KR20230105619A

KR20230105619A - 약액 에어로졸 흡입기

Info

Publication number: KR20230105619A
Application number: KR1020220028298A
Authority: KR
Inventors: 조상현
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-07-11
Also published as: KR20230106050A; KR20230105612A; KR20230105620A; KR20230105617A; KR20230105613A; KR20230105618A; KR20230105611A

Abstract

본 발명은 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것으로서, 특히 약액의 종류 및/또는 치료 부위에 따른 약액의 분사 특성을 구현하는 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다.
약액 에어로졸 흡입기는 약액을 수용하는 약액 카트리지와, 약액 카트리지의 약액에 에너지를 인가하여 분무시켜 에어로졸 입자를 발생시키는 진동체 유닛과, 에어로졸 입자를 배출하는 에어로졸 배출 경로와, 약액 카트리지와 탈착 가능하며, 진동체 유닛을 제어하여 에어로졸 입자를 발생시켜 에어로졸 배출 경로를 통하여 배출시키되, 약액의 종류 또는 치료 부위에 따라서 진동체 유닛을 제어하여 분무되는 에어로졸의 입자 직경이나 배출 속도를 가변하는 프로세서를 포함하는 흡입기 본체로 구성된다.

Description

약액 에어로졸 흡입기{CHEMICAL LIQUID AEROSOL INHALER}

본 발명은 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것으로서, 특히 약액의 종류 및/또는 치료 부위에 따른 약액의 분사 특성을 구현하는 약액 에어로졸 흡입기에 관한 것이다.

호흡기계(respiratory system)는 공기의 통로가 되는 전도영역(conducting zone)과 직접 가스교환이 일어나는 호흡영역(respiratory zone)으로 구분되고, 다시 전도영역은 구강(Oropharyngeal region)과 기관(trachea), 기관지(bronchi) 및 종말세기관지(terminal bronchiole)를 가리키고, 호흡영역은 호흡 세기관지(respiratory bronchiole), 폐포관(alveolar duct), 폐포낭(alveolar sac), 폐포(alveoli)까지를 가리킨다. 천식이나 만성폐질환 환자가 주로 사용하는 흡입기(inhaler)는 기도로 약물을 직접 도달시켜 치료 효과를 높이고 부작용을 줄이는 장점을 갖는데, 흡입기는 약제 성상에 따라 정량분무식 흡입기(metered dose inhaler, MDI), 건조분말 흡입기(dry powder inhaler, DPI), 네뷸라이저(nebulizer) 등으로 구분된다.

네뷸라이저는 액상 약물을 에어로졸로 바꾸어 분무시키고 약은 코와 입을 덮는 안면 마스크 혹은 튜브를 통해 흡입한다.

종래의　네뷸라이저는 약액의 종류나 치료 부위에 따른 분사 제어 기능을 제공하지 못한다.

본 발명은 특히 약액의 종류 및/또는 치료 부위에 따른 약액의 분사 특성을 구현하는 약액 에어로졸 흡입기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

약액 에어로졸 흡입기는 약액을 수용하는 약액 카트리지와, 약액 카트리지의 약액에 에너지를 인가하여 분무시켜 에어로졸 입자를 발생시키는 진동체 유닛과, 에어로졸 입자를 배출하는 에어로졸 배출 경로와, 약액 카트리지와 탈착 가능하며, 진동체 유닛을 제어하여 에어로졸 입자를 발생시켜 에어로졸 배출 경로를 통하여 배출시키되, 약액의 종류 또는 치료 부위에 따라서 진동체 유닛을 제어하여 분무되는 에어로졸의 입자 직경이나 배출 속도를 가변하는 프로세서를 포함하는 흡입기 본체로 구성된다.

또한, 치료 부위가 비강인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 2~10㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 3m/s 이상의 배출 속도로 배출시키는 것이 바람직하다.

또한, 치료 부위가 구강인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 10㎛ 이상인 입자 크기의 에어로졸을 배출시키는 것이 바람직하다.

또한, 치료 부위가 후두인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 5~10㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 5m/s 이상인 배출 속도로 배출시키는 것이 바람직하다.

또한, 치료 부위가 폐(폐포)인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 2~4㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 2 m/s 이하인 배출 속도로 배출시키는 것이 바람직하다.

또한, 에어로졸 배출 경로에는 메쉬 구조체가 구비되고, 메쉬 구조체의 홀 직경은 3 ~ 12 ㎛의 범위에 속하는 것이 바람직하다.

또한, 프로세서는 진동체 유닛으로 인가되는 전원의 주파수 또는 전원 크기를 가변시키는 것이 바람직하다.

