KR20090018913A - 유체 제품의 투여장치 - Google Patents

Abstract

유체 제품, 특히 약물을 조절가능한 투여 속도에서 투여하기 위한 장치(100)가 개시된다. 상기 장치는 구동유닛(200)을 위한 구동 접수 영역 및 제품용기(120)를 파지하기 위한 제품 접수 영역을 갖는 하우징(110)을 포함한다. 투여 속도를 제어하는 데 기여하지 않는 수력 전달을 위한 배치(130, 133)가 이들 사이에 위치된다. 상기 투여 속도는 전적으로 상기 구동유닛(200)에 의해 제어된다. 상기 투여장치는 일회용 물품으로서 경제적으로 제조될 수 있으며, 사용 후 간단한 교체를 허용한다.

주사, 투여장치, 하우징, 수력, 투여 속도, 제어, 피스톤로드, 유체 연결

Description

유체 제품의 투여장치 {Device for Administering a Fluid Product}

본 발명은 유체 제품 특히 유체 형태의 약물의 투여장치에 관한 것이다.

여러 질병들에 대하여 환자에게 예를 들면, 인슐린 또는 헤파린과 같은 피를 묽게 하는 약물들 등과 같은 유체 형태의 약물을 연속적으로 그리고 비교적 긴 기간 동안에 걸쳐 투여할 필요가 있다. 이러한 목적을 위한 여러 투여 기구들이 공지되어 있다. 특히, 약물이 유리 앰플(glass ampoule) 내에 포함된 주입기구(infusion devices)들이 공지되어 있다. 상기 앰플은 상기 주입기구 내에 위치되고 그리고 카테터(catheter)를 경유하여 주입관(canula)에 연결되며, 상기 주입관은 예를 들면 환자의 신체 조직 내에 피하에서 종지되게 된다. 스토퍼(stopper)가 상기 앰플 내에서 변위가능하게 배치되고 그리고 적절한 기어를 경유하여 전기모터에 의해 구동되어 상기 약물이 상기 카테터와 상기 주입관을 통하여 환자에게로 방출되도록 한다.

이러한 주입기구들은 눈에 잘 띄지 않게 환자들의 신체 상에 착용되도록 하기 위하여 종종 가능한 한 작고 편평하게 설계되어야 한다. 그러나 모터와 기어박스로 구성되는 상기 구동이 상기 앰플의 상기 스토퍼에 직접적으로 연결되기 때문에, 상기 스토퍼가 직접적으로 구동되는 펌프는 가능한 구조적인 형태들과 관련하 여 특정의 제한들에 적용되게 된다. 이는 이러한 펌프들에 대한 설계 유연성(design flexibility)을 제한한다.

게다가, 이러한 펌프들은 대개 구조에 있어서 상대적으로 복잡하고 따라서 제조에 있어서 비용-집약적이다. 따라서, 상기 펌프들은 일회용(one-off use)에 있어서도 한번 쓰고 버릴 수 있는 물품(items)들이 아니라 오히려 반복적으로 사용된다. 앰플이 비게 되는 경우에는 언제나 환자 또는 보조원은 앰플을 새로운, 채워져 있는 앰플로 교체한다. 인슐린 펌프에 대하여는, 이는 예를 들면 통상적으로 주 당 1회 내지는 수회 반복되어 일어난다. 상기 앰플을 교체하는 것은 여러가지 이유로 다루기 미묘한 절차(delicate procedure)이다. 먼저, 상기 앰플들은 일반적으로 유리로 만들어지며, 교체되는 경우에 파손딜 수 있다. 또한, 오류(error)가 일어나는 경향이 있어서 상기 교체 절차는 상대적으로 복잡한 절차이며, 따라서 환자는 특별히 수련되어야 한다. 게다가, 상기 약물 펌프의 가동부(movable parts)들이 상기 앰플의 가변가능한 스토퍼와 직접 접촉하고, 그리고 누설되는 경우에 상기 앰플 내로 균들이 유입될 수 있기 때문에, 이러한 교체는 위생적인 관점(hygiene standpoint)에서 만족스럽지 못한 것이다.

또한 특정의 시간들에서 사전설정(preset)된 일회용의 투여량의 투여를 도와주는 수작업으로 작동되는 주사기(injectors)들에 대해서도 동일한 점들이 적용된다. 또한 그러한 주사기들에 대하여는 그 구동 메카니즘(drive mechanism)이 통상적으로 상대적으로 복잡하고 그리고 그에 따라 비용이 많이 든다. 그 결과로서, 주사기들 또한 종종 교환가능한 앰플들에 제공되어 약물 펌프들에 대한 것과 마찬 가지의 동일한 문제점들을 야기한다.

선행기술에 있어서 비교적 간단하게 설계된 주입기구들이 제안되었으며, 이는 모터 구동 없이 작동되고 그리고 그에 따라 비용-경제적으로 생산될 수 있다. 이러한 기구들은 예를 들면 스프링의 힘에 의해 구동될 수 있다. 또한, 이러한 기구들의 경우에 있어서, 스토퍼는 대개 앰플 내에서 변위가능하게 배치된다. 상기 약물의 일시적으로 일정한, 최소의 방출속도를 용이하게 확실하게 하기 위하여, 이러한 스토퍼를 수압으로 그리고 상기 수력부(hydraulic section)에서의 복류(throughflow)를 제한하도록 하는 배치를 제공하도록 하여 상기 수력부를 통한 일정한, 최소의 복류 속도를 유도하는 것이 제안되었다.

이러한 기구의 하나의 예가 DE-A　199　39　023호에 기술되었다. 작은 단면의, 하나의 긴 모세관(capillary)이 상기 수력부 내에 제공되며, 상기 모세관은 복류를 제한하고 그리고 압력을 감소시키도록 작용한다.

다른 한 예가 DE-A 101 02 814호에 기술되었다. 여기에서, 상기 약물은 압축가능한 약물저장기(medicament reservoir) 내에 제공된다. 가압된 수력부가 유사하게 압축가능한 수력저장기(hydraulic reservoir) 내에 제공된다. 특히 모세관 형태의 프로포셔닝기구(proportioning device)를 경유하여, 이 유체가 이동저장기(shift reservoir)로 유입되고, 이는 상기 약물저장기를 압축하고 그리고 그에 따라 상기 약물이 방출되도록 하는 원인이 되도록 한다.

이러한 기구들은 일련의 단점들을 나타낸다. 특히, 상기 약물을 상기 프로포셔닝기구의 구조 및 형상에 의하여, 특히 상기 모세관부(capillary section)의 길이 및 단면에 의하여 결정되는 사전결정된 일정한 속도에서 방출하는 것 만이 가능하다. 따라서 투여 속도의 제어는 불가능하다. 그러나 실제에 있어서 환자의 요구에 대하여 개별적으로 투여 속도를 조정하기 위하여 종종 투여 속도를 조정할 필요가 있다. 게다가, 기초대사율(basal rate)로 불리우는 작은 속도의 일정한 방출에 더해 소위 볼루스(bolus ; 덩어리)로 불리우는 약물의 요구부의 증가된 양(on-demand increased quantity)을 제공하는 것이 종종 필요하게 된다. 인슐린이 투여되는 경우, 예를 들면 식사 이후 신체가 증가된 인슐린 요구도를 갖는 경우에는 볼루스가 요구될 수 있다. 이는 모세관들을 갖는 공지의 기구들로는 불가능하며, 대개는 볼루스의 투여를 위해서는 부가의 주사 설정(injection set)이요구된다.

상기 모세관부가 방출 속도에 있어서 과도하게 큰 편차들을 피하도록 매우 정밀하게 제조되어야 한다는 것이 추가된 단점이다. 이는 특히 상기 모세관의 규격들에 대한 층류 흐름(laminar flow) 동안의 관형 모세관을 통한 복류 속도를 결정하는 하겐-보아즈이유의 법칙(Hagen-Poiseuille law)으로부터 특히 명백하다. 이 법칙에 따르면, 상기 모세관의 직경은 계산에 있어서 복류 속도의 4제곱에 들어간다. 상기 모세관 단면에서의 작은 편차들은 상기 복류 속도에서 큰 편차를 가져온다. 상기 모세관이 고도로 정밀한 제조를 요구하기 때문에, 이것의 생산 비용들은 상대적으로 높고, 이는 차례로 이러한 기구들에 단지 제한된 일회용의 유용성을 부여한다.

