KR101312433B1 - 주사 장치 및 방법 - Google Patents

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KR101312433B1 KR1020087000021A KR20087000021A KR101312433B1 KR 101312433 B1 KR101312433 B1 KR 101312433B1 KR 1020087000021 A KR1020087000021 A KR 1020087000021A KR 20087000021 A KR20087000021 A KR 20087000021A KR 101312433 B1 KR101312433 B1 KR 101312433B1
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Abstract

주사 도구(21)가 내부에서 이동 가능하도록 배열되어 있는 내강(11)을 갖는 가이드 장치(10), 주사 도구(21)가 연결되어 있는 이동 장치(20) 및 홀더 장치(30) 상에 상기 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)가 서로에 대해 이동할 수 있도록 지지대를 형성하는 홀더 장치(30)를 포함하는 주사 장치(100)가 기술된다. 또한 유기체(1) 안으로 물질을 주입하는 방법도 기술된다.
주사 도구, 내강, 가이드 장치, 이동 장치, 홀더 장치

Description

주사 장치 및 방법{Injection Appliance and Method}
본 발명은 유기체 내부에 물질을 주입하기 위한 청구항 1의 특징을 가지는 주사 장치에 관한 것으로, 특히 일정한 주사 위치를 표적으로 하여 유기체 조직 내부로 치료용으로 효과적인 물질을 주입하기 위한 주사 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이 주사 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
유럽출원 제1337183호는 주사 바늘이 치료될 조직 내부로 도입될 수 있는 의료용 작동 장치를 개시하고 있다. 작동 장치의 배출구(outlet) 말단에서, 주사 바늘은 출구(exit) 각도로 인해 작동 장치의 축에 대해 편향된다. 주사 바늘이 조직 내부로 침투하는 깊이는 작동 장치의 배출구 말단에 대해 주사 바늘 팁(tip)의 배출구 길이에 의해 결정된다. 종래 기술에서는 주사 바늘의 위치 선정을 모니터하고 초음파 프로브를 이용한 주사 방법을 제공하고 있다. 바람직하지 않은 조직 손상을 방지하기 위하여, 종래 기술에서는 초음파 프로브에 주사 바늘이 초음파 프로브의 시야 밖으로 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼를 구비하고 있다.
유럽출원 제1337183호는 치료용으로 효과적인 물질을 조직에 정확하게 주사하는 면에서 상당한 발전을 이루었다. 그러나 주사 바늘의 위치가 조직이 아닌 초음파 프로브에 대해 일정한 방식으로 정해지기 때문에 조직 손상의 근본적 위험을 갖는 단점이 있다. 그러므로, 실제로 종래의 작동 장치를 사용하는 데 있어 다음과 같은 문제점이 발생한다. 바늘의 위치선정의 정확도가 밀리미터(mm) 또는 서브밀리미터(sub-mm) 범위일 경우, 매우 주의 깊게 초음파 영상을 관찰하면서 천천히 주사 바늘을 전진 이동시킬 때에만 부정확한 위치선정 또는 주변 조직에의 손상 위험을 방지할 수 있다. 그러나 특히 하나의 장기 내부에서 다수의 위치에 주사할 경우, 주사 진행이 느려지면 치료를 지연시킬 수 있고, 환자에게 의도하지 않은 스트레스를 초래할 수 있다. 또한 주사 바늘의 정확한 위치선정을 위해서는 의사의 높은 수준의 경험과 기술이 요구된다.
유럽출원 제1337183호에서 개시된 방법은 특히, 체강 또는 체관(예컨대, 요도)의 벽 내부를 표적으로 하여 물질을 주사하기 위해 사용되는데, 체벽을 보여주기 위한 음파 프로브는 주사 장치 내부에 통합되거나 연결된다. 그러나 이와 같은 실시 형태는 음파 프로브 또는 자기공명영상(MRI) 프로브가 체강 또는 각각의 신체 내강(body lumen) 안에서 공간을 차지하기 때문에, 주변 조직이 확장되어 잠재적인 조직 손상을 초래할 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하고, 특히 부정확한 위치선정 및/또는 조직 손상의 위험을 줄이고, 주사 치료의 진행을 빠르게 하는 개선된 의료용 작동 장치를 제공함에 있다. 또한 본 발명의 목적은 이에 따라 유기체에 물질을 주입하는 개선된 방법을 제공함에 있다.
이 같은 목적은 각각의 청구항 1 및 18의 특징을 갖는 주사 장치 및 주사 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시 형태 및 사용법은 종속 청구항에서 정의된다.
