KR102336073B1 - 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치 - Google Patents

구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102336073B1
KR102336073B1 KR1020210077991A KR20210077991A KR102336073B1 KR 102336073 B1 KR102336073 B1 KR 102336073B1 KR 1020210077991 A KR1020210077991 A KR 1020210077991A KR 20210077991 A KR20210077991 A KR 20210077991A KR 102336073 B1 KR102336073 B1 KR 102336073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
rotating
protrusion
rotating plate
injection device
Prior art date
Application number
KR1020210077991A
Other languages
English (en)
Inventor
박철
Original Assignee
박철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박철 filed Critical 박철
Application granted granted Critical
Publication of KR102336073B1 publication Critical patent/KR102336073B1/ko
Priority to PCT/KR2022/002737 priority Critical patent/WO2022186548A1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14248Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16877Adjusting flow; Devices for setting a flow rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/31Details
    • A61M5/315Pistons; Piston-rods; Guiding, blocking or restricting the movement of the rod or piston; Appliances on the rod for facilitating dosing ; Dosing mechanisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/31Details
    • A61M5/315Pistons; Piston-rods; Guiding, blocking or restricting the movement of the rod or piston; Appliances on the rod for facilitating dosing ; Dosing mechanisms
    • A61M5/31565Administration mechanisms, i.e. constructional features, modes of administering a dose
    • A61M5/31566Means improving security or handling thereof
    • A61M5/31573Accuracy improving means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M2005/14506Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons mechanically driven, e.g. spring or clockwork
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206Internal energy supply devices battery-operated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82Internal energy supply devices
    • A61M2205/8275Mechanical
    • A61M2205/8281Mechanical spring operated

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)

