KR20090115848A - Drug casting - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원Related Applications
본원발명은 2006년 10월 16일에 출원된 미국 특허 출원 11/581,629, 2006년 10월 16일에 출원된 미국 특허 출원 11/581,630, 2006년 10월 16일에 출원된 미국 특허 출원 11/581,591, 2006년 5월 17일에 출원된 미국 특허출원 11/453,906호의 부분 계속 출원이다.The present invention discloses US patent application 11 / 581,629, filed October 16, 2006, US patent application 11 / 581,630, filed October 16, 2006, US patent application 11 / 581,591, filed October 16, 2006. , Part of US patent application Ser. No. 11 / 453,906, filed May 17, 2006.
본원발명은 의학 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 그 내부에 약품이 주조된(cast) 주입 장치 또는 그 부조립체(subassembly)에 관한 것이다.The present invention relates to a medical device, and more particularly, to an injection device or subassembly thereof cast a drug therein.
눈의 배면 부분의 몇 가지 병 및 상태는 시력을 위협한다. 몇 가지 예로는, 연령 관련 황반부 변성(age related macular degeneration; ARMD), 맥락막 신생혈관(choroidal neovascularization; CNV), 망막증(예를 들어, 당뇨망막병증(diabetic retinopathy), 유리체망막병증(vitreoretinopathy), 망막염(예를 들어, 거대세포바이러스 (cytomegalovirus; CMV) 망막염), 포도막염(uveitis), 황반부종(macular edema), 녹내장, 그리고 신경장해(neuropathies)가 있다.Several diseases and conditions of the back part of the eye threaten vision. Some examples include age related macular degeneration (ARMD), choroidal neovascularization (CNV), retinopathy (eg diabetic retinopathy, vitreoretinopathy, retinitis) (Eg, cytomegalovirus (CMV) retinitis), uveitis, macular edema, glaucoma, and neuropathies.
이와 같은 질병 및 기타의 질병은 눈에 약품을 주입함으로써 치료될 수 있 다. 이러한 주입은 종래의 주사기 및 바늘을 사용하여 통상적으로 수동으로 이루어진다. 도 1은 눈에 약품을 주입하는데 사용되는 종래 기술의 주사기의 사시도를 도시한다. 도 1에서, 주사기는 바늘(105), 루어 허브(luer hub)(110), 챔버(115), 플런저(120), 플런저 샤프트(125), 엄지 지지부(130)를 포함한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 주입될 약품은 챔버(115) 내에 위치한다. 엄지 지지부(130)를 누르면 플런저(120)가 바늘(105)을 통해 약품을 분사하게 된다.These and other diseases can be treated by injecting drugs into the eye. Such injections are typically made manually using conventional syringes and needles. 1 shows a perspective view of a prior art syringe used to inject medication into the eye. In FIG. 1, the syringe includes a
이러한 주사기를 사용하는데 있어서, 외과의사는 (간호사의 도움을 받거나 또는 간호사의 도움없이) 바늘로 눈의 조직을 찌르고, 주사기를 안정되게 유지하며, 주사기 플런저를 작동시켜서 눈 안으로 약물을 주입한다. 버니어의 판독에 있어서 패럴랙스(parallax) 오차의 영향을 받으므로, 주입된 용적은 보통 정밀한 방식으로 제어되지 않는다. 유체 유동 속도도 제어되지 않느다. "불안정한(unsteady)" 주입으로 인하여 조직 손상이 일어날 수 있다. 바늘이 눈으로부터 제거될 때에 약물의 역류가 발생할 수도 있다.In using such syringes, the surgeon (with or without the help of a nurse) pierces the tissue of the eye with a needle, keeps the syringe stable, and activates the syringe plunger to inject the drug into the eye. Since the parallax error is affected in the reading of the vernier, the injected volume is usually not controlled in a precise manner. The fluid flow rate is also not controlled. Tissue damage can occur due to "unsteady" injections. Backflow of the drug may occur when the needle is removed from the eye.
작은 양의 액체를 전달하는 것을 제어하기 위한 노력이 있어왔다. 상업적으로 이용가능한 유체 분배기는 Rhode Island, Providence의 EFD Inc. 로부터 구입할 수 있는 ULTRATM 정변위 분배기(positive displacement dispenser)이다. ULTRA 분배기는 일반적으로 작은 용적의 공업용 접착제를 분배하는데 사용된다. 이는 종래의 주사기 및 주문제작된 분배 팁(dispensing tip)을 이용한다. 주사기 플런저는 전기 스테퍼 모터 및 작동 유체를 사용하여 작동한다. Ohio, Cleveland의 Paker Hannifin Corporation 은 California, San Diego 의 Aurora Instruments LLC 에서 제조한 약품 발견 용도(drug discovery applications)를 위한 작은 용적의 액체 분배기를 배급한다. Parker/Aurora 분배기는 압전 분배 메커니즘을 이용한다. Switzerland 의 Ypsomed, Inc. 는 주로 환자가 인슐린이나 호르몬을 직접 주입하는데 사용하기 위한 자동식 주입기 및 주입 펜(injection pens)의 라인(line)을 선보였다. 이러한 제품 라인은 단순한 일회용 펜 및 전기적으로 제어되는 동력식 주입기를 포함한다.Efforts have been made to control the delivery of small amounts of liquid. Commercially available fluid distributors are available from EFD Inc. of Rhode Island, Providence. ULTRA ™ positive displacement dispenser available from. ULTRA dispensers are generally used to dispense small volumes of industrial adhesives. This utilizes conventional syringes and customized dispensing tips. The syringe plunger operates using an electric stepper motor and working fluid. Paker Hannifin Corporation of Ohio, Cleveland distributes small volume liquid distributors for drug discovery applications manufactured by Aurora Instruments LLC of San Diego, California. Parker / Aurora distributors use a piezoelectric distribution mechanism. Ypsomed, Inc. of Switzerland. Introduced a line of automated injectors and injection pens primarily intended for patients to directly inject insulin or hormones. This product line includes simple disposable pens and electrically controlled powered injectors.
