一种用于微量调节的无针注射装置以及调节方法与流程

本发明涉及医疗器材领域，具体涉及一种用于微量调节的无针注射装置以及调节方法。

背景技术：

1、无针注射是一种没有传统毛细管针头的注射方式，它不需要通过针头扎入肉体，而是由无针注射推动器通过机械性能稳定的驱动模块产生一定的压力，在压力作用下推动药液弥散注入患者的皮下组织。无针注射在注射过程中不会产生创口，因此也会一定程度上减少患者针扎肉刺的痛苦与恐惧。

2、但是，现有无针注射技术的应用场景相对有限，现有无针注射产品往往适用于短时间的快速注射场景(如单次疫苗注射等)，而大多医美项目的注射周期相对较长且需要多次频繁注射(例如，根据不同注射对象的注射需求，水光针注射时间可能会持续40-50分钟；又例如，玻尿酸注射需要30～60分钟左右)。因此，当前传统的无针注射产品在应用至注射周期长、且需要频繁多次注射的医美领域时，还存在诸多操作痛点，如单手操作难、剂量调节难、散热难、操作繁琐等等。

3、例如，为了能够向无针注射器提供足够的注射压力，无针注射技术对于驱动模块的工作效率、工作稳定性也提出了更高的要求。如专利公布号为cn108452405a的中国发明专利申请，其公开了一种用于无针注射的电磁驱动装置，该电磁驱动装置虽然克服了现有技术中必须通过控制电流来实现限位而导致可靠性低的缺陷。该电磁驱动装置虽然能够在一定程度上提高工作稳定性(如实现针管的可靠限位)，但也将产生重量大、体积大以及热量大等难题，这会在一定程度上增大操作者的操作难度。

4、另外，为了便于操作者的手动操作，现有技术中也尝试将无针注射器设置为手枪外形，

5、然而这种手枪外形的无针注射器适用场景却相对有限，通常更适用于针对肩部区域的快速疫苗注射等场景。

6、如专利公布号为cn102652848a的中国发明专利申请，其公开了一种电磁式可调剂量和注射深度的连续无针注射器，该无针注射器的整体外形被设计为手枪形状，以便于操作者使用。

7、但是，由于无针注射器在注射过程中应该保持与注射区域相互垂直的状态，因此对于注射对象需要躺卧的注射项目(如应用于脸部的水光针注射)，手枪外形在注射过程中的注射姿态反而会给操作者带来不便(可以理解的是，此时操作者的手部需要保持较大的弯曲姿态以使得手枪的注射针头垂直于注射对象的脸部区域)。换句话说，这种手枪外形的注射器往往适用于注射对象处于坐立状态的快速注射场景(如当注射对象坐立时，对其肩部进行疫苗注射)。

8、此外，该无针注射器的剂量调节也存在操作复杂、难以精确定量调节的问题。具体地，

9、当操作者需要调整剂量时，要用一个可以旋转内六角(或其他结构)的扳手从外壳后面的小孔插入到外壳(11)内，并与铁芯(12)上的内六角(或其他结构)结合。显然这种需要借助外部工具的调节方式并不便捷，并且，调节过程中需要操作者按压铁芯，以使得铁芯克服回位弹簧(10)的弹力到达注射止点的位置)，这种手动施加压力的过程对于剂量数值(尤其是对于微量药剂，如0.5ml的调整)的调控也存在困难。

10、又例如，专利公布号为cn101690834a的中国发明专利，其公开了一种电磁力驱动的连续无针注射系统，该无针注射系统的整体外形也被设计成了手枪外形，该手枪外形在应用于医美领域时同样也存在单手使用难、无法精准调节剂量的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可微量调节的无针注射装置，部分地解决或缓解现有技术中的上述不足，即通过该无针注射装置实现一种可以实现手动操作、自动化操作相互协同配合的半自动化操作模式，可适用于激素类、医美类及辅助生殖注射类等注射场景。

2、为了解决上述所提到的技术问题，本发明具体采用以下技术方案，一种可微量调节的无针注射装置，包括：

3、壳体；

4、设置在所述壳体的第一端的注射模块，所述注射模块包括：无针注射头，以及能够沿所述无针注射头的腔体往复运动的推进杆；

5、设置在所述壳体内部的磁驱动模块，所述磁驱动模块包括：前端盖、后端盖，以及设置在所述前端盖和后端盖之间的定子组件和动子组件，所述动子组件能够沿所述定子组件的轴向方向往复运动，并带动所述推进杆同步运动；其中，

