KR102480640B1 - 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템 - Google Patents

약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템 Download PDF

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함휘찬
이성헌
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Abstract

본 발명은, 사용자가 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도를 포함하는 주입 성능을 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 사용 편의성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. 또한, 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 원하는 주입 성능을 설정할 수 있으므로, 편의성이 향상될 수 있다. 또한, 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수, 주기, 진폭, 출력시간 및 출력 오프시간을 조절함으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입 성능으로 조절할 수 있다.

Description

약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템{Needleless syringe system with adjustable drug injection performance}
본 발명은 무바늘 주사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 횟수를 포함하는 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 주사기는 약액을 생물체의 조직 속에 주사하는 기구이다. 주사기는 체내에 꽂는 바늘(Needle)과, 약액이 수용되는 주사통과, 주사통의 내부에서 왕복운동하며 상기 바늘로 약액을 밀어 넣는 피스톤으로 구성된다. 바늘에는 구멍이 뚫려 있어서 주사할 때 약물이 주입되도록 한다.
최근에는 주사기의 바늘에 대한 공포심을 해소하고, 바늘로 인한 감염을 예방하기 위하여, 바늘이 없는 주사기에 대한 연구 개발이 활발해지고 있다.
그러나 기존의 무바늘 주사기는 소정량의 약물을 피부의 한 곳에만 한번에 주입하도록 구성되기 때문에 피부 조직의 손상 등이 발생할 수 있다.
또한, 1회 주입 후 재장전 등의 불편함이 따르기 때문에, 피부 미용 등의 분야에서 넓은 면적의 피부에 고르게 복수회 약물을 주입하는 데 사용할 수 없는 한계가 있다.
한국등록특허 제10-1945554호
본 발명의 목적은, 사용자가 약물의 주입 성능을 조절하면서 주사가 가능하여 사용 편의성이 향상될 수 있는 무바늘 주사 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과; 상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와; 상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와; 상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하는 운동 자성체와; 상기 실린더의 내부에 구비되어, 상기 운동 자성체의 전진 이동시 상기 운동 자성체가 가하는 충격력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과; 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와; 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 한다.
상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면,상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절한다.
상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 펄스의 출력 오프시간(toff)을 설정한다.
상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 펄스의 출력 오프시간(toff)을 설정한다.
상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입량을 설정 범위에서 사용자가 증감시켜 설정하게 하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입량이 클수록 상기 펄스의 출력시간(ton)을 증가시킨다.
상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 사용자가 상기 레벨들 중 어느 하나를 선택하여 설정하게 하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이가 깊을수록 상기 펄스의 진폭을 증가시킨다.
상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 속도는 초당 주입 횟수로 표시하여 사용자가 증감시켜 설정하게 하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 속도가 빠를수록 상기 펄스의 주기를 감소시키고 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)을 감소시킨다.
상기 사용자 인터페이스는, 사용자로부터 상기 주입 모드, 상기 주입량, 상기 주입 깊이 및 상기 주입 속도를 각각 선택받는 선택부와, 사용자로부터 선택된 상기 주입 모드, 상기 주입량, 상기 주입 깊이 및 상기 주입 속도를 각각 표시하는 표시부를 포함한다.
상기 사용자 인터페이스는, 상기 제어부와 유선 또는 무선 통신이 가능한 단말기를 포함한다.
상기 바디와 상기 실린더 중 적어도 하나의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전류 공급 차단시 상기 피스톤이 후진하는 방향으로 상기 피스톤에 탄성력을 부여하는 피스톤용 탄성부재를 더 포함한다.
상기 노즐부와 상기 약물 수용부 사이의 연통홀을 개폐하도록 구비되어, 상기 피스톤의 전진 이동시 상기 약물 수용부로부터 약물에 가해지는 유압에 의해 밀려나서 상기 연통홀을 개방하고, 상기 유압의 해제시 탄성 복원되어 상기 연통홀을 차폐하는 노즐부 개폐밸브를 더 포함한다.
상기 바디의 외측에서 상기 솔레노이드 코일의 외측을 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에서 발생하는 열을 냉각 유체를 통해 흡수하여 냉각시키는 냉각 챔버를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 약물의 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과; 상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와; 상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와; 상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하는 운동 자성체와; 상기 실린더의 내부에 구비되어, 상기 운동 자성체의 전진 이동시 상기 운동 자성체가 가하는 충격력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과; 상기 노즐부와 상기 약물 수용부 사이의 연통홀을 개폐하도록 구비되어, 상기 피스톤의 전진 이동시 상기 약물 수용부로부터 약물에 가해지는 유압에 의해 밀려나서 상기 연통홀을 개방하고, 상기 유압의 해제시 탄성 복원되어 상기 연통홀을 차폐하는 노즐부 개폐밸브와; 상기 바디의 외측에서 상기 솔레노이드 코일의 외측을 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에서 발생하는 열을 냉각 유체를 통해 흡수하여 냉각시키는 냉각 챔버와; 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와; 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 펄스의 출력 오프시간(toff)을 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 펄스의 출력 오프시간(toff)을 설정한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과; 상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와; 상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와; 상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과; 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와; 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기, 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와; 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 전진 및 후진을 반복하면서 상기 약물 수용부 내의 약물을 반복적으로 가압하여, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 노즐부로 토출하도록 하는 피스톤, 전자기적인 힘을 형성시켜서 상기 피스톤을 전진시키는 솔레노이드 코일, 및 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기를 포함하는 솔레노이드 메커니즘과; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입량 및 주입 깊이를 조절하기 위하여, 상기 펄스 발생기를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와; 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 전진 및 후진을 반복하면서 상기 약물 수용부 내의 약물을 반복적으로 가압하여, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 노즐부로 토출하도록 하는 피스톤, 전자기적인 힘을 형성시켜서 상기 피스톤을 전진시키는 솔레노이드 코일, 및 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기를 포함하는 솔레노이드 메커니즘과; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입량 및 주입 깊이를 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와; 사용자 인터페이스로 입력되는 설정 정보에 근거하여, 상기 펄스 발생기를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템은, 내부에 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부가 형성되어 있는 실린더와; 상기 실린더의 약물 수용부와 연통되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와; 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하여, 상기 약물을 상기 노즐부로 향하여 흐르게 하는 약물 가압부와; 상기 약물 가압부를 구동시키는 구동부와; 상기 구동부에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와; 상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와; 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 구동부에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은, 사용자가 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도를 포함하는 주입 성능을 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 사용 편의성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 원하는 주입 성능을 설정할 수 있으므로, 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수, 주기, 진폭, 출력시간 및 출력 오프시간을 조절함으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입 성능으로 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사기의 피스톤의 전진 이동 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사기의 피스톤의 후진 이동 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템에서 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 단발 모드일 때의 펄스의 파형의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제1주입량, 제1주입 속도로 설정된 경우 펄스의 파형의 제1예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제2주입량, 제1주입속도로 설정된 경우, 펄스의 파형의 다른 제2예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제1주입량, 제2주입속도로 설정된 경우, 펄스의 파형의 다른 제3예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템은, 주사 바늘이 없이 약물을 가압하여 피부에 주입하는 무바늘 주사기의 주입 성능을 조절할 수 있는 시스템이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사기의 피스톤의 전진 이동 상태를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사기의 피스톤의 후진 이동 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사기는, 바디(10), 실린더(20), 솔레노이드 코일(30), 운동 자성체(90), 피스톤(40), 노즐부 개폐밸브(50), 운동 자성체용 탄성부재(110), 피스톤용 탄성부재(120), 블로커(70) 및 냉각 챔버(210)를 포함한다.
