KR100622160B1 - 주사장치. - Google Patents

Abstract

바늘없는 주사기(10)가 적합한 투여를 위해 약물을 투여해야 하는 압력을 감소시키기 위한 프로브 및 노즐(20) 조립체가 개시되어 있다. 프로브의 한 실시예에서, 프로브(50)는 주사기 노즐 조립체내에 후퇴가능하도록 구성된다. 에너지원의 작동시, 배출 채널을 통해 약물을 투여하도록 프로브(50)의 일부는 노즐 조립체를 넘어 연장구성된다. 작동 후 프로브는 노즐 조립체로 후방으로 후퇴된다. 다른 실시예에서, 프로브는 노즐 조립체의 단부에 고정된다. 두 실시예에서, 배출 채널 길이 대 직경의 비는 6/1보다 크다. 본 발명은 또한 배출 채널 길이 대 직경 비가 6/1보다 큰 노즐 조립체에 관한 것이다.

Description

주사장치.{INJECTION-ASSISTING PROBE FOR MEDICAL INJECTOR ASSEMBLY}

본 발명은 약물 투여를 위한 장치, 특히 제트(jet) 주사기가 적합한 투여를 위해 약물을 방출시키기 위한 압력을 감소시키는 인장 프로브(probe)를 가진 제트 주사기에 관한 것이다.

다양한 바늘없는 주사기가 본 기술분야에 공지되어 있다. 상기 주사기의 예가 Lilley등에게 허여된 미국특허 제5,599,302호, Dunlap에게 허여된 미국특허 제5,062,830호 및 Morrow등에게 허여된 미국특허 제4,790,824호에 개시되어 있다. 상기 주사기 및 유사 주사기는 약물을 고속 제트로 투여하고, 제트가 피부를 통과하여 하층 조직으로 유입되도록 충분한 압력하에 투여된다. 상기 주사기는 통상적으로 배럴(barrel)형 노즐 몸체를 가지는 노즐 조립체를 가지고, 상기 노즐 몸체는 약물 수용 챔버 및 오리피스(orifice)를 가지며, 상기 오리피스를 통해 약물의 제트 스트림(stream)이 챔버로부터 방출된다. 통상적으로, 코일 스프링, 가스 스프링 또는 가스 카트리지(cartridge)와 같은 에너지원에 의해 작동되는 플런저(plunger)/피스톤이 약물의 방출에 사용된다.

적어도 1980년대부터, 종래 주사기 및 바늘의 우발적인 "찌름"에 의해 발생 가능한 AIDS, 간염 및 다른 바이러스성 질병의 확산으로 인해, 바늘없는 주사기의 사용이 요구되고 있다. 제트 주사기에 관한 장점의 하나는 피하주사용 바늘이 필요없다는 점이고, 건강관련분야에서 일하는 사람의 우려를 제거시킬 수 있으며, 우발적인 질병 전달을 방지할 수 있다. 또한, 바늘이 필요없음은 심리적으로도 유리함을 제공한다. 종래의 피하주사용 바늘을 사용하는 장치에서도 상기 심리적인 유리함을 이용하고자 시도하였다. 예를 들어, 미국특허 제4,553,962호, 제4,378,015호에 개시된 자가 주사기 또는 자동 주사기는 작동시까지 감추어져 있는 후퇴가능한 바늘을 가진다. 작동시, 바늘은 장치의 하단으로부터 연장구성되고, 약물 투여를 위해 사용자의 피부를 천공시킨다. 상기 장치의 어떤 장치도 제트 주사를 이용한 약물 투여를 포함하지 않고, 약물 투여 위치가 바늘의 길이로 인해 제한된다.

피부는 다수의 층으로 구성된 조직이고 주사기는 최외층의 외측면에 작용되기 때문에, 투여 압력은 피부의 모든 층을 천공시키기에 충분히 커야 한다. 피부의 층은 외피, 피부의 최외층, 진피 및 피하 영역을 포함한다. 소요 투여 압력은 통상적으로 약 4000p.s.i.보다 크고, 상기 압력은 유체 스트림의 힘을 유체 스트림의 단면적으로 나누어 측정된다.

