KR20050014640A

KR20050014640A - 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 장치

Info

Publication number: KR20050014640A
Application number: KR1020040015676A
Authority: KR
Inventors: 이선주; 김동수
Original assignee: 이선주
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-02-07
Also published as: KR100498580B1

Abstract

본 발명은 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 시스템은 순수(純水) 공급부로부터 공급되는 순수와 의료용 유체 제조용 파우더를 혼합시키는 메인 탱크; 메인 경로에 설치된 메인 펌프를 통해 메인 탱크의 의료용 유체를 선택적으로 공급받을 수 있는 홀딩 탱크; 홀딩 탱크에 저장된 의료용 유체를 적어도 하나의 인공 신장기를 포함하는 신장기 유니트로 공급하기 위해, 신장기 유니트를 경유하도록 홀딩 탱크에 양단이 연통된 폐루프 형태의 전달 경로; 및 전달 경로 상에 설치된 전달 펌프;를 구비한다.

Description

중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템 및 그 방법{system for manufacturing and delivery of medical treatment liquid and method thereof}

본 발명은 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 병원에서 직접 의료용 유체를 제조하여 이를 요구하는 환자와 관련된 의료용 기기에 중앙 집중식으로 배급할 수 있는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 시스템 및 방법은 혈액 투석, 혈액 여과 투석 및 혈액 여과 등의 의료적 처리 방법과 관련하여 사용되는 유체를 병원에서 직접 제조함은 물론 그 제조된 의료용 유체를 이송라인을 통해 대응되는 의료용 기기로 배급하는 것이다. 예를 들면, 본 발명의 시스템은 혈액 투석에 사용되는 투석용 유체 제조뿐 아니라, 혈액 여과 또는 혈액 여과 투석용 대체 유체를 제조하는데 사용된다. 당업자라면 본 발명의 탱크가 기타 의료 처리 과정 또는 치료 방법에 사용되는 유체를 제조할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 일례로 상처 및 이와 유사한 부위를 세정하는 세정용 유체 제조 등에 본 시스템을 사용할 수 있다.

혈액 투석 방법은 신장 이상 기능을 앓고 있는 환자의 혈액을 투석장치를 사용하여 투과성 막의 한 면을 따라 유도해냄과 동시에 투석유체를 동일한 막의 반대 면을 따라 유도해내는 것이다. 혈액에서 제거되는 독성분 또는 다른 불필요한 성분은 확산에 의해 환자의 혈액으로부터 투과성 막을 통해 투석유체로 통과된다. 이때 일반적으로는 유체, 주로 물 소정량이 혈액에서 회수되기 때문에 환자의 체중이 감소된다.

혈액 여과 투석 방법은 혈액 투과 보다 많은 투과성 여과 막을 사용한다는 점에서 혈액 투석과 다르다. 따라서, 혈액으로부터 유체를 다량 한외 여과하거나 또는 다량 회수할 수 있는 이 방법은 제거되는 여과물 일부를 대체유체로 대체할 필요가 있다.

혈액 여과 방법은 혈액이 유도되는 투과성 막의 반대면 상에서 어떠한 유체도이용되지 않는다는 점에서 혈액 투석 및 혈액 여과 투석과 다르다. 이 방법에 대신에, 여과지의 도움으로 다량의 한외 여과물이 여과막을 통과하여 혈액으로부터 회수되는 방법이 사용되는데 이 방법은 적어도 유체의 일부가 상응량의 대체 유체로 대체되어야만 한다.

여러 형태의 제어 시스템이 혈액 투석, 혈액 여과 투석 및 혈액 여과에 각기 사용된다. 이들 시스템 모두는 하나 이상의 농축물 유체가 순수한 물과 혼합되어 혈액 투석과 관련된 투석 유체나, 또는 혈액 여과 투석 및 혈액 여과와 관련된 대체 유체를 생산한다는데 공통점이 있다.

일반적으로, 물과 혼합되는 농축물은 집중화된 제조 공정을 통해 제조된 뒤 커다란 용기 또는 다른 콘테이너 상의 처리 지점으로 옮겨진다. 따라서, 어떤 경우라도 의료처치에 실제 사용되는 농축물은 의료처치에 실제 사용되기 전에 용액 형태로 제조된다. 처치 시에 농축 용액은 물과 혼합되어 특정 의료 처치에 적합한 바람직한 제조 용액으로 제공된다. 예를 들어, 인공 신장기에 사용되는 투석용액은 농축 용액인 혈액투석용액 A, 혈액투석용액 B, 및 순수가 1:1.26:32.74의 비율로 혼합되어 제조된다. 상기 비율은 소정 범위 내에서 가변될 수 있다.

종래기술의 농축용액을 제조하는데 사용되는 파우더 또는 액체형태의 농축물은 미합중국 특허 제3,560,380호, 제4,404,192호, 유럽 특허 제EP-B1-O,022,922호, 유럽 특허출원 제EP-A1-O,034,916호, 제EP-A1-O,177,614호, PCT 공고번호 제WO 85/03435호에 개시되어 있다. 미합중국 특허 제4,158,034호는 투석용 용액의 제조에 상기와 같이 제조된 농축 용액이 어떻게 사용되는가에 관하여 개시하고 있다. 하지만 이들 시스템에서 어떤 농축물이 사전에 다량 제조되는 경우 그 농축물은 항상 안정하거나 박테리아가 침입하지 않은 상태로 존재할 수 없기 때문에 의료적인 용도와 관련시켜 볼 때, 의료용으로 사용하기 전에 제조된 상기 종래기술의 농축 용액은 커다란 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들면, 집중화된 제조 공정에서 농축용액을 운반하는 동안 또는 실제적인 처리가 시작되기 전 상기 커다란 용기 또는 콘테이너 내에 침전이 생길 수도 있다. 또한 의료 처치에 실제 사용하기 전에 농축용액 제제물을 몇 시간 방치할 경우 박테리아가 성장할 수도 있다.