상기 무바늘 주사기는, 상기 솔레노이드 코일(30)에 의해 발생된 자기력에 의해 상기 운동 자성체(90)가 전진 이동시, 상기 운동 자성체(90)가 상기 피스톤(40)에 충돌하여 상기 피스톤(40)을 전진 이동시키는 임팩트 방식 주사기이다.
상기 바디(10)는, 중공형상으로 형성되고, 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 바디(10)의 전면의 개구되게 형성된다.
상기 실린더(20)는, 중공형으로 형성되며, 상기 바디(10)의 개구된 전면에 연통되게 결합된다. 상기 실린더(20)의 내부에는 실린더 메인홀(21)과 약물 수용부(22)가 형성되고, 전방에 노즐부(31)가 구비된다.
상기 실린더 메인홀(21)은, 상기 실린더(20)의 내측 후방에 형성되고, 적어도 일부분에 상기 바디(10)의 전단이 삽입되어 나사결합되도록 나사산이 형성된다.
상기 약물 수용부(22)는, 상기 실린더(20)의 전방 내측면에 형성되어 외부로부터 주입된 약물이 수용되고, 상기 피스톤(40)에 의해 가압된 약물이 통과하는 홀이다. 상기 약물 수용부(22)는 상기 실린더 메인홀(21)보다 단면적이 축소되게 형성된다. 상기 약물 수용부(22)의 단면적은 약물 주입량에 따라 설정될 수 있다. 상기 약물 수용부(22)는, 상기 약물 수용부(22)의 전방으로 갈수록 단면적이 점차 감소하는 축소부와, 상기 축소부에서 연장되어 단면적이 다시 증가하는 확대부를 포함하는 발산 노즐 형상으로 형성된다. 상기 축소부에는 상기 피스톤(40)의 후진 이동시 발생하는 압력차에 의해 외부로부터 약물을 공급하는 약물 공급홀(22c)이 형성된다. 상기 약물 공급홀(22c)에는 약물 충전기(25)가 결합된다.
상기 노즐부(23)는, 상기 실린더(20)의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부(22)에 수용된 약물을 전방으로 토출하기 위한 홀이 형성된다. 상기 노즐부(23)는, 상기 약물 수용부(22)에 연통되고 전방으로 갈수록 단면적이 점차 감소하게 형성되어, 상기 약물 수용부(22)내에 수용된 약물을 분사한다. 상기 노즐부(23)는 상기 실린더(20)의 단부에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 상기 실린더(20)의 단부에 교체 가능하도록 결합되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는, 상기 실린더(20)는, 상기 실린더 메인홀(21)과 상기 약물 수용부(22)가 형성된 제1블럭과, 상기 노즐부(23)가 형성된 제2블럭이 서로 결합된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1블럭과 상기 제2블럭은 일체로 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기 솔레노이드 코일(30)은, 상기 바디(10)의 외주면 전방측에 감기어, 상기 피스톤(40)의 전진 이동을 위해 전류가 인가되는 코일이다. 상기 솔레노이드 코일(30)은, 전류 인가시 상기 운동 자성체(90)가 전진 이동하는 방향으로 자기력을 발생시켜, 상기 운동 자성체(90)를 전진 이동시키는 역할을 한다.
상기 피스톤(40)은, 상기 바디(10)와 상기 실린더(20)의 내부에 길이방향으로 길게 삽입되어 상기 약물 수용부(22)에 수용된 약물을 밀어내는 역할을 한다. 상기 피스톤(40)은, 상기 바디(10)의 내부에서 상기 운동 자성체(90)와 별도로 구비되고, 상기 운동 자성체(90)보다 전방에 삽입된다. 상기 피스톤(40)은 상기 운동 자성체(90)의 전진 이동시 상기 운동 자성체(90)가 가하는 충격력에 의해 전진 이동하여 상기 약물 수용부(22)내의 약물을 상기 노즐부(23)로 가압한다. 상기 피스톤(40)에서 상기 실린더(20)의 내부에 위치되는 전방부의 외주면에는 반경방향으로 돌출된 제1플랜지부(41)가 형성된다. 상기 제1플랜지부(41)는, 상기 피스톤(40)의 전진 이동시 후술하는 길이 조절 블로커(72)에 걸림되어, 상기 피스톤(40)의 전진 이동 거리가 제한된다. 상기 피스톤(40)에서 상기 바디(10)의 내부에 위치되는 후방부의 외주면에는 반경방향으로 돌출된 제2플랜지부(42)가 형성된다.
상기 운동 자성체(90)는, 영구자석이 아니라 상기 솔레노이드 코일(30)에 전류 인가시 발생되는 자기장에 의해 일시적으로 자성을 가지고, 외부 자기장이 사라지면 자성이 사라지는 소재로 형성된다. 상기 운동 자성체(90)는 철심인 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 운동 자성체용 탄성부재(110)는, 상기 바디(10)의 내부에서 상기 운동 자성체(90)와 상기 피스톤(40)사이에 상기 바디(10)의 길이방향으로 길게 구비된다. 상기 운동 자성체용 탄성부재(110)는, 상기 운동 자성체(90)가 후진 이동하는 방향으로 상기 운동 자성체(110)에 탄성력을 부여한다. 상기 운동 자성체용 탄성부재(110)는, 상기 운동 자성체(90)의 전진 이동시 압축되고, 상기 운동 자성체(90)의 후진 이동하는 방향으로 상기 운동 자성체(90)에 탄성력을 부여하는 제1코일 스프링이다. 상기 운동 자성체용 탄성부재(110)의 일단은 상기 피스톤(40)의 후단에 결합되고, 타단은 상기 운동 자성체(90)의 전단에 결합될 수 있다.
상기 노즐부 개폐밸브(50)는, 상기 노즐부(23)와 상기 약물 수용부(22) 사이의 연통홀을 개폐하도록 구비된다. 상기 노즐부 개폐밸브(50)는, 상기 피스톤(40)의 전진 이동시 상기 약물 수용부(22)에 수용된 약물에 의해 가해지는 유압에 의해 밀려나서 상기 연통홀을 개방하고, 상기 유압의 해제시 탄성복원되어 상기 연통홀을 차폐한다.
