WO2019009638A1 - 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템 - Google Patents

펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a universal mounting type input measuring and managing system of a pen type scanning apparatus, and more particularly, to an input amount measuring and managing system which is mounted on a pen type scanning apparatus 1 and measures a dose of a drug,
  • a measurement knob 130 detachably mounted on the dose knob 12 of the pen-type scanning device 1; a measuring knob 130 detachably attached to the measurement knob 10;
  • a dose amount sensor 140 for detecting a rotational position of the measurement knob 130 and a rotational position of the measurement knob 130 measured by the dosing amount sensor 140,
  • a main control unit 150 for managing and displaying the information as injection history information; Type injection measuring and managing system 100 of the pen-type scanning apparatus according to the present invention.
  • the type of insulin that is a drug for the treatment of diabetic metabolic diseases can be classified into dietary insulin and basic insulin.
  • the dietary insulin is usually injected three times a day into the human body in a pre-fasting manner to prevent a rapid increase in blood glucose level of the post-prandial diabetic metabolic disease patients.
  • the insulin action of the basic type insulin gradually develops in the body for 24 hours Insulin.
  • diabetes is a disease that occurs when our body does not make enough insulin or does not use insulin properly and can not convert blood sugar, glucose into energy. It is most important to inject insulin into this diabetic patient at a fixed time. In particular, it is more important to inject the insulin at a predetermined time than injecting the insulin, since it is necessary to inject the insulin at a predetermined time even if clogging occurs during insulin injection.
  • a diabetic patient can use a disposable portable infusion device such as the one shown in Fig. 1 (for example, Sanofi's Solostar (R) insulin injection pen) or a cartridge to replace the remedy, insulin, at any time during daily life (Eg, Flexpen® from Novo Nordisk) that can be re-used.
  • the injection device includes a cartridge mounting portion in which a cartridge filled with insulin is mounted, and a pusher for pushing the cartridge to eject insulin through the discharging portion and inject the insulin into the patient.
  • Such a portable infusion device is generally called an " insulin pen”
  • an insulin pen which is advantageous in that it is easy and convenient to inject during outgoing as compared with an insulin syringe, and an accurate usage amount can be injected by a simple dial operation.
  • Patent documents related to such insulin pens disclose a large number of patent documents including " pen-type drug injection device with capacity setting and resetting mechanism (Korea Patent Publication No. 10-2016-0049538) ".
  • Such a hand-held portable injection apparatus usually has a characteristic in which the injection button 11 protrudes or is retracted when the dose knob 12 for setting the injection amount is rotated.
  • the insulin pump is a medical device that acts like a pancreas, attaches to the patient's in vitro, supplies insulin properly, maintains normal blood glucose level, and gradually restores pancreatic function.
  • the insulin pump injects insulin more subcutaneously for 24 hours than the insulin pen.
  • Such an insulin pump is disclosed in a number of patent documents including an automatic controlled insulin pump (Korean Patent No. 10-0723808) equipped with a sensor.
  • an insulin pump is widely used because the device is relatively complicated and expensive There was a problem that it was difficult.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and can be applied not only to a non-protruding disposable or reusable pen-type scanning device in which a scan button is not protruded even when the dose knob is rotated for setting an injection amount, And an object of the present invention is to provide a universal mounting type dosing measurement and management system of a pen-type injection apparatus capable of systematically managing a dosing amount and a dosing time of a drug by accurately measuring a dosing amount of the drug.
  • a general-purpose input type measuring and managing system of a pen-type scanning device capable of measuring a dose accurately by measuring a zero-point reference and a maximum position and setting an operating range for a non-protruding type disposable or reusable pen-
  • the problem is to provide.
  • a pen-type scanning device or an insulin container which is capable of measuring a dose accurately, and systematically managing an effective dosing history by extracting drug information such as the type and capacity of a drug to be injected after taking a picture of the pen-
  • an object of the present invention is to provide a universal mounting type input quantity measurement and management system.
  • the universal mounting type dosing measurement and management system of the pen type injection apparatus of the present invention is characterized in that the input type measurement and management system is mounted on the pen type injection apparatus 1 and measures the dosed amount of the drug, A measurement knob 130 detachably mounted on the dose knob 12 of the pen-type scanning device 1; a main body 110 detachably coupled to the housing 10 of the pen- A dose knock sensor 140 for detecting a rotational position of the measurement knob 130 and a rotation knob 130 for measuring a rotation angle of the measurement knob 130, A main controller 150 for calculating and managing the set dose of the drug by the injection history information; And a control unit.
  • the control knob 130 may further include an injection detection sensor 135 for detecting a pressed state of the injection button 11 while the main control unit 150 controls the injection When the scan button 11 is sensed to be depressed through the detection sensor 135, the rotation amount of the measurement knob 130 measured through the input amount sensor 140 until the drug dose Is calculated.
  • the input sensor 140 may include a magnet 142 disposed at predetermined intervals in the measurement knob 130, A hall sensor 141 arranged at predetermined intervals in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110; And further comprising:
  • the injection detection sensor 135 is operatively installed at one side of the measurement knob 130 by an elastic support portion 136 and has a scan button contact portion 137 contacting the scan button 11; And is connected to the scan button abutment portion 137 so that the end thereof is pulled inward of the measurement knob 130.
  • An extension arm 138 provided with a spring 139a; And further comprising:
  • the input sensing sensor 140 includes a signal transmission ring electrode 145 formed in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110; A potentiometer ring 146 formed in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110; A rotational position measurement connection electrode pin 147 that rotates with the measurement knob 130 and transmits a signal transmitted from the signal transmission ring electrode 145 to the potentiometer ring 146; And further comprising:
  • the injection detection sensor 135 is operatively installed at one side of the measurement knob 130 by an elastic support portion 136 and has a scan button contact portion 137 contacting the scan button 11; And is connected to the scan button abutment portion 137 so that the end thereof is inserted into the measurement knob 130.
  • the end portion of the rotation button 71 may be electrically disconnected from the rotation position measurement connection electrode pin 147 during the injection process
  • An extension arm 138 provided with a rotary position measuring connection pin break switch 139b; And further comprising:
  • An input / output interface (160) connected to the main control unit (150) for inputting a user operation input and displaying an operation status; And is connected to the main control unit 170 and is connected to at least one of the user terminal 200, the medical institution server 300 and the guardian terminal 400 via the communication network N to transmit the injection history information A wireless communication unit 170; And further comprising:
  • the user terminal 200 may further include a camera 210.
  • the user terminal 200 may be connected to the pen-type scanning device 1 photographed through the camera 210, And extracts the ampule information related to the type and the volume of the drug to be injected according to the image of the housing or the insulin container 14 and transmits the extracted ampule information to the main control unit 150 through the wireless communication unit 170.
  • the present invention can be applied not only to disposable or reusable pen type scanning apparatuses having various sizes, shapes, etc., but also to accurately measure the dose of the drug mechanically and to measure the dose of the drug, There is an advantage that it is possible to provide a general-purpose input quantity measurement and management system of a pen-type scanning apparatus capable of systematically managing the input history.
  • the zero point reference and the maximum position are measured to set the operation range, and the universal mounting type dosing amount It is possible to provide a measurement and management system.
