TW201829008A - 加壓氣體注射裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種可調式定量注射高壓氣體的方法，其中前述氣體之壓力可等於或大於5兆帕。前述氣體可直接接通機構內的氣瓶或外接氣源，並經過對應的閥門而充氣到預設或可調節容積的儲氣室。或者，此閥門為可調控開閥時間的閥門而不需儲氣室。氣體噴出後經過依注射深度或範圍而選擇的噴頭，其中噴頭與機構本體間設有一單向閥以避免因回流所造成的污染。操作人員可以適當力量壓在需作用的人體部位已進行噴氣注射，之後再由機構內的彈性裝置復位到原始狀態，以利於下次注射。

Description

加壓氣體注射裝置及方法
本發明係有關於一種加壓氣體注射裝置，特別是一種無針注射加壓氣體至皮膚內的加壓氣體注射裝置。
由於使用針頭注射藥物容易使患者產生不適的刺痛感，因此一種「無針注射」技術乃因應而生，所謂「無針注射」就是在進行藥物注射時不使用針頭，而是將液體藥物以極細的直徑高速直線噴出，以其自身的動能使藥物穿過皮膚而進入到生物(例如人體或動物)的體內。由於流體本身的特性，當液體藥物進入生物內部組織後，可沿著組織纖維的間隙擴散分佈，因此進入過程對組織損傷極小，同時藥物可有效地分佈擴散而有利於吸收。
然而，目前所注射的藥物大多是以液體為主，若欲使用氣體作為注射藥物時往往會有有效進入皮膚分子不足的問題，進而影響到藥物注入注射目標物的深度及效果，也就是說氣體不易注入到人體皮膚下方的肌膜、肌肉或關節，故難以提升人體對於藥物之吸收效果。此外，當以氣體作為注射藥物時，無針注射裝置也需要對注射氣體之體積或注射時間進行良好的控制，以兼顧高效率以及安全性的要求。
本發明為了解決前述習知技術之問題，於一實施例中提供了一種加壓氣體注射裝置，包括一排氣單元、一儲氣單元以及兩個密封環。前述排氣單元具有一排氣口以及一穿孔，前述儲氣單元活動地設置於該排氣單元內，並形成有一氣體通道。前述兩個密封環設置於該排氣單元之內壁，且抵接該儲氣單元。當該儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，一加壓氣體依序經由該穿孔以及該氣體通道而進入該儲氣單元內，且該氣體通道位於該些密封環之間；此外，當該儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該氣體通道移動到該些密封環與該排氣口之間，且位於該儲氣單元內之該加壓氣體依序經由該氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
本發明一實施例另提供了一種加壓氣體注射裝置，包括一排氣單元、一第一儲氣單元、一第二儲氣單元以及兩個密封環。前述排氣單元具有一排氣口，前述第一儲氣單元活動地連接該排氣單元，並形成有一第一注入氣體通道及一第一排出氣體通道。前述第二儲氣單元活動地連接該排氣單元，並形成有一第二注入氣體通道及一第二排出氣體通道。前述兩個密封環設置於該排氣單元之外側表面，並抵接該第一、第二儲氣單元。當該第一、第二儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，一第一加壓氣體及一第二加壓氣體分別經由該第一、第二注入氣體通道進入該第一、第二儲氣單元內，且該第一、第二排出氣體通道位於該些密封環之間；此外，當該第一、第二儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該第一、第二排出氣體 通道位於該些密封環與該排氣口之間，且位於該第一儲氣單元內之該第一加壓氣體依序經由該第一排出氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，位於該第二儲氣單元內之該第二加壓氣體依序經由該第二排出氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，其中該第一加壓氣體及該第二加壓氣體之壓力分別大於或等於5兆帕。
本發明一實施例另提供了一種加壓氣體注射裝置，包括一排氣單元、一儲氣單元以及兩個密封環。前述排氣單元具有一排氣口以及一氣體暫存槽，前述儲氣單元活動地連接該排氣單元，且包括一滑動件以及一加壓氣瓶，其中該滑動件形成有一氣體通道，且該加壓氣瓶以可拆卸的方式連接該滑動件。前述兩個密封環設置於該排氣單元之內側表面，並抵接該儲氣單元。當該儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，該氣體通道位於該些密封環之間，且該加壓氣瓶內部之一加壓氣體經由該氣體通道進入該氣體暫存槽內；此外，當該儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該氣體通道之一部份位於該些密封環與該氣體暫存槽之間，且該加壓氣體從該氣體暫存槽內由該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
本發明一實施例另提供了一種加壓氣體注射裝置，包括一排氣單元以及一主儲氣單元。前述排氣單元具有一排氣口，且主儲氣單元連接該排氣單元。前述主儲氣單元包括一第一儲氣元件、一第一腔室、一第一滑動元件以及兩個第一密封環，前述第一儲氣元件形成有相互連通之一第一氣體通道以及一第一腔室， 用以容納一加壓氣體，前述第一滑動元件活動地套設於該第一儲氣元件之外側，前述兩個第一密封環設置於該第一滑動元件之內壁，且位於該第一滑動元件與該第一儲氣元件之間。當該第一滑動元件相對該第一儲氣元件位於一第一關閉位置時，該第一氣體通道之一部份位於該些第一密封環與該排氣單元之間，以阻止該第一腔室內之該加壓氣體經由該第一氣體通道進入該排氣單元；此外，當該第一滑動元件相對於該第一儲氣元件由該第一關閉位置移動到一第一開啟位置時，該第一氣體通道位於該些第一密封環之間，且該第一腔室內之該加壓氣體經由該第一氣體通道進入該排氣單元，並從該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