Abstract

본 발명의 구동제어기구는, 베이스판과, 상기 제어신호에 따라 돌출여부가 제어되는 복수의 돌출부를 구비한 베이스부와; 원판 형상의 회전판과, 상기 돌출부가 돌출되었을 때 돌출부에 접촉하여 회전판의 회전을 저지하며 상기 회전판의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 복수의 걸림턱을 구비하고, 회전가능하게 상기 베이스부에 결합되는 회전부와; 상기 베이스부와 회전부 사이에 위치하여 회전부를 회전시킬 구동력을 제공하는 동력부와;상기 돌출부, 또는 돌출부와 동력부를 제어하는 제어부로; 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치{Movement Control Mechanism And Infusion Device Using The Same}
본 발명은 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신뢰성 있게 구동이 반복될 수 있도록 제어되는 구동제어기구 및 이러한 구동제어기구를 이용하여 주기적으로 약물을 주입할 수 있는 약물주입장치에 관한 것이다.
통상 의료현장에서 약물을 인체 내 주입하는 방법 중 하나는 주사이다. 이러한 주사는 근육주사, 정맥주사, 피하주사 등이 있는데, 이들은 모두 바늘을 인체로 찔러 넣어 약액을 주입하는 것이다. 약물을 주기적으로 공급하여야 하는 경우에는 매번 바늘로 피부를 찔러야 하며, 환자는 불편함과 통증을 계속해서 느끼게 된다.
특히 인슐린을 주기적으로 공급하여야 하는 당뇨환자의 경우에는 상기 불편함을 해결하기 위해 인슐린 펌프를 사용하게 된다.
일반적인 인슐린 펌프는 통상 벨트나 옷에 착용하여 사용하는 것으로, 아랫배나 허벅지에 주사바늘을 꽂은 후 펌프를 작동시키면 수일에 걸쳐 자동적으로 일정량의 인슐린이 지속적으로 주입되게 된다.
그러나 이와 같은 인슐린 펌프는 피부에 삽입한 주사바늘과 벨트/옷에 위치한 펌프가 연질 파이프로 연결되어 있기 때문에, 인슐린 펌프 사용자들은 목욕이나 수영시 펌프를 방수 팩에 넣어 물이 스며들지 않도록 하여야 하고, 주사부위에도 방수용 테이프를 부착하여야 하는 등 불편함이 많다.
최근의 인슐린 펌프는 펌프와 주사바늘이 일체화 및 소형화되어 팔뚝 등에 부착할 수 있는 웨어러블 형태로 판매되고 있다.
인슐린의 양을 나타낼 때에는 “단위”(unit)로 표시하며, 1 단위는 순수한 인슐린 1/24 mg이고, 다시 말해서 24 단위는 인슐린 1mg에 해당된다.
이와 같은 인슐린의 단위는 주사액 중에 들어있는 인슐린의 농도를 표시할 때도 사용된다. 80단위 인슐린 주사약은 주사약 1밀리리터(1cc)중에 80단위의 인슐린이 들어 있다는 뜻이다. 예를 들어 1일 40단위의 인슐린 주사를 처방 받을 경우에는 80단위 인슐린 주사약 1 cc의 1/2인 0.5cc를 주사 맞아야 하고, 20단위라면 0.25cc를 주사 맞아야 한다. 그런데 80단위가 아니고 40단위 인슐린 주사약을 구입했을 때는 40단위이면 1cc, 그리고 20단위이면 0.5cc를 주사 맞아야 한다. 통상 환자들은 하루 수 ~ 수십 단위의 인슐린을 주입하도록 처방받고 있다.
최근 보급되기 시작한 100단위 인슐린 주사제는 1밀리리터가 100단위로 되어 있어 용량계산이 비교적 용이하지만 주입량을 매우 정확히 제어하여야 할 필요가 발생하였다.
따라서 인슐린 펌프에 사용되는 구동계는 주입되는 인슐린의 양을 매우 정밀하게 조절할 수 있어야 한다.
이와 같은 웨어러블 인슐린 펌프는 미국 인슐렛 사(Insulet corp.)의 옴니포드(Omnipod) 시스템과, 한국 이오플로우 사의 이오패치를 그 예로 들 수 있다.
옴니포드 시스템은 미국 등록특허 6,656,158호에 개시된 바와 같이 형상기억합금을 통한 구동계로 일정량의 인슐린이 주입되도록 하고 있으며, 이오패치는 대한민국 등록특허 10-1910932호에 개시된 바와 같은 전기삼투펌프에 의한 구동계를 사용하고 있다.
하지만, 종래의 제품은 이와 같은 정밀 제어를 위한 구조가 복잡하여 고장의 원인이 될 만한 요소가 많고, 또한 한 번의 작동신호에 의해 제어되는 주입량이 너무 적어 구동에 필요한 에너지가 과도하게 소모되어 큰 용량 및 크기를 가진 배터리가 필요하거나 장기간의 사용에 부적합한 문제점이 있다.
