KR20040081113A

KR20040081113A - 주입 시스템

Info

Publication number: KR20040081113A
Application number: KR10-2004-7010570A
Authority: KR
Inventors: 제임스 디. 제이콥슨; 투안 부이; 취 차우; 프란시스 씨. 코왈리크
Original assignee: 백스터 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-09-20
Also published as: HUP0500013A3; PL372222A1; US20030130625A1; WO2003059418A1; AU2002367016A1; TW200301709A; JP2005514175A; BR0215470A; AR038111A1; CA2472454A1; EP1461098A1; HUP0500013A2; MXPA04006534A; CO5601032A2; ZA200404607B

Abstract

의학적 유체 제어 시스템(10)은 용기(20)로부터 환자에게 약물을 전달하기 위해 적응된 의료용 라인-세트(line-set)의 형태이다. 상기 라인-세트는 거기에 부착된 MEMS 성분(14)을 갖는 배관(12)을 갖는다. 바람직한 구현예에서, 상기 MEMS 성분(14)은 MEMS 펌프(14)이다. 상기 배관(12)은 용기(20)에 연결된 첫번째 단부(16) 및 환자에게 연결된 두번째 단부(18)를 갖는다. MEMS 펌프(14)는, 용기(20)로부터 배관(12)을 통해 환자에게 약물을 전달하기 위해 MEMS 펌프(14)에 조작가능하게 연결된 외부 제어기(38)에 의해 제어될 수 있다.

Description

주입 시스템{INFUSION SYSTEM}

일반적으로, 의학적 환자들은 연속적인 약물 또는 정해진 주기적 간격에서의 약물의 정확한 전달을 필요로 한다. 의학적 펌프를 포함하는 의학적 유체 유동 제어 시스템이 제어된 약물 주입을 제공하기 위해 개발되어 왔다. 펌프를 이용하여, 약물은 치료 한도 내에서 약물 농도를 유지시키고 특정 약물으로 인하여 가능한 독성 범위를 벗어나는, 정확한 비율로 투여될 수 있다. 이러한 고가의 의학적 펌프는 빈번한 의학적 주의를 필요로 하지 않는 제어가능한 속도로 환자에 적절한 약물 전달을 제공한다.

상기 펌프는 종종 약물을 환자에 전달하기 위해 전형적으로 사용되는 주입 시스템의 일부분이다. 만성 통증의 경우, 경구 또는 국소적 약물이 효과적인 통증 완화를 제공하는 데 실패하거나 거북한 부작용을 일으키는 경우 주입 시스템이 사용된다. 또한, 주입 시스템은 약물을 신체 전부에 전신적으로 전달하는 것에 비하여 특정 부위 또는 기관에 약물을 전달하는 것이 더욱 효과적이거나 거북한 부작용을 보다 적게 일으키는 경우에도 사용될 수 있다. 주입 시스템의 사용은 내과의로 하여금 약물의 더 효과적인 전달을 위해 신체 내 부위에 목표를 정하게 해준다. 주입 시스템은 내과의에 의해 규정된 바 제어된 속도로 환자에게 약물을 전달할 수 있다.

의학적 유체 유동 제어 시스템은 약물이 환자에게 전달되는 주입 시스템, 또는 환자로부터 유체를 취하여 별도의 용기에 전달하는 채취형(draw-type) 시스템일 수 있다. 상기 시스템은 전형적으로 배관, 펌프, 저장용기 및 접근 포트(access port)를 포함하는 몇 가지 상이한 성분을 포함한다. 상기 시스템은 또한 밸브 및 센서와 같은 기타 성분을 가질 수도 있었다. 상기 시스템의 성분들은 멸균 상태를 유지해야 한다. 배관, 용기 및 접근 포트와 같은 일부 성분들은 전형적으로 일회용이다. 기타 성분들은 펌프, 밸브 및 임의의 필요한 전자적 제어기 또는 전원과 같은 내구성 또는 재사용가능한 성분일 수 있다. 상기 성분들은 전형적으로 더 크고, 값비싼 장비의 부품이다. 상기 성분은 또한 다음 사용 이전에 멸균되어야 한다. 이것은 고비용이고 시간-소모적일 수 있다. 또한, 펌프가 시스템의 가장 값이 나가는 재사용가능한 성분이므로, 보다 비용이 적게 들고 크기가 보다 작지만 여전히 제어된 정확한 방식으로 약물을 전달할 수 있는 펌프의 사용에 대한 요구가 증가되고 있다.

따라서, 가능하다면 많은 일회용 성분을 사용하는 의학적 유체 유동 제어 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 상기 성분들은 단순히 폐기될 수 있으므로 전형적으로 비용이 덜 들고, 반복되는 멸균을 필요로 하지 않는다. 그러한 시스템은 또한 유지에 관한 일을 경감시킨다.

본 발명은 이러한 및 다른 문제점을 해결하기 위해 제공된다.

