KR101415900B1 - 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극에 관한 것으로, 원통형의 몸체(11); 상기 몸체(11)의 외주면 선단 부위에서부터 후단 쪽으로 복수 회 감겨 고주파 발생기의 일측 단자에 연결된 액티브 전극체(13); 및 상기 액티브 전극체(13) 사이로 상기 몸체(11)의 외주면 선단 부위에서부터 후단 쪽으로 복수 회 감겨 상기 고주파 발생기의 타측 단자에 연결된 패시브 전극체(15);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 인접하여 대응하는 액티브 전극체와 패시브 전극체 사이에 발생하는 고주파 에너지 방사에 의한 발열범위가 특히 혈관과 같은 관상 조직의 병변부위와 형태 상으로 일치하게 되므로, 소작 시 인접한 정상 조직의 손상을 최소화할 수 있게 되므로 전극에 의한 열치료 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

Description

고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극{Reiterating type bipolar electrode for high frequency thermotherapy}

본 발명은 바이폴라 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신체 기관의 암조직 등 병변부위를 고주파로 가열함으로써 소작하여 괴사시키는 고주파 열치료용 전극, 특히 혈관과 같은 관상 기관의 병변부위를 최소 침습으로 소작할 수 있도록 한 바이폴라 형태의 중첩형 고주파 열치료용 전극에 관한 것이다.

일반적으로 신체 기관, 예를 들면 간과 같은 기관에 암조직 등이 발생되면 비수술적인 방법이나 외과적인 수술에 의해 치료하고 있다.

이때, 외과적인 수술은 주로 병변부위의 신체를 절제하여야 하므로 그 부위가 매우 넓어 큰 흉터를 남기게 되고, 또 많은 요양기간을 필요로 하는 등의 문제가 있다. 또한, 암조직 등이 재발할 가능성이 있으며, 재발한 경우에는 재수술을 해야 하므로 환자에게 고통은 물론 경제적 부담과 위험성이 큰 단점이 있다.

따라서, 최근에는 비수술적인 방법, 예를 들면 경동맥화학색전술, 경피적에탄올주입법, 전신적항암화학요법, 국소적열치료 등이 이용되고 있으며, 이 중 국소적열치료가 단기 치료성적이나 장기적 생존율 향상에 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.

국소적열치료에는 고주파 열치료, 마이크로웨이브 소작술, 레이져 소작술 등이 있으며, 이 중 고주파에 의한 열치료가 가장 효과적으로 이용되고 있다.

여기에서, 고주파 열치료는 신체 기관, 예를 들면 간에 암조직이 발생하게 되는 경우, 이를 절제하지 않고 암조직만을 고주파 열에 의해 소작하여 괴사시키는 치료방법이다.

이를 위해, 종래의 고주파 열치료를 위한 전극장치는 통상 환자의 표피에 패시브 전극체로서 접지패드를 부착하고, 병변부위에 액티브 전극체로서 침상의 전극을 삽입한 다음, 이들을 고주파 발생기에 전기적으로 연결하도록 되어 있다.

따라서, 고주파발생기에 전원을 인가하면, 전극으로부터 접지패드 쪽으로 전류의 전달경로가 형성되며, 이 전달과정에서 이온의 진동에 의한 마찰에너지가 조직의 온도를 상승시켜, 병변부위 조직의 응고 및 괴사를 유도하게 된다.

그런데, 위와 같이 일반적인 전극장치는 모노폴라의 침상 전극을 사용하여 시술을 하기 때문에, 환자의 표피부에 부착한 접지패드를 통해 흐르는 고주파 전류가 병변부위에만 국부적으로 작용하지 못하고, 전극에 이르는 경로 전반에 작용하게 되므로, 정상 기관 및 조직에 영향을 미치거나, 접지패드 부착부위에 화상을 입히게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이 하나의 몸체(111) 선단부분에 액티브 전극체(113) 및 패시브 전극체(115)를 둘 다 구비한 침상의 바이폴라 전극이 제안된 바 있다.