  • a pen-type scanning device or an insulin container which is capable of measuring a dose accurately, and systematically managing an effective dosing history by extracting drug information such as the type and capacity of a drug to be injected after taking a picture of the pen-
  • drug information such as the type and capacity of a drug to be injected after taking a picture of the pen-
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a pen-type scanning device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the external shape of a conventional non-protruding pen-type scanning device
  • FIG. 3 is an external view of a universal mounting type input amount measurement and management system of a pen-type scanning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is a block diagram of a configuration of a universal mounting type input measuring and managing system of a pen-type scanning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a case where a universal mounting type input amount measurement and management system of a pen type injection device according to an embodiment of the present invention is mounted on a non-projecting type pen type scanning device;
  • Fig. 6 is a schematic view showing an operation process of a universal mounting type input measuring and managing system of a pen-type scanning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7A is a view showing the configuration of an input amount detecting sensor and an injection detecting sensor of a universal mounting type input amount measuring and managing system of a pen-type scanning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing the configuration of an input amount detecting sensor and an injection detecting sensor of a universal mounting type input amount measuring and managing system of a pen-type scanning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 8A is a view showing the configuration of an input amount detecting sensor and an injection detecting sensor of a universal mounting type input amount measuring and managing system of a pen type scanning apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 8B is a cross-sectional view showing the configuration of an input detecting sensor and an injection detecting sensor of a universal mounting type input amount measuring and managing system of a pen-type scanning apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the universal mounting type injection amount measurement and management system of the pen-type scanning apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • injection needle 16 inner injection needle cap
  • Input / output interface 161 Display
  • the pen-type scanning device 1 has various sizes, shapes and the like and can be classified as disposable or reusable. Basically, after setting the dose, They have a common point in that they inject.
  • FIG. 1 is an exploded view of Solostar (R) of Sanofi Company, for example, and is an exploded view of a pen-type injection device 1 that can represent an insulin injection pen.
  • R Solostar
  • FIG. 1 is an exploded view of a pen-type injection device 1 that can represent an insulin injection pen.
  • the pen-shaped scanning device 1 of Fig. 1 is a pre-rechargeable, disposable injection pen having a housing 10 and provided with an insulin container 14 to which the injection needle 15 can be fixed.
  • the injection needle is protected by the inner needle cap 16 and the outer injection needle cap 17, and consequently can be covered by the cap 18.
  • the insulin dose delivered from the pen-type injection device 1 may be selected by turning the dose knob 12 and the dose thus selected may be displayed in the form of a dose display window or a multi- Display 13, where 1 IU is the biological equivalent of about 45.5 micrograms of pure crystalline insulin (1/22 mg).
  • An example of the selected dose displayed on the dose display window or display 13 may be, for example, 30 IU as shown in FIG.
  • the selected capacity may be displayed differently, e.g., by an electronic display.
  • the dose display window is associated with the portion of the injection device that can be visually viewed through or on the selected dose.
  • the dose knob 12 When the dose knob 12 is turned, a mechanical click sound is generated to give acoustic feedback to the user.
  • the number displayed on the dose display window or display 13 is printed on a sleeve that is housed in the housing 10 and mechanically interacts with the piston in the insulin container 14.
  • the process of turning the dose knob 12 to set the dose may be either to increase or decrease the dose, in which case the sleeve may be raised or lowered according to the rotation of the dose knob 12
  • the injection liquid is not ejected when the injection button 11 is not pressed.
  • the injection button 11 When the injection button 11 is pushed into the skin portion of the patient and then the injection button 11 is pushed for a predetermined distance, the insulin capacity displayed on the display 13 advances with the sleeve, (1).
  • the injection needle 15 of the injection apparatus 1 When the injection needle 15 of the injection apparatus 1 is left for a certain time inside the skin part after the injection button 11 is pressed, a large amount of the dose is actually injected into the body of the patient. Mechanical clicks also occur when the insulin dose is delivered, but this differs from the sound produced when the dose knob 12 is used.
  • the scanning device 1 may be used for multiple scanning procedures until the insulin container 14 is completely empty or until the shelf life of the scanning device 1 (e.g., 28 days after the first use).
  • the universal mounting type input measuring and managing system of the pen type scanning apparatus includes a main body 110, a clip-on mounting unit 120, a measurement knob 130, Sensor 140 and a main control unit 150, and is characterized in that it is applied to a so-called " non-protruding " type scanning apparatus as shown in FIG.
  • the main body 110 is configured to be detachably coupled to the housing 10 of the pen-type scanning device 1, as shown in Figs. 3 and 5. In this case, it is possible to implement various embodiments in which such a detachable configuration is possible.
  • the main body 110 includes a coupling hole 111 into which the housing 10 can be inserted and coupled, Can be formed.
  • the measurement knob 130 is detachably mounted on the dose knob 12 of the pen-type scanning device 1 as shown in FIG. 3 and is configured to rotate together with the rotation of the dose knob 12 do.
  • the dose knob 12 in the dose setting process, the dose knob 12 is rotated for setting the dose, The insulin capacity displayed on the display 13 is discharged from the scanning device 1 in a state in which the dose knob 12 is not rotated in the course of scanning by pressing the scan button 11. 3 and 4, the measurement button 130 is operated so that the injection button 11 is pressed in the course of injection so that the dose of the drug actually administered during the injection process can be measured accurately using this characteristic.
  • an injection detection sensor 135 capable of detecting a state of the fluid.
  • the injection detection sensor 135 when the push button 11 is detected as being pressed through the injection detection sensor 135, the rotational position of the dose knob 12 before the injection is detected, It is preferable to be constructed so as to be able to measure accurately.
  • Various embodiments can be implemented as the embodiment of the injection detection sensor 135.
  • the specific embodiment of the injection detection sensor 140 may be modified according to a specific embodiment of the present invention.
  • a concrete embodiment of implementing the injection detection sensor 135 will be described below according to a specific embodiment of implementing the input amount detection sensor 140 to be described later.
  • the input sensing sensor 140 senses the rotational position of the measurement knob 130 and transmits it to the main control unit 150.
  • the input sensing sensor 140 may be implemented through a wide variety of embodiments, such as mechanical, electrical, or optical sensors.
  • the input sensor 140 may include a magnet 142 disposed at predetermined intervals in the measurement knob 130, and a magnet 142 disposed in the measurement knob 130 at predetermined intervals, And a hall sensor 141 disposed at predetermined intervals in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110.
  • each of the magnets 142 is also rotated along with the rotation of the measurement knob 130, and the rotational movement of the magnets 142 is transmitted to each of the hall sensors 141 As shown in FIG. Therefore, it becomes possible to measure the rotational position of the measurement knob 130 with high accuracy.
  • the technique of implementing the input amount detecting sensor 140 that senses and measures the position of the measurement knob 130 in which the magnets are arrayed using the hall sensor as described above is a technology that is well known and practiced in the field of measurement The detailed description is omitted. In this case, it is possible to implement various embodiments in which the input amount detecting sensor 140 is implemented.
  • the injection detection sensor 135 is realized through the same operation method .
  • one side of the injection detection sensor 135 is operatively installed on the measurement knob 130 by an elastic support portion 136, and the injection detection sensor 135 is connected to the injection button 135
  • the injection button contact portion 137 and the scan button contact portion 137 are formed so as to be inserted into the measurement knob 130 and the injection operation is detected by the hole sensor 141 at the distal end
  • an extension arm 138 provided with a magnet 139a for detecting the injection so that the magnet 139a may be provided.
