專利名稱：一種釋藥電子膠囊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一種釋藥電子膠囊，特別涉及一種向消化道中釋放藥物的裝置，用 于在動物或人體的消化道遙控放物質，如藥物、食物、標記物等。
技術背景電子膠囊是一種基于微機械電子技術的藥物釋放系統(tǒng)，可以通過體外遙控，控制藥物在 消化道的釋放時間及釋放位置，在臨床治療、藥物消化道吸收研究方面具有良好的應用價值。 在中國專利CN16()0279A中、CN1209997B中，均公開了遙控電子膠囊的方案，當前技術方案 在儲藥倉和驅動機構、電路之間，存在一個活塞，活塞具有良好的密封性，以確保藥液不進 入控制機構和電路，在釋放藥物時，當前技術方案的驅動力一般由彈簧類結構提供， 一個壓 縮的彈簧被釋放后產生的推力驅動活塞，從而將藥物推出釋藥倉。根據實用新型人所在研究團隊的研究發(fā)現(xiàn)，當前技術在實際應用中存在以下問題當活 塞朝向儲藥倉一端運動時，活塞和驅動機構、控制電路一端的密閉倉將產生負壓，所述密閉 倉中的空氣越少，產生的負壓力就越大，為了節(jié)約空間，所述密閉倉中往往剛好容量電路器 件，空氣所占的體積非常少，根據計算，密閉倉產生的負壓力較大，該負壓力阻礙活塞向前 運動，而且，活塞向前運動的過程中，負壓力也逐漸增大， 一般而言可達到5-IO牛頓，為了 克服負壓力的影響，驅動機構的驅動力必須足夠強大，在微型電子膠囊的微小空間中，驅動 機構一般均為微型器件，難于提供足夠強大的驅動力，而足夠驅動力的彈簧必須用更強的材 料來固定，進一步增加了制造難度；另外，密閉倉產生的負壓的另一個問題是，如果活塞密 閉略差，負壓力將可能將藥液吸入密閉倉，而不是釋放入消化道，這種情況在試驗中經常發(fā) 生，使得藥物釋放的可靠性降低，為了提高活塞密閉的可靠性，活塞和活塞壁的摩擦力一般 要增加，進一步增加了驅動機構的負荷，又進一歩增加了系統(tǒng)的制造難度。 實用新型內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種可以有效克服空氣負壓力、可靠性 高、結構簡單、易于制造的一種釋藥電子膠囊。本實用新型的技術方案是 一種釋藥電子膠囊，包括外殼、電源機構、控制電路、驅動 機構、活塞、藥物釋放通道機構，其特征在于所述一種釋藥電子膠囊的驅動機構包括微型推 進器，該微型推進器包括點火器、推進劑倉、噴口、推進劑， 一種釋藥電子膠囊的控制電路 發(fā)出釋藥信號后，點火器和電源電路接通，點火器點燃推進劑，推進劑點燃后產生氣體和熱 量，膨脹的氣體從噴口噴出，產生的推進力施加于活塞上，活塞向前運動并打開藥物釋放通 道機構，將藥物釋放出來。本實用新型的工作過程及原理為所述的一種釋藥電子膠囊吞服進入消化道以后，釋藥 電子膠囊中的控制電路接收到外界發(fā)出的遙控信號后、或者控制電路中自身產生一個控制信 號，點火器和電源電路接通，點火器點燃推進劑，推進劑點燃后產生氣體和熱量，熱膨脹氣 體從噴口噴出，產生的推進力施加于活塞上，活塞向前運動并打開藥物釋放通道機構，將藥 物釋放出來。
所述的點火器可以包括一個微型薄膜電阻，其結構為微型薄膜電阻為厚度小于O.lmmm 的金屬薄膜或者半導體材料薄膜，微型薄膜電阻具有小于0.2mm的支撐基底，支撐基底的面 積大于薄膜電阻的面積，支撐基底的邊緣具有支撐肩，形成橋式結構，微型薄膜電阻所在位 置的支撐基底成為橋面。上述橋式結構，支撐基底下面為良好絕熱的不流動空氣層，有利于 減少散熱，使得微型薄膜電阻的溫度快速升高。所述的點火器上可以覆蓋一層起爆藥劑，起爆藥物的覆蓋厚度在0.01-0.5ran之間。起爆 藥劑的目的是利用起爆藥劑引燃推進劑，起爆藥劑的點燃溫度低，有利于降低點火器的功耗。所述的推進劑倉的底部和點火器距離為0.05~lmm之間，推進劑倉的底部具有直徑在 O.l-lmm之間的圓通孔。所述圓通孔的用途是起爆藥劑的產生的火焰、高溫氣體可以通過該 通孔進入推進劑倉，從而引燃推進劑。