KR102520726B1 - 온도감응형 앤지오카테터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정맥주사를 위해 혈관에 삽입되는 앤지오카테터에 온도감응물질이 내장 또는 코팅되어 환자의 혈액온도를 시각적으로 추정할 수 있는 온도감응형 앤지오카테터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혈관으로 삽입되는 캐눌라, 허브 및 스타일렛을 포함하는 앤지오카테터로서, 상기 캐눌라와 허브에 온도감응물질을 포함하는 온도감응층을 가지는 것을 특징으로 하는 심부온도 측정 겸용 온도감응형 앤지오카테터에 관한 것이다.

Description

온도감응형 앤지오카테터{Temperature Sensitive Angiocatheter}

본 발명은 환자의 심부체온을 용이하게 측정하기 위한 앤지오카테터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정맥주사를 위해 혈관에 삽입되는 앤지오카테터에 온도감응물질이 내장 또는 코팅되어 환자의 혈액온도를 시각적으로 추정할 수 있는 온도감응형 앤지오카테터에 관한 것이다.

환자의 체온은 신체에 염증이나 감염이 있는지, 또는 치료에 반응하는지 여부를 확인할 수 있는 중요한 활력징후(Vital Signs, Vitals, V/S) 중 하나이다. 관습적으로 구강이나 고막 등 체표면의 온도를 측정하는 것이 일반적이지만 외부환경에 의해 많은 영향을 받기 때문에 이에 의해 얻어진 온도는 활력징후를 정확히 반영하지 못한다.

이에, 보다 정확한 체온 정보를 얻기 위해 직장, 방광, 식도, 흉강 등 심부 조직의 온도인 심부 체온을 측정하는 장치(미국특허 6,955,675, 공개특허 10-2015-0129798 등)나 혈관에 삽입되어 혈액의 온도를 측정하는 카테터(일본특허 4070811, 미국특허 6,679,906 등)가 제시된 바 있다. 그러나 이들 장치는 특별한 시술이나 수술을 위한 카테터(예를 들면, 전자는 심장 부정맥 치료를 위해 환자의 심장으로 도입되는 전기생리학적 카테터, 후자는 열교환을 통해 혈액을 가열하거나 냉각하기 위한 카테터)의 사용효율을 높이기 위해 그 말단에 온도센서를 '부수적으로' 장착한 것이다.

이러한 종래 혈액 등 심부온도를 측정하기 위한 장치는, 다른 용도를 위한 장치에 부수적으로 장착되어 인체의 흉강, 대장, 혈관 등에 깊이 삽입되어 심부 온도를 측정하는 것으로서, 이는 복잡하고, 고가이며, 고도의 시술이나 수술을 통해서 진행되는 것이어서 그 활용도가 매우 제한적이다. 또한 장착되는 온도센서가 전기전자적 소자이기 때문에 온도센서의 정보를 전달받고 표시하는 복잡한 전자장치가 요구된다.

체온은 활력징후로서 매우 중요한 정보이기 때문에 환자의 체온 측정을 위해 의료진이 주기적으로 환자를 일일이 찾아가서 체온을 측정/기록하는 것이 현실이다. 이는 환자나 의료진에게 매우 성가시고 불편할 뿐만 아니라 측정하고 기록하는 과정에서 오류가 발생할 여지가 있다. 나아가 환자의 체온이 급변하는 경우 이를 환자나 의료진이 빠르게 인식하기 어려워 응급조치가 필요한 시점을 놓치게 되는 사례도 발생할 수 있다.

한편, 환경의 온도에 반응하여 색상이 변하는 감온색소(Thermo sensitive pigment; 감온도료, 시온도료)가 알려져 있다.

러시아의 노보시비르스크 이론 및 응용 기계학 연구소(Institute of Theoretical and Applied Mechanics)는 이러한 감온색소를 이용하여 온도감응필름형 온도계를 개발한 바 있다(비특허문헌1 참조). 이에 의하면, 필름형 온도계의 색상이 붉으면 36~37.5℃, 녹색이면 37.6~38℃, 청색이면 38℃이상으로, 예를 들면 체온을 0.5℃까지 비교적 정밀하게 측정할 수 있다.

