KR19980018908A - 주사 장치용 카트리지 (Cartridge for an injection device) - Google Patents

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KR19980018908A
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에릭 올리브
버나드 샘스
Original Assignee
추후보정
벡톤 디킨슨 프랑스, 에스. 에이.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 체내에 유체를 자동적으로 주입시키는 조립체에 관한다. 상기 조립체는 드라이브 조립체(drive assembly)를 포함하는데, 이는 수회 재사용될 수 있으며, 시린지를 함유하는 슬리브(sleeve)를 포함하는 일회용(disposable) 조립체이다. 상기 드라이브 조립체는 칼라(collar)가 장착된 개구부 말단을 갖는 하우징을 포함한다. 상기 칼라는 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 톱니 정지쇠(pawl)를 포함한다. 상기 슬리브는 일반적으로 방사상으로 외부를 향하여 뻗은 리브(rib)를 갖는 실린더형 몸체를 포함한다. 상기 리브는 일회용 조립체가 상기 드라이브 조립체 하우징내에 삽입되는 경우 상기 톱니 정지쇠와 합체될 수 있는 새김눈을 제한한다. 상기 새김눈내에 톱니 정지쇠가 합체되면 드라이브 조립체의 작동 버튼이 불완전하게 견인되어 상기 일회용 조립체가 드라이브 조립체 하우징으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 상기 일회용 조립체를 빼기 위해서는 드라이브 조립체 하우징과 관련하여 회전시켜 상기 새김눈으로부터 톱니 정지쇠를 제일 먼저 해체시켜야 한다.

Description

주사 장치용 카트리지
본 발명의 분야는 미리 측정된 양의 물질을 자동적으로 투약하는, 일회용 조립체에 관한다.
시린지와 같은 주사 장치는 의학 및 수의학 분야에서 널리 사용된다. 통상적으로 적당한 의약품을 선택하여 필요량만큼 투약할 수 있는 숙련자에 의하여 사용된다.
전문 주사 장치는 숙련자가 의약품을 투약할 수 없는 경우를 위하여 고안되어 왔다. 이러한 장치들은 인슐린을 자신이 직접 주사하는 당뇨병 환자, 항-히스타민제 또는 다른 의약품을 응급 주사해야하는 알러지 환자, 및 자신이 직접 주사하는 것이 더욱 편리하거나 또는 필요한 기타 환자들에게 유용하다.
U.S. 특허 제 2,752,918 호에는 자동적으로 작동하는 주사 장치의 한가지 타입에 관하여 기술하고 있다. 상기 장치의 구조물을 작동시켜, 주사 바늘이 피부를 관통하도록 하여, 상기 바늘의 구멍을 통하여 의약품은 주입되고 상기 바늘은 내부에 꽂힌다. 상기 장치는 바늘이 노스 피스(nose piece)를 관통하여 나오도록 하는 제 1 코일 스프링 및 이와 같은 과정 동안 압축되는 제 2 코일 스프링을 포함한다. 클러치 구조가 해체됨에 따라, 이후 제 2 스프링은 자동적으로 앰플 및 스템이 후방으로 튕겨나가서, 바늘이 내부에 꽂히게 되는 것이다.
U. S. 특허 제 5,137,516 호에는 자동으로 작동되는 다른 주사 장치에 관하여 기술되어 있다. 우선 사용자는 내부 샤프트 및 슬리브 조립체를 이동시키기 위하여 상기 장치를 피부를 향하여 누른다. 이후 작동 버튼을 누르면, 버튼 팔 부위가 정체 클립(retention clip) 팔을 확장시킨다. 상기 팔부위들이 분리되면 추진 막대(pusher rod)의 헤드 부위가 해체되어, 주요 코일 스프링의 힘으로 전방을 향하여 이동하게 된다. 상기 추진 막대는 시린지 스프링의 힘을 빌어 처음에 시린지 전체를 이동시킨다. 일단 상기 바늘이 피부를 관통하면, 상기 시린지 플런저는 추진 막대에 의하여 눌려서, 상기 시린지가 비워지도록 만든다. 상기 특허 받은 장치의 주요 스프링은 새로운 시린지 조립체를 재장전시키면 다시 당겨질 수 있다. 이러한 재장전은 시린지 피스톤이 직접적으로 상기 장치의 추진 막대에 가하여진 힘에 의하여 가능하다.
U. S. 특허 제 5,478,316 호에는 드라이브 조립체 및 이와 커플링된 일회용 시린지 조립체를 포함하는 장치에 관하여 기술하고 있다. 상기 드라이브 조립체는 시린지 바늘이 처음에 환자의 피부를 관통하게되는 방식으로 상기 시린지 조립체를 추진시키는 정력 스프링(constant force spring)을 포함한다. 상기 단계 이후 유체가 상기 바늘을 통하여 환자에 투여된다.
특허된 장치인 시린지 조립체는 그중에서도 특히, 슬리브 및 캡을 포함한다. 상기 캡은 상기 슬리브의 한쪽 말단에 장착되어, 상기 장치를 사용하기 이전의 바늘을 보호한다. 슬리브에 관련된 캡이 회전하지 않으므로, 시린지 조립체를 드라이브 조립체에 커플링시키는 중에 사용자가 안심하고 잡을 수 있다.
특허된 장치인 드라이브 조립체는 칼라와 커플링된 하우징을 포함한다. 상기 칼라는 슬롯을 포함하는데, 상기 시린지 조립체를 조립하는 동안, 상기 슬리브로부터 방사상으로 외부를 향하여 뻗은 세로 방향의 리브와 중심을 맞추어 일직선으로 배열된다. 이와 같이 일직선으로 배열된 경우, 상기 슬리브는 드라이브 조립체의 하우징으로 도입될 수 있으며, 이로써 상기 스프링이 장전된다. 이후 상기 시린지가 회전되면, 드라이브 조립체의 누름 버튼과 상기 슬리브의 한쪽 말단의 돌출부는 합체된다.
