KR101219710B1 - 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 디스크성 통증(discogenic pain)을 유발하는 추간판의 이상을 감지하기 위하여 추간판 내부에 진동 자극을 부여하고 초음파 영상을 취득하며, 추간판 내부에서의 임피던스를 측정하여 추간판 이상 여부를 검사하는 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치에 대한 것이다.
본 발명은, 샤프트 연결부; 상기 샤프트 연결부에 연결된 진동 발생부; 및 상기 진동 발생부에 연결된 검사부를 포함하고, 상기 진동 발생부는 압전 소자를 이용하여 상기 검사부를 진동시키는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브 및 이를 포함한 추간판 이상 검사 장치를 제공한다.

Description

추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치{Probe and Device for Inspecting Abnormality of an Intervertebral Disc}

본 발명은 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 디스크성 통증(discogenic pain)을 유발하는 추간판의 이상을 감지하기 위하여 추간판 내부에 진동 자극을 부여하고 초음파 영상을 취득하며, 추간판 내부에서의 임피던스를 측정하여 추간판 이상 여부를 검사하는 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치에 대한 것이다.

요통은 사람이 평생 동안 한 번 정도 앓고 지나갈 확률이 약 30% 정도로 두통 다음으로 가장 흔한 증상으로 알려져 있다. 요통을 일으키는 주요 원인으로는 요추 관절통, 척추-골반 관절통, 디스크성 통증(discogenic pain), 및 추간판 탈출증(disc herniation) 등을 들 수 있다. 이 중 일반에게 단순히 '디스크'라고 알려져 있는 추간판 탈출증은 추간판이 돌출되어 요통 및 신경 증상을 유발하는 질환을 말한다. 그러나 요통의 원인으로서는 추간판 탈출증보다 오히려 디스크의 손상에 의해 통증을 유발시키는 디스크성 통증이 더 많은 비율을 차지하고 있다.

도 1은 정상 추간판 및 이상 추간판을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, (a)는 정상 추간판이고, (b)는 변성된 추간판이며, (c)는 섬유륜에 열상이 발생한 추간판이다. 정상적인 추간판(1)에서는 동척추 신경(sinu-vertebral nerve, 3)은 섬유륜(5)의 가장자리에 분포되어 있다. 그러나 추간판 변성이 진행됨에 따라 동척추 신경(3)은 섬유륜(5)의 안쪽으로 연장 분포되며, 섬유륜(5)에 섬유륜 열상(7)이 있는 경우 동척추 신경(3)은 수핵까지 연장되어 매우 심한 통증을 유발시킨다.

현재 추간판 이상을 검사하는 방법으로 가장 정확한 것은 자기공명영상검사(magnetic resonance imaging, MRI)로 알려져 있다. 그러나 요통이 없는 정상인을 대상으로 허리 자기공명영상검사를 시행해 본 결과 무려 약 70%에서 추간판의 이상 소견이 발견된 것으로 알려져 있다. 이 사실은 추간판의 이상 소견이 반드시 요통을 유발하지는 않는다는 것을 의미한다. 또한, 요통이 있는 사람의 자기공명영상검사에서 추간판에 이상 소견이 발견되어도 이것이 요통의 원인이 되는지는 여전히 의문으로 남는다.

추간판 이상을 검사하는 방법으로서 추간판 조영술(Discography)은 1948년에 처음 시작된 비교적 오래된 검사로서, 조영술 자체의 가치는 퇴색되었으나 최근 이 방법을 이용한 디스크 자극술로서는 여전히 그 가치가 인정되고 있다. 최근의 추간판 조영술은 추간판 내부에 직접 조영제를 투여하여 영상으로 확인하여 추간판 이상 여부를 진단하는 한편, 조영제가 추간판 내부로 투입될 때 환자가 느끼는 증상이 재현됨을 확인함으로써 추간판 이상이 요통의 원인인지 여부를 판단한다.

이러한 추간판 조영술의 검사과정을 간략하게 설명하자면 다음과 같다.

먼저 환자를 침대위에 엎드려 눕히고, 환자의 허리를 소독한 다음 방사선 투시기를 보면서 주사용 바늘(예컨대, 직경 22 내지 25 gauge, 길이 5 inch)을 비스듬히(약 45도 각도)로 찔러 바늘의 끝이 추간판의 정가운데 놓이게 한다.

