KR20160027057A - 안전 인터로크를 갖는 약물 주입 장치 - Google Patents

안전 인터로크를 갖는 약물 주입 장치 Download PDF

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미첼 허친슨
요셉 디피트로
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아니마스 코포레이션
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Abstract

주입 펌프를 통해 약제를 환자에게 전달하기 위한 신규한 시스템이 기술된다. 주입 펌프는 원격 제어 장치를 통해 로킹 및 로킹해제되는, 약제를 전달하기 위한 기계식 수단을 포함한다. 원격 제어 장치는 원하는 약제 투여량으로 프로그래밍되도록 그리고 주입 장치를 로킹해제시키도록 구성되어, 환자, 사용자, 또는 의료 제공자가 다이얼을 회전시킴으로써 약제의 원하는 양만을 기계식으로 전달하도록 허용한다. 일단 원하는 약제 투여량이 수동으로 전달되면, 원격 제어장치는 주입 장치를 로킹시킨다.

Description

안전 인터로크를 갖는 약물 주입 장치{DRUG INFUSION DEVICE WITH SAFETY INTERLOCK}
관련 출원
본 출원은 2013년 6월 28일자로 출원된 미국 제61/840,533호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 약물 전달 장치(drug delivery device)에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 약제를 환자에게 별개의 볼러스(boluse)로 전달하도록 구성된 패치 스타일(patch-style) 펌프로서 착용될 수 있는 약물 주입 장치에 관한 것이다. 개시된 장치는 무선 텔레메트리(wireless telemetry)를 통해 원격 장치로부터 명령을 수신할 수 있고, 원격 지시를 로크아웃(lock-out)하거나 차단하기 위한 안전 인터로크(safety interlock)를 포함한다.
다양한 유형의 약물 요법을 위한 약물 전달 장치의 사용이 보다 보편화되고 있는데, 그 이유는 약물의 자동화된 주입이 환자에게 보다 신뢰할 수 있고 보다 정확한 치료를 제공할 수 있기 때문이다.
당뇨병은 주요한 건강 상의 관심사인데, 그 이유는 그것이 이러한 질병으로 고통받는 사람의 생활 방식 및 행동의 자유를 크게 방해할 수 있기 때문이다. 전형적으로, 보다 심각한 형태의 질환인 유형 I(인슐린-의존성) 당뇨병의 치료는 하루에 1회 이상의 인슐린 주사(매일 다수회 주사로 지칭됨)를 필요로 한다. 인슐린은 혈액 내의 포도당 또는 당을 제어함으로써, 고쳐지지 않은 상태로 두면 당뇨병성 케톤증으로 이어질 수 있는 고혈당증을 방지하기 위해 필요하다. 부가적으로, 인슐린 요법의 부적절한 투여는 혼수상태 및 사망을 유발할 수 있는 저혈당증 발현을 야기할 수 있다. 당뇨병에서의 고혈당증은 심장병, 죽상동맥경화증, 실명, 뇌졸중, 고혈압, 및 신부전과 같은, 당뇨병의 몇몇 장기적인 영향과 상호관련된다.
유형 I 당뇨병의 합병증을 회피하거나 적어도 최소화하기 위한 수단으로서의 혈당의 빈번한 모니터링의 값은 잘 확립된다. 유형 II(비-인슐린-의존성) 당뇨병이 있는 환자가 또한 식이요법 및 운동에 의한 그의 질환의 제어 시에 혈당 모니터링으로부터 이익을 얻을 수 있다. 따라서, 혈당 레벨의 세심한 모니터링 및 시기적절한 방식으로 인슐린을 신체 내로 정확하고 편리하게 주입하는 능력은 당뇨병 관리 및 치료에서 중대한 요소이다.
이러한 질병에 의해 병에 걸린 사람의 생활 방식에 부과되는 제약을 감소시키는 방식으로 당뇨병을 보다 효과적으로 제어하기 위해, 혈당(BG) 모니터링을 용이하게 하기 위한 다양한 장치가 소개되었다. 전형적으로, 그러한 장치 또는 계측기는 환자가 그의 혈액 또는 간질액의 샘플(이것은 그 후에 계측기에 의해 분석됨)을 신속하게 그리고 신체적 불편함의 양이 최소인 상태로 획득하도록 허용한다. 대부분의 경우에, 계측기는 환자에 대한 BG 측정값을 보여주는 디스플레이 스크린을 갖는다. 이어서 환자는 적절한 양 또는 볼러스의 인슐린을 자신에게 투여할 수 있다. 많은 당뇨병의 경우, 이것은 매일 다수회 인슐린의 주사를 받아들여야 하는 결과를 가져온다. 많은 경우에, 이들 주사는 자가-투여된다.
비정상적인 BG 레벨이 환자에게 미칠 수 있는 쇠약화 영향, 즉 고혈당증으로 인해, 당뇨병의 소정 증상을 겪고 있는 사람은 그가 인슐린의 볼러스를 안전하고 정확하게 자가-투여할 수 있는 상황에 있지 않을 수 있다. 더욱이, 활동적인 생활 방식을 갖는 사람은 그의 혈당 레벨을 제어하기 위해 매일 다수회 인슐린의 주사를 사용해야 하는 것이 극히 불편하고 눈길을 끄는 일이라고 여기는데, 그 이유는 이러한 것이 소정 활동에 참여하는 그의 능력을 방해하거나 불가능하게 할 수 있기 때문이다. 당뇨병이 있는 다른 사람의 경우, 매일 다수회 주사는 정말로 그의 BG 레벨을 제어하기 위한 가장 효과적인 수단이 아닐 수 있다. 따라서, 환자를 위한 정확성 및 편리함 둘 모두를 추가로 개선하기 위해, 인슐린 주입 펌프가 개발되었다.
인슐린 펌프는 일반적으로 환자의 신체 상에, 그의 옷 위에 또는 아래에 착용되는 장치이다. 펌프가 환자의 신체 상에 착용되기 때문에, 소형이고 야단스럽지 않은 장치가 바람직하다. 따라서, 환자가 약제를 신뢰할 수 있게 그리고 정확하게 전달하는 보다 콤팩트한 약물 전달 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다. 또한, 불편함 및 의도하지 않은 제거를 감소시키기 위해, 그러한 주입 시스템이 착용된 때 환자의 신체에 정합하고, 환자가 주입 세트를 갖거나 갖지 않고서 펌프를 작동시키도록 선택하는 융통성을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 장치가 약제의 별개의 볼러스를 전달하는 능력을 포함함으로써 매일 다수회 주사를 전달하기 위한 종래 기술 방법을 적어도 대체하도록 구성되는 것이 바람직하다. 더욱이, 은폐된 상태로 유지되기 위해, 장치가 원격 텔레메트리를 통해 완전히 제어가능하고, 비인가 텔레메트리 또는 허위 RF 신호의 결과로서의 전달을 회피하기 위해 약물 전달 기구를 로킹시키기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 신규한 특징이 첨부된 청구범위에 상세히 기술된다. 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예를 기재하는 하기의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조함으로써 본 발명의 특징 및 이점의 보다 나은 이해가 얻어질 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 각각, 구동 기구가 후퇴된 위치에 있는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 일렬식 구동 기구의 사시도 및 단면 사시도.