상기 압력은 대부분의 주사기로 용이하게 이루어질 수 있지만, 일부 경우에 감소된 압력하에서의 투여가 요구된다. 예를 들어, 긴 단백질 체인(chain)을 가진 분자를 포함하는 일정 약물은 고압으로 방출될 때 비효율적d일 수 있다. 감소된 압력 투여는 백신(vaccine), 특히 DNA 백신과 같은 피내 분야에 유용하고, 높은 힘의 에너지 기구는 분자 구조를 붕괴시킬 수 있다. "Intradermal DNA Immunization by Using Jet-Injectors in Mice and Monkeys", Vaccine, 17:628-38, 1999년 2월을 참조하라. 또한, 저압에서 바늘없는 주사기의 작동은 대량의 약물이 투여될 수 있도록 한다. 또한, 저압은 주사 장치의 제작 비용이 감소되도록 한다. 저압은 또한 장치에 대한 부작용을 감소시키고, 장치의 유효 수명을 증가시킨다.

따라서, 제트 주사기가 적합한 투여를 위해 약물을 방출시켜야 하는 압력을 감소시키도록, 주입보조용 프로브를 가진 제트 주사기가 필요하다.

본 발명은 의료 제품을 주사하기 위한 바늘없는 주사 시스템에 관한 것이고, 특히 환자에게 의료 제품을 주사하기 위한 휴대용 수동 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 바늘없는 주사기에 사용될 수 있는 개선된 프로브에 관한 것이다.

본 발명에 따른 바늘없는 주사기는 노즐 조립체 및 에너지 기구 또는 에너지 수단으로 구성되고, 상기 노즐 조립체는 의료제품을 수용하기 위한 유체 챔버를 가진다. 노즐 조립체는 유체 챔버의 내외로 의료제품이 통과되도록 유체 챔버와 유체소통되는 오리피스를 가진다. 노즐 조립체는 제거가능하도록 연결되고, 원한다면 의료 제품으로 사전충전될 수 있으며, 또는 일회용일 수 있다. 프로브는 피부를 인장시키도록 노즐 조립체로부터 연장구성되고, 제트는 피부의 천공에 요구되는 압력보다 현저히 낮은 압력으로 인장된 피부를 천공시킨다.

한 실시예에서, 프로브는 노즐 조립체내에 후퇴가능하도록 구성되어, 주사기가 촉발될 때 프로브는 노즐 조립체의 단부 외부로 가압된다. 상기는 피부를 인장시키고, 약물이 더 용이하게 피부로 유입되도록 한다. 주사기의 원거리 단부에서 프로브 팁(tip)의 직경은 개구부의 직경보다 작아, 프로브 팀이 개구부내에서 이동될 수 있다. 장치가 주사 완료 후, 프로브는 후퇴가능한 수단 또는 기구에 의해 노즐 조립체로 후방으로 가압된다. 통상적으로 O링 또는 스프링이 프로브의 후퇴에 필요한 힘을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에서 상이한 후퇴 수단의 사용을 포함한다. 막, O링 밀봉 및 스프링 또는 코일 스프링이 상기 목적을 위해 사용될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 프로브는 고정 위치에서 노즐 조립체에 견고하게 구성되고, 상기 노즐 조립체로부터 외측으로 연장구성된다.

또 다른 실시예에서, 큰 배출 채널(channel) 길이 대 오리피스 직경의 비, 즉 적어도 약 6/1 내지 20/1 또는 이상의 범위를 제공하도록, 프로브는 주사기에 성형된 또는 삽입된 금속 실린더이다.

또 다른 실시예에서, 프로브 노즐 조립체는 두 분리 부품으로부터 조립되고, 상기 두 분리 부품은 스냅(snap)연결에 의해 또는 마찰 조립, 접착제 사용 결합 또는 초음파 결합을 포함한 상호구속에 의해 결합될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 배출 채널 길이 대 오리피스 직경의 비는 크고, 즉 적어도 약 6/1 내지 20/1 또는 이상의 범위이며, 약 3 내지 30°의 길이가 긴 점근각(gradual approach angle)을 가진다.

본 발명의 상기 및 다른 특징과 장점은 첨부 도면 및 하기의 상세한 설명으로부터 더 명확하게 파악될 것이다.

도 1 은 주입보조용 프로브의 제 1 실시예에 대한 노즐 조립체를 가진 바늘없는 주사기의 단면도.

