KR101547089B1 - 약물주입채널을 이용한 방향제어가 가능한 카테터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향제어가 가능한 약물주입 카테터에 관한 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 중심축선(A)을 따라 연장되는 카테터로서, 약물주입채널이 형성된 약물 주입부; 상기 약물주입채널을 개폐하는 채널 개폐 수단; 및 조향을 위해 상기 약물주입채널의 압력 변화에 따라 가변되는 상기 중심축선(A)을 기준으로 회전비대칭인 조향 구조물을 포함하는 카테터가 제공된다.

Description

약물주입채널을 이용한 방향제어가 가능한 카테터 {CATHETER WITH STEERING FUNCTION USING MEDICINE INJECTION CHANNEL}

본 발명은 카테터에 관한 것으로서, 특히 방향제어가 가능한 카테터에 관한 것이다.

카테터(catheter)는 관 형태의 가늘고 긴 의료시술도구로서 인체에 삽입되어 병변으로의 약물투여나 종양 절제와 같이 질병의 진단과 치료를 위해 사용되고 있다.

혈관 중재시술에서는 카테터를 병변이 있는 혈관으로 진입시킨 후 약물을 주입하여 병변을 치료하는데, 약물이 병변 부위 외의 조직에 전달되면 병변 외 조직이 괴사하는 문제가 발생하므로, 카테터의 선단부를 최대한 병변에 가깝게 위치시키는 것이 중요하다. 그에 따라, 분기점이 많은 혈관에서 카테터의 선단부를 원하는 방향으로 조향할 수 있는 카테터가 개발되어서 사용되고 있다. 도 1에는 종래의 방향제어가 가능한 약물주입 카테터의 단면도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 카테터(10)는 플렉서블 튜브(11)와, 플렉서블 튜브(11)의 내부에 형성된 약물주입채널(12c)과, 약물주입채널(12c)을 사이에 두고 양측에 형성되는 두 와이어 채널(12a, 12b)과, 두 와이어 채널(12a, 12b) 각각에 위치하는 두 스티어링 와이어(13a, 13b)를 구비한다. 카테터(10)는 두 스티어링 와이어(13a, 13b)에 의하여 조향된다. 하지만, 이러한 종래의 방향제어가 가능한 약물주입채널에 더하여 두 스티어링 와이어가 각각 통과하는 두 조향 채널을 구비하기 때문에, 카테터의 굵기를 줄이는데 한계가 있다. 또한, 종래의 방향제어가 가능한 약물주입 카테터는 조향을 위한 별도의 구성을 구비하기 때문에, 구조가 복잡하다는 문제도 있다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2014-0147387 "가동카테터 및 이를 갖는 카테터장치" (2014.12.30.)

본 발명의 목적은 방향제어가 가능한 약물주입 카테터의 굵기를 획기적으로 줄이면서 구조를 단순화시키는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,

중심축선(A)을 따라 연장되는 카테터로서, 약물주입채널이 형성된 약물 주입부; 상기 약물주입채널을 개폐하는 채널 개폐 수단; 및 조향을 위해 상기 약물주입채널의 압력 변화에 따라 가변되는 상기 중심축선(A)을 기준으로 회전비대칭인 조향 구조물을 포함하는 카테터가 제공된다.

상기 조향 구조물은 상기 약물 주입부의 일측 외면에 접합되는 지지대를 포함할 수 있다.

상기 지지대는 기초부와, 상기 기초부로부터 돌출되어서 끝단이 상기 약물 주입부에 접합되는 다수의 접합부를 구비할 수 있다.

상기 다수의 접합부는 상기 약물주입채널의 연장방향을 따라서 일렬로 배치되고, 상기 다수의 접합부 중 이웃하는 두 접합부의 사이에는 간극이 형성될 수 있다.

상기 접합부는 끝단으로 갈수록 좁아지는 형태를 가질 수 있다.

상기 기초부에는 상기 접합부의 반대편에 다수의 절개부가 형성되고, 상기 절개부는 상기 간극에 대응하여 위치할 수 있다.

상기 지지대는 상기 약물 주입부보다 큰 탄성계수를 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

상기 채널 개폐 수단은 상기 약물주입채널 상에 설치되어서 약물의 압력에 의해 파괴되는 막 형태의 파단부를 구비할 수 있다.

상기 채널 개폐 수단은 상기 약물주입채널 상에 설치되고 통공이 형성된 지지벽부와, 상기 통공을 개폐하는 개폐 부재를 구비하며, 상기 개폐 부재는 상기 지지벽부보다 하류측에 위치하여 상기 통공을 개폐하는 커버부와, 상기 지지벽부보다 상류측에 위치하는 탄성 지지부와, 상기 통공을 통과하며 상기 커버부와 상기 탄성 지지부를 연결하는 탄성 지지부를 구비하며, 상기 탄성 지지부는 상기 연장 막대부로부터 반경방향 바깥 쪽으로 방사상으로 연장되어서 끝단이 상기 지지벽부와 접촉하는 다수의 지지 날개를 구비할 수 있다.

