KR20170102233A - 전방향성 광을 발산하는 주입 훈련 도구 - Google Patents

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KR20170102233A
KR20170102233A KR1020177016412A KR20177016412A KR20170102233A KR 20170102233 A KR20170102233 A KR 20170102233A KR 1020177016412 A KR1020177016412 A KR 1020177016412A KR 20177016412 A KR20177016412 A KR 20177016412A KR 20170102233 A KR20170102233 A KR 20170102233A
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KR
South Korea
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light
needle tip
test tool
needle
injection
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KR1020177016412A
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Inventor
가브리엘 에이 리오스
클락 비 포스터
Original Assignee
트루인젝트 코프
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Abstract

주입 훈련 시스템과 함께 사용하기 위한 니들의 팁으로부터 실질적인 전방향성 광 발산을 제공하기 위한 시스템, 방법, 및 장치가 제공된다. 실질적인 전방향성 광 발산은 발산된 광의 검출의 각도 범위를 개선한다. 장치는 광 검출기에 의한 발산된 광의 검출 가능성을 개선하기 위해 니들 팁으로부터 실질적인 전방향성 패턴으로 광을 발산하도록 형광 및/또는 광 확산의 원리를 사용한다.

Description

전방향성 광을 발산하는 주입 훈련 도구 {INJECTION TRAINING TOOL EMITTING OMNIDIRECTIONAL LIGHT}
기존 출원의 참조적 통합
본 출원은 본원에서 전체적으로 참조로 통합된 발명의 명칭이 "형광 기반 니들 위치 검출(FLUORESCENCE-BASED NEEDLE POSITION DETECTION)"인 2014년 12월 1일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/085,935호에 기초하여 35 U.S.C. § 119(e) 하에서 우선권을 주장한다. 본 출원과 함께 출원되는 출원 정보 서식에서 국외 또는 국내 우선권 주장이 식별되는 임의의 모든 출원이 37 CFR 1.57 하에서 본원에서 참조로 통합되었다.
다양한 의료 주입 시술은 흔히 예방적, 치유적, 치료적, 또는 미용적 처치 시에 수행된다. 주입은 결막하, 동맥내, 골수, 척수, 흉골, 흉부 영역의 흉막 공간, 복강, 관절 공간, 및 내부 장기와 같은, 신체 상의 다양한 위치에서 투여될 수 있다. 주입은 또한 통증을 발생시키는 해부학적 위치 내로 직접 약품을 투여하는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 주입은 (정맥을 통해) 정맥내로, (근육 내로) 근육내로, (피부 아래로) 피내로, (피부의 지방층 내로) 피하로, 또는 (체강 내로) 복강내로 투여될 수 있다. 주입은 동물은 물론 사람에 대해 수행될 수 있다. 주입물을 투여하는 방법은 전형적으로 상이한 시술들에 대해 변하고, 주입되는 물질, 니들 크기, 또는 주입의 영역에 의존할 수 있다.
주입은 질환을 처치하는 것으로 제한되지 않고, 미적 흠결을 처치하는 것 또는 복원적 미용 시술로 확장될 수 있다. 이러한 시술들 중 많은 것은 신체의 상이한 부분들 내로의 다양한 제품의 주입을 통해 수행된다. 미용 및 치료 산업은 2개의 주요 카테고리의 주입 가능한 제품: 신경조절물질 및 피부 충전제를 포함한다. 신경조절물질 산업은 보통 보톡스(Botox)®, 디스포트(Dysport)®, 및 제오민(Xeomin)®과 같은 신경 억제 제품을 사용한다. 피부 충전제 산업은, 예를 들어, 주베덤(Juvederm)®, 레스틸레인(Restylane)®, 벨로테로(Belotero)®, 스컬프트라(Sculptra)®, 아르테필(Artefill)® 등과 같은 미용 및 치료 이유로 제공자에 의해 환자에게 투여되는 제품을 사용한다. 이러한 제공자 또는 주입자는 성형외과 의사, 안면 성형외과 의사, 안성형외과 의사, 피부과 의사, 간호 조무사, 치과의사, 및 간호사를 포함할 수 있다.
주입물의 투여 시의 문제점은 공인 인증 또는 훈련 과정이 없다는 것이다. 최소의 의료 관련 면허가 있는 누구라도 환자에게 주입할 수 있다. 이러한 "주입자"는 1차 진료의, 치과의사, 수의사, 간호 조무사, 간호사, 의료 보조원, 또는 미용 요양 의사를 포함할 수 있다. 그러나, 주입자에 대한 검정 및 훈련 요건은 국가, 주, 및 도시에 따라 변한다. 예를 들어, 미국 내의 대부분의 주에서, 신경조절물질 및/또는 충전제를 환자에게 주입하도록 승인받기 위한 단 한 가지 요건은 간호사 학위 또는 의사 학위를 갖는 것이다. 따라서, 그러한 주입물을 투여하는 데 있어서 균일성 및 전문성이 결여된다. 훈련의 균일성 및 전문성의 이러한 결여에서의 결점은 의료 업계 전반에 걸쳐 확산되어 있다. 의사 또는 수련의는 흔히 진단, 치료, 및 미용 화학 물질의 주입물을 투여하는 데 있어서 잘 훈련되지 않는다. 훈련의 이러한 결여는 환자에게서 만성 통증, 투동, 멍, 붓기, 또는 출혈의 사례로 이어졌다.
현재의 주입 훈련 옵션은 직접 훈련이 생체 모델에 대해 수행되는, 학내 기반이다. 모델의 이용 가능성이 제한된다. 또한, 이용 가능하더라도, 생체 모델은 그가 받을 수 있는 주입물의 개수 및 유형에 있어서 제한된다. 생체 모델에 대한 필요는 주입자가 연습할 광범위하고 다양한 범위의 상황 및 해부학적 구조물에 노출될 수 없기 때문에 제한적이다. 예를 들어, 상이한 피부 색조 또는 밀도를 갖는 생체 모델을 찾는 것이 어려울 수 있다. 이는 환자가 여러 예방적, 치유적, 치료적, 또는 미용적 필요는 물론 다양한 해부학적 특징을 갖기 때문에, 훈련 과정을 덜 효과적으로 만든다. 생체 모델은 또한 주입자가 안전 및 보건을 고려하여 생체 모델의 내부 장기에 대해 주입 방법을 연습할 수 없기 때문에 제한적이다.
