KR102234151B1

KR102234151B1 - 일회용 란셋

Info

Publication number: KR102234151B1
Application number: KR1020190056091A
Authority: KR
Inventors: 주혜전
Original assignee: 가톨릭관동대학교산학협력단
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2021-03-31
Also published as: KR20200131453A

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 재사용이 불가능하여 각종 질병의 전이로 인한 심각한 의료사고를 미연에 방지할 수 있는 일회용 란셋에 관한 것으로, 일회용 란셋은, 니들(11)이 결합된 니들 본체(10); 양측이 개구되고 니들 본체가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 니들 튜브(20); 및 일측이 개구되고 니들 튜브(20)가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 하우징(30)을 포함하여 구성된다.

Description

일회용 란셋{A DISPOSABLE LANCET}

본 발명은 혈액 채취를 위한 일회용 란셋에 관한 것으로, 구조가 간단하고 재사용이 불가능하여 각종 질병의 전이로 인한 심각한 의료사고를 미연에 방지할 수 있는 일회용 란셋에 관한 것이다.

일반적으로, 란셋(lancet, 상품명임)은 병원 등에서 환자의 각종 검사시 혈액을 편리하게 채취하기 위해 사용되는 채혈침을 지칭한다. 예를 들어, 란셋을 이용하여 손가락등의 피하조직을 가압하면서 피가 나게 하여 혈액을 채취하고, 채취된 혈액을 이용하여 당뇨병환자의 혈당을 측정하거나 DBD(digital bio disc) 또는 LOC(Lab On a Chip) 등의 혈액분석장치에 투입하여 각종 혈액분석을 수행하게 된다.

그러나, 종래의 란셋은 구조가 복잡할 뿐만 아니라 보호부재가 제거된 상태의 란셋이 전방 상부로 투입 및 배출되도록 란셋홀이 형성된 랜싱장치가 부가적으로 요구되었다.

또한, 랜싱장치에 란셋을 장착할 때 사용자가 바늘에 잘못 찔리는 등 위험한 상황이 발생할 수 있었다.

또한, 란셋의 재사용으로 인하여 간염 등과 같이 혈액을 통하여 전파되는 각종 질병에 감염되는 심각한 의료사고를 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2018-0117241호 공개특허 제10-2009-0090659호 등록특허 제10-1851212호 등록특허 제10-1177189호 등록특허 제10-1851211호

본 발명의 목적은 구조가 간단하고 재사용이 불가능하여 각종 질병의 전이로 인한 심각한 의료사고를 미연에 방지할 수 있는 일회용 란셋을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 일회용 란셋으로서, 니들(11)이 결합된 니들 본체(10); 양측이 개구되고 니들 본체가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 니들 튜브(20); 및 일측이 개구되고 니들 튜브(20)가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 하우징(30)을 포함하고, 니들 본체(10)는, 니들(11)이 결합되는 니들 결합부(12)와, 스프링(S)이 결합되는 스프링 결합부(14)와, 니들 결합부(12)와 스프링 결합부(14)의 사이에 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 가이드 윙(16)을 포함하고, 니들 튜브(20)는, 원주 외면에 길이방향으로 대칭되게 니들 본체(10)의 슬라이딩을 위한 돌출 가이드부(21)가 형성된 튜브 본체(22)와, 외측으로 벌려진 한 쌍의 걸림 러그(24)와, 니들(11)의 선단이 노출되는 장방형의 개구홈(26)을 포함하고, 하우징(30)은, 원주 내면에 길이방향으로 대칭되게 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)이 형성된 하우징 본체(32)와, 하우징 본체(32)의 일단에 형성되어 스프링(S)을 수용하는 스프링 수용부(34)를 포함하며, 하우징 본체(32)에는 스프링 수용부(34)의 일부분을 감싸는 형상으로 서로 대칭되게 한 쌍의 함몰부(36)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 함몰부(36)의 내부에는 서로 대칭되게 한 쌍의 관통구(38)가 형성되며, 관통구(38)는 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 수용되는 러그 수용홈(38a)과, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 길이방향으로 탄성적으로 이동가능한 통과홀(38b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 하우징 본체(32)에는, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 니들 튜브(20)의 장방형의 개구홈(26)은 니들 튜브(20)의 돌출 가이드부(21)에 대해서 5~10°범위의 각도를 이루게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 관통구(38)는 단면상 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 니들(11)을 내부에 결합되게 하여 보호하는 보호홀더(40)로서, 보호홀더(40)는 판형상의 파지부(42)와, 봉형상의 보호부재(44)를 포함하고, 봉형상의 보호부재(44)에는 파지부(42)로부터 일정간격 이격되고 파지부(42)에 대해서 수직한 방향으로 돌출하는 한 쌍의 고정용 돌기부(45)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 하우징(30)의 스프링 수용부(34)는, 스프링(S)이 삽입되는 원통형부(34a)와, 원통형부(34a)의 양측에 대칭되게 형성되는 사각형부(34b)를 포함하여 형성되어, 채혈시에 파지하는 채혈용 파지부로서 사용가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 스프링(S)의 탄성계수는 1.5~2.5×10⁵dyne/㎝ 범위 내에 있도록 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일회용 란셋에 의하면, 구조가 간단하므로 제조가 용이하며, 재사용이 불가능하여 각종 질병의 전이로 인한 심각한 의료사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일회용 란셋의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 일회용 란셋의 사용 이전의 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 일회용 란셋의 사용을 위한 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 니들 본체를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 1의 니들 튜브를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 1의 하우징을 나타낸 도면이며,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 일회용 란셋의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 일회용 란셋은, 니들 본체(10)와, 니들 튜브(20)와, 하우징(30)과, 보호홀더(40)와, 스프링(S)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

