KR20220043291A - Medical Infusion Device - Google Patents

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KR20220043291A
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김강욱
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큐어스트림(주)
포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

A drug injection device according to one embodiment of the present invention includes: a rechargeable module for supplying a magnetic field; and a disposable module including a magnetic thin film pump having a magnetic thin film on which a magnetic material or polarity is patterned according to a predetermined pattern, wherein a drug is injected into the body through a pumping action in which the magnetic thin film is deflected by the magnetic field supplied by the rechargeable module.

Description

약물 주입 기기 {Medical Infusion Device}Drug Infusion Device {Medical Infusion Device}

본 출원은 약물 주입 기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자성박막 펌프를 이용함으로써 상대적으로 작고 간단한 구조를 통해 체내로 약물을 주입할 수 있고, 특히 패터닝된 자성 박막을 통해 펌프 기능을 보다 향상시켜 약물의 주입량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 약물 주입 기기에 관한 것이다.The present application relates to a drug injection device, and more specifically, by using a magnetic thin film pump, a drug can be injected into the body through a relatively small and simple structure, and in particular, the pump function is further improved through a patterned magnetic thin film to It relates to a drug injection device capable of more precisely controlling the injection amount.

각종 질병의 치료를 위해 호르몬 등과 같은 약물을 인체에 주입하기 위한 약물 주입 장치가 널리 사용되고 있다. A drug injection device for injecting drugs such as hormones into the human body is widely used for the treatment of various diseases.

예를 들어, 당뇨병은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환의 일종으로, 혈중 포도당 농도가 높은 것이 특징이다. 이러한 당뇨병의 치료 방법으로 식이요법, 운동요법, 약물요법, 인슐린 주사법 등이 있으며, 최근에는 인공췌장을 활용하는 방법이 개발되고 있다.For example, diabetes mellitus is a type of metabolic disease, such as insufficient insulin secretion or normal function, and is characterized by a high blood glucose concentration. As a treatment method for diabetes, there are diet, exercise, drug therapy, insulin injection, and the like, and recently, a method using an artificial pancreas is being developed.

인공췌장은 인슐린에 의존해야 하는 당뇨병 환자에게 기존의 치료 방법의 한계를 극복할 수 있는 대체 수단으로서 각광받는 것으로, 연속혈당측정기(CGM; Continuous Glucose Monitoring), 호르몬(인슐린) 펌프패치 및 제어 알고리즘을 포함하며, 제어 알고리즘에 의해 CGM에서 측정된 값을 이용하여 호르몬(인슐린) 펌프·패치를 제어하도록 구성된다.The artificial pancreas is spotlighted as an alternative means to overcome the limitations of existing treatment methods for diabetic patients who have to depend on insulin. It is configured to control the hormone (insulin) pump patch using the value measured in the CGM by the control algorithm.

여기서, 호르몬(인슐린) 펌프는 환자의 혈류에 인슐린을 공급하기 위한 일종의 약물 주입 장치로서, 인슐린 주사기, 인슐린 자동 주사기 등으로도 불리며, 모터와 같은 기계적 수단에 의해 인슐린을 주입하도록 구성된다. Here, the hormone (insulin) pump is a kind of drug injection device for supplying insulin to the bloodstream of a patient, also called an insulin syringe, an insulin auto-injector, and the like, and is configured to inject insulin by a mechanical means such as a motor.

그러나, 이와 같은 종래의 약물 주입 기기는 기계적 수단이 있어야 하므로 무겁고 강성이 높으며 인체의 굴곡진 형태에 맞지 않아 불편하다는 단점이 있다. 더 나아가, 기계적 수단의 이동을 제어하기 위해 복잡한 전기회로가 구비되어야 하므로 상대적으로 크기가 커진다는 단점이 있다.However, such a conventional drug injection device has disadvantages in that it is heavy, has high rigidity, and is inconvenient because it does not fit the curved shape of the human body because it must have a mechanical means. Furthermore, since a complicated electric circuit must be provided to control the movement of the mechanical means, there is a disadvantage in that the size is relatively large.

따라서, 당해 기술분야에서는 상대적으로 작고 간단한 구조를 통해 체내로 약물을 주입할 수 있는 약물 주입 기기가 요구되고 있다.Therefore, there is a need in the art for a drug injection device capable of injecting a drug into the body through a relatively small and simple structure.

