醫用自動給藥器的制作方法

專利名稱：醫用自動給藥器的制作方法
技術領域：
本發明涉及投送藥液用的醫用給藥器。
背景技術：
醫用給藥器，多用于投送生長激素、胰島素、或其它藥液。一般，使用醫用給藥器時，在醫院中是由醫生或護士進行注射，在家庭中是由家人或自己進行注射。注射時，對皮膚的哪個部位進針、進針時的角度和進針速度、進針后的推藥速度等，是由進行注射者的熟練程度而決定的。
圖5表示牙科用電動給藥器內部的構造圖。下面，參照圖5說明注射藥液的原理。盒保持器102安裝在本體110上，充填了藥液的注射管103，設置在盒保持器102中。
按下SW1時，馬達111正轉，其旋轉力被與馬達111連接著的減速齒輪箱109減速，使減速齒輪箱109的減速齒輪主軸108旋轉。減速齒輪主軸108的前端，通過旋轉盤107與齒輪106嚙合，使該齒輪106旋轉。另外，由于齒輪106與齒輪105嚙合著，所以，齒輪106的旋轉力傳遞給齒輪105。在齒輪105的同軸上設有齒輪105a，該齒輪105a與設在推出活塞104中央右下半部分上的齒條104a嚙合。齒輪105旋轉時，齒輪105a也朝著與齒輪105同方向旋轉，結果，使推出活塞104朝著注射針113的方向移動，這樣，注射管103內的藥液從注射針113中被推出。
注射時，用上述的動作進行了排氣后，將注射針113扎進患部，進行推藥。另外，SW2是馬達111的逆轉用開關，112是馬達111的驅動用電池。
上面，說明了現有的自動給藥的電動給藥器。
下面，參照圖6說明已往的、使藥劑和藥液溶解混合的醫用給藥器。圖6所示形式的醫用給藥器，在使用時，用手動操作將藥劑和藥液混合、溶解后進行注射。與圖5中相同的構造部分，注以相同標記。
注射管103設置在盒保持器117內，在注射管103中，粉末制劑114和藥液127分別位于由橡膠部件116和橡膠部件118分隔的室中。安裝在注射管103前端的注射針113上，安裝著針帽101。在該狀態，將注射針113朝上，將注射鈕120朝著注射針113的方向推壓。于是，推出活塞119推壓橡膠部件118，橡膠部件118推壓藥液127，在藥液127的推壓壓力下，橡膠部件116朝著注射針113的方向移動。當橡膠部件116稍稍過了注射管的凸部115時，藥液127越過橡膠部件116，通過注射管凸部115開始流入粉末制劑114的室內。繼續推壓注射鈕120時，藥液127持續地流入粉末制劑114的室內。然后，當藥液127完全流入了粉末制劑114的室內后，橡膠部件118與橡膠部件116接觸。
接著，為了更好地混合、溶解，在剛才的狀態下將注射針113朝上輕輕地晃動。然后，在注射針113朝上的狀態，卸下針帽101，推壓注射鈕120，進行排氣。排氣后，將注射針113扎進要注射的身體部位，推動注射鈕120，進行給藥。這樣，圖6所示的給藥器中，從藥劑與藥液的混合、溶解到注射，都是用手動操作進行的。
但是，上述現有的醫用給藥器中，進針時的角度及速度、進針后藥液的注入速度、拔針時的速度，無論怎樣熟練的技術，總會受注射者當時的身體狀況的影響而有所不同。注射者和被注射者的身體大小也各不相同，注射時的身體狀況也不相同，所以，要做到每次用同樣的手法注射是困難的。因此，不能保證每次都做到疼痛少的注射。
特別是，圖5所示電動給藥器是挾持式的，所以，除了用一只手握住本體外，在注射中還必須一直按住SW1。另外，該給藥器的體積大，電池112也重，所以，對注射者的負擔大，用該給藥器自已進行注射時比較困難。
