KR20140063446A - 무바늘 주입 장치 - Google Patents

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KR20140063446A
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마틴 해그
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에에르베에 엘렉트로메디찐 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따른 주입 장치(10)는 유체 전달 장치(12)에 의해 공급받는 유체 어플리케이터(11)를 포함하며, 상기 유체 전달 장치는 에너지 저장소(29)를 포함한다. 바람직하게는, 후자는 압력 용기(36)로서 구성된다. 이 압력 용기(36)로부터 유래된 기체 압력은, 직접적으로(도 5) 또는 간접적으로(도 3, 도 4), 배출 유체(예를 들어, 등장성 NaCl 용액)로 사전충전된 용기에 작용한다. 따라서 배출되는 유체에는 일정한 압력이 가해진다. 밸브(23)의 사용에 의해, 사용자는 일정한 세기를 갖는 원하는 양의 유체의 배출을 개시할 수 있다. 체크 밸브(23)는 또한 효과의 세기를 변화시키기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있는 조절 밸브일 수 있다. 본 발명은 기본적으로 고도로 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있는 항상 이용가능한 주입 장치의 구현을 특징으로 한다. 사용자는, 그 후에 프로브, 즉 유체 어플리케이터(11)를 통해 한정된 또는 계량된 방식으로 유체를 직접 주입할 수 있기 위해, 예를 들어 압력 용기(36)를 천공함으로써 시스템을 해제하는 것만이 필요하다. 체크 밸브 또는 조절 밸브(23)의 취급, 해제뿐만 아니라 작동이 용이하고 직관적으로 가능하다. 그러나, 주입 장치(10) 전체를 단일-사용 시스템으로서 구성하는 것, 및 유체 어플리케이터(11)를 그것의 유체 출구 개구까지 사전충전하는 것이 또한 가능하다. 유체 어플리케이터(11)의 원위 단부에 있는 살균 시일이 보호 캡(16)에 의해 제공될 수 있다.

Description

무바늘 주입 장치{NEEDLELESS INJECTION DEVICE}
본 발명은 무바늘(needleless) 유체 주입, 특히 위장관의 점막을 들어올리거나 상승시키기 위한 주입 또는 유사한 응용을 위한 주입 장치에 관한 것이다.
자동 주입 장치가 약물의 투여에 관해 알려져 있으며, 상기 장치는 스프링 저장소 및 바늘의 사용에 의해 작동한다. 독일 특허 공개 제 69533811 T2 호는 그러한 예를 개시하고 있다. 이 장치는 중공형 바늘에 연결된 약물 저장 용기를 포함한다. 비작동 위치에서, 이러한 바늘은 하우징 내로 후퇴된다. 중공형(hollow) 바늘이 트리거링(triggering)된 때 전방으로 튀어나오는 것을 허용하고 중공형 바늘을 통해 약물을 배출하기 위해 인장된 스프링이 하우징 내에 배치된다.
또한, 유체의 무바늘 점막하 주입에 사용되는 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 공개 제 2009/0157114 A1호는 무바늘 점막하 주입을 위한 프로브를 포함하는 내시경을 개시하고 있다. 이를 성취하기 위해, 프로브는 그것의 작은 단면적 및 그것의 압력(또는 펄스)을 인해 조직에 침투하는 식염수의 제트(jet)를 배출한다. 식염수를 운반하고 적절한 압력을 발생시키기 위해, 펌프 유닛 또는 선택적으로 증력 레버(force-increasing lever)를 제공하는 것이 가능하다.
이러한 원리의 적용은 적절한 펌프 유닛을 포함하는 공급 장치를 필요로 한다. 증력 레버가 압력을 발생시키는 데 사용되는 경우 - 선택적으로 적절한 내압성 주사기와 함께 -, 예를 들어 보조자에 의한, 수동력의 사용에 의한 압력의 영구적인 발생은 곤란하다.
이러한 점을 고려해, 용이하고 편리하게 취급될 수 있고 최소의 기술적 노력을 필요로 하는 주입 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 본 발명에 따른 주입 장치에 의해 달성되며, 상기 장치는 특히 위장관의 점막을 들어올리거나 상승시키기 위한 무바늘 주입을 위해 설계되지만, 그것은 또한 다른 유사한 목적을 달성하는 데 사용될 수 있다. 주입 장치는 유체 어플리케이터(applicator)의 사용에 의해 유체 제트를 발생시키도록 배치되며, 상기 제트는 거기에 유체 저장소를 생성하기 위해 중공형 바늘의 사용 없이 생물학적 조직에 침투한다. 바람직하게는, 유체 어플리케이터는 거기에 원하는 무바늘 주입을 수행하기 위해 관, 내시경 또는 다른 적합한 수단을 통해 체강(body cavity) 내로 삽입될 수 있는 가요성의 얇은 프로브로서 설계된다. 그러나, 개방 수술에서, 유체 어플리케이터는 또한 손잡이 및 노즐 - 이에 의해 사용자는 유체 제트의 배출을 개시함 - 을 갖는 수동 기구로서 구성될 수 있다. 유체 어플리케이터가 가요성 프로브로서 구성되든지 또는 수동 기구로서 구성되든지에 무관하게, 유체 제트 배출을 위해 제공되는 노즐은 본질적으로 실린더형의 첨예한 제트로서 구성될 수 있거나 또한, 예를 들어 실질 용해(parenchymal dissolution)에 적합한 다른 제트 구성(원추형 제트, 팬(fan) 형상의 제트, 중공형 제트 등)으로서 구성될 수 있다. 조직의 절개를 위해 본 발명에 따른 장치에 의해 발생되는 유체 제트를 사용하는 것이 또한 가능하다.
