具体实施方式
在参照附图详细说明本发明的实施方式之前,首先对附图中的方向进行定义:朝向实验动物的方向为前方,反之为后方;垂直于操作台的台面并与重力方向相反的方向为上方,反之为下方。
参见图2,本发明的灌胃器包括弹力施加部件1、空心针2、推药杆3、支座4以及紧固用螺钉5。本发明的灌胃器的各部件之间的整体装配关系及工作原理简介如下:弹力施加部件1的外壳11的前部被如图2所示地部分去除,形成了半圆筒状的容纳部111,支座4安装在容纳部111的前端附近,空心针2被保持在保持部4中,实心的推药杆3套装在空心针2中,通过向后端拉动弹力施加部件1中的施力杆13的拉动端131并将施力杆13定位在外壳11内的适当位置处,弹力施加部件1内部的弹性元件可以蓄积弹性势能。当需要向实验动物的胃部灌药时,按压弹力施加部件1的触发按钮12以释放施力杆13,弹性元件的弹性势能转化为动能,带动施力杆13以一定速度运动,从而对放置在施力杆13前方的推药杆3的被推压端33施加冲击力,从而将容置在空心针2中的固体状药物推出到实验动物的胃部中。
下面参照图3-7详细说明各个构件的形状、功能及安装方法。
空心针2的结构
图3A示出本发明的灌胃器的空心针2的立体图,空心针2是空心长杆状构件。粗略看来,除弯曲程度不同外,空心针2的形状与图1所示的现有技术中的灌胃器的空心针类似,而且也具有球形空心头,但是,本发明的空心针2的后端经过了特别设计并且适用于安装到本发明的支座4(参见图5)。参见图3A,空心针2的后端主要包括抵接部21、被保持部22和颈部23,其中抵接部21包括后端侧面211和前端侧面212,被保持部22具有后端侧面221和前端侧面222。
图3B是空心针2的抵接部21的A向视图,由该图可以看出,抵接部21的外周形状是由两个宽度相同的平坦部和两个曲率半径相同的圆弧部组成的轴向对称图形,此处将抵接部21的圆弧部的曲率半径的两倍定义为抵接部21的外径d1。图3C是空心针2的被保持部22的B-B剖视图,由该图可以看出,被保持部22的横截面的外轮廓也是由两个宽度相同的平坦部和两个曲率半径相同的圆弧部组成的轴向对称图形,此处将被保持部22的圆弧部的曲率半径的两倍定义为被保持部22的外径d2。而且,由图3A可见,抵接部21的平坦部与被保持部22的平坦部在空心针2的周向上的布置位置一致。当然,抵接部21的从A向观察的形状也可以是圆形。需要强调的是,被保持部22的两个平坦部之间的距离w2需要被设计为等于或小于后述的支座4的开口41的宽度,以便于将空心针2安装到支座4中。优选地,抵接部21的两个平坦部之间的距离w1也可以被设计为等于或小于后述的支座4的开口41的宽度,以更方便地安装空心针2。
空心针2的杆部26的外径可以根据实验动物的口腔、食道等生理特征进行选择,优选地,所述外径为3mm左右。空心针2的杆部26的内径可以根据固体状药物的颗粒或晶粒大小进行选择,优选地,所述内径为2.5mm左右。
推药杆3的结构
参见图4,其示出推药杆3的立体图。推药杆3是实心长杆状构件,主要包括杆部31和后端部32。其中,后端部32主要包括被推压端33、止动部34以及定心部35。推药杆3的杆部31的直径小于空心针2的内径,圆柱状的定心部35的直径基本上等于空心针2的内径,止动部34的直径大于空心针2的抵接部21的内径,这样,杆部31和定心部35就构成了推药杆3的可以被插入空心针2中的部分,推药杆3的杆部31和定心部35的轴向长度之和应该等于或略大于空心针2的总长度。当推药杆3的杆部31和定心部35的轴向长度之和大于空心针2的总长度时,优选地将杆部31的前端打磨成不具有棱角的圆滑形状。
支座4的结构
参见图5,其示出本发明的灌胃器的用于保持空心针2的支座4的立体图。支座4大致形成为内部具有台阶部42的圆筒状构件,该圆筒状构件的外径与弹力施加部件1的外壳11的内径相同,具有台阶部42的部分的内径小于空心针2的抵接部21的外径,不具有台阶42的部分的内径比空心针2的被保持部22的外径略大。该圆筒状构件呈如下形状:圆筒的一部分被沿着轴向去除以形成开口41,而且开口41两侧的两个断面E和F位于同一个平面中。如果将经过圆筒状构件的轴线并垂直于断面E和F所在平面的面定义为对称面,则此时形成的构件关于该对称面对称。当然,也可以通过在圆筒状构件的筒壁上沿圆筒轴线方向切出一条薄口来形成该构件。如图5所示地加工出三个相同的安装用螺纹孔43以及一个紧固用螺纹孔44,其中,三个安装用螺纹孔43的中心位置大致呈三角形,紧固用螺纹孔44以及台阶部42中的安装用螺纹孔43的中心线位于上述对称面内并与断面E和F所在的平面垂直,其余两个安装用螺纹孔43关于上述对称面对称地位于紧固用螺纹孔44的两侧。支座4可以通过公知的任何加工方法成形。