또한, 상기 종래의 기술들은 구동력이 직접적으로 주입량과 관련이 되므로, 구동원의 오작동에 의한 과다 주입등의 문제가 발생할 소지가 있고, 이를 방지할 대책이 필요한 실정이다.
US 6,656,158 B1, 2003. 12.02., 도 3 KR 10-1910932 B1, 2018.10.23. 도 4
본 발명은 신뢰성 있게 구동이 반복될 수 있는 구동제어기구를 제공하며, 또한 이러한 구동제어기구를 사용한 약물주입장치(예를 들어 인슐린 펌프)로서, 전기의 소모가 적도록 하며, 소형 배터리를 채택하여 장시간 사용이 가능하게 하며, 고가의 모터를 사용하지 않더라도 약물 주입량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구동제어기구는,
베이스판과, 제어신호에 따라 돌출여부가 제어되는 복수의 돌출부를 구비한 베이스부와;
원판 형상의 회전판과, 상기 돌출부가 돌출되었을 때 돌출부에 접촉하여 회전판의 회전을 저지하며, 상기 회전판의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 복수의 걸림턱을 구비하고, 회전가능하게 상기 베이스부에 결합되는 회전부와;
상기 베이스부와 회전부 사이에 위치하여 회전부를 회전시킬 구동력을 제공하는 동력부와;
상기 돌출부, 또는 돌출부와 동력부를 제어하는 제어부로; 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 동력부는 탄성부재의 탄성력에 의해 구동력을 발생시키거나, 전기에 의해 작동되는 모터에 의해 구동력을 발생시키는 것이 바람직하다.
상기 회전판이 정지해 있을 때는 상기 돌출부 중 하나 이상은 상기 걸림턱과 접촉하고 있으며, 나머지는 상기 걸림턱과 이격된 상태로 유지되며,
걸림턱과 접촉된 상기 돌출부가 그 접촉이 해제되도록 이동하면 회전판이 회전하되, 걸림턱과 이격되었던 상기 돌출부가 걸림턱에 접촉되어 그 회전을 멈추도록 하는 것이 바람직하다.
상기 걸림턱의 폭을 t, 걸림턱 간의 거리를 x, 돌출부의 반경을 r, 돌출부의 수를 n, 돌출부 간의 거리를 y라 하면,
y > t 이고,
걸림턱으로부터 돌출부의 중심까지의 거리 z = r + k(x+t)/n (여기서 k는 0,..., n-1, n은 자연수)만큼 이격된 위치에 걸림턱이 각각 배치되는 것이 바람직하다.
상기 돌출부는 돌출단부와, 상기 돌출단부가 회전판의 걸림턱에 걸릴 수 있는 위치까지 돌출단부를 회전판측으로 탄성지지하는 스프링과, 상기 돌출단부와 스프링을 가이드하는 가이드부와, 상기 돌출단부를 회전판의 걸림턱에 걸리지 않는 위치까지 이동시키는 구동부로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 돌출부는 돌출단부와, 상기 돌출단부를 이동시키는 형상기억합금 작동부 또는 피에조 리니어 모터에 의해 이루어지는 것도 바람직하다.
상기 돌출단부와 구동부는 영구자석과 전자석의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 걸림턱은 회전판에 원주방향을 따라 일정간격으로 배치된 슬릿들 사이의 부재에 의해 형성되는 것도 바람직하다.
상기 동력부와 회전부 사이에는 기어가 설치되어 있는 것도 바람직하다.
본 발명의 약물주입장치는,
상기 구동제어기구에 의해 구동되며, 상기 회전부의 회전에 따라 약액을 주입하는 주입부를 구비한 약물주입장치에 있어서,
상기 주입부는, 제어부의 돌출부 작동제어에 따른 걸림턱과 돌출부의 접촉에 의해 결정되는 회전부의 회전량만큼 이동되는 피스톤부와, 피스톤부와 결합되어 베이스판에 고정되며 내부에 약액이 저장된 실린더부와, 상기 실린더부 내부의 약액이 상기 피스톤부의 이동에 따라 방출되는 니들부를 포함한; 것을 특징으로 한다.
피스톤부와 실린더부는 나선형 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
피스톤부는 실린더부 내부에서 약액을 밀어주는 피스톤과, 피스톤과 회전판 사이를 이어주는 와이어 형태의 밀대로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 회전부와 주입부는 일체의 모듈로 형성되어, 동력부와 고정부로부터 분해하거나 동력부와 고정부에 결합시킬 수 있는 것이 바람직하다.
상기 회전부와 주입부와 동력부는 일체의 모듈로 형성되어, 고정부로부터 분해하거나 고정부에 결합시킬 수 있는 것이 바람직하다.
