KR101586586B1 - 약액 주입 장치 - Google Patents

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KR101586586B1 KR1020140135598A KR20140135598A KR101586586B1 KR 101586586 B1 KR101586586 B1 KR 101586586B1 KR 1020140135598 A KR1020140135598 A KR 1020140135598A KR 20140135598 A KR20140135598 A KR 20140135598A KR 101586586 B1 KR101586586 B1 KR 101586586B1
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Abstract

본 발명의 약액 주입 장치는 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 나선형의 회전 및 병진 운동으로 변환하고 지시계가 단순 직선형 이동 궤적 보다 긴 궤적의 나선형 이동 궤적을 그리게 함으로써 약액량 눈금을 종래 기술 보다 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있다. 또한, 본 발명의 약액 주입 장치는 약액 주입 장치에 설치된 지시계의 나선형 이동 궤적에 따라 발생할 수 있는 탄성 벌룬의 꼬임 현상을 방지하는 동시에, 탄성 벌룬 내의 약액이 배출되어 환자에게 주입될 때 탄성 벌룬의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬의 트위스트 복원력으로 약액을 효율적으로 배출할 수 있다.

Description

약액 주입 장치 {DEVICE OF INJECTING MEDICAL LIGUID}
본 발명은 약액 주입 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나선형 이동 궤적에 따라 약액의 주입량을 나타내는 지시계를 구비한 약액 주입 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 약액 주입 장치의 탄성 벌룬 내부에 약액이 충전된 양과 남아 있는 양 그리고 이로부터 약액이 환자에게 주입되는 주입량을 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 표시하는 약액 주입 장치에 관한 것으로서, 약액의 충전 및 배출 시 탄성 벌룬의 팽창과 수축에 따른 움직임에 연동되어 나선형 이동 궤적을 그리는 지시계에 의해 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 약액량 눈금을 읽을 수 있는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 단순히 직선형의 눈금 이동으로 표시하는 약액량 지시계를 구비한 종래 기술의 약액 주입 장치와 비교하여, 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 나선형의 회전 및 병진 운동으로 변환하고 지시계가 단순 직선형 이동 궤적 보다 긴 궤적의 나선형 이동 궤적을 그리게 함으로써 약액량 눈금을 종래 기술 보다 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 지시계의 나선형 이동 궤적에 따라 발생할 수 있는 탄성 벌룬의 꼬임 현상을 방지하는 동시에, 탄성 벌룬 내의 약액이 배출되어 환자에게 주입될 때 탄성 벌룬의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬의 트위스트 복원력으로 약액을 효율적으로 배출할 수 있는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
환자 등에 항암제, 항생제 등과 같은 특수 주사제 의약품의 약액을 투입할 때에는 환자의 상태에 따라 상당히 긴 시간 동안 일정량이 지속적으로 투입되어야 한다. 만일, 특수 주사제 의약품이 환자의 필요한 양에 맞도록 지속적으로 일정하게 투입되지 않으면 쇼크를 일으켜 사고가 발생할 우려가 있다. 이러한 문제점을 감안하여 단위 시간당 일정량의 약액을 환자에게 주입하는 기계식 장치가 고안되어 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 기계식 장치는 시린지(주사기)의 플런저를 모터의 구동력에 의해 서서히 미는 것으로서, 모터와 같은 부수적인 장치가 필요하고 이에 따라 장치의 크기가 커서 환자가 휴대하기에는 부적합하다.
이러한 문제점을 감안하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0262930호에는 환자가 휴대할 수 있는 약액 주입 장치가 개시되어 있다. 이 종래의 휴대 가능한 약액 주입 장치는 챔버 내에 고무재료의 탄력주머니(벌룬 또는 풍선이라고 함)가 구비되어 있는 구조이다. 탄성 벌룬에는 주입구와 배출구가 형성되어 있다. 주입구로 약액을 주입하면 주머니가 부풀어 오른다. 기다란 튜브가 장착된 배출구를 통하여 약액이 서서히 빠져나가도록 구성된다. 약액은 소량씩 배출되어 환자의 정맥으로 주입된다.
그러나, 이러한 탄성 벌룬을 구비한 약액 주입 장치에서는 탄성 벌룬의 제조시 두께가 균일하지 않거나, 미세한 구멍이 발생하는 등의 불량품이 나올 수 있다. 이러한 불량은 탄성에 변화를 가져와 주머니가 원하는 탄력을 가지지 못한다. 그러면, 단위 시간당 주입량을 일정하게 유지하기 어렵다. 또한, 탄성 벌룬은 남아 있는 약액의 양에 따라 탄성이 달라질 수 있고, 이에 따라 약액의 흐름에 영향을 주는 외력(탄성 복원력)이 주입 초기와 말기가 다를 수 있다.
