KR20130027119A - 약액 정량 주입기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 내로 주사기(1)를 이용하여 정량의 약액을 자동으로 주입하는 기구에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 상기 주사기(1)를 수용 가능하게 형성되고, 고정물(11)에 의해 교환 가능하도록 고정블럭(12)을 구비하는 고정부(10); 상기 고정부(10)의 후방에서 출몰하는 샤프트를 가진 가압수단을 구비하고, 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입하는 작동부(20); 및 상기 작동부(20)와 전기적으로 연결되고, 설정된 주입량에 따라 토크를 논리적으로 연산하여 작동신호를 발생하는 제어부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 약제를 자동으로 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위인 초극미량으로 주입이 가능함에 따라, 부작용의 위험을 대폭 감소시킴과 동시에 보다 편리하고 정밀한 치료과정을 수행할 수 있어 환자는 물론, 의사들이 안심하고 치료를 받거나 시술할 수 있는 효과가 있다.

Description

약액 정량 주입기구{melanin-liquid fixed quantity injection device}

본 발명은 백반증 환자의 인체 내로 주사기를 이용하여 정량의 약액을 자동으로 주입하는 기구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 약제를 자동으로 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위인 초극미량으로 주입이 가능함에 따라, 부작용의 위험을 대폭 감소시킴과 동시에 보다 편리하고 정밀한 치료과정을 수행할 수 있어 환자는 물론, 의사들이 안심하고 치료를 받거나 시술할 수 있는 약액 정량 주입기구에 관한 것이다.

일반적으로, 백반증은 멜라닌 세포의 파괴로 인하여 여러 가지 크기와 형태의 백색 반점이 피부에 나타나는 후천적 탈색소성 질환으로서, 아직까지 정확한 원인은 알려있지 않고 있다. 이러한 백반증 환자는 약 30%에서 가족력이 발견되기 때문에 유전적 요인이 의심이 되고 있다. 스트레스, 외상, 일광 화상 등이 백반증 발생에 보조적으로 작용하는 원인으로 알려져 있으며, 가장 중요한 발병 원인으로는 자기 자신의 면역기능이 자신의 색소세포를 이물질로 잘못 인식하고 파괴시킨다는 자가면역설, 비정상적인 기능을 가진 신경세포가 화학물질을 분비하여 주변의 색소세포에 손상을 일으킨다는 신경체액설, 멜라닌 세포가 스스로 파괴되어 백반증이 생긴다고 하는 멜라닌세포 자가파괴설 등이 유력하다.

최근에는 이 세 학설이 따로 작용한 다기 보다는 복합적으로 작용한다는 학설(convergence theory)이 받아들여지고 있다. 즉, 백반증은 다양한 크기의 원형 내지는 불규칙한 모양의 백색의 반점이나 탈색반으로 나타나며 가려움 등의 증상은 대개 없어, 단지 미용 상의 결함이 문제가 된다. 증상으론, 피부 어디에나 발생할 수 있는데 손발, 무릎, 팔꿈치 등의 뼈가 튀어나와 있는 부위와 눈 주위, 입 주위 등 구멍 주위에 잘 생기며 비교적 흔한 질환으로 인구의 0.5~2%에서 나타난다. 발생 연령은 다양하지만 20세 전에 발병하는 예가 백반증 환자의 50% 정도에 이를 정도로 많다.

이러한 백반증은 국소형과 분절형 및 전신형에 따라 치료법이 다양한데, 대표적으로 스테로이드, 프로토픽, 다이보넥스, Tretinoin 등의 연고를 환부에 직접적으로 바르는 방법과 스테로이드, 면역억제제, 비타민 및 황산화제의 성분의 약을 복용하는 방법이 있다. 전자의 경우엔 피부가 두껍고 부작용이 적은 부위(예:손바닥, 발바닥)에만 적용되는 단점이 있고, 후자의 경우엔 용량이 과하거나, 반응이 예민한 경우, 장기 투여로 인한 여러 가지 부작용의 위험이 있다. 이때, 스테로이드나 5-FU 등의 약제를 백반증 환부내로 주사기로 주입시키는 치료방법이 있다. 주사법은 연고의 흡수율이 떨어지는 환부 또는 연고를 사용하기 곤란한 상황일 때 유용하고, 복용법과 같이 필요에 따라 전신형에도 치료가 가능한 다양한 장점이 있다.

