KR101594596B1 - 흡입독성실험용 약물투여기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실험실에서 실험용 마우스(Mouse)를 이용하여 흡입독성실험을 수행하는데 이용될 수 있으며 실험용 마우스의 폐에 액체 또는 분말의 약물(藥物)을 기화(氣化) 상태로 분무할 수 있는 흡입독성실험용 약물투여기를 개시한다.
본 발명의 흡입독성실험용 약물투여기는 안내관이 제공된 케이스, 케이스와 안내관에 설치되는 촬영부, 압축된 공기를 공급하는 압축공기공급부, 실험용 약물을 공급하는 약물공급부, 압축공기공급부와 연결되며 안내관의 내부에 배치되는 공기분사관, 약물공급부와 연결되며 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관, 그리고 케이스의 내부에 설치되어 공기분사관과 약물분사관의 선단부를 상기 안내관의 외부로 돌출시키는 분사관이동부를 포함한다.

Description

흡입독성실험용 약물투여기{Drug delivery device for inhalation toxicity testing}

본 발명은 실험실에서 실험용 동물을 이용하여 흡입독성실험을 수행하는데 이용될 수 있으며 실험용 동물의 폐에 액체 또는 분말의 약물(藥物)을 기화(氣化) 상태로 분무할 수 있는 흡입독성실험용 약물투여기에 관한 것이다.

일반적으로 연구자는 가습기 살균제와 같은 약물이 인체에 유해한지에 대해 연구를 하는 과정에서 설치류(Mouse 또는 Rat)와 같은 동물을 대상으로 테스트를 수행한다. 이때 연구자는 약물투여기를 이용하여 실험대상 동물의 경구에 약액을 투입하고 실험대상 동물의 반응을 관찰하면서 실험이 이루어진다.

이러한 약물투여기는 한국 등록특허공보(제10-1259154호)에 개시되어 있다. 상술한 공보에는 비디오 카메라로 동물의 인후부를 촬영한 화상을 연구자가 육안으로 확인하면서 일정한 양의 액상의 약액을 점적(點滴) 형태로 동물의 인후부에 정확하게 투여하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 기술은 약물이 폐에 미치는 영향을 확인하는 실험에서는 점적 형태로 동물의 인후부에 약액이 공급되므로 약액이 폐까지 주입되지 못하거나 균일하게 주입되지 못하여 실험의 정밀도가 떨어지고 흡입독성실험에 적합하지 않는 문제점이 있다.

또한, 종래의 약물투여기는 실험대상이 동물의 기도를 통해 폐에 균일하게 직접 약물을 공급할 필요가 있으나 실험대상 동물(Rat)이 작은 경우에는 실험대상의 동물의 기도 크기가 1.3mm 정도로 매우 작아 원하는 위치에 설정된 양의 약물을 정확하게 주입하는데 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 약물투여기는 액상을 점적 상태로 동물의 인후부에 주입할 수 있지만 분말(파우더와 같은 미세한 가루 상태) 상태의 약물(藥物)을 동물의 폐에 직접 주입하기 어려운 문제점이 있다.

한국 특허공보 제10-1259154호(2013. 4. 23 등록)

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 액체 또는 분말 상태의 약물(藥物)을 실험용 마우스의 폐에 비교적 균일하게 기화(氣化) 상태로 분무하여 흡입독성실험의 정밀도를 높이는 흡입독성실험용 약물투여기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 실험대상의 동물이 현저하게 작은 실험용 쥐(Rat)와 같은 동물의 작은 기도를 통해서도 쉽게 약물(藥物)을 실험대상의 동물의 폐에 균일하게 주입할 수 있는 흡입독성실험용 약물투여기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 안내관이 제공된 케이스, 상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부, 압축된 공기를 공급하는 압축공기공급부, 실험용 약물을 공급하는 약물공급부, 상기 압축공기공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 공기분사관, 상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관, 그리고 상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 공기분사관과 상기 약물분사관의 선단부를 상기 안내관의 외부로 돌출시키는 분사관이동부를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기를 제공한다.

상기 분사관이동부는 구동원, 상기 구동원에 의해 회전하는 피니언기어, 상기 피니언기어에 의해 이동하는 랙기어, 상기 랙기어에 결합되며 상기 공기분사관과 상기 약물분사관이 결합되는 이동부재를 포함할 수 있다.

상기 촬영부는 보어스코프로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 약물분사관은 상기 공기분사관의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 안내관이 제공된 케이스, 상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부, 상기 케이스에 설치된 압축공기공급부, 상기 압축공기공급부와 연결되며 실험용 약물을 공급하는 약물공급부, 그리고 상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관을 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기를 제공한다.

