KR102331922B1 - 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것이다. 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템에 의하면, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있고, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 출원은 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것이다.
암을 포함한 다양한 질병 치료에 있어서 외과적 수술은 현대 의학의 주 치료기술로서 빈번히 행해지고 있다. 수술 중에서, 특히 개복수술의 경우 일시적으로 수술부위와 주변 부위에 국소적 염증 반응으로 섬유조직이 형성되어 이로 인한 장기의 유착이 생길 수 있다. 이러한 장기의 유착을 방지하고자 유착방지제를 사용하여 수술 부위에 얇은 막을 형성하였다. 수술부위와 다른 조직 및 장기와의 비정상적 유착은 환자에게 지속적으로 불편함, 통증 등을 유발하며 생명을 위협할 수 있다. 이에 따라 유착방지제의 적절한 사용은 매우 중요하다.
현재 사용되고 있는 유착방지법 중 가장 널리 사용되는 방법은 수술 후 유착방지막을 형성하여 상처부위를 감싸거나 덮어 줌으로써 주변조직과의 접촉을 차단하는 방법이다. 이러한 유착방지막의 제형은 고형, 액체형, 겔형 등이 있다. 국내 유착방지 제품으로는 액체형과 겔형이 많이 사용되지만 빨리 분해되는 단점으로 인해 장기가 유착되는 사례가 많다. 이로 인해 국내에서 필름형 유착 방지제를 가장 많이 사용하고, 이러한 필름 형 유착방지제는 현재 수입에 의존하고 있다. 이러한 의료용 유착방지제는 무독성이 필수이며 인체 내에서 적정 시간 동안 유지하면서 인체 내 효소작용으로 인해 자연 분해해 흡수되어야 한다. 무독성이라는 전제하에 인체 내에 필름형태의 제형을 유지하는 기간을 제어하는 것이 의료용 유착방지 필름 제조의 핵심이며 이를 현재는 가교제나 가소제등의 화합물을 이용하여 조절하고 있다.
최근 국내 대학 및 기업의 주도로 유착방지 효능을 효과적으로 높인 생분해성 고분자 필름 제조 기술이 개발되었으며 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 재료와 전자빔(electron beam)을 이용한 가교효과를 이용하고 있다. PEO는 재료가 저렴하고, 무독성이며, 세포가 부탁되지 않아 유착을 잘 억제할 수 있고, 전자빔의 조사량으로 가교 밀도를 조절할 수 있어서 인체 내 필름의 분해속도를 조절할 수 있다. 이 기술로 만든 유착방지필름은 콜라겐 멤브레인으로 만든 외국산 필름형 제품보다 분해 시간이 길고 개선된 점착성과 생분해성 및 짧은 제조시간과 우수한 인장강도, 파단 연신율을 보여 매우 좋은 성능을 나타내고 있다.
이러한, PEO 재료와 전자빔을 이용한 가교효과를 통해 제조된 필름은 상처의 회복을 돕는 창상피복재로도 사용될 수 있다.
상기 기술을 통해 개발된 제품은 의료용 필름으로써 우수한 성능을 보이나 현재 전자빔에 의한 의료용 필름의 가교 정도 및 상태를 정량적으로 모니터링 할 수 있는 방법이 없는 실정이다. 전자빔의 조사량에 따라 필름의 가교 정도가 달라진다. 이는 특히 유착방지필름의 핵심 성능인 인체 내 유지기간과 깊은 연계성을 가지고 있으므로 전자빔의 조사량에 따른 필름의 가교 정도를 정량적으로 모니터링 하는 기술이 절대적으로 필요한 실정이다. 종래에는 투과전자현미경(TEM), 푸리에변환 적외선분광기(FTIR)등의 장비를 활용하여 의료용 필름의 가교 정도 및 상태를 모니터링 하였으나, 정량적 모니터링이 매우 어려웠다. 현재 전자빔에 의한 가교 상태는 눈을 이용한 색깔변화 또는 제품의 침수를 통한 팽윤(swelling) 현상을 확인하는 단순 정성적 또는 침습적 방법으로 판단할 수 있었다.
따라서, 수술 후 수술부위 및 주변조직과의 유착을 방지하는 의료용 유착방지 필름 또는 상처의 회복을 돕는 창상피복재의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템이 요구되고 있다.
본 출원의 과제는 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 테라헤르츠 전자기파를 조사하는 테라파 조사부; 상기 테라파 조사부에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 1 렌즈부; 상기 제 1 렌즈부를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 반사 또는 투과하도록 상기 의료용 필름을 지지하기 위한 필름 지지부; 상기 필름 지지부에 지지된 의료용 필름을 향하여 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부; 상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 2 렌즈부; 상기 제 2 렌즈부를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 수신되는 테라파 검출부; 및 상기 테라파 검출부에 수신된 테라헤르츠 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하도록 마련된 제어부를 포함한다.
