KR101103623B1 - Intrathecal drug infusion pump and drug infusion method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체내 이식형 약물주입기와 이를 이용한 약물 주입 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an implantable drug injector and a drug injection method using the same.
본 발명에 따른 체내 이식형 약물주입기는, 약물저장고의 내부에 설치되며 내부 공간을 약물이 저장되는 약물실과 체액이 저장되는 체액실로 구분하는 변형 가능한 다이아프레임과, 다이아프레임으로 구분된 약물실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입부와, 다이아프레임으로 구분된 체액실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출부를 포함한다. 따라서 본 발명에 의한 약물저장고 및 체내이식형 약물주입기를 사용함으로써, 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.Intra-body implantable drug injector according to the present invention, which is installed inside the drug reservoir and deformable diaphragm for dividing the internal space into the drug chamber in which the drug is stored and the body fluid is stored, so as to communicate with the drug chamber divided into the diaframe The drug injection unit is installed in close proximity to the drug reservoir, and the body fluid discharge unit is installed in close proximity to the drug reservoir so as to communicate with the fluid chamber separated by the diaphragm. Therefore, by using the drug reservoir and the implantable drug injector according to the present invention, the safety and reliability of the implantable drug injector is improved, the drug discharge efficiency is increased, and the choice of materials used in the drug reservoir is widened, The manufacturing process of drug reservoirs can be simplified and manufacturing costs can be reduced. In addition, by keeping the pressure load applied to the pump portion stably low, it has the effect of reducing the average amount of power required for driving the pump portion to increase the life of the built-in battery.
이식, 약물주입기, 척수내강, 체액(body fluid), 뇌척수액(CSF:Cerebrospinal fluid), 카테터, 가변체적, 이중관 카테터(double lumen catheter) Implants, injectors, lumens, body fluids, cerebrospinal fluids, catheters, variable volume, double lumen catheter
Description
본 발명은 환자의 신체 내부에 이식되는 약물주입기와 그 약물주입기를 이용한 약물 주입 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 약물 잔량에 따른 약물저장고 내부의 압력 변화를 약물저장고 내부의 체액(Body fluid)량 조절을 통해 보상하도록 함으로써, 인체에 유해한 물질을 사용하지 않으면서 동시에 약물 출력 효율을 향상시킬 수 있는 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drug injector implanted in a patient's body and a drug injection method using the drug injector, and more particularly, the amount of body fluid in the drug reservoir according to the pressure change in the drug reservoir according to the remaining amount of the drug. The present invention relates to an implantable injectable injector and a method of injecting a drug that can improve drug output efficiency without using a substance harmful to a human body by compensating through regulation.
체내이식형 약물주입기는, 장기간에 걸쳐 연속적 또는 간헐적인 약물 주입이 상시적으로 이루어져야 하는 질병을 앓고 있는 환자를 위해 개발된 장치로서, 환자의 신체 내부에 이식된 상태에서 주입기 내부에 저장되어 있는 약물을 신체의 특정 부위로 원하는 때에 원하는 양만큼 주입할 수 있는 장치이다.Implantable infusions are devices developed for patients suffering from diseases that require continuous or intermittent injection of drugs over a long period of time, and are stored inside the injector while implanted inside the patient's body. It is a device that can inject the desired amount to a specific part of the body when desired.
이러한 체내이식형 약물주입기는 약물 주입량 대비 치료 효과에 있어 기존의 방법들에 비해 매우 효율적인 것으로 알려져 있다. 체내이식형 약물주입기의 일례 로서 척수약물주입기는 통증이 전달되는 신경에 직접 약물을 주입함으로써, 일반적인 경구 투여 방식의 300배, 정맥 투여 방식의 100배 정도의 진통 효과를 나타내는 것으로 알려져 있으며, 주입되는 약물이 신체의 혈관 등을 통해 전신 순환될 필요 없이 직접적으로 특정한 척수 부위에 선택적으로 주입되므로, 약물로 인한 부작용을 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Such implantable drug injectors are known to be very efficient compared to conventional methods in terms of therapeutic effect compared to the amount injected. As an example of an intragraft type injector, a spinal cord injector is known to have an analgesic effect of 300 times that of general oral administration and 100 times of intravenous administration by directly injecting drugs into nerves that transmit pain. Since the drug is selectively injected into a specific spinal cord region directly without the need for systemic circulation through blood vessels of the body, there is an effect that can greatly reduce side effects due to the drug.