이러한 문제점 외에도 탄성 벌룬을 구비한 약액 주입 장치에서는 환자에게 약액이 주입될 때 약액이 얼마나 주입되었는지를 시각적으로 알기 어렵고 약액량을 나타내는 지시계의 변화를 환자나 의료진이 용이하게 알 수 없는 사용 상의 문제점도 존재하였다. 즉, 종래의 탄성 벌룬을 구비한 약액 주입 장치는 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 단순히 지시계에 의한 직선 방향(즉, 축방향)의 눈금 이동으로 표시하기 때문에, 약액이 제대로 환자에게 주입되는지 여부 및 약액이 일정한 속도로 주입되는지를 시각적으로 알기 어려운 문제점이 있었고, 주입되는 약액의 양에 비해 지시계가 표시하는 직선 방향(축방향)의 눈금 이동이 크지 않아 소량 주입 시에는 눈금 이동 여부의 판단이 쉽지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 전술한 바와 같은 탄성 벌룬을 구비한 약액 주입 장치의 여러 문제점을 해결하면서 지시계에 의해 표시되는 약액량 눈금을 종래 기술 보다 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있는 약액 주입 장치에 대한 요구가 꾸준히 지속되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0262930호 (2000.08.01) 대한민국 등록특허공보 제10-1122531호 (2012.03.15)
본 발명은 나선형 이동 궤적에 따라 약액의 주입량을 나타내는 지시계를 구비한 약액 주입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
구체적으로, 본 발명은 약액 주입 장치의 탄성 벌룬 내부에 약액이 충전된 양과 남아 있는 양 그리고 이로부터 약액이 환자에게 주입되는 주입량을 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 표시하는 약액 주입 장치에 관한 것으로서, 약액의 충전 및 배출 시 탄성 벌룬의 팽창과 수축에 따른 움직임에 연동되어 나선형 이동 궤적을 그리는 지시계에 의해 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 약액량 눈금을 읽을 수 있는 약액 주입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 단순히 직선형의 눈금 이동으로 표시하는 약액량 지시계를 구비한 종래 기술의 약액 주입 장치와 비교하여, 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 나선형의 회전 및 병진 운동으로 변환하고 지시계가 단순 직선형 이동 궤적 보다 긴 궤적의 나선형 이동 궤적을 그리게 함으로써 약액량 눈금을 종래 기술 보다 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있는 약액 주입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지시계의 나선형 이동 궤적에 따라 발생할 수 있는 탄성 벌룬의 꼬임 현상을 방지하는 동시에, 탄성 벌룬 내의 약액이 배출되어 환자에게 주입될 때 탄성 벌룬의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬의 트위스트 복원력으로 약액을 효율적으로 배출할 수 있는 약액 주입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
약액유동라인에 연결되고, 이 약액유동라인을 통해 약액이 유입되어 충전되며 충전된 약액이 배출되어 환자에게 주입되는 본 발명의 약액 주입 장치는,
상기 약액유동라인에 연결되고 약액량을 나타내는 눈금이 표시되어 있으며 내부 공간이 보이는 외부 하우징과,
상기 외부 하우징 내부 공간에 수용되고 상기 약액유동라인에 연통되어 있는 기다란 중공형의 탄성 벌룬(balloon)으로서, 상기 약액유동라인을 통한 약액의 충전에 의해 반경방향 및 축방향으로 팽창되며 탄성 복원력에 의해 반경방향 및 축방향으로 수축되면서 내부에 충전된 약액을 상기 약액유동라인을 통해 배출하는 탄성 벌룬과,
상기 탄성 벌룬과 연통되도록 상기 탄성 벌룬의 일단(一端)에 결합되는 고정 로드로서, 상기 약액유동라인과 연결되면서 상기 외부 하우징의 내측에 고정되는 고정부재와, 이 고정부재로부터 상기 탄성 벌룬의 내부로 연장되고 제1 나선 구조가 형성된 제1 나선형 연장 부재를 구비한 고정 로드와,
상기 탄성 벌룬의 타단(他端)에 결합되는 가동부재와, 이 가동 부재로부터 상기 탄성 벌룬의 내부로 연장되고 상기 제1 나선 구조에 대응하는 제2 나선 구조가 형성된 제2 나선형 연장 부재를 구비한 가동 로드로서, 상기 탄성 벌룬의 내부에서 상기 제1 나선 구조와 상기 제2 나선 구조와의 상보적인 나선 결합에 의해 상기 제2 나선형 연장 부재가 상기 제1 나선형 연장 부재에 대해 나선형의 회전 및 병진운동을 하도록 허용하는 가동 로드와,
상기 탄성 벌룬과 상기 외부 하우징 사이의 공간에서 상기 가동 부재에 결합되어 있고, 상기 탄성 벌룬 내의 약액량을 상기 외부 하우징의 눈금을 가리켜서 표시하되, 상기 탄성 벌룬의 축방향으로의 팽창 및 수축에 연동되는 상기 제2 나선형 연장 부재의 나선형의 회전 및 병진운동에 따라 나선형 이동 궤적을 그리면서 상기 탄성 벌룬 내의 약액량을 상기 외부 하우징의 눈금을 가리켜서 표시하는 지시계를 포함한다.
본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치에 있어서, 상기 탄성 벌룬의 일단(一端) 및 타단(他端) 각각을 상기 고정 로드 및 상기 가동 로드에 결합시킬 때, 상기 제2 나선형 연장 부재의 나선형의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 탄성 벌룬을 트위스트한 후 결합시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치는, 상기 제1 나선형 연장 부재 및 상기 제2 나선형 연장 부재를 둘러싸면서 양 말단이 각각 상기 고정 로드 및 상기 가동 로드에 결합된 탄성 스프링을 추가로 포함할 수 있다. 상기 탄성 스프링은 상기 탄성 벌룬이 수축할 때 상기 탄성 벌룬이 원상태로 복귀하는 것을 도와줌으로써 상기 지시계의 나선형 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 돕는다.
본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치에 있어서, 상기 지시계는 상기 가동 부재에 일체로 형성될 수도 있고 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 상기 지시계는 결합홈이 형성된 몸체부와, 이러한 몸체부로부터 상방으로 비스듬히 연장된 날개부를 포함할 수 있다. 하나의 예시로서, 상기 가동 부재의 하방에는 상기 지시계의 몸체부의 결합홈에 착탈가능하게 결합할 수 있는 결합부가 제공될 수 있으며, 이러한 결합부는 분지된 탄성편과 이러한 분지된 탄성편 말단에 각각 형성된 접촉부로 구성될 수 있다. 분지된 개수는 다양하게 정할 수 있으나, 2개가 바람직하다. 상기 분지된 탄성편과 접촉부는 상기 결합홈 내로 삽입된 후 상기 분지된 탄성편이 벌어지면서 상기 접촉부가 상기 결합홈 내부를 밀어내는 힘으로 상기 몸체부에 고정된다.
상기 날개부의 개수에 대해서는 제한이 없으나, 예를 들어, 1쌍의 날개부를 제공하는 경우에는 서로에 대해 180°의 간격을 두고 있는 좌우 날개부를 구비하는 것이 바람직하다. 약액의 충전 및 배출에 따라 상기 지시계가 나선형의 궤적을 따라 180°회전하면서 상기 외부 하우징에 표시된 눈금의 한칸의 이동을 가리킬 때, 이동 전 눈금을 우측 날개부의 끝이 가리켰다면 이동 후 눈금은 180°의 간격을 둔 좌측 날개부 끝이 가리키게 된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 상기 지시계는 1개의 날개부, 4개의 날개부, 6개의 날개부 등으로 다양하게 구성할 수 있으며 이에 따라 눈금 한칸 이동에 대응하는 지시계의 나선형 회전 각도 역시 360°, 90°, 60°등으로 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치에 있어서, 상기 고정 로드의 제1 나선형 연장 부재는 원통형으로서 그 내벽에 제1 나선구조가 형성될 수 있고, 상기 가동 로드의 제2 나선형 연장 부재는 기둥형으로서 그 외벽에 상기 제1 나선 구조에 대응하는 제2 나선 구조가 형성될 수 있다. 상기 제2 나선형 연장 부재의 기둥 외벽에 형성된 제2 나선구조는 상기 제1 나선형 연장 부재의 원통 내벽에 형성된 제1 나선구조와 상보적인 나선 결합을 하면서 나선형의 회전 및 병진운동을 할 수 있다.
