KR101297661B1 - 시린지 펌프 시뮬레이터 - Google Patents

시린지 펌프 시뮬레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시린지 펌프 시뮬레이터에 관한 것으로서, 시린지배럴플랜지를 고정시키는 클립과 시린지배럴 내에 삽입되는 플런저를 이송시키는 가압판이 구비된 시린지펌프에 체결되고, 상기 가압판에 의해 이동가능하게 체결되는 구동로드와, 상기 클립과 체결되고 플랜지가 구비된 고정홀더를 포함하는 플런저부;와 상기 구동로드가 기설정된 거리를 이동하는데 소요되는 이동시간을 감지하는 센서장치와, 상기 센서장치의 정보를 입력받아 약제의 주입속도를 출력시키는 제어장치가 구비된 유량측정부; 및 상기 제어장치의 출력값을 표시하는 디스플레이부;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착 가능하도록 플런저부를 구비하는 한편 약액 등의 주입속도를 점검할 수 있는 유량측정부 및 시린지 펌프의 이상작동 여부를 표시하는 디스플레이부가 일체로 구비됨으로써 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있으며 용이하게 시린지 펌프의 예방점검이 이루어질 수 있는 유리한 효과가 있다.

Description

시린지 펌프 시뮬레이터{SYRINGE PUMP SIMULATOR}
본 발명은 시린지 펌프 시뮬레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착이 가능하고 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있는 시린지 펌프 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로 시린지 펌프(syringe pump)는 치료 또는 수술과정에서 환자에게 약액이나 혈액 등을 자동 주사하기 위해 시린지 플런저를 이송시켜 약액 등을 인체 내로 주입하는 의료장비를 말한다. 시린지 펌프(1)의 통상적인 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 시린지가 체결되는 가압판(2)과 시린지 클립(3)을 포함하여 이루어지며, 가압판(2)의 이동에 따라 시린지 내의 약액 등이 인체 내로 주입된다.
한편 시린지 펌프(1)는 약물의 주입속도를 적절하게 유지시킬 수 있어야 하고, 폐색(occlusion)여부를 감지하여 의료사고를 미연에 방지할 수 있어야 한다. 이를 위해 시린지 펌프(1)의 주기적인 점검이 필요한데, 일반적으로는 인퓨전 펌프 분석기(infusion pump analyzer)를 통해 이루어지고 있다.
그러나 인퓨전 펌프 분석기는 시린지 펌프(1)를 점검하기 위해 별도의 장치(수액, Tubing set, Drain Bottle 등)가 필요하며, 고가의 장비이기 때문에 필요한 부서에서 주기적으로 사용하기에는 무리가 있었고, 시린지 펌프 한대의 작동 점검을 위해서 약 30분 정도의 시간이 소요되어 전체 점검을 위해서는 많은 시간과 인력이 소요되는 문제점이 있었다.
따라서 실시간으로 시린지 내의 유속과 폐색감지 등을 모니터링할 수 있는 시린지 펌프 시뮬레이터의 개발필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착이 가능하고 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있는 시린지 펌프 시뮬레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 규격이 상이한 여러 종류의 시린지 펌프에 호환적으로 사용 가능한 시린지 펌프 시뮬레이터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 시린지 펌프의 폐색 감지여부를 용이하게 확인할 수 있는 시린지 펌프 시뮬레이터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터는, 시린지배럴플랜지를 고정시키는 클립과 시린지배럴 내에 삽입되는 플런저를 이송시키는 가압판이 구비된 시린지펌프에 체결되고, 상기 가압판에 의해 이동가능하게 체결되는 구동로드와, 상기 클립과 체결되고 플랜지가 구비된 고정홀더를 포함하는 플런저부;와 상기 구동로드가 기설정된 거리를 이동하는데 소요되는 이동시간을 감지하는 센서장치와, 상기 센서장치의 정보를 입력받아 약제의 주입속도를 출력시키는 제어장치가 구비된 유량측정부; 및 상기 제어장치의 출력값을 표시하는 디스플레이부;를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 고정홀더는, 상기 구동로드가 관통되는 홀이 형성되고 하부로 플랜지가 구비된 하부홀더와, 상기 하부홀더와 체결되고 상부로 플랜지가 구비된 상부홀더를 포함하여 이루어지며, 상기 상·하부홀더 간의 체결높이는 조절가능하도록 구성됨이 바람직하다.