제어부는 외부기기로부터의 제어신호를 수신하여 약물주입장치를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 외부기기는 혈당측정기인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 구동제어기구가 신뢰성 있게 반복 구동될 수 있으며구동이 반복될 수 있는 구동제어기구를 제공하며, 또한 이러한 구동제어기구를 사용한 약물주입장치(예를 들어 인슐린 펌프)로서, 전기의 소모가 적도록 하며, 소형 배터리를 채택하여 장시간 사용이 가능하게 하며, 고가의 모터를 사용하지 않더라도 약물 주입량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인슐린 펌프로 사용가능한 약물주입장치로서, 전기 소모가 적고, 전력의 소모가 작아 소형 배터리를 사용하여도 장시간 사용이 가능하며, 고가의 모터를 사용하지 않더라도 약물 주입량을 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 일 실시예 약물주입장치의 사시도.
도 2는 본 발명 베이스부의 형태를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명 돌출부의 구조를 나타낸 도.
도 4는 본 발명 일 실시예 약물주입장치의 회전부 아래의 구조를 나타낸 사시도.
도 5은 본 발명 일 실시예 약물주입장치의 측면도.
도 6,7은 본 발명 일 실시예의 작동관계를 설명하기 위한 도.
도 8은 본 발명의 걸림턱과 돌출부의 크기 및 위치관계를 설명하기 위한 도.
도 9 및 도 10은 본 발명 다른 실시예의 걸림턱과 돌출부의 형태를 나타낸 도.
도 11은 본 발명 또 다른 실시예의 회전판 및 돌출부의 형태를 나타낸 도.
도 12는 본 발명 또 다른 실시예의 주입부의 형상을 나타낸 도.
도 13은 본 발명 약물주입장치의 케이스가 포함된 형태를 나타낸 도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명 일 실시예 약물주입장치의 구조를 설명하기 위한 도이다.
본 발명의 약물주입장치는, 베이스부(100)와, 상기 베이스부(100)에 회전가능하게 장착되는 회전부(200)와, 상기 베이스부(100)와 회전부(200) 사이에 위치하여 회전부(200)를 회전시킬 동력을 제공하는 동력부(300)와, 상기 회전부(200)의 회전에 따라 약액을 주입하는 주입부(400)로 이루어진다.
본 발명의 구동제어기구는 이를 이용하는 약물주입장치에서 주입부가 제거된 구성으로 이루어지며, 약물주입장치의 실시예를 통해 그 구체적인 구성을 파악할 수 있는 것이므로, 별도의 설명은 생략하기로 한다.
베이스부(100)는 베이스판(100)과, 약물주입장치의 작동을 제어하는 제어부(120, 도 1,4,5에는 도시되지 않음)와, 상기 제어부(120)에 의해 돌출여부가 제어되는 복수의 돌출부(130-1,2)를 포함하여 이루어진다.
회전부(200)는, 원판상의 회전판(210)과, 상기 돌출부(130-1,2)가 돌출되었을 때 돌출부에 접촉하여 회전판(210)의 이동을 저지하며 상기 회전판(210)의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 복수의 걸림턱(230)을 포함하여 이루어진다.
베이스판(100)에는 도 2와 같이 돌출부(120)의 구동을 제어할 수 있도록 각종 IC나 전자부품으로 이루어진 제어부(120)가 탑재되어 있으며, 제어부(120)와 돌출부(120)는 전원공급부(125)에 의해 전원을 공급받아 작동되게 된다. 전원공급부(125)는 제어부(120)의 일부이며 이하 설명되는 바와 같이 동력부(300)가 모터인 경우 동력부(300)에도 전원을 공급하게 된다.
돌출부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 돌출단부(131)와, 상기 돌출단부(131)가 회전판(210)의 걸림턱(230)에 걸릴 수 있는 위치까지 돌출단부(131)를 회전판(210)측으로 탄성지지하는 스프링(132)과, 상기 돌출단부(131)와 스프링(132)을 가이드하는 가이드부(133)와, 상기 돌출단부(131)를 회전판(210)의 걸림턱(230)에 걸리지 않는 위치까지 이동시키는 구동부(134)로 이루어져 있다.
