KR100357435B1

KR100357435B1 - 질병치료를위한체강삽입용전극및그의제조방법

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Publication number: KR100357435B1
Application number: KR1019980027301A
Authority: KR
Inventors: 모승기; 이수열
Original assignee: 이수열; 모승기
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2003-01-29
Also published as: KR19990071360A

Abstract

본 발명은 요실금 치료 등에 사용될 수 있는 체강 삽입용 전극 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 전극은 의학적 치료를 위하여 체내에 삽입되어 근육 세포에 접촉되어 사용되고 제어기의 제어에 따라 전기 신호를 발생하거나 또는 상기 근육 세포에서 발생되는 근전도 신호를 측정하는 원통형의 전극에 있어서, 비도전성 물질로 구성되는 봉 형태의 본체와; 상기 봉 형태의 본체 상에 길이 방향으로 서로 이격되어 순차 배열되고 도전성 물질로 구성되는 복수의 환형 도전성 밴드들; 및 각각 상기 환형 도전성 밴드 내에 삽입되는 복수의 환형 금속 밴드들과; 그 한끝이 상기 환형 금속 밴드들에 각각 전기적으로 결합되고 상기 봉 형태의 본체 내에 삽입되어 형성되며, 다른 끝이 상기 봉 형태의 본체의 후단부로 연장되어 상기 제어기에 전기적으로 결합되는 복수의 전선들을 포함하여 구성된다. 본체 및 환형 도전성 밴드는 각각 비도전성 실리콘 및 도전성 실리콘으로 구성될 수 있다. 또한, 본체는 몰딩 공정에 의해 내부에 빈 공간이 없이 일체로 형성된다. 환형 도전성 밴드는 환형 금속 밴드의 외면 및 내면을 도전성 실리콘을 사용하여 몰딩하여 형성할 수 있다. 이러한, 체강 삽입용 전극은 착용감이 우수하고, 제조가 용이하며, 방수성이 높고, 내구력이 크며, 제조 비용을 낮출 수 있다는 이점을 갖는다.

Description

질병 치료를 위한 체강 삽입용 전극 및 그의 제조 방법

본 발명은 질병 치료를 위한 체강 삽입용 전극에 관한 것으로, 특히 요실금 치료에 적합한 질 삽입용 전극에 관한 것이다.

많은 여성들이 출산을 하거나 또는 노화가 진행됨으로 인해 요실금으로 고통을 받고 있다. 한 통계에 따르면, 50세 이상의 유럽 여성 중 약 20-30%가 요실금으로 고통을 받고 있는 것으로 알려져 있다.

요실금을 치료하는 방법으로는, 약물 치료, 수술에 의한 치료 등이 있었으나, 약물 치료는 장기간 약물 복용에 따른 부작용의 우려가 있고, 수술에 의한 치료는 치료 형태에 대한 환자들의 거부감 및 비용 등이 치료의 장애가 되었다. 최근 이러한 치료 방법들과는 달리 비침습적이고 부작용이 적으며 비용 면에서도 환자에게 부담이 되지 않는 요실금 치료법으로서, 생체궤환법 및 신경근육 전기자극법이 개발되었다.

이러한 생체 궤환법 및 신경근육 전기자극법을 실행하기 위해서는, 전기적인펄스를 질 근육으로 전달하기 위한 전극을 필요로 한다. 이러한 전극은 질 내부로 삽입되어 사용되어야 하므로, 통상 원통형으로 이루어진다. 그 일 예가 미국 특허 제 5,199,443호에 개시되어 있다. 이를 살펴보면, 전극은 원통형으로 구성되며, 비전도성 폴리머 밴드 및 전도성 폴리머 밴드가 교호로 배치되어 있다. 여기서, 전도성 폴리머 밴드는 전기 신호를 질 근육으로 전달하거나 또는 그로부터 발생된 EMG 신호를 검출하는데 사용되는 부분이다. 따라서, 전도성 폴리머 밴드는 전기 신호를 발생하는 외부 기기에 전기적으로 결합되어야 하며, 이러한 전기적 결합은 소켓 및 전선에 의하여 이루어진다. 여기서, 전도성 폴리머 밴드는 일반적으로 금속 밴드에 비하여 접촉감이 뛰어나지만, 전도성이 금속 밴드에 비하여 훨씬 낮기 때문에 전기 신호의 전달 특성을 높이기 위해서는 그 내부에 밴드 형태의 금속 링을 삽입하고 있다. 그러나, 미국특허 제5,199,443호에 개시된 전극은, 환형 금속 밴드의 외부 직경을 전도성 폴리머 밴드의 내부 직경보다 크게 형성하고 불연속 환 형태로 형성함으로써, 환형 금속 밴드의 탄성력에 의해서 전도성 폴리머 밴드와 환형 금속 밴드가 전기적으로 결합되도록 하고 있다. 그러나, 이러한 결합은 본체의 내부가 비어 있으므로, 외부로부터의 기계적 충격에 매우 약하다는 문제점이 있어, 실질적으로 전극을 제조하는 것이 불가능하게 된다. 더욱이, 전극을 제조하였다 하더라도, 전극이 매우 빈번히 질 내부에 삽입되어야 하기 때문에, 그에 수반되어 나타나는 기계적 충격에 의하여 환형 금속 밴드와 전도성 폴리머 밴드가 전기적으로 분리될 우려가 있다. 또한, 이 전극은 그의 전단부 및 후단부가 모두 캡 형태로 별개로 형성된 후, 접착제 등으로 본체 부분과 결합되므로, 캡 결합 부분의 내구성이 낮아지는 문제점이 있다. 더욱이, 질 삽입용 전극은 빈번히 물로 세척할 필요가 있기 때문에, 캡 결합 부분에 틈이 있는 경우에는 이를 통해서 물이 스며들어갈 우려가 있다. 또한, 전극 내부가 비어 있기 때문에, 기계적 충격에 의한 문제점이 더욱 커질 뿐만 아니라, 캡 결합 부분을 통한 누수가 있는 경우에 전기적-단락 현상 등에 의해 예기치 못한 감전 사고를 유발할 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 내구성이 크고, 누수의 염려가 없고, 제조가 용이한 체강 삽입용 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 착용감이 우수하며, 사용이 편리한 체강 삽입용 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전극을 제조하는 제조 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도.