  • the push button contact portion 137 is pressed and the injection detection magnet 139a provided at the end of the extension arm 138 advances toward the main body 110 . Therefore, when the measurement knob 130 is rotated, the hall sensor 141 disposed closer to the position of the injection detecting magnet 139a, unlike the case where the change in the magnetic field is measured in all hall sensors 141 sensor 141 detects the change of the magnetic field mainly. In this case, it can be determined that the scan button 11 is pressed.
  • the input sensor 140 may be configured by applying a potentiometer to the input sensor 140.
  • the input sensing sensor 140 includes a signal transmission ring electrode 145 formed in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110 and a signal transmission ring electrode 145 in the direction of the measurement knob 130 of the main body 110 A rotary position measurement connection electrode pin 147 that rotates with the measurement knob 130 and transmits a signal from the signal delivery ring electrode 145 to the potentiometer ring 146; As shown in FIG.
  • the rotary position measurement connection electrode pin 147 rotates together with the measurement knob 130 to transmit a signal transmitted from the signal transmission ring electrode 145 to the potentiometer ring 146 at the current rotation position Contacted and delivered. Therefore, the resistance value measured through the signal transmission ring electrode 145 and the potentiometer ring 146 depends on the position of the signal transmission ring electrode 145 (i.e., the rotation position of the measurement knob 130) So that the rotation position of the measurement knob 130 can be measured.
  • the technique of applying the configuration of the potentiometer to the input sensor 140 for sensing and measuring the position of the measurement knob 130 is a technique well known in the field of measurement technology , And a detailed description thereof will be omitted.
  • the input sensing sensor 140 is implemented as a signal transmission ring electrode 145, a potentiometer ring 146 and a rotation position measurement connection electrode pin 147 as described above, It is preferable to be implemented through the same operation method.
  • the injection sensing sensor 135 may have one side connected to the measurement knob 130 by an elastic support portion 136.
  • the injection sensing sensor 135 may be provided on the side of the measurement knob 130, A scan button abutment portion 137 that is installed to be operable and is in contact with the scan button 11 and a scan button abutment portion 137 that is connected to the scan button abutment portion 137 so that the end thereof is inserted into the measurement knob 130, And an extension arm 138 having a rotary position measuring connection pin break switch 139b for blocking the electrical connection of the rotary position measurement connection electrode pin 147 during the injection process Do.
  • the scan button 11 When the scan button 11 is pressed, the scan button contact portion 137 is pressed and the extension arm 138 is moved while the rotation position measurement connection pin break switch 139b is operated, The electrical connection of the rotational position measuring connection electrode pin 147 is cut off. Therefore, in the rotation measurement step, the signal transmission ring electrode 145 and the potentiometer ring 146 are electrically connected by the rotation position measurement connection electrode pin 147, and a predetermined resistance value corresponding to the rotation position is measured The signal transmission ring electrode 145 and the potentiometer ring 146 are electrically disconnected (that is, a state in which an infinite resistance value is measured) during the injection process in which the scan button 11 is pressed. Accordingly, it can be determined that the scan button 11 is pressed.
  • the main control unit 150 calculates the dose of the drug set in the dose knob 12 through the rotation position of the measurement knob 130 measured by the dose detection sensor 140 And is managed and displayed by the injection history information. That is, the dose of the drug is determined according to the rotational position variation of the measurement knob 130 set in the dose setting process. Therefore, it is possible to calculate the drug dose based on the measurement of the rotational position variation of the measurement knob 130 set before the start of administration.
  • the main control part 150 can store and manage the injection history information including the dosage of each drug and the injection time so that the history management can be performed when systematic and cumulative administration history management such as the drug for diabetes is important. .
  • the main controller 150 may further include an input / output interface 160 for inputting a user's operation input and displaying an operation status.
  • the input / output interface 160 can be implemented in various embodiments.
  • the input / output interface 160 includes a display 161, And an operation switch 162 for receiving a user's operation input such as an administration dose setting.
  • the display 161 and the operation switch 162 may be integrally implemented through a touch-screen type display.
  • the input / output interface 160 may further include an acoustic output unit 163 for outputting a warning sound or a sound as shown in FIG.
  • the main control unit 150 is connected to the user terminal 200 through the communication network N, so that it is possible to store and manage the injection history information using an external device.
  • the user terminal 200 and the guardian terminal 400 may be a personal computer, a portable terminal, or a terminal based on an internet of things. 4, the user terminal 200 and the guardian terminal 400 are similar to a smart phone, but the idea of the present invention is not limited to the smart phone. As described above, May be borrowed without limitation.
  • the user terminal 200 and the guardian terminal 400 may be connected to a computer (e.g., a desktop, a laptop, a tablet, etc.), a media computing platform (e.g., Recorder), a handheld computing device (e.g., a PDA, an email client, etc.), any form of mobile phone, any type of computing or communication platform of any kind, but the invention is not so limited .
  • the user terminal 200 may include a continuous glucose monitoring (CGM) system.
  • CGM continuous glucose monitoring
  • the communication network N serves to connect the wireless communication unit 170 to at least one of the user terminal 200, the medical institution server 300, and the guardian terminal 400. That is, the communication network N is a communication network that provides a connection path so that the wireless communication unit 170 can exchange data with at least one of the user terminal 200, the medical institution server 300, .
  • the communication network N may be a wired network such as LANs (Local Area Networks), WANs (Wide Area Networks), MANs (Metropolitan Area Networks), ISDNs (Integrated Service Digital Networks), wireless LANs, CDMA, Bluetooth, , But the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the user terminal 200 may further include a camera 210 as shown in FIG.
  • the user terminal 200 may display the image of the housing of the pen-type scanning device 1 photographed through the camera 210 or the image of the insulin container 14 (in particular, a bar code or a QR code
  • information on the type and amount of the drug to be injected is transmitted to the main control unit 150 through the wireless communication unit 170.
  • the transferred ampule information may be usefully used in a setting operation process or a drug dose calculation process, which will be described later, as well as being managed by being included in the injection history information.
  • the general-purpose type input amount measurement and management system of the pen-type scanning apparatus selectively performs the pre-use setting step (S10).
  • the main body 110 of the universal mounting type input and measurement and management system 100 of the pen-type scanning apparatus is mounted on the housing 10 of the pen-type scanning apparatus 1, After the measurement knob 130 is mounted on the dose knob 12, the dose knob 12 is rotated as much as possible in the direction in which the minimum value (i.e., dose '0') is set, The measurement position of the measurement knob 130 is measured (S11), and the reference position is set as a zero reference position.
  • the dose knob 12 is rotated to set the maximum injection capacity, and the maximum position of the measurement knob 130 is measured through the input amount sensor 140 in this state (S12).
  • the maximum injection capacity is given in advance according to the kind / standard of the pen-type scanning device 1 used.
  • the accurate dosage can be calculated and measured by simply measuring the rotational position fluctuation of the measurement knob 130 through the input sensor 140.
  • the ampule information including the capacity of the drug stored in the insulin container 14 may be received through the ample information extraction process S30 through the user terminal 200 as shown in FIG. That is, the user terminal 200 photographs an image (in particular, a bar code or a QR code portion) of the housing or the insulin container 14 of the pen-type scanning device 1 through the camera 210 S31). Then, from the ampule information related to the various manufacturer / drug type / insulin container ampule stored in the database 240 of the user terminal 200 after the image processing (S32) of the generated image, (S33), extracts the corresponding ampule information (S34), and transmits the information to the main controller 150 through the wireless communication unit 170 using the communication network N, The setting process S10 may be performed.