한편, 통상적인 의료용 농축액은 제약회사 등에서만 제조되고, 병원에서 직접 제조하는 방식은 여러 가지 이유로 채용되지 않고 있다. 따라서, 병원에서 혈액 투석, 혈액 여과 투석 및 혈액 여과 등의 의료적 처치를 위해서는 환자 개개인의 침대에 할당된 처치기계 마다 그 환자가 필요로 하는 만큼의 농축액을 제약회사가 개별적으로 공급하기 때문에 간호사들의 노동 시간, 노동력의 손실을 초래한다. 뿐만 아니라, 개별적인 농축액 용기들을 보관할 장소에 대한 부담이 증가되는 문제점이 있었다. 더 심각한 문제는 의료용 유체가 저장된 병들은 환자용 침대 또는 병실 복도 등에 방치되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 병원에서 직접 의로용 유체를 제작하여 그 유체를 필요로 하는 각각의 환자들과 관련된 의료용 기기로 이송라인을 통해 실시간으로 배급할 수 있는 의료용 유체의 중앙 집중식 제조 및 배급 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템의 개략적 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 이덕터의 개략적 사시도.

도 3은 도 1의 시스템에 사용될 제어 유니트의 개략적 구성도.

도 4는 도 1에 도시된 노즐의 개략적 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...메인 탱크 11...공급부 12...순수 공급 경로

13...파우더 공급부 14...순수 주입 라인 15...배출부

16...오존수 주입 라인 17...본체 18...파라미터 감지부재

19...혼합부재 20...홀딩 탱크 21...이덕터

22...메인 경로 23...주입부 24...혼합 경로

25...배출부 26...메인 펌프 27...견인부

28...압력 측정기 29...연결체 30...신장기 유니트

40...수동경로 41...수동 밸브 50...제어 유니트

60...살균수단 63...노즐

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 의료용 유체의 중앙 집중식 제조 및 배급 시스템은, 순수(純水) 공급부로부터 공급되는 순수와 의료용 유체 제조용 파우더를 혼합시키는 메인 탱크; 메인 경로에 설치된 메인 펌프를 통해 상기 메인 탱크의 의료용 유체를 선택적으로 공급받을 수 있는 홀딩 탱크; 상기 홀딩 탱크에 저장된 의료용 유체를 적어도 하나의 인공 신장기를 포함하는 신장기 유니트로 공급하기 위해, 상기 신장기 유니트를 경유하도록 상기 홀딩 탱크에 양단이 연통된 폐루프 형태의 전달 경로; 및 상기 전달 경로 상에 설치된 전달 펌프;를 구비한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 상기 메인 경로로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결된 혼합 경로; 및 상기 혼합 경로 상에 설치된 혼합 밸브;를 더 구비한다.

바람직하게 본 발명에 따른 시스템은 상기 메인 탱크 내부의 의료용 유체를 수동으로 배출시키기 위해, 상기 메인 경로로부터 분기된 수동 경로; 및 상기 수동 경로에 설치된 수동 밸브;를 더 구비한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 상기 메인 탱크, 상기 메인 경로, 상기 전달 경로 중 적어도 하나에 연결된 드레인 경로를 더 구비한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 상기 순수 공급부를 통해 상기 메인 탱크 내부로 오존수를 공급할 수 있는 살균부재를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 살균부재는: 상기 순수 공급부로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결되는 살균 경로; 및 상기 살균 경로의 끝단에 연결되도록 상기 메인 탱크의 상단 내부에 설치된 노즐;을 구비한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 상기 메인 탱크의 내부에 소정 각도로 배치되도록 상기 혼합 경로의 끝단에 설치된 이덕터(eductor);를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 홀딩 탱크는 저장된 의료용 유체의 유도력(conductivity) 및 페하(pH)를 각각 측정하기 위한 유도력 측정기 및 페하 미터(pH-meter)를 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법은, (a)순수(純水)와 의료용 유체 제조용 파우더를 메인 탱크에서 혼합시켜 소정의 의료용 유체를 형성시키는 단계; 및 (b)전달 경로를 통해 상기 유체를 신장기 유니트로 배급하는 단계;를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법은, (a)순수(純水)와 의료용 유체 제조용 파우더를 메인 탱크에서 혼합시켜 소정의 의료용 유체를 형성시키는 단계; (b)상기 의료용 유체를 메인 경로를 통해 홀딩 탱크로 전달하는 단계; 및 (c)전달 경로를 통해 상기 홀딩 탱크에 저장된 유체를 신장기 유니트로 순환 배급하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 (a) 단계는: (a1) 상기 메인 경로로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결된 혼합 경로를 통하여 상기 메인 탱크 내부로 공급된 순수(純水)를 순환시키면서 상기 파우더를 메인 탱크 내부로 투입하는 단계; 및, (a2) 상기 파우더와 순수의 혼합 용액인 유체가 소정의 유도력, 페하, 및 온도 범위에 달하도록 상기 혼합 경로를 통해 상기 유체를 순환시키는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 탱크 및 경로에 잔존하는 유체를 드레인시킨 후 오존 살균기를 순환시켜 세정하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 메인 경로로부터 분기된 수동 경로를 통해 상기 메인 탱크에 저장된 유체의 소정량을 개별적으로 배출시키는 단계;를 더 포함한다.

