WO2023200292A1 - 약액 주입 장치 - Google Patents

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WO2023200292A1
WO2023200292A1 PCT/KR2023/005083 KR2023005083W WO2023200292A1 WO 2023200292 A1 WO2023200292 A1 WO 2023200292A1 KR 2023005083 W KR2023005083 W KR 2023005083W WO 2023200292 A1 WO2023200292 A1 WO 2023200292A1
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needle
unit
voltage
injection
user
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PCT/KR2023/005083
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쥐 웰스포드이안
네프제임스
플린트니브
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이오플로우㈜
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    • A61M2230/201—Glucose concentration

Definitions

  • the present invention relates to a chemical injection device.
  • drug injection devices such as insulin injection devices are used to inject drugs into the patient's body. They are sometimes used by professional medical staff such as doctors or nurses, but in most cases, they are used by the general public such as the patient or guardian. there is.
  • Diabetic patients especially pediatric diabetic patients, need to inject drugs such as insulin into the body at set intervals.
  • a patch-type drug injection device that is attached to the human body for a certain period of time is being developed, and this drug injection device can be used while attached to the patient's body, such as the abdomen or waist, in the form of a patch for a certain period of time.
  • a chemical injection device When attached to the human body, a chemical injection device needs to be comfortable to wear, convenient to use, durable, and run at low power.
  • the drug injection device since the drug injection device is used by attaching it directly to the patient's skin, it is important for the user to conveniently and safely operate the drug injection device.
  • the drug injection device needs to be controlled to precisely inject a fixed amount of drug into the patient's body. It is important to precisely inject a small amount of drug through a small drug injection device. It is important.
  • drugs were injected into the body using a driving device such as a piston, but this type of drug injection device had a problem in that it was difficult to control to precisely inject a fixed amount of drug.
  • Embodiments of the present invention were devised to improve the above limitations, and the amount of chemical solution injected into the user can be precisely controlled by modifying the shape of the needle assembly by controlling the voltage provided from the substrate portion.
  • a chemical injection device is provided.
  • One aspect of the present invention is a main body portion in which a plurality of needle hole portions are formed, a needle assembly connected to the needle hole portion and in contact with the user's body, a substrate portion capable of applying voltage to the needle assembly, and a chemical solution accommodated in the needle assembly.
  • a chemical liquid injection device is provided, which includes a pressure generator that provides pressure to discharge the liquid to the outside.
  • the needle assembly may include an injection needle unit capable of injecting a drug into the user's body and a sensing needle unit spaced apart from the injection needle unit and capable of collecting the user's body data.
  • the needle assembly may further include a variable member that is in contact with the substrate and capable of changing shape by receiving voltage from the substrate.
  • variable member may receive voltage to communicate with the injection needle portion and the pressure generating portion.
  • the substrate unit may include a processor unit capable of receiving the body data from the sensing needle unit and generating a control signal, and a first electrode unit receiving the control signal and applying a voltage to the variable member.
  • the processor unit may receive an electrical signal from an external user terminal, and may control the first electrode unit to selectively apply a voltage to the variable member based on the electrical signal.
  • the drug injection device has the effect of enabling control of drug injection to the user by the substrate applying or removing voltage to the needle assembly.
  • the substrate unit receives the user's body data from the needle assembly and can control the voltage applied to the needle assembly, it is possible to provide a drug injection environment optimized for the user's body condition.
  • Figure 1 is a perspective view of a chemical injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of a chemical injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' in Figure 1.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing part B of Figure 3.
  • FIGS 5a and 5b are diagrams showing the state of use of the chemical injection device in one embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view of a pressure generator according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing the flow of fluid in the pressure generator according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a bottom perspective view showing a chemical injection device according to another embodiment of the present invention.
  • a specific process sequence may be performed differently from the described sequence.
  • two processes described in succession may be performed substantially at the same time, or may be performed in an order opposite to that in which they are described.
  • Figure 1 is a perspective view of a chemical injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of a chemical injection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' in Figure 1.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing part B of Figure 3.
  • Figures 5a and 5b are diagrams showing the state of use of the chemical injection device in one embodiment of the present invention.
  • the chemical injection device 1 can be used for various purposes depending on the type of chemical solution to be injected.
  • the drug solution may include insulin-based drugs for diabetic patients, other drugs for the pancreas, heart drugs, and other various types of drugs.
  • the drug injection device 1 may be connected to a drug injection control electronic device that is wired or wirelessly connected. The user can control the drug injection device 1 by manipulating the drug injection control device and monitor the usage status of the drug injection device 1.
  • a drug injection control device may include a user terminal, and details related to this will be described in detail later.
  • the chemical injection device 1 includes a main body 100, a needle assembly 200, a substrate 300, a pressure generator 400, and a power supply. It may include (500).
  • the main body portion 100 forms the exterior of the chemical injection device 1 and includes a main body housing 110 and a cover portion 150. You can.
  • the main housing 110 is connected to the needle assembly 200, which will be described later, and can accommodate the substrate portion 300, the pressure generating portion 400, and the power supply portion 500.
  • the main housing 110 may be formed in a rectangular parallelepiped shape with an opening formed on one surface.
  • the main housing 110 may be formed in a cylindrical shape with an opening formed on one side, but the main housing 110 is not limited thereto and may be formed in various shapes that can accommodate electrical components.
  • the main housing 110' formed in a cylindrical shape is shown in FIG. 8, and this will be described later.
  • a plurality of needle hole portions 110h may be formed on one surface of the main housing 110 that contacts the user's body. Due to this, the injection needle part 210 and the sensing needle part 230 can pass through the needle hole part 110h to contact and penetrate the user's body, and can inject a medical solution into the user's body.
  • the injection needle unit 210 the sensing needle unit 230, and the main housing 110 being formed as one body.
  • a plurality of needle hole parts (110h) are preset with adjacent needle hole parts (110h) on one side of the main housing 110 in contact with the user's body. They can be spaced apart at regular intervals and positioned to form a grid.
  • the sensing needle part 230 may be inserted and connected to the plurality of needle hole parts 110h located along the outer circumference, and the needles located along the outer circumference
  • the injection needle portion 210 may be inserted into the remaining needle hole portions 110h except for the hole portion 110h.
  • N needle hole portions 110h are formed along one direction (x-axis direction based on Figure 1) and N numbers are formed along the other direction (y-axis direction based on Figure 1)
  • the sensing needle portion 230 can be inserted into the four (N-1) needle hole portions (110h) formed on the outermost side based on the center, and the remaining (N-1) two needle hole portions (110h) can be injected.
  • the needle portion 210 may be inserted.
  • the needle groove portion 111 which will be described later, is formed limited to the area where the needle hole portion 110h where the injection needle portion 210 is inserted is formed, thereby preventing the chemical solution D from penetrating into the sensing needle portion 230. can do.
  • the sensing needle unit 230 it is possible for the sensing needle unit 230 to effectively obtain body data from the user.
  • the needle hole portion radiates in a radial direction based on the center of one surface of the main housing 110' in contact with the user's body. It can be formed according to
  • the plurality of needle hole portions 110h may be formed along a plurality of imaginary lines arranged equiangularly with respect to the center of one side of the main housing 110, and the needle hole portions 110h formed along the imaginary lines may be provided with a sensing device.
  • the needle portion 230 may be inserted.
  • the positions of the needle hole portion 110h into which the sensing needle portion 230 is inserted and the needle hole portion 110h into which the sensing needle portion 230 is inserted may be formed in various ways.
  • the diameter of the needle hole portion 110h may be the same as or relatively smaller than the outer diameter of the injection needle portion 210 or the sensing needle portion 230.
  • the injection needle part 210 and the sensing needle part 230 are inserted into the needle hole part 110h in an interference fit manner, and the fastening force can be improved.
  • a sealing member (not shown) may be disposed between the injection needle portion 210 and the needle hole portion 110h, and between the sensing needle portion 230 and the needle hole portion 110h.
  • the chemical solution D located inside the chemical injection device 1 can be injected to the outside only through the injection needle part 210, and discharge through the needle hole part 110h can be prevented.
  • a needle groove 111 may be formed in the shape of a groove on the inside of the main housing 110 where the needle assembly 200 according to an embodiment of the present invention is located.
  • the thickness of the outer wall of the main body housing 110 is relatively greater than the thickness of the outer wall of the main body housing 110 where the needle groove portion 111 is not located. It can be formed thinly.
  • the needle groove portion 111 may be disposed facing the first electrode portion 320, which will be described later, which is formed in the shape of a protrusion, and the first electrode portion 320 has a protruding shape. It may be formed in the shape of a corresponding groove.
  • the first electrode portion 320 is seated in the needle groove portion 111 and comes into contact with the needle assembly 200, so that the first electrode portion 320 applies a voltage to the needle assembly 200, specifically the variable member 250. can be approved.
  • the chemical solution (D) can be accommodated in the needle groove portion 111, and when the variable member 250 receives voltage and the opening and closing hole portion 251h, which will be described later, is expanded, the chemical solution D can be accommodated in the needle groove portion 111.
  • the chemical solution (D) may flow into the needle assembly 200 through the opening/closing hole portion 251h and be discharged to the outside.
  • the inner surface of the opening and closing hole portion 251h is in close contact with it and closes the space where the chemical solution (D) flows, and when the voltage is applied, the opening and closing hole portion ( 251h) is expanded, and the chemical solution (D) can pass through the inner area of the opening and closing hole portion 251h and flow into the user's body.
  • the needle groove portion 111 may be formed in the shape of a groove extending along one direction (x-axis direction based on FIG. 2).
  • the needle groove portion 111 may be formed in the shape of a groove extending along one direction so as to overlap the area where the needle hole portion 110h is formed.
  • the needle groove portion 111 is formed in the shape of the groove portion to accommodate the chemical solution (D), and when the chemical solution (D) accommodated in the injection needle body 211 is all exhausted, the needle groove portion 111 is accommodated in the needle groove portion 111.
  • the chemical solution (D) can be additionally replenished to the injection needle body (211).
  • the first electrode portion 320 applies voltage to the variable member 250 to form an opening and closing hole portion 251h to communicate with the needle groove portion 111 and the injection needle body 211, and the pressure generating portion ( 400), the chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111 may flow into the injection needle body 211 to replenish the chemical solution (D).
  • the cover portion 150 covers the main housing 110 and may be connected to one side of the main housing 110.
  • the cover portion 150 with the main housing 110, the chemical solution (D) or fluid (F) contained within the main housing 110 can be prevented from being discharged to the outside.
  • the needle assembly 200 is connected to the needle hole portion 110h and contacts the user's body to perform the injection needle portion 210 and sensing. It may include a needle portion 230 and a variable member 250.
  • the injection needle unit 210 is capable of injecting a medicinal solution (D) into the user's body and may include an injection needle body 211.
  • the injection needle body 211 may be formed in the shape of a hollow tube, so that the variable member 250, the chemical solution (D), or the fluid (F) can be accommodated inside the injection needle body 211.
  • the injection needle portion 210 may be inserted into the needle hole portion 110h to communicate with the inside and outside of the main housing 110.
  • the injection needle body 211 forms the exterior of the injection needle portion 210, and an injection hole portion 212 is formed in the shape of a hole portion at one end of the injection needle body 211. You can.
  • One end of the injection needle body 211 where the injection hole 212 is formed is inserted into the user's body to inject the drug solution (D) into the user's body, and may be formed asymmetrically with respect to the longitudinal central axis.
  • one side may be formed to extend relatively further in one direction (downward direction based on FIG. 4) than the other side.
  • One surface of the injection needle body 211 where the injection hole portion 212 is formed may be formed in the shape of a curved portion.
  • one surface of the injection needle body 211 may be formed in the shape of a curved portion that slopes downward from the outside toward the longitudinal central axis.
  • one surface of the injection needle body 211 in contact with the user's body is formed in the shape of a curved portion corresponding to the surface of the body, thereby reducing the user's pain when inserting the injection needle body 211 into the body or When the main body 211 is removed from the user's body, it helps in tissue recovery.
  • the injection needle body 211 in contact with the user's body is formed in the shape of an ergonomic curved part, it prevents the biological tissue of the body into which the injection needle body 211 is inserted from being excessively cut or expanded. can do.
  • the outer peripheral surface of the injection needle body 211 where the injection hole 212 is formed may be formed to slope downward toward the longitudinal central axis toward one end where the injection hole 212 is formed.
  • the outer diameter of the injection needle body 211 may be the same as the inner diameter of the needle hole portion 110h or may be formed to be relatively large. Because of this, the injection needle portion 210 and the sensing needle portion 230 can be coupled to the needle hole portion 110h in an interference fit manner.
