KR102032438B1 - 체내 부착 발광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 체내 부착 발광장치에 관한 것으로, 빛을 발산하는 광원부, 내부에 상기 광원부를 수용하는 벌룬부, 및 상기 벌룬부를 체내에 부착시키는 결합부를 포함하며, 상기 광원부는 체내의 형광물질을 감작시켜 병소 부위 또는 수술 부위를 판별하게 할 수 있다.

Description

체내 부착 발광장치{INTERNAL ADHESION LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 체내 부착 발광장치에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기구를 사용하여 자르거나 째는 등 조작을 가하여 병을 고치는 것을 뜻한다. 이러한 수술 중 개복수술은 복강이나 안면의 피부를 갈라서 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 수술이다. 개복수술을 할 때 피부를 절개하여 피부와 조직 사이에 공간이 형성되도록 한 후 그 공간을 통해 수술 행위를 하게 되므로, 상처가 많이 나고 수술 후 회복이 늦다는 문제가 있어, 이에 대한 대안으로서 복강경(내시경) 수술이 주목받고 있다.
일반적으로, 복강경 수술은 개복수술과는 달리 수술 부위에 작은 구멍을 뚫고 배 안을 들여다 보는 복강경을 삽입한 후 복강의 내부를 관찰하면서 수술기구를 이용하여 수술하는 방식이다. 이러한 복강경 수술은 담낭절제술, 충수돌기 절제술 등 각종 장기 종양 절제수술에 적용되며, 개복수술에 비해 수술 후 통증이 거의 없고 합병증이 적으며, 회복기간이 짧고, 수술부위도 작은 흉터만 생기는 관계로 많이 시술되고 있다.
종래의 복강경 수술에 있어서는, 환자의 복부에 다수의 트로카(trocar)를 삽입한 후 촬영을 위한 공간을 확보하기 위해 복강경으로 촬영되는 부위에 CO₂등의 가스를 주입하여 복강 내부의 관찰을 쉽도록 한 후, 트로카를 통하여 삽입되는 내시경 및 수술기구를 사용하여 수술부위를 관찰하면서 환부를 시술하게 된다. 예를 들어 복강경 수술을 시술하는 위암과 대장암 환자에 있어서, 위 절제술이나 대장 절제술을 위해 절제할 정확한 위치의 확인이 반드시 필요하다. 종래는 절제할 병변부위 주변에 대해 CT 촬영을 한 다음 복잡한 계산법을 이용하여 절제할 위치를 파악하는 방법을 사용하여 시간과 비용이 많이 소모되는 문제가 있다. 종래 절제 수술 위치 확인 장치에 관해 한국등록특허 제10-1010289호에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 형광물질과 체내 부착되는 엘이디광원을 사용하여 병소 부위를 판별함으로써 수술할 때 시야를 확보하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치는 빛을 발산하는 광원부, 내부에 상기 광원부를 수용하는 벌룬부, 및 상기 벌룬부를 체내에 부착시키는 결합부를 포함하며, 상기 광원부는 체내의 형광물질을 감작시켜 병소 부위 또는 수술 부위를 판별하게 할 수 있다.
상기 광원부는 엘이디광원을 포함할 수 있다.
상기 벌룬부의 내부는 체내의 수술에 필요한 공간 확보를 위해 체내에 주입되는 가스보다 가벼운 부양가스를 포함하여 상기 벌룬부의 부력을 유지할 수 있다.
상기 부양가스는 헬륨가스를 포함할 수 있다.
상기 결합부는 접착제를 포함할 수 있다.
상기 접착제는 히알루론산(hyaluronic acid)을 포함할 수 있다.
상기 결합부는 집게, 핀, 훅, 및 클립 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 광원부는 450 내지 850 ㎚ 파장의 빛을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 체내 부착 발광장치는 상기 광원부에 전원을 공급하는 전원부 및 상기 전원부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 체내 부착 발광장치는 상기 광원부에 결합되는 커넥터부를 더 포함하며, 상기 전원부는 상기 커텍터부와 결합될 수 있다.
본 발명은 특정 파장을 방출하는 엘이디광원을 체내에 부착하여 체내의 형광물질을 감작시켜 수술시 병소 부위를 판별할 수 있다.
벌룬부 내부에 수술을 위해 체내에 주입되는 가스보다 가벼운 부양가스를 가압하여 벌룬부가 체내에서 부력을 갖을 수 있어 신체나 장기의 빈 공간에서 자연스럽게 상측에 부착되는 효과가 있다.
엘이디광원을 포함하는 벌룬 형태의 발광장치를 소형화하여 뱃속 혹은 장 속에 용도에 따라 용이하게 설치할 수 있다.
엘이디광원을 포함하는 벌룬 형태의 발광장치를 이용하여 체내 형광물질의 분포 지역을 감작시키거나 판별하여 병소 부위나 수술 부위를 파악할 수 있다.