상기 노즐부 개폐밸브(50)는, 상기 연통홀에 설치된 볼(51)과, 상기 노즐부(23)에 설치되어 상기 볼이 상기 약물 수용부(22)를 향한 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(52)를 포함한다. 상기 볼(51)은 상기 확대부에 끼워지도록 형성된다. 본 실시예에서 상기 노즐부 개폐밸브(50)는 볼 밸브인 것으로 예를 들어 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 노즐부 개폐밸브(50)는 덕빌(Duckbill) 밸브, 판체크밸브, 전기제어 밸브 등 다양한 밸브를 사용가능하다.
상기 피스톤용 탄성부재(120)는, 상기 바디(10)와 상기 실린더(20) 중 적어도 하나의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일(#0)에 전류 공급 차단시 상기 피스톤(40)이 후진하는 방향으로 상기 피스톤(40)에 탄성력을 부여하는 탄성부재이다. 상기 피스톤용 탄성부재(120)는, 상기 피스톤(40)의 외주면에 결합된 제2코일 스프링(121)과 제3코일 스프링(122)을 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 제2코일 스프링(121)은, 상기 피스톤(40)에 외삽되고 양단이 실린더(20)와 상기 제1플랜지부(41) 사이에 구비된다. 상기 제2코일 스프링(121)은, 상기 피스톤(40)의 전진 이동시 상기 제1플랜지부(41)에 의해 압축되고, 상기 피스톤(40)의 후진 이동시 상기 피스톤(40)이 후진 이동하는 방향으로 상기 제1플랜지부(41)에 탄성력을 부여한다.
상기 제3코일 스프링(122)은, 상기 피스톤(40)에 외삽되고 양단이 상기 바디(10)와 상기 제2플랜지부(42) 사이에 구비된다. 상기 제2코일 스프링(122)은, 상기 피스톤(40)의 전진 이동시 상기 제2플랜지부(42)에 의해 압축되고, 상기 피스톤(40)의 후진 이동시 상기 피스톤(40)이 후진 이동하는 방향으로 상기 제2플랜지부(42)에 탄성력을 부여한다.
상기 블로커(70)는, 상기 실린더(20)와 상기 피스톤(40)사이에 착탈가능토록 결합된다. 상기 블로커(70)는, 상기 실린더 메인홀(21)에 결합되어 고정된 고정 블로커(71)와, 상기 고정 블로커(71)의 내주면에 나사결합되고 상기 고정 블로커(71)에 결합되는 길이를 조절 가능한 길이 조절 블로커(72)를 포함한다.
상기 고정 블로커(71)는 내주면에 암 나사산이 형성되고, 링 형상으로 형성된다.
상기 길이 조절 블로커(72)는 외주면에 수 나사산이 형성되고, 링 형상으로 형성된다. 상기 길이 조절 블로커(72)와 상기 피스톤(40)사이에는 소정의 간격이 형성되어, 상기 피스톤(40)은 상기 길이 조절 블로커(72)의 내부를 통과하여 전,후진 이동할 수 있다.
상기 냉각챔버(210)는, 상기 바디(10)의 외측에 착탈가능하도록 결합되고, 상기 솔레노이드 코일(30)을 둘러싸도록 구비되어 상기 솔레노이드 코일(30)에서 발생되는 열을 냉각 유체를 통해 냉각시키는 냉각수단이다. 상기 냉각챔버(210)에는 냉각유체 공급관(211)과 냉각유체 배출관(212)이 결합된다.
상기 냉각유체 공급관(211)은, 외부로부터 상기 냉각챔버(210)로 냉각 유체를 공급하는 유로이다. 상기 냉각유체 배출관(212)은, 상기 냉각챔버(210)의 냉각 유체를 외부로 배출하기 위한 유로이다. 상기 냉각유체 공급관(211)과 상기 냉각유체 배출관(212)에는 각각 개폐 밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 냉각 챔버(210)가 구비됨으로써, 상기 솔레노이드 코일(30)의 열을 흡수하여 일정 온도로 유지시킬 수 있으므로, 상기 솔레노이드 코일(30)에서 발생된 열에 의해 자기력이 약해지는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 솔레노이드 코일(30)을 냉각시키기 위하여 냉각유체를 이용하고, 냉각 유체는 물 또는 공기가 사용될 수 있는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 전도 냉각 방식 등을 사용하는 것도 물론 가능하다.
상기 실린더(20)와 피스톤(40) 사이에 피스톤 커버(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 피스톤 커버(미도시)는, 상기 실린더(20)에 고정 설치된다. 상기 피스톤 커버(810)는 상기 실린더(20)의 내부에 구비되고 상기 피스톤(40)의 단부를 가리도록 배치된다. 상기 피스톤 커버(미도시)는 상기 피스톤(40)의 전진 이동시 상기 피스톤(40)에 의해 전방으로 늘어나고, 상기 피스톤(40)의 후진 이동시 복원되도록 신축 가능한 소재로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 무바늘 주사 시스템은, 사용자 인터페이스(2), 제어부(4) 및 펄스 발생기(6)를 더 포함한다.
본 실시예에서는, 상기 사용자 인터페이스(2), 상기 제어부(4) 및 상기 펄스 발생기(6)는 상기 무바늘 주사기와 별도로 구비된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상기 무바늘 주사기에 일체로 구비되는 것도 가능하다.
상기 사용자 인터페이스(2)는 상기 무바늘 주사기의 약물의 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 한다. 상기 사용자 인터페이스(2)는, 상기 제어부(4)와 유선 또는 무선 통신이 가능한 단말기를 포함한다. 상기 단말기는, 컴퓨터, 스마트 폰, 태블릿 pc 등을 포함할 수 있다.
상기 약물의 주입 성능은, 약물의 주입 모드, 약물의 주입량, 약물의 주입 깊이 및 약물의 주입 속도 중 적어도 하나를 포함한다.
도 4를 참조하면, 상기 사용자 인터페이스(2)는, 사용자로부터 상기 주입 모드(Mode), 상기 주입량(Volume), 상기 주입 깊이(Level) 및 상기 주입 속도(Speed)를 각각 선택받는 선택부(2a)와, 사용자로부터 선택된 상기 주입 모드, 상기 주입량, 상기 주입 깊이 및 상기 주입 속도를 각각 표시하는 표시부(2b)를 포함한다. 즉, 상기 선택부(2a)는, 주입 모드 선택부, 주입량 선택부, 주입 깊이 선택부 및 주입 속도 선택부를 포함한다. 또한, 상기 사용자 인터페이스(2)는 사용자로부터 입력된 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도를 저장할 수 있는 저장 버튼을 더 포함한다.
