CN102844072A - 微型针和微型针装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微型针和一种微型针装置。微型针改善药物输送有效性并防止针断裂。微型针包括针和本体。针包括倾斜部、笔直部和凹槽。倾斜部具有倾斜外壁。笔直部具有笔直外壁。凹槽具有预定深度，并沿倾斜部或笔直部的外壁延伸。本体耦接到针以移动或支撑针。微型针装置包括微型针头、红外线发生器、以及电源。微型针的前端部暴露于微型针头的外部。当微型针抵靠皮肤时，微型针到达皮肤真皮。红外线发生器产生穿过微型针的内侧或外侧辐射到皮肤上的红外线或远红外线。电源供应红外线发生器产生红外线或远红外线所需的能量。

Description

微型针和微型针装置
技术领域
本申请公开内容涉及一种微型针和一种微型针装置，更特别地涉及一种具有提高的药物输送效率和抗断裂性的微型针、一种用于穿过皮肤将用于主动免疫的疫苗或用于皮肤保健的皮肤弹性护理液更高效地注射进人体内、并最大化红外线的生物活性效果的微型针装置。 
背景技术
用于诸如护理液或疫苗(下文称作药物)等主动免疫的药品或药物通过口服或注射输送进人体内。然而，当通过口服输送药物时，消化道内的消化酶的作用可阻止药物被直接吸收进血流内，或可使药物改性从而破坏其期望效果。当通过注射输送药物时，它们通过皮肤或静脉被直接吸收进血流内。因此，与口服不同，防止了药物被消化道内的消化酶改性。然而，在注射过程中针刺穿皮肤真皮，这可引起疼痛或感染。 
为了解决注射和口服的这些局限，积极研究了用于穿过皮肤将药物输送进局部组织或整个循环***的经皮方法。 
这种经皮方法可与例如包括具有多个微型针的微型针头的微型针装置一起使用。微型针装置的微型针使得可以无痛地穿过皮肤注射药物，并物理刺穿包括皮肤角质层的表皮，以提高药物从药物供应部位到真皮的扩散速度。 
当使用典型的无模铸型微型针(patternless micro needle)注射药物时，药物沿着无模铸型微型针的光滑外壁输送到皮肤。然而，在此时，大量的药物被皮肤阻挡，非常少量的药物注射进皮肤。 
另外，当使用在其中心具有中空部分的中空类型针将药物注射到皮肤时，这些中空类型针易断裂，且中空部分的空气可在注射前进入皮肤。 
此外，典型的微型针装置不包括用于放松具有在低温下会收缩的毛孔、或硬化细胞组织的皮肤的装置。因此，当在低温下或冬天里通过微型针将药物注射进包括皮肤角质层的表皮时，通过表皮的药物吸收效率、或药物进入真皮的输送效率可降低。结果，可降低药物的注射效率。 
此外，典型的微型针装置不具有在药物从微型针头注射之前或之后、防止待供应药物通过药物供应部位从微型针泄漏的装置。因此，当在注射药物之前或之后微型针装置 移动以使用或存储微型针装置时、或者当微型针头摇晃时，药物可通过微型针泄漏。 
另外，当皮肤毛孔在低温下收缩、或细胞组织硬化时，典型微型针装置的性能显著地劣化。也即，即使在低温下或冬天里微型针刺穿包括皮肤角质层的表皮，药物通过表皮的吸收效率、或药物进入真皮的传输效率可降低，从而降低真皮细胞的自然愈合效率。 
为了解决这些局限，提出了一种用于通过利用红外线的加热操作而放松皮肤的装置，以由此改善微型针的性能。然而，在典型微型针装置中利用红外线的这种装置除了加热操作外，未有效地执行红外线的其它操作。 
发明内容
技术问题
实施方式提供一种微型针，其用于穿过设置在微型针外壁内的凹槽将药物注射进皮肤，由此提高微型针的药物输送效率，并防止微型针断裂。 
实施方式也提供一种微型针装置，其在注射药物时加热皮肤以扩张皮肤毛孔，或借助于红外线和/或远红外线刺激皮肤，从而提高药物输送效率。 
实施方式也提供一种微型针装置，其将红外线发射到皮肤内侧以及表皮，由此最大化红外线的效果。 
技术方案
在一个实施方式中，微型针包括：针，其包括具有倾斜外壁的倾斜部，具有笔直外壁的笔直部，以及沿着所述倾斜外壁或所述笔直外壁具有一定深度的凹槽；以及本体，其耦接到所述针以移动或支撑所述针。因此，所述微型针具有提高的药物输送效率，并能抗断裂。 
在另一实施方式中，微型针装置包括：药物存储部，其用于存储药物；微型针头，其包括连接到所述药物存储部的药物通道、以及多个具有从所述微型针头突出的前端部的微型针，其中，当所述微型针被压向皮肤时，所述微型针刺穿皮肤真皮以将药物从所述药物通道输送到皮肤真皮；以及加热部，其用于通过所述微型针头加热皮肤。 
在另一实施方式中，微型针装置包括：微型针头部，其包括多个微型针，所述多个微型针具有从所述微型针头部突出的前端部，其中，当所述微型针被压向皮肤时，所述微型针到达皮肤的真皮；红外线发生器部，其产生穿过所述微型针的内侧或外侧到达皮肤的红外线或远红外线；以及电源部，其用于供应所述红外线发生器部所需的能量以产 生红外线或远红外线。 
有益效果
根据所述多种实施方式的微型针获得以下效果。 
根据第一实施方式，由于所述针具有十字(+)形状，药物可输送进皮肤。另外，由于凹槽仅设置在针侧壁内，因此可确保针的强度，由此防止注射药物时针断裂在皮肤内。 
根据第二实施方式，由于所述针包括具有十字(+)形状的凹槽，因此一定量的药物储存在所述凹槽内，并且注射进皮肤。因此，储存在所述凹槽内的药物可有效地注射进皮肤。另外，由于所述凹槽在所述针的笔直部较短，因此可确保所述针的强度，由此防止注射药物时针断裂在皮肤内。 
根据第三实施方式，由于沿着所述针的中心部分延伸的凹槽具有大容积，因此可将较大量的药物高效地输送进皮肤。 
根据第四实施方式，由于所述针包括具有扁平(-)形状的凹槽，因此一定量的药物储存在所述凹槽内，并注射进皮肤。因此，储存在所述凹槽内的药物可有效地注射进皮肤。另外，由于所述凹槽在所述针的笔直部内较短，因此所述针的强度比第二实施方式中的针的强度大，由此从根本上防止了注射药物时针断裂在皮肤内。 
