KR102750135B1 - 레저버 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부공간을 제공하고, 전방에서 상기 내부공간을 외부와 연통하게 하는 유입구, 배출구 및 감지구가 형성되는 레저버와, 상기 내부공간에 삽입되어 전후방으로 이동하며 저장공간을 형성하는 플런저, 및 상기 감지구에 결합되어 상기 저장공간에 형성되는 기설정된 압력을 감지하는 센싱 유닛을 포함하는 레저버 어셈블리는 제공할 수 있다.

Description

레저버 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치{Reservoir assembly and apparatus for infusing medical liquid including the same}

본 발명은 레저버 어셈블리와 이를 포함하는 약액 주입 장치에 관한 것이다.

일반적으로 약액 주입 장치는 환자에게 인슐린과 같은 약액을 주입하기 위해 사용된다. 약액 주입 장치는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 환자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.

이에, 일정한 기간 동안 환자의 신체에 부착하여 간편하게 사용할 수 있는 패치 형태의 양액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 환자의 복부 또는 허리 등과 같은 환자의 신체 일부에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.

약액 주입 장치가 환자의 신체에 부착되고, 약액 주입 장치에 마련된 니들과 캐뉼러가 환자의 신체 내부로 삽입되면, 약액 주입 장치 내부에 저장된 약액이 니들과 캐뉼러를 통하여 환자의 신체 내부로 주입될 수 있다.

그런데, 약액 주입 장치를 사용하는 중에 환자의 신체 내의 이물질에 의하여, 니들이나 캐뉼러 등이 막힘으로써, 약액 주입 장치 내부에서 약액의 유동이 원활하게 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 환자에게 약액이 전혀 공급되지 않거나 약액이 부족하게 공급될 수 있지만, 환자나 보호자는 약액이 원활하게 공급되는지 여부를 제대로 인지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

주입되는 약액에 의한 효과를 증대시키기 위하여, 약액이 환자에게 원활하게 주입되고 있는지 확인할 수 있는 방안이 요구되며, 다양한 방법으로 정량의 약액을 지속적으로 주입하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.

본 발명은 안전하게 구동되며, 정확하게 약물을 전달할 수 있는 레저버 어셈블리와 이를 포함하는 약액 주입 장치를 제공한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레저버 어셈블리는, 내부공간을 제공하고, 전방에서 상기 내부공간을 외부와 연통하게 하는 유입구, 배출구 및 감지구가 형성되는 레저버, 상기 내부공간에 삽입되어 전후방으로 이동하며 저장공간을 형성하는 플런저, 및 상기 감지구에 결합되어 상기 저장공간에 형성되는 기설정된 압력을 감지하는 센싱 유닛을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센싱 유닛은, 상기 감지구에 삽입되는 캡 부재, 및 상기 캡 부재와 이격 배치되되, 상기 캡 부재의 이동에 의해 상기 캡 부재와 접촉하여 전기적 신호를 생성하는 감지 부재를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센싱 유닛은 상기 캡 부재를 상기 감지구 측으로 가력하는 가력 부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 캡 부재는 상기 감지구에 삽입되는 패킹부 및 상기 감지 부재와 접촉하는 접촉부를 가지고, 상기 접촉부는 전도성 러버로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치는, 약액이 저장되는 레저버 어셈블리, 상기 레저버 어셈블리에서 이동한 상기 약액을 배출하는 니들 어셈블리, 및 상기 레저버 어셈블리와 연결되며, 구동 시에 상기 레저버에서 상기 니들 어셈블리로 상기 약액을 이동시키는 구동력을 생성하는 구동 유닛을 포함하고, 상기 레저버 어셈블리는, 내부공간을 제공하고, 전방에서 상기 내부공간을 외부와 연통하게 하는 유입구, 배출구 및 감지구가 형성되는 레저버, 상기 내부공간에 삽입되어 전후방으로 이동하며 저장공간을 형성하는 플런저, 및 상기 감지구에 결합되어 상기 저장공간에 형성되는 기설정된 압력을 감지하는 센싱 유닛을 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치에 의하면, 사용자에게 안전하게 약액을 주입할 수 있다. 약액 주입 장치에 의하여 약액이 주입되는 동안, 정량의 약액이 제대로 주입되는 것을 확인할 수 있다.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 레저버 어셈블리를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 레저버 어셈블리의 센싱 유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 레저버 어셈블리에 약액이 저장되기 전의 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 레저버 어셈블리에 약액이 저장되고 클러치 유닛이 활성화된 상태를 도시한 도면이다.
도 8는 도 5의 센싱 유닛이 작동하기 전의 상태를 도시한 도면이다.
도 9은 도 5의 센싱 유닛이 작동한 상태를 도시한 도면이다.