本發明一實施例另提供了一種加壓氣體注射裝置，包括一排氣單元、一儲氣單元、一偏壓元件、一第一密封環以及一第二密封環。前述排氣單元，具有一排氣口以及一凸出部。前述儲氣單元包括一中空之套管以及一間隙調節構件，該套管設置於該排氣單元內並可相對於該排氣單元滑動，其中該凸出部延伸進入該套管內，且該套管具有對應於該排氣口之一穿孔，該間隙調節構件活動地設置於該套管中且具有一氣體通道。前述偏壓元件設置於該排氣單元與該套管之間，前述第一密封環設置於該凸出部上並抵接該套管，前述第二密封環設置於該間隙調節構件上並抵接該套管，其中該氣體通道之一出口朝向該套管且位於該第一密封環與該第二密封環之間。當該套管相對於該排氣單元位於一第一位置時，該第一密封環位於該穿孔以及該出口之間，以阻止一加壓氣體從該氣體通道進入該穿孔。當該偏壓元件作用一彈 力驅使該套管相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該穿孔位於該第一密封環與該第二密封環之間，且該加壓氣體自該氣體通道之一入口注入該間隙調節構件，並依序經由該穿孔以及該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，且該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
本發明一實施例另提供了一種加壓氣體注射方法，包括：提供一排氣單元；提供一儲氣單元，連接該排氣單元，用以儲存一加壓氣體；提供一套管，活動地連接該排氣單元與該儲氣單元，其中該套管具有一穿孔；以及，提供一偏壓元件，並藉由該偏壓元件推動該套管相對於該排氣單元和該儲氣單元位移，使該穿孔於一特定期間內導通該儲氣單元以及該排氣單元，以將該儲氣單元內之該加壓氣體依序經由該穿孔及該排氣單元排出並注射至一人體內。
1‧‧‧加壓氣體注射裝置
10‧‧‧排氣單元
11‧‧‧排氣口
12‧‧‧氣體暫存槽
13‧‧‧凸出部
20‧‧‧儲氣單元
20A‧‧‧第一儲氣單元
20B‧‧‧第二儲氣單元
20’‧‧‧輔助儲氣單元
21‧‧‧氣體通道
21I‧‧‧第一注入氣體通道
21I’‧‧‧第二注入氣體通道
21O‧‧‧第一排出氣體通道
21O’‧‧‧第二排出氣體通道
22‧‧‧本體
23‧‧‧桿件
24‧‧‧滑動件
25‧‧‧加壓器瓶
26‧‧‧第一儲氣元件
27‧‧‧第一滑動元件
26’‧‧‧第二儲氣元件
27’‧‧‧第二滑動元件
28‧‧‧間隙調節構件
29‧‧‧套管
30‧‧‧偏壓元件
40‧‧‧單向閥
41‧‧‧子彈形氣瓶
C、C’、C1、C2‧‧‧腔室
E‧‧‧出口
G‧‧‧氣體注入口
H‧‧‧殼體
H1‧‧‧第一氣體注入口
H2‧‧‧第二氣體注入口
I‧‧‧入口
N‧‧‧刺針
O1、O1’、O2、O2’、O3、O4、O23‧‧‧密封環
P‧‧‧噴嘴
Q‧‧‧套筒
S‧‧‧外殼
T‧‧‧驅動機構
U‧‧‧氣體源
U1、U2‧‧‧管路
V‧‧‧穿孔
第1A圖係表示本發明一實施例之加壓氣體注射裝置的剖面示意圖，其中儲氣單元相對排氣單元位於一第一位置。
第1B圖係表示當儲氣單元相對排氣單元移動到第二位置時的剖面示意圖。
第1C圖係表示當儲氣單元相對排氣單元移動到第二位置時的加壓氣體注射裝置立體示意圖。
第2A圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置之剖面示意圖，其中第一儲氣單元及第二儲氣單元相對排氣單元位於第一位置。
第2B圖係表示當第一儲氣單元及第二儲氣單元相對排氣單元移動到第二位置時的剖面示意圖。
第3A圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置之剖面示意圖，其中儲氣單元相對於排氣單元位於第一位置。
第3B圖係表示當儲氣單元相對於排氣單元移動到第二位置時的剖面示意圖。
第3C圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置連接到一外部氣體源之剖面示意圖。
第4A圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置的剖面示意圖，其中第一滑動元件相對第一儲氣元件位於第一關閉位置。
第4B圖係表示當第一滑動元件相對第一儲氣元件於第一開啟位置時的剖面示意圖。
第4C圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置的剖面示意圖，其中第二滑動元件相對第二儲氣元件位於第二關閉位置。
第4D圖係表示當第二滑動元件相對於第二儲氣元件移動到第二開啟位置時的剖面示意圖。
第4E圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置的剖面示意圖，其中加壓氣體注射裝置包括兩個輔助儲氣單元。
第5A圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置的剖面示意圖，其中儲氣單元之套管相對排氣單元位於第一位置。