이들간의 결합관계를 살펴보면, 하우징(30) 내부에는 스프링(S)과, 니들 본체(10)와, 니들 튜브(20)가 순서대로 삽입되어 결합되는 구조를 가진다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(30)의 선단에는 보호홀더(40)가 결합되거나 분리되는 구조를 가진다. 즉, 본 발명에 따른 일회용 란셋의 사용전에는 보호홀더(40)가 결합되어 니들(11)을 보호하고 있으며, 사용을 위해서는 보호홀더(40)가 분리되어 니들(11)이 노출될 수 있는 상태가 된다.

보호홀더(40)는 니들(11)을 내부에 결합되게 하여 보호하는 역할을 한다.

보호홀더(40)는, 판형상의 파지부(42)와, 봉형상의 보호부재(44)를 포함하고, 봉형상의 보호부재(44)에는 파지부(42)로부터 일정간격 이격되고 파지부(42)에 대해서 수직한 방향으로 돌출하는 한 쌍의 고정용 돌기부(45)가 구비되어 있다.

고정용 돌기부(45)는 니들 튜브(20)의 장방형의 개구홈(26)을 통해 삽입된 후, 장방형의 개구홈(26)에 대해서 수직한 방향으로 회전시킴으로써 장방형의 개구홈(26)에 결합되는 구조를 가진다.

도 4를 참조하면, 니들 본체(10)의 일단에 니들(11)이 결합되어 있다.

니들 본체(10)는 크게 3개 부분으로 이루어지는데, 니들(11)이 결합되는 니들 결합부(12)와, 스프링(S)이 결합되는 스프링 결합부(14)와, 니들 결합부(12)와 스프링 결합부(14)의 사이에 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 가이드 윙(16)을 포함하여 구성된다.

도 5을 참조하면, 니들 튜브(20)는 양측이 개구되고 니들 본체(10)가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된다.

니들 튜브(20)는, 원주 외면에 길이방향으로 대칭되게 니들 본체(10)의 슬라이딩을 위한 돌출 가이드부(21)가 형성된 튜브 본체(22)와, 외측으로 벌려진 한 쌍의 걸림 러그(24)와, 니들(11)의 선단이 노출되는 장방형의 개구홈(26)을 포함하여 구성된다.

여기서, 니들 튜브(20)의 장방형의 개구홈(26)은 니들 튜브(20)의 돌출 가이드부(21)에 대해서 60~80°범위, 바람직하게는

의 각도를 이루게 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 하우징(30)은 일측이 개구되고 니들 튜브(20)가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된다.

하우징(30)은, 원주 내면에 길이방향으로 대칭되게 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)이 형성된 하우징 본체(32)와, 하우징 본체(32)의 일단에 형성되어 스프링(S)을 수용하는 스프링 수용부(34)를 포함하며, 하우징 본체(32)에는 스프링 수용부(34)의 일부분을 감싸는 형상으로 서로 대칭되게 한 쌍의 함몰부(36)가 형성되어 있다.

또한, 함몰부(36)의 내부에는 서로 대칭되게 한 쌍의 관통구(38)가 형성되며, 관통구(38)는 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 수용되는 러그 수용홈(38a)과, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 길이방향으로 탄성적으로 이동가능한 통과홀(38b)을 포함하고 있다.

