KR101554810B1 - 삼투압 약물주입펌프 - Google Patents

삼투압 약물주입펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 삼투압을 이용한 약물주입펌프에 관한 것으로, 하우징, 상기 하우징의 내측에 위치하여 수축 가능한 용기 내부에 약물을 저장하고, 압력에 의해 저장된 약물이 외부로 토출되는 약물토출구가 일 측면에 형성된 약물저장부, 상기 약물저장부의 일 측면에 위치하고, 상기 용기가 삼투압에 의해 팽창될 경우, 상기 약물저장부를 가압하는 구동부를 포함하며 상기 구동부는, 농도가 다른 용액이 저장되는 적어도 둘 이상의 용기, 상기 둘 이상의 용기를 연결하여, 상기 용기에 저장된 용액이 이동되는 튜브, 상기 튜브의 내측에 위치하여 상기 용액 내 용매 및 용질이 선별적으로 투과되는 반투막 및 상기 튜브의 개도를 조절하여 상기 튜브를 통해 이동되는 용액의 양을 조절하는 개폐조절수단을 포함하는 약물주입펌프를 제공한다.
본 발명에 의하면, 위험한 약물을 정밀하고 지속적으로 일정한 주입압으로 환자에게 주입시킬 수 있으므로, 환자에게 발생할 수 있는 부작용을 최소화 할 수 있다.

Description

삼투압 약물주입펌프 {Drug Injection Pump using Osmotic Pressure}
본 발명은 삼투압을 이용한 약물주입펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 약물주입펌프는 매우 민감하고 부작용 가능성이 높은 약물을 매우 적은 양의 약물을 지속적이고 안전하게 공급하기 위한 치료 장치이다.
종래에는 환자에게 주입하고자 하는 약물을 처방받으면, 약물을 환자의 주사위치보다 높은 위치에 고정시켜, 개폐부를 조작하여 경험에 따라 약물의 주입속도 및 주입량을 결정하여 주입하였었다.
하지만 이러한 약물 주입기는 용기 내에 들어있는 약물의 양에 따라 압력과 주입속도가 달라지는 문제점이 있어, 마취제, 진통제 등의 위험이 따르고 정밀한 투약이 필요한 약물의 경우 일반적인 약물 주입기를 사용할 수 없다.
따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 제 1106286호에 약물주입펌프가 제시된 바 있다.
하지만, 전기, 기계식 약물주입펌프는 약물 주입압을 높이기 위해서 많은 에너지와 전력이 소요되는 문제점이 있으며, 주입압이 낮은 경우, 환자 체내의 체액이 약물주입기로 역류하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 낮은 전력 혹은 에너지를 이용하여 높은 주입압을 발생시켜 약물의 안정적인 주입이 가능한 기술을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 후술한 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 하우징, 상기 하우징의 내측에 수축 가능한 용기가 마련되고, 상기 용기의 내부에 약물이 저장되며, 외부의 압력에 의해 저장된 약물이 외부로 토출되는 약물토출구가 일 측면에 형성된 약물저장부, 상기 약물저장부의 일 측면에 위치하여 삼투압에 의해 팽창될 경우, 상기 약물저장부를 가압하는 구동부를 포함하며,
상기 구동부는, 농도가 다른 용액이 각각 저장되는 적어도 둘 이상의 구동용기, 상기 둘 이상의 구동용기를 연결하여, 상기 구동용기에 저장된 용매가 이동되는 튜브, 상기 튜브의 내측에 위치하여 상기 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 반투막 및 상기 튜브의 개도를 조절하여 상기 튜브를 통해 이동되는 용매의 양을 조절하는 개폐조절수단을 포함하며,
상기 구동용기는,
상기 약물저장부의 타 측면에 맞닿아 위치하여 용액을 저장하는 삼투압 발생용기, 상기 삼투압 발생용기의 일 측면과 제 1 튜브로 연결되고, 상기 삼투압 발생용기에 저장된 용액의 농도보다 낮은 농도의 용액를 저장하는 압력조절용기 및 상기 압력조절용기의 타 측면에 제 2 튜브가 형성되어 연결되고, 상기 압력조절용기에 저장되어 있는 용액을 이루는 용매와 동일한 용매가 저장되어 상기 압력조절용기로 공급하는 용매저장용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프에 의해 달성될 수 있다.
