KR101246112B1 - 운동 신경 시술 장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운동 신경 시술 장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 단부에 전극이 구비되며, 상기 전극을 통해 전기 에너지를 출력하여 체내 신경의 위치를 탐지하는 프로브 그리고, 레이저 광원과 연결 설치되어 상기 프로브에 의해 탐지된 신경으로 레이저를 조사하여 상기 신경의 기능을 저하시키는 레이저 조사부를 포함하는 신경 시술 장치 및 이의 제어방법을 제공한다.
본 발명에 의할 경우, 별도의 물질을 체내에 투입하지 않고, 레이저를 이용하여 신경을 치료하므로 시술 안정성을 개선하는 것이 가능하고, 레이저의 출력 또는 레이저 조사 시간 등을 조절함으로써 장기간 동안 시술의 효과를 지속시킬 수 있다.

Description

운동 신경 시술 장치 및 이의 제어방법{AN APPARATUS FOR TREAT MOTOR NERVES AND A METHOD FOR CONTROLLING THE APPARATUS}

본 발명은 운동 신경 시술 장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로 신경의 기능을 저하시키기 위한 신경 시술 장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

인간의 신경계는 신호를 주고 받는 역할을 수행하는 기관으로, 신경 기관을 따라 고통, 열 냉기 및 촉감과 같은 감각 정보 및 근육 수축 등의 명령 신호 등이 전달된다.

그런데, 신경이 압박되어 극심한 통증을 야기하는 경우 등과 같이 신경계를 통해 바람직하지 못하거나 비정상적인 신호가 발생되는 경우 신경기관의 신호 전달 능력을 저하시키거나 이를 제거하기 위한 치료가 필요하다.

최근에는, 안면의 주름과 같은 조기 노화 현상이 활발한 안면 근육의 사용으로부터 야기된다는 점에 착안하여, 안면 근육을 움직이는 운동신경을 제거하거나 이의 기능을 저하시키기 위한 각종 기술이 개발되고 있다.

이러한 기술로서, 보툴리누스 독소(botulinum toxin; botox)라는 물질을 이용하여 신경의 기능을 저하시켜 근육을 이완성 마비(flaccid paralysis)시키는 기술이 널리 이용되고 있다. 그러나, 이와 같이 특정 물질을 이용하여 신경의 기능을 저하시키는 기술은 효과가 나타나는 기간이 수개월 이내로 한정되는 단점이 있다. 또한, 이러한 신경 차단 물질을 이용한 기술의 경우, 독성이 있는 이물질을 체내에 투약하는 방식이기 때문에 다량 사용시 부작용이 발생할 수 있다는 우려가 지속적으로 제기되고 있는 상황이다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 체내에 특정 물질을 투약하는 방식이 아니라, 소정의 에너지를 가하여 운동신경의 기능을 저하시킬 수 있는 운동신경 시술장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.

나아가, 운동신경의 기능을 반영구적으로 퇴화시키거나, 운동신경의 기능을 장기간 동안 저하시킬 수 있는 운동신경 시술장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.

상기한 본 발명의 목적은 단부에 전극이 구비되며, 상기 전극을 통해 전기 에너지를 출력하여 체내 운동신경의 위치를 탐지하는 프로브 그리고, 레이저 광원과 연결 설치되어 상기 프로브에 의해 탐지된 운동신경으로 레이저를 조사하여 상기 운동신경의 기능을 저하시키는 레이저 조사부를 포함하는 운동 신경 시술 장치에 의해 달성될 수 있다.

이때, 레이저 조사부는, 상기 프로브가 상기 전기 에너지를 출력하는 상태에서 상기 레이저를 조사하도록 제어될 수 있다.

