药物注入装置的制作方法

1.本发明涉及一种药物注入装置，详细地，涉及一种可移植固定于中小型动物的头盖骨并反复注入药物的药物注入装置。


背景技术：

2.最近，使得生活质量下降的疾病，尤其使得社会经济费用增加的脑相关疾病成为很大的社会性议题。例如，退行性大脑疾病、精神系统疾病、脑肿瘤、脑中风等现在脑疾病的情况，大多使用口服及静脉用药的方法。但是，从效果及副作用方面来看，优点在于，直接在脑部用药的方法是现有方法效果的100倍以上，另一方面，几乎没有因药物的全身性循环导致的副作用。
3.另外，以脑为目标的药物难点在于，必须要通过血脑屏障(blood-brain barrier，bbb)。干细胞的情况也是如此，可发挥应有效地传递至脑的功能。如果要使得干细胞的传递效率最优化，最好的方法是进行通过脑手术的干细胞直接移植，但患者要负担必须接受神经外科手术的危险，在需要反复用药时具有现实性的限制。为了证明关于这样的各种各样脑疾病的药物反复用药的效果，需要进行动物实验。
4.这些动物实验可使用以实验为目的而使用或饲育的脊椎动物。尤其，以实验动物中小的啮齿类为例，如小鼠(mouse)及大鼠(rat)的情况，由于头盖骨小且皮下层很薄，设置药物注入装置时可能会向脑外部露出。因此，向外部露出的药物注入装置随着动物的移动而破损及丢失，或因外部的污染而感染的概率高。现有技术的情况，由于抵御外部冲击弱且无法固定，而难以维持实验时间，因此在反复用药时具有限制。此外，问题在于，实验中动物感染细菌而死亡的情况频繁，从而实验费用增加。


技术实现要素：

5.本发明考虑如上所述的点而提出，目的在于，提供一种药物注入装置，可移植固定于中小型动物的头盖骨并反复注入药物。
6.根据用于达成所述目的的本发明的药物注入装置，作为移植于动物的头盖骨的药物注入装置，可包括：本体，其位于头盖骨上，移植固定于皮下层内，在内部具有收容空间，其上部密闭，中央形成有插入套针的药物注入孔；覆盖部件，其位于本体收容空间，中央形成有引导药物注入的引导孔，固定于头盖骨；引导部件，其与引导孔延长，位于覆盖部件下部，引导套针；密封部件，其设置于本体和覆盖部件之间，防止药物的逆流及投入外部异物。
7.本体可包括：本体部；及放置部，其延长形成于本体部，为了放置并固定在头盖骨而形成有至少一个固定孔。
8.放置部的从本体上部连接至头盖骨的侧面部可以以倾斜的形式形成。
9.还可包括至少一个固定部件，其插入固定孔使得头盖骨和本体固定。
10.本体的收容空间及覆盖部件可形成有结合槽或结合凸起，以便互相接触的一侧面锁定。
11.本体可满足下面的条件式1及条件式2中至少任意一个：
12.《条件式1》
13.0.4≤d1/h1≤10
14.《条件式2》
15.3≤l1≤15[mm]
[0016]
在此，d1表示本体上部的外径，h1表示本体的高度，l1表示本体的横向长度。
[0017]
覆盖部件可满足下面的条件式3：
[0018]
《条件式3》
[0019]
0.6≤d2/h2≤100
[0020]
在此，d2表示覆盖部件外径，h2表示覆盖部件的高度。
[0021]
引导部件的末端形成为曲线且可满足下面的条件式4：
[0022]
《条件式4》
[0023]
1≤l1≤10[mm]
[0024]
在此，l2表示引导部件的长度。
[0025]
密封部件可满足下面的条件式5：
[0026]
《条件式5》
[0027]
0.1≤l3≤3[mm]
[0028]
在此，l3表示密封部件的高度。
[0029]
本体、覆盖部件、密封部件、引导部件中至少任意一个可以由聚醚醚酮组成，固定部件可以由钛材料组成。
[0030]
