KR101994815B1 - 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법 - Google Patents

Abstract

약물 주입 장치에 관한 것이며, 약물 주입 장치는 개폐 가능한 도어를 포함하는 본체부; 상기 본체부의 내부의 일면에 형성되고, 인체로 주입되는 약물이 이동되는 튜브가 이탈착되는 튜브 이탈착부; 상기 본체부의 내부에 위치하고 그 상측에 상기 튜브가 위치하는 적어도 하나의 코일을 포함하며, 전원 공급부를 통해 상기 코일에 인가된 전류에 의해 상기 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부에서 감지된 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법 {DRUG INJECTION APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING STATE OF THE APPARATUS}

본원은 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법에 관한 것이다.

최근 환자의 정맥이나 동맥에 일정한 량의 약액이나 수액을 투여하기 위한 치료용 약물 주입 장치로서 인퓨전 펌프(infusion pump)가 사용되고 있다.

인퓨전 펌프에서 튜브 내 기포 감지, 튜브의 폐쇄 감지 및 도어의 개폐 감지 등은 필수 기능이라 할 수 있다.

그런데, 종래의 인퓨전 펌프는 초음파 센서를 이용하여 수액의 흐름량을 감지하거나 IR 센서 또는 초음파 센서를 이용하여 튜브 내 발생되는 기포를 감지하거나 물리적인 스위치를 이용하여 도어의 개폐를 감지하는 등 복수의 필수 요구 기능 각각을 감지하기 위해 복수의 센서 내지 별도의 스위치가 요구되었다. 이는 인퓨전 펌프의 기구적 조립의 복잡성과 제작 비용을 증가를 야기시키고, 사용성(활용성)을 저하시키는 문제가 있다.

또한, 종래의 인퓨전 펌프는 모터의 크기로 인해 부피가 크고 무거움에 따라 휴대성이 떨어지는 문제가 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제 10-1739650호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 센서 내지 물리적인 스위치를 구비할 필요없이, 코일을 포함하는 하나의 센서부에서 측정된 인덕턴스의 변화에 기초하여 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능(튜브 내 기포 감지, 튜브의 폐쇄 감지, 도어의 개폐 감지, 튜브 내의 약물의 흐름량 등)을 감지할 수 있는 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인퓨전 펌프의 기구적 조립(또는 설계)을 간편하게 하면서도 제작 비용이 최소화되도록 하여 사용성(활용성)을 향상시킬 수 있는 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 인퓨전 펌프의 모터 크기로 인한 부피 및 무게 증가 문제를 극복하여 휴대성이 증가된 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치는 개폐 가능한 도어를 포함하는 본체부, 상기 본체부의 내부의 일면에 형성되고, 인체로 주입되는 약물이 이동되는 튜브가 이탈착되는 튜브 이탈착부, 상기 본체부의 내부에 위치하고 그 상측에 상기 튜브가 위치하는 적어도 하나의 코일을 포함하며, 전원 공급부를 통해 상기 코일에 인가된 전류에 의해 상기 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 센서부 및 상기 센서부에서 감지된 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태로서 상기 도어의 열림 상태, 상기 튜브 내의 기포 존재 상태, 상기 튜브의 폐색 상태 및 상기 튜브 내의 약물의 흐름량 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제3임계값 이상인 경우 상기 도어가 열린 것으로 판단하며, 상기 제3임계값은 상기 제2임계값보다 크고 상기 제2임계값은 상기 제1임계값보다 클 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 기 설정된 수 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 임계값 이상인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다

또한, 상기 제어부는, 상기 약물 주입 장치의 상태가 도어의 열림 상태이거나 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 상태이거나 상기 튜브가 폐색된 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 상기의 약물 주입 장치의 상태 판단 방법은 전원 공급부가 상기 약물 주입 장치에 구비된 코일에 전류를 인가하는 단계, 센서부가 상기 코일에 인가된 전류에 의해 상기 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 단계 및 제어부가 감지된 상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태로서 상기 도어의 열림 상태, 상기 튜브 내의 기포 존재 상태, 상기 튜브의 폐색 상태 및 상기 튜브 내의 약물의 흐름량 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제3임계값 이상인 경우 상기 도어가 열린 것으로 판단하며, 상기 제3임계값은 상기 제2임계값보다 크고 상기 제2임계값은 상기 제1임계값보다 클 수 있다.

