KR101644072B1 - 관상 기관 확장용 에너지 전달기기 - Google Patents

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부경대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 관한 것으로서, 관상 기관 내에 광섬유에 의해 에너지를 전달하여 치료하고 상기 관상 기관 내의 조직을 넓히는 에너지 전달기기에 있어서, 레이저 기기와 고정 팁 사이에 연결되어 빛을 전달하는 산광형 광섬유; 상기 고정 팁에 일단부가 연결되어 산광형 광섬유의 끝단 둘레에 배치된 수축부; 상기 수축부의 타단부에 밀착되어 산광형 광섬유가 삽입된 이동부; 및 상기 이동부의 이동거리를 조절하여 수축부를 수축시키면서 방사상으로 확장시키는 확장 조절부를 포함한 것이며, 관상 기관 조직 내에서 빛을 다방면으로 전달할 수 있어 병변조직의 변화 및 치료에 큰 도움을 줄 수 있고, 산광형 광섬유 둘레의 수축부를 전자기 에너지와 형상기억합금 와이어를 이용한 관상 기관의 확장 치료기술로 다양한 수술 분야에 적용할 수 있는 근거를 확보하고 의료계에서의 활용성 증대를 기대할 수 있으며, 온도 및 압력 센서에 의해 관상 기관의 조직 내 온도 분포와 확장 범위를 실시간으로 알 수 있어 치료에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

관상 기관 확장용 에너지 전달기기{Apparatus for translumenal circumferential energy delivery}
본 발명은 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 관한 것으로서, 상세히는 산광형 광섬유를 이용한 관상 기관 내의 조직 변화 및 치료를 유도하도록 산광형 광섬유의 주변에 와이어로 된 수축부를 배치하고, 상기 수축부에 밀착된 이동부를 확장 조절부로 이동시켜 수축부를 방사상으로 확장시킴으로써, 상기 산광형 광섬유를 통해 조사되는 레이저와 관상 조직 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 한 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 관한 것이다.
기관지, 혈관, 요관을 포함하는 관형(tube) 신체조직, 즉 관상 기관에 광섬유를 삽입하여 병변조직의 변화 또는 치료를 유도하는 종래 광섬유를 이용한 치료기술은 빛을 직진이나 측면으로만 전달 가능하며, 특히 레이저 치료 분야에서는 빛을 다방면으로 전달할 수 있는 기술이 필요한 실정에 있다.
또한 상기 관상 기관을 치료하기 위해서는 관상 기관 내부를 확장할 필요가 있어 이를 위해 종래에는 카테터나 스텐트가 사용되고 있으나, 이러한 카테터나 스텐트로는 영구적 치료가 이루어지지 않고 있다는 문제가 있다.
더욱이 광섬유를 이용하여 관상 기관 내의 병변조직을 치료할 때 일정한 치료효과와 동일한 온도 분포를 얻기 위해 상기 관상 기관 내의 한 가운데에 광섬유가 위치하도록 하는 것이 중요(fiber centering)하여, 관상 기관의 확장을 일정한 힘으로 균일하게 유도하기 위한 기계적 장치가 부수적으로 필요하다는 불편함이 있다.
또 관상 기관 내의 병변조직을 치료할 때 상기 관상 기관 내의 온도 분포와 확장 범위에 대한 정보를 실시간을 얻는 것이 필요하나, 종래 광섬유를 이용한 치료기술에서는 이러한 점을 찾아볼 수 없었다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0027395호
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 관상 기관 내에 삽입되는 산광형 광섬유의 둘레에 와이어로 된 수축부를 배치하되, 상기 수축부가 확장 조절부에 의해 이동하는 이동부에 의해 상기 산광형 광섬유의 둘레에서 방사상으로 확장함으로써, 상기 산광형 광섬유와 관상 기관 내의 조직 사이 거리를 일정하게 유지하여 조직의 변화 및 치료를 유도하도록 한 관상 기관 확장용 에너지 전달기기를 제공함에 있다.
