CN210583337U - 一种生物动力药物注射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种生物动力药物注射器，包括具有提供生物动力的双套筒支架和与旋转内筒前端管道连接的储药区域及输液导管；双套筒支架上有保护外套筒架开有连续或间隔的网孔窗；设有多个旋转内筒，可以相对保护外筒筒架旋转；旋转内筒侧壁上预置有网孔窗及半透膜，部分侧壁预置有磁性材料条或块；旋转内筒内置有可吸水膨胀产生生物膨胀动力的高分子材料，由隔离滑动块隔开。当内、外套筒网孔窗通过外部磁力旋转重叠后，启动旋转内筒内的高分子材料吸收水分膨胀，产生动力，推动前部内筒中的药物可控地按需要推动活塞，实现无创、可控地进行人体内药物的定时、定量的精准注射，从而提高了治疗效率。

Description

一种生物动力药物注射器

技术领域

本公开涉及人体内使用的医疗设备，具体为一种可用于人体内注射药物的生物动力药物注射器。

背景技术

肿瘤是一类以“局部肿块病变”为主的“全身性”疾病。针对肿瘤的治疗方法主要采用的是手术和化疗等方式。其中，手术疗法主要采用切除局部肿块来起到治疗肿瘤的作用，适用于早期、中期和局限性肿瘤的根性治疗，晚期肿瘤的姑息治疗。但其也有很多局限性，如对于亚临床转移灶无效，存在局部扩散、潜在转移等问题，其局部治疗手段有其局限性，复发率较高，解决不了癌细胞转移的问题。

目前还有一种名为“肿瘤血管阻断疗法”的新疗法，通过对肿瘤血管注射肿瘤血管抑制剂，来抑制肿瘤新生血管增生印字VEGF的行程，从而诱发血管内的皮细胞自然凋亡，从而破坏肿瘤新生血管网。特别是在手术后24小时至30天内为关键期，如果在这段时间能很好的抑制肿瘤血管增生，就能很好的解决癌细胞转移的问题。且该治疗方法还具有药物剂量小、药效高等优点。该疗法可在手术治疗后通过静脉全身给药，或口服靶向药。

但依然存在一些缺陷。虽然肿瘤血管抑制剂只针对肿瘤血管，但全身的静脉给药不可避免的造成药物的浪费，且精准度也不高。同时，抑制剂的大量注入也可能对人体造成一些副作用。

另外，一些需要长期注射的药物也存在类似的问题，如胰岛素注射，需要定时定量进行全身静脉注射，一旦出现来不及注射等情况，将会危及生命。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于解决现有技术中的一部分问题，或至少缓解这些问题。

一种生物动力药物注射器，包括

保护外套筒架，设有贯通侧壁的窗口；

旋转内筒，间隔设有贯通侧壁的若干通槽；所述旋转内筒可转动设于同一圆心的所述保护外套筒架内；所述旋转内筒内的一端重叠包裹有若干隔离滑动块，临近的所述隔离滑动块之间有间隙；所述保护外套筒架与所述旋转内筒侧壁的上、下端分别向中心轴方向弯折延伸一折边，其中一所述折边与贯穿所述保护外套筒架和所述旋转内筒的管道组合形成封闭面；

