KR100896797B1 - 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 - Google Patents
생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100896797B1 KR100896797B1 KR1020070093388A KR20070093388A KR100896797B1 KR 100896797 B1 KR100896797 B1 KR 100896797B1 KR 1020070093388 A KR1020070093388 A KR 1020070093388A KR 20070093388 A KR20070093388 A KR 20070093388A KR 100896797 B1 KR100896797 B1 KR 100896797B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- volume
- change
- pressure
- liquid material
- injection
- Prior art date
Links
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 43
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 34
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 241000792859 Enema Species 0.000 abstract description 2
- 239000007920 enema Substances 0.000 abstract description 2
- 229940079360 enema for constipation Drugs 0.000 abstract description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 11
- 206010034464 Periarthritis Diseases 0.000 description 6
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 201000010603 frozen shoulder Diseases 0.000 description 4
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 206010009895 Colitis ischaemic Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 206010020524 Hydronephrosis Diseases 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007012 clinical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 201000008222 ischemic colitis Diseases 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000001625 seminal vesicle Anatomy 0.000 description 1
- 210000002832 shoulder Anatomy 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- GFNANZIMVAIWHM-OBYCQNJPSA-N triamcinolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@@]3(F)[C@@H](O)C[C@](C)([C@@]([C@H](O)C4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 GFNANZIMVAIWHM-OBYCQNJPSA-N 0.000 description 1
- 229960005294 triamcinolone Drugs 0.000 description 1
- 201000010653 vesiculitis Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M2005/14208—Pressure infusion, e.g. using pumps with a programmable infusion control system, characterised by the infusion program
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
- A61M2205/502—User interfaces, e.g. screens or keyboards
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2250/00—Specially adapted for animals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
본 발명은 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과, 상기 주입 수단을 통해 공급되는 액상 물질의 부피 변화를 측정하는 부피 측정 유닛과, 상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변화 측정 유닛과, 상기 두 측정 유닛으로부터 전달되는 부피 변화 및 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 부피 대비 압력 변화를 시각화하는 디스플레이를 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 주입되는 액상 물질의 부피 변화와 액상 물질에 의하여 증가되는 압력 변화의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화의 감쇠 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단함으로써 액상 물질 주입을 이용한 의료적 치료 또는 생물학적 처리의 안정성과 효과를 증진시킬 수 있다.
액상 물질 주입, 부피 대비 압력 변화, 선형적 변화, 가소성 변화
Description
본 발명은 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 액상 물질 주입 방법에 관한 것으로, 주입되는 액상 물질의 부피 및 변화를 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화에 따라 액상 물질의 주입을 제어하는 장치 및 방법을 제안한다.
인체 내에 또는 동식물에 수액이나 약물 등의 액상 물질을 주입하여 의료적인 치료를 수행하거나 생물학적 처리를 수행하는 경우가 흔히 있다.
이러한 의료적 치료 및 생물학적 처리에 있어서 주입되는 액상 물질의 성분 뿐만 아니라 액상 물질의 양(또는 부피)가 생물체 조직의 상태와 관련하여 중요한 파라미터라고 할 수 있다.
액상 물질의 주입을 통해 의료적 치료를 수행하는 예로서는 유착성 견관절낭염(adhesive capsulitis) 치료가 있다. 오십견(五十肩)으로도 지칭되는 유착성 견관절낭염은 견관절 부위에 통증과 심한 견관절 운동제한이 발생하는 질환으로서, 유착된 견관절낭내의 유착을 완화시켜주는 방법으로 약물 치료 및 물리적 치료 등이 있으나 정확한 원인은 아직 밝혀지고 있지 않다.
