一種電控氣動組織修復噴灑裝置的製作方法

2023-05-03 07:04:31 1

本實用新型屬於醫療器械技術領域，涉及一種細胞噴灑裝置，具體涉及一種將細胞基質懸液或藥劑等組織修復物質以氣溶膠形式噴出的電控氣動組織修復噴灑裝置。

背景技術：

皮膚是人體最大的器官，也是人體的第一道天然屏障，由表皮、真皮、皮下組織及其附屬器組成，具有保持自身結構和正常生理狀態穩定的能力。大面積皮膚損傷會引起體液喪失、水電解質紊亂及低蛋白血症、嚴重感染等，重者引發死亡，輕者導致瘢痕癒合，影響功能和外觀。皮膚移植是解決這一問題的關鍵及唯一有效方法，但救治周期長，成功率較低，併發症發生率較高，無法滿足目前皮膚創傷救治的需求。將皮膚細胞整合入膠原構建的組織工程皮膚已用於臨床。現有的商品化組織工程皮膚產品無法完全從結構、物理和生物活性上替代正常皮膚，加之免疫排斥、生物不相容及操作、運輸和貯存等問題極大限制其廣泛應用。

1992年，西澳大利亞的Fiona Wood教授利用注射器及一個簡單的噴嘴製成一種簡易的霧化裝置，可將重懸於生理鹽水中的細胞噴灑至皮膚損傷的表面。其優勢在於能夠利用少量患者正常的皮膚通過體外分離後，將細胞裝載噴灑裝置治療大面積皮膚損傷，縮短治療時間，促進創傷癒合，目前該裝置已獲準在歐洲、加拿大和澳大利亞進入臨床實驗，但該霧化裝置噴灑霧粒不可控，使用效果不佳。另外一種皮膚噴槍是由美國的Gerlach博士於2008年開發的一種複雜的電控氣動裝置，它主要由兩部分組成，一部分是液體和人造脈管系統，另一部分為有源電控裝置，該裝置分體設置，結構複雜，使用不便，配套的人造脈管系統敷料比較複雜，難以普及。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供一種能夠將細胞基質懸液或藥劑等組織修復物質以氣溶膠形式噴出、實現對複雜創面的均勻組織覆蓋的簡易便攜的電控氣動組織修復噴灑裝置。

本實用新型的上述目的是由以下技術方案來實現的：

一種電控氣動組織修復噴灑裝置，包括槍體、固定於槍體內的噴氣筒、置於噴氣筒內的頂針、提供壓力氣體的氣泵、與噴氣筒和氣泵相連通的氣體管路、與氣泵串聯連接的電池和電路板、連接到噴氣筒上並與所述噴氣筒相連通的藥劑瓶、與槍體配合安裝的外殼以及與電池和電路板串聯連接的電源開關，一扳機穿過噴氣筒的筒壁與頂針連接。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述噴氣筒的前端設置有一噴嘴並伸出所述槍體；所述噴氣筒靠近噴嘴的一側上部設置有一螺紋接口，所述螺紋接口連接藥劑瓶。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述螺紋接口與扳機之間的噴氣筒的筒壁上固定一隔墊，將噴氣筒隔離為相互獨立的第一腔室和第二腔室，第一腔室與噴氣筒的噴嘴相接。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述頂針位於噴氣筒的內部，包括紡錘狀頭部、柱狀尾部、連接杆以及連接頭部和連接杆的頭部彈簧、連接尾部和連接杆的尾部彈簧，其中，頭部彈簧位於噴氣筒的第一腔室內，連接杆穿過隔墊延伸到第二腔室內，尾部彈簧位於第二腔室內；位於第二腔室內的連接杆上側設有連接件，所述扳機通過連接件連接到頂針的連接杆上。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述氣泵為微型氣泵，包括泵體、位於泵體內的泵腔、位於泵腔內的隔膜以及為氣泵提供動力的電機，電機的輸出軸通過機械機構與隔膜相連接，泵體上設有與泵腔相連通的泵抽氣口以及與所述氣體管路和泵腔相連通的排氣口，空氣通過所述抽氣口進入泵腔內，並從所述排氣口排出氣泵到所述氣體管路中。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述電池為可充電的聚合物電池或鋰電池，其容量至少為750mA，總電量不低於2000mAh。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述電路板電連接到所述氣泵的電機，電路板產生的可調寬度的脈衝波控制電極運行速度。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述電路板還設置有一充電電路和一充電接口，充電電路電連接到所述電池，充電接口處設置有充電狀態指示燈，充電接口連接外接電源。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述藥劑瓶為帶有外螺紋的藥劑瓶，其內旋在噴氣筒上部的螺紋接口上，液體、混懸液或粉劑狀態的藥劑裝入所述藥劑瓶內。

