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문제 정의
- 본 연구에서는 30G 채혈침을 불과 2mm 침투시켰으므로(통상 3mm정도 침투시킴) 통증이 최소화된 상 태에서 검사에 필요한 충분한 양의 혈액을 얻었다고 할 수 있 다. 매일 수 차례 혈당검사를 행해야 하는 만성 당뇨질환자에 게는 통증 완화가 대단히 중요한 문제로써 본 연구의 타당성 과 효용성을 뒷받침해 준다. 본 연구에 참여한 일반인 중에는 70세 이상의 노인이 2명 포함되어 있었으며 스스로 채혈, 검사 하는데 있어서 어려움이 없었다.
- 또한 사용자가 한번 사용한 침을 실수 혹은 고의로 재사용하면 환자 간 혹은 이차 감염의 소지가 매우 크며, AIDS 와 같은 감염성 질환의 경우 그 결과는 치명적이다. 이에 본 연구 에서는 과거 연구결과에 근거한 체계적인 설계를 통해 통증유 발의 소지를 최소화하고 이차적으로 재사용이 불가능하도록 재사용 방지기전을 내장한 자동채혈침을 개발하였다. 정상인과 환자들을 대상으로 임상실험을 수행하였으며 기존의 채혈침보다 통증 감소의 효과가 현저하였다.
- 피부 관통시 통증 유발의 요인이 되는 침의 수평진동을 방 지하기 위하여 2가지 기전을 고안하였다. 스프링을 taper 형태 로 제작하여 직경이 작은 상부에 침을 장착시키고 직경이 큰 하부를 기구의 케이스에 고정함으로써 스프링 이완시 직경이 일정한 스프링에 비해 상부의 수평진동이 작아지도록 하였다.
제안 방법
- 수동채혈침과 자동채 혈침을 번갈아 사용하며 검사한 후 설문지를 작성하는 방식으로 임상실험을 진행하였다. 궁극적으로 자가 채혈이 목적이므로 담당 간호사가 사용자 교육을 시행하여 교육난이도를 평가 하였다. 설문조사 양식은 사용단계별 편의성 3항목 및 통증 .
- 6mm로 알려져 있으므로[10], 그 중간값인 1mm까지 침투하 도록 침투 깊이(그림 1(b)에서 Dn-Dc)를 설정하였다. 그러나 이는 개인에 따라 혹은 인종에 따라 큰 차이가 있으며 성인의 경우 피부가 보다 두꺼우므로 2mm까지 침투하도록 De를 조 정하였다. 유아의 경우 2.
- 일체화 하여 내장한 일회용 모세혈액 채취기구인 자동채혈침을 개발하였다. 기존의 연구결과에 입각하여 기술적으로 가능한 가장 가는 침인 30G 채혈침으로 가능한 얕은 피하 2mm까지만 순간 침투(<3.5msec)하여 소량의 모세혈액을 얻을 수 있도록 체계적으로 설계 . 제작하였다.
- 채혈침으로 피부를 관통 하여 모세혈액을 채취할 때 모세혈관이 집중되어있는 부위까지 침투해야 혈당검사를 위해 충분한 양의 혈액을 얻을 수 있다. 모세혈관이집중 분포하는 피하 깊이는 유아의 경우 0.35-1.6mm로 알려져 있으므로[10], 그 중간값인 1mm까지 침투하 도록 침투 깊이(그림 1(b)에서 Dn-Dc)를 설정하였다. 그러나 이는 개인에 따라 혹은 인종에 따라 큰 차이가 있으며 성인의 경우 피부가 보다 두꺼우므로 2mm까지 침투하도록 De를 조 정하였다.
- 본 연구에서 개발한 일회용 자동채혈침의 성능을 검증하기 위하여 임상실험을 수행하였다. 본 연구와 유사한 형태의 일회용 자동채혈침이 일부 선진국에서 생산.
