KR20010074821A - 고속으로 도입되는 하나 이상의 바늘을 구비한 물질 운반장치 - Google Patents

Abstract

인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부와 같은, 표면에 물질을 운반하는 장치에는 바늘이 구비된다. 또한 사용 시 바늘의 선단부에 물질을 공급하는 수단과, 표면을 관통하고 그 표면에 물질을 운반하기 위해 1㎧∼100㎧ 범위의 속도로 바늘을 도입하는 도입 수단이 제공된다.

Description

고속으로 도입되는 하나 이상의 바늘을 구비한 물질 운반 장치{APPARATUS FOR DELIVERING A SUBSTANCE HAVING ONE OR MORE NEEDLES DRIVEN AT HIGH VELOCITY}

다양한 종류의 이러한 장치가 과거에 제안되어 왔다. 수동으로 조작되는 표준 염색 장치(standard tattooing machine)와 같은 기계적 장치도 공지되어 있으나, 간단한 피하 주사기가 가장 널리 공지되어 있다.

물질의 주입을 개선하기 위해 사용 시 바늘도 또한 기계적으로 도입된다. 미국 특허 제5401242호, 제5054339호, 제4671277호에는 약품, 백신, 색소 등을 피부 내로 주입하기 위해 기계적으로 조작되는 시스템이 개시되어 있다. 이러한 타입의 시스템에서의 문제점은 이 시스템의 사용이 그들이 가해지는 인간, 또는 동물에게 심각한 고통을 야기할 수 있다는 것이며, 최악의 경우 표준 염색 장치와 같은 것의 사용은 피부를 손상시켜 회복하는데 며칠이 걸리 수도 있다. 이 마지막 문제점 때문에 염색 장치는 약품의 운반에 사용되지 못한다.

미국 특허 제5681283호는 "고통 없는" 주입을 위해 탄성 밴드를 사용하여 바늘을 고속으로 피부 내로 주입하는 시스템의 사용에 대해 개시하고 있다.

미국 특허 제5564436호는 고속 주입으로 바늘 주입에 따른 고통을 줄이기 위해 복수 개의 탐침을 가지고 공기압에 의해 조작되는 자동 회전 카세트에 대해 개시하고 있다.

이러한 장치의 대부분은 특히 작은 양 또는 다양한 분량이 요구될 때 물질을 정확히 분배할 수 없다는 단점과, 물질을 요구되는 깊이로 신뢰성있게 운반할 수 없다는 단점을 가진다.

또한 이러한 장치는 숙련되지 않은 수술자가 사용함에 있어 종종 어려움을 겪고 환자가 스스로 사용하는 용도로 적합하지 않다. 더욱이, 이러한 장치들은 종종 피부의 표면에 물질이 남아 있지 않도록 하는 것을 신뢰성있게 확신함이 없이 물질을 운반할 수 없으며, 이는 이 장치들이 고가의 물질이나 잠재적으로 독성을 가진 물질을 운반하는데 사용할 수 없다는 것을 의미한다.

또한 이 장치들은 고통이나 출혈 없이 바늘을 주입하는데 불충분한 가속도 및 속도로 바늘을 사용한다.

또한 이 장치들은 피부를 관통하는 동안에 여분의 손상이나 외상을 만들기에 충분한 측면 또는 횡축 방향 이동을 허용하기 쉽다. 이것은 가속도 및 속도가 증가됨에 따라 더욱 커진다.

또한 이 장치들은 절단 모서리를 구비한 바늘을 요구하는 바, 실질적으로 조작 중에 분할하는 것보다 절단하는 것이 조직 손상, 출혈, 멍 등을 야기시킨다.

본 발명은 인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부와 같은 표면 내로 약품, 백신, 형광 또는 자기 재료 또는 염색제와 같은 물질을 운반하는 장치의 개선책에 관한 것이다. 이 물질은 용액, 입자성 유동 물질, 풀 등일 수도 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 개략도.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 제2 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제2 실시예를 더욱 도식적으로 나타낸 측단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 제3 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도.

도 5는 본 발명에 따른 제4 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제5 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도.

도 7은 본 발명에 따른 제6 실시예를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 따른 제7 실시예를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 의해 도입되는 바늘의 시간에 따른 속도를 나타낸 그래프.

본 발명은 전술한 문제점이나 또 다른 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부와 같은 표면으로 물질을 운반하는 장치는 하나 이상의 바늘과, 사용 시 이 바늘의 선단부에서 상기 물질을 공급하는 수단과, 사용 시 상기 표면을 관통하고 상기 물질을 운반하기 위해 상기 바늘이 처음 상기 피부에 접촉한 때에 1㎧∼100㎧ 범위 내의 속도로 상기 바늘을 도입하기 위한 도입 수단 포함한다.

상기 도입 수단은 바늘이 처음 피부에 접촉할 때 바람직하게는 5㎧∼50㎧의 속도로, 더욱 바람직하게는 6㎧∼35㎧로 바늘을 도입한다.

약 0.6㎧로 조작되는 일반적인 염색 장치 대신에 0.5㎧∼4㎧로 조작되는 자동 주입기 또는 란셋(lancet)에 의해 매우 빠른 속도로 바늘을 도입함으로써, 물질 수용자가 느끼는 고통을 현저하게 감소시킨다. 비록 빠른 속도는 주입에 따른 고통을 감소시킨다고 언급하였으나, 본 발명에 따른 매우 빠른 속도는 지금까지 개시된 바 없다.

100㎧ 이상의 초고속으로 사용하는 것은 멍을 만들고 고통을 증가시킨다는 것이 발견되었으므로 본 발명에서 설명한 범위의 속도로 사용하는 것이 오히려 고통을 감소시킨다는 것은 매우 놀라운 일이다. 추가적으로, 초고속으로 사용하는 것은 더 많은 에너지를 필요로 하고 안정성 문제가 증가하며 많은 소음이 발생하여 사용자, 특히 스스로 사용하는 환자를 당황하게 함으로써 결과적으로 실패 위험이증가하여 장비의 많은 마모를 가져온다.