所述的推進劑倉的底部可以包括一層聚合物薄膜，薄 膜厚度小于O.lmm。該聚合物薄膜可以對推進劑進行密封，例如液態(tài)推進劑，起爆藥劑的產 生的火焰、高溫氣體可以快速熔化聚合物薄膜，并引燃推進劑所述的一種釋藥電子膠襄可以包括一個滑動式防護罩，所述滑動式防護罩包括2-5個直 徑不同的圓筒、推進板、后支撐板，滑動式防護罩處于收縮狀態(tài)時，直徑大的圓筒罩在直徑 小的圓筒外面，圓筒的一端具有向內的內向凸邊，另外一端具有向外的外向凸邊，鄰近的兩 個圓筒，直徑大的圓筒的內向凸邊的內徑小于直徑小的圓筒的外向凸邊的外徑，滑動式防護 罩處于拉伸狀態(tài)時，當直徑大的圓筒向一邊滑動到端部時，該圓筒的內向凸邊和位于其中的 圓筒的外向凸邊形成阻擋，各個圓筒形成滑動式連接，直徑最大的圓筒的朝向活塞的一端固 定連接有推進板，直徑最小的圓筒的朝向控制電路的一端固定連接有后支撐板，圓筒、推進 板、后支撐板構成一個密閉倉，微型推進器封裝于該密閉倉中，微型推進器的電路線穿過后 支撐板和控制電路連接?；瑒邮椒雷o罩的主要用途在于(1)密閉作用。將微型推進器封閉 于其中，可以起到防潮作用，另外，推進劑燃燒后產生的熱膨脹氣體、殘余物等也封閉在其 中，進一步減少進入消化道的可能性；(2)防護作用。滑動式防護罩的圓筒、后支撐板、推 進板均利用具有良好強度的材料制作而成，如不銹鋼，推進劑燃燒后產生的推力被限制于其 中，滑動式防護單、膠囊外殼構成了兩道防護，進一步增加了產品的安全性。所述的一種釋藥電子膠囊可以包括一個彈性波紋管，波紋管朝向活塞的一端固定連接有 推進板，波紋管朝向控制電路的一端固定連接有后支撐板，波紋管、推進板、后支撐板構成 一個密閉倉，微型推進器封裝于該密閉倉中，微型推進器的電路線穿過后支撐板和控制電路 連接。彈性波紋管的主要用途在于密閉作用，將微型推進器封閉于其中，可以起到防潮作用， 另外，推進劑燃燒后產生的熱膨脹氣體、殘余物等也封閉在其中，進一步減少進入消化道的 可能性；另外，彈性波紋管也可以起到一定的防護作用，推進劑燃燒后產生的推力被限制于 其中，可以增加產品的安全性。所述的一種釋藥電子膠囊的電源機構可以為耦合式感應電源，該電源機構包括能量耦合 線圈、諧振電路，諧振電路和控制電路制作為一體，能量耦合線圈耦合體外電磁場發(fā)生裝置 產生的電磁波能量，通過諧振電路，將感應的電能施加于點火器。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果1.本實用新型的一種釋藥電子膠囊可以有效克服空氣負壓力，提高了系統(tǒng)的可靠性。 驅動機構采用了微型推進器，利用推進劑點燃后產生的熱膨脹氣體推動活塞，克服 了當前其他技術方案中的空氣負壓力問題，能夠可靠地將藥物釋放出來。2.結構簡單、易于批量制造。本實用新型的驅動機構采用微型推進器，該推進器是一 個獨立的器件，和控制電路、活塞其他機構沒有復雜的連接關系，易于裝配，有利 于批量制造。

圖1是本實用新型的一種釋藥電子膠囊的組成示意圖。圖2是本實用新型的一種釋藥電子膠囊釋放藥物的過程示意圖。圖3是本實用新型的一種釋藥電子膠囊完成藥物釋放動作后的結構示意圖。圖4是本實用新型的一種釋藥電子膠囊的微型推進器的一種結構示意圖。圖5是本實用新型的一種釋藥電子膠囊的微型推進器的一種結構示意圖。圖6是本實用新型的含有滑動式防護罩的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖7是本實用新型的含有滑動式防護罩的一種釋藥電子膠囊的藥物釋放過程示意圖。圖8是本實用新型的含有波紋管的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖9是本實用新型的含有波紋管的一種釋藥電子膠囊的藥物釋放過程示意圖。圖10是本實用新型的具有耦合式感應電源的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖11是本實用新型的具有耦合式感應電源的一種釋藥電子膠囊的電路結構示意圖。