KR101638144B1 - 고강도 초음파 빔을 생성하는 수단을 포함하는 초음파 디바이스를 위한 파라미터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안과 질병을 치료하는 디바이스에 관한 것으로서, 상기 디바이스는 근접 단부가 안구에 적용되는 적어도 하나의 아이 링(1)과, 상기 아이 링(1)의 말단 단부에 고정된 초음파 빔을 생성하는 수단(2)을 포함하며, 상기 초음파 빔을 생성하는 수단은 단일 방향에 대응하는 단일 곡률을 따라 안구 쪽으로 오목한 면(concavity)이 향하게 설계된 오목한 단편 형상을 구비하는, 안과 질병을 치료하는 디바이스에 관한 것이다.

Description

고강도 초음파 빔을 생성하는 수단을 포함하는 초음파 디바이스를 위한 파라미터{PARAMETERS FOR AN ULTRASOUND DEVICE COMPRISING MEANS TO GENERATE HIGH INTENSITY ULTRASOUND BEAM}

본 발명은 일반적으로 안과 질병을 비 파과적으로 치료하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는 녹내장에 걸린 눈의 모양체의 적어도 하나의 환형 단편 위에 고강도로 포커싱된 초음파를 생성하는 디바이스와 이와 관련된 방법에 관한 것이다.

안과 질병 분야에서 녹내장은 시력 상실의 주된 원인이 되기 때문에 녹내장은 중요한 공중 보건 문제이며 인구의 1 내지 2%가 이 질병을 겪고 있는 것으로 알려져 있다.

세계 보건 기구는 녹내장이 매년 2백 4십만명이 발생하는 인정된 시력 상실 중 15%를 차지하여, 세계에서 시력 상실을 일으키는 세 번째 요인인 것으로 생각하고 있다.

녹내장의 진전은 느리다. 녹내장은 제 1 단계에서 녹내장이 자각 증상이 없어 잠행성인 건강 질병이며; 환자는 어떤 고통이나 어떤 시각적인 문제도 느끼지 못한다. 처음 시각적인 장애가 나타나면, 일반적으로 손상이 이미 너무 커서 회복할 수 없게 된다.

녹내장으로 유발되는 시력 상실은 중심 시력과 주변 시력을 모두 수반하며 독립적인 생활을 하는 개인의 능력에 주요한 영향을 미치고 있다.

녹내장은 광학적 신경 장애, 즉 통상적으로 안구내 압력의 상승으로 인해 일어나는 광학 신경의 장애이다. 안구 내 압력이 증가하고 이것은 광학 신경의 기능과 외형에 변화를 수반한다. 이 압력이 충분히 긴 시간 기간 동안 매우 높게 유지되면 완전한 시력 상실이 발생한다. 높은 압력은 내부 유체의 언발란스로 인해 눈에서 발생한다.

눈은 "방수액(aqueous humor)"이라고 불리우는 투명한 유체를 함유하는 중공 구조체이다. 방수액은 모양체(ciliary body)에 의해 눈의 후방(posterior chamber) 내에 형성되어 있다. 꽤 일정한 속도로 만들어지는 유체는 수정체(lens) 주위를 통과하여 홍채(iris)에 있는 동공 개구를 지나 눈의 전방(anterior chamber)으로 들어간다. 전방에 오면 유체는 2개의 상이한 루트를 통해 눈 밖으로 배출된다. "포도막-공막(uveoscleral)"을 통한 루트에서, 유체는 모양체의 근육 섬유들 사이에 침투한다. 이 루트는 인간의 방수액 유출의 약 10%를 차지한다. 인간의 방수액 유출의 주요 경로는 섬유주(trabecular meshwork)와 슐렘관(Schlemm's canal)을 수반하는 "소관" 루트(canalicular route)를 통하는 것이다.

