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KR20090131364A - Implantable drug release apparatus and drug delivery control system using the same - Google Patents

Implantable drug release apparatus and drug delivery control system using the same Download PDF

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KR20090131364A
KR20090131364A KR1020080057191A KR20080057191A KR20090131364A KR 20090131364 A KR20090131364 A KR 20090131364A KR 1020080057191 A KR1020080057191 A KR 1020080057191A KR 20080057191 A KR20080057191 A KR 20080057191A KR 20090131364 A KR20090131364 A KR 20090131364A
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KR
South Korea
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drug
drug release
specific
release device
module
Prior art date
Application number
KR1020080057191A
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Korean (ko)
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KR101512514B1 (en
Inventor
안성훈
추원식
이재철
김형중
천두만
홍영선
김충수
이길용
여준철
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: An internal embedded type drug-injecting apparatus and a drug-injection control system using the same are provided to inject the drug in the long term by charging the power supply with a non-contact type charging manner. CONSTITUTION: The internal embedded type drug-injecting apparatus includes: a case(100) formed with a seating groove in the upper surface; a drug storage module(200), inserted and fixed in the seating groove of the case, for storing the specific drug; a drug-injecting valve(300), combined through one side of the drug storage module and the case and opened and closed according to the specific control signal, for injecting the specific drug stored in the drug storage module to internal of human body; and an injection control module(400) for outputting the specific control signal to operate a drug release valve, since the operating control signal is wirelessly received from the exterior control apparatus.

Description

체내삽입형 약물방출장치 및 이를 이용한 약물방출 제어시스템{IMPLANTABLE DRUG RELEASE APPARATUS AND DRUG DELIVERY CONTROL SYSTEM USING THE SAME}Injectable drug release device and drug release control system using same {IMPLANTABLE DRUG RELEASE APPARATUS AND DRUG DELIVERY CONTROL SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 체내삽입형 약물방출장치 및 이를 이용한 약물방출 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 안전하고 간편하게 삽입하고, 특정 약물의 반복적인 리필(refill)이 가능하여 장기간의 약물방출을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식 충전방식으로 공급 전원을 충전하여 장기간으로 사용할 수 있도록 한 체내삽입형 약물방출장치 및 이를 이용한 약물방출 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intracorporeal drug release device and a drug release control system using the same, and more particularly, to be safely and easily inserted into the human body and to repeatedly refill specific drugs to perform long-term drug release. In addition, the present invention relates to an injectable drug release device and a drug release control system using the same, which can be used for a long period of time by charging a power supply with a non-contact charging method.

일반적으로, 특정 질병(예컨대, 당뇨병, 암, 고혈압 등)이나 대사물질(예컨대, 호르몬 등) 결핍을 가진 환자에 대한 치료법에 있어서는 환자 또는 보호자가 특정 약물(예컨대, 인슐린, 성장호르몬 등)을 매일 또는 1일 2-3회 정도 환자에게 주사 또는 투여 하게 된다.In general, in the treatment of patients with certain diseases (e.g. diabetes, cancer, hypertension, etc.) or metabolic (e.g. hormones) deficiency, the patient or guardian may take specific drugs (e.g. insulin, growth hormone, etc.) daily. Alternatively, the patient will be injected or administered 2-3 times a day.

이때, 환자가 필요로 하는 특정 약물의 양은 환자의 상태, 환경 등 여러 영향에 따라서 차이가 있다. 예를 들어, 인슐린의 경우 식사가 평상시보다 과량 이루어진 경우에는 이를 반영하여 일반적인 용량보다 다량의 약물이 투여되어야 한다.In this case, the amount of a specific drug required by the patient is different depending on various effects such as the patient's condition and environment. In the case of insulin, for example, if a meal is made in excess of the usual amount, the drug should be administered in excess of the usual dose.

또한, 항고혈압제의 경우도 주변 환경 변화에 따른 혈압의 모니터링을 통해 혈압이 일정 수치 이상으로 올라갈 경우 정상 혈압으로의 유도를 위한 즉각적인 항고혈압제의 투여가 요구된다. 성장 호르몬제 역시 매일 투여해야 하는 대표적인 약물이다.In addition, in the case of antihypertensive drugs, if the blood pressure rises above a certain level through monitoring the blood pressure according to the change of the surrounding environment, the administration of an antihypertensive agent for induction to normal blood pressure is required. Growth hormones are also typical drugs that need to be administered daily.

그러나, 종래의 수동 주사 방식으로는 항시 정확한 기준량의 특정 약물을 환자에게 공급할 수가 없었고, 평상시보다 많은 양의 특정 약물을 투여하기 위해서는 병원을 찾아가야 하는 불편함이 있었다.However, the conventional manual injection method was not always able to supply the patient with an exact reference amount of a specific drug, there was a inconvenience to go to the hospital to administer a larger amount of the specific drug than usual.

이를 개선하기 위해 주사 바늘을 복부의 체지방 층에 상시 삽입시켜 두고 피스톤을 구동시켜 정해진 시간마다 정해진 인슐린 량을 자동으로 주사하는 인슐린 약액 자동 주입기(일반적으로 "인슐린 펌프"(insulin pump)라 한다)가 국내특허 제290253호에서 제안된 바 있다.To improve this, an automatic insulin drug injector (commonly called an "insulin pump") is inserted into the body fat layer of the abdomen and the piston is driven to automatically inject the prescribed amount of insulin at a fixed time. It has been proposed in Korean Patent No. 290253.

그러나, 종래의 인슐린 약액 자동 주입기 즉, 특정 약물을 방출하기 위한 장치는 주사 바늘이 체내에 삽입된 채로 인체의 외측 부분에 장착된 구동장치를 항시 착용하고 있어야 하기 때문에, 이동하거나 활동시 거추장스러울 뿐만 아니라 주사 바늘이 쉽게 빠질 수 있는 문제점이 있다.However, conventional insulin autoinjectors, i.e., devices for releasing certain drugs, must be worn at all times with a drive mounted to the outer part of the human body with the needle inserted into the body, which is cumbersome when moving or acting. But there is a problem that the needle can be easily pulled out.

미국특허 제5474552호(Implantable drug delivery pump)에서는 당뇨병에 대한 센싱 및 글루코스, 인슐린 등의 주입이 가능하도록 구성된 약물전달체를 제시하였으나, 삽입된 상태에서의 약물의 리필이 불가능하여 상용하기 힘든 문제점이 있다. U.S. Patent No. 5,455,455 (Implantable drug delivery pump) has proposed a drug delivery system configured to enable the sensing of diabetes and infusion of glucose, insulin, etc., but it is difficult to use because it is impossible to refill the drug in the inserted state. .

또한, 미국특허 제2007-0255233호 (Implantable therapeutic substance delivery system with catheter access port control and method of use)에서는 리필이 가능한 이식 가능 능동형 약물전달시스템으로서, 혈관에 직접 연결되어 약물을 투여하는 방식의 장치를 개시하고 있으나, 환자 상태의 즉각적인 모니터링을 통한 방출의 조절은 이루어질 수 없다는 단점이 있다. In addition, US Patent No. 2007-0255233 (Implantable therapeutic substance delivery system with catheter access port control and method of use) is a refillable implantable active drug delivery system, a device of the method of directly connecting to the blood vessel to administer the drug Although disclosed, there is a disadvantage that control of release through immediate monitoring of patient condition cannot be achieved.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 연구 노력한 끝에, 본 발명에 이르게 되었다. Accordingly, the present inventors have come to the present invention after research efforts to solve the above problems.