상기 반투막은, 상기 삼투압 발생용기 및 상기 압력조절용기 사이의 위치하는 상기 제 1 튜브에 형성되며, 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 다공성막이 형성되는 제 1 반투막 및 상기 용매저장용기의 입구에 형성되며 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 제 2 반투막을 포함하여,
상기 압력조절용기 및 상기 삼투압 발생용기에 저장된 용액의 농도차이에 의해 삼투압이 발생하여 상기 삼투압 발생용기가 팽창하면, 상기 삼투압 발생용기에 의해 상기 약물저장부가 압력을 받아 상기 약물저장부에 저장된 약물이 상기 약물토출구로 토출되도록 한다.
상기 개폐조절수단은, 상기 제 2 튜브에 위치하여, 상기 제 2 튜브의 개방 혹은 차단하는 솔레노이드 밸브로 마련된다.
그리고, 상기 압력조절용기 및 상기 삼투압 발생용기의 내부 압력, 상기 삼투압 발생용기에 주입된 용매의 양, 상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입압 중 적어도 어느 하나의 상태 정보를 측정하는 측정부 및 상기 측정부에서 측정된 상태 정보를 수신하는 제어부를 더 포함하여,
상기 제어부는 상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입압이 일정하게 유지되도록 상기 개폐조절수단의 개폐 정도를 제어한다.
상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입속도가 조절되도록 상기 제어부를 조작하는 조작부를 더 포함한다.
그리고, 상기 약물토출구는 상기 약물저장부에서 상기 약물토출구로 약물이 토출될때 발생된 기포를 제거하는 기포제거부를 더 포함한다.
따라서 본 발명에 의하면, 정밀하고 지속적으로 일정한 주입압으로 위험한 약물을 환자에게 주입시킬 수 있으므로, 환자에게 발생할 수 있는 부작용을 최소화 할 수 있다.
그리고 항시 약물의 주입압을 감시하여 약물의 주입압이 급격한 변동이 일어날 경우 자동으로 주입압이 환자에게 안전한 주입압으로 자동으로 조절됨으로써 위험을 최소화할 수 있다.
또한, 외부의 전원 혹은 에너지 없이 높은 약물의 주입압을 낼 수 있으며, 기계적 구조가 간단하여 가벼우며 제조가 간단하고 약물주입펌프의 신뢰도가 높은 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 삼투압 약물주입펌프의 간략한 구성도에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
<본 발명의 구성에 대한 설명>
본 발명에 따른 삼투압 약물주입펌프(100)는 도 1을 참조하면, 크게 하우징(110), 약물저장부(120), 구동부(130), 측정부(140), 제어부(150), 조작부(160)를 포함하여 구성된다.
하우징(110)의 내부에 약물저장부(120)와 구동부(130), 측정부(140), 제어부(150) 및 조작부(160)가 위치하며, 하우징(110)의 일단부에 약물저장부(120)의 약물토출구(121)가 형성된다.
또한, 삼투압 발생용기(131a)가 약물저장부(120) 방향으로 팽창될 수 있도록 삼투압 발생용기(131a)와 압력조절용기(131b)사이에 벽이 형성된다.
하우징(110)의 내부에 위치하며, 약물저장부(120)는 환자에게 주입해야할 약물을 저장하고 있는 용기이며, 용기에 외부의 압력이 약물저장부(120)에 가압될 시, 약물저장부(100)가 쉽게 변형될 수 있도록, 얇고 부드러운 재질로 구비된다.
약물저장부(120)의 일단부에 약물이 토출되는 약물토출구(121)가 형성되어, 외부에서 약물저장부(120)에 가압되면 약물저장부(120)에 저장된 약물이 외부로 토출된다.
약물토출구(121)는 약물이 환자에게 주입될 시, 약물 내부의 기포에 의해 환자의 혈관이 손상되는 등의 위험요소를 줄이기 위한 기포제거부(121a)를 포함한다.
약물토출구(121)의 일 측면에 기포제거부(121a)가 위치하여 약물이 투과할 수 없고 기체만 투과 가능한 기체용 반투막이 형성되며, 투과한 기체를 외부로 배출될 수 있는 기포 배출구가 형성된다.
기포제거부(121a)에 의해 제거된 약물은 약물토출구(121)를 통해 환자에게 주입된다.
