KR20010006565A

KR20010006565A - 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치

Info

Publication number: KR20010006565A
Application number: KR1019997009754A
Authority: KR
Inventors: 로저.제이. 탈리쉬; 에머리 로즈; 시그네엠. 룬드; 프레데릭에스. 롸이트
Original assignee: 텔리쉬, 로저 제이.; 엑조겐 인코포레이티드
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2001-01-26
Also published as: US20020032393A1; AU753371B2; CA2285595A1; US6524261B2; EP0975392A1; JP2001520559A; AU6972698A; WO1998047569A1

Abstract

환자의 흉골 치료를 위한 초음파 적용 장치와 사용 방법은 접합된 부분을 갖는 흉골 부근에 위치시키는 단계와, 치료를 촉진하기 위하여 접합된 부분에 초음파를 적용하는 단계를 포함한다. 초음파 적용 장치는 초음파를 발생시키는 변환기와, 흉골의 부근에 변환기를 위치시키는 베이스를 포함한다. 확산 렌즈는 초음파가 흉골에 흐르도록 음향학적으로 확산시키기 위하여 변환기와 흉골 사이에 배치될 수 있다. 복수개의 변환기는 흉골의 길이 방향을 따라 초음파를 제공하기 위하여 흉골의 길이 방향을 따라 베이스에 형성된 오목부에 끼워질 수 있다. 고리는 환자의 주위에 안전하게 위치될 수 있도록 끼워질 수 있다. 고리는 타이(tie)로서 또는 타이에 조립되어질 수 있다. 긴 금속 조각은 흉골에 적용되는 초음파를 발생시키기 위하여 변환기로부터의 신호에 반응하도록 사용되어질 수 있다. 긴 금속 조각은 흉골에 실질적으로 근접되게 환자 몸속에 이식되어질 수 있다. 또한, 초음파 적용 장치는 흉골에 실질적으로 근접되게 이식된 메쉬와 관련하여 동작되어질 수 있다.

Description

흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치{Ultrasound application device for accelerating sternum healing}

도 1을 참조하면, 흉골(10)은 가슴(12)의 늑골 구조를 형성하는 측면의 늑골 세트(14,16) 사이에 위치된 상당히 혈관이 많은 조직이다. 흉골은(10) 인간의 뼈대 구조에 대하여 특이한 특성을 가진다.

종래의 심장 개방 수술 동안에, 흉골은 일반적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 톱 또는 전기소작(electrocautery)에 의해 절개되어 분리되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 심장을 드러내기 위하여 늑골이 열리도록 벌린다. 상기 절개된 부위(18)는 일반적으로 각각의 늑골 세트(14,16)와 함께 흉골(10) 부분(20,22)의 연결을 유지하기 위하여 상기 흉골(10)의 길이 방향을 따라 길게 위치된다.

흉골이 그러한 외과적 수술 과정에서, 절개된 경우에는, 흉골의 많은 혈관에 의해서 흉골로부터의 출혈은 심각할 수 있다. 일반적으로, 그 출혈은 소작(cautery) 과정 또는 뼈대 왁스(wax)의 적용에 의하여 수술이 진행되는 동안 멈추어질 수 있고, 왁스 또는 왁스와 같은 물질은 절개 부위와 잘려진 혈관을 봉인하기 위한 것이다.

외과적인 수술 과정이 완료된 다음, 가슴의 공동부는 봉합되는데, 그것은 절개된 흉골 부분의 상호 위치선정과 재접합을 포함하고 이것은 연속적인 치료, 이용, 예를 들면, 도4에 도시된 바와 같이, 스테인레스 스틸 와이어(24~28) 또는 밴드의 이용, 흉골 부분(20,22)의 상호 부착, 그리고 흉골 부분이 근접되도록 흉골 부분에 힘을 가하여 환자의 가슴을 압압하기 위한 것이다. 예를 들면, 미국 특허 번호 제4,802,477호 그리고 제5,330,489호는 흉골과 같은 사람 조직의 분리된 일부분을 치료를 촉진시키기 위하여 근접하게 접촉된 상태를 유지하는 흉골 접합 장치를 나타낸다. 다른 장치와 구조는 치료하는 동안 흉골 부분을 고정시키기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들면, 미국 특허 번호 제5,163,598호는 뼈 성분으로 이루어진 스테이플(staple)을 사용하여 흉골의 부분을 상호 고정시키기 위한 흉골 고정 장치를 나타낸다.

미국 특허 번호 제5,139,498호는 흉골 부분의 상호 고정을 위하여 와이어를 꿰기 위한 관통 구멍이 형성된 두 개의 편편한 세로 방향으로 평행한 고정 부재를 갖는 판으로 구성된 장치를 나타낸다. 미국 특허 번호 제4,792,336호는 짜여져 조직을 상호 고정시키는데 사용되는 흡수 가능한 물질로 이루어진 외과적 보정 장치를 나타낸다. 미국 특허 번호 제4,792,336호와 5,139,498호는 참조자료로 인용된다.