유착성 견관절낭염의 또 다른 치료 방법으로서 견관절강 내에 충분한 양의 생리식염수를 주입하는 관절낭 수압팽창술이 시행되고 있으나 기존 치료 방법에 비하여 활성되지 못하고 있다. 이러한 이유는 유착성 관절낭염에 대한 수액팽창술 시행시 어느 정도의 수액을 주입해야 하는지에 대한 체계적인 연구가 없어 팽창술에 대한 임상적 연구마다 주입하는 수액의 양이 다르기 때문에 그 효과를 보장하기 어려울 뿐만 아니라, 수압팽창술 과정에서 관절낭이 파열되는 경우 견관절운동시 관절의 불안정성이 초래될 수 있고, 파열 후 더 심한 유착이 생길 가능성이 있기 때문이다.
이 밖에도 인체 내, 또는 동식물에 액상 물질을 주입하는 경우 생체 내부 조직의 파괴를 방지하면서 최적의 효과를 얻을 수 있는 연구 및 방법은 아직 개발되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 의료적 치료 또는 생물학적 처리 등을 목적으로 생물체 내에 주입되는 수액, 약물 등의 액상 물질이 주입되는 액상 물질의 양 내지 부피에 따라 생물체 조직에 가소성 변화를 야기한 후, 종국에는 조직의 파괴에 이르는 것을 방지하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 유착성 견괄정낭염 치료 등 인체 내 손상된 조직의 회복을 위한 액상 물질 주입시 안정성과 효과의 증진을 가져오는데 있다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 특징은 이하에서 바람직한 실시예를 통하 여 보다 상세하게 제시될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과, 상기 주입 수단을 통해 공급되는 액상 물질의 부피 변화를 측정하는 부피 측정 유닛과, 상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변화 측정 유닛과, 상기 두 측정 유닛으로부터 전달되는 부피 변화 및 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 부피 대비 압력 변화를 시각화하는 디스플레이를 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치를 제공한다.
상기 디스플레이는 적어도 부피 대비 압력 변화의 선형적 변화 구간 및 부피 대비 압력 변화의 저하 구간을 시각적으로 도식화하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 발명에 따른 장치는 압력 변화 양태를 시각화하는 별도의 스프트웨어를 구비할 수 있으며, 경우에 따라서는 압력 변화로부터 액상 물질 주입을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 부피 대비 압력 변화가 특정 지점에 도달하는 경우 액상 물질의 주입을 중단하도록 제어하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 별도의 제어부를 구비할 수 있다.
본 발명은 또한, 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과, 상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변화 측정 유닛과, 상기 측정 유닛으로부터 전달 되는 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 액상 물질의 주입 시간에 대한 압력 변화를 시각화하는 디스플레이를 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 인간을 제외한 동물 또는 식물의 체내에 액상 물질을 주입하는 방법으로서, 액상 물질을 동물 또는 식물의 체내에 주입하면서 주입되는 액상 물질의 부피를 측정함과 동시에 체내에 주입되는 액상 물질에 의하여 체내에 증가되는 압력을 측정하고, 상기 주입되는 액상 물질의 부피에 따른 상기 체내에 증가되는 압력의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화를 산출하고, 상기 부피 대비 압력 변화의 저하 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단하는 것을 특징으로 하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법을 제공한다.
상기 부피 대비 압력 변화 산출에 있어서, 부피 대비 압력 변화의 선형적인 변화 구간을 측정하는 제1단계, 및 상기 선형적 변화 구간 이후에 주입되는 액상 물질에 의하여 체내 조직의 가소성 변화가 관찰되는 영역을 측정하는 제2단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 인간을 제외한 동물 또는 식물의 체내에 액상 물질을 주입하는 방법으로서, 액상 물질을 동물 또는 식물의 체내에 주입하면서 주입되는 액상 물질에 의하여 체내에 증가되는 압력을 측정하고, 주입 시간과 상기 압력의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 시간 대비 압력 변화를 산출하고, 상기 시간 대비 압력 변화의 저하 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단하는 것을 특징으로 하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 주입되는 액상 물질의 부피 변화와 액상 물질에 의하여 증가되는 압력 변화의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화의 감쇠 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단함으로써 액상 물질 주입을 이용한 의료적 치료 또는 생물학적 처리의 안정성과 효과를 증진시킬 수 있다.
