KR100830971B1 - Device for laser delivery - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 레이저 전달 장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a laser delivery device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 레이저 전달 장치의 광섬유의 구성도,2 is a configuration diagram of an optical fiber of a laser delivery device according to the present invention;
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 레이저 전달 장치의 접촉부의 단면도, 및3a and 3b are cross-sectional views of contacts of a laser delivery device according to the invention, and
도 4는 본 발명에 따른 레이저 전달 장치의 레이저 커넥터의 단면도.4 is a cross-sectional view of a laser connector of a laser delivery device according to the invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
100: 결석 제거 장치 110: 광섬유100: stone removal device 110: optical fiber
111: 코어부 112: 클래딩부111: core portion 112: cladding portion
113: 버퍼부 114: 코팅부113: buffer portion 114: coating portion
120: 냉각수관 130: 피복 튜브120: cooling water pipe 130: coating tube
140, 140': 접촉부 141: 레이저 조사구140, 140 ': contact portion 141: laser irradiation port
142: 냉각수 토출구 143: 경사 절단면142: cooling water discharge port 143: inclined cutting surface
144: 크리스탈관 145: 레이저 접합부144: crystal tube 145: laser junction
150: 레이저 커넥터 151: 크리스탈관 150: laser connector 151: crystal tube
160: 냉각수 공급 튜브 161: 냉각수 커넥터 160: cooling water supply tube 161: cooling water connector
170: 접합부170: junction
본 발명은 병변 및 요도 결석을 제거하기 위한 레이저 전달 장치로서, 보다 상세하게는 병변 및 결석을 제거하기 위한 레이저와 레이저에 의한 열을 제거하기 위한 냉각수를 이용하는 레이저 전달 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser delivery device for removing lesions and urethral stones, and more particularly to a laser delivery device using a laser for removing lesions and stones and a cooling water for removing heat by the laser.
적외선의 에너지는 신체 조직의 주요한 구성 성분인 물에 우수하게 흡수되기 때문에, 적외선 레이저는 신체 조직 및 신체 내의 병변 및 결석을 효과적으로 증발시킨다. 이러한 적외선 레이저 에너지에 노출될 때, 병변 또는 결석은 제거되거나 증발된다. 이러한 적외선 레이저의 특징은 병변 또는 결석을 수술을 통하지 않고 제거하거나 감소시키는데 효과적으로 사용된다.Since the energy of infrared rays is well absorbed by water, which is a major component of body tissues, infrared lasers effectively evaporate body tissues and lesions and stones in the body. When exposed to this infrared laser energy, the lesion or stone is removed or evaporated. These infrared laser features are effectively used to remove or reduce lesions or stones without surgery.
일반적으로, 이러한 레이저는 신체로 삽입되는 레이저 전달 장치의 광섬유를 통하여 전달된다. 광섬유의 레이저를 방출하는 말단은 제거하고자 하는 병변 또는 결석이 있는 위치 근처로 이동된다. 그리고, 레이저를 제거하고자 하는 병변 또는 결석으로 조사하여 병변 또는 결석을 파괴한다. 그러나, 종래 기술에 따른 레이저 전달 장치는 다음과 같은 문제점을 가진다.Generally, such lasers are transmitted through optical fibers of laser delivery devices that are inserted into the body. The laser emitting end of the optical fiber is moved near the location of the lesion or stone to be removed. Then, the lesion or the stone is irradiated with the laser to be removed to destroy the lesion or the stone. However, the laser delivery apparatus according to the prior art has the following problems.
(1) 레이저 빔의 직진성에 의해 레이저 전달 장치의 측면에 위치하는 병변 또는 결석을 제거하는 것은 어렵다.(1) It is difficult to remove lesions or stones located on the side of the laser delivery device by the straightness of the laser beam.