  • the injection needle body 211 may be formed of a non-conductor. As a result, when voltage is applied from the first electrode portion 320 to the variable member 250, current is prevented from flowing into the injection needle body 211, and thus current is not transmitted to the user's body connected to the injection needle body 211. It has the effect of blocking the flow.
  • the inner diameter of the injection needle body 211 may be the same as or relatively small as the outer diameter of the variable member 250 and the receiving portion 252, which will be described later. Because of this, the variable member 250 can be forcibly fitted into the injection needle body 211 and fixed in position.
  • the inner diameter of the injection needle body 211 may be relatively smaller than the outer diameter of the opening and closing portion 251.
  • the opening/closing part 251 may contact one end (upper end in FIG. 4) of the injection needle body 211, thereby restricting the variable member 250 from moving in one direction (lower direction in FIG. 4), so the pressure Even if the generating unit 400 applies pressure to the chemical solution (D) accommodated inside the needle groove 111 or the injection needle body 211, the variable member 250 penetrates the injection needle body 211 and moves outward. This phenomenon can be prevented.
  • the sensing needle unit 230 is capable of collecting the user's body data and may include a sensing needle body 231 and a sensor unit 233.
  • the sensing needle unit 230 may measure the user's blood sugar level using a blood glucose measurement method. Specifically, the sensing needle unit 230 can measure the user's blood sugar level using the electrochemical oxidation-reduction reaction of glucose oxidase enzyme and sugar.
  • the sensing needle body 231 forms the exterior of the sensing needle portion 230 and may be formed in the shape of a hollow tube.
  • variable member 250 and a material or fluid (F) containing the user's body data can be accommodated inside the sensing needle body 231.
  • the sensing needle portion 230 may be inserted into the needle hole portion 110h to communicate with the inside and outside of the main housing 110.
  • a sensing hole 232 may be formed in the shape of a hole at one end of the sensing needle body 231 according to an embodiment of the present invention. As a result, material containing the user's body data can move into the chemical injection device 1 through the sensing hole 232.
  • One end of the sensing needle body 231 where the sensing hole 232 is formed is inserted into the user's body to obtain a material containing the user's body data, and may be formed asymmetrically with respect to the longitudinal central axis.
  • one side may be formed to extend relatively further in one direction (downward direction based on FIG. 4) than the other side.
  • One surface of the sensing needle body 231 where the sensing hole portion 232 is formed may be formed in the shape of a curved portion.
  • one surface of the sensing needle body 231 may be formed in the shape of a curved portion that slopes downward from the outside toward the longitudinal central axis.
  • one surface of the sensing needle body 231 in contact with the user's body is formed in the shape of a curved portion corresponding to the surface of the body, thereby reducing the user's pain when inserting the sensing needle body 231 into the body or When (231) is removed from the user's body, it helps in tissue recovery.
  • the biological tissue of the body into which the sensing needle body 231 is inserted is prevented from being excessively cut or expanded. can do.
  • the outer peripheral surface of the sensing needle body 231 where the sensing hole portion 232 is formed may be formed in a shape that slopes downward toward the longitudinal central axis toward one end where the sensing hole portion 232 is formed.
  • the sensing needle body 231 when one end of the sensing needle body 231 is inserted into the body, it is inserted close to the longitudinal central axis, thereby preventing excessive incision or expansion of the body tissue.
  • the outer diameter of the sensing needle body 231 may be the same as the inner diameter of the needle hole portion 110h or may be formed to be relatively large. Because of this, the sensing needle portion 230 and the sensing needle portion 230 can be coupled to the needle hole portion 110h in an interference fit manner.
  • the sensing needle body 231 may be formed of a non-conductor. As a result, when voltage is applied from the first electrode unit 320 to the variable member 250, the flow of current to the sensing needle body 231 is restricted, so that current does not flow to the user's body connected to the sensing needle body 231. It has the effect of blocking the flow.
  • the inner diameter of the sensing needle body 231 may be the same as or relatively small as the outer diameter of the variable member 250, specifically the receiving portion 252, which will be described later.
  • the variable member 250 can be forcefully fitted inside the sensing needle body 231 and its position can be fixed.
  • the sensor unit 233 is in contact with the user's body material and can extract body data from the body material.
  • 'body material' may include the user's blood, cell tissue, etc., but is not limited thereto and includes all materials from which the user's body data can be extracted.
  • the sensor unit 233 may be located inside the sensing needle body 231, but is not limited to this, and the sensor unit 233 may be located outside the sensing needle body 231, etc. It can be placed in a variety of locations that allow it to come into contact with material containing the user's body data.
  • the sensor unit 233 may receive voltage from the first electrode unit 320 and generate current.
  • the sensor unit 233 can cause current to flow by using the body material obtained from the sensing hole unit 232 as an electrode, and uses the difference between the intensity of the initial current and the intensity of the current using the body material as an electrode to detect the user's You can measure blood sugar levels.
  • the method by which the sensor unit 233 measures the user's blood sugar level may include all conventional blood sugar level methods.
  • variable member 250 is capable of changing shape by receiving a voltage from the substrate portion 300, which will be described later, and the injection needle portion 210 ) and may be seated on one side of the sensing needle portion 230.
  • variable member 250 is capable of contacting the substrate portion 300 and receives a voltage from the substrate portion 300 to form an opening and closing hole portion 251h. ) and a receiving portion 252 that can accommodate a chemical solution (D).
  • variable member 250 may be made of a conductive polymer material.
  • the variable member 250 may be formed by combining polystyrene sulfonate (poly 3,4-enthlenedioxythiophene, PEDOT:PSS) and multiwall carbon nanotubes.
  • variable member 250 may be formed of various materials within the technical concept of being able to change its shape by receiving voltage.
  • the opening and closing portion 251 may be formed at one end (upper end in FIG. 4 ) of the variable member 250 and may be positioned to contact the first electrode portion 320.
  • the opening and closing part 251 may contact the first electrode part 320 and receive voltage from the first electrode part 320 to change its shape, and specifically form an opening and closing hole part 251h.
  • the opening and closing hole portion 251h is formed in the shape of a hole portion that communicates the inner space and outer space of the sensing needle portion 230 or the injection needle portion 210.
  • the longitudinal central axis can be shared with the variable member 250.
  • opening and closing hole portion 251h may be formed in various shapes within the technical idea of communicating the internal space and external space of the sensing needle portion 230 or the injection needle portion 210. there is.
  • the receiving portion 252 is capable of receiving a chemical solution (D), a fluid (F), or a fluid (F) containing body data, and has a hollow tube shape. can be formed.
  • variable member 250 receives voltage from the first electrode unit 320 and when the voltage is not applied.
  • the opening and closing unit 251 when the opening and closing unit 251 does not receive voltage from the first electrode unit 320, the opening and closing unit 251 may form a wall to divide the internal space and external space of the receiving unit 252. .
  • the opening and closing unit 251 when the opening and closing unit 251 receives voltage from the first electrode unit 320, the opening and closing unit 251 forms an opening and closing hole portion 251h that communicates the internal space of the receiving unit 252 and the external space. can do.
  • the drug injection device 1 does not use a driving device such as a piston to control the amount of the drug solution (D) injected into the body, but uses voltage to control the amount of the drug solution (D). Since it is possible to block or allow injection, it has the unique effect of being able to precisely control an extremely small amount of injected chemical solution.
  • the opening/closing portion 251 and the receiving portion 252 may be formed as a single piece, but are not limited thereto, and the opening/closing portion 251 and the receiving portion 252 may be formed separately. It may be made of different materials.
  • the opening/closing portion 251 may be made of a conductive material and the receiving portion 252 may be made of a non-conductive material.
  • the shape may be deformed only in the opening and closing part 251.
  • the substrate portion 300 is capable of applying voltage to the needle assembly 200 and includes a processor portion 310 and a first electrode portion 320. can do.
  • the processor unit 310 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and field programmable FPGAs (FPGAs). It may be implemented using at least one of gate arrays, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable FPGAs
  • the processor unit 310 may include volatile or non-volatile memory, and the memory may store commands or data related to at least one other component of the chemical injection device 1.
  • the processor unit 310 may store software or programs.
  • a program may include, for example, a kernel, middleware, an application programming interface (API), or an application program (or “application”).
  • API application programming interface
  • application program or “application”.
  • the kernel may, for example, execute operations or functions implemented in other programs (e.g., middleware, API, or application programs). Control or manage system resources (such as buses, processors, or memory) used for processing.
  • programs e.g., middleware, API, or application programs.
  • Control or manage system resources such as buses, processors, or memory
  • the kernel may provide an interface for controlling or managing system resources by accessing individual components of the self-drug (D) injection system 1 in middleware, API, or application programs.
  • D self-drug
  • the processor unit 310 may receive body data from the sensing needle unit 230 and generate a control signal.
  • the control signal according to an embodiment of the present invention may be a wired signal or a wireless signal.
  • control signal When the control signal is implemented as a wired signal, the control signal is at least one of universal serial bus (USB), high definition multimedia interface (HDMI), recommended standard 232 (RS-232), power line communication, or plain old telephone service (POTS). It may include one, but is not limited to this, and the control signal may be transmitted or received in various ways within the technical idea of transmitting an electrical signal using a wired device.
  • USB universal serial bus
  • HDMI high definition multimedia interface
  • RS-232 recommended standard 232
  • POTS plain old telephone service
  • control signal When the control signal is implemented as a wireless signal, the control signal may be Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), WiFi (wireless fidelity), Zigbee, NFC (near field communication), Magnetic Secure Transmission, and radio frequency. (RF), or body area network (BAN).
  • BLE Bluetooth low energy
  • WiFi wireless fidelity
  • Zigbee wireless fidelity
  • NFC near field communication
  • Magnetic Secure Transmission and radio frequency.
  • RF radio frequency.
  • BAN body area network
  • control signals implemented as wireless signals include LTE, LTE-A (LTE Advance), CDMA (code division multiple access), WCDMA (wideband CDMA), UMTS (universal mobile telecommunications system), WiBro (Wireless Broadband), or GSM. It may include cellular communication using at least one of (Global System for Mobile Communications), etc.
  • GNSS may be Global Positioning System (GPS), Global Navigation Satellite System (Glonass), Beidou Navigation Satellite System (hereinafter “Beidou”), or Galileo, the European global satellite-based navigation system.
  • GPS Global Positioning System
  • Glonass Global Navigation Satellite System
  • Beidou Beidou Navigation Satellite System
  • Galileo the European global satellite-based navigation system.
  • the processor unit 310 can selectively apply a voltage to the variable member 250 through the first electrode unit 320 by transmitting a control signal to the first electrode unit 320 .
  • the processor unit 310 may selectively apply voltage to the variable member 250 according to body data obtained from the sensing needle unit 230 or a command obtained from an external user terminal. .
  • the chemical solution (D) can be discharged according to the voltage selectively applied by the first electrode unit 320 based on the control signal generated by the processor unit 310, so the processor unit 310 can The amount of chemical solution (D) injected into the user, injection cycle, injection time, etc. can be controlled according to the command.
  • the first electrode unit 320 is capable of applying voltage to the variable member 250 and is located on one side of the substrate unit 300 facing the needle assembly 200. can be located
  • variable member 250 may be formed in the shape of a protrusion extending from one surface of the substrate portion 300 facing the needle assembly 200 toward the variable member 250 .
  • the protruding shape of the variable member 250 may be formed to correspond to the shape of the needle groove portion 111.
  • the first electrode portion 320 can be seated in the needle groove portion 111, and specifically, the first electrode portion 320 is in contact with the variable member 250. can be settled in.
  • the first electrode unit 320 can move in the vertical direction (based on FIG. 4) by receiving an external voltage. Specifically, the first electrode unit 320 receives a control signal from the processor unit 310 and can move in the vertical direction according to the control signal.
  • the first electrode unit 320 moves downward and contacts the variable member 250, thereby applying a voltage to the variable member 250, and the first electrode unit 320 moves upward to change the variable member 250.
  • the voltage applied to the variable member 250 can be removed.
  • the first electrode portion 320 moves downward to reduce the space between the first electrode portion 320 and the needle groove portion 111 to apply pressure to the chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111.
  • the first electrode portion 320 moves upward to expand the space between the first electrode portion 320 and the needle groove portion 111, thereby applying the chemical solution to the chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111. (D) can be eliminated.
  • the pressure generator 400 may generate and provide pressure (P) so that the chemical solution (D) is discharged to the outside.