돌출부(130)는 돌출단부(131)를 영구자석으로, 그리고 구동부(134)를 전자석의 형태로 구비하여, 제어부에 의해 돌출부(130)의 구동을 제어할 수 있게 된다.
돌출부(130)와 걸림턱(230)의 관계는 이후 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 구동부(134)가 작동하지 않을 때 스프링(132)의 힘에 의해 걸림턱(230)에 걸리도록 하는 어떠한 형태의 것으로 이루어져도 상관없다.
또한 돌출부는 돌출단부와, 상기 돌출단부를 걸림턱에 걸리도록 하는 위치와 걸리지 않도록 하는 위치사이로 이동시키는 형상기억합금 작동부 또는 피에조 리니어 모터에 의해 이루어질 수 있다. 형상기억합금 작동부는 기억된 형상으로 복원시 걸림턱에 걸리지 않도록 하며, 복원되지 않은 형상은 자체의 탄성에 의해 늘어나는 변형에 의해 걸림턱에 걸리도록 하여 작동하게 된다.
본 발명의 동력부(300)는 감겨진 나선형 스프링에 의해 이루어지며, 나선형 스프링이 풀리면서 발생하는 회전력으로 회전판이 회전하게 된다. 동력부(300)는 모터에 의해 이루어지는 것도 가능하며, 이후 설명하는 바에 따라 일정 각도씩 회전하도록 제어 가능한 고가의 스테핑 모터 등을 사용하지 않아도 회전량의 신뢰성 있는 조절이 가능하다. 또한 동력부(300)와 회전부(200) 사이에는 기어 등에 의한 동력전달계가 설치될 수도 있음은 물론이며, 이러한 동력전달계는 동력부(300)에 포함되는 것이다.
또한 동력부는 전기에 의해 작동하는 모터를 사용할 수도 있는데, 전기에 의해 작동하는 모터는 대한민국 등록특허 제1040474호에 개시된 회전형 초음파 모터, 또는 피에조 진동모터 및 형상기억합금에 의한 모터 등 회전력을 발생시킬 수 있는 공지의 모터 중 어떠한 것이라도 적용가능하다.
회전판(210)은 주입부(400)의 피스톤부(410)와 연결되어 있으며, 피스톤부(410)의 이동량은 회전판(210)의 회전량에 비례한다. 베이스판(110)에는 실린더부(420)가 설치되어 있으며, 실린더부(420)에는 약액(인슐린)이 저장되어 있다. 피스톤부(410)는 실린더부 내부에서 약액을 밀어주는 피스톤(410-1)과, 피스톤과 회전판 사이를 이어주는 와이어 형태의 밀대(410-2)로 이루어져 있다.(도 11 참조) 실린더(420)의 일측단부로는 피스톤부(410)가 진입하며, 다른측 단부에는 베이스판(110)을 관통하여 설치된 니들부(430)가 구비되어 있다.
다음으로는 동력부(300)에 의해 회전하는 회전판의 회전량이 돌출부 및 걸림턱에 의해 제어되는 작동관계를 설명한다.
돌출부와 걸림턱의 배치는 도 6과 같이 회전판의 원주방향을 따라 배치되는 것이지만, 이해를 돕기 위하여 도 7과 같이 직선 형태로 전개하여 설명하기로 한다. 도 7 (a)~(d)는 도 6 (a)~(d)를 전개한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이 회전부(200)는 총 12개(i~xⅱ)의 걸림턱(230)을 구비하고 있다. 2 개의 돌출부(130-1.2) 중 좌측의 돌출부(130-1)은 걸림턱 iii에 걸려 있으며, 우측의 돌출부(130-2)는 걸림턱 ix와 걸림턱 x 사이에 위치하고 있다.
회전부(200)가 동력부(300)에서 전달되는 회전력에 의해 우측으로 이동(도 1에서는 회전부(200)가 시계 반대 방향으로 회전)하려는 경우, 좌측 돌출부(130-1)가 걸림턱 iii에 걸려 이동이 불가능하다. (도 6(a), 도 7(a) 참조)
이때, 제어부는 돌출부(130-1)의 돌출단부(131)를 하향 이동시켜 걸림턱 iii에 걸리지 않도록 하면, 회전부(200)는 이동이 가능하게 되어 걸림턱 iii 은 돌출부(130-1) 상방으로 통과하고(도 6(b), 도 7(b) 참조), 돌출부(130-1)가 걸림턱 ii와 걸림턱 iii사이에 위치하게 된다.(도 6(c), 도 7(c) 참조) 이때, 좌측 돌출부(130-1)의 돌출단부(131)는 제어부의 제어를 받지 않고 스프링(132)의 탄성력으로 상향이동하게 된다.
계속해서 회전부(200)가 이동하다가 우측 돌출부(130-2)에 걸림턱 ix가 걸리게 되면 회전부(200)는 이동(회전)을 멈추게 된다. (도 6(d), 도 7(d) 참조)
이와 같은 순서로 한 단계의 이동이 완료되게 된다.