눈의 압력이 증가하면, 방수액은 충분히 신속히 빠져나갈 수 없어 축적된다. 유체가 축적되면 눈의 안구내 압력, 즉 안압(IOP : interaocular pressure)이 증가한다. 증가된 IOP는 시신경의 축색돌기(axons)를 압박하고 또 시신경으로 가는 공급 도관(vascular supply)을 손상시킬 수 있다. 시신경은 눈으로부터 뇌로 시력을 전달한다. 일부 시신경은 다른 눈보다도 비정상적으로 증가된 IOP에 더 민감한 것으로 보인다.

녹내장에서 현재 이용가능한 유일한 치료법은 안압을 감소시키는 것이다.

녹내장의 임상 치료는 단계적으로 접근된다. 약물 치료는 종종 수술이 주된 치료법인 선천성 녹내장을 제외하고는 제 1 단계 치료법이다.

국부적으로 또는 경구로 투여되면, 이들 약물은 방수액의 생산을 감소시키도록 작용하거나 유출량을 증가시키는 작용을 한다. 현재 이용가능한 약물은 충혈성 심장 마비, 호흡기 질환, 고혈압, 우울증, 신장 결석, 무형성 빈혈, 성기능 장애 및 사망을 포함하는 많은 심각한 부작용을 가지고 있을 수 있다.

일반적으로 사용되는 약물은, 방수액의 포도막-공막을 통한 유출을 증가시키는 라타노프로스트(latanoprost)(Xalatan), 바이마토프로스트(bimatoprost)(Lumigan) 및 트라보프로스트(travoprost)(Travatan)와 같은 프로스타그란딘(Prostaglandin) 또는 그 상사 물질(analogs); 모양체에 의해 방수액의 생산을 감소시키는 티모롤(timolol), 레보부노롤(Butagan), 및 베타크로롤(betaxolol)과 같은 국소 베타-아드레날린 수용체 억제제; 이중 메커니즘에 의해 작용하여 방수액의 생산을 감소시키고 포도막-공막을 통한 방수액의 유출을 증가시키는 브리모니딘(brimonidine)(Alphagan)과 같은 알파2-아드레날린 작용제; 섬유주를 통해 그리고 아마도 포도막-공막을 통해 유출 경로를 거치는 방수액의 유출을 증가시키는 에피네프린(epinephrine)과 디피베프린(Propine)과 같은 덜 선택적인 교감 신경 흥분제; 모양체 근육의 수축에 의해 작용하여 섬유주를 타이트 하게 하고 방수액의 유출을 증가시키는 피로카르핀(pilocarpine)과 같은 동공 축소제(parasympathomimetics); 모양체에 탄소 무수물을 금지시켜서 방수액의 생산을 감소시키는 도르졸아미드(Trusopt), 브린졸아미드(brinzolamide)(Azopt), 아세타졸아미드(acetazolamide)(Diamox)와 같은 탄소 무수물 억제제들이 있다. 2개의 대부분 처방되는 약물은 현재 국부 프로스타그란딘 상사체(Prostaglandin Analogs)와 베타차단제(Betablockers)들이 있다.

약물에 순응하는 것이 주된 문제인데 이는 녹내장 환자의 과반수가 올바른 복용 스케줄을 따르지 않는 것으로 추정되고 있다. 정해진 조합이 또 약물 치료를 단순화시켜 순응하는 것을 개선시키기 때문에 집중적으로 처방된다.

약물이 안압을 적절히 감소시키는데 실패하면, 종종 외과적인 치료가 녹내장 치료에 있어 그 다음 단계로서 시행된다. 레이저와 종래의 외과 수술이 모두 녹내장을 치료하기 위해 시행된다. 일반적으로, 이들 수술은 녹내장에 대해 완전히 만족스러운 치료는 아직 없기 때문에 일시적인 해법이다.

녹내장을 치료하는 데에는 2가지 상이한 접근법이 있다: 즉 외과의사는 방수액의 배출을 개선시키는 것이거나 그 생산을 감소시키는 것이다.

