KR100830638B1 - 외부 고강도 집적 초음파 치료의 소스를 위한 전도성매질을 수용하는 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 고강도 집적 초음파 치료에 사용되는 전동성 매질을 수용하는 용기를 제공하며, 상기 용기는 반구형 글루 필름(glue film)으로서 상기 글루 필름의 상부 출입구(hatch)는 깍지 구조(scaling structure)를 가져 상기 용기가 소스(source)를 밀봉함으로써 상기 방출구의 위치는 상기 글루 필름으로 밀봉된다. 상기 글루 필름은 물의 것과 실질적으로 동일한 음향 임피던스를 가지며 라텍스, 카우트초우(caoutchoue), 실리카 겔 등과 같이 음향 전도성 손실이 작고 열전도율이 좋으며 우수한 엘라스토머(elastomer)인 물질로 제작될 수 있다. 본 발명은 외부 고강도 집적 초음파 치료에 있어 상방에 위치한 소스를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 소스를 회전시키고 경사지게 할 수 있어 편리하며, 상기 소스의 경사각은 다양한 요건들에 적응되도록 하기 위해 실제 필요에 맞춰 조정될 수 있다.
Description
본 발명은 의료장치에 사용하기 위한 컨테이닝 장치(containing means)에 관한 것으로서, 특히 체외 고강도 집적 초음파(HIFU, high intensity focus ultrasonic wave) 치료장치의 파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치, 예를 들면 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 파원에 사용하기 위한 컨테이너에 관한 것이다.
현재, 존재하는 고강도 집적 초음파 치료장치는 일반적으로 다음 수단들을 포함한다: 고강도 집적 초음파원(source)과 상기 고강도 집적 초음파를 제공하기 위한 구동회로; 치료대상을 찾고 그 치료대상을 초음파 변환기의 초점으로 이동시키기 위한 위치설정 시스템(locating system); 고강도 초음파(HIU, high intensity ultra sonic) 전송장치와 전송 매질용 처리 시스템(processing system). 고강도 집적 초음파로 개조된 초음파는 특별한 전송 매질(예를 들면, 공기가 제거된 물(deaerated water))을 통해서 환자의 신체속으로 전송되어야만 하므로, 고강도 집적 초음파원(source)의 방사면의 정면에서 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이너 와 상기 전송매질을 충전, 방출 및 처리하는 수단이 필요하다.
임상용의 모든 현존하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치들은 "하부 장착 초음파원"의 장치를 사용한다. 즉 고강도 집적 초음파원은 치료장치의 베드면(bed surface) 아래에 위치되고, 초음파는 베드면 쪽으로 열려있는 물탱크와 같은 전송 매질을 수용하는 컨테이너에 수용된, 공기가 제거된 물을 통해서, 환자의 신체속으로 전송된다. 대부분의 환자들의 경우에, 복부강과 골반강에 있는 종양들을 고강도 집적 초음파에 의해 치료할 때에, 초음파는 오직 정면에서부터만 인체내로 전송될 수 있는데, 이는 초음파가 환자의 등으로부터 전송되는 때에는 초음파가 척추와 골반에 의해 막힐 수 있기 때문이다. 따라서, 하부 장착 초음파원에 의해 치료되는 때, 대부분의 환자는 엎드린 자세(pronation pose)로 있어야 한다. 엎드린 자세의 단점은 다음과 같다: 환자의 체력 소실은 훨씬 더해지고 따라서 환자는 오랜 시간의 치료를 견딜 수 없게 된다; 환자가 엎드린 자세에 있는 때, 복벽(abdominal wall)과 창자 도관들은 중력 작용하에서 처질 것이나, 반면에 종양들의 위치들이 상대적으로 고정됨으로써 피부로부터 종양들까지의 거리가 상당히 증가하게 되어 고강도 집적 초음파의 전송로를 따라 초음파 감쇠의 증가를 야기하고, 초음파 감쇠는 촛점에서 소리 세기를 감소시키고 치료 효과에 영향을 줄 것이다; 위와 창자에 있는 가스는 B-모드 울트라소노스코프(B Mode Ultrasonoscope)에 의해 이루어지는 위치설정 작업을 방해할 것이다.