또한, 상기 판단하는 단계는, 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 기 설정된 수 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 단계는, 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 임계값 이상인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 단계는, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법은 제어부가 상기 약물 주입 장치의 상태가 도어의 열림 상태이거나 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 상태이거나 상기 튜브가 폐색된 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 적어도 하나의 코일을 포함하는 하나의 센서부를 이용하여 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능(튜브 내 기포 감지, 튜브의 폐쇄 감지, 도어의 개폐 감지, 튜브 내의 약물의 흐름량 감지 등)을 감지할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 코일을 이용한 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능을 감지할 수 있어, 인퓨전 펌프의 기구적 조립(또는 설계)을 간편하게 하면서도 제작 비용이 최소화하고, 사용성(활용성)을 향상시킬 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 하나의 센서부를 통해 감지된 코일의 자계의 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능 각각을 명확하게 구분하여 감지할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 종래와 같이 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능 각각을 감지하기 위한 복수의 센서 내지 물리적인 스위치를 구비할 필요없이 코일을 포함하는 하나의 센서부만 구비함에 따라, 부피와 무게가 감소된 휴대성 있는 약물 주입 장치를 제공할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치의 측단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치에서 도어가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화될 때 감지되는 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치에서 튜브 내에 기포가 존재하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 튜브 내에 기포가 존재하는 상태일 때 감지되는 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치에서 튜브가 폐색된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 튜브가 폐색된 상태일 때 감지되는 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치의 상태 판단 방법에 대한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 종래와 같이 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능 각각을 감지하기 위한 복수의 센서 내지 물리적인 스위치를 구비할 필요없이, 하나의 센서부를 구비하여 상기 센서부를 통해 감지된 코일의 자계의 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 인퓨전 펌프의 복수의 요구 기능 각각을 명확하게 구분하여 감지할 수 있는 약물 주입 장치 및 그의 상태 판단 방법에 관한 것이다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 본체부(1), 도어(2, Door), 튜브(4)가 이탈착되는 튜브 이탈착부(3a, 3b), 코일(5)을 포함하는 센서부(6), 전원 공급부(7) 및 제어부(8)를 포함할 수 있다. 한편, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 필요에 따라 상기의 구성들 외에 종래에 인퓨전 펌프에 구비되는 일부 구성들(예를 들어, 튜브 내의 약물을 인체 내로 주입시키기 위한 펌프, 디스플레이부 등)이 포함될 수 있다.

약물 주입 장치(10)는 인퓨전 펌프(infusion pump), 수액 조절 장치 등으로 달리 표현될 수 있다.

본체부(1)는 개폐 가능한 도어(2)를 포함할 수 있다. 도어(2)가 닫힘 상태일 때 튜브(4)에 소정의 압력이 가해질 수 있으며, 이러한 도어(2)는 튜브(4)를 통해 인체로 주입되는 약물의 주입량의 제어에 전자적 또는 물리적으로 영향을 미칠 수 있다. 도어(2)가 닫힘 상태일 때는 약물이 정확하고 안정적으로 주입될 수 있는 안정 상태라 할 수 있고, 도어(2)가 열림 상태일 때는 위험 발생 가능성이 있는 위험 상태라 할 수 있다.

후술할 제어부(8)는 센서부(6)를 통해 감지된 코일의 자계의 인덕턴스 신호의 분석 결과, 도어(2)가 닫힘 상태인 것으로 판단되는 경우, 닫힘 상태인 것으로 판단된 시점에서의 인덕턴스 신호를 튜브(4) 내의 약물을 인체로 주입되도록 하는 펌프(미도시)의 동작을 개시하기 위한 신호로서 이용할 수 있다. 상기의 개시 신호에 기초하여 펌프(미도시)가 동작하고, 펌프가 동작함에 따라 튜브(4) 내에 존재하는 약물이 인체 내로 주입될 수 있다.

튜브 이탈착부(3a, 3b)는 본체부(1)의 내부의 일면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 튜브 이탈착부(3a, 3b)는 도어(2)가 열림 상태일 때 열려진 도어(2)의 내측면에 대응되는 본체부(1)의 내부 일면에 형성될 수 있다.

튜브 이탈착부(3a, 3b)는 인체로 주입되는 약물이 이동되는 튜브(4)가 이탈착될 수 있다. 튜브(4)는 유연성과 소정의 팽창력을 가지는 재질을 가질 수 있다. 일예로, 튜브(4)는 고무 등의 재질일 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다.

튜브 이탈착부(3a, 3b)는, 탈착된 튜브를 고정시키면서도 고정된 튜브(4)에 외력(예를 들어, 사용자를 당기는 행위에 따른 외력)을 가하여 튜브 이탈착부(3a, 3b)로부터 분리하고자 할 때에는 튜브(4)가 튜브 이탈착부(3a, 3b)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 하는 정도의 고정력을 가질 수 있다.

본체부(1)에는 튜브 이탈착부(3a, 3b)가 적어도 하나 구비될 수 있다. 도 1을 참조한 일예에서는 튜브 이탈착부(3a, 3b)가 2개 구비되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 튜브 이탈착부의 수는 1개 또는 3개 이상 등 다양하게 구현될 수 있다.

