KR20190088072A - 가스 추출 디바이스를 갖는 유체 전달 장치 및 그 이용 방법 - Google Patents

가스 추출 디바이스를 갖는 유체 전달 장치 및 그 이용 방법 Download PDF

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KR20190088072A
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fluid
channel
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coupled
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러셀 에프 로스
앤드루 티 베이커
루크 헤이건
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소렌토 쎄라퓨틱스, 인코포레이티드
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Abstract

유체 전달 장치용 가스 추출 디바이스가 제1 층 및 제1 층에 커플링된 분출 막을 포함한다. 분출 막은 가스가 분출 막을 통과할 수 있게 하고 유체가 분출 막을 통과하지 못하게 할 수 있다. 가스 추출 디바이스는 또한 제1 층에 대향되는, 분출 막에 커플링된 제2 층을 포함한다. 제2 층은 관통 형성된 제1 채널을 갖는다. 또한, 가스 추출 디바이스는 분출 막에 대향되는, 제2 층에 커플링된 불투과성 막을 포함한다. 제1 채널은 내부에 가스가 분산된 유체를 수용하도록 구성된다. 유체가 가압되어, 유체를 분출 막에 대항하여 제1 채널을 통해서 이동시키고 가스를 분출 막을 통해서 이동시킨다.

Description

가스 추출 디바이스를 갖는 유체 전달 장치 및 그 이용 방법
본 개시 내용은 일반적으로 유체 전달 장치, 보다 특히 가스 기포를 유체로부터 제거하기 위한 가스 추출 디바이스를 갖는 미세유체 디바이스(microfluidic device)에 관한 것이다.
미세바늘 조립체를 이용하여 약을 경피적으로 전달하기 위한 수 많은 장치가 개발되었다. 미세바늘 조립체는 큰 통상적인 바늘에 비해서, 환자가 느끼는 통증의 양을 감소시키는 것을 돕는다. 또한, 바늘을 이용한 약의 통상적인 피하(그리고 종종, 근육-내) 전달은 한번에 다량의 약을 전달하도록 동작하고, 그에 의해서 종종 약의 생체이용률의 급증을 생성한다. 일부 약에서 이는 큰 문제가 되지 않으나, 많은 약은 환자의 혈류 내에서 정상 상태 농도를 가질 때 장점을 갖는다. 경피 전달 장치는 긴 기간에 걸쳐 실질적으로 일정한 비율로 약물을 투약할 수 있다.
그러나, 경피 전달 장치를 이용한 약의 전달은 몇가지 해결과제를 갖는다. 예를 들어, 적어도 일부의 알려진 경피 전달 장치에서, 사용자의 피부에 대한 디바이스의 배치 및 디바이스를 피부에 부착하기 위해서 이용되는 힘의 양이 달라질 수 있고, 그에 의해서 미세바늘이 사용자의 피부에 적절히 침투할 수 있는 능력에 영향을 미친다. 또한, 약은 그 약을 통해서 분산된 기포를 가질 수 있고, 이는 또한 미세바늘 조립체의 각각의 미세바늘을 통한 약의 전달에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 미세바늘 조립체의 각각의 미세바늘을 통해서 전달되는 약의 양이, 약에 공급되는 압력의 변동으로 인해서, 일정하지 않거나 동일하지 않을 수 있다.
일 양태에서, 유체 전달 장치용 가스 추출 디바이스가 제공된다. 가스 추출 디바이스는 제1 층 및 제1 층에 커플링된 분출 막(vent membrane)을 포함한다. 분출 막은 가스가 분출 막을 통과할 수 있도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 가스 추출 디바이스는 또한 제1 층에 대향되는, 분출 막에 커플링된 제2 층을 포함한다. 제2 층은 관통 형성된 제1 채널을 포함한다. 또한, 가스 추출 디바이스는 분출 막에 대향되는, 제2 층에 커플링된 불투과성 막을 포함한다. 제1 채널은 내부에 가스가 분산된 유체를 수용하도록 구성된다. 유체가 가압되어, 유체를 분출 막에 대항하여(against) 제1 채널을 통해서 이동시키고 가스를 분출 막을 통해서 이동시킨다.
다른 양태에서, 유체 전달 장치가 제공된다. 유체 전달 장치는 유체를 포함하는 카트릿지 조립체, 및 카트릿지 조립체에 커플링된 플리넘 조립체(plenum assembly)를 포함한다. 플리넘 조립체는 캐뉼라 및 하부 장착 표면을 포함한다. 또한, 유체 전달 장치는 하부 장착 표면에 커플링된 가스 추출 디바이스를 포함한다. 가스 추출 디바이스는 장착 표면에 커플링된 제1 접착 층을 갖는다. 제1 접착 층은, 캐뉼라와 축방향으로 정렬되고 유체를 통과 수용하도록 구성된 개구를 포함한다. 가스 추출 디바이스는 또한 제1 접착 층에 커플링된 분출 막을 포함한다. 분출 막은 가스가 분출 막을 통과할 수 있도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 또한, 가스 추출 디바이스는 분출 막에 커플링된 불투과성 막을 포함한다. 불투과성 막 및 분출 막은 제1 채널을 그 사이에 형성한다. 제1 채널은 유체를 수용하도록 구성되고, 유체가 가압되어, 유체를 분출 막에 대항하여 제1 채널을 통해서 이동시키고 가스를 분출 막을 통해서 이동시킨다.
또 다른 양태에서, 액체로부터 가스를 제거하는 방법이 제공된다. 그러한 방법은 액체 저장용기를 가스 추출 디바이스에 커플링시키는 단계를 포함한다. 가스 추출 디바이스는 가스가 분출 막을 통과할 수 있게 하도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성된 분출 막, 분출 막에 커플링되고 제1 채널이 관통 형성된 제1 접착 층, 및 분출 막에 대향되는, 제1 접착 층에 커플링된 불투과성 막을 갖는다. 방법은 또한 액체를 제1 접착 층 내의 제1 채널을 통해서 채널 전달하는(channeling) 단계를 포함한다. 액체의 채널 전달은 액체가 분출 막과 접촉되게 한다. 분출 막과의 접촉은 가스가 분출 막을 통해서 이동되게 한다.
도면 전체를 통해서 유사한 특징부가 유사한 부분을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 이하의 구체적인 설명을 검토할 때, 개시 내용의 이러한 그리고 다른 특징, 양태, 및 장점이 보다 잘 이해될 것이다.
도 1a는 사용-전 구성에서의 예시적인 유체 전달 장치의 단면도이다.
도 1b는 활성화-전 구성에서의 유체 전달 장치의 단면도이다.
도 2는 유체 전달 장치의 분해 단면도이다.
도 3은 유체 전달 장치의 콜렛 조립체(collet assembly)의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 콜렛 조립체의 분해 사시도이다.
도 5는 유체 전달 장치의 플리넘 조립체의 단면도이다.
도 6은 플리넘 조립체의 분해 사시도이다.
도 7은 플리넘 조립체의 슬리브 구성요소의 상면도이다.
도 8은 슬리브 구성요소의 저면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 선 9-9을 중심으로 취한 슬리브 구성요소의 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 선 10-10을 중심으로 취한 슬리브 구성요소의 단면도이다.
도 11은 플리넘 조립체의 플리넘 구성요소의 상면도이다.
도 12는 플리넘 구성요소의 저면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 선 13-13을 중심으로 취한 플리넘 구성요소의 단면도이다.
도 14는 유체 전달 장치의 플리넘 캡 조립체의 분해 개략도이다.
도 15는, 제1 접착 층을 보여주는, 플리넘 캡 조립체의 상면도이다.
도 16은 플리넘 캡 조립체의 제2 접착 층의 상면도이다.
도 17은 플리넘 캡 조립체의 제3 접착 층의 상면도이다.
도 18은 유체 전달 장치의 미세바늘 어레이 조립체의 분해 개략도이다.
도 19a는 미세바늘 어레이 조립체의 개략적 횡단면도이다.
도 19b는 도 19a의 미세바늘 어레이 조립체의 개략적 횡단면도이나, 미세바늘 어레이 조립체를 덮는 보호 커버를 도시한다.
도 20은 유체 전달 장치의 카트릿지 조립체의 단면도이다.
도 21은 카트릿지 조립체의 분해 개략도이다.
도 22는 유체 전달 장치의 캡 조립체의 단면도이다.
도 23은 유체 전달 장치의 기계적 제어기 조립체의 분해 사시도이다.
도 24는 기계적 제어기 조립체의 본체 구성요소의 사시도이다.
도 25는 본체 구성요소의 상면도이다.
도 26은 도 25의 선 26-26을 중심으로 취한 본체 구성요소의 단면도이다.
도 27은 도 25의 선 27-27을 중심으로 취한 본체 구성요소의 단면도이다.
도 28은 기계적 제어기 조립체의 피벗팅 래치(pivoting latch)의 사시도이다.
도 29는 기계적 제어기 조립체의 보유 판의 정면 사시도이다.
도 30은 보유 판의 후면 사시도이다.
도 31은 조립된 기계적 제어기 조립체의 원근적 단면도이다.
도 32는 기계적 제어기 조립체의 상면도이다.
도 33은 도 32의 선 33-33을 중심으로 취한 기계적 제어기 조립체의 단면도이다.
도 34는 도 32의 선 34-34을 중심으로 취한 기계적 제어기 조립체의 단면도이다.
도 35는 기계적 제어기 조립체의 삽입체 구성요소의 원근적 단면도이다.
도 36은 유체 전달 장치의 밴드(band)의 사시도이다.
도 37은 도 4에 도시된 콜렛 조립체를 캡쳐하는 밴드의 부분의 확대 단면도이다.
도 38은, 사용-전 구성에서 표시부의 제1 배향을 도시하는, 도 37에 도시된 밴드 및 콜렛 조립체의 확대 사시도이다.
도 39는 도 8과 유사하나, 사용 구성에서의 표시부의 제2 배향을 도시하는, 확대 사시도이다.
도 40은 유체 전달 장치의 어플리케이터(applicator)의 사시도이다.
도 41은 도 40에 도시된 어플리케이터의 정면 단면도이다.
도 42는 도 40에 도시된 어플리케이터의 측면 단면도이다.
도 43은 도 40에 도시된 선 43-43을 중심으로 취한 어플리케이터의 상면 단면도이다.
도 44는 어플리케이터의 안전 아암의 사시도이다.
도 45는 어플리케이터의 피스톤의 정면 사시도이다.
도 46은 피스톤의 후면 사시도이다.
도 47은 피스톤의 측면도이다.
도 48은 유체 전달 장치에 부착된 어플리케이터의 단면도이다.
달리 표시되지 않는 한, 본원에서 제공된 도면은 개시 내용의 실시예의 특징을 예시하기 위한 것이다. 이러한 특징은, 개시 내용의 하나 이상의 실시예를 포함하는 매우 다양한 시스템에서 적용될 수 있을 것으로 생각한다. 따라서, 도면은, 본원에서 개시된 실시예의 실시를 위해서 요구되는, 당업자에게 알려진 모든 부가적인 특징을 포함한다는 것을 의미하지 않는다.
이하의 명세서 및 청구범위에서, 이하의 의미를 가지는 것으로 규정되어야 하는 많은 수의 용어를 언급할 것이다. 문맥에서 달리 명백하게 기재되어 있지 않는 한, 단수 형태("a", "an", 및 "the")가 복수의 대상을 포함한다. "포함하는", "포괄하는", 및 "구비하는"이라는 용어는 포괄적으로 의도된 것이고 나열된 요소 이외의 부가적인 요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다. "선택적" 또는 "선택적으로"는, 후속 설명되는 이벤트 또는 상황이 발생되거나 발생되지 않을 수 있다는 것, 그리고 설명이, 이벤트가 발생되는 상황 및 이벤트가 발생되지 않는 상황을 포함한다는 것을 의미한다.
명세서 및 청구범위 전체를 통해서 본원에서 사용된 바와 같은 근사적인 언어는(Approximating language), 관련되는 기본적인 기능의 변화를 초래하지 않고 변경할 수 있는 임의의 정량적 표시를 수정하기 위해서 적용될 수 있다. 따라서, "약", "대략적으로" 및 "실질적으로"와 같은, 용어 또는 용어들에 의해서 수정된 값은 구체적으로 기재된 정확한 값으로 제한되지 않는다. 적어도 일부 경우에, 근사적인 언어는 값을 측정하기 위한 기구의 정밀도에 상응할 수 있다. 여기에서 그리고 명세서 및 청구범위 전체를 통해서, 범위 제한들이 조합 및/또는 상호 교환될 수 있고; 그러한 범위가 식별되고, 문맥 또는 언어가 달리 표시하지 않는 한, 그에 포함된 모든 하위-범위를 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 상향, 하향, 상부, 하부, 상단, 하단 등과 같은 위치 용어는 상대적인 위치 관계를 표시하기 위해서 단지 편의상 사용된 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 상세한 설명 및 청구범위에서, "유체"라는 용어는 액체에 대해서만 사용되고, 기체 제품을 포함하기 위해서는 사용되지 않아야 한다.
도 1a는 사용-전 구성에서의, 전반적으로 10으로 표시된, 예시적인 유체 전달 장치(예를 들어, 약물 전달 장치)의 단면도이다. 도 1b는 활성화-전 구성에서의 유체 전달 장치(10)의 단면도이다. 도 2는 유체 전달 장치(10)의 분해 단면도이다. 예시적인 실시예에서, 유체 전달 장치(10)는, 함께 커플링되어, 콜렛 조립체(12) 및 유체 분배 조립체(14)를 포함하는 유체 전달 장치(10)를 형성하는, 복수의 하위조립체 구성요소를 포함한다. 콜렛 조립체(12) 및 유체 분배 조립체(14)는 그 각각의 참조 번호에 의해서 일반적으로 표시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 분배 조립체(14)는, 플리넘 조립체(16), 카트릿지 조립체(18), 캡 조립체(320), 및 기계적 제어기 조립체(20)를 포함하는, 복수의 부가적인 하위조립체 구성요소를 포함한다. 콜렛 조립체(12), 유체 분배 조립체(14), 플리넘 조립체(16), 카트릿지 조립체(18), 캡 조립체(320), 및 기계적 제어기 조립체(20)의 각각은 일반적으로 그 참조 번호에 의해서 첨부 도면에서 표시되어 있다. 콜렛 조립체(12)는 유체 전달 장치(10)의 본체 또는 하우징을 형성하고, 유체 분배 조립체(14)에 활주 가능하게 커플링된다. 유체 분배 조립체(14)를 형성하기 위해서, 캡 조립체(320)가 카트릿지 조립체(18)에 커플링되고, 카트릿지 조립체(18)는 플리넘 조립체(16)에 활주 가능하게 커플링된다. 또한, 기계적 제어기(20)는, 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 카트릿지 조립체(18)에 커플링된다.
도 3은 유체 전달 장치(10)의 콜렛 조립체(12)의 단면도이고 도 4는 그 분해 사시도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 예시적인 실시예에서, 콜렛 조립체(12)는 콜렛 록(50)에 커플링된 콜렛(22)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 콜렛(22)은, 내부에 형성된 중공형 내측부 공간(24)을 갖는, 일반적으로 절두원추형 형상으로 형성된다. 콜렛(22)은 일반적으로 중앙 축("A")을 중심으로 대칭적으로 형성된다. 콜렛(22)의 상부 테두리(26)는 내측부 공간(24)에 대한 개구부(28)를 형성한다. 원통형 상부 벽(30)은 콜렛(22)의 상부 테두리(26)로부터 중앙 부분(32)을 향해서 일반적으로 수직 하향 연장된다. 하부 벽(34)은 콜렛(22)의 중앙 부분(32)으로부터 기부(36)(또는 하부 연부)를 향해서 외향 각도(outward angle)로 하향 연장된다. 상부 벽(30), 중앙 부분(32), 및 하부 벽(34)은 내측부 공간(24)을 집합적으로 형성한다. 단차부(38)가 상부 벽(30) 주위에서 연장되어, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, (도 36에 도시된) 부착 밴드(430)와 결합되도록 구성된 외부 수평 표면(40)(또는 턱부(ledge))을 형성한다. 단차부(38)는 또한 플리넘 조립체(16)와 결합되도록 구성된 내부 수평 표면(42)(또는 단차부)을 형성하여, 유체 전달 장치(10)의 이용에 앞서서 플리넘 조립체(16)를 사용자의 피부 표면 위에 적절히 배치하는 것을 돕는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 콜렛(22)은, 서로 대향되고 하부 벽(34)을 통해서 형성된, 44로 전반적으로 표시된, 노치의 쌍을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 노치(44)는 일반적으로 직사각형 형상이고 콜렛 록(50)의 부분을 수용하도록 구성된다. 또한, 콜렛(22)은, 콜렛(22)에 커플링될 때 콜렛 록(50)의 배치를 돕도록 구성된 하나 이상의 정지부(46)를 포함한다. 예를 들어, 그리고 비제한적으로, 하나 이상의 정지부(46)는 하부 벽(34) 상에 형성된 내향 연장 돌출부로서 형성된다. 정지부(46)는, 정지부(46)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 형태 또는 형상을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 콜렛(22)은 상부 벽(30)과 일체로 형성된 복수의 가요성 탭(48)을 포함한다. 또한, 복수의 가요성 탭(48)은 중앙 축("A")을 중심으로 그리고 그로부터 동일한 거리에 배치된다. 특히, 복수의 가요성 탭(48)은 제1 단부(76)로부터, 대향되는 자유 제2 단부(78)까지 연장된다. 예시적인 실시예에서, 자유 제2 단부(78)는 반경방향 내향으로 각도를 형성하고 플리넘 조립체(16)와 결합되도록 구성되며, 그에 따라 유체 전달 장치(10)의 사용 중에 플리넘 조립체(16)를 사용자의 피부 표면에 적절히 배치하는 것을 돕는다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 콜렛 록(50)은, 콜렛 록(50)의 하부 외부 연부(54)로부터 일반적으로 원통형인 내부 벽(56)에까지 연장되는 볼록 내부 표면(52)을 가지는, 일반적으로 링-형상이다. 내부 벽(56)은 상부 표면(58)을 향해서 연장된다. 콜렛 록(50)은, 내부 벽(56)과 동심적이고 하부 외부 연부(54)로부터 상향 연장되는, 일반적으로 원통형인 외부 벽(60)을 포함한다. 또한, 콜렛 록(50)은, 서로 대향되고 상부 표면(58)으로부터 상향 연장되는 래칭 부재(62, 64)를 포함한다. 래칭 부재(62, 64)는 콜렛(22)의 노치(44)에 커플링되도록 구성된다. 래치 부재(62)는, 래치 부재(62)로부터 외측으로 연장되는 제1 커플링 부재(66)를 포함한다. 특히, 제1 커플링 부재(66)는, 콜렛(22)의 하부 벽(34)에 실질적으로 수직인 상향 각도로 연장되는 목 부분(63)을 포함한다. 또한, 제1 커플링 부재(66)는, 일반적으로 하부 벽(34)에 평행하게 목 부분(63)의 주변부를 넘어서 연장되는 헤드 부분(65)을 포함한다. 또한, 제1 커플링 부재(66)는 헤드 부분(65)을 통해서 연장되는 창 또는 개구(61)를 포함한다. 창(61)은, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 부착 밴드(430)의 타이트함(tightness)에 관한 표시를 유체 전달 장치(10)의 사용자에게 제공하도록 구성된다.