- 통증은 선 입견에 의해 많이 좌우되므로 객관적 척도를 얻는 것이 어려 우나 본 조사결과에 의하면 부담스럽지 않은 약간 따끔한 정 도의 통증으로 평가된다. 본 연구에서 시행한 통증 실험은 일 반인의 경우 절대적인 통증 조사, 그리고 당뇨병 환자의 경우 수동과 자동채혈침의 비교 조사로 이루어져 있다. 당뇨병 환자 의 경우 통증점수의 평균값이 +4~6점 정도로 이는 자동채혈 침이 수동채혈침에 비해 상대적으로 통증이 적다는 것으로 평 가할 수 있다.
- 본 연구에서는 스프링을 사용한 격발기전을 소형화.일체화 하여 내장한 일회용 모세혈액 채취기구인 자동채혈침을 개발하였다.
- 상술한 대로 설계된 일회용 자동채혈침을 대량생산하기 위하여 금형을 제작하였다. 본 연구팀에서 개발한 채혈침 대량생 산시스템[9]을 사용하여 침을 제작하였고 케이스 및 스프링은 별도로 제작하여 조립하는 공정을 채택하였다.
- 상술한 대로 설계된 일회용 자동채혈침을 대량생산하기 위하여 금형을 제작하였다. 본 연구팀에서 개발한 채혈침 대량생 산시스템[9]을 사용하여 침을 제작하였고 케이스 및 스프링은 별도로 제작하여 조립하는 공정을 채택하였다.
- 궁극적으로 자가 채혈이 목적이므로 담당 간호사가 사용자 교육을 시행하여 교육난이도를 평가 하였다. 설문조사 양식은 사용단계별 편의성 3항목 및 통증 . 안전성 3항목들을 -10〜+10점으로 점수화 하였는데 0점은 수동 및 자동 채혈침이 동등함을 의미하고 +점수가 커질수록 자동채혈침이 우수함을 나타낸다.
- 이들은 모두 일 2회 이상 혈당검사를 해야 하는 환자들로 써 채혈침 사용에 익숙한 환자들이었다. 수동채혈침과 자동채 혈침을 번갈아 사용하며 검사한 후 설문지를 작성하는 방식으로 임상실험을 진행하였다. 궁극적으로 자가 채혈이 목적이므로 담당 간호사가 사용자 교육을 시행하여 교육난이도를 평가 하였다.
- 최종적으로 고안된 자동채혈침의 구조를 그림 1(b)에 제시하였다. 스프 링을 자체 제작한 후 넓은 범위(0〜20mm)의 변위가 얻어지도 록 추의 무게를 변화시키며 탄성계수를 10회 반복 측정하였다
- 직경 변화량은 기구 및 침의 크기에 제한을 받으므로 최대한 의 경사각인 15°로 설정하였고 taper 형태가 되도록 직경을 줄 이며 12번 감아서 제작하였다. 스프링 이완 후 침이 진행할 때 수평진동을 방지하기 위하여 침 몸체의 단면을 사각형으로 하 고 진행방향과 평행한 형태의 터널구조를 케이스 내부에 형성 하였다. 즉, taper형태의 스프링에 의해 침을 이완할 때 수평진 동을 감소시키고, 스프링 이완후 침이 진행할 때 수직 방향의 터널을 통과하게 함으로써 수평진동을 최소화하였다.
- 피부 관통시 통증 유발의 요인이 되는 침의 수평진동을 방 지하기 위하여 2가지 기전을 고안하였다. 스프링을 taper 형태 로 제작하여 직경이 작은 상부에 침을 장착시키고 직경이 큰 하부를 기구의 케이스에 고정함으로써 스프링 이완시 직경이 일정한 스프링에 비해 상부의 수평진동이 작아지도록 하였다. 직경 변화량은 기구 및 침의 크기에 제한을 받으므로 최대한 의 경사각인 15°로 설정하였고 taper 형태가 되도록 직경을 줄 이며 12번 감아서 제작하였다.
