KR101010322B1 - 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심폐소생술 등의 치료시 냉각된 기체를 신체에 직접 분사하는 방식을 이용하여 저체온을 유발하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 저온치료시 환자의 전체 신체부위에 걸쳐 냉각기체를 골고루 분사할 수 있고, 또는 치료가 필요한 신체부위만 선택해서 냉각기체를 분사할 수 있는 새로운 형태의 저온치료 방식을 구현함으로써, 냉각기체가 신체의 전체 부위에 직접 분사됨에 따라 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있음은 물론, 환자가 편안하고 안정적인 상태에서 치료를 받을 수 있으며, 치료를 원하는 신체부위에만 냉각기체를 선택 분사할 수 있어 에너지 소비를 줄일 수 있는 등 저온치료의 전체적인 경제성 및 효율성을 높일 수 있는 한편, 저온치료 설비의 전체적인 구조나 규모를 단순화 함으로써, 공간 점유율을 낮출 수 있고 투자 비용이나 유지보수와 관련한 비용 등을 대폭 절감할 수 있는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치를 제공한다.

심폐소생술, 저체온, 저온치료, 냉각기체

Description

냉각기체를 이용한 저체온 유발장치{Cooling machine using cold air}

본 발명은 심폐소생술 등의 치료에 사용되는 저체온 유발장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각된 기체를 신체에 직접 분사하는 방식을 이용하여 저체온을 유발하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 저온치료(Cryo therapy)는 물리요법으로 중심적인 작용을 하는 물리적 요인으로 냉기를 이용하여 물리치료 하는 방법이다.

치료목적으로 냉기를 이용하는 것은 고대로부터 잘 알려져 왔으며, 체질개선, 면역력 증가 효과와 통증완화 및 항염효과와 같은 한랭의 치료작용에 대한 언급은 '히포크라테스'와 '아비세나'의 저술에도 알려져 있다.

전통적인 한랭요법은 계속 전승되어 왔고, 최근 의학이 발달하면서 더욱 발전하고 있는 추세이며, 최근 몇 년간의 연구결과 한랭요법 치료 능력이 매우 높은 것으로 나타나고 있다.

반면에 얼음이나 액화질소를 사용시 효과의 반감이나 피부섬유조직의 파괴가 우려되어 적용에 한계가 있다.

이를 해결하기 위하여 기체를 이용한 방법으로 액화질소를 기화한 질소가스 매질을 이용하므로, 그 열량과 열전도율은 고체 및 액체 냉각제 보다 몇 배 낮다.

이 때문에 냉각제로 가스 매질을 이용하는 냉동요법의 치료는 상당히 광범위하게 적용되고 있다.

한랭공기요법은 －110~－160℃ 온도에서 한랭실의 가스 매질에 사용자의 몸 전체 또는 일부를 나체 상태로 짧은 시간 노출시키는 것이다.

대부분의 경우 사용자가 호흡이 가능하도록 하기 위해 한랭작용 지역에 공기를 공급하며, 그 보다 드문 경우로 사용자는 외부 공기를 호흡하는데, 이를 위해 한랭실의 처치 공간은 밀폐시키지 않아야 한다.

이와 같은 저온치료는 심폐소생술 치료 환자, 악성 고체온증 환자, 급성 뇌혈관 사고 질환 환자, 열성 경련 환자 등과 같이 체온을 하강시켜야 환자들에게 주로 이용되는 치료이다.

특히, 심폐소생술 중 또는 심폐소생술 후 치료에 주로 사용되며, 최근 심폐소생술 치료에서 가장 중요한 분야의 하나인 저체온 유발 치료에 많이 사용되고 있는 추세이다.

저온치료시 저체온을 유발하는 방법은 외부에서 냉각 액체를 적용하는 방법, 혈관 내로 냉각된 주사액을 주입하는 방법, 혈액을 체외 순환시켜 냉각하는 방법, 체 내의 국소 부위에 냉각액을 주입하는 방법 등이 있다.

그러나, 기존에 사용되어 온 방법들은 많은 공간과 장치의 대규모 투자로 인 해 비용증가의 요인이 되고, 이는 결국 치료과정에서 에너지 소비가 과다하게 소모되거나, 환자에게 상당한 부담을 주는 문제점을 안고 있다.

한국 공개실용신안 20-2008-0000168호에서는 저온치료를 위한 "극저온요법기기"를 개시하고 있다.

