전자 제어 유닛을 가진 펜형 주사기(Pen-type injector having an electronic control unit)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년04월30일
(11) 등록번호 10-0826221
(24) 등록일자 2008년04월23일
(51) Int. Cl.

A61M 5/24 (2006.01) A61M 5/20 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2003-7008401
(22) 출원일자 2003년06월20일
심사청구일자 2006년12월12일
번역문제출일자 2003년06월20일
(65) 공개번호 10-2004-0023580
(43) 공개일자 2004년03월18일
(86) 국제출원번호 PCT/GB2001/005711
국제출원일자 2001년12월21일
(87) 국제공개번호 WO 2002/51479
국제공개일자 2002년07월04일
(30) 우선권주장
0031466.6 2000년12월22일 영국(GB)
(56) 선행기술조사문헌
KR1020000013936 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
디씨에이 디자인 인터내셔널 리미티드
영국 씨브이34 4에이비 워윅, 처치 스트리트 19
(72) 발명자
랭글리,크리스토퍼,니겔
영국씨브이347에이치에이치,워윅셔,리밍턴스파,레
스터레인120
데이,셰인,엘리스테어
영국씨브이345티에스워윅,브레세에비뉴9
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
황의만
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 김성식
(54) 전자 제어 유닛을 가진 펜형 주사기
(57) 요 약
약액 카트리지(40)로부터 1회 용량의 약액을 바늘 유닛(22)을 통해 선택적으로 배출시키기 위한 구동 기구(42)를
포함하는 주사 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 주사 장치는 구동 기구(42)를 제어하기 위한 전자 제어
유닛와, 배출할 1회 용량을 나타내는 투여 버튼 신호를 전자 제어 유닛에 인가하는 투여 버튼(18)을 추가로 포함
하고, 장전 버튼(16)에 의해 제1 장전 버튼 신호를 전자 제어 유닛에 전송하여 상기 1회 용량이 배출되게 한다.
대표도 - 도2
- 1 -
등록특허 10-0826221
(72) 발명자
비시,로버트,프레드릭
영국씨브이311큐에이치리밍턴스파,히치만로드35
울스톤,로버트
영국씨브이359디쥐워윅,모레톤모렐,체스넛그로브3
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등록특허 10-0826221
특허청구의 범위
청구항 1
약액 카트리지(40)로부터 1회 용량의 약액을 바늘 유닛(22)을 통해 선택적으로 배출시키기 위한 구동 기구(42)
와, 그 구동 기구(42)를 제어하기 위한 전자 제어 유닛과, 배출할 1회 용량을 나타내는 투여 버튼 신호를 상기
전자 제어 유닛에 인가하는 투여 버튼(18)을 포함하고, 장전 버튼(16)에 의해 제1 장전 버튼 신호를 상기 전자
제어 유닛에 보내어 상기 1회 용량이 배출되게 하는 주사 장치로서,
상기 주사 장치가 커버(6)와, 그 커버(6)의 존재를 검출하여 상기 전자 제어 유닛에 신호를 전송하는 커버 검출
스위치(28)를 추가로 포함하고, 상기 전자 제어 유닛이 상기 커버(6)의 존재를 나타내는 신호를 수신한 때는 상
기 전자 제어 유닛이 상기 장전 버튼(16)으로부터의 신호에 응답하지 않도록 된 것을 특징으로 하는 주사 장치.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 커버(6)는 상기 바늘 유닛(22)을 덮도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
청구항 3
제 1 항에 있어서, 상기 투여 버튼 신호가 상기 장전 신호의 소정 기간 내에 발생되지 않은 때는 상기 전자 제
어 유닛이 상기 투여 버튼 신호에 응답하여 상기 구동 기구(42)를 작동시키지 않도록 된 것을 특징으로 하는 주
사 장치.
청구항 4
제 1 항에 있어서, 상기 장전 버튼은 상기 전자 제어 유닛이 상기 투여 버튼 신호에 응답하기 전 소정 기간 동
안 상기 제1 장전 버튼 신호를 발생하도록 된 것을 특징으로 하는 주사 장치.
청구항 5
제 1 항에 있어서, 상기 주사 장치는 1회 용량이 배출 가능하다는 표시를 제공하는 표시 패널(10)을 추가로 구
비한 것을 특징으로 하는 주사 장치.