미국 특허 6,290,690 호는 망막 박리 또는 망막 열공(retinal detachment or tear)을 치료하기 위한 수술과정 동안에 유체/유체 교환기에서 눈으로부터 제2 점성 유체(예를 들어, 퍼플루오르카본 액체)를 흡출하면서 동시에 눈으로 점성 유체(예를 들어, 실리콘 오일)를 주입하기 위한 안과용 시스템을 개시한다. 이러한 시스템은 플런저를 구비하는 종래의 주사기를 포함한다. 주사기의 한쪽 단부는 플런저를 작동시키기 위하여 일정한 공압을 제공하는 공압원에 유체 소통 방식으로(fluidly) 결합한다. 주사기의 다른 단부는 주입될 점성 유체를 전달하기 위하여 튜브를 통해 인퓨젼 캐뉼러(infusion cannula)에 유체 소통 방식으로 결합한다.U. S. Patent 6,290, 690 discloses a second viscous fluid (e.g., perfluorocarbon liquid) from the eye in a fluid / fluid exchanger during the surgical procedure to treat retinal detachment or tear and simultaneously into the eye. An ophthalmic system for injecting a viscous fluid (eg silicone oil) is disclosed. Such a system includes a conventional syringe with a plunger. One end of the syringe couples fluidly to a pneumatic source that provides a constant pneumatic pressure to actuate the plunger. The other end of the syringe couples in fluid communication with an infusion cannula through a tube to deliver the viscous fluid to be injected.
눈으로 약품을 신뢰성 있게 주입하기 위한 휴대용 핸드 피스가 바람직하다. 약품이 가열되거나 냉각되는 경우에, 약품은 실내 온도에서 고체 또는 반-고체(semi-solid) 상태에 있다. 이러한 약품을 주입 장치로 투입하는 것은 어려울 수 있는데, 이는 약품의 점성때문이다. 이러한 약품을 보다 액체 상태로 옮겨 주입 장치 내부에서 주조하는 것이 바람직하다.Portable hand pieces for reliably injecting medication into the eye are preferred. When the drug is heated or cooled, the drug is in a solid or semi-solid state at room temperature. It may be difficult to introduce these drugs into the infusion device because of the viscosity of the drugs. It is desirable to transfer these chemicals to a more liquid state to cast inside the injection device.
본원발명의 원리에 따른 일 실시예에서, 본원발명은 투약 챔버 하우징 및 플런저를 가지는 주입 장치 조립체이다. 투약 챔버 하우징에는 바늘이 결합된다. 투약 챔버 하우징은 내부 표면 및 외부 표면을 가진다. 상기 내부 표면은 소정 양의 물질을 유지하기 위한 투약 챔버를 부분적으로 한정한다. 플런저는 상기 투약 챔버 하우징의 내부 표면과 맞물리며, 상기 투약 챔버 하우징 내에서 슬라이딩 가능하며, 상기 투약 챔버 하우징의 내부 표면에 대해 유체 소통에 있어 밀봉된다. 상기 물질은 상기 투약 챔버 하우징 내부에 주조된다.In one embodiment according to the principles of the present invention, the present invention is an injection device assembly having a dosage chamber housing and a plunger. A needle is coupled to the dosing chamber housing. The dosage chamber housing has an inner surface and an outer surface. The inner surface partially defines a dosage chamber for holding a predetermined amount of material. The plunger engages with the inner surface of the dosing chamber housing, is slidable within the dosing chamber housing, and is sealed in fluid communication with the inner surface of the dosing chamber housing. The material is cast inside the dosing chamber housing.
본원발명의 원리에 따른 다른 실시예에서, 본원발명은 투약 챔버 하우징 및 플런저를 가지는 주입 장치 조립체이다. 투약 챔버 하우징에는 바늘이 결합된다. 투약 챔버 하우징은 내부 표면 및 외부 표면을 가진다. 상기 내부 표면은 소정 양의 물질을 유지하기 위한 투약 챔버를 부분적으로 한정한다. 플런저는 상기 투약 챔버 하우징의 내부 표면과 맞물리며, 상기 투약 챔버 하우징 내에서 슬라이딩 가능하며, 상기 투약 챔버 하우징의 내부 표면에 대해 유체 소통에 있어 밀봉된다. 상기 물질은 상기 플런저가 상기 투약 챔버 하우징 내부로 삽입되기 전에 상기 플런저 상에 주조된다.In another embodiment according to the principles of the present invention, the present invention is an injection device assembly having a dosage chamber housing and a plunger. A needle is coupled to the dosing chamber housing. The dosage chamber housing has an inner surface and an outer surface. The inner surface partially defines a dosage chamber for holding a predetermined amount of material. The plunger engages with the inner surface of the dosing chamber housing, is slidable within the dosing chamber housing, and is sealed in fluid communication with the inner surface of the dosing chamber housing. The material is cast on the plunger before the plunger is inserted into the dosing chamber housing.
본원발명의 원리에 따른 다른 실시예에서, 본원발명은 상부 표면 및 하부 표면을 구비하는 플런저 및 제거가능한 슬리브를 가지는 투약 조립체이다. 제거가능한 슬리브는 내부 표면 및 외부 표면을 가지며 상기 플런저의 상부 표면 위로 장착된다. 이러한 위치에서, 상기 슬리브의 내부 표면이 주형을 형성하여 상기 물질이 상기 주형 내부에서 상기 플런저의 상부 표면 상에서 주조된다.In another embodiment according to the principles of the present invention, the present invention is a dosage assembly having a plunger having a top surface and a bottom surface and a removable sleeve. The removable sleeve has an inner surface and an outer surface and is mounted over the top surface of the plunger. In this position, the inner surface of the sleeve forms a mold such that the material is cast on the upper surface of the plunger inside the mold.