장기간에 걸쳐 연속적 또는 간헐적인 약물 주입이 상시적으로 이루어져야 하는 환자로서는 암환자가 대표적인데, 전체 암환자의 50% 가 통증을 줄이기 위한 진통제 치료를 필요로 하며, 이 중 10%는 지속적인 약물 주입 없이는 통증 조절이 불가능하기 때문에 적절한 통증치료가 이루어지지 않는다면 환자의 삶의 질이 극도로 저하된다.Representatives of cancer patients are those who require continuous or intermittent drug infusion over a long period of time, with 50% of cancer patients requiring analgesic treatment to reduce pain, 10% of which are pain without continuous drug infusion. Inadequate pain treatment results in extremely poor quality of life.
따라서 위와 같은 암환자 또는 여타의 지속적인 약물 주입이 필수적인 질병을 앓고 있는 환자에게 적용될 수 있는 것이 체내이식형 약물주입기이며, 기존의 통증 치료법으로는 통증 조절이 불가능한 중증 통증 환자의 경우에도 체내이식형 약물주입기를 치료에 적용할 수 있다.Therefore, the implantation system can be applied to cancer patients or patients suffering from diseases in which continuous continuous drug injection is essential. Even in patients with severe pain whose pain cannot be controlled by conventional pain treatment, the implantation drug can be applied. Injectors can be applied to the treatment.
종래의 기술에 의한 체내이식형 약물주입기의 일반적인 구성은, 외부 케이스와, 외부 케이스의 내부에 설치되어 환자 치료를 위해 주입되는 약물이 저장되는 약물실과 내부 압력 유지용 가스가 채워지는 가스실로 구성된 약물저장고와, 약물실 내에 저장되어 있는 약물을 외부로 배출하기 위한 압력을 제공하는 기계식 펌프 및 밸브와, 기계식 펌프 및 밸브의 동작을 제어하여 약물의 배출 형태를 조절하고 무선으로 외부와 통신을 수행하는 제어부와, 제어부 및 펌프부의 구동 전원을 공급 하는 전원부를 포함한다. 여기서 사용되는 약물저장고는 내부에 저장되어 있던 약물이 저장고 외부로 배출됨에 따라 발생하는 저장고 내 압력 변화를 보상하기 위해, 체내 온도(섭씨 약 37 도)에서 기체와 액체가 혼합된 형태로 상평형을 이루는 고압의 가스를 저장고 내부의 가스실에 충진시키고, 약물의 배출에 따라 저장고 내 약물실의 부피가 줄어들고 상대적으로 가스실의 부피가 증가하게 되면 기체와 평형상태에 있던 액체가 기화되어, 온도가 거의 변하지 않는 체내에서 약물저장고 내부의 전체적인 압력이 항상 일정한 압력으로 유지하게 된다. 이러한 가스 보상 방식의 약물저장고에서 약물실과 가스실 간의 상호 물질 교환을 차단하기 위해 다이아프레임이나 벨로우즈 등의 방법들이 사용된다.The general configuration of an implantable intramuscular drug injector according to the prior art includes a drug chamber including an outer case, a drug chamber installed inside the outer case and storing a drug to be injected for patient treatment, and a gas chamber filled with an internal pressure maintaining gas. Mechanical pumps and valves that provide pressure for the discharge of drugs stored in the drug room to the outside, and control the operation of the mechanical pumps and valves to control the discharge form of the drug and communicate with the outside wirelessly And a power supply unit for supplying driving power to the control unit and the pump unit. The drug reservoir used here is to equilibrate the phase equilibrium in the form of a mixture of gas and liquid at body temperature (about 37 degrees Celsius) to compensate for the pressure change in the reservoir as the drug stored inside is discharged to the outside of the reservoir. When the high pressure gas is filled into the gas chamber inside the reservoir and the volume of the drug chamber in the reservoir decreases and the volume of the gas chamber increases with the discharge of the drug, the liquid in equilibrium with the gas vaporizes, so that the temperature does not change almost. In the body, the overall pressure inside the drug reservoir is always maintained at a constant pressure. In such a gas-compensated drug reservoir, methods such as a diaphragm and a bellows are used to block the exchange of materials between the drug chamber and the gas chamber.
