本发明涉及一种加压多针注射装置,特别是一种用于加强疫苗注射的加压多注射针装置及其方法,主要用于肌肉注射药物,包括但不限于疫苗,该设备在气压下操作,特别是二氧化碳气体,并具有独特的阀门和活塞系统,可安全高效地注射药物。
背景技术:
1、mrna疫苗技术的出现表示了兽医学的变革性发展,它为对预防物群体性传染病提供了前所未有的可能性。这些疫苗诱导细胞产生可以引发免疫反应的蛋白质,以此大大改善牲畜、家畜和人类的疾病管理和预防。然而,mrna疫苗的疗效在很大程度上取决于注射效率。传统方法通常依赖于传统注射器,其缺陷在于无法保证疫苗能被最合适的细胞有效获取。由于缺乏精确有效的注射方式,mrna疫苗在很大程度上仍未得到有效开发,特别是在应对兽医领域的大规模疫苗接种的挑战和动物生理的变化使给药复杂化这些方面。
2、由于疫苗注射效率低下导致的免疫反应不佳可能造成大规模疫情爆发,不仅对动物有影响,对粮食安全和公共卫生也有影响,因此在动物健康管理方面也存在较高风险。特别地,由于目前疫苗管理技术的局限性,农业部门也面临着重大挑战,因为效率低下可能导致免疫覆盖率不完整,从而需要重复接种或接种加强针,这不仅增加了牲畜管理者和兽医的负担,还增加了成本并使物流复杂化,同时传染性疾病的威胁也增大。
技术实现思路
1、针对上述提到的现有技术中的传统注射器无法保证疫苗能被最合适的细胞有效获取的缺点,为了满足当前的迫切需求,本发明提供一种用于加强疫苗注射的加压多注射针装置及其方法,该装置包括用于释放加压气体产生压力的精细内部机构、用于启动该机构的套筒、直接放置药物的内腔、用于将药物放置到装置中的系统以及围绕针连接点的套筒机构,该装置通过高压注射系统彻底改变了动物中mrna疫苗的给药方式,显著增强了mrna分子的细胞摄取效率,这是激活动物所需免疫反应的关键所在,通过优化注射过程,确保mrna疫苗充分发挥其潜力,为牲畜和家畜的对抗传染性疾病提供强有力的防御。
2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,该装置包括外壳、把手架、给药机构、气动推进机构、触发机构和输药机构,把手架与外壳固定安装在一起,输药机构设置在外壳内部,给药机构和气动机构分别安装在外壳上,且与输药机构对应设置,触发机构安装在外壳上,且与气动机构相连通。
3、给药的装置是利用加压气体进行快速肌肉注射的给药装置,该装置包括用于释放加压气体产生压力的精细内部机构、用于启动该机构的套筒、直接放置药物的内腔、用于将药物放置到装置中的系统以及围绕针连接点的套筒机构。
4、该装置不仅是对现有方法的改进,也是兽医疫苗给药技术领域的关键性进展,它简化并提高了大规模疫苗接种活动的效率,确保动物充分受益于mrna疫苗。这对动物健康的影响是深远的,不仅有望改善免疫反应,降低加强疫苗接种的需求,而且有望降低整体疫苗接种成本。
5、一种用于加强疫苗注射的加压多注射针使用方法,该方法包括下述操作:
6、操作100提供一种用于通过肌肉注射给药的装置;
7、操作102操作特定气体补充的压力源;
8、操作104在设备内设置一个防止同时打开两路气流的组件,该组件由两个阀门组成,一个阀门负责启动系统,允许气体进入一个腔室,在该腔室中,气体和液体由带有密封件的活塞分离,第二个阀门用于将致动器从的腔室中缩回,利用与气液室中的活塞连接在同一杆上的活塞,实现必要的分离的杆密封,这两个阀门不能同时打开;
9、操作106为设备的一个组件,该组件由密封件类的另一个组件安全地隔开,为确保液体药物的精准注射,活塞的运行受控调节,允许加压多针注射装置通过确保气体和液体的分离来安全有效地注射一定剂量的药物;
10、操作110涉及的是覆盖针和通过接触激活的第一提升阀的安全特征,包括一套筒或保护罩,用于在不使用时保护针,当套筒与患者皮肤表面或注射面接触时,会触发第一提升阀的打开,使得加压气体进入致动器的气液腔室,然后,气体压力驱动用o型或其他类型的密封件密封的活塞,通过专用针注射液体药物;
11、操作112涉及在加压多注射针装置内设置安全特征,当装置内的压力达到预定极限值时,该机制会自动配合停止气体流入;
12、操作114涉及在装置内提供一个负责快速释放气体压力的组件,安装时选择与气体压力系统兼容的阀门;
13、操作118提供一种安全特征,一旦设备内的动作完成,该安全特征就自动撤销手动操作;
14、操作120涉及在装置内提供一个组件,该组件确保液体一旦进入气液腔室,就不会从入口通道流出,该组件只允许液体沿一个方向流动,防止逆流;
15、操作122涉及将液体药物转移到加压多针注射装置的气液腔室中的过程,该过程通过使用蠕动泵来实现的;
16、操作126涉及两种和设备配合使用的配置,第一种配置为一个延伸手柄,在用户和被注射者之间需要保持距离的情况下使用,第二种配置是对近距离给药进行了优化,这种配置适用于管理员近距离与患者或动物能安全互动的情况下使用;