발명의 요약

따라서 본 발명의 목적은 유체 제품을 투여하기 위한 기구를 제공하는 것이며, 이는 취급이 용이하고, 상기 유체 제품의 방출 속도 또는 방출량의 개별적인 제어를 가능하게 하고, 그리고 비용-경제적으로 생산될 수 있으며, 특히 일회용의 폐기가능한 물품으로서 생산되기에 적절한 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징들을 갖는 기구에 의해 해결된다.

본 발명은 또한 청구항 제14항에서와 같은 시스템, 제21항에 따른 제조방법 및 제23항에 따른 작동방법에 관련된 것이다.

본 발명의 유리한 구체예들은 첨부된 특허청구범위들에서 특정되었다.

따라서, 본 발명에 따른 투여기구는 유체 제품, 특히 예를 들어 인슐린 용액 등과 같은 유체 형태의 약물을 환자에게 투여하는 용도로 기능하며, 여기에서 상기 제품의 투여 속도는 조절될 수 있는 것이다. 상기 기구는 (1) 구동유닛(drive unit)에 대한 구동-접수영역(drive-receiving region), (2) 상기 유체 제품을 갖는 제품용기(product container)를 받아들이는 제품-접수영역(product-receiving region) 및 (3) 상기 구동-접수영역과 상기 제품-접수영역 사이에서 수력(hydraulic power)을 전달하기 위한 구조를 갖는 하우징을 포함한다. 여기에서 수력 전달을 위한 상기 구조는 이것이 상기 투여 속도를 조절하는 데 아무런 기여도 하지 않도록 설계된다. 달리 말하면, 상기 수력은 상기 투여 속도에 대하여 결정적인 것이 아니다.

수력 전달이 제공되는 경우, 이는 가능한 구조들에 대한 상당한 유연성을 가능하게 한다. 게다가, 상기 기구가 고도로 정밀한 생산을 요구하는 기계적인 요소들을 가지고 있지 않기 때문에, 이는 매우 비용-경제적으로 생산될 수 있으며, 또한 일회용으로서 폐기가능하도록 생산하는 데 적절하다. 상기 기구는 공장-삽입된 제품용기가 갖추어진 채로 상기 기구 내에 상기 구동유닛을 삽입하는 것 만을 필요로 하는 환자에게 배달될 수 있다. 이는 환자 스스로 실제 제품 용기를 교환하여야 하는 통상의 유닛에 비해 취급이 간편하며 또한 위생성을 개선한다. 상기 수력부가 상기 투여 속도에 대해 결정적인 것이 아니고 그리고 단지 동력 전달로만 기능하기 때문에, 투여 속도의 자유로운 조절이 가능하다. 따라서 상기 기구에 대해 구조적인 변화가 수행됨이 없이 특히 상기 기구의 작동 동안에 투여 속도에서의 변화가 가능하다.

확고한 배치에 있어서, 수력 전달을 위한 상기 구조는 (1) 수압유체를 가지며, 상기 구동-접수영역내로 삽입된 구동부(drive unit)에 대해 구동압력을 제공할 수 있도록 설계된 수력저장기; 및 상기 수력저장기와 이동저장기(shift reservoir) 사이에 위치하며, 상기 수력저장기 내에 존재하는 구동압력이 유체연결부(fluid connection)와 상기 이동저장기를 경유하여 상기 제품-접수영역 내에 배치된 제품용기 내의 상기 유체 제품에로 전달되도록 설계되는 유체연결부(수력부)를 포함하여 이루어지며, 여기에서 상기 유체연결부는 상기 유체연결부에 대해 어디에서도 상기 투여 속도를 조절하는 데 기여함이 없도록 하기에 충분한 크기의 단면을 갖는다.

상기 기구는 또한 바람직하게는 상기 하우징의 상기 제품-접수영역 내에 배치되는 유체 제품을 갖는 제품용기를 포함한다. 이러한 경우에 있어서, 상기 이동저장기는 적어도 부분적으로는 상기 제품용기에 의하여 한계가 정해질 수 있다. 그러나 상기 이동저장기는 또한 독립적인 용기가 될 수 있다. 그 안에 위치되는 상기 제품용기와 함께, 상기 기구는 바람직하게는 일회용의 폐기가능한 물품으로 설계된다.

단순한 배치에 있어서, 상기 제품용기는 통상의 앰플의 형태로 설계된다. 이러한 경우에 있어서, 상기 제품용기는 단단한, 원통형, 예를 들면 원통실린더(circular-cylindrical) 형의 측벽영역(side wall region)과 유체에 대해 불투과성이 되도록 하고 그리고 그 안에서 변위될 수 있도록 밀봉된 제품스토퍼(product stopper)를 포함하며, 이는 상기 이동저장기의 팽창에 의하여 변위될 수 있도록 배치된다. 단순한 구조에 있어서, 상기 이동저장기는 독립된 용기로 형성되지 아니하고, 적어도 부분적으로는 상기 제품용기의 상기 실린더 형의 측벽영역과 상기 유체제품으로부터 벗어나도록 된 상기 제품스토퍼의 측면에 의해 직접적으로 한정된다. 따라서 상기 제품스토퍼는 상기 제품용기를 제품을 포함하는 영역과 상기 이동저장기로 나눈다고 할 수 있다.

달리, 상기 제품용기는 전체로서 압축될 수 있도록, 특히 상기 제품용기의 용적이 다른 하나에 대해 활주하는 상기 유체제품에 접촉하는 부분들 없이 변경딜 수 있도록 설계될 수 있다. 따라서 이러한 목적을 위한 상기한 부분들의 밀봉(이는 불가피한 것이며 생산 단가를 상승시킨다)은 생략될 수 있으며, 상기 제품용기의 형태는 광범위하게 자유롭게 선택될 수 있다. 이는 한편으로는 개선된 위생을 가능하게 하고 그리고 다른 한편으로는 상기 제품용기를 그의 형태와 물리적인 규격들 예를 들면 그의 두께를 특정의 요구조건들에 용이하게 적용되도록 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 제품용기는 바람직하게는 그의 형태 및/또는 규격들이 상기 제품용기의 용적에서의 변화가 일어나도록 하는 방법으로 변형될 수 있도록 하는 적어도 하나의 벽영역(wall region)을 갖는다. 벽영역은 예를 들면 이하에서와 같이 설계될 수 있다. 달리, 상기 벽영역은 예를 들면 가요성 필름(flexible film)으로 형성될 수 있다. 또한 탄성체 물질(elastomer material)로부터 상기 벽영역이 형성되어 상기 제품용기의 용적에서의 변화가 상기 물질의 탄성 팽창으로 일어나도록 할 수 있다. 동시에 상기 제품용기는 바람직하게는 적어도 하나의, 바람직하게는 예를 들면 치수적으로 안정한 단부면(end-side) 말단 벽(termianl wall)의 형태로 다른 하나에 대하여 가변될 수 있는 2개의 치수적으로 안정한 단부영역(end regions)들을 가지며, 이는 이들 영역들 중 하나의 다른 영역에 대한 가변을 통한 용적에서의 제어된 변화를 가져오도록 하는 것을 용이하게 한다.

상기 수력저장기는 단단한, 실린더형의 측벽영역으로 안내되는 변위가능한 수력스토퍼(hydraulic stopper)에 의하여 제한될 수 있다. 계속해서 상기 수력스토퍼는 상기 구동수단들에 의해 변위될 수 있도록 하는 방법으로 배치되며, 바람직하게는 상기 구동수단에 대해 직접적으로 접근가능하다.

