KR20100115466A - 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법 - Google Patents

체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 체내 이식형 약물주입기와 이를 이용한 약물 주입 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 체내 이식형 약물주입기는, 약물저장고의 내부에 설치되며 내부 공간을 약물이 저장되는 약물실과 체액이 저장되는 체액실로 구분하는 변형 가능한 다이아프레임과, 다이아프레임으로 구분된 약물실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입부와, 다이아프레임으로 구분된 체액실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출부를 포함한다. 따라서 본 발명에 의한 약물저장고 및 체내이식형 약물주입기를 사용함으로써, 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.
이식, 약물주입기, 척수내강, 체액(body fluid), 뇌척수액(CSF:Cerebrospinal fluid), 카테터, 가변체적, 이중관 카테터(double lumen catheter)

Description

체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법{INTRATHECAL DRUG INFUSION PUMP AND DRUG INFUSION METHOD}
본 발명은 환자의 신체 내부에 이식되는 약물주입기와 그 약물주입기를 이용한 약물 주입 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 약물 잔량에 따른 약물저장고 내부의 압력 변화를 약물저장고 내부의 체액(Body fluid)량 조절을 통해 보상하도록 함으로써, 인체에 유해한 물질을 사용하지 않으면서 동시에 약물 출력 효율을 향상시킬 수 있는 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법에 관한 것이다.
체내이식형 약물주입기는, 장기간에 걸쳐 연속적 또는 간헐적인 약물 주입이 상시적으로 이루어져야 하는 질병을 앓고 있는 환자를 위해 개발된 장치로서, 환자의 신체 내부에 이식된 상태에서 주입기 내부에 저장되어 있는 약물을 신체의 특정 부위로 원하는 때에 원하는 양만큼 주입할 수 있는 장치이다.
이러한 체내이식형 약물주입기는 약물 주입량 대비 치료 효과에 있어 기존의 방법들에 비해 매우 효율적인 것으로 알려져 있다. 체내이식형 약물주입기의 일례 로서 척수약물주입기는 통증이 전달되는 신경에 직접 약물을 주입함으로써, 일반적인 경구 투여 방식의 300배, 정맥 투여 방식의 100배 정도의 진통 효과를 나타내는 것으로 알려져 있으며, 주입되는 약물이 신체의 혈관 등을 통해 전신 순환될 필요 없이 직접적으로 특정한 척수 부위에 선택적으로 주입되므로, 약물로 인한 부작용을 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
장기간에 걸쳐 연속적 또는 간헐적인 약물 주입이 상시적으로 이루어져야 하는 환자로서는 암환자가 대표적인데, 전체 암환자의 50% 가 통증을 줄이기 위한 진통제 치료를 필요로 하며, 이 중 10%는 지속적인 약물 주입 없이는 통증 조절이 불가능하기 때문에 적절한 통증치료가 이루어지지 않는다면 환자의 삶의 질이 극도로 저하된다.
따라서 위와 같은 암환자 또는 여타의 지속적인 약물 주입이 필수적인 질병을 앓고 있는 환자에게 적용될 수 있는 것이 체내이식형 약물주입기이며, 기존의 통증 치료법으로는 통증 조절이 불가능한 중증 통증 환자의 경우에도 체내이식형 약물주입기를 치료에 적용할 수 있다.
종래의 기술에 의한 체내이식형 약물주입기의 일반적인 구성은, 외부 케이스와, 외부 케이스의 내부에 설치되어 환자 치료를 위해 주입되는 약물이 저장되는 약물실과 내부 압력 유지용 가스가 채워지는 가스실로 구성된 약물저장고와, 약물실 내에 저장되어 있는 약물을 외부로 배출하기 위한 압력을 제공하는 기계식 펌프 및 밸브와, 기계식 펌프 및 밸브의 동작을 제어하여 약물의 배출 형태를 조절하고 무선으로 외부와 통신을 수행하는 제어부와, 제어부 및 펌프부의 구동 전원을 공급 하는 전원부를 포함한다. 여기서 사용되는 약물저장고는 내부에 저장되어 있던 약물이 저장고 외부로 배출됨에 따라 발생하는 저장고 내 압력 변화를 보상하기 위해, 체내 온도(섭씨 약 37 도)에서 기체와 액체가 혼합된 형태로 상평형을 이루는 고압의 가스를 저장고 내부의 가스실에 충진시키고, 약물의 배출에 따라 저장고 내 약물실의 부피가 줄어들고 상대적으로 가스실의 부피가 증가하게 되면 기체와 평형상태에 있던 액체가 기화되어, 온도가 거의 변하지 않는 체내에서 약물저장고 내부의 전체적인 압력이 항상 일정한 압력으로 유지하게 된다. 이러한 가스 보상 방식의 약물저장고에서 약물실과 가스실 간의 상호 물질 교환을 차단하기 위해 다이아프레임이나 벨로우즈 등의 방법들이 사용된다.