도 3은 도 1의 A-A'에 따른 단면도의 일 예를 나타내는 도면.

도 4는 도 3의 B-B'에 따른 단면도.

도 5는 도 1의 A-A'에 따른 단면도의 다른 예를 나타내는 도면.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 일 실시예에 따른 체강 삽입용 전극의 제조 방법을 나타내는 도면.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도.

도 9는 도 8의 C-C'에 따른 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

52a, 52b, 52c, 52d, 52e…환형 도전성 밴드

54a, 54b, 54c, 54d, 54f, 54g, 54h, 54i, 54j…비도전성 본체

70…이탈 방지 돌출부

58…전선

80…제어기

62a, 62b, 62c, 62d, 62e…환형 금속 밴드

66a, 66b, 66c, 66d, 66e…납땜

72a…제1 지지대

72b…제2 지지대

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따르면, 의학적 치료를 위하여 체내에 삽입되어 근육 세포에 접촉되어 사용되고 제어기의 제어에 따라 전기 신호를 발생하거나 또는 상기 근육 세포에서 발생되는 근전도 신호를 측정하는 원통형의 전극에 있어서, 비도전성 물질로 구성되는 봉 형태의 본체와; 상기 봉 형태의 본체 상에 길이 방향으로 서로 이격되어 순차 배열되고 도전성 물질로 구성되는 복수의 환형 도전성 밴드들; 및 각각 상기 환형 도전성 밴드 내에 매몰되는 복수의 환형 금속 밴드들과; 그 한끝이 상기 환형 금속 밴드들에 각각 전기적으로 결합되고 상기 봉 형태의 본체 내에 매몰되어 형성되며, 다른 끝이 상기 봉 형태의 본체의 후단부로 연장되어 상기 제어기에 전기적으로 결합되는 복수의 전선들을 포함하는 체강 삽입용 전극에 제공된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 봉 형태의 본체는 비도전성 실리콘으로 형성되고, 환형의 도전성 밴드들은 도전성 실리콘으로 형성된다. 바람직하게는, 도전성 실리콘의 전도도는 5∼20 Ω·cm 이고, 환형 도전성 밴드의 폭은 3∼15mm이며, 환형 도전성 밴드들은 상호 2∼20mm 떨어져서 형성된다. 또한, 상기 환형의 도전성 밴드가 상기 본체 중 인접되는 부분들보다 돌출되어 형성되도록 함으로써, 제조 공정시 비도전성 물질이 도전성 물질을 덮지 않도록 할 수 있다. 여기서, 상기 환형 도전성 밴드들은 바람직하게는 상기 본체의 외면보다 0.1∼0.3mm 돌출되게 형성할 수 있다.

또한, 상기 봉 형태의 본체의 중간에 이탈 방지 돌출부를 형성하여, 전극의 착용성을 증대할 수 있다.

이러한, 체강 삽입용 전극은 요실금 치료를 위한 질 삽입용 전극이거나, 또는 변비 또는 변실금 치료를 위한 직장 삽입용 전극으로서 사용될 수 있다.

질 삽입용 전극으로 사용되는 경우, 봉 형태의 본체는 경도가 30∼80 Shore A 이고, 직경이 15∼30mm 이고, 길이가 80∼135mm 로 함이 바람직하다.