대안으로, 상기 고정 로드의 제1 나선형 연장 부재는 기둥형으로서 그 외벽에 제1 나선구조가 형성될 수 있고, 상기 가동 로드의 제2 나선형 연장 부재는 원통형으로서 그 내벽에 상기 제1 나선 구조에 대응하는 제2 나선 구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치에 있어서, 상기 고정 부재에는 상기 약액유동라인이 삽입되는 삽입구가 형성될 수 있고, 상기 고정 부재와 연결되는 쪽의 제1 나선형 연장 부재의 일부는 확대된 단차부로서 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 확대된 단차부 내부에는 상기 삽입구와 상기 탄성 벌룬의 내부를 연통시키는 약액유동통로가 형성될 수 있다. 약액유동통로는 복수개 형성될 수 있으며, 예를 들어 4개가 형성된 경우, 중심축에 대해 90°의 간격을 두고 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 나선형 연장 부재의 원통 내벽 중 상기 확대된 단차부의 원통 내벽과 상기 확대된 단차부 외주면 사이에 상기 약액유동통로가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 외부 하우징은 내부 공간이 보이는 투명한 재질로서 외부 충격에 견디는 재질로 구성되고 당업계에 알려진 플라스틱 재질, 합성 수지 등으로 구성될 수 있으며, 상기 탄성 벌룬은 실리콘 재질, 공지의 탄성 고무 재질로 구성될 수 있다. 또한, 탄성 스프링은 부식 방지를 위해 플라스틱 재질로 구성하는 것이 좋다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며, 생체적합성을 만족하면서 잘 부식되지 않고 소정의 내구성을 갖는 재질이면 전술한 부품들을 구성할 수 있음을 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.
본 발명은 약액 주입 장치의 탄성 벌룬 내부에 약액이 충전된 양과 남아 있는 양 그리고 이로부터 약액이 환자에게 주입되는 주입량을 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 표시할 수 있으며, 약액의 충전 및 배출 시 탄성 벌룬의 팽창과 수축에 따른 움직임에 연동되어 나선형 이동 궤적을 그리는 지시계에 의해 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 약액량 눈금을 읽을 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 본 발명은 약액 충전 및 배출 전후의 탄성 벌룬의 길이 차이에 의해 발생하는 탄성 벌룬의 축방향 움직임을 나선형의 회전 및 병진 운동으로 변환하고 지시계가 단순 직선형 이동 궤적 보다 긴 궤적의 나선형 이동 궤적을 그리게 함으로써 약액량 눈금을 종래 기술 보다 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있는 장점을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 약액 주입 장치에 설치된 지시계의 나선형 이동 궤적에 따라 발생할 수 있는 탄성 벌룬의 꼬임 현상을 방지하는 동시에, 탄성 벌룬 내의 약액이 배출되어 환자에게 주입될 때 탄성 벌룬의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬의 트위스트 복원력으로 약액을 효율적으로 배출할 수 있다. 즉, 본 발명은 약액 주입 장치의 탄성 벌룬에 대해 사전에 부여된 트위스트가 약액 배출에 따라 복원되는 과정에서 생성되는 트위스트 복원력, 즉 비틀어 짜내는 힘으로 약액을 효율적으로 배출할 수 있어, 약액의 잔량이 얼마 남지 않았을 때 약액이 잘 배출되지 않아 환자에게 주입되지 않고 남는 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)가 결합된 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)가 분해된 상태의 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 고정 로드(20)와 가동로드(50)가 나선 결합된 상태의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 약액 충전 및 배출에 따른 사용상태도이다. 도 5에서는 본 발명의 동작 및 기능의 설명 편의를 위해 외부 하우징(80a, 80b)은 도시를 생략하였다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 탄성 벌룬(40)을 트위스트하여 장착한 경우, 약액 충전 및 배출에 따라 탄성 벌룬(40)의 트위스트가 펴진 상태와 트위스트가 복원된 상태를 도시하는 사용상태도이다. 도 6에서는 본 발명의 동작 및 기능의 설명 편의를 위해 외부 하우징(80a, 80b)과, 고정 로드(20) 및 가동 로드(50)는 도시를 생략하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)는 크게 고정 로드(20)와, 탄성 스프링(30)과, 기다란 중공형의 탄성 벌룬(40)과, 상기 탄성 벌룬(40) 내에서 상기 고정 로드(20)와 나선 결합되어 나선형의 회전 및 병진 운동을 하는 가동 로드(50)와, 상기 가동 로드(50)에 결합되어 상기 가동 로드(50)의 나선형의 회전 및 병진운동에 따라 나선형 이동 궤적을 그리면서 약액량을 표시하는 지시계(70)와, 이들 구성요소들을 모두 내부에 수납하고 약액량 눈금이 표시된 외부 하우징(80a, 80b)으로 구성되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 구체적인 구성 부품들과 이들의 동작을 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 약액유동라인(150)에 연결되는 외부 하우징(80a, 80b)은 서로 결합분리가 가능한 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b)으로 구성된다. 제1 외부 하우징(80a)의 내부 가장자리에 일정 간격을 두고 제공된 결합홈(810a) 및 결합편(820a)은 각각 제2 외부 하우징(80b)의 대응하는 결합편(810b) 및 결합홈(820b)과 상호 끼워져 결합된다.
또한, 제1 외부 하우징(80a)의 상단에 형성된 돌출부(86a)와 제2 하부 하우징(80b)의 상단에 형성된 돌출부(86b)는 서로 맞대어져 약액유동라인(150)이 도입되는 구멍을 형성하고, 그 외측 둘레에 형성된 링형상의 요입홈(860)에는 고정링(850)에 끼워져 결합되어 외부 하우징의 상단부를 단단히 고정하게 된다. 추가로, 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b)의 하단부는 이들 각각에 제공된 결합부(830a, 830b)에 의해 고정되고, 이러한 결합부 주위를 추가의 고정링(870)이 끼워져 결합되어 하단부를 단단히 고정할 수 있다. 그러나, 본 발명은 외부 하우징이 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b)이 착탈가능하게 결합된 것에 제한되는 것이 아니라 일체로 성형된 다양한 변형예도 포함하는 것임을 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b) 중 어느 하나 또는 이들 모두의 표면에는 약액량 눈금이 표시될 수 있다. 또한, 상기 눈금을 가리킴으로써 약액 주입 장치(100)의 탄성 벌룬(40) 내부에 약액이 충전된 양과 남아 있는 양을 표시하는 지시계(70)가 보일 수 있도록 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b)은 내부 공간이 보이는 투명한 재질로 구성되고, 바람직하게는 외부 충격에 견디는 내구성을 가진 재질로 구성된다. 예를 들어, 외부 하우징은 투명한 플라스틱 재질, 합성 수지 등으로 구성될 수 있으나, 투명한 재질로서 내구성을 가진 재질로서 당업계에 알려지고 통상 구입이 가능한 것이라면 어느 것이라도 사용이 가능하다.