- 본 연구에서는 스프링을 사용한 격발기전을 소형화.일체화 하여 내장한 일회용 모세혈액 채취기구인 자동채혈침을 개발하였다. 기존의 연구결과에 입각하여 기술적으로 가능한 가장 가는 침인 30G 채혈침으로 가능한 얕은 피하 2mm까지만 순간 침투(<3.
- 이는 선입견이 없는 비전문가와 향후 환자관리의 주체가 되는 사용자들이 주관적으로 느끼는 통증과 사용편의성을 조사하기 위함이다. 자동채혈침 만을 제공하여 주관적인 통증정도를 0 〜10 점의 절대점수로 기록하게 하였고 휴대용 혈당검사기로 자가검사를 시행하게 하였다. 일반인 중에는 10세 미만의 어린이와 70세 이상의 노인도 포함되어 있었다.
- 절대적이고 주관적인 통증 평가를 위하여 일반인과 간호실 습생들을 대상으로 임상실험을 수행하였다. 상대 비교가 아닌 절대적으로 느끼는 통증을 0~10점 스케일로 기록하게 한 결 과 간호실습생의 경우 약간(혹은 다소) 따끔한(통증 점수 5.
- 스프링을 taper 형태 로 제작하여 직경이 작은 상부에 침을 장착시키고 직경이 큰 하부를 기구의 케이스에 고정함으로써 스프링 이완시 직경이 일정한 스프링에 비해 상부의 수평진동이 작아지도록 하였다. 직경 변화량은 기구 및 침의 크기에 제한을 받으므로 최대한 의 경사각인 15°로 설정하였고 taper 형태가 되도록 직경을 줄 이며 12번 감아서 제작하였다. 스프링 이완 후 침이 진행할 때 수평진동을 방지하기 위하여 침 몸체의 단면을 사각형으로 하 고 진행방향과 평행한 형태의 터널구조를 케이스 내부에 형성 하였다.
- 채혈침을 재사용하면 치명적인 감염가능성이 높아지므로 일 회 사용후 다시 사용할 수 없도록 재사용 방지기전을 고안하였다. 그림 1(b)에서 트리거 스위치를 누르면 스프링이 이완되어 침이 피부를 관통한 후 케이스 내부에서 멈추어 선다.
- 제작하였다. 침의 수평진동을 방지하는 스프링의 taper구조와 guiding tunnel을 고안하여 채혈시의 통증을 최소화하였다. 단순한 재사용방지기전을 고안함으로써 감염가 능성 역시 최소화하였고 사용 편의성을 증진시켰다.
- 통증을 최소화하기 위하여 기존의 수동 및 자동 채혈침이 안고있는 문제점들을 고려하여 각각에 대해개선하는 방향으로 설계하였다. 우선, 가능한 가는 침을 사용하기 위하여 본 연구 팀에서 기개발한 30G 침을 채택하였다.
- 본 연구와 유사한 형태의 일회용 자동채혈침이 일부 선진국에서 생산. 판매되고는 있으나 국내에는 거의 보급되어있지 않으므로 가장 널리 사용되는 수동 채혈침과 본 자동채혈침의 비교실험을 수행하였다. 수동채혈침 은 동일한 스프링탄성력을 이용하지만 별도의 격발기구를 사용하므로, 소형화.
대상 데이터
- 당뇨병과 혈당검사에 경험이 없는 일반인 28명과 대전대학 교 간호실습생 37명을 대상으로 임상실험을 수행하였다. 이는 선입견이 없는 비전문가와 향후 환자관리의 주체가 되는 사용자들이 주관적으로 느끼는 통증과 사용편의성을 조사하기 위함이다.