다음으로 주사기에 조영제(contrast material, 방사선에 비투과적이라 투시기에 하얗게 표시됨)를 채우고 이미 삽입한 주사용 바늘에 연결한다.

천천히 조영제를 주입하면서 방사선 투시기로 조영제가 추간판 내부에서 퍼지는 모습을 관찰하며 환자가 통증을 호소하는지 여부를 확인한다. 추간판 내부에 조영제가 채워지면서 추간판 내부의 압력이 올라가면 추간판에 분포하는 통각신경이 자극되어 통증이 유발된다. 평소에 느끼던 요통과 똑같은 양상의 요통이 검사 중 유발되면 검사상 양성으로 판정하고, 검사를 시행한 추간판이 요통의 원인이 된다고 판정한다.

추간판 내부를 수핵이라고 하는데 주로 프로테오글라이칸과 콜라겐으로 이루어져 있으며 수분을 함유하고 있다. 수핵은 반고체상태라고 볼 수 있는데 여기에 액체 상태인 조영제를 주입하는 것이므로 조영제가 골고루 퍼지는데에는 시간이 걸리게 된다. 따라서 조영제의 주입속도를 빠르게 하면 보통보다 높은 압력이 형성되고, 조영제의 주입속도를 느리게 하면 보통보다 낮은 압력이 형성되게 된다. 이때 평소에 느끼던 요통과 똑같은 양상의 요통이 검사 중 유발되면 검사상 양성으로 판정하고, 검사를 시행한 추간판이 요통의 원인이 된다고 판정하는 것이다.

추간판 조영술은 검사과정 중에 시술자가 환자에게 통증의 정도를 물어보고 환자가 대답하는 형식으로 수행되므로 시술중 추간판 내에 일정한 압력을 유지하여, 이 증가된 압력에 의해 추간판에 분포하는 통각신경이 자극되어야만 검사의 의무를 완수할 수 있다. 추간판 내의 섬유륜의 구조가 어느 정도 유지되고 있는 경우에는 수핵내 주입한 조영제의 양이 그만큼 유지되고, 따라서 압력의 증가도 수반되므로 통증을 유발시킬 수 있어 기존의 추간판 조영술로 통증 진단이 가능하다. 하지만 추간판 내의 퇴행성 변화가 심하여 추간판 내로 주입된 조영제가 외부로 유출되는 경우, 추간판 내압의 증가를 기대할 수 없고 따라서 추간판 내로 뻗친 신경의 자극도 여의치 않아 통증 유발이 되지 않는다. 경우에 따라서는 급격한 조영제 주입으로 신경 자극을 도모하기도 하지만 실패 확률이 높은 문제점이 존재한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 추간판 내에 조영제를 주입하지 않고서도 직접적인 자극을 줄 수 있는 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 추간판 내에 초음파를 조사하고 추간판 내부에서 반사된 초음파 신호를 수신하여 추간판 내부를 확인하는 것이 가능한 추간판 이상 검사 프로브 및 검사 장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 추간판 내부에서의 임피던스 변화를 측정하는 것을 가능하도록 하여 임피던스 변화에 따른 추간판 이상 여부를 추가 검출하는 추간판 이상검사 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 샤프트 연결부; 상기 샤프트 연결부에 연결된 진동 발생부; 및 상기 진동 발생부에 연결된 검사부를 포함하고, 상기 진동 발생부는 압전 소자를 이용하여 상기 검사부를 진동시키는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브를 제공한다.

바람직하게는, 상기 진동 발생부는, 상기 샤프트 연결부에 연결된 제 1 패널과, 상기 검사부에 연결된 제 2 패널을 포함하고, 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널은 상기 압전 소자로 형성된 진동 발생체와 상기 진동 발생체와 면접합된 구조체로 연결된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 검사부는, 초음파를 발생시키고, 발생된 상기 초음파가 상기 추간판 내부에서 반사된 것을 수신하는 초음파 송수신부를 추가로 포함한다. 또한, 상기 초음파 송수신부의 후단에는 도전성 배킹이 구비된다.

