KR102363626B1 - 의료용 니들을 제어하기 위한 장치 - Google Patents

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KR102363626B1
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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 의료용 니들을 제어하기 위한 장치로서, 환자의 신체 내부로 삽입되는 의료용 니들, 상기 의료용 니들을 상기 신체 내부를 향해 회전시키거나 가압하는 액추에이터, 및 상기 의료용 니들이 상기 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하는 동작 속성 결정부를 포함하는 장치가 제공된다.

Description

의료용 니들을 제어하기 위한 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING A MEDICAL NEEDLE}
본 발명은 의료용 니들을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
산부인과 무통 분만, 외과 수술 등에서는 황색 인대(ligamenta flava) 안쪽의 경막외강(epidural space) 내에 주사액을 주입하여 부분 마취를 수행하는 등의 방법이 많이 사용되고 있다.
경막외강은 황색 인대와 경막낭(dural sac) 사이에 존재하는 공간으로서, 그 깊이는 2 내지 8mm 정도에 불과하여 정밀한 작업이 요구된다. 예를 들어, 경막외강으로 니들을 삽입하는 과정에서 니들이 경막외강까지 도달하지 못하는 경우에는 주사액 투여에 문제가 발생하게 되고, 니들이 경막외강을 뚫고 지나가는 경우에는 척수액 누출(예를 들어, 경막낭 손상)에 따른 신경 손상이 야기되기 때문에, 경막외강에 니들을 정확하게 위치시키는 것이 매우 중요하다.
하지만, 종래 기술을 비롯하여 지금까지 소개된 기술에 의하면, 의사의 감각에 주로 의존하여 의료용 니들이 삽입되어 왔기 때문에 의사의 숙련도, 컨디션, 피로도 등에 따라 그 결과에 영향을 받게 되는 문제가 있었다. 또한, 공기 압력을 이용하여 의료용 니들을 삽입하는 방식이 소개된 바 있으나, 이러한 방식은 환자의 신체 상태, 연령 등에 따라 그 정확도가 달라지게 되는 문제가 있었다.
이에, 본 발명자(들)은 의료용 니들이 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 의료용 니들을 가압하는 액추에이터의 동작 속성을 결정함으로써, 의료용 니들을 원하는 타겟 지점에 정확하게 위치시킬 수 있는 지능화된 장치를 제안하는 바이다.
한국 등록특허공보 제10-0411200호(2003.12.18)
본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 환자의 신체 내부로 삽입되는 의료용 니들이 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 환자의 신체 내부의 원하는 타겟 조직(예를 들어, 경막외강)에 의료용 니들을 정확하게 위치시키는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 신체 조직의 특성에 의해 특정되고, 해당 신체 조직을 통과하는 의료용 니들을 통해 감지되는 촉각 정보(예를 들어, 해당 신체 조직과 의료용 니들 사이의 접촉 패턴)를 참조하여 의료용 니들이 원하는 지점에 도달하였는지 여부를 정확하게 식별하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 의료용 니들을 제어하기 위한 장치로서, 환자의 신체 내부로 삽입되는 의료용 니들, 상기 의료용 니들을 상기 신체 내부를 향해 회전시키거나 가압하는 액추에이터, 및 상기 의료용 니들이 상기 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하는 동작 속성 결정부를 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 환자의 신체 내부로 삽입되는 의료용 니들이 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 환자의 신체 내부의 원하는 타겟 조직(예를 들어, 경막외강)에 의료용 니들을 정확하게 위치시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 신체 조직의 특성에 의해 특정되고, 해당 신체 조직을 통과하는 의료용 니들을 통해 감지되는 촉각 정보(예를 들어, 해당 신체 조직과 의료용 니들 사이의 접촉 패턴)를 참조하여 의료용 니들이 원하는 지점에 도달하였는지 여부를 정확하게 식별할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 니들을 제어하기 위한 니들 제어 장치의 전체 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 경막외 마취 실시 중에 본 발명에 따른 니들 제어 장치를 이용하여 의료용 니들을 삽입하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에 말하는 의료용이란, 식물, 동물, 인간 등 살아있는 개체에 대한 검사, 시술, 수술, 기타 치료 행위 등을 위한 용도를 총칭하는 개념이다. 또한, 의료용 니들은 블록 니들, 롱 니들, 스파이날(spinal) 니들, 필러 케뉼라(filler cannula), 필터 니들, 에피듀랄(epidural) 니들, 펜 니들, 치과용 니들, IMS(Intramuscular Stimulation) 니들, 투관침(예를 들어, 트로카(trocar)) 등의 다양한 형태의 니들을 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
니들 제어 장치의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 제어 장치(100)의 전체 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 제어 장치(100)는 의료용 니들(110), 액추에이터(120) 및 동작 속성 결정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 니들(110)은 후술할 액추에이터(120)에 의해 가압됨에 따라 환자의 신체 내부로 전진하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 의료용 니들(110)은, 소정의 경사를 갖는 테이퍼 형상을 포함하는 일 단부를 포함할 수 있고, 액추에이터(120)에 의해 가압되는 경우에 환자의 신체를 절삭(또는 천공)하면서 신체 내부로 전진할 수 있다.
