KR101762677B1 - 전동식 약물 주입기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 약물 주입기는, 기설정된 폭으로 전후방향을 따라 상기 폭보다 큰 길이를 갖도록 연장된 구동공간과, 상기 구동공간에 인접하여 상기 구동공간의 후단부 하부에 위치하고 상기 구동공간에 비해 큰 폭과 작은 길이를 가진 수용공간을 구비하는 권총 형상의 케이싱; 상기 구동공간에 설치되며, 상기 구동공간의 전단부에 삽입설치된 약물 카트리지를 가압하여 상기 약물 카트리지로부터 약물을 토출시키는 구동유닛; 그리고 상기 수용공간에 설치되어 상기 구동유닛에 전원을 공급하는 배터리를 포함하되, 상기 구동유닛은, 상기 약물 카트리지의 후방에 위치하며, 전후방향을 따라 이동가능한 이동로드; 상기 이동로드에 의해 관통되고 내주면에 상기 이동로드의 외주면에 형성된 나사산과 나사결합되는 나사산이 형성되며, 회전에 의해 상기 이동로드를 전후방향으로 이동시키는, 종동기어를 구비하는 종동체; 외주면에 상기 종동기어에 맞물리는 구동기어가 형성되며, 상기 종동체의 하부에 설치되는 구동체; 그리고 상기 구동체에 체결되어 상기 구동체를 회전시키는 모터를 구비하며, 상기 케이싱은 전후방향을 따라 상기 이동로드의 양측에 형성되어, 상기 이동로드의 외주면으로부터 양측으로 돌출된 돌기를 노출시키는 한 쌍의 외측개구를 가진다.

Description

전동식 약물 주입기{ELECTRIC-POWERED SYRINGE}
본 발명은 전동식 약물 주입기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 권총(gun) 형상으로 약물 주입량을 표시할 수 있는 인디케이터(indicator)를 양 측면에 구비한 약물 주입기에 관한 것이다.
약물 주입기(또는 주사기)(syringe)는 의약분야에서 치료를 목적으로 각종 약물, 약품, 혈액 등을 사람이나 동물의 생체에 주입하기 위해 사용하거나, 생물학 분야에서 연구나 실험을 목적으로 인체나 생명체의 생체에 각종 약물이나 약품 등을 주입하기 위해 사용되는 기구이다.
여기서, 통상적으로 이용되는 약물 주입기는 선단에 위치한 니들(needle)이 생체의 해당 부위에 삽입된 후, 후단에 위치한 피스톤이 사용자의 손으로 눌러지면서 주사기 내부의 약물이 생체 내부로 주입되도록 한다.
그런데, 약물의 주입이 사용자가 피스톤을 직접 손으로 누르는 동작에 의해 이루어짐에 따라, 사용자의 손 떨림이나 피스톤을 누르는 힘을 제대로 조절하지 못하여 약물의 주입이 불안정해지고, 손 떨림에 의한 주사기의 흔들림이나 조작실수에 의한 피스톤 누름 압력의 과도한 증대 등으로 주사기의 니들이 삽입된 생체 부위가 손상되는 현상이 발생될 여지가 있었다. 이를 방지하기 위해서는 사용자가 주사 동작에 대한 고도의 숙련도를 획득해야 하는 불편함과 번거로움이 있었다.
또한, 현재 사용되고 있는 펜타입의 전동식 약물 주입기는 강한 힘을 전달하는 데 한계가 있어 치근막과 같은 단단한 조직에 니들을 삽입하기가 매우 어려운 문제가 있다.
한국등록특허공보 0826220호 2008.04.30.