第5B圖係表示當儲氣單元之套管相對於排氣單元移動到第二位置時的剖面示意圖。
第5C圖係表示當儲氣單元之套管相對於排氣單元移動到第三位置時的剖面示意圖。
第6A圖係表示當間隙調節構件與凸出部之間調整至最小間隙且當儲氣單元之套管相對排氣單元位於第一位置時的剖面示意圖。
第6B圖係表示當儲氣單元之套管相對排氣單元移動到第二位置時的剖面示意圖。
第6C圖係表示當儲氣單元之套管相對排氣單元移動到第四位置時的剖面示意圖。
第6D圖係表示當儲氣單元之套管相對排氣單元移動到第三位置時的剖面示意圖。
第7圖係表示本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置的立體示意圖。
第8A-8F圖係表示本發明不同實施例之加壓氣體注射裝置的噴嘴示意圖。
茲配合圖式說明本發明之實施例。
首先請參照第1A圖，本發明一實施例之加壓氣體注射裝置1包括一外殼S以及一驅動機構T(例如一可活動之板機)，其中在外殼S內設有一排氣單元10、一儲氣單元20以及至少兩個密封環O1、O2。前述排氣單元10具有一排氣口11以及一穿孔V，排氣口11係用以將一加壓氣體排出加壓氣體注射裝置1。儲氣單元20活動地設置於排氣單元10內，包括一中空之本體22及一桿件23，其中桿件23以可調整位置之方式插設於本體22內，且本體22與桿 件23之間形成有一腔室C，用以儲存加壓氣體，此外一氣體通道21係形成於本體22內，並與前述腔室C相連通。前述兩個密封環O1、O2設置於排氣單元10之內壁並抵接本體22，用以防止氣體洩漏。
於本實施例中，被注入到腔室C內的加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕。應了解的是，在本實施例中可藉由桿件23和本體22內側壁上相對應的螺紋結構(未圖示)，使得桿件23能透過旋轉的方式而在本體22內部前進或後退，進而改變前述腔室C的體積大小，以達到調整並提供不同定量容積之注射氣體的目的；其中，在桿件23和本體22內側壁之間設有密封環O23。
請繼續參照第1A圖，前述驅動機構T樞接外殼S以及儲氣單元20，且其可受外力按壓而相對於外殼S旋轉，藉以驅使儲氣單元20於前述排氣單元10內移動。在未按壓驅動機構T之前，儲氣單元20相對排氣單元10位於一第一位置(第1A圖)，此時由於氣體通道21之開口位在兩個密封環O1、O2之間，並直接和穿孔V相連通，因此一加壓氣體可依序經由外殼S上的氣體注入口G、與氣體注入口G相連接之穿孔V以及氣體通道21而進入儲氣單元20的腔室C內(如第1A圖中箭頭方向所示)，進而使前述加壓氣體注射裝置1處於一充氣狀態。
接著請一併參照第1B、1C圖，其係表示當儲氣單元20相對排氣單元10由前述第一位置移動到第二位置時的剖面示意圖。如第1B、1C圖中箭頭方向所示，當使用者按壓驅動機構T時，儲氣單元20可相對於排氣單元10由前述第一位置移動到第二位置，此時由於氣體通道21之開口係移動至排氣口11與兩個密封環O1、 O2之間，因此位在腔室C內的加壓氣體便可依序經由氣體通道21以及排氣口11而排出加壓氣體注射裝置1(如第1B圖中箭頭方向所示)，進而使前述加壓氣體注射裝置1處於一排氣狀態。
接著，當使用者釋放前述驅動機構T時，設置於儲氣單元20與排氣單元10之偏壓元件30(例如壓縮彈簧)即可提供一彈力使儲氣單元20相對於排氣單元10由前述第二位置(第1B圖)回復到如第1A圖所示的第一位置。藉由前述機構設計，可將壓力大於或等於5兆帕之加壓氣體直接穿過皮膚而到達真皮層或皮下的更深處，進而能達到良好的治療效果。
接著請參照第2A圖，本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置1與前述第1A、1B圖所示的加壓氣體注射裝置1主要不同之處在於：本實施例中更包括一組並排且相互固定之儲氣單元(包括第一儲氣單元20A以及第二儲氣單元20B)，此外在排氣單元10和兩個儲氣單元20A、20B的外側更設有一殼體H。如第2A圖所示，前述排氣單元10具有一排氣口11，其中位在上側的第一儲氣單元20A形成有一第一注入氣體通道21I及一第一排出氣體通道21O，位在下側的第二儲氣單元20B則形成有一第二注入氣體通道21I’及一第二排出氣體通道21O’，兩個密封環O1、O2設置於排氣單元10的外側表面，並抵接第一儲氣單元20A及第二儲氣單元20B的內側壁，以防止氣體從排氣單元10和儲氣單元20A、20B之間的縫隙洩漏。
請繼續參照第2A圖，前述加壓氣體注射裝置1更設有兩個第一注氣密封環O3、O4、兩個第二注氣密封環O5、O6以及一偏壓元件30，且殼體H具有一第一氣體注入口H1及一第二氣體 注入口H2，用以將氣體分別注入第一儲氣單元20A及第二儲氣單元20B之腔室C1、C2內(如第2A圖中箭頭方向所示)。應了解的是，前述兩個第一注氣密封環O3、O4設置於殼體H之內壁，並對應第一氣體注入口H1以防止氣體洩漏，前述兩個第二注氣密封環O5、O6則是設置於殼體H之內壁，並對應第二氣體注入口H2以防止氣體洩漏；此外，前述偏壓元件30(例如壓縮彈簧)則是設置於排氣單元10與前述兩個儲氣單元20A、20B之間。
需特別說明的是，當偏壓元件30於一初始狀態時(如第2A圖所示)，第一儲氣單元20A及第二儲氣單元20B係相對於排氣單元10位在一第一位置，且第一注入氣體通道21I及第二注入氣體通道21I’會分別位於兩個第一注氣密封環O3、O4之間以及兩個第二注氣密封環O5、O6之間。藉此，如第2A圖中箭頭方向所示，一第一加壓氣體可依序經由第一氣體注入口H1以及第一注入氣體通道21I而進入到第一儲氣單元20A的腔室C1內，且一第二加壓氣體可依序經由第二氣體注入口H2以及第二注入氣體通道21I’而進入到第二儲氣單元20B的腔室C2內。