그러나, 종래의 약물주입기에서 약물저장고 내부의 압력 조절을 위해 사용되는 가스 보상 방식에서는, 가스실 내부의 가스가 고분자 성분의 다이아프레임을 통해, 혹은 다이아프레임과 약물저장고 내벽 간의 접합부위를 통해 가스실 외부로 누출되는 경우 최적의 배출 조건을 유지하지 못하고 약물의 출력 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 약물저장고에서 압력 보상을 위해 사용되는 가스들( cyclopentane, methyl iodide, pentadiene 등)은 대부분 인체에 유해한 성질을 가지고 있으므로, 이러한 유해 가스가 환자 내부로 유출될 경우 환자의 건강에 직접적인 위협이 될 수 있는 위험성이 있었다. 그러므로, 저장고 내부의 유해 가스의 외부 누출 방지를 위해 저장고의 기밀성 및 밀폐성을 높이기 위해서 금속 재질의 박판으로 벨로우즈 형태의 가스실을 만들거나, 고분자 재질의 다이아프레임 표면에 금속 박막 코팅을 하고 2중, 3중으로 접착부위를 코팅하는 등의 복잡하고 고가의 추가적인 공정 과정이 필요한 단점이 있었다.However, in the gas compensating method used to control the pressure inside the drug reservoir in the conventional drug injector, the gas inside the gas chamber is moved out of the gas chamber through the polymer diaphragm or through the junction between the diaphragm and the inner wall of the drug reservoir. When leaking, there was a problem in that the output efficiency of the drug was not maintained without maintaining the optimum discharge condition. In addition, most of the gases used for pressure compensation in conventional drug stores (cyclopentane, methyl iodide, pentadiene, etc.) are harmful to the human body, so if these harmful gases are leaked into the patient, they pose a direct threat to the patient's health. There was a risk of this. Therefore, in order to prevent the leakage of harmful gas inside the reservoir, in order to increase the airtightness and sealing of the reservoir, a bellows-type gas chamber is made of thin metal sheets or a thin metal coating is applied to the surface of the polymer diaphragm. Among them, there was a disadvantage that a complicated and expensive additional process such as coating the adhesive site is required.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 약물저장고가 가지고 있는 상기의 결점들을 해결하여, 환자 적용에 따른 위험성을 최소화하고 약물의 출력 효율을 향상시키며 제조 공정을 간소화하고 제작비용을 낮출 수 있는 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and solves the drawbacks of the conventional drug storage, minimizing the risk of patient application, improve the efficiency of drug output and simplify the manufacturing process The purpose of the present invention is to provide an implantable drug injector and a method of injecting the drug which can lower the manufacturing cost.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상, 하부 커버로 이루어지는 케이스와, 케이스의 내부에 설치되어 주입되는 약물과 체액이 저장되는 약물저장고와, 약물저장고에 연결되어 약물저장고와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터와, 카테터 상에 설치되어 약물저장고에 저장되어 있는 약물을 척수강으로 이송하기 위한 압력을 제공하는 펌프부와, 펌프부의 구동 상황을 조절하고 외부 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제어부와, 펌프부와 제어부에 구동 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부를 포함하며, 약물저장고의 내부에 설치되며 내부 공간을 약물이 저장되는 약물실과 체액이 저장되는 체액실로 구분하는 변형 가능한 다이아프레임과, 다이아프레임으로 구분된 약물실과 연통되도록 약물저장고 와 근접하여 설치되는 약물주입부와, 다이아프레임으로 구분된 체액실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출부를 포함하는 체내 이식형 약물주입기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the case consisting of the upper cover, the lower cover, the drug reservoir to store the injected drug and body fluid is installed inside the case, the drug reservoir and connected to the drug reservoir between the spinal cavity and A catheter that provides a fluid passageway, a pump unit installed on the catheter, and a pump unit providing pressure for transferring a drug stored in the drug reservoir to the spinal cavity, and controlling the driving situation of the pump unit and communicating with an external device wirelessly. A control unit to perform, and a power unit including a pump unit and a battery for supplying driving power to the control unit, which is installed inside the drug reservoir, and deformable to divide the internal space into a drug chamber in which drugs are stored and a body fluid chamber in which body fluids are stored. Close to the drug reservoir to communicate with the diaphragm and the drug room divided into the diaframe. It provides an implantable drug injector including a drug injection unit and a body fluid discharge unit which is installed in close proximity to the drug reservoir so as to communicate with a fluid chamber separated by a diaphragm.