다양한 물질을 자동으로 주입시키는 장치에 대한 연구가 많이 수행되어 왔다. U.S. 특허 제 3,797,489호, 제 4,484,910호, 제 4,902,279호, 제 5,114,404호 및 제 5,425,715호는 이러한 타입의 장치들의 예를 추가로 제공한다.
본 발명은 드라이브 조립체 및 슬리브 및 시린지를 포함하는 일회용(disposable) 조립체를 포함하는 자동 주사기를 제공한다. 상기 드라이브 조립체는 재사용될 것이므로, 상기 일회용 조립체는 드라이브 조립체에 분리 가능하도록 고착된다.
상기 드라이브 조립체 및 일회용 조립체는 조립되어 발사 위치(firing position)로 이동될 때까지 일회용 조립체는 드라이브 조립체로부터 빠질 수 없다. 다시 말하면, 상기 일회용 조립체를 상기 드라이브 조립체에 완전히 장전시켜야 하며, 상기 일회용 조립체가 상기 드라이브 조립체로부터 분리될 수 있게 된 후, 드라이브 조립체가 발사된다는 것이다.
본 발명에 의한 조립체는 하우징 및 드라이브 막대를 포함하는 드라이브 조립체를 포함한다. 상기 드라이브 막대를 탄력적으로 추진시키기 위하여 스프링이 제공된다. 상기 조립체의 일회용 부위(disposable portion)는 슬리브 및 상기 슬리브내에 활주 가능하도록 장착된 시린지 조립체를 포함한다. 상기 시린지 조립체는 카트리지 및 상기 카트리지내에 활주 가능하도록 장착된 피스톤을 포함한다. 상기 드라이브 막대는 슬리브가 드라이브 조립체 하우징내 장착되는 경우 상기 시린지 조립체와 작동 가능하도록 연결되어, 사용자가 작동시 상기 카트리지로부터 유체가 유출되도록 한다.
주사할 때 상기 슬리브는 상기 하우징내에 활주 가능하도록 위치한다. 상기 슬리브 및 이의 내용물이 불완전하게 배출되는 것을 방지하기 위하여, 슬리브 및 드라이브 조립체 하우징 중 어느 하나에는 정지 요소(stop member)가 제공되는 반면에, 다른 하나에는 합체 요소가 제공된다. 본 발명의 바람직한 구체예에 의하면, 상기 슬리브는 정지 요소를 제한하는 새김눈(notch)을 포함하는 가늘고 긴 리브(rib)를 포함하는 반면에, 상기 하우징은 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 합체 요소를 제한하는 톱니 멈춤쇠를 포함한다. 상기 합체 요소는 슬리브가 하우징내에 위치할 때 정지 요소와 합체되도록 위치하여, 이것이 분리되지 않도록 한다. 상기 슬리브가 발사 위치(firing position)로 이동된 후에만 분리될 수 있는데, 상기 슬리브를 이의 세로축 주위로 회전시켜 분리하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 회전하면 상기 정지 요소와 관련된 합체 요소가 치환된다.
도 1 은 본 발명의 주사 장치를 상부에서 투시하여 본, 부분 확대도이다.
도 2는 상기 장치의 확대된 사시도이다.
도 3은 상기 드라이브 조립체에 새로운 시린지 조립체를 장착시키는 초기 단계를 나타내는 단면도이다.
도 4는 상기 드라이브 조립체의 하우징내 부분적으로 장착된 새로운 시린지 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 5는 새로운 슬리브 및 시린지 조립체를 상기 드라이브 조립체에 커플링시키는 것을 나타내는 측면도이다.
도 6은 새로운 슬리브 및 시린지 조립체를 상기 드라이브 조립체에 장착시키는 최종 단계를 나타내는 측면도이다.
도 7은 주사 장치의 상부 평면도이다.
도 8은 주사 장치의 하부 평면도이다.
도 9는 도 7의 9-9선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 주사 장치 슬리브의 하부 평면도이다.
도 11은 도 10의 선 11-11 을 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 도 10의 선 12-12를 따라 자른 단면도이다.
도 13은 상기 슬리브의 상부 평면도이다.
도 14는 상기 슬리브를 드라이브 조립체의 칼라에 삽입시키는 것을 나타내는 사시 단면도이다.
도 15는 상기 칼라의 하부 평면도이다.
도 16은 상기 칼라의 상부 평면도이다.
도 17은 상기 칼라의 측면도이다.
도 18은 도 17의 선 18-18을 따라 절단한 단면도이다.
도 19는 상기 칼라 부위와 연결된 슬리브의 임의의 구체예를 나타내는 확대된 사시 단면도이다.
본 발명에 의하면, 구체적으로 의약품 및 기타 물질들을 자가-투약(self-administration) 할 수 있도록 제조된 주사 장치(10)가 제공된다. 상기 장치는 구조 및 작동면에서 본원에 참고 문헌으로서 포함되어 있는 U. S. 특허 제 5,478,316 호에 기술된 바와 유사하다.
도 1 및 도 2에 관하여 살펴보면, 상기 장치는 사용자에게 용이하게 취급될 수 있는 가늘고 긴 하우징(12)을 포함하는 드라이브 조립체를 포함한다. 상기 하우징의 한쪽 말단 부분이 폐쇄되면, 그의 반대쪽 말단은 칼라(14)로 장착된다. 상기 칼라는 하우징(12)에 영구적으로 장착되었으며, 상기 하우징의 일부분으로 간주될 수 있다. 캡(16)은 상기 칼라와 연결되어 슬리브(28)의 한쪽 말단 부분과 장착된다. 상기 캡은 상기 슬리브 주위로 회전되지 못하며, 시린지 조립체를 드라이브 조립체에 장착시키기 위하여 칼라와 연결되어 사용한다. 하기 상술되어 있는 장착 과정 중, 상기 캡의 외부 표면에 존재하는 복수개의 가늘고 긴 리브(18)가 사용된다.
