專利名稱：膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可吞服的消化道微型裝置，尤其涉及一種消化道定時(shí)藥物釋放裝置，可用于在人體或動(dòng)物的消化道內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)時(shí)間釋放藥物。
背景技術(shù)：
在消化道內(nèi)進(jìn)行定時(shí)釋放藥物用途廣泛，特別是在研究藥物在消化道不同位置的吸收特性，研究消化道的代謝狀況及相關(guān)生化特性都具有重要價(jià)值。它為新藥研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為消化道疾病檢測(cè)提供了輔助手段，因此膠囊式消化道藥物釋放裝置的研究自然成為一個(gè)熱點(diǎn)。
美國(guó)專利US 4425117提出了一種消化道指定位置釋放物質(zhì)的裝置，該裝置分為兩個(gè)小室，第一室中有個(gè)可在壓縮彈簧的壓力作用下運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在可移動(dòng)機(jī)構(gòu)端部有一個(gè)針；第二個(gè)小室為周圍有小孔的儲(chǔ)藥倉(cāng)，藥物封裝于小氣球中植入儲(chǔ)藥倉(cāng)中；在該裝置中間位置有一固定擋板將兩小室隔開，在擋板中間與針對(duì)應(yīng)的位置可以被針刺破。該裝置到達(dá)消化道指定位置時(shí)，由外界信號(hào)觸發(fā)釋放動(dòng)作，可移動(dòng)機(jī)構(gòu)在彈簧壓力作用向前運(yùn)動(dòng)到一定位置，針刺破擋板并刺破裝有藥物的氣球，氣球自身收縮擠壓所裝容的藥物往外釋放。該裝置存在以下問題首先，藥物釋放情況依賴于在儲(chǔ)藥倉(cāng)中間位置的儲(chǔ)藥氣球被針刺破的小孔大小及氣球內(nèi)部壓力，如果裝有藥物的氣球內(nèi)部壓力不夠大，則藥物釋放速度緩慢；藥物粘稠則可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法釋放；其次，由于藥物從裝置內(nèi)釋放出來的通道為外殼壁上的小孔，而裝有藥物的氣球由于良好的變形性會(huì)將這些小孔堵??；另外，即使氣球刺破后能夠迅速收縮，其收縮力作用只保證了將藥物釋放到儲(chǔ)藥倉(cāng)，而藥物從儲(chǔ)藥倉(cāng)釋放出來依賴于小孔的泄漏，這些小孔會(huì)被消化道物質(zhì)封住，沒有適當(dāng)?shù)耐鈮毫λ幬锞蜔o(wú)法通過小孔泄漏出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種釋放藥物效果好，可靠性高，能耗低，工作時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本膠囊式消化道藥物釋放裝置，包括有前端殼體和后端殼體經(jīng)密封連接后構(gòu)成封閉空腔的膠囊外殼、磁開關(guān)、電源、電源管理及定時(shí)控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和活塞。其中磁開關(guān)、電源、電源管理及定時(shí)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元的一部分被密封位于后端殼體內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)單元穿過密封層與前端殼體內(nèi)的活塞連接，活塞前方的殼體內(nèi)腔為儲(chǔ)液倉(cāng)，并在前端殼體的前端設(shè)置至少一個(gè)與儲(chǔ)藥倉(cāng)內(nèi)部連通的外向型單向閥。活塞在未被驅(qū)動(dòng)前被固定在前端殼體的底部。
所述的驅(qū)動(dòng)單元可以采用發(fā)熱電阻、熔斷絲和彈簧組成，活塞與壓縮狀態(tài)的彈簧通過熔斷絲固定連接在發(fā)熱電阻上，將活塞固定前端殼體底部。
膠囊釋放藥物時(shí)間可在膠囊組裝過程中進(jìn)行設(shè)定，也可在口服前根據(jù)實(shí)際情況由便攜式膠囊定時(shí)控制裝置進(jìn)行設(shè)定。
本發(fā)明的工作過程如下該微型膠囊在體外裝配好后，攜帶藥物從口腔進(jìn)入人體消化道，在到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后由定時(shí)控制單元發(fā)出動(dòng)作指令。驅(qū)動(dòng)單元接到動(dòng)作命令后，由發(fā)熱電阻熔斷可熔斷絲，釋放預(yù)先存儲(chǔ)的機(jī)械能，彈簧(耐腐材料或具有防腐涂層)推動(dòng)活塞向膠囊頂部運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使儲(chǔ)液倉(cāng)的壓力加大，迫使外向型單向閥打開，藥物通過外向型單向閥流出并進(jìn)入消化道，在活塞到達(dá)外殼頂部后，彈簧行程結(jié)束，由于單向閥閥片自身彈性力的作用使單向閥自動(dòng)關(guān)閉，膠囊內(nèi)部與外界隔絕。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的技術(shù)效果1、可預(yù)設(shè)時(shí)間獨(dú)立釋放藥物，無(wú)需外界控制。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高。
3、裝置空間利用率高。
4、能耗低，工作時(shí)間長(zhǎng)，通過電源管理模塊的高質(zhì)量控制延長(zhǎng)工作時(shí)間，減小裝置攜帶電池?cái)?shù)量。


圖1是膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置動(dòng)作前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置動(dòng)作過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置的動(dòng)作后結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是電源管理及定時(shí)控制單元的控制原理框圖。