또한, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가질 수 있다.
또한, 상기 테라헤르츠 전자기파는 펄스형(pulse wave) 또는 연속형(continuous wave)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 렌즈부는 상기 제 1 렌즈부는 포물면 거울(Parabolic mirror), 갈바노 거울(Galvano mirror), 광학 렌즈(Optical lens) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 의료용 필름은 의료용 유착방지필름 또는 창상피복재를 포함하는 생체 삽입형 의료용 필름; 외부 부착형 의료용 필름; 또는 향균 필름일 수 있다.
또한, 상기 의료용 필름은 생체고분자 물질을 2종 이상 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
또한, 상기 생체고분자 물질은 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 폴리-L-라이신, 폴리-L-히스티딘, 폴리-L-아르기닌, 히알루론산, 폴리감마글루탐산, 알지네이트, 카르복시알킬셀룰로오즈, 글리코겐, 아밀로오즈, 덱스트란, 폴리(메트)아크릴산, 플루란, 베타글루칸, 스타치, 히드록시(알킬)셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아미노알킬(메트)아크릴레이트, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 폴리락틱글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌이민 또는 이들의 공중합체일 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈부는 포물면 거울, 갈바노 거울, 광학 렌즈 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기를 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법은 상기 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 의료용 필름의 가교 상태를 모니터링 하는 방법에 관한 것으로, 테라헤르츠 전자기파를 조사하는 테라파 조사 단계; 상기 테라파 조사 단계에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 1 경로 변환 단계; 상기 제 1 경로 변환 단계에서 경로가 변화된 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 반사 또는 투과하도록 상기 의료용 필름을 지지하기 위한 필름 지지 단계; 상기 필름 지지 단계에서 지지된 의료용 필름을 항하여 전자빔을 조사하는 전자빔 조사 단계; 상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 2 경로 변환 단계; 상기 제 2 경로 변환 단계에서 경로가 변화된 테라헤르츠 전자기파가 수신되는 테라파 검출 단계; 및 상기 테라파 검출 단계에 수신된 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하는 제어 단계를 포함한다.
또한, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가질 수 있다.
또한, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 크기를 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다.
본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템에 의하면, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있고, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재하거나 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간을 평가한 그래프이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 진폭을 평가한 그래프이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 굴절률을 평가한 그래프이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 흡수율을 평가한 그래프이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태 및 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭 간의 비율을 주파수에 따라 평가한 그래프이다.
도 2는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재하거나 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간을 평가한 그래프이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 진폭을 평가한 그래프이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 굴절률을 평가한 그래프이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 흡수율을 평가한 그래프이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태 및 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭 간의 비율을 주파수에 따라 평가한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 설명하며, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템이 첨부된 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다. 도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2 각각에 나타낸 바와 같이, 상기 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 테라파 조사부(11, 21), 제 1 렌즈부(12, 22), 필름 지지부(13, 23), 전자빔 조사부(16, 26), 제 2 렌즈부(14, 24) 테라파 검출부(15, 25) 및 제어부(17, 27)를 포함한다. 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있고, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「테라파」는 테라헤르츠 단위의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파의 약자이다. 상기 테라헤르츠 전자기파 또는 테라파는 전자기파 스펙트럼상 마이크로파와 적외선 사이에 존재하는 전자기파로서 물과 같은 극성분자(polar molecule)와 금속(metal)을 제외하고는 대부분 투과하는 성질을 가진다. 상기 테라헤르츠 전자기파는 각기 다른 물질을 투과하면서 신호의 크기와 위상 변화를 동반하며, 이를 분석하면 그 물질의 고유 상수인 굴절률, 흡수율 등을 계산할 수 있다.
상기 테라파 조사부는 상기 필름 지지부에 지지된 의료용 필름에 테라헤르츠 전자기파를 조사하는 부분이다. 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 상기 테라파 조사부로부터 테라헤르츠 전자기파를 조사함으로써, 의료용 필름을 투과하여 상기 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이때, 상기 테라헤르츠 전자기파를 발생하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 광전도 안테나 법, 포토믹서 방법 등의 종래의 테라헤르츠 전자기파 발생 방법을 이용할 수 있다. 이때, 일 실시예에서, 상기 의료용 필름을 상기 필름 지지부에 고정시키기 위하여 안착된 상태로 존재할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 테라헤르츠 전자기파의 주파수는 0.08 THz 내지 25 THz, 0.1 THz 내지 20 THz, 0.3 THz 내지 15 THz, 0.5 THz 내지 10 THz, 0.8 THz 내지 5 THz 또는 1 THz 내지 4 THz일 수 있다. 전술한 주파수의 테라헤르츠 전자기파를 이용함으로써, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다.