만약 체외 고강도 집적 초음파 치료장치에 상부 장착 초음파원(초음파원은 치료장치의 베드면 상방에 설치된다)이 설치된다면, 전술된 하부 장착 파원의 단점들이 극복되어 환자의 피로도와 위치설정의 어려움이 상당히 감소될 것이며, 치료효과는 개선될 것이다. 그러나, 만약 파원이 베드면 상방에 설치된다면, 고강도 초음파를 환자의 신체속으로 효과적으로 전송하기 위한 전송 매질을 수용하는 컨테이닝 장치를 선택하는 것이 어렵게 되고, 이것은 종래의 고강도 집적 초음파 치료장치가 상부 장착 초음파원을 사용하지 않은 이유이다. 만약 컨테이닝 장치가 개방된 물탱크이면, 상기 물탱크는 매우 커야만 하고, 그 때문에 초음파를 전송하기 위한 공기가 제거된 물의 양은 상응하게 증가할 것이므로, 공기가 제거된 물은 그 공기가 제거된 물과 공기 사이의 과도한 접촉면 때문에 급속도로 나빠지게 될 것이다. 따라서, 상부 장착 초음파원용 개방된 물탱크와 같은 전송 매질용 컨테이닝 장치를 기술적으로 사용하는 것은 매우 어렵다.
게다가, 하부 장착 초음파원의 경우, 만약 전송 매질용 컨테이닝 장치가 개방된 물탱크이고 공기가 제거된 물로 채워진다면, 상기 물탱크의 위치는 상당히 제한될 것이어서 오직 수평위치에 있어야만 한다. 만약 그렇지 않으면, 컨테이닝 장치안에 있는 매질은 한쪽 면으로부터 넘쳐 나올 것이다. 따라서, 초음파원의 경사각은 매우 제한되어서, 늑골 끝(costal margin), 검상부부(xiphisternum) 및 치골(pubis) 뒤의 종양들이 다양한 치료 요건들에 만족하게끔 치료될 수 없다.
본 발명의 목적은, 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원과 함께 사용하기 위한 전송 매질을 수용하는 컨테이닝 장치을 제공함으로써 전술된 단점들을 극복하기 위한 것이다. 그러한 컨테이닝 장치는 베드면 위에 설치된 초음파원용으로 사용될 수 있고, 초음파원의 경사각이 다양한 치료 요건들을 만족시키기 위해 필요한 만큼 조절될 수 있는 동안, 고강도 초음파는 매질을 통해서 환자의 신체속으로 효과적으로 전송될 수 있다.
전술된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원과 함께 사용하기 위한 전송 매질을 수용하는 컨테이닝 장치를 제공하고, 상기 수단에서 치료장치의 초음파원은 초음파방사면(ultrasound emitting surface)을 가지고 있고, 이때 상기 전송 매질용 컨테이닝 장치은 상기 컨테이닝 장치을 초음파원에 밀폐되게 연결하기 위해서 상부의 열려있는 단에 밀폐장치(sealing arrangement)가 있는 반구형 멤브레인(membrane)이어서, 상기 멤브레인은 상기 파원의 초음파 방사면을 닫는다. 상기 전송 매질은 상기 멤브레인과 방사면 사이에 채워진다.
본 발명에 따른 장치는 다음의 특징들을 더 포함할 수 있다.
밀폐 장치는, 상기 초음파원의 초음파방사면을 닫기 위해서 나사결합에 의한 누름링(pressing ring)을 통해서 상기 초음파원의 외부림(outer rim)에 대해 압착된 환상(環狀)의 밀폐 플랜지일 수 있다.
상기 멤브레인은, 물의 것과 유사한 음향 임피던스(acoustic impedance)를 가지고 유액(latex), 자연고무, 실리콘 고무 등과 같이 적은 초음파 전송손실, 완벽한 열전도율 그리고 좋은 탄성을 가진 물질로부터 제조될 수 있다.
초음파 전송 매질은 공기가 제거된 물일 수 있다.