본 발명은 의료적 치료 또는 생물학적 처리 등을 목적으로 생물체 내에 주입되는 수액, 약물 등의 액상 물질의 양 내지 부피에 따라 생물체 조직의 물리적 변화를 실시간으로 관찰함으로써 액상 물질 주입양에 대한 조직의 물리적 변화 양태를 확인하고, 그 결과를 도식적으로 분석하여 과도하게 주입된 액상 물질로 인하여 조직이 파괴되기 이전에 액상 물질의 주입을 적절하게 제어하는데 특징이 있다.
이를 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 액상 물질 주입 장치는 예를 들어 도 1에 모식적으로 도시한 바와 같이 액상 물질 주입 수단(100)과 더불어, 부피 측정 유닛(120) 및 압력 측정 유닛(140)을 구비할 수 있다. 상기 부피 측정 유닛(120)은 생물체 내로 주입되는 액상 물질의 부피를 실시간적으로 측정하여 전기적인 신호를 발생시키거나 또는 디지털화된 데이터를 생성한다. 상기 부피 측정 유닛(140)은 생물체 내로 주입되는 액상 물질의 부피 변화(증가)에 따라 생물체 내의 (특정) 조직에서 압력의 변화(증가)를 실시간적으로 측정하여 전기적인 신호를 발생시키거나 또는 디지털화된 데이터를 생성한다.
본 발명의 액상 물질 주입 장치는 또한, 부피 측정 유닛과 압력 측정 유닛으 로부터 전달되는 부피 변화 및 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 부피 대비 압력 변화를 시각화하는 디스플레이(180)를 포함한다. 상기 디스플레이는 일반적인 컴퓨터 모니터나 랩탑 컴퓨터 등이 이용될 수도 있고, 별도로 고안된 전용 모니터일 수도 있다. 또한, 상기 디스플레이는 적어도 부피 대비 압력 변화의 선형적 변화 구간 및 부피 대비 압력 변화의 저하 구간(또는 변화율의 감쇠 구간)을 시각적으로 도식화하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 부피 측정 유닛 및 압력 측정 유닛으로부터 전달되는 신호를 컴퓨터 등에서 연산 가능한 전자적 데이터로 변화시키는 데이터 처리부(160)를 더 포함할 수도 있으며, 이와 달리 데이터 처리부를 상기 디스플레이와 통합적으로 일체화하여 구성하거나, 상기 부피 측정 유닛 및/또는 압력 측정 유닛과 데이터 처리부를 통합적으로 일체화시킬 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 주입 수단(100)은 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 액상 물질이 담겨있는 용기 또는 저장고(210)와, 이 저장고로부터 생물체의 해당 부분에 이르기까지 액상 물질의 이동을 안내하는 호스(220)와, 이 호스 끝단에 연결되어 일부분이 생물체 내로 침투되는 선단 니들(needle)(230)을 포함할 수 있다. 상기 저장고는 주사기 형태로 형성할 수 있으며, 저장고의 후단에는 (혹은 상기 저장고와 일체화되어 형성되며) 생물체 내로 공급되는 액상 물질의 주입 양 및 주입 간격을 제어하는 주입 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이러한 주입 펌프는 액상 물질의 주입에 따라 부피 대비 압력 변화가 특정 지점 또는 영역에 도달하는 경우, 액상 물질의 주입을 자동적으로 중단하도록 제어 하는 기능을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 주입 펌프를 이용하여 액상 물질을 주입하는 경우, 액상 물질을 시간에 대하여 연속적으로 주입할 수도 있지만, 경우에 따라서는 소정 시간 간격으로 불연속적으로 주입되도록 제어할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 부피 측정 유닛은 직접적으로 액상 물질의 주입되는 부피를 측정하는 독립적인 센서를 구비할 수도 있지만, 상기 저장고의 부피 변화를 통해 간접적으로 액상 물질의 주입 부피를 산출할 수도 있다. 예를 들어, 주사기 형태의 저장고의 내부 단면적과 (주사기 내부 액체의 주입에 따라) 주사기 후단이 이동하는 속도를 측정하면 시간의 경과에 따라 주입되는 액상 물질의 부피를 정량적으로 산출할 수 있다. 한편, 본 발명의 압력 측정 유닛은 독립적인 압력 측정 센서를 구비를 할 수도 있고, 액상 물질이 주입되는 조직 부근에서 압력의 변화 등을 측정하는 수단을 구비함으로써 간접적으로 압력을 측정할 수도 있다. 예를 들어, 압력센서를 상기 주입 수단(100)의 호스(220)의 일부분에 연결할 수 있으며, 저장고(210)와 호스(220) 사이 또는 호스와 선단 니들(230) 사이에 압력 센서를 위치시킬 수도 있다. 본 발명에 있어서, 부피 측정 및 압력 측정을 위한 수단 및 방법에는 제한을 둘 필요가 없다.