바늘은 표면에 주입될 때 최고 속도 또는 이에 가까운 속도로 주입되고, 도입 수단에 연결된 정지 수단에 의해 빠르게 정지되는 것이 바람직하며 이것은 또한 관통 깊이를 제어하는데 도움을 준다. 바늘을 갑자기 정지시키기 위해 이러한 정지 수단을 사용하면 더욱 효과적으로 주입할 수 있고 필요시 피부 내의 얕은 깊이로 물질을 주입할 수도 있다. 이러한 갑작스런 정지는 주입될 물질의 운동량을 물질의 주입에 이용할 수 있는 장점을 가진다.

바늘 도입 수단은 하나 이상의 판 스프링과 정지부 구성, 쌍안정 스프링과 다이어프램(diaphragm) 구성을 포함할 수 있다. 바늘 도입 수단은 수압 또는 공기압과 같은 기계적인 수단이나 전기 기계적인 수단으로 구동되는 도입 기구를 포함할 수 있다.

다른 타입의 주입도 있는데, 예를 들어 바늘은 백신이나 인슐린의 주입 등에 있어서 10㎜∼12㎜의 깊이로 피하층 등에 물질을 주입하기 위해 피부를 통해 도입될 수 있고, 근내(intramuscular) 주입을 위해 근육을 관통하도록 더 깊이 도입될 수 있으며, 피부 내로 짧은 거리만큼만 도입될 수도 있는 바, 본 발명에 따른 장치는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있으며 또 다른 타입의 주입에도 폭 넓게 사용될 수 있다.

몇몇 주입에 사용함에 있어서, 각각의 바늘 관통 시에 단지 작은 양의 물질만을 가진 일련의 주입을 연속적이고 빠르게 차례대로 실행하는 것이 바람직하며, 이러한 방법에 의하면 주입되는 물질의 총량은 작은 양으로 나누어 연속적으로 주입되므로 바늘의 더 깊은 관통에 의해 멍 등이 생길 위험이 줄어든다. 바늘의 주입 속도는 초당 50회 또는 그 이상일 수 있으며, 도입 수단 기구는 바늘을 피부 내로 짧은 거리만큼 반복적으로 도입하는 수단과 연결된다.

바늘의 직경은 10∼1000 마이크론 또는 그 이상일 수 있으며, 제곱 센티미터 당 1∼5000개의 구멍을 형성할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 바늘 재치에 있어서, 바늘은 10 마이크론에서 30 마이크론 이상의 깊이로 관통될 수 있도록 구성될 수 있는데, 이는 운반될 물질과 이 물질이 공급될 피부에 따라 달라진다. 바늘은 하나 이상의 가장자리를 포함할 수 있는데, 이들 가장자리는 예를 들어 펜슬의 끝부분과 같이 편평하거나, 테이퍼지거나, 경사지거나, 둥근 표면을 구비하여 실질적으로 절단하지 않는 것이 바람직하다.

짧은 거리만큼만 피부 내로 관통하는 일련의 고속 주입은 모터로 구동될 수 있는 도입 수단을 필요로 하고, 작은 양이 연속적으로 고속 주입된다.

주입 시 피부 내로 관통될 깊이를 제어하는 것이 요구되는 경우에 있어 바람직한 도입 수단은 공기압으로 조작되고 통로 내에 활주 가능하게 장착된 블록을 포함하는데, 통로의 한쪽 단부에서 공기압을 가하면 블록을 통로의 아래로 일정 속도로 추진시키는 공기 펄스가 발생하여 블록은 바늘의 일부분을 형성하거나 이에 연결된 말단 단편을 타격하게 된다.

통로 내의 압력을 감소시킴으로써 블록은 제 위치로 환원될 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 있어서, 일련의 펄스화된 추진은 블록을 펄스와 펄스 사이에 통로의 아래에서 되돌아오도록 하면서 말단 단편에 가해질 수 있다.

타격되어지는 말단 단편은 필요한 만큼 적절하게 강화된 바늘의 단부이거나, 부착되는 종류의 말단 단편이거나, 바늘 단부의 일부분을 형성하는 것일 수 있다. 필수적인 것은 아니지만 조작의 용이함을 위해 말단 단편의 타격되어지는 단부는 편평하다.

공기압은 통로 아래로 공기 펄스를 발생시켜 요구되는 속도로 블록을 통로 아래로 보내는 수단에 의해 가해지며, 이 압력의 역전은 블록을 통로 위로 다시 끌어당긴다. 적합한 수단은 수동 송풍기, 스프링으로 복원되는 피스톤 또는 모터 수단을 포함한다. 송풍기는 예를 들어 통로에 연결된 밀봉 고무 챔버 형태일 수 있다. 조작되는 또 따른 수단은 용이하게 운반될 수 있고 필요에 따라 사용될 수 있는 펜 주입기와 같은 수단이다.

일련의 고속 주입은 바늘이 피부 내로 짧은 거리만큼만 관통되는 것을 요구하는 바, 모터 수단은 공기 펄스와 이에 뒤따르는 압력의 역전을 발생시키는데 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예에 있어서, 예를 들어 전술한 바와 같이 바늘에 타격을 가함으로써 하나 이상의 단계를 거쳐 피부 내로 바늘을 도입하는 수단이 제공됨으로써, 바늘은 제어된 거리만큼 피부를 관통하고 선택적으로는 또 다른 타격 또는 타격들을 가함으로써 바늘을 필요한 만큼 더 깊이 도입시킨다.