바람직하게는, 상기 검사부는 원통형의 메탈 파이프 내에 상기 도전성 배킹이 구비되고, 상기 도전성 배킹의 전단에 상기 초음파 송수신부가 구비되며, 상기 초음파 송수신부의 전단에 그라운드 전극이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 검사부의 전면부는 원형, 돔형 또는 경사진 단면 형상 중 어느 하나의 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 메탈 파이프와 상기 도전성 배킹 사이에는 절연 코팅층이 구비되며, 상기 그라운드 전극은 상기 메탈 파이프와 전기적으로 접속된다.

한편, 본 발명에 따른 추간판 이상 검사 프로브는, 소정 전압을 인가하여 상기 추간판 내부에서의 임피던스를 측정하기 위한 제 1 전극 및 제 2 전극이 상기 검사부에 추가로 구비할 수 있다.

본 발명은, 추간판 이상 검사 프로브; 상기 추간판 이상 검사 프로브와 연결된 샤프트; 및 상기 추간판 이상 검사 프로브의 상기 진동 발생부 제어를 위한 진동 제어부를 포함하는 추간판 이상 검사 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 추간판 이상 검사 프로브의 초음파 송수신부를 제어하는 초음파 제어부를 추가로 구비한다.

또한, 상기 추간판 이상 검사 장치는, 임피던스 측정을 위한 제 1 전극 및 제 2 전극을 구비한 임피던스 프로브를 추가로 구비한다. 또한, 상기 제어부는 상기 임피던스 프로브의 제어를 위한 임피던스 제어부를 추가로 구비한다.

본 발명에 따르면, 조영제를 추간판에 주사하지 않고 직접 추간판 내부에서 진동 자극을 줄 수 있으므로 추간판 이상 부위를 신속하고 간편하게 파악할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 초음파 발생 및 수신을 통해 병변 부위에 대한 영상을 취득할 수 있다. 더불어 본 발명에 따르면 추간판 내부의 임피던스를 측정하여 이상 발생 부위를 판별할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이러한 본 발명은 추간판 내 손상 또는 이상 발생 부위를 정확하게 판별할 수 있도록 함으로써 추간판 이상으로 인한 디스크성 통증 여부를 확인할 수 있도록 한다.

도 1은 정상 추간판 및 이상 추간판을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치를 추간판 내에 삽입한 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치의 검사 프로브의 단면도이고, 도 4는 도 3에 있어서 A-A', B-B', 및 C-C' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 추간판 검사 장치의 검사 프로브의 단면도이고, 도 6은 도 5에 있어서 A-A', B-B', 및 C-C' 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치에 있어서, 검사 프로브와 함께 임피던스 프로브를 사용한 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치에 있어서, 검사 프로브와 함께 임피던스 프로브를 사용한 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치의 전체 구성을 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치를 추간판 내에 삽입한 상태를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치는 추간판 이상 여부를 검사하기 위한 검사 프로브(10)와, 검사 프로브(10)를 말단에 구비하고 검사 프로브(10)를 외부 시스템(미도시)과 연결하기 위한 샤프트(11)를 포함한다. 검사 프로브(10)를 추간판(1) 내부로 삽입하기 위하여 추간판(1)에는 유도 바늘(introducer needle, 14)이 삽입된다. 유도 바늘(14)은 중공형 형상이며, 그 내부 지름은 검사 프로브(10) 및 샤프트(11) 각각의 지름보다 크게 형성됨이 바람직하다.

추간판(1)의 수핵(9) 내에서 검사 프로브(10)는 추간판(1)의 이상 여부를 검사하게 되는데, 섬유륜의 손상 여부 또는 동척추 신경의 이상 발달 여부 등을 판별한다. 추간판(1) 내부에서 검사할 위치를 미리 결정한 경우에는 유도 바늘(14)이 추간판(1)에 삽입되는 각도를 정확히 조절함으로써 검사 프로브(10)가 추간판(1) 내부의 특정 검사 위치 방향으로 이동될 수 있도록 한다. 그러나, 실질적으로는 추간판(1) 내부의 이상 위치를 바로 예상할 수 없으므로 검사 프로브(10)가 추간판(1) 내부에서 자유롭게 위치 설정될 수 있도록 함이 바람직하다. 이를 위하여 샤프트(11)의 일부 또는 전부는 유연하게(flexible) 형성되고 외부에서 시술자 또는 검사 시스템의 제어에 의해 스티어링(steering) 되도록 한다.