상기 지지 날개는 반경방향 바깥 쪽으로 갈수록 상류 쪽을 향하도록 경사지고, 끝단으로 갈수록 더 벌어지도록 구부러진 상태로 상기 지지벽부와 접촉할 수 있다.

상기 약물주입채널은 카테터의 전체 중심축선에 대해 편심되어서 위치하며, 상기 지지대는 상기 약물주입채널의 편심방향의 반대편에 위치할 수 있다.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 약물주입채널이 형성된 약물 주입부; 기초부와, 상기 기초부로부터 돌출되어서 끝단이 상기 약물 주입부의 일측 외면에 접합되는 다수의 접합부를 구비하는 지지대; 및 상기 약물주입채널을 개폐하는 채널 개폐 수단을 포함하며, 상기 다수의 접합부는 상기 약물주입채널의 연장방향을 따라서 일렬로 배치되고, 상기 다수의 접합부 중 이웃하는 두 접합부의 사이에는 간극이 형성되므로, 약물주입채널 내의 압력 조절만으로 조향이 가능하여 카테터의 굵기를 종래에 비해 획기적으로 줄일 수 있으며, 그 구조도 단순해진다.

도 1은 종래의 방향제어가 가능한 약물주입 카테터를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향제어가 가능한 약물주입 카테터의 선단부를 도시한 사시도로서, 직선으로 연장된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 카테터의 종단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 카테터의 종단면도로서, 방향제어를 위하여 선단부가 굽혀진 상태를 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 카테터의 종단면도로서, 약물이 배출되는 상태를 도시한 것이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향제어가 가능한 약물주입 카테터의 선단부를 도시한 측면도로서, 각각 직선으로 연장된 상태와 방향제어를 위하여 굽혀진 상태를 도시한 것이다.
도 8과 도 9는 도 3에 도시된 채널 개폐 수단의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 각각 폐쇄 상태와 개방 상태를 도시한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2와 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향제어가 가능한 약물주입 카테터의 선단부가 사시도 및 종단면도로서 직선으로 연장된 상태가 도시되어 있다. 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카테터(100)는 대체로 원형의 단면을 가지고 중심축선(A)을 따라서 길게 연장되는 형태로서, 약물 주입부(110)와, 지지대(120)와, 채널 개폐 수단(130)을 포함한다.

약물 주입부(110)는 중심축선(A)을 따라서 길게 연장되며, 쉽게 구부러지는 유연한 재질로 이루어진다. 약물 주입부(110)의 내부에는 약물(F)이 통과하는 약물주입채널(111)이 형성된다. 약물주입채널(111)은 중심축선(A)과 평행하게 연장되고, 중심축선(A)에 대해 편심되어서 위치한다. 즉, 카테터(100)의 중심축선(A)과 약물주입채널(111)의 중심축선(B)은 평행하지만, 서로 이격되도록 배치된다. 약물주입채널(111)은 채널 개폐 수단(130)에 의하여 개폐된다. 약물 주입부(110)의 일측면은 지지대(120)가 접합되는 편평한 접합면(112)을 형성한다.

지지대(120)는 약물 주입부(110)의 일측면에 접합되어서 중심축선(A)을 따라서 길게 연장된다. 지지대(120)는 특허청구범위에 기재된 중심축선(A)을 기준으로 회전비대칭인 조향 구조물의 하나의 예이다. 조향 구조물은 약물주입채널의 일측에만 위치하여 조향을 위해 상기 약물주입채널의 압력 변화에 따라 가변된다. 지지대(120)는 약물 주입부(110)와 함께 구부러지도록 유연한 재질로 이루어지는데, 약물 주입부(110)를 구조적으로 지지하는 역할을 하므로 약물 주입부(110)보다 큰 탄성계수를 갖는 재질로 이루어진다. 바람직하기로는 약물 주입부(110)의 재질은 고무이며, 지지대(120)의 재질은 탄성 폴리머 재질이다. 지지대(120)는 약물주입채널(111)의 중심축선(A)에 대한 편심방향의 반대편에서 약물 주입부(110)에 형성된 접합면(112)에 접합된다. 지지대(120)는 기초부(121)와, 기초부(121)로부터 돌출된 다수의 접합부(122)를 구비한다. 기초부(121)는 약물주입채널(111)의 길이방향을 따라서 연속되어서 형성된다. 다수의 접합부(122)는 기초부(121)로부터 돌출되고 약물주입채널(111)의 길이방향을 따라서 일렬로 배치된다. 접합부(122)의 끝단은 약물 주입부(110)의 일측면에 형성된 접합면(112)에 접합된다. 이웃한 두 접합부(122)의 사이에는 간극(123)이 형성되도록 접합부(122)는 끝단으로 갈수록 좁아지는 형태를 갖는다. 이웃한 두 접합부(122)는 기초부(121)에서 서로 이어진다. 간극(123)은 약물주입채널(111)의 길이방향을 따라서 다수 형성되며, 다수의 간극(123)에 의하여 두 접합부(122) 끝단 사이의 거리가 좁아지는 방향으로 카테터(100)가 쉽게 구부러질 수 있다.

