KR19980701451A - 재사용 가능한 절전 제어기가 구비된 전자 운송 장치(Electrotransport Device Having Reusable Controller Power Saver) - Google Patents

재사용 가능한 절전 제어기가 구비된 전자 운송 장치(Electrotransport Device Having Reusable Controller Power Saver) Download PDF

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제이. 리차드 교리
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Abstract

전자 운송 시스템(50)은 전원(60)이 구비된 재사용 가능한 제어기(52)와, 분리 가능한 일회용 약물 수용 유니트를 구비한다. 제어기(52)에는 제어기(52)가 약물 유니트(70)로부터 분리되었을 때 전원(60)이 전류 유출되지 않도록 분리시키는 스위치(62)가 구비된다. 커플링 수단(74, 66, 105, 72, 64, 104)은 물리적 그리고 전기적으로 제어기(52)와 약물 유니트(70)를 연결시켜 제어기(52)가 약물 유니트(70)에 전류를 공급함으로써 환자의 신체 표면(예를 들어 피부)에 약물을 전자 운송 투여하게 된다.

Description

재사용 가능한 절전 제어기가 구비된 전자 운송 장치
여기에 사용된 용어 전자 운송이란 일반적으로 피부, 점막 또는 손발톱을 통한 약품(예를 들어 약물)의 투여를 일컫는다. 이러한 투여는 전위를 가함으로써 유발되거나 보조된다. 예를 들어, 유익한 치료 약물은 전자 운송 투여에 의해 피부를 통하여 신체의 순환기로 유입된다. 보편적으로 사용되는 전자 운송 과정, 즉 전기 이동(소위 이온 이동; iontophoresis)은 대전된 이온의 전기적 유도에 관한 것이다. 다른 타입의 전자 운송, 즉 전기 삼투는 투여될 약물이 포함된 액체가 전기장의 영향하에서 유동하는 것이다. 또다른 타입의 전자 운송 과정, 즉 전기 천공(electroporation)은 전기장을 가함으로써 생물학적 막피내에 일시적으로 존재하는 구멍을 형성하는 것이다. 약물은 구멍들을 통하여 수동적으로(즉 전기의 도움 없이) 또는 능동적으로(즉 전위의 영향하에서) 투여될 수 있게 된다. 그러나, 임의의 상기 전자 운송 공정에서도 어느 정도까지는 이들 공정중의 하나 이상은 동시에 수행된다. 따라서, 여기에 사용된 바와 같은 용어 전자 운송은 가능한 넓은 의미로 해석되어, 약픔이 실제로 운송되는 특정 메커니즘 또는 다수개의 메커니즘이 하전 여부를 불문하고 이들의 혼합물인 적어도 하나의 약품의 전기적 유도 또는 증진 운반을 포함하여야 한다.
전자 운송 장치는 피부, 손발톱, 점막 또는 신체의 다른 표면의 일부와 전기적으로 접촉하는 적어도 2개의 전극을 사용한다. 통상적으로 도너(donor) 또는 능동 전극으로 일컬어지는 한 전극은 이로부터 약물이 신체 내로 운반되는 전극이다. 통상적으로 카운터(counter) 또는 복귀 전극으로 일컬어지는 다른 전극은 신체를 통하여 전기 회로를 접속하는데 사용된다. 예를 들어, 투여될 약물이 양으로 대전되었다면, 즉 양이온 이라면, 음극 또는 도너 전극이 에너지를 부여하지만 양극은 회로를 폐쇄하는 역할을 한다. 이와는 달리, 약물이 음으로 대전되었다면, 즉 음이온 이라면, 양극이 도너 전극이 되는 것이다. 또한, 음이온과 양이온의 약품 이온 모두가, 또는 대전되지 않은 또는 중성의 약물이 운반된다면 음극과 양극 모두가 도너 전극이 되는 것이다.
게다가, 일반적으로 전자 운송 시스템은 통상적으로 액상 용액 또는 현탁액의 상태인 투여될 약물의 저장소 또는 공급원이 적어도 하나 필요하다. 이와 같은 도너 저장소의 예로는 주머니 또는 공동과, 다공성 스펀지 또는 패드 및, 친수성 폴리머 또는 겔 기질을 포함될 수 있다. 이와 같은 도너 저장소는 음극 또는 양극 그리고 신체 표면과 연결되거나, 그 사이에 위치되어, 하나 또는 다수개의 약품 또는 약물의 고정 공급원 또는 교체 가능한 공급원을 제공하게 된다. 또한 전자 운송 장치는 하나 또는 다수개의 배터리와 같은 전원을 구비한다. 통상적으로, 전원의 한 극은 도너 전극과 전기적으로 연결되는 반면, 반대 극은 카운터 전극과 전기적으로 연결된다. 더불어, 어떤 전자 운송 장치에는 전극을 통하여 가해지는 전류를 제어하는 전자 제어기가 구비되어, 약품 투여율을 조정하게 된다. 추가적으로, 수동 플럭스 제어 피막과, 신체 표면과 장치가 접촉을 유지하도록 하는 접착제 및, 비투과성 지지 부재들은 전자 운송 장치의 다른 선택적인 부품들이다.