상기한 장치들은 환자의 가슴이 닫히고 봉합된 후에 접합된 흉골 부분에 근접하게 배치되고 내부에 위치하게 된다. 이런 장치들은 영구적일 수 있고 흉골 치료가 충분히 이루어진 후에 제거될 수 있다.

흉골 부분의 접합에 따른 수술 후의 합병증은 수술 중에 출혈을 멈추게 하기 위한 소작 또는 뼈 왁스로부터 기인할 수 있는데, 이것은 수술 후에 적합한 치료를 방해하게 된다. 절개된 흉골의 수술 후의 합병증의 다른 원인은 호흡과 같은 가슴에 형성되는 공동의 통풍을 포함한다. 흉골은 늑골 사이와 가슴 상부에 위치하기 때문에 호흡이 흉골 부분에 응력과 변형을 야기시키고, 적절한 치료를 방해한다.

더불어, 가슴의 근육들이 복부, 팔다리, 그리고 머리의 근육과 같은 다른 근육들에 연결되어 있기 때문에 근육의 움직임은 또한 치료 동안 흉골에 가해지는 응력과 변형을 야기시킬 수 있다.

더욱이, 판(plate)과 근육 클램프뿐만 아니라 와이어와 밴드와 같은 공지된 장치들이 흉골 부분을 상호 고정하는데 사용되어 왔다. 이러한 장치들의 사용은 흉골 치료를 촉진하는 데에 어느 정도 성공을 가져왔다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 이와 같은 장치들에서는 와이어(26)가 늘어지고, 와이어(28)가 이동되기까지 하는 것이 발견되었다.

따라서, 흉골과 그 주위에 상당히 중대한 감염을 야기시키는 결과를 초래하는 흉골의 터져 벌어지는 발병, 즉, 흉골 치료의 실패는 매우 중대한 문제이다. 그리고, 이와 같은 감염은 적합한 치료 동안 흉골 부분이 결합되고 서로 융합되는 능력을 저하시킴으로써 흉골의 치료를 더욱 저하시킨다.

더욱이, 늑골의 분리에 의해 척수의 연결부와 늑간의 연결부(30,32)에 발생된 변형뿐만 아니라 근육의 활동과 호흡에 의한 흉골 부분의 움직임에 기인하는 외에, 외과수술에 기인한 신경의 노출에 의해, 심지어 일상적인 활동과 움직임으로부터 심각한 통증이 발생하게 될 수 있다.

흉골의 벌어짐과 같은 심장 수술과 수술 후의 합병증은 그런 심장 수술을 받은 환자의 약 5%에서 7.0%에게 발생될 수 있다. 그러한 합병증이 나타나는 환자 중의 약 14%가 죽음에 이르게 된다.

적절한 흉골 치료의 실패에 연관된 수술 후의 합병증은 고령층, 당뇨병 환자, 비만인 환자, 흡연자, 스테로이드(steroids)를 사용한 사람, 화학이나 방사능 치료를 받은 환자, 그리고 폐에 관한 질병을 가지거나 폐 수술을 받은 환자에게 흔하게 나타나게 된다. 특히, 심장, 폐, 또는 다른 가슴에 관한 수술을 자주 요하는 고령층에게 흉골 치료에서의 합병증은 나이가 들어감에 따라 얇아지는 흉골의 두께가 약 1㎝에서 약 1.5㎝ 정도 되면 그 가능성이 증가한다.

공지의 장치가 실제로 절개된 흉골의 치료를 촉진하는데 효과적이라 할지라도 합병증의 발생빈도와 사망률은 아직도 상당히 높다. 더불어, 흉골이 그러한 장치의 사용에도 불구하고 벌어지거나, 또는 사실상 그러한 장치가 제대로 작동하지 않기 때문에 그런 장치들은 효과 면에서 그 한계가 있다. 예를 들어, 흉골 부분을 상호 결합시키고 있는 뼈 스테이플은 흉골과 늑골의 자연적이고 일상적인 호흡과 다른 근육의 활동에 기인하여 늘어질 수 있다. 더군다나, 흉골을 치료하기 위한 이러한 공지의 장치들은 조절 불량 또는 효과 불량에 대한 보상으로 재위치 조정 또는 수정을 요하게 될 수 있다.

따라서, 흉골 치료의 효과적인 촉진을 위한 필요성 있다. 예를 들면, 개인적으로 또는 와이어와 밴드를 적용하는 공지의 장치들에 연결하여 흉골을 치료하는 장치 및 방법이 그것이다.