또한, 상기 본체의 전단부를 반원형으로 형성함으로써, 체강 삽입을 용이하게 할 수 있으며, 봉 형태의 본체의 후단부에 전선 보호구를 더 형성하여 방수성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 상기 전극은, 환자가 전극을 체강에 삽입할 때, 삽입 깊이를 조절할 수 있는 삽입 깊이 조정구를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 의학적 치료를 위하여 체내에 삽입되어 근육 세포에 접촉되어 사용되고 제어기의 제어에 따라 전기 신호를 발생하거나 또는 상기 근육 세포에서 발생되는 근전도 신호를 측정하는 원통형의 전극에 있어서, 비도전성 물질로 구성되는 봉 형태의 본체와; 상기 봉 형태의 본체 상에 길이 방향으로 서로 이격되어 순차 배열되고 도전성 물질로 구성되는 복수의 환형 도전성 밴드들; 및 그 한끝이 상기 환형 도전성 밴드들에 각각 전기적으로 결합되고 다른 끝이 상기 봉 형태의 본체의 후단부로 연장되어 상기 제어기에 전기적으로 결합되며, 상기 봉 형태의 본체를 형성할 때 본체 내에 몰딩되는 복수의 전선들을 포함하는 체강 삽입용 전극이 제공된다. 실시예에 따르면, 봉 형태의 본체는 플라스틱으로 형성하고, 환형 도전성 밴드는 금속으로 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과; 상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과; 상기 환형 금속 밴드에 전선을 납땜(soldering)하는 공정과; 봉 형상의 주형에 길이 방향으로 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들을 일정 간격을 두고 배치하고, 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상 주형의 길이 방향의 일단을 통해서 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및 비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과; 상기 환형 금속 밴드에 전선을 납땜(soldering)하는 공정과; 봉 형상의 주형에 길이 방향으로 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들을 일정 간격을 두고 배치하고 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상의 길이 방향의 단부를 통해 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및 비도전성 물질이 상기 환형 금속 밴드들 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법이 제공된다. 여기서, 비도전성 물질은 비도전성 실리콘 또는 플라스틱으로 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 있어서, 복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과; 상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과; 상기 복수의 환형 금속 밴드들에 각각 전선을 납땜(soldering)하는 공정과; 비도전성 물질을 몰딩하여 지지대를 형성하는 공정과; 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들이 일정 간격을 두고 떨어져 배치되도록 하면서 이들을 상기 지지대에 끼우는 공정과; 봉 형상의 주형에 상기 지지대에 끼워진 복수의 환형 도전성 밴드들을 장착(mount)하고, 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상 주형의 길이 방향의 일단을 통해서 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및 비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법이 제공된다. 바람직한 실시예에 따르면, 도전성 물질로는 도전성 실리콘을 사용하고, 비도전성 물질로는 비도전성 실리콘을 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과; 상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과; 상기 복수의 환형 금속 밴드들에 각각 전선을 납땜(soldering)하는 공정과; 제1 비도전성 물질을 몰딩하여 제1 지지대 및 제2 지지대를 형성하되, 제1 및 제2 지지대가 상호 대응되는 끼워맞춤 구조를 갖고, 제1 지지대에는 전선 인입구가 형성되도록 하는 공정과; 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들이 일정 간격을 두고 떨어져 배치되도록 하면서 이들을 상기 제2 지지대에 끼우는 공정과; 상기 전선을 상기 제1 지지대의 전선 인입구를 통과시키는 공정과; 상기 제1 지지대 및 제2 지지대를 끼워 맞추는 공정과; 봉 형상의 주형에 상기 결과물을 장착(mount)하는 공정; 및 제2 비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 몰딩하는 공정을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법이 제공된다. 바람직한 실시예에서, 상기 제1 비도전성 물질 및 상기 제2 비도전성 물질은 동일한 물질, 예를 들어 비도전성 실리콘을 사용한다. 또한, 도전성 물질로서는 도전성 실리콘을 사용한다.

이어서 첨부한 도면들을 사용하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.

본 발명의 대상인 체강 삽입용 전극은 일반적으로 의학적 치료를 위하여, 체강(body cavity)에 삽입되어 사용된다. 체강 삽입용 전극을 사용하는 형태는 크게 2가지로 나누어 볼 수 있는데, 그 하나는 전기적인 자극 신호를 근육 세포로 전달하기 위해 사용되는 것이고, 다른 하나는 근육 세포에 나타나는 근전도 신호(EMG signal)를 측정하기 위하여 사용된다. 또한, 일정한 전기 자극 신호를 근육 세포로 전달한 후 그 자극에 반응하여 나타나는 근전도 신호를 측정하는데 사용된다. 여기서, 전기적인 자극 신호를 근육 세포로 전달하는 것을 통상 신경 근육 전기 자극법이라 하고, 그에 반응하여 나타나는 근전도 신호를 측정하여 치료에 사용하는 것을 생체 궤환법이라고 한다. 이와 같은 치료법들을 수행하는데 사용되는 체강 삽입용 전극의 대표적인 예로는, 직장 삽입용 전극 및 질 삽입용 전극을 들 수 있다.