그러나, 종래의 약물주입기에서 약물저장고 내부의 압력 조절을 위해 사용되는 가스 보상 방식에서는, 가스실 내부의 가스가 고분자 성분의 다이아프레임을 통해, 혹은 다이아프레임과 약물저장고 내벽 간의 접합부위를 통해 가스실 외부로 누출되는 경우 최적의 배출 조건을 유지하지 못하고 약물의 출력 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 약물저장고에서 압력 보상을 위해 사용되는 가스들( cyclopentane, methyl iodide, pentadiene 등)은 대부분 인체에 유해한 성질을 가지고 있으므로, 이러한 유해 가스가 환자 내부로 유출될 경우 환자의 건강에 직접적인 위협이 될 수 있는 위험성이 있었다. 그러므로, 저장고 내부의 유해 가스의 외부 누출 방지를 위해 저장고의 기밀성 및 밀폐성을 높이기 위해서 금속 재질의 박판으로 벨로우즈 형태의 가스실을 만들거나, 고분자 재질의 다이아프레임 표면에 금속 박막 코팅을 하고 2중, 3중으로 접착부위를 코팅하는 등의 복잡하고 고가의 추가적인 공정 과정이 필요한 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 약물저장고가 가지고 있는 상기의 결점들을 해결하여, 환자 적용에 따른 위험성을 최소화하고 약물의 출력 효율을 향상시키며 제조 공정을 간소화하고 제작비용을 낮출 수 있는 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상, 하부 커버로 이루어지는 케이스와, 케이스의 내부에 설치되어 주입되는 약물과 체액이 저장되는 약물저장고와, 약물저장고에 연결되어 약물저장고와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터와, 카테터 상에 설치되어 약물저장고에 저장되어 있는 약물을 척수강으로 이송하기 위한 압력을 제공하는 펌프부와, 펌프부의 구동 상황을 조절하고 외부 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제어부와, 펌프부와 제어부에 구동 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부를 포함하며, 약물저장고의 내부에 설치되며 내부 공간을 약물이 저장되는 약물실과 체액이 저장되는 체액실로 구분하는 변형 가능한 다이아프레임과, 다이아프레임으로 구분된 약물실과 연통되도록 약물저장고 와 근접하여 설치되는 약물주입부와, 다이아프레임으로 구분된 체액실과 연통되도록 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출부를 포함하는 체내 이식형 약물주입기를 제공한다.
또한, 카테터 상에는 카테터의 막힘 상태를 확인하고, 카테터 내부의 불순물 또는 공기방울을 체외로 뽑아내기 위한 점검포트를 포함할 수 있다.
또한, 카테터 상에는 약물에 포함되어 있는 불순물 또는 공기방울을 걸러내기 위한 필터를 포함할 수 있다.
이러한 카테터에는, 다이아프레임을 통하여 구분된 약물저장고의 약물실과 체액실에 각각 연결되도록 별도의 단일관 또는 이중관으로 이루어질 수 있다.
그리고 약물주입부는, 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입하우징과, 약물주입하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 약물의 주입이 이루어지도록 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 약물주입격막과, 약물주입하우징의 중공 내부와 약물실이 연통되도록 형성되는 약물주입통로를 포함할 수 있다.
또한, 체액배출부는, 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출하우징과, 체액배출하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 체액의 배출이 이루어지도록 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 체액배출격막과, 체액배출하우징의 중공 내부와 체액실이 연통되도록 형성되는 체액배출통로를 포함할 수 있다.
또한, 체액실에 저장되어 있는 체액이 척수강으로 역류하는 것을 방지하기 위하여 체액실에는 체크밸브가 더 포함될 수 있다.
또한, 제어부와 무선으로 접속하여 제어부의 구동 인자를 감시, 조절할 수 있는 외부 감시장치를 포함할 수 있으며, 배터리의 재충전을 위한 무선전력전송/수신장치 및 배터리 충진장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며, 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고, 케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 체액배출부를 통해 환자의 신체 외부로 뽑아내는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법을 제공한다.