그러나, 결국, 상기 수력저장기는 상기 제품용기에 대하여 기술한 바와 마찬가지로 또한 전체로서 압축될 수 있다. 따라서 상기 수력저장기는 또한 상기 수력저장기의 용적이 서로에 대해 활주하는 상기 수력유체에 대해 부분들이 접촉함이 없이 변경되도록 하는 방법으로 설계될 수 있다. 밀봉된 스토퍼가 생략될 수 있고 그리고 상기 수력저장기가 광범위한 범위의 형태들을 취할 수 있기 때문에, 이는 단순화된 생산으로 유도한다. 이를 위하여는, 상기 수력저장기는 또한 상기 수력저장기의 용적에서의 변화가 발생하도록 변형되거나 또는 그의 표면적이 변화될 수 있는 적어도 하나의 벽영역을 갖는다. 특히, 상기 수력저장기는 벨로우즈(bellows)로서 설계된 벽영역, 가요성 필름으로 만들어진 벽영역 또는 탄성체 물질로 만들어진 벽영역을 가질 수 있다. 또한, 상기 수력저장기는 바람직하게는 적어도 하나의, 바람직하게는 치수적으로 안정한 단부면 말단벽의 형태로 다른 하나에 대하여 가변될 수 있는 2개의 치수적으로 안정한 단부영역들을 갖는다. 상기 수력저장기의 용적은 여러가지 방법으로 변형될 수 있다. 따라서, 상기 수력저장기가 압력에 의해 압축될 수 있도록 상기 투여장치를 배치하는 것이 가능하다. 특히, 상기 수력저장기의 용적을 감소시키도록 하기 위하여 상기 수력저장기의 제1단부영역(first end region)이 제2단부영역(second end region) 쪽으로 변위되도록 상기 투여장치를 배치하는 것이 가능하다. 달리 또는 부가하여, 용적에서의 감소(압축)을 위하여 상기 수력저장기가 사실상 '비틀려지도록' 하는 방법으로 상기 수력저장기의 용적에서의 변화를 위하여 상기 제1단부영역이 상기 제2단부영역에 대해 회전될 수 있도록 하는 것이 또한 가능하다. 특히 후자의 가능성은 기계적인 기어박스(mechanical gearbox)를 필요로 하지 않고도 통상의 모터로부터 획득가능한 바와 같은 회전력을 상기 제품용기의 스토퍼 또는 단부영역의 이동으로 변환하기 위한 가장 간단한 방법을 의미하게 된다.

앞서 기술한 바와 같은 상기 수력저장기가 전체로서 압축될 수 있는 경우, 반면에 상기 제품용기가 변위가능한 제품스토퍼를 갖는 것이 특히 바람직하다. 이러한 경우에 있어서, 상기 투여장치는 표준화된 그리고 검증된 앰플에 대하여 상요될 수 있으며, 반면에 상기 압축가능한 수력저장기는 특히 용이하게 만들어지고 그리고 충진될 수 있다.

용이한 충진 수준 및 기능의 확인을 가능하게 하기 위하여, 상기 투여장치의 외벽(outer wall)의 적어도 부분적인 영역이 바람직하게는 투명하거나 또는 반투명하다. 상기 수력유체가 착색된 경우 확인은 보다 용이하게 된다.

유리한 배치에 있어서, 상기 하우징은 사용자가 용이하게 구동유닛을 상기 장치에 부착시키고 그리고 사용 후 다시 용이하게 제거할 수 있도록 하는 방법으로 상기 구동유닛을 착탈가능하게 고정시키기 위한 수단을 갖는다. 여기에서는 다수의 적절한 수단들이 고려된다. 가장 단순한 경우에 있어서, 이는 예를 들면 상기 구동유닛의 제동폴(detent pawl)을 수용하는 요부(recess)이다.

본 발명은 또한 유체제품을 투여하기 위한 시스템을 포함하며, 이는 본 발명에 따른 투여장치 및 구동-접수 영역 상에 착탈가능하게 고정되는 호환성의 구동유닛을 포함한다. 상기 구동유닛은 구동압력을 수력 동력전달(hydraulic power transmission)을 위한 구조에로 공급하도록 설계된다. 이 시스템은 바람직하게는 "반-폐기가능(semi-disposable)" 시스템 즉 단지 실제의 투여장치가 일회용의 물품으로서 설계되는 한편으로 명백하게 보다 고가의 구동유닛은 재사용하도록 설계된다. 이는 상대적으로 긴 기간 동안에 걸친 제품의 연속적인 투여를 위한 주입기구로서 또는 단일 투여량을 위한 주사기(injector)로서 설계될 수 있다.

상기 시스템은 바람직하게는 상기 유체제품의 투여 속도의 제어가 전적으로 상기 구동유닛의 제어를 통하여 일어날 수 있도록 하는 방법으로 배치된다. 따라서 특히 상기 투여 속도는 상기 수력부(hydraulic section)에 대해서는 조절되지 않는다. 따라서 제조를 복잡하게 하고 비용이 증가되도록 하는 조절가능한 밸브 또는 유사한 기구들이 필요치 않다.

예를 들면 직류모터(DC motor) 또는 스텝모터(step motor) 등과 같은 전기모터가 상기 구동유닛 내의 구동수단으로서 바람직하게 획득가능하다. 상기 모터를 제어하기 위하여 바람직하게는 전자제어수단(electronic control means)들이 제공되며, 이는 특히 그 자체로서 공지된 마이크로컴퓨터(microcomputer)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 구동유닛은 전원 특히 하나 또는 그 이상의 전기배터리(electric batteries)들을 더 포함하며, 이는 일회용 배터리 또는 재충전가능한 배터리들이 될 수 있다. 작동상의 안정성을 강화시키기 위하여 상기 제어수단 및 모터에 공급하기 위한 별도의 배터리들이 제공될 수 있다. 그러나 전원으로서 또한 다른 가능성들도 고려될 수 있다. 예를 들면 상기 구동유닛을 보다 쉽게 감싸는 것을 가능하게 하도록 상기 모터에 유도적으로 전력을 공급하는 것 또한 고려될 수 있다. 바람직한 배치에 있어서, 상기 모터의 구동력을 상기 수력저장기에로 전달하기 위하여 상기 모터는 축상으로 변위가능한 피스톤로드(piston rod)를 포함한다.

무엇보다도 상기 제품을 상대적으로 오랜 기간에 걸쳐 투여하는 데 전기모터 구동을 갖는 배치가 적절한 한편으로 상기 시스템은 또한 일회적으로 또는 사전설정된 간격들에서 단일의 투여량에 대하여 주사기로서 설계될 수 있다. 따라서 상기 구동유닛은 상기 유체제품의 사전설정된 투여량의 수작업 투여를 위한 배치로서 설계될 수 있다. 따라서 이러한 배치는 특히 전기적인 구성요소(eletric components)들이 없는 순전히 기계적 배치가 될 수 있다. 이러한 배치들은 통상적으로 획득가능한 주사펜(injection pens)으로 공지되어 있다.

상기 시스템은 바람직하게는 상기 구동유닛이 상기 투여장치에 부착되는 경우에 "마중물 넣기(priming)"가 일어나도록 하는 방법으로 배치된다. 따라서 상기 투여장치 및 상기 구동유닛은 바람직하게는 상기 구동유닛이 상기 투여장치 내에 위치되는 경우에 상기 제품용기가 개방되는 때에 상기 유체제품의 초기 분배(initial delivery)가 일어나도록 수력 동력 전달을 위한 상기 구조에 압력이 공급되도록 하는 방법으로 설계된다.

상기 투여장치는 바람직하게는 상기 제품용기가 장착된 이후에만 상기 수력저장기가 채워지도록 생산된다. 따라서 (1) 하우징에 그 안에 배치된 아직 충전되지 않은 수력저장기와 유체제품으로 충전된 제품용기를 제공하는 단계; 및 (2) 후속하여 상기 수력저장기를 수력 유체로 채우는 단계;를 포함하는 방법이 제공된다.

이는 제조 시에 이미 상기 제품용기 내에 과량의 압력을 형성시키는 것을 가능하게 하여 카테터(catheter)가 부착되는 경우에 "마중물 넣기" 즉 제품 분배가 자동적으로 일어나도록 한다. 이를 위하여는, 상기 수력저장기 내의 상기 수력 유체가 충전 동안에 과량의 압력으로 공급된다.

바람직하게는 상기 수력저장기 상의 막(membrane)을 경유하여 상기 수력저장기의 충전이 일어나며, 이는 예를 들면 통상의 격막(septum)과 같이 충전바늘(filling needle)에 의해 천공되고 그리고 상기 바늘이 제거된 후에 자동적으로 다시 폐쇄될 수 있다. 상기 막은 충전을 위하여 충전바늘에 의해 천공된다. 상기 수력저장기는 바람직하게는 충전에 앞서 상기 바늘을 통하여 비워지게 된다. 그 다음에 상기 수력저장기는 채워진다.

본 발명은 또한 독창적인 투여장치와 구동유닛을 포함하는 시스템의 작동방법을 포함하며, 여기에서 투여 속도는 전적으로 상기 구동유닛에 의해 제어된다.

