无电机型压电式输注泵的制作方法

无电机型压电式输注泵
【技术领域】
1.本实用新型涉及输注泵的技术领域，特别是无电机型压电式输注泵的技术领域。


背景技术：

2.目前，治疗糖尿病的有效措施之一为注射胰岛素。输注泵作为一种智能化的输液装置，可利用机械驱动力准确控制输液滴数或输液流速，保证剂量精准且安全地进入患者体内，从而提高大大提高输注的准确性和安全性，是公认的胰岛素注射的首选医疗器械。
3.传统的输注泵通常采用能够拟手指以不断夹挤或释放弹性软管的蠕动泵作为动力机构，从而使药液因管内负压而沿着弹性软管逐渐流动，如公告号为cn210715031u的实用新型专利所公开的一种具有保护作用的蠕动泵、公告号为cn207634276u的实用新型专利所公开的一种多用途组合式蠕动泵以及公告号为cn217873193u的实用新型专利所公开的一种具有温度传感器的步进电机驱动蠕动泵。然而，蠕动泵之中通常设有电机，导致装置的体积增大，便携性降低。
4.此外，由于蠕动泵在使用时是通过患者根据经验主动输入注射参数，同时人体由于月经、饮食和活动量等因素对胰岛素的反馈存在不同，导致患者在完成注射后可能会出现胰岛素输注过量的情况，进而引起低血糖的发生，严重时甚至危及生命。并且，由于传统的蠕动泵通常采用单通道式设计(仅含有一组弹性软管)，仅能实现一种药液的输注，导致患者只能通过快速吃一些高糖食物以进行缓解，无法直接注射胰高血糖素，血糖调节方式较为麻烦。为了满足糖尿病等疾病患者在治疗时能够同时输注两种药液的需求，部分厂家选择将蠕动泵设计为双通道式结构(同时含有两组弹性软管)。但是，当两条输注通道分别由不同的电机进行控制时，会导致整机进一步体积增大，控制更为复杂，不方便携带。而当两条输注通道同时由同一个电机进行控制时，则其两条输注通道的流量和流速是相同的，无法执行胰岛素和胰高血糖素的分别输注工作，如公告号为cn214837033u的实用新型专利所公开的一种小型双通道蠕动泵泵头。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出无电机型压电式输注泵，结构简单，耗能低，几乎无噪声和电磁干扰，工作高效、节能且环保，同时由于全机相对于传统的输注泵而言去除了电机，可大大节省空间以根据所需自由控制输注机构的设置数量，而系统控制板则可控制各组输注机构的分时工作，最终满足不同的输注需求。
6.为实现上述目的，本实用新型提出了无电机型压电式输注泵，包括系统控制板、敷贴、机壳和若干组输注机构，所述输注机构包括压电泵、储药仓、微针和导管组，所述系统控制板以及各组输注机构的压电泵、储药仓和导管组分别安装在机壳的容纳腔之中，各组所述输注机构的微针分别安装在机壳的外壁处，所述敷贴设置在机壳与各组输注机构的微针之间，所述系统控制板分别与各组输注机构电连接，所述压电泵包括泵罩、压电振子、密封板、进液单向阀、出液单向阀和导针组，所述压电振子和密封板分别安装在泵罩的罩腔之中
并共同分隔形成上腔室、中腔室和下腔室，所述泵罩的壳壁处分别设有与下腔室和中腔室相连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口分别通过导管组的各根软管而与所对应的储药仓和微针间接连接，所述密封板之上设有连通中腔室和下腔室的板体通孔，所述进液单向阀和出液单向阀分别安装在板体通孔和出液口处，所述针组的各根导针的一端分别伸入上腔室内并与压电振子相连接。
7.作为优选，所述泵罩包括罩盖和罩座，所述罩腔位于罩座的一侧且口部由罩盖所封闭，所述进液口和出液口分别设置在罩座之上，所述罩座内还设有分别供压电振子和密封板安装的振体台阶部和板体台阶部。
8.作为优选，所述密封板之上还设有板体缺口，所述板体通孔位于板体缺口内，所述进液单向阀安装在板体缺口之中。
9.作为优选，所述微针包括针板、基座和接管，所述基座的一侧设有可供针板置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管。
10.作为优选，所述机壳包括壳座和壳盖，所述容纳腔位于壳座的一侧且口部由壳盖所封闭，所述壳座的另一侧设有可供各组输注机构的的微针置入的座体缺口，所述敷贴之上设有若干个分别与各个座体缺口相对应的贴体缺口。
