KR20150025353A - 약제 흡입기 - Google Patents

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KR20150025353A
KR20150025353A KR20130102930A KR20130102930A KR20150025353A KR 20150025353 A KR20150025353 A KR 20150025353A KR 20130102930 A KR20130102930 A KR 20130102930A KR 20130102930 A KR20130102930 A KR 20130102930A KR 20150025353 A KR20150025353 A KR 20150025353A
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김영현
곽재경
백인걸
이상헌
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 약제 흡입기와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 공기 통로를 구비한 흡입기 본체부와, 상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부와, 외부 환경을 감지하는 제 1 센서부와, 사용자의 위치 정보를 감지하는 제 2 센서부와, 사용자의 호흡량을 감지하는 제 3 센서부와, 상기 약제의 이동을 감지하는 제 4 센서부 및 상기 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

약제 흡입기{MEDICAMENT INHALER}
본 발명은 사용자가 약제를 흡입하는 약제 흡입기에 관한 것이다.
통상적으로, 약제 흡입기는 가압 계량 투약 흡입기(Pressurised Metered Dose Inhaler : PMDI)와 건조 분말 흡입기(Dry Powder Inhaler : DPI)로 구성된다.
상기 가압 계량 투약 흡입기는 천식, 폐기종 및 만성 기관지염과 같은 질환을 치료하도록 수년간 사용되었을 뿐만 아니라, 효과적이며, 확실하게 구강으로 약물을 제공하여 왔다. 이러한 상기 약제 흡입기들은 흡입된 분무 가루 및 약물류를 질병이 있는 기도에 바로 제공하여 상기 질병의 증상을 신속하게 경감시킨다.
특히, 상기 건조 분말 흡입기는 상기 가압 계량 투약 흡입기와 비교하여 비교적 취급이 용이하여 주목을 받고 있으며, 경구와 코 투약 양쪽에 사용할 수 있다. 또한, 캡슐(단위 투약 흡입기), 블리스터 및 카트리지(복수 단위 투약 흡입기) 또는 저장소 내에 분말 가루 상태로 제공될 수도 있다
앞서 상술한 바와 같이, 종래의 약제 흡입기들은 환자의 폐에 약제를 투여하기 위해서 여러 형태의 장치가 이용된다. 압축된 기체나 상온에서 기화되는 액체를 이용하거나, 기압을 이용하여 약제를 분무 형태로 만드는 분사 타입의 분무기가 있다. 이는 약제를 누름에 의해 저장된 압력이 방출되고, 이에 따라 약제가 분무 형태로 바뀌어 환자에게 도달하면, 흡입하여 환자의 구강을 통해 내부로 약제가 전달된다. 하지만, 환자의 흡입 타이밍이 약제의 분출과 일치하지 않아, 약제의 흡입이 원활히 일어나지 않는 경우가 많다. 특히, 아동, 노인 및 천식 환자인 경우, 흡입력이 약해서 약제 흡입에 필요한 유속을 만들어 내지 못하는 특징이 있었다.
즉, 상기 천식 환자들은 천식을 유발하는 외부 환경 예를 들어, 기온, 습도, 기압, 강수량, 일조량 미세먼지, 오존, 일산화탄소, 이산화질소 및 이산화황들에 민감한다. 이와 같이, 주변 상태에 영향을 받는 만성 질환자인 경우, 단순 흡입을 통한 약물의 흡입으로는 장기적으로 환자의 삶의 질을 높이기에는 부족한 단점이 있었다.
결국, 사용자 주변 환경을 모니터링 하고, 사용 횟 수를 측정하며, 사용에 적합한 강도로 흡입을 하도록 유도, 감시하는 장치가 요구되고 있다. 또한, 사용현황과 외부 환경 정보를 통신을 통해 의료진과 의료, 건강 서비스 제공자와 가족 및 지인들과 공유하여 문제점을 미리 파악하고 지속적인 관리가 되도록 하는 장치가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들에서는 약제 흡입기의 사용을 향상시킬 수 있도록 다수의 센서부를 구성함으로서, 사용자 주변 환경을 모니티링하고, 사용 횟 수를 세며, 사용에 적합한 강도로 약제를 흡입할 수 있도록 유도함과 동시에 사용자의 약제 흡입 여부를 확인할 수 있도록 한 약제 흡입기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에서는 외부 환경과 사용자의 위치 정보와, 환자의 호흡량 및 약제의 이동에 대한 정보를 취득함과 동시에 이 취득한 정보를 외부 기기에 송수신할 수 있도록 구성함으로써, 제품의 사용을 향상시키고, 사용자의 사용 현황과 환경 정보를 의료진과 병원 관계자 및 건강 서비스 제공자와 가족, 친지 지인들과 공유하여 문제점을 미리 파악하고, 지속적인 관리가 가능하도록 한 약제 흡입기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에서는, 약제 흡입기의 공기 통로에 공기 통로의 폭을 가변시킴과 동시에 공기의 압력을 가변시키고, 이를 통해 발생되는 공기 흡입 유량을 측정할 수 있도록 가변 장치부를 구성함으로써, 공기 통로에서 발생되는 공기 흡입 우량의 측정을 보다 세밀하게 측정가능하고, 이로인해 사용자의 약제 흡입 유도를 정확하게 할 수 있도록 한 약제 흡입기를 제공하는데 있다.
본 발명의 약제 흡입기는, 공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
외부 환경을 감지하고, 사용자의 위치 정보를 감지하며, 사용자의 호흡량을 감지함과 아울러 상기 약제의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 센서부; 및
상기 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기는, 공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
외부 환경을 감지하는 제 1 센서부;
사용자의 위치 정보를 감지하는 제 2 센서부;
사용자의 호흡량을 감지하는 제 3 센서부;
상기 약제의 이동을 감지하는 제 4 센서부; 및
상기 제 1, 2, 3, 4 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기는,
공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
사용자의 위치 정보를 감지하는 제 1 센서부;
환자의 호흡량을 감지하는 제 2 센서부;
상기 약제의 이동을 감지하는 제 3 센서부; 및
상기 제 1, 2, 3 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함하고,
상기 공기 통로에는 상기 공기 통로의 폭을 가변시킴과 아울러 공기의 압력을 가변시키고, 이를 통해 발생되는 공기 흡입 유량을 측정하는 가변 장치부가 구비될 수 있다.
