KR102642223B1 - 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기수술 핸드피이스에 사용되는 모노폴라(Monopolar)용 핸드피이스의 전도성 전극에 관한 것으로서 특히, 조직의 탄화가 거의 발생하지 않고, 스모그(smog)가 발생하지 않는 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극에 관한 것이다.

Description

전기수술 핸드피이스용 전도성 전극 {Electrode for electrosurgical handpiece}
본 발명은 전기수술 핸드피이스에 사용되는 모노폴라(Monopolar)용 핸드피이스의 전도성 전극에 관한 것으로서 특히, 조직의 탄화가 거의 발생하지 않고, 스모그(smog)가 발생하지 않는 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극에 관한 것이다.
종래에는 철제 외과용 메스를 사용하여 조직을 절개하는 수술을 하였고, 현재에도 널리 사용되고 있으나 현대의 높은 공학기술의 발전으로 전기, 레이저, 초음파 등의 에너지를 이용하는 첨단 수술 도구들이 등장하고 있다.
에너지 기반의 수술 기구들의 원리는 에너지를 우리 몸의 조직에 에너지를 적절하게 주입해서 조직의 변화를 일으키고, 그에 의한 수술 효과를 보는 것이다.
이 중에서 가장 널리 사용하는 에너지 기반의 수술 기구는 전기수술(Elecrosurgery)로서, 고주파(High frequency, radio frequency) 전기 에너지를 사용하여 환자의 조직을 절개, 절제, 또는 소작 등을 행하는 수술 방법이다.
인간의 신경계는 1,000Hz까지의 저주파 전기에 매우 민감하게 반응한다.
그렇기 때문에 가정용 전선에 흐르는 교류 전기에 감전되면 쇼크를 입게 된다.
고주파 전기 에너지를 이용한 전기수술은 200kHz 내지 5MHz 정도에 이르는 고주파 전기를 이용한다.
전극을 통해 공급되는 전기 에너지에 의해 세포 내 진동이 발생하고, 이에 따라 세포 내 온도가 상승하게 되면 조직이 가열된다.
세포 내 온도가 약 60℃에 도달하며 세포 사멸이 일어나고, 60~99℃로 가열되면 조직의 건조(탈수)와 단백질 응고가 진행되며, 세포 내 온도가 100℃에 도달하면 세포의 체적 팽창 및 기화가 발생하며, 이러한 과정에서 조질을 절개 또는 소작한다.
모노폴라 전기수술 기구는 도 1에 도시한 바와 같이, 집도의가 파지하는 부분인 핸드피이스(10)의 앞쪽에 전도성 전극(100)이 체결되고, 접지패드(30)가 환자에 접지되며, 상기 핸드피이스(10)와 접지패드(30)는 고주파를 발생시키는 제어유닛(20)과 각각 케이블(11,31)로 연결된다.
이와 같은 전기수술은 조직의 절개 및 응고를 위해 고주파 전기 전류를 이용하는데, 전기수술 장치를 이용한 절개는 고주파 전기 전류에 의한 조직 절개에서 열이 발생하여 현저한 응고 효과가 발생한다.
이러한 전기수술 절개는 필연적으로 전도성 전극과 조직의 불완전 접촉에 의해 공기 절연층이 파괴되면서 고열을 동반하는 아크(Arc)가 발생하고, 이 아크에 의해 조직이 타면서 화상이 발생하며, 조직이 탄화하며 전도성 전극이 오염되는 문제점이 발생한다.
탄화된 조직으로 오염된 전극 부분의 저항이 급격하게 올라가게 되어 전류의 흐름을 막게 되므로, 언제나 전극을 깨끗하게 닦아야 하는데, 탄화된 조직이 들러붙은 전극이 잘 닦이지 않은 문제점이 있다.