한편, 상기 프로브 및 상기 레이저 조사부가 위치한 체내 환경 정보를 감지하는 센서부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 센서부는 온도 센서를 포함하며, 상기 레이저 조사부는 상기 온도 센서에서 감지된 체내 온도가 기 설정된 온도 이상이면 레이저 조사를 중단하도록 제어될 수 있다. 또는, 상기 센서부는 체내의 임피던스(impedance)를 측정하는 센서를 포함하여, 체내의 임피던스를 측정하여 체내의 위치를 감지하는 것도 가능하다.

나아가, 표면이 절연 재질로 이루어진 카테터를 더 포함하고, 상기 프로브 및 상기 레이저 조사부가 상기 카테터 내측에 삽입 설치되도록 구성될 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 목적은 프로브의 전극으로 전원을 공급하여 체내의 신경을 자극할 수 있는 전기 에너지를 발생시키는 단계 그리고, 레이저 광원으로부터 레이저를 발생시켜, 상기 전기 에너지가 제공되는 위치로 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저가 조사되는 위치의 온도가 50℃이상 95℃ 이하의 범위를 유지하도록 상기 레이저의 출력 또는 상기 레이저의 조사 시간을 제어하는 신경 시술 장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이때, 상기 전기 에너지를 발생시키는 단계는 5Hz 이하의 주파수를 갖는 전기 에너지를 출력하고, 상기 레이저를 조사하는 단계는 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하여 연속파 레이저(continuous laser)를 조사하도록 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 프로브는 상기 레이저 조사부를 통해 상기 레이저가 조사되기 이전부터 상기 전기 에너지를 발생시키고, 상기 레이저 조사부를 통해 상기 레이저가 조사되는 시점에서도 상기 전기 에너지를 지속적으로 발생시키도록 제어되는 것이 바람직하다.

나아가, 센서부를 구동하여 체내 환경 정보를 감지하는 단계를 더 포함하되, 상기 센서부에서는 체내의 온도를 측정하여 95℃ 이상이면, 상기 레이저 조사부가 레이저를 조사하는 것을 중단하도록 제어하는 것도 가능하다.

한편, 전술한 본 발명의 목적은 신경 시술 장치의 단부를 체내로 삽입하는 단계, 상기 신경 시술 장치의 단부로 전기 에너지를 출력하여 신경의 위치를 탐지하는 단계 그리고, 상기 신경의 기능을 저하시키도록 상기 신경의 위치로 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 신경 처치 장법에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저가 조사되는 위치의 온도가 95℃를 초과하지 않도록 상기 레이저의 출력 또는 상기 레이저의 조사 시간을 제어된다.

그리고, 상기 신경을 탐지하는 단계는 5Hz 이하의 주파수를 갖는 전기 에너지를 출력하고, 상기 레이저를 조사하는 단계는 레이저 다이오드를 이용하여 연속파 형태의 레이저를 조사할 수 있다.

이때, 상기 신경 시술 장치로 상기 전기 에너지를 공급하여 상기 신경의 위치를 지속적으로 탐지하면서, 상기 레이저 조사부로 상기 레이저를 출력하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의할 경우, 별도의 물질을 체내에 투입하지 않고, 레이저를 이용하여 신경을 치료하므로 시술 안정성을 개선하는 것이 가능하고, 레이저의 출력 또는 레이저 조사 시간 등을 조절함으로써 장기간 동안 시술의 효과를 지속시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신경 시술 장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 신경 시술 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 도 1의 카테터 단부의 단면을 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 신경 시술 장치를 이용하여 시술하는 모습을 개략적으로 도시한 개략도,
도 5는 도 1의 신경 처리 장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 실시예에서는 안면의 운동신경을 처치하는 장치를 예를 들어 설명한다. 다만, 이는 하나의 실시예로서 본 발명의 범위가 아래 실시예에 한정되는 것은 아니며, 안면의 운동신경 이외의 다른 부위의 운동신경을 처치하기 위한 장치 및 이의 제어방법에 적용할 수 있음을 앞서 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동신경 시술 장치를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 운동신경 시술 장치는 본체(100), 카테터(catheter) (200) 및 이를 연결하는 케이블(300)을 포함하여 구성된다.