17、操作128提供在操作过程中确保加装置的完整性的安全机构,涉及鲁尔锁机制,用于将针头安全地连接到注射器或类似设备;
18、操作130为本装置多点注射给药配置的应用范畴,覆盖了在兽医环境,扩展到人类医疗环境和其他注射领域,该装置能够注射多种药物。
19、本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
20、所述的外壳包括第一外壳和第二外壳,第一外壳和第二外壳为左右两个半壳,第一外壳和第二外壳相互扣合在一起,形成外壳整体。
21、所述的把手架包括第一把手架和第二把手架,第一把手架和第二把手架为左右两半部,第一把手架和第二把手架相互扣合在一起,形成把手架整体,把手架固定安装在外壳后端。
22、所述的外壳前端安装有触发器滑块,触发器滑块前端安装有橡胶垫,触发器滑块上扣装有触发限位滑块,触发限位滑块靠前端位置处固定安装在渗透调节器,触发器滑块上对应位置开设有一个以上的调节孔,触发限位滑块靠后端位置处固定安装有触发器,触发器与触发限位滑块固定安装在一起。
23、所述的橡胶垫内部与外壳上的相应位置分别固定安装有钕铁硼磁铁。
24、所述的外壳上固定设置有用于安装压缩储气罐的储气罐适配架,储气罐适配架固定安装在外壳上,储气罐适配架固定安装在外壳下方,与瓶适配器相应设置。
25、所述的给药机构包括瓶适配器、容器、蠕动泵和液体管,瓶适配器设置在外壳上,瓶适配器上安装有容器,瓶适配器固定安装在外壳上方,蠕动泵的进液口通过管道与瓶适配器相连通。
26、所述的液体管通过宝塔接头与输药机构的药液进口相连接,液体管上连接有止回阀。
27、所述的气动推进机构包括储气罐适配架、压缩储气罐、气管、气流定向控制阀和气流控制阀,气流定向控制阀的进气口通过气管与储气罐适配架相连接,气流定向控制阀的出气口设有两个,两个出气口分别通过一条气管与输药机构的进气口相连接,与气流定向控制阀的出气口连接的其中一条气管上连接有气流控制阀,气流控制阀通过固定螺钉固定安装在外壳内部,气流控制阀的调节旋钮伸出至外壳外侧。
28、所述的触发机构包括触发器、气流定向控制阀和电控部分,气流定向控制阀的触发按钮设置在触发器的运动轨道上,电控部分包括继电器、控制线路板和电池,继电器和控制线路板分别固定安装在外壳内,电池通过电池架固定安装在外壳内,外壳上对应于电池位置处安装有电池盖,外壳上安装有电池充电模组,电池充电模组与控制线路板连接。
29、所述的控制线路板上安装有显示屏,显示屏通过显示屏安装螺钉安装在外壳内,控制线路板上安装有按钮。
30、所述的输药机构包括气缸、致动气杆、第一活塞、第二活塞、橡皮塞、前端盖适配器和针头适配器,气缸内部设置有前容腔和后容腔,第一活塞设置在后容腔内,第二活塞设置在前容腔内,第一活塞和第二活塞通过致动气杆固定连接在一起,橡皮塞固定安装在第二活塞上,气缸前端固定安装有前端盖适配器,前端盖适配器与气缸之间设置有第二o形圈,前端盖适配器上固定安装有针头适配器,致动气杆上套装有小密封圈,小密封圈设置在前容腔和后容腔的分隔处,前容腔通过第二活塞分隔成液体容腔和第一气体容腔,后容腔为第二气体容腔,第二活塞与气缸之间设置有大密封圈,第一活塞与气缸之间设置有大密封圈,液体管与前容腔中的液体容腔相连通,带有气流控制阀的气管与第二气体容腔相连通,另一条气管与第一气体容腔相连通。
31、所述的气缸后端安装有气缸端盖,气缸端盖与气缸之间设置有第一o形圈,气缸上安装有平头螺母,通过平头螺母锁定气缸端盖。
32、所述的多口针头包括连接头、主液管和一个以上的分液管,主液管后端与连接头相连通,一个以上的分液管分别连接在主液管前端呈环形排布,分液管前端为针尖,针尖处开设有前出液孔。
33、本发明的一个创新在于,将多针集成到一个单元中,每个针都有多个侧孔而不是仅仅只有一个端孔,具体技术方案如下:根据实施例,本发明提供的装置设计独特,将多个针集成到一个组件中,与传统的单针设计不同,该组件中的每根针沿其长度方向设置有多个侧孔,而不是只有设于尖端的单孔,该设计配合加压气体机构,更分散、更有效地肌肉注射药物。一旦启动,装置释放加压气体,该气体与内部机械装置配合,从而快速推动液体药物通过这些侧孔,确保药物在肌肉组织内均匀分布,而且,不管套筒的位置如何,该装置都会自动关闭气体并重置为初始状态,为后续使用做好准备。这种针组件在注射时具有更广泛的药物分散能力,从而可能提高吸收率和治疗效果。
34、所述的分液管侧面开设有一个以上的侧出液孔。
35、所述的连接头采用鲁尔锁连接头。
36、所述的操作100包括子操作100-a,使用加压气源进行操作,该气源用作注射药物的推进剂,补充气源的方法采用子操作100-b盒子或储气罐。
37、所述的方法还包括操作108涉及一安全特征,一旦装置内的驱动动作完成,该安全特征会自动停止气体供应,操作108的机制包括一检测致动器动作完成的系统,在到达驱动终点时,该系统配合以停止气流,这通过机械方法来实现,或通过电学方法执行。