발명의 요약

본 발명은 일반적으로 의학적 유체 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 첫번째 국면에 따르면, 상기 시스템은 바람직하게는 일정 길이의 관 및 이 관에 조작가능하게 연결된 초소형 전자기계 시스템(MEMS) 성분을 포함한다. 하나의 바람직한 구현예에서, 상기 성분은 MEMS 펌프이다. 상기 시스템은 일회용일 수 있고 재사용가능한 제어기 및 전원을 가질 수 있다. 상기 시스템에 포함될 수 있는 다른 추가의 성분은 흐름 밸브, 흐름 센서 및 압력 센서이다.

본 발명의 또 다른 국면에 따르면, MEMS 성분을 제어하기 위해 무선 제어기가 제공된다. 상기 제어기는 원격 위치로부터 상기 성분을 제어할 수 있다.

본 발명의 기타 장점 및 특징은 첨부된 도면에서 나타낸 구현예의 이하 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명은 일반적으로 주입 시스템과 같은 의학적 유체 유동 제어 시스템에 관한 것이며, 더욱 특별하게는 초소형 전자기계 성분을 이용하여 그러한 시스템을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 초소형 전자기계 시스펨(MEMS) 성분이 라인-세트에 연결된 의학적 유체 유동 제어 시스템의 구현예의 개략도이고;

도 2는 MEMS 성분 및 제어기를 포함하는 기타 성분이 또 다른 형태로 라인-세트에 연결되어 있는 의학적 유체 유동 제어 시스템의 또 다른 구현예의 개략도이며;

도 3은 전원이 라인-세트에 연결되고 MEMS 펌프에 조작가능하게 연결된 의학적 유체 유동 제어 시스템의 또 다른 구현예의 개략도이고;

도 4는 제어기와 연통하는 MEMS 성분이 무선인 의학적 유체 유동 제어 시스템의 또 다른 구현예의 개략도이며;

도 5는 시스템이 신체에 이식될 수 있는 의학적 유체 유동 제어 시스템의 또 다른 구현예의 개략도이다.

본 발명은 많은 다양한 형태의 구현예가 있을 수 있지만, 본 발명의 바람직한 구현예는 도면에 보여지고 여기에 상세히 기재될 것이다. 본 개시는 본 발명의 원리의 예시로서 간주되어야 하며 예시된 구현예로 본 발명의 넓은 국면을 한정하고자 함이 아니다.

도면을 참고하면, 도 1은 참고 숫자 10으로 일반적으로 나타내지는 본 발명의 의학적 유체 유동 제어 시스템을 개시한다. 의학적 유체 유동 제어 시스템(10)은, 예를 들면 액체 약물이 시스템(10)에 의해 환자에게 전달되는 주입 시스템의 형태일 수 있다. 그러나, 상기 시스템(10)은 환자로부터 유체가 채취되어 용기로 전달되는 채취 시스템의 형태일 수도 있음이 이해된다. 하나의 바람직한 구현예에서 의학적 유체 유동 제어 시스템(10)은 라인-세트의 형태일 수 있다. 라인-세트는 바람직하게는 환자에 의해 사용 후 폐기되는, 1회 사용만을 위해 고안된다. 시스템(10)은 일반적으로 배관(12)의 부분과 초소형 전자기계 시스템(MEMS) 성분(14)를 포함한다.

배관(12)은 첫번째 단부(16) 및 두번째 단부(18)를 갖는다. 배관(12)의 첫번째 단부(16)는 IV 백(20) 또는 다른 유형의 저장용기 또는 용기와 같은 유체 원(첫번째 성분)에 연결되도록 개조된다. 상기 첫번째 단부(16)는 백(20)에 연결하기 위한 별도의 커넥터(22)를 가질 수 있다. 배관(12)의 두번째 단부(18)는 예를 들면 환자와 연통하도록 적응된다. 그 말단에, 상기 두번째 단부(18)는 접근 장치(24)가 장치될 수 있다. 상기 접근 장치(24)는 예를 들면, 캐뉼라, 카테테르, 주사기, IV 라인, 또는 여러가지 기타 공지된 의학적 기기 또는 장치(두번째 성분) 중 임의의 것에 부착하기 위한 커넥터의 형태일 수 있다. 배관(12)은 일반적으로 그를 통과하는 내부 통로(28)를 정의하는 원통형 벽(26)이다.

배관(12)은 적어도 하나의 원천 부위로부터 적어도 하나의 수용 부위로 유체의 이동을 필요로 하는 과정에 사용되는 임의의 적합한 의학적 등급의 배관일 수 있다. 예시적인 배관은, 각각 1996년 5월 3일자 출원되고 본 출원의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "유체 투여 세트에서 의학적 배관의 사용 방법"인 미국 특허 출원 제 08/642,278 호, 및 발명의 명칭이 "의학적 배관의 열 세팅"인 미국 특허 출원 제 6,129,876 호에 기재되어 있다. 이들 문헌 각각은 여기에 참고문헌으로 도입된다.