본원발명의 원리에 따른 다른 실시예에서, 본원발명은 투약 챔버 하우징 및 제거가능한 플러그를 가지는 투약 조립체이다. 투약 챔버 하우징은 바늘과 결합한다. 투약 챔버 하우징은 내부 표면 및 외부 표면을 가진다. 상기 내부 표면은 소정 양의 물질을 유지하기 위한 투약 챔버를 부분적으로 한정한다. 제거가능한 플러그는 상기 바늘 내에 위치하며, 상기 물질이 상기 투약 챔버 하우징 밖으로 나가는 것을 방지한다. 상기 물질은 상기 투약 챔버 하우징 내부에 주조된다.In another embodiment according to the principles of the present invention, the present invention is a dosage assembly having a dosage chamber housing and a removable plug. The dosing chamber housing engages with the needle. The dosage chamber housing has an inner surface and an outer surface. The inner surface partially defines a dosage chamber for holding a predetermined amount of material. A removable plug is located in the needle and prevents the material from exiting the dosing chamber housing. The material is cast inside the dosing chamber housing.
본원발명의 원리에 따른 다른 실시예에서, 본원발명은 물질을 보다 액체 상태에 있게 되는 온도 범위에 도달시키는 단계; 상기 물질이 보다 고체 상태로 복귀하는 투약 챔버 하우징 내부에 상기 물질을 주조하는 단계; 및 상기 투약 챔버 하우징 내에 플런저를 삽입하는 단계; 를 포함하는 주입 장치 조립체에 투약하기 위한 방법이다.In another embodiment according to the principles of the present invention, the present invention provides a method for producing a liquid comprising: reaching a temperature range at which a substance is brought into a more liquid state; Casting the material into a dosage chamber housing in which the material returns to a solid state; And inserting a plunger into the dosing chamber housing; A method for dosing into an injection device assembly comprising a.
본원발명의 원리에 따른 다른 실시예에서, 본원발명은 물질을 보다 액체 상태에 있게 되는 온도 범위에 도달시키는 단계; 플런저 주위에 슬리브를 배치하는 단계; 상기 물질이 보다 고체의 상태로 복귀하는 상기 슬리브 내부 및 상기 플런저의 상부 상에 상기 물질을 주조하는 단계; 상기 슬리브를 제거하는 단계; 및 상기 플런저 및 상기 물질을 투약 챔버 하우징 내부로 삽입하는 단계; 를 포함하는 주입 장치에 투약하기 위한 방법이다.In another embodiment according to the principles of the present invention, the present invention provides a method for producing a liquid comprising: reaching a temperature range at which a substance is brought into a more liquid state; Placing a sleeve around the plunger; Casting the material inside the sleeve and on top of the plunger where the material returns to a more solid state; Removing the sleeve; And inserting the plunger and the material into the dosing chamber housing; It is a method for dosing in an injection device comprising a.
전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 예시적이며 설명을 위한 것일 뿐이며 청구된 본원발명에 대한 설명을 제공하기 위한 것임을 이해해야 한다. 이하의 설명 및 본원발명의 실시예는 본원발명의 추가적인 장점 및 목적을 설명 및 제시한다.It is to be understood that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are intended to provide a description of the claimed subject matter. The following description and examples of the present invention illustrate and present additional advantages and objects of the present invention.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본원발명의 몇 가지 실시예를 도시하며, 상세한 설명과 함께 본원발명의 원리를 설명하는데 사용된다.The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate several embodiments of the present invention and together with the description serve to explain the principles of the invention.
도 1은 종래 기술의 주사기의 사시도이다.1 is a perspective view of a syringe of the prior art.
도 2는 본원발명의 실시예에 따라 유한 재사용 조립체와 일회용 팁 세그먼트를 포함하는 안과용 의료 장치를 도시한다.2 illustrates an ophthalmic medical device including a finite reusable assembly and a disposable tip segment in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 본원발명의 원리에 따른 유한 재사용 조립체의 다른 실시예를 도시한다. 3 illustrates another embodiment of a finite reuse assembly in accordance with the principles of the present invention.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 일회용 팁 세그먼트 및 유한 재사용 조립체의 단면을 도시한다.4 illustrates a cross section of a disposable tip segment and a finite reuse assembly according to one embodiment of the invention.
도 5는 본원발명의 일 실시예에 따른 안과용 의료 장치를 위한 팁 세그먼트의 전개 단면도이다.5 is an exploded cross-sectional view of a tip segment for an ophthalmic medical device in accordance with one embodiment of the present invention.
도 6A 및 6B는 본원발명의 원리에 따라 약품이 그 내부에 주조된 투약 챔버의 단면도이다. 6A and 6B are cross-sectional views of a dosage chamber in which a drug is cast therein according to the principles of the present invention.
도 7A-7D는 본원발명의 원리에 따라 약품이 주조되는 플런저의 단면도이다.7A-7D are cross-sectional views of a plunger in which a drug is cast according to the principles of the present invention.
도 8A-8G는 본원발명의 원리에 따른 다양한 플런저의 단면도를 도시한다. 8A-8G illustrate cross-sectional views of various plungers in accordance with the principles of the present invention.
도 9A 및 9B는 본원발명의 원리에 따른 다양한 플런저의 단부도이다.9A and 9B are end views of various plungers in accordance with the principles of the present invention.
도 10은 본원발명의 원리에 따른 주입 장치 또는 그 부조립체 내에 물질을 주조하는 방법의 순서도이다. 10 is a flow chart of a method of casting a material into an injection device or subassembly thereof in accordance with the principles of the present invention.
도 11은 본원발명의 원리에 따른 주입 장치 또는 그 부조립체 내에 물질을 주조하는 방법의 순서도이다. 11 is a flow chart of a method of casting a material into an injection device or subassembly thereof in accordance with the principles of the present invention.
이제 본원발명의 예시적인 실시예를 자세히 참조한다. 이러한 실시예들의 예가 첨부된 도면에 도시되어 있다. 가능한 경우, 전체 도면을 통해 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였다.Reference is now made in detail to exemplary embodiments of the present invention. Examples of such embodiments are shown in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers have been used for the same or similar parts throughout the figures.