11.作为优选，所述系统控制板包括电源、主控单片机芯片、无线通信装置和输注反馈传感器，所述主控单片机芯片分别与电源、无线通信装置、输注反馈传感器和各组输注机构电连接。
12.作为优选，所述系统控制板还包括若干个指示灯，各个所述指示灯分别与主控单片机芯片电连接，所述壳盖之上设有若干个分别与各个指示灯相对应的盖体通孔，各个所述盖体通孔之中分别安装有导光柱。
13.本实用新型的有益效果：
14.1)本实用新型通过设置泵罩、压电振子、密封板、进液单向阀、出液单向阀和导针组以构成压电泵，将压电泵、储药仓、微针和导管组相组合形成输注机构，可在使用时利用压电振子在电场作用下不断弯曲变形以使药液平缓且连续不断的定向从储药仓流动至微针，结构简单，耗能低，几乎无噪声和电磁干扰，工作高效、节能且环保，同时由于全机相对于传统的输注泵而言去除了电机，可大大节省空间以根据所需自由控制输注机构的设置数量，而系统控制板则可控制各组输注机构的分时工作，最终满足不同的输注需求；
15.2)通过采用由针板、基座和接管所共同构成微针替代传统的针管，可利用位于针板上的多个微米级的细小针头以阵列的方式定向穿过患者的角质层并产生微米尺寸的机械通道，从而将药物直接置于表皮或上部真皮层并发挥药理反应，无需刺入肌肉内，针孔较小，可大大降低瞬时疼痛感，还能够提高整机的长期佩戴舒适度；
16.3)通过在系统控制板之中增大若干个指示灯，同时在壳盖处配合增设若干个安装有导光柱的盖体通孔，便于从外部根据各个指示灯的亮暗情况获悉各组输注机构的工作状态。
17.本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
18.图1是本实用新型无电机型压电式输注泵的一个视角的立体结构示意图；
19.图2是本实用新型无电机型压电式输注泵的另一个视角的立体结构示意图；
20.图3是本实用新型无电机型压电式输注泵的爆炸示意图；
21.图4是本实用新型无电机型压电式输注泵的压电泵的爆炸示意图；
22.图5是本实用新型无电机型压电式输注泵的压电泵在进液时的工作示意图；
23.图6是本实用新型无电机型压电式输注泵的压电泵在出液时的工作示意；
24.图7是本实用新型无电机型压电式输注泵的微针的爆炸示意图。
25.图中：1-压电泵、11-泵罩、111-罩盖、112-罩座、1121-进液口、1122-出液口、12-压电振子、13-密封板、131-板体通孔、132-板体缺口、14-进液单向阀、15-出液单向阀、16-针组、2-储药仓、3-微针、31-针板、32-基座、33-接管、4-系统控制板、41-电源、5-敷贴、51-贴体缺口、6-机壳、61-壳座、611-座体缺口、62-壳盖、621-盖体通孔、622-导光柱、7-导管组。
【具体实施方式】
26.参阅图1至图7，本实用新型无电机型压电式输注泵，包括系统控制板4、敷贴5、机壳6和两组输注机构，所述输注机构包括压电泵1、储药仓2、微针3和导管组7，所述系统控制板4以及两组输注机构的压电泵1、储药仓2和导管组7分别安装在机壳6的容纳腔之中，各组所述输注机构的微针3分别安装在机壳6的外壁处，所述敷贴5设置在机壳6与各组输注机构的微针3之间，所述系统控制板4分别与各组输注机构电连接，所述压电泵1包括泵罩11、压电振子 12、密封板 13、进液单向阀 14、出液单向阀15和导针组16，所述压电振子12和密封板13分别安装在泵罩11的罩腔之中并共同分隔形成上腔室、中腔室和下腔室，所述泵罩11的壳壁处分别设有与下腔室和中腔室相连通的进液口1121和出液口1122，所述进液口1121和出液口1122分别通过导管组7的各根软管而与所对应的储药仓2和微针3间接连接，所述密封板13之上设有连通中腔室和下腔室的板体通孔131，所述进液单向阀14和出液单向阀15分别安装在板体通孔131和出液口1122处，所述针组16的各根导针的一端分别伸入上腔室内并与压电振子12相连接。其中，敷贴5可采用低敏胶贴。由于设有两组输注机构，可分别用于胰岛素和胰高血糖素的输注。此外，亦可根据所需将输注机构的数量设置为一组、三组、四组或五组及以上。