도 2-도 4에 관하여 살펴보면, 시린지 조립체(20)는 본 발명의 바람직한 구체예에 의하여 제공된다. 플러그(24)는 상기 시린지 조립체의 한 쪽 말단에 장착되며, 바늘 조립체(26)는 이의 반대쪽 말단에 장착된다. 상기 슬리브(28)는 상기 시린지 조립체를 밀봉시킨다. 상기 시린지 조립체는 카트리지(30) 배럴 및 상기 카트리지 내부에 활주 가능하도록 위치하는 피스톤(32)을 포함한다. 상기 캡(16)은 상기 슬리브의 한쪽 말단에 분리 가능하도록 장착된다. 환형 슬롯(34)은 상기 캡의 동심원적인 벽의 쌍에 의하여 한정된다. 상기 슬리브(28)의 말단 부위는 상기 환형 슬롯의 내부에 위치한다.
고무 시일드(36)는 상기 캡의 내부에 위치하여, 상기 시린지 조립체의 바늘(38)을 보호한다. 상기 시일드는 상기 캡에 의하여 마찰력으로 유지되며, 상기 장치가 사용될 경우 상기 캡과 분리될 수 있다. 새로운 시린지 및 슬리브 조립체가 보호되는 경우, 상기 캡이 회전되면 드라이브 조립체와 연결된 시린지 조립체(20) 및 슬리브(28)는 회전된다.
코일 스프링(40)은 상기 카트리지(30)와 연결된 슬리브(28)를 탄성적으로 발사시킨다. 상기 카트리지는 상기 스프링의 한쪽 말단을 받치고 있는 플랜지(42)를 포함한다. 상기 스프링의 다른 쪽 말단은 상기 슬리브의 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 벽과 합체된다. 상기 슬리브 부위(44)는 플러그(24) 뒷부분까지 뻗어 있어서, 상기 슬리브 및 플러그가 상기 시린지 조립체로부터 분리되는 것을 방지한다. 스프링(40)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 바늘이 사용되지 않는 경우 상기 슬리브가 상기 바늘로 뻗도록 한다.
본 장치의 드라이브 조립체는 반복 사용하도록 고안되었다. 상기 드라이브 조립체 하우징(12)은 2 개의 구획들, 즉 12A, 12B 로 이루어 졌는데, 이들 구획들은 초음파 용접 또는 기타 적당한 방법으로 각각 연결된다. 가늘고 긴 드라이브 막대(46)는 상기 하우징 내부에 위치한다. 가이드 레일(47)은 상기 하우징(12)과 통합되어 상기 막대의 방향을 유지시킨다. 상기 막대(46)는 이의 한쪽 말단에 일체 성형된 받침대(saddle ; 48)를 포함한다. 상기 막대의 반대쪽 말단은 치수면에서 더욱 작아서 상기 플러그(24) 및 카트리지(30)와 들어 맞는다. 램프(50)는 이의 받침대 말단부 근처에 막대의 한쪽 면을 한정한다. 상기 막대의 반대면은 복수개의 새김눈(notch ; 52)을 포함한다. 가늘고 긴 홈 부분(54)은 피스톤(32)이 상기 카트리지 내에서 이동한 최대 거리 이상에 상당하는 거리 만큼 상기 카트리지(30) 내부 막대의 말단부로부터 뻗어나와 있다.
상기 막대(46)를 피스톤(32) 방향으로 추진시키기 위하여 정력스프링(56)이 제공된다. 상기 스프링(56)의 감겨진 말단은 상기 받침대(48) 내에 싸여있다. 상기 스프링의 다른 쪽 말단은 상기 하우징(12)에 고착되어 있다. 코일 스프링이 상기 막대를 추진하는 데에 사용될 수 있으므로, 상기 하우징을 축방향으로 이동할 때, 상기 스프링은 실질적으로 일정한 힘(constant force)을 사용하지 않는다. 코일 스프링이 상기 막대 스트로크의 말단에서 충분한 양의 힘을 사용한다는 것을 보증하기 위하여, 상기 스트로크의 도입부에 실제로 요구되는 양 이상의 힘으로 압축되어야 한다. 작동 메카니즘(driving mechanism)에 의하여 상기 시린지 조립체는 비교적 충격이 커지게 되며, 궁극적으로 환자의 피부까지 충격이 전달된다. 이와 같은 작동 메카니즘은 또한 사용자가 들을수 있는데, 이는 사용자의 신경을 거슬리게 한다.
정력 스프링(56)에 의한 힘은 피스톤(32) 및 카트리지(30) 사이 및 바늘(38) 및 사용자 피부 사이의 마찰력을 극복하기에 충분하다. 발사(firing) 후 상기 막대(46)를 출발 위치로 다시 견인하였을때, 사용자는 상기 막대에 일정한 힘만을 필요로 한다. 상기 드라이브 조립체에 코일 스프링이 사용될 때, 상기 장치를 재장전하는데에 꾸준히 증가하는 힘이 필요하게 될 것이다.
드라이버(58)는 상기 막대(46)와 해체 가능하도록 커플링될 것이다. 일반적으로 상기 드라이버는 막대(46)가 뻗어있는 실린더형 몸체를 포함한다. 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 톱니 정지쇠(paw1 ; 60)는 상기 드라이버를 막대에 연결시키기 위한 새김눈(52) 중 하나의 내부에 위치시킬 수 있을 것이다. 상기 톱니 정지쇠(60)는 상기 드라이버의 기울어질 수 있는 스프링 팔(62)로부터 뻗어 나온다. 상기 팔의 한 쪽 말단은 방사상으로 외부를 향하여 뻗은 돌출부(64)를 포함한다. 상기 드라이버의 한 쪽 말단은 상기 플러그(24)를 받치고 있다. 드라이버(58)는 또한 한쌍의 축방향으로 -배열된 플랫(74)을 포함한다.