또한, 펌프 기능을 보다 향상시켜 약물의 주입량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 약물 주입 기기가 요구되고 있다.In addition, there is a demand for a drug injection device capable of more precisely controlling an injection amount of a drug by further improving a pump function.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 약물 주입 기기를 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides a drug injection device.

상기 약물 주입 기기는, 자기장을 공급하는 충전식 모듈; 및 자성 물질 또는 극성이 기 설정된 패턴에 따라 패터닝된 자성 박막을 구비하는 자성박막 펌프를 포함하는 일회용 모듈을 포함하며, 상기 충전식 모듈에 의해 공급되는 자기장에 의해 상기 자성 박막이 편향하는 펌핑 작용을 통하여 체내로 약물을 주입하는 것을 특징으로 한다.The drug injection device, a rechargeable module for supplying a magnetic field; and a disposable module comprising a magnetic thin film pump having a magnetic thin film patterned according to a predetermined pattern of magnetic material or polarity, wherein the magnetic thin film is deflected by a magnetic field supplied by the rechargeable module through a pumping action It is characterized by injecting the drug into the body.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.Incidentally, the means for solving the above problems do not enumerate all the features of the present invention. Various features of the present invention and its advantages and effects may be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터 등의 기계적 수단 없이 자기력을 활용하여 인체에 부착 가능한 형태로 약물을 주입할 수 있는 약물 주입 기기를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a drug injection device capable of injecting a drug in a form attachable to the human body by utilizing magnetic force without mechanical means such as a motor.

더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 패터닝된 자성 박막으로 약물 주입 기기를 구현함으로써, 자성 박막의 유연성과 탄성력을 더욱 최적화하여 약물의 주입량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 약물 주입 기기를 제공할 수 있다.Furthermore, according to an embodiment of the present invention, by implementing the drug injection device with a patterned magnetic thin film, the flexibility and elasticity of the magnetic thin film are further optimized to provide a drug injection device capable of more precisely controlling the injection amount of the drug can do.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전식 모듈과 일회용 모듈은 서로 탈부착 가능하도록 모듈화하여 구현함으로써, 저가로 대량생산 가능하며 약물을 주입하기 위한 일회용 모듈은 일회용으로 사용하고, 고가의 회로 기판 및 배터리는 재사용할 수 있도록 하여 안전성과 경제성을 모두 확보한 약물 주입 기기를 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the rechargeable module and the disposable module are modularized so that they can be detached from each other, so that they can be mass-produced at low cost, and the disposable module for injecting the drug is used for one-time use, and an expensive circuit board and By allowing the battery to be reused, it is possible to provide a drug injection device that secures both safety and economy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입 기기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성박막 펌프의 상세 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성박막 펌프의 일 구현예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝된 자성 박막의 다양한 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝된 자성 박막의 단면을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입 기기의 일 구현예를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 약물 주입 기기를 활용하여 이종 약물 주입 기기로 확장하는 일 구현예를 도시하는 도면이다. 1 is a block diagram of a drug injection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram for explaining the detailed configuration and operation of the magnetic thin film pump according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an embodiment of a magnetic thin film pump according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating various embodiments of a patterned magnetic thin film according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a cross-section of a patterned magnetic thin film according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an embodiment of a drug injection device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an embodiment in which the drug injection device shown in FIG. 6 is expanded to a heterogeneous drug injection device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입 기기의 구성도이다.1 is a block diagram of a drug injection device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 주입 기기(1000)는 크게 충전식 모듈(Rechargeable module)(1100)과 일회용 모듈(Disposable module)(1200)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a drug injection device 1000 according to an embodiment of the present invention may be largely divided into a rechargeable module 1100 and a disposable module 1200 .

충전식 모듈(1100)은 약물 주입 기기(1000)의 동작을 위한 자기장을 공급하기 위한 것으로, 전원부(1110), 제어부(1120), 자기장 공급부(1130) 및 하우징(1140)을 포함하여 구성될 수 있다.The rechargeable module 1100 is for supplying a magnetic field for operation of the drug injection device 1000, and may include a power supply unit 1110, a control unit 1120, a magnetic field supply unit 1130, and a housing 1140. .