본 발명은 혈액 투석에 유용한 투석용 유체를 제조 및 배급하는데 사용되는 시스템 및 그 방법에 대한 과정을 위주로 기술할 것이다. 그러나, 당업계에 숙련된 당업자라면 본 발명의 시스템 및 방법을 약간 변형하면 혈액 여과 및/또는 혈액 여과 투석 과정과 관련된 대체성 유체 제조에도 본 발명이 사용할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 당업자는 본 발명의 시스템 및 방법이 기타 다른 의료처치 또는 의학적 치료와 관련되어서도 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

일반적으로 혈액 투석 처리 공정에 있어서, 영양과 광물성을 함유하고 있는 투석 용액은 용해 농도를 생성하기 위해 투석필터를 통과할 뿐만 아니라 산성의 기본 균형을 유지시키는 것도 필요하다. 따라서, 투석 용액은 보존의 편리성 등을 감안하여 용액 A 및 용액 B로 구분하여 제조된다. 물론, 용액 A 또는 용액 B만 사용되는 경우도 있을 수 있다. 상기 용액 A는 아세트산계의 제제 즉, 덱스트로오스,염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 아세트산 등과 같은 광물성을 함유한 강한 산성화 농축물의 일종인 바 함유된 산성에 의해 병원균에 쉽게 오염되지 않는 성질을 갖는다. 상기 용액 B는 중탄산염계의 제조 즉, 탄산수소나트륨, 염화나트륨 등과 같은 영양 공급액의 일종인 바, 쉽게 박테리아에 오염되는 성질이 있다.

따라서, 아래에서 기술될 시스템 및 방법은 용액 A 또는 용액 B 중 어느 하나를 제조 및 배급하는 것을 예시적으로 설명한다. 경우에 따라서는 용액 A와 용액 B의 혼합 용액을 제조 및 배급하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템 및 그 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템의 개략적 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템(100)은 순수(純水) 공급 경로(12)를 통해 순수한 물을 공급받을 수 있는 메인 탱크(10)와, 메인 경로(22)에 의해 메인 탱크(10)에 연결된 홀딩 탱크(20)와, 메인 경로(22)로부터 분기되어 메인 탱크(10)의 측벽에 연결되는 혼합 경로(24)와, 홀딩 탱크(20)의 출구로부터 신장기 유니트(30)를 경유하여 홀딩 탱크(20)로 귀환하는 전달 경로(32)와, 메인 경로(22)로부터 분기되는 수동 경로(40), 및 다수의 드레인 경로(42)를 구비한다.

상기 메인 경로(22)에는 혼합 경로(24)를 통한 유체의 혼합과 홀딩 탱크(20)로의 유체의 전송을 담당하는 메인 펌프(26)가 설치된다. 상기 전달 경로(32)에는 전달 경로(32)를 통해 홀딩 탱크(20)에 저장된 유체를 신장기 유니트(30)로 배급하기 위한 전달 펌프(34)가 설치된다.

상기 순수 공급 경로(12)는 메인 탱크(10)의 상단에 각각 연결되는 순수 주입 라인(14)과 오존수 주입 라인(16)을 포함한다. 물론, 순수 공급 경로(12)는 위와 같이 2개의 라인들(14)(16)로 분리될 필요는 없지만 순수 공급 공정과 살균 공정을 분리시키기 위한 것이다. 상기 순수 주입 라인(14)과 오존수 주입 라인(16)에는 각각 제1 및 제2 밸브(V₁)(V₂)가 설치된다. 상기 메인 경로(22) 상의 메인 펌프(26) 전방에는 제3 밸브(V₃)가 설치되고, 혼합 경로(24)의 일측에는 제4 밸브(V₄)가 설치된다.

상기 메인 경로(22)의 끝단은 홀딩 탱크(20)의 측면에도 설치될 수 있지만, 홀딩 탱크(20)의 살균 공정을 고려하여 홀딩 탱크(20)의 상면 중앙에 설치되는 것이 바람직하다. 메인 경로(22)의 끝단 부근에는 제5 밸브(V₅)가 설치된다. 상기 전달 경로(32) 상의 전달 펌프(34) 전방에는 제6 밸브(V₆)가 설치된다.

본 실시예에서 설명되는 밸브들은 특별한 언급이 없는 한 솔레노이드 밸브가 바람직하다. 물론, 솔레노이드 밸브 외에 이와 호환될 수 있는 다양한 밸브들이 대체될 수도 있음은 물론이다.

상기 메인 탱크(10)는 공급부(11), 파우더 투입부(13) 및 의료용 유체 배출부(15)를 가진 탱크 본체(17)와, 공급된 순수와 파우더를 혼합시키기 위한 혼합 부재(19), 및 혼합되는 의료용 유체의 파라미터들을 감지하기 위해 본체(17)에 설치된 파라미터 감지부재(18)를 구비한다.