또한, 상기 테라헤르츠 전자기파는 펄스형(pulse wave) 또는 연속형(continuous wave)일 수 있다. 구체적으로, 펄스형 테라헤르츠 전자기파는 매우 짧은 시간 동안에 큰 진폭을 나타내는 전자기파 파동 또는 하나의 큰 진폭을 가지는 비 주기적 파형을 의미한다. 또한, 연속형 테라헤르츠 전자기파는 정상상태의 정현파와 같이 진폭과 세기가 일정한 주기적 파형을 갖는 전자기파를 의미한다.
예를 들어, 상기 테라헤르츠 전자기파가 펄스형인 경우, 한 펄스의 측정으로 광대역 예를 들어, 0.1 내지 4 THz의 주파수 대역의 신호 정보를 모두 측정할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 또 하나의 예를 들어, 상기 테라헤르츠 전자기파가 연속형인 경우, 측정이 빠르고, 시스템 비용이 저렴하며, 하나의 주파수에서의 크기 및 위상을 측정 분석하여 직관적인 분석이 가능하다는 점에서 유리할 수 있다.
상기 제 1 렌즈부는 테라헤르츠 전자기파가 상기 필름 지지부에 구비된 의료용 필름을 반사 또는 투과할 수 있도록 상기 테라파 조사부에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 부분이다. 이로 인해, 테라헤르츠 전자기파는 후술하는 의료용 필름을 도 1에 나타낸 바와 같이 반사하거나, 또는 도 2에 나타낸 바와 같이 투과할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 렌즈부의 종류는 메타물질, 실리콘, 석영, 사파이어, 4-메텔페텐수지(TPX) 및 테플론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 테라헤르츠 전자기파용 소재를 포함하면, 특별히 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 제 1 렌즈부는 포물면 거울(Parabolic mirror), 갈바노 거울(Galvano mirror), 광학 렌즈(Optical lens) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 반사하기 위하여 제 1 렌즈부로 실리콘 또는 테플론 재질의 테라헤르츠 초점 광학 렌즈를 사용할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 투과하기 위하여 제 1 렌즈부로 포물면 거울을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 의료용 필름에 대한 테라헤르츠 전자기파의 입사각 및 반사각은 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 렌즈부는 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로 상에 배치된 빔 분리기(Beam splitter)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 1 렌즈부는 빔 분리기를 추가로 포함함으로써, 조사된 테라헤르츠 전자기파의 일부분은 상기 의료용 필름을 반사하고, 일부분은 상기 의료용 필름을 투과할 수 있다.
상기 필름 지지부는 상기 의료용 필름을 지지하기 위한 부분으로서, 상기 제 1 렌즈부를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 도 1에 나타낸 바와 같이 반사하거나, 또는 도 2에 나타낸 바와 같이 투과할 수 있다. 이에 대한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 의료용 필름은 생체 삽입형 의료용 필름, 외부 부착형 의료용 필름 또는 항균 필름일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 생체 삽입형 의료용 필름, 외부 부착형 의료용 필름 또는 항균 필름은 의료용 유착방지필름 또는 창상피복재를 포함할 수 있다. 상기 의료용 유착방지필름은 수술 후 수술부위 및 주변조직과의 유착을 방지하는 필름이고, 상기 창상피복재는 상처의 회복을 돕는 필름이다.
상기 의료용 필름은 생체고분자 물질을 2종 이상 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 가교는 선형의 고분자 물질에 가교제를 첨가하거나, 또는 전자빔을 조사함으로써 개별 선형고분자들을 서로 연결하여 3차원 그물형태가 되도록 다리를 만드는 반응을 의미한다. 본 출원에서는 상기 가교를 위하여 전자빔을 이용할 수 있다. 상기 의료용 필름은 전술한 조성물로 형성됨으로써, 전자빔 조사 시 가교 구조를 형성할 수 있다. 이로 인해, 상기 의료용 필름은 재료가 저렴하고, 무독성이며, 세포가 부착되지 않아 유착을 잘 억제할 수 있으며, 콜라겐 멤브레인으로 만든 외국산 필름형 제품보다 분해 시간이 길고, 개선된 점착성, 생분해성, 짧은 제조시간, 우수한 인장강도, 및 우수한 파단 연신율을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 생체고분자 물질은 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 폴리-L-라이신, 폴리-L-히스티딘, 폴리-L-아르기닌, 히알루론산, 폴리감마글루탐산, 알지네이트, 카르복시알킬셀룰로오즈, 글리코겐, 아밀로오즈, 덱스트란, 폴리(메트)아크릴산, 플루란, 베타글루칸, 스타치, 히드록시(알킬)셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아미노알킬(메트)아크릴레이트, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 폴리락틱글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌이민 또는 이들의 공중합체일 수 있다.