그리고, 하우징 본체(32)에는, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)을 더 포함하고 있다. 즉, 가이드홈(31)에는 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 삽입될 수 있으며, 이때 니들 튜브(20)의 돌출 가이드부(21)는 가이드홈(31)과 가이드홈(31) 사이의 공간에 삽입될 수 있다.

관통구(38)는 개략적으로 단면상 사다리꼴 형상을 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

그리고, 하우징(30)의 스프링 수용부(34)는, 스프링(S)이 삽입되는 원통형부(34a)와, 원통형부(34a)의 양측에 대칭되게 형성되는 사각형부(34b)를 포함하여 형성되어, 채혈시에 파지하는 채혈용 파지부로서 사용가능할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 일회용 란셋의 작동원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 7은 사용 이전에 보호부재가 결합되어 있는 상태를 도시하고, 도 8은 사용을 위해 보호부재가 분리된 상태를 도시하고 있다. 특히, 도 7a 및 도 8a에서, 니들 본체(10)는 힘을 가하기 전에는 스프링(S)이 수축된 상태에서 하우징(30)에 연결되고 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 일회용 란셋은 하우징(30)의 선단에 보호홀더(40)가 결합되어 니들(11)을 보호하고 있다.

이때, 관통구(38)를 살펴보면, 관통구(38)의 러그 수용홈(38a)에는 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 수용되어 고정되고 있으며, 따라서 니들 튜브(20)는 하우징(30)의 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하지 못하도록 구속될 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 일회용 란셋은 하우징(30)의 선단에서 보호홀더(40)가 분리되어 있으며, 이에 따라 니들(11)이 노출될 수 있는 상태가 된다.

보호홀더(40)를 분리시키기 위해서는, 보호홀더(40)를 장방형의 개구홈(26)에 대해서 수직한 방향으로 회전시켜야 하며, 이때 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 관통구(38)의 러그 수용홈(38a)으로부터 이탈하여 통과홀(38b)로 이동된다.

따라서, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 통과홀(38b) 내에서 하우징(30)의 길이방향으로 자유롭게 이동가능하게 되고, 결과적으로 니들 튜브(20)는 하우징(30)의 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 할 수 있게 된다.

채혈을 위해서는 하우징(30)의 스프링 수용부(34)를 파지하고, 채혈부위에 니들 튜브(20)의 선단을 접촉시킨후, 약간의 힘을 가하면, 니들 튜브(20)가 스프링(S)의 탄성력에 의해 하우징(30)의 내부에서 축 방향을 따라 순간적으로 상부방향으로 탄성적으로 슬라이딩 할 수 있게 되고, 동시에 니들 본체(10)는 스프링(S)의 탄성력에 의해 니들 튜브(20)의 돌출 가이드부(21)를 따라 반대로 슬라이딩 이동하며, 이때 니들 본체(10)의 니들(11)이 노출되면서 스프링(S)의 탄성력에 의해 채혈부위에 대한 관통력을 제공하여 채혈이 이루어지게 된다.

본 발명에 따른 일회용 란셋은, 사용후에는, 니들 본체(10)는 스프링(S)이 이완된 상태에서 하우징(30)에 연결되어 있는 상태이므로 재사용이 불가능하며, 따라서 각종 질병의 전이로 인한 심각한 의료사고를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 란셋으로 피부를 관통하는 원리는 일반적으로 스프링의 탄성력을 이용한다. 질량 m인 물체가 탄성계수 k인 스프링(S)에 연결되어 움직일 때 변위 x(t)는:

...(1)

이다. 여기서, L은 최대 압축 또는 인장거리이고, k는 스프링의 탄성계수이다.

진동의 주기 T는:

...(2)

스프링에 니들을 연결한 후 L만큼(x=-L) 압축하였다가 x=O~L 위치에 있는 피부를 향해 스프링을 이완시키면, 니들은 피부를 관통하며 좌우로 이동할 것이다. 그러나, 에너지 손실이 충분히 빨리 일어난다면 1회 관통 후 신속하게 x=0 위치로 복귀한다. 즉, k는 스프링의 탄성계수는 니들은 피부를 관통할 때 통증을 유발하는 주요한 요소가 될 수 있다.

본 발명자는 스프링을 자체 제작한 후 넓은 범위(0-20mm)의 변위가 얻어지도 록 추의 무게를 변화시키며 스프링의 탄성계수를 30회 반복 측정하였다.