다른 목적은 상기 수축부에 온도 및 압력센서를 설치함으로써 관상 기관 내 조직의 온도 분포와 확장 범위에 대한 정보를 실시간으로 제공하도록 한 관상 기관 확장용 에너지 전달기기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기는, 관상 기관 내에 광섬유에 의해 에너지를 전달하여 치료하고 상기 관상 기관 내의 조직을 넓히는 에너지 전달기기에 있어서, 레이저 기기와 고정 팁 사이에 연결되어 빛을 전달하는 산광형 광섬유; 상기 고정 팁에 일단부가 연결되어 산광형 광섬유의 끝단 둘레에 배치된 수축부; 상기 수축부의 타단부에 밀착되어 산광형 광섬유가 삽입된 이동부; 및 상기 이동부의 이동거리를 조절하여 수축부를 수축시키면서 방사상으로 확장시키는 확장 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
또 상기 산광형 광섬유는 고정 팁에 연결된 끝단을 확산 팁으로 구성하면서 상기 확산 팁의 둘레를 둘러싼 투명보호관을 더 포함하되, 상기 투명보호관은 Silica, Quartz, Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 물질 중의 하나로 구성하는 것이 바람직하다.
또 상기 수축부는 와이어로 구성하고, 상기 와이어의 적어도 3개 이상의 연결 개수에 따라 단면이 기하적인 형태를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
또 상기 와이어의 표면을 금이나 은으로 코팅하는 것이 바람직하다.
또 상기 와이어는 형상기억합금인 것이 바람직하다.
또 상기 금속 와이어는 니티놀(nitinol : nickel and titanium alloy), 티타늄-팔라듐-니켈, 니켈-티타늄-구리, 금-카드뮴, 철-아연-구리-알루미늄, 티타늄-니오븀-알루미늄, 우라늄-니오븀, 하프늄-티타늄-니켈, 철-망간-실리콘, 니켈-티타늄, 니켈-철-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-철, 티타늄-니오븀, 지르코늄-구리-아연, 니켈-지르코늄-티타늄, 스테인리스 스틸 중의 하나인 것이 바람직하다.
또 상기 와이어는 합성수지 물질로, Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 중의 하나인 것이 바람직하다.
또 상기 와이어의 바깥면에 각각 부착된 온도 및 압력센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또 상기 와이어는 단면이 원형 또는 직사각형인 것이 바람직하다.
또 상기 이동부는 관 형상의 시스(Sheath)이며, 상기 시스는 스테인리스 스틸인 것이 바람직하다.
또 상기 와이어와 시스는 직선 연결 또는 헬리컬 연결에 의해 상기 시스가 금속와이어에 고정되는 것이 바람직하다.
또 상기 확장 조절부는, 상기 수축부의 반대편 이동부 끝단에 밀착된 조절기; 상기 조절기를 내부에 수용하여 연결되고 이동부와 산광형 광섬유가 삽입된 조절관; 상기 조절기와 연결되어 조절관의 바깥면 상부에 부착된 조절노브; 및 상기 조절관의 바깥면 하부에 부착된 손잡이 그립을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의하면, 기본적으로 관상 기관 조직 내에서 빛을 다방면으로 전달할 수 있어 병변조직의 변화 및 치료에 큰 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.
또 산광형 광섬유 둘레의 수축부를 전자기 에너지와 형상기억합금 와이어를 이용한 관상 기관의 확장 치료기술로 다양한 수술 분야에 적용할 수 있는 근거를 확보하고 의료계에서의 활용성 증대를 기대할 수 있는 효과가 있다.
또 온도 및 압력 센서에 의해 관상 기관의 조직 내 온도 분포와 확장 범위를 실시간으로 알 수 있어 치료에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.