(2) 레이저는 또한 레이저 전달 장치의 레이저를 방출하는 말단과 병변 또는 결석 사이의 물 또한 가열하고 증발시킨다. 가열된 물은 증발하여 증기가 되고 "거품"을 발생시킨다. 이러한 거품은 제거하고자 하는 병변 또는 결석으로 조사되는 레이저의 에너지 양을 감소시킨다. 또한, 가열된 물은 신체 조직에 손상을 입힐 수 있다. 그리고, 레이저는 레이저 전달 장치 자체를 가열할 수 있다. 신체로 삽입되고 가열된 레이저 전달 장치는 또한 신체 조직에 손상을 입힐 수 있다.(2) The laser also heats and evaporates the water between the laser emitting end of the laser delivery device and the lesion or stone. The heated water evaporates to vapor and produces a "bubble". These bubbles reduce the amount of energy of the laser irradiated to the lesion or stone to be removed. In addition, heated water can damage body tissues. And the laser can heat the laser delivery device itself. Laser delivery devices inserted into the body and heated may also damage body tissues.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 신체 내에 삽입된 말단부에서 측면으로 레이저를 전달할 수 있는 레이저 전달 장치를 제공하는 것을 일목적으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 레이저 전달 장치에 냉각수를 유통시키고 냉각수를 레이저를 방출하는 말단에서 분사함으로서, 레이저 전달 장치, 그리고 레이저 전달 장치와 병변 또는 결석 사이의 물이 과도하게 가열되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 본 발명은 레이저 전달 장치 말단에서 물을 흡입함으로서 레이저에 의해 파괴된 조각을 흡입할 수 있는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above problems, and an object thereof is to provide a laser delivery device capable of delivering a laser from a distal end inserted into a body to the side. In addition, by distributing the cooling water to the laser delivery device according to the present invention and by spraying the cooling water at the end for emitting the laser, the object of the laser delivery device, and to prevent excessive heating of water between the laser delivery device and the lesion or stones is It is done. In addition, an object of the present invention is to be able to suck the pieces broken by the laser by sucking water at the end of the laser delivery device.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 레이저를 전달하기 위한 광섬유, 냉각수가 유통하기 위한 냉각수관, 및 광섬유 및 냉각수관을 보호하기 위한 외곽의 피복 튜브를 포함하는 레이저 유도관, 레이저 유도관의 일단에 형성되고 레이저를 발진하는 레이저 발생기와 연결되는 레이저 커넥터, 레이저 유도관의 타단에 형성되고 병변 또는 결석을 파괴하기 위해 레이저를 병변 또는 결석으로 조사하기 위한 레이저 조사구와 냉각수를 흡입 및 분사하기 위한 냉각수 토출구를 포함하는 접촉부, 냉각수관에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 펌프와 연결되는 냉각수 커넥터, 냉각수 커넥터로부터 연장되는 냉각수 공급 튜브, 및 레이저 유도관과 냉각수 공급 튜브가 연결되는 접합부를 포함하고, 레이저 유도관은 접합부와 접촉부 사이에서 내시경에 삽입될 수 있는 단면 형상 및 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 전달 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber for delivering a laser, a cooling water pipe for circulating cooling water, and a laser induction pipe including an outer covering tube for protecting the optical fiber and the cooling water pipe, and one end of the laser induction pipe. A laser connector formed at the end of the laser injector and connected to a laser generator for oscillating the laser, formed at the other end of the laser guide tube, and a coolant for sucking and spraying a laser irradiator for irradiating the laser to the lesion or the stone and cooling water to destroy the lesion or the stone. And a contact portion including a discharge port, a coolant connector connected to a coolant pump for supplying coolant to the coolant pipe, a coolant supply tube extending from the coolant connector, and a joint to which the laser guide tube and the coolant supply tube are connected. Is inserted into the endoscope between the junction and the contact. It provides a laser delivery device having a cross-sectional shape and size that can be.
냉각수관은 광섬유 외부를 감싸는 것이 바람직하다.Cooling water pipe is preferably wrapped around the outside of the optical fiber.
광섬유는, 레이저를 전달하기 위한 코어부, 레이저의 전반사가 일어나도록 코어부를 감싸는 클래딩부, 코어부 및 클래딩부를 손상으로부터 보호하기 위해 클래딩부를 감싸는 버퍼부 및 코어부, 클래딩부 및 버퍼부를 외부 오염원으로부터 보호하기 위한 코팅부를 포함하고, 레이저 커넥터 및 접촉부에서, 광섬유는 클래딩부, 버퍼부 및 코팅부가 제거되고 코어부는 노출되는 것이 바람직하다. 이 때, 레이저 커넥터 및 접촉부에서 노출된 코어부는 노출된 코어부를 보호하기 위한 크리스탈관에 의해 감싸인다. 광섬유는 실리카 광섬유인 것이 바람직하다. 레이저 커넥터의 노출된 코어부의 끝단과 크리스탈관은 레이저에 의해 융착될 수 있다.The optical fiber includes a core part for delivering a laser, a cladding part surrounding the core part so that total reflection of the laser occurs, a buffer part and a core part surrounding the cladding part to protect the core part and the cladding part from damage, and an external source. It comprises a coating for protection, and in the laser connector and the contact, it is preferable that the optical fiber has the cladding portion, the buffer portion and the coating portion removed and the core portion exposed. At this time, the core exposed at the laser connector and the contact is wrapped by a crystal tube for protecting the exposed core. It is preferable that an optical fiber is a silica optical fiber. The end of the exposed core of the laser connector and the crystal tube can be fused by the laser.