상술한 다양한 실시예에 따르면,
약제 흡입기의 사용을 향상시킬 수 있도록 다수의 센서부를 구성하여, 사용자 주변 환경을 모니티링하고, 사용 횟 수를 세며, 사용에 적합한 강도로 약제를 흡입할 수 있도록 유도함과 동시에 사용자의 약제 흡입 여부를 확인할 수 있는 특징이 있다.
더불어, 외부 환경과, 사용자의 위치 정보와, 환자의 호흡량 및 약제의 이동에 대한 정보를 취득함과 동시에 이 취득한 정보를 외부 기기에 송수신할 수 있도록 구성하여 제품의 사용을 향상시키고, 사용자의 사용 현황과 환경 정보를 의료진과 병원 관계자 및 건강 서비스 제공자와 가족, 친지 및 지인들과 공유하여 문제점을 미리 파악하고, 제품의 사용자에 대한 지속적인 관리를 할 수 있는 잇점이 있다.
또한, 약제 흡입기의 공기 통로에 공기 통로의 폭을 가변시킴과 동시에 공기의 압력을 가변시키고, 이를 통해 발생되는 공기 흡입 유량을 측정할 수 있도록 가변 장치부를 구성하여 공기 통로에서 발생되는 공기 흡입 우량의 측정을 보다 세밀하게 측정가능하고, 이로인해 사용자의 약제 흡입 유도를 정확하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제품이 사용을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성을 나타낸 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 제어부를 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 구성을 나타낸 도면.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치를 나타낸 도면.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치를 나타낸 정면도.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치의 다른 실시예를 나타낸 정면도.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기와 웹, 앱 SNS등 기반의 정보 공유 서비스를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 이중 약제 통로를 나타낸 측단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 초기 시간(t1)과 산란광의 강도가 다시 임계값 이하로 떨어지는 시간(t2)을 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 동작을 나타낸 흐름도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성을 나타낸 측단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 가변 장치부를 나타낸 측단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 주변의 환경요인인 압력(P0)과 온도(T0)를 나타낸 그래프.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성을 나타내는 측단면도 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 구성 중 제어부를 나타내는 도면 이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 약제 흡입기(10)의 구성을 설명하기로 한다. 상기 약제 흡입기(10)는 흡입기 본체부(20)와, 약제 저장부(30)와, 제 1, 2, 3, 4, 센서부(40)(50)(60)(70) 및 제어부(80)를 포함한다. 상기 흡입기 본체부(20)에는 외부 공기를 흡입할 수 있도록 마우스 피스(23)가 구비되고, 상기 마우스 피스(23)와 연결되는 공기 통로(21)가 구비된다. 상기 약제 저장부(30)는 사용자가 상기 마우스 피스(23)를 통해 외부 공기를 흡입시 상기 공기 통로(21)에 약제를 유입시킬 수 있도록 상기 공기 통로(21)에 구비된다. 상기 제 1 센서부(40)는 상기 약제 흡입기(10)의 외부 환경을 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(20)에 구비된다. 상기 제 2 센서부(50)는 사용자의 위치 정보를 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(20)에 구비된다. 상기 제 3 센서부(60)는 사용자의 호흡량을 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(20)에 구비된다. 상기 제 4 센서부(70)는 상기 공기 통로(21)로 상기 약제의 이동을 감지함과 동시에 확인할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(20)에 구비된다. 상기 제어부(80)는 상기 제 1, 2, 3, 4, 센서부(40)(50)(60)(70) 들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제를 상기 공기 통로(21)로 투입함과 동시에 상기 취득한 정보를 통신 모듈(81)을 통해 외부 기기(111; 도 6에 도시됨)로 송수신하도록 되어 있다.
즉, 상기 흡입기 본체부(20)에 상기 제 1, 2, 3및 4센서부(40)(50)(60)(70) 를 구성함으로써, 사용자 외부 환경을 모니티링 하고, 상기 약제 흡입기(10)의 사용 횟 수를 세며, 사용에 적합한 강도로 상기 약제를 사용자가 흡입할 수 있도록 유도함과 동시에 사용자의 약제 흡입 여부를 확인하여 상기 약제 흡입기(10)의 사용을 향상시킬 수 있다.
추가로, 상기 제 1, 2, 3 및 4 센서부(40)(50)(60)(70) 에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면, 다음과 같다. 본 발명의 약제 흡입기(10)는 주로 천식 환자나 호흡기 관련 환자들이 주로 사용한다. 따라서, 상기 제 1 센서부(40)는 기온, 습도, 기압, 강수량, 일조량, 미세먼지(PM10)와 곰팡이 포자, 꽃가루, 집 먼지 진드기, 동물과 사람의 각질, 오존(O3), 일산화탄소(CO), 이산화질소(NO2) 및 이산화황(SO2), 등을 감지할 뿐만 아니라, 이 외에도 영향을 주는 요인으로, 알코올 및 유기용제 같은 대기 중 유기화합물 농도를 감지한다.
또한, 사용자의 위치 정보 또한 앞서 언급한 천식 환자 및 호흡기 환자들의 유발 요소와 관련이 있으므로, 상기 제 2 센서부(50)는 실외 지리정보(경, 위도, 고도를 포함)와 실내 지리 정보를 포함하여 감지할 수 있다.
또한, 사용자의 호흡량을 감지하는 상기 제 3 센서부(60)는 기체 유량 센서부, 흡입 시 공기 통로(21)의 압력 변화를 감지하는 압력 센서부, 공기 흐름 시 생기는 소리를 감지하는 소리감지센서부(예를들어, 마이크로폰), 공기 흐름 시 생기는 진동을 감지하는 진동 센서부(예를 들어, 압전, 정전 및 가속도 센서부등)들 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 만일 환자의 호흡 유속이 충분한 속도에 미치지 못하면, 이를 상기 제 3 센서부(60)에서 감지하여, 빛이나 화면상에 신호를 보여 주거나 진동을 주거나 소리를 주어 호흡을 조절할 수 있도록 피드팩(feedback)한다.
