ШПРИЦ

Вот реальная задача-проект и снова с колючим названием. Решил опубликовать это здесь: вдруг кому-то станет интересно. Можно решать эту проблему индивидуально, а можно сообща. Каждый волен выбирать как ему больше нравится.

Источник: https://gw.innocentive.com/ar/challenge/9932610

Вознаграждение - $20000 USD
Срок окончания – 17 марта 2011 г.
Опубликовано -17 января 2011 г.
Активных решателей – 325 (на 8 февраля 2011)

Заказчик желал бы приобрести предложения с конструкцией устройства, которое позволяло бы аккуратное и точное подкожное введение высоковязкостного лекарственного средства (ВЛС).

Закзчика совсем не интересуют решения, которые основаны на изменении вязкости дозируемого лекарственного средства (например, нагреванием или добавлением растворителя), что могло бы привести к изменению качества лекарства. Заказчик конкретно интересуется инженерными решениями, позволяющими доставлять ВЛС в том виде, как оно есть. Два возможных метода были уже рассмотрены заказчиком. Вот его мнение:

1. Использование механических усилителей – например, использование шприцевого насоса было бы непрактичным из-за расходов (порядка тысяч долларов), а также по др.причинам. К ним относятся сложность, использование переменного тока, значительное давление, приходящееся на плунжер, и повышенная вероятность его разрушения.
2. Использование пневматики – в этом случае применение прямой инъекции ВЛС давлением воздуха, возможно не будет эффективным. Предполагается, что результатом этого способа может оказаться «кольцевой эффект». ВЛС, расположенное только в центре устройства будет подаваться на его выход, в то время как ВЛС, находящееся по краям, будет продолжать оставться в устройстве. Так же как и в механических усилителях, проблема разрушения должна полностью приниматься во внимание и учитываться.

Отмечается, что устройство должно быть способно перемещать РВС с вязкостями до 20000-25000 сантипуаз (для сравнения, при комнатной температуре вода имеет вязкость примерно 1сП, мёд имеет вязкость 2000-10000 сП).

Рассматриваются любые предложения. Если интересуют другие технические требования заказчика, или есть вопросы – пишите. Постараюсь ответить.

Форумы: 

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:
Кто сказал, что микро и "капсулы" - тоже термин.
Это могут быть, скажем, маленькие шприцы-сильфоны.
И "цилиндр" - это термин.
Это как ролик конвейера - может быть монолитным а может состоять из 3-5 частей.
Я лично эту конструкцию "вижу":)
Я пока нет... Наверное, суббота... ;) Но выдавить даже 0,1ml из микрокапсулы такой вязкости лекарство через микро-иглу даже за 5 сек. - почти невыполнимая задача... Считать будем ? ;)

Re: Суббота. ...

Валман wrote:
Gregory Frenklach wrote:
Кто сказал, что микро и "капсулы" - тоже термин.
Это могут быть, скажем, маленькие шприцы-сильфоны.
И "цилиндр" - это термин.
Это как ролик конвейера - может быть монолитным а может состоять из 3-5 частей.
Я лично эту конструкцию "вижу":)
Я пока нет... Наверное, суббота... ;) Но выдавить даже 0,1ml из микрокапсулы такой вязкости лекарство через микро-иглу даже за 5 сек. - почти невыполнимая задача... Считать будем ? ;)

А почему 0.1 мл, а не 0.005 мл? Считать будем?

Re: Суббота. ...

invem wrote:
Хотелось бы еще раз напомнить о том, что кратковременный ввод вязкого лекарства - процесс, очень болезненный. Поэтому надо вводить быстро и малыми дозами. Если использовать полый ролик с лекарством внутри и полыми иглами.
Процесс представляю примерно таким: ролик перекатывается по коже, игла незначительно протыкает кожу и выпускает порцию лекарства. Следующая игла работает аналогично. Причем, не контактирующие с кожей иглы не должны пропускать лекарство. Игла может быть выполнена в виде полого конуса. Тогда требуемое давление будет меньше.
Может полегче пойдет решение вперемежку с лирикой. Глядишь, и за прием признают.

Тут вопрос простой - за 1-2сек 5ml ввести сможем? С лирикой? ;)

Re: Суббота. ...

priven wrote:
Валман wrote:
Gregory Frenklach wrote:
Кто сказал, что микро и "капсулы" - тоже термин.
Это могут быть, скажем, маленькие шприцы-сильфоны.
И "цилиндр" - это термин.
Это как ролик конвейера - может быть монолитным а может состоять из 3-5 частей.
Я лично эту конструкцию "вижу":)
Я пока нет... Наверное, суббота... ;) Но выдавить даже 0,1ml из микрокапсулы такой вязкости лекарство через микро-иглу даже за 5 сек. - почти невыполнимая задача... Считать будем ? ;)

А почему 0.1 мл, а не 0.005 мл? Считать будем?
Можно посчитать и для 0,005мл :) Только вот на стенках больше лекарства останется ;)

Re: Суббота. ...

