KR100807984B1

KR100807984B1 - 고온 종양치료기

Info

Publication number: KR100807984B1
Application number: KR1020060042451A
Authority: KR
Inventors: 이승훈; 조영호; 헌 유; 신상훈; 전흥기
Original assignee: 국립암센터
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2008-02-27
Also published as: JP2007301369A; US20070265562A1; EP1854422A1; KR20070109454A; US7780624B2

Abstract

본 발명은 종양 제거 수술 후 수술부위의 주변에 잔류하고 있는 미세 종양세포를 제거하는 고온 종양치료기에 관한 것이다.

본 발명에 의한 종양치료기는 외부에 구비된 저장탱크로부터 고온 액체를 공급받아 고온 액체가 순환될 수 있도록 공급관과 배출관을 포함하는 몸체와, 몸체에 결합되고 공급관과 배출관을 감싸는 연장관이 일체로 결합되며 내측에는 상기 공급관과 배출관이 연결되어 고온 액체를 공급받는 중공부가 형성된 치료구 및 치료부위의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

미세 종양세포, 치료구, 온도센서, 고온 액체, 공급관, 배출관

Description

고온 종양치료기{Hyperthermotherapy apparatus for the treatment of tumors}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고온 종양치료기를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에서 온도센서를 제외한 몸체와 치료구가 분리된 상태를 도시한 사시도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ에서 본 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고온 종양치료기의 온도센서를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 실시예에 따른 고온 종양치료기의 온도센서 고정부를 확대한 부분단면도,

도 6은 본 발명에 실시예에 따른 고온 종양치료기의 고정수단의 다른실시예를 도시한 단면사시도,

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고온 종양치료기의 사용 상태를 도시한 도면이다.

*도면 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 몸체 110 : 공급관

120 : 배출관 130 : 센서삽입관

150 : 연장관 체결부 200 : 치료구

210 : 중공부 220 : 온도센서배출구

300 : 연장관 400 : 온도센서

410 : 센서관 411 : 절개홈

420 : 온도감지부 430 : 고정부

440 : 단열재 450 : 고정수단

451 : 걸림홈 452 : 걸림돌기

452a : 스프링 455a : 나사산

455b : 나사산 500 : 제어기

510 : 저장탱크 520 : 가열기

530 : 공급펌프 600 : 액체

C : 공동(空洞)

본 발명은 종양 제거 수술 후 수술부위 주변에 잔류하고 있는 미세 종양세포를 제거하기 위한 고온 종양치료기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 종양을 외과적인 수술을 통하여 일차적으로 제거를 하고 수술부위에 생긴 공동부분에 종양치료기를 삽입하여 수술부위의 주변에 잔류할 수 있는 미세 종양세포를 적절하게 파괴할 수 있는 고온 종양치료기에 관한 것이다.

일차적으로 종양세포를 외과적으로 제거하는 수술 후에 별도의 치료가 필요한 이유는 뇌나 유방 등의 신체부위는 외과적으로 종양을 제거할 때 다른 신체부위에 비하여 더욱 정확하게 종양세포만을 제거해야되기 때문이다.

뇌의 경우 종양을 제거하기 위하여 종양 주변의 건강한 세포가 제거되면 환자가 회복된 후에도 치명적인 마비증상, 언어장애 및 기억력 감퇴 등의 후유증에 시달릴 위험이 있다.

유방의 경우에도 상기 뇌의 경우와 같이 치명적인 장애가 발생되는 것은 아니지만, 미용상의 이유로 종양세포만이 정밀하게 제거되는 것이 필요하다.

이처럼 외과적인 수술로 종양이 제거된 후 별도의 치료장치를 이용한 수술부위 주변의 조직에 잔류할 수 있는 미세 종양세포를 정밀하게 제거하는 것은 환자의 삶에 매우 큰 영향을 끼친다.

한편, 종양세포는 정상적인 세포와는 달리 40~43℃의 온도에서 파괴되는 특성이 있다. 이러한 종양세포의 특성을 이용하여 40~43℃의 고열을 이용하여 인체에 발생한 종양을 치료하는 방법이 제공되어 사용되고 있으며, 광 조사에 의한 방법과 무선주파수에 의한 방사 치료 방법 등이 이에 해당한다.