본체(100)는 외부로부터 전원을 공급받을 수 있는 전원 공급부(160)를 포함한다. 본체(100) 외면에는 시술 내용을 조작할 수 있는 컨트롤 패널(control panel) (140) 및 이를 사용자에게 표시할 수 있는 디스플레이(display) (150)가 설치된다. 본체 내부에는 레이저(laser)를 발생시키는 레이저 광원(laser source)(110) 및 RF 전기 에너지를 발생시키는 RF 발생부(radio frequency generator) (120)가 구비된다.

카테터(200)는 내부에 각종 구성요소들이 삽입 설치되는 관형의 구조로 형성된다. 이때, 카테터(200)의 몸체는 사용자가 치료 위치를 변경하면서 시술을 진행할 수 있도록 남취 가능한 구조로 형성되고, 카테터(200)의 단부는 환자의 체내에 삽입되어 시술이 이루어질 수 있도록 니들(needle) 구조와 같이 몸체에 비해 작은 단면을 갖는 구조로 형성된다.

카테터(200) 단부에는 체내에 삽입된 상태에서 운동신경의 위치를 탐지하는 적어도 하나의 프로브(probe)(220) 및 프로브(220)와 인접한 위치에 설치되어 레이저를 조사하는 제이저 조사부(210)가 형성된다. 이때, 프로브(220)에는 RF 전기 에너지를 공급하기 위한 전극(222)이 형성된다. 나아가, 체내의 각종 정보를 감지하기 위한 센서부(230) 또한 카테터(200)의 단부에 구비될 수 있다.

한편, 케이블(300)은 전술한 본체(100)와 카테터(200)를 연결한다. 내부에는 레이저 광원(110)와 레이저 조사부(210) 사이에서 광 경로를 형성하는 광 파이버(310), 그리고 RF 발생부(120)로부터 프로브(220)의 전극으로 RF 전기 에너지를 공급하는 도선(320) 및 센서부(230)에서 감지되는 데이터를 비롯하여 각종 신호를 전달할 수 있는 신호선(330)을 포함하여 구성될 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본체와 카테터의 각 구성요소의 연결 관계를 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 광원(110)은 본체의 내부에 설치되며, 시술시 레이저 조사부(210)에서 조사되는 레이저를 발생시킨다. 본 실시예에서는 반도체에 전류를 흘러 레이저를 발진시키는 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하여 레이저 광원(110)을 구성한다. 레이저 다이오드는 다른 레이저 광원에 비해 소형이며 응답 속도가 빠르기 때문에, 레이저 다이오드를 이용할 경우 본체(100)를 컴팩트하게 구성할 수 있고 제어가 용이한 장점이 있다. 다만, 레이저 다이오드 이외에 각종 고체 레이저, 액체 레이저 또는 기체 레이저를 출력하는 다양한 레이저 광원을 이용하는 것도 가능하다.

여기서, 레이저 광원(110)은 연속파(continuous wave; CW) 형태의 레이저를 출력하는 레이저 다이오드를 이용할 수 있다. 펄스파 레이저는 상대적으로 강한 출력의 레이저가 불연속적으로 발생되는 바, 체내 조사시 목표 위치와 인접한 다른 위치로까지 강한 에너지가 전달되면서 다른 조직 등을 손상시킬 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 목표 위치로 상대적으로 낮은 출력의 레이저를 연속적으로 제공할 수 있도록, 연속파 레이저를 출력하는 레이저 광원(110)을 이용한다. 구체적으로, 본 실시예에서는 980nm의 파장의 레이저를 발생시키는 30W 레이저 다이오드를 이용하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 레이저 광원을 적용하여 사용할 수 있음은 물론이다.

이러한 레이저 광원(110)으로부터 발생되는 레이저는 다수개의 광학 소자(미도시)를 통과하면서 집속이 이루어진다. 집속된 레이저는 광 파이버(310)가 형성하는 경로를 따라 케이블(300)을 통과하여 카테터(200)로 공급된다. 그리고, 광 파이버(310)의 단부에 형성되는 레이저 조사부(210)를 통해 체내로 레이저를 조사한다.