Валман wrote:

Тут вопрос простой - за 1-2сек 5ml ввести сможем? С лирикой? ;)

5г примерно весит одна ириска. Надо ее подогреть градусов до 40 и засадить под кожу за 1сек. Представляете, что это такое? Тут такой словесный каламбур от пациента получится, хоть уши затыкай. А роликом прокатить - может быть секунд за 20-40 получится. Можно и ролик подогреть. Ведь в условиях задачи про подогрев инструмента ничего не говорилось? По крайней мере, трение на стенках шприца значительно уменьшится. Тогда останется преодолеть внутреннее трение между перемещающимися слоями лекарства. А если они будут перемещаться ламинарно, с одной скоростью, а на стенках трения не будет. Остается главная задача - выполнить работу деформации лекарства на входе в иглу. А здесь мы ультразвук присобачим. Вот и вся проблема. Она уже давно по частям решена.

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

invem wrote:
Хотелось бы еще раз напомнить о том, что кратковременный ввод вязкого лекарства - процесс, очень болезненный. Поэтому надо вводить быстро и малыми дозами. Если использовать полый ролик с лекарством внутри и полыми иглами.
Процесс представляю примерно таким: ролик перекатывается по коже, игла незначительно протыкает кожу и выпускает порцию лекарства. Следующая игла работает аналогично. Причем, не контактирующие с кожей иглы не должны пропускать лекарство. Игла может быть выполнена в виде полого конуса. Тогда требуемое давление будет меньше.
Может полегче пойдет решение вперемежку с лирикой. Глядишь, и за прием признают.

Полый ролик на 5мл с иглами - очень хорошая идея.
Остаётся решить задачку первого уровня, как сделать так, чтобы лекарство вспрыскивалось только через те иглы которые "воткнулись".
Представьте себе что-то вроде массажёра или валика для покраски с иглами.
Прокатываем это дело по "красоте" и только через один ряд игл, который пронзил тонкую кожу "красоты" выходит лекарство.
Давление создаётся... да хоть поршнем по оси ролика.
Движение поршня по винту за счёт прокатки ролика - выигрыш в силе, кстати довольно нехилый.
Даже лучше, чем прокатка по кривой поверхности "коврика" с "капсулами"-иглами:)

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:

Полый ролик на 5мл с иглами - очень хорошая идея.
Остаётся решить задачку первого уровня, как сделать так, чтобы лекарство вспрыскивалось только через те иглы которые "воткнулись".
Представьте себе что-то вроде массажёра или валика для покраски с иглами.
Прокатываем это дело по "красоте" и только через один ряд игл, который пронзил тонкую кожу "красоты" выходит лекарство.
Давление создаётся... да хоть поршнем по оси ролика.
Движение поршня по винту за счёт прокатки ролика - выигрыш в силе, кстати довольно нехилый.
Даже лучше, чем прокатка по кривой поверхности "коврика" с "капсулами"-иглами:)

Если взять идею струйного принтера, которую предложил Vev? В ролике отверстия, а не иглы. Перекатываем ролик и иглы-лекарства входят под давлением через отверстие в кожу. Открыть отверстие при контакте с кожей проще, чем подать через иглу.

Re: Суббота. ...

invem wrote:
. . .Остается главная задача - выполнить работу деформации лекарства на входе в иглу. А здесь мы ультразвук присобачим. Вот и вся проблема. Она уже давно по частям решена.
Я всё забываю Вас спросить: у Вас есть Ваш любимый TechOptimizer? Хотел предложить Вам посмотреть там одну штуку...

Re: Суббота. ...

Валман wrote:
Я всё забываю Вас спросить: у Вас есть Ваш любимый TechOptimizer? Хотел предложить Вам посмотреть там одну штуку...

У меня этой программы нет. Но ее отсутствие могло бы компенсировать описание алгоритма ее работы. Есть такой алгоритм?

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:
Полый ролик на 5мл с иглами - очень хорошая идея.
Остаётся решить задачку первого уровня, как сделать так, чтобы лекарство вспрыскивалось только через те иглы которые "воткнулись".
А непростая, между прочим задача... Требует применения некого распределительного устройства. И если с подвижной механикой, то может сильно усложнить осуществление концептально простой идеи.