27.所述泵罩11包括罩盖111和罩座112，所述罩腔位于罩座112的一侧且口部由罩盖111所封闭，所述进液口1121和出液口1122分别设置在罩座112之上，所述罩座112内还设有分别供压电振子12和密封板13安装的振体台阶部和板体台阶部。
28.所述密封板13之上还设有板体缺口132，所述板体通孔131位于板体缺口132内，所述进液单向阀14安装在板体缺口132之中。
29.所述微针3包括针板31、基座32和接管33，所述基座32的一侧设有可供针板31置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管33。在使用时，可利用位于针板31上的多个微米级的细小针头以阵列的方式定向穿过患者的角质层并产生微米尺寸的机械通道，从而将药物直接置于表皮或上部真皮层并发挥药理反应，无需刺入肌肉内，针孔较小，可大大降低瞬时疼痛感，还能够提高整机的长期佩戴舒适度。相较之下，传统的输注针需要刺入肌肉，并且针的孔径较大，长期佩戴在体内舒适度很差。
30.所述机壳6包括壳座61和壳盖62，所述容纳腔位于壳座61的一侧且口部由壳盖62所封闭，所述壳座61的另一侧设有可供各组输注机构的的微针3置入的座体缺口611，所述
敷贴5之上设有若干个分别与各个座体缺口611相对应的贴体缺口51。
31.所述系统控制板4包括电源41、主控单片机芯片、无线通信装置和输注反馈传感器，所述主控单片机芯片分别与电源41、无线通信装置、输注反馈传感器和各组输注机构电连接。其中，电源41可采用软包电池并为各个电子部件提供动力；主控单片机芯片可对各个电子部件的工作进行操控；无线通信装置可利用无线通信方式与手持终端进行信息交互；输注反馈传感器可辅助监测压电泵1的工作状态。
32.所述系统控制板4还包括若干个指示灯，各个所述指示灯分别与主控单片机芯片电连接，所述壳盖62之上设有若干个分别与各个指示灯相对应的盖体通孔621，各个所述盖体通孔621之中分别安装有导光柱622。其中，导光柱622可将指示灯的光线传导至机壳6的外部，从而辅助使用者获悉输注泵的工作状态。
33.本实用新型工作过程：
34.在输注前，患者先通过敷贴5将整机粘贴在皮肤表面，同时使两个微针3的各根针头分别刺入皮下。随后，患者可通过手机和平板电脑等手持终端与系统控制板4进行信息交互以输入两种药品(以两个储药仓2之中分别存储有胰岛素和胰高血糖素为例)的输注量和输注速率。
35.在血糖较高时，对于对应胰岛素输注的输注机构而言，其针组16的各根导针共同向压电振子12施加交流电源，使压电振子12在电场作用下不断弯曲变形(径向压缩或伸展)，从而实现胰岛素的输注。具体而言，参阅图5，当压电振子12向上弯曲时，位于压电振子12与密封板13之间的中腔室的容积增大且腔压减小，致使进液单向阀14开启而出液单向阀15关闭，从而使位于储药仓1内的胰岛素先沿着进液口1121进入下腔室之中，再沿着板体通孔131进入中腔室之中。参阅图6，当压电振子12向下弯曲时，位于压电振子12与密封板13之间的中腔室的容积减小且腔压增大，致使进液单向阀14关闭而出液单向阀15开启，从而使中腔室内的胰岛素先沿着1122出液口进入微针3之中，再经由针板31输注至人体之中。如此反复操作，即可实现胰岛素的平缓且连续不断的定向流动输注。此外，在血糖较低时，对应胰高血糖素输注的输注机构则如上完成胰高血糖素的输注工作。
36.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.