KR102358005B1

KR102358005B1 - 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터

Info

Publication number: KR102358005B1
Application number: KR1020200002481A
Authority: KR
Inventors: 김용대
Original assignee: 경일대학교산학협력단
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2022-02-03
Also published as: KR20210089384A

Abstract

본 발명은 샤프트의 이동에 따라 형태가 변형되는 메쉬부와 혈전탐색 프로브를 이용하여 혈전을 제거하며, 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 기반으로 혈관의 3D 이미지를 획득하여 혈관계 질환의 여부를 진단할 수 있는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터는 혈관벽의 손상을 감소시키기 위한 캡의 내부를 이루는 말단 팁이 일측에 구비되며, 말단 팁과 결합되어 말단 팁을 이동시키는 내부 샤프트가 타측에 구비되고, 내부 샤프트 일부의 외측을 감싸는 외부 샤프트가 구비되는 샤프트부; 및 말단 팁 일부와 외부 샤프트 일부를 감싸는 형태로 결합되며, 말단 팁의 이동에 따라 혈관벽 내의 혈전을 제거하기 위한 제1, 2 메쉬부 및 혈전탐색 프로브의 형태가 변형되고, 형태 변형을 기반으로 혈전의 위치 감지와 혈전을 제거하는 다기능 시트;를 포함함으로써, 혈전탐색 프로브, 제1, 2 메쉬부 및 굽힘측정센서를 이용하여 혈관계 질환의 진단 및 치료가 동시에 가능할 수 있다.

Description

혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터{Catheter capable of diagnosing and treating vascular diseases}

본 발명은 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트의 이동에 따라 형태가 변형되는 메쉬부와 혈전탐색 프로브를 이용하여 혈전을 제거하며, 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 기반으로 혈관의 3D 이미지를 획득하여 혈관계 질환의 여부를 진단할 수 있는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 관한 것이다.

뇌혈관계 질환 환자는 국내에서 지속적인 증가세이 있으며, 뇌졸증 환자의 경우 2015년 기준 60만명까지 증가하는 등 전체 사망원인 3위까지 급상승하여 국내 주요 사망원인 중 하나로 급부상 중이다.

현재 뇌혈관계 질환의 치료를 위해 시행되는 방법은 약물치료, 경피부 혈관 내 풍선성형술과 스텐드 삽입술 등이 존재하나 환자의 안전과 편의성, 시술의 신속성 등으로 인하여 스텐드 삽입술 등의 수술적 치료를 희망하는 환자의 수가 증가하고 있는 실정이다.

그러나 최근 연과의 결과에 따르면, 뇌혈관계 질환의 수술적 치료가 적극적인 약말치료의 임상치료보다 좋지 않은 것으로 나타난 바 있다. 이는, 수술적 치료의 사전 단계로 CT 또는 IVMRI 등을 이용하여 환자의 정확한 상태를 진단하게 되나, 상기 장비들은 3D 이미지 구현에 한계가 있어 혈관의 3D 이미지를 획득하게 어렵고, 40~50분의 측정 시간으로 인하여 환자의 미세한 움직임에도 좋은 품질의 영상을 획득할 수 없는 등 정확하고 신속한 시술을 요하는 뇌혈관계 질환 치료의 진단에 환계가 있기 때문이다.

이에 따라, 뇌혈관계 질환의 신속한 진단 및 치료를 위한 최소 침습 의료기기에 대한 요구는 매우 높은 실정이다.

이러한 침습 의료기기로 의료용 소재를 이용, 압출 성형하여 만든 얇은 관으로 의학 분야에서 다양한 기능으로 쓰이고 있으며, 주로 병을 다루거나 수술을 할 때 인체에 삽입하는 카테터가 일반적으로 사용된다.

그리고 카테터는 재료나 제조 방식에 따라 심혈관, 비뇨기과, 위장, 신경 혈관, 안과 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다.

또한, 카테터는 체강, 관상, 낭상기관 등의 내용액 배출을 추정하기 위해 사용되며, 적출용 카테터는 상기한 기관을 비롯한 동맥, 정맥 및 뇌혈관 등의 혈관을 따라 관을 삽입하고, 상기 관을 통해 분리부를 삽입하여 혈관 내에 존재하는 혈전 등의 이물질을 파괴하며, 파괴된 이물질을 삽입된 관을 통하여 흡입 또는 제거하여 혈류를 개선한다.