다음 단계에서는 우측 돌출부(130-2)의 돌출단부(131)가 하향이동시켜 걸림턱 ix가 돌출부(130-2)를 넘어서며 회전판(210)이 이동(회전)하게 되고, 좌측 돌출부(130-1)가 걸림턱 ii에 걸리게 되어 또 다른 한 단계의 이동이 발생하며, 이와 같은 방법으로 회전판의 이동이 제어되게 된다.
도 8에 도시한 형상과 같이, 걸림턱의 폭을 t, 걸림턱 간의 거리를 x, 돌출부의 반경을 r, 돌출부의 수를 n, 돌출부 간의 거리를 y라 하였을 때,
y > t 이고,
걸림턱으로부터 돌출부의 중심까지의 거리 z = r + k(x+t)/n (여기서 k는 0,..., n-1이며, n은 자연수)의 위치에 걸림턱이 각각 배치되도록 이루어지게 되면, 한 단계의 이동은 (x+t)/n 만큼 변위로 이루어지게 된다.
회전판의 상기와 같은 이동에 따라 약물주입부의 피스톤은 실린더 내를 일정량만큼 이동하여 니들부로 약액이 방출되게 할 수 있는 것이다.
본 실시예에서는 걸림턱에 의해 일정량의 약액이 주입되도록 하는 것을 설명하였지만, 걸림턱의 위치를 조절함에 따라 서로 다른 양의 약액을 순차적으로 주입하도록 하는 것도 가능할 것이다.
본 발명의 돌출부는 제어부에 의해 전기를 공급받는 경우에만 하방으로 이동하게 되므로, 제어가 없는 경우 스프링에 의해 상방으로 지지되어 회전부가 회전하지 못하게 억제하므로 약액의 의도치 않은 주입을 확실히 방지할 수 있게 된다.
또한, 하나의 돌출단부를 걸림턱에서 해방시키는 순간, 동력부에 의해 회전판이 회전하며, 다른 하나의 돌출단부가 걸림턱에 걸려 회전판은 회전을 멈추게 된다. 이에 따라 일정 단위의 약액 주입에 필요한 전기는 미량으로 가능하게 되는 것이다.
돌출부는 상기 조건에 따라 2개 이상 설치될 수 있는 것이다.
또한 도 9와 같이 동일한 돌출부의 위치에 2개 이상 설치하는 것도 가능하며, 도 10과 같이 인접한 2개의 걸림턱 사이에 모든 돌출부를 설치하는 것도 가능하다.
본 실시예에서는 회전판(210)에 직각되는 위치에서 상하로 이동하는 돌출부로 설명하였으나, 도 11과 같이, 회전판(210)의 중심을 향해 돌출되도록 돌출부를 설치하는 것도 가능할 것이다. 이 경우 걸림턱은 도 1과 같이 슬릿에 의해 형성된 것이 아닌 회전판의 원주면을 따라 방사형으로 돌출된 형태로 구비되게 된다.
도 4에 도시된 주입부는 회전판(210)이 약 1/3 정도 회전하는 양만큼 변위가 발생되지만, 도 12와 같이 나선형 구조로 제작되는 경우 발생 변위를 증가시킬 수 있다.
도 13은 상기 회전부(200)와 주입부(400)는 일체의 모듈로 형성되어, 동력부(300)와 고정부(100)로부터 분해하거나 결합시킬 수 있는 것을 나타낸 것이다. 이에 따라 동력부와 고정부를 재활용하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 걸림턱과 걸림턱 간의 간격을 조절하여 투입되는 용량을 변경하는 것도 가능하게 된다.
도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 약액주입장치는 회전부(200)와 주입부(400), 동력부(300)와 고정부(100)는 각각의 케이스(500,600) 내에 내장되는 형태로 사용되며, 이러한 형태에 따라 사용자의 팔뚝이나 복부 등에 벨트 또는 테이프로 부착되는 웨어러블 기기로의 사용이 가능하게 된다.
케이스(600)에는 돌출부를 작동시키도록 제어부에 신호를 보낼 수 있는 스위치(260)가 구비되어, 사용자가 수동으로 약액의 주입을 제어부에 명령할 수도 있다.
또한 제어부는 본 출원인의 대한민국 특허출원 10-2021-0052192호 또는 10-2021-0061323호에 개시된 혈당측정기나 그외의 알려진 혈당측정기와 연동되어 약액(인슐린)을 주입할 수 있도록 제어되는 것도 바람직하다. 이때는 당연히 외부기기와 통신이 이루어질 수 있는 통신기능이 제어부에 더 부가되어 있어야 함은 물론이다.
100 : 베이스부 110 : 베이스판 120 : 제어부 125 : 전원공급부
130 : 돌출부 131 : 돌출단부 132 : 스프링 133 : 가이드부 134 : 구동부
200 : 회전부 210 : 회전판 230: 걸림턱 260 : 스위치 300 : 동력부
400 : 주입부 410 : 피스톤부 420 : 실린더부 430 : 니들부
500,600 : 케이스