본원 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 요실금 치료에 사용되는 질 삽입용 전극을 하나의 예로서 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 요실금 치료에 사용되는 질 삽입용 전극으로 제한되는 것이 아님은 이 기술 분야에 속하는 당업자에게 자명한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 비도전성 물질로 구성되는 본체(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i, 54j)는 전체적으로 봉 형태로 형성되어 있다. 봉 형태의 본체의 전단부(54a)는 반구 형태로 형성되어 질 삽입이 편리하도록 하였다. 또한, 봉 형태의 본체의 중간 부분에 이탈 방지 돌출부(70)가 형성되어 있다. 이탈 방지 돌출부(70)는, 전극이 질에 삽입되어 사용되는 동안, 환자의 활동에 의한 기계적 충격에 의해서 전극이 이탈되는 것을 방지한다. 따라서, 요실금 치료가 수행되는 동안에도 여성 환자들이 자유로이 집안 일을 하는 등의 활동을 할 수 있다는 이점이있다.

봉 형태의 본체 상에는 복수의 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)이 형성되어 있다. 도 1에서 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)은 5개가 형성되어 있으나, 적어도 2 이상의 밴드들을 형성할 수 있다. 5개의 환형 도전성 밴드들을 구성하는 경우에, 한 개는 접지 전위를 공급하는 단자로서 기능하고, 나머지는 2개씩 짝을 이루어 요실금 치료에 적합한 파형을 공급하거나 근전도 신호를 측정하는 단자로서 기능하게 할 수 있다. 여기서, 상기 이탈 방지 돌출부(70)에 형성되는 환형 도전성 실리콘 밴드(52c)를 접지 전위를 공급하는 단자로서 사용할 수 있다.

또한, 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)을 인접한 본체의 비도전성 부분들(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f) 보다 약간 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)은 바람직하게는 인접한 본체의 외면(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f)보다 0.1∼0.3mm 돌출되도록 형성할 수 있다. 이와 같이 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)을 돌출하여 형성하는 것은, 비도전성 물질로 이루어지는 본체를 몰딩하여 형성할 때, 비도전성 물질이 환형 도전성 밴드 위에 흐르는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 도 1에 도시된 실시예에서는, 본체의 후단부(54h, 54i, 54j)는 그 직경이 점점 증가하는 형태를 하고 있다. 이는 도 8에서 후술하는 전선 보호구(92)를 착용하기 위한 구조로서, 본체의 다른 부분들과 마찬가지 몰딩 공정에 의하여 형성된다. 본체 중 부분(54f) 및 부분(54g) 사이에 단차를 둠으로써, 착용감을 증대하도록 할 수 있다.

여기서, 도면에 도시된 체강 삽입용 전극이 질 삽입용 전극인 경우에는, 직경이 통상 15∼30mm이고 길이는 80∼135mm로 구성하는 것이 바람직하다. 그러나, 인구 통계학적으로 여성의 질의 길이가 변경될 때에는 그에 맞추어 길이 및 직경을 변경하는 것이 바람직하다. 상기 환형 도전성 밴드의 폭은 바람직하게는 3∼15mm로 형성하고, 환형 도전성 밴드들은 상호 2∼20mm 떨어져서 형성함이 바람직하다.

만약, 상기 체강 삽입용 전극이 변비 및 변실금 치료를 위한 직장 삽입용 전극으로서 사용하는 경우에는 직경을 5∼15mm로 형성하고, 길이를 10∼40mm로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 직장 삽입용 전극인 경우에는 도전성 밴드 및 금속 밴드를 본체의 길이 방향으로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 전극의 본체인 비도전성 부분들(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i, 54j)은 플라스틱이나 나일론 수지 등 경도가 높은 재질을 사용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 본체의 경도가 높기 때문에, 환형 도전성 밴드를 기계적으로 잘 지탱해줄 수 있는 이점이 있다.

다른 실시예에 따르면, 전극의 본체인 비도전성 부분들(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i, 54j)은 도전성 실리콘을 사용하여 형성할 수 있다. 이 때 도전성 실리콘의 전기 전도도는 근육의 전기 전도도와 비슷한 5∼10Ω·cm로 함이 바람직하다. 왜냐하면 전류가 어느 한 곳으로 집중되면 환자가 고통을 느낄 우려가 있으므로, 이를 방지할 필요가 있기 때문이다.