구동부(130)는 약물저장부(120)의 일 측면에 위치하여 약물저장부(120)를 가압하는 구성요소로 구동용기(131), 튜브(132), 반투막(133), 개폐조절수단(134)을 포함하여 이루어진다.
구동용기(131)는 삼투압 발생용기(131a), 압력조절용기(131b), 용매저장용기(131c)를 포함한다.
삼투압 발생용기(131a)는 높은 농도의 용액을 저장하는 용기이며, 압력조절용기(131b)의 일 측면에 맞닿아 위치하여, 압력조절용기(131b)에 저장된 용매가 유입되어 삼투압 발생용기(131a)가 팽창하여 약물저장부(120)를 가압한다.
따라서 삼투압 발생용기(131a)는 압력조절용기(131b)로부터 유입 받은 용매에 의해 쉽게 팽창될 수 있도록 얇고 부드러운 탄성체 재질로 마련된다.
압력조절용기(131b)는 삼투압 발생용기(131a)와 유사한 탄성체 재질로 이루어지며, 압력조절용기(131b)의 내부에 삼투압 발생용기(131a)에 저장된 용액보다 낮은 농도의 용액을 저장하고 있다.
용매저장용기(131c)는 압력조절용기(131b)의 일 측면에 위치하고, 압력조절용기(131b)에 저장된 용액을 이루는 용매를 다량 저장하고 있다.
튜브(132)는 제 1 튜브(132a) 및 제 2 튜브(132b)로 마련된다.
제 1 튜브(132a)는 삼투압 발생용기(131a)와 압력조절용기(131b) 사이를 연결하여, 압력조절용기(131b)에 저장된 용매가 삼투압 발생용기(131a)로 이동되도록 마련된 용매 이동통로이다.
제 2 튜브(132b)는 압력조절용기(131b)와 용매저장용기(131c) 사이를 연결하여, 압력조절용기(131b)에 저장된 용매가 삼투압 발생용기(131a)로 이동되도록 마련된 용매 이동통로이다.
반투막(133)은 제 1 튜브(132a) 및 제 2 튜브(132b) 내측에 위치하여, 용액 구성하는 용매를 통과시키고 고분자 물질 및 이온 등의 용질은 통과하지 못하는 다공성막으로 이루어진다.
각 구동용기(131)에 저장된 용액은 각각 다른 농도를 저장하고 있어, 튜브(132) 내부에 위치한 반투막(133)에 의해 삼투압이 발생한다.
개폐조절수단(134)은, 제 2 튜브(132b) 내부에 위치하고 제 2 튜브(132b)의 개도를 조절하여, 용매저장용기(131c)에 저장된 용매가 제 2 튜브(132b)를 통해 이동되는 양을 조절한다.
본 발명의 실시예로, 개폐조절수단(134)은 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다.
측정부(140)는 삼투압 발생용기(131a) 및 압력조절용기(131b)의 내부 압력, 압력조절용기(131b)로부터 삼투압 발생용기(131a)에 주입된 용매의 양, 약물토출구(121)로 토출되는 약물의 주입압 등을 포함하는 상태 정보를 측정한다.
제어부(150)는 측정부(140)로부터 상기 상태 정보를 수신하여, 상기 상태 정보에 따라, 개폐조절수단(134)의 개도를 조절한다.
조작부(160)는 수동으로 삼투압 약물주입펌프(100)를 조작해야 하는 경우에 따라, 약물토출구(121)로 토출되는 약물의 주입압 및 주입속도를 제어하는 제어부(150)를 조작하는 부분으로, 조작부(160)에 마련되는 소정의 버튼 및 디스플레이 장치를 통해, 개폐조절수단(134)의 개도를 수동으로 제어한다.
일 실시 예를 들어 설명을 하면, 압력조절용기(131b)에 저장된 용액은 삼투압 발생용기(131a)에 저장된 용액보다 낮은 농도의 용액이므로, 삼투압 현상에 의하여 제 1 반투막(133a)에 의해 압력조절용기(131b)에 저장된 용매만이 삼투압 발생용기(131a)로 이동하게 된다.
이때, 압력조절용기(131b)에서 삼투압 발생용기(131a)로 과도하게 용매가 이동된 경우, 삼투압 발생용기(131a) 내의 농도가 급격히 낮아지고 압력조절용기(131b) 내의 용액의 농도가 높아져 삼투압 발생용기(131a)로 용매의 이동이 차단되어, 더 이상 삼투압 발생용기(131a)가 팽창되지 않아 환자에게 약물이 공급되지 않거나, 주입압이 낮아져 환자 체내의 체액이 삼투압 약물주입펌프(100)로 역류하는 문제가 간헐적으로 발생할 수 있다.