구체적으로, 전원부(1110)는 자기장 발생을 위한 전력을 공급하는 것으로, 예를 들어 리튬 폴리머(Lithium Polymer; LiPo) 배터리 등과 같이 충전 가능한 배터리로 구현될 수 있다.Specifically, the power supply unit 1110 supplies power for generating a magnetic field, and may be implemented as a rechargeable battery such as, for example, a lithium polymer (LiPo) battery.

제어부(1120)는 충전식 모듈(1100)의 동작을 제어하여 약물의 주입을 제어하기 위한 것으로, 일 예에 따르면 외부 입력신호에 따라 자기장 공급부(1130)에 의해 공급되는 자기장을 제어하여 후술하는 자성박막 펌프(1210)에 의해 주입되는 약물의 양을 정밀하게 제어할 수 있다.The control unit 1120 is for controlling the operation of the rechargeable module 1100 to control the injection of drugs, and according to an example, a magnetic thin film to be described later by controlling the magnetic field supplied by the magnetic field supply unit 1130 according to an external input signal. The amount of the drug injected by the pump 1210 can be precisely controlled.

자기장 공급부(1130)는 제어부(1120)의 제어에 따라 자기장을 공급하기 위한 것으로, 일 예에 따르면 집적 회로 기반의 전자기 유도 코일을 포함할 수 있다. 여기서, 전자기 유도 코일은 MEMS 공정을 통해 제조되거나, 또는 코일 패터닝된 인쇄회로기판으로 구현될 수도 있다. The magnetic field supply unit 1130 is for supplying a magnetic field under the control of the controller 1120 , and according to an example, may include an integrated circuit-based electromagnetic induction coil. Here, the electromagnetic induction coil may be manufactured through a MEMS process or implemented as a coil-patterned printed circuit board.

하우징(1140)은 충전식 모듈(1100)의 내부 구성요소를 보호하기 위한 것으로, 일 예에 따르면 외부 저항과 접촉을 최소화할 수 있도록 플렉서블한 소재를 이용하여 유선형으로 형성되어 생활 압력으로부터의 변형을 최소화할 수 있다. The housing 1140 is for protecting the internal components of the rechargeable module 1100. According to an example, it is formed in a streamlined shape using a flexible material to minimize external resistance and contact to minimize deformation from living pressure. can do.

한편, 일회용 모듈(1200)은 충전식 모듈(1100)에 의해 공급되는 자기장에 의해 체내로 약물을 주입하기 위한 것으로, 자성박막 펌프(1210), 챔버(1220), 패치(1230) 및 캐뉼라(1240)를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the disposable module 1200 is for injecting a drug into the body by the magnetic field supplied by the rechargeable module 1100, the magnetic thin film pump 1210, the chamber 1220, the patch 1230 and the cannula (1240) It may be composed of

구체적으로, 자성박막 펌프(1210)는 챔버(1220)에 수용된 약물을 체내로 주입하기 위한 것이다.Specifically, the magnetic thin film pump 1210 is for injecting the drug accommodated in the chamber 1220 into the body.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성박막 펌프의 상세 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성박막 펌프의 일 구현예를 도시하는 도면이다.Figure 2 is a schematic diagram for explaining the detailed configuration and operation of the magnetic thin film pump according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing an embodiment of the magnetic thin film pump according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성박막 펌프(1210)는 자성박막 펌프(1210)의 내부에 형성된 펌프 챔버(1213)로 약물(10)을 주입하기 위한 입구(1211)와, 약물(10)을 수용하는 펌프 챔버(1213)와, 펌프 챔버(1213)로부터 외부로 약물(10)을 배출하기 위한 출구(1212)를 구비할 수 있다. 또한, 입구(1211) 및 출구(1212)에는 약물의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(1215)가 추가로 구비될 수 있다.2 and 3, the magnetic thin film pump 1210 according to an embodiment of the present invention has an inlet for injecting the drug 10 into the pump chamber 1213 formed inside the magnetic thin film pump 1210 ( 1211), and a pump chamber 1213 for accommodating the drug 10, and an outlet 1212 for discharging the drug 10 to the outside from the pump chamber 1213 may be provided. In addition, the inlet 1211 and the outlet 1212 may be additionally provided with a check valve 1215 for preventing the reverse flow of the drug.