도 2는 약물 저장소(reservoir) 내로 삽입된 플런저(plunger)와 맞물린, 도 1a 및 도 1b에 도시된 일렬식 구동 기구의 단면 사시도.
도 3은 피스톤이 연장된 상태의, 도 1a 및 도 1b에 도시된 일렬식 구동 기구의 단면 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예와 함께 사용하기에 적합한 약물 전달 장치의 단순화된 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 피스톤이 각각 후퇴된 위치, 중간 위치 및 연장된 위치에 있는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일렬식 구동 기구의 단면 사시도.
도 6a 내지 도 6c는 피스톤이 각각 후퇴된 위치, 중간 위치 및 연장된 위치에 있는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일렬식 구동 기구의 단면 사시도.
도 7은 주입 펌프가 주입 세트 루어 커넥터를 수용하기 위한 어댑터를 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 주입 펌프의 사시도.
도 8은 도 7의 주입 펌프에 따른, 그리고 루어 커넥터를 수용하기 위한 어댑터를 포함하는, 약제 저장소 카트리지의 사시도.
도 9는 루어 커넥터를 수용하기 위한 어댑터에 부착된 삽입가능 구성요소의 단면도.
도 10a 및 도 10b는 테더링 전개(tethered deployment)(도 10a) 및 비-테더링 전개(untethered deployment)(도 10b)를 위해 준비된 본 발명의 실시예에 따른 주입 펌프의 예시를 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 실시예를 사시도로 예시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주입 장치의 실시예를 부분 단면도 및 푸셔 조립체의 분해 삽도(exploded inset)로 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제어기 기어(controller gear) 및 래칫 클로(ratchet claw)를 보여주는 주입 장치의 단부를 부분 단면 사시도로 예시하는 도면.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제어기 기어 및 래칫 클로를 보여주는 주입 장치의 단부를 단면도로 예시하는 도면.
도 15는 RF 텔레메트리를 통해 본 발명의 실시예에 따른 주입 펌프를 제어하도록 구성된 원격 제어 장치를 도시하는 도면.
도 1a 내지 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주입 펌프의 구동 기구(100)를 도시한다. 형상이 대체로 원통형인 구동 기구(100)는 근위 단부(proximal end)(102), 원위 단부(distal end)(104), 및 피스톤(110)과 맞물리도록 구성된 리드 스크류(108)에 작동식으로 결합되는 조합된 모터 및 기어박스(gearbox)(이하, "모터(106)"로 지칭됨)를 포함한다. 구동 기구(100)의 근위 단부(102)는, 예를 들어 인슐린 펌프와 같은 약물 전달 장치의 하우징의 내부 표면(도시되지 않음)에 컴플라이언스 장착된다(compliance mounted)(즉, "부유형(floating)" 마운트를 갖는다). 컴플라이언스 마운트는 모터 하우징이 모터 시동 동안 높은 모터 토크에 응답하여 약간 회전하는 것을 가능하게 한다. 구동 기구(100)의 원위 단부(104)는 약물 전달 장치의 약물 저장소(112)(또는 카트리지) 내로 활주가능하게 삽입되는 플런저(111)와 맞물리도록 구성된다. 구동 기구(100)는 플런저(111)의 이동 축과 동축으로 정렬되거나 "일렬로" 있다. 본 발명의 예시적인 실시예와 함께 사용될 수 있는 약물 전달 장치의 실시예가 도 4a 및 도 4b에 도시된다.
피스톤(110)은 모터(106) 및 리드 스크류(108)를 수용하는 공동(cavity)(113)을 포함하여서, 피스톤(110)이 후퇴된 위치에 있을 때 리드 스크류(108) 및 모터(106)의 적어도 일부분이 피스톤 공동(113) 내에 실질적으로 수용된다. 피스톤(110)이 후퇴된 위치에 있든지 또는 연장된 위치에 있든지 무관하게, 모터(106)의 적어도 일부분이 또한 리드 스크류(108)의 공동(114) 내에 실질적으로 수용된다. 이러한 실시예에서, 모터(106)의 길이는 모터(106)의 직경보다 크다. 모터(106)의 길이는 약 20 밀리미터 내지 약 30 밀리미터이고, 모터의 직경은 약 5 밀리미터 내지 약 10 밀리미터이다. 피스톤(110), 리드 스크류(108) 및 모터(106)의 이러한 구성은 플런저의 이동 축에 평행한 종래의 모터 구성에서보다 더 콤팩트한 약물 전달 장치를 생성한다.
피스톤(110)의 외측 표면(116)은 약물 전달 장치의 하우징의 내부 표면 내의 슬롯(도시되지 않음)과 정합하는 키잉 특징부(keying feature)(118)를 추가로 포함한다. 키잉 특징부(118)는 피스톤(110)이 축방향(A)으로만 이동하도록 구동 기구(100)의 사용 동안 피스톤(110)의 회전을 방지한다.
모터(106)는 허브를 통해 리드 스크류(108)의 제1 단부(126)의 내측 표면(124)에 결합되는 구동 샤프트(120)에 결합되어 그것을 구동시킨다. 모터(106)는 모터 장착 슬리브(128) 내에 수용되고 적어도 하나의 다월 핀(dowel pin)(130)에 의해 그것에 부착된다. 모터 장착 슬리브(128)는 약물 전달 장치의 내부 표면에 부착되는 베이스 마운트(base mount)(132)에 키잉됨(도시되지 않음)으로써 모터(106)가 회전하는 것을 방지한다. 베이스 마운트(132)는 모터 장착 슬리브(128)의 근위 단부(134) 부근에서 모터 장착 슬리브(128)를 반경방향으로 둘러싼다. 모터 장착 슬리브(128)와 베이스 마운트(132) 사이에 있는 복수의 리니어 베어링(linear bearing)(136)이 모터 장착 슬리브(128)가 축방향으로 "부유(float)"하도록 허용하여서, 예를 들어 약물 저장소로부터 약물을 전달하는 주입 라인이 폐색된 경우에 힘 센서(138)가 모터(106) 상의 부하를 감지할 수 있다. 힘 센서(138)는 모터 장착 슬리브(128)의 근위 단부(134)에서 힘 센서 접점(140)에 결합된다.