이러한 도전성 실리콘은 실리콘에 탄소를 첨가 제조하여 사용하거나, 또는 Rhone-Poulenc사의 제품명 Rc-1516으로 판매되는 것을 구입하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 도전성 부분(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)을 도전성 실리콘으로 형성하는 경우, 전기 전도도가 금속성 재료에 비해 현저히 작아진다. 따라서, 전기 자극을 하는 경우와 근전도 신호를 측정하는 경우, 계측용 증폭기의 입력 저항값이 수백 ㏁ 이상이 되도록 전류 구동형 증폭기를 사용함이 바람직하다.

또한, 본체를 비도전성 실리콘으로 형성하고 환형 도전성 밴드를 도전성 실리콘으로 형성하는 경우, 환자의 착용감을 극대화하기 위하여, 전극의 경도를 대략 30∼80 Shore A로 함이 바람직하다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본원 발명에 따른 전극은 전단부 및 후단부가 별개로 형성되는 것이 아니라, 본체와 동일한 몰딩 공정에 의해서 일체로 형성된다. 따라서, 전극을 세척하는 경우에도 방수 기능이 뛰어나다는 이점을 갖는다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도이다. 도 2에서 도 1과 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하기로 한다.

도 2에서, 체강 삽입용 전극은, 도 1에서와는 달리, 이탈 방지 돌출부(70)가 형성되어 있지 않다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 환형 도전성 밴드들은 전기적으로 외부에 있는 제어기에 결합되어, 제어기의 제어 하에 전기 자극 신호를 발생하여 이를 근육 세포로 전달하거나, 또는 근육 세포로부터의 근전도 신호를 측정하여 제어기로 전달하게 된다. 여기서, 상기 환형 도전성 밴드들과 상기 외부 제어기와의 전기적 결합을 위한 구성들을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 1의 A-A'에 따른 단면도의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 B-B'에 따른 단면도이다.

도 3 및 도 4에서, 도 1에서와 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)의 내부에는 환형 금속 밴드들(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)이 삽입되어 형성되어 있다. 도 3에서 환형 금속 밴드들(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)은 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)에 각각 둘려 싸여 있다. 이러한 환형 금속 밴드들(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)은 각각 납땜(soldering)(66a, 66b, 66c, 66d, 66e)에 의해 전선(58)에 접속된다. 5개의 전선은 전선 케이블(56)로 피복되어 본체의 후단부를 통해 외부로 연장되어 궁극적으로 제어기에 결합된다. 또한, 도 3에서 참조 부호 64a, 64b, 64c, 64d, 64e는 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)이 그에 인접되어 있는 본체의 부분들(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f)이 비해서 돌출되어 있음을 나타내고 있다.

도 5는 도 1의 A-A'에 따른 단면도의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 5에서 환형 금속 밴드(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)의 외면 및 내면만이 환형 도전성 실리콘 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)에 의해 둘러싸여 있다. 도 5와 같이 환형 금속 밴드를 형성하는 경우에는, 전선과의 결합을 위한 납땜을 용이하게 수행할 수있다는 이점을 갖는다.

도 3 내지 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 환형 금속 밴드(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)는 환형 도전성 밴드(52a, 52b, 52c, 52d, 52e) 내에 몰딩되어 삽입되어 있으므로, 이들간의 결합성이 우수하다는 이점이 있다. 그리하여, 환자가 체강 삽입용 전극을 사용할 때 발생할 수 있는 기계적 충격에 의해 환형 금속 밴드와 환형 도전성 밴드의 결합이 끊어질 우려가 없다.

또한, 본 발명에 따른 체강 삽입용 전극의 본체(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i, 54j)는 비도전성 실리콘과 같은 비도전성 물질에 의해 일체로 형성되어 있다. 즉, 전극의 내부에 빈 공간이 없도록, 환형 도전성 밴드의 내부를 채우면서 형성되어 있다. 이와 같은 본체는 실리콘 몰딩 공정에 의해서 형성할 수 있으므로, 환형 도전성 밴드(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)와 본체와의 결합이 우수하다는 이점이 있다. 또한, 제조 공정을 용이하게 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 환형 도전성 밴드의 내면이 본체를 구성하는 실리콘으로 채워져 있고, 전선의 배치 형태도 이 비도전성 실리콘에 의해 고정되기 때문에, 환형 금속 밴드와 전선의 결합이 기계적 충격에 의해서 끊어질 우려가 없다.

이어서, 이와 같은 체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 일 실시예에 따른 체강 삽입용 전극의 제조 방법을 나타내는 도면이다.

