KR20010004420A - 의료용 정맥수액 자동 정량주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료용 정맥수액 자동 정량주입장치로써, 의사의 처방에 따라 정맥수액 투여량 및 투여속도를 자동으로 조절하여 간호자의 간호행위를 보조하며 환자의 편안한 활동을 위하여 이동성이 용이하도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 해결방법과 구성은 다음과 같다.

첫째. 종래의 정맥수액 주사기 세트에, 1.오리목 펌프를 추가로 부착한다.

둘째. 정맥수액 투여조건을 2.펌프 구동제어부에 내장된 마이크로컴퓨터가 연산제어 하여 정밀한 투여량 및 속도 조절이 가능하게 하였다.

셋째. 펌프의 구동원은 형상기억합금선의 전류가열 수축운동을 응용하였다. 따라서 무소음, 초경량, 저전력 소비형으로, 3. 휴대형 밧데리를 적용하여도 장시간 운전이 가능하다.

본 발명으로 정밀한 정맥수액 투여와, 환자가 별도의 보조장치 없이 간단하게 이동할 수 있어 치료환경를 개선하는 효과가 있다.

Description

의료용 정맥수액 자동 정량주입장치 {Automatic Dispencing System for Venous Injection}

본 발명은 의료용 정맥수액 자동 정량주입장치에 관한 것이다. 종래의 중력을 이용한 정맥수액 주사기 세트를 사용하여 환자에게 수액을 투여할 경우 투여속도는 간호자의 경험에 의존하여 주사관로의 크기를 적당히 조절하여 수행 하였으며, 정맥수액 투여 중에도 간호자의 계속적인 수액잔량의 감시 및 투여속도를 조절해야 하는 노력이 필요하였다.

또한 정맥수액을 투여 중, 환자가 다른 공간(휴게실, 화장실 등)으로 이동해야 할 경우, 수액에 일정한 중력을 유지하기 위한 보조 수단(수액받침대, 벽걸이 등)이 요구되기 때문에 환자나 간호자에게 매우 번거로운 일이다.

본 발명은 간호자의 별다른 노력 없이 정맥수액을 정확하게 자동으로 투여하는 장치이다. 따라서 다음과 같은 기술적과제를 해결하여야 한다.

(1). 의료약품을 취급하는 특성상, 정맥수액과 본 장치의 구동부와는 직접적

인 접촉이 없는 간접구동방식으로 한다.

(2). 의사의 처방에 따른 정맥수액 투여조건을 펌프 구동제어부에 내장된 마

이크로컴퓨터에의 연산제어 의해서 정확한 투여량 및 속도를 조절하도

록 한다.

(3). 환자의 치료환경을 무소음, 무진동의 특성을 갖는 펌프 구동소자를 채

택한다.

(4). 환자의 편안한 활동을 위하여 이동성 용이한 휴대형 밧데리를 부착하여

펌프를 이동 중에도 장시간 운전가능 하도록 한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 의료용 정맥수액 자동 정량주입장치를 기능별로

구분하여 표시한 기능 개요도로서

1.오리목 펌프

2.펌프 구동제어부

3.휴대용 밧데리

4.밧데리 충전기로 구성되었다.

제 2 도는 오리목 펌프의 구조도로써 도2.1 단면도와 도2.2 측면도 1 에

1. 펌프 구동관(실리콘 고무관)

2. 형상기억합금선(SMA wires) 구동소자

3. 바이어스 스프링

4. 구동소자 지지대

5. 펌프 구동제어부 전기회로 연결판

6. 펌프 구동관 고정대를 표시하였다.

또한 도2.3 측면도 2 는 구동소자가 수축되었을 때의 펌프의 동작

상태를 나타낸다.

제 3 도는 구동소자 동작구조도로써

1. 가동편 축

2. 바이어스 스프링

3. 형상기억합금선 스프링

4. 가동편 지지대

5. 가동편을 표시하였다.

첨부된 도면의 순서에 따라 구성 및 기능을 설명하면 다음과 같다.

1. (제 1 도): 기능 개요도에 표시된 각 부분의 기능

-. 조건입력장치 : 의사의 처방에 따른 정맥수액 투여조건, 즉 수액

량, 투여시작 시간, 투여이행 기간 등을, 정량화

하여 메뉴 드라이브 방식에 의하여 입력 한다.

-. 상태표시장치 : 마이크로컴퓨터에서 연산한 정맥수액 투여상태, 즉

정맥수액 잔량, 투여 시간 등이 LCD 에표시된다.

-. 마이크로컴퓨터: 조건입력장치에서 입력된 정보를 연산 처리 할 수

있는 8 비트 마이크로프로세서 및 기억장치가 단일

칩 형태로 구성되며 상태표시장치 및 출력소자를

제어 한다.

-. 전류출력소자 : 마이크로컴퓨터의 제어부에서 생성된 제어신호를

전류로 변환하여 출력한다.