모든 전자 운송 약품 투여 장치는 전기 회로를 사용하여 전원(예를 들어 배터리)과 전극을 전기적으로 연결한다. 아리우라(Ariura) 등의 미국 특허 제4,474,570호에 게시된 바와 같은 매우 단순한 장치에 있어서, 회로는 단순히 배터리를 전극에 연결시키는데 사용되는 도전성 와이어이다. 다른 장치는 다양한 전기 부품들을 사용하여 전원에 의해 공급되는 전류의 진폭과, 극성, 타이밍, 파형 등을 제어한다. 예컨대 맥니콜스(McNichols) 등의 미국 특허 제5,047,007호를 들 수 있다.
지금까지의, 시판용 피부관통 전자 운송 약품 투여 장치(예를 들어, 미국 유타주, 솔트 레이크 시티 소재의 이오메드 인크.(Iomed Inc.)에 의해 판매되는 더 포레서(the Phoresor)와, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 엠피, 인크.(Empi, Inc.)에 의해 판매되는 더 듀펠 이온토포레시스 시스템(the Dupel Iontophoresis System) 및, 유타, 로간에 위치한 웨서(Wescor)에 의해 판매되는 더 웹스터 스웨트 인듀서(the Webster Sweat Inducer)는 일반적으로 데스크-탑 전원 유니트와 한 쌍의 피부 접촉 전극을 구비하였다. 이와 같은 종속 전극은 긴(예를 들어 1 내지 2 미터) 도전성 와이어 또는 케이블에 의해 전원과 연결된다. 종속 전극 조립체가 사용되는 상기한 데스크-탑 전원 유니트의 예로는 제이콥슨(Jacobson) 등의 미국 특허 제4,141,359호와; 라프레이드(LaPrade) 등의 미국 특허 제5,006,108호(도9에 도시됨) 및; 모러(Maurer) 등의 미국 특허 제5,254,081호(도1과 도2에 도시됨)에 게재된 것을 들 수 있다. 이와 같은 장치내의 전원 유니트는 전극을 통하여 가해지는 전류량을 조정하는 전자 제어기를 구비한다. 종속 전극은 긴(예를 들어 1 내지 2 미터) 도전성 와이어 또는 케이블에 의해 전원 유니트와 연결된다. 이에 와이어 연결부가 분리되기 쉬우므로, 환자의 운동과 이동을 제한하며, 이는 또한 불편할 수 있다. 전원 유니트를 전극에 연결하는 와이어는 구비된 와이어의 길이 내에서 분리되지 않는다.
보다 최근에는, 때때로 옷 아래에 눈에 띄지 않게 장기간 피부 상에 지니기에 적절한 소형 독립식 전자 운송 투여 장치가 제안되었다. 이와 같은 소형 전자 운송 약품 투여 장치의 전기 부품들은 바람직하기로 소형이고, 집적회로(즉 마이크로칩) 또는 소형 회로 기판일 수 있다. 배터리, 레지스터, 펄스 발생기, 캐패시터 등과 같은 전자 부품들은 전기적으로 연결되어 전원에 의해 공급되는 전류의 진폭과, 극성, 타이밍, 파형 등을 제어하는 전기 회로를 형성하게 된다. 이와 같은 소형 독립식 전자 운송 투여 장치는 예를 들어 태퍼(Tapper)의 미국 특허 제5.224.927호와, 시발리스(Sibalis) 등의 미국 특허 제5,224,928 및, 헤이네스(Haynes) 등의 미국 특허 제5,246,418호에 개시되었다. 불행하게도, 전자 운송 투여 장치가 소형화됨에 따라, 장치에 동력을 공급하는 전원(예를 들어 배터리) 또한 소형화되어야 하므로, 배터리 용량과 배터리의 수명이 보다 큰 설계상의 문제가 되었다.