리드 스크류(108)는 피스톤(110)의 암나사(144)와 정합하는 수나사(142)를 포함한다. 리드 스크류(108)의 회전 운동을 허용하는 레이디얼 베어링(radial bearing)(146)이, 리드 스크류(108)의 제2 단부(150)와 모터 장착 슬리브(128)의 외측 표면(152) 사이의 공간(148) 내에 포함될 수 있다.
사용 시에, 모터(106)로부터 발생되는 토크는 구동 샤프트(120)로 전달되고, 이는 이어서 리드 스크류(108)를 회전시킨다. 리드 스크류(108)가 회전함에 따라, 리드 스크류(108)의 수나사(142)가 피스톤(110)의 암나사(144)와 맞물려, 피스톤(110)이 후퇴된 위치(도 1b 참조)로부터 연장된 위치(도 3 참조)로 축방향(A)으로 이동하게 한다. 피스톤(110)이 후퇴된 위치로부터 연장된 위치로 이동함에 따라, 피스톤(110)의 원위 단부가 플런저(111)(도 2에 도시됨)와 맞물려서, 약물이 약물 저장소 또는 카트리지로부터 전달된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예와 함께 사용될 수 있는 약물 전달 장치(300, 400)는 각각 하우징(각각, 302, 402), 사용자에게 작동 정보를 제공하기 위한 디스플레이(404)(장치(300)에서는 도시되지 않음), 사용자가 정보를 입력하기 위한 복수의 내비게이션 버튼(navigational button)(306, 406), 약물 전달 장치(300, 400)에 전력을 제공하기 위한 배터리 격실(compartment) 내의 배터리(도시되지 않음), 처리 전자장치(도시되지 않음), 약물 저장소로부터 주입 세트(도시되지 않음)에 연결되는 측부 포트(308, 408)를 통해 그리고 사용자의 신체 내로 약물을 가압하기 위한 구동 기구(100)를 포함한다.
이제 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 구동 기구(500)는 형상이 원통형이며, 근위 단부(502), 원위 단부(504), 및 피스톤(510)과 맞물리도록 구성된 리드 스크류(508)에 작동식으로 결합되는 모터(506)를 포함한다. 구동 기구(500)의 근위 단부(502)는 약물 전달 장치의 하우징의 내부 표면(도시되지 않음)에 컴플라이언스 장착된다. 구동 기구(500)의 원위 단부(504)는 약물 전달 장치의 약물 저장소 내로 활주가능하게 삽입되는 플런저(511)와 맞물리도록 구성된다. 구동 기구(500)는 플런저의 이동 축과 동축으로 정렬되거나 "일렬로" 있다.
피스톤(510)은 모터(506) 및 리드 스크류(508)를 수용하는 공동(512)을 포함하여서, 피스톤(510)이 후퇴된 위치에 있을 때 리드 스크류(508) 및 모터(506)가 피스톤 공동(512) 내에 실질적으로 수용된다. 이러한 실시예에서, 피스톤(510) 및 리드 스크류(508)는 하기에 보다 상세히 기술될 바와 같이 "신축식(telescoping)" 구성을 갖는다. 피스톤(510)은 캡(513), 제1 부재(514) 및 제2 부재(516)를 포함한다. 캡(513)은 제1 부재(514)에 부착된다. 제1 부재(514)의 내측 표면(519) 상의 적어도 하나의 스플라인(spline)(517)이 제2 부재(516)의 외측 표면 상의 적어도 하나의 홈(groove)(도시되지 않음)과 정합한다. 적어도 하나의 스플라인(517)은 제1 부재(514)가 축방향(A')으로만 이동하도록 제1 부재(514)의 회전 운동을 방지한다. 제2 부재(516)는 제1 부재(514) 내로 적어도 부분적으로 활주가능하게 삽입되며, 리드 스크류(508) 상의 수나사(542)와 정합하는 암나사(544)를 포함한다. 제2 부재(516)는 약물 전달 장치 하우징의 내측 표면 상의 슬롯(도시되지 않음)과 정합하는, 근위 단부 상의 키잉 특징부(518)(예를 들어, 플랜지)를 포함한다. 키잉 특징부(518)는 제2 부재가 축방향(A')으로만 이동하도록 제2 부재의 회전을 방지한다.
구동 기구(500)의 이러한 실시예에서, 모터(506)는 직경이 길이보다 큰 "평평한" 모터이다. 모터의 길이는 약 2 밀리미터 내지 약 12 밀리미터이고, 모터의 직경은 약 10 밀리미터 내지 약 15 밀리미터이다. 피스톤(510), 리드 스크류(508) 및 모터(506)의 구성은 플런저의 이동 축에 평행한 종래의 모터 구성에서보다 더 콤팩트한 약물 전달 장치를 생성한다.
모터(506)는 구동 너트(522)에 결합되는 구동 샤프트(520)를 구동시킨다. 모터(506)는 모터 장착 슬리브(528) 내에 수용되어 그것에 부착된다. 모터 장착 슬리브(528)는 약물 전달 장치의 내부 표면에 부착되는 베이스 마운트(532)에 키잉됨(도시되지 않음)으로써 모터(506)가 회전하는 것을 방지한다. 베이스 마운트(532)는 모터 장착 슬리브(528)의 근위 단부(534) 부근에서 모터 장착 슬리브(528) 내측에 끼워 넣어진다. 모터 장착 슬리브(528)와 베이스 마운트(532) 사이에 있는 복수의 리니어 베어링(536)이 모터 장착 슬리브(528)가 축방향으로 "부유"하도록 허용하여서, 예를 들어 약물 저장소로부터 약물을 전달하는 주입 라인이 폐색된 경우에 힘 센서(538)가 모터(506) 상의 부하를 감지할 수 있다. 힘 센서(538)는 모터(506)의 근위 단부에서 힘 센서 접점(540)에 결합된다.
모터 장착 슬리브(528)의 원위 단부(535)는, 피스톤(510)이 후퇴된 위치에 있을 때, 리드 스크류(508)의 제2 단부(550)에 인접하게 위치된다. 구동 샤프트(520)가 구동 너트(522)에 연결되기 위해, 구동 샤프트(520)는 모터 장착 슬리브(528)의 원위 단부(535) 내의 개구(552)를 통해 돌출한다. 제1 동적 레이디얼 시일(554)이 구동 샤프트(520)와 모터 장착 슬리브(528) 사이에 위치되어 유체가 모터(506)와 접촉하는 것을 방지한다. 제1 동적 레이디얼 시일(554)은 힘 감지를 위해 모터 장착 슬리브(528)의 축방향 이동을 허용한다. 정적 레이디얼 시일(554)은, 예를 들어 테플론(Teflon)과 같은 저마찰 재료로 형성될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서, 구동 너트(522)는 리드 스크류 공동(556) 내측에서 제1 단부(526)로부터 제2 단부(550)까지의 종방향 거리에 걸쳐 있다. 대안적인 실시예에서, 구동 너트(522)는 리드 스크류 공동(556) 내측에서 제1 단부(526)로부터 제2 단부(550)까지의 거리의 일부에 걸쳐 있으며, 구동 샤프트(520)의 길이가 그에 맞춰 증가된다.