在圖l至圖ll中I— 外殼，2—電源機構，3—控制電路，4一活塞，5—釋藥通孔， 6—密封塞，7—微型推進器，8—點火器，9一推進劑倉，IO—推進劑，II- 噴口， 12-藥物，13-熱膨脹氣體，.14一微型薄膜電阻，15—支撐基底， 16-支撐肩，17-起爆藥劑，18-通孔，19一噴口覆蓋膜，20—隔離膜， 21-滑動式防護罩，22-圓筒，23-推進板，24—后支撐板，25—波紋管， 26-能量耦合線圈，27-線圈支架，28-諧振電路。
具體實施方式
實施例l:本實施例的一種釋藥電子膠囊，包括外殼l、電源機構2、控制電路3、活塞4、藥物釋 放通道機構包括釋藥通孔5和密封塞6，所述一種釋藥電子膠囊的驅動機構包括微型推進器7， 該微型推進器包括點火器8、推進劑倉9、推進劑10、噴口 11。圖1是本實施例的組成示意 圖。本實施例的的工作過程為 一種釋藥電子膠囊吞服進入消化道以后， 一種釋藥電子膠囊中的控制電路3接收到外界發(fā)出的遙控信號后、或者控制電路3中自身產生一個控制信號， 點火器8和電源機構2電路接通，點火器8點燃推進劑10，推進劑10點燃后產生氣體和熱 量，熱膨脹氣體13從噴口 ll噴出，產生的推進力施加于活塞4上，活塞4向前運動并并推 開密封塞6，藥物12從釋藥通孔5中釋放出來。圖2是本實施例釋放藥物的過程示意圖，圖 3是本實施例完成藥物釋放動作后的結構示意圖。本實施例的點火器8包括一個微型薄膜電阻14，其結構為微型薄膜電阻14為厚度小
于0.05mmm的金屬薄膜或者半導體材料薄膜，微型薄膜電阻14具有O.lmm的支撐基底15， 支撐基底15的面積大于薄膜電阻的面積，支撐基底15的邊緣具有支撐肩16，形成橋式結構， 微型薄膜電阻14所在位置的支撐基底15成為橋面。上述橋式結構，支撐基底15下面為良好 絕熱的不流動空氣層，有利于減少散熱，使得微型薄膜電阻14的溫度快速升高。上述微型薄 膜電阻14的加工工藝可采用微機電系統(tǒng)的體硅加工和表面加工工藝結合的方式制作，支撐基 底15、支撐肩16的材料均可選用硅。本實施例中，點火器8上可以覆蓋一層起爆藥劑17， 起爆藥劑17的覆蓋厚度在0.05mm。起爆藥劑的目的是利用起爆藥劑引燃推進劑，起爆藥劑 的點燃溫度低，有利于降低點火器的功耗，本實施例選用斯蒂芬酸鉛粉末。本實施例中，推 進劑倉9的底部和點火器8距離為0.2mm，推進劑倉9的底部具有一個直徑在0.5mm的圓形 通孔18,該通孔的用途是起爆藥劑的產生的火焰、高溫氣體可以通過該通孔進入推進劑倉9， 從而引燃推進劑10。推進劑倉9的噴口處，可以覆蓋一層由聚合物材料制作的噴口覆蓋膜19， 該覆蓋膜用于防止推進劑受潮、或者泄露，該覆蓋膜的厚度為O.lmm，當推進劑點燃后，可 以被迅速熔化。圖4是本實施例子中的微型推進器的一種結構示意圖。所述的推進劑倉9的底部也可以包括一層隔離膜20，隔離膜20厚度為0.08mm,材料為 聚合物薄膜，本實施例采用聚乙烯薄膜，該聚合物薄膜可以對推進劑IO進行密封，例如液態(tài) 推進劑，起爆藥劑的產生的火焰、高溫氣體可以快速熔化聚合物薄膜，并引燃推進劑。具體 結構參見圖5。本實施例的電源機構2采用紐扣電池，外殼1為具有良好生物相容性的聚碳酸酯制作而 成，外殼1的連接處利用醫(yī)用粘接劑粘接固定。本實施例的一種釋藥電子膠囊長度為32mm， 直徑為llmm。實施例2:本實施例的主要結構和實施例1相同，不同之處在于本實施例中的一種釋藥電子膠囊 包括一個滑動式防護罩21，所述滑動式防護罩21包括2-5個直徑不同的圓筒22、推進板23、 后支撐板24,滑動式防護罩21處于收縮狀態(tài)時，直徑大的圓筒罩在直徑小的圓筒外面，圓 筒的一端具有向內的內向凸邊，另外一端具有向外的外向凸邊，鄰近的兩個圓筒，直徑大的 圓筒的內向凸邊的內徑小于直徑小的圓筒的外向凸邊的外徑，滑動式防護罩21處于拉伸狀態(tài) 時，當直徑大的圓筒向一邊滑動到端部時，該圓筒的內向凸邊和位于其中的圓筒的外向凸邊 形成阻擋，各個圓筒形成滑動式連接，直徑最大的圓筒的朝向活塞的一端固定連接有推進板 23,直徑最小的圓筒的朝向控制電路3的一端固定連接有后支撐板24，圓筒22、推進板23、 后支撐板24構成一個密閉倉，微型推進器7封裝于該密閉倉中，微型推進器7的電路線穿過 后支撐板24和控制電路3連接?