또한, 흡입기 본체는 배출되는 에어로졸의 배출 속도에 영향을 미치는 강제 기류를 발생시키는 강제 기류 발생부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 약액 에어로졸 흡입기는 강제 기류 발생부로부터의 기류를 에어로졸 배출 경로의 상부나 에어로졸 배출 경로에 도달되도록 하는 강제 기류 배출 경로를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 프로세서는 약액의 종류 또는 치료 부위에 따라서 강제 기류 발생부를 제어하여 배출 속도를 가변하는 것이 바람직하다.

본 발명은 특히 약액의 종류 및/또는 치료 부위(비강, 구강, 후두, 폐 등)에 따른 약액의 분사 특성을 구현하여, 에어로졸 입자의 크기(직경), 분사 속도 등을 제어하여, 약액의 에어로졸이 치료 부위에 도달되도록 하여, 약액의 치료 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 약액 에어로졸 흡입기의 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기의 제어 구성도이다.

이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기는 약액의 종류 및/또는 약액이 도달해야 하는 치료 부위(또는 위치)를 반영하여 에어로졸 입자 크기 및/또는 이동 속도(분무 속도, 배출 속도)를 조절한다.

치료 부위가 비강인 경우, 입자 크기는 2~10㎛ 범위에 속하고, 치료 위치가 뇌인 경우, 비강의 혈관을 통하여 뇌에 흡입되는 입자 크기는 2~5㎛ 범위에 속하고, 이동 속도는 3m/s인 것이 바람직하고, 치료 부위가 구강인 경우, 입자 크기는 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 치료 부위가 후두인 경우, 입자 크기는 5~10㎛이고, 이동 속도는 5m/s 이상인 것이 바람직하고, 치료 부위가 폐(폐포)인 경우, 흡입되는 입자 크기는 2~4㎛이고, 이동 속도는 2 m/s 이하인 것이 바람직하다. 이러한 점을 고려하여, 본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기는 2~15㎛의 범위에 속하는 직경의 에어로졸을 분무하여 배출하되, 약액의 종류 또는 치료 부위를 반영하여 상술된 입자 크기 및 이동 속도에 따라서 약액의 에어로졸을 발생시켜 배출한다.

또한, 약액 에어로졸 흡입기는 이동 속도(즉, 배출 속도)를 능동적으로 제어하기 위한 속도 제어 수단인 강제 기류 발생부(예를 들면, 팬이나 에어 펌프 등)가 구비된다.

도 1은 본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 약액 에어로졸 흡입기의 수직 단면도이다. 도 2의 수직 단면도는 마우스 피스의 장축 방향의 수직 단면도이다.

약액 에어로졸 흡입기는 액체(또는 약액)이 수용되는 약액 카트리지(100)와, 약액 카트리지(100)가 분리 및 장착 가능한 흡입기 본체(200)로 구성된다. 또한, 약액 카트리지(100)는 마우스피스(300)와 별도로 제공되어 약액 카트리지(100)에 마우스피스(300)가 탈착되게 제공되거나 약액 카트리지(100)가 마우스피스(300)를 포함하여 일체로 형성될 수도 있다.

약액 카트리지(100)는 내부 공간에 약액 등의 액체를 수용하는 수용 공간(130)의 저부와 외측을 형성하는 외측 케이스(112)와, 내부의 중공 형태의 제 1 배출 경로(150)를 구비하며, 수용 공간(130)의 내측을 형성하는 내측 케이스(114)와, 외측 케이스(112)와 내측 케이스(114) 사이이면서 수용 공간(130)의 상측에 장착되어 약액의 누액을 방지하는 실링 부재(116)와, 외측 케이스(112)와 내측 케이스(114) 사이에 형성되어 수용 공간(130) 내의 약액을 분무 공간(145)으로 이송되도록 하는 이송 통로(140)와, 이송 통로(140)로부터 약액이 공급되고 분무되어 에어로졸화되는 분무 공간(145)과, 내측 케이스(114)의 외측면에서 상하 방향으로 이동되어 이송 통로(140)를 개폐하는 차단 부재(146)와, 분무 공간(145)과 마스우 피스(300)의 배출 경로(301) 사이를 연통시키는 제 1 배출 경로(150)와, 분무 공간(145)과 제 1 배출 경로(150) 사이나 제 1 배출 경로(150)에 장착되는 메쉬 구조체(155) 등을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 마우스 피스(300)와 약액 카트리지(200)가 일체형을 구성되며, 마우스 피스(300)는 배출 경로(301)를 형성하는 외부 케이스(310)를 구비하며, 외부 케이스(310)의 내측면에는 내측 케이스(114)의 상단과 연결되어 제 1 배출 경로(150)가 배출 경로(301)가 연통된다. 외부 케이스(310)의 하단 내측면은 외측 케이스(112)의 외측면을 대향하여 일정 간격 이격되어 형성됨으로써, 외부 케이스(310)와 외측 케이스(112) 사이에 제 2 배출 경로(165)가 형성된다. 내측 케이스(114)의 상측의 외곽부가 외부 케이스(310)의 내측면에 결합되어, 내측 케이스(114)와 외부 케이스(310)가 일체형으로 형성된다. 외부 케이스(310)와 내측 케이스(114) 사이에는 관통홀(315)가 형성되며 강제 기류가 관통홀(315)을 통하여 제 1 배출 경로(150)의 상측이나 마우스 피스(300)의 배출 경로(301)에 도달된다.