복수 개의 타격이 필요한 경우, 이것은 전술한 바에 따라 실행되고/실행되거나 플레이트에 복수 개의 타격을 가하기 위해 둘 이상의 블록이 통로 내에 활주 가능하게 장착될 수 있다.

선택적으로, 바늘 안내부는 바늘의 주위에 고정되어 바늘의 위치 선정을 돕고 주입되는 동안 바늘이 정확하게 일직선을 유지하도록 해주며 바늘이 휘어지는 위험을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 안내부는 바늘이 끌어 당겨질 때 바늘침이 손상되는 것을 방지할 수 있으며 깊이를 제어하는 역할도 할 수 있다.

본 발명에 따른 하나의 실시예에 있어서, 주입될 물질은 바늘에 유동적으로 연결된 저장 용기에 포함되고, 저장 용기는 가속시키지 아니하고 독립적으로 바늘만을 가속시키는 수단이 구비된다. 필요한 속도로 가속될 질량이 더 작기 때문에 이 속도를 얻는 것뿐만 아니라 바늘을 정지시키는 것이 용이하다. 바늘의 가속도는 1∼20,000g인 것이 바람직하다.

바늘 및 이와 연관된 이동 부재의 질량은 바람직하게는 0.01∼2.5그램이고, 더욱 바람직하게는 0.1∼2그램이며, 가장 바람직하게는 0.3∼1그램이며, 이것은 바늘 및 이에 연결된 요소가 더 작은 운동 에너지를 가짐으로써 멍 등의 위험을 감소시킬 수 있다는 것을 또한 의미한다. 이것은 바늘이 표면을 관통한 후 주입될 물질을 포함하고 있는 챔버의 일부분을 형성하거나 이에 단단하게 연결되는, 예를 들어 신경안정용 침을 동물에게 주입하는 것과 같은, 다른 주입 기술과는 상이하다.

바늘은 그 한쪽 단부가 가요성 튜브나 바늘의 코일형 길이부 등에 의해 주사기의 단부와 유연성 있게 연결되어 물질을 포함하고 있는 주사기에서 분리되거나 이에 근접될 수 있게 됨으로써, 주사기와의 연결때문에 바늘의 고속 이동이 심각하게 방해받지는 않는다. 바늘이 도입 수단에 의해 요구되는 깊이로 관통될 때까지 도입된 후, 주사기는 이 바늘을 통해 피부 내로 주사기에 포함되어 있는 물질을 주입하도록 조작된다.

다른 실시예에 있어서, 주사기는 그 단부에서 돌출되고 피스톤에서 돌출된 연장부를 구비한 바늘을 일반적인 방법으로 조작하는 피스톤을 구비하고, 그 연장부의 단부는 바늘을 표면 내로 도입하는 도입 수단에 의해 타격될 수 있으며, 피스톤이 압축될 때 주사기와 바늘을 연결하는 수단에 의해 주사기 내에 있는 물질은 주사기로부터 바늘을 통과할 수 있다. 사용 시 표면에 배치된 바늘은 전술한 바와 같이 연장부의 단부가 타격될 때 표면 내의 요구되는 깊이로 도입되고, 그 후 피스톤은 압축되어 주사기 내에 있는 물질이 표면 내로 주입된다.

바람직하게는, 피부 내로 제어된 요구 깊이만큼 바늘을 도입하기 위해 바늘에 하나 이상의 충격을 가함으로써 사용자의 피부 내로 바늘을 도입한 후, 운반될 물질이 바늘을 통해 공급된다. 전술한 공기압에 의한 도입 수단은 특히 여기에 적합하다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 몇 가지 용도로 사용되는 바늘은 날이 무딘 것일 수 있는 바, 예를 들어 바늘은 원형 또는 원뿔형 선단부를 구비하고, 전혀 예리하지 않거나 전형적인 피하 주사기 또는 란셋(lancet) 바늘에 비해 덜 예리한 절단면을 구비하여 모세 혈관의 절단 및 출혈을 줄일 수 있다는 것을 발견하였다. 이것은 날이 무딘 바늘로 인해, 본 발명에 따른 속도로 도입될 때 모세혈관, 세포 등과 같은 피부 조직들이 더 예리한 바늘이 도입될 때와 같이 절단되는 것이 아니라 분리되기 때문이라고 생각된다. 이것은 고통이나 멍이 생길 위험이나 그 크기를 줄여주고 보기 흉한 섬유종(fibroids) 등의 형성을 줄여준다. 이것은 혈우병환자와 같은 사람들에게 매우 유용하다.

이러한 장점은 놀랄만한 것이고, 놀랄만한 것이 아니라 하더라도 생각하는 것과는 반대되는 것이다.

본 실시예는 또한 정상 상태를 유지하고 멍, 출혈들을 감소시키기 위해 인슐린을 주입할 필요가 있는 당뇨병 환자와 같이, 자주 주입을 해야하는 사람들에게 매우 유용하고 특히 이러한 사람들이 사용하기에 적합하다.

바늘은 주입 후에 표면에서 이탈될 수 있는 바, 일부 용도에 있어서 상대적으로 바늘을 느리게 이탈시키는 것이 피부가 멍이 들 위험을 감소시킨다는 것을 발견하였다.

다른 용도에 있어서, 바늘을 빠르게 이탈시키는 것이 더 유리하며, 이는 예를 들어 압축된 스프링에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 물질은 피부 표면에 잔류됨이 없이 운반되도록 정해진다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 바늘은 예리한 선단부와 물질 보유 중심부를 구비하고, 상기 선단부는 그 내부에 하나 이상의 개구부를 구비하며, 이 개구부는 바늘 선단부의 외적과 크기가 동일한 바늘 중심부에 연결되나 그 중심부보다 작은 단면적을 가짐으로써, 사용 시 바늘은 그 제거시에 개구부가 피부/조직을 당기지 않으면서 중심부로부터 피부로 물질을 운반하기 위해 피부 내로 도입될 수 있다.