이러한 카테터과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0010927호, "혈관 이물질 적출용 카테터"가 개시된 바 있다. 상기 선행문헌은 신축성 있는 유연한 재질의 관 형태로 형성되어 혈관에 삽입되고 일단에 제1 개구부가 형성되며 외부에서 제공되는 흡입력에 의하여 제1 개구부를 통해 흡입되는 공기가 유출되는 제2 개구부가 형성된 바디부; 전방으로 갈수록 단면적이 작아지는 유선형으로 형성되고 둘레부에 혈관의 이물질의 일부가 수용될 수 있는 메쉬가 형성되며 상기 제1 개구부를 통해 상기 바디부를 출입할 수 있도록 상기 관의 내부에 구비되는 분리부; 및 상기 제2 개구부를 통해 흡입력을 제공하여 상기 분리부가 파쇄한 혈관의 이물질 및 상기 메쉬에 수용된 이물질을 흡입하는 흡입유닛;을 포함하는 혈관 이물질 적출용 카테터이다.

그러나 개시된 바와 같은 종래의 혈관 이물질 적출용 카테터는 이물질 파쇄를 위한 분리부가 다양한 형태(후크형, 직선, 곡선 등)로 형성되나 파쇄된 이물질이 외부로 모두 배출되지 못하고 혈관 내부에 다시 체류하여 이물질의 적출이 반복적으로 시행되어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 혈관 이물질 적출용 카테터는 수 분 내에 혈관의 3D 형상을 측정하여 병변 부위를 진단하며, 이와 동시에 혈전의 위치를 감지한 후, 이를 기반으로 혈전을 제거하기 어렵다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0010927호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 샤프트의 이동에 따라 형태가 변형되는 메쉬부와 혈전탐색 프로브를 이용하여 혈전을 제거할 수 있는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 관한 것이다.

그리고 본 발명은 메쉬부의 제1 형태 변형을 통해 혈전탐색 프로브를 전개시킨 후에 굽힘측정센서로 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 측정하여 혈전의 위치를 감지하며, 메쉬부의 제2 형태 변형을 통해 혈전을 제거할 수 있는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 굽힘측정센서로 측정한 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 기반으로 혈관의 3D 이미지를 획득할 수 있는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 관한 것이다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 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.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터는 혈관벽의 손상을 감소시키기 위한 캡의 내부를 이루는 말단 팁이 일측에 구비되며, 말단 팁과 결합되어 말단 팁을 이동시키는 내부 샤프트가 타측에 구비되고, 내부 샤프트 일부의 외측을 감싸는 외부 샤프트가 구비되는 샤프트부; 및 말단 팁 일부와 외부 샤프트 일부를 감싸는 형태로 결합되며, 말단 팁의 이동에 따라 혈관 내의 혈전을 제거하기 위한 제1, 2 메쉬부 및 혈전탐색 프로브의 형태가 변형되고, 형태 변형을 기반으로 혈전의 위치 감지와 혈전을 제거하는 다기능 시트;를 포함한다.

그리고 샤프트부는, 내부 샤프트가 인입 가능한 인입홈이 일측에 형성되며, 제1, 2 메쉬부가 샤프트 내부로 휘어지는 것을 방지하기 위한 돌출부가 일측에 구비되는 상단 말단 팁; 인입홈으로 인입되어 말단 팁과 결합되며, 결합을 통해 말단 팁이 인입홈으로의 인입 방향인 제1 방향 또는 제1 방향과 대향되는 제2 방향으로 이동되도록 하는 상기 내부 샤프트; 및 돌출부와의 접촉을 통해 말단 팁이 제2 방향으로 이동하는 것을 제어하며, 제어를 위해 돌출부가 통과되지 않는 직경을 이루면서 내부 샤프트와 분리 구조를 이루는 외부 샤프트;를 포함한다.

또한, 다기능 시트는, 말단 팁이 제2 방향으로 이동되는 경우, 제1, 2 메쉬부가 제1 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브를 전개시키며, 혈전탐색 프로브의 전개를 통해 혈전탐색 프로브와 혈관벽의 접촉이 이루어지고, 혈전탐색 프로브의 전개 후, 말단 팁이 제2 방향으로 더 이동되는 경우, 제1, 2 메쉬부가 제1 형태일 때 보다 확장되는 제2 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브를 지지하면서, 혈전을 제거한다.