유체 출구 개구에의 전달을 위한 유체 라인은 유체 전달 장치에 속하는 공급 챔버와 연통한다. 바람직하게는, 유체는 생리적 쿠킹 식염수이다. 공급 챔버는, 적어도, 구동 장치에 의해 발생된 힘이 인가될 수 있는 제 1 가동(movable) 벽 표면을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 힘은 본질적으로 일정하여서, 유체 출구 개구에서 유체는 본질적으로 일정한 속도로 그리고 본질적으로 일정한 압력 하에서 빠져나갈 수 있다.
구동 장치는 에너지 저장소를 포함한다. 그것은 임의의 고정 장치와는 독립적으로 사용되어서, 환자에 사용될 때 큰 유연성을 제공할 수 있다. 또한, 에너지 저장소는 보조 직원 - 그렇지 않으면 무바늘 주입에 필요한 높은 유체 압력을 수동으로 제공해야 할 것임 - 을 대신한다. 바람직하게는, 유체는 20 바아(bar) 내지 40 바아의 압력 하에 있으며, 예를 들어 그것에는 본질적으로 30 바아의 일정한 압력이 가해진다.
원칙적으로, 상이한 유형의 에너지를 위한 다양한 유형의 저장소를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 에너지 저장소는 인장된 스프링을 포함할 수 있거나, 저장 챔버의 가동 벽에 작용하는 스프링으로 제조될 수 있다. 그렇게 해서, 스프링의 길이는 바람직하게는 유체의 배출의 때에 가동 벽 표면에 의해 이동되는 경로의 길이보다 더 크다. 이것의 결과로서, 팽창시 스프링력의 변화는 상기 스프링력의 팽창에 의해 제한되어서, 충만한 공급 챔버와 거의 비어 있는 공급 챔버 사이의 결과적인 압력차는 예를 들어 수 바아의 허용가능한 허용오차 미만으로 유지된다.
스프링을 해제가능한 로크(lock)와 관련시키는 것, 및 로크가 해제된 때에만 유체에 압력을 인가하는 것이 가능하다. 비작동 위치에서, 로크는 인장된 스프링으로부터 나오는 힘을 흡수한다. 로크가 해제되는 경우, 스프링은 가동 벽에 작용하고 유체에 압력을 인가하여서, 주입 장치의 작동 준비를 확립한다.
대안적으로, 에너지 저장소는 스위치를 통해 전기 모터에 연결된 전기 배터리 또는 재충전가능한 배터리일 수 있으며, 상기 전기 모터는 - 직접적으로 또는 변속장치를 통해 - 공급 챔버의 가동 벽 표면에 연결된다. 배터리는, 바람직하게는 공급 챔버의 유체 체적 전체를 배출하기 위해 그것에 의해 제공되는 에너지가 충분하도록 적어도 크게 충분한 용량을 갖는다.
바람직한 실시예에서, 에너지 저장소는 압력원으로서 구성된다. 압력원은 가압된 압축성 유체를 갖는 공급 체적부인 것으로 이해된다. 유체는 - 전적으로 또는 부분적으로 - 기체 또는 액체 상태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 이산화탄소(CO2), 산화질소(일산화이질소 등)와 같은 유체가 실온에서 그리고 저장 압력에서 유체로서 사용된다. 팽창 동안에, 상기 유체는 전적으로 또는 부분적으로 증발한다. 다른 (비-비등) 유체(질소, 아르곤 등)의 사용이 가능하다.
구동 장치는 바람직하게는 구동 유체의 팽창을 위한 제 2 가동 벽 표면을 갖는 팽창 챔버를 포함하며, 이 경우에 팽창 챔버는 압력원에 연결되거나 연결될 수 있다. 압력원이 팽창 챔버에 연결되자마자, 주입 장치는 작동 준비가 된다. 구동 유체에 의해 제 2 가동 벽 표면에 가해지는 압력은 공급 챔버의 제 1 가동 벽 표면에 인가될 수 있는 힘을 발생시킨다. 구동 유체의 적어도 일부가 압력원 내에 액체상(liquid phase)으로 존재하는 경우, 팽창 동안에, 즉 유체의 배출 동안에 팽창 챔버 내에 일정한 작동 압력이 유지될 수 있다. 따라서, 일정한 압력이 유체에 인가된다.