본 발명의 바람직한 구체예들이 이하에서 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다.

도 1a는 별도의 구동유닛을 갖는 사용 전의 본 발명의 제1구체예에 따른 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 1b는 상기 구동유닛의 장착 후의 도 1a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 1c는 사용 후의 도 1a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 2a는 별도의 구동유닛을 갖는 사용 전의 본 발명의 제2구체예에 따른 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 2b는 상기 구동유닛의 장착 후의 도 2a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 2c는 사용 후의 도 2a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 3a는 별도의 구동유닛을 갖는 사용 전의 본 발명의 제3구체예에 따른 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 3b는 상기 구동유닛의 장착 후의 도 3a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 3c는 사용 후의 도 3a의 상기 투여장치의 단면도를 나타낸다.

도 4는 주사기의 단면도를 나타낸다.

도 1a 내지 도 1c들은 본 발명의 투여장치(100)의 제1구체예를 구동유닛(200)과 함께 나타내고 있다. 이들 부품들은 별도로 또는 하나의 시스템으로서 함께 판매될 수 있다. 상기 투여장치(100) 및 상기 구동유닛(200)은 함께 하나의 주입기구 또는 약물펌프(medicament pump)를 형성한다.

상기 투여장치는 분할벽(partition)(111)에 의해 좌측부와 우측부로 구분되는 하우징(110)을 포함한다. 상기 분할벽(111)은 상기 하우징 바닥(112) 내에서 하방으로 종료된다. 도 1a 내지 도 1c에 나타낸 바와 같이 상기 좌측부 내에는 예를 들면 액체 약물을 갖는 앰플(120)을 포함하는 제품용기를 위한 접수영역(receiving region)이 제공된다. 이 접수영역은 실질적으로 긴 실린더형의 공동의 형태를 갖는다. 상기 공동의 하단부에는 삽입물(insert)(115)가 존재하고 이는 상기 공동 내로 상방으로 연장되는 상기 하우징바닥(112)의 환상 플랜지(annular flange) 내에 고정되고 그리고 상기 하우징바닥(112) 상에 놓여진다. 상기 하우징 의 우측 절반 내에는 원통형 공동이 유사하게 제공되며, 그 안에서 스토퍼(132)(수력스토퍼)가 변위가능하게 안내되고 그리고 2개의 밀봉링(sealing rings)들에 의하여 상기 공동의 벽에 대해 밀봉된다. 상기 스토퍼(132) 및 상기 실린더형 공동의 벽은 함께 수력 유체를 포함하는 수력저장기(130)를 한정한다. 상기 하우징 바닥(112)로부터 하방으로 연장되는 2개의 플랜지들 사이에 2개의 삽입물(113, 114)들이 아래로부터 연속적으로 삽입되며, 이는 함께 상기 하우징의 상기 우측절반으로부터 좌측절반으로 연장되는 유체통로(133)를 한정한다. 상기 수력저장기(130)와 상기 유체통로(133) 사이에는 상기 하우징 바닥 내의 개구를 통해 유체연결(fluid connection)이 존재한다. 또한 왼쪽 하우징 측 상에 상기 유체통로(133)로부터 상기 삽입물(115)을 통하여 상기 앰플(120)을 위한 접수영역까지 유체연결이 존재한다. 이러한 방법으로 상기 수력저장기(130)와 상기 앰플(120)을 위한 상기 접수영역 사이에 연속적인 유체연결(수압부)이 존재한다. 상기 하우징(110)은

상기 하우징(110)의 대응하는 개구들 내에서의 제동돌기(detent lugs)들의 수단에 의하여 걸리는 하부덮개(118)에 의해 하방으로 폐쇄된다.

상기 접수영역 내로 통상의 유리 앰플(120)이 삽입되며, 이는 변위가능한 스토퍼(122)(제품스토퍼)에 의해 상기 바닥에서 밀봉되며, 이는 상기 앰플의 실린더형 외측벽(121) 내에서 안내된다. 상단부에서 상기 앰플은 격벽을 갖는 통상의 덮개(124)에 의해 밀봉된다. 상기 유리 앰플의 상기 외측벽(121)의 하부의 개방된 모서리영역은 상기 하우징(110)의 상기 벽(walling)과 상기 삽입물(115)을 파지하는 상기 환상 플랜지 사이에서 환상의 공간(annular space) 내로 돌출되고 그리고 사각형의 단면을 갖는 권축된 밀봉(crimped seal)(116)의 형태의 밀봉 상에 놓여진다. 상단부에서 상기 앰플은 클로져(closure)(125)에 의해 고정되며 동시적으로 상기 하우징(110)의 상기 접수영역의 상기 상부의 모서리영역 내로 나사결합되거나 또는 끼워지는 연결 어댑터(connecting adapter)로서 작용한다. 상기 클로져(125)는 상기 앰플 덮개(124)의 격벽을 천공하고 따라서 예를 들면 상기 제품용기의 개구를 형성하는 중공의 바늘(123)을 파지한다. 통상의 카테터가 상기 중공의 바늘(123)을 연결한다. 카테터 대신으로 주사바늘이 또한 직접적으로 존재할 수 있다.

오른쪽 하우징 측 상에는 단지 아주 계통적으로만 도시한 구동유닛(200)을 위한 접수영역이 존재한다. 이 접수영역은 하방으로 상기 수력저장기(130)를 상방에 대해 밀봉하는 상기 스토퍼(132)에 의해 한정된다. 이 접수영역 내에서의 상기 구동유닛(200)의 삽입 직후의 상황이 도 1b에 나타나 있다. 상기 구동유닛(200)은 적절한 수단, 예를 들면 도시하지는 않았으나 외측 하우징 벽의 요부(117) 내의 제동폴의 수단에 의하여 고정된다. 상기 수력스토퍼(132)는 그의 상단측에 요부를 가지며, 그 내부로 유사하게 단지 고도로 계통적으로도시한 피스톤로드(201)가 상기 구동유닛(200)의 삽입 후에 돌출된다.

상기 피스톤로드(201)는 상기 구동유닛(200) 내에서 제어되는 적절한 구동수단들에 의하여 축상으로 하방으로 연장될 수 있다. 하나의 전기모터 예를 들면 적절한 기어박스를 통하여 상기 피스톤로드를 구동시키는 직류모터 또는 스텝모터가 특히 구동수단으로서 고려될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 피스톤로 드(201)는 예를 들면 대개 나사가 형성된 로드로 설계될 수 있으며, 그 위에서 구동너트(drive nut)가 구동 즉 상기 모터(여기에서는 도시하지 않음)에 의해 구동된다.

상기 중공의 바늘(113)을 통하여 상기 앰플(120) 내에 포함된 상기 약물을 방출시키기 위하여 상기 구동유닛(200)의 모터가 작동된다. 이제 이는 점차로 상기 피스톤로드(201)를 하방으로 구동한다. 이렇게 하는 동안에, 상기 수력스토퍼(132)가 하방으로 가압된다. 상기 수력유체는 상기 수력저장기 내에서의 그 결과의 압력에 의하여 상기 유체통로(133)를 경유하여 상기 앰플(120)을 위한 상기 접수영역 내로 가압된다. 여기에서 이는 상기 앰플(120) 내에서의 상기 제품스토퍼(122) 상에서 상방으로 작용하는 힘을 발휘하고, 그에 의하여 압력이 상기 앰플(120) 내에서 축적되고, 그에 의하여 상기 앰플 내에 포함된 상기 액체 약물이 상기 중공의 바늘(113)을 통하여 방출된다. 달리 말하면, 상기 피스톤로드(121)의 변위가 상기 수력스토퍼(132)의 변위를 야기하고, 이는 차례로 상기 수력부를 거쳐서 상기 앰플(120) 내의 상기 제품스토퍼(122)의 변위를 야기한다. 상기 삽입물(115)과 상기 제품스토퍼(122) 사이에서 이러한 변위에 의하여 하나의 저장기(126)가 형성되고, 이는 상기 유체연결(133)로부터 빠져나오며 상기 수력저장기로부터 유래하는 수력유체를 받아들인다. 이 이동저장기(126)는 도 1c에서 명백하게 나타나 있으며, 이는 상기 수력스토퍼(132)가 완전히 하방으로 가압된 후의 상황을 나타내고 있으며, 따라서 상기 수력저장기(130)는 완전히 비워지게 되고 그리고 그 후 상기 구동유닛(200)이 다시 상기 하우징(110)으로부터 제거된다. 상기 이동저장기(126)는 여기에서 측방까지 상기 앰플(120)의 상기 주연부 측벽(121)에 의해 한정되고 그리고 상단까지 상기 약물로부터 멀리 면하는 상기 제품스토퍼(122)의 측방에 의하여 한정된다. 상기 피스톤로드(201)가 상기 구동유닛(200)의 외측으로 연장되는 경우, 그에 따라 상기 수력저장기(130)의 용적이 감소되고, 여기에서 상기 수력유체는 상기 유체연결을 통하여 상기 이동저장기(126) 내로 흐르고 그리고 상기 이동저장기(126)의 용적은 동일한 정도까지 증가한다.

