KR101777507B1 - 신체 외부의 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신체의 특정 기관에 산소 및 감광제를 공급하고, 신체 외부에서 빛이나 초음파를 쪼여 산소라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치는, 환자의 신체 내부에 산소를 공급하는 산소부; 상기 신체 내부 영역 중 제 1 영역에 빛을 출력하는 출력부; 및 상기 신체 내부에 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 상기 빛과 초음파를 흡수하여 상기 산소의 화학 반응을 촉진시키고, 상기 산소의 화학 반응을 통해 산소 라디칼이 발생하는 경우, 산소부 및 출력부의 동작 제어를 통해 상기 산소 라디칼을 이용하여 상기 제 1 영역에 존재하는 균을 없애는 제어부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 신체의 특정 기관에 산소 및 감광제를 공급하고, 신체 외부에서 빛이나 초음파를 쪼여 산소 라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치 및 방법에 관한 것이다.
농양, 폐염과 같이 신체 일부에 감염이 생긴 경우 현재 치료법은 전신적 항생제를 사용하면서 감염부위에 drainage catheter를 삽입하여 농(pus)가 흘러나오게 하여 제거하거나 수술적 방법으로 제거한다.
그러나 전신적 항생제 투여는 항생제 내성균의 발달과 항생제 알러지 등의 문제가 있을 수 있고, drainage catheter는 장시간 관을 감염부위에 꽂아 두어야 하므로 환자에게 통증과 불편함을 줄 수 있다.
따라서 항생제 을 대신할 치료법이 필요하며 그 방법의 하나로서 빛과 초음파 (US)를 이용하는 방법이 있다.
구체적으로 본 발명은 신체 내부의 고름 주머니나 폐염 등에 감광제를 공급하고, 산소를 공급하는 microbubble (MB)을 투여하여 상기 기관에 산소를 공급한 후, 긴 파장의 빛이나 초음파를 투과하여 산소 라디칼을 발생시키고, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 내부 균을 없애는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 제안하는 방법은 항생제에 과민 반응을 나타내는 환자나 여러 항생제 내성을 가진 세균 감염에 대한 치료법으로 이용 가능하다.
감광제(photosensitizer)는 광을 흡수하여 여기 상태가 된 계에 에너지를 이동하여 반응을 촉진시키는 것이다.
예를 들어, ① H2 → 2H+ 분해반응에서 Hg 원자 ② 할로겐 산염 형광체 중의 Mn2+를 발광시키는 Sb3+ ③ 감광성 유리에서 산화세륨(CeO2)등이 있다.
이러한 감광제나 초음파 활성제(ultrasound sensitizer, USS)에 산소를 함유한 microbubble (MB)을 미리 투여하여 산소를 공급하고, 긴 파장의 빛이나 US를 조사하는 경우, 분자로 결합되기 전의 원자 상태로 있는 산소 원자인 산소 라디칼이 발생하게 되고, 발생된 산소 라디칼은 헬리코박터 균, 농양, 폐염과 같은 신체 내부에 존재할 수 있는 균을 없앨 수 있다.
특히, 종래에는 빛이나 초음파를 이용한 살균 방식을 신체에 적용하여 이용하는 방식에 대해서는 전혀 제안하고 있지 못하고 있다.
즉, 수술을 통해 신체 기관 내부의 균을 직접적으로 죽이는 방법만이 이용되고 있을 뿐이고, 산소를 포함하는 MB을 통해 산소라디칼을 발생시켜 균을 죽이는 방법은 전혀 제안되고 있지 못하다.
따라서 신체의 특정 기관에 산소 및 감광제를 공급하고, 빛을 쪼여 산소라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치 및 방법에 대한 니즈(needs)가 대두되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 신체의 특정 기관에 산소 및 감광제를 공급하고, 빛이나 초음파를 쪼여 산소 라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치를 사용자에게 제공하는 것이다.