이러한 제한된 훈련 시나리오의 결과로서, 주입을 포함하는 처치를 요하는 사람은 미경험 주입자에 의해 처치되는 훨씬 더 높은 위험을 갖는다. 이는 결과에 있어서의 낮은 환자 만족도 또는 실패한 시술의 결과를 낳을 수 있다. 많은 경우에, 환자는 잘못된 피부 충전제 주입으로부터 멍울을 경험하였다. 몇몇 실패한 시술은 환자의 신체에 대한 비가역적인 문제 및 영구적인 손상의 결과를 낳을 수 있다. 예를 들어, 환자는 주입자가 피부 충전제 시술을 잘못 수행한 경우에, 시력 감퇴, 안구에 대한 직접적인 손상, 및 뇌졸중을 경험하였다. 부작용의 추가의 예는 염증성 육아종, 피부 괴사, 내안구염, 주입 관련 혈관 훼손, 봉와직염, 생물막 형성, 피하 결절, 섬유성 결절, 및 다른 감염을 포함한다.
다양한 주입 기술의 적절하고 정확한 프로세스에 대해 제공자를 훈련, 교육, 및 인증하기 위한 표준이 현재는 없다. 주입을 요하는 환자는 또한 보건인의 자격 또는 경험을 결정하기 위한 자원을 거의 갖지 않는다.
본 개시내용은 대체로 예방적, 치유적, 치료적, 침술적, 또는 미용적 주입을 위한 훈련 및 인증을 위한 시스템, 방법, 및 장치에 관한 것이다. 이러한 기술의 양태는 발명의 명칭이 "미용적 및 치료적 훈련을 위한 시스템(SYSTEM FOR COSMETIC AND THERAPEUTIC TRAINING)"인 미국 특허 제8,764,449호; 발명의 명칭이 "미용적 및 치료적 훈련을 위한 시스템(SYSTEM FOR COSMETIC AND THERAPEUTIC TRAINING)"인 미국 특허 제8,961,189호; 및 발명의 명칭이 "주입 부위 훈련 시스템(INJECTION SITE TRAINING SYSTEM)"인 미국 특허 출원 제14/598,614호에 설명되어 있고, 이들 각각은 본 출원의 양수인에게 양도되고 본원에서 전체적으로 참조로 통합되었다.
특히, 본 출원은 인공 주입 장치(예를 들어, 인공 얼굴) 내에서의 니들의 위치의 검출을 용이하게 하기 위해, 시린지 니들과 같은 주입 시험 도구의 팁으로부터 광 에너지를 방사 또는 반사하기 위한 주입 훈련 시스템, 방법, 및 장치를 개시한다. 시스템, 방법, 및/또는 장치는 몇몇을 열거하자면 얼굴/보톡스 주입 및/또는 척수 주입에서와 같이, 정확한 위치 설정이 중요한 경우에 주입을 수행하는 데 있어서 의료인을 훈련시키기 위해 사용될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에 따르면, (예를 들어, 인공 얼굴과 같은 인공 주입 부위와 함께 사용되는) 주입 장치는 시린지에 장착된 니들과 같은 시험 도구에 의해 관통된다. 인공 주입 부위 내에서의 니들 팁의 위치는 피훈련자의 숙련도를 결정하기 위한 중요한 정보이다. 니들 팁 위치를 추적하기 위한 한 가지 방법은 니들 팁이 인공 얼굴을 관통할 때 니들 팁으로부터 발산 또는 반사된 광을 인공 얼굴의 깨끗한 내부 공간을 통해 검출하도록 구성된 인공 얼굴 내부의 센서에 의존한다.
본 개시내용의 하나의 양태에서, 시험 도구 시스템은 중심 루멘, 원위 단부, 근위 단부, 및 니들의 원위 단부에서의 팁을 갖는 니들을 포함한다. 시험 도구 시스템은 니들의 근위 단부와 협동하는 배럴, 및 배럴 내에 위치된, 광을 발산하도록 구성된 광원을 포함한다. 시스템은 니들의 중심 루멘 내부에 위치되며, 광원으로부터 발산된 광을 수신하여, 광이 발산된 광을 방사하도록 구성된 니들 팁으로부터 발산되도록 발산된 광을 니들을 통해 근위 단부로부터 원위 단부로 송신하도록 구성된 광섬유를 또한 포함한다. 소정의 실시예에 따르면, 니들 팁은 발산된 광을 균일하게 방사하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 니들 팁은 발산된 광을 방사하도록 구성된 형광 재료를 포함한다. 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 하나를 포함하고, 몇몇 실시예에서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함한다. 발산된 광은 가시광, 비가시광, 자외광, 편광, 적외광, 및 형광 중 하나 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 시험 도구는 광섬유와 니들 팁 사이에 위치된 투명 장벽을 포함하고, 투명 장벽은 형광 재료로 충전되거나 코팅된다.
본 개시내용의 다른 양태에서, 주입을 제공하기 위해 의료인을 훈련시키기 위한 시스템이 제공되고, 시스템은 광을 흡수하고 광을 발산하도록 구성된 니들 팁을 갖는 시험 도구를 포함한다. 시스템은 내부 부분을 갖는 주입 장치를 또한 포함하고, 주입 장치는 시험 도구에 의한 모의 주입을 받도록 구성된다. 광 발산기가 또한 시스템 내에 포함된다. 광 발산기는 주입 장치의 내부 부분 내에 위치되고, 주입 장치가 시험 도구에 의한 모의 주입을 받는 것에 응답하여 시험 도구의 니들 팁을 조명하도록 구성된다. 시스템은 주입 장치의 내부 부분 내에 위치된 광 검출기를 또한 포함한다. 광 검출기는 조명되는 니들 팁으로부터 발산된 광을 검출하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하고, 조명되는 니들 팁은 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산한다. 몇몇 실시예에서, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 광을 발산하도록 구성된다. 소정의 실시예에 따르면, 광 검출기는 제1 광이 광 검출기에 의해 검출되는 것을 방지하도록 구성된 필터를 포함한다. 제1 광은 자외광을 포함할 수 있고, 제2 광은 가시광을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 니들 팁은 발산된 광을 균일하게 방사하도록 구성된 형광 재료를 포함한다. 형광 재료는 액체, 고체, 또는 기체일 수 있고, 몇몇 실시예에서, 형광 재료는 액체, 고체, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함한다.