도 2 는 중립 상태에 있는 주입보조용 프로브를 가진 도 1 의 바늘없는 주사기 노즐 조립체의 단면도.

도 3 은 주입보조용 프로브가 연장 상태에 있는 도 2 와 유사한 도면.

도 4 는 본 발명에 따른 노즐 조립체의 다른 실시예에 대한 단면도.

도 5 는 내측 개구부 외부로 천공된 영역을 가진 종래 노즐 몸체의 확대 단면도.

도 6 은 종래 노즐 몸체의 사시도.

도 7 은 제 1 실시예의 프로브에 대한 확대 단면도.

도 8 은 제 1 실시예의 프로브에 대한 확대 사시도.

도 9 는 프로브의 다른 실시예에 대한 확대 사시도.

도 10 은 후퇴 수단으로서 탄성 O링 및 도 9 의 프로브를 사용하고, 주입보조용 프로브가 중립 상태에 있는, 도 2 에 도시된 노즐 조립체의 다른 실시예에 대한 도면.

도 11 은 주입보조용 프로브가 연장 상태에 있는 도 10 과 유사한 도면.

도 12 는 후퇴 수단으로서 가요성 막을 사용하고, 주입보조용 프로브가 중립 상태에 있는, 노즐 조립체의 다른 실시예에 대한 도면.

도 13 은 주입보조용 프로브가 연장 상태에 있는 도 12 와 유사한 도면.

도 14 및 도 15 는 프로브 부재 및 노즐 부재가 스냅연결된, 고정 프로브를 가진 두 부품 노즐 조립체의 도면.

도 16 은 프로브 부재 및 노즐 부재가 초음파 결합된, 고정 프로브를 가진 두 부품 노즐 조립체의 도면.

도 17 은 솔벤트 또는 접착제 결합 수단을 사용하는 도 16 고하 유사한 도면.

도 18 은 종래 바늘없는 주사 장치와 본 발명에 따른 주입보조용 프로브 사이의 압력-시간 곡선을 나타내는 그래프.

도 19 는 튜브형 삽입물에 의해 형성된 고정 프로브를 가진 다부품 노즐 조립체의 다른 실시예에 대한 도면.

도 20 은 단일부품 노즐 조립체를 가지는 고정 프로브의 다른 실시예에 대한 도면.

도 21 은 배출 채널 길이 대 오리피스 직경이 크고 길이가 긴 점근각을 가진 다른 실시예에 대한 도면.

*부호 설명

10...주사 장치 20...노즐 조립체

22...노즐 부재 24...개구부

26...유체 챔버 30...플런저

32...램 40...에너지 발생 수단

50...주입보조용 프로브 90...작동 기구

100...트리거 조립체 200...하우징

도면에 도시된 실시예의 동일 요소는 동일 인용부호로 표기되었다. 또한, 일정 방향을 따라 설명된 내용은 설명의 편의를 위해 기술되고, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

본문에서 사용되는 용어 원거리는 바늘없는 주사 장치(10)의 전방을 향한 방향 또는 단부를 나타낸다. 용어 근거리는 주사기의 후방을 향한 방향 또는 단부를 나타낸다. 용어 종방향은 노즐 조립체(20)를 바늘없는 주사 장치(10)에 연결하는 축을 나타내고, 용어 횡방향은 바늘없는 주사 장치(10) 또는 노즐 조립체(20)의 표면을 따른 원호를 포함하여 종방향에 수직인 방향을 나타낸다.

도 1 에서, 본 발명에 따른 바늘없는 주사 장치(10)는 노즐 조립체(20), 약물을 노즐 조립체 외부로 가압시키기 위한 에너지 발생 수단(40), 작동 기구(90), 에너지 기구(40)를 작동시키고 작동개시하기 위한 트리거(trigger) 조립체(100)로 구성된다. 도시된 바와 같이 상기 부품은 하우징(200)내에 작동가능하게 수용된다. 에너지 발생 수단(40)은 코일 스프링, 가스 스프링, 가스 추진제 또는 다른 힘 발생 수단일 수 있다.