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 명세서 상에 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 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템(1)을 도시하는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 약액 주입 시스템(1)은 약액 주입 장치(10), 사용자 단말(20), 컨트롤러(30) 및 생체 정보 센서(40)를 구비할 수 있다. 약액 주입 시스템(1)은 사용자 단말(20)을 이용하여 사용자가 시스템을 구동 및 제어할 수 있으며, 생체 정보 센서(40)에서 모니터링되는 혈당 정보를 기초로, 약액 주입 장치(10)에서 약액을 주기적으로 주입할 수 있다.

약액 주입 장치(10)는 생체 정보 센서(40)에서 센싱된 데이터를 기초로, 사용자에게 주입되어야 하는 약물 예컨대, 인슐린, 글루카곤, 마취제, 진통제, 도파민, 성장 호르몬, 금연 보조제 등의 약물을 주입하는 기능을 수행하기도 한다.

또한, 약액 주입 장치(10)는 장치의 잔여 배터리 용량 정보, 장치의 부팅 성공 여부, 주입 성공 여부 등을 포함하는 장치 상태 메시지를 컨트롤러(30)에 전달할 수 있다. 컨트롤러로 전달된 메시지들은 컨트롤러(30)를 거쳐 사용자 단말(20)로 전달될 수 있다. 또는 컨트롤러(30)는 수신된 메시지들을 가공한 개량 데이터를 사용자 단말(20)로 전달할 수 있다.

일 실시예로, 약액 주입 장치(10)는 생체 정보 센서(40)와 별도로 구비되며, 사용자에 이격되어 설치될 수 있다. 다른 실시예로, 약액 주입 장치(10)와 생체 정보 센서(40)는 하나의 디바이스에 구비될 수 있다.

일 실시예로, 약액 주입 장치(10)는 사용자의 몸에 장착될 수 있다. 또한 다른 실시예로 약액 주입 장치(10)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.

사용자 단말(20)은 약액 주입 시스템(1)을 구동 및 제어하기 위해 사용자로부터 입력 신호를 전달 받을 수 있다. 사용자 단말(20)은 컨트롤러(30)를 구동시키는 신호를 생성하여, 컨트롤러(30)를 제어하여 약액 주입 장치(10)를 구동시킬 수 있다. 또한, 사용자 단말(20)은 생체 정보 센서(40)로부터 측정된 생체 정보를 표시할 수 있으며, 약액 주입 장치(10)의 상태 정보를 표시할 수 있다.

사용자 단말(20)은 유무선 통신 환경에서 이용할 수 있는 통신 단말을 의미한다. 예를 들어, 사용자 단말(20)은 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 스마트 TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, GPS(global positioning system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 네비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 가전기기, 카메라가 탑재된 디바이스 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있다. 또한, 사용자 단말(2)은 통신 기능 및 데이터 프로세싱 기능을 구비한 시계, 안경, 헤어 밴드 및 반지 등의 웨어러블 디바이스일 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 인터넷 통신이 가능한 애플리케이션을 탑재한 단말은 제한 없이 차용될 수 있다.

사용자 단말(20)은 미리 등록된 컨트롤러(30)와 1대1로 연결될 수 있다. 사용자 단말(20)은 외부의 장치로부터의 컨트롤러(30)가 구동 및 제어되는 것을 막기 위해서, 컨트롤러(30)와 암호화되어 연결될 수 있다.

일 실시예로, 사용자 단말(20)과 컨트롤러(30)는 각각 분리되어 별도의 장치로 구비될 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(30)는 약액 주입 장치(10)가 장착된 사용자에게 구비되고, 사용자 단말(20)은 사용자 또는 제3 자에게 구비될 수 있다. 보호자에 의해서 사용자 단말(20)이 구동되어, 약액 주입 시스템(1)의 안전성을 높일 수 있다.

다른 실시예로, 사용자 단말(20)과 컨트롤러(30)는 하나의 디바이스로 구비될 수 있다. 사용자 단말(20)과 하나로 구비된 컨트롤러(30)가 약액 주입 장치(10)와 통신하여, 약물의 주입을 제어할 수 있다.

컨트롤러(30)는 약액 주입 장치(10)와 데이터를 송수신하는 기능을 수행하며, 약액 주입 장치(10)로 인슐린 등의 약물의 주입과 관련된 제어 신호를 전송하고, 생체 정보 센서(40)로부터 혈당 등의 생체값의 측정과 관련된 제어 신호를 수신 받을 수 있다.

컨트롤러(30)는 일 예로 약액 주입 장치(10)로 사용자의 현 상태를 측정하라는 지시 요청을 전송하고, 지시 요청의 응답으로 약액 주입 장치(10)로부터 측정 데이터를 수신 받을 수 있다.

생체 정보 센서(40)는 목적에 따라 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체값을 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 생체 정보 센서(40)에서 측정된 데이터는 컨트롤러(30)에 전달될 수 있으며, 측정된 데이터를 기초로 약물이 주기 및/또는 주입량이 설정될 수 있다. 생체 정보 센서(40)에서 측정된 데어터는 사용자 단말(20)로 전달되어 표시될 수 있다.