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 탄성 벌룬(40)은 외부 하우징(80a, 80b) 내부 공간에 수용되고 약액유동라인(150)에 연통되어 있는 기다란 중공형의 구성 요소이다. 탄성 벌룬(40)은 탄성을 가진 생체적합성 재료로 구성되며, 예를 들어 실리콘 재질, 탄성 고무 재질 등으로 구성될 수 있다. 실리콘 재질이 탄성 및 생체적합성 관점에서 바람직하다. 탄성 벌룬(40)은 수축된 상태에서 기다란 실린더형 몸체(42)와 개방된 양 말단(44, 46)을 갖는다. 탄성 벌룬(40)은 내부 공간(48)에 약액이 충전되면 반경 방향 및 횡방으로 팽창되어 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)와 같은 불룩한 형상으로 변형된다.
탄성 벌룬(40)의 내부 공간(48)은 후술하는 바와 같이 약액유동라인(150)과 연통되어 있고, 이러한 약액유동라인(150)을 통한 약액(M)의 충전에 의해 반경방향 및 축방향으로 팽창되며(도 5의 (b) 및 도 6의 (b) 참조), 탄성 복원력에 의해 반경방향 및 축방향으로 수축되면서 내부에 충전된 약액(M)을 약액유동라인(150)을 통해 배출한다(도 5의 (c) 참조).
도 1 내지 도 5를 참조하면, 고정 로드(20)는 탄성 벌룬(40)과 연통되도록 탄성 벌룬의 일단(一端)(44)에 결합된다. 고정로드(20)는 약액유동라인(150)과 연결되면서 외부 하우징의 내측에 고정되는 고정 부재(26)와, 이 고정 부재(26)로부터 탄성 벌룬(40)의 내부로 연장되고 제1 나선 구조(G)가 형성된 제1 나선형 연장 부재(24)를 구비한다.
고정 부재(20)의 중심에는 약액유동라인(150)이 삽입되는 삽입구(262)가 형성되어 있고, 그 외주면에는 외부 하우징 결합용 결합돌기(264, 266)가 형성되어 있다. 이러한 결합돌기(264, 266)는 도 3에 도시된 바와 같은 제1 외부 하우징(80a)의 결합홈(866)에 끼워져서 제1 외부 하우징(80a)과 제2 외부 하우징(80b)의 결합에 의해 외부 하우징 내측에 단단히 고정된다.
고정 부재(26)와 연결되는 쪽의 제1 나선형 연장 부재의 일부는 확대된 단차부(22)로서 형성될 수 있다. 이 확대된 단차부(22)는 고정 부재(26)로부터 단차지게 형성되어 단차면(224)을 갖게 된다. 고정 부재(26)는 삽입구(262)를 통해 단차부(22) 및 제1 나선형 연장 부재(24)의 내부와 연통된다. 단차부(22)의 안쪽 격벽에는 통공(268)이 형성되어 있고, 이러한 통공(268)을 통해 단차부(22) 및 제1 나선형 연장 부재(24)의 내부는 고정 부재(26)의 삽입구(262)와 연통된다(도 4 참조).
또한, 확대된 단차부(22) 내부에는 삽입구(262)와 탄성 벌룬의 내부(48)를 연통시키는 약액유동통로(222)가 형성될 수 있다. 약액유동통로(222)는 복수개 형성될 수 있으며, 예를 들어 4개가 형성된 경우, 중심축에 대해 90°의 간격을 두고 배치될 수 있다. 바람직하게는 약액유동통로(222)는 확대된 단차부(22)의 원통형 내벽과, 확대된 단차부 외주면 사이에 형성될 수 있다. 약액유동통로(222)는 통공(268)을 통해 삽입구(262)와 연통된다(도 4 참조).
그리고, 확대된 단차부(22)의 외주면 상에 탄성 벌룬의 일단(一端)(44)이 끼워지면서 결합 고정된다. 확대된 단차부(22)의 외주면 상에 탄성 벌룬의 일단(一端)(44)이 끼워져서 결합 고정되면, 약액유동통로(222)는 탄성 벌룬(40) 내부에 제공되어 탄성 벌룬(40)의 내부와 연통된다. 탄성 벌룬(40) 내부에 위치하는 확대된 단차부(22)의 약액유동통로(222)는 탄성 벌룬(40) 내부에 대해 개방된다. 이러한 개방된 약액유동통로(222)를 통해 약액(M)이 탄성 벌룬 내부로 유입되어 충전되고, 충전된 약액이 배출될 수 있다(도 4 및 도 5 참조).
또한, 내측 고정링(10a)은 탄성 벌룬의 일단(44)을 감싸면서 조임으로써 탄성 벌룬(40)을 고정 로드(20) 상에 단단히 고정하고, 외측 고정링(10b)은 추가적으로 내측 고정링(10a) 주위에 삽입고정되어 탄성 벌룬의 일단(44)이 이탈하는 것을 확실히 방지하게 된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 가동 로드(50)의 가동 부재(52)의 외주면에는 탄성 벌룬의 타단(他端)(46)이 끼워져 결합 고정되어 있다. 이때, 내측 고정링(60a)은 탄성 벌룬의 타단(46)을 감싸면서 조임으로써 탄성 벌룬(40)을 가동 로드(50) 상에 단단히 고정하고, 외측 고정링(60b)은 추가적으로 내측 고정링(60a) 주위에 삽입고정되어 탄성 벌룬의 타단(46)이 이탈하는 것을 확실히 방지하게 된다. 이때, 가동 부재(52)는 외부와 연통되어 있지 않으므로 가동 부재(52)에 의해 탄성 벌룬(40)의 타단(46)은 막힌 상태가 된다. 따라서, 탄성 벌룬(40)은 외부 하우징(80a, 80b) 내부에 수용된 상태에서 전술한 바와 같은 고정 부재(26)의 삽입구(262)를 통해서만 약액의 유입 및 유출이 이루어지게 된다.
또한, 가동 로드(50)는 가동 부재(52)로부터 탄성 벌룬(40)의 내부로 연장되고 고정 로드(20)의 제1 나선형 연장 부재(24)에 형성된 제1 나선 구조(G)에 대응하는 제2 나선 구조(R)가 형성된 제2 나선형 연장 부재(54)를 구비한다. 가동 부재(52)와 제2 나선형 연장 부재(54) 사이에는 단차지게 형성된 연결부(522)가 제공될 수 있고, 이러한 연결부(522)는 가동 부재(52) 보다는 직경이 작고 제2 나선형 연장 부재(54) 보다는 직경이 크게 형성할 수 있다.