본 발명의 다른 실시예에서는 부피 측정 유닛을 포함하지 않은 채로 액상 물질의 주입에 따른 압력 변화를 시간에 대하여 모니터링함으로써 액상 물질의 주입을 제어할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 액상 물질 주입 장치는 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과, 상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변 화 측정 유닛과, 상기 측정 유닛으로부터 전달되는 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 액상 물질의 주입 시간에 대한 압력 변화를 시각화하는 디스플레이만을 포함할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액상 물질 주입, 부피 및 압력 변화 모니터링, 액상 물질 주입 제어 과정을 보인 예시적인 순서도이다.
수액이나 약물 등의 액상 물질을 예를 들어 인체 내의 특정 조직(어깨, 무릅, 허리, 발목 등의 관절이나 피하 조직, 혈관 등)에 주입한다(단계 S1). 액상 물질의 주입과 더불어 실시간적으로 액상 물질이 주입되는 부피 및 액상 물질이 주입된 조직의 압력 변화를 측정한다(단계 S2).
액상 물질 주입 방식은 시간에 대하여 일정한 속도(유량)로 액상 물질을 주입할 수도 있지만, 후술하는 압력 및/또는 부피의 정밀한 측정을 위하여 일정 간격으로 주입과 중단을 반복적으로 수행하면서 부피 변화 또는 압력 변화를 측정할 수 있다.
압력 변화 및/또는 부피 변화에 대한 측정값으로부터 또는 측정 센서로부터 전달되는 신호로부터 부피와 압력의 상관성, 즉 부피에 대한 압력의 변화(또는 변화율)을 산출한다(단계 S3). 이와 같은 부피 대비 압력 변화를 산출하는 단계는 주입되는 액상 물질의 부피 및 그에 따라 증가되는 압력을 모니터링하여 부피 및 압력 정보를 디스플레이 상에 그래프 또는 표로 도식화시키는 데이터로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터 변환은 컴퓨터 등에 미리 설치된 프로그램 에 의하여 수행될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는 부피 대비 압력 변화를 산출하는 대신, 시간의 경과에 대한 압력의 변화(또는 변화율)만을 산출할 수도 있다.
주입되는 액상 물질의 부피에 따라 인체 내에 증가되는 압력의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화를 산출하고, 상기 부피 대비 압력 변화의 저하 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단한다(단계 S6).
상기 부피 대비 압력 변화 산출에 있어서, 부피 대비 압력 변화의 선형적인 변화 구간을 확인하는 제1단계(단계 S4), 및 상기 선형적 변화 구간 이후에 주입되는 액상 물질에 의하여 체내 조직의 가소성(plastic) 변화가 관찰되는 영역을 확인하는 제2단계(단계 S5)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 가소성 변화가 관찰되는 영역에서 액상 물질의 주입을 중단하는 것이 바람직하다.
이와 같은 액상 물질 주입 제어 과정은 부피 대비 압력의 변화(또는 시간에 따른 압력 변화)을 시각적으로 도시한 그래프 또는 표를 통해 실시간적으로 분석하여 액상 물질의 주입 지속 또는 중단을 제어하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 액상 물질 주입 장치를 이용하여 인체 내에 액상 물질을 주입하는 경우에 주입된 액상 물질의 부피 변화에 따른 압력 변화 관계를 보인 그래프이다.