투여 속도와 그에 따른 단위시간 당 방출된 약물의 양은 단순히 상기 구동유닛(200) 내의 상기 모터의 제어에 의해 작동 중에 제어된다. 따라서 상기 투여 속도는 상기 유체 연결의 사전설정된 특성들 예를 들면 그의 길이 또는 단면 등에 의해 결정되지 아니하고 특히 상기 구동유닛(200)에 의하여 제어될 수 있다. 상기 유체 연결의 단면은 상기 유체 연결의 특성들을 통하여 충분히 커서 상기 투여 속도를 제어하는 것에 전혀 기여를 하지 않거나 단지 무시할 수 있을 정도의 기여를 하도록 한다. 특히, 상기 유체 연결의 어디에도 흐름을 제한하는 협색(constriction)이 없다. 따라서 유체 속도가 상기 유체 연결에 의해 제한됨이 없이 임의의 바람직한 투여 속도가 상기 구동유닛을 통하여 의미있는 한계 내에서 설정될 수 있다. 따라서 상기 유체 연결은 상기 구동유닛으로부터 상기 제품용기에로 동력을 전달하는 것으로 기능하며, 따라서 "액체 피스톤로드(liquid piston rod)"로 작용한다라고 말할 수 있다.

가장 단순한 경우에 있어서 제어는 상기 모터의 수작업 스위치 조작의 온(on)과 오프(off)에 의해 일어난다. 그러나 상기 모터는 바람직하게는 전자적으 로 특히 그 자체로서 공지된 적절한 마이크로컴퓨터에 의해 제어될 수 있다. 이는 환자의 요구들에 대한 상기 투여 속도의 개별적인 적용을 허용한다. 특히, 연속적인 투여를 위한 기본투여량(basal rate)가 이러한 방법으로 자유롭게 설정될 수 있다. 이는 또한 상기 모터를 특히 사전설정된 볼루스 또는 요구량을 방출하도록 제어하는 것이 가능하다. 이는 예를 들면 상기 기본투여량을 투여하기 위하여 상기 모터가 예를 들면 드라이브너트(drive nut)가 고정된 각도에 대해 회전하는 것과 같이 고정된 양에 대한 각 경우에서 수초 내지 수분의 범위 내의 조정가능한 시간 간격들에서 동작되도록 하는 것을 가능하게 한다. 계속해서 제어는 상기 시간 간격들을 선택하는 것에 의해 쉽게 수행된다. 볼루스 투여를 위해서는, 계속해서 상기 모터가 다른 선택가능한 양으로 부가적으로 동작된다. 그 대신, 각 경우에 있어서의 사용자의 요청에 의하여(예를 들면 대응하는 키(key) 또는 스위치의 작동에 의하여) 단일의 투여량이 방출되도록 상기 모터를 조절하는 것 또한 가능하다. 상기 구동유닛은 또한 정상적으로 전원 예를 들면 전기배터리(일회용 배터리 또는 재충전가능한 배터리를 포함할 수 있다. 이는 또한 그 위에 예를 들면 조정된 속도 및/또는 다른 작동 데이터가 표시될 수 있는 디스플레이와 함께 장착될 수 있다. 게다가, 스위치, 키 또는 다이얼 등과 같은 제어요소(control elements)들이 존재할 수 있다.

그의 간단한 구성으로 인하여, 상기 투여장치(100)는 매우 낮은 가격으로 제조될 수 있다. 상기 앰플을 제외하고 모든 필요한 부품들이 사출성형(injection molding)을 통하여 플라스틱으로부터 쉽게 만들어질 수 있다. 그 결과, 상기 투여 장치는 상기 앰플이 일단 비워지게 된 후에는 상기 앰플 및 상기 카테터와 함께 폐기하는 일회용 물품으로서 사용하기에 적절하다. 반면 상기 투여장치(100)로부터 쉽게 제거될 수 있는 상기 구동유닛(200)은 반복적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 투여장치(100) 및 상기 구동유닛(200)을 포함하는 상기 시스템은 "반-폐기가능(semi-disposable)" 시스템으로 즉, 보다 고가의 구성요소들은 반복적으로 사용될 수 있는 한편으로 단지 편리하게 만들어진 부분들만이 폐기되도록 설계될 수 있다. 단지 상기 앰플만이 교체되는 시스템과 비교하여, 본 시스템은 다수의 잇점들, 특히 상기 투여장치의 교환이 훨씬 더 용이하고 그리고 위생상의 관점들에서 덜 위험하며 그에 따라 시간과 숙련이 덜 요구되는 잇점을 갖는다. 다른 잇점으로는 비록 상기 구동유닛을 수용하기 위한 동일한 크기를 가짐에도 불구하고 서로 다른 앰플 크기들을 위한 투여장치들이 쉽게 생산될 수 있기 때문에 동일한 구동유닛이 여러 서로 다른 앰플 크기들에 대하여 사용될 수 있다는 것이다. 통상적인 약물 앰플들이 1.5㎖, 2㎖ 또는 3㎖의 용량을 갖는 표준 앰플 등과 같은 앰플들로서 사용될 수 있다. 만일 상기 약물이 주입 용액인 경우, 1.5㎖ 용량의 앰플이 대개 며칠, 예를 들면 3일의 간격에 걸쳐 투여되거나 또는 3㎖ 용량의 앰플이 약 1주의 기간에 걸쳐 투여된다. 그 구조로 인하여, 상기 투여장치는 매우 소형(compact)으로 유지될 수 있다. 따라서 예를 들면 구동유닛과 3㎖ 용량의 표준 앰플이 삽입된 상기 장치가 15㎜ 이하의 두께로 생산될 수 있다.

상기 투여장치(100)는 바람직하게는 다음과 같이 제조된다. 상기 스토퍼(132) 및 상기 삽입물(113, 114 및 115)들이 상기 하우징 내에 위치된다. 다음 으로, 사전-충전된 앰플(120)이 유사하게 상기 하우징 내에 위치되고 그리고 상기 클로져(125)로 고정된다. 계속해서 상기 수력유체가 주입된다. 이는 예를 들면 도시하지는 않았으나 상기 유체통로(133) 내에서 종료되고 그리고 격벽 또는 일방향 밸브(one-way valve)에 의해 외측에 대해 밀봉되는 도관에 의해 수행될 수 있다. 그에 앞서, 상기 유체통로(133) 내에 포함되고 그리고 상기 수력저장기(130) 내에 포함될 수 있는 공기가 바람직하게는 탈기되어(suctioned out) 상기 수력유체 내에서 공기방울들이 형성되는 것을 방지하도록 한다. 충전 절차의 종료에 의하여 상기 유체가 특저으이 과량의 압력 하에 위치될 수 있으며, 여기에서 도시하지는 않았으나 이러한 경우에 상기 수력스토퍼(132)의 상부에로의 이동이 스토퍼(stopper)에 의해 제한된다. 이로 인하여, 특정의 과량의 압력이 또한 상기 앰플 내에서 일어나서 상기 격벽이 상기 덮개(124)를 천공하자마자 소량의 약물이 상기 중공의 바늘을 통하여 그리고 상기 카테터 내로 가압되도록 한다. 이는 상기 카테터의 탈기("마중물 넣기")의 결과를 가져온다. 동시에 상기 제품스토퍼(122)가 초기에 상기 앰플(120)의 상기 외측벽(121)에 대하여 이동되어 후속의 상기 약물의 투여 동안에 초기의 교란(jamming)이 방지되도록 한다.

