KR102181138B1 - 네비게이션과 통신하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수술용 가이드 연동 풍선 카테터에 관한 것이다. 본 발명의 일예와 관련된 수술 가이드 연동 풍선 카테터는, 튜브; 상기 튜브의 일단으로 삽입되어 타단으로 노출되는 가이드부; 상기 튜브의 일단에 연결되고, 상기 가이드부의 위치를 변경시키는 조작부; 상기 튜브의 타단으로 노출된 가이드부의 적어도 일부에 구비되고, 팽창 가능한 풍선; 및 상기 조작부의 적어도 일부와 연결되고, 상기 튜브의 내부로 기체 및 액체 중 적어도 하나인 유체를 공급하기 위한 입력부;를 포함하되, 상기 조작부에 의한 상기 가이드부의 위치 변화에 따라 상기 풍선의 위치는 변화되고, 상기 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)하며, 상기 튜브의 내부로 투입되는 유체의 양이 미리 지정되는 경우, 상기 입력부는 상기 미리 지정된 양에 대응하는 유체만 상기 튜브의 내부로 유입되도록 하고, 상기 튜브의 내부는 복수의 영역으로 구획되며, 상기 복수의 영역 중 제 1 영역으로는 상기 풍선을 팽창시키기 위한 유체가 유입되고, 상기 복수의 영역 중 제 2 영역으로는 상기 풍선 카테터와 근접한 영역에 분출되기 위한 유체가 유입되며, 상기 복수의 영역 중 제 3 영역으로는 상기 제 2 영역을 통해 분출된 유체가 다시 흡입되고, 상기 복수의 영역 중 제 4 영역으로는 센서가 유입되며, 상기 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하기 위한 통신부;를 더 포함할 수 있다.

Description

네비게이션과 통신하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터 {balloon catheter}

본 발명은 수술 가이드 연동 풍선 카테터에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 조작부에 의한 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치를 변화시키고, 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)한 특징을 가지며, 튜브의 내부로 투입되는 기체의 양이 미리 지정되는 경우, 입력부는 미리 지정된 양에 대응하는 기체만 튜브의 내부로 유입되도록 하며, 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하는 것을 기술적 특징으로 하는 풍선 카테터에 관한 것이다.

부비동은 소공으로 알려진 작은 개방부(opening)에 의해 비강에 연결된, 두개골 내의 속이 빈 강이다. 부비동과 비강 사이의 각각의 소공은 점막 조직의 층에 의해 덮인 뼈에 의해 형성된다. 보통, 공기가 소공을 통해 부비동 내로 그리고 부비동 밖으로 통과한다. 또한, 점액이 부비동의 점막 내층에 의해 계속해서 형성되고, 소공을 통해 그리고 비강 내로 배출된다.

부비동염은 하나 이상의 부비동 내의 염증을 지칭하는 일반적인 용어이다. 급성 부비동염은, 조직 종창을 초래하고 정상적인 소공-경유 배출 및 부비동의 통기를 일시적으로 방해함으로써, 점액의 얼마간의 축적 및 가능하게는 부비강 내의 감염을 유발할 수 있는 감염 또는 알레르기성 질환과 관련될 수 있다. 만성 부비동염은 부비동의 만성 감염 및 염증을 유발하는, 하나 이상의 부비동 소공의 지속적인 협착 또는 막힘에 의해 특징 지어지는 장기 질환이다. 만성 부비동염은 오래 지속되는 호흡기 알레르기, 비용종, 비대성 비갑개 및/또는 비중격 만곡증과 종종 관련된다. 급성 부비동염은 전형적으로 단일 병원균(예를 들어, 하나의 유형의 박테리아, 하나의 유형의 바이러스, 하나의 유형의 균류 등)에 의한 감염에 의해 유발되는 반면, 만성 부비동염은 다수의 병원균 감염(예를 들어, 하나를 초과하는 유형의 박테리아 또는 하나를 초과하는 종류의 미생물)과 종종 관련된다.

만성 부비동염은, 처치하지 않고 방치하는 경우, 부비 해부학적 구조물의 조직 및/또는 뼈 구조물에 대한 회복할 수 없는 손상을 초래할 수 있다. 만성 부비동염의 초기 처치는 보통 충혈 완화제, 스테로이드 비강 분무제 및 항생제(감염이 세균성인 경우)와 같은 약물의 사용을 수반한다. 약물 처치만으로 완치에 실패한 경우, 외과적 개입이 권고될 수 있다.

만성 부비동염을 처치하기 위한 가장 일반적인 외과적 시술은 기능 내시경 부비동 수술(functional endoscopic sinus surgery, FESS)이다. FESS는 일반적으로 환자의 콧구멍을 통해 삽입되는 내시경 및 다양한 강성 기구를 사용해 수행된다. 내시경은 부비동 배출을 개선하려는 시도로 비강 및 부비동 소공으로부터 조직을 제거하는데 사용되는 다양한 강성 기구의 위치설정 및 사용을 가시화하는 데 사용된다.