根据第五实施方式，由于所述两个小型针彼此面对，因此与第四实施方式的药物相比，可储存更大量的药物。另外，由于由两个小型针构成的针包括具有扁平(-)形状的凹槽，因此可进一步增加针的强度，由此防止注射药物时针断裂在皮肤内。 
根据第六实施方式，所述针包括具有螺纹形状以存储一定量药物的凹槽。另外，当将针***皮肤内时，来自本体的药物可沿着具有螺纹形状的凹槽在周向上旋转，并缓慢地注射进皮肤。 
因此，根据上述各种实施方式，药物穿过设置在微型针外壁内的凹槽注射进皮肤，由此提高微型针的药物输送效率，并防止微型针断裂。 
另外，根据这些实施方式的微型针包括：加热器，其用于在注射药物时加热皮肤以扩张皮肤毛孔；和/或借助于红外线和/或远红外线刺激皮肤的红外线发生器部和/或远红外线发生器部。因此，当注射药物时，微型针装置借助于来自加热器的热和来自红外线发生器部和/或远红外线发生器部的红外线和/或远红外线刺激皮肤细胞，由此激活细胞并 获得改善的皮肤内血液循环、温热疗法效果、化脓效果、燥湿(dryness-and-moisture)效果、蒸发效果以及共振效果。因此，药物沿着微型针穿过皮肤表皮，并穿过已扩张的毛孔和已激活的细胞到达真皮，由此提高药物输送效率。 
另外，根据这些实施方式的药物存储部通过将药物存储腔与药物供应管彼此连接而形成，药物存储腔包括药物存储器、药物腔、药物选择器、以及至少两个沿纵向隔离以接收多种药物的药物单元。因此，药物选择器可将多种药物从药物存储部简单地和选择性地供应到皮肤。 
另外，当所述微型针头接触皮肤时，药物堵塞部打开药物通道，当所述微型针头与皮肤间隔开时，药物堵塞部关闭药物通道。因此，当在注射药物之前或之后微型针头与皮肤间隔开时，能自动地阻止药物通过微型针泄漏，使得使用者可将微型针头自由地移至目标位置，而无需担心药物从微型针头泄漏。 
另外，由于根据另一实施方式的微型针装置从皮肤外部发射红外线，并将红外线供应到皮肤内部，使得可非常有效地结合微型针的皮肤改善效果和红外线的生物活性效果。特别是，当微型针装置用于人头部时，头皮可被微型针和红外线刺激，且头皮毛囊可被刺激和加热以提高头发质量并防止脱发。 
附图说明
图1a至1d是图示根据第一实施方式的微型针的视图。 
图2a至2d是图示根据第二实施方式的微型针的视图。 
图3a至3d是图示根据第三实施方式的微型针的视图。 
图4a至4d是图示根据第四实施方式的微型针的视图。 
图5a至5d是图示根据第五实施方式的微型针的视图。 
图6a至6d是图示根据第六实施方式的微型针的视图。 
图7是图示根据一实施方式的微型针装置的立体图。 
图8是图示根据一实施方式的微型针装置的分解立体图。 
图9是图示根据一实施方式的微型针装置的药物存储部的药物存储腔的横截面图。 
图10是沿图9的线2-2所剖的横截面图。 
图11是沿图9的线3-3所剖的横截面图。 
图12是图示根据一实施方式的微型针装置的药物存储部的药物存储腔的横截面图。 
图13是沿图12的线4-4所剖的横截面图。 
图14和15是图示图7和8的微型针装置的操作的横截面图。 
图16是图示现有技术中的微型针辊(roller)的横截面图。 
图17是图示根据一实施方式的微型针装置的立体图。 
图18是图示根据一实施方式的微型针装置的分解立体图。 
图19是图示根据一实施方式位于第二位置的微型针装置的开关本体的横截面图。 
图20是图示根据一实施方式位于第一位置的微型针装置的开关本体的横截面图。 
图21是图示根据一实施方式的微型针装置的立体图。 
具体实施方式
下文，将参照附图详述根据实施方式的微型针。 
图1a至6d是图示根据实施方式的微型针A的视图，其中：对应于字母a的附图是立体图；对应于字母b的附图是主视图；对应于字母c的附图是侧视图；以及对应于字母d的附图是俯视图。 
参见图1，根据第一实施方式的微型针包括针1和本体2。 
针1刺穿皮肤以注射药物。本体2耦接到针1以移动或支撑针1。药物从本体2输送到针1。本体2具有大致圆筒形形状和在连接到针1的部分处直径减小的锥形形状，针1具有比本体2的直径小的直径。 
针1包括：笔直部20，其具有连接本体2的端部，并包括笔直外壁；以及倾斜部10，其从笔直部20的另一端部向外延伸，并包括具有直径减小的尖锐端部的倾斜外壁。 
倾斜部10和笔直部20两者可都刺穿皮肤，或根据使用者需要可仅倾斜部10刺穿皮肤。 
具有沿着针1延伸的直线形状、并朝针1中心凹入一定深度的凹槽31，设置在倾斜部10外壁和笔直部20外壁内。凹槽31从笔直部20的一端部延伸通过其另一端部到达 倾斜部10，并可设置为在针1外壁的上侧、下侧、左侧和右侧上以恒定间隔排列成四个，如图1d所示。替代地，凹槽31可设置成三个或更多个。 
当凹槽31设置成四个时，针1具有如图1d所示的十字(+)形状。因此，药物可沿着设置在针1侧壁内的凹槽31高效地输送进皮肤。另外，由于凹槽31仅设置在针1的侧壁内，因此可确保针1的强度，由此防止注射药物时针1断裂在皮肤内。 
图2a至2d是图示根据第二实施方式的微型针的视图。相同参考标号标示第一和第二实施方式中的相似元件，因此在当前实施方式中将略去对这些相似元件的描述。 
参见图2a至2d，十字形状的凹槽32在针1倾斜部10的中心部分处朝向本体2凹入一定深度。凹槽32可如图2b和2c所示从倾斜部10的一端部延伸到笔直部20的一部分，并具有十字(+)形状，该十字(+)形状具有四个朝针1的上侧、下侧、左侧和右侧分支的支部，如图2d所示。虽然未示出，但从平面图观察，凹槽32可具有诸如星号等设有六个支部的形状，或者具有三个或更多支部的形状。 
由于凹槽32具有如图2a至2d所示的十字(+)形状，因此在凹槽32内部储存一定量的药物。在这种状态下，当将针1***皮肤内时，在凹槽32内储存的药物有效地注射进皮肤。另外，由于凹槽32在针1的笔直部20中具有较短部分，因此能确保针1的强度，由此防止注射药物时针1断裂在皮肤内。 