방수액의 배출을 개선시키도록 의도된 대부분 시행되는 외과 수술은 슐렘관의 형성, 레이저 섬유주 형성, (폐쇄각 녹내장의 경우에) 레이저 주변 홍채 절개, 섬유주 절개, 깊은 비-천공 공막 절개 및 녹내장 배출 임플란트들이 있다.

방수액 생산을 감소시키도록 의도된 대부분 시행되는 외과 수술은 모양체 적출술이다. 모양체 적출술이 레이저로 시행되면, 모양체 광응고술(cyclophotocoagulation)이라고 불리운다. 고강도로 포커싱된 초음파는 모양체를 파괴를 하는데 사용될 수 있다.

녹내장의 치료시에 제어된 초음파 에너지를 사용하는 것이 이미 고려되었다. "녹내장 치료에서 초음파 치료(Therapeutic ultrasound in the treatment of glaucoma)(I. Experimental model - Coleman DJ, Lizzi FL, Driller J, Rosado AL, Chang S, Iwamoto T, Rosenthal D- PMID: 3991121 (PubMed) 1985 Mar; 92(3) : 339-46"는 고강도로 포커싱된 초음파(HIFU)를 모양체에 인가하여 비파괴적인 방식으로 상승된 안구 내 압력을 치료하는 모양체 상피 조직의 여과 및 초점 파괴를 제공하는 녹내장 치료법을 개시한다.

녹내장 치료시 제어된 초음파 에너지를 사용하는 이러한 치료와 연관된 장치는 또한 US 4 484 569에 개시되어 있다.

그러나, SONOCARE라는 상업적 명칭으로 제조되고 시판된 이 장치는 조작하기에 매우 난해하다. 나아가, 이 장치는 한번에 단 하나의 시간에 따라 정해진 영역만을 치료할 수 있다.

따라서, 각 조사(shot)는 눈의 원주 전체를 치료하는데 많은 횟수 반복되어야 하며 이에 따라 모든 장치들이 많은 횟수 핸들링되고 배치되고 교정되어야 하므로 매우 긴 시간이 소요된다(즉, 초음파 수단의 배치, 광학 및 초음파 검사 관찰 수단을 통해 치료되는 시간에 따라 정해진 영역에 대해 초음파 수단의 위치 검증, 커플링 액체를 디바이스에 채우는 것 및 초음파 조사의 생성).

나아가, 치료 영역에서 이웃한 조직이 파괴될 수 있어 시야를 흐리게 하거나, 눈 근육을 언밸런스로 하거나 또는 복시 현상을 초래할 수 있다.

따라서, 치료되는 눈 위에 고강도로 포커싱된 초음파를 용이하고 안전하게 인가하여 안과 질병을 치료하는 정밀하고 안전하며 효과적인 저가의 방법 및 그 디바이스를 제공할 필요성이 있다.

상기한 필요성은 다른 HIFU 치료와는 달리 치료 영역에서 이웃한 영역의 조직을 보다 안전하게 하며 눈을 치료할 수 있는 본 발명에 의해 해결된다.

본 발명의 다른 목적은 공정 동안 디바이스를 조작해야 할 필요 없이 눈의 전체 원주를 단 한번의 단계로 치료할 수 있는 방법 및 디바이스를 제공하는 것이다.

안과 질병을 치료하는 디바이스의 일 실시형태가 개시된다.

상기 디바이스는, 눈에 고강도로 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단과, 고강도로 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단에 연결된 제어 유닛을 포함한다. 바람직하게는 상기 제어 유닛은 상기 수단에 의해 생성된 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 지속시간과 주파수를 제어하며, 상기 지속시간(duration)은 약 3 내지 6초 범위이고, 더 바람직하게는 약 3초이고, 상기 주파수(frequency)는 약 19 내지 23MHz 범위이고, 더 바람직하게는 약 21MHz이다.