또 안전하고 효율적인 레이저 진단치료를 통하여 질병 적용 확대 및 회복 기간을 단축하고, 보다 많은 환자들이 일회성 치료를 받음으로써 장기 보건복지비용의 절감을 예상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 개략적인 구성도
도 2는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 이동부의 이동에 따른 수축부의 확장을 보여주는 개략적인 구성도
도 3은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 이동부를 구성하는 와이어의 단면형태를 보여주는 개략적인 구성도
도 4는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 와이어 개수에 따른 수축부의 기하학적인 형태를 보여주는 종단면도
도 5는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의한 관상 기관 조직 치료의 실시예를 보여주는 개략적인 구성도
도 6은 온도 및 압력센서가 설치된 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 개략적인 구성도
도 7은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의해 관상 기관 조직 치료시 와이어의 곡률 변화 구성도(왼쪽)와 곡률 변화에 따른 전자기 에너지 변화를 통한 조직 내부 온도를 일정하게 유지해주는 것을 보여주는 그래프(오른쪽)
이하, 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명은 산광형 광섬유를 이용하여 관상 기관 내부에 빛을 조사하여 조직 변화 및 치료 유도하고, 상기 관상 기관 조직의 효율적인 확장 및 조사 거리의 확보를 위해, 상기 산광형 광섬유 끝단에 수축부로 기계적 와이어 장치를 부착하여 산광형 광섬유와 조직 사이의 거리를 일정하게 유지함으로써 온도 및 압력 센서로 관상 기관 내의 온도 및 압력 분포를 안전하게 측정하도록 한 것이다.
또한 본 발명은 상기 수축부의 와이어의 확장과 수축 움직임을 이용하여 관상 기관 조직 내부의 확장이 가능하도록 한 것이며, 광반사율, 녹는 점, 인장강도가 높은 물질을 이용하여 수축부인 와이어 확장장치를 만들어 전자기 에너지 조사시 발생할 수 있는 열축경을 방지하게 된다.
더욱이 산광형 광섬유를 이용하여 낮은 에너지 강도를 사용하면서 일정한 치료 온도 발생을 유도하도록 한 것이다.
다음은 상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 구체적인 구성 및 기능을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기는 고정 팁(1), 산광형 광섬유(2), 수축부(3), 이동부(4), 확장 조절부(5) 및 레이저 기기(6)를 포함하여 구성한 것이다. 이러한 본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기는 산광형 광섬유(2)를 이용하여 전자기 에너지를 관상 기관 조직 내에 전방향으로 조사하여 치료하고, 관상 기관 조직 내의 확장을 돕기 위해 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a) 둘레에 수축부(3)를 구성하는 와이어를 배치하여 좁혀진 조직의 내부를 동시에 넓히도록 한 것이다.
구체적으로는 산광형 광섬유(2)의 끝단에 고정 팁(1)을 부착하고 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 한쪽을 상기 고정 팁(1)의 내부에 연결시키며, 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 다른 쪽에는 시스로 구성된 이동부(4)인 시스의 한쪽 끝단을 연결시킨다. 그리고 이동부(4)인 상기 시스의 내부를 통해 산광형 광섬유(2)가 통과하여 고정 팁(1)에 부착된 반대편에 끝단에는 레이저 기기(6)가 커넥터(15)에 의해 연결되며, 이동부(4)인 시스의 다른 쪽 끝단은 확장 조절부(5)에 연결된다. 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)는 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)의 바깥 둘레를 따라 일정간격을 두고 여러 가닥이 배치된다.
상기 산광형 광섬유(2)의 고정 팁(1)에 연결된 끝단 부분은 레이저의 빛을 확산하는 확산 팁(2a)으로 구성되며, 이 확산 팁(2a)의 광섬유 자체를 기계적 충격으로부터 보호하기 위해 Silica, Quartz, Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 등의 물질 중의 하나로 된 투명보호관(11)(파장별 투과율 > 75%)으로 상기 확산 팁(2a) 둘레를 씌울 수 있으며, 상기 산광형 광섬유(2)의 길이는 1∼20 mm로 정할 수 있다.
상기 이동부(4)는 일종의 관 형태의 시스로써 이와 연결된 확장 조절부(5)에 의해 전진 및 후진을 하는 이동을 함으로써 와이어(3a)로 된 수축부(3)를 길이방향으로 수축시켜 방사상으로 확장하거나 원래의 형태로 복귀하게 된다.