그리고 다기능 시트는, 말단 팁에 결합되도록 연장형성된 제1 시트 본체; 외부 샤프트 일부에 결합되도록 연장형성된 제2 시트 본체; 제1 시트 본체와 제2 시트 본체를 연결하며, 제1 사선 방향의 제1 메쉬가 복수로 형성되는 제1 메쉬부; 제1 시트 본체와 제2 시트 본체를 연결하며, 제2 사선 방향의 제2 메쉬가 복수로 형성되고, 다기능 시트의 결합 시 제1 메쉬부의 외측을 감싸게 되는 제2 메쉬부; 제1 시트 본체에 복수로 구비되되, 제2 시트 본체를 향해 연장형성되며, 다기능 시트의 결합 시 제2 메쉬부의 외측에 위치되고, 제1, 2 메쉬부에 의한 형태 변형을 기반으로 혈관벽과 접촉되어 혈관 내부 형상을 측정하는 혈전탐색 프로브; 혈전탐색 프로브에 복수로 내장되며, 혈전탐색 프로브와 혈관벽 또는 혈전과의 접촉에 의한 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 측정하고, 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 통해 혈전의 위치를 감지하는 굽힘측정센서; 제2 시트 본체에 복수로 구비되며, 굽힘측정센서로부터 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 수신하여 외부로 송신하는 전극 패드; 및 굽힘측정센서와 전극 패드를 회로 연결하여 굽힘측정센서로부터 전극 패드로 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도가 송신되도록 하는 전기선;을 포함한다.

또한, 제1, 2 메쉬부는, 말단 팁이 제2 방향으로 이동하는 경우, 카테터의 반경 바깥 방향으로 일부 확장된 제1 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브를 전개시킨다.

그리고 혈전탐색 프로브는, 제1, 2 메쉬부가 제1 형태로 변형되는 경우, 제1, 2 메쉬부에 의해 전개되어 혈관벽과 접촉이 이루어진다.

또한, 제1, 2 메쉬부는, 제1 형태로 변형 후, 말단 팁이 제2 방향으로 더 이동하는 경우, 제1 형태보다 카테터의 반경 바깥 방향으로 더 확장되는 제2 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브를 지지하면서, 혈전을 제거한다.

그리고 전기선은, 제1 시트 본체, 제2 시트 본체 및 제2 메쉬부를 연결하는 회로 패턴을 따라 굽힘측정센서와 전극 패드를 연결한다.

또한, 다기능 시트는, Ni, Cr, Ti, Co 중 적어도 하나의 군으로 이루어지는 박막이다.

그리고 박막은, 5~ 40 μm의 F562, MP35N, Ti, Ni-Cr 합금, Ni-Co 합금 중 하나로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1, 2 메쉬부의 제1 형태 변형에 의해 전개된 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 기반으로 혈전의 위치를 감지할 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1, 2 메쉬부의 제2 형태 변형에 의해 혈전탐색 프로브를 지지하면서 혈전을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 굽힙측정센서가 측정한 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 통해 혈관의 3D 이미지를 획득하여 혈관계 질환의 여부를 정확히 진단할 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 혈전탐색 프로브, 제1, 2 메쉬부 및 굽힘측정센서를 이용하여 혈관계 질환의 진단 및 치료가 동시에 가능할 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 혈관 진입 전의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'에 대한 사시도이다.
도 3은 다기능 시트를 나타내는 평면도이다.
도 4는 샤프트부와 다기능 시트의 결합 방식을 나타내는 도면이다.
도 5는 혈관 진입 전의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 단면도이다.
도 6은 혈관 진입 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 사시도이다.
도 7은 혈관 진입 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 단면도이다.
도 8은 혈전 제거 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈관 진입 준비 단계의 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈관 진입 단계의 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈전 제거 단계의 과정을 나타내는 도면이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

<혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터>

이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 1은 혈관 진입 전의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1의 A-A'에 대한 사시도이고, 도 3은 다기능 시트를 나타내는 평면도이며, 도 4는 샤프트부와 다기능 시트의 결합 방식을 나타내는 도면이고, 도 5는 혈관 진입 전의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 단면도이며, 도 6은 혈관 진입 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 사시도이고, 도 7은 혈관 진입 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 단면도이며, 도 8은 혈전 제거 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터는 혈전(33) 제거 전인 치료의 사전 단계 또는 혈전(33)의 제거가 이루어지는 치료 단계에서 사용되는 장치이다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터는 후술될 말단 팁(111)의 이동에 의한 제1, 2 메쉬부(230, 240)와 혈전탐색 프로브(250)의 형태 변형을 통해 혈전의 제거가 가능한 장치로서, 샤프트부(100)와 상기 샤프트부(100)에 결합되는 다기능 시트(200)를 포함하도록 구성된다.