도 2는 본원발명의 실시예에 따라 유한 재사용 조립체와 일회용 팁 세그먼트를 포함하는 안과용 의료 장치를 도시한다. 도 2에서, 이러한 의료장치는 팁 세그먼트(205) 및 유한 재사용 조립체(250)를 포함한다. 팁 세그먼트(205)는 바늘(210), 하우징(215), 및 선택적인(optional) 광원(275)을 포함한다. 유한 재사용 조립체(250)는 하우징(255), 스위치(270), 잠금 기기(265), 그리고 나사부(260)를 포함한다.2 illustrates an ophthalmic medical device including a finite reusable assembly and a disposable tip segment in accordance with an embodiment of the present invention. In FIG. 2, such a medical device includes a
팁 세그먼트(205)는 유한 재사용 조립체(250)에 연결되고 이로부터 제거될 수 있다. 이러한 실시예에서, 팁 세그먼트(205)는 유한 재사용 조립체(250)의 나사부(260) 상에 나사식으로 조여지는, 하우징(215) 내부 표면 상의 나사부를 가진다. 또한, 잠금 기기(265)는 유한 재사용 조립체(250)에 팁 세그먼트(205)를 고정시킨다. 잠금 기기(265)는 버튼, 슬라이딩 스위치, 또는 외팔보 방식의 기기(cantilevered mechanism)의 형태일 수 있다. 서로 정합하는 구조적 특징을 수 반하는 것들과 같이, 팁 세그먼트(205)를 유한 재사용 조립체(250)에 연결하기 위한 다른 메커니즘은 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있으며, 이는 본원발명의 범위 내에 속한다.
바늘(210)은 눈에 약품과 같은 물질을 전달하도록 구성된다. 바늘(210)은 일반적으로 알려진 형상의 것일 수 있다. 바람직하게, 바늘(210)은 그 열적 특성이 특정 약품 전달에 사용하는 데 있어 유리하도록 구성된다. 예를 들어, 가열된 약품이 전달되어야 하면, 바늘(210)은 약품의 올바른 전달을 돕기 위하여 비교적 짧은(수 밀리미터) 길이일 수 있다.
스위치(270)는 시스템에 입력부를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 스위치(270)는 시스템을 작동시키거나 히터를 켜기 위해 사용될 수 있다. 다른 스위치, 버튼, 또는 사용자를 위한 제어 입력부가 일반적으로 알려져 있으며, 유한 재사용 조립체(250) 및/또는 팁 세그먼트(205)와 함께 사용될 수 있다.The
팁 세그먼트(205)가 사용될 준비가 되면, 선택적인 광원(275)이 조명된다. 선택적인 광원(275)은 하우징(215)으로부터 돌출할 수 있거나, 하우징(215) 내에 내장될 수 있으며 이러한 경우에 선택적인 광원(275)이 하우징(215)의 투명한 부분을 통해 확인될 수 있다. 다른 실시예에서, 선택적인 광원(275)은, 액정 디스플레이, 세그먼트형 디스플레이(segmented display), 또는 일 회용 팁 세그먼트(205)의 상태나 조건을 지시하는 기타의 장치와 같은 인디케이터(indictor)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 선택적인 광원(275)은, 이에 제한되는 것은 아니지만 시스템 에러, 배터리의 완전 충전, 배터리의 충전 부족 또는 팁 세그먼트(205)와 유한 재사 용 조립체(250) 사이의 연결불량과 같은 다른 상태를 표시하기 위해 펄스 온(pulse on) 또는 펄스 오프(pulse off)될 수도 있다. 팁 세그먼트(205) 상에 도시되어 있으나, 선택적인 광원(205) 또는 다른 인디케이터가 유한 재사용 조립체(250) 상에 위치할 수도 있다.When
도 3은 본원발명의 원리에 따른 유한 재사용 조립체의 다른 실시예를 도시한다. 유한 재사용 조립체(250)는 버튼(308), 디스플레이(320), 및 하우징(330)을 포함한다. 일회용 팁 세그먼트(205)는 유한 재사용 조립체(250)의 단부(340)에 부착된다. 버튼(308)은 시스템에 입력을 제공하도록 작동한다. 스위치(270)에서처럼, 버튼(308)은 히터 또는 다른 온도 제어 장치를 작동시키거나 플런저의 작동을 개시시킬 수 있다. 디스플레이(320)는 액정 디스플레이, 세그먼트형 디스플레이, 또는 일 회용 팁 세그먼트(205)나 유한 재사용 조립체(250)의 상태나 조건을 지시하는 기타의 장치이다.3 illustrates another embodiment of a finite reuse assembly in accordance with the principles of the present invention.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 일회용 팁 세그먼트 및 유한 재사용 조립체의 단면을 도시한다. 도 4는 팁 세그먼트(205)가 어떻게 유한 재사용 조립체(250)에 접속하는가를 보여준다. 도 4의 실시예에서, 팁 세그먼트(205)는 플런저 인터페이스(420), 플런저(415), 투약 챔버 하우징(425), 팁 세그먼트 하우징(215), 온도 제어 장치(450), 열적 센서(460), 바늘(210), 투약 챔버(405), 인터페이스(530), 그리고 팁 인터페이스 커넥터(453)를 포함한다. 유한 재사용 조립체(250)는 기계식 링크 인터페이스(545), 액추에이터 축(510), 액추에이터(515), 전력원(505), 제어기(305), 유한 재사용 조립체 하우징(255), 인터페이스(535), 그 리고 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553)를 포함한다.4 illustrates a cross section of a disposable tip segment and a finite reuse assembly according to one embodiment of the invention. 4 shows how