圖6所示溶解混合型給藥器中，由于溶解操作是手動的，所以，必須密切地注視著溶解的狀態，慎重地進行注射。另外，即使在溶解后，如果不將注射針垂直地晃動就不能進行很好的混合。這對于視力不好的患者來說，是很麻煩的作業。
另外，在即將注射前，患者一直要看著注射針，產生恐懼心理，造成精神上的痛苦。
這樣的進針動作，不僅給患者造成肉體上、精神上的痛苦，有時對患者的身體也會產生很大影響，甚至造成生命危險的狀態。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而作出的，其目的是提供一種醫用給藥器。該醫用給藥器，能自動進行注射時的進針、投送和拔針，另外，溶解混合型的給藥器，能自動地進行溶解、混合、排氣。另外，在即將注射時，從外部看不見注射針，這樣，減輕了對患者肉體上、精神上的痛苦，可以在更穩定的狀態進行投送。
本發明的醫用自動給藥器，備有自動地將注射針扎進皮膚的機構、和自動地將注射針拔出的機構，在將給藥器本體的一部分與被注射身體部位相接的狀態進行注射動作。這樣，可以控制進針、拔針的角度、深度、速度，所以，注射動作可減少受熟練度、身體狀況、體型等個人差別的影響。
另外，本發明的醫用自動給藥器，可以改變自動進針時的速度、自動拔針時的速度，并且，在注射藥液時，可自動地設定注射中每單位時間的藥液注入量，另外，在注射針即將進針時從外部看不見。這樣，對注射藥液的患者可減少進針時、投送中、拔針時的痛苦，減輕恐懼心理，可以以穩定的形式進行注射，對肉體和精神的負擔都減少。
另外，本發明的醫用自動給藥器，在將若干種藥液混合時，或者將藥劑與藥液溶解混合時，能自動地進行混合或溶解的動作，并且，在混合或溶解結束后，可自動地使注射管在給藥器本體內振動。這樣，不僅患者不必進行混合或溶解動作，而且能切實地將藥液混合，所以，可以在藥液被充分混合的狀態使用。另外，排氣等也自動地進行，這樣，不必確認是否排氣，可以減輕排氣操作的麻煩。
另外，本發明的醫用自動給藥器，在忘記安裝了注射針而進行溶解、或注射的情形下，不能進行藥液的推出動作，所以，可防止注射管的破裂、或藥液的逆流漏出等的危險。


圖1是本發明一實施形態之醫用自動給藥器的立體圖。
圖2是上述醫用自動給藥器的斷面圖。
圖3是本發明另一實施形態之醫用自動給藥器的斷面圖。
圖4是本發明實施形態之醫用自動給藥器的框圖。
圖5是表示現有的電動給藥器的內部構造的圖。
圖6是現有的溶解混合型給藥器的斷面圖。
具體實施例方式
下面，參照圖1～圖4說明本發明的實施形態。
圖1是表示本發明一實施形態之醫用自動給藥器的外觀的立體圖。圖2是說明上述醫用自動給藥器的內部構造的斷面圖。圖3是說明本發明另一實施形態之醫用自動給藥器的內部構造的斷面圖。圖4是說明本發明實施形態的框圖。
先參照圖1、圖2和圖4，說明可自動進針及自動拔針的醫用給藥器的構造及其動作。
圖1中，18是醫用自動給藥器本體。17是使注射針進行進針、拔針動作的開關。21是罩住注射針部分的本體帽。20是皮膚接觸開關，用于檢測上述給藥器本體18是否壓接在了被投送(注射)部位上。
圖2中，在本體18內，設置了安裝著注射管8的內盒10，在注射管8內充填著藥液5。在內盒10的前端安裝著注射針1。注射針1收容在本體帽21內，從外側看不見。但是，圖2中，為了表示進針時的位置，注射針1可以看見。另外，在本體帽21中，還收容著電池2和顯示用的液晶3。