38、所述的方法还包括操作124涉及在加压多针注射装置内设置消毒系统,该系统中的消毒剂通过止回阀进入,同时该系统也用来将药物引入气液腔室,消毒剂通常包括异丙醇和蒸馏水。
39、本发明的有益效果是:本发明中的装置通过高压注射系统彻底改变了动物中mrna疫苗的给药方式,显著增强了mrna分子的细胞摄取效率,这是激活动物所需免疫反应的关键所在,通过优化注射过程,确保mrna疫苗充分发挥其潜力,为牲畜和家畜的对抗传染性疾病提供强有力的防御。
40、该装置不仅是对现有方法的改进,也是兽医疫苗给药技术领域的关键性进展,它简化并提高了大规模疫苗接种活动的效率,确保动物充分受益于mrna疫苗。这对动物健康的影响是深远的,不仅有望改善免疫反应,降低加强疫苗接种的需求,而且有望降低整体疫苗接种成本。
41、因此,为应对兽医学中最紧迫的挑战,本发明为有效注射mrna疫苗提供了一个至关重要的解决方案。这标志着在确保mrna疫苗技术的革命性的潜力在动物群体中得到充分发挥方面取得了重大进展,从而加强了疾病预防,改善了动物福利,并确保了食品供应链的安全。这一突破性的装置最初专注于改变兽医学中的疫苗注射,同时在未来的人类医学应用中也具有巨大的潜力,可实现彻底改变了mrna疫苗在人群中的给药方式。
42、下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
1.一种用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的装置包括外壳、把手架、给药机构、气动推进机构、触发机构和输药机构,把手架与外壳固定安装在一起,输药机构设置在外壳内部,给药机构和气动机构分别安装在外壳上,且与输药机构对应设置,触发机构安装在外壳上,且与气动机构相连通。
2.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的外壳包括第一外壳(1)和第二外壳(2),第一外壳(1)和第二外壳(2)为左右两个半壳,第一外壳(1)和第二外壳(2)相互扣合在一起,形成外壳整体。
3.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的把手架包括第一把手架(23)和第二把手架(24),第一把手架(23)和第二把手架(24)为左右两半部,第一把手架(23)和第二把手架(24)相互扣合在一起,形成把手架整体,把手架固定安装在外壳后端。
4.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的外壳前端安装有触发器滑块(3),触发器滑块(3)前端安装有橡胶垫(33),触发器滑块(3)上扣装有触发限位滑块(6),触发限位滑块(6)靠前端位置处固定安装在渗透调节器(5),触发器滑块(3)上对应位置开设有一个以上的调节孔,触发限位滑块(6)靠后端位置处固定安装有触发器(7),触发器(7)与触发限位滑块(6)固定安装在一起。
5.根据权利要求4所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的橡胶垫(33)内部与外壳上的相应位置分别固定安装有钕铁硼磁铁(32)。
6.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的外壳上固定设置有用于安装压缩储气罐(37)的储气罐适配架(38),储气罐适配架(38)固定安装在外壳上,储气罐适配架(38)固定安装在外壳下方,与瓶适配器(9)相应设置。
7.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的给药机构包括瓶适配器(9)、容器(21)、蠕动泵(16)和液体管(18),瓶适配器(9)设置在外壳上,瓶适配器(9)上安装有容器(21),瓶适配器(9)固定安装在外壳上方,蠕动泵(16)的进液口通过管道与瓶适配器(9)相连通。
8.根据权利要求7所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的液体管(18)通过宝塔接头(14)与输药机构的药液进口相连接,液体管(18)上连接有止回阀(15)。
9.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的气动推进机构包括储气罐适配架(38)、压缩储气罐(37)、气管(17)、气流定向控制阀(12)和气流控制阀(11),气流定向控制阀(12)的进气口通过气管(17)与储气罐适配架(38)相连接,气流定向控制阀(12)的出气口设有两个,两个出气口分别通过一条气管(17)与输药机构的进气口相连接,与气流定向控制阀(12)的出气口连接的其中一条气管(17)上连接有气流控制阀(11),气流控制阀(11)通过固定螺钉(39)固定安装在外壳内部,气流控制阀(11)的调节旋钮伸出至外壳外侧。
10.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的触发机构包括触发器(7)、气流定向控制阀(12)和电控部分,气流定向控制阀(12)的触发按钮设置在触发器(7)的运动轨道上,电控部分包括继电器(31)、控制线路板(26)和电池(27),继电器(31)和控制线路板(26)分别固定安装在外壳内,电池(27)通过电池架(19)固定安装在外壳内,外壳上对应于电池(27)位置处安装有电池盖(34),外壳上安装有电池充电模组(22),电池充电模组(22)与控制线路板(26)连接。
11.根据权利要求10所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的控制线路板(26)上安装有显示屏(25),显示屏(25)通过显示屏安装螺钉(29)安装在外壳内,控制线路板(26)上安装有按钮(35)。
12.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的输药机构包括气缸(45)、致动气杆(44)、第一活塞(47)、第二活塞(52)、橡皮塞(54)、前端盖适配器(51)和针头适配器(53),气缸(45)内部设置有前容腔和后容腔,第一活塞(47)设置在后容腔内,第二活塞(52)设置在前容腔内,第一活塞(47)和第二活塞(52)通过致动气杆(44)固定连接在一起,橡皮塞(54)固定安装在第二活塞(52)上,气缸(45)前端固定安装有前端盖适配器(51),前端盖适配器(51)与气缸(45)之间设置有第二o形圈(59),前端盖适配器(51)上固定安装有针头适配器(53),致动气杆(44)上套装有小密封圈(46),小密封圈(46)设置在前容腔和后容腔的分隔处,前容腔通过第二活塞(52)分隔成液体容腔和第一气体容腔,后容腔为第二气体容腔,第二活塞(52)与气缸(45)之间设置有大密封圈(48),第一活塞(47)与气缸(45)之间设置有大密封圈(48),液体管(18)与前容腔中的液体容腔相连通,带有气流控制阀(11)的气管(17)与第二气体容腔相连通,另一条气管(17)与第一气体容腔相连通。
13.根据权利要求12所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的气缸(45)后端安装有气缸端盖(49),气缸端盖(49)与气缸(45)之间设置有第一o形圈(50),气缸(45)上安装有平头螺母(57),通过平头螺母(57)锁定气缸端盖(49)。
14.根据权利要求1所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的多口针头(56)包括连接头(60)、主液管(61)和一个以上的分液管(62),主液管(61)后端与连接头(60)相连通,一个以上的分液管(62)分别连接在主液管(61)前端呈环形排布,分液管(62)前端为针尖,针尖处开设有前出液孔(64)。
15.根据权利要求14所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的分液管(62)侧面开设有一个以上的侧出液孔(63)。
16.根据权利要求14所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针装置,其特征是:所述的连接头(60)采用鲁尔锁连接头。
17.一种用于加强疫苗注射的加压多注射针使用方法,其特征是:所述的方法包括下述操作:
18.根据权利要求17所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针使用方法,其特征是:所述的操作100包括子操作100-a,使用加压气源进行操作,该气源用作注射药物的推进剂,补充气源的方法采用子操作100-b盒子或储气罐。
19.根据权利要求17所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针使用方法,其特征是:所述的方法还包括操作108涉及一安全特征,一旦装置内的驱动动作完成,该安全特征会自动停止气体供应,操作108的机制包括一检测致动器动作完成的系统,在到达驱动终点时,该系统配合以停止气流,这通过机械方法来实现,或通过电学方法执行。
20.根据权利要求17所述的用于加强疫苗注射的加压多注射针使用方法,其特征是:所述的方法还包括操作124涉及在加压多针注射装置内设置消毒系统,该系统中的消毒剂通过止回阀进入,同时该系统也用来将药物引入气液腔室,消毒剂通常包括异丙醇和蒸馏水。