센서부(6)는 본체부(1)의 내부에 위치하고 그 상측에 튜브(4)가 위치하는 적어도 하나의 코일(5)을 포함할 수 있다. 달리 표현하여, 적어도 하나의 코일을 포함하는 센서부(6)는 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 탈착된 튜브(4)의 위치에 대응되는 본체부(1)의 내부에 위치할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 코일을 포함하는 센서부(6)의 상측에는 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 탈착된 튜브(4)의 적어도 일부 영역이 위치할 수 있다.

또한, 센서부(6)는 코일(5)의 자계의 인덕턴스 신호의 변화를 감지하기 위한 발진회로(미도시) 및 감지된 인덕턴스 신호를 증폭하는 증폭 회로부(미도시)를 포함할 수 있다.

전원 공급부(7)는 코일(5)에 전류를 인가할 수 있다. 여기서, 전류를 교류(alternating-current, AC) 전류일 수 있다. 코일(5)에 전류가 인가됨에 따라 코일(5)은 와전류(Eddy current)를 발생시킬 수 있으며, 센서부(6)는 와전류에 의한 인덕턴스의 변화를 감지할 수 있다. 와전류의 발생 및 와전류에 의한 인덕턴스의 변화의 원리는 공지된 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.

전원 공급부(7)를 통해 코일(5)에 전류가 인가되면, 센서부(6)는 코일(5)에 인가된 전류에 의해 약물 주입 장치(10)의 상태에 대응하는 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지할 수 있다.

제어부(8)는 센서부(7)에서 감지된 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단할 수 있다. 여기서, 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 일예로 제어부(8)는 일예로 인덕턴스의 변화 유형으로서 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴 및 신호 방향 중 어느 하나를 이용하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단할 수 있고, 다른 일예로, 인덕턴스의 변화 유형으로서 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴 및 신호 방향 중 둘 이상의 조합을 고려하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단할 수 있다.

제어부(8)는 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치(10)의 상태로서 도어(2)의 열림 상태, 튜브(4) 내의 기포 존재 상태, 튜브(4)의 폐색(또는 폐쇄) 상태 및 튜브(4) 내의 약물의 흐름량 중 적어도 하나를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치(10)의 상태로서 튜브 내 약물의 존재 여부, 달리 말해, 튜브 내에 약물이 없는 비어있는 상태를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(8)는 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 앞서 설명한 약물 주입 장치(10)와 관련된 복수의 상태(즉, 도어의 열림 상태, 기포 존재 상태, 폐색 상태, 약물의 흐름량, 약물이 비어있는 상태) 각각을 명확하게 구분하여 감지할 수 있다.

제어부(8)는 약물 주입 장치(10)가 정상 상태로 동작하는 상태일 때 측정된 기준 임피던스 신호를 기준으로, 약물 주입 장치의 상태 변화에 의해 나타나는 인덕턴스 신호의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단할 수 있다. 여기서, 정상 상태로 동작하는 상태라 함은 도어(2)가 닫힘 상태이고, 튜브(4) 내에 기포 없이 약물이 존재하는 상태이며 튜브(4)가 폐색되지 않은 상태를 의미할 수 있다. 약물 주입 장치(10)가 정상 상태로 동작하는 상태에서, 도어(2)가 열리거나 튜브(4) 내에 기포가 발생하거나 튜브(4)가 폐색되는 등 약물 주입 장치(10)의 상태가 변하는 경우, 그 변화되는 상태의 종류(또는 유형) 각각 별로 센서부(6)를 통해 감지되는 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 신호 유형이 달리 나타나며, 제어부(8)는 이러한 인덕턴스의 신호 변화 유형(인덕턴스의 변화 유형)을 고려하여 약물 주입 장치(10)의 상태가 어떠한 상태인지 판단할 수 있다. 구체적인 설명은 다음과 같다.

인덕턴스의 변화 유형으로서 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴 및 신호 방향 중 어느 하나를 이용하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단하는 예는 다음과 같다.

제어부(8)는 정상 상태로 동작하는 상태일 때 측정된 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제3임계값 이상인 경우 도어가 열린 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제3임계값은 제2임계값보다 크고 제2임계값은 제1임계값보다 클 수 있다.

도어의 열림 상태, 튜브 내의 기포 존재 상태 및 튜브의 폐색 상태를 판단함에 있어서, 인덕턴스 신호의 크기 변화량은 상기 세 가지의 경우 중 상대적으로 튜브의 폐색 상태일 때 보다 튜브 내에 기포가 존재할 때가 크고, 튜브내에 기포가 존재할 때보다 도어의 열림 상태일 때가 클 수 있다. 달리 말해, 상기 세 가지의 경우 중 상대적으로 도어의 열림 상태일 때가 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 가장 크고, 튜브가 폐색 상태일 때가 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 가장 작을 수 있다. 왜냐하면 튜브의 폐색으로 인한 튜브(4)의 팽창 또는 확장은 그 변화 상태가 매우 미세하기 때문이다.