弹力施加部件1的结构
如图8所示,弹力施加部件1主要包括外壳11、触发按钮12以及施力杆13。其中,外壳11的容纳部111的前端处加工有分别与支座4的三个安装用螺纹孔43以及一个紧固用螺纹孔44分别对应的三个安装用螺纹孔以及一个紧固用通孔。另外外壳11的内部容纳有例如压缩弹簧14等弹性元件,外壳11的后端螺纹连接有端盖112,压缩弹簧14的一端抵顶或固定在端盖112上,另一端抵顶或固定在固连到施力杆13上的弹簧挡板141上。为了控制压缩弹簧14的动作,在弹力施加部件1的外壳11的前端附近、容纳部111之后的位置处,通过在外壳11的壁上开孔的方式安装有触发按钮12,从外壳11的端面方向观察,如图9所示,触发按钮12为近似于口字形的结构,该口字形的下边是用于与施力杆13的卡定部132、133(参见图7)进行配合的挡杆121,口字形的中空部分用于使施力杆13穿过其中。在挡杆121的正下方,抵顶弹簧122位于外壳11的壁和挡杆121之间并始终处于压缩状态。按照图8所示装配上述零件之后,在通过向后拉动施力杆13的拉动端131而使施力杆13向后移动的过程中,压缩弹簧14被压缩从而蓄积弹性势能,当施力杆13的第一卡定部132与触发按钮12的挡杆121卡合时,可以不再拉动拉动端131而使施力杆13定位于第一卡定部132被卡定的位置(也称为第一档)处。如图8所示,由于第一卡定部132的轴向截面呈逐渐朝施力杆13的前端方向扩径的锥形,该锥形的最小直径小于施力杆13的直径且最大直径等于施力杆13的直径,所以在施力杆13位于第一档的情况下,还可以继续向后拉动拉动端131而使第二卡定部133与触发按钮12的挡杆121卡合,从而将施力杆13定位于第二卡定部133被配合卡定的位置(也称为第二档)处。无论施力杆13位于第一档还是第二档,抵顶弹簧122都对触发按钮12的挡杆121施加足以阻挡施力杆13沿轴向运动的力。当需要对外施加弹性力时,按下触发按钮12,向下压缩抵顶弹簧122,同时与卡定部132或133分离,蓄积了弹性势能的压缩弹簧14向前推动与施力杆13固连在一起的弹簧挡板141,从而使施力杆13以一定速度朝向前方运动并对推药杆3的被推压端33施加冲击力。图8中的缓冲橡胶垫圈134套在施力杆131的位于拉动端131和外壳11的端盖112之间的部分的外周,用于当施力杆13向前以一定速度运动时,防止拉动端131与端盖112之间发生碰撞而产生噪音。
处于第二档状态下的弹力施加部件1的弹性元件所蓄积的弹性势能大于处于第一档状态下的弹力施加部件1的弹性元件所蓄积的弹性势能,也就是说,第二档比第一档能释放出更大的弹性力。无论施力杆13定位于哪一个卡定位置,都能通过按压触发按钮12来解除对施力杆13的卡定,从而使外壳11内的弹性元件释放出蓄积的弹性势能,带动施力杆13以一定的速度向前冲击。
除上述优选实施方式外,本领域技术人员可以根据惯用技术手段以多种方式容易地实现此处所述的弹性元件、卡定部件以及触发按钮等结构。
灌胃器的组装与使用
首先做好安装空心针2之前的准备工作。第一,将支座4安装固定在弹力施加部件1的外壳11的容纳部111的前端处,在此步骤中,使支座4上的四个螺纹孔(参见图5)与弹力施加部件1的外壳11的容纳部111的前端的三个螺纹孔和一个通孔(参见图7)的位置一一对应,然后利用三根安装用螺钉从外壳11的外壁分别经由外壳11的三个安装用螺纹孔而拧入支座4的三个安装用螺纹孔43中,从而将支座4固定到弹力施加部件1的外壳11的容纳部111的前端。需要注意的是,三根安装用螺钉的拧入端不能从支座4的内壁露出,以免妨碍了后续步骤中空心针2的安装,为此,三根安装用螺钉的有效部分的长度以小于外壳11的壁厚和支座4的不具有台阶部42的部分的壁厚之和为宜。第二,将图6所示的紧固用螺钉5经由弹力施加部件1的外壳11的紧固用通孔拧入支座4的紧固用螺纹孔44,在此步骤中,紧固用螺钉5的拧入端同样不能从支座4的内壁露出,但是,紧固用螺钉5的有效部分的长度需要大于外壳11的壁厚与支座4的不具有台阶部42的部分的壁厚之和。第三,向后拉动施力杆13的拉动端131,使弹力杆13被卡定于第一档位置或第二档位置。然后,将经过上述操作的弹力施加部件1轻轻放置在操作台的台面上。