장치와 관련하여, 본 발명은 유기체에 물질을 주사하는 주사 장치를 제공하는 일반적인 기술적 가르침에 근거하고 있으며, 주사 도구와 연결된 이동 장치(displacement device) 및 주사 도구를 수용하는 내강(lumen)을 갖는 가이드 장치를 포함하고, 상기 이동 장치 및 가이드 장치는 홀더 장치와 연결되어 서로 위치를 이동시킬 수 있다. 홀더 장치는 가이드 장치 및 이동 장치를 위한 일반적인 지지대를 형성하고, 지지대는 유기체, 특히 의도한 주사 위치에 대해 고정시켜 위치할 수 있다. 바람직하게는, 주사 도구는 이동 장치에 견고하게 연결되고, 특히 이동 장치에 부착된다. 홀더 장치로 인해 가이드 장치 및 이동 장치를 유기체 및 서로에 대해 신뢰할 수 있고 정확하게 조절할 수 있게 되어, 서로 개별적으로 조절되는 상기 두 개 장치의 위치로 유기체 내 주사 위치가 정확하게 정해지는 장점이 있다. 홀더 장치 상의 가이드 장치 및 이동 장치를 조절하여 유기체 내부에서의 부정확한 위치선정의 위험을 방지할 수 있다.
가이드 장치는 예컨대, 튜브 또는 막대 형태의 연장 요소이고, 주사 도구를 수용하기 위한 내강(lumen)은 가이드 장치의 적어도 일부 길이 부분 상의 벽을 따라 이동한다. 가이드 장치는 원하는 주사 장치의 용도에 따라 직선 또는 곡선의 기준선을 따라 연장된다. 첫 번째 경우, 가이드 장치는 직선의 막대 또는 튜브 형태로, 기준선은 안내 장치의 길이축에 대응한다. 반면 두 번째 경우, 가이드 장치는 곡선의 막대 또는 튜브 형태로, 기준선은 가이드 장치의 중심선에 대응한다. 홀더 장치로부터 바깥쪽을 향해 있는 가이드 장치의 자유 말단(free end)에는 내강(lumen)이 끝나는 배출구 말단(outlet end)이 제공된다. 배출구 말단에서 내강(lumen)은 배출구 말단에서 직선으로 연장된 기준선에 대해 미리 정해진 각도를 갖고, 기준선은 가이드 장치의 모양을 나타낸다. 직선의 가이드 장치의 경우, 배출구 말단에서 내강(lumen)은 가이드 장치의 (길이축) 기준선에 대해 각을 형성한다. 곡선의 가이드 장치의 경우, 배출구 말단에서 내강(lumen)은 배출구 말단에서 직선으로 연장된 가이드 장치의 중심선에 대해 각을 형성한다.
적어도 내강(lumen)이 이동하는 일부 영역에서, 가이드 장치는 견고한 재료 예컨대, 금속(예컨대, 스테인레스 강철) 또는 플라스틱(예컨대, 유리 섬유 강화 플라스틱스, PVC, PEEK 등), 또는 유연성 있는, 특히 탄성 재료, 예컨대, 플라스틱(예컨대, PMMA)으로 제조될 수 있다.
이동 장치를 이용하여 주사 도구는 가이드 장치의 내강(lumen) 내부로 이동할 수 있다. 이동 장치는 주사 도구를 작동시키는 역할을 하는데, 홀더 장치 상의 이동 장치의 하기 작동 위치가 특별히 제공된다. 이동 장치를 후진시키는(pulled-back) 작동 위치에서, 주사 도구는 홀더 장치 쪽으로 후진 이동한다. 이동 장치를 전진시키는(pushed-forward) 작동 위치에서, 주사 도구는 전진 이동하여 자유 말단(free end)이 홀더 장치로부터 멀어져 유기체를 향해 이동한다. 이동 장치는 작동 위치 사이의 이동 경로 상에서 이동할 수 있다. 또한 하기 작동 위치는 가이드 장치를 위해서 특별히 제공된다. 가이드 장치를 후진시키는 작동 위치에서, 가이드 장치는 홀더 장치 쪽으로 후진 이동하여, 가이드 장치의 배출구 말단은 홀더 장치로부터 최소 거리에 위치하게 된다. 반대로, 가이드 장치를 전진시키는 작동 위치에서, 배출구 말단은 홀더 장치로부터 최대 거리에 위치하게 된다. 가이드 장치는 상기 작동 위치 사이의 이동 경로 상에서 이동 및 고정될 수 있다.
상기 작동 위치 사이에서 가이드 장치 및 이동 장치를 조절하는 것은 주사 장치의 현재 작동 단계 및 유기체의 조직 내부로 주사 도구를 의도한 깊이까지 침투시키는 역할을 한다. 주사 도구의 길이, 가이드 장치의 길이, 홀더 장치 상의 가이드 장치 및 이동 장치의 이동 경로의 선택은 이동 장치를 후진시키는 작동 위치에서 주사 도구가 가이드 장치의 내강(lumen) 내부로 완전히 집어 넣어지도록 선택된다. 이와 같은 장점으로 인해 가이드 장치는 치료될 유기체의 내부, 예컨대, 유기체의 유강 장기(hollow organ) 내부로 손상의 위험 없이 도입될 수 있다.
가이드 장치를 후진 및 전진시키는 작동 위치를 조절하여, 이동 장치에 대한 가이드 장치의 배출구 말단 위치를 정하고, 이에 따라 이동 장치를 전진시키는 작동 위치에서 주사 도구의 자유 출구(free exit) 길이를 정한다. 유럽출원 제1337183호에 개시된 바와 같이, 가이드 장치의 내강 말단과 기준선 사이의 각도를 형성하여, 동시에 유기체의 조직 내부로의 침투 깊이가 주사 도구의 출구 길이에 의해 정해진다. 가이드 장치를 후진시키는 작동 위치의 경우를 가이드 장치를 전진시키는 경우와 비교했을 때, 주사 도구의 출구 길이는 이동 장치를 전진시키는 작동 위치에서 더욱 길어지고, 따라서 주사 도구의 침투 깊이는 더욱 깊어진다.
본 발명에 따른 주사 장치는 가이드 장치 및 이동장치를 미리 정해진 방식으로 일반적인 지지대 상에서 서로에 대해 조절하여, 주사 도구의 침투 깊이를 정할 수 있다는 특별한 장점을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 홀더 장치는 이동 장치를 최대치까지 전진 이동시키는 것을 제한하는 전진 스토퍼를 갖는다. 전진 스토퍼 위치의 선택은, 가이드 장치가 후진 이동하는 경우에서도 주사 도구가 일정한 제한 깊이보다 깊게 조직 내부로 침투하지 않도록 선택된다. 따라서 인접한 조직에 의도하지 않은 손상을 입힐 수 있는 가능성을 배제시킨다는 장점이 있다. 종래의 의료용 작동 장치는 초음파 프로브 또는 샤프트(shaft)에 대해 주사 도구의 스토퍼가 구비되어 단지 초음파 프로브의 시야를 벗어나 부정확한 위치에 주사하는 경우만을 방지할 수 있었지만, 본 발명의 홀더 장치의 전진 스토퍼는 홀더 장치의 고정된 좌표계 안에서 주사 도구의 움직임을 제한할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 주사 장치는 하기의 중요한 장점이 달성된다. 첫째, 주변 조직에 의도하지 않은 손상을 입힐 수 있는 가능성이 배제된다. 둘째, 전진 스토퍼로 인해 주사 위치를 의도하지 않게 지나쳐버릴 가능성이 없기 때문에, 상대적으로 빠른 속도로 주사 도구를 주사 위치로 전진 이동시킬 수 있다. 유기체 내부로의 주사 속도가 더욱 빨라지게 되어, 다수의 인접한 주사 위치에 주사하는 경우, 예컨대, 요도 벽 내부로 주사하는 경우에 특히 효과적이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 홀더 장치는 홀더 장치에 대해 가이드 장치의 후진 이동을 제한하는 후진 스토퍼를 갖는다. 후진 스토퍼도 마찬가지로 주사 도구의 침투 깊이를 확실하게 최대로 할 수 있으며, 더불어 이동 장치를 후진시키는 작동 위치에서 내강(lumen) 내부로 주사 도구를 안전하게 집어넣을 수 있다는 장점이 있다. 따라서 바람직하게는, 후진 스토퍼의 위치의 선택은 이동 장치를 후진시키는 작동 위치에서 주사 도구가 가이드 장치의 내강(lumen) 내부에 완전히 위치하도록 선택된다.
가이드 장치 및 이동 장치는 홀더 장치상에서 직선으로 이동할 수 있도록 배열된다. 따라서 원칙적으로는 예컨대, 홀더 장치의 표면에 배열되는 모든 이용가능한 선형(linear)의 가이드 장치가 사용될 수 있다. 그러나 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 홀더 장치는 튜브형 구조를 갖고, 가이드 장치는 홀더 장치의 내부에, 이동 장치는 홀더 장치 표면에 배열된다. 튜브형 구조의 벽에는 주사 도구를 이동 장치로부터 가이드 장치의 내강(lumen) 안으로 통과시키기 위한 입구(opening)가 제공되고, 적어도 한 개의 전진 및 후진 스토퍼 또는 추가 조절 장치가 제공될 수 있다. 튜브형 홀더 장치로 인해 가이드 장치 및 이동 장치가 적어도 일부 영역에서 같은 축으로 배열될 수 있기 때문에 주사 장치가 밀집된(compact) 구조를 갖게 된다. 또한 직선의 튜브형 구조는 홀더 장치의 길이 축에 대해 가이드 장치 및 이동 장치를 회전시킬 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 변형에 따라서 가이드 장치 및 이동 장치가 회전 가능하는 방식으로 배열될 경우, 요도와 같은 유강 장기의 벽을 통과시키는 모든 주사 위치와 관련한 장점을 얻을 수 있다.
바람직하게는, 주사 장치에는 홀더 장치가 배열되는 로터리 베어링(rotary bearing)이 구비된다. 로터리 베어링은 치료될 유기체에 대해 고정시켜 위치할 수 있다. 로터리 베어링 내부에 위치한 홀더 장치는 유기체에 대해 이동할 수 없다. 가이드 장치 및 이동 장치를 갖는 홀더 장치의 구조는 로터리 베어링 내부에서 회전가능하게 배열된다. 본 발명의 다른 변형에 따라, 로터리 베어링에 이동 장치를 전진시키는 작동 위치에서 홀더 장치의 회전을 방지하는 맨드릴(mandrel)을 구비시키는 경우, 가이드 장치로부터 주사 도구를 투입하면서 홀더 장치가 의도하지 않게 회전되는 가능성을 배제하고, 이에 따라 유기체 손상 가능성을 배제시킬 수 있는 장점을 갖는다. 바람직하게는, 이동 장치는 로터리 베어링의 맨드릴과 함께 작동하는 관통된(perforated) 고리를 갖는다. 관통된 고리는 다수의 가이드 홀을 포함하고, 이로 인해 일정한 각도 위치로 이동 장치를 전진 이동시킬 수 있다.
가이드 홀의 개수 및/또는 각분포(angular distribution)의 선택은 유기체 내에서 주사 위치의 바람직한 기하 분포(geometric distribution)의 역할을 하도록 선택된다는 장점이 있다. 따라서, 관통된 고리는 유강 장기의 벽 내부에 신뢰할 수 있고, 방사형으로 완벽하게 주입할 수 있는 마스크를 한정한다.
홀더 장치에 대해 가이드 장치가 이동하는 것이 차단되는 경우, 주사 위치의 선택에 있어서의 신뢰성 및 재생가능성이라는 장점을 추가적으로 얻을 수 있다. 홀더 장치에 가이드 장치가 분리가능하게(releasable) 고정될 수 있다. 이에 따라 바람직하게는, 전진 및 후진 작동 위치 사이에서 홀더 장치 상의 가이드 장치의 위치를 고정시킬 수 있는 제 1 클램핑(clamping) 장치가 사용된다. 사용되는 제 1 클램핑 장치는 클램핑 나사(clamping screw)로서, 외부로부터 튜브형의 홀더 장치의 벽 내부의 홈(slot)을 통과하여 가이드 장치의 몸체로 삽입된다. 이로 인해, 가이드 장치의 작동 및 조절을 단순화시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다. 특히 바람직하게는, 클램핑 나사가 내부의 분출 통로(flushing channel)를 갖고, 이를 통해 분출액이 가이드 장치의 내부의 통로로 도입될 수 있다.
본 발명에 따른 주사 장치를 실제 사용하기 위해, 상기 주사 장치에 바람직하게는 영상화 프로브, 예를 들어 초음파 프로브 또는 MRI 프로브를 구비하여, 유기체 안에서 주사 도구의 이동 및/또는 주사 위치에 물질을 주사하는 것을 모니터한다. 바람직하게는, 가이드 장치는 영상화 프로브가 배열될 수 있는 내부 통로를 갖고, 활동부, 예컨대, 초음파 변환기가 가이드 장치의 배출구 말단에서 통로로부터 초음파를 투과한다. 영상화 프로브는 가이드 장치에 고정시켜 연결될 수 있다. 그러나 영상화 프로브가 가이드 장치 및 이동 장치의 현재 위치에 맞춰 조절될 수 있게 영상화 프로브가 가이드 장치의 통로 내부에서 이동 가능하도록 배열되는 경우, 주사 장치를 융통성있게 사용할 수 있는 장점을 얻을 수 있다. 본 발명의 바람직한 변형에 따르면, 가이드 장치에 대해 프로브를 고정시키도록 사용될 수 있는 제 2 클램핑 장치가 제공되는 경우, 물질을 주사하는 것을 모니터링하는 데 있어서의 신뢰성과 관련하여 장점을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동 장치는 주사 도구를 작동시키기 위해 사용될 뿐 아니라, 주사 물질을 담아두는 저장소(reservoir) 역할도 한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 이동 장치에 상기 저장소, 예컨대, 주사바늘의 플런저(plunger)가 삽입될 수 있는 마운트(mount)가 구비될 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 마운트에는 주사될 물질을 계량하기 위한 조절 나사가 구비될 수 있고, 그 결과 주사량을 정확하고 재생 가능하게 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 중요한 특징으로서, 주사 장치에 가이드 장치, 이동 장치 및 홀더 장치 중 적어도 하나의 위치를 탐지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 탐지기(sensor device)를 구비할 수 있다. 탐지기는 신호를 보내어 주사 작업을 일정하게 하기 위해 서로에 대해 이동 가능한 주사 장치 일부를 자동으로 조절하기 위한 신호를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
홀더 장치에 회귀 스프링(return spring)을 구비하는 경우, 이동 장치가 자유롭게 이동할 수 있고, 상기 이동 장치를 후진시키는 작동 위치로 회귀할 수 있다는 점에서 본 발명에 따른 주사 장치의 작동상의 안정성을 높일 수 있다는 추가적인 장점이 있다. 특히 주사 장치를 수동으로 작동시키는 경우, 주사 도구가 가이드 장치의 내강(lumen)으로부터 투입될 때까지 회귀 스프링의 효과에 반하여 이동 장치를 전진시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 수동으로 전진시키는 힘을 제거시킬 경우, 회귀 스프링은 이동 장치를 자동으로 회귀하고, 이에 따라 내강(lumen)으로 주사 도구를 집어넣을 수 있다.