본 발명에 따른, 전송 매질용 컨테이닝 장치는 상기 상부 장착 초음파원의 방사면을 닫기 위해서 멤브레인을 사용하기 때문에, "워터백(water bag)"은 상기 멤브레인과 방사면 사이의 공기가 제거된 물과 같은 전송 매질을 채움으로써 형성된다. 외부에 초음파 커플란트로 코팅된 멤브레인이 환자의 피부에 위치되며 환자의 피부와 좋은 접촉을 유지하는 것은, 초음파원이 베드면위에 장착되는 경우 HIU를 환자의 신체로 효과적으로 전송하여 고강도 집적 초음파 치료를 달성할 것이다.
동시에, 상부에 설치된 초음파원은 닫히며 회전하고 기울어지는 것은 쉽기 때문에, 초음파원의 경사각은 다양한 치료 요건들에 적응하기 위해서 필요한 만큼 조절될 수 있다. 초음파원은 환자에 대하여 병진 운동(translation movement)을 수행할 수 있고 필요한 일정 치료 깊이 정도(certain therapy deep degree)로 조절될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구현예의 구조를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도1에 도시된 일 구현예의 단면도이다.
도 3은 도1에 도시된 전송 매질용 컨테이닝 장치가 장착된 초음파원의 구조를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 전송 매질용 컨테이닝 장치가 초음파원과 연결된 것을 보여주는 구조의 개략도이다.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 전송 매질을 수용하는 컨테이닝 장치(10)의 일 구현예이다. 치료 장치의 초음파원(2)은 초음파방사면(3)을 가지고, 도3에 도시되어 있는 바와 같이, 전송 매질용 컨테이닝 장치(10)는, 컨테이닝 장치(10)를 초음파원(2)에 밀폐되도록 연결하기 위해서 상부의 열려있는 단에 밀폐 장치(12)가 있는 반구형의 멤브레인(5)이어서, 멤브레인(5)은 원(源, 2)의 초음파방사면(3)을 닫는다. 전송 매질(미도시)은 상기 멤브레인(5)과 방사면(3) 사이에 채워진다. 상기 밀폐 장치(12)는 환상의 밀폐 플랜지이다.
도 3은, 설치된 전송 매질용 멤브레인 타입의 컨테이닝 장치(10)가 있는 상부 장착 초음파원(2)을 도시한다. 도4는 전송 매질용 멤브레인 타입의 컨테이닝 장치(10)와 초음파원(2) 사이의 연결 관계를 도시한다. 참조번호 1은 멤브레인(5)을 파원(2)에 연결하기 위한 누름링을 지칭하고, 참조번호 2는 파워 초음파원(power ultrasonic wave source)을 지칭하고, 참조번호 4는 초음파원(2)을 위해 설치된 B-모드 울트라소노스코프의 프로브 헤드(probe head)를 지칭한다. 본 구현예에서, 멤브레인(5)의 밀폐 장치(12)는 나사결합에 의한 누름링(1)을 통하여 상기 초음파원(2)의 외부 편평 림(outer flat rim)에 대해 눌려짐으로써, 상기 초음파원(2)의 초음파방사면(3)을 닫는다.
상기 초음파 전송 매질은 공기가 제거된 물일 수 있다.
상기 멤브레인(5)은, 물의 것과 유사한 음향 임피던스(acoustic impedance)를 가지고, 유액(latex), 상대적으로 부드러운 자연고무, 실리콘 고무 등과 같이 적은 초음파 전송손실, 완벽한 열전도율 그리고 좋은 탄성을 가진 물질로부터 제조 될 수 있다.
본 발명에 따른 전송 매질용 컨테이닝 장치(10)는, 상부 장착 초음파원(2)의 방사면(3)을 닫기 위해서 특별한 형태로 그리고 특별한 물질로부터 제조된 멤브레인(5)을 사용하고, "워터백"은 상기 멤브레인(5)과 방사면(3) 사이에 공기가 제거된 물과 같은 초음파 전송 매질을 채움으로써 형성된다. 외부에 초음파 커플란트로 코팅된 멤브레인(5)은 환자 피부와 좋은 접촉을 유지하고, 이에 의해 상기 초음파원이 베드면의 상방에 장착되는 경우, 고강도 초음파를 환자의 신체내로 효과적으로 전송하여 고강도 집적 초음파 치료를 달성할 것이다.