샤프트(11) 말단의 스티어링을 위한 구성으로서, 샤프트(11)는 메모리 와이어로 구성되거나 형상 기억 합금으로 구성될 수 있다. 또는 전기 기계적 액츄에이터(electromechanical actuator)나 방향 조종 카테터(steering catheter) 등을 샤프트(11)에 적용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치의 검사 프로브의 단면도이고, 도 4는 도 3에 있어서 A-A', B-B', 및 C-C' 단면도이다.

검사 프로브(10)는 샤프트 연결부(20), 진동 발생부(30) 및 검사부(40)를 포함한다. 검사 프로브(10)의 외측에는 절연 튜브(12)가 구비 또는 피복되어 검사 프로브(10)의 내부와 외부를 전기적으로 차단함이 바람직하다.

샤프트 연결부(20)는 검사 프로브(10)를 샤프트(10, 도 3에서는 미도시)에 연결하는 구조이다. 실질적으로는 샤프트 연결부(20)는 샤프트(10)의 연장 구조체로 이해될 수 있다. 샤프트 연결부(20)는 전술한 바와 같이 검사 프로브(10)의 말단 위치를 조정하기 위하여 스티어링 가능하게 구성됨이 바람직하다.

진동 발생부(30)는 검사부(40)를 진동시키기 위한 구성으로서, 검사부(40)를 상하, 좌우, 또는 이들의 조합 방식으로 진동시키도록 형성될 수 있다. 진동 발생부(30)는, 진동 발생부(30)를 샤프트 연결부(20)와 결합시키는 제 1 패널(32)과, 진동 발생부(30)를 검사부(40)와 결합시키는 제 2 패널(34), 및 상기 제 1 패널(32)과 상기 제 2 패널(34)을 연결하는 방식으로 형성되며 보(beam)와 유사한 방식으로 제 1 패널(32)과 제 2 패널(34) 사이에 위치하는 진동 발생체(36) 및 구조체(38)를 포함한다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 샤프트 연결부(20)와 진동 발생부(30) 및 검사부(40)의 외주연에는 절연 튜브(12)가 피복된다. 도 3에 있어서 진동 발생부(30)의 외측에도 절연 튜브(12)가 구비되는데, 진동 발생부(30)의 구간에서 절연 튜브(12)는 절연 기능만 수행할 뿐 진동 발생부(30)의 제 1 패널(32)과 제 2 패널(34) 간의 구조적 연결에는 영향을 주지 않는다. 절연 튜브(12)는 패릴렌(parylene), PDMS 또는 SU-8과 같이 생체 친화적인 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

제 1 패널(32)과 제 2 패널(34)은 그 단면이 원판형으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 진동 발생체(36)는 압전 소자로 구성된다. 진동 발생체(36)는 바람직하게는 평면 형상이 직사각형이며, 일측 단부는 제 1 패널(32)에 결합되고, 다른 측 단부는 제 2 패널(34)에 결합된다. 진동 발생체(36)는 구조체(38)와 면 접합된다. 구조체(38)는 진동 발생체(36)의 수축 및 팽창 운동을 전달받아 검사부(40)에 결합된 제 2 패널(34)의 좌우 또는 수직 진동을 가능하게 한다. 구조체(38)의 강성이 너무 큰 경우 진동 발생체(36)의 수축 및 팽창에 따른 진동폭이 매우 작을 수 있으므로, 구조체(38)는 어느 정도 유연성을 가진 것이 바람직하다.

도 3을 기준으로 할 때, 진동 발생체(36)의 상부면과 하부면에는 진동 발생체(36)의 수축 및 팽창 제어를 위한 그라운드 라인 및 진동 제어라인이 연결된다. 바람직한 실시예의 일 형태로서, 진동 발생체(36)의 상부면에는 그라운드 라인(14)이 연결되고, 진동 발생체(36)의 하부면에는 진동 제어 라인(16)이 연결된다. 이러한 구성에 있어서, 진동 제어 라인(16)에 공급되는 전압의 극성과 크기 및 전압 극성의 변환 빈도 등의 제어를 통해 진동 발생체(36)의 수축과 팽창이 제어된다. 진동 발생체(36)는 진동 제어 라인(16)을 통해 공급되는 전압(제어 신호)에 의해 수축과 팽창을 반복하나, 진동 발생체(36)와 면접합 결합된 구조체(38)는 수축 또는 팽창되지 않는다. 진동 발생체(36)와 구조체(38)는 상호 면접합되어 있는 상태이므로, 진동 발생체(36)의 수축과 팽창은 결국 진동 발생체(36)와 구조체(38)의 접합 구조물을 진동시킨다.

