CN211584700U - 一种注射装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种注射装置。该注射装置配置为装入包括笔芯的注射器和针头，或者装入笔芯和针头，所述注射装置包括：注射部位固定器，其配置为固定注射部位的表皮和皮下组织；主机，其连接到所述注射部位固定器，且配置为对所述被固定的注射部位自动执行注射过程。该注射装置能够固定注射部位的表皮和皮下组织，使得针头穿刺深度尽量不进入肌肉组织，从而便于注射且减少使用者的疼痛感；且其能够自动执行注射过程，降低了操作难度，使得注射经验不足的使用者也能够方便高效地执行注射过程。

Description

一种注射装置

技术领域

本公开涉及一种注射装置，更具体地，涉及一种与注射器配合使用或者与笔芯和针头配合使用的注射装置。

背景技术

中国是世界上糖尿病病人最多的国家，而且每年患病人数都在增加，目前中国有1.1亿糖尿病患者，而在2011年时这一数字是9000万。根据世卫组织的预测，若不采取紧急行动降低与生活方式相关的风险因素，比如不健康的饮食，以及久坐和缺少体育锻炼，中国糖尿病患者人数到2040年会从目前的1.1亿增加到1.5亿。同时中国也是死于糖尿病人数最多的国家，主要原因是中国糖尿病患者的治疗率和控制率都很低。据中华医学会糖尿病学分会的调查数据，我国已经使用胰岛素治疗的糖尿病患者，血糖达标率也仅有37％，而不遵医嘱规律注射胰岛素和注射技术不规范，是造成我国糖尿病病人血糖控制达标率低的主要原因。

糖尿病病人的体内胰岛素分泌量相对不足或存在胰岛素抵抗，早期使用胰岛素治疗是十分有必要的。注射胰岛素可以让功能减退的胰岛B细胞功能暂时得到休息，就如同人病了需要休息一样。有的糖尿病人经过一段时间治疗，胰岛B细胞功能会有一定程度的恢复，有的甚至可以减少或停止胰岛素注射。胰岛素治疗既可以降低血糖，又能避免口服药物对肝肾的毒性，减少或延迟并发症的发生。

随着技术的不断进步，胰岛素笔的使用越来越方便，针头也变得越来越细，注射的疼痛感越来越小，费用也越来越低。即使这样，绝大多数的糖尿病患者还是愿意选择服用降糖药控制血糖，而不是注射胰岛素，主要有两方面的原因：一方面是患者对针头有恐惧感，糖尿病患者每天需要1-4次皮下注射，每次注射的疼痛感和恐惧感让很多糖尿病患者对胰岛素注射望而却步；另一方面注射胰岛素对胰岛素笔操作的规范性要求较高，很多中老年糖尿病患者，由于视力不好，很难完成精准的操作，无法独立使用胰岛素注射笔完成注射。此外，人体不同部位的皮下组织的厚度是不同的，注射方法也有所不同。如果注射方法不规范，不但会增加注射的痛感，而且还可能导致胰岛素注射剂量不精准，导致血糖波动幅度较大，并发症也会提早出现。

除了胰岛素注射以外，其他的频繁皮下注射操作，也存在上述问题。

实用新型内容

因此需要一种注射装置来解决现有技术中存在的以上问题。需要一种注射装置，其能够与包括笔芯的注射器和针头或者笔芯和针头配合使用，且能够固定注射部位的表皮和皮下组织，使得针头穿刺深度尽量不进入肌肉组织，从而便于注射且减少使用者的疼痛感；且其能够自动执行注射过程，降低了操作难度，使得注射经验不足的使用者也能够方便高效地执行注射过程。

根据本公开的第一方案，提供一种注射装置，其配置为装入包括笔芯的注射器和针头，或者装入笔芯和针头。所述注射装置包括：注射部位固定器，其配置为固定注射部位的表皮和皮下组织；主机，其固定到所述注射部位固定器，且配置为对所述被固定的注射部位自动执行注射过程。

在一些实施例中，所述注射部位固定器包括：负压吸引机构和机械挤压机构中的至少一种；容纳部，其构造为：通过负压吸引机构和机械挤压机构中的所述至少一种收纳并固定注射部位的表皮和皮下组织，并且设有开口以露出所收纳和固定的注射部位的表皮和皮下组织的至少一部分；限高部，其构造为：限制露出的注射部位的表皮和皮下组织的所述至少一部分的高度。

在一些实施例中，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射装置还包括压力检测器，其配置为检测所述注射部位固定器对所述注射部位施加的压力。

在一些实施例中，所述主机还包括微控制单元，其配置为：接收来自所述压力检测器的指示压力大小的信号，在该压力处于预设范围内的情况下，发送压力维持信号给所述注射部位固定器。

在一些实施例中，所述注射部位固定器被构造为：所述容纳部为盘状且截面为拱形；和/或所述限高部设置在所述开口的外侧；和/或所述限高部包括向内延伸部。

在一些实施例中，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射装置还包括针头密封机构，其构造为对所述针头和所述注射部位固定器之间进行密封。

在一些实施例中，所述主机还包括：第一驱动机构，其配置为响应于注射驱动信号驱动注射；第二驱动机构，其配置为响应于针刺驱动信号驱动所述针头刺入注射部位；微控制单元，其配置为：接收来自所述压力检测器的指示压力大小的信号，并在该压力处于预设范围内的情况下，先后向所述第二驱动机构发送所述针刺驱动信号以及向所述第一驱动机构发送所述注射驱动信号。