누름-버튼(66)은 상기 드라이버(58) 및 상기 슬리브(28) 모두를 합체시키기 위하여 제공된다. 따라서 상기 누름-버튼(push-button)은 상기 막대/드라이버 조립체 및 정력 스프링을 보관 위치(storage position)로 유지시키기 위한 유지 수단으로서 작용을 할 뿐만아니라, 상기 유지 수단을 해체시키는 작동 부분으로서의 기능도 갖는다. 도 3에 관하여 살펴보면, 상기 누름-버튼은 해체 가능하도록 상기 드라이버를 합체시키는 제 1 합체 요소(66A)를 포함한다(이와는 달리, 상기 막대는 해체 가능하도록 합체될 수 있다.) 또한 상기 슬리브의 돌출부(28A)와 합체되는 제 2 합체 요소(66B)도 포함한다. 상기 슬리브가 발사 위치로 회전될 경우, 제 2합체 요소는 상기 슬리브가 상기 드라이브 조립체로부터 분리되는 것을 막아주며, 뿐만아니라 상기 누름-버튼이 부주의에 의하여 작동되는 것을 방지한다.
상기 누름-버튼은 상기 하우징(12)의 개구부를 통하여 확장가능한 돌출부(66C)를 추가로 포함한다. 상기 누름-버튼 및 돌출부는 도 4에 나타낸 상기 누름-버튼을 상기 개구부쪽으로 진출시키는 코일 스프링(68) 뿐만아니라 슬리브 돌출부(28A)에 의하여 도 1 에 나타낸 위치로 유지된다. 상기 슬리브 돌출부가 도 5에 나타낸 바와 같이 후방으로 제거될 때, 상기 코일 스프링(68)만이 이를 상기 누름-버튼의 위치로 유지시킨다.
상기 누름-버튼의 제1합체 요소(66A)는 상기 누름-버튼을 압축 스프링(68) 힘에 의하여 손으로 누르면 상기 드라이버(58)와의 합체물로부터 이동하여 나갈 수 있다. 상기 드라이버 / 막대 조립체를 계속 이동시키면, 상기 막대(46)의 한쪽 면을 한정하는 램프(50)는 제1합체 요소(66A)를 합체시켜, 상기 누름-버튼을 상기 하우징(12) 내부로 견인시키게 된다. 이와 같이 이동함에 따라 상기 슬리브(28)를 해체시킬 수 있는데, 이는 슬리브 스프링(40)이 상기 바늘(38)의 팁을 덮을수 있도록 한다.
상기 논의된 바와 같이, 플러그(24)는 상기 시린지 조립체(20)의 한쪽 말단에 장착되어, 상기 드라이버(58)의 말단과 상기 플러그를 합체시키게 된다. 상기 플러그는 주입시 막대(46)가 통과하게 되는 개구부(24A)(도 2)를 포함한다. 상기 플러그는 도 2-도 4에 나타낸 바와 같이, 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 돌출부(24B) 형태의 접속부를 포함한다. 상기 시린지 조립체는 돌출부(24B)가 막대의 말단 표면(46A)과 접속되는, 제 1 위치 및 상기 돌출부(24B)가 막대 홈(54)의 반대 방향인 제 2 위치 사이에서 회전할 수 있다. 따라서 상기 시린지 조립체가 제2회전 위치(즉, 발사 위치)에 있을 경우 상기 막대는 상기 플러그를 통과할 수 있다. 상기 제 1 위치 및 제2위치 사이에서 상기 시린지 조립체를 이동시키려면 회전각이 약 40도 정도이어야 한다.
상기 플러그(24)는 상기 슬리브내 제 1 축방향 슬롯(28D) 내에 위치하는, 방사상으로 외부 방향을 향하여 뻗은 돌출부(24C)를 포함한다. 축방향 돌출부(24D)는 상기 플러그로부터 뻗어나왔으며, 새로운 시린지 조립체가 장전될 경우 일직선으로 만들기 위하여 사용될 수 있다. 상기 축방향 돌출부(24D)는 슬리브내에 형성되어 있는 제 2 축방향 슬롯(28E)내에 위치하고 있다. 상기 돌출부 24C, 24D와 슬롯 28D,28E 각각의 후벽과의 합체물은 상기 시린지 조립체가 코일 스프링(40)의 힘에 의하여 슬리브로부터 이동하는 것을 막아준다. 간격이 동일한 3개의 새김눈(24E)은 상기 플러그의 외부 표면에 형성된다. 상기 슬리브는 도 11 에 나타내는 바와 같이, 내부 표면으로부터 돌출된 축방향으로 뻗은 3 개의 리브(28F)를 포함한다. 이러한 리브(28F)들은 새김눈(24E) 내부로 뻗어 있으며, 이로써 상기 슬리브와 관련된 플러그를 바람직한 방향으로 유지시켜 준다.
상기 하우징(12)은 드라이버의 돌출부(64)를 합체시키는 수단을 포함하므로, 이의 팔이 일체 성형된 힌지 부위 주위를 회전하도록 한다. 이후, 상기 톱니 정지쇠(60)가 상기 새김눈(52)으로부터 견인되도록 한다. 돌출부(64)의 아치형 표면과 합체되는 아치형 표면을 갖는 합체 수단은 방사상으로 외부를 향하여 뻗은 돌출부(70)를 포함한다. 드라이버(58)는 돌출부(64)에 인접한 사각 표면(72)을 추가로 포함한다. 사각 표면(72)은 돌출부(70)와 원위적으로 맞닿은(distally-facing) 부위와 합체되어, 상기 바늘(38)이 실수로 인하여 돌아가는 것을 막아준다.