Claims (16)

  1. 베이스판과, 제어신호에 따라 돌출여부가 제어되는 복수의 돌출부를 구비한 베이스부와;

    원판 형상의 회전판과, 상기 돌출부가 돌출되었을 때 돌출부에 접촉하여 회전판의 회전을 저지하며 상기 회전판의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 복수의 걸림턱을 구비하고, 회전가능하게 상기 베이스부에 결합되는 회전부와;

    상기 베이스부와 회전부 사이에 위치하여 회전부를 회전시킬 구동력을 제공하는 동력부와;

    상기 돌출부, 또는 돌출부와 동력부를 제어하는 제어부로; 이루어진 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력부는 탄성부재의 탄성력에 의해 구동력을 발생시키거나, 전기에 의해 작동되는 모터에 의해 구동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전판이 정지해 있을 때는 상기 돌출부 중 하나 이상은 상기 걸림턱과 접촉하고 있으며, 나머지는 상기 걸림턱과 이격된 상태로 유지되며,
    걸림턱과 접촉된 상기 돌출부가 그 접촉이 해제되도록 이동하면 회전판이 회전하되, 걸림턱과 이격되었던 상기 돌출부가 걸림턱에 접촉되어 그 회전을 멈추도록 하는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 걸림턱의 폭을 t, 걸림턱 간의 거리를 x, 돌출부의 반경을 r, 돌출부의 수를 n, 돌출부 간의 거리를 y라 하면,
    y > t 이고,
    걸림턱으로부터 돌출부의 중심까지의 거리 z = r + k(x+t)/n (여기서 k는 0,..., n-1, n은 자연수)만큼 이격된 위치에 걸림턱이 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 돌출단부와, 상기 돌출단부가 회전판의 걸림턱에 걸릴 수 있는 위치까지 돌출단부를 회전판측으로 탄성지지하는 스프링과, 상기 돌출단부와 스프링을 가이드하는 가이드부와, 상기 돌출단부를 회전판의 걸림턱에 걸리지 않는 위치까지 이동시키는 구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 돌출단부와 구동부는 영구자석과 전자석의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 돌출단부와, 상기 돌출단부를 이동시키는 형상기억합금 작동부 또는 피에조 리니어 모터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 걸림턱은 회전판에 원주방향을 따라 일정간격으로 배치된 슬릿들 사이의 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력부와 회전부 사이에는 기어가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구동제어기구.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 구동제어기구에 의해 구동되며, 상기 회전부의 회전에 따라 약액을 주입하는 주입부를 구비한 약물주입장치에 있어서,

    상기 주입부는, 제어부의 돌출부 작동제어에 따른 걸림턱과 돌출부의 접촉에 의해 결정되는 회전부의 회전량만큼 이동되는 피스톤부와, 피스톤부와 결합되어 베이스판에 고정되며 내부에 약액이 저장된 실린더부와, 상기 실린더부 내부의 약액이 상기 피스톤부의 이동에 따라 방출되는 니들부를 포함한 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 피스톤부와 실린더부는 나선형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 피스톤부는 실린더부 내부에서 약액을 밀어주는 피스톤과, 피스톤과 회전판 사이를 이어주는 와이어 형태의 밀대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전부와 주입부는 일체의 모듈로 형성되어, 동력부와 고정부로부터 분해하거나 동력부와 고정부에 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전부와 주입부와 동력부는 일체의 모듈로 형성되어, 고정부로부터 분해하거나 고정부에 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 외부기기로부터의 제어신호를 수신하여 약물주입장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 외부기기는 혈당측정기인 것을 특징으로 하는 약물주입장치.
KR1020210077991A 2021-03-02 2021-06-16 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치 KR102336073B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2022/002737 WO2022186548A1 (ko) 2021-03-02 2022-02-24 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210027113 2021-03-02
KR1020210027113 2021-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102336073B1 true KR102336073B1 (ko) 2021-12-07