동적 레이디얼 시일(558)이 또한 베이스 마운트(532)와 모터 장착 슬리브(528) 사이에 위치되어 유체가 모터(506)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 동적 레이디얼 시일(558)은 힘 감지를 위해 모터 장착 슬리브(528)의 축방향 이동을 허용한다. 동적 레이디얼 시일(558)은, 예를 들어 테플론과 같은 저마찰 재료로 형성될 수 있다.
구동 너트(522)는 리드 스크류(508)의 암나사(562)와 정합하는 수나사(560)를 포함한다. 리드 스크류(508)가 또한 피스톤(510)의 제2 부재(516)의 암나사(544)와 정합하는 수나사(542)를 포함한다. 리드 스크류(508)의 회전을 허용하기 위해, 레이디얼 베어링(546)이 리드 스크류(508)의 제1 단부(526)와 피스톤(510)의 제1 부재(514)의 내측 표면 사이의 공간(548) 내에 포함될 수 있다.
사용 시에, 모터(506)로부터 발생되는 토크는 구동 샤프트(520)로 전달되고, 이는 이어서 리드 스크류(508)를 회전시킨다. 리드 스크류(508)가 회전함에 따라, 구동 너트(522)의 수나사(560)가 리드 스크류(508)의 암나사(562)와 맞물려서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 구동 너트(522) 상의 제1 정지부(stop)(564)가 리드 스크류(508)의 제2 단부(550)의 내부 표면과 맞물릴 때까지 리드 스크류(508)가 축방향으로 제1 거리(B1)만큼 이동한다. 리드 스크류(508)의 제2 단부(550) 부근의 수나사(542)가 피스톤(510)의 제2 부재(516)의 암나사(544)와 맞물리고 피스톤(510)이 축방향으로만 이동할 수 있기 때문에, 피스톤(510)이 또한 제1 거리(B1)만큼 이동한다. 다음에, 리드 스크류(508)의 수나사(542)가 피스톤(510)의 제2 부재(516)의 암나사(544)와 맞물려서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(508)의 외부 표면 상의 제2 정지부(566)가 맞물려질 때까지 피스톤(510)이 축방향으로 제2 거리(B2)만큼 이동하게 한다. 따라서, 피스톤(510)은 후퇴된 위치(도 5a 참조)로부터 완전히 연장된(또는 신축된 위치(도 5c 참조)로 이동한다. 피스톤(510)이 후퇴된 위치로부터 연장된 위치로 이동함에 따라, 피스톤(510)의 원위 단부는 플런저(511)와 맞물려서, 약물이 약물 저장소 또는 카트리지로부터 전달된다. 구동 기구(500) 내의 구성요소들의 암나사 및 수나사가 동일 피치를 갖기 때문에, 구성요소들이 축방향으로 이동하는 순서는 구동 기구(500)의 기능에 중대하지 않다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한다. 구동 기구(600)는 형상이 원통형이며, 근위 단부(602), 원위 단부(604), 및 피스톤(610)과 맞물리도록 구성된 리드 스크류(608)에 작동식으로 결합되는 모터(606)를 포함한다. 구동 기구(600)의 근위 단부(602)는 약물 전달 장치의 하우징의 내부 표면(도시되지 않음)에 컴플라이언스 장착된다. 구동 기구(600)의 원위 단부(604)는 약물 전달 장치의 약물 저장소 내로 활주가능하게 삽입되는 플런저(도시되지 않음)와 맞물리도록 구성된다. 구동 기구(600)는 플런저의 이동 축과 동축으로 정렬되거나 "일렬로" 있다.
피스톤(610)은 모터(606) 및 리드 스크류(608)를 수용하는 공동(612)을 포함하여서, 피스톤(610)이 후퇴된 위치에 있을 때 리드 스크류(608) 및 모터(606)가 피스톤 공동(612) 내에 실질적으로 수용된다. 이러한 실시예에서, 피스톤(610) 및 리드 스크류(608)는 하기에 보다 상세히 기술될 바와 같이 "신축식" 구성을 갖는다. 피스톤(610)은 리드 스크류(608) 상의 수나사(642)와 정합하는, 근위 단부 부근의 암나사(644)를 포함한다. 피스톤(610)은 약물 전달 장치 하우징의 내측 표면 상의 슬롯(도시되지 않음)과 정합하는, 근위 단부의 외측 표면 상의 키잉 특징부(도시되지 않음)를 추가로 포함한다. 키잉 특징부는 피스톤(610)이 축방향(A")으로만 이동하도록 피스톤(610)의 회전을 방지한다.
이러한 실시예에서, 모터(606)는 직경이 길이보다 큰 "평평한" 모터이다. 모터(606)의 길이는 약 2 밀리미터 내지 약 12 밀리미터이고, 모터(606)의 직경은 약 10 밀리미터 내지 약 15 밀리미터이다. 피스톤(610), 리드 스크류(608) 및 모터(606)의 구성은 플런저의 이동 축에 평행한 종래의 모터 구성에서보다 더 콤팩트한 약물 전달 장치를 생성한다.
모터(606)는 구동 샤프트(620)에 결합되어 그것을 구동시킨다. 구동 샤프트(620)는 리드 스크류(608)의 제1 단부(626)의 내측 표면(624)에 구동 너트(622)에 결합된다. 모터(606)는 모터 장착 슬리브(628) 내에 수용되며, 이는 약물 전달 장치의 내부 표면에 부착됨(도시되지 않음)으로써 모터(606)가 회전하는 것을 방지한다. 모터(606)와 모터 장착 슬리브(628) 사이에 위치된 복수의 리니어 베어링(636)이 모터(606)가 축방향으로 "부유"하도록 허용하여서, 예를 들어 약물 저장소로부터 약물을 전달하는 주입 라인이 폐색된 경우에 힘 센서(638)가 모터(606) 상의 부하를 감지할 수 있다. 힘 센서(638)는 모터(606)의 근위 단부에서 힘 센서 접점(640)에 결합된다. 모터(606)가 힘 센서(638)로부터 멀어지는 쪽으로 편의되도록, 스프링(641)이 선택적으로 모터(606)와 약물 전달 장치 하우징 사이에 위치될 수 있다.