도 7 - 도 9 는 상기 슬리브(28)의 개구부 말단에 장착된 캡(16)을 상세히 묘사한 것이다. 상기 캡은 일반적으로 방사상으로 돌출된 4 개의 리브(18)를 갖는 실린더형 외부 벽(80)을 포함한다. 상기 캡은 일반적으로 외부 벽(80)과 동축인 실린더형 내부 벽(82)을 포함한다. 내부벽(82)은 이의 하부 말단에 한쌍의 마주보는 슬롯(84)을 포함한다. 상기 슬롯과 이웃하여 있는 각각의 마주보는 벽부분은 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 테두리(rim ; 86)를 포함한다. 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 돌출부(88)는 각각의 슬롯(84) 상부에 형성되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 바늘(38)에 사용되는 고무 시일드(36)는 이의 개구부 말단에 존재하는, 테두리(86) 및 돌출부(88) 사이에 존재하는 상대적으로 두꺼운 벽(36A)을 포함한다.
마주보고 있는, 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 2 쌍의 돌출부(90)는 상기 캡의 외부 벽의 하부 말단과 통합된다. 하기 논의된 바와 같이, 상기 돌출부들은 슬리브(28) 상의 잠금 요소와 합체될 수 있는 잠금 요소로서의 기능을 갖는다. 각각의 돌출부(90)는 경사진 하부 표면 및 세로축과 관련된, 실질적으로 수직으로 뻗은 상부 표면을 포함한다. 상기 경사진 표면은 처음에 캡상의 잠금 요소와 합체되어, 축력이 캡상에 적용될 때 상기 잠금 요소가 상기 돌출부 후방에서 잠기도록 한다.
마주보는 2 쌍의 홈(92)은 상기 캡의 외부 벽(80)의 내부 표면에 형성된다. 각각의 홈의 단면은 일반적으로 톱니 모양을 하고 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 홈은 외부 벽 표면의 말단과 인접하여 있으며 각각의 리브(18)와 일직선상에 위치한다.
도 10-도 13에서는 상기 주사 장치의 슬리브(28)를 상세히 나타내고 있다. 상기 슬리브는 일반적으로 이의 하층 표면으로부터 뻗은 세로 방향의 리브(28C)를 갖는 실린더형 몸체를 포함한다. 수직 모서리 한쌍을 포함하는 새김눈(28B)은 상기 리브(28C)의 정면 부분에 인접하여 있다. 상대적으로 짧은 리브(28G)는 상기 슬리브의 정면 부위의 외부 표면으로부터 뻗어나와, 상기 캡(16)의 내부표면에 존재하는 홈(92) 중의 어느것과 들어맞도록 고안되었다.
상기 슬리브의 정면은 가늘고, 비스듬한 핑거(94)를 추가로 포함하는데, 이는 나타낸 바와 같이 상기 슬리브와 일체 성형되는 것이 바람직하다. 상기 핑거는 상대적으로 작은 돌출부 즉 리브(96)인, 제 1 돌출부 및 상대적으로 큰 톱니 모양의 돌출부(98)를 포함한다. 상기 슬리브 정면에 인접한 핑거는 상기 슬리브 몸체와 통합된다. 반대쪽 말단은 아무것과도 통합되지 않는다. 상기 핑거는 가느다란 슬롯(28H) 내부에 위치하는데, 이는 상기 슬리브 몸체가 슬롯에 도입된 연결 부위 주위에서 기울어질 수 있다. 2 개의 돌출부 96, 98이외에 상기 핑거는 일반적으로 상기 슬리브의 정면 부위의 외부 표면과 같은 높이에 존재한다.
상대적으로 작은 핑거(94)의 제 1 돌출부(96)는 상기 캡(16) 내부에 있는 방사상으로 뻗은 돌출부(90) 중의 하나와 합체될 때 잠금요소(1ocking member)로서의 기능을 갖는다. 짧은 리브(28G) 및 홈(92)은 상기 캡이 상기 슬리브에 장착되는 경우 상기 잠금 요소 96, 90 이 일직선으로 정렬된다는 것을 확증하여 준다. 일단 상기 돌출부(96)가 캡 돌출부(90) 중 하나의 후방에서 잠기면, 상기 핑거(94)가 슬롯(28H) 내부로 비스듬히 삽입될때까지 상기 캡은 분리될 수 없다. 이는 손으로 상기 큰 돌출부(98)를 슬롯(28H)에 끼웠을 경우 가능하다. 그러나, 도 14 에 도식적으로 나타낸 바와 같이, 상기 슬리브를 드라이브 조립체에 장착시킨후 이를 발사 위치로 이동시켜 수행하는 것이 바람직하다.
도 15-도 18은 유리한 방식으로 상기 슬리브와 상호 작용하도록 고안된, 칼라(14)를 상세히 나타낸 것이다. 상기 칼라는 상기 드라이브 조립체 하우징(12) 상에서 잠기는 기판을 포함한다. 일반적으로 실린더형 부위는 상기 기판과 통합된다.