바람직하게는, 상기 제어 유닛(3)은 또한 상기 수단에 의해 생성된 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 파워(power)를 제어하며, 상기 파워는 약 1 음향 와트(acoustic Watt) 내지 5 음향 와트 범위이고, 더 바람직하게는 약 2 음향 와트이다.

바람직한 실시형태에서, 상기 디바이스는 근접 단부가 안구 위에 적용되는 적어도 하나의 아이 링(eye ring)을 더 포함하며, 상기 수단은 아이 링의 말단 단부에 적용된다.

본 발명의 일 변형형태에서, 상기 고강도로 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단은 적어도 2개의 압전 소자를 포함하며 바람직하게는 6개의 압전 소자를 포함한다. 이 압전 소자는 압전 복합 재료(piezo-composite) 또는 압전 세라믹 재료(piezo-ceramic material)로 만들어질 수 있다.

바람직하게는, 압전 소자는 제어 유닛에 의해 순차적으로 작동된다. 이것은 디바이스의 중심에서 열이 축적되는 것을 제한하게 한다. 각 원통형 압전 소자의 표면은 바람직하게는 약 30mm² 이고 그 곡률 반경은 약 10.2mm이다. 21MHz 주파수에서, 초점 이득(G)은 초점 라인 주위에서 -6dB 등고선(isocontour)이 트랜스듀서의 표면 30mm²에 비해 약 0.5mm²의 표면을 가지기 때문에 약 60이다. 약 2 음향 와트의 음향 파워에서, 이것은 약 6.65W/cm²의 순간 음향 강도(즉, 표면 요소에 걸쳐 전달되는 순간 음향 파워와 표면 요소의 면적의 비), 및 약 6.5×G = 390W/cm²의 초점에서 음향 세기에 대응하고, 이에 따라 3초의 지속시간을 가지는 조사(shot)에 대해 1170 Joule/cm²의 도우즈(dose)에 대응한다.

다른 실시형태로서, 적어도 하나의 눈의 영역에 고강도로 포커싱된 초음파를 생성하는 것에 의해 안과 질병을 치료하는 방법이 개시된다.

이 방법은,

- 눈에 고강도로 포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 단계와,

- 상기 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 생성을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 제어 단계는 상기 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 지속시간과 주파수를 제어하는 단계를 포함하며, 상기 지속시간은 약 3 내지 6초 범위이고, 더 바람직하게는 약 3초이고, 상기 주파수는 약 19 내지 23 MHz 범위이고, 더 바람직하게는 약 21MHz이다.

바람직하게는, 상기 제어 단계는 상기 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 파워(power)를 제어하는 단계를 더 포함하며, 상기 파워는 약 1 음향 와트 내지 5 음향 와트 범위이고, 바람직하게는 약 2 음향 와트이다.

일 실시형태에서, 본 방법은 적어도 하나의 아이 링(1)을 근접 단부가 안구에 적용되도록 배치하는 단계와, 상기 수단(2)을 상기 아이 링(1)의 말단 단부에 적용하는 단계를 더 포함한다.

여러 범위의 실시예들이 본 명세서에 기술된다. 본 개요에서 기술된 측면에 더하여, 추가적인 측면들은 이하 상세한 설명과 도면을 참조하는 것에 의해 더 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 고강도로 포커싱된 초음파를 인가하여 안과 질병을 치료하기 위한 디바이스를 개략적으로 도시하는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 디바이스의 일부분의 사시도,
도 3은 HIFU 에너지를 생성하는 동안 디바이스의 측면도이다.

본 발명은 이후 녹내장을 치료하기에 적합한 방법 및 디바이스를 개시한다. 그럼에도 불구하고, 이 기술 분야에 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 외과 수술을 필요로 하는 임의의 안과 질병을 치료하는데 본 방법과 디바이스를 채용할 수 있을 것이라는 것은 자명하다.