본 발명은 조명된 부위에 플루오레세인(Fluorescein) 또는 인도시아닌그린(ICG)이 집중되어 있는가를 판별할 수 있으며, 미리 플루오레세인 또는 인도시아닌그린이 주입된 신체 내부의 병소 부위를 판별할 수 있다. 즉, 본 발명은 스스로 발광하는 병소를 확인하거나 수술적 처치를 가능하게 하여, 치료, 치유 목적을 신속하고 경제적으로 용이하게 달성할 수 있다.
또한 전원부를 포함하여 재사용이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 일실시예의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 일실시예의 개략적인 사용상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 다른 실시예의 개략적인 단면도와 사용상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 또 다른 실시예의 개략적인 단면도와 사용상태도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 체내 부착 발광장치(800)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 일실시예의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 일실시예의 개략적인 사용상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 다른 실시예의 개략적인 단면도와 사용상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 체내 부착 발광장치의 또 다른 실시예의 개략적인 단면도와 사용상태도이다.
본 발명의 일례에 따른 체내 부착 발광장치(800)는 광원부(100), 벌룬부(200), 결합부(300), 전원부(500), 제어부(600), 커넥터부(700) 등을 포함할 수 있다.
체내 부착 발광장치(800)는 빛을 발산하는 광원부(100), 내부에 광원부(100)를 수용하는 벌룬부(200), 및 벌룬부(200)를 체내에 부착시키는 결합부(300)를 포함하며, 광원부(100)는 체내의 형광물질(900)을 감작시켜 병소 부위 또는 수술 부위를 판별하게 할 수 있다. 광원부(100)는 엘이디광원(110)을 포함할 수 있으며, 광원부(100)는 450 내지 850 ㎚ 파장의 빛을 조사할 수 있다.
도 1 또는 도 2의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 광원부(100)는 빛을 발산하여 체내의 형광물질(900)을 감작시켜 병소 부위나 수술 부위를 밝혀 수술자가 시야를 확보하여 수술을 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.
일례로, 광원부(100)는 엘이디(Light Emitting Diode, LED)광원(110)을 포함할 수 있다. 일례로, 엘이디광원(110)은 열에 의한 손상이나 직접적인 조직손상이 거의 없어 안전하며, 엘이디광원(110)을 이용한 광역학 치료(photodynamic therapy, PDT)에 있어서 체내 박테리아를 제거할 수도 있다.
형광물질(900)은 내인성(endogenous) 또는 외인성(exogenous)으로 발생할 수 있으며, 내인성 형광물질(900)의 예로서 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 플라빈(Flavin), 포르피린(porphyrin) 등의 물질이 있다. 형광물질(900)은 생물 조직의 자가 형광(autofluorescence) 현상의 원인이 되기도 하며, 자가 형광의 검출 및 평가를 통해 종양 등과 같은 질환을 진단할 수 있다. 이러한 진단을 위해, 생물 기관 외부로부터 광감작제(photosensitizer)와 같은 형광 약제를 생물 내에 투여할 수 있고, 투여된 광감작제는 악성 종양 조직에 선택적으로 고농도로 축적되는 것이 가능하며, 이 축적 부위에 특정 파장의 광선을 조사하면 이로부터 발생되는 형광에 의해 종양의 위치와 경계 면을 관찰할 수 있다. 특히, 생물 조직에 조사되는 근적외선 파장은 자외선과 가시광선 파장 보다 훨씬 깊게 투과되므로, 근적외선 파장 범위에서 형광을 발생하는 형광 광감작제가 유용하게 사용될 수 있다.
일례로, 본 발명에 사용되는 빛은 450 내지 850 ㎚ 파장의 범위를 포함하는 빛이 사용될 수 있다. 일례로, 빛은 보통 엘이디광원(110)이 사용될 수 있으며, 470 nm인 청색광 또는 830 nm의 적외선 파장은 형광물질(900)인 플루오레세인(Fluorescein)이나 인도시아닌그린(Indocyanine Green, ICG)을 감작시켜 일반 복강경 카메라 혹은 필터가 조작된 특수 복강경 카메라로 감작 부위를 볼 수 있다. 따라서, 엘이디광원(110)을 이용하여 형광물질(900)이 어느 부분에 집중되어 있는지를 판별할 수 있으며, 특정 부위에서 발광하는 형광물질(900)을 판별하여 병소 부위를 판별할 수 있다. 또한, 청색광인 470nm 파장은 항박테리아 및 상처치유 촉진에 효과가 있다.
벌룬부(200)의 내부는 체내의 수술에 필요한 소정의 공간 확보를 위해 체내에 주입되는 가스보다 가벼운 부양가스(400)를 포함하여 벌룬부(200)의 부력을 유지할 수 있으며, 부양가스(400)는 헬륨가스를 포함할 수 있다. 벌룬부(200)는 내부에 전술한 광원부(100)를 수용하는 것으로, 체내에서 광원부(100)를 격리시키고 광원부(100)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 도 1 또는 도 2의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 벌룬부(200)는 광원부(100)의 빛이 잘 투과되도록 투명재질을 포함할 수 있다. 일례로 벌룬부(200)의 내부는 부양가스(400)를 포함할 수 있다. 일례로, 체내 장기 등을 수술하는 경우, 수술에 필요한 공간을 확보하기 위해 복강이나 장기에 CO₂등의 가스를 주입한다. 이 때 주입되는 CO₂등의 가스보다 질량이 가벼운 부양가스(400)를 벌룬부(200) 내부에 주입하여 벌룬부(200)가 부력을 유지하도록 함으로써, 도 2의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 벌룬부(200)가 체내의 복강 상측에 위치되도록 할 수 있다. 일례로, 부양가스(400)는 수소가스나 헬륨가스 등을 사용할 수 있다.