바람직하게는, 기밀 시일(gas-tight seal)을 갖는 CO2 카트리지, N2O 카트리지 또는 다른 기체-충전된 카트리지가 사용될 수 있다. 카트리지는 카트리지의 시일을 파괴하기 위한 천공 장치와 관련될 수 있다. 카트리지가 적절한 리셉터클(receptacle) 내에 배치되고 천공 장치에 의해 활성화되자마자, 주입 장치는 작동 준비가 된다. 바람직하게는, 제 1 벽 표면과 제 2 벽 표면은 상이하게 치수설정된 면적을 갖는다. 이러한 방식으로, 압력 조정이 수행되고, 예를 들어 최대 60 바아를 나타내는 CO2 카트리지를 사용해, 예를 들어 30 바아의 일정한 배출 압력이 달성될 수 있다. 서로에 대한 벽 표면의 면적비(surface ratio)는 이 경우에 1:2이다. 다른 벽 면적비가 제공될 수 있다. 그 결과, 압력 증가뿐만 아니라 압력 감소가 따라서 달성될 수 있다.
바람직하게는, 2개의 표면은 서로로부터 소정 거리에 위치된 플런저(plunger) 상에 배열되며, 이 경우에 통기 개구가 이들 사이에 제공된다. 이러한 방식으로, 플런저에서 팽창 챔버로부터 누출되는 기체는 공급 챔버에 진입함이 없이 빠져나갈 수 있다. 따라서, 돌파 기체로 인한 환자에 대한 상해가 배제된다.
바람직하게는, 노즐과 공급 챔버 사이에 밸브가 제공된다. 이는 그것에 의해 유체 유동이 허용되거나 차단될 수 있는 체크 밸브일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 밸브는 또한 조절 밸브로서 구성될 수 있다. 그것은 사용자가 빠져나가는 유체 제트의 힘을 조절하는 것을 허용한다.
전형적으로, 밸브는 공급 챔버의 부근에 배열된다. 주입 장치가 시동된 때, 유체 라인은 통기되어야 한다. 이는 유체 라인 전체가 유체로 충전될 때까지 밸브의 시험 활성화에 의해 달성된다. 대안적으로, 유체 출구 개구에는 또한 살균 시일이 제공될 수 있고 유체 라인은 유체로 사전충전될 수 있다. 이는 취급을 추가로 용이하게 하는 역할을 한다.
전술된 주입 장치 각각은 전적으로 또는 부분적으로 단일-사용 장치로서 설계될 수 있다. 공급 챔버 및 구동 장치를 수용하는 하우징이 살균 및 플라스틱 재료로 제공될 수 있으며, 여기서 공급 챔버는 염화나트륨 용액 또는 다른 유체로 충전될 수 있다. 스프링 구동장치의 경우에, 인장된 스프링이 하우징 내에 위치될 수 있으며, 상기 스프링은 로킹 장치에 의해 유지된다. 전기 모터 구동장치의 경우에, 하우징은 배터리, 전기 모터, 및 변속장치를 수용할 수 있다. 압력 저장소에 의해 작동되는 바람직한 실시예에서, 살균 패키지는 주입 장치뿐만 아니라, 예를 들어 CO2 카트리지 또는 다른 카트리지로서 구성된 압력 저장소를 수용할 수 있다. 작동을 위해, 카트리지는 주입 장치의 적절한 리셉터클 내에 배치되고 천공된다. 소비자 상품으로서 입수가능한 비-살균 저장 카트리지(예를 들어, NO2, CO2 등)를 사용하는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 실시예의 추가의 상세사항은 도면, 상세한 설명, 또는 종속 청구항의 주제이다.
도면은 본 발명에 따른 주입 장치의 여러 실시예를 개략적으로 그리고 예시적인 방식으로 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 주입 장치의 개략적인 전체도,
도 2는 본 발명에 따른 주입 장치의 대안 실시예의 일부분을 도시하는 도면,
도 3은 주입 장치의 유체 공급 장치의 제 1 실시예를 도시하는 도면,
도 4 내지 도 7은 주입 장치를 위한 유체 전달 장치의 변형 실시예를 도시하는 도면.
도 1에 도시된 주입 장치(10)는 유체 어플리케이터(applicator)(11), 및 유체 어플리케이터(11)에 유체를 공급하기 위한 유체 전달 장치(12)를 포함한다. 바람직하게는, 유체는 적합한 제트 형태로 유체 어플리케이터(11)에 의해 배출되는 생리적 쿠킹 식염수(NaCl 용액)이다. 바람직하게는, 첨예한 라미나형(laminar) 바늘-유사 제트가 바람직하다. 그러나, 다른 제트 형태가 요구되고 구현되는 다른 상황의 적용을 제공하는 것이 또한 가능하다.