또 다른 문헌(비특허문헌2)에 의하면 체온을 0.1~0.5℃ 수준의 감도로 감지할 수 있는 마이크로/나노 크기의 캡슐화된 상변이 물질(micro/nanoencapsulated phase change material)을 기반으로 하는 감온멤브레인(Thermochromic membrane)을 제시하고 있다.

미국특허 6,955,675 공개특허 10-2015-0129798 일본특허 4070811 미국특허 6,679,906

https://m.ibric.org/trend/news/subread.php?id=63140 He Y, Li W, Han N, Wang J, Zhang X (2019) Facile flexible reversible thermochromic membranes based on micro/nanoencapsulated phase change materials for wearable temperature sensor. Appl Energy 247:615-629

본 발명은 단순한 구조와 방법으로 환자의 혈관내 혈액온도를 측정할 수 있는 도구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 환자나 의료진에게 추가적인 불편함이나 위험성 없이 환자의 심부체온을 원격지에서 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

혈관으로 삽입되는 캐눌라, 허브 및 스타일렛을 포함하는 앤지오카테터로서,

상기 캐눌라와 허브에 온도감응물질을 포함하는 온도감응층을 가지는 것을 특징으로 하는 심부온도 측정 겸용 온도감응형 앤지오카테터이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 통상 대부분 환자에게 적용되는 앤지오카테터에 온도감지 기능이 부가되므로 정맥주사 과정에서 간편하게 심부 체온을 측정할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 주변 환경에 영향을 덜 받는 심부 체온을 간편하게 측정하게 됨으로써 환자의 상태를 정확하게 확인할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 심부 체온을 비접촉식으로 시각에 의해 측정할 수 있어 환자에게 추가적인 불편함이나 환자 접촉을 통한 감염의 위험이 없고, 의료인에게는 편리성과 정확한 정보를 줄 수 있게 된다.

도 1은 종래 일반적인 앤지오카테터 사진.
도 2는 본 발명에 의한 앤지오카터에서 허브와 캐눌라의 개념적 단면도.
도 3은 도 2에서 상부측에 표시된 단면을 펼친 개념도.
도 4는 본 발명에 의한 앤지오카터의 개념적 외관도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

전술하였듯이 본 발명은 캐눌라, 허브 및 스타일렛을 포함하는 정맥주사용 주사바늘인 앤지오카테터(angiocatheter)로서, 상기 캐눌라와 허브에 온도감응물질을 포함하는 온도감응층을 가지는 심부온도 측정 겸용 온도감응형 앤지오카테터에 관한 것이다. 앤지오카테터는 정맥주사를 위해 사용되는데, 스타일렛(stylet)의 도움으로 캐눌라(cannula)가 혈관 내로 도입된 다음 허브에 주사관이나 주사기가 결합되어 소정의 주사액이 캐눌라를 통해 혈관으로 주입된다. 즉, 캐눌라는 정맥주사 중에 혈관 즉, 체내에 도입된 상태로 있게 되는데, 본 발명은 이에 착안한 것이다.

종래 일반적인 앤지오카테터 사진을 도 1에, 본 발명에 의한 앤지오카터에서 허브와 캐눌라의 개념적 단면도를 도 2에, 도 2에서 상부측에 표시된 단면을 직선형으로 펼친 개념도를 도 3에, 본 발명에 의한 앤지오카터의 개념적 외관도를 도 4에 도시하였다.

본 발명에서 온도감응층을 구성하는 '온도감응물질'이란 예를 들면 감온색소(Thermo sensitive pigment; 감온도료, 시온도료)를 포함하고 있어 접촉된 환경의 온도에 반응하여 색상이 변하는 물질을 의미하는 것으로 다양한 화학적/물리적 구조의 것들이 알려져 있다. 본 발명은 온도감응물질 자체에 관한 것이 아니므로 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 온도감응층은 주변(인체에 삽입되었을 때는 신체 심부)의 온도를 감지하고 그 온도에 대응되는 특정 색상을 나타내게 된다.

