KR960001199B1 - 주사액 자동주입장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

주사액 자동주입장치

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 주사액 자동주입장치를 설명하기 위한 회로도.

제2도는 제1도에 도시된 주사액 자동주입장치를 도시해 놓은 사시도.

제3도는 제1도 및 제2도에 도시된 주사액 자동주입장치를 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원칩마이컴 2 : 실시간클록부

3 : 스텝핑모터콘트롤러 4 : 스텝핑모터

5 : 디스플레이콘트롤러 6 : 표시부

7 : 본체 8 : 스피커

9 : 경보장치 10 : D플립플롭

AD₁: 앤드게이트 SW₁-SW₆: 각종스위치

본 발명은 인공췌장기인 주사액 자동주입장치에 관한 것으로, 특히 음식물 섭취의 전후나 취침등과 같은 외부조건에 맞게 인슐린투여량을 적절히 자동주입할 수 있도록 해당 설정 주사액을 직접 주입하는 대신에 기계적인 작동으로 부착된 주사기를 조금씩 밀어올려 정해진 인슐린양을 정해진 시간마다 자동적으로 주사할 수 있는 주사액 자동주입장치에 관한 것이다.

시대가 복잡해지고 급속히 발전됨에 따라 인간생활의 의식주도 주위환경을 충족시켜주기 위해 다각적으로 변화되고 있는 실정이다. 이와 같이 복잡다단한 사회생활을 영위하다 보면 의식주의 변화뿐만 아니라 인간건강에 대한 관심도 여러면으로 고려하게 된다. 현재, 다양한 형태의 식생활과 운동부족 및 비정상적인 생활패턴을 장기간 방치해 놓았을 경우, 인체의 자연적인 현상을 깨트리는 성인병인 당뇨병이나 비만증등이 발생되어 생활리듬이나 만족스런 활동에 제약을 주게 된다.

상기 성인병중 당뇨환자는 인체의 췌장기능을 제대로 발휘하지 못해 췌장의 인슐린분비에 따른 직간접적인 치료를 장기간 요구하게 되는데, 그 치료로서는 규칙적인 식단생활과 운동 또는 일정한 량의 인슐린을 주사하는 방법등을 동원하여 완치가 아닌 병상태를 완화시켜 주곤하였다.

이와 더불어 과학 기술의 발달에 따른 해당 부품 및 장치등도 급진적으로 발달됨에 따라 기계적으로 인슐린을 주입할 수 있는 장치도 다각적으로 개발되어 실용화되고 있다. 이렇게 개발된 종래의 주사량 자동 주입장치를 당뇨환자가 몸에 휴대하여 사용할 경우, 환자상태에 따른 식사 주사량과 기초 주사량을 설정해 놓고 사용할 때 환자자신이 식사버튼을 누르면 설정된 식사 주사량만큼 기계적으로 주사됨으로 보다 과학적인 인공췌장기능을 취할 수 있고, 평상시에는 정해진 시간마다 기초 주사량이 자동적으로 기계 주입되도록 되어 있음으로 환자의 인슐린투여를 보다 편리하게 되었다.

그러나, 종래의 주사량 자동주입장치는 이는 식사주사량과 기초 주사량에 따라 사용되는 여러 숫자칩이 있어 해당조건에 맞게 해당숫자칩을 교환해야 하는 번거로운 작업이 필요했고, 취침하기전 매일 기초 주사량을 바꾸었다가 기상하여 다시 원래대로 환원하여야 하고, 경우에 따라 간식을 했을 경우에는 주사액을 주입하기에 곤란한 점이 있었다.