또, 본 발명은, 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며, 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고, 케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 환자의 척수강으로 다시 배출하는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법을 제공한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 약물저장고 및 체내이식형 약물주입기를 사용함으로써, 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물 의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기의 일부 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기에서 상부커버를 제외한 평면도이고, 도 3은 도 2에서의 A-A선 단면을 통한 작동도이고, 도 4는 도 2에서의 B-B선 단면을 통한 작동도이고, 도 5는 도 2에서의 C-C선 단면을 통한 작동도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 것과 같이 체내 이식형 약물주입기(100)는, 크게 외관 하우징을 형성하는 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 설치되어 주입되는 약물과 체액이 저장되는 약물저장고(120)와, 약물저장고(120)와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터(150)와, 약물저장고(120)에 저장된 약물을 전송하기 위한 압력을 제공하는 펌프부(162)와, 배터리 및 무선으로 전원을 공급받는 무선전력전송장치와 충전회로를 포함하는 전원부(170)와, 펌프부(162)를 전자적으로 제어하는 제어부(180)로 구성될 수 있다.
케이스(110)는 다양한 크기 및 형태의 육면체 및 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 여기서는 도 1에 도시된 바와 같이 육면체 형상의 약물주입기(100) 형상을 기준으로 설명한다.
이러한 케이스(110)는 내부에 일정 공간을 형성하도록 마주하는 상부커버(112)와 하부커버(114)를 포함하며, 특히 환자의 신체 내부에 이식되므로, 인체에 무해하고 생체적합성이 우수한 금속 및 비금속 재질을 사용하여 제작할 수 있다.
약물저장고(120)는, 저장고 내부 공간의 크기를 일정하게 유지할 수 있도록 경질성의 재질로 제작될 수 있으며, 약물저장고(120)의 내부 공간은 변형 가능한 생체적합성 고분자 재질의 다이아프레임(122)이 설치될 수 있다.
다이아프레임(122)의 재질은 생체적합성 및 투습도, 개스투과도, 접착성 등을 고려하여 선정될 수 있으며, 이러한 약물저장고(120)의 내부에 다이아프레임(122)이 수평 방향으로 설치됨에 따라 다이아프레임(122)을 기준으로 하여 외부 에서 주입되는 약물이 저장되는 공간인 약물실(124)과 척수강으로부터 유입된 체액이 저장되는 공간인 체액실(126)로 구분될 수 있다.
그리고 약물저장고(120)와 근접하여 다이아프레임(122)으로 구분된 약물실(124)과 연통되는 약물주입부(130)와, 체액실(126)과 연통되는 체액배출부(140)가 설치될 수 있다.
약물주입격막(132)는, 약물의 주입을 위한 약물주입하우징(131)과, 약물주입하우징(131)의 상단에는 약물주입하우징(131)을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 약물의 주입이 이루어지도록 실리콘 등의 기밀성 있는 재질의 약물주입격막(132)이 상부커버(112) 상에 돌출되도록 설치된다.
그리고 약물주입하우징(131)의 중공 내부와 약물실(124)이 연통되도록 약물주입통로(133)를 형성할 수 있다.
그리고 체액배출부(140)는, 체액을 배출하기 위한 체액배출하우징(141)과, 체액배출하우징(141)의 상단에는 체액배출하우징(141)을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 체액의 배출이 이루어지도록 실리콘 등의 기밀성 있는 재질의 체액배출격막(142)이 상부커버(112) 상에 돌출되도록 설치된다.
그리고 체액배출하우징(141)의 중공 내부와 체액실(126)이 연통되도록 체액배출통로(143)를 형성할 수 있다.
약물저장고(120)에 연결되어 약물저장고(120)와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터(150)는, 다이아프레임(122)을 통하여 구분된 약물저장고(120)의 약물실(124)에는 외부로부터 이어지도록 연통된 약물배출관(124a)에 약물 배출 카테터(152)가 연결되고, 체액실(126)에는 일측의 체액유입관(126a)에 외부의 체액 유입 카테터(154)와 연결될 수 있다.
그리고 체액실(126) 내벽에는 체액 유입 카테터(154)를 통해 척수강으로부터 체액유입관(126a)을 통해 체액실(126) 내부로 유입된 체액이 다시 척수강으로 역류하여 흐르는 것을 방지하기 위한 체크밸브(127)가 설치될 수 있다.
체크밸브(142)로는 기계식밸브 또는 고분자밸브, 조직밸브 등이 사용될 수 있다.