본 개시내용의 또 다른 양태에서, 주입 훈련 시스템이 제공된다. 주입 훈련 시스템은 니들 및 니들 팁을 갖는 시험 도구를 포함한다. 니들 팁은 형광 재료를 포함한다. 주입 훈련 시스템은 내부를 갖는 주입 장치를 또한 포함한다. 주입 장치는 시험 도구에 의한 모의 주입을 받도록 구성되고, 니들 팁은 주입 장치를 관통한다. 주입 훈련 시스템은 주입 장치의 내부 내에 위치되고, 모의 주입의 전체 방향으로 광을 발산하도록 구성된 광 발산기를 또한 포함한다. 광 검출기가 또한 포함된다. 광 검출기는 주입 장치의 내부 내에 위치되며, 시험 도구의 니들 팁으로부터 발산된 광을 검출하도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, 니들 팁은 고체 형광 재료를 포함한다. 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하도록 구성될 수 있고, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광 검출기는 제1 광이 광 검출기에 의해 검출되는 것을 차단하도록 구성된 필터를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 광 발산기는 자외광을 발산하고, 니들 팁은 가시광을 발산한다. 소정의 실시예에서, 광 발산기는 발산된 광을 모의 주입의 전체 방향으로 반사시키도록 구성된 광 반사기를 포함한다.
본 개시내용을 요약할 목적으로, 소정의 양태, 장점, 및 신규한 특징이 본원에서 설명되었다. 당연히, 반드시 모든 그러한 양태, 장점, 또는 특징이 임의의 특정 실시예에서 실시되지는 않을 것임을 이해하여야 한다.
다음의 도면 및 관련된 설명은 본 개시내용의 실시예를 예시하기 위해 제공되고, 청구범위의 범주를 제한하지 않는다.
도 1a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전방향성 주입 광을 발산하는 니들 팁의 사시 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 니들 팁의 확대된 사시 개략도이다.
도 2는 도 1b의 니들 팁의 일 실시예의 선 2-2를 따라 절단된 단면 개략도이다.
도 3은 니들 팁이 고체 형광 재료로 만들어진 도 1b의 니들 팁의 일 실시예의 선 2-2를 따라 절단된 단면 개략도이다.
도 4는 시험 도구로부터 발산된 광을 확산시키는 니들 팁의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 5는 구동 광을 위한 외부 공급원을 구비한 표면 형광 팁의 단면도이다.
실시예들이 이제 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 다음의 설명은 본질적으로 단지 예시적이며, 본 개시내용, 그의 적용, 또는 그의 용도를 제한하도록 어떠한 방식으로도 의도되지 않는다. 명확함을 목적으로, 동일한 도면 부호들이 유사한 요소를 식별하기 위해 도면에서 사용될 것이다. 본원에서 제시되는 설명에서 사용되는 용어는 단순히 그가 본 개시내용의 소정의 구체적인 실시예의 상세한 설명과 관련하여 사용되기 때문에, 임의의 제한되거나 한정적인 방식으로 해석되도록 의도되지 않는다. 또한, 본 개시내용의 실시예는 여러 신규한 특징들을 포함할 수 있고, 이들 중 하나만이 그의 바람직한 속성을 전담하지는 않고, 또는 이들은 본 개시내용을 실시하는 데 있어서 본질적이지 않다. 방법의 단계들은 본 개시내용의 원리를 변경하지 않고서 상이한 순서로 실행될 수 있음을 이해하여야 한다.
본원에서 개시되는 주입 훈련 시스템에 따르면, 주입 장치(예를 들어, 인공 안면)는 예를 들어 환자 주입을 모의하기 위해 시린지에 장착된 니들과 같은 주입 시험 도구에 의해 관통된다. 주입 장치 내에서의 니들 팁의 위치는 피훈련자의 숙련도에 관한 유용한 정보를 드러낸다. 니들 팁 위치를 추적하는 한 가지 방법은 주입 장치의 깨끗한 내부 내에 위치된 (예를 들어, 카메라, 광 검출기 등과 같은) 센서를 사용한다. 센서는 니들 팁이 모의 주입 중에 주입 장치를 관통할 때, 주입 장치의 깨끗한 내부를 통해, 니들 팁으로부터 발산된 광을 검출한다.
니들 팁 위치 결정 기술의 하나의 실시예는 니들 루멘 내에 위치된 광섬유에 의해 발광 다이오드 또는 레이저와 같은 광원으로부터 니들 팁을 통해 발산되는 광을 이용한다. 발산된 광은 주입 장치의 내부 내에 위치된 센서와 같은, 니들 팁에 대해 원위에 위치된 하나 이상의 센서에 의해 검출 가능하다. 그러나, (니들 팁으로부터 외측으로 방사하는) 광섬유의 노출된 단부로부터 발산된 광은 실질적으로 광섬유의 축을 따라 이동한다. 이러한 축방향 광 바이어스는 발산된 광의 검출 가능성을 광섬유의 축으로부터의 제한된 각도 범위로 한정한다.
본원에서 설명되는 훈련 시스템의 중요한 요건은 니들 팁이 주입 장치의 외부 표면과의 접선에 가까운 경로를 따라 이동할 때, 니들 팁을 검출하는 능력이다. 그러한 니들 경로는 예를 들어 피부 충전재 재료를 주입하기 위한 훈련과 같은 많은 주입 훈련 시나리오에서 전형적이다.
본 출원은 주입 훈련 시스템과 함께 사용하기 위한 니들의 팁으로부터 전방향성 광 발산을 제공하기 위한 시스템, 방법, 및 장치를 개시한다. 전방향성 광 발산은 발산된 광의 검출의 각도 범위를 개선한다. 접근법은 발산된 광의 검출 가능성을 개선하기 위해 니들 팁으로부터 실질적인 전방향성 패턴으로 광을 발산하기 위해 형광 및/또는 확산의 원리를 사용한다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 시험 도구(100)를 도시한다. 시험 도구(100)는 시험 도구(100)의 니들 부분(116)을 통해 광을 발산하는 배터리 전력식 광원(도시되지 않음)을 포함한다. 광원은 가시광, 비가시광, 자외광, 편광, 적외광, 및 형광 중 하나 이상을 제한이 없이 포함하는 임의의 유형의 광을 발산하도록 구성될 수 있다. 광원은 카메라와 같은 광 검출기에 의해 검출 가능한 시각적 표시를 획득하는 것을 보조하기 위해 사용된다. 광 검출기에 의해 검출된 결과적인 광은, 예를 들어, 주입의 위치, 사용자에 의해 가해지는 압력, 주입의 각도, 주입의 깊이 등과 같은 주입과 관련된 많은 중요 파라미터를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 정보는 광 검출기에 의해, 예를 들어 카메라에 의해 검출되어, 시험 평가, 디스플레이, 및/또는 인증 목적으로 처리 시스템 및/또는 사용자 인터페이스 장치 또는 디스플레이 장치로 전달될 수 있다.