输液导管，输入端连接所述管道的一端；

驱动装置，设置在所述旋转内筒上，用以在体外控制所述旋转内筒相对于所述保护外套筒架顺时针或逆时针旋转；

若干溶质腔，为由所述旋转内筒与所述隔离滑动块构成的腔体；所述溶质腔内设有吸水膨胀物；至少一个所述溶质腔与所述通槽连通；

半透膜，设置在溶液通过所述窗口流入所述溶质腔的路径上，或/和包裹所述吸水膨胀物；

固定支架，用于将所述保护外套筒架固定在人体内部。

所述驱动装置为间隔设于所述旋转内筒上的至少一个磁力件，用于在体外电磁场的驱动下使所述旋转内筒相对于所述保护外套筒架顺时针或逆时针旋转。

进一步的，所述磁力件为磁条或磁块，临近的所述磁条或磁块之间采用非磁性的材料间隔。

所述半透膜外设有防破网，用于防止所述吸水膨胀物膨胀挤破所述半透膜。

所述吸水膨胀物包括能吸水缓慢膨胀的无机电解质或亲水性聚合物。

所述保护外套筒架内表面与所述旋转内筒外表面之间的间隙内填充有密封润滑物质。

所述隔离滑动块由可滑动防水物质构成，或/和所述可滑动防水物质覆盖或镀膜在所述旋转内筒的内表面。

所述输液导管包括至少一个输出端。

进一步的，所述输液导管还包括用于将所述输出端固定于治疗位置的限位件。

本实用新型具有如下有益效果：

1、通过在体外转动旋转内筒，触发吸水膨胀材料溶胀动力系统，在专业技术上在医疗中采用以为生物动力的方式，完全依靠人体自身的水分作为动力，开创性的实现体内分阶段、缓慢注射药物；

2、输液导管的输出端置于需要治疗的部位，通过局部提高需治疗区域的药物浓度来提高治疗效率，可以使治疗更加精准，且药物使用量减小；

3、能更有针对性的治疗，防止肿瘤切除手术后出现的局部扩散、潜在转移等癌细胞转移问题，真正意义上的将肿瘤手术与肿瘤血管阻断疗法结合使用，提高了肿瘤治疗的成功率；

4、患者可自行进行体外控制，从而使得需要注射胰岛素的病人可以不再忍受体外注射带来的痛苦，且治疗更加便捷，针对性的注射液降低了患者的心理和经济负担；

5、设置有多个溶质腔，控制溶质腔依次膨胀来构成安全膨胀长度单位，医生可在患者做出检查后再决定是否或如何进行体外控制，从而使药物注射分阶段可控，更适合各阶段治疗的需要；

6、吸水膨胀物吸收水分能够发生缓慢膨胀，使得药物注射不是一次性的，减轻了给患者带来的痛苦，同时也减小了药物的副作用；

7、生物动力矫形生长棒的整体设计，如密封润滑物质、可滑动防水物质等，使得装置摩擦力小，只需要配置比较小的磁条或小功率电机即可使旋转内筒旋转，且磁条小不会对后期的检查，如核磁共振等检查，造成影响；

8、磁流体和吸水膨胀物都选用的是对人体安全的物质，最大程度保证人体安全；

9、窗口和通槽的多种排列组合的设计，可根据实际需要选择更适合的矫形装置进行治疗，更适合患者的需要。

附图说明

本实用新型的上诉结构可以通过以下的附图给出的非限定性的实施例进一步说明。

图1为生物动力药物注射器未膨胀时的剖视图；

图2为生物动力药物注射器膨胀时的剖视图；

图3为本专利窗口与通槽的排列方式实施例的示意图；

图4为本专利窗口与通槽的排列方式另一实施例的示意图；

图5为本专利窗口与通槽的排列方式又一实施例的示意图。

其中：1-保护外套筒架；2-旋转内筒；3-管道；4-输液导管；5-磁力件；6-溶质腔；9-通槽；10-窗口；11-药液；13-吸水膨胀物；14-半透膜；15-隔离滑动块。

具体实施方案

以下结合附图，对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施例只用于说明本实用新型而非限制本实用新型，在不脱离本实用新型技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的范围内。

如图1所示，保护外套筒架1设有贯通侧壁的窗口10，旋转内筒2间隔设有贯通侧壁的若干通槽9；所述旋转内筒2可转动设于同一圆心的所述保护外套筒架1内；所述保护外套筒架1与所述旋转内筒2侧壁的上、下端分别向中心轴方向弯折延伸一折边，所述折边与贯穿所述保护外套筒架1和所述旋转内筒2的管道3组合形成封闭面，如图3或4或5所示。所述窗口10竖向设置在所述保护外套筒架1上，所述若干通槽9呈错位间隔设置于所述旋转内筒2上。所述驱动装置为间隔嵌入在旋转内筒2上端侧壁的4个磁条，与旋转内筒2上的通槽9在竖向线上对应，如图3所示。

所述旋转内筒2内的下端重叠包裹有若干隔离滑动块15，临近的所述隔离滑动块15之间有间隙，使所述旋转内筒2与所述隔离滑动块15构成多个溶质腔6，溶质腔6内设有吸水膨胀物13，半透膜14包裹所述吸水膨胀物13，如图1或2所示。所述半透膜14能承受高强度延伸且可单向透水。