샤프트부(100)는 혈관(30)의 내부에 삽입되는 카테터의 끝단에 구비되는 구성으로서 캡(110), 내부 샤프트(120) 및 외부 샤프트(130)를 포함하도록 구성된다.

캡(110)은 혈관(30)의 내부로 삽입되는 카테터의 끝단인 샤프트부(100)의 일측에 구비되며, 내부는 말단 팁(111)으로 이루어진다. 이러한 캡(110)은 혈관벽의 손상을 감소시키면서 혈전 등의 이물질에 의해 오염되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

말단 팁(111)은 캡(110)의 내부를 이루며, 내부 샤프트(120)가 인입될 인입홈(113)이 일측에 형성되고, 인입홈(113)에 인입되는 내부 샤프트(120)와 결합됨으로써, 내부 샤프트(120)와 동일 방향으로 이동하게 된다.

구체적인 일례로, 말단 팁(111)은 내부 샤프트(120)에 의해 상기 내부 샤프트(120)가 인입홈(113)에 인입되는 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 대향되는 제2 방향으로 이동된다.

그리고 말단 팁(111)은 후술될 제1, 2 메쉬부(230, 240)가 샤프트 내부로 회는 현상을 방지하기 위한 돌출부(115)가 일측에 구비된다. 여기서, 샤프트 내부라 함은, 말단팁(111)과 외부 샤프트(130)의 사이 공간을 의미할 수 있다.

또한, 말단 팁(111)이 제2 방향으로 이동하게 될 때, 후술될 제1, 2 메쉬부(230, 240)는 제1 형태로 변형되며, 제1 형태로 변형된 말단 팁(111)이 제2 방향으로 더 이동하게 될 때, 후술될 제1, 2 메쉬부(230, 240)는 제1 형태보다 확장되는 제2 형태로 변형된다.

내부 샤프트(120)는 카테터 튜브(10)에 인입되어 사용되는 구성으로서, 인입홈(113)을 통해 말단 팁(111)과 결합되며, 말단 팁(111)과의 결합을 통해 말단 팁(111)이 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동되도록 한다.

외부 샤프트(130)는 카테터 튜브(10)에 인입되어 사용되되, 내부 샤프트(120) 일부의 외측을 감싸는 구성이며, 개방된 일단이 돌출부(115)를 통과시키지 않는 직경으로 이루어짐으로써, 말단 팁(111)이 최대한으로 제2 방향을 향해 이동할 때 돌출부(115)와의 접촉을 통해 말단 팁(111)의 제2 방향 이동을 제어한다.

이러한 외부 샤프트(130)는 내부 샤프트(120) 일부의 외측을 감싸되, 내부 샤프트(120)와 분리 구조를 이룬다. 이는, 내부 샤프트(120)와 함께 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동하게 되어 말단 팁(111)의 제2 방향 이동 제어를 수행하지 못하는 것을 방지하기 위함이다.

더 나아가, 외부 샤프트(130)는 말단 팁(111)의 제2 방향 이동 제어를 위해 고정 구조를 이루는 것이 바람직할 것이다.

다기능 시트(200)는 MEMS 공정을 통해 캐리어 웨이퍼 상에 특정 모양으로 패터닝(patterning)된 후 화학적 식각법 또는 물리적 당김 등의 공정을 거쳐 제조된다.

이러한 다기능 시트(200)는 5~ 40 μm의 Ni, Cr, Ti, Co 중 적어도 하나의 군 또는 F562, MP35N, Ti, Ni-Cr 합금, Ni-Co 합금 중 하나로 이루어지는 금속박막일 수 있다. 다만, 다기능 시트(200)는 금속박막으로 한정하는 것은 아니며, 폴리머 등의 유기물(Organic material) 박막으로 이루어질 수도 있다.

이와 같은, 다기능 시트(200)는 샤프트부(100)의 일부를 감싸는 형태로 결합되며, 카테터의 혈관(30) 진입 시 혈전(33)의 위치를 감지하고, 이와 동시에 혈전(33)을 제거하기 위해 제1 시트 본체(210), 제2 시트 본체(220), 제1 메쉬부(230), 제2 메쉬부(240), 혈전탐색 프로브(250), 굽힘측정센서(260), 전극 패드(270) 및 전기선(280)를 포함하도록 구성된다.