상기 공급부(11)는 전술한 바와 같이, 순수 공급 라인(14) 및 오존수 공급 라인(16)과 연결된다. 상기 파우더 투입부(13)는 소정의 의료용 유체를 생산하기 위해 빈 공간의 탱크 본체(17)로 파우더를 투입하기 위한 구멍으로써 파우더의 공급 후에는 마개(미도시)에 의해 폐쇄된다. 상기 배출부(15)는 메인 경로(22)의 일단과 연결된다.

상기 본체(17)는 소정의 용량을 가지도록 대체적으로 원통형, 각형 등의 형상을 가지며 하단에는 소정의 기울기가 형성되어 저면에 배출부(15)가 마련되는 구조이다. 상기 본체(17)의 측벽 소정 높이에는 혼합 경로(24)의 끝단이 연결될 수 있는 연결 포트가 마련된다.

상기 혼합 부재(19)는 순수와 파우더를 교반시키기 위한 것으로서, 상술한 혼합 경로(24)와, 상기 연결 포트에 연결되도록 본체(17) 내부에 설치되는 이덕터(eductor)(21)를 구비한다. 즉, 혼합 경로(24)와 이덕터(21)는 탱크 본체(17) 내부의 혼합 용액을 소정 회수로 순환시킴으로써 교반하는 요소들이다. 상기 혼합 부재(19)는 본체 내부에 설치되어 본체 외부에 설치된 소정의 모터에 의해 회전되는 프로펠러 또는 블레이드를 포함하는 교반기, 공기 분사식 교반기 등과 같이 당업자라면 충분히 고려할 수 있는 통상의 교반 수단을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예에서는 혼합 경로(24)를 메인 경로(22)와 별도로 마련하지 않고 메인 경로(22)로부터 혼합 경로(24)를 분기시키고 메인 경로(22) 상의 메인 펌프(26)를 이용하여 유체를 순환시키기 때문에 추가적인 구성요소들의 채택에 따른 추가적인 비용 상승을 막을 수 있다.

상기 이덕터(21)는 본체(17)의 측벽에 대해 소정 각도(??) 경사지게 형성된다. 상기 이덕터(21)의 경사 각도(??)는 이덕트(21)의 설치 위치로부터 본체(17) 내부에서 가장 먼 거리까지 유체가 분출될 수 있는 거리가 확보될 수 있도록 선정되는 것이 바람직하다. 즉, 이덕터(21)의 경사 각도(??)는 유체의 교반 효율을 극대화시킬 수 있는 범위 내에서 결정된다.

도 2를 참조하면, 상기 이덕터(21)는 소정 길이(L₁) 및 소정 직경(D₁)을 가진 주입부(23)와, 그 주입부(23)의 끝단으로부터 소정 간격(G) 이격되고 주입부(23)의 직경(D₁)보다 큰 입구 직경(D₂)을 가지며 입구로부터 출구로 갈수록 그 직경이 커지는 깔대기 형상을 하며 소정 길이(L₂)로 형성되는 배출부(25), 및 주입부(23)의 출구측과 배출부(25)의 입구 측을 연결함과 동시에 본체 내부의 주입부(23) 주변의 유체를 배출부(25)의 입구 측으로 유입시키기 위한 적어도 하나 이상의 측방 입구들을 가진 견인부(27)를 구비한다. 상기 주입부(23)는 본체(17)의 연결 포트에 밀봉 연결될 수 있는 나사선이 형성된다. 상기 견인부(27)의 측방 입구들은 주입부(23)와 배출부(25) 사이를 연결하는 소정 형상의 연결체들(29) 사이의 공간에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

메인 펌프(26)에 의해 유체가 소정 압력으로 이덕터(21)의 주입부(23)로 분사되면, 혼합 경로(24)를 통해 유입되는 유체의 량(Q₁)외에 탱크 본체(17) 내부의 주변의 유체들(Q₂)이 견인부(27)의 측방 입구들로 유입되는 만큼 증가된다. 즉, 배출부(25)를 통해 배출되는 유체의 량(Q₃)은 주입부(23)를 통해 유입되는 유체의 량(Q₁)의 거의 5배가 되고, 그 속도도 증가된다. 따라서, 이덕터(21) 내부에 이물질이 잔존하지 않게 된다.