한편, RF 발생부(radio frequency generator) (120)는 본체(100)의 내부에 설치되며, 전원 공급부(160)로부터 전원을 공급받아 RF 전기 에너지(radio frequency electronic energy)를 발생시킨다. 그리고, 케이블(300)에 구비되는 도선(320) 등에 의해 프로브의 (+) 전극(222a) 및 (-) 전극(222b)과 회로를 구성하여, 체내에 RF 전기 에너지를 공급한다.

이때, RF 발생부(120)는 다양한 주파수 대역의 RF 전기에너지를 발생시키도록 구성하는 것도 가능하며, 특정 대역의 주파수를 갖는 RF 전기에너지를 발생키시도록 구성하는 것도 가능하다.

한편, 카테터(200) 단부에는 체내의 각종 정보를 감지할 수 있는 센서부(230)를 더 포함할 수 있다. 각 센서부(230)는 케이블(300)의 신호선(330) 등에 의해 본체(100)와 연결되어, 센서부(230)에서 감지되는 각종 정보를 디스플레이부(150)를 통해 사용자에게 표시하거나, 레이저 광원(110) 및 RF 발생부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130)에 제공할 수 있다.

이때, 센서부(230)는 적어도 하나 이상의 센서(231, 232)를 포함하여 구성되며, 본 실시예에서는 해당 위치의 임피던스를 측정하는 임피던스(impedence) 센서(231) 및 해당 위치의 온도를 측정하는 온도 센서(232)를 포함할 수 있다. 체내 조직은 위치에 따라 서로 상이한 임피던스 값을 갖기 때문에, 임피던스 센서(231)가 해당 위치의 임피던스 값을 감지하여 사용자에게 출력하여 카테터(200) 단부의 위치에 대한 정보를 제공할 수 있다. 그리고, 온도 센서(232)는 레이저 조사시 시술 위치의 온도를 감지하여 사용자에게 출력하거나 제어부(130)에 제공한다.

한편, 본 발명에 따른 운동신경 시술 장치는 레이저 광원(110) 및 RF 발생부(120) 등의 구성요소를 제어하는 제어부(130)를 포함한다. 제어부(130)는 컨트롤 패널(140)과 연결되어 사용자가 컨트롤 패널(140)을 통해 입력되는 사용자의 지시 또는 자체 메모리(미도시) 등에 저장된 알고리즘에 기초하여 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 센서부(230)와 연결되어 센서부(230)로부터 감지된 정보를 디스플레이부(150)에 제공하여 이를 사용자에게 표시하는 것도 가능하며, 센서부(230)에서 제공되는 정보를 구성요소 동작의 제어에 반영하는 것도 가능하다.

이처럼, 제어부(130)는 사용자의 지시 또는 체내 환경 조건에 따라, 레이저 광원(110)에서 발생되는 레이저의 출력, RF 발생부(120)에서 발생되는 RF 전기 에너지의 주파수 또는 출력 등을 제어하여 다양한 내용의 시술을 진행할 수 있다.