제1 시트 본체(210)는 말단 팁(111)의 일부에 결합되기 위해 연장형성되며, 제2 시트 본체(220)는 외부 샤프트(130)의 일부에 결합되기 위해 연장형성된다. 이러한 제1 시트 본체(210)와 제2 시트 본체(220)는 제1, 2 메쉬부(230, 240) 및 혈전탐색 프로브(250)의 구비를 위해 이격될 수 있다.

제1 메쉬부(230)는 제1 시트 본체(210)와 제2 시트 본체(220)를 제1 사선 방향으로 연결하며, 제1 사선 방향의 제1 메쉬(231)가 복수로 형성된다.

제2 메쉬부(240)는 제1 메쉬부(230)와 인접한 위치로부터 제1 시트 본체(210)와 제2 시트 본체(220)를 제2 사선 방향으로 연결하며, 제2 사선 방향의 제2 메쉬(241)가 복수로 형성되고, 다기능 시트(200)의 결합 시 제1 메쉬부(230)의 외측을 감싸게 된다.

이와 같이, 제1 메쉬부(230)와 제2 메쉬부(240)가 인접하면서 서로 다른 사선 방향으로 제1 시트 본체(210)와 제2 시트 본체(220)를 연결하는 것은 다기능 시트(200)의 결합 시 서로 엮이는 형태가 되어 견고한 구조를 이루고, 상기 구조를 기반으로 혈전탐색 프로브(250)를 전개 및 지지하면서 형태 변형을 기반으로 혈전(33)을 제거하기 위함이다.

더 나아가, 제1 메쉬부(230)와 제2 메쉬부(240)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 말단 팁(111)의 제2 방향 이동 시 카테터의 반경 바깥 방향으로 확장되는 제1 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브(250)를 전개시킨다.

여기서, 제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제1 형태 변형은 카테터의 혈관(30) 진입 전인 도 2에 도시된 상태일 때보다 카테터의 반경 바깥 방향으로 확장되면서 굽힘측정센서(260)가 내장된 혈전탐색 프로브(250)의 일단과 대향되는 혈전탐색 프로브(250)의 타단이 전개되도록 하는 것이며, 제1 형태 변형의 시기는 카테터의 혈관(30) 진입 시부터 혈전(33)의 제거를 위한 제2 형태 변형 전까지 이루어진다.

또한, 제1 메쉬부(230)와 제2 메쉬부(240)는 제1 형태 변형 후에 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 말단 팁(111)의 제2 방향으로 추가 이동 시 제1 형태보다 카테터의 반경 바깥 방향으로 더 확장된 제2 형태로 변형되어 혈전탐색 프로브(250)를 지지하면서, 혈전(33)과의 접촉을 통해 혈전(33)을 혈관(30) 밖으로 끌고 나와 제거한다.

여기서, 제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제2 형태 변형은 혈전(33)의 전방으로 이동된 후 혈전(33)을 혈관(30) 밖으로 끌고 나올 때까지 이루어진다. 다만, 제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제2 형태 변형은 제1 형태보다 확장되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 혈전(33)의 크기 및 말단 팁(111)의 제2 방향 이동에 따라 제1 형태보다 축소되어 혈전탐색 프로브(250)의 내측면과 접촉될 수도 있다.

상기 제1, 2 메쉬부(230, 240)는 일례일 뿐, 혈전탐색 프로브(250)의 전개 및 지지가 가능하면서 혈전(33)의 제거가 가능하다면 형태를 한정하지 아니하며, 일례와 다른 형태로 구현될 수 있다.

혈전탐색 프로브(250)는 제1 시트 본체(210)에 복수로 구비되되, 제2 시트 본체(220)를 향해 연장형성되며, 다기능 시트(200)의 결합 시 제2 메쉬부(240)의 외측에 위치하게 된다.

그리고 혈전탐색 프로브(250)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1, 2 메쉬부(230, 240)가 제1 형태로 변형될 시 제1, 2 메쉬부(230, 240)에 의해 타단이 전개되며, 상기 전개를 통해 혈전탐색 프로브(250)의 타단과 혈관벽(31)의 접촉이 이루어진다.

여기서, 혈전탐색 프로브(250)의 전개는 혈전탐색 프로브(250)의 타단과 혈관벽(31)의 접촉이 이루어질 때까지 수행되며, 전개 시기는 카테터의 혈관(30) 진입 시부터 혈전(33)의 제거를 위한 제2 형태 변형 전까지 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

굽힘측정센서(260)는 혈전탐색 프로브(250)에 복수로 내장되어 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 측정하며, 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 통해 혈전(33)의 위치를 감지한다.