또한, 상기 제 4 센서부(70)는 흡입 시 약제가 실제로 이동 되었는지 확인하기 위한 센서이다. 즉, 상기 제 4 센서부(70)는 상기 약제가 분무로 된 후 공기와 함께 이동을 감지 한다. 예를 들어, 상기 제 4 센서부(70)는 광센서 모듈로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 4 센서부(70)는 광센서 모듈을 예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제 4 센서부(70)는 흡입시 약제의 이동을 감지할 수 있는 다른 구성이라면, 다양한 변형실시예로 적용될 수 있다. 여기서는 광센서 모듈(70)을 예로하여 설명하기로 한다.
상기 광센서 모듈(71)은 광을 생성하는 발광 소자(71)와, 약제 분무가 있을 시 증가하는 광 산란의 강도, 광 전달 감소, 공기의 광 스펙트럼의 변화, 공기의 밀도 변화, 소리의 전달 변화, 공기의 정전용량 변화를 감지하는 수광 소자(72)와, 상기 수광 소자(72)로부터 감지된 상기 광신호를 검출하고, 이를 전기 신호로 변화하는 광검출부(73)를 포함한다.
상기 발광 소자(71)는 발광 다이오드(예를 들어, LED 및 LD등)로 이루어지고, 상기 수광 소자(72)는 포토 다이오드(PD)로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 발광 소자(71)의 예로 레이저 다이오드(Laser Diode: LD)를 적용한다.
상기 광센서 모듈(70)은 실제 상기 약제의 이동을 감지하기 위해 광의 산란을 이용한다. 즉, 환자가 약제를 정확하게 흡입했는지 알기 위해서는 흡입하는 공기의 유속과 흡입 시간을 알면 되지만, 이때, 약제가 소모되어 약제가 없는 경 우 알 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 이런 무약제 흡입을 방지하기 위해서 실제 약제가 공기 통로(21)로 흡입되어 공기 흐름에 의해서 약제 가루로 날려서 환자의 구강까지 전달되는 과정 중 실제 약제의 가루 입자가 발광 소자(71)의 레이저 광을 통과시 상기 레이저 광이 상기 약제에 의해 산란되고, 이 산란된 광을 상기 수광 소자(72)가 수신하여 실제 약제가 통과한 것을 알 수 있다.
상기 광센서 모듈(70)을 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서 모듈을 나타내는 도면 이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광센서 모듈을 나타내는 도면 이며, 도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광센서 모듈을 나타내는 도면이고, 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광센서 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3a와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 상기 광센서 모듈(70)은 상기 약제가 공기와 함께 이동하는 공기 통로(21)의 벽에 위치한다. 즉, 상기 발광 소자(71)(LD)는 상기 공기 통로(21)의 길이방향의 수직방향으로 배치되고, 상기 수광 소자(72)(PD)는 상기 발광 소자(71)의 대응되는 공기 통로(21)의 반대편 벽에 위치한다.
따라서, 상기 발광 소자(71)의 레이저광은 상기 공기 통로(21)를 통과하는 약제에 의해 산란되고 이 산란된 광은 상기 수광 소자(72)에서 수신한다.
상기 수광 소자(72)의 각도(θ1)는 는 상기 발광 소자(71)의 중심(A1)으로부터 48도로 배치된다. 여기서, 상기 수광 소자(72)의 각도(θ1)는 48도 이외에 10~40도 사이에도 배치될 수 있다. 상기 수광 소자(72)를 상기와 같이 배치하는 이유는 직진하는 발광 소자(71)의 레이저 광이 직접 수광 소자(72)에 들어가는 것을 막아 시그널과 노이즈 비율(S/N 비율)을 증가하기 위해서다.
여기서, 상기 시그널과 노이즈 비율(Signal to Noise ratio; s/n)은 아날로그 시그널에서 유효한 정보와 불필요한 전자 간섭 사이의 비율을 말하면, 가능하면 높은 것이 좋다.
이와 같이, 입사된 레이저 광이 약제에 의해 산란되는 각도는 10~40도 사이에 강한 신호가 분포된다. 이때, 입사된 레이저 광이 수광 소자(72)에 들어가서 백 그라운드 노이즈를 증가시키는 것을 방지하기 위해 0~10도 사이의 각도는 피하여 수광 소자(72)를 설치한다. 또한, 상기 수광 소자(72)의 각도(θ)는 120~170도 사이에 위치하여 뒤쪽으로 산란되어 나오는 레이저 광을 수신할 수 있다.
또한, 상기 발광 소자(71)의 전면에는 상기 발광 소자(71)의 레이저 광을 가능한 분산하지 않고 일정한 굵기로 진행하도록 렌즈(73)가 배치된다. 즉, 상기 렌즈(73)는 공기 통로(21)의 중심부에서 최대의 광 강도를 얻을 수 있다. 또한, 상기 공기 통로(21)의 벽 또는 벽면은 레이저 광을 흡수하는 재질로 이루어질 수 있다.
도 3b와 같이, 본 발명의 다른 일시예에 따른 상기 광센서 모듈(70)은 상기 공기 통로(21)의 벽 또는 벽면은 지그재그 패턴으로 형성하여 원치 않는 레이저 광이 수광 소자(72)로 수신되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3c와 같이, 본 발명의 또 다른 일시예에 따른 상기 광센서 모듈(70)은 상기 발광 소자(71)와 상기 수광 소자(72)의 전면에 각각 편광판(77)으로 형성하여, 마찬가지로 원치 않는 레이저 광이 수광 소자(72)로 수신되는 것을 추가로 방지할 수 있다. 즉, 약제에 의해 산란되는 레이저 광은 편광판(77)에 의해 임의로 바뀌고, 이 편광은 수광 소자(72)에서 수신한다. 이때, 산란된 광의 일부는 수광 소자(72) 앞의 편광판(77)에 의해 차단되어 수광 신호 자체를 감소시킬 뿐만 아니라, 발광 소자(71)에서 직접 들어 오는 광도 감소 시킬 수 있다. 따라서, 상기 발광 소자(71)의 레이저 광이 직접 수광 소자(72)에 들어가는 것을 막아 시그널과 노이즈 비율(S/N 비율)을 증가시킬 수 있다.