다른 예를 들어, 의료용 니들(110)은 그 측면에 나사 산을 가질 수 있고, 액추에이터(120)에 의해 회전(또는 가압되면서 회전)하면서 환자의 신체 내부로 전진할 수도 있다.
한편, 의료용 니들(110)은 해당 니들이 통과하는 환자의 신체 조직과 연관되는 감지 정보를 획득하기 위한 센서 모듈(미도시됨)을 포함하거나 이러한 센서 모듈과 연결(예를 들어, 전기적으로 연결)될 수 있다.
예를 들어, 의료용 니들(110)은 힘 센서 모듈, 토크 센서 모듈, 압력 센서 모듈, 변위 센서 모듈, 초음파 센서 모듈 및 광 센서 모듈(예를 들어, 라만 분광용 광 센서 모듈), 온도 센서 모듈, 산도 센서 모듈, 가스압 센서 모듈, 전자기파 센서 모듈 및 화학 물질 감지 센서 모듈 중 적어도 하나의 센서 모듈(미도시됨)을 포함할 수 있고, 그 적어도 하나의 센서 모듈에 기초하여 의료용 니들(110)의 일 단부(예를 들어, 해당 니들의 끝)가 통과하는 신체 조직이 의료용 니들(110)에 가하는 힘(예를 들어, 신체 조직의 탄성 또는 밀도에 의해 특정되는 반력(reaction force), 토크, 압력 등)에 관한 정보, 의료용 니들(110)의 일 단부가 통과하는 신체 조직의 온도, 산도(acidity), 가스압, 전자기적 특성(예를 들어, 마이크로파, 밀리미터파 등의 초고주파에 따른 응답), 체액 특성(예를 들어, 림프액, 장 내 체액(예를 들어, 구강, 식도, 위장, 소장, 대장 등의 내부의 체액), 흉강 내 체액, 복강 내 체액, 소변 성분, 대변 성분, 특막 삼출액 등의 물리화학적 특성), 혈액 특성(예를 들어, 산소 포화도, 혈류 분포, 혈당 등의 물리화학적 특성) 등에 관한 정보 등을 획득할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(120)는 의료용 니들(110)을 회전시키거나 가압하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(120)는 전자식, 유압식, 공기압식 등 다양한 방식의 동력원에 기초하여 동작할 수 있고, 의료용 니들(110)을 회전시키거나 그 일 단부측을 가압하여 신체 내부로 전진시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(120)는 의료용 니들과 결합되는 본체(예를 들어, 주사기 본체)를 신체 내부 방향으로 이동시켜 의료용 니들(110)을 신체 내부로 전진시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 속성 결정부(130)는 의료용 니들(110)이 환자의 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정하는 기능을 수행할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 의료용 니들(110)이 환자의 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리는 의료용 니들(110)에 부착되거나 연동될 수 있는(예를 들어, 물리적으로 연결될 수 있는) 가속도 센서, 자이로 센서, 변위 센서 등의 다양한 센서 모듈을 이용하여 특정될 수 있다.
예를 들어, 동작 속성 결정부(130)는 의료용 니들(110)이 환자의 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 특정되는 의료용 니들(110)의 신체 내부에서의 추정 지점(구체적으로, 의료용 니들(110)의 일 단부가 신체 내부에서 존재하는 것으로 추정되는 지점) 및 환자와 연관되는 신체 내부의 타겟 지점을 비교하여 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟 지점은 환자의 신체 조직 중 의료용 니들(110)이 최종적으로 도달할 신체 조직(즉, 타겟 조직)의 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 환자를 대상으로 경막외 마취를 실시하는 경우에 경막외강의 위치가 타겟 지점일 수 있다.