  • the pressure generator 400 may have a preset weight, and the substrate portion 300 exerts pressure in the downward direction (based on FIG. 3) due to the weight of the pressure generator 400. P) can be provided.
  • the first electrode part 320 of the substrate part 300 can apply pressure (P) to the chemical solution (D) accommodated in the needle groove part 111, and the chemical solution (D) can apply pressure (P) It can be received and injected into the user's body through the needle hole (110h).
  • the pressure generator 400 can always apply pressure to the substrate 300, and the chemical solution D, which is always pressured by the substrate 300, can be maintained in a pressurized state. You can.
  • variable member 250 can form the opening and closing hole portion 251h.
  • the pressurized chemical solution (D) can be injected into the user's body through the opening/closing hole portion (251h) and the needle hole portion (110h).
  • the pressure generating unit 400 is connected to the inner surface of the cap unit and may be connected to the substrate unit 300 and the connecting member 170.
  • one side of the pressure generator 400 may be in close contact with one side of the cap portion, and the other side of the pressure generator 400 and one side of the substrate portion 300 may be in direct close contact, as well as the pressure.
  • the connecting member 170 may be arranged to be press-fitted between the generating unit 400 and the substrate unit 300.
  • the sum of the length in one direction (upward direction based on FIG. 3) of the pressure generating unit 400, the one-way length of the connecting member 170, and the one-way length of the substrate part 300 is the inside of the main housing 110. It may be relatively larger or equal to the one-way length of space.
  • the cap portion, pressure generating portion 400, connecting member 170, and substrate portion 300 are in close contact within the main housing 110, and a vertical force of a preset size may exist at the contact interface. Due to the drag force, the substrate unit 300 may apply pressure to the chemical solution (D).
  • the position of the pressure generator 400 may be changed by a driving device (not shown).
  • the pressure generator 400 may be connected to one side of the main body 100 through a driving device such as an actuator or camshaft, and the pressure generating portion 400 may be moved in the up and down direction by the driving device ( (Based on Figure 3).
  • the driving device can drive the pressure generator 400 to move downward according to a control signal from the processor unit 310, and the pressure generator 400 moves in the downward direction to apply pressure to the substrate portion 300. It can be approved.
  • the chemical solution (D) that can be in contact with the first electrode portion 320 of the substrate portion 300 may be injected into the user's body through the needle groove portion 111 under pressure.
  • the driving device can drive the pressure generating unit 400 to move upward according to the control signal from the processor unit 310, and the pressure generating unit 400 moves upward to the substrate unit 300.
  • the applied pressure can be removed.
  • the pressure applied to the chemical solution (D) that is in contact with the first electrode portion 320 of the substrate unit 300 is removed, and the chemical solution (D) undergoes a decompression process, so that the chemical solution (D) enters the user's body. What can be injected may be limited.
  • the pressure generator 400 may be arranged to be in direct contact with the chemical liquid (D). Due to this, the pressure generating unit 400 can directly apply pressure to the chemical liquid D without passing through the substrate unit 300.
  • Figure 6 is a plan view of a pressure generator according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing the flow of fluid in the pressure generator according to another embodiment of the present invention.
  • the pressure generator 400' provides pressure to the chemical solution (D) using the pressure of the fluid (F), and is connected to the pressure housing (410'). , may include a first flow path portion 420′, a second flow path portion 430′, and a second electrode portion 440′.
  • the pressure housing 410' forms the exterior of the pressure generating unit 400' and may be located on one side of the interior of the main body.
  • a first flow path portion 420 ⁇ and a second flow path portion 430 ⁇ may be formed by forming grooves, but are not limited thereto, and the first flow path portion 420 ⁇ and The second flow path portion 430′ is formed separately from the pressure housing 410′ and may be formed in a shape connected to the pressure housing 410′.
  • the first flow path portion 420' is capable of allowing fluid F to flow, and is formed in the shape of a groove extending in the vertical direction (based on FIG. 6) on one surface of the pressurizing housing 410'. You can.
  • first passage portions 420 ⁇ There may be a plurality of first passage portions 420 ⁇ , and both ends of the plurality of first passage portions 420 ′ may each communicate with one second passage portion 430 ′.
  • the second flow path portion 430′ formed in the pressure generator 400′ is in communication with the first flow path portion 420′, and provides a flow path for the fluid F. can do.
  • a plurality of second flow passage parts 430' may be provided, and a plurality of second flow passage parts 430' may be disposed at the inlet end and the discharge end of the first flow passage part 420', respectively.
  • the sum of the cross-sectional areas of the plurality of first passage portions 420' may be greater than the cross-sectional area of one second passage portion 430'.
  • the first flow path portion 420' has a cross-sectional area of A1
  • the second flow path portion 430' has a cross-sectional area of A2
  • the first flow path portion 420' communicates with one second flow path portion 430'.
  • the value of A1 or n can be set so that A1 ⁇ n > A2 holds.
  • the total area of the flow path through which the unit mass flow rate of the fluid F increases increases from the cross-sectional area of one second flow path portion 430′ to the sum of the cross-sectional areas of the plurality of first flow path portions 420′, resulting in Bernoulli According to the law, there is an effect that the fluid (F) can undergo a pressurization process.
  • the second electrode portion 440′ forms an electric field EF on one side of the pressure generating portion 400′ and is located at both ends of the first flow path portion 420′. can do.
  • the second electrode portion 440' may include a positive electrode and a negative electrode.
  • a positive electrode may be disposed at one end of the first flow path portion 420′ through which the fluid F flows, and a positive electrode may be disposed at one end of the first flow path portion 420′ through which the fluid F flows.
  • a negative electrode may be disposed at the other end of the flow path portion 420′.
  • an electric field may be formed on the first flow path part 420', and the fluid (F) accommodated in the first flow path part 420' It can flow in the direction of the electric field, that is, from the anode to the cathode.
  • the fluid (F) contained in the pressure generator 400' does not move until the second electrode unit 440' receives voltage from the power supply unit, and the fluid F contained in the pressure generator 400' does not move until the second electrode unit 440' receives the voltage.
  • the fluid (F) received in the first flow path portion 420' has a preset speed, and pressure is generated accordingly, so that the fluid (F) can discharge the chemical solution (D). can be provided.
  • the direction of the electric field EF is toward the first passage portion 420'. Since it can be formed from the bottom to the top (based on FIG. 7) to match the flow direction of the fluid F, the flow speed of the fluid F within the first flow path portion 420' is increased by the electric field EF. There is an effect that can be increased.
  • the total area of the flow path through which the unit mass flow rate of the fluid F increases increases from the cross-sectional area of one second flow path portion 430′ to the sum of the cross-sectional areas of the plurality of first flow path portions 420′, resulting in Bernoulli According to the law, a decrease in the flow rate of the fluid F in the first flow path portion 420′ can be prevented.
  • the fluid (F) contained in the second flow path portion 430 ⁇ is, like the first flow path portion 420 ⁇ , the second electrode portion 440 ⁇ that receives voltage from the power supply unit. Instead of the fluid F flowing due to the electric field formed by .
  • first flow passage parts 420' and a plurality of second flow passage parts 430' are provided, and the fluid passing through the first flow passage part 420' on which second electrode parts 440' are disposed on both sides
  • the process of (F) entering the second flow path 430 ⁇ can be defined as a 'single step'.
  • a plurality of first passage portions 420 ⁇ and a plurality of second passage portions 430 ′ are arranged sequentially, and a plurality of single steps are connected to form ‘multiple steps.’
  • Pressure may be generated in the fluid F while passing through the first flow path portion 420' formed in a single stage, and passing through the second flow path portion 430' again provided in another single stage. Pressure may increase as it passes through section 420 ⁇ .
  • the pressure generator 400' according to another embodiment of the present invention has the effect of generating a target pressure depending on how many single steps the multiple steps are comprised of.
  • the second electrode portion 440′ may be located at both ends of the second flow path portion 430′.
  • a cathode may be located at one end of the second flow path portion 430' through which the fluid F flows, and a second flow path portion through which the fluid F is discharged to the second flow path portion 430' ( An anode may be located at the other end of 430 ⁇ ).
  • the pressurized fluid (F) passing through the first flow path portion 420' and the second flow path portion 430' may apply pressure to the chemical solution (D) seated in the needle groove portion 111 and the needle assembly.
  • the pressurizing housing 410' and the plurality of needle grooves 111 may be connected by separate pipes, and the pressurized fluid (F) flows from the pressurizing housing 410' to the needle groove portion 111 through the pipe.
  • the chemical solution (D) that flows and settles in the needle groove part 111 can be pushed out into the injection hole part 212.
  • pressurized fluid (F) discharged from the pressurized housing (410') can fill the internal space of the main body housing (110), including the space between the substrate portion (300) and the needle hole portion (110h). .
  • the internal space of the main housing 110 is formed at a high pressure due to the pressurized fluid (F), so when the variable member 250 receives voltage from the first substrate portion 300, the opening and closing hole portion 251h expands to fill the chemical liquid. (D) may be discharged from the inside of the main housing 110, specifically, from the needle hole portion 110h to the injection hole portion 212.
  • the power supply unit 500 applies voltage to electrical devices accommodated in the chemical injection device 1, such as the substrate unit 300 and the pressure generating unit 400. can do.
  • the power supply unit 500 is electrically connected to the substrate unit 300 and the pressure generating unit 400, and can supply voltage to the substrate unit 300 and the pressure generating unit 400. .
  • the drug injection device 1 is connected to a part of the user's body and can inject the drug solution D contained in the drug injection device 1 into the user. .
  • the main body 100 forms the exterior of the chemical injection device 1.
  • a needle assembly 200 can be connected to one side of the main body 100, and the main body 100
  • a substrate unit 300, a pressure generating unit 400, and a power supply unit 500 can be accommodated inside.
  • the main body 100 may be formed in a square tube shape.
  • a needle assembly 200 may be connected to one surface of the main body 100 (a surface parallel to the xy plane of FIG. 1) that is in contact with the user according to an embodiment of the present invention.
  • one surface of the main body 100 is in contact with the user's body, and at the same time, the needle assembly 200 connected to the one surface can be inserted into the user's body, so that it is inserted into the main body 100 or the needle assembly 200.
  • the received chemical solution (D) can be injected into the user's body through the needle assembly 200.
  • a plurality of needle grooves 111 may be formed in the shape of a groove on the inside of the main body 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of needle grooves 111 are formed in one direction (x-axis direction based on FIG. 2) or the other direction ( It may be formed in the shape of a groove extending in the y-axis direction (based on FIG. 2). Because of this, the chemical solution (D) can be accommodated in the plurality of needle grooves 111.
  • an injection hole portion 212 may be formed on the inner peripheral surface of the needle groove portion 111 according to an embodiment of the present invention, and the injection needle portion 210 or It may be in communication with the sensing needle unit 230.
  • the chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111 may flow into the injection needle portion 210 through the injection hole portion 212 under pressure from the pressure generating portion 400, etc.
  • the pressure generator 400 located on one side (upper side in FIG. 4) of the needle groove portion 111 generates a chemical liquid (D) accommodated in the needle groove portion 111 through the substrate portion 300. ) can indirectly apply pressure, and as a result, the chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111 is pressured in the downward direction (based on FIG. 4) to the injection needle portion 210 through the injection hole portion 212. can flow.
  • the pressure generator 400 can be directly connected to the needle groove portion 111 to apply pressure, and the method of applying pressure to the needle groove portion 111 by the pressure generator 400 is It can be implemented in various ways.
  • the needle assembly 200 may include an injection needle part 210, a sensing needle part 230, and a variable member 250.
  • the injection needle unit 210 and the sensing needle unit 230 can accommodate the variable member 250.
  • variable member 250 changes shape as voltage is applied, thereby selectively communicating the inner space of the needle groove portion 111 and the injection needle portion 210 or the inner space of the needle groove portion 111 and the sensing needle portion 230. can communicate.
  • the opening and closing portion 251 located on the upper side (based on FIG. 4) of the variable member 250 according to an embodiment of the present invention protrudes by a preset height from one side of the needle groove portion 111 where the needle hole portion 110h is formed. It can be.
  • the substrate portion 300 Because of this, it is possible for the substrate portion 300 to contact the opening and closing portion 251 while being seated in the needle groove portion 111, so that the first electrode portion 320 of the substrate portion 300 is connected to the opening and closing portion 251 of the variable member 250. ) can be applied.
  • the substrate unit 300 applies voltage to the variable member 250 and the shape of the variable member 250 as the voltage is applied will be described in detail.
  • a first electrode portion 320 capable of applying voltage may be formed on one surface of the substrate portion 300 facing the variable member 250.