이 전극(111)은 도 1에 도시된 것처럼, 몸체(111)의 선단에 액티브 전극체(113)를 배치하여 고주파 발생기의 액티브 단자(151)와 접속하고, 그 뒤 쪽에 패시브 전극체(115)를 배치하여 패시브 단자(152)로 접속하되, 액티브 전극체(113)와 패시브 전극체(115) 사이에 절연부(123)를 배치함으로써, 액티브 전극체(113)와 패시브 전극체(115) 사이에서 고주파 에너지 방사를 일으키도록 되어 있다. 따라서, 액티브 전극체(115)에서 패시브 전극체(115)에 이르는 경로가 매우 짧아지므로, 고주파 전류에 의해 영향을 받는 신체 부위의 범위를 크게 줄일 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 바이폴라 전극(101)은 고주파 에너지 방사에 의한 발열이 도 1에 D로 표시된 것처럼 절연부(123)를 중심으로 발생되는 바, 최종적으로 도 2에 E로 표시된 것처럼 절연부(123)를 중심으로 하는 타원구 형태로 확장된다.

따라서, 종래의 바이폴라 전극(101)에 의해 특히 혈관과 같은 관상 조직을 시술하고자 하는 경우, 발열 범위는 절연부(123)를 중심으로 타원구 형태로 형성되는 반면, 치료가 필요한 병변부위는 관상 조직의 형태를 따라 원통 형상으로 발생되므로, 길이방향으로 발열범위의 중간지점인 절연부(123) 부근에서는 발열범위가 병변부위를 넘어서는 부분(도 2의 F 표시부)에서 관상 조직 주위의 정상 조직을 소작함으로써 손상시키게 되고, 반대로, 길이방향으로 발열범위의 양단 지점에서는 발열범위가 병변부위에 못 미쳐 병변부위를 소작하지 못하여 실효적인 시술이 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 바이폴라 전극을 전극 몸체에 나선형으로 상호 중첩하도록 배치함으로써, 특히, 혈관과 같은 관상 조직을 시술함에 있어 고주파 에너지 방사에 의한 발열범위 즉, 소작범위를 병변부위와 최대한 일치시켜, 병변부위 소작 시 발생하는 인접 정상 조직의 손상을 최소화하고, 따라서 전극의 열치료 효율을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원통형의 전극 몸체; 상기 몸체의 외주면 선단 부위에서부터 후단 쪽으로 복수 회 감겨 고주파 발생기의 일측 단자에 연결된 액티브 전극체; 및 상기 액티브 전극체 사이로 상기 몸체의 외주면 선단 부위에서부터 후단 쪽으로 복수 회 감겨 상기 고주파 발생기의 타측 단자에 연결된 패시브 전극체;를 포함하여 이루어지는 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극을 제공한다.

또한, 상기 액티브 전극체와 상기 패시브 전극체는 상호 간에 일정한 교대 간격을 두고 상기 몸체의 외주면에 나선형으로 감겨 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 액티브 전극체 또는 상기 패시브 전극체 중 어느 한 쪽 전극은 다른 한 쪽 전극과 교대되지 않고 연속해서 중첩된 집중부를 각각 포함하되, 상기 집중부는 상기 전극이 상기 교대 간격보다 조밀한 간격 또는 무 간격으로 상기 몸체의 외주면에 감겨 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어느 한 쪽 전극의 상기 집중부는 대응하는 다른 한 쪽 전극의 집중부와의 사이에 절연 틈새를 두고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연 틈새에 대응하는 상기 몸체의 외주면에는 절연부가 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극에 의하면, 바이폴라 전극을 전극 몸체에 나선형으로 상호 중첩하도록 배치하여, 인접 대응하는 액티브 전극체와 패시브 전극체 사이에 발생하는 고주파 에너지 방사에 의한 발열범위가 원통 모양이 되도록 함으로써, 소작 시 전극에 의한 발열범위가 특히 혈관과 같은 관상 조직의 병변부위와 형태 상으로 일치하게 되므로, 관상 조직의 병변부위 소작 시 소작부 중심에서 발생하는 인접 정상 조직의 손상을 최소화할 수 있게 되고, 소작부 양단에서 발생하는 소작 누락부위를 줄일 수 있게 되며, 따라서 전극에 의한 열치료 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 액티브 전극체와 패시브 전극체 일측의 상호 대응하는 위치에 각각의 집중부가 배치되므로, 양 전극에 의해 위와 같이 원통형의 발열범위가 형성될 뿐 아니라, 집중부가 위치하는 지점에 관상 조직의 반경방향으로 확장된 타원 구형의 발열범위가 추가되고, 따라서 관상 조직의 병변부위를 전반적으로 균일하게 소작하면서도, 넓게 퍼진 특정부위에 대해서도 좀 더 넓은 범위로 소작을 실시할 수 있게 되어, 관상 조직에 대한 열치료 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 고주파 열치료용 바이폴라 전극을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 전극에 고주파 에너지 방사에 의한 발열범위를 표시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 고주파 열치료용 바이폴라 전극이 적용된 고주파 열치료용 전극장치를 도시한 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 전극을 확대 도시한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 전극을 혈관의 병변부위에 배치한 상태에서 고주파 에너지 방사에 의해 발생시킨 발열범위를 표시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극을 발열범위와 함께 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극을 발열범위와 함께 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극을 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극은 도 3에 도면부호 1로 도시된 것처럼, 다양한 형태의 고주파 열치료장치에 전극 프로브로서 적용이 가능한 바, 병변부위의 조직에 삽입된 상태로 고주파를 방사하여, 주변의 조직을 고주파 에너지에 의해 응고 괴사(coagulation necrosis)시키는 역할을 한다.