팁 세그먼트(205)에서, 플런저 인터페이스(420)는 플런저(415)의 일 단부 상에 위치한다. 플런저(415)의 다른 단부는 투약 챔버(405)의 일단부를 형성한다. 플런저(415)는 투약 챔버(405) 내에서 슬라이드 하도록 구성된다. 플런저(415)의 외부 표면은 투약 챔버 하우징(425)의 내부 표면에 유체-밀봉(fluid seal)된다. 투약 챔버 하우징(425)은 투약 챔버(405)를 둘러싼다. 통상적으로, 투약 챔버 하우징(425)은 원통 형상을 가진다. 따라서 투약 챔버(405)도 원통 형상을 가진다.In
바늘(210)은 투약 챔버(405)에 유체 소통 방식으로 결합한다. 이러한 경우에, 투약 챔버(405) 내에 저장된 물질은 바늘(210)을 통과하여 눈으로 들어갈 수 있다. 온도 제어 장치(450)는 적어도 부분적으로 투약 챔버 하우징(425)을 둘러싼다. 이러한 경우에, 온도 제어 장치(450)는 투약 챔버 하우징(425) 및 투약 챔버(405)에 저장된 임의의 물질을 냉각 및/또는 가열하도록 구성된다. 인터페이스(530)는 온도 제어 장치(450)를 팁 인터페이스 커넥터(453)에 연결한다.The
선택적 열적 센서(460)는 온도 정보를 제공하여 온도 제어 장치(450)의 작동을 제어하는 것을 보조한다. 열적 센서(460)는 투약 챔버 하우징(425) 부근에 위치하여 투약 챔버 하우징(425) 부근의 온도를 측정하거나 투약 챔버 하우징(425)과 열적으로 접촉하여 위치할 수 있으며, 이러한 경우에 열적 센서는 투약 챔버 하우징(425)의 온도를 측정하게 된다. 열적 센서(460)는 온도 정보를 제공할 수 있는 임의 개수의 상이한 장치일 수 있다. 예를 들어, 열적 센서(460)는 그 저항이 온도에 따라 변하는 저항 장치 또는 서모커플(thermocouple)일 수 있다. 또한, 열적 센서는 인터페이스(530) 또는 유사한 인터페이스에 전기적으로 결합한다.The optional
투약 챔버 하우징(425), 온도 제어 장치(450), 및 플런저(415)를 포함하여, 팁 세그먼트(205)의 부품은 적어도 부분적으로 팁 세그먼트 하우징(215)에 의하여 둘러싸인다. 본원발명의 원리에 따른 일 실시예에서, 플런저(415)는 투약 챔버 하우징(425)의 내부 표면에 밀봉된다. 이러한 밀봉은 투약 챔버(405) 내에 저장된 임의의 물질의 오염을 방지한다. 의학적인 목적에서, 이러한 밀봉은 바람직하다. 이러한 밀봉은 투약 챔버 하우징(425) 또는 플런저(415)의 임의의 위치에 배치될 수 있다.The components of the
유한 재사용 조립체(250)에서, 전력원(505)은 액추에이터(515)에 전력을 제공한다. 전력원(505)과 액추에이터(515) 간의 인터페이스(도시되지 않음)는 액추에이터(515)에 전력을 제공하기 위한 도관(conduit)으로서 작동한다. 액추에이터(515)는 액추에이터 축(510)에 연결된다. 액추에이터(515)가 스테퍼 모터인 경우, 액추에이터 축(510)은 액추에이터(515)와 일체이다. 기계식 링크 인터페이스(545)는 액추에이터 축(510)에 연결된다. 이러한 구성에서, 액추에이터(515)가 바늘(210)을 향해서 위로 액추에이터 축(510)을 이동시킴에 따라, 기계식 링크 인터페이스(545)도 바늘(210)을 향해 위로 이동한다. 본원발명의 다른 구성에서는, 기계식 링크 인터페이스(545) 및 액추에이터 축(510)이 단일 부품이다. 즉, 액추에이터(515)에 연결된 축은 액추에이터 축(510) 및 기계식 링크 인터페이스(545)를 단일 조립체로서 모두 포함한다.In the
유한 재사용 조립체(250)에서, 전력원(505)은 통상적으로 리튬 이온 배터리 와 같은 재충전가능한 배터리이나 다른 유형의 배터리가 사용될 수도 있다. 또한, 임의의 유형의 전지(power cell)도 전력원(505)으로서 적당하다. 전력원(505)은 투약 챔버 하우징(425)에 전류를 공급하여 이를 가열하고 그 형상을 변경시킨다. 선택적으로, 전력원(505)은 도어(door)나 기타 유사한 형상(도시되지 않음)을 통해서 하우징(255)으로부터 제거될 수 있다.In the
제어기(305)는 인터페이스(535)를 통해 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553)에 연결된다. 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553)는 기계식 링크 인터페이스(545)에 인접한 유한 재사용 조립체 하우징(255)의 상부 표면에 위치한다. 이러한 방식에서는, 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553) 및 기계식 링크 인터페이스(545) 모두가 각각 플런저 인터페이스(420) 및 팁 인터페이스 커넥터(453)에 연결되도록 구성된다.The
제어기(305) 및 액추에이터(515)는 (도시되지 않은) 인터페이스에 의하여 연결된다. (도시되지 않은) 이 인터페이스는 제어기(305)가 액추에이터(515)의 작동을 제어할 수 있게 한다. 또한, 전력원(505) 및 제어기(305) 간의 인터페이스(는 제어기(305)가 전력원(505)의 작동을 제어할 수 있게 한다. 이러한 경우에, 제어기(305)는 전력원(505)이 재충전가능한 배터리일 경우 전력원(505)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
제어기(305)는 통상적으로 논리 기능을 수행할 수 있는 전력, 입력, 및 출력 핀을 가지는 집적 회로이다. 여러 실시예에서, 제어기(305)는 목표 장치 제어기(targeted device controller)이다. 이러한 경우에, 제어기(305)는 온도 제어 장치나 전력 공급기와 같은 특정 자이나 부품을 목표로 하는 특정 제어 기능을 실행한다. 예를 들어 온도 제어 장치 제어기는 온도 제어 장치를 제어하는 기본 기능을 가진다. 다른 실시예에서, 제어기(305)는 마이크로프로세서이다. 이러한 경우에, 제어기(305)는 자치의 하나 보다 많은 부품을 제어하는 기능을 할 수 있도록 프로그램밍할 수 있다. 다른 경우에는, 제어기(305)가 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서가 아니지만, 대신에 상이한 기능을 수행하는 상이한 부품을 제어하도록 구성된 특정 용도의 제어기이다. 도 5에는 하나의 부품으로 도시되어 있으나, 제어기(305)는 많은 상이한 부품 또는 집적 회로들로 이루어질 수 있다.