모터 장착 슬리브(628)의 원위 단부(635)는, 피스톤(610)이 후퇴된 위치에 있을 때, 구동 너트(622)의 제2 단부(646)에 인접하게 위치된다. 구동 샤프트(620)가 구동 너트(622)에 연결되기 위해, 구동 샤프트(620)는 모터 장착 슬리브(628)의 원위 단부 내의 개구(652)를 통해 돌출한다. 제1 동적 레이디얼 시일(658)이 구동 샤프트(620)와 모터 장착 슬리브(628) 사이에 위치되어 유체가 모터(606)와 접촉하는 것을 방지한다. 동적 레이디얼 시일(658)은 힘 감지를 위해 모터 장착 슬리브(628)의 축방향 이동을 허용한다. 동적 레이디얼 시일(658)은, 예를 들어 테플론과 같은 저마찰 재료로 형성된다.
구동 너트(622)는 리드 스크류(608)의 암나사(662)와 정합하는 수나사(660)를 포함한다. 사용 시에, 모터(606)로부터 발생되는 토크는 구동 샤프트(620)로 전달되고, 이는 이어서 리드 스크류(608)를 회전시킨다. 리드 스크류(608)가 회전함에 따라, 구동 너트(622)의 수나사(660)가 리드 스크류(608)의 제1 단부(626) 부근의 암나사(662)와 맞물려서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(608)의 근위 단부 상의 표면(645)이 구동 너트(622)의 제2 단부(646)와 맞물릴 때까지 리드 스크류(608)가 축방향으로 제1 거리(C1)만큼 이동한다. 리드 스크류(608)의 제2 단부(650) 부근의 수나사(642)가 피스톤(610)의 암나사(644)와 맞물리고 피스톤(610)이 축방향으로만 이동할 수 있기 때문에, 피스톤(610)이 또한 축방향으로 제1 거리(C1)만큼 이동한다. 다음에, 리드 스크류(608)의 제2 단부(650) 부근의 수나사(642)가 피스톤(610)의 근위 단부 부근의 암나사(644)와 맞물려서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(608)의 외부 표면 상의 정지부(666)가 맞물려질 때까지 피스톤(610)이 축방향으로 제2 거리(C2)만큼 이동하게 한다. 따라서, 피스톤(610)은 후퇴된 위치(도 6a 참조)로부터 완전히 연장된(또는 신축된) 위치(도 6c 참조)로 이동한다. 피스톤(610)이 후퇴된 위치로부터 연장된 위치로 이동함에 따라, 피스톤(610)의 원위 단부는 플런저와 맞물려서, 약물이 약물 저장소 또는 카트리지로부터 전달된다. 구동 기구(600) 내의 구성요소들의 암나사 및 수나사가 동일 피치를 갖기 때문에, 구성요소들이 축방향으로 이동하는 순서는 구동 기구(600)의 기능에 중대하지 않다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 신축식 배열의 이점은, 피스톤(610)의 길이가 비-신축식 구성에 비해 약 40%(또는 도 6a에서의 거리(C1))만큼 감소될 수 있어서, 보다 콤팩트한 약물 전달 장치를 생성할 수 있다는 것이다.
도 1 내지 도 6b에 도시된 모터는 선택적으로, 약물 전달 장치의 전자장치와 함께, 모터 회전수를 모니터링할 수 있는 인코더(encoder)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 모터 회전수는 이어서 피스톤의 위치를 정확하게 판정하여, 약물 저장소로부터 분배되는 유체의 양에 관련된 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.
도 7은 일렬식 구동 기구를 채용한, 본 발명에 따른 주입 장치를 예시한다. 이 실시예는 일렬식 주입 펌프가 하이브리드 장치 - 테더링 또는 비-테더링 - 로서 사용되도록 허용하기 위한 어댑터를 갖는 일렬식 주입 펌프에 관한 것이다. 많은 인슐린 펌프는 약제를 피부 아래로 전달하기 위해 펌프 내의 저장소 또는 카트리지에 부착되는 주입 세트의 사용을 필요로 한다. 그러한 주입 세트의 예는 미국 특허 제6,572,586호에 기술된 것이며, 이 미국 특허는 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.
일부 환자는 그의 주입 펌프를, 주입 세트의 캐뉼러(cannula)가 피부 아래로 삽입되는 그의 주입 부위로부터 멀리 떨어져 위치시키는 것을 선호할 수 있다. 이들 환자는 현재 개시되는 주입 시스템을 주입 세트와 함께 사용하는 것을 선호할 것이다. 그러나, 다른 환자는 주입 세트의 사용을 회피하는 것을 선택하고, 패치 스타일(예컨대, 비-테더링) 주입 펌프를 선택할 것이다. 이러한 스타일의 주입 펌프 사용은 주입 세트의 사용을 생략하고, 사용자의 피부 아래로 삽입되는 캐뉼러가 주입 펌프의 카트리지 또는 저장소로부터 직접 연장된다. 비-테더링 펌프의 예시적인 착용가능한 패치 스타일 주입 장치가 미국 특허 제8,109,912호에 기술되며, 이 미국 특허는 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.
주입 장치(700)는 일렬식 구동 기구 및 카트리지, 저장소, 블래더(bladder), 또는 약제를 저장하기 위한 다른 구조체를 내부에 수용하는 하우징(715)을 포함한다. 하우징(715)은 하우징에 부착된, 그러나 장치(700)가 착용되는 환자의 신체 상의 위치에 장치가 정합하도록 허용할, 실리콘 고무와 같은, 연질의 유연한 재료로부터 제조된, 가요성 윙(wing)(720, 720')을 포함한다. 장치(700)는 초음파 용접, 레이저 용접, 화학 결합제 등을 통해 하우징(715)에 부착될 수 있는 접착 패치(705)를 사용하여 환자의 신체에 접착된다.
본 발명의 이 실시예에 따른 장치가 전형적으로 유형 1 당뇨병 환자에 의해 사용되기 때문에, 장치가 베이설 인슐린(basal insulin)을 전달하도록 구성되는 경우, 다양한 크기의 환자(어린이부터 어른까지)의 신체에 장치가 확실하게 그리고 편안하게 접착되도록 허용하는 구조를 갖는 것이 이롭다. 장치(700)의 양측에 가요성 윙(720, 720')을 사용하는 것은 접착 패치(705) 상의 위치에서의 응력을 감소시키면서 장치(700)가 신체의 윤곽에 맞대어 보다 확실하게 놓이도록 허용한다. 이는, 운동을 통해서든지, 정상 활동(걷기, 집안일 수행 등)을 통해서든지, 수면 중의 움직임 동안이든지 등등이건 간에, 환자가 그의 패치 펌프를 우발적으로 제거할 가능성을 더 낮게 만든다. 환자는 또한 준-유연 설계(semi-pliant design)를 갖는 하우징(715)이 보다 편안하다는 것을 알 것인데, 그 이유는 날카로운 에지 또는 모서리가 장치로부터 돌출하여 자극 또는 불편함을 초래할 가능성이 최소화되기 때문이다.