所述管道3的一端突出保护外套筒架1，被输液导管4的输入端套接。管道3的另一端与旋转内筒2的折边连接，可随旋转内筒2的旋转而旋转。药物11被预先设于旋转内筒2的，位于管道3和隔离滑动块15之间，如图1或2所示。

如图3所示，起始槽位于通槽9的下部，与其中一个溶质腔6连通。控制与起始槽对应的磁条顺时针旋转旋转内筒2，使该起始槽与保护外套筒架1的窗口10相对。人体内的溶质通过窗口10和该起始槽流入与起始槽连通的溶质腔6内，透过单向透水的半透膜14使吸水膨胀物13吸水膨胀，推动临近的隔离滑动块15向旋转内筒2的上端移动，从而使临近的溶质腔6与临近的通槽9连通，如图2所示。以此类推。通过阶段控制与通槽9对应的磁条，使溶质腔6从中部向上端依次膨胀，从而使位于管道3和隔离滑动块15之间的药液11能分阶段、缓慢地通过管道3被输送至输液导管4的输入端，再通过输液导管4的输出端注入指定的部位。

所述保护外套筒架1与所述旋转内筒2侧壁的上、下端分别向中心轴方向弯折延伸一折边，其中一所述折边与贯穿所述保护外套筒架1和所述旋转内筒2的管道3组合形成封闭面，从而可以预防人体内的溶质从体外控制延伸套筒的上、下两端流入旋转内筒2，对其内的吸水膨胀物13或药液11造成影响。

所述保护外套筒架1内表面与所述旋转内筒2外表面之间的间隙较小，从而使窗口10与通槽9相对时能处于连通状态。也可以采用在其间隙内填充磁流体。磁流体能够很好的密封体外控制延伸套筒的周边，即使旋转内筒2相对于保护外套筒架1和配套部件旋转，也不会使水不能渗入旋转内筒2。磁流体同时还可起到减小旋转内筒2转动时对保护套筒1的摩擦力，使得驱动装置不需要多大的力就可以带动旋转内筒2进行旋转。

旋转内筒2的通槽9排列也可以如图4所示，控制与起始槽相对应的磁条逆时针转动旋转内筒2，也同样可以使该起始槽与保护外套筒架1的窗口10相对，从而使人体内的水分流入与起始槽连通的溶质腔6。

旋转内筒2也可以分段设置，包括至少2个中空的内筒，设于旋转内筒2下部。每个内筒上分别设有一个磁条和一个通槽9，通过在体外单独控制某个磁条来控制相对应的内筒旋转，从而使该内筒上的通槽9与窗口10相对，如图5所示。人体内的溶质通过窗口10和通槽9流入与该通槽9连通的溶质腔6内，透过单向透水的半透膜14使吸水膨胀物13吸水膨胀后推动临近的溶质腔6与临近的内筒上的通槽9连通。

管道3也可以连接在旋转内筒2的下端折边。

管道3可与折边一体成型，也可以通过焊接等固定连接方式连接，或穿过折边至旋转内筒2的内部。优选管道3与折边一体成型或固定连接方式，可以减小旋转内筒2在旋转时与导管3的摩擦力，同时也更好密封，避免人体内溶质从上下端进入旋转内筒2。

优选，管道3相对于保护外套筒架1凸出一部分，方便输液导管4连接在凸出部位。输液导管4可以与管道3凸出部位套接或绑接等，但最好采用不可拆卸的固定连接方式，避免掉落导致装置故障。

保护外套筒架1也可以斜向设置有窗口10，旋转内筒2的通槽9呈竖向排列，磁条与保护外套筒架1的窗口10相对应。或，所述窗口10和通槽9都呈斜向设置。只要通过体外控制旋转内筒2旋转使窗口10和通槽9依次相对，都属于本专利保护范畴。

通槽9也可以是通孔或其他通道形状。通槽形状可以使旋转时的容错率高，只需要有部分与窗口10相对即可使人体水分流入溶质腔6。

窗口10也可以设置成竖向或斜向间隔的通槽或通孔或其他形状。整体的窗口设计可以使旋转时容错率更高，只需要有部分与通槽9相对即可使人体水分流入溶质腔6。

起始槽也可以有多个，分别与多个溶质腔6连通。一开始，起始槽与窗口10相对时，多个溶质腔6的吸水膨胀物同时吸水膨胀，再推动临近的溶质腔6与通槽9连通。可以根据实际的矫形进程需要安排溶质腔6同时吸水膨胀的数量，或溶质腔的吸水膨胀物的分量，从而更适合实际需要。