외부 케이스(310)의 하단 외측면에는 호흡기 본체(200)의 브라켓(205)의 상단 내측면과의 결합을 위한 체결 구조(예를 들면, 나사선 등)가 형성된다.

수용 공간(130)은 제 1 배출 경로(150)로 인하여 상하 방향으로 중공이 형성된 원통형태로, 외측 케이스(112)와 내측 케이스(114) 사이에 형성된다. 외측 케이스(112)와 내측 케이스(114) 사이의 상측에, 즉 수용 공간(130)의 상측에는 실링 부재(116)가 형성된다. 외측 케이스(112)와 내측 케이스(114) 사이의 하측에, 즉 수용 공간(130)의 하측에는 이송 통로(140)가 형성되며, 이송 통로(140)는 차폐 부재(146)에 의해 개폐된다. 차폐 부재(146)는 약액 카트리지(100)와 흡입기 본체(200)가 결합되기 이전에는 이송 통로(140)를 폐쇄하고 있으며, 약액 카트리지(100)와 흡입기 본체(200)가 결합되면서 흡입기 본체(200)의 상측면의 돌출부(미도시)에 의해 내측 케이스(114)의 외측면을 따라서 상방향으로 이동됨으로써, 이송 통로(140)가 개방되어 도 2와 같은 상태가 된다.

도 2와 같이, 약액 카트리지(100)와 흡입기 본체(200)가 결합된 상태에서, 분무 공간(145) 내로 진동체 유닛(270, 271)이 삽입 되며, 이송 통로(140)를 통하여 약액이 분무 공간(145)으로 공급되면서 진동체 유닛(270, 271)에 접촉하게 된다.

분무 공간(145)의 상측에는 서로 연통되는 제 1 배출 경로(150)와 마우스피스(300)의 배출 경로(301)가 형성되며, 본 발명에서의 에어로졸 배출 경로는 분무 공간(145)과 제 1 배출 경로(150) 및 마우스피스(300)의 배출 경로(301)를 포함하여 구성된다.

메쉬 구조체(155)는 약액의 종류에 대응하는 홀 직경을 지닌다. 메쉬 구조체(155)의 홀 직경은 3 ~ 12 ㎛의 범위에서 선택된다. 약액의 종류 및/또는 치료 부위에 대응하는 직경의 에어로졸 분사를 위해, 메쉬 구조체(155)의 홀 직경도 그에 대응한 크기로 설정된다.

제 2 배출 경로(165)는 외부 케이스(310)의 내측면과 외측 케이스(112)의 외측면 사이 및 관통홀(315)을 포함하여 형성된다.

제 2 배출 경로(165)와 에어로졸 배출 경로 각각의 입구(하측부)는 서로 독립되며, 제 2 배출 경로(165)와 에어로졸 배출 경로 각각의 출구(상측부)는 공간에 접하는 제 1 배출 경로(150)의 상측이나 마우스 피스(300)의 배출 경로(301)에서 만나도록 형성된다.

본 발명에서, 약액 카트리지(200)와 마우스 피스(300)는 약액 카트리지 유닛으로 지칭된다.

흡입기 본체(200)는 제어 장치 등을 내부에 수용하며 상측이 개방된 본체 케이스(201)와, 본체 케이스(201)의 상측에 형성되어 진동체 케이스(274, 276)을 지지하는 상부 케이스(202)와, 상부 케이스(202)의 상측에서 진동체 케이스(274, 276)을 덮어 보호하며 약액 카트리지 유닛과 분리 및 결합되는 브라켓(205)과, 본체 케이스(201)의 외측에 장착되는 입력부(210)와, 본체 케이스(201) 내부에 장착되는 전원부(230)와, 전원부(230)와 진동자(270)를 전기적으로 연결하는 전기 접점 터미널(242)과, 본체 케이스(201) 내부에 장착되어 강제 기류를 발생시켜 강제 기류 배출 경로로 배출시키는 강제 기류 발생부(256)와, 전기 접점 터미널(242)에 전기적으로 연결되어 진동하는 진동체 유닛(270, 271)과, 상측 케이스(202)의 수용 홈에 진동체 유닛(270, 271)이 고정되도록 하는 진동체 케이스(274, 276)와, 강제 기류가 약액 카트리지(100)로 배출되도록 하는 배출 경로(280)를 포함하여 구성된다.

상측 케이스(202)는 본체 케이스(201)의 강제 기류 발생부(256)로부터의 강제 기류가 배출 경로(280)로 배출되도록 하는 관통홀(202a)을 구비한다.