본 발명의 목적은 원하는 속도로 약물을 주입할 수 있는 약물 주입기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 약물의 주입 속도(또는 주입량)를 육안으로 확인할 수 있는 약물 주입기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 약물의 주입 속도(또는 주입량)를 쉽게 조절할 수 있는 약물 주입기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 약물 주입기는, 기설정된 폭으로 전후방향을 따라 상기 폭보다 큰 길이를 갖도록 연장된 구동공간과, 상기 구동공간에 인접하여 상기 구동공간의 후단부 하부에 위치하고 상기 구동공간에 비해 큰 폭과 작은 길이를 가진 수용공간을 구비하는 권총 형상의 케이싱; 상기 구동공간에 설치되며, 상기 구동공간의 전단부에 삽입설치된 약물 카트리지를 가압하여 상기 약물 카트리지로부터 약물을 토출시키는 구동유닛; 그리고 상기 수용공간에 설치되어 상기 구동유닛에 전원을 공급하는 배터리를 포함하되, 상기 구동유닛은, 상기 약물 카트리지의 후방에 위치하며, 전후방향을 따라 이동가능한 이동로드; 상기 이동로드에 의해 관통되고 내주면에 상기 이동로드의 외주면에 형성된 나사산과 나사결합되는 나사산이 형성되며, 회전에 의해 상기 이동로드를 전후방향으로 이동시키는, 종동기어를 구비하는 종동체; 외주면에 상기 종동기어에 맞물리는 구동기어가 형성되며, 상기 종동체의 하부에 설치되는 구동체; 그리고 상기 구동체에 체결되어 상기 구동체를 회전시키는 모터를 구비하며, 상기 케이싱은 전후방향을 따라 상기 이동로드의 양측에 형성되어, 상기 이동로드의 외주면으로부터 양측으로 돌출된 돌기를 노출시키는 한 쌍의 외측개구를 가진다.
상기 케이싱은 구동공간의 상부 중앙에 위치하고 전방을 향해 개방된 작동공간을 가지며, 상기 약물 주입기는, 상기 작동공간에 설치되어 전단이 상기 작동공간의 외부로 노출되며, 전후방향을 따라 이동가능한 트리거; 상기 트리거의 후단에 고정되어 상기 트리거와 함께 이동가능한 자석; 상기 자석의 후방에 고정설치되어 상기 트리거의 이동에 따른 자기력의 변화를 감지가능한 자기센서; 그리고 상기 자기센서 및 상기 모터에 연결되어 상기 자기센서를 통해 감지한 자기력에 따라 상기 모터의 회전속도를 조절하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 약물 주입기는 상기 제어기에 전기적으로 연결되어 상기 모터의 최초 회전속도를 설정하는 속도조절버튼을 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 최초 회전속도에 따라 상기 모터를 조절하되, 상기 자기력에 따라 상기 모터의 회전속도를 상기 최초 회전속도로부터 증가시킬 수 있다.
상기 약물 카트리지의 후단부가 상기 구동공간의 전단부에 삽입설치되며, 상기 약물 카트리지는, 약물이 수용되는 용기와, 상기 용기의 전단에 고정되어 상기 용기 내의 상기 약물을 토출하는 바늘과, 상기 용기 내에서 상기 용기의 전후방향을 따라 이동하여 상기 약물을 토출시키는 마개를 구비하되, 상기 이동로드가 상기 마개에 연결되어 상기 이동로드는 상기 마개와 함께 이동할 수 있다.
상기 약물 주입기는, 상기 구동공간에 설치되어 상기 이동로드와 상기 구동체 및 상기 종동체, 그리고 상기 모터를 감싸는 보조케이싱; 그리고 상기 이동로드의 전방에 위치하여 상기 이동로드에 연결되며, 상기 마개에 삽입체결되는 후크를 구비하며, 상기 보조케이싱은 전방을 향해 개방되어 상기 이동로드가 출입하는 통로를 가지되, 상기 통로는 상기 마개의 단면적보다 작은 제한통로를 가질 수 있다.
상기 약물 주입기는 상기 모터에 연결되어 상기 모터의 회전방향을 조절하는 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 모터를 일방향으로 회전하여 상기 이동로드를 전진시키는 주입모드와 상기 모터를 상기 일방향과 다른 방향으로 회전하여 상기 이동로드를 후진시키는 흡입모드로 전환할 수 있다.