이러한 굽힘측정센서(260)는 일례로, 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 측정하기 위한 스트레인 게이지(strain gauge)일 수 있다. 여기서, 스트레인 게이지는 가해지는 힘에 따라 저항이 변하는 센서로서 힘, 압력, 인장, 무게 등을 전기 저항의 변화로 전환하며, 변화된 전기 저항을 측정한다. 즉, 굽힘측정센서(260)는 전기 저항을 기반으로 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 측정한다.

전극 패드(270)는 제2 시트 본체(220)에 복수로 구비되며, 굽힘측정센서(260)와 전기선(280)을 통해 연결됨으로써, 굽힘측정센서(260)로부터 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 수신한다.

더 나아가, 전극 패드(270)는 외부의 단말(예: 스마트폰, 컴퓨터, 3D 이미지 출력 장치 등)과 연결된 리드선(20)을 통해 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 외부의 단말로 송신한다.

여기서, 외부의 단말은 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 기반으로 혈관(30)의 3D 이미지를 획득하게 되며, 외부의 단말 사용자는 획득한 혈관(30)의 3D 이미지를 이용하여 치료의 사전 단계에서 환자의 혈관계 질환을 정확히 진단할 수 있다.

전기선(280)은 굽힘측정센서(260)와 전극 패드(270)를 회로 연결하여 굽힘측정센서(260)로부터 측정된 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도가 전극 패드(270)로 송신되도록 한다.

이러한 전기선(280)은 일례로, 제1 시트 본체(210), 제2 시트 본체(220) 및 제2 메쉬부(240)에 구비되는 회로 패턴을 따라 굽힘측정센서(260)와 전극 패드(270)를 회로 연결할 수 있다.

다른 일례로, 전기선(280)은 제1 시트 본체(210), 제2 시트 본체(220) 및 제1 메쉬부(230)에 구비되는 회로 패턴을 따라 굽힘측정센서(260)와 전극 패드(270)를 회로 연결할 수 있다.

<혈관계 질환의 진단 및 치료 방법>

이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 혈관계 질환의 진단 및 치료 방법에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈관 진입 준비 단계의 과정을 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈관 진입 단계의 과정을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관계 질환계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터를 이용한 질환계 질환의 진단 및 치료 방법의 과정 중 혈전 제거 단계의 과정을 나타내는 도면이다.

본 발명의 혈관계 질환의 진단 및 치료 방법은 혈관 준비 단계, 혈관 진입 단계 및 혈전 제거 단계 순으로 수행된다.

먼저, 도 9를 참조하면 혈관 진입 준비 단계에서는 카테터가 혈관(30) 내에 진입되기 전에 혈관(30) 내 진입 가능한 직경을 가지도록 형태 변형된다. 여기서, 카테터의 형태 변형은 제1, 2 메쉬부(230, 240) 및 혈전탐색 프로브(250)에 의해 이루어지며, 카테터의 직경이 혈관(30) 내 진입 가능한 직경을 가진 상태라면 형태 변형 과정이 생략될 수 있다.

상기의 혈관 진입 준비 단계 후, 혈관 진입 단계는 혈전탐색 프로브(250)의 제1 형태 변형 단계(도 10의 "(1)프로브를 펼치고 혈관 진입"), 혈전탐색 프로브(250)를 이용한 혈관 측정 단계(도 10의 "(2)혈전탐색 프로브를 이용한 3D 형상 측정) 및 혈전(33) 위치 파악 단계 순으로 수행된다.

혈전탐색 프로브(250)의 제1 형태 변형 단계는 혈관 진입 단계의 첫 과정으로서, 혈전탐색 프로브(250)가 제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제1 형태 변형에 의해 혈관벽(31)과 접촉될 때까지 전개되며, 상기 혈전탐색 프로브(250)의 전개 후 혈관(30)의 내부를 향해 이동된다.

제1 형태 변형 단계 후, 혈전탐색 프로브(250)를 이용한 혈관 측정 단계에서는 굽힘측정센서(260)가 혈관벽(31)의 형상에 의해 다르게 측정되는 전기 저항을 기반으로 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 측정하며, 전극 패드(270)는 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 외부의 단말로 송신하고, 외부의 단말은 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 기반으로 혈관(30)의 3D 이미지를 획득하게 된다.

혈관 측정 단계 후, 혈전(33) 위치 파악 단계에서는 굽힘측정센서(260)가 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 측정하는 중, 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도가 급격하게 증가하는 부분을 감지하며, 전극 패드(270)는 굽힘 정도의 급격 증가 부분이 포함된 혈전탐색 프로브(250)의 굽힘 정도를 외부의 단말로 송신함으로써, 외부의 단말 사용자는 외부의 단말을 통해 혈전(33)의 위치를 파악(판단)하게 된다.