시험 도구(100)는 플런저(110), 배럴(112), 니들 조립체(114), 니들(116), 및 니들 팁(118)을 포함한다. 시험 도구(100)는 광의 공급원을 발산하기 위해, 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드와 같은 광원을 활성화하는 스위치(도시되지 않음)를 누름으로써 활성화될 수 있다. (본원에서 "구동 광"으로 지칭될 수도 있는) 발산된 광은 그 다음 니들(116)의 중심 루멘(122) 내에 위치된 광섬유(124)를 통해 이동한다. 광섬유(124)는 광원으로부터 구동 광을 인입하여, 구동 광을 니들(116)의 종축 내에서 유도한다. 구동 광은 광섬유(124)를 통해 이동하고, 포커싱된 구동 광으로서 니들 팁(118)의 원위 부분으로 송출된다. 광섬유(124)와 니들 팁(118) 사이에, 니들 팁(118)에서 밀봉된 투명 엔클로저(120)를 형성하는 투광성 장벽(126)이 있다. 밀봉된 투명 엔클로저는 형광 재료로 충전 및/또는 코팅된다. 니들의 중심 루멘(122) 내에 위치된 광섬유(124)는 밀봉된 투명 엔클로저(120) 내에 위치된 형광 재료 내에서 형광 과정을 자극하는 파장에서의 구동 광을 송출한다. 형광은 제1 파장을 갖는 구동 광이 형광 재료에 의해 흡수되고, 흡수에 응답하여, 형광 재료가 제1 흡수 광보다 전형적으로 더 낮은 에너지 수준에 있는 제2 파장에서의 제2 광(본원에서 "형광"으로 지칭됨)을 발산하는 과정이다.
형광은 그 다음 니들 팁(118)의 원위 단부에서 폐쇄된 선단(point)을 갖는 투명 엔클로저(120)에 의해 둘러싸이는 니들 팁(118)으로부터 발산된다. 하나의 실시예에서, 투명 엔클로저(120)는 유리 구조물이다. 본 기술 분야의 통상의 기술자는 투광성 장벽(126)을 포함하는 투명 엔클로저(120)는 형광 재료를 포함하며 형광이 그를 통해 방사하도록 허용할 수 있는 많은 재료로 만들어질 수 있음을 이해할 것이다. 유리하게는, 형광의 특성은 그가 모든 방향으로 실질적으로 균일하게 방사하고 (본원에서 "전방향성"으로도 지칭됨), 그러므로 광섬유(124)만에 의해 발산된 구동 광보다 훨씬 더 넓은 각도 범위에 걸쳐 검출 가능한 것이다. 따라서, 형광 재료에 의해 발산된 형광은 시험 도구(100)(시린지)의 축에 대해 측방에서 센서(140)에 의해 검출될 수 있다.
도 3은 니들 팁이 고체 형광 재료로 만들어진 도 1b의 니들 팁(118)의 일 실시예의 선 2-2를 따라 절단된 단면 개략도이다. 이러한 실시예에서, 광섬유(124)는 고체 형광 재료로 만들어진 니들 팁(118)에 맞닿는다. 고체 팁은 루비, 처리된 유리, 또는 다른 형광 재료로 만들어질 수 있다. 사용 시에, 니들 팁(118)은 광섬유(124)로부터 고에너지 구동 광을 흡수하고, 니들 팁(118)으로부터 실질적으로 균일하게 방사하는 저에너지 형광을 발산한다. 유리하게는, 이러한 실시예는 도 2에 대해 위에서 설명된 실시예보다 더 적은 구성요소를 갖기 때문에, 제조가 간단하다. 특히, 투명 엔클로저(120)는 고체 팁 실시예에 비교하여 제조하고, 형광 재료로 충전하고, 밀봉하고, 시험하는 데 있어서 어렵고 그리고/또는 비용이 들 수 있다. 도 3에 개시되어 있는 고체 니들 팁(118) 실시예는 또한 개선된 내구성을 제공하고, 이는 고체 형광 재료가 중공 투명 엔클로저(120)보다 더 강건할 수 있기 때문이다. 고체 니들 팁(118)은 보통의 사용 및 우발적인 충격 모두로부터의 손상에 저항할 수 있다. 고체 팁 실시예는 또한 개선된 니들 팁(118) 선예도를 제공한다. 고체 팁 형광 재료는 선단으로 정밀 연마될 수 있지만, 중공 팁 투명 엔클로저(120)는 비교적 얇은 벽을 가지며, 예리한 선단으로 연마될 때 빈번하게 파단될 수 있다. 추가로, 고체 팁 실시예는 투명 엔클로저(120)를 사용하는 실시예에 포함될 수 있는 형광 액체 또는 기체 재료의 누출의 위험을 제거한다.
본 실시예에서 사용되는 형광 재료는 액체, 고체, 기체, 또는 그러한 재료들의 조합일 수 있다. 예시적으로, 비제한적인 예로써, 개시되는 실시예에서 사용될 수 있는 형광 재료는 루비, 닌히드린, 및 플루오레세인을 포함한다. 통상의 기술자는 개시되는 실시예를 구현하기 위해 사용될 수 있는 많은 형광 재료가 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 국제 광물 학회는 989개의 발광성 미네랄 및 그러한 미네랄의 변종을 그들의 특성과 함께 열거하고, 이는 http://www.fluomin.org/uk/list.php?liste=1에서 찾을 수 있다. 유사하게, 형광 염료와 그들의 특성 및 용도의 데이터베이스가 http://www.fluorophores.tugraz.at/에서 접근될 수 있다.
유리하게는, 소정의 실시예에서, 니들 팁(118)으로부터 발산하는 형광의 사용으로부터 생성된 개선된 검출 범위는 생체 조직 내에서의 이러한 기술의 사용을 지원할 수 있다. 예시적으로, 형광 재료로부터의 광의 주파수는 생체 조직을 통과하도록 조절되어, 신체의 외부에 위치된 센서로부터의 검출을 허용할 수 있다. 이는 훈련 세션 중의 모의 시술은 물론 실제 주입 시술 중에 개선된 니들 배치를 수행하기 위해 사용될 수 있는 정보의 공급원을 제공할 수 있다.