도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 유체 어플리케이터는 개방 수술 응용을 위해 제공될 수 있으며, 따라서 손잡이(13) 및 상기 손잡이로부터 연장되는 노즐 샤프트(14)를 포함할 수 있다. 손잡이(13)는, 예를 들어 공급물을 위한 노즐 샤프트(14)를 통과시키거나 차단하는 밸브나 또한 조절 밸브가 그것에 의해 작동될 수 있는 버튼(15)으로서 구성된 작동 부재를 가질 수 있다. 노즐 샤프트(14)의 원위 단부(distal end)에는, 보호 캡(16)에 의해 폐쇄된 유체 출구 개구(17)가 제공될 수 있으며, 상기 개구는 유체 제트가 원하는 형태로 빠져나가는 것을 허용한다. 바람직하게는, 유체 출구 개구(17)는 노즐이다. 또한, 유체 어플리케이터(11)는 유체 어플리케이터(11)를 유체 전달 장치(12)에 연결하는 유체 라인(18)을 포함한다. 유체 라인(18)은 유체를 손잡이(13)를 통해, 그리고 결국 노즐 샤프트(14) 및 그것의 노즐로 운반한다.
도 1은 개방 수술 응용을 위한 유체 어플리케이터(11)를 도시하고 있는 반면, 도 2는 내시경 응용을 위한 유체 어플리케이터(11)를 도시하고 있다. 상기 어플리케이터는 본질적으로 내시경의 루멘(lumen)을 통해 활주될 수 있는 얇은 가요성 플라스틱 호스로서 여기서 구성된 유체 라인(18)을 포함한다. 그것은 그것의 원위 단부(19) 상에 유체 출구 개구(17)를 갖는다. 필요한 경우, 출구 개구는 노즐에 의해 한정될 수 있다.
유체 전달 장치(12)는 본질적으로 일정한 압력 하에 있는 유체를 유체 어플리케이터(11)에 공급하도록 배치된다. 도 1에 따른 유체 어플리케이터(11)뿐만 아니라, 도 2에 따른 유체 어플리케이터(11)는 이하에 기술되는 유체 전달 장치(12) 중 임의의 것에 의해 공급받을 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유체 전달 장치(12)는 적합한 유체(21)로 완전히 충전된 공급 챔버(20)를 포함한다. 공급 챔버(20)는 유체 라인(18)이 밸브(23)를 통해 연결되는 출구(22)를 갖는다. 밸브(23)는 "개방" 및 "폐쇄"의 두 위치만을 취할 수 있는 스위칭 밸브일 수 있다. 대안적으로, 이것은 다양한 유동 저항 및 이에 따라 다양한 유량을 설정하는 데 사용될 수 있는 조절 밸브일 수 있다. 밸브는 유체 전달 장치(12)의 하우징 상에 제공되는 제어 요소 또는 작동 부재(24)를 포함할 수 있다.
공급 챔버(20)는, 예를 들어 가동 플런저(25)에 의해 한 쪽에서 폐쇄되는, 실린더의 형태를 갖는 수용 챔버를 포함한다. 실린더는 플런저(25)가 밀봉 방식으로 실린더에 대해 활주될 수 있다는 점에서 실린더의 나머지에 대해 이동될 수 있는 벽 표면(26)에 의해 공급 챔버(20)를 폐쇄한다.
예를 들어 핀(pin), 램(ram), 로드(rod)(27) 등과 같은 힘-전달 수단을 통해, 플런저(25)는 에너지 저장소(29)를 포함하는 구동 장치(28)에 연결된다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 구동 장치(28)는 적어도 하나의 가동 벽 표면(31)을 갖는 팽창 챔버(30)를 추가로 포함한다. 서로에 대한 벽 표면(26, 31)의 비(ratio)는 바람직하게는 "1"과는 상이하다. 가동 벽 표면(31)은 시일(seal)을 생성하도록 실린더(32) 내에 이동가능하게 지지되는 플런저(33)의 면(face)에 의해 나타내어질 수 있다. 로드(27) 또는 다른 힘-전달 수단을 통해, 상기 플런저는 플런저(25)에 연결된다. 로드(27)는 공급 챔버(20) 및 팽창 챔버(30)를 둘러싸는 하우징에 의해 전적으로 또는 부분적으로 둘러싸인 중간 공간(34)을 통해 연장된다. 바람직하게는, 중간 공간(34)은 대기를 향해 통기되며, 이를 위해 적어도 하나의 통기 개구(35)가 제공된다.
