KR101509526B1 - 주사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상대운동으로 활성물질이 주사될 수 있도록 하는 부품으로 구성된 주사장치에 관한 것이다. 이를 위하여 카플/주사기가 삽입되고 고정되는 수용기(103, 203)가 하우징(101, 201)내에 지지되고, 수용기(103, 203)는 캐리지(108, 208)와, 수용기(103, 203)내에 이동가능하게 배치된 카플/주사기의 피스턴(111A, 111B, 211)에 힘을 가하는 램(104, 204)에 의하여 이동될 수 있다. 캐리지(108)에 착설된 롤러(109, 209)에 의하여 편향되는 견인케이블(114, 214)이 천공스트로크, 주사스트로크와 후퇴스트로크를 수행하기 위하여 제공된다. 견인케이블(114, 214)의 일측단부는 수용기(103, 203)에 연결된 반면에 타측단부는 하우징(101, 201)에 지지된 텐션스프링(110, 210)에 연결되어 있다. 하우징(101, 201), 수용기(103, 203), 램(104, 204) 및 캐리지(108, 208) 사이의 자동 및/또는 수동작동장치가 견인케이블(114, 214)에 대하여 교대로 이루어지는 이들의 연결을 제어하여, 천공스트로크, 주사스트로크와 후퇴스트로크의 진행을 제어하고, 사용자에 의하여 스트로크중 적어도 하나의 진행과정의 조절이루어지도옥 하는 적어도 하나의 수단이 구비되어 있다.
Figure R1020097025494
주사장치, 주사기, 천공스트로크, 주사스트로크, 후퇴스트로크.

Description

주사장치 {INJECTION DEVICE}
본 발명은 주사장치에 관한 것이다.
당뇨병과 같이 현재 만연되어 있는 많은 질병의 치료를 위하여, 환자는 피하주사기 또는 캐뉼러를 이용하여 요구된 활성물질 또는 약제를 스스로 주사하여야 한다. 이를 보다 안전하고 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위하여, 주사바늘이 삽입되고 활성물질의 주사가 이루어진 다음 주사바늘이 후퇴하는 일련의 자동적인 절차가 이루어지는 다양한 주사장치가 알려져 있다.
일회용 피하주사기를 사용하기 위하여, 주사기에 수용된 활성물질의 자동주사를 위한 다수의 장치가 알려져 있다. 예를 들어 종래기술로서 특허문헌 WO 2007/033638 에는 작동이 간단하면서도 2-챔버형 앰풀을 이용하여 상기 언급된 자동적인 절차가 이루어져, 일련의 혼합, 주사바늘삽입 및 주사의 절차가 이루어지는 주사장치가 설명되고 있다.
본 발명의 목적은 환자를 위한 취급의 편리함과 안전이 개선되는 한편 기계적인 구조가 간단하도록 주사장치를 개선하는데 있다.
본 발명의 주사장치는 청구범위 제1항의 특징부에 의하여 이러한 목적에 부합한다.
본 발명의 기본적인 사상은 각각의 경우 고정된 스트로크시간을 갖는 스트로크의 사전에 원활한 진행이 더 이상 예정되지 않으나 사용자는 대신에 스트로크시간(그리고, 예를 들어 주사와 같은 각 과정의 속도)과 각 스트로크의 변화(특히 일련의 운동의 중단)을 별도로 정할 수 있다는 것이다.
본 발명의 우선실시형태는 체류시간과 주사시간을 조절하기 위한 구성부분의 구조에 관련이 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1A는 하우징 커버를 분리하고 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 1B는 시작위치에 있는 도 1A의 주사장치의 중앙을 통하여 단면을 보인 단면도.
도 2A는 혼합스트로크를 수행하는 과정에 있는 주사장치를 보인 측면도.
도 2B는 도 2A에 해당하는 단면도.
도 3A는 천공스트로크의 과정에 있는 주사장치의 측면도.
도 3B는 도 3A에 해단하는 단면도.
도 4A는 주사스트로크의 과정에 있는 주사장치를 보인 측면도.
도 4B는 도 4A에 해당하는 단면도.
도 5A는 공전스트로크의 과정에 있는 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 5B는 도 5A에 해당하는 단면도.
도 6A는 주사바늘이 후퇴하는 과정에 있는 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 6B는 도 6A에 해당하는 단면도.
도 7A는 주사바늘이 완전히 후퇴한 후의 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 7B는 도 7A에 해당하는 단면도.
도 8A는 기계부분을 리셋팅(최대체류시간)하는 과정에 있는 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 8B는 도 8A에 해당하는 단면도.
도 9A는 기계부분을 리셋팅(최소체류시간)하는 과정에 있는 제1 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 9B는 도 9A에 해당하는 단면도.
도 10A는 하우징 커버를 분리하고 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 10B는 시작위치에 있는 도 10A의 주사장치의 중앙을 통하여 단면을 보인 단면도.
도 11A는 천공스트로크의 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 11B는 도 11A에 해당하는 단면도.
도 12A는 주사스트로크의 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면 도.
도 12B는 도 12A에 해당하는 단면도.
도 13A는 공전스트로크의 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 13B는 도 13A에 해당하는 단면도.
도 14A는 주사바늘이 후퇴하는 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 14B는 도 14A에 해당하는 단면도.
도 15A는 주사바늘이 완전히 후퇴한 후의 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 15B는 도 15A에 해당하는 단면도.