유사하게, 래칭 부재(64)는, 래칭 부재(64)로부터 외측으로 연장되는 인접한 제2 커플링 부재(68)의 쌍을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 커플링 부재(68)의 각각은, 콜렛(22)의 하부 벽(34)에 실질적으로 수직인 상향 각도로 연장되는 목 부분(67)을 포함한다. 또한, 제2 커플링 부재(68)는, 일반적으로 하부 벽(34)에 평행하게 목 부분(67)의 주변부를 넘어서 연장되는 헤드 부분(69)을 포함한다. 제1 커플링 부재(66), 그리고 제2 커플링 부재(68)의 쌍은, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 부착 밴드(430)와 결합되도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 콜렛 록(50)의 외부 벽(60)은, 면-대-면 결합을 돕기 위해서 하부 벽(34)에 실질적으로 평행한 각도로 내측으로 경사진 상부 외부 표면(70)을 포함한다. 또한, 상부 표면(58)은, 콜렛(22)에 커플링될 때 콜렛 록(50)의 적절한 배치를 돕기 위해서 상향 연장되고 콜렛(22)의 하나 이상의 정지부(46)와 결합되도록 구성된 복수의 정지 부재(72)를 포함한다. 유체 전달 장치(10)의 이용 중에 플리넘 조립체(16)를 사용자의 피부 표면에 적절히 배치하는 것을 돕기 위해서 플리넘 조립체(16)와 결합되도록 구성된 복수의 탭(74)이, 볼록 내부 표면(52)으로부터 반경방향 내측으로 연장된다.
예시적인 실시예에서, 콜렛(22)이 콜렛 록(50)에 커플링되어 (도 3에 도시된) 일체형 조립체를 형성한다. 특히, 콜렛 록(50)의 상부 표면(70) 및 래칭 부재(62, 64)는, 예를 들어 영구적인 커플링 방법을 통해서 그리고, 비제한적으로, 접착 접합, 용접 조인트(예를 들어, 스핀 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 또는 열 적층), 및 기타를 통해서 콜렛(22)의 하부 벽(34) 및 노치(44)와 결합된다. 대안적으로, 콜렛(22) 및 콜렛 록(50)은, 콜렛 조립체(12)의 형성을 가능하게 하는 임의의 연결 기술을 이용하여 함께 커플링될 수 있다.
도 5는 유체 전달 장치(10)의 플리넘 조립체(16)의 단면도이다. 도 6은 플리넘 조립체(16)의 분해 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 플리넘 조립체(16)는, 함께 커플링되어 일체형 플리넘 조립체(16)를 형성하는, 슬리브 구성요소(100), 플리넘 구성요소(102), 캐뉼라(104), 플리넘 캡 조립체(106)(넓게, "가스 추출 디바이스"), 및 미세바늘 어레이 조립체(108)를 포함한다. 특히, 슬리브 구성요소(100)가 플리넘 구성요소(102)에 커플링되어 공동(110)을 내부에 형성한다. 예시적인 실시예에서, 슬리브 구성요소(100)는, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 접착 접합, 용접 조인트(예를 들어, 스핀 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 또는 열 적층), 및 기타를 통해서 플리넘 구성요소(102)에 커플링된다. 대안적으로, 슬리브 구성요소(100) 및 플리넘 구성요소(102)는, 플리넘 조립체(16)의 형성을 가능하게 하는 임의의 연결 기술을 이용하여 함께 커플링될 수 있다.
도 7는 슬리브 구성요소(100)의 상면도이고, 도 8은 슬리브 구성요소(100)의 저면도이고, 도 9는 도 7에 도시된 선 9-9을 중심으로 취한 슬리브 구성요소(100)의 단면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 선 10-10을 중심으로 취한 슬리브 구성요소(100)의 단면도이다. 도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 슬리브 구성요소(100)는 하부 환형 벽 부분(112) 및 상부 환형 벽 부분(114)을 포함한다. 상부 환형 벽 부분(114)은, 슬리브 구성요소(100)의 중앙 축("A")을 중심으로 실질적으로 축방향으로 연장되고 상부 벽 부분(114)과 일체로 형성된 복수의 가요성 탭(116)을 포함한다. 복수의 가요성 탭(116)은 중앙 축("A")을 중심으로 서로 동일 거리에 배치된다. 4개의 가요성 탭(116)이 도면에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 슬리브 구성요소(100)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능하게 할 수 있는 임의 수의 가요성 탭(116)을 슬리브 구성요소(100)가 갖는 것을 주목하여야 한다. 예시적인 실시예에서, 각각의 가요성 탭(116)은 제1 단부(118)로부터, 대향되는 자유 제2 단부(120)까지 연장된다. 자유 제2 단부(120)는, 사용-전 구성 및 활성화-전 구성에서 카트릿지 조립체(18)를 적절히 배치하는 것을 돕기 위해서 카트릿지 조립체(18)와 결합되도록 배치되는 반경방향 내향 연장 돌부(122)를 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하부 벽 부분(112)은 외경(124) 및 내경(126)을 가지며, 그 사이에는 복수의 함몰부(128, 130, 132)가 형성된다. 중앙 축("A")을 중심으로 동일 거리에 배치된 4개의 함몰부(128, 130, 132)의 세트가 도면에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 슬리브 구성요소(100)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능하게 할 수 있는 임의 수의 함몰부(128, 130, 132)의 세트를 슬리브 구성요소(100)가 갖는 것을 주목하여야 한다. 하부 벽 부분(112)은 또한, 중앙 축("A")을 중심으로 동일 거리에 배치된 복수의 내향 연장 플랜지 부재(134)를 포함한다. 4개의 플랜지 부재(134)가 도면에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 슬리브 구성요소(100)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능하게 할 수 있는 임의 수의 플랜지 부재(134)를 슬리브 구성요소(100)가 갖는 것을 주목하여야 한다. 예시적인 실시예에서, 플랜지 부재(134)는, 플리넘 구성요소(102) 내에 형성된 상응 함몰부(190)와 결합 및 커플링되도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 각각의 함몰부(128)(또는 포켓)가 하부 벽 부분(112) 내에서 일반적으로 직사각형인 형상의 함몰부로서 형성되고, 외경(124)으로부터 미리 규정된 반경방향 거리(138)로 하부 벽 부분(112) 내로 연장된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 함몰부(128)는 각도(α)로 각각의 플랜지 부재(134)의 중심으로부터 원주방향으로 오프셋된다. 도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 함몰부(128)는 슬리브 구성요소(100)의 하단 표면(136)으로부터 미리 결정된 거리(140)로 상향 연장되고, 콜렛 록(50)의 각각의 탭(74)을 내부에 수용하도록 구성된다.
또한, 예시적인 실시예에서, 각각의 함몰부(130)가 하부 벽 부분(112) 내에 형성된 편평한 표면으로서 형성되고, 함몰부(130)는 하부 벽 부분(112)의 하단 표면(136)으로부터 상단 표면(142)(또는 턱부)까지 연장되고 중앙 축("A")으로부터 연장되는 반경방향 라인에 실질적으로 수직이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 함몰부(130)는 각각의 플랜지 부재(134)의 중심으로부터 각도(β)로 규정된 반경방향 선에 실질적으로 수직으로 형성된다. 예시적인 실시예에서, 플리넘 조립체(16)와 콜렛 조립체(12)의 조립 중에 콜렛 록(50)의 각각의 탭(74)이 슬리브 구성요소(100)와 간섭하지 않고 축방향으로 통과할 수 있도록, 함몰부(130)가 구성된다.
또한, 예시적인 실시예에서, 각각의 함몰부(132)가, 원주방향으로 함몰부(130)로부터 접선방향으로(tangentially) 연장되고 중앙 축("A")에 대해서 연속적인 반경을 가지는 궁형 함몰부로서 형성된다. 특히, 함몰부(132)는, 플리넘 조립체(16)와 콜렛 조립체(12)의 조립 중에, 콜렛 록(50)의 각각의 탭(74)이 내부에 수용될 수 있게 하는 한편, 동시에 콜렛(22)의 각각의 가요성 탭(48)이 함몰부(130)와 정렬되고 그러한 함몰부에 의해서 수용될 수 있게 하는 궁형 거리로 원주방향으로 연장된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 함몰부(132)는 미리 결정된 높이(144)로 하단 표면(136)으로부터 상향 연장된다.
하부 벽 부분(112)은 또한, 부분적으로 함몰부(128, 130, 132)에 의해서 형성된 복수의 돌부 또는 정지부(146)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 각각의 정지부(146)는 함몰부(132)의 원주방향 단부 부분(148)과 (도 8에 도시된) 인접 함몰부(128) 사이에서 연장된다. 정지부(146)는, 콜렛 록(50)의 탭(74)이 함몰부(128) 내에 또는 함몰부(132)의 원주방향 단부 부분(148)에 위치될 때, 플리넘 조립체(16)의 회전을 방지하도록 구성된다. 각각의 정지부(146)는, 일반적으로 축방향으로 연장되고 중앙 축("A")으로부터 연장되는 반경방향 선에 실질적으로 수직인 외부 표면(150)을 포함한다. 또한, 각각의 정지부(146)는, 하부 벽 부분(112)의 외부 표면(150)으로부터 상단 표면(142)까지 상향 연장되는 경사진 표면(152)을 포함한다. 정지부(146)는, 유체 전달 장치(10)의 조립 후에 콜렛 조립체(12)에 대한 플리넘 조립체(16)의 회전을 방지하는 것을 돕기 위해서 콜렛(22)의 가요성 탭(48)과 결합되도록 구성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 함몰부(130)의 표면의 일부가 함몰부(132) 위에서 원주방향으로 연장되고 경사 표면(152)에 커플링되며, 그에 의해서 콜렛 조립체(12)에 대한 플리넘 조립체(16)의 조립 중에 콜렛(22)의 가요성 탭(48)과 결합되도록 구성된 램프로서 기능한다.
도 11은 플리넘 구성요소(102)의 상면도이고, 도 12는 플리넘 구성요소(102)의 저면도이고, 도 13은 도 11에 도시된 선 13-13을 중심으로 하는 플리넘 구성요소(102)의 단면도이다. 도 5, 도 6, 및 도 11 내지 도 13을 참조하면, 예시적인 실시예에서, 플리넘 구성요소(102)는, 하단 표면(136)에 인접한 슬리브 구성요소(100)의 하부 벽 부분(112)을 가로질러 수평으로 연장되어 공동(110)을 형성하는 일반적으로 평면형인 환형 디스크 본체 부분(160)을 포함한다. 본체는 상부 표면(162)(도 11) 및 대향 하부 표면(164)(도 12)을 포함한다. 플리넘 구성요소(102)의 상부 표면(162)은 본체 부분(160)의 중앙 부분에 근접 배치되고 챔버(167)를 형성하는 상향 연장 환형 중앙 벽(166)을 갖는다. 환형 중앙 벽(166)은, 카트릿지 조립체(18)에 커플링되도록 구성된 상부 테두리(168)를 포함한다. 플리넘 구성요소(102)의 하부 표면(164)은, 본체 부분(160)으로부터 하향 연장되는 직사각형 프레임 부분(170)을 포함한다. 프레임 부분(170)은, 플리넘 캡 조립체(106) 및 미세바늘 어레이 조립체(108)를 장착 공간(172) 내에 위치된 장착 표면(174)에 커플링시키기 위한 장착 공간(172)을 형성한다.
플리넘 구성요소(102)는, 내부에 형성된 복수의 축방향 연장 개구(178)를 갖는 궁형 채널(176)을 포함한다. 특히, 도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 궁형 채널(176)은 장착 공간(172) 내의 장착 표면(174) 내에 형성된다. 궁형 채널(176)은, 중심 반경(180)을 중심으로 센터링된 미리 결정된 폭을 갖는다. 중심 반경(180)은 플리넘 구성요소(102)의 중앙 축("A")과 동심적이다. 예시적인 실시예에서, 궁형 채널(176)은 원주방향으로 약 270° 연장된다. 다른 실시예에서, 궁형 채널(176)은, 플리넘 구성요소(102)가 본원에서 설명되는 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 원주방향 각도로 연장될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 축방향 연장 개구(178)는 궁형 채널(176) 내에 균일하게 배치된다. 각각의 개구(178)는 중심 반경(180) 상에 센터링되고 본체 부분(160)을 통해서 하부 표면(164)으로부터 상부 표면(162)까지 연장된다. 예시적인 실시예에서, 플리넘 구성요소(102)는 10개의 축방향 연장 개구(178)를 포함한다. 대안적으로, 다른 적합한 실시예에서, 플리넘 구성요소(102)는, 플리넘 구성요소(102)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 수의 축방향 연장 개구(178)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 캐뉼라(104)는, 플리넘 구성요소(102)의 상부 표면(162)으로부터 상향 연장되는 장착부(184)에 커플링된다. 특히, 캐뉼라(104)는, 중앙 축("A")과 동축적으로, 플리넘 구성요소(102)를 통해서 연장되는 유체 통로(186)에 유체 연통 커플링된다. 캐뉼라(104)는, 장착부(184)와의 억지끼워맞춤 및 장착부(184) 내에 형성된 공동(188) 내에 배치된 접착제를 통해서 플리넘 구성요소(102)에 커플링된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "억지 끼워맞춤"이라는 문구는, 캐뉼라(104)와 장착부(184) 사이의 타이트함에 관한 값, 즉 구성요소들 사이의 반경방향 간극의 양을 의미한다. 간극의 음의 양은 일반적으로 압력 끼워맞춤(press fit)으로 지칭되고, 간섭의 크기는 그러한 끼워맞춤이 가벼운 억지 끼워맞춤 또는 억지 끼워맞춤인지의 여부를 결정한다. 적은 양의 양의 간극은 느슨한 또는 미끄럼 끼워맞춤으로 지칭된다. 대안적으로, 캐뉼라(104)는, 플리넘 구성요소(102)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는, 임의의 적합한 체결 기술을 이용하여 장착부(184)에 커플링될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 캐뉼라(104)의 상부 부분이 날카롭게 뾰족해지고 플리넘 구성요소(102)로부터 멀리 상향 연장되며, 그에 따라, 본원에서 설명되는 바와 같이, 캐뉼라(104)가 카트릿지 조립체(18)의 일부를 천공할 수 있다.
도 11을 참조하면, 플리넘 구성요소(102)는 상부 표면(162) 내에 형성되고 중앙 축("A")을 중심으로 동일 거리에 배치되는 복수의 함몰부(190)를 포함한다. 함몰부(190)는, 전술한 바와 같이, 슬리브 구성요소(100)의 플랜지 부재(134)에 상응하는 크기 및 형상을 갖는다. 구체적으로, 예시적인 실시예에서, 플리넘 구성요소(102)가 도면에 도시된 4개의 함몰부(190)를 포함하지만, 다른 실시예에서, 플리넘 구성요소(102)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능하게 할 수 있는 임의 수의 함몰부(190)를 플리넘 구성요소(102)가 갖는 것을 주목하여야 한다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 슬리브 구성요소(100)는, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 접착 접합, 용접 조인트(예를 들어, 스핀 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 또는 열 적층), 및 기타를 통해서 플리넘 구성요소(102)에 커플링된다. 특히, 슬리브 구성요소(100)의 플랜지 부재(134)가 플리넘 구성요소(102)의 함몰부(190)에 커플링되어 일체형 조립체를 형성한다.