또한, 편리하게 사용할 수 있고 비용이 저렴한 흉골 치료를 촉진하기 위한 장치 및 방법이 필요하다. 이러한 장치 및 방법은 또한 해롭지 않아야 하고, 환자로 하여금 공지의 흉골 치료 장치와 방법을 재조정하거나 수정하기 위한 부가적인 수술을 피할 수 있도록 하여야 한다.

조직과 뼈의 치료를 촉진하는 초음파 장치가 기재되어 있는 바, 예를 들면, 듀어트(Duarte)에게 양도된 미국 특허 번호 제4,530,360호와 윈더(winder) 등에 양도된 미국 특허 번호 제5,520,612호에 기재되어 있다. 예를 들면, 듀어트의 특허에 기재된 바와 같이, 초음파는 초음파의 약 1.5㎒의 주파수에서, 10㎲에서 2000㎲ 사이에서 변화되는 펄스 폭에서, 그리고 100㎐에서 1000㎐ 사이에서 변화되는 펄스의 반복비율로 뼈에 적용되어 질 수 있다. 이러한 초음파의 적용은 부러진 뼈, 모조 관절, 기타 같은 종류의 것의 통상적인 치료과정을 촉진하는 것을 보여준다. 지금까지, 초음파는 흉골의 수술 후의 치료를 촉진하는 데에는 사용되지 않았다.

본 발명은 치료학에서 초음파의 의학적 제공에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초음파를 치료학적으로 사용하여 흉골의 치료를 촉진하기 위한 방법에 관한 것이다.

상기의 흉골 치료 장치와 방법의 특징은 본 발명의 실시예를 상세하게 도시한 아래의 도면을 언급함으로써 충분히 분명해지고 더 잘 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 흉골과 가슴 공동부의 도면,

도 2는 길이 방향으로 절개된 흉골의 도면,

도 3은 절개된 흉골과 분리된 늑골의 접합이 도시된 도면,

도 4는 와이어를 사용하여 접합된 부분을 갖는 절개된 흉골의 도면,

도 5 및 도 6은 확산 렌즈를 사용하여 절개된 흉골에 초음파를 적용하는 실시예의 도면,

도 7 및 도 8은 복수개의 초음파 변환기를 사용하여 도 5 및 도 6에 도시된 초음파를 적용하는 각각의 실시예의 도면,

도 9 및 도 10은 환자의 목 주위에 안전하게 설치된 변환기 세트가 사용되는 초음파 적용 장치의 다른 실시예의 도면,

도 11은 흉골 치료를 촉진하기 위한 초음파 적용 장치에 사용되는 살균된 박판의 도면,

도 12는 흉골 치료를 촉진하기 위하여 초음파를 적용하기 위한 초음파 적용 장치에 연관된 메쉬의 사용 도면,

도 13은 초음파를 제공하기 위한 초음파 변환기를 포함하는 금속 판의 도면,

도 14 및 도 15는 도 13의 금속 판을 사용하는 각각의 실시예의 도면,

도 16은 흉골을 치료하기 위한 방법의 순서도,

발명의 요약

여기서는 흉골에 적용되는 초음파 치료의 적용 장치를 알게 되고, 그에 따라 터져 벌어짐과 흉골의 절개에 관련된 외과적 수술의 다른 합병증을 최소화한다.

환자의 흉골 치료에 대한 방법은 초음파 적용 장치가 실질적으로 접합된 부분을 갖는 흉골에 인접하게 위치되는 단계를 포함하고, 서로 접합된 부분의 치료를 촉진하기 위한 흉골의 접합된 부분에 초음파가 적용되는 단계를 포함한다.

초음파 적용 장치는 서로 접합된 부분의 치료를 촉진하기 위하여 흉골의 접합된 부분에 적용하기 위하여 초음파를 발생시키는 변환기와, 상기 변환기를 실질적으로 흉골에 인접되도록 위치시키는 베이스를 포함한다. 하나의 실시예에서, 그곳의 치료를 위해 흉골의 접합된 부분에 초음파가 흐르도록 음향학적으로 초음파를 확산시키기 위하여 변환기와 흉골 사이에 배치되는 초음파 확산 렌즈가 제공된다.

다른 실시예에서, 본 발명은 복수개의 변환기를 포함하고, 이것은 흉골의 접합된 부분에 길이 방향을 따라 초음파가 적용되도록 흉골 상부의 피부에 실질적으로 인접되고 흉골의 접합된 부분의 길이 방향을 따라 베이스에 형성된 오목부에 위치된다.

본 발명은 환자의 목 주위에 안전하게 위치되도록 형성되고 베이스에 연결된 고리를 포함한다. 상기 고리는 묶여지거나 타이로 형성될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 변환기에 효과적으로 연결된 긴 금속 조각을 포함하고, 이 긴 금속 조각은 초음파를 발생시켜 초음파를 흉골에 적용하기 위하여 변환기로부터의 신호에 응답한다. 상기 긴 금속 조각은 흉골에 실질적으로 인접되게 환자의 몸속에 이식될 수 있다.