또한, 결합부(300)는 체내에 벌룬부(200)를 부착시키는 역할을 하는 것으로, 접착제(310)나 집게(320), 핀(미도시), 훅(미도시), 및 클립(미도시) 등을 포함할 수 있다. 일례로, 접착제(310)는 점성이 높은 히알루론산(hyaluronic acid)을 포함할 수 있다. 또한, 도 3의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 집게(320), 핀, 훅, 및 클립 중 적어도 하나를 사용하여 벌룬부(200)의 일부와 신체 또는 장기가 결합되도록 클램핑할 수 있다.
한편, 본 발명은 광원부(100)에 전원을 공급하는 전원부(500), 및 전원부(500)를 제어하는 제어부(600)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 광원부(100) 일측에 결합되는 커넥터부(700)를 더 포함하여, 전원부(500)가 커넥터부(700)와 결합될 수 있다. 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 전원부(500)는 광원부(100)에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있으며, 제어부(600)는 전원부(500)를 제어할 수 있다. 일례로 제어부(600)는 전원부(500)를 조작하는 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 커넥터부(700)는 광원부(100)와 전원부(500)를 결합하는 역할을 하는 것으로, 광원부(100)의 일측에 위치되도록 광원부(100)와 결합될 수 있다. 일례로, 제어부(600)는 연결선(610)으로 전원부(500)와 연결되어 전원부(500)와 별도로 벌룬부(200) 외부에 위치하여 체외에서 전원부(500)를 제어할 수 있다. 또한 일례로, 제어부(600)는 전원부(500)와 함께 커넥터부(700)에 연결되어 벌룬부(200) 내부의 광원부(100)에 결합될 수 있으며, 벌룬부(200) 외면에서 제어부(600)를 조작하여 전원을 온오프할 수 있다. 일례로, 커넥터부(700)와 전원부(500) 및 제어부(600)는 자석으로 결합될 수 있다.
본 발명은 특정 파장을 방출하는 엘이디광원(110)을 체내에 부착하여 체내의 형광물질(900)을 감작시켜 수술시 병소 부위를 판별하는 것으로, 벌룬 형태 내부에 위치하는 엘이디광원(110)을 뱃속 혹은 장 속에 용도에 따라 소형화하여 용이하게 설치할 수 있다. 즉, 엘이디광원(110)을 포함하는 벌룬 형태의 발광장치(800)를 이용하여 체내 형광물질(900)의 분포 지역을 감작시키거나 판별하여 병소 부위나 수술 부위를 파악할 수 있다. 본 발명은 자가 형광 부분의 차이나 어느 부위에 플루오레세인 또는 인도시아닌그린(ICG) 등의 형광물질(900)이 집중되어 있는가를 판별할 수 있으며, 자가 형광 부분의 차이 부분이나 플루오레세인 또는 인도시아닌그린 등의 형광물질(900)이 주입된 신체 내부의 병소 부위를 판별하여 신속하게 비용을 절감하여 수술이 가능하다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100 : 광원부 110 : 엘이디광원
200 : 벌룬부 300 : 결합부
310 : 접착제 320 : 집게
400 : 부양가스 500 : 전원부
600 : 제어부 610 : 연결선
700 : 커넥터부 800 : 체내 부착 발광장치
900 : 형광물질

Claims (10)

  1. 빛을 발산하는 광원부;
    내부에 상기 광원부를 수용하는 벌룬부; 및
    상기 벌룬부를 체내에 부착시키는 결합부;를 포함하며,
    상기 광원부는 체내에 축적된 형광물질을 감작시켜 병소 부위 또는 수술 부위를 판별하게 하며,
    상기 벌룬부의 내부는 체내의 수술에 필요한 공간 확보를 위해 체내에 주입되는 가스보다 가벼운 부양가스를 포함하여 상기 벌룬부의 부력을 유지하는 체내 부착 발광장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 엘이디광원을 포함하는 체내 부착 발광장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 부양가스는 헬륨가스를 포함하는 체내 부착 발광장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합부는 접착제를 포함하는 체내 부착 발광장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 접착제는 히알루론산(hyaluronic acid)을 포함하는 체내 부착 발광장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합부는 집게, 핀, 훅, 및 클립 중 적어도 하나를 포함하는 체내 부착 발광장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 450 내지 850 ㎚ 파장의 빛을 조사하는 체내 부착 발광장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 체내 부착 발광장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광원부에 결합되는 커넥터부를 더 포함하며,
    상기 전원부는 상기 커넥터부와 결합되는 체내 부착 발광장치.
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