따라서 삼투압 발생용기(131a)의 내부 압력이 낮아지는 것이 측정부(140)에 의해 측정될 시, 제어부(150)는 압력조절용기(131b) 및 용매저장용기(131c) 사이의 개폐조절수단(134)을 개방하도록 조절하여 용매저장용기(131c)의 용매를 압력조절용기(131b)로 공급함으로써 삼투압 발생용기(131a)의 내부 압력을 일정하게 유지되도록 하여 약물의 주입압을 제어할 수 있다.
본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 삼투압 약물주입펌프
110 : 하우징
120 : 약물저장부
121 : 약물토출구
121a : 기포제거부
130 : 구동부
131 : 구동용기
131a : 삼투압 발생용기 131b : 압력조절용기
131c: 용매저장용기
132 : 튜브
132a : 제 1 튜브 132b : 제 2 튜브
133 : 반투막
133a : 제 1 반투막 133b: 제 2 반투막
134 : 개폐조절수단
140 : 측정부
150 : 제어부
160 : 조작부

Claims (7)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내측에 수축 가능한 용기가 마련되고, 상기 용기의 내부에 약물이 저장되며, 외부의 압력에 의해 저장된 약물이 외부로 토출되는 약물토출구가 일 측면에 형성된 약물저장부;
    상기 약물저장부의 일 측면에 위치하여 삼투압에 의해 팽창될 경우, 상기 약물저장부를 가압하는 구동부;를 포함하며,
    상기 구동부는,
    농도가 다른 용액이 각각 저장되는 적어도 둘 이상의 구동용기;
    상기 둘 이상의 구동용기를 연결하여, 상기 구동용기에 저장된 용매가 이동되는 튜브;
    상기 튜브의 내측에 위치하여 상기 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 반투막; 및
    상기 튜브의 개도를 조절하여 상기 튜브를 통해 이동되는 용매의 양을 조절하는 개폐조절수단;을 포함하며,
    상기 구동용기는,
    상기 약물저장부의 타 측면에 맞닿아 위치하여 용액을 저장하는 삼투압 발생용기;
    상기 삼투압 발생용기의 일 측면과 제 1 튜브로 연결되고, 상기 삼투압 발생용기에 저장된 용액의 농도보다 낮은 농도의 용액를 저장하는 압력조절용기; 및
    상기 압력조절용기의 타 측면에 제 2 튜브가 형성되어 연결되고, 상기 압력조절용기에 저장되어 있는 용액을 이루는 용매와 동일한 용매가 저장되어 상기 압력조절용기로 공급하는 용매저장용기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반투막은,
    상기 삼투압 발생용기 및 상기 압력조절용기 사이의 위치하는 상기 제 1 튜브에 형성되며, 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 다공성막이 형성되는 제 1 반투막; 및
    상기 용매저장용기의 입구에 형성되며 용액 내 용매만을 선택적으로 투과시키는 제 2 반투막;을 포함하여,
    상기 압력조절용기 및 상기 삼투압 발생용기에 저장된 용액의 농도차이에 의해 삼투압이 발생하여 상기 삼투압 발생용기가 팽창하면, 상기 삼투압 발생용기에 의해 상기 약물저장부가 압력을 받아 상기 약물저장부에 저장된 약물이 상기 약물토출구로 토출되는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐조절수단은,
    상기 제 2 튜브에 위치하여, 상기 제 2 튜브의 개방 혹은 차단하는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력조절용기 및 상기 삼투압 발생용기의 내부 압력, 상기 삼투압 발생용기에 주입된 용매의 양, 상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입압 중 적어도 어느 하나의 상태 정보를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정된 상태 정보를 수신하는 제어부;를 더 포함하여,
    상기 제어부는 상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입압이 일정하게 유지되도록 상기 개폐조절수단의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 약물토출구로 토출되는 약물의 주입속도가 조절되도록 상기 제어부를 조작하는 조작부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
  7. 제 1 항에 있어,
    상기 약물토출구는 상기 약물저장부에서 상기 약물토출구로 약물이 토출될 때 발생된 기포를 제거하는 기포제거부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼투압 약물주입펌프.
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