基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置及其工作方法，利用雙基體結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)裝置的直線與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在血管內(nèi)對病變組織進(jìn)行定位與給藥。利用壓電陶瓷產(chǎn)生的超聲波霧化藥液，從而實(shí)現(xiàn)藥液的釋放。利用壓電陶瓷振動(dòng)產(chǎn)生超聲波的治療作用，在檢測病變組織的同時(shí)，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)給藥并加快其吸收速率，提高吸收效率，達(dá)到以最小的藥物量治愈疾病的目的。此血管給藥治療裝置可以大幅減小傳統(tǒng)治療方法中多余藥物產(chǎn)生的副作用，在檢測病變組織的同時(shí)就對病變組織進(jìn)行快速治愈，達(dá)到檢查方便、無創(chuàng)傷、無導(dǎo)線、無痛苦、無交叉感染、減小藥量以及高治愈率的目的。
【專利說明】
基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置及其工作方法，其屬于超聲領(lǐng)域、MEMS領(lǐng)域、超聲醫(yī)學(xué)、壓電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]血管給藥是一種能迅即生效的給藥方式，在臨床上被廣為采用。但有些藥物經(jīng)血管輸入，可造成不同程度的外滲性組織損傷，輕者引起疼痛不適，重者導(dǎo)致功能障礙，甚至截肢和危及生命。外滲性損傷的發(fā)生與外滲性藥物的性質(zhì)及患者個(gè)體狀況有密切關(guān)系。其它如輸注量、輸入速度、灌注持續(xù)時(shí)間、壓力、藥物濃度、組織毒性、組織壓等對此亦有影響。特別是重癥監(jiān)護(hù)病人、小兒及老年人、糖尿病人以及血管疾病患者。一旦藥液外滲，更易招致?lián)p傷。而超聲導(dǎo)入給藥技術(shù)是近十多年來發(fā)展起來新興醫(yī)療給藥技術(shù)，通過低頻超聲的物理作用，使角質(zhì)層內(nèi)細(xì)胞壁或生物通道發(fā)生擴(kuò)張，使大分子藥物或者藥液可以從血管內(nèi)逐漸輸入到病變組織當(dāng)中去。此技術(shù)可以使某些原本不能吸收的藥物被組織吸收，原先能被吸收的藥物就被快速吸收，因此它可以提高生物組織藥物滲透率，擴(kuò)大藥物分布的均勻性，從而提高藥物的治療率。并且利用超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，可在血管內(nèi)對病變組織進(jìn)行精確定位與給藥。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置及其工作方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置，包括第一鈦合金基體、安裝于第一鈦合金基體上的第一壓電陶瓷片、第二鈦合金基體、安裝于第二鈦合金基體上的第二壓電陶瓷片、螺栓、輻射桿、轉(zhuǎn)盤、第三壓電陶瓷片、第四壓電陶瓷片、含有攝像頭的病變檢測裝置、藥物儲存裝置以及噴嘴，所述第一鈦合金基體上形成有貫穿第一鈦合金基體左、右側(cè)邊的第一孔，第二鈦合金基體上亦形成有貫穿第二鈦合金基體左、右側(cè)邊的第二孔，所述螺栓自右向左依次穿設(shè)于第二孔、第一孔中，螺栓的左末端位于第一鈦合金基體中，螺栓的右末端延伸超出第二鈦合金基體的右側(cè)邊之外，位于第一孔中的螺栓部分外表面是光滑的，第一孔的內(nèi)表面亦是光滑的，螺栓外表面與第一孔的內(nèi)表面為間隙配合，位于第二孔中的螺栓部分外表面是螺紋狀的，第二孔的內(nèi)表面是光滑的，所述螺栓的右末端螺紋連接于轉(zhuǎn)盤的側(cè)邊緣，所述輻射桿安裝于轉(zhuǎn)盤的中心軸位置，所述輻射桿上位于轉(zhuǎn)盤下方的位置設(shè)有一空腔，所述第三壓電陶瓷片安裝于轉(zhuǎn)盤與空腔之間的輻射桿上，所述第四壓電陶瓷片安裝于空腔的內(nèi)側(cè)下表面上，所述噴嘴和病變檢測裝置分別位于輻射桿下表面的左右兩側(cè)，所述藥物儲存裝置位于第四壓電陶瓷片和噴嘴之間。
[0005]本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案:一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置的工作方法，包括如下步驟:
[0006]步驟1.基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置進(jìn)入受檢者血管內(nèi)，隨血液流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到病變組織附近，通過病變檢測裝置中的攝像頭告訴外界操作人員，裝置已接近患處；