그러나, 상기 앰플을 단지 상기 수력저장기의 충전 후에 삽입하는 것 또한 가능하다. 이러한 경우에, 상기 유체연결이 먼저 상기 제품용기에 대한 상기 접수영역이 예를 들면 격벽에 의해 폐쇄되고 그리고 상기 삽입물(115)은 상기 앰플이 삽입되는 경우에 이 격벽을 예를 들면 상기 삽입물 상에 배치되는 중공의 바늘로 천공되도록 설계된다. 상기 수력유체가 압력 하에서 충전되는 경우, 이 압력은 이 지점으로부터 차례로 상기 앰플 상으로 전달되어 자동적인 "마중물 넣기"를 가능하게 한다.

부가적으로나 대신하여 상기 구동유닛(200)은 상기 하우징(110) 내로 삽입되는 경우에 상기 수력스토퍼(132)에 대하여 힘을 발휘하고, 그에 의하여 상기 스토퍼가 약간 하방으로 가변되도록 설계될 수 있다. 상기 카테터가 이미 환자에 의해 상기 앰플에 부착되어 있다고 가정하면, 이는 또한 "마중물 넣기"의 결과를 가져오고 따라서 상기 제품스토퍼의 초기 변위 및 배기(venting)을 위한 상기 약물의 특정량의 초기 방출이 일어나는 결과를 가져온다.

상기 제품의 투여 속도의 영향으로부터의 공기 압력에서의 요동을 피하기 위하여, 상기 구동유닛(200)은 바람직하게는 상기 하우징 상에 공기 압력에서의 요동이 상기 수력스토퍼(132)에 대해 작용하지 않도록 하는 방법으로 배치된다. 예를 들면, 상기 구동유닛은 상기 하우징에 대하여 밀봉되어 작동 동안에 구동유닛과 수력스토퍼 사이에 영구적인 서브-압력(subpressure)이 존재하도록 하여 상기 수력스토퍼(132)가 상기 피스톤로드(201)에 대해 영구적으로 가압되도록 하는 결과를 가져오도록 할 수 있다. 작동 동안에 상기 피스톤로드로부터 가변되지 않도록 상기 피스톤로드를 상기 수력스토퍼(132) 상에 착탈가능하게 위치시키는 것 또한 가능하다. 이를 위하여, 상기 수력스토퍼와 상기 피스톤로드 사이에 길이방향을 따라 "장력 하"에서 마찰연결(positive connection) 또는 비-마찰연결(non-positive connection)이 제공될 수 있다. 특히 피스톤로드와 수력스토퍼의 상대적인 회전에 의해 잠겨지고 그리고 풀려질 수 있는 클로져를 제공하는 것이 가능하다. 이를 위 하여, 보류부재(holding element)가 상기 수력스토퍼 상에 위치되도록 설계될 수 있으며, 여기에서 두 보류부재들의 언더컷(undercuts)들이 축상의 분리를 방지하도록 하여 대응하는 보류부재가 회전을 통하여 상기 피스톤로드 상에 결합될 수 있다. 특히, 상기 클로져는 베이어닛 연결(bayonet connection)이 될 수 있다. 이러한 경우에서, 하나의 보류부재는 바람직하게는 축상의 길이방향의 홈(slot)을 가지며, 그의 단부에서는 직각으로 짧게 가로지르는 홈이 연결된다. 다른 보류부재는 대각의 홈 내로 삽입되고 그에 의하여 축상의 방향 내에서 상기 보류부재들 사이에서의 마찰연결이 이루어지도록 하는 손잡이-형 돌기(knob-like boss)를 갖는다. 비마찰연결의 하나의 구체예는 자성연결(magnetic connection)이다. 따라서 피스톤로드와 수력스토퍼 사이의 확고한 연결이 용이하게 이루어져서 본 발명에 따른 투여장치는 투여 속도가 공기 압력에 의해 영향을 받지 않도록 하는 것을 확실하게 하도록 한다. 상기 제품스토퍼가 직접적으로 피스톤로드에 의해 동력이 인가되는 경우의 투여장치들에 대하여는 보유부재들이 배치되지 않은 제품스토퍼 상에서 대개 표준화된 앰플들이 제품용기들로서 사용되기 때문에 쉽게 가능한 것은 아니다.

상기 약물 또는 상기 수력유체의 충전수준을 판독하는 것을 용이하게 하기 위하여, 상기 하우징(100)의 상기 외측벽의 한 영역이 투명하거나 또는 반투명하게 배치되고 그리고 예를 들면 눈금(scale)이 제공될 수 있다. 그를 통하여 상기 수력유체의 충전 수준을 판독할 수 있도록 하는 상기 수력저장기(130)와 연접하는 상기 하우징의 상기 외측벽의 한 영역이 특히 이러한 목적을 위하여 적절하다. 판독 을 용이하게 하거나 또는 누설을 보다 명확하게 하도록 하기 위하여, 상기 수력유체는 착색될 수 있다. 특히, 상기 앰플로 들어가는 수력유체를 판독할 수도 있는 상기 약물 앰플 내의 상기 스토퍼로부터의 누설은 이러한 방법으로 쉽게 인식될 수 있다.

수력유체로서 적절한 비압축성의 유체가 사용된다. 특히, 탈이온수 또는 증류수가 사용될 수 있으며, 이는 상기 약물 앰플의 상기 스토퍼가 그의 기밀을 상실하고 소량의 상기 수력유체가 상기 앰플로 들어가는 경우에서도 무해하다. 그러나, 예를 들면 오일 등과 같은 다른 유체들 또한 적절하다. 캐스터오일, 글리세린 또는 실리콘오일 등과 같은 고도로 점성인 유체들의 사용에 대하여는, 상기 유체연결의 단면이 충분히 커서 작동 동안의 복류 속도를 제한하지 않도록 하여야 한다. 이러한 경우에 있어서, 상기 복류 방향에 대하여 가로지르는 상기 유체연결의 최소 크기(파이프에 대한 최소 직경)는 예를 들면 적어도 1㎜가 되어야 한다. 그러나 덜 점성인 유체들의 사용에 대하여는, 이러한 방향 내에서의 더 작은 물리적인 규격들 또한 가능하다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제2구체예를 나타낸다. 유사한 부품들은 도 1a 내지 도 1c들에서 나타낸 것과 동일한 참조번호들로 표시하였다. 이 구체예는 상기 제품용기(140) 및상기 수력저장기(150)가 각각 전체로서 압축가능하다는 점에서 도 1a 내지 도 1c들의 구체예와 다르다. 이러한 목적을 위하여는, 상기 제품용기의 상기 원주상의 측벽(141)은 벨로우즈로서 설계되며, 즉, 이는 다수의 인접한 측벽영역들을 따라 다수의 절첩선들이 다른 하나 위에 겹쳐지도록 할 수 있다. 유 사하게, 상기 수력저장기(150) 또한 벨로우즈로서 설계된 측벽(151)을 갖는다. 상기 제품용기(140) 및 상기 수력저장기(150)들이 전체로서 압축가능한 것임에 의하여, 앞서의 구체예의 상기 수력스토퍼 또는 상기 제품스토퍼 등과 같은 변위가능한 요소들을 유체가 탈출할 수 없도록 밀봉시킬 필요가 없다. 상기 투여장치는 보다 쉽게 그리고 가격-경제적으로 생산될 수 있다. 도 1a 내지 도 1c의 상기 구체예에 대한 다른 차이점은 상기 유체연결이 다른 방법으로 이루어진다는 것이며, 여기에서 상기 하우징 바닥(112)과 상기 하부덮개(118) 사이에 배치되는 도관(153)에 의해 이루어진다. 다시 이 도관은 상기 투여 속도를 조절하는 데 명백하게 기여하지 않는 충분하게 큰 단면을 갖는다. 도관은 또한 전적으로 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 유체연결은 상기 하우징 바닥(112)과 하부덮개(118) 사이의 공동 또는 상기 하부덮개(118) 내에 대응되도록 설계된 통로에 의해 형성되며, 여기에서 상기 하부덮개(118)는 계속해서 상기 하우징(110)에 대해 밀봉된다. 이는 상기 장치의 구조를 더욱 단순화한다.