구체적으로 본 발명의 목적은 신체 내부의 고름 주머니(abscess), 폐염부위 (pneumonia), 위 (stomach) 등에 감광제나 USS를 공급하고, MB을 포함하는 액체를 통해 산소를 상기 기관에 공급한 후, 긴 파장의 빛이나 US를 투입함으로써 산소 라디칼을 발생시키고, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 내부 균을 없애는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치는, 환자의 신체 내부에 산소를 공급하는 산소부; 상기 신체 내부 영역 중 제 1 영역에 빛을 출력하는 광 출력부; 및 상기 신체 내부에 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 상기 빛과 초음파를 흡수하여 상기 산소의 화학 반응을 촉진시키고, 상기 산소의 화학 반응을 통해 산소 라디칼이 발생하는 경우, 산소부 및 광 출력부의 동작 제어를 통해 상기 산소 라디칼을 이용하여 상기 제 1 영역에 존재하는 균을 없애는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산소부를 통해 상기 환자의 신체 내부에 산소를 포함하는 마이크로 버블이 투입됨으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 공급될 수 있다.
또한, 상기 환자가 상기 산소부를 통해 산소를 포함하는 액체를 섭취함으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 공급될 수 있다.
또한, 상기 광 출력부를 통해 출력되는 빛은 적외선의 파장보다 긴 파장이나 초음파를 갖고, 상기 적외선의 파장보다 긴 파장을 통해, 상기 빛이 상기 제 1 영역까지 도달할 수 있다.
또한, 관 모양의 카테터(catheter)를 통해 상기 감광제가 공급되고, 상기 카테터가 상기 제 1 영역에 인접하게 위치된 경우, 상기 감광제가 상기 카테터를 통해 상기 제 1 영역으로 분사될 수 있다.
또한, 주사기를 통해 상기 감광제나 USS가 상기 신체 내부로 공급될 수 있다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법은, 환자의 신체 내부에 산소를 공급하는 제 1 단계; 상기 신체 내부 영역 중 제 1 영역에 빛을 출력하는 제 2 단계; 상기 신체 내부에 공급된 감광제 가 상기 빛과 초음파를 흡수하여 상기 산소의 화학 반응을 촉진시키는 제 3 단계; 상기 산소의 화학 반응을 통해 산소 라디칼이 발생하는 제 4 단계; 및 상기 산소 라디칼을 이용하여 상기 제 1 영역에 존재하는 균을 없애는 제 5 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 환자의 신체 내부에 산소를 포함하는 마이크로 버블이 투입됨으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 공급될 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 환자가 산소를 포함하는 액체를 섭취함으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 공급될 수 있다.
또한, 상기 제 2 단계에서 상기 출력되는 빛은 적외선의 파장보다 긴 파장이나 초음파를 갖고, 상기 적외선의 파장보다 긴 파장을 통해, 상기 빛이 상기 제 1 영역까지 도달할 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계의 감광제는 관 모양의 카테터(catheter)를 통해 공급되고, 상기 카테터가 상기 제 1 영역에 인접하게 위치된 경우, 상기 감광제가 상기 카테터를 통해 상기 제 1 영역으로 분사되는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계의 감광제는 주사기를 통해 상기 신체 내부로 공급될 수 있다.
본 발명은 신체의 특정 기관에 산소 및 감광제(PS), USS를 공급하고, 빛이나 초음파를 쪼여 산소라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 신체 내부의 감염부위 (예; 고름 주머니) 등에 감광제를 공급하고 MB을 포함하는 액체를 통해 산소를 상기 기관에 공급한 후, 긴 파장의 빛이나 초음파를 조사함으로써 산소 라디칼을 발생시키고, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 내부 균을 없애는 장치 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 제안하는 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치의 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법이 적용된 구체적인 기구의 일례를 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에서 설명한 기구를 통해 신체 내부의 균을 없애는 구체적인 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법이 적용된 구체적인 기구의 일례를 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에서 설명한 기구를 통해 신체 내부의 균을 없애는 구체적인 일례를 설명하기 위한 도면이다.
현재 국소 감염에 대한 치료는 전신적 항생제 치료나 농양의 경우 배액술 혹은 수술을 통해 신체 기관 내부의 균을 직접적으로 죽이는 방법만이 이용되고 있을 뿐이고, 산소를 포함하는 물질을 통해 산소라디칼을 발생시켜 균을 죽이는 방법은 전혀 제안되고 있지 못하다.