- 매일 수 차례 혈당검사를 행해야 하는 만성 당뇨질환자에 게는 통증 완화가 대단히 중요한 문제로써 본 연구의 타당성 과 효용성을 뒷받침해 준다. 본 연구에 참여한 일반인 중에는 70세 이상의 노인이 2명 포함되어 있었으며 스스로 채혈, 검사 하는데 있어서 어려움이 없었다.
- 5, 100, 427, 1992), 조작이 번거럽고 새로운 폐기물을 배출시키는 기전으로써 본 연구에서 고안한 것보다 훨씬 불편하다. 본 연구에서는 통증 완화기전과 재사용방지기전이 독창적이고 기능적으로 우월하다고 판단되어 발명특허를 출원 하였다(출원번호 10-2000-0055280, 2000). 시제품의 형태로 완성된 본 자동채혈침의 실물사진을 그림 2에 보였다.
- 통증을 최소화하기 위하여 기존의 수동 및 자동 채혈침이 안고있는 문제점들을 고려하여 각각에 대해개선하는 방향으로 설계하였다. 우선, 가능한 가는 침을 사용하기 위하여 본 연구 팀에서 기개발한 30G 침을 채택하였다. 30G 채혈침은 세계 최 초의 채혈침 제품으로 본 연구팀에서 개발한 채혈침 자동제조 기술에 의해 가능하였다[9].
- 충북대학교 병원 내과에 입원한 당뇨병 환자 31명을 대상으로 하였다. 남녀 각각 16, 15명으로 평균 연령은 약 60세이었다.
성능/효과
- 침이 가늘고 얇게 침투할수 록 통증과 감염가능성이 적어지지만 소량의 혈액이 얻어지므로 검사 수행이 불가능할 수 있다. 그러나 본 실험을 통하여 모두 일회 채혈로 성공적인 검사가 가능하였으므로 최적의 혈액량을 얻었다고 판단된다. 본 연구에서는 30G 채혈침을 불과 2mm 침투시켰으므로(통상 3mm정도 침투시킴) 통증이 최소화된 상 태에서 검사에 필요한 충분한 양의 혈액을 얻었다고 할 수 있 다.
- 객관적인 관점에서 보면 복잡한 10가지 사용단계를 행해야 하는 수동채혈침에 비해 5가지 단계만 행하면 되는 자동채혈침의 사용법 교육이 훨씬 용이한 것이 자명하지만, 일부 간호사들이 과거의 수동채혈침 사용경험에 익숙해있었기 때문에 수동을 선호한 것으로 판단된다. 대부분의 환자 및 간호사들이 자동채혈침의 성능이 훨씬 우수한 것으로 평가하였으므로 본 개발품의 효용성이 검증되었다. 기존에 생산 · 판매되는 가장 선진 제품은 Owen-Mumford사의 Autolet 제푸WO 93/019671, 1993)으로 본 연구와 유사하지만 26G 침을 장착하였고 Guiding tunnel이 없으므로 침의 수평진동이 상대적으로 심하며 통증 또한 클 것으로 예상할 수 있다.
- 기존에 생산 · 판매되는 가장 선진 제품은 Owen-Mumford사의 Autolet 제푸WO 93/019671, 1993)으로 본 연구와 유사하지만 26G 침을 장착하였고 Guiding tunnel이 없으므로 침의 수평진동이 상대적으로 심하며 통증 또한 클 것으로 예상할 수 있다. 본 연구는 기존의 개발제품에 비해 통증 최소화 기전이 가장 잘 고려된 것이다.
- 그러나 본 실험을 통하여 모두 일회 채혈로 성공적인 검사가 가능하였으므로 최적의 혈액량을 얻었다고 판단된다. 본 연구에서는 30G 채혈침을 불과 2mm 침투시켰으므로(통상 3mm정도 침투시킴) 통증이 최소화된 상 태에서 검사에 필요한 충분한 양의 혈액을 얻었다고 할 수 있 다. 매일 수 차례 혈당검사를 행해야 하는 만성 당뇨질환자에 게는 통증 완화가 대단히 중요한 문제로써 본 연구의 타당성 과 효용성을 뒷받침해 준다.
