KR101499008B1 - 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용을 방지할 수 있는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치는, 상기 쏘우 핸드피스의 진동을 측정하는 진동감지부; 상기 진동감지부에서 측정된 신호의 주파수가 10 헤르츠(Hz) 이상, 최소 수술 시간 이상 지속되고, 상기 쏘우 핸드피스의 휴지기간이 20 내지 30분이 경과 한 경우 재사용 방지 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 재사용 방지 신호를 수신하여 핸드피스의 전원을 차단하도록 온오프 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치 {reuse prevention device for medical saw handpiece}

본 발명은 의료용 쏘우 핸드피스(Handpiesce)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일회용 의료 핸드피스의 사용 여부를 인지하고, 재사용시 전원을 차단하도록 함으로써 핸드피스의 불법 사용을 방지할 수 있는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수술용 핸드피스 예컨대, 드릴(Drill), 림머(Reamer), 쏘우(Saw)는 외과 수술 과정에 통상적으로 사용되는 동력 추진의 수술용 도구이다. 이러한 수술용 핸드피스는 일반적으로 모터와, 모터의 가동을 조절하는 상보적인 제어회로를 하우징하는 핸드피스를 포함한다.

상기한 핸드피스의 구조를 살펴 보기 위해 쏘우(Ssw) 즉 시상 톱을 일 예로 할 때, 핸드피스로부터 전방, 선단으로 연장하는 헤드를 포함한다. 상기 헤드의 내부에는 요동하는 샤프트가 있으며, 상기 요동하는 샤프트에 제거 가능하게 톱 블레이드가 부착된다. 상기 블레이드의 노출된 최전방 가장자리는 톱니(이빨)로 형성된다. 상기 톱니는 블레이드가 적용되는 조직을 절단한다. 하우징 내부의 구동 기구는 동력을 생성한다.

이와 같은 동력이 인가되어 상기 샤프트 및 부착된 블레이드가, 블레이드가 정렬된 전후 패턴(back-and-forth pattern)으로 이동하도록 요동 샤프트를 가동한다. 상기 톱이 그와 같이 가동될 때, 상기 블레이드 톱니는 이것이 적용되는 조직에 대해 전후 패턴으로 이동한다.

톱을 붙잡는 외과의사에 의해 가해진 전방 압력에 기인하여, 톱니는 상기 블레이드가 가해진 단단한 조직을 절단하고 분리한다. 시상 톱은 뼈를 선택적으로 제거하기 위해 외과 수술 과정에 흔히 이용된다. 여기서, 외과의사는 환자의 관절 사이의 뼈를 절제(resect)하고 내고 인공 관절로 대체하는 수술이 예시될 수 있다.

외과수술 과정에서, 절개될 부분(section)이 뼈의 나머지로부터 분리될 때, 상기 부분이 정확한 라인을 따라 제거되는 것을 확보하는 것이 중요하다. 정확성이 필수적인데, 그 이유는 대체 관절이, 적소에 놓여진 뼈의 단면의 절단선에 의해 형성된 공간에 정확하게 맞춰지도록 설계된 요소를 통상적으로 갖기 때문이다. 절단이 뼈에 적절하게 형성되는 것을 확보하기 위해서, 외과의사는 통상적으로 흔히 지그(jig)라 불리는 커팅 가이드(cutting guide)를 절단이 이루어지는 위치에 근부 뼈에 먼저 장착한다.

커팅 가이드의 한 형태는 정확하게 형성된 슬롯의 세트로 된 블록 형태이다. 이 슬롯은 라인을 형성하고 이 라인을 따라 뼈가 절단된다. 외과의사는 슬롯에 톱 블레이드를 순차적으로 삽입함으로써 뼈를 제거한다. 일단 블레이드가 슬롯에 삽입되면, 톱이 가동된다. 이러한 배치는 외과의사로 하여금 정확하게 정의된 라인을 따라 뼈를 절단할 수 있게 한다.

현재 이용가능한 시상 톱과 이들의 상보형 블레이드는 블레이드가 적용되는 뼈를 적절하게 절단한다. 그러나, 이러한 조합에 일부 제한이 있다. 많은 상업적으로 이용가능한 시상 톱에는 요동하는 편평한 블레이드가 구비되어 있다. 상기 블레이드는 블레이드가 삽입되는 슬롯(들)을 정의하는 커팅 가이드 재료를 불가피하게 문지른다. 이와 같은 반복적인 접촉은 이 슬롯을 형성하는 재료를 마모시킨다. 결국 상기 슬롯은 의도된 절단선을 더 이상 정확하게 형성하지 못하도록 확대될 수 있다. 일단 커팅 가이드가 마모되면 상기 블레이드는 교체된다.