상기의 혈관 진입 단계 후, 혈전 제거 단계는 혈전(33)의 전방으로 이동하는 단계(도 11의 "(4)혈전 발견 후 제거를 위해 혈전 앞으로 이동), 내부 샤프트(120)를 제2 방향으로 이동시켜 제1, 2 메쉬부(230, 240)를 팽창시킨 제2 형태의 변형이 이루어지는 단계(도 11의 "(5)혈전 제거를 위해 혈전제거 구조물을 부풀림, 이하에서는 "제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제2 형태 변형 단계"라 한다.) 및 혈전(33)을 끌고 나오는 단계(도 11의 "(6)혈전을 끌고 나옴으로써 혈전 제거") 순으로 수행된다.

혈전(33)의 전방으로 이동하는 단계는 혈관 진입 단계의 첫 과정으로서, 혈전(33)의 위치가 파악되면, 카테터는 제1, 2 메쉬부(230, 240)가 혈전(33)보다 혈관(30)의 내부에 위치되도록 제1, 2 메쉬부(230, 240)를 혈전(33)의 전방에 위치시킨다. 여기서, 제1, 2 메쉬부(230, 240)를 혈전(33)의 전방에 위치시키는 것은 카테터를 당기는 방식을 이용하여 혈전(33)을 제거해야 하기 때문이다.

혈전(33)의 전방 이동 단계 후, 제1, 2 메쉬부(230, 240)의 제2 형태 변형 단계가 진행되는 것은, 후에 진행될 혈전(33)을 끌고 나오는 단계에서 혈전(33)에 의해 제1, 2 메쉬부(230, 240) 및 혈전탐색 프로브(250)의 형태가 변형됨에 따라, 혈전(33)을 혈관(30)으로부터 완전히 제거(또는 배출)하지 못하는 상황을 방지하기 위함이다.

혈전탐색 프로브(250)의 지지 단계 후, 혈전(33)을 끌고 나오는 단계에서는 카테터가 혈관(30) 밖을 향해 이동되는 동안 제1, 2 메쉬부(230, 240)가 충돌하는 혈전(33)을 혈관(30) 밖으로 제거한다. 여기서, 혈전탐색 프로브(250)는 혈전(33)의 제거가 종료될 때까지 제1, 2 메쉬부(230, 240)에 지지된 상태로 유지되는 것이 바람직할 것이다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 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 실시 예들에 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 본 발명의 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 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10: 카테터 튜브,
20: 리드선,
30: 혈관.
31: 혈관벽,
33: 혈전,
100: 샤프트부,
110: 캡
111: 말단 팁,
113: 인입홈,
115: 돌출부,
120: 내부 샤프트,
130: 외부 샤프트,
200: 다기능 시트,
210: 제1 시트 본체,
220: 제2 시트 본체,
230: 제1 메쉬부,
231: 제1 메쉬,
240: 제2 메쉬부,
241: 제2 메쉬,
250: 혈전탐색 프로브,
260: 굽힘측정센서,
270: 전극 패드,
280: 전기선.