根据本发明的药物注入装置，优点在于，在长时间移植于动物脑的状态下没有免疫性排异反应，可进行日常活动，移植于动物脑的皮下层且不向上部凸出，不会因外部冲击而掉落，或动物无法用脚剥掉，从而不会丢失及脱落。
[0031]
此外，根据本发明的药物注入装置，优点在于，覆盖部件和本体一次紧密结合，因此在紧密结合固定部件前也提高了固定力，长时间使用也不会分离脱落。
[0032]
进一步，根据本发明的药物注入装置，通过引导部件准确地设置药物目标地点，从而可引导反复注入药物。
[0033]
此外，根据本发明的药物注入装置效果在于，包括密封部件，从而预防因反复手术导致药物注入口裂开而使得脑内渗透进污染物，提高卫生性。
附图说明
[0034]
图1是展示根据本发明的一个实施例的药物注入装置安装于实验动物的头盖骨的模样的概略图。
[0035]
图2是表示图1的移植的模样及移植后的模样的图。
[0036]
图3是表示根据本发明的一个实施例的药物注入装置的立体图。
[0037]
图4是展示根据本发明的一个实施例的药物注入装置的截面图。
[0038]
图5是用于说明根据本发明的一个实施例的药物注入装置的本体及覆盖部件之间的结合关系的概略图。
[0039]
图6是将根据本发明的另一个实施例的药物注入装置分离并展示的概略正面图。
[0040]
图7是展示图4的引导部件的变形例的概略图。
[0041]
图8是展示在根据本发明的一个实施例的药物注入装置的密封部件附加过滤器的例子的部分截面立体图。
[0042]
图9a是展示根据本发明的实施例的药物注入装置的固定部件的图。
[0043]
图9b是展示图9a所示的固定部件的头部的概略立体图。
具体实施方式
[0044]
以下，参照附图对根据本发明的实施例的药物注入装置进行详细的说明。在此，为了对技术的构成及作用的说明和理解的便利及明确性，附图将一部分夸张或简略地示出，各构成要素并非与实际的大小准确地一致。
[0045]
图1是展示根据本发明的一个实施例的药物注入装置安装于实验动物的头盖骨的模样的概略图，图2是表示图1的移植的模样及移植后的模样的图。
[0046]
参照图1，根据本发明的实施例的药物注入装置10移植于动物的头盖骨1，位于实验动物的头盖骨1上，可移植并固定于皮下层5内。药物注入装置10可在中央插入套针7来注入药物。参照图2，上侧的图片是药物注入装置10移植于小鼠的头盖骨的图。下面的图片表示移植药物注入装置10后再次覆盖头皮的状态的图。如图所示，药物注入装置10在长时间移植于动物脑的状态下，没有免疫性排异反应，可进行日常活动。此外，优点在于，移植于动物脑的皮下层且不向上部凸出，不会因外部冲击而掉落，或动物无法用脚剥掉，从而不会丢失及脱落。
[0047]
在此，套针7可包括注射针、检查用针等。不限定于此，可插入套针7外的各种各样的工具及装备(例如，刺激引线、切除探针或导管、注射或流体传递装置、活检针、提取工具等)进行诊断及/或治疗程序。
[0048]
此外，利用根据本发明的药物注入装置10进行动物实验时，可注入的药物可包括需要进行各种各样的脑疾病相关的动物实验的药物。例如，可包括淀粉样蛋白假说(抑制β-淀粉样蛋白质生成的物质)、aβ蛋白凝聚抑制剂、tau凝聚抑制剂、胆碱分解酶抑制剂、nmda受体或者拮抗剂、胆碱能前体物质、抗氧化物质、糖类治疗剂等痴呆相关化学药物、人脐带血细胞、人脐带血由来间充质干细胞、神经干细胞、骨髓干细胞等干细胞、帕金森、抑郁症、精神分裂等精神系统疾病治疗药物、脑肿瘤及脑中风相关治疗药物等。
[0049]
图3是表示根据本发明的一个实施例的药物注入装置的立体图，图4是展示根据本发明的一个实施例的药物注入装置的截面图。