팁 세그먼트(205)는 유한 재사용 조립체(250)에 부착되거나 또는 이와 정합(mate)하도록 구성된다. 도 4의 실시예에서, 플런저(415)의 하부 표면에 위치한 플런저 인터페이스(420)는 유한 재사용 조립체 하우징(255)의 상부 표면 근방에 위치한 기계식 링크 인터페이스(545)와 정합하도록 구성된다. 또한, 팁 인터페이스 커넥터(453)는 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(533)와 연결되도록 구성된다. 팁 세그먼트(205)가 이러한 방식으로 유한 재사용 조립체(250)에 연결되면, 액추에이터(515) 및 액추에이터 축(510)은 플런저(415)를 바늘(210)을 향해 위로 구동하도록 조정된다. 또한, 제어기(305)와 온도 제어 장치(450) 사이에 인터페이스가 형성된다. 인터페이스(535), 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553), 팁 인터페이스 커넥터(453), 및 인터페이스(530)를 통해서 제어기(305)로부터 온도 제어 장치(450)로 신호가 전달될 수 있다.
작동에 있어서, 팁 세그먼트(205)가 유한 재사용 조립체(250)에 연결되면, 제어기(305)는 액추에이터(515)의 작동을 제어한다. 액추에이터(515)가 작동하면, 액추에이터 축(510)이 바늘(210)을 향해 위로 이동한다. 계속해서, 플런저 인터페이스(420)와 정합하는 기계식 링크 인터페이스(540)가 바늘(210)을 향해 플런저(415)를 위로 이동시킨다. 이후 투약 챔버(405)에 위치하는 물질이 바늘(210)을 통해 방출된다.In operation, when
또한, 제어기(305)는 온도 제어 장치(450)의 작동을 제어한다. 온도 제어 장치(450)는 투약 챔버 하우징(425) 및 그 함유물을 냉각 및/또는 가열하도록 구성된다. 투약 챔버 하우징(425)은 적어도 부분적으로는 열적으로 전도성이 있으므로, 투약 챔버 하우징(425)을 가열하거나 냉각하게 되면 투약 챔버(405) 내에 위치하는 물질을 가열 또는 냉각하게 된다. 인터페이스(530), 팁 인터페이스 커넥터(453), 유한 재사용 조립체 인터페이스 커넥터(553), 및 인터페이스(535)를 통하여 열적 센서(460)로부터 다시 제어기(305)로 온도 정보가 전달될 수 있다. 이 온도 정보는 온도 제어 장치(450)의 작동을 제어하는데 사용될 수 있다. 온도 제어 장치(450)가 히터인 경우, 제어기(305)는 온도 제어 장치(450)로 들어가는 전류의 양을 제어한다. 온도 제어 장치(450)로 더 많은 전류가 들어갈수록, 온도 제어 장치는 더 뜨거워지게 된다. 이러한 방식에서, 제어기(305)는 온도 제어 장치(450)의 작동을 제어하기 위해 열적 센서(460)로부터의 정보를 활용하는 피드백 루프를 사용할 수 있다. 비례 적분 미분(PID) 알고리즘과 같은 임의의 적절한 제어 알고리즘이 온도 제어 장치(450)의 작동을 제어하는데 사용될 수 있다.The
눈으로 전달될 물질, 통상적으로는 상 변이 화합물 내에 부유하는 약품은 투 약 챔버(405) 내에 위치한다. 이러한 방식에서, 약품 및 상 변이 화합물은 투약 챔버 하우징(425)의 내부 표면에 접촉한다. 상 변이 화합물은 낮은 온도에서는 고체 또는 반고체(semi-solid) 상태이며 더 높은 온도에서는 보다 액체(more liquid)의 상태에 있게 된다. 이러한 화합물은 온도 제어 장치(450)에 전류를 가함으로써 보다 액체의 상태로 가열되어 눈으로 주입될 수 있으며 여기서 시간이 흐름에 따라 녹는(erode) 알약(bolus)을 형성하게 된다. Substances to be delivered to the eye, typically drugs suspended in phase change compounds, are located in the
마찬가지로, 역 겔화 화합물(reverse gelation compound)이 사용될 수 있다. 역 겔화 화합물은 높은 온도에서는 고체 또는 반고체 상태이며 낮은 온도에서는 보다 액체의 상태가 된다. 이러한 화합물은 온도 제어 장치(450)에 의하여 보다 액체의 상태로 냉각되어 눈으로 주입될 수 있으며, 여기서 시간이 흐름에 따라 녹는 알약을 형성하게 된다. 이와 같이, 온도 제어 장치(450)는 투약 챔버(405) 내의 물질을 가열하는 장치이거나 투약 챔버(405) 내의 물질을 냉각하는 장치(또는 이들의 조합된 장치)일 수 있다. 상 변이 화합물 또는 역 겔화 화합물은 눈으로 전달된 이후에 시간에 따라 녹게 되어 연장된 시간에 걸쳐 소정 양의 약품을 제공하게 된다. 상 변이 화합물이나 역 겔화 화합물을 사용하면 더 적은 주입으로 더 나은 약품 투약을 제공하게 된다.Likewise, reverse gelation compounds can be used. Inverse gelling compounds are solid or semisolid at high temperatures and more liquid at low temperatures. Such compounds may be cooled to a more liquid state by the
본원발명의 일 실시예에서는, 투약 챔버(405) 내의 물질이 투약 챔버로 사전 투입(preload)되는 약품이다. 이러한 경우에, 팁 세그먼트(205)는 단용 소비 제품(single use consumable product)으로서 적합하다. 이러한 일회용 제품은 일회 투약량의 약품을 비치하여 공장에서 조립될 수 있다.In one embodiment of the invention, the substance in the
2벌(two-piece) 장치로서 도시되어 있으나, 도 4의 주입 시스템은 단벌(single piece) 장치일 수 있다. 이러한 경우에, 팁 세그먼트는 유한 재사용 조립체에 통합되어 단일 의료 장치를 형성한다.Although shown as a two-piece device, the injection system of FIG. 4 may be a single piece device. In this case, the tip segment is integrated into a finite reuse assembly to form a single medical device.