청구항 6
제 1 항에 있어서, 상기 장전 버튼이 상기 제1 장전 버튼 신호의 소정 기간내에 후속 장전 버튼 신호를 발생할
때는 상기 전자 제어 유닛이 상기 투여 버튼 신호에 응답하여 상기 구동 기구(42)를 작동시키지 않도록 된 것을
특징으로 하는 주사 장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 주사 장치의 개량에 관한 것으로, 특히, 제어된 양의 약액을 투여하는 휴대형 주사 장치의 개량에 관<1>
한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 이러한 주사 장치는 1회 용량(dose)의 인슐린 또는 인슐린 타입 약액을 투여해야 하는 당뇨병 환자<2>
가 사용하고 있다. 이러한 주사 장치는 다른 약액의 주사에도 적합하다는 것이 이해될 것이다.
한 때는, 이러한 1회 용량의 약액의 투여를 1회용 주사기를 사용하여 행하였다. 1회용 주사기를 사용하기 위해<3>
서는, 먼저, 별도의 약병 또는 다른 용기에 담긴 약액을 주사기에 채운 다음, 1회 용량을 주사하게 되어 있다.
그러나, 이러한 장치에는 많은 단점이 있었다. 특히, 이러한 주사기는 허약자가 사용하기에는 적합하지
않았다. 이러한 주사기를 사용함으로 인해 타인에게 사회적인 오점을 남길 수 있다는 점에서 대중화가 어려운
문제가 있었다.
발명의 상세한 설명
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이러한 문제점을 해결하기 위해, 여러 가지의 소위 펜형(pen-type) 주사기가 개발되었다. 이러한 장치는 소형<4>
이기 때문에 웃도리 주머니 등에 휴대가 가능하고, 주사기 내부에 수용된 카트리지 또는 앰플로부터 여러 번 투
여하는 것을 가능하게 한다. 본 발명은 이러한 펜형 주사기에 특히 적용된다.
이러한 펜형 주사기는 1회용 피하 주사기에 대한 상당한 개선점을 제공하지만, 여전히 문제점을 가지고 있다.<5>
본 발명의 이점은, 이러한 문제점을 해소시키거나 적어도 현저하게 감소시키는데 있다. 본 발명은 또한, 사용
의 용이성 및 사용자와의 상호 작용에 대한 개선을 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예로서 설명한다.<6>
실 시 예
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 펜형 주사기(2)가 도시되어 있다. 이 주사기(2)는 단부 캡 또는<11>
커버(6)가 분리 가능하게 고정되는 주 하우징(4)을 포함하고 있다.
주 하우징(4)의 제1 단부에는, 제어 패널 영역(8)이 마련되어 있고, 이 제어 패널 영역(8)에는, 전형적으로는<12>
LCD 디스플레이인 표시 패널(10)과, 제1 용량 버튼(12), 및 제2 용량 버튼(13)이 포함되어 있다. 제1 및 제2
용량 버튼(12, 13)은 투여할 약액의 1회 용량을 증가 또는 감소시키기 위해 조작된다. 도시된 실시형태에서의
제어 패널 영역(10)에는 장전 버튼(16)도 포함되어 있다.
주 하우징의 제1 단부에는 투여 버튼(18)도 마련되어 있고, 이 투여 버튼(18)은 눌려지지 않은 상태에서는 주<13>
하우징(4)과 동일 평면을 이루는 것이 바람직하다.
제어 패널 영역(10)의 양측에는 다수의 홈 또는 오목부(20)가 주사기(2)의 종축을 따라 마련되어 있고, 이들 홈<14>
또는 오목부(20)는 사용자가 주사기(2)를 잡는 것을 돕는다.
주 하우징(4)의 제2 단부에는 바늘 유닛(22)이 분리 가능하게 결합되어 있다. 또한, 주 하우징(4)의 제2 단부<15>
에는 소정의 형상으로 된 형상부(24)가 마련되어 있다.
사용 시, 주 하우징(4)의 형상부(24) 배면측에 약액 카트리지(40) 또는 앰플을 보관하게 되며, 따라서, 형상부<16>
(24)는 사용자가 카트리지(40)를 볼 수 있게 하도록 투명한 것이 바람직하다.
주 하우징(4)의 제2 단부에는 프리이밍(priming) 버튼(26)도 마련되어 있다. 단부 캡(6)이 주 하우징(4)의 제2<17>
단부 위의 제 위치에 설치된 때는, 부주의로 인해 프라이밍 버튼(26)을 누르게 되거나 바늘 유닛(22)에 의해 찔
릴 가능성이 없게 된다는 것이 이해될 것이다. 또한, 단부 캡 또는 커버(6)가 제 위치에 설치되어 있는 지의
여부를 검출할 수 있도록 주 하우징(4)의 제2 단부에 커버 검출 스위치(28)가 마련될 수도 있다.