액상 물질 주입에 따라 a 지점까지는 압력이 변하지 않거나 서서히 변하며 이 지점까지를 제1위상 구간(I)으로 정의하고, a 지점으로부터 b 지점까지는 압력의 변화가 급격하며 선형적인 부피-압력 변화를 보이는 구간으로서 제2위상 구간(II)으로 정의하며, b 지점으로부터 압력의 변화가 점진적으로 감쇠하며 가소 성(plastic) 변화를 보이는 c 지점에 이르기까지의 구간을 제3위상 구간(III)으로 정의할 수 있다. c 지점 이후에는 액상 물질 주입에 의하여 더 이상 압력이 증가하지 않고 d 지점 이후에서 조직이 파괴된다.
도 4의 그래프에서 조직이 파괴되는 시점인 d 지점은 액상 물질 주입에 의한 의학적 치료나 생물학적 처리에 있어서 피해야하는 시점이며, 따라서 가소성 변화를 보이는 c 지점까지의 제3위상 구간 영역에 도달하게 되면 액상 물질 주입을 중단하는 것이 중요하다. 제3위상 구간은 제2위상 구간 다음에 발현되며, 제2위상 구간은 제1위상 구간 이후 부피 증가에 따라 응력의 증가가 선형적으로(일차원 함수) 일어나는 시기이다. 제2위상 구간에서 제3위상 구간이 되는 시점은 이러한 직선적 관계가 깨어지고 동일한 부피 변화에 대해 발생하는 압력의 변화가 줄어드는 곡선을 보이는 시점이다.
본 발명에 있어서, 선형적 변화 구간은 반드시 '기하학적인 직선'일 필요는 없으며, 바람직하게는 소정 범위로 한정한 수치 범위에 부피에 대한 압력의 변화율(dP/dV)이 포함된다면 선형적 변화 구간으로 '간주'할 수 있다. 이러한 선형적 변화 구간에 대해 유동성을 부여하는 이유는 예를 들어 인체 내의 생체 활동에 있어서 수많은 변화 인자들로 인하여 액상 물질을 주입할 때 압력의 변화가 완전히 '직선적으로' 변화되기 어려운 점이 있을 고려하여야 하기 때문이다.
한편, 선형적 변화 구간의 형태(예를 들어 부피 대 압력 변화 기울기 내지 변화율)는 액상 물질 주입 대상의 성별, 나이, 건강 상태, 생체적 특질 등에 따라 달라질 수 있음을 본 발명을 이해하는 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
실시예
본 발명에 따른 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법을 유착된 견관절낭을 신장시키는 수압팽창술에 적용하여 수액 주입시의 압력과 이에 상응하는 관절낭의 부피의 변화를 측정함으로써 부피-압력 변화 그래프 상에서 선형적 변화 구간 및 가소성 변화 구간을 확인하여 수액 주입 중단 시기를 제어하였다.
구체적으로, 오십견 환자의 어깨 관절낭내 수압팽창술을 시행하면서 실시간으로 관절 내의 압력을 측정하였다. 먼저,수액 주입 수단으로서 척추 중재술용 침이 연결된 50ml 주사기를 사용하고, 주사기에 수액을 주입하였다. 사용된 수액은 normal saline 0.9%와 lidocain 1%를 2:1의 비율로 섞고 triamcinolone 40mg 1ml을 첨가하였다. 환자의 어깨 관절 내부에 침을 삽입하고 이를 통해 관절 내로 수액을 주입하였다.
수액 주입 수단을 통해 1ml의 수액을 주입하고 5초를 기다리고 다시 수액을 주입하였다. 수액 주입을 중단하는 동안에도 압력은 계속 측정하였다. 압력을 모니터링 하면서 제3위상 구간이 발현되는지를 확인하며 수액의 주입(1 mL)과 멈춤(5초)을 반복하였다. 수액의 최대 주입량은 40ml로 제한하였다.