도 1에서 더 보여지는 바와 같이, 상기 초소형 전자기계 시스템(MEMS) 성분(14)은 배관(12)에 연결되어 있다. MEMS는 크기가 1 밀리미터보다 작을 수 있는 작은 장치를 만드는 데 사용되는 기술이다. MEMS 성분는 전형적으로 유리 웨이퍼 또는 실리콘으로부터 제조되지만 상기 기술은 반도체 산업에서의 그 근원을 훨씬 넘어서 성장하고 있다. 각 장치는 광학적, 유체역학적, 전기적, 화학적 및 생의학적 성분에 더하여 움직이는 기계적 부품을 도입할 수 있는 칩 상에 집적화된 마이크로-시스템이다. 수득되는 MEMS 성분는 압력, 진동, 화학약품, 빛 및 가속화를 포함하는 많은 종류의 정보에 반응한다. 상기 장치들은 검출(sensing), 통신 및 발동(actuation)을 위해 사용되는 종래의 기계들보다 작다. 그 결과, 이들을 기계적 장치가 전통적으로 사용될 수 없었던 곳에 사용하는 것이 가능하다. MEMS 장치는 또한 높은 속도로 작동하고 종래의 장치들보다 적은 전력을 소모한다.

MEMS 성분(14)은 펌프, 흐름 밸브, 흐름 센서, 배관, 압력 센서 또는 이들 성분의 조합의 다양한 종류를 포함하는 다수의 상이한 성분들일 수 있다. MEMS 성분(14)의 실제 크기 때문에, MEMS 성분(14)은 도면에 도시적으로 나타내어진 것이 이해된다. MEMS 성분(14)은 배터리, 전원 또는 필요하다면 다른 전원에 의해 전력공급될 수 있다. 도 1에 나타낸 구현예는 전원 및 제어기를 MEMS 성분(14)의 부분으로서 포함한다. 후술하는 바와 같이, 전원은 MEMS 성분(14)으로부터 분리될 수도 있다. 유체 원(20)의 위치는 중력이 라인-세트 내에서 유동에 영향을 줄 수 있음을 지적한다.

시스템(10)의 한 바람직한 구현예에서, MEMS 성분(14)은 MEMS 펌프(14)이다. 전술한 바와 같이, 도 1의 MEMS 펌프(14)는 일체화된 전원을 갖는다. MEMS 펌프(14)는 IV 백(20)에 담겨진 유체를 관(12)을 통해서, 접근 장치(24)를 통해 환자에게로 주입할 수 있다. 일단 약물 전달이 완결되면, 상기 시스템(10)(관(12) 및 MEMS 펌프(14))은 폐기될 수 있다. IV 백(20) 및 접근 장치(24)는 시스템(10)의 부분으로 간주될 수 있고 일회용일 수 있음이 이해된다.

의학적 유체 유동 제어 시스템(10)은 다양한 형태가 가능하다. MEMS 성분(14)를 포함하는 추가의 성분들이 시스템(10)에 추가될 수 있다. 도 2는 추가의 성분을 갖는 시스템(10)을 나타낸다. 유사한 성분들이 같은 참고 숫자로 표시될 것이다.

상기 형태에서는, MEMS 펌프(32)가 배관(12)에 연결되어 있다. MEMS 펌프(32)는 거기에 부착된 MEMS 로컬 전자적 성분(36)을 갖는다. MEMS 전자적 성분(36)은 외부의, 내구성인 MEMS 제어기(38)와 연결된다. 이하에 더욱 상세히 설명하듯이, MEMS 흐름 센서(30) 및 MEMS 밸브 성분(34)도 상기 배관(12)에 연결되어 있다. MEMS 펌프(32)의 바람직한 형태에서, MEMS 전자적 성분(36)은 그 안에 삽입되어 있고, 바람직하게는 MEMS 변수 작동 정보를 저장할 수 있다. 그의 전자적 성분 및 전원과 함께 MEMS 제어기(38)는 MEMS 전자적 성분(36)에 물리적으로 연결되어 있다. 따라서, 선택적으로, 변수 작동 정보는 탈착가능한 것인 MEMS 제어기(38)로부터 부하될 수 있다. 또 다른 구현예에서는, 전원이 또한 MEMS 제어기(38)로부터 유래될 수도 있다. 전원은 MEMS 성분 전원 또는 당 분야에 공지된 다른 형태의 전원일 수 있었음이 이해된다. MEMS 제어기(38)는 도시된 플러그형 연결을 포함하는 다양한 방법에 의해 MEMS 전자적 성분(36)에 기능적으로 짝지워질 수도 있다. 상기 시스템은 내구성인 MEMS 제어기(38)에 대한 경계면을 위해 하나 또는 복수의 전기 접속 부위(36)를 포함할 수도 있다. 그 후, MEMS 전자적 성분(36)은 MEMS 펌프(32)의 기계를 국소적으로 제어하기 위해 사용될 수도 있다.

