KR101214408B1 - 혈관의 확장 및 폐쇄를 위한 내장 코일형 무선 발열 스텐트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전도성 및 전기 전도성이 뛰어난 금속 코일 또는 디지털 얀(digital yarn)이 내부에 포함되도록 스텐트를 구성하여, 금속 코일 또는 디지털 얀이 유도가열시스템에 의해 무선으로 에너지를 공급받아 발열함으로써 내강의 병변부위에 열을 가하여 신생 조직 및 내강 조직을 괴사시켜 내강의 협착을 방지하여 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 혈전을 유도하여 폐쇄를 가능하게 하는 무선 발열 스텐트에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 무선 발열 스텐트는, 인체의 내강의 병변에 맞닿아 밀착되는, 원통형의 그물망 형태로 직조된 외부 지지체 및 나선형 금속으로 형성되어 상기 외부 지지체의 내부에 고정된 내부 발열체를 포함하고, 상기 내부 발열체는 외부의 발진 장치에서 발생하는 전자기파를 받아 발열할 수 있다.

Description

혈관의 확장 및 폐쇄를 위한 내장 코일형 무선 발열 스텐트{Built-in coil type wireless pyrogenic stent for vasodilatation and vasoocclusion}

본 발명은 혈관 등 인체내 내강 치료를 위해 내강에 삽입되는 스텐트에 관한 것으로서, 열전도성 및 전기 전도성이 뛰어난 금속 코일 또는 디지털 얀(digital yarn)이 내부에 포함되도록 스텐트를 구성하고, 금속 코일 또는 디지털 얀이 유도가열시스템에 의해 무선으로 에너지를 공급받아 발열함으로써 내강의 병변부위에 열을 가하여 신생 조직 및 내강 조직을 괴사시켜 내강의 협착을 방지하여 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 혈전을 유도하여 혈관의 폐쇄를 가능하게 하는 무선 발열 스텐트에 관한 것이다.

일반적으로 인체 내에는 혈액이나 담즙과 같은 유체가 흐르는 수많은 혈관 등의 내강들이 존재한다. 이러한 내강들은 질병이나 성인병 또는 어떤 요인 등에 의해 내강의 크기가 변하는 현상, 즉, 내강이 협착되어 내강의 기능이 저하되거나, 심지어 내강이 폐쇄되어 심각한 문제를 야기시키는 경우 또는 내강이 팽창되어 내강벽의 두께가 얇아져 파열되는 문제들이 종종 발생하게 된다.

예를 들어 혈관 폐쇄의 경우는, 정맥내에는 판막이 있어 사람이 서서 생활한다고 해도 혈액이 밑으로 쏠리지 않고 위쪽으로만 진행하게 되는데 어느 부위의 혈관의 판막이 제대로 작용하지 못하게 되면 혈액이 위로 가지 않고 밑으로 쏠리게 되어 혈액이 서서히 고이게 되고 혈관이 늘어나게 되는 정맥류가 형성된다. 이러한 정맥류는 많이 진행되면 혈관기형이 나타나게 되는데 이러한 정맥류의 치료를 위해서는 정맥류 레이져 폐색술을 통해 기형 혈관을 직접 제거해주는 시술법을 사용한다. 위와 같은 레이져 폐색술은 혈관내 레이져를 사용하기 때문에 환자가 겪는 고통이 크다는 문제점이 있다.

그리고 혈관 확장의 경우에는, 혈관 또는 체내 기관 내부에 플라그(plaque)가 쌓여 혈전증(thrombus)의 증상이 보일 경우 인공 구조물인 스텐트를 혈관 및 내강에 삽입하여 혈관 내부의 혈액 및 담즙과 같은 유체의 흐름을 확보하는 스텐트 시술이 있다.