상기 압축공기공급부는 상기 케이스에 설치되는 구동원, 상기 구동원에 의해 회전하는 회전스크류, 상기 케이스에 설치되며 상기 회전스크류와 나란하게 배치되는 가이드, 상기 가이드를 따라 상기 회전스크류에 의해 이동하는 가압부재, 상기 케이스에 설치되어 상기 가압부재에 결합되는 피스톤, 상기 피스톤이 끼워지는 실린더, 상기 실린더의 선단부에 결합되어 상기 실린더 내부의 압축된 공기를 상기 약물공급부로 공급하고, 상기 약물공급부에 수용된 약물이 상기 실린더의 내부로 유입되는 것을 차단하는 제1 체크밸브, 그리고 상기 실린더의 일측에 결합되며 외부의 공기를 상기 실린더 내부로 유입시키는 제2 체크밸브를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 약물분사관은 선단부가 상기 안내관이 외측으로 돌출되어 배치되는 것이 바람직하다.

상기 약물공급부는 상기 약물분사관에 연결되어 가루 약물이 수용되는 약물통, 상기 약물통에 설치되어 가루 약물이 뭉치거나 상기 약물통의 벽면에 붙는 것을 방지하는 진동발생부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 안내관이 제공된 케이스, 상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부, 상기 케이스에 설치되어 실험용 약물을 공급하는 약물공급부, 상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관을 포함하며, 상기 약물분사관은 선단부의 내경이 다른 부분의 내경과 비교할 때 직경이 작은 소구경부가 제공되거나 또는 외주면에 공기유입구멍이 제공되는 흡입독성실험용 약물투여기를 제공한다.

상기 약물공급부는 구동원, 상기 구동원에 의해 회전하는 회전스크류, 상기 케이스에 설치되며 상기 회전스크류와 나란하게 배치되는 가이드, 상기 가이드를 따라 상기 회전스크류에 의해 이동하는 가압부재, 상기 케이스에 설치되어 상기 가압부재에 밀착되는 피스톤, 그리고 상기 피스톤이 끼워지며 상기 약물분사관에 연결되는 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 약물분사관은 선단부가 상기 안내관이 외측으로 돌출되어 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 실시예는 액체 또는 분말 상태의 약물을 실험용 마우스의 폐 또는 폐에 인접한 위치에 비교적 균일하게 기화(氣化) 상태로 분무하여 흡입독성실험의 정밀도를 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 약물분사관의 선단부가 안내관의 외측으로 돌출되어 기화상태의 약물을 실험대상의 동물이 현저하게 작은 실험용 쥐(Rat)와 같은 동물의 작은 기도를 통해서 실험대상의 동물의 폐에 균일하게 주입할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예의 제1 예시를 설명하기 위해 흡입독성실험용 약물투여기를 도시한 외형도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 주요부를 도시한 본 단면도이다.
도 3은 도 2의 공기분사관, 약물분사관, 그리고 분사관이동부를 길이 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 3의 주요부를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 제1 예시를 설명하기 위해 공기분사관과 약물분사관의 결합상태를 도시한 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예의 제2 예시를 설명하기 위해 흡입독성실험용 약물투여기를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ을 잘라서 본 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예의 제2 예시를 설명하기 위해 가루 약물을 사용하여 약물을 공급하는 약물공급부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예의 제2 예시를 설명하기 위해 약물공급부의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예의 제3 실시예를 설명하기 위해 흡입독성실험용 약물투여기를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 잘라서 본 단면도이다.
도 13은 도 12의 주요부인 약물분사관을 확대하여 도시한 도면이다.
도 14는 도 13의 다른 예시를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예의 제1 예시를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2와 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도이고, 도 4는 도 2의 주요부를 분해하여 도시한 분해사시도로, 흡입독성실험용 약물투여기를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 흡입독성실험용 약물투여기는, 케이스(1), 촬영부(3), 압축공기공급부(5), 약물공급부(7), 공기분사관(9), 약물분사관(11), 그리고 분사관이동부(13)를 포함한다.

케이스(1)에는 내부에 공간이 제공되고 선단부측으로 가늘고 길게 안내관(1a)이 배치된다. 케이스(1)는 사용자가 손으로 잡고 실험용 동물(예를 들면 쥐와 같은 동물)의 기도에 안내관(1a)을 삽입할 수 있는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

안내관(1a)은 케이스(1)와 일체로 이루어지거나 또는 별도의 부품이 케이스(1)에 결합되어 이루어질 수 있다. 안내관(1a)은 실험용 쥐의 기도 측으로 삽입될 수 있을 정도로 가늘고 길게 이루어지는 것이 바람직하다.