흐름 센서(30)가 더욱 정확한 유체 전달을 가능케 하기 위해 시스템(10)에부가될 수 있다. 흐름 센서(30)는 바람직하다면 압력 센서의 형태를 가질 수도 있었다. 밸브 성분(34)이 전형적인 시스템에 단독으로 부가되어 가압된 또는 달리 강제된 시스템으로부터의 측정을 가능하게 할 수 있었다. 흐름 센서(30) 및 밸브(34)는 마이크로-유체 회로 및 MEMS 펌프(32)와 관련된 장치의 유량 및 유동 방향을 제어하는 데 도움을 줄 수 있다. 바람직하다면, 상기 시스템은 또한 슬라이드 클램프 또는 기타의 더욱 전통적인 보조 기구를 포함할 수 있다. 슬라이드 클램프는 MEMS 성분이 통상적으로 개방되어 있는 경우 펌프의 기능부전을 지시하는 알람의 경우에 흐름을 수동으로 차단하는 데 특히 유용할 수 있다. 상기 MEMS 성분는 시스템(10)에 부가될 하나의 모노리스(monolithic) 단위로서 또는 별도의 성분들로서 제조될 수 있었다.

전달 방법은 개방되어 충분한 전력이 가해지고 제어기(38)로부터 로컬 전자적 성분(36)에 적절한 통신 전이가 있는 경우에만 유체 유동을 허용하도록 함으로써 거추장스러운 기계적 장치를 사용하지 않고도 비-유동 상태를 제공하도록 고안된 통상적으로 폐쇄된 밸브(34) 또는 펌프(32)를 구비할 수 있다. 이러한 통상적으로 폐쇄된 기구는 펌프(32)와 같은 여타 MEMS 성분 내에 직접 일체화되거나 별도의 MEMS 성분로서 존재할 수 있다.

바람직하게는, 상기 펌프 성분(32)은 MEMS 전자적 성분(36) 내에 국소적으로 저장된 정보를 바탕으로 관(12)을 통해 유체 유동을 일으킨다. 이러한 정보는 바람직하게는 분리 가능한 MEMS 제어기(38)로부터 다운로드된다. 유체 유동의 방향은 바람직하게는 유체 원(20)으로부터 첫번째 관의 단부(16) 내로, 펌프(32)에 의해 지시되고, 두번째 관의 단부(18)를 통해 의학적 주입의 경우 접근 장치(24)로 이루어진다. 의학적 주입 장치에서, 접근 장치(24)는 전형적으로 카테테르 또는 바늘이다. 의학적 주입 장치에서 유체 원은 일반적으로 IV 백(20) 또는 어떤 종류의 용기이다. 펌프 성분(32)는 로컬 MEMS 전자적 성분(36)에 의해 지시되어 제어된 양의 약물을 관(12)을 통해 환자에게로 전달한다. 도 2에 나타낸 시스템 형태에서, 유일하게 재사용가능한 성분은 제어기(38)이며 나머지 성분들은 일회용일 수 있다. 제어기(38)는 다양한 상이한 방식으로 펌프 성분(32)을 제어할 수 있다. 제어기는 간헐적인 전력을 공급하거나 펌프 성분(32)이 "느린 방식" 또는 "빠른 방식"으로 작동되도록 전력을 공급할 수 있다. 제어기(38)는 원하는 대로 펌프 성분(32)에 전력 및 지시를 공급할 수 있다.

유체는 반대 방향으로 유동하도록 강력하게 지시될 수 있었다. 상기 구현예에서, 유체는 접근 장치(24)로부터 채취되어, 그 밸브(34) 및 센서(3)를 갖는 펌프 성분(32)의 작용에 의해 관(12)의 두번째 단부(18) 내로, 관(12)의 첫번째 단부(16)를 통해 저장용기(20) 내로 들어간다. 상기 도면 형태에서, 의학적 유체 유동 제어 시스템(10)은 펌프 전자적 성분(36)에 전기적으로 연결될 수 있는 펌프 제어기(38)를 사용하여 바람직하게 조절될 수 있다.