  • the rotational position of the measurement knob 130 is continuously measured in real time through the input sensor 140 (S21).
  • the drug dosage and the injection time measured in this way are managed by the universal loading type injection amount measurement and management system 100 as injection history information in operation S40 or may be transmitted to the user terminal 200, 300 and the guardian terminal 400 and managed by an external device (S50).

Abstract

본 발명은 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템에 관한 것으로, 펜형 주사장치(1)에 장착되어 약물의 투입량을 측정하는 투입량 측정 및 관리 시스템에 있어서, 상기 펜형 주사장치(1)의 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되는 본체(110);와, 상기 펜형 주사장치(1)의 투여량 노브(12)에 탈착 가능하게 장착되는 측정 노브(130);와, 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 감지하는 투입량 감지 센서(140);와, 상기 투입량 감지 센서(140)에서 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 통하여 상기 투여량 노브(12)에서 설정된 약물 투여량을 산출하여 주입 이력 정보로 관리하고 표시하는 주제어부(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100)에 관한 것이다.

Description

펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템
본 발명은 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템에 관한 것으로, 펜형 주사장치(1)에 장착되어 약물의 투입량을 측정하는 투입량 측정 및 관리 시스템에 있어서, 상기 펜형 주사장치(1)의 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되는 본체(110);와, 상기 펜형 주사장치(1)의 투여량 노브(12)에 탈착 가능하게 장착되는 측정 노브(130);와, 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 감지하는 투입량 감지 센서(140);와, 상기 투입량 감지 센서(140)에서 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 통하여 상기 투여량 노브(12)에서 설정된 약물 투여량을 산출하여 주입 이력 정보로 관리하고 표시하는 주제어부(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100)에 관한 것이다.
일반적으로, 당뇨 대사 질환 치료를 위한 약물인 인슐린의 종류에는 식사형 인슐린과 기초형 인슐린으로 구분할 수 있다. 상기 식사형 인슐린은 통상 식사전 공복시 인체에 1일 3회 주입하며 이는 식후 당뇨 대사 질환자의 혈당이 급속히 상승하는 것을 방지하기 위한 것이며, 상기 기초형 인슐린은 24시간 지속적으로 체내에서 인슐린의 작용이 서서히 유지되게 하는 인슐린이다.
여기서, 당뇨병이란 우리 몸이 인슐린을 충분히 만들지 못하거나 인슐린을 제대로 활용하지 못해 혈당 즉 포도당을 에너지로 전환시키지 못할 때 나타나는 질환으로 이 당뇨병 환자에게 정해진 시간에 인슐린을 정량 주입하는 것이 무엇보다 중요하다. 이중, 특히 인슐린을 주입하는 도중 막힘 현상이 발생되어도 정해진 시간에 주입하여야 하므로, 인슐린을 정량을 주입하는 것보다 정해진 시간에 주입하는 것이 더 중요하게 여겨진다.
이에, 당뇨병 환자는 치료제인 인슐린을 일상적인 생활을 하면서 언제든지 주사 받을 수 있도록 도 1에 도시된 것과 같은 일회용 휴대형 주입 장치(예를 들어 Sanofi사의 Solostar(R) 인슐린 주사 펜) 또는 카트리지를 교환하면서 사용할 수 있는 재사용이 가능한 휴대형 주입 장치(예를 들어 Novo Nordisk사의 Flexpen®) 인슐린 주사 펜)를 활용하고 있다. 이에, 상기 주입 장치는 내부에 인슐린이 채워지는 카트리지가 장착되는 카트리지 장착부 및 상기 카트리지를 푸싱하여 인슐린을 토출부를 통해 토출시켜 환자에게 주입시키는 푸셔를 포함한다.
이러한 휴대용 주입장치는 통상적으로 "인슐린 펜"이라 불리우며, 인슐린 주사기에 비해 외출도중 주입이 간편하고 편리하며, 간편한 다이얼 조작으로 정확한 사용량을 주입 가능하게 하는 등의 장점이 있다. 이러한 인슐린 펜에 관한 특허문헌으로 "용량 설정 및 재설정 기구를 구비한 펜형 약물 주사 장치(대한민국 공개특허 제10-2016-0049538호)"를 포함한 다수의 특허문헌들이 공개되어 있다.
그러나 일회용 또는 재사용 가능 여부를 불문하고, 이러한 수동식 휴대형 주입장치는 단순히 주입량을 설정하고 주사하는 기능을 가지는 데 불과하여, 투여량과 투여 시간을 체계적으로 누적하여 이력을 관리하는 것은 근본적으로 불가능하다는 문제점이 있었다. 또한, 그 규격 및 크기, 형상 등이 제조사별/모델별로 극히 다양하게 제작된다는 특징이 있었다. 이러한, 수동식 휴대형 주입장치는, 주입량을 설정하는 투여량 노브(12)를 회전시키는 경우에 주사 버튼(11)이 이에 따라 돌출되거나 다시 수납되는 특성을 가지는 것이 통상적이나, 도 2에 나타낸 것과 같은 "FlexTouch®"와 같이, 주입량을 설정하는 투여량 노브(12)를 회전시키는 경우에도 주사 버튼(11)은 이에 따라 돌출되거나 다시 수납되지 않아 사용 중 전체 길이가 일정하게 유지되는 소위 "무돌출" 타입도 존재한다.