도 3에서, 상기한 버튼들 각각에 대응하는 프라이밍 접점(30), 장전 접점(32), 제1 용량 접점(34), 제2 용량 접<18>
점(36)을 볼 수 있다. 또한, 투여 버튼(18)에 대응하는 투여 접점(19)도 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 하나의 배터리 또는 다수의 배터리 등의 전원(38)을 위한 적절한 장소가 마련되어 있는 것을<19>
볼 수 있다. 또한, 약액 카트리지(40) 또는 앰플이 배치되는 적절한 영역도 마련되어 있다. 이 영역은 사용자
가 필요 시 카트리지(40) 또는 앰플을 교환하기 위해 주 하우징(4)의 분리 가능한 형상부(24)를 통해 접근하는
것이 가능하다.
주 하우징(4)의 제3 영역에는, 전원(38)에 의해 동작하고 약액 카트리지(40) 또는 앰플에 대해 작용하는 구동<20>
기구(42)가 마련되어 있다.
카트리지(40) 또는 앰플은, 일 단부가 커버(46)의 헤드 단부에 의해 폐쇄되고 다른 단부가 가동(可動) 마개(48)<21>
또는 스토퍼에 의해 밀봉되는 용기(44) 또는 슬리브로 구성되어 있다. 카트리지(40) 또는 앰플이 제 위치에 설
치된 때, 바늘 유닛(22)이 커버(46)를 관통하고, 커버(46)쪽으로의 마개(48)의 이동에 의해 카트리지(40) 또는
앰플 내에 담겨 있는 약액이 배출되게 된다. 카트리지(40)는 ISO/FDIS 11608 Part 3에 따른 3 ml 카트리지 또
는 상기 주사기에 적합한 임의의 다른 카트리지일 수도 있다.
마개(48) 또는 스토퍼의 이동은 구동 기구(42)의 일부를 형성하는 피스톤 또는 플런저(50)의 이동에 의해 행해<22>
진다. 이 피스톤 또는 플런저(50)는, 카트리지(40) 또는 앰플의 교환을 가능하게 하는 제1 완전 후퇴 위치(도
시되지 않음)와, 카트리지(40) 또는 앰플로부터 가능한 한 많은 약액이 배출되는 제2 완전 신장 위치 사이에서
이동 가능하다. 피스톤(50)이 완전 후퇴 위치에 있을 때를 검출할 수 있도록 주 하우징(4)에 단부 스톱 스위치
(52)가 마련될 수도 있다. 단부 스톱 스위치(52)가 트립(trip)되면 걸쇠 또는 다른 체결 장치가 해제되어 카트
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리지(40)의 교환을 위해 주 하우징(4)의 내부로 접근하는 것이 가능하게 될 수 있다.
구동 기구(42)는 전자 제어 유닛(도시되지 않음)의 제어 하에 모터(54)에 의해 작동된다. 모터(54)는 피스톤<23>
(50)이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있게 하기 위해 역회전 가능해야 한다. 도 3에서,
모터(54)는, 제3 회전자(58)의 회전에 의해 피스톤(50)이 제3 회전자(58)에 대해 상대 이동하도록 기어 열
(列)(42)을 통해 피스톤(50)을 구동시킬 수 있게 되어 있는 것을 볼 수 있다.
동작 중에 사용자가 모터(54) 및 관련된 구동 기구(42)의 진동을 느낄 수 있게 그리고/또는 청취할 수 있게 하<24>
는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 주사기(2)가 동작하고 있다는 사실에 대한 추가된 신뢰도가 사용자에게 제
공된다.
다음에, 본 발명에 따른 펜형 주사기의 기능에 대하여 특히 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.<25>
주사기(2)에는 전자 제어 유닛이 마련되어 있고, 이 전자 제어 유닛은 구동 기구와 사용자 인터페이스 모두에<26>
연결되어 있다. 사용자 인터페이스는 표시 패널(10)과, 사용자 조작 버튼(및 관련 접점)들을 포함하고 있다.
전자 제어 유닛은 마이크로프로세서를 기반으로 하고 있다. '1회 용량 이력(dose history)' 및 환자의 상세 정
보를 기억하기 위해 휘발성 메모리 또는 불휘발성 메모리 중 어느 것이라도 사용할 수 있다.