Quote:
Представьте себе что-то вроде массажёра или валика для покраски с иглами.
Прокатываем это дело по "красоте" и только через один ряд игл, который пронзил тонкую кожу "красоты" выходит лекарство.
Давление создаётся... да хоть поршнем по оси ролика.
Движение поршня по винту за счёт прокатки ролика - выигрыш в силе, кстати довольно нехилый.
Даже лучше, чем прокатка по кривой поверхности "коврика" с "капсулами"-иглами:)

Опять... Это только говорится просто :) А сколько по времени катать нужно, прикинули?

Re: Суббота. ...

invem wrote:
Валман wrote:
Я всё забываю Вас спросить: у Вас есть Ваш любимый TechOptimizer? Хотел предложить Вам посмотреть там одну штуку...

У меня этой программы нет. Но ее отсутствие могло бы компенсировать описание алгоритма ее работы. Есть такой алгоритм?
Я про другое...Есть там статья, называется "Ultrasonic reduction of viscosity". Она очень полезная. Может у кого есть?

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Ряд игл тоже открыть несложно - полый цилиндр с иглами вращается по поверхности цилиндра с лекарством с рядом дырок или щелью.
Как только ряд игл внешнего цилиндра совмещается с рядом отверстий или щелью внутреннего проискодит вспрыск очередной порции.
При этом винт соединённый с внешним цилиндром, врщаясь втягивает поршень во внутренний цилиндр создавая вращение.
Расположение внутреннего цилиндра с рукояткой относительно кожи определяется чем-то вроде двух стоек (спереди и сзади), чтобы ряд отверстий или щель были всегда направлены к коже "красоты".
Это фактически описание устройства:)

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

А изменение вязкости лекарства может быть в дополнение к: "ролику", коврику" ну и... к тому, что я пока не предложил:)

Re: Суббота. ...

Иногда полезно вернуться к исходной конструкции, а к ней попытаться приспособить найденные решения. Что, если у шприца убрать иглу, а вместо нее сделать штук несколько отверстий. Небольшие наконечники от каждого отверстия оставить, чтобы раздвигали кожу. Импульсный удар по поршню и иглы-лекарства в коже. Можно помочь ультразвуком для разогрева стенок и перемешивания лекарства. Для ввода под кожу можно нижнюю стенку с отверстиями сделать наклонной.

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:
Ряд игл тоже открыть несложно - полый цилиндр с иглами вращается по поверхности цилиндра с лекарством с рядом дырок или щелью.
Как только ряд игл внешнего цилиндра совмещается с рядом отверстий или щелью внутреннего проискодит вспрыск очередной порции.
Ну это место между рядом игл и щелью ещё ведь как-то уплотнить надо, ну чтоб жижа выдавливалась не мимо, а куда надо... А потом-то эту щель ведь закрыть как-то надо, чтоб из нее постоянно не давилось наружу...
Quote:
При этом винт соединённый с внешним цилиндром, врщаясь втягивает поршень во внутренний цилиндр создавая вращение.
Расположение внутреннего цилиндра с рукояткой относительно кожи определяется чем-то вроде двух стоек (спереди и сзади), чтобы ряд отверстий или щель были всегда направлены к коже "красоты".
Ну здесь вопросов меньше, но они есть... :)
Quote:
Это фактически описание устройства:)
:)) Прочитайте это глазами всю-дорогу-занятого Заказчика... Что Вы чувствуете?

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:
А изменение вязкости лекарства может быть в дополнение к: "ролику", коврику" ну и... к тому, что я пока не предложил:)
Можно нескромный вопрос: а Вы как изменяете вязкость: нагреванием, разбавлением, ультразвуком...?

Re: Суббота. ...

invem wrote:
Иногда полезно вернуться к исходной конструкции, а к ней попытаться приспособить найденные решения. Что, если у шприца убрать иглу, а вместо нее сделать штук несколько отверстий. Небольшие наконечники от каждого отверстия оставить, чтобы раздвигали кожу. Импульсный удар по поршню и иглы-лекарства в коже. Можно помочь ультразвуком для разогрева стенок и перемешивания лекарства. Для ввода под кожу можно нижнюю стенку с отверстиями сделать наклонной.
Всех спрашиваю и вот решил Вас тоже спросить: Вы может быть знаете про фонофорез что-нить?

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Валман wrote:
Gregory Frenklach wrote:
А изменение вязкости лекарства может быть в дополнение к: "ролику", коврику" ну и... к тому, что я пока не предложил:)
Можно нескромный вопрос: а Вы как изменяете вязкость: нагреванием, разбавлением, ультразвуком...?