도 3은 도 1의 카테터 단부의 단면을 도시한 단면도이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 카테터(200) 단부의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이, 카테터(200)는 케이블(300)과 연결되는 관형 구조물로 형성된다. 카테터(200)의 외면은 절연성 피복(200a)으로 둘러싸여 형성될 수 있으며, 카테터(200)의 단부는 체내 삽입이 용이하도록 니들(needle) 형상의 좁은 관형 구조로 이루어진다. 그리고, 카테터(200)의 내측에는 전극(222)이 형성된 프로브(220), 레이저가 진행하는 광 파이버(310) 및 센서(231, 232)와 연결되는 신호선(330) 등 각종 구성요소가 내장 설치된다. 나아가, 도면에서는 도시하고 있지 않으나, 시술시 간단한 조작을 수행할 수 있는 조작부(미도시)가 카테터(200)의 외면에 설치될 수도 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 카테터(200)의 내측에는 두 개의 프로브(220)가 삽입 설치된다. 각각의 프로브(220)는 스테인리스 스틸, 백금 등의 다양한 도전성 금속 또는 합금 재질로 구성되며, 도선에 의해 RF 발생부(120)와 연결되어 RF 전기 에너지를 전달받는다. 이때, 각각의 프로브(220)의 외면은 절연성 물질(221)에 의해 코팅되며, 절연성 물질(221)이 코팅되지 않는 단부에서 각각 (+) 전극(222a) 및 (-) 전극(222b)을 형성한다. 이때, (+) 전극(222a) 및 (-) 전극(222b)이 형성되는 프로브(220)의 단부는 카테터의 단부로 소정 길이만큼 노출 설치되어, 체내에 RF 전기 에너지를 제공한다.

다만, 본 실시예에서는 두 개의 프로브(220)에 각각 (+) 전극(222a) 및 (-) 전극(222b)이 형성된 구성을 이용하고 있으나, 이는 일 예에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 프로브 상에 (+) 전극 및 (-) 전극을 설치하여 구성하는 것도 가능하며, 프로브가 아닌 다른 구조물을 이용하여 각각의 전극을 구성할 수 있음은 물론이다.

광 파이버(310)는 본체(100)로부터 케이블(300)을 통해 카테터(200)까지 연장 설치되며, 레이저 광원(110)으로부터 발생되는 레이저가 진행하는 광경로를 형성하여 레이저 조사부(210)로 레이저를 공급한다. 여기서, 레이저 조사부(210)는 레이저가 광 파이버(310)의 단부에서 체내로 직접 조사되도록 구성되는 것도 가능하며, 광 파이버(310) 단부에 렌즈 등의 별도의 광학부재(미도시)를 구비하도록 구성될 수도 있다. 이때, 레이저 조사부(210)는 프로브(220)와 인접 설치되어, RF 전기 에너지가 제공되는 위치, 즉 프로브(220)의 전극(222)과 인접한 위치로 레이저를 조사한다.

나아가, 본 실시예에 따른 카테터(200)는 단부에 임피던스 센서(231) 및 온도 센서(232)가 설치된다. 각각의 센서(231, 232)는 프로브(220) 및 레이저 조사부(210)와 인접한 위치에 설치되며, 시술시 체내의 정보를 감지한다. 이때, 각각의 센서(231, 232)는 카테터(200) 및 케이블(300)에 내장되는 신호선(330)에 의해 본체(100)와 연결되어, 감지된 체내의 정보를 제어부(130)에 제공할 수 있다. 본 실시예에서는 카테터(200)의 단부 표면에 임피던스 센서(231) 및 온도 센서(232) 각각 설치한 구성을 이용하여 설명하였으나, 이 이외에도 다양한 센서를 추가적으로 구비하는 것도 가능하며, 각 센서의 설치 위치 또한 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

위와 같은 구조로 이루어진 카테터(200)의 단부는 체내에 삽입되어 운동신경의 위치를 탐지하고, 운동신경의 기능을 저하시키기 위한 시술이 진행될 수 있다. 이하에서는 도 4를 참조하여 카테터 단부에서 진행되는 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4는 도 2의 운동신경 시술 장치를 이용하여 시술하는 모습을 개략적으로 도시한 것으로, 도 4의 a는 운동신경의 위치를 탐지하는 모습을 도시한 것이고, 도 4의 b는 운동신경의 위치를 탐지한 후 운동신경을 처치하는 모습을 도시한 것이다.