또한, 3d와 같이, 본 발명의 또 다른 일시예에 따른 상기 광센서 모듈(70)은 상기 수광 소자(72)(72a)가 복수개로 배치될 수 있다. 이때, 상기 수광 소자(72)(72a)들은 상기 발광 소자(71)의 레이저 광의 중심(A1)을 기준으로 대칭으로 배치된다. 따라서, 상기 발광 소자(71)의 레이저 광은 상기 수광 소자(72)(72a)들에 동일하게 들어가나 약제에 의해 산란된 광은 비대칭적이기 때문에 수광 소자(72)(72a)에서 들어온 신호의 차를 이용하면 시그널과 노이즈 비율(S/N 비율)을 증가시킬 수 있다.
여기서, 상기 광센서 모듈(70)의 구성 중 냉각 장치(80)에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 도 4는 본 발명의 광센서 모듈의 구성을 나타낸 측면도 이고, 도 5a는 본 발명의 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치(80)의 일 실시예를 나타내는 도면이며, 도 5b는 본 발명의 광센서 모듈의 구성 중 냉각 장치(80)의 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5c는 본 발명의 광센서 모듈의 구중 중 냉각 장치(80)의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4와 같이, 상기 발광 소자(71)에는 레이저 광 출력을 안정적으로 하기 위해서 냉각 장치(80)(Thermo Electric Cooler : TEC)가 구비된다. 상기 냉각 장치(80)는 발열판으로 이루어지고, 상기 발광 소자(71)를 기판(81)의 전면에 배치하고, 상기 발열판은 상기 기판(81)의 후면에 배치된다. 즉, 상기 냉각 장치(80)는 상기 발광 소자(71)의 온도를 일정하게 유지시킴과 동시에 상기 발광 소자(71)(LD)의 레이저 광 출력을 안정으로 유지하기 위해 사용된다.
도 5a와 같이, 상기 냉각 장치(80)에는 상기 발광 소자(71)의 온도를 조절하기 위해서 발광 소자(71)의 온도를 정확하게 측정하는 온도 센서부(83)가 구비된다.
상기 온도 센서부(83)는 지그재그로 이루어지는 저항 패턴으로 이루어지고, 상기 저항 패턴은 전도체로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 온도 변화에 의한 저항 변화를 측정함과 동시에 이 저항 변화에 따라서 온도를 측정한다. 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 둘레를 따라서 지그 재그 패턴으로 형성된다.
또한, 도 5b와 같이, 본 발명의 다른 일시예에 따른 상기 발광 소자(71)에는 기판(81)에 구비된 상기 발광 소자(71)의 레이저 광 출력을 안정적으로 하기 위해서 방열판으로 이루어진 냉각 장치(80)(Thermo Electric Cooler : TEC)를 포함한다.
상기 냉각 장치(80)에는 상기 발광 소자(71)의 온도를 조절하기 위해서 발광 소자(71)의 온도를 정확하게 측정하는 온도 센서부(84)가 구비된다.
상기 온도 센서부(84)는 저항 패턴으로 이루어지고, 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 온도 변화에 의한 저항 변화를 측정하고, 이 저항 변화에 따라서 온도를 측정한다. 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 둘레를 따라서 일부에서 지그 재그 패턴으로 형성된다.
상기 기판(81)은 온도 전달이 좋은 부전도체로 이루어지고, 상기 부전도체는 알루미나 및 세라믹로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 상기 부전도체는 알루미나 및 세라믹들을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 부전도체는 온도 전달이 용이한 다른 재질도 적용될 수 있다.
또한, 도 5c와 같이, 본 발명의 또 다른 일시예에 따른 상기 발광 소자(71)에는 상기 기판(81)에 구비되는 상기 발광 소자(71)의 레이저 광 출력을 안정적으로 하기 위해서 방열판으로 이루어진 냉각 장치(80)(Thermo Electric Cooler : TEC)를 포함한다.
상기 냉각 장치(80)에는 상기 발광 소자(71)의 온도를 조절하기 위해서 발광 소자(71)의 온도를 정확하게 측정하는 온도 센서부(84)가 구비된다.
상기 온도 센서부(84)는 저항 패턴으로 이루어지고, 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 온도 변화에 의한 저항 변화를 측정하고 이 저항변화에 따라서 온도를 측정한다. 상기 저항 패턴은 상기 발광 소자(71)의 둘레를 따라서 일부에서 지그 재그 패턴으로 형성된다.
또한, 상기 냉각 장치(80a)는 상기 기판(81)에 이종 금속 패턴이나 p-n 반도체 패턴으로 형성된다. 상기 냉각 장치(80a)는 펠티 효과(peltier effect)를 이용하여 상기 발광 소자(71)를 냉각시킨다. 즉, 상기 펠티 효과(peltier effect)란 서로 다른 물질의 접합면에 전류를 흐를 때 온도가 감소하는 현상을 이용한다. 이는 구리, 철 같은 이종 금속 패턴의 접합면에서도 발생하나 p-n 타입의 반도체 패턴의 접합면에서도 발생한다. 즉, 상기 펠티 효과는 이종 금속 패턴의 접합면에 전류가 흐를 때 발생되는 열을 흡수하여 냉각시키는 것이다.
결국, 상기 냉각 장치(80)는 상기 이종 금속 패턴의 접합면에 전류를 흐르게 하여 상기 발광 소자(71)에서 발생하는 열을 흡수함과 동시에 냉각시켜 온도 조절을 한다.
여기서, 앞서 언급한 도 1과 같이, 상기 약제 저장부(30)에는 상기 제어부(80)의 인가 신호에 따라서 상기 약제 저장부(30)를 개폐하여 상기 공기 통로(21)로 약제를 유입시킬 수 있도록 개폐 장치부(미도시 됨)가 구비될 수 있다.
상기 개폐 장치부는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 개폐 장치부는 솔레노이드 밸브를 예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 개폐 장치부는 상기 약제 저장부(30)를 개폐하여 약제를 상기 공기 통로(21)로 유입시킬 수 있는 다른 구성이라면, 다양한 변형실시예로 적용될 수 있다.