접촉부에서 광섬유의 말단은 레이저가 전반사되도록 레이저의 경로에 경사지게 절단되고, 레이저 조사구는 접촉부의 측면에 위치할 수 있다. The ends of the optical fiber at the contact portion are cut obliquely in the path of the laser so that the laser is totally reflected, the laser irradiation port may be located on the side of the contact portion.
냉각수 토출구는 접촉부의 끝단 및 측면에 복수개 형성될 수 있다. 냉각수 토출구의 단면적 및 냉각수관의 내경은 레이저에 의해 파괴된 파편이 통과하기 충분한 크기를 가지는 것이 바람직하다.Cooling water discharge port may be formed in a plurality of ends and sides of the contact portion. It is preferable that the cross-sectional area of the cooling water discharge port and the inner diameter of the cooling water pipe have a size sufficient to allow debris destroyed by the laser to pass through.
피복 튜브는 물로부터의 부식을 방지하기 위해 스테인레스 스틸로 제작되는 것이 바람직하다.The cladding tube is preferably made of stainless steel to prevent corrosion from water.
레이저 커넥터 및 접촉부는 에폭시 접착제 등의 접착제에 의해 연결될 수 있다.The laser connector and the contacts may be connected by an adhesive such as an epoxy adhesive.
냉각수 펌프는 냉각수의 흡입과 분사를 교대로 실행할 수 있다.The coolant pump can alternately perform suction and injection of the coolant.
레이저 발생기는 적외선 레이저, 바람직하게는 2100 nm 파장의 Ho:YAG 레이저의 펄스를 발생시킬 수 있다.The laser generator can generate pulses of an infrared laser, preferably a Ho: YAG laser, having a wavelength of 2100 nm.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 후술할 본 발명의 실시예로부터 보다 명확해질 것이다.Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하에서, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성을 보다 상세하게 기술하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the configuration of the embodiment of the present invention in more detail.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 전달 장치(100)의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 전달 장치(100)는 광섬유(110), 광섬유를 감싸는 냉각수관(120) 및 외곽의 피복 튜브(130)를 포함하는 레이저 유도관, 레이저 유도관의 일단에 형성되고 레이저를 조사하고 냉각수를 흡입 및 분사하는 접촉부(140), 레이저 유도관의 타단에 형성되고 레이저 발생기(미도시)와 연결되는 레이저 커텍터(150), 냉각수 펌프(미도시)와 연결되는 냉각수 커넥터(161), 냉각수 커넥터(161)로부터 연장되는 냉각수 공급 튜브(160), 및 레이저 유도관과 냉각수 공급 튜브(160)가 연결되는 접합부(170)를 포함한다.1 is a cross-sectional view of a
접촉부(140)는 제거하고자 하는 병변 또는 결석에 레이저를 조사할 수 있는 위치까지 삽입된다. 접촉부(140)로부터 냉각수 공급 튜브(160)가 연결되는 접합부(170)까지의 레이저 유도관은 내시경에 삽입될 수 있는 단면 형상 및 크기를 가진다. The
레이저 발생기로부터 발생된 레이저는 레이저 커넥터(150)를 통해 들어와서 광섬유(110)를 통해 접촉부(140)로 전달된다. 접촉부(140) 말단에서 레이저는 파괴하기 위한 병변 또는 결석으로 조사된다. The laser generated from the laser generator enters through the
도 2는 광섬유(110)의 구성을 도시한다. 도 2를 참조하면, 광섬유(110)는 레이저를 전달하기 위한 코어부(111), 경계면에서 전반사가 일어나서 레이저가 코어부(111)를 통해 진행하도록 코어부(111)를 감싸는 클래딩부(112), 코어부(111) 및 클래딩부(112)를 외부의 물리적 힘 등으로부터 보호하기 위해 클래딩부(112)를 감싸는 버퍼부(113), 및 광섬유(110)를 외부 오염원으로부터 보호하기 위한 코팅부(114)를 포함한다. 광섬유(110)는, 코어부(111)는 실리카(Silica)와 저마니아(Germania)로 구성되고 클래딩부(112)는 순수한 실리카로 구성된 실리카 광섬유인 것이 바람직한다. 2 shows the configuration of the
레이저 발생기는 기화, 응고, 절개 등에 고루 효과적인 파장 2,100 nm의 홀륨:야그(Ho:YAG) 레이저를 발생시킨다. 병변 또는 결석에 에너지를 효과적으로 전달하기 위해 약 350 마이크로초의 펄스 레이저를 사용한다.The laser generator generates a Holium: YAG laser having a wavelength of 2,100 nm, which is effective for vaporization, solidification, and incision. A pulse laser of about 350 microseconds is used to effectively transfer energy to the lesion or stone.