상기 사용자 인터페이스(2)는, 상기 약물의 주입 모드를 총 3가지의 모드로 구분하여 표시하는 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 주입 모드는, 상기 무바늘 주사기를 작동시키는 스위치가 온될 때 약물을 1회만 주입하는 단발 모드, 상기 스위치가 온될 때 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드를 포함한다. 사용자는 상기 주입 모드 선택부를 통해 상기 단발 모드, 상기 점사 모드 및 상기 연사 모드 중 하나를 선택하여 설정할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)는, 상기 약물의 주입량을 설정 범위에서 사용자가 증감시켜 설정하게 한다. 본 실시예에서는, 상기 주입량은 약 0.1㎕ 내지 2.0㎕ 범위내에서 조절 가능한 것으로 예를 들어 설명한다. 사용자는 상기 주입량 선택부를 통해 상기 주입량을 선택하여 설정할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 표시하여, 사용자가 상기 레벨들 중 어느하나를 선택하여 설정하게 한다. 본 실시예에서는, 상기 주입 깊이는 약 0.2mm 내지 5.0mm 범위 내에서 조절 가능한 것으로 예를 들어 설명한다. 사용자는 상기 주입 깊이 선택부를 통해 상기 주입 깊이를 선택하여 설정할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)는, 상기 약물의 주입 속도는 초당 주입 횟수로 표시하여 사용자가 증감시켜 설정 가능하게 한다. 즉, 초당 주입 횟수는 후술하는 펄스의 진동수 또는 주파수이다. 본 실시예에서는, 상기 주입 속도는 약 1 내지 30Hz인 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 펄스 발생기(6)는, 상기 솔레노이드 코일(30)에 펄스 신호를 인가한다. 상기 펄스 발생기(6)는, 외부 전력 공급원(미도시)으로부터 상기 솔레노이드 코일(30)에 전원을 공급하는 전원 공급부에 포함된다.
상기 제어부(4)는, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 파형을 조절하여, 상기 주입 성능을 제어한다. 즉, 상기 제어부(4)는, 상기 펄스의 출력 횟수(N), 주기, 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff)을 조절하여, 상기 펄스 발생기(6)로 전송한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다.
상기 무바늘 주사기를 사용하는 사용자는 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 자신이 원하는 약물의 주입 모드(Mode), 상기 주입량(Voulme), 상기 주입 깊이(Level) 및 상기 주입 속도(Speed)를 설정할 수 있다. 사용자가 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 성능들을 각각 설정하면, 상기 주입 성능에 대한 입력 신호가 상기 제어부(4)로 전송된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 단발 모드일 때의 펄스의 파형의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하여, 사용자가 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 모드를 상기 단발 모드로 설정하고, 상기 약물의 주입량은 제1주입량으로 설정하고, 상기 주입 깊이는 제1레벨로 설정한 경우를 예를 들어 설명한다.
상기 단발 모드가 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 무바늘 주사기의 스위치가 온 될 때 출력되는 펄스의 출력 횟수(N)를 1회로 설정한다. 즉, 상기 펄스의 출력 횟수(N)는, 상기 주입 모드에 따라 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입량이 상기 제1주입량으로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입량에 따라 펄스의 출력시간(ton)을 제1출력시간(ton1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입량과 상기 펄스의 출력시간(ton)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입량이 설정되면 설정된 주입량에 적합한 출력시간(ton)을 도출할 수 있다. 상기 펄스의 출력시간은, 상기 펄스가 후술하는 진폭으로 1회 출력되는 시간이다. 상기 주입량이 크게 설정될수록 상기 펄스의 출력시간(ton)이 길게 설정되고, 상기 주입량이 감소될수록 상기 펄스의 출력시간(ton)이 짧게 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 깊이가 상기 제1주입 깊이로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 깊이에 따라 펄스의 진폭(V)을 제1진폭(V1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입 깊이와 상기 펄스의 진폭(V)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입 깊이가 설정되면 설정된 주입 깊이에 적합한 진폭(V)을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 펄스의 진폭은 전압의 크기에 해당한다. 상기 주입 깊이가 깊게 설정될수록 상기 펄스의 진폭도 크게 설정되고, 상기 주입 깊이가 감소될수록 상기 펄스의 진폭도 작게 설정된다.
상기 단발 모드에서는 약물을 1회만 주입하기 때문에, 약물의 주입 속도를 조절하지 않는다. 즉, 상기 사용자 인터페이스(2)는 상기 단발 모드의 설정시 상기 주입 속도를 설정하는 선택부를 비활성화시킬 수 있다.
상기와 같이, 사용자가 상기 단발 모드를 설정하고, 상기 약물의 주입 깊이와 상기 약물의 주입량을 설정하면, 상기 제어부(4)가 상기 주입 깊이와 주입량에 따라 상기 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton)을 각각 설정한다.
상기 펄스 발생기(6)는 상기 제어부(4)가 설정한 제1진폭(V), 상기 제1출력시간(ton1)으로 펄스를 발생시키고, 상기 펄스는 상기 솔레노이드 코일(30)에 인가된다.
도 5를 참조하면, 상기 단발 모드시 상기 펄스는 1회 출력되고, 상기 제1출력시간(ton1)동안 출력되며, 상기 제1진폭(V1)을 가지는 파형으로 발생되는 것을 알 수 있다.
상기 솔레노이드 코일(30)에 상기 펄스가 인가되면, 상기 펄스의 출력시간(ton)에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)이 자기력을 발생시키는 시간이 조절되고, 상기 운동 자성체(90)가 상기 피스톤(40)에 충돌하는 충돌 시간이 조절된다.