无电机型压电式输注泵，其特征在于：包括系统控制板(4)、敷贴(5)、机壳(6)和若干组输注机构，所述输注机构包括压电泵(1)、储药仓(2)、微针(3)和导管组(7)，所述系统控制板(4)以及各组输注机构的压电泵(1)、储药仓(2)和导管组(7)分别安装在机壳(6)的容纳腔之中，各组所述输注机构的微针(3)分别安装在机壳(6)的外壁处，所述敷贴(5)设置在机壳(6)与各组输注机构的微针(3)之间，所述系统控制板(4)分别与各组输注机构电连接，所述压电泵(1)包括泵罩(11)、压电振子(12)、密封板(13)、进液单向阀(14)、出液单向阀(15)和导针组(16)，所述压电振子(12)和密封板(13)分别安装在泵罩(11)的罩腔之中并共同分隔形成上腔室、中腔室和下腔室，所述泵罩(11)的壳壁处分别设有与下腔室和中腔室相连通的进液口(1121)和出液口(1122)，所述进液口(1121)和出液口(1122)分别通过导管组(7)的各根软管而与所对应的储药仓(2)和微针(3)间接连接，所述密封板(13)之上设有连通中腔室和下腔室的板体通孔(131)，所述进液单向阀(14)和出液单向阀(15)分别安装在板体通孔(131)和出液口(1122)处，所述针组(16)的各根导针的一端分别伸入上腔室内并与压电振子(12)相连接。2.如权利要求1所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述泵罩(11)包括罩盖(111)和罩座(112)，所述罩腔位于罩座(112)的一侧且口部由罩盖(111)所封闭，所述进液口(1121)和出液口(1122)分别设置在罩座(112)之上，所述罩座(112)内还设有分别供压电振子(12)和密封板(13)安装的振体台阶部和板体台阶部。3.如权利要求1所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述密封板(13)之上还设有板体缺口(132)，所述板体通孔(131)位于板体缺口(132)内，所述进液单向阀(14)安装在板体缺口(132)之中。4.如权利要求1所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述微针(3)包括针板(31)、基座(32)和接管(33)，所述基座(32)的一侧设有可供针板(31)置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管(33)。5.如权利要求4所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述机壳(6)包括壳座(61)和壳盖(62)，所述容纳腔位于壳座(61)的一侧且口部由壳盖(62)所封闭，所述壳座(61)的另一侧设有可供各组输注机构的微针(3)置入的座体缺口(611)，所述敷贴(5)之上设有若干个分别与各个座体缺口(611)相对应的贴体缺口(51)。6.如权利要求5所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述系统控制板(4)包括电源(41)、主控单片机芯片、无线通信装置和输注反馈传感器，所述主控单片机芯片分别与电源(41)、无线通信装置、输注反馈传感器和各组输注机构电连接。7.如权利要求6所述的无电机型压电式输注泵，其特征在于：所述系统控制板(4)还包括若干个指示灯，各个所述指示灯分别与主控单片机芯片电连接，所述壳盖(62)之上设有若干个分别与各个指示灯相对应的盖体通孔(621)，各个所述盖体通孔(621)之中分别安装有导光柱(622)。

技术总结
本实用新型公开了无电机型压电式输注泵，包括系统控制板、敷贴、机壳和若干组输注机构，所述输注机构包括压电泵、储药仓、微针和导管组，所述压电泵包括泵罩、压电振子、密封板、进液单向阀、出液单向阀和导针组，所述压电振子和密封板分别安装在泵罩的罩腔之中并共同分隔形成上腔室、中腔室和下腔室，所述泵罩的壳壁处分别设有与下腔室和中腔室相连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口分别通过导管组的各根软管而与所对应的储药仓和微针间接连接，所述密封板之上设有连通中腔室和下腔室的板体通孔，所述进液单向阀和出液单向阀分别安装在板体通孔和出液口处，结构简单，耗能低，几乎无噪声和电磁干扰，工作高效、节能且环保。节能且环保。节能且环保。


技术研发人员：刘永强 吴东钱 颜琪
受保护的技术使用者：杭州恒升医学科技有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/8/13