탄성 벌룬(40)의 내부에서 제1 나선 구조(G)와 제2 나선 구조(R)와의 상보적인 나선 결합에 의해 제2 나선형 연장 부재(54)는 제1 나선형 연장 부재(24)에 대해 나선형의 회전 및 병진운동을 한다.
예를 들어, 제1 나선 구조(G)와 제2 나선 구조(R)는 서로 나선방식으로 결합하게 되고, 움직이지 않는 고정 로드(20)에 대해 가동 로드(50)의 제2 나선 구조(R)는 제1 나선 구조(G)에 의해 안내되면서 나선형의 회전을 하는 동시에 전진 또는 후퇴를 하게 된다.
본 발명을 제한하지 않고 설명을 위한 일례로서, 고정 로드(20)의 제1 나선형 연장 부재(24)는 원통형으로서 그 내벽에 제1 나선구조(G)의 그루브가 형성될 수 있고, 가동 로드(50)의 제2 나선형 연장 부재(54)는 기둥형으로서 그 외벽에 제1 나선 구조(G)의 그루브에 대응하는 제2 나선 구조(R)의 리지가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 나선형 연장 부재(54)의 기둥 외벽에 형성된 제2 나선구조(R)의 리지는 제1 나선형 연장 부재(24)의 원통 내벽에 형성된 제1 나선구조(G)의 그루브와 상보적인 나선 결합을 하면서 나선형의 회전 및 병진운동을 하게 된다(도 4 참조).
리지와 그루브는 종축에 대해 약 5°내지 약 45°의 각도, 바람직하게는 약 10°내지 약 40°의 각도로 비틀어지면서 나선형 구조를 형성한다.
제2 나선형 연장 부재(54)의 기둥 외벽에 형성된 제2 나선구조(R)의 선단(542)은 제1 나선형 연장 부재(24) 내로 도입되고, 제2 나선구조(R) 전체가 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선 구조(G) 전체와 완전히 나선 결합을 한 경우에는 제2 나선구조(R)의 후단(544)까지 제1 나선형 연장 부재(24) 내로 도입된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 대안으로서 고정 로드(20)의 제1 나선형 연장 부재(24)는 기둥형으로서 그 외벽에 리지가 형성될 수 있고, 가동 로드(50)의 제2 나선형 연장 부재(54)는 원통형으로서 그 내벽에 상기 리지에 대응하는 그루브가 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 나선형 연장 부재(24)의 원통 내벽과 제2 나선형 연장 부재(54)의 기둥 외벽 사이에는 간격이 존재하고 이러한 간격은 고정 부재(26)에 형성된 삽입구(262)와 연통되어 약액의 출입을 가능하게 한다. 이러한 간격을 통해 유입되는 약액은 제1 나선형 연장 부재(24)의 개방된 말단을 통해 탄성 벌룬(40) 내부로 유입될 수 있다. 또한, 탄성 벌룬(40) 내부에 충전된 약액은 전술한 바와 같은 약액유동통로(222) 뿐만아니라 상기 간격을 통해서도 유동되어 고정 부재(26)의 삽입구(262)에 연결된 약액유동튜브(150)로 배출될 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)과 외부 하우징(80a, 80b) 사이의 공간에서 가동 부재(52)에 결합되어 있다. 지시계(70)는 탄성 벌룬(40) 내부에 약액이 충전된 양과 남아 있는 양을 외부 하우징(80a, 80b)의 눈금을 가리켜서 표시한다. 특히, 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)의 축방향으로의 팽창 및 수축에 연동되는 제2 나선형 연장 부재(54)의 나선형의 회전 및 병진운동에 따라 나선형 이동 궤적을 그리면서 눈금을 가리킨다(도 5 참조).
지시계(70)는 가동 부재(52)에 일체로 형성될 수도 있고 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 지시계(70)는 결합홈(76)이 형성된 몸체부(74)와, 이러한 몸체부(74)로부터 상방으로 비스듬히 연장된 날개부(72)를 포함할 수 있다. 하나의 예시로서, 가동 부재(52)의 하방에는 지시계의 몸체부(74)의 결합홈(76)에 착탈가능하게 결합할 수 있는 결합부가 제공될 수 있으며, 이러한 결합부는 분지된 탄성편(526)과 이러한 분지된 탄성편 말단에 각각 형성된 접촉부(528)로 구성될 수 있다. 분지된 개수는 다양하게 정할 수 있으나, 2개가 바람직하다. 분지된 탄성편(526)과 접촉부(528)는 결합홈(76) 내로 삽입된 후 분지된 탄성편(526)이 벌어지면서 접촉부(528)가 결합홈(76) 내부를 밀어내는 힘으로 몸체부(74)에 고정된다.
지시계(70)의 날개부(72)의 개수에 대해서는 제한이 없으나, 예를 들어, 1쌍의 날개부를 제공하는 경우에는 서로에 대해 180°의 간격을 두고 있는 좌우 날개부를 구비하는 것이 바람직하다. 약액의 충전 및 배출에 따라 지시계(70)가 나선형의 궤적을 따라 180°회전하면서 외부 하우징(80a, 80b)에 표시된 눈금의 한칸의 이동을 가리킬 때, 이동 전 눈금을 우측 날개부의 끝이 가리켰다면 이동 후 눈금은 180°의 간격을 둔 좌측 날개부 끝이 가리키게 된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 지시계(70)는 1개의 날개부, 4개의 날개부, 6개의 날개부 등으로 다양하게 구성할 수 있으며 이에 따라 눈금 한칸 이동에 대응하는 지시계의 나선형 회전 각도 역시 360°, 90°, 60°등으로 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 약액 주입 장치(100)의 약액 충전 및 배출 전후에 있어서, 탄성 벌룬(40)의 축방향으로의 팽창 및 수축에 따라 탄성 벌룬(40)의 길이 차이가 발생한다. 이러한 길이 차이에 의한 탄성 벌룬의 축방향으로 움직이는 힘은, 탄성 벌룬(40)의 일단(44)에 결합된 고정 부재(26)가 외부 하우징(80a, 80b)에 고정된 부재이기 때문에, 탄성 벌룬(40)의 타단(46)에 결합된 가동 부재(52)를 움직이는 힘으로 작용된다. 그리고, 가동 부재(52)를 움직이는 힘은 이러한 가동 부재(52)로부터 연장되어 있는 제2 나선형 연장부재(54)의 제2 나선 구조가 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선 구조를 따라서 움직이게 하는 힘으로 작용으로써, 제2 나선형 연장 부재(24)가 고정 로드(20)에 대해 나선형으로 회전하면서 병진운동을 할 수 있도록 한다. 따라서, 가동 로드(50) 전체 역시 나선형의 회전 및 병진 운동을 하게 되고, 가동 로드(50)의 가동 부재(52)에 결합된 지시계(70)는 단순 직선형 이동 궤적 보다 긴 궤적의 나선형 이동 궤적을 그리게 되어 약액량 눈금을 시각적으로 뚜렷하고 정밀하게 읽을 수 있게 한다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 탄성 스프링(30)은 길이가 늘어나고 줄어드는 스프링 본체(32)와, 제1 결합부(34)와, 제2 결합부(35)로 구성되어 있다. 스프링 본체(32)는 제1 나선형 연장 부재(24) 및 제2 나선형 연장 부재(54)를 둘러싸고, 제1 결합부(34)의 결합돌기는 가동 로드(50)의 연결부(522)에 형성된 결합홈(524)에 걸려서 결합되며, 제2 결합부(35)의 결합돌기는 고정 로드(20)의 제1 나선형 연장 부재(24)의 일측에 형성된 결합홈(242)에 걸려서 결합된다. 탄성 스프링(30)은 부식 방지를 위해 플라스틱 재질로 구성하는 것이 좋다.