도 14는 도 1a에 도시된 유체 전달 장치(10)의 플리넘 캡 조립체(106)의 분해 개략도이다. 도 15는 플리넘 캡 조립체(106)의 상면도이다. 예시적인 실시예에서, 플리넘 캡 조립체(106)는 함께 접합된 복수의 층을 포함하는 일체형 조립체이다. 플리넘 캡 조립체(106)는, 감압성(pressure-sensitive) 접착 필름으로 제조된 제1 접착 층(192)을 통해서 플리넘 구성요소(102)의 장착 표면(174)에 접합된다. 제1 접착 층(192)은, 관통 형성된 궁형 슬롯(202)을 포함한다. 궁형 슬롯(202)은, 중앙 축("A")과 동축적으로 형성된 개구(204)와 실질적으로 동심적으로 배치된다. 궁형 슬롯(202)은, 중심 반경(206)을 중심으로 센터링된 미리 결정된 폭을 갖는다. 중심 반경(206)은 중앙 축("A")과 동심적이다. 예시적인 실시예에서, 궁형 슬롯(202)은 원주방향으로 각도(θ)로 연장된다. 다른 실시예에서, 궁형 슬롯(202)은, 플리넘 캡 조립체(106)가 본원에서 설명되는 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 원주방향 각도(θ)로 연장될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 궁형 슬롯(202)은 적어도 부분적으로 플리넘 구성요소(102)의 궁형 채널(176)에 상응하도록 구성되고, 개구(204)는 유체 통로(186)에 상응하게 배치된다.
플리넘 캡 조립체(106)는 플리넘 구성요소(102)에 대향되는 제1 접착 층(192)에 커플링된 분출 막(194)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 분출 막(194)은 중앙 축("A")과 동축적으로 형성된 유체 유입구 개구(208)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 개구(208)는 제1 접착 층(192)의 개구(204)와 실질적으로 동일한 크기이다. 하나의 적합한 실시예에서, 분출 막(194)은 가스 투과성의 소유성(oleophobic)/소수성 재료로 제조된다. 다른 유형의 적합한 재료가 다른 실시예에서 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 그리고 비제한적으로, 일 실시예에서, 분출 막(194)은, 미국 뉴욕 포트 워싱턴에 소재하는 Pall Corporation으로부터 입수할 수 있는 Versapor® R Membrane과 같은, 나일론 지지 재료 상에 형성된 아크릴 공중합체 막으로 제조된다. 예시적인 실시예에서, 분출 막(194)의 소공 크기는 약 0.2 미크론이다. 분출 막(194)은, 약 150 킬로파스칼(kPa)에서 측정될 때, 약 200 밀리리터/분/센티미터2(mL/min/cm2) 내지 약 2000 mL/min/cm2 범위의 공기에 대한 유량을 갖는다. 또한, 분출 막(194)은 약 35 킬로파스칼(kPa) 내지 약 300 kPa 범위의 최소 유체 기포 압력을 갖는다. 하나의 적합한 실시예에서, 분출 막(194)은, 약 150 kPa에서 측정할 때, 적어도 250 mL/min/cm2의 공기에 대한 유량, 그리고 적어도 150 kPa의 최소 유체 기포 압력을 갖는다. 대안적으로, 분출 막(194)은, 플리넘 캡 조립체(106)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 가스 투과성 재료로 제조될 수 있다.
도 16은 플리넘 캡 조립체(106)의 제2 접착 층(196)의 상면도이다. 예시적인 실시예에서, 제2 접착 층(196)은 감압성 접착 필름으로 형성되고 제1 접착 층(192)에 대향되는 분출 막(194)에 커플링된다. 제2 접착 층(196)은 제1 접착 층(192)과 유사하게 형성되고, 관통 형성된 궁형 슬롯(210)을 포함한다. 궁형 슬롯(210)은, 유체로부터의 가스 제거를 돕기 위해서 중앙 축("A")에 일반적으로 수직으로 연장되는 구불구불한 유동 경로를 형성하도록 구성된다. 궁형 슬롯(210)은 제1 접착 층(192)의 슬롯(202)에 실질적으로 상응하는 크기 및 위치를 갖는다. 슬롯(210)은, 중앙 축("A")과 동축적으로 형성된 중앙 개구 부분(212)과 동심적으로 배치된다. 궁형 슬롯(210)의 제1 단부(214)는 선형 슬롯 부분(216)으로 중앙 개구 부분(212)에 연결된다. 궁형 슬롯(210)은, 제1 접착 층(192)의 중심 반경(206)에 상응하는, 중심 반경(218)을 중심으로 센터링된 미리 결정된 폭을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 궁형 슬롯(210)은, 궁형 슬롯(202)과 동일한 각도(θ)로 원주방향으로 연장된다. 다른 실시예에서, 궁형 슬롯(210)은, 플리넘 캡 조립체(106)가 본원에서 설명되는 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 원주방향 각도로 연장될 수 있다.
플리넘 캡 조립체(106)는 분출 막(194)에 대향되는 제2 접착 층(196)에 커플링된 불투과성 막(198)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 불투과성 막(198)은 궁형 슬롯(210)의 제2 단부(220)와 동축적으로 형성된 유체 개구(222)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 개구(222)는 각각 제1 접착 층(192) 및 분출 막(194)의 개구(204, 208)와 실질적으로 동일한 크기이다. 불투과성 막(198)은 가스 및 액체 불투과성 재료로 제조된다. 예를 들어, 그리고 비제한적으로, 일 실시예에서, 불투과성 막(198)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 제조된다. 대안적으로, 불투과성 막(198)은, 플리넘 캡 조립체(106)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 가스 및 액체 불투과성 재료로 제조될 수 있다.
도 17은 플리넘 캡 조립체(106)의 제3 접착 층(200)의 상면도이다. 예시적인 실시예에서, 제3 접착 층(200)은 감압성 접착 필름으로 형성되고 제2 접착 층(196)에 대향되는 불투과성 막(198)에 커플링된다. 제3 접착 층(200)은, 관통 형성된 슬롯(224)을 포함한다. 슬롯(224)은, 불투과성 막(198)의 개구(222)에 실질적으로 상응하는 크기 및 위치를 갖는 제1 단부(226)를 포함한다. 또한, 슬롯은 제1 단부(226)로부터 제2 단부(228)까지 연장되고, 이는 제1 접착 층(192) 및 분출 막(194)의 개구(204, 208)의 각각과 실질적으로 유사한 크기의 전체 반경 단부(full radius end)를 포함한다. 또한, 제2 단부(228)는 중앙 축("A")과 실질적으로 동축적으로 배치된다.
도 5 및 도 6과 관련하여 본원에서 설명된 바와 같이, 플리넘 조립체(16)는, 플리넘 구성요소(102)의 장착 표면(174)에 장착된, 플리넘 캡 조립체(106)에 커플링된 미세바늘 어레이 조립체(108)를 포함한다. 도 18은 도 1a에 도시된 유체 전달 장치(10)의 미세바늘 어레이 조립체(108)의 분해 개략도이다. 도 19a는 미세바늘 어레이 조립체(108)의 개략적 횡단면도이다. 예시적인 실시예에서, 미세바늘 어레이 조립체(108)는 플리넘 캡 조립체(106)의 제3 접착 층(200)을 통해서 플리넘 캡 조립체(106)에 접합된다. 미세바늘 어레이 조립체(108)는 미세바늘 어레이(230) 및 막(232)을 포함하고, 그러한 막은 적어도 부분적으로 복수의 미세바늘(234) 및 미세바늘 어레이(230)의 기부 표면(236)에 걸쳐 덮인다. 미세바늘 어레이 조립체(108)는 또한, 미세바늘 어레이(230)의 후방 표면(240)에 걸쳐 연장되고 접착 층(242)에 의해서 그에 접합되는 분배 매니폴드(238)를 또한 포함한다. 분배 매니폴드(238)는 미세바늘 어레이(230)에 유체를 제공하기 위한 유체 분배 네트워크(244)를 포함한다. 분배 매니폴드(238)로부터 공급되는 유체는 액체 약물 제제의 형태일 수 있다. 막으로 덮인 미세바늘(234)은, 예를 들어 각각의 미세바늘(234) 내에 형성된 하나 이상의 통로 또는 개구(246)를 통해서 액체 약물 제제를 사용자의 피부 내로 제공하기 위해서, 사용자의 피부를 침투하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 덮인 막(232)은 중합체(예를 들어, 플라스틱) 필름 또는 기타로 제조될 수 있고, 부가적인 접착 층(242)을 이용하여 미세바늘 어레이(230)에 커플링될 수 있다. 다른 실시예에서, 덮인 막(232)은 엠보싱형 또는 나노-임프린트된(nano-imprinted) 중합체(예를 들어, 플라스틱) 필름을 포함할 수 있거나, 폴리에스테르 에테르 케톤(PEEK) 필름으로 제조될 수 있거나, 덮인 막(232)이 폴리프로필렌 필름과 같은 임의의 다른 적합한 재료일 수 있다. 미세바늘 어레이 조립체(108)가 일부 실시예에서 덮인 막(232)을 포함하지 않을 수 있다는 것을 생각할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 미세바늘 어레이(230)는 강성, 반-강성, 또는 가요성 재료 시트, 예를 들어, 비제한적으로, 미세바늘 어레이(230)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 금속 재료, 세라믹 재료, 중합체(예를 들어, 플라스틱) 재료, 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 하나의 적합한 실시예에서, 미세바늘 어레이(230)는 반응성-이온 에칭을 통해서, 또는 임의의 다른 적합한 제조 기술을 통해서 실리콘으로부터 형성될 수 있다.
도 19a에 도시된 바와 같이, 미세바늘 어레이(230)는, 미세바늘 어레이(230)의 후방 표면(240)으로부터 외향 연장되는 복수의 미세바늘(234)을 포함한다. 미세바늘 어레이(230)는, 유체가 통과 유동할 수 있게 하기 위한, 후방 표면(240) 사이에서 연장되는 복수의 통로(246)를 포함한다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 각각의 통로(246)는 미세바늘(234)을 통해서뿐만 아니라 미세바늘 어레이(230)를 통해서 연장된다.
각각의 미세바늘(234)은 기부를 포함하고, 그러한 기부는 후방 표면(240)으로부터 하향 연장되고 후방 표면(240)로부터 먼 거리에 위치된 선단부(248)를 갖는 천공 또는 바늘-유사 형상(예를 들어, 원뿔형 또는 피라미드형 형상 또는 원뿔형 또는 피라미드 형상으로 전이되는 원통형 형상)으로 전이된다. 각각의 미세바늘(234)의 선단부(248)가 미세바늘 어레이(230)로부터 가장 멀리 배치되고, 각각의 미세바늘(234)의 가장 작은 치수(예를 들어, 직경 또는 횡단면 폭)를 형성한다. 또한, 각각의 미세바늘(234)은 일반적으로, 미세바늘(234)이 사용자의 피부에 침투할 수 있게 하기에, 즉 각질층을 침투하고 사용자의 표피 내로 통과할 수 있게 하기에 충분한 임의의 적합한 길이("L")를 미세바늘 어레이(230)의 기부 표면(236)과 그 선단부(248) 사이에 형성할 수 있다. 사용자의 통증을 최소화하는데 유리하게 도움이 될 수 있는 것으로서, 미세바늘(234)이 표피의 내부 표면을 통해서 그리고 진피 내로 침투하지 않도록, 미세바늘(234)의 길이(L)를 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 각각의 미세바늘(234)은 약 1000 마이크로미터(um) 미만, 예를 들어 약 800 um 미만, 또는 약 750 um 미만, 또는 약 500 um 미만의 길이(L)(예를 들어, 약 200 um 내지 약 400 um 범위의 길이(L)), 또는 그 사이의 임의의 다른 하위범위를 갖는다. 미세바늘(234)의 길이(L)는, 유체 전달 장치(10)가 사용자 상에서 사용되는 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 그리고 비제한적으로, 사용자의 다리에서 사용되는 유체 전달 장치를 위한 미세바늘(234)의 전체 길이(L)는 사용자의 팔에서 사용되는 유체 전달 장치를 위한 미세바늘(234)의 전체 길이(L)와 상당히 다를 수 있다. 각각의 미세바늘(234)은 일반적으로 임의의 적합한 종횡비(즉, 각각의 미세바늘(234)의 길이(L) 대 횡단면 폭 치수(D))를 가질 수 있다. 종횡비가 2 초과, 예를 들어 3 초과 또는 4 초과일 수 있다. 횡단면적 폭 치수(예를 들어, 직경)이 각각의 미세바늘(234)의 길이에 걸쳐서 변화되는 경우에, 종횡비가 평균 횡단면 폭 치수를 기초로 결정될 수 있다.
각각의 미세바늘(234)의 채널 또는 통로(246)가, 각각의 미세바늘이 중공형 샤프트를 형성하도록, 미세바늘(234)의 내측부를 통해서 형성될 수 있거나, 미세바늘의 외부 표면을 따라 연장되어 유체가 미세바늘 어레이(230)의 후방 표면(240)으로부터 그리고 통로(246)를 통해서 유동될 수 있게 하는 하류 경로를 형성할 수 있고, 그러한 지점에서 유체는 사용자의 피부 상으로, 내로, 및/또는 통해서 전달될 수 있다. 통로(246)는 임의의 적합한 횡단면 형상, 예를 들어, 비제한적으로, 반-원형 또는 원형 형상을 형성하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 각각의 통로(246)는, 미세바늘(234)이 본원에서 설명한 바와 같이 기능할 수 있게 하는, "v" 형상과 같은 비-원형 형상 또는 임의의 다른 적합한 횡단면 형상을 형성할 수 있다.
미세바늘 어레이(230)는 후방 표면(240)으로부터 연장되는 임의의 적합한 수의 미세바늘(234)을 일반적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 적합한 실시예에서, 미세바늘 어레이(230) 내에 포함되는 미세바늘(234)의 수량이 평방 센티미터(cm2)당 약 10개의 미세바늘 내지 cm2당 약 1,500개의 미세바늘, 예를 들어 cm2당 약 50개의 미세바늘 내지 cm2당 약 1250개의 미세바늘, 또는 cm2당 약 100개의 미세바늘 내지 cm2당 약 500개의 미세바늘의 범위, 또는 그 사이의 임의의 다른 하위범위이다.
미세바늘(234)은 일반적으로 다양한 상이한 패턴들로 배열될 수 있다. 예를 들어, 일부 적합한 실시예에서, 미세바늘(234)이 균일한 방식으로, 예를 들어 직사각형 또는 정사각형 격자로 또는 동심적 원들로 이격될 수 있다. 그러한 실시예에서, 미세바늘(234)의 간격은 일반적으로, 비제한적으로, 미세바늘(234)의 길이 및 폭, 그리고 미세바늘(234)을 통해서 또는 따라서 전달하고자 하는 액체 제제의 양 및 유형을 포함하는, 많은 수의 인자에 따라 달라질 수 있다.
또한, 예시적인 실시예에서, 유체 분배 네트워크(244)는, 예를 들어, 분배 매니폴드(238)의 상단 표면(250)과 하단 표면(252) 사이에서 연장되는 복수의 채널 및/또는 개구를 포함한다. 채널 및/또는 개구는, 복수의 공급 채널(256)과 유체 연통 커플링된 중앙에-위치된 유입구 채널(254) 및 플리넘 캡 조립체(106)의 제3 접착 층(200) 내에 형성된 슬롯(224)을 포함한다(도 14에 도시됨). 예시적인 실시예에서, 공급 채널(256)은 유입구 채널(254)에 의해서 공급되는 유체를 분배 매니폴드(238)의 지역에 걸쳐 분배하는 것을 돕는다. 공급 채널(256)의 각각이 복수의 저항 채널(미도시)에 유체 연통 커플링된다. 저항 채널은 공급 채널(256)로부터 멀리 연장되고, 유체의 유동에 대한 유체 분배 네트워크(244)의 저항 증가를 돕도록 형성된다. 각각의 저항 채널은 배출구 채널(258)에 유체 연통 커플링된다. 도 19a에 도시된 바와 같이, 각각의 배출구 채널(258)은 미세바늘 통로(246)를 통해서 유체를 분배하기 위해서 각각의 미세바늘(234)과 정렬된다. 다른 실시예에서, 저항 채널 및 채널들(254, 256, 및 258)은, 분배 매니폴드(238)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의 구성으로 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 분배 매니폴드(238)는, 기재를 통해서 형성된 유입구 채널(254)을 포함하는 기부 기재(260), 및 하단 표면(264) 내에 형성된 공급 채널(256) 및 저항 채널을, 배출구 채널(258)이 관통 형성된 커버 기재(262)에 접합함으로써 형성된다. 유입구 채널(254)은, 기재(260)를 통해서 채널 또는 개구를 형성하기 위한 드릴링, 컷팅, 에칭, 및/또는 임의의 다른 제조 기술에 의해서, 기재(260) 내에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 공급 채널(256) 및 저항 채널은 에칭 기술을 이용하여 기재(260)의 하단 표면(264) 내에 형성된다. 예를 들어, 하나의 적합한 실시예에서, 습식 에칭 또는 불화수소산 에칭을 이용하여 공급 채널(256) 및 저항 채널을 형성한다. 다른 적합한 실시예에서, 심도 반응성 이온 에칭(DRIE 또는 플라즈마 에칭)을 이용하여, 깊고, 고밀도인, 그리고 고종횡비의 구조물을 기재(260) 내에 생성할 수 있다. 대안적으로, 공급 채널(256) 및 저항 채널은, 분배 매니폴드(238)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 제조 프로세스를 이용하여 하단 표면(264) 내에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 배출구 채널(258)은, 기재(262)를 통해서 채널 또는 개구를 형성하기 위한 드릴링, 컷팅, 에칭, 및/또는 임의의 다른 제조 기술에 의해서, 커버 기재(262)를 통해서 형성된다.