촬영부(3)는 케이스(1)와 안내관(1a)에 배치될 수 있다. 촬영부(3)는 보어스코프(Borescope)가 사용될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 촬영부(3)가 보어스코프로 이루어진 예로 설명하기로 한다. 촬영부(3)가 보어스코프로 이용되는 경우, 보어스코프의 선단부의 광학튜브(T, 도 3 및 도 4 참조)가 안내관(1a)의 내부에 배치될 수 있다.

압축공기공급부(5)는 압축공기가 저장되거나 공기를 압축할 수 있는 장치이다. 압축공기공급부(5)는 공기분사관(9)에 연결되어 압축공기를 공급할 수 있다. 본 발명의 실시예의 제1 예시에서는 압축공기공급부(5)가 케이스(1)의 외부에 설치되어 공기분사관(9)과 별도의 관로로 연결될 수 있다.

약물공급부(7)는 실험용 약물(藥物)을 공급하는 장치로 주사기와 같은 모양으로 이루어질 수 있다. 이러한 약물공급부(7)는 주로 액체가 담길 수 있다.

약물공급부(7)는 약물분사관(11)에 관로로 연결될 수 있다. 이러한 약물공급부(7)도 케이스(1)의 외부에 설치될 수 있다. 약물공급부(7)는 별도의 구동장치(도시생략)에 의해 세팅된 양 만큼 약물분사관(11)으로 공급할 수 있다. 이러한 약물공급부(7)는 별도의 제어장치(도시생략)의 제어에 의해 실험용 약물(藥物)을 세팅된 양 만큼 약물분사관(11)으로 공급할 수 있다.

공기분사관(9)은 안내관(1a)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 약물분사관(11) 역시 안내관(1a)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 더욱 바람직하게는 공기분사관(9)은 안내관(1a)의 내부에 배치되고, 약물분사관(11)은 공기분사관(9)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 공기분사관(9)과 약물분사관(11)은 이중관로를 이루며, 외측 관로가 공기분사관(9)의 역할을 하고, 내측관로가 약물분사관(11)의 역할을 하는 것이 바람직하다(도 5 참조).

분사관이동부(13)는 케이스(1)의 내부에 설치되며 공기분사관(9)과 약물분사관(11)의 선단부를 안내관(1a)의 외부로 돌출시키는 역할을 할 수 있다.

이러한 분사관이동부(13)는 구동원(15), 피니언기어(17), 랙기어(19), 그리고 이동부재(21)를 포함한다.

구동원(15)은 모터 등으로 이루어질 수 있다. 피니언기어(17)는 구동원(15)에 의해 구동력을 전달받아 회전한다. 랙기어(19)는 피니언기어(17)와 치합되어 피니언기어(17)의 회전에 따라 안내관(1a)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.

이동부재(21)는, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 랙기어(19)에 결합되며 공기분사관(9)과 약물분사관(11)이 일체로 결합된다. 다시 설명하면, 이동부재(21)는 공기분사관(9)에 일체로 결합되고, 약물분사관(11)이 공기분사관(9)의 내경에 고정된다. 따라서 이동부재(21)에는 공기분사관(9)과 약물분사관(11)이 고정된다.

그리고 이동부재(21)는 케이스(1) 내부에서 안내관(1a)의 길이 방향을 따라 일정한 구간을 이동할 수 있다. 즉, 구동원(15)이 구동하면 피니언기어(17)가 회전하고, 피니언기어(17)의 회전에 따라 랙기어(19)가 이동한다. 랙기어(19)가 이동하면 이동부재(21)도 함께 이동한다. 이동부재(21)가 이동하면 공기분사관(9)과 약물분사관(11)도 함께 이동하면서 공기분사관(9)과 약물분사관(11)의 선단부가 안내관(1a)의 외측으로 돌출되거나 안내관(1a)의 내부에 수납될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 제1 예시의 흡입독성실험용 약물투여기를 이용하여 동물의 기도를 통해 폐에 기화 상태의 약물(藥物)을 주입하는 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예의 제1 예시의 작동 설명에서 안내관(1a)의 내부에 공기분사관(9)과 약물분사관(11)의 선단부가 수납되어 있는 상태를 초기 상태로 하여 설명하기로 한다.

연구자는 케이스(1)를 잡은 상태에서 실험용 동물의 기도를 통해 안내관(1a)을 삽입한다. 이때 보어스코프와 같은 촬영부(3)의 튜브(T)가 안내관(1a)의 내부에 연장되어 배치되어 있으므로 실험용 동물의 기도의 상태를 촬영한다. 따라서 연구자는 외부에서 실험용 동물의 기도 내부를 외부에서 확인할 수 있다.