用手拿著本體18，將皮膚接觸開關20與被投送部位相接觸，按下開關17。于是，馬達16的軸開始旋轉，與馬達16的軸連接著的可動螺桿15旋轉。在可動螺桿15的表面設有螺紋，該螺紋與設在內帽14內側的螺紋螺合。該內帽14，通過螺紋與內盒10的一部分嵌合固定，在與內盒10成一體的狀態，可在本體18內沿著本體的長度方向移動一定的行程。
即，該構造中，馬達16的軸旋轉時，可動螺桿15也旋轉，其旋轉被內帽14變換為使內盒10在本體18內朝著注射針1前端方向移動的推力，結果，注射針1朝著皮膚從本體帽21被推出，刺進皮膚。
藥液投送結束了時，馬達16反轉，將注射針1收回到本體18內。即，將注射針1從皮膚中拔出。
眾所周知，注射針進針時及拔針時的速度越快，越不容易感到疼痛。本實施形態中，在實際注射時，其動作是在不大于0.05秒的瞬間進行的，但是，其動作速度是可變的，可以用設定開關26設定。另外，一連串動作及設定，是將信號送給圖4所示的微處理器100，由微處理器100進行判斷、指令。
為了安全，做成為這樣的構造如果沒有按下皮膚接觸開關20，則不進行實際的進針動作，所以，只要皮膚接觸開關20不接觸注射部位，就不能進行進針動作。另外，當微處理器100判斷為注射結束了時，使馬達16逆轉進行拔針動作。拔針時的動作也與進針時同樣，在0.05秒以下的瞬間進行。
上述構造中，注入藥液時的動作如下述地進行。
圖2中，用手拿住本體18，將皮膚接觸開關20與被投送部位接觸，按下開關17。于是，注射針1刺進皮膚。進針后約0.5秒后，馬達13開始旋轉，其旋轉傳遞給絲杠12。另外，推藥活塞19的內側與設在絲杠12表面的螺紋部嵌合，該絲杠12旋轉時，推藥活塞9可在注射管8中前后移動，因此，當絲杠12旋轉時，推藥活塞9被推向前方。推藥活塞9向前方移動時，推壓橡膠部件24和橡膠部件7，再把藥液5從注射針1的前端推出，注射到皮膚內。
但是，當皮膚接觸開關20沒有被按下、即本體18沒有與皮膚接觸時，即使按下開關17，也不進行進針和藥液推出動作。另外，一次按下了開關17后，即使不持續按住也動作。
另外，進針后的馬達13動作時間以及馬達13的動作造成的藥液注入的動作持續時間、即藥液推出量，預先裝在圖4的微處理器100中，根據微處理器100的指示進行這些動作。
注射管8的更換如下述地進行。
注射后，必須將注射針1收容到本體18內。在該狀態，按下復位開關122時，馬達13和絲杠12朝著將推藥活塞9拉入本體內的方向旋轉。在推藥活塞9被拉入到本體內的狀態，卸下本體帽21，將針帽101(與圖6相同)裝在注射針1上，將注射針1擰下。接著，將注射管帽4卸下，取下注射管8，換上新的注射管。更換了注射管后，安裝注射管帽4，在將注射針1以裝著針帽101的狀態安裝后，卸下針帽101，將本體帽21安裝在本體18上，就成為準備注射的狀態。
下面，參照圖3和圖4，說明自動溶解及自動混合(振動)、自動排氣、自動注射的動作。
注射管8中，被橡膠部件7和橡膠部件24分隔為兩個室，在各室內分別充填了藥液22和粉末制劑23。另外，在注射管8的前端預先安裝著注射針1。
用手拿住本體18，將注射針1朝上，按下溶解開關121時，馬達13旋轉，與馬達13的軸連接著的絲杠12旋轉。在絲杠12的表面設有螺紋，該螺紋與設在推藥活塞9內側的螺紋螺合，推藥活塞9的前端通過螺紋與橡膠部件24嵌合固定。