-. 구동소자 : 형상기억합금 선에 전류를 가하면 저항열에 의하여

가열되고 온도가 형상변이 점에 도달하면 급격히

기억된 형상으로 수축, 복구하는 원리를 응용하여

펌프 구동관을 압박하는 힘을 발생 한다.

-. 펌프 구동관 : 무해 의료용으로 증명된 실리콘 고무를 식도와 같이

형상화 하였으며, 구동소자와 정맥수액을 완전히 분

리한다.

또한 구동소자로부터 발생된 순차적인 압박력을 정

맥수액에 순차적으로 전달 함으로 유체를 이송한

다.

2.(제 2 도): 오리목 펌프의 구조도에 표시된 각 부분의 구조설명

펌프 구동관 : 실리콘 고무로 만들어진 길이 60mm, 내경 2mm, 외

경 4mm 정도의 원통관 형태로써, 식도의 가로무늬근

육과 같은 수축연동운동 원할히 할 수 있는 구조로

정맥수액 주사기 세트의 수액관로의 중간에 삽입하여

연결한다.

형상기억 합금선 구동소자 : 약 3% 의 수축변형을 할 수 있는

Ti-Ni 계열의 합금선으로 만들어 졌다.

전류 저항열로 형상변이 온도로 가열하면 적절한 장

력을 유지한채 2mm 이상 수축변형하며, 발생된 수축

힘을 이용하여 가동편을 구동하는 구조다.

바이어스 스프링 : 형상기억 합금선이 수축변형후, 자연냉각시에

적절한 탄성을 보상하여, 구동소자가 원상회복 할

수 있도록 만들어진 스프링이다.

구동소자 지지대 : 구동소자를 지지하여 가동편의 힘을 일정한 위

치와 방향으로 움직여 펌프 구동관에 전달하는 구조

다.

전기회로 연결판 : 구동소자 지지대와 펌프 구동관 고정대를 물리

적으로 결속하며, 펌프 구동제어부의 전류출력소자

와 형상기억합금선을 전기적인 결선을 한다.

펌프 구동관 고정대 : 정맥수액 주사기 세트의 수액관로에 추가 삽

입연결된 펌프 구동관을 펌프 구동소자에 고정시키

는 구조다.

3. 오리목 펌프의 동작원리 설명

펌프 구동제어부의 마이크로컴퓨터의 연속적이고 규칙적인 신호가 전류 출력소자에 의하여 증폭되어 각각의 구동소자에 전달되며, 형상합금 선으로 만들어진 구동소자는 전류저항열에 의하여 가열된다.

구동소자가 형상변이온도 이상으로 가열되면 기억된 형상으로 수축변형되며, 전류가 끊어질 때 구동소자는 자연방열에 의하여 냉각되며 바이어스 스프링과 실리콘 고무관의 탄성에 의해 원상태로 회복된다.

이와 같이 발생된 물리적 힘을 식도의 가로무늬근의 수축연동운동과 같이, 실리콘 고무로 형상화된 펌프 구동관에 순차적으로 전달하게 되어, 수액을 가압하여 이송한다.

식도(Esophagus)의 유체이송 원리를 응용한 오리목 펌프 구동관의 동작은 다음의 그림과 같은 8 단계의 동작이 마이크로컴퓨터의 연산제어에 의해 연속적인 반복동작이 수행된다.

(1). 본 발명에 응용된 오리목 펌프의 구동관은 구조가 간단하며 정맥수액과 펌프 구동장치와의 직접적인 접촉 없이 가압할 수 있고, 유속 및 유압측정에 의한 궤환회로 없이 매우 정밀한량을 이송제어할 수 있다.

또한 펌프 구동제어장치 고장시에도 중력을 이용하여 계속적으로 정맥수액을 투여할 수 있다.

(2). 본 발명에 응용된 형상기억합금선 구동소자는 무소음, 초소형 및 저전력소모 특성 때문에 휴대형으로 제작할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 의사의 처방에 따른 정맥수액의 투여량을 자동으로 정밀하게 주입할 수 있음으로 의사 및 간호자의 의료행위를 보조하며, 또한 간편하게 일정시간 휴대할 수 있어 환자의 편안한 활동을 보장하여 의료환경을 개선하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 정맥수액 주사기 세트에서 정맥수액 투여량 및 투여속도를 정밀하게 자동조절하기 위한 것에 있어, 상기 1.오리목 펌프와 2.펌프구동제어부 및 3.휴대용 밧데리로 구성된 정맥수액 자동 정량주입장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정맥수액 주사기 세트의 관로에 펌프의 구동을 목적으로 실리콘 고무를 적절히 형상화하여 부착한 오리목 펌프 구동관.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 오리목 펌프의 구동원을 초경량. 초소형 및 무소음을 특성으로 제작한 형상기억합금선 응용 펌프 구동소자.