따라서 이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명에서는 감광제, USS에 MB을 통해 산소를 공급하고, 긴 파장의 빛이나 초음파를 조사(irradiation)하는 경우, 분자로 결합되기 전의 원자 상태로 있는 산소 원자인 산소 라디칼이 발생하게 되고, 발생된 산소 라디칼은 헬리코박터 균과 같은 신체 내부에 존재할 수 있는 균을 없앨 수 있는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
구체적으로 본 발명은 신체 내부의 고름 주머니 등에 감광제를 공급하고, 산소를 포함하는 MB을 통해 산소를 상기 기관에 공급한 후, 긴 파장의 빛이나 초음파를 투입함으로써 산소 라디칼을 발생시키고, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 내부 균을 없애는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 구체적인 설명을 하기에 앞서, 본 발명에 적용될 수 있는 장치에 대해 도 1을 참조하여 선결적으로 설명한다. 도 1는 본 발명이 제안하는 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치의 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
무선 통신부(1100)는 균 제거장치 또는 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(1100)는 방송 수신 모듈(1111), 이동통신 모듈(1112), 무선 인터넷 모듈(1113), 근거리 통신 모듈(1114) 및 위치정보 모듈(1115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(1111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 균 제거장치에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(1112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(1111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(1111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(1111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(1160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(1112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 균 제거장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
무선 인터넷 모듈(1113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 균 제거장치에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(1114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(1115)은 균 제거장치의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(1120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(1121)와 마이크(1122) 등이 포함될 수 있다.
카메라(1121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부에 표시될 수 있다.
카메라(1121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(1160)에 저장되거나 무선 통신부(1100)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(1121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(1122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(1112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(1122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(1130)는 사용자가 균 제거장치의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(1130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(1140)는 균 제거장치의 개폐 상태, 균 제거장치의 위치, 사용자 접촉 유무, 균 제거장치의 방위, 균 제거장치의 가속/감속 등과 같이 균 제거장치의 현 상태를 감지하여 균 제거장치의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 균 제거장치가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(1190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(1170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다.
광, 초음파 출력부(1150)는 빛을 외부로 출력하는 기능을 제공한다.
빛은 파장에 따라 초음파 (US), 가시광선, 적외선(750nm~1mm), 자외선(10~390nm), 자외선보다 파장이 더 짧은 X선 등의 전자기파를 포함한다.
특히, 본 발명에서는 신체 내부 깊숙이 빛이 투입될 수 있도록 적외선보다 긴 파장의 빛이나 초음파를 이용하는 것이 바람직하다.
메모리부(1160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(1160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(1160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(1160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 균 제거장치는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(1160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(1170)는 균 제거장치에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(1170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 균 제거장치 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 균 제거장치 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(1170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 균 제거장치의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 균 제거장치와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부는 이동균 제거장치가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동균 제거장치에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동균 제거장치로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동균 제거장치가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 균 제거장치의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(1190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(1160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
전술한 본 발명의 기본 구성을 기초로 본 발명이 제안하는 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법을 설명한다.
도 2는 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 가장 먼저, 신체 내부에 감광제를 공급하는 단계(S100)가 수행된다.
감광제(photosensitizer)나 USS는 광을 흡수하여 여기 상태가 된 계에 에너지를 이동하여 반응을 촉진시키는 것으로, 사용자는 원하는 신체의 특정 영역에 감광제, USS를 공급할 수 있다.
이후, 신체 내부에 산소를 공급하는 단계(S110)가 수행된다.
즉, 상기 감광제와 산소의 반응을 유도하기 위해, 감광제, USS가 투입된 특정 영역에 산소를 공급하는 단계가 필수적이다.
산소를 신체 내부에 공급하는 방법으로 산소가 포함된 액체를 마시는 방법과 산소를 포함하는 마이크로버블을 신체 내부에 공급하는 방법이 이용될 수 있다.
일반적으로, 마이크로버블이란 직경이 수십 마이크로미터(㎛) 이하의 매우 미세한 초미세기포를 말하는 것으로, 이와 같은 미세한 공기 방울 입자인 버블은 반도체 웨이퍼의 식각 및 세척 공정, 정화시설, 양식장, 세탁기, 욕실 등에서 다양한 용도로 이용되고 있다.
본 발명에서는 기존에 마이크로버블이 이용되는 반도체 웨이퍼의 식각 및 세척 공정, 정화시설, 양식장, 세탁기, 욕실 등의 용도 이외에 신체에 산소를 공급하기 위한 용도로 이용하고자 한다.
