微剂量输注结构、微剂量分泌泵及胰岛素泵的制作方法

1.本实用新型涉及注射设备领域，具体地，涉及一种微剂量输注结构、微剂量分泌泵及胰岛素泵。


背景技术：

2.胰岛素泵由泵、小注射器和与之相连的输液管组成。小注射器最多可以容纳3毫升的胰岛素，注射器装入泵中后，将相连的输液管前端的引导针用注针器扎入患者的皮下(常规为腹壁)，再由电池驱动胰岛素泵的螺旋马达推动小注射器的活塞，将胰岛素输注到体内。胰岛素泵的基本用途是模拟人体胰腺的分泌进行输注，按照人体需要的剂量将胰岛素持续地推注到使用者的皮下，保持全天血糖稳定，以达到控制糖尿病的目的。
3.专利文献cn110721364a公开了一种定量定时给药胰岛素泵，能固定在患者身体上，能在固定时间注射固定量的胰岛素自动注射胰岛素。可见类似胰岛素的介质需要严格的按照定时、定量的要求进行输注，否则容易危害使用者的生命和健康。该专利文献采用mcu来控制气泵的启闭时间，从而来实现定时、定量的目的。
4.然而，上述专利所公开的技术方案存在较多的缺陷：
5.1、注射胰岛素通常需要持续多天注射，若采用mcu控制则需要较大的功耗，因此需要在胰岛素泵上配备足够电量的电池，增加了设备整体的体积和重量，给穿戴带来了负担。因此亟需一种低功耗且可靠的胰岛素泵。
6.2、采用mcu控制导致设备整体成本高傲，因此采用了更换注射件来反复使用的方式，内部液体残留容易滋生细菌，存在卫生问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种微剂量输注结构、微剂量分泌泵及胰岛素泵。
8.根据本实用新型提供的一种微剂量输注结构，包括：微剂量分泌组件100、微剂量控制组件200、安全阀组件300和出针单元400；
9.所述微剂量分泌组件100通过旋转螺母结构的方式驱动螺接在所述螺母结构内的螺杆结构轴向推进，从而推出所需输出的介质；
10.所述微剂量控制组件200与所述螺母结构连接，动态限制所述螺母结构的旋转角度；
11.所述安全阀组件300的输入端连接所述微剂量分泌组件100的输出端，所述出针单元400连接所述安全阀组件300的输出端。
12.优选地，所述微剂量分泌组件100包括：动力元件101、驱动轴102、涡轮103、蜗杆104、螺母柱109、螺杆活塞110、锁止结构和缸体112；
13.所述动力元件101连接所述驱动轴102，驱动所述驱动轴102轴向旋转；
14.所述涡轮103周向设置于所述驱动轴102的外表面，并与所述蜗杆104啮合，所述蜗
杆104上设置有齿轮105，所述齿轮105与所述微剂量控制组件200啮合；
15.所述活动环108滑动套设在所述驱动轴102的外侧，所述弹性元件107连接在所述活动环108与所述涡轮103之间；
16.所述驱动轴102为中空结构，所述螺母柱109滑动连接在所述驱动轴102内，所述螺杆活塞110包括杆部和活塞部，所述杆部螺纹连接在所述螺母柱109内，所述活塞部位于所述缸体112内；
17.所述锁止结构设置于所述驱动轴102上，能够将所述驱动轴102和所述螺母柱109相互固定或解锁。
18.优选地，所述锁止结构包括：环形锁针106、弹性元件107和活动环108；
19.所述环形锁针106套设在所述活动环108上，所述活动环108套设在所述驱动轴102上，所述弹性元件107连接在所述活动环108和所述涡轮103之间，所述驱动轴102开设有通孔；
20.在初始状态下，所述活动环108被所述驱动轴102上的限位结构限位在第一位置，所述弹性元件107呈压缩状态，输出过程中通过所述驱动轴102的旋转，使所述活动环108脱离所述限位结构，所述弹性元件107推动所述活动环108前进，在前进过程中，所述环形锁针106的端部在自身弹力作用下通过所述通孔插入所述螺母柱109。
21.优选地，所述微剂量分泌组件100包括：滑杆113；
22.所述滑杆113连接所述螺母柱109，随所述螺母柱109同步运动，在所述滑杆113的运动行程上设置有隔板，所述隔板插设在所述微剂量输注结构的供电回路中。
23.优选地，所述活塞部的侧壁周向开设有凹槽，所述凹槽内设置有密封元件，所述密封元件与所述缸体112的内壁接触。
24.优选地，所述微剂量控制组件200包括：马达201和齿轮箱202；
25.所述马达201的输出端通过所述齿轮箱202与所述微剂量分泌组件100的螺母结构传动连接。
26.优选地，所述安全阀组件300包括：阀体301、柔性体304；
27.所述阀体301与介质输出设备连接，所述柔性体304连接在所述阀体301与微剂量分泌组件100之间；