이와 같이 본 발명의 전극(1)이 적용되는 고주파 열치료용 전극장치(10)는 도 3에 도시된 것처럼, 전극(1) 이외에도 손잡이(2), 전극선(3), 냉각관(4), 및 고주파 발생기(5)를 포함하여 구성되는 바, 상기 손잡이(2)는 시술자가 전극(1)을 사용하고자 할 때 파지하는 부분으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 전극(1)의 후단에 배치되며, 상기 전극선(3)은 손잡이(2)를 통해 전극(1)과 고주파 발생기(5)를 전기적으로 연결하는 부분으로서, 손잡이(2)로부터 고주파 발생기(5)까지 길게 이어져 있다. 그리고, 냉각관(4)은 전극장치(1)를 냉각하는 수단으로서, 도 3에 도시된 것처럼 냉각수를 공급 및 회수하여 순환시키도록 손잡이(2)에 연결된다. 끝으로, 고주파 발생기(5)는 고주파 교류를 발생시키는 장치로서, 일반적인 전기적 시술에 널리 사용되는 바, 아래에 설명되는 바와 같이, 양극과 음극 단자에 전극(1)의 액티브 전극체(13) 또는 패시브 전극체(15)를 선택적으로 접속하여, 전극(1)에 고주파 교류를 공급하도록 되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 전극(1)은 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 병변부위의 조직에 삽입되는 몸체(11), 이 몸체(11) 상에 감기는 액티브 전극체(13) 및 패시브 전극체(15)로 이루어진다.

여기에서, 상기 몸체(11)는 도 4에 도시된 것처럼 주사 바늘과 같이 길고 가늘게 되어 있는 침상으로 또는 도 5에 도시된 것처럼 길고 가는 원통관 형태로 형성되는 바, 도 4의 침상 몸체인 경우 병변부위 조직에의 삽입이 용이하도록 선단이 뾰족하게 되어 있고, 도 3에 도시된 것처럼 타단이 손잡이(2)에 연결된다. 반대로, 몸체(11)는 도 5와 같이 원통관 형태로 카테타에 적용될 경우 이동와이어의 끝부분에 연결된다.

또한, 상기 액티브 및 패시브 전극체(13,15)는 고주파 발생기(5)에서 발생된 고주파 전류를 전극(1)에서 방사시키는 부분으로, 도 3 내지 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 각각 몸체(11)의 외주면 선단 부위에서 후단 측으로 나선방향으로 경사지게 권취된다. 이때, 두 전극체(13,15)는 동일한 리드각으로 나란하게 2회 이상 복수 회로 감겨 형성되는데, 이 중에서, 액티브 전극체(13)는 도시된 것처럼, 타단이 전극선(3)의 액티브 라인(14)을 통해 고주파 발생기(5)의 액티브 단자(51)에 연결되고, 패시브 전극체(15)는 그 타단이 전극선(3)의 패시브 라인(16)을 통해 고주파 발생기(5)의 패시브 단자(52)에 연결된다. 이때, 액티브 단자(51) 또는 패시브 단자(52)는 편의에 따라 양극이 될 수도 또는 음극이 될 수도 있다.

특히, 본 발명에 따른 전극(1)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 나선 방향으로 감긴 액티브 전극체(13)의 사이로 패시브 전극체(15)도 경사지게 권취되는 바, 상호 간에 간격을 유지함으로써 고주파 에너지 방사 시 각 전극체(13,15)의 피치(P) 중간지점을 중심으로 발열이 시작되는데, 이때, 몸체(11)의 직경에 비해 피치(P)가 짧기 때문에 발열범위는 몸체(11)를 둘러싸는 통모양으로 형성되며, 보다 바람직하게, 전극체(13,15) 간 피치(P)가 도 4 및 도 5와 같이 일정하다면 즉, 전극체(13,15) 간 교대 간격이 일정하다면, 발열범위는 도 5에 도시된 것처럼 종단면 직사각형의 원통 모양이 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태로서, 전극(1)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 액티브 전극체(13)와 패시브 전극체(15)에 일대일로 대응시켜 하나 이상의 집중부(17,19)를 형성할 수 있다. 액티브 전극체(13)와 패시브 전극체(15) 각각의 집중부(17,19)는 도시된 것처럼 패시브 전극체(15) 또는 액티브 전극체(13)의 상호 대응하는 위치에 형성되는 바, 전극체(13,15)의 다른 부분과는 달리 한 쪽 전극이 다른 쪽 전극과 교대되지 않고 연속해서 권취된다.

이때, 각각의 집중부(17,19)는 고주파 에너지의 방출 밀도를 높이기 위해 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 전극체(13,15) 피치(PC)의 간격이 전극체(13,15)의 다른 부분이 가진 피치(P)보다 조밀하게 되어 있거나 바람직하게는, 피치간격 없이 즉, 무간격으로 몸체(11) 외주면에 감긴다.

위와 같이, 각각의 집중부(17,19)는 권선의 피치(PC)가 짧거나 없기 때문에 하나의 권선체로 볼 수 있고, 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시 형태로서 대응하는 집중부(19,17)의 사이에 절연 틈새(21)를 확보함으로써, 고주파 에너지 방사 효율을 높일 수 있다.

더욱이, 또 다른 실시 형태로서 대응하는 집중부(17,19) 사이 즉, 절연 틈새의 몸체(11) 외주면에 도 7에 도시된 것처럼, 절연부(23)를 형성하는 경우에는 대응하는 집중부(17,19) 사이의 절연 틈새(21)를 도 6과 같이 충분하게 확보하지 않아도, 절연부(23)에 의해 절연성능을 유지할 수 있으며, 따라서 마찬가지로 고주파 에너지 방사 효율을 높일 수 있게 된다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전극(1)은 일반적인 바이폴라 전극과 마찬가지로, 시술할 병변부위의 주변 조직을 고주파 에너지 방사에 의해 괴사시키도록 되어 있는 바, 통상적인 사용 방법에 따라 목표 부위에 꽂아서 사용할 수 있을 뿐 아니라, 특히 도 5에 도시된 것처럼 혈관과 같은 관상 기관(V)에 끼워서 사용할 때 효과를 극대화할 수 있다.

즉, 본 발명의 전극(1)은 혈관 등과 같은 관상 기관의 병변부위를 시술할 때 유용한데, 이는 본 발명의 전극(1)에 의하면 도 5에 A로 표시된 것처럼 원통 모양으로 방사되는 고주파 전류에 의해 관상 기관(V)에 원통 모양으로 발생되는 병변부위를 제한적이면서도 효과적으로 소작할 수 있기 때문이다.

이를 위해, 전극(1)은 시술 개시와 함께 관상 기관 내에 삽입되어 병변부위를 찾아 전극장치(10)에 의해 관상 기관의 중심을 따라 나란하게 이동되며, X레이 마커(미도시)와 같은 표지수단에 의해 정확한 목표 위치 즉, 병변부위에 배치된다. 전극(1)의 배치가 확인되면, 고주파 발생기(5)가 동작하여 액티브 전극체(13)와 패시브 전극체(15) 사이에서 고주파의 교류전류가 방사되는데, 이때, 액티브 전극체(13)와 패시브 전극체(15)는 도 4 및 도 5에 도시된 실시예의 경우, 위에서 언급한 바와 같이 피치(P) 간격으로 인접한 전극과 전극 사이마다 고주파 에너지 방사가 이루어져 전체적으로 A로 표시된 것처럼 원통형으로 고주파 에너지 방사 구역이 형성된다. 따라서, 두 전극체(13,15)는 이 방사 구역에서 발생되는 에너지에 의해 병변부위 조직의 이온이 진동을 일으켜 마찰열을 발생시킴으로써, 이 열에 의해 병변부위 조직의 온도를 상승시키게 되며, 이에 따라 관상 기관 병변부위를 병변부위의 형태를 추종하는 원통형의 방사 구역에 의해서 최소 두께로 즉, 다른 인접 조직의 손상이 없도록 효과적으로 시술할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극(1)에 의하면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전극체(13,15)에 의해 원통형의 즉, 종단면 직사각형의 발열범위가 형성되고, 거기에 추가로 집중부(17,19)에 의해 절연 틈새(21) 또는 절연부(23)를 중심으로 타원 구형의 즉, 종단면 타원형의 발열범위가 대응하는 집중부(17,19) 쌍의 수에 따라 하나 이상 형성된다. 따라서, 관상을 벗어나 넓게 분포하는 부위를 가진 병변에 대해서도 즉, 예를 들어, 혈관과 같은 관상 조직에 종방향 상으로 전체적으로 분포하면서도 특정 위치에 혈관의 반경방향으로 넓게 퍼진 병변부위가 발생한 경우에도, 집중부(17,19)를 반경방향으로 넓게 분포한 병변부위에 맞춤으로써, 효과적으로 소작을 실시할 수 있게 된다.

1 : 전극 2 : 손잡이
3 : 전극선 4 : 냉각관
5 : 고주파 발생기 10 : 전극장치
11 : 몸체 13 : 액티브 전극체
15 : 패시브 전극체 17, 19 : 집중부
21 : 절연 틈새 23 : 절연부

Claims (5)

1. 원통형의 몸체;
   상기 몸체의 외주면 일측에 복수 회 감겨 고주파 발생기의 일측 단자에 연결된 액티브 전극체; 및
   상기 액티브 전극체 사이로 상기 몸체의 외주면 일측에 복수 회 감겨 상기 고주파 발생기의 타측 단자에 연결된 패시브 전극체;를 포함하며,
   상기 액티브 전극체와 상기 패시브 전극체는 상호 간에 일정한 교대 간격을 두고 상기 몸체의 외주면에 나선형으로 감겨 있는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극.
2. 삭제
3. 원통형의 몸체;
   상기 몸체의 외주면 일측에 복수 회 감겨 고주파 발생기의 일측 단자에 연결된 액티브 전극체; 및
   상기 액티브 전극체 사이로 상기 몸체의 외주면 일측에 복수 회 감겨 상기 고주파 발생기의 타측 단자에 연결된 패시브 전극체;를 포함하고,
   상기 액티브 전극체와 상기 패시브 전극체는 상호 간에 일정한 교대 간격을 두고 상기 몸체의 외주면에 나선형으로 감기며,
   상기 액티브 전극체 또는 상기 패시브 전극체 중 어느 한 쪽 전극체는 다른 한 쪽 전극체와 교대되지 않고 연속해서 중첩된 집중부를 포함하되, 상기 집중부는 상기 전극체가 상기 교대 간격보다 조밀한 간격 또는 무 간격으로 상기 몸체의 외주면에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 어느 한 쪽 전극체의 상기 집중부는 대응하는 다른 한 쪽 전극체의 집중부와의 사이에 절연 틈새를 두고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 절연 틈새에 대응하는 상기 몸체의 외주면에는 절연부가 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 중첩형 바이폴라 전극.
   
   

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