계속해서 안내관(1a)이 실험용 동물의 기도를 통해 폐에 근접한 위치까지 이동하면, 연구자는 스위치(도시생략)를 작동시켜 구동원(15)을 구동시킨다. 그러면 구동원(15)의 구동력에 의해 피니언기어(17)가 회전한다. 피니언기어(17)의 회전에 따라 랙기어(19)가 안내관(1a)의 선단부 측으로 이동한다. 랙기어(19)가 이동함에 따라 분사관이동부(13)도 함께 같은 방향으로 이동한다. 그러면 분사관이동부(13)은 공기분사관(9) 및 약물분사관(11)과 일체로 결합되어 있으므로 공기분사관(9)과 약물분사관(11)도 같은 방향으로 이동한다.

그러면 공기분사관(9)과 약물분사관(11)의 선단부는 안내관(1a)의 외측으로 돌출된 상태로 이동한다. 이러한 상태는 공기분사관(9)과 약물분사관(11)이 폐에 삽입하거나 적어도 폐에 가깝게 위치할 수 있다.

이러한 상태에서 연구자는 또 다른 스위치(도시생략)를 작동시키면 압축공기공급부(5)에서 압축공기가 공기분사관(9)으로 전달된다. 이와 동시에 약물분사관(11)에서 세팅된 양의 약물이 약물분사관(11)으로 공급된다. 그러면 공기분사관(9)에서 공기가 분사되면서 약물분사관(11)을 통해 나오는 약물(藥物)을 기화(氣化) 형태로 분사시키면서 폐 측에 약물을 공급한다. 그러면 실험용 동물의 폐에 약물이 기화상태로 골고루 퍼지게 된다. 이와 같이 기화(氣化) 상태의 약물(藥物)이 실험용 동물의 폐에 균일한 상태로 퍼지면 실험의 정밀도를 높일 수 있다. 상술한 실시예에서 약물공급부(7)에는 액상의 약물이 수용되어 사용될 수 있다.

도 6과 도 7은 본 발명의 실시예의 제2 예시를 설명하기 위한 사시도로, 흡입독성실험용 약물투여기를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예의 제2 예시에서 상술한 실시예의 제1 예시와 비교하여 동일한 구조와 기능을 가지는 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 상술한 예의 설명으로 대치하기로 한다.

본 발명의 실시예의 제2 예시는 약물(藥物)이 분말 상태로 이루어진 경우에 실험용 동물의 흡입독성실험을 하기에 적합한 구조를 설명하는 것이다.

본 발명의 실시예의 제2 예시의 흡입독성실험용 약물투여기는, 케이스(1), 촬영부(3), 압축공기공급부(23), 약물공급부(25) 그리고 약물분사관(27)을 포함한다.

케이스(1)는 내부에 공간이 제공된다. 그리고 케이스(1)의 선단부에는 상술한 실시예의 제1 예시와 마찬가지로 안내관(1a)이 제공된다. 촬영부(3)도 상술한 실시예의 제1 예시와 마찬가지의 것이 사용될 수 있다. 따라서 케이스(1)와 촬영부(3)의 상세한 설명은 상술한 설명으로 대치하기로 한다.

본 발명의 실시예의 제2 예시의 압축공기공급부(23)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 구동원(29), 회전스크류(31), 가이드(33), 가압부재(35), 피스톤(37), 실린더(39), 제1 체크밸브(41, 도 9와 도 10에 도시함), 그리고 제2 체크밸브(43, 도 9와 도 10에 도시함)를 포함한다.

구동원(29)은 케이스(1)의 내부에 설치될 수 있다. 구동원(29)는 스텝모터와 같이 제어장치(도시생략)에 의해 회전수를 제어할 수 있는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 회전스크류(31)는 구동원(29)의 회전축(도시생략)에 결합되어 구동원(29)의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 회전스크류(31)는 도 8을 기준으로 수평으로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 회전스크류(31)는 외주면에 나사산이 제공될 수 있다.

가이드(33)는 회전스크류(31)와 나란한 방향으로 케이스(1)에 배치된다. 가이드(33)는 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하며 봉과 같은 부재로 이루어질 수 있다(도 6 및 도 7 참조).

가압부재(35)는 가이드(33)를 따라 이동하도록 배치된다. 그리고 가압부재(35)에는 관통된 구멍(도시생략)이 제공되고 이 구멍의 내부에는 나사홈(도시생략)이 제공될 수 있다. 그리고 가압부재(35)는 구멍에 제공된 나사홈과 회전스크류(31)의 외주면에 제공된 나사산이 결합된다. 따라서 회전스크류(31)가 회전함에 따라 가이드(33)를 따라 이동할 수 있다.