본 발명의 목적은 인체에 안전하고 간편하게 삽입하고, 특정 약물의 반복적인 리필(refill)이 가능하여 장기간의 약물방출을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식 충전방식으로 공급 전원을 충전하여 장기간으로 사용할 수 있도록 한 체내삽입형 약물방출장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to insert safely and simply into the human body, it is possible to repeatedly refill (refill) of a specific drug to perform a long-term drug release, as well as to use a long-term use by charging the power supply in a non-contact charging method An implantable drug release device is provided.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 휴대 가능한 외부 제어장치를 통해 체내에 삽입된 약물방출장치의 동작을 무선 통신으로 제어함으로써, 보다 정확하고 신속하게 약물방출을 수행할 수 있는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to control the operation of the drug release device inserted into the body through a portable external control device by a wireless communication, by using the injectable drug release device that can perform the drug release more accurately and quickly To provide a drug release control system.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 체내에 삽입되어 특 정 약물을 방출하기 위한 장치로서, 상면에 안착홈이 형성되며, 전체적인 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 안착홈에 삽입 안착되며, 상기 특정 약물을 저장하는 약물저장모듈; 상기 케이스 및 약물저장모듈의 일측면을 관통하여 삽입 결합되며, 특정 제어신호에 따라 개폐 동작되어 상기 약물저장모듈에 저장된 특정 약물을 체내로 방출시키는 약물방출밸브; 상기 케이스에 내장 설치되며, 외부 제어장치로부터 동작제어신호를 무선으로 제공받아 상기 약물방출밸브를 동작시키기 위한 특정 제어신호를 출력하는 방출제어모듈; 및 상기 약물방출밸브 및 방출제어모듈을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 체내삽입형 약물방출장치를 제공하는 것이다.In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention, the device is inserted into the body for releasing a specific drug, the seating groove is formed on the upper surface, the case forming a whole body; A drug storage module inserted into a seating groove of the case and storing the specific drug; A drug release valve inserted into and coupled to one side of the case and the drug storage module and opened and closed according to a specific control signal to release the specific drug stored in the drug storage module into the body; An emission control module installed in the case and wirelessly receiving an operation control signal from an external control device and outputting a specific control signal for operating the drug release valve; And a power supply module for supplying power for operating the drug release valve and the release control module.

여기서, 상기 케이스는 고분자 물질로 이루어짐이 바람직하다.Here, the case is preferably made of a polymer material.

바람직하게, 상기 고분자 물질은 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methylmethacrylate, PMMA), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 에틸렌-아세트산비닐공중합체 메디컬 그레이드(medical grade) ABS (ABSi) 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.Preferably, the polymer material is polymethyl methacrylate (PMMA), polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene, polypropylene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyurethane , Polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer may be any one selected from medical grade ABS (ABSi) resin (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin).

또한, 상기 케이스는 필요에 따라 고분자 물질 외에도 바이오세라믹(예컨대, 알루미나 등)으로 이루어질 수 있으며, 금속에 생체 친화 고분자 물질을 코팅하여 구성될 수도 있다.In addition, the case may be made of a bioceramic (eg, alumina, etc.) in addition to the polymer material, if necessary, may be configured by coating a biocompatible polymer material on a metal.

바람직하게, 상기 약물저장모듈은, 상기 특정 약물을 저장하기 위한 공간부 가 형성된 하우징으로 이루어지며, 피부 내측에 접촉하는 상기 하우징의 일면은 자가치유(Self Healing) 고분자 물질 또는 실리콘 고무로 이루어질 수 있다.Preferably, the drug storage module is made of a housing formed with a space for storing the specific drug, one surface of the housing in contact with the skin may be made of a self-healing polymer material or silicone rubber. .

바람직하게, 상기 약물방출밸브는, 이온 전도성 폴리머 필름(Ion Conductive Polymer Film, ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의해 상기 특정 약물이 체내로 방출됨과 아울러 체액의 투입을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.Preferably, the drug release valve, by using the ion conductive polymer film (ICPF) to release the specific drug into the body by the shape change according to a specific driving voltage and to prevent the introduction of body fluids. Can be configured.

바람직하게, 상기 약물방출밸브는, 압전소자(예컨대, PZT 등)를 이용한 압전구동 방식으로 상기 특정 약물이 체내로 방출될 수 있도록 구성될 수 있다.Preferably, the drug release valve may be configured to allow the specific drug to be released into the body in a piezoelectric drive method using a piezoelectric element (eg, PZT, etc.).

바람직하게, 상기 약물방출밸브의 내부에 설치되며, 적어도 하나의 이온 전도성 폴리머 필름(ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의한 챔버 내의 체적 변화에 따른 압력을 통해 상기 특정 약물의 방출을 제어하는 마이크로 펌프모듈이 더 포함될 수 있다.Preferably, the drug release valve is installed in the inside of the at least one ion conductive polymer film (ICPF) using the pressure of the volume change in the chamber by the shape change according to a specific driving voltage to release the specific drug. It may further include a micro pump module for controlling.

바람직하게, 상기 약물방출밸브의 출구측 말단부에 고정 결합되며, 상기 출구측으로부터 방출된 특정 약물이 체내로 원활히 방출되도록 지지체 형태의 다공성 노즐모듈이 더 포함될 수 있다.Preferably, a porous nozzle module fixedly coupled to the outlet side end of the drug release valve, the support body so that a specific drug released from the outlet side can be smoothly released into the body may be further included.

바람직하게, 상기 다공성 노즐모듈은 다수개의 원기둥형의 지지부재가 일렬로 일정간격 이격되어 배열된 복수개의 지지판에 방사형으로 결합 구성되되, 상기 지지판은 복수개의 관통홀이 각각의 지지부재 사이에 형성되어, 상기 지지부재 사이의 빈 공간을 통하여 특정 약물이 확산 및 방출될 수 있다.Preferably, the porous nozzle module is configured to be radially coupled to a plurality of support plates arranged in a plurality of cylindrical support members spaced apart at a predetermined interval in a row, the support plate is formed with a plurality of through holes between each support member The specific drug may be diffused and released through the empty space between the support members.

바람직하게, 상기 케이스에 내장 설치되며, 상기 방출제어모듈과 전기적으로 연결되어 상기 특정 약물의 방출 시 필요 이상의 전압 또는 전원이 필요할 경우, 저장되어 있는 에너지를 순간적으로 방전할 수 있도록 슈퍼 캐패시터가 더 포함될 수 있다.Preferably, a built-in installation in the case, and electrically connected to the release control module is further included a supercapacitor for discharging the stored energy instantaneously when more than necessary voltage or power is required for the release of the specific drug Can be.

바람직하게, 상기 전원공급모듈은 적어도 하나의 배터리로 이루어지며, 외부의 자기장 또는 전기장을 이용한 비접촉식 충전방식으로 상기 배터리의 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.Preferably, the power supply module is composed of at least one battery, it may be configured to enable the charging of the battery in a non-contact charging method using an external magnetic or electric field.