여기서, 앞서 언급한 도 2와 같이, 상기 제어부(80)는 통신 모듈(81)과, 멀티 컨트롤부(82)와, 메모리부(83) 및 전원부(84)를 포함한다.
상기 통신 모듈(81)은 상기 외부 기기(111)와 통신을 할 수 있도록 되어 있다. 상기 멀티 컨트롤부(82)는 상기 제 1, 2, 3 및 4 센서부(40)(50)(60)(70)에서 취득한 정보를 처리하고, 상기 약제 저장부(30)에 구비된 개폐 장치부(미도시 됨)의 개폐를 제어하며, 상기 흡입기 본체부(20)에 구비된 표시부(22)에 상기 취득한 정보를 표시함과 동시에 상기 통신 모듈(81)을 통해 외부 기기(111; 도 6에 도시됨)로 송수신하도록 되어 있다.
상기 메모리부(83)는 상기 제 1, 2, 3 및 4 센서부(40)(50)(60)(70)의 데이터를 저장하도록 되어 있다. 상기 전원부(84)는 상기 제 1, 2, 3 및 4 센서부(40)(50)(60)(70)들과 상기 통신 모듈(81) 및 상기 메모리부(83)에 전원을 공급하도록 되어 있다.
도 6과 같이, 상기 제어부(80)는 상기 제 1, 2, 3 및 4 센서부(40)(50)(60)(70)에 의해 사용자의 약 사용 주기, 흡입의 여부 등을  감지하고 사용자 주변의 환경정보를 주기적, 비정기적으로 상기 통신 모듈(81)의 통신을 통해 의료진과 간호사(140) 및 병원 관계자(140), 건강 서비스 제공자(150)(예를 들어 천식 등 호흡기 관련 연구 기관)와 가족, 친지 및 지인(120)등과 공유하여, 문제점을 미리 파악하고 지속적인 관리가 되도록 한다. 이때, 상기 외부 기기(111)를 통해, 웹, 앱, SNS 등의 수단(100)을 이용할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 외부 기기의 적용예로는, 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기(mobile communication terminal) 및 휴대용 기기를 비롯하여, 개인용 컴퓨터, PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 네비게이션, 게임기, 노트북, 넷북, 광고판, 티브이(TV), 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어 기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
또한, 도 7과 같이, 상기 공기 통로(21)에는 이중 약제 통로(90)가 구비될 수 있다. 상기 이중 약제 통로(90)는 제1, 2 약제 통로부(91)(92) 및 공기 흡기구(93)를 포함한다. 상기 제 1 약제 통로부(91)는 상기 약제 저장부(30)로부터 상기 공기 통로(21)로 유입된 약제(C1)를 사용자 흡입에 따라 발생되는 압력차에 의해 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 상기 제 2 약제 통로부(92)는 상기 제 1 약제 통로부(91)와 연결됨과 동시에 상기 제 1 약제 통로부(91)에 의해 이동한 약제(C1)를 사용자에게 흡입시킬 수 있도록 되어 있다. 상기 공기 흡기구(93)는 상기 제 1, 2 약제 통로부(91)(92) 의 사이에 형성되고, 공기를 흡입시킴과 동시에 상기 약제(C1)를 상기 제 2 약제 통로부(92)의 중앙으로 모아서 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
즉, 상기 제 1 약제 통로부(91)의 일단은 상기 압력을 발생시킬 수 있게 상기 제 1 약제 통로부(91)의 중심으로 모아지도록 경사지게 형성된다.
이와 같이, 상기 이중 약제 통로(90)를 좀 더 구체적으로 설명하면, 사용자가 상기 약제 흡입기(10)의 마우스 피스(23; 도 1에 도시됨)를 물고, 흡입시 상기 약제 저장부(30)로부터 투입된 약제(C1)가 상기 제 1 약제 통로부(91)로 이동한다. 이때, 상기 제 1 약제 통로부(91)는 상기 약제(C1)가 사용자의 흡입에 의해 상지 제 1 약제 통로부(91)를 통과시 압력이 발생시킨다.
즉, 상기 제1 약제 통로부(91)의 일단이 상기 압력을 발생시킬 수 있도록 상기 제 1 약제 통로부(91)의 중심부의 관보다 가늘고 작게 관을 형성된다. 다시 말해, 상기 제 1 약제 통로부(91)의 일단 관은 상기 제 1 약제 통로부(91)의 중심으로 모아지도록 경사지게 형성된다.
이때, 상기 공기 흡기구(93)는 외부 공기를 상기 제 2 약제 통로부(92)로 유입시키고, 유입된 외부 공기는 상기 약제(C1)를 상기 제 2 약제 통로부(92)의 중앙으로 이동시킨다.
따라서, 상기 이중 약제 통로(90)는 상기 공기 흡기구(93)에 의해 유입된 외부 공기가 약제(C1)의 흐름을 상기 제 2 약제 통로부(92)의 중앙으로 가이드 시켜 사용자에게 흡입시킨다.
여기서, 본 실시예의 상기 약제 흡입기의 동작 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기(10)의 초기 시간(t1)과 산란광의 강도가 다시 임계값 이하로 떨어지는 시간(t2)을 나타낸 그래프 이이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 약제 흡입기의 동작 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 9와 같이, 의사, 의료진 및 주변 지인들이 상기 약제 흡입기(10)를 통해 사용자가 약제 흡입하는 것을 감시하기 위해서는 상기 광센서 모듈(70)의 수광 수자(72)에 수신된 신호를 통해서 상기 약제 흡입기(10)의 공기 통로(21)로 약제의 이동 여부를 확인한다. 상기 수광 소자(72)에 들어오는 산란광은 약제에 의해 나타나므로, 산란광의 강도가 일정 임계값 이상으로 커지게 되면 이를 약제가 상기 공기 통로(21)를 지나간다고 판단할 수 있다. 만약, 산란광의 강도가 일정 임계값 이상이 되지 않으면, 약제가 상기 공기 통로(21)를 지나가지 않는 것으로 판단할 수 있다.