벌룬 부비동 성형술(Balloon Sinuplasty) 시술로 알려진 기술 및 이 시술을 수행하기 위한 시스템이 부비동염의 처치를 위해 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 애클라렌트 인크(Acclarent Inc)에 의해 개발되었다. 미국 특허 제7645272호, 제7654997호, 및 제7803150호를 비롯한 다수의 미국 특허 및 특허 출원이 벌룬 부비동 성형술 시술의 다양한 실시예뿐만 아니라 그러한 시술의 수행에 사용가능한 다양한 장치를 기술하고 있다. 벌룬 부비동 성형술 시술에서, 가이드 카테터가 코 속으로 삽입되고, 발병된 부비동의 소공 내에 또는 그에 인접하게 위치된다. 이어서 안내와이어(guidewire)가 가이드 카테터를 통해 그리고 발병된 부비동 내로 전진된다.

그 후, 확대가능한 확장기(예를 들어, 팽창가능한 벌룬)를 갖는 확장 카테터가, 확장기(풍선)가 발병된 부비동의 소공 내에 위치되는 위치로 안내와이어 위에서 전진된다. 이어서 확장기가 확대되어, 점막의 절개 또는 어떠한 뼈의 제거도 필요로 함이 없이, 소공의 확장 및 소공에 인접한 뼈의 재형성을 유발한다. 이어서 카테터 및 안내와이어가 제거되며, 확장된 소공은 발병된 부비동으로부터의 개선된 배출 및 그의 통기를 허용한다.

FESS 또는 벌룬 부비동 성형술 시술을 수행한 후에, 부비동을 세척하는 것이 유용하거나 필요할 수 있다. 미국 특허 공개 제2008/0183128호에 기술된 장치가 부비동을 세척하는 데 사용될 수 있다. 세척 카테터는, 예를 들어, 세척, 흡인, 물질 전달 및 배양물 회수의 목적을 위해 가이드 카테터를 통해 그리고 소공 또는 부비동 내로 전진될 수 있다.

대한민국 특허출원번호 제10-2014-7031617호 대한민국 등록특허번호 제10-1157312호

본 발명은 수술 가이드 연동 풍선 카테터에 관한 것으로, 조작부에 의한 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치를 변화시키고, 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)한 특징을 가지며, 튜브의 내부로 투입되는 기체의 양이 미리 지정되는 경우, 입력부는 미리 지정된 양에 대응하는 기체만 튜브의 내부로 유입되도록 하고, 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하는 것을 기술적 특징으로 하는 풍선 카테터를 사용자에게 제공하고자 한다.

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.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 수술 가이드 연동 풍선 카테터는, 튜브; 상기 튜브의 일단으로 삽입되어 타단으로 노출되는 가이드부; 상기 튜브의 일단에 연결되고, 상기 가이드부의 위치를 변경시키는 조작부; 상기 튜브의 타단으로 노출된 가이드부의 적어도 일부에 구비되고, 팽창 가능한 풍선; 및 상기 조작부의 적어도 일부와 연결되고, 상기 튜브의 내부로 기체 및 액체 중 적어도 하나를 공급하기 위한 입력부;를 포함하되, 상기 조작부에 의한 상기 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치는 변화되고, 상기 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)하며, 상기 튜브의 내부로 투입되는 기체의 양이 미리 지정되는 경우, 상기 입력부는 상기 미리 지정된 양에 대응하는 기체만 상기 튜브의 내부로 유입되도록 할 수 있다.

또한, 상기 튜브의 내부는 복수의 영역으로 구획될 수 있다.

또한, 상기 복수의 영역 중 제 1 영역으로는 상기 풍선을 팽창시키기 위한 기체가 유입되고, 상기 복수의 영역 중 제 2 영역으로는 상기 풍선 카테터와 근접한 영역에 분출되기 위한 액체가 유입될 수 있다.

또한, 상기 제 1 영역으로 유입되는 기체가 상기 미리 지정된 양을 초과하는 경우, 상기 초과 사실을 표시하기 위한 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 영역의 적어도 일부에는 상기 기체를 외부로 배출하기 위한 방출포트;가 더 구비되고, 상기 제 1 영역으로 유입되는 기체가 상기 미리 지정된 양을 초과하는 경우, 상기 초과되는 기체는 자동으로 상기 방출포트를 통해, 외부로 배출될 수 있다.

또한, 상기 복수의 영역 중 제 3 영역으로는 상기 제 2 영역을 통해 분출된 액체가 다시 흡입될 수 있다.