图3a至3d是图示根据第三实施方式的微型针的视图，该实施方式是图2a至2d的第二实施方式的修改例。参见图3d，凹槽33与图2a至2d的凹槽32相同，呈具有四个朝上侧、下侧、左侧和右侧分支的支部的十字(+)形状，或者呈设有至少五个支部的形状。 
然而，如图3a至3c所示，凹槽33不仅完全延伸穿过倾斜部10，而且也完全延伸穿过笔直部20。因此，针1分成四个小尖针，使得可在设置于这些小尖针之间的凹槽33内储存较大量的药物。虽然第三实施方式的针1的强度略低于第二实施方式的针1的强度，但沿着针1中心部分延伸的凹槽33的容积增大，使得较大量的药物可高效地注射进皮肤。 
图4a至4d是图示根据第四实施方式的微型针的视图。参见图4a至4d，扁平形状(-)凹槽34在针1倾斜部10的中心部分朝本体2凹入一定深度。凹槽34可如图4c所示从倾斜部10的一端部延伸到笔直部20的一部分，并如图4d所示具有朝针1的左侧和右侧(或上侧和下侧)分支的两个支部的扁平(-)形状。 
由于凹槽34具有如图4a至4d所示的扁平(-)形状，因此在凹槽34内储存一定 量的药物。在这种状态下，当将针1***皮肤内时，储存在凹槽34内的药物有效地注射进皮肤内。另外，由于凹槽34在针1的笔直部20中具有较短部分，且凹槽34的支部比第二实施方式的凹槽33的支部少，因此能增加针1的强度，由此更大程度上防止了注射药物时针1断裂在皮肤内。 
图5a至5d是图示根据第五实施方式的微型针的视图，该实施方式是图4a至4d的第四实施方式的修改例。参见图5d，凹槽35与图4a至4d的凹槽34相同，呈具有朝左侧和右侧(或上侧和下侧)分支的两个支部的扁平(-)形状。 
然而，如图5a和5c所示，凹槽35不仅完全延伸穿过倾斜部10，而且完全延伸穿过笔直部20。因此，针1分成两个面对面的小尖针，使得可在设置于这两个小尖针之间的凹槽35内储存比第四实施方式的凹槽34内储存的药物量大的药物。虽然第五实施方式的针1的强度略低于第四实施方式的针1的强度，但增大了沿针1的中心部分延伸的凹槽35的容积，使得较大量的药物可高效地注射进皮肤内。另外，由于凹槽35具有扁平(-)形状，因此与第三实施方式中的凹槽33不同，针1的强度可进一步增加，由此防止了注射药物时针1断裂。 
图6a至6d是图示根据第六实施方式的微型针的视图。参见图6，带有具有一定深度的螺纹形状的凹槽36沿着针1的外壁延伸。凹槽36设置在针1的笔直部20的整个区域以及倾斜部10的一部分上。凹槽36可如图6d所示地顺时针旋转、或逆时针旋转，并具有弯曲的内表面，凹槽36的宽度可根据设计而改变。 
因此，根据第六实施方式，凹槽36可储存一定量的药物。另外，当将针1***皮肤内时，来自本体2的药物可沿着凹槽36在周向上旋转，并缓慢地注射进皮肤内。 
根据上述各种实施方式，药物通过设置在微型针外壁内的凹槽注射进皮肤，由此提高微型针的药物输送效率，并防止微型针断裂。 
虽然在所述实施方式中通过微型针将药物输送进皮肤，但也可通过微型针输送美容剂。 
下文，将参照附图详述根据实施方式的微型针。 
图7和8是图示根据一实施方式的微型针装置B的立体图。 
微型针装置B是用于穿过皮肤将用于主动免疫的疫苗或用于皮肤保健的皮肤弹性护理液更高效地注射进身体内的经皮装置。微型针装置B包括电源部40、药物存储部50、微型针头60以及加热部70。 
电源部40包括具有圆筒形形状的筒形本体41。筒形本体41具有用于容纳干电池或电池组的电池空间。例如，两个1.5V干电池可在该电池空间内串联排列。用于选择性地供应电力的开关42设置在筒形本体41的外周表面上，且封盖43封闭筒形本体41的底部。筒形本体41不仅作用为用于容纳干电池或电池组的电源部40，而且作用为注射药物时供使用者夹持微型针装置B的本体。 
药物存储部50耦接到电源部40的筒形本体41，并包括位于药物存储部50内部的药物存储腔51以存储药物。药物供应管52设置在药物存储腔51的出口处。药物供应管52延伸和气密性地连接到后文描述的微型针头60的固定本体61的入口62。 
加热部70设置在药物存储部50与微型针头60之间。当将药物注射进皮肤内时，加热部70加热皮肤以扩张毛孔，并刺激皮肤激活皮肤细胞。为达到此目的，加热部70包括外筒71、内筒72、设置在外筒71与内筒72之间的加热器73。 
外筒71的右端部借助于诸如螺纹等构件耦接到药物存储部50的左端部。外筒71包括用于隔热的绝热器。内筒72接收药物供应管52并使药物供应管52穿过。与外筒71相似，内筒72包括用于保护药物供应管52免受加热器73辐射热的绝热器。安装在内筒72外部上的支撑件74将加热器73固定在与微型针头60间隔一定距离的位置。加热器73加热微型针头60以将热传输到皮肤。例如，加热器73包括并列连接电线75，例如具有约3mm宽度的镍铬丝(Nichrome wire)，以连续地发射介于约40到50℃范围内的热。 
如上所述，加热器73固定在与微型针头60相隔一定距离的位置，并间接地加热微型针头60。替代地，加热器73可直接接触微型针头60和/或微型针头60的微型针A，以直接加热微型针头60和/或微型针A，从而将热传递到皮肤。 
远红外线和/或红外线可发射到皮肤上以刺激皮肤，使得后文描述的微型针头60的微型针A能将药物更高效地输送到皮肤真皮。为达到此目的，加热部70可包括远红外线发生器76和/或红外线发生器77。 
虽然在当前实施方式中例示为微型针A，但本申请公开内容并不局限于此，且因此也可使用无绕其侧壁的螺纹或凹槽的典型针。 
远红外线发生器76耦接到外筒71的内部以面对加热器73，使得远红外线能借助于来自加热器73的热而产生。为达到此目的，远红外线发生器76包括筒体78，筒体78具有比外筒71内径小的外径，并设置在加热器73外部上且位于外筒71左部内。筒体78可由宝石(gem stone)或陶瓷形成。 
