본 발명의 원리에 따라, 상기 목적은 바늘부, 상기 바늘부에 연결된 실린더부, 상기 실린더부의 전면 또는 실린더부의 표면 중 피스톤의 최대 전진위치보다 앞에 위치한 어느 한 곳 이상에 형성된 통로부, 상기 실린더부에 삽입되는 피스톤부, 상기 통로부와 결합될 수 있는 약물 저장용기, 및 상기 약물 저장용기를 수용하도록 형성된 쳄버를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사장치에 의하여 이루어진 것이다.
바람직하게는 상기 바늘부와 상기 실린더부의 연결부에는 약물의 배출만 가능하도록 하는 수단, 예를 들어 원웨이밸브 또는 힌지접합된 격막이 구비되며 상기 통로부에는 약물이 실린더부 쪽으로만 배출가능하도록 원웨이밸브 또는 힌지접합된 격막이 구비될 수 있다. 필요에 따라 상기 통로부와 약물저장용기 사이에는 추가적으로 개폐밸브를 구비하여 여닫을 수 있도록 할 수도 있다. 본 발명에 사용되는 원웨이밸브 또는 개폐밸브는 당업자에게 공지된 것을 사용할 수 있다.
보다 바람직하게는, 본 발명의 주사기는 착탈식 날개를 추가로 구비하며 이러한 날개는 고무재질로 바늘부의 외부를 감싸며 장착된다. 착탈식 날개가 장착되면 약물 주입시에 주사기가 흔들릴 위험이 적어 보다 안정적으로 약물을 주입할 수 있으며 좁은 부위에 주사할 경우에는 제거하여 사용할 수 있다.
본 발명의 주사기는 약물 저장 용기를 회전 이동시키거나 통로부와 약물 저장용기 사이에 구비된 개폐밸브를 여닫음으로써 약물을 바꾸어 가면서 피스톤을 이용하여 통로구를 통하여 각각의 약물을 실린더 내부로 유입시키고, 각각의 약물을 혼합시킨 후 또는 각각 순차적으로 약물을 피스톤을 이용하여 인체 내로 약물을 배출시킴으로써, 약물을 바꿀 때마다 주사바늘을 교체하거나 바늘을 빼는 과정 없이 다수의 약물을 인체에 주사할 수 있는 이점이 있다.
바람직하게는 상기 바늘부와 실린더부의 연결부는 구동부가 추가로 형성되어 있고, 상기 바늘부의 구동부쪽 단부는 걸림턱이 형성되어 있으며 구동부에는 바늘부에 형성된 걸림턱을 수용하는 암나사가 형성된 원통형 구동축을 포함할 수 있다. 상기 바늘부는 상기 실린더부에 분리가능하게 결합되어 바늘을 교체할 수 있다. 상기 구동축의 회전으로 바늘부에 장착된 바늘의 삽입 깊이가 변화된다.
본 발명의 자동 주사기는 실린더부의 후단의 영역에 전원에 의해 동작하는 하나 이상의 구동기구가 전자 제어 유니트의 제어하에서 모터에 의해 동작된다. 상기 모터는 역회전이 가능하다. 상기 하나 이상의 구동기구는 피스톤 샤프트를 일정위치에서 이동하도록 구동하며. 또한, 쳄버의 실린더부의 길이방향으로의 병진운동 및 실린더부 주위에서의 회전운동을 구동한다. 또한 바늘부와 실린더부의 연결부는 구동부가 형성되어 있고, 상기 바늘부의 구동부쪽 단부는 걸림턱이 형성되어 있으며 구동부에는 바늘부에 형성된 걸림턱을 수용하는 암나사가 형성된 원통형 구동축을 구비하며, 상기 하나 이상의 구동기구 중 어느 하나는 상기 구동축을 구동한다.
상기 주사장치에는 전자 제어 유니트가 마련되어 있는데, 이 전자 제어 유니트는 상기 하나 이상의 구동기구 및 사용자 인터페이스에 연결되어 있다. 사용자 인터페이스는 표시 패널과 사용자 조작 버튼들을 포함하고 있다.