본 발명의 목적은, 기초 주사량을 취침시에도 숫자칩을 교환하는 작업 대신에 본체의 해당버튼 스위치를 간단히 누름으로써 가능하도록 간단한 원칩 마이컴을 이용한 회로구성을 해놓아 취침시에 해당버튼을 누르지 않을 경우에도 자동으로 주사량이 변경되도록 하고, 또 간식을 했을 경우 주사액을 주입할 수 있는 주사액 자동 주입장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 정해진 시각까지 식사스위치를 누르지 않았으면 식사경보음을 울리고 또한 버튼스위치가 오동작하여 계속 눌려져 있을 경우에도 오동작 경보음을 울려 사용자의 부주의 혹은 스위치의 오동작에 의한 피해를 최대한 줄일 수 있는 인공췌장기인 주사액 자동주입장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본체(7) 외부에 업스위치(SW₁), 다운스위치(SW₂), 식사스위치(SW₃), 간식스위치(SW₄) 취침 스위치(SW₅) 및 5단선택스위치(SW₆)가 설치되고, 이 버튼스위치(SW₁-SW₅)가 원칩마이큼(1)의 입력단(P₁-P₅)과 앤드게이트(AD₁) 및 각 저항(R₁-R₅)에 각각 연결되며, 상기 5단선택스위치(SW₆)가 원칩마이컴(1)의 입력단(P₆-P₁₀)과 저항(R₆-R₁₀)에 각기 연결되고, 상기 앤드게이트(AD₁)의 출력이 D플립플롭(10)을 매개로 상기 원칩마이컴(1)의 인터럽트단(INT₀)에, 실시간클록부(2)가 다른 인터럽트단(INT₁)에 각기 연결되며, 상기 원칩마이컴(1)은 출력단(P₁₂,P₁₃)에 스텝핑모터콘트롤러(3)를 통한 스텝핑모터(4)가, 다른 출력단 (P₁₄-P₂₃)에 디스플레이콘트롤러(5)를 통한 표시부(6)가, 또다른 출력단((P₂₄)에 경보장치(9)가 각기 설치된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 주사액 자동주입장치를 설명하기 위한 회로도로서, 본 발명의 주사액 자동주입장치는 가볍고 크기가 작아 환자의 몸에 쉽게 부착할 수 있고 제2도에 도시된 본체(7)의 외부에 설치된 다수의 스위치(SW₁-SW₆)조작에 따라 원칩마이컴(1)이 해당 작동을 정확히 수행하도록 제어 및 통제하여, 스텝핑모터 (4)의 작동에 따른 도시되지 않은 주사기를 조금씩 밀어올려 정해진 인슐린양의 자동주입과 제2도에 도시된 표시부(6)의 데이터를 외부에 표시해 줌으로 당뇨환자가 버튼스위치 조작에 따른 기계적으로 자동 인슐린투여로 인한 치료와 더불어 해당조건을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있다.

먼저, 제2도에 도시된 본체(7)는 원칩마이컴(1)에 의해 기계적으로 자동 작동될 주사기가 부착되고 수액셋트의 주사바늘이 끼워질 수 있도록 가볍고 크기가 작아 간편히 휴대할 수 있도록 되어 있다. 이 본체(7)외부에는 5개의 버튼스위치(SW₁-SW₅), 5단(식사, 기초, 취침, 간식 및 시각)으로 이루어진 1개의 선택스위치(SW₆), 해당 데이터를 시각적으로 표시해 주는 표시부(6) 및 이상시 경보음을 발하는 스피커(8)가 설치되어 있는데, 상기 버튼스위치(SW₁-SW₅)는 업스위치(SW₁), 다운스위치(SW₆), 식사스위치(SW₃), 간식스위치(SW₄) 및 취침스위치(SW₅)로 이루어진다. 그리고 상기 스위치(SW₁-SW₆)는 병렬로 내장된 원칩마이컴(1)의 입력단(P₁-P₁₀)에 접속되는데, 상기 스위치(SW₁-SW₅)는 저항(R₁-R₅)과 앤드게이트(AD₁)의 입력단에도 연결되고, 5단의 선택스위치(SW₆)는 저항(R₆-R₁₀)에도 연결된다. 상기 저항(R₁-R₁₀)은 Vcc전압이 인가된다.

상기 앤드게이트(AD₁)의 출력이 D플립플롭(10)의 입력단(D)을 통해 출력(Q)으로 원칩마이컴(1)의 인터트단(INT₀)에 연결되는 한편 다른 인터럽트단(INT₁)에 실시간 클록부(2)가 연결된다. 상기 원칩마이컴(1)은 내부의 메모리에 컴퓨터역활을 하는 변수계수량을 갖고 이 계수량이 실시간클럭부(2)에서 인터럽트가 들어올때마다 하나씩 감소하게 되는데, 이는 상기 실시간 클럭부(2)에 의해 인터럽트되어 1초에 1번씩 인터럽트를 가하게 되고, 상기 버튼스위치(SW₁-SW₅)로 부터의 인터럽트로써 5개의 버튼스위치(SW₁-SW₅)중 1개 이상의 스위치가 온될 때 인터럽트를 가해지게 된다. 여기서 5개의 버튼스위치(SW₁-SW₅)가 앤드게이트(AD₁)의 입력단으로 상기 버튼스위치(SW₁-SW₅)로 부터의 인터럽트는 D플립플롭(10)에 내용이 기억되어 원칩마이컴(1)에서 인터럽트의 처리를 종료하기 전에 다시 다른 버튼스위치에 의한 인터럽트가 걸리는 것을 방지한다.