채널 개폐 수단(130)은 약물주입부(110)에 설치되어서 약물주입채널(111)을 개폐한다. 채널 개폐 수단(130)은 지지벽부(131)와, 파단부(132)를 구비한다. 지지벽부(131)는 약물주입채널(111)의 벽면에 고정된다. 지지벽부(131)의 중앙부에는 파단부(132)가 결합된다. 파단부(132)는 막형태로서, 약물주입채널(111)에서 약물(F)의 압력이 일정 수준보다 높아질 경우 파괴되어서 약물주입채널(111)을 개방하게 된다.

이제, 위에서 구성 중심으로 설명한 카테터(100)를 작용 중심으로 상세하게 설명한다. 도 3을 참조하면, 약물주입채널(111)에 약물(F)이 채워져 있으며, 약물주입채널(111)에 채워진 약물(F)은 채널 개폐 수단(130)에 의해 외부로 배출되지 않는 상태로, 도시된 바와 같이 카테터(100)의 선단부는 직선으로 연장된다. 도 3에 도시된 상태에서 카테터(100)는 삽입된다. 도 3의 상태로 카테터(100)가 삽입되다가 분기점을 만나는 경우 약물주입채널(111)에 채워진 약물(F)을 뒤로 흡입하여 약물주입채널(111)에 음압을 형성함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 카테터(100)이 선단부는 구부러져서 조향이 가능하게 된다. 카테터(100)의 진입 방향은 카테터(100)를 회전시킴으로써 원하는 방향으로 변경할 수 있다. 또한, 카테터(100)의 구부러지는 정도(곡률반경)는 약물주입채널(111)에 형성되는 음압의 크기에 따라서 조절될 수 있다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같은 상태를 이용하여, 카테터(100)의 선단부는 원하는 위치까지 최대한 가깝게 도달할 수 있게 된다. 이후, 약물(F)을 주입하여 약물주입채널(111) 내의 압력을 일정 수준 이상으로 증가시키면 채널 개폐 수단(130)의 파단부(132)가 파단되어서 도 5에 도시된 바와 같이 약물(F)이 외부로 배출된다.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향제어가 가능한 약물주입 카테터가 측면도로서 도시되어 있다. 도 6를 참조하면, 카테터(200)는 약물 주입부(110)와, 지지대(220)와, 채널 개폐 수단(미도시)을 포함한다. 약물 주입부(110)와 채널 개폐 수단(미도시)은 도 2 내지 도 5를 통해 설명된 것과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