또한, 아크에 의해 조직이 탄화하며 스모그(smog)가 발생하는데, 이 스모그는 집도의와 환자에게 건강상 악영향을 미치는 것으로 알려지고 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1566766호, "의료용 핸드피스" 문헌 2. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2016-0087288호, "정밀 블레이드 전기 외과 수술용 핸드피스" 문헌 3. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0818730호, "수술용 블레이드가 구비된 수술용 핸드피스" 문헌 4. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2017-0135823호, "테이퍼 형성된 정밀 블레이드 전기수술 기구"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 탄화된 조직에 의한 전극의 오염을 줄일 수 있고, 전도성 전극에 들러붙은 탄화된 조직을 깨끗하게 닦을 수 있으며, 환자의 화상을 줄일 수 있고, 스모그 발생을 최소화할 수 있는 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극은 모노폴라(Monopolar) 전기 수술(electrosurgery)에 사용되는 핸드피이승(10)에 체결되는 전도성 전극에 있어서, 알루미늄을 소재로 긴 판 형태로 성형된 블레이드(101); 상기 블레이드(101)가 후방으로 연장된 형태로 핸드피이스(10)에 삽입, 체결되는 플러그(105); 상기 블레이드(101)의 외면에 형성된 아노다이징 코팅층(103); 상기 블레이드(101)의 테두리 부분에 아노다이징 코팅층(103)이 형성되지 않은 인선부(102); 및 상기 아노다이진 코팅층(103) 표면에 형성된 테프론 코팅층(104);으로 구성된다.
이때, 상기 블레이드(101)는 프레스 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드(101)의 단면은 유선 형태로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인선부(102)에는 테프론 코팅층(104)이 형성된것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인선부(102)는 아노다이징 코팅층(103)이 코팅된 후 후가공을 통해 인선부(102)의 아노다이징 코팅층(103)이 제거되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전도성 전극은 가공이 용이하고, 저렴하며, 강도가 우수하다.
또한 블레이드(101)의 표면에 아노다이징 코팅층(105)과 테프론 코팅층(104)을 형성함으로써, 우수한 절연성과 비점착성을 발현하여 전기 수술 과정에서 탄화된 조직에 의한 전극의 오염을 줄일 수 있고, 전도성 전극(100)에 들러붙은 탄화된 조직을 깨끗하게 닦을 수 있으며, 조직의 화상을 줄일 수 있고, 스모그 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 일반적인 모노폴라 전기 수술 기구의 구성을 도시한 도면.
도 2는 핸드피이스에서 전도성 전극을 분리한 상태를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 전도성 전극을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 전도성 전극의 구성을 도시한 도 3의 A-A선 단면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "상부", "하부", "저부", "전방", "후방", "아래" 등의 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위한 것으로 도면에 도시되어 있는 바와 같은 구성요소의 배향을 지칭한다.
전기수술 기구의 핸드피이스(10)에 사용되는 전도성 전극(100)은 전도성 전극(100)에 공급되는 고주파 전기 에너지를 이용하여 조직을 절개, 절제 또는 소작할 수 있다.
본 발명의 핸드피이스(10)는 단극성(monopolar) 전기 수술장치로서 도 1 및 도 2와 같이 집도의가 파지하는 부분인 핸드피이스(10)의 앞쪽에 전도성 전극(100)이 체결되고, 접지패드(30)가 환자에 접지되며, 상기 핸드피이스(10)와 접지패드(30)는 고주파를 발생시키는 제어유닛(20)과 각각 케이블(11,31)로 연결된다.
본 발명에 의한 전도성 전극(100)은 도 2에 도시한 바와 같이 전도성 전극(100)의 후방에 형성된 플러그(105)가 핸드피이스(10)의 앞쪽 홀더(13)에 삽입되고, 제어유닛(20)에서 발생된 고주파 전기에너지가 케이블(11)을 통해 전도성 전극(100)으로 공급된다.
전도성 전극(100)은 핸드피이스(10)에서 교체 사용할 수 있도록 홀더(13)를 통해 핸드피이스(10)와 체결된다.