또한, 상기 복수의 영역 중 제 4 영역으로는 센서가 유입되고, 상기 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하기 위한 통신부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부의 말단에는 빛을 외부로 출력하는 출력부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부의 말단에는, 상기 풍선 카테터와 인접한 객체를 청소하기 위한 브러쉬;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부는, 상기 가이드부의 말단과 가까운 제 1 영역과 상기 말단과 먼 쪽의 제 2 영역으로 구분되고, 상기 풍선은 제 1 영역의 적어도 일부에 구비되며, 상기 조작부에 의해 상기 가이드부의 위치가 변화된 경우, 상기 제 2 영역의 위치는 고정된 상태에서, 상기 조작부에 의해 상기 제 1 영역의 위치가 추가적으로 변경 가능하고, 상기 제 1 영역의 추가적인 위치 변경에 따라 상기 풍선의 위치도 추가적으로 변경될 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일예와 관련된 플렉서블(flexible)하고, 내부가 복수의 영역으로 구획된 튜브; 상기 튜브의 일단으로 삽입되어 타단으로 노출되고, 플렉서블(flexible)한 가이드부; 상기 튜브의 일단에 연결되고, 상기 가이드부의 위치를 변경시키는 조작부; 상기 튜브의 타단으로 노출된 가이드부의 적어도 일부에 구비되고, 팽창 가능한 풍선; 및 상기 조작부의 적어도 일부와 연결되고, 상기 튜브의 내부로 기체 및 액체 중 적어도 하나인 유체를 공급하기 위한 입력부;를 포함하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터를 이용한 수술하는 방법에 있어서, 상기 조작부에 의한 상기 가이드부의 위치 변화에 따라 상기 풍선의 위치가 변화되는 단계; 상기 튜브의 내부로 투입되는 유체의 양이 미리 지정되는 경우, 상기 입력부가 상기 미리 지정된 양에 대응하는 유체만 상기 튜브의 내부로 유입되도록 하는 단계; 상기 튜브 내부의 복수의 영역 중 제 1 영역으로 상기 풍선을 팽창시키기 위한 유체가 유입되는 단계; 상기 복수의 영역 중 제 2 영역으로 상기 풍선 카테터와 근접한 영역에 분출되기 위한 유체가 유입되는 단계; 상기 복수의 영역 중 제 3 영역으로 상기 제 2 영역을 통해 분출된 유체가 다시 흡입되는 단계; 및 상기 복수의 영역 중 제 4 영역으로는 센서가 유입된 경우, 상기 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를, 통신부가 외부의 네비게이션으로 전송하기 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명은 수술 가이드 연동 풍선 카테터에 관한 것으로, 조작부에 의한 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치를 변화시키고, 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)한 특징을 가지며, 튜브의 내부로 투입되는 기체의 양이 미리 지정되는 경우, 입력부는 미리 지정된 양에 대응하는 기체만 튜브의 내부로 유입되도록 하고, 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하는 것을 기술적 특징으로 하는 풍선 카테터를 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 발명과 관련하여, 부비동 수술 관련 기술 트렌드를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터 및 공급부와 관련된 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 일례를 도시한 것이고, 도 3b는 튜브의 내부 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 1 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 2 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 3 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따란 지정된 양의 기체만 풍선 카테터로 공급하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 풍선 압력이 미리 결정된 레벨에 도달하는 경우, 출력부에서 사용자에게 경고 메시지 표시하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따라 풍선 압력이 미리 결정된 레벨 이상 되는 경우, 압력 방출 포트를 통해 유체가 빠져나가고 풍선으로는 유체가 더 이상 공급되지 않는 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 플렉서블한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명과 관련하여, 가이드부가 고정된 상태로 풍선부가 환부와 더 인접한 영역으로 이동하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명과 관련하여, 튜브 말단에 구비된 조명 및 브러쉬의 일례를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명과 관련하여, 첨가제를 카테터 근접한 영역에 분출하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
도14는 본 발명과 관련하여, 약물 주입을 카테터의 꺽이는 정도에 따라 조절하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명과 관련하여, 풍선을 이중구조로 하고, 이중구조를 기초로 원하는 부위에 약물을 전달하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 시장성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1은 본 발명과 관련하여, 부비동 수술 관련 기술 트렌드를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 1990년대 이전에는 절개수술을 통해 부비동 수술이 진행되었고, 1990년 이후 2010년 까지는 내시경을 이용한 부비동 수술이 진행되었으며, 2010년 이후부터는 수술항법을 연동한 부비동 수술 등이 제안되고 있다.

절개수술을 통한 부비동 수술은 고가의 장비 불필요하다는 장점이 있으나 넓은 범위를 절개해야 하므로, 과출혈이 발생하고, 긴 회복시간이 필요하다는 단점이 있다.

다음으로, 내시경을 이용한 부비동 수술은 적은 부위에 절개시술이 가능하다는 장점이 있으나 해부학적 위치를 파악하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 수술항법을 연동한 부비동 수술은 해부학적 위치 추적이 가능하고, 정확도 향상 및 재수술률을 감소시킬 수 있다는 장점이 있으나 고가의 장비가 필요하다는 문제점이 있었다.

따라서 본 명세서에서는 절개시술을 하지 않으면서도 고가의 장비 없이 정확한 수술이 가능한 풍선 카테터를 제안하고자 한다.

