ความดันกระแทกและพฤติกรรมของลำพุ่งจากการฉีดยาแบบไร้เข็มด้วยวิธีกระแทกที่มีต้นกำลังจากสปริงและแก๊ส

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาคุณลักษณะและความดันกระแทกสูงสุดของกำพุ่งของเหลวความเร็วสูงที่สร้างจากหลักการกระแทก เพื่อการประยุกต์ใช้สำหรับนำส่งยาผ่านผิวหลังลำพุ่งสร้างจากอุปกรณ์ส่งยาที่ใช้ต้นกำลังจากสปริงและแก๊สเป็นกำลังขับ โดยทำการศึกษาอิทธิพลของโมเมนตัมการชนของลูกปืนที่มีค่าอยู่ระหว่าง 0.3 - 1.1 kg.m/s เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด 0.2 และ 0.3 mm และมีปริมาตรบรรจุ 0.2 และ 0.5 ml จากการศึกษาพบว่า ลำพุ่งมีความดันกระแทกสูงสุดประมาณ 5 - 90 MPa โดยจะมีค่าสูงขึ้น เมื่อโมเมนตัมของลูกปืนมีเพิ่มขึ้น และปริมาตรบรรจุของหัวฉีดน้อยลงรูปแบบความดันกระแทกมีลักษณะผันผวน เนื่องจากลำพุ่งมีลักษณะฉีดป็นลูกๆหรือพัลส์ โดยพบปรากฎการณ์นี้เกิดขึ้นอย่างชัดเจนกับอุปกรณ์ที่ใช้ต้นกำลังจากแก๊สมากกว่าจากสปริง ซึ่งการฉีดเป็นพัลส์จะช่วยในการเจาะและกระจ่ายยาเข้าสู่ เนื้อเยื่อได้ดี ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ที่ใช้ต้นกำลังจากแก๊สจะสร้างลำพุ่งให้มีคุณลักษณะที่เหมาะสมต่อการนำส่งยาที่ดีกว่าที่ใช้ต้นกำลังจากสปริง

This research is to investigate the characteristic and impact pressure of the high speed liquid jet which is generated on the principle of Impact Driven Method (IDM) for the application of drug delivery through the skin. High speed liquid jet was generated from IDM needle free- jet injection device which use spring and gas as the power sources. In this study, projectile with momentum around 0.3 - 1.1 kg.m/s are used with the nozzle having 0.2 and 0.3 of orifice diameter and 0.2 and 0.5 ml of containing volumes. It is found that the devices generate the maximum impact pressure of around 5 - 90 MPa, These will increase when the momentum of the projectile is increased and the volume of the nozzle container is decreased. The impact pressure profiles is found highly fluctuated because of the pulsing characteristics during the injection. These phenomena is clearly seen with devices that uses gas rather than springs as power. The pulse characteristics will enhances the jet efficiency due to the better penetration and dispersion of the drugs into the tissue target. Therefore, for drug delivery, the gas powered device will provide a more appropriate characteristics of jets giving a better delivery that than the jet powered by the spring.