일 예로, 생체 정보 센서(40)는 사용자의 혈당량을 측정하는 센서일 수 있다. 연속 혈당 측정(CGM: Continuous Glucose Monitoring) 센서일 수 있다. 연속 혈당 측정 센서는 사용자에 부착되어 연속적으로 혈당량을 모니터링 할 수 있다.

사용자 단말(20), 컨트롤러(30) 및 약액 주입 장치(10)는 네트워크를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN), 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망 및 이들의 상호 조합을 포함하며, 각 네트워크 구성 주체가 서로 원활하게 통신을 할 수 있도록 하는 포괄적인 의미의 데이터 통신망이며, 유선 인터넷, 무선 인터넷 및 모바일 무선 통신망을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신은 예를 들어, 무선 랜(Wi-Fi), 블루투스, 블루투스 저 에너지(Bluetooth low energy), 지그비, WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), NFC(Near Field Communication), 5G 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(10)를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 약액 주입 장치(10)의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 약액 주입 장치(10)는 약액 주입 대상인 사용자에 부착된 상태에서, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다.

약액 주입 장치(10)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약액, 심장용 약액 기타 다양한 종류의 약액을 포함할 수 있다.

약액 주입 장치(10)의 일 실시예는 외측을 커버하는 하우징(11), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(12)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(10)는 하우징(11)과 부착부(12) 사이의 공간에 배치되는 복수개의 부품을 포함한다. 부착부(12)와 사용자의 피부 사이에는 별도의 접합수단이 더 개재될 수 있으며, 접합수단에 의해 약액 주입 장치(10)는 피부에 고정될 수 있다.

약액 주입 장치(10)는 니들 어셈블리(100), 레저버 어셈블리(200), 구동 모듈(300), 배터리(350), 구동 유닛(400), 트리거 부재(500), 니들 커버 조립체(600), 알람 유닛(700)을 포함할 수 있다.

약액 주입 장치(10)는 베이스 바디 중에서 적어도 하나 이상의 바디가 내부 부품을 지지하는 틀을 형성할 수 있다. 베이스 바디는 배치에 따라 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 가질 수 있다.

제1 바디(13)는 하우징(11)의 아래에 배치되며, 각 개구 또는 홈에 니들 어셈블리(100), 레저버 어셈블리(200), 구동 모듈(300), 배터리(350) 등이 지지될 수 있다. 제2 바디(14)는 제1 바디(13)의 아래에 배치되며, 부착부(12)와 연결될 수 있다. 제2 바디(14)는 약액 주입 장치(10)의 하부를 커버할 수 있다. 제3 바디(15)는 제1 바디(13)의 상측에 배치되어, 각 개구 또는 홈에 레저버 어셈블리(200), 구동 모듈(300), 배터리(350), 구동 유닛(400) 등을 지지될 수 있다. 도면에서는 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며 일체로 구비되거나 복수 개로 구비될 수 있다.

약액 주입 장치(10)의 내부에는 제어 유닛(미도시)이 배치될 수 있다. 제2 바디(14)의 아래에는 회로 기판인 제어 유닛이 배치되며, 약액 주입 장치(10)의 전체적인 구동을 제어할 수 있다. 제어 유닛은 구동 모듈(300), 알람 유닛(700) 및 복수 개의 센서(미도시)와 전기적으로 접촉하여, 이들의 동작을 제어할 수 있다.

사용자가 니들 어셈블리(100)를 회전시키면, 약액 주입 장치(10)는 캐뉼러를 사용자에게 삽입하고, 약액 주입을 개시하도록 클러치 유닛을 활성화시킬 수 있다.

니들 어셈블리(100)는 레저버 어셈블리(200)와 유체적으로 연결될 수 있다. 클러치 유닛이 활성화되면, 구동 모듈에서 발생하는 구동력이 레저버 어셈블리(200)로 전달되면서, 레저버 어셈블리(200)에 저장된 약액을 니들과 캐뉼러를 통하여 사용자에게 주입할 수 있다.

구동 모듈(300)은 전기에 의해 구동력을 생성하는 모든 종류의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기계 변위형 마이크로펌프와 전자기운동형 마이크로펌프 등의 모든 종류의 펌프가 사용될 수 있다. 기계변위형 마이크로펌프는 유체의 흐름을 유도하기 위해 압력차를 일으키도록 기어나 다이어그램과 같은 고체 혹은 유체의 운동을 이용하는 펌프로서, 다이어프람 변위 펌프(Diaphragm displacement pump), 유체 변위 펌프(Fluid displacement pump), 회전 펌프(Rotary pump) 등이 있다. 전자기운동형 마이크로펌프는 전기적 또는 자기적 형태의 에너지를 바로 유체의 이동에 이용하는 펌프로서, 전기유체역학 펌프(Electro hydrodynamic pump, EHD), 전기삼투식 펌프(Electro osmotic pump), 자기유체역학 펌프(Magneto hydrodynamic pump), 전기습식 펌프(Electro wetting pump)등이 있다.