또한, 상기 의료용 필름용 조성물은 전술한 생체고분자 물질을 2종 이상 포함하면 이들의 함량비는 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 전자빔 조사부는 상기 의료용 필름을 가교하기 위하여 상기 필름 지지부에 지지된 의료용 필름, 구체적으로, 상기 의료용 필름용 조성물을 향하여 전자빔을 조사하는 부분이다. 상기 의료용 필름은 전자빔 조사량에 따라 가교 정도가 상이해질 수 있고, 상기 가교 정도는 후술하는 제어부에서 판정이 가능할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 전자빔 조사부에서 상기 의료용 필름에 전자빔을 조사한 후, 상기 테라파 조사부로부터 테라헤르츠 전자기파가 조사될 수 있다. 이로 인해, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 모니텅링 할 수 있다. 이때, 상기 테라파 조사부는 상기 전자빔 조사부로부터 상기 의료용 필름에 전자빔을 조사하는 것을 정지한 상태에서 테라헤르츠 전자기파를 상기 의료용 필름을 향하여 조사할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템은 챔버(18, 28)를 더 포함할 수 있다. 상기 챔버는 내부에 필름 지지부가 구비될 수 있다. 또한, 상기 챔버 내부에는 질소가 주입될 수 있다. 이때 주입되는 질소는 상기 의료용 필름의 전자빔 조사에 의한 산화를 방지하고, 공기 중에 존재하는 수분에 의해 테라헤르츠 전자기파에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
상기 제 2 렌즈부는 상기 테라파 검출부에 테라헤르츠 전자기파가 수신될 수 있도록 상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 부분이다. 이로 인해, 테라헤르츠 전자기파는 상기 테라파 검출부에 도달할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 렌즈부의 종류로는 상기 제 1 렌즈부에서 기술한 재료를 이용하면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈부는 포물면 거울(Parabolic mirror), 갈바노 거울(Galvano mirror), 광학 렌즈(Optical lens) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 렌즈부가 전술한 종류로 이루어짐으로써, 테라헤르츠 전자기파가 상기 제 2 렌즈부를 투과한 후 검출부에 수신될 수 있다.
일 실시예에서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 테라헤르츠 전자기파가 상기 의료용 필름을 반사한 후 상기 테라파 검출부에 도달하기 위하여 제 2 렌즈부로 실리콘 또는 테플론 재질의 테라헤르츠 초점 광학렌즈를 사용할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 테라헤르츠 전자기파가 상기 의료용 필름을 투과한 후 상기 테라파 검출부에 도달하기 위하여 제 2 렌즈부로 포물면 거울을 사용할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 렌즈부는 상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로 상에 배치된 빔 분리기(Beam splitter)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 빔 분리기에 대한 구체적인 설명은 상기 제 1 렌즈부에서 기술한 바와 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
상기 테라파 검출부는 상기 제 2 렌즈를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 검출부에 수신되는 부분이다. 상기 테라파 검출부에 상기 테라헤르츠 전자기파가 수신됨으로써, 상기 제어부에서 상기 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있고, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
상기 제어부는 상기 테라파 검출부에 수신된 테라헤르츠 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하도록 마련된 부분이다.
하나의 예시에서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간이 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간과 유사할수록 상기 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 테라헤르츠 전자기파의 광경로, 측정 시점 및 샘플 소재의 변화에 따라 도달 시간이 변경될 수 있으므로, 상기 도달 시간의 수치는 특별히 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 제어부는 하기 일반식 1을 만족하는 경우, 상기 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다.
[일반식 1]
0 ≤ Tsample-Tair ≤ 0.25(ps)
상기 일반식 1에서 상기 Tsample은 전자빔이 조사된 필름 두께 약 100 ㎛의 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 필름 두께 약 100 ㎛의 의료용 필름이 존재하는 상태에서 0.05 내지 5 THz의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간이고, 상기 Tair는 의료용 필름이 존재하지 않은 공기 중에서 0.05 내지 5 THz의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간이다.