전자 운송 장치가 소형화되는 것과 더불어, 최근에는 다중 약물 수용 유니트에 사용되기에 적절한 재사용 가능한 제어기가 구비된 전자 운송 장치를 사용하는 것이 제안되었다. 약품이 소모되면 약물 수용 유니트를 간단하게 제어기로부터 분리한 후에, 새 약물 수용 유니트를 제어기에 연결한다. 이와 같은 방식에 의해, 상대적으로 값비싼 장치의 하드웨어 부품(예를 들어 배터리, LED, 회로 기계 설비 등)들이 재사용 가능한 제어기내에 수용될 수 있으며, 상대적으로 값싼 도너 저장소와 카운터 저장소 기질이 일회용 약물 수용 유니트 내에 수용될 수 있으므로, 전자 운송 약물 투여의 전체적인 비용을 낮추게 된다. 약물 수용 유니트와 제거 가능하게 연결된 재사용 가능한 제어기로 구성된 전자 운송 장치의 예는 세이지 주니어(Sage, Jr.) 등의 미국 특허 제5.320.597호와, 시발리스(Sibalis)의 미국 특허 제5.358.483호, 시발리스(Sibalis) 등의 미국 특허 제5,135,479호 및, 디베인(Devane) 등의 영국 특허 출원 제39 803호에 게재되었다.
본 발명은 약물을 수용한 투여 유니트와 전력이 공급되는 제어 회로가 구비된 재사용 가능한 제어 유니트를 구비하고, 이 유니트들이 기계적인 커플러에 의해 분리 가능하게 연결되어진 전자 운송 약물 투여 시스템에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 분리 가능한 전자 운송 장치의 사시도.
도2는 결합되지 않은 상태의 제어기와 약물 유니트가 도시된, 도1의 2-2선을 따른 도1에 도시된 장치의 단면도.
도3은 결합된 상태의 제어기와 약물 유니트가 도시된, 도1의 2-2선을 따른 도1에 도시된 장치의 단면도.
도4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 개략도.
도5는 약물 유니트에 제3 스터드(73)가 구비되고, 제어기와 약물 유니트가 결합되지 않은 상태의 다른 전자 운송 장치의 단면도.
도6은 제어기와 약물 유니트가 결합된 상태의 도5에 도시된 장치의 단면도.
도7은 제어기에는 포스트(312, 314)가 구비되고, 약물 유니트에는 도전성 스트립(316)이 구비되고, 제어기와 약물 유니트가 결합되지 않은 상태의 다른 전자 운송 장치의 단면도.
도8은 제어기와 약물 유니트가 결합된 상태의 도7에 도시된 장치의 단면도.
본 발명의 한 특징은 유니트가 사용될 준비가 될 때까지는 회로가 폐쇄 내부 회로 통로를 이루는 전류 제어 회로로부터 재사용 가능한 제어 유니트내의 전원이 전기적으로 분리되는 전자 운송 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 다수개의 일회 사용(예를 들어 일회용) 약물 수용 유니트와 함께 사용하기에 적합한 재사용 가능한 전자 제어기로 구성된 전자 운송 장치내의 배터리의 세기를 유지하고 배터리의 수명을 연장하고자 한다. 약물 수용 유니트로부터 약물이 소모된 후에, 이 약물 수용 유니트는 제어기로부터 분리되어 폐기되고, 이후에 새 것으로 교체된다. 제어기에는 전원(예를 들어 하나 또는 다수개의 배터리)과 장치에 공급되는 전류의 타이밍, 진동수, 크기 등을 제어하는 회로가 구비된다. 제어 회로에는 장치가 작동 중일 때 환자의 몸이 아닌 회로 통로를 통하여 배터리의 양극과 접촉하는 타이밍 회로와 같은 내부 회로가 구비된다. 장치가 작동될 때까지 배터리를 폐쇄 내부 회로로부터 전기적으로 절연시키기 위해 스위치가 구비된다. 약물 수용 유니트가 재사용 가능한 제어기로부터 분리되면, 스위치는 자동적으로 재개방되어, 배터리는 다시 전기적으로 절연된다.
본 발명은 재사용 가능한 제어기와 일회 사용/일회용 약물 유니트로 구성되는 임의의 전자 운송 장치에 사용하기에 유용하며, 특히 장치가 제조된 시점과 장치가 환자에 사용되는 시점 사이의 보관 기간동안의 전류 유출을 방지하는데 유용하다. 특히 본 발명은 일단 포장을 풀고 제어기를 사용한 후에 장기간 사용하지 않는(예를 들어 야간, 휴가/주말 등에) 전자 운송 장치에 유용하다.