특히 상기 하부홀더에는 돌출단이 형성되고, 상기 상부홀더에는 상기 돌출단과 형합되는 삽입홈이 형성되어, 상기 상부홀더는 상기 하부홀더와 슬라이딩 가능하게 체결되고, 상기 상부홀더의 삽입홈에는 탄성지지된 스프링볼이 구비되어, 상기 하부홀더의 돌출단에 형성된 복수의 걸림공 중 어느 하나와 체결이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 센서장치는, 상기 구동로드의 말단부에 고정되고 개구된 실린더 내에서 이동되는 피스톤과, 상기 실린더에 고정된 격판과 상기 피스톤 사이에서 이동되고 양 단부로 접근되는 물체와의 접촉여부를 감지할 수 있는 센서 및, 상기 센서의 양 단부를 지지하는 탄성부재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 실린더의 내측에는, 상기 센서의 이동거리가 일정하게 유지될 수 있도록 상기 센서의 피스톤 방향 이동을 제한시키는 걸림구가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구동로드의 이동방향과 반대방향으로 압력을 가하는 폐색유도구와, 상기 구동로드에 가해지는 가압판의 압력을 측정하는 로드셀 및, 상기 로드셀의 정보를 입력받아 폐색(occlusion) 감지여부를 출력시키는 제어장치가 구비된 압력측정부;가 더 포함되는 것이 바람직하다.
이때 상기 로드셀의 일 단부는 상기 격판의 일 측면과 고정되고, 상기 로드셀의 타 단부에는 상기 격판을 관통하면서 상기 센서와 접촉이 이루어지도록 폐색유도구가 고정되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착 가능하도록 플런저부를 구비하는 한편 약액 등의 주입속도를 점검할 수 있는 유량측정부 및 시린지 펌프의 이상작동 여부를 표시하는 디스플레이부가 일체로 구비됨으로써, 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있으며 용이하게 시린지 펌프의 예방점검이 이루어질 수 있는 유리한 효과가 있다.
둘째, 플런저부에는 체결높이가 조절될 수 있는 상·하부홀더가 구비됨으로써, 규격이 상이한 여러 종류의 시린지 펌프에도 호환적으로 사용 가능한 장점이 있다.
셋째, 압력측정부가 더 구비됨으로써, 시린지 펌프의 폐색 감지여부를 효과적으로 점검할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 시린지 펌프의 구조를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터의 결합사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터의 블록구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정홀더의 작동상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터의 평면도 및 A-A선의 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터의 분해사시도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 결합사시도 및 블록구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)는 플런저부(10)와 유량측정부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 플런저부(10)는 시린지배럴플랜지를 고정시키는 시린지 펌프의 클립과 시린지배럴 내에 삽입되는 플런저를 이송시키는 가압판에 각각 체결 및 지지될 수 있도록 고정홀더(12) 및 구동로드(11)가 구비된다. 구동로드(11)는 시린지 펌프의 가압판에 의해 이동가능하게 체결되며 가압판에 의해 지지되는 말단부는 평면 형태의 고정판(111)이 구비되는 것이 바람직하다. 또한 고정홀더(12)는 시린지 펌프의 클립에 고정되도록 플랜지가 구비된다.