또한, 펌프 챔버(1213)의 일면에는 자성 박막(1214)이 구비되며, 자성 박막(1214)은 상술한 자기장 공급부(1130)에 의해 공급되는 자기장에 의하여 펌프 챔버(1213) 방향(또는 펌프 챔버(1213)와 멀어지는 방향)으로 편향될 수 있다(도 2의 (b)의 1214').In addition, a magnetic thin film 1214 is provided on one surface of the pump chamber 1213, and the magnetic thin film 1214 is directed toward the pump chamber 1213 by the magnetic field supplied by the above-described magnetic field supply unit 1130 (or the pump chamber ( 1213) and away from it) (1214' in (b) of FIG. 2).

즉, 자기장 공급부(1130)에 포함된 전자기 유도 코일로 유도된 자기장에 의해 자성 박막(1214)이 펌프 챔버(1213) 방향 또는 펌프 챔버(1213)와 멀어지는 방향으로 편향되며, 이에 따라 펌프 챔버(1213) 내에 수용된 약물(10)이 출구(1212)를 통해 배출되어 체내로 주입될 수 있다.That is, the magnetic thin film 1214 is deflected in the direction away from the pump chamber 1213 or the pump chamber 1213 by the magnetic field induced by the electromagnetic induction coil included in the magnetic field supply unit 1130, and accordingly, the pump chamber 1213 ) The drug 10 accommodated in it may be discharged through the outlet 1212 and injected into the body.

이 경우, 전자기 유도 코일로 선택적으로 흐르는 전류량에 의하여 자기장의 세기가 가변될 수 있으며, 이와 같이 가변되는 자기장의 세기에 따라서 체내로 주입되는 약물의 양이 제어될 수 있다. 이처럼, 자기장의 세기를 가변시킴으로써 체내로 주입되는 약물의 양을 정밀하게 제어할 수 있다.In this case, the strength of the magnetic field may be varied by the amount of current selectively flowing to the electromagnetic induction coil, and the amount of the drug injected into the body may be controlled according to the strength of the changed magnetic field. As such, it is possible to precisely control the amount of drug injected into the body by varying the strength of the magnetic field.

상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 펌프 챔버(1213)의 일면에 구비된 박막 자체가 자성을 띄도록 함으로써, 자성 박막(1214)이 펌프 챔버(1213)의 일면을 덮는 멤브레인의 역할과 자기장에 의해 편향되어 약물을 배출하는 구동부의 역할을 동시에 하도록 할 수 있다. 이로써, 보다 간단한 구조만으로 동작 가능한 약물 주입 기기를 구현할 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, by making the thin film itself provided on one surface of the pump chamber 1213 exhibit magnetism, the magnetic thin film 1214 acts as a membrane covering one surface of the pump chamber 1213 and responds to the magnetic field. It can be deflected by the to act as a driving unit for discharging the drug at the same time. Accordingly, it is possible to implement a drug injection device that can operate only with a simpler structure.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성 박막(1214)은 N극 및 S극이 기 설정된 패턴을 이루도록 착자되어 형성될 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the magnetic thin film 1214 may be formed by magnetizing the N pole and the S pole to form a preset pattern.