피스톤(37)은 가압부재(35)에 결합되어 가압부재(35)가 이동(전진 또는 후진)함에 따라 가이드(33)와 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

실린더(39)는 내부에 공기가 채워질 수 있으며 피스톤(37)이 끼워진다. 따라서 실린더(39)의 내부를 따라 피스톤(37)이 이동할 수 있다. 이러한 피스톤(37)과 실린더(39)는 통상의 주사기와 같은 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 피스톤(37)이 실린더(39)의 내부를 이동하면서 실린더(39) 내부의 공기를 압축하여 압축 공기를 만들어 낼 수 있다.

실린더(39)는 케이스(1)의 상부에 실린더(39)를 끼움 결합으로 고정하는 고정부(1b)가 제공될 수 있다. 고정부(1b)는 반원형으로 탄성부가 제공되어 실린더(39)를 끼움결합으로 고정할 수 있다. 이러한 연구자는 고정부(1b)에 실린더(39)를 쉽게 착탈하면서 필요에 따라 용이하게 교체하여 사용할 수 있다.

제1 체크밸브(41)와 제2 체크밸브(43)는 실린더(39)에 제공될 수 있고, 또한, 실린더(39)의 선단부에 연결되는 별도의 연결부재(45)에 설치되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에서는 실린더(39)의 선단부에 결합되는 연결부재(45)에 제1 체크밸브(41)와 제2 체크밸브(43)가 설치되는 예를 도시하여 설명하기로 한다.

제1 체크밸브(41)는 연결부재(45)의 선단부에 배치되며, 제2 체크밸브(43)는 연결부재(43)의 측면에 배치될 수 있다(도 8과 도 9에 도시함).

제1 체크밸브(41)는 실린더(39) 내부의 압축된 공기를 약물공급부(25)로 공급할 수 있다. 또한, 제1 체크밸브(41)는 약물공급부(25)에 수용된 약물(藥物)이 실린더(39)의 내부로 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.

제2 체크밸브(43)는 실린더(39)의 외주측에 결합되어 외부의 공기를 실린더(39)의 내부로 유입시키는 역할을 하며, 실린더(39)의 내부 공기가 상술한 약물공급부(25)로 공급될 때는 외부의 공기 유입을 차단하는 역할을 한다.

다시 설명하면, 제1 체크밸브(41)는 실린더(39) 내부의 공기를 약물공급부(25)로 주입할 때 오픈되고, 실린더(39) 내부로 공기를 빨아들일 때 폐쇄되며, 제2 체크밸브(43)는 실린더(39) 내부의 공기를 약물공급부(25)로 주입할 때 폐쇄되고, 실린더(39) 내부로 공기를 빨아들일 때 오픈될 수 있다.

상술한 약물공급부(25)는 약물통(47)과 진동발생부(49)를 포함할 수 있다. 약물통(47)은 케이스(1)에 경사진 상태로 결합되는 것이 바람직하다. 약물통(47)의 일측에는 약물투입구(47a)가 제공된다. 약물통(47)은 분말 또는 미세한 가루 형태의 약물(藥物)이 수용될 수 있다. 약물통(47)은 압축공기공급부(23)의 제1 체크밸브(41) 측과 연결되어 약물통(47)에 압축공기가 유입될 수 있다.

그리고 약물통(47)에는 진동발생부(49)가 제공된다. 진동발생부(49)는 약물통(47)에 수용되는 분말 형태의 약물(藥物)이 벽에 붙거나 또는 서로 뭉쳐지는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 진동발생부(49)는 별도의 구동원(도시생략)에 의해 진동을 발생시킬 수 있으며 연구자가 별도의 스위치(도시생략)를 구동시키는 것에 의해 진동부재(도시생략)가 진동을 일으켜 달성할 수 있다.

약물분사관(27)은 약물공급부(25)와 연결되며 안내관(1a)의 내부에 배치된다. 그리고 약물분사관(27)은 선단부가 안내관(1a)의 외측으로 돌출되어 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 제2 예시를 작동과정을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예의 제2 예시의 작동설명에서 상술한 제1 예시와 동일한 부분으로 그 설명으로 대치하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.

연구자가 안내관(1a)을 실험용 동물의 기도에 삽입한다. 그리고 연구자는 촬영부(3)의 촬영된 영상을 보면서 약물분사관(27)을 실험용 동물의 폐에 근접한 위치까지 접근시킨다. 그리고 연구자는 흡입독성실험용 약물투여기의 구동을 위한 스위치(도시생략)를 작동시킨다.