도1은 약물 수용 유니트(70)에 결합되고 약물 수용 유니트로부터 분리되기에 적합한 재사용 가능한 전자 제어기(52)가 구비된 전자 운송 장치(50)의 사시도이다. 제어기(52)는 재사용 가능한 바, 즉 다수개의 약물 유니트(70), 예를 들어 동일한 및/또는 유사한 일련의 약물 유니트(70)에 사용되기에 적절하다. 다른 한편으로는, 약물 유니트(70)는 대체로 짧은 수명을 가지며, 사용후, 즉 그 속에 수용되었던 약물이 투여되거나 소모된 후에는 폐기된다.
도2에 있어서, 도1의 2-2선상의 단면도가 도시되어진 바, 약물 유니트(70)는 제어기(52)로부터 분리되었다. 제어기(52)의 하우징(56)은 인쇄 회로(PC) 기판(58)과, 직렬로 연결되어진 2개의 버튼 셀 배터리로 이루어져 PC 기판(58)과 스위치(62)에 전력을 공급함으로써 전원(60)을 PC 기판(58)에 연결시키기도 하고 분리시키기도 하는 배터리 전원(60)을 에워싼다. PC 기판(58)은 종래 방식으로 제조되며, 그 위의 부품을 상호 연결시키기 위해 만들어진 도전성 선이 구비된다.
약물 유니트(70)는 이 약물 유니트(70)의 상부에 제어기(52)가 제거 가능하게 연결될 수 있는 형상을 갖는다. 조립체(70)의 상부에는 2개의 스냅 타입 커넥터의 수형 부분이 구비되는데, 여기서 수형 부분은 약물 유니트(70)로부터 상방으로 연장된 스터드(72, 74)이다. 하우징(56)의 하부에는 상기 스터드(72, 74)를 수용하도록 각각 그 위치와 크기가 정해진 2개의 개구부(64, 66)가 구비된다.
약물 유니트(70)에는 그 내부에 우물형 부분(77, 79)이 구비된 폼 부재(75)에 부착되거나 적층되어진 액체 비투과성, 탄성 절연 지지부(71)가 구비된다. 상기 지지부(71)는 폴리에틸렌 폼 또는 폴리에스테르로 구성된다. 폼 부재(75)는 당해 기술분야에서 공지된 펀칭 또는 절단에 의해 구획된 우물 모양 부분(77, 79)이 구비된 소정 두께의 폴리에틸렌 폼의 층으로 만들어진다. 상기 우물 모양 부분(77, 79)의 각각에는 저장소와 선택적으로 전극(81, 82)이 각각 수용된다. 따라서, 우물형 부분(77)에는 저장소(76)와 선택적으로는 전극(81)이 수용되고, 우물 모양 부분(79)에는 저장소(78)와 선택적으로는 전극(82)이 수용된다. 적어도 하나의 저장소(76, 78)(예를 들어 76)에는 투여될 약품(예를 들어 약물)이 수용된다. 이에, 전극(81)과 저장소(76)는 도너 전극 조립체가 되는 반면, 전극(82)과 저장소(78)는 카운터 전극 조립체가 되는 것이다. 저장소(76, 78)는 통상적으로 하이드로겔로 형성되며, 사용할 때에는 환자(도시되지 않음)의 신체 표면(예를 들어 피부)과 접촉하도록 위치되기에 적합하다.
저장소(76, 78)는 지지부(71)의 외주에 의해 봉쇄되며, 폼 부재(75)에 의해 상호 분리된다. 폼 부재(75)의 하부(즉 환자와 접촉하는)면은 바람직하기로 피부 접촉 접착제로 코팅된다. 유니트(70)가 사용되지 전까지 개봉 라이너(80)가 2개의 저장소(76, 78)의 신체 접촉면과 접착제 도포면을 덮는다. 바람직하기로 개봉 라이너(80)는 실리콘 코팅된 폴리에스테르 시트이다. 또한 개봉 라이너(80)는 유니트(70)가 환자(도시되지 않음)의 피부에 접촉될 때 제거된다.
스터드(72, 74)는 도전성 재료(예를 들어 은, 동, 스테인레스스틸 등 또는 금속 코팅된 폴리머, 예를 들어 은 코팅된 ABS)로 제조된다. 그러므로 양 스터드(72, 74)는 제어기(52)에 의해 공급된 전류를 전도한다. 한 스터드(72)가 전극(81)과 저장소(76)와 도전성 접촉을 하는 반면, 다른 스터드(74)는 다른 전극(82)과 저장소(78)와 도전성 접촉을 한다.
제어기(52)의 하우징(56)에는 각 개구부(64, 66)의 바로 내측에 오목부(102, 103)가 구비된다. 도전성이고 방사상 탄성인 스프링 리테이너(104, 105)는 상기 오목부(102, 102')에 수용되는 형상을 갖는다. 스프링 리테이너(104, 105)는 스터드(72, 74)가 개구부(64, 66)를 통하여 삽입되었을 때 각 외주 홈내에 제거 가능하게 걸리도록 구성된다. 스터드(72, 74)가 각 스프링 리테이너(104, 105)에 의해 제거 가능하게 보유되어, 이에 약물 유니트(70)가 제어기(52)의 하우징(56)에 제거 가능하게 연결된다.