또한, 제어부(8)는 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(8)는 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(8)는 미리 설정된 시간 동안 임피던스 신호의 변화 측정 수가 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 변화 측정 수가 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

일예로, 제어부(8)는 10초 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수(달리 말해, 변화된 임피던스 신호 측정값의 발생 횟수)가 기 설정된 수로서 6회 이상인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있으며, 6회 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 도어(2)가 닫힌 상태일 때 인체로의 약물 주입이 이루어질 수 있는데, 이때 인체로의 약물 주입이 이루어지고 있는 상태에서 일예로 센서부(6)를 통해 미리 설정된 시간 내에 1회의 임피던스 신호의 변화가 감지되고, 그 상태가 미리 설정된 시간 동안 유지되는 경우, 제어부(8)는 도어(2)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 이상인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

달리 말해, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 그 이후에 측정되는 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 제1 값 이상인 경우에는 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단하고, 제1 값 미만인 경우에는 튜브(4)에 기포가 존재하는 상태인 것으로 판단할 수 있다. 즉, 임피던스 신호 변화가 빠른 시간 내에 계속 발생하는 경우 튜브(4)에 기포가 존재하는 상태인 것으로 판단하고, 임피던스 신호 변호의 주기가 상대적으로 긴 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 그 이후에 측정되는 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 제1 값보다 작은 제2 값 이하인 것으로 나타나는 경우, 튜브(4) 내의 약물이 소량으로 남아 튜브(4) 내에 기포가 다량으로 발생하고 있는 상태 내지 튜브(4) 내에 존재하던 약물이 모두 인체로 주입되어 튜브(4) 내에 약물이 남아있지 않은 비어있는 상태(공병 상태)인 것으로 판단할 수 있다. 즉, 제어부(8)는 임피던스 신호 변화의 발생 주기가 매우 짧은 경우(상기 제1값보다 작은 제2값 이하인 경우), 튜브(4) 내의 기포 존재 상태의 연속으로 튜브(4) 내에 약물의 비중이 미리 설정된 양 미만인(예를 들어, 공병 상태) 상태로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 인덕턴스의 변화 유형으로서 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴 및 신호 방향 중 둘 이상의 조합을 고려하여 약물 주입 장치(10)의 상태를 판단하는 예는 다음과 같다.

일예로, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우이면서 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 미만인 경우, 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만인 경우이면서 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제3 임계값 이상인 경우이면서 미리 설정된 시간 내에 1회의 임피던스 신호의 변화가 감지되되, 상기 1회의 임피던스 신호의 변화가 기준 임피던스 신호를 기준으로 감소된 이후 증가하는 유형으로 변한 경우, 도어(2)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화된 것으로 판단할 수 있다. 앞서 설명한 약물 주입 장치(10)의 상태 판단시 둘 이상의 조합을 고려하는 경우의 예는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐 이에만 한정되는 것은 아니고, 보다 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 이때, 상기 조합의 수를 증가시킬수록 제어부(8)에 의한 약물 주입 장치(10)의 상태 판단의 정확성이 향상될 수 있다.

또한, 제어부(8)는 약물 주입 장치(10)의 상태가 도어(2)의 열림 상태이거나 튜브(4) 내에 기포가 존재하는 상태이거나 튜브(4)가 폐색된 상태이거나 튜브(4) 내에 약물이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

여기서, 제어부(8)는 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어로서, 튜브(4) 내의 약물을 인체로 주입되도록 하는 펌프(미도시)의 동작이 중단시키는 제어를 수행할 수 있다.

알람을 발생시키는 제어의 예를 설명함에 있어서, 일예로, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 스피커(미도시), 디스플레이부(미도시) 및 무선 통신 모듈(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이러한 경우, 제어부(8)는 알람을 발생시키는 제어로서, 약물 주입 장치(4)에 구비된 스피커(미도시)를 통해 경고음을 발생시킬 수 있다. 또는 제어부(8)는 알람을 발생시키는 제어로서, 약물 주입 장치(4)에 구비된 디스플레이부(미도시)에 알람 메시지를 디스플레이할 수 있다. 또는 제어부(8)는 알람을 발생시키는 제어로서, 알람 메시지를 약물 주입 장치(4)에 구비된 무선 통신 모듈(미도시)을 통해 외부의 사용자 단말(미도시)로 전송(즉, 사용자 단말의 디스플레이 화면에 팝업되도록) 할 수 있다.