본 발명의 제2 측면은, 체내에 삽입되어 특정 약물을 방출하기 위한 체내삽입형 약물방출장치; 및 사용자가 휴대 가능하도록 구비되며, 상기 약물방출장치와 무선 통신하여 기 설정된 특정 약물의 방출제어 명령에 따라 상기 약물방출장치의 동작을 제어하기 위한 동작제어신호를 출력하는 휴대용 외부 제어장치를 포함하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템을 제공하는 것이다.A second aspect of the present invention provides an injectable drug release device for inserting into a body to release a specific drug; And a portable external controller provided to be portable by the user and wirelessly communicating with the drug release device to output an operation control signal for controlling the operation of the drug release device according to a predetermined release control command of the specific drug. The present invention provides a drug release control system using an injectable drug release device.

여기서, 상기 약물방출장치는, 상면에 안착홈이 형성되며, 전체적인 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 안착홈에 삽입 안착되며, 상기 특정 약물을 저장하는 약물저장모듈; 상기 케이스 및 약물저장모듈의 일측면을 관통하여 삽입 결합되며, 특정 제어신호에 따라 개폐 동작되어 상기 약물저장모듈에 저장된 특정 약물을 체내로 방출시키는 약물방출밸브; 상기 케이스에 내장 설치되며, 상기 외부 제어장치로부터 동작제어신호를 제공받아 상기 약물방출밸브를 동작시키기 위한 특정 제어신호를 출력하는 방출제어모듈; 및 상기 약물방출밸브 및 방출제어모듈을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원공급모듈을 포함함이 바람직하다.Here, the drug release device, the seating groove is formed on the upper surface, the case forming a whole body; A drug storage module inserted into a seating groove of the case and storing the specific drug; A drug release valve inserted into and coupled to one side of the case and the drug storage module and opened and closed according to a specific control signal to release the specific drug stored in the drug storage module into the body; An emission control module installed in the case and receiving an operation control signal from the external control device and outputting a specific control signal for operating the drug release valve; And a power supply module for supplying power for operating the drug release valve and the release control module.

바람직하게, 사용자의 병명 내용에 따라 유/무선 통신을 통해 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 상기 외부 제어장치에 설정되도록 관리하기 위한 특정 의료기관 단말기가 더 포함될 수 있다.Preferably, the terminal may further include a specific medical institution terminal for managing to set the release control command of the specific drug to the external control device through wired / wireless communication according to the user's disease information.

바람직하게, 상기 약물방출장치는 상기 외부 제어장치로부터 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 상기 외부 제어장치를 통해 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.Preferably, the drug release device may perform the drug release operation by the operation control signal output from the external control device, and as a result, the information data can be controlled to be transmitted to a specific medical institution terminal through the external control device. .

바람직하게, 상기 외부 제어장치는 상기 약물방출장치로부터 전송된 결과 정보데이터의 미응답 시 오류 메시지를 상기 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.Preferably, the external control device may control to transmit an error message to the specific medical institution terminal when the result information data transmitted from the drug release device is not answered.

바람직하게, 상기 외부 제어장치는 응급 상황발생 시 사용자에 의해 수동으로 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 출력할 수 있도록 약물방출버튼이 더 포함될 수 있다.Preferably, the external control device may further include a drug release button to manually output the release control command of the specific drug when the emergency occurs.

바람직하게, 상기 약물방출장치는 상기 외부 제어장치의 약물방출버튼을 통해 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 상기 외부 제어장치를 통해 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어하며, 상기 외부 제어장치는 상기 약물방출장치로부터 전송된 결과 정보데이터의 미응답 시 오류 메시지 및 현재 위치 정보데이터를 상기 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어할 수 있다.Preferably, the drug release device completes the drug release operation by the operation control signal output through the drug release button of the external control device, and as a result transmits the information data to a specific medical institution terminal through the external control device The external control device may control an error message and current location information data to be transmitted to the specific medical institution terminal when the result information data transmitted from the drug release device is not answered.

바람직하게, 상기 약물방출장치와 외부 제어장치간의 통신은 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 이루어질 수 있다.Preferably, communication between the drug release device and the external control device may be performed using Bluetooth communication.

바람직하게, 상기 약물방출장치와 외부 제어장치간의 통신은 인체를 매질로 이용하여 채내외의 데이터를 송수신하는 방식으로 이루어질 수도 있다.Preferably, the communication between the drug release device and the external control device may be made by transmitting and receiving data in and out of the body using the human body as a medium.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 체내삽입형 약물방출장치 및 이를 이용한 약물방출 제어시스템에 따르면, 인체에 안전하고 간편하게 삽입할 수 있으며, 특정 약물의 반복적인 리필(refill)이 가능하여 장기간의 약물방출을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식 충전방식으로 공급 전원을 충전하여 장기간으로 사용할 수 있는 이점이 있다.According to the injectable drug release device and the drug release control system using the same according to the present invention as described above, it can be safely and simply inserted into the human body, it is possible to repeatedly refill (refill) of a specific drug for long-term drug release Not only can it be performed, there is an advantage that can be used for a long time by charging the power supply in a non-contact charging method.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention illustrated below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 설명하기 위한 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 설명하기 위한 분리 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 적용된 약물방출밸브의 구조 및 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.Figure 1 is a combined perspective view for explaining the injectable drug release device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view for explaining the injectable drug release device according to an embodiment of the present invention, Figure 3a 3B is a conceptual view for explaining the structure and operation principle of the drug release valve applied to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치(Drug Release Apparatus, DRA)는 체내에 삽입되어 특정 약물을 방출하기 위한 장치로서, 크게 케이스(100), 약물저장모듈(200), 약물방출밸브(300), 방출제어모듈(400) 및 전원공급모듈(500)을 포함하여 이루어진다.1 to 3, the drug release device (Drug Release Apparatus, DRA) according to an embodiment of the present invention is inserted into the body to release a specific drug, largely the case 100, drugs It comprises a storage module 200, drug release valve 300, the release control module 400 and the power supply module 500.

여기서, 케이스(case)(100)는 예컨대, 납작한 원형의 판 형상으로 전체적인 몸체를 이루는 바, 그 상면에는 소정 깊이의 안착홈(110)이 형성되어 있으며, 일측면에는 약물방출밸브(300)를 삽입 결합하기 위한 적어도 하나의 관통홀(120a 및 120b)이 형성되어 있다.Here, the case (100) is, for example, forming a whole body in a flat round plate shape, the upper surface is formed with a seating groove 110 of a predetermined depth, the drug release valve 300 on one side At least one through hole 120a and 120b for insertion coupling is formed.

이러한 케이스(100)는 체내에 직접 닿게 되므로 FDA(Food and Drug Administration) 승인을 받은 고분자 물질을 이용하여 3차원 형상으로 제작됨이 바람직하다.Since the case 100 is in direct contact with the body, it is preferable that the case 100 is manufactured in a three-dimensional shape using a polymer material approved by the Food and Drug Administration (FDA).

이때, 상기 고분자 물질은 예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methylmethacrylate, PMMA) 또는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등을 사용함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 통상의 고분자 재료 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스트레르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 에틸렌-아세트산비닐공중합체 메디컬 그레이드(medical grade) ABS (ABSi) 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin) 등을 사용할 수도 있다.In this case, the polymer material may be, for example, polymethyl methacrylate (PMMA) or polydimethylsiloxane (PDMS), and the like, but is not limited thereto. For example, conventional polymer materials such as polyethylene and polypropylene may be used. , Polyamide, polyester, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyurethane, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer medical grade ABS (ABSi) resin (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin) It may be.