검사부(40)는 제 2 패널(34)에 결합되어, 제 2 패널(34)의 좌우 또는 수직 진동에 따라 같이 진동된다. 검사부(40)는 대략 원통 형상으로 구비되며, 외측에는 절연 튜브(12)가 피복되고, 절연 튜브(12)의 내측에는 금속 관(42)이 구비되며, 금속 관(42)의 내부에는 절연 코팅층(44)이 구비된다. 절연 코팅층(44)의 내부에는 도전성 배킹(conductive backing, 46)이 구비된다. 도전성 배킹(46)의 전면, 즉 검사부(40)의 전면 내측에는 초음파 송수신부(48)가 구비된다. 초음파 송수신부(48)의 전단에는 그라운드 전극판(52)이 구비되는데, 그라운드 전극판(52)과 초음파 송수신부(48)의 사이에는 매칭 층(matching layer, 50)이 구비되는 것이 바람직하다.

금속 관(42)은 중공형의 원통 형상으로 이루어지는데, 검사부(40)의 외형을 이룬다. 더불어 금속 관(42)은 도전성 재질로 이루어져, 진동 발생체(36)의 일 전극에 연결된 그라운드 라인(14)을 금속 관(42)에 연결하는 경우 별도의 그라운드 라인을 검사부(40)의 전면까지 구비시킬 필요가 없게 되는 장점이 있다.

금속 관(42)의 내부에는 절연 코팅층(44)을 사이에 두고 도전성 배킹(46)이 구비된다. 도전성 배킹(46)의 전면에 구비된 초음파 송수신부(48)는 초음파를 발생시키는 한편, 발생된 초음파가 외부 물질에 의해 반사되어 되돌아오는 것을 수신하는 기능을 수행한다. 이러한 초음파 송수신부(48)는 고주파에서 작동하는 압전 소자로 구성될 수 있다. 도전성 배킹(46)에는 초음파 송수신 라인(18)이 연결된다. 초음파 송수신 라인(18)은 도전성 배킹(46)을 통해 초음파 송수신부(48)의 일단에 연결된다. 경우에 따라서는 초음파 송수신 라인(18)은 도전성 배킹(46)을 경유하지 않고 직접 초음파 송수신부(48)의 일단에 연결될 수 있다. 한편, 초음파 송수신부(48)의 전단에는 그라운드 전극판(52)이 구비되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 그라운드 전극판(52)은 금속 관(42)과 전기적으로 연결된 상태이다. 한편, 바람직하게는 임피던스 매칭을 위하여 그라운드 전극판(52)과 초음파 송수신부(48) 사이에 매칭 층(50)이 구비되는데, 매칭 층(50)은 금(Au), 은(Ag) 또는 구리(Cu)와 같은 도전성 입자를 포함하여 초음파 송수신부(48)의 전면과 그라운드 전극판(52)을 전기적으로 연결시키는 것으로 구성될 수 있다.

검사부(10)의 전면 형상은 반구형 또는 원형일 수 있으나, 초음파 송수신의 방향성을 향상시키기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 비스듬히 절단된 형상일 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 추간판 검사 장치의 검사 프로브의 단면도이고, 도 6은 도 5에 있어서 A-A', B'-B', 및 C-C' 단면도이다.

도 5 및 도 6에 따른 검사 프로브(10)의 구성은 실질적으로는 도 3 및 도 4에 도시된 검사 프로브의 구성과 동일하다. 차이점으로서는, 검사 프로브(10)의 외주연에 구비되는 절연 튜브(12)의 구성에 있어서, 진동 발생부(30)의 외곽 위치에서 절연 튜브(12)가 진동 발생체(36) 및 구조체(38)와 간격을 두지 않고 밀착하도록 구성된다.