톱니 정지쇠를 포함하는 제1핑거(14C)는 상기 칼라 기판으로부터 상기 테두리까지 뻗어 있다. 축방향 슬롯(14B)은 상기 칼라 실린더형 부위의 내부 표면내에 제공된다. 상기 슬롯(14B)은 상기 핑거(14C)로부터 40 도에 위치하고 있다. 돌출부(14D)는 상기 실린더형 부위로부터 하방향으로 뻗어있으며, 슬롯(14B) 및 핑거(14D) 사이에 위치한다. 상기 칼라가 상기 하우징(12)에 장착되면 돌출부(14D)는 이의 내부 표면으로부터 뻗은 축방향 리브(12D)와 반대편에 위치하게 된다. 상기 슬리브(28)의 세로 방향 리브(28C)를 받아들이기 위하여 채널은 상기 돌출부(14D) 및 리브(12D) 사이에서 제한되어야 한다. 상기 채널은 칼라의 슬롯(14B) 과 일직선으로 정렬된다. 상기 돌출부(14D)는 상기 슬리브 리브(28C) 부위가 상기 슬롯(14B)로부터 핑거(14C)에 의하여 제한되는 하부 벽이 존재하는 제 2 슬롯으로 회전되도록 하는 경사면(14E)을 포함한다. 경사면(14E)은 슬리브(28)가 사용자에 의하여 회전될 때, 이의 회전위치에서 빗나가는 것을 막아준다.
제 2 톱니 정지쇠(14G)를 포함하는 제 2 핑거(14F)는 상기 슬롯(14B) 과 일직선으로 배열된다. 제 2 핑거는 칼라의 실린더형 부위와의 연결점에서 기울어져서, 실질적으로 제1핑거(14C)와 평행 상태일 수 있다. 상기 제 2톱니 정지쇠(14G)는 상기 슬리브가 드라이브 조립체에 장착될 때, 제 2 핑거가 슬리브의 세로 방향 리브(28C)에 의하여 기울어지도록 하는 방향을 하고 있다. 제 2 톱니 정지쇠는 상기 슬리브가 완전히 삽입될 때 리브내에 새김눈(28B)을 도입시킨다. 따라서 일단 제 2톱니 정지쇠가 상기 슬리브 새김눈에 도입되면, 상기 슬리브가 드라이브 조립체 하우징으로부터 견인되는 것은 방지된다.
도 19 는 상기 슬리브 리브(28C)가 톱니 모양의 미늘 톱니(1OO)의 형태로 복수개의 점진적 억제 장치(incremental stops)를 제한하는 경우의 본 발명의 임의의 구체예를 나타낸다. 상기 슬리브가 상기 칼라에 도입될 때, 각각의 억제 장치는 제 2 톱니 정지쇠(14G)와 합체되어, 슬리브가 발사 위치로 회전될때까지 견인되는 것을 막아준다. 상기 슬롯(14B) 및 슬리브 리브를 제한하는 벽은 슬리브가 완전히 삽입되었을 때, 슬리브가 회전할 수 있도록 고안되었다. 이후 경사면(14E) 및 제 1핑거(14C)의 방향으로만 회전 가능하다.
상기 핑거(14F)의 반대편 칼라 부위는 상기 슬리브(28)의 기울어진 핑거(94)와 상호 작용을 하도록 고안되었다. 이는 한쪽면에 쇼울더(102)에 의하여 연결되어 있으며 그 반대쪽에서는 램프(104)에 의하여 연결된 새김눈을 포함한다. 상기 슬리브가 상기 칼라 및 드라이브 조립체 하우징으로 삽입되면, 상기 슬리브의 리브(28C)로부터 180 도에 위치하고 있는 상기 핑거(94)는 상기 새김눈에 도입된다. 발사 위치에서 상기 슬리브가 회전하면 상기 램프는 슬리브 핑거(94)의 상대적으로 커다란 돌출부(98)로 이동되어, 이를 방사상으로 내부를 향하여 전향시킨다. 이로써 상대적으로 작은 돌출부(96) 및 상기 캡(16)의 방사상으로 내부를 향하는 돌출부(90) 중의 하나는 해체된다. 따라서 상기 캡은 축방향으로 이를 견인하여 해체시킴에 따라, 상기 슬리브로부터 분리될 수 있다.
사용할 준비가 된 주사 장치(10)는 주사될 물질을 함유하는 카트리지(30)를 포함한다. 상기 피스톤(32)은 상기 카트리지의 후방 말단을 향하여 위치하고 있다. 상기 플러그(24)의 방사상으로 내부를 향하여 뻗어있는 돌출부(24B)는 상기 막대(46)의 반대편 홈(54)에 위치한다. 상기 드라이버(58)는 상기 드라이브 막대(46)와 커플링된다. 상기 누름-버튼(66)은 드라이버(58)와 합체되어, 정력 스프링(56)에 의하여 상기 막대/드라이버 조립체가 움직이지 않도록 한다. 상기 슬리브 돌출부(28A)가 상기 누름-버튼의 제 2 합체 요소와 접하고 있기 때문에 상기 누름-버튼은 압축되어 상기 막대/드라이버 조립체를 해체시킬 수 없다.
상기 캡(16)은 상기 장치의 세로축을 따라 전방으로 견인하여 분리된다. 상기 시일드(36)는 캡과 분리된다. 그렇지 않으면 상기 장치는 이의 원래의 위치에서 불변의 상태로 유지될 것이다.
상기 슬리브(28)의 말단은 피부를 향하여 압축되어, 힘이 그에 작용되게 한다. 상기 슬리브는 상기 슬리브 스프링(40)의 힘에 대하여 후방으로 수 밀리미터 떨어져서 이동하는데, 이때 상기 슬리브의 후방 부위(44)는 상기 하우징(12)에서 뻗은 마개(12C)와 합체된다. 이와 같이 이동하면 더 이상 상기 누름-버튼(66)이 하방향으로 이동하지 못하도록 방해시키기에 충분한 거리만큼 상기 슬리브 돌출부(28A)를 해체시키기 충분하다.