도 4는 시험 도구(100)로부터 발산된 광을 확산시키는 니들 팁(118)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 광 확산은 광자가 흡수되지 않고서 재료를 통해 이동하는 과정이고; 대신에, 광자는 광자의 경로의 방향을 변화시키는 일련의 반복되는 산란 이벤트를 겪는다. 따라서, 광 확산 재료는 광이 더욱 전방향성 방식으로 방사하게 한다. 위에서 설명된 바와 같이, 광섬유(124)는 니들(116)의 중심 루멘(122) 내에 위치된다. 광섬유(124)는 광원으로부터 구동 광을 인입하여, 구동 광을 니들(116)의 종축 내에서 유도한다. 광은 광섬유(124)를 통해 이동하고, 포커싱된 구동 광으로서 니들 팁(118)의 원위 부분으로 송출된다. 광섬유(124)는 니들 팁(118)의 원위 단부와 맞닿도록 구성된다. 니들 팁(118)의 원위 단부는 광 확산 재료로 구성될 수 있다. 하나의 그러한 광 확산 재료는 첨가된 확산제(402)를 갖는 유리이다. 확산제(402)는 백색 이산화티타늄, 반사성 금속 분말, 또는 다른 제제의 입자일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 니들 팁(118)은 광 확산 재료로 코팅될 수 있다. 니들 팁(118)에서의 광 확산 재료의 제공은 광섬유(124)를 빠져나오는 좁고 강한 직선 구동 광 경로의 감소된 강도의 실질적으로 전방향성인 광 경로로의 변환을 가능케 한다. 결과는 니들 팁(118)이 니들 축으로부터 벗어난 높은 각도에서 관찰 가능한 것이다.
소정의 실시예에서, 니들 팁(118)은 형광 재료 및 광 확산 재료 모두 포함한다. 예를 들어, 투명 엔클로저(120)는 형광 재료로 충전될 수 있고, 투명 엔클로저(120)의 내부 표면, 외부 표면, 또는 내부 및 외부 표면의 모두 상에서 광 확산 코팅을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 투명 엔클로저(120)는 유리에 첨가된 광 확산제를 갖는 유리로 만들어질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광섬유(124)는 선단을 갖는 니들 팁(118)을 형성하도록 니들의 원위 단부를 넘어 연장한다. 광섬유(124)에 의해 형성된 니들 팁(118)은 광 확산 코팅을 가질 수 있거나, 광 확산 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 광섬유(124)에 의해 형성된 니들 팁(118)은 형광 재료로 코팅될 수 있다.
도 5는 구동 광을 위한 외부 공급원을 구비한 표면 형광 팁의 단면도이다. 도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 주입 훈련 시스템(500)을 도시한다. 시스템(500)은 깨끗한 내부 공간(504)을 가지며 시험 도구(100)에 의한 모의 주입을 받도록 구성된 주입 장치(502)를 포함한다. 주입 장치(502)는 진단 및 치료 화학 물질을 투여하는 것과 관련된 임의의 유형의 주입 훈련을 위해 사용될 수 있는 합성 해부학적 구조물이다. 예시적으로, 비제한적인 예로써, 주입 훈련은 경막외 기술 및 심장내 주입을 위해 제공될 수 있다. 하나의 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 주입 장치(502)는 사람의 얼굴, 목, 및 머리를 해부학적으로 모델링할 수 있다. 첨부된 도면에 도시되지 않았지만, 주입 장치(502)는 가슴, 팔, 입, 등, 엉덩이 등을 포함한 다른 주입 부위를 모델링할 수 있다. 주입 장치(502)는 또한 내부 장기를 포함한, 사람 또는 동물의 임의의 신체 부분을 나타낼 수 있다. 몇몇 실시예에서, 주입 장치(502)는 모의 골격, 및 근육 및 피부의 층을 포함할 수 있다. 주입 장치(502)는 테이블 또는 책상과 같은 편평한 표면 상에서의 사용을 용이하게 하도록 기부 상에 위치될 수 있다.
주입 장치(502)의 내부(504) 내에, 하나 이상의 광 반사기(508)를 갖는 광원(506)이 위치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 광원(506)은 구동 광(520)을 전체적으로 모의 주입의 방향으로 발산하기 위해 주입 장치(502)의 내부(504) 내에 위치된다. 따라서, 광원(506) 및 반사기(508)는 주입 장치(502)의 머리의 후방 부분을 향해 위치되고, 모의 주입이 수행되는 경우에 주입 장치(502)의 얼굴 부분을 향해 구동 광(520)을 발산하도록 구성된다.
광 검출기(510)는 또한 주입 장치(502)의 내부(504) 내에 위치된다. 광 검출기(510)는 광원(506) 부근에서 주입 장치(502)의 머리의 후방 부분을 향해 위치되고, 모의 주입을 수행하기 위해 사용되는 시험 도구(100)의 팁(118)으로부터 발산된 형광(530)을 검출하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 광 검출기(510)는 광의 하나 이상의 파장이 광 검출기(510)에 의해 검출되는 것을 차단하도록 구성된 필터(512)를 포함한다. 예를 들어, 필터(512)는 광 검출기가 니들 팁(118)으로부터 발산된 형광(530)만을 검출하도록 보장하기 위해 광원(506)으로부터 발산된 구동 광(520)을 차단하도록 구성될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 시험 도구(100)의 니들 팁(118)은 형광 재료를 포함한다. 모의 주입 중에, 광원(506)은, 예를 들어, 고에너지 광 발산기에 의해 송출되는 구동 광(520)을 발산한다. 몇몇 실시예에서, 광원(506)은 구동 광으로서 자외광(520)을 발산한다. 유리하게는, 주입 장치(502)의 내부(504) 내로 관통한 형광 니들 팁(118)은 발산된 구동 자외광(520)을 흡수하고, 흡수에 응답하여, 가시 스펙트럼 내의 파장을 갖는 형광(530)을 발산한다. 형광 니들 팁(118)이 광원(506)에 의해 제공되는 구동 광(520)과 상이한 주파수 (및 대응하는 파장)에서의 형광(530)을 방사하므로, 필터(512)는 구동 광(520)은 차단하고 형광 니들 팁(118)에 의해 방사되는 형광(530)만을 통과시킬 수 있다. 이러한 실시예는 시험 도구(100) 내의 광섬유(124) 광 경로를 제거하는 것, 시험 도구(100)로부터 광원(506)을 구동하기 위해 요구되는 전력을 분담하는 것, 시험 도구(100)의 배터리 수명을 연장시키는 것, 및 시험 도구(100)의 복잡성을 감소시키는 것을 포함한 여러 이점을 제공한다.
주입 훈련 시스템이 다양한 실시예와 관련하여 상세하게 개시되었다. 이러한 실시예들은 단지 예시적으로 개시되고, 다음의 청구범위의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다. 본 기술 분야의 통상의 기술자는 임의의 변경 및 변형을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다.