에너지 저장소(29)는 예를 들어 CO2 카트리지(37) 형태의 압력원(36)에 의해 나타내어진다. 그것은 그것의 목부(neck)-유사 단부(38) 상에 시일(39)이 제공된 내압 용기를 나타낸다. 시일(39)은 압력원 또는 압력 용기(36) 내에 존재하는 기체를 해제시키기 위해 천공 바늘(40)에 의해 천공될 수 있으며, 상기 천공 바늘은 용기 리셉터클(receptacle)의 일부이다. 용기 리셉터클은 밀봉 방식으로 압력 용기(36)의 목부 또는 단부(38)를 수용하기 위해 밀봉 수단을 포함한다. 천공 바늘(40)은 시일(39)을 천공하여서, 이와 같이 해제된 가압 기체가 채널(41)을 통하거나 또한 직접적으로(도 4) 팽창 챔버(30) 내로 운반되는 것을 허용한다.
지금까지 기술된 주입 장치(10)는 다음과 같이 작동한다.
유체 전달 장치(12)는 공급 챔버(20)가 충전된 상태로 이용가능하게 됨을 가정한다. 따라서, 플런저(25, 33)는 도 3에서 좌측 위치에 있다. 밸브(23)는 폐쇄되고, 유체 라인(18)은 초기에 비어 있다.
작동을 위해, 압력 용기(36)가 그것의 리셉터클 내에 배치되고, 이 경우에 시일(39)이 천공된다. 대안적으로, 이미 리셉터클 내에 있는 사전-설치된 압력 용기가, 상기 용기가 천공 바늘(40)을 향하여 이동된다는 점에서, 또는 천공 바늘이 이동 중이라는 점에서, 적합한 기구에 의해 천공된다. 기구는 예를 들어 수동 레버에 의해 작동되는 캠(cam)일 수 있으며, 여기서 목부 반대쪽에 위치된 압력 용기의 단부(38)가 지지된다. 토글 장치 등과 같은 다른 기구가 제공될 수 있다.
압력 용기(36)가 예를 들어 12 g의 CO2로 충전된 구매가능한 CO2 카트리지인 경우, 55 바아 내지 60 바아의 압력이 직접 벽 표면(31)에 작용한다. 관련된 도 3에서 우측으로 지향된 힘이 로드(27)를 통해 플런저(25)로 전달된다. 서로에 대한 피스톤(33, 25)의 단면비(cross-sectional ratio)의 결과로서, 예를 들어 30 바아의 원하는 유체 압력이 발생될 수 있다. 이러한 경우에, 벽 표면(26)은 벽 표면(31)의 면적의 2배를 갖는다.
사용자는 이제 밸브(23)를 작동시켜 이를 개방하고 유체 라인(18)을 유체 출구 개구(17)까지 유체로 충전시킨다. 보호 캡(16)이 제공되는 경우, 사용자는 먼저 상기 캡을 제거한다. 이제 주입 장치(10)는 사용 준비가 된다. 유체 어플리케이터(11)의 설계에 따라, 상기 주입 장치는 손잡이(13)의 적절한 사용에 의해 사용될 수 있고, 선택적으로 버튼(15)(만약에 있다면)을 작동시킴으로써 작동될 수 있다. 첨예한 유체 제트가 유체 출구 개구(17)로부터 빠져나가는 경우, 상기 제트는 생물학적 조직에 침투할 수 있고 예를 들어 점막하 주입을 위해 거기서 사용될 수 있다. 조직 내 그리고 조직 아래의 주입을 위한 다른 응용이 가능하다. 예를 들어, 사용자는 또한 유기 조직을 용해시키기 위해 빠져나가는 제트를 사용할 수 있다. 이를 성취하기 위해, 유체 출구 개구(17)는 다른 형태의 제트, 예를 들어 팬 형상의 제트 등이 생성될 수 있는 방식으로 설계될 수 있다.
도 2에서와 같은 유체 어플리케이터(11)의 사용에 있어서, 상기 유체 어플리케이터는 유체 개구(17)로부터 빠져나가는 유체 제트에 의해 거기서, 예를 들어 점막하 주입을 수행하기 위해 예를 들어 내시경을 통해 체강(body cavity), 예를 들어 위장관 내로 삽입된다.
유체 공급량은 200 ㎖ 내지 300 ㎖일 수 있다. 그러한 유체 공급물은 단일 CO2 카트리지(37)(예를 들어, 12 g)의 사용에 의해 30 바아의 거의 일정한 압력으로 배출될 수 있다. 그 결과, 이는 사용자를 위한 믿을 수 있고 일정한 작동 조건을 생성한다. 그렇게 해서, 주입 장치(10)는 그 자체로 항상 취급이 매우 용이하고, 외부 에너지원 또는 보조자의 기술과 관계 없이 사용될 수 있다.