상기 이덕터(21)는 일반적으로 폐쇄 또는 개방된 탱크에서 원심 펌프 등과 결합됨으로써 유체의 순환 또는 교반 작업성을 향상시킬 수 있다. 상기 이덕터(21)는 이동되는 부품들을 가지지 않기 때문에 마멸되거나 유지 보수가 불필요하다. 또한, 상기 이덕터(21)는 본체(17)의 상부 및 하부에 있어서 균일한 교반을 제공한다. 이덕터(21)의 사용은 유체의 혼합(교반)을 위한 펌프 용량을 줄일 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 파라미터 감지부재(18)는 탱크 본체(17)에서 혼합되는 의료용 유체의 유도력(conductivity), 페하(pH), 온도를 각각 측정하기 위한 것으로서, 주로 탱크 본체(17)의 하부에 설치된다. 파라미터 감지부재(18)는 제어 유니트(50: 도 3 참조)에 의해 제어되고, 구체적으로는 유도력 측정기, 페하 미터(pH-meter), 온도 감기지(temperature transmitter)를 이용하는 것이 바람직하고, 이와 유사한 기능을 하는 다른 센서들도 이용될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템에 사용되는 제어 유니트(50)의 개략적 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제어 유니트(50)는 용액 A 및 용액 B를 각각 제어할 수 있도록 구분된 구성요소들을 가진다. 상기 제어 유니트(50)는 상단에 경보, 제조, 배급, 및 소독 공정을 각각 표시하기 위한 램프들(52)이 용액 A 및 용액 B에 따라 각각 마련된다. 즉, 병원내 관계자는 위 램프들(52)의 점멸에 따라 본 시스템(100)의 현재 동작 상태를 용이하게 판별할 수 있다. 램프들(52) 하부에는 조작 버튼들(54)과 LCD 윈도우(56)가 각각 용액 A 및 용액 B에 대해 마련된다. 상기 각각의 조작 버튼들(54)은 상,하,좌,우 버튼과 세척예약, 혼합, 약품공급, 정지 버튼들로 이루어진다. 버튼들(54) 하부의 스위치부(58)는 자동 또는 수동 모드를 선택할 수 있는 스위치 및 점멸 램프와, 오존 발생기, 히터, 펌프들을 제어하는 스위치로 구성되고, 복수의 솔레노이드 밸브들의 작동 상태를 각각 나타내는 램프들로 구성된다. 제어 유니트(50)의 하단에는 유도력 미터(CD), 페하 미터(PH)를 제어하기 위한 미터 제어기(51)가 설치된다.

도 1을 참조하면, 상기 탱크 본체(17)는 제조되는 의료용 유체를 소정 온도 범위 내에서 가열시키기 위한 히터(HT)를 구비한다. 상기 히터(HT)는 제어 유니트(50)에 의해 작동되는 것으로서 의료용 유체에 손상을 가하지 않는 범위 내에서 다양한 구조를 가진 히터들이 사용될 수 있다. 또한, 탱크 본체(17)는 공급되는 순수의 액위 또는 배출되고 남아 있는 의료용 유체의 액위를 감지하기 위한 레벨 트랜스미터(level transmitter)(LT)를 구비한다. 레벨 트랜스미터(LT) 역시 제어 유니트(50)에 의해 제어된다.

상기 메인 펌프(26)는 전술한 바와 같이, 혼합 경로(24)를 통해 수회에 걸쳐혼합액을 혼합시키는데 이용될 수도 있지만 메인 탱크(10)에서 혼합이 완료된 의료용 유체를 홀딩 탱크(20)로 공급하는 데에도 이용된다. 참조 부호 28은 메인 펌프(26)의 작동과 관련되고 제어 유니트(50)에 의해 제어되는 압력 트랜스미터이다.

상기 홀딩 탱크(20)는 혼합이 완료된 의료용 유체를 저장하고 있다가 필요한 만큼 신장기 유니트(30)로 순환적으로 공급하기 위한 것이다. 메인 탱크(10)로부터 신장기 유니트(30)로 직접 유체를 전달하지 않고, 유체를 홀딩 탱크(20)로 이동시킨 후 전달하는 이유는, 홀딩 탱크(20)에서 신장기 유니트(30)로 유체를 전달하는 동안 메인 탱크(10)에서 또 다른 유체를 혼합 및 제조할 수 있는 시간을 절약하기 위함이다. 따라서, 신장기 유니트(30)에서 사용될 유체의 양이 한정되거나 시간상의 제약이 없는 경우에는 메인 탱크(10)에서 생성된 유체를 홀딩 탱크(20)를 경유하지 않고 직접 신장기 유니트(30)로 전달하는 것도 가능하다는 점을 유의해야 한다.

상기 홀딩 탱크(20)는 메인 탱크(10)와 유사하게 그 벽체에 설치된 제2 레벨 트랜스미터(LT₂)와 제2 유도력 측정기(conductivity meter)(CD₂)를 구비한다. 그 구조 및 기능은 전술한 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 전달 경로(32)는 홀딩 탱크(20)의 출구로부터 그 탱크(20)의 상단을 연결하는 폐루프 형태의 경로이다. 상기 전달 펌프(34)는 전술한 메인 펌프(26)의 구조 및 기능과 동일하다. 다만, 전달 펌프(34)는 공급할 유체의 량, 신장기유니트(30)의 규모, 및 전달 경로(32)의 치수 등에 의해 그 용량이 결정된다. 상기 홀딩 탱크(20)의 출구를 통해 유출되는 유체를 필터링 하기 위해 전달 경로(32)의 소정 부위에는 필터(36)가 설치된다. 상기 필터(36)는 사용되는 의료용 유체의 불순물을 제거하기 위한 것이다.

상기 신장기 유니트(30)는 각각의 침상에 마련된 하나 이상의 인공 신장기(미도시)를 구비한다. 전달 경로(32)와 신장기 유니트(30)의 연결은 병원의 각각의 인공 신장기들의 투석액 공급 포트(미도시)가 선택적으로 전달 경로(32)에 연결될 수 있는 구조이다.