이러한 형상의 개구부를 구비하지 못한 바늘이 제공되는 경우, 바늘의 제거 시 피부를 당기는 방향 또는 위치에 의해 이 장치에 의한 피부의 손상이 현저히 줄어든다. 더욱이, 끌어 당겨지는 피부 조각에 의한 개구부의 막힘과 공급되는 물질의 오염도 현저히 줄어든다.

복수 개의 개구부가 제공될 수도 있다.

하나 이상의 개구부는 원형 단면을 가질 것이나, 선택적으로는 슬롯형 또는 십자형 단면을 가질 수도 있다.

바늘은 물질 공급 중심부를 제공하기 위해 중공형일 것이고, 바늘 개구부의 측면이 피부를 압박하지 않도록 하기 위해 오목부 내에 구멍을 구비하는 것이 바람직하다. 선택적으로는, 바늘은 예리한 중실형 부재로 형성될 것이다. 바늘은 하우징에 의해 활주 가능하게 유지되는 것이 바람직하고, 이 하우징은 중심부를 한정할 것이다. 후자의 구성에 있어서는, 하나 이상의 개구부가 예리한 부재 내, 예리한 부재와 하우징 사이에, 또는 그 연결부에 제공될 것이다. 중실형 바늘 부재의 경우에는, 홈이 중심부를 한정할 것이다.

예리한 중심 부재와 이를 둘러싸는 하우징이 바늘에 제공되는 경우에는, 하우징은 바늘의 측면 이동을 방지하기 위해 바늘을 둘러싸도록 구성되어 피부의 손상을 줄여준다. 하우징은 또한 사용 후에 바늘침의 손상을 방지하는 역할을 할 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 하우징은 피부에 대한 바늘의 주입각을 제어하기 위해 경사지거나, 주입각을 수동 또는 자동적으로 제어할 수 있도록 구성될 것이다.

하나 이상의 바늘은 바늘이 삽입되기 전에 피부 근처에 놓여지거나 부착되는 가요성 패드 상에 유지될 것이다. 상기 가요성 패드는 피부 내에 있는 하나 이상의 물질 보유 중심부 또는 개구부와 유동적으로 연결된 물질 저장 용기를 포함할것이다. 바늘은 패드 내에 있는 저장 용기를 관통한 후 피부 내로 들어와 패드 내에 있는 물질을 피부 내로 주입시킨다.

바늘은 전술한 장치에 의해 타격되어 고통 없이 피부를 관통하도록 빠르게 가속된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부에 물질을 운반하는 장치가 또한 제공되는데, 이 장치는 바늘과, 사용 시 운반될 상기 물질을 보유하기 위해 상기 바늘을 둘러싸는 챔버와, 상기 챔버의 한쪽 벽을 한정하는 막을 포함하고, 사용 시 상기 바늘이 상기 막을 통하여 피부 내로 도입되어 상기 물질을 운반할 수 있도록 상기 바늘과 막이 상대적으로 위치한다.

바늘은 전술한 형태의 하나일 것이다. 막은 실리콘 고무와 같은 탄성체로부터 형성될 것이다.

바늘은 전술한 타입의 고속 도입 기구에 의해 막을 통해 도입될 것이다. 선택적으로는, 바늘은 사용자에 의해 가해진 힘에 의해 도입될 것이다. 막은 사용 시 피부에 부착되도록 구성된다.

막에 의해 부분적으로 한정되는 챔버는 물질을 살균 상태로 유지하고 사용되기 전에 주위와 접촉되는 것을 방지하기 위해 제공된다. 더욱이, 막을 사용함으로써, 사용되기 전후에 있어서 바늘침의 손상을 방지한다. 추가적으로, 막의 사용은 물질의 누출을 최소화한다.

전술한 임의의 구성에 있어서, 바늘에 의한 피부 관통 깊이를 탐지하는 수단이 제공될 수 있으며, 그 관통 깊이는 탐지된 결과에 따라 사용자에 의해 또는 자동적으로 제어될 것이다. 관통 깊이는 전압을 공급하고 두 바늘 사이에서, 또는 바늘, 피부 및 피부 상의 탐지점 사이에서 피부를 통해 흐르는 전류값을 측정함으로써 탐지될 수 있다.

본 발명은 후술할 실시예에 의해 예시되나, 이에 한정되지는 않는다.

실시예 1

바늘이 한 번에 관통되는 경우

튜브 및 공기압 도입 장치에 의해 0.4g의 가속도로 블록을 5㎧∼15㎧의 속도까지 가속시켜 피부 근처에 0.2g의 무게로 놓여져 있는 28번 게이지의 바늘 조립체의 원형 선단부를 타격하였다. 이 바늘은 선단부 근처의 측면에 구멍을 포함하고, 고통 없이 팔의 피부 내로 10㎜만큼 도입되어 작은 양의 살균된 염수를 피부로 운반할 수 있었으며 이탈 시에 출혈이나 멍을 남기지 않았다.

비교를 위해, 29번 게이지의 피하용 주사 바늘의 경사진 선단부를 4㎧의 속도로 팔의 피부 내로 11㎜의 깊이만큼 도입시키는 주입 장치를 시험하였다. 이 때 큰 고통이 있었고 바늘의 이탈 후에 약간의 출혈이 있었으며 관통 부분 주위에 생긴 멍은 사라지는 데 5일이 걸렸다.