마이크로 버블의 발생 방법 중 대표적인 것으로는 초음파를 이용하여 [0004] 버블을 발생시키는 방법이 있고, 또 다른 대표적인 방법으로는 물과 공기를 비교적 높은 압력으로 오리피스 등과 같은 감압부에 통과시켜, 물속에 용존된 공기가 상기 감압부에 의해 무수히 작은 입자로 쪼개져 외부로 배출됨으로써 마이크로 버블을 발생시키는 방법도 있다.
S110 단계 이후에는, 신체의 특정영역에 빛을 투입하는 단계(S120)가 수행된다.
이때, 빛의 파장이 짧은 경우에는 신체의 피부를 뚫고 특정 영역까지 도달하지 못할 수 있으므로, 적외선 보다 긴 파장을 갖는 빛이나 초음파를 투사하는 것이 바람직하다.
이때, 빛을 쬔 감광제, USS는 에너지를 이동시키고, 산소는 상기 에너지를 이용하여 산소 라디칼을 발생시킨다(S130)
따라서 산소 라디칼을 통해 특정 영역에 존재하는 균을 없애는 단계(S140)가 수행될 수 있다.
대표적으로 없앨 수 있는 균의 대상은 헬리코박터 균이 될 수 있다.
도 2를 이용하여 설명한 방법과 관련하여, 신체 내부의 특정 영역에 산소를 공급하는 방법이 문제될 수 있다.
따라서 본 발명에서는 산소를 포함하고 있는 MB로 구성된 물질을 환자가 마심으로써, 산소를 해당 영역에 공급하는 방법을 제안하고자 한다.
도 3은 도 1에서 설명한 장치를 이용하여 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 가장 먼저, 신체 내부의 특정 영역에 카테터나 주사기를 통해 투입하는 단계(S200)가 수행될 수 있다.
카테터는 체강(늑막강, 복막강) 또는 관상, 낭상 기관(소화관, 방광 등)의 내용액의 배출을 측정하기 위해 사용되는 고무 또는 금속제의 가는 관을 말한다.
이러한 카테터를 통해 특정 영역에 감광제, USS를 공급하는 단계(S210)가 수행될 수 있다. 단, 카테터를 통해 감광제, USS를 신체 내부에 공급하는 것은 본 발명이 적용되기 위한 단순한 일례에 불과하고 다른 방법을 통해서도 투입 가능한 것은 자명하다.
이후, MB을 포함하는 액체를 환자가 마시는 단계 또는 산소를 포함하는 마이크로버블을 신체 내부로 공급하는 단계(S220)가 수행된다.
본 발명에서는 이러한 MB을 포함하는 물과 같은 액체를 통해 신체에 산소를 공급하는 방법을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명이 액체를 통해 신체에 산소를 공급하는 방법에 제한되는 것은 아니고 산소를 포함하는 마이크로버블을 신체 내부로 공급하는 방법이 적용될 수 있음은 자명하다.
또한, 신체의 특정영역에 빛이나 초음파를 투입하는 단계(S230)가 진행되면, MB에 포함된 산소, 감광제, USS 및 빛을 이용하여 산소 라디칼이 발생(S240)하게 된다.
따라서 산소 라디칼을 통해 특정 영역에 존재하는 균을 없애는 단계(S250)가 수행된다.
한편, 도 4는 본 발명과 관련하여, 빛을 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 방법이 적용된 구체적인 기구의 일례를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 인터페이스부(170)에 사용자(10)가 위치하고, 상기 인터페이스부(170)를 통해 사용자의 신체가 광 출력부(150)에 노출됨으로써, 신체 내부에 존재하는 균이 빛을 이용하여 소멸될 수 있게 된다.
도 4에서 설명한 본 발명이 제안하는 시스템(100)을 통해 활용될 수 있는 구체적인 실시예를 도 5a 내지 도 5c에 도시하였다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 간(liver, 310) 내부에 존재하는 종기(abscess, 320)를 없애는 방법으로 활용될 수 있다.