즉, 상기 제어부에서는 상기 일반식 1을 만족함으로써, 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재하거나 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간을 평가한 그래프이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)와 소듐 알지네이트를 합성 및 가공하여 약 100 ㎛ 두께로 제조된 의료용 유착방지필름에 각각 200 KGy 및 250 KGy의 전자빔을 조사하는 경우(Sample 1 및 Sample 2), 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간이 상기 의료용 유착방지필름이 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간에 비해 각각 0.15 ps 및 0.15 ps의 시간이 지연되는 것을 제어부를 통해 확인하였다. 이에 반해 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우(Sample 3), 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간이 상기 의료용 유착방지필름이 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간에 비해 0.25 ps의 시간이 지연되는 것을 제어부를 통해 확인하였다. 즉, 상기 제어부에서는 전술한 전자빔을 조사하여 가교된 의료용 유착방지필름이 전자빔을 조사하지 않아 가교되지 않은 의료용 유착방지필름에 비해, 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간이 의료용 유착방지필름이 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에서 측정한 도달 시간과 유사하므로, 가교된 것으로 판단할 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기를 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부에서는 테라파 검출부의 테라헤르츠 전자기파가 특정 주파수 이하에서, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 검출부에서 검출한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기와 동일하나, 테라파 검출부의 테라헤르츠 전자기파가 특정 주파수 초과에서, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 검출부에서 검출한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기에 비해 더 높은 크기를 가지는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다. 이때, 테라헤르츠 전자기파의 광경로, 측정 시점 및 샘플 소재의 변화에 따라 진폭이 변경될 수 있으므로, 상기 진폭의 수치는 특별히 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서, 상기 테라파 조사부로부터 0.05 THz 내지 5 THz의 주파수를 조사하였을 때, 0.8 THz의 주파수 이하에서 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기와 동일하나, 0.8 THz의 주파수 초과에서 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기에 비해 더 높은 크기를 가지는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어부는 각각의 의료용 필름 간에 스펙트럼 크기를 상대 비교하여 전술한 조건을 만족함으로써, 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에서, 도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 진폭을 평가한 그래프이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)와 소듐 알지네이트를 합성 및 가공하여 제조된 의료용 유착방지필름에 각각 200 KGy 및 250 KGy의 전자빔을 조사한 의료용 유착방지필름을 거친 경우(Sample 1 및 Sample 2), 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름을 거친 경우(Sample 3)와 전술한 주파수 이하에서 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 동일하고, 전술한 주파수 초과에서 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 상대적으로 높음으로써, 가교된 것으로 판단할 수 있었다. 상기 테라헤르츠 전자기파의 진폭은 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤츠르 전자기파의 주파수에 따른 시간 데이터 값에 고속 푸리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)을 실시함으로써 획득할 수 있다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부에서는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서, 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 굴절률을 측정하는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름에 비해 굴절률이 상대적으로 작을수록 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다. 이때, 테라헤르츠 전자기파의 광경로, 측정 시점 및 샘플 소재의 변화에 따라 굴절률이 변경될 수 있으므로, 상기 굴절률의 수치는 특별히 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 제어부는 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 1 THz의 주파수에서 측정된 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률이 1.5 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 1 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률의 하한은 1.4 이상일 수 있다. 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름은 전술한 굴절률을 가짐으로써, 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
상기 의료용 필름의 굴절률은 하기 공지의 수식 2에 적용함으로써 획득할 수 있다. 이때, 굴절률은 물질의 고유 상수이기 때문에 두께에 의존하지 않을 수 있다.
[수식 2]
상기 수식 2에서 
이고, 
이며, n(ω)=n1(ω)-in2(ω)이고, ε=ε1+iε2=n(ω)2이며, σ(ω)=cα(ω)n1(ω)ε0이다. 또한, 상기 O(ω)는 전자빔이 조사된 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파 신호이고, I(ω)는 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파 신호이며, α(ω)는 흡수계수이고, n(ω)는 굴절 복합 지수이며, ε(ω)는 복합 유전 상수이고, σ(ω)는 실제 전도도이다.