上述電控氣動組織修復噴灑裝置中，所述扳機為手動扳手或與所述頂針聯動的按鈕。

本實用新型採用上述技術方案，取得以下技術效果：本實用新型通過可充電電池、能夠連續工作的微型氣泵等部件採用電控氣動方式，將細胞或細胞結合膠原/透明質酸基質水凝膠等組織修復物質噴灑至創面局部，形成特殊形式的組織工程皮膚，利用損傷局部再生的啟動與刺激因素構成的微環境作為外源組織植入、整合和參與功能修復再生的基質，實現皮膚創傷組織修復；本實用新型結構緊湊，簡易便攜，操作簡單，便於維修和使用。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是本發明裝置中噴氣筒、頂針和扳機配合關係示意圖；

圖中附圖標記表示為：

1：槍體；

2噴氣筒，21：噴嘴，22：進氣通道，23：螺紋接口，24：隔墊，25：第一腔室，26：第二腔室；

3：頂針，31：頭部，32：尾部，33：頭部彈簧，34：尾部彈簧，35：連接杆，36：連接件：

4：氣泵；5：氣體管路；6：電路板；7：藥劑瓶；8：電源開關；9：外殼，10：扳機，11：電源。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型的電控氣動組織修復噴灑裝置進行詳細說明。

如圖1所示，為本實用新型的電控氣動組織修復噴灑裝置的結構示例，該裝置包括槍體1、固定於槍體1內的噴氣筒2、置於噴氣筒2內的頂針3、提供壓力氣體的氣泵4、與噴氣筒2和氣泵4相連通的氣體管路5、與氣泵4串聯連接的電池3和電路板6、連接到噴氣筒2上並與噴氣筒2相連通的藥劑瓶7、與槍體1配合安裝的外殼9以及安裝於槍體1上並與電池11和電路板6串聯連接的電源開關8，一扳機10穿過噴氣筒2的筒壁與頂針3連接，通過扳手10控制頂針3在噴氣筒2中的移動，從而控制該裝置藥劑噴灑，其中：

如圖1和圖2所示的實施例中，槍體1為手槍形狀的塑料或金屬結構，槍體1的槍身處布置有噴氣筒2和電池11，槍體1的手柄處布置有氣泵4和電路板6，氣泵4通過氣體管路5與噴氣筒2連通。

噴氣筒2為中間寬、兩頭窄的圓筒結構，其頭部設置有一噴嘴21並伸出槍體1；噴氣筒2靠近噴嘴21的一側上部設置有一螺紋接口23，用於連接藥劑瓶7；螺紋接口23與扳機10之間的噴氣筒2的筒壁上固定一隔墊24，將噴氣筒2隔離為相互獨立的兩個腔室，即第一腔室25和第二腔室26，第一腔室25與噴嘴21相接；噴氣筒2與氣體管路5相接處向噴嘴21方向延伸有一進氣通道22，進氣通道22在噴氣筒2的內部穿過隔墊24延伸到第一腔室25內。噴氣筒2中間部位的筒壁上開設有長條狀通孔，扳機10一端可轉動地固定於槍體1上，另一自由端穿過該長條狀通孔延伸到槍體1的手柄前側，以方便手動操作。

頂針3位於噴氣筒2的內部，包括紡錘狀頭部31、柱狀尾部32、連接杆35以及連接頭部31和連接杆35的頭部彈簧33、連接尾部32和連接杆35的尾部彈簧34，其中，頭部彈簧33位於噴氣筒2的第一腔室25內，連接杆35穿過隔墊24延伸到第二腔室26內，尾部彈簧34位於第二腔室26內；位於第二腔室26內的連接杆35上側固定有連接件36，用於連接扳機10。扳機10可以以固定的一端為圓心沿噴氣筒2的筒壁上長條狀通孔轉動，進而帶動頂針3在噴氣筒2內部移動。

電池11可為可充電的聚合物電池或鋰電池，用於給電路板6和氣泵4供電；電池11的容量大小至少為750mA，其形狀可以為方形或其他形狀，可以是串聯或並聯，總電量不低於2000mAh即可，其安裝位置也比較靈活，如圖1所示的實施例中，電池11為方形，安裝於槍體1內噴氣筒2的上方；加於氣泵4的電壓為12v，出氣量2.5L/min-4L/min，產生的氣壓範圍為0.6Pa～1.5Pa，用於給噴氣筒2提供具有一定壓力的氣體，產生將藥劑噴出的動力。

氣泵4為微型氣泵，其為集氣體採樣、氣體循環、真空吸附、真空保壓、抽氣、打氣、增壓等多種用途為一體的氣體輸送裝置。該氣泵工作介質為氣態，工作時不需要真空泵油或潤滑油，因此不會汙染工作介質，不會干擾對介質的分析，工作可靠，易於維護；該氣泵體積小巧，功耗小，易於操作，便於攜帶，成本低，非常適合本實用新型裝置的使用。