다른 실시예에서, 초음파 적용 장치는 실질적으로 흉골에 인접되게 환자의 몸속에 이식된 메쉬(mesh)에 연관되어 동작될 수 있고, 그 곳에서 상기 메쉬는 흉골의 치료를 촉진하기 위하여 그곳에 제공되는 초음파에 응답한다.

도 3 내지 도 15에 도시된 바와 같이 유사 또는 동일한 구성요소를 나타내는 참조 번호를 가지고 상세하게 도면을 설명하면, 본 발명은 절개된 흉골의 치료를 촉진하는 초음파를 적용하기 위한 다양한 장치와 방법을 설명한다. "절개된 흉골"은 여기에서 톱, 전기소작, 또는 공지된 다른 장치와 방법에 의해 분리될 수 있는 부분으로 나뉘어진 흉골로 정의된다. 본 발명에서, 실증적인 목적으로, 흉골(10)이 도시되는 바, 예를 들어, 도 1에서, 실질적으로 비슷한 크기의 두 개의 부분(20,22)으로 절개되고 "반쪽 흉골(sternum halves)"로 언급될 수 있다. 그러나, 흉골(10)의 부분(20,22)의 상대적인 크기는 다른 비율일 수 있다.

도 5 및 도 6의 실시예에 도시된 바와 같이, 도시된 장치와 방법은 환자의 흉골(10)이 절개되고 그곳의 부분들이 접합되는 수술 후에 환자(36)에게 사용되기 위한 초음판 적용 장치(34)를 포함한다. 초음파 적용 장치(34)는 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 흉골(10)의 절개된 부분(20,22)이 접합되는 가슴의 공동부가 봉합된 피부(38)에 실질적으로 인접하게 위치된다. 초음파 적용 장치(34)는, 예를 들어, 초음파를 발생시키기 위하여 전원에 와이어에 의해 효과적으로 연결된 변환기(42)를 포함한다. 변환기(42)는 변환기 지지 하우징(44)에 배치되고, 초음파 확산 렌즈(48)에 실질적으로 인접되게 위치된 전송기의 끝단(46)을 가지며, 아래에서 상세하게 설명된 겔 패드(gel pad)와 같은 초음판 전도성 패드일 수 있다.

상기 변환기(42)는 여기서 참고로 제시된 윈더 등의 미국 특허 번호 제5,520,612호에서 기재된 변환기와 음향 시스템과 같은 기술분야에서 공지된 초음파 발생 회로에 효과적으로 연결되거나 이를 포함한다. 실시예에서, 상기 변환기(42)는 초고주파수 발생기, 저주파수 신호 발생기, 그리고 변환기(42)에 펄스 변조 초고주파 신호를 공급하기 위한 이러한 발생기에 연결된 변조기에 연결된다.

일반적으로, 상대적으로 낮은 주파수 변조 신호(예를 들면, 5㎐에서 10㎐)와 저강도 음향신호(예를 들면, 100㎽/㎠ 이하)에 연관되는 250㎒와 10㎒ 사이의 초음파 반송 주파수가 도움이 되며, 치료에 효과적일 수 있다.

상기 변환기 지지 하우징(44)은 초음파 치료를 하는 동안, 누워 있는 환자와 같은 환자(36)의 봉합된 가슴 공동부(40)에 위치될 때 안정될 수 있게 형성되어 있다. 실시예에서, 변환기 지지 하우징(44)은 초음파 치료 동안 상기 초음파 적용 장치가 내리 눌려질 수 있도록 무거운 패널(50,52)을 포함하거나 이에 부착된다. 양자 택일로, 상기 변환기 지지 하우징(44)은 상기 초음파 적용 장치(34)를 실질적으로 봉합된 가슴의 공동부(40)에 인접되어 안정되게 하는 밴드 또는 다른 장치이거나 이를 포함한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 적용 장치는 치료를 위한 흉골 상부의 피부(38)에 실질적으로 인접되게 위치되고, 그 곳에서 상기 흉골(10)은 와이어(24,25) 또는 흉골 부분의 접합을 위한 다른 기계에 의해 접합되는 부분을 가진다. 실시예에서, 상기 변환기 지지 하우징(44)은 그곳에 초음파 확산 렌즈(48)를 위치시키기 위한 오목부를 포함할 수 있는 바, 상기 변환기(42)의 전송기 끝단(46)으로부터 발생된 초음파(54)는 그곳의 치료를 촉진하기 위하여 피부를 통하여(38) 흉골(10)에 전달된다.

실시예에서, 상기 초음파 확산 렌즈(48)는 패드, 브래더(bladder), 또는 실질적으로 초음파 전도성이고 상기 변환기(42)의 전송기 끝단(46)으로부터 발생된 그러한 초음파(54)를 음성학적으로 확산시키기에 적합한 다른 구조물일 수 있다. 예를 들면, 상기 초음파 확산 렌즈(48)는 상대적으로 낮은 소실(dissipation)로 초음파를 전달하는 초음파 전도성 겔(56)을 보유할 수 있는 봉합된 구조일 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 상기 초음파 확산 렌즈(48)의 상면(58)은 멈춤쇠(detent)(60)를 포함할 수 있고, 멈춤쇠(60)와 전송기 끝단(46) 사이에 공기 또는 다른 물질을 위한 포켓(62)이 형성되도록 만곡되거나 일정한 각도로 만입될 수 있다. 상기 멈춤쇠(60)의 만곡되거나 만입된 형상과 포켓(62)의 통합된 형상, 그리고 그곳 내부의 공기 또는 물질의 임의의 전도성 특질은 겔 패드를 통한 초음파의 전형적인 소산에 기인하는 범위보다 더 넓은 범위에 걸쳐 초음파를 퍼뜨리거나 확산시키는 초음파 렌즈에 영향을 미친다.

그러므로 이러한 확산되는 초음파는 한 주기의 치료 동안 절개된 흉골(10)의 본질적인 부분에 적용될 수 있다. 더불어, 상기 초음파 확산 렌즈(48)는 상기 봉합된 가슴의 공동부(40) 상부에 위치될 수 있고 치료를 촉진하기 위하여 상기 절개된 흉골(10)의 근접한 중심에 실질적으로 직접 초음파를 적용할 수 있도록 형성되어 있다.

조직과 뼈의 치료를 촉진하는 초음파 적용이 공지되어 있는 바, 예를 들면, 여기에서 참고로 제시된 듀어트(Duarte)에게 양도된 미국 특허 번호 제4,530,360호와 윈더(winder) 등에 양도된 미국 특허 번호 제5,520,612호에 기재되어 있다.

절개된 흉골의 중앙 부분의 치료는 절개된 흉골의 끝단의 치료보다 종합적인 치료를 촉진하는데 있어서 더욱 효과적일 수 있다. 예를 들면, 흉골의 중앙 부분은 환자의 호흡에 기인한 가장 큰 응력과 전단력을 가질 가능성이 높다. 따라서, 중앙 부분의 치료는 더 난해하고 치료를 위한 초음파를 수용하는데 있어서 더욱 중요하다.

상기 흉골(10)은 가슴의 상부 공동부의 길이 방향을 따라 있고 비교적 환자의 피부 표면에 근접되어 있기 때문에, 초음파(54)를 상기 흉골(10)에 흐르게 하는 것은 흉골(10)의 충분한 치료를 제공하게 되고, 높은 정밀도와 특별한 위치에 초점을 맞추는 것은 불필요하다. 따라서, 제공되는 초음파의 강도는 높을 필요가 없고, 초음파의 얕은 침투만으로도 효과적인 치료를 제공하게 된다.

더불어, 침투의 얕음과 상기 흉골(10)에 의한 초음파의 흡수는 초음파가 그 하부에 있는 심장 조직에 침투하는 것을 효과적으로 제한한다. 더불어, 초음파의 주파수는 초음파 침투의 얕음을 적용하기 위한 기술 분야에서 공지된 수단에 의해 제어될 수 있다.

초음파는 또한 기술 분야에서 공지된 방법에 따라 도 5 및 도 6의 초음파 적용 장치(34)를 사용하여 적용할 수 있는데, 예를 들면, 미국 특허 번호 제5,520,612호에서 제시된 바와 같이, 초음파의 광대역 반송 주파수를 사용하는 것이다. 덧붙이면, 변환기의 단계적 배열과 흉골(10)에 대한 연속적인 방사가 또한 상기 흉골(10)의 치료를 효과적으로 촉진할 수 있다.

상기 흉골(10)의 부분은 와이어(24,25)에 의해 접합되어 있기 때문에, 이러한 접합에 의한 흉골(10)의 정상적인 치료가 이루어진다. 이러한 초음파를 적용하는데 있어서, 상기 초음파 적용 장치(34)는 상기 흉골(10)의 치료를 촉진하고, 그에 따라 상기 흉골(10) 부분의 접합을 위한 와이어(24,25) 또는 다른 기구의 사용을 보완하게 된다.

