KR102379323B1 - 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치에 관한 것으로서, 특히 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 설치되고 인슐린 주입시 피부에 밀착되는 가이드가 하단에 설치된 시린지와; 인슐린이 저장된 상태로 상기 시린지 내부에 수용되며, 상측에 피스톤이 설치되고 하측에 상기 가이드에 포위되는 바늘이 구비된 카트리지와; 상기 카트리지의 피스톤을 눌러 상기 바늘을 통해 인슐린을 피부 내에 주입하는 인슐린 주입부와; 상기 시린지에 냉기 또는 온기를 공급하여 카트리지가 수용된 시린지 내부의 온도를 설정된 온도범위 내로 유지시키는 펠티어 모듈;을 포함하여 구성되어, 인슐린 주입 후에 카트리지에 남아 있는 인슐린을 항온 상태에서 보관하여 인슐린이 변질되지 않게 장시간 보관할 수 있는 효과가 있다.

Description

항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치{Smart insulin injection device that can be stored at constant temperature}
본 발명은 인슐린 주사장치에 관한 것으로서, 특히 인슐린을 항온 상태에서 보관할 수 있는 인슐린 펜 형태의 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치에 관한 것이다.
당뇨병은 체내의 인슐린 부족으로 혈액 중의 포도당(혈당)이 정상인 보다 그 농도가 높아져서 발생되는 만성질환성 질병으로, 환자 대부분은 혈당 강하제인 인슐린을 정기적으로 투약해야 한다.
인슐린 투약을 위해서는 인슐린 주사기나 인슐린 펜 등을 사용하는 것이 일반적이다.
여기에서, 인슐린 주사기는 사용자(환자)가 주사기 바늘을 직접 피부에 찌른 후에 주사기의 피스톤을 눌러 주사기 내에 저장되어 있는 인슐린이 주입한 다음 폐기됨으로써 보통 1회용으로 사용된다.
그리고, 인슐린 펜은 다수회 주입할 수 있는 양의 인슐린이 저장된 카트리지를 자동 주입장치에 장착하고, 사용자(환자)가 바늘을 피부에 직접 찌른 후 자동 주입장치에 구비된 버튼을 눌러 인슐린이 피부 내에 자동으로 주입되도록 한다.
이러한 인슐린 펜은 카트리지 내에 수회 사용할 수 있는 인슐린이 저장되어 있기 때문에, 인슐린을 1회 주입하고 난 이후에는 남아 있는 인슐린을 항온 상태에서 보관해야만 인슐린의 변질을 막을 수 있다.
그러나, 인슐린 펜에는 항온상태를 유지할 수 있는 구조가 없기 때문에, 남아 있는 인슐린을 항온 유지가 가능한 별도의 보관 장치에 넣어 보관하는 것이 일반적이다. 따라서 그만큼 인슐린의 보관이 번거롭고 휴대가 어려운 문제가 있다.
공개특허 10-2014-0035746
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 카트리지 내에 저장되어 있는 인슐린을 항온 상태에서 보관함으로써 인슐린의 변질을 방지할 수 있는 인슐린 펜 형태의 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치는 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 설치되고 인슐린 주입시 피부에 밀착되는 가이드가 하단에 설치된 시린지와; 인슐린이 저장된 상태로 상기 시린지 내부에 수용되며, 상측에 피스톤이 설치되고 하측에 상기 가이드에 포위되는 바늘이 구비된 카트리지와; 상기 카트리지의 피스톤을 눌러 상기 바늘을 통해 인슐린을 피부 내에 주입하는 인슐린 주입부와; 상기 시린지에 냉기 또는 온기를 공급하여 카트리지가 수용된 시린지 내부의 온도를 설정된 온도범위 내로 유지시키는 펠티어 모듈;을 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 인슐린 주입부는 구동모터와; 상기 구동모터의 모터축에 연결되어 모터축과 함께 회전하는 스크류 샤프트와; 상기 스크류 샤프트에 연결되어 시린지 내에서 전진함으로써 상기 카트리지의 피스톤을 누르는 피스톤 가압블록;으로 구성된다.