이러한 스텐트를 삽입하는 방식으로서, 피복형 스텐트, 방사성 스텐트, 발열 스텐트, 약물방출 스텐트 등이 사용되고 있다. 피복형 스텐트는 싸이즈와 가격에서 문제점이 있고, 방사성 스텐트는 병변에 국부적으로 방사선 치료를 반복 시술해야 하고 방사선량을 적절하게 조절하기 어렵다는 문제점을 가지고 있으며, 발열 스텐트는 유선 방식으로 혈관 등 내강에 전원을 공급하기 어려운 문제점이 있고, 약물방출 스텐트는 지속적으로 약물을 공급할 수 있는 시간의 한계성을 가지고 있다. 이와 같이 기존의 스텐트 삽입 방식 역시 반복 치료 등으로 인해 환자가 겪는 고생이 크다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 열전도성 및 전기 전도성이 뛰어난 금속 코일 또는 디지털 얀(digital yarn)이 내부에 포함되도록 스텐트를 구성하고, 금속 코일 또는 디지털 얀이 유도가열시스템에 의해 무선으로 에너지를 공급받아 적절한 온도로 발열함으로써 내강의 병변 부위에 열을 가하여 생리적으로 체온조절 기능이 유지되도록 하면서도 신생 조직 및 내강 조직을 괴사시켜 내강의 협착을 방지하여 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 혈전을 유도하여 혈관의 폐쇄를 가능하게 하는 무선 발열 스텐트를 제공하는 데 있다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 무선 발열 스텐트는, 인체의 내강의 병변에 맞닿아 밀착되는, 원통형의 그물망 형태로 직조된 외부 지지체; 및 나선형 금속으로 형성되어 상기 외부 지지체의 내부에 고정된내부 발열체를 포함하고, 상기 내부 발열체는 외부의 발진 장치에서 발생하는 전자기파를 받아 발열하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부 지지체와 상기 내부 발열체의 일체가 카테터(catheter)에 장착된 후 내강으로 들어가 벌룬 형태로 펼쳐져 내강에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 발진 장치에서 상기 전자기파의 발생을 위한 전류 또는 전압을 제어하여 상기 내부 발열체의 일정 온도를 유지시킬 수 있다.

상기 내부 발열체는 내부의 금속을 생체 적합성 재질로 피복한 형태로 이루어진다.

상기 내부 발열체는 폐루프의 피복된 금속을 나선형으로 권선하되, 폐루프를 일자형으로 만들었을 때의 두 가닥이 같은 방향으로 진행되도록 권선한 형태이다.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 무선 발열 스텐트의 작동 방법은, 내강의 병변에 맞닿아 밀착되는 원통형의 그물망 형태로 직조된 외부 지지체와 나선형 금속으로 형성되어 상기 외부 지지체의 내부에 고정된 내부 발열체를 일체로 구성한 스텐트를 카테터(catheter)에 장착한 후, 인체의 내강에 삽입하여 벌룬 형태로 펼쳐지도록 하며, 외부의 발진 장치에서 발생하는 전자기파를 상기 내부 발열체로 전송하여 상기 내부 발열체가 발열하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 무선 발열 스텐트에 따르면, 내부에 나선형으로 형성된 금속 코일 또는 디지털 얀이 유도가열시스템에 의해 무선으로 에너지를 공급받아 적절한 온도로 발열함으로써 내강의 병변 부위에 열을 가하여 생리적으로 체온조절 기능이 유지되도록 하면서도 신생 조직 및 내강 조직을 괴사시켜 내강에 삽입되어 내강의 협착을 방지하여 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 혈전을 유도하여 혈관의 폐쇄를 가능하게 한다.