도 6a를 참조하면, 먼저 환형의 금속 밴드(62a)를 형성한다. 여기서, 환형금속 밴드(62a)의 폭은 실질적으로 환형 도전성 실리콘 밴드(52a)의 폭보다 약간 작게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 환형 금속 밴드의 내측에 형성되어 있는 환형 도전성 밴드와 외측에 형성되어 있는 환형 도전성 밴드가 실질적으로 연결되도록 하여, 금속 밴드와 환형 도전성 밴드간의 유효 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 이탈 방지 돌출부(70) 상에 배치되는 환형 금속 밴드(62c)는 다른 환형 금속 밴드들보다 직경이 크게 형성한다. 이와 같은 금속 밴드를 환형태의 주형 상에 탑재(mount)한 후, 도전성 실리콘과 같은 도전성 물질을 사용하여, 도 6B에 도시한 바와 같은 금속 밴드의 내면 및 외면을 둘러싸도록 환형 도전성 밴드를 몰딩하여 형성한다. 이어서, 복수의 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e) 내에 형성되어 있는 환형 금속 밴드들을 각각 대응하는 전선(58)과 납땜하여 결합시킨다.

그 후, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 환형 도전성 밴드들(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)이 상호 일정 간격을 두고 떨어지도록 봉 형태의 본체의 길이 방향으로 배치하고, 전선(58) 중 외부 제어기에 결합되어야 하는 부분이 본체의 후단부를 통해 연장되도록 전선(58)을 배치한다. 이어서, 도 6c에 나타낸 바와 같은 봉 형태의 주형(80)을 사용하여, 예를 들어 비도전성 실리콘으로 본체를 몰딩하여 형성한다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이 제조 방법에 따르면, 먼저 도 6a 내지 도 6b에서와 같은 방법으로, 환형 금속 밴드(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)와 이를 둘러싸는 환형 도전성 밴드(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)를 각각 형성한다. 이어서, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 납땜 등의 방법으로 환형 금속 밴드(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)를 전선 케이블(56) 내에 포함되는 전선들에 각각 연결한다.

그 후 도 7b 및 도 7c에 나타낸 바와 같은 제1 지지대(72a) 및 제2 지지대(72b)를 몰딩 형성한다. 여기서, 제1 지지대(72a) 및 제2 지지대(72b)는 비도전성 물질, 예를 들어, 비도전성 실리콘 또는 플라스틱으로 형성할 수 있다. 바람직하게는 본체를 구성하는 비도전성 물질과 동일한 물질을 사용하여 제1 및 제2 지지대를 형성함이 바람직하다.

여기서, 제2 지지대(72b)는 환형 도전성 밴드(52c)에 상응하여 돌출부(72f)가 형성되어 있다. 또한, 제1 지지대(72a) 및 제2 지지대(72b)는 상호 끼워맞춤이 가능한 구조(72d, 72e)를 각각 포함하고, 있다. 즉, 제1 지지대(72a)에는 T 자형 오목부(72d)가 형성되어 있고, 제2 지지대(72b)에는 T자형 볼록부(72e)가 형성되어 있다. 또한, 다른 끼워맞춤 구조를 사용하는 것도 가능하다. 제1 지지대(72a)에는 전선 케이블이 통과하는 원통형의 전선 인입구 및 전선을 지지대 밖으로 가이드하기 위한 구멍(72c)이 형성되어 있다.

이어서, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 전선과 접속된 환형 금속 밴드를 둘러싸고 있는 환형 도전성 밴드들이 일정 간격을 두고 떨어져 배치되도록 하면서 이들을 상기 제2 지지대(72b)에 끼운다.

또한, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 전선 케이블(56)을 제1 지지대의 전선 인입구를 통과시킨다. 제1 지지대(72a)와 제2 지지대(72b)를 끼워 맞춘 다음, 전선 케이블이 팽팽해지도록 한다.

그 후, 도 7d에 나타낸 바와 같이, 봉 형상의 주형에 상기 결과물을 장착(mount)한 하고, 비도전성 실리콘과 같은 비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)의 사이 및 그 내부를 채우도록 몰딩한다. 이 몰딩 공정에 의하여, 상기 지지대(72a, 72b)는 본체 내에 삽입되어 본체와 일체를 이루게 된다.

도 7에서 설명한 바와 같이, 지지대를 사용하여 체강 삽입용 전극을 제조하는 경우에는, 작업상 매우 편리할 뿐만 아니라, 전극의 불량률이 감소하는 이점이 있다. 그리하여, 전체적으로 하나의 전극을 제조하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 체강 삽입용 전극의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있다. 더욱이, 제1 및 제2 지지대는 몰딩으로 성형할 수 있기 때문에 생산 비용이 매우 낮으므로, 지지대를 사용하여 작업의 편리성을 증대시키는 데에, 비용 추가의 부담이 매우 적다. 이와 같은 제조 방법을, 위에서 언급한 종래 기술과 대비해 보면, 대략 제조 비용을 1/10 정도로 낮추는 것이 가능하다는 이점이 있다.

도 7a 내지 도 7d에서 설명한 바와는 달리, 하나의 지지대를 사용하여 체강 삽입용 전극을 형성하는 것이 가능하다. 이 경우 지지대는 실질적으로 제2 지지대(72b)와 동일하게 형성함이 바람직하다.

