CN113599639B - 一种疫苗接种智能定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种疫苗接种智能定位装置，包括横截面为环形结构的手臂托架，所述手臂托架上设置有沿所述手臂托架径向布置的接种通道，所述接种通道内设置有模块化疫苗接种设备，所述模块化疫苗接种设备包括消毒模块以及疫苗注射模块，所述疫苗注射模块内设置有一次性注射器。本发明提供的疫苗接种智能定位装置，无需人工注射，实现了疫苗接种的规范化、高效化操作。

Description

一种疫苗接种智能定位装置
技术领域
本发明涉及疫苗接种设备相关技术领域，特别是涉及一种疫苗接种智能定位装置。
背景技术
接种疫苗是防治疾病的有效方式，接种疫苗后，一方面可以获得免疫力；另一方面，通过有序接种疫苗，可在人群中逐步建立起免疫屏障。人群中疫苗接种率达到一定程度，可形成有效群体免疫屏障，阻断疾病传播蔓延，也能降低感染率、重症率和病亡率。
然而面对全国的疫苗接种需求，国内疫苗接种工作困难重重，采用人工接种疫苗效率低下。尤其是对于身处偏远山区、牧区的国人，由于缺乏专门的预防接种设备及专业工作人员，疫苗接种工作开展艰难，现有接种方式很难达到接种工作的标准及要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种疫苗接种智能定位装置，以解决上述现有技术存在的问题，无需人工注射，实现了疫苗接种的规范化、高效化操作。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种疫苗接种智能定位装置，包括横截面为环形结构的手臂托架，手臂托架直径60mm-200mm，长度100mm-400mm，工作时固定于操作台，手臂托架用于固定接种手臂，固定范围从上臂近端根部到肘关节部；所述手臂托架上设置有沿所述手臂托架径向布置的接种通道，所述接种通道内设置有模块化疫苗接种设备，所述模块化疫苗接种设备包括消毒模块以及疫苗注射模块，所述疫苗注射模块内设置有一次性注射器，可以对皮肤进行消毒及疫苗注射。
可选的，所述手臂托架上沿轴向并列设置有多排接种通道组，每排接种通道组均包括多个沿所述手臂托架径向布置的接种通道，位于同一排的多个所述接种通道均匀环设于所述手臂托架的同一横截面上。
可选的，所述手臂托架内部均匀环设有多个横截面呈扇形结构的充气气囊，宽度10-100mm，长度10-150mm，高度10-100mm；位于同一排的相邻两个所述接种通道之间设置有至少两个所述充气气囊，所述充气气囊靠近所述手臂托架的一端连通有气囊充气管道，所述气囊充气管道连通有充气管，所述充气管固定设置于所述手臂托架内壁上，且所述充气管端部连通有充气泵，所述气囊充气管道内设置有电子充气阀门，通过控制电子充气阀门开关可以控制各个充气气囊的充气量，气囊气压10～100mmHg。工作时各个电子充气阀门打开，充气泵开始工作，气体沿管道分布到各个充气气囊，驱动充气气囊膨胀，推动充气气囊顶部向内部移动，逐渐填充手臂与手臂托架间隙，从而固定手臂。充气气囊底部装有压力感受器，可以测量充气气囊内部的气压数据。
可选的，所述接种通道为两端直径大、中间直径小的哑铃状结构，直径5mm-100mm，接种通道两端可以拆卸，消毒模块和疫苗注射模块也可以拆卸，从而便于更换消毒液和一次性注射器；所述接种通道内设置有所述消毒模块，所述消毒模块外侧环设有多个所述疫苗注射模块，每个所述疫苗注射模块内均设置有一个一次性注射器。
可选的，所述消毒模块包括喷嘴、消毒液储存室及加压装置；所述加压装置固定设置于所述接种通道靠近所述手臂托架的一端，所述加压装置与所述消毒液储存室密封接触连接，所述消毒液储存室远离所述手臂托架的一端固定连接有喷嘴，所述加压装置能够对所述消毒液储存室内的消毒液加压，使其经所述喷嘴流出，在接种部位喷射医用酒精消毒。