하지만 이러한 주사법은 전술한 다양한 장점이 있음에도 불구하고, 약제를 인체 내에 극미량으로 주입해야 되는 매우 정밀한 치료과정을 요구하고 있다. 즉, 아직까지도 의사가 직접 주사기를 손의 힘만으로 주입하고 있어 부작용의 위험이 크기에 환자는 물론, 의사 또한 치료 효과가 상당한 주사법을 기피하고 있는 단점이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 약제를 자동으로 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위인 초극미량으로 주입이 가능함에 따라, 부작용의 위험을 대폭 감소시킴과 동시에 보다 편리하고 정밀한 치료과정을 수행할 수 있어 환자는 물론, 의사들이 안심하고 치료를 받거나 시술할 수 있는 약액 정량 주입기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 인체 내로 주사기를 이용하여 정량의 약액을 자동으로 주입하는 기구에 있어서: 상기 주사기를 수용 가능하게 형성되고, 고정물에 의해 교환 가능하도록 고정블럭을 구비하는 고정부; 상기 고정부의 후방에서 출몰하는 샤프트를 가진 가압수단을 구비하고, 주사기를 가압하여 정량으로 약액을 주입하는 작동부; 및 상기 작동부와 전기적으로 연결되고, 설정된 주입량에 따라 토크를 논리적으로 연산하여 작동신호를 발생하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 작동부의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 회전운동을 직선운동으로 변환하도록 정밀한 각도로 회전하는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 1회전에 0.5mm, 최소단위 0.01mm로 샤프트가 전진하는 마이크로미터 헤드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 작동부의 가압수단은 구동모터의 회전력을 마이크로미터 헤드로 지속적으로 전달하는 커플러를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 변형예에 의한 상기 작동부의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 작동모터와 볼스크류 장치가 조합되어 정밀하게 직선운동하는 샤프트를 가진 전동액추에이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 약액 정량 주입기구는 약제를 자동으로 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위인 초극미량으로 주입이 가능함에 따라, 부작용의 위험을 대폭 감소시킴과 동시에 보다 편리하고 정밀한 치료과정을 수행할 수 있어 환자는 물론, 의사들이 안심하고 치료를 받거나 시술할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 주입기구를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 주입기구를 다각도에서 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 주입기구를 다각도에서 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 인체 내로 주사기(1)를 이용하여 정량의 약액을 자동으로 주입하는 기구와 관련되며, 고정부(10), 작동부(20), 제어부(30)를 주요 구성으로 하는 약액 정량 주입기구에 관 한다. 여기서 본 발명의 약액은 백반증을 치료하기 위한 스테로이드 또는 5-FU 등의 약제를 지칭하는 것이나 이에 전적으로 한정하지는 않는다. 또한, 주사기(1)와 함께 고정부(10) 및 작동부(20)를 구비하도록 장방향의 프레임(P)이 형성되고, 외부로부터 내부를 보호함과 함께 시각적인 디자인을 위해 별도의 케이스 및 커버를 더 구비할 수도 있다.

본 발명에 따른 고정부(10)는 상기 주사기(1)를 수용 가능하게 형성되고, 고정물(11)에 의해 교환 가능하도록 고정블럭(12)을 구비한다. 도 1 내지 도 3과 같이, 고정부(10)는 프레임(P)의 전방으로 위치하고 약액이 수용된 주사기(1)를 수용하여 고정시키면서 주입이 완료된 주사기(1)를 교환되도록 한다. 즉, 주사기(1)의 외주면을 수용하면서 교환이 가능하도록 고정물(11)에 의해 탈장착되는 고정블럭(12)을 구비한다. 고정블럭(12)은 상단과 하단의 2단으로 각각 탈장착되도록 형성되면서 중앙에는 주사기(1)의 외주면과 대응되는 반원홈을 각각 구비한다. 하단의 고정블럭(12)은 프레임(P)상에 고정되고, 상단의 고정블럭(12)은 고정물(11)을 통하여 하단으로부터 탈장착된다. 따라서 약액이 수용된 주사기(1)를 수용하여 고정시키고, 주입이 완료되면 고정블럭(12)으로부터 분리시켜 교환할 수가 있다.