在一些实施例中，所述注射器设有剂量调节机构或者所述主机设有剂量调节机构，所述主机还包括：剂量调节检测机构，其构造为检测剂量调节机构的操作状态，并发送相应的剂量调节指示信号；其中，所述微控制单元还配置为：接收所述剂量调节指示信号，在所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，允许致动所述注射部位固定器以执行固定。

在一些实施例中，所述第一驱动机构连接到所述注射器的剂量调节机构或所述主机上的剂量调节机构，并且所述剂量调节机构的操作状态包括是否进行了剂量调节、所述针头是否堵塞、以及所述剂量调节机构是否推回到零位。

在一些实施例中，所述主机还包括：在位检测机构，其配置为：在所述注射装置配置为装入注射器和针头的情况下检测所述注射器和针头是否装配就位，而在所述注射装置配置为装入笔芯和针头的情况下则检测所述笔芯和针头是否装配就位，并发送相应的在位检测信号；其中，所述微控制单元被配置为：接收所述在位检测信号，在所述在位检测信号指示装配就位的情况下，允许致动所述注射部位固定器以执行固定。

在一些实施例中，所述主机还包括：在位检测机构，其配置为：在所述注射装置配置为装入注射器和针头的情况下检测所述注射器和针头是否装配就位，而在所述注射装置装入笔芯和针头的情况下则检测所述笔芯和针头是否装配就位，并发送相应的在位检测信号；注射按键，其构造为在按下时发送启动信号；其中，所述微控制单元还配置为：在接收到所述启动信号后，致动所述剂量调节检测机构和所述在位检测机构以执行检测；在所述在位检测信号指示装配就位并且所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，致动所述注射部位固定器以执行固定。

在一些实施例中，所述主机还包括：第一驱动机构，其配置为响应于注射驱动信号驱动注射；第二驱动机构，其配置为响应于针刺驱动信号驱动所述针头刺入注射部位；注射按键，其构造为在按下时发送启动信号；微控制单元，其配置为：响应于所述启动信号，在注射部位满足针刺启动条件的情况下，向所述第二驱动机构发送所述针刺驱动信号。

在一些实施例中，所述针刺启动条件包括如下的至少一种：在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射部位固定器内的压力处于预设范围内并能够得到维持；在所述注射部位固定器包括机械挤压机构的情况下，所述机械挤压机构完成注射部位固定。

在一些实施例中，所述第二驱动机构还配置为：响应于复位驱动信号驱动所述针头复位；所述微控制单元还配置为：在满足注射完成条件的情况下，致动所述注射部位固定器以执行释放，然后向所述第二驱动机构发送所述复位驱动信号。

在一些实施例中，所述注射完成条件包括如下的至少一种：所述剂量调节机构返回到零位，以及，所述针头在皮下组织内停留时间达到设定阈值；或者,检测到针头堵塞。

在一些实施例中，所述注射装置在配置为装入注射器和针头的情况下，还包括以可拆卸方式连接到所述主机的第一盖、第二盖和第三盖，

其中，所述第一盖被构造为：在拆卸状态下，用于将所述注射器装入到所述主机；所述第二盖被构造为：在拆卸状态下，用于装载或拆下所述针头；所述第三盖被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖的与所述第一盖相对的一侧，且在拆卸状态下露出所述注射部位固定器的所述容纳部。

在一些实施例中，所述注射装置在配置为装入笔芯和针头的情况下，还包括以可拆卸方式连接到所述主机的第二盖和第三盖，其中，所述第二盖被构造为：在拆卸状态下，用于装载或拆下所述笔芯和针头；所述第三盖被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖的与所述主机相对的一侧，且在拆卸状态下露出所述注射部位固定器的所述容纳部。

在一些实施例中，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述第二盖内设有针头密封机构和所述注射部位固定器，在关闭所述第二盖时，所述针头密封机构以气密方式装配所述针头，实现所述针头相对于所述注射部位固定器的气密密封。

利用根据本公开各个实施例的注射装置，能够与包括笔芯的注射器和针头或者笔芯和针头配合使用，便利针头的穿刺，减少使用者的疼痛感，且自动化的注射过程，降低了对于使用者经验的依赖，确保在身体的各适合注射部位都能够方便高效地执行注射过程，且成本较低，便于推广。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出根据本公开实施例的注射装置的示意图；