주사기는 전자제어 유니트와 퍼스털 컴퓨터 등의 외부 장치간의 통신을 위한 포트를 포함할 수도 있다.
표시패널은 일반적으로 LCD 디스플레이로서, 주사기의 동작과 관련하여 아라비아 숫자 및 그래픽으로된 정보를 제공한다. 바람직하게는 표시패널은 1회 투여량, 약물의 투여순서, 약물주입속도 등을 표시한다.
사용자 조작 버튼들은 다수의 기능을 가지고 있다. 사용자가 요구되는 1회 분량을 선택할 수 있으며 주입속도 및 바늘의 삽입 깊이를 결정할 수 있다. 또한 주입되는 약물의 순서 및 혼합투여될지 각각 투여될 지를 사용자가 결정하여 프로그램을 입력 또는 선택하거나 직접 제어할 수 있다.
이하 본 발명의 주사기에 대한 구성 및 작동방법이 도면 및 실시예를 통하여 상세히 설명될 것이나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1
도 1(a) 및 도 1(b)는 본 발명에 따라 제조된 주사기를 도시하고 있다. 도 1(a)는 길이방향의 단면도이고 도 1(b)는 사시도이다.
본 주사장치의 실린더부 2에 설치된 통로부 6에는 개폐가 가능한 밸브 62가 구비되어 있다. 약물 저장용기 5를 장착하고 있는 쳄버 4는 실린더부 2 외측에 고정되어 있고 상기 통로부 6과 쳄버 4가 연결되는 부분에는 쳄버 4의 내부를 향하여 가이드 날개 7이 형성되어 있고, 가이드 날개의 중앙에는 중공바늘 61이 상기 통로부 6과 연결되도록 형성되어 있다. 유두 형상의 돌기를 갖는 예비포장된 약물저장용기 5를 장착하면 돌기의 외주는 상기 가이드 날개와 결합하며 약물저장용기 5의 전체 외주는 상기 쳄버 4와 결합한다. 쳄버 4는 투명하여 쳄버 4내에 장착된 약물저장용기 5내의 약물의 양이나 종류를 확인할 수 있다.
도 1의 주사기는 다음과 같이 작동된다.
돌기를 갖는 예비포장된 약물저장용기 5들을 쳄버내에 장착하면 통로부와 연결된 중공바늘이 약물저장용기 5의 돌기의 멤브레인을 파열하고 약물저장용기와 결합한다. 원하는 약물 저장용기와 연결된 통로구의 개폐밸브만 개방하고 샤프트 헤드 31에 힘을 가하여 피스톤을 후진시키면 원하는 약물 저장용기내의 약물이 실린더 내부 21에 주입되고 약물이 실린더 내부 21로 주입된 후 샤프트 헤드 31에 가해지는 힘을 역전시켜 피스톤을 전진시키면 인체에 약물이 주입된다. 이 때 실린더 내부 21에 약물이 주입되는 과정에서 바늘부와 실린더부와의 연결부에 구비된 원웨이밸브 11에 의하여 체내의 혈액이 실린더내로 유입되지 않으며 실린더 내부의 약물을 인체에 주입하는 과정에서는 약물 저장용기와 연결된 통로부의 밸브 62를 잠가 실린더 내부의 약물이 약물저장용기 내에 유입되지 않도록 한다. 상기 약물을 실린더 내부 21에 주입시키는 과정에서 다른 약물 저장용기와 연결된 통로구의 밸브 62를 개방하고 위와 같은 과정을 반복하여 약물을 혼합하거나 또는 인체에 약물을 주입한 후 약물을 교체하여 인체에 주입할 수 있다.
도 2에는 상기의 주사장치에 사용될 수 있는 원웨이밸브 11을 도시하고 있 다. 도 2(a)는 피스톤이 전진하였을 때 실린더 내부의 약물이 인체에 주입되는 것을 도시한 것이고, 도 2(b)는 피스톤이 후진하였을 때 바늘부와 실린더부의 연결부가 원웨이밸브에 의하여 폐쇄되는 것을 도시한 것이다.