由於第一排出氣體通道21O及第二排出氣體通道21O’係分別位於兩個密封環O1、O2之間，故此時氣體因受到阻擋而無法經由排氣口11排出加壓氣體注射裝置1，使得加壓氣體注射裝置1可處於一充氣狀態，其中經由第一、第二氣體注入口H1、H2進入到腔室C1、C2內的第一、第二加壓氣體不會相互混合。於本實施例中，第一加壓氣體及第二加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕，且第一、第二加壓氣體的氣壓值可彼此相異。
接著請參照第2B圖，其係表示當第一儲氣單元20A 及第二儲氣單元20B相對於排氣單元10由前述第一位置移動到第二位置時的剖面示意圖。如第2B圖所示，當欲排出加壓氣體以進行注射時，可透過板機或其他驅動機構施加一外力，藉以將第一儲氣單元20A及第二儲氣單元20B相對於排氣單元10由前述第一位置朝排氣口11的方向移動到第二位置，並使偏壓元件30會受到進一步的壓縮。在此狀態下，第一排出氣體通道21O及第二排出氣體通道21O’會移動到兩個密封環O1、O2與排氣口11之間，使得位於第一儲氣單元20A內的第一加壓氣體可依序經由第一排出氣體通道21O以及排氣口11而排出加壓氣體注射裝置；同理，也可使得位在第二儲氣單元20B內之第二加壓氣體能依序經由第二排出氣體通道21O’以及排氣口11而排出加壓氣體注射裝置1，進而使加壓氣體注射裝置1處於一排氣狀態。
藉由前述機構設計，可將壓力大於或等於5兆帕之加壓氣體直接穿過皮膚而到達真皮層或皮下的更深處，進而達到良好的治療效果。另一方面，由於本實施例中之第一儲氣單元20A及第二儲氣單元20B可利用不同的腔室C1、C2以分別儲存第一加壓氣體及第二加壓氣體，因此可混合不同之氣體以作為注射藥物。
再請參照第3A圖，本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置1主要包括一排氣單元10、一儲氣單元20、兩個密封環O1、O2、一偏壓元件30以及一刺針N。如第3A圖所示，排氣單元10具有一排氣口11以及一氣體暫存槽12，此氣體暫存槽12係可拆卸並置換，以改變其內部體積大小，以達到調整並提供不同定量容積之注射氣體的目的，儲氣單元20活動地連接排氣單元10，且包括 一滑動件24以及一加壓氣瓶25。應了解的是，前述加壓氣瓶25係以可拆卸的方式連接滑動件24，且滑動件24內部形成有一氣體通道21，兩個密封環O1、O2則設置於排氣單元10之內壁，並抵接儲氣單元20的外側表面以防止氣體洩漏，刺針N則是設置於滑動件24之一側，用以刺穿加壓氣瓶25上之一金屬或塑膠材質所製成的封口件(未圖示)，使加壓氣體可從加壓氣瓶25進入到氣體通道21中。
請繼續參照第3A圖，當儲氣單元20相對於排氣單元10位於一第一位置時，由於氣體通道21的開口位於兩個密封環O1、O2之間，因此加壓氣瓶25內之一加壓氣體會經過氣體通道21而進入到氣體暫存槽12內，使得前述加壓氣體注射裝置1處於一充氣狀態；於本實施例中，前述加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕。
接著請參照第3B圖，其係表示第3A圖中之儲氣單元20相對於排氣單元10由第一位置移動到第二位置時的剖面示意圖。如第3B圖所示，當欲排出加壓氣體以進行注射時，可施加一外力予加壓氣瓶25，以推動儲氣單元20由前述第一位置相對於排氣單元10移動到第二位置，此時由於氣體通道21靠近氣體暫存槽12之一開口位置已不在兩個密封環O1、O2之間，而是位在兩個密封環O1、O2與氣體暫存槽12之間，因此氣體暫存槽12內的加壓氣體便可從經由排氣口11排出加壓氣體注射裝置1(如第3B圖中箭頭方向所示)，以使前述加壓氣體注射裝置1處於一排氣狀態。
藉由前述機構設計，可將壓力大於或等於5兆帕之加壓氣體直接穿過皮膚而到達真皮層或皮下的更深處，進而達到良好的治療效果。另一方面，藉由設置前述可拆卸的加壓氣瓶25， 不僅可便於攜帶，且患者能於家中自行更換及注射加壓氣體，進而能提高治療的便利性。
此外，如第3C圖所示，於另一實施例中也可不使用可拆卸的加壓氣瓶25，而是使前述滑動件24內部之氣體通道21透過管路U1、U2而連接到一外部之大型氣體源U，藉以持續不間斷地提供加壓氣體到加壓氣體注射裝置1內，其中滑動件24和管路U1可組成一儲氣單元20。
再請參照第4A圖，本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置1包括一排氣單元10、一主儲氣單元20以及一單向閥40。前述排氣單元10具有一排氣口11，主儲氣單元20則是藉由單向閥40連接排氣單元10，其中主儲氣單元20包括一第一儲氣元件26、一第一滑動元件27以及兩個第一密封環O1、O2。前述第一儲氣元件26形成有一第一氣體通道21以及一第一腔室C，其中第一腔室C可用以容納一加壓氣體，第一滑動元件27則活動地套設於第一儲氣元件26之外側；此外，兩個第一密封環O1、O2設置於第一滑動元件27之內壁，並抵接第一儲氣元件26的外側表面以防止氣體洩漏。