브라켓(205)의 저면은 상부 케이스(202)의 상측면과 결합하여, 그 사이에 진동체 유닛(270, 271)이 수용 장착된다. 브라켓(205)의 상측에는 약액 카트리지 유닛이 삽입 장착되는 장착 공간이 구비되며, 브라켓(205)의 상단 내측면에는 외부 케이스(310)과 결합하기 위한 결합 구조가 형성된다. 브라켓(205)은 브라켓(205)의 상측에 형성된 분무 공간(145)으로 진동체 유닛(270, 271)의 적어도 일부분이 노출 삽입될 수 있도록 하는 삽입홀(205a)과, 배출 경로(280)를 형성하는 관통홀(205b)을 구비한다. 삽입홀(205a)의 상측이며, 브라켓(205)의 상측면과 이송 통로(140)로 둘러싸인 공간이 분무 공간(145)이다.

강제 기류 발생부(256)는 강제 기류를 발생시킬 수 있는 팬 등으로 구현될 수 있다. 본 발명에서, 강제 기류 배출 경로의 입구는 강제 기류 발생부(256)로부터 시작되며, 강제 기류 배출 경로는 상측 케이스(202)의 관통홀(202a)과 브라켓(205)의 관통홀(205b)와 배출 경로(280) 및 제 2 배출 경로(165)를 포함하여 구성된다. 약액 카트리지 유닛이 브라켓(2050에 결합된 경우, 브라켓(205)의 내측면과 외측 케이스(112)의 외측면이 일정 간격 이격되며, 이러한 이격 공간은 배출 경로(280)에 포함된다.

진동체 유닛(270, 271)은 전원을 인가 받아 진동하는 진동자(270)와, 진동자(270)의 진동을 전달하는 진동 전달체(271)를 포함하여 구성된다. 진동자(270)는 예를 들면, 압전 진동자이고, 진동 전달체(271)는 진동자(270)의 상측에 접촉하며 혼 형태를 지닐 수 있으며, 티타늄 등의 재질로 구성될 수 있다.

진동체 케이스(274, 276)는 진동체 유닛(270, 271)의 하측을 고정시키는 하측 케이스(274)와, 진동체 유닛(270, 271)의 상측을 고정시키는 상측 케이스(276)로 구성되며, 하측 케이스(274)와 상측 케이스(276)이 결합된다. 상측 케이스(276)과 하측 케이스(274) 사이의 공간에 진동체 유닛(270, 271)이 장착된다.

하측 케이스(274)의 내측에는 전기 접점 터미널(242)이 장착되며, 진동체 유닛(270, 271)이 전기 접점 터미널(242) 상방에 놓여진다. 상측 케이스(276)의 중앙에는 진동체 유닛(270, 271)의 적어도 일부분이 외부 노출되도록 하는 관통홀(276a)이 형성된다. 상측 케이스(276)이 하측 케이스(274)에 나사 결합 등에 의해 결합됨으로써, 진동체 유닛(270, 271)과 전기 접점 터미널(242)이 물리적으로 및 전기적으로 연결된다. 진동체 유닛(270, 271)이 전기 접점 터미널(242)을 하방으로 누르면서 물리적으로 연결됨에 따라서, 전지 접점 터미널(242)이 하방으로 이동될 수 있는 공간을 확보하기 위해, 하측 케이스(274)의 중앙에는 관통홀(274a)이 형성된다.

다른 실시예로, 약액 에어로졸 흡입기는 분무 공간과 진동체 유닛 및 분무 배출 경로를 포함하는 약액 카트리지와, 약액 카트리지와 분리 및 장착되며 진동체 유닛으로의 전원 인가 및 차단을 수행하고, 강제 기류 발생부를 제어하여 약액 카트리지에 형성된 강제 기류 배출 경로를 통하여 강제 기류를 공급하는 호흡기 본체를 포함하여 구성될 수도 있다. 흡입기 본체는 약액 카트리지가 장착 결합되도록 장착 공간이 형성되어 있고, 장착 공간의 내측면에 약액 카트리지와의 전기적 연결 또는 접촉을 위한 전기 연결 단자들이 구비될 수 있다.

또한, 약액 카트리지(100)는 후술하는 흡입기 본체(200)에 장착할 경우 흡입기 본체(200)가 약액의 종류 및/또는 치료 부위를 포함하는 식별 정보를 판단할 수 있도록 하는 식별부(170)를 포함한다.