배터리(350)는 약액 주입 장치(10)에 전기를 공급하여, 각 부품을 활성화 할 수 있다. 도면에서는 한 쌍의 배터리(350)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 약액 주입 장치(10)의 용량, 사용범위, 사용 시간 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 배터리(350)는 구동 모듈(300)에 인접하게 배치되며, 구동 모듈(300)로 전기를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(350)는 상기 제어 모듈과 연결되며, 센서 유닛에서 측정된 전기적 신호를 기초로 구동 유닛(400)의 회전수 또는 회전 속도, 레저버 어셈블리(200)에 저장된 약액량, 사용자에게 주입된 약액량 등에 대한 데이터를 측정할 수 있다.

구동 유닛(400)은 구동 모듈(300)과 레저버 어셈블리(200)의 사이에 배치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력이 레저버 어셈블리(200)로 전달되도록, 구동 모듈(300)과 레저버 어셈블리(200)를 구동적으로 연결할 수 있다. 이때, 구동 유닛(400)의 연결은 구동 유닛(400)에 마련된 클러치 유닛의 활성화 시에 이루어질 수 있다.

트리거 부재(500)는, 니들 어셈블리(100)가 회전하여 캐뉼러가 사용자에 삽입된 후, 약액 주입 장치(10)의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 트리거 부재(500)는 제3 바디(15)의 일측에 회동 가능하게 배치되고, 니들 어셈블리(100)의 노브(미도시)가 트리거 부재(500)를 가력하여 트리거 부재(500)의 회전이 개시될 수 있다. 트리거 부재(500)가 회전하면서, 클러치 유닛의 커플러를 가력하여, 클러치 유닛이 활성화될 수 있다.

니들 커버 조립체(600)는 니들 어셈블리(100)의 아래에 장착될 수 있다. 니들 커버 조립체(600)는 약액을 주입하기 전에 레저버 어셈블리(200)에 저장된 에어를 프라이밍(Priming) 할 수 있다. 약액 주입기(NI)를 통해서, 약액이 레저버(210)에 될때, 레저버(210)에 잔류된 기체(공기)를 외부로 배출할 수 있다.

니들 커버 조립체(600)는 제1 커버(610), 제2 커버(620), 필터 부재(630) 및 접착층(640)을 가질 수 있다.

제1 커버(610)는 약액 주입 장치(10)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 커버(610)의 개구에는 제2 커버(620)가 삽입되어 조립될 수 있다.

제2 커버(620)는 제1 커버(610)에 조립되며, 중앙에 니들 및/또는 캐뉼러(C)가 정렬될 수 있다. 제2 커버(620)는 중앙에 높이방향으로 관통되며, 약액(D)이 저장되는 저장 공간을 가질 수 있다.

제1 커버(610)는 제2 커버(620)보다 강성이 더 크다. 제1 커버(610)는 외부에 노출되는 부분으로, 강성이 다소 큰 물질로 형성된다. 제2 커버(620)는 제1 커버(610)에 조립되고, 제3 바디(15)의 개구에 삽입되기 위해서 제1 커버(610)보다 강성이 작은 물질로 형성된다.

제2 커버(620)의 중앙에는 제3 바디(15)에 삽입되는 돌출부(621)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 커버(620)는 고정 돌기를 구비하고, 고정 돌기가 제1 커버(610)에 삽입되어, 제1 커버(610)와 제2 커버(620)가 조립될 수 있다.

제2 커버(620)의 돌출부(621)는 제3 바디(15)의 하단의 개구에 삽입된다. 상기 개구의 직경보다 돌출부(621)의 직경이 약간 크게 설정된다. 제2 커버(620)는 소정의 탄성을 가지므로, 돌출부(621)가 상기 개구에 삽입되어 고정될 수 있다.

제2 커버(620)는 내경을 가지어, 상부에 니들과 캐뉼러가 정렬될 수 있다. 제2 커버(620)의 내경는 제2 커버(620)의 저장 공간을 형성하며, 약액이 저장 또는 기체가 이동 및 배출될 수 있다.

필터 부재는 제2 커버(620)에 장착된다. 필터 부재는 제2 커버(620)의 저장공간의 아래에 배치되며, 공기 등의 기체는 필터 부재를 통과하나, 약액과 같은 액체는 필터 부재를 통과하지 않는다. 그리하여, 니들에서 배출된 공기는 필터 부재를 통과하여 외부로 배출되나, 니들에서 배출된 약액은 제2 커버(620)와 필터 부재로 정의되는 저장 공간에 저장될 수 있다.

필터 부재는 저장 공간에 저장되는 약액의 양에 따라 형상이 변화할 수 있다. 예컨대, 저장 공간에 약액이 채워지면, 필터 부재가 아래 방향으로 팽창하여, 사용자가 니들 커버 조립체(600)에 약액이 유입된 것을 인지할 수 있다.

접착층은 니들 커버 조립체(600)의 일면에 배치되며, 부착부(12)에 니들 커버 조립체(600)를 부착시킬 수 있다.