또한, 케이스(100)는 필요에 따라 고분자 물질 외에도 바이오세라믹(예컨대, 알루미나 등)으로 이루어질 수 있으며, 예컨대, 알루니늄, 철 등과 같은 금속 또는 비철 금속류로 케이스(100)를 제작할 경우, 상기 고분자 물질 또는 생체 친화형 고분자 물질을 코팅하여 구성될 수도 있다.In addition, the case 100 may be made of bioceramic (eg, alumina, etc.) in addition to the polymer material as needed. For example, when the case 100 is made of metal or nonferrous metals such as aluminium and iron, the polymer may be used. It may also be constructed by coating a material or biocompatible polymer material.

약물저장모듈(200)은 케이스(100)의 안착홈(110)에 삽입 안착되며, 특정 약물을 저장하는 기능을 수행하는 바, 내측에 상기 특정 약물을 저장하기 위한 공간부(210)가 형성되도록 하우징(220)과 덮개부(230)의 고정 결합으로 이루어진다.The drug storage module 200 is inserted and seated in the seating groove 110 of the case 100, and performs a function of storing a specific drug, such that a space 210 for storing the specific drug is formed therein. It is made of a fixed coupling of the housing 220 and the cover 230.

여기서, 하우징(220)의 일측면에는 약물방출밸브(300)의 입구측을 삽입 결합하여 공간부(210)에 저장된 특정 약물을 외부로 방출하기 위한 적어도 하나의 관통홀(225a 및 225b)이 형성되어 있다.Here, at least one through hole 225a and 225b is formed at one side of the housing 220 to insert and couple the inlet side of the drug release valve 300 to discharge the specific drug stored in the space 210 to the outside. It is.

덮개부(230)는 상기 특정 약물을 보충하기 위해 피부 내측에 직접적으로 접촉하게 되는데, 상기 특정 약물의 보충 시 통상의 주사기 등을 이용하여 주입하고, 상기 주사기를 제거하는 순간 원래의 형태로 복원되면서 상기 특정 약물이 외부로 흘러나가지 않도록 자가치유(Self Healing) 고분자 물질로 형성됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 의료용 고무(링거액 캡 등) 또는 실리콘 고무 등으로 형성될 수도 있다.The cover portion 230 is in direct contact with the inside of the skin to replenish the specific drug, and when replenishing the specific drug is injected using a conventional syringe or the like, and restored to its original shape at the moment of removing the syringe The specific drug is preferably formed of a self healing polymer material so as not to flow to the outside, but is not limited thereto. For example, the specific drug may be formed of medical rubber (such as a ringer solution cap) or silicone rubber.

이때, 상기 자가치유 고분자 물질은 통상적으로 원래 크기의 몇 배까지 늘어났다가 원래의 크기로 돌아가는 기존 고무의 화학구조를 응용한 것으로, 지방산과 요소를 이용하여 파손된 후에도 실온에서 파손 부위끼리 대고 누르면 몇 분내에 원래 형태로 돌아가는 물질이다.At this time, the self-healing polymer material is typically applied to the chemical structure of the existing rubber to increase to several times the original size to return to the original size, even after the breakage using fatty acids and urea pressed a few parts at room temperature It is a substance that returns to its original form within minutes.

즉, 두 개의 다른 분자들과 결합하는 다이토픽성 분자들과 세 개의 다른 분자들과 결합하는 트라이토픽성 분자들을 보다 약한 결합력을 갖는 수소 연결고리로 결합함으로써, '자가치유(Self Healing)'의 핵심인 수소 고리는 고무가 파손됐을 때 함께 파손되지만 접착제 역할을 하게 된다.In other words, by combining the ditopic molecules that bind two other molecules and the tritopic molecules that bind three other molecules with hydrogen linkage with weaker binding force, At its core, the hydrogen ring breaks when the rubber breaks, but acts as an adhesive.

이와 같이 각기 성질이 다른 작은 분자들이 혼합된 물질은 약 8℃에서 투명한 플라스틱 같은 성질을 갖게 되며 고무처럼 원래 크기의 약 5배까지 늘어난다. 그러나, 이러한 자가치유 고분자 물질은 파손돼도 원래의 짝과 다시 결합하려는 분자들의 움직임 때문에 가열하거나 강한 압력을 가할 필요 없이 약 20℃의 상온에서 다시 결합해 재사용할 수 있다.These materials, in which small molecules of different properties are mixed, have a transparent plastic-like property at about 8 ° C and stretch up to about five times their original size like rubber. However, these self-healing polymeric materials can be recombined and reused at room temperature of about 20 ° C. without the need for heating or high pressure due to the movement of molecules to recombine with their original partners even if broken.

약물방출밸브(300)는 케이스(100) 및 약물저장모듈(200)의 하우징(220)에 형성된 관통홀(120a 및 120b)(225a 및 225b)에 삽입 결합되며, 방출제어모듈(400)로부터 출력된 특정 제어신호에 따라 입구측 및/또는 출구측이 개폐 동작되어 약물저장모듈(200)의 공간부(210)에 저장된 특정 약물을 체내로 방출시키는 기능을 수행한다.The drug release valve 300 is inserted into and coupled to the through holes 120a and 120b and 225a and 225b formed in the housing 220 of the case 100 and the drug storage module 200, and is output from the emission control module 400. The inlet and / or outlet side is opened and closed according to the specific control signal, thereby releasing the specific drug stored in the space 210 of the drug storage module 200 into the body.

이러한 약물방출밸브(300)는 예컨대, 이온 전도성 폴리머 필름(Ion Conductive Polymer Film, ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의해 상기 특정 약물이 체내로 방출될 수 있도록 함과 아울러 체액이 약물방출장치(DRA)로 투입됨을 방지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.The drug release valve 300, for example, by using an ion conductive polymer film (ICPF) to allow the specific drug to be released into the body by the shape change according to a specific driving voltage and the body fluid drug It is preferably configured to prevent entry into the discharge device (DRA).

즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 도 3a의 (a) 및 (b)는 각각 구조도 및 동작원리를 나타낸 개념도로서, 상기 이온 전도성 폴리머 필름(ICPF)의 양면에 구비된 금속 전극층(Metal Electrode Layer)(M) 사이에 가해지는 구동전압(Vd)에 의해 필름 내부에 양 전하(이온 교환 과정을 통해 술폰산기의 H+ 이온이 치환된 Na+ 이온이나 Li+ 이온)는 음극 쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 음극 쪽으로 이동한 물분자에 의한 음극 쪽의 밀도의 증가와 상대적인 양극 쪽의 줄어든 밀도에 의해 결과적으로 ICPF 액츄에이터(Actuator)(A)의 구부러짐(bending)이 일어나게 된다.That is, as shown in Figure 3a, Figure 3a (a) and (b) is a conceptual diagram showing the structure and operation principle, respectively, the metal electrode layer (Metal Electrode) provided on both sides of the ion conductive polymer film (ICPF) Due to the driving voltage (V d ) applied between the layers (M), the positive charges (Na + ions or Li + ions in which the H + ions of the sulfonic acid group are substituted through the ion exchange process) are moved toward the cathode. Accordingly, the bending of the ICPF actuator A occurs as a result of the increase in the density of the negative electrode side and the reduced density of the positive electrode side by water molecules moving toward the negative electrode.