도 5는 본원발명의 일 실시예에 따른 안과용 의료 장치를 위한 팁 세그먼트의 단면도이다. 도 5에서, 팁 세그먼트(205)는 투약 챔버 하우징(425), 팁 세그먼트 하우징(215), 열적 센서(460), 바늘(210), 투약 챔버(405), 플런저(415), 플런저 인터페이스(420), 온도 제어 장치(450), 인터페이스(530), 팁 인터페이스 커넥터(453), 및 선택적 루어(luer)(430)를 구비한다. 선택적 루어는 바늘(210)을 투약 챔버 하우징(425)에 고정시킨다.5 is a cross-sectional view of a tip segment for an ophthalmic medical device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 5,
도 5의 실시예에서, 온도 제어 장치(450)는 투약 챔버(405) 내의 물질을 적절한 온도 범위에 도달시키도록 작동한다. 열적 센서(460)는 (도시되지 않은) 제어기(305)에 온도 정보를 제공하여 온도 제어 장치(450)를 제어하도록 한다. 물질이 적절한 온도 범위에 도달한 이후에, 플런저(415)는 바늘(210)을 통하여 물질을 눈으로 전달하도록 작동한다. 플런저(415)는 도시된 바와 같이 연장하여 일체형 축을 구비한다.In the embodiment of FIG. 5, the
도 6A 및 6B는 본원발명의 원리에 따라 약품이 그 내부에 주조된 투약 챔버의 단면도이다. 도 6A에서, 상 변이 화합물(605) 내에 부유하는 약품은 가열되어 투약 챔버 하우징(425) 내부로 쏟아 붓거나 투입되며, 여기서 냉각되어 응고된다. 플러그(plug)(610)는 바늘(210) 내에 위치하여 상 변이 화합물(605) 내에 부유하는 약품이 액체나 반-액체(semi-liquid) 상태일 때 바늘(210)을 통해 빠져나가는 것을 방지한다. 상 변이 화합물(605) 내에 부유하는 약품이 투약 챔버 하우징(425) 내에 주조된 이후에, 플런저(415)는 도 6B에 도시된 바와 같이 삽입된다.6A and 6B are cross-sectional views of a dosage chamber in which a drug is cast therein according to the principles of the present invention. In FIG. 6A, the drug suspended in
상 변이 화합물(605) 내에 부유하는 약품을 투약 챔버 하우징(425) 내부에 주조하면 작은 게이지(gauge)의 바늘이 사용될 수 있게 된다. 본원발명의 원리에 따른 일 실시예에서, a 25 게이지의 바늘이 사용된다. 상 변이 화합물(605) 내에 부유하는 약품을 작은 게이지의 바늘을 통해 투약 챔버 하우징(425)으로 투입하는 것은 어렵다. 또한, 상 변이 화합물이 보다 고체상인 왁스와 같은 형태일 때 이를 상온에서 취급하는 것도 어려울 수 있다. 이러한 물질이 보다 고체상의 형태에 있을 때 주입 장치로 투입하게 되면 공기의 내포(entrapment of air), 부정확한 투약 등과 같은 결과를 초래하게 된다. 물질을 "녹이고(melting)" 이를 투약 챔버 하우징(425)로 붓음(pouring)으로써 용이하게 사전-투입식(pre-loaded) 주입 장치 내에 적당한 투약량을 저장할 수 있다.Casting a drug suspended in
역 겔화 화합물 내에 부유하는 약품도 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 역 겔화 화합물 내에 부유하는 약품은 보다 액체 상태가 될 때까지 냉각되고 이후 투약 챔버 하우징(425)으로 투입되어 여기서 데워져 응고된다.Drugs suspended in the reverse gelling compound may also be used. In this case, the drug suspended in the reverse gelling compound is cooled until it is more liquid and then introduced into the
도 7A-7D는 본원발명의 원리에 따라 약품이 주조되는 플런저의 단면도이다. 도 7A는 플런저를 도시한다. 도 7B 및 7C에서, 슬리브(705)는 플런저(415) 주위에 배치되며 상 변이 또는 역 겔화 화합물(710) 내에 부유하는 약품은 플런저(415)의 상부에 있는 슬리브(705)로 투입된다. 슬리브(705)는 내부 및 외부 표면을 가진다. 내부 표면은 물질을 수용한다. 물질이 상온으로 돌아옴에 따라, 물질은 응고 하고 슬리브(705)는 제거된다. 슬리브(705)는 힌지(hinge)되어 있거나 또는 그 내부 표면이 코팅되어 있어 제거될 수 있게 되어 있다. 또한, 슬리브(705)는 플런저 위에 적절하게 위치할 수 있도록 가이드(guide)(도시되지 않음)도 가질 수 있다. 도 7D에 도시된 바와 같이, 슬리브(705)가 제거된 이후에, 플런저(415)는 그 상부에 형성된 약품 및 화합물(710)을 가지게 된다. 이제 플런저(415)는 투약 챔버 하우징(425) 내에 배치될 준비가 된다. 이러한 주조 작업(casting operation)으로 인해 사전 투입식 주입 장치의 조립이 용이하게 된다.7A-7D are cross-sectional views of a plunger in which a drug is cast according to the principles of the present invention. 7A shows the plunger. In FIGS. 7B and 7C, the
도 8A-8G는 본원발명의 원리에 따른 다양한 플런저의 단면도를 도시한다. 도 7A-7D에 도시된 캐스팅 작업에 상이한 플런저 형상이 사용될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 플런저(415)의 상부면 상에 형상부(shape)나 텍스쳐(texture)를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 형상부나 텍스쳐는 투입된 약품 및 화합물이 플런저(415)에 더 잘 부착될 수 있게 한다. 더 나은 부착성(adherence)으로 인해서 사전 투약식(pre-dosed) 주입 장치의 조립이 용이하게 된다. 특히, 도 8A-8E에서 플런저(415)의 상부면은 특정 형상을 가진다. 도 8F에서 플런저(415)의 상부면은 평평하며, 도 8G에서 플런저의 상부면은 텍스쳐 가공되어 있다.8A-8G illustrate cross-sectional views of various plungers in accordance with the principles of the present invention. Different plunger shapes may be used for the casting operation shown in FIGS. 7A-7D. In some cases, it is desirable to provide a shape or texture on the top surface of the
