KR20000064717A - 플레이튼펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접철가능한 유액저장고(406, 640)로부터 유액을 환자에게 방출투여할 수 있는 주입 펌프(400, 600)에 관한 것이다. 이러한 펌프(400, 600)는 그 내부에 유액저장고(406, 640)가 위치되는 챔버(446, 646)를 지닌 하우징(401, 601)을 포함하고 있다. 제 1벽(404, 604)은 유액저장고(406, 640)와 접촉되는 하우징이며, 또한, 제 2벽(410, 630)은 제 1벽과 멀리 떨어진 제 1위치에 있을 때에 제 1벽과 제 2벽 사이에 챔버를 형성하고, 그러한 제 1위치와 상대적으로 제 1벽과 더 가까운 제 2위치 사이를 이동가능하다. 투약주기에 따라, 운동 제 2벽(410, 630)을 제 1위치로부터 제 2위치로 진행시켜 유액저장고에 대해 가해지는 힘을 증가시킴으로써, 접철가능한 유액저장고(406, 640)로부터 대체로 일정한 속도로 유액이 방출되게 된다. 더욱 바람직하게는, 유액저장고(406, 640)와 접촉하는 비평탄보조표면(408, 413, 415, 417)과 함께 제 1 및 제 2벽(406, 410, 604, 630)을 설치하는 것이다.

Description

플레이튼 펌프
보건 분야에서 환자에게 약물을 투여하는 경우, 많은 약물들은 연속적인 방법으로 투약한다. 이러한 연속적인 투약방법으로는 초기에 약물로 채워진 약물전달 백을 환자보다 더 높은 위치에 놓아 중력에 의해 약물전달 백내의 약물이 당해 환자에게 투여될 수 있도록 하는 방법을 이용하였다. 비록 이러한 방법이 여러 경우에 있어서 성공적이었다 하더라도, 이러한 방법은 다음과 같은 단점을 지니고 있었다:
a) 약물전달 백에 따른 정맥내 주입지점의 높이 변화 때문에 환자로의 약물전달 유속이 일정하지 않은 점;
b) 항상 환자가 유액전달백보다 아래에 위치해 있어야 한다는 불편; 및,
c) 환자에게 공급되는 유속을 조절하기 위해 롤러 클램프를 일정하게 조정하여야 하는 점.
상기와 같은 문제점을 완화시키기 위하여 전자기계식의 주입펌프가 개발되었다. 그러나, 이러한 펌프 또한 그 크기가 너무 과대하고 일정한 전원을 필요로 하는 단점을 지니고 있었다. 이러한 단점은 이동의 자유를 필요로 하는 가정이나 보행 중의 환자에게 특히 장애가 되었다.
과거 5년 동안, 전자기계식의 주입펌프를 사용하지 않는 새로운 스타일의 서방성 약물전달장치가 시장에 진출되었으며, 이는 보행 중의 환자들에게 있어 약물의 서방성 전달에 적당하였다. 이러한 새로운 스타일의 장치는 단단하고, 투명한 플라스틱 하우징내에 위치한 팽창성의 라텍스 고무 풍선을 이용한다. 이러한 장치내에 약물을 채우면, 라텍스 풍선이 확장되며, 또한 그 장치에 부착된 투여 세트는 환자에게 약물이 투여되는 도관으로서의 역할을 한다. 풍선이 약물에 의해 팽창되면, 그 풍선 자체가 약물저장고로 부터 약물 투여세트를 경유하여 환자에게 약물이 전달되도록 하는 구동력(driving force)으로서 작동하게 된다. 이때, 약물 라인상에 미리 선결된 지름의 오리피스(orifice)를 위치시킴으로써, 약물 투여시 목적으로 하는 유속으로의 서방성을 얻을 수 있게 된다. 일반적으로, 이러한 장치는 약 10 내지 15 psi의 상대적으로 높은 압력하에서 작동하게 된다. 이러한 라텍스 풍선 시스템의 예는 미국 특허 제 4,769,008호, 미국 특허 제 4,915,693호 및 유럽특허출원 제 0,426,319 A2호에 개시되어 있다.
약물전달에 있어서, 비록 라텍스 풍선을 이용한 방법이 전자기계식 주입펌프에 비하여 잇점을 가지고 있다 하더라도, 역시 다음과 같은 단점을 지니고 있다. 가령, 풍선은 모든 방향으로 팽창하기 때문에, 풍선을 에워싸고 있는 하우징의 모양이 둥글며, 이러한 둥근 모양으로 인해 환자의 주머니내에 사용하기 어려운 문제가 있다. 게다가, 라텍스 풍선 스타일의 일부 장치는 풍선내에 약물을 채우고 압력을 가하기 위한 특수 장치를 필요로 한다. 결국, 약사도 전술한 라텍스 풍선 장치를 장착시키기 위해 전기 특수 장치를 사용해야만 한다. 따라서, 다음과 같은 특성을 지닌 안전하고, 경제적인 약물전달 시스템이 절실히 필요하다.
a) 환자에게 사용시 주위의 이목을 끌지 않고 편안하며,
b) 압력을 가하기 위한 특별한 장치없이 약물 콘테이너에 약물을 주입할 수 있어야 하며,
c) 간호사 또는 환자 자신이 약물 콘테이너를 압력장치로 장착시킬 수 있어야 하고,
d) 당해 시스템의 부품을 재사용할 수 있어야 한다.
발명의 요약
본 발명에서는 플레이튼 펌프(platen pump)에서 사용되어질 표준의 직사각형 모양의 투약 백을 사용한다. 이러한 표준백을 사용함으로써, 병원에서는 각기 다른 크기 및 모양을 지닌 커다란 투약 백이 불필요하게 된다.
본 발명의 한 측면은 유액저장고로 부터 유액을 방출시키는 주입펌프이다. 이 주입펌프는 유액저장고가 위치되는 챔버 내부에 유액저장고와 접촉되는 제 1벽, 제 2벽은 제 1벽과 멀리 떨어진 제 1위치에 있을 때에 제 1벽과 제 2벽 사이에 챔버를 형성하고, 그러한 제 1위치에 비해 상대적으로 제 1벽에 더 가까운 제 2위치 사이를 이동한다. 상기 제 2벽은 평행사변형 연결방법으로 이동한다. 이러한 평행사변형 연결방법은 그 평행사변형 링크를 기울어지게(biasing) 하는 적어도 하나의 스프링을 포함하고 있으며, 그 평행사변형 연결의 이동으로 인해 제 2벽이 제 1벽 방향으로 진행하게 된다. 이때, 중요한 점은 투약주기에 맞춰 제 2벽이 진행함에 따라 유액저장고에 가해지는 힘이 증가되고, 그럼으로써, 일정한 유속이 얻어지게 된다.
또 다른 실시예로, 본 발명은 그 내부에 유액저장고가 위치되는 챔버를 지닌 하우징, 유액저장고와 접촉되는 제 1벽; 제 1벽과 멀리 떨어진 제 1위치에 있을 때에 제 1벽과 제 2벽 사이에 챔버를 형성하고, 그러한 제 1위치에 비해 상대적으로 제 1벽에 더 가까운 제 2위치 사이를 이동가능한 제 2벽; 및, 상기 제 2벽이 제 2위치로 이동함에 따라 상기 유액저장고에 가해지는 구동력을 증가시킴으로써 그 유액저장고로 부터 일정한 유속으로 유액이 방출되도록 제 2벽을 이동시키기 위한 콤프레션 수단을 포함하고 있다.
또한, 본 발명의 특징과 장점은 당업자에게 있어서, 첨부한 특허청구범위 및 도면과 후술하는 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명은 유연한 플라스틱 콘테이너로부터 약물전달에 유용한 저가의 경제적인 약물 전달시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 주입장치의 등각도이다.
도 2는 쉘(shell)이 서로 분리된 도 1 주입장치의 부분단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 상부 쉘의 측단면도이다.
도 4는 쉘이 서로 연결된 도 1 주입장치의 부분단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 주입장치에서 사용된 회전가능한 스피링 리테이너에 대한 평면도 및 측면도를 각각 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 주입장치에서 사용된 플레이튼(platen)에 대한 평면도 및 측면도를 각각 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 유액전달용 백에 대한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 주입장치의 등각도를 나타낸 것이다.
도 8a는 도 8에 도시한 주입장치에 대한 개방상태의 단면도이다.
도 8b는 도 8에 도시한 주입장치에 대한 폐쇄상태의 단면도이다.
도 9는 이중 중심을 지닌(dual concentric) 본 발명의 플레이튼 주입펌프의 평면사시도를 나타낸 것이다.
도 10은 도 9에 도시한 펌프의 정단면도이다.
도 11은 투약주기에 따라 일부 진행된 후의 도 9에 도시한 펌프에 대한 정단면도이다.
도 12는 투약주기에 따라 완전히 진행된 후의 도 9에 도시한 펌프에 대한 정단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 멀티-시그먼트 플레이튼(platen)의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 14는 투약주기가 일부 진행된 후의 도 13에 도시한 펌프에 대한 정단면도이다.
도 15는 투약주기가 완전히 진행된 후의 도 13에 도시한 펌프에 대한 정단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 일측면으로서의 멀티-시그먼트 플레이튼(platen)에 대한 평면도이다.
도 17은 또 다른 예로서의 멀티-시그먼트 플레이튼(platen)에 대한 평면도이다.
도 18은 본 발명의 레버가 구비된 스프링 리트랙터(spring retractor)에 대한 정단면도이다.
도 19는 후퇴 위치에 플레이튼(platen)을 가진 도 18의 실시예를 도시한 정단면도이다.
도 20은 투약주기의 개시시에서의 도 18의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 21은 본 발명의 키-작동 플레이튼 리트랙터(platen retractor)에 대한 정단면도이다.
도 22는 키가 제 위치에 있을 때의 도 21의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 23은 투약주기의 개시시에서의 도 21의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 24는 도 23에 도시된 디자인의 또 다른 실시예이다.
도 25는 접철가능한 플레이튼 리트랙터(collapsible platen retractor)를 지닌 주입펌프에 대한 정단면도이다.
도 26은 투약주기에 따라 완전히 진행된 후의 도 25에 도시한 펌프에 대한 정단면도이다.
도 27은 본 발명에 따른 울트라-로우 프로파일(ultra-low profile) 펌프에 대한 정단면도이다.
도 28은 도 27의 펌프의 플레이튼이 완전히 후퇴한 상태의 정단면도이다.
도 29는 투약주기의 개시시에서의 도 27의 펌프에 대한 정단면도이다.
도 30은 도 29에 도시한 펌프의 정면도이다.
도 31은 본 발명에 따른 또 다른 예의 플레이튼 리트랙터(platen retractor)에 대한 정단면도이다.
도 32는 완전히 후퇴된 위치에 있는 도 31의 리트랙터에 대한 정단면도이다.
도 33은 투약주기의 개시시에 있는 도 31의 리트랙터에 대한 정단면도이다.
도 34는 본 발명의 공압 플레이튼 리트랙터(pneumatic platen retractor)에 대한 정단면도이다.
도 35는 도 34에서 도시한 실시예에 대한 평면도이다.
도 36은 본 발명의 플렉시블 플레이튼 후퇴장치(flexible platen retraction device)에 대한 평면도이다.
도 37은 도 36의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 38은 투약주기가 완전히 진행된 후의 도 36의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 39는 본 발명의 폴딩 링크 플레이튼 리트랙터(folding link platen retractor)에 대한 정단면도이다.
도 40은 후퇴용 키가 제 위치에 있을 때의 도 39의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 41은 투약주기 개시시의 도 39의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 42는 링크 어셈블리에 대한 정면도이다.
도 43은 또 다른 링크 어셈블리에 대한 정면도이다.
도 44는 본 발명에 따른 드래그(drag) 요소를 지닌 주입펌프의 정단면도이다.
도 45는 본 발명의 공(空)상태 표시기(empty indicator)에 대한 정단면도이다.
도 46은 투약주기가 완전히 진행된 후의 도 45의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 46A는 투약주기가 완전히 진행된 후의 도 45의 실시예에 대한 일부 확대정단면도이다.
도 47은 투명한 유리를 통해 도시한 도 45의 실시예에 대한 저면도이다.
도 48은 본 발명의 로우-프로파일 슬라이딩 스프링 리트랙터(low-profile sliding spring retractor)에 대한 평면도이다.
도 49는 도 48의 실시예에 대한 측면도이다.
도 50은 투약주기 개시시의 도 48의 실시예에 대한 측면도이다.
도 51은 투약주기가 일부 진행된 후의 도 48의 실시예에 대한 측면도이다.
도 52는 본 발명의 가위-형 바이어싱 수단에 대한 평면사시도이다.
도 53은 도 52의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 54는 투약주기가 완전히 진행된 후의 도 52의 실시예에 대한 정단면도이다.
도 55는 도 52의 실시예에 대한 분해도이다.
도 56은 유액의 체적에 대한 압력을 플롯으로 나타낸 것이다.
도 57은 유액의 체적에 대한 압력의 변화를 백분율의 플롯으로 나타낸 것이다.
도 58은 유액의 체적에 대한 압력을 플롯으로 나타낸 것이다.
도 59는 유액의 체적에 대한 압력의 변화를 백분율의 플롯으로 나타낸 것이다.
도 60은 유액의 체적에 대한 가해진 힘의 세기를 플롯으로 나타낸 것이다.
도 61은 본 발명을 구현하고 있는 유액 콘테이너에 대한 평면도이다.
도 62는 도 61의 유액 콘테이너에 대한 좌측면도이다.
도 63은 도 61의 유액 콘테이너에 대한 정면도이다.
도 64는 도 61의 유액 콘테이너에 대한 배면도이다.
도 65는 콘테이너가 가득 찬 경우인 도 61의 유액 콘테이너에 대한 좌측단면도이다.
도 66은 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 67은 도 66에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 68은 도 66에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 정면도이다.
도 69는 도 66에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 배면도이다.
도 70은 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예이다.
도 71은 도 70에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 72는 도 70에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 정면도이다.
도 73은 도 70에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 배면도이다.
도 74는 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 75는 도 74에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 76은 도 74에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 정면도이다.
도 77은 도 74에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 배면도이다.
도 78은 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 79는 도 78에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 80은 도 78에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 정면도이다.
도 81은 도 78에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 배면도이다.
도 82는 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 83은 도 82에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 84는 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 85는 도 84에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 86는 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 87은 도 86에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 88은 도 61에 나타낸 유액 콘테이너의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 89는 도 88에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 좌측면도이다.
도 90은 플레이튼 펌프(platen pump)의 또 다른 실시예에 대한 사시도이다.
도 91은 도 90에 나타낸 또 다른 실시예에 대한 분해사시도이다.
도 92는 도 91에 나타낸 가위-형 바이어싱 수단에 대한 분해도이다.
도 93은 도 90에 나타낸 또 다른 실시예의 플레이튼(platen)이 제 1위치에 존재하는 경우에 대한 절단측면도이다.
도 94는 도 90에 나타낸 또 다른 실시예의 플레이튼(platen)이 제 2위치에 존재하는 경우에 대한 절단측면도이다.
도 95는 도 90에 나타낸 또 다른 실시예의 핸들에 대한 사시도이다.
도 96은 도 90에 나타낸 펌프의 또 다른 실시예에 대한 스케일이다.
이하, 도면에 대한 설명에서 본 발명에 따른 주입장치는 플레이튼 펌프(platen pump)라 한다.
플레이튼 펌프는 압력부여 구역과 유액저장 구역의 두 구역으로 나뉘어지며, 각각의 구역은 콘테이너(container) 또는 쉘(shell)로 하우징되어 있다. 압력부여 쉘(12)은 나선형의 스프링(14)을 포함하고 있으며, 유액저장 쉘(16)은 유액전달백(18)을 하우징하기 위한 챔버(17)을 포함하고 있다. 압력부여 쉘(12)과 유액저장 쉘(16)이 연결되어 봉해진 형태의 펌프가 이루어지는 경우, 유액전달 백은 스프링(14)에 의해 압력이 부여된다. 이와 같이, 유액은 유액전달 백(18)으로 부터 계속하여 유액의 통로인 출구튜브(20)를 통해 흘러나오게 된다. 이때, 상기 튜브의 말단 또는 말단 근처에 지름이 작은 오리피스(46)를 설치하면, 유속의 서방성 특징을 얻을 수 있게 된다. 도 1에서의 펌프는 지름이 3½"이며, 높이가 1.7"이다. 여기서, 펌프로 부터의 유액의 흐름을 정지시키기 위하여, 풀림이 선택적으로 가능한 클램프(34)를 출구튜브에 장착할 수도 있다. 클램프를 풀면 유액의 흐름이 회복된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력부여 수단은 원뿔형 나선의 코일 스프링(14)이다. 이 스프링은 스테인레스 스틸 또는 적당한 스프링 재료로 만들어진다. 이러한 스프링 코일은 압축되어질 때 서로 겹쳐질 수 있어 통상의 압축스프링에 비하여 더 낮은 높이까지 압축될 수 있도록 점차 크게 만든다. 스프링이 확장되면 원추형의 모양이 되며, 이러한 원추형의 나선형 스프링은 완전히 압축되는 경우 최대의 힘을 지니게 된다. 이때, 그 힘은 다음 식, F = κ·χ(이 식에서, κ는 탄성율이며, χ는 스프링이 압축되는 거리를 나타낸다.)에 의해 예측할 수 있다. 왜냐하면, 완전히 채워진 약물 콘테이너나 또는 거의 텅 빈 콘테이너에 가해진 힘의 세기가 거의 동일한 것이 바람직하기 때문에, 펌프의 높이에 비하여 스프링의 자유 길이가 2 내지 3배 더 긴 것이 바람직하다. 이와 같이, 동작 길이(working length)는 총 자유길이에 대한 분율이다. 따라서, 스프링에 의해 가해진 힘이 주입의 개시시부터 마지막 주입시까지 허용 범위내에 존재한다는 사실을 알 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 가득찬 유액전달 백을 압축하였을 때에 가해진 초기 힘에 비해 주입 과정 중에 스프링이 부여한 힘의 변화율은 ±20% 이하의 범위내이다. 본 발명에 따르면, 주입 과정중에 가해진 힘의 변화가 ±20% 이하의 범위가 되도록 스프링 길이를 선택한다. 통상의 압축스프링외에, 상기와 같은 개념은 판 스프링에도 적용될 수 있어, 판 스프링에 있어서의 휨의 정도는 총 휨정도의 분율을 나타낸다.
플렉시블 케이블 리테이너(flexible cable retainer; 26)는 스프링(14)을 감싸 초기 압축높이를 결정하고 또한, 압력부여 쉘(12)의 높이 이상으로 확장되지 않도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 두 개의 케이블(26)을 사용한다. 이와 같이, 압력부여 쉘(12)이 유액저장 쉘(16)과 처음부터 결합되어 있는 경우, 스프링(14)은 유액전달 백을 지탱하지 못하므로, 사용자가 두 쉘을 결합하기 용이하다. 스프링이 초기 압축상태에 있는 경우, 도 4에서와 같이 백이 가득찬 상태와 텅비어 완전히 접철가능한 상태 사이의 힘의 편차는 가득찬 상태에서의 초기 힘의 20% 이하이다. 원추나선형 코일 스프링의 사용이 바람직하다면, 플레이트 펌프에 판 스프링, 압력부여 공기주머니, 표준 나선형 압축스프링 또는 압력부여 수단으로 기능할 압력부여 가스상자를 장착시킬 수 있다.