旋转内筒2的磁条不止可设置在上端，也可以设置在下端，或是旋转内筒2的任何部位，只要能与通槽9对应，使控制通槽9对应的磁条旋转旋转内筒2，可使该通槽9能与窗口10相对，都属于本专利的保护范畴。

磁条不止为4个，也可以是1个或8个，或是其他数量。当为1个磁条时，只需要确定好磁条的旋转角度，也可以将通槽9依次旋转至与窗口相对的位置。优选等距间隔的4个或8个磁条。

磁条嵌入在旋转内筒2上，临近的磁条之间采用非磁性的材料间隔。非磁性的材料如钛、铜、铝等，或合金。非磁性材料间隔磁条，可以使矫形装置的整体的磁性更小，不会对后续的检查，如核磁共振等造成影响。磁条嵌入在旋转内筒2上，也可以避免在旋转时与保护外套筒架1产生接触，减小了摩擦力。

也可以是磁块，并不限制磁体的形状。

也可以采用有磁性的物质代替磁条，只要能被体外磁场控制从而使旋转内筒2转动的材料，如铁条等。

也可以在体外控制套筒上安装无线控制驱动装置，如能无线控制的微型电机、马达等，以微型电池作为动力，旋转件叠压在旋转内筒2的折边上，并固定连接。控制无线控制驱动装置使旋转件转动，从而通过与旋转件连接的折边带动旋转内筒2的转动，达到在体外控制旋转内筒2的顺时针或逆时针旋转的目的。无线控制驱动装置的转动轴可连接在旋转件的中部，通过转动带动旋转内筒2旋转。可以预先设定无线控制装置，使每次旋转都能固定一个角度，该角度与通槽9的相对应，使通槽9与窗口10依次相对，使吸水膨胀物13能依次吸水膨胀，从而达到分阶段、缓慢注射药物的目的。

或者在旋转内筒2上不止安装一个无线控制驱动装置，如分段设置的旋转内筒2，如图5所示。在每个内筒上都安装一个无线控制驱动装置，想要控制哪个内筒旋转就操作哪个无线控制驱动装置。所述无线控制驱动装置及与与旋转内筒2的连接方式为现有技术中已有的装置，本身不属于本专利要求保护的范围。

所述吸水膨胀物13包括能吸水缓慢膨胀的无机电解质或亲水性聚合物。所述吸水膨胀物的膨胀系数是固定的；在中心轴方向上，所述吸水膨胀物的膨胀距离为临近的两个所述通槽9的距离与膨胀前临近的两个所述溶质腔6中心点的距离之差，从而确保溶质腔6吸水膨胀会将临近的溶质腔6推动到与通槽9连通的位置。

半透膜14包裹所述吸水膨胀物13。这里的半透膜14为高强度单向透水的材质构成。吸水膨胀物13未吸水时，半透膜14呈可确定长度的压缩折叠状，如图1所示。当通槽9和窗口10相对时，人体内的水分透过半透膜14被吸水膨胀物13吸收，膨胀后将半透膜14撑大，如图2所示。由于半透膜14具有高强度，使吸水膨胀物13膨胀时不会撑破半透膜14，从而达到单向透水和防膨胀挤出和破裂效果，避免半透膜14破裂或掉落使吸水膨胀物13膨出，在人体体内会形成包块甚至挤压脊髓。由于本装置位于人体内，吸水膨胀物一旦破裂即造成一定的物理伤害，但可控且质地较软，可以通过体外B超控制抽吸该物质控制伤害程度。