- 절대적이고 주관적인 통증 평가를 위하여 일반인과 간호실 습생들을 대상으로 임상실험을 수행하였다. 상대 비교가 아닌 절대적으로 느끼는 통증을 0~10점 스케일로 기록하게 한 결 과 간호실습생의 경우 약간(혹은 다소) 따끔한(통증 점수 5.1 +0.50) 정도로 기록하였고 일반인은 오히려 덜 따끔한(통증 점수 3.5+0.63) 것으로 느끼는 것을 알 수 있었다. 통증은 선 입견에 의해 많이 좌우되므로 객관적 척도를 얻는 것이 어려 우나 본 조사결과에 의하면 부담스럽지 않은 약간 따끔한 정 도의 통증으로 평가된다.
- 채혈 5분후 감각은 참여자 모두 별 이상이 없다고 답하였으며 특별한 불편사항은 없었다. 스스 로 채혈하여 혈당검사를 행하게 한 결과 모두 1회 채혈로 혈 당 검사가 가능하였으며 약 90%의 대상자들이 적정한 혈액량 을 얻었다고 답하였다. 휴대용 혈당기가 검사를 위하여 필요로 하는 혈액량은 0.
- 스프링의 탄성력을 10회 반복 측정한 결과 탄성계수는 2.6776 xlWdyne/cm이었고 넓은 범위(0〜20mm)에 걸쳐 선형적인 힘-변위 관계를 얻었다(표준편차
- 이에 본 연구 에서는 과거 연구결과에 근거한 체계적인 설계를 통해 통증유 발의 소지를 최소화하고 이차적으로 재사용이 불가능하도록 재사용 방지기전을 내장한 자동채혈침을 개발하였다. 정상인과 환자들을 대상으로 임상실험을 수행하였으며 기존의 채혈침보다 통증 감소의 효과가 현저하였다.
- 스프링 이완 후 침이 진행할 때 수평진동을 방지하기 위하여 침 몸체의 단면을 사각형으로 하 고 진행방향과 평행한 형태의 터널구조를 케이스 내부에 형성 하였다. 즉, taper형태의 스프링에 의해 침을 이완할 때 수평진 동을 감소시키고, 스프링 이완후 침이 진행할 때 수직 방향의 터널을 통과하게 함으로써 수평진동을 최소화하였다. 최종적으로 고안된 자동채혈침의 구조를 그림 1(b)에 제시하였다.
- 통증 및 안전성을 반영하는 채혈당시 및 10분 후 감각과 상처는 약 -4점이었고 안전성에 대한 의견은 +6점이었다. 즉, 혈당검사에 경험이 많은 당뇨병 환자들이 본 연구의 자동채혈 침이 보다 안전하고 통증도적으며 사용하기 편한 것으로 평가하였다. 이는 본 연구에서 다각도로 고려한 통증 완화 및 사용자 편의성 설계 개념의 종합적인 결과로.
- 스스 로 채혈하여 혈당검사를 행하게 한 결과 모두 1회 채혈로 혈 당 검사가 가능하였으며 약 90%의 대상자들이 적정한 혈액량 을 얻었다고 답하였다. 휴대용 혈당기가 검사를 위하여 필요로 하는 혈액량은 0.2〜0.5ml이므로 너무 작지도 많지도 않은 0.5ml 이하의 최적의 혈액량을 얻을 수 있었다. 통상 가장 널 리 사용하는 23G 채혈침은 상당히 많은 출혈을 유발하며 일부 환자들은 뒷처리에 곤란을 겪는 수도 있다.
후속연구
- 혈당검사를 위하여 채취하는 혈액량도 적절하였다. 따라서 본 연구결과가 실용적으로도 응용 가능함을 입증하였다.
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