Claims

혈관벽의 손상을 감소시키기 위한 캡의 내부를 이루는 말단 팁이 일측에 구비되며, 상기 말단 팁과 결합되어 상기 말단 팁을 이동시키는 내부 샤프트가 타측에 구비되고, 상기 내부 샤프트 일부의 외측을 감싸는 외부 샤프트가 구비되는 샤프트부; 및
상기 말단 팁 일부와 상기 외부 샤프트 일부를 감싸는 형태로 결합되며, 상기 말단 팁의 이동에 따라 상기 혈관 내의 혈전을 제거하기 위한 제1, 2 메쉬부 및 혈전탐색 프로브의 형태가 변형되고, 상기 형태 변형을 기반으로 혈전의 위치 감지와 상기 혈전을 제거하는 다기능 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트부는,
상기 내부 샤프트가 인입 가능한 인입홈이 일측에 형성되며, 상기 제1, 2 메쉬부가 샤프트 내부로 휘어지는 것을 방지하기 위한 돌출부가 일측에 구비되는 상기 말단 팁;
상기 인입홈으로 인입되어 상기 말단 팁과 결합되며, 상기 결합을 통해 상기 말단 팁이 상기 인입홈으로의 인입 방향인 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 대향되는 제2 방향으로 이동되도록 하는 상기 내부 샤프트; 및
상기 돌출부와의 접촉을 통해 상기 말단 팁이 상기 제2 방향으로 이동하는 것을 제어하며, 상기 제어를 위해 상기 돌출부가 통과되지 않는 직경을 이루면서 상기 내부 샤프트와 분리 구조를 이루는 상기 외부 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 2 항에 있어서,
상기 다기능 시트는,
상기 말단 팁이 상기 제2 방향으로 이동되는 경우, 상기 제1, 2 메쉬부가 제1 형태로 변형되어 상기 혈전탐색 프로브를 전개시키며, 상기 혈전탐색 프로브의 전개를 통해 상기 혈전탐색 프로브와 혈관벽의 접촉이 이루어지고,
상기 혈전탐색 프로브의 전개 후, 상기 말단 팁이 상기 제2 방향으로 더 이동되는 경우, 상기 제1, 2 메쉬부가 상기 제1 형태일 때 보다 확장되는 제2 형태로 변형되어 상기 혈전탐색 프로브를 지지하면서, 상기 혈전을 제거하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 1 항에 있어서,
상기 다기능 시트는,
상기 말단 팁에 결합되도록 연장형성된 제1 시트 본체;
상기 외부 샤프트 일부에 결합되도록 연장형성된 제2 시트 본체;
상기 제1 시트 본체와 상기 제2 시트 본체를 연결하며, 제1 사선 방향의 제1 메쉬가 복수로 형성되는 제1 메쉬부;
상기 제1 시트 본체와 상기 제2 시트 본체를 연결하며, 제2 사선 방향의 제2 메쉬가 복수로 형성되고, 상기 다기능 시트의 결합 시 상기 제1 메쉬부의 외측을 감싸게 되는 제2 메쉬부;
상기 제1 시트 본체에 복수로 구비되되, 상기 제2 시트 본체를 향해 연장형성되며, 상기 다기능 시트의 결합 시 상기 제2 메쉬부의 외측에 위치되고, 상기 제1, 2 메쉬부에 의한 형태 변형을 기반으로 혈관벽과 접촉되어 상기 혈관 내부 형상을 측정하는 상기 혈전탐색 프로브;
상기 혈전탐색 프로브에 복수로 내장되며, 상기 혈전탐색 프로브와 상기 혈관벽 또는 상기 혈전과의 접촉에 의한 상기 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 측정하고, 상기 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 통해 상기 혈전의 위치를 감지하는 굽힘측정센서;
상기 제2 시트 본체에 복수로 구비되며, 상기 굽힘측정센서로부터 상기 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도를 수신하여 외부로 송신하는 전극 패드; 및
상기 굽힘측정센서와 상기 전극 패드를 회로 연결하여 상기 굽힘측정센서로부터 상기 전극 패드로 상기 혈전탐색 프로브의 굽힘 정도가 송신되도록 하는 전기선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 4 항에 있어서,
상기 제1, 2 메쉬부는,
상기 말단 팁이 제2 방향으로 이동하는 경우, 카테터의 반경 바깥 방향으로 일부 확장된 제1 형태로 변형되어 상기 혈전탐색 프로브를 전개시키는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 5 항에 있어서,
상기 혈전탐색 프로브는,
상기 제1, 2 메쉬부가 상기 제1 형태로 변형되는 경우, 상기 제1, 2 메쉬부에 의해 전개되어 상기 혈관벽과 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 5 항에 있어서,
상기 제1, 2 메쉬부는,
상기 제1 형태로 변형 후, 상기 말단 팁이 제2 방향으로 더 이동하는 경우, 상기 제1 형태보다 상기 카테터의 반경 바깥 방향으로 더 확장되는 제2 형태로 변형되어 상기 혈전탐색 프로브를 지지하면서, 상기 혈전을 제거하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 4 항에 있어서,
상기 전기선은,
상기 제1 시트 본체, 상기 제2 시트 본체 및 상기 제2 메쉬부를 연결하는 회로 패턴을 따라 상기 굽힘측정센서와 상기 전극 패드를 연결하는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 1 항에 있어서,
상기 다기능 시트는,
Ni, Cr, Ti, Co 중 적어도 하나의 군으로 이루어지는 박막인 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.
제 9 항에 있어서,
상기 박막은,
5~ 40 μm의 F562, MP35N, Ti, Ni-Cr 합금, Ni-Co 합금 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 혈관계 질환의 진단 및 치료가 가능한 카테터.