탄성 스프링(30)은 탄성 벌룬(40)이 수축할 때 탄성 벌룬(40)이 원상태로 복귀하는 것을 도와줌으로써 지시계(70)의 나선형 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 돕는다. 즉, 약액 충전 시와는 달리 약액 배출 시에는 약액 잔량을 정확히 지시계가 가리키는 것이 필수적이므로, 지시계(70)와 이와 연동된 가동 부재(52) 및 제2 나선형 연장 부재(54)는 반대방향(약액 충전 시의 회전 및 병진 운동 방향과 반대방향)으로의 나선형 회전 및 병진 운동이 정확하고 원활하게 이루어져야 한다. 이를 위해서는 탄성 벌룬(40)의 수축에 따른 탄성 벌룬(40)의 축방향 이동 및 탄성 벌룬(40)의 원상태 복귀가 원활하게 이루어져 하는데, 탄성 스프링(30)은 고정 로드(20)와 가동 로드(50) 상에 연결되어 약액 충전 후 늘어나 있던 상태에서 약액의 배출 시에는 탄성 복원력에 의해 줄어들면서 가동 로드(50)를 당기는 힘을 부여하고, 이에 따라 가동 로드(50)에 결합된 탄성 벌룬(40)의 원상태의 복귀가 원활하게 된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성 벌룬(40)의 일단(44) 및 타단(46) 각각을 고정 로드(20) 및 가동 로드(50)에 결합시킬 때, 제2 나선형 연장 부재(54)의 나선형의 회전 방향과는 반대 방향으로 탄성 벌룬(40)을 트위스트한 후 결합시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 제2 나선형 연장 부재(54)의 나선형의 회전 방향 및 이에 따른 지시계(70)의 나선형 이동 궤적과는 반대방향으로 탄성 벌룬(40)을 사전에 트위스트할 경우, 지시계(70)의 나선형 이동 궤적에 따라 탄성 벌룬(40)에 대해 생길 수 있는 꼬임 현상을 방지할 수 있다.
즉, 약액의 충전에 따른 탄성 벌룬(40)의 축방향 길이 연장에 연동하여 제2 나선형 연장 부재(54)는 나선형의 회전을 하게 되고 이에 따라 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)의 트위스트(T) 방향과는 반대방향으로 나선형의 이동 궤적을 그리게 된다. 이때, 지시계(70)의 나선형 회전 방향은 탄성 벌룬(40)의 사전 트위스트(T)를 펴는 방향이기 때문에, 지시계(70)의 나선형 회전이 탄성 벌룬(40)에 꼬임 현상을 일으키는 것을 방지하고 탄성 벌룬(40)의 트위스트(T)는 점차 펴지게 되어 약액의 충전이 원활하게 된다.
또한, 환자에게 약액이 주입될 때 약액 배출에 따른 탄성 벌룬(40)의 축방향 길이 단축에 연동하여 제2 나선형 연장 부재(54)는 반대방향의 나선형의 회전을 하게 되고 이에 따라 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)의 사전 트위스트(T) 방향과 동일한 방향으로 나선형의 이동 궤적을 그리게 된다. 이때, 지시계(70)의 나선형 회전 방향은 탄성 벌룬(40)의 사전 트위스트(T)를 복원하는 방향이기 때문에, 약액 배출 시, 탄성 벌룬(40)의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬(40)의 트위스트 복원력이 추가로 작용하여 약액을 효율적으로 배출할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예의 약액 주입 장치(100)의 작동을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
(가) 약액 충전 전후의 동작 및 기능
본 발명의 약액 주입 장치(100)의 약액 충전 전후의 동작 및 기능을 설명한다.
약액유동튜브(150)와 주사바늘이나 카테터(미도시) 사이에는 약액 충전과 약액 주사를 선택할 수 있는 3방향 밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 약액 충전 방향으로 선택된 3방향 밸브(미도시)의 약액 충전용 주입구를 통해 약액(M)이 주입되면, 주입된 약액(M)은 주사바늘이나 카테터 방향으로의 유동이 차단되고 약액 유동 튜브(150)를 통해 약액 주입 장치(100)의 탄성 벌룬(40) 내부로 유입되어 충전된다. 3방향 밸브는 당업계에 널리 알려져 사용되는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 예를 들어 대한민국 등록특허공보 제10-1122531호 및 유럽공개특허공보 EP 2 420 276호에 설명된 것을 사용할 수 있다. 3방향 밸브는 당업자라면 용이하게 본 발명에 적용하여 구성할 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
우선, 약액 충전이 개시되면, 도 4의 (a) 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 약액(M)은 고정 부재(26)의 주입구(262) 및 약액유동통로(222)를 통해 탄성 벌룬(40) 내부로 유입된다. 이때, 제1 나선형 연장 부재(24)의 전체 제1 나선 구조와 제2 나선형 연장 부재(54)의 전체 제2 나선 구조는 서로 결합되어 있는 상태이고, 지시계(70)의 날개부(72)의 끝은 A로 표시된 눈금을 가리킨다.
