專利名稱：數(shù)字可調(diào)式微量注射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種注射器，特別是ー種數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，用于實驗室進(jìn)液量控制。
背景技術(shù)：
神經(jīng)科學(xué)的研究方興未艾。動物腦立體定位給藥是神經(jīng)科學(xué)研究中經(jīng)常用到的實驗方法。如大腦核團(tuán)定位注射束路追蹤劑、活性藥物、受體激動劑、受體拮抗劑等。這種顯微操作要求注射量精確(O. I微升),注射速度恒定,重復(fù)性好,組織損傷小。傳統(tǒng)的微量注射采用單手推動微量注射器活塞的方法進(jìn)行，注射速度不能保持恒定，組織損傷大，影響實驗結(jié)果的判讀；且經(jīng)常發(fā)生注射器針頭堵塞，影響實驗進(jìn)程，操作精度無法滿足上述要求。部分試劑需要電壓離子導(dǎo)入，更增加了傳統(tǒng)微量注射方法的操作復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)鼠大腦核團(tuán)定位注射存在的上述問題，提供ー種組織損傷小，使用方便快捷，重復(fù)性好的立體定位微量給藥系統(tǒng)，該注射裝置集機(jī)械注射與電壓離子導(dǎo)入于一體，完成注射藥物抽吸，注射速度及注射量的數(shù)字可調(diào)式微量注射器及方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是數(shù)字可調(diào)式微量注射器至少包括管體，管體由活塞管體和注射器管體構(gòu)成，注射器管體下端為注射器出液ロ，活塞管體的活塞腔室通過活塞將腔體分為上腔和下腔，上腔和下腔分別有氣輸入/輸出口和氣輸出/輸入口 ；注射器活塞下端伸入注射器管體的注射液室，注射液室通過注射器出液ロ吸入注射液；上腔有壓カ傳感器接ロ，通過壓カ傳感器接ロ連接壓力傳感器；下腔有位移傳感器接ロ，通過位移傳感器接ロ連接位移傳感器；氣輸入/輸出口和氣輸出/輸入口連接比例換向閥，比例換向閥連接氣泵和氣源；輸液工作時，通過鍵盤給處理器輸入進(jìn)液量數(shù)據(jù)，處理器控制氣泵工作，氣泵開始工作，處理器ー邊檢測進(jìn)液/氣壓カ傳感器的壓量，一邊控制比例換向閥開ロ度，控制活塞桿向下帶動活塞桿連桿開始輸液，活塞桿連桿在注射器體內(nèi)移動，通過注射器出液ロ向注射體注液，同時,處理器檢測位移傳感器的位移量，控制進(jìn)液量到設(shè)定值時，停止工作；同吋，處理單元控制報警電路工作；退出活塞桿吋，改變比例換向閥方向，處理器控制氣泵工作，使比例換向閥處于退出輸液狀態(tài)。所述的處理單元包括鍵盤、顯示器、單片機(jī)、存貯器、報警器，單片機(jī)分別與鍵盤、顯示器、存貯器、報警器電連接，顯示器為液晶顯示器，它通過串ロ與單片機(jī)電連接。所述的單片機(jī)是帶有8位A/D輸入的單片機(jī)。所述的位移傳感器和壓カ傳感器與單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換ロ電連接，單片機(jī)的I/O通過閥驅(qū)動電路與比例換向閥電連接，通過泵驅(qū)動電路與氣泵電連接。所述的活塞管體和注射器管體為一體管體結(jié)構(gòu)，管體由密封ロ分割為活塞腔室和注射液室，注射液室下端是注射器出液ロ。
所述的氣源輸出通道上有過濾器。
本發(fā)明的優(yōu)點是由于將注射 器內(nèi)的注射器推桿與ー個相配合的缸體內(nèi)的活塞桿固定，使活塞桿與注射器推桿在一條運動軸線上，缸體進(jìn)液/氣口和缸體出液/氣ロ分別通過比例換向閥與液/氣源相通過，在液/氣源與比例換向閥之間有氣泵，缸體分別安裝有位移傳感器和進(jìn)液/氣壓カ傳感器，前者用于檢測進(jìn)液量是否到位，后者用于控制進(jìn)液量的速度。這樣通過控制比例換向閥和檢測位移傳感器和進(jìn)液/氣壓カ傳感器的輸出值，就能方便控制注射量，達(dá)到數(shù)字化控制的目的。


下面結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明