전자 제어 유닛은 주사기 전원(38)으로부터 전력을 공급받는 것이 바람직하다.<27>
또한, 주사기(2)는 전자 제어 유닛과 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치 사이의 통신을 위한 포트(port)도 포함하고<28>
있는 것이 바람직하다.
또한, 주사기(2)는 그의 전도를 확인할 수 있게 하도록 프라이밍 검출기(틸트 스위치(tilt switch) 또는 가속<29>
도계)도 가지고 있다. 전도된 위치(바늘이 상향한 위치)의 검출 시, 주사기(2)는 프라이밍 준비 상태로 자동적
으로 변경된다. 프라이밍 버튼(26)을 누름으로싸 프라이밍이 개시되어, 설정된 소량의 약액 공급 작용이 이루
어질 수 있다. 전자 제어 유닛은 프라이밍 버튼(26)이 눌려진 때 스피커가 소리를 발생하도록 할 수도 있다.
프라이밍 버튼(26)은 상기한 때 이외의 시간에는 비동작 상태로 있게 된다. 프라이밍 버튼(26)이 동작 상태로<30>
되면, 제어 패널 영역에 있는 다른 모든 버튼, 즉, 1회 용량을 설정 또는 투여하는데 사용될 버튼들이 비동작
상태로 된다.
전자 제어 유닛은 장전 버튼(16)이 충분한 시간동안 눌려진 때 스피커가 소리를 발생하여 사용자에게<31>
가청(可聽) 피드백을 제공하게 할 수도 있다.
장전 버튼(16)의 기능은 투여 버튼(18)이 동작 상태로 되게 하는 것이다. 이 장전 버튼(16)은 주사기(2)가 장<32>
전되기 전 소정 시간동안 눌려진 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 장전 상태는 표시 패널(10)상에 추가로 표
시될 수도 있다. 장전 버튼(16)의 기능이 커버 검출 스위치(28)에 연결되어, 커버(6)가 설치되어 있지 않을 때
만 주사기(2)를 장전시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 바람직한 실시형태에서는, 투여 버튼(18)이 주사기(2)의 장전 후 소정 기간 내에 눌려졌는가를 전자 제어<33>
유닛 내의 클록이 검출한다. 만일 투여 버튼(18)이 소정 기간 내에 눌려지지 않은 경우에는, 전자 제어 유닛이
주사기(2)의 장전을 해제시킨다. 또 다르게는, 장전 버튼이 사용자에 의해 소정 시간 내에 재차 눌려진 때, 주
사기(2)가 비동작 상태로 되게 할 수도 있다.
다른 실시형태에서는, 투여 버튼(18)은 프라이밍 버튼과 투여 버튼 모두로서 기능할 수도 있다. 프라이밍 검출<34>
기가 작동된 때, 주사기(2)를 바늘 상향 상태로 배치함으로써, 투여 버튼(18)이 상기한 실시형태의 프라이밍 버
튼의 기능으로 기능을 변경한다.
주사기(2)의 버튼들은 사용자에게 감각 피드백을 제공하도록 촉감 특징을 가지는 것이 바람직하다.<35>
표시 패널(10)은 전형적으로는 LCD 디스플레이이고, 주사기의 동작과 관련한 아라비아 숫자 및 그래픽 정보를<36>
제공한다. 표시 패널(10)은 선택된 1회 용량, 이전의 1회 용량, 및 이전의 1회 용량이 투여된 후 경과된 시간
을 표시하는 것이 바람직하다. 전형적으로는, 이전의 1회 용량의 투여 후 경과 시간은 48시간 내의 기간으로
제한되지만, 다른 기간도 가능하다.