替代地，远红外线发生器76可设置在加热器73与内筒72之间。在这种示例中，远红外线发生器76包括筒体(未示出)，该筒体具有比内筒72外径大的内径，并且加热器73由安装在该筒体外部上的支撑件(未示出)固定。 
红外线发生器77设置在加热器73与药物存储部50之间，以产生红外线。红外线发生器77包括具有圆形形状的固定环79以及多个产生红外线的红外线LED(液晶显示器)或灯80，红外线具有例如介于约700nm到20μm范围内的波长。固定环79包括位于其中心部位处的圆孔81，且内筒72配合进圆孔81内。由远红外线发生器76和红外线灯80产生的远红外线和红外线、以及由加热器73产生的热均被反射到微型针头60。为达到此目的，安装有红外线灯80的固定环79的表面可包括反射表面。多个红外线灯80绕固定环79的圆孔81以一定间隔排列。 
加热器73和红外线灯80通过设置在药物存储部50内的电线(未示出)电连接到电源部40。 
这样，由远红外线发生器76产生的远红外线以及由红外线发生器77产生的红外线可具有以下效果：在注射期间，皮肤细胞可被刺激和激活；因环境污染而积累的活性氧可从身体移除；不饱和脂肪酸的双键可用来改善美容效果；因发炎酸化的组织可被碱化。因此，可获得改善的皮肤内血液循环、温热疗法效果、化脓效果、燥湿(dryness-and-moisture)效果、蒸发效果以及共振效果。 
参见图9至11，药物存储部50的药物存储腔51连接到药物供应管52，并包括药物存储器51a、药物腔51b、药物选择器51c、以及沿纵向隔离以接收多种药物的至少两个药物单元51d。药物存储器51a设置有壳体51e。药物存储器51a具有中空圆筒形形状，并因此可在壳体51e内部转动。药物存储器51a的内部间隔件51f将药物存储器51a分成至少两个纵向空间。如图10所示，间隔件51f可具有十字形状，且因此药物单元51d的数量可为四个。然而，药物单元51d的数量并不局限于四个，且因此可为两个或更多个。多个出口51h分别设置在多个药物单元51d的下端部51g内以排出药物。 
药物腔51b设置在药物存储器51a下方，以接收通过出口51h从药物单元51d排出的药物。也就是说，药物腔51b设置在药物供应管52与药物存储器51a之间以形成用于暂时存储从药物单元51d排出的药物的空间。药物腔51b可具有中空圆筒形形状，该中空圆筒形形状具有与后文描述的壳体51e的外径大体相同的外径。存储在药物腔51b内的药物通过药物供应管52排出到微型针头60。 
药物选择器51c用于从药物存储器51a的多个药物单元51d中选择一个。然后，存储在所选择的一个药物单元内的药物通过药物腔51b和药物供应管52排出到微型针头 60。药物选择器51c可以多种形式构造。 
例如，药物选择器51c可构造成转动药物存储器51a以从药物存储器51a的多个药物单元51d中选择一个。 
药物选择器51c包括壳体51e和挡板51i，壳体51e容许药物存储器51a在其内转动，挡板51i设置在壳体51e的下端部处。壳体51e的下端部***药物腔51b内。密封构件(未示出)可设置在挡板51i与药物存储器51a的下端部51g之间，以容许药物存储器51a相对于挡板51i转动，并阻止存储在药物单元51d内的药物泄漏和混合。参见图9和11，挡板51i设置有与多个药物单元51d之一的出口51h对应的选择孔51j。因此，当药物存储器51a转动以将多个药物单元51d之一的出口51h与选择孔51j相匹配时，存储在药物单元51d内的药物通过选择孔51j排出到药物腔51b。 
转子51k设置在药物存储器51a的上端部上以供使用者转动药物存储器51a，并且自未示出的电源部40的封盖43延伸。因此，使用者可便利地转动药物存储器51a。 
上盖51l设置在壳体51e上以封闭药物存储器51a的上部。上盖51l设置有支撑孔51m以支撑用于转动转子51k的支撑轴51n。因此，转子51k的支撑轴51n能在上盖51l的支撑孔51m内转动。当使用者夹持转子51k并按照图9所示的箭头方向X转动转子51k时，药物存储器51a也在壳体51e内沿箭头方向X转动。因此，当转子51k转动以将多个药物单元51d之一的出口51h与挡板51i的选择孔51j匹配时，存储在药物单元51d内的药物通过选择孔51j排出到药物腔51b。 
此外，参见图12和13，弹性元件51o和开/闭球51p可设置在多个药物单元51d的每一个内。因此，使用者可通过仅借助于设置在药物单元51d内的弹性元件51o的弹性而感觉到开/闭球51p***选择孔51j，而无需用他/她自己的眼睛观察开/闭球51p的***，就能选择多个药物单元51d中的一个。 
这样，当弹性元件51o和开/闭球51p设置在药物单元51d内部时，药物选择器51c包括壳体51e和挡板51i，壳体51e容许药物存储器51a在其内转动，挡板51i设置在壳体51e下端部处。在这种示例中，壳体51e的下端部***药物腔51b内，药物存储器51a能相对于挡板51i转动。另外，挡板51i设置有与多个药物单元51d之一的出口51h对应的选择孔51j。参见图13，多个凸部51q绕挡板51i的选择孔51j设置，来自药物单元51d的药物从多个凸部51q之间排出到药物腔51b。 
如上所述，当使用者夹持转子51k并按照图12所示的箭头方向X转动转子51k时，药物存储器51a也在壳体51e内沿箭头方向X转动。因此，当转子51k转动以将多个药 物单元51d之一的出口51h与挡板51i的选择孔51j匹配时，存储在药物单元51d内的药物从绕选择孔51j设置的多个凸部51q之间排出到药物腔51b。 
微型针头60使得可以无痛地穿透皮肤C注射药物，并物理地刺穿包括皮肤C角质层的表皮以提高药物通过皮肤C的扩散速度。参见图14和15，微型针头60包括固定本体61、药物堵塞部63、针固定板68以及针封盖65。 