；瑒邮椒雷o翠21的主要用途在于(1)密閉作用。將微型推進器7封閉于其中，可以起 到防潮作用，另外，推進劑10燃燒后產生的熱膨脹氣體13、殘余物等也封閉在其中，進一 步減少進入消化道的可能性；(2)防護作用?；瑒邮椒雷o罩21的圓筒22、后支撐板23、推 進板24均利用具有良好強度的材料制作而成，如不銹鋼，推進劑10燃燒后產生的推力被限 制于其中，滑動式防護罩21、膠囊外殼1構成了兩道防護，進一步增加了產品的安全性。本實施例的電源機構2采用紐扣電池，外殼1為具有良好生物相容性的聚碳酸酯制作而 成，外殼l的連接處利用醫(yī)用粘接劑粘接固定。本實施例的一種釋藥電子膠囊長度為29mm， 直徑為lOmm。圖6是本實施例含有滑動式防護罩的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖7是本實施例含有滑動式防護罩的一種釋藥電子膠囊的藥物釋放過程示意圖。實施例3:本實施例的主要結構和實施例1相同，不同之處在于本實施例中的一種釋藥電子膠囊包括包括一個彈性波紋管25,波紋管25朝向活塞4的一端固定連接有推進板23，波紋管25 朝向控制電路3的一端固定連接有后支撐板24，波紋管25、推進板23、后支撐板24構成一 個密閉倉，微型推進器7封裝于該密閉倉中，微型推進器7的電路線穿過后支撐板24和控制 電路3連接。本實施例中，波紋管23的制作材料可以薄金屬片疊合而成，也可以為內壁涂覆 耐火材料的聚合物制作而成。波紋管23的主要用途在于密閉作用，將微型推進器7封閉于其中，可以起到防潮作用， 另外，推進劑10燃燒后產生的熱膨脹氣體13、殘余物等也封閉在其中，進一步減少進入消 化道的可能性；另外，彈性波紋管也可以起到一定的防護作用，推進劑燃燒后產生的推力被 限制于其中，可以增加產品的安全性。本實施例的電源機構2采用紐扣電池，外殼1為具有良好生物相容性的聚碳酸酯制作而 成，外殼l的連接處利用醫(yī)用粘接劑粘接固定。本實施例的一種釋藥電子膠囊長度為30mm， 直徑為llmm。圖8是本實施例含有波紋管的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖9是本實施例含有波紋管的一種釋藥電子膠囊的藥物釋放過程示意圖。實施例4:本實施例的主要結構和實施例2相同，不同之處在于本實施例的一種釋藥電子膠囊的 電源機構2為耦合式感應電源，該電源機構包括能量耦合線圈26、諧振電路28，諧振電路 28和控制電路3制作為一體，能量耦合線圈26耦合體外電磁場發(fā)生裝置產生的電磁波能量， 通過諧振電路28，將感應的電能施加于點火器8。本實施例的能量耦合線圈26繞制在線圈支架27上，能量耦合線圈26采用直徑0.1-0.2mm 的銅材漆包線繞制而成，線圈支架27為聚碳酸酯材料制作，外殼l為具有良好生物相容性的 聚碳酸酯制作而成，外殼1的連接處利用醫(yī)用粘接劑粘接固定。本實施例的一種釋藥電子膠 囊長度為30mm,直徑為11.5mm。圖10是本實用新型的具有耦合式感應電源的一種釋藥電子膠囊的結構示意圖。圖11是本實用新型的具有耦合式感應電源的一種釋藥電子膠囊的電路結構示意圖。
權利要求1.一種釋藥電子膠囊，包括外殼、電源機構、控制電路、驅動機構、活塞、藥物釋放通道機構，其特征在于所述一種釋藥電子膠囊的驅動機構包括微型推進器，該微型推進器包括點火器、推進劑倉、噴口、推進劑，其中推進劑填充于推進劑倉中，點火器位于噴口的后方，活塞和驅動機構緊密接觸，位于噴口的前方，控制電路、電源機構位于驅動機構的一端，活塞、藥物釋放通道機構位于驅動機構的另一端。