상기 멤브레인은 바람직한 형태이고 적절한 물질로 제조되므로. 상기 멤브레인(5)은 임상용 고강도 집적 초음파 치료의 다양한 치료 요건들에 적응될 수 있다. 상기 초음파원(2)은 환자에 대하여 병진 운동을 수행할 수 있고 필요한대로 일정 치료 깊이 정도(certain therapy deep degree)로 조절될 수 있다. 상기 멤브레인(5)과 피부 사이의 초음파 연결이 완벽하고, 멤브레인(5)의 초음파 손실과 열전도율은 고강도 집적 초음파 치료 요건들을 만족할 수 있으며 환자의 신체내로 고강도 초음파를 효율적으로 전송할 수 있다. 상기 컨테이닝 장치 내에 수용된 공기가 제거된 물은, 그 물이 공기와 거의 접촉하지 않기 때문에 나빠지지 않을 것이고, 그 물의 크기는 크게 감소될 수 있다.
전술된 전송 매질용 컨테이닝 장치(10)를 가진 상부 장착 초음파원(2)을 사용하여, 환자는 누운 자세(supination pose)에서 치료될 수 있다. 이러한 경우에, 피부에서 종양까지의 거리는 중력작용과 상기 워터백의 압축력하에서 상당히 감소될 수 있으며 반면 장(intestine)에 있는 가스는 가능한 한 많이 배출될 것이다. 따라서, 복부(abdomen), 특히 췌장(pancreas)의 선암(adenocarcinoma)의 종양들과 복부의 림프노드 메타스테틱 암종(lymphnode metastatic carcinoma)에 대한 치료효과는 크게 증가할 것이다.
상부 장착 원이 폐쇄되므로, 상부 장착 초음파원은 자유롭게 회전하고 기울어질 수 있어서, 늑골 끝(costal margin), 검상부부(xiphisternum) 그리고 치골(pubis)의 뒤의 종양들이 치료될 수 있고, 이에 의해 고강도 집적 초음파 치료 장치의 치료범위가 확장되게 된다.
워터백의 압축력에 의해서 피부와 종양들 사이의 거리가 줄어드는 것은 가스의 방해를 감소시킬 수 있어서, 치료하는 동안 B-모드 울트라소노스코프의 실시간 모니터링은 더 명확해질 것이다.
본 발명은 의료장치에 사용하기 위한 컨테이닝 장치에 관한 것이며, 특히 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 파원에서 사용하기 위한 전송 매질을 수용하는 컨테이닝 장치에 관한 것이다.
Claims (9)
- 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원(2)에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치에 있어서,상기 치료장치의 초음파원(2)은 초음파방사면(3)을 가지고, 상기 전송 매질용 컨테이닝 장치는 그 컨테이닝 장치(10)를 상기 초음파원(2)에 밀폐되게 연결하기 위해서 상부의 개방된 단부에 밀폐장치(12)가 있는 반구형 멤브레인(5)이어서, 상기 멤브레인(5)은 상기 파원(2)의 초음파방사면(3)을 닫고, 상기 초음파 전송 매질은 상기 멤브레인(5)과 상기 방사면(3) 사이에 채워지는 것을 특징으로 하는, 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 밀폐 장치(12)는 환상의 밀폐 플랜지인 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 초음파 전송 매질은 공기가 제거된 물인 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 멤브레인(5)의 밀폐 장치(12)는, 나사결합에 의한 누름링(1)을 통해 초음파원(2)의 외부 림 면(outer rim surface)에 대하여 압착되어 상기 초음파원(2)의 초음파방사면(3)을 닫는 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 멤브레인(5)은 탄성을 가진 물질로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 물질은 유액(latex)인 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 물질은 자연 고무인 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 물질은 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 체외 고강도 집적 초음파 치료장치의 초음파원에 사용되는 전송 매질을 수용하기 위한 컨테이닝 장치.
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