固定本体61设置有耦接到药物供应管52的入口62，且药物通道66设置在固定本体61内以与药物供应管52连通。药物通道66具有有棱葫芦(angled gourd)形状，并包括上通道66a、下通道66b、以及用于将上通道66a连接到下通道66b的中间通道66c。具有截头圆锥形形状的堵塞座64a设置在上通道66a的下部内，并耦接到后文描述的堵塞杆64的堵塞端部，以堵塞药物通道66。第一弹簧座67a设置在下通道66b的上部内以支撑后文描述的弹簧67的上端部。 
当微型针头60接触皮肤C时，药物通道66如图15所示打开，当微型针头60与皮肤C间隔开时，药物通道66如图14所示关闭。为达到此目的，药物堵塞部63设置在药物通道66内部。 
药物堵塞部63包括堵塞杆64，堵塞杆64在用于打开药物通道66的第一位置(参见图15)与用于关闭药物通道66的第二位置(参见图14)之间可移动。堵塞杆64包括施压端部64b、第二弹簧座64c以及堵塞端部64d。当堵塞杆64设置在第二位置时，施压端部64b从针封盖65突出得比微型针A的前端部从针封盖65突出得多。第二弹簧座64c支撑弹簧67的下端部，使得弹簧67安装在第一弹簧座63a与第二弹簧座64c之间，并且在弹簧67内具有通孔(未示出)以通过药物。堵塞端部64d具有与药物通道66的堵塞座64a对应的形状。因此，当堵塞杆64设置在第二位置时，堵塞端部64d与堵塞座64a接合以堵塞药物通道66。 
为了将堵塞杆64保持在第二位置，弹簧67设置在上通道66a的第一弹簧座67a与堵塞杆64的第二弹簧座64c之间以弹性地支撑堵塞杆64。弹簧67可包括压缩弹簧。 
因此，当微型针头60如图15所示接触皮肤C时，施压端部64b因皮肤C而克服弹簧67的弹力向上移动，以将堵塞杆64移至第一位置。因此，堵塞端部64d与堵塞座64a间隔开以打开药物通道66。相反，当微型针头60如图14所示与皮肤C间隔开时，堵塞杆64因弹簧67的弹力而复位到第二位置。因此，堵塞端部64d接触堵塞座64a以关闭药物通道66。 
针固定板68以阵列形式固定微型针A的上端部。微型针A实心而不中空，微型针 A的下端部从针封盖65突出。因此，当接触皮肤C时，微型针A刺穿皮肤C的表皮，且从药物通道66供应的药物输送到皮肤C的真皮。例如，微型针A的下端部从针封盖65突出的突出长度可介于约200至500μm的范围内。因此，当微型针A接触皮肤C时，微型针A的下端部刺穿皮肤C的表皮以高效地输送药物，而不会刺激皮肤C的疼痛点。 
针封盖65和针固定板68借助于固定螺钉65b固定到固定本体61，以形成药物分配空间65a，药物分配空间65a与针封盖65与针固定板68之间的药物通道66连通。针孔洞65c设置在针封盖65内。固定到针固定板68的多个微型针A分别穿过多个针孔洞65c，并突出到针孔洞65c外部。 
针孔洞65c的内径比微型针A的外径略大。 
药物分配空间65a的尺寸和针孔洞65c的尺寸确定为满足以下条件：当微型针头60接触皮肤C、且堵塞杆64打开药物通道66时，药物分配空间65a内的药物通过微型针A与针孔洞65c之间的毛细作用沿着微型针A以一定速度或一定量排放；以及当微型针头60与皮肤C间隔开、且堵塞杆64关闭药物通道66时，药物分配空间65a内的药物被阻止在微型针A与针孔洞65c之间沿着微型针A排放。 
固定本体61、药物堵塞部63、针固定板68以及针封盖65由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，polymethyl methacrylate)等透明材料形成，使得由远红外线发生器76产生的远红外线以及由红外线发生器77产生的红外线可透射到皮肤C。固定本体61的外周表面、针固定板68以及针封盖65可涂覆有耐热涂料以改善美观质量。 
在注射药物之后，微型针头60由针头罩90密封，并保存。 
如上所述，微型针装置B的微型针A并非中空，且药物从药物通道66通过药物分配空间65a沿着微型针A输出，且然后通过微型针A与针孔洞65c之间的空间供应到皮肤C。然而，本申请公开内容并不局限于此。例如，在本申请公开内容范围内，根据一实施方式的微型针装置(未示出)可包括中空微型针A，且药物可通过微型针A的中空空间从药物通道66供应到皮肤C。 
下文，将参照附图详述根据一实施方式的微型针装置。 
图17和18是图示根据一实施方式的微型针装置B’的视图。 
微型针装置B’包括微型针A，微型针A刺穿皮肤C的真皮以诱发细胞自然愈合伤口并产生胶原，由此减少皱纹和色素沉着。为达到此目的，微型针装置B’还包括微型针头部100、红外线发生器部200、以及电源部300。 
当微型针装置B’被压向皮肤C时，微型针A的触及皮肤C真皮的前端部突出到微型针头部100外部。微型针A具有介于约1μm到100μm范围内的外径，且微型针A的前端部具有介于约37°到44°范围内的角。 
例如，微型针A的前端部突出到微型针头部100外部的突出长度可介于约200μm到500μm的范围内。因此，微型针A穿过皮肤C的表皮到达其真皮，而不会刺激皮肤C的疼痛点。微型针头部100可用防护罩150覆盖以在不使用时防护微型针A。 
红外发生器部200产生通过微型针A的内侧或外侧发射到皮肤C的红外线或远红外线(下文统称作红外线)。红外线刺激人体的原子、分子和细胞以激活细胞，从身体移除因环境污染而积累的活性氧，以及断开不饱和脂肪酸的双键，由此改善美容效果。另外，因发炎而酸化的组织可碱化。特别地，由于可获得改善的皮肤内血液循环、温热疗法效果、化脓效果、自净化效果、燥湿效果、中和效果以及共振效果，因此发射红外线到头皮毛囊从而防止脱发。 
红外线发生器部200包括用于产生红外线的作为光学器件210的LED或激光二极管(LD，laser diode)，由此减小重量并降低能量消耗。 
