力學(xué)大會(huì)2015集電磁力驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射器性能研究

坤1，（1東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)生物力學(xué)，（2東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)生物力學(xué)，無(wú)注給是種穿針頭射流的型藥術(shù)新注器有痛、無(wú)叉物收率高便攜微量效成等點(diǎn)能藥物直皮內(nèi)皮動(dòng)強(qiáng)問(wèn)題M2板為塊,和驅(qū)動(dòng)力立體射體學(xué)化行真仿在同噴劑量噴孔徑驅(qū)動(dòng)產(chǎn)項(xiàng)的電磁力驅(qū)動(dòng)無(wú)針注射力學(xué)模型仿真無(wú)針注射是一種新型的經(jīng)皮給藥方式，利用強(qiáng)大的動(dòng)力壓縮藥液，使其高速噴得到較大的壓強(qiáng)刺穿皮膚組織。傳統(tǒng)的彈簧或高壓氣體驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射器難以根無(wú)針注射具有無(wú)針、無(wú)痛、無(wú)交叉、藥物吸收率高、便攜、高效、低成本、減少醫(yī)療等特點(diǎn)。其目前發(fā)展趨勢(shì)就是向著注射劑量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)輕巧且易于加工、使用值無(wú)針注射指的是利用機(jī)械裝置產(chǎn)生瞬間高壓，推動(dòng)藥劑經(jīng)過(guò)一個(gè)微米級(jí)（70-200μm）圖1皮下彌散式注如圖為無(wú)針注射器的實(shí)物模型及對(duì)該模型的詳細(xì)介紹圖2注射器實(shí) 初始液體質(zhì)量M初=剩余液體質(zhì)量M剩+噴射出液體質(zhì)量M

P)2π·S=ρ·(HP)2π·（S- ·(D0)2

tv

0t初 為藥液的初始密度；ρ為t時(shí)刻藥液密度；S為注射腔內(nèi)藥液的初始長(zhǎng)度；HP為初D0為安瓿瓶噴孔的直徑；Lp為他t時(shí)vt為安瓿瓶噴孔處射流速又 ρ=ρ初+ρ·····（2）帶入（1）并除以ρ得到(HP)2π·S=（1+ HP)2π·（S-Lp）·(D0)2·tv

0t PP 式中P為注射腔內(nèi)藥液相對(duì)于外界大氣的壓強(qiáng)，在不考慮能量損失的情況下，有P=P D2 P·S-E·Lp-Lp·P+Ep

vt'dt 活塞

2 t' 活 噴v活塞為活塞的運(yùn)動(dòng)速度，且v活塞<<vt'可以認(rèn)為v活塞 ρ所 v ·······（8）又假設(shè)液體為非粘性的ρ>> ρρtv

圖4音圈電圖5音圈電機(jī)簡(jiǎn)t時(shí)刻音圈電機(jī)線圈中的電流為 I=R

音圈的驅(qū)動(dòng)力即為力： 藥劑流體壓力。撞擊為一維完全碰撞。由第二定律知 ) )πd dt

洛- - 將（1）（2）帶入 d NBL

π - （限制條件桿dt m m 桿線圈的長(zhǎng)度，F(xiàn)洛為音圈驅(qū)動(dòng)的力，F(xiàn)摩為活塞于管壁之間的摩擦力，m桿為活塞表1無(wú)針注射器系統(tǒng)性數(shù)單1.3（最長(zhǎng)活塞直徑線圈常數(shù)線圈電阻Ω撞桿及附件的質(zhì)量FN圖6不壓噴孔處的平均壓圖7劑量噴孔處的平均壓注射器的噴孔直徑是微米級(jí)的，為形成高壓射流，直徑大小一般在圖8孔徑噴孔處的平均壓曾莉群發(fā)[D焦坤.無(wú)針注射器測(cè)試評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究[D]. 技大學(xué)肖毅.影響無(wú)針注射性能若干因素研究[D]. 技大學(xué)馮利軍.電磁力驅(qū)動(dòng)無(wú)針注射系統(tǒng)的研究[D].華技大學(xué)[6]馮利軍,熊良才.音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射系統(tǒng)研究[J].機(jī)械與電子,2012,02:36-