半透膜14也可以通过覆盖在旋转内筒2的内侧壁或外侧壁从而设置在通槽9上，或直接加工设于通槽9的空隙内，从而达到单向透水和防膨胀挤出和破裂效果。

半透膜14也可通过覆盖在保护外套筒架1的内侧壁或外侧壁从而设置在窗口10上，或直接加工设于窗口10的空隙内，达到上述相同的目的。

同样的，半透膜14通过以下至少一种方式达到单向透水和防膨胀挤出和破裂效果：设于窗口10、通槽9或包裹吸水膨胀物13。

半透膜14外面也可设防破网，如孔径极小的尼龙网等，能更有效的防膨胀物挤出和防破裂。防破网同样可覆盖在保护外套筒架1或旋转内筒2的外侧壁或内侧壁，也可对包裹吸水膨胀物13的半透膜14进行再次包裹，从而保护半透膜14不破裂。有防破网的保护，半透膜14的强度可适当降低，使得半透膜14的可选择范围增大，从而可选择更适合的材质，也有利于降低成本。

半透膜14的设置方式采用的是现有工艺能达到的技术，不属于本专利的保护范围。

优选采用，半透膜14呈可确定长度的压缩折叠方式包裹吸水膨胀物13，更不易使半透膜14破裂。半透膜14可确定长度和高强度的特性，使得半透膜14能在吸水膨胀物膨胀到一定程度进行限制，防止吸水膨胀物13过度膨胀导致装置运行出现故障。最好在窗口10、通槽9都设有半透膜，更加安全可靠。

所述半透膜是一种只允许某种分子或离子扩散进出、对不同粒子的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等，半透膜只允许水分子透过，而不允许溶质通过。

半透膜透过的流体流量J＝K×A×(Δπ-ΔP)

其中J是在流体流量，K是该膜的透水性，A是有效膜表面积，Δπ是跨膜渗透压ΔP为跨膜静水压力。

可选的，所述半透膜采用聚酰亚胺半透膜，商品名Kapton。聚酰亚胺半透膜在20℃、90％湿度条件下的厚度为0.023毫米。聚酰亚胺半透膜的实际厚度随着温度和湿度变化，但由于最大变化的范围只是总厚度的1％(即仅为0.00023mm),因而对结构及密封没有实际影响。聚酰亚胺半透膜可经140℃高温消毒120分钟，结构及功能不变。聚酰亚胺半透膜也可耐受GAMMA射线消毒及酒精消毒。

该生物动力药物注射器还包括固定支架，用于将所述保护外套筒架1固定在人体内部。固定支架可以一端包裹保护外套筒架1，另一端可拆卸地固定连接在骨上，或脾下部位，如通过椎弓根螺钉连接或绑接进行连接，也可埋入肌肉中。

除了椎弓根螺钉的连接方式外，也可以是其他的连接方式，如螺栓联接、卡接、绑接等固定连接方式。

固定支架也可通过焊接、铆接等方式固定连接保护外套筒架1，也可与保护外套筒架1一体成型。

使用时，先首先将各个组件经高温消毒或者GAMMA射线消毒后无菌包装备用，然后无菌包在手术台上打开，由手术医生简单组装后；再将预先注入了药物11的生物动力药物注射器通过固定支架可拆卸地固定连接在脊柱或胸骨等位置，就可以在体外控制旋转内筒2转动，从而控制药物11缓慢注入人体内。可选择的，在管道3一端连接输液导管4的输入端，其输出端置于需要精准注射药物11的位置。可以通过限位件来固定输出端使其不移动。限位件可以是针头，插入在需要注射的位置。也可以是线状或带状，绑接在适合位置。

综上所述的实施例可以得出，一种生物动力药物注射器，包括

保护外套筒架1，设有贯通侧壁的窗口10；

旋转内筒2，间隔设有贯通侧壁的若干通槽9；所述旋转内筒2可转动设于同一圆心的所述保护外套筒架1内；所述旋转内筒2内的一端重叠包裹有若干隔离滑动块15，临近的所述隔离滑动块15之间有间隙；所述保护外套筒架1与所述旋转内筒2侧壁的上、下端分别向中心轴方向弯折延伸一折边，其中一所述折边与贯穿所述保护外套筒架1和所述旋转内筒2的管道3组合形成封闭面；