[0007]步驟2.第二壓電陶瓷片在正余弦電壓的作用下，使第二鈦合金基體產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二鈦合金基體內(nèi)的螺栓部分有螺紋，第二鈦合金基體的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使螺栓產(chǎn)生了直線運(yùn)動(dòng)，螺栓與轉(zhuǎn)盤相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而使噴嘴對準(zhǔn)病變處，再通過第四壓電陶瓷片的振動(dòng)將藥物儲存裝置內(nèi)的藥物霧化后經(jīng)噴嘴釋放到病變組織表面；
[0008]步驟3.第一壓電陶瓷片在正余弦電壓的作用下，使第一鈦合金基體產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一鈦合金基體內(nèi)的螺栓部分沒有螺紋，螺栓通過兩者表面之間的摩擦力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，螺栓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺栓與轉(zhuǎn)盤相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使輻射桿旋轉(zhuǎn)180°，再通過第三壓電陶瓷片的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)的深入治療，加快病變區(qū)域的藥物吸收，達(dá)到快速治愈目的，在重復(fù)如上步驟，使輻射桿又旋轉(zhuǎn)180°;
[0009]步驟4.病變檢測裝置繼續(xù)對病變組織的治愈情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，從而再進(jìn)一步控制藥液量，最終達(dá)到檢測與治療一體化的目的，當(dāng)完成對一處病變處的處理后，對于其它病變處，重復(fù)上述步驟。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明利用雙基體結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)裝置的直線與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在血管內(nèi)對病變組織進(jìn)行定位與給藥。利用壓電陶瓷產(chǎn)生的超聲波霧化藥液，從而實(shí)現(xiàn)藥液的釋放。利用壓電陶瓷振動(dòng)產(chǎn)生超聲波的治療作用，在檢測病變組織的同時(shí)，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)給藥并加快其吸收速率，提高吸收效率，達(dá)到以最小的藥物量治愈疾病的目的。此血管給藥治療裝置可以大幅減小傳統(tǒng)治療方法中多余藥物產(chǎn)生的副作用，在檢測病變組織的同時(shí)就對病變組織進(jìn)行快速治愈，達(dá)到檢查方便、無創(chuàng)傷、無導(dǎo)線、無痛苦、無交叉感染、減小藥量以及高治愈率的目的。
【附圖說明】
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[0011 ]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明鈦合金基體的工作示意圖。
[0013]其中:
[0014]1-第一鈦合金基體;2-第一壓電陶瓷片；3-第二鈦合金基體;4-第二壓電陶瓷片；5-螺栓;6-輻射桿;7-轉(zhuǎn)盤;8-第三壓電陶瓷片;9-第四壓電陶瓷片；10-病變檢測裝置(含攝像頭)；11 -藥物儲存裝置;12-噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
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[0015]請參照圖1和圖2所示，本發(fā)明基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置包括第一鈦合金基體1、安裝于第一鈦合金基體I上的第一壓電陶瓷片2、第二鈦合金基體3、安裝于第二鈦合金基體3上的第二壓電陶瓷片4、螺栓5、輻射桿6、轉(zhuǎn)盤7、第三壓電陶瓷片8、第四壓電陶瓷片9、含有攝像頭的病變檢測裝置10、藥物儲存裝置11以及噴嘴12。第一鈦合金基體I上形成有貫穿第一鈦合金基體I左、右側(cè)邊的第一孔(未標(biāo)示)，第二鈦合金基體3上亦形成有貫穿第二鈦合金基體3左、右側(cè)邊的第二孔(未標(biāo)示)，其中螺栓5自右向左依次穿設(shè)于第二孔、第一孔中，其中螺栓5的左末端位于第一鈦合金基體I中，螺栓5的右末端延伸超出第二鈦合金基體3的右側(cè)邊之外。其中位于第一孔中的螺栓部分外表面是光滑的，第一孔的內(nèi)表面亦是光滑的，螺栓外表面與第一孔的內(nèi)表面為間隙配合，螺栓5和第一鈦合金基體I是靠螺栓外表面與第一孔內(nèi)表面之間的摩擦力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。