식별 정보의 내용은 약액 카트리지(100)의 종류나 약액의 종류 및/또는 치료 부위를 포함하는 약액 정보를 적어도 포함하며, 1회 기준(권장) 흡입량(분무량), 1일 기준(권장) 흡입량(분무량), 기준 흡입(분무) 시간, 기준 분무 속도, 기준 흡입 간격, 기준 흡입 횟수 등(약물 처방전 상의 흡입 정보와 대응됨) 등을 포함하는 약액 흡입 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 약액의 종류마다의 권장량은 1회 기준 흡입량이나 1일 기준 흡입량 중의 적어도 하나 이상을 포함하며, 이러한 권장량은 사용자의 질환이나 상태에 따라서 처방자(예를 들면, 의사나 약사 등)가 설정하거나 사용자에 의해 설정된 양으로 의미할 수 있다. 또한, 약액(또는 약물)의 종류에 따라서도 서로 상이한 권장량이 설정될 수 있다. 또한, 권장량은 분무(분사)되는 약액의 양(부피, 질량)에 대한 값이며, 기준 흡입 시간은 이러한 권장량을 분무하기 위해 필요한 시간에 대한 값이다. 기준 분무 속도는 약액이 도달되어야 하는 위치인 치료 부위에 따라서 상술된 바와 같은 이동 속도(배출 속도) 범위 내에서의 속도로 선택된다.

식별부(170)의 제 1 실시예는 식별 정보(또는 그 내용)에 대응하거나 나타내는 색상들을 지닌 색상부를 포함할 수 있다. 색상부는 예를 들면, 액상 카트리지(100)의 케이스 외측면이나 하단부의 색상을 이용할 수 있으며, 액상 카트리지(100) 하단부의 색상은 사출 레진 색상, 별도의 스티커 및 페인팅으로 이루어질 수 있다.

식별부(170)의 제 2 실시예는 액상 카트리지(100)의 하단부에 형성되어, 식별 정보의 내용을 식별하기 위해 식별 정보에 대응하거나 나타내는 양각 또는 음각으로 형성된 각인부를 포함할 수 있다. 각인부의 각인 내용은 숫자, 언어, 기호 등을 포함할 수 있다.

식별부(170)의 제 3 실시예는 식별 정보의 내용을 식별하기 위해 액상 카트리지(100)의 외측면 또는 하단부에 장착되어 식별 정보에 대응하거나 나타내는 QR code 또는 bar code 등을 포함하는 코드부를 포함할 수 있다.

식별부(170)의 제 4 실시예는 식별 정보의 내용을 식별하기 위해 액상 카트리지(100)의 외측면 또는 하단부에 장착되어 식별 정보의 내용에 대응하거나 나타내는 인덕턴스(L값)를 확인할 수 있는 금속부를 포함할 수도 있다. 금속부는 SUS, Al, kanthal, Cu, 자성체 등의 금속을 포함한다.

식별부(170)의 제 5 실시예는 식별 정보의 내용을 식별하기 위해 액상 카트리지(100)의 외측면 또는 하단부에 장착되어 식별 정보에 대응하거나 나타내는 SMD(Surface Mount Device) 저항칩을 포함할 수 있다.

식별부(170)의 제 6 실시예는 식별 정보의 내용을 식별하기 위해 액상 카트리지(100)의 외측면 또는 하단부에 장착되어 식별 정보에 대응하거나 나타내는 RFID 태그를 포함할 수 있다. RFID 태그는 상술된 식별 정보를 저장한다.

약액 카트리지(100)는 흡입기 본체(200)와의 전기적 연결을 위한 전기 연결 단자(101a), (101b)를 포함하여 구성된다.

흡입기 본체(200)의 본체 케이스(201)나 상측 케이스(202)의 장착 공간에는 복수개의 전기 연결 단자(203a~203b)가 형성된다. 복수개의 전기 연결 단자(203a~203b) 각각은 약액 카트리지(100)에 구비된 복수개의 전기 연결 단자(101a, 101b)와 각각 전기적으로 연결된다.

도 3은 본 발명에 따른 약액 에어로졸 흡입기의 제어 구성도이다.

약액 카트리지(100)는 흡입 센서(250)에 연결된 전기 연결 단자(203a)에 전기적으로 접속되는 전기 연결 단자(101a)와, 잔량 센서(252)에 연결된 전기 연결 단자(203b)에 전기적으로 접속되는 전기 연결 단자(101b)와, 상술된 식별부(170)를 포함하여 구성된다.