노즐 조립체(20)는 하우징(200) 또는 작동 기구(90)에 나사체결될 수 있어, 상기 노즐 조립체(20)는 용이하게 탈착될 수 있다. 상기 방법으로, 바늘없는 주사 장치(10)는 상이한 양의 상이한 약물을 함유하는 다양한 노즐 조립체(20)와 함께 또는 다른 시간에 재사용될 수 있다. 예를 들어, 노즐 조립체(20)는 약물로 사전충전될 수 있고, 각 사용 후 폐기될 수 있다. 또한, 연결 장치와 같은 약물 충전 장치는 약물로 유체 챔버를 충전하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 노즐 조립체(20)는 종래의 노즐 몸체내에서 이동가능한 주입보조용 프로브를 가진다. 노즐 조립체(20)는 노즐 부재(22)를 포함하고, 상기 노즐 부재(22)는 원거리 단부에서 개구부(24)를 가지며, 상기 개구부(24)의 직경은 약 0.04-0.4 인치이고, 약 0.045 내지 0.075 인치인 것이 선호되며, 또는 주입보조용 프로브의 삽입을 위한 적합한 직경을 가진다. 노즐 부재(22)는 실린더형 유체 챔버(26)를 포함하고, 상기 유체 챔버(26)는 원거리 단부에서 정원뿔(28)로 마감된다. 원뿔(28) 형태로 구성된 압력벽을 가지는 플런저(plunger)(30)가 유체 챔버(26)내에서 이동되도록 구성된다. 플런저(30)는 하나 이상의 O링 등(도시되지 않음)과 같은 밀봉 수단을 포함할 수 있고, 상기 O링은 상기 플런저(30)의 외주에 밀봉을 제공하도록 형성되거나, 미국특허 제5,062,830호에 개시된 바와 같이, 플런저 자체가 밀봉재일 수 있다. 또한 플런저는 더 양호한 밀봉을 제공하도록 이격되어 구성된 추가 밀봉 수단을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 플런저(30)는 램(ram)(32)에 연결되고, 상기 램(32)은 에너지 기구(40)에 연결된다. 선택적으로, 램(32)은 에너지 기구와 일체구조로 형성될 수 있다.

도 7 내지 도 8 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 주입보조용 프로브(50)는 유체 챔버(26)의 원거리 단부내에서 동축으로 그리고 후퇴가능하게 구성된다. 주입보조용 프로브(50)는 근거리 단부에서 플런저 수용기(57)를 가지고, 상기 플런저 수용기(57)는 플런저(30)가 유체 챔버(26)내에서 이동될 때 상기 플런저(30)를 수 용하도록 구성된다. 플런저 수용기(57)는 플런저의 외부 프로파일에 합치하는 임의의 형상을 가질 수 있으나, 원뿔형인 것이 선호된다. 프로브 내벽(58)은 프로브 배출 채널(channel)(56)로 깔대기 형태로 좁아지도록 구성된다. 프로브 배출 채널(56)은 프로브의 원거리 단부에서 배출 오리피스(orifice)(59)로 연장구성된다. 프로브 배출 오리피스(59)의 직경은 0.004 내지 0.02 인치이다. 직경이 0.005 내지 0.075 인치인 것이 선호된다. 배출 채널(56)은 길이 대 직경비가 6보다 큰 실린더형이 선호된다. 밀봉을 제공하도록, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 프로브는 O링(35) 등과 같은 밀봉 수단을 포함할 수 있고, 상기 O링(35)은 상기 프로브의 외주 주위에 형성되며, 슬롯(slot)(60)에 수용되고, 또는 프로브 자체가 밀봉재일 수 있다. 프로브는 리지(ridge)(55)를 가지고, 상기 리지(55)의 원거리 표면은 환형 영역을 구성하며, 상기 환형 영역은 바늘없는 주사 장치가 작동개시될 때 스프링 또는 다른 후퇴가능한 기구를 압축시킬 수 있다. 선택적으로, O링(35)을 수용하고 작동 중 후퇴 기구를 압축시키도록 리지(55) 대신에 와셔(washer)가 사용될 수 있다.