그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 도 3b의 (a) 및 (b)는 각각 상기 특정 약물 흐름의 정방향 및 역방향 상태를 나타낸 도면으로서, 약물방출밸브(300)의 입구측 및/또는 출구측의 단부(E)에 전술한 도 3a에 도시된 ICPF 액츄에이터(A)를 설치하고, 상기 특정 약물의 방출 시 출구측으로 구부러지도록 구동전압을 인가함으로써, 상기 특정 약물의 역류를 효과적으로 방지할 수 있다.And, as shown in Figure 3b, Figure 3b (a) and (b) is a view showing the forward and reverse state of the specific drug flow, respectively, the inlet and / or outlet side of the drug discharge valve 300 By installing the ICPF actuator A shown in FIG. 3A described above at the end E and applying a driving voltage to bend toward the exit side when the specific drug is released, the backflow of the specific drug can be effectively prevented.

한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 약물방출밸브(300)는 이온 전도성 폴리머 필름(ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의해 상기 특정 약물이 체내로 방출될 수 있도록 구현하였지만, 이에 국한하지 않으며, 약물방출밸브(300)는 상기 특정 약물을 체내로 원활히 방출할 수 있도록 예컨대, PZT(Plumbum-Zirconate-Titanate) 등과 같은 압전소자(Piezoelectric element)를 이용한 압전구동 방식 즉, 강유전체(ferroelectric) 박막이 형성되고 그 위와 아래에 전극이 부착된 압전구동기(Piezo-Actuator)가 마련되어 기계적 에너지와 전기적 에너지가 상호 변환하는 방식으로 구현할 수도 있다.On the other hand, the drug release valve 300 applied in one embodiment of the present invention is implemented using the ion conductive polymer film (ICPF) so that the specific drug can be released into the body by the shape change according to a specific driving voltage, Without being limited, the drug release valve 300 may be a piezoelectric drive method using a piezoelectric element such as PZT (Plumbum-Zirconate-Titanate) or the like so that the specific drug can be smoothly released into the body, that is, ferroelectric. A piezo-actuator having a thin film formed thereon and an electrode attached to the top and the bottom thereof may be provided to convert the mechanical energy into the electrical energy.

추가적으로, 도 4a 내지 도 4c는 도 3의 약물방출밸브에 구비된 마이크로 펌프모듈의 구조 및 동작원리를 개념적으로 설명하기 위한 단면도, 분리 및 결합 사시도로서, 약물방출밸브(300)의 내부 또는 외측에 상기 특정 약물의 방출을 제어하 기 위한 마이크로 펌프모듈(350)이 더 포함될 수 있다.In addition, Figures 4a to 4c is a cross-sectional view for explaining conceptually the structure and operation principle of the micro pump module provided in the drug release valve of Figure 3, separated and combined perspective view, inside or outside the drug release valve 300 Micro pump module 350 for controlling the release of the specific drug may be further included.

이러한 마이크로 펌프모듈(350)은 적어도 하나의 이온 전도성 폴리머 필름(ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의한 챔버(Chamber)(C) 내의 체적 변화에 따른 압력을 통해 상기 특정 약물의 방출을 제어하는 기능을 수행한다.The micro pump module 350 uses at least one ion conductive polymer film (ICPF) to release the specific drug through the pressure due to the volume change in the chamber (C) due to the shape deformation according to the specific driving voltage. It performs the function of controlling.

즉, 마이크로 펌프모듈(350)은 내측에 복수개의 챔버(C)가 형성되도록 베이스 플레이트(Base Plate)(BP)를 기준으로 적어도 하나의 ICPF 액츄에이터(A) 및 지지 플레이트(Supporter Plate)(SP)를 순차적으로 적층하여 맴브레인(Membrane) 형태로 구성됨으로써, ICPF 액츄에이터(A)의 변형에 의한 챔버(C) 내의 체적 변화에 따른 압력에 따라 상기 특정 약물의 방출을 효과적으로 제어할 수 있다.That is, the micro pump module 350 includes at least one ICPF actuator A and a support plate SP based on a base plate BP so that a plurality of chambers C are formed therein. By sequentially stacking to form a membrane (Membrane), it is possible to effectively control the release of the specific drug according to the pressure according to the volume change in the chamber (C) by the deformation of the ICPF actuator (A).

더욱이, 도 5a 및 도 5b는 도 1 및 도 2의 다공성 노즐모듈을 확대한 사시도 및 정면도로서, 약물방출밸브(300)의 출구측 말단부에 고정 결합되어 있으며, 약물방출밸브(300)의 출구측으로부터 방출된 특정 약물이 체내로 원활히 방출될 수 있도록 지지체(scaffold) 형태의 다공성 노즐모듈(600)이 더 포함될 수 있다.Furthermore, FIGS. 5A and 5B are enlarged perspective views and front views of the porous nozzle module of FIGS. 1 and 2, and are fixedly coupled to an outlet end of the drug release valve 300, and an outlet side of the drug release valve 300. A porous nozzle module 600 in the form of a scaffold may be further included to smoothly release a specific drug released from the body.

이러한 다공성 노즐모듈(600)은 약물방출밸브(300)의 바깥쪽에 위치하여 상기 특정 약물의 방출 시 인체의 항원ㆍ항체 반응을 억제하는 기능을 수행하는 바, 다수개의 원기둥형의 지지부재(610)가 일렬로 일정간격 이격되어 배열된 복수개의 지지판(620)에 방사형으로 결합 구성됨이 바람직하다.The porous nozzle module 600 is located on the outer side of the drug release valve 300 to perform the function of suppressing the antigen / antibody reaction of the human body when the specific drug is released, a plurality of cylindrical support members 610 Is radially coupled to a plurality of support plates 620 arranged to be spaced apart at regular intervals in a row.

또한, 지지판(620)은 예컨대, 벌집 형태로서 복수개의 관통홀(625)이 각각의 지지부재(610) 사이에 형성됨으로써, 지지부재(610) 사이의 빈 공간을 통하여 특정 약물은 확산되어 방출될 수 있다.In addition, the support plate 620 is, for example, in the form of a honeycomb, and a plurality of through holes 625 are formed between the respective support members 610, so that a specific drug is diffused and released through the empty space between the support members 610. Can be.

한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 지지부재(610)는 원기둥 형태로 형성하였지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 삼각기둥, 사각기둥 또는 다각기둥 형태 등 다양한 형태로 형성할 수도 있다.On the other hand, the support member 610 applied to an embodiment of the present invention is formed in a cylindrical shape, but is not limited to this, for example, may be formed in various forms such as a triangular prism, a square pillar or a polygonal pillar.