스프링의 가장 작은 코일은 압력부여 쉘(12)의 폐쇄말단에 회전식으로 부착하고, 그 스프링은 압력부여 쉘에 회전가능한 커넥터를 이용해 부착되어 있다. 여기서, 커넥터는 스프링 리테이너(22), 앵커피벗(28), 스프링 스톱(23) 및 나사(31)를 포함한다. 앵커피벗(28)은 압력부여 쉘(12)의 상부에 위치한 홀을 감싸고 있는 쇼울더(29)상에 자리잡고 있으며, 쇼울더(29)상을 자유롭게 회전한다. 회전가능한 스프링 리테이너(22)는 전기 앵커피벗(28)에 설치되어 스프링을 쉘의 중앙에 위치하게 한다. 스프링 스톱(23)은 스프링의 말단코일을 스프링 리테이너 쪽으로 고정시켜 스프링이 스프링 리테이너(22)로부터 이탈하지 못하도록 한다. 또한, 나사(31)는 앵커피벗(28)과 스프링 스톱(23)을 연결시키고, 스프링 리테이너(22)는 전기 앵커피벗과 스프링 스톱사이에 샌드위치되어 위치한다.
본 발명에서 보다 바람직하게는, 유액전달 백에 약 30 파운드의 힘을 필요로 하는 약 5 psi의 압력을 부여한다. 또한, 압력부여 쉘(12)과 유액저장 쉘(16)이 나사에 의해 결합되어 의료봉사원이나 환자 모두 아무런 도움없이 펌프에 압력을 부여할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로는, 압력부여 쉘은 내부 방향의 나선형 나사산(13)을 지니고 있으며, 유액저장 쉘은 외부방향의 나선형 나사산(19)을 지니고 있다. 일정한 회전력이 부여되는 경우, 이러한 나사산을 인치당 그 수를 증가시키면, 나사산에 의해 제공되는 축력(axial force)은 그만큼 증가된다. 본 발명의 바람직한 실시예로는 인치당 4개의 나사산을 이용하여 쉘을 빨리 그리고 용이하게 돌려 펌프에 압력을 충분히 부여한다. 이러한 나사산을 이용하면, 적당한 회전력만으로도 스프링을 압축할 수 있는 충분한 양의 축부하를 발생시킬 수 있는 기계적 잇점을 얻을 수 있다.
플레이튼(24)은 두 개의 쉘이 연결되는 경우, 스프링(14)과 유액전달 백(18) 사이에 위치하여 스프링(14)의 압력을 백에 분산시키며, 주로 폴리카보네이트를 이용하여 만든다. 이러한 플레이튼은 가득찬 상태의 유액전달 백의 편평한 중심구역보다는 크지 않은 면적에 걸치는 편평한 저면구역을 지니고 있으며, 이는 유액의 전체 주입과정에 걸쳐 접촉 표면적을 상당히 일정하게 유지시켜 유액저장 백에 미치는 압력의 변화를 극소화시킨다. 플레이튼(24)은 압력부여 쉘(12)의 내부에서 플렉시블 리테이닝 케이블(26)에 의해 나선형 코일과 연결된다. 이때, 케이블(26)은 다중의 스테인레스 스틸을 이용하여 만드는 것이 바람직하며, 회전가능한 리테이너(22) 및 플레이튼(24)에 대해서 루프를 이루고 있다. 바람직하게는, 두 개의 케이블 루프(26)를 이용하며, 이 케이블을 장착하도록 리테이너(22) 및 플레이튼(24)에 홈(groove)을 형성시킨다. 플라스틱 라벨(36)을 플레이튼(24)의 저면부에 고착시키고, 케이블(26) 모두는 압력부여 쉘의 축에 대하여 자유롭게 회전가능하다. 이와 같이, 압력부여 쉘을 유액전달 쉘에 대하여 회전시켜 그 둘을 나사로 연결시키는 경우, 압력부여 쉘은 플레이튼(24)과는 독립적으로 회전하여, 플레이튼(24)이 유액전달 백에 대하여 고정상태를 유지하고, 따라서, 아무런 회전부하도 백에 걸리지 않도록 한다. 두 개의 쉘을 나사로 연결시킬 때, 유액전달 백(18)이 꼬여지는 것을 기계적으로 방지하기 위하여, 회전방지 탭(tab)을 플레이튼(24)의 바깥 가장자리에 부착시킬 수 있다. 이러한 탭은 방사상으로 확장되어 유액저장 쉘(16)의 벽에 있는 슬롯(slot)에 연결되어 가이드됨으로써, 플레이튼이 유액저장 쉘에 대하여 회전되지 못하도록 한다. 압력부여 쉘에 스프링과 플레이튼을 회전식으로 부착시키면, 유액저장 백에 바람직하지 않은 회전력이 미치지 않으며, 이때는 탭과 슬롯이 필요없게 된다.
본 발명은 환자가 백이 텅비는 시간을 알 수 있도록 유액전달 백내에 남아있는 유액의 잔량을 측정할 수 있는 장치를 포함하는 것이 바람직하기 때문에, 바람직한 본 발명의 실시예로서, 유액저장 쉘(16)의 저면부에 투명한 플라스틱 창(38)을 설치 이용한다. 경제성과 안전성을 고려하여, 본 발명의 더욱 바람직한 실시예로는 유리창 재료로서 폴리카보네이트와 같은 투명한 플라스틱을 사용한다. 그리고, 플레이튼(24)의 저면부상에 "Empty", 또는 "E"와 같은 문자, 또는 다른 심볼을 두드러지게 새겨 놓아 투명한 유리나 엘라스토머 디스크를 통해 관찰하는 경우, 전기 문자가 흐릿하게 보이거나 또는 알아보기 힘들게 되면, 유액전달 백 내부에 유액이 여전히 존재하고 있음을 알 수 있다. 백이 텅 비어 플레이튼(24)이 백, 디스크 및 챔버(17)의 바닥 층에 대하여 편평하게 놓이게 되면, 유액전달 백의 투명한 특성 및 디스크의 접촉으로 인한 투명성 때문에 유액전달 쉘의 밑바닥을 통해 플레이튼상의 문자가 뚜렷하게 되고, 따라서, 유액 백이 텅 비는 경우에 명확한 지시계로서 사용될 수 있다. 또한, 유리창과 디스크 사이에 소량의 실리콘 오일을 사용하면 이러한 명확성이 더욱 강화된다는 사실을 알았다.
플레이튼 펌프를 이용하여 주입하는 과정내내 가능한 한, 상대적으로 일정한 유속을 유지하는 것이 바람직하다. 유액전달 백내의 내부 압력 변화를 극소화시키기 위하여, 백과 백에 압력이 가해지는 견고한 표면사이의 접촉 표면적이 일정하게 유지시키는 것이 중요하다. 본 발명에 따르면, 유액저장 쉘(16)내의 챔버(17) 바닥은 백의 윤곽을 형성하여 백의 전체 면적에 걸쳐 그 바닥을 공평하게 지지하고 있다. 따라서, 백의 바닥과 접촉하는 표면은 플레이튼이 바닥에 완전히 맞닿는 동안 내내 일정하게 유지된다. 도면에서는, 챔버(17)의 외부에 굽은 모양의 윤곽이 나타나 있다. 백이 유액으로 가득 찬 경우, 이러한 챔버의 곡선 윤곽과 조화를 이루어 유액저장 백(18)은 그 전체 면적에 걸쳐 지지를 받게 된다. 챔버(17)는 역시 그 주변에 대해 45°의 각도로 그 윤곽을 얻을 수도 있다. 유액저장 백(18)이 전기 각에 의해 형성된 코너까지 완전히 채울 수 없을 지라도, 그 표면적의 윤곽은 백의 전체 면적에 실제적인 지지와 접촉을 제공하기에 적당하다.
유액전달 백에 대한 플레이튼(24)의 접촉면적을 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 그러므로, 플레이튼(24)은 유액전달 백의 편평한 중심부위 이상으로 뻗어나오지 않는 편평한 저면을 지니고 있다. 만일 이 플레이튼(24)의 편평한 저면만이 유액전달 백에 대하여 작동하면, 잔여 유액은 주입말기에 유액전달 백내의 표면에 남아있게 된다. 전기 유액전달 백으로부터 보다 완전히 유액을 배출하기 위해, 플레이튼(24)은 챔퍼 가장자리(40) 및 홈외부링(42)을 지니고 있다. 플레이튼의 이러한 부분은 챔버(17) 바닥표면의 윤곽과 대충 일치한다. 물론, 챔버바닥의 윤곽과 보다 정확히 일치하는 외연을 지니고 있는 플레이튼(24)을 이용할 수도 있다. 주입말기쯤, 플레이튼(24)이 챔버바닥을 향해 점차 하강함에 따라 유액전달 백(18)의 표면으로 증강한 유액은 챔퍼 가장자리(40) 및 홈외부링(42)에 의해 밀려 배출되게 된다.
유액전달 백(18)에 연결된 출구튜브가 유액저장 쉘을 통과해 확장될 수 있도록 유액저장 쉘에 개구(30)가 설치되어 있다. 유액저장 쉘의 외벽(32)은 손잡이로 사용될 수 있다. 쉘을 나사로 결합하는 경우, 한 손으로는 압력부여 쉘의 외벽을 잡고 나머지 한 손은 유액저장 쉘(16)의 외벽(32)을 잡는다.
펌프의 이러한 두 개의 쉘은 그 모양이 원형으로 나사를 연결시킬 수 있는 형태이다. 도 7과 관련하여, 플레이튼 펌프용의 유액전달 백(18)은 출구튜브와 연결된 원형의 주머니이다. 이러한 원형의 주머니는 코너가 없는 장점이 있다. 따라서, 유액전달 백의 이음매(seam; 44)는 균일한 응력을 받게 되며, 또한, 유액전달 백에 미치는 압력이 일정하도록, 백이 가득채워진 경우 백의 외연이 곡면이 되도록 한다. 그리고, 주입과정 내내 플레이튼과 백 사이의 접촉표면이 상당히 일정하게 유지되도록 유액전달 백의 중앙부분을 충분히 편평하게 한다. 이러한 백은 6족, PVC 생체적합성 플라스틱과 같은 적절한 유연성의 생체적합성 플라스틱 재료를 이용하며, 두 개의 판 주위를 RF 용접 및 트리밍하여 제조한다. 이때, 백의 둥근 모양으로 인해 용접된 이음매에 균일한 응력이 미치게 된다.
출구튜브(20)는 유액전달 백(18)에 연결되어진다. 그러한 튜브는 유액전달 백에 압력이 부여될 때, 당해 백으로부터 유액의 흐름을 제어할 수 있는 일정한 오리피스(46)에 연결된다. 현재에는 지름이 0.004" 내지 0.008"인 오리피스도 가능하다. 이러한 오리피스가 막히는 것을 방지하기 위하여, 특정 필터(48)를 출구튜브에 선택적으로 삽입하여, 오리피스를 막을 수도 있는 입자를 제거하기도 한다. 따라서, 이러한 오리피스를 이용하여 상당히 일정한 유속을 얻을 수 있게 된다. 일정한 오리피스 대신에, 일정한 직경과 길이를 가진 튜브, 예를 들면, 지름 0.015", 길이 18 인치인 튜브를 이용할 수도 있다. 유액전달 백을 충진시키기 위하여, Y-형 분사 사이트(52)를 출구튜브(20)에 삽입시킬 수 있으며, 이러한 Y-형 분사 사이트(52)는 라텍스고무 자기-봉합 격막(latex rubber self-sealing septum; 54)을 포함하는데, 이 라텍스고무 자기-봉합 격막에 바늘이 삽입되므로써, 유액이 백내에 분사유입될 수 있다. 또는, 두 번째 충진포트가 백에 추가될 수도 있다.
출구튜브의 말단은 루어 어댑터(luer adaptor; 50)에 연결될 수 있으며, 이 어댑터는 나사산이 적용된 커넥터로서, 라인 Ⅳ에 위치한 나사산이 적용된 단로기와 조화를 이루게 되어 있다. 또한, 유액전달 백의 출구튜브(20)는 약물 백으로부터 약 3인치 떨어져 위치한 제 2의 루어 어댑터(luer adaptor; 50)에 직접적으로 연결되어, 주입세트를 재사용할 수 있도록 한다. 백과 루어 어댑터(luer adaptor; 50) 사이의 튜브상에 클램프(clamp)를 사용하기도 한다. 루어 어댑터(luer adaptor; 50)를 통해 유액을 주입하면, Y-형 분사 사이트가 필요없게 될 수도 있다. 약물이 모두 배출되어 고갈되면, 새로운 약물 백이 세트 Ⅳ에 부착되고, 따라서 24 내지 48시간에 걸쳐 여러 번의 투여를 위해 세트 Ⅳ를 재사용한다.
본 발명을 실시하는 데 있어서, 클램프(34)는 텅 빈 약물전달 백상의 출구튜브를 폐쇄하는 데에 이용되며, 바늘은 격막(54)을 관통시켜 유액이 약물전달 백내로 유입되도록 하는데 이용된다. 가득찬 백은 편평한 편평한 표면위에 놓여졌을 때, 편평한 상·하 중심부를 지니고 있어야 한다. 바늘을 제거한다. 쉘의 바닥에 있는 개구(30)를 통과하는 라인 Ⅳ를 지니고 있는 유액저장 쉘(16)의 챔버(17)내에 영구고정된 라인 Ⅳ를 지닌 백을 위치시킨다. 상하의 쉘이 결합되는 경우, 플레이튼(24)이 백에 압력을 부여하기 이전인 초기에 나사산을 맞물려 연결시키는 것이 바람직하다. 그런 다음, 두 개의 쉘을 스톱 위치가 될 때가지 단순히 나사로 결합시킨다. 이 시점에서, 약물 백에 압력이 충분히 부여된다. 출구라인 Ⅳ에서의 공기는 클램프(34)를 열어 유액이 흐르도록 하여 제거한다. 일단 유액의 흐름이 미미하게 방출되면, 튜브를 재차 고정시킬 수도 있다. 그런 다음, 환자에게 유액을 투입하기 위해 출구라인을 카데터 라인이나 바늘에 연결시키고, 클램프를 열어 유액이 흐르게 한다. 유액저장 쉘(16)내의 유리창(38)을 통해 플레이튼(24)상의 문자가 뚜렷해지면, 백은 텅 비게 된다. 환자에게서 출구라인을 제거하거나 또는 차단시킨다. 그런 다음, 두 개의 쉘을 나사식으로 풀어 약물 콘테이너 및 라인 Ⅳ를 폐기처분한다. 펌프는 재사용할 수 있다.
도 8, 도 8a 및 도 8b와 관련하여, 본 발명의 또 다른 구현에를 설명하면 다음과 같다. 도면에서 사용하는 숫자부호는 이에 상응하는 첫 번째 실시예에서의 그 숫자에 100을 더한 것이다. 또 다른 실시예로서, 통상적인 직사각형 모양의 약물전달 백(188)을 사용하는 것이 바람직한 경우도 있다. 따라서, 직사각형 모양의 약물전달 백을 장착히기 위해 유액저장 쉘(116)은 직사각형 모양의 챔버를 지니고 있다. 여기서, 유액저장 쉘(116)은 힌지(hinge; 156)의 한쪽 말단에 부착된 상부(152)와 하부(154)로 형성되어 있다. 그리고, 반대쪽 말단은 상부와 하부가 닫히게 되는 경우 조임쇠(158)에 의해 연결된다. 이때, 상부(152)는 압력부여 쉘(112)의 나사산 벽(113)과 접촉시키기 위한, 나사산이 있는 원통형의 벽(119)을 포함하고 있다. 압력부여 쉘(112)의 스프링(114)에 부착된 플레이튼(124)은 중심구역이 편평한 직사각형 모양의 백에 맞도록 역시 직사각형 모양으로 이루어져 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에서의 플레이튼 펌프를 작동시키기 위하여는 우선, 압력부여 쉘을 유액저장 쉘상에서 나사로 조이지 않고 느슨하게 한다. 유액저장 쉘을 힌지 또는 슬라이딩 수단으로 개방시키고, 유액전달 백을 삽입시킨다. 전기 유액저장 쉘을 조임쇠로 걸어 닫은 다음, 압력부여 쉘을 유액저장 쉘상에 나사로 결합시켜 약물전달 백에 압력이 가해지도록 한다.
본 발명의 추가적인 또 다른 실시예에 따르면, 두 개 또는 그 이상의 단편으로 나뉘어지는 플레이튼을 지닌 주입펌프가 있다. 여기서, 각각의 단편은 단편 각각을 약물 백에 대응하여 압축하기 위한 독립적인 바이어싱(biasing) 수단과 함께 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 멀티-시그먼트 압력부여 패드는 오므라드는 약물 백의 윤곽이 변화하는 것을 도와 플레이튼과 백 사이의 접촉 표면적이 상당히 일정하게 유지하게끔 한다. 전기에서 언급된 바와 같이, 실질적으로 접촉표면적을 일정하게 유지하면, 부여되는 압력도 일정하게 얻을 수 있게 된다.
도 9 내지 12는 이중 중심을 지닌 본 발명의 플레이튼 주입펌프가 개시되어 있다. 주입장치(160)는 커버(164)와 베이스(166)를 포함하여, 하우징(162)으로 이루어져 있다. 이전의 실시예와 마찬가지로, 커버(164)와 베이스(166)는 열경화성 또는 열가소성 고분자를 분사몰딩하는 것과 같은 의료용구-하우징의 제조를 위한 통상적인 기술에 따라 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 판금속재를 이용하여 제조하는 것과 같이 당업자에게 용이하게 이해될 수 있는 다양한 모든 기술이 사용될 수 있다.
커버(164)와 베이스(166)는 기본 명세서의 여러 곳에서 개시된 다양한 방법으로 함께 단단히 메어놓을 수 있다. 가령, 커버(164)와 베이스(166)는 암·수 적용 나사산과 같이 서로 상응하는 표면구조를 지니게 할 수도 있다. 이러한 목적을 위해, 베이스(166)는 환상 및 축방향으로 확장된 벽(170)을 지니고 있어, 결국 커버(164)와 베이스(166) 사이의 접촉 표면적이 확장되게 된다. 또한, 커버(164)와 베이스(166)의 접촉표면에 보조 핀과 J- 또는 L-모양의 홈을 부여하여 압축-및-꼬임에 맞춰 서로를 맞물리게 한다. 본 발명의 멀티-시그먼트 플레이튼를 실시예로 하는 경우, 다양한 맞물림 구조 모두를 이용할 수 있다.
베이스(166)와 커버(164)는 사용된 스프링 리트랙션(spring retraction) 구조의 형태에 따라, 떼어내어 이동시킬 수 있도록 연결될 필요성이 있거나 또는 그럴 필요성이 없게 된다. 예를 들면, 사이드-로딩(side-loading)의 경우, 베이스(166)와 커버(164)는 제조공정 내내 필수성분으로 형성되거나 영구히 맞물려 있게 된다. 이러한 실시예에서는, 측벽에 개구가 위치하여 회복된 플레이튼과 베이스 사이에 존재하는 약물 백의 도입부를 형성한다.