상기 "극저온요법기기"는 구조를 단순화하여 어느 정도의 비용절감 효과를 거두고 있기는 하지만, 한 곳의 분사홀을 통해서만 냉각기체가 분사되는 관계로 신체 전체 부위에 빠른 냉각 효과를 거두기에는 한계가 있고, 특히 국소부위, 예를 들면 분사홀에 근접한 신체부위에만 집중적으로 냉각기체가 분사되기 때문에 환자가 냉기에 의한 고통을 호소하는 경우가 종종 있는 등 치료 효과면에서 효율성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 치료시 항상 신체 전체를 냉각기체의 분위기 하에 노출해야 하는 관계로 저온치료가 불필요한 신체 부위에 까지 냉각기체를 분사할 수 밖에 없는 등 에너지 소비와 관련하여 비효율적인 면이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 저온치료시 환자의 전체 신체부위에 걸쳐 냉각기체를 골고루 분사할 수 있고, 또는 치료가 필요한 신체부위만 선택해서 냉각기체를 분사할 수 있는 새로운 형태의 저온치료 방식을 구현함으로써, 냉각기체가 신체의 전체 부위에 직접 분사됨에 따라 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있음은 물론, 환자가 편안하고 안정적인 상태에서 치료를 받을 수 있으며, 치료를 원하는 신체부위에만 냉각기체를 선택 분사할 수 있어 에너지 소비를 줄일 수 있는 등 저온치료의 전체적인 경제성 및 효율성을 높일 수 있는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 저온치료 설비의 전체적인 구조나 규모를 단순화 함으로써, 공간 점유율을 낮출 수 있고 투자 비용이나 유지보수와 관련한 비용 등을 대폭 절감할 수 있는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치는 저온치료를 위한 환자의 신체를 둘러쌀 수 있으며 내측 벽면에는 다수의 분사홀이 형성되어 있어 내부의 공기통로로 유도된 냉각기체가 분사홀을 통해 신체 부위에 분사될 수 있도록 된 터널 형태의 장치 본체, 상기 장치 본체의 공기통로와 연결되기 위한 다수의 분기관을 가지고 있으며 냉각기체를 장치 본체측에 제공하는 공급관, 상기 공급관측과 연결되며 냉각기체를 냉각시키는 냉각기 및 이 냉각기의 제어를 위한 컨트롤러 등을 포함하는 형태로 이루어져 있으며, 냉각기체가 신체의 전체 부위에 직접 고르게 분사되도록 하여 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 장치 본체의 경우 머리부분, 몸통부분 및 하지부분으로 구분하고, 각 부분으로 연결되는 분기관에는 밸브를 설치하여 각 부분에서 개별적으로 냉각기체를 분사할 수 있도록 구성함으로써, 치료를 원하는 신체부위에만 냉각기체를 선택 분사할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 환자의 신체 전체 부위에 골고루 냉각기체를 분사할 수 있으므로, 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있는 등 저온치료를 효율적으로 수행할 수 있다.

둘째, 냉각기체가 신체부위 전반에 걸쳐 고르게 분사되기 때문에 통증 등과 같은 부담을 없앨 수 있고, 따라서 치료를 받는 동안 환자에게 보다 안정적이고 편안한 상태를 제공할 수 있다.

셋째, 장치가 머리부분, 몸통부분, 하지부분으로 구분되어 있으므로, 치료가 필요한 부위에만 냉각기체를 집중 분사할 수 있는 등 저온치료의 효율성을 높일 수 있다.

넷째, 저온치료시 빠른 냉각 효과를 얻을 수 있고, 불필요한 치료부위에 대한 냉각기체 분사를 자제할 수 있어 에너지 소비를 크게 줄일 수 있다.

다섯째, 장치의 구조가 간단하고 규모나 설치면적이 크지 않기 때문에 초기 투자 비용이나 유지 및 보수 비용을 대폭 줄일 수 있고, 환자의 비용 부담을 줄일 수 있어 매우 경제적이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치의 전체적인 구성을 나타내는 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 저체온 유발장치는 환자가 치료를 위해 들어가서 누울 수 있도록 된 장치 본체(12), 상기 장치 본체(12)의 내부로 분사되는 냉각기체, 예를 들면 질소가스를 공급하기 위한 공급관(14), 외부의 냉각기체탱크(미도시)측과 연결되어 공급되는 냉각기체를 냉각하는 냉각기(15), 그 밖에 제어수단, 센서류 등을 포함하는 형태로 이루어진다.

상기 장치 본체(12)는 다수의 분사홀을 통해 내부에 위치되는 환자의 신체부위로 냉각기체를 직접 분사함으로써, 저온치료가 실질적으로 이루어지도록 하는 공간을 제공하는 부분이다.