Не знаю, как для лекарства, а при нанесении тонкого слоя расплавленного металла на поверхность... другого металла использовали ультразвук, а без ультразвука слой получался ой какой неоднородный по толщине.
Думаю с лекарством это проще технически и точнее чем с помощью температуры, хотя нагрев до 37 +/- 2 *С лекарство, наверняка, не испортит и это тоже технически несложно.

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Валман wrote:
Прочитайте это глазами всю-дорогу-занятого Заказчика... Что Вы чувствуете?

Уверенность в завтрашнем дне:)

Re: Суббота. ...

Валман wrote:
Всех спрашиваю и вот решил Вас тоже спросить: Вы может быть знаете про фонофорез что-нить?

В инете есть. Прочитал здесь.
Может его надо использовать в качестве вспомогательного средства. Но это все известно и только усложнит процедуру и сделает ее дороже.
Хотел сказать об облегчении ввода лекарства, используя ультразвук в самом шприце. Например, нажимаешь на поршень и ультразвуковой источник, расположенный снаружи корпуса (а может быть и внутри) начинает работать, облегчая продавливание лекарства. Отпустил - ультразвук отключился. Пока рассуждаю на уровне домохозяйки.

Re: Суббота. ...

Gregory Frenklach wrote:
Не знаю, как для лекарства, а при нанесении тонкого слоя расплавленного металла на поверхность... другого металла использовали ультразвук, а без ультразвука слой получался ой какой неоднородный по толщине.
Думаю с лекарством это проще технически и точнее чем с помощью температуры, хотя нагрев до 37 +/- 2 *С лекарство, наверняка, не испортит и это тоже технически несложно.
Да, согласен.
Gregory Frenklach wrote:
Валман wrote:
Прочитайте это глазами всю-дорогу-занятого Заказчика... Что Вы чувствуете?
Уверенность в завтрашнем дне:)

Вот... Потихоньку подходим к формулировке ИКР, когда густое лекарство само внедряется в подкожный слой и оч быстро...

Re: Суббота. ...

invem wrote:
Валман wrote:
Всех спрашиваю и вот решил Вас тоже спросить: Вы может быть знаете про фонофорез что-нить?

В инете есть. Прочитал здесь.
Может его надо использовать в качестве вспомогательного средства. Но это все известно и только усложнит процедуру и сделает ее дороже.
Хотел сказать об облегчении ввода лекарства, используя ультразвук в самом шприце. Например, нажимаешь на поршень и ультразвуковой источник, расположенный снаружи корпуса (а может быть и внутри) начинает работать, облегчая продавливание лекарства. Отпустил - ультразвук отключился. Пока рассуждаю на уровне домохозяйки.
Ну... так тоже можно. Вот только дырка то у иголки одна... А надо оч быстро. А что из ресурсов у нас есть? Большое количество пор - то есть уже готовых дырок... Может и прокалывать ничего не надо??

Re: Суббота. ...

Валман wrote:
Ну... так тоже можно. Вот только дырка то у иголки одна... А надо оч быстро. А что из ресурсов у нас есть? Большое количество пор - то есть уже готовых дырок... Может и прокалывать ничего не надо??

Прокалывать придется. Лекарство должно зайти под кожу.
Для этого надо подавать его наклонно. А потовые железы выходят в поры примерно перпендикулярно. Лекарство же не надо загонять в потовые железы? Мы их просто разрушим. Но прокалывание предполагается струей лекарства. Несколькими струями.

Re: Суббота. ...

invem wrote:
Валман wrote:
Ну... так тоже можно. Вот только дырка то у иголки одна... А надо оч быстро. А что из ресурсов у нас есть? Большое количество пор - то есть уже готовых дырок... Может и прокалывать ничего не надо??

Прокалывать придется. Лекарство должно зайти под кожу.
Для этого надо подавать его наклонно. А потовые железы выходят в поры примерно перпендикулярно. Лекарство же не надо загонять в потовые железы? Мы их просто разрушим. Но прокалывание предполагается струей лекарства. Несколькими струями.
Вот сейчас нам не хватает priven'a, он спит. А он мог бы нам более подробно рассказать о технике безболененных уколов в Корее: он уже делился этим раньше. Так вот, во время укола корейская мед.сестра немножко оттягивает (это важно!) поверхностный слой кожи... Но надо его дождаться...

А вообще, здесь и до «физики» совсем недалеко. Что «по-физике» нужно сделать, чтобы лекарство само полезло под кожу??

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Leonid.