이후 상기 누름-버튼의 돌출부(66C)는 상기 하우징, 즉 압축스프링(68)을 향하여 손으로 압축된다. 이로써 제 1 합체 요소(66A)가 해체되어 더 이상 상기 드라이버(58)와 합체되지 않는다. 상기 드라이버(58) 및 막대(46)는 상기 시린지 조립체(20)를 [상기 플러그(24)를 통하여] 전방으로 이동시키는, 일정한 힘을 갖는 스프링(56)에 의하여 유니트로서 이동하여, 이의 바늘이 피부를 관통하도록 만든다. 상기 스프링(68)이 수축되면 돌출부(66C)는 드라이버(58)의 플랫(74)에 배치된다. 주사중, 예를 들어 일정한 힘을 갖는 스프링(56)에 의한 반동력(kickback)으로 인하여 상기 슬리브(28)가 피부로부터 불완전하게 견인될 가능성을 없애기 위하여 제 2 합체 요소(66B)의 합체면(66D)에 슬리브 돌출부(28A)가 결합된다.
상기 막대가 상기 드라이버와 커플링되면, 피스톤(32)은 움직이지 않는다. 일단 상기 바늘이 피부를 충분히 관통하여 조직에 까지 삽입되면, 상기 드라이버(58) 상의 돌출부(64)는 상기 하우징(12)으로부터 내부로 뻗은 돌출부(70)와 합체된다. 이로 인하여 상기 드라이버의 회전 가능한 팔(62)이 회전하게 되며, 상기 톱니 정지쇠(60)는 상기 새김눈(52)으로부터 이동하여 나간다. 상기 슬리브 스프링(40)이 하부에 닿기 바로 직전에, 상기 드라이버(58) 및 막대는 분리된다.
상기 정력 스프링(56)의 후방 말단이 받침대(48) 내에서 회전하면, 상기 막대(46)는 전방으로 추진되어 진다. 상기 막대는 현재 상기 드라이버(58)와 관련하여 움직이는데, 카트리지(30)로부터 유체가 이동할 때 피스톤(32)은 전방으로 추진되어 나간다. 상기 홈(54)이 상기 플러그 돌출부(24B)와 일직선으로 정렬되면 상기 막대는 플러그(24)를 통과하여 나간다. 상기 피스톤(32)이 카트리지(30)의 말단 벽과 합체될때까지 계속해서 막대(46)의 램프(50)를 이동시킨다. 상기 로드(46)의 램프는 스트로크 말단 근처에 있는 누름-버튼의 제 1 합체 요소(66A)와 합체되어, 상기 누름-버튼은 하우징내로 완전히 견인된다. 이는 투약량 표시의 시각적인 종말점을 제공한다. 일단 상기 슬리브 돌출부(28A)와 관련된 제 2 합체 요소(66B)가 충분히 분리되면 상기 슬리브(28)는 해체된다.
주사를 완전히 마치면, 상기 장치(10)는 몸체로부터 견인된다. 상기 슬리브(28)는 슬리브 스프링의 힘에 의하여 전방으로 이동하여 다시 바늘(38)을 덮게 되며, 제 1 칼라 핑거(14C) 상의 톱니 정지쇠(14A)에 의하여 피스톤내 해체 가능하도록 잠겨진다. 상기 누름-버튼은 상기 하우징내 남아 있게되므로 새로운 시린지 조립체가 장착될때까지 작동될 수 없다.
상기 장치의 일회용 부위는 상기 슬리브(28)를 잡고 이를 축방향으로 잡아당겨 재사용 가능한 부위로 부터 분리된다. 이로써 상기 톱니 정지쇠(14A)는 상기 슬리브 리브(28C) 내에 존재하는 새김눈(28B)으로부터 분리된다. 상기 캡(16)은 상기 장치의 일회용 부위가 제거된 이후 또는 그 이전에 대체될 수 있다.
새로운 시린지 조립체는 상기 캡(16)을 잡아 칼라내 슬롯(14B)이 존재하는 슬리브상의 세로 방향 리브(28C)를 일직선으로 정렬시켜 장착될 수 있다. 이후 상기 캡(16)은 상기 칼라(14)와 합체될때까지 상기 하우징내부로 도입될 수 있다. 이러한 방식으로 정렬되면, 상기 플러그 돌출부(24B)는 상기 막대내 홈(54) 보다는 상기 막대의 말단면(46A)의 반대편에 존재한다. 그러므로 상기 장치(10)의 일회용 부위를 삽입시키면 상기 막대(46)는 하우징(12)으로 다시 견인된다. 상기 막대가 견인되면 정력 스프링(56)의 감겨진 말단은 받침대에서 회전된다. 상기 과정 중 플러그(24) 테두리는 드라이버(58)를 다시 밀어낸다. 칼라의 제 2 핑거(14F)의 톱니정지쇠(14G)는 리브(28C) 내 새김눈(28B)으로 이동하여, 완전히 삽입되면 상기 장치의 일회용 부위가 분리되는 것을 막아준다.
상기 일회용 부위는 일단 가능한한 깊이 삽입되면 아크 주위를 40도 회전될 수 있다. 상기 드라이버가 상기 막대로 다시 견인되므로, 상기 드라이버 갭 내에서 부분적으로 누름-버튼이 이동하면 상기 누름-버튼(66) 스프링은 작동 가능한 위치로 돌아온다. 상기 드라이버 톱니 정지쇠(60)는 막대의 새김눈(52) 중 하나로 이동하게 된다. 상기 톱니 정지쇠(pawl)에 의하여 합체된 특정 새김눈은 상기 플러그(24) 길이에 의하여 결정된다. 상기 피스톤이 카트리지 바늘 말단에 좀더 가까이 위치하게 되면, 플러그 돌출 부위는 더욱 길어져서 상기 피스톤과 인접하게 되거나, 그렇지 않으면 접촉하지 않게된다. 상기 논의한 바와 같이, 상기 칼라와 관련된 슬리브가 회전하면 상기 돌출부가 램프(104)와 합체됨에 따라 슬리브 핑거(94)는 내부에서 해체되어, 캡이 슬리브로부터 분리되도록 한다. 동시에 톱니 정지쇠(14G)는 슬리브 리브내 새김눈(28B) 과의 합체물로부터 회전되어 나와, 상기 장치가 발사(firing) 되면 슬리브가 분리되도록 한다.