종래의 전기 연결 수단(예를 들어 도전성 와이어, 선 또는 겹판 스프링(도시되지 않음))은 스프링 리테이너(104, 105)를 PC 기판(58)의 하부의 각 도전성 선(도시되지 않음)에 전기 접속한다.
스위치(62)는 PC 기판(58)의 하부에 장착된다. 스위치(62)에는 PC 기판(58)상의 각 선(도시되지 않음)에 납땜되거나 달리 전기적으로 연결된 2개의 단자(112, 114)가 구비된다. 스위치(62)의 한 단자(114)는 배터리 전원(60)의 한 극과 전기적으로 접속하는 반면, 배터리 전원(60)의 다른 극은 시스템 접지(125)와 전기적으로 접속한다. 다른 스위치 단자(112)는 전류 제어 회로(128)의 입력 단자(126)와 연결된다.
스위치(62)는 종래의 금속 겹판 스프링 스위치 또는 미국 캘리포니아 산 호세 소재의 알프스 일렉트릭 (유에스에이) 인크.로부터 구입 가능한 SKHUAB, 또는 SKHUAA 타입일 수 있다. (i) 제어기(52)에 아무 약물 유니트(70)도 결합되지 않았을 때에는 스위치가 개방 상태를 유지하고, (ii) 제어기(52)에 약물 유니트(70)가 연결되었을 때에는 스위치가 폐쇄되기만 한다면, 스위치(62)의 디자인은 중요하지 않다. 도2와 도3에 도시된 특정 스위치(62)는 단극, 단행정 스위치로서, 제어기(52)의 하부면에 대체로 평행하게 위치 결정된 작용면(116)이 구비된 스프링 편향 플런저(115)를 구비한다. 스위치(62)가 PC 기판(56)의 하부에 배치되어 스터드(72)가 개구부(64)내로 삽입되었을 때 작용면(116)과 개구부(64)는 스터드(72)와 동축상으로 정렬된다. 플런저(116)는 완전히 신장된 상태, 즉 약물 유니트(70)가 제어기(52)로부터 분리된 상태로 도2에 도시되었다. 약물 유니트(70)가 제어기(52)에 연결되었을 때 스터드(72)가 작용면(116)에 대하여 부세하면 플런저(116)는 내부 스프링의 탄성력에 대항하여 후퇴된다.
약물 유니트(70)가 제어기(52)로부터 분리되고 플런저(115)내의 스프링이 신장된 상태일 때 스위치 단자(112, 114)는 개방된다(즉 스위치(62)는 개방된다). 플런저(115)가 후퇴된 상태일 때, 즉 약물 유니트(70)가 도3에 도시된 바와 같이 제어기(52)에 결합되면 스위치 단자(112, 114)는 전기적으로 연결된다(즉 스위치;62는 폐쇄된다).
PC 기판(58)과 스위치(62)는 하우징(56)내에 장착되어, 스터드(72)는 동시에 (i) 플런저(115)가 후퇴하여 스위치(62)의 단자(112, 114)와 전기적으로 연결되도록 하면서, (ii) 스프링 리테이너(104)에 의해 약물 유니트(70)가 제어기(52)와 기계적으로 결합되도록 한다.
스위치 단자(112, 114)는 PC 기판(58)상에 구비된 전력 공급 회로와 직렬로 연결된다. 본 발명이 약물는 투여의 특정 전류 수준, 회로, 시간 또는 모드로 한정되지는 않으나, 시한 전력 공급 회로(즉 소정 시간 동안 환자에게 전자 운송 전류를 제공하는)의 일실시예가 도4에 도시되었다.
제어 회로(120)에는 2개의 출력 단자(134, 135)가 구비되어 제어 전류, 즉 lc를 전극 조립체(81, 76과 82, 78)에 공급한다. 전극 조립체(70)와 제어기 하우징(56)이 이상에서 전술된 바와 같이 함께 장착되면 제어 전류(lc)는 환자의 피부로 공급되고, 저장소(76, 78)는 환자의 피부 또는 점막에 고정된다. 플런저(115)의 작용에 의해 스위치(62)(도4에 도시 않음)가 폐쇄됨으로써 2개의 스위치 단자(112, 114)가 연결되기까지는 제어 회로(128)에의 전원 공급 전류(lp)는 없다. 그러므로 약물 유니트(70)가 제어기(52)에 기계적으로 연결되어 스위치(62)가 폐쇄될 때까지 타이밍 회로(128)는 구속되어 전원(60)으로부터 아무 정지 전류도 끌어 내지 못하여, 제로 전류(lc)를 공급한다. 이는 제어기(52)와 약물 유니트(70)가 앞서 전술된 바와 같이 결합될 때까지 전원(60)에 저장된 에너지가 보존되도록 한다.