상기 유량측정부(20)에는 센서장치(21)와 제어장치(22)가 구비되며, 센서장치(21)는 시린지 펌프의 가압판에 의해 소정 거리만큼 이동하는 구동로드(11)의 이동시간을 감지하는 역할을 하고, 제어장치(22)는 이러한 센서장치(21)의 시간정보를 입력받아 약제의 주입속도 및 기 저장된 시린지 규격에 따른 유량정보를 출력한다. 여기서 구동로드(11)의 이동시간을 감지하는 센서장치(21)와 시간정보를 통해 유량정보를 출력시키는 제어장치(22)는 기 공지된 다양한 수단이 채용될 수 있으며, 시린지 규격을 입력할 수 있는 별도의 입력부(50)가 더 구비될 수도 있다.
상기 디스플레이부(30)는 전술한 제어장치(22)의 출력값을 LCD창 등에 표시하는 역할을 한다. 필요에 따라 출력값이 기 설정된 유속이나 유량 또는 압력범위를 벗어난 경우에는 사용자가 용이하게 이상유무를 판단할 수 있도록 부저 등의 구성이 더 부가될 수도 있다.
따라서 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착 가능하도록 플런저부(10)를 구비하는 한편 약액 등의 주입속도를 점검할 수 있는 유량측정부(20) 및 시린지 펌프의 이상작동 여부를 표시하는 디스플레이부(30)가 일체로 구비됨으로써, 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있으며 용이하게 시린지 펌프의 예방점검을 할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정홀더(12)의 작동상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 고정홀더(12)는 하부홀더(13) 및 상부홀더(14)로 이루어진다.
상기 하부홀더(13)는 구동로드(11)가 관통되는 홀(131)이 형성되고 하부에는 시린지 펌프의 클립과 접촉되는 플랜지(132)가 구비된다.
상기 상부홀더(14)는 전술한 하부홀더(13)와 체결되고 상부에는 하부홀더(13)와 마찬가지로 플랜지(142)가 구비된다. 이때 하부홀더(13)와의 체결높이는 조절가능하도록 구성하여 규격이 상이한 여러 종류의 시린지 펌프에도 호환적으로 사용할 수 있도록 한다.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 고정홀더(12)는 하부홀더(13)의 양측에 돌출단(133)을 형성시키고 상부홀더(14)에는 이러한 돌출단(133)과 형합되는 삽입홈(143)을 형성시켜 상부홀더(14)가 하부홀더(13)와 슬라이딩 가능하게 체결되도록 구성함으로써 상·하부홀더(13,14)의 견고한 체결이 가능하게 된다.
아울러 상부홀더(14)의 삽입홈(143)에는 탄성지지된 스프링볼(144)이 구비되어 하부홀더(13)의 돌출단(133)에 형성된 복수의 걸림공(134) 중 어느 하나와 체결되도록 구성하여 사용자가 용이하게 고정홀더(12)의 높이조절을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 하부홀더(13)의 상부에는 걸림돌기(135)가 더 구비되어 체결된 상부홀더(14)의 이탈을 방지하도록 구성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 평면도 및 A-A선의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 분해사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 센서장치(21)는, 구동로드(11)의 말단부에 고정되고 개구된 실린더(211) 내에서 이동되는 피스톤(212)과, 실린더(211)에 체결구(216)로 고정된 격판(213)과 피스톤(212) 사이에서 이동되고 양 단부로 접근되는 물체와의 접촉여부를 감지할 수 있는 센서(214) 및, 센서(214)의 양 단부를 지지하는 탄성부재(215)를 포함하여 이루어진다.
상기 피스톤(212)은 구동로드(11)의 말단부에 고정되어 시린지 펌프의 가압판이 작동되면 이와 연동하여 이동하게 된다. 이때 피스톤(212)은 하우징(23) 내에 고정되면서 개구된 실린더(211) 내를 전후로 이동하게 되며, 피스톤(212)의 형상은 도시된 형상에 국한되는 것은 아니고 당업자 수준에서 다양하게 설계변경될 수 있다.
상기 센서(214)는 양단부로 접근되는 물체와의 접촉여부를 감지할 수 있는 기 공지된 다양한 접촉센서가 채용될 수 있으며 센서(214)의 양 단부는 탄성부재(215)를 통해 지지되도록 한다.