또한, 카테터 상에는 카테터의 막힘 상태를 확인하고, 카테터 내부의 불순물 또는 공기방울을 체외로 뽑아내기 위한 점검포트를 포함할 수 있다.In addition, the catheter may include a check port for checking the blocked state of the catheter, and to extract impurities or air bubbles in the catheter outside the body.
또한, 카테터 상에는 약물에 포함되어 있는 불순물 또는 공기방울을 걸러내기 위한 필터를 포함할 수 있다.In addition, the catheter may include a filter for filtering impurities or air bubbles contained in the drug.
이러한 카테터에는, 다이아프레임을 통하여 구분된 약물저장고의 약물실과 체액실에 각각 연결되도록 별도의 단일관 또는 이중관으로 이루어질 수 있다.Such a catheter may be made of a separate single tube or a double tube to be connected to the drug chamber and the fluid chamber of the drug reservoir separated through the diaphragm, respectively.
그리고 약물주입부는, 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입하우징과, 약물주입하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 약물의 주입이 이루어지도록 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 약물주입격막과, 약물주입하우징의 중공 내부와 약물실이 연통되도록 형성되는 약물주입통로를 포함할 수 있다.The drug injection unit includes a drug injection housing installed in close proximity to the drug reservoir, a drug injection housing installed to protrude on the upper cover to seal the drug injection housing and to inject drugs through a syringe, and a drug injection housing. It may include a drug injection passage formed so that the hollow interior and the drug chamber is in communication.
또한, 체액배출부는, 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출하우징과, 체액배출하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 체액의 배출이 이루어지도록 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 체액배출격막과, 체액배출하우징의 중공 내부와 체액실이 연통되도록 형성되는 체액배출통로를 포함할 수 있다.In addition, the body fluid discharging unit, a body fluid discharge housing installed in close proximity to the drug reservoir, and a body fluid discharge diaphragm installed to protrude on the upper cover to discharge the body fluid through the syringe while sealing the body fluid discharge housing, and body fluid discharge It may include a body fluid discharge passage formed so that the hollow interior of the housing and the body fluid chamber communicate.
또한, 체액실에 저장되어 있는 체액이 척수강으로 역류하는 것을 방지하기 위하여 체액실에는 체크밸브가 더 포함될 수 있다.In addition, the body fluid chamber may further include a check valve to prevent the body fluid stored in the body fluid chamber from flowing back to the spinal cavity.
또한, 제어부와 무선으로 접속하여 제어부의 구동 인자를 감시, 조절할 수 있는 외부 감시장치를 포함할 수 있으며, 배터리의 재충전을 위한 무선전력전송/수신장치 및 배터리 충진장치를 포함할 수 있다.In addition, it may include an external monitoring device that can be connected to the control unit wirelessly to monitor and adjust the driving factors of the control unit, and may include a wireless power transmission / reception device and a battery charging device for recharging the battery.
또한, 본 발명은, 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며, 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고, 케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 체액배출부를 통해 환자의 신체 외부로 뽑아내는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법을 제공한다.In addition, the present invention, the drug stored in the drug reservoir is discharged into the spinal cord through the catheter driven by the pump unit and at the same time the fluid flow into the drug reservoir from the spinal cavity occurs, the drug reservoir in the drug reservoir by the amount of the drug discharged To compensate for the change in pressure caused by the amount of body fluid newly introduced into the drug reservoir, and through the drug inlet installed in the case, the drug is injected into the drug chamber of the drug reservoir, and the body fluid discharged as much as the amount of drug injected. The present invention provides an implantable drug injection method for filling / refilling drugs by drawing them out of the patient's body.