여기서, 무선 통신 모듈(미도시)은 일예로 무선 통신으로서 RF(Radio Frequency) 통신, NFC(Near Field Communication) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 비콘(Beacon) 통신 등을 이용할 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니고 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다.

또한, 사용자 단말(미도시)은 일예로, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(WCode Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 노트북, 웨어러블 디바이스 등과 같은 모든 종류의 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 알람 메시지를 외부의 사용자 단말(미도시)로 제공할 수 있음에 따라, 의료의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 의료 관리를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 능동형 이중 체크 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 능동형 이중 체크 밸브는 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 의하여 본체부(1)에 탈착된 튜브(4) 영역 중 일 영역에 결합될 수 있다. 이러한 능동형 이중 체크 밸브는 수액의 주입력 및 주입방향을 정확하게 조절할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 적어도 하나의 코일을 포함하는 하나의 센서부(6)를 이용하여, 튜브 내의 기포 감지, 튜브의 폐쇄 감지, 도어의 개폐 감지, 약물의 흐름량 감지, 공병 감지 등 약물 주입 장치(10)에 대한 복수의 상태를 판단할 수 있다. 이에 따라, 본원은 상기 복수의 상태 각각을 감지함에 있어서, 종래의 인퓨전 펌프와 같이 복수의 센서나 물리적인 스위치를 구비할 필요 없이 하나의 센서부(6)를 이용(즉, 센서부에 포함된 코일의 인덕턴스의 변화 유형을 이용)하여 복수의 상태를 감지할 수 있어, 약물 주입 장치(10)의 제작 비용을 감소시키면서도 기구적 설계를 최소화하여 소형화가 가능하다. 또한, 본원은 도어의 개폐와 약물의 흐름량을 동시에 측정할 수 있다.

다시 말하면, 약물 주입 장치(10)의 제어부(8)는 센서부(6)를 통해 감지된 코일(5)을 기반으로 한 자계의 인덕턴스 변화를 통해, 센서부(6)의 상측에 위치하는 도어의 개폐 상태(즉, 도어의 열림 상태 또는 도어의 닫힘 상태)를 판단할 수 있다.

한편, 전동식 의약품 주입 펌프(인퓨전 펌프)의 12.4.4.107 규격에 따르면, 주입 펌프에 있어서 공기 주입에 대한 보호 및 알람 장치가 요구된다. 이는 공기 색전증으로 인해 허용될 수 없는 위험을 야기할 수 있는 공기가 주입되지 않도록 환자를 보호하기 위함이다. 이에 따라, 인퓨전 펌프에서의 튜브 내 기포 존재 감지는 필수 사항이라 할 수 있다. 따라서, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 IR 센서 또는 초음파 센서를 이용하여 기포의 존재를 감지하는 종래의 인퓨전 펌프와는 달리, 코일(5)의 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 튜브(4) 내 기포의 존재 뿐만 아니라 튜브(4)의 폐색 여부, 도어(2)의 개폐 상태 등을 감지(또는 판단)할 수 있다.

또한, 전동식 의약품 주입 펌프의 12.4.4.104 규격에 따르면, 의도하지 않은 요인으로 인한 튜브의 폐색(또는 폐쇄) 또는 튜브의 일단에 위치한 약물 주입구 주입구의 막힘에 의하여 약물이 인체에 과소 주입되지 않도록 하는 환자 보호 수단이 ME 기기 안에 제공되어야 한다. 이는 튜브 내 약물의 인체로의 투입이 정지되거나 감소되는 것을 감지할 수 있는 센서가 내장되어야 함을 의미한다. 따라서, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는 센서부(6)를 통해 약물의 흐름량을 감지하면서 튜브가 폐색되었을 때(또는 튜브 일단에 위치한 약물 주입구(미도시)가 막혔을 때)의 튜브(4)의 용적 변화를 코일의 자계의 인덕턴스로 감지할 수 있다. 즉, 약물 주입 장치(10)는 튜브의 폐색으로 인해 발생하는 튜브(4) 내의 압력 변화로 인한 튜브의 용적 변화를 코일의 인덕턴스의 변화로 감지함에 따라, 튜브의 폐색 여부를 판단할 수 있다.

이하에서는 약물 주입 장치(10)의 상태별 변화에 따른 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화 그래프의 예를 설명하기로 한다. 다만, 이하 그래프의 예시는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐, 그래프의 파형 유형은 약물 주입 장치(10)의 기계 특성(속성)에 따라 달리 나타날 수 있다.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)의 측단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2(a)는 약물 주입 장치(10)에서 도어(2)의 닫힘 상태를 개략적으로 나타내고, 도 2(b)는 약물 주입 장치(10)에서 도어(2)의 열림 상태를 개략적으로 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본체부(1) 내부에 코일(5)이 위치할 수 있으며, 코일(5)은 기판(9) 상에 위치할 수 있다. 튜브(4)가 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 탈착되는 경우, 본체(1)의 상부에 튜브(4)가 위치할 수 있다.