다양한 목적을 위하여 상기 장치에 여러 가지로 수정이 가하여질수 있다는 것을 이해하게 될 것이다. 상기 장치의 일회용 부위가 불완전하게 제거되는 것을 방지하기 위하여 예를 들어, 상기 슬리브는 합체 요소 및 하우징 정지 요소(housing stop member)를 포함할 수 있다. 바람직하지 않으면, 상기 시린지 조립체 및 피스톤을 각각 작동시키는데에 한 쌍의 스프링이 사용될 수 있다. 하나의 스프링 또는 양 스프링 모두는 정력 스프링(constant force spring) 일수 있는데, 바람직하게는 상기 모두가 그러하다. 상기 시린지 조립체를 삽입하여 상기 드라이브 조립체를 재장전시키는 것이 바람직한 경우, 상기 단계는 또한 독립된 방법으로서 수행될 수 있다. 어떠한 방법이 사용되었는지에 상관없이 상기 정력 스프링은 재장전 과정(rearming procedure)을 촉진하게 될 것이다. 또한 재장전은 직접적으로 드라이브 막대를 합체시키지 않고도 수행될 수 있다. 드라이브 스프링의 힘에 대하여 뒤로 작동된 막대는 상기 막대를 직접 합체시키거나 또는 중간 구조물에 의하여 합체시키기에 충분하다.
본 발명의 예시적 구체예가 첨부된 도면들에 관하여 본원에 기술되어 있지만, 본 이와 같은 명확한 구체예에 한정되지 않으며, 다른 많은 변형 및 수정이 업계의 숙련자에 의하여 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 행하여 질 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.
본 발명은 드라이브 조립체 및 슬리브 및 시린지를 포함하는 일회용(disposable) 조립체를 포함하는 자동 주사기를 제공한다. 상기 드라이브 조립체는 재사용될 것이므로, 상기 일회용 조립체는 드라이브 조립체에 분리 가능하도록 고착된다.
상기 드라이브 조립체 및 일회용 조립체는 조립되어 발사 위치(firing position)로 이동될 때까지 일회용 조립체는 드라이브 조립체로 부터 빠질 수 없다. 다시 말하면, 상기 일회용 조립체를 상기 드라이브 조립체에 완전히 장전시켜야 하며, 상기 일회용 조립체가 상기 드라이브 조립체로부터 분리될 수 있게 된후, 드라이브 조립체가 발사된다는 것이다.
본 발명에 의한 조립체는 하우징 및 드라이브 막대를 포함하는 드라이브 조립체를 포함한다. 상기 드라이브 막대를 탄력적으로 추진시키기 위하여 스프링이 제공된다. 상기 조립체의 일회용 부위(disposable portion)는 슬리브 및 상기 슬리브내에 활주 가능하도록 장착된 시린지 조립체를 포함한다. 상기 시린지 조립체는 카트리지 및 상기 카트리지내에 활주 가능하도록 장착된 피스톤을 포함한다. 상기 드라이브 막대는 슬리브가 드라이브 조립체 하우징내에 장착되는 경우 상기 시린지 조립체와 작동 가능하도록 연결되어, 사용자가 작동시 상기 카트리지로부터 유체가 유출되도록 한다.
주사할 때 상기 슬리브는 상기 하우징내에 활주 가능하도록 위치한다. 상기 슬리브 및 이의 내용물이 불완전하게 배출되는 것을 방지하기 위하여, 슬리브 및 드라이브 조립체 하우징 중 어느 하나에는 정지 요소(stop member)가 제공되는 반면에, 다른 하나에는 합체 요소가 제공된다. 본 발명의 바람직한 구체예에 의하면, 상기 슬리브는 정지 요소를 제한하는 새김눈(notch)을 포함하는 가늘고 긴 리브(rib)를 포함하는 반면에, 상기 하우징은 방사상으로 내부를 향하여 뻗은 합체 요소를 제한하는 톱니 멈춤쇠를 포함한다. 상기 합체 요소는 슬리브가 하우징내에 위치할 때 정지 요소와 합체되도록 위치하여, 이것이 분리되지 않도록 한다. 상기 슬리브가 발사 위치(firing position)로 이동된 후에만 분리될 수 있는데, 상기 슬리브를 이의 세로축 주위로 회전시켜 분리하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 회전하면 상기 정지 요소와 관련된 합체 요소가 치환된다.

Claims (1)

  1. 하우징(housing) 및 하우징내에 활주 가능하도록 장착된 드라이브 막대(drive rod)를 포함하는 드라이브 조립체(drive assembly) ; 상기 하우징내에 위치할 수 있는 슬리브(sleeve); 카트리지(cartridge) 및 상기 카트리지내에 활주 가능하도록 장착된 피스톤을 포함하며 상기 슬리브가 상기 하우징내에 위치하는 경우 상기 시린지 조립체와 드라이브 막대가 작동 가능하도록 연결되는, 상기 슬리브내에 활주 가능하도록 장착된 시린지 조립체 ; 상기 드라이브 막대를 상기 시린지 조립체를 향하여 추진시키는 스프링을 포함하며, 상기 슬리브 및 상기 하우징 중 어느 하나는 정지 요소(stop member)를 포함하며, 다른 하나는 상기 정지 요소와 합체 가능한 합체 요소(engagement member)를 포함하는 [상기 슬리브가 상기 하우징을 따라 세로 방향으로 삽입될 때, 상기 정지 요소 및 합체 요소는 일직선으로 정렬되어 상기 합체 요소가 상기 정지 요소에 합체됨] 자동 주사 조립체(automatic injection assembly).
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