이러한 본 발명에 의한 온도감응층은, 캐눌라와 허브에 연속해서 면상으로 내장 또는 코팅될 수 있다. 즉, 캐눌라와 허브에 완전 매립되어 있거나, 캐눌라에서 피부조직과 혈관에 삽입되는 말단부 외면에만 노출되도록 부분 매립되거나, 캐눌라와 허브의 외면(원심면)과 내면(구심면) 사이 또는 외면에 부분적으로 노출되도록 형성된다. 이때 온도감응층의 노출되는 영역은, 당연히 사용시에 혈관 내에 위치하게 되는 캐눌라의 말단 또는 그 부근이다. 도 2~4에서 온도감응층을 적색으로 표시하였다. 온도감응층은 캐눌라와 허브의 일부에만 형성될 수도 있지만, 신체 심부온도에 대한 민감성을 높이고, 외부(즉, 허브)에서 색상 변화를 시각적으로 쉽게 확인할 수 있도록 캐눌라와 허브의 전체면에 걸쳐 형성되는 것이 바람직하다(도 4 참조).

본 발명에 의한 앤지오카테터가 혈관에 삽입되어 링거액 등과 같은 수액이 계속 주입될 때 상기 온도감응층은 주입되는 수액 또는 노출된 부분에서 외기에 의해 영향받을 수 있다. 이러한 영향을 최소화하기 위하여 상기 온도감응층은 피부조직이나 혈관내에 삽입되는 부분을 제외한 영역에 단열층으로 감싸지도록 되는 것이 좋다. 도 2~4에서 단열층을 청색으로 표시하였다. 도면에서 볼 수 있듯이, 캐눌라의 말단부분 외면(원심면)에서만 온도감응층이 노출되어 있고 나머지 온도감응층 양면에 단열층이 형성되어 있다.

단열층은 허브 부분에도 형성되는 것이 바람직한데, 이 경우 허브 부분의 단열층의 외면(원심면)의 일부에 온도감응층이 시각적으로 확인될 수 있도록 투명창이 있는 것이 좋다.

이러한 본 발명에 의한 심부온도 측정 겸용 온도감응형 앤지오카테터에 의하면, 혈관내에 삽입된 앤지오카테터의 캐눌라 말단의 외면에 노출된 온도감응층이 혈액 또는 피부조직과 접촉하여 신체의 심부온도를 반영하여 온도감응층이 전체적으로 특정 색상을 나타내게 된다. 온도감응층은 허브에까지 형성되어 있기 때문에 상기 특정 색상은 허브에도 표시된다. 이에 의해 환자의 심부 체온을 '시각적으로 그리고 즉각적으로' 환자나 환자 보호자, 또는 의료진이 확인할 수 있게 되므로, 이상 체온 발생시 즉시 이를 인식하여 빠른 대처가 가능하게 한다.

Claims (5)

1. 경피적으로 혈관에 삽입되는 캐눌라, 인체 외부에 위치하게 되는 허브, 및 스타일렛을 포함하는 정맥주사용 앤지오카테터로서,
   상기 캐눌라와 허브에 온도감응물질을 포함하는 온도감응층을 가지는 것을 특징으로 하는 혈액온도 측정 겸용 온도감응형 정맥주사용 앤지오카테터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도감응층은 캐눌라와 허브에 면상으로 내장 또는 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액온도 측정 겸용 온도감응형 정맥주사용 앤지오카테터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 온도감응층은 캐눌라와 허브의 전체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액온도 측정 겸용 온도감응형 정맥주사용 앤지오카테터.
   
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도감응층의 체내에 삽입되는 부위의 원심면을 제외한 면에 단열층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액온도 측정 겸용 온도감응형 정맥주사용 앤지오카테터.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 단열층의 허브측 원심면은 투명한 것을 특징으로 하는 혈액온도 측정 겸용 온도감응형 정맥주사용 앤지오카테터.

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