한편, 인슐린 펌프는 췌장과 같은 구실을 하는 의료기기로 환자의 체외에 부착하여 인슐린을 적절히 공급해 정상혈당을 유지하고 그동안 췌장기능을 서서히 회복시키는 기능을 한다. 인슐린펌프는 인슐린 펜보다도 더 정교하게 인슐린을 24시간 연속 피하 주입한다. 이러한 인슐린 펌프는 "센서가 장착된 자동 제어 인슐린 펌프(대한민국 등록특허 제10-0723808호)를 포함하여 다수의 특허 문헌 들이 개시되어 있다. 그러나 이러한 인슐린 펌프는 장치가 비교적 복잡하고 고가이기에 널리 사용되기 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 주입량 설정을 위하여 투여량 노브를 회전하는 경우에도 주사 버튼이 돌출하지 않는 무돌출 타입의 일회용 또는 재사용이 가능한 펜형 주사장치에 모두 장착이 가능한 것은 물론, 약물의 투입량을 정확하게 측정하여 약물의 투여량과 투입 시간 등의 투입 이력을 체계적으로 관리하는 것이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다. 또한, 무돌출 타입의 일회용 또는 재사용이 가능한 펜형 주사장치에 대하여, 영점 기준과 최대 위치를 측정하여 작동 범위를 설정하여, 더욱 정확한 투여량 측정이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
한편, 펜형 주사장치 또는 인슐린 용기를 촬영한 후, 주사하고자 하는 약물의 종류 및 용량 등의 약물 정보를 추출하여, 더욱 정확한 투여량 측정은 물론, 효율적인 투입 이력을 체계적으로 관리하는 것이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템은, 펜형 주사장치(1)에 장착되어 약물의 투입량을 측정하는 투입량 측정 및 관리 시스템에 있어서, 상기 펜형 주사장치(1)의 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되는 본체(110);와, 상기 펜형 주사장치(1)의 투여량 노브(12)에 탈착 가능하게 장착되는 측정 노브(130);와, 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 감지하는 투입량 감지 센서(140);와, 상기 투입량 감지 센서(140)에서 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 통하여 상기 투여량 노브(12)에서 설정된 약물 투여량을 산출하여 주입 이력 정보로 관리하고 표시하는 주제어부(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정 노브(130)는, 상기 주사 버튼(11)이 투입 과정에서 눌려진 상태를 감지할 수 있는 주입 감지 센서(135)를 더 포함하여 구성되며, 상기 주제어부(150)는, 상기 주입 감지 센서(135)를 통하여 상기 주사 버튼(11)이 눌려진 것으로 감지되는 경우, 그 전까지의 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치변화를 통하여 상기 약물 투여량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투입량 감지 센서(140)는, 상기 측정 노브(130)에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 자석(142); 과, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 홀 센서(hall sensor)(141); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주입 감지 센서(135)는, 그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137);와, 그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 상기 홀 센서(141)에 의하여 주입 작동이 감지될 수 있도록 주입 감지용 자석(139a)이 설치되어 있는 연장 암(138); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 투입량 감지 센서(140)는, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 신호 전달 링 전극(145); 과, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 포텐쇼미터 링(146); 과, 상기 측정 노브(130)와 함께 회전하며 상기 신호 전달 링 전극(145)에서 전달되는 신호를 상기 포텐쇼미터 링(146)으로 전달하는 회전 위치 측정 연결 전극핀(147); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주입 감지 센서(135)는, 그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137); 와, 그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 주입 과정에서 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)의 전기적 연결을 차단할 수 있는 회전 위치 측정 연결 전극핀 차단 스위치(139b)가 설치되어 있는 연장 암(138); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 주제어부(150)에 연결되며, 사용자의 조작 입력을 입력받고 작동 상황을 표시하는 입출력 인터페이스(160); 와, 상기 주제어 장치(170)에 연결되며, 통신망(N)을 통하여 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상과 연결되어 상기 주입 이력 정보를 전달할 수 있는 무선 통신부(170); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자 단말기(200)는, 카메라(210)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 사용자 단말기(200)는, 상기 카메라(210)를 통하여 촬영된 상기 펜형 주사 장치(1)의 상기 하우징 또는 상기 인슐린 용기(14)의 촬영 영상에 따라 주입되는 약물의 종류 및 용량에 관한 앰플 정보를 추출하여 상기 무선 통신부(170)를 통하여 상기 주제어부(150)로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하는 경우, 다양한 규격 및 크기, 형상 등을 가지는 일회용 또는 재사용이 가능한 펜형 주사장치에 모두 장착이 가능한 것은 물론, 약물의 투입량을 기계적으로 정확하게 측정하여 약물의 투여량과 투입 시간 등의 투입 이력을 체계적으로 관리하는 것이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 다양한 규격 및 크기, 형상 등을 가지는 일회용 또는 재사용이 가능한 펜형 주사장치에 대하여, 영점 기준과 최대 위치를 측정하여 작동 범위를 설정하여, 더욱 정확한 투여량 측정이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
한편, 펜형 주사장치 또는 인슐린 용기를 촬영한 후, 주사하고자 하는 약물의 종류 및 용량 등의 약물 정보를 추출하여, 더욱 정확한 투여량 측정은 물론, 효율적인 투입 이력을 체계적으로 관리하는 것이 가능한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 제공하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
도 1: 기존 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2: 기존의 무돌출형 펜형 주사 장치의 외형을 나타내는 도면.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 외관도.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 구성 블럭 다이어 그램.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템이 무돌출형 펜형 주사 장치에 장착된 경우를 나타내는 도면.
도 6: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 작동 과정을 나타내는 모식도.
도 7a: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 투입량 감지 센서 및 주입 감지 센서의 구성을 나타내는 도면.
도 7b: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 투입량 감지 센서 및 주입 감지 센서의 구성을 나타내는 단면도.
도 8a: 본 발명의 다른 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 투입량 감지 센서 및 주입 감지 센서의 구성을 나타내는 도면.
도 8b: 본 발명의 다른 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 투입량 감지 센서 및 주입 감지 센서의 구성을 나타내는 단면도.
도 9: 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 작동을 나타내는 흐름도.
*도면에 사용된 부호의 설명*
1: 펜형 주사 장치
10: 하우징
11: 주사 버튼 12: 투여량 노브
13: 디스플레이 14: 인슐린 용기
15: 주사바늘 16: 내부 주사바늘 캡
17: 외부 주사바늘 캡 18: 캡
100: 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템
110: 본체
111: 결합 통공
115: 투여량 관측 통공
130: 측정 노브
135: 주입 감지 센서
136: 탄성 지지부
137: 주사 버튼 접촉부 138: 연장 암
139a:주사 감지용 자석
139b: 회전 위치 측정 연결 전극핀 차단 스위치
140: 투입량 감지 센서
141: 홀 센서 142: 자석
145: 신호 전달 링전극 146: 포텐쇼미터 링
147: 회전 위치 측정 연결 전극핀
150: 주제어부
160: 입출력 인터페이스 161: 디스플레이
162: 조작 버튼 163: 음향 출력 수단
170: 무선 통신부
200: 사용자 단말기
300: 의료 기관 서버
400: 보호자 단말기
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템이 장착되어 적용되는 펜형 주사장치(1)에 관하여 설명한다.
상기 펜형 주사장치(1)는 앞서 설명한 것과 같이 다양한 규격 및 크기, 형상 등을 가지며 일회용 또는 재사용이 가능한 것과 같이 구분되어 질 수 있으나, 기본적으로 투여량을 설정한 후, 설정된 투여량만큼의 약제를 주사한다는 점에서는 공통점을 가진다.
도 1은, 예를 들어, Sanofi사의 Solostar(R)의 분해도로, 인슐린 주사 펜을 대표할 수 있는 펜형 주사 장치(1)의 분해도이다.
도 1의 펜형 주사 장치(1)는 하우징(10)을 포함하고, 주사바늘(15)이 고정될 수 있는 인슐린 용기(14)가 구비된 사전-충전식, 일회용 주사 펜이다. 주사바늘은 내부 주사바늘 캡(16)과 외부 주사바늘 캡(17)에 의해 보호되어, 결과적으로 캡(18)에 의해 커버될 수 있다. 펜형 주사 장치(1)로부터 토출되는 인슐린 용량은 투여량 노브(knob)(12)를 돌려서 선택할 수 있으며, 이렇게 선택된 용량은, 예를 들어, 소위 국제 단위(IU)의 배수 형태로 투여량 표시창 또는 디스플레이(13)를 통해 표시되며, 이때 1 IU는 약 45.5 마이크로그램의 순수 결정 인슐린(1/22 mg)의 생물학적 등가물이다. 투여량 표시창 또는 디스플레이(13)에 표시되는 선택된 용량의 예는, 가령, 도 1에 도시된 바와 같이 30 IU일 수 있다. 마찬가지로, 선택된 용량이 다르게, 예를 들어 전자식 디스플레이에 의해, 표시될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 투여량 표시창은 선택된 투여량이 그를 통해 또는 그 위에 시각적으로 보여질 수 있는 주사 장치의 부분과 관련이 있다는 것을 이해할 것이다.
투여량 노브(12)를 돌리면, 기계적 클릭음이 발생되어 사용자에게 음향 피드백이 주어진다. 투여량 표시창 또는 디스플레이(13)에 표시되는 숫자는 하우징(10) 안에 수용되어 있으면서 인슐린 용기(14) 내 피스톤과 기계적으로 상호작용하는 슬리브 상에 인쇄된다. 한편, 투여량 노브(12)를 돌려서 투여량을 설정하는 과정은 투여량을 증가시키거나 감소시키는 것 모두 가능하며, 이 경우 상기 슬리브는 상기 투여량 노브(12)의 회전에 따라 상승하거나 하강하게 되나, 주사버튼(11)이 눌려지지 않은 상태에서는 주사액이 토출되지 않는다.