상기 확장 조절부(5)는 조절기(7), 조절관(8), 조절노브(9) 및 손잡이 그립(10)으로 구성되어, 상기 수축부(3)의 반대편 이동부(4)의 끝단, 즉 시스의 끝단에는 조절기(7)가 밀착되고, 상기 조절기(7)가 연결된 상태로 내부에 수용한 조절관(8)의 내부에는 이동부(4)의 끝단과 산광형 광섬유(2)가 삽입되어 통과되며, 상기 조절관(8)의 바깥면 상부에는 조절기(7)와 연결된 조절노브(9) 및 상기 조절관(8)의 바깥면 하부 끝단에 손잡이 그립(10)이 각각 부착된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의해 관상 기관 내의 병변조직 치료를 위해 전자기 에너지가 레이저 기기(6)와 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)에 발산하는 레이저 빛을 통해 방사상으로 전달되며, 상기 레이저 빛의 파장범위는 400∼3000 nm이고, 출력은 0.1∼150 W이며, 조사시간은 0.001∼1000 ms이고, 조사 반복율은 1∼100 Hz 사이로 전달할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 이동부의 이동에 따른 수축부의 확장을 보여주는 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 확장과 수축 운동을 얻기 위해 조절관(8)의 손잡이 그립(10)을 잡고 손가락을 조절노브(9)를 밀거나 당겨 이동부(4)인 시스를 전후로 움직일 수 있으며, 이때의 운동 거리는 0∼50 mm가 된다. 즉 상기 와이어(3a)는 도 2의 (a)에서와 같이 거의 일자 형태로 있다가 이동부(4)인 시스가 전진하면, 도 2의 (b)에서와 같이 길이방향으로 수축되어 방사상으로 밀리면서 확장하여 공과 같은 형상을 띄게 됨으로써 상기 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)의 둘레와 와이어 사이의 거리가 일정하게 유지된다.
이러한 상기 수축부(3)인 와이어(3a)의 수축은 병변조직의 치료 시 관상 기관 조직 내부의 공간(Lumen)을 확장하기 위해 이루어지며, 이동부(4)인 시스가 이동하여 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)가 수축되어 방사상으로 확장하는 기계적인 움직임에 따라 관상 기관의 조직 내부도 방사상으로 확장하게 된다.
따라서 수축되는 와이어(3a)가 방사상으로 확장되면서 관상 기관 조직 내벽과의 접촉을 통해 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)의 위치가 관상 기관 조직 내부 공간(Lumen)의 한 가운데에 위치하도록 하며, 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)과 관상 기관 내의 조직 사이의 거리를 일정하게 함으로써 단위 면적당 전자기 에너지가 일정하게 상기 조직 표면에 조사된다.
물론 이동부(4)인 시스의 조절기(7)에 연결된 조절노브(8)에 의해 상기 조절기(7)의 전후의 움직임을 조절함으로써 와이어(3a)로 된 수축부(3)의 확장 정도를 결정하게 된다. 또한 이동부(4)인 시스가 전후 방향으로 운동함에 따라 와이어(3a)의 수축이 발생하며, 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)에서 수축된 와이어까지의 거리는 1∼10 mm로 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 이동부를 구성하는 와이어의 단면형태를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 관상 기관 조직의 확장에 사용될 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 단면이 원형인 다리(a) 또는 직사각형인 다리(b)를 사용할 수 있으며, 그 두께는 0.05∼2 mm 사이로 사용할 수 있다. 단면이 직사각형인 경우에는 0.5∼3 mm 사이의 너비를 갖는 와이어(3a)를 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 와이어 개수에 따른 수축부의 기하학적인 형태를 보여주는 종단면도를 도시한 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 수축부(3)를 구성하도록 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)의 바깥 둘레를 따라 일정간격을 두고 여러 가닥이 배치된 와이어(3a)의 다리 개수는 치료할 관상 기관 조직의 크기 및 해부학적 요소에 따라 최소 3개 이상 사용할 수 있으며, 상기 와이어(3a)의 다리 개수에 따라 상기 수축부(3)의 종단면은 다음과 같이, 3개의 다리일 때 삼각형(a), 5개의 다리일 때 오각형(b), 다수개의 다리일 때 원형(c) 등의 다양한 기하적인 형태를 구성할 수 있다.