Family

ID=78868026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210077991A KR102336073B1 (ko) 2021-03-02 2021-06-16 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102336073B1 (ko)
WO (1) WO2022186548A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022186548A1 (ko) * 2021-03-02 2022-09-09 주식회사 바리센 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003530918A (ja) * 2000-04-13 2003-10-21 ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ 一方向機構を備えた薬物吐出装置
US6656158B2 (en) 2002-04-23 2003-12-02 Insulet Corporation Dispenser for patient infusion device
KR20060080838A (ko) * 2005-01-06 2006-07-11 김기태 로터리 엔진
KR20130124424A (ko) * 2012-05-04 2013-11-13 최규동 약물 공급 장치
KR20160023787A (ko) * 2013-06-21 2016-03-03 아니마스 코포레이션 수동 작동식 주입 장치 및 투여량 계수기
KR101910932B1 (ko) 2016-08-31 2018-10-23 이오플로우(주) 전기 삼투 펌프

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101347640B1 (ko) * 2013-02-02 2014-01-03 서현배 카트리지 방식 약물 주입기
KR20140110496A (ko) * 2013-03-08 2014-09-17 삼성전자주식회사 약물 주입 펌프
KR102336073B1 (ko) * 2021-03-02 2021-12-07 박철 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003530918A (ja) * 2000-04-13 2003-10-21 ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ 一方向機構を備えた薬物吐出装置
US6656158B2 (en) 2002-04-23 2003-12-02 Insulet Corporation Dispenser for patient infusion device
KR20060080838A (ko) * 2005-01-06 2006-07-11 김기태 로터리 엔진
KR20130124424A (ko) * 2012-05-04 2013-11-13 최규동 약물 공급 장치
KR20160023787A (ko) * 2013-06-21 2016-03-03 아니마스 코포레이션 수동 작동식 주입 장치 및 투여량 계수기
KR101910932B1 (ko) 2016-08-31 2018-10-23 이오플로우(주) 전기 삼투 펌프

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022186548A1 (ko) * 2021-03-02 2022-09-09 주식회사 바리센 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022186548A1 (ko) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10632249B2 (en) Drug delivery device with needle actuation mechanism
ES2831604T3 (es) Dispositivo de administración de fluidos y procedimientos de funcionamiento del mismo
US4313439A (en) Automated, spring-powered medicament infusion system
US8529553B2 (en) Infusion medium delivery device and method with drive device for driving plunger in reservoir
JP6073975B2 (ja) 長期使用医療用デバイス
US10130758B2 (en) Fluid delivery device, transcutaneous access tool and insertion mechanism for use therewith
ES2609423T3 (es) Nuevo sistema de accionamiento para uso con un dispositivo de suministro de insulina
EP3970767A1 (en) Drug infusion device
EP4151251A1 (en) Double-sided-driving smart control infusion device, and closed-loop artificial pancreas
WO2013058787A1 (en) Piezoelectric dual-syringe insulin pump
KR102336073B1 (ko) 구동제어기구 및 이를 이용한 약물주입장치
WO2010072005A1 (en) System and methods for medicament infusion
ES2672421T3 (es) Sistema para tratamiento médico
WO2022116602A1 (en) Bilaterally driven drug infusion system
US20230285664A1 (en) Drug delivery device
Pickup et al. Technology and the diabetic patient
Rothwell et al. A new miniature, open-loop, extracorporeal insulin infusion pump
KR19990070632A (ko) 투병환자를 위한 용약 투여 공급장치
CN112023190B (zh) 一种血液内科护理用静注化疗装置
KR20240043601A (ko) 니들 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치
White Patient-Controlled Analgesia (Part I): Historical Perspective

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant