KR101371615B1 - Plasam electrode cooling device and minimally invasive plasma treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수핵의 경화 및 탄화를 방지하고, 환자에게도 안전하며 시술자의 편의성을 획기적으로 높인 플라즈마 전극 냉각장치를 갖는 미세침습성 플라즈마 치료장치를 위하여, 내부로 플라즈마 전극이 삽입 가능하며, 상기 플라즈마 전극이 삽입되는 경우 상기 플라즈마 전극과의 사이에 냉각 매질이 유동할 수 있는 냉각 유로부가 형성되는, 유도관; 및 상기 유도관의 일측에 설치되어 상기 냉각 매질을 상기 유도관으로 주입할 수 있는 냉각 매질 주입구;를 포함하는, 플라즈마 전극 냉각장치를 제공한다. The present invention provides a microelectroinvasive plasma treatment apparatus which prevents hardening and carbonization of the nucleus pulposus, is safe for the patient, and greatly improves the convenience of the operator. An induction pipe, in which a cooling flow path portion in which a cooling medium flows is formed between the plasma electrode and the plasma electrode; And a cooling medium injection hole installed at one side of the induction pipe to inject the cooling medium into the induction pipe.

Description

플라즈마 전극 냉각장치 및 미세침습성 플라즈마 치료장치{Plasam electrode cooling device and minimally invasive plasma treatment apparatus}Plasma electrode cooling device and minimally invasive plasma treatment apparatus

본 발명은 의료용 치료장치에 대한 것으로서, 더 상세하기는 수핵분해에 이용되는 플라즈마 전극 냉각장치 및 이를 포함하는 미세침습성 플라즈마 치료장치에 대한 것이다. The present invention relates to a medical treatment apparatus, and more particularly, to a plasma electrode cooling apparatus used for nucleation, and a microinvasive plasma treatment apparatus including the same.

일반적으로 허리 디스크로 잘 알려져 있는 추간판 탈출증은 추간판이 인접하는 신경을 압박하는 것을 말한다. 척추뼈와 척추뼈 사이에서 완충역할을 하는 추간판은 무거운 물건을 들어 올릴 때 힘이 집중되는 곳으로 수분이 많이 포함된 조직이다. 추간판은 수핵과 이를 둘러싸고 있는 섬유륜으로 구성되어 있는데, 심한 외상이나 잘못된 자세로 인해 추간판에 무리를 주게 되면 수핵 또는 섬유륜의 일부가 돌출하게 되고, 척추 부근의 신경을 압박하게 된다. 따라서 허리와 다리 등에 통증이 유발된다. Disc herniation, commonly known as the herniated disc, refers to the compression of adjacent discs by the intervertebral discs. The intervertebral disc, which acts as a buffer between the vertebrae and the vertebrae, is a tissue containing high concentration of force when lifting heavy objects. The intervertebral disc is composed of the nucleus pulposus and the annulus fibrosus. When a severe trauma or incorrect posture causes the intervertebral disc to overdo it, a part of the nucleus pulposus or fibrosus protrudes and the nerves near the spine are compressed. Therefore, pain in the lower back and legs is caused.

이러한 통증을 치료하는 방법으로는 보존적인 방법과 치료적인 방법으로 나눌 수 있다. 보존적 치료요법으로는 절대 안정, 소염 진통제의 복용, 열 치료 등을 이용하는 것이지만, 일정기간 치료하여도 효과가 미흡할 경우, 치료를 이용하게 된다. 치료를 이용하는 방법은 추간판 내부의 수핵 구성 물질을 일부 제거하면 추간판 내부의 압력이 감소하여 돌출부가 원래의 상태로 복귀하는 성질을 이용할 수 있다. These pains can be divided into conservative and therapeutic methods. Conservative therapy is to use absolute stability, anti-inflammatory analgesic, heat treatment, etc., but if the treatment for a certain period of time is insufficient, the treatment is used. The method of treatment may take advantage of the nature of the removal of some of the nucleus constituents in the intervertebral disc, thereby reducing the pressure in the intervertebral disc and returning the protuberance to its original state.

수핵 구성 물질을 제거하는 방법으로는, 약물을 수핵 내에 주사하는 방법, 절개 후 치료하는 방법, 레이저를 이용하여 수핵을 제거하는 방법 등을 이용할 수 있다. 약물을 수핵 내에 주사하는 방법은 약물을 통해 화학적으로 수핵을 용해시키는 방법이고, 절개 후 치료하는 방법은 외과적 치료 방법으로 바늘 톱으로 썰어낸 후 수핵을 진공흡입하여 제거하는 방법이며, 레이저를 이용하는 방법은 비치료적 시술법으로 열을 이용하여 수핵을 태워서 수핵 내부의 압력을 낮추고, 탈출된 수핵을 섬유륜 내부로 돌려보내는 방법이다.As a method of removing the nucleus constituent material, a method of injecting a drug into the nucleus can be used, a method of treating after dissection, a method of removing the nucleus nucleus using a laser, and the like. The injection of drug into the nucleus pulposus is a method of chemically dissolving the nucleus pulposus through the drug. The treatment after incision is a surgical treatment method that is cut by a needle saw, and the nucleus pulposus is removed by vacuum suction. The method is a non-therapeutic method that burns the nucleus pulposus using heat to lower the pressure inside the nucleus pulposus and return the escaped nucleus pulposus into the annulus fibrosus.

그러나 이러한 종래의 추간판 탈출증 치료방법에는 수핵 제거를 위해 척추 신경 부위의 절제를 수반하기 때문에 환자에게 위험하고, 레이저의 경우 직진성이 강해 시술부위를 지나치기에 집중적으로 치료할 수 없으며, 수핵의 경화 및 탄화가 발생하는 문제점이 있었다. 특히, 수핵의 경우 탄화로 인해 염증 발생 시 치유가 되지 않으므로 주의하여야 한다.However, this conventional method for the treatment of intervertebral disc herniation is dangerous for patients because it involves resection of the spinal nerve to remove the nucleus pulposus, and the laser can not be intensively treated because of its straightness. There was a problem that occurred. In particular, the nucleus pulposus should be careful because the carbonization does not heal when inflammation occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 수핵의 경화 및 탄화를 방지하고, 환자에게도 안전하며 시술자의 편의성을 획기적으로 높인 플라즈마 전극 냉각장치를 갖는 미세침습성 플라즈마 치료장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve a number of problems including the above problems, to prevent the hardening and carbonization of the nucleus pulposus, safe for the patient and has a micro-invasive plasma treatment apparatus having a plasma electrode cooling device that greatly improved the convenience of the operator It aims to provide. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따르면, 내부로 플라즈마 전극이 삽입 가능하며, 상기 플라즈마 전극이 삽입되는 경우 상기 플라즈마 전극과의 사이에 냉각 매질이 유동할 수 있는 냉각 유로부가 형성되는, 유도관; 및 상기 유도관의 일측에 설치되어 상기 냉각 매질을 상기 유도관으로 주입할 수 있는 냉각 매질 주입구를 포함하는, 플라즈마 전극 냉각장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a plasma electrode is inserted into the induction tube, when the plasma electrode is inserted, the induction pipe, which is formed with a cooling flow path for the cooling medium flow between the plasma electrode; And a cooling medium injection hole installed at one side of the induction pipe to inject the cooling medium into the induction pipe.

상기 유도관의 일측에 반대되는 타측에는 상기 일측으로부터 주입된 냉각 매질이 배출되는 개구가 형성될 수 있다. The other side opposite to one side of the induction pipe may be formed with an opening through which the cooling medium injected from one side is discharged.

상기 유도관 타측의 단부는 단면적이 상기 유도관의 연장방향으로 감소하는 형상을 가질 수 있다. An end portion of the other side of the induction pipe may have a shape in which a cross-sectional area decreases in an extension direction of the induction pipe.

상기 냉각 매질은 식염수를 포함할 수 있다.The cooling medium may comprise saline.

상기 냉각 매질은 상기 냉각 유로부를 이동하여 상기 타측의 개구로 배출되면서 상기 플라즈마 전극 또는 인체조직을 냉각할 수 있다.The cooling medium may cool the plasma electrode or the human tissue while moving the cooling flow path to be discharged through the other opening.

상기 유도관의 일단부에 상기 전극과 상기 유도관 사이의 공간을 폐쇄하면서 상기 전극을 유도관 내에 고정시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.One end of the induction pipe may further include a fixing part for fixing the electrode in the induction pipe while closing the space between the electrode and the induction pipe.

또한, 상기 유도관의 외주면 상에 파지가 가능한 구조물로 이루어진 지지부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a support portion made of a structure that can be gripped on the outer peripheral surface of the induction pipe.

상기 유도관의 직경은 3mm 이하(0초과)일 수 있다.The diameter of the induction pipe may be 3 mm or less (greater than 0).

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상술한 플라즈마 전극 냉각장치; 및 상기 플라즈마 전극 냉각장치의 유도관 내부에 삽입된 플라즈마 전극;을 포함하는, 미세침습성 플라즈마 치료장치가 제공된다. According to another aspect of the invention, the above-described plasma electrode cooling apparatus; And a plasma electrode inserted into the induction tube of the plasma electrode cooling device.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수핵의 경화 및 탄화를 방지하고, 환자에게도 안전하며 시술자의 편의성을 획기적으로 높인 플라즈마 전극 냉각장치 및 이를 갖는 미세침습성 플라즈마 치료장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a plasma electrode cooling device and a micro-invasive plasma treatment device having the same to prevent hardening and carbonization of the nucleus pulposus, safe for the patient, and dramatically improved the convenience of the operator. . Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 플라즈마 전극 냉각장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 플라즈마 전극 냉각장치에 플라즈마 전극이 삽입된 모습을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 플라즈마 전극 냉각장치의 일 단부를 개략적으로 도시하는 부분 확대도이다.
도 5는 플라즈마 처리 후 열화상 카메라를 이용하여 측정한 돼지수핵의 온도분포를 나타낸 것이다.
도 6은 수핵 내 식염수 주입량에 따라 플라즈마가 발생하는 중심부로부터 거리/온도변화 그래프이다.
도 7은 식염수 주입량에 따른 연속 플라즈마 처리 가능시간 그래프이다.1 is a side view schematically showing a plasma electrode cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a plasma electrode is inserted into a plasma electrode cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line III-III in FIG.
4 is a partially enlarged view schematically showing one end of the plasma electrode cooling device shown in FIG. 1.
Figure 5 shows the temperature distribution of the swine nucleus measured using a thermal imaging camera after the plasma treatment.
6 is a graph showing a distance / temperature change from the center where plasma is generated according to the amount of saline injection in the nucleus pulposus.
FIG. 7 is a graph showing the time available for continuous plasma treatment according to the amount of saline injection.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following embodiments, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are not limited to three axes on the orthogonal coordinate system, and can be interpreted in a broad sense including the three axes. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 플라즈마 전극 냉각장치(100)를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예인 플라즈마 전극 냉각장치(100)에 플라즈마 전극(120)이 삽입된 형태의 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)의 모습을 개략적으로 도시하는 단면도이다.1 is a side view schematically showing a plasma electrode cooling apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a form in which the plasma electrode 120 is inserted into the plasma electrode cooling apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The cross-sectional view schematically showing the appearance of the micro-invasive plasma treatment apparatus 200.

도 1을 참조하면, 플라즈마 전극 냉각장치(100)는 유도관(110)을 포함할 수 있으며, 유도관(110)의 일측에 설치된 냉각 매질 주입구(140), 고정부(150) 및 지지부(160)를 포함할 수 있다. 이러한 플라즈마 전극 냉각장치(100)에는 도 2와 같이 플라즈마 전극(120)이 삽입 될 수 있다. 플라즈마 전극(120)은 플라즈마를 이용하여 수핵을 분해 할 수 있으며, 이밖에 다른 신체 조직을 분해하거나 제거하는데 이용될 수 있다. Referring to FIG. 1, the plasma electrode cooling apparatus 100 may include an induction tube 110, and a cooling medium inlet 140, a fixing unit 150, and a support unit 160 installed at one side of the induction tube 110. ) May be included. The plasma electrode cooling device 100 may be inserted into the plasma electrode 120 as shown in FIG. 2. The plasma electrode 120 may decompose the nucleus pulposus using plasma, and may be used to decompose or remove other body tissues.

도 1 및 도 2를 참조하면, 플라즈마 전극 냉각장치(100)는 플라즈마 전극(120)이 삽입될 수 있는 유도관(110)을 가진다. 즉, 플라즈마 전극(120)은 유도관(110)의 내주면과 이격거리를 두고 유도관(110)의 내부로 삽입될 수 있다. 1 and 2, the plasma electrode cooling apparatus 100 has an induction pipe 110 into which the plasma electrode 120 can be inserted. That is, the plasma electrode 120 may be inserted into the induction pipe 110 at a distance from the inner circumferential surface of the induction pipe 110.

유도관(110)의 내경은 플라즈마 전극(120)의 직경보다 더 크게 형성되며, 따라서 삽입된 플라즈마 전극(120)과 유도관(110) 사이에는 냉각 매질이 유동할 수 있도록 냉각 유로부(130)가 형성될 수 있다. 즉, 냉각 유로부(130)는 유도관(110)과 상기 플라즈마 전극(120) 사이에 형성된 미세 간극으로서 유체가 이동할 수 있는 공간이다. The inner diameter of the induction pipe 110 is formed to be larger than the diameter of the plasma electrode 120, and thus the cooling flow path 130 may allow the cooling medium to flow between the inserted plasma electrode 120 and the induction pipe 110. Can be formed. That is, the cooling passage 130 is a space in which fluid moves as a fine gap formed between the induction pipe 110 and the plasma electrode 120.

유도관(110)의 일측에는 냉각 매질이 주입될 수 있는 있는 냉각 매질 주입구(140)가 형성되어 있으며, 유도관(110)의 일측에 반대되는 타측에는 상기 일측으로부터 주입된 냉각 매질이 배출되는 개구가 형성되어 있다. 이때 유도관(110)의 타측은 수핵을 관통하여 주입되는 부분에 해당되며, 도 4는 도 1에 나타낸 플라즈마 전극 냉각장치(100)에서 타측의 단부를 개략적으로 도시하는 부분 확대도이다.One side of the induction pipe 110 is formed with a cooling medium inlet 140 through which the cooling medium can be injected, and the other side opposite to one side of the induction pipe 110 has an opening through which the cooling medium injected from the one side is discharged. Is formed. In this case, the other side of the induction tube 110 corresponds to a portion injected through the nucleus pulposus, and FIG. 4 is a partially enlarged view schematically showing an end portion of the other side in the plasma electrode cooling apparatus 100 shown in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 플라즈마 전극 냉각장치(100)의 타측의 단부는 유도관(110)의 연장방향(+x 방향)으로 갈수록 단면적이 점점 작아져 뾰족하게 형성될 수 있다. 즉, 첨두에 걸쳐 날카롭게 제작 되어 수핵을 둘러싸고 있는 섬유륜을 뚫고 수핵에 접근하기 용이하게 제작될 수 있다. 이러한 유도관(110)의 직경은 3mm 이하로 제작될 수 있다. 수핵을 보호하고 있는 섬유륜을 손상하지 않고 내부 수핵에 도달할 수 있는 유도관의 최대 굵기는 3mm 이다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 전극 냉각장치(100)의 유도관(110)를 수핵에 주입하는 과정에서 섬유륜의 손상을 막을 수 있다.Referring to FIG. 4, the end portion of the other side of the plasma electrode cooling apparatus 100 may be sharply formed by decreasing the cross-sectional area toward the extension direction (+ x direction) of the induction pipe 110. In other words, it is manufactured sharply over the peak and can be manufactured to easily access the nucleus through the annulus fibrosus surrounding the nucleus. The diameter of the induction pipe 110 may be manufactured to 3mm or less. The maximum thickness of the guide tube that can reach the inner nucleus without damaging the annulus protecting the nucleus is 3 mm. Therefore, damage to the annulus can be prevented in the process of injecting the induction pipe 110 of the plasma electrode cooling apparatus 100 of the present invention into the nucleus pulposus.

한편 유도관(110) 일측에 형성된 냉각 매질 주입구(140)에 주입된 냉각 매질은 냉각 유로부(130)를 통해 이동하여 유도관(110) 타측의 개구를 통해 수핵으로 배출되면서 플라즈마 전극(120) 및 플라즈마 전극(120) 주변부, 즉 수핵의 온도를 낮출 수 있다. Meanwhile, the cooling medium injected into the cooling medium inlet 140 formed at one side of the induction pipe 110 moves through the cooling flow path unit 130 and is discharged into the nucleus through the opening of the other side of the induction pipe 110 to discharge the plasma electrode 120. And lower the temperature of the periphery of the plasma electrode 120, that is, the nucleus pulposus.

예를 들어, 냉각 매질 주입구(140)를 통하여 냉각 매질을 계속 공급하는 경우, 냉각 매질은 연속하여 냉각 유로부(130)를 통과하여 유도관(110)의 타측으로 배출됨에 따라 연속적으로 플라즈마 전극(120) 외주면을 냉각할 수 있다. 이러한 플라즈마 전극(120)의 효율적인 냉각으로 인하여 플라즈마를 안정적으로 생성할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. For example, in the case where the cooling medium is continuously supplied through the cooling medium inlet 140, the cooling medium continuously passes through the cooling flow path 130 and is discharged to the other side of the induction pipe 110 to continuously discharge the plasma electrode ( 120) The outer peripheral surface can be cooled. Due to the efficient cooling of the plasma electrode 120 may help to stably generate the plasma.

한편, 냉각 유로부(130)를 따라 이동한 냉각 매질은 유도관(110) 타측 단부의 개구를 통해 배출되며 수핵으로 주입되게 됨에 따라 수핵의 온도를 낮추는 효과를 나타낼 수 있다. Meanwhile, the cooling medium moved along the cooling channel 130 may be discharged through the opening at the other end of the induction pipe 110 and injected into the nucleus, thereby lowering the temperature of the nucleus.

수핵 내에서 플라즈마 전극(120)을 통해 플라즈마를 발생시키면 수핵의 온도가 증가하게 되고, 지나친 온도 상승으로 인해 수핵의 경화 또는 탄화가 발생할 수 있다. 수핵의 경화가 발생하면 수핵 내에 수분이탈 및 단백질 변성으로 인하여 수핵의 경도가 증가하게 되고, 수핵 내부에 삽입된 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)의 이동이 제한될 수 있다. 따라서 시술자가 수핵을 분해하는데 있어서 자유롭지 못하므로 경화 또는 탄화가 발생하지 않도록 수핵의 온도를 낮추어 주어야 한다. 본 발명에 의할 시, 냉각 매질이 수핵으로 주입됨에 따라 수핵의 분해 중에 수분의 이탈과 온도의 상승을 억제하여 분해율을 증가시키는 가운데 수핵의 경화 및 탄화를 방지할 수 있다. When the plasma is generated through the plasma electrode 120 in the nucleus nucleus, the nucleus nucleus may increase in temperature, and hardening or carbonization of the nucleus nucleus may occur due to excessive temperature rise. When hardening of the nucleus pulposus occurs, the hardness of the nucleus pulposus increases due to water escape and protein denaturation in the nucleus nucleus, and movement of the microinvasive plasma treatment apparatus 200 inserted into the nucleus nucleus may be restricted. Therefore, the operator is not free to decompose the nucleus, so the temperature of the nucleus should be lowered to prevent hardening or carbonization. According to the present invention, as the cooling medium is injected into the nucleus pulposus, it is possible to prevent the hardening and carbonization of the nucleus in the middle of increasing the decomposition rate by inhibiting the escape of water and the rise of the temperature during the nucleation of the nucleus nucleus.

상술한 냉각 매질로는 식염수를 포함할 수 있고, 인체에 무해하다면 이밖에 어떠한 물질이라도 무관하다. 나아가, 형태에 있어서도 액체 또는 기체로 수핵에 공급될 수 있으며 다양한 형태가 가능하다.The cooling medium described above may include saline, and any other material may be used as long as it is harmless to the human body. Furthermore, the form can be supplied to the nucleus nucleus as a liquid or a gas, and various forms are possible.

냉각 매질은 유도관(110)의 일측에 설치되어 있는 냉각 매질 주입구(140)를 통해 주입될 수 있다. 냉각 매질 주입구(140)의 직경은 유도관의 직경과 유사하게 형성될 수 있고, 냉각 매질을 주입하는 과정에서 틈이 발생하게 되면 간격의 틈 사이로 압력이 발생할 수 있다. 따라서 미세침습성 플라즈마 치료장치(200) 내에 포함된 플라즈마 전극(120)이 플라즈마 전극 냉각장치(100)에서 분리되거나, 유도관(110) 타측에 형성된 개구를 통해 냉각 매질이 수핵 내부로 주입되지 못하고 후방으로 나올 수 있다. 이를 방지하기 위하여 유도관(110)의 일단부에 플라즈마 전극(120)과 상기 유도관(110) 사이의 공간을 폐쇄하면서 상기 플라즈마 전극(120)을 유도관(110) 내에 고정시키는 고정부(150)를 포함할 수 있다. 이러한 고정부(150)를 통하여 플라즈마 전극(120)을 플라즈마 전극 냉각장치(100)에 안정적으로 고정 할 수 있고, 냉각 매질이 후방으로 새어 나오는 것도 방지할 수 있다.The cooling medium may be injected through the cooling medium inlet 140 installed at one side of the induction pipe 110. The diameter of the cooling medium inlet 140 may be formed to be similar to the diameter of the induction pipe, and if a gap is generated in the process of injecting the cooling medium, pressure may be generated between the gaps of the gap. Therefore, the plasma electrode 120 included in the micro-invasive plasma treatment apparatus 200 is separated from the plasma electrode cooling apparatus 100 or the cooling medium is not injected into the nucleus pulposus through an opening formed at the other side of the induction tube 110. Can come out. In order to prevent this, the fixing part 150 fixing the plasma electrode 120 in the induction pipe 110 while closing the space between the plasma electrode 120 and the induction pipe 110 at one end of the induction pipe 110. ) May be included. Through the fixing part 150, the plasma electrode 120 may be stably fixed to the plasma electrode cooling device 100, and the cooling medium may be prevented from leaking backward.

지지부(160)는 유도관(110)의 외주면에 파지가 가능한 구조물로 이루어지며, 작업자는 이러한 지지부(160)를 파지함으로써 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)를 수핵으로 삽입하는 치료 등을 용이하고 안정적으로 수행할 수 있게 된다. 도 1에는 지지부(160)가 원형고리관의 형태를 가지고 있으나 본 실시예는 이에 한정되지 않으며 파지가 가능한 어떠한 형태라고 가능함은 물론이다.Support portion 160 is made of a structure that can be gripped on the outer peripheral surface of the induction pipe 110, the operator gripping the support 160 to facilitate the treatment and insert the micro-invasive plasma treatment device 200 into the nucleus nucleus. It can be done with In Figure 1, the support 160 has the form of a circular ring tube, but this embodiment is not limited to this, and can be any shape that can be gripped, of course.

플라즈마 전극(120)에 포함되는 플라즈마 발생부(122)는 금속물질을 포함한다. 일례로 텅스텐은 녹는점이 약 3387℃로 금속 중 가장 높은 편에 속하며, 높은 밀도와 강도 및 탄성률의 좋아 플라즈마 전극에 이용가능하다. 그밖에 백금(Pt) 등을 포함 할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.The plasma generator 122 included in the plasma electrode 120 includes a metal material. For example, tungsten has a melting point of about 3387 ° C., which is one of the highest metals, and can be used for plasma electrodes having high density, strength, and elastic modulus. In addition, it may include platinum (Pt) and the like, but is not limited thereto.

도 3은 도 2의 III-III선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line III-III of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)는 유도관(110), 플라즈마 전극(120), 플라즈마 발생부(122), 결합부(124) 및 냉각 유로부(130)를 포함할 수 있다. 플라즈마 전극(120)에서 복수의 결합부(124)들 사이는 유전체(126)로 형성될 수 있다. 예컨대 강한 내열성을 갖는 알루미나로 형성될 수 있다. 플라즈마 전극(120)의 내부에는 플라즈마 발생부(122)가 결합할 수 있는 결합부(124)가 형성되어 있다. 결합부(124)는 유전체(126)를 관통하여 형성되며 세포조직과 닿는 부분(도 3의 우측면)의 직경은 플라즈마 발생부(122)의 직경과 유사하게 형성되어 세포조직이 미세침습성 플라즈마 치료장치(200) 내부로 스며드는 것을 방지할 수 있다.2 and 3, the micro-invasive plasma treatment apparatus 200 includes an induction pipe 110, a plasma electrode 120, a plasma generator 122, a coupling part 124, and a cooling flow path part 130. It may include. In the plasma electrode 120, a plurality of coupling portions 124 may be formed of a dielectric 126. For example, it may be formed of alumina having strong heat resistance. A coupling part 124 to which the plasma generator 122 may be coupled is formed in the plasma electrode 120. The coupling part 124 is formed through the dielectric 126 and the diameter of the portion (right side of FIG. 3) in contact with the cell tissue is formed to be similar to the diameter of the plasma generator 122 so that the tissue is a micro-invasive plasma treatment apparatus. 200 may be prevented from seeping into the interior.

또한 플라즈마 전극(120)의 외주면에 형성된 냉각 유로부(130)를 통해 냉각 매질이 유동할 수 있고, 플라즈마 전극의 표면과 접촉할 수 있다. 유도관(110)의 일측에 설치되어 있는 냉각 매질 주입구(도1의 140 참조)를 통해 제공되는 냉각 매질은 연속적으로 공급될 수 있고, 제공된 냉각 매질은 전극의 표면부인 외주면을 계속해서 흐를 수 있다. 따라서, 플라즈마 전극(120)의 주변부에는 냉각 매질이 항상 존재할 수 있고, 또한 시술 전극 기구 주변에도 냉각 매질이 존재할 수 있다. 이러한 냉각 매질을 통해 플라즈마 전극(120)과 기구 전체를 효과적으로 냉각할 수 있으며 플라즈마를 생성하는데도 도움을 줄 수 있다.In addition, the cooling medium may flow through the cooling channel 130 formed on the outer circumferential surface of the plasma electrode 120, and may contact the surface of the plasma electrode. The cooling medium provided through the cooling medium inlet (see 140 of FIG. 1) installed at one side of the induction pipe 110 may be continuously supplied, and the provided cooling medium may continue to flow through the outer circumferential surface, which is the surface portion of the electrode. . Accordingly, a cooling medium may always be present at the periphery of the plasma electrode 120, and a cooling medium may also exist around the surgical electrode device. Such a cooling medium can effectively cool the plasma electrode 120 and the entire apparatus, and can also help to generate plasma.

이밖에 유도관(110), 플라즈마 전극(120), 플라즈마 발생부(122) 및 냉각 유로부(130)에 대한 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일하므로 여기에서는 생략하기로 한다.In addition, since the description of the induction pipe 110, the plasma electrode 120, the plasma generating unit 122, and the cooling passage 130 is the same as described with reference to FIGS. 1 and 2, a description thereof will be omitted.

위에서 설명한 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)를 통하여 수핵을 플라즈마를 이용하여 분해함으로써 효과적으로 수핵을 감압할 수 있고, 동시에 응고가 가능하다. 나아가 짧은 시간으로 시술을 마칠 수 있으며, 냉각 매질을 플라즈마 전극(120) 주변에 주입함으로써 수핵의 분해 중에 수분의 이탈과 온도의 상승을 억제하여 분해율을 증가시키는 가운데 수핵의 경화 및 탄화를 방지할 수 있다. Through the microinvasive plasma treatment apparatus 200 described above, by decomposing the nucleus pulposus using plasma, the nucleus nucleus can be effectively reduced, and coagulation is possible at the same time. Furthermore, the procedure can be completed in a short time, and by injecting a cooling medium around the plasma electrode 120, it is possible to prevent the hardening and carbonization of the nucleus, while increasing the decomposition rate by suppressing the release of moisture and the rise of temperature during the nucleation of the nucleus. have.

이와 같은 플라즈마 전극 냉각장치(100)의 내부에는 본 발명의 실시예들에서 설명한 플라즈마 전극(120)이 삽입 될 수 있으며, 탈출된 수핵을 분해하기 위한 시술시 미세침습성 플라즈마 치료장치(200)를 보다 안전하게 수핵까지 도달시킬 수 있다. The plasma electrode 120 described in the embodiments of the present invention may be inserted into the plasma electrode cooling apparatus 100 as described above, and the micro-invasive plasma treatment apparatus 200 may be used during the procedure for decomposing the escaped nucleus. You can safely reach the nucleus.

한편 상술한 실시예는 추간판 탈출증을 치료하기 위한 수핵 분해에 대한 것이었으나, 본 발명을 따르는 미세침습성 플라즈마 치료장치는 이에 한정되지 않으며, 유도관(110)을 특정 인체조직, 예를 들어 종양 또는 암조직, 혈관내 혈전, 자궁근종, 협착부 등에 주입시킨 후 플라즈마를 이용하여 분해 또는 제거하는 시술에도 활용할 수 있음은 물론이다. 이 경우에도 유도관(110)의 타측을 통해 배출되는 냉각 매질에 의해 상기 인체조직이 냉각되는 효과가 나타날 수 있다. On the other hand, while the above-described embodiment was related to nucleus disintegration for the treatment of intervertebral disc herniation, the microinvasive plasma treatment apparatus according to the present invention is not limited thereto. After injection into tissues, intravascular blood clots, uterine fibroids, strictures, or the like, it can be used for a procedure of decomposing or removing plasma. In this case, the human tissue may be cooled by the cooling medium discharged through the other side of the induction pipe 110.

또한 본 발명의 실시예들에서 언급한 냉각 매질의 유입을 통한 플라즈마처리의 온도 억제는 수핵 분해뿐만 아니라 여러 생물학 분야 및 열에 민감한 표면개질 변화에 응용될 수 있다. 예컨대 플라즈마를 이용한 동물/인체 장기의 살균 및 열변성이 가능한 플라스틱 박막의 표면개질 변화에 적용될 수도 있다. In addition, the temperature suppression of the plasma treatment through the inflow of the cooling medium mentioned in the embodiments of the present invention may be applied to various biological fields and heat-sensitive surface modification changes as well as hydronuclear decomposition. For example, it may be applied to the surface modification of the plastic thin film capable of sterilization and thermal denaturation of animal / human organs using plasma.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실험예를 제공한다. 다만, 하기의 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예들에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, experimental examples are provided to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실험예][Experimental Example]

디스크를 치료하기 위해 수핵을 감압시키는 방법에 사용되는 본 발명의 실시예에 따른 미세침습성 플라즈마 치료장치를 인간의 수핵과 가장 유사한 돼지수핵을 대상으로 하여 식염수 주입 유량을 조절함으로써 온도 변화와 연속으로 운전가능한 시간을 확인하였다.The microinvasive plasma treatment device according to the embodiment of the present invention used in the method of decompressing the nucleus pulposus to treat the disc is operated continuously with temperature changes by adjusting the saline injection flow rate for the swine nucleus pulposus most similar to the human nucleus pulposus. Possible time was checked.

도 5에는 플라즈마 처리 후 열화상 카메라를 이용하여 측정한 돼지수핵의 온도분포가 나타나 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 플라즈마 처리 후에는 돼지수핵의 중심부에서 가장 높은 온도를 나타냄을 알 수 있다. 5 shows a temperature distribution of swine nucleus pulposus measured using a thermal imaging camera after plasma treatment. As shown in Figure 5 it can be seen that after the plasma treatment shows the highest temperature in the center of the swine nucleus.

도 6은 돼지수핵 내 식염수 주입량에 따라 플라즈마가 발생하는 중심부로부터 거리/온도변화 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing a distance / temperature change from the center of plasma generation according to the amount of saline injected into swine pulmonary pulmonary tube.

도 6을 참조하면, 식염수를 주입하지 않았을 경우 플라즈마가 발생하는 중심 부의 온도는 섭씨 48도까지 도달하였으며 이 경우 수핵의 경화가 발생하였다. 계속하여, 식염수의 주입량을 0.4 L/min에서 0.6 L/min으로 증가시킬 경우 중심부의 최고 온도가 섭씨 37도, 섭씨 34도 및 섭씨 32도까지 점차 낮아짐을 확일 할 수 있었다.Referring to FIG. 6, when the saline solution was not injected, the temperature at the center of plasma generation reached up to 48 degrees Celsius, in which case hardening of the nucleus pulposus occurred. Increasing the amount of saline injection from 0.4 L / min to 0.6 L / min was confirmed that the maximum temperature in the center gradually lowered to 37 degrees Celsius, 34 degrees Celsius and 32 degrees Celsius.

도 7는 식염수 주입량에 따른 연속 플라즈마 처리 가능시간 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing the time available for continuous plasma treatment according to the amount of saline injection.

도 7는 참조하면, 식염수를 주입하지 않았을 경우 약 10초 후 경화가 개시되어 추가적인 처리가 불가능 하였다. 하지만 식염수 주입량을 0.4 L/min으로 할 경우 약 50초간 수핵을 분해할 수 있었으며, 0.5 L/min 이상으로 할 경우 최대 300초 동안 경화가 나타나지 않았다. 따라서 일반적인 경우 경화가 발생하기 전 시술을 중단 시키고 온도가 내려간 후 다시 시술을 개시 하지만, 본 발명을 이용하게 되면 시술의 중단 없이 수핵을 분해할 수 있다.Referring to FIG. 7, when no saline was injected, curing was started after about 10 seconds and further treatment was not possible. However, when the saline injection amount was 0.4 L / min, the nucleus pulposus was decomposed for about 50 seconds, and when 0.5 L / min or more was not cured for up to 300 seconds. Therefore, in general, the procedure is stopped before hardening occurs and the procedure is started again after the temperature is lowered. However, using the present invention, the nucleus pulposus can be decomposed without interruption of the procedure.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 플라즈마 전극 냉각장치
110: 유도관 120: 플라즈마 전극
122: 플라즈마 발생부 124: 결합부
126: 유전체 130: 냉각 유로부
140: 냉각 매질 주입구 150: 고정부
160: 지지부 200: 미세침습성 플라즈마 치료장치100: plasma electrode cooling device
110: induction tube 120: plasma electrode
122: plasma generating unit 124: coupling unit
126: dielectric 130: cooling passage portion
140: cooling medium inlet 150: fixed part
160: support 200: micro-invasive plasma treatment apparatus

Claims (9)

유도관;
상기 유도관 내에 삽입된 플라즈마 전극;
상기 유도관과 상기 플라즈마 전극 사이에 구비되어 냉각 매질이 유동하는 냉각 유로부; 및
상기 유도관의 일측에 설치되어 상기 냉각 매질을 상기 유도관으로 주입할 수 있는 냉각 매질 주입구;
를 포함하고,
상기 플라즈마 전극은,
유전체;
상기 유전체 내에 삽입된 플라즈마 발생부; 및
상기 유전체와 상기 플라즈마 발생부 사이에 위치하는 결합부;
를 포함하고,
상기 플라즈마 발생부는 상기 유전체와 세포조직이 닿는 부분에서 동일 평면을 형성하고,
상기 결합부는 상기 세포조직이 닿는 부분에서 내경이 감소되는, 미세침습성 플라즈마 치료장치.Induction tube;
A plasma electrode inserted in the induction tube;
A cooling passage portion provided between the induction pipe and the plasma electrode to allow a cooling medium to flow; And
A cooling medium injection hole installed at one side of the induction pipe to inject the cooling medium into the induction pipe;
Lt; / RTI >
The plasma electrode,
dielectric;
A plasma generator inserted into the dielectric; And
A coupling part disposed between the dielectric and the plasma generating part;
Lt; / RTI >
The plasma generation unit forms a coplanar at a portion where the dielectric and the tissue contact,
The coupling portion is a microinvasive plasma treatment apparatus that the inner diameter is reduced in the contact area of the tissue. 제1항에 있어서,
상기 유도관의 일측과 반대되는 타측에는 상기 일측으로부터 주입된 냉각 매질이 배출되는 개구가 형성된, 미세침습성 플라즈마 치료장치.The method of claim 1,
The other side opposite to one side of the induction pipe is formed with an opening for discharging the cooling medium injected from the one side, micro-invasive plasma treatment apparatus. 제2항에 있어서,
상기 유도관 타측의 단부는 단면적이 상기 유도관의 연장방향을 따라 감소하는 형상인, 미세침습성 플라즈마 치료장치. 3. The method of claim 2,
An end portion of the other side of the induction pipe has a shape in which the cross-sectional area is reduced along the extending direction of the induction pipe, micro-invasive plasma treatment apparatus. 제1항에 있어서,
상기 냉각 매질은 식염수를 포함하는, 미세침습성 플라즈마 치료장치.The method of claim 1,
The cooling medium comprises saline, microinvasive plasma treatment apparatus. 제2항에 있어서,
상기 냉각 매질은 상기 냉각 유로부를 이동하여 상기 타측의 개구로 배출되면서 상기 플라즈마 전극 또는 인체조직을 냉각하는, 미세침습성 플라즈마 치료장치.3. The method of claim 2,
The cooling medium is a micro-invasive plasma treatment apparatus for cooling the plasma electrode or human tissue while moving to the cooling passage portion and discharged to the opening of the other side. 제1항에 있어서,
상기 유도관의 일측에 상기 전극과 상기 유도관 사이의 공간을 폐쇄하면서 상기 전극을 유도관 내에 고정시키는 고정부를 포함하는, 미세침습성 플라즈마 치료장치.The method of claim 1,
Micro-invasive plasma treatment apparatus comprising a fixing part for fixing the electrode in the induction tube while closing the space between the electrode and the induction tube on one side of the induction tube. 제1항에 있어서,
상기 유도관의 외주면 상에 파지가 가능한 구조물로 이루어진 지지부를 더 포함하는, 미세침습성 플라즈마 치료장치.The method of claim 1,
The micro-invasive plasma treatment apparatus further comprises a support made of a structure that can be gripped on the outer peripheral surface of the induction tube. 제1항에 있어서,
상기 유도관의 직경은 3mm 이하(0초과)인, 미세침습성 플라즈마 치료장치.The method of claim 1,
The diameter of the guide tube is 3mm or less (greater than 0), microinvasive plasma treatment apparatus. 삭제delete
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