즉, 도 10과 같이, 상기 산관란의 강도를 측정하고(S1), 상기 산란광의 강도가 일정 임계값 이상으로 커져 약제가 상기 공기 통로(21)를 지나간다고 판단할 때(S2), 초기 시간(t1)을 측정하고(S3), 산란광의 강도가 다시 임계값 이하로 떨어지는 시간(t2)을 측정한다.(S3)
도 8과 같이, 두 시간의 차|t2 - t1| 를 계산하고(S4), 기록에 남긴다(S5). 약제 흡입이 효과를 발휘하기 위한 시간(tp) 보다 두 시간의 차 |t2 - t1|가 길면, 사용자가 약제를 흡입한 것으로 판단할 수 있다.(S7) 이를 의사 등 의료진에게 전달하거나 사용자가 등록한 주변 지인들에게 전달하여 사용자를 격려한다.(S8)
또한, 약제 흡입이 효과를 발휘하기 위한 시간(tp) 보다 두 시간의 차, |t2 - t1|가 짧다면,(S7) 약제 흡입기(10)를 통해 약제가 흡입이 잘되지 않은 것으로 판단하여 사용자에게 상기 약제 흡입기(10)의 정확한 사용이 가능해 지도록 경고를 준다. 이 경고는 의사등 의료진에게 전달되거나, 사용자가 등록된 주변 지인들에게 전달되고, 상기 의사 및 의료진 또는 주변 지인은 사용자에게 주의를 줄 수 있다.(S9)
또한, 사용자의 무약제 흡입을 방지하기 위해서는 실제 약제 흡입기(10)의 공기 통로(21)에서 약제가 이동하였는지 알아야 한다. 이를 위해서, 공기 흐름을 감지하여 정해진 흡입 시간 중에 약제에 의해 광센서 모듈(70)의 광산란 측정값이 임계값 이상이 되지 않으면(S2), 약이 없는 무약제 흡입으로 판단하고(S2-1) 이를 사용자나 사용자의 의사 및 의료진 또는 주변인 및 지인에게 알려줄 수 있다.(S2-2)
따라서, 본 실시예에서는 상기 약제 흡입기(10)를 통해 사용자에 대한 지속적인 관리가 가능하다.
또한, 이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기(200)에 대해서 설명하기로 한다. 다른 실시 예에 따른 약제 흡입기를 설명함에 있어서, 앞서 언급한 본 발명의 일 실시 예에 따른 약제 흡입기(10; 도 1에 도시됨)와 비교하여, 중복된 구성의 설명은 생략하고, 그 차이점만을 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기(200)의 구성을 나타내는 도면이다.
도10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 약제 흡입기(200)는 흡입기 본체부(201)와, 약제 저장부(202)와, 제 1, 2, 3 센서부(203)(204)(205), 제어부(206) 및 가변 장치부(207)를 포함한다. 상기 흡입기 본체부(201)에는 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 마우스 피스(201b)가 구비되고, 상기 마우스 피스(201b)와 연결되는 공기 통로(201a)가 구비된다. 상기 약제 저장부(202)는 사용자가 상기 마우스 피스(201b)를 통해 외부 공기를 흡입시 상기 공기 통로(201a)에 약제를 유입시킬 수 있도록 상기 공기 통로(201a)에 구비된다. 상기 제 1센서부(203)는 사용자의 위치 정보를 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(201)에 구비된다. 상기 제 2센서부(204)는 사용자의 호흡량을 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(201)에 구비된다. 상기 제 3센서부(205)는 상기 공기 통로(201a)로 상기 약제의 이동을 감지할 수 있도록 상기 흡입기 본체부(201)에 구비된다. 상기 제어부(206)는 상기 제 1, 2, 3 센서부(203)(204)(205), 들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제를 상기 공기 통로(201a)로 유입시킴과 동시에 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하도록 되어 있다. 또한 상기 흡입기 본체부(201)에는 상기 취득한 정보를 표시하는 표시부(201c)가 구비될 수 있다.
상기 가변 장치부(207)는 상기 공기 통로(201a)의 폭을 가변시킴과 동시에 공기의 압력을 가변시키고, 이를 통해 발생되는 압력, 온도 및 공기 흡입 유량(B1)을 측정할 수 있도록 상기 공기 통로(201a)내에 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 가변 장치부(207)는 공기 통로(201a)의 폭을 가변시킴으로써, 공기 흡입시 발생하는 압력의 변화를 크게 할 수 있고, 이를 통하여 공기 흡입 유량(B1)을 보다 세밀하게 측정할 수 있다.
즉, 상기 가변 장치부(207)는 상기 공기 통로(201a)에서 공기 흐름시 좁은 곳에서 공기의 흐름이 빨라짐과 동시에 기압이 낮아지는 현상을 이용하는 것이다, 이 현상은 베르누이 현상이라고 한다. 다시 말해, 상기 가변 장치부(207)는 상기 공기 통로(201a)의 폭을 좁게 하여 흡입 대기 압력과 측정 지점에서의 압력의 차를 공기 유속으로 전환하고, 이를 통하여 공기 흡입 유량(B1)을 더욱 세밀하게 측정할 수 있다.
상기 가변 장치부(207)를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 11은 가변 장치부(207)의 구성을 나타내는 도면 이다.
도 11과 같이, 상기 가변 장치부(207)는 벤튜리부(207a)와, 압력 센서부(207b)와, 온도 센서부(207c) 및 유량 제어부(207d)를 포함한다. 상기 벤튜리부(207a)는 상기 공기 통로(201a)에서 공기의 흐름을 빠르게 함과 동시에 이로 인해 압력을 발생시킬 수 있도록 상기 가변 장치부(207)의 양일단 폭보다 그 중심부의 폭을 작게 형성한다. 상기 압력 센서부(207b)는 상기 벤튜리부(207a)로 흡입되는 공기의 압력을 감지할 수 있도록 상기 벤튜리부(207a)에 형성된 압력 전달 구멍(207e)에 구비된다. 상기 온도 센서부(207c)는 상기 벤튜리부(207a)로 흡입되는 공기의 온도를 감지할 수 있도록 상기 벤튜리부(207a)의 이웃한 위치에 구비된다. 상기 유량 제어부(207d)는 상기 압력 센서부(207b)와 상기 온도 센서부(207c)에서 취득한 정보에 따라서 공기 흡입 유량(B1)을 측정할 수 있도록 되어 있다.