또한, 3개 이상의 지지대를 사용하여 체강 삽입용 전극을 제조하는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체강 삽입용 전극을 나타내는 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 체강 삽입용 전극은 삽입 깊이 조정구(90) 및 전선 보호구(92)를 더 포함하여 구성된다. 삽입 깊이 조정구(90)는 본체에 결합되어 사용되는 것으로, 본체를 구성하는 물질과의 마찰력이 큰 물질, 예를 들어, 플라스틱 등으로 형성할 수 있다. 또한 이 마찰력은, 환자가 전극을 체강에 삽입하기 전에, 수조작으로 본체의 길이 방향을 따라 삽입 깊이 조정구(90)를 이동시킬 수 있는 정도가 바람직하다.

이러한, 삽입 깊이 조정구(90)는 전극이 체강에 삽입되었을 때, 체강의 외부에 위치하게 된다.

도 8에서 전선 보호구(92)는 체강 삽입용 전극의 본체의 후단부에 결합되는 것으로, 바람직하게는 본체를 구성하는 물질보다 내구성이 큰 비도전성 물질로 형성한다.

도 9는 도 8의 C-C'에 따른 단면도로서, 삽입 깊이 조정구(90)의 내주면의 직경은 본체(54)의 외주면의 직경과 실질적으로 동일하게 형성하거나, 또는 삽입 깊이 조정구(90)의 내주면의 직경이 본체(54)의 외주면의 직경보다 약간 크게 형성한다.

이상에서 설명한 바와 같은 체강 삽입용 전극은 요실금 치료뿐만 아니라, 변비/변실금 치료, 저주파 물리 치료, 근전도 신호 측정, 근육 자극 치료, 방광 임피던스 측정, 잔료량 측정 등에 이용할 수 있다.

또한, 도전성 밴드, 비도전성 밴드 및 전선간의 결합이 매우 견고하고, 기계적 충격에 강하고, 내수성이 뛰어나다. 삽입 깊이 조정구(90)를 형성하는 경우에는환자의 체강의 깊이에 따라 삽입 깊이를 조절할 수 있다는 이점이 있다.

이상과 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 체강 삽입용 전극은 제조가 매우 용이하여 생산 비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘을 사용하여 몰딩 형성하는 경우에는 착용감이 매우 뛰어나다는 효과를 갖는다.

Claims

의학적 치료를 위하여 체내에 삽입되어 근육 세포에 접촉되어 사용되고 제어기의 제어에 따라 전기 신호를 발생하거나 또는 상기 근육 세포에서 발생되는 근전도 신호를 측정하는 원통형의 전극에 있어서,

비도전성 실리콘으로 형성되는 봉 형태의 본체와;

상기 봉 형태의 본체 상에 길이 방향으로 서로 이격되어 순차 배열되고 도전성 실리콘으로 구성되는 복수의 환형 도전성 밴드들; 및

각각 상기 환형 도전성 밴드 내에 매몰되는 복수의 환형 금속 밴드들과;

그 한끝이 상기 환형 금속 밴드들에 각각 전기적으로 결합되고 상기 봉 형태의 본체 내에 삽입되어 형성되며, 다른 끝이 상기 봉 형태의 본체의 후단부로 연장되어 상기 제어기에 전기적으로 결합되는 복수의 전선들

을 포함하고,

상기 환형의 도전성 밴드가 상기 본체 중 인접되는 부분들보다 돌출되어 형성되는

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 환형 도전성 밴드는 상기 본체의 외면보다 0.1∼0.3mm 돌출되어 있는

체강 삽입용 전극.
제2항에 있어서,

상기 봉 형태의 본체의 중간에 이탈 방지 돌출부가 형성되어 있는

체강 삽입용 전극.
제3항에 있어서,

상기 이탈 방지 돌출부 상에 상기 환형 도전성 밴드 중 적어도 하나가 위치하는

체강 삽입용 전극.
제4항에 있어서,

상기 이탈 방지 돌출부 상에 위치하는 환형 도전성 밴드는 접지 전위에 결합되는

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 도전성 실리콘의 전도도는 5∼20 Ω·cm 인

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 환형 도전성 밴드의 폭은 3∼15mm인

체강 삽입용 전극.
제7항에 있어서,

상기 환형 도전성 밴드들은 상호 2∼20mm 떨어져서 형성되는

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 체강 삽입용 전극은 요실금 치료를 위한 질 삽입용 전극인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극.
제9항에 있어서,

상기 봉 형태의 본체는 경도가 30∼80 Shore A 인

체강 삽입용 전극.
제9항에 있어서,

상기 봉 형태의 본체는 직경이 15∼30mm 이고, 길이가 80∼135mm 인

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 본체의 전단부는 반원형으로 형성되는

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 봉 형태의 본체의 후단부에 형성되는 전선 보호구를 더 포함하는