可选的，所述疫苗注射模块包括进针通道、一次性注射器装置室及注射推注器；所述注射推注器固定设置于所述接种通道靠近所述手臂托架的一端，所述注射推注器连接有所述一次性注射器装置室，所述一次性注射器装置室远离所述手臂托架的一端固定连接有所述进针通道；所述一次性注射器装置室内设置有所述一次性注射器，所述一次性注射器的针头位于所述进针通道内，所述注射推注器能够推动一次性注射器进行注射，工作时注射推注器推动一次性注射器快速进针，然后缓缓进行注射，10个疫苗注射模块依次进行注射，整个过程为机械自动化操作，无人工接触。
可选的，还包括数据传输处理***，所述数据传输处理***包括安装在所述充气气囊内靠近所述手臂托架一端的压力感受器，所述压力感受器与排布于所述充气气囊间的数据传输线路连接，所述数据传输线路连接有数据处理终端。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
国内尚无类似疫苗接种智能定位技术方案，本发明可填补该领域空白。
充气气囊是固定的环形排布于手臂托架内壁，因此各个气囊所接触的手臂范围也存在对应关系。由于手臂轮廓呈不规则的圆筒状，因此当充气气囊填充满间隙后，各个气囊内的充气体积与接触手臂区域轮廓相适应也存在差异。而这种差异也可以反映手臂轮廓特征，据此本发明根据各个编号气囊的充气体积，结合各个气囊对应的环形托架内壁所在位置，进行三维模拟，便可还原出气囊对应手臂区域大致的形态轮廓。尤其是对于上臂三角肌区域，由于该位置手臂周径明显大于其他区域，因此通过数据对比分析，可以对三角肌区域进行定位。疫苗接种通道中布置有模块化疫苗接种设备，包括消毒模块以及疫苗注射模块，可进行拆卸。工作时消毒模块在接种部位喷射医用酒精消毒，然后切换为疫苗注射模块进行注射，注射完所有储存疫苗更换注射模块，补充针剂。疫苗注射遵循一针一剂原则，为一次性注射，无交叉使用情况。整个过程为机械自动化操作，无人工接触，能实现疫苗智能化接种，减少交叉传染，规范接种过程，提高接种效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明疫苗接种智能定位装置横截面示意图；
图2为本发明疫苗接种智能定位装置整体装置示意图；
图3为本发明疫苗接种智能定位装置的充气管布置示意图；
图4为本发明充气管横截面示意图；
图5为本发明接种通道结构示意图；
图6为本发明疫苗注射模块结构示意图；
图7为本发明消毒模块结构示意图；
其中，100为疫苗接种智能定位装置、1为手臂托架、2为充气气囊、201为气囊充气管道、202为充气管、3为接种通道、301为消毒模块、3011为喷嘴、3012为消毒液储存室、3013为加压装置、302为疫苗注射模块、3021为进针通道、3022为一次性注射器装置室、3023为注射推注器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种疫苗接种智能定位装置，以解决上述现有技术存在的问题，无需人工注射，实现了疫苗接种的规范化、高效化操作。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考附图1-附图7所示，本发明提供一种疫苗接种智能定位装置100，包括横截面为环形结构的手臂托架1，手臂托架1直径60mm-200mm，长度100mm-400mm，工作时固定于操作台，手臂托架1用于固定接种手臂，固定范围从上臂近端根部到肘关节部；手臂托架1上设置有沿手臂托架1径向布置的接种通道3，接种通道3内设置有模块化疫苗接种设备，模块化疫苗接种设备包括消毒模块301以及疫苗注射模块302，疫苗注射模块302内设置有一次性注射器，模块化疫苗接种设备可以对皮肤进行消毒及疫苗注射。手臂托架1上沿轴向并列设置有多排接种通道组，每排接种通道组均包括多个沿手臂托架径向布置的接种通道3，位于同一排的多个接种通道3均匀环设于手臂托架1的同一横截面上。