그리고 약물 배출 카테터(152)의 반대편 말단부와 체액 유입 카테터(154)의 반대편 말단부는 환자의 척수강 내부에 위치하도록 이식되며, 약물 배출 카테터(152)를 통해 배출된 약물이 체액 유입 카테터(154)로 바로 유입되는 것을 방지하기 위해 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154)의 말단부를 서로 충분한 거리만큼 떨어뜨려 척수강 내에 삽입, 고정시킨다. 약물 배출 카테터(152)의 중간 부분에는 필요에 따라 약물에 함유되어 있을 수 있는 불순물을 제거하거나 약물 저장고 내부에 존재할 수 있는 공기 방울을 걸러내기 위한 별도의 의료용 필터(156)를 설치할 수도 있으며, 또한, 외부로 이어지는 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154) 상에는 막힘 상태를 확인하고, 내부의 불순물 또는 공기방울을 체외로 뽑아내기 위하여 미도시되었지만 점검포트를 포함할 수 있다. 점검포트는 케이스(110) 외부의 카테터(150)상에 약물주입격막(132) 또는 체액배출부(140)와 같이 주사기를 꼽아 카테터(150)를 통과하는 약물 또는 체액의 상태를 확인할 수도 있다.
이러한 카테터(150)로는 하나의 이중관을 사용할 수도 있고 두 개의 단일관 카테터(152, 154)를 따로 사용할 수도 있다. 약물저장고(120)에 직접 연결된 약물 배출 카테터(152)와 체액 유입 카테터(154)가 직접 척수강까지 연결될 수도 있고 외부 케이스(110)의 기밀성 유지를 위해 별도의 방수 가능한 카테터 연결 커넥터(158)를 통해 외부의 약물 배출 연장 카테터(152)와 체액 유입 연장 카테터(154)와 연결되어 척수강까지 연결될 수도 있다.
그리고 케이스(110) 내부에 위치한 약물 배출 카테터(152) 중간 부분의 외부에는 일정한 패턴으로 약물 배출 카테터(152)의 외벽을 자극하여 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)에 저장되어 있는 약물을 약물배출관(124a)을 통해 뽑아내고, 이를 다시 환자의 척수강까지 이송하기 위한 압력을 생성하는 펌프부(162)가 설치된다. 일반적으로 펌프부(162)에는 이를 구동시키기 위한 전기적 모터(160)가 체결되어 사용자가 원하는 패턴에 따라 펌프부(162)의 구동이 이루어지도록 구성된다. 펌프부(162)의 구동 형태는 연동형, 롤러형 등 다양한 방식이 적용 가능하며, 경우에 따라서는 유압식 또는 공압식 등의 구동 형태도 적용 가능하다.
제어부(180)는 펌프부(162)를 구동시키기 위한 제어기와 환자 신체 외부의 단말장치와 무선으로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 무선 통신 모듈의 외부 감시장치(미도시)를 포함한다. 약물이 배출되지 않는 대기기간 동안의 전원부(170) 내 배터리 소모량을 최소화하기 위해 제어부(180)에는 슬립(sleep down)-기상(wake up) 기능이 포함될 수 있으며, 이러한 기상(wake up) 신호의 수신을 위해 별도의 자기장 센서 또는 광센서 등의 신호 입력 센서가 제어부(180)에 포함될 수 있다. 환자의 체내에 이식되어 있는 약물주입기(100)의 구동 형태를 변경하고자 할 때에는, 환자의 신체 외부에 제어부(180)에 포함된 무선 통신 장치와 무선으로 접속 가능한 별도의 장치를 위치시키고, 이를 이용하여 제어부(180)와 무선으로 연결한 후 제어기의 구동 프로그램을 변경하고 무선 접속을 종료시킨다.
전원부(170)는 제어부(180) 및 펌프부(162)에 포함되어 있는 모터(160)에 구동 전력을 공급하며, 내장 배터리 단독으로 구성되거나 내장 배터리의 재충전을 위한 무선전력수신회로 및 배터리충전회로를 포함하도록 구성될 수 있다. 전원부(170)에 내장 배터리 재충전 기능을 포함시킬 경우에는 케이스(110) 외벽 바깥에 무선전력수신을 위한 코일이 부착되며, 케이스(110) 내부에는 코일을 통해 수신된 전력을 이용하여 내장 배터리를 충전하기 위한 무선전력수신회로 및 배터리충전회로가 포함된다. 전력수신을 위해 케이스(110) 외벽에 고정 설치되는 코일은 비금속성 재질의 막으로 코팅, 방수 처리하여 오동작 가능성을 방지한다.