본 발명에 따른 디바이스는 본 명세서에 참조 문헌으로 병합된 PCT/EP2009/051892로 출원된 PCT 출원에 개시되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디바이스는 근접 단부가 치료될 눈의 안구 위에 배치되는 아이 링(eye ring)(1)과, 상기 아이 링의 말단 단부 위에 고정되고 고강도로 포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 수단(2)을 포함한다.

상기 아이 링의 말단 단부에 고정된 상기 수단(2)은 고강도로 포커싱된 초음파 빔을 생성한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 아이 링의 말단 단부에 고정된 상기 수단은 산란된 초음파 빔을 생성한다.

상기 수단(2)은 버스트(burst) 생성기와, 각 버스트의 주파수(frequency), 파워(power) 및 지속시간(duration), 버스트의 수(즉, 작동될 트랜스듀서의 수) 등과 같은 버스트의 파라미터를 규정하는 수단을 포함하는 제어 유닛(3)에 연결된다. 버스트 생성기는, 19 내지 23MHz 사이에 포함되고, 바람직하게는 21MHz인 결정된 주파수의 사인파 신호 생성기와, 증폭기와, 파워 계측기(Power meter)를 적어도 포함한다.

초음파 빔의 투과 레벨은 상기 초음파 빔의 주파수에 좌우된다. 특히, 저 주파수 초음파 빔은 고주파수 초음파 빔보다 더 깊이 투과한다.

본 발명자는 초음파 빔의 주파수가 19MHz보다 낮으면 초음파에 의해 모양체의 인근에 있는 조직이 손상될 수 있을 만큼 깊이 투과할 위험이 있다는 사실을 발견했다.

또한 본 발명자는 초음파 빔의 주파수가 23MHz보다 높으면 초음파 빔이 모양체를 파괴하지 않을 만큼 초음파 빔이 눈 안으로 충분히 투과하지 않을 위험이 있다는 것을 발견했다.

그 결과, 초음파 빔의 타겟(target), 즉 모양체가 안구 표면 아래 2mm에 위치된 것을 고려하면, 약 19MHz 내지 23MHz 범위의 주파수를 가지는 초음파 빔이 바람직하다.

나아가, 치료와 연관된 위험은 시간에 종속적이다. 수술 시간이 길면 길수록 위험이 더 커진다.

사실, 환자의 눈은 수술 등 동안 움직일 수 있다.

수단(2)에 의해 생성된 에너지의 지속시간은 바람직하게는 약 3 내지 6초 범위이고, 보다 바람직하게는 약 3초이다.

이 매우 짧은 지속시간은 수술 시간으로 인한 에러의 위험을 최소화시키고 치료 동안 환자와 수술 의사의 편안함을 증가시킨다.

바람직하게는, 제어 유닛(3)은 상기 수단(2)에 의해 생성된 고강도로 포커싱된 초음파 빔의 파워를 더 제어한다.

고강도 초음파 빔의 파워는 약 1 음향 와트(acoustic Watt) 내지 5 음향 와트 범위이고, 보다 바람직하게는 약 2 음향 와트이다.

아이 링(1)은 두 단부에서 개방된 원뿔대형 부재(sawn-off cone element)로 구성되며 그 작은 베이스는 근접 단부이고 큰 베이스는 말단 단부이다.

원뿔대형 부재(1)의 근접 단부는 안구에 적용되는 외부 환형 플랜지(4)를 포함한다.

원뿔대형 부재(1)의 근접 에지는 원뿔대형 부재(1)에 형성된 적어도 하나의 호스(7)와 연통하며 흡인 디바이스에 연결된 환형 그루브(5)를 포함한다.

원뿔대형 부재(1)의 근접 단부의 내부 직경은 각막 직경에 2 내지 6mm를 더한 것과 실질적으로 같으며, 보다 바람직하게는 4mm의 값에 각막 직경을 합한 것과 같다.