여기서, 도 2를 참조한 일예에서는 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 탈착된 튜브(4)가 본체부(1)의 상면에 접촉되도록 형성되는 것으로만 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 튜브 이탈착부(3a, 3b)에 탈착된 튜브(4)는 본체부(1)의 상면과 소정의 간격을 두고 이격되어 형성될 수 있다. 여기서, 소정의 간격이라 함은 튜브(4)의 상태 변화(예를 들어, 튜브 내에 기포 존재 여부에 따른 상태 변화, 튜브의 폐색으로 인한 팽창 여부에 따른 상태 변화, 튜브 내의 약물이 인체로 모두 주입됨에 따른 상태 변화, 튜브 내 약물의 흐름량의 변화)를 코일의 자계의 인덕턴스의 변화로 감지할 수 있는 정도의 간격일 수 있다.

또한, 도어(2)가 닫힘 상태일 때에는 도 2(a)와 같이 도어(2)의 적어도 일면이 튜브(4)에 접촉될 수 있다. 도어(2)가 열림 상태일 때에는 도 2(b)와 같이 도어(2)가 튜브(4) 상에 존재하지 않을 수 있다.

이와 같이, 도어(2)의 개폐 상태를 판단하기 위해서는 와전류를 발생시키는 코일(5)이 기판(9) 상에 위치하고, 그 코일(5)의 상측에는 튜브(4)가 위치할 수 있다.

전원 공급부(7)에 의하여 코일(5)에 전류가 인가되면, 코일(5)에 의하여 발생되는 자속이 튜브(4) 상측에 도어(2)의 존재 유무에 따라 코일의 자계의 인덕턴스를 변화시키게 된다. 센서부(6)는 이러한 인덕턴스의 변화를 감지함으로써 도어(2)가 열림 상태인지 또는 도어(2)가 닫힘 상태인지를 판단(즉, 도어의 개폐 상태를 판별)할 수 있다.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)에서 도어(2)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화될 때 감지되는 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 일예로, 도어(2)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화되는 약물 주입 장치(10)의 상태 변화가 발생하는 경우, 센서부(6)를 통해 감지된 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화 유형은 미리 설정된 시간 내에 임피던스 신호의 변화가 1회 나타나되, 이때 1회의 임피던스 신호의 변화는 정상 상태일 때(달리 말해, 도어가 닫힘 상태일 때)의 기준 임피던스 신호를 기준으로 감소된 이후 증가하는 유형으로 나타날 수 있다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)에서 튜브(4) 내에 기포(4a)가 존재하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 튜브(4) 내에 기포(4a)가 존재하는 상태일 때 감지되는 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 일예로, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만인 경우이면서 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 튜브(4) 내에 기포(4a)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 그 이후에 측정되는 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 제1 값 미만인 경우에는 튜브(4)에 기포(4a)가 존재하는 상태인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(8)는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 그 이후에 측정되는 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 제1 값보다 작은 제2 값 이하인 것으로 나타나는 경우, 튜브(4) 내의 약물이 소량으로 남아 튜브(4) 내에 기포(4a)가 다량으로 발생하고 있는 상태 내지 튜브(4) 내에 존재하던 약물이 모두 인체로 주입되어 튜브(4) 내에 약물이 남아있지 않은 비어있는 상태(공병 상태)인 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이, 튜브(4) 내에 약물이 인체로 주입되는 과정에서 튜브(4) 내에 의도치 않게 발생된 기포(4a)가 튜브 내에서 코일(5)의 상측을 지나가게 되는 경우, 코일(5)의 인덕턴스가 미세하게 변화될 수 있다. 이때, 일예로 센서부(6)는 기포(4a)가 코일(5)의 상측을 지나감에 따라 변화되는 코일(5)의 인덕턴스의 미세 변화를 감지할 수 있다. 여기서, 센서부(4)는 증폭 회로부(미도시)를 이용해 감지된 미세 변화 신호를 증폭할 수 있다. 이후 제어부(8)는 증폭된 신호에 기초하여 인덕턴스의 변화 유형을 분석함으로써 튜브(4) 내에 기포(4a)가 존재하는 상태인지 또는 튜브(4) 내에 기포(4a)가 존재하지 않는 상태인지를 판단(즉, 튜브 내의 기포(4a) 존재 유무를 판별)할 수 있다.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)에서 튜브(4)가 폐색(또는 폐쇄)된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 튜브(4)가 폐색된 상태일 때 감지되는 코일(5)의 자계의 인덕턴스의 변화를 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 일예로, 제어부(8)는 기준 임피던스 신호를 기준으로, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 일예로 제어부(8)는 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 미만인 경우 튜브(4)가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