도 7 및 도 8은 흉골 치료를 위한 도 5 및 도 6의 초음파 적용의 선택적인 실시예에 관한 도면이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 초음파 적용 장치(64)는 변환기 지지 하우징(70)의 오목부(68)에 일치하게 각각 배치된 복수개의 초음파 변환기(66)를 사용하여 복수개의 변환기들 각각의 전송기의 끝단(72)이 실질적으로 초음파 겔 패드(74)에 인접될 수 있다. 상기 초음파 겔 패드(74)는 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어(24,25)에 의해 접합된 상기 흉골(10)의 절개된 부분(20,22)이 있는 봉합된 가슴 공동부(40)의 피부(38)에 실질적으로 인접되게 위치하게 되고, 복수개의 변환기(66)로부터의 초음파(76)는 그곳의 치료를 촉진하기 위하여 상기 흉골(10)에 직접적으로 제공될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여 상기한 바와 같이, 도 7 및 도 8의 상기 변환기 지지 하우징(70)은 초음파 치료를 하는 동안 상기 변환기 지지 하우징(70)의 위치 선정을 위해 상기한 바와 같이 무거운 패널(78,80) 또는 다른 기구를 포함하거나 이에 부착될 수 있다.

도 8을 참조하면, 실시예에서, 복수개의 변환기(66)와 그 각각의 전송기 끝단(72)은 상기 흉골(10)의 길이 방향을 따라 실질적으로 균일한 치료를 촉진하기 위하여 상기 피부(38)를 통하여 상기 흉골(10)에 실질적으로 균일한 초음파(76) 세트를 전달하기 위하여 실질적으로 평행하도록 방향이 설정되어 있다.

도 5 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 도 5 내지 도 8의 상기 초음파 적용 장치(34)는 각각 초음파 전동성 겔 패드(48,74)에 연관되어 사용된다. 각각의 실시예에서, 상기 초음파 적용 장치(34,64)는 또한 그곳의 치료를 촉진하기 위하여 상기 흉골(10)에 피부(38)를 통하여 초음파의 전달을 조장하도록 실질적으로 흉골(10)에 인접된 피부(38) 상부에 펼쳐진 초음파 전도성 겔과 함께 사용되어 질 수 있다.

도 9 및 도 10은 환자(36)의 목 주위에 안정되게 설치되는 초음파 적용 장치(82)를 위한 고리 또는 다른 구조물에 부착된 베이스에 배치되는 변환기 세트(84)를 사용하는 초음파 적용 장치(82)의 다른 실시예의 도면이다. 일 실시예에서, 상기 고리(88)는 개방형의 고리로 끝단(90,92)을 가지며, 그 끝단은 안정되게 결합될 수 있는 바, 그 결합에는 걸쇠 또는 다른 안정적 결합을 위한 구조가 사용될 수 있고, 그것은 후크와 벨크로(VELCRO)를 사용한 연결기구와 같은 것이다. 다른 실시예에서, 상기 초음파 적용 장치(82)는 넥타이 또는 다른 짜여진 물질로 구현될 수 있는 데, 이것은 치료 또는 환자의 일상적인 활동 동안 상기 흉골(10)의 치료를 촉진하기 위하여 피부(38)에 실질적으로 인접되게 초음파 적용 장치(82)를 위치시킨다.

또한, 상기 초음파 적용 장치(82)는 상기 변환기 세트(84)로부터 초음파를 제공하는 동안 환자(36)의 움직임 또는 이동에 기인한 상기 베이스(86)의 이동이 최소화되도록 하는 중량물(94)을 포함한다. 도 9 및 도 10에 도시된 실시예에서, 상기 초음파 적용 장치(82)는 그곳의 치료를 위하여 상기 피부(36)를 통하여 상기 흉골(10)에 제공되는 초음파(98)의 전달을 촉진시키기 위해 상기 흉골(10)에 실질적으로 인접되도록 상기 피부(38) 상부에 펼쳐진 초음파 전도성 겔(96)에 연관되어 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 초음파 적용 장치(82)는 도 5 내지 도 8에서 상기한 바와 같이, 초음파 전도성 겔 패드를 포함하거나 연관하여 사용될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 도 5 내지 도 10에서 상기한 초음파 적용 장치는 전도성 겔 패드(102)와 연관된 살균된 박판(100) 또는 패드와 함께 사용될 수 있고, 여기서 상기 살균된 박판(100)은 상기 피부(38)에 실질적으로 인접되게 설치된다. ECHO로부터의 상업적으로 유용한 박판과 같은 살균된 박판(100)은 그곳의 감염을 방지하도록 상기 피부(38)의 치료 절개부에 위치한다. 또한, 상기 살균된 박판(100)은 초음파 치료를 하는 동안 상기 겔 패드(102)와 초음파 적용 장치(도 11에는 도시되어 있지 않음)가 상기 피부(38)에 실질적으로 인접된 상기 살균된 박판(100) 상에 위치하는 경우에 상기 피부(38)의 마찰 또는 환자(36)의 불편함을 감소시킬 수 있다.