또, 본 발명은, 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며, 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고, 케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 환자의 척수강으로 다시 배출하는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법을 제공한다.In addition, the present invention, the drug is stored in the drug reservoir is discharged to the spinal cord through the catheter driven by the pump unit and at the same time the fluid flow into the drug reservoir from the spinal cavity occurs, and the drug reservoir in the drug reservoir by the amount of the drug discharged The amount of fluid introduced into the drug reservoir is compensated for by the amount of fluid introduced into the drug reservoir, and the amount of drug injected into the drug chamber of the drug reservoir is injected into the drug chamber of the patient's spinal cord. The present invention provides an implantable drug injection method for filling / refilling drugs by discharging again.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 약물저장고 및 체내이식형 약물주입기를 사용함으로써, 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물 의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.As described above, by using the drug reservoir and the implantable drug injector according to the present invention, the safety and reliability of the implantable drug injector is improved, the drug discharging efficiency is increased, and the choice of materials used in the drug reservoir is increased. It can be widened, the manufacturing process of drug storage can be simplified and manufacturing cost can be reduced. In addition, by keeping the pressure load applied to the pump portion stably low, it has the effect of reducing the average amount of power required for driving the pump portion to increase the life of the built-in battery.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기의 일부 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기에서 상부커버를 제외한 평면도이고, 도 3은 도 2에서의 A-A선 단면을 통한 작동도이고, 도 4는 도 2에서의 B-B선 단면을 통한 작동도이고, 도 5는 도 2에서의 C-C선 단면을 통한 작동도이다.1 is a partially separated perspective view of the implantable injector according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view excluding the top cover in the implantable implanter according to an embodiment of the present invention, Figure 3 FIG. 4 is an operation view through the AA line cross section in FIG. 2, FIG. 4 is an operation view through the BB line cross section in FIG. 2, and FIG. 5 is an operation view through the CC line cross section in FIG. 2.
도 1 내지 도 2에 도시된 것과 같이 체내 이식형 약물주입기(100)는, 크게 외관 하우징을 형성하는 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 설치되어 주입되는 약물과 체액이 저장되는 약물저장고(120)와, 약물저장고(120)와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터(150)와, 약물저장고(120)에 저장된 약물을 전송하기 위한 압력을 제공하는 펌프부(162)와, 배터리 및 무선으로 전원을 공급받는 무선전력전송장치와 충전회로를 포함하는 전원부(170)와, 펌프부(162)를 전자적으로 제어하는 제어부(180)로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