약물 주입 장치(10) 내에 펌프가 동작함에 따라 튜브(4) 내의 약물이 튜브를 따라 이동되어 인체 내로 주입될 수 있다. 이때, 어떠한 요인으로 인하여 의도치 않게 튜브(4)가 폐색되는 경우, 펌프가 지속적으로 동작됨에 따라 튜브(4)가 팽창될 수 있다. 이때, 튜브(4)의 팽창 정도는 미세한 정도일 수 있으며, 이처럼 폐색으로 인해 튜브가 팽창함에 따라 튜브(4)의 용적에 변화가 발생하는 경우, 코일(5)의 인덕턴스가 미세하게 변화될 수 있다. 이때, 일예로 센서부(6)는 튜브(4)의 폐색됨에 따라 변화되는 튜브(4)의 용적 변화(팽창)로 인한 코일(5)의 인덕턴스의 미세 변화를 감지할 수 있다. 여기서, 센서부(4)는 증폭 회로부(미도시)를 이용해 감지된 미세 변화 신호를 증폭할 수 있다. 이후 제어부(8)는 증폭된 신호에 기초하여 인덕턴스의 변화 유형을 분석함으로써 튜브(4)가 폐색된 상태인지 또는 폐색되지 않은 상태인지(즉, 튜브의 폐색 여부를 판별)할 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)는, 기존의 인퓨전 펌프에서 필수 알람을 위한 기포 감지, 폐쇄 감지, 도어 개폐 감지 등을 위해 적용되어지는 다양한 종류의 센서를 코일에 기반한 하나의 센서로 대체함으로써, 인퓨전 펌프의 기구 설계 및 조립 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라 인퓨전 펌프를 소형화하면서 제작 비용을 낮출 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)에 의하면, 약물의 흐름량을 판단할 수 있음에 따라 중력의 영향으로 인한 약물 주입 속도의 변화를 최소화하여 약물 주입 속도, 약물 주입 용량 등 기본적인 처방 사항의 환경적 오차를 개선할 수 있다. 이에 따라, 본원은 약물 주입이 이루어지는 환자로 하여금 보다 나은 의료 환경을 제공받을 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본원은 약물 주입 장치(10)를 관리하는 사용자(관리자)로 하여금 개인용 단말기기를 통하여 원격(즉, 무선 통신)으로 약물 주입 장치(10)의 상태 관련 알림 정보를 제공받을 수 있도록 함으로써, 의료 업무의 효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 유량의 흐름 제어에 관련된 의료 기술 및 산업 기술 등에 폭넓게 응용 및 적용이 가능하다.

또한, 본원은 일반적으로 이용하는 저가의 수액세트에 적용 가능하고, 종래 고가이거나 특수한 목적에 제한되어 사용이 이루어지던 기존의 인퓨전 펌프를 대체할 수 있음에 따라 효과적인 비용 절감이 이루어지도록 할 수 있다. 본원의 약물 주입 장치(10)는 인덕턴스의 변화 유형에 기초한 정확한 상태 판단이 가능함에 따라, 기 설정된 주입량 및 주입 속도에 따라 약물 주입이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 본원의 약물 주입 장치(10)는 현재 주입되고 있는 약물의 주입 속도 및 주입량 등을 측정할 수 있다.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 약물 주입 장치(10)의 상태 판단 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 8에 도시된 약물 주입 장치의 상태 판단 방법은 앞서 설명된 약물 주입 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 약물 주입 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 약물 주입 장치의 상태 판단 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 단계S81에서는 약물 주입 장치에 구비된 코일에 전류를 인가할 수 있다.

다음으로, 단계S82에서는 코일에 인가된 전류에 의해 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지할 수 있다.

다음으로, 단계S83에서는 단계S82에서 감지된 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치의 상태를 판단할 수 있다.

여기서, 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 단계S83에서는 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치의 상태로서 도어의 열림 상태, 튜브 내의 기포 존재 상태, 튜브의 폐색 상태 및 튜브 내의 약물의 흐름량 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

또한, 단계S83에서는 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 튜브가 폐색된 것으로 판단하고, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제3임계값 이상인 경우 도어가 열린 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제3임계값은 제2임계값보다 크고 제2임계값은 제1임계값보다 클 수 있다.