請繼續參照第4A圖，當第一滑動元件27相對於第一儲氣元件23位於一第一關閉位置時，由於第一氣體通道21靠近排氣單元10之一部份會位於兩個第一密封環O1、O2與排氣單元10之間，因此第一氣體通道21並未導通，進而可防止第一腔室C內的加壓氣體經由第一氣體通道21和單向閥40而進入到排氣單元10，且能使前述加壓氣體注射裝置1處於一充氣狀態；於本實施例中，前述加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕。需特別說明的是，前述 排氣單元10另可與多個儲氣單元串接，以達到調整並提供不同定量容積之注射氣體的目的，其詳細結構則可參考以下實施例之說明。
接著請參照第4B圖，其係表示當第4A圖中之第一滑動元件27相對於第一儲氣元件26由第一關閉位置移動到第一開啟位置時的剖面示意圖。如第4B圖所示，當欲排出加壓氣體以進行注射時，可將第一滑動元件27相對於第一儲氣元件26移動到一第一開啟位置，並使第一氣體通道21位於兩個第一密封環O1、O2之間，此時第一腔室C內的加壓氣體便可由第一氣體通道21和單向閥40而進入排氣單元10，並從排氣口11排出加壓氣體注射裝置1，此時加壓氣體注射裝置1即可處於一排氣狀態。藉由前述機構設計，同樣可將壓力大於或等於5兆帕之加壓氣體直接穿過皮膚而到達真皮層或皮下的更深處，進而達到良好的治療效果。
接著請參照第4C圖，本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置1除了前述排氣單元10、主儲氣單元20以及單向閥40外，更包括一輔助儲氣單元20’以及另一單向閥40，其中輔助儲氣單元20’可藉由前述單向閥40連接主儲氣單元20。如第4C圖所示，前述輔助儲氣單元20’包括一第二儲氣元件26’、一第二滑動元件27’以及兩個第二密封環O1’、O2’，其中第二儲氣元件26’形成有一第二氣體通道21’以及一第二腔室C’，前述第二腔室C’可用以容納加壓氣體。在本實施例中，第二滑動元件27’係活動地套設於第二儲氣元件26’之外側，兩個第二密封環O1’、O2’則設置於第二滑動元件27’之內壁，並抵接第二儲氣元件26’之外側表面以防止氣體洩漏。
請繼續參照第4C圖，當第二滑動元件27’相對於第二儲氣元件23’位在一第二關閉位置時，由於第二氣體通道21’靠近主儲氣單元20之一部份會位於兩個第二密封環O1’、O2’與主儲氣單元20之間，因此第二氣體通道21’並未導通，故可阻止第二腔室C’內的加壓氣體經由第二氣體通道21’和單向閥40而進入到主儲氣單元20。
接著請參照第4D圖，其係表示當第4C圖中之第二滑動元件27’由第二關閉位置相對於第二儲氣元件26’移動到第二開啟位置時的剖面示意圖。如第4D圖所示，當第二滑動元件27’相對第二儲氣元件26’移動到第二開啟位置時，由於第二氣體通道21’會位於兩個第二密封環O1’、O2’之間，因此位在第二腔室C’內的加壓氣體便可經由第二氣體通道21’以及單向閥40而進入到主儲氣單元20，以使前述加壓氣體注射裝置1處於一充氣狀態；同理，當欲排出加壓氣體以進行注射時，可將第一滑動元件27相對於第一儲氣元件26移動到前述第一開啟位置(如第4B圖所示)，以使第一腔室C內的加壓氣體由第一氣體通道21和單向閥40而進入到排氣單元10，進而能從排氣口11排出加壓氣體注射裝置1；於本實施例中，前述加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕。
再請參照第4E圖，此實施例與第4D圖之實施例的主要差別在於：加壓氣體注射裝置1更包括兩個輔助儲氣單元20’，並藉由單向閥40而彼此連接。如第4E圖所示，當兩個輔助儲氣單元20’之第二滑動元件27’相對該第二儲氣元件26’皆位於第二開啟位置時，加壓氣體注射裝置1會處於一充氣狀態，且第4E圖中的加壓氣體注射裝置1內所能儲存之所有加壓氣體體積總合可較 第4D圖中的加壓氣體注射裝置1內所儲存之加壓氣體體積更大。換言之，本實施例藉由增加或調整輔助儲氣單元20’的數量，並切換第二滑動元件27’於關閉或開啟位置之間，如此一來便可選擇性地提供不同體積之加壓氣體以作為注射之用。
接著請參照第5A圖，本發明另一實施例之加壓氣體注射裝置1包括一排氣單元10、一儲氣單元20、一偏壓元件30、一第一密封環O1、一第二密封環O2、兩個第三密封環O3以及兩個第四密封環O4。排氣單元10具有一排氣口11以及一凸出部13，儲氣單元20則包括一間隙調節構件28以及一中空之套管29。如第5A圖所示，前述套管29設置於排氣單元10內並可相對於排氣單元10滑動，其中凸出部13延伸進入套管29內，且套管29具有對應於排氣口11之一穿孔V。
需特別說明的是，前述間隙調節構件28活動地設置於套管29中且形成有一氣體通道21，偏壓元件30則設置於排氣單元10與套管29之間，其中第一密封環O1套設於凸出部13上並抵接套管29，第二密封環O2則設置於間隙調節構件28上並抵接套管29。此外，氣體通道21之一出口E朝向套管29且位於第一密封環O1和第二密封環O2之間。兩個第三密封環O3則設置於套管29上並抵接排氣單元10，且位於偏壓元件30以及穿孔V之間。另一方面，兩個第四密封環O4設置於排氣單元10上並抵接套管29的外側表面，其中排氣口11位於兩個第三密封環O3與兩個第四密封環O4之間。
請繼續參照第5A圖，當偏壓元件30受一外力作用(例如可以手按壓套管29底側的推桿291)而處於一壓縮狀態時，套管 29係相對於排氣單元10位於一第一位置，此時第一密封環O1會位於穿孔V以及出口E之間，且穿孔V會位於第一密封環O1與兩個第三密封環O3之間，藉此可阻止氣體通道21與穿孔V導通，以避免氣體通道21內的加壓氣體經由穿孔V洩出，並可使前述加壓氣體注射裝置1處於一充氣狀態；於本實施例中，前述加壓氣體之壓力可大於或等於5兆帕。