상기 탄성부재(215)는 센서(214)의 초기 위치를 일정하게 유지시키는 한편 시린지 펌프의 가압력이 일정범위 이상인 경우에만 유속을 감지할 수 있도록 한다. 또한 측정이 완료된 후에는 구동로드(11)를 원위치시키는 역할도 수행한다.
그러나 상기 탄성부재(215)는 수회의 반복적인 측정으로 인해 탄성력에 변화가 생길 수 있고, 이로 인해 센서(214)의 초기위치가 달라져서 약액 등의 주입속도를 산출함에 있어 오차가 발생되는 문제가 생긴다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)의 센서장치(21)는 센서(214)의 이동거리가 일정하게 유지될 수 있도록 센서(214)의 피스톤(212) 방향 이동을 제한시키는 걸림구(217)가 실린더(211)의 내측에 더 구비되어 정확한 유속산출이 가능하도록 한다. 즉 센서(214)의 격판(213) 측 탄성부재(215)에 의해 일정 크기 이상의 충분한 가압력이 작용되도록 걸림구(217)의 설치위치를 조정함으로써 센서(214)의 초기위치를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시린지 펌프 시뮬레이터(100)는 폐색유도구(41)와 로드셀(42) 및 제어장치(43)가 구비된 압력측정부(40)가 더 포함될 수 있다.
일반적으로 시린지 펌프는 주입되는 약액이나 혈액 등으로 인해 시린지의 주사바늘이 막히게 되는 폐색(occlusion) 발생시에 이를 감지하여 즉시 약액 등의 주입을 중단시켜 의료사고를 예방하도록 구성되어 있다.
이러한 폐색을 감지할 수 있는지를 점검하기 위해, 본 발명은 구동로드(11)의 이동방향과 반대방향으로 소정의 압력을 가하는 폐색유도구(41)와, 구동로드(11)에 가해지는 가압판의 압력을 측정하는 로드셀(42) 및, 로드셀(42)의 정보를 입력받아 소정 압력 이상이 감지되면 주입 중단 등의 폐색 감지여부를 출력시키는 제어장치(43)로 이루어지는 압력측정부(40)가 더 구비됨이 바람직하다. 이러한 제어장치(43)의 출력값은 전술한 디스플레이부(30)를 통해 사용자에게 통보된다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 로드셀(42)은 고정볼트(421) 및 고정너트(422)에 의해 일 단부가 격판(213)의 일 측면과 고정되도록 하는 한편, 로드셀(42)의 타 단부에는 격판(213)을 관통하면서 센서(214)와 접촉이 이루어지도록 폐색유도구(41)가 고정된다. 따라서 센서(214)가 가압판의 작동에 따라 이동하여 폐색유도구(41)의 단부에 접촉되면 주입시간측정이 완료되어 이를 통해 시린지의 주입속도를 산출하게 되고, 폐색유도구(41)가 센서(214)의 이동을 제한시킴으로써 구동로드(11)의 이동방향과 반대방향으로 시린지 펌프의 가압판에 소정의 압력을 가하게 된다. 이러한 압력은 격판(213)에 일 단부가 고정되고 타 단부에는 센서(214)와 함께 이동되는 폐색유도구(41)가 고정된 로드셀(42)의 굽힘변형에 의해 산출된다. 제어장치(43)는 입력부(50)를 통해 기 입력된 폐색 압력과 로드셀(42)이 측정한 압력을 비교하여 로드셀(42)의 압력이 폐색압력을 초과하는지 여부를 출력한다.
따라서 압력측정부(40)를 통해 시린지 펌프의 폐색 감지여부를 효과적으로 점검할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 시린지 펌프 시뮬레이터(100)는, 실제 주사기처럼 시린지 펌프에 직접 장착 가능하도록 플런저부(10)를 구비하는 한편 약액 등의 주입속도를 점검할 수 있는 유량측정부(20) 및 시린지 펌프의 이상작동 여부를 표시하는 디스플레이부(30)가 일체로 구비됨으로써 실시간으로 시린지 내의 유속과 유량을 모니터링하여 약물 주입의 정확성을 확보할 수 있으며 용이하게 시린지 펌프의 예방점검이 이루어질 수 있는 유리한 효과가 있다.