그러면 제어장치(도시생략)에 의해 구동원(29)이 구동되면 회전스크류(31)가 회전한다. 그러면 회전스크류(31)가 회전하면서 가압부재(35)를 이동시킨다. 가압부재(35)는 가이드(33)를 따라 이동하면서 피스톤(37)을 가압하여 실린더(39) 내부의 공기를 압축시킨다. 이때 실린더(39)의 내부에서 피스톤(37)에 의해 압축된 공기는 제1 체크밸브(41)가 오픈되면서 약물공급부(25)의 약물통(47)으로 공급된다. 이때 제2 체크밸브(43)는 폐쇄된 상태를 유지한다.

그러면 약물통(47)에 있는 분말 상태의 약물이 약물분사관(27)을 통해 배출되면서 기화 상태에 준하는 상태로 비산된다. 따라서 실험용 동물의 폐에 균일하게 약물을 공급할 수 있다.

계속해서 제어장치는 구동원(29)을 역회전하도록 제어한다. 그러면 가압부재(35)는 원래의 위치로 리턴된다. 이때 제1 체크밸브(41)는 닫힌 상태가 되어 약물통(47)에 있는 약물이 실린더(39)로 유입되는 것을 차단한다. 이와 동시에 제2 체크밸브(43)는 오픈되어 외부의 공기를 실린더(39) 내부로 유입시킨다.

이와 같이 본 발명의 실시예의 제2 예시는 약물(藥物)이 분말로 이루어진 경우에도 기화상태와 비슷한 조건으로 약물을 실험용 동물의 폐에 균일하게 공급할 수 있다.

본 발명의 실시예서 제2 예시에서는 세팅된 약물을 기화상태로 분사시켜 정확하게 실험용 동물의 폐에 비교적 균일하게 주입하는 것은 물론 약물분사관(27)의 일부가 안내관(1a)의 외부로 돌출되어 작은 실험용 쥐(Rat)의 기도를 통해 폐까지 약물을 기화상태로 분사시켜 주입할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예의 흡입독성실험용 약물투여기는 동물을 이용한 흡입독성실험에서 동물의 폐에 균일하게 약물이 분사되어 실험 결과의 신뢰도를 높일 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예의 제3 예시를 설명하기 위한 사시도이고, 도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ부를 잘라서 본 단면도로, 흡입독성실험용 약물투여기를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예의 제3 예시에서 상술한 실시예의 제1 예시 및 제2 예시와 비교하여 동일한 구조와 기능을 가지는 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 상술한 예의 설명으로 대치하기로 한다.

본 발명의 실시예의 제3 예시는 약물(藥物)이 액상 상태로 이루어진 경우에 기화(氣化)상태로 분사하여 실험용 동물의 흡입독성실험을 하기에 적합한 구조를 설명한다.

본 발명의 실시예의 제3 예시의 흡입독성실험용 약물투여기는, 케이스(1), 촬영부(3), 약물공급부(51) 그리고 약물분사관(53)을 포함한다.

본 발명의 실시예의 약물공급부(51)는 구동원(55), 회전스크류(57), 가이드(59), 가압부재(61), 피스톤(63), 그리고 실린더(65)를 포함한다.

구동원(55)는 케이스(1)의 내부에 설치될 수 있으며 제어장치(도시생략)에 의해 제어될 수 있다. 구동원(55)은 스텝모터와 같이 회전수를 제어할 수 있는 모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 회전스크류(57)는 구동원(55)의 회전축(도시생략)에 결합되어 구동원(55)의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 회전스크류(57)는 도 12를 기준으로 수평으로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 회전스크류(57)는 외주면에 나사산이 제공될 수 있다.

가이드(59)는 회전스크류(57)와 나란한 방향으로 케이스(1)에 배치된다. 가이드(59)는 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하며 봉과 같은 부재로 이루어질 수 있다.

가압부재(61)는 가이드(59)를 따라 이동하도록 배치된다. 그리고 가압부재(61)에는 관통된 구멍(도시생략)이 제공되고 이 구멍의 내부에는 나사홈(도시생략)이 제공될 수 있다. 그리고 가압부재(61)는 이 구멍에 제공된 나사홈과 회전스크류(57)의 외주면에 제공된 나사산이 결합된다. 따라서 회전스크류(57)가 회전함에 따라 가이드(59)를 따라 이동할 수 있다.

피스톤(63)은 가압부재(35)에 결합되어 가압부재(61)가 이동(전진 또는 후진)함에 따라 피스톤(63)도 가이드(59)와 나란한 방향으로 이동할 수 있다.