풍선 카테터 및 유체 공급부

도 2는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터 및 공급부와 관련된 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명이 제안하는 풍선 카테터(1)는 풍선(10), 센싱부(40), 통신부(50), 가이드부(60), 디스플레이부(70), 조작부(30), 출력부(90), 튜브(20) 및 입력부(80) 등을 포함할 수 있다.

단, 도 2에 도시된 풍선 카테터(1)의 구성요소들은 예시적인 것에 불과하고 보다 다양한 구성으로 구현될 수도 있다.

또한, 입력부(80)를 통해, 기체, 유체 등을 공급하는 공급부(200)가 별도로 구비될 수 있다.

먼저, 튜브(20)는 관개부(21), 풍선부(22), 석션부(23), 센서 유입부(24) 등을 포함할 수 있다.

관개부(21)는 입력부(80)를 통해 유입된 식염수, 물 등이 지나갈 수 있는 통로이고, 풍선부(200)는 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가고, 해당 입력된 기체를 풍선(10)으로 전달할 수 있는 통로이다.

또한, 석션부(23)는 관개부(21)를 통해 유입된 액체가 신체의 특정 영역에 분출된 후에 다시 빨아들여 외부로 배출하기 위한 통로이다.

이러한 석션부(23)는 흡입하고자 하는 농의 위치에 대응하여 흡입하는 방향이 조작부(30)에 의해 변경될 수 있다.

또한, 센서 유입부(24)는 카테터(1)의 위치를 파악하여 통신부(50)를 통해 외부로 알리기 위한 센서가 삽입되어 지나갈 수 있는 통로를 말한다.

다음으로, 가이드부(60)는 상기 튜브(20)의 일단으로 삽입되어 타단으로 노출되면서 배치된다.

또한, 튜브의 타단으로 노출된 가이드부(60)의 말단 영역에 풍선(10)이 구비되고, 풍선(10)은 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가는 풍선부(200)로부터 기체를 전달받아 팽창함으로써, 수술 부위의 좁은 영역을 확장시키는 기능을 제공한다.

또한, 조작부(30)는 튜브(20)의 일단에 연결되고, 가이드부(60)의 위치를 사용자의 조작에 따라 변경시킬 수 있다.

따라서 조작부(30)에 의한 가이드부(60)의 위치 변화에 따라 풍선(10)의 위치는 변화될 수 있다.

특히, 본 발명에서 상기 튜브(20) 및 가이드부(60)는 플렉서블(flexible)하며, 미리 지정된 각도로 꺽이거나 사용자에 의해 수동적으로 꺽임으로서, 환부에 풍선(10)이 정확하게 배치될 수 있도록 지원한다.

또한, 입력부(80)는 외부로부터 공급받은 식염수, 물 등을 관개부(21)로 전달하는 식염수 입력부(82)와 외부로부터 공급받은 기체를 풍선부(22)로 전달하는 기체 입력부(81)로 구성된다.

이때, 입력부(80)의 기체 입력부(81) 및 식엽수 입력부(82)로 기체, 액체 등의 유체를 제공하는 기능을 제공하는 것이 공급부(200)이다.

또한, 센싱부(40)는 풍선 카테터(1)의 위치, 사용자 접촉 유무, 풍선 카테터(1)의 방위, 풍선 카테터(1)의 가속/감속 등과 같이 풍선 카테터(1)의 현 상태를 감지하여 풍선 카테터(1)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

특히, 센싱부(40)는 풍선 카테터(1) 중 풍선(10)의 현재 위치를 센싱하고, 통신부(50)를 통해 외부로 전달하는 기능을 본 발명에서는 제공할 수 있다.

또한, 통신부(50)는 풍선 카테터(1)와 무선 통신 시스템 사이 또는 풍선 카테터(1)와 풍선 카테터(1)가 위치한 네트워크 사이의 유선 통신 또는 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 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.

또한, 원거리 통신 기술로 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.

또한, 디스플레이부(70)는 풍선 카테터(1)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

특히, 풍선에 미리 지정된 수치 이상의 기체가 투입되는 경우, 이를 경고하기 위한 정보를 표시할 수 있다.

여기서, 디스플레이부(70)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다.

디스플레이부(70)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수도 있다.

또한, 출력부(90)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 LED 발광부, 음향 출력 모듈, 알람부 등이 포함될 수 있다.

한편, 도 3a는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 일례를 도시한 것이고, 도 3b는 튜브의 내부 구조의 일례를 도시한 것이다.

도 3a를 참조하면, 튜브의 타단으로 노출된 가이드부(60)의 말단 영역에 풍선(10)이 구비되고, 풍선(10)은 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가는 풍선부(200)로부터 기체를 전달받아 팽창함으로써, 수술 부위의 좁은 영역을 확장시키는 기능을 제공한다.

다음으로, 튜브(20)가 도시되는데, 튜브(20)는 관개부(21), 풍선부(22), 석션부(23), 센서 유입부(24) 등을 포함할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 튜브(20) 중 관개부(21)는 입력부(80)를 통해 유입된 식염수, 물 등이 지나갈 수 있는 통로이고, 풍선부(200)는 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가고, 해당 입력된 기체를 풍선(10)으로 전달할 수 있는 통로이다.