상기 펄스의 출력시간(ton)을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)와 상기 피스톤(40)의 충돌 시간이 길어지고 상기 피스톤(40)이 전진 이동한 시간이 길어지므로, 상기 약물의 토출시간이 길어지게 되어 상기 약물의 주입량이 늘어나게 된다. 따라서, 상기 펄스의 출력시간이 증가할수록 상기 약물의 주입량이 증가하고, 상기 펄스의 출력시간이 감소할수록 상기 약물의 주입량은 감소한다. 상기 펄스의 출력시간을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입량으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 펄스의 진폭(V)에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)에 발생되는 자기력의 크기가 조절되고, 상기 자기력의 크기에 따라 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 조절된다. 상기 펄스의 진폭을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 증가하게 되어, 상기 약물의 주입 깊이가 증가하게 된다. 따라서, 상기 펄스의 진폭이 증가할수록 상기 약물의 주입 깊이가 증가하며, 상기 펄스의 진폭이 감소할수록 상기 약물의 주입 깊이는 감소하게 된다. 즉, 상기 펄스의 진폭을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입 깊이로 조절할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제1주입량, 제1주입 속도로 설정된 경우 펄스의 파형의 제1예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하여, 사용자가 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 모드를 상기 점사 모드로 설정하고, 상기 약물의 주입량은 제1주입량으로 설정하고, 상기 주입 깊이는 제1레벨로 설정하고, 상기 주입 속도는 제1주입속도로 설정한 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 점사 모드를 설정시, 사용자는 상기 주입 횟수도 함께 설정하게 된다. 예를 들어, 상기 점사 모드의 설정시, 2회 점사 모드, 3회 점사 모드, 4회 점사 모드 중에서 하나를 선택하여 설정한다. 이하, 4회 점사 모드가 설정된 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 4회 점사 모드가 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 무바늘 주사기의 스위치가 온될 때 출력되는 펄스의 출력 횟수(N)를 4회로 설정한다. 즉, 상기 스위치가 한번 온될 때 펄스는 4번 출력하게 되므로, 한번의 스위치 동작으로 4회 주입될 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입량이 상기 제1주입량으로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입량에 따라 펄스의 출력시간(ton)을 제1출력시간(ton1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입량과 상기 펄스의 출력시간(ton)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입량이 설정되면 설정된 주입량에 적합한 출력시간(ton)을 도출할 수 있다. 상기 펄스의 출력시간(ton)은, 상기 펄스가 후술하는 진폭으로 1회 출력되는 시간이다. 상기 주입량이 크게 설정될수록 상기 펄스의 출력시간(ton)이 길게 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 깊이가 상기 제1주입 깊이로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 깊이에 따라 펄스의 진폭(V)을 제1진폭(V1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입 깊이와 상기 펄스의 진폭(V)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입 깊이가 설정되면 설정된 주입 깊이에 적합한 진폭(V)을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 펄스의 진폭은 전압의 크기에 해당한다. 상기 주입 깊이가 깊게 설정될수록 상기 펄스의 진폭도 크게 설정되고, 상기 주입 깊이가 감소될수록 상기 펄스의 진폭도 작게 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 속도가 상기 제1주입 속도로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 설정한다. 여기서, 상기 주입 속도는 초당 주입 횟수이므로, 상기 펄스의 주기(T)는 상기 주입 속도의 역수로 설정된다. 예를 들어, 상기 주입 속도가 10으로 설정되면, 상기 펄스의 주기(T)는 1/10으로 설정될 수 있다.
상기 제어부(4)는, 상기 주입속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 설정하고, 상기 펄스의 주기(T)에서 상기 펄스 출력시간(ton)을 제외한 나머지 시간을 상기 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff)으로 설정한다. 여기서, 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)은 제1출력 오프시간(toff1)으로 설정한 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 제어부(4)는 상기 주입 속도가 설정되면 설정된 주입 속도에 적합한 상기 펄스의 주기(T)를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 주입 속도는 진동수, 즉 초당 주입 횟수 또는 분사 횟수이므로, 상기 펄스의 주기를 줄일수록 펄스가 출력된 후 다음 펄스가 보다 빨리 출력되므로, 초당 분사 횟수가 증가하여 주입 속도가 증가하게 된다. 따라서 상기 주입 속도가 빠르게 설정될수록 상기 펄스의 주기를 짧게 조절하고, 상기 주입 속도가 느리게 설정될수록 상기 펄스의 주기는 길어지도록 조절한다. 이 때, 상기 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 조절시, 상기 펄스의 주기 내에서 상기 펄스의 출력시간(ton)이 상기 주입량에 따라 변하므로, 상기 펄스의 주기(T)에서 상기 펄스 출력시간(ton)을 제외한 나머지 시간인 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)이 조절된다.
상기와 같이, 사용자가 상기 점사 모드를 설정하고, 상기 약물의 주입 깊이, 상기 약물의 주입량 및 상기 약물의 주입 속도를 각각 설정하면, 상기 제어부(4)가 상기 주입 깊이, 주입량 및 상기 주입 속도에 따라 상기 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)을 각각 설정한다.
상기 펄스 발생기(6)는 상기 제어부(4)가 설정한 상기 펄스의 출력 횟수, 주기, 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)에 따라 펄스를 발생시키고, 상기 펄스는 상기 솔레노이드 코일(30)에 인가된다.
도 6을 참조하면, 상기 4회 점사 모드시 상기 펄스가 4회 출력되고, 상기 펄스는 각각 상기 제1출력시간(ton1)동안 출력되고, 상기 제1출력 오프시간(toff1)동안 출력되지 않으며, 상기 제1진폭(V1)의 파형으로 발생되는 것을 알 수 있다.
상기 솔레노이드 코일(30)에 상기 펄스가 인가되면, 상기 펄스의 출력시간에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)이 자기력을 발생시키는 시간이 조절되고, 상기 운동 자성체(90)가 상기 피스톤(40)에 충돌하는 충돌 시간이 조절된다.
상기 펄스의 출력시간(ton)을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)와 상기 피스톤(40)의 충돌 시간이 길어지고 상기 피스톤(40)이 전진 이동한 시간이 길어지므로, 상기 약물의 토출시간이 길어지게 되어 상기 약물의 주입량이 늘어나게 된다. 따라서, 상기 펄스의 출력시간이 증가할수록 상기 약물의 주입량이 증가하고, 상기 펄스의 출력시간이 감소할수록 상기 약물의 주입량은 감소한다. 상기 펄스의 출력시간을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입량으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 펄스의 진폭(V)에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)에 발생되는 자기력의 크기가 조절되고, 상기 자기력의 크기에 따라 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 조절된다. 상기 펄스의 진폭을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 증가하게 되어, 상기 약물의 주입 깊이가 증가하게 된다. 따라서, 상기 펄스의 진폭이 증가할수록 상기 약물의 주입 깊이가 증가하며, 상기 펄스의 진폭이 감소할수록 상기 약물의 주입 깊이는 감소하게 된다. 즉, 상기 펄스의 진폭을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입 깊이로 조절할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제2주입량, 제1주입속도로 설정한 경우, 펄스의 파형의 다른 제2예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 사용자가 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 모드를 4회 점사 모드로 설정하되, 상기 약물의 주입량은 상기 제1주입량보다 큰 제2주입량으로 설정한 경우이다. 또한, 상기 주입 깊이는 제1레벨로 설정하고, 상기 주입 속도는 제1주입속도로 설정한 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 4회 점사 모드가 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 무바늘 주사기의 스위치가 온될 때 출력되는 펄스의 출력 횟수를 4회로 설정한다. 즉, 상기 스위치가 한번 온될 때 펄스는 4번 출력하게 되므로, 한번의 스위치 동작으로 4회 주입될 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입량이 상기 제1주입량보다 큰 제2주입량으로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제2주입량에 따라 펄스의 출력시간(ton)을 제2출력시간(ton2)으로 설정한다. 상기 제2주입량은 상기 제1주입량보다 크므로, 상기 펄스의 출력시간(ton)은 상기 제1출력시간(ton1)보다 증가한 상기 제2출력시간(ton2)으로 설정된다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입량과 상기 펄스의 출력시간(ton)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입량이 설정되면 설정된 주입량에 적합한 출력시간(ton)을 도출할 수 있다. 상기 주입량이 크게 설정될수록 상기 펄스의 출력시간은 길게 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 깊이가 상기 제1주입 깊이로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 깊이에 따라 펄스의 진폭(V)을 제1진폭(V1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입 깊이와 상기 펄스의 진폭(V)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입 깊이가 설정되면 설정된 주입 깊이에 적합한 진폭(V)을 도출할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 속도가 상기 제1주입 속도로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 설정한다.