용어/추가의 실시예
본원에서 사용되는 바와 같은 "주입"이라는 용어는 주입의 보통의 통상적인 의미를 포함하지만, 예를 들어, 침술 요법에서 사용되는 바와 같이, 카테터 장치의 삽입 또는 단순 니들의 사용을 포함하기에 충분히 넓게 해석되어야 한다. 관련 기술, 특히 생체 대상의 모델 내에 매립된 카메라 및 광 발산기를 구비한 도구가 임의의 치료 시술에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도구는 카테터일 수 있고, 시술은 카테터가 특정 위치 내에 위치되도록 요구하는 최소 침습적 시술일 수 있다.
무엇보다도 "~ 할 수 있다", "예컨대" 등과 같은 본원에서 사용되는 조건 언어는 구체적으로 달리 기술되지 않거나 사용되는 바와 같은 문맥에서 달리 해석되지 않으면, 대체로 소정의 실시예가 소정의 특징, 요소, 및/또는 상태를 포함하지만 다른 실시예는 이들을 포함하지 않음을 전달하도록 의도된다. 따라서, 그러한 조건 언어는 대체로 특징, 요소, 및/또는 상태가 임의의 방식으로 하나 이상의 실시예에 대해 요구되거나, 하나 이상의 실시예가 그러한 특징, 요소, 및/또는 상태가 임의의 특정 실시예에서 포함되거나 수행되어야 하는 지를 저자의 입력 또는 지시가 있거나 없이, 결정하기 위한 논리를 반드시 포함하는 것을 의미하도록 의도되지 않는다.
실시예에 의존하여, 본원에서 설명되는 방법들 중 하나의 소정의 작용, 이벤트, 또는 기능은 상이한 시퀀스로 수행될 수 있거나, 추가, 병합, 또는 함께 제외될 수 있다 (예를 들어, 모든 설명된 작용 또는 이벤트가 방법의 실시를 위해 필수적이지는 않다). 또한, 소정의 실시예에서, 작용 또는 이벤트는 순차적이기보다는, 예를 들어, 다중 스레드 처리, 인터럽트 처리, 또는 다중 프로세서 또는 프로세서 코어를 통해 동시에 수행될 수 있다.
위에서 상세 설명된 설명은 다양한 실시예에 적용될 때 신규한 특징을 도시하고 설명하고 지시하였지만, 예시된 장치 또는 알고리즘의 형태 및 세부에 있어서의 다양한 생략, 대체, 및 교환이 본 개시내용의 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 인식될 바와 같이, 본원에서 설명되는 개시내용의 소정의 실시예는 본원에서 설명되는 모든 특징 및 이점을 제공하지는 않는 형태 내에서 실시될 수 있고, 이는 몇몇 특징이 다른 특징으로부터 분리되어 사용되거나 실시될 수 있기 때문이다. 본원에서 개시되는 소정의 개시내용의 범주는 상기 설명에 의해서가 아니고 첨부된 청구범위에 의해 표시된다. 청구범위의 등가물의 의미 및 범위 내에 드는 모든 변화가 청구범위의 범주 내에 포함되어야 한다.

Claims (99)

  1. 시험 도구이며,
    중심 루멘, 원위 단부, 근위 단부, 및 니들의 원위 단부에서의 팁을 갖는 니들로서, 니들 팁은 형광 재료를 포함하는, 니들;
    니들의 근위 단부와 협동하는 배럴;
    배럴 내에 위치된 광원으로서, 광원은 광을 발산하도록 구성되는, 광원; 및
    니들의 중심 루멘 내부에 위치된 광섬유로서, 광섬유는 광원으로부터 발산된 광을 수신하여, 광이 니들의 팁으로 발산되도록 발산된 광을 니들을 통해 근위 단부로부터 원위 단부로 송신하도록 구성되는, 광섬유
    를 포함하는 시험 도구.
  2. 제1항에 있어서, 니들 팁은 실질적인 전방향성 패턴으로 광을 방사하도록 구성되는, 시험 도구.
  3. 제1항에 있어서, 니들 팁은 실질적으로 균일한 패턴으로 광을 방사하도록 구성되는, 시험 도구.
  4. 제1항에 있어서, 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하고, 니들 팁은 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하는, 시험 도구.
  5. 제4항에 있어서, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 광을 발산하도록 구성되는, 시험 도구.
  6. 제1항에 있어서, 발산된 광은 가시광, 비가시광, 자외광, 편광, 적외광, 및 형광 중 하나 이상인, 시험 도구.
  7. 제1항에 있어서, 니들 팁은 형광 재료로 충전된 투명 엔클로저를 포함하는, 시험 도구.
  8. 제7항에 있어서, 투명 엔클로저는 선단을 갖는 원위 단부를 포함하는, 시험 도구.
  9. 제7항에 있어서, 투명 엔클로저는 광 확산 코팅을 갖는 외측 표면을 포함하는, 시험 도구.
  10. 제7항에 있어서, 투명 엔클로저는 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시험 도구.
  11. 제10항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 시험 도구.
  12. 제1항에 있어서, 니들 팁은 고체 형광 재료를 포함하는, 시험 도구.
  13. 제12항에 있어서, 고체 형광 재료는 선단을 포함하는, 시험 도구.
  14. 제1항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 시험 도구.
  15. 제1항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함하는, 시험 도구.
  16. 제1항에 있어서, 니들 팁은 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시험 도구.
  17. 제16항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 시험 도구.
  18. 제1항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  19. 제1항에 있어서, 니들 팁의 외부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  20. 제1항에 있어서, 니들 팁의 내부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  21. 제1항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료를 포함하는, 시험 도구.
  22. 제1항에 있어서, 광섬유는 니들 팁을 형성하는 원위 단부를 포함하는, 시험 도구.
  23. 제22항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  24. 제22항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 형광 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  25. 제22항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 형광 재료 및 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  26. 시험 도구이며,
    중심 루멘, 원위 단부, 근위 단부, 및 니들의 원위 단부에서의 팁을 갖는 니들로서, 니들 팁은 광 확산 재료를 포함하는, 니들;
    니들의 근위 단부와 협동하는 배럴;
    배럴 내에 위치된 광원으로서, 광원은 광을 발산하도록 구성되는, 광원; 및
    니들의 중심 루멘 내부에 위치된 광섬유로서, 광섬유는 광원으로부터 발산된 광을 수신하여, 광이 니들의 팁으로 발산되도록 발산된 광을 니들을 통해 근위 단부로부터 원위 단부로 송신하도록 구성되는, 광섬유
    를 포함하는 시험 도구.