또한, 튜브(20) 중 석션부(23)는 관개부(21)를 통해 유입된 액체가 신체의 특정 영역에 분출된 후에 다시 빨아들여 외부로 배출하기 위한 통로이다.

또한, 센서 유입부(24)는 카테터(1)의 위치를 파악하여 통신부(50)를 통해 외부로 알리기 위한 센서가 삽입되어 지나갈 수 있는 통로를 말한다.

다시 도 3a로 복귀하여, 조작부(30)는 튜브(20)의 일단에 연결되고, 가이드부(60)의 위치를 사용자의 조작에 따라 변경시킬 수 있다.

따라서 조작부(30)에 의한 가이드부(60)의 위치 변화에 따라 풍선(10)의 위치는 변화될 수 있다.

특히, 본 발명에서 상기 튜브(20) 및 가이드부(60)는 플렉서블(flexible)하며, 미리 지정된 각도로 꺽이거나 사용자에 의해 수동적으로 꺽임으로서, 환부에 풍선(10)이 정확하게 배치될 수 있도록 지원한다.

또한, 입력부(80)는 외부로부터 공급받은 식염수, 물 등을 관개부(21)로 전달하는 식염수 입력부(82)와 외부로부터 공급받은 기체를 풍선부(22)로 전달하는 기체 입력부(81)로 구성된다.

이때, 입력부(80)의 기체 입력부(81) 및 식엽수 입력부(82)로 기체, 액체 등의 유체를 제공하는 기능을 제공하는 것이 공급부(200)이다.

제 1 실시예 - 풍선 카테터

도 4는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 1 실시예를 도시한 것이다.

도 4에 도시된 제 1 실시예 풍선 카테터(1)는 두개골 속의, 코 안쪽으로 이어지는 구멍인 부비강(sinus)에 적용될 수 있는 것이다.

도 4를 참조하면, 튜브(20)의 타단으로 노출된 가이드부(60)의 말단 영역에 풍선(10)이 구비되고, 풍선(10)은 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가는 풍선부(200)로부터 기체를 전달받아 팽창함으로써, 수술 부위의 좁은 영역을 확장시킬 수 있다.

또한, 조작부(30)는 튜브(20)의 일단에 연결되고, 가이드부(60)의 위치를 사용자의 조작에 따라 변경시킬 수 있다. 이때, 조작부(30)에 의한 가이드부(60)의 위치 변화에 따라 풍선(10)의 위치는 변화될 수 있다.

특히, 본 발명에서 상기 튜브(20) 및 가이드부(60)는 플렉서블(flexible)하며, 미리 지정된 각도로 꺽이거나 사용자에 의해 수동적으로 꺽임으로서, 환부에 풍선(10)이 정확하게 배치될 수 있도록 지원한다.

또한, 입력부(80)는 외부로부터 공급받은 식염수, 물, 기체 등을 전달 받게 된다.

제 2 실시예 - 풍선 카테터

도 5는 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 2 실시예를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 제 2 실시예 풍선 카테터(1)는 유스타키오관(eustachian tube]에 적용될 수 있는 것이다.

도 5를 참조하면, 튜브(20)의 타단으로 노출된 가이드부(60)의 말단보다 튜브에 가까운 쪽으로 일정 거리 이동된 영역에 풍선(10)이 구비되고, 풍선(10)은 입력부(80)를 통해 입력된 기체가 지나가는 풍선부(200)로부터 기체를 전달받아 팽창함으로써, 수술 부위의 좁은 영역을 확장시킬 수 있다.

또한, 조작부(30)는 튜브(20)의 일단에 연결되고, 가이드부(60)의 위치를 사용자의 조작에 따라 변경시킬 수 있다.

특히, 본 발명에서 상기 튜브(20) 및 가이드부(60)는 플렉서블(flexible)하며, 미리 지정된 각도로 꺽이거나 사용자에 의해 수동적으로 꺽임으로서, 환부에 풍선(10)이 정확하게 배치될 수 있도록 지원한다.

또한, 입력부(80)는 외부로부터 공급받은 식염수, 물 등을 관개부(21)로 전달하는 식염수 입력부(82)와 외부로부터 공급받은 기체를 풍선부(22)로 전달하는 기체 입력부(81)로 구성된다.

이때, 입력부(80)의 기체 입력부(81) 및 식엽수 입력부(82)로 기체, 액체 등의 유체를 제공하는 기능을 제공하는 것이 공급부(200)이다.

제 3 실시예 - 풍선 카테터

도 6은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 제 3 실시예를 도시한 것이다.

풍선(10), 튜브(20), 조작부(30), 가이드부(60)의 구조는 전술한 제1 실시예 및 제 2 실시예의 구성과 동일하므로, 명세서의 간명화를 위해 중복 설명은 생략한다.

도 6에 도시된 제 3 실시예 풍선 카테터(1)는 부비강(sinus) 및 유스타키오관(eustachian tube]에 적용될 수 있고, 특히, 발광체를 구비한 출력부(90)를 구비한 것을 특징으로 한다.