수액의 주입에 따른 부피 변화와 관절 내 압력의 측정값은 실시간으로 컴퓨터에 전송되고 그래프로 시각화시켰다. 압력의 변화를 관찰하여 수액을 주입하다가, 제3위상이 관찰되고 부피-압력 곡선이 평탄하게 나오는 지점이 확인되면 수액 의 주입을 중단하였다.
도 5는 오십견 환자의 수액 주입에 따라 측정된 부피-압력 변화 그래프를 보인 것으로 선형적 변화 구간과 가소성 변화 지점을 명확히 볼 수 있다. 도 6은 다수의 오십견 환자의 부피-압력 변화 그래프를 보인 것으로 부피-압력 변화의 형태는 환자에 따라 다소의 차이가 있지만 대부분 선형적 변화 구간과 가소성 변화 지점이 발생됨을 확인하였다. 이러한 부피-압력 변화 그래프를 활용하여 오십견 치료의 안정성과 효과를 더욱 증진시킬 수 있을 것이다. 특히, 오십견 치료를 위한 수압팽창술 시행시 제3위상이 나타나는 최적의 압력 및 부피를 확인할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명은 액상 물질 주입 과정에서 시간의 경과에 따른 압력 변화의 상관성을 실시간으로 모니터링함으로써 앞선 실시예에서와 유사한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 도 7은 오십견 환자에게 수액을 주입하면서 압력의 변화를 측정한 그래프로서, 앞선 도 5의 그래프에서와 유사하게 시간에 따른 압력 변화의 선형적 구간 및 가소성 변화 지점이 발생되는 것을 명확히 알 수 있다.
본 발명은 인체 내부의 관절, 근육, 기타 조직의 치료를 위한 목적에 효과적으로 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 인간을 제외한 동물 또는 식물의 의학적 치료 및 생리학적 처리에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액상 물질 주입 장치의 구성을 보인 모식도.
도 2는 본 발명의 주입 수단의 일례를 보인 모식도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액상 물질 주입 방법을 보인 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 액상 물질의 주입을 통해 측정된 부피-압력 변화를 보인 그래프.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 오십견 환자에 대해 측정된 부피-압력 변화를 보인 그래프.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 오십견 환자에 대해 측정된 부피-압력 변화를 보인 그래프.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 오십견 환자에 대해 측정된 시간-압력 변화를 보인 그래프.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100:액상 물질 주입 수단 120:부피 측정 유닛
140:압력 측정 유닛 160:데이터 처리부
180:디스플레이
Claims (14)
- 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과,상기 주입 수단을 통해 공급되는 액상 물질의 부피 변화를 측정하는 부피 측정 유닛과,상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변화 측정 유닛과,상기 두 측정 유닛으로부터 전달되는 부피 변화 및 압력 변화에 관련된 신호 를 이용하여 부피 대비 압력 변화를 시각화하는 디스플레이와,상기 주입 수단을 통해 생물체 내로 공급되는 액상 물질의 주입 양 및 주입 간격을 제어하는 주입 펌프를 포함하며,상기 주입 펌프는 부피 대비 압력이 선형적으로 변화되는 구간으로부터 부피 대비 압력의 변화율이 저하되는 지점에 도달하는 경우 액상 물질의 주입을 중단하도록 제어되는 것을 특징으로 하는생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 적어도 부피 대비 압력 변화의 선형적 변화 구간 및 부피 대비 압력 변화의 저하 구간을 시각적으로 도식화하는 것을 특징으로 하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 주입 수단은 액상 물질이 담겨있는 저장고와, 이 저장고로부터 생물체의 해당 부분에 이르기까지 액상 물질의 이동을 안내하는 호스와, 이 호스 끝단에 연결되어 일부분이 생물체 내로 침투되는 선단 니들을 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 주입 펌프는 액상 물질을 소정 시간 간격으로 주입되도록 제어하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 부피 측정 유닛 및 압력 측정 유닛으로부터 전달되는 신호를 컴퓨터 등에서 연산 가능한 전자적 데이터로 변화시키는 데이터 처리부를 더 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 생물체 내에 액상 물질을 공급하기 위한 주입 수단과,상기 생물체 내에 공급된 액상 물질로 인하여 상기 생물체 내부의 특정 조직에서 증가되는 압력의 변화를 측정하는 압력 변화 측정 유닛과,상기 측정 유닛으로부터 전달되는 압력 변화에 관련된 신호를 이용하여 액상 물질의 주입 시간에 대한 압력 변화를 시각화하는 디스플레이와,상기 주입 수단을 통해 생물체 내로 공급되는 액상 물질의 주입 양 및 주입 간격을 제어하는 주입 펌프를 포함하며,상기 주입 펌프는 시간 대비 압력이 선형적으로 변화되는 구간으로부터 시간 대비 압력의 변화율이 저하되는 지점에 도달하는 경우 액상 물질의 주입을 중단하도록 제어되는 것을 특징으로 하는생물체 내 액상 물질 주입 장치.