주사 방법과 관련하여, 상기 언급한 목적은 본 발명의 추가적인 측면에 따라 본 발명에 따른 주사 장치를 사용하여, 우선 가이드 장치를 유기체에 위치시키고 그 후 이동 장치를 주사 도구를 전진 이동하도록 작동시켜 달성된다. 바람직하게는, 가이드 장치의 위치 선정을 위해 의도한 주사 위치의 영상을 기록할 수 있는 영상화 프로브의 위치 선정을 또한 수반한다. 대안으로서, 영상화 프로브의 위치 선정은 주사 장치와 독립적으로 이루어질 수 있고, 주사 장치가 보다 밀집되어 설계되고 주변 조직의 확장을 감소시키는 장점을 얻을 수 있다.
주사 위치까지 주사 도구를 도입시키기 위해 이동 장치를 전진 스토퍼까지 전진 이동시켜 작동시킬 때, 주입 속도가 빨라진다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 주사 방법의 바람직한 변형에 따르면, 주사기를 사용하여 주입하는 경우, 주사 물질을 계량화하는 것이 용이해질 수 있다.
본 발명의 세부사항 및 장점은 첨부하는 도면을 참조하여 하기에서 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 첫 번째 실시 형태에 따른 주사 장치의 다양한 작동 상태의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 주사 장치의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 주사 장치의 단면도 및 평면도를 나타낸 것이다.
도 6 내지 도 9는 도 5에 도시된 주사 장치의 개별부의 단면도를 나타낸 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 주사 장치(100)의 첫 번째 실시형태를 단면도로 나타내고 있다. 주사 장치(100)는 가이드 장치(10), 이동 장치(20) 및 홀더 장치(30)을 포함한다. 도 1의 참조 부호 (70)은 홀더 장치(30)에 대해 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)의 위치를 탐지하도록 사용될 수 있는 탐지기를 나타낸다. 탐지기(70) 는 예를 들어, 광학 센서를 포함하고, 이를 이용하여 가이드 장치 및/또는 이동 장치 상의 막대형(bar-type) 표시점들이 탐지되도록 한다.
가이드 장치(10)는 내강(11) 및 통로(12)을 갖는 직선의 견고한 튜브이다. 상기 튜브는 예컨대, 한 면이 평면인 반원기둥 형태이다. 내강(11)은 주사 도구(21)(점선으로 도시)를 수용하기 위해 제공되고 가이드 장치(10)의 배출구 말단(14)에서 가이드 장치(10)의 중심선(15)에 대해 각을 가진다. 도시된 실시 형태에서는, 영상화 프로브(도 2에 도시)를 수용하기 위한 통로(12)가 제공된다. 가이드 장치(10)의 길이는 예컨대, 약 40 cm이다. 명확하게 하기 위하여, 도 1에서는 가이드 장치(10)의 전체 길이를 도시하지 않고, 절단된 부분을 물결선으로 표시하였다. 가이드 장치(10)는 선형의 가이드 또는 튜브(16)(개략적으로 도시함)에 의하여 이동가능하게 홀더 장치(30) 상에 배열된다.
주사 도구(21)는 이동 장치(20)에 부착된 주사 바늘이다. 이동 장치(20)는 또한 주입 저장소(도시하지 않음)를 위한 마운트(22)를 지탱하고, 이로부터 주입될 물질이 주사 도구(21)를 통과하여 조직 내 주사 위치에 투입될 수 있다. 이동 장치(20)는 홀더 장치(30) 상에 배열되어 선형 가이드 또는 튜브(도시하지 않음)의 작동 방법과 같이 슬라이드 방식으로 직선으로 이동될 수 있도록 한다.