도 2a는 다시 상기 구동유닛(200)의 삽입 이전을, 도 2b는 삽입 직후를 나타내고 있다. 상기 구동유닛은 작동 동안에 상기 수력저장기(150)의 상부의, 치수적으로 안정한 한계(limit)(152)를 가압하고 그리고 그에 따라 후자(latter)를 가압한다. 이로 인하여, 수력유체가 상기 도관(153)을 통하여 상기 제품용기(140)의 (여기에서는 치수적으로 안정한) 상기 바닥에 대하여 가압되고, 그에 의하여 상기 후자가 유사하게 가압된다. 상기 수력유체는 상기 제품용기에 대한 상기 접수영역의 하한과 상기 제품용기(140)의 상기 바닥 사이의 영역 내에서 수집되고, 여기에 서 이 영역은 다시 이동저장기(146)를 형성한다. 이는 도 2c로부터 명백하게 되며, 이는 상기 수력저장기가 완전히 압축되고 그리고 상기 구동유닛(200)이 제거된 후의 상기 장치를 나타낸다.

상기 수력저장기 및/또는 상기 제품용기는 또한 다른 방법, 예를 들면 탄성의 고무 또는 다른 탄성체 또는 유연한 그러나 비탄성의 필름으로 만들어진 벽을 갖는 것으로 설계될 수 있다. 상기 장치는 교체 없이 생략될 수 있는 삽입물(115)에 의해 그리고 상기 도관(153)에 의해 부가적으로 단순화되고, 그에 따라 상기 하우징 바닥(112)을 직접적으로 통하여 상기 제품용기에 대한 상기 접수영역 내에서 종결될 수 있다. 도시된 구체예에 있어서 상기 이동저장기가 상기 하우징 벽 및 상기 제품용기에 의해 제한되는 반면에, 가변가능한 용적의 적절한 독립적인 용기가 또한 상기 유체연결, 여기에서는 상기 도관(153)에 부착되는 밀폐된 이동저장기로서의 상기 접수영역 내에 존재할 수 있다. 이는 또한 상기 제1구체예에 대하여도 동등하게 적용된다. 충전 동안에 다시 상기 수력저장기는 과량의 압력 하에 놓여져서 자동적인 "마중물 넣기"가 가능하도록 할 수 있으며, 여기에서 상기 수력저장기의 탄성특성은 상대적으로 긴 시간 동안에 걸쳐 상기 과량의 압력을 유지하는 데 더 기여한다.

도 2a 내지 도 2c들의 구체예에 있어서, 상기 수력저장기는 함께 가압되는 것에 의해 압축된다. 그 대신, 상기 수력저장기가 상기 하부단부에 대해 회전되는 상기 수력저장기의 상기 상부단부에 의해 압축(그에 따라 그의 용적이 감소)되는 것 또한 가능하다. 그 결과, 상기 저장기의 용적은 "쥐어짜내어진다(wrung out)" 고 말할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 피스톤로드(201) 대신에 보다 일반적인 구동축(drive shaft)가 존재할 수 있으며, 이는 상기 구동유닛에 의해 구동되어 회전될 수 있다. 상기 수력저장기의 상단부에서, 회전의 방향 예를 들면 회전 정지(rotational stop) 내에서 견고한 연결이 이루어지도록 하는 방법으로 보충적으로 설계된 상기 구동축의 단부가 결합되는 하나의 연결자(connector)가 존재할 수 있다.

투여장치(100”)의 제3구체예를 도 3a 내지 도 3c들에 나타내었다. 여기에서 변위가능한 스토퍼를 갖는 앰플이 전체로서 압축가능한 수력저장기에 결합된다. 보다 상세하게는, 제1구체예 및 제2구체예들에 대한 참조번호들이 표시되었다. 이러한 배치는 통상의 앰플의 입증된 품질을 갖는, 쉽게 수력저장기에 과량의 압력을 제공하는 것을 가능하게 하는 것과 마찬가지로 또한 압축가능한, 특히 벨로우즈-형의 수력저장기에서의 단순하고도 그리고 비용-효과적인 제조를 가능하게 하고, 그에 따라 특히 유리하다. 그러나 전체로서 압축가능한 제품용기를 가변가능한 수력스토퍼에 의해 제한되는 수력저장기와 결합하는 것 또한 가능하다.

도 4는 단일 투여량을 위한 주사기로서 기능하는 투여장치(100^…)의 제4구체예를 나타내고 있다. 다시 상기 투여장치는 분할벽(111)에 의해 좌측부와 우측부로 구분되는 하우징(110)을 갖는다. 상기 좌측부 내에는 변위가능한 스토퍼(122)를 갖는 앰플(120)이 배치된다. 달리 앰플 대신에 특히 전체로서 압축가능한 제품용기가 또한 제공될 수 있다. 보호덮개(protective cap)(128)로 덮여진 주사바 늘(127)이 카테터 대신 클로져(125) 상에 배치된다. 하우징 우측부는 하방으로 개방된다. 이 부분 내에는 여기에서 예시적으로 벨로우즈-형 측벽(151) 및 치수적으로 안정한 하한(152)을 갖는 압축가능한 용기로 나타내어진 수력저장기(150)가 배치되기는 하나, 또한 달리 예를 들면 변위가능한 스토퍼를 갖는 실린더로서 또는 필름으로 만들어진 유연한 측벽을 갖는 용기로서 달리 설계될 수 있다. 상기 수력저장기(150)로부터 도관(153) 형태의 유체연결이 상기 앰플을 위한 접수영역으로 인도되고, 여기에서 상기 도관(153)은 부분적으로는 상기 분할벽(111) 내를 통과한다. 앞서의 구체예들의 상세에 대한 다른 가능한 배치들도 가능하다.

유체 제품의 사전결정된 투여량의 수작업에 의한 투여를 위한 기계적인 배치로 설계된 구동유닛(200')은 상기 하우징의 우측부 내에 하방으로부터 고정된다. 이러한 목적을 위하여, 상기 구동유닛은 그 자체로서 공지된 주사펜(injection pen)의 구동요소들을 포함한다. 푸쉬버튼(push button)(202)에 대한 가압을 통하여, 이 구동유닛은 피스톤로드(201')의 사전설정된, 조정가능한, 일회성의 전진운동을 발생시킨다. 이로 인하여, 상기 수력저장기(150)가 압축되어 상기 주사바늘(127)을 통하여 약물이 방출되는 결과를 가져온다. 상기 피스톤로드(201')의 전진 및 그에 따른 상기 방출된 양은 상기 푸쉬버튼(202) 또는 투여량설정고리(dosing ring)의 회전에 의해 사전에 선택될 수 있으며, 손잡이 상의 또는 상기 하우징 상의 눈금에 의해 판독될 수 있다. 상기 구동요소들의 적절한 배치들은 다양한 형태들의 선행기술의 주사기들로부터 공지되어 있다. 국제공개특허공보 제WO 97/17096 A1호 및 독일 특허 제DE　103 43 548 A1들이 이러한 방법으로 구동되는 주 사기들을 개시하고 있으며, 여기에서 상기 피스톤로드(201')에 대응하는 구동요소는 완전히 비워진 이후에 다시 후퇴될 수 있다. 상기 구동유닛이 수회에 걸쳐 재사용될 수 있기 때문에 이러한 주사기의 상기 구동유닛은 특히 "반-폐기가능"한 설계에 적절하다. 독일 특허 제DE 199 00 792 C1호는 주사기의 하나의 구체예를 개시하고 있으며, 그의 구동유닛은 제품용기를 완전히 비운 후에 폐기하는 일회용의 제품에 대해 특히 적절하다.

다시 상기 유체연결의 단면은 상기 주사바늘(127)을 통하여 방출되는 상기 약물에 대한 방출속도에 실질적으로 영향을 주지 않도록 하고 그에 따라 임의의 감지할 수 있는 정도의 저항으로 상기 피스톤로드(201')의 전진에 대항하지 않는 유체연결을 위해 충분하게 크게 만들어진다. 따라서 상기 투여속도는 상기 푸쉬버튼(202)에 대한 수작업의 압력에 의해 촉발되는 상기 구동유닛에 의해 전적으로 제어된다.