- 인간을 제외한 동물 또는 식물의 체내에 액상 물질을 주입하는 방법으로서,액상 물질을 동물 또는 식물의 체내에 주입하면서 주입되는 액상 물질의 부피를 측정함과 동시에 체내에 주입되는 액상 물질에 의하여 체내에 증가되는 압력을 측정하고,상기 주입되는 액상 물질의 부피에 따른 상기 체내에 증가되는 압력의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 부피 대비 압력 변화를 산출하고,상기 부피 대비 압력이 선형적으로 변화되는 구간으로부터 부피 대비 압력 변화의 저하 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단하는 것을 특징으로 하는생물체 내 액상 물질 주입 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 부피 대비 압력 변화 산출에 있어서, 부피 대비 압력 변화의 선형적인 변화 구간을 산출하는 제1단계, 및 상기 선형적 변화 구간 이후에 주입되는 액상 물질에 의하여 체내 조직의 가소성 변화가 관찰되는 영역을 산출하는 제2단계를 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 가소성 변화가 관찰되는 영역에서 액상 물질의 주입을 중단하는 것을 특징으로 하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 부피 대비 압력 변화를 산출하는 단계는 주입되는 액상 물질의 부피 및 체내에 증가되는 압력을 모니터링하여 부피 및 압력 정보를 디스플레이 상에 그래프 또는 표로 도식화시키는 데이타로 변환하는 단계를 더 포함하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법.
- 제9항에 있어서, 액상 물질의 주입은 소정 시간 간격으로 수행하는 것을 특징으로 하는 생물체 내 액상 물질 주입 방법.
- 인간을 제외한 동물 또는 식물의 체내에 액상 물질을 주입하는 방법으로서,액상 물질을 동물 또는 식물의 체내에 주입하면서 주입되는 액상 물질에 의하여 체내에 증가되는 압력을 측정하고,주입 시간과 상기 압력의 상관성을 실시간으로 모니터링하여 시간 대비 압력 변화를 산출하고,상기 시간 대비 압력이 선형적으로 변화되는 구간으로부터 시간 대비 압력 변화의 저하 영역이 관찰되면 액상 물질 주입을 중단하는 것을 특징으로 하는생물체 내 액상 물질 주입 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070093388A KR100896797B1 (ko) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070093388A KR100896797B1 (ko) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090028086A KR20090028086A (ko) | 2009-03-18 |
| KR100896797B1 true KR100896797B1 (ko) | 2009-05-11 |
Family
ID=40695433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070093388A KR100896797B1 (ko) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100896797B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018092935A1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | (주)루트로닉 | 치료장치 및 이의 제어방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101253772B1 (ko) * | 2010-11-16 | 2013-04-12 | 광운대학교 산학협력단 | 전극의 임피던스에 따라 약물의 주입량을 확인할 수 있는 약물주입장치 |
| GB2526804B (en) * | 2014-06-02 | 2019-10-16 | The Queen Elizabeth Hospital Kings Lynn Nhs Found Trust | An apparatus for the control of regional anaesthesia |
| WO2018117584A1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 전북대학교산학협력단 | 자동 주사 장치 및 자동 주사 시스템 |
| CN113854989B (zh) * | 2021-09-27 | 2024-03-19 | 武汉大学 | 用于药物注射的集传感与执行功能于一体的可穿戴器件 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06319797A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-11-22 | Advanced Cardeovascular Syst Inc | 自動液圧制御システム |
| KR20040081113A (ko) * | 2002-01-07 | 2004-09-20 | 백스터 인터내셔널 인코포레이티드 | 주입 시스템 |
| KR20060034647A (ko) * | 2003-06-20 | 2006-04-24 | 사운드 써지칼 테크놀로지 엘엘씨 | 외과 시술에서 정확한 액체 주입 시스템과 그 방법 |
| KR20060121916A (ko) * | 2003-09-12 | 2006-11-29 | 마일스톤 사이언티픽 인코포레이티드 | 압력 감지를 이용한 조직 식별용 약물 주입 장치 |
-
2007
- 2007-09-14 KR KR1020070093388A patent/KR100896797B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06319797A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-11-22 | Advanced Cardeovascular Syst Inc | 自動液圧制御システム |
| KR20040081113A (ko) * | 2002-01-07 | 2004-09-20 | 백스터 인터내셔널 인코포레이티드 | 주입 시스템 |
| KR20060034647A (ko) * | 2003-06-20 | 2006-04-24 | 사운드 써지칼 테크놀로지 엘엘씨 | 외과 시술에서 정확한 액체 주입 시스템과 그 방법 |