특히, 장치 본체(12)의 내부에서 분사되는 냉각기체는 환자의 신체 전체 부위에 골고루 분사될 수 있고, 이에 따라 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있는 이점을 제 공할 수 있다.

상기 냉각기(15)의 경우 공급관(14)측과 연결되는 형태로서, 의료용으로 사용되는 통상의 냉각기를 적용할 수 있으며, 컨트롤러(16)측과 전기적으로 연결되어 있어서 그 ON/OFF 작동, 냉각공기 토출량 등이 제어될 수 있도록 되어 있다.

여기서, 컨트롤러를 이용하여 냉각기를 제어하는 방법은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

상기 장치 본체(12)의 내부 일측에 설치되는 센서류, 즉 온도를 감지할 수 있는 센서(18)는 장치 본체(12)의 내부 온도를 감지하는 수단으로서, 이때의 온도 검출 신호를 컨트롤러(16)측에 제공할 수 있고, 결국 센서(18)로부터 입력되는 신호를 근거로 하는 컨트롤러(16)의 출력 제어에 의해 냉각기(15)의 작동이 제어되므로서, 장치 본체(12)의 내부 온도가 환자의 상태 등에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

즉, 환자의 신체에 분사되는 냉각기체가 환자의 상태 등에 맞게 최적의 상태로 분사되므로서, 환자의 경우 편안하고 안정적인 상태에서 치료를 받을 수 있게 된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치에서 장치 본체를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 장치 본체(12)는 환자의 신체 부위를 둘러싸는 형태로 수용할 수 있는 터널 형태의 구조물, 예를 들면 "∩"자 형태의 구조물로 이루어져 있으며, 구조물은 내벽과 외벽이 중공을 조성하면서 결합된 구조를 이룸에 따라 그 내부에는 공기통로(11)가 형성되고, 내측 벽면에는 다수의 분사홀(10)이 형성되어 있어 이곳을 통해 환자가 있는 본체 내부로 냉각기체를 분사할 수 있게 된다.

이때, 상기 분사홀(10)들은 장치 본체(12)의 내측 벽면 전체 면적에 걸쳐 규칙적인 배열 또는 불규칙적인 배열로 분포되어 있으며, 이에 따라 각 분사홀(10)을 통해 분사되는 냉각기체가 환자의 신체 전체 부위에 골고루 분사될 수 있다.

특히, 상기 장치 본체(12)는 세부분으로 나뉘어져 있고, 또 각 부분은 개별적으로 냉각기체를 분사할 수 있도록 되어 있어서, 치료를 원하는 신체부위에만 냉각기체를 선택적으로 분사할 수 있는 특징을 갖는다.

예를 들면, 상기 장치 본체(12)는 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c)으로 구분되어 있으며, 각 부분은 공급관(14)측과 독립적으로 연결되는 구조를 가지게 되므로서, 공급관(14)으로부터 공급되는 냉각기체를 개별적으로 받아서 공급할 수 있게 된다.

상기 장치 본체(12)측으로 제공되는 냉각기체의 공급을 위하여 장치 본체(12)의 상부에는 냉각기(15)측과 연결되어 있는 공급관(14)이 본체 길이방향을 따라 나란하게 설치된다.

이때의 공급관(14)은 본체의 좌우 폭방향 정중앙에 위치에서 본체의 길이 전후 길이방향과 나란하게 배치되도록 하는 것이 바람직하며, 이는 공급관(14)을 통해 장치 본체(12)로 공급되는 냉각기체가 좌우 폭방향 양편으로 균형있게 분배되면서 공급될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 공급관(14)은 다수의 분기관(13)을 이용하여 장치 본체(12)의 각 부분, 예를 들면 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c)의 내부 공기통로(11)와 연통되며, 이에 따라 냉각기체는 공급관→분기관→공기통로→분사홀의 경로를 거쳐 장치 내부의 환자 신체부위에 공급될 수 있다.

또한, 상기 공급관(14)의 각 분기관(13)에는 밸브(17)가 설치되어 있으며, 이에 따라 장치 본체(12)측으로 공급되는 냉각기체의 단속이 가능하게 된다.

즉, 상기 밸브(17)의 개폐작동을 제어함으로써, 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c) 중에서 필요한 부분으로만 냉각기체를 공급할 수 있다.

여기서, 상기 밸브는 수동조작이 가능한 레버식 밸브, 컨트롤러의 제어를 받는 솔레노이드 밸브 등 다양한 형태의 것을 적용할 수 있다.