그리고, 상기 펠티어 모듈은 상기 시린지의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 측정된 값에 따라 냉기 또는 온기를 발생시키는 펠티어 소자와; 상기 펠티어 소자의 일측면에 면접되고 상기 시린지에 접촉되어 냉기 또는 온기를 전달하는 전도판과; 상기 펠티어 소자의 타측면에 면접되는 방열판과; 상기 방열판에 바람을 제공하는 송풍팬;으로 구성된다.
또한, 상기 가이드가 피부에 밀착되었을 때 상기 카트리지와 시린지 사이의 공기를 흡입하여 피부가 인양되도록 함으로써 피부가 바늘에 자동으로 찔리도록 하는 석션부;를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 석션부는 일측 끝단이 상기 카트리지와 시린지 사이의 공간에 연통되는 흡입튜브와; 상기 흡입튜브의 타측 끝단에 연결되어 상기 카트리지와 시린지 사이의 공간에 있는 공기를 흡입하는 진공펌프와; 상기 흡입튜브의 관로상에 또는 흡입튜브의 끝단에 설치되어 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 압력센서;로 구성된다.
또한, 상기 인슐린 주입부와 펠티어 모듈 및 석션부와 전기적으로 연결된 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 인슐린 주입량, 인슐린 주입횟수, 시린지 온도에 관한 정보를 디스플레이함과 아울러 통신망으로 연결된 스마트폰에 전송한다.
또한, 상기 시린지의 온도가 설정된 온도범위 밖에 있는 경우 상기 스마트폰을 통해 상기 펠티어 모듈을 작동시키도록 제어부에 명령한다.
또한, 상기 케이싱의 상단에는 상기 석션부에 의해 흡입된 공기를 외부로 배출하는 다수의 에어배출홀이 가장자리를 따라 형성된 엔드캡이 설치된다.
또한, 상기 케이싱 내부에는 상기 석션부와 인슐린 주입부에 전기를 공급하는 배터리가 설치되고, 상기 엔드캡에는 상기 배터리에 전기를 공급하여 저장되도록 하는 충전홀이 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치는 카트리지가 수용되는 시린지의 온도를 펠티어 모듈의 작동에 의해 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 인슐린 주입 후에 카트리지에 남아 있는 인슐린을 항온 상태에서 보관하여 인슐린이 변질되지 않게 장시간 보관할 수 있는 이점이 있다.
또한, 사용자가 가이드를 피부에 밀착한 이후에는 석션부에 의해 공기가 흡입되어 진공이 형성되면서 피부가 위쪽으로 리프팅되어 바늘에 자동으로 찔리고, 피부가 바늘에 찔리고 난 이후에는 인슐린 주입부가 자동으로 작동하여 인슐린이 피부 내에 자동 주입됨으로써, 인슐린 주입에 대한 공포감과 거부감을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어부를 통해 인슐린 주입량, 주입횟수, 시린지 온도 등에 관한 다양한 정보를 제공받아 인슐린 주사장치의 상태를 실시간으로 체크할 수 있을 뿐만 아니라, 인슐린 주사장치가 바로 옆에 없더라도 핸드폰의 조작에 의해 펠티어 모듈을 조작함으로써 원격으로 시린지의 온도를 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치를 보인 도.
도 7은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 단면을 보인 도.
도 8은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 펠티어 소자에서 냉기 또는 온기가 시린지에 전달되는 모습을 보인 도.
도 9는 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 석션부가 작동하여 공기를 흡입하는 모습을 보인 도.
도 10은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 인슐린 주입부가 작동되는 모습을 보인 도.
도 11은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치가 작동하여 피부가 리프팅되어 바늘에 찔린 후 인슐린이 주입되는 모습을 보인 도.
도 12는 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 카트리지를 보인 도.
이하, 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치를 보인 도이고, 도 7은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 단면을 보인 도이다.
그리고, 도 8은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 펠티어 소자에서 냉기 또는 온기가 시린지에 전달되는 모습을 보인 도이다.
또한, 도 9는 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 석션부가 작동하여 공기를 흡입하는 모습을 보인 도이고, 도 10은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 인슐린 주입부가 작동되는 모습을 보인 도이며, 도 11은 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치가 작동하여 피부가 리프팅되어 바늘에 찔린 후 인슐린이 주입되는 모습을 보인 도이고, 도 12는 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 카트리지를 보인 도이다.