보다 구체적으로, 동작 속성 결정부(130)는 의료용 니들(110)의 추정 지점 및 의료용 니들(110)을 삽입할 타겟 지점(예를 들어, 경막외강) 사이의 거리가 소정 수준 이내(예를 들어, 0.05cm 이내)인 경우, 의료용 니들(110)의 회전 또는 가압을 정지하는 것을 액추에이터(120)의 동작 속성으로 결정할 수 있다.
한편, 동작 속성 결정부(130)는 액추에이터(120)가 의료용 니들(110)을 회전시키거나 가압하는 정도와 의료용 니들(110)이 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리 사이의 관계를 참조하여 의료용 니들(110)의 추정 지점을 특정할 수 있다.
예를 들어, 동작 속성 결정부(130)는 의료용 니들(110)을 회전시키거나 가압하는 정도와 의료용 니들(110)이 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리 사이의 관계에 관한 룩업 테이블을 참조하거나, 의료용 니들(110)을 회전시키거나 가압하는 정도와 의료용 니들(110)이 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리 사이의 관계를 학습한 결과를 이용하여 의료용 니들(110)의 추정 지점을 특정할 수 있다.
또한, 동작 속성 결정부(130)는 본 발명에 따른 니들 제어 장치(100)와 연관되는 움직임(또는 궤적) 및 자세 중 적어도 하나를 참조하여 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 니들 제어 장치(100)에는 가속도 센서 및 자이로 센서가 포함될 수 있고, 동작 속성 결정부(130)는 그 가속도 센서 및 자이로 센서로부터 획득되는 정보를 참조하여 해당 장치(100)를 이용하는 사용자(예를 들어, 의사)의 움직임(또는 궤적) 및 자세를 모니터링(또는 특정)할 수 있다. 동작 속성 결정부(130)는 해당 사용자의 움직임(또는 궤적) 및 자세를 참조하여 해당 사용자에 의해 의료용 니들(110)의 가압이 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단할 수 있고, 가압이 정상적으로 이루어지지 않는 것으로 판단되는 경우에 의료용 니들(110)의 회전 또는 가압을 정지하는 것을 액추에이터(120)의 동작 속성으로 결정할 수 있다. 한편, 동작 속성 결정부(130)는 사용자의 움직임 또는 자세로부터 의료용 니들(110)의 가압이 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단하기 위하여, 사용자의 움직임 또는 자세에 관한 정상 패턴 또는 비정상 패턴(예를 들어, 환자에게 위험을 야기할 가능성이 높은 움직임 또는 자세에 해당하는 패턴)에 관한 룩업 테이블 또는 데이터베이스를 참조할 수 있다.
또한, 동작 속성 결정부(130)는 니들 제어 장치(100)를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세를 모니터링(또는 특정)할 수 있으며, 그 사용자의 움직임 및 자세를 참조하여 의료용 니들의 동작과 연관되는 시작 시점(또는 시작 지점) 및 종료 시점(또는 종료 지점) 중 적어도 하나를 특정할 수 있다.
예를 들어, 동작 속성 결정부(130)는 니들 제어 장치(100)를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세가 환자에 대한 시술을 시작하는 움직임 및 자세에 관한 패턴과 소정 수준 이상으로 일치하는 시점(또는 지점)을 의료용 니들의 동작과 연관되는 시작 시점(또는 시작 지점)으로 특정하고, 니들 제어 장치(100)를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세가 시술을 종료하는 움직임 및 자세에 관한 패턴과 소정 수준 이상으로 일치하는 시점(또는 지점)을 의료용 니들의 동작과 연관되는 종료 시점(또는 종료 지점)으로 특정할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 니들(110)의 동작과 연관되는 시작 지점 및 의료용 니들(110)이 신체 내부에서 이동하는 거리를 참조하여 앞서 살펴본 의료용 니들(110)의 신체 내부에서의 추정 지점이 특정될 수도 있다.