프로브(220)는 체내에 삽입된 상태에서 단부에 구비된 전극을 통해 체내에 RF 전기 에너지를 제공한다. 이때, 운동신경(N)은 감각 신경과 달리 전기 에너지가 제공되면 이에 자극되어 근육을 수축시키고, 이러한 근육이 수축되는 모습은 사용자가 육안으로 확인하는 것이 가능하다. 따라서, 사용자는 프로브(220)의 위치를 변경하면서 RF 전기 에너지를 출력하여, 근육이 수축되는지 여부를 관찰하여 운동신경(N)의 위치를 탐지한다.

예를 들어 도 4의 a와 같이 프로브(220)의 전극(222)의 위치가 운동신경(N)으로부터 일정 거리 이상 떨어져 있는 경우에는, 전극(222)을 통해 전기 에너지를 제공하더라도 근육이 수축되는 모습이 제대로 관찰되지 않는다. 이에 비해, 도 4의 b와 같이 프로브(220)의 전극(222)이 운동신경(N)과 인접하거나 맞닿아 있는 경우에는, 작은 크기의 전기 에너지가 제공되더라도 근육이 크게 수축되는 모습을 확인할 수 있다.

따라서, 프로브(220)의 단부를 통해 소정 크기의 전기 에너지를 출력하면서 근육의 수축 반응 유무를 관찰하여 운동신경(N)의 대략적인 위치를 탐지한다. 그리고, 운동신경(N)의 대략적인 위치가 결정되면, 상대적으로 작은 크기의 전기에너지를 출력하면서 프로브(220) 단부의 위치를 미세하게 변경하여 운동신경(N)의 정확한 위치를 찾는다. 이때, 작은 크기의 전기 에너지에도 근육 수축이 상대적으로 발생하는 위치가 운동신경(N)의 위치에 해당하는 것으로 판단할 수 있다.

이처럼, 프로브(220)에 의해 운동신경(N)의 위치가 탐지되면 카테터(200) 단부의 위치를 고정시킨 상태에서, 레이저 조사부(210)를 통해 운동신경(N)으로 레이저를 조사한다. 조사되는 레이저는 열에너지로 전환되어 운동신경(N)이 위치한 부위를 고온으로 상승시킨다. 이때, 50℃ 이상의 온도로 가열되면 운동신경(N)은 열에 의해 손상되어 운동신경의 기능이 저하된다. 다만, 95℃의 이상의 온도에서는 체내 조직이 지나치게 가열되어 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 레이저 조사부(210)는 레이저가 조사되는 위치의 온도가 50~95℃의 범위를 유지하도록 제어된다.

이때, 프로브(220)에 의해 운동신경의 위치를 정확히 찾아내더라도 환자가 움직이거나 사용자가 조작하는 과정에서 카테터 단부의 위치가 이동하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 잘못된 위치로 레이저를 조사하여 체내의 다른 조직으로 열 에너지를 가하여 손상시킬 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는 레이저 조사시에도 프로브(220)의 전극(222)을 통해 지속적으로 RF 전기 에너지를 출력하도록 제어할 수 있다. 이때, 레이저 조사시에도 전기 에너지에 의해 근육의 수축이 지속적으로 일어나는 바, 시술 중 레이저가 정확한 위치로 조사됨을 확인할 수 있다.

이러한 레이저 조사부에서 출력되는 레이저의 출력 크기 및 조사 시간은 사용자의 조작 및 기 설정된 알고리즘에 따라 제어될 수 있다. 따라서, 레이저의 출력 또는 조사시간을 제어함으로써 운동신경의 기능 저하 정도를 조절하거나, 나아가 운동신경의 기능을 영구적으로 소실시키도록 시술하는 것도 가능하다.

도 5는 도 1의 운동신경 처리 장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 전술한 실시예에 따른 운동신경 시술 장치의 제어방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 사용자는 환자의 체내로 카테터(200)의 단부를 삽입한다(S10). 카테터(200) 단부가 삽입되는 위치는 시술하고자 하는 운동신경이 위치한 부분이며, 카테터(200) 단부의 체내 삽입이 용이하도록 해당 부위를 미리 절개한 상태에서 시술을 진행하는 것도 가능하다.