본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10) 내부에 설치되는 시린지(20)와, 내부에 인슐린이 저장된 카트리지(30)와, 상기 카트리지(30)에 저장된 인슐린을 피부(S) 내에 주입시키는 인슐린 주입부(40)와, 상기 시린지(20)에 냉기 또는 온기를 공급하는 펠티어 모듈(50)과, 상기 시린지(20)와 카트리지(30) 사이를 진공으로 만드는 석션부(60)와, 상기 케이싱(10)에 구비된 제어부(70)와, 상기 케이싱(10)에 설치되는 엔드캡(80)을 포함하여 구성된다.
상기 케이싱(10)은 본 발명에 의한 인슐린 주사장치의 외형을 이루는 것으로서, 시린지(20), 카트리지(30), 인슐린 주입부(40), 펠티어 모듈(50), 석션부(60) 등을 내부에 수용한다. 이러한 케이싱(10)은 시린지 커버(11)와, 상기 시린지 커버(11)의 상단에 설치된 탑 커버(12)로 구성된다.
그리고, 케이싱(10)의 탑 커버(12)에는 온(ON)/오프(OFF) 스위치(12a)가 구비되어, 상기 온/오프 스위치(12a)를 온(ON) 시켰을 때 인슐린 주사장치가 활성화되어 동작이 가능한 상태로 전환된다.
상기 시린지(20)는 내부가 빈 관 형상으로서 하단에 가이드(21)가 설치되고, 내부에 카트리지(30)가 수용된다.
상기 가이드(21)는 인슐린 주입시 하단이 사용자(환자)의 피부(S)에 밀착 접촉되는 것으로서 하측으로 갈수록 직경이 커진다. 이러한 가이드(21)는 투명, 반투명 또는 불투명 소재 등으로 제조될 수 있으나, 가이드(21) 내부에 있는 카트리지(30)의 바늘(31a)을 보이지 않게 하여 바늘(31a)에 대한 공포감을 없애야 한다는 점에서는 불투명 소재로 제조하는 것이 바람직하다.
그리고, 가이드(21)는 상단 부분이 시린지(20)의 하단에 설치되되 시린지(20)와 카트리지(30) 사이에 형성되는 공간의 하측부분을 밀폐함으로써 석션부(60)가 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기를 흡입할 때 외부의 공기가 시린지(20) 하측을 통하여 시린지(20) 내부로 유입되는 것을 방지한다.
여기에서, 가이드(21)는 하측으로 갈수록 직경이 커지는 형상으로 시린지(20)의 끝단에 고정되어 하단이 피부(S)에 밀착되되, 상기 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기가 흡입되어 피부(S)가 인양될 때부터 바늘(31a)을 통해 인슐린이 피부 내부에 분사될 때까지 움직이지 않고 그 밀착 상태를 유지한다.
상기 카트리지(30)는 시린지(20) 내부에 수용되며, 상측에 피스톤(32)이 설치되고 하측에 가이드(21)에 의해 포위되는 바늘(31a)이 구비된다. 따라서 피스톤(32)을 눌렀을 때 내부에 저장된 인슐린이 바늘(31a)을 통해 피부(S) 내부로 주입된다.
부연하면, 카트리지(30)는 실린더(31)와, 상기 실린더(31)에 설치되는 피스톤(32)과, 상기 피스톤(32)에 설치되는 진동자(33)와, 상기 진동자(33)에 설치되는 진동자 커버(34)로 구성된다.
상기 실린더(31)는 내부에 인슐린이 저장되어 있고, 하단에 인슐린을 피부(S) 내로 주입하기 위한 바늘(31a)이 구비된다.
상기 피스톤(32)은 실린더(31) 내외부로 전후진 가능하게 설치되는 것으로서, 실린더(31) 내부로 전진하였을 때 인슐린이 바늘(31a)을 통해 피부(S) 내부로 주입되도록 한다.
상기 진동자(33)는 피스톤(32)의 하단에 설치되어 인슐린에 진동을 줌으로써 인슐린을 믹싱한다.
상기 진동자 커버(34)는 진동자(33)의 외측면을 둘러싸고 피스톤(32) 전진시 함께 전진하여 실린더(31) 내의 인슐린을 가압한다.