手臂托架1内部均匀环设有多个横截面呈扇形结构的充气气囊2，其宽度10-100mm，长度10-150mm，高度10-100mm；位于同一排的相邻两个接种通道3之间设置有至少两个充气气囊2，充气气囊2靠近手臂托架1的一端连通有气囊充气管道201，气囊充气管道201连通有充气管202，充气管202固定设置于手臂托架1内壁上，且充气管202端部连通有充气泵，气囊充气管道201内设置有电子充气阀门，通过控制电子充气阀门开关可以控制各个充气气囊2的充气量，气囊气压10～100mmHg。工作时各个电子充气阀门打开，充气泵开始工作，气体沿管道分布到各个充气气囊2，驱动充气气囊2膨胀，推动充气气囊2顶部向内部移动，逐渐填充手臂与手臂托架1间隙，从而固定手臂。充气气囊2底部装有压力感受器，可以测量充气气囊2内部的气压数据。
具体的，接种通道3为两端直径大、中间直径小的哑铃状结构，直径5mm-100mm，接种通道3两端可以拆卸，消毒模块301和疫苗注射模块302也可以拆卸，从而便于更换消毒液和一次性注射器；接种通道3内设置有消毒模块301，消毒模块301外侧环设有多个疫苗注射模块302，每个疫苗注射模块302内均设置有一个一次性注射器。消毒模块301包括喷嘴3011、消毒液储存室3012及加压装置3013；加压装置3013固定设置于接种通道3靠近手臂托架1的一端，加压装置3013与消毒液储存室3012密封接触连接，消毒液储存室3012远离手臂托架1的一端固定连接有喷嘴3011，加压装置3013能够对消毒液储存室3012内的消毒液加压，使其经喷嘴3011流出，在接种部位喷射医用酒精消毒。疫苗注射模块302包括进针通道3021、一次性注射器装置室3022及注射推注器3023；注射推注器3023固定设置于接种通道3靠近手臂托架1的一端，注射推注器3023连接有一次性注射器装置室3022，一次性注射器装置室3022远离手臂托架1的一端固定连接有进针通道3021；一次性注射器装置室3022内设置有一次性注射器，一次性注射器的针头位于进针通道3021内，注射推注器3023能够推动一次性注射器进行注射，工作时注射推注器3023推动一次性注射器快速进针，然后缓缓进行注射，10个疫苗注射模块依次进行注射，整个过程为机械自动化操作，无人工接触。本发明还包括数据传输处理***，数据传输处理***包括安装在充气气囊2内靠近手臂托架1一端的压力感受器，压力感受器与排布于充气气囊2间的数据传输线路连接，数据传输线路连接有数据处理终端。
本发明工作时充气气囊2开始充气，充气气囊2逐渐填充手臂托架1与手臂间空隙，当手臂完全固定时停止充气，从而固定手臂。本发明可根据各个充气气囊2中所收集到的压力数据、体积数据，通过数据分析，还原出上臂的形态轮廓，判断出各个区域对应位置的组织特性(骨骼、肌肉、脂肪)，从而确定手臂三角肌位置及肌肉厚度，选择手臂三角肌最高点作为疫苗接种点，进行疫苗接种。对应各个充气气囊2的编号，收集此时充气气囊2内的压力数据以及充气气囊充2气量数据，依据公式1，便可分析出各个气囊的充气体积。
具体的，充气气囊2是固定的环形排布于手臂托架1内壁，因此各个气囊所接触的手臂范围也存在对应关系。由于手臂轮廓呈不规则的圆筒状，因此当充气气囊2填充满间隙后，各个气囊内的充气体积与接触手臂区域轮廓相适应也存在差异。而这种差异也可以反映手臂轮廓特征，据此本发明根据各个编号气囊的充气体积，结合各个气囊对应的环形托架内壁所在位置，进行三维模拟，便可还原出气囊对应手臂区域大致的形态轮廓。尤其是对于上臂三角肌区域，由于该位置手臂周径明显大于其他区域，因此通过数据对比分析，可以对三角肌区域进行定位。