한편, 상기 전달 펌프(34)는 의료용 유체를 원활하게 공급하기 위하여 각각의 인공 신장기가 필요로 하는 압력보다 높은 압력으로 의료용 유체를 공급한다. 또한, 전달 경로(34)를 통하여 공급되면서 관과의 마찰에 의하여 의료용 유체의 압력이 강하되고, 각 인공 신장기가 설치된 높이가 서로 다르므로 전달 경로(34)의 각 위치마다 의료용 유체의 압력이 다르다. 따라서, 전달 경로(32) 내의 유체를 소정의 압력, 즉 인공 신장기에 적합하도록 감압하기 위한 감압 밸브(regulator)(미도시)를 각각의 인공 신장기에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 메인 경로(22)에는 수동 경로(40)가 분기되고, 수동 경로(40)의 끝단에는 수동 밸브(41)가 설치된다. 상기 수동 경로(40) 및 수동 밸브(41)는 메인 탱크(10) 내부의 의료용 유체를 수동으로 배출시키기 위한 것이다. 즉, 홀딩 탱크(20), 메인 경로(22), 메인 펌프(26), 전달 경로(32), 전달 펌프(34)에 이상 발생 등과 같이, 신장기 유니트(30)로의 유체 배급에 장애가 발생되는 경우를 대비하여 유체 수납 용기(43)를 이용하여 메인 탱크(10)에 저장된 유체를 신장기 유니트(30)로 간호사 등이 직접 배급하기 위한 것이다.

본 시스템(100)은 복수의 드레인 경로들(42)이 마련된다. 메인 탱크(10)의 상단에는 설치되는 제1 드레인 경로(42)는 메인 탱크(10)에서 발생될 지도 모르는 유체의 오버 플로우(overflow)를 대비한 것이다. 상기 드레인 경로들(42)은 메인 경로(22), 전달 경로(32)로부터 각각 분기되도록 설치되고, 각각의 드레인 경로들(42)에는 선택적으로 그 경로를 개폐시키기 위한 밸브가 설치된다.

한편, 용액 B는 약알칼리성 영양액의 일종으로서 쉽게 병원균을 발생시킨다. 일반적으로, 종래의 용액 B에서는 병원균이 1cc 액체에 10,000 마리 이상 포함되어 있다. 따라서, 용액 B가 수용된 용기를 개방하여 사용할 경우 용액 B가 공기와 장시간 접촉하게 되므로 용액 B는 쉽게 박테리아에 오염되기 쉽다.

따라서, 본 시스템(100)은 제작된 의료용 유체의 신장기 유니트(30)로의 배급 작업이 완료된 후 시스템 내부에 존재하는 의료용 유체를 드레인시킨 후 시스템을 살균하기 위한 살균수단(60)을 구비한다. 상기 살균수단(60)은 용액 B만을 위한 것이 아니라 용액 A에 대해서도 동일하게 적용된다.

상기 살균수단(60)은 순수 공급부(12)에 연통된 오존 살균기(61)와, 오존 살균기(61)로부터 공급되는 오존을 메인 탱크(10)의 내벽에 분사시키기 위해 메인 탱크(10)의 상면에 회전 가능하게 설치된 노즐(63)을 구비한다.

상기 오존 살균기(61)는 살균용 오존을 생성할 수 있는 통상적인 구조를 가지며, 순수 공급 라인(12) 주위의 다수의 장소에 연결된다. 상기 오존 살균기(61)로부터 발생되는 오존수는 순수 공급 라인(14)을 통해 메인 탱크(10) 내부로 공급될 수도 있지만, 후술할 노즐의 구조에 의한 순수의 공급을 방해하지 않기 위해, 별도의 오존수 공급 라인(16)을 통해 메인 탱크(10)로 공급되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 노즐(63)은 메인 탱크(10) 내부에서 고 충격 유출 스프레이(high impact stream spray)를 생성하기 위해, 복수의 오러피스(orifice)(65)를 가지며 공급되는 오존수에 의해 자체 회전될 수 있는 스프레이 헤드(67)를 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메인 경로(22)의 끝단에 연결된 홀딩 탱크(20)의 상단 내부에는 상기 노즐(63)과 동일한 구조의 제2 노즐(62)이 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 메인 경로(22)의 끝단 부위에 별도의 오존 살균기(미도시)를 연결시켜 살균 작업시 홀딩 탱크(20)가 직접 살균되게 설계될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다. 아래의 동작 설명은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법의 설명이기도 하다.

먼저, 제어 유니트(50)의 제조(혼합) 버튼(51)을 누른 후 방향표시용 조작 버튼(54)을 이용하여 메인 탱크(10)에서 제조될 의료용 유체의 용량을 결정한다. 이러한 과정은 LCD 윈도우(56)를 통해 확인할 수 있다. 그러면, 제어 유니트(50)는 제1 및 제2 밸브(V₁)(V₂)를 각각 개방하여 메인 탱크(10)가 순수 공급 경로(12)를통해 순수를 공급받을 수 있도록 한다. 메인 탱크(10)로 공급된 순수의 양은 제1 레벨 트랜스미터(LT)에 의하여 측정된다. 이 때, 메인 탱크(10)에 순수를 공급함과 동시에 히터(HT)를 작동시키는 것이 바람직하다. 상기 히터(HT)는 순수를 소정 온도가 되도록 가열한다.