실린더(65)는 내부에 액상의 약물(藥物)이 채워질 수 있으며 피스톤(63)이 끼워진다. 따라서 실린더(65)의 내부를 따라 피스톤(63)이 이동할 수 있다. 이러한 피스톤(63)과 실린더(65)는 통상의 주사기와 같은 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 피스톤(63)이 실린더(65)에서 이동하면서 액상의 약물(藥物)을 소정의 압력 이상으로 약물분사관(53) 측으로 배출시킬 수 있다.

실린더(65)는 케이스(1)의 상부에 실린더(65)를 끼움 결합으로 고정하는 고정부(1b)가 제공될 수 있다. 고정부(1b)는 반원형으로 탄성부가 제공되어 실린더(65)를 끼움결합으로 고정할 수 있다. 이러한 고정부(1b)는 다른 종류의 약물이 수용된 실린더(65)를 필요에 따라 용이하게 교체하여 사용할 수 있다.

상술한 실린더(65)의 선단부에는 연결관로(67)가 연결되고, 이 연결관로(67)에 약물분사관(53)이 연결될 수 있다. 연결관로(67)의 직경은 약물분사관(53)에 비해 직경이 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 액상의 약물이 수용되는 실린더(65)에 연결관로(67)가 연결되고, 이 연결관로(67)에 약물 분사관(53)이 연결된 구조를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 액상의 약물이 수용된 실린더(65)에 약물분사관(53)이 직접 연결되는 구조로 이루어지는 것이 가능하다.

약물분사관(53)은 선단부 일부가 안내관(1a)의 외측으로 돌출되어 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 약물분사관(53)이 안내관(1a)의 외부로 돌출되어 배치되는 것은 실험용 동물의 크기가 작은 경우에 기도도 매우 작으므로 실험용 동물의 폐에 인접한 위치까지 약물분사관(53)을 삽입하기 위한 것이다.

한편, 본 발명의 실시예의 제3 예시의 약물분사관(53)은, 도 13에 도시한 바와 같이, 선단부에 소구경부(69)가 제공된다. 이러한 소구경부(69)의 내경은 약물분사관(53)의 다른 부분의 내경과 비교할 때 더 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 실시예의 제3 예시는 압력을 가진 액상의 약물이 약물분사관(53)의 소구경부(69)를 통과하면서 기화상태로 비산되는 역할을 할 수 잇다.

또한, 본 발명의 실시예의 제3 예시의 다른 예시로 약물분사관(53)의 외주면에 공기유입구멍(71)이 설치될 수 있다. 이러한 공기유입구멍(71)은 약물분사관(53)에서 고압의 액상의 약물이 분사될 때 외부의 공기가 유입되는 역할을 한다. 따라서 약물분사관(53)을 통해 분사되는 액상의 약물은 공기와 함께 섞어 기화된 상태로 분사될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 제3 예시를 작동과정을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예의 제3 예시의 작동설명에서 상술한 제1 예시 또는 제2 예시와 동일한 부분으로 그 설명으로 대치하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.

연구자가 안내관(1a)을 실험용 동물의 기도에 삽입한다. 그리고 연구자는 촬영부(3)에 의해 촬영된 영상을 보면서 약물분사관(53)을 실험용 동물의 폐에 근접한 위치까지 접근시킨다. 그리고 연구자는 흡입독성실험용 약물투여기의 작동을 위한 스위치(도시생략)를 작동시킨다.

그러면 제어장치(도시생략)은 구동원(55)을 제어하여 회전스크류(57)를 회전시킨다. 그러면 회전스크류(57)가 회전하면서 가압부재(61)를 이동시킨다. 가압부재(61)는 가이드(59)를 따라 이동하면서 피스톤(63)을 가압하여 실린더(65) 내부의 액상의 약물(藥物)을 소정의 압력 이상으로 밀어 낸다.

그러면 실린더(65)의 내부에 있는 액상의 약물이 약물분사관(53)을 통해 배출된다. 이때 약물분사관(53)을 통해 배출되는 약물은 약물 분사관(53)의 큰 구경을 지나다가 소구경부(69)를 지나면서 기화된 상태로 분무된다.

약물분사관(53)에 공기유입구멍(71)이 있는 경우에는 이 공기유입구멍(71)을 통해 공기가 유입되면서 역시 기화 상태로 약물의 분무가 이루어진다. 따라서 실험용 동물의 폐에 균일하게 약물을 공급할 수 있다.