실시예 2

마이크론 단위의 얕은 깊이로 여러 번 주입하는 경우

염색제를 포함하는 마이크로 주사기에 부착된 아래 도면에서 설명한 선단 개구부를 가진 바늘을 포함하는 0.9g의 무게의 연속 왕복기(shuttle)는 남성 자원자의 팔의 피부 쪽으로 5㎧∼15㎧로 가속되었다. 바늘은 0.3㎜를 관통한 후 말단 정지부에 의해 빠르게 정지되었다. 마이크로 주사기 내에 있는 유동체와 피스톤의 운동량은 작은 양의 염색제를 피부 내로 운반하는 짧은 압력 펄스를 만들었다. 이러한 사이클은 연속적으로 여러 번 반복되었다. 주입은 고통 없이 이루어졌고 출혈도 없었다.

도 1a에 있어서, 본 발명에 따른 제1 실시예는 도입 기구(2)에 부착된 바늘(1)을 구비한다. 도입 기구(2)는 레버(3)와 스프링(4)을 포함한다. 비록 교대 스프링(20) 구성이 제공될 수도 있지만, 이 실시예에서 스프링(4)은 판 스프링이다. 스프링(4)은 자기 도입 부재(5)에 부착된다. 이 자기 도입 부재(5)는 스프링(7)과 솔레노이드(8)의 조합에 의해 선회축(6)을 중심으로 이동된다. 사용 시, 도입 부재(5)는 솔레노이드(8)에 의해 발생된 자기장으로 인해 레버(3)에 접촉되도록 도입된다. 그 후, 자기장은 차단되고 도입 부재(5)는 스프링(7)의 힘에 의해 접촉된 레버(3)로부터 떨어진다. 이러한 방식에 의해 도입 부재(5)는 레버(3)에 교대로 접촉되고 떨어지도록 도입될 수 있다. 자기 도입 부재(5)가 레버(3)에 접촉됨으로써, 물질이 사용될 피부(10) 내로 바늘(1)의 선단부가 강제된다.

레버(3)는 도입 부재(5)의 도입 속도에 의해 주어지는 바늘의 이동 속도를 증가시키는 작용을 한다.

스프링(4)은 바늘의 속도를 더욱 증가시키기 위해 제공된다. 사용 시, 바늘(1)은 고속으로 피부(10) 안팎으로 이동되고, 액체 또는 입자 형태인 물질(도시하지 않음)은 후술할 타입의 방식이나 다른 공지된 방식에 의해 바늘의 선단부(9)에 제공된다. 바늘이 떨어짐으로써 바늘의 이탈에 의해 만들어진 구멍 내에 진공 상태가 만들어져, 물질이 만들어진 구멍 내로 빨려 들어간다. 이러한 구성은 물질을 바늘의 선단부로 공급하기 위한 펌프를 필요로 하지 않는다는 장점을 가진다.

도 9는 본 발명에 따른 실시예의 속도 프로파일을 예시한다.

도 9에서 나타낸 바와 같이, 바늘은 피부를 관통하기 위해 초기에는 고속으로 가속된다. 바늘은 A 지점에서 피부에 부딪치고 B 지점에서는 바늘의 속도를 급격하게 감속시키는 말단 정지부에 부딪친다. 피부에서 떨어진 직후(C 지점), 바늘의 속도는 피부의 마찰 한계를 보상하고 피부의 손상을 최소화하기 위해 빠른 초기 가속도를 나타내고, 그 후 D 형상을 따름으로써 최적의 물질 운반을 보장한다. 이러한 주기는 비대칭적임에 주목할 만하나, 필수적인 것은 아니다. 물질이 주사기와 같은 외부 압력에 의해 공급되는 일부 실시예에 있어서, 이탈 가속은 D 형상에 따라 물질이 운반된 후에 일어나야만 한다. 일부 실시예에 있어서, 가속도(C)는 더욱 낮다.

도 1b는 개략도로서, 도 1a와 대응하는 부분에는 동일한 도면 부호가 사용된다. 이러한 구성에 있어서, 모터 및 캠 구성부(11)는 판 스프링에 작용하여 바늘(1)을 왕복 운동시킨다.

도 1a 및 도 1b의 구성에 있어서, 도입 기구는 바늘이 1㎧ 이상, 바람직하게는 이보다 더 빠른 속도로 피부(10)로 도입되도록 구성되어, 물질이 주입될 때 느끼는 고통을 최소화한다. 또한, 전술한 바와 같이, 이탈을 제어하여 물질 운반을 최적화한다.

도 2a 내지 도2d는 도 1a 및 도 1b의 실시예에서 사용될 수 있거나, 종래의 바늘 도입 장치에서 사용될 수 있는 바늘 구성을 나타낸다.

도 2a에 있어서, 바늘(1)은 예리한 선단부(20)를 구비하고 중공 구조이다. 예리한 선단부(7)에 형성된 개구부(21)는 도 2a에서는 슬롯형이고 도 2b 및 도 2c에서는 십자형이다. 도 2a 내지 도 2c의 실시예 각각에 있어서의 개구부(21)는 바늘의 중심부로부터 외부로 통과한다. 사용 시, 바늘(1)의 선단부(20)는 피부 내로 도입되고, 바늘(1)이 이탈되는 동안에 선단부(20)에 의해 형성된 개구부 내에는 부분 진공 상태가 만들어져 바늘(1)은 그 중심부로부터 피부 안으로 물질(22)을 배출한다. 도 2a 내지 도 2d에서 나타낸 모든 개구부(10) 형태의 주요 특징은, 개구부 또는 개구부들(21)의 형상, 방향 및 단면적이 충분히 작아서 바늘(1)이 피부 내로 주입될 때 개구부들이 그들을 통해 피부의 중심을 당기지 않고 바늘이 제거될 때 피부를 밖으로 당기지 않아서, 이탈되는 동안에 물질(22)의 흘러 들어가는 것(15)을 허용한다는 것이다.

도 2d는 복수 개의 개구부(21)의 사용을 나타내고 있으며, 이들 개구부는 원형이거나 슬롯형일 수 있다.