도 12는 흉골 치료를 촉진하기 위하여 초음파를 제공하는 초음파 적용 장치(106)와 연관되는 메쉬(104)의 사용이 도시된 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 적용 장치(106)는 그곳의 치료를 촉진하기 위하여 흉골에 실질적으로 인접한 피부(38)와 근육(110)을 통하여 초음파(108)가 제공될 수 있도록 초음파 전도성 겔 패드(도 12에는 도시되어 있지 않음)와 함께 연관되어 사용될 수 있다. 상기 초음파 적용 장치(106)와 그곳에 함께 사용되는 겔 패드는 도 5 내지 도 10에 도시된 상기한 실시예의 어느 것과 같은 것일 수 있다.

상기 메쉬(104)는 초음파 전도성의 짜여진 물질로 구성된다. 수술 중에, 상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)에 실질적으로 인접되게 환자(36)의 몸 안에 위치하는 바, 초음파(108)가 피부(38)와 근육(110)을 통하여 전달될 때, 상기 메쉬(104)가 그곳의 치료를 위하여 흉골(10)에 초음파(108)의 적용을 촉진하게 된다. 상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)이 실질적으로 치료된 다음, 상기 메쉬(104)가 환자(36)의 몸속에 흡수될 수 있도록 남아 있게 되는 그러한 흡수 비율로 흡수 가능하다. 양자 택일로, 상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)의 충분한 치료 후에 환자(36)로부터 제거될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 흉골(10)은 긴 금속 조각 또는 판을 사용하는 초음파에 의해 치유될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 긴 금속 조각(112)은 초음파를 발생시키도록 긴 금속 조각(112)을 진동시키는 변환기(114)를 포함한다. 도 14에 도시된 일 실시예에서, 상기 긴 금속 조각(112)은 환자(36)의 외부 피부(38)에 실질적으로 인접되게 위치될 수 있고, 그렇게 함으로써 상기 긴 금속 조각(112)의 진동(116)은 상기 흉골(100)을 치료하기 위하여 상기 피부(38)와 근육(110)을 통과하여 전달되는 초음파(118)를 발생시킨다. 또한, 상기 초음파 전도성 겔 패드(120)와 살균된 박판은 상기 긴 금속 조각(112)과 함께 연관되어 사용되어질 수 있다.

상기 변환기(114)를 사용하여 상기 긴 금속 조각(112)을 자극함으로써, 조화적인 변화(harmonic changes)가 상기 긴 금속 조각(112)에 유발되고 그에 따라 초음파의 루프(loop)와 노드(node)가 상기 긴 금속 조각(112)의 길이 방향을 따라 이동한다. 초음파(118)의 침투 깊이는 기술 분야에서 공지된 바에 따라 제어될 수 있는 바, 주파수 추적과 피드백 제어기술 뿐만 아니라 펄스 에코(echo)기술을 사용하여 제어할 수 있다.

상기 긴 금속 조각(112)은 상기 환자(36)의 몸 외부에 배치되기 때문에, 상기 긴 금속 조각(112)은 마음대로 처분할 수 있는 바, 한 번 사용 또는 재사용 후에 마음대로 처분할 수 있다. 더불어, 상기 긴 금속 조각(112)은 제거 가능하게 상기 변환기(114)에 부착될 수 있고, 상기 긴 금속 조각(112)은 상기 변환기(114)가 재사용되는 동안에, 마음대로 처분할 수 있다.

각각의 실시예에서, 상기 긴 금속 조각(112)은 수술하는 동안에 흉골(10)에 실질적으로 인접되게 이식될 수 있고 피부(38)와 근육(110)의 아래에 흉골(10)의 길이 방향을 따라 설치될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 긴 금속 조각(112)은 와이어(24,25)에 의해 상기 흉골(10)에 안정적으로 설치될 수 있고, 상기 이식된 긴 금속 조각(112)은 전도성 겔 패드를 필요로 하지 않는다. 이러한 이식된 긴 금속 조각(112)은 그곳의 치료를 촉진하기 위하여 상기 흉골(10)에 많은 양의 초음파(118)를 실질적으로 계속해서 제공할 수 있다. 따라서, 초음파를 적용하는 동안 환자가 눕고 상대적으로 부동의 자세로 있어야 하는 치료 기간은 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.

도 14 및 도 15에 도시된 상기 진동(116)은 실증적인 목적을 위해 과장된 것을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 상기 흉골(10)은 도 16에 의해 도시된 방법에 의해 치료될 수 있는 바, 그 방법은 수술 후에 접합된 부분이 있는 흉골을 갖는 환자에게 사용하기 위한 초음파 적용 장치를 제공하는 단계(122), 상기 흉골(10)에 상기 초음파 적용 장치가 실질적으로 인접되도록 위치되는 단계(124), 그리고 흉골 치료를 위하여 서로 접합된 부분의 치료를 촉진하기 위한 흉골의 접합된 부분에 초음파를 적용하는 단계(126)를 포함한다.