Наткнулся на информацию, которая меня слегка обескуражила. Но и порадовала тоже.
"Подкожно обычно вводят растворы лекарств, которые быстро всасываются в рыхлой подкожной клетчатке и не оказывают на нее вредного воздействия. Под кожу можно вводить от небольшого количества до 2 л жидкости. Лучше всего проводить подкожные инъекции на наружной поверхности плеча, подлопаточном пространстве, передненаружной поверхности бедра. …
Чтобы не вызвать повреждения подкожной клетчатки одномоментно можно ввести до 500 мл раствора, а в течение суток - 1,5-2 л жидкости."
http://www.immun.ru/injection

Re: Суббота. ...

Leonid wrote:
Наткнулся на информацию, которая меня слегка обескуражила. Но и порадовала тоже.
"Подкожно обычно вводят растворы лекарств, которые быстро всасываются в рыхлой подкожной клетчатке и не оказывают на нее вредного воздействия. Под кожу можно вводить от небольшого количества до 2 л жидкости. Лучше всего проводить подкожные инъекции на наружной поверхности плеча, подлопаточном пространстве, передненаружной поверхности бедра. …
Чтобы не вызвать повреждения подкожной клетчатки одномоментно можно ввести до 500 мл раствора, а в течение суток - 1,5-2 л жидкости."
http://www.immun.ru/injection[/quote]Вот... Есть такие места у всех нас, на которых кожный слой можно легко оттянуть и "закачать" туда довольно большой объем лекарства и быстро. А вот на "красавице" так кожу не оттянешь... Ну-не-знаю, на моей не получается... Может-не-умею...

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Leonid.

Валман wrote:
Leonid wrote:
Чтобы не вызвать повреждения подкожной клетчатки одномоментно можно ввести до 500 мл раствора, а в течение суток - 1,5-2 л жидкости."
http://www.immun.ru/injection
Вот... Есть такие места у всех нас, на которых кожный слой можно легко оттянуть и "закачать" туда довольно большой объем лекарства и быстро. А вот на "красавице" так кожу не оттянешь... Ну-не-знаю, на моей не получается... Может-не-умею...[/quote]

Уж и не знаю, что Вы под Вашей "красавицей" подразумеваете. Мое буйное воображение рисует удивительные картинки...

Но вот сам факт возможности закачки стократного объема от требуемого в задании... воодушевляет.

Если 500 одномоментно ввести МОЖНО, то почему 5 должно вызывать серьезные трудности?
И откуда тогда вообще все эти ограничения в 2 мл.? Что-то все спуталось...

Re: Суббота. ...

Leonid][quote=Валман wrote:
Уж и не знаю, что Вы под Вашей "красавицей" подразумеваете. Мое буйное воображение рисует удивительные картинки...
Но вот сам факт возможности закачки стократного объема от требуемого в задании... воодушевляет.
Если 500 одномоментно ввести МОЖНО, то почему 5 должно вызывать серьезные трудности?
И откуда тогда вообще все эти ограничения в 2 мл.? Что-то все спуталось...
"Красавица" - это копирайт Григория.
С 5ю трудно по причине огромной вязкости лекарственного средства, думаю. Несравненно большей, чем у раствора.

Re: Суббота. ...

(что творится на ветке!... что творится....)

Leonid wrote:

...
Если 500 одномоментно ввести МОЖНО, то почему 5 должно вызывать серьезные трудности?
И откуда тогда вообще все эти ограничения в 2 мл.? Что-то все спуталось...

Леонид, когда клиент в глубоком ауте, то можно закатить что угодно, куда угодно и сколько угодно:)) Не думаю, что "одномоментно" у медсестрички столько и таких клиентов может оказаться.
Только представьте, 0,5 литра * на 100 клиентов = это ж пол бочки меда!!!

Re: Суббота. ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Валман wrote:
"Красавица" - это копирайт Григория... густое

1.Не "красавица", а "красота" - во-первых.
А во-вторых при условии использования множества коротких игл оттягивать кожу никуда не надо.
2.Через поры загонять лекарство можно.Я в самом начале даже линк на фильм реально существующей системы прислал. Если кто прочитал - там на сайте ещё и о технологии упоминается.
3.Для того, чтобы загонять под кожу под углом игла должна быть длинной, следовательно если игл несколько надо расопожить их в ряд и вводить по одной, чтобы не травмировать, но об этом я раньше уже писАл.
4.Теперь снова о ролике - если лекарство такое густое, что не идёт через иглу то через микро-зазор между цилиндрами не пройдёт.

Страницы

Subscribe to Comments for "ШПРИЦ"