또한, 무선 전자기파에 의하여 금속코일 또는 디지털 얀에 에너지를 공급하여 유도 가열 방식으로 발열 시킴으로써, 시술 후 추가적으로 피부를 절개 또는 개복하지 않아도 반복적으로 치료 가능하여 시술받는 환자의 고통 및 여러 가지 부담을 덜어 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트를 내강에 삽입하기 위한 카테터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트가 내강에 삽입된 후 펴진 형태의 모습니다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트의 전개도이다.
도 5는 인체 내의 병변 부위 내강을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트에 전자기파를 공급하는 발진 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)를 내강에 삽입하기 위한 카테터(catheter)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1과 같은 카테터(catheter)는 일반적으로 인체 내의 혈관 등의 내강에 스텐트를 삽입하기 위하여 사용된다. 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)는 카테터(catheter)의 보호 커버(1)에 장착될 수 있으며, 소정 스텐트 가이드(2)를 움직여 그 끝의 가이드 와이어(12)가 혈관 등의 내강으로 삽입되는 것을 외부의 영상 장치를 통해 보면서 내강의 병변 위치에 스텐트(21)를 적절히 삽입할 수 있다. 이하에서도 설명하는 바와 같이 스텐트(21)는 보호 커버(1)에 의하여 감싸있으며 카테터(catheter)의 소정 수단을 통해 스텐트(21)가 보호 커버(1)에서 나오도록 하면 스텐트(21)의 복원력에 의하여 벌룬(balloon) 형태로 펼쳐져 내강 병변을 지지하여 확장 및 폐쇄 기능을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)는 도 1과 같은 보호 커버(1) 내부에 소정 지지 피복(25)으로 감싸여 있으며, 스텐트 가이드(2)에 적절히 장착되어 인체 내강까지 접근될 수 있도록 구성되어 있다. 인체 내강의 해당 병변까지 스텐트(21)가 이동되면 카테터(catheter)의 소정 수단을 움직여 스텐트(21)가 보호 커버(1)에서 나오도록 하고 지지 피복(25)을 벗기면 카테터에서 분리되면서 그 복원력에 의하여 스텐트(21)는 벌룬(balloon) 형태로 펼쳐져 내강 병변을 지지하여 확장 및 폐쇄 기능을 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)가 내강에 삽입된 후 펴진 형태의 모습니다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)의 전개도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)는 외부 지지체(31)과 내부 발열체(32)를 포함한다.

외부 지지체(31)는 도 5와 같이 인체의 내강(CA)의 병변(D)에 맞닿아 밀착되는, 원통형의 그물망 형태로 직조된다. 외부 지지체(31)는 복원력이 있게 직조되며 생체 적합성이 있는 폴리머, 반도체, 나소 소재, 금속 등으로 이루어질 수 있다. 외부 지지체(31)는 외부에서 힘을 가하면 직경이 줄어들도록 오무려지며 이러한 형태로 지지 피복(25)에 감싸여 질 수 있고, 지지 피복(25)을 벗기면 그 복원력에 의하여 도 3과 같이 벌룬 형태로 펼쳐져 내강(CA)의 병변(D)을 지지한다.

내부 발열체(32)는 외부 지지체(31)의 내부에 고정되며, 내부의 금속을 생체 적합성 재질로 피복한 나선형의 금속 코일 또는 디지털 얀(digital yarn)으로 이루어지며, 폐루프(closed loop)의 피복된 금속을 나선형으로 권선하되, 폐루프를 일자형으로 만들었을 때의 두 가닥이 같은 방향으로 진행되도록 권선한 형태를 이룬다. 금속 코일 또는 디지털 얀의 내부 금속은 구리, 금 등 열전도성 및 전기 전도성이 뛰어난 재질로 형성되어 있으며, 금속 코일 또는 디지털 얀의 피복 재질은 생체 적합성이 있는 폴리머, 나소 소재 등 고분자 물질로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)에 전자기파를 공급하는 발진 장치(또는 유도가열시스템)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)는 위에서도 기술한 바와 같이, 내강(CA)의 병변(D)에 맞닿아 밀착되는 원통형의 그물망 형태로 직조된 외부 지지체(31)와 외부 지지체(31)의 내부에 고정된 나선형의 금속 코일 또는 디지털 얀 형태의 내부 발열체(32)가 일체로 구성되어 있으며, 이와 같은 스텐트(21)는 카테터(catheter)에 장착된 후, 인체의 내강(CA)에 삽입되어 벌룬 형태로 펼쳐지도록 하여 내강(CA)의 병변(D)을 지지하도록 할 수 있다.