모든 도면에 나타난 바늘은 공지된 성형 기술, 터닝 기술, 레이저 가공 기술, 모울딩 기술에 의해 형성될 수 있다. 바늘의 직경은 10∼1000 마이크론 범위 내일 수 있고, 제곱 센티미터 당 1∼5000 개의 구멍이 있도록 구성될 수 있다. 이러한 바늘 구성에 있어서, 바늘은 운반될 물질 및 물질이 공급될 표면에 따라, 10 마이크론 이상, 예를 들어 30 마이크론 이상의 깊이로 관통하도록 구성될 수 있다.

도 3a 및 3b는 도2a 및 도2b에서 나타낸 구성의 대안이 되는 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예들에 있어서, 바늘(1)은 운반될 물질(22)을 보유하는 하우징(30)을 포함한다. 하우징(30) 내에 활주 가능하게 유지되는 부재(31)는 예리한 선단부(20)를 구비한다. 부재(31)는 전술한 실시예와 같은 방식으로 도입되고, 부재 내에 개구부 또는 개구부들(21)을 구비한다. 이 실시예도 바늘이 이탈되는 동안에 물질(22)이 개구부(21)를 통해 피부(10) 내로 주입된다는 점에서 도 2a 내지 도 2d의 실시예와 동일한 방식으로 조작된다.

도 4a 및 4b는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 도 4a에 있어서, 전술한 실시예와 동일한 방식으로 도입된 바늘(1)은 피부(10) 내로 운반될 물질(22)을 포함하는 하우징(30) 내에서 유지된다. 물질(22)은, 사용 시 피부 표면에 접촉하는 중격(中隔; 40)에 의해 하우징(30) 내에 보유된다. 중격(40)은 실리콘 고무와 같은 탄성체인 것이 바람직하다. 도 4b에서 도시한 바와 같이, 사용 시, 바늘(1)은 중격(40)을 통해 피부(10) 내로 도입된다. 전술한 실시예에서와 같이, 바늘(1)이 이탈됨으로써 바늘(1)에 의해 형성된 구멍 내에 부분 진공 상태가 만들어져, 물질(22)이 피부(10) 내로 주입된다. 중격(40)은 탄성체이기 때문에, 바늘(1)이 하우징(30) 내로 이탈되면 중격은 폐쇄되어 물질(22)을 밀봉함으로써, 바늘에 의한 손상으로부터 사용자를 보호할 뿐만 아니라 피부 파편이나 외부 공기에 의해 물질(22)이 오염되는 것을 방지한다.

도 5는 중격(40)을 사용하는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 바늘의 배열이 제공된다. 전술한 실시예에서도 하나의 바늘(1)이 아닌 바늘의 배열이 동일한 방식으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 5에 따른 실시예에 있어서, 하우징(30)은 운반되기 전의 물질(22)이 유지되는 부분을 물질 보유 중심부로 한정한다. 중격(40)은 그 위에 접착 물질을 구비하여 본 실시예에 따른 장치가 피부(10)에 부착되어 일정한 간격으로 조작되도록 한다. 본 실시예에 있어서, 사용자는 피부(10)의 상부면에 압력을 가하여 하나 이상의 바늘(1)이 중격을 통해 피부(10) 내로 이동되도록 강제한다. 사용자가 압력을 제거하면, 바늘 또는 바늘들(1)은 중격(40)을 통해 되돌아오고 중격(40)은 물질(22)이 피부 내로 주입된 후에 스스로 봉합된다.

도 6a 및 도 6b는 볼록한 피부 접촉용 표면(42)을 구비한 하우징(30)을 가진 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타낸다. 피부 접촉면(42)이 바늘(1)이 삽입되기 전에 피부를 신장시키는 것을 제외하고는 이들 도면에 나타난 실시예의 조작은 전술한 실시예의 조작과 동일하다. 이것은 바늘의 주입을 더욱 정교하게 제어하고 전개되는 동안에 생길 수 있는 바늘의 측면 이동을 감소시킴으로써 바늘(1)에 의한 피부(10)의 손상을 줄여준다.

도 6b의 구성은 수동으로 또는 장치에 의한 기계적 방법으로 바늘(1)의 전개각을 변경시킬 수 있도록 구성된 피부 접촉면(42)을 구비한다. 주입각을 변경시킬 수 있는 능력은 국부 선량(local dose)을 증가시키고 장치가 피부 표면을 가로질러 당겨질 때 피부 손상/감염 위험을 감소시키기 위해 하나의 표면 천공에 의해 다수의 구멍을 만들 수 있어, 피부(10)의 손상을 줄여준다.

도 7에 있어서, 주사기(50)는 그 내부에 장착되고 핸들(52)에 의해 압축될 수 있는 피스톤(51)을 구비한다. 주사기에는 출구(54)가 있어, 피스톤(51)이 압축될 때 주사기 본체 내에 있는 물질이 이 출구(54)를 통해 밖으로 배출된다. 바늘(63)의 한쪽 단부는 루에르 커넥터(Luer connector; 55)에 의해 출구에 부착된다. 바늘(63)은 가요성이 있고 홀더(56)에 고정되며 활주 가요성 튜브에 장착된다. 바늘은 도 7a 및 도 7b에서 나타낸 바와 같이 지그 재그 또는 코일 형상일 수 있다. 홀더(56)에 부착된 타격판(58)은 바늘(63)의 말단 단편이고 통로(59)에 활주 가능하게 장착되며, 블록(60)은 이 통로 내에 위치한다. 통로(59)의 단부(A)는 공기압 펌프 등에 연결되어 압축된 공기가 통로를 통해 들어감으로써, 블록(60)을 통로 아래에 있는 타격판(58)으로 추진시킨다. 통로 내에서의 공기의 역전은 블록(60)을 통로의 상기 단부로 다시 끌어당긴다.