  • the first electrode portion 320 may be seated in the needle groove portion 111 and fixed in position to enable contact with the variable member 250.
  • the processor unit 310 of the substrate unit 300 may generate a control signal from a command received from the outside or body data obtained from the sensing needle unit 230, and the first electrode unit 320 according to the control signal. It can be controlled to selectively apply voltage to the variable member 250.
  • the first electrode unit 320 may apply a voltage to the variable member 250, specifically the opening/closing unit 251, according to a control signal.
  • the opening/closing portion 251 may be formed of a material whose shape changes when a voltage is applied.
  • the opening/closing portion 251 may be made of a conductive polymer material or a shape-memory alloy.
  • the opening and closing unit 251 when the opening and closing unit 251 does not receive voltage from the first electrode unit 320, the opening and closing unit 251 is connected to the inner space of the needle groove portion 111 and the inner space of the injection needle portion 210.
  • a partition wall can be formed to partition.
  • the processor unit 310 When the processor unit 310 generates a control signal so that the first electrode unit 320 does not apply voltage to the opening and closing unit 251, the opening and closing unit 251 that has not received voltage forms a partition.
  • the opening and closing unit 251 when the opening and closing unit 251 receives voltage from the first electrode unit 320, the opening and closing unit 251 uses the inner space of the needle groove portion 111 and the inner space of the injection needle portion 210.
  • An opening/closing hole portion 251h may be formed to communicate.
  • the processor unit 310 when the processor unit 310 generates a control signal so that the first electrode unit 320 applies a voltage to the opening and closing unit 251, the opening and closing unit 251 to which the voltage is applied forms the opening and closing hole portion 251h. .
  • the chemical liquid (D) accommodated in the needle groove portion 111 can flow into the inner space of the injection needle portion 210 through the needle hole portion 110h, and the chemical liquid (D) accommodated inside the injection needle portion 210 ) can be injected into the user through the injection hole 212.
  • the substrate unit 300 is capable of moving in the vertical direction (based on FIG. 4).
  • voltage can always be applied to the first electrode unit 320, and the processor unit 310 can generate a control signal from a command received from the outside or body data obtained from the sensing needle unit 230, Depending on the control signal, the substrate portion 300 may be moved downward to contact the opening and closing portion 251 or may be moved upward to be spaced apart from the opening and closing portion 251.
  • the first electrode unit 320 of the substrate unit 300 which is moved downward according to the control signal from the processor unit 310, can apply a voltage to the opening and closing unit 251 by contacting the opening and closing unit 251,
  • the opening and closing part 251 to which voltage is applied forms an opening and closing hole part 251h so that the chemical solution D contained in the needle groove part 111 can flow into the injection needle part 210.
  • the first electrode unit 320 of the substrate unit 300 which is moved upward according to the control signal from the processor unit 310, is spaced apart from the opening and closing unit 251, thereby removing the voltage applied to the opening and closing unit 251. Therefore, the opening/closing portion 251 to which voltage is not applied forms a partition wall to restrict the flow of the chemical solution D contained in the needle groove portion 111 to the injection needle portion 210.
  • the chemical injection device 1 may allow or block the injection of the chemical solution D by having the first electrode unit 320 apply or remove voltage to the variable member 250.
  • the voltage By using this to control the injection of the chemical solution (D), an ultra-small amount of the injected chemical solution (D) can be precisely controlled.
  • the present invention can control the injection of a chemical solution by applying or removing voltage, thereby reducing the required power consumption. There is.
  • the processor unit 310 may receive body data from the sensor unit 233 of the sensing needle unit 230.
  • the sensor unit 233 can measure body data from body material obtained from the sensing needle unit 230.
  • physical data may include, but is not limited to, the user's blood sugar level, glycated hemoglobin level, etc.
  • the processor unit 310 If the body data measured by the sensing needle unit 230 exceeds a preset value, the processor unit 310 generates a control signal so that the first electrode unit 320 applies a voltage to the variable member 250. You can.
  • the processor unit 310 causes the first electrode unit 320 to apply a voltage to the variable member 250.
  • a control signal can be generated to do so.
  • the opening and closing part 251 of the variable member 250 to which voltage is applied by the first electrode part 320 forms an opening and closing hole part 251h, so that the chemical solution D accommodated in the needle groove part 111 is used by the user. It can be injected into the body.
  • the processor unit 310 sends a control signal to prevent the first electrode unit 320 from applying voltage to the variable member 250. can be created.
  • the processor unit 310 causes the first electrode unit 320 to apply a voltage to the variable member 250.
  • a control signal can be generated to not apply it.
  • the opening/closing portion 251 of the variable member 250 to which no voltage is applied forms a partition wall to prevent the chemical solution D contained in the needle groove portion 111 from being injected into the user's body through the injection needle portion 210. blocked.
  • the processor unit 310 may generate a control signal to inject the chemical solution D according to a preset cycle.
  • the processor unit 310 may be preset to inject the chemical solution (D) every N time. In this case, the processor unit 310 injects the first electrode unit 320 into the variable member 250 every N time. ) can be generated to apply a voltage to the control signal.
  • the processor unit 310 may generate a control signal to inject the chemical solution D at a preset time.
  • the processor unit 310 may monitor the contact state between the first electrode unit 320 and the injection needle unit 210 in real time.
  • the processor unit 310 can detect a poor contact state by monitoring the amount of chemical solution (D) accommodated in the needle groove portion 111.
  • the processor unit 310 monitors the amount of chemical solution (D) accommodated in the needle groove unit 111 and the user's body data, and monitors the amount of voltage applied from the first electrode unit 320 to the variable member 250.
  • the application time, etc. can be controlled.
  • the chemical injection device 1 has the effect of allowing the substrate portion 300 to apply or remove voltage to the needle assembly 200, thereby controlling the injection of the chemical liquid D to the user.
  • the substrate unit 300 receives the user's body data from the needle assembly 200 and can control the voltage applied to the needle assembly 200, a chemical solution (D) injection environment optimized for the user's body condition is provided. can be provided.
  • Figure 8 is a bottom perspective view showing a chemical injection device according to another embodiment of the present invention.
  • the chemical injection device 2 may include a main body part, a needle assembly 200', a substrate part, a pressure generating part, and a power source part.
  • the needle assembly 200 ′ may include an injection needle portion 210 ′ and a sensing needle portion 230 ′.
  • the injection needle unit 210' and the sensing needle unit 230' are connected to the main body, and may be provided in plural numbers.
  • the plurality of injection needle units 210 ′ have a preset spacing along the radial direction from the center of the main body portion, specifically the main body housing 110 ′, and may be arranged in a row.
  • the plurality of sensing needle units 230 ′ may be arranged in a line along a preset direction, and specifically, on one side of the main body 100 ′, they are aligned along the circumferential direction based on the center of the main body 100 ′. It can be placed as .
  • the sensing needle unit 230' has the effect of acquiring the user's body data from the outside of the injection needle unit 210', which injects the medicinal solution into the user.
  • the chemical injection device 2 has a main body, specifically a main body housing 110', formed in a cylindrical shape, and a plurality of injection needle parts 210' of the main body housing 110'. Except that the main body is arranged in a line in the radial direction from the center, and the plurality of sensing needle parts 230' have a preset distance from the center of the main body housing 110' and are arranged in a line along the circumferential direction. Since the configuration, operating principle, and effect of the variable member 250, the substrate portion 300, the pressure generator 400, and the power supply portion 500 of the chemical injection device 1 according to an embodiment of the invention are the same, they do not overlap. Detailed explanations are omitted in scope.
  • a chemical liquid injection device is provided. Additionally, embodiments of the present invention can be applied to industrial devices that inject medicinal solutions into a patient's body.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 복수 개의 니들홀부가 형성되는 본체부, 니들홀부와 연결되며 사용자의 신체와 접촉가능한 니들 어셈블리, 니들 어셈블리에 전압을 인가가능한 기판부 및 니들 어셈블리에 수용되는 약물이 외부로 배출되도록 압력을 제공하는 압력생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치를 제공한다.

Description

약액 주입 장치
본 발명은 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입 장치와 같은 약액 주입 장치는 환자의 몸 안에 약물을 주입하기 위해 사용되는데, 이는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 환자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.
당뇨 환자 특히, 소아 당뇨 환자의 경우에는 인슐린과 같은 약물을 정해진 간격을 두고 인체에 주입할 필요가 있다.
일정한 기간 동안 인체에 부착하여 사용하는 패치 형태의 약액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 환자의 복부 또는 허리 등의 인체에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.
약액 주입 장치는 인체에 부착될 경우 착용감이 우수하고 사용이 편리하며 내구성이 뛰어나고 저전력으로 구동될 필요성이 있다.
특히, 약액 주입 장치는 환자가 직접 피부에 부착되어 사용되므로, 사용자가 편리하고 안전하게 약액 주입 장치를 구동하는 것이 중요하다.
또한, 약물 주입을 통한 효과의 증대를 위하여 약액 주입 장치는 정량의 약물을 환자의 몸에 정밀하게 주입하는 것이 제어될 필요가 있는데, 소형의 약액 주입 장치를 통하여 소량의 약물을 정밀하게 주입하는 것이 중요하다.
종래 피스톤 등 구동 장치를 이용하여 약물을 체내로 주입하였으나, 이러한 방식의 약물 주입 장치는 정량의 약물을 정밀하게 주입하기 위한 제어가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 한계점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 기판부에서 제공되는 전압을 제어하는 방식으로 니들 어셈블리의 형상을 변형시킴으로써 사용자에게 주입되는 약액의 양을 정밀하게 제어할 수 있는 약액 주입 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 복수 개의 니들홀부가 형성되는 본체부, 상기 니들홀부와 연결되며 사용자의 신체와 접촉가능한 니들 어셈블리, 상기 니들 어셈블리에 전압을 인가가능한 기판부 및 상기 니들 어셈블리에 수용되는 약액이 외부로 배출되도록 압력을 제공하는 압력생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치를 제공한다.
또한, 상기 니들 어셈블리는 사용자의 신체에 약물을 주입 가능한 주입니들부 및 상기 주입니들부와 이격 배치되며 사용자의 신체 데이터를 수집 가능한 센싱니들부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 니들 어셈블리는 상기 기판부와 접촉가능하며, 상기 기판부로부터 전압을 인가받아 형상 변형이 가능한 가변부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변부재는 전압을 인가받아 상기 주입니들부와 상기 압력생성부를 연통시킬 수 있다.
또한, 상기 기판부는 상기 센싱니들부로부터 상기 신체 데이터를 전달받아 제어 신호를 생성가능한 프로세서부 및 상기 제어 신호를 전달받아 상기 가변부재에 전압을 인가하는 제1 전극부를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서부는 외부의 사용자 단말로부터 전기적 신호를 전달받을 수 있으며, 상기 전기적 신호를 기반으로 가변부재에 전압을 선택적으로 인가하도록 상기 제1 전극부를 제어 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치는 기판부가 니들 어셈블리에 전압을 인가하거나 제거함으로써, 사용자에 대한 약물 주입의 제어가 가능한 효과가 있다.
또한, 기판부가 니들 어셈블리로부터 사용자의 신체 데이터를 전달받아 니들 어셈블리에 인가되는 전압을 제어할 수 있으므로, 사용자의 신체 상태에 최적화된 약액 주입 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 분해도이다.
도 3은 도 1의 A-A'선을 기준으로 단면 처리한 단면도이다.
도 4는 도 3의 B부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a, 도 5b는은 본 발명의 일 실시예에 약액 주입 장치의 사용상태도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부에서 유체의 유동을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시한 저면사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었음으로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 분해도이다. 도 3은 도 1의 A-A'선을 기준으로 단면 처리한 단면도이다. 도 4는 도 3의 B부분을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5a, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 약액 주입 장치의 사용상태도이다.
약액 주입 장치(1)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약물을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약물, 심장용 약물 기타 다양한 종류의 약물을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 유선 또는 무선으로 연결된 약물 주입 제어 전자 장치와 연결될 수 있다. 사용자는 약물 주입 제어 장치를 조작하여 약액 주입 장치(1)를 제어할 수 있으며, 약액 주입 장치(1)의 사용 상태를 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 약액 주입 장치(1)로부터 주입되는 약액의 양, 약액의 주입 횟수, 사용자의 신체, 바이오 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 사용자가 약액 주입 장치(1)를 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 약물 주입 제어 장치는 사용자 단말을 포함할 수 있으며, 이와 관련된 내용은 뒤에서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 본체부(100), 니들 어셈블리(200), 기판부(300), 압력생성부(400), 전원부(500)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)는 약액 주입 장치(1)의 외관을 형성하는 것으로서, 본체하우징(110), 커버부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본체하우징(110)은 뒤에 설명할 니들 어셈블리(200)와 연결되며, 기판부(300), 압력생성부(400), 전원부(500)를 수용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체하우징(110)은 일면에 개구부가 형성되는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 본체하우징(110)은 일측에 개구부가 형성되는 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본체하우징(110)은 전장품을 수용할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로 원통 형상으로 형성되는 본체하우징(110`)은 도 8에 도시되어 있으며, 이와 관련하여는 뒤에서 설명하도록 한다.