알람 유닛(700)은 약액 주입 장치(10)의 내부 또는 외부에 배치되며, 약액 주입 장치(10)의 정상작동이나 오작동을 사용자에게 알릴 수 있다.

일 예로, 알람 유닛(700)은 하우징(11)의 아래에 배치되며, 회로 기판에 연결된다. 알람 유닛(700)은 경고음을 생성하거나, 빛을 생성하여, 외부 사용자에게 알람을 전달할 수 있다.

도 4는 도 2의 레저버 어셈블리(200)를 도시하는 도면이고, 도 5은 도 4의 레저버 어셈블리(200)의 센싱 유닛(260)을 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 레저버 어셈블리(200)는 레저버(210), 캡 커버(220), 플런저(230), 실링링(240), 센싱 유닛(260)을 구비할 수 있다.

레저버(210)는 레저버 어셈블리(200)의 외관을 형성하고, 내부에 플런저(230)가 수용될 수 있는 내부공간을 제공할 수 있다.

일 실시예로, 레저버(210)는 전후 방향으로 연장된 실린더 형태로 형성될 수 있다. 레저버(210)의 후방에는 캡 커버(220)가 장착되어 레저버(210)와 캡 커버(220)에 의해 외부와 구분되는 내부공간이 규정될 수 있고, 캡 커버(220)에 배치된 개구(미도시)를 통해서 커넥터 부재(233) 및 로드 부재와 결합된 연결 부재(432)가 이동할 수 있다.

플런저(230)는 내부공간에 수용되어 전후방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예로, 플런저(230)는 내부공간으로 유입되는 약액에 의하여 전방에서 후방으로 이동할 수 있다. 그리고, 구동 모듈에서 생성되는 구동력에 의하여 후방에서 전방으로 이동할 수 있다. 플런저(230)의 전진에 따라, 레저버(210)에 저장된 약액은 니들 어셈블리로 배출될 수 있다.

레저버(210)와 플런저(230)에 의해 내부공간의 일부는 약액이 저장되는 저장공간으로 규정될 수 있다. 내부공간에서 이동하는 플런저(230)에 의하여 저장공간의 체적은 변할 수 있다. 예를 들어, 플런저(230)가 내부공간의 최전방에 배치되어 플러저의 엔드단(231)과 경사면(232)이 레저버(210)와 밀착되는 경우 내부공간에서 저장공간은 형성되지 않을 수 있다. 그리고, 약액이 레저버(210)로 유입되면서 저장공간이 형성되며, 저장공간의 체적은 레저버(210)로 유입되는 약액에 의하여 증가할 수 있다. 그리고, 저장된 약액이 레저버(210)에서 배출되면서 저장공간의 체적은 감소할 수 있다.

플런저(230)는 전후방으로 연장되는 커넥터 부재(233)와 결합될 수 있다. 커넥터 부재(233)는 플런저(230)에 설치되어, 플런저(230)의 이동에 따라 함께 이동하며, 저장된 약액의 양을 센싱할 수 있다.

플런저(230)는 레저버(210)의 내측벽과 접촉하는 부분에 실링링(240)이 구비되어, 플런저(230)의 이동시에 플런저(230)와 레저버(210)의 내측벽 사이를 통하여 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

레저버(210)의 전방에는 내부공간을 외부와 연통하게 하는 복수의 개구가 형성될 수 있다. 복수의 개구는 유입구(210I), 배출구(210E) 및 감지구(210S)일 수 있다. 일 실시예로, 유입구(210I), 배출구(210E) 및 감지구(210S)는 레저버(210)의 전방을 각각 관통하는 개구로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 유입구(210I), 배출구(210E) 및 감지구(210S)는 레저버(210)의 전방 내측면에 홈으로 형성된 유로(211)를 통하여 레저버(210)의 내부와 연통할 수 있다.

유입구(210I)는 외부의 약액이 레저버(210)의 내부공간으로 유입되는 유로를 제공할 수 있다. 유입구(210I)에는 제1 패킹 부재(251)가 배치되어, 유입구(210I)를 패킹하고, 유입구(210I)를 통하여 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 제1 패킹 부재(251)는 약액의 누설을 방지하되, 주입용 니들(미도시)을 제1 패킹 부재(251)에 침습한 상태에서 약액을 주입할 수 있다.

제1 패킹 부재(251)는 재밀폐성을 가질 수 있다. 예를 들어, 레저버(210)에 약액을 충전하기 위하여 주입용 니들이 제1 패킹 부재(251)를 침습한 후 제거되는 경우라도, 제1 패킹 부재(251)는 주입용 니들이 침습한 부분을 통해 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 제1 패킹 부재(251)는, 예를 들어, 폴리프로필렌, 열가소성 탄성 중합체, 식물성 오일 등을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 주입용 니들에 의해 주입되는 약액은 플런저(230)를 후방으로 밀며 레저버(210)의 내부공간으로 유입되면서 저장공간을 형성할 수 있다.