이제 도 3을 참고하면, 본 발명의 또 다른 구현예가 도시된다. 소형 배터리, 연료 전지 또는 다른 전력 공급과 같은 전원(50)이 시스템(10)에 부가되어 내구성 제어기 성분(38) 내의 기능성의 양을 더 감소시킨다. 전원(50)은 바람직하게는 배관(12)에 연결되고 MEMS 펌프 성분(32)과 유사한 MEMS 펌프 성분(52)에 조작가능하게 연결된다. 전원(50)은 시스템의 MEMS 부분의 수명 동안 지속되도록 고안된다. 연료 전지를 사용하는 하나의 구현예에서, 상기 연료 전지(50)는 배관(12)의 외부 표면에 일체적인 성분로서 제공된다. 일체적이란 연료 전지(50)가 임의의 적절한 수단에 의해 배관 표면(26)에 영구적으로 부착된 것을 의미한다. 전원(50)은 또한 전력의 공급을 시작하기 위해 임의의 필요한 활성화 구조를 가질 것이다. 연료 전지(50)는 여기에 참고문헌으로 명백히 도입되는 본 출원과 동시에 출원되는 발명의 명칭이 "일체화된 전원 및 그를 위한 펌프를 갖는 의학적 주입 시스템"인 공통적으로-소유된 미국 특허 출원 제 ____ 호, 변리사 사건 번호 99-6624(1417 G P 446)에 개시된 바와 같은 라인-세트를 갖는 그러한 용도에 사용가능하고 적합한 다수의 연료 셀 디자인 중 임의의 것일 수 있다. 도 3에서 나타난 전원(50)은 MEMS 펌프(52)에 접속된 것으로 나타나지만, 전원(50)은 원한다면 다른 성분들에 조작가능하게 연결될 수 있었음이 이해된다.

MEMS 또는 여타의 나타나는 경제적 제조 기술은 MEMS 성분이 펌프, 밸브 및 검출과 같은 추가의 기능성을 제공하는 일회용 라인-세트에 부가될 기회를 제공한다. 지지하는 로컬 전자적 성분의 일부 또는 전부가 또한 라인-세트의 일회용 부분에 포함될 수 있었다. 예를 들면, 펌프(52), 압력 센서 및(또는) 흐름 센서(30), 밸브(34), 또는 일회용 성분들의 조합에 대한 보정 정보를 포함하는 메모리 칩을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 일회사용성은 그것이 각각의 이어지는 적용 사이에 시스템 성분의 비용이 드는 멸균에 대한 필요를 제거하므로 바람직하다.

내구성 제어기(38)는 MEMS 성분(52)에 대한 직접적인 유체 분배 양을 자극하기 위해 고안된다. 이러한 유형의 제어기(38)는 다수의 적용에 대하여 사용될 수 있으므로 재사용이 가능하다. 제어기(38)는 유사한 재적용에 대하여 최소의 변화를 필요로 할 것이다. 예를 들면, 새로운 환자에 대한 투여형태는 재사용가능한 제어기(38)를 통해 MEMS 성분(52)에 의해 재조정되어야 한다. 그러한 라인-세트는 사실상 매우 작은 포장에 담긴 완전한 주입 및 배출 시스템일 수 있다.

도 3에 나타낸 바람직한 구현예에서, MEMS 펌프 성분(52)은 펌프(52)를 제어하여 원하는 유량을 유지할 내구성 제어기(38)에 인터페이스 연결을 가능케 하도록 전기적 접속을 포함할 것이다. MEMS 펌프 성분(52)은 라인-세트의 나머지 일회용 성분들과 함께 폐기될 수 있다. 제어기(38)의 전자적 성분 및 임의의 종류의 케이스 또는 사용자의 인터페이스는 내구성의 재사용가능한 시스템으로 유지될 것이다.

이제 도 4를 참고하면, 본 발명의 또 다른 구현예의 개략도가 도시되어 있다. 상기 형태에서, 시스템(10)은 무선의 통신을 사용할 수 있다. MEMS 펌프(64)가 관(12)에 연결된다. 전력 공급(62)은 관에 연결되고 펌프(64)에 조작가능하게 연결된다. 무선 제어기(66)가 MEMS 펌프(64)를 제어하기 위해 제공된다. 무선 통신은 상기 일회용 라인-세트에 대하여 전기적 접속을 개발해야할 종전의 필요를 제거해준다. 무선 연계는 또한 그것이 경질의 유선 전기 접속의 경우에서와 같은 특정 방식으로 부하될 필요가 없기 때문에 상기 라인-세트 사용의 복잡함을 경감시킬 것이다. 무선 통신 연계는 또한, 예를 들면 일회용의 이식가능한 MEMS 펌프(64)로 하여금 외부 시스템 제어기(66)에 의해 제어되도록 하는 사용의 관점에서 융통성을 제공한다. 무선의 형태에서 MEMS 펌프(64)는 에너지 투과를 수집하고 펌프에 대한전력/제어를 중계하는 등을 위해 적절한 지지 구조를 구비할 것이다.

상기 형태에서, 내구성의 또는 재사용가능한 무선 제어기(66)가 유도적 또는 전기용량의 무선 연계를 통해 MEMS 펌프(64)와 통신할 것이다. 무선 통신은 다른 MEMS 성분로써 설치될 수 있었음이 이해된다. MEMS 펌프(64), 또는 다른 MEMS 성분는 일회용일 것이나, 필요한 전력 및 적절하게 작용할 전자적 성분을 구비할 것이다. 예를 들면, 일회용 성분은 일회용 성분로부터 다시 내구성 제어기(66)로 정보의 전이를 지지할 전자적 성분을 필요로 할 수 있다. 그러나, 일회용 성분보다는 내구성 제어기(66) 내에 가능한 많은 전자적 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 시스템의 내구성 부분과 일회용 부분 사이의 요구되는 실시간 상호 작용을 감소시키기 위해 지시 조정의 다발 및 전력을 수용하고 저장하며 해석하기 위해 일회용 측 상에 충분한 전자적 성분을 유지하는 것이 바람직할 수 있다.