케이스(110)는 다양한 크기 및 형태의 육면체 및 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 여기서는 도 1에 도시된 바와 같이 육면체 형상의 약물주입기(100) 형상을 기준으로 설명한다.The
이러한 케이스(110)는 내부에 일정 공간을 형성하도록 마주하는 상부커버(112)와 하부커버(114)를 포함하며, 특히 환자의 신체 내부에 이식되므로, 인체에 무해하고 생체적합성이 우수한 금속 및 비금속 재질을 사용하여 제작할 수 있다.The
약물저장고(120)는, 저장고 내부 공간의 크기를 일정하게 유지할 수 있도록 경질성의 재질로 제작될 수 있으며, 약물저장고(120)의 내부 공간은 변형 가능한 생체적합성 고분자 재질의 다이아프레임(122)이 설치될 수 있다.The
다이아프레임(122)의 재질은 생체적합성 및 투습도, 개스투과도, 접착성 등을 고려하여 선정될 수 있으며, 이러한 약물저장고(120)의 내부에 다이아프레임(122)이 수평 방향으로 설치됨에 따라 다이아프레임(122)을 기준으로 하여 외부 에서 주입되는 약물이 저장되는 공간인 약물실(124)과 척수강으로부터 유입된 체액이 저장되는 공간인 체액실(126)로 구분될 수 있다.The material of the
그리고 약물저장고(120)와 근접하여 다이아프레임(122)으로 구분된 약물실(124)과 연통되는 약물주입부(130)와, 체액실(126)과 연통되는 체액배출부(140)가 설치될 수 있다.In addition, the
약물주입격막(132)는, 약물의 주입을 위한 약물주입하우징(131)과, 약물주입하우징(131)의 상단에는 약물주입하우징(131)을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 약물의 주입이 이루어지도록 실리콘 등의 기밀성 있는 재질의 약물주입격막(132)이 상부커버(112) 상에 돌출되도록 설치된다.The
그리고 약물주입하우징(131)의 중공 내부와 약물실(124)이 연통되도록 약물주입통로(133)를 형성할 수 있다.In addition, the
그리고 체액배출부(140)는, 체액을 배출하기 위한 체액배출하우징(141)과, 체액배출하우징(141)의 상단에는 체액배출하우징(141)을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 체액의 배출이 이루어지도록 실리콘 등의 기밀성 있는 재질의 체액배출격막(142)이 상부커버(112) 상에 돌출되도록 설치된다.The body
그리고 체액배출하우징(141)의 중공 내부와 체액실(126)이 연통되도록 체액배출통로(143)를 형성할 수 있다.In addition, the body
약물저장고(120)에 연결되어 약물저장고(120)와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터(150)는, 다이아프레임(122)을 통하여 구분된 약물저장고(120)의 약물실(124)에는 외부로부터 이어지도록 연통된 약물배출관(124a)에 약물 배출 카테터(152)가 연결되고, 체액실(126)에는 일측의 체액유입관(126a)에 외부의 체액 유입 카테터(154)와 연결될 수 있다.The
그리고 체액실(126) 내벽에는 체액 유입 카테터(154)를 통해 척수강으로부터 체액유입관(126a)을 통해 체액실(126) 내부로 유입된 체액이 다시 척수강으로 역류하여 흐르는 것을 방지하기 위한 체크밸브(127)가 설치될 수 있다.And a check valve on the inner wall of the
체크밸브(127)로는 기계식밸브 또는 고분자밸브, 조직밸브 등이 사용될 수 있다.As the
그리고 약물 배출 카테터(152)의 반대편 말단부와 체액 유입 카테터(154)의 반대편 말단부는 환자의 척수강 내부에 위치하도록 이식되며, 약물 배출 카테터(152)를 통해 배출된 약물이 체액 유입 카테터(154)로 바로 유입되는 것을 방지하기 위해 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154)의 말단부를 서로 충분한 거리만큼 떨어뜨려 척수강 내에 삽입, 고정시킨다. 약물 배출 카테터(152)의 중간 부분에는 필요에 따라 약물에 함유되어 있을 수 있는 불순물을 제거하거나 약물 저장고 내부에 존재할 수 있는 공기 방울을 걸러내기 위한 별도의 의료용 필터(156)를 설치할 수도 있으며, 또한, 외부로 이어지는 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154) 상에는 막힘 상태를 확인하고, 내부의 불순물 또는 공기방울을 체외로 뽑아내기 위하여 미도시되었지만 점검포트를 포함할 수 있다. 점검포트는 케이스(110) 외부의 카테터(150)상에 약물주입격막(132) 또는 체액배출부(140)와 같이 주사기를 꼽아 카테터(150)를 통과하는 약물 또는 체액의 상태를 확인할 수도 있다.And the opposite end of the
이러한 카테터(150)로는 하나의 이중관을 사용할 수도 있고 두 개의 단일관 카테터(152, 154)를 따로 사용할 수도 있다. 약물저장고(120)에 직접 연결된 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154)가 직접 척수강까지 연결될 수도 있고 외부 케이스(110)의 기밀성 유지를 위해 별도의 방수 가능한 카테터 연결 커넥터(158)를 통해 외부의 약물 배출 연장 카테터(152)와 체액 유입 연장 카테터(154)와 연결되어 척수강까지 연결될 수도 있다.As the
그리고 케이스(110) 내부에 위치한 약물 배출 카테터(152) 중간 부분의 외부에는 일정한 패턴으로 약물 배출 카테터(152)의 외벽을 자극하여 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)에 저장되어 있는 약물을 약물배출관(124a)을 통해 뽑아내고, 이를 다시 환자의 척수강까지 이송하기 위한 압력을 생성하는 펌프부(162)가 설치된다. 일반적으로 펌프부(162)에는 이를 구동시키기 위한 전기적 모터(160)가 체결되어 사용자가 원하는 패턴에 따라 펌프부(162)의 구동이 이루어지도록 구성된다. 펌프부(162)의 구동 형태는 연동형, 롤러형 등 다양한 방식이 적용 가능하며, 경우에 따라서는 유압식 또는 공압식 등의 구동 형태도 적용 가능하다.The drug is stored in the