냉각수 펌프는 냉각수를 흡입 및 분사 가능하여 흡입 및 분사를 반복하는 것이 바람직하다. 냉각수 펌프로부터 공급되는 냉각수는 냉각수 커넥터(161), 냉각수 공급 튜브(160) 및 접합부(170)를 통해 냉각수관(120)으로 전달된다. 접촉부(140) 말단에서 냉각수관(120)은 개방되어 냉각수는 접촉부(140) 외부로 흡입 및 분사될 수 있다.It is preferable that the cooling water pump is capable of sucking and spraying cooling water and repeating suction and spraying. The coolant supplied from the coolant pump is transferred to the
외곽의 피복 튜브(130)는 내시경에 삽입된 레이저 전달 장치(100)를 외부의 물, 피부 조직, 결석 등으로부터 보호하는 역할을 한다. 피복 튜브(130)는 외부 환경에 강하고 신체에 피해가 적은 스테인레스 스틸로 제작되는 것이 바람직하다. The
이하에서는 도 3a를 참조하여 접촉부(140)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the
접촉부(140)의 피복 튜브(130)에는 광섬유(110)를 통해 전달된 레이저를 외부로 조사하기 위한 레이저 조사구(141), 및 냉각수관(120)을 통해 전달된 냉각수를 외부로 분사하고 접촉부(140) 외부의 가열된 물과 함께 레이저에 의해 파괴된 조각을 흡입하기 위한 냉각수 토출구(142)가 형성된다. The
레이저 조사구(141)는 바람직하게는 접촉부(140)의 측면에 형성된다. 레이저 조사구(141)는 냉각수 토출구(142)의 역할도 한다.The
냉각수 토출구(142)는 접촉부(140)의 측면 및 말단에 복수개 형성된다. 냉각수 토출구(142) 및 냉각수관(120)은 레이저에 의해 파괴된 조각이 흡입될 수 있는 크기를 가지는 것이 바람직하다.Cooling
접촉부(140)에서 레이저를 외부로 조사하기 위해 광섬유(110)의 클래딩부(112), 버퍼부(113), 코팅부(114)는 제거되고, 코어부(111)는 노출된다. 코어부(111)의 말단은 경사지게 절단된 경사 절단면(143)을 형성한다. 코어부(111)를 통해 진행하는 레이저는 코어부(111) 말단에 형성된 경사 절단면(143)에 의해 전반사되어 접촉부(140)의 측면에 형성된 레이저 조사구(141)를 통해 제거하고자 하는 병변 또는 결석으로 진행한다(도 3a의 점선 참조). The
노출된 코어부(111)는 코어부(111)를 보호하고 레이저를 통과시킬 수 있는 크리스탈관(144)에 의해 감싸인다. 크리스탈관(144)은 클래딩부(112), 버퍼부(113), 코팅부(114)가 제거된 면과 에폭시 접착제 등의 접착제에 의해 접착된다. 또한, 코어부(111) 끝단과 크리스탈관(144)의 위치를 고정하기 위해 코어부(111)의 끝단의 코어부(111)와 크리스탈관(144)의 경계면에는 레이저에 의해 융착되는 레이저 접합부(145)가 형성된다.The exposed
이러한 접촉부(140)는 레이저 전달 장치(100)의 본체에 에폭시 접착제 등의 접착제에 의해 접착된다.The
한편, 레이저 전달 장치(100)에서 신체에서 삽입되는 말단부가 유연성이 있도록, 스테인레스 스틸 등으로 제작되는 피복 튜브(130)는 생략될 수도 있다. 도 3b는 피복 튜브가 생략된 레이저 전달 장치(100)의 접촉부(140')를 도시한다. 이러한 경우, 광섬유(110) 및 크리스탈관(144)이 외부로 노출된다. 레이저가 광섬유(110)를 통해 전달된 후 광섬유(110) 말단에 형성된 경사 절단면(143)에서 전반사되어 레이저 전달 장치(100)의 측면에 위치하는 병변 또는 결석으로 진행하는 것은 동일하다.On the other hand, the
이하에서는 도 4를 참조하여 레이저 커넥터(150)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the
레이저 커넥터(150)는 레이저 발생기의 외부 커넥터와 연결될 수 있는 구조를 가진다. 레이저 커넥터(150)의 구체적인 구조는 연결되는 레이저 발생기의 외부 커넥터의 구조에 따라 결정된다. 레이저 발생기로부터의 레이저는 레이저 커넥터(150)의 끝단으로부터 진입한다.The
레이저 커넥터(150)에서 광섬유(110)의 끝단은 클래딩부(112), 버퍼부(113), 코팅부(114)가 제거되고, 코어부(111)가 노출된다. In the
슬리브 역할을 하는 크리스탈관(151)은 광섬유(110)를 둘러싼다. 레이저 커텍터(150)에서 냉각수의 유출을 방지하기 위해, 냉각수관(120)은 크리스탈관(151)에 의해 차단된다. The