2개의 출력부(134, 135)는 도전성 부분을 통하여 도너 전극 조립체(81, 76)와 연결되고 카운터 전극 조립체(82, 78)는 PC기판(58)상에 형성된 도전성 회로선(도시되지 않음)을 통하여 각각 연결되어, 스프링 리테이너(104, 105)의 해당 선단과 전기적으로 연결된다.
저장소(76)내에 수용된 치료 약물를 공급하는 전류, 즉 lc는 출력부(134)로부터 스프링 리테이너(104)와, 스터드(82), 전극(81) 및, 저장소(76)를 통하여 환자의 몸(도시되지 않음)속으로 흐른다.
제어 회로(120)의 다른 실시예는 연속 일정 전류값이 아닌 다른 제어 전류 파형을 사용하기도 한다. 또한 펄스, 사인 곡선, 램프(ramp) 및, 이와 같이 다양한 시간 변화 파형의 조합이 필요대로 피드백 제어법에 의해 공급되기도 한다.
다시 도2 내지 도4를 참조로 하여, 사용 중에 환자 또는 임상 실습자는 재사용 가능한 제어기(52)와 소정의 일회용 전극 조립체(70)를 선택한다. 제어기(52)와 조립체(70)는 스위치(62)가 일반적으로 개방된 상태에 있으므로 배터리 전원(60)으로부터 전류 유출이 발생하지 않으면서 무기한으로 사용하지 않는 상태로 보관되었을 것이다.
스터드(72, 74)는 하우징(56)내의 각 개구부(64, 66)내에 삽입되어 정렬된다. 스터드는 삽입될 때 자동 안내되어 각 스프링 리테이너(104, 105)와 도전성 접속한다. 계속되는 스터드(72, 74)의 삽입은 리테이너(104, 105)가 스터드의 홈과 결합될 때까지 스프링 리테이너(104, 105)가 스터드의 헤드 둘레로 미끄럼 이동하도록 한다. 이와 동시에, 스터드(72)의 헤드는 액튜에이터 플런저(115)를 물리적으로 변위시켜 스위치 단자(112, 114)들 사이를 전기적으로 연결한다. 이에 단자(112, 114)와 회로(112)내의 전원(60)의 연결을 완료하게 된다. 스터드(72, 74)의 홈내에 리테이너(104, 105)가 결합함으로써 이제 하우징(56)과 약물 유니트(70) 사이의 기계적인 결합을 마치게 되어, 단일 유니트를 형성하게 된다. 선택적으로, 제어기(52)에의 약물 유니트(70)의 결합의 완료를 스위치(62)가 폐쇄된 후에 소정의 깜빡거림으로 LED를 발광시킴으로써 사용자에게 신호로 알려주기도 한다. 그 후, 결합된 장치(50)는 저장소(76, 78)가 환자의 신체 표면(예를 들어 피부)과 접촉하면서 환자의 신체상에 위치된다. 저장소(76, 78)와 환자의 피부 사이에 연결이 형성되면, 전류(lc)가 전극 조립체(81, 76과 82, 78)와 환자의 몸을 통하여 흐르기 시작한다.
제어 전류(lc)의 운송은 타이밍 회로(128)의 시한 프로그램이 완료되거나, 저장소(76)내의 치료 약물이 고갈되거나, 환자 피부로부터 시스템(50)이 제거될 때까지 계속된다.
소정 시간 동안의 치료 약물 투여 또는 소모의 완료 또는 일회용 전극 조립체(70)의 고갈을 예를 들어 LED(158)를 발광함으로써 표시할 수도 있다.
다음으로 환자 또는 임상 작업자는 약물 유니트(70)를 하우징(56)으로부터 당김으로써 하우징(56)의 개구부(64, 66)와 리테이너 스프링(104, 105)으로부터 소모된 약물 유니트(70)의 스터드(72, 74)를 분리한다. 개구부(64)로부터 스터드(72)가 제거되면 플런저(115)가 다시 신장되어 스위치(62)가 개방될 수 있게 하고 전력 회로(120)로부터 전원(60)을 분리시킨다. 전력 회로(120)가 개방되면 전원(60)에 잔류하는 배터리 전하는 보존된다. 교체 약물 유니트(70)가 하우징(56)에 장착되고 설치되어 후에(예를 들어 동일한 또는 다른 환자에게 다른 치료를 위해) 스위치(62)를 작동시키게 된다. 스위치(62)의 작동은 스위치 단자(112, 114)를 연결시킴으로써 전력 회로(120)를 재연결하여, 결합된 제어기(52)와 약물 유니트(70)가 이전과 마찬가지로 환자에게 사용되어 치료 약물를 계속 투약할 수 있도록 한다..