因此，絲杠12旋轉時，與推藥活塞9成一體的橡膠部件24開始朝著注射針的前端方向移動。即，馬達13的軸旋轉時，絲杠12旋轉，其旋轉被推藥活塞9變換為使橡膠部件24在注射管8內朝注射針1的方向移動的推力。
接著，橡膠部件24被推壓時，藥液22被壓縮，將橡膠部件7往前方推壓。當橡膠部件7稍稍過了注射管凸部25時，藥液22通過在注射管凸部25處形成的空間，再通過橡膠部件7的上面，流入粉末制劑23的室內。在藥液22完全流入粉末制劑23的室內之前，即使橡膠部件24被朝著注射針1的方向推壓，橡膠部件7也不動。
當橡膠部件24被朝著注射針方向進一步推壓，藥液22全部流入粉末制劑23的室內后，橡膠部件24與橡膠部件7接觸。流入到了粉末制劑23的室內的藥液22，從流入粉末制劑23的室內時，就開始漸漸地溶解粉末制劑23。從馬達13開始旋轉到藥液22全部流入粉末制劑23的室內的時間，由圖4的微處理器100監視。在該時間內是自動溶解的動作。
如前所述，由于圖4的微處理器100監視著自動溶解的動作時間，所以，自動溶解結束后，指示自動混合(振動)動作。下面說明該動作。
本體18的姿勢，是注射針1朝上的狀態。圖4中，當微處理器100判斷為自動溶解結束了時，微處理器100發出使馬達16旋轉的指令。馬達16旋轉時，與馬達16的軸連接著的可動螺桿15旋轉。
在可動螺桿15的表面設有螺紋，該螺紋與設在內帽14內側的螺紋螺合。內帽14通過螺紋與內盒10的一部分嵌合固定，在與內盒成一體的狀態，可在本體18內沿著平行于本體長度方向的方向移動一定的行程。即，馬達16的軸旋轉時，可動螺桿15旋轉，其旋轉被內帽14變換為使內盒10在本體18內朝前方移動的推力。
另外，在內盒10的局部設有板狀突起19。在本體18的內側設有光耦合器11。馬達16旋轉時，內盒10朝著注射針1的方向移動，這樣，板狀突起19也朝同方向移動。當板狀突起19到達了光耦合器11的位置時，微處理器100根據該光耦合器11的檢測信號，對馬達16發出朝著與先前的旋轉方向相反的方向旋轉的指示。于是，內盒10移動到最初的位置。當內盒10移動到了最初的位置時，微處理器100又發出使馬達16朝著與最初相同的方向旋轉的指示。于是，內盒10再次開始朝著注射針1的方向移動。
反復幾次這樣的動作，內盒10被振動。即，安裝在內盒10上的注射管8被振動，這樣，注射管8內的溶解后的藥液被混合(振動)。
該注射管8的振動時間及次數，作為程序預先裝在微處理器100內，例如，在10秒以內振動5次至20次等，根據藥液而定。另外，上述振動時的行程，在注射針1不伸出到安裝于本體18的本體帽21外的范圍內進行。
下面，說明自動排氣和自動投送。
自動排氣是在自動混合后進行，作為程序裝在微處理器100內。
排氣時的姿勢，是在溶解、混合(振動)后將注射針1朝上的姿勢。排氣時，注射針1伸出到本體帽21外面。
混合(振動)后，微處理器100發出使馬達16正轉的指示。于是，如前所述，可動螺桿15旋轉，內帽14使內盒10朝著注射針1的方向移動，結果，將注射針1從本體21中推出。在排氣時，即使設在內盒10的局部上的板狀突起19通過設在本體18內側的光耦合器11，微處理器100也不接受這時的信號。
在注射針1伸出到了本體帽21外面的時刻，微處理器100發出使馬達16的旋轉停止、使馬達13正轉的指示。如上所述，馬達13正轉時，其動作使絲杠12旋轉，使推藥活塞9朝著注射針1的方向移動。