상기 약물 주입기는, 상기 제어기에 연결되는 복수의 표시램프들; 그리고 상기 모터 및 상기 표시램프들에 전기적으로 연결되는 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 모터의 회전속도에 비례하여 상기 표시램프들을 점등할 수 있다.
상기 약물 주입기는 상기 구동공간에 설치되어 상기 이동로드와 상기 구동체 및 상기 종동체, 그리고 상기 모터를 감싸는 보조케이싱을 더 포함하며, 상기 보조케이싱은 상기 구동공간의 전단부에 위치하고 내주면으로부터 함몰되어 상기 약물 카트리지의 후단부가 삽입고정되는 고정홈을 가질 수 있다.
상기 용기는 외주면으로부터 돌출되어 상기 고정홈에 삽입고정되는 고정돌기를 가질 수 있다.
상기 종동체는, 상기 구동기어의 전방에 위치하여 상기 보조케이싱에 형성된 전방단턱에 의해 전단부가 지지되는 전방베어링과, 상기 구동기어의 후방에 위치하여 상기 보조케이싱에 형성된 후방단턱에 의해 후단부가 지지되는 후방베어링을 더 구비할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 종동체의 후방에 위치하고 상기 이동로드의 외경보다 큰 내경을 가지는 실린더를 더 구비하며, 상기 실린더는 전후방향을 따라 상기 이동로드의 양측에 형성되어 상기 이동로드의 상기 돌기가 삽입되고 상기 돌기의 이동을 안내하는 슬롯을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 종동체의 회전에 의해 이동로드가 전진하여 약물을 주입하므로, 일정한 속도로 약물을 주입할 수 있을 뿐만 아니라, 종동체의 회전속도를 조절하여 원하는 속도로 약물을 주입할 수 있다. 또한, 양 측면에 설치된 인디케이터를 통해 약물의 주입 속도(또는 주입량)를 육안으로 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 약물 카트리지를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 케이싱의 일부를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 케이싱의 내부에 실장되는 구동유닛과 구동유닛에 연결되어 기판에 실장되는 자기센서를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 트리거 및 자석, 그리고 자기센서(S)를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시한 구동유닛의 내부를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시한 후크 및 헤드와 이동로드를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시한 고정홈을 나타내는 도면이다.
도 9는 표시램프와 센서, 그리고 모터 및 버튼이 제어기에 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 조작버튼을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9에 도시한 제어기의 작동모드를 나타내는 블럭도이다.
도 12는 도 1에 도시한 약물 주입기가 주입모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 1에 도시한 약물 주입기가 흡입모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 1에 도시한 약물 주입기가 리셋모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 14를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입기를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 약물 주입기는 약물 카트리지(또는 앰플)(10)에 체결되어 약물 카트리지(10)로부터 약물이 토출되는 것을 돕는다. 약물 카트리지(10)는 약물 주입기의 전단에 고정되며, 후술하는 이동로드(42) 등에 의해 가압되어 약물을 토출한다.
도 2는 도 1에 도시한 약물 카트리지를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시한 같이, 약물 카트리지(10)는 용기(14)와 용기(14)의 전단에 고정된 니들(12), 그리고 용기(14)의 내부공간(14a)을 따라 이동하여 약물을 토출시키는 마개(16)를 구비한다. 용기(14)는 전후방향을 따라 배치된 원통 형상이며, 내부공간(14a)에 약물이 채워진다. 마개(16)는 내부공간(14a)을 따라 이동하여 약물을 가압하며, 이로 인해 약물은 니들(12)을 통해 토출될 수 있다.
또한, 고정돌기(19)는 용기(14)의 외주면으로부터 돌출되며, 후술하는 바와 같이, 보조케이싱(30)의 내주면에 형성된 고정홈(31)에 삽입되어 약물 카트리지(10)를 보조케이싱(30)에 고정한다. 고정홈(31)은 'ㄴ'자 형상이며, 사용자는 고정홈(31)을 따라 고정돌기(19)를 후방으로 이동한 후 회전하는 방법으로 약물 카트리지(10)를 보조케이싱(30)에 고정할 수 있다. 따라서, 약물 카트리지(10)가 전후방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 약물 주입기는 케이싱(20)을 구비한다. 도 3은 도 1에 도시한 케이싱의 일부를 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 케이싱(20)은 권총 형상이며, 구동공간(121)과 수용공간(122)을 구비한다. 구동공간(121)은 전후방향(도 1을 기준으로 좌우방향)을 따라 기설정된 길이와 상하방향(도 1을 기준으로)을 따라 기설정된 폭을 가지며, 길이가 폭보다 큰 길쭉한 형상을 가진다. 후술하는 구동유닛은 구동공간(121) 내에 실장된다.