[0050]
参照图3及图4，根据本发明的一个实施例的药物注入装置10可包括本体30、覆盖部件50、引导部件70、密封部件90及固定部件40。本体30在内部具有收容空间31b，其上部密闭，中央可形成有插入套针7的药物注入孔31a。本体30包括本体部31及放置部33，可具有类似帽子的形状。此外，为了稳定地放置于头盖骨1，放置部33可位于至少两个地点。固定部件40插入固定孔33a，从而使得头盖骨1和本体30固定，可包括至少一个。覆盖部件50位于本体30收容空间，中央形成有引导药物注入的引导孔50a，可固定于头盖骨1。引导部件70和引导孔50a延长，位于覆盖部件50下部，可引导套针7。密封部件90设置于本体30和覆盖部件50之间，可防止药物的逆流和外部异物投入。
[0051]
本体30可满足下面的数学式1及数学式2中至少任意一个。
[0052]
《数学式1》
[0053]
0.4≤d1/h1≤10
[0054]
《数学式2》
[0055]
3≤l1≤15[mm]
[0056]
在此，d1表示本体上部的外径，h1表示本体的高度，l1表示放置部33的横向长度。
[0057]
脱离数学式1的下限值时，本体30外径大小变小的同时，耐久性变弱，手术者可能难以处理。此外，脱离数学式1的上限值时，本体30外径大小变大的同时，可能会在皮下层5外部凸出并露出，从而可能会产生感染的危险。因此，在数学式1的条件时，可以不压迫小型啮齿类的脑并移植在皮下层5，反复投入药物时可通过触感确认本体30的位置。
[0058]
脱离数学式2的下限值时，放置部33的长度短，从而可能难以紧密连接固定部件40。此外，脱离数学式2的上限值时，可设置为比小型啮齿类的脑更长，从而可能会压迫脑。因此，在数学式2的条件时，可以不压迫小型啮齿类的脑并且移植在皮下层5后不向外部露出，可具有进行固定的最适合的大小。
[0059]
图5是用于说明根据本发明的一个实施例的药物注入装置的本体及覆盖部件之间的结合关系的概略图。
[0060]
参照图5，根据本发明的一个实施例的药物注入装置10的本体部31在内部具有收容空间31b，可收容覆盖部件50、引导部件70及密封部件90中至少任意一个。此外，本体部31可形成有中央插入套针7的药物注入孔31a。此药物注入孔31a像漏斗一样，具有越向下越窄的形状，从而可使得药物可以很好地流入引导部件70内部。放置部33延长形成于本体部31，可形成有至少一个固定孔33a，以便放置并固定于头盖骨1。覆盖部件50设置于本体30内部，中央与引导部件70连接，可形成有引导孔50a，其引导注入药物的套针7插入。
[0061]
参照图5，在根据本发明的本体30的收容空间31b，可形成有沿内周边凹陷的结合槽33b。此外，覆盖部件50可形成有沿外周边凸出的结合凸起50b。这样的结合槽33b及结合凸起50b可分别在本体30的收容空间31b及覆盖部件50的一个侧面互相接触并锁定(locking)。这不限定于附图，本体30的收容空间31b及覆盖部件50可形成有结合槽33b及结合凸起50b，以便使得互相接触的一个侧面锁定。因此，优点在于，可将本体30和插入头盖骨1的覆盖部件50一次结合，因此即使固定部件70丢失或紧密结合固定部件70前，也使得本体30和覆盖部件50结合并提高固定力，长时间使用也不会分离脱落。
[0062]
覆盖部件50可满足下面的数学式3。
[0063]
《数学式3》
[0064]
0.6≤d2/h2≤100
[0065]
在此，d2表示覆盖部件外径，h2表示覆盖部件的高度。
[0066]