사용 시, 주입될 물질은 주사기(50) 내에 위치하고 블록(60)은 바늘(57)로부터 멀리 떨어진 통로(59)의 단부에 위치한다. 바늘(57)은 주입될 표면에 위치하고 고압의 공기 펄스는 블록(60)을 통로(59)의 아래에 있는 타격판(58)을 향해 요구되는 1㎧ 이상의 빠른 속도로 추진시킨다. 그 후 바늘은 표면 내로 도입되고 판(58)에서 세 개의 블록에 의한 세 번의 충격이 만들어져, 바늘이 세 단계로 관통한다. 바늘이 표면을 관통하면 주사기(50) 내의 피스톤(51)이 압축되어 주사기 내에 있는 물질이 표면 내로 주입된다.

도 8에 있어서, 주사기(74)는 그 한쪽 단부에 부착된 바늘(77)을 구비하고, 이 바늘은 주사기 내에 있는 물질이 바늘로 들어갈 수 있도록 개구부(73)를 가진다. 바늘(77)의 연장부(78)는 피스톤(75)을 통과해 타격판(79)에서 종결된다. 블록은 공기압에 의해 통로(80)의 아래에 위치한 타격판(79)으로 추진될 수 있다.

사용 시, 주사기는 주입될 물질로 채워지고 바늘(77)은 표면에 위치하게 되며 블록 또는 블록들은 도 7에서 설명한 것과 유사한 방식으로 통로(80) 아래에 있는 타격판으로 추진되어 바늘이 표면 내로 도입된다. 바늘이 요구되는 깊이로 표면을 관통하면, 피스톤(75)이 압축되어 물질이 표면 내로 주입된다.

본 발명에 따른 모든 실시예는 피부 내로 여러 종류의 물질을 운반하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 물질은 예를 들어 종래의 염색제, 일시적 조영제, 약품, 유전자 치료제, 입자성 물질, 백신, 영양제, 운반제, 진단 물질, 물, 식염수 등일 수 있다.

본 발명에 따른 모든 실시예에 있어서, 바늘에는 안전과 깊이 제어를 위해 바늘이 피부 내로 너무 깊숙이 들어가는 것을 방지하는 말단 정지부가 제공될 것이다. 이 정지부는 바늘을 빠르게 정지시킴으로써 표면 내로의 물질 주입을 돕는다.

수술자에 의해 조절 가능한 주입 깊이의 전기적 또는 기계적 제어가 또한 제공된다. 선택적으로, 관통 깊이의 제어는 자동으로 이루어질 수도 있는데, 이러한 구성은 피부를 통과하는 바늘의 현재 위치의 측정과 피부 위에 위치하는 전도성 탐지 요소에 의해 제공될 수 있으며, 현재 위치값은 바늘(1)의 주입 깊이에 비례한다. 공급되는 전압은 환자가 느끼는 고통을 줄이기 위해 필요시 다양한 파형으로 진동될 것이다.

Claims (52)

1. 인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부와 같은 표면으로 물질을 운반하는 장치로서,