이제 도5와 도6을 참조로 하면, 재사용 가능한 전자 제어기(152)와 일회용 약물 유니트(170)로 구성된 전자 운송 장치(150)가 도시되었다. 도1 내지 도3에 도시된 장치(50)와는 달리, 재사용 가능한 제어기(152)는 약물 유니트(170)상의 제3 스터드를 수용하기에 적합한 제3 개구부(68)를 구비한다. 스터드(73)의 적어도 헤드부분은 도전성 재질(예를 들어 금속 또는 금속 코팅된 폴리머)로 구성된다. 제어기(152)내의 회로 기판(58)의 하부에는 개방되었으면서 제어기(52)내의 단자(112, 114)와 기능상 동일한 한 쌍의 스프링 단자(212, 214)가 구비된다. 약물 유니트(170)가 제어기에 결합되면, 스터드(73)는 개구부(68)를 통하여 연장되어 스프링 단자(212, 214)와 결합된다. 스터드(73)의 헤드가 도전성이므로, 스터드(73)와 스프링 단자(212, 214)가 결합하면 단자(212, 214)들 사이의 회로가 폐쇄되고, 전원(60)이 회로(128)와 연결된다.
도7과 도8에 있어서, 재사용 가능한 전자 제어기(252)와 일회용 약물 유니트(270)로 구성된 전자 운송 장치(250)가 도시되었다. 도1 내지 도3에 도시된 장치(50)와는 달리, 장치(250)에는 하우징(56)의 바닥을 통하여 연장되는 도전성 포스트(312, 314)가 구비된다. 포스트(312, 314)의 선단은 도 8에 도시된 바와 같이 약물 유니트(270)가 제어기(252)에 결합되면 지지부(71)의 상부면상에 구비된 도전성 스트립(316)과 접촉하도록 되어 있다. 도전성 포스트(312, 314)는 장치(50)내에서의 단자(112, 114)와 동일한 기능을 수행한다. 그러므로, 제어기(252)가 약물 유니트(270)로부터 분리되면, 포스트(312, 314) 사이에 개방 회로가 존재하게 됨으로써, 회로 기판(58)에 의해 전원(60)을 회로로부터 전기적으로 절연시키게 된다. 상기 약물 유니트(270)를 제어기(252)에 결합시킬 때에, 포스트(312, 314)는 도전성 스트립(316)과 전기적으로 결합하여, 개방 회로를 폐쇄하고, 회로 기판(58)상의 회로에 전원(60)을 연결시키게 된다.
도2와 도3에 도시된 상기 장치(50)에서와 마찬가지로, 장치(150, 250)에는 기계적인 스위칭 수단이 구비되는데, 이는 전원(60)을 회로 기판(58)상의 내부 폐쇄 루프 타이밍 회로(128)로부터 분리한다. 그러나 기계적인 스위칭 수단에 있어서, 폐쇄 루프 타이밍 회로(128)는 약물 유니트가 제어기에 결합되지 않고서도 소량의 전류를 끌어낸다. 그러므로, 기계적인 스위칭 수단(즉 스위치(62)와 스프링 단자(212, 214)와, 도전성 스트립(316)과 결합된 포스트(312, 314))은 장치가 사용되기 바로 전까지, 즉 약물 유니트가 제어기에 결합되기 바로 전까지 폐쇄 내부 회로가 전원(60)에 전기적으로 연결되는 것을 방지한다. 당해 분야의 기술자는 전원(60)으로부터 정지 전류를 끌어 내지 않는 다른 공지된 기계적인 스위치가 도2 내지 도3과 도5 내지 도8에 도시된 스위치를 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 대체할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
도2와 도3에 도시된 장치(50)에는 2가지 기능을 수행하는 스터드(72)가 구비되는데, 즉 전극 조립체(81, 76)를 회로 기판(58)상의 회로에 전기적으로 연결시키며, 또한 스터드(72)는 스위치(62)를 페쇄하도록 작용하여, 이로써 전원(60)을 회로 기판(58)상의 회로에 연결시킨다. 그러나, 이와 같은 2중 기능은 도5 내지 도8의 장치(150, 250)에 분명하게 도시된 바와 같은 것이 요구되지는 않는다.