전술한 것과 같이, 도 5a에서는 주사기(200)를 통해 감광제 및 초음파 활성제가 간(liver, 310) 내부로 공급될 수 있고, 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 빛과 초음파를 흡수하여 산소의 화학 반응을 촉진시키며, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 간 내부에 존재하는 종기(abscess, 320)를 소멸시킬 수 있다.
다음으로, 도 5b를 참조하면, 폐(lung, 330)에 존재하는 폐렴(pneumonia, 340)을 없애는 방법으로도 활용될 수 있다.
감광제 및 초음파 활성제가 폐(lung, 330) 내부로 공급될 수 있고, 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 빛과 초음파를 흡수하여 산소의 화학 반응을 촉진시키며, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 폐(lung, 330) 내부에 존재하는 폐렴(pneumonia, 340) 균을 없을 수 있다.
또한, 도 5c를 참조하면, 위(stomach, 250) 내부에서 문제를 일으키는 균을 없애는 방법으로도 활용될 수 있다. 대표적인 유형으로 위폴립(stomach polyp) 등이 소멸대상이 될 수 있다.
즉, 감광제 및 초음파 활성제가 위(stomach, 250) 내부로 공급될 수 있고, 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 빛과 초음파를 흡수하여 산소의 화학 반응을 촉진시키며, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 위(stomach, 250) 내부에 존재하는 문제가 되는 균을 없을 수 있다.
전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 산소 및 감광제나 USS를 공급하고, 빛을 쪼여 산소라디칼을 발생시킴으로써, 특정 기관 내부의 균을 죽이는 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 신체 내부의 감염부위 (예; 고름 주머니) 등에 감광제나 USS를 공급하고, MB을 포함하는 액체를 통해 산소를 상기 기관에 공급한 후, 긴 파장의 빛이나 초음파를 투입함으로써 산소 라디칼을 발생시키고, 발생한 산소 라디칼을 이용하여 내부 균을 없애는 장치 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.
본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
Claims (12)
- 환자의 신체 내부에 산소를 공급하는 산소부;
상기 신체 내부 영역 중 제 1 영역에 빛 또는 초음파를 출력하는 출력부; 및
상기 신체 내부에 공급된 감광제 및 초음파 활성제 중 적어도 하나가 상기 빛 또는 초음파를 흡수하여 상기 산소의 화학 반응을 촉진시키고, 상기 산소의 화학 반응을 통해 산소 라디칼이 발생하는 경우,
상기 산소부 및 출력부의 동작 제어를 통해, 상기 산소 라디칼을 이용하여 상기 제 1 영역에 존재하는 균을 없애는 제어부;를 포함하고,
상기 산소부를 통해 상기 환자의 신체 내부에 상기 산소를 포함하는 마이크로 버블이 투입됨으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 공급되며,
상기 환자가 상기 산소부를 통해 산소를 포함하는 액체를 섭취함으로써, 상기 신체 내부에 상기 산소가 추가적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 출력부를 통해 출력되는 빛은 적외선의 파장보다 긴 파장이나 초음파를 갖고, 상기 적외선의 파장보다 긴 파장을 통해, 상기 빛이 상기 제 1 영역까지 도달하는 것을 특징으로 하는 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치. - 제 1항에 있어서,
관 모양의 카테터(catheter)를 통해 상기 감광제 및 초음파 활성제가 공급되고,
상기 카테터가 상기 제 1 영역에 인접하게 위치된 경우, 상기 감광제 및 초음파 활성제가 상기 카테터를 통해 상기 제 1 영역으로 분사되는 것을 특징으로 하는 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치. - 제 1항에 있어서,
주사기를 통해 상기 감광제 및 초음파 활성제 가 상기 신체 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 빛이나 초음파를 이용하여 신체 내부의 균을 없애는 장치. - 삭제
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|---|---|---|---|---|
| KR20210026883A (ko) * | 2019-09-02 | 2021-03-10 | 아주대학교산학협력단 | 초음파와 버블 생성 물질 주입장치를 이용한 광학 치료장치 |
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| KR101543270B1 (ko) | 2015-05-06 | 2015-08-12 | 주식회사 지에이 | 구강 삽입형 광 치료 장치 |
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| KR102291528B1 (ko) * | 2019-09-02 | 2021-08-19 | 아주대학교산학협력단 | 초음파와 버블 생성 물질 주입장치를 이용한 광학 치료장치 |
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