상기 제어부(4)는, 상기 주입속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 설정하고, 상기 펄스의 주기(T)동안 상기 펄스 출력시간(ton)을 제외한 나머지 시간을 상기 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff)으로 설정한다.
따라서, 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)은 상기 펄스의 주기(T)동안 상기 펄스의 제2출력시간(ton2)을 제외한 나머지 시간인 제2출력 오프시간(toff2)으로 설정한 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 제2출력 오프시간(toff2)은 상기 제1출력 오프시간(toff2)보다 짧은 시간이다. 상기 주입량이 상기 제1주입량보다 큰 제2주입량으로 설정되면 상기 펄스의 출력시간(ton)은 상기 제1출력시간(ton1)보다 긴 상기 제2출력시간(ton2)으로 설정되나, 상기 주입 속도는 동일하여 상기 펄스의 주기(T)는 동일하므로, 상기 펄스의 주기(T)에서 상기 제2출력시간(ton2)을 빼고 남은 시간이 제2출력 오프시간(toff2)이 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)으로 설정된다.
상기 제어부(4)는 상기 주입 속도가 설정되면 설정된 주입 속도에 적합한 상기 펄스의 주기(T)를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 주입 속도는 진동수, 즉 초당 주입 횟수 또는 분사 횟수이므로, 상기 펄스의 주기를 줄일수록 펄스가 출력된 후 다음 펄스가 보다 빨리 출력되므로, 초당 분사 횟수가 증가하여 주입 속도가 증가하게 된다. 따라서 상기 주입 속도가 빠르게 설정될수록 상기 펄스의 주기를 짧게 조절하고, 상기 주입 속도가 느리게 설정될수록 상기 펄스의 주기는 길어지도록 조절한다. 이 때, 상기 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기(T)를 조절시, 상기 펄스의 주기 내에서 상기 펄스의 출력시간(ton)이 상기 주입량에 따라 변하므로, 상기 펄스의 주기(T)에서 상기 펄스 출력시간(ton)을 제외한 나머지 시간인 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)이 조절된다.
상기와 같이, 사용자가 상기 4회 점사 모드를 설정하고, 상기 약물의 주입 깊이, 상기 약물의 주입량 및 상기 약물의 주입 속도를 각각 설정하면, 상기 제어부(4)가 상기 주입 깊이, 주입량 및 상기 주입 속도에 따라 상기 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)을 각각 설정한다.
상기 펄스 발생기(6)는 상기 제어부(4)가 설정한 상기 펄스의 출력 횟수, 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)에 따라 펄스를 발생시키고, 상기 펄스는 상기 솔레노이드 코일(30)에 인가된다.
상기 솔레노이드 코일(30)에 상기 펄스가 인가되면, 상기 펄스의 출력시간에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)이 자기력을 발생시키는 시간이 조절되고, 상기 운동 자성체(90)가 상기 피스톤(40)에 충돌하는 충돌 시간이 조절된다.
상기 펄스의 출력시간(ton)을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)와 상기 피스톤(40)의 충돌 시간이 길어지고 상기 피스톤(40)이 전진 이동한 시간이 길어지므로, 상기 약물의 토출시간이 길어지게 되어 상기 약물의 주입량이 늘어나게 된다. 따라서, 상기 펄스의 출력시간이 증가할수록 상기 약물의 주입량이 증가하고, 상기 펄스의 출력시간이 감소할수록 상기 약물의 주입량은 감소한다. 상기 펄스의 출력시간을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입량으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 펄스의 진폭(V)에 따라 상기 솔레노이드 코일(30)에 발생되는 자기력의 크기가 조절되고, 상기 자기력의 크기에 따라 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 조절된다. 상기 펄스의 진폭을 증가시킬수록 상기 운동 자성체(90)의 전진 속도가 증가하게 되어, 상기 약물의 주입 깊이가 증가하게 된다. 따라서, 상기 펄스의 진폭이 증가할수록 상기 약물의 주입 깊이가 증가하며, 상기 펄스의 진폭이 감소할수록 상기 약물의 주입 깊이는 감소하게 된다. 즉, 상기 펄스의 진폭을 증감시킴으로써, 사용자가 원하는 약물의 주입 깊이로 조절할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 4회 점사 모드시 상기 펄스가 4회 출력되고, 상기 펄스는 각각 상기 제2출력시간(ton22)동안 출력되고, 상기 제1출력 오프시간(toff1)동안 출력되지 않으며, 상기 제1진폭(V1)의 파형으로 발생되는 것을 알 수 있다.
상기 펄스의 출력시간이 상기 제1출력시간(ton1)보다 긴 상기 제2출력시간(ton2)으로 출력됨으로써, 상기 펄스의 출력시간(ton)이 증가되어 상기 운동 자성체(90)와 상기 피스톤(40)의 충돌 시간이 길어지고 상기 피스톤(40)이 전진 이동한 시간이 길어지므로, 상기 약물의 토출시간이 길어지게 되어 상기 약물의 주입량이 늘어나게 된다. 따라서, 상기 약물을 상기 제1주입량보다 많은 제2주입량으로 주입할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무바늘 주사 시스템의 주입 모드가 4회 점사 모드이고, 제1주입량, 제2주입속도로 설정한 경우, 펄스의 파형의 다른 제3예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 사용자가 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 모드를 4회 점사 모드로 설정하되, 상기 약물의 주입 속도를 상기 제1속도보다 빠른 제2속도로 설정하고, 상기 약물의 주입량은 상기 제1주입량, 상기 주입 깊이는 제1레벨로 설정한 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 4회 점사 모드가 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 무바늘 주사기의 스위치가 온될 때 출력되는 펄스의 출력 횟수(N)를 4회로 설정한다. 즉, 상기 스위치가 한번 온될 때 펄스는 4번 출력하게 되므로, 한번의 스위치 동작으로 4회 주입될 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입량이 상기 제1주입량으로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입량에 따라 펄스의 출력시간(ton)을 제1출력시간(ton1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입량과 상기 펄스의 출력시간(ton)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입량이 설정되면 설정된 주입량에 적합한 출력시간(ton)을 도출할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 깊이가 상기 제1주입 깊이로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제1주입 깊이에 따라 펄스의 진폭(V)을 제1진폭(V1)으로 설정한다. 즉, 상기 제어부(4)는 상기 주입 깊이와 상기 펄스의 진폭(V)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입 깊이가 설정되면 설정된 주입 깊이에 적합한 진폭(V)을 도출할 수 있다. 상기 주입 깊이가 깊게 설정될수록 상기 펄스의 진폭도 크게 설정된다.