  27. 제26항에 있어서, 니들 팁은 실질적인 전방향성 방식으로 광을 방사하도록 구성되는, 시험 도구.
  28. 제26항에 있어서, 니들 팁은 실질적으로 균일한 방식으로 광을 방사하도록 구성되는, 시험 도구.
  29. 제26항에 있어서, 발산된 광은 가시광, 비가시광, 자외광, 편광, 적외광, 및 형광 중 하나 이상인, 시험 도구.
  30. 제26항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료로 충전된 투명 엔클로저를 포함하는, 시험 도구.
  31. 제30항에 있어서, 투명 엔클로저는 선단을 갖는 원위 단부를 포함하는, 시험 도구.
  32. 제26항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 코팅을 갖는 외측 표면을 갖는 투명 엔클로저를 포함하는, 시험 도구.
  33. 제32항에 있어서, 투명 엔클로저는 형광 재료로 충전되는, 시험 도구.
  34. 제22항에 있어서, 니들 팁은 형광 재료로 충전된 투명 엔클로저를 포함하는, 시험 도구.
  35. 제26항에 있어서, 투명 엔클로저는 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시험 도구.
  36. 제35항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 시험 도구.
  37. 제26항에 있어서, 니들 팁은 고체 광 확산 재료를 포함하는, 시험 도구.
  38. 제26항에 있어서, 광 확산 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 시험 도구.
  39. 제26항에 있어서, 광 확산 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함하는, 시험 도구.
  40. 제26항에 있어서, 광 확산 재료는 코팅을 포함하는, 시험 도구.
  41. 제26항에 있어서, 니들 팁은 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시험 도구.
  42. 제41항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 시험 도구.
  43. 제26항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  44. 제26항에 있어서, 광섬유는 니들 팁을 형성하는 원위 단부를 포함하는, 시험 도구.
  45. 제44항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  46. 제44항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 형광 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  47. 제44항에 있어서, 광섬유의 원위 단부에 의해 형성된 니들 팁은 형광 재료 및 광 확산 재료로 코팅되는, 시험 도구.
  48. 제46항에 있어서, 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하고, 니들 팁은 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하는, 시험 도구.
  49. 제48항에 있어서, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수하는 것에 응답하여, 제2 광을 발산하도록 구성되는, 시험 도구.
  50. 주입을 제공하기 위해 의료인을 훈련시키기 위한 시스템이며,
    니들 팁을 갖는 시험 도구로서, 니들 팁은 형광 재료를 포함하는, 시험 도구;
    내부 부분을 갖는 주입 장치로서, 주입 장치는 시험 도구에 의한 모의 주입을 받도록 구성되는, 주입 장치;
    주입 장치의 내부 부분 내에 위치된 광 발산기로서, 광 발산기는 주입 장치가 시험 도구에 의한 모의 주입을 받는 것에 응답하여 시험 도구의 니들 팁을 조명하도록 구성되는, 광 발산기; 및
    주입 장치의 내부 부분 내에 위치된 광 검출기로서, 광 검출기는 조명되는 니들 팁으로부터 발산된 광을 검출하도록 구성되는, 광 검출기
    를 포함하는 시스템.
  51. 제50항에 있어서, 니들 팁으로부터 발산된 광은 실질적인 전방향성 패턴으로 방사하는, 시스템.
  52. 제50항에 있어서, 니들 팁으로부터 발산된 광은 실질적으로 균일한 패턴으로 방사하는, 시스템.
  53. 제50항에 있어서, 니들 팁은 형광 재료로 충전된 투명 엔클로저를 포함하는, 시스템.
  54. 제53항에 있어서, 투명 엔클로저는 선단을 갖는 원위 단부를 포함하는, 시스템.
  55. 제53항에 있어서, 투명 엔클로저는 광 확산 코팅을 갖는 외측 표면을 포함하는, 시스템.
  56. 제53항에 있어서, 투명 엔클로저는 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시스템.
  57. 제56항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 시스템.
  58. 제50항에 있어서, 니들 팁은 고체 형광 재료를 포함하는, 시스템.
  59. 제58항에 있어서, 고체 형광 재료는 선단을 포함하는, 시스템.
  60. 제50항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  61. 제50항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함하는, 시스템.
  62. 제50항에 있어서, 니들 팁은 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 시스템.
  63. 제50항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 시스템.
  64. 제50항에 있어서, 니들 팁의 외부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 시스템.
  65. 제50항에 있어서, 니들 팁의 내부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 시스템.
  66. 제50항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료를 포함하는, 시스템.
  67. 제50항에 있어서, 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하고, 조명되는 니들 팁은 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하는, 시스템.
  68. 제67항에 있어서, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 광을 발산하도록 구성되는, 시스템.
  69. 제67항에 있어서, 광 검출기는 제1 광이 광 검출기에 의해 검출되는 것을 방지하도록 구성된 필터를 포함하는, 시스템.
  70. 제67항에 있어서, 제1 광은 자외광을 포함하고, 제2 광은 가시광을 포함하는, 시스템.
  71. 제67항에 있어서, 니들 팁의 형광 재료는 제1 광을 흡수하고 제2 광을 발산하도록 구성되는, 시스템.
  72. 제71항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  73. 제71항에 있어서, 형광 재료는 액체 재료, 고체 재료, 및 기체 재료 중 적어도 2개의 조합을 포함하는, 시스템.
  74. 제50항에 있어서, 광 발산기는 모의 주입의 전체 방향으로 발산된 광을 반사시키도록 구성된 반사기를 포함하는, 시스템.
  75. 주입 훈련 시스템이며,
    니들 및 니들 팁을 갖는 시험 도구로서, 니들 팁은 형광 재료를 포함하는, 시험 도구;
    내부를 갖는 주입 장치로서, 주입 장치는 시험 도구에 의한 모의 주입을 받도록 구성되고, 니들 팁은 주입 장치를 관통하는, 주입 장치;
    주입 장치의 내부 내에 위치된 광 발산기로서, 광 발산기는 모의 주입의 전체 방향으로 광을 발산하도록 구성되는, 광 발산기; 및
    주입 장치의 내부 내에 위치된 광 검출기로서, 광 검출기는 니들 팁으로부터 발산된 광을 검출하도록 구성되는, 광 검출기
    를 포함하는 주입 훈련 시스템.
  76. 제75항에 있어서, 니들 팁으로부터 발산된 광은 실질적인 전방향성 패턴으로 방사하는, 주입 훈련 시스템.