图2(a)和图2(b)分别示出根据本公开实施例的注射装置中的注射部位固定器的第一示例在注射部位的自然状态和吸引状态下的图示；

图3(a)、图3(b)和图3(c)分别示出根据本公开实施例的注射装置中的注射部位固定器的第二示例在注射部位的自然状态、挤压状态、以及挤压且吸引状态下的图示；

图4示出根据本公开实施例的注射装置的剖视图；

图5示出根据本公开实施例的注射装置的外部示意图；

图6(a)、图6(b)和图6(c)分别示出根据本公开实施例的注射装置在拆卸掉第一盖、第二盖和第三盖的情况下的示意图；

图7示出使用根据本公开实施例的注射装置的示例性的注射流程图；

图8示出根据本公开实施例的注射装置的外部示意图；

图9示出根据本公开实施例的注射装置如何装配笔芯和针头的示意图；以及

图10示出使用根据本公开实施例的注射装置的示例性的注射流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。注意，在本文中，技术术语“注射器”表示不包含针头在内的注射装置，例如去除针头以外的胰岛素注射笔等。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1示出根据本公开实施例的注射装置的示意图。如图1所示，该注射装置100配置为装入包括笔芯108的注射器107和针头106或者装入笔芯108(而非注射器107)和针头106。该注射装置100包括：注射部位固定器101，其配置为固定注射部位的表皮103和皮下组织104；以及主机102(图1仅仅示出其局部剖视图)，其固定到所述注射部位固定器101，且配置为对所述被固定的注射部位自动执行注射过程。注射前可以将注射部位固定器101放置在注射部位，要启动注射时，可以利用注射部位固定器101对注射部位施加外力，从而将注射部位的表皮103和皮下组织104固定其中。如图1所示，由于表皮103和皮下组织104处于比肌肉组织105更浅的位置，密度低于肌肉组织105，柔软度和活动性显著强于肌肉组织105，因此，在注射部位固定器101的外力作用下，进入注射部位固定器101中并由其固定的主要是表皮103和皮下组织104，而肌肉组织105很少进入其中，从而可以确保针头106的穿刺深度局限在被固定的皮下组织104内而不会进入肌肉组织105内，从而便于针头106的穿刺，也显著减少了使用者的疼痛感；并且，通过对表皮103和皮下组织104的固定和压紧，减少了其在针刺时的滑移和变形，使得能够更精确地控制针刺操作。

注射部位固定器101可以采用各种实现方式。

例如，可以采用图2(a)和图2(b)分别示出的第一示例的结构。如图2(a)和2(b)所示，注射部位固定器200可以包括：负压吸引机构(未示出)，以生成负压；容纳部203，其构造为：通过负压作用收纳并固定注射部位的表皮和皮下组织204，并且设有开口以露出所收纳和固定的注射部位的表皮和皮下组织204的至少一部分；以及限高部202，其构造为：限制露出的注射部位的表皮和皮下组织204的所述至少一部分的高度。利用限高部202，可以为表皮和皮下组织204在负压作用下的升起(如图2(b)所示)提供裕量，能够更精确地控制针刺深度，能够避免针头205在除了刺入和注射以外的情况下无意中刺入露出的表皮和皮下组织204，也就是说，使得针头205只能主动有意地刺入表皮和皮下组织204中适当的深度处，而不能因为表皮和皮下组织204的升起而“被动”刺入，从而提高了注射过程的安全性。

除了负压吸引机构，注射部位固定器101也可以采用机械挤压机构，或者也可以将负压吸引机构和机械挤压机构(未示出)相结合，如图3(a)、图3(b)和图3(c)所示，容纳部303、限高部302、表皮和皮下组织304可以分别类似于图2(a)和图2(b)中的容纳部203、限高部202、表皮和皮下组织204，在此不赘述。如图3(a)所示，可以将注射部位固定器300放置在注射部位上，使得容纳部303的端部接触表皮。在一些实施例中，机械挤压机构可以固定到容纳部303，并配置为将容纳部303收拢，如图3(b)所示，从而向容纳在容纳部303内的表皮和皮下组织304施加压力。随后启用负压吸引机构(未示出)，以通过负压作用进一步收纳并固定注射部位的表皮和皮下组织304，如图3(c)所示。通过将负压吸引和机械挤压相结合，注射部位更容易被固定，适用性更好；进入容纳部303内的表皮和皮下组织304先被聚拢再被负压吸引固定，收到的牵拉张力更小，更有助于注射，且显著减少了负压吸引机构的能耗。

在一些实施例中，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射装置还可以包括压力检测器305，其配置为检测所述注射部位固定器300对所述注射部位施加的压力。利用压力检测器305可以监测对注射部位施加的压力，进而能够确保压力保持在合适的范围内，既不会压力过高导致注射部位固定器300内的皮下组织304的张力过大，导致阻碍针刺和注射并影响注射剂量的准确性，也不会压力过低导致皮下组织304松弛，从而无法精确控制针刺深度。

在一些实施例中，主机102可以包括微控制单元306，该微控制单元306可以采用单片机、片上系统(SOC)、特定用途集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)等中的任何一种或数种来实现。所述微控制单元306可以配置为：接收来自所述压力检测器305的指示压力大小的信号，在该压力处于预设范围内的情况下，发送压力维持信号给所述注射部位固定器300。也就是说，可以由微控制单元306自主对皮下组织304所承受的压力进行判定，如果压力在预设范围内(也就是压力合适)，则可经由压力维持信号指示注射部位固定器300保持当前合适的压力，如此可以将压力持续且稳定地维持在合适的范围内，使得具有充足的时间来精确实施针刺和注射。在一些实施例中，微控制单元306还可以基于来自压力检测器305的压力信号，实时发出指令以调整压力到合适范围内，例如，如果压力过大，则发送压力释放信号，如果压力过小，则发送压力增加信号，从而实现对于皮下组织304的张力的动态实时调整，从而确保精确控制针刺深度和注射剂量的准确性。

在一些实施例中，所述注射部位固定器101可以构造为硅胶器件，从而使用更舒适且能够更好地贴合表皮。作为示例，容纳部303可以为盘状且截面为拱形，如图3(b)和图3(c)所示，盘状且截面拱形的结构，符合表皮和皮下组织304被压紧/吸引后所呈现的形状，从而与之贴合更好，固定效果也更好。作为示例，所述限高部302可以设置在所述开口(用于让针头刺入)的外侧(外围)，从而避免阻碍针头的刺入并更大程度地暴露注射部位。

在一些实施例中，所述限高部302还可以包括向内延伸部(如图3(a)-图3(c)所示)，也就是说，限高部302可以至少部分地向内延伸(注意，用于让针头刺入的开口位于向内延伸部的内侧)，这些向内延伸部可以起到挡板的作用，防止表皮和皮下组织304被压紧/吸引后向上不规律(例如间断性)的溢出，保持暴露部分的表面的平坦，减少对于针刺的阻碍和干扰，从而能够更精确地控制皮下的刺入深度。