또한, 단계S83에서는 미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 기 설정된 수 미만인 경우 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 단계S83에서는 제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 임계값 이상인 경우 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 단계S83에서는 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 튜브가 폐색된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 단계S83에서는 약물 주입 장치의 상태가 도어의 열림 상태이거나 튜브 내에 기포가 존재하는 상태이거나 튜브가 폐색된 상태인 것으로 판단되는 경우, 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S81 내지 S83은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

본원의 일 실시 예에 따른 약물 주입 장치의 상태 판단 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 전술한 약물 주입 장치의 상태 판단 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 약물 주입 장치
1: 본체부
2: 도어
3a, 3b: 튜브 이탈착부
4: 튜브
5: 코일
6: 센서부
7: 전원 공급부
8: 제어부

Claims (17)

1. 약물 주입 장치에 있어서,
   개폐 가능한 도어를 포함하는 본체부;
   상기 본체부의 내부의 일면에 형성되고, 인체로 주입되는 약물이 이동되는 튜브가 이탈착되는 튜브 이탈착부;
   상기 본체부의 내부에 위치하고 그 상측에 상기 튜브가 위치하는 적어도 하나의 코일을 포함하며, 전원 공급부를 통해 상기 코일에 인가된 전류에 의해 상기 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 센서부; 및
   상기 센서부에서 감지된 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 상기 약물 주입 장치의 상태로서 상기 도어의 열림 상태, 상기 튜브 내의 기포 존재 상태 및 상기 튜브의 폐색 상태 중 적어도 하나를 판단하되,
   상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제3임계값 이상인 경우 상기 도어가 열린 것으로 판단하며,
   상기 제3임계값은 상기 제2임계값보다 크고 상기 제2임계값은 상기 제1임계값보다 큰 것인, 약물 주입 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 약물 주입 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
   미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 기 설정된 수 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
   제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 임계값 이상인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
   임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 약물 주입 장치의 상태가 도어의 열림 상태이거나 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 상태이거나 상기 튜브가 폐색된 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 것인, 약물 주입 장치.
9. 개폐 가능한 도어를 포함하는 본체부, 상기 본체부의 내부의 일면에 형성되고, 인체로 주입되는 약물이 이동되는 튜브가 이탈착되는 튜브 이탈착부, 상기 본체부의 내부에 위치하고 그 상측에 상기 튜브가 위치하는 적어도 하나의 코일을 포함하며, 코일에 인가된 전류에 의해 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 센서부 및 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 제어부를 포함하는 약물 주입 장치의 상태 판단 방법에 있어서,
   전원 공급부가 상기 약물 주입 장치에 구비된 코일에 전류를 인가하는 단계;
   상기 센서부가 상기 코일에 인가된 전류에 의해 약물 주입 장치의 상태에 대응하는 상기 코일의 자계의 인덕턴스의 변화를 감지하는 단계; 및
   상기 제어부가 감지된 상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치의 상태를 판단하는 단계를 포함하고,
   상기 판단하는 단계는,
   상기 인덕턴스의 변화 유형에 기초하여 약물 주입 장치의 상태로서 상기 도어의 열림 상태, 상기 튜브 내의 기포 존재 상태 및 상기 튜브의 폐색 상태 중 적어도 하나를 판단하되,
   상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 제1임계값 이상 제2임계값 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제2임계값 이상 제3임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 인덕턴스 신호의 크기 변화량이 상기 제3임계값 이상인 경우 상기 도어가 열린 것으로 판단하며,
   상기 제3임계값은 상기 제2임계값보다 크고 상기 제2임계값은 상기 제1임계값보다 큰 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 인덕턴스의 변화 유형은 인덕턴스 신호의 크기 절대값, 크기 변화량, 신호 주기, 신호 패턴, 신호 방향 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제9항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
    미리 설정된 시간 내에 측정된 임피던스 신호의 변화 측정 수가 기 설정된 수 이상인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 기 설정된 수 미만인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
14. 제9항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
    제1 임피던스 신호의 변화 측정값과 다음 제2 임피던스 신호의 변화 측정값 사이의 시간 간격이 임계값 미만인 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 임계값 이상인 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는 인덕턴스 변화 유형과 더불어,
    임피던스 신호의 신호 변화 방향이 증가된 이후 감소하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 것으로 판단하고, 임피던스 신호의 신호 변화 방향이 감소된 이후 증가하는 유형으로 변화하는 경우 상기 튜브가 폐색된 것으로 판단하는 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
16. 제9항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 약물 주입 장치의 상태가 도어의 열림 상태이거나 상기 튜브 내에 기포가 존재하는 상태이거나 상기 튜브가 폐색된 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 인체로 주입되는 약물을 중단시키는 제어 및 알람을 발생시키는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 단계,
    를 더 포함하는 것인, 약물 주입 장치의 상태 판단 방법.
17. 제9항, 제10항, 및 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.

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