도시된 주입 장치(700)는 또한 테더링 펌프로서 작동하는 능력을 갖는데, 이는 그것이 펌프(700) 상의 유체 출구 포트(725)를, 원격 위치에서 환자의 피부 아래로 삽입되는 캐뉼러에 연결하기 위해 주입 세트를 사용함을 의미한다. 대안적으로, 장치(700)는, 장치의 유체 출구 포트(725)에 직접 부착되고, 장치(700)가 접착 패치(705)를 통해 접착되는 환자의 신체 상의 위치에 근접한 위치에서 환자의 피부 아래로 삽입되는, 캐뉼러를 갖는 비-테더링 펌프로서 작동할 수 있다.
장치(700)는, 도 10a, 도 10b에 예시된 바와 같이, 주입 세트 또는 캐뉼러에 해제가능하게 부착되는 캐치-탭(catch-tab)(730, 730')을 편향시키는 데 사용되는 핑거-프레스 탭(finger-press tab)(750, 750')을 포함하는, 주입 세트 또는 캐뉼러를 수용하기 위한 수용기 기구(710)를 포함한다. 가이드 탭(guide tab)(735, 735')은 캐뉼러가 유체 출구 포트(725)에 연결되는 것을 보장하기 위해 캐뉼러 어댑터(920)(도 10b)를 배치하는 데 도움을 준다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 가요성 윙(900)을 갖는 하이브리드 펌프 하우징이 주입 세트(910)에 부착된다. 도 10b에서, 가요성 윙(900)을 갖는 하이브리드 펌프 하우징은 캐뉼러 어댑터(920)에 부착된다.
도 8에 추가로 예시된 바와 같이, 수용기 기구(710)는 또한 수용기 기구(710)를 하우징(715)에 해제가능하게 고정하는 래치 탭(latch tab)(760)을 포함할 수 있다. 도 8에 예시적으로 도시된 실시예에서, 수용기 기구(710)는 하우징 인서트(740)에 부착된다. 하우징 인서트(740)는, 도 9에 예시적으로 도시된 바와 같이, 일렬식 구동 기구(760), 또는 다른 유형의 유체 펌핑 기구, 예를 들어 연동 펌프(peristaltic pump), 미소 전기 기계 펌프(MEMS) 또는 당업계에 알려진 다른 구동 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 하우징 인서트는 유체 출구 포트(725)와 연통하기 위한 유체 채널(770, 770')을 갖는, 약제를 위한 저장소(765)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징의 저장소(765) 부분은 가요성 윙(720, 720') 내에 끼워맞춤되는 가요성 블래더를 포함한다. 대안적으로, 하우징 인서트(740)는 유체 구동 기구(760)를 포함할 수 있고, 저장소는 가요성 윙(720, 720') 내의 공동 내에 형성될 수 있다.
도 11 내지 도 14는 환자에 의해 제어되는 기계식 구동장치를 통해 인슐린의 전달을 가능하게 하는 볼러스 전용 펌프를 예시한다. 다른 순수 기계식 펌프와는 달리, 이 시스템은 RF 링크를 제공하기 위한 소량의 전자장치, 및 전달 기구를 로크아웃하는 수단을 포함한다. 이 실시예에서, 펌프는 디스플레이 또는 제어 버튼을 갖지 않는다. 이러한 펌프는 당뇨병 환자가, 예를 들어, 인슐린의 그의 필요한 투여량을 결정하는 데 도움을 주기 위한 SMBG(self-monitored blood glucose, 자가-모니터링 혈당)를 포함할 수 있는, 도 15에 개괄적으로 도시된, 원격 제어기에 의해 작동되도록 구성된다. 본 발명의 이 실시예에 따른 사용에 적합한 원격 제어기가 미국 특허 제8,449,523호 및 제8,444,595호에 보다 완전히 기술되며, 이들 특허 둘 모두는 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.
본 발명의 이 실시예에 따르면, 환자가 인슐린의 볼러스를 필요로 할 때, 그는 그 양을 입력 키(1540)를 사용하여 원격 제어기(1505)(도 15)에 입력한다. 그 양은 원격 제어기(1505)의 하우징(1515) 상의 디스플레이(1520) 상에서 확인될 수 있다. RF 링크(1530)를 통해 펌프(1510)에 연결되는 원격 제어기(1505)는 원격 제어식 주입 시스템(1500)을 형성한다. 원격 제어기(1505)는 펌프에게 기계식 구동 기구를 로킹해제하도록 시키는 메시지를 RF(무선 주파수) 링크(1530)를 통해 펌프(1510)로 송신한다. RF 링크가 당업계에서 흔히 사용되지만, 예를 들어 블루투스(Bluetooth)(등록상표), 적외선(IR), 및 무선 텔레메트리를 위한 다른 방법 및 프로토콜이 사용될 수 있다.
환자는 이어서 원하는 양의 약제를 전달하기 위해 다이얼을 원하는 클릭 횟수만큼 회전시킨다. 다이얼의 회전 운동은 선형 운동으로 변환되어, 플런저를 표준 배럴 스타일 카트리지 내에서 구동시키는데, 예컨대, 다이얼의 1회 클릭은 인슐린의 1 단위와 동일하다. 펌프는 적절한 양의 약제가 전달되는 것을 보장하기 위해 클릭 횟수를 계수한다. 일단 원하는 양이 달성되면, 로킹 기구가 맞물려, 약제의 추가 전달을 불능화시킨다. 환자가 더 많은 약제를 필요로 하는 경우, 환자는 그것을 원격 제어기를 통해 입력할 필요가 있다. 환자가 사전설정된 양의 시간 이내에 전달을 완료하지 않으면, 경고가 그의 원격 제어기 상에 디스플레이된다.
볼러스 전용 의료용 주입 장치(1100)가 하우징(1120)을 갖는 본 발명의 실시예가 도 11에 예시된다. 하우징(1120)의 원위 단부에 위치된 단부 캡(1130)이 약제를 수용하는 카트리지를 하우징(1120) 내에 고정한다. 하우징(1120)의 근위 단부에 위치된 다이얼(1110)은 환자, 사용자, 또는 의료 제공자가 전달될 볼러스의 크기를 수동 설정하도록 허용한다.