그러나 상기 광 조사에 의한 방법과 방사 치료 방법 등은 수술부위로부터 원거리에서 치료가 이루어지고, 치료를 해야 하는 범위를 벗어난 넓은 범위에 치료가 이루어지므로 정상적인 세포에도 영향을 주며, 정밀한 치료가 필요한 뇌나 유방 등의 신체부위에는 사용하기에 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명은 인체에 무해하면서도 수술 후 인체에 잔류하는 미세 종양세포를 보다 정밀하고 효과적으로 파괴할 수 있는 고온 종양치료기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고온 종양치료기는 외부의 저장탱크와 연결되며 상기 저장탱크에서 가열된 액체가 순환되는 공급관과 배출관을 포함하는 몸체, 상기 몸체에 결합되고 상기 공급관과 배출관을 감싸는 연장관이 일체로 결합되며 내측에는 상기 공급관과 배출관이 연결되어 상기 액체를 공급받는 중공부가 형성된 치료구 및, 치료부위의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 치료구는 온도센서가 삽입 돌출되도록 전방에 온도센서배출구가 구비되고, 치료부위의 크기에 따라 직경이 다른 치료구가 사용될 수 있도록 상기 몸체에 교체 가능하게 결합된다.

상기 온도센서는, 몸체의 내측에 삽입된 후 고정수단에 의해 고정되며, 일단부가 외부와 신호교환되도록 상기 몸체의 외부로 노출되는 고정부와, 고정부의 하부에 결합되고 상기 몸체와 치료구의 내부로 삽입되는 센서관과, 센서관 하단부에 구비되어 상기 치료구의 전방에 돌출되도록 설치되어 치료부위의 온도를 측정하는 온도감지부를 포함한다.

또한 상기 온도감지부는 상기 센서관의 절개홈에 설치되며, 상기 치료구의 내부에 순환되는 상기 액체의 열에 영향을 받지 않도록 상기 온도감지부와 상기 절개홈 사이에는 단열재가 설치된다.

또한, 상기 고정수단은 고정부의 외측에 일정간격으로 배치된 걸림홈과, 상기 몸체에 상기 고정부의 걸림홈에 대응되는 걸림돌기로 구성되거나, 상기 고정부와 몸체에 구비된 나사산으로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 고온 종양치료기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 고온 종양치료기는 몸체(100), 연장관(300)이 결합된 치료구(200) 및 온도센서(400)로 구성된다.

몸체(100)는 외부의 저장탱크(510;도 7 참조)에서 가열된 후 공급되는 액체(600;도 7 참조)가 치료구(200)의 공동부(220)에 연속적으로 공급될 수 있도록 공급관(110)과 배출관(120)을 포함한다. 공급관(110)과 배출관(120)은 몸체(100)의 내부에 길이 방향으로 관통되도록 설치되며, 치료구(200)의 공동부(220) 내부까지 연장되어 설치된다.

공급관(110)과 배출관(120)은 일단부가 각각 몸체(100)의 상단부로 노출되고, 별도의 연결수단에 의해 저장탱크(510)와 연결된다.

몸체(100)는 중심부에 내부의 길이방향으로 온도센서(400)가 삽입되는 센서삽입관(130)이 구비된다. 몸체(100)는 원통 형상이나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 사각형 또는 육각형 등의 형상일 수도 있다. 또한 몸체(100)는 하단부에 치료구(200)가 결합되도록 연장관 체결부(150)가 구비된다.

치료구(200)는 내부가 비어있는 중공부(210)가 형성된 구의 형상이며, 일측 에는 연장관(300)이 결합된다. 연장관(300)은 상기 몸체(100)의 연장관 체결부(150)에 결합된다. 본 실시예에서는 연장관(300)이 연장관 체결부(150)에 끼움 결합되는 것이 예시되어 있으나 나사결합되는 것도 가능하다.

치료구(200)는 전방에 온도센서배출구(220)가 형성되어 있으며, 상기 온도센서배출구(220)를 통해 온도센서(400)의 온도감지부(420)가 수술부위에서 일정 깊이만큼 삽입될 수 있도록 노출된다.

상기 연장관(300)은 몸체(100)를 관통하여 치료구(200)로 연결되는 공급관(110), 배출관(120) 및 센서삽입관(130)을 감싸고 있는 원통 형상이다.

이와 같은 치료구(200)는 수술부위의 크기를 고려하여 직경을 필요한 크기별로 각각 제작되어 몸체(100)에 교체 가능하게 결합된다. 따라서, 사용자는 치료구(200)를 크기별로 준비한 후 환자의 수술부위의 크기에 맞는 치료구(200)를 선택하여 몸체(100)의 연장관 체결부(150)에 결합시켜 사용할 수 있다.

종양세포는 40℃이상의 온도에서 파괴되는 특성이 있다. 즉, 종양세포에 40 내지 43℃의 온도를 가하게 되면 정상세포는 아무런 영향을 받지 않지만 상기 온도에 노출된 종양세포는 파괴되는 것이다.