내구성 시스템 제어기(66)는 다시 LAN 또는 다른 네트워크에 대하여 및 그로부터 정보의 전이를 제공하여 MEMS 성분(64)의 제어 및 자동화된 정보 관리 시스템으로의 호출을 완전히 자동화할 수 있다. 적정하게는, 시스템 제어 및 변수 조절은 MEMS 시스템 제어기(66)로부터 및 그에 대한 무선 통신에 의해 수행될 수 있다.

도 5는 시스템(10)이 신체 내에 이식가능하도록 고안된 본 발명의 의학적 유체 유동 조절 시스템(10)의 또 다른 구현예를 개시한다. 시스템(10)은 종래의 IV 백보다 실질적으로 작고 일회용인 유체 원 또는 저장용기(70)를 사용한다. 바람직하게는, MEMS 펌프 성분(72)는 배관(12)에 연결된다. MEMS 펌프 성분(72)는 거기에 연결된 전원(74)을 갖는다. 신체로부터 원격으로 고안된 무선 제어기(76)는MEMS 펌프 성분(72)과 무선으로 통신한다. 따라서, 제어기(76)를 제외하고는 도 5의 시스템(10)의 모든 성분은 신체 내에 이식되도록 고안된다. 내구성의 무선 제어기(76)는, MEMS 펌프 성분(72)의 로컬 전자적 성분이 주입 또는 배출을 수행할 필요가 있는 변수 데이터를 상기 시스템에 제공한다.

유체 저장용기(70)는 재충전할 수 있고 시스템의 일회용 단편들은 MEMS 밸브(34) 또는 센서(30)와 같은 기타 성분들을 포함할 수 있다. 존재하는 방법론에 비하여 중요한 장점은 내구성 시스템으로부터 시스템의 일회용 부분으로의 기계적 특징의 전이를 포함한다. 이러한 디자인은, 내구성 시스템(76)이 기계적 성분을 포함하지 않을 것이기 때문에 펌프 제어기(76) 또는 내구성 시스템(76)의 보다 값싼 구조 및 장기 신뢰성을 가능케 한다. 상기 시스템은 또한 다양한 방식의 완전히 일회용인 시스템 또는 내구성/일회용 플랫폼을 개발할 기회를 제공한다.

또 다른 구현예에서, 저장용기(70)보다는 펌프(72) 그 자체가 규정된 양의 약물을 신체 내에 저장 및 방출할 수 있다. 이식가능한 시스템과 같은 응용에서는, 라인-세트 내의 접근 장치(24)가 필요없을 수도 있다. 펌프(72) 내의 구멍 또는 포트는 이식된 MEMS 시스템으로부터 약물 출구 부위를 제공하기에 충분할 수 있다.

본 발명의 의학적 유체 유동 제어 시스템(10)은 더 전통적인 요법이 비효과적이거나 부적절하다고 생각될 때 사용될 수 있다. 만성 통증의 경우, 경구, 정맥 내 또는 국소적 약물이 효과적인 통증 완화를 제공하지 못하거나 거북한 부작용을 일으킬 경우 주입 및 배출 시스템이 사용된다. 주입 및 채취 시스템은 특정 부위또는 기관에의 약물 전달이, 약물을 전신적으로(신체 전체에) 전달하는 것에 비하여 더욱 효과적이거나 거북한 부작용을 덜 일으키는 경우에 통상적으로 사용될 수 있다. 의학적 유체 유동 제어 시스템의 사용은 내과 의사로 하여금 약물의 더욱 효과적인 전달을 위한 신체 내의 부위를 목표로 정할 수 있게 한다. MEMS 기술을 이용하는 것은 시스템(10)의 더 많은 부분으로 하여금 일회용일 수 있게 하고 따라서 시스템(10)의 비용을 경감시킨다. 펌프가 단일의 바람직한 유량에서 작동하도록 고안된 일체화된 전원을 갖는 MEMS 펌프를 사용하여, 별도의 내구성 제어기가 생략될 수 있다. 따라서, 전체의 주입 시스템은 일회용 성분로부터 고안될 수 있다.

구체적인 구현예가 도시되고 기재되었지만, 전술한 바와 같이, 본 발명의 정신으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 당업자에 의해 본 발명에 수많은 수정이 가해질 수 있다. 본 발명에 제공되는 보호의 범위는 첨부하는 청구범위의 범위에 의해서만 한정되는 것으로 간주되어야 한다.