예를 들어, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 자성 박막(1214)을 방사(Radial) 방향으로 착자할 수도 있다. 즉, 디스크형으로 형성된 자성 박막(1214)의 중심부와 자성 박박(1214)의 가장자리 영역이 서로 다른 극성을 가지도록 할 수도 있다. 도 3의 (a)에서는 자성 박막(1214)의 중심부가 N극을 가지고 가장자리 영역이 S극을 갖는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 극성의 위치가 서로 바뀌어도 무방하다. 이와 같이 방사 방향으로 착자된 자성 박막(1214)의 경우 중심부가 하나의 극성을 가지므로 불필요한 토크 발생이 없고, 가장자리 영역의 경우 자기력이 배열된 방향과 자기장의 방향이 수직을 이루게 되어 자기력에 의한 토크가 자성 박막의 움직임을 도와주는 방향으로 작용할 수 있게 된다는 장점이 있다.For example, as shown in (a) of FIG. 3 , the magnetic thin film 1214 may be magnetized in a radial direction. That is, the central portion of the magnetic thin film 1214 formed in a disk shape and the edge region of the magnetic thin foil 1214 may have different polarities. In FIG. 3A , the central portion of the magnetic thin film 1214 has an N pole and an edge region has an S pole, but the present invention is not limited thereto, and the positions of the polarities may be interchanged. In the case of the magnetic thin film 1214 magnetized in the radial direction as described above, since the central portion has one polarity, there is no unnecessary torque generation. The advantage is that it can act in a direction that helps the movement of the magnetic thin film.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 자성박막 펌프(1210)의 양면(즉, 펌프 챔버(1213)의 상부 및 하부)에 각각 자성 박막(1214, 1214')을 구비하도록 구성될 수도 있으며, 이 경우 각각의 자성 박막(1214, 1214')을 방사 방향으로 착자함과 동시에 각각의 자성 박막(1214, 1214')의 양면인 상부 면과 하부 면이 서로 다른 극성을 가지도록 할 수도 있다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, the magnetic thin film pump 1210 may be configured to have magnetic thin films 1214 and 1214' on both sides (ie, upper and lower portions of the pump chamber 1213), respectively. In this case, each of the magnetic thin films 1214 and 1214' may be magnetized in the radial direction, and at the same time, the upper and lower surfaces, which are both sides of each of the magnetic thin films 1214 and 1214', may have different polarities. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝된 자성 박막의 다양한 실시예를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝된 자성 박막의 단면을 도시하는 도면이다.4 is a view showing various embodiments of a patterned magnetic thin film according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a cross section of the patterned magnetic thin film according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 자성 박막(1214)은 펌프 챔버(1213)의 일면을 덮는 멤브레인(예를 들어, 실리콘 박막(1214-1))의 전체 면에 자성 물질(1214-2)이 도포된 것이 아니라, 자성 물질(1214-2)이 멤브레인의 일부 영역에 기 설정된 패턴에 따라 패터닝된 형태로 도포될 수 있다.According to one embodiment, the magnetic thin film 1214 is that the magnetic material 1214-2 is applied to the entire surface of the membrane (eg, the silicon thin film 1214-1) covering one surface of the pump chamber 1213 . Alternatively, the magnetic material 1214 - 2 may be applied to a portion of the membrane in a patterned form according to a preset pattern.

예를 들어, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 자성 박막(1214)이 펌프 챔버(1213)의 외곽과 연결되는 부위, 즉 자성 박막(1214)의 가장자리 영역에는 자성 물질(1214-2)이 도포되지 않고, 자성 박막(1214)의 중심으로부터 일정 영역에만 자성 물질(1214-2)이 도포될 수 있다. For example, as shown in (a) of FIG. 4 , a magnetic material 1214 - 2 is located at a portion where the magnetic thin film 1214 is connected to the outer side of the pump chamber 1213 , that is, an edge region of the magnetic thin film 1214 . ) is not applied, and the magnetic material 1214 - 2 may be applied only to a predetermined area from the center of the magnetic thin film 1214 .

또는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 자성 박막(1214)의 중심으로부터 자성 물질(1214-2)로 이루어진 띠가 동심원 패턴을 이루도록 형성될 수도 있다.Alternatively, as shown in (b) of FIG. 4 , a band made of the magnetic material 1214 - 2 from the center of the magnetic thin film 1214 may be formed to form a concentric pattern.

또는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 자성 박막(1214)의 중심으로부터 자성 물질(1214-2)로 이루어진 띠가 동심원 패턴을 이루되, 자성 박막(1214)의 중심에는 영구자석(1214-3)이 배치될 수도 있다.Alternatively, as shown in (c) of FIG. 4, a band made of a magnetic material 1214-2 from the center of the magnetic thin film 1214 forms a concentric circle pattern, and the center of the magnetic thin film 1214 has a permanent magnet ( 1214-3) may be placed.

또는, 도 4의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이, (b) 및 (c)에 도시된 패턴에 자성 박막(1214)의 중심을 지나는 하나 이상의 지지대(1214-4)를 추가로 형성할 수도 있다. 이 경우, 지지대(1214-4)는 자성 물질(1214-2)로 패터닝되거나, 또는 압전(piezoelectric) 성질을 가진 물질로 형성될 수도 있다. 이와 같이 지지대(1214-4)를 추가로 형성함으로써 자기장에 의한 힘이 보다 강하게 작용하도록 할 수 있다.Alternatively, as shown in (d) and (e) of Fig. 4, one or more supports 1214-4 passing through the center of the magnetic thin film 1214 in the pattern shown in (b) and (c) are additionally added. can also be formed. In this case, the support 1214 - 4 may be patterned with a magnetic material 1214 - 2 or may be formed of a material having a piezoelectric property. By additionally forming the support 1214-4 in this way, the force by the magnetic field can be made stronger.