일반적으로, 베이스(166), 환상 모양의 벽(170) 및 커버(164)는 서로 도와 챔버(172)를 이루어 유입장치(160)의 기능적 요소를 포함하고 있다. 기술된 실시예에 있어서, 제 1 플레이튼 단편(176)은 코일 스프링(178)에 의해 약물 백(174)에 대해 바이어싱 한다. 플레이튼 단편(176)은 축방향으로 확장된 스프링 가이드(184)와 함께 위치하며, 축방향으로 확장된 환상의 벽 또는 복수개의 돌기를 포함할 수 있다. 스프링 가이드(184)는 유입장치(160)의 반복되는 긴장과 해리 사이클 동안에 스프링(178)이 축방향과 일치하여 나란히 유지되도록 돕는다. 이러한 스프링 가이드(184)는 당업자에게 널리 알려진 바와 같이, 캡(164)에 따라 스프링(178)의 방사상 내부 또는 외부에 위치할 뿐만 아니라, 스프링(178)의 방사상 내부에 위치할 수도 있다.
제 1 플레이튼 단편(176)은 제 2 플레이튼 단편(180)상에 위치하고 있는 방사상 내부 방향으로 가이드된 스톱(188)과 협조하기 위한 방사상 외부로 뻗어있는 환상의 플랜지(186)를 지니고 있다. 스톱(188)은 지지대(190)에 의해 제 2 플레이튼 단편(180)의 평면과는 떨어져 축방향으로 공간을 두고 위치한다.
제 2 플레이튼 단편(180)은 제 1 플레이튼(176)과 그 중심을 같이하는 환상의 링을 포함하고 있고, 제 1 플레이튼(176)과 관련하여 축방향으로 독립적으로 이동할 수 있다. 즉, 제 2 플레이튼 단편(180)은 제 1 플레이튼 단편(176)의 평면과는 떨어져 위치한 제 1위치로 부터 제 1 플레이튼 단편(176)의 평면에 존재하는 제 2위치까지 이동할 수 있다. 또한, 제 2 플레이튼 단편(180)은 제 2 스프링(182)에 의해 약물 백(174)의 방향으로 바이어싱 되어 있는 것이 바람직하다.
제 1 스프링(178) 및 제 2스프링(182)이 그 형상에 있어서는 비록 원형 모양으로 도시되어 있다 하더라도, 전술한 바와 같이 원추형 모양의 스프링 또한 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 멀티-시그먼트 플레이튼의 실시예에서, 판 스프링, 압력부여 공기주머니, 압력부여 가스상자 또는 이와 유사한 또 다른 바이어싱 수단을 사용할 수도 있다.
도 9 내지 도 11에 포함되어 있는 설명들은 본 발명이 복수개 플레이튼을 강조하기 위해 다소 단순화되어 있다. 그러나, 일반적으로 최종 장치에 다양한 특징들을 추가할 수도 있다. 가령, 베이스(166) 또는 유액전달 백(174)이 없는 경우, 플레이튼을 후퇴시키고 스프링의 팽창을 제한하는 스프링 또는 플레이튼 리트랙션 구조를 일반적으로 사용할 수 있다. 본 명세서의 여러 곳에서 다양한 유지(retention) 구조를 개시하고 있으며, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 사이드-로딩(side-loading) 형의 실시예에서는 특히 스프링 리트랙션(spring retraction) 구조가 바람직하다.
유액전달 백(174)은 유액 유출라인(168)을 통해 환자와 연통되어 있으며, 이 유액 유출라인(168)은 배출구(port; 169)를 경유해 하우징(162)을 통과하여 뻗어나와 있다. 물론, 여기서 배출구는 커버(164)와 베이스(166) 사이의 관련사항에 따라 다양하게 변화시킬 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 사이드-로딩형의 멀티-시그먼트 플레이튼 펌프에서, 배출구(169)는 적절한 크기의 유액전달 백(174)을 수용하기에 충분히 넓은 완곡 및 축방향의 개구를 지닌 완곡하게 뻗어있는 슬롯(slot) 형상을 지닌 것이 바람직하다.
일반적으로, 본 발명에 따라 사용하기에 보편적인 유액전달 백은 그 지름이 약 3.5인치에서 약 5인치까지인 면적과 약 0.5인치 내지 1.0인치의 두께를 지니고 있다. 그러나, 본 발명에서는 다른 크기의 유액전달 백도 수용할 수 있는 주입펌프도 물론 포함한다.
도 10은 상대적으로 가득찬 약물 백(174)을 지닌 펌프의 형상을 설명하고 있다. 여기서, 제 2 플레이튼(180)은 제 1 플레이튼(176)과는 독립적으로 백(174)의 방사상의 최외곽 구역을 압축하며, 제 1 플레이튼(176)은 백(174)의 중심구역에 대하여 압력을 부여한다. 이때, 본 발명의 발명자들은 전기와 같이 분리하여 압력을 부여하는 것이 오히려 단일의 편평한 플레이튼을 사용하는 경우에 비하여 놀라울 정도로 더욱 일정한 압력을 부여할 수 있음을 알았다.
도 11은 약물 백(174)이 대략 1/2 정도 비어진 경우의 장치 형상을 설명하고 있으며, 도 12는 유액전달 백(174)이 실제 완전히 빈 상태의 장치를 설명하고 있다.
지름 3.5인치, 두께 1/2 인치, 50㏄의 약물 백(174)을 이용하여 디자인한 이중 단편으로 이루어진 플레이튼의 실시예에서, 제 1플레이튼(176)은 약 2.2에서 약 2.8인치 범위의 지름을 지닌 원형의 접촉표면을 지니게 된다. 제 2 플레이튼(180)과 백의 접촉표면은 환상의 링 형태이며, 어느 한 지점에서 이러한 링의 넓이는 약 0.4 내지 0.7 인치 범위내이다. 그리고, 전체 제 2 플레이튼(180)을 가로지르는 전체 바깥 지름은 대략적으로 백의 외부 지름과 동일하다.
제 1 플레이튼(176)과 관련하여 운행경로를 따라 말단까지 운행할 수 있는 제 2 플레이튼(180)의 상대적인 정도는 지지대(190)의 축 높이에 따라 결정된다.
가득찬 경우 대략적으로 1/2 인치의 두께를 지니고 있는 백을 지니고 있는 실시예에서, 지지대(190)의 길이는 약 0.4 인치이다.
본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 도 13 내지 도 17에 또 다른 멀티-시그먼트 플레이튼의 실시예를 개시하고 있다. 도 13과 관련하여, 주입펌프(192)는 상부벽(196)과 하부벽(198)을 지니고 있는 하우징(194)을 포함하고 있다. 여기서, 상부벽(196)과 하부벽(198)은 서로 견고하게 연결되어 있거나 나사산 또는 전기에서 개시한 다른 수단에 의해 서로에게 떼어 이동시킬 수 있도록 연결되어 있다.
상부벽(196)은 펌프(192) 넓이에 걸쳐 편평하게 될 수도 있으며, 또는 도 13 내지 도 15에서 설명한 바와 같이, 중심만 편평한 환상의 경사구역(197)을 지닐 수도 있다. 이러한 경사구역(197)은 스프링 가이드(211)를 지닌 내부 표면상에 위치하며, 완전히 몰딩된 환상 형태의 링이 바람직하다.
챔버(200)는 상부벽(196)과 하부벽(198) 사이에 형성되어 주입펌프(192)의 기능적 요소를 수용할 수 있도록 한다. 플레이튼(202)은 상부벽(196)과 하부벽(198) 사이에 이동할 수 있게끔 위치하며, 중심구역(204)과 외연구역(206)을 포함한다. 도 16에 멀티-시그먼트 외연구역(206)이 도시되어 있다.
전기한 플레이튼의 중심구역(204)은 적어도 하나의 중앙 스프링(208)에 의해 압력을 받아 하부벽(198) 방향으로 경사지게 된다. 이러한 중앙 스프링(208)은 축방향으로 뻗어있는 복수개의 돌기 또는 환상의 링을 포함하고 있는 중앙 스프링 가이드(209)의 도움으로 제 위치를 유지한다. 또한, 스프링(208)은 플레이튼(202) 중 중심구역(204)의 스프링쪽에 위치된 환상의 홈 내부에 위치하게 할 수도 있다.
플레이튼의 외연구역(206)은 하나 또는 그 이상의 외연 스프링(210)에 의해 압력을 받아 하부벽(198) 방향으로 경사지어 기울어진다. 본 발명의 실시예에 있어서, 비록 각각의 외연구역의 단편(214)을 독립적인 경사수단으로 제공한다 하더라도, 단일의 환상 외연 스프링(210)을 설치하여 기능을 충분히 수행할 수 있게끔 하고 있다.
도 13 내지 도 15에서는 유액의 배출주기를 개략적으로 설명하고 있다. 주입주기가 완전히 끝난 경우, 플레이튼(202)은 하부벽(198)에 대하여 경사지게 되어 유액 백내의 모든 양의 유액이 완전히 배출될 수 있게끔 한다. 이러한 실시예에서, 하부벽(198)은 축 상부 방향으로 경사진 외연 지대(199)와 함께 위치하며, 이 외연지대는 플레이튼(202)의 외연구역(206)과 맞닿아 조화를 이루게 된다.
도 16과 관련하여, 플레이튼(202)상의 각각의 외연구역의 단편(214)은 힌지(215)를 경유하여 중심구역(204)과 연결되어 있다. 힌지(215)는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 여러 가지 다양한 방법으로 제공된다. 가령, 도 14에서 도시한 바와 같이, 전체 플레이튼(202)은 중앙 스프링(208)과 외연 스프링(210)에 의한 편차있는 힘이 플레이튼을 변형시킬 수 있는 충분한 유연성을 지닌 판재료를 이용하여 제조할 수 있다. 그러나, 힌지(215)는 플레이튼(202)의 주위 재료보다 상대적으로 보다 유연한 지대를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하며, 가령, 이는 도 13 내지 도 15에서 설명한 바와 같이, 각각의 힌지(215) 구역에서 플레이튼 재료의 두께를 감소시킴으로써 얻어진다. 또한, 중심구역(204)은 외연구역의 단편(214)들과는 분리되어 형성되어 있으며, 유연한 판재료상에 중심구역(204)과 외연의 단편(214)을 설치하여 조립한다. 플레이튼의 두께를 감소시키는 방법으로는 분사몰딩 방법을 이용한다. 또한, 완전히 형성된 플레이튼(202) 재료에 환상의 홈을 만들기 위해서는 스탬핑 및/또는 밀링, 또는 연삭과 같은 다양한 기술을 이용한다.
도 17에서는 또 다른 플레이튼(202)의 실시예로서, 특히 8각형의 하우징에 사용될 목적으로 디자인된 주입펌프에 대하여 개시하고 있다.
탄성율과 길이는 중심구역과 외연구역의 각 표면적을 보충하여 가장 수용할 만한 내부 백의 압력이 얻어지도록 선택한다.
도 18 내지 20에서는 본 발명에 따른 주입펌프(216)에 부하를 걸어주기 위한 지렛대-보조 스프링 리트랙터(spring retractor)에 대해 개시하고 있다. 이러한 스프링 리트랙터는 환자의 레버 구동에 의해 편리하게 작동되어 스프링 바이어스에 대해 플레이튼을 "준비" 상태로 후퇴시킨다. 그 후, 유액 약물 백은 장치의 측면 개구(side opening)를 통하거나 또는 저면의 쉘을 제거하여 쉽게 삽입할 수 있다.
도 18에서는, 주입펌프(216)가 스프링 리트랙터(218)와 함께 위치함을 알 수 있다. 스프링 리트랙터(218)은 환자가 레버(220)를 들어 올림으로써, 주입펌프(216)의 하우징상에 위치한 고정단(222)에 대해 회전하게 된다. 레버(220)는 개구(223)를 통해 상부 하우징(232)으로 뻗어나와 있으며, 그런 다음, 핀(230)을 부드럽게 연결시킬 수 있는 표면을 지니고 있는 캠 또는 다른 구조와 같은 만곡부(ramp; 224)를 포함하고 있다. 이때, 만곡부(224)의 핀 연결 표면은 복수개의 날(225)과 같은 마찰을 강화시키는 표면구조를 지니도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 환자는 여행 중 어느 때나 레버를 풀 수 있고, 날(225), 핀(230) 및 만곡부(224)의 굴곡 이 서로 협조하여 부분적으로 후퇴된 레버를 제 위치에 유지되도록 한다.
핀(230)은 지지대(228)와 연결되어 힘을 플레이튼(226)에 전달시킨다. 비록 단일의 플레이튼(226)처럼 도시되었다 하더라도, 본 발명에 따른 스프링 리트랙터는 전술한 이중 중심을 지닌 플레이튼의 실시예에서와 같이 이용될 수 있다.
레버(220)는 하우징(232)의 바깥 외연 이상으로 약간 뻗어나와 탭(221) 형태로 되어 있어 레버(220)를 들어올리기 편리하게 되어있다. 또한, 다양한 종류의 마찰강화용 또는 잡기 용이한 표면구조를 사용할 수도 있음은 당업자에게 있어 명백한 것이다.
또한, 캠은 레버(220)가 마찰강화용 구조(225)에 핀(230)이 연결되기 전에는 움직임이 자유롭지 못하도록 하는 형상을 갖는게 바람직하다. 이런 식으로, 레버(220)를 상부 하우징(232)으로 부터 약간 들어 올려, 환자가 스프링(231)에 의해 제공된 저항에 대해 레버를 후퇴시키기 이전에 레버(220) 밑에 손가락을 쉽게 위치시킬 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 스프링 리트랙터(218)는 다양한 하우징 구조 모두를 이용할 수 있다. 가령, 도 18 내지 도 20에서 설명되어진 실시예에서, 하우징은 복수의 나사산(236)에 의해 하부 하우징(234)과 떼어 이동시킬 수 있는 형태로 연결된 상부 하우징(232)을 포함하고 있다. 하부 하우징(234)이 상부 하우징(232)으로 부터 나사산에 의해 분리되는 경우, 만곡부(224), 핀(230), 지지대(228) 및 플레이튼(226)으로 이루어진 결합은 스프링의 팽창을 막아 목적으로 하는 스프링의 예비장력을 유지하도록 한다. 이와 같이, 하우징은 확장 또는 후퇴된 상태에서 플레이튼과 분해될 수 있으며, 유액 약물 백(235)을 하부 하우징(234)내에 위치시킬 수 있다.
하부 하우징(234)과 상부 하우징(232)의 재조립이 스프링(231)으로 부터의 어떤 힘으로부터도 영향을 받지 않기 때문에, 전기에서 설명된 나사산(236)을 대신하여 다양한 종류의 결합수단을 이용할 수 있다. 가령, 스냅 피트(snap fit) 구조, 힌지 및 조임쇠 구조, 그리고 이와 유사한 것을 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명자들은 측면 설치의 실시예에 대하여도 역시 고려하고 있다. 가령, 상부 하우징(232)과 하부 하우징(234)은 단번에 몰딩할 수 있거나, 또는 기능적 요소를 장치한 후 영구적인 방법으로 몰딩할 수도 있다. 그런 다음, 하우징 측면상의 배출구(미도시)를 유액약물 백(235)이 통과하여 수용될 수 있을 정도의 적당한 크기로 만든다.
도 18 내지 도 20에서 도시된 실시예는 유일하게 낮은 프로파일을 갖는 주입펌프(216)를 나타내고 있으며, 이는 아무런 추가적인 도구없이 환자에게 장착될 수 있고, 접철가능한 스프링의 길이와 부풀려진 약물 백을 합한 것보다 약간 더 두꺼운 두께를 지니고 있다.
도 21 내지 도 24는 본 발명에 따른 추가적인 측면에 있어서의 키-작동 플레이튼 리트랙터에 대해 설명하고 있다. 도 21에서는 펌프 위에 키-작동 플레이튼 리트랙터(240)를 지니고 있는 주입펌프(238)를 개시하고 있다. 플레이튼 리트랙터(240)는 디스크와 같은 나사산이 적용된 부재(242)를 포함하고 있으며, 스페이서(246)를 경유하여 플레이튼(244)과 연결된다. 당업자에게는 쉽게 이해되듯이, 나사산이 적용된 부재(242)는 그들의 원형 표면상에 외부의 나사산을 지니고 있는 디스크 또는 스페이서(246)를 통해 축방향으로 뚫어진 구멍을 포함하고 있으며, 나사산이 적용된 키를 수용할 암나사산이 함께 존재한다.
도 22에서, 키(248)는 나사산이 적용된 디스크(242)의 형태이며, 이를 관통하여 확장되어 있고, 그 위에 암나사산이 적용되어 있는 구멍을 지니고 있다.
나사산이 적용된 디스크(242)는 하우징 구역에 인접하여 스프링의 축팽창을 제한함으로써 마치 스톱처럼 작동한다. 이런 식으로, 스프링은 바람직한 예비장력을 얻게 된다.
나사산이 적용된 디스크(242)는 웰(250)내에서 축방향으로 이동하면서 위치하는 것이 바람직하다. 웰(250)은 각각 도 23과 도 21에서 설명한 바와 같이, 부하가 걸린 주입펌프(238)의 외관이 이미 배출된 주입펌프(238)와 동일한 형태로 유지되도록 하는 것을 포함하여 다수의 기능을 한다. 또한, 웰(250)의 하한선은 스프링의 추가적인 팽창을 방지하여 마치 스톱(stop)처럼 기능을 한다. 아울러, 나사산이 적용된 디스크(242)는 추가적으로,유액의 높이 지시계로서의 기능도 한다.
실제 사용할 때, 사용자는 키(248)를 웰(250)내에 삽입하고, 그 키를 회전시켜 디스크(242)상의 나사산에 적용시킨다. 키를 계속하여 회전시키면 스프링에 의해 제공된 바이어스(bias)에 대해 플레이튼이 완전히 후퇴된 상태까지 디스크를 축방향으로 잡아당기게 된다. 완전히 후퇴된 상태의 경우, 플레이튼은 도 22에서 설명한 바와 같이, 홈(250)이 있는 하부벽과 인접하여 위치한다. 이 점에서, 하우징의 하부 구역을 제거하고 유액 약물 백을 설치하거나, 또는 측면 또는 측면의 배출구(port)를 통해 유액 약물 백을 설치할 수도 있다. 그러므로, 완전히 후퇴된 상태의 플레이튼과 하우징의 바닥 사이의 거리가 채워진 약물 백의 두께보다 약간 더 커 그들 사이에 백이 편안하게 위치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
일단 약물 백이 제자리에 위치하면, 사용자는 키의 회전 방향을 단순히 역방향으로 돌리고, 키에 스핀을 주어 나사산이 적용된 디스크(242)로 부터 제거한다. 일단 키가 나사산이 적용된 디스크(242)로 부터 부분적으로 분리되면, 약물 백은 플레이튼(244)에 의해 압력이 부여될 것이다.
도 24에서는 도 21 내지 도 23에서 설명한 바와 유사한, 부하가 걸려 압력이 부여된 유액전달 펌프(238)와 추가적인 세부 부품들을 개시하고 있다. 가령, 나사산(252)의 단면도로부터 나사산의 너비가 그에 상응하는 지지구조의 부착지점에서 상대적으로 좁은 차원으로 부터 나사산 자유말단의 상대적으로 넓은 너비까지 변화하고 있음을 알 수 있다. 유사하게도, 각각의 나사산을 수용하는 채널은 채널의 바닥으로 부터 멀리 확대되는 방향으로 서로를 향해 점점 가늘어지는 측벽을 지니고 있다. 이런 식으로, 나사산은 완전 또는 부분적으로 서로 맞물린 부품에 부여되어, 보다 얇고, 더 유연한 재료를 하우징 측벽용으로 사용할 수 있게 하는 반면, 스프링으로 부터 바이어스 밑에 존재하는 측벽의 플라스틱 변형으로 인해 나사산이 적용된 측벽이 서로로 부터 떨어져 나오게 되는 위험을 극소화시킨다.