수용공간(122)은 구동공간(121)의 후단부 하부에 위치한다. 수용공간(122)은 전후방향으로 구동공간(121)에 비해 작은 길이를 가지나 상하방향으로 구동공간(121)에 비해 큰 폭을 가진다. 구동유닛에 전원을 공급하는 배터리(도시안함)는 수용공간(122) 내에 실장된다.
도 4는 도 3에 도시한 케이싱의 내부에 실장되는 구동유닛과 구동유닛에 연결되어 기판에 실장되는 자기센서를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 1에 도시한 트리거 및 자석, 그리고 자기센서(S)를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4에 도시한 구동유닛의 내부를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 구동유닛은 케이싱(20)의 내부에 실장된다. 구동유닛은 보조케이싱(30)을 구비하며, 후술하는 이동로드(42)와 종동체, 그리고 구동체(46) 및 모터(48)는 보조케이싱(36)의 내부에 수용된다. 보조케이싱(30)은 구동공간(121) 내에 실장된다.
도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 케이싱(20)은 작동공간(121a)을 가지며, 작동공간(121a)은 구동공간(121)의 상부 중앙에 위치하여 전방을 향해 개방된다. 트리거(24)는 작동공간(21a)에 설치되어 전단이 외부로 노출되며, 자석(M)이 트리거(24)의 후단에 고정되어 자석(M)과 함께 전후방향을 따라 이동할 수 있다. 트리거(24)는 외주면으로부터 돌출된 지지돌기(P)를 구비하며, 탄성체(S)가 지지돌기(P)를 통해 트리거(24)를 탄성지지한다. 격벽이 자기센서(S)와 트리거(24) 사이에 설치되어 탄성체(S)를 지지한다. 자기센서(S)는 자석(M)의 후방에 위치한 기판(PCB)에 실장되며, 자석(M)의 이동에 따른 자력을 감지할 수 있다. 즉, 자기센서(S)는 비접촉식으로 트리거(24) 또는 자석(M)의 이동을 감지할 수 있으며, 자기센서(S)는 제어기(C)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 트리거(24)를 당김에 따라 센서(S)가 손상되거나 파손될 우려가 없고, 트리거(24)의 이동에 따라 자력이 민감하게 변화하므로, 제어기(C)가 트리거(24)의 이동에 따라 모터(48)를 민감하게 제어할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 구동유닛은 보조케이싱(30)의 하부에 실장되는 구동체(46) 및 모터(48)를 구비하며, 구동체(46)는 모터(48)에 체결되어 모터(48)에 의해 회전가능하다. 구동체(46)는 외주면에 형성된 구동기어(46)를 가진다. 모터(48)는 스테핑 모터나 서보 모터, 또는 DC 모터일 수 있다.
종동체는 구동체(46)의 상부에 위치하며, 종동기어(44) 및 베어링(44a,44b)을 구비하며, 이동로드(42)는 종동체를 관통하여 구동체(46)의 상부에 위치한다. 종동기어(44)는 구동기어(46)에 맞물려 구동기어(46)와 함께 회전하며, 이동로드(42)는 종동기어(44)와 함께 회전한다.