도 5 및 도 6 에 주입보조용 프로브 삽입 전의 노즐 조립체가 도시되어 있다. 프로브의 외주는 노즐 부재내에서 상기 외주가 유체 챔버(26)에 조립되도록 변화된 기하학적 형상을 가질 수 있다. 프로브는 원뿔형 몸체부(54)를 가지고, 상기 몸체부(54)는 작은 원주의 실린더형 몸체부(53)를 향해 점점 폭이 좁아진다. 실린더형 몸체부(53)로부터 프로브 팁(tip)(51)을 분리시키도록 쇼울더(shoulder)(52)가 구성된다. 프로브 팁(51) 또한 실린더형이고, 프로브 팁 이 노즐 개구부(24)내에 조립되고 상기 노즐 개구부(24)를 통해 연장구성되도록, 실린더형 몸체부(53)보다 작은 원주를 가진다. 실린더형 몸체부(53) 및 프로브 팁(51) 사이의 전이부에 구성되는 쇼울더 영역(52)이 프로브의 실린더형 몸체부(53)가 개구부(24)내에 구성되는 것을 방지하도록, 프로브의 실린더형 몸체부(53)는 원주를 가진다.

도 2 에 중립 위치에 구성된 후퇴가능한 주입보조용 프로브(50)가 도시되어 있고, 도 3 에 연장 위치에 구성된 프로브(50)가 도시되어 있다. 연장 위치에서, 프로브 팁(51)은 노즐면(25)의 원거리 단부를 넘어 연장구성된다. 쇼울더(52)는 프로브가 더 이동되지 못하도록 노즐 개구부의 내측 영역(27)에 접하여 구성된다. 상기 실시예에서 스프링인 후퇴 기구는 약물이 방출된 후 반동력을 제공하도록 압축된다.

도 4 에 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있고, 노즐 부재 캡(cap)(85)이 예를 들어 나사에 의해 변형된 노즐 부재에 부착된 노즐 조립체가 도시되어 있으며, 상기 변형된 노즐 부재에 후퇴가능한 프로브가 구성된다. 도 4 에 후퇴가능한 수단으로서 스프링이 도시되어 있으나, 상기 나사체결식 노즐 조립체와 사용될 수 있는 후퇴가능한 수단에 대한 제한은 없다. 본 기술분야의 숙련자에게 공지된 탄성 O링, 가요성 막, 가스 스프링 또는 다른 후퇴가능한 수단이 사용될 수도 있다.

도 9, 도 10 및 도 11 에 주입보조용 프로브의 다른 실시예가 도시되어 있고, 후퇴 기구는 탄성 O링(75)이며, 또는 본 기술분야의 숙련자에게 공지된 다른 재료이다. O링 대신에 코일 스프링이 사용될 수 있다. O링(75)이 사용될 때, 상 기 O링(75)은 밀봉 기구로서도 작용하며, 상기 이유로 O링이 선호된다. 프로브의 내부는 다른 실시예와 유사하고, 영역(57)은 플런저를 수용하며, 경사 영역(58)은 작동 중 약물이 배출 채널(56) 및 배출 오리피스(59) 외부로 유동되도록 한다. 도 10 에 약물을 방출하기 전의 중립 상태가 도시되어 있고, 도 11 에 약물이 방출되는 연장 상태가 도시되어 있다. 전술된 실시예와 유사하게, 상기 실시예는 프로브 팁(51)을 노즐 개구부(24)를 넘어 연장시키는 기능을 수행하고, 작동 중 환자의 피부를 인장시키는 기능을 수행한다. 또한, 전술된 실시예와 유사하게, 주사기가 작동개시될 때 탄성 재료를 압축시키는 표면을 제공하도록, 상기 후퇴가능한 프로브는 근거리 단부 주위에 리지(55)를 가진다.

도 12 및 도 13 에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 후퇴 수단의 변형이고, 가요성 막이 사용된다. 도 12 에 약물 방출 전의 중립 상태가 도시되어 있다. 가요성 막(70)은 노즐벽(71) 사이에 구성되고, 상기 노즐벽(71)은 약물 유지를 위한 유체 챔버(26)의 측면을 형성한다. 전술된 실시예와 유사하게, 노즐벽의 원거리 단부는 프로브가 연장구성되는 거리와 동일한 거리로 막을 넘어 연장구성됨으로써 프로브를 안내하도록 작동된다. 프로브는 본 기술분야의 숙련자에게 공지된 종래 수단에 의해 가요성 막에 부착된다. 프로브는 접착제로 가요성 막에 일체구조로 부착된다. 도 13 에 프로브의 연장 상태가 도시되어 있고, 감소된 압력에서 약물이 주입되도록 프로브가 피부를 인장시키도록, 프로브는 벽의 단부를 넘어 연장구성된다. 본 발명의 다른 실시예는 고정 프로브를 가진 노즐 조립체에 관한 것이다. 고정 프로브를 가진 단일부품 및 이부품 노즐 조립체가 본 발명에 사용될 수 있다.