位于第二孔中的螺栓部分外表面是螺紋狀的，第二孔的內(nèi)表面是光滑的，螺栓5和第二鈦合金基體3是靠螺栓外表面與第二孔內(nèi)表面之間的螺紋相互連接。螺栓5的右末端螺紋連接于轉(zhuǎn)盤7的側(cè)邊緣，輻射桿6安裝于轉(zhuǎn)盤7的中心軸位置。輻射桿6上位于轉(zhuǎn)盤7下方的位置設(shè)有一空腔13，第三壓電陶瓷片8安裝于轉(zhuǎn)盤7與空腔13之間的輻射桿6上，第四壓電陶瓷片9安裝于空腔13的內(nèi)側(cè)下表面上，噴嘴12和病變檢測裝置10分別位于輻射桿6下表面的左右兩側(cè)，藥物儲存裝置11位于第四壓電陶瓷片9和噴嘴12之間。
[0016]本發(fā)明基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置的工作原理如下:第一壓電陶瓷片2、第二壓電陶瓷片4分別在正余弦電壓的作用下，使第一鈦合金基體I和第二鈦合金基體3產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中穿設(shè)于第一鈦合金基體I內(nèi)的螺栓部分沒有螺紋，螺栓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，穿設(shè)于第二鈦合金基體3內(nèi)的螺栓部分有螺紋，螺栓進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。螺栓5又與轉(zhuǎn)盤7相連接，從而使整個(gè)轉(zhuǎn)盤7在正余弦電壓的作用下完成直線或旋轉(zhuǎn)過程。病變檢測裝置10用于裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控并對病變組織進(jìn)行病因檢測，還可以檢測治療后生物組織治愈情況。通過第四壓電陶瓷片9的振動(dòng)將藥物儲存裝置11內(nèi)的藥物霧化后經(jīng)噴嘴12釋放到病變組織表面，通過第三壓電陶瓷片8的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)的深入治療，加快病變區(qū)域的藥物吸收，達(dá)到快速治愈目的。
[0017]本發(fā)明基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置的工作過程如下:
[0018]步驟1.基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置進(jìn)入受檢者血管內(nèi)，它隨血液流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到病變組織附近，通過病變檢測裝置10中的攝像頭告訴外界操作人員，裝置已接近患處。
[0019]步驟2.第二壓電陶瓷片4在正余弦電壓的作用下，使第二鈦合金基體3產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二鈦合金基體3內(nèi)的螺栓部分有螺紋，所以第二鈦合金基體3的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使螺栓產(chǎn)生了直線運(yùn)動(dòng)。螺栓5又與轉(zhuǎn)盤7相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤7進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。從而使噴嘴對準(zhǔn)病變處，再通過第四壓電陶瓷片9的振動(dòng)將藥物儲存裝置11內(nèi)的藥物霧化后經(jīng)噴嘴12釋放到病變組織表面。
[0020]步驟3.第一壓電陶瓷片2在正余弦電壓的作用下，使第一鈦合金基體I產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一鈦合金基體I內(nèi)的螺栓部分沒有螺紋，螺栓通過兩者表面之間的摩擦力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，螺栓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。螺栓5又與轉(zhuǎn)盤7相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從而使輻射桿旋轉(zhuǎn)180°，再通過第三壓電陶瓷片8的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)的深入治療，加快病變區(qū)域的藥物吸收，達(dá)到快速治愈目的。在重復(fù)如上步驟，使輻射桿又旋轉(zhuǎn) 180° ο