지지대(220)는 기초부(221)와, 기초부(221)로부터 돌출되고 간극(123)에 의해 이격된 다수의 접합부(122)를 구비한다. 기초부(221)에는 간극(123)에 대응하여 위치하는 다수의 절개부(223)가 형성된다. 절개부(223)는 약물 주입부(110)의 반대편 측면에 형성되어서, 도 7에 도시된 바와 같이 구부러짐을 더욱 용이하게 할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 카테터(200)가 직선으로 연장될 때, 절개부(223)는 최소로 좁혀진 상태가 된다. 접합부(122)와 간극(123)의 구성은 도 2 내지 도 5를 통해 설명된 것과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 8에는 도 3에 도시된 채널 개폐 수단의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 채널 개폐 수단(230)은 지지벽부(231)와, 지지벽부(231)에 결합되는 개폐 부재(235)를 구비한다. 지지벽부(231)는 약물 주입부(110)에 형성된 약물주입채널(111)의 벽면에 설치된다. 지지벽부(231)의 중앙부에는 약물이 통과할 수 있는 통공(232)이 마련된다. 개폐 부재(235)는 커버부(236)와, 연장 막대부(237)와, 탄성 지지부(238)을 구비한다. 커버부(236)는 판 형태로서, 지지벽부(231)를 사이에 두고 하류측에 위치한다. 커버부(236)는 지지벽부(231)에 형성된 통공(232)보다 커서 통공(232)을 개폐할 수 있다. 연장 막대부(237)는 통공(232)보다 작은 외경을 가지며 통공(232)을 지나서 연장된다. 연장 막대부(237)의 하류측 끝단에는 커버부(236)가 위치한다. 연장 막대부(237)의 상류측에는 탄성 지지부(238)가 형성된다. 탄성 지지부(238)는 지지벽부(231)를 사이에 두고 커버부(236)의 반대편에 연장 막대부(237)에 일체로 형성된다. 탄성 지지부(238)는 연장 막대부(237)로부터 반경방향 바깥 쪽으로 방사상으로 연장되어서 끝단이 지지벽부(231)와 접촉하는 다수의 지지 날개(239)를 구비한다. 상세히 도시되지는 않았으나, 다수의 지지 날개(239) 사이로는 약물이 지나갈 수 있다. 지지 날개(239)는 연장 막대부(237) 반경방향 바깥 쪽으로 갈수록 상류 쪽을 향하도록 경사지고, 지지벽부(231)와 접촉하는 끝단으로 갈수록 더 벌어지도록 구부러진 상태로 연장 막대(237)를 탄성 지지한다. 그에 따라 커버부(236)는 상류 쪽으로의 힘을 받게 되어서, 통공(232)을 안정적으로 폐쇄하게 된다. 이 상태에서, 약물주입채널(111)에서 약물에 의한 압력이 일정 수준 이상이 되면 커버부(236)는 도 9에 도시된 바와 같이, 하류 쪽으로 밀려서 통공(232)이 개방되어서 약물이 화살표로 도시된 바와 같이 배출되게 된다.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

100 : 카테터 110 : 약물 주입부
111 : 약물주입채널 112 : 접합면
120 : 지지대 121 : 기초부
122 : 접합부 123 : 간극
130 : 채널 개폐 수단 131 : 지지벽부
132 : 파단부 223 : 절개부
230 : 채널 개폐 수단 231 : 지지벽부
232 : 통공 235 : 개폐 부재
236 : 커버부 237 : 연장 막대
238 : 탄성 지지부 239 : 지지 날개

Claims (11)

1. 중심축선(A)을 따라 연장되는 카테터로서,
   약물주입채널이 형성된 약물 주입부;
   상기 약물주입채널을 개폐하는 채널 개폐 수단; 및
   조향을 위해 상기 약물주입채널의 압력 변화에 따라 가변되는 상기 중심축선(A)을 기준으로 회전비대칭인 조향 구조물을 포함하는 카테터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조향 구조물은 상기 약물 주입부의 일측 외면에 접합되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지대는 기초부와, 상기 기초부로부터 돌출되어서 끝단이 상기 약물 주입부에 접합되는 다수의 접합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카테터.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 다수의 접합부는 상기 약물주입채널의 연장방향을 따라서 일렬로 배치되고, 상기 다수의 접합부 중 이웃하는 두 접합부의 사이에는 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 카테터.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 접합부는 끝단으로 갈수록 좁아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 카테터.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 기초부에는 상기 접합부의 반대편에 다수의 절개부가 형성되고, 상기 절개부는 상기 간극에 대응하여 위치하는 것을 특징으로 하는 카테터.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지대는 상기 약물 주입부보다 큰 탄성계수를 갖는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카테터.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 채널 개폐 수단은 상기 약물주입채널 상에 설치되어서 약물의 압력에 의해 파괴되는 막 형태의 파단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카테터.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 채널 개폐 수단은 상기 약물주입채널 상에 설치되고 통공이 형성된 지지벽부와, 상기 통공을 개폐하는 개폐 부재를 구비하며,
   상기 개폐 부재는 상기 지지벽부보다 하류측에 위치하여 상기 통공을 개폐하는 커버부와, 상기 지지벽부보다 상류측에 위치하는 탄성 지지부와, 상기 통공을 통과하며 상기 커버부와 상기 탄성 지지부를 연결하는 탄성 지지부를 구비하며,
   상기 탄성 지지부는 상기 연장 막대부로부터 반경방향 바깥 쪽으로 방사상으로 연장되어서 끝단이 상기 지지벽부와 접촉하는 다수의 지지 날개를 구비하는 것을 특징으로 하는 카테터.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지지 날개는 반경방향 바깥 쪽으로 갈수록 상류 쪽을 향하도록 경사지고, 끝단으로 갈수록 더 벌어지도록 구부러진 상태로 상기 지지벽부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 카테터.
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 약물주입채널은 카테터의 전체 중심축선에 대해 편심되어서 위치하며,
    상기 지지대는 상기 약물주입채널의 편심방향의 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 카테터.

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