이 동작은 상기 원칩마이컴(1)의 입력단(P₁₁)을 D플립플롭(10)의 클리어단 (C)에 연결시켜 인터럽트처리가 끝난 다음 소프트웨어적으로 클리어시키는 것이 가능하게 된다. 또, 상기 원칩마이컴(1)은 내부메모리에서 식사선택 버튼플래그, 스위치 오동작 플래그 및 취침선택버튼플래그를 읽어내어 해당 조건에 따라 출력단(P₁₂,P₁₃)에 스텝핑모터콘트롤러(3)를 통해 제2도의 본체(7)에 장착될 주사기(도시되지 않음)를 작동시키는 스텝핑모터(4)가 접속되고, 다른 출력단(P₁₄-P₂₃)에는 디스플레이콘트롤러(5)를 통해 제2도에 도시된 표시부(6)가설치되어 업스위치(SW₁)가 다운스위치 (SW₂)에 따른 증가 및 감소하는 데이터를 시각적으로 표시해 주게 되며, 또다른 출력단(P₂₄)은 이상상태시 제2도에 도시된 스피커(8)를 통해 경보음을 발하도록 경보장치(9)가 접속된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 주사액 자동주입장치에 대한 동작을 제3도에도시된 흐름도에 의거 상세히 설명한다.

본 발명의 주사액 자동주입장치는 당료환자에 간단히 설치하여 내장된 원칩마이컴(1)을 외부에 설치된 버튼 및 선택스위치(SW₁-SW₆) 조작에 따라 작동되어 도시되지 않는 장착된 주사기를 기계적으로 자동주입되도록 설정된 식사주사량만큼 투입, 설장된 간식주사량만큼 투입 또는 기초투여량으로 변경하여 투입처리할 수 있다.

먼저, 본 발명의 주사액 자동주입장치를 사용하기 위해 도시되지 않는 전원스위치를 온시키면 모든 회로소자가 초기화된 다음에 원칩마이컴(1)이 홀트(HALT) 상태로 전체동작을 멈추고 있다가, 여러 버튼스위치(SW₁-SW₅) 또 실시간 클록부(2)로부터 인터럽트가 인터럽트단(INT₀,INT₁)에 인가되면, 그것을 처리해 주고 다시 홀트상태로 돌아가게 된다.

식사, 기초, 취침 또는 간식등에 대한 각각의 주사량과 시각을 설정하기 위해서는 업스위치(SW₁)와 다운스위치(SW₂) 및 5단(식사, 기초, 취침, 간식 및 시각)의 선택스위치(SW₆)를 조작하여 원칩마이컴(1)의 메모리영역에 격납해 놓는다. 상기 업스위치(SW₁) 또는 다운스위치(SW₂)를 누르게 되면 원칩마이컴(1)의 입력단(P₁,P₂)이 인가되는 한편, 앤드게이트(AD₁)의 입력단에 입력되었다가 D플립플롭(10)을 통해 인터럽트단(INT₀)에 인가되고, 이 원칩마이컴(1)은 2개의 입력단(P₁,P₂)을 읽어 어떤 스위치가 눌러졌는지를 알아낸 다음 5단 선택스위치(SW₆)의 선택을 감지하게 된다.

이에 따라 원칩마이컴(1)은 식사, 기초, 취침 또는 간식등에 대한 각각의 주사량과 시각등을 선택항목값의 증가 혹은 감소에의해 기억되고, 이렇게 기억된 선택항목값은 출력단(P₁₄-P₂₃)을 통해 디스플레이콘트롤러(5)에 공급되었다가 제2도에 도시된 표시부(6)에 시각적으로 표시된다. 즉, 상기 표시부(6)는 항상 선택스위치(SW₆)의 선택으로 설정된 항목을 표시하도록 되어 있으므로, 상기 업스위치(SW₁) 또는 다운스위치(SW₂)를 누름에 따라 숫자가 증가 또는 감소하고 현재의 값을 메모리에 기억시킨 다음에는 상기 원칩마이컴(1)이 홀트상태로 들어간다.