6、所述定子组件包括：分别与所述前端盖和所述后端盖相连接的第一中空骨架，以及设置在所述第一中空骨架内侧的多个环状永磁体，所述第一中空骨架的外侧包裹有绝磁套；

7、所述动子组件包括：设置在所述第一中空骨架内侧的第二中空骨架，所述第二中空骨架上设置有多个绝缘隔板，且所述绝缘隔板之间对应地设置有多组导线线组，所述第二中空骨架上还设置有用于引导导线的导线安装槽，所述第二中空骨架的第二端还设置有多个隔离管道，所述导线依次沿所述导线安装槽、所述隔离管道穿过所述后端盖；

8、靠近所述后端盖设置并与所述磁驱动模块相连接的电控模块；

9、以及设置在所述动子组件第二端的第一调节模块，所述第一调节模块包括：能够沿所述动子组件的周向方向进行转动的异形转动部，以及设置在所述第二中空骨架的第二端的限位块；

10、其中，所述异形转动部的第一侧依次设置有多个不同高度的台阶，所述异形转动部的第二侧设置有第一辅助转动件，且所述第一辅助转动件可沿设置在所述后端盖的转动路径往复移动，从而带动所述异形转动部进行往复转动；

11、当所述异形转动部沿所述周向方向进行转动时，所述动子组件的移动范围相应地增大或减小，其中，与所述限位块位于同一直线上的所述台阶和所述限位块之间的距离即为所述移动范围。

12、在一些实施例中，所述异形转动部内部还对应于多个所述台阶设置有多个弹性定位件，

13、所述异形转动部的第二侧对应于所述多个弹性定位件还设置有多个第一定位口，所述弹性定位件在未受到外部作用力作用时，可以通过所述第一定位口向外突起；

14、所述后端盖上设置有至少一个第二定位口，其中，当其中一个所述第一定位口与所述第二定位口相对应时，所述弹性定位件可延伸入所述第二定位口中。

15、在一些实施例中，所述第一调节模块还包括：用于带动所述第一辅助转动件转动的第二辅助转动件，所述壳体上对应开设有供所述第二辅助转动件转动的开口。

16、在一些实施例中，所述壳体内侧沿轴向方向设置有多个第一凸起，相邻的所述第一凸起的相邻接的侧壁共同形成第一凹槽，且所述第一凹槽贯穿所述壳体两侧的第一端盖和第二端盖，从而在所述第一端盖、第二端盖上形成多个散热口；

17、其中，所述第一凹槽形成了沿所述磁驱动模块的环向方向布设的多个散热风道，所述磁驱动模块在启动过程中所产生的热量可沿其环向方向导出，并在所述散热风道的引导下通过所述壳体两侧的散热口排出。

18、在一些实施例中，所述动子组件包括：设置在所述第二中空骨架的第一端的滑动部件，

19、所述第二中空骨架通过所述滑动部件以可滑动的方式安装在所述第一中空骨架内侧，且所述滑动部件的第二端与所述推进杆相连接；其中，所述动子组件还包括：设置在所述滑动部件外周的缓冲部件。

20、在一些实施例中，所述滑动部件包括：与所述第二中空骨架的第一端相连接的环形滑块，所述环形滑块的外侧设置有至少一个耐磨环，当所述动子组件通过所述环形滑块安装在所述磁驱动模块内部时，所述动子组件通过所述耐磨环与所述定子组件相互接触。

21、在一些实施例中，所述缓冲部件包括：设置在所述前端盖与所述滑动部件之间的减震垫。

22、在一些实施例中，所述缓冲部件包括：设置在所述滑动部件第二端外周的弹性部件；

23、其中，当所述动子组件在重力作用下推动所述推进杆时，所述弹性部件与所述滑动部件的壁面相接触，以限制所述滑动部件的位移。

24、在一些实施例中，所述前端盖包括：与所述壳体固定连接的第一盖板，所述第一盖板开设有用于供所述滑动部件的第二端穿过的开口，且所述第一盖板沿所述开口边缘向外凸起形成有第二盖板，所述第二盖板的中空区域为所述推进杆和所述滑动部件提供了往复移动的路径，其中，所述缓冲部件设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板的内侧。

25、在一些实施例中，靠近所述壳体的第二端处设置协同操作区域，所述协同操作区域沿所述壳体的轴向方向形成有协同操作路径，沿所述协同操作路径依次布设有：启动开关、第一调节模块以及显示模块，且所述显示模块设置在与所述电控模块相对应的区域并与所述电控模块相连通。