방출제어모듈(400)은 장치의 전체적인 제어를 담당하는 바, 케이스(100) 내에 설치 즉, 케이스(100)의 안착홈(110)과 약물저장모듈(200) 사이에 설치되어 있으며, 외부 제어장치(도 6 참조, 800)로부터 동작제어신호를 무선으로 제공받아 약물방출밸브(300)를 일정 시간마다 주기적으로 동작시키기 위한 특정 제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.Release control module 400 is responsible for the overall control of the device, installed in the case 100, that is, installed between the seating groove 110 and the drug storage module 200 of the case 100, the external control device 6 (see FIG. 6, 800) wirelessly receives the operation control signal to perform a function for outputting a specific control signal for periodically operating the drug release valve 300 every predetermined time.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 도면부호 350은 통신모듈(Communication Module)로서 방출제어모듈(400)과 전기적으로 연결되어 있으며, 외부 제어장치(700)와 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신을 통해 송/수신하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는 통신모듈(350)을 별도로 구비하였지만, 이에 국한하지 않으며, 방출제어모듈(400)에 포함되도록 구현할 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the reference numeral 350 is a communication module (Communication Module) is electrically connected to the emission control module 400, and the external control device 700, for example, such as Bluetooth (Bluetooth) To transmit / receive via communication. In an embodiment of the present invention, the communication module 350 is provided separately, but is not limited thereto, and may be implemented to be included in the emission control module 400.

그리고, 전원공급모듈(500)은 케이스(100)에 내장 설치되어 있으며, 약물방출밸브(300) 및 방출제어모듈(400)을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 기능을 수행한다.In addition, the power supply module 500 is installed in the case 100 and performs a function of supplying power for operating the drug release valve 300 and the release control module 400.

이러한 전원공급모듈(500)은 적어도 하나의 배터리(Battery)(B)로 이루어지며, 외부의 자기장 또는 전기장을 이용한 비접촉식 충전방식으로 배터리(B)의 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.The power supply module 500 is composed of at least one battery (B), it may be configured to enable the charging of the battery (B) in a non-contact charging method using an external magnetic or electric field.

이때, 상기 비접촉식 충전방식은 예컨대, 전기제품의 전력 충전기와 전파 변환 기계장치가 같은 주파수로 진동하면서 전기장 및 자기장을 형성시키는 공진(resonance) 현상을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 '와이 트리시티(WiTricity)' 기술로 구현할 수 있다.In this case, the non-contact charging method is, for example, the 'wire tree city (Wire tree) that transmits the power wirelessly by using a resonance phenomenon in which the electric charger and the electric wave conversion mechanism of the electric product vibrate at the same frequency to form an electric field and a magnetic field. WiTricity 'technology.

또한, 전자기유도(電磁氣誘導) 현상 즉, 구리선이 감긴 코일에 전류가 흐르면 코일이 자석이 되고, 반대로 코일 안에서 자석이 움직이면 반대로 코일에 전류가 흐르는 현상을 이용한 '스플래시패드(Splashpad)'와 같은 시스템으로 구현할 수도 있다.In addition, when a current flows through a coil in which a copper wire is wound, a coil becomes a magnet. On the contrary, when a magnet moves in a coil, a splash pad is used. It can also be implemented as a system.

즉, 상기 스플래시패드에 전류가 흐르면 내부 코일에서 자기장이 발생하고, 자석이 된 패드의 코일은 휴대폰과 같은 전자제품에 있는 또 다른 코일에 전류를 유도시켜 배터리를 충전시키는 방식이다.In other words, when a current flows in the splash pad, a magnetic field is generated in the internal coil, and the coil of the pad becomes a magnet to induce a current in another coil in an electronic product such as a mobile phone to charge a battery.

추가적으로, 케이스(100)에 내장 설치되어 있으며, 방출제어모듈(400)과 전기적으로 연결되어 상기 특정 약물의 방출 시 필요 이상의 전압 또는 전원이 필요할 경우, 저장되어 있는 에너지를 순간적으로 방전할 수 있도록 슈퍼 캐패시터(Supper Capacitor)(700)가 더 포함될 수 있다.In addition, it is installed in the case 100, and is electrically connected to the release control module 400, if more than the voltage or power required for the release of the specific drug, the super energy to discharge the stored energy instantaneously A capacitor (Supper Capacitor) 700 may be further included.

이러한 슈퍼 캐패시터(700)는 케이스(100)의 안착홈(110) 내주면에 둘러싸여 설치됨으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 약물방출장치의 형상을 그대로 유지할 수 있다. 한편, 슈퍼 캐패시터(700)를 별도로 구비하였지만, 이에 국한하지 않으며, 방출제어모듈(400)에 일체로 포함될 수도 있다.The supercapacitor 700 may maintain the shape of the drug release device according to an embodiment of the present invention by being installed surrounded by the inner peripheral surface of the seating groove 110 of the case 100. Meanwhile, the supercapacitor 700 is separately provided, but is not limited thereto, and may be integrally included in the emission control module 400.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출 장치(DRA)는 체내 예컨대, 왼쪽 가슴 또는 오른쪽 가슴 위 쇄골 아랫부분에 삽입됨이 바람직하며, 삽입 깊이는 피부 밑 약 1㎝ 내외로 삽입됨이 바람직하다.Intracorporeal drug release device (DRA) according to an embodiment of the present invention configured as described above is preferably inserted into the lower part of the clavicle, for example, on the left chest or right chest, the insertion depth is about 1 cm below the skin It is preferred to be inserted into.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.Figure 6 is a block diagram illustrating the overall drug release control system using the in-insertable drug release device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약물방출 제어시스템은, 크게 체내삽입형 약물방출장치(Drug Release Apparatus, DRA), 외부 제어장치(800) 및 특정 의료기관 단말기(900) 등을 포함한다.Referring to FIG. 6, a drug release control system according to an embodiment of the present invention includes an intracorporeal drug release device (Drug Release Apparatus, DRA), an external control device 800, and a specific medical institution terminal 900. do.

여기서, 체내삽입형 약물방출장치(DRA)는 체내에 삽입되어 특정 약물을 방출하기 위한 장치로서, 이에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 5를 참조하기로 한다.Herein, the intracorporeal drug release device (DRA) is inserted into the body to release a specific drug, which will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

이러한 약물방출장치(DRA)의 방출제어모듈(400)은 외부 제어장치(800)로부터 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 외부 제어장치(800)를 통해 특정 의료기관 단말기(900)로 전송되도록 제어할 수 있다.The release control module 400 of the drug release device (DRA) completes the drug release operation by the operation control signal output from the external control device 800, and as a result, the information control the external control device 800 It can be controlled to be transmitted to the specific medical institution terminal 900 through.

외부 제어장치(800)는 사용자가 휴대 가능하도록 구비되어 있으며, 약물방출장치(DRA)와 무선 통신(예컨대, 블루투스(Bluetooth) 등)하여 기 설정된 특정 약물의 방출제어 명령에 따라 약물방출장치(DRA)의 동작을 제어하기 위한 동작제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.The external control device 800 is provided to be portable by the user, and wirelessly communicates with the drug release device (DRA) (eg, Bluetooth, etc.) according to a predetermined release control command of the drug release device (DRA). Outputs an operation control signal for controlling the operation of the "

한편, 약물방출장치(DRA)와 외부 제어장치(800)간의 통신은 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 인체를 매질로 이용하여 체내외의 데이터를 송수신하는 방식 즉, E-field propagation 방식을 통한 통신이 적용될 수도 있다.On the other hand, communication between the drug release device (DRA) and the external control device 800 is preferably made by using, for example, Bluetooth (Bluetooth) communication, but is not limited thereto, and transmits and receives data in and out of the body using the human body as a medium. That is, communication through the E-field propagation method may be applied.