脱离数学式3的下限值时，覆盖部件50能收容密封部件90的空间可能会变小，即使将密封部件90的尺寸制作地小来收容也可能会丧失覆盖部件50的功能。此外，脱离数学式3的上限值时，覆盖部件50借助密封部件90的张力来推挤本体30，从而可减弱固定力。因此，在数学式3的条件时，覆盖部件50位于头盖骨上，可防止注入的药物逆流，并可具有能起到支撑位于覆盖部件50上端的密封部件90的作用的最佳的尺寸。
[0067]
图6是将根据本发明的另一个实施例的药物注入装置分离并展示的概略正面图。
[0068]
参照图6，就根据本发明的另一个实施例的药物注入装置的放置部133而言，从本
体130上部连接至下端的侧面部可以以倾斜的形式形成。因此，在固定部件40紧密连接于放置部33时，可防止本体30因为向两侧加压的力弯曲。此外，固定部件40螺丝结合时以和倾倒面部分相适合的形式沿斜线方向紧密结合，因此可容易地和倾倒面放置部33保持水平。就覆盖部件190而言，结合凸起190a形成于侧面的中间地点，收容于本体部131后，可防止从本体130脱离。根据本发明的另一个实施例的药物注入装置与图5相比较时，除本体130及覆盖部件190外其他部件的功能相同，图1至图5已经叙述过，因此省略对所述各部件的详细的说明。
[0069]
引导部件70可引导套针7使得药物传递至动物的头盖骨1内部脑实质，即目标地点t。参照图3，该套针7通过药物注入孔31a可传递至引导部件70，最终可向目标地点t传递药物。引导部件70准确地设置药物目标地点t，从而可引导反复注入药物。
[0070]
图7是展示图4的引导部件的变形例的概略图。
[0071]
引导部件70末端形成为曲线，且可满足下面的数学式4。
[0072]
《数学式4》
[0073]
1≤l2≤10[mm]
[0074]
在此，l2表示引导部件的长度。
[0075]
脱离数学式4的下限值时，为了将药物注入脑实质而插入套针7的时候，难以以目标地点为目标来引导。脱离数学式4的上限值时，并非以目标地点为目标，可贯通头盖骨。因此，在数学式4的条件时，考虑实验目的的插入中小型动物头盖骨的深度，可具有引导部件70最适合的长度。
[0076]
参照图7，根据本发明的另一个实施例的引导部件70可形成有至少一个以上的喷射槽70a，以便药物不在末端积聚。该喷射槽70a可以使得药物不在引导部件70末端积聚，而是均匀地喷射在目标地点t。
[0077]
密封部件90设置于本体30和覆盖部件50之间，可防止药物的逆流及投入外部异物。即，密封部件90可满足下面的数学式4。
[0078]
《数学式5》
[0079]
0.1≤l3≤3[mm]
[0080]
在此，l3表示密封部件的高度。
[0081]
脱离数学式5的下限值时，可能会丧失将脑实质和外部完美切断的密封部件90的功能。此外，脱离数学式5的上限值时，厚度变厚的同时，切断的功能优先，因此套针7插入时可能无法插入并弯曲。在数学式5的条件时，密封部件90位于本体30和覆盖部件50之间，可具有能收容于本体部31的最适合的大小。
[0082]
另外，药物注入装置10的本体30、覆盖部件50、密封部件90、引导部件70中至少任意一个可以由聚醚醚酮(peek)组成，固定部件40可以由钛材料组成。但是不限定于此，只要是可进行生物移植和mri拍摄的材料，都可以各种各样地适用。
[0083]
密封部件90可包括第一混合物和第二混合物，其中，第一混合物由硅氧烷、硅、二甲基及乙烯基系列55至60重量％、硅烷胺、1.1.1-三甲胺三甲硅烷基及二氧化硅水解生成物25至30重量％、硅氧烷硅、二甲基及甲基乙烯基5至7重量％混合而成，第二混合物由硅氧烷、硅、二甲基及乙烯基系列55至60重量％、硅烷胺、1.1.1-三甲胺三甲硅烷基及二氧化硅水解生成物25至30重量％、硅氧烷硅、二甲基及甲基乙烯基5至7重量％、硅氧烷硅、二甲基