그러므로 종양제거 수술 후 생겨난 공동(空洞, C)에 본 발명에 따른고온 종양치료기의 치료구(200)를 삽입시키고 정상세포에는 영향이 없으면서 종양세포만이 파괴되는 온도인 40~43℃를 일정시간 유지시켜주면 수술부위의 주변에 남아있는 미세 종양세포가 파괴된다. 이때, 저장탱크(510)에서 가열되는 액체(600)의 온도는 액체(600)가 몸체(100), 공급관(110), 연장관(300)을 지나 치료구(200)에 도달되면서 상기 구성품들과의 열교환에 의해 손실되는 열을 고려하여 가열되는 것으로서, 치료부위에 삽입된 온도센서(400)에서 감지되는 온도를 확인하면서 치료부위의 온도가 40~43℃로 지속되게 유지될 수 있도록 가열시켜야만 된다.

온도센서(400)는 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 고정부(430), 센서관(410) 및 온도감지부(420)로 구성된다.

고정부(430)는 몸체(100)에 고정수단(450)에 의하여 고정되며 상단부가 몸체(100)의 상단에 노출된다. 상기 고정수단(450)은 몸체에 구비된 걸림돌기(452)와 고정부(430)의 외측에 일정 간격으로 구비된 걸림홈(451)으로 구성된다. 이때, 걸림돌기(452)는 스프링(452a)에 의해 탄성지지된다.

센서관(411)은 상부가 상기 고정부(430)의 하단부에 결합되고 하부는 후술할 온도감지부(420)가 노출되도록 절개홈(411)이 형성되어 있는 단면이 원형인 관 형상이다.

온도감지부(420)는 치료부위의 온도를 감지하기 위한 것으로서, 센서관(410)에 삽입되어 센서관(410) 하부의 절개홈(411)에 노출되게 설치되고, 외부와 신호교환되도록 제공된다.

이와 같은 온도센서(400)는 상기 치료구(200)에서 순환되는 액체(600)의 열기가 미세종양세포가 분포할 것으로 예상되는 부분까지 고르게 전달되는가를 감시하기 위하여 삽입되는 온도 검출수단으로서, 치료구(200)의 전방에 형성된 온도센서배출구(220)로 돌출되게 설치된다.

상기 치료구(200)의 전방에 돌출되게 설치되는 온도센서(400)는 치료구(200)로부터 수술부위로 삽입되는 온도감지부(420)의 삽입 깊이를 조절하는 것이 바람직하다. 이는 종양의 크기와 환자의 상태에 따라 미세 종양세포가 분포하는 부분이 다르며 그에 따른 치료범위 및 치료시간에도 차이가 있기 때문이다. 즉, 종양세포가 파괴되어야 할 부분의 정확한 온도가 측정되어야 액체(600)의 열기가 고르게 치료부위에 전달되어 효과적인 치료가 가능한 것이다.

이를 위하여 상기 실시예에 의한 고정수단(450)은 도 5에 도시된 화살표 방향으로 고정부(430)의 상단부를 잡고 상하로 이동하게 되면, 몸체(100) 측의 걸림 돌기(452)에 고정부(430) 측의 걸림홈(451)이 걸려서 삽입되거나 몸체(100)의 밖으로 밀려나지 않고 몸체(100)에 고정된다. 또한, 걸림홈(451)의 이격된 거리만큼 삽입되는 깊이를 조정할 수 있는 것이다.

도 6은 상기 고정수단(450)의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 고정수단(450)은 상기의 걸림홈(451)과 걸림돌기(452)가 아닌 고정부(430)와 몸체(100)에 각각 형성된 나사산(455a, 455b)으로 구성된다.

고정부(430)와 몸체(100)를 상기 고정수단(450)의 나사산(455a,455b)으로 나사결합된다.

상기와 같이 고정부(430)가 몸체(100)에 나사결합되므로, 고정부(430)를 회전시켜 온도센서(400)의 삽입 깊이를 조절할 수 있다. 즉, 나사산(455a, 455b)이 형성된 범위 내에서 온도센서(400)의 삽입 깊이를 자유롭게 조정할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 치료구(200)의 중공부(210;도 3 참조)에 순환되는 액체(600)의 열기가 센서관(410)을 통해 감지부(420)에 전달되는 것을 차단하기 위해 센서관(410)의 절개홈(411)에는 센서관(410)과 온도감지부(420)가 직접 접촉되지 않도록 단열재(440)가 삽입된다. 따라서, 온도센서(400)의 온도감지부(420)는 치료부위의 온도를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 고온 종양치료기는 뇌나 유방 등과 같이 종양의 제거시 다른 신체부위에 비해 종양만을 정교하게 제거해야 하는 경우에 수술 후 수술부위 주변에 남아있는 미세 종양세포를 완전히 파괴할 수 있는 효과가 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고온 종양치료기의 사용 상태를 설명하기로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이 사용자는 종양제거 수술 후 환자의 신체에 종양이 제거되어 생긴 공동(空洞, C)에 적절한 크기의 치료구(200)가 결합된 고온 종양치료기를 삽입한다. 치료구(200)에는 저장탱크(510)에서 가열된 액체(600)가 계속 공급되므로 치료부위에 남아있는 미세 종양세포는 파괴된다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 고온 종양치료기의 공급관(110) 및 배출관(120)은 액체(600)를 저장하고 있는 저장탱크(510)와 연결된다.