상술한 바와 같이 패터닝된 자성 박막(1214)은 기 설정된 패턴으로 사전 제작된 몰드(mold)를 이용하여 형성될 수 있다.As described above, the patterned magnetic thin film 1214 may be formed using a pre-fabricated mold with a preset pattern.

또한, 상술한 바와 같이 패터닝된 자성 박막(1214)은 멤브레인을 구성하는 실리콘 박막(1214-1)의 전체 면이 자성 물질로 도포된 자성 박막에 비해서 유연성과 탄력성을 보다 최적화할 수 있으며 이에 따라 약물의 주입량을 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다.In addition, the patterned magnetic thin film 1214 as described above can more optimize flexibility and elasticity compared to the magnetic thin film in which the entire surface of the silicon thin film 1214-1 constituting the membrane is coated with a magnetic material, and thus It is possible to control the injection amount more precisely.

챔버(1220)는 체내로 주입할 약물을 수용하기 위한 것으로, 챔버(1220)에 수용된 약물이 자성박막 펌프(1210)로 공급될 수 있다.The chamber 1220 is for accommodating a drug to be injected into the body, and the drug accommodated in the chamber 1220 may be supplied to the magnetic thin film pump 1210 .

패치(1230)는 약물 주입 기기(1000)를 인체에 접착시키기 위한 것으로, 사용자의 착용감과 안전성을 고려하여 예를 들어 실리콘과 같이 부드럽고 신축성 있는 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 패치(1230)의 일 면은 인체에 접착되고, 타 면에는 자성박막 펌프(1210), 챔버(1220) 및 캐뉼라(1240)가 부착될 수 있다.The patch 1230 is for bonding the drug injection device 1000 to the human body, and may be made of, for example, a soft and stretchable material such as silicone in consideration of the user's wearing comfort and safety. In addition, one surface of the patch 1230 is adhered to the human body, and the magnetic thin film pump 1210 , the chamber 1220 , and the cannula 1240 may be attached to the other surface.

캐뉼라(1240)는 자성박막 펌프(1210)의 출구(1212)를 통해 배출되는 약물을 체내로 주입하기 위한 것으로, 사용자의 신체 일 지점에서 삽입되어 사용자의 피하로 약물을 주입할 수 있다.The cannula 1240 is for injecting the drug discharged through the outlet 1212 of the magnetic thin film pump 1210 into the body.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝된 자성 박막을 구비하는 약물 주입 기기의 일 구현예를 도시하는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 약물 주입 기기를 활용하여 이종 약물 주입 기기로 확장하는 일 구현예를 도시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating an embodiment of a drug injection device having a patterned magnetic thin film according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a heterogeneous drug injection device using the drug injection device shown in FIG. It is a drawing showing one implementation to expand.

도 6에 도시된 바와 같이, 충전식 모듈(1100)과 일회용 모듈(1200)은 서로 탈부착 가능하도록 모듈화하여 구현함으로써, 저가로 대량생산 가능하며 약물을 주입하기 위한 일회용 모듈(1200)은 일회용으로 사용하고, 고가의 회로 기판 및 배터리는 재사용할 수 있도록 하여 안전성과 경제성을 모두 확보한 약물 주입 기기를 구현할 수 있다.As shown in FIG. 6, the rechargeable module 1100 and the disposable module 1200 are modularized to be detachable from each other, so that they can be mass-produced at a low cost and the disposable module 1200 for injecting the drug is used for one-time use. , an expensive circuit board and battery can be reused to realize a drug injection device that secures both safety and economy.

또한, 자성박막 펌프와 배터리, 챔버가 외부 연결 없이 일체화되어 구현됨으로써, 경량화 및 소형화 가능하여 사용자의 불편함을 최소화할 수 있다.In addition, since the magnetic thin film pump, the battery, and the chamber are integrated without an external connection, it is possible to reduce the weight and size, thereby minimizing user inconvenience.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 2개의 약물 주입 기기를 병렬 배치함으로써 이종 약물 주입 기기(예를 들어, 인슐린과 글루카곤을 주입 가능한 펌프)로 확장할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , by arranging two drug injection devices in parallel, it can be expanded to a heterogeneous drug injection device (eg, a pump capable of injecting insulin and glucagon).