제어부(180)는 펌프부(162)를 구동시키기 위한 제어기와 환자 신체 외부의 단말장치와 무선으로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 무선 통신 모듈의 외부 감시장치(미도시)를 포함한다. 약물이 배출되지 않는 대기기간 동안의 전원부(170) 내 배터리 소모량을 최소화하기 위해 제어부(180)에는 슬립(sleep down)-기상(wake up) 기능이 포함될 수 있으며, 이러한 기상(wake up) 신호의 수신을 위해 별도의 자기장 센서 또는 광센서 등의 신호 입력 센서가 제어부(180)에 포함될 수 있다. 환자의 체내에 이식되어 있는 약물주입기(100)의 구동 형태를 변경하고자 할 때에는, 환자의 신체 외부에 제어부(180)에 포함된 무선 통신 장치와 무선으로 접속 가능한 별도의 장치를 위치시키고, 이를 이용하여 제어부(180)와 무선으로 연결한 후 제어기의 구동 프로그램을 변경하고 무선 접속을 종료시킨다.The
전원부(170)는 제어부(180) 및 펌프부(162)에 포함되어 있는 모터(160)에 구동 전력을 공급하며, 내장 배터리 단독으로 구성되거나 내장 배터리의 재충전을 위한 무선전력수신회로 및 배터리충전회로를 포함하도록 구성될 수 있다. 전원부(170)에 내장 배터리 재충전 기능을 포함시킬 경우에는 케이스(110) 외벽 바깥에 무선전력수신을 위한 코일이 부착되며, 케이스(110) 내부에는 코일을 통해 수신된 전력을 이용하여 내장 배터리를 충전하기 위한 무선전력수신회로 및 배터리충전회로가 포함된다. 전력수신을 위해 케이스(110) 외벽에 고정 설치되는 코일은 비금속성 재질의 막으로 코팅, 방수 처리하여 오동작 가능성을 방지한다.The
이와 같은 구조로 이루어진 이식형 약물주입기를 이용한 약물 주입 방법은 다음과 같이 이루어진다.A drug injection method using an implantable drug injector having such a structure is performed as follows.
여기에서는 정상 구동 상태에서 척수강으로의 약물 배출 및 척수강으로부터의 체액 유입 구조를 도시한 도 3과 충진 구동 상태에서 외부로부터의 약물 주입 및 외부로의 체액 배출 구조를 도시한 도 4와 도 5를 참고하여 설명한다.Here, FIG. 3 and FIG. 3 show the drug discharge into the spinal cord and the body fluid inflow structure from the spinal cord in the normal driving state, and FIGS. 4 and 5 which illustrate the drug injection from the outside and the fluid discharge outward in the filling driving state. Will be explained.
약물주입기(100)가 환자의 체내에 이식된 상태에서 약물주입부(130)의 약물주입격막(132)을 관통하여 약물이 채워져 있는 주사기(190)를 꽂고 체액배출격막(142)을 관통하여 빈 주사기(192)를 꽂는다. 약물이 채워져 있는 주사기(190)의 실린더를 천천히 밀면서 그와 동일한 속도로 빈 주사기(192)의 실린더를 당기면 주사기(190) 내부의 약물이 약물주입통로(133)를 통해 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)로 주입되며 그와 동시에 약물저장고(120) 내부의 체액실(126)에 저장되어 있던 체액이 체액배출통로(143)를 통해 주사기(192) 내부로 빨려나오게 된다. 이러한 상태를 주사기(190) 내부의 약물이 모두 약물실(124)로 주입될 때까지 유지한 후 약물의 주입이 종료되면 두 개의 주사기(190)(192)를 격막(132)(142)으로부터 분리시켜 약물의 주입을 종료한다. In the state where the
약물의 주입이 완료되고 약물주입기(100)의 구동이 시작되면 제어부(180)에서 지정한 주입 프로토콜에 따라 펌프부(162)가 구동되어 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)에 저장되어 있던 약물이 약물배출관(124a), 약물배출카테터(152), 필터(156), 약물배출카테터(152)를 순차적으로 거쳐 환자의 척수강 내로 배출된다. 약물실(124) 내부의 약물이 약물저장고(120) 외부로 배출되면 그에 따라 약물실(124) 내부의 약물 잔량이 감소하여 약물실(124)의 부피가 감소하게 되며 이로 인해 약물저장고(120) 내부의 다이아프레임(122)이 약물실(124) 방향으로 이동하게 되고, 그 결과 약물저장고(120) 내부의 체액실(126)의 부피가 증가하게 된다. 체액실(126)의 부피가 증가하게 되면 체액실(126) 내부의 음압이 증가하게 되어 체액실(126) 내벽에 설치되어 있는 체크밸브(127)가 개방되고 환자의 척수강에 있던 체액이 체액유입카테터(154)와 체액유입관(126a)을 거쳐 체액실(126)로 유입된다. 체액의 유입은 체액실(126) 부피 증가로 인해 생성된 음압 효과가 상쇄될 때까지 이루어지며 배출된 약물량 만큼의 체액량이 유입되면 체액의 유입이 정지되게 된다. 약물배출카테터(152)와 체액유입카테터(154)의 말단부를 환자의 척수강 내부에 고정할 때에는, 약물 배출 카테터(152)를 통해 배출된 약물이 체액유입카테터(154)로 바로 유입되어 약물의 치료 효과를 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해 약물배출카테터(152)와 체액유입카테터(154)의 두 말단부를 서로 충분한 거리만큼 떨어뜨려 환자의 척수강 내에 삽입, 고정시키게 된다.When the injection of the drug is completed and the driving of the