이러한 레이저 커넥터(150)는 레이저 전달 장치(100)의 본체에 에폭시 접착제 등의 접착제에 의해 접착된다.The
냉각수관(120)의 냉각수는 냉각수 커넥터(161), 냉각수 공급 튜브(160) 및 접합부(170)에 의해 냉각수 펌프로부터 공급된다. 냉각수 커넥터(161)는 냉각수 펌프의 외부 커넥터와 연결될 수 있는 구조를 가진다. 냉각수 커넥터(161)의 구체적인 구조는 연결되는 냉각수 펌프의 외부 커넥터의 구조에 따라 결정된다. The coolant of the
이하에서, 이러한 구성을 가진 레이저 전달 장치(100)의 작동을 기술하도록 한다.Hereinafter, the operation of the
접촉부(140)는 제거하고자 하는 병변 또는 결석으로 레이저 조사구(141)를 통해 레이저를 조사할 수 있도록 삽입된다. The
레이저가 병변 또는 결석으로 진행할 수 있도록 접촉부(140)가 삽입된 후, 레이저 발생기는 펄스 레이저를 발진하고, 레이저 발생기로부터의 레이저는 레이저 커넥터(150), 광섬유(110)를 거쳐 경사 절단면(143)에서 반사된 후 레이저 전달 장치(100) 말단 측면에 형성된 레이저 조사구(141)를 통해 병변 또는 결석으로 진행한다. 이와 동시에, 레이저 전달 장치(100) 및 접촉부(140)와 병변 또는 결석 사이 의 물을 냉각하기 위해, 냉각수 펌프는 물을 분사하고, 냉각수는 냉각수 커넥터(161), 냉각수 공급 튜브(160), 접합부(170)를 통해 냉각수관(120)으로 공급되며 냉각수 토출구(142)를 통해 외부로 분사된다.After the
레이저의 조사가 완료된 후, 냉각수 펌프는 물을 흡입하고, 레이저에 의해 파괴된 조각이 있는 경우, 파괴된 조각은 물과 함께 냉각수 토출구(142)를 통해 레이저 전달 장치(100) 내부로 흡입된다. 레이저 전달 장치(100)로 흡입된 조각은 사후에 제거될 수 있다.After the irradiation of the laser is completed, the cooling water pump sucks water, and if there is a fragment destroyed by the laser, the destroyed fragment is sucked into the
본 발명에 따른 레이저 전달 장치는 레이저 전달 장치의 측면에 형성된 병변 또는 결석 등을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 레이저 전달 장치는 레이저 전달 장치, 그리고 레이저 전달 장치와 병변 또는 결석 사이의 물이 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 레이저 전달 장치 말단에서 물을 흡입함으로서 파괴된 조각을 흡입할 수 있다.The laser delivery device according to the present invention can remove lesions or stones formed on the side of the laser delivery device. In addition, the laser delivery device according to the present invention can prevent excessive heating of water between the laser delivery device and the laser delivery device and the lesion or stones. Then, the broken pieces can be sucked by sucking water at the end of the laser delivery device.
본 발명은 요도, 방광 등의 결석 제거, 척추 디스크에서 병변의 제거, 위 또는 장에서 병변의 제거 등과 같이, 외과 수술을 대체하여 이용될 수 있다.The invention can be used in place of surgical procedures, such as removing stones from the urethra, bladder, etc., removing lesions from the vertebral discs, removing lesions from the stomach or intestine, and the like.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, and all such changes and modifications are It is obvious that it belongs to the scope of the appended claims.
Claims (15)
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