예시적인 실시예에서, 기부 기재(260) 및 커버 기재(262)가 면-대-면 접촉으로 함께 접합되어, 분배 매니폴드(238)의 공급 채널(256) 및 저항 채널의 연부를 밀봉한다. 하나의 적합한 실시예에서, 2개의 기재(260, 262) 사이의 예비 접합을 생성함으로써, 직접적인 결합, 또는 직접적으로 정렬된 결합이 이용된다. 예비 접합은, 2개의 기재를 직접 접촉시키기 전에, 접합제를 기재(260)의 하단 표면(264) 및 커버 기재(262)의 상단 표면(266)에 도포하는 것을 포함할 수 있다. 2개의 기재(260, 262)가 정렬되고 면-대-면 접촉되며 상승된 온도에서 어닐링된다. 다른 적합한 실시예에서, 양극 결합(anodic bonding)을 이용하여 분배 매니폴드(238)를 형성한다. 예를 들어, 기재(260, 262)가 가열되는 동안, 전기장이 표면(264 및 266)에서 접합 계면에 걸쳐 인가된다. 대안적인 실시예에서, 기재들을 함께 접합하기 위해서 국소화된 가열을 기재(260, 262)에 인가하는 것을 포함하는, 레이저-보조 접합 프로세스를 이용함으로써, 2개의 기재(260, 262)가 함께 접합될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기부 기재(260) 및 커버 기재(262)가 유리 재료로 제조된다. 대안적으로, 기부 기재(260) 및 커버 기재(262)가 규소로부터 제조될 수 있다. 기부 기재(260) 및 커버 기재(262)가 상이한 재료들로 제조될 수 있다는 것, 예를 들어 기재(260)가 유리로 제조되고 기재(262)가 규소로 제조될 수 있는 것을 생각할 수 있다. 다른 실시예에서, 기재 기부(260) 및 커버 기재(262)는, 분배 매니폴드(238)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 재료 및 재료 조합으로 제조될 수 있다.
도 19b는 미세바늘 어레이 조립체(108)의 대안적 실시예의 개략적 횡단면도이다. 예시적인 실시예에서, 미세바늘 어레이 조립체(108)는, 접착제(267)를 통해서 미세바늘 어레이 조립체(108)에 커플링된 보호 커버(268)를 포함한다. 보호 커버(268)를 미세바늘 어레이 조립체(108)에 그리고 특히 미세바늘 어레이(230)에 고정하는 것을 돕기 위해서, 접착제(267)가 보호 커버(268)의 주변부에 부착될 수 있다. 대안적으로, 덮인 막(232)을 미세바늘 어레이(230)에 커플링시키기 위해서 이용되는 접착 층(242)이 미세바늘 어레이(230)의 주변부를 향해서 외측으로 연장될 수 있고 보호 커버(268)를 미세바늘 어레이 조립체(108)에 부착하기 위해서 이용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 보호 커버(268)는, 예를 들어 중합체, 금속 호일, 및 기타와 같이, 유체에 대해서 실질적으로 불투과성인 재료로 제조될 수 있다. 접착제(267)는, 예를 들어, 당업계에 공지된 바와 같은, 용매-기반의 아크릴 접착제, 용매-기반의 고무 접착제, 실리콘 접착제, 및 기타를 포함하는 감압성 접착제일 수 있다. 보호 커버(268)가 플랜지형 주변 측벽을 가지는 평면형 커버로서 도시되어 있지만, 보호 커버(268)가 라미네이트와 같은 가요성 시트 재료일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 보호 커버(268)는 또한, 보호 커버를 미세바늘 어레이 조립체(108)로부터 멀리 제거하는 것(예를 들어, 박리시키는 것)을 돕기 위해서 보호 커버(268)의 연부로부터 접착제(267)를 넘어서 연장되는 적어도 하나의 탭(269)을 포함한다.
도 20은 도 1a에 도시된 유체 전달 장치(10)의 카트릿지 조립체(18)의 단면도이다. 도 21은 카트릿지 조립체(18)의 분해 개략도이다. 예시적인 실시예에서, 카트릿지 조립체(18)는, 일반적으로 중앙 축("A")을 중심으로 동축적으로 형성된 저장용기 구성요소(270)를 포함한다. 저장용기 구성요소(270)는, 유체 통로(276)를 통해서 함께 유체 연통 커플링된 상부 공동(272) 및 대향 하부 공동(274)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 상부 공동(272)은, 저장용기 구성요소(270)의 일반적으로 오목한 본체 부분(278)에 의해서 형성된, 일반적으로 오목한 횡단면 형상을 갖는다. 하부 공동(274)은, 오목한 본체 부분(278)의 중앙 부분으로부터 일반적으로 수직 하향 연장되는 하부 벽(275)에 의해서 형성된, 일반적으로 직사각형인 횡단면 형상을 갖는다. 유체 통로(276)의 단부의 상부 부분은 상부 공동(272)의 가장 낮은 지점에서 개방되고, 유체 통로(276)의 대향되는 하부 부분은 하부 공동(274)의 중앙 부분에서 개방된다. 유체 통로(276)의 하부 부분이 하부 공동(274)에서 외향 연장되어, 일반적으로 반전형 깔때기의 횡단면 형상을 형성한다. 다른 실시예에서, 상부 공동(272), 하부 공동(274), 및 유체 통로(276)의 횡단면 형상은, 저장용기 구성요소(270)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의 구성으로 형성될 수 있다.
카트릿지 조립체(18)는 또한, 저장용기 구성요소(270)에 커플링되도록 그리고 상부 공동(272)을 폐쇄하도록 구성된 상부 밀봉 부재(280)(또는 막)를 포함한다. 상부 밀봉 부재(280)는 환형 밀봉 막으로서 형성되고 주변 융기 부재(282)를 포함하여, 상부 밀봉 부재(280)를 카트릿지 조립체(18)에 밀봉 가능하게 고정하는 것을 돕는다. 카트릿지 하우징(284)이 상부 밀봉 부재(280) 위에서 연장되고 저장용기 구성요소(270)와 고정적으로 결합되도록 구성된다. 이는, 저장용기 구성요소(270)와의 밀봉 접촉으로 상부 밀봉 부재(280)를 고정하는 것을 돕고, 그에 의해서 상부 공동(272)을 폐쇄하는 것을 돕는다.
예시적인 실시예에서, 카트릿지 하우징(284)은, 상부 밀봉 부재(280)의 주변 융기 부재(282)에 커플링되도록 구성된 내향 연장 플랜지 부재(288)를 갖는 환형 수직-연장 벽(286)을 포함한다. 특히, 플랜지 부재(288)는 저장용기 구성요소(270)의 오목 본체 부분(278)과 협력하여, 상부 밀봉 부재(280)를 그 사이에서 압축하고 밀봉 고정한다. 예시적인 실시예에서, 수직-연장 벽(286)의 하부 단부(300)는 용접, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 초음파 용접, 스핀 용접, 레이저 용접, 및/또는 열 적층을 통해서 저장용기 구성요소(270)의 플랜지(302)에 커플링된다. 다른 실시예에서, 수직-연장 벽(286)은, 카트릿지 하우징(284)이 예를 들어 그리고 비제한적으로 접착제 접합 등을 통해서 저장용기 구성요소(270)와 고정 결합될 수 있게 하는 임의의 연결 기술을 이용하여 플랜지(302)에 커플링될 수 있다.
카트릿지 하우징(284)은 또한, 수직-연장 벽(286)의 외부 표면(308) 내에서 원주방향으로 형성된 상부 홈(304) 및 하부 홈(306)을 포함한다. 상부 및 하부 홈(304 및 306)은, 본원에서 설명된 바와 같이, 슬리브 구성요소(100)의 복수의 가요성 탭(116)에, 그리고, 특히, 복수의 가요성 탭(116)의 자유 제2 단부(120)에 형성된 반경방향 내향 연장 돌부(122)에 결합되도록, 그 크기 및 형상이 결정된다. 또한, 카트릿지 하우징(284)은 또한 수직-연장 벽(286)의 상부 연부 부분(312)에 형성된 복수의 래치 수용 개구부(310)를 포함한다. 래치 수용 개구부(310)는, 본원에서 설명된 바와 같이, 기계적 제어기 조립체를 카트릿지 조립체(18)에 고정하기 위해서 기계적 제어기 조립체(20)에 커플링되도록 구성된다.
도 22는 도 1a에 도시된 유체 전달 장치(10)의 캡 조립체(320)의 단면도이다. 예시적인 실시예에서, 캡 조립체(320)는, 함께 커플링된, 격막 구성요소(322) 및 스냅 캡 구성요소(snap cap component)(324)를 포함한다. 격막 구성요소(322)는 저장용기 구성요소(270)에 커플링되도록 그리고 하부 공동(274)을 폐쇄하도록 구성된다. 격막 구성요소(322)는, 중앙 축("A")에 실질적으로 수직으로 연장되는 하부 벽(326)을 갖는다. 하부 벽(326)은, 저장용기 구성요소(270)의 하부 벽(275)의 테두리(330)와 밀봉 결합되도록 구성된 주변 채널(328)을 포함한다. 격막 구성요소(322)는 또한, 하부 벽(326)에 횡방향이며, 저장용기 구성요소(270)에 커플링될 때 하부 공동(274) 내로 축방향으로 연장되는 환형 상부 밀봉 벽(332)을 포함한다. 스냅 캡 구성요소(324)는 격막 구성요소(322) 위에서 연장되고 저장용기 구성요소(270)의 하부 벽(275)과 고정 결합되도록 구성된다. 이는, 저장용기 구성요소(270)와의 밀봉 접촉으로 격막 구성요소(322)를 고정하는 것을 돕고, 그에 의해서 하부 공동(274)을 밀봉 폐쇄하는 것을 돕는다.
스냅 캡 구성요소(324)는, 유체 전달 장치(10)의 사용 중에 격막 구성요소(322)의 하부 벽(326)에 대한 접근을 돕기 위한 중앙 개구부(336)를 갖는 하부 벽(334)을 포함한다. 스냅 캡 구성요소(324)는, 하부 벽(334)의 주변부로부터 상향 및 하향 연장되는 환형 수직-연장 벽(338)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 수직-연장 벽(338)의 상부 부분(340)은 래칭 구성요소(342)를 통해서 저장용기 구성요소(270)의 하부 벽(275)과 결합된다. 래칭 구성요소(342)는, 저장용기 구성요소(270)의 하부 벽(275) 내에 형성된 대향 홈(344)과 연결하기 위한 내향 돌출 플랜지를 포함한다. 래칭 구성요소(342)가 연속적인 환형 플랜지일 수 있거나 복수의 내향 돌출 플랜지 구성요소를 포함할 수 있다는 것이 생각된다. 다른 실시예에서, 수직-연장 벽(338)은, 스냅 캡 구성요소(324)가, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 억지 끼워맞춤, 접착제 접합, 용접 조인트(예를 들어, 스핀 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 또는 열 적층) 등을 통해서, 하부 벽(275)과 고정적으로 결합될 수 있게 하는, 임의의 연결 기술을 이용하여 저장용기 구성요소(270)의 하부 벽(275)과 결합될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 수직-연장 벽(275)의 하부 부분(346)은, 스냅 캡 구성요소(324)와 플리넘 구성요소(102)의 환형 중앙 벽(166)의 상부 테두리(168) 사이에서 연장되는 부가적인 밀봉 부재(미도시)와 결합되도록 구성된 주변 밀봉 표면(350)을 형성하는 외향 연장 플랜지 부분(348)을 포함한다.
도 23은 도 1a에 도시된 유체 전달 장치(10)의 기계적 제어기 조립체(20)의 분해 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 기계적 제어기 조립체(20)는 적어도 본체 구성요소(360), 플런저 구성요소(362), 및 플런저 구성요소(362)를 본체 구성요소(360)로부터 멀리 축방향으로 편향시키기 위해서 본체 구성요소(360)와 플런저 구성요소(362) 사이에 배치된 편향 조립체(364)를 포함한다. 본체 구성요소(360)는 피벗팅 래치(368)의 쌍을 본체 구성요소(360)에 커플링시키도록 구성된 보유 판(366)의 쌍, 및 편향 조립체(364)에 의해서 플런저 구성요소(362)에 인가되는 힘을 양을 조정하도록 구성된 나사산형 조정 부재(370)를 포함한다.
도 24는 본체 구성요소(360)의 사시도이다. 도 25는 본체 구성요소(360)의 상면도이다. 도 26은 도 25의 선 26-26을 중심으로 취한 본체 구성요소(360)의 단면도이다. 도 27은 도 25의 선 27-27을 중심으로 취한 본체 구성요소(360)의 단면도이다. 예시적인 실시예에서, 본체 구성요소(360)는 일반적으로 디스크 형상인 외부 본체 부분(390) 및 외부 본체 부분(390)으로부터 상향 연장되는 일반적으로 원통형 형상인 내부 부분(392)을 포함한다. 본체 구성요소(360)는 도면에 도시된 바와 같이 선 26-26 및 선 27-27을 중심으로 일반적으로 대칭적으로 형성된다. 외부 본체 부분(390)은 횡방향 연장 상단 벽(394) 및 상단 벽(394)으로부터 매달린 환형 측벽(396)을 포함한다. 상단 벽(394)은, 관통 연장되는 작은 중앙 개구(400)를 갖는, 내부에 형성된 공동(398)을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 공동(398) 및 개구(400)는 일반적으로 직사각형 형상이다. 대안적으로, 공동(398) 및 개구(400)는, 본체 구성요소(360)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 형상일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 공동(398)은 피벗팅 래치(368)를 수용하기 위한, 내부에 형성된 복수의 노치(402)를 갖는다. 특히, 복수의 노치(402)는 2개의 쌍을 포함하고, 노치(402)는 일반적으로 중앙 개구(400)를 가로질러 정렬되고 선 26-26을 중심으로 일반적으로 대칭적으로 배치된다. 도 24 및 도 27에 도시된 바와 같이, 노치(402)는 공동(398)의 하단 벽(404) 내로 하향 연장된다.
상단 벽(394)은, 관통 형성된 그리고 각각의 보유 판(366)의 래치 구성요소를 수용하도록 구성된 복수의 개구부(406)를 포함한다. 나사산형 홀(408)이 각각의 개구부(406)의 양 측면에 배치된다. 나사산형 홀(408)은, 보유 판(366)을 본체 구성요소(360)에 커플링시키기 위해서 이용되는 기계적 하드웨어(410)를 수용한다. 도 24 및 도 26에 도시된 바와 같이, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 환형 측벽(396)이 각각의 개구부(406)에 근접한 절취부(412)를 포함하며, 그에 의해서 보유 판(366)의 래치 구성요소가 연장될 수 있게 한다.
예시적인 실시예에서, 원통형-형상의 내부 부분(392)은, 도 24 및 도 26에 가장 잘 도시된 바와 같이, 공동(398)의 하단 벽(404)으로부터 상향 연장되는 환형 벽(414)을 포함한다. 또한, 도 24 및 도 27에 도시된 바와 같이, 환형 벽(414)은, 상단 벽(394) 위의 미리 결정된 거리(418)에 위치되는 중앙 개구(400) 위에서 하단 연부(416)를 갖는다. 따라서, 공동(398)의 하단 벽(404)과 환형 벽(414)의 하단 연부(416) 사이에 공간이 형성되고, 그에 따라 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 피벗팅 래치(368)가 플런저 구성요소(362)에 결합될 수 있게 한다.