特别地，与图16所示的典型微型针辊(micro needle roller)不同，红外线发生器部200通过微型针A的内侧或外侧将红外线直接发射到皮肤C。也即，典型微型针辊的红外线发生器绕微型针设置，例如如图16所示设置在支撑辊的夹臂处，以仅作用为用于加热和放松皮肤的加热器。然而，根据当前实施方式，红外线不仅加热和放松皮肤C，而且穿过微型针A的内侧或外侧刺穿皮肤C的表皮直接到达皮肤C的真皮，由此最大化红外线的上述效果。 
电源部300供应红外线发生器部200所需的能量以产生红外线。可携带和可便利手持的干电池310(包括充电电池)可用作电源部300。替代地，干电池310可用外部电源替换。 
现将参照图19和20详述微型针头部100的构造。微型针头部100包括：接纳红外线发生器部200的固定本体104；与固定本体104的侧面相邻以固定微型针A的针固定装置140；以及包括针孔洞144的针封盖142，多个微型针A分别穿过针孔洞144外露。 
微型针A固定到针固定装置140，微型针A的前端部穿过针封盖142的针孔洞144暴露到外部，针固定装置140耦接到针封盖142。在这种示例中，各部件的尺寸和耦接位置设计成使得微型针A的突出长度介于约200μm至500μm范围内。实践中，针固定装置140可***和固定在针封盖142内以改进结构强度和小型化。 
针孔洞144中的每一个均具有比微型针A的外径大的内径，使得来自红外线发生器部200的红外线穿过微型针A的外侧发射到皮肤C。 
固定本体104设置在针固定装置140的一侧，该侧与针封盖142相对，以接纳红外线发生器部200，并具有通道，由所接纳的红外线发生器部200产生的红外线穿过该通道发射到微型针A和针固定装置140。红外线发生器部200包括光学器件板220以及用于产生红外线的一个或多个光学器件210(LED或LD)，并配合在设置于固定本体104顶部上的凸部上。光学器件210设置在配置于固定本体104内的通孔106内部。 
因此，光学器件210面对针固定装置140。此外，具有优良反射率的材料可应用于围绕光学器件210的通道的壁，以将较大量的红外线发射到针固定装置140。 
微型针A和针固定装置140可由用于透射红外线的透明材料形成，以增加穿过微型针A内侧发射到皮肤C的红外线、以及穿过微型针A外侧发射到皮肤C的红外线。特别地，在这种示例中，穿过微型针A的内侧发射的红外线直接刺激和激活位于表皮下的诸如毛囊和真皮等组织，由此最大化其效果。 
在图19和20中图示出微型针A的一部分。参见图19和20，微型针A可包括作用为沿其纵向中心的通道的中空部103。从红外线发生器部200发射的红外线穿过该通道。并且在这种示例中，微型针A和针固定装置140可由透明材料形成。此外，由于微型针A包括中空部103，即使当微型针A由阻挡红外线的材料形成时，红外线也可穿过中空部103发射。 
用于透射红外线的透明材料的示例可包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)以及玻璃。然而，透明材料并不局限于此，且因此可为能透射红外线的任何材料。 
反射表面108可设置在固定本体104的面对针固定装置140的至少一个部分上，以反射从针固定装置140反射的红外线。从红外线发生器部200发射的红外线的一部分根据其入射角从空气与针固定装置140之间的界面以及针固定装置140与微型针A之间的界面处反射。在此处，设置在固定本体104内的反射表面108反射从上述界面反射的红外线，以增加最终到达皮肤C的红外线总量。 
反射表面108可为球形或抛物线形表面，且可为凹形或凸形。如图19和20所示的反射表面108为凹形，聚集红外线到针固定装置140的中心，由此补偿针固定装置140中心处的红外线短缺。否则，针固定装置140中心处的红外线总量将比其边缘处的红外线总量小，这是因为光学器件210邻近固定本体104的边缘。虽然未示出，但当反射表面108为凸形时，针固定装置140边缘处的红外线短缺也可被补偿。此外，反射表面108 可具有凹形表面和凸形表面的结合表面(未示出)。反射表面108可被抛光，或可涂覆有反光材料以改善红外线的重新指向性(re-directivity)。 
另外，微型针装置B’可包括开关机构，该开关机构仅在微型针头部100紧密接触皮肤C时才操作，由此提高电力效率和使用便利性。 
开关机构的第一示例是容纳在固定本体104内的开关本体110。当微型针头部100接触皮肤C时，开关本体110将电源部300电连接到红外线发生器部200。当微型针头部100与皮肤C间隔开时，开关本体110将电源部300和红外线发生器部200彼此电断开。 
图19和20图示出开关本体110的详细构造和操作。开关本体110包括：杆112，其能在用于将电源部300电连接到红外线发生器部200的第一位置(参见图20)与用于将电源部300与红外线发生器部200电断开的第二位置(参见图19)之间移动；以及弹簧122，其在杆112不工作时将杆112弹性支撑在第二位置。杆112突出到微型针头部100外部的端部作用为施压端部113。当将杆112压向皮肤C时产生的压力通过施压端部113传递到杆112。 
施压端部113的突出长度可比微型针A的突出长度大。因此，红外线就在微型针A刺穿皮肤C之前发射，由此改善红外线效果。 
杆112可在第一位置与第二位置之间往复运动。为达到此目的，例如，开关本体110包括设置有阶梯式凸部126的通孔124，且***通孔124内的杆112包括第一止挡凸部114和第二止挡凸部116，第一止挡凸部114和第二止挡凸部116分别设置在阶梯式凸部126的内侧和外侧处。为达到此目的，杆112由两个移动件构成。将预载荷施加到位于阶梯式凸部126与第一止挡凸部114之间的弹簧122，以弹性地和完全地支撑杆112。 