주사 바늘(15)을 환자의 피부 부분에 찌른 다음, 주사 버튼(11)을 누르면, 주사 버튼(11)이 소정 거리 눌려 들어간 후 슬리브와 함께 전진하며 디스플레이(13)에 표시된 인슐린 용량이 비로소 주사 장치(1)로부터 토출된다. 주사 버튼(11)을 누른 후에, 주사장치(1)의 주사바늘(15)이 피부 부분 안쪽에 특정 시간 동안 있게 되면, 많은 양의 용량이 실제로 환자의 몸 속에 주사된다. 인슐린 용량이 토출될 때에도 기계적 클릭음이 발생하지만, 이는 투여량 노브(12)를 사용할 때 발생되는 소리와 다르다. 주사 장치(1)는 인슐린 용기(14)가 완전히 비게 될 때까지 또는 주사 장치(1)의 유통기한(예컨대, 처음 사용한 후 28일)에 이를 때까지 여러 번의 주사 과정을 위해 사용될 수 있다.
한편, 도 2에 나타낸 것과 같이 노보디스크 사의 "FlexTouch®" 펜형 주사장치와 같은 소위 "무돌출" 타입의 경우, 대부분의 작동 특성은 앞서 설명한 통상적인 펜형 주사기와 동일하나, 투여량 노브(12)를 조작하는 경우 외부에서 상/하로 돌출/하강하며 이동하는 슬리브가 존재하지 않는다. 따라서 상기 주사 버튼(11) 역시 투여량 노브(12)의 작동에 연동하여 돌출되거나 하면서 이동하지 않으며, 작동 과정 중에 전체 주사 장치의 길이가 일정하게 유지되는 특성을 가진다. 또한, 상기 주사 버튼(11)을 눌러 약물을 투입하는 주사 과정에서는 상기 투여량 노브(12)는 회전하지 않는 특성을 가진다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 펜형 주사장치(1)가 비스듬하게 세워져 있는 도 1에서의 표현을 기준으로 "상측" 및 "하측"을 정의하여 설명하는 것에 유의하여야 한다. 또한, "전진"은 상기 투여량 노브(12)가 하우징(10) 안으로 삽입되어 들어가는 작동을, "후진"은 상기 투여량 노브(12)가 하우징(10) 밖으로 돌출되어 나오는 작동을 표현하도록 정의하여 설명하는 것에 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템을 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템은 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 본체(110), 클립온 장착부(120), 측정 노브(130), 투입량 감지 센서(140) 및 주제어부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 도 2에 나타낸 것과 같은 소위 "무돌출" 형식의 주사 장치에 적용되어 사용되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본체(110)에 관하여 설명한다. 상기 본체(110)는 도 3 및 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 펜형 주사장치(1)의 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되도록 구성된다. 이 경우, 이러한 착탈 가능한 구성을 가능하게 하는 실시예로는 다양한 실시예가 가능하며, 가장 간단한 실시예로는 상기 본체(110)에 상기 하우징(10)이 삽입되어 결합될 수 있는 결합 통공(111)이 형성되도록 하는 것이 가능하다.
다음으로, 측정 노브(130)에 관하여 설명한다. 상기 측정 노브(130)는 도 3에 나타낸 것과 같이 상기 펜형 주사장치(1)의 투여량 노브(12)에 탈착 가능하게 장착되며, 상기 투여량 노브(12)의 회전과 연동하여 함께 회전하도록 구성된다.
한편, 앞서 설명한 것과 같이 소위 "무돌출" 타입의 주사 장치에 있어서, 투여량 설정 과정에서 상기 투여량 노브(12)는 투여량 설정을 위하여 회전하게 되며, 주사 바늘(15)을 환자의 피부 부분에 찌른 다음 주사 버튼(11)을 눌러 주사하는 과정에서는 상기 투여량 노브(12)는 회전하지 않는 상태에서 디스플레이(13)에 표시된 인슐린 용량이 비로소 주사 장치(1)로부터 토출된다. 이러한 특성을 이용하여, 주사 과정 동안 실제로 투여된 약물 투여량만을 정확하게 측정할 수 있도록, 상기 측정 노브(130)는 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 주사 버튼(11)이 투입 과정에서 눌려진 상태를 감지할 수 있는 주입 감지 센서(135)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 주입 감지 센서(135)를 통하여 상기 주사 버튼(11)이 눌려진 것으로 감지되는 경우에 그 이전까지의 상기 투여량 노브(12)의 회전 위치를 검출한 후, 실제로 투여된 약물 투여량을 정확하게 측정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 상기 주입 감지 센서(135)를 구현하는 실시예로는 다양한 실시예가 가능하며, 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 구체적인 실시예에 따라 그 구체적인 실시예가 달라질 수 있다. 이러한 상기 주입 감지 센서(135)를 구현하는 구체적인 실시예에 관하여는, 후술할 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 구체적인 실시예에 따라 구분하여 아래에서 설명한다.
다음으로, 투입량 감지 센서(140)에 관하여 설명한다. 상기 투입량 감지 센서(140)는 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 감지하여 상기 주제어부(150)로 전달하도록 구성된다. 상기 투입량 감지 센서(140)는 기계적, 전기적 또는 광학적 센서 등 대단히 다양한 실시예를 통하여 구현되는 것이 가능하다.
이러한 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 일 실시예로, 상기 투입량 감지 센서(140)는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 측정 노브(130)에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 자석(142)과, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 홀 센서(hall sensor)(141)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 측정 노브(130)의 회전에 따라 각각의 상기 자석(142)들 역시 따라서 회전하게 되며, 이러한 상기 자석(142)들의 회전 이동은 각각의 상기 홀 센서(hall sensor)(141)들에서 각각 측정되는 자기장의 변동으로 측정될 수 있다. 따라서, 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 자석이 배열되어 설치된 상기 측정 노브(130)의 위치를 홀 센서를 이용하여 감지하여 측정하는 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 기술은, 계측 기술 분야에서 널리 알려져 실시되고 있는 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다. 이 경우, 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 실시예로는 다양한 실시예가 가능하다.