약액(M)의 유입되는 힘은 기다란 중공형의 탄성 벌룬(40)의 내벽을 점차 밀어내면서 탄성 벌룬(40)을 불룩하게 팽창시킨다. 이때, 탄성 벌룬(40)을 구성하는 실리콘 재질의 특성에 따라 최대 팽창가능한 탄성 벌룬(40)의 부피가 결정되며, 최대 팽창가능한 부피까지 약액(M)은 약액유동통로(222)를 통해 유입되면서 탄성 벌룬(40)을 팽창시킨다. 이때, 탄성 벌룬(40)은 횡방향으로 팽창될 뿐만아니라 축방향으로도 팽창하게 되며, 이러한 탄성 벌룬(40)의 축방향으로의 팽창에 따라 탄성 벌룬(40)의 축방향으로 움직이는 힘은 가동 부재(52)를 움직이는 힘으로 작용된다.
그리고, 가동 부재(52)를 움직이는 힘은 가동 부재(52)로부터 연장되어 있는 제2 나선형 연장부재(54)의 제2 나선 구조가 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선 구조를 따라서 움직이게 하는 힘으로 작용한다. 이러한 힘에 의해 제2 나선형 연장 부재(54)의 제2 나선구조의 리지는 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선구조의 그루브를 따라 안내되어 이동된다. 제2 나선형 연장부재(54)는 고정 로드(20)에 대해 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 ①의 방향(예를 들어, 약액 유입 방향에서 볼 때 반시계 방향)으로 나선형으로 회전하면서 ②의 방향으로 병진운동(즉, 전진 운동)을 하게 된다.
이와 같이 탄성 벌룬(40)이 일단 팽창되어 제2 나선형 연장 부재(54)가 회전 및 병진 운동을 하게 되면 약액(M)은 약액유동통로(222) 뿐만아니라 제1 나선형 연장 부재(24)와 제2 나선형 연장 부재(54)의 간격을 통해서도 탄성 벌룬(40) 내부로 유입되어 더욱 신속하게 약액(M)을 충전할 수 있다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 약액(M)이 탄성 벌룬(40) 내부에 완전히 충전될 때까지 탄성 벌룬(40)의 팽창 및 축방향 이동과, 제2 나선형 연장부재(54)의 ①의 방향 나선형 회전 및 ②의 방향 병진 운동이 계속된다. 이러한 제2 나선형 연장 부재(54)의 ①의 방향 나선형 회전 및 ②의 방향 병진 운동에 따라, 가동 로드(50) 전체 역시 ①의 방향 나선형 회전 및 ②의 방향 병진 운동을 하게 되고, 가동 로드(50)의 가동 부재(52)에 결합된 지시계(70)는 긴 궤적의 나선형 이동 궤적(약액 유입 방향에서 볼 때 반시계 방향)을 빙글빙글 그리면서 외부 하우징의 눈금을 가리키게 된다.
약액(M)의 충전에 따라 도 5의 (b)에서 지시계(70)의 날개부(72)의 끝은 A'로 표시된 눈금을 가리킴으로써 충전된 약액량을 알려 주게 된다. 또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 약액이 충전된 상태에서 제2 나선형 연장부재(54)는 거리 D 만큼 전진한 것을 알 수 있다.
또한, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 탄성 벌룬(40)의 일단(44) 및 타단(46) 각각을 고정 로드(20) 및 가동 로드(50)에 결합시킬 때, 제2 나선형 연장 부재(54)의 나선형의 회전 방향(즉, 반시계 방향)과는 반대 방향(즉, 시계방향)으로 탄성 벌룬(40)을 트위스트한 후 결합시킬 수 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 약액의 충전에 따른 탄성 벌룬(40)의 축방향 이동에 연동하여 제2 나선형 연장 부재(54)는 ①의 방향 나선형 회전 및 ②의 방향 병진 운동을 하게 되고, 이에 따라 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)의 트위스트(T) 방향과는 반대방향(즉, ①의 방향)으로 나선형의 이동 궤적을 그리게 된다. 이때, 지시계(70)의 나선형 회전 방향은 탄성 벌룬(40)의 사전 트위스트(T)를 펴는 방향이기 때문에, 지시계(70)의 나선형 회전이 탄성 벌룬(40)에 꼬임 현상을 일으키는 것을 방지하고 탄성 벌룬(40)의 트위스트(T)는 점차 펴지게 되어 약액의 충전이 원활하게 된다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 약액이 충전된 상태에서 탄성 벌룬(40)의 트위스트(T)는 해제되고 탄성 벌룬(40)은 완전히 펴진 것을 알 수 있다.
(나) 약액 배출 전후의 동작 및 기능
약액 충전 후 환자에게 약액을 주사하는 단계에서 약액(M)이 약액 주입 장치(100)로부터 배출된다. 전술한 바와 같은 3방향 밸브(미도시)를 약액 주사 방향으로 선택하면 약액 주입 장치(100)에 충전된 약액(M)은 약액 유동 튜브(150)를 통해 주사바늘이나 카테터 방향으로 유동되어 환자에게 주입된다.
도 4의 (c) 및 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 탄성 벌룬(40)은 탄성 복원력에 의해 서서히 수축하게 되고, 이러한 수축되는 힘에 의해 내부에 수용된 약액(M)은 약액유동통로(222) 및 주입구(262)를 거쳐 약액 유통 튜브(150)를 통해 바깥으로 배출된다. 약액(M)은 약액유동통로(222) 뿐만아니라 제1 나선형 연장 부재(24)와 제2 나선형 연장 부재(54)의 간격을 통해서도 주입구(262)를 거쳐 약액 유통 튜브(150)를 통해 바깥으로 배출된다. 이때, 탄성 벌룬(40)은 횡방향으로 수축될 뿐만아니라 축방향으로도 수축하게 되며, 이러한 탄성 벌룬(40)의 축방향으로의 수축에 따라 탄성 벌룬(40)의 축방향으로 움직이는 힘은 가동 부재(52)를 움직이는 힘으로 작용된다.
그리고, 가동 부재(52)를 움직이는 힘은 가동 부재(52)로부터 연장되어 있는 제2 나선형 연장부재(54)의 제2 나선 구조가 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선 구조를 따라서 움직이게 하는 힘으로 작용한다. 이러한 힘에 의해 제2 나선형 연장 부재(54)의 제2 나선구조의 리지는 제1 나선형 연장 부재(24)의 제1 나선구조의 그루브를 따라 안내되어 이동된다. 제2 나선형 연장부재(54)는 고정 로드(20)에 대해 도 4의 (c)에 도시된 바와 같은 ①'의 방향(예를 들어, 약액 유입 방향에서 볼 때 시계 방향)으로 나선형으로 회전하면서 ②'의 방향으로 병진운동(즉, 후진 운동)을 하게 된다.
