CN106860973A - 流体注射压强控制注射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体注射压强控制注射器，是一种利用拥有一定弹力系数的弹簧体的压缩幅度变化，反应注射器腔体内或其近距离连通器体内流体压强值变化情况的便捷装置。其主要部件包括，注射器腔体，带密封塞的推杆，弹簧体，活塞导柱体(导柱表面含压强刻度或压强范围信息)，护帽。所用物理原理一：P＝(F₁+F₂)/S；物理原理二：F₁＝K(L₀‑L)。P为活塞导柱体接触流体面所受压强；F₁为弹簧体压缩反作用力；F₂为活塞导柱体活塞部与器壁的滑动摩擦力(较小时可忽略)；S为活塞导柱体活塞截面积。K为弹簧体弹性系数，L₀为弹簧原长，L为压缩后长度。该装置可广泛应用于临床医疗流体压强控制等相关领域。

Description

流体注射压强控制注射器

技术领域：

本发明涉及医疗器械领域，特别是流体注射压强控制方面。

背景技术：

随着医学科技的不断进步，医疗临床实践或医疗治疗过程中经常需要使用注射器注射流体物质(空气，药液，机体填充物等)。在很多医疗科室领域，在注射相应流体时，需要控制流体注射压强，或者通过流体注射压强判断医疗过程是否安全有效。

在麻醉气道管理方面，比如常用的带囊气管插管，可充气喉罩，支气管插管，带囊气管切开插管等，都需要用注射器对相应气道封堵球囊进行充气，并且保证球囊内压强处于一定范围之内，不能过高也不能过低(过低，不能完全封堵，过高会对气道壁有损伤)。目前临床医护人员对球囊压强的控制主要靠两个方面：方法一是使用注射器首次充气后连接气体压强表检测，查看是否合标，然后再用注射器进行充放气调节气囊压强。方法二是，首次充气后靠手指捏触与球囊相通的外在指示球囊压强，然后判断是否标准。其不足之处在于，方法一需接相应检测设备，繁琐且反复调整浪费争分夺秒的抢救时间。方法二的不足之处是，凭手感触捏不标准，随意性强，另外也需反复充放调节，繁琐浪费时间。

在神经阻滞治疗领域，理想的药物注射位置是神经束外周，针尖刺入神经束内或者神经束浅表的注射时，会造成神经损伤，严重的会造成神经永久性功能缺陷。临床研究证实，神经束内注射时压强需求大于15psi；针尖接触神经束浅表的注射压强需求是绝大部分(97％)在15psi；在神经近周(距神经束1mm)注射时压强需求小于15psi。研究证实合理神经外周注射位置压强需求不大于4psi。目前较为先进的临床做法是在超生引导注射针接近神经束前提下，在注射器上外接一个压强监控装置，然后进行注射，通过注射压强进一步判断合理的注射位置。这种做法的不足之处是操作繁琐，浪费时间，成本也较高。

在微创介入治疗领域，目前普遍会使用到球囊扩充压强泵，外形类似大号注射器，前部有一个指针式压强表或者数显压强表。其不足之处是生产成本相对较高。

发明内容：

本发明的目的是针对现有解决方案存在的问题而设计的一种更方便快捷，结构简单，成本低廉的流体注射压强控制注射器。

为实现本发明所采取的技术措：

流体注射压强控制注射器，包括注射器腔体(主腔体前端包含一个和主腔连通的副腔)，带密封塞的推杆；弹簧体和活塞导柱体(导柱表面含压强刻度或压强范围信息)位于注射器前端的副腔内；弹簧体套在活塞导柱体的导柱上；开孔护帽紧固在注射器腔体前端副腔的末端。

注射器主腔体前部包含副腔体，副腔体和注射器主腔体构成连通器关系。

位于注射器前部的副腔体内有拥有一定弹力系数的金属或非金属弹簧体。

位于注射器前部的副腔体内有密封活塞导柱体，用于密封来至主腔体的流体不外溢，且用于压缩和束缚副腔体内的弹簧体。

当位于副腔体内的活塞导柱体的活塞部分受到来至主腔体的流体压强时，活塞导柱体在副腔体内可滑动并压缩弹簧体，活塞导柱体的导柱部分可通过护帽上的孔洞探出，随着腔体内流体压强的升高，弹簧体压缩幅度增大，活塞导柱体的导柱部分探出护帽幅度也随之增长。

主要物理原理一：P＝(F₁+F₂)/S；物理原理二：F₁＝K(L₀-L)。P为活塞导柱体接触流体面所受压强；F₁为弹簧体压缩反作用力；F₂为活塞导柱体活塞部与器壁的滑动摩擦力(较小时可忽略)；S为活塞导柱体活塞截面积。K为弹簧体弹性系数，L₀为弹簧原长，L为压缩后长度。