도 14 내지 도 17 에 고정 프로브가 구비된 이부품 노즐 조립체의 실시예가 도시되어 있다. 프로브 지지 영역(80)이 노즐 부재로부터 내측으로 또는 외측으로 부착될 수 있다. 임의의 종래 부착 수단이 사용될 수 있으나, 도 14 및 도 15 에 각각 프로브 지지 부재의 내측 및 외측 부착을 위한 마찰 조립 또는 스냅핑(snapping) 부착 수단이 도시되어 있다. 도 16 에 프로브의 부착을 위한 초음파 결합 수단이 도시되어 있다. 두 부품을 부착시키도록 초음파 결합 수단(83)이 임의의 위치에 구성될 수 있으나, 초음파 결합 수단(83)은 제작 용이를 위해 노즐 부재(81) 및 프로브 부재(80) 사이의 경계면에서 원거리 단부를 따라 구성된다. 도 17 에 부착의 솔벤트(solvent) 결합 또는 접착 결합 수단이 도시되어 있다.

고정 프로브를 가진 다부품 노즐 조립체의 다른 실시예가 도 19 에 도시되어 있다. 노즐 조립체는 종래의 노즐 부재와 유사한 노즐 부재(97)로 구성되고, 상이한 점은 노즐면(25)이 노즐 부재(97)의 중심과 동축인 보어(bore)(29)를 가진다는 점이며, 상기 노즐 부재(97)는 고정 프로브를 형성하도록 튜브형 삽입물(98)을 수용한다. 튜브형 삽입물(98)은 임의의 적합한 재료로 제작될 수 있으나, 삽입물은 스테인레스 강인 것이 선호된다. 튜브형 삽입물(98)의 내부는 실린더형이고, 상기 튜브형 삽입물(98)이 노즐내로 삽입될 때 배출 채널의 기능을 수행한다. 전술된 실시예와 유사하게, 배출 채널 길이 대 오리피스 직경의 비는 6보다 크다. 또한, 본 발명의 다른 실시예와 유사하게, 노즐 부재내로 삽입된 후, 튜브형 삽입물은 노즐의 원거리 단부를 넘어 연장구성된다. 튜브형 삽입물이 노즐면을 넘어 0.04 내 지 0.08 인치만큼 연장구성되는 것이 선호된다.

도 20 에 단일부품 노즐 조립체를 가진 고정 프로브의 다른 실시예가 도시되어 있다. 전술된 실시예와 유사하게, 노즐 조립체는 깔대기 형상의 원뿔형 영역(76)을 가지고, 상기 원뿔형 영역(76)은 원거리 단부에서 배출 채널을 향해 경사져 구성된다. 상기 실시예의 노즐 부재는 종래의 노즐 부재와 유사하고, 상이한 점은 프로브(78)가 노즐면(79)과 일체구조로 형성되고 상기 노즐면(79)으로부터 외측으로 연장구성된다는 점이다.

도 21 에 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있고, 상기 실시예는 노즐의 단부에 부착된 프로브가 있는 또는 없는 길이 대 직경 비가 큰 노즐에 관한 것이다. 도 21 에서, 직경은 배출 오리피스(93)의 직경을 의미하고, 길이는 배출 채널(92) 또는 오리피스로 소통되는 노즐의 실린더형 영역의 길이를 의미한다. 현재, 상업적으로 이용되는 주사기는 길이 대 직경 비가 약 4/1 내지 6/1이다. 본 발명에 따른 노즐의 길이 대 직경 비는 6/1보다 크다. 비는 9/1 이상인 것이 선호된다. 압력은 단면적으로 나누어진 힘으로 결정되기 때문에, 길이 대 직경 비가 큰 노즐 조립체의 사용은 압력의 감소없이 작은 힘의 에너지 기구를 사용하도록 한다. 상기 노즐은 길이가 긴 점근각(91)을 가지고, 상기 점근각(91)은 약 3 내지 30°로 배출 채널(92)에 연결된다.