由于混合(振動)動作結束，橡膠部件7和橡膠部件24以相互接觸的形態朝注射針1的方向移動，將注射管8內的藥液推出，再將注射管8內的空氣推出。這時的空氣推出量，由推藥活塞9的動作量、即馬達13的旋轉數決定，所以，把馬達13的旋轉數作為程序預先裝在微處理器100內。
下面說明自動注射。用手拿住本體18，將皮膚接觸開關20與被投送部位相接，按下開關17。于是，進行自動進針的動作。其詳細內容前面已說明，此處從略。
自動進針后，微處理器100發出使馬達13正轉的指示。于是，絲杠12旋轉，推藥活塞9推壓橡膠部件24和橡膠部件7，再將藥液推出。藥液通過注射針1注射到皮膚中。這時的藥液注射速度可以用設定開關26可變地設定。由于微處理器100以一定的速度控制馬達13，所以，每單位時間的藥液推出量可保持為一定。
另外，在注射中，當皮膚接觸開關離開了皮膚時，微處理器100發出使馬達13停止旋轉的指示，所以，推藥活塞9也靜止，停止從注射針1推出藥液。另外，注射針1也從馬達13的旋轉停止經過數秒時間后成為自動拔針狀態，收容在本體18中，這時，之所以要經過數秒時間，是因為在注射中即使推藥活塞9突然靜止、在原先推壓力的作用下在注射針1的前端會產生液滴。該時間預先存儲在微處理器內。
注射結束后，微處理器100發出自動拔針動作的指示，考慮到停止藥液推出動作后到藥液完全不從注射針尖出來為止的時間約為5秒后(已有的數據)，所以，從投送結束到自動拔針為止的時間為6秒鐘左右比較適當。
從自動進針到自動注射、自動拔針的一連串動作，也可以不按下開關17，只將皮膚接觸開關20與皮膚相接進行。為此，從皮膚接觸開關20與皮膚相接時開始，只要微處理器100監視各動作的時間，就可以用恰當的時間進行所有的動作。另外，微處理器100根據進針時、投送中、投送結束時、拔針時等各動作的時間，改變蜂鳴器27的音調，對于視力差者、或者對于其他的人都能夠用聲音識別動作狀態，可以放心地使用醫用給藥器。
另外，在忘記了安裝注射針1就要進行溶解或注射動作時，通過下面的動作，可以使溶解、注射動作不能進行。
參照圖2、圖3、圖4說明這一點。
圖4中，在馬達13的驅動器上設有檢測電阻123，該檢測電阻123，當電流流過馬達13時，將該電流變換為電壓。該電壓在比較器126，與由基準電壓設定電阻124和基準電壓設定電阻125預先設定的基準電壓比較。當忘記了安裝注射針、要進行溶解、或注射而按下開關17時，馬達13朝著推藥活塞9推出藥液5的方向正轉，但是，充填著藥液5或藥液22、粉末制劑23的室，由于沒有注射針1，所以空氣和藥液出不去，室內壓力急劇增高。但是，馬達13繼續旋轉，流過檢測電阻123的電流多，檢測電阻123的電壓上升。當檢測電阻123的電壓超過了由基準電壓設定電阻124和基準電壓設定電阻125設定的電壓時，比較器126的輸出對微處理器100發出使馬達13停止的指示。不用說，上述指示作為程序預先裝在微處理器100內。
工業實用性如上所述，本發明的醫用自動給藥器，可作為注射生長激素、胰島素等藥液的醫用給藥器使用。
權利要求
1.醫用自動給藥器，用于注射充填在注射管內的藥液，其特征在于，把上述給藥器本體的外裝的一部分與被投送部位相接，通過操作設在上述本體上的開關機構，使第1驅動機構動作，該第1驅動機構驅動收容在上述本體內的注射針使其從上述本體突出，由此對被投送部位進針，然后，通過使驅動上述注射管的第2驅動機構動作而投送上述藥液。