그리고, 수술이 완료되면 블레이드의 교체와 더불어, 수술용 핸드피스는 파기된다. 이는 수술 과정에서 핸드피스로 환자의 혈액이 침투될 가능성을 배제하지 못하기 때문이다. 따라서, 수술용 핸드피스 또한 일회용으로 적용되어 의료 사고를 미연에 방지토록 하고 있다. 그러나, 이러한 고가의 수술용 핸드피스를 재사용하는 경향이 다소 발견되고 있어, 시술에 의한 타환자의 2차적 감염을 우려할 수밖에 없는 실정이다. 이는 시술자의 도의적 책임하에 핸드피스의 재사용을 금지하고 있으나, 이를 감시하기 위한 시스템은 구축되지 못하고 있는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에는, (대한민국 공개특허 10-2011-0071234, 발명의 명칭 '일회용 의료 핸드피스의 재사용 확인장치')가 개시 되었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 핸드피스의 직류전원을 공급받고, 상기 핸드피스의 구동모터로 인가되는 전압을 인지하여 이를 정격화된 신호로 변환 출력하는 신호 변환부(303), 상기 신호 변환부(303)의 출력신호를 수신하고, 상기 출력신호를 토대로 최초 구동모터의 동작상태를 인지한 후, 설정된 시간 간격을 갖고 구동모터의 재구동이 이루어질 경우 램프전환 신호를 출력하는 제어부(301), 상기 제어부(301)의 출력 단자에 접속되어 상기 램프전환 신호에 응답하여 점등되는 램프(L)로 구성된다.

상기 신호 변환부(303)는 핸드피스를 구동하는 구동모터의 동작 상태를 인지하기 위한 것이며, 상기 램프(L)는 상기 구동모터의 최초 동작 시 그린 컬러로 발광하고, 전술된 시간 간격 이후에 구동모터가 재사용될 경우 레드 컬러로 발광토록 하는 구조이다.

그러나, 이와 같은 종래의 일회용 의료 핸드피스의 재사용 확인장치는 전류신호를 검출하여 상기 핸드피스의 사용 여부를 확인하기 때문에, 일회용인 상기 핸드피스를 다수 사용하기 위해 의도적으로 조작 및 변형을 하는 것이 가능하다. 그로 인해 상기 핸드피스를 일회성으로 한정하지 못하게 되어 초기 목적의 달성이 어려운 한계가 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-0071234, 발명의 명칭 '일회용 의료 핸드피스의 재사용 확인장치'

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 쏘우 핸드피스를 구동시키기 위한 모터의 진동을 측정한 결과로부터 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 확인하고, 재구동시 전원을 차단할 수 있는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 모터의 진동으로부터 측정된 신호의 주파수가 10헤르츠(Hz)이상이면서 최소 수술 시간 이상 지속 될 때, 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 확인할 수 있는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치는, 상기 쏘우 핸드피스의 진동을 측정하는 진동감지부; 상기 진동감지부에서 측정된 신호의 주파수가 10 헤르츠(Hz) 이상, 최소 수술 시간 이상 지속되고, 상기 쏘우 핸드피스의 휴지기간이 20 내지 30분이 경과 한 경우 재사용 방지 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 재사용 방지 신호를 수신하여 핸드피스의 전원을 차단하도록 온오프 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동감지부는 쏘우 핸드피스의 진동 상태를 측정하기 위한 자이로 센서가 사용되고, 상기 자이로 센서는 2축 자이로 센서로써, 검출 축이 상기 쏘우 핸드피스의 진동 축과 일치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최소 수술 시간은 5 내지 10초인 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 쏘우 핸드피스를 구동시키기 위한 모터의 진동을 측정한 결과로부터 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 확인하기 때문에 조작이 가능한 배선이 존재하지 않고, 따라서 인위적인 조작을 사전에 방지하도록 하여 실질적으로 상기 쏘우 핸드피스의 재사용을 방지함으로써, 환자와 환자 사이 또는 환자와 의료진과의 교차 감염을 방지할 수 있다.

또한, 상기 쏘우 핸드피스의 하우징 일단에 디스플레이부를 형성하여 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 확인할 수 있도록 함으로써, 실수에 의해 상기 쏘우 핸드피스를 재사용하는 착오를 방지할 수 있다.