주입보조용 프로브의 주요 장점은, 피부의 천공 및 약물의 투여에 저압이 사용된다는 점이다. 고정 또는 후퇴가능한 프로브를 사용하여 약물을 투여하는 것은, 종래의 바늘없는 주사 장치에 비해 에너지 및 힘의 소요가 적다. 도 18 에 종 래 주사기의 압력-시간 곡선(A)이 도시되어 있고, 약 4000p.s.i.의 정상 상태 압력에서 제트 스트림(stream)을 방출시키고, 상기 압력은 유체 스트림의 힘을 유체 스트림의 단면적으로 나누어 측정된다. 주입보조용 프로브를 사용한 바늘없는 주사기는 곡선(B)에 도시된 바와 같이 단지 낮은 정상 상태 압력을 형성하면 된다. 특히, 본 발명의 프로브 및 40lb의 에너지 발생 수단을 가진 바늘없는 주사기와, 55lb의 에너지 발생 수단을 가진 종래의 바늘없는 주사기에서, 동일한 백분율의 성공적인 주사가 이루어질 수 있음이 실험으로 판명되었다. 또한, 동일한 에너지 발생 수단을 가진 주사기에 본 발명의 프로브의 구성 유무 차이를 비교할 때, 성공적인 주사의 백분율은 프로브로 증가된다. 예를 들어, 후퇴 프로브를 가진 주사기에 대해, 실험에서 100%의 주사가 성공적인 것으로 판명되었고, 반면에 프로브가 없는 주사기에 대해서는, 단지 68%의 주사가 성공적인 것으로 판명되었다. 고정 프로브를 가진 주사기 또한 유리하고, 98%의 주사가 성공적인 것으로 판명되었다.

전술된 바와 같이 두 부품의 노즐 조립체를 제작하는 것은, 길이 대 직경 비가 큰 노즐 조립체의 제작을 용이하게 한다. 또한, 배출 채널(92) 또는 배출 오리피스(93)로 연결되는 실린더형 영역은 소요 길이 대 직경 비를 가진 금속 튜브일 수 있다. 플라스틱 부품으로 길이 대 직경 비가 큰 노즐 조립체의 제작에, 플라스틱 노즐 조립체와 함께 금속 튜브를 사용하는 것이 선호된다.

본 발명의 기술된 실시예는 전술된 목적을 충족시키고, 본 기술분야의 숙련자라면 다양한 변형 및 실시예가 고안될 수 있음을 파악할 수 있을 것이다. 따라 서, 첨부 청구범위는 본 발명의 사상 및 범위내에서 상기 변형 및 실시예를 포함한다.

Claims (19)

1. 노즐조립체를 가진 주사장치에 있어서,

   하우징, 트리거 조립체 및 트리거조립체와 작동상 연결되는 에너지 발생원을 포함하고, 트리거조립체가 이동하여 에너지 발생원이 작동하고 플런저가 제 1 방향으로 운동하며, 상기 노즐조립체가

   유체를 수용하는 유체챔버를 포함하고,

   상기 유체챔버의 끝단부와 유체상 연결되는 프로브 배출채널을 포함하며, 상기 프로브 배출채널의 단부가 오리피스를 가지고, 플런저가 제 1 방향으로 운동할 때 상기 오리피스를 통해 유체가 배출되며,

   상기 프로브 배출채널의 단부가 가지는 직경에 대한 길이의 비율이 6보다 크고, 상기 에너지발생원과 프로브 배출채널은 상기 프로브 배출채널을 통해 유체를 제트주사하기 위한 압력으로 유체를 배출하기 위한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 오리피스의 직경은 0.004인치내지 0.012인인 것을 특징으로 하는 주사 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브 배출채널이 0.024인치이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 오리피스 직경에 대한 상기 프로브 배출채널의 길이의 비율이 9보다 큰 것을 특징으로 하는 주사 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 주사장치의 끝단부에서 수축가능한 주입보조용 프로브가 구성되고, 상기 주입보조용 프로브의 일부분 또는 전체를 미끄럼운동하며 수용하는 개구부가 상기 노즐조립체에 형성되며, 상기 주입보조용 프로브가

   상기 노즐조립체의 개구부내에서 미끄럼운동하기 위한 치수 및 구조를 가진 부분을 가지고 상기 주입보조용 프로브의 끝단부에 배열된 프로브 팁을 포함하고,