   하나 이상의 바늘과,

   사용 시 이 바늘의 선단부에서 상기 물질을 공급하는 수단과,

   사용 시 상기 표면을 관통하고 상기 물질을 운반하기 위해 상기 바늘이 처음 상기 피부에 접촉한 때에 1㎧∼100㎧ 범위 내의 속도로 상기 바늘을 도입하기 위한 도입 수단 포함하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 바늘 도입 수단은 상기 바늘이 처음 상기 피부에 접촉한 때에 5㎧∼50㎧ 범위 내의 속도로 상기 바늘을 도입하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 바늘 도입 수단은 상기 바늘이 처음 상기 피부에 접촉한 때에 6㎧∼35㎧ 범위 내의 속도로 상기 바늘을 도입하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘 도입 수단은 하나 이상의 판 스프링과 정지부 구성, 쌍안정 스프링과 다이어프램 구성을 포함하는 것을특징으로 하는 물질 운반 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도입 수단에 연결된 정지 수단은 예정된 관통 깊이에서 상기 바늘을 빠르게 정지시키기에 적합한 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도입 수단은 빠른 가속도로 상기 표면에서 상기 바늘을 이탈시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도입 수단 기구는 상기 바늘을 상기 피부 내로 조금씩 반복적으로 도입하는 수단과 결합되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 바늘은 그 직경이 10∼1000 마이크론 이상의 범위 내에 있고 제곱 센티미터 당 1∼5000개의 구멍을 형성할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 사용 시 상기 표면에 접촉된 후 관통하기 위한 에너지의 대부분은 상기 바늘과 이와 연관된 이동 부재의운동량(momentum)으로부터 나오고 상기 도입 수단의 연속된 힘으로부터 나오는 것이 아닌 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 주입될 물질을 포함하는 저장 용기에 상기 바늘을 독립적으로 도입하는 수단을 구비하고, 상기 바늘은 상기 저장 용기에 유동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 바늘 도입 수단은 공기압으로 조작되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 도입 수단은 통로에 활주 가능하게 장착된 블록과 이 블록을 통로를 따라 이동시키기에 적합한 공기압 수단을 포함하고, 상기 통로를 따라 아래로 이동된 상기 블록은 상기 바늘의 일부분을 형성하거나 상기 바늘에 연결된 말단 단편을 타격하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 바늘을 여러 번 타격시키고 상기 통로 내의 압력을 감소시켜 상기 블록을 제 위치로 환원시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 블록을 요구되는 속도로 상기 통로를 통해 아래로 보내는 공기 펄스를 발생시키는 수단에 의해 상기 공기압이 제공되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 스프링에 의해 복원되는 피스톤과 송풍기에 의하거나 모터 수단에 의해 상기 공기압이 제공되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로 내에 활주 가능하게 장착된 복수 개의 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 운반될 물질은 정상적인 압력, 수동적인 압력 또는 기계적인 압력 하에서 주사기 또는 압축 가능한 포대에 의해 상기 바늘에 공급되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 그 한쪽 단부가 상기 주사기의 단부에 유동적으로 연결되어 주입될 물질을 포함하고 있는 주사기에서 분리되거나 이에 근접할 수 있는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 그 내부에 활주 가능하게 장착된 피스톤을 구비한 주사기와 상기 주사기의 단부에서 돌출된 상기 바늘이 있고,그 바늘은 상기 피스톤에서 돌출된 연장부를 구비하며, 이 연장부의 단부는 상기 바늘을 표면 내로 도입시키는 도입 수단에 의해 타격될 수 있으며, 피스톤이 압축될 때 상기 주사기와 상기 바늘 사이에 연결 수단에 의해 상기 주사기 내에 있는 물질이 주사기로부터 상기 바늘을 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
20. 제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘과 이와 연관된 이동 부재의 질량은 0.01∼2.5그램인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
21. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘과 이와 연관된 이동 부재의 질량은 0.1∼2그램인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
22. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘과 이와 연관된 이동 부재의 질량은 3그램 이하인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
23. 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘 도입 수단은 사용 시 바늘을 1∼20,000g로 가속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 실질적으로 편평하거나, 테이퍼지거나, 원형이거나, 경사진 가장자리 또는 표면이 마련된 예리하지않은 가장자리 또는 블레이드를 가진 실질적으로 절단하지 않은 선단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 실질적으로 절단하지 않은 예리한 선단부와 물질 보유 중심부를 구비하고, 이 선단부는 그 내부에 하나 이상의 개구부를 구비하며, 이 하나 이상의 개구부는 바늘 선단부의 외적과 크기가 동일한 바늘의 중심부에 연결되고 중심부보다 작은 단면적을 가짐으로써, 사용 시 상기 바늘은 중심부로부터 피부로 물질을 운반하기 위해 피부 내로 도입될 수 있고 그 제거시에 상기 개구부가 피부를 당기지 않는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 바늘의 선단부는 원뿔형 또는 연필형 선단부인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 하나 이상의 개구부는 1㎜이하의 얕은 깊이로 주입할 수 있도록 상기 선단부에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
28. 제25항 또는 제26항에 있어서, 복수 개의 개구부가 제공되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
29. 제27항 또는 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구부는 원형 단면인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
30. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구부는 슬롯형인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
31. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구부는 십자형 단면인 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 물질 공급 중심부를 제공하기 위해 중공형인 것인 특징으로 하는 물질 운반 장치.
33. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 예리한 중실형 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
34. 제10항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 하우징에 활주 가능하게 유지되고, 이 하우징에 의해 상기 물질 보유 중심부가 한정되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
35. 제34항에 있어서, 상기 하우징은 상기 표면에 대한 상기 바늘의 주입각을 제어하기 위해 경사지는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
36. 제25항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘의 주입각은 수동적으로 또는 자동적으로 제어될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
37. 제25항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 바늘은 사용 시 상기 피부에 인접하게 구성되는 물질 저장 용기를 포함하는 가요성 패드 위에 유지됨으로써, 상기 바늘이 상기 패드의 벽을 관통한 후 피부에는 상기 저장 용기와 상기 피부 개구부가 유동적으로 연결되고 상기 바늘은 상기 패드의 한쪽 벽 위에 있는 상기 피부에 인접하게 유지되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
38. 제37항에 있어서, 상기 가요성 패드는 각각의 물질 공급 중심부와 유동적으로 연결되는 물질 저장 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘의 횡축 방향 및 측면 이동을 제한하는 바늘 안내부를 구비하여, 상기 바늘을 보호하고 사용 후 바늘침의 손상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
40. 제39항에 있어서, 상기 바늘 안내부는 상기 바늘의 횡축 방향 또는 측면 이동을 ±2도로 제한하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
41. 제39항에 있어서, 상기 바늘 안내부는 상기 바늘의 횡축 방향 또는 측면 이동을 ±0.5도로 제한하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
42. 제39항에 있어서, 상기 바늘 안내부는 상기 바늘의 횡축 방향 또는 측면 이동을 ±0.1도로 제한하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
43. 제25항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 물질 운반 장치와 결합하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
44. 인간, 동물 또는 다른 유기체의 피부로 물질을 운반하는 장치로서,

    바늘과,

    사용 시 운반될 상기 물질을 보유하기 위해 상기 바늘을 둘러싸는 챔버와,

    상기 챔버의 한쪽 벽을 한정하는 막을 포함하고,

    사용 시 상기 바늘이 상기 막을 통하여 피부 내로 도입되어 상기 물질을 운반할 수 있도록 상기 바늘과 막이 상대적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
45. 제44항에 있어서, 상기 막은 탄성체로 형성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
46. 제44항 또는 제45항에 있어서, 상기 바늘은 사용자가 가하는 힘에 의해 상기 막을 통해 도입되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
47. 제44항 또는 제45항에 있어서, 상기 막은 사용 시 상기 피부에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
48. 제44항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘은 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 물질 운반 장치에 의해 도입되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
49. 제1항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바늘에 의한 상기 피부의 관통 깊이를 탐지하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
50. 제49항에 있어서, 상기 관통 깊이는 탐지된 결과에 따라 사용자에 의해 또는 자동적으로 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
51. 제49항 또는 제50항에 있어서, 상기 관통 깊이는 전압을 공급하고 두 바늘 사이에서, 또는 바늘, 피부 및 피부 상의 탐지점 사이에서 피부를 통해 흐르는 전류값을 측정함으로써 탐지되는 것을 특징으로 하는 물질 운반 장치.
52. 제1항 내지 제51항 중 어느 한 항에 따른 물질 운반 장치를 사용하여 물질을 운반하는 방법.