도 2를 다시 참조하여, 이상에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 검사 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

유도 바늘(14)을 통해 샤프트(11)에 연결된 검사 프로브(10)를 삽입한다. 검사하고자 하는 추간판(1) 내부 위치로 검사 프로브(10)를 이동시킨 상태에서, 검사 프로브(10)의 진동 발생부(30)를 진동시킨다. 이러한 진동에 의해 추간판(1) 내부에 자극이 가해지면, 추간판(1)의 변성 또는 이상에 의해 열구가 생성되거나 동척추 신경이 비정상적으로 뻗쳐 있는 경우 환자는 고통을 호소한다. 이러한 작용에 의해 본 발명에 의하면, 종래의 방식에서 추간판 내에 조영제를 투입하지 않아도 추간판 내부에 자극을 주어 환자의 요통이 디스크성 요통인지 여부를 판단할 수 있도록 한다.

한편, 검사 프로브(10)의 전면에는 초음파 송수신부(48)가 구비되는바, 초음파 송수신부(48)에서 초음파를 발생시키고, 반사되는 초음파 신호를 수신하여, 추간판(1) 내부의 초음파 영상의 취득을 가능하게 한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치에 있어서, 검사 프로브와 함께 임피던스 프로브를 사용한 예를 도시한 도면이다.

검사 프로브(10)와 함께 임피던스 프로브(62)는 유도 바늘(14)을 통해 수핵 내(즉, 추간판 내)로 삽입된다. 이 경우, 임피던스 프로브(62)는 검사 프로부(10)와 별도로 구비된다. 임피던스 프로브(62)는 임피던스 프로브 샤프트(60)의 말단에 구비되며, 임피던스 프로브 샤프트(60)의 구성은 검사 프로브(10)의 샤프트(11)의구성과 실질적으로 동일하다.

임피던스 프로브(62)는 말단에 제 1 전극과 제 2 전극을 구비한다. 제 1 전극과 제 2 전극은 추간판(1)의 수핵(9) 내에서 노출된다. 소정 전압을 제 1 전극과 제 2 전극에 가한 상태에서 제 1 전극과 제 2 전극간 흐르는 전류치를 측정하면, 임피던스 프로브(62)가 위치한 지점에서의 국소 임피던스를 산출할 수 있다.

측정된 임피던스가 감소하는 지점은 추간판(1)의 손상 부위로 판단된다. 이는 일반적으로 열구가 발생한 부위나 신경이 추간판(1) 내부로 자란 부위의 경우 정상적인 추간판(1) 내부 지점에 비해 임피던스가 낮은 것으로 나타나기 때문이다.

임피던스 프로브(62)는 검사 프로브(10)와 근접 위치에 있도록 조정되며, 검사 프로브(10)의 진동 자극에 의해 환자가 통증을 호소하는 지점에서 임피던스를 함께 측정함으로써 해당 지점의 이상 여부를 함께 판단할 수 있도록 한다. 더불어, 검사 프로브(10)의 초음파 송수신부(48)에서는 초음파를 발생시키고 반사된 초음파를 수신함으로서 이상 있는 병변 부위의 초음파 영상을 제공할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치에 있어서, 검사 프로브와 함께 임피던스 프로브를 사용한 다른 예를 도시한 도면이다.

도 8에 있어서는, 임피던스 프로브(62)를 위한 별도의 추가 유도 바늘(64)을 추간판 내부에 삽입하고, 추가 유도 바늘(64)을 통해 임피던스 프로브(62)를 추간판 내부에서 검사 프로브(10)와 근접하게 위치시키는 예를 도시하였다.

한편, 도 7 및 도 8을 참조한 설명에 있어서, 임피던스 프로브(62)는 검사 프로브(10)와 별개로 구비되는 것으로 설명하였다. 그러나, 실제 본 발명의 실시에 있어서는 검사 프로브(10)에 임피던스 측정을 위한 제 1 전극 및 제 2 전극을 추가로 구비하는 것도 가능함은 물론이다. 검사 프로브(10)의 말단 단부 또는 외주연에 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하는 경우, 하나의 장치로 추간판(1) 내부에서의 진동 자극, 초음파 영상 취득, 및 임피던스 측정을 모두 수행할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추간판 이상 검사 장치의 전체 구성을 도시한 블록도이다.