圖I是本發(fā)明注射器實施例I結(jié)構(gòu)示意 圖2是處理單元電路原理 圖3是本發(fā)明注射器實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I、活塞管體；2、注射器活塞；3、注射液室；4、注射器出液ロ ；5、活塞桿；6、位移傳感器；7、壓カ傳感器；8、比例換向閥；9、泵；10、氣源；11、氣輸入/輸出口 ；12、氣輸出/輸入口 ；13、密封ロ ；14、活塞腔室；15、注射液室；16、上腔；17、下腔；18、活塞；19、活塞桿連桿；20、注射器管體；111、鍵盤；112、顯示器；113、單片機(jī)；114、存貯器；115、報警器；116閥驅(qū)動電路；117、泵驅(qū)動電路。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示，ー種數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，至少包括管體，管體由活塞管體I和注射器管體20構(gòu)成，注射器管體20下端為注射器出液ロ 4，活塞管體I的活塞腔室14通過活塞18將腔體分為上腔16和下腔17，上腔16和下腔17分別有氣輸入/輸出口 11和氣輸出/輸入口 12。氣輸入/輸出口 11即可以是氣輸入口，也可以是氣輸出口 ；同樣，氣輸出/輸入口 12即可以是氣輸出口，也可以是氣輸入口 ；注射器活塞2下端伸入注射器管體20的注射液室3，注射液室3通過注射器出液ロ 4吸入注射液；上腔16有壓カ傳感器接ロ，通過壓カ傳感器接ロ連接壓力傳感器7 ;下腔17有位移傳感器接ロ，通過位移傳感器接ロ連接位移傳感器6 ;氣輸入/輸出口 11和氣輸出/輸入口 12連接比例換向閥8，比例換向閥8連接氣泵9和氣源10。輸液工作時，通過鍵盤給處理器輸入進(jìn)液量數(shù)據(jù)，或?qū)⑦M(jìn)液量數(shù)據(jù)存入存貯器中，處理器控制氣泵9工作，使比例換向閥8處理輸液狀態(tài)，氣泵9開始工作，處理器ー邊檢測進(jìn)液/氣壓カ傳感器7的壓量，一邊控制比例換向閥8開ロ度，控制活塞桿5向下帶動活塞桿連桿19開始輸液，活塞桿連桿19在注射器體20內(nèi)移動，通過針頭4向注射體注液，同時，處理器檢測位移傳感器6的位移量，控制進(jìn)液量到設(shè)定值時，停止工作。同吋，處理單元控制報警電路工作；退出活塞桿5吋，改變比例換向閥8方向，處理器控制氣泵9工作，使比例換向閥8處于退出輸液狀態(tài)。如圖2所示，所述的處理單元包括鍵盤111、顯示器112、單片機(jī)113、存貯器114、報警器115，單片機(jī)113分別與鍵盤111、顯示器112、存貯器114、報警器115電連接，顯示器112為液晶顯示器，它通過串ロ與單片機(jī)113電連接，單片機(jī)113是帶有8位A/D輸入的單片機(jī)，存貯器114為24C16，鍵盤111包括設(shè)定鍵、數(shù)字進(jìn)量鍵、確定鍵和光標(biāo)鍵。
位移傳感器6和進(jìn)液/氣壓カ傳感器7與單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換ロ電連接，單片機(jī)的I/O通過閥驅(qū)動電路116與比例換向閥8電連接，通過泵驅(qū)動電路117與氣泵9電連接。閥驅(qū)動電路116和泵驅(qū)動電路117采用現(xiàn)有成熟電路。實施例2
如圖3所示，ー種數(shù)字可調(diào)式微量注射器，至少包括管體，管體由活塞管體I和注射器管體20構(gòu)成，活塞管體I和注射器管體20為一體管體結(jié)構(gòu)，管體由密封ロ 13分割為活塞腔室14和注射液室15，注射液室15下端是注射器出液ロ 4，活塞腔室14通過活塞18將腔體分為上腔16和下腔17，上腔16和下腔17分別有氣輸入/輸出口 11和氣輸出/輸入口
12。氣輸入/輸出口 11即可以是氣輸入口，也可以是氣輸出口 ；同樣，氣輸出/輸入口 12即可以是氣輸出ロ，也可以是氣輸入口 ；所述的注射液室15有注射器活塞2,注射器活塞2下端形成注射液室3，注射液室3通過注射器出液ロ 4吸入注射液。上腔16有壓カ傳感器接ロ，通過壓カ傳感器接ロ連接壓力傳感器7。下腔17有位移傳感器接ロ，通過位移傳感器接ロ連接位移傳感器6。氣輸入/輸出口 11和氣輸出/輸入口 12連接比例換向閥8，比例換向閥8連接氣泵9和氣源10。為了使氣源10純凈，氣源10輸出通道上有過濾器，以防氣源10內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入上腔16和下腔17。輸液工作時，通過鍵盤給處理器輸入進(jìn)液量數(shù)據(jù)，或?qū)⑦M(jìn)液量數(shù)據(jù)存入存貯器中，處理器控制氣泵9工作，處理器一邊檢測進(jìn)氣壓力傳感器7的壓力，一邊控制比例換向閥8開ロ度，控制活塞桿5向下帶動注射器活塞2開始輸液，注射器活塞2在注射液室15內(nèi)移動，通過注射器出液ロ連接的氣輸出/輸入口 12向注射體注液，同時，處理器檢測位移傳感器6的位移量，控制進(jìn)液量到設(shè)定值時，停止工作。同吋，處理單元控制報警電路工作。退出活塞桿5時，改變比例換向閥8方向，處理器控制氣泵9工作，使比例換向閥8處于退出輸液狀態(tài)。 本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