Claims

일정 길이의 관 및 이 관에 연결된 초소형 전자기계 시스템(MEMS) 성분을 포함하는 라인-세트(line-set).
제 1 항에 있어서, MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 제어기를 더 포함하는 라인-세트.
제 1 항에 있어서, MEMS 성분이 흐름 센서인 라인-세트.
제 1 항에 있어서, MEMS 성분이 흐름 밸브인 라인-세트.
제 1 항에 있어서, MEMS 성분이 압력 센서인 라인-세트.
제 2 항에 있어서, 상기 제어기가 MEMS 성분으로부터 탈착가능한 것인 라인-세트.
제 2 항에 있어서, 상기 제어기가 정보를 저장하기 위한 수단을 갖는 라인-세트.
제 2 항에 있어서, 상기 제어기가 정보를 표시하기 위한 수단을 갖는 라인-세트.
제 2 항에 있어서, 상기 제어기가 네트워크 통신을 위한 수단을 갖는 라인-세트.
제 9 항에 있어서, 상기 네트워크 통신이 MEMS 성분의 자동화된 제어 및 호출을 위한 수단을 더 포함하는 라인-세트.
일회용의 일정 길이를 갖는 관 및 이 관에 연결된 일회용 MEMS 성분을 포함하는 일회용 라인-세트.
제 11 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 재사용가능한 제어기를 더 포함하는 라인-세트.
제 11 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 전원을 더 포함하는 라인-세트.
제 13 항에 있어서, 상기 전원이 일회용인 라인-세트.
일정 길이의 관 및 이 관에 부착된 MEMS 펌프 성분을 포함하는 의료용 라인-세트.
용기에 연결되도록 개조된 첫번째 단부 및 또 다른 성분에 연결되도록 개조된 두번째 단부를 갖는, MEMS 성분이 부착된 일정 길이의 관을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 16 항에 있어서, MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 전원을 더 포함하는 라인-세트.
제 16 항에 있어서, MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 MEMS 성분 제어기를 더 포함하는 라인-세트.
용기에 연결되도록 개조된 첫번째 단부 및 신체에 연결되도록 개조된 두번째 단부를 갖는, MEMS 성분이 부착된 일정 길이의 관을 포함하는 갖는 주입 시스템.
제 19 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 흐름 센서인 주입 시스템.
제 19 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 흐름 밸브인 주입 시스템.
제 19 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 압력 센서인 주입 시스템.
제 19 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 펌프인 주입 시스템.
용기에 연결되도록 개조된 첫번째 단부 및 신체에 연결되도록 개조된 두번째 단부를 갖는, 무선 제어기에 의해 제어가능한 MEMS 성분이 부착된 일정 길이의 관을 포함하는 주입 시스템.
제 24 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 전원을 더 포함하는 주입 시스템.
제 24 항에 있어서, 상기 제어기가 네트워크 통신을 위한 수단을 갖는 주입 시스템.
제 24 항에 있어서, 상기 관 및 MEMS 성분이 일회용인 주입 시스템.
제 25 항에 있어서, 상기 전원이 일회용인 주입 시스템.
제 24 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 무선 제어기에 의해 원격 제어가능한 주입 시스템.
일정 길이의 관;

상기 관에 부착된 MEMS 펌프 성분; 및

상기 MEMS 성분에 연결된 전원을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 30 항에 있어서, 상기 전원이 MEMS 성분으로부터 탈착가능한 것인 라인-세트.
일정 길이의 관 및 이 관에 부착되도록 개조된 MEMS 성분을 포함하며, 신체 내에 이식될 수 있는 의료용 라인-세트.
제 32 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 이식가능한 전원을 더 포함하는 의료용 라인-세트.
제 32 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 조작가능하게 연결된 재사용가능한 MEMS 성분 무선 제어기를 더 포함하는 의료용 라인-세트.
일회용 관;

상기 관에 연결된 일회용 전자기계 펌프 성분;

상기 펌프 성분에 조작가능하게 연결가능한 재사용가능한 펌프 제어기; 및

상기 관에 조작가능하게 부착된 일회용 저장용기를 포함하는 일회용의 의료용 주입 및 채취 라인-세트.
제 35 항에 있어서, 상기 일회용 저장용기가 하나 이상의 밸브를 갖는 시스템.
제 36 항에 있어서, 상기 밸브가 원격 제어되는 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 펌프 성분이 부피측정가능한 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 펌프 성분이 보행용인(ambulatory) 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 펌프 성분이 착용가능한 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 펌프 성분이 휴대용인 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 펌프 성분이 슬라이드 클램프를 포함하는 시스템.
용기에 연결되도록 개조된 첫번째 단부 및 또 다른 성분에 연결되도록 개조된 두번째 단부를 갖는 관;

상기 관에 부착되고 용기로부터 관을 통해 유체를 폄핑하도록 형성된 MEMS 펌프; 및

상기 배관에 부착되고 상기 MEMS 펌프에 조작가능하게 연결된 전원을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 43 항에 있어서, 상기 MEMS 펌프 및 전원이 관 내에 포함된 의료용 라인-세트.
전원에 조작가능하게 연결되어 있는 MEMS 펌프가 부착되어 있고, 용기와 연통하도록 개조된 첫번째 단부 및 환자와 연통하도록 개조된 두번째 단부를 갖는 배관을 제공하는 단계; 및