한편, 업스위치(SW₁) 또는 다운스우치(SW₂)가 눌러지지 않고 다른 스위치(SW₃-SW₅)가 눌러지면 먼저 스위치 오동작을 확인한다. 이는 바로 전에 스위치를 누른시각과 현재시각과의 차이가 10초이상 20초이내이면 발생하는데 오동작이 발생한 경우는 스위치 오동작 플래그를 셋팅하게 된다. 원칩마이컴(1)은 스위치 오동작 플래그를 읽은 다음 경보장치(9)를 작동시켜 외부의 스피커(8)를 통해 오동작 경보음을 발생하게 된다. 또 상기 원칩마이컴(1)이 스위치 오동적 플래그를 읽은 다음 해당스위치(SW₃-SW₅)가 오동작하지 않으면 해당 스위치 처리를 다음과 같이 원칩마이컴 (1)이 동작하게 한다. 이들 스위치(SW₃-SW₅)는 한번 처리가 끝나면 10초동안은 응답하지 않게 된다.

당뇨환자가 중식 30분전 식사스위치(SW₃)를 누르면 입력단(P₃)과, 앤드게이트 (AD₁)와 D플립플롭(10)을 통해 인터럽트단(INT₀)에 각각 인가되어 원칩마이컴(1)은 홀트상태에서 인터럽트를 받아 현재시간을 저장하고 식사선택 버튼플래그가 셋팅하는 한편 중식에 대한 주사량에 맞게 스텝핑모터(4)를 구동시키면서 해당데이터를 제2도에 도시된 표시부(6)에 시각적으로 표시되는 처리를 수행하게 된다.

또, 마이컴(1)의 통제 및 제어에 의해 석식 또는 조식후 설정된 기초 주사량만큼의 스텝핑모터(4)의 구동과 표시부(6)의 표시처리는 전술한 중식 후의 동작과 같으므로 그에 상세한 설명을 생략한다.

만약, 원칩마이컴(1)이 아침 9시, 점심 2시, 저녁 8시등의 시각을 감지하고 있다가 현재시각에 원칩마이컴(1)은 메모리에서 식사선택버튼플래그를 읽은다음 이것이 셋팅되어 있지 않으면 출력단(P₂₄)으로 출력시켜 경보장치(9)를 동작시킴으로 제2도에 도시된 스피커(8)를 통해 식사경보음을 발하게 된다.

한편, 당뇨환자가 간식전에 간식주사량만큼 본체(7)에 설치될 자동기계 작동이 주사기에 인해 해당 인슐린을 투여받기 위해 간식스위치(SW₄)를 온시키면 원칩마이컴(1)은 전술한 바와 같이 스텝핑모터(4)를 돌려 설정된 양만큼 주사액을 주사하고 끝내고, 해당데이터를 제2도에 도시된 표시부(6)에 시각적으로 표시하여 이를 사용자가 외부에서 확인할 수 있다.

당뇨환자는 식사 및 간식의 경우 이외에 gkd상 설정된 기초주사량만큼씩 제2도의 본체(7)에 설치될 자동기계작동의 주사기에 의해 인슐린을 투여받는다. 이는 원칩마이컴(1)의 메모리에 ″계수량″이라는 변수를 갖고 이 계수량은 실시간 클록부(2)에서 인터럽트가 들어올 때마다 하나씩 감소시켜, 이 계수량이 0이 되면 스텝핑모터(4)를 정해진 각도만큼 돌려 주사액이 주사되도록 한 후 계수량을 기초주사량에 역비례하는 값으로 기억하는 처리를 하게 된다.

따라서, 당뇨환자가 일과시간내에 식사스위l치(SW₃)에 따른 식사주사량주입, 간식스위치(SW₄)에 따른 간식주사량주입, 그리고 정해진 시간마다 자동으로주입되는 기초주사량주입을 원칩마이컴(1)의 제어 및 통제하에 스텝핑모터(4)를 구동시켜 설정된 인슐린양만큼 자동기계작동의 주사기로 주사하고 끝냄으로, 음식물 섭취후에 간단한 스위치조작과 기계적인 자동주입에 따라 각기 이루어져 원활한 당료치료를 기할 수 있다.

일과시간후 기초선택량과 취침선택량이 같지않을 경우 취침/기상시각(예컨대 밤 10시 또는 아침 7시)에 취침스위치(SW₅)를 누르게 되는데, 이때 전술한 바와 같이 원칩마이컴(1)은 내부 메모리에서 현재시각을 읽어 20시부터 24시라면 기초주사량을 취침선택량을 바꾸어 기억시킨 후 취침선택버튼플래그를 셋팅하고 끝내고 5시부터 9시라면 기초주사량을 기초선택량으로 바꾸어 기억하고 취침선택플래그를 셋팅하고 끝내도록 되어 있다.