在一些实施例中，在所述注射部位固定器至少包括负压吸引机构(未示出)的情况下，例如注射部位固定器200和300，注射装置还可以包括针头密封机构，例如201或者301，其构造为对所述针头和所述注射部位固定器200或300之间进行密封，从而防止漏气，提高负压吸引的效率。

图4示出根据本公开实施例的注射装置的剖视图，注意，图4该注射装置装入的是注射器404和针头414，但这仅仅作为示例，在其他实施例中，也可以装入笔芯和针头414，对相关构件进行略微更改即可适用。

如图4所示，主机411可以包括：第一驱动机构403，其配置为响应于注射驱动信号驱动(例如注射器404)注射；第二驱动机构406，其配置为响应于针刺驱动信号驱动所述针头414刺入注射部位；微控制单元415，其配置为：接收来自压力检测器(未示出)的指示压力大小的信号，并在该压力处于预设范围内的情况下，先后向所述第二驱动机构406发送所述针刺驱动信号以及向所述第一驱动机构403发送所述注射驱动信号。如此，可以利用微控制单元415实时监测对注射部位施加的压力，在压力适当的情况下，也就是压力没有过高导致注射部位固定器409内的皮下组织张力过大甚至阻碍针刺注射或影响注射剂量准确度，也没有过低导致皮下组织松弛导致无法精确控制针刺深度的情况下，自动控制第一驱动机构403和第二驱动结构406先后执行针刺和注射操作而无需手动干预。在一些实施例中，第二驱动机构406可以驱动针头414进入皮下组织中适合的深度处，从而避免刺入肌肉组织导致阻碍刺入和疼痛。

在一些实施例中，所述注射器404可以设有剂量调节机构(例如调节旋钮)402，使用者可以旋转剂量调节机构402来预设要注射的剂量。在装入笔芯和针头414的情况下，也可以改为在所述主机411上设有剂量调节机构402。所述主机411还可以包括：剂量调节检测机构401，其构造为检测剂量调节机构402的操作状态，并发送相应的剂量调节指示信号，作为示例，剂量调节检测机构401可以采用压敏元件来实现。其中，所述微控制单元415还配置为：接收所述剂量调节指示信号，在所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，允许致动所述注射部位固定器409以执行固定。要注意，本文中各处的表述“在……的情况下，允许”旨在表示：确认进行了剂量调节可以作为致动所述注射部位固定器409的充分条件，在一些实施例中，也可以仅仅作为所述注射部位固定器409的必要条件，例如，可以在同时也满足其他若干条件(包括但不限于注射器404和针头414装配就位，用户按下了注射按键使得向微控制单元415发出了注射启动信号等等)的情况下，才致动所述注射部位固定器409以执行固定。

在一些实施例中，经由剂量调节检测机构401，微控制单元415可以自主识别使用者是否完成了注射剂量调节，如果否，则不启动任何注射步骤，例如但不限于注射部位固定，而是经由视觉或听觉给出提示信息，提醒使用者调节注射剂量。如此，可以避免没有预设注射剂量的无效或者错误的注射部位固定、针刺和注射操作，从而节约能耗并改善安全性。

在一些实施例中，所述第一驱动机构403可以连接到所述注射器404的剂量调节机构402，如此，随着第一驱动机构403驱动注射器404的剂量调节机构402，剂量调节机构402会推动笔芯内的活塞，相应地将笔芯内药剂注射入皮下组织内，当预设注射剂量被注入皮下组织时，剂量调节机构402相应回到零位。在一些实施例中，剂量调节机构402也可以改设置在主机411上而非注射器404上，第一驱动机构403可以连接到主机411上设有的剂量调节机构402。

例如，当剂量调节机构402卡在某个非零位时，则很可能发生针头414堵塞。在一些实施例中，剂量调节机构402的(操作)状态不限于是否进行了剂量调节，还可以包括所述针头414是否堵塞以及所述剂量调节机构402是否推回到零位，剂量调节指示信号也可以相应反映这些操作状态。微控制单元415可以根据具体的操作状态，发送相应的控制指令以控制相应部件执行对应的操作，例如，经由注射装置外表的状态指示灯提醒发生针头414堵塞或者注射完成，致动注射部位固定位409释放压力，然后向第二驱动机构406发送复位驱动信号以执行拔针操作，等等。

在一些实施例中，所述主机411还可以包括：在位检测机构407，其配置为：在所述注射装置配置为装入注射器404和针头414的情况下检测所述注射器404和针头414是否装配就位(在所述注射装置配置为装入笔芯和针头的情况下则检测所述笔芯和针头是否装配就位)，并发送相应的在位检测信号。其中，所述微控制单元415可以被配置为：接收所述在位检测信号，在所述在位检测信号指示装配就位的情况下，允许致动所述注射部位固定器409以执行固定，如此可以避免无效或者错误的固定操作，从而节约能耗并改善安全性。

在一些实施例中，所述主机411内可以设有注射器锁定机构405，其构造为锁定和解锁注射器404。例如，当要装入注射器404时，可以预先将注射器锁定机构405解锁，在注射器404装配就位后，注射器锁定机构405可以对其进行自动锁定，以避免在后续的针刺和注射等过程中注射器的晃动，进而提高操作的精度。例如，注射器锁定机构405可以采用卡合、磁性接合等各种实现方式。