  77. 제75항에 있어서, 니들 팁으로부터 발산된 광은 실질적으로 균일한 패턴으로 방사하는, 주입 훈련 시스템.
  78. 제75항에 있어서, 니들 팁은 형광 재료로 충전된 투명 엔클로저를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  79. 제78항에 있어서, 투명 엔클로저는 선단을 갖는 원위 단부를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  80. 제78항에 있어서, 투명 엔클로저는 광 확산 코팅을 갖는 외측 표면을 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  81. 제78항에 있어서, 투명 엔클로저는 광 확산 코팅을 갖는 내측 표면을 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  82. 제78항에 있어서, 투명 엔클로저는 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  83. 제82항에 있어서, 광 확산제는 백색 이산화티타늄 또는 반사성 금속 분말의 입자를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  84. 제75항에 있어서, 니들 팁은 고체 형광 재료를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  85. 제84항에 있어서, 고체 형광 재료는 선단을 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  86. 제75항에 있어서, 니들 팁은 유리 내로 혼합된 광 확산제를 갖는 유리를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  87. 제75항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료로 코팅되는, 주입 훈련 시스템.
  88. 제75항에 있어서, 니들 팁의 외부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 주입 훈련 시스템.
  89. 제75항에 있어서, 니들 팁의 내부 표면은 광 확산 재료로 코팅되는, 주입 훈련 시스템.
  90. 제75항에 있어서, 니들 팁은 광 확산 재료를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  91. 제75항에 있어서, 광 발산기는 제1 파장을 갖는 제1 광을 발산하도록 구성되고, 니들 팁은 제1 광을 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하도록 구성되는, 주입 훈련 시스템.
  92. 제91항에 있어서, 광 검출기는 제1 광이 광 검출기에 의해 검출되는 것을 차단하도록 구성된 필터를 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  93. 제91항에 있어서, 제1 광은 자외광이고, 제2 광은 가시광인, 주입 훈련 시스템.
  94. 제75항에 있어서, 광 발산기는 발산된 광을 모의 주입의 전체 방향으로 반사시키도록 구성된 반사기를 추가로 포함하는, 주입 훈련 시스템.
  95. 주입을 모의하기 위해 사용되는 시험 도구의 니들 팁의 위치를 결정하는 방법이며, 상기 니들 팁은 형광 재료를 포함하고, 상기 방법은,
    시험 도구 내의 광원을 활성화하는 단계로서, 광원은 제1 파장의 제1 광을 니들 팁으로 발산하도록 구성되는, 단계;
    니들 팁에 의해 주입 장치를 관통하는 단계;
    발산된 제1 광의 적어도 일 부분을 니들 팁의 형광 재료에 의해 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하여, 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하는 단계;
    주입 장치의 내부 내에 위치된 광 검출기에 의해, 발산된 제2 광의 적어도 일 부분을 검출하는 단계; 및
    검출된 제2 광으로부터 니들 팁의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  96. 주입을 모의하기 위해 사용되는 시험 도구의 니들 팁의 위치를 결정하는 방법이며, 상기 니들 팁은 형광 재료를 포함하고, 상기 방법은
    주입 장치의 내부 내의 광원을 활성화하는 단계로서, 광원은 모의 주입의 전체 방향으로 제1 파장의 제1 광을 발산하도록 구성되는, 단계;
    주입을 모의하기 위해 니들 팁에 의해 주입 장치를 관통하는 단계;
    발산된 제1 광의 적어도 일 부분을 니들 팁의 형광 재료에 의해 흡수하고, 제1 광을 흡수한 것에 응답하며, 제2 파장을 갖는 제2 광을 발산하는 단계;
    주입 장치의 내부 내에 위치된 광 검출기에 의해, 발산된 제2 광의 적어도 일 부분을 검출하는 단계; 및
    검출된 제2 광으로부터 니들 팁의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  97. 제96항에 있어서, 주입 장치의 내부 내에 위치된 광 검출기에 의해, 발산된 제2 광의 적어도 일 부분을 검출하는 단계는 광 검출기가 발산된 제1 광을 검출하지 않게 하도록 발산된 제1 광을 광 검출기로부터 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  98. 주입을 모의하기 위해 사용되는 시험 도구의 니들 팁의 위치를 결정하는 방법이며, 상기 니들 팁은 광 확산 재료를 포함하고, 상기 방법은
    니들 팁으로 유도되는 광을 발산하도록 시험 도구 내의 광원을 활성화하는 단계;
    니들 팁에 의해 주입 장치를 관통하는 단계;
    광원에 의해 발산된 광의 적어도 일 부분을 니들 팁의 광 확산 재료에 의해 실질적인 전방향성 패턴으로 방사하는 단계;
    주입 장치의 내부 내에 위치된 광 검출기에 의해, 니들 팁으로부터 방사된 광의 적어도 일 부분을 검출하는 단계; 및
    검출된 방사 광으로부터 니들 팁의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  99. 주입 훈련 시스템 내에서 사용되는 시험 도구의 위치를 추적하는 방법이며,
    시험 도구는 니들을 포함하고, 니들은 중심 루멘, 원위 단부, 근위 단부, 형광 재료를 포함하는 니들 팁, 니들의 근위 단부와 협동하는 배럴, 배럴 내에 위치된 광원으로서, 광원은 광을 발산하도록 구성되는, 광원, 및 니들의 중심 루멘 내부에 위치된 광섬유로서, 광섬유는 광원으로부터 발산된 광을 수신하여, 광이 니들 팁으로 발산되도록 발산된 광을 니들을 통해 근위 단부로부터 원위 단부로 송신하도록 구성되는, 광섬유를 갖고, 주입 훈련 시스템은 광 검출기를 갖는 내부를 구비하는 주입 장치, 및 디스플레이 장치를 구비하는 처리 시스템을 포함하고, 처리 시스템은 광 검출기와 통신하고,
    상기 방법은,
    시험 도구의 니들 팁에 의해 주입 장치의 내부를 관통하는 단계;
    니들 팁으로부터 형광을 발산하는 단계;
    광 검출기에 의해 발산된 형광을 검출하는 단계;
    검출된 형광을 표시하는 데이터를 광 검출기로부터 처리 시스템으로 송신하는 단계;
    처리 시스템에 의해, 검출된 형광을 표시하는 송신된 데이터에 기초하여 시험 도구의 위치 정보를 발생시키는 단계; 및
    시험 도구의 발생된 위치 정보를 디스플레이 장치 상에 디스플레이하는 단계
    를 포함하는 방법.
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