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above embodiments and the accompanying drawings. For those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, it will be apparent that the components according to the present invention can be substituted, modified and changed without departing from the technical spirit of the present invention.

1000: 약물 주입 기기
1100: 충전식 모듈
1110: 전원부
1120: 제어부
1130: 자기장 공급부
1140: 하우징
1200: 일회용 모듈
1210: 자성박막 펌프
1211: 입구
1212: 출구
1213: 펌프 챔버
1214: 자성 박막
1214-1: 실리콘 박막
1214-2: 자성 물질
1214-3: 영구 자석
1214-4: 지지대
1215: 체크 밸브
1220: 챔버
1230: 패치
1240: 캐뉼라1000: drug injection device
1100: Rechargeable module
1110: power unit
1120: control unit
1130: magnetic field supply unit
1140: housing
1200: disposable module
1210: magnetic thin film pump
1211: Entrance
1212: exit
1213: pump chamber
1214: magnetic thin film
1214-1: silicon thin film
1214-2: magnetic material
1214-3: permanent magnet
1214-4: support
1215: check valve
1220: chamber
1230: patch
1240: cannula

Claims (16)

자기장을 공급하는 충전식 모듈; 및
자성 물질 또는 극성이 기 설정된 패턴에 따라 패터닝된 자성 박막을 구비하는 자성박막 펌프를 포함하는 일회용 모듈을 포함하며,
상기 충전식 모듈에 의해 공급되는 자기장에 의해 상기 자성 박막이 편향하는 펌핑 작용을 통하여 체내로 약물을 주입하는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
a rechargeable module that supplies a magnetic field; and
A disposable module including a magnetic thin film pump having a magnetic thin film patterned according to a magnetic material or polarity preset pattern,
A drug injection device, characterized in that the drug is injected into the body through a pumping action in which the magnetic thin film is deflected by the magnetic field supplied by the rechargeable module.
 제 1 항에 있어서, 상기 일회용 모듈은,
약물을 수용하는 챔버;
상기 자성박막 펌프의 출구를 통해 배출되는 약물을 체내로 주입하는 캐뉼라; 및
일 면은 인체에 접착 가능하고, 타 면에는 상기 자성박막 펌프, 상기 챔버 및 상기 캐뉼라가 부착되며 상기 약물 주입 기기를 인체에 접착시키는 패치를 더 포함하며,
상기 자성박막 펌프는 상기 챔버에 수용된 약물을 상기 캐뉼라를 통해 체내로 주입하는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
According to claim 1, wherein the disposable module,
a chamber containing the drug;
a cannula for injecting the drug discharged through the outlet of the magnetic thin film pump into the body; and
One side is attachable to the human body, the other side is attached to the magnetic thin film pump, the chamber and the cannula, further comprising a patch for adhering the drug injection device to the human body,
The magnetic thin film pump injects the drug contained in the chamber into the body through the cannula.
 제 1 항에 있어서, 상기 자성박막 펌프는,
약물을 수용하는 펌프 챔버;
상기 펌프 챔버로 약물을 주입하는 입구; 및
상기 펌프 챔버로부터 외부로 약물을 배출하는 출구를 더 포함하며,
상기 자성 박막은 상기 펌프 챔버의 일면에 구비되어, 상기 충전식 모듈에 의해 공급되는 자기장에 의해 상기 펌프 챔버 방향 또는 상기 펌프 챔버와 멀어지는 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
According to claim 1, wherein the magnetic thin film pump,
a pump chamber containing the drug;
an inlet for injecting a drug into the pump chamber; and
Further comprising an outlet for discharging the drug to the outside from the pump chamber,
The magnetic thin film is provided on one surface of the pump chamber, drug injection device, characterized in that it is deflected in the direction away from the pump chamber direction or the pump chamber by the magnetic field supplied by the rechargeable module.
 제 3 항에 있어서,
상기 입구 및 상기 출구에는 약물의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
4. The method of claim 3,
A drug injection device, characterized in that a check valve for preventing the reverse flow of the drug is installed at the inlet and the outlet.
 제 3 항에 있어서,
상기 자성 박막은 상기 자성 물질이 기 설정된 패턴에 따라 패터닝된 형태로 멤브레인의 일부 영역에 도포된 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
4. The method of claim 3,
The magnetic thin film is a drug injection device, characterized in that the magnetic material is applied to a portion of the membrane in a patterned form according to a preset pattern.
 제 5 항에 있어서, 상기 자성 박막은,
상기 자성 박막의 가장자리 영역에는 상기 자성 물질이 도포되지 않고, 상기 자성 박막의 중심으로부터 기 설정된 영역에만 상기 자성 물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