한편, 상기 투입량 감지 센서(140)가 상기한 것과 같이 자석(142)들과 홀 센서(hall sensor)(141)들로 구현되는 경우, 상기 주입 감지 센서(135)는 동일한 작동 방식을 통하여 구현되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 주입 감지 센서(135)는 도 7에 나타낸 것과 같이, 그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137)와, 그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 상기 홀 센서(141)에 의하여 주입 작동이 감지될 수 있도록 주입 감지용 자석(139a)이 설치되어 있는 연장 암(138)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하는 경우, 상기 주사 버튼(11)을 누르게 되면 상기 주사 버튼 접촉부(137)가 눌리면서 상기 연장 암(138) 말단에 설치된 주입 감지용 자석(139a)이 상기 본체(110) 방향으로 전진하게 된다. 따라서, 상기 측정 노브(130)를 회전시키는 경우 모든 홀 센서(hall sensor)(141)들에서 자기장의 변화가 측정되는 것과는 달리, 주입 감지용 자석(139a)의 위치에 가깝게 설치된 상기 홀 센서(hall sensor)(141)에서만 주로 자기장의 변화가 감지되며, 이러한 경우를 상기 주사 버튼(11)이 눌려진 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 투입량 감지 센서(140)를 구현하는 다른 실시예로, 상기 투입량 감지 센서(140)는 도 8에 나타낸 것과 같이, 포텐쇼미터(potentiometer)의 구성을 응용하여 구성하는 것도 가능하다. 즉, 상기 투입량 감지 센서(140)는, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 신호 전달 링 전극(145)과, 상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 포텐쇼미터 링(146)과, 상기 측정 노브(130)와 함께 회전하며 상기 신호 전달 링 전극(145)에서 전달되는 신호를 상기 포텐쇼미터 링(146)으로 전달하는 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)을 더 포함하여 구성되는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)은 상기 측정 노브(130)와 함께 회전하면서, 상기 신호 전달 링 전극(145)에서 전달된 신호를 상기 현재의 회전 위치에서 포텐쇼미터 링(146)에 접촉하여 전달하게 된다. 따라서, 상기 신호 전달 링 전극(145)과 상기 포텐쇼미터 링(146)을 통하여 측정되는 저항값은 상기 신호 전달 링 전극(145)의 위치(즉, 상기 측정 노브(130)의 회전 위치)에 따라 달라지게 되므로, 이를 이용하여 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 측정할 수 있다. 이와 같이 상기 측정 노브(130)의 위치를 감지하여 측정하는 상기 투입량 감지 센서(140)를 포텐쇼미터(potentiometer)의 구성을 응용하여 구성하는 기술은, 계측 기술 분야에서 널리 알려져 실시되고 있는 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 투입량 감지 센서(140)가 상기한 것과 같이 신호 전달 링 전극(145), 포텐쇼미터 링(146) 및 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)으로 구현되는 경우, 상기 주입 감지 센서(135)는 역시 동일한 작동 방식을 통하여 구현되는 것이 바람직하다.
이 경우 상기 주입 감지 센서(135)를 구현하는 또 다른 실시예로, 상기 주입 감지 센서(135)는 도 8에 나타낸 것과 같이, 그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137) 와, 그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 주입 과정에서 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)의 전기적 연결을 차단할 수 있는 회전 위치 측정 연결 전극핀 차단 스위치(139b)가 설치되어 있는 연장 암(138)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하는 경우, 상기 주사 버튼(11)을 누르게 되면 상기 주사 버튼 접촉부(137)가 눌리면서 상기 연장 암(138)이 이동하면서 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀 차단 스위치(139b)가 작동하여 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)의 전기적 연결을 차단하게 된다. 따라서, 회전 측정 단계에서 신호 전달 링 전극(145)과 포텐쇼미터 링(146)이 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)에 의하여 전기적으로 연결되어 회전 위치에 대응하는 소정의 저항값이 측정되는 것과는 달리, 상기 주사 버튼(11)이 눌린 주입 과정에서 상기 신호 전달 링 전극(145)과 포텐쇼미터 링(146)은 전기적으로 차단된 상태(즉, 무한대의 저항값이 측정되는 상태)가 된다. 따라서, 이러한 경우를 상기 주사 버튼(11)이 눌려진 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 주제어부(150)에 관하여 설명한다. 상기 주제어부(150)는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 투입량 감지 센서(140)에서 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 통하여 상기 투여량 노브(12)에서 설정된 약물 투여량을 산출하여 주입 이력 정보로 관리하고 표시하도록 구성된다. 즉, 약물 투여량은 투여량 설정 과정에서 설정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동에 따라 결정된다. 따라서 투여가 시작되기 전까지 설정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 측정하면, 이에 기초하여 약물 투여량을 산출하는 것이 가능하다. 상기 주제어 부(150)는 체계적이고 누적적인 투여 이력 관리가 중요한 당뇨용 약제와 같은 경우 그 이력 관리가 가능하도록, 각각의 약물 투여량 및 주입 시간을 포함하는 주입 이력 정보를 저장하고 관리할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 주제어부(150)에는 도 4에 나타낸 것과 같이 사용자의 조작 입력을 입력받고 작동 상황을 표시하는 입출력 인터페이스(160)가 더 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 입출력 인터페이스(160)는 다양한 실시예로 구현되는 것이 가능하며, 그 일 실시예로 상기 입출력 인터페이스(160)는 도 4에 나타낸 것과 같이, 작동 상황을 표시하는 디스플레이(161)와, 투여 용량 설정 등의 사용자의 조작 입력을 입력받는 조작 스위치(162)를 포함하여 구성되는 것이 가능하다. 한편, 상기 디스플레이(161)와 상기 조작 스위치(162)는 터치 스크린 방식의 디스플레이를 통하여 통합적으로 구현되는 것도 가능하다. 또한, 상기 입출력 인터페이스(160)는 도 4에 나타낸 것과 같이, 경고음이나 알림음을 출력하기 위한 음향 출력 수단(163)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 외부 장치를 이용하여 상기한 주입 이력 정보를 저장하고 관리할 수 있도록 하는 것이 가능하도록 하기 위하여, 상기 주제어부(150)에는 도 4에 나타낸 것과 같이 통신망(N)을 통하여 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상과 연결되어 상기 주입 이력 정보를 전달할 수 있는 무선 통신부(170)가 더 연결되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 사용자 단말기(200) 및 상기 보호자 단말기(400)는 퍼스널 컴퓨터일 수도 있고, 휴대용 단말기일 수도 있으며, 또는 사물인터넷(internet of things) 기반 단말기일 수도 있다. 도 4에서는 상기 사용자 단말기(200) 및 상기 보호자 단말기(400)가 스마트폰(smart phone)과 유사한 형상으로 도시되었지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 상술한 바와 같이 단말 어플리케이션을 탑재한 단말은 제한 없이 차용될 수 있다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 상기 사용자 단말기(200) 및 상기 보호자 단말기(400)는 컴퓨터(예를 들면, 데스크톱, 랩톱, 태블릿 등), 미디어 컴퓨팅 플랫폼(예를 들면, 케이블, 위성 셋톱박스, 디지털 비디오 레코더), 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, PDA, 이메일 클라이언트 등), 핸드폰의 임의의 형태, 다른 종류의 컴퓨팅 또는 커뮤니케이션 플랫폼의 임의의 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 사용자 단말기(200)는 연속혈당 모니터링(continuous glucose monitoring; CGM) 시스템을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
상기 통신망(N)은 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상과 상기 무선 통신부(170)를 연결하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 통신망(N)은 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상과 상기 무선 통신부(170)가 데이터를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 통신망을 의미한다. 상기 통신망(N)은 예컨대 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 사용자 단말기(200)는 도 4에 나타낸 것과 같이 카메라(210)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 사용자 단말기(200)는, 상기 카메라(210)를 통하여 촬영된 상기 펜형 주사 장치(1)의 상기 하우징 또는 상기 인슐린 용기(14)의 촬영 영상(특히, 바코드나 QR 코드로 인쇄되어 있는 정보 부분 등)에 따라 주입되는 약물의 종류 및 용량에 관한 앰플 정보를 추출하여 상기 무선 통신부(170)를 통하여 상기 주제어부(150)로 전달하는 것이 바람직하다. 이와 같이 전달된 상기 앰플 정보는 상기 주입 이력 정보에 포함되어 관리되는 것은 물론, 후술할 설정작동 과정 또는 약물 투여량 산출 과정에서 유용하게 사용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템의 작동에 관하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템은 사용 전 설정 과정(S10)을 선택적으로 먼저 수행하는 것이 바람직하다.