또한, 상기 사용자 인터페이스(2)를 통해 상기 주입 속도가 상기 제1주입 속도보다 빠른 제2주입 속도로 설정되면, 상기 제어부(4)는 상기 제2주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기(T′)를 설정한다.
상기 제어부(4)는 상기 주입 속도와 상기 펄스의 주기(T)의 관계에 대한 데이터가 미리 저장되어, 상기 주입 속도가 설정되면 설정된 주입 속도에 적합한 상기 펄스의 주기(T)를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 주입 속도는 초당 진동수, 즉 초당 분사 횟수이므로, 상기 펄스의 주기를 줄일수록 펄스가 출력된 후 다음 펄스가 보다 빨리 출력되므로, 초당 분사 횟수가 증가하여 주입 속도가 증가하게 된다. 따라서 상기 주입 속도가 빠르게 설정될수록 상기 펄스의 주기도 짧아지고, 상기 주입 속도가 느리게 설정될수록 상기 펄스의 주기는 길어지도록 조절한다.
상기 주입 속도가 상기 제1주입 속도보다 빠른 제2주입 속도로 설정되었으므로, 상기 펄스의 주기는 상기 제1주입 속도일때의 주기(T)보다 짧은 주기(T′)로 설정된다.
상기 제어부(4)는, 상기 펄스의 주기(T′)에서 상기 제1출력시간(ton1)을 제외한 나머지 시간인 제3출력 오프시간(toff3)으로 설정한다. 상기 제3출력 오프시간(toff3)은 상기 제1출력 오프시간(toff1)보다 짧은 시간이다.
도 6과 도 8을 비교해보면, 상기 주입량은 상기 제1주입량으로 동일하여 상기 펄스의 출력시간(ton)은 상기 제1출력시간(ton1)으로 동일하나, 상기 주입 속도가 서로 다르기 때문에 상기 제3출력 오프시간(toff3)은 상기 제1출력 오프시간(toff1)보다 짧게 설정된다.
상기 펄스의 출력오프시간이 짧아지면, 펄스가 출력된 후 다음 펄스가 보다 빨리 출력되므로, 초당 분사 횟수가 증가하여 주입 속도가 증가하게 된다. 따라서 상기 주입 속도가 빠르게 설정될수록 상기 펄스의 주기도 짧아지고, 상기 주입 속도가 느리게 설정될수록 상기 펄스의 주기는 길어지도록 조절한다. 또한, 상기 주입 속도가 빠르게 설정될수록 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)은 짧게 설정되고, 상기 주입 속도가 느리게 설정될수록 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)은 길게 설정된다.
상기와 같이, 사용자가 상기 4회 점사 모드를 설정하고, 상기 약물의 주입 깊이, 상기 약물의 주입량 및 상기 약물의 주입 속도를 각각 설정하면, 상기 제어부(4)가 상기 주입 깊이, 주입량 및 상기 주입 속도에 따라 상기 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)을 각각 설정한다.
상기 펄스 발생기(6)는 상기 제어부(4)가 설정한 상기 펄스의 출력 횟수, 펄스의 진폭(V), 상기 펄스의 출력시간(ton) 및 상기 펄스의 출력 오프시간(toff)에 따라 펄스를 발생시키고, 상기 펄스는 상기 솔레노이드 코일(30)에 인가된다.
도 7을 참조하면, 상기 4회 점사 모드시 상기 펄스가 4회 출력되고, 상기 펄스는 각각 상기 제1출력시간(ton1)동안 출력되고, 상기 제3출력 오프시간(toff3)동안 출력되지 않으며, 상기 제1진폭(V1)의 파형으로 발생되는 것을 알 수 있다.
상기 펄스의 주기(T′)가 짧아져서 상기 펄스의 출력오프시간이 상기 제1출력 오프시간(toff1)보다 짧은 상기 제2출력 오프시간(toff3)으로 설정됨으로써, 상기 펄스가 출력되지 않는 시간이 짧아져서 펄스간 출력 간격이 줄어들게 되므로, 상기 약물의 초당 분사 횟수가 증가하여 상기 약물의 주입 속도가 빨라지게 된다. 따라서, 상기 약물을 보다 빠른 제2주입 속도로 주입할 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 상기 점사 모드에서 상기 약물의 주입량과 주입 속도를 조절하는 펄스를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 연사 모드에도 적용 가능하다.
한편, 상기 실시예들에서는, 상기 노즐부 개폐밸브(50)가 설치된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 노즐부 개폐밸브(50)가 없는 것도 물론 가능하다. 상기 노즐부 개폐밸브(50)가 없는 경우, 상기 약물 수용부(22)에 약물이 미리 충진된다.
또한, 상기 실시예들에서는 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 약물 가압부는 피스톤(40)이고, 상기 약물 가압부를 구동시키는 구동부는 솔레노이드 코일(30)를 포함하는 것으로 예를 들어 설명하였다.
다만, 이에 한정되지 않고, 상기 약물 가압부는 상기 피스톤(40)외에도 탄성막 등과 같이 상기 약물을 가압할 수 있는 것이라면 어느 것이나 적용 가능하다.
또한, 상기 구동부는, 상기 피스톤이나 상기 탄성막 등과 같은 상기 약물 가압부에 압력을 가할 수 있는 에너지원이고, 상기 펄스 발생기에 의하여 펄스가 인가되면 펄스 형태로 구동력을 발생시키는 것이라면 어느 것이나 적용가능하다.
예를 들어, 상기 구동부는, 공압 액추에이터, 유압 액추에이터, 피에조 액추에이터, 스프링 장치 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 레이저 빔을 포함하는 것도 가능하다. 즉, 레이저 빔을 약물에 직접 조사하는 것도 가능하고, 레이저 빔을 별도의 밀폐된 압력 챔버 내의 작동 유체에 조사하여 버블을 발생시키고 상기 작동 유체 내에서 생성된 버블로 인한 부피 팽창이 탄성막을 신장시켜, 상기 약물 수용부 내의 약물에 순간적인 압력을 가하도록 구성되는 것도 물론 가능하다.