도 16A는 최대체류시간 기계부분을 리셋팅하는 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 16B는 도 16A에 해당하는 단면도.
도 17A는 최소체류시간 기계부분을 리셋팅하는 과정에 있는 제2 실시형태의 주사장치를 보인 측면도.
도 17B는 도 17A에 해당하는 단면도.
도 18A은 회전제동요소를 갖는 유성기어의 제1 실시형태를 보인 측면도.
도 18B는 도 18A에 해당하는 단면도.
도 18C는 유성기어 캐리어 없이 유성기어를 보인 단면도.
도 18D는 유성기어 캐리어가 차단된 것을 보인 도 18A에 해당하는 사시도.
도 18E는 유성기어 캐리어 없이 도 18C에 해당하는 유성기어를 보인 사시도.
도 18F는 유성기어 캐리어가 차단된 것을 보인 도 18D에 해당하는 정면도.
도 19A는 두개의 회전제동요소를 갖는 유성기어의 제2 실시형태를 보인 측면도.
도 19B는 잠금형 제1 차단디스크를 갖는 도 19A에 해당하는 측면도와 사시도.
도 19C는 잠금형 제2 차단디스크를 갖는 도 19A에 해당하는 측면도와 사시도.
도 19D는 잠금형 제1 차단디스크를 갖는 도 19B에 해당하는 사시도.
도 19E는 유성기어 캐리어와 제2차단디스크 없이 도 19D에 해당하는 사시도.
도 19F는 도 19A의 B-B선 단면도.
도 19G는 도 19A의 A-A선의 제1단면도.
도 19H는 도 19A의 A-A선의 제2단면도.
활성물질을 주사하기 위하여, 2-챔버형 앰풀(111)이 사용된다. 이러한 형태의 앰풀(도 1B)는 두개의 피스턴(11A)(111B)을 가짐으로서 두개의 독립된 챔버(111C)(111D)가 형성된다. 캐뉼러(112)측으로 향한 내측의 제1 챔버(111C)에는 예를 들어 분말형 베타페론(Betaferon)이 채워져 있으며, 외측의 제2 챔버(111D)에는 NaCl 용액이 채워져 있다.
만약 램(ram)(104)이 외측 피스턴(111B)에 대하여 가압되는 경우, 내측 피스턴(111A)이 이동되면서 NaCl 용액이 램의 힘을 수압으로 내측 피스턴(111A)에 전달한다. 내측 피스턴(111A)이 앰풀(111)의 외벽에 요구형의 요입부 형태로 형성되어 있는 오버플로우 챔버(111E)를 통과한 직후에 내측 피스턴의 이동이 정지되고 NaCl 용액이 오버플로우 챔버(111E)를 통하여 내측 챔버(111C)측으로 유동하여 베타페론과 혼합된다. 혼합이 이루어진 후, 램(104)의 계속되는 운동으로 주사가 이루어진다(천공스트로크 후).
도 1A는 측면에서 보인 것이며, 도 1B는 시작위치에 있는 주사장치의 단면을 보인 것이다.
모든 구성요소들은 두개의 반원통형체로 구성되는 하우징(101)내에 배치된다. 가동형 구성요소는 주사바늘의 종축선에 평행하게 이동될 수 있도록 주사장치의 내부에 배치된다. 구성요소들은 다음과 같이 상호 연관되게 배치된다.
2-챔버형 앰풀(111)은 수용기(103)내에 배치된다. 제어레버(105)의 후단부가 힌지연결된 램(104)은 스프링작동형으로 되어 있는 제1 푸쉬버튼(102)의 잠금후크(102A)에 결합되어 있다. 수용기(103)는 스프링작동형으로 되어 있는 제2 푸쉬버튼(102)의 잠금후크(116A)에 결합되어 있다.
캐리지(108)에 착설되고 하우징(101)에 고정된 텐션 스프링(110)에 연결된 롤러(109)를 통하여 편향되는 견인케이블(114)의 단부가 수용기(103)에 작용한다. 따라서 텐션 스프링(110)은 주사위치로부터 멀어지는 방향으로 수용기(103)에 견인력(pulling force)을 가한다. 그러나, 수용기(103)는 제2 푸쉬버튼(116)의 잠금후 크(116A)에 의하여 결합되어 있으므로 축방향으로 활동할 수 없다.
롤러(109)를 통한 견인케이블(114)의 편향으로 캐리지(108)에는 주사위치를 향하여 힘이 가하여진다. 그러나, 캐리지(108)는 주사장치에 대하여 수직으로 이동될 수 있도록 이러한 캐리지(108)에 착설되고 구동스프링(119)에 의하여 작동되는 구동부(118)를 통하여 램(104)에 대해 안치되어 있으며 램(104)이 제1 푸쉬버튼(102)의 잠금후크(102A)에 결합되어 있으므로 캐리지(108)는 제자리에 그대로 놓여 있게 된다.
제어레버(105)에는 제1 조절슬라이더(107)가 연결되어 있고, 이러한 제2 조절슬라이더에서 제2 조절슬라이더(106)가 이동가능하게 지지되어 있다. 조절슬라이더(106)는 램(104)으로부터 캐리지(108)가 분리될 수 있도록 한다. 조절슬라이더(106)(107)는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 주사바늘의 삽입깊이와 주사량의 조절을 위하여 이동가능하게 지지된 리미트-스톱(limit-stop)의 요소로서 구성된다.
밀대(115)에 연결된 당김핸들(117)은 이러한 시작위치를 정하는데 작용한다. 밀대(115)는 당김스프링(120)에 의하여 작동된다.
제1 푸쉬버튼(102)이 작동될 때, 이는 잠금후크(102A)가 결합된 상태로부터 해제되도록 하고, 램(104)이 해제되어 제어레버(105)의 선단변부가 수용기(103)에 안착될 때까지 천공위치를 향하여 이동된다. 이는 앰풀(111)의 외측 피스턴(111B)이 작동되도록 하고, 전방으로 이동하도록 하여 혼합스트로크 H0 를 수행하도록 한다. 이러한 혼합스트로크는 상기 언급된 바와 같이 NaCl 용액이 베타페론과 혼합될 수 있도록 한다(도 2A, 도 2B). 하우징(101)에 형성되어 있는 윈도우는 베타페론과 NaCl 용액의 혼합과정을 모니터링할 수 있도록 한다.
다른 한편으로, 제어레버(105)의 자유단부는 제2 조절슬라이더(17)상에서 활동하고 이에 안치될 수 있게 되어 있으므로 이러한 위치에서 회전하여 하측방향으로 처지지 않는다. 따라서 천공위치를 향한 텐션 스프링(110)의 견인력은 램(104)을 통하여 캐리지(108)로부터 수용기(103)측으로 전달된다. 그러나, 수용기(103)는 푸쉬버튼(116)의 잠금후크(116A)에 의하여 결합고정되어 있으므로 제자리에 그대로 놓여있게 된다.
이제 제2 푸쉬버튼(116)이 작동될 때, 이는 잠금후크(116A)가 결합상태로부터 해제될 수 있도록 하여 수용기(103)가 해제되고 텐션 스프링(110)의 작용하에 램(104)과 수용기(103)가 천공위치를 향하여 함께 이동될 수 있도록 한다. 주사바늘이 삽입되고(도 3A, 3B), 주사스트로크 H1 이 수행된다(도 4A, 4B).
요구된 주사깊이에 이르렀을 때, 제어레버(105)는 하측으로 회전하게 되나(도 4A의 화살표방향), 제1 조절슬라이더(107)의 요입형 상부면 때문에 이러한 조절슬라이더에 의하여 더 이상 하측방향으로 회전하는 것은 방지된다. 따라서, 램(104)으로부터 수용기(103)측으로 힘이 더 이상 전달되지 않으며, 수용기(103)는 그 자리에 그대로 놓이고 램(104)만 주사위치를 향하여 계속 이동하여 약제의 주사가 이루어져 주사스트로크 H2 가 수행된다.
캐리지(108)에 이동가능하게 착설된 구동부(118)가 제2 조절슬라이더(106)의 램프(106A)에 이르렀을 때, 구동부(118)가 하측방향으로 당기어지고 캐리지(108)가 램(104)으로부터 분리된다. 즉, 이 시점에서 주사가 완료된다(도 5B).
도 5에서, 사용자에 의하여 자유롭게 이동될 수 있도록 선단위치와 후단위치 사이에서 하우징내에 제1 조절스크류(130)에 의하여 착설된 톱니형 래크(140)가 그 선단위치에 놓여 있는 것으로 도시되어 있다. 이 위치에서 체류시간은 최대(공전스트로크 HX 의 최대시간)로 설정된다.
주사가 완료되었을 때, 톱니형 래크(140)는 제2 조절슬라이더(106)에 닿게 되고, 캐리지(108)는 이러한 캐리지(108)에 연결된 제동요소(150)와 함께 천공위치를 향하여 톱니형 레크(140)에 대하여 계속하여 이동하므로서, 공전스트로크 HX 가 이루어질 수 있도록 하며, 이러한 과정에서 주사바늘은 천공위치에 그대로 놓여 있게 된다. 공전스트로크 HK 의 과정중에 톱니형 래크(140)와 제동요소(150) 사이의 상대적인 운동은 제동요소(150)가 작동되도록 한다. 캐리지(108)가 제2 조절슬라이더(106)에 닿을 때, 공전스트로크 HK 는 종료된다.
톱니형 래크(140)는 그 선단위치에 있지 않는 경우 이러한 늦은 시점에서 제2 조절슬라이더(106)에 닿으며 이에 따라 제동요소가 작용하는 시간이 체류시간(공전스트로크 HK 의 시간)과 함께 짧아진다.
만약 체류시간이 최소값으로 설정되는 경우, 톱니형 래크(140)는 공전스트로크 HK 의 종료후에만 캐리지(108)에 닿으며 캐리지(108)나 제동요소(150)에 대하여 이동되지 않는다. 제동요소(150)는 작용하지 않아 체류신간에 영향을 주지 않는다.
이제 캐리지(108)는 제2 조절슬라이더(106)에 대하여 안치된다. 제2 조절슬라이더(106)는 제1 조절슬라이더(107)를 통하여 하우징(101)상에 적절히 고정되어 있으므로, 텐션스프링(110)(하우징 101 에 고정됨)의 견인력이 롤러(109)를 통하여수용기(103)에 작용하여 이러한 수용기가 뒤로 당기어져 주사바늘이 천공위치로부터 당기어지도록 하며, 후퇴스트로크 H3 가 수행된다.
밀대(115)에 연결된 당김핸들(117)을 제켜 밀대(115)를 당겨 내므로서 캐리지(108)와 다른 모든 요소들이 이들의 시작위치로 당겨진다(도 8A, 8B).
캐리지/제동요소를 시작위치로 당기어내는 과정에서, 톱니형 래크(140)는 조절스크류(130)의 제1 리미트-스톱 전면(130A)에 닿는다. 제동요소(150)와 함께 캐리지(108)가 천공위치로부터 계속 이동하는 동안에 톱니형 레크(140)는 조절스크류(130)에 의하여 제자리에 고정된다. 즉, 캐리지(108)/제동요소(150)에 대하여 톱니형 래크(140)가 선택된 시작위치로 이동한다.
리미트-스톱 전면(130A)의 위치는 조절스크류(130)에 의하여 변경되어 톱니형 레크(140)가 캐리지(108)/제동요소(150)에 대하여 이동되는 거리가 변경될 수 있다.
도 8A/8B는 체류시간이 최대가 되도록 하는 위치에 있는 조절스크류(130)를 보이고 있다. 도 9A/9B는 체류시간이 최소가 되도록 하는 위치에 있는 조절스크류(130)를 보이고 있다. 이들 두 위치 사이에서 체류시간은 연속하여 조절될 수 있다.
기구부분이 다시 시작위치로 되돌아갔을 때, 카플(carpule)이 제거될 수 있다.
주사량과 주사바늘삽입깊이는 다음과 같이 조절될 수 있다:
제1 조절슬라이더(107)는 이 실시예에서 2개의 잠금위치(10~12mm, 이 실시예에서는 10mm 로 설정)에 축방향으로 이동될 수 있도록 하우징(101)내에 착설된다. 이들 잠금위치는 천공스트로크 H1 에 선정되어 조절레버(107)의 축방향 위치는 제어레버(105)가 수용기(103)으로부터 램(104)을 분리할 때까지 이동된 거리를 결정한다(도 2A).
제1 조절슬라이더(107)에는 이 실시예에서 4개의 잠금위치(1.0; 0.75; 0.5; 0.25; 이 실시예에서는 1.0 mm 로 설정)에 축방향으로 이동가능하도록 제2 조절슬라이더가 착설된다. 이들 잠금위치는 주사스트로크 H2 에 선정되어 조절슬라이더(106)의 축방향위치가 램(104)이 캐리지(108)로부터 분리되고(도 5A, 5B) 주사바늘의 후퇴가 이루어질 때까지 이동된 거리를 결정한다.
만약 예를 들어 주사바늘의 삽입깊이가 12mm 로 설정되어야 한다면, 제1 조절슬라이더(107)는 도시된 상태에 대하여 하우징(101)의 잠금위치로 천공위치를 향해 2 mm 만큼 이동되어야 한다. 제2 조절슬라이더(106)는 위치 1.0 에서 제1 조절슬라이더(107)에 결합되므로 제2 조절슬라이더는 천공위치를 향하여 2 mm 만큼 이동한다. 즉, 상이한 주사바늘 삽입깊이를 설정하여도 설정된 주사량에 영향을 주지 않는다. 마찬가지로, 주사량을 조절하여도 주사바늘 삽입깊이에 영향을 주지 않으며, 천공스트로크 H1 과 주사스트로크 H2 는 서로 독립적으로 설정된다.
도 10-도 17에서 보인 제2 실시형태는 제1 실시형태에서 보인 바와 같은 주사장치와 유사하나 카풀이 사용되지 않고 피하주사용 주사기가 사용되는 것으로, 혼합스트로크가 수행되지 않는다. 이러한 실시형태의 기본개념은 주사시간 및/또는 체류시간이 환자에 의하여 설정될 수 있다는 것이다.
제1 실시형태에 관련하여 설명된 구성요소의 구조와 상호작용은 기능면에서 동일하므로 부가된 구성요소만이 이들의 기능과 함께 설명될 것이다.
주사스트로크 시간의 설정:
제1 푸쉬버튼(202)의 작동시에, 잠금후크(202A)가 결합상태로부터 분리이동하여 수용기(203)가 해제된다. 이는 램(204)과 수용기(203)가 텐션 스프링(210)의 작용하에 함께 천공위치를 향하여 이동될 수 있도록 한다. 주사바늘이 삽입되고(도 11A 및 도 11B), 천공스트로크가 수행된다.
천공스트로크가 종료되었을 때, 안내수단(222)의 슬로트형 통공을 통하여 수용기의 방향으로 작용하는 힘(스프링 223에 의하여 가하여지는 힘)을 받는 잠금기구(221)가 수용기(203)의 요구부분으로 회전된다. 이러한 잠금기구는 제1 조절슬라이더(207)내에서 지지되므로 선택된 주사바늘 삽입깊이와는 무관하다. 수용기(203)는 잠금기구(21)를 통하여 삽입된 위치에 고정된다.
요구된 삽입깊이에 이르렀을 때, 제어레버(205)는 하측방향으로 회전하나(도 12A의 화살표), 제1 조절슬라이더(207)의 요입형 상부면 때문에 이러한 조절슬라이더에 의하여 더 이상 하측방향으로 회전하는 것은 방지된다.
따라서, 힘이 램(204)에 더 이상 전달되지 않는다.
도 11A는 주사장치가 최대주사시간 설정상태에 있는 것을 보인 것으로, 톱니형 래크(241)가 천공스트로크의 종료와 함께 제2 조절슬라이더(206)의 리미트-스톱(206B)에 접촉하게 된다.
만약 주사시간이 더 작은 값으로 설정되는 경우, 톱니형 래크(241)가 늦은 시점에서 리미트-스톱(206A)에 닿는다.
램(204)이 수용기(203)으로부터 분리된 후에, 수용기(203)는 그 자리에 그대로 놓이고 램(204)은 천공위치로 계속 이동한다. 톱니형 래크(241)가 제2 조절슬라이더(206)의 리미트-스톱(206B)에 닿는 시점으로부터 시작하여, 이는 램(204)과 제동요소(251)에 대하여 고정상태에 놓이고 주사스트로크는 제동요소(251)에 의하여 늦추어진다. ㅇ와 같이 주사시간은 제동요소(251)가 이동하는 거리와는 무관하며 이러한 거리는 조절스크류(231)를 통하여 환자에 의해 조절될 수 있다. 약제의 주사가 이루어지고 주사스트로크가 수행된다.
캐리지(208)내에 이동가능하게 지지된 구동부(218)가 조절슬라이더(206)의 램프(206A)에 이르렀을 때(도 12B), 이 구동부(218)가 하측으로 당기어지고 캐리지(208)는 램(204)으로부터 분리되어 이 시점에서 주사가 종료된다(도 13B).
체류시간의 설정:
도 13B에서 톱니형 래크(240)는 최전방위치에 놓여 있는 것으로 도시되어 있다. 즉, 체류시간에 최대로 설정되었다.주사가 종료되었을 때 톱니형 래크(240)는 제2 조절슬라이더(206)에 닿으며, 캐리지(208)는 제동요소(250)와 함께 삽입위치를 향하여 톱니형 래크(240)에 대해 계속 이동한다. 공전스트로크 HX 중에 톱니형 래크(240)와 제동요소(250) 사이의 상대운동은 제동요소(250)가 작동될 수 있도록 한다. 캐리지(208)가 제2 조절슬라이더(206)에 닿을 때, 공전스트로크 HX 가 종료된다.
만약 톱니형 래크(240)가 최전방위치에 놓여 있지 않는 경우(체류시간이 짧아짐) 이는 늦은 시점에 제2 조절슬라이더(206)에 닿게 되어 제동요소(250)가 작동하는 거리는 그만큼 짧아져 체류시간도 짧아진다.
만약 체류시간이 최소값으로 설정되는 경우, 톱니형 래크(240)는 공전스트로크 HX 가 종료된 후에만 캐리지(208)에 닿게 되고 캐리지(208)와 제동요소(250)에 대하여 이동되지 않으며, 제동요소(250)가 작동하지 않고 체류시간에 영향을 주지도 않는다.
공전스트로크의 종료시에, 캐리지(208)의 경사면이 안내수단(222)의 램프(222A)에 닿아 수용기(203)와 조절슬라이더(206) 사이의 잠금기구를 해제한다(도 14A).
이제 캐리지(208)는 제2 조절슬라이더(206)에 대하여 안치된다. 제2 조절슬라이더(206)가 제1 조절슬라이더(207)를 통하여 하우징(201)내에 안정되게 배치되어 있으므로, 텐션 스프링(210)(하우징 201 에 고정되어 있음)이 롤러(209)를 통하여 수용기(203)에 작용함으로서 수용기를 뒤로 당기고 이에 따라 천공위치로부터 주사바늘을 당기어(도 15A, 15B) 후퇴스트로크 H3 가 수행된다.
밀대(215)에 연결된 당김핸들(217)을 제켜 밀대(215)를 당겨 내므로서 캐리지(208)와 다른 모든 요소들이 이들의 시작위치로 당겨진다(도 16A, 16B).
캐리지(208)/제동요소(250) 및 램(204)/제동요소(251)를 시작위치로 당기어내는 과정에서, 톱니형 래크(240)는 조절스크류(230)의 전면(230A)에 닿으며, 톱니형 래크(251)는 조절스크류(231)의 전면(231A)에 닿는다. 캐리지(208)/제동요 소(250) 또는 램(204)/제동요소(251)가 천공위치로부터 계속 이동하는 동안에 톱니형 레크(240)는 조절스크류(230)에 의하여 제자리에 고정되고 톱니형 래크는 조절스크류에 의하여 고정된다. 즉, 제동요소(250)/(251)에 대하여 톱니형 래크(240)/(241)가 선택된 시작위치로 이동한다.
리미트-스톱 전면(230A)/(231)의 위치는 조절스크류(230)/(231)에 의하여 변경된다. 톱니형 래크(240)/(241)가 제동요소(250)/(251)에 대하여 이동되는 거리가 환자에 의하여 변경될 수 있다.
도 16A/16B는 체류시간/주사시간이 최대가 되도록 하는 위치에 있는 조절스크류(230)/(231)를 보이고 있다.
도 17A/17B는 체류시간/주사시간이 최소가 되도록 하는 위치에 있는 조절스크류(230)/(231)를 보이고 있다. 이들 두 위치 사이에서 체류시간(공전스트로크 HX 의 시간)과 주사시간(주사스트로크 H2 의 시간)은 서로 독립적으로 연속하여 조절될 수 있다.
기구부분이 다시 시작위치로 되돌아갔을 때, 주사기(211)가 제거될 수 있다.
이상으로 설명된 실시형태에서 사용자는 제동요소의 적당한 설계에 의하여 주사스트로크의 시간을 조절할 수 있고, 톱니형 래크를 이동시켜 제동요소가 작동하는 시간을 조절할 수 있어, 스트로크의 일부분이 제동되지 않고 나머지부분이 제동될 수 있다.