接著請參照第5B圖，其係表示第5A圖中之套管29由第一位置相對於排氣單元10移動到第二位置時的剖面示意圖。如第5B圖所示，當施加於套管29底側推桿291之外力被釋放後，偏壓元件30(例如壓縮彈簧)可藉由其自身之彈力而回復到一展開狀態，且該彈力可驅使套管29相對於排氣單元10由前述第一位置移動到第二位置；需特別說明的是，此時穿孔V的位置係介於第一密封環O1和第二密封環O2之間，且穿孔V的位置也同時介於兩個第三密封環O3和兩個第四密封環O4之間，故由入口I注入氣體通道21內的加壓氣體便可穿過間隙調節構件28以及出口E而到達穿孔V，接著更可依序經由穿孔V以及排氣口11而排出加壓氣體注射裝置1，以使前述加壓氣體注射裝置1處於一排氣狀態。藉由前述機構設計，可將壓力大於或等於5兆帕之加壓氣體直接穿過皮膚而到達真皮層或皮下的更深處，進而達到良好的治療效果。
再請參照第5C圖，其係表示當第5A圖中之套管29相對於排氣單元10進一步移動到第三位置時的剖面示意圖。如第5C圖所示，當偏壓元件30藉由彈力而進一步驅使套管29相對於排氣單元10由前述第二位置滑動到第三位置時，第三密封環O3/第四密封環O4的位置會介於穿孔V以及排氣口11之間，故可防止穿孔V 內之加壓氣體流向排氣口11。由第5A、5B以及5C圖中可以看出，前述第二位置(第5B圖)係位於第一位置(第5A圖)與第三位置(第5C圖)之間，其中當套管29滑動到第三位置時，加壓氣體注射裝置1即結束排氣狀態，而直到再度將推桿291推回並壓縮偏壓元件30時，才會使套管29相對於排氣單元10回到如第5A圖所示的狀態，以利於再次進行充氣。於本實施例中，因為可透過偏壓元件配合不同的密封環已進行多階段的流路控制，所以可達到高壓以及定量注射的效果，進而能提升使用上的彈性與便利性。
接著請參照第6A圖，其係表示當儲氣單元20之套管29相對排氣單元10位於第一位置，且間隙調節構件28藉由螺紋結構(未圖示)旋轉進入排氣單元10內部，並與凸出部13之間具有最小間隙時的剖面示意圖。如第6A圖所示，當偏壓元件30處於壓縮狀態時，套管29會相對排氣單元10位於第一位置時，此時第一密封環O1會位在穿孔V以及氣體通道21的出口E之間，藉此可阻止加壓氣體從氣體通道21進入穿孔V。
再請參照第6B圖，其係表示第6A圖中之套管29相對排氣單元10由前述第一位置移動到第二位置時的剖面示意圖。如第6B圖所示，當偏壓元件30處於展開狀態並藉由彈力驅使套管29相對排氣單元10移動到第二位置時，由於穿孔V會位在第一密封環O1與第二密封環O2之間，且穿孔V也會位於兩個第三密封環O3與兩個第四密封環O4之間，因此加壓氣體便可從氣體通道21之入口I注入間隙調節構件28，並依序經由穿孔V以及排氣口11而排出加壓氣體注射裝置1，以使前述加壓氣體注射裝置1處於一排氣狀態。
接著請參照第6C圖，其係表示第6A圖中之套管29繼續藉由偏壓元件30彈開而相對排氣單元10移動到第四位置時的剖面示意圖。如第6C圖所示，因為間隙調節構件28與凸出部13之間已調整至最小間隙，所以第一密封環O1與第二密封環O2之間的距離也變短了，故在偏壓元件30進一步驅使套管29相對於排氣單元10由第二位置滑動到第四位置的過程中，穿孔V僅會短暫地位於第二密封環O2以及第四密封環O4之間，如此可縮短穿孔V與氣體通道21相互導通的時間，以防止氣體通道21內之加壓氣體過量地經由穿孔V而流出排氣口11，意即此時加壓氣體注射裝置1係處於一結束排氣狀態。如前所述，本實施例可藉由調整間隙調節構件28與凸出部13之間的間隙而選擇性地設定加壓氣體排出的時間，如此一來便能針對氣體的注射時間與排出量進行良好的控制。
再請參照第6D圖，其係表示第6A圖之套管29相對排氣單元10移動到如第5C圖所示之第三位置時的剖面示意圖。由第6D圖中可以看出，當偏壓元件30進一步驅使套管29相對於排氣單元10由前述第二位置滑動到第三位置時，第四密封環O4會位於穿孔V以及排氣口11之間，藉此可防止穿孔V內之加壓氣體流向排氣口11，此時前述加壓氣體注射裝置1仍然處於一結束排氣狀態，需直到再度壓縮偏壓元件30並使套管29相對於排氣單元10回到前述第一位置後才能再次進行充氣。
接著請參照第7圖之實施例，其與第1C圖之實施例不同之處在於：外殼S並未設有氣體注入口G，其中加壓氣體可以透過將小型氣瓶(例如第7C圖中所示的子彈形氣瓶41)安裝於外殼S內，以便於隨身攜帶使用。
第8A-8F圖係表示不同實施例之噴嘴P的示意圖，其中第8C-8D圖為剖面示意圖。如第8A-8F圖所示之各種不同形式的噴嘴P皆可應用於前述任何一種加壓氣體注射裝置1，其中噴嘴P之一側可透過單向閥連接前述排氣單元10之排氣口11，其另一側則用以接觸患者的皮膚，進而能將加壓氣體從排氣口11注射到患者體內。如第8A圖所示，本實施例之噴嘴P具有複數個可伸縮之氣管，以噴嘴P能充分地貼附於患部的皮膚表面以達到有效之接觸。再如第8B-8C圖所示，噴嘴P內側可形成有漏斗狀結構，用以平均且大面積地將加壓氣體注射至患部，其中在漏斗狀結構內可形成有單一氣管(第8B圖)或複數個氣管(第8C圖)。又，如第8D圖所示，噴嘴P亦可具有圓筒狀結構，以精準地將加壓氣體注射至患部。最後，如第8E-8F圖所示，噴嘴P更可包含長條狀之可撓性膜或是圓形之貼片，用以覆蓋住患部，進而能避免加壓氣體外洩。應了解的是，當氣體通過如第8A-8F圖所示之前述噴嘴P時，可在與皮膚接觸處產生震動。