니들이 피부를 관통할 때 속도가 늦어질수록 그리고 관통 깊이가 깊을수록 통증은 증가한다. 피부관통은 스프링 이동의 한주기 내에서(실제는 반주기의 1/3-1/2 순간) 일회 이루어지므로 가능한 짧은 이동주기가 되도록 해야한다. 식(2)에서 스프링 이동의 주기는 니들 및 스프링의 질량과 탄성계수의 함수이므로 최대한 짧은 주기가 얻어지도록 니들의 크기 및 질량을 결정하였다.

모세혈관이 집중 분포하는 피하 깊이는 유아의 경우 0.35- 1.6mm로 알려져 있으므로, 그 중간값인 1mm까지 침투하도록 침투 깊이를 설정하였다. 그러나, 성인의 경우, 피부가 보다 두꺼우므로 약 2mm까지 침투하도록 침투깊이를 조정하였다.

스프링의 탄성력을 30회 반복 측정한 결과 탄성계수는 1.5~2.5×10⁵dyne/㎝ 범위 내에 있었고, 넓은 범위(0-20mm)에 걸쳐 선형적인 힘-변위 관계를 얻을 수 있었다.

이와 같은 탄성계수를 갖는 스프링은 충분히 큰 힘으로 일관성있는 탄성력을 제공함을 확인하였다. 스프링과 침의 무게는 약 0.25~0.34 g으로 1회 진동 주기는 약 7 msec이었다. 피부관통 순간은 반주기 이내에서 이 루어지므로 적어도 3.5msec이내에 순간 관통이 이루어진다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

10 : 니들 본체 20 : 니들 튜브
22 : 튜브 본체 24 : 걸림 러그
26 : 장방형의 개구홈 30 : 하우징
32 : 하우징 본체 34 : 스프링 수용부
36 : 함몰부 40 : 보호홀더
S : 스프링

Claims

일회용 란셋으로서,
니들(11)이 결합된 니들 본체(10); 양측이 개구되고 니들 본체가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 니들 튜브(20); 및 일측이 개구되고 니들 튜브(20)가 내부에서 축 방향을 따라 슬라이딩 하도록 구성된 하우징(30)을 포함하고,
니들 본체(10)는, 니들(11)이 결합되는 니들 결합부(12)와, 스프링(S)이 결합되는 스프링 결합부(14)와, 니들 결합부(12)와 스프링 결합부(14)의 사이에 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 가이드 윙(16)을 포함하고,
니들 튜브(20)는, 원주 외면에 길이방향으로 대칭되게 니들 본체(10)의 슬라이딩을 위한 돌출 가이드부(21)가 형성된 튜브 본체(22)와, 외측으로 벌려진 한 쌍의 걸림 러그(24)와, 니들(11)의 선단이 노출되는 장방형의 개구홈(26)을 포함하고,
하우징(30)은, 원주 내면에 길이방향으로 대칭되게 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)이 형성된 하우징 본체(32)와, 하우징 본체(32)의 일단에 형성되어 스프링(S)을 수용하는 스프링 수용부(34)를 포함하며,
하우징 본체(32)에는 스프링 수용부(34)의 일부분을 감싸는 형상으로 서로 대칭되게 한 쌍의 함몰부(36)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
함몰부(36)의 내부에는 서로 대칭되게 한 쌍의 관통구(38)가 형성되며,
관통구(38)는 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 수용되는 러그 수용홈(38a)과, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 길이방향으로 탄성적으로 이동가능한 통과홀(38b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
하우징 본체(32)에는, 니들 튜브(20)의 걸림 러그(24)가 안내되는 가이드홈(31)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
니들 튜브(20)의 장방형의 개구홈(26)은 니들 튜브(20)의 돌출 가이드부(21)에 대해서 5~10°범위의 각도를 이루게 형성되는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
관통구(38)는 단면상 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
니들(11)을 내부에 결합되게 하여 보호하는 보호홀더(40)로서, 보호홀더(40)는 판형상의 파지부(42)와, 봉형상의 보호부재(44)를 포함하고, 봉형상의 보호부재(44)에는 파지부(42)로부터 일정간격 이격되고 파지부(42)에 대해서 수직한 방향으로 돌출하는 한 쌍의 고정용 돌기부(45)가 구비되는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
하우징(30)의 스프링 수용부(34)는, 스프링(S)이 삽입되는 원통형부(34a)와, 원통형부(34a)의 양측에 대칭되게 형성되는 사각형부(34b)를 포함하여 형성되어, 채혈시에 파지하는 채혈용 파지부로서 사용가능한 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.
제1항에 있어서,
스프링(S)의 탄성계수는 1.5~2.5×10⁵dyne/㎝ 범위 내에 있도록 선택되는 것을 특징으로 하는 일회용 란셋.