开关本体110一体耦接到固定本体104，且设置在开关本体110中心部分内的杆112穿过固定本体104、针固定装置140以及针封盖142暴露于外部。因此，当未将压力施加到施压端部113时，杆112保持在处于最大突出状态下的第二位置。另外，将压力施加到施压端部113时，杆112向上移至第一位置。因此，当杆112位于第一位置时，杆112形成将电源300连接到红外线发生器部200的接触点。因此，仅在施压端部113被压向皮肤C时，也即仅在微型针装置B’使用时，才发射红外线。当从施压端部113移除压力时，杆112复位到第二位置以移离接触点，且红外线辐射也停止。 
当针封盖142、针固定装置140、固定本体104以及开关本体110借助于螺栓146一体形成于微型针头部100中时，提高了制造、夹持和使用效率、以及结构强度。而且， 一体形成的微型针头部100可用作具有筒形形状的手柄400的入口的封盖，以容纳后文描述的电源部300，由此改善便利性。干电池310通过手柄400的入口放入和取出。 
现将描述当杆112位于第一位置时，将电源部300连接到红外线发生器部200的接触点的构造。 
第一端子118设置在杆112的第二止挡凸部116上。当杆112位于第一位置时，第一端子118连接到电源部300的正极(+)端子，以将正(+)电供应到红外线发生器部200。第二端子120设置在开关本体110上，并一直连接到电源部300的负极(-)端子，以将负(-)电供应到红外线发生器部200。因此，仅当设置在杆112的第二止挡凸部116上的第一端子118连接到电源部300的正极(+)端子时，红外线发生器部200才操作。当电源部300由干电池310构成时，第二止挡凸部116可面对干电池310的正(+)极，使得第二止挡凸部116的第一端子118可直接接触干电池310的正(+)极，由此简化其结构。 
另外，如上所述，微型针头部100可一体形成以用作具有筒体形状的手柄400的入口的封盖，以容纳作为电源部300的干电池310，干电池310穿过手柄400的入口而被放入和取出。特别地，开关本体110可设置有螺旋拧到手柄400的阳型螺旋塞128，由此微型针头部100可作用为封盖。在这种示例中，当开关本体110螺旋拧到手柄400时，开关本体110可电连接到电源部300的负极(-)端子。 
参见图19和20，由于第二止挡凸部116设置在开关本体110的凹部130内，因此在第二位置时干电池310的正(+)极与杆112的第一电极间隔开。在这种状态下，当杆112向上移至第一位置时，第一电极接触干电池310的正(+)极以形成将电源部300连接到红外线发生器部200的闭合电路。干电池310的负(-)极可由圆锥形卷簧或弯曲的金属板弹性地支撑，以确保电接触。因此，即使当杆112移至第一位置，并施压干电池310，也阻止过大应力施加到杆112。缓冲器132可附接到阳型螺旋塞128的顶表面，并适当地施压干电池310，由此阻止干电池310在手柄400内部晃动。 
根据当前实施方式，红外线发生器部200可包括用于产生红外线的作为光学器件210的LED或LD。在这种示例中，一部分LED或LD可涂覆有与红外线反应以发射可见光的荧光涂料。由于红外线是不可见光，因此使用者可根据可见光的发射间接识别出红外线发生器部200的操作。因此，使用者可容易地检查微型针装置B’的故障、以及干电池310的使用寿命。 
如上所述，开关本体110检测微型针头部100接触皮肤C，从而自动地操作红外线发生器部200。替代地，开关本体110可用由使用者手动操作的开关机构替换。 
也即，参见图21，根据另一实施方式的微型针装置包括位于电源部300上的按钮开关410，以选择性地供应或切断至红外线发生器部200的能量。因此，当使用者使用微型针装置时，手持着手柄400，使用者可通过操纵按钮开关410而手动地操作红外线发生器部200。 
在这种示例中，按钮开关410可设置在对应于使用者拇指的位置，如图21所示。替代地，虽然未示出，但按钮开关410可设置在手柄400的对应于图21的参考标号‘500’所标示的端部处，使得使用者夹持手柄400的手指可自然地施压按钮开关410。除了按钮开关410替换开关本体110外，根据当前实施方式的部件与包括微型针头部100的前述实施方式的那些相同。 
虽然已参照本申请的很多示例性实施方式描述了实施方式，但应该理解，本领域技术人员可设计出很多其它修改例和实施方式，这些修改例和实施方式将落入该申请公开内容的原理的主旨和范围内。 
产业应用性 
本发明是将用于主动免疫的疫苗或者用于皮肤保健的皮肤弹性护理液更有效地穿过皮肤注入体内的经皮装置。因此本发明具有产业应用性。 

Claims (24)

1.一种微型针，包括：
针，所述针包括具有倾斜外壁的倾斜部、具有笔直外壁的笔直部、以及沿着所述倾斜外壁或所述笔直外壁具有一定深度的凹槽；以及
本体，所述本体耦接到所述针以移动或支撑所述针。
2.如权利要求1所述的微型针，其中，所述凹槽具有沿着所述针延伸的笔直直线形状，并朝所述针的中心凹入一定深度，以及
所述凹槽沿所述针的外壁设置为三个或更多个，或者沿着所述外壁在上侧面、下侧面、左侧面和右侧面处以恒定间距设置为四个。
3.如权利要求1所述的微型针，其中，所述凹槽自所述倾斜部的一端部延伸到所述笔直部的一部分或端部，并具有多个分支形状。
4.如权利要求3所述的微型针，其中，所述凹槽具有十字(+)字形状和扁平(-)形状之一。
5.如权利要求1所述的微型针，其中，所述凹槽具有沿着所述针的外壁顺时针或逆时针延伸的螺纹形状。
6.如权利要求1所述的微型针，其中，所述本体具有圆筒形形状和在连接到所述针的部分处直径减小的锥形形状。
7.一种微型针装置，包括：
药物存储部，所述药物存储部用于存储药物；
微型针头，所述微型针头包括连接到所述药物存储部的药物通道、以及多个具有从所述微型针头突出的前端部的微型针，其中，当所述微型针被压向皮肤时，所述微型针刺穿皮肤真皮以将药物从所述药物通道输送到皮肤真皮；以及