도 1은 종래 일회용 핸드피스의 재사용 확인장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 주요 동작을 설명하기 위한 타임챠트이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 의료용 쏘우 핸드피스 재사용 방지 장치의 구동부의 구성을 나타낸 도면으로, 상기 쏘우 핸드피스의 내부로 장착되는 구조이다. 도시된 바와 같이, 상기 쏘우 핸드피스의 구동부는 상기 쏘우 핸드피스를 구동시키는 모터(209)와, 상기 쏘우 핸드피스의 진동을 측정하고, 측정된 신호의 주파수를 출력하는 진동감지부(203)와, 상기 진동감지부(203)의 신호를 수신하고, 상기 출력신호를 토대로 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 인지한 후, 상기 쏘우 핸드피스의 재구동이 이루어질 경우 재사용 방지 신호를 출력하는 제어부(201)와, 상기 제어부(201)의 재사용 방지 신호를 수신하고, 상기 쏘우 핸드피스의 전원을 차단하는 온오프 장치(205)와, 상기 제어부(201)의 재사용 방지 신호를 수신하고, 상기 쏘우 핸드피스의 하우징 일단에 램프를 점소등 하는 디스플레이부(207)를 포함하는 구성이다.

상기 진동감지부(203)는 자이로센서를 포함하여 상기 쏘우 핸드피스의 진동을 측정한다. 상기 자이로 센서는 2축 자이로 센서로써, 검출 축이 상기 쏘우 핸드피스의 진동 축과 일치하도록 하여 상기 쏘우 핸드피스의 진동을 정확히 검출을 하도록 형성된다. 상기 진동감지부(203)는 측정된 진동 데이터를 상기 제어부(201)에서 수신받을 수 있도록 상기 측정된 진동 데이터를 주파수 신호로 변환하여 출력한다.

상기 진동 주파수 신호를 수신한 상기 제어부(201)는 일정 주파수 이상의 신호를 검출하고, 상기 일정 주파수 이상의 신호가 설정된 최소 수술 시간 이상 검출되면서 휴지기간이 일정 시간을 초과할 때 재사용 방지 신호를 출력한다.

상기 온오프 장치는 상기 재사용 방지 신호를 수신하여 전원을 차단하도록 한다.

또한, 상기 쏘우 핸드피스의 하우징 일단에 상기 디스플레이부(207)가 마련되어 상기 쏘우 핸드피스의 모터(209) 구동시 그린 램프로 발광하는데, 상기 제어부(201)의 재사용 방지 신호를 수신하면 레드 램프로 전환하도록 하는 구조이다.

상기 제어부(201)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 진동 주파수의 신호를 수신하는데, 상기 쏘우 핸드피스의 일상적 움직임에 의한 진동과 모터(209)가 구동될 때의 진동을 구분하기 위해 일정 주파수 이상의 신호를 검출한다. 이때 검출 신호는 상기 쏘우 핸드피스의 모터(209)가 구동될 때의 최소 진동 주파수인 10Hz 이상인 것이 바람직하다. 10Hz 이상의 진동 주파수가 검출될 때 상기 쏘우 핸드피스가 작동하는 것을 인지하게 되는데, 상기 쏘우 핸드피스를 테스트용으로 구동하는 것과 수술용으로 사용하는 것을 구분하기 위해 최소 수술 시간을 설정한다. 이때 최소 수술 시간은 손가락 절단 수술과 같은 단기간의 수술을 기준으로 5 내지 10초인 것이 바람직하다. 따라서 상기 핸드피스의 모터(209)가 구동될 때 발생하는 10Hz 이상의 진동 주파수가 최소 수술 시간인 5 내지 10초를 초과하는 시간 동안 검출될 때 상기 쏘우 핸드피스를 수술용으로 사용하는 것을 인지하게 되는데, 한명의 환자가 하나 이상의 부위에 상기 쏘우 핸드피스를 사용할 경우에는 잠깐의 휴지기간 후 상기 쏘우 핸드피스를 재사용하는 것이 가능해야 한다. 따라서 휴지기간의 기준을 설정하는데 이때 다음 수술을 준비하기 위해 필요한 최소한의 시간을 기준으로 하여, 휴지기간을 20분으로 제한하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제어부(201)는 상기 진동감지부(203)로부터 수신하는 진동 주파수가 10Hz 이상으로 검출되면서 상기 10Hz 이상의 검출 신호가 5 내지 10초 이상 끊김 없이 수신된 후, 상기 모터(209)의 휴지기간이 20분을 초과할 때, 상기 재사용 방지 신호를 출력한다.