일 실시예에서, 도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 굴절률을 평가한 그래프이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)와 소듐 알지네이트를 합성 및 가공하여 제조된 의료용 유착방지필름에 200 KGy의 전자빔을 조사하는 경우(Sample 1), 1 THz의 주파수에서 약 1.45의 굴절률을 나타내는 것을 확인하였다. 즉, 전자빔 조사량이 200 KGy인 의료용 유착방지필름의 경우, 1 THz의 주파수에서 전술한 범위의 굴절률을 만족하므로, 가교된 것으로 판단할 수 있었다. 이에 반해 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우(Sample 3), 1 THz의 주파수에서 약 1.57의 굴절률을 나타내는 것을 확인하였다. 즉, 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우, 1 THz의 주파수에서 전술한 범위의 굴절률을 만족하지 못하므로, 가교되지 않은 것으로 판단할 수 있었다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부에서는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서, 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 흡수율을 측정하는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름에 비해 흡수율이 상대적으로 작을수록 상기 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다. 이때, 테라헤르츠 전자기파의 광경로, 측정 시점 및 샘플 소재의 변화에 따라 흡수율이 변경될 수 있으므로, 상기 흡수율의 수치는 특별히 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 제어부에서는 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 2.5 THz의 주파수에서 측정된 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율이 150(1/cm) 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 2.5 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율의 하한은 100(1/cm) 이상일 수 있다. 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름은 전술한 주파수에서 전술한 흡수율을 가짐으로써, 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
다른 일 구현예에서, 상기 제어부에서는 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 3.2 THz의 주파수에서 측정된 의료용 필름의 흡수율이 270(1/cm) 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 3.2 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율의 하한은 150(1/cm) 이상 또는 200(1/cm) 이상일 수 있다. 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름은 전술한 주파수에서 전술한 흡수율을 가짐으로써, 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 주파수에 따른 흡수율을 평가한 그래프이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)와 소듐 알지네이트를 합성 및 가공하여 제조된 의료용 유착방지필름에 200 Kgy의 전자빔을 조사하는 경우(Sample 1), 2.5 THz의 주파수에서 125(1/cm)의 흡수율을 나타내고, 3.2 THz의 주파수에서 220(1/cm)의 흡수율을 나타내는 것을 확인하였다. 즉, 전자빔 조사량이 200 KGy인 의료용 유착방지필름의 경우, 2.5 THz 및 3.2 THz 각각의 주파수에서 전술한 범위의 흡수율을 만족하므로, 가교된 것으로 판단할 수 있었다. 이에 반해 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우(Sample 3), 2.5 THz의 주파수에서 175(1/cm)의 흡수율을 나타내고, 3.2 THz의 주파수에서 280(1/cm)의 흡수율을 나타내는 것을 확인하였다. 즉, 전자빔을 조사하지 않은 의료용 필름의 경우, 2.5 THz 및 3.2 THz 각각의 주파수에서 전술한 범위의 흡수율을 만족하지 못하므로, 가교되지 않은 것으로 판단할 수 있었다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어부는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부에서는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 검출부에서 검출한 테라헤르츠 전자기파의 진폭이 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 검출부에서 검출한 테라헤르츠 전자기파의 진폭과 유사할수록 상기 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다. 이때, 테라헤르츠 전자기파의 광경로, 측정 시점 및 샘플 소재의 변화에 따라 흡수율이 변경될 수 있으므로, 상기 흡수율의 수치는 특별히 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제어부는 하기 일반식 2를 만족하는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다.
[일반식 2]
0.8 ≤ Asample/Aair ≤ 1
상기 일반식 2에서 상기 Asample는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 1 THz의 주파수를 갖고, 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭이며, 상기 Aair는 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 공기 중에서 1 THz의 주파수를 갖고, 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭이다.
즉, 상기 제어부에서는 상기 일반식 2를 만족함으로써, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있고, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있으며, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에서, 도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 각각 상이한 전자빔을 조사한 의료용 필름이 존재한 상태 및 존재하지 않은 상태에서 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭 간의 비율을 주파수에 따라 평가한 그래프이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)와 소듐 알지네이트를 합성 및 가공하여 제조된 의료용 유착방지필름에 각각 200 KGy 및 250 KGy의 전자빔을 조사하는 경우(Sample 1/air 및 Sample 2/air), 상기 Asample/Aair가 각각 0.9 및 0.9를 나타내었다. 즉, 전자빔 조사량이 각각 200 KGy 및 250 KGy인 의료용 유착방지필름의 경우, 상기 일반식 2를 만족하므로, 가교된 것으로 판단할 수 있었다. 이에 반해 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우(Sample 3/air), 상기 Asample/Aair가 0.75를 나타내었다. 즉, 전자빔을 조사하지 않은 의료용 유착방지필름의 경우, 상기 일반식 2를 만족하지 못하므로, 가교되지 않은 것으로 판단할 수 있었다.
본 출원은 또한, 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법에 관한 것이다. 상기 모니터링 방법은 전술한 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치에 의해 수행될 수 있으며, 따라서, 후술하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치에 대한 구체적인 사항은 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 장치에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
상기 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법은 전술한 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 의료용 필름의 가교 상태를 모니터링 하는 방법에 관한 것으로, 테라파 조사 단계, 제 1 경로 변환 단계, 필름 지지 단계, 제 2 경로 변환 단계, 전자빔 조사 단계, 테라파 검출 단계 및 제어 단계를 포함한다. 본 출원의 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법은 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다. 이로 인해, 의료용 필름의 불량 및 양품을 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한 가교 상태의 정량화로 인하여 의료용 필름의 생체 내 유지시간을 조절할 수 있는 최적의 전자빔 조사선량을 카테고리화 할 수 있고, 최종 제품 내 첨가물과 여러 제작 환경이 변화더라도 신속한 수정이 가능하여 제작 프로세스의 최적화 도출 시간 및 노력을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 경제적 비용을 절감할 수 있다.