2. 根據權利要求l所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的點火器包括一 個微型薄膜電阻，其結構為微型薄膜電阻為厚度小于0.1mmm的金屬薄膜 或者半導體材料薄膜，微型薄膜電阻具有小于0.2111111的支撐基底，支撐基底 的面積大于薄膜電阻的面積，支撐基底的邊緣具有支撐肩，形成橋式結構， 微型薄膜電阻所在位置的支撐基底成為橋面。
3. 根據權利要求1所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的點火器上覆蓋 一層起爆藥劑，起爆藥物的覆蓋厚度在0. 01-0. 5mm之間。
4. 根據權利要求l所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的推進劑倉的底 部和點火器距離為0.05~lmm之間，推進劑倉的底部具有直徑在O.l-lmm之 間的圓通孔。
5. 根據權利要求4所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的推進劑倉的底 部包括一層聚合物薄膜，薄膜厚度小于0.1mm。
6. 根據權利要求1所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的一種釋藥電子 膠囊包括一個滑動式防護罩，所述滑動式防護罩包括2-5個直徑不同的圓筒、 推進板、后支撐板，滑動式防護罩處于收縮狀態(tài)時，直徑大的圓筒罩在直徑 小的圓筒外面，圓筒的一端具有向內的內向凸邊，另外一端具有向外的外向 凸邊，鄰近的兩個圓筒，直徑大的圓筒的內向凸邊的內徑小于直徑小的圓筒 的外向凸邊的外徑，滑動式防護罩處于拉伸狀態(tài)時，當直徑大的圓筒向一邊 滑動到端部時，該圓筒的內向凸邊和位于其中的圓筒的外向凸邊形成阻擋， 各個圓筒形成滑動式連接，直徑最大的圓筒的朝向活塞的一端固定連接有推 進板，直徑最小的圓筒的朝向控制電路的一端固定連接有后支撐板，圓筒、 推進板、后支撐板構成一個密閉倉，微型推進器封裝于該密閉倉中，微型推 進器的電路線穿過后支撐板和控制電路連接。
7. 根據權利要求l所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的一種釋藥電子 膠囊包括一個彈性波紋管，波紋管朝向活塞的一端固定連接有推進板，波紋 管朝向控制電路的一端固定連接有后支撐板，波紋管、推進板、后支撐板構 成一個密閉倉，微型推進器封裝于該密閉倉中，微型推進器的電路線穿過后 支撐板和控制電路連接。
8. 根據權利要求l所述的一種釋藥電子膠囊，其特征在于所述的電源機構為耦 合式感應電源，該電源機構包括能量耦合線圈、諧振電路，諧振電路和控制 電路制作為一體，能量耦合線圈耦合體外電磁場發(fā)生裝置產生的電磁波能 量，通過諧振電路，將感應的電能施加于點火器。
專利摘要一種釋藥電子膠囊，特別涉及一種向消化道中釋放藥物的裝置，用于在動物或人體的消化道遙控緩釋放物質，如藥物、食物、標記物等。本實用新型的一種釋藥電子膠囊包括外殼、電源機構、控制電路、驅動機構、活塞、藥物釋放通道機構，所述釋藥電子膠囊的驅動機構包括微型推進器，該微型推進器包括點火器、推進劑倉、噴口、推進劑，釋藥電子膠囊的控制電路發(fā)出釋藥信號后，點火器和電源電路接通，點火器點燃推進劑，推進劑點燃后產生氣體和熱量，膨脹的氣體從噴口噴出，產生的推進力施加于活塞上，活塞向前運動并打開藥物釋放通道機構，將藥物釋放出來。本實用新型可以有效克服空氣負壓力、可靠性高、結構簡單、易于批量制造。
文檔編號A61D7/00GK201029954SQ200620112050
公開日2008年3月5日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權日2006年12月26日
發(fā)明者劉洪英, 皮喜田 申請人:重慶大學