在一些实施例中，如图5所示，所述主机511还可以包括注射按键503。注射按键503可以从注射装置的外表面露出，以便利使用者的按下操作，并响应于按下操作发送启动信号。其中，所述微控制单元415还可以配置为：在接收到所述启动信号后，致动所述剂量调节检测机构401和所述在位检测机构407以执行检测；在所述在位检测信号指示装配就位并且所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，致动所述注射部位固定器409以执行固定。在对注射部位进行固定之后，如前所述，所述微控制单元415可以接收来自压力检测器(未示出)的指示压力大小的信号，并在该压力处于预设范围内的情况下，先后向所述第二驱动机构406发送所述针刺驱动信号以及向所述第一驱动机构403发送所述注射驱动信号，从而在注射部位经受适当的压力的情况下执行针刺和注射，以便精确控制针刺深度兼顾注射剂量的准确性。在一些实施例中，所述微控制单元415还可以配置为：在满足注射完成条件的情况下，致动所述注射部位固定器409以执行压力释放，从而松开注射部位的表皮和皮下组织，然后向所述第二驱动机构406发送所述复位驱动信号，使其驱动针头414从松弛的注射部位的表皮和皮下组织退出，从而避免针头414从张紧的注射部位退出时由于张力导致的药剂回流，药剂回流导致的损耗在诸如胰岛素等微量药剂的应用上是非常可观的。通过上述过程，注射装置可以实现使用者友好度极高的“一键式”自动注射部位固定、针刺、注射和拔针的完整注射过程，使用者只要按需调好剂量调节机构402预设注射剂量并将注射器404和针头414装入注射装置，再按下注射按键503，注射装置无需人工介入即可自主固定注射部位的表皮和皮下组织并使得其承受的压力动态保持在适当范围内，同时执行到适当深度处的针刺，执行预设注射剂量的精确注射，随后松弛注射部位的表皮和皮下组织并从中方便地拔出针头414，操作简便，显著降低使用者的疼痛感，且减少了药剂的浪费。

在一些实施例中，微控制单元415还可以通过响应于所述启动信号执行注射部位是否满足针刺启动条件的判定，在注射部位满足针刺启动条件的情况下，才向所述第二驱动机构406发送所述针刺驱动信号。在一些实施例中，所述针刺启动条件包括如下的至少一种：在所述注射部位固定器409至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射部位固定器409内的压力处于预设范围内并能够得到维持；在所述注射部位固定器409包括机械挤压机构的情况下，所述机械挤压机构完成注射部位固定。尤其在采用机械挤压机构的情况下，机械挤压机构通常采用钳夹件的向内馈送来实现机械挤压，馈送量可以是预先设置好的，完成了馈送量才完成注射部位的固定，此时启动针刺注射部位振动较小，精准度较高，避免在馈送中途进行针刺。在采用负压吸引机构的情况下，注射部位固定器409的压力在预定时间段内维持在预设范围内，注射部位的皮下组织张力没有过大到阻碍针刺，也没有过低导致皮下组织松弛，便于准确且精准地执行针刺操作。在所述注射部位固定器409融合了负压吸引机构和机械挤压机构两者的情况下，可以对两者是否满足上述针刺启动条件进行判定，是，则确保注射部位的固定状态已经准备好执行针刺，且针刺操作更准确和精准。

在一些实施例中，可以设置不同的注射完成条件，例如，注射完成条件可以是剂量调节机构402返回到零位(也就是预设注射量已经注射完毕)，可以是所述针头414在皮下组织内停留时间达到设定阈值；或者也可以是检测到针头堵塞，例如但不限于剂量调节机构402卡在某个非零位。通过将针头414堵塞的非正常注射完成条件考虑在内，可以在针头414堵塞情况下复位并拔出针头414，从而避免无效的注射、对药剂的浪费以及在针头414堵塞时持续无效注射所造成的风险。

图5示出根据本公开实施例的注射装置500的外部示意图，作为示例，该注射装置500是用于与注射器和针头配合使用的，当然，也可以对其进行结构调整以便与笔芯和针头配合使用。如图5所示，所述注射装置500可以包括以可拆卸方式连接到所述主机的第一盖510(在图4中标识为410)、第二盖512(在图4中标识为412)和第三盖513(在图4中标识为413)。其中，所述第一盖510可以被构造为：在拆卸状态(例如打开状态)下，用于将所述注射器507装入到所述主机511(如图6(a)所示)或者从主机511中取出。所述第二盖512被构造为：在拆卸状态(例如打开状态)下，用于装载或拆下所述针头508。在注射完毕要拆下针头508时，可以打开第二盖512(如图6(b)所示)，合上针帽514以与针头508配合(螺接或者卡合)成一体，然后可握持针帽514旋下其与针头508，并丢弃。如此，便利针头508的装载或拆下，尤其在拆下时避免使用者接触针头508，提高安全性，也能避免针头508及其内残余药剂污染环境。所述第三盖513可以被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖512的与所述第一盖510相对的一侧，且在拆卸状态(例如打开状态)下露出所述注射部位固定器的所述容纳部509(如图6(c)所示)。第一盖510、第二盖512和第三盖513在合上状态下可以分别封装注射器507、针头508和注射部位固定器，避免被外界环境污染或者污染外界环境。

在一些实施例中，参见图4所示，在所述注射部位固定器409至少包括所述负压吸引机构(未示出)的情况下，可以在第二盖412内设有针头密封机构408和所述注射部位固定器409，在关闭所述第二盖412时，所述针头密封机构408以气密方式连接到所述针头414，实现所述针头414相对于所述注射部位固定器409的气密密封，由此在注射部位固定器409至少采用负压吸引机制时能够显著提高其使用效率。