26、在一些实施例中，所述磁驱动模块还包括：用于增加电磁密度的铁芯，所述铁芯设置在所述第二中空骨架内侧。

27、在一些实施例中，所述第一中空骨架由隔磁材料制成。

28、在一些实施例中，还包括：与所述电控模块相连接的第二调节模块，所述第二调节模块包括：

29、图像采集单元，被配置为用于当所述无针注射装置处于垂直状态且所述注射模块对准注射对象的面部区域时，采集所述面部区域的至少一个第一面部图像；

30、剂量选定单元，被配置为用于根据所述第一面部图像选定对应所述面部区域的目标微剂量，并基于所述目标微剂量生成第一调节信号以发送至所述电控模块；

31、其中，所述电控模块被进一步地配置为用于根据所述第一调节信号检验所述第一调节模块是否调节至目标位置。

32、在一些实施例中，还包括：与所述第二调节模块相连接的预处理模块，所述预处理模块被配置为采集所述注射对象的多个第二面部图像，并根据所述第二面部图像对所述注射对象的多个面部区域进行肤质检测以获取对应的肤质信息；根据所述肤质信息确定所述多个面部区域的目标微剂量；根据所述目标微剂量对所述第二面部图像添加标记，所述标记包括：所述目标微剂量；

33、相应地，所述剂量选定单元包括：

34、第一子单元，被配置为用于将所述第一面部图像与至少一个所述第二面部图像进行对比检索；当检索到至少一个所述第二面部图像与所述第一面部图像相匹配时，获取所述第二面部图像的标记信息；

35、第二子单元，被配置为用于根据所述标记信息确定对应面部区域的所述目标微剂量。

36、在一些实施例中，还包括：与所述第二调节模块相连接的数据管理模块，被配置为用于根据真实注射剂量对所述第一面部图像添加标记，所述标记包括：真实注射剂量；将标记后的所述第一面部图像存储至对象数据库中。

37、在一些实施例中，所述第二调节模块还包括：

38、风险预警单元，被配置为用于通过所述第一面部图像确定所述面部区域的位置信息，

39、所述位置信息包括：坐标数据；并判断所述面部区域与非注射区域之间的距离是否满足预设的安全阈值，若否，则向所述电控模块发送第一警示信号。

40、本发明还提供了一种微剂量自动化调节方法，包括步骤：

41、提供一种如上述实施例中任一所述的无针注射装置，其中，所述第二调节模块包括：

42、用于调节第一辅助转动件或者第二辅助转动件的驱动单元，所述驱动单元包括：输出端沿弧形导轨运动的弧形电机，所述输出端与所述第一辅助转动件或所述第二辅助转动件相连接，以带动所述第一辅助转动件或第二辅助转动件转动；

43、使得所述无针注射装置保持垂直状态并将所述无针注射头朝向注射对象的面部区域；

44、通过图像采集单元采集所述面部区域的至少一个第一面部图像；通过剂量选定单元以根据所述第一面部图像选定对应所述面部区域的目标微剂量，并基于所述目标微剂量生成第一调节信号以发送至第二调节模块；

45、用户或所述第二调节模块根据所述第一调节信号将所述第一调节模块调节至目标位置，或者，用户或所述第二调节模块根据所述第一调节信号检验所述第一调节模块是否调节至目标位置。

46、有益技术效果：

47、为了应对不同的注射需求(例如，不同的微小剂量的调节)，本发明提供了一种能够便于手动调节以及自动化调节的第一调节模块(也即剂量调节结构)，这种剂量调节结构提供了一种人工、自动化相协同的操作模式，既能够大大降低操作人员的手动参与度(提高效率，并降低误操作率)，同时这种相协同的模式可以灵活地实现人工、自动化的切换，进而能够满足各类复杂应用场景下的实际需求。

48、进一步地，本发明可以通过图像分析、信号感应等方式实现自动化地微小剂量调节以及药物注射。例如，第二调节模块可以设置为机械手式结构或者与机械手等结构相配合，在医美注射过程中受用户监督自动地实施注射操作。在注射难度相对较大时(如针对邻近眼部区域等重点区域，或者针对肤质情况相对复杂面部进行注射时)，用户也可以方便地从机械手中取下无针注射装置，以采用手动方式进行注射。

49、为了优化无针注射装置的单手使用体验，该小型无针注射装置采用圆筒状设计的磁驱动电机对注射模块进行推拉控制。其中，该圆筒状设计的磁驱动电机采用了集中式的电路布置因而具有小体积、启动快的特点，其能够在短时间内快速推动注射模块进行微小剂量的液体注射。

50、进一步地，为了保证无针注射装置的稳定运行，本发明采用了沿圆筒状磁驱动电机的外周环形设置散热风道的方式，以高效地对集中式电路所产生的局部高热量进行引导驱散。同时，采用缓冲装置等结构优化以提高无针注射装置在注射过程中的稳定性(避免或减缓电机的高速冲击所产生的不利振动)。这种具有高效散热、高稳定性的无针注射装置可以适用于医美注射项目中的长时间重复注射需求。