또한 치료할 관상 기관 조직의 크기 및 해부학적 요소에 따라 수축부(3)인 와이어(3a)와 이동부(4)인 시스의 연결을 직선으로 이어지는 형태로 연결하여 고정하거나, 나사연결과 같은 헬리컬(Helical) 형태로도 연결하여 고정할 수 있다.
관상 기관 내의 조직의 확장을 위해 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)는 변형이 가능한 형상기억합금 등을 사용할 수 있으며, 이러한 형상기억합금 물질을 포함하는 금속으로 된 와이어(3a)의 재료로는 니티놀(nitinol : nickel and titanium alloy), 티타늄-팔라듐-니켈, 니켈-티타늄-구리, 금-카드뮴, 철-아연-구리-알루미늄, 티타늄-니오븀-알루미늄, 우라늄-니오븀, 하프늄-티타늄-니켈, 철-망간-실리콘, 니켈-티타늄, 니켈-철-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-철, 티타늄-니오븀, 지르코늄-구리-아연, 니켈-지르코늄-티타늄, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다.
상기 와이어(3)는 조직 확장을 위해 금속이 아닌 변형이 가능한 합성수지 물질 등을 사용할 수 있으며, 상기 합성수지 물질로는 Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 등의 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 레이저 빛의 전자기 에너지의 조사에 의한 관상 기관 조직의 치료 시 상기 전자기 에너지가 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 다리 부분에 조사가 될 수 있으며, 이러한 조사에 의한 열 충격을 최소화하고 동시에 와이어(3a) 물질의 에너지 흡수를 최소화하기 위해 상기 와이어(3a)의 물질은 조사되는 파장에 대해 높은 반사율(> 95% @ 파장: 400∼3000 nm)을 가지는 것이 바람직하다.
한편 전자기 에너지의 조사 시 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)에서의 높은 반사율을 얻기 위해 상기 와이어(3a)의 물질 표면을 금이나 은으로 코팅할 수도 있으며, 전자기 에너지의 조사 시 와이어 물질(3a)의 온도 상승을 최소화하기 위해 에너지 조사 방법을 15∼75 % 듀티 사이클(duty cycle)로 조정할 수 있다.
전자기 에너지의 조사 시 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)에서의 열 충격을 최소화하기 위해 높은 녹는점(> 500 도)과 높은 인장강도(> 5 ksi)를 가지는 물질로 상기 와이어(3a)를 금속물질로 구성할 수 있으며, 그 물질로는 상기한 바와 같이 스틸, 금 또는 은코팅, 티타늄, 텅스텐, 텅스텐-레늄 합금, 초합금(니켈, 코발트), 니오븀, 탄탈륨, 몰리브덴, 레늄 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 이동부(4)인 시스는 스테인리스 스틸로 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의한 관상 기관 조직 치료의 실시예를 보여주는 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의해 관상 기관 조직의 치료 시 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)를 먼저 수축시켜 상기 관상 기관 조직(12) 내부를 확장하고, 레이저 기기(6)와 산광형 광섬유(2)의 확산 팁(2a)을 통해 레이저 빛의 전자기 에너지를 조사하여 조직(12)의 변형을 유발하여 치료를 유도하게 된다. 응용 치료가 가능한 관상 기관 조직의 예로는 기관세지(Bronchiole), 수담관(bile duct), 동맥(artery), 정맥(vein), 기도(airway), 췌장관(pancreatic duct), 요관(ureter), 요도(urethra), 위장관(GI duct) 등이 있다.