메인 탱크(10)에 순수를 계속적으로 공급함과 동시에, 공급된 순수를 메인 펌프(26)를 이용하여 메인 경로(22) 및 혼합 경로(24)를 순환하도록 한다. 이어서, 소정의 파우더를 메인 탱크(10)의 파우더 투입부(13)를 통하여 투입한다. 대안으로, 파우더 투입부(13)에 연결되는 별도의 파우더 용기(미도시)로부터 파우더가 자동적으로 메인 탱크(10)로 공급되도록 설계될 수도 있다. 이와 같이, 파우더를 투입하기 전에 순수를 순환시키는 것은 순환되는 순수에 의하여 투입된 파우더가 용이하게 용해되도록 하기 위함이다. 물론, 파우더를 투입한 후, 순수를 순환시키는 방법도 가능하다.

투입된 파우더는 순수와 함께 메인 경로(22) 및 혼합 경로(24)를 순환하면서 순수와 혼합된다. 특히, 순수와 파우더는 이덕터(21)의 출구를 통해 분출되면서 충분히 교반된다. 이와 함께, 제어 유니트(50)는 페하 측정기(PH), 유도력 측정기(CD), 및 온도 측정기(TT)를 이용하여 페하(PH), 유도력(conductivity), 온도 등의 파라미터들을 측정하고, 상기 파라미터들이 최적의 범위에 도달할 때가지 메인 탱크(10) 내부의 파우더와 순수를 교반 및 혼합시킨다. 이 때, 필요한 경우에는 파우더가 추가로 투입된다.

상기 파라미터들이 소정치에 도달되면, 제어 유니트(50)는 제4 밸브(V₄)를 닫음과 동시에 제5 밸브(V₅)를 개방한다. 그러면, 메인 탱크(10) 내부의 의료용 유체는 홀딩 탱크(20)로 공급된다.

메인 탱크(10) 내부의 의료용 유체의 홀딩 탱크(20)로의 공급이 완료되면, 제어 유니트(50)는 제3 밸브(V₃)를 폐쇄하고 메인 펌프(26)의 작동을 멈춘다.

한편, 압력 측정기(28)는 메인 펌프(26)의 작동 중에 메인 펌프(26)의 펌핑 압력을 측정하여 제어 유니트(50)로 그 정보를 전달한다. 따라서, 메인 경로(22) 또는 혼합 경로(24) 상에 이상이 발생되면 제어 유니트(50)로 하여금 메인 펌프(26)의 작동을 멈추게 할 수 있다.

다음, 홀딩 탱크(20)에 의료용 유체가 저장되면, 제어 유니트(50)는 제2 유도력 측정기(CD₂)를 이용하여 홀딩 탱크(20)로 공급된 의료용 유체의 유도력을 점검한다. 이 과정에서 이상이 없으면, 제어 유니트(50)는 제6 밸브(V₆)를 개방하고 전달 펌프(34)를 작동시켜, 홀딩 탱크(20) 내부의 의료용 유체를 전달 경로(32)를 통해 신장기 유니트(30)로 공급할 수 있다.

아울러, 상술(上述)한 바와 같이, 전달 경로(32) 내의 유체를 소정의 압력, 즉 인공 신장기에 적합하도록 감압하기 위한 감압 밸브(regulator)(미도시)를 각각의 인공 신장기에 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 홀딩 탱크(20)의 제2 레벨 트랜스미터(LT₂)는 각 병동의 간호사 데스크에 설치된 모니터(미도시)와 연동될 수 있다. 즉, 홀딩 탱크(20) 내부의 잔존 의료용 유체와 메인 탱크(10)의 제조 시간 등을 고려하여 홀딩 탱크(20)가 소정 유체 레벨에 도달하면, 메인 탱크(10)에서 새로운 의료용 유체를 제조하도록 할 수도 있다.

또한, 메인 탱크(10)에서 의료용 유체가 완전히 제조된 후 메인 펌프(26) 또는 메인 경로(22)의 고장 또는 홀딩 탱크(20) 또는 전달 경로(32)의 장애가 발생되는 경우 등과 같이, 메인 탱크(10)의 의료용 유체를 수동으로 배출시킬 필요가 있을 때에는 제어 유니트(50)를 수동 모드로 전환한다. 그러면, 작업자는 수동 밸브(41)를 개방하여 수동 경로(40)를 통해 메인 탱크(10)에 저장된 의료용 유체를 필요한 양만큼 공급받을 수 있다.

병원 내부에서 신장기 유니트(30)가 필요로 하는 양만큼 홀딩 탱크(20)의 의료용 유체가 소진 된 후(보통은 저녁 시간), 제어 유니트(50)는 드레인 경로(42)를 통해 메인 탱크(10), 메인 경로(22), 홀딩 탱크(20) 및 전달 경로(32) 내부의 잔류 유체를 모두 배출시킨다.

이어서, 제어 유니트(50)는 시스템(100)을 세정(소독) 모드로 전환시킨다. 그러면, 제어 유니트(50)는 오존 살균기(61)를 가동시켜 오존수 공급 라인(16)을 통해 메인 탱크(10)로 오존수를 공급한다. 이 과정에서, 오존수 공급 라인(16)의 끝단의 노즐(63)은 공급되는 오존수에 의해 회전되면서 메인 탱크(10) 내부를 세정할 수 있게 된다.

메인 탱크(10), 메인 경로(22), 및 홀딩 탱크(20)의 세정이 완료되면 그러한세정수를 이용하여 전달 경로(32)를 통해 수차례 순환시키면서 나머지 경로에 대한 살균 작업을 마친 후 그 용액들은 드레인 경로(42)를 통해 배출된다.