이러한 외부 제어장치(800)는 약물방출장치(DRA)로부터 전송된 결과 정보데이터를 적어도 한 번 이상 미응답 시 오류 메시지를 특정 의료기관 단말기(900) 또는 특정 관리자의 휴대폰(H)으로 무선 전송되도록 제어할 수 있다.The external control device 800 controls to wirelessly transmit an error message to the specific medical institution terminal 900 or the specific manager's mobile phone H when the result information data transmitted from the drug release device (DRA) is not answered at least once. can do.

추가적으로, 외부 제어장치(800)에는 응급 상황발생 시 사용자에 의해 수동으로 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 출력할 수 있도록 약물방출버튼(850)이 더 포함될 수 있다.In addition, the external control device 800 may further include a drug release button 850 to manually output the release control command of the specific drug when an emergency occurs.

이러한 약물방출버튼(850)을 통해 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출장치(DRA)는 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 외부 제어장치(800)를 통해 특정 의료기관 단말기(900)로 전송되도록 제어할 수 있다.After the drug release device (DRA) completes the drug release operation by the operation control signal output through the drug release button 850, the result information data through the external control device 800 specific medical institution terminal 900 Can be controlled.

이때, 외부 제어장치(800)는 약물방출장치(DRA)로부터 전송된 결과 정보데이터를 적어도 한 번 이상 미응답 시, 오류 메시지 및 통상의 GPS(Grobal Positioning System) 방식을 이용한 현재 위치 정보데이터를 특정 의료기관 단말기(900) 또는 특정 관리자의 휴대폰(H)으로 전송되도록 제어할 수 있다.At this time, the external control device 800 specifies the current position information data using an error message and a conventional GPS (Global Positioning System) method when the result information data transmitted from the drug release device (DRA) is not answered at least one or more times. The medical institution terminal 900 may be controlled to be transmitted to the mobile phone H of a specific manager.

즉, 외부 제어장치(800)는 GPS 수신기가 탑재되어 GPS 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 전송되는 위치정보를 수신하여 현재 위치정보를 생성하고, 이를 해당 이동통신사(미도시)를 거쳐 특정 의료기관 단말기(900)로 전송할 수 있다.That is, the external control device 800 is equipped with a GPS receiver to receive the location information transmitted from the GPS satellites through the GPS antenna to generate the current location information, and through this mobile carrier (not shown) a specific medical institution terminal 900 ) Can be sent.

그리고, 특정 의료기관 단말기(900)는 사용자의 병명 내용에 따라 유/무선 통신을 통해 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 외부 제어장치(800)에 설정되도록 관리하는 기능을 수행한다.In addition, the specific medical institution terminal 900 performs a function of managing to set the release control command of the specific drug to the external control device 800 through wired / wireless communication according to the user's disease name.

전술한 본 발명에 따른 체내삽입형 약물방출장치 및 이를 이용한 약물방출 제어시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.Although a preferred embodiment of the in-vitro drug release device and a drug release control system using the same according to the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, but the claims and the detailed description of the invention and the scope of the accompanying drawings. Various modifications can be made therein and this also belongs to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 설명하기 위한 결합 사시도이다.1 is a perspective view of the combination for explaining the injectable drug release device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 설명하기 위한 분리 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view for explaining the injectable drug release device according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 적용된 약물방출밸브의 구조 및 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.3a and 3b is a conceptual diagram for explaining the structure and operation principle of the drug release valve applied to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4c는 도 3의 약물방출밸브에 구비된 마이크로 펌프모듈의 구조 및 동작원리를 설명하기 위한 단면도, 분리 및 결합 사시도이다.4A to 4C are cross-sectional views, separations, and coupling perspective views illustrating the structure and operation principle of the micropump module provided in the drug release valve of FIG. 3.

도 5a 및 도 5b는 도 1 및 도 2의 다공성 노즐모듈을 확대한 사시도 및 정면도이다.5A and 5B are enlarged perspective views and front views of the porous nozzle module of FIGS. 1 and 2.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.Figure 6 is a block diagram illustrating the overall drug release control system using the in-insertable drug release device according to an embodiment of the present invention.

Claims (21)