변경이 가능하다. 이들 변경이 이하에 예시적인 방식으로 설명될 것이며, 특히 유체 전달 장치(12)에 관련된다. 예를 들어, 압력 용기(36)는 도 3에 의해 도시된 바와 같이 플런저(33)의 이동 방향에 대해 경사져서, 그리고 또한 도 4에 의해 도시된 바와 같이 상기 플런저에 대해 동축으로 배열될 수 있다. 이것의 결과로서, 콤팩트하고 슬림한 디자인이 달성될 수 있다. 또한, 전체로서 주입 장치(10)를 또는 유체 전달 장치(12)만을 단일-사용 장치로서 또는 다중-사용 장치로서 설계하는 것 둘 모두가 가능하다. 도 4는 일 예를 참조해 이를 도시하고 있으며, 여기서 공급 챔버(20) 및 그것의 플런저(25)는 내압 주사기의 방식으로 개별적으로 사용가능한 조립체로서 구성된다. 이러한 주사기는 하우징의 리셉터클 내에 삽입되어서 로드(27)가 플런저(25)에 맞대어 밀어낸다. 압력 용기(36), 예를 들어 CO2 카트리지(37)가 그것의 각자의 리셉터클 내에 배치되자마자, 압력이 챔버(30)에 인가될 수 있으며, 이 경우에 로드(27)가 본질적으로 일정한 힘으로 플런저(25)에 맞대어 밀어낸다. 이제 앞서 기술된 바와 같이 출구(22)에 연결된 유체 라인(18)을 통해 시술이 수행될 수 있다. 밸브(23)는 손잡이(13) 내에 또는 유체 라인(18)의 다른 위치에 배열될 수 있다.
공급 챔버(20)가 빈 경우, 그것은 충만한 살균 챔버로 교체될 수 있다. 마찬가지로, CO2 카트리지(37)는 폐기되어서, 초기에 압력을 갖지 않는 팽창 챔버(30)를 만들 수 있다. 적합한 수단(50)을 통해, 플런저(25)를 다시 그것의 좌측 휴지 위치(rest position)로 밀어내는 것이 가능하다. 이러한 상태에서, 새로운 공급 챔버(20), 즉 새로운 주사기 및 새로운 CO2 카트리지(37)를 하우징 내로 삽입하여, 유체 전달 장치(12)를 다시 작동 준비가 되게 하는 것이 가능하다. 그러한 재사용가능한 장치에서, 팽창 챔버(30)는 또한 기존의 잔류 추진 유체가 위험 없는 방식으로 빠져나가는 것을 허용하기 위해 잔류 압력 제거 밸브에 연결될 수 있다.
적절한 플런저(25, 33)를 갖는 팽창 챔버(30) 및 공급 챔버(20)에 대해 실린더형 챔버를 사용하는 것에 대한 대안으로서, 공급 챔버(20)는 도 5에서와 같이 팽창 챔버(30) 내에 배열될 수 있다. 공급 챔버(20)는 예를 들어 출구(22)에 연결되는 파우치 또는 달리 압축가능한 용기일 수 있다. 파우치의 내측 표면은 제 1 가동 벽 표면(26)을 나타낸다. 파우치의 외면은 제 2 가동 벽 표면(31)을 나타낸다. 또다시, 압력 용기(36)가 팽창 챔버(30)에 압력을 인가하기 위한 에너지 저장소(29)로서 작용한다. 천공 바늘(40)이 압력 용기(36)의 용기 목부 상에 제공된 시일(39)을 천공하자마자, 팽창 챔버(30)는 가압된다. 이러한 압력은 벽 표면(31)에, 그리고 이에 따라 동등한 정도로 벽 표면(26)을 통해 파우치 내의 유체 공급물에 작용한다. 가압된 유체는 유체 어플리케이터(11)에 공급하기 위해 밸브(23)를 통해 특정 방식으로 방출될 수 있다.
유체 공급물을 수용하는 파우치는 단일-사용 제품일 수 있는 반면, 챔버(20)를 둘러싸고 압력 용기(36)를 수용하는 하우징은 다중 사용을 위해 배치될 수 있다. 대안적으로, 이들 부품을 단일-사용 제품으로서 설계하는 것이 또한 가능하다.
바람직하게는, 공급 챔버(20)의 내측에서 종결되는 출구 개구(42)가 연결부(22)에서 제공되며, 상기 출구 개구는 유동 제한부를 나타내고, 예를 들어 단지 1 밀리미터 이하의 직경을 갖는다. 이 제한부는 완전히 빈 파우치의 가요성 벽이 대응하는 출구 개구(42)를 폐쇄하는 것을 보장한다. 그렇게 해서, 출구 개구(42)의 단면 면적은 바람직하게는 출구 개구와 접촉하는 파우치 벽이 CO2 카트리지(37)의 압력 하에서 파열되지 않는 것을 보장하기에 충분히 작다. 예를 들어, 이러한 목적을 위해, 출구 개구(42)의 직경은 공급 챔버(20)를 둘러싸는 파우치의 벽 두께보다 더 작다.