또, 본 발명에 따른 작동부(20)는 상기 고정부(10)의 후방에서 출몰하는 샤프트를 가진 가압수단을 구비하고, 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입한다. 도 1 내지 도 3과 같이, 작동부(20)는 고정부(10)의 후방에 위치하고 설정된 주입량에 따라 약액이 수용된 주사기(1)를 가압하여 인체 내로 주입되도록 한다. 즉, 주사기(1)의 후방에서 돌출 및 함몰하도록 운동력을 공급하는 샤프트를 가진 가압수단을 구비한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 작동부(20)의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 회전운동을 직선운동으로 변환하도록 정밀한 각도로 회전하는 구동모터(22)와, 상기 구동모터(22)의 회전력을 전달받아 1회전에 0.5mm, 최소단위 0.01mm로 샤프트가 전진하는 마이크로미터 헤드(27)를 구비한다. 도 1 및 도 2처럼 구동모터(22)는 전기적 신호를 인가받아 설정된 주입량에 따라 운동력을 공급한다. 마이크로미터 헤드(27)는 구동모터(22)의 운동력을 전달받아 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입한다. 즉 작동부(20)의 가압수단은 구동모터(22)에 의해 설정된 주입량에 따라 마이크로미터 헤드(27) 샤프트의 돌출길이에 맞도록 운동력을 공급하고, 마이크로미터 헤드(27)의 샤프트가 후방으로 출몰하여 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입한다.

여기서, 마이크로미터 헤드(27)는 구동모터(22)의 회전운동을 커플러(26)로부터 전달받아 샤프트가 출몰되도록 직선운동으로 변환하는 것으로, 1회전에 0.5mm, 최소단위 0.01mm의 길이로 돌출할 수 있는 구조로 이루어진 측정용 기구를 개조한 것이다. 즉, 마이크로미터헤드(27)는 일단에 회전운동 가능한 딤블과 그 내부에는 딤블과 연동하는 샤프트를 구비하는데, 딤블은 커플링(26)과 연결되고 딤블이 회전하게 되면 딤블과 함께 직선운동으로 전환되어 샤프트를 출몰시킨다. 따라서 주사기(1)에 수용된 약액을 환자의 인체 내로 초극미량인 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위로 주입이 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 상기 작동부(20)의 가압수단은 구동모터(22)의 회전력을 마이크로미터 헤드(27)로 지속적으로 전달하는 커플러(26)를 구비한다. 커플러(26)는 구동모터(22)와 마이크로미터 헤드(27) 사이에 장착되고, 구동모터(22)의 회전력을 마이크로미터 헤드(27)로 지속적으로 전달한다.

이때, 본 발명의 변형예에 의한 상기 작동부(20)의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 작동모터와 볼스크류 장치가 조합되어 정밀하게 직선운동하는 샤프트를 가진 전동액추에이터(28)를 구비한다. 도 3과 같이, 작동부(20)의 가압수단은 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입하는 전동액추에이터(28)의 샤프트의 후방으로 출몰되도록 운동력을 공급한다. 즉, 가압수단은 설정된 주입량에 따라 샤프트가 돌출하는 전동액추에이터(28)를 구비하는데, 전동액추에이터(28)는 내부에 전기적 신호를 인가받아 회전운동을 수행하는 작동모터와 작동모터의 회전운동을 부여받아 토크 및 회전수를 가변하는 기어트레인과 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 볼스크류가 일체로 구비된 어셈블리이다. 이처럼 전동액추에이터(28)로 구비하게 되면 마이크로미터 헤드(27)방식에 비하여 제작비는 상승하나 커플링(26)과 마이크로미터 헤드(27)를 구비하지 않아도 되기 때문에 전반적으로 컴팩트화 시킬 수 있다.