배출구(210E)에는 도관(N)이 연결되고, 레저버(210)는 도관(N)을 통하여 니들 어셈블리와 연결될 수 있다. 배출구(210E)와 도관(N) 사이에는 제2 패킹 부재(252)가 마련되어, 배출구(210E)와 도관 사이에서 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 레저버(210)에 저장된 약액은 배출구(210E)와 도관을 통하여 니들 어셈블리로 유동할 수 있다.

감지구(210S)에는 캡 부재(261)가 마련되어, 감지구(210S)를 통하여 레저버(210)에 저장된 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

도 5을 참조하면, 센싱 유닛(260)은 캡 부재(261), 감지 부재(262) 및 가력 부재(263)를 포함할 수 있다.

캡 부재(261)는 감지구(210S)에 삽입 고정된 상태로 감지구(210S)를 통하여 저장공간에 저장된 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 캡 부재(261)는 감지구(210S)에 삽입 고정되되, 소정의 힘에 의해 이동할 수 있다.

일 실시예로, 캡 부재(261)의 외측면과 감지구(210S)의 내측면 사이에서 작용하는 마찰력에 의해 캡 부재(261)가 감지구(210S)에 삽입 고정될 수 있다. 이때, 캡 부재(261)의 외측면은 감지구(210S)의 내측면과 대응되는 형태로 마련되고, 캡 부재(261)는 감지구(210S)에 삽입되어 마찰력을 발생시키기에 용이한 탄성 물질로 이루어질 수 있다.

캡 부재(261)는 일측에 감지구(210S)에 삽입되는 패킹부(261a)가 형성되고, 타측에 감지 부재(262)와 접촉하는 접촉부(261b)가 형성될 수 있다. 패킹부(261a)와 접촉부(261b)는 한 번에 일체로 제조될 수 있다. 또는, 패킹부(261a)와 접촉부(261b)는 각각 제조된 후 일체로 조립될 수 있다.

패킹부(261a)는 감지구(210S)의 내측면과 대응되는 형태로 마련되어, 감지구(210S)에 삽입된 상태로, 패킹부(261a)의 외측면과 감지구(210S)의 내측면 사이에 마찰력이 형성될 수 있다. 패킹부(261a)가 감지구(210S)에 삽입 고정된 상태에서, 저장공간을 향하는 패킹부(261a)의 일측이 저장공간에 저장된 약액과 접촉할 수 있으므로, 패킹부(261a)의 적어도 일부는 약액과 반응하지 않고 탄성을 갖는 물질, 예를 들어 생체 적합성 고무 또는 실리콘으로 이루어질 수 있다.

접촉부(261b)는 감지 부재(262)와 접촉하는 부분으로, 접촉부(261b)와 감지 부재(262)가 접촉하면 소정의 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 접촉부(261b)와 감지 부재(262)가 접촉하여 전기적 신호가 생성될 수 있다. 이때, 접촉부(261b)의 적어도 일부는 전기 전도성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 접촉부(261b)는 전도성 금속이거나, 실리콘이나 고무에 은이나 니켈 등의 전도성 금속 파우더를 넣어서 압출하는 방식으로 제조되는 전도성 실리콘 또는 전도성 러버일 수 있다.

감지 부재(262)는 캡 부재(261)와 이격되되, 캡 부재(261)가 이동하면 캡 부재(261)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로, 감지 부재(262)는 회로 기판으로 마련되어, 감지 부재(262)와 캡 부재(261)가 접촉하여 전기적 신호를 생성할 수 있다.

감지 부재(262)와 캡 부재(261)의 접촉부(261b) 사이의 이격 거리는 패킹부(261a)가 감지구(210S)에 삽입되는 깊이보다 작게 형성될 수 있다. 캡 부재(261)에 작용하는 소정의 힘에 의하여 캡 부재(261)의 접촉부(261b)가 감지 부재(262)와 접촉할 때까지 캡 부재(261)가 이동하더라도, 캡 부재(261)의 패킹부(261a)가 감지구(210S)에서 이탈되지 않고, 감지구(210S)를 통하여 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

가력 부재(263)는 캡 부재(261)를 감지구(210S) 측으로 가력할 수 있다. 가력 부재(263)는, 캡 부재(261)가 감지 부재(262) 측으로 이동하는 방향에 대하여 반대 방향으로, 캡 부재(261)에 힘을 가할 수 있다. 가력 부재(263)는 일 방향으로 힘을 가할 수 있는 것으로서, 예를 들어 판형 스프링 또는 코일 스프링으로 제공될 수 있다.

도 6은 레저버 어셈블리(200)에 약액이 저장되기 전의 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 레저버 어셈블리(200)에 약액(D)이 저장되고 클러치 유닛(430)이 활성화된 상태를 도시한 도면다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 레저버 어셈블리(200)에 약액(D)이 저장되고, 레저버 어셈블리(200)에 저장된 약액(D)이 배출되는 매커니즘을 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 레저버 어셈블리(200)에 약액이 주입되기 전에는 레저버(210)의 내부공간 전방에 플런저(230)가 배치될 수 있다. 플런저(230)의 후단에 결합된 로드 부재(410)는 연결 부재(432)와 함께 캡 커버(220)에 형성된 개구를 통해 후방으로 연장될 수 있다.