또한, 동작 속성 결정부(130)는 환자의 신체 내부의 적어도 하나의 신체 조직의 특성(예를 들어, 해당 신체 조직의 표면, 형태, 성질 등에 기초하여 결정되는 물리화학적 특성)에 의해 특정되고, 해당 신체 조직을 통과하는 의료용 니들을 통해 감지되는 촉각 정보(예를 들어, 해당 신체 조직과 의료용 니들 사이의 접촉 패턴)를 참조하여 액추에이터(120)의 동작 속성(예를 들어, 의료용 니들이 해당 신체 조직을 통과하는 시점에서의 액추에이터(120)의 동작 속성)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 이러한 촉각 정보는 적어도 하나의 신체 조직의 형태, 질감, 거칠기, 부드러움 등을 측정할 수 있는 촉각 센서에 기초하여 특정될 수 있고, 동작 속성 결정부는 그 촉각 정보에 대응되는 액추에이터(120)의 동작 속성에 관한 룩업 테이블(미도시됨)을 참조하여, 환자의 신체 내부의 적어도 하나의 신체 조직에 관하여 특정되는 촉각 정보에 대응되는 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블은 복수의 임상 실험 또는 실제 시술(예를 들어, 의료용 니들(110)의 가압 과정에 관하여 소정 수준 이상으로 숙련된 의사에 의해 수행되는 실제 시술)에서 특정되는 촉각 정보 및 그 촉각 정보가 특정되는 시점의 의료용 니들(110)의 가압 또는 회전에 관한 이력(예를 들어, 가압 속도, 가압 가속도, 가압 정지, 회전 속도, 회전 가속도, 회전 정지 등의 이력)을 참조하여 결정될 수 있다. 한편, 동작 속성 결정부(130)는 촉각 정보에 대응되는 액추에이터(120)의 동작 속성에 관한 룩업 테이블을 소정 주기마다 또는 실시간으로 업데이트할 수 있다.
다른 예를 들어, 동작 속성 결정부(130)는 복수의 임상 실험 또는 실제 시술에서 특정되는 촉각 정보 및 그 촉각 정보가 특정되는 시점의 의료용 니들(110)의 가압 또는 회전에 관한 이력을 학습할 수 있고, 그 학습의 결과를 참조하여 환자의 신체 내부의 적어도 하나의 신체 조직에 관하여 특정되는 촉각 정보에 대응되는 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다.
한편, 동작 속성 결정부(130)는 환자의 신체에 관한 2차원 또는 3차원 스캐닝 데이터 또는 촬영 데이터를 참조하여 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다.
예를 들어, 동작 속성 결정부(130)는 환자의 신체에 관한 2차원 또는 3차원 스캐닝 데이터 또는 촬영 데이터를 참조하여 의료용 니들(110)의 일 단부(예를 들어, 니들의 끝)가 신체 내부의 신체 조직 중 어느 신체 조직을 통과하는지 또는 어떠한 조건을 가진 신체 조직을 통과하는지를 특정할 수 있고, 해당 신체 조직에서의 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정할 수 있다. 한편, 위의 2차원 또는 3차원 스캐닝 데이터 또는 촬영 데이터를 획득하기 위하여, 엑스레이(x-ray), 초음파, 컴퓨터 단층 촬영(CT; Computer Tomography), 자기 공명 영상화(MRI; Magnetic Resonance Imaging), 양전자 방출 단층 촬영(PET; Positron Emission Tomography) 및 3차원 스캐닝 중 적어도 하나에 의해 획득되는 영상에 관한 정보를 참조할 수 있다.
도 2 및 도 3은 경막외 마취 실시 중에 본 발명에 따른 니들 제어 장치(100)를 이용하여 의료용 니들을 삽입하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들 제어 장치(100)의 의료용 니들(110)이 니들 제어 장치(100)의 액추에이터(120)에 의해 가압됨에 따라 환자의 신체 내부로 전진할 수 있다. 예를 들어, 의료용 니들(110)은 액추에이터(120)에 의해 가압됨에 따라 상피 조직(210), 인대(220), 경막외강(230) 순으로 전진할 수 있다. 여기서, 만약 의료용 니들(110)이 경막 및 척수(240)까지 전진하게 되면, 척수액 누출에 따른 신경 손상이 야기될 수 있다.
그 다음에, 의료용 니들(110)이 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 특정되는 의료용 니들(110)의 신체 내부에서의 추정 지점 및 해당 환자의 경막외강(230)이 존재하는 신체 내부의 타겟 지점을 비교하여 그 사이의 거리가 소정 수준 이내인 시점에 의료용 니들(110)의 전진을 정지시키는 것이 액추에이터(120)의 동작 속성으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 니들 제어 장치(100)는, 의료용 니들(110)의 추정 지점이 타겟 지점과 일치하는 경우, 의료용 니들(110)이 환자의 경막외강(230)(즉, 타겟 조직)에 도달한 것으로 판단할 수 있고, 의료용 니들(110)의 전진을 정지시킬 수 있다.