回到图5，注射装置500的外部还设有开关机按键502和注射按键503，使用者按下开关机按键502可启动或关掉注射装置500。此外，如上所述，使用者只要将设置好剂量的注射器和针头装配好，然后按下注射按键503，注射装置500就可以自动依序精准且平稳地执行注射部位固定、针刺、注射以及拔针操作，操作简单且使用者疼痛感显著降低。

注射装置500的外部还可以设有注射剂量视窗501、状态指示灯504、药量视窗505和电池状态指示灯506。注射剂量视窗501可以用于观察注射器是否进行了剂量调节和调节后的注射剂量。药量视窗505可以用于观察笔芯内的剩余药量以及是否有气泡，以便判断是否需要排气泡或更换新的笔芯。状态指示灯504能够让使用者清晰地识别整个注射过程进行到注射器安装、注射剂量调节、注射部位固定等所有操作步骤中的哪个操作步骤，和/或还指示每个操作步骤的执行状态，操作成功则为绿色，操作失败则为红色，如果还未到该操作步骤，相应指示灯不亮。电池状态指示灯506可以用于显示电池的安装状态(是否安装)和/或电池的剩余电量状态，例如，当电池的剩余电量过低时，电池状态指示灯506可以为红色并闪烁，提示剩余电量过低，无法完成注射，从而避免无效注射(例如注射过程未完成就因电量不足而中断)；再例如，当没有安装电池时，电池状态指示灯506可以为红色，提示使用者安装电池。

图7示出使用根据本公开实施例的注射装置的示例性的注射流程图。该注射流程700始于步骤701：打开注射器拆装盖，将装好笔芯的注射器装入注射装置的主机内并锁定，然后合上注射器拆装盖。该步骤701通常在首次使用注射装置或者注射器更换新的笔芯时才执行，否则可以跳过。在一些实施例中，装入注射器时需要将注射器的剂量显示窗口与注射装置主机上的视窗对齐，如果两个窗口没有对齐则无法看到调节的剂量。装到位后注射器可以利用锁定机构被自动锁紧。

在步骤702，打开针头拆装盖，装上新的针头，取下针帽。然后，在步骤703，打开注射器拆装盖，完成排气泡操作。可以通过排气泡操作来判定针头是否堵塞(步骤704)，如果是，则返回步骤702，更换好的针头并验证针头是否畅通。如果否，则进行到剂量调节步骤705，可以通过注射器的剂量调节机构调节注射剂量，然后合上注射器拆装盖和针头拆装盖(步骤706)。

接着执行注射部位固定操作步骤。在步骤707，打开注射盖以露出注射部位固定器的容纳部(例如注射盘)。可以将注射盘放在注射部位，按下启动注射按钮(步骤708)。启动注射按钮被按下后，则由主机内的微控制单元执行一系列判定并自动驱动相应构件依序执行固定、针刺、注射和拔针操作。

具体说来，在步骤709，检测注射器是否安装到位(是否装入并被锁定)，以及在步骤710，判定注射剂量调节机构是否完成了剂量调节。如果检测到注射器没有安装到位，则不会启动注射部位固定，并通过状态指示灯给出注射器未安装好的提示信息，提示用户重新安装注射器。如果检测到剂量调节机构还处于零位，也不会启动注射部位固定，通过状态指示灯提示用户进行注射剂量调节。如果检测到注射器安装到位，并且已经完成剂量调节，则继续在步骤711判定针头是否装好，如果是，则会驱动注射盘加压以固定注射部位的表皮和皮下组织。

在步骤713判定注射部位是否固定好，具体说来，可以经由压力传感器检测注射盘内的压力，在压力处于适当范围内时，则确定注射部位已经固定好了，如果否，则调整注射盘内的压力直到其处于适当范围，实现注射部位的固定。接着，在步骤714，停止加压，并保持注射盘内施加给注射部位的压力基本恒定，并驱动注射器完成针刺和注射。具体说来，注射部位被固定好以后，注射装置的微控制单元可以向注射器驱动机构发出针刺指令,以驱动针头以很快的速度刺入皮下组织，然后启动注射器拆装盖内的注射驱动机构，平稳地执行注射，直到将注射器的剂量调节机构推到零位完成预设剂量的注射。

完成注射后，针头要在皮下组织内停留几秒钟，然后释放施加给注射部位的压力(步骤715)。在步骤716，注射器驱动机构推动注射器拔出针头，并将注射器复位。在步骤717，可以从注射部位取下注射装置，合上注射盖，打开针头拆装盖，将针帽安装到针头上，从而将针头连同针帽一同旋下并丢入废物收纳盒。接着，在步骤718，合上针头拆装盖，收纳好注射装置，完成一次注射操作。

图8示出根据本公开实施例的注射装置800的外部示意图，该注射装置800是与笔芯和针头配合使用的。如图8所示，该注射装置800的主机811可以包括开关机按键802、注射按键803、注射剂量视窗801、状态指示灯804、药量视窗805和电池状态指示灯806，这些构件的结构和效用与图5中注射装置500的主机511的开关机按键502、注射按键503、注射剂量视窗501、状态指示灯504、药量视窗505和电池状态指示灯506类似，在此不赘述。

不同于图5所示的注射装置800，注射剂量调节机构807不是注射器自带的，而是设置在主机811内并从主机811的外壳露出部分，以便使用者可以从主机811的外部方便地旋转调节。此外，注射装置800可以包括两个盖，即第二盖812和第三盖813。第二盖812用于笔芯和针头两者的拆装，第三盖813的结构和效用与图5中的第三盖513类似，在此不赘述。