输液导管4，输入端连接所述管道3的一端；

驱动装置，设置在所述旋转内筒2上，用以在体外控制所述旋转内筒2相对于所述保护外套筒架1顺时针或逆时针旋转；

若干溶质腔6，为由所述旋转内筒2与所述隔离滑动块15构成的腔体；所述溶质腔6内设有吸水膨胀物13；至少一个所述溶质腔6与所述通槽9连通；

半透膜14，设置在溶液通过所述窗口10流入所述溶质腔6的路径上，或/和包裹所述吸水膨胀物13；

固定支架，用于将所述保护外套筒架1固定在人体内。

通过驱动装置在体外控制旋转内筒2顺时针或逆时针旋转一个角度，使保护外套筒架1上的窗口10与旋转内筒2上间隔设置的通槽9连通，从而使人体内的溶质流入溶质腔6内。由于半透膜14的单向透水功能，溶质中的水分被吸水膨胀物13吸收，膨胀后通过隔离滑动块15推动临近的溶质腔6与下一个通槽9连通。以此类推。利用与人体生物相容性良好的生物高分子材料，在半透膜的封闭下，单向吸收周围环境水分，通过溶胀提供动力以实现向人体某部位分阶段、缓慢注射药物11，使得药物11注射的位置更加精准，减少了药物11的注射量，避免了注射量大带来的不良反映。同时，有针对的注射治疗部位，如将输出端置于肿瘤附近脾下，或直接埋入肿瘤血管中，使得治疗更有针对性，药物11的利用率更高，使治疗效果更佳。

如治疗肿瘤时，可在手术切除局部肿块后，将该装置的输出端固定置于肿块附近，或埋入肿瘤血管中。从而可以在术后通过体外控制该装置，向治疗所需部位精准而缓慢的注射药物11，如抑制剂等，通过局部提高需治疗区域的药物浓度来提高治疗效率，从而更精准、更有针对的破坏肿瘤新生血管网，使肿瘤手术后存在的诸如存在局部扩散、潜在转移等问题得到有效的解决。由于药物11注射区域更加精准，减小了药物11的用量，也从一定程度减小因药物11带来的副作用，并且使治疗更加有效果。

又如，胰岛素治疗时，患者不再需要定时定量进行体外注射，只需按照要求体外控制旋转内筒旋转，就可完成药物11的注射。

且由于吸水膨胀物13的吸水膨胀是缓慢进行的，使得药物11也缓慢被注入治疗部位，对于一些特别的、刺激性大的药物11，能更好的减小对患者的伤害。

本专利首次综合利用磁场开关启动系统触发吸水膨胀材料溶胀动力系统实现装置的自动缓慢注射，在专业技术上在医疗中采用以为生物动力的方式，完全依靠人体自身的水启动吸水膨胀物13膨胀产生动力，以外界磁场为精准控制，从而构建了一套全新的体内药物11注射系统。

旋转内筒2外设置有保护外套筒架1，使旋转内筒2在旋转时不会造成人体内部的损伤，更为安全可靠。

设置有多个溶质腔6，控制溶质腔6依次膨胀来分阶段施压，医生可在患者做出检查后再进行体外控制操作，更有利于精准治疗。

所述驱动装置为间隔设于所述旋转内筒2上的至少一个磁力件5，用于在体外电磁场的驱动下使所述旋转内筒2相对于所述保护外套筒架1顺时针或逆时针旋转。

所述磁力件5为磁条或磁块，临近的所述磁条或磁块之间采用非磁性的材料间隔。

所述半透膜14外设有防破网，用于防止所述吸水膨胀物13膨胀挤破所述半透膜14。

所述吸水膨胀物13包括能吸水缓慢膨胀的无机电解质或亲水性聚合物。由于溶质腔内渗透压高于腔外，因此溶剂会停留于腔内。吸水膨胀物吸收水分能够发生缓慢膨胀，便于缓慢注射，避免一次性注射药物11对患者造成伤害。

无机电解质可以是氯化钠、硫酸镁、氯化镁、硫酸钠、硫酸锂、甘露糖醇、琥珀酸镁、酒石酸、肌醇、山梨糖醇、甘露糖醇等。

亲水性聚合物可以是：聚羟基甲基丙烯酸烷基酯；聚乙烯基吡咯烷酮；阴离子和阳离子聚电解质水凝胶；聚乙烯醇；海藻酸钠；甲基纤维素混合物；交联琼脂和羧甲基纤维素的混合物；羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠；羧甲基纤维素钠钾；羧甲基纤维素；交联明胶；聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物；聚氧化亚丁基聚乙烯凝胶；凝胶；角豆胶；聚丙烯酸钠；聚丙烯酸钠凝胶；聚酯凝胶；尿凝胶；聚醚聚酰胺凝胶；聚合物形成水凝胶的聚合物和交联的丙烯酸与聚烯丙基蔗糖，也称为羧基聚亚甲基和羧乙烯基聚合物；聚丙烯酰胺；聚环氧乙烷的聚合物等。