전방베어링(44a)은 종동기어(44)의 전방에 위치하며, 보조케이싱(30)의 내부에 형성된 전방단턱(33)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 후방베어링(44b)은 종동기어(44)의 후방에 위치하며, 보조케이싱(30)의 내부에 형성된 후방단턱(35)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 종동기어(44)의 회전시, 베어링(44a,44b)은 종동기어(44)가 전후방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
한편, 종동체는 이동로드(42)에 의해 관통되는 관통홀(도시안함)을 가지며, 내주면에 나사산이 형성된다. 마찬가지로, 이동로드(42)는 종동체의 나사산과 나사결합되는 나사산이 외주면에 형성된다. 따라서, 종동체의 회전시, 이동로드(42)는 전후방향으로 이동할 수 있다.
보조케이싱(30)은 내부공간을 가지며, 내부공간은 실장공간 및 통로(30a)를 가진다. 앞서 설명한 구동체(46) 및 모터(48), 그리고 종동기어(44) 및 베어링(44a,44b)은 실장공간에 수용된다. 통로(30a)는 실장공간과 연통되며, 전방을 향해 개방된다. 이동로드(42)의 후단부는 실장공간에 수용되고, 이동로드(42)의 전단부는 통로(30a)에 수용되어 통로(30a)를 통해 보조케이싱(30)의 외부 및 내부로 출입할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시한 후크 및 헤드와 이동로드를 나타내는 도면이다. 또한, 헤드(43)는 이동로드(42)의 전방에 위치하여 이동로드(42)에 연결되며, 이동로드(42) 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 후크(63)는 헤드(43)의 전방에 위치하여 헤드(43)에 연결되며, 앞서 설명한 약물 주입기(10)의 마개(16)에 체결가능하다. 따라서, 후크(63)가 마개(16)에 체결된 상태에서, 이동로드(42)가 전진하거나(주입모드) 후진하면(흡입모드) 마개(16)가 후크(63)와 함께 전진하거나 후진할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 실린더(52)는 종동체의 후방에 위치하고 이동로드의 외경보다 큰 내경을 가지며, 이동로드(42)의 후단부는 실린더(52)의 내부에 삽입된다.
실린더(52)는 이동로드(42)의 양측에 형성된 슬롯(52a)을 가지며, 슬롯(52a)은 이동로드(42)의 길이방향과 대체로 나란하게 배치된다. 이동로드(42)는 외주면으로부터 양측으로 돌출된 돌기(49)를 가지며, 돌기(49)는 슬롯(52a) 내에 위치한다. 따라서, 이동로드(42)가 전후방향을 따라 이동할 경우, 돌기(49)는 슬롯(52a)을 따라 이동하여 이동로드(42)의 회전을 방지함과 동시에 이동로드(42)의 전후방향 이동을 안내한다. 슬롯(52a)은 이동로드(42)의 이동거리를 고려하여 충분한 길이를 갖도록 형성된다. 도 5는 하나의 돌기(49)와 슬롯(52a)을 도시하고 있으나, 나머지 하나의 돌기와 슬롯도 대칭을 이룰 뿐 대체로 동일한 구조와 기능을 가진다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 보조케이싱(30)도 마찬가지로, 슬롯(52a)에 대응되는 내측개구(32)를 가지며, 내측개구(32)는 슬롯(52a)과 대체로 동일한 위치에 형성된다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 케이싱(20)도 마찬가지로, 슬롯(52a) 및 내측개구(32)에 대응되는 외측개구(21)를 가지며, 외측개구(21)는 슬롯(52a) 및 내측개구(32)와 대체로 동일한 위치에 형성된다. 따라서, 이동로드(42)가 전후방향으로 이동시, 돌기(49)는 이동로드(42)와 함께 전후방향으로 이동하며, 사용자는 슬롯(52a) 및 내측개구(32), 그리고 외측개구(21)를 통해 돌기(49)의 위치를 확인함으로써, 이동로드(42)의 이동속도 및 이동거리(즉, 약물의 주입속도 및 주입량)를 확인할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시한 고정홈을 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 통로(30a)는 전후방향을 따라 배치되며, 이동통로와 제한통로를 가진다. 후술하는 바와 같이, 제한통로는 이동통로 및 마개(16) 보다 작은 직경을 가지므로, 마개(16)의 이동이 제한된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 고정홈(31)은 이동통로(31)의 내주면에 형성되며, 'ㄴ'자 형상으로 대칭 형성된다. 약물 카트리지(10)의 후단이 후방으로 이동하여 보조케이싱(30)의 이동통로에 삽입될 때, 고정돌기(19)는 고정홈(31)의 입구를 통해 고정홈(31)의 내부에 진입하며, 약물 카트리지(10)를 회전시켜 고정홈(31)은 고정홈(31)을 따라 반원을 그리며 이동하여, 전후방향으로 이동하는 것이 제한될 수 있다.