또한, 환상의 플레이튼 가이드(253)는 투약 및 재충전 주기 내내 플레이튼(244)의 축방향 운행의 정밀도를 최적화한다. 플레이튼 가이드(253)는 환상의 스프링 가이드(254)와 상호 협력관계에 있다. 한 바람직한 실시예에 있어서, 플레이튼 가이드(253) 및 스프링 가이드(254)는 서로를 향하거나 서로로 부터 끼워넣는 방식으로 분리되어 축방향으로 이동가능한, 중심이 동일한 환상의 플랜지들을 포함한다.
도 24는 플레이튼(244)에 스페이서(246)을 연결시키는 또 다른 수단이 개시되어 있다. 비록 스페이서(246)가 단번에 몰딩되거나 또는 플레이튼(244)과 함께 형성된다 하더라도, 스페이서(246)는 제조상의 이유로 별도로 분리하여 제조한 다음 나중에 플레이튼(244)에 연결시키는 것이 바람직하다. 이는 플레이튼과 스페이서(246)용으로 서로 다른 재료를 이용하는 것이 바람직하기에 제조상의 관점에서 분리 제조하는 것이 더욱 편리하기 때문이다. 예를 들면, 도 24에서는 스페이서(246)가 플레이튼(244)내의 구멍을 통해 뻗어 확장되어 있다. 그리고, 약물 백상의 플레이튼(244) 측면에 설치되는 얕은 홈은 스페이서(246) 축에 대해 방사상으로 균형있게 배치되는 것이 바람직하다. 홈(249)은 스페이서(246) 말단에 앵커(247)를 취하고 있다. 앵커(247)는 스페이서(246)의 말단상에 단번에 형성시킨 디스크이거나 또는 판이다. 또한, 앵커(247)는 스폿용접, 용매접착, 열접착, 또는 나사에 의한 고정 또는 다른 고정수단과 같은 후-형성 공정으로 스페이서(246)에 연결시킨다.
바람직한 실시예에서, 나사산이 적용된 디스크(242), 스페이서(246) 및 앵커(247)는 모두 스테인레스 스틸과 같은 적절한 비부식성의 금속으로 제조하여 주입펌프(238)의 반복사용으로 인한 피로장력의 발생을 극소화시킨다. 도 24에서 설명한 바와 같이, 유액 약물 백을 압축시키는 외부 표면이 부드럽게 되도록 앵커(247)는 홈(249) 내부에 배치시키는 것이 바람직하다.
접철가능한 플레이튼 리트랙터와 restrainer를 결합하면, 주입펌프(238)의 전체 두께는 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 도 25 및 도 26에는 접철가능한 플레이튼 리트랙터(258)를 지니고 있는 주입펌프(256)가 개시되어 있다. 일반적으로, 이 접철가능한 플레이튼 리트랙터(258)는 제 2 단편(262)에 대응하여 축방향으로 이동시켜 위치시킬 수 있는 제 1 단편(260)을 포함하고 있다. 제 1 단편(260)과 제 2 단편(262)은 그들이 작동하여 도 26에 설명된 바와 같이 플레이튼의 원거리 운행이 제한되는 방식이 되도록 조립한다. 이러한 방법으로, 주입펌프의 베이스를 제거하고, 거기에 약물 백을 삽입하여 넣는데, 이때, 접철가능한 플레이튼 리트랙터(258)는 스프링에 대응한 예비장력을 지니게 된다.
전기한 실시예에서, 제 1 단편(260)은 편리하게도 플레이튼(268)의 평면에 대해 수직으로 뻗어 확장되어 있는 경도 축을 지닌 체관(tubular body; 261)의 형태를 지닌다. 이러한 제 1 단편(260)의 체관(261)은 플레이튼(268)과 함께 몰딩을 하거나, 또는 어느 일정한 실시예의 스프링에 의해 발생된 힘을 충분히 견딜수 있도록 통상적인 기술을 이용하여 연결시킬 수도 있다. 제 1 단편(260)의 체관(261)의 최말단부는 제 2 단편(262)에 대하여 운행상의 제한요소로 작용하는 방사상 내부방향으로 지향된 플랜지(263)를 지니고 있다.
전기 실시예에서 설명된 제 2 단편(262)은 연장구역(elongate body portion; 264)을 포함하고 있으며, 이 연장구역은 제 1말단(265)과 제 2말단(266)을 지니고 있다. 여기서, 제 1말단(265)은 연장구역(264)의 경도 축을 가로지르며, 주입펌프(256)의 하우징상에 설치된 홈(267)의 내부에 상호 축방향으로 이동하는데 적당한 평면에 일반적으로 뻗어 확장되어 있는 디스크와 같은 가로 부재를 포함하고 있다. 홈(267)은 디스크 모양의 제 1 말단(265)의 운행을 제한하기 위하여 방사상 내부방향으로 지향된 플랜지(263)와 같은 스톱에서 종료된다(참조: 도 26).
유사하게도, 연장구역(264)의 제 2 말단(266)은 체관(261)상의 플랜지(263)와 협력할 수 있도록 확대된 형태를 지니고 있어 플레이튼(268)이 확장되는 것을 제한하게 된다. 이와 같이, 제 2 말단(266)은 만곡 형상의 말단표면을 지닌 하나 또는 그 이상의 갈고리 모양으로 이루어져 있으며, 도 26에서 설명한 바와 같이, 플랜지(263)와 협력할 수 있는, 근접하여 서로 직면하고 있는 쇼울더를 포함한다.이러한 실시예에서, 제 2 말단(266)은 일반적으로 그 안에서 축방향으로 확장되어있는 슬롯(270)을 지닌 둥근 헤드를 갖는 나사 형태이다. 이러한 디자인으로 인해 본 발명은 제 2 말단(266)을 환상의 플랜지(263)의 내부에 있는 개구에 눌러 맞추어 제 1 단편(260)과 제 2 단편(262) 사이에서 축방향으로 움직일 수 있도록 서로 끼워 맞출 수 있는 것과 같이 구성성분들을 용이하게 조립할 수 있다.
도 25과 도 26에서 설명된 실시예에서는 본 발명에서 개시된 다양한 방법으로 스프링 바이어스(spring bias)에 대해 플레이튼(268)을 후퇴시켜 원상으로 회복시킬 수 있다. 가령, 제 1 말단(265)은 도 22에서 설명한 바와 같은 키를 나사산식으로 취할 수 있도록 외부에 나사산을 형성시킬 수도 있다. 이러한 방법으로, 스프링에 의해 주어지는 힘의 방향에 대해 축방향으로 제 1 말단(265)을 끌어내어 플레이튼(268)을 도 25에서 설명된 위치까지 후퇴시킨다. 이때, 약물 백(72)을 측면의 개구를 통해 삽입하거나, 또는 펌프(256)의 베이스를 제거하고 펌프(256)에 삽입한다. 이렇게 약물 백(272)을 삽입한 후, 키(미도시)를 제 1 말단(265)에서 제거한다. 그 후, 도 25에서 설명한 바와 같이, 제 2 단편(262)을 제 1 단편(260)의 체관(261)내에서 미끄러지듯이 접철시켜 온화한 외관을 갖는 주입펌프(256)를 얻게 된다.
또한, 본 발명에서는 추가적으로 리트랙션 구조가 첨가될 수도 있다.
도 27 내지 도 29에서는 울트라-플랫 스프링에 의해 구동되는 펌프에 대하여 개시하고 있는데, 이는 유액 약물 백을 압축시키기 위한 베이스 벽(278)에 대해 플레이튼(277)을 바이어싱하기 위해 하우징(276)내에 위치한 적어도 하나의 스프링(274)을 포함하고 있다. 그리고, 플레이튼(277)은 스프링(274)에 의해 주어진 힘에 대해 회전식 리트랙션 방식(279)으로 후퇴된다.
바람직하게는, 리트랙션 방식(279)으로는 플레이튼(277)과 회전방식으로 연결된 나사산이 적용된 샤프트(280)를 포함한다. 이는 샤프트(280) 말단에 방사상으로 확대된 앵커(289)를 제공하고, 전기 앵커가 통과할 수 없을 정도로 너무 작은 플레이튼(277)내의 개구에 샤프트(280)를 위치시키면 가능해진다.
샤프트(280)의 최말단에는 크랭크(281)를 장착할 수 있도록 하여 환자로 하여금 직접 나사산이 적용된 샤프트(280)를 회전시켜 플레이튼(277)을 후퇴시켜 원상회복시킬 수 있게 한다. 본 실시예에서, 하우징 상부에 위치한 개구의 표면에는 나사산이 적용된 샤프트(280)상에서 나사산과 협력할 수 있는 보조의 암나사산이 적용되어 있다.
이러한 실시예에서, 플레이튼(277)은 나사산이 적용된 샤프트(280)를 회전시켜 후퇴시키며, 그 결과 약물 백(282)을 플레이튼과 베이스 사이에 장착시킬 수 있게 된다. 그 후, 도 29에서 설명한 바와 같이, 펌프의 외관을 감소시키기 위하여, 나사산이 적용된 샤프트(280)를 역방향으로 회전시켜 약물 백(282)쪽으로 완전히 또는 부분적으로 진행시킨다. 이러한 목적을 위해, 약물 백(282)은 도 29에서 설명한 바와 같이 변형이 유연한 재료를 포함하며, 그 백의 내부에 포함된 유액의 양은 백의 탄성한계와 관련하여 충분히 적어 교체가 용이한 것이 바람직하다.
도 30에서는 도 27 내지 도 29에서 설명한 바와 같은 주입펌프의 단면도를 개시하고 있다. 도 27 내지 도 29에서 설명한 바와 같이, 스케일(283)은 투약주기 내내 펌프의 상대적인 상태를 표시한다. 이미 설명된 실시예에서, 플레이튼(277), 또는 플레이튼(277)의 익스텐션(extension)은 하우징의 측면에 있는 개구(284)를 통해 보여진다. 또한, 상태표시기(status indicium; 285)는 하우징의 측면에 위치하여 사용자로 하여금 투약주기 중 잔존량을 정량적으로 정확히 측정할 수 있게 한다.
가령, 스케일(283)은 100에서 0까지 매겨져 있다. 이러한 스케일은 백내이 잔존하는 의약의 백분율을 나타낸다. 또한, 100㏄의 백을 장착하고 있는 장치인 경우는 그 스케일이 잔존하는 의약의 밀리리터를 의미한다. 약물의 유속과 체적을 알고 있는 실시예에서는 상태표시기(285)는 시 또는 분과 같은 시간의 단위로 투약주기의 남아있는 시간을 나타낼 수도 있다.
도 30에서는 플레이튼(277)을 후퇴회복시키기 위한 또 다른 크랭크 배치를 개시하고 있다. 이때, 크랭크(286)는 나사산이 적용된 샤프트(280)에 회전식으로 부착되어 있어, 저장 또는 사용 중과 같은 제 1 압축 위치(287)로 부터 플레이튼(277)의 후퇴시 사용을 위한 크랭크가 부착되어 있는 제 2 준비위치(288)에 까지 편안하게 이동시킬 수 있다.
도 31 내지 도 33에서는 접철가능하고, 단편식으로 되어 있으며, 플레이튼 리트랙션과 리텐션(retention) 구조를 지닌 또 다른 주입펌프를 개시하고 있다. 이러한 실시예에서는 도 27 내지 도 29에서 설명한 것과 같은 나사산이 적용된 리트랙터를 사용할 수 있도록 하고, 또한, 부드러운 외관을 제공하기 위해 약물 백을 전혀 만입시키지 않은 채, 나사산이 적용된 리트랙터를 펌프내에 재삽입시킬 수도 있도록 한다.
도 31에서는 제 1 단편(290)이 펌프 하우징의 상부에 위치한 개구에 보조 나사산을 적용시킨 나사산이 적용된 포스트(post)를 포함하고 있어, 나사산이 적용된 포스트를 회전시키면 포스트가 하우징의 개구를 통해 축방향으로 끌려나오게 된다. 제 1 단편(290) 중의 제 1 말단(292)과 제 2 말단(293)은 가령, 도 25 내지 도 29에서 설명한 실시예와 관련된 이유로 디스크 모양의 스톱(stop)과 같은 확대부분을 지니고 있다. 이와 비슷하게, 제 2 단편(291)도 도 25에서 설명한 단편(260)과 구조와 기능이 유사한 관 형태의 부재를 포함하고 있다. 그러나, 다른 실시예에서는, 약물 백에 단지 부분적으로만 굴곡을 형성시키면서도 플레이튼을 후퇴시켜 원상회복시키고 다시 누르기(restraining) 위한 다양한 대체 구조를 사용할 수 있다는 사실은 본 발명의 개시로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 32에서는, 나사산이 적용된 샤프트(20)를 회전시키면 스프링에 의해 제공된 바이어스(bias)에 대해 플레이튼이 끌려나와 유액 약물 백을 수용할 개구가 만들어진다. 전술한 실시예에서, 두 개의 코일 스프링의 단면이 설명되어 있다. 그러나, 본 발명에 따른 디자인에는 약 1 개에서 약 5 개 이상의 스프링을 장치할 수도 있다.
나사산이 적용된 포스트(290)는 알렌 렌치(allen wrench), 크랭크, 회전가능한 너트, 전기 드릴, 또는 당업자에게 명백한 다른 것 등과 같은 다양한 용구를 이용해 회전시킬 수 있다.
도 31 내지 도 33에서 도시하고 있는 실시예는, 당업자에게 명백한 다른 고려사항 뿐만 아니라, 일정한 투약주기 중에 주입될 의약의 목적하는 체적에 따라 상당한 범위에서 다양한 차원을 지닐 수도 있다. 그러나, 일반적으로 스프링의 경도 축에 나란한 축에 따른 펌프의 두께는 약 2인치보다 두껍지 않은 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 0.5인치 두께의 약물 백을 수용하기 적당한 실시예에서 약 1.4인치에서 약 1.6인치의 범위내인 것이다. 이러한 실시예에서, 후퇴된 플레이튼과 베이스 사이의 거리는 약 0.6인치로서, 이는 약물 백을 용이하게 장착시키는 데에 충분한 거리이다.
도 27 내지 도 30과 관련하여 전술한 바와 같이, 개구(294)나 약물 백내의 잔존 유액량을 측정할 수 있는 다른 유리창을 통해 플레이튼의 가장자리가 보여지게 하는 것이 바람직하다.
약물 백을 장착시키기 위해서, 액압 또는 공기압과 같은 다양한 수단에 의해 플레이튼을 후퇴시킨다. 가령, 도 34 및 도 35에서는 플레이튼이 제 2 팽창 위치에서 제 1 후퇴 위치까지 공기압에 의해 들어올려져, 약물 백이 삽입될 수 있도록 하는 사실을 보여주고 있다. 이러한 실시예에서는, 하나 이상의 스프링(297)에 의해 제공되는 바이어스(bias)에 대해 플레이튼을 진행시킬 수 있는 하나 또는 그 이상의 공압 실린더(296)를 포함하고 있다. 이러한 공압실린더는 일반적으로 챔버(299)를 한정하며, 하우징(298)내에서 챔버(299)의 용량을 확대 또는 축소하도록 축방향으로 미끄러지듯 움직이게 설치된 적어도 하나 이상의 이동 가능한 벽(300)을 지니고 있는 하우징(298)을 포함하고 있다. 운동 벽(300)은 플레이튼(302)과 스페이서(301)에 의해 기계적으로 연결되어 있으며, 또한 운동 벽(300)과 하우징(298) 사이를 봉합시키기 위해 공지의 봉합 링 또는 다양한 봉합수단이 함께 부여되어 있다.
또한, 하우징상에는 적어도 하나의 배출구(port)가 설치되어 챔버(299)와 상호 연통되어 있다. 따라서, 이러한 배출구(303)를 통해 유액 또는 공기와 같은 압력부여 재료원을 공급하여 챔버(299)에 충분한 압력을 부여하고, 그 결과 하나 이상의 스프링(297)에 의해 도출된 힘에 대응하여 운동 벽(300)을 진행시킬 수 있도록 한다.
바람직한 실시예로는, 두 개 또는 그 이상의 공압실린더(296)가 장치되는 것이다. 이와 같이, 가령, 도 35에는 약물 백의 외연에 위치한 7 개의 공압실린더(296)를 지닌 주입펌프의 평면도를 개시하고 있다. 이때, 본 발명은 단지 하나의 배출구(303)만을 통해 압력부여 유액 또는 가스를 주입하여 플레이튼을 후퇴시키기 위해서, 공압실린더(296)내 각각의 챔버(299)가 서로 유로(304)를 통해 연통되어져 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 4개의 공압실린더(296)가 장착되며, 이들 각각의 실린더는 약 1/2 인치의 내부지름을 지니고 있다. 이는 운동 벽(300)상에 공압실린더당 대략 0.196 평방인치, 즉, 4개의 실린더 세트에 대해 총 0.784 평방인치의 표면적을 지니게 한다. 아무런 마찰없이 150 파운드를 들어 올리려면, 배출구(303)를 통해 약 190 psi의 압력에서 유액을 흡수할 필요가 있게 된다. 또한, 4개 대신 8개의 피스톤을 제공하는 것과 같이 피스톤 면적을 1.57 평방인치로 배가시키면, 기류의 필요한 압력은 약 95 psi로 떨어진다. 아래에 언급되듯이. 다양한 압력원을 이용할 수 있다.
또한, 도 36 내지 도 38에서는 스프링 바이어스(spring bias)에 대응하여 플레이튼을 후퇴시키는데 필요한 힘을 제공하는 하나 이상의 플렉시블 공기주머니가 있는 공압 리트랙션에 대해 개시하고 있다. 이와 같이, 도 36은 루멘(307)을 경유하여 충진폴트(fill port; 308)와 연통되어 있는 두 개의 신장된 관형의 공기주머니(306)을 지닌 본 발명의 실시예에 대한 평면도를 개시하고 있다. 도 37 및 도 38에서 설명되듯이, 공기주머니(306)을 부풀리면 하나 이상의 스프링(309)에 의해 제공되는 스프링 바이어스(spring bias)에 대응하여 플레이튼이 진행되게 하여 플레이튼(310)과 베이스(311) 사이에 충분한 공간이 확보되게 되어 가득찬 약물 백(312)이 장착될 수 있게 한다.
본 발명의 본 실시예에서는, 다양한 형상의 공기주머니(306) 모두를 이용할 수도 있다. 일반적으로, 공기주머니는 플레이튼(310)과 베이스(311) 사이에 부풀린 상태에서도 약물 백(312)이 충분히 장착될 수 있을 지름을 지닌 하나 또는 그 이상의 신장된 체관을 포함하고 있다. 이때, 공기주머니(306)의 축방향 길이는 최대 수용가능한 펌프 하우징의 크기나 플레이튼을 후퇴시키는 데 필요한 최대 수용압력과 같은 요소와 더불어, 약물 백의 크기에 따라 다양하다. 일반적으로, 공기주머니(306)의 용량이 클수록 더 적은 압축력을 이용하여서도 플레이튼을 후퇴시킬 수 있게 되며, 그러나, 당업자라면 보다 큰 하우징을 필요로 할 것이라는 점도 명백할 것이다.