100 : 시린지 펌프 시뮬레이터 1 : 시린지 펌프
2 : 가압판 3 : 클립
4 : 시린지배럴 5 : 시린지배럴플랜지
6 : 플런저
10 : 플런저부 11 : 구동로드
111 : 고정판 12 : 고정홀더
13 : 하부홀더 131 : 홀
132 : 플랜지 133 : 돌출단
134 : 걸림공 135 : 걸림돌기
14 : 상부홀더 142 : 플랜지
143 : 삽입홈 144 : 스프링볼
20 : 유량측정부 21 : 센서장치
211 : 실린더 212 : 피스톤
213 : 격판 214 : 센서
215 : 탄성부재 216 : 체결구
217 : 걸림구 22 : 제어장치
23 : 하우징 30 : 디스플레이부
40 : 압력측정부 41 : 폐색유도구
42 : 로드셀 421 : 고정볼트
422 : 고정너트 43 : 제어장치
50 : 입력부

Claims (7)

  1. 시린지배럴플랜지를 고정시키는 클립과 시린지배럴 내에 삽입되는 플런저를 이송시키는 가압판이 구비된 시린지펌프에 체결되고,
    상기 가압판에 의해 이동가능하게 체결되는 구동로드와, 상기 클립과 체결되고 플랜지가 구비된 고정홀더를 포함하는 플런저부;와
    상기 구동로드가 기설정된 거리를 이동하는데 소요되는 이동시간을 감지하는 센서장치와, 상기 센서장치의 정보를 입력받아 약제의 주입속도를 출력시키는 제어장치가 구비된 유량측정부; 및
    상기 제어장치의 출력값을 표시하는 디스플레이부;를 포함하여 이루어지는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정홀더는,
    상기 구동로드가 관통되는 홀이 형성되고 하부로 플랜지가 구비된 하부홀더와, 상기 하부홀더와 체결되고 상부로 플랜지가 구비된 상부홀더를 포함하여 이루어지며, 상기 상·하부홀더 간의 체결높이는 조절가능한 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서
    상기 하부홀더에는 돌출단이 형성되고, 상기 상부홀더에는 상기 돌출단과 형합되는 삽입홈이 형성되어, 상기 상부홀더는 상기 하부홀더와 슬라이딩 가능하게 체결되고,
    상기 상부홀더의 삽입홈에는 탄성지지된 스프링볼이 구비되어, 상기 하부홀더의 돌출단에 형성된 복수의 걸림공 중 어느 하나와 체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서장치는,
    상기 구동로드의 말단부에 고정되고 개구된 실린더 내에서 이동되는 피스톤과, 상기 실린더에 고정된 격판과 상기 피스톤 사이에서 이동되고 양 단부로 접근되는 물체와의 접촉여부를 감지할 수 있는 센서 및, 상기 센서의 양 단부를 지지하는 탄성부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실린더의 내측에는,
    상기 센서의 이동거리가 일정하게 유지될 수 있도록 상기 센서의 피스톤 방향 이동을 제한시키는 걸림구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구동로드의 이동방향과 반대방향으로 압력을 가하는 폐색유도구와, 상기 구동로드에 가해지는 가압판의 압력을 측정하는 로드셀 및, 상기 로드셀의 정보를 입력받아 폐색(occlusion) 감지여부를 출력시키는 제어장치가 구비된 압력측정부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로드셀의 일 단부는 상기 격판의 일 측면과 고정되고, 상기 로드셀의 타 단부에는 상기 격판을 관통하면서 상기 센서와 접촉이 이루어지도록 폐색유도구가 고정되는 것을 특징으로 하는 시린지 펌프 시뮬레이터.
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