고온 종양치료기에 열을 공급하기 위하여 사용되는 액체(600)는 치료시 유출이 되더라도 인체에 무해한 증류수를 사용하는 것이 바람직하나, 인체에 무해한 액체의 경우 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

공급펌프(530)에 의해 공급관(110)으로 유입된 액체(600)는 몸체(100) 및 연결관(300)을 거쳐 치료구(200)로 들어간다. 그 후, 다시 연결관(300) 및 몸체(100)를 거쳐 배출관(120)을 통해 배출된다. 가열기(520)는 액체(600)를 가열한다. 제어기(500)는 온도센서(400)와 신호교환되도록 연결되어 온도센서(400)에 의해 감지된 치료부위의 온도를 디스플레이한다. 또한, 제어기(500)는 공급펌프(530) 및 가열기(520)와 신호교환되도록 연결되며, 공급펌프(530) 및 가열기(520)가 적절히 동작하도록 제어한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고온 종양치료기는 액체(600)를 이용하여 종양세포를 치료하는 것으로서, 치료의 효과를 높이기 위해서는 치료부위의 온도를 정확하게 제어하는 것이 중요하다.

한편, 수술부위에 직접 삽입되어 수술부위의 주변에 남아 있을 수 있는 미세 종양세포를 치료하기 위한 본 발명에 의한 고온 종양치료기는 인체의 내부에 접촉되는 것으로서, 고온 종양치료기를 구성하는 금속은 인체에 대한 반응성이 적어야한다. 그러므로 고온 종양치료기는 인체에 반응성이 적은 금 또는 은과 같은 물질로 제작되거나 도금되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 고온 종양치료기는 종래의 방식에 비하여 치료부위의 종양을 제거하기 위한 최적의 온도를 유지하기 용이하고, 치료가 필요한 수술부위 주변에만 치료를 할 수 있어 미세 종양세포를 정밀하게 치료할 수 있는 효과가 있다. 또한, 액체를 사용하는 본 고온 종양치료기는 종래의 종양치료기보다 부피가 작고 조작이 간편하며, 인체에도 안전하게 미세 종양세포를 치료할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

외부의 저장탱크에서 가열된 액체의 순환에 의하여 제공되는 열을 치료부위에 가함으로써 종양을 치료하는 고온치료기에 있어서,

상기 저장탱크와 연결되며 상기 액체가 순환되는 공급관과 배출관을 포함하는 몸체;

상기 몸체에 결합되고 상기 공급관과 배출관을 감싸는 연장관이 일체로 결합되며, 내측에는 상기 공급관과 배출관이 연결되어 상기 액체를 공급받는 중공부가 구비된 치료구; 및

치료부위의 온도를 측정하는 온도센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.
제 1항에 있어서, 상기 치료구는,

상기 온도센서가 삽입 돌출되도록 전방에 온도센서배출구가 구비되고,

치료부위의 크기에 따라 직경이 다른 치료구가 사용될 수 있도록 상기 몸체에 교체 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 온도센서는,

상기 몸체의 내측에 삽입된 후 고정수단에 의해 고정되며, 일단부가 외부와 신호교환되도록 상기 몸체의 외부로 노출되는 고정부와,

상기 고정부의 하부에 결합되고 상기 몸체와 치료구의 내부로 삽입되는 센서관과,

상기 센서관 하단부에 구비되어 상기 치료구의 전방에 돌출되도록 설치되어 치료부위의 온도를 측정하는 온도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.
제 3항에 있어서,

상기 온도감지부는 상기 센서관의 절개홈에 설치되며, 상기 치료구의 내부에 순환되는 상기 액체의 열에 영향을 받지 않도록 상기 온도감지부와 상기 절개홈 사이에는 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.
제 3항에 있어서, 상기 고정수단은,

상기 고정부의 외측에 일정간격으로 배치된 걸림홈과,

상기 몸체에 상기 고정부의 걸림홈에 대응되는 걸림돌기로 구성된 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.
제 3항에 있어서, 상기 고정수단은,

상기 고정부와 몸체에 구비된 나사산으로 구성된 것을 특징으로 하는 고온 종양치료기.