加热部，所述加热部用于通过所述微型针头加热皮肤。
8.如权利要求7所述的微型针装置，其中，所述药物存储部通过将药物存储腔和药物供应管彼此连接而形成，以及
所述药物存储腔包括药物存储器、药物腔、药物选择器、以及至少两个沿纵向隔离以接收多种药物的药物单元。
9.如权利要求8所述的微型针装置，其中，所述药物选择器包括：
中空壳体，所述中空壳体容许所述药物存储部在其内转动；
挡板，所述挡板设置在所述壳体的下端部处，并包括与多个所述药物单元之一的出口对应的选择孔；
转子，所述转子设置在所述药物存储部的上端部处；以及
上盖，所述上盖封闭所述药物存储部的上部，并支撑所述转子和容许所述转子转动，
其中，所述转子转动以在所述壳体内转动所述药物存储部。
10.如权利要求8所述的微型针装置，其中，所述药物选择器包括：
中空壳体，所述中空壳体容许所述药物存储部在其内转动；
多个药物单元，所述多个药物单元包括位于所述药物存储部内部的弹性元件和开/闭球；
挡板，所述挡板设置在所述壳体的下端部处，并包括与所述药物单元之一的出口对应的选择孔；
转子，所述转子设置在所述药物存储部的上端部处；以及
上盖，所述上盖封闭所述药物存储部的上部，并支撑所述转子和容许所述转子的转动，
其中，所述转子转动以在所述壳体内转动所述药物存储部。
11.如权利要求8所述的微型针装置，其中，所述药物选择器包括：
转动挡板，所述转动挡板设置在所述药物存储部的下端部处，并能以转动方式堵塞所述药物单元的下端部，所述转动挡板包括与多个所述药物单元之一的下端部对应的选择孔；
转子，所述转子设置在所述药物存储部的上端部处，并能以转动方式堵塞所述药物单元的上端部；以及
转动杆，所述转动杆穿过所述药物存储部，并将所述转动挡板连接到所述转子，
其中，当所述转子转动时，所述转动挡板与所述转动杆一体转动。
12.如权利要求7所述的微型针装置，
其中，所述微型针头包括：
固定本体，所述固定本体在其内形成所述药物通道；
针固定板，所述针固定板固定所述微型针；以及
针封盖，所述针封盖与所述针固定板一起形成药物分配空间以与所述药物通道连通，并包括针孔洞，所述微型针穿过所述针孔洞暴露于外部；
其中，所述针孔洞中的每一个均具有比所述微型针的外径略大的内径，以从所述药物分配空间沿着所述微型针排出药物。
13.如权利要求7所述的微型针装置，其中，所述微型针头还包括药物堵塞部，所述药物堵塞部包括：
堵塞杆，所述堵塞杆设置在所述药物通道内部，当所述微型针头接触皮肤时，所述堵塞杆打开所述药物通道，当所述微型针头与皮肤间隔开时，所述堵塞杆关闭所述药物通道，其中所述堵塞杆在用于打开所述药物通道的第一位置与用于关闭所述药物通道的第二位置之间能移动；以及
弹簧，所述弹簧弹性地支撑所述堵塞杆以将所述堵塞杆保持在所述第二位置。
14.如权利要求13所述的微型针装置，其中，所述堵塞杆包括：
施压端部，当所述施压端部位于所述第二位置时，所述施压端部比所述微型针的前端部更多地突出到外部；
弹簧座，所述弹簧座支撑位于所述药物通道与所述弹簧座之间的弹簧；以及
堵塞端部，所述堵塞端部在所述第二位置堵塞所述药物通道。
15.如权利要求7所述的微型针装置，其中，所述加热部设置在所述药物存储部与所述微型针头之间，并位于与所述微型针头间隔开一段距离的位置和接触所述微型针头的位置之一处。
16.如权利要求7所述的微型针装置，其中，所述加热部包括远红外线发生器部和红外线发生器部中的至少一个，其中所述远红外线发生器部耦接到所述加热器并借助于来自所述加热器的热产生远红外线，所述红外线发生器部产生红外线。
17.如权利要求16所述的微型针装置，其中，所述红外线发生器部包括产生红外线的灯和发光二极管(LED)之一。
18.一种微型针装置，包括：
微型针头部，所述微型针头部包括多个微型针，所述多个微型针具有从所述微型针头部突出的前端部，其中，当所述微型针被压向皮肤时，所述微型针到达皮肤的真皮；
红外线发生器部，所述红外线发生器部产生穿过所述微型针的内侧或外侧到达皮肤的红外线或远红外线；以及
电源部，所述电源部用于供应所述红外线发生器部产生红外线或远红外线所需的能量。
19.如权利要求18所述的微型针装置，其中，所述微型针头部包括：
固定本体，所述固定本体接纳所述红外线发生器部；
针固定装置，所述针固定装置与所述固定本体的侧面相邻以固定所述微型针；以及
针封盖，所述针封盖包括多个针孔洞，所述微型针分别穿过所述多个针孔洞外露。
20.如权利要求18所述的微型针装置，其中，所述针孔洞中的每一个均具有比所述微型针的外径大的内径，使得来自所述红外线发生器部的红外线或远红外线穿过所述微型针的外侧发射到皮肤。
21.如权利要求18所述的微型针装置，其中，反射表面设置在所述固定本体的面对所述针固定装置的至少一个部分上，以反射从所述针固定装置反射的红外线或远红外线。
22.如权利要求18所述的微型针装置，还包括位于所述固定本体内的开关本体，
其中，当所述微型针头部接触皮肤时，所述开关本体将所述电源部电连接到所述红外线发生器部，且当所述微型针头部与皮肤间隔开时，所述开关本体将所述电源部和所述红外线发生器部电断开。
23.如权利要求22所述的微型针装置，其中，所述开关本体包括：
杆，所述杆在用于将所述电源部电连接到所述红外线发生器部的第一位置与用于将所述电源部和所述红外线发生器部电断开的第二位置之间能移动，并包括作为从所述微型针头部突出的端部的施压端部；以及
弹簧，当所述杆不工作时，所述弹簧将所述杆弹性地支撑在所述第二位置。
24.如权利要求18所述的微型针装置，其中，所述红外线发生器部包括产生红外线或远红外线的发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。
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