2.如權利要求1所述的醫用自動給藥器，其特征在于，用檢測機構檢測到藥液的投送已結束、和/或給藥器本體離開了被投送部位后，驅動上述驅動機構把為了對上述部位進針而從上述本體突出的狀態的注射針收容到上述給藥器本體內。
3.如權利要求1或2所述的醫用自動給藥器，其特征在于，由上述第1驅動機構驅動的注射針的進針速度或拔針速度可變。
4.如權利要求1或2所述的醫用自動給藥器，其特征在于，由上述第2驅動機構驅動的藥液的投送速度可變。
5.醫用自動給藥器，用于注射藥液，其特征在于，該給藥器備有內盒、注射針、充填著藥液的注射管、第1驅動機構、第2驅動機構、和開關機構；上述內盒可滑動地設在本體的外裝盒內；上述注射針安裝于上述內盒；上述注射管可更換地安裝于上述內盒；上述第1驅動機構使上述內盒在上述外裝盒內滑動；上述第2驅動機構用于投送上述注射管內的藥液，與該注射管連接著；上述開關機構用于驅動上述第1及第2驅動機構；進針時，用上述開關機構驅動第1驅動機構使內盒滑動，以使注射針從外裝盒突出，從而自動地對被投送部位進針。
6.如權利要求5所述的醫用自動給藥器，其特征在于，拔針時，使上述內盒滑動而使得從外裝盒突出的注射針收容到外裝盒內，由此自動地進行拔針。
7.如權利要求5所述的醫用自動給藥器，其特征在于，設有檢測開關，該檢測開關用于檢測給藥器本體是否與被投送部位相接。
8.如權利要求7所述的醫用自動給藥器，其特征在于，在上述檢測開關檢測到給藥器已與被投送部位相接的狀態下，可進行注射針的進針動作。
9.如權利要求8所述的醫用自動給藥器，其特征在于，在藥液的投送中，當上述檢測開關檢測到給藥器未與被投送部位相接時，中止藥液的投送。
10.如權利要求8所述的醫用自動給藥器，其特征在于，在進針動作中，當上述檢測開關檢測到投送器未與被投送部位相接時，進行將注射針收容到本體內的動作。
11.如權利要求7至9中任一項所述的醫用自動給藥器，其特征在于，檢測開關兼作為驅動第1或第2驅動機構的開關。
12.醫用自動給藥器，若干種藥液，或藥劑與藥液，在被隔壁分隔的狀態下分別收容在注射管內，投送時，在給藥器本體內將它們混合或溶解后注射；其特征在于備有使上述隔壁位移的驅動機構、和使該驅動機構動作的開關機構，通過上述開關機構的操作，進行使上述隔壁位移的動作，從而自動地進行上述混合或溶解。
13.如權利要求12所述的醫用自動給藥器，其特征在于，設有驅動機構，該驅動機構，在若干種藥液、或藥劑與藥液混合或溶解后，使上述注射管在給藥器本體內振動。
14.如權利要求12或13所述的醫用自動給藥器，其特征在于，在藥液的投送之前，驅動注射管的驅動機構，以便自動地進行排氣動作。
15.醫用自動給藥器，其特征在于，在沒有把注射針安裝在給藥器本體上時，不能進行藥液推出的動作。
全文摘要
本發明提供醫用自動給藥器。將給藥器本體的外裝的一部分與被投送部位相接后，自動地使收容在本體內的注射針從本體中突出，進行對被投送部位的進針。另外，使刺進被投送部位的注射針自動地收容到給藥器本體內，進行從被投送部位的拔針。這樣，在進針時和拔針時能減少患者的疼痛，在推出藥液時也能以一定的速度注射。在使用兩種液性或溶解混合型的藥液時，也能容易且切實地混合。
文檔編號A61M5/42GK1665557SQ03815650
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月2日 優先權日2002年7月2日
發明者石川德美, 馬場德美 申請人:松下電器產業株式會社