이와 같이, 장치 본체(12)가 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c)으로 나뉘어지고, 또 각 부분으로 냉각기체가 도입되는 위치에 개폐가능한 밸브(17)가 설치되므로서, 각 부분으로 냉각기체를 선택적으로 공급할 수 있고, 결국 치료를 원하는 신체부위에만 집중해서 냉각기체를 분사할 수 있으므로, 냉각기체의 사용과 관련한 효율성을 높일 수 있고, 에너지 소비를 대폭 낮출 수 있는 것이다.

따라서, 이와 같이 구성된 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치의 사용상태를 나타내는 개략도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 심폐소생술 치료를 마치거나 치료 중인 환자, 악성 고체온증 환자, 급성 뇌혈관 사고 질환 환자, 열성 경련 환자 등이 저온처치실에 설치되어 있는 장치 본체(12)의 내부로 들어가 베드(19) 위에 눕게 되면, 이때부터 냉각기체가 공급되면서 저온치료가 이루어진다.

즉, 냉각기체탱크, 예를 들면 질소가스탱크(미도시)에 저장된 질소가스는 냉각기(15)를 거쳐 냉각된 후, 공급관(14)으로 보내지고, 계속해서 각 분기관(13)을 통해 장치 본체(12)의 공기통로(11)로 유입되며, 계속해서 분사홀(10)를 통해 장치 본체(12)의 내부로 분사된다.

이렇게 분사된 질소가스는 환자의 신체부위 전체에 걸쳐 골고루 퍼지면서 피부표면 온도를 급격히 낮추게 되므로서, 저온치료가 이루어지게 된다.

이때, 질소가스는 환자 신체 전체 부위에 골고루 분사되므로, 효율적인 저온치료를 위한 빠른 냉각 효과를 거둘 수 있다.

또한, 종전과 같이 질소가스가 환자의 국소부위에 집중되는 일이 없기 때문에 환자의 통증 유발을 없앨 수 있고, 따라서 환자는 편안하고 안정적으로 저온치료를 받을 수 있다.

또한, 장치 본체(12)의 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c) 중 어느 한 곳의 밸브(17)를 닫게 되면, 나머지 부분, 예를 들면 몸통부분(12b)과 하지부분(12c)으로만 질소가스가 공급되므로, 환자의 몸통부분과 하지부분에 대해서만 선택적으로 저온치료를 수행할 수 있다.

이때, 저온치료가 이루어지고 있는 장치 본체(12)의 내부 온도는 통상적으로 저온치료시 실행되는 온도조건으로 유지될 수 있으며, 필요한 경우에는 센서(18)의 온도 검출신호를 이용하여 환자의 상태에 맞게 적절히 조절할 수도 있다.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다.

그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치의 전체적인 구성을 나타내는 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치에서 장치 본체를 나타내는 사시도

도 3은 도 2의 A-A 선 단면도

도 4는 도 2의 B-B 선 단면도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치의 사용상태를 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 분사홀 11 : 공기통로

12 : 장치 본체 13 : 분기관

14 : 공급관 15 : 냉각기

16 : 컨트롤러 17 : 밸브

18 : 센서 19 : 베드

Claims (5)

1. 저온치료를 위한 환자의 신체를 둘러쌀 수 있으며 내측 벽면에는 다수의 분사홀(10)이 형성되어 있어 내부의 공기통로(11)로 유도된 냉각기체가 분사홀(10)을 통해 신체 부위에 분사하는 장치 본체(12);

   상기 장치 본체(12)의 공기통로(11)와 연결되기 위한 다수의 분기관(13)을 가지고 있으며 냉각기체를 장치 본체(12)측에 제공하는 공급관(14); 및

   상기 공급관(14)측과 연결되며 냉각기체를 냉각시키는 냉각기(15) 및 이 냉각기(15)의 제어를 위한 컨트롤러(16);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 장치 본체(12)는 머리부분(12a), 몸통부분(12b) 및 하지부분(12c)의 세부분으로 나뉘어져 있고, 각 부분으로 연결되는 분기관(13)에는 밸브(17)가 설치되어 있어 각 부분은 개별적으로 냉각기체를 분사할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 장치 본체(12)의 내부 온도를 센서(18)로 감지하고, 이 센서(18)로부터 제공되는 신호를 이용하여 컨트롤러(16)가 냉각기(15)의 작동을 제어하는 방식으로

   장치 본체 내부 온도를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 공급관(14)은 상기 장치 본체(12)의 좌우 폭방향 정중앙에 위치에서 장치 본체(12)의 길이방향과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 장치 본체(12)는 터널 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각기체를 이용한 저체온 유발장치.

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