   상기 프로브 배출채널이 상기 프로브 팁내에 형성되며,

   상기 프로브 배출채널을 향해 연장되는 몸체부를 포함하며,

   노즐조립체와 연결된 수축성분을 포함하고, 에너지발생원이 작동하기 전에 상기 주입보조용 프로브가 상기 노즐조립체내에서 수축위치에 배열되고, 에너지발생원이 작동하여 상기 플런저가 제 1 방향으로 운동하면 상기 프로브 팁이 노즐조립체의 개구부로부터 연장되며, 상기 수축성분은 에너지발생원이 작동한 후 상기 프로브 팁을 수축위치로 귀환시키는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 수축성분은 O- 링, 스프링 또는 가요성막 중 한 개에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 몸체부의 내부가 상기 프로브 배출채널을 향해 경사구조를 가진 깔대기 형상을 가지는 것을 특징으로 하는주사 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 주사장치의 끝단부에 배열되고 주사위치를 팽팽하게 유지하는 고정상태의 주입보조용 프로브를 가지고,

   상기 노즐조립체의 끝단부에 고정된 몸체부를 포함하며,

   상기 몸체부를 통해 연장되는 프로브 배출채널을 포함하고, 주사위치를 팽팽하게 유지할 때 유체를 제트주사하기 위한 압력이 감소되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 주입보조용 프로브가 스테인레스강의 튜브를 포함하고 프로브 배출채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 노즐조립체가 초음파 결합수단, 나사체결수단, 마찰조립수단, 접착제 결합수단 또는 스냅핑 부착수단에 의해 결합되는 두 개의 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
11. 끝단부에 수축가능한 주입보조용 프로브를 가진 주사장치에 있어서,

    하우징을 포함하고, 상기 주입보조용 프로브의 일부분 또는 전체를 미끄럼운동하며 수용하고 유체챔버를 형성하는 개구부를 가진 노즐조립체를 포함하며, 상기 노즐조립체가 상기 하우징과 분리가능하게 연결되고, 트리거조립체를 포함하며, 트리거조립체와 작동상 연결되는 에너지 발생원을 포함하고, 트리거조립체가 이동하여 에너지 발생원이 작동하고 플런저가 제 1 방향으로 운동하며 상기 유체챔버로부터 유체를 배출시키고, 상기 주입보조용 프로브가

    상기 주입보조용 프로브의 끝단부에 배열된 프로브팁을 포함하고, 상기 프로브팁이 상기 노즐조립체의 개구부내에서 미끄럼운동하는 치수 및 구조를 가진 부분을 가지며,

    상기 프로브팁내부에 형성된 프로브 배출채널을 포함하고, 유체가 배출되는 오리피스가 상기 프로브 배출채널의 단부에 형성되며,

    상기 프로브 배출채널을 향해 연장되는 몸체부를 포함하고,

    상기 플런저의 일부분 또는 전체를 수용하는 치수 및 구조를 가진 플런저수용기를 포함하며,

    상기 노즐조립체와 연결된 수축성분을 포함하고, 상기 에너지 발생원이 작동하기 전에 상기 노즐조립체내에서 상기 주입보조용 프로브가 수축위치에 배열되며,

    에너지 발생원이 작동할 때 상기 플런저가 제 1방향으로 운동하면 상기 프로브팁의 일부분 또는 전체가 상기 노즐조립체의 개구부로부터 연장되고,

    상기 에너지 발생원이 작동한 후에 상기 수축성분이 상기 프로브팁을 수축위치로 귀환시키는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 수축성분을 수용하기 위한 리지를 포함한 외측표면이 상기 몸체부에 형성되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
13. 제 11 항에 있어서, 노즐조립체의 개구부로부터 연장되는 프로브팁의 일부분을 제한하기 위해 상기 프로브팁 및 몸체부사이에 배열된 쇼울더가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 비율이 9이상인 것을 특징으로 하는 주사 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 발생원과 프로브 배출채널이 4000p.s.i.이하의 정상상태 압력을 발생시키는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 유체를 주입하기 위해 상기 에너지 발생원가 40lb까지의 하중을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 비율이 환자에 대하여 98%이상의 주사성공률을 가지고 유체를 주입하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 주사장치.
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