图9示出根据本公开实施例的注射装置900如何装配笔芯904和针头906的示意图。如图9所示，注射装置900可以包括以可拆卸方式(例如可以打开或者关闭)连接到主机(未示出)的第二盖912和第三盖913，其中，所述第二盖912可以被构造为：在拆卸(打开)状态下，用于装载或拆下所述笔芯904和针头906；所述第三盖913可以被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖912的与所述主机相对的一侧，且在拆卸状态下可以露出注射部位固定器的容纳部(未示出，类似于图6(c)所示)。

注射装置900中可设有可拆卸的笔芯安装架905。可以打开第二盖912和第三盖913，并取出笔芯安装架905，将笔芯904装配到笔芯安装架905，再把内含笔芯904的笔芯安装架905重新装入注射装置900内并予以锁定。例如，可以在注射装置900的主机内设有用于笔芯安装架905的固定机构和/或锁定机构，以便利笔芯安装架905的固定和/或锁定。在一些实施例中，注射装置900可以设有在位检测机构907，其配置为检测笔芯架905和针头906是否在位，如果是，并且预设了注射剂量且注射部位固定妥当，则可以驱动针头906执行针刺，接着驱动笔芯904内的活塞执行预设剂量的注射，注射完成后驱动笔芯安装架905拔出针头，等等。在一些实施例中，笔芯904上可以设有活塞908，注射驱动机构可以推动该活塞908执行注射，且注射驱动机构可以连接到注射剂量调节机构和笔芯904内的活塞908，随着注射驱动机构对于活塞908的推动，注射剂量调节机构向着零位转动相应的刻度，完成注射时则恰好回到零位。

图10示出使用根据本公开实施例的注射装置的示例性的注射流程1000的流程图。如图10所示，该注射流程1000始于步骤1001：打开笔芯和针头拆装盖，如果还未装笔芯，则需要先装笔芯，再在笔芯上装针头；如果已经安装笔芯，则只装上新的针头即可。在步骤1002，进行排气泡操作，以确保针头不堵塞。在步骤1003，在完成排气泡操作后，可以合上针头拆装盖，然后通过剂量调节机构调节注射剂量，以预设要注射的剂量。

在步骤1004，打开注射盖，以便露出注射部位固定器的容纳部。在此处，以露出作为容纳部的吸盘为例进行说明。在步骤1005，可以将吸盘放在注射部位，按下启动注射按钮，接着就由注射装置内的微控制单元自动控制固定、针刺、注射和拔针的整个过程。

具体说来，按下启动注射按钮后，首先检测笔芯和针头是否安装到位(步骤1006)，以及是否完成了注射剂量调节(步骤1007)。如果检测到笔芯和针头没有安装到位，则不会启动注射部位固定，并通过状态指示灯给出笔芯和针头未安装好的提示信息，提示用户重新安装笔芯和针头。如果检测到尚未完成注射剂量调节，也不会启动注射部位固定，通过状态指示灯提示用户进行注射剂量调节。如果确定笔芯和针头安装到位，并且已经完成注射剂量调节，则会驱动注射部位固定器以固定注射部位的表皮和皮下组织，例如可以对注射盘(其可以实现为吸盘)施加压力，以将注射部位的表皮和皮下组织压紧固定在吸盘内(参见步骤1008)。可以通过压力传感器检测吸盘内表皮和皮下组织承受的压力是否在适当范围内，如果是，则确定注射部位固定好了(参见步骤1009)，如果否，则继续调整注射部位固定器的施加压力，直到承受压力在适当范围内，并维持该适当的压力，以便执行后续操作。

例如，在步骤1010，注射装置的微控制单元可以向笔芯驱动机构发出针刺指令,鉴于笔芯和针头装配为一体，笔芯驱动机构可以驱动笔芯连同针头以很快的速度刺入皮下组织，然后向注射驱动机构发出注射指令，注射驱动机构可以推动笔芯上的活塞，将预设剂量的药剂注射到皮下组织内。

完成注射后，针头可以在皮下组织内停留几秒钟，然后释放施加给注射部位的压力(步骤1011)。接着，注射装置的微控制单元可以向笔芯驱动机构发出拔针指令，笔芯驱动机构可以驱动笔芯连同针头以拔出针头，并将笔芯和针头复位(步骤1012)。

接着，可以从注射部位取下注射装置，合上注射盖，打开针头拆装盖，盖上针帽以与针头例如扣合到一起，然后可以方便地握持针帽将其连同用过的针头拆下，并丢入废物收纳盒(步骤1013)。如此，可以将注射装置收纳好，注射结束。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (18)

1.一种注射装置，其配置为装入包括笔芯的注射器和针头，或者装入笔芯和针头，其特征在于，所述注射装置包括：

注射部位固定器，其配置为固定注射部位的表皮和皮下组织；

主机，其连接到所述注射部位固定器，且配置为对被固定的所述注射部位自动执行注射过程。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其特征在于，所述注射部位固定器包括：

负压吸引机构和机械挤压机构中的至少一种；

容纳部，其构造为：通过负压吸引机构和机械挤压机构中的所述至少一种收纳并固定注射部位的表皮和皮下组织，并且设有开口以露出所收纳和固定的注射部位的表皮和皮下组织的至少一部分；

限高部，其构造为：限制露出的注射部位的表皮和皮下组织的所述至少一部分的高度。

3.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射装置还包括压力检测器，其配置为检测所述注射部位固定器对所述注射部位施加的压力。