실시예
2
실시예 1의 주사기와 동일한 주사기에 주사장치의 실린더부에 설치된 통로부에 추가적으로 약물 저장용기의 약물이 실린더 내부로 유입만 가능하도록 하는 원웨이밸브를 구비한다. 이 경우 약물을 인체에 주입시 통로부의 개폐밸브가 개방되어 있어도 실린더 내부의 약물이 약물저장용기로 다시 유입되는 것을 막을 수 있다.
실시예
3
도 3에는 본 발명에 따른 주사장치의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 3(a)는 길이방향의 단면도, 도 3(b)는 사시도 및 도 3(c)는 a-a' 단면도이다.
본 주사장치의 실린더부 2에 설치된 통로부 6의 단부에는 가이드 날개 7이 구비되며 가이드 날개의 중앙에는 중공 바늘 61이 장착되어 있고 약물 저장용기를 장착하고 있는 쳄버 4는 실린더 외부에 길이방향으로 형성된 가이드 돌기 22와 대응하는 가이드 홈 42를 구비함으로써 상기 실린더 주위에서 단속적으로 회전가능하며 상기 가이드 돌기 22를 따라 실린더부 2의 앞뒤로 이동이 가능하다. 이 때 실린더 외부에 가이드 홈을 구비하고 쳄버 4에 가이드 돌기를 구비할 수도 있다. 상기 가이드 홈 또는 가이드 돌기에 걸림턱 221을 구비하여 쳄버 4가 일정위치에서만 앞뒤로 이동할 수 있다.
쳄버 4에 장착된 약물저장용기 5의 재질은 바늘로 파열가능하며 바늘을 제거하면 다시 봉입되는 수밀성 재질이다. 쳄버는 투명하여 쳄버내에 장착된 약물저장용기 내의 약물의 양이나 종류를 확인할 수 있다.
본 주사기는 다음과 같이 작동한다.
원하는 약물 저장용기의 위치가 통로부 6의 단부에 설치된 중공바늘 61과 연장되도록하여 쳄버 4를 중공바늘 61쪽으로 전진시키면 중공 바늘은 약물 저장용기의 멤브레인을 관통한다. 이 후 샤프트 헤드 31에 힘을 가하여 피스톤을 후진시키면 원하는 약물 저장용기내의 약물이 실린더 내부에 주입되고 원하는 양이 실린더 내부 21로 주입된 후 샤프트 헤드 31에 가해지는 힘을 역전시켜 피스톤을 전진시키면 인체에 약물이 주입된다. 이 때 실린더 내부 21에 약물이 주입되는 과정에서 바늘부 1과 실린더부 2와의 연결부에 구비된 원웨이밸브 11에 의하여 체내의 혈액이 실린더내로 주입되지 않으며 실린더 내부 21의 약물을 인체에 주입하는 과정에서는 통로부 6내의 원웨이밸브 63에 의하여 실린더 내부 21의 약물이 약물저장용기 5내에 유입되지 않는다(도 3(a)의 원웨이 밸브 63 확대도 참조). 약물을 교체하거나 혼합시에는 상기 쳄버 4를 후진시키고 원하는 다른 약물 저장용기가 중공바늘 61과 연장되는 위치에 오도록 쳄버 4를 회전시킨 후 중공바늘이 약물 저장용기의 멤브레인을 관통하도록 다시 쳄버를 전진시켜 상기와 같은 과정을 반복한다. 쳄버 4의 외부에는 홈이 있어 손으로 잡고 회전시킬 경우 편리하다.