홀더 장치(30)는 이동 장치(20)의 전진 이동을 제한하는 전진 스토퍼(31)를 구비한다. 또한 가이드 장치(10)를 위하여 가이드 장치(10)의 후진 이동을 제한하는 후진 스토퍼(32)가 제공된다. 이동 장치(20)가 전진 스토퍼(31)를 지탱하고 가이드 장치(10)가 후진 스토퍼(32)를 지탱할 경우, 주사 도구(21)는 유기체(1)의 조 직 내부를 일정한 최대 깊이 만큼만 투입할 수 있다. 인접하는 조직의 손상이 배제된다.
도 1은 환자인 치료될 유기체(1)의 유강 장기, 예를 들어 요도 내부로 가이드 장치가 투입되는 주사 장치(100)의 작동 상태를 보여준다. 가이드 장치(10)는 요도 벽 내 의도한 조직(2)으로부터 일정한 거리에 배출구 말단(14)이 위치하도록 놓여진다. 이 같은 거리는 특히 하기에 도시된 것과 같이 의도된 깊이로 주입되도록 선택된다. 도 1에 도시된 작동 상태에서, 이동 장치(20)는 내강(11)으로부터 주사 도구(21)가 투입되지 않도록 후진 작동 위치를 취한다.
도 1에 따르면, 유기체(1) 내부의 가이드 장치(10)의 위치는 영상화 프로브(50)를 사용하여 관측되면서 이루어지는데, 명확하게 하기 위한 것으로 도 1에 도시하지 않았다. 프로브(50)는 홀더 장치(30)(도 2 참조) 상에 분리가능하도록(releasably) 고정되고, 프로브(50)에 대해 이동될 수 있는 가이드 장치 및 이동 장치에 의해 유지된다.
도 2는 전진 이동하는 주사 도구(21)를 갖는 주사 장치(100)의 작동 상태를 도시하고 있다. 가이드 장치(10)의 길이축에 대해 내강(11)이 편향되기 때문에, 주사 도구(21)의 말단이 조직(2) 내부로 투입된다. 이 상태에서, 마운트(22)에 부착된 주사 저장소는 조직(2) 내부로 물질을 주사하도록 작동된다.
도 2와 같이, 도 3은 주사 도구(21)가 조직(2) 내부로 전진 이동하는 주사 장치(100)의 작동 상태를 도시하고 있다. 그러나 이 경우, 가이드 장치(10)도 Δx의 거리로 전진 이동하여, 조직(2)으로부터 배출구 말단(14)의 거리가 줄어들고, 이에 따라 주사 도구(21)가 조직(2) 내부로 침투하는 깊이가 줄어든다.
본 발명을 실제로 이행하기 위해서, 영상화 프로브(50)가 통로(12) 안에 반드시 배열될 필요는 없다. 대안으로서, 영상화 프로브(50)(예컨대, 초음파 프로브 또는 MRI 프로브)는 몸체 표면 상에 (예컨대, 3차원 영상을 기록하기 위하여) 또는 인접한 체강 내부에서 주사 장치와 분리되어 배열될 수 있다. 이 경우, 가이드 장치(10) 내 통로(12)는 생략될 수 있다. 이렇게 되면, 가이드 장치(10)는 직선의 견고한 막대기 형태의 구성요소(13)로서, 단지 내강(11)만을 포함하고 또한 밀집된(compact) 형태를 갖게 된다. 영상화 프로브(50)는 도 4에 도시된 것과 같이 분리되어 있는 음파 헤드(sonic head)(51) 및 샤프트(shaft)(52)를 갖는다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 주사 장치(100)의 변경된 실시형태를 도시하고 있는데, 바람직하게는 가이드 장치, 이동 장치 및 홀더 장치가 같은 축 구조로 이루어진 밀집된(compact) 설계를 기반으로 이행된다.
도 5a 및 도 5b에서 도시된 작동 상태에서, 이동 장치(20)는 전진 작동 위치를 취한다. 도 5a의 단면도 및 도 9의 투시도는 내강(11) 및 통로(12)가 직선으로 주조된 튜브(16)를 따라 위치하는 가이드 장치(10)를 도시하고 있다. 통로(12)는 영상화 프로브(도시하지 않음)를 수용하기 위하여 제공된다. 명확하게 하기 위해, 도면에서는 주조된 튜브(16)의 전체 길이를 도시하지 않았다. 또한 가이드 장치(10)는 가이드 몸체(17), 튜브형의 홀더 장치(30)의 내부 지름에 조절되는 외부 지름을 포함한다.