공기주머니(306)를 충진시키는 구동력은 유액 또는 가스 매체를 이용한 다양한 모든 방법으로 주어진다. 가령, 충진폴트(fill port; 308)는 공기주머니(306)를 충진시키기에 충분한 용량의 통상의 주사기와 연통되어 유액을 도입하는 루어 커넥터(luer connector) 또는 다른 통상적인 수단과 함께 제공될 수 있다. 이때, 주사기는 공기주머니와 스프링의 상대적인 구동력의 특성에 따라 물, 또는 공기로 채울 수 있다. 병원이나 임상에서는, 환자실내의 벽출구를 통해 일반적으로 이용가능한 것과 같이, 하우징의 압축시스템으로 부터 일정한 압력을 부여받은 공기를 이용할 수 있다. 또한, 압축받은 CO2카트리지나, 또는 통상의 압축 공기 또는 액체를 이용할 수도 있다.
도 39 내지 도 41에서는 본 발명과 관련된 주입펌프의 또 다른 추가적인 실시예를 개시하고 있다. 이러한 실시예에서, 나사산이 적용된 키를 사용하면 전술한 바와 같이, 플레이튼을 후퇴시킬 수 있으며, 접철가능한 링크 리프트를 사용하면 주입펌프의 전체적인 두께를 극소화시킬 수도 있다.
이러한 실시예에서, 주입펌프(314)는 하나 또는 그 이상의 스프링(320)을 지니는데, 이 스프링은 전술한 바와 같이, 베이스(318) 방향으로 플레이튼(316)을 바이어싱하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 베이스(318)가 제거된 경우와 같이, 플레이튼(316)이 원거리의 경로를 운행하는 것을 제한하고, 스프링(320)에 의해 제공된 바이어스(bias)에 대응하여 플레이튼(316)을 후퇴시키기 위하여, 리트랙션과 리텐션(retention) 구조(322)를 포함한다.
도 42에서, 리트랙션과 리텐션(retention) 구조(322)는 일반적으로 접철가능한 링크 어셈블리(324)를 포함하고 있다. 이러한 링크 어셈블리(324)로 인해 근말단(325)과 원말단(26)이 서로 예정된 최대 거리만큼 떨어져 있는 제 1 위치와 근말단(325)과 원말단(26)이 보다 적은 거리만큼 떨어져 있는 제 2 위치 사이에서도 근말단(325)과 원말단(26)이 서로 상대적인 이동이 가능하게끔 된다.
도 42에서 도시된 실시예는, 링크 어셈블리(324)가 제 1 단편(327)을 포함하며, 이 제 1 단편은 핀(328)에 의해 근말단(325)과 회전식으로 서로 걸려 연결되어 있다. 링크(326)의 원말단은 제 2 링크(329)와 슬립조인트 연결방식으로 연결되어 있다. 이러한 슬립조인트는 슬롯으로부터 핀(332)이 분리되지 않도록 하기 위해 너트, 땜납된 와셔 또는 핀과 같은 앵커와 더불어, 제 1 및 제 2 링크 중의 하나에 축방향으로 확장된 슬롯을 제공하고, 제 1 및 제 2 링크 중의 또 다른 하나에 슬롯을 통해 확장되어 있는 핀(332)을 부여함으로써, 편리하게 연결시킬 수 있다.
그 후, 제 2 링크(329)는 플레이튼(316)과 회전식으로 연결되는데, 이는 플레이튼(316)상의 기부 가까이 확장된 플랜지를 설치하면 제 2 링크(329)의 원말단에 회전식으로 결합되게 된다.
이전의 실시예와 관련하여 언급된 바와 같이, 본 실시예에서는 키(330)내부에 수용되기 적당한, 접철가능한 링크(324)의 근말단(325)에 나사산이 적용된 플러그를 제공한다. 또한, 본 발명에서는 레버와 같은 다른 리트랙션 구조를 사용할 수도 있다. 나사산이 적용된 플러그의 실시예에서, 링크(324)의 기능 중 하나는 키가 회전하는 동안에 플러그의 회전을 억제하는 데 있다. 이와 같이, 링크(324)의 대체품으로 다중으로 꼬여진 케이블과 같은 것을 이용하면, 나사산이 적용된 플러그의 회전을 억제하기 위해 밸브 구조와 같은 추가적인 것들이 필요하게 된다.
실제 사용하는 경우, 나사산이 적용된 플러그는 키(330) 내부에 적용되며, 키(330)를 회전시켜 플레이튼(316)을 부하 위치로 후퇴시켜 제거한다. 플레이튼이 스프링 바이어스(spring bias)에 대응하여 후퇴되어 있는 동안, 제 1 링크(327) 및 제 2 링크(329)는 그들의 축 한계점까지 확장되게 된다.
약물 백을 장착한 후, 키를 하우징에 대해 역방향으로 회전시켜 제거하고, 링크 어셈블리(324)는 도 41에서 설명한 바와 같이, 근말단(325)을 눌러 하우징내로 접철되어 들어가게 한다. 보다 바람직하게는, 분리 가능한 리텐션(retention) 구조가 하우징 내부에서 또는 그에 대응하여 근말단(325)을 유지시킴으로써, 투약주기 동안 펌프의 외관을 최소로 유지하게끔 한다. 예를 들면, 근말단(325)과 하우징 사이에 다양한 홈 및 스냅에 적당한 상호관계 모두를 결합시킬 수 있으며, 이러한 관계는 하우징 재료의 플라스틱 변형을 이롭게 한다.
본 발명의 이러한 측면에 따른 실시예에 있어서, 링크 어셈블리(324)는 근말단(325)과 원말단(326) 사이의 최대 길이가 약 1.0인치가 되도록 한다. 이와 같이, 약 7인치의 느슨해진 길이를 지닌 코일 스프링은 투약주기 말기까지 축길이에 있어서 불과 약 1.0인치만 확장된다. 바람직하게는, 부하가 걸린 주입펌프(314)는 고작 1.2 내지 1.6 인치의 두께를 지니고 있어, 링크 어셈블리(324)의 근말단(325)과 원말단(326) 사이의 거리가 약 0.3 내지 0.5인치의 범위내에 들도록 한다.
링크(327, 329)는 통상의 당업자에게 이미 알려진 다양한 모든 방법에 의해 제조되어질 수 있다. 가령, 이들 링크(327, 329)는 알루미늄이나 스테인레스 스틸과 같은 판금속재를 이용하여 프레스나 스탬프한 뒤, 적절한 슬롯과 피벗 홀로 드릴 또는 펀칭하여 제조하거나, 또는 목적하는 응용분야에 대해 충분한 강도를 지니고 있는 다양한 모든 플라스틱재를 이용하여 몰딩과정을 거쳐 제조한다.
본 발명의 한 실시예에서, 링크(327, 329)는 약 0.25인치의 너비, 약 0.6인치의 길이와 더불어, 0.1 인치 두께의 스테인레스 스틸에 펀칭하여 제조하며, 슬롯의 축방향 길이는 약 0.4인치이고, 또한, 피벗은 리벳, 나사 또는 이와 유사한 것을 이용하여 형성된다.
또 다른 실시예에서, 제 1 링크 및 제 2 링크는 슬립조인트를 사용하지 않은 채, 회전식으로 연결되어 있다. 이러한 연결로 인해, 플레이튼이 후퇴 위치에 있고 링크(324)의 근말단(325)이 하우징내에서 뒤로 압축받는 경우, 도 42의 피벗(332)보다 도 41의 피벗(331)은 측면 방향으로 훨씬 더 확장되게 된다. 도 42의 실시예에서는 다른 디자인 변수에 따라 상이하겠지만, 상대적으로 작은 지름의 스프링(320)을 이용할 수도 있다.
또 다른 추가적인 실시예에서, 링크 연결은 도 43에서 설명한 바와 같이, 단일의 링크(327')를 사용하는 것을 포함한다. 도 43의 링크(327')를 지니고 있는 주입펌프의 외관은 당업자에게 명백하듯이, 접철가능한 링크 어셈블리를 지니고 있는 실시예의 것보다 상대적으로 보다 크게 될 것이다. 또한, 도 43에서 설명된 바와 같은 실시예에서 나사산이 적용된 플러그(325)에 미치는 환자 등에 의한 압축력은 스프링의 탄성력에 추가되고, 잠재적으로는 유출되는 유액의 유속을 변화시키게 된다. 따라서, 비록 제조상 상대적으로 단순하다 할 지라도, 이러한 실시예는 외관과 압축문제가 전혀 관계없는 경우에만 이용하는 것이 바람직하다.
전술한 디자인을 이용한 장치를 이용하면, 투약주기 내내 상대적으로 일정한 산출 프로파일을 나타낸다. 그러나, 스프링의 합리적인 초기응력(prestressing)이 존재함에도 불구하고, 일반적으로 산출 압력은 투약주기가 경과함에 따라 스프링이 느슨해지고 백에 미치는 압력의 접촉면적이 변화하면서 점차 감소한다.
보다 높은 스프링 상수 또는 보다 높은 프레텐션(pretension)을 지닌 스프링을 사용하면, 투약주기 내내에 걸쳐 개시시의 힘과 종기시의 힘을 변화시킬 수 있으나, 일반적으로, 산출되는 힘 또는 접촉면적의 내역이 일정한 것은 아니다.
내용물이 전달되는 동안 백내의 내부압력을 5 lbs/in2로 일정하게 유지한 테스트에서, 백에 적용되는 힘은 투약주기의 개시시에는 24 lbs.에서 투약주기가 거의 완료되는 시기에는 40 lbs.로 증가될 필요가 있다는 것을 알았다. 도 60을 참고한다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 추가적인 측면에서는, 산출압력 프로파일을 일정하게 하기 위해 플레이튼의 원거리 주행에 장애물을 유도할 수 있는 부재가 개시되어 있다. 바람직하기로는, 플레이튼의 원거리 이동상에 장애물의 양은 투약주기 내내에 걸쳐 계속해서 변화한다. 즉, 투약주기의 개시시에 최대값을 가지며 투약주기의 개시시와 종기 사이의 어떤 지점에서 최소값에 이른다. 바람직하기로는, 장애물 부재에 의해 제공된 장애물을 점차 감소시켜 투약주기 내내 편평한 순수 스프링과 백 접촉면적 및 힘을 발생시키는 식으로 탄성력이 감소되는 것을 보충한다. 둘 중에서, 백 접촉면적을 변화시키는 것이 스프링의 탄성력을 감소시키는 것보다 더욱 큰 부영향(negative influence)을 나타낸다.
이와 같이, 도 44에서는 약물 백(340)에 대응하여 플레이튼(338)을 바이어싱하기 위한 하나 또는 그 이상의 스프링(336)을 지니고 있는 주입펌프(334)를 개시하고 있다. 플레이튼(338)은 주행축의 길이 내내 마찰부재(342)와 접촉하는 적어도 하나 이상의 장애물 부재(342)를 포함한다. 장애물 부재(342)는 다양한 모든 형태로 제공될 수 있으며, 도 44에서 설명된 바와 같이, 플레이튼(338)의 평면내에서 방사상 외부방향으로 확장될 수 있거나, 또는 플레이튼 평면으로 부터 축방향으로 떨어져 위치할 수 있다.
전술된 실시예에서, 장애물 부재(342)는 축방향으로 확장된 지지대(345)를 포함하며, 근말단에 일반적으로 횡단부재(transverse element; 346)를 지니고 있다. 이때, 이 횡단부재(346)는 적어도 하나의 마찰표면(344)과 맞닿아 있으며, 이 마찰표면은 횡단부재(346)가 원거리 주행을 함에 따라 황단부재(346)와는 멀리 떨어져 방사상 바깥 방향으로 만곡부를 형성한다. 장애물 부재(342)는 고무와 같은 탄성 재료 또는 네오프렌(neoprene)과 같은 고탄성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.
횡단부재(346) 및 마찰표면(344)은 다양한 모든 형상을 취할 수 있다. 가령, 전술한 실시예에서, 횡단부재(346)는 반추형 모양의 웰내까지 뻗어 연장되고, 당해 웰 주위까지 연장된 환상의 마찰표면(344)을 지니고 있는 원형의 디스크 모양을 하고 있다. 또한, 마찰표면(344)은 양쪽이 대칭을 이루는 장애물 부재(342)의 단지 일면에만 부여될 수도 있다. 플레이튼(338)을 기부 방향으로 후퇴시키면, 마찰표면(344)에 대응하는 힘을 장애물 부재(342)에 부여하게 되어 상대적으로 단단히 조여지게 되며, 이는 장애물 부재(342)가 축방향으로 멀리 끌려지게 됨에 따라 분리되게 된다.
단순화된 실시예에서, 펌프 하우징의 내부 벽은 내부의 외연의 부분 또는 전체에 따라 만곡을 이루고, 방사상 내부 방향으로 미미하게 나와 있다. 이러한 만곡부 또는 스텝부(stepped region)는 방사상 내부쪽 가까운 방향으로 연장되어 있어 투약주기의 개시시에 최소 단면이 나타나도록 한다. 이때, 플레이튼(338)의 방사상 외부 가장자리는 만곡부 또는 스텝부와 마찰을 발생시켜 플레이튼의 원거리 주행에 따른 어느 지점에서 분해 또는 사라지게 되는 원거리 주행에 대해 장애물 역할을 하게 된다.
일반적으로, 스텝 마찰표면과 관련한 실시예에서는, 스텝은 고작 주행의 약 처음 1/2 또는 1/3까지 연장될 것이다. 그러나, 바람직한 마찰의 정도 및 테이퍼율(taper rate), 또는 스텝의 원심 가장자리의 위치는 스프링 상수 및 초기 응력의 양, 그리고 백 접촉면적에 따라 서로 다양하게 변화할 것이고, 당업자의 반복 실험을 통해 어떤 특정 실시예로 최적화될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 도 44에서 보는 바와 같이. 정애물 부재를 형성시킨다. 50㏄의 약물 백을 주입펌프의 내부에 삽입하고, 투약량이 각각 10㏄씩 증액되는 때마다 장애물 부재에 의해 유도된 장애물 뿐만 아니라, 백에 부여된 스프링의 탄성력의 변화를 측정한다. 그리고, 다음 결과가 얻어졌다.
충진정도(㎖) 탄성력(lbs.) 장애물부재가 없는 경우의 산출압력(psi) 장애물부재(lbs.) 장애물부재가 있는 경우의 순수 변화 장애물부재가 있는 경우의 산출압력(psi)
50 40 8 -13 0 5
40 39 7 -11 0 5
30 38 5.9 -8.8 0 5
20 37 4.4 -6.4 0 5
10 36 2.4 -3.4 0 5
0 35 0 0 0 5
본 발명의 추가적인 실시예에서는 투약주기의 상태표시기가 개시되어 있으며, 이는 전에 개시된 실시예 모두와 결합될 수도 있다. 도 45에서는 주입펌프의 플레이튼(349)과 베이스(350) 사이에 위치한 유액약물 백(348)이 개시되어 있다. 바람직하기로는, 적어도 베이스(350) 구역은 플리카보네이트나 또는 깨끗한 폴리프로필렌과 같은 투명한 유리(352) 또는 당업계에서 공지된 또 다른 물질을 포함한다. 약물 백(348)과 플레이튼 사이에 다음에서 상세히 설명될 박막(membrane; 354)이 위치해 있다.
플레이튼(349), 또는 플레이튼용 커버는 "비었음"을 의미하는 "E"자와 같은 적어도 하나의 두드러진 심볼을 지니고 있다. 이러한 두드러진 심볼은 플레이튼의 평판 표면으로부터 위로 볼록새김으로 되어 있는 것이 바람직하다.
의약이 유액약물 백(348)로 부터 완전히 방출되는 경우, 심볼(356)은 플레이튼(349)에 의해 박막(354)쪽으로 압축되고 플레이튼상에 볼록새김된 심볼(356)이 주입펌프의 베이스(350)에 있는 유리창(352)을 통해 가시화된다. 이러한 목적을 위해, 박막(354)은 고무 또는 실리콘과 같은 다양한 모든 재료를 사용할 수 있으며, 약 0.020 인치 내지 0.030 인치 범위까지의 두께를 지니고 있다. 그러나, 박막의 두께와 재료는 박막내의 천연 색소 및 스프링에 기인한 탄성하에서의 압축능력에 따라 상당히 다양할 수도 있다. 볼록새김된 문자는 플레이튼 표면으로부터 약 0.04 인치 높이까지 두드러지게 하는 것이 바람직하다.
도 48 내지 도 51에서는 본 발명의 추가적인 또 다른 실시예인 울트라-로우 프로파일 슬라이딩 스프링 리트랙터(ultra-low profile sliding spring retractor)를 개시하고 있다. 여기서, 주입펌프(360)는 하우징(362)을 지니고 있으며, 이 하우징은 그 내부에 포함되어 하나 또는 그 이상의 스프링(364)에 의해 유액약물 백 방향으로 바이어스된 플레이튼(366)을 포함하고 있다. 전술한 실시예에서, 4개의 코일 스프링을 사용하며, 이들 각각은 도 50에서 설명된 바와 같이, 일반적으로 원추형의 형상을 하고 있어 압축된 스프링의 축방향 길이가 불과 스프링 코일선의 지름에 지나지 않는다.
플레이튼(366)은 하우징(362)에 대해서 슬롯(370)과 같은 경사로를 따라 이동가능하도록 설치된 하나 또는 그 이상의 레버(374)를 사용하여 스프링(364)으로부터의 바이어스에 대응하여 후퇴된다. 바람직하게는, 적어도 한 쌍의 서로 마주하고 있는 레버(374, 376)를 사용하며, 또한 두 번째 쌍의 레버(375, 377)를 사용하는 것이다. 도 49에서는, 레버(374)가 하우징(362)내에 형성된 슬롯(370)을 따라 이동한다. 슬롯(370)은 축 및 중앙 방향으로 제 1 말단(371)에서 제 2 말단(379)까지 경사지어 있다. 레버(375)도 유사하게, 축 및 중앙 방향으로 경사지어 있는 슬롯(372)상을 이동한다. 이러 식으로, 사용자는 양 레버(374, 375)상에 엄지와 검지를 위치시킨 다음, 두 레버를 함께 압축하여 스프링 바이어스에 대응하여 플레이튼을 진행시킨다. 하우징(362)의 서로 마주한 측면에 상응하는 경사 슬롯(미도시)상을 주행하는 거울상의 레버(376, 377)를 포함시키면, 사용자가 각각의 손에 소요되는 힘의 양을 각각 반으로 분산시킬 수 있으며, 따라서 플레이튼 펌프(360)는 보다 편리한 힘의 분포를 지니게 한다.
본 발명의 한 실시예에서, 각각의 레버(374, 375, 376 및 377)는 하우징(362)내 각각의 슬롯내부에 분리이동할 수 있도록 장착되어 있다. 가령, 각각의 레버는 플레이튼(366)과 총체적으로 몰딩하거나 또는 플레이튼(366)과 걸림형태로 연결시키며, 보다 바람직하기로는, 상응하는 주행경사로내에서 서로 진행하는 동안에 마찰을 극소화시킬 수 있도록 롤러베어링(미도시)과 같은 베어링을 장착시킨다.
또한, 서로 마주하는 레버쌍 각각은 장치의 중앙을 통해 연결되어 그들을 통과해 연장된 단일 포스트(post)를 제공하게 된다. 가령, 레버(374, 376)는 서로 마주하는 말단을 지닌 단일 샤프트를 포함하며, 이는 연장되어 플레이튼(366)을 관통하거나 또는 플레이튼(366)과 인접할 수도 있다. 이러한 디자인은 어떤 측면에서는 펌프의 제조를 단순화시킬 수 있다. 왜냐하면, 이러한 디자인으로 인해 베어링에서 발생할 수도 있는 회전력을 제거하거나 또는 레버를 플레이튼(366)에 연결시킬 수 있기 때문이다. 전기의 단일 포스트는 하우징내에 영구적으로 장착되거나, 또는 약물 백이 일단 삽입되면 장치단위로 부터 포스트를 분리할 수 있도록, 루멘을 통해 하우징내에서 떼어 분리할 수 있는 형태로 위치할 수도 있다.