도 9A 및 9B는 본원발명의 원리에 따른 다양한 플런저의 상부도이다. 도 9A에서, 플런저(415)의 상부면에는 3개의 작은 구멍 또는 결각(indentation)이 존재한다. 도 9B에서는, 하나의 홀 또는 함몰부가 플런저(415) 상부면에 존재한다. 기타 다양한 플런저 형상이 가능하며, 본 명세서에서 제시된 것들은 단지 예일 뿐이다.9A and 9B are top views of various plungers according to the principles of the present invention. In FIG. 9A, there are three small holes or indentations in the top surface of the
도 10은 본원발명의 원리에 따른 주입 장치 또는 그 부조립체 내에 물질을 주조하는 방법의 순서도이다. 단계(1010)에서, 물질은 보다 액체 상태에 있게 되는 온도 범위로 들어간다. 상 변이 물질에 대해서, 상 변이 물질을 보다 액체 상태로 가져가기 위해 열이 가해진다. 단계(1020)에서, 물질을 투약 챔버 하우징 내에 주조를 위해 투입한다. 플러그는 투약 챔버 하우징에 유체 소통 방식으로 결합된 바늘 내에 위치한다. 플러그는 물질이 보다 액체 상태에 있을 때 바늘을 통해 투약 챔버 하우징에서 물질이 빠져나가는 것을 방지한다. 물질이 투약 챔버 하우징으로 투입된 이후에, 물질은 점차 상온으로 접근하게 되고 보다 고체상태가 된다. 단계(1030)에서, 플런저가 투약 챔버 하우징에 삽입된다. 이렇게 하여 주입 장치는 의료 전문가의 사용을 위해 운반될 준비가 된다. 물질이 눈의 상태를 치료하기 위한 약품인 경우에, 제조 장소에서의 멸균 상태 하에서 투약 챔버 하우징으로 정확한 투약량이 주조될 수 있다. (정확한 투약량을 가지는)사전 투약식 주입 장치는 운반을 위해 멸균 팩(pack)에 넣어질 수 있다. 이러한 제조 프로세스로 인해서 다루기 힘든 물질을 제어된 환경 하에서 정확히 투약할 수 있게 된다.10 is a flow chart of a method of casting a material into an injection device or subassembly thereof in accordance with the principles of the present invention. In
도 11은 본원발명에 원리에 다른 투입 장치 또는 그 부조립체 내에 물질을 주조하는 방법의 순서도이다. 단계(1010)에서, 물질은 보다 액체 상태에 있게 되는 온도 범위로 들어간다. 상 변이 물질에 대해서, 상 변이 물질을 보다 액체 상태로 가져가기 위해 열이 가해진다. 단계(1020)에서, 플런저의 상부 주위에 슬리브가 배치된다. 슬리브는 물질이 투입될 수 있는 주형을 형성한다. 이와 같이, 슬리브의 내부 표면과 플런저의 상부는 물질을 주입할 수 있는 용기(container)를 형성한다. 단계(1130)에서, 물질은 슬리브 내부로 그리고 플런저 상부로 주조를 위해 투입된다. 물질이 슬리브 내부로 투입된 이후에, 물질은 점차 상온으로 다가가 보다 고체 상태가 된다. 단계(1140)에서 슬리브가 제거되어 플런저 상부 표면에 물질이 남게 된다. 단계(1150)에서, 물질과 플런저는 투약 챔버 하우징으로 삽입된다. 이제 주입 장치는 사전 투약되었으며 사용할 준비가 된다. 물질이 눈의 상태를 치료하기 위한 약품인 경우에, 제조 장소에서의 멸균 상태 하에서 투약 챔버 하우징으로 정확한 투약량이 주조될 수 있다. (정확한 투약량을 가지는)사전 투약식 주입 장치는 운반을 위해 멸균 팩(pack)에 넣어질 수 있다. 이러한 제조 프로세스로 인해서 다루기 힘든 물질을 제어된 환경 하에서 정확히 투약할 수 있게 된다.11 is a flow chart of a method of casting a material into an input device or subassembly thereof, in accordance with the principles of the present invention. In
이상으로부터, 본원발명이 정확한 용적의 물질을 전달하기 위한 향상된 시스템 및 방법을 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다. 본원발명은 약품이 그 내부에 주조되는 주입 장치를 제공한다. 약품은 (경우에 따라) 가열되거나 냉각되어 약품을 투약 챔버나 플런저 상으로 투입하기에 적절한 보다 액체의 상태로 변환된다. 본원발명은 본 명세서에서 예에 의해서 도시되었으며, 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정이 이루어질 수 있다.From the above, it will be appreciated that the present invention provides an improved system and method for delivering the correct volume of material. The present invention provides an injection device in which a drug is cast therein. The drug is heated or cooled (as the case may be) and converted to a more liquid state suitable for introducing the drug into the dosing chamber or plunger. The invention is illustrated by way of example herein, and various modifications may be made by those skilled in the art to which the invention pertains.
본원발명이 안과용 주입 장치와 관련하여 기술되었지만, 본원발명은 임의 유형의 주입 장치에도 사용하기에 적절하다. 본원발명의 다른 실시예들은 본 명세서에 개시된 발명의 실시 및 설명 내용을 고려할 때, 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 본원발명의 설명 및 예들은 단지 예로서만 고려하기 위한 것이며, 본원발명의 진정한 범위와 사상은 이하의 청구범위에 의해 나타날 것이다.Although the present invention has been described with reference to ophthalmic infusion devices, the invention is suitable for use with any type of infusion device. Other embodiments of the present invention will be apparent to those of ordinary skill in the art in view of the practice and description of the invention disclosed herein. The description and examples of the present invention are intended to be considered by way of example only, and the true scope and spirit of the present invention will be indicated by the following claims.
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