이동 장치(20)(도 8에서도 도시함)는 상부가 개방된 덮개 표면을 갖고 속이 비어있는 원기둥이 절단된 형태의 슬라이드 부(27) 및 홀더 장치(30)의 선형 가이드(38) 내에 위치하는 가로핀(26)을 포함한다. 또한 주사 도구(21)가 연결되어있는 이동 장치(20)는 주사 저장소(60)를 위한 마운트(22) 및 가이드 홀(24)을 갖는 관통된 고리(23)를 포함한다. 주사기 형태의 주사 저장소(60)를 사용하기 위해서, 마운트(22)는 주사기 부착물(22.1) 및 플런저 부착물(22.2)를 포함하는데, 조절 나사(25)를 이용하여 조절된다. 슬라이드 부(27)의 내부 지름은 홀더 장치(30)(하기 참조)의 실린더 부(36)의 외부 지름과 대응된다. 슬라이드 부(27)는 실린더 부(36) 상에서 이동한다.
홀더 장치(30)(도 7 참조)는 베어링 부(37) 및 가이드 슬리브(guide sleeve)(36.2)를 갖는 실린더 부(36)를 포함한다. 실린더 부(36)의 표면은 선형 가이드(38)에 이동 장치(20)의 이동 경로를 제공하기 위하여 상부가 절단된다. 이동 통로는 전진 스토퍼(31) 및 후방 걸림부(39) 사이를 따라 위치한다. 또한 실린더 부(36)의 표면은 주사 도구(21)를 가이드 장치(10)까지 통과시키는 입구(36.1)를 갖는다. 가이드 슬리브(36.2)의 후미에는 클램핑 나사(36.3)가 제공되어 가이드 장치(10)의 통로(12) 내에서 영상화 프로브를 고정시키도록 사용될 수 있다. 또한, 가이드 슬리브(36.2)는 회귀 스프링(35)을 위한 지지대를 형성하는데, 회귀 스프링은 실린더 부(36)의 후미 및 슬라이드 부(27)의 후미 사이에 배열된다. 이동 장치를 전진시키는 작동 위치에서 회귀 스프링(35)이 팽팽하게 된다.
베어링 부(37)는 맨드릴(41)을 갖는 로터리 베어링(40) 내에 위치한다(도 6 참조). 맨드릴(41)은 이동 장치(20)의 관통된 고리(23)와 함께 작동한다. 또한, 로 터리 베어링(40)은 유지 볼트(42)를 고정시키도록 구비하여, 볼트가 스탠드(도시하지 않음) 상에 고정시켜 위치하도록 한다. 로터리 베어링(40)에는 래칭(latching) 돌출부, 예컨대, 스프링이 장착된 볼(43)이 위치하여, 베어링 부(37)의 표면 상에 움푹 파인 곳(37.1)과 함께 작동한다.
홀더 장치(30)의 실린더 부(36)는 아랫면에 홈(slot) 형태의 입구(36.4)(도 5a 참조)를 갖고, 이로 인해 가이드 장치(10)의 이동 경로가 한정된다. 홀더 장치(30)에 대해 가이드 장치(10)를 일시적으로 고정시키기 위하여, 내부의 분출 통로(34.1)를 갖는 클램핑 나사(34)가 제공되고, 가이드 장치(10)의 통로(12) 내부로 분출액을 도입하기 위하여 분출 통로를 통과하는 튜브를 위치시킬 수 있다.
본 발명에 따른 주사 장치(100)를 사용하는 주사 방법은 다음 방법을 따른다. 우선, 로터리 베어링(40)을 갖는 홀더 장치(30)는 유기체(1)에 대해, 예컨대, 환자의 요도에 대해 고정시켜 위치한다. 튜브(16)는 요도 안으로 도입되고, 이것은 이동 장치(20)를 후진시키는 작동 위치(후방 걸림부(39)의 가로핀(26)) 및 초음파 프로브(50)로 관찰되면서 실시된다. 가이드 장치(10)의 배출구 말단(14)(도 1 참조)은 조직(2)으로부터 거리를 두고 떨어져 위치하는데, 이동 장치(20)를 전진시키는 작동 위치(전진 스토퍼(31)의 가로핀(26))에서 주사 바늘이 조직(2) 내 의도한 주사 위치에 명중하도록 한다. 그리고 나서 이동 장치(20)를 수동으로 이동시켜 주사 도구(21)가 전진하도록 한다. 치료하는 의사는 예를 들어, 로터리 베어링(40)의 유지 볼트(42) 및 관통된 고리(23)를 한 손에 쥐고, 주사기(61) 안으로 주사기 플런저(62)를 전진 이동시키기 위하여 다른 한 손으로는 조절 나사(25)를 작동시킬 수 있다. 조절 나사(25)를 예컨대, 일정한 수로 돌려 일정한 양을 주입하게 되면, 이동 장치(20)는 이탈하게 된다. 그 후, 이동 장치(20)는 관통된 고리(23)가 맨드릴(41)과 분리될 때까지 회귀 스프링(35) 효과로 인해 후진한다. 이 상황에서, 가이드 장치(10)를 갖는 홀더 장치(30)와 이동 장치(20)는 하나의 가이드 홀(24)에 의하여 추가로 회전될 수 있고, 이동 장치(20)는 전진 스토퍼(31) 거리만큼 다시 전진 이동될 수 있다. 이 같은 위치에서, 다음 주입이 실시된다. 이 같은 과정은 회전과정이 완벽하게 이루어질 때까지 반복된다. 그 후, 요도 안으로 방사형(radial) 주입을 추가로 실시하기 위해, 예를 들어, 스탠드 상의 로터리 베어링(40)을 이동시켜 홀더 장치(30)를 후진시킨다.