원통형-형상의 내부 부분(392)은, 환형 벽(414)의 상단 벽(394)으로부터 상단 연부(420)까지 연장되는 복수의 거싯 부분(gusset portion)(418)을 더 포함한다. 특히, 본체 구성요소(360)는, 환형 벽(414)으로부터 공동(398)을 통해서 그리고 상단 벽(394) 내로 반경방향 외측으로 연장되는 2개의 대칭적으로 배향된 거싯 부분(418)을 포함한다. 또한, 거싯 부분(418)은 상향 연장되고, 환형 벽(414)의 상단 벽(394)으로부터 상단 연부(420)까지 반경방향 내측으로 테이퍼링된다. 거싯 부분(418)은 부가적인 구조적 지지를 본체 구성요소(360)의 원통형-형상의 내부 부분(392)에 제공하도록 구성된다. 또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 환형 벽(414)은 상단 연부(420)로부터 상단 벽(394) 위로 미리 결정된 거리(418)까지 미리 결정된 길이(422)를 갖는다. 환형 벽(414)은, 상단 연부(420)로부터 거리(426)로 하향 연장되는, 내부에 형성된 나사산형 부분(424)을 포함하고, 그러한 거리(426)는 환형 벽(414)의 길이(422) 미만이다. 이는, 원통형-형상의 내부 부분(392)을 통해서 전체적으로 나사체결될 필요가 없이, 나사산형 조정 부재(370)가 본체 구성요소(360)에 커플링될 수 있게 한다.
도 28은 기계적 제어기 조립체(20)의 피벗팅 래치(368)의 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 피벗팅 래치(368)는 축(460)에 의해서 형성된 X-Y 평면을 중심으로 일반적으로 대칭적으로 형성된다. 피벗팅 래치(368)는, 레버 부분(450)의 단부 부분(454)에 커플링된 원통형 핀(452)의 쌍을 갖는 세장형 레버 부분(450)을 포함한다. 원통형 핀들(452)이 중심선("B")을 중심으로 동축적이 되도록, 각각의 원통형 핀(452)이 레버 부분(450)의 각각의 측면으로부터 연장된다. 래치 부분(456)이 단부 부분(454)에서 레버 부분(450)으로부터 멀리 연장된다. 특히, 래치 부분(456)은 레버 부분(450)에 대해서 각도(σ)로 레버 부분(450)의 단부 부분(454)으로부터 연장된다. 래치 부분(456)은 래치 부분(456)을 통해서 연장되는 오목 절취부(458)를 포함한다. 더 구체적으로, 오목 절취부(458)는 중심선("C")을 중심으로 하는 반경("R")에 의해서 형성된다. 중심선("C")은 축(460)의 X-Y 평면 내에 위치되고, 래치 부분(456)에서와 동일한 레버 부분(450)에 대한 각도(σ)로 경사진다. 따라서, 오목 절취부(458)는 각도(σ)로 래치 부분(456)을 통해서 연장되고, 오목 절취부(458)의 중심선("C")은 레버 부분(450)에 실질적으로 수직이다.
도 29는 기계적 제어기 조립체(20)의 보유 판(366)의 정면 사시도이다. 도 30은 보유 판(366)의 후면 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 보유 판(366)은 일반적으로 중심선("D")을 중심으로 대칭적이고, 일반적으로 직사각형 형상인 본체 부분(462)을 포함한다. 본체 부분(462)의 전방 또는 외부 연부(464)는, 본체 구성요소(360)의 주변부와 실질적으로 유사한 반경을 갖는다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 카운터싱크 홀(466)의 쌍이 본체 부분(462)을 통해서 형성되고 기계적 하드웨어(410)를 수용하도록 구성된다. 각각의 카운터싱크 홀(466)은, 관통 형성되고 일반적으로 중심선("D")에 평행한 세장형 슬롯(468)을 포함한다. 슬롯(468)은, 보유 판(366)이 본체 구성요소에 커플링될 때, 본체 구성요소(360)의 중앙 축("A")에 대해서 반경방향으로 활주될 수 있게 한다. 본체 부분(462)은 또한, 관통 연장되고 일반적으로 중심선("D")에 센터링된 세장형 개방-단부형 슬롯(470)을 포함한다. 개방-단부형 슬롯(470)은, 본체 구성요소에 커플링될 때, 본체 구성요소(360)의 각각의 거싯 부분(418)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
보스(472)의 쌍이 본체 부분(462)의 하단부로부터 하향 연장되고; 보스는 개방-단부형 슬롯(470)의 각각의 측면 상에 그리고 보유 판(366)의 후방 연부(474)에 인접하여 위치된다. 보스(472)는, 피벗팅 래치(368)를 본체 구성요소(360)에 커플링시키는 것을 돕도록 구성된다. 특히, 보스(472)는 일반적으로 하단 벽(404)과 면-대-면 접촉으로 공동(398) 내로 연장되도록 하는, 그리고 본체 구성요소(360)의 공동(398) 내에 형성된 노치(402)의 폭을 가로질러 연장되도록 하는 즉, 각각의 보스(472)가 각각의 노치(402)의 상단 개구부를 가로질러 연장되도록 하는 크기 및 형상을 갖는다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 피벗팅 래치(368)의 원통형 핀(452)은, 유체 전달 장치(10)가 조립될 때, 노치(402) 내로 배치되고, 그리고 설명된 바와 같이, 보유 판(366)의 보스(472)에 의해서 노치(402) 내에서 보유된다.
각각의 보유 판(366)은 또한, 외부 연부(464)에 인접한 본체 부분(462)의 하단부로부터 하향 연장되는 래치 구성요소(476)를 포함한다. 래치 구성요소(476)는, 일반적으로 중심선("D")을 중심으로 센터링되도록, 배치된다. 래치 구성요소(476)는 보유 판(366)의 본체 부분(462)과 일체로 형성된 세장형 본체 부분(478)을 갖는다. 래치 구성요소(476)의 자유 단부는, 카트릿지 조립체(18)의 카트릿지 하우징(284)의 래치 수용 개구부(310)와의 해제 가능 래칭 연결을 제공하도록 구성된 외향 연장 돌부(480)를 포함한다.
도 31은 조립된 기계적 제어기 조립체(20)의 원근적 단면도이고, 도 32는 기계적 제어기 조립체(20)의 상면도이고, 도 33은 도 32의 선 33-33을 중심으로 취한 기계적 제어기 조립체(20)의 단면도이며, 도 34는 도 32의 선 34-34을 중심으로 취한 기계적 제어기 조립체(20)의 단면도이다. 도 23 및 도 31 내지 도 34를 참조하면, 편향 조립체(364)는 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)는 스프링이다. 대안적으로, 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)는 편향 조립체(364)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는, 예를 들어, 탄성, 탄력성 재료; 발포 가능 포옴(foam); 유체(즉, 가스 또는 액체) 압축 부재, 및 기타를 포함하는, 임의의 편향 구성요소를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)의 각각이 상이한 길이 및 상이한 힘 상수(또는 힘 프로파일)를 갖는다. 편향 조립체(364)는 또한, 나사산형 체결부(374), 관(376), 삽입체 구성요소(380), 및 나사산형 체결부(374)와 커플링되도록 구성된 너트(382)를 포함한다.
도 23 및 도 35에 가장 잘 도시된 바와 같이, 삽입체 구성요소(380)는 일반적으로 원통형 형상이고 중앙 축("A")을 중심으로 대칭적이다. 삽입체 구성요소(380)는, 본체(482)의 제1 단부(486)로부터 연장되는 원통형 돌부(484)를 갖는 본체(482)를 포함한다. 본체(482)의 제2 단부(488)는, 제1 편향 부재(372)의 단부를 내부에 수용하기 위한 크기의 제1 보어(490)를 포함한다. 본체(482)는 또한, 제1 보어(490)보다 작고 제2 편향 부재(378)의 단부를 내부에 수용하기 위한 크기를 갖는 제2 보어(492)를 포함한다. 개구(494)는 삽입체 구성요소(380)를 통해서 연장되고 관(376)을 통과 수용하기 위한 크기를 갖는다.
도 23 및 도 31 내지 도 34에 도시된 바와 같이, 나사산형 체결부(374)가 관(376)을 통해서 삽입된다. 제2 편향 부재(378)의 단부가 나사산형 체결부(374)의 헤드(384)에 놓이도록, 제2 편향 부재(378)가 관(376)을 중심으로 배치된다. 따라서, 제2 편향 부재(378)는, 관(376)의 주변부보다 크고 나사산형 체결부(374)의 헤드(384)의 주변부보다 작은 내경을 갖는다. 나사산형 체결부(374) 및 관(376)은 제2 단부(488)로부터 삽입체 구성요소(380)의 개구(494)를 통해서 삽입되고, 그에 따라 제2 편향 부재(378)는 삽입체 구성요소(380)의 제2 보어(492) 내에 안착된다. 삽입체 구성요소(380)를 나사산형 체결부(374) 및 관(376) 상에서 유지하는 것을 돕기 위해서, 너트(382)가 나사산형 체결부(374)에 커플링된다.
예시적인 실시예에서, 나사산형 조정 부재(370)가 본체 구성요소(360)의 원통형-형상의 내부 부분(392)의 나사산형 부분(424)에 커플링되어, 삽입체 구성요소(380)를 원통형-형상의 내부 부분(392) 내에 축방향으로 배치하는 것을 돕는다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 이는, 편향 조립체(364)에 의해서 플런저 구성요소(362)에 인가되는 힘의 양이 조정될 수 있게 한다. 예시적인 실시예에서, 나사산형 체결부(374), 관(376), 제2 편향 부재(378), 및 너트(382)가 커플링된 삽입체 구성요소(380)는, 나사산형 조정 부재(370)와 접촉되도록, 원통형-형상의 내부 부분(392) 내로 삽입된다.
원통형 핀(452)이 노치(402) 내에 위치되도록 그리고 래치 부분(456)이 반경방향 내측으로 연장되도록, 피벗팅 래치(368)가 본체 구성요소(360) 내에 배치된다. 보유 판(366)이 본체 구성요소(360) 상에 배치되고, 각각의 개별적인 래치 구성요소(476)는 각각의 개구부(406)를 통해서 하향 연장된다. 각각의 개별적인 보유 판의 보스(472)가 노치(402) 위에서 연장되고, 그에 의해서 피벗팅 래치(368)의 원통형 핀(452)을 그 내부에서 유지한다. 이는, 피벗팅 래치(368)가 원통형 핀(452)을 중심으로 회전될 수 있게 하면서도, 본체 구성요소(360)에 커플링되어 유지될 수 있게 한다. 보유 판은, 본체 구성요소(360)의 나사산형 홀(408)에 나사산식으로 커플링된 기계적 하드웨어(410)를 통해서 본체 구성요소(360)에 커플링된다.
도 31, 도 33, 및 도 34에 도시된 바와 같이, 제1 편향 부재(372)는 삽입체 구성요소(380)의 제1 보어(490) 내에 배치된다. 예시적인 실시예에서, 제1 편향 부재(372)는, 제2 편향 부재(378)의 주변부 및 나사산형 체결부(374)의 헤드(384)보다 큰 내경을 갖는다. 제1 편향 부재(372)는 삽입체 구성요소(380)의 제1 보어(490)로부터 플런저 구성요소(362)까지 연장된다. 플런저 구성요소(362)는 디스크-형상의 돔형 헤드(386)를 포함하고, 환형 안내 벽(387)이 돔형 헤드(386)로부터 동축적으로 수직-상향 연장된다. 예시된 바와 같이, 안내 벽(387)은 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)를 내부에 수용하도록 구성된다. 안내 벽(387)은 안내 벽(387)의 자유 단부에 인접한 외향 연장 플랜지(388)를 포함한다. 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 플런저 구성요소(362)를 사용-전 구성에서 유지하는 것을 돕기 위해서, 플랜지(388)는 피벗팅 래치(368), 그리고 특히 래치 부분(456)에 결합되도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 돔형 헤드(386)는, 유체 전달 장치(10)의 이용 중에 편향 조립체(364)에 의해서 인가되는 힘을 통해서 카트릿지 조립체(18)의 상부 밀봉 부재(280)와 결합되도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 도면을 참조하면, 하나의 적합한 실시예에서, 캡 조립체(320)를 카트릿지 조립체(18)에 커플링시킴으로써, 유체 전달 장치(10)의 유체 분배 조립체(14)가 조립된다. 특히, 격막 구성요소(322)의 상부 밀봉 벽(332)이 저장용기 구성요소(270)의 하부 공동(274) 내로 삽입되고, 스냅 캡 구성요소(324)의 래칭 구성요소(342)가 저장용기 구성요소(270)의 홈(344) 내로 스냅결합된다. 그에 따라, 스냅 캡 조립체(320), 그리고 특히 격막 구성요소(322)는 카트릿지 조립체(18)의 상부 공동(272)의 유체 통로(276)를 밀봉한다. 유체는 유체 전달 장치(10)의 사용 중에 사용자로의 전달을 위해서 상부 공동(272) 내로 배치될 수 있다. 상부 공동(272)은, 카트릿지 하우징(284)에 의해서 고정된 상부 밀봉 부재(280)에 의해서 폐쇄된다.
기계적 제어기 조립체(20)는 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이 사용-전 구성에서 조립되고, 보유 판(366)을 통해서 카트릿지 조립체(18)의 상부 부분에 커플링된다. 특히, 본체 구성요소(360)의 환형 측벽(396)이 카트릿지 하우징(284)의 상부 연부 부분(312) 상에 배치되고, 그에 따라 환형 측벽(396) 내의 절취부(412)가 카트릿지 하우징(284)의 래치 수용 개구부(310)와 정렬된다. 기계적 하드웨어(410)가 느슨해져서, 보유 판(366)이 중심선("E")을 중심으로 반경방향으로 변위될 수 있게 하고 래치 구성요소(476)가 래치 수용 개구부(310)와 결합될 수 있게 한다. 이어서, 기계적 하드웨어(410)가 조여져, 기계적 제어기 조립체(20)를 카트릿지 조립체(18)에 고정한다.
예시적인 실시예에서, 카트릿지 조립체(18)는, 부착된 캡 조립체(320) 및 기계적 제어기 조립체(20)와 함께, 플리넘 조립체(16)에 커플링된다. 본원에서 설명된 바와 같이, 플리넘 조립체(16)는 플리넘 캡 조립체(106) 및 그에 커플링된 미세바늘 어레이 조립체(108)를 포함한다. 카트릿지 조립체(18)는 플리넘 조립체(16)의 공동(110) 내로 삽입된다. 가요성 탭들(116)은 카트릿지 조립체(18)를 그 사이에 수용하기 위해서 반경방향 외측으로 휘어진다. 카트릿지 하우징(284)의 환형 하부 홈(306)은 가요성 탭(116)의 반경방향 내향 연장 돌부(122)와 정렬되고, 이는, 사용-전 구성에서 카트릿지 조립체(18)를 고정하기 위해서 가요성 탭(116)이 반경방향 내측으로 휘어질 수 있게 한다.
예시적인 실시예에서, 유체 분배 조립체(14)를 아래로부터 콜렛 조립체(12)의 중공형 내측부 공간(24) 내로 축방향으로 삽입하는 것에 의해서, 유체 전달 장치(10)의 유체 분배 조립체(14)가 콜렛 조립체(12)에 커플링된다. 특히, 플리넘 조립체(16)의 슬리브 구성요소(100)의 함몰부(130)가 콜렛 록(50)의 탭(74)에 축방향으로 정렬된다. 유체 분배 조립체(14)는, 슬리브 구성요소(100)의 하부 벽 부분(112)의 상단 표면(142)이 콜렛 조립체(12)의 가요성 탭(48)과 접촉될 때까지, 축방향을 따라 상향 변위된다. 유체 분배 조립체(14)가 중앙 축("A")을 중심으로 회전되어 가요성 탭(48)을 함몰부(130)에 대해서 축방향으로 정렬시킨다. 이는, 콜렛 록(50)의 탭(74)을 슬리브 구성요소(100)의 함몰부(132) 내로 원주방향으로 변위시키는 것을 돕는다. 유체 분배 조립체(14)는 다시 축방향 상향으로 변위되고, 그러한 변위는, 슬리브 구성요소(100)의 하부 벽 부분(112)의 상단 표면(142)이 콜렛(22)의 단차부(38)의 내부 수평 표면(42)과 접촉되는 것에 응답하여 중단된다. 따라서, 유체 분배 조립체(14)는 축방향으로 콜렛 록(50)의 탭(74) 위에 배치된다. 이어서, 유체 분배 조립체(14)가 중앙 축("A")을 중심으로 회전되어 슬리브 구성요소(100)의 함몰부(128)를 탭(74)과 축방향으로 정렬시킨다. 유체 분배 조립체(14)가 회전될 때, 가요성 탭(48)은, 함몰부(132)위로 돌출된 함몰부(130)의 평면형 부분을 따라서 활주된다. 이는, 가요성 탭(48)이 반경방향 외측으로 휘어지게 한다. 유체 분배 조립체(14)가 회전될 때, 가요성 탭(48)이 정지부(146)의 외부 표면(150)과 회전 결합되고 외부 표면(150)에 대항하여 반경방향 내측으로 휘어져 유체 분배 조립체(14)와 콜렛 조립체(12) 사이의 스냅-피팅 연결을 제공한다. 이는, 콜렛 조립체(12)에 대한 유체 분배 조립체(14)의 부가적인 회전을 방지하는데 도움을 주고, 함몰부(128)를 탭(74)과의 축방향 정렬로 배치한다. 그에 의해서, 유체 전달 장치(10)가 도 1a에 도시된 사용-전 구성으로 조립된다.