한편, 환자의 신체 내부의 적어도 하나의 신체 조직의 특성(예를 들어, 해당 신체 조직의 표면, 형태, 성질 등에 기초하여 결정되는 물리화학적 특성)에 의해 특정되고, 해당 신체 조직을 통과하는 의료용 니들(110)을 통해 감지되는 촉각 정보(예를 들어, 해당 신체 조직과 의료용 니들 사이의 접촉 패턴)를 참조하여 액추에이터(120)의 동작 속성이 결정될 수도 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 의료용 니들(110)이 전진하는 과정에서 의료용 니들(110)이 통과하는 신체 조직의 특성에 의해 마찰력, 절삭력, 압축력, 반력 등이 발생할 수 있고, 이로 인해 의료용 니들(110)을 통해 감지되는 촉각 정보가 변화할 수 있다. 니들 제어 장치(100)는 그 촉각 정보를 모니터링하여 해당 환자의 경막외강(230)이 존재하는 타겟 지점에 의료용 니들(110)이 도달하였다고 판단되는 경우에 의료용 니들(110)의 전진을 정지시킬 수 있다.
한편, 니들 제어 장치(100)는 이를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세 중 적어도 하나를 참조하여 의료용 니들(110)의 정상 동작 여부나 의료용 니들(110)의 동작과 연관되는 시작 시점, 시작 지점, 종료 시점, 종료 지점 등을 결정하고, 이를 참조하여 니들 제어 장치(100)의 동작을 제어(구체적으로, 액추에이터(120)의 동작 속성을 결정)할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 니들 제어 장치
110: 의료용 니들
120: 액추에이터
130: 동작 속성 결정부

Claims (7)

  1. 의료용 니들을 제어하기 위한 장치로서,
    환자의 신체 내부로 삽입되는 의료용 니들,
    상기 의료용 니들을 상기 신체 내부를 향해 회전시키거나 가압하는 액추에이터, 및
    상기 의료용 니들이 상기 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하는 동작 속성 결정부를 포함하고,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 의료용 니들이 상기 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리를 참조하여 특정되는 상기 의료용 니들의 상기 신체 내부에서의 추정 지점 및 상기 환자와 연관되는 상기 신체 내부의 타겟 지점을 비교하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하며,
    상기 추정 지점은 상기 의료용 니들의 동작과 연관되는 시작 시점 또는 시작 지점을 더 참조하여 특정되고, 상기 의료용 니들의 동작과 연관되는 시작 시점 또는 시작 지점은 상기 장치를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세가 상기 환자에 대한 시술을 시작하는 움직임 및 자세에 관한 패턴과 소정 수준 이상으로 일치하는 시점 또는 지점인
    장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 추정 지점 및 상기 타겟 지점 사이의 거리가 소정 수준 이내인 경우, 상기 의료용 니들의 회전 또는 가압을 정지하는 것을 상기 액추에이터의 동작 속성으로 결정하는
    장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 액추에이터가 상기 의료용 니들을 회전시키거나 가압하는 정도와 상기 의료용 니들이 상기 신체 내부에서 이동하는 속도 및 거리 사이의 관계를 참조하여 상기 의료용 니들의 추정 지점을 특정하는
    장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 장치를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세 중 적어도 하나를 더 참조하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하는
    장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 장치를 이용하는 사용자의 움직임 및 자세 중 적어도 하나를 참조하여 상기 의료용 니들의 동작과 연관되는 종료 시점 또는 종료 지점을 특정하는
    장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동작 속성 결정부는, 상기 신체 내부의 적어도 하나의 신체 조직의 특성에 의해 특정되고, 상기 적어도 하나의 신체 조직을 통과하는 상기 의료용 니들을 통해 감지되는 촉각 정보를 더 참조하여 상기 액추에이터의 동작 속성을 결정하는
    장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411200B1 (ko) 2000-10-11 2003-12-18 서현배 경막외강 확인장치 및 그 확인방법
US20160259913A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Biogen Ma, Inc. Drug delivery dose indicator
EP3188061B1 (en) * 2015-12-29 2020-04-29 InsuLog Ltd. Adjunct device and system for an injector for monitoring injected amounts
KR20210012868A (ko) * 2019-07-26 2021-02-03 주식회사 림사이언스 의료용 니들을 가압하는 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411200B1 (ko) 2000-10-11 2003-12-18 서현배 경막외강 확인장치 및 그 확인방법
US20160259913A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Biogen Ma, Inc. Drug delivery dose indicator
EP3188061B1 (en) * 2015-12-29 2020-04-29 InsuLog Ltd. Adjunct device and system for an injector for monitoring injected amounts
KR20210012868A (ko) * 2019-07-26 2021-02-03 주식회사 림사이언스 의료용 니들을 가압하는 장치

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