원뿔대형 부재(1)의 근접 단부의 내부 직경은 환자의 각막 직경에 따라 12 내지 18mm 사이일 수 있으며 원뿔대형 부재(1)의 말단 단부의 내부 직경이 26 내지 34mm 사이일 수 있다.

나아가, 원뿔대형 부재(1)의 높이는 8 내지 12mm 사이이다.

원뿔대형 부재(1)는 의료 등급 폴리머(medical grade polymer)이다.

고강도로 포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 수단(2)은 트랜스듀서(9)들이 원뿔대형 부재(1)의 회전 축 쪽으로 연장하도록 원뿔대형 부재(1)의 말단 단부 위에 고정되는 적어도 2개의 트랜스듀서(9), 보다 바람직하게는 6개의 트랜스듀서(9)로 구성된다.

상기 트랜스듀서(9)는 압전 복합 재료 또는 압전 세라믹 재료 또는 고강도 초음파의 생성을 따르는 다른 재료로 만들어질 수 있다. 상기 트랜스듀서(9)는 스스로 포커싱시킬 수 있으며 원환체 형상 또는 원통형 형상 또는 구형 형상 또는 타원 형상을 가질 수 있으며 또는 이들은 평평할 수 있으며 평평한 환형 트랜스듀서 아래 또는 앞에서 연장하고 여러 형상과 재료를 가지고 음향 렌즈나 음향 반사기(15)와 같은 포커싱 시스템과 조합하여 사용될 수 있다.

음향 반사기(15)는 치료 초음파에서 잘 알려져 있으며 외부 충격파 결석 파괴 제거술에 현재 루틴하게 사용된다{Focusing water shock waves for lithotripsy by various ellipsoid reflectors - Muller M. - Biomed Tech (Berl). 1989 Apr ; 34(4): 62-72}.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고강도로 다이나믹하게 포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 상기 수단(2)은 상기 트랜스듀서(9)가 상기 원뿔대형 부재(1)의 회전축 쪽으로 연장하도록 원뿔대형 부재(1)의 말단 단부 위에 고정되는 원통형 단편 형상을 가지는 적어도 2개의 평평한 트랜스듀서(9)로 구성된다.

대안적으로, 산란된 초음파 빔을 생성하는 상기 수단(2)은 상기 트랜스듀서(9)가 상기 원뿔대형 부재(1)의 회전 축 쪽으로 연장하도록 원뿔대형 부재(1)의 말단 단부 위에 고정되는 환형의 평평한 단편 형상을 가지는 적어도 2개의 트랜스듀서(9)로 구성되는 고강도의 비-포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 수단이다.

나아가, 상기 트랜스듀서(9)는 제어 유닛(3)에 연결된다.

상기 디바이스는 2개의 비활성 섹터(inactive sectors)(13)로 분리된 3개의 트랜스듀서(9) 2 쌍을 포함한다.

트랜스듀서(9)는 제어 유닛(3)에 의해 연속적으로 작동하거나 상기 제어 유닛(3)에 의해 동시에 작동된다.

본 발명에 따른 디바이스의 하나의 장점은 아이 링(1)의 말단 단부 위에 고정된 초음파 빔을 생성하는 수단(2)이 치료 패턴에 따라 배열된 복수의 트랜스듀서를 포함한다는 것이다.

이것은 한번에 원주 방향으로 눈을 치료할 수 있다. 사실, 예를 들어, US 4,484,569와 DE 44 30 720에 기술된 방법 및 장치와는 달리, 본 발명에 따른 장치는 많은 횟수 동작을 반복할 필요 없이 눈을 치료할 수 있다.