전술한 실시예에서, 서로 마주하고 있는 레버(374, 376)는 마주한 단일 포스트의 양말단이며, 역시 레버(375, 377)도 동일하다. 이러한 실시예에서, 도 50 및 도 51에서 설명한 바와 같이, 포스트는 플레이튼(366)의 측면에 약물 백(368)을 따라 연장되어 있다. 도 50은 약물 백(368)의 삽입동안과 같이 포스트가 후퇴위치에 계속 존속해 있는 본 발명에 따른 실시예의 측면도를 나타내고 있다. 도 51은 도 50에 도시한 실시예의 투약주기에서 포스트가 플레이튼(366)에 인접한 위치에 존재하는 것을 나타내고 있다.
도 49에서는, 레버(374)를 부하가 주어지는 동안과 같이 완전히 후퇴위치에 존속하도록 레버(374)의 주행경로 중 가장 중앙에 멈춤쇠(380)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 각각의 레버를 멈춤쇠(380) 쪽으로 진행시킨 후, 플레이튼(366)을 해리가능한 후퇴위치에 존속시키면 플레이튼(366)과 하우징(362) 사이에 유액약물 백(368)을 삽입시킬 수 있게 된다. 이는 하우징(362)의 측면 개구를 통해 유액 백을 삽입하거나, 또는 하우징(362)에 유액약물 백(368)을 삽입시키기 위해 열려질 수 있는 힌지 바닥벽을 제공하는 것과 같이, 본 명세서의 여러 곳에서 개시한 다양한 모든 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이, 백을 장착한 이후, 각각의 레버(374)는 더 이상 스프링 바이어스를 유지하지 않도록 상응하는 잠금쇠(380)으로 부터 측면으로 미미하게 진행될 수 있다. 그 후, 레버를 장치로부터 제거하거나 또는 힌지점(미도시)에서 접어 장치의 외관을 감소시킨다.
전술한 실시예에서, 레버(374)의 주행경로의 각도는 슬롯의 각도에 의해 결정되며, 플레이튼(366)의 중심구역의 평면으로 부터 약 10°내지 20°의 범위내가 바람직하다. 당업자에게 자명하듯이, 레버(374)의 주행경로의 축이 플레이튼 평면과 수직(가령, 스프링(364) 주행의 경도축)이 됨에 따라, 스프링 바이어스에 대응하여 플레이튼을 진행시켜 얻은 지레장치(leverage)가 감소하게 된다. 이와 같이, 한 실시예에서, 슬롯(370)은 플레이튼 평면에 대해 수직으로 확장될 수도 있다. 그러나, 환자들은 플레이튼을 후퇴시키기 위해 스프링 바이어스에 대해 상당한 힘을 부여할 필요가 있게 된다.
레버(374)의 주행경로와 플레이튼(366)의 평면 사이의 각도 범위의 하한선은 몇가지 요소에 의해 결정된다. 주행경로의 축성분은 약물 백(368)이 삽입될 수 있도록 플레이튼(366)을 완전히 후퇴시킬 수 있기에 충분하여야 한다. 이와 같이, 각이 어떤 한계 이상으로 감소함에 따라, 동일한 축성분을 얻기 위해서는 주행경로의 길이가 증가되어야 하며, 그럼으로써, 보다 큰 외연을 갖는 장치가 필요하게 된다. 보다 바람직한 실시예에서, 하우징(362)은 약 5 인치의 길이와 스프링(364)의 경도축에 따른 약 0.9인치의 두께를 지니고 있다. 슬롯(370)은 플레이튼(366)의 중심구역의 평면으로부터 약 15°의 각도로 경사지어 있으며, 약 2.2 인치의 길이를 지니고 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서는 스프링에 의한 탄성력을 의약저장고에 전달시키기 위한 평행사변형 형태의 가위-형 링크를 지니고 있는 개선된 스프링 바이어스 정맥주입펌프를 개시하고 있다. 도 52에서, 펌프(400)는 단일 단위로 형성되거나, 또는 둘 이상으로 분리되어 이전에 설명된 성분들과 연결된 하우징(401)을 포함하고 있다.
도 53 및 도 54에서는, 바람직한 분리가능한 성분인 하우징(401)은 커버(402)와 베이스(404)를 포함하고 있다. 커버(402)와 베이스(404) 각각은 축방향으로 연장되어 있는 환상의 벽(442 및 444)을 포함하고 있다. 이들 베이스(404)의 환상 벽(442)의 외부표면과 커버(402)의 환상 벽(444)의 내부표면상에 전술한 바와 같이, 보조의 나사산을 적용시키는 것이 바람직하다. 또한, 커버(402)와 베이스(404)의 접촉표면에 보조 핀 및 J- 또는 L-모양의 홈을 연결시켜 압축 및 꼬임식으로 서로 맞물리도록 한다. 이전에 개시한 내용으로 부터 명백하듯이, 본 발명에 따른 하우징(401)에 대해서는 다양한 모든 연결구조를 이용할 수도 있다.
커버(402) 및 베이스(404)는 열경화성 또는 열가소성 고분자를 이용한 분사몰딩과 같은 의료기구의 제조에 대한 통상의 기술에 따라 제작하는 것이 바람직하다. 또한, 당업자에게 용이하게 이해될 수 있듯이, 판금속재를 이용한 제조를 포함하여 다양한 모든 다른 기술을 이용할 수 있다.
일반적으로, 베이스(404), 환상 벽(442 및 444) 및 커버(402)는 서로 협조하여 주입장치의 기능적 성분을 함유하는 챔버(446)를 형성한다. 전술한 실시예에서, 플레이튼 단편(410)은 스프링 및 링크 어셈블리 수단을 이용하여 유연한 의약 백(406)과 같은 저장고에 대하여 경사져 있다.
유액 백(406)은 배출구(port; 450)를 통해 하우징(401)과 연장되어 있는 유액유출라인을 경유하여 환자와 연통되어 있다. 커버(402)와 베이스(404) 사이의 다양한 관련사항에 맞춰 이러한 전기 배출구(450)를 변형시킬 수 있다는 것은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다. 약물의 흐름을 조절하는 유속조절기(미도시)는 유액유출라인(448)에 설치한다.
일반적으로, 본 발명에 있어서 실제 사용하는 유액 백의 지름은 약 3.5 인치에서 약 5 인치까지이며, 두께는 약 0.5 인치에서 1.0 인치까지이다. 그러나, 본 발명에서는 다른 크기의 백을 수용하기에 적절한 주입펌프를 제조할 수도 있다.
도 53 및 도 54에서, 지름 3.8 인치, 두께 1 인치의 100㏄의 약물 백(406)을 사용하기 위해 디자인된 플레이튼(410)의 실시예는 약 2.4 내지 약 2.8 인치 범위의 지름을 지니고, 편평하며, 원형 접촉표면의 중심구역(413)과 저장고와 접촉하는 플레이튼(410)면으로 부터 멀리 떨어져 경사진 환상의 링구역(415) 둘다 지니고 있다. 3.8인치 지름의 납작한 약물 백(406)을 사용하는 경우, 환상의 링구역(415)의 바깥지름은 일반적으로 약 3.4 내지 3.6 인치의 범위내이다. 이러한 약물 백(406)이 가득차 부풀어진 경우에는 대략 3.5인치의 지름을 나타낸다. 접촉표면의 중심구역(413)의 평면의 익스텐션에 대하여 환상의 링구역(415)의 표면각은 약 10° 내지 45°의 범위내인 것이 바람직하며, 약 10° 내지 30°의 범위내인 것이 더욱 바람직하다.
일반적으로, 접촉표면의 중심구역(413)과 방사상 가장 내부의 환상 링구역(415) 사이의 트랜지션(transition; 417)은 접촉표면의 중심구역(413)이 유액약물 백(406)의 상부 표면상의 평면구역을 실재 완전히 뒤덮을 수 있도록 위치되게 한다. 도 53에서, 의약 백(406)은 일반적으로 편평한 상부표면을 포함하고 있으며, 이러한 상부표면은 백의 외연구역이 상부표면(409)의 평면으로 부터 일탈을 개시하는 외부 한계 또는 트랜지션(407)이다.
도 53에 도시한 바와 같이, 백(406)상의 트랜지션 지점(407)은 플레이튼(410)상의 트랜지션 지점(417)과 정확히 일치한다. 도 54에서는, 바닥판(408)의 내부 표면은 플레이튼(410)에 맞는 보조의 네스팅 표면(nesting surface) 형상을 하고 있다. 바람직하게는, 플레이튼(410)은 하우징(401)의 베이스(404)에 대해 약물 백(406)을 압축시킴에 따라, 플레이튼(410)을 안정시키기 위해 축방향으로 연장되어 있는 환상의 플랜지와 같은 가이드(425)를 포함한다.
플레이튼(410)은 링크 어셈블리(411)를 통해 약물 백(406)을 향해 바이어스되어 있다. 일반적으로, 이러한 링크 어셈블리(411)는 플레이튼(410)의 주행 경도축과 관련한 각도로 연장되어 있는 경도 축을 지닌 하나 또는 그 이상의 바이어싱 부재를 포함하고 있다. 바람직하게는, 이 바이어싱 부재의 축은 플레이튼(410)의 주행 축에 대해 대략 수직방향으로 연장되어 있다. 이하에서 설명되듯이, 바이어싱 부재는 중앙 샤프트 또는 관형 커버와 같은 적어도 하나의 동심 또는 나란한 스프링 가이드를 지닌 하나 또는 그 이상의 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 실시예에서, 스프링 가이드(414)는 일반적으로 플레이튼(410)의 주행의 축방향에 수직인 축을 따라 확장되어 있다. 이러한 스프링 가이드(414)는 나사산이 적용된 금속봉을 포함하며, 이 금속봉은, 비록 당업자에게 있어 다양하게 변화하겠으나, 약 3.0 내지 3.4 인치 범위의 길이와 약 0.125 내지 0.250 인치의 지름을 지니고 있다.
스프링 가이드(414)가 샤프트 길이 내내 연속적인 나사산을 지니고 있는 단일 또는 단편으로 이루어진 샤프트를 함유하는 실시예에서, 관형의 슬리브는 다른 이동 부품을 미끄러지듯이 부드럽게 운반할 나사산이 적용된 샤프트 구역에 걸쳐 편리하게 설치될 수 있다. 또한, 스프링 가이드(414)는 일반적으로 너트(416 및 416')와 결합할 수 있도록 원말단상에만 나사산이 적용된 구역을 지닌, 부드러운 막대를 이용하여 제조된다.
스프링 가이드(414)의 한쪽 말단에 스프링 스톱이 위치한다. 당업자에게는 명백하듯이, 스프링에 장력을 유지하기 위해 다양한 모든 방법을 이용할 수 있다. 가령, 너트 또는 너트 및 와셔를 스프링 가이드(414)상에 나사식으로 연결시키는 것이 제조 관점측면에서, 그리고 단순히 너트를 회전시킴으로써 스프링의 장력을 조절할 수 있는 제조자의 능력 측면 둘다에서 편리하다.
전술한 실시예에서, 스프링 스톱(419)은 각 스프링의 측면확장을 방지하기 위하여 각각의 스프링 가이드(414) 측면 말단에 설치되어 있다. 이러한 스프링 스톱(419)은 일반적으로 스프링 가이드(414)의 나사산이 적용된 구역이 수용되도록 축방향으로 연장되어 있는 구멍(421)을 지니고 있고, 방사상 외부방향으로 연장되어 있는 환상의 플랜지(423)를 포함하고 있다. 스프링 스톱(419)은 역시 방사상의 평면을 통해 스프링의 팽창을 한계지우기에 충분한 단면적을 지니고 있다. 스프링 스톱(419) 각각은 축방향으로 연장되어 있는 관형의 슬리브(418 및 418')를 지니고 있으며, 이는 조립된 펌프에서 스프링가이드를 따라 또는 스프링내에서 중앙으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 전술한 실시예에서, 슬리브(418 및 418')는 스프링 스톱(419)을 나사식으로 연결해 제자리를 유지하도록 하기 위해 스프링 가이드(414)상의 나사산을 보조하는 내부의 나사산을 지니고 있다.
또 다른 실시예(미도시)에서는, 이전의 실시예에서 처럼, 스프링 스톱(419)은 방사상 외부방향으로 확장되어 있는 환상의 플랜지(423)와 축방향으로 확장되어 있는 관형의 슬리브(418)를 포함하고 있다. 그러나, 스프링 스톱(419)은 외부방향으로 연장된 환상의 플랜지(423)의 측면상에서 스프링 가이드(414)와 직접적으로 연결된 나사산이 적용된 너트에 의해 자리를 잡는다. 따라서, 이러한 실시예에서는 구멍(421)과 축방향으로 연장된 관형의 슬리브(418)의 내부 벽상에는 내부의 나사산이 불필요하다. 측면에 나사산을 적용시킨 너트를 사용하는 것이 제조상의 관점에서 편리하다 할지라도, 이는 스프링 가이드(414)의 전체 측면길이에 추가하는 것이고, 이는 특정 실시예에서 바람직하지 않을 수도 있다.
스프링(412 및 412')은 스프링 스톱(419)과 두 개의 축방향으로 운동 블록(420 및 420') 사이에서 압축되어진다. 한 실시예에서, 스프링(412 및 412')은 대략 지름이 0.085 인치인 피아노선을 포함한다. 물론, 전하중을 증가시키면, 0.080 인치와 같이 더 작은 지름도 사용할 수 있다.
이중 스프링의 실시예에서, 바람직하게는, 스프링(412 및 412')은 약 80 내지 130 lbs/인치의 스프링 상수를 지니고 있다. 각각의 스프링(412 및 412')은 도 53에서와 같이, 압축되지 않은 상태에서 대략 1.7 인치의 길이와 완전히 압축된 상태에서 대략 0.9 인치의 길이를 지니며, 1/2 인치의 지름을 지닌다. 스프링(412 및 412')의 주행축의 합은 도 53에서와 같이 투약주기의 초기에 압축된 상태와 도 54에서와 같이 투약주기의 종기 상태 사이인 대략 0.7인치이다.
블록(420 및 420')은 중앙의 스프링 받침대로서 기능하여 스프링의 중간주행과 링크 어셈블리(411) 및 플레이튼(410)을 기계적으로 서로 연결해 준다. 전술한 실시예에서, 블록(420 및 420')은 외부 형상에 있어서 일반적으로 직사각형이며, 블록(420 및 420')의 축길이 전체가 아닌 측면상에 환상 또는 관형의 홈(422)을 포함하고 있다. 이러한 블록(420 및 420')은 역시 블록의 중앙을 관통하는 축방향으로 연장되어 있는 관형의 개구를 포함하고 있어, 블록이 스프링 가이드(414)를 따라 축방향으로 미끄러져 들어갈 수 있게 되어 있다.
블록(420 및 420') 각각은 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 의료기구분야의 당업계에 알려진 다른 금속과 같은 다양한 내구재를 사용할 수 있다. 그러나, 듀퐁사로부터 입수가능한 델린(Delrin)과 같은 초경량의 플라스틱재를 사용할 수도 있다. 고분자 블록 또는 고분자 코팅은 스프링(412 및 412')에 의해 바이어스되었을 때, 스프링 가이드(414)상에서 상대적으로 더 자유롭게 미끄러져 나아갈 수 있기 때문에 바람직하다. 스프링 가이드(414)에 나란한 블록(420 및 420')의 마주하는 두 측면 각각은 블록 피벗(438)을 포함하고 있다. 피벗과 여기서 언급된 상응하는 홈의 상대적인 위치는 물론 거꾸로 뒤바뀔 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사실이다.
두 개의 링크 암(424 및 426)은 이들의 제 1 말단에서 각각의 피벗(438)에 회전식으로 부착되어 있고, 링크 암(424)은 제 2 말단에서 커버(402)에 연결된 앵커 피벗(436)에 연결되어 있으며, 또한, 링크 암(426)은 제 2 말단에서 플레이튼(410)에 연결된 플레이튼 피벗(434)에 연결되어 있다. 링크 암(424 및 426)은 링크 암(428 및 430) 형상의 거울상인 가위형 형상을 형성한다. 따라서, 4개의 링크 암(424, 426, 428 및 430)은 함께, 적당한 평행사변형 링크를 형성하며, 이는 당업자에게 자명할 것이다. 바람직하게는, 도 55에서 보여지는 것과 같이, 동일한 평행사변형 링크가 블록(420 및 420')의 마주하는 수직 벽상에도 존재한다.
앵커 피벗(436)은 커버(402)에 고정되어 있는 어태치먼트(432)에 연결되어 있으며, 또한, 플레이튼 피벗(434)은 플레이튼(410)에 회전식으로 부착된 플레이튼 어태치먼트(440)에 고정되어 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 플레이튼 어태치먼트(440)에는 각 블록(420 및 420') 하부의 내부 가장자리의 경로에 따르도록, 그 모양과 크기가 결정된 상부 캠형의 프로파일이 있다. 여기서, 적절한 캠 모양의 표면은 환상의 돔 모양의 부재(440), 또는 캠 모양의 외부 프로파일을 지닌 하나 또는 그 이상의 일반적으로 나란한 평면 부재에 의해 제공되며, 이는 당업자에게 있어 자명할 것이다. 블록(420 및 420') 하부의 내부 가장자리의 경로를 따르는 캠 표면은 플레이튼(410) 평면이 일반적으로 바닥판(408)의 평면과 나란한 정상 위치로부터 일탈하도록 하는 정도를 제한하게 된다. 바람직하게는, 앵커구역(440)을 형상화하는 캠의 외부 표면은 플레이튼의 기울기는 불과 5%로 제한되도록 블록(420 및 420') 각각의 주행 경로에 충분히 가까이 위치해 있는다.
본 발명의 추가적인 가위형 실시예에 있어서는 유액의 레벨표시기(451)가 구비되어 있다(참조: 도 54). 유액의 레벨표시기(451)는 일반적으로 가위 어셈블리의 이동구역과 회전식으로 연결된 링크(452)를 포함하고 있다. 레벨표시기(451)는 스케일(미도시)에 인접해 있는 트랙(454)에 부드럽게 장착되어, 이들 레벨표시기(451)와 스케일이 잔존하는 유액 용량을 나타내도록 계기 등에 눈금을 매기는 것이 바람직하다.
약물 백(406)을 베이스(404)에 삽입하고 그 베이스(404)에 커버를 연결시킨 후, 스프링(412 및 412')을 최고조의 압축지점에 위치하게 한다. 스프링(412 및 412')이 플레이튼이 주행하는 축방향에 수직인 방향으로 힘을 발산시킴에 따라, 블록(420 및 420')은 스프링 가이드(414)상에서 서로의 방향으로 슬라이드(slide)하며, 이는 링크 암(424, 426, 428 및 430)의 중앙 말단이 축방향으로 더 분리이동되도록 한다. 이러한 메카니즘으로 스프링(412 및 412')에 의해 부여된 힘은 링크 암(424, 426, 428 및 430)을 통해 플레이튼 어태치먼트(440)를 관통하는 플레이튼(410)으로 전달된다. 도 54에서 보여주듯이, 스프링의 장력이 감소함에 따라 백이 실재 접철될 때까지 일정한 약물의 산출압력을 유지하기 위하여, 링크 암(424, 426, 428 및 430)을 통해 플레이튼(410)으로 전달된 스프링에 의한 탄성력은 투약주기 내내에 걸쳐 증가한다. 아래에서 언급될 실험에서 보여주는 이러한 놀라운 결과는 일정한 시간에 걸쳐 일정한 속도로 화학요법에 따른 화학약품을 환자에게 주입하는 것과 같은 곳에 적용시에 바람직하다. 링크 암(424, 426, 428 및 430)에 의해 얻어지는 기계적 잇점은 투약주기 내내에 걸쳐 스프링 장력의 감소와 백 접촉면적의 증가를 보충한다.