카테터(200)의 단부가 체내에 삽입되면, 임피던스 센서(231)를 통해 지속적으로 체내의 임피던스 값을 측정한다(S20). 체내의 위치마다 임피던스 값이 상이한 바, 센서(231)에서 감지되는 임피던스 값을 참고하여 카테터(200) 단부를 운동신경이 위치하는 깊이까지 삽입시킬 수 있다.

카테터(200)의 단부가 체내에 충분히 삽입되면, RF 발생부(120)를 구동하여 프로브(220)의 전극(222)을 통해 RF 전기 에너지를 출력한다(S30). 이때, 근육의 수축 반응이 있는지 여부를 관찰하면서 프로브(220)의 위치를 변경하여 운동신경의 위치를 찾아낸다(S40, S41). 이때, RF 발생부에서 출력되는 전기 에너지는 체내 조직이 손상되는 것을 방지하도록 저주파 에너지를 이용하며, 본 실시예에서는 5Hz 이하의 전기 에너지를 제공할 수 있다.

구체적으로, 카테터(200) 단부가 체내에 삽입되면 프로브(220)의 전극(222)을 통해 1mA의 전류가 흐르게 한다. 이때, 별도의 근육 수축 반응이 나타나지 않으면, 프로브(220)의 전극(222)의 위치를 변경한 후 다시 1mA의 전류가 흐르게 한다. 이를 반복하여 근육 수축의 반응이 상대적으로 크게 나타나는 위치가 있으면, 해당 위치와 인접하여 운동신경이 위치하는 것으로 파악할 수 있다.

이와 같이 운동신경의 대략적인 위치가 파악되면 프로브(220)의 전극(222)을 통해 흐르는 전류량을 0.2mA로 줄인 후, 근육의 반응을 관찰하면서 프로브(220)의 전극(222)의 위치를 미세 조정한다. 이때, 프로브(220) 단부에 운동신경이 위치하는 경우, 상대적으로 적은 전류량에도 운동신경이 자극되어 근육 수축이 강하게 일어난다. 따라서, 이와 같은 미세 조정을 통해 운동신경의 정확한 위치를 파악한다.

전술한 단계를 통해 프로브(220)의 단부에 운동신경이 위치하면, 레이저 광원(110)을 구동하여 레이저 조사부(210)를 통해 운동신경으로 레이저를 조사한다(S50). 이때, 레이저가 정확한 위치로 조사되는지를 파악할 수 있도록, 레이저가 조사되는 시점에도 프로브(220)의 전극(222)을 통하여 전기 에너지를 지속적으로 공급할 수 있다.

레이저 조사부(210)는 사용자의 설정 또는 프로그래밍된 알고리즘에 따라 기 설정된 시간 동안 레이저를 조사한다(S60). 이때, 레이저가 조사되는 부위의 온도는 50~95℃의 범위를 유지하는 것이 바람직하며, 이를 위해 본 실시예에서는 연속파 레이저를 2 ~ 50J/s의 출력으로 1 ~ 15초 동안 조사할 수 있다.

여기서, 레이저가 조사되는 동안 카테터(200) 단부의 온도 센서(232)를 통해 지속적으로 카테터(200) 단부의 온도를 측정한다(S61). 이때, 체내 온도가 소정 온도(예를 들어, 95℃)를 초과하는 경우에는 체내 다른 조직까지도 손상이 가해질 수 있으므로, 온도 센서(232)에서 감지되는 온도가 소정 온도 이상인 경우에는 레이저 조사 시간이 종료되지 않은 경우에도 제어부(130)의 제어에 의해 레이저 조사를 강제로 종료시킬 수 있다(S62). 그러나, 별도의 체내 온도가 정상 범위(예를 들어, 50~95℃)를 유지하는 경우 기 설정된 시간 동안 레이저를 조사한 후 종료시킬 수 있다(S70).