US 4 484 569와 DE 44 30 720에 비해, 본 발명은 특히

- 한번에 눈을 치료할 수 있는 디바이스를 제공하는 것에 의해 동작 절차를 간소화할 수 있으며; 사실 본 장치가 눈 위에 배치되고 고정되면 본 장치는 제 위치에 머무르며 오퍼레이터가 본 장치를 이동시키거나 유지할 필요 없이 눈의 전 원주에 대한 치료를 실시할 수 있으며,

- 재현가능한 절차를 제공할 수 있으며; 사실 종래 기술의 장치와는 달리, 본 발명의 디바이스는 치료되는 영역의 상이한 시간에 따라 정해진 영역을 치료하는데 많은 횟수 이동될 필요성이 없으며,

- 시간에 따라 정해진 손상만을 생성하여 유효한 많은 기본 손상을 필요로 하는 종래 기술의 장치와는 달리, 모양체의 큰 영역을 커버하는 연장된 손상을 생성하며,

- 에러 위험 요인을 감소시켜 치료 품질을 개선시키고 동작 시간을 감소시키며,

- 매우 쉽게 수행되고 극히 짧은 학습 곡선을 통해 매우 용이하게 학습할 수 있으며 치료 시간 동안 상대적으로 자동화될 수 있기 때문에 오퍼레이터에 덜 의존적인 치료법을 가능하게 한다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 안과 질병을 치료하는 디바이스에 관한 것으로서, 상기 디바이스는 근접 단부가 눈의 안구 위에 배치되는 아이 링(eye ring)(1)과, 상기 아이 링(1)의 말단 단부 위에 고정되고 초음파 에너지를 생성하는 수단(2)을 포함하며, 상기 초음파 빔을 생성하는 수단(2)은 단일 방향에 대응하는 단일 곡률을 따라 안구 쪽으로 오목한 면(concavity)이 향하게 설계된 오목한 단편 형상을 구비한다.

바람직하게는, 단일 방향은 아이 링(1)의 회전 축에 수직하다.

원환체 형상을 가지는 초음파 빔을 생성하는 수단(2) 대신에 단일 방향에 대응하는 단일 곡률을 따라 오목한 단편 형상을 구비하는 초음파 빔을 생성하는 수단을 사용하는 것은,

- 복수의(적어도 2개의) 초점 영역을 가질 수 있는 위험을 제거하고,

- 제조 공정을 단순화하며,

- 도구를 변경하지 않고 초음파 빔을 생성하는 수단의 직경을 여러 가지로 제조할 수 있게 하며,

- 원환체 부재로 얻어지는 형상과 거의 동일한 손상 형상을 얻는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 고강도로 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단(2)은 단일 방향에 대응하는 단일 곡률을 따라 오목한 단편 형상을 구비하는 적어도 2개의 트랜스듀서(9)를 고정하는 직립 크라운(standing crown)(8)을 포함하며, 상기 직립 크라운(8)은 트랜스듀서(9)가 상기 아이 링의 회전 축 쪽으로 연장하는 방식으로 아이 링(1)의 말단 단부에 고정된다.

다른 실시예에서, 고강도로 포커싱된 초음파 에너지를 생성하는 수단(2)은 적어도 2개의 트랜스듀서와 각 트랜스듀서(9) 아래에서 연장하는 적어도 2개의 포커싱 음향 부재(15)를 고정하는 직립 크라운(8)을 포함하며, 각 포커싱 음향 부재(15)는 단일 방향에 대응하는 단일 곡률을 따라 오목한 단편 형상을 가지며, 상기 직립 크라운(8)은 포커싱 음향 부재(15)가 상기 아이 링(1)의 회전 축 쪽으로 연장하는 방식으로 아이 링(1)의 말단 단부에 고정된다. 각 트랜스듀서(9)는 아이 링의 근접 에지와 말단 에지와 실질적으로 평행하게 연장하는 전체적으로 직사각형의 프로파일을 가지는 평평한 단편 형상일 수 있다.

바람직하게는 오목한 단편 형상은 원통형 단편 형상이거나 타원형의 단편 형상일 수 있다.

바람직하게는, 트랜스듀서(9)는 치료 패턴에 따라 배열된다.