도 9는 표시램프와 센서, 그리고 모터 및 버튼이 제어기에 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 10은 조작버튼을 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 도 11은 도 9에 도시한 제어기의 작동모드를 나타내는 블럭도이다. 제어기(C)는 버튼에 전기적으로 연결될 수 있으며, 버튼을 통해 제어기(C)는 모터(48) 등의 작동상태를 결정할 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 버튼은 리셋 버튼(71), 가속버튼(72), 감속버튼(73), 그리고 전원 버튼(74)을 구비한다. 전원 버튼(74)은 약물 주입기(1)에 전원을 공급하거나 차단하기 위해 사용될 수 있으며, 제어기(C)는 전원 버튼(74)이 작동하면 전원을 공급하거나 완전히 차단할 수 있다.
제어기(C)는 모터(48)에 전기적으로 연결되며, 센서(S)를 통해 감지된 정보를 토대로 모터(48)의 출력을 결정한다. 즉, 모터(48)에 입력되는 전원의 크기를 조절하여 모터(48)의 출력을 결정할 수 있다. 모터(48)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있으며, 트리거(24)의 이동거리에 따라 회전속도가 결정될 수 있다.
도 12는 도 1에 도시한 약물 주입기가 주입모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다. 제어기(C)는 모터(48)를 정방향으로 회전시켜, 이동로드(42) 및 후크(63)를 전진함으로써 약물을 토출하고, 이를 통해 원하는 신체 부위에 약물을 주입할 수 있다(주입모드). 도 11에 도시한 바와 같이, 약물 주입은 4단계의 속도 모드로 작동할 수 있으며, 필요에 따라 5단계 이상이나 3단계 이상으로 작동할 수 있다. 가속버튼(72) 및 감속버튼(73)은 최초 회전속도를 설정하는 속도조절버튼이다. 예를 들어, 저속모드로 설정된 상태에서 전원 버튼(74)을 누르면 모터(48)는 기설정된 저속으로 작동하며, 가속버튼(72)을 누르면 모터(48)는 저속모드에서 중저속모드로 가속된다. 반대로, 중저속모드로 설정된 상태에서 전원 버튼(74)을 누르면 모터(48)는 기설정된 중저속으로 작동하며, 감속버튼(73)을 누르면 모터(48)는 중저속모드에서 저속모드로 감속된다.
한편, 저속모드로 설정된 상태에서 트리거(24)를 당기면(후방으로 이동시키면) 센서(S)를 통해 감지된 자기력의 세기에 비례하여 모터(48)는 가속될 수 있다.
또한, 제어기(C)는 모터(48)의 회전속도에 따라 표시램프(L)를 점등할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제어기(C)는 저속모드↔중저속모드↔중고속모드↔고속모드로 모터(48)를 구동(또는 시동)하며, 모터(48)가 가속됨에 따라 표시램프(L) 중 점등되는 표시램프(L)의 개수가 증가할 수 있다. 즉, 저속모드는 표시램프(L) 1개, 중저속모드는 표시램프(L) 2개, 중고속모드는 표시램프(L) 3개, 고속모드는 표시램프(L) 4개가 점등될 수 있으며, 사용자가 주입모드를 직관적으로 파악할 수 있다.