사용자의 신체와 접촉하는 본체하우징(110)의 일면에는 복수 개의 니들홀부(110h)가 형성될 수 있다. 이로 인하여 주입니들부(210) 및 센싱니들부(230)가 니들홀부(110h)에 통과하여 사용자의 신체에 접촉, 침투할 수 있고, 사용자의 신체 내에 약액을 주입할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 주입니들부(210), 센싱니들부(230)와 본체하우징(110)은 일체로 형성될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 니들홀부(110h)는 사용자의 신체와 접촉하는 본체하우징(110)의 일면상에서, 인접하는 니들홀부(110h)와 미리 설정되는 간격으로 이격 배치되어 그리드(grid)형상으로 이루도록 위치할 수 있다.
구체적으로 그리드 형상을 이루는 복수 개의 니들홀부(110h) 중, 외측 둘레를 따라 위치하는 복수 개의 니들홀부(110h)에는 센싱니들부(230)가 삽입되며 연결될 수 있고, 상기 외측 둘레를 따라 위치하는 니들홀부(110h)를 제외한 나머지 니들홀부(110h)에는 주입니들부(210)가 삽입될 수 있다.
예를 들어, 니들홀부(110h)가 일방향(도 1 기준 x축 방향)을 따라 N개 형성되고 타방향(도 1 기준 y축 방향)을 따라 N개가 형성되는 경우, 본체하우징(110)의 일면의 중심을 기준으로 최외곽에 형성되는 4(N-1)개의 니들홀부(110h)에는 센싱니들부(230)가 삽입될 수 있으며, 나머지 (N-1)2개의 니들홀부(110h)에는 주입니들부(210)가 삽입될 수 있다.
이로 인하여 뒤에 설명할 니들홈부(111)를 주입니들부(210)가 삽입되는 니들홀부(110h)가 형성되는 영역에 한정하여 형성시킴으로써 센싱니들부(230)로 약액(D)이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이에 더하여 센싱니들부(230)가 사용자로부터 효과적으로 신체 데이터를 획득하는 것이 가능하다.
도 8을 참조하면, 선택적 실시예로서, 본체하우징(110`)의 일면이 원형으로 형성되는 경우 니들홀부는 사용자의 신체와 접촉하는 본체하우징(110`)의 일면의 중심을 기준으로 방사 방향을 따라 형성될 수 있다.
복수 개의 니들홀부(110h)는 본체하우징(110)의 일면의 중심을 기준으로 등각 배치되는 복수 개의 가상의 선을 따라 형성될 수 있으며, 상기 가상의 선을 따라 형성되는 니들홀부(110h)에는 센싱니들부(230)가 삽입될 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 센싱니들부(230)가 삽입되는 니들홀부(110h)와 센싱니들부(230)의 삽입되는 니들홀부(110h)의 위치는 다양하게 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들홀부(110h)의 직경은 주입니들부(210) 또는 센싱니들부(230)의 외경과 동일하거나 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이로 인하여 주입니들부(210) 및 센싱니들부(230)가 니들홀부(110h)에 억지 끼움 방식으로 삽입되며, 체결력이 향상될 수 있다.
선택적 실시예로서, 주입니들부(210)와 니들홀부(110h) 사이, 센싱니들부(230)와 니들홀부(110h) 사이에는 실링부재(도면 미도시)가 배치될 수 있다.
이로 인하여 약액 주입 장치(1) 내부에 위치하는 약액(D)이 주입니들부(210)를 통해서만 외부로 주입이 가능하며, 니들홀부(110h)를 통해 배출되는 현상을 방지할 수 있다.
도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 어셈블리(200)가 위치하는 본체하우징(110)의 내측에는 니들홈부(111)가 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니들홈부(111)가 위치하는 영역에서, 본체하우징(110)의 외벽의 두께는 니들홈부(111)가 위치하지 않는 본체하우징(110)의 외벽의 두께보다 상대적으로 얇게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니들홈부(111)는 돌출부의 형상으로 형성되는 뒤에 설명할 제1 전극부(320)와 마주보며 배치될 수 있고, 제1 전극부(320)가 돌출되는 형상과 대응되는 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 제1 전극부(320)가 니들홈부(111)에 안착되어 니들 어셈블리(200)와 접촉함으로써, 제1 전극부(320)가 니들 어셈블리(200), 구체적으로 가변부재(250)에 전압을 인가할 수 있다.
이에 더하여 약액(D)이 니들홈부(111)에 수용될 수 있으며, 가변부재(250)가 전압을 인가받아 뒤에 설명할 개폐홀부(251h)가 확장되는 경우에, 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 개폐홀부(251h)를 통해 니들 어셈블리(200) 내부로 유입되어 외부로 배출될 수 있다.
다시 말하여, 가변부재(250)가 전압을 인가받지 않은 상태에서는 개폐홀부(251h)의 내면이 밀착, 접촉되며 약액(D)이 유동힐 공간을 폐쇄하며, 전압을 인가받은 상태에서는 개폐홀부(251h)가 확장되며 개폐홀부(251h)의 내측 영역을 통해 약액(D)이 통과하며 사용자의 체내로 유입될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들홈부(111)는 일방향(도 2 기준 x축 방향)을 따라 연장되는 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로 니들홈부(111)는 니들홀부(110h)가 형성되는 영역과 중첩되도록 상기 일방향을 따라 연장되는 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 니들홈부(111)가 홈부의 형상으로 형성되어 약액(D)이 수용될 수 있으며, 주입니들본체(211)에 수용되는 약액(D)이 모두 소진되는 경우 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)을 주입니들본체(211)에 추가적으로 보충할 수 있다.
구체적으로 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하여 개폐홀부(251h)를 형성하여 니들홈부(111)와 주입니들본체(211)를 연통시킬 수 있으며, 압력생성부(400)에 의해 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 주입니들본체(211) 내부로 유입되어 약액(D)을 보충할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(150)는 본체하우징(110)을 커버하는 것으로, 본체하우징(110)의 일측에 연결될 수 있다.
이로 인하여 커버부(150)를 본체하우징(110)에서 분리함으로써 본체하우징(110) 내부에 수용되는 니들 어셈블리(200), 기판부(300), 압력생성부(400) 등의 전장 부품을 교환하거나, 본체하우징(110) 내부에 수용되는 약액(D) 또는 유체(F)를 교환 또는 보충할 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 커버부(150)를 본체하우징(110)과 결합함으로써 본체하우징(110) 내부에 수용되는 약액(D) 또는 유체(F)가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
도 3 내지 도 5a, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 어셈블리(200)는 니들홀부(110h)와 연결되며 사용자의 신체와 접촉하는 것으로써 주입니들부(210), 센싱니들부(230), 가변부재(250)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주입니들부(210)는 사용자의 신체에 약액(D)을 주입 가능한 것으로서 주입니들본체(211)를 포함할 수 있다.
주입니들본체(211)는 중공관 형상으로 형성될 수 있으며, 이로 인하여 주입니들본체(211) 내부에 가변부재(250), 약액(D) 또는 유체(F)가 수용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 주입니들부(210)는 니들홀부(110h)에 삽입되어 본체하우징(110)의 내부와 외부를 연통시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주입니들본체(211)는 주입니들부(210)의 외관을 형성하는 것으로서, 주입니들본체(211)의 일단부에는 주입홀부(212)가 홀부의 형상으로 형성될 수 있다.
주입홀부(212)가 형성되는 주입니들본체(211)의 일단부는 사용자의 체내에 약액(D)을 주입하도록 사용자의 체내에 삽입되는 것으로서, 길이 방향 중심축을 기준으로 비대칭적으로 형성될 수 있다.
구체적으로 주입홀부(212)가 형성되는 주입니들본체(211)의 길이 방향 중심축을 기준으로 일측이 타측보다 일방향(도 4 기준 하측 방향)으로 상대적으로 더 연장되는 형상으로 형성될 수 있다.
주입홀부(212)가 형성되는 주입니들본체(211)의 일면은 곡면부의 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 주입니들본체(211)의 일면은 외측에서 길이 방향 중심축을 향하면서 하향 경사지는 곡면부의 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 사용자의 신체와 접촉하는 주입니들본체(211)의 일면이 신체의 표면과 대응되는 곡면부의 형상으로 형성되어, 주입니들본체(211)를 체내에 삽입 시 사용자의 고통을 경감하거나, 주입니들본체(211)를 사용자의 신체로부터 제거할 시 조직의 회복에 도움을 주게 된다.
이에 더하여 사용자의 신체와 접촉하는 주입니들본체(211)의 일면이 인체공학적인 곡면부의 형상으로 형성됨에 따라, 주입니들본체(211)가 삽입되는 신체의 생체 조직이 과도하게 절개되거나 확장되는 것을 방지할 수 있다.
선택적 실시예로, 주입홀부(212)가 형성되는 주입니들본체(211)의 외주면은 주입홀부(212)가 형성되는 일단부 측으로 갈수록 길이 방향 중심축을 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
이로 인하여 주입니들본체(211)의 일단부가 체내에 삽입되는 경우, 길이 방향 중심축에 가까워지도록 삽입됨으로써 체내 조직이 과도하게 절개되거나 확장되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주입니들본체(211)의 외경은 니들홀부(110h)의 내경과 동일하거나 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여 주입니들부(210) 및 센싱니들부(230)가 니들홀부(110h)에 억지 끼움 방식으로 결합이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주입니들본체(211)는 부도체로 형성될 수 있다. 이로 인하여 제1 전극부(320)로부터 가변부재(250)로 전압이 인가되는 경우, 주입니들본체(211)로 전류가 흐르는 것이 방지되어 주입니들본체(211)와 연결되는 사용자의 신체에 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 주입니들본체(211)의 내경은 가변부재(250) 구체적으로 뒤에 설명할 수용부(252)의 외경과 동일하거나 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이로 인하여 가변부재(250)가 주입니들본체(211) 내부에 억지 끼움되어 위치 고정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 주입니들본체(211)의 내경은 개폐부(251)의 외경보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
이로 인하여 개폐부(251)가 주입니들본체(211)의 일단부(도 4 기준 상측 단부)와 접촉하여 가변부재(250)가 일방향(도 4 기준 하측 방향)으로 이동하는 것이 제한될 수 있으므로, 압력생성부(400)가 니들홈부(111) 또는 주입니들본체(211) 내부에 수용되는 약액(D)에 압력을 인가하더라도 가변부재(250)가 주입니들본체(211)를 관통하여 외부로 이동하는 현상을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱니들부(230)는 사용자의 신체 데이터를 수집 가능한 것으로서, 센싱니들본체(231) 및 센서부(233)를 포함할 수 있다.
선택적 실시예로, 센싱니들부(230)는 채혈식 혈당 측정 방식으로 사용자의 혈당을 측정할 수 있다. 구체적으로 센싱니들부(230)는 당산화효소(glucose oxidase enzyme)와 당의 전기화학적 산화-환원 반응을 이용하여 사용자의 혈당을 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱니들본체(231)는 센싱니들부(230)의 외관을 형성하는 것으로서, 중공관 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 센싱니들본체(231) 내부에 가변부재(250), 사용자의 신체 데이터를 포함하는 물질 또는 유체(F)가 수용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 센싱니들부(230)는 니들홀부(110h)에 삽입되어 본체하우징(110)의 내부와 외부를 연통시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱니들본체(231)의 일단부에는 센싱홀부(232)가 홀부의 형상으로 형성될 수 있다. 이로 인하여 사용자의 신체 데이터를 포함하는 물질이 센싱홀부(232)를 통하여 약액 주입 장치(1) 내부로 이동할 수 있다.
센싱홀부(232)가 형성되는 센싱니들본체(231)의 일단부는 사용자의 신체 데이터를 포함하는 물질을 획득하도록 사용자의 체내에 삽입되는 것으로서, 길이 방향 중심축을 기준으로 비대칭적으로 형성될 수 있다.
구체적으로 센싱홀부(232)가 형성되는 센싱니들본체(231)의 길이 방향 중심축을 기준으로 일측이 타측보다 일방향(도 4 기준 하측 방향)으로 상대적으로 더 연장되는 형상으로 형성될 수 있다.