본 발명의 경우에 치료 패턴은 치료되는 영역에 의해 한정된 형태에 대응하는 것으로 이해된다. 모양체의 치료의 경우에, 치료 패턴은 환형이나 반환형일 수 있다. 다른 경우에 치료 패턴은 타원형이거나 6각형이거나 8각형일 수 있다.

예를 들어, 일 실시예에서, 트랜스듀서(9)는 치료 패턴에 따라 직립 크라운에 걸쳐 주변에 배치될 수 있다. 보다 바람직하게는, 트랜스듀서(9)는 직립 크라운의 전체 또는 부분에 걸쳐 주변에 배치된다. 구체적으로, 트랜스듀서(9)는 직립 크라운의 원주의 전체 또는 부분에 걸쳐 원주에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 안과 질병을 치료하는 방법이 이제 보다 상세히 설명된다.

제 1 단계에서, 유저는 치료되는 눈에 아이 링(1)을 위치시킨다. 이후 유저는 고강도 초음파 빔을 아이 링(1)의 말단 단부에 생성하는 수단(2)을 위치시킨다.

제 2 단계에서, 유저는 고강도 초음파 빔이 약 3 내지 6 초 범위의 기간 동안 19 내지 23MHz 사이의 주파수에서 생성되게 상기 수단(2)을 작동시킨다.

일 실시예에서, 고강도 초음파 빔의 주파수와 지속시간은 입력 수단을 사용하여 유저에 의해 조절된다. 다른 실시예에서, 고강도 초음파 빔의 주파수와 지속시간은 제어 유닛(3)에 미리 설정된다. 유저는 예를 들어 버튼을 누르는 것에 의해 고강도 초음파 빔의 생성을 작동시키고, 제어 유닛(3)은 고강도 초음파 빔의 주파수와 지속시간을 제어한다.

본 기술된 상세한 설명은 최적의 실시예를 포함하고 또한 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 실시하고 사용할 수 있게 본 발명을 개시하기 위해 예로써 설명되었다. 본 명세서에 기술된 주제의 범위는 청구범위에 의해 한정되며 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다른 예를 포함할 수도 있을 것이다. 그러한 다른 예는 청구범위의 문언적 언어와는 다른 구조적 요소를 포함하거나 또는 청구범위의 문언적 언어와는 다른 비본질적인 차이를 갖는 균등한 구조적 요소를 포함하는 경우에는 본 청구범위에 포함된 것으로 의도된다.

Claims (14)

1. 녹내장 치료 디바이스로서,
   - 녹내장에 걸린 눈의 모양체의 하나 이상의 환형 단편 위에 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단(2)과,
   - 상기 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단에 연결된 제어 유닛(3)을 포함하며,
   상기 제어 유닛은 상기 수단(2)에 의해 생성된 포커싱된 초음파 빔의 지속시간과 주파수를 제어하며, 상기 지속시간은 3 내지 6초 범위이고, 상기 주파수는 19 내지 23MHz 범위에 있는 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛(3)은 상기 수단에 의해 생성된 포커싱된 초음파 빔의 파워(power)를 제어하며, 상기 파워는 1 음향 와트(acoustic Watt) 내지 5 음향 와트 범위에 있는 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 파워는 2 음향 와트인 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주파수는 21MHz인 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지속시간은 3초인 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 디바이스는 적어도 하나의 아이 링(eye ring)(1)을 더 포함하며, 상기 아이 링(1)의 근접 단부는 안구 위에 적용되고, 상기 수단(2)은 상기 아이 링(1)의 말단 단부에 적용되는 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포커싱된 초음파 빔을 생성하는 수단(2)은 상기 제어 유닛에 의해 순차적으로 작동되는 적어도 2개의 압전 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
8. 제 7 항에 있어서,
   각 압전 소자는 30mm²의 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 녹내장 치료 디바이스.
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