로드 부재(410)와 연결 부재(432)는 서로에 대하여 상대적으로 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 일 실시예로, 로드 부재(410)와 연결 부재(432)는, 로드 부재(410)의 외주면에 형성된 나사산과 연결 부재(432)의 내주면에 형성된 나사산에 의해 나사 결합을 이룰 수 있다. 로드 부재(410)와 연결 부재(432)는 동시에 이동가능하되, 연결 부재(432)의 회전에 의하여 로드 부재(410)는 연결 부재(432)에 대하여 상대적으로 직선 이동할 수 있다.

클러치 유닛(430)의 비활성화 상태에서는, 커플러(431)가 연결 부재(432)를 그립하지 않으므로, 구동 휠(420)은 연결 부재(432)와 결합되지 않고, 연결 부재(432)는 구동 휠(420)의 동작과 무관하게 이동할 수 있다. 이때, 연결 부재(432)와 나사 결합을 이룬 로드 부재(410)는 연결 부재(432)와 함께 이동할 수 있다.

약액은 별도로 제공되는 약액 주입기에 의해 레저버(210)의 전방에 형성된 유입구(210I)를 통해 레저버(210)로 유입될 수 있다. 이때, 약액은 레저버(210)와 플런저(230) 사이로 유입되며, 플런저(230)를 후방으로 밀어내며 저장공간을 형성하고, 저장공간의 체적을 점차 증가시키며 플런저(230)를 후방으로 이동시킬 수 있다. 플런저(230)에 연결된 로드 부재(410)와 연결 부재(432)는 플런저(230)의 이동과 함께 후방으로 이동할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 레저버(210)에 약액(D)의 주입이 완료되면, 레저버(210)의 내부공간 후방에 플런저(230)가 배치될 수 있다.

클러치 유닛(430)은 커플러(431)와 연결 부재(432)를 포함하고, 구동 휠(420)과 로드 부재(410) 사이에 배치되어 이들의 구동적 연결을 가능하게 한다. 일 실시예로, 클러치 유닛(430)의 비활성화 시, 커플러(431)는 연결 부재(432)의 외측에 위치한 상태에서 연결 부재(432)와 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 클러치 유닛(430)이 활성화 되면 커플러(431)가 연결 부재(432)의 외측을 가력할 수 있는데, 이때 연결 부재(432)는 구동 휠(420)과 구동적으로 연결되어 구동 휠(420)의 회전과 아울러 회전할 수 있다. 그리고, 연결 부재(432)의 회전에 의하여, 연결 부재(432)와 나사 결합된 로드 부재(410)가 전방으로 이동할 수 있다.

로드 부재(410)가 전방으로 이동하게 되면, 플런저(230)가 로드 부재(410)와 함께 전방으로 이동하며 저장공간에 저장된 약액(D)을 니들 어셈블리로 배출할 수 있다.

도 8는 도 5의 센싱 유닛(260)이 작동하기 전의 상태를 도시한 도면이고, 도 9은 도 5의 센싱 유닛(260)이 작동한 상태를 도시한 도면이다.

약액이 저장된 약액 주입 장치가 사용자에 부착되면, 구동 모듈에서 발생하는 구동력에 의해 구동 휠(420)이 회전하고, 구동 휠(420)과 구동적으로 연결된 연결 부재(432)가 회전하며, 로드 부재(410)와 플런저(230)는 전방으로 이동할 수 있다. 레저버(210)에 형성된 개구 중에서 배출구를 제외한 나머지 개구는 패킹된 상태로, 플런저(230)가 전방으로 이동함에 따라 레저버(210)의 저장공간에 저장된 약액은 배출구를 통하여 니들 어셈블리로 이동할 수 있다.

도 8를 참조하면, 저장된 약액이 배출구를 통하여 저장공간에서 배출되는 동안 감지구(210S)는 센싱 유닛(260)의 캡 부재(261)에 의해 패킹될 수 있다.

캡 부재(261)가 감지구(210S)에 삽입된 상태로, 캡 부재(261)와 감지구(210S) 사이에 형성되는 마찰력에 의해 캡 부재(261)는 감지구(210S)에 고정될 수 있다.

그리고, 가력 부재(263)는, 캡 부재(261)가 감지구(210S)에 삽입 고정된 상태에서 이동하지 않도록, 캡 부재(261)의 일측과 접촉하여 캡 부재(261)를 일방으로 가력할 수 있다.

감지 부재(262)는 캡 부재(261)의 이동에 의해 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 감지 부재(262)는 캡 부재(261)와 이격 배치되어, 캡 부재(261)의 변위에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 부재(262)는 캡 부재(261)와 접촉 혹은, 감지 부재(262)와 캡 부재(261) 사이의 정전 용량 변화에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있다.