즉, 신체 내부에 삽입된 풍선 카테터(1)의 출력부(90)에서 빛을 출력하고, 빛은 신체 피부를 뚫고 외부에 발산되며, 시술자 또는 수술자는 상기 빛을 기초로 풍선 카테터(1)의 현재 위치를 네비게이션 등을 이용하지 않고 파악할 수 있다.

또한, 출력부(90)에 전원을 공급하는 전원공급부(92)가 별도로 구비될 수 있고, 빛을 전달하는 광섬유(91)가 출력부(90)까지 튜브(20)에 삽입되어 길게 연결될 수 있다.

제 3 실시예에서도 튜브(20) 및 가이드부(60)는 플렉서블(flexible)하며, 미리 지정된 각도로 꺽이거나 사용자에 의해 수동적으로 꺽임으로서, 환부에 풍선(10)이 정확하게 배치될 수 있다.

지정된 양의 기체를 풍선 카테터로 공급하는 방법

도 7은 본 발명에 따란 지정된 양의 기체만 풍선 카테터로 공급하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 사용자가 입력부(80)로 유입할 기체의 양을 지정하는 단계(S11)가 진행된다.

여기서, 유입될 기체의 양을 지정하는 것은 카테터(1)에 별도로 구비된 사용자 명령 입력부 또는 공급부(200)에 구비된 사용자 명령 입력부를 통해 수행될 수 있다.

이후, 지정된 정보에 따라 공급부(200)가 기체 입력부(81)로 기체를 유입하는 단계(S12)가 진행되고, 지정된 양이 주입되면, 기체 공급 동작을 공급부가 중단하는 단계(S13)가 진행된다.

따라서 사용자는 풍선의 종류, 환부의 위치, 팽창시켜야 하는 부피 등을 고려하여 원하는 기체만을 풍선(10)에 공급하도록 쉽게 제어할 수 있다.

풍선에 기체가 과 공급되는 것을 예방하는 방법

도 8은 본 발명에 따른 풍선 압력이 미리 결정된 레벨에 도달하는 경우, 출력부에서 사용자에게 경고 메시지 표시하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 가장 먼저, 사용자가 공급부(200)를 푸쉬하여 풍선(10)에 유체를 공급하는 단계(S21)가 진행된다.

이후, 푸쉬 동작으로는 정밀한 기체 조정이 어려우므로, 사용자가 공급부(200)의 정밀 회전 유입부를 기초로, 회전 바를 조금씩 회전시키면서 정밀하게 풍선(10)에 유체를 공급하는 단계(S22)가 진행된다.

이때, 풍선(10)의 압력이 미리 결정된 레벨에 도달하는 경우, 출력부(90) 또는 디스플레이부(70)에서 사용자에게 경고 메시지 표시하는 단계(S23)가 진행될 수 있다.

따라서 사용자는 출력부(90) 또는 디스플레이부(70)에 표시된 정보를 보고 공급부(200)를 통한 기체 입력을 중단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 압력 방출 포트를 통해 유체가 빠져나가도록 하는 방법이 적용될 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따라 풍선 압력이 미리 결정된 레벨 이상 되는 경우, 압력 방출 포트를 통해 유체가 빠져나가고 풍선으로는 유체가 더 이상 공급되지 않는 방법의 순서도를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 가장 먼저, 사용자가 공급부(200)를 푸쉬하여 풍선에 유체를 공급(S31)하고, 사용자가 공급부(200)의 정밀 회전 유입부를 기초로 정밀하게 풍선에 유체를 공급하게 된다(S32).

이후, 풍선 압력이 미리 결정된 레벨 이상 되는 경우, 압력 방출 포트를 통해 유체가 빠져나가고 풍선으로는 유체가 더 이상 공급되지 않는 단계(S33)가 진행된다.

따라서 사용자는 수동으로 공급부(200)를 분리시킬 필요없이 압력 방출 포트를 통해 정해진 양의 기체만을 풍선(10)으로 주입하는 것이 가능하다.

이후, 출력부(90) 또는 디스플레이부(70)에서 사용자에게 경고 메시지 표시하는 단계(S34)가 수행된다.

플렉서블 구조의 풍선 카테터

본 발명의 가장 핵심적인 특징으로서, 튜브(20)와 가이드부(60)는 플렉서블한 구조를 갖고, 수동 또는 자동으로 특정 영역에 대응하여 구부러질 수 있다.

도 10은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 플렉서블한 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 튜브(20)와 가이드부(60)는 플렉서블한 구조를 기초로 휘어지는 것이 가능하고, 그 사이에 위치한 튜브(10)도 함께 구부러져, 신체 내부에 원하는 위치로 보다 정확하게 근접할 수 있게 된다.

또한, 튜브(20) 및 가이드부(60)는 용도에 따라 별도의 각도로 구부러진 형태로 복수로 제작될 수 있고, 사용자의 니즈에 따라 교체하면서 사용되는 것이 가능하다.