도 12는 종래의 배럴 스타일 약물 카트리지(1140)가 하우징(1120) 내에 배치되어 있는 하우징(1120)을 도시한다. 약물 카트리지는 하우징(1120) 내로의 물, 수분, 유체, 또는 오염물 침입을 최소화하거나 무효화하기 위해 하우징의 원위 단부에서, 고무 o-링과 같은, 밀봉 부재(1220)를 포함할 수 있다. 카트리지 캡(1130)은 카트리지(1140)를 내부에 확실하게 유지하기 위해 하우징(1120)에 제거가능하게 부착될 수 있다. 대안적인 카트리지 캡이 미국 특허 제8,361,050호에 보다 완전히 기술되며, 이 미국 특허는 이에 의해 전체적으로 참고로 포함된다.
카트리지(1140)는 플런저(1170)를 포함하며, 이 플런저는 카트리지(1140)의 배럴 보어 내에 끼워맞춤되어, 플런저(1170)가 전진됨에 따라 카트리지(1140)로부터 유체를 방출시킨다. 플런저(1170)를 전진시키기 위해, 푸셔 로드(pusher rod)(1160)가 플런저(1170)에 맞대어 편의시킨다. 푸셔 로드(1160)는 나사형성된(threaded) 부싱(1190) 및 회전-방지 가이드(anti-rotation guide)(1180)를 포함한다. 모터(1200)가 나사형성된 액슬(axle)(도시되지 않음)을 나사형성된 부싱(1190) 내로 구동시킨다. 따라서, 모터(1200)가 나사형성된 액슬이 회전하게 함에 따라, 나사형성된 부싱(1190)이 나사형성된 부싱(1190)을 통해 나사형성된 액슬의 나사를 따라가서, 푸셔 로드(1160)가 선형으로 이동하고 플런저(1170)에 맞대어 편의시키게 하여 카트리지(1140)로부터 유체를 방출시킨다.
전달될 약제의 볼러스의 크기를 결정하기 위해, 주입 장치(1100)는 다이얼(1110)을 포함한다. 다이얼(1110)이 회전되면, 다이얼(1110)에 매달려 있고 제어 기어(1210)에 연결되어 있는 제어 액슬(1230)이 제어 기어(1210)를 회전시킨다. 도 13에 도시된 바와 같이, 래칫 클로(1240)가 제어 기어(1210)와 맞물려, 래칫 클로(1240)가 제어 기어(1210)의 램프형 치형부(ramped tooth)를 통과할 때마다 가청 "클릭"을 생성한다. 각각의 "클릭"은 볼러스에 추가될, 1 단위, 1 ml 등과 같은, 단일 측정 단위를 나타낸다. 환자가 다이얼(1110)을 3회의 "클릭"이 들릴 때까지 회전시키면, 볼러스 크기는 장치가 작동된 때 전달될 3 단위의 유체와 같은, 장치에 대한 기본 측정 단위의 3배에 대해 설정될 것이다.
하우징(1120) 내부에, 모터(1250) 및 스프링(1260)이 래칫 클로(1240)를 유지하기 위해 제공된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 센서(1270)가 언제든지 제어 기어의 정확한 위치에 관한 정보를 제어 유닛에 전달하기 위해 제어 기어(1210) 주위에 배치될 수 있다.
본 발명의 이 실시예의 장치가 장치(1100)의 하우징(1120) 상에 또는 그것과 일체로 어떤 제어 버튼, 디스플레이 스크린 등을 포함하지 않는 것이 주목할 만하다. 대신에, 전력 공급 장치, 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기, 및 텔레메트리 시스템이 하우징(1120) 내에, 모터(1250, 1200)에 필요한 전력 및 전자 제어 시스템을 위해 준비된 공동(1150) 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 이 실시예와 양립가능한 핸드헬드(hand-held) 원격 제어장치가 앞서 기술되었다. 이 실시예에서, 원격 제어 유닛은 약제의 전달을 작동시키는 데 사용된다. 앞서 기술된 바와 같이, 환자가 인슐린의 볼러스를 필요로 할 때, 환자는 그 양을 그의 원격 장치에 입력한다. 이 장치는 펌프에게 래칫 클로(1240)를 제어 기어(1210)로부터 맞물림 해제시킴으로써 기계식 구동 기구를 로킹해제하도록 시키는 메시지를 RF(무선 주파수) 링크를 통해 펌프로 송신한다. 이는 제어 기어(1210)가 회전하도록 허용한다.
모터(1200)를 필요로 하지 않는 실시예에서, 환자는 일단 래칫 클로(1240)가 맞물림 해제되면 다이얼(1110)을 원하는 "클릭" 횟수만큼 회전시켜, 제어 기어(1210)가 회전하게 한다. 이 실시예에서, 제어 기어(1210)는 나사형성된 로드(도시되지 않음)에 직접 연결된다. 사용자가 다이얼(1110)을 회전시킴에 따라, 나사형성된 부싱(1190) 내에서의 나사형성된 로드의 회전은 푸셔 로드(1160)가 선형으로 이동하고 플런저(1170)를 카트리지(1140) 내로 편의시키게 하여 유체를 방출시킨다. 일단 원격 제어기에 프로그래밍된 약제의 양이, 환자에 의해, 다이얼(1110)을 대응하는 "클릭" 횟수만큼 회전시킴으로써 수동으로 전달되면, 모터(1250)에게 래칫 클로(1240)를 제어 기어(1210)와 다시 맞물리게 하도록 지시하는 제어기에 의해 로킹 기구가 맞물려, 약제의 추가 전달을 불능화시킨다. 환자가 약제를 전달하기를 원하면, 환자는 그것을 원격 제어기를 통해 입력할 필요가 있다. 환자가 사전설정된 양의 시간 이내에 전달을 완료하지 않으면, 경고가 그의 원격 제어기 상에 디스플레이되고 로킹 기구가 다시 맞물릴 수 있다.
다수의 전달 후에, 카트리지(1140) 내의 약제의 공급량이 고갈될 것이다. 카트리지(1140)가 비어 있을 때, 다이얼(1110)은 더 이상 회전할 수 없을 것인데, 왜냐하면 플런저(1170)가 카트리지(1140) 내로 완전히 연장될 것이기 때문이다. 환자는 이어서, 그것이 스트로크의 시작에 도달할 때까지, 다이얼(1110)을 반시계 방향으로 회전시킴으로써 구동 기구를 되감는다. 도면에 도시되지 않지만, 이러한 과정은 나사형성된 로드로부터의 나사형성된 부싱(1190)의 신속 해제를 가능하게 하기 위해 퀵 너트(quick nut) 또는 에듀케이티드 너트(educated nut)를 부가함으로써 간단하고 신속하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 퀵 너트 상의 버튼이 눌러지는데, 이는 나사를 맞물림 해제시키고, 구동 기구가 다이얼(1110)을 다수의 회전을 통해 회전시켜 시작 위치로 되돌아가기보다는 신속하게 후방으로 활주하도록 허용한다.