權(quán)利要求
1.數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是數(shù)字可調(diào)式微量注射器至少包括管體，管體由活塞管體(I)和注射器管體(20)構(gòu)成，注射器管體(20)下端為注射器出液口(4)，活塞管體(I)的活塞腔室(14)通過活塞(18)將腔體分為上腔(16)和下腔(17)，上腔(16)和下腔(17)分別有氣輸入/輸出口(11)和氣輸出/輸入口( 12);注射器活塞(2)下端伸入注射器管體(20 )的注射液室(3 )，注射液室(3 )通過注射器出液口( 4 )吸入注射液；上腔(16 )有壓力傳感器接口，通過壓力傳感器接口連接壓力傳感器(7);下腔(17)有位移傳感器接口，通過位移傳感器接口連接位移傳感器(6);氣輸入/輸出口(11)和氣輸出/輸入口(12)連接比例換向閥(8)，比例換向閥(8)連接氣泵(9)和氣源(10);輸液工作時，通過鍵盤給處理器輸入進(jìn)液量數(shù)據(jù)，處理器控制氣泵(9 )工作，氣泵(9 )開始工作，處理器一邊檢測進(jìn)液/氣壓力傳感器(7)的壓量，一邊控制比例換向閥(8)開口度，控制活塞桿(5)向下帶動活塞桿連桿(19)開始輸液，活塞桿連桿(19)在注射器體(20)內(nèi)移動，通過注射器出液口(4)向注射體注液，同時，處理器檢測位移傳感器(6)的位移量，控制進(jìn)液量到設(shè)定值時，停止工作；同時，處理單元控制報警電路工作；退出活塞桿(5 )時，改變比例換向閥(8)方向，處理器控制氣泵(9)工作，使比例換向閥(8)處于退出輸液狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是所述的處理單元包括鍵盤(111)、顯示器(112)、單片機(jī)(113)、存貯器(114)、報警器(115)，單片機(jī)(113)分別與鍵盤(111)、顯示器(112)、存貯器(114)、報警器(115)電連接，顯示器(112)為液晶顯示器，它通過串口與單片機(jī)(113)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是所述的單片機(jī)(113)是帶有8位A/D輸入的單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是所述的位移傳感器(6)和壓力傳感器(7)與單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口電連接，單片機(jī)的I/O通過閥驅(qū)動電路(116)與比例換向閥(8)電連接，通過泵驅(qū)動電路(117)與氣泵(9)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是所述的活塞管體(I)和注射器管體(20)為一體管體結(jié)構(gòu)，管體由密封口(13)分割為活塞腔室(14)和注射液室(15 )，注射液室(15 )下端是注射器出液口( 4 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，其特征是所述的氣源(10)輸出通道上有過濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字可調(diào)式微量注射方法，該注射器至少包括管體，管體由活塞管體和注射器管體構(gòu)成，注射器管體下端為注射器出液口，活塞管體的活塞腔室通過活塞將腔體分為上腔和下腔，上腔和下腔分別有氣輸入/輸出口和氣輸出/輸入口；注射器活塞下端伸入注射器管體的注射液室，注射液室通過注射器出液口吸入注射液；上腔有壓力傳感器接口，通過壓力傳感器接口連接壓力傳感器；下腔有位移傳感器接口，通過位移傳感器接口連接位移傳感器；氣輸入/輸出口和氣輸出/輸入口連接比例換向閥，比例換向閥連接氣泵和氣源。本發(fā)明的特點是組織損傷小，使用方便快捷，重復(fù)性好的立體定位微量給藥系統(tǒng)，該注射裝置集機(jī)械注射與電壓離子導(dǎo)入于一體。
文檔編號A61M5/20GK102648877SQ20121012345
公開日2012年8月29日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者孫莉莉, 朱超, 李云慶, 李輝, 武勝昔, 每曉鵬, 王文, 董玉琳, 陳磊, 高昌俊 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)