상기 재사용 방지 신호는 상기 제어부(201)에서 상기 쏘우 핸드피스의 사용을 인지했을 때 다른 수술에서 상기 쏘우 핸드피스를 재사용하지 못하도록 방지하기 위해 출력하는 신호이다. 상기 재사용 방지 신호를 상기 온오프 장치(205)에서 수신하고, 신호를 수신한 상기 온오프 장치(205)는 상기 쏘우 핸드피스의 전원을 차단하여 상기 모터(209)가 구동하지 못하도록 한다. 상기 쏘우 핸드피스의 전원을 실질적으로 차단하여 인위적으로 재사용을 할 수 없도록 하는 것이다.

또한, 상기 재사용 방지 신호를 수신한 상기 디스플레이부(207)에서는 상기 쏘우 핸드피스의 최초 구동시 발광하던 그린 램프를 레드 램프로 전환하도록 하여 사용자가 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 시각적으로 인지할 수 있도록 한다.

상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 나타냄과 동시에 상기 쏘우 핸드피스의 장치 고장으로 인한 오작동과 구분을 해주는 역할을 할 수 있다. 상기 쏘우 핸드피스의 고장으로 인한 오작동일 경우 상기 디스플레이부(207)는 그린 램프가 발광되거나 램프가 발광 되지 않겠지만 상기 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 신호로 인해 전원이 차단되었을 경우 상기 디스플레이부(207)는 레드 램프가 발광 되기 때문이다.

한편, 본 명세서에서는 그린 램프와 레드 램프로의 전환이 일 실시예로 도시되어 설명되고 있지만, 상기 쏘우 핸드피스의 사용이 가능할 때와 재사용 방지 신호가 출력됐을 때를 구분할 수 있는 2개의 다른 색상이라면 모든 색상이 적용될 수 있다.

상기 디스플레이부(207)와 마찬가지로 상기 쏘우 핸드피스의 재사용을 간접적으로 방지하기 위하여 상기 재사용 방지 신호가 출력되었을 경우 상기 쏘우 핸드피스에서 일정 시간 동안에 간헐적인 경고음을 출력하도록 음향 출력부가 포함된다. 상기 경고음은 사용자가 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 알지 못하거나 상기 디스플레이부(207)의 레드 램프를 보지 못하고 실수로 상기 쏘우 핸드피스를 사용하려고 시도할 경우 10초간 2초에 한 번씩 출력됨으로써, 사용자가 상기 쏘우 핸드피스의 사용 여부를 인지하도록 하여 상기 쏘우 핸드피스의 재사용을 방지한다.

상기 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치의 구동부는 도 2에 도시된 바와 같이, 모든 신호가 상기 제어부(201)를 통해 전달되기 때문에, 상기 제어부(201)에서 신호가 출력되지 않는다면 상기 온오프 장치(205)에서 전원을 켜거나 차단하는 신호를 출력할 수 없으며, 따라서 상기 제어부(201)의 신호가 없다면 상기 모터(209)가 구동될 수 없는 구조이기 때문에 상기 쏘우 핸드피스를 재사용하기 위해 인위적으로 상기 제어부(201)를 제거하는 등 상기 쏘우 핸드피스의 구동부를 조작할 수 없는 구조이다.

201 : 제어부 203 : 진동감지부
205 : 온오프 장치 207 : 디스플레이부
209 : 모터

Claims (6)

1. 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용을 방지하기 위한 장치에 있어서,
   상기 쏘우 핸드피스의 진동을 측정하는 진동감지부;
   상기 진동감지부에서 측정된 신호의 주파수가 10 헤르츠(Hz) 이상, 최소 수술 시간 이상 지속되고, 상기 쏘우 핸드피스의 휴지기간이 20 내지 30분이 경과 한 경우 재사용 방지 신호를 출력하는 제어부; 및
   상기 재사용 방지 신호를 수신하여 핸드피스의 전원을 차단하도록 온오프 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동감지부는 쏘우 핸드피스의 진동 상태를 측정하기 위한 자이로 센서가 사용되고, 상기 자이로 센서는 2축 자이로 센서로써, 검출 축이 상기 쏘우 핸드피스의 진동 축과 일치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 최소 수술 시간은 5 내지 10초인 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 쏘우 핸드피스의 하우징 일단에는 상기 온오프장치의 온오프 신호에 대응하여 램프가 점소등 되는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 디스플레이부의 램프는 상기 쏘우 핸드피스가 사용 가능 상태일 경우 그린 컬러로 발광하고, 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 상태일 경우 레드 컬러로 전환되어 발광하는 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 상태일 경우 일정 시간 동안에 간헐적인 경고음을 출력하도록 음향 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 쏘우 핸드피스의 재사용 방지 장치.

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