실시예
4
본 발명에 따른 또 다른 주사장치의 바늘부와 상기 실린더부의 연결부에는 약물의 배출만 가능하도록 하는 수단으로서 힌지접합된 격막 12가 구비될 수 있다. 상기 연결부에 격막 12를 형성하고, 상기 격막 12의 일단부는 연결부에 힌지접합되어 있으며, 타단부에 대응하는 연결부의 내측 표면에는 돌기 13이 형성되어 있어 실린더 내부의 약물은 바늘부쪽으로 방출만 가능하도록 한다. 또한, 이와 동일한 힌지 접합된 격막이 실린더부 상에 형성되어 약물 저장용기와 결합될 수 있도록 형성된 통로부 내에도 구비되어 약물 저장용기의 약물이 실린더 내부로 유입만이 가능하도록 할 수 있다. 도 4에는 이러한 힌지접합의 구조를 도시하고 있다.
실시예
5
도 5에는 본 발명의 주사장치에 사용될 수 있는 착탈식 날개 10의 분리된 형상(a), 주사기에 결합되어 있는 경우의 측면도(b)가 도시되어 있다. 손등이나 팔, 다리 및 등쪽에 주사하는 경우에는 착탈식 날개 10을 결합시켜 보다 안정적으로 약물을 주입할 수 있고, 손가락 사이 같이 좁은 부위에 주사하는 경우에는 제거하여 사용할 수 있다.
실시예
6
도 6에는 본 발명에 따른 자동 주사장치의 사시도이다.
본 자동주사장치는 단부캡 또는 커버 111이 분리가능하게 고정되어 있는 주 하우징 11을 포함하고 있다. 주사장치를 사용하지 않을 경우에는 단부캡 또는 커버 111을 닫아 바늘부의 오염을 막고 또한 실수로 환자가 아닌 자가 바늘에 찔리는 것을 방지할 수 있다.
주 하우징 11의 내부의 실린더부 2의 후단의 영역에는 전원에 의해 동작하여 피스톤 샤프트 31에 작용하는 구동기구가 마련되어 있다. 상기 전원은 배터리 또는 외부전원으로부터 제공될 수 있다. 상기 구동기구는 전자 제어 유니트의 제어하에서 모터에 의해 동작된다. 모터는 피스톤을 일정 위치사이에서 이동할 수 있게 하도록 역회전이 가능해야 한다. 모터는 제 3 회전자의 회전에 의해 피스톤을 제 3 회전자에 대해 상대 이동시킬 수 있도록 기어열을 통해 피스톤을 구동시킬 수 있다. 또한, 쳄버의 전진 및 후진이동 및 쳄버의 후진위치에서의 단속적인 회전운동을 구동하는 구동기구(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 바늘부와 실린더부의 연결부는 구동부가 형성되어 있고, 상기 바늘부의 구동부쪽 단부는 걸림턱이 형성되어 있으며 구동부에는 바늘부에 형성된 걸림턱을 수용하는 암나사가 형성된 원통형 구동축을 구비하며, 상기 구동축을 구동하는 구동기구(도시되지 않음)가 구비된다.
상기 주사장치의 주 하우징 11에는 손잡이가 마련되어 있어 손에 쥐기가 편하며 그 내부에 전자 제어 유니트가 마련되어 있는데, 이 전자 제어 유니트는 피스톤 구동기구, 쳄버의 구동기구, 및 연결부의 원통형 구동축의 구동기구 및 사용자 인터페이스에 모두 연결되어 있다. 사용자 인터페이스는 표시 패널 112와 사용자 조작 버튼(113,114)들을 포함하고 있다.
표시패널 112는 LCD 디스플레이로서, 주사장치의 동작과 관련하여 아라비아 숫자 및 그래픽으로된 정보를 제공한다. 바람직하게는 표시패널은 1회 투여량, 약물의 투여순서, 약물주입속도 등을 표시한다.
주사장치의 후면의 사용자 조작 버튼 113들에 의하여 바늘의 삽입깊이 피스톤의 이동 및 쳄버의 회전 및 병진운동을 제어할 수 있으며 표시패널 하단의 프로 그램을 입력할 수 있는 사용자 조작 버튼 114를 이용하여 원하는 주입약물의 종류 및 순서, 1회 분량, 주입속도, 혼합여부 등을 결정하여 프로그램을 입력 또는 선택할 수 있다.