이와 같은 구조로 이루어진 이식형 약물주입기를 이용한 약물 주입 방법은 다음과 같이 이루어진다.
여기에서는 정상 구동 상태에서 척수강으로의 약물 배출 및 척수강으로부터의 체액 유입 구조를 도시한 도 3과 충진 구동 상태에서 외부로부터의 약물 주입 및 외부로의 체액 배출 구조를 도시한 도 4와 도 5를 참고하여 설명한다.
약물주입기(100)가 환자의 체내에 이식된 상태에서 약물주입부(130)의 약물주입격막(132)을 관통하여 약물이 채워져 있는 주사기(190)를 꽂고 체액배출격막(142)을 관통하여 빈 주사기(192)를 꽂는다. 약물이 채워져 있는 주사기(190)의 실린더를 천천히 밀면서 그와 동일한 속도로 빈 주사기(192)의 실린더를 당기면 주사기(190) 내부의 약물이 약물주입통로(133)를 통해 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)로 주입되며 그와 동시에 약물저장고(120) 내부의 체액실(126)에 저장되어 있던 체액이 체액배출통로(143)를 통해 주사기(192) 내부로 빨려나오게 된다. 이러한 상태를 주사기(190) 내부의 약물이 모두 약물실(124)로 주입될 때까지 유지한 후 약물의 주입이 종료되면 두 개의 주사기(190)(192)를 격막(132)(142)으로부터 분리시켜 약물의 주입을 종료한다.
약물의 주입이 완료되고 약물주입기(100)의 구동이 시작되면 제어부(180)에서 지정한 주입 프로토콜에 따라 펌프부(162)가 구동되어 약물저장고(120) 내부의 약물실(124)에 저장되어 있던 약물이 약물배출관(124a), 약물배출카테터(152), 필터(156), 약물배출카테터(152)를 순차적으로 거쳐 환자의 척수강 내로 배출된다. 약물실(124) 내부의 약물이 약물저장고(120) 외부로 배출되면 그에 따라 약물실(124) 내부의 약물 잔량이 감소하여 약물실(124)의 부피가 감소하게 되며 이로 인해 약물저장고(120) 내부의 다이아프레임(122)이 약물실(124) 방향으로 이동하게 되고, 그 결과 약물저장고(120) 내부의 체액실(126)의 부피가 증가하게 된다. 체액실(126)의 부피가 증가하게 되면 체액실(126) 내부의 음압이 증가하게 되어 체액실(126) 내벽에 설치되어 있는 체크밸브(127)가 개방되고 환자의 척수강에 있던 체액이 체액유입카테터(154)와 체액유입관(126a)을 거쳐 체액실(126)로 유입된다. 체액의 유입은 체액실(126) 부피 증가로 인해 생성된 음압 효과가 상쇄될 때까지 이루어지며 배출된 약물량 만큼의 체액량이 유입되면 체액의 유입이 정지되게 된다. 약물배출카테터(152)와 체액유입카테터(154)의 말단부를 환자의 척수강 내부에 고정할 때에는, 약물 배출 카테터(152)를 통해 배출된 약물이 체액유입카테터(154)로 바로 유입되어 약물의 치료 효과를 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해 약물배출카테터(152)와 체액유입카테터(154)의 두 말단부를 서로 충분한 거리만큼 떨어뜨려 환자의 척수강 내에 삽입, 고정시키게 된다.
위와 같이 새로운 약물이 주입되고 체액이 배출되며, 척수강내로 약물이 주입됨과 동시에 체액이 유입되는 과정이 순환된다.