하나의 적합한 실시예에서, 유체 전달 장치(10)는, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 팔 밴드, 다리 밴드, 허리 밴드, 손목 밴드, 및 기타와 같은, 부착 밴드(430)를 포함한다. 부착 밴드(430)는, 사용 중에 유체 전달 장치(10)를 사용자에게 부착하는 것을 돕기 위해서 콜렛 조립체(12)에 커플링되도록 구성된다. 도 36은 도 1a의 유체 전달 장치(10)의 부착 밴드(430)의 사시도이고, 도 37은 콜렛 조립체(12)에 조립된 부착 밴드(430)의 확대된 측면 단면도이다. 예시적인 실시예에서, 부착 밴드(430)는, 내부에 형성된 중공형 내측부 공간(435)을 갖는, 일반적으로 절두원추형 형상으로 형성된 벽(434)을 갖는 환형 본체(432)를 포함한다. 환형 본체(432)는, 콜렛(22)의 상부 벽(30) 및 하부 벽(34)에 상응하는 크기 및 형상을 갖는다. 내부 공간(435)은 유체 전달 장치(10)를 수용하도록 구성된다. 부착 밴드(430)는, 환형 본체(432)의 벽(434)의 내부 표면(438) 주위로 원주방향으로 연장되는 내부 단차부(436)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 내부 단차부(436)는 단차부(38) 및 콜렛(22)의 상부 벽(30) 주위에서 연장되는 수평 표면(40)에 상응한다.
도 36에 도시된 바와 같이, 부착 밴드(430)는, 콜렛 록(50)의 제2 커플링 부재들(68)에 각각 커플링되도록 구성된, 인접한 부착 개구(440)의 쌍을 포함한다. 특히, 헤드 부분(69)이 부착 밴드(430)를 콜렛 조립체(12) 상에서 유지하도록, 개구는 목 부분(67)에 상응하는 크기 및 형상을 갖는다. 또한, 부착 밴드(430)는 부착 개구(440)에 대향되는 표시부 개구(442)를 포함한다. 표시부 개구(442)는 일반적으로 신장-형상인 반면, 그 크기 및 형상은, 헤드 부분(65)이 부착 밴드(430)를 콜렛 조립체(12) 상에서 유지하도록, 제1 커플링 부재(66)의 목 부분(63)에 상응한다. 표시부 개구(442)는, 표시부 개구(442)의 연부로부터 내측으로 연장되는, 내부 연장 부분(444), 또는 표시부 또는 표시부 부분을 갖는다. 특히, 표시부(444)는, 표시부 개구(442)의 하부 연부로부터 벽(434)을 따라서 일반적으로 위쪽으로 연장되는 탭이다. 표시부(444)는 헤드 부분(65)의 창(61) 내로 연장되도록 구성되고, 부착 밴드(430)의 타이트함에 관한 표시를 유체 전달 장치(10)의 사용자에게 제공하도록 구성된다.
부착 밴드(430)는, 일반적으로 환형 본체(432)로부터 반경방향 외측으로 연장되는 제1 스트랩(446)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1 스트랩(446)은 부착 개구(440)와 반경방향으로 실질적으로 정렬된다. 부착 밴드(430)는 또한, 일반적으로 환형 본체(432)로부터 반경방향 외측으로 연장되고 실질적으로 표시부 개구(442)와 반경방향으로 정렬된, 대향되는 제2 스트랩(448)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 스트랩(446, 448)은, 환형 본체(432)의 직경보다 작은 폭을 갖는다. 대안적으로, 스트랩(446, 448)은, 부착 밴드(430)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 폭을 가질 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에서, 환형 본체(432) 및 스트랩(446, 448)이 일체형 구성요소로서 제조된다. 예를 들어 그리고 비제한적으로, 하나의 적합한 실시예에서, 환형 본체(432) 및 스트랩(446, 448)은, 얇은 탄성중합체와 같은, 탄력성 재료로 제조될 수 있다. 대안적으로, 환형 본체(432) 및 스트랩(446, 448)이 분리 제조될 수 있고 부착 밴드(430)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 체결 방법을 이용하여 조립될 수 있으며, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 스트랩(446, 448)이 스프링 핀 또는 경첩을 이용하여 환형 본체(432)에 커플링될 수 있다.
도 36에 도시된 바와 같이, 제2 스트랩(448)은 적어도 하나의 보유 개구(496)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 보유 개구(496)는 강성 재료, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 강성 플라스틱 및/또는 금속으로 제조된다. 보유 개구(496)는 제2 스트랩(448) 내로 삽입 몰딩될 수 있거나, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 접착 접합 및/또는 기계적 커플링을 통해서 그에 커플링될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 스트랩(446) 및 제2 스트랩(448)은, 유체 전달 장치(10)를 사용자에 대해서 고정하기 위해서 서로 커플링되도록 구성된다. 예를 들어, 제2 스트랩(448)은 2개의 인접 보유 개구(496)를 포함하고, 제1 스트랩(446)은 사용자의 일부(예를 들어, 손목, 팔, 다리 등) 주위로 랩핑될 수 있고 이어서 보유 개구(496) 중 하나를 통해서 공급되고 역으로 접히며 제2 보유 개구(496)를 통해서 연장된다. 대안적으로, 부착 밴드(430)가 하나의 보유 개구(496)를 포함할 수 있고, 제1 스트랩(446)은 그 위에 커플링되어 배열된 소정 길이의 후크 및 루프 재료(미도시)를 가질 수 있다. 이어서, 제1 스트랩(446)이 보유 개구(496)를 통해서 공급될 수 있고 그 자체가 역으로 접힐 수 있고, 그에 따라 루프 체결 요소를 후크 체결 요소에 체결할 수 있다. 다른 실시예에서, 스트랩(446, 448)은, 유체 전달 장치(10)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 커플링 메커니즘을 가질 수 있다.
도 38은, 사용-전 구성에서 표시부(444)의 제1 배향을 도시하는, 콜렛 조립체(12)에 커플링된 부착 밴드(430)의 확대 사시도이다. 도 39는, 사용-전 구성에서 표시부(444)의 제2 배향을 도시하는, 콜렛 조립체(12)에 커플링된 부착 밴드(430)의 확대 사시도이다. 유체 분배 조립체(14)는 도 38 및 도 39에 도시되지 않았다. 예시적인 실시예에서, 스트랩(446, 448)이 유체 전달 장치(10)의 사용-전 구성에서 언커플링되거나 느슨해진다. 표시부(444)가 제1 커플링 부재(66)의 헤드 부분(65) 내에 형성된 창(61)을 통해서 보일 수 있으나, 제2 스트랩(448)이 장력을 가지지 않기 때문에, 표시부(444)의 연부가 창(61)의 상단부에 위치된다. 따라서, 표시부(444)는 창(61)을 통해서 부착 밴드(430) 내의 장력 결여에 관한 시각적 표시를 사용자에게 제공한다. 사용 중에, 스트랩(446, 448)이 함께 커플링되고 장력이 인가된다. 따라서, 도 39에 도시된 바와 같이, 제2 스트랩(448)의 탄력성 재료 내의 장력으로 인해서, 표시부(444)의 연부가 창(61) 내에서 하향 이동된다. 따라서, 표시부(444)는 창(61)을 통해서 부착 밴드(430) 내의 장력의 양에 관한 시각적 표시를 사용자에게 제공한다. 제1 커플링 부재(66)의 헤드 부분(65)이, 부착 밴드(430) 내의 적절한 장력의 양을 사용자에게 표시하기 위한 시각적 기준을 포함할 수 있는 것이 생각된다. 예를 들어 그리고 비제한적으로, 헤드 부분(65)은, 적절한 양의 장력이 부착 밴드(430) 내에서 얻어질 때 표시부(444)의 연부와 정렬되는 마크를 포함할 수 있다.
도 37 내지 도 39에 도시된 바와 같이, 부착 밴드(430)는 개구(440, 442)를 통해서 콜렛 조립체(12)에 커플링된다. 유체 전달 장치(10)는 내부 공간(435) 내에 배치된다. 부착 개구(440)가 각각의 커플링 부재(68)를 수용하도록 확장된다. 부착 밴드(430)의 탄력성 재료는, 각각의 개구(440)가 확장되어 커플링 부재(68)의 헤드 부분(69)이 통과 변위될 수 있게 한다. 개구(440)를 통한 헤드 부분(69)의 변위 후에, 부착 밴드(430)의 제조에 이용된 재료의 탄력성으로 인해서, 개구(440)는 그 원래의 형상 및 크기로 복귀된다. 따라서, 부착 개구(440)는 커플링 부재(68)의 목 부분(67)을 둘러싸고, 그에 따라 헤드 부분(69)은 부착 개구(440)를 통해서 용이하게 역으로 변위될 수 없다. 유사하게, 표시부 개구(442)가 확장되어 제1 커플링 부재(66)를 수용한다. 표시부 개구(442)가 확장되어, 헤드 부분(65)이 표시부 개구(442)를 통해서 변위될 수 있게 한다. 표시부 개구(442)가 그 원래의 크기 및 형상으로 복귀되어 목 부분(63)을 둘러싸고, 그에 따라 헤드 부분(65)은 표시부 개구(442)를 통해서 역으로 용이하게 변위될 수 없다.
유체 전달 장치(10)를 부착 밴드(430)에 추가적으로 고정하기 위해서 그리고 부착 밴드(430)가 일반적으로 축방향 힘을 유체 전달 장치(10)에 인가할 수 있게 하기 위해서, 부착 밴드(430)의 내부 단차부(436)가 콜렛 조립체(12)의 단차부(38)에 대항하여 배치된다. 또한, 부착 밴드(430)의 내부 표면(438)은 콜렛 조립체(12)의 상부 벽(30)에 대항하여 배치된다. 밴드는 개구(440, 442) 및 커플링 부재(66, 68)를 통해서 제 위치에 고정된다. 부착 밴드(430)가 사용자의 팔이나 손목과 같은 사용자의 신체 주위에 조여질 때, 밴드는, 일반적으로 중앙 축("A")을 따라, 실질적으로 축방향 힘을 유체 전달 장치(10)에 제공한다. 사용자의 신체에 대항하는 축방향 힘은, 예를 들어, 콜렛 조립체(12)에 의해서 둘러싸인 사용자의 피부의 일부를 밀거나 크라운화함으로써(crowning), 사용자의 피부를 변형시키는 것을 돕는다. 제1 커플링 부재(66)의 창(61)을 통해서 볼 수 있는 표시부(444)는, 적절한 양의 힘이 유체 전달 장치(10)에 인가되었다는 것을 나타내는 시각적 표시를 사용자에게 제공한다. 콜렛 조립체(12)에 의해서 둘러싸인 사용자의 피부의 일부의 피부 변형 및 크라운화는, 미세바늘 어레이 조립체(108)가 사용자의 피부 내로 적절히 침투하는 것을 돕는다.
어플리케이터(500)(또는 넓게 어플리케이션 디바이스)가 선택적으로 제공되어, 도 1a에 도시된 사용-전 구성으로부터 도 1b에 도시된 활성화-전 구성으로의 유체 전달 장치(10)의 전이를 돕는다. 도 40은 유체 전달 장치(10)의 어플리케이터(500)의 하나의 적합한 실시예의 사시도이다. 도 41은 어플리케이터(500)의 정면 단면도이다. 도 42는 어플리케이터(500)의 측면 단면도이다. 도 43은 도 40에 도시된 선 43-43을 중심으로 취한 어플리케이터(500)의 상면 단면도이다. 예시적인 실시예에서, 어플리케이터(500)는 어플리케이터(500)를 활성화시키기 위한 버튼(504)(또는 해제부)을 갖춘 하우징(502)을 갖는다. 하우징(502)은 유체 전달 장치(10)를 활성화시키기 위해서 이용되는 피스톤(506)(또는 충격 구성요소)을 둘러싼다. 피스톤은 하나 이상의 안전 아암(508, 509)에 의해서 안전 위치 내로 록킹된다. 또한, 하우징은 안전 아암 스프링(510), 피스톤 스프링(512), 및 버튼 스프링(514)을 둘러싼다.
예시적인 실시예에서, 세장형 본체(520)는 본체(520)의 하단부(516)로부터 상단부(518)까지 내측으로 테이퍼링되는 일반적으로 원통형인 형상을 갖는다. 하우징(502)은 또한, 본체(520)의 상단부(518)에 커플링된 캡(522)을 포함한다. 캡(522)은, 본체(520)에 대해서 축방향으로 이동되도록 구성된 버튼(504)을 유지하도록 구성된다. 어플리케이터(500)는, 도 40에 도시된 바와 같이, 중심선("E")을 포함하는, X-Y 평면 및 Y-Z 평면을 중심으로 실질적으로 대칭적으로 형성된다는 것을 주목하여야 한다.
도 41 내지 도 43을 참조하면, 본체(520)는, 본체(520)를 통해서 연장되는 단차형 보어(528)를 포함한다. 하단 단부(516)에서, 단차형 보어(528)는, 콜렛(22)의 상부 벽(30)을 내부에 수용하기 위한 크기 및 형상의 주변부를 갖는 제1 단차 부분(530)을 포함한다. 도 41에 도시된 바와 같이, 제1 단차 부분(530)은 본체(520)의 하단부(516)로부터 미리 결정된 거리(532)로 상향 연장된다. 단차형 보어(528)는 또한, 제1 단차 부분(530)으로부터 미리 결정된 거리(536)로 상향 연장되는 제2 단차 부분(534)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제2 단차 부분(534)은, 유체 분배 조립체(14)를 수용하기 위한 크기 및 형상의 주변부를 갖는 한편, 제1 단차 부분(530)은 콜렛(22)의 상부 벽(30)과 접촉된다. 또한, 단차형 보어(528)는, 제2 단차 부분(534)으로부터 상향 연장되고 본체(520)를 통해서 연속되는 제3 단차 부분(538)을 포함한다. 본체(520) 그리고 특히 제3 단차 부분(538) 내측에 보유 링(525)이 배치된다. 보유 링(525)은 피스톤(506) 및 안전 아암(508, 509)을 하우징(502) 내에서 축방향으로 유지하는 것을 돕도록 구성된다. 또한, 제3 단차 부분(538)은, 제2 단차 부분(534)으로부터 미리 결정된 거리(542)로 상향 연장되는 복수의 축방향-연장 홈(540)을 포함한다. 홈(540)은, 중심선("E")으로부터의 반경방향 연장 선 상에서 일반적으로 센터링되는 곡선형 횡단면 형상을 갖는다. 즉, 홈(540)은 제2 단차 부분(534)을 통해서 축방향으로 연장되고 중심선("E")을 중심으로 반경방향으로 배열된다. 대안적으로, 홈(540)의 횡단면 형상은, 어플리케이터(500)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의 형상일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제3 단차 부분(538)은, 피스톤(506)을 내부에 수용하기 위한 크기 및 형상의 주변부를 갖는다.
예시적인 실시예에서, 단차형 보어(528)의 제3 단차 부분(538)은, 홈(540)으로부터 위쪽으로 미리 결정된 거리(544)에 배치되는 피스톤 보유 부재(546)를 포함한다. 피스톤 보유 부재(546)는, 본체(520)의 외부 벽(548)으로부터 반경방향 내측으로 연장되고, 안전 아암(508, 509)이 작동되고 그에 의해서 피스톤(506)을 언록킹할 때까지, 피스톤(506)을 제 위치에서 록킹하는 것을 돕도록 구성된, 본체로부터 형성된다. 또한, 피스톤 보유 부재(546)는, 피스톤(506)과 피스톤 보유 부재(546) 사이에 배치된 피스톤 스프링(512) 및 버튼(504)과 피스톤 보유 부재(546) 사이에 배치된 버튼 스프링(514)을 위한 스프링 안착부(spring seat)로서 기능한다.
본체(520)는 또한, 본체(520)를 통해서 축방향으로 연장되는, 대향되는 길이방향 채널(550)의 쌍을 포함한다. 채널들(550)은 단차형 보어(528)의 제2 및 제3 단차 부분(534, 538)을 통해서 각각 연장된다. 도 41에 가장 잘 도시된 바와 같이, 채널(550)은 본체(520)의 벽(548) 내에 형성되고 하단부(516)에서 제3 단차 부분(538)으로부터 제2 단차 부분(534)까지 외측으로 테이퍼링된다. 따라서, 안전 아암(508, 509)은, 어플리케이터(500)의 활성화 및/또는 이용 중에 유체 전달 장치(10)와 간섭하지 않도록, 채널(550) 내로 삽입될 수 있다. 따라서, 채널(550)은 각각의 안전 아암(508, 509)을 내부에 활주 가능하게 수용하기 위한 크기 및 형상을 가지며, 다시 말해서, 안전 아암(508, 509)은 어플리케이터(500)의 사용 중에 본체(520) 내에서 축방향으로 자유롭게 활주된다. 도 43에 가장 잘 도시된 바와 같이, 홈(540) 및 채널(550)은 일반적으로 중심선("E")을 중심으로 원주방향으로 동일 거리로 이격된다.