전도성 전극(100)은 도 3에 도시한 바와 같이 블레이드(101)와 플러그(105)로 구성되는데, 전도성 전극(100)이 홀더(13)를 통해 핸드피이스(10)와 체결되면 전도성 전극(100)의 블레이드(101) 부분이 외부로 노출되고, 플러그(105)는 핸드피이스(10) 내부로 삽입되어 전기 에너지를 블레이드(101)로 공급하는 역할을 한다.
본 발명에 의한 전도성 전극(100)의 블레이드(101)로 전달되는 고주파 전기 에너지에 의해 수술이 이루어지는데, 전도성 전극(100)의 블레이드(101)는 조직의 절개, 절제 및 소작에 용이하도록 단면이 유선 형태인 긴 판 형태로 성형되고, 조직의 절개는 긴 판 형태를 갖는 블레이드(101)의 모서리 부분인 인선부(102)에 의해 이루어진다.
본 발명에 의한 전도성 전극(100)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 판 형태로 블레이드(101)가 형성되고, 상기 블레이드(101)의 후방에는 핸드피이스(10)와 체결, 고정하고 블레이드(101)와 전기적 연결을 하여 블레이드(101)에 전기 에너지를 공급하도록 플러그(105)가 후방으로 연장 형성된다.
그리고 상기 블레이드(101)의 테두리에는 조직을 절개 및 절제하는 인선부(102)가 형성된다.
상기 블레이드(101)는 도 4와 같이 조직으로 침투가 용이하도록 단면이 유선 형태로 형성되고, 블레이드(101)의 테두리에는 인선부(102)가 형성된다.
본 발명의 전도성 전극(100)은 알루미늄을 소재로 성형된다.
알루미늄은 텅스텐, 스텐리스 스틸 등 의료용으로 많이 사용되는 금속에 비해 저렴하고, 가공이 용이하며, 후가공을 하였을 때 강도가 높은 특성이 있다.
특히, 다른 금속 소재에 비해 알루미늄은 연성이 높아 프레스 가공으로 간단하게 성형할 수 있으므로 공정 수를 대폭 축소할 수 있는 장점이 있다.
알루미늄을 소재로 성형되는 전도성 전극(100)의 블레이드(101)에 전기 수술을 위한 고주파 에너지가 공급되는데, 이 블레이드(101)의 표면 강도 증가와 블레이드(101) 측면의 절연을 위해 아노다이징 코팅 처리한다.
아노다이징(Anodizing)은 알루미늄의 표면 강성을 높이기 위한 후처리 공정으로서 금속을 양극으로 걸쳐 희석-산의 액으로 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해 소재 금속과 강한 밀착력을 갖는 산화피막(산화 알루미늄, Al2O3)이 형성된다.
본 발명은 블레이드(101)의 표면을 연질 아노다이징 처리함으로써, 30㎛ 내지 50㎛ 두께의 아노다이징 코팅층(103)을 형성한다.
이때, 블레이드(101)의 전기 수술시 조직을 절개 및 절제하는 기능을 하는 인선부(102)에는 아노다이징 코팅층(103)을 형성하지 않는다.
아노다이징 코팅처리 할 때 인선부(102)를 제외하고 아노다이징 코팅처리할 수도 있지만, 인선부(102)까지 아노다이징 코팅처리한 후 연마 등의 후가공을 통해 인선부(102)의 아노다이징 코팅층을 제거하는 공정으로 인선부(102)의 아노다이징 코팅층을 제거하는 것이 바람직하다.
인선부(102)에서 고주파 전기 에너지가 방출되면서 조직을 절개 및 절제하는데, 인선부(102)에 아노다이징 코팅층(103)이 형성되면 고주파 전기 에너지가 방출되지 않아 전기 수술이 이루어지지 않기 때문이다.
또한, 블레이드(101) 옆면은 절연되고, 좁은 면적인 인선부(102)로 고주파 전기 에너지가 방출되어야만 수술 시 필요한 전류 밀도를 유지할 수 있고, 블레이드(101)의 측면이 절연 되어야만 수술 시 조직이 블레이드(101)의 측면에 들러붙지 않기 때문이다.