另外由于手臂各个区域组织结构(骨骼、肌肉、脂肪)不同，同时各个组织结构受压后的体积应变参数也存在差异，如：骨骼＞肌肉＞脂肪(体积模量)。因此我们依据公式2，根据不同区域体积模量参数，可以推断出对应区域组织结构的性质。尤其对于上臂三角肌区域，由于该位置手臂外侧区域覆盖肌肉明显多于其他区域，因此可以通过数据对比分析，对该区域进行辅助定位。
pV＝nRT (公式1)
K＝p/(-dV/V) (公式2)
注释：p是气体压强，V是气体体积，n是气体物质的量，R是常数，T是气体温度。对于同一理想气体***，在不同压强体积温度下的比较。所以根据pV＝nRT，R为常数8.31，同一理想气体***n不变，T不变的情况下，p(气体压强)与V(气体体积)呈反比。p是对弹性体施加的压强p，V原来的体积，-dV是弹性体的体积减少量。-dV/V称为“体积应变”，K是体积模量。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种疫苗接种智能定位装置，其特征在于：包括横截面为环形结构的手臂托架，所述手臂托架上设置有沿所述手臂托架径向布置的接种通道，所述接种通道内设置有模块化疫苗接种设备，所述模块化疫苗接种设备包括消毒模块以及疫苗注射模块，所述疫苗注射模块内设置有一次性注射器；所述接种通道为两端直径大、中间直径小的哑铃状结构；所述接种通道内设置有所述消毒模块，所述消毒模块外侧环设有多个所述疫苗注射模块，每个所述疫苗注射模块内均设置有一个一次性注射器；所述消毒模块包括喷嘴、消毒液储存室及加压装置；所述加压装置固定设置于所述接种通道靠近所述手臂托架的一端，所述加压装置与所述消毒液储存室密封接触连接，所述消毒液储存室远离所述手臂托架的一端固定连接有喷嘴，所述加压装置能够对所述消毒液储存室内的消毒液加压，使其经所述喷嘴流出。
2.根据权利要求1所述的疫苗接种智能定位装置，其特征在于：所述手臂托架上沿轴向并列设置有多排接种通道组，每排接种通道组均包括多个沿所述手臂托架径向布置的接种通道，位于同一排的多个所述接种通道均匀环设于所述手臂托架的同一横截面上。
3.根据权利要求2所述的疫苗接种智能定位装置，其特征在于：所述手臂托架内部均匀环设有多个横截面呈扇形结构的充气气囊，位于同一排的相邻两个所述接种通道之间设置有至少两个所述充气气囊，所述充气气囊靠近所述手臂托架的一端连通有气囊充气管道，所述气囊充气管道连通有充气管，所述充气管固定设置于所述手臂托架内壁上，且所述充气管端部连通有充气泵，所述气囊充气管道内设置有电子充气阀门。
4.根据权利要求1所述的疫苗接种智能定位装置，其特征在于：所述疫苗注射模块包括进针通道、一次性注射器装置室及注射推注器；所述注射推注器固定设置于所述接种通道靠近所述手臂托架的一端，所述注射推注器连接有所述一次性注射器装置室，所述一次性注射器装置室远离所述手臂托架的一端固定连接有所述进针通道；所述一次性注射器装置室内设置有所述一次性注射器，所述一次性注射器的针头位于所述进针通道内，所述注射推注器能够推动一次性注射器进行注射。
5.根据权利要求3所述的疫苗接种智能定位装置，其特征在于：还包括数据传输处理***，所述数据传输处理***包括安装在所述充气气囊内靠近所述手臂托架一端的压力感受器，所述压力感受器与排布于所述充气气囊间的数据传输线路连接，所述数据传输线路连接有数据处理终端。
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