以下是模拟人体内环境进行的吸水膨胀物13吸水膨胀实验。

实验设定：在人体温度、湿度相当的情况下，在旋转内筒2内的隔离滑动块一侧安装压力测试仪，用以测试吸水膨胀物13吸水时产生的压力。吸水膨胀物13由半透膜14材料呈压缩折叠状包裹，如图1所示。外部环境为生理盐水。

实验过程：转动旋转内筒2使生理盐水投过半透膜14被吸水膨胀物13吸收。吸水膨胀物13膨胀并向旋转内筒2上端缓慢施压，如图2所示。压力测试仪记录吸水膨胀物13膨胀产生的压力。

实验结果：如下表

材料名称	重量(g)	产生的压力(kg)
			聚丙烯酸钠	3	12.26
a型凝胶	3	4.67
			海藻酸钠	3	6.72

实验结论：

通过上述实验结果可知，上述采用的吸水膨胀物13材料，尤其是聚丙烯酸钠的膨胀系数已经达到现临床需要的强度，足以达到本装置的注射药物11的需要。

优选，所述溶质腔6内的吸水膨胀物13为聚丙烯酸钠，其食品级的溶胀吸水后在无压力情况下膨胀至自身本身体积的10倍，其5ml物质的膨胀强度近9kg，足以达到现临床水平要求。另有材料学专利配方可改变其交织度达到自身体积膨胀3000～4000倍。

由于保护外套筒架1和旋转内筒2的间隙小，旋转内筒2在旋转时摩擦大，故，所述保护外套筒架1内表面与所述旋转内筒2外表面之间的间隙内填充有磁流体。

所述磁流体可以在人体内降解，由3种主要成分组成：①固体铁磁体微粒(Fe304)；②包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂(稳定剂)；③载液(溶媒)：磁性流体是一种新型高科技的纳米复合材料，它是将纳米级的磁性颗粒均匀的分散在基液当中，而形成的稳定的胶体溶液。它具有磁化、流变、流体力学等特性。磁流体密封适用于各类旋转动密封和静密封。使用磁流体密封具有以下特点：

(1)长寿命：无磨损，具有极佳的工作可靠性；

(2)高性能：极限真空度10-6Pa，泄漏率10-12Pa·m3/sec；

(3)高适应性：旋转轴可在任意转速工作，密封从正压到负压，工作温度范围宽。

磁流体在磁控制收缩矫形棒中起密封的作用。一方面，磁流体存在于保护外套筒架1内表面与旋转内筒2外表面之间的间隙内，使人体内的水分在窗口10和通槽9不相对时不能进入旋转内筒2。另一方面，旋转内筒2在旋转时，与矫形棒3接触的位置容易渗入水分，磁流体能在保护外套筒架1和旋转内筒2的间隙内形成密封，使人体内的水分不能渗入旋转内筒2。

磁流体在矫形装置中还起到润滑的作用，使旋转内筒2在旋转时减少与保护外套筒架1的摩擦力。

磁流体的磁性很低，不会对容易受到磁体影响的装置，如核磁共振等造成影响，使得医生更容易通过仪器精确的检查患者的情况，从而确定后续的治疗方案。

磁流体和吸水膨胀物都选用的是对人体安全的物质，即使流入人体也可降解，最大程度保证人体安全。

也可以采用类似磁流体的具有密封、润滑的物质，如猪油等。

故，所述保护外套筒架1内表面与所述旋转内筒2外表面之间的间隙内填充有密封润滑物质。

所述临近的所述溶质腔6之间设置有隔离滑动块15，可以隔离每个溶质腔6，使溶质腔6之间不会互相吸水导致无法控制体外控制套筒分阶段缓慢注射药物11。隔离滑动块受力时在旋转内筒2的内壁进行滑动。可以设置一定的厚度，防止多个溶质腔6同时连通同一个通槽9。