추가의 변형이 가능하다. 이를 고려해, 도 6은 스프링 에너지 저장소로서 구성된 에너지 저장소(29)를 갖는 유체 전달 장치(12)를 도시하고 있다. 그렇게 하기 위해, 예를 들어 미리 인장된 압축 스프링이 제공되며, 상기 스프링의 하나의 단부는 플런저(25)에 의해 지지되고 상기 스프링의 다른 단부는 하우징 벽에 의해 지지된다. 그렇게 해서, 유체(21)는 플런저(25)를 통해 가압된다.
- 풀링 수단(pulling means), 예를 들어 풀 로드(pull rod)(44) 및 로킹 장치(45)를 통해 - 플런저(25)를 하우징 내에 로킹하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 풀 로드(44)는 압축 스프링(43)의 힘을 흡수한다. 예를 들어 차단 핀을 떼어내거나 제거함으로써 로킹 장치(45)가 해제되는 경우, 스프링력이 플런저에 작용하여, 유체(21)를 가압한다. 그렇게 해서, 유체(21)는 밸브(23)를 통해 방출되고 라인(18)을 통해 제어된 방식으로 흘러 나갈 수 있다. 유체 전달 장치(12)는 재충전가능한 제품으로서 또는 단일-사용 제품으로서 설계될 수 있다.
후자가 또한 도 7에서와 같은 실시예에 적용된다. 이와 관련하여, 제공된 에너지 저장소는 전기 배터리(46) 또는 재충전가능한 배터리, 슈퍼커패시터 등이며, 이들은 모터(47)에 공급하도록 배치된다. 변속장치를 통해, 모터(47)는 플런저(25)를 작동시킨다. 바람직하게는, 변속장치는 예를 들어 스핀들 스레드 구동장치(spindle thread drive)(48)를 통해 플런저(25)를 이동시키는 감속 기어이다. 모터(47)를 작동시키기 위해 스위치(49)가 배치된다. 바람직하게는, 모터(47) 및 그것의 공급 장치는 모터(47)가 장기간(수 분)에 걸쳐 에너지 공급받을 수 있는 방식으로 서로에 맞추어 구성된다. 바람직하게는, 그렇게 해서, 모터(47)는 토크 모터로서 설계되어서, 그것은 토크원으로서 0의 회전 속도로 작동될 수 있다. 그렇게 해서, 그것은 그것의 회전 속도에 관계 없이 본질적으로 일정한 토크를 발생시키며, 상기 토크는 스핀들 스레드 구동장치(48)를 통해 플런저(25)에 작용하는 일정한 힘을 생성한다. 그렇게 해서, 힘은 원하는 압력, 예를 들어 30 바아 또는 40 바아가 공급 챔버(20) 내에서 발생할 정도이다. 배터리(46)의 에너지 공급은 모터(47)가 공급 챔버(20)의 공급물 전체를 적어도 1회 배출할 수 있기에 충분히 크다. 이러한 제품을 단일-사용 제품으로서 또는 재충전가능한 제품으로서 또한 설계하는 것이 가능하다. 공급 챔버(20) 및/또는 배터리(36)는 교체가능하도록 설계 및 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 주입 장치(10)는 유체 전달 장치(12)에 의해 공급받는 유체 어플리케이터(11)를 포함하며, 상기 유체 전달 장치는 에너지 저장소(29)를 포함한다. 바람직하게는, 후자는 압력 용기(36)로서 구성된다. 이 압력 용기(36)로부터 유래된 기체 압력은, 직접적으로(도 5) 또는 간접적으로(도 3, 도 4), 유체(예를 들어, 등장성 NaCl 용액)로 사전충전된 용기에 작용한다. 따라서 배출되는 유체에는 일정한 압력이 가해진다. 밸브(23)의 사용에 의해, 사용자는 일정한 세기를 갖는 원하는 양의 유체의 배출을 개시할 수 있다. 체크 밸브(23)는 또한 효과의 세기를 변화시키기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있는 조절 밸브일 수 있다. 본 발명은 기본적으로 고도로 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있는 항상 이용가능한 주입 장치의 구현을 특징으로 한다. 사용자는, 그 후에 유체 라인(18), 즉 유체 어플리케이터(11)를 통해 한정된 또는 계량된 방식으로 유체를 직접 주입할 수 있기 위해, 예를 들어 압력 용기(36)를 천공함으로써 시스템을 해제하는 것만이 필요하다. 체크 밸브 또는 조절 밸브(23)의 취급, 해제뿐만 아니라 작동이 용이하고 직관적으로 가능하다. 그러나, 주입 장치(10) 전체를 단일-사용 시스템으로서 구성하는 것, 및 유체 어플리케이터(11)를 그것의 유체 출구 개구까지 사전충전하는 것이 또한 가능하다. 유체 어플리케이터(11)의 원위 단부에 있는 살균 시일이 보호 캡(16)에 의해 제공될 수 있다.