물론, 다수의 다른 배치들이 가능하며, 또한 본 발명은 본 명세서에서 기술된 상기 구체예들에 한정되는 것은 아니다. 따라서 상기 수력학들이 다수의 구조적인 형태들로 될 수 있으며, 특히 구조적으로는 상기 제품용기와 상기 수력저장기가 인접하게 배치되는 대신에 상기 제품용기의 축을 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 상기 수력저장기가 환상의 공간으로서 방사상으로 상기 제품용기를 내포하는 것 또한 가능하다. 이러한 경우에 있어서, 상기 수력저장기는 특히 변위가능한 고리피스톤(ring piston)에 의해 제한될 수 있다. 상기 수력스토퍼가 이동되거나 또는 상기 수력저장기가 압축되고 그리고 상기 제품스토퍼가 이동되거나 또는 상기 제품용기가 압축되는 방향이 다른 하나에 대해 평행하게 달리지 않고 오히려 일정한 각도, 예를 들면 다른 하나에 대해 수직하게 되는 것 또한 이해될 수 있는 것이다. 따라서 상기 투여장치를 확고한 요구조건들에 적용시킬 수 있는 다양한 구조적인 형태들이 가능하다.

상기 구동유닛은 앞의 3가지 구체예들에서와 마찬가지로 상기 투여장치의 상기 하우징 내로 완전히 삽입될 필요가 없으나, 또한 상기 하우징에 예를 들면 측면에 부착될 수 있다. 달리 말하면, 상기 구동-접수영역은 반드시 공동이어야 할 필요는 없다.

관류를 제한하기 위한 수단이 상기 카테터 또는 상기 주사바늘에 대한 상기 제품용기의 출구에 예를 들면 협색(constriction) 또는 밸브의 형태로 제공될 수 있다. 밸브를 사용하는 것은 또한 상기 제품이 시간에 있어서 원하지 않는 때에 비-고의적으로 투여되지 않도록 하는 것을 확실하게 하도록 할 수 있다. 이러한 관점에 있어서, 밸브는 부가적이 안정성을 제공한다. 상기 투여속도는 또한 밸브 단독으로 또는 밸브를 통하여 부가적으로 조절될 수 있다.

참조번호들의 목록

100, 100', 100”, 100^… : 투여장치

110 : 하우징

111 : 분할벽

112 : 바닥

113 : 제1삽입물

114 : 제2삽입물

115 : 제3삽입물

116 : 밀봉고리(주름진 밀봉)

117 : 요부

118 : 하부덮개

119 : 제동돌기

120 : 앰플

121 : 측벽

122 : 스토퍼

123 : 중공 바늘

124 : 앰플 덮개

125 : 클로져

126 : 이동저장기

127 : 주사바늘

128 : 보호덮개

130 : 수력저장기

132 : 스토퍼

133 : 유체 통로

140 : 제품용기

141 : 측벽

142 : 바닥

146 : 이동저장기

150 : 수력저장기

151 : 측벽

152 : 상부 한계

153 : 유체 도관

200, 200' : 구동유닛

201, 201' : 피스톤로드

202 : 푸쉬버튼

본 발명은 유체 제품 특히 유체 형태의 약물의 투여장치 등의 제조 산업에서 이용될 수 있다.

Claims (23)

1. (1) 구동유닛(200; 200')을 위한 구동-접수영역;

   (2) 유체 제품을 갖는 제품용기(120; 140)를 수용하기 위한 제품-접수영역; 및

   (3) 상기 구동-접수영역과 제품-접수영역 사이에서의 수력의 전달을 위한 구조(130, 133; 150, 153);

   을 갖는 하우징(110)을 포함하며,

   여기에서 수력 전달을 위한 상기 구조(130, 133; 150, 153)가 투여속도를 조절하는 데 기여하지 않도록 설계됨을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
2. 제 1 항에 있어서,

   수력 전달을 위한 상기 구조(130, 133; 150, 153)가

   (1) 수력 유체를 가지며, 상기 구동-접수영역 상에 배치된 구동유닛(200; 200')에 의해 구동압력을 공급하도록 하여 설계되는 수력저장기(130; 150); 및

   (2) 상기 수력저장기(130; 150)과 이동저장기(126; 146) 사이의 유체연결(133; 153)을 포함하며,

   여기에서 상기 유체연결(133; 153)이 상기 수력저장기(130; 150) 내의 구동 압력이 상기 유체연결(133; 153)과 상기 이동저장기(126; 146)을 경유하여 상기 제품-접수영역 내에 배치되는 제품용기(120; 140) 내의 상기 유체 제품에 전달가능하도록 설계되고 , 그리고

   여기에서 상기 유체연결(133; 153)이 상기 투여속도를 조절하는 데 기여하지 않도록 상기 유체연결을 통하여 통과하기에 충분하게 큰 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제품-수용 영역 내에 배치되며, 유체 제품을 갖는 제품용기(120; 140)를 포함함을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제품용기(120)가 실린더형의 측벽영역(121) 및 그 내부에서 변위될 수 있는 제품스토퍼(122)를 가지며, 상기 제품용기가 이동저장기(126)의 팽창에 의해 변위될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 이동저장기(126)가 적어도 부분적으로는 상기 유체제품으로부터 벗어나도록 된 상기 실린더형 측벽영역(121) 및 상기 제품스토퍼(122)의 측방에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 제품용기(140)가 전체로서 압축가능한 것임을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제품용기(140)가 적어도 하나의 그 형상 및/또는 규격이 변할 수 있는 벽영역(141)을 적어도 하나 갖는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
8. 제 2 항 내지 제 7 항들 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 수력저장기(130)가 실린더형의 측벽영역(131) 및 그 안에서 변위가능하게 안내되는 수력스토퍼(132)를 포함하며, 상기 스토퍼가 상기 구동유닛(200)에 의해 변위될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
9. 제 2 항 내지 제 7 항들 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 수력저장기(150)가 전체로서 압축가능한 것임을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 수력저장기(150)가 적어도 하나의 그 형상 및/또는 규격이 변할 수 있는 벽영역(151)을 갖는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
11. 상기 전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

    투여장치(100; 100'; 100”; 100^…)의 외측벽의 적어도 일부 영역이 투명하거나 또는 반투명한 것임을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 수력유체가 착색된 것임을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
13. 상기 전 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 하우징(110)이 상기 구동유닛(200, 200')을 착탈가능하게 고정시키기 위한 수단(117)을 갖는 것을 특징으로 하는 조절가능한 투여 속도를 갖는 유체 제품의 투여를 위한 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…).
14. 상기 전 청구항들 중의 어느 한 항에 따라 청구된 바와 같은 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…) 및 구동-접수영역 상에 고정되기 위한 구동유닛(200; 200')을 포함하여 이루어지며, 상기 구동유닛이 수력 전달을 위한 구조(130, 133; 150, 153)에 구동압력을 공급하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 유체 제품의 투여 속도의 조절이 전적으로 상기 구동유닛(200)의 제어를 통하여 일어나도록 상기 시스템이 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,

    상기 구동유닛(200)이 전기모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 구동유닛(200)이 상기 모터를 제어하기 위한 전자제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    상기 구동유닛(200)이 상기 모터에 의해 축상으로 변위가능한 피스톤로드(201)를 포함하고, 상기 피스톤로드가 수력 전달을 위한 구조(130, 133; 150, 153)에 대하여 작용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
19. 제 14 항에 있어서,

    상기 구동유닛(200')이 상기 유체 제품의 사전설정된 투여량의 수작업 투여를 위한 배치로서 설계된 것임을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
20. 제 14 항 내지 제 19 항들 중의 어느 한 항에 있어서,

    구동유닛(200; 200')이 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…) 내에 위치되는 경우에서, 제품용기(120; 140)이 개방될 때 유체 제품의 초기 방출이 일어나도록 하기에 충분한 압력을 수력 전달을 위한 구조(130, 133; 150, 153)가 압력을 공급하도록 하여 상기 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…) 및 상기 구동유닛(200; 200')이 설계되는 것을 특징으로 하는 유체 제품을 투여하기 위한 시스템.
21. (1) 그 안에 배치되는 아직 충전되지 않은 수력저장기(130; 150) 및 유체 제품으로 충전된 제품용기(120; 140)을 하우징(110)에 제공하는 단계; 및

    (2) 후속하여 상기 수력저장기(130; 150)를 수력 유체로 충전시키는 단계;

    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 내지 제 13 항들 중의 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…)의 제조방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 수력저장기(130; 150) 내의 상기 수력 유체가 충전 동안에 과량의 압력으로 공급되는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 내지 제 13 항들 중의 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…)의 제조방법.
23. 제 14 항 내지 제 20 항들 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 투여속도가 전적으로 상기 구동유닛(200, 200')에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 내지 제 13 항들 중의 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 투여장치(100; 100'; 100”; 100^…)의 제조방법.

Images