[0021]步驟4.病變檢測裝置10繼續(xù)對病變組織的治愈情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，從而再進(jìn)一步控制藥液量，最終達(dá)到檢測與治療一體化的目的，當(dāng)完成對一處病變處的處理后，對于其它病變處，重復(fù)上述步驟。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置，其特征在于:包括第一鈦合金基體(I)、安裝于第一鈦合金基體(I)上的第一壓電陶瓷片(2)、第二鈦合金基體(3)、安裝于第二鈦合金基體(3)上的第二壓電陶瓷片(4)、螺栓(5)、輻射桿(6)、轉(zhuǎn)盤(7)、第三壓電陶瓷片(8)、第四壓電陶瓷片(9)、含有攝像頭的病變檢測裝置(10)、藥物儲存裝置(11)以及噴嘴(12)，所述第一鈦合金基體(I)上形成有貫穿第一鈦合金基體(I)左、右側(cè)邊的第一孔，第二鈦合金基體(3)上亦形成有貫穿第二鈦合金基體(3)左、右側(cè)邊的第二孔，所述螺栓(5)自右向左依次穿設(shè)于第二孔、第一孔中，螺栓(5)的左末端位于第一鈦合金基體(I)中，螺栓(5)的右末端延伸超出第二鈦合金基體(3)的右側(cè)邊之外，位于第一孔中的螺栓部分外表面是光滑的，第一孔的內(nèi)表面亦是光滑的，螺栓外表面與第一孔的內(nèi)表面為間隙配合，位于第二孔中的螺栓部分外表面是螺紋狀的，第二孔的內(nèi)表面是光滑的，所述螺栓(5)的右末端螺紋連接于轉(zhuǎn)盤(7)的側(cè)邊緣，所述輻射桿(6)安裝于轉(zhuǎn)盤(7)的中心軸位置，所述輻射桿(6)上位于轉(zhuǎn)盤(7)下方的位置設(shè)有一空腔(13)，所述第三壓電陶瓷片(8)安裝于轉(zhuǎn)盤(7)與空腔(13)之間的輻射桿(6)上，所述第四壓電陶瓷片(9)安裝于空腔(13)的內(nèi)側(cè)下表面上，所述噴嘴(12)和病變檢測裝置(10)分別位于輻射桿(6)下表面的左右兩側(cè)，所述藥物儲存裝置(11)位于第四壓電陶瓷片(9)和噴嘴(12)之間。2.—種如權(quán)利要求1所述的基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置的工作方法，其特征在于:包括如下步驟 步驟1.基于壓電驅(qū)動(dòng)的血管給藥治療裝置進(jìn)入受檢者血管內(nèi)，隨血液流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到病變組織附近，通過病變檢測裝置(10)中的攝像頭告訴外界操作人員，裝置已接近患處； 步驟2.第二壓電陶瓷片(4)在正余弦電壓的作用下，使第二鈦合金基體(3)產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二鈦合金基體(3)內(nèi)的螺栓部分有螺紋，第二鈦合金基體(3)的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使螺栓產(chǎn)生了直線運(yùn)動(dòng)，螺栓(5)與轉(zhuǎn)盤(7)相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤(7)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而使噴嘴對準(zhǔn)病變處，再通過第四壓電陶瓷片(9)的振動(dòng)將藥物儲存裝置(11)內(nèi)的藥物霧化后經(jīng)噴嘴(12)釋放到病變組織表面； 步驟3.第一壓電陶瓷片(2)在正余弦電壓的作用下，使第一鈦合金基體(I)產(chǎn)生相對于其軸線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一鈦合金基體(I)內(nèi)的螺栓部分沒有螺紋，螺栓通過兩者表面之間的摩擦力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，螺栓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺栓(5)與轉(zhuǎn)盤(7)相連接，使整個(gè)轉(zhuǎn)盤(7)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使輻射桿旋轉(zhuǎn)180°，再通過第三壓電陶瓷片(8)的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，對病變組織進(jìn)行實(shí)時(shí)的深入治療，加快病變區(qū)域的藥物吸收，達(dá)到快速治愈目的，在重復(fù)如上步驟，使輻射桿又旋轉(zhuǎn)180° ； 步驟4.病變檢測裝置(10)繼續(xù)對病變組織的治愈情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，從而再進(jìn)一步控制藥液量，最終達(dá)到檢測與治療一體化的目的，當(dāng)完成對一處病變處的處理后，對于其它病變處，重復(fù)上述步驟。
【文檔編號】A61M31/00GK105833418SQ201610148105
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】彭瀚旻, 朱攀丞, 陳致均
【申請人】南京航空航天大學(xué)