상기 테라파 조사 단계는 상기 필름 지지 단계에서 지지된 의료용 필름에 테라헤르츠 전자기파를 조사하는 단계이다. 상기 테라파 조사 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 조사부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
하나의 예시에서, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 테라헤르츠 전자기파의 주파수는 0.08 THz 내지 25 THz, 0.1 THz 내지 20 THz, 0.3 THz 내지 15 THz, 0.5 THz 내지 10 THz, 0.8 THz 내지 5 THz 또는 1 THz 내지 4 THz일 수 있다. 전술한 주파수의 테라헤르츠 전자기파를 이용함으로써, 의료용 필름의 가교 상태를 실시간 및 정량적으로 모니터링 할 수 있다.
상기 제 1 경로 변환 단계는 테라헤르츠 전자기파가 상기 필름 지지 단계에서 지지된 의료용 필름을 반사 또는 투과할 수 있도록 상기 테라파 조사 단계에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 단계이다. 이로 인해, 테라헤르츠 전자기파가 후술하는 의료용 필름을 도 1에 나타낸 바와 같이 반사하거나, 또는 도 2에 나타낸 바와 같이 투과할 수 있다. 상기 제 1 경로 변환 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 제 1 렌즈부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 필름 지지 단계는 의료용 필름을 지지하기 위한 단계로서, 상기 제 1 경로 변환 단계에서 경로가 변환된 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 도 1에 나타낸 바와 같이 반사하거나, 또는 도 2에 나타낸 바와 같이 투과할 수 있다. 상기 필름 지지 단계에 대한 설명은 상기 필름 지지부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 전자빔 조사 단계는 상기 필름 지지 단계에서 지지된 의료용 필름, 구체적으로, 상기 의료용 필름용 조성물을 향하여 전자빔을 조사하는 단계이다. 상기 전자빔 조사 단계에 대한 설명은 상기 전자빔 조사부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 제 2 경로 변환 단계는 상기 테라파 검출 단계에 테라헤르츠 전자기파가 수신될 수 있도록 상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 단계이다. 이로 인해, 상기 테라헤르츠 전자기파는 상기 테라파 검출 단계에 도달할 수 있다. 상기 제 2 경로 변환 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 제 2 렌즈부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 테라파 검출 단계는 상기 의료용 필름의 가교 상태를 검출하는 단계로서, 상기 제 2 경로 변환 단계에서 경로가 변화된 테라헤르츠 전자기파가 수신되는 단계이다. 상기 테라파 검출 단계에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 제어 단계는 상기 테라파 검출 단계에 수신된 테라헤르츠 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하는 단계이다.
하나의 예시에서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간을 비교하여 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
예를 들어, 상기 제어 단계는 하기 일반식 1을 만족하는 경우, 상기 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다.
[일반식 1]
0 ≤ Tsample-Tair ≤ 0.25(ps)
상기 일반식 1에서 상기 Tsample은 전자빔이 조사된 필름 두께 약 100 ㎛의 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 필름 두께 약 100 ㎛의 의료용 필름이 존재하는 상태에서 0.05 내지 5 THz의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간이고, 상기 Tair는 의료용 필름이 존재하지 않은 공기 중에서 0.05 내지 5 THz의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간이다.
상기 제어 단계에서 검출한 테라헤르츠 전자기파의 도달 시간과 관련한 구체적인 내용은 상기 제어부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
또 하나의 예시에서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기 변화를 통해 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
예를 들어, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름 또는 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서, 0.05 THz 내지 5 THz의 주파수를 조사하였을 때, 0.8 THz의 주파수 이하에서 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기와 동일하나, 0.8 THz의 주파수 초과에서 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기가 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름을 거친 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기에 비해 더 높은 크기를 가지는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어 단계에서 판정한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기와 관련한 구체적인 내용은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
일 구현예에서, 상기 제어 단계는 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 1 THz의 주파수에서 측정된 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률이 1.5 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 1 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률의 하한은 1.4 ps 이상일 수 있다. 상기 제어 단계에서 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 의료용 필름의 굴절률과 관련한 구체적인 내용은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
일 구현예에서, 상기 제어 단계에서는 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 2.5 THz의 주파수에서 측정된 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율이 150(1/cm) 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 2.5 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율의 하한은 100(1/cm) 이상일 수 있다. 상기 제어 단계에서 판정한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율과 관련한 구체적인 내용은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
다른 일 구현예에서, 상기 제어 단계에서는 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 3.2 THz의 주파수에서 측정된 의료용 필름의 흡수율이 270(1/cm) 이하인 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단하기 위하여 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 3.2 THz의 주파수에서 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율의 하한은 150(1/cm) 이상 또는 200(1/cm) 이상일 수 있다. 상기 제어 단계에서 판정한 테라헤르츠 전자기파를 이용한 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율과 관련한 구체적인 내용은 상기 테라파 검출 단계에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
또 다른 하나의 예시에서, 상기 제어 단계는 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
예를 들어, 상기 제어 단계에서는 하기 일반식 2를 만족하는 경우, 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름이 가교된 것으로 판단할 수 있다.