따라서, 실수로 취침스위치(SW₅)를 누르지 않았을 경우 현재시각이 24시가 되면 원칩마이컴(1)은 메모리에서 취침선택버튼플래그를 읽어 이것이 셋팅되어 있으면 리셋트시키고 아니면 ″기초 주사량″을 ″취침 선택량″으로 바꾸어 기억시키는 한편, 아침 9시가 되고 취침선택버튼플래그가 셋팅되어 있으면 리셋트시키고 아니면 ″기초 주사량″을 기초선택량으로 바꾸어 기억하게 됨으로, 어떠한 환경변화에도 간편히 인슐린 투여처방을 안전하게 유도할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기초주사량을 취침시에도 숫자칩을 교환하는 작업대시에 본체의 해당 버튼스위치를 간단히 누름으로써 가능하도록 간단한 원칩마이컴을 이용한 회로구성을 해놓아 취침시에 해당버튼을 누리지 않은 경우에도 자동으로 주사량이 변경되도록 하고, 간식을 했을 경우 주사액을 주입할 수 있고, 정해진 시각까지 식사스위치를 누르지 않았으면 식사경보음을 울리고 또한 버튼스위치가 오동작하여 계속 눌러져 있을 경우에도 오동작경보음을 울려 사용자의 부주의 혹은 스위치의 오동작에 의한피해를 최대한 줄일 수 있는 인공취장기인 주사액 자동주입장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 내용에 국한하지 않고, 본 발명의 사상과 원리에 벗어남이 없이 특허청구의범위의 기재된 내용에 포함하는 모든 수정, 변형 및 개량을 이에 포함하고자 한다.

Claims (9)

1. 본체(7) 외부에 업스위치(SW₁), 다운스위치(SW₂), 식사스위치(SW₃), 간식스위치(SW₄), 취침스위치(SW₅) 및 5단선택스위치(SW₆)가 설치되고, 이 버튼스위치(SW₁-SW₅)가 원칩마이컴(1)의 입력단(P₁-P₅)과 앤드게이트(AD₁) 및 각 저항(R₁-R₅)에 각각 연결되며, 상기 5단선택스위치(SW₆)가 원칩마이컴(1)의 입력단(P₆-P₁₀)과 저항(R₆-R₁₀)에 각기 연결되고, 상기 앤드게이트(AD₁)의 출력이 D플립플롭(10)을 매개로 상기 원칩마이컴(1)의 인터럽트단(INT₀)에, 실시간클록부(2)가다른 인터럽트단(INT₁)에 각기 연결되며, 상기 원칩마이컴(1)은 출력단(P₁₂,P₁₃)에 스텝핑모터콘트롤러(3)를 통한 스텝핑모터(4)가, 다른 출력단(P₁₄-P₂₃)에 디스플레이콘트롤러(5)를 통한 표시부(6)가, 또 다른 출력단(P₂₄)에 경보장치(9)가 각기 설치된 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원칩마이컴(1)이 내부 메모리에 변수 ″계수량″을 갖고 이 계수량이 상기 실시간클록부(2)에서 인터럽트가 들어올때마다 하나씩 감소시키도록 된 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 계수량이 0일 때 원칩마이컴(1)이 스텝핑모터(4)를 정해진 각도만큼 돌려 주사액이 주사되도록 한 다음 계수량을 기초주사량에 역비례하는 값으로 기억시킨 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 원칩마이컴(1)이 내부 메모리에서 식사선택버튼플래그, 스위치 오동작 플래그 및 취침선택버튼플래그를 각각 읽어내도록 된 것을 특징으로 하는 주사자동주입장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스위치 오동작 플래그가 스위치 오동작에 따라 경보장치(8)를 작동시키는 정보인 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 취침선택버튼플래그가 취침/기상시각에 기초 주사량을 취침선택량으로, 기초주사량을 기초선택량으로 바꾸어 주는 정보인 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 간식스위치(SW₄)에 의해 간식전 설정된 간식주사량만큼 해당 인슐린을 투여하도록 한것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 원칩마이컴(1)이 취침스위치(SW₅)에 의해 기초주사량이 변경된 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.
9. 제1항에 있어서, 설정된 시각까지 식사스위치(SW₃)를 누르지 않았을 경우 식사경보음을 울리는 것을 특징으로 하는 주사액 자동주입장치.