한편, 카트리지(30)는 위와 같은 구조로 한정되는 것은 아니고, 시중에 다양한 형태와 구조의 카트리지가 제시되어 있는데 인슐린 주입부(40)에 의해 가압되어 인슐린이 바늘(31a)을 통해 피부(S) 내부로 주입되는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.
상기 인슐린 주입부(40)는 카트리지(30)의 피스톤(32)을 눌러 바늘(31a)을 통해 인슐린을 피부(S) 내에 주입한다. 부연하면, 인슐린 주입부(40)는 바늘(31a)을 직접적으로 전진시켜 바늘(31a)이 피부(S)를 찌르도록 하는 것이 아니고, 가이드(21)가 피부(S)에 밀착된 상태에서 바늘(31a)은 그 위치에 그대로 정지되어 있으며, 석션부(60)의 작동에 의해 피부(S)가 리프팅되면서 피부(S)가 바늘(31a)에 찔린다.
즉, 석션부(60)에 의해 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기가 흡입되면서 시린지(20) 내부의 압력이 진공에 가까운 상태로 낮아지면 피부가 위쪽으로 들어 올려지는데 이렇게 들어 올려지는 과정에서 피부(S)가 바늘에 찔리는 것이다.
그리고, 인슐린 주입부(40)는 석션부(60)에 의해 흡입되는 공기의 압력이 일정시간동안 일정범위 내에서 유지되면 카트리지(30)의 피스톤(32)을 누른다. 즉 후술할 석션부(60)의 진공펌프(62)에 의해 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기가 흡입되고 이때 후술할 압력센서(63)가 측정하는 압력값이 일정범위 내에서 일정시간동안 유지되면 자동으로 인슐린 주입부(40)가 작동하여 피부(S) 내에 인슐린이 주입된다.
위와 같은 인슐린 주입부(40)는 구동모터(41)와, 상기 구동모터(41)의 모터축에 연결되는 스크류 샤프트(42)와, 상기 스크류 샤프트(42)에 연결되는 피스톤 가압블록(43)으로 구성된다.
상기 구동모터(41)는 전원을 공급받았을 때 모터축이 회전한다.
상기 스크류 샤프트(42)는 시린지(20) 내부에 삽입되고 구동모터(41)의 모터축과 함께 회전한다. 이러한 스크류 샤프트(42)는 외주면에 나선이 형성된다.
상기 피스톤 가압블록(43)은 내주면이 스크류 샤프트(42)와 나선결합되어 스크류 샤프트(42)가 회전을 하면 시린지(20) 내에서 일직선으로 전후진한다. 피스톤 가압블록(43)이 전진을 하면 카트리지(30)의 피스톤(32)을 가압하여 피스톤(32)이 약물을 바늘(31a) 쪽으로 밀어내도록 한다.
부연하면, 시린지(20) 내부에는 한 쌍의 레일(22)이 형성되어 있고, 피스톤 가압블록(43)의 외측면에는 상기 레일(22)에 끼워지는 리브(43a)가 돌출 형성되어 있어서, 스크류 샤프트(42)가 회전을 할 때 리브(43a)는 레일(22)을 따라 일직선으로 전진하여 피스톤 가압블록(43)이 전진함으로써 카트리지(30)의 시프톤(32)을 가압한다.
상기 펠티어 모듈(50)은 시린지(20)에 냉기 또는 온기를 공급하여 카트리지(30)가 수용된 시린지(20) 내부의 온도를 설정된 온도범위 내로 유지시킨다. 인슐린 일정량을 주입한 후 카트리지(30) 내부에 남아 있는 인슐린이 변질되지 않고 안전하게 보관되기 위해서는 인슐린 종류에 따라 일정온도 이하 또는 일정온도 이상에서 보관해야 하는데, 이렇게 적절한 보관온도를 유지하기 위하여 본 발명에서는 시린지(20) 내부를 원하는 온도 범위 내로 맞추는 펠티어 모듈(50)을 사용한다.
이러한 펠티어 모듈(50)은 온도센서(51)와, 냉기 또는 온기를 발생시키는 펠티어 소자(52)와, 상기 펠티어 소자(52)의 일측면에 면접(面接)되는 전도판(53)과, 상기 펠티어 소자(52)의 타측면에 면접되는 방열판(54)과, 상기 방열판(54)에 바람을 제공하는 송풍팬(55)으로 구성된다.