'신속 해제' 버튼의 적어도 2가지 구현이 성취될 수 있다. 첫 번째는 주입 장치(1100)의 일측을 따라 노출되는 퀵 너트의 버튼을 가질 것이다. 버튼은 플런저(1170)의 스트로크만큼 긴 슬롯 내에서 운행(riding)할 수 있다. 되감기가 일어날 필요가 있을 때, 환자는 동시에 버튼을 밀어 넣고 그것을 다이얼(1110)을 향해 활주시킬 것이다. 일단 버튼이 해제되면, 나사가 다시 맞물릴 것이다. 두 번째 구성은 전달 다이얼(1110)의 중심 및 상부에 해제 버튼을 가질 것이다. 이는 퀵 너트 상의 해제 버튼을 누르는 데 보다 복잡한 기법을 필요로 할 것이지만, 그것은 장치 내로의 물 또는 수분 침입을 보다 용이하게 회피하는 것을 허용할 것이다.
되감기의 완료 시에, 원격 제어장치(1505)는, 도 15에 예시된 바와 같이, 센서(1270)로 인해 시스템이 홈 위치(home position)에 있음을 통지받을 수 있다. 시스템(1500)은 이어서 충전된 약제 카트리지가 주입 장치(1000 및/또는 1510) 내로 삽입될 때 구동장치의 시작 위치에 기초하여 남아 있는 약제의 양을 계산할 수 있다. 플런저(1170) 위치의 보다 큰 분해능(resolution), 이에 따라 카트리지(1140) 내의 약제의 양에 관한 보다 큰 정확도를 제공하기 위해, 추가의 위치 센서가 하우징(1120) 내에 부가될 수 있다. 관찰 윈도우(viewing window)가 하우징(1120)에 부가될 수 있어서, 환자가 또한 인슐린이 어느 정도 남아 있는지를 볼 수 있다.
등가의 구조체가 본 명세서에 예시되고 기술된 구조체를 대체할 수 있다는 것, 및 본 발명의 기술된 실시예가 청구된 발명을 구현하는 데 채용될 수 있는 유일한 구조체가 아니라는 것이 인식될 것이다. 또한, 상기에 기술된 모든 구조체는 소정의 기능을 갖고 그러한 구조체는 그 기능을 수행하기 위한 수단으로 지칭될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시예가 본 명세서에 도시되고 기술되었지만, 그러한 실시예는 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 이제 본 발명으로부터 벗어남이 없이 많은 변형, 변경, 및 대체가 당업자에게 떠오를 것이다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시함에 있어서 채용될 수 있음을 이해하여야 한다. 하기의 청구범위는 본 발명의 범주를 한정하며, 이러한 청구범위 및 그의 등가물의 범주 내에 있는 방법 및 구성이 그에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 의료용 주입 장치(medical infusion device)로서,
    근위 단부(proximal end), 원위 단부(distal end), 및 내부의 공동(cavity)을 갖는 하우징;
    상기 공동 내로 약물 카트리지를 수용하기 위한, 상기 하우징의 상기 원위 단부에 있는 개구로서, 상기 약물 카트리지는 개방 근위 단부 및 루어(luer)에 탈착가능하게 연결되도록 구성된 원위 단부를 갖는 원통형 하우징, 및 상기 원통형 하우징의 상기 근위 단부 내로 삽입되도록 구성된 플런저(plunger)를 포함하는, 상기 개구;
    상기 플런저를 상기 약물 카트리지의 상기 원통형 하우징 내로 편의(biasing)시키도록 구성된 푸셔 로드(pusher rod)로서, 적어도 하나의 회전-방지 가이드(anti-rotation guide) 및 나사형성된 부싱(threaded bushing)을 포함하는, 상기 푸셔 로드;
    나사형성된 액슬(axle)로서, 상기 나사형성된 액슬이 상기 나사형성된 부싱과 스크류식으로 맞물림으로써, 상기 나사형성된 액슬이 회전할 때 상기 푸셔 로드의 선형 운동을 유발하도록 구성된, 상기 나사형성된 액슬;
    상기 나사형성된 액슬에 기계식으로 연결된 제어 기어(control gear);
    상기 제어 기어에 기계식으로 연결된 다이얼(dial);
    래칫 클로(ratchet claw)로서, 상기 래칫 클로가 맞물린 때 상기 제어 기어의 회전을 억제하도록 상기 제어 기어의 해제가능 맞물림(releasable engagement)을 위해 구성된,
    상기 래칫 클로
    를 포함하며,
    상기 래칫 클로는 상기 의료용 주입 장치와 무선 통신하는 원격 제어기에 의해 해제가능하게 맞물리는, 의료용 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 래칫 클로는 상기 다이얼의 회전을 허용하기 위해 상기 제어 기어로부터 맞물림 해제되는, 의료용 주입 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 기어는, 상기 다이얼이 별개의 증분(discrete increment)들로 회전되도록 허용하는 램프형 치형부(ramped tooth)들을 포함하는, 의료용 주입 장치.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 별개의 증분은 상기 푸셔 로드의 별개의 선형 이동량에 대응하는, 의료용 주입 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 래칫 클로와 기계식으로 연결되는 모터 및 비틀림 스프링을 포함하는, 의료용 주입 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모터와 전기 통신하는 RF 수신기를 포함하는, 의료용 주입 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 RF 수신기와 RF 통신하도록 구성된 원격 제어기를 포함하는, 의료용 주입 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 원격 제어기는 디스플레이 스크린 및 적어도 하나의 데이터 입력 키를 포함하는, 의료용 주입 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 기어, 상기 푸셔, 및 상기 플런저 중 적어도 하나의 위치를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는, 의료용 주입 장치.
  10. 제8항에 있어서, 사용자가 상기 원격 제어기 상의 상기 적어도 하나의 데이터 입력 키를 사용하여 원하는 투여량(dosage)을 입력하는, 의료용 주입 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 원하는 투여량이 상기 원격 제어기에 입력되는 것에 응답하여, 상기 래칫 클로를 맞물림 해제시키는, 의료용 주입 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 다이얼은 상기 원하는 투여량과 동일한 다수의 별개의 증분들로 회전될 수 있는, 의료용 주입 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 원격 제어기는, 상기 다이얼이 상기 원하는 투여량과 동일한 상기 다수의 별개의 증분들로 회전된 후에, 상기 래칫 클로를 맞물리게 하는, 의료용 주입 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 상기 플런저가 상기 푸셔에 의해 상기 약물 카트리지 내의 사전규정된 위치로 편의된 때, RF 신호를 상기 원격 제어기로 송신하도록 구성되는, 의료용 주입 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 회전-방지 가이드는, 상기 나사형성된 액슬이 회전하고 있을 때 상기 푸셔 로드의 회전을 방해하는, 의료용 주입 장치.
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