及甲基氢1至5重量％混合而成。
[0084]
密封部件90特征可在于，第一混合物和第二混合物满足下面的数学式6。
[0085]
《数学式6》
[0086]
1≤m2/m1≤2
[0087]
在此，m1表示第一混合物，m2表示第二混合物。
[0088]
脱离数学式6的下限值时，混合物的密度变弱，可能会随着时间过去而变硬或粒子脱落。此外，脱离数学式6的上限值时，混合物的密度变强，可能难以插入针。因此，数学式5的密封部件90具有第一混合物和第二混合物的适当的比例，从而表面产生起泡少，是套针7注入时混合物的粒子不注入脑实质内的最适合的比例。
[0089]
参照图8，根据本发明的另一个实施例的药物注入装置10还可包括过滤膜95，其防止密封部件90向内部投入异物。该过滤膜95可包括密封过滤部件80，其具有网状，与密封部件90一体化，可一次性容易地设置成一体型。即，密封过滤部件80可防止从外部投入异物及细菌及内部的药物逆流。
[0090]
图9a是展示根据本发明的实施例的药物注入装置的固定部件的图，图9b是展示图9a所示的固定部件的头部的概略立体图。
[0091]
参照图9a及9b，根据本发明实施例的药物注入装置10的固定部件40可通过螺丝结合而固定，插入放置部33的固定孔33a，从而可固定于头盖骨1。此外，固定部件40可包括至少一个，分别固定设置于本体33的两侧时，固定力可能增加。该固定部件40可包括主体部45及头部43，主体部45植立固定于头盖骨内，头部43与主体部45连接并放置。此外，头部43及主体部45可满足下面的数学式7及数学式8中至少任意一个。
[0092]
《数学式7》
[0093]
1＜d3/d4≤10
[0094]
《数学式8》
[0095]
1＜l5/l4≤10
[0096]
在此，d3表示头部外径的大小，d4表示主体部外径的大小，l4表示头部长度，l5表示主体部长度。
[0097]
脱离数学式7及8的下限值时，主体部45比头部43尺寸更大，因此难以螺丝结合，脱离数学式7及8的下限值时，可能难以具有螺丝的形态。因此，满足数学式7及8的条件时，固定部件40具有螺丝的形状，植立于小型动物头盖骨1，可最适合固定放置部33。
[0098]
头部43可形成有“十字( )”形状的识别槽43a，其位于中央，紧密连接时以与紧密连接工具水平的形式紧密连接。在该识别槽43a的中央还形成有凹陷的紧密连接槽43b，其与紧密连接工具(未示出)没有磁性地紧密连接于固定位置。为了与其相匹配，紧密连接工具(未示出)在前端可形成有与紧密连接槽43b一致的形状的凸起。即，即使没有磁性，识别槽43a也能以与紧密连接工具(未示出)的十字形状的凸出的部分一致的形状，一次性识别固定部件40。紧密连接槽43b位于识别槽43a的中央，与紧密连接工具(未示出)的凸出的部分一致，可以起到没有磁性也保持水平的紧密连接的作用。
[0099]
识别槽43a及紧密连接槽43b可满足下面的数学式9。
[0100]
《数学式9》
[0101]
0.06≤d5/l6≤12
[0102]
在此，l5表示识别槽的宽度，d6表示紧密连接槽的直径。
[0103]
脱离数学式9的下限值时，紧密连接槽43b的直径太小，可能难以与紧密连接工具紧密连接，脱离数学式9的上限值时，识别槽43a的功能即识别可能难以实现。因此，在满足数学式9的条件时，识别槽43a及紧密连接槽43b分别识别紧密连接工具(未示出)，可没有磁性地紧密连接于固定位置。
[0104]
主体部45植立固定于头盖骨内，到末端螺纹以逐渐变小的形式形成，可形成有满足下面的数学式10的至少一个压力减低槽45a。