氣泵4的工作氣體介質來源於空氣，能夠持續連續工作。氣泵4包括泵體、位於泵體內的泵腔、位於泵腔內的隔膜以及為氣泵提供動力的電機，電機的輸出軸通過機械機構與隔膜相連接，泵體上設有與泵腔相連通的泵抽氣口以及與氣體管路5和泵腔相連通的排氣口，空氣可通過該抽氣口進入泵腔內，並從排氣口排出氣泵4。電機的運動帶動泵腔內的隔膜做往復運動，從而對固定容積的泵腔內的空氣進行壓縮/拉伸形成真空/負壓，在泵體的抽氣口處與外界大氣壓產生壓力差，在壓力差的作用下，將空氣壓/吸入泵腔，再從排氣口排出到氣體管路5，進而壓力氣體通過噴氣筒2的進氣通道22進入第一腔室25內。

電路板6用於驅動氣泵4的電機工作，電池11給電路板6供電，電路板6的電路產生一個可調寬度的脈衝波，控制電機速度，使得氣泵4排出一定流速的氣流，電路板6的電路電流範圍為0.1A-1A；電路板6還設置有充電電路和充電接口，充電電路電連接到電池11，充電接口處設置有充電狀態指示燈；當本實用新型裝置不工作時，關閉電源開關8，充電接口連接到外接電源，通過充電電路給電池11充電，此時，充電狀態指示燈的紅燈亮起，電池11充電完成時，充電狀態指示燈的路燈亮起。

藥劑瓶7帶有外螺紋，其內旋在噴氣筒2上部的螺紋接口23上，藥劑裝入藥劑瓶7內，進而流入噴氣筒2中的第一腔室25內。藥劑瓶7根據裝入的藥劑類型、狀態的不同，分為不同的規格，容量範圍為0.5ml至10ml，例如，可以為容量2ml的離心管；藥劑可為抗炎抑菌藥物、快速封閉創面的凝膠、止血粉、細胞產品及與基質膠結合的細胞產品，裝入藥劑瓶7的劑型可為液體、混懸液或粉劑。電源開關8用於控制電池11與電路板6的通斷，打開電源開關8後，一定壓力的氣流從進氣通道22進入噴氣筒2的第一腔室25內，控制扳機10打開頂針3的頭部31離開噴嘴21，壓力氣體攜帶藥劑從噴嘴21以氣溶膠形式噴出。

以上部件按照上述關係組裝成本發明的電控氣動組織修復噴灑裝置，該裝置拆卸方便，便於更換或維修；結構緊湊，操作方便，便於攜帶，適用於各種醫療場合。其中，上述各部件形狀和安裝位置可以靈活設置，例如，圖1所示的實施例中，噴嘴21為圓形，其也可以設置為方形或扁平形，具體根據實際需要調整形狀設置；圖1所示的實施例中，電池11為方形，其也可以設置為其他形狀，甚至可以是小容量電池串聯或並聯而成，只要電量達到2000mAh即可；圖1所示的實施例中，扳機10為手動扳手，也可以設置為與頂針3聯動的按鈕，用來控制頂針3的移動；圖1所示的實施例中，藥劑瓶7為圓形的離心管，其也不局限於圓形，也可以根據噴氣筒2上部的螺紋接口23的形狀進行調整。

在扳手10默認狀態下，即未拉動扳手10時，頂針3的尾部32卡在噴氣筒2的尾部，此時頂針3的頭部彈簧33和尾部彈簧34處於壓縮狀態，在彈簧壓力作用下，頂針3的頭部31堵住噴嘴21，使得噴氣筒2內的藥劑和氣體不能從噴嘴噴出；當手動拉動扳手10，扳手10帶動頂針3的連接杆35向噴氣筒2的尾部移動，頂針3的尾部32卡在噴氣筒2的尾部，尾部彈簧34繼續被壓縮，直到連接杆35拉動頭部彈簧33，使頭部彈簧33處於拉伸狀態，頂針3的頭部31在彈簧拉力作用下離開噴嘴21，壓力氣體攜帶藥劑從噴嘴21處以氣溶膠的形式噴出。

本實用新型的電控氣動組織修復噴灑裝置的工作過程包括以下步驟：

步驟一：藥劑瓶7內旋於噴氣筒2上部的螺紋接口23上，藥劑裝入藥劑瓶7內；

步驟二：打開電源開關8；

步驟三：對準患者的患病處，拉動扳機10使流入噴氣筒1的第一腔室25內的藥劑以氣溶膠的形式噴出。

本領域技術人員應當理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不限制本實用新型的範圍，對本實用新型所做的各種等價變型和修改均屬於本實用新型公開內容。