실험예 1: 펌프의 제조
도 52 내지 도 55에 설명된 실시예에 있어서, 대략 지름이 0.085 인치인 피아노선을 포함한 스프링(412 및 412')을 지니고 있는 플레이튼을 제조하였다. 스프링(412 및 412')은 도 54에 나타낸 바와 같이, 약 0.5 인치의 바깥지름과 약 111 lbs/인치의 스프링 상수를 지니고 있으며, 비압축상태에서는 길이가 대략 1.7 인치이었고, 완전히 압축된 상태에서는 길이가 대략 0.9 인치이었다. 투약주기의 개시점인 도 53에 나타낸 바와 같은 압축상태와 투약주기의 종기점인 도 54에 나타낸 바와 같은 상태 사이의 스프링(412 및 412') 축주행의 합은 대략 0.7 인치이었다. 스프링의 양 측면에 약 35 lbs의 전하중을 부여하고, 약 160 lbs의 총 탄성력을 얻었다. 블록(420 및 420')은 듀퐁사에서 입수한 델린(Delrin)을 이용하여 제조하였다. 4개의 링크 암 각각의 길이는 피벗에서 피벗까지 약 0.8 인치이었다. 플레이튼과 마주하는 벽은 실재 꼭 맞아 스프링 바이어싱 어셈블리로 인한 압력효과를 차단하였다.
실험예 2 : 플레이튼 펌프의 테스트
50㏄의 약물 백(406)을 실험예 1의 플레이튼 펌프에 삽입하고, 투약주기 내내에 걸쳐 감소된 약물 백(406)의 용량으로서 약물 백(406)으로 부터의 산출유압을 측정하였다. 이러한 실험의 결과는 다음 표 2에 요약하여 나타내었다.
약물 백으로부터의 방출용량(㏄) 산출 유압(psi)
0 5.0
0.5 5.0
1 5.0
2 5.0
3 5.0
4 5.0
5 5.0
10 5.0
15 5.05
20 5.1
25 5.1
30 5.1
35 5.1
40 4.95
42.5 4.6
45 4.45
46 4.25
47 4.1
47.5 9.0
48 3.9
48.5 3.5
49 2.4
50 0
상기 실험예로부터 얻어진 결과는 lbs/sq.in. 단위인 산출압력에 대하여 입방 센티미터당 배출된 약물의 용량을 플롯하여 도 56에 다시 나타내었다. 또한, 배출된 용량에 대하여 산출압력의 백분율 변화는 도 57에 나타내었다. 그 결과, 도 57로 부터, 플레이튼 펌프(400)를 사용한 투약주기 동안에 약물 백(406)내에 함유된 약물의 산출압력이 상당히 일정함을 알 수 있다.
실험예 3: 100㏄ 용량 테스트
실험예 3에서는, 50㏄의 약물 백을 100㏄의 약물 백으로 교체하였다. 상기 실험예 2에서 수행한 실험을 반복하고 다음과 같은 결과를 얻었다.
약물 백으로부터의 방출용량(㏄) 산출 유압(psi)
0 5.1
5 4.6
10 4.7
20 4.75
30 4.75
40 4.6
50 4.55
60 4.4
70 4.2
80 3.95
90 3.6
95 3.4
99 2.9
100 0
도 58은 투약주기에 걸친 산출압력을 나타내고 있다. 도 59는 투약주기에 걸친 산출압력의 백분율 변화를 나타내고 있다.
약물 백(406)내의 약물의 양을 50㏄에서 100㏄로 증가시킴에도 불구하고, 투약주기 내내에 걸쳐 약물 백(406)에 미치는 압력의 변화에 아무런 인상적인 효과도 나타내지 않았다.
도 61 내지 도 65에서, 유액 콘테이너(500)는 이전에 개시한 플레이튼 펌프에 대한 모든 실시예에 적용시킬 수 있다. 바람직하게는, 유액 콘테이너(500)는 유액 유출라인(530)과 유액으로 연통되어 있는 접철가능한 약물저장고 또는 백(510)으로 이루어져 있다. 여기서, 유액 유출라인(530)은 도 61에 환영 형태로 나타낸 투약세트(540)에 연결되어 있다. 이때, 투약세트는 역시 도 7에도 나타나 있다. 이러한 유액 유출라인(530)은 표준 PVC 튜빙 또는 당업자에게 이미 공지된 다른 재료이다.
약물저장고(510)는 제 1 표면(508)과 제 2의 상응하는 표면(509)을 지닌 것이 바람직하다. 이들 제 1 표면(508)과 제 2의 상응하는 표면(509) 각각은 편평한 중심구역(512 및 513)을 지니고 있다. 약 3.5 인치의 지름을 지니고 있는 약물저장고에서, 일반적으로 편평한 중심구역(512 및 513)의 지름은 완전히 충진된 형상에서 전형적으로 약 1.5 인치에서 3.0 인치까지 범위내이며, 바람직하기로는, 약 2.4 내지 2.8 인치이다.
트랜지션 구역(514)은 제 1 표면(508)과 제 2 표면(509) 중의 원형의 중심구역(512 및 513)을 에워싸고 있다. 이러한 트랜지션 구역(514)은 제 1 표면(508) 또는 제 2 표면(509)의 평면으로 부터 일탈하는 저장고의 표면구역을 포함하고 있다. 따라서, 트랜지션(514)은 약물저장고(510)가 도 62에서와 같이 충진된 경우, 방사상 최외곽의 경사구역(516)을 지닌 편평한 원형의 중심구역(512 및 513)과 결합한다.
방사상 최외곽의 마주하는 경사구역(516)은 이음쇠(520)에 결합되는 것이 바람직하다. "이음쇠"에 의하면, 본 발명은 몰딩 또는 공지된 다른 플라스틱 형성기술에 의해 제조된 이음쇠 없는 백의 외부의 외연 가장자리를 포함한다.
제 1 표면(508)과 제 2 표면(509)은 목적하는 약물에 대하여 적절한 안정성을 나타내는 탄력없는 재료로서, 적절히 결합할 수 있는 두 개의 판을 이용하여 형성시키는 것이 바람직하다. 두 개의 판을 열접착, 용매접착, 접착제 또는 고주파 용접과 같은 다양한 모든 연결기술을 이용하여 이음쇠(520)에 연결시킨다. 약물저장고는 비록 당업자에게 공지된 다른 물질을 이용할 수도 있으나, 환자에게 약물전달시 적절한 미국 분류 6인 PVC를 이용해 제조하는 것이 바람직하다.
도 63 및 도 65에 도시한 바와 같이, 유액 유출라인(530)은 고주파 용접이나 또는 다른 본드를 사용하여 조인트(525)에서 약물저장고(510)에 연결된다. 약물저장고(510)와 유액 유출라인(530)을 연결시키는 열접착, 용매접착, 접착제 또는 마찰 커플링과 같은 다른 수단을 이용할 수도 있다는 것은 당업자에게는 자명한 사실이다.
도 61 내지 도 65에 도시한 약물저장고(510)는 약 3.5 인치에서 약 5 인치 범위의 지름과 약 0.5 인치 내지 1.0 인치 범위의 길이를 지니고 있다. 일반적으로, 백의 지름은 사용되는 압축방법에 영향을 받는다. 가령, 도 1의 나사산이 적용된 클램프 쉘의 실시예에서, 약 4 인치 이상 훨씬 큰 지름을 지닌 백은 많은 환자들이 편리하게 잡을 수 있을 정도로 지름이 큰 펌프를 필요로 하게 될 것이다. 그러나, 압축수단이 다르면, 5인치, 6인치, 또는 보다 큰 지름의 백을 사용할 수도 있다. 백의 높이나 두께는 전형적으로 목적으로 하는 용량과 최대 지름에 의해 결정된다.
본 발명을 여러 가지로 적용하는 경우, 유액 콘테이너(500)는 50㏄의 유액을 포함하는 것이 바람직하다. 비록 이러한 전기 용량이 본 발명에서 바람직할지라도, 본 발명의 개시로 부터 다른 크기의 유액 콘테이너도 용이하게 제조할 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 개시로 인해 이러한 다양한 크기의 유액저장고를 예상할 수 있다.
유액 콘테이너(500)의 중요한 측면은 플레이튼 펌프에 의해 적용되는 압력을 제거할 수 있다는 것이다. 아울러, 유액저장고(500)는 플레이튼 펌프에 의해 유액에 미치는 압력의 변화를 극소화시키기 위하여 상대적으로 탄성이 없다. 본 실시예의 디스크-유사 형상의 유액 콘테이너(500)는 약물저장고(510)와 유액 유출라인(530)이 투약주기 중에 있는 경우에 이음쇠 전반에 걸쳐 압력분포가 균등하다는 잇점이 있다. 상기에서 논해진 바와 같이, 이러한 균일한 압력분포는 콘테이너(500)를 파괴할 수도 있는 국지에 응력이 집중되는 것을 극소화시킨다.
유액 콘테이너(500)의 또 다른 잇점은 복수개의 충진된 유액 콘테이너(500)를 쌓아 올려 용이하게 저장할 수 있다는 것이다. 아울러, 유액 콘테이너(500)가 비워진 경우에는 접철되어 있으며 유연성을 지니고 있기 때문에, 이들을 저장하는 데 필요한 용량은 매우 소량이 소요된다.
원형의 외관 프로파일을 한 유액 콘테이너와 함께, 본 발명의 개시 내용으로 부터 다른 모양의 저장고를 제조할 수도 있다. 가령, 도 66 내지 도 69에서 도시하고 있듯이, 플레이튼 펌프의 다양한 실시예와 관련하여 보통 평면의 정사변형 상부표면(562)과 하부표면(563)을 지닌 정사변형의 약물저장고(560)를 사용할 수도 있다.
원형의 약물저장고와 유사한 형태로, 정사변형의 약물저장고(560)의 상부와 하부표면은 보통 정사변형의 편평한 중심구역. 트랜지션 구역(564)과 방사상 최외곽 경사구역(566)으로 되어 있다.
고주파 용접을 사용하여 이음쇠(572)를 연결하고 약물 백(560)을 조인트(568)상에서 유액유출라인에 부착한다.
도 70 내지 도 73에는 다이아몬드형의 유액저장고(561)가 도시되어 있다. 아울러 도 74 내지 도 81에는 6변형의 유액저장고(580,581)가 도시되어 있는데, 도 74 내지 도 77에는 6변형의 약물저장고(580)의 한변상에 조인트(582)를 가진 것이고, 도 78 내지 도 81에는 6변형의 약물저장고(581)의 한 모서리에 조인트(583)을 가진 것이다.
도 82 내지 도 89에는 8변형(586), 10변형(588), 12변형(590), 또는 24변형(592)의 약물저장고를 지닌 유액콘테이너가 도시되어 있다.
추가적인 또다른 실시예에서, 본 발명은 직사변형의 약물 백들을 사용할 수 있도록 고안된 플레이튼 펌프를 포함하고 있다. 도 90에서 펌프(600)는 커버(602)와 베이스(604)로 이루어진 하우징(601)을 포함하며, 이들은 열가소성 또는 열경화성 고분자의 분사몰딩과 같은 의료가구 하우징을 생산하는 통상의 기술에 따라 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 판금재를 이용하는 제조방법을 포함한 다양한 모든 방법을 이용할 수도 있으며, 이는 당업자에게는 자명한 것이다.
핸들 저장홈(608)은 제작중에 커버(602)에 만들어진다. 하기에서 도시하고 있듯이, 핸들(610)은 펌프(600) 내부에 있는 플레이튼을 올리거나 내리는 데 사용된다. 플레이튼이 약물 백(미도시)에 힘을 작용할 때에는 핸들(610)을 펌프(600)로 부터 분리하는 것이 바람직하다. 이러한 핸들(610)은 사용하지 않을 때 편리하게 보관할 수 있는 핸들저장홈(608)에 넣어둔다.
핸들(610)에는 리프트 탭이 있으며, 이러한 리프트탭(609)은 핸들(610)을 핸들저장홈(608)에서 용이하게 꺼낼 수 있도록 도와준다.
커버(602)에는 융기된 부분(ridge; 612)이 있는데, 이는 핸들(610)을 넣을 수 있도록 융기된 부분(612) 중앙에 구멍(614)들이 있는 마운드 형태로 되어 있다. 그러나, 다른 형상의 융기된 부분(612)을 만드는 것도 당업자라면 충분히 고려 될 수 있다. 작동시에는, 사용자는 핸들(610)을 커버(602)위에 놓고 돌림으로써 한다.
커넥팅 탭(613)은 베이스(604)의 한 면(619)상에 위치해 있으며, 구멍(615)이 뚫려있다. 본 발명의 펌프(600)는 환자가 장시간 가지고 다닐 수 있도록 고안되었기 때문에, 커넥팅 탭(613)은 펌프(600)를 가지고 다니기 편리하도록 하여 준다. 커넥팅 탭(613)의 구멍(615)에 분할된 링, 링 또는 다른 링을 설치하여 환자 또는 I.V 극(pole)에 펌프(600)을 연결할 수 있다. 물론, 이때, 커넥팅 탭(613)은 커버(602)와 결합되어 있다. 또한, 다른 연결수단들도 환자가 펌프(600)을 이동시키는데 사용될 수 있다.
도 91은 펌프(600)의 분해도를 도시한 것이다. 펌프(600)는 커버(602), 핸들(610), 스프링 및 링크 어셈블리(620), 플레이튼(630), 커넥팅 볼트(645) 및 베이스(604)를 포함하고 있다. 직사각형의 약물 백(640)은 펌프(600) 작동시 약물저장고를 역할을 위하여 베이스(604)안에 넣어져 있다.
커버(602)에는 외부 테(606)가 부착되어 있다. 이 외부 테(606)는 베이스(604)상의 홈(616)과 미끄러져 맞물려 일치하도록 되어 있다. 커버(602)의 테(606)를 베이스(604)의 홈(616) 안에 밀어넣을 때, 베이스(604)와 커버(602)는 약물 백(640)과 주입기구들이 위치할 수 있는 챔버(646)를 제공한다. 또한, 베이스(604)가 테를 포함할 수 있고, 커버(602)가 베이스(604)와 미끄러져 맞물릴 수 있도록, 커버(602)는 홈을 포함할 수도 있다.
도시된 실시예에서, 스프링과 링크 어셈블리(620)는 커버(602)와 플레이튼(630) 사이에 연결되어 있다. 도 92로 부터는 스프링과 링크 어셈블리(620)가 연결봉(624 내지 627)들을 포함하고 있음을 알 수 있다. 한 쌍의 봉받이(632 및 634)는 플레이튼(630)의 상부(631)에 위치해 있다. 연결봉(624 및 627)들은 봉받이(632 및 634)에 연결한다. 봉받이(미도시)에 대응하는 한 쌍은 커버(602)의 하부에 위치해 있다. 연결봉(625 및 626)은 커버(602)의 봉받이에 연결한다. 그리고, 이러한 연결로 인해 커버(602)와 플레이튼(630) 사이에 스프링과 링크 어셈블리(620)를 결합시킨다.
도 91에서 도시되어 있는 커넥팅 볼트(645)는 플레이튼(630)상의 구멍(636), 운동블럭(621과623)에 의해 만들어진 구멍(622) 및 커버(602)상의 구멍(614)을 통해 삽입한다. 핸들(610)의 구머의 내경은 커넥팅 볼트(645)상의 나사산(646)과 대응하도록 나사산이 만들어져 있다. 핸들(610)의 나사산은 하기에 도시된 것처럼, 핸들(610)을 돌릴 때 스프링과 링크 어셈블리(620)를 경유하여 플레이튼(630)의 움직임에 따라 볼트(645)상의 나사산(646)과 맞물린다.
핸들(610)이 볼트(645)와 전부 맞물렸을 때, 펌프(600)는 열려진 상태가 된다. 이 때에는 플레이튼(630)은 커버(602)내에 위치해 있게 되고 커버(602)는 플레이튼(630)과는 관계없이 베이스(604)로 부터 분리할 수 있게 된다. 볼트(645)로부터 핸들(610)을 분리할수 있도록 핸들을 돌릴 때 플레이튼(630)은 스프링과 링크 어셈블리(620)를 경유하며 베이스(604)쪽으로 내려가기 시작한다.
약물 백(640)은 배출구(650)에 의해 베이스(604)로 부터 뻗어나간 유액유출라인에 의해 환자에게 유액을 공급한다. 커버(602)와 베이스(604)사이의 배출구(650)를 다양하게 변화시킬 수 있음은 당업자에게 있어서, 자명할 것이다. 약물 백의 흐름을 조절할 수 있는 유속조절기(미도시)를 유액유출라인(648)에 설치할 수도 있다.
일반적으로 본 발명의 실시예와 관련한 약물 백들(640)은 당업계에서 통상화된 표준 약물 백들이다. 이러한 표준 백들은 아보트 랩(Abbott Laboratories)과 박스터 건강센터(Baxter Heathcare)에 의해 최근 제조된 것들이다. 그러나, 본 밞에 따른 펌프(600)에 사용되어지는 약물 백들은 이 명세서상의 개시내용으로 부터도 충분히 만들어질 수도 있는 것이다. 이 약물 백(640)들은 유액저장고 단편(641), 분사폴트(642) 및 유액전달폴트(644)를 포함하고 있다.
플레이튼(630)이 유액저장고 단편(641)을 압축할 때에만 약물 백(640)으로부터 환자에게 약물이 전달되며, 일반적으로 분사폴트(642)와 유액전달폴트(644)에는 압력이 가해지지 않는다. 플레이튼(630)은 대략 약물 백(640)의 유액저장고 단편(641)과 같은 크기이다. 약물 백(640)의 분사 폴트(642)와 유액전달 폴트(644)를 보호하기 위해 베이스(604)에는 두 개의 구획(653 및 655)을 형성하는 벽(652, 654, 656)이 설치되어 있다.
분사폴트(642) 및 유액전단폴트(644)는 각각 구획(653 및 655) 안쪽에 끼운다. 약물 백(640)이 펌프(600)내부에 있을 때, 분사폴트(642)와 유액전달폴트(644)는 구획(653 및 655)에 의해 보호된다. 단지 유액라인(648)만이 펌프(600)에서 노출된다.
도 92, 도 93 및 도 94에서는, 플레이튼(630)은 스프링과 링크 어셈블리(620)를 통해 약물 백에 힘을 가한다. 일반적으로, 스프링과 링크 어셈블리(620)에는 플레이튼(630)의 운동방향의 경도축에 대응하여 일정한 각도로 도출되어 있는 경도축을 지닌 하나 또는 그 이상의 바이어싱 부재가 설치되어 있다.
이 바이어싱 부재의 축은 플레이튼(630)의 운동방향의 경도축에 대응하여 일정한 각도로 도출되어 있다. 바이어싱 부재의 축은 플레이튼(630)의 주행축에 수직하게 도출되어 있다.