상기 설정 과정(S10)은 도 9에 나타낸 것과 같이, 일단 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100)의 본체(110)를 펜형 주사 장치(1)의 하우징(10)에 장착하고, 측정 노브(130)를 투여량 노브(12)에 장착한 후, 투여량 노브(12)를 최소값(즉, 투여량 '0')이 설정되는 방향으로 최대한 돌린 후 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 상기 측정 노브(130)의 최초 위치를 측정(S11)한 후, 이를 영점 기준 위치로 설정한다.
그 후, 상기 투여량 노브(12)를 회전시켜 최대 주입 용량으로 설정한 후, 그 상태에서 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 상기 측정 노브(130)의 최대 위치를 측정(S12)한다. 이 경우, 상기 최대 주입 용량은 사용되는 펜형 주사 장치(1)의 종류/규격에 따라 미리 주어진게 된다.
이와 같이 측정된 상기 영전 기준 위치와 최대 위치에, 사용자가 상기 입출력 인터페이스(160)를 통하여 입력하는 등의 방법을 통하여 제공되는 상기 최대 주입 용량을 적용하면, 그 이후의 투여 과정(S20)에서는 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 측정하는 것만으로도 정확한 투여량을 산출하여 측정할 수 있다.
한편, 상기 인슐린 용기(14)에 저장된 약물의 용량을 포함하는 앰플 정보는, 도 9에 나타낸 것과 같이 사용자 단말기(200)를 통하여 앰플 정보 추출 과정(S30)을 통하여 전달받아 제공되는 것도 가능하다. 즉, 상기 사용자 단말기(200)는 상기 카메라(210)를 통하여 상기 펜형 주사 장치(1)의 상기 하우징 또는 상기 인슐린 용기(14)의 촬영 영상(특히, 바코드 또는 QR 코드 부분 등)을 촬영한다(S31). 그 후, 상기 활영 영상을 영상처리(S32)한 후, 상기 사용자 단말기(200)의 데이터 베이스(240)에 저장된 다양한 제조사/ 약물 종류/ 인슐린 용기 앰플에 관한 앰플 정보 중에서 해당 촬영 영상에 해당하는 앰플 정보를 검색(S33)하여, 해당 앰플 정보를 추출(S34)한 후 이를 통신망(N)을 이용하여 상기 무선 통신부(170)를 통해 상기 주제어부(150)로 전달하여, 더욱 편리하고 신속하게 상기 설정 과정(S10)이 진행되도록 하는 것도 가능하다.
다음으로, 약물 투여 과정(S20)에 관하여 설명한다.
상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 실시간으로 계속 측정한다(S21).
그 후, 주사를 위하여 도 6에서 (c)에 나타낸 것과 같이 상기 주사 버튼(11)이 눌려져 들어가게 되면, 주입 감지 센서(135)를 통하여 이와 같이 주사 버튼(11)이 눌려져 들어가 투여가 시작되는 것으로 판단(S22)하고, 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 측정된 투여 시작 시점까지의 상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 이용하여 투여량을 계산(S23)하여 산출하게 된다.
한편, 이렇게 측정된 약물 투여량과 투입 시간은 주입 이력 정보로 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100) 자체적으로 관리(S40)되거나, 통신망(N)을 통하여 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상에 전달되어 외부 장치에서 관리(S50)될 수 있다.
이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 펜형 주사장치(1)에 장착되어 약물의 투입량을 측정하는 투입량 측정 및 관리 시스템에 있어서,
    상기 펜형 주사장치(1)의 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되는 본체(110);
    상기 펜형 주사장치(1)의 투여량 노브(12)에 탈착 가능하게 장착되는 측정 노브(130);
    상기 측정 노브(130)의 회전 위치를 감지하는 투입량 감지 센서(140);
    상기 투입량 감지 센서(140)에서 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치 변동을 통하여 상기 투여량 노브(12)에서 설정된 약물 투여량을 산출하여 주입 이력 정보로 관리하고 표시하는 주제어부(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  2. 청구항 제 1항에 있어서,
    상기 측정 노브(130)는,
    상기 주사 버튼(11)이 투입 과정에서 눌려진 상태를 감지할 수 있는 주입 감지 센서(135)를 더 포함하여 구성되며,
    상기 주제어부(150)는,
    상기 주입 감지 센서(135)를 통하여 상기 주사 버튼(11)이 눌려진 것으로 감지되는 경우, 그 전까지의 상기 투입량 감지 센서(140)를 통하여 측정된 상기 측정 노브(130)의 회전 위치변화를 통하여 상기 약물 투여량을 산출하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  3. 청구항 제 2항에 있어서,
    상기 투입량 감지 센서(140)는,
    상기 측정 노브(130)에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 자석(142)
    상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 소정 간격으로 배열되어 설치되는 홀 센서(hall sensor)(141); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  4. 청구항 제 3항에 있어서,
    상기 주입 감지 센서(135)는,
    그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137);
    그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 상기 홀 센서(141)에 의하여 주입 작동이 감지될 수 있도록 주입 감지용 자석(139a)이 설치되어 있는 연장 암(138); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  5. 청구항 제 2항에 있어서,
    상기 투입량 감지 센서(140)는,
    상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 신호 전달 링 전극(145);
    상기 본체(110)의 상기 측정 노브(130) 방향에 형성되는 포텐쇼미터 링(146);
    상기 측정 노브(130)와 함께 회전하며 상기 신호 전달 링 전극(145)에서 전달되는 신호를 상기 포텐쇼미터 링(146)으로 전달하는 회전 위치 측정 연결 전극핀(147); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  6. 청구항 제 5항에 있어서,
    상기 주입 감지 센서(135)는,
    그 일측이 탄성 지지부(136)에 의하여 상기 측정 노브(130)에 작동 가능하게 설치되며, 상기 주사버튼(11)에 접촉되는 주사 버튼 접촉부(137);
    그 말단이 상기 측정 노브(130)의 내측으로 인입되도록 상기 주사 버튼 접촉부(137)에 연이어 형성되며, 상기 말단에는 주입 과정에서 상기 회전 위치 측정 연결 전극핀(147)의 전기적 연결을 차단할 수 있는 회전 위치 측정 연결 전극핀 차단 스위치(139b)가 설치되어 있는 연장 암(138); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  7. 청구항 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주제어부(150)에 연결되며, 사용자의 조작 입력을 입력받고 작동 상황을 표시하는 입출력 인터페이스(160);
    상기 주제어 장치(170)에 연결되며, 통신망(N)을 통하여 사용자 단말기(200), 의료 기관 서버(300) 및 보호자 단말기(400) 중 어느 하나 이상과 연결되어 상기 주입 이력 정보를 전달할 수 있는 무선 통신부(170); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
  8. 청구항 제 8항에 있어서,
    상기 사용자 단말기(200)는, 카메라(210)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 사용자 단말기(200)는, 상기 카메라(210)를 통하여 촬영된 상기 펜형 주사 장치(1)의 상기 하우징 또는 상기 인슐린 용기(14)의 촬영 영상에 따라 주입되는 약물의 종류 및 용량에 관한 앰플 정보를 추출하여 상기 무선 통신부(170)를 통하여 상기 주제어부(150)로 전달하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사장치의 범용 장착형 투입량 측정 및 관리 시스템(100).
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