또한, 상기 소정 각도로 구부러진 상태에서도 사용자의 필요에 따라 수동으로 추가적으로 더 구부리는 것도 가능하다.

풍선의 위치를 2단으로 변화시키는 방법

한편, 풍선(10)이 팽창해야 하는 영역으로 더 근접하게 이동하기 위해, 풍선(10)은 2단으로 위치가 변화될 수 있다.

도 11은 본 발명과 관련하여, 가이드부가 고정된 상태로 풍선부가 환부와 더 인접한 영역으로 이동하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 가이드부(60)가 환부 인접 영역으로 이동하는 단계(S41)가 진행된다.

이때, 가이드부(60)는 가이드부(60)의 말단과 가까운 제 1 영역과 상기 말단과 먼 쪽의 제 2 영역으로 구분될 수 있다.

또한, 여기서 풍선은 제 1 영역의 적어도 일부에 구비된다.

이후, 가이드부(60)는 고정된 상태로 풍선부(10)가 환부와 더 인접한 영역으로 이동하는 단계(S42)가 진행된다.

즉, 조작부(30)에 의해 가이드부(60)의 위치가 변화된 경우, 제 2 영역의 위치는 고정된 상태에서, 조작부(30)에 의해 상기 제 1 영역의 위치가 추가적으로 변경 가능하고, 제 1 영역의 추가적인 위치 변경에 따라 상기 풍선의 위치도 추가적으로 변경될 수 있다.

이후, 풍선(10)이 팽창되는 단계(S43) 및 환부 관련 치료행위가 진행되는 단계(S44)가 수행된다.

따라서 사용자는 팽창해야 하는 지점으로 풍선(10)을 더 정확하게 배치시킬 수 있으므로, 시술 또는 수술의 정확도를 높이는 것이 가능하다.

조명 및 브러시를 이용한 풍선 카테터

한편, 풍선(10)을 팽창시키기 전에 환부 주변의 상황이 어두워 파악이 되지 않거나 환부 주변에 불순물들이 배치되어 있어, 풍선(10)의 팽창을 막는 문제 등이 발생될 수 있다.

따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 조명 및 브러쉬를 이용할 수 있고, 도 12는 본 발명과 관련하여, 튜브 말단에 구비된 조명 및 브러시의 일례를 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 풍선(10)과 인접한 영역에 조명 출력부(90)를 두어 환부 주변의 상황을 파악할 수 있고, 별도의 브러시(608)를 배치하여 환부 주변에 배치된 불순물들을 브러시(608)를 통해 제거하는 것이 가능하다.

풍선 카테터를 통해 약물 등을 주입하는 방법

전술한 것과 같이, 튜브(20)는 관개부(21), 풍선부(22), 석션부(23), 센서 유입부(24) 등을 포함할 수 있고, 관개부(21)는 입력부(80)를 통해 유입된 식염수, 물 등이 지나갈 수 있는 통로이다.

이때, 관개부(21)를 부비강 등의 내부에 배치된 농을 배출하기 위해 투입하는 식엽수, 물 등의 통로로만 이용하는 것이 아니라 출혈을 막기 위한 지혈제 등의 첨가제가 투입되는 통로로도 이용할 수도 있다.

도 13은 본 발명과 관련하여, 첨가제를 카테터 근접한 영역에 분출하는 방법의 일례를 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 조작부(30)의 제어에 따라 튜브(20) 상의 관개부(21)를 통해 첨가제(100)가 투입될 수 있다.

따라서 풍선(10)을 확장시키고, 농을 식염수 투입을 통해 외부로 배출하는 것 이외에 신체 내부에서 치료가 필요한 부위에 치료제를 투입하거나 출혈이 있는 곳에 지혈제를 투입하는 등의 기능 제공이 가능하다.

한편, 이러한 치료제, 지혈제 등의 약물 주입 정도를 카테터의 꺽이는 정도에 따라 조절하는 것도 가능하다.

도14는 본 발명과 관련하여, 약물 주입을 카테터의 꺽이는 정도에 따라 조절하는 방법의 일례를 도시한 것이다.

도 14를 참조하면, 튜브(20)의 내부에는 상측으로 뻗어진 형태의 빈 공간인 주입 조절부(141)가 복수로 배치될 수 있다.

이때, 조작부(30)의 조작을 통해 주입 조절부(141)의 빈 공간 영역이 좁아지거나 넓어질 수 있고, 좁아지는 경우에는 주입 조절부(141)가 가늘어지면서 일정 방향으로 상승하여 결국 튜브(20) 및 가이드부(60)가 꺽이도록 할 수 있다.

따라서 이 경우에는 가이드부(60)의 말단에 배치된 배출부(131)을 통해 약물이 배출될 수 없다.

이와 반대로 조작부(30)의 조작을 통해 주입 조절부(141)의 빈 공간이 넓어지는 경우에는 다시 주입 조절부(141)가 원래의 형태가 되면서 튜브(20) 및 가이드부(60)가 평행하게 배치되고, 이 경우에는 가이드부(60)의 말단에 배치된 배출부(131)를 통해 약물 배출이 가능해진다.