상기 온도센서(51)는 시린지(20)에 설치되어 시린지(20)의 온도를 측정하고, 측정된 온도값은 제어부(70)에 전송되어 디스플레이된다.
상기 펠티어 소자(52)는 온도센서(51)에서 측정한 값에 따라 냉기 또는 온기를 발생시킨다. 즉 시린지(20) 내부의 온도가 인슐린의 적정 보관온도에 미치지 않는 경우에는 제어부(70)의 명령에 따라 펠티어 소자(52)에서 온기를 발생시키고, 인슐린의 적정 보관온도를 초과하는 경우에는 제어부(70)의 명령에 따라 펠티어 소자(52)에서 냉기를 발생시키는 것이다.
상기 전도판(53)은 시린지(20)와 펠티어 소자(52)를 연결하는 것으로서, 열전도율이 우수한 금속으로 제작되며 일측이 펠티어 소자(52)에 연결되고 타측이 시린지(20)에 연결되어 펠티어 소자(52)로부터 냉기 또는 온기를 제공받아서 이 냉기 또는 온기를 시린지(20)에 전달한다. 이때 시린지(20)도 열전도율이 우수한 금속으로 제작하여 냉기 또는 온기를 잘 전달받는 것이 바람직하다.
상기 방열판(54)은 펠티어 소자(52)에서 발생되는 열을 발산한다.
상기 송풍팬(55)은 방열판(54)에서 수행되는 열의 발산을 촉진한다.
상기 석션부(60)는 가이드(21)가 피부(S)에 밀착되었을 때 카트리지(30)와 시린지(20) 사이에 형성되는 공간의 공기를 흡입하여 그 공간에 진공압을 형성시킴으로써 피부(S)가 인양되도록 하고, 이렇게 인양되는 피부(S)가 바늘(31a)에 찔리도록 하는 것이 석션부(60)이다. 부연하면, 석션부(60)에 의해 피부(S)가 가이드(21) 내에서 위쪽으로 들어 올려지고 이렇게 들어 올려지는 피부(S)가 가이드(21) 내부의 바늘(31a)에 자동으로 찔리게 된다.
이와 같은 석션부(60)는 흡입튜브(61)와, 상기 흡입튜브(61)에 연결되어 공기를 흡입하는 진공펌프(62)와, 상기 진공펌프(62)에 의해 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 압력센서(63)로 구성된다.
상기 흡입튜브(61)는 일단이 시린지(20)를 관통하여 카트리지(30)와 시린지(20) 사이의 공간에 연통된다.
상기 진공펌프(62)는 흡입튜브(61)의 타측 끝단에 연결되어 카트리지(30)와 시린지(20) 사이의 공간에 있는 공기를 흡입한다. 이로써 카트리지(30)와 시린지(20) 사이에 진공 또는 진공에 가까운 공기압이 형성되고, 이러한 압력변화 때문에 피부(S)가 바늘(31a) 쪽으로 인양된다.
상기 압력센서(63)는 흡입튜브(61)의 관로상에 설치되거나 흡입튜브(61)의 끝단에 설치되어 진공펌프(62)에 의해 흡입되는 공기의 압력을 측정한다. 이렇게 측정된 압력값은 제어부(70)에 전송되어 디스플레이된다.
상기 제어부(70)는 케이싱(10)의 탑 커버(12)에 구비되는 것으로서, 인슐린 주입부(40)와 펠티어 모듈(50) 및 석션부(60)와 전기적으로 연결되어 이들을 제어하여 작동시키거나 작동 중지시킨다.
이러한 제어부(70)는 인슐린 주입량, 인슐린 주입회수, 시린지(20) 내부의 압력, 시린지(20) 온도 등에 관한 정보를 인슐린 주입부(40)나 석션부(60) 및 온도센서(51) 등으로부터 제공받아 디스플레이함과 아울러 유무선 통신망을 통해 연결된 스마트폰에 전송한다. 따라서 스마트폰을 통해서 위와 같은 정보를 확인할 수 있다.
한편, 시린지(20)의 온도가 설정된 온도범위 밖에 있는 경우에는 스마트폰을 통해 펠티어 모듈(50)을 작동시키도록 제어부(70)에 명령할 수 있다.