호흡기 본체(200)는 사용자로부터의 입력(예를 들면, 전원 온/오프, 동작/정지, 배출 속도 조절 입력 등)을 획득하여 프로세서(290)에 인가하는 입력부(210)와, 프로세서(290)로부터 인가되는 표시 정보(예를 들면, 식별 정보, 배터리 잔량, 액상의 잔량, 배출 속도 등)를 시각적으로 및/또는 청각적으로 표시하는 표시부(220)와, 전원을 공급하는 전원부(230)와, 전원부(230)로부터의 전원을 프로세서(290)의 제어에 의해 진동자(270)로 공급하거나 공급 차단하는 전원 공급부(240)와, 전기 연결 단자(203a)를 통하여 사용자의 흡입을 감지하여 흡입 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 흡입 센서(250)와, 전기 연결 단자(203b)를 통하여 약액 카트리지(100)에 저장된 약액의 잔량을 감지하여 잔량 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 잔량 센서(252)와, 약액 카트리지(100)가 흡입기 본체(200)에 장착되면 액상 카트리지(100)의 식별부(170)를 접촉식으로 또는 비접촉식으로 마주하여 식별 정보를 판독하여 판독된 식별 정보를 프로세서(290)에 인가하거나 식별 정보를 프로세서(290)가 판독하거나 감지할 수 있도록 하는 판독부(254)와, 프로세서(290)의 제어에 의해 강제 기류를 발생시켜 강제 기류 배출 경로로 배출하는 강제 기류 발생부(260)와, 프로세서(290)의 제어에 의해 전원 공급부(240)로부터 전원을 공급 받는 진동자(270)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 약액에 대한 에어로졸 발생 기능을 수행하는 프로세서(290) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 입력부(210)와, 전원부(230)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다.

표시부(220)는 LED나 LCD 등과 같이 시각적으로 정보를 표시하는 디스플레이부와, 청각적으로 정보를 표출하기 위해 음 방출을 하는 스피커와, 정보를 촉감적으로 표출하기 위한 진동 모터 등과 같은 진동부 등을 포함하여 구성된다.

전원 공급부(240)는 전원부(230)로부터 인가되는 전압(전압의 크기)을 프로세서(290)의 전압 제어 신호에 의해 조절하여 사인파 발생부에 인가하는 부스터 컨버터와, 부스터 컨버터로부터 전압을 인가 받아 프로세서(290)의 출력 제어 신호(예를 들면, PWM 신호)에 대응하는 주파수를 지닌 사인파 신호를 생성하여 진동자(270)에 인가하는 사인파 발생부 등을 포함하여 구성된다. 프로세서(290)로부터의 전압 제어 신호는 부스터 컨버터에서 사인파 발생부에 인가되는 전압(또는 피크-대-피크 전압)의 인가 및 전압의 크기를 조절하기 위한 신호에 해당되며, 프로세서(290)로부터의 출력 제어 신호는 사인파 발생부에서 발생되는 사인파 신호의 주파수를 결정하기 위한 신호에 해당되며, 출력 제어 신호가 인가되는 시간 동안 진동자(270)가 동작하고, 출력 제어 신호가 인가되지 않은 시간 동안 진동자(270)가 동작 중단된다. 프로세서(290)는 진동자(270)에 인가되는 전원의 주파수, 전원의 크기 및 전원 인가 및 차단 등을 제어하여 약액의 에어로졸 입자의 직경 및/또는 배출 속도를 가변할 수도 있다.

흡입 센서(250)는 사용자의 흡입을 감지하는 센서로, 프로세서(290)는 사용자가 흡입하는 동작에 대응하는 흡입 감지값을 획득하면, 에어로졸을 발생시키도록 전원 공급부(240)를 제어하여 주파수 또는 전압의 크기를 조절하여 진동자(270)를 동작 제어하고, 그렇지 않으면 에어로졸이 발생되지 않도록 전원 공급부(240)를 제어할 수 있다.

잔량 센서(252)는 약액 카트리지(100)에 저장된 약액의 잔량을 감지하여 잔량 감지값을 프로세서(290)에 인가하고, 프로세서(290)는 잔량 감지값에 따라 에어로졸 발생 동작을 계속하거나 에어로졸 발생 동작을 중단시키거나 사용자에게 표시부(220)를 통하여 잔량을 알리거나 알람을 표출할 수 있다. 실시예에 따라 잔량 센서(252)는 압력 센서이며 약액 카트리지(100)에 저장된 약액의 잔량 변화에 따라 약액 카트리지(100)의 수용 공간의 압력 변화를 감지하여 잔량을 감지할 수 있다.

판독부(254)는 액상 카트리지(100)에 형성되는 식별부(170)의 특성에 대응하여, 식별부(170)로부터 식별 정보를 판독하며, 흡입기 본체(200)에 장착된다.

식별부(170)의 제 1 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 1 실시예는 색을 인식하기 위해 컬러 센서를 포함하며, 컬러 센서는 인식된 색에 연관된 정보인 식별 정보를 접촉식으로 또는 비접촉식으로 판독하여 프로세서(290)에 인가한다.

식별부(170)의 제 2 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 2 실시예는 각인을 인식하기 위해 양각 또는 음각 문자 인식 센서를 포함할 수 있다. 문자 인식 센서는 광학 방식이나 적외선 방식 등으로 양각 또는 음각 문자에 연관된 정보인 식별 정보를 접촉식으로 또는 비접촉식으로 판독하여 프로세서(290)에 인가한다.

식별부(170)의 제 3 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 3 실시예는 QR code 또는 bar code를 인식하기 위해서 광학 카메라 등의 코드 리더기를 포함할 수 있다. 코드 리더기는 QR code 또는 bar code에 연관된 식별 정보를 접촉식으로 또는 비접촉식으로 판독하여 프로세서(290)에 인가한다.