상기 온도 센서부(207c)는 상기 약제 흡입기의 외부 환경 요인 중에 하나인 외부 대기 온도를 감지할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에 기재된 외부 환경을 감지하는 센서부를 대신할 수 있다. 이는 센서 부품을 감소시키고, 이로인해 약제 흡입기를 단순화 화여 제품의 제작 비용을 절감할 뿐만 아니라, 소비 전력을 감소함은 물론 제품의 신뢰성도 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 가변 장치부(207)를 좀 더 구체적으로 살명하면, 아래와 같다.
먼저, 상기 벤튜리부(207a)의 입력쪽의 단면적(A0), 압력(P0), 유속(V0), 온도(T0), 공기 밀도(ρ)로 정하고, 상기 벤튜리부(207a)에서 단면적(A1), 압력(P1), 유속(V1), 온도(T1)로 정한다. 상기 압력 센서부(207b)는 필요시 대기압을 측정하여, 초기 압력(P0)를 취득한다. 상기 온도 센서부(207c)는 대기의 온도(T0)를 측정한다. 이때, 사용자의 공기 흡입이 시작되기 전이므로, 공기 유입과 압력 전달 구멍(207e)에서의 압력(P0)은 상기 압력 센서부(207b)의 초기 압력(P0)과 동일한다.
하지만, 사용자가 공기 흡입을 시작하면, 앞서 언급한 도 11과 같이, 공기 흐름에 의해 상기 벤튜리부(207a)의 근처 압력이 떨어지고, 이는 상기 압력 전달 구멍(207e)을 통해 상기 압력 센서부(207b)에 전달되어 새로운 압력(P1)으로 읽히게 된다.
이때, 압력의 감소량(Pd)은 초기 압력(P0)-새로운 압력(P1)으로 나타나게 된다.
압력과 유속의 관계는 아래와 식1로 나타나게 된다.
Figure pat00001
공기의 유량을 Q 라 하면, 아래의 관계식2를 통해 유량을 알 수 있다.
Figure pat00002
또한, 약제가 분산 되기 위해 필요한 요소인 유속(V0)은 아래의 식3으로 표현된다.
Figure pat00003
또한, 도 13은 사용자 주변의 환경요인인 압력(P0)과 온도(T0)를 나타낸 그래프 이다.
도 13과 같이, 상기 벤튜리부(207a; 도 11에 도시됨)의 압력이 떨어져 임계값이하로 되는 시점을 약제의 흡입이 시작되는 시점으로 볼 수 있고, 다시 증가하여 임계값을 넘어서는 지점을 약제의 흡입이 끝나는 시점으로 알 수 있다. 이때, 상기 약제의 흡입 시작과 끝이 되는 시각으로 총 흡입 시간을 평가할 수 있다.
사용자가 약제를 정확하게 흡입하는지 알기 위해서 흡입하는 공기의 유속과 흡입 시간을 알면되지만, 이 경우 상기 약제가 소모되어 약제가 없는 경우를 알 수 없는 문제가 있었다. 따라서 이런 무약제 흡입을 방지하기 위해서 실제 약제가 흡입되는 공기 흐름에 의하여 약제가 사용자의 구강까지 전달되는 과정 중 실제 약제의 흐름을 감지하기 위한 센서부들이 필요하다.
즉, 상기 센서부들은 제 1, 2, 3 센서부(203)(204)(205)로 이루어지고, 상기 센서부(203)(204)(205)들은 제어부(206)에 의해 제어된다. 그리고, 상기 약제의 이동을 감지하는 제 3 센서부(205)가 필요하고, 상기 제 3 센서부(205)는 광센서 모듈로 이루어진다.
여기서, 상기 사용자의 위치 정보를 감지하는 제 1센서부(203)와, 환자의 호흡량을 감지하는 제 2 센서부(204)와, 상기 제어부(206) 및 광센서 모듈로 이루어진 제 3 센서부(205)는 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에서 이미 설명하여 생략하기로 한다.
또한, 상기 공기 통로(201a)에 구비되어 약제 흡입시 공기가 약제의 흐름을 중앙으로 가이드 하는 이중 약제 통로(90; 도 7에 도시됨)에 대해서도 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에서 이미 설명하여 생략하기로 한다.
이와 같이, 기존의 약제 흡입기(미도시 됨)는 사용자가 약제 흡입시 환자의 흡입 타이밍이 약제의 분출과 일치하지 않아, 약제의 흡입이 원활히 일어나지 않는 경우가 있었다. 특히, 아동, 노인 및 천식 환자인 경우, 흡입력이 약해서 약제 흡입에 필요한 유속을 만들어 내지 못하는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예에서는 사용자가 원활한 약제 흡입이 가능하도록 사용자 주변 환경을 모니티링하고, 사용 횟 수를 세며, 사용에 적합한 강도로 약제를 흡입할 수 있도록 유도함과 동시에 사용자의 약제 흡입 여부를 확인하고, 이를 의료진과 병원 관계자 및 건강 서비스 제공자와 가족, 친지 지인등과 공유하여 사용자가 약제 흡입을 잘하고 있으면 격려하고, 약제 흡입을 못하고 있으면 사용자에게 경고 및 주의를 줌으로서, 사용자의 지속적인 관리가 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명의 약제 흡입기는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
흡입기 본체부 : 20, 201 약제 저장부 : 30, 202
제 1 센서부 : 40, 203 제 2 센서부 : 50, 204
제 3 센서부 : 60, 205 제 4 센서부 : 70
제어부 : 80, 206 가변 장치부 : 207
발광 소자 : 71 수광 소자 : 72
광검출부 : 73 통신 모듈 : 81
멀티 컨트롤부 : 82 메모리부 : 83
전원부 : 84 이중 약제 통로 : 90
제 1, 2 약제 통로부 : 91, 92 공기 흡기구 : 93
벤튜리부 : 207a 압력 센서부 : 207b
온도 센서부 : 207c 유량 제어부 : 207d

Claims (20)

  1. 약제 흡입기에 있어서,
    공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
    상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
    외부 환경을 감지하고, 사용자의 위치 정보를 감지하며, 사용자의 호흡량을 감지함과 아울러 상기 약제의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 센서부; 및
    상기 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함하는 약제 흡입기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 흡입기 본체에 구비되어 외부 환경을 감지하는 제 1 센서부;
    상기 흡입기 본체에 구비되어 사용자의 위치 정보를 감지하는 제 2 센서부;
    환자의 호흡량을 감지하는 제 3 센서부; 및
    상기 약제의 이동을 감지함과 아울러 상기 약제의 이동을 확인하는 제 4 센서부를 포함하는 약제 흡입기.