위와 같이 새로운 약물이 주입되고 체액이 배출되며, 척수강내로 약물이 주입됨과 동시에 체액이 유입되는 과정이 순환된다.As above, new drugs are injected and body fluid is discharged, and the drug is injected into the spinal cavity and the body fluid is circulated at the same time.
그러므로, 본 발명에서는 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the safety and reliability of the implantable drug injector is improved, the drug discharging efficiency is increased, the selection of materials used in the drug storage is expanded, the manufacturing process of the drug storage is simplified, and the manufacturing cost is reduced. can do. In addition, by keeping the pressure load applied to the pump part stably low, the average power required for driving the pump part may be reduced to increase the service life of the built-in battery.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is only one embodiment for carrying out the implantable drug injector and the drug injection method according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims As described above, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기의 일부 분리 사시도이고,1 is a partially separated perspective view of the implantable injector according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기에서 상부커버를 제외한 평면도이고,Figure 2 is a plan view excluding the top cover in the implantable drug injector according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2에서의 A-A선 단면을 통한 작동도이고,3 is an operation diagram through a cross section taken along the line A-A in FIG.
도 4는 도 2에서의 B-B선 단면을 통한 작동도이고,FIG. 4 is an operation diagram through the section B-B in FIG. 2,
도 5는 도 2에서의 C-C선 단면을 통한 작동도이고,FIG. 5 is an operation diagram through the C-C cross section in FIG. 2,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 약물주입기 110 : 케이스100: drug injector 110: case
112 : 상부커버 114 : 하부커버112: upper cover 114: lower cover
120 : 약물저장고 122 : 다이아프레임120: drug storage 122: dia frame
124 : 약물실 124a : 약물배출관124:
126 : 체액실 126a : 체액유입관126:
127 : 체크밸브 130 : 약물주입부127: check valve 130: drug injection unit
131 : 약물주입하우징 132 : 약물주입격막131: drug injection housing 132: drug injection diaphragm
133 : 약물주입통로 140 : 체액배출부133: drug injection passage 140: body fluid discharge unit
141 : 체액배출하우징 142 : 체액배출격막141: body fluid discharge housing 142: body fluid discharge diaphragm
143 : 체액배출통로 150 : 카테터 143: fluid discharge passage 150: catheter
152 : 약물 배출 카테터 154 : 체액 유입 카테터152: drug discharge catheter 154: body fluid inflow catheter
156 : 필터 158 : 카테터 연결 커넥터156: filter 158: catheter connection connector
160 : 모터 162 : 펌프부 160: motor 162: pump part
170 : 전원부 180 : 제어부170: power supply unit 180: control unit
190 : 약물 주입 주사기 192 : 체액 배출 주사기190: drug injection syringe 192: fluid discharge syringe
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