센싱홀부(232)가 형성되는 센싱니들본체(231)의 일면은 곡면부의 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 센싱니들본체(231)의 일면은 외측에서 길이 방향 중심축을 향하면서 하향 경사지는 곡면부의 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 사용자의 신체와 접촉하는 센싱니들본체(231)의 일면이 신체의 표면과 대응되는 곡면부의 형상으로 형성됨어, 센싱니들본체(231)를 체내에 삽입 시 사용자의 고통을 경감하거나 센싱니들본체(231)를 사용자의 신체로부터 제거할 시 조직의 회복에 도움을 주게 된다.
이에 더하여 사용자의 신체와 접촉하는 센싱니들본체(231)의 일면이 인체공학적인 곡면부의 형상으로 형성됨에 따라, 센싱니들본체(231)가 삽입되는 신체의 생체 조직이 과도하게 절개되거나 확장되는 것을 방지할 수 있다.
선택적 실시예로, 센싱홀부(232)가 형성되는 센싱니들본체(231)의 외주면은 센싱홀부(232)가 형성되는 일단부 측으로 갈수록 길이 방향 중심축을 향하여 하향 경사지는 형상으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 센싱니들본체(231)의 일단부가 체내에 삽입되는 경우, 길이 방향 중심축에 가까워지도록 삽입됨으로써 체내 조직이 과도하게 절개되거나 확장되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱니들본체(231)의 외경은 니들홀부(110h)의 내경과 동일하거나 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이로 인하여 센싱니들부(230) 및 센싱니들부(230)가 니들홀부(110h)에 억지 끼움 방식으로 결합이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱니들본체(231)는 부도체로 형성될 수 있다. 이로 인하여 제1 전극부(320)로부터 가변부재(250)로 전압이 인가되는 경우, 센싱니들본체(231)로 전류가 흐르는 것이 제한되어 센싱니들본체(231)와 연결되는 사용자의 신체에 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 센싱니들본체(231)의 내경은 가변부재(250), 구체적으로 뒤에 설명할 수용부(252)의 외경과 동일하거나 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이로 인하여 가변부재(250)가 센싱니들본체(231) 내부에 억지 끼움되며 위치 고정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(233)는 사용자의 신체 물질과 접촉하며, 신체 물질로부터 신체 데이터를 추출할 수 있다.
본 명세서에서 '신체 물질'은 사용자의 혈액, 세포 조직 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자의 신체 데이터를 추출할 수 있는 모든 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(233)는 센싱니들본체(231) 내부에 위치할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 센서부(233)가 센싱니들본체(231)의 외부에 위치하는 등 사용자의 신체 데이터를 포함하는 물질과 접촉할 수 있도록 하는 다양한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(233)는 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받아 전류를 발생시킬 수 있다. 또한, 센서부(233)는 센싱홀부(232)로부터 획득된 신체 물질을 전극으로 이용하여 전류가 흐르게 할 수 있으며, 최초 전류의 세기와 신체 물질을 전극으로 한 전류의 세기 차를 이용하여 사용자의 혈당 수치를 측정할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 센서부(233)가 사용자의 혈당 수치를 측정하는 방식은 종래의 혈당 수치 방식을 모두 포함할 수 있다.
도 4, 도 5a, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부재(250)는 뒤에 설명할 기판부(300)로부터 전압을 인가받아 형상 변형이 가능한 것으로, 주입니들부(210) 및 센싱니들부(230)의 일측에 안착될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부재(250)는 기판부(300)와 접촉가능하며 기판부(300)로부터 전압을 인가받아 개폐홀부(251h)를 형성 가능한 개폐부(251)와 약액(D) 등을 수용 가능한 수용부(252)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변부재(250)는 전도성 고분자 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 가변부재(250)는 폴리 폴리스티렌 설포네이트(poly 3,4-enthlenedioxythiophene, PEDOT:PSS)와 다중벽 탄소 나노튜브(multiwall carbon nanotubes)의 결합으로 이루어질 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 가변부재(250)는 전압을 인가받아 형상 변형이 가능한 기술적 사상안에서 다양한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부(251)는 가변부재(250)의 일단부(도 4 기준 상측 단부)에 형성될 수 있으며, 제1 전극부(320)와 접촉하도록 위치할 수 있다.
구체적으로 개폐부(251)는 제1 전극부(320)와 접촉하여 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받아 형상이 변형될 수 있으며, 구체적으로 개폐홀부(251h)를 형성할 수 있다.
도 4, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐홀부(251h)는 센싱니들부(230) 또는 주입니들부(210)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시키는 홀부의 형상으로 형성되는 것으로, 가변부재(250)와 길이 방향 중심축을 공유할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 개폐홀부(251h)는 개폐홀부(251h)는 센싱니들부(230) 또는 주입니들부(210)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시키는 기술적 사상안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 4, 도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수용부(252)는 약액(D), 유체(F) 또는 신체 데이터를 포함하는 유체(F)를 수용 가능한 것으로, 중공관 형상으로 형성될 수 있다.
이하, 가변부재(250)가 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받는 경우와 인가받지 않은 경우에 따른 개폐부(251)의 형상을 설명한다.
도 5a를 참조하면, 개폐부(251)가 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받지 않는 경우, 개폐부(251)는 수용부(252) 내부 공간과 외부 공간을 구획하도록 벽을 형성할 수 있다.
이로 인하여 압력생성부(400)가 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D) 또는 유체(F) 등에 압력을 가하더라도, 벽이 형성된 개폐부(251)에 의해 가압된 약액(D) 또는 유체(F)가 수용부(252) 내부 공간으로 유입되는 것이 차단되어, 약액(D)이 신체에 주입되는 것을 제어할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 개폐부(251)가 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받는 경우, 개폐부(251)는 수용부(252) 내부 공간과 외부 공간을 연통시키는 개폐홀부(251h)를 형성할 수 있다.
이로 인하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 개폐홀부(251h)를 통해 수용부(252) 내부 공간으로 유입되는 것이 가능하므로, 압력생성부(400)가 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)에 압력을 가하여 약액(D)이 주입홀부(212)를 통해 체내로 배출시키는 것이 가능하다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 피스톤 등 구동장치를 이용하여 체내로 주입되는 약액(D)의 양을 조절하는 것이 아니라, 전압을 이용하여 약액(D)의 주입을 차단 또는 허용하는 것이 가능하므로 초소량의 주입 약액량을 정밀하게 제어할 수 있는 특유한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부(251)와 수용부(252)는 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 개폐부(251)와 수용부(252)는 별물로 형성될 수 있음은 물론 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.
선택적 실시예로, 개폐부(251)는 전도성 재질로 형성될 수 있으며 수용부(252)는 비전도성 재질로 형성될 수 있다.
이로 인하여 제1 전극부(320)가 개폐부(251)에 전압을 인가하는 경우, 개폐부(251)에 한정하여 형상이 변형될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부(300)는 니들 어셈블리(200)에 전압을 인가가능한 것으로서, 프로세서부(310) 및 제1 전극부(320)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서부(310)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서부(310)는 휘발성 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있으며, 메모리는 약액 주입 장치(1)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
프로세서부(310)는 소프트웨어 또는 프로그램을 저장할 수 있다. 프로그램은, 예를 들면, 커널(kernel), 미들웨어(middleware), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface, API), 또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 등을 포함할 수 있다.
커널, 미들웨어, 또는 API(의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어, API, 또는 어플리케이션 프로그램)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스, 프로세서, 또는 메모리 등)을 제어 또는 관리할 수 있다.
또한, 커널은 미들웨어, API, 또는 어플리케이션 프로그램에서 자가 약액(D) 주입 시스템(1)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서부(310)는 센싱니들부(230)로부터 신체 데이터를 전달받아 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 신호는 유선 신호 또는 무선 신호일 수 있다.
제어 신호가 유선 신호로 구현되는 경우, 제어 신호는 USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제어 신호는 유선 장치를 이용하여 전기적 신호를 전달할 수 있는 기술적 사상안에서 다양한 방법으로 송신 또는 수신될 수 있다.
제어 신호가 무선 신호로 구현되는 경우, 제어 신호는 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), WiFi(wireless fidelity), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 무선 신호로 구현되는 제어 신호는 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 신호는 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는 GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다.
프로세서부(310)는 제어 신호를 제1 전극부(320)에 전달함으로써, 제1 전극부(320)를 통해 가변부재(250)에 전압을 선택적으로 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서부(310)는 센싱니들부(230)로부터 획득한 신체 데이터 또는 외부의 사용자 단말로부터 획득한 명령 등에 따라 가변부재(250)에 전압을 선택적으로 인가할 수 있다.
이로 인하여 프로세서부(310)에서 생성한 제어 신호를 기반으로 제1 전극부(320)가 선택적으로 인가한 전압에 따라 약액(D)을 배출 가능하므로, 프로세서부(310)는 신체 데이터 또는 외부의 명령에 따라 사용자에게 주입되는 약액(D)의 양, 주입 주기, 주입 시간 등을 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부(320)는 가변부재(250)에 전압을 인가가능한 것으로, 니들 어셈블리(200)와 마주보는 기판부(300)의 일측에 위치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 가변부재(250)는 니들 어셈블리(200)와 마주보는 기판부(300)의 일면으로부터 가변부재(250)를 향하여 연장되는 돌출부의 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 가변부재(250)가 돌출되는 형상은 니들홈부(111)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
이로 인하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부(320)는 니들홈부(111)에 안착 가능하며 구체적으로 제1 전극부(320)는 가변부재(250)와 접촉하도록 니들홈부(111)에 안착될 수 있다.
선택적 실시예로, 제1 전극부(320)는 외부의 전압을 인가받아 상하 방향(도 4 기준)으로 이동이 가능하다. 구체적으로 제1 전극부(320)는 프로세서부(310)의 제어 신호를 전달받아, 제어 신호에 따라 상하 방향으로 이동이 가능하다.
이로 인하여 제1 전극부(320)가 하측 방향으로 이동하여 가변부재(250)와 접촉함으로써 가변부재(250)에 전압을 인가할 수 있으며, 제1 전극부(320)가 상측 방향으로 이동하여 가변부재(250)와 이격됨으로써 가변부재(250)에 인가된 전압을 제거할 수 있다.
이에 더하여 제1 전극부(320)가 하측 방향으로 이동하여 제1 전극부(320)와 니들홈부(111) 사이 공간을 축소시킴으로써 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)에 압력을 인가할 수 있으며, 제1 전극부(320)가 상측 방향을 이동하여 제1 전극부(320)와 니들홈부(111) 사이 공간을 확장시킴으로써 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)에 인가되는 약액(D)을 제거할 수 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력생성부(400)는 약액(D)이 외부로 배출되도록 압력(P)을 생성 및 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력생성부(400)는 미리 설정되는 중량을 가질 수 있으며, 압력생성부(400)의 중량에 의해 기판부(300)가 하측 방향(도 3 기준)으로 압력(P)을 제공받을 수 있다.
이로 인하여 기판부(300)의 제1 전극부(320)가 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)에 압력(P)을 인가할 수 있으며, 약액(D)은 압력(P)을 인가받아 니들홀부(110h)를 통해 사용자의 체내로 주입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력생성부(400)는 기판부(300)에 항상 압력을 인가할 수 있으며, 기판부(300)에 의해 항상 압력을 인가받는 약액(D)은 가압 상태를 유지할 수 있다.
이로 인하여 프로세서부(310)에서 생성되는 제어 신호를 기초로 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하는 경우, 가변부재(250)는 개폐홀부(251h)를 형성할 수 있으며, 가압된 약액(D)은 개폐홀부(251h) 및 니들홀부(110h)를 통해 사용자의 체내로 주입될 수 있다.
도 3을 참조하면, 압력생성부(400)는 캡부의 내측면과 연결되며 기판부(300)와 연결부재(170)를 통해 연결될 수 있다.
구체적으로 압력생성부(400)의 일면은 캡부의 일면과 밀착되게 접촉할 수 있으며, 압력생성부(400)의 타면과 기판부(300)의 일면은 직접적으로 밀착 접촉될 수 있음은 물론, 압력생성부(400)와 기판부(300) 사이에 연결부재(170)가 억지 끼움되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 압력생성부(400)의 일방향(도 3 기준 상항 방향) 길이와 연결부재(170)의 상기 일방향 길이 및 기판부(300)의 상기 일방향 길이를 합한 값은 본체하우징(110) 내부 공간의 상기 일방향 길이보다 상대적으로 크거나 동일할 수 있다.