이와 같이, 본 발명은 전기 에너지를 이용하여 운동신경의 위치를 용이하게 파악할 수 있고, 레이저를 이용하여 운동신경에 열 에너지를 가함으로써 운동신경의 기능을 저하시키는 것이 가능하다.

이러한 본 발명은 운동신경의 위치 탐색 및 운동신경의 시술이 서로 다른 종류의 에너지를 이용하여 진행된다. 따라서, 운동신경을 시술하는 동안에도 지속적으로 운동신경의 위치를 확인하는 것이 가능하므로, 정확한 시술이 가능한 장점이 있다.

전술한 본 실시예에서는 운동신경 시술 장치의 구조를 구체적으로 한정하여 설명하고 있으나 이는 설명의 편의를 위한 일 예에 불과하며, 본 발명은 전기적 에너지 및 레이저를 이용하여 운동신경의 기능을 저하시킬 수 있는 다양한 구성의 장치 및 이들의 제어방법에 적용될 수 있음은 물론이다.

100 : 본체200 : 카테터
300 : 케이블110 : 레이저 광원
120 : RF 발생부130 : 제어부
210 : 레이저 조사부220 : 프로브
222 : 전극230 : 센서부

Claims (21)

1. 단부에 전극이 구비되며, 상기 전극을 통해 전기 에너지를 출력하여 체내 운동 신경의 위치를 탐지하는 프로브; 그리고,
   레이저 광원과 연결 설치되고, 상기 프로브에 의해 탐지된 운동 신경으로 레이저를 조사하여 상기 운동 신경의 기능을 저하시키는 레이저 조사부;를 포함하는 운동 신경 시술 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 광원은 연속파 레이저(continous laswer)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 레이저 광원은 레이저 다이오드(laser diode)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 조사부는, 상기 프로브가 상기 전기 에너지를 출력하는 상태에서 상기 레이저를 조사하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로브 및 상기 레이저 조사부가 위치한 체내 환경 정보를 감지하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 센서부는 온도 센서를 포함하며, 상기 레이저 조사부는 상기 온도 센서에서 감지된 체내 온도가 기 설정된 온도 이상이면 레이저 조사를 중단하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 센서부는 체내의 임피던스(impedance)를 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로브 및 상기 레이저 조사부가 삽입 설치되고, 표면이 절연 재질로 이루어진 카테터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치.
9. 프로브의 전극으로 전원을 공급하여 체내의 운동 신경을 자극할 수 있는 전기 에너지를 발생시키는 단계; 그리고,
   레이저 광원으로부터 레이저를 발생시켜, 상기 전기 에너지가 제공되는 위치로 레이저를 조사하는 단계;를 포함하고,
   상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저가 조사되는 위치의 온도가 50℃이상 95℃ 이하의 범위를 유지하도록 상기 레이저의 출력 또는 상기 레이저의 조사 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 전기 에너지를 발생시키는 단계는 5Hz 이하의 주파수를 갖는 전기 에너지를 출력하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 레이저 광원은 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하여 연속파 레이저(continuous laser)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 프로브는 상기 레이저 조사부를 통해 상기 레이저가 조사되기 이전부터 상기 전기 에너지를 발생시키고, 상기 레이저 조사부를 통해 상기 레이저가 조사되는 시점에서도 상기 전기 에너지를 지속적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
13. 제9항에 있어서,
    센서부를 구동하여 체내 환경 정보를 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 센서부로부터 감지되는 체내의 온도가 95℃ 이상이면, 상기 레이저 조사부가 레이저를 조사하는 것을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 운동 신경 시술 장치의 제어방법.
15. 체내에 에너지를 출력하여 체내의 운동 신경의 위치를 탐지하는 프로브; 그리고,
    레이저 광원과 연결 설치되고, 상기 프로브에 의해 탐지된 운동 신경으로 레이저를 조사하여 상기 운동 신경의 기능을 저하시키는 레이저 조사부;를 포함하는 운동 신경 시술 장치.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제

Images