도 44는 안전 아암(508)의 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 어플리케이터는 2개의 안전 아암(508, 509)을 포함한다. 대안적으로, 어플리케이터는, 어플리케이터(500)가 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 수의 안전 아암을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 안전 아암(509)이 안전 아암(508)과 실질적으로 유사하게, 그러나 대칭적으로 대향되게 형성된다는 것을 주목하여야 한다. 따라서, 안전 아암(508)에 관한 상세한 설명만이 본원에서 제공된다. 예시적인 실시예에서, 안전 아암(508)은, 상부 단부(554) 및 하부 단부(556)를 포함하는 세장형 본체 부분(552)을 포함한다. 본체 부분(552)은 일반적으로 직사각형인 횡단면 형상을 갖는다. 대안적으로, 본체 부분은, 안전 아암(508)이 본원에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 횡단면 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상부 단부(554)에서, 안전 아암(508)은 세장형 본체 부분(552)을 따라서 축방향으로 연장되는 스프링 결합 부재(562)를 포함한다. 스프링 결합 부재(562)는, 안전 아암(508)을 어플리케이터(500) 내의 안전 위치 내로 편향시키는 안전 아암 스프링(510)과 결합되도록 구성된다.
또한, 안전 아암(508)은, 세장형 본체 부분(552)에 일반적으로 수직으로 연장되는 피스톤 록킹 아암(558)을 포함한다. 피스톤 록킹 아암(558)은 그로부터 연장되는 돌부(560)를 포함한다. 도 41에 도시된 바와 같이, 록킹 아암(558)은 피스톤 보유 부재(546)의 일부를 지나서 인접 배치된 피스톤(506)까지 반경방향 내측으로 연장된다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 돌부(560)는 록킹 아암(558)으로부터 전방으로 연장되고, 피스톤(506)이 피스톤 보유 부재(546)로부터 해제되는 것을 방지하는 것을 돕도록 구성된다.
하부 단부(556)에서, 안전 아암(508)은, 세장형 본체 부분(552)의 내부 표면(566)으로부터 외측으로 연장되는 보유 부재(564)를 포함한다. 도 41에 도시된 바와 같이, 보유 부재(564)는 어플리케이터(500)에 대해서 반경방향 내측으로 연장되고, 안전 아암(508)이 안전 위치에서 축방향으로 편향될 때, 보유 링(525)과 접촉되도록 구성된다. 따라서, 보유 부재(564)는 안전 아암(508)을 어플리케이터(500) 내에서 유지하는데 도움을 준다. 세장형 본체 부분(552)의 하부 단부(556)가 보유 부재(564)에 대향되어 일반적으로 외측으로 테이퍼링되어, 노치(567)를 형성한다. 도 41에 도시된 바와 같이, 노치(567)는 단차형 보어(528)의 제2 단차 부분(534)에 상응하도록 구성된다. 따라서, 안전 아암(508)은 하우징(502)의 채널(550) 내에 배치될 수 있고 그 내부에서의 축방향 이동을 위해서 유지될 수 있다.
도 45는 도 40에 도시된 어플리케이터(500)의 피스톤(506) 정면 사시도이다. 예시적인 실시예에서, 피스톤(506)은 기계적 하드웨어(미도시)를 통해서 피스톤 행거(570)에 커플링된 피스톤 헤드(568)를 포함한다. 피스톤 헤드(568)는, 피스톤 행거(570) 내에 형성된 장착 홀(578)에 상응하는 나사산형 홀(미도시)을 포함하는 일반적으로 원통형인 중실형 본체(solid body)이다. 피스톤 헤드(568) 내의 장착 홀(578) 및 나사산형 홀은 피스톤 헤드(568)를 피스톤 행거(570)에 해제 가능하게 커플링시키는 것을 돕는다. 예시적인 실시예에서, 피스톤 헤드(568)는, 이용을 위해서 유체 전달 장치(10)를 적절히 활성화하기 위해서 어플리케이터(500)의 이용 중에 희망 속도 및 임펄스 레이트(impulse rate)를 피스톤(506)이 달성할 수 있게 하는 미리 결정된 질량을 갖는 일반적으로 중실형인 구성요소로서 제조된다.
피스톤 행거(570)는, 복수의 축방향 연장 돌부(574)를 포함하는 일반적으로 환형인 하단 벽(572)을 포함한다. 돌부(574)의 각각은 일반적으로, 하우징(502)의 본체(520) 내에 형성된 각각의 홈(540)에 상응한다. 돌부(574)는, 중심선("E")으로부터의 반경방향 연장 선과 일반적으로 정렬되는 일반적으로 곡선형인 형상을 갖는다. 즉, 돌부(574)는 하단 벽(572)을 따라 축방향으로 연장되고 중심선("E")을 중심으로 반경방향으로 배열된다. 대안적으로, 돌부(574)의 형상은, 본원에서 설명된 바와 같이, 피스톤 행거(570)가 하우징(502)과 활주 가능하게 결합될 수 있게 하는 임의의 형상일 수 있다.
피스톤 행거(570)는 또한 중심선("E")을 중심으로 실질적으로 대칭적으로 배열된 테이퍼링형 아암(576)의 쌍을 포함한다. 테이퍼링형 아암(576)은 하단 벽(572)으로부터 상향 연장된다. 도면에 도시된 바와 같이, 장착 홀(578)은 테이퍼링형 아암들(576) 사이에 배치되고 하단 벽(572)을 통해서 축방향으로 연장된다. 도 45 내지 도 47에 도시된 바와 같이, 피스톤 행거(570)는, 테이퍼링형 아암(576)의 상부 단부들(582) 사이에서 연장되는 브릿지 부분(580)을 포함한다. 따라서, 폐쇄된 길이방향 갭(584)이 테이퍼링형 아암(576), 하단 벽(572), 및 브릿지 부분(580) 사이에 형성된다. 갭은, 하우징(502)의 피스톤 보유 부재(546)를 내부에 활주 가능하게 수용하기 위한 크기를 갖는다. 브릿지 부분(580)은, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 피스톤 보유 부재(546)로부터의 피스톤(506)의 해제를 돕기 위해서 어플리케이터(500)의 버튼(504)과 결합되도록 구성된 상부 경사 면(586)을 포함한다.
도 40 내지 도 42를 참조하면, 버튼(504)은, 해제 부재(592)가 일반적으로 축방향 하향 연장되는 본체 부분(590)을 포함한다. 해제 부재(592)는, 피스톤 행거(570)의 상부 경사 면(586)과 활주 가능하게 결합되도록 구성된 경사 면(594)을 포함한다. 버튼은 또한, 버튼(504)이 작동될 때, 브릿지 부분(580)의 적어도 일부를 내부에 수용하도록 구성된 공동(596)을 포함한다. 대향 보유 부재(598)의 쌍이 본체 부분(590)의 하단부로부터 일반적으로 반경방향 외측으로 연장된다. 도 42에 도시된 바와 같이, 각각의 보유 부재(598)는 하우징(502) 내에 형성된 채널 내에 배치된다. 특히, 본체(520)는, 버튼(504)을 유지하고 버튼(502)의 축방향 변위를 돕는 채널을 형성하기 위해서 캡(522) 내에 형성된 채널(602)의 쌍에 상응하는 채널(600)의 쌍을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 하부 단부(556)가 단차형 보어(528)의 제2 단차 부분(534)에 배치되도록, 안전 아암(508, 509)은 하우징(502) 내로 삽입되고 채널(550) 내에 배치된다. 또한, 피스톤 스프링(512)이 단차형 보어(528) 내로 삽입되고 피스톤 보유 부재(546)의 하단부에 대항하여 배치된다. 피스톤(506)은 단차형 보어(528)의 제3 단차 부분(538) 내에 배치된다. 특히, 피스톤(502)의 돌부(574)의 각각이 하우징(502)의 각각의 홈(540)과 정렬된다. 또한, 피스톤 행거(570)는 피스톤 스프링(512)을 통해서 축방향으로 삽입되고 피스톤 보유 부재(546)와 결합되도록 배향된다. 보유 링(525)이 하우징(502)에 커플링되어, 피스톤(502) 및 안전 아암(508, 509)을 하우징(502) 내에서 축방향으로 유지한다. 안전 아암 스프링(510) 및 버튼 스프링(514)은 본체(520)의 상단부(518)로부터 단차형 보어(528) 내로 삽입된다. 버튼 스프링(514)은 피스톤 보유 부재(546)의 상단부에 대항하여 놓이고, 안전 아암 스프링(510)은 안전 아암(508, 509)의 상단부에 대항하여 놓인다. 버튼(504)은 본체(520)의 상단부(518)에 대항하여 배치되고, 보유 부재(598)는 본체(520) 내에 형성된 채널(600)과 정렬된다. 버튼(504) 및 안전 아암 스프링(510)을 유지하기 위해서, 캡(522)이 하나 이상의 체결부(미도시)로 하우징(502)의 상단부(518)에 커플링된다.
동작 시에, 피스톤(506)은 단차형 보어(528) 내에서 축방향으로 상향 변위된다. 피스톤(502)의 돌부(574)와 하우징(502)의 홈(540) 사이의 간극은, 피스톤(506)의 브릿지 부분(580)이 피스톤 보유 부재(546)를 지나서 축방향으로 활주되도록 축을 벗어나 소정량 변위될 수 있게 한다. 피스톤 스프링(512)은 피스톤(506)을 피스톤 보유 부재(546)에 대해서 하향 편향시키는 기능을 한다. 이는 또한, 브릿지 부분(580)이 피스톤 보유 부재(546)와 결합될 수 있도록, 피스톤(506)의 축과 하우징(502)의 축을 전반적으로 정렬시키는 것을 돕는다. 따라서, 피스톤 보유 부재(546)는, 피스톤(506)을 피스톤 보유 부재(546) 상의 제 위치에 고정하기 위해서, 피스톤(506)의 갭(584) 내로 연장된다.
안전 아암 스프링(510)은 안전 아암(508, 509)을 축방향으로 하향 편향시키고, 그에 따라 안전 아암(508, 509)의 하부 단부(556)는 제2 단차 부분(534)으로부터 단차형 보어(528)의 제1 단차 부분(530) 내로 하향 연장된다. 이는, 피스톤 록킹 아암(558), 그리고 특히, 그로부터 연장되는 돌부(560)가 테이퍼링형 아암(576)의 상부 단부(582)에 인접 배치될 수 있게 한다. 그러한 배향에서, 피스톤 록킹 아암(558)에 의해서, 피스톤(506)이 피스톤 보유 부재(546)로부터 변위되는 것이 방지된다.
어플리케이터(500)를 유체 전달 장치(10)와 함께 이용하기 위해서, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자는 부착 밴드(430) 및 유체 전달 장치(10)를 사용자의 신체에 부착한다. 특히, 부착 밴드(430)는, 사용자의 팔이나 손목과 같은, 사용자의 신체 주위에서 연신되고 조여진다. 밴드는, 일반적으로 중앙 축("A")을 따라서, 일반적으로 축방향 힘을 유체 전달 장치(10)에 제공한다. 사용자의 신체에 대한 유체 전달 장치(10)의 힘은, 유체 전달 장치(10) 아래의 사용자의 피부의 일부가 콜렛 조립체(12) 내에서 크라운(crown)을 형성하도록 돕는다. 콜렛 조립체(12)는 또한, 유체 전달 장치(10)의 이용 중에, 사용자의 피부의 적절한 변형량(스트레인(strain))을 유지하는 것을 돕는다. 제1 커플링 부재(66)의 창(61)을 통해서 볼 수 있는 표시부(444)는, 적절한 양의 힘을 유체 전달 장치(10)에 부여하기에 충분할 정도로 부착 밴드(430)가 연신되는 때를 나타내는 시각적 표시를 사용자에게 제공한다. 콜렛 조립체(12)에 의해서 둘러싸인 사용자의 피부의 일부의 피부 변형 및 크라운화는, 미세바늘 어레이 조립체(108)가 사용자의 피부 내로 적절히 침투하는 것을 돕는다.
어플리케이터(500)는 도 48에 도시된 바와 같이 유체 전달 장치(10) 상에 배치된다. 콜렛 조립체(12)의 상부 벽(30)은 단차형 보어(528)의 제1 단차 부분(530) 내로 배치된다. 상부 벽(30)은 안전 아암(508, 509)의 하부 단부(556)와 접촉된다. 사용자가 어플리케이터(500)에 하향 압력을 인가할 때, 안전 아암(508, 509)은 채널(550) 내에서 축방향으로 상향 변위되고, 그에 따라 피스톤 록킹 아암(558)은 테이퍼링형 아암(576)의 상부 단부(582)로부터 멀리 변위된다. 사용자는 버튼(504)을 눌러 피스톤(506)을 해제한다. 특히, 버튼(504)이 눌릴 때, 버튼 해제 부재(592)의 경사 면(594)은 피스톤 행거(570)의 상부 경사 면(586)과 활주 가능하게 결합된다. 버튼이 아래로 더 눌릴 때, 피스톤 행거(570)의 상부 경사 면(586)은 어플리케이터(500)의 중앙 축("E")에 횡방향으로 배치된다. 브릿지 부분(580)이 피스톤 보유 부재(546)로부터 분리될 때, 피스톤 스프링(512)은 피스톤(506)을 하우징(502) 내에서 축방향 아래쪽으로 강제한다. 피스톤(506)은 기계적 제어기 조립체(20)의 나사산형 조정 부재(370)와 접촉되어, 유체 전달 장치(10)를 도 1a에 도시된 사용-전 구성으로부터 도 1b에 도시된 활성화-전 구성으로 변위시킨다.
본원에서 설명되는 바와 같이, 피스톤은, 이용을 위해서 유체 전달 장치(10)를 적절히 활성화하기 위해서 어플리케이터(500)의 이용 중에 희망 속도 및 임펄스 레이트를 피스톤(506)이 달성할 수 있게 하는 미리 결정된 질량을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 피스톤(506)의 질량 및 피스톤 스프링(512)의 스프링력이 조합되어, 약 0.05 뉴튼초(Ns)보다 큰 피스톤(506)의 모멘텀 또는 임펄스, 그리고 기계적 제어기 조립체의 나사산형 부재(370)와의 충격시에, 약 0.1 킬로그램 미터2/초2(kg·m2/s2) 또는 주울(J)보다 큰 피스톤(506)의 운동 에너지를 제공한다. 유체 전달 장치(10)의 기계적 특성을 극복하기 위해서, 그에 따라 미세바늘 어레이 조립체(108)의 복수의 미세바늘(234)이 사용자의 피부를 향해서 가속되고 그 내부로 적절히 삽입되도록, 피스톤은 미리 결정된 속도 및 임펄스 레이트로 기계적 제어기 조립체(20)와 접촉된다. 하나의 적합한 실시예에서, 미세바늘 어레이 조립체(108)는 적어도 약 4 미터/초(m/s)의 속도로 사용자의 피부에 충격을 주도록 구성된다. 대안적으로, 미세바늘 어레이 조립체(108)는, 미세바늘 어레이 조립체(108)가 사용자의 피부 내로 적절히 삽입될 수 있게 하는 임의의 속력으로 사용자의 피부에 충격을 가하도록 구성된다.
유체 전달 장치(10)가 사용자에게 적절히 부착되고 도 1b에 도시된 활성화-전 구성으로 구성된 후에, 사용자는, 플런저 구성요소(362)를 해제하기 위해서 피벗팅 래치(368)를 누르는 것에 의해서, 유체 전달 장치(10)를 활성화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 피벗팅 래치(368)를 동시에 누르도록 구성된 도구(미도시)를 이용할 수 있다. 피벗팅 래치(368)가 눌릴 때, 원통형 핀(452)을 중심으로 피벗되고, 그에 따라 래치 부분(456)의 오목 절취부(458)가 중앙 축("A")과의 축방향 정렬로 피벗된다. 이는, 플런저 구성요소(362)가 피벗팅 래치(368)로부터 분리될 수 있게 하고 카트릿지 조립체(18)의 상부 밀봉 부재(280)와 접촉될 수 있게 한다.
예시적인 실시예에서, 편향 조립체(364)는, 유체 전달 장치(10)의 사용 중에 축방향 2개 스테이지 힘 프로파일을 플런저 구성요소(362)에 인가하는 기능을 한다. 특히, 플런저 구성요소(362)가 해제될 때, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)가 힘을 플런저 구성요소(362)에 인가하고, 다시 말해서 제1 힘 프로파일이 된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)의 상부 단부들의 축방향 위치는 서로에 대해서 축방향으로 변위된다. 또한, 본원에서 설명되는 바와 같이, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)가 상이한 길이들 및 힘 상수들을 가지며, 그에 따라 플런저 구성요소(362)에 인가된 축방향 힘은 플런저 구성요소(362)의 변위와 관련하여 달라진다.
초기에, 플런저 구성요소(362)가 편향 조립체(364)에 의해서 축방향으로 변위될 때, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)가 힘을 플런저 구성요소(362)에 인가한다. 플런저 구성요소(362)가 변위될 때, 플런저 구성요소(362)에 가해진 힘이 감소되도록, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)가 연장된다. 플런저 구성요소(362)의 미리 결정된 축방향 변위에서, 제2 편향 부재(378)가 완전히 연장되거나, 나사산형 체결부(374) 및 너트(382)에 의해서 추가적으로 연장되는 것이 방지된다. 이러한 위치에서, 제1 편향 부재(372)는 힘을 플런저 구성요소(362)에 연속적으로 인가하고, 다시 말해서 제2 힘 프로파일이 된다.