이후, 도 6과 같이, 인체 외부의 발진 장치는 소정 전압 또는 전류의 제어를 받아 그에 맞는 에너지의 전자기파를 발생하며, 이를 받는 스텐트(21)의 내부 발열체(32)는 그 저항 성질에 따라 적절히 발열할 수 있다. 예를 들어, 전자기파의 교류적인 성질은 내부 발열체(32)에서의 주기적인 자속 변화를 일으킬 수 있으며 이에 의해 나선형의 금속 코일 또는 디지털 얀 형태의 내부 발열체(32)의 표면에 유도 전류, 즉, 유도 와전류(eddy current)를 발생시킬 수 있다. 이와 같은 유도 와전류는 내부 발열체(32)의 재질에 따른 해당 저항성에 맞게 발열할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(21)는 내강(CA)의 병변(D) 부위에 삽입되어 내강의 협착을 방지하여 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 금속 코일 또는 디지털 얀 형태의 내부 발열체(32)가 무선 전자기파 형태의 에너지를 공급받아 적절한 온도로 발열함으로써 내강의 병변 부위에 열을 가하여 생리적으로 체온조절 기능이 유지되도록 하면서도 신생 조직 및 내강 조직을 괴사시켜 외부 지지체(31)의 구멍들을 통하여 빠져 나오지 못하도록 하는 확장 기능 및 혈전의 유도를 통한 폐쇄 기능을 수행할 수 있다.

내부 발열체(32)는 일반적인 온열치료법과 같이 생리적으로 체온 조절 기능을 유지하면서 내강의 해당 병변 부위를 적정 온도로 유지시키도록 동작한다.

내부 발열체(32)의 온도는 금속 코일 또는 디지털 얀의 자기적 특성, 전기 저항, 외부 지지체(31) 내부에 형성된 형태, 전자기파의 주파수나 그에 의한 유도 자기장의 세기, 자기장의 방향 등에 따라 달라질 수 있는데, 이와 같은 조건에 따라 내부 발열체(32)의 온도가 달라질 수 있으므로, 발진장치에서의 적절한 전류 또는 전압의 제어로 내부 발열체(32)의 필요한 온도를 위한 해당 전자기파를 발생시킬 수 있다. 이에 따라 내부 발열체(32)는 적정 온도를 유지할 수 있다. 예를 들어, 내부 발열체(32)는 세포조직의 성장 억제 및 혈전형성을 위한 적정온도를 유지할 수 있다.

경우에 따라서는, 스텐트(21) 주위에 온도 감지를 적절한 수단을 설치할 수 있으며, 이와 같은 온도 감지 수단은 감지한 온도에 해당하는 신호를 유선 또는 무선으로 발진 장치로 전송하고, 이에 따라 발진 장치는 전자기파 발생을 위한 전압 또는 전류를 제어하여 내부 발열체(32)가 일정 온도를 유지하게 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 스텐트(21)의 사용은 시술 후 추가적으로 피부를 절개 또는 개복하지 않아도, 외부에서 전자기파를 발생시키는 것만으로 용이하게 반복적으로 스텐트(21)가 확장 및 폐쇄 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 시술받는 환자의 고통 및 여러 가지 부담을 덜어 줄 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

21: 스텐트
31: 외부 지지체
32: 내부 발열체
CA: 인체의 내강
D: 병변

Claims (6)

1. 무선 발열 스텐트에 있어서,
   인체의 내강의 병변에 맞닿아 밀착되는, 원통형의 그물망 형태로 직조된 외부 지지체; 및 내부의 금속을 생체 적합성 재질로 피복한 형태로서 상기 외부 지지체의 내부에 고정된 내부 발열체를 포함하고,
   상기 외부 지지체와 상기 내부 발열체의 일체가 카테터(catheter)에 장착된 후 내강으로 들어가 벌룬 형태로 펼쳐져 내강에 삽입되며,
   상기 내부 발열체는 폐루프 형태를 나선형으로 권선하되, 폐루프를 일자형으로 만들었을 때의 두 가닥이 같은 방향으로 진행되도록 권선한 형태이고,
   상기 내부 발열체는 외부의 발진 장치에서 발생하는 전자기파를 받아 발열하되, 상기 발진 장치에서 상기 전자기파의 발생을 위한 전류 또는 전압을 제어하여 상기 내부 발열체를 일정 온도로 유지시키는 것을 특징으로 하는 무선 발열 스텐트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 온도의 감지를 위한 온도 감지 수단을 더 포함하고, 상기 온도 감지 수단이 상기 발진 장치로 유선 또는 무선으로 전송하는 신호에 따라, 상기 발진 장치는 세포조직의 성장 억제 또는 혈전형성을 위한 적정온도로 상기 내부 발열체를 유지시키는 것을 특징으로 하는 무선 발열 스텐트.
   
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