이로 인하여 본체하우징(110) 내부에서 캡부, 압력생성부(400), 연결부재(170) 및 기판부(300)가 밀착 접촉되어 접촉 계면에서 미리 설정되는 크기의 수직 항력이 존재할 수 있으며, 상기 수직 항력으로 인하여 기판부(300)가 약액(D)에 압력을 인가할 수 있다.
선택적 실시예로, 압력생성부(400)는 구동 장치(도면 미도시)에 의해 위치가 변경될 수 있다.
구체적으로 압력생성부(400)는 액추에이터(actuator) 또는 캠샤프트(camshaft) 등 구동 장치를 통해 본체부(100)의 일측과 연결될 수 있으며, 구동 장치에 의해 압력생성부(400)가 상하 방향(도 3 기준)으로 이동할 수 있다.
구동 장치는 프로세서부(310)의 제어 신호에 따라 압력생성부(400)가 하측 방향으로 이동하도록 구동할 수 있고, 압력생성부(400)는 하측 방향으로 이동하면서 기판부(300)에 압력을 인가할 수 있다.
이로 인하여 기판부(300)의 제1 전극부(320)와 접촉가능한 약액(D)이 압력을 인가받아 니들홈부(111)를 통해 사용자의 체내로 주입될 수 있다.
또한, 구동 장치는 프로세서부(310)의 제어 신호에 따라 압력생성부(400)가 상측 방향으로 이동하도록 구동할 수 있고, 압력생성부(400)는 상측 방향으로 이동하면서 기판부(300)에 인가된 압력을 제거할 수 있다.
이로 인하여 기판부(300)의 제1 전극부(320)와 접촉가능한 약액(D)에 인가된 압력이 제거됨에 따라, 약액(D)이 감압 과정을 거치므로 약액(D)이 사용자의 체내로 주입되는 것이 제한될 수 있다.
선택적 실시예로, 압력생성부(400)는 약액(D)과 직접 접촉이 가능하도록 배치될 수 있다. 이로 인하여 압력생성부(400)가 기판부(300)를 통하지 않고 직접 약액(D)에 압력을 인가할 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부의 평면도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부에서 유체의 유동을 나타내는 도면이다.
도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부(400`)는 유체(F)의 압력을 이용하여 약액(D)에 압력을 제공하는 것으로서 가압하우징(410`), 제1 유로부(420`), 제2 유로부(430`), 제2 전극부(440`)를 포함할 수 있다.
가압하우징(410`)은 압력생성부(400`)의 외관을 형성하는 것으로서 본체부의 내부 일측에 위치할 수 있다.
가압하우징(410`)의 일측에는 제1 유로부(420`) 및 제2 유로부(430`)가 홈부의 형성으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 유로부(420`) 및 제2 유로부(430`)는 가압하우징(410`)과 별물로 형성되며 가압하우징(410`)과 연결되는 형상으로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 유로부(420`)는 유체(F)가 유동가능한 것으로, 가압하우징(410`)의 일면상에 상하 방향(도 6 기준)으로 연장되는 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
제1 유로부(420`)는 복수 개가 구비될 수 있으며 복수 개의 제1 유로부(420`)의 양단부는 각각 하나의 제2 유로부(430`)와 연통될 수 있다.
도 6, 도 7을 참조하면,　압력생성부(400`)에 형성되는 제2 유로부(430`)는 제1 유로부(420`)와 연통되는 것으로,　유체(F)의 유동 경로를 제공할 수 있다.　제2 유로부(430`)는 복수 개가 구비될 수 있고,　복수 개의 제2 유로부(430`)는 제1 유로부(420`)의 유입단,　배출단에 각각 배치될 수 있다.
선택적 실시예로, 복수 개의 제1 유로부(420`)의 단면적의 합은 하나의 제2 유로부(430`)의 단면적보다 크도록 형성될 수 있다.
구체적으로 제1 유로부(420`)의 단면적이 A1, 제2 유로부(430`)의 단면적이 A2로 형성되며 하나의 제2 유로부(430`)와 연통되는 제1 유로부(420`)의 개수가 n인 경우, A1 Х n > A2가 성립하도록 A1 또는 n의 값이 설정될 수 있다.
이로 인하여 유체(F)의 단위 질량유량이 유동하는 유로의 총 면적이 하나의 제2 유로부(430`)의 단면적에서 복수 개의 제1 유로부(420`)의 단면적의 합으로 증가함으로, 베르누이 법칙에 따라 유체(F)가 가압 과정을 거칠 수 있는 효과가 있다.
도 6, 도 7을 참조하면, 제2 전극부(440`)는 압력생성부(400`)의 일측에 전기장(EF)을 형성하는 것으로써, 제1 유로부(420`)의 양단부에 위치할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 전극부(440`)는 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)을 포함할 수 있다. 구체적으로 유체(F)가 유입되는 제1 유로부(420`)의 일단부에는 양극(positive electrode)이 배치될 수 있으며, 유체(F)가 제2 유로부(430`)로 배출되는 제1 유로부(420`)의 타단부에는 음극(negative electrode)이 배치될 수 있다.
이로 인하여 제2 전극부(440`)가 전원부로부터 전압을 인가받으면,　제1 유로부(420`)　상에 전기장이 형성될 수 있고,　제1 유로부(420`)에 수용되는 유체(F)가 전기장의 방향　즉,　양극에서 음극 방향으로 유동될 수 있다.
이로 인하여 제2 전극부(440`)가 전원부로부터 전압을 인가받기 전에는 압력생성부(400')에 수용되는 유체(F)가 이동하지 않고,　제2 전극부(440`)가 전압을 인가받아 전기장이 형성되면서 제1 유로부(420`)　상에 수용되는 유체(F)가 미리 설정되는 속도를 가지게 되고,　그에 따라 압력이 생성되어 유체(F)가 약액(D)이 배출가능 가능하도록 압력을 제공할 수 있다.
이에 더하여 복수 개의 제1 유로부(420`)의 단면적의 합이 하나의 제2 유로부(430`)의 단면적보다 크게 형성되는 경우, 전기장(EF)의 방향이 제1 유로부(420`)내에서 유체(F)의 유동 방향과 일치하도록 하측에서 상측 방향(도 7 기준)으로 형성될 수 있으므로, 전기장(EF)에 의하여 유체(F)가 제1 유로부(420`) 내에서 유속이 증가할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 유체(F)의 단위 질량 유량이 유동하는 유로의 총 면적이 하나의 제2 유로부(430`)의 단면적에서 복수 개의 제1 유로부(420`)의 단면적의 합으로 증가함으로, 베르누이 법칙에 따라 제1 유로부(420`)에서 유체(F)의 유속이 감소하는 현상을 방지될 수 있다.
도 6, 도 7을 참조하면,　제2 유로부(430`)에 수용되는 유체(F)는 제1 유로부(420`)와 같이,　전원부로부터 전압을 인가받은 제2 전극부(440`)의해 형성되는 전기장에 의해 유체(F)가 유동하는 것이 아니라,　제1 유로부(420`)에서 생성된 압력으로 다음 단계의 제1 유로부(420`)까지 유체(F)가 유동될 수 있다.
구체적으로 제1 유로부(420`),　제2 유로부(430`)는 복수 개가 구비되며,　양측에 제2 전극부(440`)가 배치되는 제1 유로부(420`)를 통과한 유체(F)가 제 제2 유로부(430`)로 진입하는 과정을　'단일 단계(single step)'로 정의할 수 있다.
복수 개의 제1 유로부(420`),　제2 유로부(430`)는 서로 순차적으로 배치되며,　복수 개의 단일 단계가 연결되며,　'다중 단계(multiple steps)'를 형성할 수 있다.
단일 단계에 형성되는 제1 유로부(420`)를 통과하면서,　유체(F)에 압력이 생성될 수 있고,　제2 유로부(430`)를 통과하여 다시 다른 단일 단계에 구비되는 제1 유로부(420`)를 통과하면서 압력이 증가할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압력생성부(400`)는 다중 단계가 몇 개의 단일 단계로 이루어지는지에 따라 압력생성부(400`)에서 목표로 하는 압력을 생성할 수 있는 효과가 있다.
선택적 실시예로, 제2 전극부(440`)는 제2 유로부(430`)의 양단부에 위치할 수 있다. 이 경우, 유체(F)가 유입되는 제2 유로부(430`)의 일단부에는 음극이 위치할 수 있으며, 유체(F)가 제2 유로부(430`)로 배출되는 제2 유로부(430`)의 타단부에는 양극이 위치할 수 있다.
이로 인하여 전기장(EF)이 제2 유로부(430`)를 통해 유동하는 유체(F)의 유동 방향과 일치하므로, 유체(F)에 가속력 및 압력을 인가할 수 있다.
제1 유로부(420`) 및 제2 유로부(430`)를 통과하여 가압된 유체(F)는 니들홈부(111) 및 니들 어셈블리에 안착되는 약액(D)에 압력을 인가할 수 있다.
구체적으로 가압하우징(410`)과 복수 개의 니들홈부(111)는 각각 별도의 관으로 연결될 수 있으며, 가압된 유체(F)가 상기 관을 통해 가압하우징(410`)에서 니들홈부(111)로 유동하여 니들홈부(111)에 안착되는 약액(D)을 주입홀부(212)로 밀어낼 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 가압하우징(410`)에서 배출된 가압 유체(F)는 기판부(300)와 니들홀부(110h) 사이 공간을 포함하여 본체하우징(110)의 내부 공간을 채울 수 있다.
이로 인하여 본체하우징(110) 내부 공간이 가압 유체(F)로 인하여 높은 압력으로 형성되므로, 가변부재(250)가 제1 기판부(300)로부터 전압을 인가받으면 개폐홀부(251h)가 확장되어 약액(D)이 본체하우징(110) 내부, 구체적으로 니들홀부(110h)에서 주입홀부(212)로 배출될 수 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부(500)는 기판부(300), 압력생성부(400) 등 약액 주입 장치(1)에 수용되는 전장 장치에 전압을 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원부(500)는 기판부(300) 및 압력생성부(400)과 전기적으로 연결되는 것으로, 기판부(300), 압력생성부(400)에 전압을 공급할 수 있다.
전원부(500)의 구체적인 구성과 관련하여는 공지된 바, 자세한 설명은 생략한다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)의 작동원리, 효과를 설명하고자 한다.
본 명세서에서 작동원리 및 효과를 시계열적으로 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것이며, 이하에서 설명하는 작동원리 등은 설명의 순서에 한정되는 것은 아니고 동시에 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 사용자의 신체의 일부와 연결되어, 약액 주입 장치(1)에 수용되는 약액(D)을 사용자에게 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)는 약액 주입 장치(1)의 외관을 형성하는 것으로, 본체부(100)의 일측에는 니들 어셈블리(200)가 연결될 수 있으며 본체부(100)의 내부에는 기판부(300), 압력생성부(400) 및 전원부(500)가 수용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)는 사각관 형상을 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)의 사용자와 접촉하는 일면(도 1 기준 xy평면과 평행한 면)에는 니들 어셈블리(200)가 연결될 수 있다.
이로 인하여 본체부(100)의 일면이 사용자의 신체와 접촉함과 동시에 상기 일면에 연결되는 니들 어셈블리(200)가 사용자의 체내에 삽입 가능하여, 본체부(100) 또는 니들 어셈블리(200) 내부에 수용되는 약액(D)을 니들 어셈블리(200)를 통하여 사용자의 체내로 주입 가능하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)의 내측에는 복수 개의 니들홈부(111)가 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로 니들 어셈블리(200)가 연결되는 본체부(100)의 일면에 대응되는 본체부(100)의 내측면 상에는 복수 개의 니들홈부(111)가 일방향(도 2 기준 x축 방향) 또는 타방향(도 2 기준 y축 방향)으로 연장되는 홈부의 형상으로 형성될 수 있다. 이로 인하여 복수 개의 니들홈부(111)에는 약액(D)이 수용될 수 있다.
도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들홈부(111)의 내주면 상에는 주입홀부(212)가 형성될 수 있으며, 주입홀부(212)를 통해 주입니들부(210) 또는 센싱니들부(230)와 연통될 수 있다.
이로 인하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 압력생성부(400) 등으로부터 압력을 받아 주입홀부(212)를 통해 주입니들부(210)로 유동할 수 있다.