또한 제동요소는 그 제동특성이 사용자에 의하여 조절되어 스트로크의 시간을 변화시킬 수 있도록 하는데 이용될 수 있다.
스트로크의 요구된 과정특성(속도특성)을 얻기 위한 이러한 수단의 조합이 이루어질 수 있다.
예를 들어 주사스트로크와 같은 스트로크의 속도/시간을 사용자가 조절할 수 있도록 하기 위하여, 요구된 실시형태에서는 상업적으로 입수가능한 회전제동요소가 사용될 수 있다.
이러한 회전제동요소는 특허문헌 DE 20 2006 017 578.3 U1 에 기술된 것과 같은 것이 사용될 수 있다. 이러한 회전제동요소를 이용하는 경우, 사용자 개개인의 요구에 대하여 스트로크의 진행과정의 보다 유연한 적응이 이루어질 수 있도록 하는 기본적인 제동을 설정하는 것이 가능하다.
만약 각 스트로크의 시간의 요구된 변화가 이미 특허문헌 DE 20 2006 017 578.3 U1 에 따른 회전제동요소에 의하여 제공된 이러한 기본적인 제동의 조절범위를 통하여 이루어지는 경우, 이에 결합되어 있는 조절스크류에 의한 톱니형 래크의 조절은 생략될 수 있으며, 적당한 경우, 이는 최대스트로크시간을 허용하는 위치에 그대로 놓여 있을 수 있다.
도 18과 도 19는 제동요소의 두 제2 실시형태를 보인 것으로, 하나 또는 두개의 제동요소에 대한 스트로크결정구성요소와 같은 톱니형 래크의 결합이 회전제동요소를 위한 온/오프 스위치와 같은 잠금요소에 의하여 구성된 유성기어에 의해 이루어진다. 이들 구성요소는 하우징(311)(411)내에 지지되거나 고정된다.
도 18A - 도 18F에서 보인 제1 실시형태는 다음과 같이 구성된다:
링기어(301)와 유성기어(300)의 유성기어 캐리어(302)가 축(303)에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 선기어(305)는 축(303)에 고정적으로 착설되어 축(303)에 연결된 회전제동요소(304)를 위한 구동장치로서 작용한다.
유성기어 캐리어(302)는 3개의 축(309)을 통하여 3개의 유성기어(310)에 견고히 연결되어 있다. 이들은 톱니결합을 통하여 선기어(305)를 중심으로 하여 회전한다. 링기어(301)는 톱니형 래크(306)를 통하여 구동된다. 차단슬라이드(307)는 유성기어 캐리어(302)가 그 톱니결합으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 차단슬라이드(307)의 위치에 따라서, 각 기어는 다음의 방식으로 작동된다.
- 유성기어 캐리어(302)는 차단되지 않는다(도 18C,E):
차단슬라이드(307)는 유성기어 캐리어(302)를 차단하지 않는다. 링기어(301)가 회전하여 유성기어(310)가 선기어(305)를 중심으로 하여 회전하도록 함으로서 유성기어 캐리어(302)를 회전시킨다. 따라서, 선기어(305)는 이동하지 않고 회전제동요소(304)도 구동되지 않는다. 이는 공전운동이 이루어짐을 의미하는 바, 톱니형 래크(306)에 결합된 주사장치의 스트로크가 제동되지 않고 최대속도로 진행하여 최단기의 시간에 이루어짐을 의미한다.
- 유성기어 캐리어(302)는 차단된다(도 18A, B, D, F):
차단슬라이드(307)가 유성기어 캐리어(302)에 결합한다. 링기어(301)는 톱니형 래크(306)의 선형운동에 의하여 회전한다. 링기어(301)가 유성기어 캐리어(310)를 구동시킨다. 유성기어 캐리어(302)가 제자리에 공정되어 있으므로, 각 유성기어(310)는 선기어(305)를 중심으로 하여 회전할 수 없다. 따라서 유성기어(310)는 선기어(305)를 구동시킨다. 선기어는 축(303)을 통하여 회전제동요소(304)에 연결 되어 있으므로 이 회전제동요소가 구동된다. 이는 제동이 이루어짐을 의미하는 바, 톱니형 래크(306)에 결합된 주사장치의 스트로크가 긴 시간 동안 감속된 속도로 진행이 이루어짐을 의미한다.
만약 상이한 제동값을 가지고 직렬로 배치되는 두개의 회전제동요소가 이와 같은 방식으로 작동되는 경우, 다수의 조합이 가능하다:
1) 두개의 차단슬라이드가 어느 하나도 가압되지 않는다 → 공전운동, 스트로크 제동이 이루어지지 않는다.
2) 단 하나의 차단슬라이드가 가압된다 → 관련된 회전제동요소만이 제동되고, 스트로크 제동은 선택된 회전제동요소에 기반한다.
3) 양측 차단슬라이드가 가압된다 → 양측 회전제동요소가 제동되고 스트로크 제동은 최대가 된다.
도 19A - 19H 에서 보인 제2 실시형태는 제1 실시형태를 확장한 것이며 다음과 같이 구성된다:
두개의 축(403A)(403B)가 제공된다. 제1 축(403A)은 제1 회전제동요소(404A)를 위한 구동장치로서 작용한다. 제1 축(403A)에는 제1 차단디스크(408A)가 견고히 고정배치되어 있다. 링기어(401)가 제1 축(403A)에서 자유롭게 회전한다. 아울러, 선기어(405)는 제1 축(403A)에 견고히 연결된다. 구동장치는 톱니형 래크(406)를 통하여 작동되고 링기어(401)를 구동시킨다.