이상의 상세한 설명은 본 발명에 따른 재사용 가능한 절전 제어기가 구비된 전자 운송 시스템의 일실시예를 설명하고 있으나, 이상의 설명은 예시적일 것일 뿐, 게재된 발명을 한정하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 당해 분야의 기술자는 하우징과, PC 기판, 배터리, 스위치, 도전성 선, 그 위에 장착되고 상호 연결되어진 부품, 전극 조립체들의 형상과, 크기 및, 재질과, 커넥터와 보유 스프링의 재질과, 종류 및, 형상을 변형시키거나, 본 발명의 범주 내에서 여러 부품을 추가하거나 배제할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 기술된 특허청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (20)

  1. 투여될 치료 약물이 적어도 하나에 수용된 한 쌍의 전극(81, 76과 82, 78)과, 쌍극 전원(60)과 이 쌍극 전원(60)과 폐쇄 회로 통로를 통하여 전기 접촉하는 전류 제어 회로(58)가 구비되어 환자의 신체 표면을 통하여 전극으로 전류를 공급하는 제어기(52) 및, 상기 제어기(52)와 조립체(70)를 결합하고 분리하는 커플러(72, 64, 104)가 구비된 환자의 신체 표면을 통하여 치료 약물을 투여하는 전자 운송 시스템(50)에 있어서,
    커플러(64, 72, 104)에 작동 가능하게 연결된 스위치(62)를 구비하며,
    (i) 제어기(52)와 조립체(70)가 연결되면 스위치(62)가 전원(60)을 전기 회로(58)에 전기 접속하도록 되어 있으며,
    (ii) 제어기(52)와 조립체(70)가 분리되면 스위치(62)가 전원(60)을 제어 회로(58)로부터 전기적으로 분리시키도록 된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커플러가 도전성 스냅 커넥터(72)로 구성된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커플러가 한 쌍의 도전성 스냅 커넥터(72, 74)로 구성된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쌍극 전원(60)이 배터리로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조립체(70)가 일회 사용후에 폐기되도록 된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어기(52)가 다수개의 조립체(70)와 연속적으로 결합하도록 된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전류 제어 회로(58)가 전극(81, 82)에 전류가 공급되는 시간을 제어하는 타이밍 회로(128)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어기(52)와 조립체(70)가 결합되었을 때 상기 커플러(72)가 스위치(62)와 결합하여 스위치(62)를 폐쇄하도록 된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스위치(62)가 편향된 단극 단행정 스위치인 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 스위치가 한 쌍의 스프링 단자(212, 214)와 접촉하는 스터드(73)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 스위치가 한 쌍의 포스트(312, 314)와 도전성 스트립(316)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템.
  12. 적어도 하나의 전극(81, 76과 82, 78)에는 투여될 치료 약물이 수용된 한 쌍의 전극과, 쌍극 전원(60)과 이 전원(60)의 양극과 폐쇄 회로 통로를 통하여 전기 접촉하여 환자의 신체 표면을 통하여 전류를 전극으로 공급하는 전류 제어 회로(58)가 구비된 제어기(52), 상기 제어기(52)와 조립체(70)를 결합하고 분리하는 커플러(64, 72, 104) 및, 이 커플러와 연결되어 작동되는 스위치(62)가 구비된, 환자의 신체 표면을 통하여 치료 약물을 투여하는 전자 운송 시스템(50)의 작동 방법에 있어서,
    제어기(52)와 조립체(70)를 결합하여 스위치(62)가 전원(60)을 제어 회로(58)에 접속하도록 하는 단계와,
    이어서 제어기(52)와 조립체(70)를 분리하여 스위치(62)가 전원(60)을 제어 회로(58)로부터 전기적으로 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어기(52)와 조립체(70)의 결합이 도전성 스냅 커넥터(72)에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제어기(52)와 조립체(70)의 결합이 한 쌍의 도전성 스냅 커넥터(72, 74)에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 쌍극 전원(60)이 배터리로 구성된 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 조립체(70)가 제어기(52)로부터 분리된 후에 조립체(70)를 폐기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제1 조립체(70)가 제어기(52)로부터 분리된 후에 제어기(52)를 동일한 제2 조립체(70)에 결합하는 단계도 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 전류 제어 회로(58, 128)가 전류가 전극(81, 82)에 공급되는 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 커플러(72)가 스위치(62)와 결합하여 제어기(52)와 조립체(70)가 결합되었을 때 스위치(62)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 스위치(62)가 전원(60)을 제어 회로(58)에 연결시킬 때에 신호를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 운송 시스템의 작동 방법.
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