其中1、后端殼體2、磁開關(guān)3、電源4、電源管理及定時(shí)控制單元5、驅(qū)動(dòng)單元6、彈簧7、橡膠活塞8、儲(chǔ)液倉(cāng)9、前端殼體10、外向型單向閥11、熔斷絲12、發(fā)熱電阻13、晶體振蕩器14、輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15、電容具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的實(shí)施例如圖1所示，整體外型尺寸約為φ11×30毫米。
本發(fā)明的膠囊外殼由前端殼體9和后端殼體1兩段密封連接而成，定時(shí)控制機(jī)構(gòu)包括磁開關(guān)2、電源3、電源管理及定時(shí)控制單元4和驅(qū)動(dòng)單元5。其中驅(qū)動(dòng)單元5主要由發(fā)熱電阻12、高強(qiáng)度可熔斷絲11和彈簧6構(gòu)成(見圖4所示)，電源3為紐扣電池。其中磁開關(guān)2、電源3、電源管理及定時(shí)控制單元4和驅(qū)動(dòng)單元5的發(fā)熱電阻12被密封在后端殼體1內(nèi)，前端殼體9內(nèi)則裝有活塞7和驅(qū)動(dòng)單元5的高強(qiáng)度可熔斷絲11和彈簧6。在活塞運(yùn)動(dòng)前，活塞7與壓縮狀態(tài)的彈簧6通過可熔斷絲11固定連接在發(fā)熱電阻12上，位于前端殼體底部，活塞7前端的殼體內(nèi)腔為儲(chǔ)藥倉(cāng)8(容積可變)用于儲(chǔ)存藥物，活塞與殼體內(nèi)壁滑動(dòng)配合，在前端殼體9的前端設(shè)置有一個(gè)與儲(chǔ)藥倉(cāng)8內(nèi)部連通的外向型單向閥10。動(dòng)作前，彈簧6處于未釋放狀態(tài)，活塞7被固定于前端殼體底端，如圖2所示；當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后，電源管理及定時(shí)控制單元4發(fā)出動(dòng)作指令，通過驅(qū)動(dòng)單元5控制彈簧6釋放機(jī)械能，活塞7在彈簧6的作用下向前運(yùn)動(dòng)，將儲(chǔ)藥倉(cāng)8中預(yù)置的藥物通過外向型單向閥10排出。在活塞7到達(dá)膠囊內(nèi)部頂部后，彈簧6行程結(jié)束，外向型單向閥10的閥片在自身彈性力的作用下自動(dòng)關(guān)閉。其后膠囊在新陳代謝作用下隨糞便自行排出體外，如圖3所示。
本發(fā)明采用的定時(shí)控制機(jī)構(gòu)可采用現(xiàn)有成熟的定時(shí)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，其基本控制原理參見圖5，圖中13是晶體振蕩器，14是電源管理及定時(shí)控制單元4至驅(qū)動(dòng)單元5的輸出信號(hào)，15是電容，其中電源管理及定時(shí)控制單元4對(duì)電源3進(jìn)行控制(延長(zhǎng)整體系統(tǒng)工作時(shí)間)，并可預(yù)先設(shè)定釋放觸發(fā)時(shí)間，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后發(fā)出觸發(fā)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元5，驅(qū)動(dòng)活塞7向前運(yùn)動(dòng)達(dá)到釋放藥物的目的。
權(quán)利要求
1.一種膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置，其特征在于它具有膠囊外殼、定時(shí)控制機(jī)構(gòu)和活塞；膠囊外殼由后端殼體(1)和前端殼體(9)兩部分密封連接而成，定時(shí)控制機(jī)構(gòu)包括磁開關(guān)(2)、電源(3)、電源管理及定時(shí)控制單元(4)和驅(qū)動(dòng)單元(5)，其中磁開關(guān)(2)、電源(3)、電源管理及定時(shí)控制單元(4)和驅(qū)動(dòng)單元(5)的一部分被密封于后端殼體(1)的內(nèi)；驅(qū)動(dòng)單元(5)穿過密封層與前端殼體(9)內(nèi)的活塞(7)連接，活塞(7)前方的殼體內(nèi)腔為儲(chǔ)藥倉(cāng)(8)，并在前端殼體(9)的前端設(shè)置至少一個(gè)與儲(chǔ)藥倉(cāng)(8)內(nèi)部連通的外向型單向閥(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊式消化道定時(shí)藥物釋放裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)單元包括發(fā)熱電阻(12)、熔斷絲(11)和彈簧(6)，活塞(7)與壓縮狀態(tài)的彈簧(6)通過熔斷絲(11)固定連接在發(fā)熱電阻(12)上，將活塞(8)固定前端殼體底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可吞服的消化道微型裝置，可用于動(dòng)物或人體的消化道藥物釋放及液體采集。該裝置包括可密封連接后構(gòu)成封閉空腔的膠囊外殼、磁開關(guān)、電源、電源管理及定時(shí)控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、彈簧和活塞。其中磁開關(guān)、電源、電源管理及定時(shí)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元位于后部殼體內(nèi)部，活塞與壓縮狀態(tài)的彈簧通過可熔斷絲固定連接在驅(qū)動(dòng)單元的發(fā)熱電阻上，裝在整體膠囊殼體中間部分，活塞在移動(dòng)前其后端與驅(qū)動(dòng)單元緊密接觸，活塞前端的殼體內(nèi)腔為儲(chǔ)藥倉(cāng)，在外殼前端有與外殼內(nèi)部連通的外向型單向閥(只能向外打開)。膠囊釋放藥物時(shí)間可在膠囊組裝過程中進(jìn)行設(shè)定，也可在口服前根據(jù)實(shí)際情況由便攜式膠囊定時(shí)控制裝置進(jìn)行設(shè)定。該裝置施藥及采樣可靠性高、能耗低、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61D7/00GK1887373SQ200610054178
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者夏永鵬, 鄭小林, 陳鋒, 周承文, 崔建國(guó), 侯文生, 皮喜田, 梁學(xué)領(lǐng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)