식별부(170)의 제 4 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 4 실시예는 금속의 인덕턴스(L값)를 인식하기 위해 접촉식으로 식별부(170)에 전기적으로 접촉하는 인덕티브 센서를 포함한다. 인덕티브 센서는 금속에 전기적으로 접촉하여 금속의 인덕턴스에 관련된 정보인 식별 정보를 판독하거나 감지하여 프로세서(290)에 인가한다.

식별부(170)의 제 5 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 5 실시예는 SMD 저항칩의 저항값을 감지하기 위해 SMD 저항칩과 접촉되어 전기적으로 연결되는 복수의 전극 단자들을 포함한다. 프로세서(290)는 SMD 저항칩의 저항값을 전극 단자들을 통하여 판독한다.

식별부(170)의 제 6 실시예에 대응하여, 판독부(254)의 제 6 실시예는 RFID를 인식하기 위해 접촉식으로 또는 비접촉식으로 식별부(170)에 저장된 식별 정보를 판독하는 RFID 판독부를 포함할 수 있다. RFID 판독부는 식별부(170)에 저장된 식별 정보를 판독하여 판독된 식별 정보를 프로세서(290)에 인가한다.

프로세서(290)는 에어로졸 발생 동작 및 중지 각각을 수행하며, 식별 정보의 내용을 식별하거나 확인하기 위한 판단 정보를 저장한다. 판단 정보는 상술된 바와 같이, 판독부(254)에 의해 판독되는 색상, 문자, 코드, 인덕턴스, 저항값, RFID 태그 정보 등 각각에 대응하는 식별 정보의 내용을 포함한다. 프로세서(290)는 판독부(254)로부터의 판독값(식별 정보)과 판단 정보를 비교하여, 결합된 카트리지 내의 식별 정보의 내용을 확인하거나 판단한다.

프로세서(290)는 식별 정보의 내용 판단에 의해서, 약액 카트리지(100)의 종류나 약물의 종류뿐만 아니라, 1회 기준(권장) 분사량(흡입량), 1일 기준(권장) 분무량(흡입량), 기준 분무(흡입) 시간, 기준 분무(흡입) 횟수, 기준 흡입 간격, 기준 분무 속도 등을 확인하여 저장하며, 표시부(220)를 통하여 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(290)는 식별 정보의 내용(예를 들면, 기준 분무 시간, 기준 분무 횟수, 기준 흡입 간격, 기준 분무 속도 등)에 따라서 전원 공급부(240)를 제어하여 에어로졸 발생 동작 및 중지를 수행할 수 있다.

프로세서(290)는 전원이 공급된 상태에서, 흡입 센서(250)로부터의 흡입 감지값을 인가 받아, 사용자의 흡입 동작이 이루어지고 있는 경우에 전원 공급부(240)를 제어하여 진동자(270)에 전원을 공급하여 약액의 에어로졸 발생 동작을 수행한다.

프로세서(290)는 약물의 종류에 따른 1회 기준 흡입량(분무량), 1일 기준 흡입량(분무량), 기준 흡입(분무) 시간, 기준 흡입(분무) 횟수, 기준 흡입 간격 등에 따라서, 진동자(270)로의 전원 공급 및 차단을 제어한다. 기준 흡입 시간은 1회 기준 흡입량(1회 흡입 권장량)에 대응하는 1회 기준 흡입 시간과, 1일 기준 흡입량(1일 흡입 권장량)에 대응하는 1일 기준 흡입 시간을 포함한다. 또한, 프로세서(290)는 진동자(270)의 동작 시간(흡입 시간)과 분무량(흡입량)에 대한 상관 관계 데이터를 저장하여, 1회 기준 흡입량을 확인하여 상관 관계 데이터를 이용하여 1회 기준 흡입량에 대응하는 진동자(270)가 동작되어야 하는 시간인 기준 흡입 시간을 산정할 수도 있다.

1회 흡입 시의 권장량(1회 기준 흡입량)에 대한 정량 분사를 위해, 프로세서(290)는 확인된 약액의 종류에 대응하는 1회 기준 흡입량 또는 1회 기준 흡입 시간을 확인하여, 그에 따라서 1회 기준 흡입 시간 동안 전원 공급부(240)를 동작 제어하여 진동자(270)가 분무 동작을 수행하도록 제어한다.