도 13은 도 1에 도시한 약물 주입기가 흡입모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다. 제어기(C)는 모터(48)를 역방향으로 회전시켜, 이동로드(42) 및 후크(63)를 후진할 수 있으며, 이를 통해 신체에 찌른 니들(12)의 전단이 혈관에 위치하는지 여부를 확인할 수 있다(흡입(aspiration) 모드). 즉, 약물이 혈관에 주입되는 것을 방지하고자, 니들(12)을 신체에 찌른 후 이동로드(42) 및 후크(63)를 통해 마개(16)를 후진시키고, 혈액이 흡입될 경우 니들(12)의 전단이 혈관에 위치하는지 여부를 확인할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 약물 주입기(10)는 흡입버튼(75)을 구비하며, 흡입버튼(75)을 누르면 제어기(C)는 흡입모드로 모터(48)를 작동할 수 있다.
도 14는 도 1에 도시한 약물 주입기가 리셋모드로 동작하는 모습을 나타내는 도면이다. 약물 주입이 완료된 경우, 사용자는 리셋 버튼(71)을 눌러 사용을 종료할 수 있으며, 제어기(C)는 모터(48)를 역방향으로 회전시켜, 이동로드(42) 및 후크(63)를 최대로 후진할 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 제한통로는 이동통로 및 마개(16) 보다 작은 직경을 가져 단턱이 형성되며, 마개(16)의 이동은 단턱에 의해 제한된다. 따라서, 도 14에 도시한 바와 같이, 후크(63)는 마개(16)로부터 분리될 수 있으며, 마개(16)는 용기(14)의 내부공간(14a)에 존재하므로, 내부공간(14a)에 잔존하는 약물이 누설되어 약물 주입기(1)로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 사용자는 케이싱(20)을 손바닥으로 움켜쥔 상태에서, 약물 카트리지(10)를 약물 주입기에 체결하고, 니들(12)을 원하는 신체 부위에 삽입한 후 앞서 설명한 방법으로 주입모드 또는 흡입모드를 사용할 수 있다. 이때, 권총 형상의 케이싱(20)은 큰 힘을 발휘하여 치근막과 같이 단단한 조직에 니들(12)을 쉽게 삽입할 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.
10 : 약물 카트리지 12 : 니들
14 : 용기 16 : 마개
20 : 케이싱 21 : 외측개구
24 : 트리거 30 : 보조하우징
31 : 고정홈 32 : 내측개구
33 : 전방단턱 35 : 후방단턱
42 : 이동로드 43 : 후크
44 : 종동기어 46 : 구동기어
48 : 모터 49 : 돌기
52 : 실린더 121 : 구동공간
122 : 수용공간

Claims (11)

  1. 기설정된 폭으로 전후방향을 따라 상기 폭보다 큰 길이를 갖도록 연장된 구동공간과, 상기 구동공간에 인접하여 상기 구동공간의 후단부 하부에 위치하고 상기 구동공간에 비해 큰 폭과 작은 길이를 가진 수용공간과, 상기 구동공간의 상부 중앙에 위치하고 전방을 향해 개방된 작동공간을 구비하는 권총 형상의 케이싱;
    상기 구동공간에 설치되며, 상기 구동공간의 전단부에 삽입설치된 약물 카트리지를 가압하여 상기 약물 카트리지로부터 약물을 토출시키는 구동유닛;
    상기 수용공간에 설치되어 상기 구동유닛에 전원을 공급하는 배터리;
    상기 작동공간에 설치되어 전단이 상기 작동공간의 외부로 노출되며, 전후방향을 따라 이동가능한 트리거;
    상기 트리거의 후단에 고정되어 상기 트리거와 함께 이동가능한 자석; 및
    상기 자석의 후방에 이격되어 고정설치되며, 상기 트리거의 이동에 따른 자기력의 변화를 감지가능한 자기센서를 포함하되,
    상기 구동유닛은,
    상기 약물 카트리지의 후방에 위치하며, 전후방향을 따라 이동가능한 이동로드;
    상기 이동로드에 의해 관통되고 내주면에 상기 이동로드의 외주면에 형성된 나사산과 나사결합되는 나사산이 형성되며, 회전에 의해 상기 이동로드를 전후방향으로 이동시키는, 종동기어를 구비하는 종동체;
    외주면에 상기 종동기어에 맞물리는 구동기어가 형성되며, 상기 종동체의 하부에 설치되는 구동체; 및
    상기 구동체에 체결되어 상기 트리거의 이동에 따라 상기 구동체를 회전시키는 모터를 구비하며,