도 9에 따르면, 본 발명에 따른 추간판 이상 검사 장치는, 검사 프로브(10) 및 임피던스 프로브(62)를 포함하고, 이를 제어하기 위한 제어부(70)를 포함한다. 제어부(70)는 초음파 제어부(72), 진동 제어부(74) 및 임피던스 제어부(76)를 포함한다.

초음파 제어부(72)는 검사 프로브(10)의 초음파 송수신부(48)로 초음파 송수신 라인(18)을 통해 초음파 발생 신호를 송신하고, 반사된 초음파 신호를 초음파 송수신부(48)를 통해 수신하여 전달받는다. 초음파 제어부(72)는 수신된 반사 초음파 신호를 초음파 처리부(78)로 전송하고, 초음파 처리부(78)는 발생된 초음파 신호와 수신된 반사 초음파 신호를 처리하여 특정 부위의 영상으로 처리한 후 영상 데이터를 영상 디스플레이부(80)를 통해 출력시킨다.

진동 제어부(74)는 진동 제어 라인(16)을 통해 진동 발생체(36)에 진동 제어 신호를 전송한다. 이 진동 제어는 진동의 크기 및 주파수 정보를 포함하여 이루어지도록 함이 바람직하다.

임피던스 제어부(76)는 임피던스 프로브(62)의 제 1 전극과 제 2 전극에 소정 전압을 가하고, 이에 따른 임피던스를 산출하는 기능을 수행한다. 바람직하게는, 산출된 임피던스 정보는 임피던스 디스플레이(82)를 통해 시각적으로 출력되도록 한다.

한편, 임피던스 프로브(62)는 검사 프로브(10)와 별도로 구비될 수 있으나, 임피던스 프로브(62)의 기능을 검사 프로브(10)에 통합시켜 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 별개의 레이저 치료 장비를 검사 프로브(10) 등과 함께 사용하여, 추간판 내 이상이 발생한 부위에 대하여 검사 프로브(10) 등으로 정확한 위치를 판별한 후 즉각적으로 레이저 치료를 수행하는 것도 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 검사 프로브 11 : 샤프트
12 : 절연 튜브 20 : 샤프트 연결부
30 : 진동 발생부 32 : 제 1 패널
34 : 제 2 패널 36 : 진동 발생체
38 : 구조체 40 : 검사부
42 : 금속 관 44 : 절연 코팅층
46 : 도전성 배킹 48 : 초음파 송수신부
50 : 매칭 층

Claims (12)

1. 샤프트 연결부;
   상기 샤프트 연결부에 연결된 진동 발생부; 및
   상기 진동 발생부에 연결된 검사부를 포함하고,
   상기 진동 발생부는, 상기 샤프트 연결부에 연결된 제 1 패널과, 상기 검사부에 연결된 제 2 패널을 포함하고, 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널은 진동 발생체와 상기 진동 발생체와 면접합된 구조체로 연결된 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동 발생체는, 압전 소자를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 검사부는,
   초음파를 발생시키고, 발생된 상기 초음파가 상기 추간판 내부에서 반사된 것을 수신하는 초음파 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 검사부는 원통형의 메탈 파이프 내에 도전성 배킹이 구비되고, 상기 도전성 배킹의 전단에 상기 초음파 송수신부가 구비되며, 상기 초음파 송수신부의 전단에 그라운드 전극이 구비되는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 검사부의 전면부는 원형, 돔형 또는 경사진 단면 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 메탈 파이프와 상기 도전성 배킹 사이에는 절연 코팅층이 구비되며, 상기 그라운드 전극은 상기 메탈 파이프와 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
8. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   소정 전압을 인가하여 상기 추간판 내부에서의 임피던스를 측정하기 위한 제 1 전극 및 제 2 전극이 상기 검사부에 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 프로브.
9. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 추간판 이상 검사 프로브;
   상기 추간판 이상 검사 프로브와 연결된 샤프트; 및
   상기 추간판 이상 검사 프로브의 상기 진동 발생부 제어를 위한 진동 제어부를 포함하는 추간판 이상 검사 장치.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    임피던스 측정을 위한 제 1 전극 및 제 2 전극을 구비한 임피던스 프로브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 임피던스 프로브의 제어를 위한 임피던스 제어부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 이상 검사 장치.

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