표시될 수 있는 추가 정보로서는 다음을 들 수 있다:<37>
- 주사기가 장전되고 투여 준비가 되어 있다는 정보(그래픽);<38>
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- 주사기가 투여를 하고 있다는 정보(그래픽);<39>
- 주사기가 선택된 1회 용량의 투여를 완료하였다는 정보와, 사용자가 그의 신체로부터 바늘을 제거하기에 앞서<40>
대기해야 한다는 정보;
- 상기 대기 기간이 경과하였다는 정보;<41>
- 취해진 1회 용량, 및 투여 사이의 경과 시간에 대한, 전형적으로는 최근 48시간 동안의 1회 용량 이력;<42>
- 바람직하게는 약액의 1회 용량의 단위분으로 환산된, 카트리지 내에 잔류된 약액량;<43>
- 주사기가 프라이밍 위치에 있다는 정보(상기한 음향 표시에 추가로 또는 그를 대신하여);<44>
- 스피커 볼륨 설정, 예를 들어, 고, 저, 소리없음;<45>
- 주사기의 수명이 거의 끝나가고 있다는 정보(예를 들어, 배터리 파워 레벨 표시 - 그래픽, 또는 날짜 또는 제<46>
품 수명의 만기까지의 전체 동작 사이클에 대한 카운트다운 - 아라비아 숫자);
- 바늘이 막혀 있을 수 있다는 정보;<47>
- 카트리지(40)가 교환 중에 있다는 정보;<48>
- 선택된 1회 용량이 카트리지(40)로부터 얻을 수 있는 최대량이라는 정보;<49>
- 얻을 수 있는 최대 1회 용량이 예상 1회 용량보다 적다는 정보.<50>
표시 패널(10)은 판매시장 및/또는 사용자에 적합한 언어 옵션의 선택을 사용자에게 제공할 수도 있다. 표시되<51>
는 문자로서는, 상기한 정보 및/또는 추가 정보를 들 수 있다. 언어 옵션은 미리 프로그램되어 있을 수도
있고, 또는 사용자에 의해 선택 가능할 수도 있다. 표시 패널(10)상에 제공된 메뉴를 이용하여 사용자가 언어
옵션을 선택하는 것이 바람직할 수도 있다.
현재 선택된 1회 용량값, 이전에 사용된 1회 용량값, 및 이전의 1회 용량 투여 후 경과 시간(시간단위) 모두가<52>
표시 패널상에 크고 읽기 쉬운 문자로 동시에 선명하게 표시될 수 있다. 또한, 표시 패널이 백라이트
(backlight)를 구비하는 것도 바람직하다.
표시 패널(10)은 선택된 1회 용량이 투여되고 있다는 사실을 그랙픽으로 표시하는 것이 바람직하다. 이것은,<53>
예를 들어, 동화상 그래픽 또는 카운트다운(또는 이들의 조합)으로 이루어질 수도 있다.
제어 버튼들은 다수의 기능을 가지고 있다. 제1 및 제2 용량 버튼(12, 14)은 사용자가 소망의 1회 용량을 선택<54>
하는 것을 가능하게 한다. 장전 버튼(16)은 사용자가 소망의 1회 용량의 선택을 확인하는 것을 가능하게 한다.
제1 용량 버튼은 1회 용량의 레벨을 증가시킬 수 있고, 제2 용량 버튼은 1회 용량의 레벨을 감소시킬 수 있다.
용량 버튼(12, 14)을 눌러(그리고 누른 상태를 짧은 시간, 즉, 1초 내지 2초간 유지하여), 1회 용량값을 0으로
리셋시킬 수도 있다. 그 다음, 사용자는 1회 용량값의 레벨을 1단계(또는 1/2단계)씩 증가(또는 감소)시킬 수
있다.
용량 버튼(12, 14)은 한번 누를 때마다 선택된 1회 용량값이 1단계(또는 1/2단계)씩 증가 또는 감소되도록 구성<55>
되어 있다. 이와는 다른 실시형태로서, 상기 버튼들 중 하나를 일단 누르고 그 상태를 유지시킴으로써, 1회 용
량값이 스크롤(업 또는 다운)되게 구성하여 1회 용량을 보다 신속하게 변경시킬 수 있게 하는 것도 가능하다.
투여 버튼(18)은 사용자가 1회 용량의 투여를 개시할 수 있게 한다. 프라이밍 버튼(26)은 카트리지(40)로부터<56>
1회 용량의 1단위분을 공급한다. 이와 같이 하여, 주사기(2)내에 공기가 있는 경우라도 프라이밍 버튼(26)을
사용하여 그러한 공기를 배출시킬 수 있다. 카트리지(40)에 접근이 가능하도록 도어 해제 걸쇠가 마련되어 있
다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 펜형 주사기의 평면도,<7>
도 2는 주사기의 단부 캡이 생략된 상태를 도시하는, 도 1과 유사한 평면도,<8>
도 3은 도 1 및 도 2의 주사기의 단면도,<9>
도 3A는 주사기에 약액 충전 카트리지가 구비되어 있는 상태를 도시하는, 도 3과 유사한 단면도.<10>
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