즉, 시린지(20)의 온도가 인슐린을 보관하기에 적정한 온도가 아닌 것을 스마트폰을 통해서 확인한 경우, 사용자는 스마트폰을 통해 제어부(70)에 신호를 전송하여 펠티어 모듈(50)을 작동시키도록 하는 것이다.
상기 엔드캡(80)은 케이싱(10)의 상단, 즉 탑 커버(12)의 상단에 설치되는 것으로서, 석션부(60)에 의해 흡입된 공기를 외부로 배출하는 다수의 에어배출홀(81)이 형성된다.
상기 에어배출홀(81)은 원형을 이루도록 엔드캡(80)의 가장자리를 따라 일정간격으로 형성된다.
한편, 케이싱(10)의 내부에는 축전이 가능한 배터리(90)가 설치되어 석션부(60), 인슐린 주입부(40), 펠티어 모듈(50) 및 제어부(70) 등에 전기를 공급함으로써 인슐린 주사장치를 무선으로 사용가능하게 하는데, 이 배터리(90)에 전기를 공급하여 저장되도록 하는 충전홀(82)이 엔드캡(80)의 중앙에 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치의 작동 모습에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 온/오프 스위치(12a)를 조작하여 온(ON) 시키면 석션부(60)가 작동하기 시작하고 이 상태에서 가이드(21)를 사용자(환자)의 피부(S)에 접촉시킨다.
가이드(21)가 피부(S)에 접촉된 상태에서 석션부(60)에 의해 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기가 흡입되면서 에어배출홀(81)을 통해 외부로 공기가 배출되는데, 이 과정이 지속되면 시린지(20)와 카트리지(30) 사이 공간의 압력이 떨어지면서 피부(S)가 위쪽으로 리프팅된다.
피부(S)가 리프팅되면서 바늘(31a)이 자동으로 피부(S)에 찔린다.
바늘(31a)이 피부(S)에 찔린 이후 압력센서(63)가 측정하는 압력값이 일정시간동안 일정범위 내에서 유지가 되면 인슐린 주입부(40)가 작동되면서 피스톤 가압블록(43)이 카트리지(30)의 피스톤(32)을 눌러 인슐린이 피부(S) 내에 주입된다.
이렇게 인슐린이 피부(S) 내에 주입되는 상태를 일정시간(예: 10초)동안 유지한다. 이렇게 유지하는 이유는 인슐린 주입시간을 충분히 확보하면서 주입 초기에 인슐린 역류에 의한 인슐린 손실을 방지하기 위함이다.
인슐린 주입이 일정시간 동안 유지된 이후에는 석션부(60)와 인슐린 주입부(40)에 공급되던 전기가 차단되어 진공 상태가 해제되고 인슐린이 더 이상 피부(S) 내로 주입되지 않는다.
이렇게 인슐린 주입이 완료된 후에 카트리지(30) 내부에 인슐린이 남아 있다면 펠티어 모듈(50)을 작동시켜 시린지(20) 내부의 온도를 인슐린이 변질되지 않는 적정한 온도가 되도록 한다.