所述隔离滑动块15除具有隔离和滑动作用，还具有防水作用，从而防止溶质腔6的水分进入到临近的溶质腔6内，影响装置的正常运行。

设置有多个溶质腔，控制溶质腔6依次膨胀来实现分阶段注射药物11的目的，医生可在患者做出检查后再决定是否或如何进行注射，从而使药物11注射是可控的。

所述隔离滑动块15由可滑动防水物质构成，或/和所述可滑动防水物质覆盖或镀膜在所述旋转内筒2的内表面。所述可滑动防水物质可以为石墨，或其他摩擦系数小的物质，用于降低活塞8或矫形棒3与旋转内筒2之间的摩擦力。加之磁流体可以降低保护外套筒架1与旋转内筒2之间的摩擦力，从而使得只需要配置比较小的磁条或功率小的马达即可使旋转内筒2旋转，不会对后期的检查，如核磁共振等检查，造成影响。

石墨采用的是耐高温石墨，可以选用北京吉兴盛安工贸有限公司生产销售的牌号为300，固定碳含量为99.9的耐高温石墨制作。

磁条镶嵌在磁控旋转套筒2上，所述磁控旋转套筒2旋转时不会与保护外套筒架1互相影响。

所述输液导管4包括至少一个输出端。输液导管4的输出端可以是多个的，分别置于被切除的局部肿块附近，或是埋入肿瘤血管中，从而阻断癌细胞的转移路径，使治疗效果更佳。

所述输液导管4还包括用于将所述输出端固定于治疗位置的限位件。限位件是可拆卸地，如绑接等，方便治疗结束将该装置取出人体。

上述没有特指的固定连接，可以是铆接、焊接、螺栓联接等连接方式。

Claims (9)

1.一种生物动力药物注射器，其特征在于，包括

保护外套筒架(1)，设有贯通侧壁的窗口(10)；

旋转内筒(2)，间隔设有贯通侧壁的若干通槽(9)；所述旋转内筒(2)可转动设于同一圆心的所述保护外套筒架(1)内；所述旋转内筒(2)内的一端重叠包裹有若干隔离滑动块(15)，临近的所述隔离滑动块(15)之间有间隙；所述保护外套筒架(1)与所述旋转内筒(2)侧壁的上、下端分别向中心轴方向弯折延伸一折边，其中一所述折边与贯穿所述保护外套筒架(1)和所述旋转内筒(2)的管道(3)组合形成封闭面；

输液导管(4)，输入端连接所述管道(3)的一端；

驱动装置，设置在所述旋转内筒(2)上，用以在体外控制所述旋转内筒(2)相对于所述保护外套筒架(1)顺时针或逆时针旋转；

若干溶质腔(6)，为由所述旋转内筒(2)与所述隔离滑动块(15)构成的腔体；所述溶质腔(6)内设有吸水膨胀物(13)；至少一个所述溶质腔(6)与所述通槽(9)连通；

半透膜(14)，设置在溶液通过所述窗口(10)流入所述溶质腔(6)的路径上，或/和包裹所述吸水膨胀物(13)；

固定支架，用于将所述保护外套筒架(1)固定在人体内部。

2.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述驱动装置为间隔设于所述旋转内筒(2)上的至少一个磁力件(5)，用于在体外电磁场的驱动下使所述旋转内筒(2)相对于所述保护外套筒架(1)顺时针或逆时针旋转。

3.根据权利要求2所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述磁力件(5)为磁条或磁块，临近的所述磁条或磁块之间采用非磁性的材料间隔。

4.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述半透膜(14)外设有防破网，用于防止所述吸水膨胀物(13)膨胀挤破所述半透膜(14)。

5.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述吸水膨胀物(13)包括能吸水缓慢膨胀的无机电解质或亲水性聚合物。

6.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述保护外套筒架(1)内表面与所述旋转内筒(2)外表面之间的间隙内填充有密封润滑物质。

7.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述隔离滑动块(15)由可滑动防水物质构成，或/和所述可滑动防水物质覆盖或镀膜在所述旋转内筒(2)的内表面。

8.根据权利要求1所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述输液导管(4)包括至少一个输出端。

9.根据权利要求8所述的生物动力药物注射器，其特征在于，所述输液导管(4)还包括用于将所述输出端固定于治疗位置的限位件。

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