바이어싱 부재는 중앙 샤프트, 또는 관상의 커버와 같은 적어도 하나의 스프링 가이드를 지닌 하나 또는 그 이상의 스프링 쌍을 포함한다. 바람직한 실시예에서의 펌프(600)는 휴대할 수 있도록 고안되었기 때문에, 가능한 한 얇고 작게 제작하는 것이 바람직하다. 펌프(600)의 전체 중량을 줄이기 위해 두쌍의 스프링을 사용함으로써 여러 이점이 있는데, 첫째로, 동일한 힘이 한쌍의 스프링의 반지름에 해당하는 스프링과 가이드에 적용된다. 작은 지름의 스프링을 사용함으로써 펌프(600)의 전체적인 중량을 줄일 수 있다. 둘째로, 스프링의 양측면으로의 배열은 플레이튼(630)에 균형된 힘을 가하는데 도움을 준다. 균형되게 힘을 가하므로써 플레이튼(630)은 최소한의 진동으로 베이스(604)에 내려가게 된다.
도시된 실시예에서, 한 쌍의 스프링 가이드(664 및 665)는 플레이튼(630)의 운동방향에 직각이 되는 축을 따라 뻗어 있다. 스프링가이드(664 및 665)는 약 3인치에서 5인치 범위내의 길이와 0.125인치에서 0.250 인치 사이의 지름을 가지는 금속 막대로 되어 있다. 물론, 당업자라면 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명한 것이다.
스프링 가이드(664 및 665)는 길이방향으로 도출되어 있는 연속된 나사산을 가지는 단일의 또는 각편의 샤프트로 구성되어 있다. 관상의 슬리브는 다른 운동부분을 미끄러지듯 옮길 수 있는 나사산이 적용된 샤프트 부분위에 위치해 있다. 또한, 스프링 가이드(664와 665)는 너트(670)와 결합하기 위한 샤프트의 말단만 나사산을 적용시킨 평평한 막대로도 만들 수 있다.
스프링 스톱(675)은 스프링 가이드(664 및 665)의 한쪽 끝에 위치한다. 당업자에게는 명백하듯이, 스프링으로 하여금 일정한 장력을 유지하게 하는 다양한 수단을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 너트 또는 스프링 가이드(664 및 665)에 나사산으로 맞물려 있는 너트와 와셔는 제조관점 뿐만 아니라, 제조자가 간단하게 너트를 회전시킴으로써 스프링의 장력을 조절할 수 있는 면에서 편리하다. 스프링 가이드(664 및 665)상의 스프링 스톱(675)의 회전을 방지하기 위해서, 에폭시를 사용할 수도 있다.
도시된 실시예에서, 스프링 스톱(675)은 스프링 가이드(664 및 665)의 양쪽 각각의 끝에 각각의 스프링(680)의 팽창을 억제하는 역할을 한다. 스프링 스톱 (675)은 반경방향의 바깥쪽으로 돌출된 환상의 플랜지(677)와 스프링 가이드(664 및 665)의 나사산 부분을 받는 구멍(679)으로 되어 있다. 또한, 스프링 스톱(675)은 축방향으로 뻗어있는 관상의 슬리브(682)가 부착되어 있다. 이 관상의 슬리브는 펌프내에서 스프링 가이드(664와665)를 따라 뻗어 있으며 스프링(680)내에 있다.
도시된 실시예에서 슬리브(682)는 스프링 스톱(675)과 결합하여 보유하기 위해, 스프링 가이드(664 및 665)상의 나사산에 대응하는 내부나사산이 적용되어 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 스프링 스톱(675)은 관상의 슬리브(672)와 환상의 플랜지(677)를 포함하고 있다. 하지만, 이는 스프링 가이드(664 및 665)에 직접적으로 연결된 개별적으로 나사산이 적용된 너트이다. 이 실시예에서, 구멍(679)과 관상의 슬리브(682)의 내부 벽상의 내부나사산은 불필요하다. 비록 제조관점에서, 개별적으로 나사산이 적용된 너트를 사용하는 것이 편리하다 하더라도, 스프링 가이드(664 및 665)의 전체적인 양쪽의 길이를 추가하는 것은 본 실시예에서는 바람직하지 못하다.
스프링(680)은 스프링스톱(675)과 2개의 유동성있는 스톱(621 및 623) 사이에서 압축된다. 한 실시예에서, 스프링(680)은 지름이 대략 0.8인치인 피아노선으로 되어 있다. 전하중을 증가시키면, 더 작은 지름인 0.062 인치인 것을 사용할 수도 있다.
이중스프링을 사용한 실시예에서, 스프링(680)은 인치당 80 lbs 내지 90 lbs 범위내의 스프링 상수를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
도 93에 도시된 것처럼, 각 스프링 (680)은 압축되지 않은 상태에서 대략1.62 인치의 길이, 압축된 상태에서 대략 0.9 인치이고, 지름이 0.5 인치이다. 스프링(680) 주행축의 합은 투약주기의 종기인 도 94에 도시한 상태와 투약주기의 개시시인 도93에 도시된 압축상태의 사이에서 대략 0.9인치이다. 투약주기는 스프링 상수의 선택에 따라 상이하지만, 30분에서 8일까지 가능하다. 이러한 범위는 100cc 약물 백을 채용한 펌프에 해당한다. 약물 백이 이보다 크거나 작거나 함에 따라 그 범위는 다양하게 변화가 가능하다.
유동성 있는 스톱(621 및 623)은 플레이튼(630)과 링크 어셈블리(620)에 스프링(680)의 중간주행을 기계적으로 연결하는 중간 스프링 받침대로서 역할을 한다. 도 92에 도시된, 스톱(621 및 623)은 안쪽은 반원형으로 도려낸(661), 전체적인 외형이 직사각형이다.
도려낸 반원형 부분(661)은 스크류(645)가 스톱(621 및 623)을 통하여 결합될 수 있도록 긴 형태로 되어 있다. 또한, 스톱(621과623)에는 그 전체를 통과하지 않도록 환상의 또는 관상의 흠(662)이 파여 있다. 스프링(680)을 각각의 스톱(621 및 623)에 파여 있는 흠(662)에 맞추어 결합한다. 스톱(621 및 623)에는 스톱이 스프링가이드(664 및 665)를 따라 축방향으로 미끄러지게 하여 스톱의 중심을 통과 하도록 구멍이 뚫려 있다.
각 유동성의 스톱(621 및 623)은 알루미늄, 스테인레스 스틸 등 내구력있는 재료들로 만들 수 있다. 그러나, 듀퐁사의 델린같은 강화 경량의 플라스틱 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 스프링(680)에 의해 경사졌을 때, 스톱이 스프링 가이드(664 및 665)상을 비교적 자유롭게 미끄러지도록 고분자 블록이나 코팅을 사용하는 것이 좋다.
스톱(621 및 623)의 반대면의 각각에는 구멍(686)이 뚫려 있다. 구멍(686)에는 피벗 스크류(688)의 나사산에 대응하여 내부에 나사산이 만들어져 있다. 피벗 스크류(688)는 구멍(688)을 경유하여 스톱(621 및 623)과 나사산에 의해 결합한다.
2개의 링크 암(690과692)는 제 1 말단에서 각 피벗 스크류(688)에 회전식으로 결합되어 있다. 링크 암(690)은 커버(602)에 연결된 커넥팅 막대(625)와 제 2 말단에서 결합되어 있다. 링크 암(692)은 플레이튼(630)에 연결되어 있는 커넥팅 막대(624)에 제 2 말단에서 결합되어 있으며, 링크 암(690 및 692)은 링크 암(694 및 696)의 거울형상인 가위형태를 이루고 있다. 이들 4개의 링크 암(690, 692, 694 및 696)은 조정이 가능한 평형사변형 링크를 이루고 있다. 이 평형사변형 링크는 도 92에 도시된 바와 같이, 유동성 스톱(621 및 623)의 반대편 수직 벽위에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
도 93의 도시에서, 약물 백(640)이 베이스(604)안에 넣어지고, 베이스(604)가 커버(602)와 맞물려 연결되어 있을 때, 스프링(680)은 최고 압축상태에 있게 된다. 스프링(680)이 플레이튼(630)의 주행방향과 수직방향으로 힘이 제거될 때, 스톱(621 및 623)은 링크 암(690, 692, 694 및 696)의 제 2 말단이 더 먼쪽으로 움직이도록 하는 스프링 스톱(664 및 665)의 각자 쪽으로 미끄러진다. 이러한 원리를 이용하여 스프링(680)에 가해진 탄성력은 링크 암(690, 692, 694 및 696)을 이용해 막대 리시버(632 및 634)를 통해 플레이튼(630)에 전달된다. 도94에 도시된 약물 백(640)이 충분히 접철될 때까지 지속적인 유액송출 압력을 유지하기 위하여, 링크 암(690, 692, 694 및 696)에 의해 플레이튼(630)에 전달된 스프링 탄성력은 스프링의 장력이 감소할 때까지 약물 백(640)의 투약주기 동안에 증가한다.
실험예 2와 3에서 전술한 바와 같이, 투약주기 내내에 걸친 탄성력의 증가는 지속적인 유출압력을 만들어 낸다. 이러한 지속적인 유출 압력은 화학요법의 약품과 같은 여러 약품의 투약을 위해 바람직하다. 전술하였듯이, 본 발명은 8일 동안의 투약주기를 가진다. 8일의 투약주기 동안, 약물 한방울은 매 12분마다 투여된다. 지속적인 유액방출 압력을 유지할 수 있는 능력으로 인해 연장된 시간을 넘어서도 지속적으로 약물의 흐름을 유지할 수 있다. 유액전달 백(640)상의 플레이튼(630)에 의해 전달된 힘은 투약주기 동안 내내 증가하며, 환자에게 지속적인 약물의 흐름을 제공한다.
투약주기 동안 약물 백(640)내에 남아있는 약물의 잔존량을 파악하는 것은 지극히 중요한 일이다.
도 95와 도 96에 도시한 바와 같이, 상태표시기는 핸들(610)에 부착되어 있다. 투약 동안에는 핸들(610)은 구멍(664)에 끼워질 수 있으며, 약물이 약물 백(640)으로부터 투여됨에 따라, 플레이튼(630)과 볼트(645)는 베이스(604)의 챔버 안쪽으로 움직일 것이다. 결과적으로, 볼트(645)의 말단(699)은 구멍(614)의 하부에 위치할 것이다. 상태표시기(697)에는 투약할 수 있도록 남아 있는 약물의 양을 보여줄 수 있도록 눈금이 매겨져 있다. 이 양은 볼트(645) 말단(699)의 위치에 의하여 결정된다.
도 96에는 약물의 눈금을 표시하는 다른 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서 표시기(698)은 베이스(604)의 한면(619)에 부착되어 있다. 표시기(698)는 분사몰딩으로 결합시키거나, 베이스(604)에 스티커를 붙이는 것을 포함한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
약물이 약물 백(640)으로 부터 투약될 때, 플레이튼(630)은 베이스(604)쪽으로 이동한다. 남아 있는 유액의 높이는 표시기(698)와 마주한 플레이튼(630)의 바닥면(635)의 위치를 봄으로써 알 수 있다. 실제 사용시, 충만된 약물 백(640)이 카데터에 의해 환자에게 연결되거나 또는 유액 유출라인(648)를 경유하여 정맥에 연결되어 진다. 커버(602)와 베이스(604)는 핸들(610)을 돌림으로써 분리되어진다. 그리하여, 플레이튼(630)이 베이스(602)에 닿게 되고, 커버(602)와 베이스(604)는 미끄러지듯이 떨어지게 된다.
환자는 약물 백(640)을 베이스(604)에 삽입하고 분사폴트가 구획(653)의 안쪽에 유액전달 폴트가 구획(655)안에 위치할 수 있도록 한다. 유액 유출라인(648)은 배출구(650)을 경유하여 베이스(604)로 부터 돌출되어 있다. 커버(602)내에 가득 채워져 저장된 플레이튼(630)과 더불어, 커버(602) 및 베이스(604)는 미끄러지듯이 연결되어 있다. 그런다음, 환자는 핸들(610)이 볼트(645)로부터 분리될 때까지 핸들을 돌린다. 이때, 볼트(645)의 말단(699)은 구멍(614) 안쪽에 위치해 있다. 핸들(610)은 핸들저장홈(608) 안에 놓을 수도 있다. 핸들(610)이 분리됨에 따라, 링크 어셈블리(620)와 플레이튼(630)은 전술한 바와 같이, 투약주기 내내에 걸쳐 약물 백(640)에 지속적으로 힘을 증가시켜 제공한다. 이러한 힘으로 인해 플레이튼(630)은 약물 백(640)을 압축할 수 있게 되며, 유액 유출라인(648)을 경유하여 지속적으로 유액의 흐름을 유지하게 한다.
약물의 투여가 완료되었을 때, 환자는 핸들저장흠(608)으로 부터 핸들을 꺼내 구멍(614) 안에 넣는다. 볼트(645)와 핸들의 나사산이 맞물릴 때까지 핸들을 돌리면, 링크 어셈블리(620)를 누르게 되고, 그러면, 플레이튼(630)이 커버(602)쪽으로 올라오게 된다.
플레이튼(630)이 커버(602) 안쪽에 완전히 위치했을 때, 커버(602)와 베이스(604)는 미끄러지듯이 분리되며, 비어있는 약물 백(640)을 베이스(604)로부터 제거하면 펌프(600)는 다시 반복사용할 수 있도록 준비되어진다.
당업자라면, 본 발명을 다양하게 변형시킬 수 있음은 명백히 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 필수구성 및 범위를 벗어나지 않은 채, 다른 형태로 실시할 수 있다. 그러므로, 실시예는 도시한 것은 물론 이에 한정되지 않고 모든 측면에서 고려될 수 있으며, 본 발명의 범위는 상세한 설명 뿐만이 아니라, 첨부된 청구의 범위에 의해 나타내져 있다. 이러한 청구의 범위와 균등한 범위내에 있는 모든 변화는 본 발명에 포함된다.

Claims (14)

  1. 투약주기에 따라 유액저장고에 가해지는 힘을 증가시킴으로써, 유액저장고로부터 일정한 속도로 유액이 방출되도록 한 주입펌프에 있어서, 상기 펌프는
    (i) 유액저장고가 위치되는 챔버를 그 내부에 지닌 하우징;
    (ii) 유액저장고와 접촉되는 제 1벽;
    (iii) 제 1벽과 멀리 떨어진 제 1위치에 제 2벽이 있을 때 제 1벽과 제 2벽 사이에 상기 챔버를 형성하고, 그러한 제 1위치와 그에 비해 상대적 으로 제 1벽에 더 가까운 제 2위치 사이를 운동 제 2벽; 및,
    (iv) 상기 제 2벽이 제 2위치로 이동함에 따라 상기 유액저장고에 가해지는 구동력을 증가시킴으로써 그 유액저장고로부터 일정한 유속으로 유액 이 방출되도록, 제 2벽을 이동시키기 위한 콤프레션 수단을
    포함한다.
  2. 제 1항에 있어서,
    콤프레션 수단은,
    제 2벽에 대해 수직으로 뻗어있는 평면에 놓여 있는 서로 마주보는 제 1 및 제 2의 피벗 포인트(pivot points);
    제 2벽에 병렬로 나란히 뻗어있는 평면에 놓여 있는 서로 마주보는 제 3 및 제 4의 피벗 포인트; 및,
    제 3 및 제 4의 피벗 포인트 중 적어도 하나를 다른 나머지쪽으로 치우 치게 하는 적어도 하나의 스프링을 가지는
    평행사변형 링크(parallelogram linkage)을 포함하는데, 이때 상기 제 3 및 제 4의 피벗 포인트가 서로를 향해 이동하면, 상기 제 1 및 제 2 피 벗 포인트는 서로로 부터 멀어짐으로써, 제 2벽이 제 2위치로 이동되는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  3. 제 2항에 있어서,
    콤프레션 수단은 4개의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  4. 제 1항에 있어서,
    제 2벽을 제 2위치에서 제 1위치로 후퇴시키는 위한 리트랙터 (retractor)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  5. 제 4항에 있어서,
    리트랙터는 나사산을 지니고 있는 제 1요소 및, 제 1요소상의 나사산과 의 연결을 위해 그에 상응하는 보조 나사산을 지니고 있는 제 2요소를 포함하는데, 이때 제 2요소에 대한 제 1요소의 상대적 회전으로 인하여 제 2벽을 제 2위치에서 제 1위치로 후퇴시키는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  6. 제 1항에 있어서,
    투약주기의 완성여부를 파악할 수 있는 표시기(indicium)를 추가로 포함 하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  7. 제 6항에 있어서,
    표시기(indicium)는 상기 운동 벽의 위치를 이동경로의 축을 따라 판단하기 위한 스케일을 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  8. 투약주기에 따라 유액저장고에 가해지는 힘을 증가시킴으로써, 유액저장고로부터 일정한 속도로 유액이 방출되도록 한 주입펌프에 있어서, 상기 펌프는
    (i) 유액저장고가 위치되는 챔버를 그 내부에 지닌 하우징;
    (ii) 유액저장고와 접촉되는 제 1벽;
    (iii) 제 1벽과 멀리 떨어진 제 1위치에 제 2벽이 있을 때 제 1벽과 제 2벽 사이에 상기 챔버를 형성하고, 그러한 제 1위치와 그에 비해 상대적 으로 제 1벽에 더 가까운 제 2위치 사이를 이동가능한 제 2벽; 및,
    (iv) 제 2벽에 대해 수직으로 뻗어있는 평면에 놓여 있는 서로 마주보는 제 1 및 제 2의 피벗 포인트(pivot points);
    제 2벽에 병렬로 나란히 뻗어있는 평면에 놓여 있는 서로 마주보는 제 3 및 제 4의 피벗 포인트; 및,
    제 3 및 제 4의 피벗 포인트 중 적어도 하나를 다른 나머지쪽으로 치 우치게 하는 적어도 하나의 스프링을 가지며,
    이때 상기 제 3 및 제 4의 피벗 포인트가 서로를 향해 이동하면, 상기 제 1 및 제 2 피벗 포인트는 서로로 부터 멀어짐으로써 제 2벽이 제 2위치로 이동되게 하는, 평행사변형 링크(parallelogram linkage)를
    포함한다.
  9. 제 8항에 있어서,
    링크(linkage)는 4개의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  10. 제 8항에 있어서,
    제 2벽을 제 2위치에서 제 1위치로 후퇴시키는 위한 리트랙터 (retractor)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  11. 제 10항에 있어서,
    리트랙터는 나사산을 지니고 있는 제 1요소 및, 제 1요소상의 나사산과 의 연결을 위해 그에 상응하는 보조 나사산을 지니고 있는 제 2요소를 포함하는데, 이때 제 2요소에 대한 제 1요소의 상대적 회전으로 인하여 제 2벽을 제 2위치에서 제 1위치로 후퇴시키는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  12. 제 8항에 있어서,
    투약주기의 완성여부를 파악할 수 있는 표시기(indicium)를 추가로 포함 하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  13. 제 12항에 있어서,
    표시기(indicium)는 상기 운동 벽의 위치를 이동경로의 축을 따라 판단하기 위한 스케일을 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
  14. 제 8항에 있어서,
    평행사변형 링크는 상기 제 2벽이 제 2위치로 이동함에 따라 유액저장고 에 가해진 힘을 증가시킴으로써, 상기 유액저장고로부터 일정한 유속으 로 유액이 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는
    주입펌프.
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