제2 축(403B)은 제2 회전제동요소(404B)를 위한 구동장치로서 작용한다. 제2 축(403B)에는 제2 차단디스크(408B)가 견고히 고정배치되어 있다. 3개의 유성기 어(410)가 3개의 축(409)을 통하여 자유롭게 회전하도록 연결되어 있어 제2 차단디스크(408B)는 유성기어 캐리어로서 작용한다. 유성기어(410)는 링기어(401)를 통하여 구동되고, 차단장치의 차단슬라이드(407A)(407B)의 위치에 관계없이 각 기어를 구동시킨다.
따라서 다음과 같은 기능이 이루어진다:
- 제1 차단디스크(408)가 차단된다(도 19C):
차단장치는 그 제1 차단슬라이드(407A)를 통하여 제1 차단디스크(408A)의 회전과 제1 축(403A)의 회전을 차단한다. 톱니형 래크(406)의 선형운동으로 링기어(401)가 회전하고 유성기어(410)를 구동시킨다.
제1 축(403A)이 회전할 수 없으므로 선기어(405)가 제자리에 고정된다. 따라서, 유성기어(410)가 선기어(405)를 중심으로 하여 운동할 수 있어 유성기어 캐리어/제2 차단디스크(408B)를 구동시킨다. 이는 제2 축(403B)를 통하여 제2 회전제동요소(404B)에 연결되어 있으므로, 제2 회전제동요소(404B)가 구동된다. 따라서, 제2 회전제동요소(404B)를 통하여 제동이 이루어진다(제2 차단디스크 408B 는 영향없이 회전한다).
- 제2 차단디스크(408B)가 차단된다(도 B, D, E):
차단장치는 그 제1 차단슬라이드(407B)를 통하여 제2 차단디스크(408B)의 회전과 제2 축(403B)의 회전을 차단한다. 톱니형 래크(406)의 선형운동으로 링기어(401)가 회전하고 유성기어(410)를 구동시킨다. 유성기어 캐리어(=제2 차단디스크 408B)가 제자리에 고정되어 있으므로, 유성기어(410)가 선기어(405)를 중심으로 하여 운동할 수 없다. 따라서 유성기어(410)가 선기어(405)를 구동시킨다. 이는 제1 축(403A)를 통하여 제1 회전제동요소(404A)에 연결되어 있으므로, 제1 회전제동요소가 구동된다. 따라서, 제1 회전제동요소(404A)를 통하여 제동이 이루어진다(제1 차단디스크 408A 는 영향없이 회전한다).
도 17과 도 18에서 "톱니형 래크(306)(406)/유성기어(300)(400)/회전제동요소(304)(404A)(404B)"를 지정하여 설명된 구성요소는 도시된 톱니형 래크(140)(240)(241)/제동요소(150)(250)(251)를 대신하여 도 1 내지 도 16에서 보인 주사장치의 두 실시형태에 사용될 수 있다.
차단슬라이드를 적당한 방식으로 하우징 외부의 작동수단에 연결함으로서 제동요소는 예를 들어 주사스트로크가 서행으로 이루어지도록 사용자에 의하여 작동되거나 선택될 수 있다.
이로써 환자는 "그 자신"의 주사장치의 스트로크 진행과정을 개별적으로 지정하기 위한 부가적인 조절선택을 할 수 있게 된다.
부호설명
101, 201: 하우징
102, 202: 제1 푸쉬버튼
102A, 202A : 잠금후크
103, 203 : 수용기
104, 204 : 램
105, 205 : 제어레버
107, 207 : 제1조절슬라이더
106, 206 : 제2조절슬라이더
106A, 206A : 램프
206B : 리미트-스톱
108, 208 : 캐리지
109, 209 : 롤러
110, 210 : 스프링
111 : 카플
211 : 주사기
112, 212 : 피하주사 캐뉼러
114, 214 : 견인케이블
115, 215 : 밀대
116 : 제2 푸쉬버튼
116A : 잠금후크
117, 217 : 당김핸들
118, 218 : 구동부
119, 219 : 구동스프링
120, 220 : 당김스프링
221 : 수용기 잠금기구
222 : 잠금기구 안내수단
222A : 램프
223 : 스프링
130, 230 : 제1 조절스크류
231 : 제2 조절스크류
130A, 230A : 제1 리미트-스톱의 전면
231A : 제2 리미트-스톱의 전면
140, 240 : 제1 톱니형 래크
241 : 제2 톱니형 래크
150, 250 : 제1 제동요소
251 : 제2 제동요소
300, 400 : 유성기어
301, 401 : 링기어
302, 402 : 유성기어 캐리어
303, 403A, 403B : 축
304, 404A, 404B : 회전제동요소
305, 405 : 선기어
306, 406 : 톱니형 래크
307, 407A, 407B : 차단슬라이드
408A, 408B : 차단디스크
309, 409 : 축
310, 410 : 유성기어
311, 411 : 하우징

Claims (12)

  1. 주사바늘이 달린 카플(111) 또는 피하주사용 주사기(211)가 수용되는 수용기(103, 203)가 하우징(101, 201)내에 지지되고, 상기 하우징내에 상대운동에 의하여 활성물질의 주사가 이루어질 수 있도록 하는 구성요소가 결합되어 있으며, 상기 수용기(103, 203)는 캐리지(108, 208)에 의하여 이동가능하게 되어 있으며, 수용기(103, 203)내에는 카플 또는 주사기의 피스턴(111A, 111B, 211)을 작동시키는 램(104, 204)이 이동가능하게 착설되고, 천공스트로크와 주사스트로크와 후퇴스트로크를 수행하기 위한 견인케이블(114, 214)이 그 일측단부는 수용기(103, 203)에 연결되고 타측단부는 하우징(101, 201)에 지지된 텐션스프링(110, 210)에 연결되어 캐리지(108)에 착설된 롤러(109, 209)에 의하여 편향될 수 있게 되어 있고, 하우징(101, 201)내에 자동 또는 수동작동장치가 배치되어 견인케이블(114, 214)에 대한 수용기(103, 203), 램(104, 204) 및 캐리지(108, 208)의 결합을 제어함으로서 천공스트로크와 주사스트로크와 후퇴스트로크의 진행을 제어할 수 있게 되어 있는 주사장치에 있어서, 상기 자동 또는 수동작동장치가 사용자에 의하여 상기 천공스트로크와 주사스트로크와 후퇴스트로크 중에서 하나 이상의 스트로크의 진행과정이 조절될 수 있도록 하는 하나 이상의 조절수단을 포함함을 특징으로 하는 주사장치.