According to claim 5, wherein the magnetic thin film,
The drug injection device, characterized in that the magnetic material is not applied to the edge region of the magnetic thin film, and the magnetic material is applied only to a predetermined region from the center of the magnetic thin film.
 제 5 항에 있어서, 상기 자성 박막은,
상기 자성 박막의 중심으로부터 상기 자성 물질로 이루어진 띠가 동심원 패턴을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
According to claim 5, wherein the magnetic thin film,
Drug injection device, characterized in that the band made of the magnetic material from the center of the magnetic thin film is formed to form a concentric pattern.
 제 7 항에 있어서,
상기 자성 박막의 중심에 영구자석이 배치되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
8. The method of claim 7,
A drug injection device, characterized in that a permanent magnet is disposed at the center of the magnetic thin film.
 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 자성 박막의 중심을 지나는 하나 이상의 지지대가 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
9. The method according to claim 7 or 8,
Drug injection device, characterized in that one or more supports passing through the center of the magnetic thin film are additionally formed.
 제 9 항에 있어서,
상기 지지대는 상기 자성 물질로 패터닝되거나, 또는 압전 성질을 가진 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
10. The method of claim 9,
The support is patterned with the magnetic material, or drug injection device, characterized in that formed of a material having a piezoelectric property.
 제 3 항에 있어서, 상기 자성 박막은,
N극 및 S극이 기 설정된 패턴을 이루도록 착자되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
The method of claim 3, wherein the magnetic thin film,
A drug injection device, characterized in that the N pole and the S pole are magnetized to form a preset pattern.
 제 11 항에 있어서, 상기 자성 박막은,
방사 방향으로 착자되어 상기 자성 박막의 중심부와 가장자리 영역이 서로 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
The method of claim 11, wherein the magnetic thin film,
A drug injection device, characterized in that it is magnetized in the radial direction so that the central and edge regions of the magnetic thin film have different polarities.
 제 12 항에 있어서,
상기 자성 박막의 상부 면 및 하부 면이 서로 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
13. The method of claim 12,
A drug injection device, characterized in that the upper surface and the lower surface of the magnetic thin film have different polarities.
 제 1 항에 있어서, 상기 충전식 모듈은,
자기장 발생을 위한 전력을 공급하는 전원부;
자기장을 공급하는 자기장 공급부;
외부 입력신호에 따라 상기 자기장 공급부에 의해 공급되는 자기장을 제어하여 상기 일회용 모듈에 의해 주입되는 약물의 양을 제어하는 제어부; 및
상기 충전식 모듈의 구성요소를 보호하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
According to claim 1, wherein the rechargeable module,
a power supply unit for supplying power for generating a magnetic field;
a magnetic field supply unit for supplying a magnetic field;
a control unit for controlling the amount of drug injected by the disposable module by controlling the magnetic field supplied by the magnetic field supply unit according to an external input signal; and
A drug injection device comprising a housing that protects the components of the rechargeable module.
 제 14 항에 있어서,
상기 자기장 공급부는 집적 회로 기반의 전자기 유도 코일을 포함하며,
상기 전자기 유도 코일로 흐르는 전류량에 의하여 자기장의 세기가 가변되어 체내로 주입되는 약물의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.
15. The method of claim 14,
The magnetic field supply unit includes an integrated circuit-based electromagnetic induction coil,
The drug injection device, characterized in that the intensity of the magnetic field is varied by the amount of current flowing into the electromagnetic induction coil to control the amount of drug injected into the body.
 제 1 항에 있어서,
상기 충전식 모듈과 상기 일회용 모듈은 서로 탈부착 가능하도록 모듈화하여 구성되는 것을 특징으로 하는 약물 주입 기기.The method of claim 1,
The drug injection device, characterized in that the rechargeable module and the disposable module are modularized to be detachable from each other.
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