在本發明上述各實施例之加壓氣體注射裝置1中，儲氣單元20可相對排氣單元10移動，並能使加壓氣體穿過皮膚而到達皮下組織，進而能達到良好的治療效果。另一方面，亦可適度增減輔助儲氣單元20’的數量並控制其於關閉或開啟位置，藉以選擇性地提供不同體積之加壓氣體，從而能針對注射氣體之進行定量之體積控制。再者，透握調整間隙調節構件28與凸出部13之間的間隙，可選擇性地設定加壓氣體於一特定期間內排出，進而能針對氣體的注射時間與排出量進行良好的控制。另一方面，本發明也可以採取一次性使用之子彈形氣瓶作為預設之注射容量，並 藉由更換不同容積之子彈形氣瓶以調整欲注射之氣體容積，進而能大幅提升使用上的彈性與便利性。
綜上所述，本發明提供一種可調式定量注射高壓氣體的裝置及方法，此氣體可來自一或多個氣體來源，且可包含5兆帕以上的氫、氧、氮、二氧化碳、臭氧、笑氣(nitrous oxide)中至少一種。前述氣體可直接接通機構裡的氣瓶，或是外接氣源，並經過各氣體對應的閥門，氣體可充氣到預設或可調節容積的儲氣室。或者，此閥門為可調控開閥時間的閥門而不需儲氣室。氣體噴出後經過依注射深度及範圍而選擇的噴頭，其中噴頭與機構本體間設有一單向閥以避免回流與污染。操作人員可以適當力量壓在需作用的人體部位，噴氣注射後，由機構內的彈性裝置，復位到原始狀態，可用於下次注射。
雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (19)

  1. 一種加壓氣體注射裝置，包括：一排氣單元，具有一排氣口以及一穿孔；一儲氣單元，活動地設置於該排氣單元內，並形成有一氣體通道；以及兩個密封環，設置於該排氣單元之內壁，且抵接該儲氣單元；其中，當該儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，一加壓氣體依序經由該穿孔以及該氣體通道而進入該儲氣單元內，且該氣體通道位於該些密封環之間；其中，當該儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該氣體通道移動到該些密封環與該排氣口之間，且位於該儲氣單元內之該加壓氣體依序經由該氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加壓氣體注射裝置，其中當該儲氣單元相對該排氣單元位於該第一位置時，該氣體通道位於該些密封環之間且與該穿孔相互導通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之加壓氣體注射裝置，其中該儲氣單元包括一中空之本體及一桿件，該桿件插設於該本體中，且該本體與該桿件之間形成一腔室，用以儲存該加壓氣體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一氣體注入口，當該儲氣單元相對該排氣 單元位於該第一位置時，該加壓氣體依序經由該氣體注入口、該穿孔以及該氣體通道而進入該儲氣單元內部。
  5. 一種加壓氣體注射裝置，包括：一排氣單元，具有一排氣口；一第一儲氣單元，活動地連接該排氣單元，並形成有一第一注入氣體通道及一第一排出氣體通道；一第二儲氣單元，活動地連接該排氣單元，並形成有一第二注入氣體通道及一第二排出氣體通道；以及兩個密封環，設置於該排氣單元之外側表面，並抵接該第一、第二儲氣單元；其中，當該第一、第二儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，一第一加壓氣體及一第二加壓氣體分別經由該第一、第二注入氣體通道進入該第一、第二儲氣單元內，且該第一、第二排出氣體通道位於該些密封環之間；其中，當該第一、第二儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該第一、第二排出氣體通道位於該些密封環與該排氣口之間，且位於該第一儲氣單元內之該第一加壓氣體依序經由該第一排出氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，位於該第二儲氣單元內之該第二加壓氣體依序經由該第二排出氣體通道以及該排氣口而排出該加壓氣體注射裝置，其中該第一加壓氣體及該第二加壓氣體之壓力分別大於或等於5兆帕。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括：一殼體，具有一第一氣體注入口及一第二氣體注入口，且該第一儲氣單元及該第二儲氣單元活動地設置於該殼體內；兩個第一注氣密封環，設置於該殼體之內壁，對應該第一氣體注入口；以及兩個第二注氣密封環，設置於該殼體之內壁，對應該第二氣體注入口；其中，當該第一、第二儲氣單元相對該排氣單元位於該第一位置時，該第一、第二注入氣體通道分別位於該些第一注氣密封環之間及該些第二注氣密封環之間，且該第一加壓氣體依序經由該第一氣體注入口以及該第一注入氣體通道而進入該第一儲氣單元內，該第二加壓氣體依序經由該第二氣體注入口以及該第二注入氣體通道而進入該第二儲氣單元內。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一偏壓元件，抵接該排氣單元以及該第一、第二儲氣單元。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之加壓氣體注射裝置，其中該第一、第二儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到該第二位置時，該偏壓元件受到壓縮。