4.根据权利要求3所述的注射装置，其特征在于，所述主机还包括微控制单元，其配置为：接收来自所述压力检测器的指示压力大小的信号，在该压力处于预设范围内的情况下，发送压力维持信号给所述注射部位固定器。

5.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述注射部位固定器被构造为：

所述容纳部为盘状且截面为拱形；和/或

所述限高部设置在所述开口的外侧；和/或

所述限高部包括向内延伸部。

6.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射装置还包括针头密封机构，其构造为对所述针头和所述注射部位固定器之间进行密封。

7.根据权利要求3所述的注射装置，其特征在于，所述主机还包括：

第一驱动机构，其配置为响应于注射驱动信号驱动注射；

第二驱动机构，其配置为响应于针刺驱动信号驱动所述针头刺入注射部位；

微控制单元，其配置为：接收来自所述压力检测器的指示压力大小的信号，并在该压力处于预设范围内的情况下，先后向所述第二驱动机构发送所述针刺驱动信号以及向所述第一驱动机构发送所述注射驱动信号。

8.根据权利要求7所述的注射装置，其特征在于，所述注射器设有剂量调节机构或者所述主机设有剂量调节机构，所述主机还包括：

剂量调节检测机构，其构造为检测剂量调节机构的状态，并发送相应的剂量调节指示信号；

其中，所述微控制单元还配置为：接收所述剂量调节指示信号，在所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，允许致动所述注射部位固定器以执行固定。

9.根据权利要求8所述的注射装置，其特征在于，所述第一驱动机构连接到所述注射器的剂量调节机构，或连接到所述主机上设有的剂量调节机构，并且所述剂量调节机构的状态包括是否进行了剂量调节、所述针头是否堵塞、以及所述剂量调节机构是否推回到零位。

10.根据权利要求7所述的注射装置，其特征在于，所述主机还包括：

在位检测机构，其配置为：在所述注射装置配置为装入注射器和针头的情况下检测所述注射器和针头是否装配就位，而在所述注射装置配置为装入笔芯和针头的情况下则检测所述笔芯和针头是否装配就位，并发送相应的在位检测信号；

其中，所述微控制单元被配置为：接收所述在位检测信号，在所述在位检测信号指示装配就位的情况下，允许致动所述注射部位固定器以执行固定。

11.根据权利要求8所述的注射装置，其特征在于，所述主机还包括：

在位检测机构，其配置为：在所述注射装置配置为装入注射器和针头的情况下检测所述注射器和针头是否装配就位，而在所述注射装置配置为装入笔芯和针头的情况下则检测所述笔芯和针头是否装配就位，并发送相应的在位检测信号；

注射按键，其构造为在按下时发送启动信号；

其中，所述微控制单元还配置为：在接收到所述启动信号后，致动所述剂量调节检测机构和所述在位检测机构以执行检测；在所述在位检测信号指示装配就位并且所述剂量调节指示信号指示进行了剂量调节的情况下，致动所述注射部位固定器以执行固定。

12.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述主机还包括：

第一驱动机构，其配置为响应于注射驱动信号驱动注射；

第二驱动机构，其配置为响应于针刺驱动信号驱动所述针头刺入注射部位；

注射按键，其构造为在按下时发送启动信号；

微控制单元，其配置为：响应于所述启动信号，在注射部位满足针刺启动条件的情况下，向所述第二驱动机构发送所述针刺驱动信号。

13.根据权利要求12所述的注射装置，其特征在于，所述针刺启动条件包括如下的至少一种：

在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述注射部位固定器内的压力处于预设范围内并能够得到维持；

在所述注射部位固定器仅包括机械挤压机构的情况下，所述机械挤压机构完成注射部位固定。

14.根据权利要求8所述的注射装置，其特征在于，所述第二驱动机构还配置为：响应于复位驱动信号驱动所述针头复位；

所述微控制单元还配置为：在满足注射完成条件的情况下，致动所述注射部位固定器以执行释放，然后向所述第二驱动机构发送所述复位驱动信号。

15.根据权利要求14所述的注射装置，其特征在于，所述注射完成条件包括如下的至少一种：

所述剂量调节机构返回到零位；

所述针头在皮下组织内停留时间达到设定阈值；

检测到针头堵塞。

16.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置在配置为装入注射器和针头的情况下，还包括以可拆卸方式连接到所述主机的第一盖、第二盖和第三盖，

其中，所述第一盖被构造为：在拆卸状态下，用于将所述注射器装入到所述主机；

所述第二盖被构造为：在拆卸状态下，用于装载或拆下所述针头；

所述第三盖被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖的与所述第一盖相对的一侧，且在拆卸状态下露出所述注射部位固定器的所述容纳部。

17.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置在配置为装入笔芯和针头的情况下，还包括以可拆卸方式连接到所述主机的第二盖和第三盖，

其中，所述第二盖被构造为：在拆卸状态下，用于装载或拆下所述笔芯和针头；

所述第三盖被构造为：以可拆卸方式连接到所述第二盖的与所述主机相对的一侧，且在拆卸状态下露出所述注射部位固定器的所述容纳部。

18.根据权利要求16或17所述的注射装置，其特征在于，在所述注射部位固定器至少包括所述负压吸引机构的情况下，所述第二盖内设有针头密封机构和所述注射部位固定器，在关闭所述第二盖时，所述针头密封机构以气密方式连接到所述针头，实现所述针头相对于所述注射部位固定器的气密密封。

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