[0105]
《数学式10》
[0106]
1＜l5/l7≤50
[0107]
在此，l5表示头部的长度，l7表示形成压力减低槽的区间的长度。
[0108]
脱离数学式10的下限值时，固定部件40植立容易但可能会轻易地脱落，固定力可能会变弱，脱离数学式10的上限值时，压力减低槽45a的功能发挥可能会微乎其微。在满足数学式10的条件时，在固定部件40的形成有螺纹的螺丝植立在头盖骨时，压力减低槽45a可以使头盖骨因施加的压力导致的损伤最小化。
[0109]
下面，参照图1至图10对根据本发明的药物注入装置10的设置方法进行详细的说明。
[0110]
利用卫星导航仪(未示出)并通过mri拍摄实施术前准备步骤s10。术前准备步骤s10可包括：利用卫星导航仪探针来输入位置，通过mri装备发送影像及照片的步骤s11；以mri拍摄的影像或照片为基础找到动物脑内作为目标地点t的位置，在动物的皮下层5标记成为标准的多个区间的步骤s13。卫星导航仪探针的种类可分为测量用探针和验证用探针。其中，利用验证用探针击刺前，在确认路径后，可标记在动物的皮下层5。此外可包括：将位于标记部位的动物的皮下层5切开为诸如“l”、、“s”等形状的步骤s15；切开后，为了确保用于穿孔的空间而将切开部位展开，利用手术用线系并拉切开的皮下层5，使其固定以防止在手术中展开的步骤s17，此时，可利用镊子(forceps)等进行固定及展开；为了确保手术中视野及可视距离，需要时利用生理盐水和抽吸导管(suction catheter)吸入异物、血等，从而确保视野的步骤s17a；在切开并露出的头盖骨1穿孔(burr holl)后用钳子(pincette)去除骨碎片或残留物的步骤s19。
[0111]
可实施在穿孔部位移植药物注入装置10的步骤s30。详细地，移植步骤s30可包括：首先将结合有引导部件70的覆盖部件50移植于穿孔部位，以使得引导部件70末端接近目标地点t的形式穿过动物的脑实质并移植的步骤s31，此时，为了不损伤脑实质的组织，应最大限度的小心插入；将覆盖部件50移植至穿孔部位以后，将密封部件90插入覆盖部件50上部的步骤s33；将密封部件90放置于中间，形成于本体30的收容空间31b的结合槽33b和形成于覆盖部件50的结合凸起50b互相结合紧固或锁定的步骤s35；形成于本体30的至少2个固定孔33a分别紧密结合固定部件40进行固定以防止药物注入装置10从头盖骨1脱离的最终紧密连接步骤s37。
[0112]
可实施通过药物注入装置10将治疗剂注入目标地点t的药物注入步骤s50。详细地，药物注入步骤s50可包括步骤s51：包括治疗剂药物的套针7按顺序通过本体30中央的药物注入孔31a、密封部件90、覆盖部件50中央的引导孔50a及引导部件70，最终到达目标地点t，投入药物。在此药物注入孔31a和引导孔50a可分别具有像漏斗一样越向下变越窄的形
状，从而使得药物可以很好地流入引导部件70内部。此外，还包括步骤s53：包括治疗剂药物的套针7按顺序通过本体30中央的药物注入孔31a、密封部件90、覆盖部件50中央的引导孔50a及引导部件70，最终到达目标地点t，经过长时间多次反复用药。此时，还包括步骤s55：形成有至少一个以上的喷射槽70a，以便药物不在引导部件70的末端积聚，从而以使药物不在末端积聚，而是均匀地喷射在目标地点t的形式投入药物。
[0113]
所述的各个实施例仅仅为例示，只要是本发明所属的技术领域内具有一般知识的人，都能由此进行各种各样的变形及均等的其他实施例。因此，本发明真正的技术保护范围应根据权利要求书记载的发明的技术思想来决定。