전기 실시예에서는 메인 탱크를 통해 의료용 유체를 제조한 후 의료용 유체를 홀딩 탱크로 이동시킨 후 홀딩 탱크로부터 전달 경로를 통해 신장기 유니트로 그 유체를 전달하는 시스템 및 방법을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 메인 탱크에서 의료용 유체를 제조한 후 이를 직접 신장기 유니트로 전달하는 방식을 채용할 수 있음은 물론이다. 또한, 이러한 공정에 따른 살균 작업, 드레인 작업, 및 수동 배출 공정 등도 전술한 실시예의 경우와 동일하다.

또한, 본 시스템은 혈액 투석의 경우 용액 A 또는 용액 B 또는 용액 A,B의 혼합 용액 중 어느 하나의 제조 및 배급 시스템을 설명한 것이다. 따라서, 실제 병원에서는 혈액투석의 경우 동일한 2개의 시스템이 통상적으로 이용되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 신장기 유니트의 각각의 인공 신장기가 필요로 하는 투석액을 별도의 용기를 이용하여 인공 신장기로 공급하지 않고 집중적으로 제조되어 병원 전체를 순환하는 라인으로부터 공급받을 수 있으므로 간호사 등의 노동 생산성을 높일 수 있다.

둘째, 병원에서 직접 투석액을 제조할 수 있으므로 투석액 구입에 따르는 비용을 절감할 수 있다.

셋째, 병원 내부에서 하루에 필요한 투석액의 량을 정확히 계산하여 필요한 량만큼만 투석액을 생산하고, 생산된 투석액도 전량 소모함으로써 경제적 이득을 높일 수 있다.

넷째, 오존수를 이용하여 시스템 전체를 살균하기 때문에 감염의 위험을 줄일 수 있다.

Claims

순수(純水) 공급부로부터 공급되는 순수와 의료용 유체 제조용 파우더를 혼합시키는 메인 탱크;

메인 경로에 설치된 메인 펌프를 통해 상기 메인 탱크의 의료용 유체를 선택적으로 공급받을 수 있는 홀딩 탱크;

상기 홀딩 탱크에 저장된 의료용 유체를 적어도 하나의 인공 신장기를 포함하는 신장기 유니트로 공급하기 위해, 상기 신장기 유니트를 경유하도록 상기 홀딩 탱크에 양단이 연통된 폐루프 형태의 전달 경로; 및

상기 전달 경로 상에 설치된 전달 펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제1항에 있어서,

상기 메인 경로로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결된 혼합 경로; 및

상기 혼합 경로 상에 설치된 혼합 밸브;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 메인 탱크 내부의 의료용 유체를 수동으로 배출시키기 위해, 상기 메인 경로로부터 분기된 수동 경로; 및

상기 수동 경로에 설치된 수동 밸브;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제1항에 있어서,

상기 메인 탱크, 상기 메인 경로, 상기 전달 경로 중 적어도 하나에 연결된 드레인 경로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제1항에 있어서,

상기 순수 공급부를 통해 상기 메인 탱크 내부로 오존수를 공급할 수 있는 살균부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제5항에 있어서,

상기 살균부재는:

상기 순수 공급부로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결되는 살균 경로; 및

상기 살균 경로의 끝단에 연결되도록 상기 메인 탱크의 상단 내부에 설치된 노즐;을 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제2항에 있어서,

상기 메인 탱크의 내부에 소정 각도로 배치되도록 상기 혼합 경로의 끝단에 설치된 이덕터(eductor);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
제1항에 있어서,

상기 홀딩 탱크는 저장된 의료용 유체의 유도력(conductivity) 및 페하(pH)를 각각 측정하기 위한 유도력 측정기 및 페하 미터(pH-meter)를 구비하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 시스템.
(a)순수(純水)와 의료용 유체 제조용 파우더를 메인 탱크에서 혼합시켜 소정의 의료용 유체를 형성시키는 단계; 및

(b)전달 경로를 통해 상기 유체를 신장기 유니트로 배급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법.
(a)순수(純水)와 의료용 유체 제조용 파우더를 메인 탱크에서 혼합시켜 소정의 의료용 유체를 형성시키는 단계;

(b)상기 의료용 유체를 메인 경로를 통해 홀딩 탱크로 전달하는 단계; 및

(c)전달 경로를 통해 상기 홀딩 탱크에 저장된 유체를 신장기 유니트로 순환 배급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제 및 배급 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 (a) 단계는:

(a1) 상기 메인 경로로부터 분기되어 상기 메인 탱크에 연결된 혼합 경로를 통하여 상기 메인 탱크 내부로 공급된 순수(純水)를 순환시키면서 상기 파우더를 메인 탱크 내부로 투입하는 단계; 및

(a2) 상기 파우더와 순수의 혼합 용액인 유체가 소정의 유도력, 페하, 및 온도 범위에 달하도록 상기 혼합 경로를 통해 상기 유체를 순환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 탱크 및 경로에 잔존하는 유체를 드레인시킨 후 오존 살균기를 순환시켜 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 메인 경로로부터 분기된 수동 경로를 통해 상기 메인 탱크에 저장된 유체의 소정량을 개별적으로 배출시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 의료용 유체 제조 및 배급 방법.