도 3, 도 4를 참조하면, 니들홈부(111)의 일측(도 4 기준 상측)에 위치하는 압력생성부(400)가 기판부(300)를 통하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)에 간접적으로 압력을 인가할 수 있으며, 이로 인하여 니들홈부(111)가 수용되는 약액(D)이 하측 방향(도 4 기준)으로 압력을 받아 주입홀부(212)를 통해 주입니들부(210)로 유동할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 압력생성부(400)는 니들홈부(111)와 직접적으로 연결되어 압력을 인가할 수 있는 등 압력생성부(400)가 니들홈부(111)에 압력을 인가하는 방법은 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 어셈블리(200)는 주입니들부(210), 센싱니들부(230) 및 가변부재(250)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주입니들부(210) 및 센싱니들부(230)는 가변부재(250)를 수용할 수 있다.
가변부재(250)는 전압이 인가됨에 따라 형상이 변형됨으로써, 선택적으로 니들홈부(111)와 주입니들부(210) 내부 공간을 연통시키거나 니들홈부(111)와 센싱니들부(230) 내부 공간을 연통시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변부재(250)의 상측(도 4 기준)에 위치하는 개폐부(251)는 니들홀부(110h)가 형성되는 니들홈부(111)의 일면에서 미리 설정되는 높이만큼 돌출될 수 있다.
이로 인하여 기판부(300)가 니들홈부(111)에 안착되면서 개폐부(251)와 접촉하는 것이 가능하므로, 기판부(300)의 제1 전극부(320)가 가변부재(250)의 개폐부(251)에 전압을 인가할 수 있다.
이하, 기판부(300)가 가변부재(250)에 전압을 인가하는 과정 및, 전압이 인가됨에 따른 가변부재(250)의 형상을 상세하게 설명하고자 한다.
도 3, 도 4를 참조하면 가변부재(250)와 마주보는 기판부(300)의 일면에는 전압을 인가가능한 제1 전극부(320)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부(320)는 니들홈부(111)에 안착되어 가변부재(250)와 접촉이 가능하도록 위치 고정될 수 있다.
기판부(300)의 프로세서부(310)는 외부로부터 전달받은 명령 또는 센싱니들부(230)로부터 획득한 신체 데이터로부터 제어 신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어 신호에 따라 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 선택적으로 전압을 인가하도록 제어할 수 있다.
프로세서부(310)가 신체 데이터로부터 제어 신호를 생성하는 알고리즘에 관한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
제1 전극부(320)는 제어 신호에 따라 가변부재(250), 구체적으로 개폐부(251)에 전압을 인가할 수 있다.
개폐부(251)는 전압을 인가받으면 형상이 변형되는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개폐부(251)는 전도성 고분자 재질로 이루어지거나 형상 기억 합금(shape-memory alloy)로 형성될 수 있다.
도 4, 도 5a를 참조하면, 개폐부(251)가 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받지 않는 경우, 개폐부(251)는 니들홈부(111) 내측 공간과 주입니들부(210) 내부 공간을 구획하도록 격벽을 형성할 수 있다.
제1 전극부(320)가 개폐부(251)에 전압을 인가하지 않도록 프로세서부(310)에서 제어 신호를 생성하는 경우, 전압을 인가받지 못한 개폐부(251)는 격벽을 형성하게 된다.
이로 인하여 상기 격벽에 의하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 주입니들부(210) 내부 공간으로 유동하는 것이 차단되어 사용자에게 약액(D)을 주입하는 동작을 정지시킬 수 있다.
도 4, 도 5b를 참조하면, 개폐부(251)가 제1 전극부(320)로부터 전압을 인가받는 경우, 개폐부(251)는 니들홈부(111) 내측 공간과 주입니들부(210) 내부 공간을 연통시키도록 개폐홀부(251h)를 형성할 수 있다.
이로 인하여 제1 전극부(320)가 개폐부(251)에 전압을 인가하도록 프로세서부(310)에서 제어 신호를 생성하는 경우, 전압을 인가받은 개폐부(251)는 개폐홀부(251h)를 형성하게 된다.
이로 인하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 상기 니들홀부(110h)를 통하여 주입니들부(210) 내부 공간으로 유동할 수 있고, 주입니들부(210) 내부에 수용되는 약액(D)이 주입홀부(212)를 통하여 사용자에게 주입될 수 있다.
선택적 실시예로, 기판부(300)는 상하 방향(도 4 기준)으로 이동이 가능하다.
구체적으로 제1 전극부(320)에는 항상 전압이 인가될 수 있으며 프로세서부(310)는 외부로부터 전달받은 명령 또는 센싱니들부(230)로부터 획득한 신체 데이터로부터 제어 신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어 신호에 따라 기판부(300)를 개폐부(251)와 접촉하도록 하측 방향으로 이동시키거나, 개폐부(251)와 이격되도록 상측 방향으로 이동시킬 수 있다.
이로 인하여 프로세서부(310)의 제어 신호에 따라 하측 방향으로 이동된 기판부(300)의 제1 전극부(320)는 개폐부(251)와 접촉함으로써 개폐부(251)에 전압을 인가할 수 있으므로, 전압을 인가받은 개폐부(251)는 개폐홀부(251h)를 형성하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 주입니들부(210)로 유동할 수 있다.
또한, 프로세서부(310)의 제어 신호에 따라 상측 방향으로 이동된 기판부(300)의 제1 전극부(320)는 개폐부(251)와 이격됨으로써 개폐부(251)에 인가된 전압을 제거할 수 있으므로, 전압을 인가받지 못한 개폐부(251)는 격벽를 형성하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 주입니들부(210)로 유동하는 것이 제한된다.
상기와 같이 약액 주입 장치(1)는 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하거나 제거하는 방식으로 약액(D) 주입을 허용 또는 차단할 수 있다.
이로 인하여 종래의 약액 주입 장치(1)는 피스톤 등 구동장치로 이용하여 체내로 주입되는 약액(D)의 양을 조절함으로써 약액(D)의 주입량을 정밀하게 제어하는 것이 불가능했던 것과는 달리, 전압을 이용하여 약액(D)의 주입을 제어함으로써 초소량의 주입 약액(D)량을 정밀하게 제어할 수 있다.
이에 더하여 피스톤 등 구동 장치를 구동하기 위한 구동력을 생성해야 하는 종래의 약액 주입 장치와 달리, 본 발명은 전압을 인가 또는 제거함으로써 약액의 주입을 제어할 수 있으므로, 요구되는 소비 전력의 감소가 가능한 효과가 있다.
이하, 프로세서부(310)가 신체 데이터로부터 제어 신호를 생성하는 알고리즘에 관하여 상세하게 설명한다.
프로세서부(310)는 센싱니들부(230)의 센서부(233)로부터 신체 데이터를 제공받을 수 있다.
센서부(233)는 센싱니들부(230)에서 획득되는 신체 물질로부터 신체 데이터를 측정할 수 있다.
센서부(233)가 신체 물질로부터 신체 데이터를 측정하는 방식은 종래의 신체 데이터 측정 장치에 다양한 방식으로 적용되고 있는 바, 센서부(233)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 신체 데이터는 사용자의 혈당 수치, 당화혈색소 수치 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
센싱니들부(230)에서 측정된 신체 데이터가 미리 설정되는 수치를 초과하는 경우, 프로세서부(310)는 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 센싱니들부(230)에서 측정된 사용자의 혈당 수치가 미리 설정되는 혈당 수치를 초과하는 경우 프로세서부(310)는 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
이로 인하여 제1 전극부(320)에 의해 전압을 인가받은 가변부재(250)의 개폐부(251)는 개폐홀부(251h)를 형성하여, 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 사용자의 체내로 주입될 수 있다.
센싱니들부(230)에서 측정된 신체 데이터가 미리 설정되는 수치를 초과하지 않는 경우, 프로세서부(310)는 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하지 않도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 센싱니들부(230)에서 측정된 사용자의 혈당 수치가 미리 설정되는 혈당 수치보다 상대적으로 낮은 경우 프로세서부(310)는 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하지 않도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
이로 인하여 전압이 인가되지 않은 가변부재(250)의 개폐부(251)는 격벽을 형성하여 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)이 주입니들부(210)를 통해 사용자의 체내로 주입되는 것이 차단된다.
선택적 실시예로, 프로세서부(310)는 미리 설정되는 주기에 따라 약액(D)을 주입하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서부(310)는 N시간 단위로 약액(D)을 주입하도록 미리 설정될 수 있으며 이 경우, 프로세서부(310)는 N시간마다 제1 전극부(320)가 가변부재(250)에 전압을 인가하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
선택적 실시예로, 프로세서부(310)는 미리 설정되는 시간에 약액(D)을 주입하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
선택적 실시예로, 프로세서부(310)는 제1 전극부(320)와 주입니들부(210) 사이의 접촉 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
예를 들어, 제1 전극부(320)가 주입니들부(210)와 접촉이 안되는 불량이 발생한 경우 약액(D) 주입을 위한 제어 신호가 생성되어 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)의 양이 감소되지 않으므로, 프로세서부(310)는 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)의 양을 모니터링하여 접촉 불량 상태를 검출할 수 있다.
프로세서부(310)는 니들홈부(111)에 수용되는 약액(D)의 양, 사용자의 신체 데이터를 모니터링하여, 제1 전극부(320)에서 가변부재(250)로 인가하는 전압의 양, 전압을 인가하는 시간 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 기판부(300)가 니들 어셈블리(200)에 전압을 인가 또는 제거함으로써, 사용자에 대한 약액(D) 주입의 제어가 가능한 효과가 있다.
또한, 기판부(300)가 니들 어셈블리(200)로부터 사용자의 신체 데이터를 전달받아 니들 어셈블리(200)에 인가되는 전압을 제어할 수 있으므로, 사용자의 신체 상태에 최적화된 약액(D) 주입 환경을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 다른 약액 주입 장치(2)의 구성, 작동원리 및 효과에 관하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시한 저면사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치(2)는, 본체부, 니들 어셈블리(200`), 기판부, 압력생성부, 전원부를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 니들 어셈블리(200`)는 주입니들부(210`), 센싱니들부(230`)를 포함할 수 있다. 주입니들부(210`), 센싱니들부(230`)는 본체부에 연결되는 것으로서, 각각 복수 개가 구비될 수 있다.
복수 개의 주입니들부(210`)는 본체부, 구체적으로 본체하우징(110`)의 중심으로부터 반경 방향을 따라 미리 설정되는 간격을 가지며, 일렬로 배치될 수 있다.
복수 개의 센싱니들부(230`)는 미리 설정되는 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있고, 구체적으로 본체부(100`)의 일면 상에서 본체부(100`)의 중심을 기준으로 둘레 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.
이로 인하여, 센싱니들부(230`)는 사용자에게 약액을 주입하는 주입니들부(210`)의 외측에서 사용자의 신체 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치(2)는 본체부, 구체적으로 본체하우징(110`)이 원통 형상으로 형성되며, 복수 개의 주입니들부(210`)가 본체하우징(110`)의 중심으로부터 반경 방향으로 일렬로 배치되고, 복수 개의 센싱니들부(230`)가 본체하우징(110`)의 중심으로부터 미리 설정되는 거리를 가지며 둘레 방향을 따라 일렬로 배치되는 점을 제외하고는, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)의 가변부재(250), 기판부(300), 압력생성부(400), 전원부(500)의 구성, 작동원리 및 효과가 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 의하면, 약액 주입 장치를 제공한다. 또한, 산업상 이용하는, 환자의 몸 안에 약액을 주입하는 기구 등에 본 발명의 실시예들을 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 복수 개의 니들홀부가 형성되는 본체부;
    상기 니들홀부와 연결되며 사용자의 신체와 접촉가능한 니들 어셈블리;
    상기 니들 어셈블리에 전압을 인가가능한 기판부; 및
    상기 니들 어셈블리에 수용되는 약물이 외부로 배출되도록 압력을 제공하는 압력생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니들 어셈블리는,
    사용자의 신체에 약물을 주입 가능한 주입니들부; 및
    상기 주입니들부와 이격 배치되며 사용자의 신체 데이터를 수집 가능한 센싱니들부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 니들 어셈블리는,
    상기 기판부와 접촉가능하며, 상기 기판부로부터 전압을 인가받아 형상 변형이 가능한 가변부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가변부재는 전압을 인가받아 상기 주입니들부와 상기 압력생성부를 연통시키는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판부는,
    상기 센싱니들부로부터 상기 신체 데이터를 전달받아 제어 신호를 생성가능한 프로세서부; 및
    상기 제어 신호를 전달받아 상기 가변부재에 전압을 인가하는 제1 전극부;를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서부는,
    외부의 사용자 단말로부터 전기적 신호를 전달받을 수 있으며, 상기 전기적 신호를 기반으로 가변부재에 전압을 선택적으로 인가하도록 상기 제1 전극부를 제어가능한 것을 특징으로 하는 약액 주입 장치.
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