다음으로, 1일 흡입 시에 권장량(1일 기준 흡입량)에 대한 정량 분사를 위해, 프로세서(290)는 분무부(120)의 동작 시간(흡입 시간)을 누적하여 저장한다. 프로세서(290)는 누적된 동작 시간에 대응하는 현재 흡입량과 확인된 1일 기준 흡입량을 비교하여, 현재 흡입량이 1일 기준 흡입량을 초과할 경우에 진동자(270)로의 전원 인가를 차단하여, 약물의 초과 흡입을 방지한다. 또한, 프로세서(290)는 1일 기준 흡입량에 대한 분무 동작이 완료되었기에 추가적인 분무 동작이 중지됨을 표시부(220)를 통하여 표시할 수도 있다. 프로세서(290)는 1일 기준 흡입량 대신에 1일 기준 흡입량에 대응하는 진동자(270)의 기준 동작 시간을 이용하여 약물의 초과 흡입을 방지할 수도 있다. 프로세서(290)는 상술된 누적된 동작 시간을 1일 단위로 저장하며, 누적된 동작 시간을 1일 동안의 현재 흡입량으로 저장하고, 표시부(220)에 표시할 수도 있다.

또는, 프로세서(290)는 현재 흡입량이 1일 기준 흡입량을 초과하거나, 진동자(270)의 동작 시간인 흡입 시간이 기준 흡입 시간을 초과할 경우에, 그 초과 사용에 대한 알람이나 진동 등을 표시부(220)를 통하여 발생시킨다.

다른 실시예로, 프로세서(290)는 확인된 약액의 종류에 대응하는 1회 또는 1일 기준 흡입량 또는 기준 흡입 시간을 입력부(210)로부터 획득하여 저장할 수 있다. 즉, 프로세서(290)는 사용자가 약액의 종류마다의 기준 흡입량 또는 기준 흡입 시간을 설정하거나 가변할 수 있도록 한다. 또한, 프로세서(290)는 약액의 종류 마다의 동일하거나 상이한 기준 흡입량 또는 기준 흡입 시간을 저장할 수도 있다.

또한, 프로세서(290)는 전원부(230)로부터 배터리 잔량 정보를 획득하여 표시부(220)에 표시할 수도 있다.

또한, 프로세서(290)는 저장된 기준 분무 속도인 이동 속도(배출 속도)를 판독하여 강제 기류 발생부(260)의 전원 인가 및 차단을 수행할 뿐만 아니라, 강제 기류 발생부(260)에 의한 이동 속도를 가변 조절한다. 프로세서(290)는 상술된 바와 같이, 치료 부위에 따라서 약액의 분사 속도를 가변하여 약액이 치료 부위에 도달하도록 하여, 치료 효과를 증대시킬 수 있다.

다른 실시예로, 프로세서(290)는 입력부(210)를 통하여 배출 속도를 입력 받아, 입력된 배출 속도에 대응하여 강제 기류 발생부(260)를 제어할 수도 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 프로세서 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magnetoopticalmedia)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등)등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예에 따른 프로세서 또는 프로세서에 의한 기능들은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100: 약액 카트리지 200: 호흡기 본체

Claims

약액을 수용하는 약액 카트리지와;
약액 카트리지의 약액에 에너지를 인가하여 분무시켜 에어로졸 입자를 발생시키는 진동체 유닛과;
에어로졸 입자를 배출하는 에어로졸 배출 경로와:
약액 카트리지와 탈착 가능하며, 진동체 유닛을 제어하여 에어로졸 입자를 발생시켜 에어로졸 배출 경로를 통하여 배출시키되, 약액의 종류 또는 치료 부위에 따라서 진동체 유닛을 제어하여 분무되는 에어로졸의 입자 직경이나 배출 속도를 가변하는 프로세서를 포함하는 흡입기 본체로 구성된 것을 특징으로 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항에 있어서,
치료 부위가 비강인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 2~10㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 3m/s 이상의 배출 속도로 배출시키는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항에 있어서,
치료 부위가 구강인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 10㎛ 이상인 입자 크기의 에어로졸을 배출시키는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항에 있어서,
치료 부위가 후두인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 5~10㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 5m/s 이상인 배출 속도로 배출시키는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항에 있어서,
치료 부위가 폐(폐포)인 경우, 프로세서는 진동체 유닛을 제어하여 2~4㎛ 범위에 속하는 입자 크기의 에어로졸을 2 m/s 이하인 배출 속도로 배출시키는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
에어로졸 배출 경로에는 메쉬 구조체가 구비되고, 메쉬 구조체의 홀 직경은 3 ~ 12 ㎛의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
프로세서는 진동체 유닛으로 인가되는 전원의 주파수 또는 전원 크기를 가변시키는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
흡입기 본체는 배출되는 에어로졸의 배출 속도에 영향을 미치는 강제 기류를 발생시키는 강제 기류 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 8 항에 있어서,
약액 에어로졸 흡입기는 강제 기류 발생부로부터의 기류를 에어로졸 배출 경로의 상부나 에어로졸 배출 경로에 도달되도록 하는 강제 기류 배출 경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.
제 8 항에 있어서,
프로세서는 약액의 종류 또는 치료 부위에 따라서 강제 기류 발생부를 제어하여 배출 속도를 가변하는 것을 특징으로 하는 하는 약액 에어로졸 흡입기.