  3. 약제 흡입기에 있어서,
    공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
    상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
    외부 환경을 감지하는 제 1 센서부;
    사용자의 위치 정보를 감지하는 제 2 센서부;
    사용자의 호흡량을 감지하는 제 3 센서부;
    상기 약제의 이동을 감지하는 제 4 센서부; 및
    상기 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 유입시킴과 아울러 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함하는 약제 흡입기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 센서부는 기온, 습도, 기압, 강수량, 일조량, 미세먼지, 오존(O3), 일산화탄소(CO), 이산화질수(NO2) 및 이산화황(SO2)등을 감지함과 아울러 알코올, 유기용제와 같은 대기 중 유기화합물 농도를 감지하는 약제 흡입기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 센서부는 경, 위도 및 고도를 감지하는 약제 흡입기.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 센서부는 기체 유량 센서부, 압력 센서부, 소리를 감지하는 소리감지센서부 및 진동 센서부들 중 어느 하나로 이루어지는 약제 흡입기.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제 4 센서부는 광센서 모듈로 이루어지는 약제 흡입기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 광센서 모듈은,
    광을 생성하는 발광 소자;
    상기 광의 산란, 광 전달 감소, 공기의 광 스텍트럼의 변화, 공기의 밀도 변화, 소리의 전달 변화 및 공기 정전용량 변화를 감지하는 수광 소자; 및
    상기 수광 소자로부터 감지된 광신호를 검출하고, 이를 전기 신호로 변환하는 광검출부를 포함하는 약제 흡입기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 발광 소자는 발광 다이오드(LED, LD)로 이루어지고, 상기 수광 수자는 포토 다이오드(PD)로 이루어지는 약제 흡입기.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    외부 기기와 통신을 하기 위한 통신 모듈;
    상기 제 1, 2, 3, 및 4 센서부에서 취득한 정보를 처리하고, 상기 약제 저장부를 제어하며, 상기 흡입기 본체부에 구비된 표시부에 상기 취득한 정보를 표시함과 아울러 상기 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 멀티 컨트롤부;
    상기 제 1, 2, 3, 4 센서부의 데이터를 저장하는 메모리부; 및
    상기 각각의 센서부들과 상기 통신 모듈 및 상기 메모리부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 약제 흡입기.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 약제 저장부에는 상기 제어부의 인가 신호에 따라서 상기 약제 저장부를 개폐시키는 개폐 장치부가 더 구비되는 약제 흡입기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 개폐 장치부는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 약제 흡입기.
  13. 제 3 항에 있어서, 상기 약제 흡입기의 본체에는 표시부가 더 구비되는 약제 흡입기.
  14. 제 3 항에 있어서, 상기 공기 통로에는 이중 약제 통로가 더 구비되는 약제 흡입기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 이중 약제 통로는, 상기 약제 저장부의 약제를 사용자의 흡입에 따른 압력차에 의해 이동시키는 제 1 약제 통로부;
    상기 제 1 약제 통로부와 연결됨과 아울러 상기 제 1 약제 통로부에 의해 이동한 약제를 사용자에게 흡입시키는 제 2 약제 통로부; 및
    상기 제 1, 2 약제 통로부의 사이에 형성되고, 공기를 흡입시킴과 아울러 상기 약제를 상기 제 2 약제 통로부의 중앙으로 이동시키는 공기 흡기구를 포함하는 약제 흡입기.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 약제 통로부의 일단는 상기 압력차를 발생시킬 수 있게 상기 제 1 약제 통로부의 중심으로 모아지도록 경사지게 형성되는 약제 흡입기.
  17. 약제 흡입기에 있어서,
    공기 통로를 구비한 흡입기 본체부;
    상기 공기 통로에 구비되는 약제 저장부;
    사용자의 위치 정보를 감지하는 제 1 센서부;
    환자의 호흡량을 감지하는 제 2 센서부;
    상기 약제의 이동을 감지하는 제 3 센서부; 및
    상기 제 1, 2, 3 센서부들에서 취득한 정보에 따라서, 상기 약제 저장부의 약제를 상기 공기 통로로 투입함과 아울러 상기 취득한 정보를 통신 모듈을 통해 외부 기기로 송수신하는 제어부를 포함하고,
    상기 공기 통로에는 상기 공기 통로의 폭을 가변시킴과 아울러 공기의 압력을 가변시키고, 이를 통해 발생되는 공기 흡입 유량을 측정하는 가변 장치부가 구비되는 약제 흡입기.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 가변 장치부는, 공기의 압력을 발생시킬 수 있도록 상기 가변 장치부의 양일단 폭보다 그 중심부의 폭을 작게 형성하는 벤튜리부;
    상기 벤튜리부의 이웃한 위치에 구비되어 상기 벤튜리부로 흡입되는 공기의 압력을 감지하는 압력 센서부;
    상기 벤튜리부의 이웃한 위치에 구비되어 상기 벤튜리부로 흡입되는 공기의 온도를 감지하는 온도 센서부; 및
    상기 압력 센서부와 상기 온도 센서부에서 취득한 정보에 따라서 공기 흡입 유량을 측정할 수 있도록 제어하는 유량 제어부를 포함하는 약제 흡입기.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 가변 장치부는 상기 공기 통로의 폭을 가변시켜 공기 흡입시 발생되는 압력의 변화를 크게 하고, 이를 통하여 공기 흡입 유량을 측정할 수 있도록 하는 약제 흡입기.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 압력 센서부는 상기 벤튜리부에 형성된 압력 전달 구멍에 구비되는 약제 흡입기.
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