28.所述微剂量分泌组件100开设有介质进出口305和柔性体驱动口306，所述阀体301内设置有第一管路，所述第一管路的输入端连接所述介质进出口，所述第一管路的输出端位于所述柔性体304的一侧，所述柔性体驱动口位于所述柔性体304的另一侧；
29.所述介质进出口的截面积小于所述柔性体驱动口的截面积。
30.优选地，所述阀体301内部还设置有第二管路；
31.所述第二管路的输入端位于所述柔性体304的所述一侧，所述第二管路的输出端连接所述出针单元400。
32.根据本实用新型提供的一种微剂量分泌泵，包括所述的微剂量输注结构。
33.根据本实用新型提供的一种胰岛素泵，包括所述的微剂量输注结构。
34.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
35.通过采用马达和齿轮箱再配合驱动元件的结构，从而可以使产品实现低功耗，适用于产品需要持续工作且时间较长的情况，比如注射胰岛素。同时本方案结构简单，成本低
廉，适合一次性使用。
36.通过采用锁止结构解决了用户可以加注任意容量的液体而不影响产品正常使用的问题，避免缸体内必须加入指定大小的体积之后才能工作的缺陷。
37.通过在加液过程中，滑杆触发电源电路的方式，解决了产品长时间存放过程中耗电的问题。
38.安全阀组件可以解决介质输出设备输出在失效的过程中注射介质速度过快的问题，在某些应用条件下，如注射胰岛素或药剂，过量的注射会造成生命危险。
附图说明
39.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
40.图1为本实用新型的整体结构示意图；
41.图2为本实用新型微剂量分泌组件的立体图；
42.图3为本实用新型微剂量分泌组件在初始状态的剖视图；
43.图4为本实用新型微剂量分泌组件在注液过程中的剖视图；
44.图5为本实用新型微剂量分泌组件在注液完成后的剖视图；
45.图6为实用新型微剂量分泌组件在输出过程中的剖视图；
46.图7为安全阀组件的结构示意图；
47.图8为正常速度输注状态的示意图；
48.图9超速输注状态的示意图。
具体实施方式
49.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
50.如图1所示，本实用新型提供一种微剂量输注结构，包括：微剂量分泌组件100、微剂量控制组件200、安全阀组件300和出针单元400。
51.微剂量分泌组件100通过旋转螺母结构的方式驱动螺接在螺母结构内的螺杆结构轴向推进，从而推出所需输出的介质，这样的输出方式的优势在于输出介质的量精确可控，不会出现较大的偏差。在此基础上，由于胰岛素泵等应用场景需要微剂量分泌组件100连续缓慢工作，不能出现螺杆结构快速旋转导致介质注入过快的问题，因此通过微剂量控制组件200与螺母结构连接，动态限制螺母结构的旋转角度。
52.结合图2所示，微剂量分泌组件100包括：动力元件101、驱动轴102、涡轮103、蜗杆104、齿轮105、螺母柱109、螺杆活塞110、密封元件111、锁止结构和缸体112。动力元件101连接驱动轴102，驱动驱动轴102轴向旋转。涡轮103周向设置于驱动轴102的外表面，并与蜗杆104啮合，蜗杆104上设置有齿轮105，齿轮105与微剂量控制组件200啮合。活动环108滑动套设在驱动轴102的外侧，弹性元件107连接在活动环108与涡轮103之间。驱动轴102为中空结构，螺母柱109滑动连接在驱动轴102内，螺杆活塞110包括杆部和活塞部，杆部螺纹连接在
螺母柱109内，活塞部位于缸体112内。锁止结构设置于驱动轴102上，能够将驱动轴102和螺母柱109相互固定或解锁。
53.活塞部的侧壁周向开设有凹槽，凹槽内设置有密封元件，密封元件与缸体112的内壁接触。从而实现密封。
54.在本实施例中，锁止结构包括：环形锁针106、弹性元件107和活动环108。环形锁针106套设在活动环108上，活动环108套设在驱动轴102上，弹性元件107连接在活动环108和涡轮103之间，驱动轴102开设有通孔。如图3所示，在初始状态下，活动环108被驱动轴102上的限位结构限位在第一位置，弹性元件107呈压缩状态。如图5和图6所示，输出过程中，通过驱动轴102的旋转，使活动环108脱离限位结构，弹性元件107推动活动环108前进，在前进过程中，环形锁针106的端部在自身弹力作用下通过通孔插入螺母柱109。此时继续旋转驱动轴102就会使螺母柱109同步旋转，从而将螺杆活塞110推出。
55.在本实施例中，还设计有滑杆113，滑杆113连接螺母柱109，在注液过程中，随螺母柱109同步运动，在滑杆113的运动行程上设置有隔板，隔板插设在微剂量输注结构的供电回路中。
56.如图1所示，微剂量控制组件200包括：马达201和齿轮箱202。马达201的输出端通过齿轮箱202与微剂量分泌组件100的螺母结构传动连接。齿轮箱202采用高减速比齿轮箱。
57.在本实用新型中，动力元件101包括马达或发条，为了降低能耗，本实施例以发条为例进行说明。
58.初始状态：
59.如图3所示，弹性元件107处于预紧状态，螺母柱109旋拧至螺杆活塞110的贴近活塞部位置，螺杆活塞110的活塞部位于缸体112的液体进出口处，排空缸体112内的气体。
60.注液状态：
61.如图4，当液体从液体进出口处注入到缸体112内部时，其注入的液体在压力的作用下推动螺杆活塞110连同螺母柱109向后推移。在加注液体的容量达到缸体容量一时，螺杆活塞110上的滑杆113移除隔板，此时产品电源连通并开机(此处结构未图示)，此设计的目的在于无需强制用户必须注入定量的液体才能使用产品，因为此产品可实现一次性，避免用户因注入的液体过少从而不能充分的利用产品。另一方面可以避免长时间待机导致电量流失。如图5所示，当加注液体的容量达到缸体容量值最大时，此时螺杆活塞110上的滑杆113与控制板上的簧片接触，产品会发出报警提示，同时停止注药。
62.输出状态(注射)：
63.注液完成后，即可利用动力元件101驱动驱动轴102旋转，然而由于涡轮103无法驱动蜗杆104，此时驱动轴102也无法旋转，发条的动力得以保留。然后，马达201驱动齿轮箱202转动，从而转动蜗杆104，转动蜗杆104后，涡轮103便有了相应的转动空间，此时即可在动力元件101的动力作用下转动驱动轴102旋转相应的角度。所以当蜗杆104转动时，会解锁涡轮103，从而促使驱动轴102旋转。当驱动轴102旋转一定角度时，活动环108脱离壳体的限制，在弹性元件107的作用下，向前推移，同时活动环108上的环形锁针106在推移的过程中刺入螺母柱109中，从而限制螺母柱109轴向移动。如图6所示，在螺母柱109轴向位移被限制后，继续转动驱动轴102时,螺母柱109将随驱动轴102原地转动，从而促使螺杆活塞110直线推进，从而推出缸体112内部液体。
64.如图7所示，安全阀组件300主要包括：阀体301、柔性体304和出针单元400。阀体301与介质输出设备(微剂量分泌组件100)连接，柔性体304连接在阀体301与介质输出设备之间，出针单元400连接阀体301。出针单元400包括针头，针头可以是金属针头或者软管针头等注射结构，本实用新型对此不作限制。在本实用新型中，柔性体304可以包括薄膜，薄膜的材料可以是硅胶等有弹性的材料。
65.介质输出设备的缸体112上开设有介质进出口305和柔性体驱动口306，阀体301内设置有第一管路，第一管路的输入端连接介质进出口305，第一管路的输出端位于柔性体304的一侧，柔性体驱动口306位于柔性体304的另一侧。介质进出口的截面积小于柔性体驱动口的截面积。
66.阀体301内部还设置有第二管路，第二管路的输入端位于柔性体304的一侧，第二管路的输出端连接出针单元400。
67.如图8所示，介质输出设备输出的介质在预设流速以下时，介质经过介质进出口305进入第一管路，然后进入柔性体304所述一侧，从左向右挤压柔性体。而进入柔性体驱动口306的介质从右向左挤压柔性体。此时柔性体基本不会产生形变，或者形变非常小，介质进出口305输出的介质可以正常通过第二管路输出。
68.如图9所示，当介质输出设备输出的介质的流速突然增加到超过预设流速时，由于柔性体304右侧的柔性体驱动口306的截面积大于介质进出口的截面积，因此，柔性体右侧受到的压力大于左侧受到的压力，使得柔性体向左发生形变，整体贴附在阀体301上堵塞第一管路的输出端以及第二管路的输入端，因此第一管路内的介质无法输出或减速输出，从而起到保护使用者生命安全的目的。
69.为了增加组件整体的密封效果，第一管路的输入端与介质输出设备的输出端的连接处环绕设置有密封元件303，柔性体304的边缘位置密封连接在阀体301与介质输出设备之间。
70.由于安装安全阀组件后，缸体112难以从外部直接吸取所需输注的介质，因此在阀体301上设置有注入口302，注入口302与介质进出口连接，注入口302内设置有单向阀或可拆卸连接有堵塞件，从而通过注入口302向缸体112内部输入所需的介质。
71.本实用新型提供的微剂量输注结构可以实现微剂量的可靠输出，可以适用于各种微剂量分泌泵中，例如胰岛素泵。
72.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
73.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。