상기 전원을 활성화시켜 펌프에 전력을 공급하여 MEMS 펌프에 의해 용기로부터 환자에게 약물을 펌핑하는 단계

를 포함하는, 용기로부터 환자에게 약물을 전달하는 방법.
제 45 항에 있어서, 외부의 제어기로 MEMS 펌프를 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 45 항에 있어서, 상기 배관 및 MEMS 펌프를 사용 후 폐기하는 단계를 더 포함하는 방법.
MEMS 펌프가 부착되어 있고 용기와 연통되도록 개조된 첫번째 단부 및 두번째 단부를 갖는 배관을 제공하는 단계;

전원을 갖는 제어기를 제공하는 단계;

제어기를 MEMS 펌프에 조작가능하게 연결하는 단계;

제어기를 활성화시켜 MEMS 펌프에 전력을 공급하는 단계; 및

용기로부터 배관을 통해서 유체를 펌핑하는 단계

를 포함하는, 용기로부터 유체를 전달하는 방법.
제 48 항에 있어서, 상기 제어기가 MEMS 펌프를 제어하여 소정 속도로 유체를 전달하는 방법.
제 48 항에 있어서, 상기 MEMS 펌프가 유선 연결에 의해 제어기에 조작가능하게 연결되는 방법.
제 48 항에 있어서, 상기 MEMS 펌프가 무선 연결에 의해 제어기에 조작가능하게 연결되는 방법.
제 48 항에 있어서, 배관에 부착되는 흐름 센서를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 48 항에 있어서, 배관에 부착되는 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 48 항에 있어서, 제어기로 MEMS 펌프를 보정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 48 항에 있어서, 상기 관 및 MEMS 펌프를 사용 후 폐기하는 단계를 더 포함하는 방법.
전원을 갖는 MEMS 펌프가 부착되어 있으며, 약물이 담긴 용기에 부착된 첫번째 단부 및 두번째 단부를 갖는 배관을 포함하는 주입 시스템을 제공하는 단계;

상기 주입 시스템을 환자 내에 이식하여 목적하는 위치에 배관의 두번째 단부를 위치시키는 단계;

환자의 외부에 제어기를 제공하는 단계;

제어기를 활성화하여 MEMS 펌프를 작동시키는 단계; 및

상기 용기로부터, 약물이 목적하는 위치에 전달되도록 개조된 관의 두번째 단부를 통하여 유체를 펌핑하는 단계

를 포함하는, 환자에게 약물을 전달하는 방법.
일정 길이의 관;

상기 관에 연결된 MEMS 성분; 및

상기 MEMS 성분을 제어하기 위한 수단을 포함하는 주입 시스템.
제 57 항에 있어서, 주입 데이터를 저장 및 표시하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
제 57 항에 있어서, 네트워크 통신을 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
제 57 항에 있어서, 상기 MEMS 성분을 제어하기 위한 수단이 무선인 라인 세트.
제 57 항에 있어서, 상기 MEMS 성분에 일회용 전원을 조작가능하게 부착하기 위한 수단을 더 포함하는 라인 세트.
첫번째 및 두번째 단부를 갖는 일정 길이의 관;

MEMS 성분이 부착된 관;

관의 첫번째 단부를 용기에 연결하기 위한 수단; 및

MEMS 성분을 이용하여 관을 통해 흐르는 유체를 제어하기 위한 수단을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 펌핑을 위한 수단을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 압력을 감지하기 위한 수단을 더 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 흐름을 감지하기 위한 수단을 더 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 흐름 밸브를 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 상기 MEMS 성분이 전력을 공급하기 위한 수단을 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 상기 라인-세트를 신체 내에 이식하기 위한 수단을 더 포함하는 의료용 라인-세트.
제 62 항에 있어서, 무선 원격 제어기로 MEMS 성분을 제어하기 위한 수단을더 포함하는 의료용 라인-세트.
일정 길이의 관;

상기 관에 부착되도록 개조된 MEMS 성분, 및

라인-세트를 신체 내에 이식하기 위한 수단을 포함하는 의료용 라인-세트.
일회용 관;

상기 관에 연결된 일회용 초소형 전자기계 펌프 성분;

상기 펌프 성분에 재사용가능한 펌프 제어기를 조작가능하게 연결하기 위한 수단; 및

상기 튜브에 일회용 저장용기를 조작가능하게 부착하기 위한 수단을 포함하는 일회용의 의료용 주입 및 채취 라인-세트.
제 71 항에 있어서, 상기 일회용 저장용기가 하나 이상의 밸브를 갖는 시스템.
제 72 항에 있어서, 상기 밸브가 원격 제어되는 시스템.