본 발명의 실시예의 제3 예시에서는 액상의 약물(藥物)을 기화된 상태로 분무하여 실험용 동물의 폐에 비교적 균일하게 주입하는 것은 물론 약물분사관(53)의 일부가 안내관(1a)의 외부로 돌출되어 작은 실험용 쥐(Rat)의 기도를 통해 폐까지 약물을 기화상태로 분무시켜 주입할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예의 흡입독성실험용 약물투여기는 동물을 이용한 흡입독성실험에서 동물의 폐에 균일하게 약물이 분사되어 실험 결과의 신뢰도를 높일 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 케이스, 1a. 안내관,
3. 촬영부, 5, 23. 압축공기공급부,
7, 25, 51. 약물공급부, 9. 공기분사관,
11, 27, 53. 약물분사관, 13. 분사관이동부,
15, 29, 55. 구동원, 17. 피니언기어,
19. 랙기어, 21. 이동부재,
31, 57. 회전스크류, 33, 59. 가이드,
35, 61. 가압부재, 37, 63. 피스톤,
39, 65. 실린더, 41. 제1 체크밸브,
43. 제2 체크밸브, 45. 연결부재,
47. 약물통, 47a. 약물투입구,
49. 진동발생부, 67. 연결관로,
69. 소구경부, 71. 공기유입구멍

Claims (11)

1. 안내관이 제공된 케이스,
   상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부,
   압축된 공기를 공급하는 압축공기공급부,
   실험용 약물을 공급하는 약물공급부,
   상기 압축공기공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 공기분사관,
   상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관, 그리고
   상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 공기분사관과 상기 약물분사관의 선단부를 상기 안내관의 외부로 돌출시키는 분사관이동부
   를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사관이동부는
   구동원,
   상기 구동원에 의해 회전하는 피니언기어,
   상기 피니언기어에 의해 이동하는 랙기어,
   상기 랙기어에 결합되며 상기 공기분사관과 상기 약물분사관이 결합되는 이동부재를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 촬영부는
   보어스코프로 이루어지는 흡입독성실험용 약물투여기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 약물분사관은
   상기 공기분사관의 내부에 배치되는 흡입독성실험용 약물투여기.
5. 안내관이 제공된 케이스,
   상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부,
   상기 케이스에 설치된 압축공기공급부,
   상기 압축공기공급부와 연결되며 실험용 약물을 공급하는 약물공급부, 그리고
   상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관,
   을 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 압축공기공급부는
   상기 케이스에 설치되는 구동원,
   상기 구동원에 의해 회전하는 회전스크류,
   상기 케이스에 설치되며 상기 회전스크류와 나란하게 배치되는 가이드,
   상기 가이드를 따라 상기 회전스크류에 의해 이동하는 가압부재,
   상기 케이스에 설치되어 상기 가압부재에 결합되는 피스톤,
   상기 피스톤이 끼워지는 실린더,
   상기 실린더의 선단부에 결합되어 상기 실린더 내부의 압축된 공기를 상기 약물공급부로 공급하고, 상기 약물공급부에 수용된 약물이 상기 실린더의 내부로 유입되는 것을 차단하는 제1 체크밸브, 그리고
   상기 실린더의 일측에 결합되며 외부의 공기를 상기 실린더 내부로 유입시키는 제2 체크밸브
   를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 약물분사관은
   선단부가 상기 안내관이 외측으로 돌출되어 배치되는 흡입독성실험용 약물투여기.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 약물공급부는
   상기 약물분사관에 연결되어 가루 약물이 수용되는 약물통,
   상기 약물통에 설치되어 가루 약물이 뭉치거나 상기 약물통의 벽면에 붙는 것을 방지하는 진동발생부를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
9. 안내관이 제공된 케이스,
   상기 케이스와 상기 안내관에 설치되는 촬영부,
   상기 케이스에 설치되어 실험용 약물을 공급하는 약물공급부,
   상기 약물공급부와 연결되며 상기 안내관의 내부에 배치되는 약물분사관을 포함하며,
   상기 약물분사관은
   선단부의 내경이 다른 부분의 내경과 비교할 때 직경이 작은 소구경부가 제공되거나 또는 외주면에 공기유입구멍이 제공되는 흡입독성실험용 약물투여기.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 약물공급부는
    구동원,
    상기 구동원에 의해 회전하는 회전스크류,
    상기 케이스에 설치되며 상기 회전스크류와 나란하게 배치되는 가이드,
    상기 가이드를 따라 상기 회전스크류에 의해 이동하는 가압부재,
    상기 케이스에 설치되어 상기 가압부재에 밀착되는 피스톤, 그리고
    상기 피스톤이 끼워지며 상기 약물분사관에 연결되는 실린더
    를 포함하는 흡입독성실험용 약물투여기.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 약물분사관은
    선단부가 상기 안내관이 외측으로 돌출되어 배치되는 흡입독성실험용 약물투여기.
    
    

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