10 : 주입 장치 11 : 유체 어플리케이터
12 : 유체 전달 장치 13 : 손잡이
14 : 노즐 샤프트 15 : 버튼
16 : 보호 캡 17 : 유체 출구 개구
18 : 유체 라인 19 : 원위 단부
20 : 공급 챔버 21 : 유체
22 : 출구 23 : 밸브
24 : 작동 부재 25 : 플런저
26 : 제 1 가동 벽 표면 27 : 로드
28 : 구동 장치 29 : 에너지 저장소
30 : 팽창 챔버 31 : 제 2 가동 벽 표면
32 : 실린더 33 : 플런저
34 : 중간 공간 35 : 통기 개구
36 : 압력 용기, 압력원 37 : CO2 카트리지
38 : 단부 39 : 시일
40 : 천공 바늘 41 : 채널
42 : 출구 개구 43 : 압축 스프링
44 : 풀 로드 45 : 로킹 장치
46 : 배터리, 재충전가능한 배터리 47 : 모터
48 : 스핀들 스레드 구동장치 49 : 스위치
50 : 취급 수단

Claims (15)

  1. 생물학적 조직 내로의 유체의 무바늘(needleless) 주입을 위한 유체 출구 개구(17)를 포함하고, 상기 유체 출구 개구(17)로 이어지는 유체 라인(18)을 포함하는 유체 어플리케이터(applicator)(11), 및
    구동 장치(28) 및 공급 챔버(20)를 포함하거나 그러한 공급 챔버와 연결가능한 유체 전달 장치(12)를 포함하는 주입 장치(10)로서,
    상기 공급 챔버(20)는 상기 구동 장치(28)에 의해 발생된 힘이 인가될 수 있는 적어도 하나의 가동 벽 표면(26)을 포함하는, 주입 장치(10)에 있어서,
    상기 구동 장치(28)는 에너지 저장소(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장소(29)는 인장된 스프링(43)을 포함하며, 상기 스프링의 하나의 단부는 상기 제 1 가동 벽 표면(26)을 갖는 플런저(25)에 의해 지지되고, 상기 스프링의 다른 단부는 상기 공급 챔버(20)에 연결된 하우징에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링(43)은 해제가능한 로킹 장치(45)와 관련되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장소(29)는 스위치(49)를 통해 전기 모터(47)에 연결된 전기 배터리(46)이며, 상기 전기 모터는 직접적으로 또는 변속장치(48)를 통해 상기 공급 챔버(20)의 가동 벽 표면(26)과 연결되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 장치(28)는 에너지 저장소(29) 및 팽창 챔버(30)를 포함하며, 상기 팽창 챔버(30)는 상기 에너지 저장소(29)에 의해 압력 유체가 인가될 수 있는 제 2 가동 벽 표면(31)을 갖는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에너지 저장소(29)는 압력 저장용 압력 용기(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압력 용기(36)는 기밀 시일(gas-tight seal)(39)을 구비한 CO2 카트리지(37)인 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에너지 저장소(29)는 상기 압력 용기(36)를 위한 변화 리셉터클(change receptacle) 및 상기 시일(39)을 위한 천공 장치(40)와 관련되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가동 벽 표면(26) 및 상기 제 2 가동 벽 표면(31)은 상이한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 벽 표면(26)과 상기 제 2 벽 표면(31) 사이에 통기된 공간(34)이 배열되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 챔버(20)와 상기 유체 출구 개구(17) 사이에 밸브(23)가 개재되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 밸브(23)는 체크 밸브(check valve)인 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 밸브(23)는 조절 밸브인 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 출구 개구(17)에는 보호 캡(16)이 제공되는 것을 특징으로 하는
    주입 장치.
  15. 생물학적 조직에 침투할 수 있는 유체 제트를 발생시키기 위한 방법에 있어서,
    에너지 저장소(29)를 제공하고, 상기 에너지 저장소에 저장된 에너지로부터 유발되는 힘을 발생시키는 단계,
    유체로 충전되며 적어도 하나의 제 1 가동 벽 표면(26)을 포함하는 공급 챔버(20)를 제공하고, 구동 장치(28)에 의해 발생된 힘을 상기 벽 표면에 인가하는 단계,
    하나의 유체 출구 개구(17)를 갖는 유체 어플리케이터(11)로 상기 유체를 운반하는 단계, 및
    제트 형태의 상기 유체가 상기 유체 출구 개구(17)로부터 빠져나가는 것을 허용하는 단계를 포함하는
    유체 제트 발생 방법.
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