本发明属于超声换能器给药,具体涉及一种基于超声空化的无针注射器。
背景技术:
1、超声经皮给药的主要机理特性来自于空化效应,超声作用下药液中空化气泡崩溃时,产生高温高压,并伴生强烈的冲击波和微射流,破坏皮肤角质层形成裂缝或裂纹,从而达到打开皮肤渗透通道的目的。
2、在超声给药系统的众多部件中,换能器是系统中的关键部件之一,通过压电效应将电能转化为机械振动产生超声波并在药液中传播,其在经皮给药过程中产生空化效应,暂时破坏皮肤的屏障作用,增加皮肤的渗透性,其性能直接影响到药液中气泡的空化效应、药液渗透率和渗透范围。
3、液体中气泡空化效应的强弱会受到超声声压的影响。超声压强过大,气泡溃灭所产生的强烈冲击波和微射流可能会对皮肤造成不可逆损伤,从而影响整个给药过程的效果,超声压强过小,气泡空化效应较弱,无法达到破坏皮肤角质层的效果,不利于药液的渗透和吸收。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对上述现有的技术问题提供可以提升超声促渗效率,节约动力系统能源,实现更高效的渗透效果,同时也可以节约成本的一种基于超声空化的无针注射器。
2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的,
3、一种基于超声空化的无针注射器,包括从上至下依次连接的压电效应模块、振动放大模块、超声聚能模块和药物贮藏密封模块;所述振动放大模块用于将所述压电效应模块产生的机械振动放大并传递至所述超声聚能模块;
4、所述药物贮藏密封模块包括透明药液容器和弹性密封装置,所述金属探头超声聚能模块的底部伸入所述透明药物容器内并贴合于所述透明药物容器内壁的第一端,所述弹性密封装置用于密封所述透明药物容器远离所述第一端的第二端,所述超声聚能模块用于在受到所述机械振动时将所述透明药液容器中的药液从所述弹性密封装置中渗透排出。
5、根据本发明的一个实施方式,所述透明药液容器为安瓿,所述弹性密封装置为软胶,所述软胶为pvc、硅胶、eva、poe、tpes中的一种。
6、根据本发明的一个实施方式,所述超声聚能模块包括与所述振动放大模块底部依次连接的连接部和金属探头,所述振动放大模块底部、所述连接部、所述金属探头的直径逐渐减小,所述金属探头的底部伸入所述透明药物容器内。
7、根据本发明的一个实施方式,所述压电效应模块包括压电陶瓷片塑胶壳体和位于所述压电陶瓷片塑胶壳体底部的多层压电陶瓷片,所述多层压电陶瓷片之间通过电极片连接,所述电极片通过所述塑胶壳体顶部开设的螺纹孔与外部电源连接。
8、根据本发明的一个实施方式,所述多层压电陶瓷片为4-6层,所述多层压电陶瓷片同轴沿垂直方向均匀排列,其中,相邻两块压电陶瓷片的极化方向相反。
9、根据本发明的一个实施方式,所述振动放大模块包括阶梯型变幅杆,所述阶梯型变幅杆顶端设有用于支撑所述压电陶瓷片的凸台基座,所述压电陶瓷片壳体底部与所述凸台基座形成过盈配合。
10、根据本发明的一个实施方式,所述阶梯型变幅杆顶端垂直方向的侧面上开有压紧螺栓孔,所述压紧螺栓孔中的压紧螺栓底端旋紧入所述压紧螺栓孔内,所述压紧螺栓的顶端垂直穿过所述压电陶瓷片壳体底部并与所述多层压电陶瓷片的垂直侧面贴合。
11、根据本发明的一个实施方式,所述金属探头中部圆柱表面沿金属探头轴线对称设有一对平面卡扣,所述平面卡扣用于装配或卸载所述金属探头。
12、根据本发明的一个实施方式,所述透明药液容器外表面标有刻度值。
13、总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,主要具备以下的技术优点:
14、1、与现有技术相比,本发明利用压电效应模块产生高频机械振动、放大机械振动后将超声能量聚能以对药液产生强力压力波形成超声空化效应,提高了药物渗透率,出药端与人体接触方便。
15、2、本发明优选的弹性密封装置为人体皮肤友好材质,普通状态下密封性好,受到超声空化作用时对药物的渗透性好,作用均匀。
16、3、本发明优选的透明药液容器安全无污染,使用时观察性高,方便操作人员控制用药。
17、4、本发明优选的压电效应模块振动频率更高、持握时安全性高不漏电、与振动放大模块之间的传动连接性能更好、能量损失更小、结构紧凑。
18、5、本发明的各模块之间安装便捷,便于后期拆卸维护。
1.一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,包括从上至下依次连接的压电效应模块、振动放大模块、超声聚能模块和药物贮藏密封模块;所述振动放大模块用于将所述压电效应模块产生的机械振动放大并传递至所述超声聚能模块;
2.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述透明药液容器为安瓿,所述弹性密封装置为软胶,所述软胶为pvc、硅胶、eva、poe、tpes中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述超声聚能模块包括与所述振动放大模块底部依次连接的连接部和金属探头,所述振动放大模块底部、所述连接部、所述金属探头的直径逐渐减小,所述金属探头的底部伸入所述透明药物容器内。
4.根据权利要求1-3任一项的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述压电效应模块包括塑胶壳体和位于所述塑胶壳体底部的多层压电陶瓷片,所述多层压电陶瓷片之间通过电极片连接,所述电极片通过所述塑胶壳体顶部开设的螺纹孔与外部电源连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述多层压电陶瓷片为4-6层,所述多层压电陶瓷片同轴沿垂直方向均匀排列,其中,相邻两块压电陶瓷片的极化方向相反。
6.根据权利要求4所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述振动放大模块包括阶梯型变幅杆,所述阶梯型变幅杆顶端设有用于支撑所述压电陶瓷片的凸台基座,所述压电陶瓷片壳体底部与所述凸台基座形成过盈配合。
7.根据权利要求6所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述阶梯型变幅杆顶端垂直方向的侧面上开有压紧螺栓孔,所述压紧螺栓孔中的压紧螺栓底端旋紧入所述压紧螺栓孔内,所述压紧螺栓的顶端垂直穿过所述压电陶瓷片壳体底部并与所述多层压电陶瓷片的垂直侧面贴合。
8.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述金属探头中部圆柱表面沿金属探头轴线对称设有一对平面卡扣,所述平面卡扣用于装配或卸载所述金属探头。
9.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的无针注射器,其特征在于,所述透明药液容器外表面标有刻度值。