  2. 제1항에 있어서, 주사스트로크 이후 후퇴스트로크의 과정에서 견인케이블(114, 214)이 카플 또는 주사기를 구비한 수용기(103, 203)를 당기고 캐리지(108, 208)와 롤러(109, 209)를 통하여 천공위치로부터 주사바늘을 당기며, 주사바늘이 삽입위치에 그대로 놓여 있는 동안에 주사스트로크와 후퇴스트로크 사이에서 카플 또는 주사기가 움직이지 않는 상태의 시간(공전스트로크 HX)이 적어도 하나의 제1 수단에 의하여 하우징(101, 201)에서 조절될 수 있음을 특징으로 하는 주사장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자동 또는 수동작동장치가 램(104, 204)을 수용기(103, 203)에 결합하기 위하여 제공되고, 상기 자동 또는 수동작동장치가 천공스트로크를 수행하기 위하여 램(104, 204)을 수용기(103, 203)에 결합하며 주사스트로크를 수행하기 위하여 램을 수용기로부터 분리하고, 수용기(103, 203)에서 램(104, 204)의 운동의 시작과 종료 사이의 시간, 즉, 주사스트로크(H2)의 시간이 적어도 하나의 제2 수단에 의하여 조절될 수 있음을 특징으로 하는 주사장치.
  4. 제2항에 있어서, 제1 또는 제2 수단이 톱니형 래크(140, 240, 241)를 포함하고 상기 톱니형 래크가 이동가능하게 지지됨을 특징으로 하는 주사장치.
  5. 제2항에 있어서, 제1 또는 제2 수단이 톱니형 래크(140, 240, 241)로부터 작동가능한 적어도 하나의 제동요소(150, 250, 251)를 포함함을 특징으로 하는 주사장치.
  6. 제5항에 있어서, 제동요소(150, 250, 251)의 작동시간이 하우징에서 스트로크(HX, H2)의 일부분을 통하여 위치선정수단(130, 230, 231)에 의하여 조절될 수 있고 상기 위치선정수단은 톱니형 래크(140, 240, 241)를 두 단부위치 사이로 이동시킴을 특징으로 하는 주사장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제동요소가 하우징에서 조절가능한 제동특성을 가짐을 특징으로 하는 주사장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제동요소가 기어휠을 갖는 회전제동요소(304, 404A, 404B)이고, 상기 기어휠은 축에 착설되어 톱니형 래크(140, 240, 241)에 의하여 작동됨을 특징으로 하는 주사장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전제동요소와 상기 톱니형 래크 사이에 기어기구가 배치됨을 특징으로 하는 주사장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기어기구가 선기어(305)와 링기어(301)에 결합되는 유성기어(300)이고, 상기 선기어(305)는 회전제동요소(304)의 축(303)에 견고히 연결되어 있으며, 상기 링기어(301)는 축(303)에서 자유롭게 회전될 수 있게 되어 있고 톱니형 래크에 톱니결합되며 상기 링기어(301)의 내측에서 상기 유성기어가 회전하고, 유성기어 캐리어(302)가 축(303)에서 자유롭게 회전하고 사용자가 조작하는 차단슬라이드(307)에 결합될 수 있게 되어 있으며, 차단슬라이드가 유성기어 캐리어(302)의 회전을 방지함을 특징으로 하는 주사장치.
  11. 제10항에 있어서, 두개의 회전제동요소(404A, 404B)가 상호 동심원상으로 배치된 축(403A, 403B)에 고정되고, 제1 축(403A)이 제1 차단디스크(408A)와 선기어(405)에 견고히 연결되어 있으며, 링기어(401)가 상기 제1 축(403A)을 중심으로 하여 자유롭게 회전하고, 제2 축(403B)이 제2 차단디스크(408B)를 구성하는 유성기어 캐리어에 견고히 연결되어 있으며, 사용자가 조작할 수 있는 차단요소가 두개의 차단디스크(408A, 408B)중 하나의 회전을 교대로 차단할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 주사장치.
  12. 제1항에 있어서, 카플(111)이 사용될 때, 천공스트로크에 앞서 혼합스트로크가 수행됨을 특징으로 하는 주사장치.
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