특히, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 편향 부재(378) 및 제1 편향 부재(372)는, 플런저 구성요소(362)가 해제될 때, 축방향 하향 연장되도록 구성된다. 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)는, 나사산형 조정 부재(370)에 대항하여 배치된 삽입체 구성요소(380)를 누른다. 제2 편향 부재(378)가 하향 연장될 때, 나사산형 체결부(374), 관(376), 및 너트(382)가 삽입체 구성요소(380) 내에서 축방향으로 이동된다. 너트(382)가 삽입체 구성요소(380)의 상단부와 접촉될 때, 제2 편향 부재(378)는 연장되지 않고, 그에 따라 플런저 구성요소(362)에 어떠한 힘도 인가하지 않는다. 그러나, 제1 편향 부재(372)는, 플런저 구성요소(362)가 카트릿지 조립체(18)의 저장용기 구성요소(270)에 대항하여 완전히 변위될 때까지, 힘을 계속 인가한다.
편향 조립체(364)에 의해서 플런저 구성요소(362)에 인가된 압력이 카트릿지 조립체(18)에 전달된다. 그러한 압력은, 상부 공동(272) 내에 포함된 유체가 캐뉼라(104)를 통해서 유체 통로(276) 내로 변위되는 것을 돕는다. 유체는, 플리넘 캡 조립체(106) 내로의 유동에 의해서 유체 통로(276)를 빠져 나간다. 특히, 도 14를 참조하면, 유체는 제1 접착 층(192)의 개구(204), 분출 막(194)의 개구(208)를 통해서, 그리고 제2 접착 층(196)의 궁형 슬롯(210) 내로 하향 유동된다. 불투과성 막(198)이 제2 접착 층(196)의 하단부에 커플링되고, 그에 의해서 유체가 직접적으로 통과하는 것을 방지한다. 따라서, 편향 조립체(364)에 의해서 인가된 압력은 유체가 궁형 슬롯(210)을 충진하도록 강제하고, 여기에서 유체는 불투과성 막(198) 내의 개구(222)에 채널 전달된다. 유체는 개구(222)를 통과하고, 여기에서 유체는 제3 접착 층(200) 내에 형성된 슬롯(224)에 진입한다. 유체는 슬롯(224)에 의해서 미세바늘 어레이 조립체(108)의 유입구 채널(254)에 채널 전달된다.
유체 전달 장치(10)의 이용 중에, 가스 및/또는 공기가 유체와 혼합될 수 있거나 혼합되기 시작할 수 있다. 따라서, 플리넘 캡 조립체(106)는 그러한 가스 및/또는 공기를 유체로부터 제거하는 것을 돕도록 구성된다. 유체가 궁형 슬롯(210)을 통해서 강제될 때, 압력은 가스를 유체로부터 제거하는 것을 돕는다. 특히, 유체가 제2 접착 층(196) 위에 배치된 분출 막(194)과 접촉되도록, 유체가 궁형 슬롯(210)을 충진한다. 유체를 통해서 분산된 가스 및/또는 공기는 분출 막(194)을 향해서 상향 강제되고, 가스 및/또는 공기는 분출 막을 통과한다. 본원에서 설명된 바와 같이, 분출 막(194)은 가스 투과성 소유성/소수성 재료로 제조되고, 그에 따라 가스 및/또는 공기는 통과하나, 유체는 통과할 수 없다. 이어서, 가스 및/또는 공기는 제1 접착 층(192)의 슬롯(202)을 통과한다. 가스 및/또는 공기가 유체 유동의 외부로 그리고 플리넘 구성요소(102)의 내부 챔버(167) 내로 분출될 수 있도록, 궁형 슬롯(202)은 플리넘 구성요소(102)의 궁형 채널(176)에 적어도 부분적으로 상응하도록 구성된다. 본원에서 설명된 바와 같이, 플리넘 구성요소(102)는 카트릿지 조립체(18)에 부착되도록 구성되고, 그에 의해서 분출된 가스를 수용하기 위한 멸균 내부 챔버(167)를 생성하는 것을 돕는다.
유체는, 실질적으로 가스 및/또는 공기 기포가 없이, 미세바늘 어레이 조립체(108)의 유입구 채널(254)에 채널 전달된다. 유체가 분배 매니폴드(238)에 진입하고, 이어서 유체는 공급 채널(256), 저항 채널(미도시), 및 배출구 채널(258)을 통해서 미세바늘(234)의 통로(246)로 그리고 사용자의 피부 내로 유동된다. 예시적인 실시예에서, 편향 조립체(364)가 플런저 구성요소(362)와 연관되어 기능함으로써, 카트릿지 조립체(18)로부터 캐뉼라(104)를 통해서 그리고 유체 통로(276) 내로 유체를 실질적으로 완전히 비운다. 플런저 구성요소(362) 및 편향 조립체(364)는 약 32 킬로파스칼(kPa)(4.6 평방 인치당 파운드(psi)) 내지 약 150 kPa(21.8 psi) 범위의 초기 힘을 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 편향 조립체(364)에 의해서 플런저 구성요소(362)에 제공된 힘의 수학적 표시는, 제1 편향 부재(372) 및 제2 편향 부재(378)로부터의 힘의 합이다:
수학식 1:
Figure pct00001
여기에서, FM(x)은 밀리미터의 위치 함수로서의 뉴튼의 제1 편향 부재(372)로부터의 힘과 같고, FT(x)는 밀리미터의 위치 함수로서의 뉴튼의 제2 편향 부재(378)로부터의 힘과 같다.
제1 편향 부재(372)로부터의 힘은, 플런저 구성요소(362)가 제1 편향 부재(372)의 길이에 대해서 위치되는 곳에 따라서, 2개의 표현에 의해서 표시될 수 있다:
수학식 2:
Figure pct00002
여기에서, Km은 제1 편향 부재(372)의 힘 상수와 같고, Lm은 제1 편향 부재(372)의 길이와 같으며, Bm은 제1 편향 부재(372)의 기본 길이와 같고, x는 제1 편향 부재(372)의 길이에 대한 플런저 구성요소(362)의 변위와 같다.
유사하게, 제2 편향 부재(378)로부터의 힘은 다음과 같다:
수학식 3:
Figure pct00003
여기에서, KT는 제2 편향 부재(378)의 힘 상수와 같고, LT는 제2 편향 부재(378)의 길이와 같으며, BT는 제2 편향 부재(378)의 기본 길이와 같고, x는 제2 편향 부재(378)의 길이에 대한 플런저 구성요소(362)의 변위와 같다.
예시적인 실시예에서, 제1 편향 부재(372) 길이가 플런저 구성요소(362)의 최대 거리를 넘어서 연장되고, 그에 따라 수학식 2에서 설명된 조건은 충족될 수 없다. 따라서, 제1 편향 부재(372)는 플런저 구성요소(362)에 항상 힘을 인가한다. 또한, 플런저 구성요소(362)가 그 최대 거리에 도달하기 전에 제2 편향 부재(378)가 플런저 구성요소(362)에 대한 힘 제공을 중단하도록, 제2 편향 부재(378)의 길이가 미리 결정된다. 예시적인 실시예에서, 수학식 3에서 설명된 조건은 플런저 구성요소(362)의 거리의 적어도 일부 부분에서 유효하다.
본원에서 구체적으로 설명된 장치, 시스템 및 방법은, 유체 전달 장치가 가스 및/또는 공기를 약으로부터 제거할 수 있게 하고 미세바늘 조립체의 각각의 미세바늘을 통해서 실질적으로 동일한 양의 약을 분배할 수 있게 한다. 유체 전달 장치의 플리넘 캡 조립체는 불투과성 재료와 가스 투과성 소유성/소수성 재료 사이에 배치된 유체 공급 채널을 포함한다. 이는, 실질적으로 약의 전부를 유체 전달 장치(10)의 사용자에게 전달하면서, 가스 및/또는 공기를 약으로부터 제거하는 것을 돕는다. 또한, 편향 조립체는, 긴 기간에 걸친 미세바늘 어레이 조립체를 통한 약의 유량 및 분배를 최적화하는 것을 돕도록 압력 프로파일이 결정될 수 있게 하고, 그에 의해서 사용자에게 전달되는 유체의 정상 상태 농도(steady state concentration)를 촉진한다. 또한, 유체 전달 장치는, 사용자의 피부 내로의 미세바늘의 최적의 삽입을 돕기 위해서 유체 전달 장치가 사용자의 피부에 적절히 부착될 수 있게 하는 밴드 또는 스트랩을 포함한다.
유체 전달 장치를 위한 장치, 시스템, 및 방법의 예시적인 실시예가 구체적으로 전술되어 있다. 본원에서 설명된 장치, 시스템 및 방법은 설명된 구체적인 실시예로 제한되지 않고, 그 대신, 장치, 시스템의 구성요소, 및/또는 방법의 단계는, 본원에서 설명된 다른 구성요소 및/또는 단계와 독립적으로 그리고 별개로 이용될 수 있다. 예를 들어, 방법은 또한 다른 유체 전달 장치, 시스템 및 방법과 조합되어 이용될 수 있고, 본원에서 개시된 장치, 시스템, 및 방법 만으로 실질적으로 제한되지 않는다. 그렇지 않고, 예시적인 실시예는 많은 유체 전달 적용예와 관련하여 구현되고 이용될 수 있다.
비록 개시 내용의 여러 실시예에 관한 구체적인 특징이 일부 도면에 도시되어 있고 다른 도면에 도시되어 있지 않을 수 있으나, 이는 단지 편의를 위한 것이다. 개시 내용의 원리에 따라, 도면의 임의의 특징이 참조될 수 있고, 및/또는 임의의 다른 도면의 임의의 특징과 조합되어 청구될 수 있다.
이러한 기술된 설명은, 최적의 모드를 포함한, 실시예를 개시하기 위해서 그리고 또한 당업자가, 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조 및 이용하는 것 그리고 임의의 포함된 방법을 실시하는 것을 포함하여, 실시예를 실시할 수 있게 하기 위해서 예를 이용하였다. 개시 내용의 특허받을 수 있는 범위가 청구범위에 의해서 규정되고, 당업자에게 안출될 수 있는 다른 예를 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 예가 청구범위의 문헌적 언어와 상이하지 않은 구조적 요소를 포함하는 경우에, 또는 그러한 다른 예가 청구범위의 문헌적 언어와 사소한 차이를 가지는 균등한 구조적 요소를 포함하는 경우에, 그러한 다른 예가 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
본 개시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고도 전술한 실시예에서 여러 가지 변화가 이루어질 수 있기 때문에, 전술한 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 것이 예시적인 것으로 해석되어야 하고 제한적인 의미를 가지지 않도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 유체 전달 장치용 가스 추출 디바이스이며:
    제1 층;
    제1 층에 커플링된 분출 막으로서, 가스가 분출 막을 통과할 수 있도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성된, 분출 막;
    제1 층에 대향되는 분출 막에 커플링된 제2 층으로서, 관통 형성된 제1 채널을 포함하는, 제2 층; 및
    분출 막에 대향되는 제2 층에 커플링된 불투과성 막으로서, 제1 채널은 내부에 가스가 분산된 유체를 수용하도록 구성되고, 유체가 가압되어, 유체를 분출 막에 대항하여 제1 채널을 통해서 이동시키고 가스를 분출 막을 통해서 이동시키는, 불투과성 막을 포함하는, 가스 추출 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 채널은 제1 단부 및 제1 단부로부터 이격된 제2 단부를 포함하고, 분출 막은 제1 채널의 제1 단부와 유체 연통 커플링된 유체 유입구 개구를 포함하고, 불투과성 막은 제1 채널의 제2 단부와 유체 연통 커플링된 유체 출구 개구를 포함하는, 가스 추출 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    제2 층에 대향되는 불투과성 막에 커플링된 제3 층을 더 포함하고, 제3 층은 관통 형성된 제2 채널을 포함하고, 제2 채널은 제3 단부 및 제3 단부로부터 이격된 제4 단부를 포함하는, 가스 추출 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    제2 채널의 제3 단부가 불투과성 막의 유체 출구 개구에 유체 연통 커플링되고, 제2 채널의 제4 단부는 분출 막의 유체 유입구 개구와 축방향으로 정렬되는, 가스 추출 디바이스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 층 내에 형성된 제1 채널은, 중앙 축을 중심으로 원주방향으로 연장되는 궁형 부분, 및 궁형 부분의 단부로부터 중앙 축까지 반경방향 내측으로 연장되는 선형 부분을 포함하는, 가스 추출 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 층은, 제2 층 내에 형성된 제1 채널에 적어도 부분적으로 상응하도록 구성된 슬롯을 포함하고, 분출 막을 통과하는 가스가 제1 층을 통과할 수 있도록 슬롯이 구성되는, 가스 추출 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 층 내의 슬롯이, 제1 채널의 궁형 부분에 상응하는 궁형 슬롯인, 가스 추출 디바이스.
  8. 유체 전달 장치이며:
    유체를 포함하는 카트릿지 조립체;
    카트릿지 조립체에 커플링된 플리넘 조립체로서, 캐뉼라 및 하부 장착 표면을 포함하는, 플리넘 조립체; 및
    하부 장착 표면에 커플링된 가스 추출 디바이스를 포함하고,
    가스 추출 디바이스는:
    장착 표면에 커플링된 제1 접착 층으로서, 캐뉼라와 축방향으로 정렬되고 유체를 통과 수용하도록 구성된 개구를 포함하는, 제1 접착 층;
    제1 접착 층에 커플링된 분출 막으로서, 가스가 분출 막을 통과할 수 있도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성되는, 분출 막; 및
    분출 막에 커플링된 불투과성 막으로서, 불투과성 막 및 분출 막이 제1 채널을 그 사이에 형성하고, 제1 채널은 유체를 수용하도록 구성되고, 유체가 가압되어, 유체를 분출 막에 대항하여 제1 채널을 통해서 이동시키고 가스를 분출 막을 통해서 이동시키는, 불투과성 막을 포함하는, 유체 전달 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    유체의 적어도 일부를 압력 하에서 카트릿지 조립체로부터 가스 추출 디바이스를 향해서 유동시키기 위한 편향 조립체를 더 포함하는, 유체 전달 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    편향 조립체는 가변적인 힘을 카트릿지 조립체에 인가하도록 구성된 제1 편향 부재 및 제2 편향 부재를 포함하는, 유체 전달 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    하부 장착 표면은, 내부에 형성되고 제1 채널에 적어도 부분적으로 상응하도록 구성된 제2 채널을 포함하고, 장착 표면은 제2 채널 내에 배치되고 하부 장착 표면을 통해서 연장되는 복수의 개구를 더 포함하는, 유체 전달 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제1 접착 층은, 제2 채널에 상응하도록 구성된 슬롯을 포함하고, 분출 막을 통과하는 가스가 제1 층 및 복수의 개구를 통과할 수 있도록 슬롯이 구성되는, 유체 전달 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    플리넘 조립체가 장착 표면에 대향되는 챔버를 더 포함하고, 챔버는 복수의 개구를 둘러싸고 분출 막을 통과하는 가스를 수용하도록 구성되는, 유체 전달 장치.
  14. 액체로부터 가스를 제거하는 방법이며:
    액체 저장용기를 가스 추출 디바이스에 커플링시키는 단계로서, 가스 추출 디바이스는 분출 막으로서, 분출 막은 가스가 분출 막을 통과할 수 있게 하도록 그리고 유체가 분출 막을 통과하는 것을 방지하도록 구성되는, 분출 막, 분출 막에 커플링되고 제1 채널이 관통 형성된 제1 접착 층, 및 분출 막에 대향되는 제1 접착 층에 커플링된 불투과성 막을 갖는, 단계; 및
    액체를 제1 접착 층 내의 제1 채널을 통해서 채널 전달하는 단계로서, 액체가 분출 막과 접촉되게 하는, 단계를 포함하고,
    분출 막과의 접촉은 가스가 분출 막을 통해서 이동되게 하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    액체를 채널 전달하는 단계가, 액체를 가압하는 단계 및 가압된 액체를 제1 채널을 통해서 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    편향 조립체를 액체 저장용기에 커플링시키는 단계를 더 포함하고, 액체를 가압하는 단계는 편향 조립체로 액체 저장용기를 가압하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    편향 조립체는 가변적인 힘을 액체 저장용기에 인가하도록 구성된 제1 편향 부재 및 제2 편향 부재를 포함하는, 방법.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    멸균 환경을 유지하는 것을 돕기 위해서 가스의 적어도 일부를 액체의 외부로 그리고 내부 챔버 내로 분출시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    가스의 적어도 일부를 분출시키는 단계는 플리넘 구성요소의 장착 표면 내에 형성된 복수의 개구를 통해서 가스의 일부를 분출시키는 단계를 포함하고, 가스 추출 디바이스가 장착 표면에 커플링되는, 방법.
  20. 제14항, 제15항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    액체 저장용기를 가스 추출 디바이스에 커플링시키는 단계는, 제1 채널에 적어도 부분적으로 상응하도록 구성된 제2 채널을 갖는 제2 접착 층으로 액체 저장용기를 가스 추출 디바이스에 커플링시키는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020197020141A 2016-12-16 2017-12-05 가스 추출 디바이스를 갖는 유체 전달 장치 및 그 이용 방법 KR20190088072A (ko)

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