체내에 삽입되어 특정 약물을 방출하기 위한 장치로서,A device for insertion into a body to release a particular drug, 상면에 안착홈이 형성되며, 전체적인 몸체를 이루는 케이스;Seating groove is formed on the upper surface, the case forming the overall body; 상기 케이스의 안착홈에 삽입 안착되며, 상기 특정 약물을 저장하는 약물저장모듈;A drug storage module inserted into a seating groove of the case and storing the specific drug; 상기 케이스 및 약물저장모듈의 일측면을 관통하여 삽입 결합되며, 특정 제어신호에 따라 개폐 동작되어 상기 약물저장모듈에 저장된 특정 약물을 체내로 방출시키는 약물방출밸브;A drug release valve inserted into and coupled to one side of the case and the drug storage module and opened and closed according to a specific control signal to release the specific drug stored in the drug storage module into the body; 상기 케이스에 내장 설치되며, 외부 제어장치로부터 동작제어신호를 무선으로 제공받아 상기 약물방출밸브를 동작시키기 위한 특정 제어신호를 출력하는 방출제어모듈; 및An emission control module installed in the case and wirelessly receiving an operation control signal from an external control device and outputting a specific control signal for operating the drug release valve; And 상기 약물방출밸브 및 방출제어모듈을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 체내삽입형 약물방출장치.Injectable drug release device comprising a power supply module for supplying power for operating the drug release valve and the release control module. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 케이스는 고분자 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The case is an injectable drug release device, characterized in that made of a polymeric material. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 케이스는 금속 또는 비철 금속류를 고분자 물질로 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The case is an injectable drug release device, characterized in that the metal or non-ferrous metals are coated with a polymeric material. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 고분자 물질은 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methylmethacrylate, PMMA), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스트레르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 또는 에틸렌-아세트산비닐공중합체 메디컬 그레이드(medical grade) ABS (ABSi) 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The polymer material is polymethylmethacrylate (PMMA), polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene, polypropylene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyurethane, polystyrene Or ethylene-vinyl acetate copolymer medical grade ABS (ABSi) resin (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Resin) is any one selected from the injectable drug release device. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 약물저장모듈은,The drug storage module, 상기 특정 약물을 저장하기 위한 공간부가 형성된 하우징으로 이루어지며, 피부 내측에 접촉하는 상기 하우징의 일면은 자가치유(Self Healing) 고분자 물질 또는 실리콘 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.It is made of a housing formed with a space portion for storing the specific drug, one surface of the housing in contact with the inner skin is self-healing (Self Healing) characterized in that made of a polymeric material or silicone rubber. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 약물방출밸브는,The drug release valve, 이온 전도성 폴리머 필름(Ion Conductive Polymer Film, ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의해 상기 특정 약물이 체내로 방출됨과 아울러 체액의 투입을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.Injectable drug, characterized in that the specific drug is released into the body by the shape deformation according to a specific driving voltage using an ion conductive polymer film (ICPF) and to prevent the introduction of body fluids Ejection device. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 약물방출밸브는,The drug release valve, 압전소자를 이용한 압전구동 방식으로 상기 특정 약물이 체내로 방출될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.Injectable drug release device, characterized in that the specific drug is configured to be released into the body by a piezoelectric drive method using a piezoelectric element. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 약물방출밸브의 내부에 설치되며, 적어도 하나의 이온 전도성 폴리머 필름(ICPF)을 이용하여 특정 구동전압에 따른 형태 변형에 의한 챔버 내의 체적 변화에 따른 압력을 통해 상기 특정 약물의 방출을 제어하는 마이크로 펌프모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The microcontroller is installed inside the drug release valve and controls the release of the specific drug through the pressure according to the volume change in the chamber due to the shape deformation according to the specific driving voltage using at least one ion conductive polymer film (ICPF). Intracorporeal drug release device, characterized in that further comprises a pump module. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 약물방출밸브의 출구측 말단부에 고정 결합되며, 상기 출구측으로부터 방출된 특정 약물이 체내로 원활히 방출되도록 지지체 형태의 다공성 노즐모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.Is inserted into the distal end of the drug release valve, the injectable drug release device further comprises a porous nozzle module in the form of a support so that the specific drug released from the outlet side is smoothly released into the body. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 다공성 노즐모듈은 다수개의 원기둥형의 지지부재가 일렬로 일정간격 이격되어 배열된 복수개의 지지판에 방사형으로 결합 구성되되,The porous nozzle module is composed of a plurality of cylindrical support members radially coupled to a plurality of support plates arranged in a line at a predetermined interval, 상기 지지판은 복수개의 관통홀이 각각의 지지부재 사이에 형성되어, 상기 지지부재 사이의 빈 공간을 통하여 특정 약물이 확산 및 방출되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The support plate has a plurality of through-holes are formed between each support member, the injectable drug release device, characterized in that the specific drug is diffused and released through the empty space between the support member. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 케이스에 내장 설치되며, 상기 방출제어모듈과 전기적으로 연결되어 상기 특정 약물의 방출 시 필요 이상의 전압 또는 전원이 필요할 경우, 저장되어 있 는 에너지를 순간적으로 방전할 수 있도록 슈퍼 캐패시터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.It is installed in the case, and is electrically connected to the release control module, when the discharge of the specific drug when a voltage or power is required, the supercapacitor is further included to discharge the stored energy momentarily Injectable drug release device characterized in that. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 전원공급모듈은 적어도 하나의 배터리로 이루어지며, 외부의 자기장 또는 전기장을 이용한 비접촉식 충전방식으로 상기 배터리의 충전이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치.The power supply module is composed of at least one battery, the implantable drug release device, characterized in that configured to enable the charging of the battery in a non-contact charging method using an external magnetic or electric field. 체내에 삽입되어 특정 약물을 방출하기 위한 체내삽입형 약물방출장치; 및An injectable drug-release device inserted into the body to release a specific drug; And 사용자가 휴대 가능하도록 구비되며, 상기 약물방출장치와 무선 통신하여 기 설정된 특정 약물의 방출제어 명령에 따라 상기 약물방출장치의 동작을 제어하기 위한 동작제어신호를 출력하는 휴대용 외부 제어장치를 포함하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.It is provided to be portable to the user, the body including a portable external control device for wirelessly communicating with the drug release device for outputting an operation control signal for controlling the operation of the drug release device in accordance with a predetermined release control command of the specific drug Drug release control system using an implantable drug release device. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 약물방출장치는,The drug release device, 상면에 안착홈이 형성되며, 전체적인 몸체를 이루는 케이스;Seating groove is formed on the upper surface, the case forming the overall body; 상기 케이스의 안착홈에 삽입 안착되며, 상기 특정 약물을 저장하는 약물저장모듈;A drug storage module inserted into a seating groove of the case and storing the specific drug; 상기 케이스 및 약물저장모듈의 일측면을 관통하여 삽입 결합되며, 특정 제어신호에 따라 개폐 동작되어 상기 약물저장모듈에 저장된 특정 약물을 체내로 방출시키는 약물방출밸브;A drug release valve inserted into and coupled to one side of the case and the drug storage module and opened and closed according to a specific control signal to release the specific drug stored in the drug storage module into the body; 상기 케이스에 내장 설치되며, 상기 외부 제어장치로부터 동작제어신호를 제공받아 상기 약물방출밸브를 동작시키기 위한 특정 제어신호를 출력하는 방출제어모듈; 및An emission control module installed in the case and receiving an operation control signal from the external control device and outputting a specific control signal for operating the drug release valve; And 상기 약물방출밸브 및 방출제어모듈을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.And a power supply module for supplying power for operating the drug release valve and the release control module. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 사용자의 병명 내용에 따라 유/무선 통신을 통해 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 상기 외부 제어장치에 설정되도록 관리하기 위한 특정 의료기관 단말기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.According to the disease name of the user through the wire / wireless communication through a specific medical institution terminal for managing to set the control command of the release of the specific drug to the external control device further comprises a drug release using the injectable drug release device, characterized in that Control system. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 약물방출장치는 상기 외부 제어장치로부터 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 상기 외부 제어장치를 통해 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.The drug release device completes the drug release operation by the operation control signal output from the external control device, and as a result the information data is controlled to be transmitted to a specific medical institution terminal through the external control device Drug release control system using an implantable drug release device. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 외부 제어장치는 상기 약물방출장치로부터 전송된 결과 정보데이터의 미응답 시 오류 메시지를 상기 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.The external control device is a drug release control system using an injectable drug release device, characterized in that to control the transmission of the error message to the specific medical institution terminal when the response information of the result information transmitted from the drug release device. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 외부 제어장치는 응급 상황발생 시 사용자에 의해 수동으로 상기 특정 약물의 방출제어 명령을 출력할 수 있도록 약물방출버튼이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.The external control device is a drug release control system using an injectable drug release device, characterized in that the drug release button further comprises a user to manually output the release control command of the specific drug when an emergency occurs. 제18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 약물방출장치는 상기 외부 제어장치의 약물방출버튼을 통해 출력된 동작제어신호에 의해 약물방출 동작을 수행 완료한 후, 그 결과 정보데이터를 상기 외부 제어장치를 통해 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어하며,The drug release device completes the drug release operation by the operation control signal output through the drug release button of the external control device, and as a result to control the information data to be transmitted to a specific medical institution terminal through the external control device , 상기 외부 제어장치는 상기 약물방출장치로부터 전송된 결과 정보데이터의 미응답 시 오류 메시지 및 현재 위치 정보데이터를 상기 특정 의료기관 단말기로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.The external control device controls the drug release using the injectable drug release device, characterized in that the error message and the current location information data is transmitted to the specific medical institution terminal when the response information transmitted from the drug release device is not answered. system. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 약물방출장치와 외부 제어장치간의 통신은 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 이루어진 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.Communication between the drug release device and the external control device is a drug release control system using an injectable drug release device, characterized in that made using Bluetooth (Bluetooth) communication. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 약물방출장치와 외부 제어장치간의 통신은 인체를 매질로 이용하여 체내외의 데이터를 송수신하는 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 체내삽입형 약물방출장치를 이용한 약물방출 제어시스템.Communication between the drug release device and the external control device is a drug release control system using an in-vivo type drug release device, characterized in that made in the manner of transmitting and receiving data in and out of the body using the human body as a medium.
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