附图说明：

图1为自然状态下流体注射压强控制注射器的外观示意图；

图2为自然状态下流体注射压强控制注射器的剖面结构示意图；

图3为自然状态下流体注射压强控制注射器前端部分剖面结构放大示意图；

图4为内部流体压强增大后流体注射压强控制注射器的外观示意图；

图5为内部流体压强增大后流体注射压强控制注射器的剖面结构示意图；

图6为内部流体压强增大后流体注射压强控制注射器前端部分剖面结构放大示意图；

图7为自然状态下活塞导柱体，弹簧体，护帽装配结构及结构剖面示意图；

图8为内部流体压强增大后，活塞导柱体，弹簧体，护帽结构及结构剖面示意图；

图9为活塞导柱体导柱表面压强刻度实现方案示意图；

图10为注射器腔体外观及结构剖面示意图。

具体实施方式：

如图1、图2所示为本发明提供的一种流体注射压强控制注射器的外观和结构示意图，包括注射器腔体1，带密封塞的推杆2，活塞导柱体3(导柱表面含压强刻度或压强范围信息见图9)，护帽4，弹簧体5；如图10所示，注射器腔体1包含一个主腔11和一个位于端侧的副腔12，并且主腔11和副腔12通过副腔12底部的孔洞13构成连通器结构；如图3、图7、图10所示，活塞导柱体3置于注射器腔体1端侧的副腔12中，并且活塞导柱体的活塞31与副腔12腔壁合理贴合，保证设计压强范围内主腔11内流体不会通过副腔12外溢，且活塞31与副腔12的腔壁滑动摩擦力在设计范围内；如图7所示，弹簧体5套于活塞导柱体的导柱部分32上，并受到护帽4和活塞导柱体活塞31的约束；如图7所示，活塞导柱体的导柱部分32可通过护帽4上面的孔洞探出；如图7图8所示，活塞导柱体的导柱32直径D₁，护帽4的顶部孔洞直径D₂，弹簧体5的直径D₃，活塞导柱体的活塞31直径D₄，有如下关系D₁＜D₂＜D₃＜D₄；如图1、图10所示，护帽4紧固于注射器前端的副腔12的凸出部位15；如图2、图10所示，带密封塞的推杆2置于注射器腔体1的主腔11内，受外力后可在主腔11内前后推拉移动。

主要利用物理原理一：P＝(F₁+F₂)/S；物理原理二：F₁＝K(L₀-L)。P为活塞导柱体活塞部位31接触流体面所受压强；F₁为弹簧体5压缩反作用力；F₂为活塞导柱体活塞部31与副腔12内器壁的滑动摩擦力(较小时可忽略)；S为活塞导柱体活塞部位31的截面积。K为弹簧体5的弹性系数，L₀为弹簧体原长，L为压缩后长度。

上述关系具体表现为：带密封塞的推杆2向前推进，注射器腔体1内流体压强升高，活塞导柱体3的活塞部31受到流体压强作用，活塞导柱体3受力滑动并压缩弹簧体5，活塞导柱体3的导柱部分32通过护帽4顶部孔洞探出。

使用时，先拉动带密封塞的推杆2，通过注射器腔体上的外接端口14(图10)吸入所需流体；外接端口14与其他相关装置或器械相应接口稳固连接；然后持续推动带密封塞的推杆2，观察活塞导柱体3的导柱部分32的上升变换，并配合导柱32上的压强信息(图9所示)，根据临床应用领域合理判断应用。

Claims (7)

1.一种新式流体注射压强控制注射器，其特征在于利用拥有一定弹力系数的金属或非金属弹簧体的压缩幅度变化，初略或较为精确的反应注射器腔体内或其近距离连通器体内流体压强值变换情况的便捷装置；其主要部件包括，注射器腔体，带密封塞的推杆，弹簧体，活塞导柱体(导柱部分表面含压强刻度或压强范围信息)，护帽；主要物理原理一：P＝(F₁+F₂)/S；主要物理原理二：F₁＝K(L₀-L)；P为导柱密封塞接触流体面所受压强；F₁为弹簧体压缩反作用力；F2为活塞导柱体活塞部位与器壁的滑动摩擦力(较小时可忽略不计)；S为活塞导柱体活塞部截面积；K为弹簧体弹性系数，L₀为弹簧原长，L为压缩后长度。

2.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于其注射器主腔体前部包含副腔体，副腔体和注射器主腔体构成连通器关系。

3.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于位于注射器前部的副腔体内有拥有一定弹力系数的金属或非金属弹簧体。

4.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于位于注射器前部的副腔体内有密封活塞导柱体，用于密封来至主腔体的流体不外溢，且用于压缩和束缚副腔体内的弹簧体。

5.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于位于注射器前部的副腔体的末端有一个紧固护帽，且护帽上有合适尺寸孔洞，其孔的直径大于活塞导柱体的导柱部分直径，且小于弹簧体的直径。

6.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于活塞导柱体的活塞部截面直径大于弹簧体直径。

7.如权利要求1所述的流体注射压强控制注射器，其特征在于当位于副腔体内的活塞导柱体的活塞部分受到来至主腔体的流体压力时，活塞导柱体在副腔体内可滑动并压缩弹簧体，活塞导柱体的导柱部分可通过紧固护帽上的孔洞探出，随着腔体内流体压强的升高，弹簧体压缩幅度增大，活塞导柱体的导柱部分探出护帽幅度也随之增长。