도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 약액(M)이 탄성 벌룬(40)으로부터 완전히 배출될 때까지 탄성 벌룬(40)의 수축 및 축방향 이동과, 제2 나선형 연장부재(54)의 ①'의 방향 나선형 회전 및 ②'의 방향 병진 운동이 계속된다. 이러한 제2 나선형 연장 부재(54)의 ①'의 방향 나선형 회전 및 ②'의 방향 병진 운동에 따라, 가동 로드(50) 전체 역시 ①'의 방향 나선형 회전 및 ②'의 방향 병진 운동을 하게 되고, 가동 로드(50)의 가동 부재(52)에 결합된 지시계(70)는 긴 궤적의 나선형 이동 궤적(약액 유입 방향에서 볼 때 시계 방향)을 빙글빙글 그리면서 외부 하우징의 눈금을 가리키게 된다.
약액(M)의 배출에 따라 도 5의 (c)에서 지시계(70)의 날개부(72)의 끝은 A"로 표시된 눈금을 가리킴으로써 환자에게 주입된 약액량을 알려 주게 된다. 또한, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 약액이 배출된 상태에서 제2 나선형 연장부재(54)는 D-D' 만큼 후진한 것을 알 수 있다.
약액(M)이 완전히 배출되면, 도 5의 (d)와 같은 상태로 복귀하게 된다. 이때, 제1 나선형 연장 부재(24)의 전체 제1 나선 구조와 제2 나선형 연장 부재(54)의 전체 제2 나선 구조는 서로 결합되어 있는 상태이고, 지시계(70)의 날개부(72)의 끝은 A로 표시된 눈금을 가리킨다.
또한, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 환자에게 약액이 주입될 때 약액 배출에 따른 탄성 벌룬(40)의 축방향 이동에 연동하여 제2 나선형 연장 부재(54)는 ①'의 방향 나선형 회전 및 ②'의 방향 병진 운동을 하게 되고, 이에 따라 지시계(70)는 탄성 벌룬(40)의 최초 트위스트(T) 방향(즉, ①'의 방향)으로 나선형의 이동 궤적을 그리게 된다. 이때, 지시계(70)의 나선형 회전 방향은 탄성 벌룬(40)의 사전 트위스트(T)를 복원하는 방향이기 때문에, 약액 배출 시, 탄성 벌룬(40)의 수축되는 힘 이외에 탄성 벌룬(40)의 트위스트 복원력이 추가로 작용하여 약액을 효율적으로 배출할 수 있게 된다.
이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100: 약액 주입 장치
20: 고정 로드 22: 확대된 단차부
222: 약액유동통로 24: 제1 나선형 연장 부재
26: 고정 부재 262: 삽입구
30: 탄성 스프링 40: 탄성 벌룬
50: 가동 로드 52: 가동 부재
54: 제2 나선형 연장 부재 526: 탄성편
528: 접촉부 70: 지시계
72: 날개부 74: 몸체부
76: 결합홈 80a, 80b: 외부 하우징
G: 제1 나선구조 R: 제2 나선구조
T: 트위스트

Claims (5)

  1. 약액유동라인에 연결되고, 이 약액유동라인을 통해 약액이 유입되어 충전되며 충전된 약액이 배출되어 환자에게 주입되는 약액 주입 장치에 있어서,
    상기 약액유동라인에 연결되고 약액량을 나타내는 눈금이 표시되어 있으며 내부 공간이 보이는 외부 하우징과,
    상기 외부 하우징 내부 공간에 수용되고 상기 약액유동라인에 연통되어 있는 기다란 중공형의 탄성 벌룬(balloon)으로서, 상기 약액유동라인을 통한 약액의 충전에 의해 반경방향 및 축방향으로 팽창되며 탄성 복원력에 의해 반경방향 및 축방향으로 수축되면서 내부에 충전된 약액을 상기 약액유동라인을 통해 배출하는 탄성 벌룬과,
    상기 탄성 벌룬과 연통되도록 상기 탄성 벌룬의 일단(一端)에 결합되는 고정 로드로서, 상기 약액유동라인과 연결되면서 상기 외부 하우징의 내측에 고정되는 고정부재와, 이 고정부재로부터 상기 탄성 벌룬의 내부로 연장되고 제1 나선 구조가 형성된 제1 나선형 연장 부재를 구비한 고정 로드와,
    상기 탄성 벌룬의 타단(他端)에 결합되는 가동부재와, 이 가동 부재로부터 상기 탄성 벌룬의 내부로 연장되고 상기 제1 나선 구조에 대응하는 제2 나선 구조가 형성된 제2 나선형 연장 부재를 구비한 가동 로드로서, 상기 탄성 벌룬의 내부에서 상기 제1 나선 구조와 상기 제2 나선 구조와의 상보적인 나선 결합에 의해 상기 제2 나선형 연장 부재가 상기 제1 나선형 연장 부재에 대해 나선형의 회전 및 병진운동을 하도록 허용하는 가동 로드와,
    상기 탄성 벌룬과 상기 외부 하우징 사이의 공간에서 상기 가동 부재에 결합되어 있고, 상기 탄성 벌룬 내의 약액량을 상기 외부 하우징의 눈금을 가리켜서 표시하되, 상기 탄성 벌룬의 축방향으로의 팽창 및 수축에 연동되는 상기 제2 나선형 연장 부재의 나선형의 회전 및 병진운동에 따라 나선형 이동 궤적을 그리면서 상기 탄성 벌룬 내의 약액량을 상기 외부 하우징의 눈금을 가리켜서 표시하는 지시계를 포함하는 약액 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 벌룬의 일단(一端) 및 타단(他端) 각각을 상기 고정 로드 및 상기 가동 로드에 결합시킬 때, 상기 제2 나선형 연장 부재의 나선형의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 탄성 벌룬을 트위스트한 후 결합시키는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 나선형 연장 부재 및 상기 제2 나선형 연장 부재를 둘러싸면서 양 말단이 각각 상기 고정 로드 및 상기 가동 로드에 결합된 탄성 스프링을 추가로 포함하는 약액 주입 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지시계는 결합홈이 형성된 몸체부와, 이러한 몸체부로부터 상방으로 비스듬히 연장된 날개부를 포함하고, 상기 가동 부재에는 상기 몸체부의 결합홈에 착탈가능하게 결합할 수 있는 결합부가 제공되는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결합부는 분지된 탄성편과 이러한 분지된 탄성편 말단에 각각 형성된 접촉부로 구성되고, 상기 분지된 탄성편과 접촉부는 상기 결합홈 내로 삽입된 후 상기 분지된 탄성편이 벌어지면서 상기 접촉부가 상기 결합홈 내부를 밀어내는 힘으로 상기 몸체부에 고정되는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110681039A (zh) * 2019-11-07 2020-01-14 北京大学深圳医院 妇科护理用给药器

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