| KR20060121916A (ko) * | 2003-09-12 | 2006-11-29 | 마일스톤 사이언티픽 인코포레이티드 | 압력 감지를 이용한 조직 식별용 약물 주입 장치 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018092935A1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | (주)루트로닉 | 치료장치 및 이의 제어방법 |
| US11123498B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-09-21 | Lutronic Corporation | Treatment device and method for controlling same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20090028086A (ko) | 2009-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2638449C2 (ru) | Введение лекарственных средств с измерением давления и прерывистым потоком для идентификации наполненных текучей средой анатомических пространств и для обеспечения в них инъекции | |
| EP1670522B1 (en) | Drug infusion device with tissue identification using pressure sensing | |
| CN1454104A (zh) | 具有刺入限制机构的物质真皮内输送针 | |
| US20060122555A1 (en) | Drug infusion device for neural axial and peripheral nerve tissue identification using exit pressure sensing | |
| KR100896797B1 (ko) | 생물체 내 액상 물질 주입 장치 및 주입 방법 | |
| US9504790B1 (en) | Device and method for identification of a target region | |
| JP7105032B2 (ja) | 薬物注入装置 | |
| US7801583B2 (en) | Extravasation detector | |
| EP1569707B1 (en) | Extravasation detector | |
| Højbjerre et al. | Effect of steel and teflon infusion catheters on subcutaneous adipose tissue blood flow and infusion counter pressure in humans | |
| WO2008036890A1 (en) | Method and device to identify the impedance of tissues and other materials | |
| JPWO2021234670A5 (ko) | ||
| JP7161023B2 (ja) | 薬物送達システムおよび薬物送達システムを動作させる方法 | |
| CA3162343A1 (en) | Intra-articular needle placement device and method of using | |
| CN114901327A (zh) | 注射泵针机械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20070914 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20081031 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20090406 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20090429 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20090430 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20090430 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120531 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130430 Year of fee payment: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20130430 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140430 Year of fee payment: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140430 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150430 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150430 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160422 Year of fee payment: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160422 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170411 Year of fee payment: 9 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170411 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180427 Year of fee payment: 10 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180427 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190426 Year of fee payment: 11 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190426 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200504 Start annual number: 12 End annual number: 12 |