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솔레노이드 밸브와 멤브래인을 이용한 ITDAS에 사용되는 미소 정량 토출 펌프의 개발

Development of Micro Constant Delivery pump for ITDAS using Solenoid valve and Membrane

  • 이태경 (서강대학교 일반대학원)

초록/요약

본 논문에서 제안한 체내 이식형 약물전달펌프는 주로 암환자의 통증치료의 지속적인 약물 투여 치료에 이용된다. 이 장치는 마이크로 펌프 모듈, 약물 저장고, 저장고에 압력을 주는 보상 기체 그리고 컨트롤러 모듈로 구성된다. 마이크로 펌프는 두 개의 솔레노이드 밸브와 실리콘 고무 맴브레인을 사용하여, 내부의 약물 저장고의 압력으로 약물을 이송하고 맴브레인의 탄성 복원력을 이용하여 약물을 일정하게 토출시킨다. 마이크로 유량을 제어하기 위해, 멤브래인의 치수를 설계 변수로 선정하여 변형량을 해석하여 제작하였다. 약물 저장고는 벨로우즈 타입으로 약물 챔버와 보상 기체 챔버로 이루어져 있다. 보상 기체는 약물이 빠져나감으로 생기는 벨로우즈의 음압을 억제해주는 역할을 한다. 컨트롤러 모듈은 배터리, 통신 유닛 그리고 컨트롤러로 구성하였다. 일정한 약물의 토출량을 확인하기 위해, 펌프의 구동 특성인 유량과 유속을 측정하였다. 가압 장치를 제작하고, 흐르는 유체의 압력을 측정하는 센서를 제작하여 측정 실험을 진행하였다. 압력과 온도를 조절하는 체외 실험을 통해 다양한 환경에서도 일정한 유량을 토출하고, 역류가 생기지 않는 펌프임을 검증하였다.

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초록/요약

This paper presents an Implantable intrathecal drug infusion pump for pain control in mainly cancer patients. This device consists of micro pump module, drug reservoir module and controller module. The micro pump is composed of two micro solenoid valves, silicon rubber membrane. The advantage of this micro pump is that it can export a constant flow rate without backflow. The drug reservoir module composed of bellows as drug chamber and gas chamber. The control module composed of battery, communication unit and controller to computer. This pump module can regulate drug capacity to control the valve open-close time. To design a micro flows, analysis of rubber was performed to determine the design parameters. To verify the feasibility of fixed amount of drug, a prototype was manufactured and its operating characteristics were investigated. From a variety of in vitro test, it is able to delivery that the constant-micro flows are discharged through the proposed pump in this paper. The results were in accordance with the expected results obtained from analysis.

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