    상기 케이싱은 전후방향을 따라 상기 이동로드의 양측에 형성되어, 상기 이동로드의 외주면으로부터 양측으로 돌출된 돌기를 노출시키는 한 쌍의 외측개구를 가지고,
    상기 자기센서 및 상기 모터에 연결되어 상기 자기센서를 통해 감지한 자기력에 따라 상기 모터의 회전속도를 조절하는 제어기를 더 포함하는, 약물 주입기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 상기 제어기에 전기적으로 연결되어 상기 모터의 최초 회전속도를 설정하는 속도조절버튼을 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 최초 회전속도에 따라 상기 모터를 조절하되, 상기 자기력에 따라 상기 모터의 회전속도를 상기 최초 회전속도로부터 증가시키는, 약물 주입기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 약물 카트리지의 후단부가 상기 구동공간의 전단부에 삽입설치되며,
    상기 약물 카트리지는, 약물이 수용되는 용기와, 상기 용기의 전단에 고정되어 상기 용기 내의 상기 약물을 토출하는 바늘과, 상기 용기 내에서 상기 용기의 전후방향을 따라 이동하여 상기 약물을 토출시키는 마개를 구비하되,
    상기 이동로드가 상기 마개에 연결되어 상기 이동로드는 상기 마개와 함께 이동가능한, 약물 주입기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 약물 주입기는,
    상기 구동공간에 설치되어 상기 이동로드와 상기 구동체 및 상기 종동체, 그리고 상기 모터를 감싸는 보조케이싱; 및
    상기 이동로드의 전방에 위치하여 상기 이동로드에 연결되며, 상기 마개에 삽입체결되는 후크를 구비하며,
    상기 보조케이싱은 전방을 향해 개방되어 상기 이동로드가 출입하는 통로를 가지되,
    상기 통로는 상기 마개의 단면적보다 작은 제한통로를 가지는, 약물 주입기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 상기 모터에 연결되어 상기 모터의 회전방향을 조절하는 제어기를 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 모터를 일방향으로 회전하여 상기 이동로드를 전진시키는 주입모드와 상기 모터를 상기 일방향과 다른 방향으로 회전하여 상기 이동로드를 후진시키는 흡입모드로 전환가능한, 약물 주입기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 약물 주입기는,
    상기 케이싱 외부에 노출되는 복수의 표시램프들; 및
    상기 모터 및 상기 표시램프들에 전기적으로 연결되는 제어기를 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 모터의 회전속도에 비례하여 상기 표시램프들을 점등하는, 약물 주입기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 상기 구동공간에 설치되어 상기 이동로드와 상기 구동체 및 상기 종동체, 그리고 상기 모터를 감싸는 보조케이싱을 더 포함하며,
    상기 보조케이싱은 상기 구동공간의 전단부에 위치하고 내주면으로부터 함몰되어 상기 약물 카트리지의 후단부가 삽입고정되는 고정홈을 가지는, 약물 주입기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 약물 카트리지는 외주면으로부터 돌출되어 상기 고정홈에 삽입고정되는 고정돌기를 가지는, 약물 주입기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 종동체는,
    상기 구동기어의 전방에 위치하여 상기 보조케이싱에 형성된 전방단턱에 의해 전단부가 지지되는 전방베어링과, 상기 구동기어의 후방에 위치하여 상기 보조케이싱에 형성된 후방단턱에 의해 후단부가 지지되는 후방베어링을 더 구비하는, 약물 주입기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 종동체의 후방에 위치하고 상기 이동로드의 외경보다 큰 내경을 가지는 실린더를 더 구비하며,
    상기 실린더는 전후방향을 따라 상기 이동로드의 양측에 형성되어 상기 이동로드의 상기 돌기가 삽입되고 상기 돌기의 이동을 안내하는 슬롯을 가지는, 약물 주입기.
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