또한, 상기 구동부는, 전극을 포함하여, 상기 전극에 고압의 전기를 방전시키면 별도의 밀폐된 압력 챔버 내의 작동 유체에 스파크와 함께 절연파괴가 일어나서 버블을 발생시키고, 상기 작동 유체 내에서 생성된 버블로 인한 부피 팽창이 탄성막을 신장시켜, 상기 약물 수용부 내의 약물에 순간적인 압력을 가하도록 구성되는 것도 물론 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
2: 사용자 인터페이스 4: 제어부
6: 펄스 발생부 10: 바디
20: 실린더 22: 약물 수용부
23: 노즐부 30: 솔레노이드 코일
40: 피스톤 50: 노즐부 개폐밸브
70: 블로커 71: 고정 블로커
72: 길이 조절 블로커 90: 운동 자성체
110: 운동 자성체용 탄성부재 120: 피스톤용 탄성부재
121: 제2코일 스프링 122: 제3코일 스프링

Claims (22)

  1. 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과;
    상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와;
    상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와;
    상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와;
    상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하는 운동 자성체와;
    상기 실린더의 내부에 구비되어, 상기 운동 자성체의 전진 이동시 상기 운동 자성체가 가하는 충격력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과;
    상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와;
    상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와;
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스는,
    상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 하고,
    상기 약물의 주입 속도는 사용자가 증감시켜 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면,
    상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 사용자가 상기 레벨들 중 어느 하나를 선택하여 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이가 깊을수록 상기 펄스의 진폭을 증가시키는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입량을 설정 범위에서 사용자가 증감시켜 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입량이 클수록 상기 펄스의 출력시간(ton)을 증가시키는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 속도가 빠를수록 상기 펄스의 주기를 감소시키고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는,
    사용자로부터 상기 주입 모드, 상기 주입량, 상기 주입 깊이 및 상기 주입 속도를 각각 선택받는 선택부와, 사용자로부터 선택된 상기 주입 모드, 상기 주입량, 상기 주입 깊이 및 상기 주입 속도를 각각 표시하는 표시부를 포함하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는,
    상기 제어부와 유선 또는 무선 통신이 가능한 단말기를 포함하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디와 상기 실린더 중 적어도 하나의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전류 공급 차단시 상기 피스톤이 후진하는 방향으로 상기 피스톤에 탄성력을 부여하는 피스톤용 탄성부재를 더 포함하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐부와 상기 약물 수용부 사이의 연통홀을 개폐하도록 구비되어, 상기 피스톤의 전진 이동시 상기 약물 수용부로부터 약물에 가해지는 유압에 의해 밀려나서 상기 연통홀을 개방하고, 상기 유압의 해제시 탄성 복원되어 상기 연통홀을 차폐하는 노즐부 개폐밸브를 더 포함하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디의 외측에서 상기 솔레노이드 코일의 외측을 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에서 발생하는 열을 냉각 유체를 통해 흡수하여 냉각시키는 냉각 챔버를 더 포함하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  14. 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과;
    상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와;
    상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와;
    상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와;
    상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하는 운동 자성체와;
    상기 실린더의 내부에 구비되어, 상기 운동 자성체의 전진 이동시 상기 운동 자성체가 가하는 충격력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과;
    상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와;
    상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와;
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고,
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  15. 바디의 외주면에 감긴 솔레노이드 코일과;
    상기 바디의 개구된 전면에 연통되게 결합된 실린더와;
    상기 실린더의 전방 내측면에 형성되어, 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와;
    상기 실린더의 전방에 구비되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와;
    상기 바디의 내부에 구비되어, 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급시 발생되는 자기력에 의해 전진 이동하여, 상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하는 피스톤과;
    상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와;
    상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와;
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기, 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스는,
    상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 하고,
    상기 약물의 주입 속도는 사용자가 증감시켜 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면,
    상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 사용자가 상기 레벨들 중 어느 하나를 선택하여 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이가 깊을수록 상기 펄스의 진폭을 증가시키는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  16. 삭제
  17. 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부와;
    상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와;
    전진 및 후진을 반복하면서 상기 약물 수용부 내의 약물을 반복적으로 가압하여, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 노즐부로 토출하도록 하는 피스톤, 전자기적인 힘을 형성시켜서 상기 피스톤을 전진시키는 솔레노이드 코일 및 상기 솔레노이드 코일에 펄스를 인가하는 펄스 발생기를 포함하는 솔레노이드 메커니즘과;
    상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입량 및 주입 깊이를 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와;
    사용자 인터페이스로 입력되는 설정 정보에 근거하여, 상기 펄스 발생기를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스는,
    상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 하고,
    상기 약물의 주입 속도는 사용자가 증감시켜 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면,
    상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 사용자가 상기 레벨들 중 어느 하나를 선택하여 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이가 깊을수록 상기 펄스의 진폭을 증가시키는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
  18. 내부에 외부로부터 주입된 약물이 수용되는 약물 수용부가 형성되어 있는 실린더와;
    상기 실린더의 약물 수용부와 연통되어, 상기 약물 수용부에 수용된 약물을 전방으로 토출하도록 형성된 노즐부와;
    상기 약물 수용부 내의 약물을 가압하여, 상기 약물을 상기 노즐부로 향하여 흐르게 하는 약물 가압부와;
    상기 약물 가압부를 구동시키는 구동부와;
    상기 구동부에 펄스를 인가하는 펄스 발생기와;
    상기 노즐부를 통해 토출되어 피부에 주입되는 약물의 주입 모드, 주입량, 주입 깊이 및 주입 속도 중 적어도 하나를 포함하는 주입 성능을 사용자가 설정가능하게 하는 사용자 인터페이스와;
    상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 주입 성능에 따라 상기 펄스 발생기로부터 상기 구동부에 인가되는 펄스의 출력 횟수(N), 펄스의 주기(T), 펄스의 진폭(Amplitude), 펄스의 출력시간(ton) 및 펄스가 출력되지 않는 출력 오프시간(toff) 중 적어도 일부를 조절하여, 상기 주입 성능을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스는,
    상기 약물의 주입 모드를 약물을 1회 주입하는 단발 모드, 설정 횟수로 약물을 주입하는 점사 모드, 약물의 주입과 차단을 연속적으로 반복하는 연사 모드로 구분하여 표시하여, 사용자가 선택하여 설정하게 하고,
    상기 약물의 주입 속도는 사용자가 증감시켜 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 단발 모드가 설정되면,
    상기 펄스의 출력 횟수를 1회로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 점사 모드가 설정되면, 상기 펄스의 출력 횟수를 상기 설정 횟수로 설정하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 연사 모드가 설정되면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이에 따라 상기 펄스의 진폭을 조절하고, 상기 약물의 주입량에 따라 상기 펄스의 출력시간(ton)을 조절하고, 상기 약물의 주입 속도에 따라 상기 펄스의 주기를 조절하고 상기 펄스의 주기에서 상기 펄스의 출력시간(ton)을 뺀 시간을 상기 출력 오프시간(toff)으로 설정하고,
    상기 사용자 인터페이스는, 상기 약물의 주입 깊이를 설정 깊이 간격으로 복수의 레벨들로 구분하여 사용자가 상기 레벨들 중 어느 하나를 선택하여 설정하게 하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스를 통해 설정된 상기 약물의 주입 깊이가 깊을수록 상기 펄스의 진폭을 증가시키는 약물 주입 성능의 조절이 가능한 무바늘 주사 시스템.
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