체강 삽입용 전극.
제1항에 있어서,

상기 본체에 후단부에 결합되어 삽입 깊이를 조절할 수 있는 삽입 깊이 조정구를 더 포함하는

체강 삽입용 전극.
의학적 치료를 위하여 체내에 삽입되어 근육 세포에 접촉되어 사용되고 제어기의 제어에 따라 전기 신호를 발생하거나 또는 상기 근육 세포에서 발생되는 근전도 신호를 측정하는 원통형의 전극에 있어서,

비도전성 물질로 구성되는 봉 형태의 본체와;

상기 봉 형태의 본체 상에 길이 방향으로 서로 이격되어 순차 배열되고 도전성 물질로 구성되는 복수의 환형 도전성 밴드들; 및

그 한끝이 상기 환형 도전성 밴드들에 각각 전기적으로 결합되고 다른 끝이상기 봉 형태의 본체의 후단부로 연장되어 상기 제어기에 전기적으로 결합되며, 상기 봉 형태의 본체를 형성할 때 본체 내에 몰딩되는 복수의 전선들

을 포함하는 체강 삽입용 전극.
제15항에 있어서,

상기 봉 형태의 본체가 플라스틱으로 형성되는

체강 삽입용 전극.
제15항에 있어서,

상기 환형 도전성 밴드는 금속으로 형성되는

체강 삽입용 전극.
체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 있어서,

복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과;

상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과;

상기 환형 금속 밴드에 전선을 납땜(soldering)하는 공정과;

봉 형상의 주형에 길이 방향으로 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들을 일정 간격을 두고배치하고 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상 주형의 길이 방향의 일단을 통해서 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및

비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정

을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 복수의 환형 도전성 밴드는 도전성 실리콘을 사용하여 형성하고, 상기 비도전성 물질로는 비도전성 실리콘을 사용하는 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 있어서,

복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과;

상기 환형 금속 밴드에 전선을 납땜(soldering)하는 공정과;

봉 형상의 주형에 길이 방향으로 상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들을 일정 간격을 두고배치하고 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상의 길이 방향의 단부를 통해 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및

비도전성 물질이 상기 환형 금속 밴드들 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정

을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제20항에 있어서,

상기 비도전성 물질은 비도전성 실리콘인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제20항에 있어서,

상기 비도전성 물질은 플라스틱인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 있어서,

복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과;

상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과;

상기 복수의 환형 금속 밴드들에 각각 전선을 납땜(soldering)하는 공정과;

비도전성 물질을 몰딩하여 지지대를 형성하는 공정과;

상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들이 일정 간격을 두고 떨어져 배치되도록 하면서 이들을 상기 지지대에 끼우는 공정과;

봉 형상의 주형에 상기 지지대에 끼워진 복수의 환형 도전성 밴드들을 장착(mount)하고, 상기 전선의 일단이 상기 봉 형상 주형의 길이 방향의 일단을 통해서 외부로 연장되도록 배치하는 공정; 및

비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 상기 주형에 비도전성 물질을 몰딩하는 공정

을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제23항에 있어서,

상기 도전성 물질로는 도전성 실리콘을 사용하고, 상기 비도전성 물질로는 비도전성 실리콘을 사용하는 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
체강 삽입용 전극을 제조하는 방법에 있어서,

복수의 환형 금속 밴드를 형성하는 공정과;

상기 환형 금속 밴드의 내면 및 외면에 도전성 물질을 몰딩하여 복수의 환형 도전성 밴드를 형성하는 공정과;

상기 복수의 환형 금속 밴드들에 각각 전선을 납땜(soldering)하는 공정과;

제1 비도전성 물질을 몰딩하여 제1 지지대 및 제2 지지대를 형성하되, 제1 및 제2 지지대가 상호 대응되는 끼워맞춤 구조를 갖고, 제1 지지대에는 전선 인입구가 형성되도록 하는 공정과;

상기 전선과 결합된 환형 금속 밴드를 포함하는 환형 도전성 밴드들이 일정 간격을 두고 떨어져 배치되도록 하면서 이들을 상기 제2 지지대에 끼우는 공정과;

상기 전선을 상기 제1 지지대의 전선 인입구를 통과시키는 공정과;

상기 제1 지지대 및 제2 지지대를 끼워 맞추는 공정과;

봉 형상의 주형에 상기 결과물을 장착(mount)하는 공정; 및

제2 비도전성 물질이 상기 환형 도전성 밴드 사이 및 그 내부를 채우도록 몰딩하는 공정

을 포함하는 체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제25항에 있어서,

상기 제1 비도전성 물질 및 상기 제2 비도전성 물질은 동일한 물질인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제26항에 있어서,

상기 제1 및 제2 비도전성 물질은 비도전성 실리콘인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.
제25항에 있어서,

상기 도전성 물질은 도전성 실리콘인 것을 특징으로 하는

체강 삽입용 전극의 제조 방법.