한편, 전동액추에이터(28)는 모터에 의해 작동하는 전동식에 국한되는 것이 아니라, 기체에 의해 작동하는 공압식 또는 유체에 의해 작동하는 유압식으로도 구비할 수 있다. 즉, 공기 또는 유체의 압력을 발생하는 압축기 또한 전기적 신호에 의한 모터로부터 작동하기 때문에 당업자라면 이를 응용하여 다양하게 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어부(30)는 상기 작동부(20)와 전기적으로 연결되고, 설정된 주입량에 따라 토크를 논리적으로 연산하여 작동신호를 발생한다. 도 1 내지 도 3과 같이, 제어부(30)는 작동부(20)와 전기적으로 연결되면서 주사기(1)에 수용된 약액의 주입량을 입력받고, 입력된 주입량에 따라 프로그램에 의해 논리적으로 연산하여 작동신호를 발생한다. 여기서 작동신호는 아날로그와 디지털로 구분되는데, 보다 정밀한 제어를 위해 디지털신호인 펄스를 발생한다. 즉, 제어부(30)는 도면을 통해 도시하지는 않았지만 주입량을 조작할 수 있는 조작패널과 주입량을 실시간으로 표시하는 디스플레이를 구비한다.

물론, 조작패널과 디스플레이가 일체로 형성된 터치패널을 구비하는 것도 배제하지 않는다. 또한, 제어부(30)는 통상의 퍼스털컴퓨터(PC)와 연결되도록 USB, Serial, LAN등을 구비하여 데이터를 동기화 하거나, 펌웨어 업그레이드를 수행하도록 한다.

한편, 제어부(30)는 퍼스털컴퓨터(PC)를 이용하여 작동부(20)로 작동신호를 발생할 수도 있다. 이 경우에는 별도의 조작패널과 디스플레이를 구비하지 않아도 되기 때문에 비용을 절감시킬 수 있다. 어느 경우에나, 당업자라면 퍼스털컴퓨터(PC)를 응용하여 다양하게 실시할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 약제를 자동으로 0.1~1 마이크로리터(㎕) 단위인 초극미량으로 주입이 가능함에 따라, 부작용의 위험을 대폭 감소시킴과 동시에 보다 편리하고 정밀한 치료과정을 수행할 수 있어 환자는 물론, 의사들이 안심하고 치료를 받거나 시술할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 주사기 10: 고정부
11: 고정물 12: 고정블럭
20: 작동부 22: 구동 모터
26: 커플러 27: 마이크로미터 헤드
28: 전동액추에이터 30: 제어부
P: 프레임

Claims (4)

1. 인체 내로 주사기(1)를 이용하여 정량의 약액을 자동으로 주입하는 기구에 있어서:
   상기 주사기(1)를 수용 가능하게 형성되고, 고정물(11)에 의해 교환 가능하도록 고정블럭(12)을 구비하는 고정부(10);
   상기 고정부(10)의 후방에서 출몰하는 샤프트를 가진 가압수단을 구비하고, 주사기(1)를 가압하여 정량으로 약액을 주입하는 작동부(20); 및
   상기 작동부(20)와 전기적으로 연결되고, 설정된 주입량에 따라 토크를 논리적으로 연산하여 작동신호를 발생하는 제어부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 약액 정량 주입기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 작동부(20)의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 회전운동을 직선운동으로 변환하도록 정밀한 각도로 회전하는 구동모터(22)와, 상기 구동모터(22)의 회전력을 전달받아 1회전에 0.5mm, 최소단위 0.01mm로 샤프트가 전진하는 마이크로미터 헤드(27)를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 정량 주입기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 작동부(20)의 가압수단은 구동모터(22)의 회전력을 마이크로미터 헤드(27)로 지속적으로 전달하는 커플러(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 정량 주입기구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 작동부(20)의 가압수단은 전기적 신호를 인가받아 작동모터와 볼스크류 장치가 조합되어 정밀하게 직선운동하는 샤프트를 가진 전동액추에이터(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 정량 주입기구.

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