接着是将药品备到空心针2中。参见图10,其示出备药工作台6,备药工作台6主要包括底座61、侧板62以及顶板63。侧板62竖立并固定连接在底座61上,顶板63以悬臂方式将一端固定连接到侧板62的顶端,且顶板63的自由端加工有豁口631,豁口631的宽度基本上等于、优选地略大于空心针2的后端的颈部23的外径并小于抵接部21的外径,顶板63的厚度基本上等于颈部23的轴向长度。顶板63的上表面与底座61的上表面之间的距离基本上等于或略小于空心针2的减去抵接部21的厚度之外的长度,这样设计的目的是防止空心针2的前端悬空而导致药物无法装入空心针2中。
备药时,首先将空心针2的颈部23卡入豁口631中,由于顶板63的厚度基本上等于颈部23的轴向长度,而且空心针2的抵接部21、被保持部22的外径均大于颈部23的外径,被保持部22的后端侧面221抵靠顶板63的下表面且抵接部21的前端侧面212抵靠顶板63的上表面,所以即使松开手,空心针2也能保持竖立于底座61的姿态。然后,将出口大小与空心针2的抵接部21相适应的漏斗放在抵接部21上,用药勺将固体状药物(优选为粉末状或晶粒状药物)装入空心针2中。当实验所需量的药物被装入空心针2之后,移开漏斗,将图4所示的推药杆3插入到空心针2中,并用一定的力使用推药杆3将已经装入的药物捣实,捣实后的药物与空心针2的前端的空心圆球的内壁(药量较大的话还包括空心针2内的临近空心圆球的一部分内壁)之间具有足以使药物不会从空心针2的前端出口掉落的摩擦力,这样,当将空心针2从备药工作台6上取下时,药物也不会轻易地从空心针2的前端开口掉出。优选地,可以在空心针2的前端出口处涂一点淀粉糊以更好地防止药物掉出。然后,将推药杆3仍然保留在空心针2中,并将装有药物的空心针2从备药工作台6上取下,准备安装到弹力施加部件1上。
继上述操作之后,将内部插有推药杆3并装有固体状药物的空心针2的被保持部22以两个平坦部面对支座4的开口41的两个侧边411、412的方式放入支座4中。与此同时,使空心针2的抵接部21位于支座4的轴向后侧面的外侧(优选地使抵接部21的前端侧面212抵靠在支座4的轴向后侧面上),并使推药杆3的被推压端33位于施力杆13的前方,且使推药杆3的定心部35至少部分地插入到空心针2中以将推药杆3的杆部31保持为与空心针2同轴。然后,将空心针2绕轴线转动90度,并将紧固用螺钉5从下向上拧紧,使紧固用螺钉5的拧入端紧紧地抵靠在空心针2的被保持部22的位于下方的平坦部上,以向上挤压被保持部22。此时,由于空心针2的被保持部22的外径大于支座4的开口41的宽度,因此,开口41的两个侧边被压靠在被保持部22的圆弧部上,也就是说,通过紧固用螺钉5和支座4的开口41的两个侧边411、412将空心针2保持在支座4中。当然,也可以将空心针2的被保持部22的平坦部的宽度w3设计为大于开口41的宽度而使被保持部22的位于上方的平坦部的两个侧边223、224(参见图3A)抵靠在支座4的内壁上而实现上述效果。
最后,端起安装有空心针2的弹力施加部件1,使空心针2的球形空心前端经由实验动物的口腔和食道插入实验动物的胃部,按下触发按钮12,此时施力杆13以一定的速度冲击推药杆3的被推压端33,由于推药杆3的杆部31和定心部35的长度之和大于空心针2的总长度,所以推药杆3的前端将容置于空心针2的前端内部的固体状药物推入到实验动物的胃中。由于推药杆3的止动部34的直径大于空心针2的抵接部21的内径,所以当止动部34抵靠在空心针2的抵接部21的后端侧面211上时,推药杆3的向前运动停止,由此完成一次灌药过程。
备药工作台6可以有不同的设计形式。例如,可以在备药工作台6的顶板63的周缘加工出多个豁口631,也可以在备药工作台6的顶板63上加工出多个以阵列形式排列且可以容置空心针2的台阶部24或25的通孔,当所述通孔用于容置台阶部24时,所述通孔的直径基本上与台阶部24的直径相同并小于被保持部22的外径,当所述通孔用于容置台阶部25时,所述通孔的直径基本上与台阶部25的直径相同并小于台阶部24的直径。对多个豁口或多个通孔进行编号,以将多个对应地编号的空心针2放置于备药工作台6上进行备药,这种备药方法尤其适用于对比实验。
显然,也可以不使用本发明的弹力施加1,而是手动对推药杆3施加推力将固体状药物从空心针2推出。
以上内容仅用于阐述本发明的优选实施方式,并非用以限定本发明的范围。凡是在未脱离本发明的构思的情况下完成的等同变化和修改均包含于本发明的权利要求所涵盖的范围内。