  9. 一種加壓氣體注射裝置，包括：一排氣單元，具有一排氣口以及一氣體暫存槽； 一儲氣單元，活動地連接該排氣單元，包括一滑動件以及一加壓氣瓶，其中該滑動件形成有一氣體通道，且該加壓氣瓶以可拆卸的方式連接該滑動件；以及兩個密封環，設置於該排氣單元之內側表面，並抵接該儲氣單元；其中，當該儲氣單元相對該排氣單元位於一第一位置時，該氣體通道位於該些密封環之間，且該加壓氣瓶內部之一加壓氣體經由該氣體通道進入該氣體暫存槽內；其中，當該儲氣單元相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該氣體通道之一部份位於該些密封環與該氣體暫存槽之間，且該加壓氣體從該氣體暫存槽內由該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一刺針，設置於該滑動件之一側，用以刺穿該加壓氣瓶之一封口件，使該加壓氣體從該加壓氣瓶進入該氣體通道。
  11. 一種加壓氣體注射裝置，包括：一排氣單元，具有一排氣口；一主儲氣單元，連接該排氣單元，包括：一第一儲氣元件，形成有相互連通之一第一氣體通道以及一第一腔室，用以容納一加壓氣體；一第一滑動元件，活動地套設於該第一儲氣元件之外側；以 及兩個第一密封環，設置於該第一滑動元件之內壁，且位於該第一滑動元件與該第一儲氣元件之間；其中，當該第一滑動元件相對該第一儲氣元件位於一第一關閉位置時，該第一氣體通道之一部份位於該些第一密封環與該排氣單元之間，以阻止該第一腔室內之該加壓氣體經由該第一氣體通道進入該排氣單元；其中，當該第一滑動元件相對於該第一儲氣元件由該第一關閉位置移動到一第一開啟位置時，該第一氣體通道位於該些第一密封環之間，且該第一腔室內之該加壓氣體經由該第一氣體通道進入該排氣單元，並從該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一單向閥，連接該主儲氣單元與該排氣單元。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一輔助儲氣單元，連接該主儲氣單元，且該輔助儲氣單元包括：一第二儲氣元件，形成有相互連通之一第二氣體通道以及一第二腔室，用以容納該加壓氣體；一第二滑動元件，活動地套設於該第二儲氣元件之外側；以及 兩個第二密封環，設置於該第二滑動元件之內側表面，並抵接該第二儲氣元件；其中，當該第二滑動元件相對於該第二儲氣元件位於一第二關閉位置時，該第二氣體通道之一部份位於該些第二密封環與該主儲氣單元之間，以阻止該第二腔室內之該加壓氣體經由該第二氣體通道進入該主儲氣單元；其中，當該第二滑動元件相對於該第二儲氣元件由該第二關閉位置移動到一第二開啟位置時，該第二氣體通道位於該些第二密封環之間，且該第二腔室內之該加壓氣體經由該第二氣體通道進入該主儲氣單元。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括一單向閥，連接該主儲氣單元與該輔助儲氣單元。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括複數個相互串聯之輔助儲氣單元，用以選擇性地儲存不同體積之該加壓氣體。
  16. 一種加壓氣體注射裝置，包括：一排氣單元，具有一排氣口以及一凸出部；一儲氣單元，包括一中空之套管以及一間隙調節構件，該套管設置於該排氣單元內並可相對於該排氣單元滑動，其中該凸出部延伸進入該套管內，且該套管具有對應於該排氣口之一穿孔，該間隙調節構件活動地設置於該套管中且具有一氣體通道； 一偏壓元件，設置於該排氣單元與該套管之間；一第一密封環，設置於該凸出部上並抵接該套管；以及一第二密封環，設置於該間隙調節構件上並抵接該套管，其中該氣體通道之一出口朝向該套管且位於該第一密封環與該第二密封環之間；其中，當該套管相對於該排氣單元位於一第一位置時，該第一密封環位於該穿孔以及該出口之間，以阻止一加壓氣體從該氣體通道進入該穿孔；其中，當該偏壓元件作用一彈力驅使該套管相對於該排氣單元由該第一位置移動到一第二位置時，該穿孔位於該第一密封環與該第二密封環之間，且該加壓氣體自該氣體通道之一入口注入該間隙調節構件，並依序經由該穿孔以及該排氣口排出該加壓氣體注射裝置，且該加壓氣體之壓力大於或等於5兆帕。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之加壓氣體注射裝置，其中該加壓氣體注射裝置更包括：兩個第三密封環，設置於該套管上並抵接該排氣單元，且位於該偏壓元件以及該穿孔之間；以及兩個第四密封環，設置於該排氣單元上並抵接該套管，其中該排氣口位於該些第三密封環與該些第四密封環之間；其中當該套管相對於該排氣單元位於該第一位置時，該穿孔位於該第一密封環與該些第三密封環之間；其中當該套管相對於該排氣單元位於該第二位置時，該穿孔位 於該些第三密封環與該些第四密封環之間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之加壓氣體注射裝置，其中當該偏壓元件進一步驅使該套管相對於該排氣單元由該第二位置滑動到一第三位置時，該第四密封環位於該穿孔以及該排氣口之間，以防止該穿孔內之該加壓氣體流向該排氣口，其中該第二位置位於該第一、第三位置之間。
  19. 一種加壓氣體注射方法，包括：提供一排氣單元；提供一儲氣單元，連接該排氣單元，用以儲存一加壓氣體；提供一套管，活動地連接該排氣單元與該儲氣單元，其中該套管具有一穿孔；以及提供一偏壓元件，並藉由該偏壓元件推動該套管相對於該排氣單元和該儲氣單元位移，使該穿孔於一特定期間內導通該儲氣單元以及該排氣單元，以將該儲氣單元內之該加壓氣體依序經由該穿孔及該排氣單元排出並注射至一人體內。
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