상기의 발명의 설명, 도면 및 청구항에 개시된 본 발명의 특징은 다양한 실시형태에서 본 발명을 실시하기 위하여 개별적 및 혼합적으로 모두 중요할 수 있다.
본 발명은 종래 기술의 단점을 극복하고, 특히 부정확한 위치선정 및/또는 조직 손상의 위험을 줄이고, 주사 치료의 진행을 빠르게 하는 개선된 의료용 작동 장치를 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 이에 따라 유기체에 물질을 주입하는 개선된 방법을 제공할 수 있다.

Claims (22)

  1. 주사 도구(21)가 내부에서 이동 가능한 방식으로 배열되는 내강(11)을 갖는 가이드 장치(10)를 포함하는 유기체(1) 내부에 물질을 주사하기 위한 주사 장치(100)에 있어서,
    주사 도구(21)가 연결되는 이동 장치(20); 및
    홀더 장치(30) 상에 배열되어 있는 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)가 서로에 대해 이동할 수 있도록 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)를 위한 지지대를 형성하는 홀더 장치(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 홀더 장치(30)는 홀더 장치(30)에 대해 이동 장치(20)의 전진 이동을 제한하는 전진 스토퍼(31)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 홀더 장치(30)는 홀더 장치(30)에 대해 가이드 장치(10)의 후진 이동을 제한하는 후진 스토퍼(32)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 홀더 장치(30)는 튜브형 구조를 갖고, 홀더 장치(30) 내부에 배열되는 가이드 장치(10) 및 홀더 장치(30) 상의 외부에 배열되는 이동장치(20)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)는 홀더 장치의 길이축에 대해 회전될 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 가이드 장치(10) 및 이동 장치(20)를 갖는 홀더 장치(30)가 홀더 장치(30)의 길이축에 대해 회전될 수 있는 로터리 베어링(40)이 제공되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 로터리 베어링(40)은 이동 장치(20)가 전진 이동하는 상태에서 홀더 장치(30)의 회전을 방해하는 맨드릴(41)을 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 이동 장치(20)는 로터리 베어링(40)의 맨드릴(41)과 함께 작동하는 관통된 고리(perforated ring, 23)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 관통된 고리(23)는 가이드 홀(24)을 갖고, 의도된 기하학적 분포(geometric distribution)로 유기체 내부에 주사되도록 가이드 홀의 개수 및 각분포가 선택되는 것을 특징으로 하는 주사장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 홀더 장치(30)는 홀더 장치에 대해 가이드 장치(10)를 고정시키기 위한 클램핑 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 클램핑 장치는 분출액이 가이드 장치(10) 안으로 도입되는 분출 통로(34.1)를 갖는 클램핑 나사(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  12. 청구항 1에 있어서, 가이드 장치(10)는 영상화 프로브(50)를 수용하는 통로(12)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 홀더 장치(30)는 통로(12) 안에 프로브(50)를 고정시키기 위한 클램핑 나사(36.3)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  14. 청구항 1에 있어서, 이동 장치(20)는 주사 저장소(60)를 지지하기 위한 마운트(mount, 22)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 주사 저장소를 지지하는 마운트(22)는 주사 물질을 계 량하기 위한 조절 나사(23)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  16. 청구항 1에 있어서, 가이드 장치(10), 이동 장치(20) 및 홀더 장치(30) 중 적어도 하나의 위치를 탐지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함하는 탐지기(70)가 제공되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  17. 청구항 1에 있어서, 홀더 장치(30)는 이동 장치(20)를 전진 작동 위치로부터 회귀되도록 하는 회귀 스프링(return spring, 35)을 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
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