이중 풍선 구조를 이용한 카테터

도 15는 본 발명과 관련하여, 풍선을 이중구조로 하고, 이중구조를 기초로 원하는 부위에 약물을 전달하는 방법의 일례를 도시한 것이다.

도 15를 참조하면, 풍선(10)은 이중으로 구현되어 외부 풍선(320)과 내부 풍선(310)으로 구비될 수 있다.

또한, 외부 풍선(320)에는 미세니들(330)이 구비되어 유체를 내뿜을 수 있다.

이때, 이중 풍선(10) 중 내부 풍선(310)과 외부 풍선(320) 사이의 공간으로 미리 지정된 유체의 투입이 가능하다.

또한, 본 발명에서는 유체가 바로 투입되는 것이 아니라 우선적으로 내부 풍선(310)을 팽창시켜 원하는 환부에 가깝게 위치한 다음, 외부 풍선(320)에 구비된 니들을 통해 미리 지정된 유체가 배출됨으로써, 원하는 부위에 대해 치료를 하는 것이 가능하다.

본 발명과 관련된 시장

도 16은 본 발명이 제안하는 풍선 카테터의 시장성을 설명하기 위한 도면이다.

도 16의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 풍선 카테터는 심혈관계, 근골격계, 호흡기계, 비뇨기계 등에 광범위하게 사용이 확대되고 있다.

전 세계 카테터 시장은 2020년까지 51조원 규모로 급격한 성장이 전망되고, 미국 부비동 수술 풍선카테터 시장은 2012년 600억원에서 2015년 2,400억원으로 연 60% 성장하고 있다.

또한, 만성부비동염은 미국에만 매년 3천만명 환자에게 5.2조원의 의료비가 지출되고, 미국 부비동 풍선카테터 시장은 향후 연간 60만명, 1.2조원 규모로 형성될 것으로 예상된다.

따라서 본 발명이 제안하는 풍선 카테터를 통해 큰 시장을 형성할 것으로 예상된다.

본 발명의 효과

본 발명은 풍선 카테터에 관한 것으로, 조작부에 의한 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치를 변화시키고, 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)한 특징을 가지며, 튜브의 내부로 투입되는 기체의 양이 미리 지정되는 경우, 입력부는 미리 지정된 양에 대응하는 기체만 튜브의 내부로 유입되도록 하는 것을 기술적 특징으로 하는 풍선 카테터를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 풍선 카테터에 관한 것으로, 조작부에 의한 가이드부의 위치 변화에 따라 풍선의 위치가 변화되고, 튜브 및 가이드부가 플렉서블(flexible)한 특징을 가지며, 튜브 및 가이드부의 꺽이는 각도가 미리 지정된 경우, 미리 지정된 각도에 대응하여 상기 튜브 및 가이드부가 소정 타이밍에 꺽이는 것을 특징으로 하는 풍선 카테터를 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.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

상기와 같이 설명된 레이저 지방분해장치 및 그 제어방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (4)

1. 튜브;
   상기 튜브의 일단으로 삽입되어 타단으로 노출되는 가이드부;
   상기 튜브의 일단에 연결되고, 상기 가이드부의 위치를 변경시키는 조작부;
   상기 튜브의 타단으로 노출된 가이드부의 적어도 일부에 구비되고, 팽창 가능한 풍선; 및
   상기 조작부의 적어도 일부와 연결되고, 상기 튜브의 내부로 기체 및 액체 중 적어도 하나인 유체를 공급하기 위한 입력부;를 포함하되,
   상기 조작부에 의한 상기 가이드부의 위치 변화에 따라 상기 풍선의 위치는 변화되고,
   상기 튜브 및 가이드부는 플렉서블(flexible)하며,
   상기 튜브의 내부로 투입되는 유체의 양이 미리 지정되는 경우, 상기 입력부는 상기 미리 지정된 양에 대응하는 유체만 상기 튜브의 내부로 유입되도록 하고,
   
   상기 튜브의 내부는 복수의 영역으로 구획되며,
   
   상기 복수의 영역 중 제 1 영역으로는 상기 풍선을 팽창시키기 위한 유체가 유입되고,
   
   상기 복수의 영역 중 제 2 영역으로는 풍선 카테터와 근접한 영역에 분출되기 위한 유체가 유입되며,
   
   상기 복수의 영역 중 제 3 영역으로는 상기 제 2 영역을 통해 분출된 유체가 다시 흡입되고,
   
   상기 복수의 영역 중 제 4 영역으로는 센서가 유입되며,
   상기 센서가 감지한 상기 풍선 카테터의 위치를 외부의 네비게이션으로 전송하기 위한 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드부의 말단에는 빛을 외부로 출력하는 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드부의 말단에는, 상기 풍선 카테터와 인접한 객체를 청소하기 위한 브러쉬;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 가이드 연동 풍선 카테터.
   
4. 삭제

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