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注射器注射时首先要射流有足够的压力使皮肤破裂,所以如果能给出人体皮肤相关的准确参数,就能确定注射流需要的确切压力;而事实上皮肤的参数因人而异很难确定,并且不同年龄的人的皮肤参数相差很大,很难给出一个穿透皮肤所需压力的准确值.国外一些学者通过实验测定,当射流直径为0.34mm时,穿透皮肤所需要的射流滞止压力在10MPa-14MPa之间;随着射流直径的减小,所需要的压强增大,当射流直径在0.075mm时,穿过成年人皮肤所需要的压强约为25MPa;一般而言,射流直径在0.1 mm0.5mm之间变化时,15MPa的射流滞止压力足够穿透人的皮肤。注射完成后,无针注射形成的伤口的宽度和注射直径相当,小于注射用的标准针直径(一般为0.41mm-0.71mm),伤口的愈合时间与针头导致的伤口愈合时间相当,一般为24-28小时。
目前,使用三个标准表征注射的质量:
(1)射流形成的创口深度
(2)注射结束初期,药液的扩散程度
(3)注射完成率
射流形成的创口深度是在一次性注射器,注射初期射流在皮肤中形成的小孔的深度,与射流速度、注射剂量、注射时喷嘴和皮肤的距离,以及皮肤的属性等参数有关系。当射流速度与直径一定时,创口深度随着注射体积的增大而增大到一定值,然后就不再改变.当喷口直径变大时,创口深度增加;射流速度增加,创口深度也变大。药液的扩散程度主要反映了药液的被人体吸收的情况,可以用两个参数表示:药液扩散的较大宽度Lt,和较大宽度离皮肤表面的距离Lm,其中Lm与创口的深度一致。注射完成率是注入体内的实际药液体积与预注射药液体积之比,与射流直径和速度有关.据统计现有的无针注射器都很难做到100%的注射率,当药液射流速度在140m/s-160m/s之间,孔径范围在0.152mm-0.299mm之间时,注射完成率大于90%.当孔口直径在这个范围以外增大或减少时,注射完成率变化较小,约80%左右.另外皮肤的属性,对注射完成率也有很大影响,如皮肤杨氏模量增大3倍,将使注射完成率从100%减少到10%。