저장된 약액이 레저버(210)의 저장공간에서 정상적으로 배출되는 경우, 캡 부재(261)는 감지구(210S)에 삽입 고정된 상태로, 캡 부재(261)와 이격된 상태를 유지할 수 있다.

장치가 작동하여 약액이 주입되는 중에, 사용자 내부의 이물질에 의하여 니들 어셈블리의 니들이 막힐 수 있다. 이때, 플런저는 구동 모듈에서 생성되는 구동력에 의하여 전방으로 계속 이동하므로, 플런저의 이동에 의해 저장공간의 압력이 점차 증가할 수 있다.

도 9을 참조하면, 저장공간에 형성되는 압력이 점차 증가하다가 기설정된 값에 이르면, 캡 부재(261)는 저장공간에 형성되는 압력에 의하여 이동할 수 있다.

저장공간에 형성되는 압력에 의하여, 캡 부재(261)가 감지구(210S)에서 밀려나면서 전기적 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 캡 부재(261)가 감지 부재(262)가 접촉하면서, 전기적 신호가 발생할 수 있다.

약액 주입 장치는 해당 신호에 따라 제어될 수 있다. 일 실시예로, 감지 부재(262)와 캡 부재(261)의 접촉 신호가 발생하면, 구동 모듈의 작동을 정지시켜 플런저의 전진을 중단시킬 수 있다. 그리고, 알람 유닛을 작동 시켜, 시각이나 청각 또는 촉각을 통하여 오작동을 사용자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 경고음이나 빛 또는 진동을 발생시킬 수 있다.

캡 부재(261)가 감지구(210S)에 삽입된 깊이는, 캡 부재(261)가 이동한 거리보다 크게 형성될 수 있다. 저장공간에 형성되는 압력에 의하여 캡 부재(261)가 감지 부재(262)와 접촉할 때까지 밀려나더라도, 캡 부재(261)의 일부는 여전히 감지구(210S)에 삽입되어 감지구(210S)를 통하여 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

캡 부재(261)와 감지구(210S) 사이에 형성되는 마찰력, 가력 부재(263)가 캡 부재(261)에 가하는 힘, 캡 부재(261)가 감지구(210S)에 삽입된 깊이를 고려하여, 저장공간에 형성되는 압력의 기설정된 값을 결정할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 약액 주입 시스템
10: 약액 주입 장치
100: 니들 어셈블리
200: 레저버 어셈블리
300: 구동 모듈
400: 구동 유닛
500: 트리거 부재
600: 니들 커버 조립체
700: 알람 유닛

Claims (5)

1. 내부공간을 제공하고, 전방에서 상기 내부공간을 외부와 연통하게 하는 유입구, 배출구 및 감지구가 형성되는 레저버;
   상기 내부공간에 삽입되어 전후방으로 이동하며 저장공간을 형성하는 플런저; 및
   상기 감지구에 결합되어 상기 저장공간에 형성되는 기설정된 압력을 감지하는 센싱 유닛;을 포함하고,
   상기 센싱 유닛은,
   상기 감지구에 삽입되는 캡 부재; 및
   상기 캡 부재와 이격 배치되되, 상기 캡 부재의 이동에 의해 상기 캡 부재와 접촉하여 전기적 신호를 생성하는 감지 부재;를 포함하는,
   레저버 어셈블리.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 센싱 유닛은 상기 캡 부재를 상기 감지구 측으로 가력하는 가력 부재;를 더 포함하는,
   레저버 어셈블리.
4. 제1항에 있어서,
   상기 캡 부재는 상기 감지구에 삽입되는 패킹부 및 상기 감지 부재와 접촉하는 접촉부를 가지고,
   상기 접촉부는 전도성 러버로 형성되는,
   레저버 어셈블리.
5. 약액이 저장되는 레저버 어셈블리;
   상기 레저버 어셈블리에서 이동한 상기 약액을 배출하는 니들 어셈블리; 및
   상기 레저버 어셈블리와 연결되며, 구동 시에 상기 레저버에서 상기 니들 어셈블리로 상기 약액을 이동시키는 구동력을 생성하는 구동 유닛;을 포함하고,
   상기 레저버 어셈블리는,
   내부공간을 제공하고, 전방에서 상기 내부공간을 외부와 연통하게 하는 유입구, 배출구 및 감지구가 형성되는 레저버;
   상기 내부공간에 삽입되어 전후방으로 이동하며 저장공간을 형성하는 플런저; 및
   상기 감지구에 결합되어 상기 저장공간에 형성되는 기설정된 압력을 감지하는 센싱 유닛;을 포함하고,
   상기 센싱 유닛은,
   상기 감지구에 삽입되는 캡 부재; 및
   상기 캡 부재와 이격 배치되되, 상기 캡 부재의 이동에 의해 상기 캡 부재와 접촉하여 전기적 신호를 생성하는 감지 부재;를 포함하는,
   약액 주입 장치.

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