[일반식 2]
0.8 ≤ Asample/Aair ≤ 1
상기 일반식 2에서 상기 Asample은 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 1 THz의 주파수를 갖고, 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭이며, 상기 Aair는 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 공기 중에서 1 THz의 주파수를 갖고, 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭이다.
상기 일반식 1과 관련한 구체적인 내용은 상기 테라파 검출부에서 기술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
11, 21: 테라파 조사부
12, 22: 제 1 렌즈부
13, 23: 필름 지지부
14, 24: 제 2 렌즈부
15, 25: 테라파 검출부
16, 26: 전자빔 조사부
17, 27: 제어부
18, 28: 챔버
12, 22: 제 1 렌즈부
13, 23: 필름 지지부
14, 24: 제 2 렌즈부
15, 25: 테라파 검출부
16, 26: 전자빔 조사부
17, 27: 제어부
18, 28: 챔버
Claims (20)
- 테라헤르츠 전자기파를 조사하는 테라파 조사부;
상기 테라파 조사부에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 1 렌즈부;
상기 제 1 렌즈부를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 반사 또는 투과하도록 상기 의료용 필름을 지지하기 위한 필름 지지부;
상기 필름 지지부에 지지된 의료용 필름을 향하여 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부;
상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 2 렌즈부;
상기 제 2 렌즈부를 투과한 테라헤르츠 전자기파가 수신되는 테라파 검출부; 및
상기 테라파 검출부에 수신된 테라헤르츠 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하도록 마련된 제어부를 포함하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가지는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 테라헤르츠 전자기파는 펄스형(pulse wave) 또는 연속형(continuous wave)인 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈부는 포물면 거울(Parabolic mirror), 갈바노 거울(Galvano mirror), 광학 렌즈(Optical lens) 또는 이들의 조합으로 이루어진 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 의료용 필름은 의료용 유착방지필름 또는 창상피복재를 포함하는 생체 삽입형 의료용 필름; 외부 부착형 의료용 필름; 또는 항균 필름인 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 의료용 필름은 생체고분자 물질을 2종 이상 포함하는 조성물로 형성된 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 생체고분자 물질은 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 폴리-L-라이신, 폴리-L-히스티딘, 폴리-L-아르기닌, 히알루론산, 폴리감마글루탐산, 알지네이트, 카르복시알킬셀룰로오즈, 글리코겐, 아밀로오즈, 덱스트란, 폴리(메트)아크릴산, 플루란, 베타글루칸, 스타치, 히드록시(알킬)셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아미노알킬(메트)아크릴레이트, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 폴리락틱글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌이민 또는 이들의 공중합체인 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 렌즈부는 포물면 거울, 갈바노 거울, 광학 렌즈 또는 이들의 조합으로 이루어진 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 시간을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기를 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사부로부터 조사되어 상기 테라파 검출부에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템.
- 제 1 항에 따른 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 시스템을 이용하여 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 모니터링 하는 방법에 관한 것으로,
테라헤르츠 전자기파를 조사하는 테라파 조사 단계;
상기 테라파 조사 단계에서 조사된 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 1 경로 변환 단계;
상기 제 1 경로 변환 단계에서 경로가 변화된 테라헤르츠 전자기파가 의료용 필름을 반사 또는 투과하도록 상기 의료용 필름을 지지하기 위한 필름 지지 단계;
상기 필름 지지 단계에서 지지된 의료용 필름을 항하여 전자빔을 조사하는 전자빔 조사 단계;
상기 의료용 필름을 반사 또는 투과한 테라헤르츠 전자기파의 경로를 변화시키는 제 2 경로 변환 단계;
상기 제 2 경로 변환 단계에서 경로가 변화된 테라헤르츠 전자기파가 수신되는 테라파 검출 단계; 및
상기 테라파 검출 단계에 수신된 전자기파에 기초하여, 상기 의료용 필름의 가교 상태를 판정하는 제어 단계를 포함하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법. - 제 14 항에 있어서, 상기 테라헤르츠 전자기파는 0.05 THz 내지 30 THz의 주파수를 가지는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라헤르츠 전자기파가 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 시간을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼 크기를 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 굴절률, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 굴절률을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 흡수율, 및 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파를 이용하여 측정된 상기 전자빔이 조사되지 않은 의료용 필름의 흡수율을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제어 단계는 전자빔이 조사된 의료용 필름이 존재하는 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭, 및 상기 의료용 필름이 존재하지 않은 상태에서 상기 테라파 조사 단계로부터 조사되어 상기 테라파 검출 단계에 도달한 테라헤르츠 전자기파의 진폭을 비교하여 상기 전자빔이 조사된 의료용 필름의 가교 상태를 판단하는 의료용 필름의 가교 상태 모니터링 방법.
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