그리고 블레이드(101)의 아노다이징 코팅층(103)의 상부에 테프론 코팅층(104)을 형성한다.
상기 테프론 코팅층(104)은 전기 수술 시 조직이 블레이드 표면에 잘 들러붙지 않도록 하고, 블레이드(101)에 들러붙은 조직도 쉽게 닦아 제거할 수 있도록 하는 비점착성을 발현하는 역할을 한다.
도 4에서와 같이 인선부(102)에는 아노다이징 코팅층(103)을 형성하지 않고, 테프론 코팅층(104)만 형성한다.
인선부(102)는 조직과 접촉하여 고주파 전기 에너지가 방출되면서 조직을 절개 및 절제하는 부분인데, 인선부(102)에 테프론 코팅층(104)을 형성함으로써, 조직이 인선부(102)에 들러붙어 탄화되지 않도록 하고, 인선부(102)에 들러붙은 조직도 쉽게 닦을 수 있도록 인선부(102)에도 테프론 코팅층(104)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전도성 전극(100)을 핸드피이스(10)에 체결하여 사용할 때 제어유닛(20)으로부터 공급되는 고주파 전기에너지가 전도성 전극(100)의 플러그(105)를 통해 공급된다.
얇은 판 형태로 성형된 블레이드(101)의 양 측면에는 각각 아노다이징 코팅층(103)과 테프론 코팅층(104)이 형성됨으로써, 전도성 전극(100)으로 조직을 절개 또는 절제할 때 블레이드(101)의 인선부(102)로만 고주파 전기 에너지가 방출되면서 높은 전류 밀도로 조직을 절개 및 절제한다.
인선부(102)에서 방출되는 고주파 전기에너지로 인해 블레이드(101)가 조직을 절개하며 진행할 때 절개된 조직이 블레이드(101)의 양측 면과 불완전 접촉할 수 있는데, 블레이드(101)는 아노다이징 코팅층(103)에 의해 절연이 유지되므로 불완전 접촉에 의한 아크가 발생하지 않고, 스모그도 발생하지 않는다.
또한, 조직을 절개 및 절제하는 과정에서 조직 일부가 블레이드(101)의 측면에 들러붙는다 하더라도 테프론 코팅층(104)의 비점착성에 의해 쉽게 닦아낼 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전도성 전극(100)은 가공이 용이하고, 저렴하며, 강도가 우수한 알루미늄을 소재로 하고, 표면에 아노다이징 코팅층(103)과 테프론 코팅층(104)을 형성함으로써, 우수한 절연성과 비점착성을 발현하여 탄화된 조직에 의한 전극의 오염을 줄일 수 있고, 전도성 전극(100)에 들러붙은 탄화된 조직을 깨끗하게 닦을 수 있으며, 조직의 화상을 줄일 수 있고, 스모그 발생을 최소화할 수 있다.
이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
10 : 핸드피이스
20 : 제어유닛
30 : 접지패드
100 : 전도성 전극
101 : 블레이드
102 : 인선부
103 : 아노다이징 코팅층
104 : 테프론 코팅층
105 : 플러그

Claims (5)

  1. 모노폴라(Monopolar) 전기 수술(electrosurgery)에 사용되는 핸드피이스(10)에 체결되는 전도성 전극에 있어서,
    알루미늄을 소재로 하여 긴 판 형태로 프레스 성형된 블레이드(101);
    상기 블레이드(101)가 후방으로 연장된 형태로 핸드피이스(10)에 삽입, 체결되는 플러그(105);
    상기 블레이드(101)의 외면에 형성된 아노다이징 코팅층(103);
    상기 블레이드(101)의 테두리 부분에 코팅된 아노다이징 코팅층(103)을 후가공으로 제거하여 형성된 인선부(102); 및
    상기 아노다이징 코팅층(103) 표면 및 인선부(102)의 표면에 형성된 테프론 코팅층(104);으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드(101)의 단면은 유선 형태로 성형된 것을 특징으로 하는 전기수술 핸드피이스용 전도성 전극.
  4. 삭제
  5. 삭제
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