그러므로, 본 발명에서는 체내이식형 약물주입기의 안전성 및 신뢰성이 향상되고, 약물의 배출 효율이 높아지고, 약물저장고에 사용되는 재질의 선택 폭이 넓어지고, 약물저장고의 제작 공정이 간소화되고 제작비용이 감소할 수 있다. 또한, 펌프부에 인가되는 압력 부하를 안정적으로 낮게 유지함으로써 펌프부 구동을 위해 소요되는 평균 전력량을 감소시켜 내장 배터리의 사용기간을 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 체내 이식형 약물주입기와 약물 주입 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기의 일부 분리 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체내 이식형 약물주입기에서 상부커버를 제외한 평면도이고,
도 3은 도 2에서의 A-A선 단면을 통한 작동도이고,
도 4는 도 2에서의 B-B선 단면을 통한 작동도이고,
도 5는 도 2에서의 C-C선 단면을 통한 작동도이고,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 약물주입기 110 : 케이스
112 : 상부커버 114 : 하부커버
120 : 약물저장고 122 : 다이아프레임
124 : 약물실 124a : 약물배출관
126 : 체액실 126a : 체액유입관
127 : 체크밸브 130 : 약물주입부
131 : 약물주입하우징 132 : 약물주입격막
133 : 약물주입통로 140 : 체액배출부
141 : 체액배출하우징 142 : 체액배출격막
143 : 체액배출통로 150 : 카테터
152 : 약물 배출 카테터 154 : 체액 유입 카테터
156 : 필터 158 : 카테터 연결 커넥터
160 : 모터 162 : 펌프부
170 : 전원부 180 : 제어부
190 : 약물 주입 주사기 192 : 체액 배출 주사기

Claims (11)

  1. 상, 하부 커버로 이루어지는 케이스와,
    상기 케이스의 내부에 설치되어 주입되는 약물과 체액이 저장되는 약물저장고와,
    상기 약물저장고에 연결되어 상기 약물저장고와 척수강 사이의 약물 및 체액의 이송 통로를 제공하는 카테터와,
    상기 카테터 상에 설치되어 상기 약물저장고에 저장되어 있는 약물을 척수강으로 이송하기 위한 압력을 제공하는 펌프부와,
    상기 펌프부의 구동 상황을 조절하고 외부 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제어부와,
    상기 펌프부와 상기 제어부에 구동 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부를 포함하며,
    상기 약물저장고의 내부에 설치되며 내부 공간을 약물이 저장되는 약물실과 체액이 저장되는 체액실로 구분하는 변형 가능한 다이아프레임과,
    상기 다이아프레임으로 구분된 약물실과 연통되도록 상기 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입부와,
    상기 다이아프레임으로 구분된 체액실과 연통되도록 상기 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출부
    를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카테터 상에는 상기 카테터의 막힘 상태를 확인하고, 상기 카테터 내부의 불순물 또는 공기방울을 체외로 뽑아내기 위한 점검포트를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 카테터 상에는 약물에 포함되어 있는 불순물 또는 공기방울을 걸러내기 위한 필터를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 카테터는, 상기 다이아프레임을 통하여 구분된 상기 약물저장고의 약물실과 체액실에 각각 연결되도록 별도의 단일관 또는 이중관으로 이루어지는 체내 이식형 약물주입기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 약물주입부는,
    상기 약물저장고와 근접하여 설치되는 약물주입하우징과,
    상기 약물주입하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 약물의 주입이 이루어지도록 상기 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 약물주입격막과,
    상기 약물주입하우징의 중공 내부와 상기 약물실이 연통되도록 형성되는 약물주입통로를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 체액배출부는,
    상기 약물저장고와 근접하여 설치되는 체액배출하우징과,
    상기 체액배출하우징을 밀폐시킴과 함께 주사기를 통하여 체액의 배출이 이루어지도록 상기 상부커버 상에 돌출되도록 설치되는 체액배출격막과,
    상기 체액배출하우징의 중공 내부와 상기 체액실이 연통되도록 형성되는 체액배출통로를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 체액실에 저장되어 있는 체액이 척수강으로 역류하는 것을 방지하기 위하여 상기 체액실에는 체크밸브가 더 포함되는 체내 이식형 약물주입기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부와 무선으로 접속하여 상기 제어부의 구동 인자를 감시, 조절할 수 있는 외부 감시장치를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 재충전을 위한 무선전력전송/수신장치 및 배터리 충진장치를 포함하는 체내 이식형 약물주입기.
  10. 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 상기 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며,
    상기 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 상기 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 상기 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고,
    케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 체액배출부를 통해 환자의 신체 외부로 뽑아내는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법.
  11. 약물저장고에 저장된 약물이 펌프부의 구동으로 카테터를 통하여 척수강으로 배출됨과 동시에 척수강으로부터 상기 약물저장고 내부로의 체액 유입이 발생하며,
    상기 약물저장고에서 배출된 약물의 양에 의해 상기 약물저장고 내부에 발생하는 압력의 변화를 상기 약물저장고 내부로 신규 유입되는 체액의 양으로 보상하고,
    케이스에 설치된 약물주입부를 통하여 약물이 약물저장고의 약물실에 주입되면서 주입된 약물의 양 만큼의 체액을 환자의 척수강으로 다시 배출하는 방식으로 약물을 충진/재충진하는 체내이식형 약물주입 방법.
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