도 6은 온도 및 압력센서가 설치된 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 관상 기관의 조직 치료 시 치료의 안정성 확보를 위해 수축부(3)를 구성하는 와이어(3a)의 바깥쪽 둘레면 소정 부위에 온도 및 압력 센서를 부착할 수 있으며, 상기 와이어(3a)의 바깥쪽 둘레면 한쪽에는 온도센서(13)를 부착하고, 반대편의 다른 쪽 둘레면에는 압력센서(14)를 부착함으로써 실시간으로 관상 기관 조직(12)의 온도와 압력 정보를 제공하여 치료 과정을 모니터링 할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 의해 관상 기관 조직 치료시 와이어의 곡률 변화 구성도(왼쪽)와 곡률 변화에 따른 전자기 에너지 변화를 통한 조직 내부 온도를 일정하게 유지해주는 것을 보여주는 그래프(오른쪽)를 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 관상 기관 조직의 치료 시 치료 온도를 일정하게 유지하기 위해, 수축된 와이어(3a)의 곡률에 따라 전자기 에너지의 강도를 동시에 또는 미리 조절하여 단위 면적당 에너지 분포를 일정하게 함으로써 치료하는 관상 기관 조직(12)의 온도를 일정한 치료 온도(50∼90도)로 유지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 관상 기관 확장용 에너지 전달기기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
1 : 고정 팁 2 : 산광형 광섬유
2a : 확산 팁 3 : 수축부
3a : 와이어 4 : 이동부
5 : 확장 조절부 6 : 레이저 기기
7 : 조절기 8 : 조절관
9 : 조절노브 10 : 손잡이 그립
11 : 투명보호관 12 : 관상 기관 조직
13 : 온도 센서 14 : 압력 센서
15 : 커넥터

Claims (16)

  1. 관상 기관 내에 광섬유에 의해 에너지를 전달하여 치료하고 상기 관상 기관 내의 조직을 넓히는 에너지 전달기기에 있어서,
    레이저 기기와 고정 팁 사이에 연결되어 빛을 전달하는 산광형 광섬유;
    상기 고정 팁에 일단부가 연결되어 산광형 광섬유의 끝단 둘레에 배치된 수축부;
    상기 수축부의 타단부에 밀착되어 산광형 광섬유가 삽입된 이동부; 및
    상기 이동부의 이동거리를 조절하여 수축부를 수축시키면서 방사상으로 확장시키는 확장 조절부를 포함하되,
    상기 확장 조절부는,
    상기 수축부의 반대편 이동부 끝단에 밀착된 조절기;
    상기 조절기를 내부에 수용하여 연결되고 이동부와 산광형 광섬유가 삽입된 조절관;
    상기 조절기와 연결되어 조절관의 바깥면 상부에 부착된 조절노브; 및
    상기 조절관의 바깥면 하부에 부착된 손잡이 그립을 포함하는 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산광형 광섬유는 고정 팁에 연결된 끝단을 확산 팁으로 구성한 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확산 팁의 둘레를 둘러싼 투명보호관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투명보호관은 Silica, Quartz, Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 물질 중의 하나로 된 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수축부는 와이어로 구성한 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수축부는 와이어의 적어도 3개 이상의 연결 개수에 따라 단면이 기하적인 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 와이어의 표면을 금이나 은으로 코팅한 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 와이어는 금속 와이어로 형상기억합금인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금속 와이어는 니티놀(nitinol : nickel and titanium alloy), 티타늄-팔라듐-니켈, 니켈-티타늄-구리, 금-카드뮴, 철-아연-구리-알루미늄, 티타늄-니오븀-알루미늄, 우라늄-니오븀, 하프늄-티타늄-니켈, 철-망간-실리콘, 니켈-티타늄, 니켈-철-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-철, 티타늄-니오븀, 지르코늄-구리-아연, 니켈-지르코늄-티타늄, 스테인리스 스틸 중의 하나인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 와이어는 합성수지 물질로, Polyetheretherketone(PEEK), Polycarbonate, Polyethylene Terephthalate(PET), Perfluoroether(PFA), Ethylene Tetrafluoroethylene(ETFE), Polyvinylidene Fluoride(PVDF), Fluorinated Ethylene Propylene(FEP) 중의 하나인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 와이어의 바깥면에 각각 부착된 온도 및 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 와이어는 단면이 원형 또는 직사각형인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 이동부는 관 형상의 시스(Sheath)인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시스는 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 와이어와 시스는 직선 연결 또는 헬리컬 연결에 의해 상기 시스가 금속와이어에 고정되는 것을 특징으로 하는 관상 기관 확장용 에너지 전달기기.
  16. 삭제
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