10: 케이싱 11: 시린지 커버
12: 탑 커버 12a: 온/오프 스위치
20: 시린지 21: 가이드
22: 레일 30: 카트리지
31: 실린더 31a: 바늘
32: 피스톤 33: 진동자
34: 진동자 커버 40: 인슐린 주입부
41: 구동모터 42: 스크류 샤프트
43: 피스톤 가압블록 43a: 리브
50: 펠티어 모듈 51: 온도센서
52: 펠티어 소자 53: 전도판
54: 방열판 55: 송풍팬
60: 석션부 61: 흡입튜브
62: 진공펌프 63: 압력센서
70: 제어부 80: 엔드캡
81: 에어배출홀 82: 충전홀
90: 배터리 S: 피부

Claims (9)

  1. 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10) 내부에 설치되고 인슐린 주입시 피부에 밀착되는 가이드(21)가 하단에 설치된 시린지(20)와; 인슐린이 저장된 상태로 상기 시린지(20) 내부에 수용되며, 상측에 피스톤(32)이 설치되고 하측에 상기 가이드(21)에 포위되는 바늘(31a)이 구비된 카트리지(30)와; 상기 카트리지(30)의 피스톤(32)을 눌러 상기 바늘(31a)을 통해 인슐린을 피부(S) 내에 주입하는 인슐린 주입부(40)와; 상기 시린지(20)에 냉기 또는 온기를 공급하여 카트리지(30)가 수용된 시린지(20) 내부의 온도를 설정된 온도범위 내로 유지시키는 펠티어 모듈(50)과; 상기 가이드(21)가 피부(S)에 밀착되었을 때 상기 카트리지(30)와 시린지(20) 사이의 공기를 흡입하여 피부(S)가 인양되도록 함으로써 피부(S)가 바늘(31a)에 자동으로 찔리도록 하는 석션부(60)와; 상기 인슐린 주입부(40)와 펠티어 모듈(50) 및 석션부(60)와 전기적으로 연결된 제어부(70);를 포함하며,
    상기 제어부(70)는 인슐린 주입량, 인슐린 주입횟수, 시린지(20) 온도에 관한 정보를 디스플레이함과 아울러 통신망으로 연결된 스마트폰에 전송하고, 상기 시린지(20)의 온도가 설정된 온도범위 밖에 있는 경우 상기 스마트폰을 통해 상기 펠티어 모듈(50)을 작동시키도록 제어부(70)에 명령하며,
    상기 가이드(21)는 하측으로 갈수록 직경이 커지는 형상으로 시린지(20)의 끝단에 고정되어 하단이 피부(S)에 밀착되되, 상기 시린지(20)와 카트리지(30) 사이의 공기가 흡입되어 피부(S)가 인양될 때부터 바늘(31a)을 통해 인슐린이 피부 내부에 분사될 때까지 움직이지 않고 그 밀착 상태를 유지하며,
    상기 인슐린 주입부(40)는 구동모터(41)와; 상기 구동모터(41)의 모터축에 연결되어 모터축과 함께 회전하는 스크류 샤프트(42)와; 내주면이 상기 스크류 샤프트(42)에 나선결합되는 피스톤 가압블록(43);으로 구성되되, 상기 시린지(20) 내부에는 한 쌍의 레일(22)이 형성되고, 상기 피스톤 가압블록(43)의 외측면에는 상기 레일(22)에 끼워지는 리브(43a)가 돌출 형성되어, 스크류 샤프트(42)가 회전할 때 리브(43a)가 레일(22)을 따라 전진하여 상기 피스톤 가압블록(43)이 전진함으로써 상기 카트리지(30)의 피스톤(32)을 가압하는 것을 특징으로 하는 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 펠티어 모듈(50)은 상기 시린지(20)의 온도를 측정하는 온도센서(51)와;
    상기 온도센서(51)에서 측정된 값에 따라 냉기 또는 온기를 발생시키는 펠티어 소자(52)와;
    상기 펠티어 소자(52)의 일측면에 면접되고 상기 시린지(20)에 접촉되어 냉기 또는 온기를 전달하는 전도판(53)과;
    상기 펠티어 소자(52)의 타측면에 면접되는 방열판(54)과;
    상기 방열판(54)에 바람을 제공하는 송풍팬(55);으로 구성된 것을 특징으로 하는 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 석션부(60)는 일측 끝단이 상기 카트리지(30)와 시린지(20) 사이의 공간에 연통되는 흡입튜브(61)와;
    상기 흡입튜브(61)의 타측 끝단에 연결되어 상기 카트리지(30)와 시린지(20) 사이의 공간에 있는 공기를 흡입하는 진공펌프(62)와;
    상기 흡입튜브(61)의 관로상에 또는 흡입튜브(61)의 끝단에 설치되어 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 압력센서(63);로 구성된 것을 특징으로 하는 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱(10)의 상단에는 상기 석션부(60)에 의해 흡입된 공기를 외부로 배출하는 다수의 에어배출홀(81)이 가장자리를 따라 형성된 엔드캡(80)이 설치되는 것을 특징으로 하는 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 케이싱(10) 내부에는 상기 석션부(60)와 인슐린 주입부(40)에 전기를 공급하는 배터리(90)가 설치되고, 상기 엔드캡(80)에는 상기 배터리(90)에 전기를 공급하여 저장되도록 하는 충전홀(82)이 형성된 것을 특징으로 하는 항온보관 가능한 스마트 인슐린 주사장치.
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