흉골 치료를 위한 상기한 초음파 적용 장치 및 방법은 상기한 실시예에서 참고로 특별히 도시되고 기재된 것이고, 기술 분야에서 숙달된 기술자는 형태와 세부의 다양한 변형이 본 발명의 범위와 사상으로부터 멀지 않는 범위에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 상기에서 제시된 것과 같은 변형에만 한정되지 않는 변형은 발명의 범위에 속한다고 간주될 수 있을 것이다.

Claims

상호 접합된 부분(20,22)의 결합 치료를 촉진하기 위하여 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)에 적용되어 초음파를 발생시키는 변환기; 및

신체의 흉골 부분(40)에 근접되어 안정되게 위치되고 그것에 의해 흉골(10)에 실질적으로 근접된 변환기(42)가 안정적으로 위치되도록 형성되어 그것에 따라 특정 지워지는 장치(34)의 베이스(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(34)는 흉골(10)의 치료를 위하여 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)으로 초음파가 흐를 수 있도록 초음파(54)를 음향학적으로 확산시키기 위하여 상기 변환기(42)와 상기 흉골(10) 사이의 상기 베이스(44)에 배치되도록 형성된 초음파 확산 렌즈(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(64)는 복수개의 변환기(66); 및

상기 흉골(10)을 따라 형성된 절개부에 대응하여 상기 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)의 길이 방향을 따라 복수개의 변환기(66)가 위치되는 동시에 상기 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)의 길이 방향(18)을 따라 상기 초음파(76)가 제공되도록 상기 흉골(10) 위의 피부(38)에 실질적으로 근접되도록 배열되는 복수개의 오목부(69)가 형성된 베이스(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제3항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(82)는 상기 베이스(86)에 연결되고 환자(38)의 목 주위에 안전하게 위치되도록 형성된 고리(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항에 있어서,

상기 베이스(86)는 상기 변환기(114)로부터의 신호에 응답하여 초음파를 발생시키고 상기 초음파를 상기 흉골(10)에 적용할 수 있도록 상기 변환기(114)에 효과적으로 연결된 긴 금속 조각(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제5항에 있어서,

상기 긴 금속 조각(112)은 환자의 피부 아래에 이식되도록 구성 및 배열되고 실질적으로 상기 흉골(10)에 근접하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(106)는 환자의 피부(38) 아래에 실질적으로 상기 흉골(10)에 근접하게 환자에 이식되도록 구성 및 배열되는 메쉬(104)를 부가적으로 포함하고, 상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)의 치료를 촉진하도록 그 곳에 제공되는 초음파(108)에 응답하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항에 있어서,

상기 베이스(44)는 초음파 치료 동안 상기 흉골(10)에 상기 초음파 적용 장치(34)가 아래로 눌려질 수 있도록 중량의 패널(50,52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제8항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(34)는 치료를 위하여 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)으로 초음파가 흐를 수 있도록 초음파(54)를 음향학적으로 확산시키기 위하여 상기 변환기(42)와 상기 흉골(10) 사이의 상기 베이스(44)에 배치되도록 형성된 초음파 확산 렌즈(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(66)는 복수개의 변환기(66); 및

상기 흉골(10)을 따라 형성된 절개부에 대응하여 상기 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)의 길이 방향을 따라 복수개의 변환기(66)가 위치되는 동시에 상기 흉골(10)의 접합된 부분(20,22)의 길이 방향(18)을 따라 상기 초음파(76)가 제공되도록 상기 흉골(10) 위의 피부(38)에 실질적으로 근접되도록 배열되는 복수개의 오목부(68)가 형성된 베이스(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제4항에 있어서,

상기 고리(88)는 걸쇠 또는 갈고리쇠와 벨크로(VELCRO)를 사용하는 연결기구를 이용하여 안전하게 서로 부착되도록 형성된 끝단(90,92)을 갖는 개방형의 고리인 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제4항 또는 제11항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(82)는 상기 고리(88)의 반대편인 상기 베이스(86)의 끝단에 위치되고 초음파를 제공하는 동안 환자(36)의 움직임 또는 이동에 기인한 상기 베이스(86)의 움직임이 최소화되도록 배열된 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제11항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(34,64,82,106)는 그 곳에 위치되는 살균된 박판 또는 패드(100) 그리고 초음파 전도 겔(gel) 패드를 포함하고, 상기 살균된 박판 또는 패드(100)는 상기 환자의 피부(38)에 실질적으로 근접되게 위치되도록 배열된 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제8항에 있어서,

상기 초음파 적용 장치(106)는 환자의 피부(38) 아래에 실질적으로 상기 흉골(10)에 근접하게 환자에 이식되도록 구성 및 배열되는 메쉬(104)를 부가적으로 포함하고, 상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)의 치료를 촉진하도록 그 곳에 제공되는 초음파(108)에 응답하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제7항 또는 제14항에 있어서,

상기 메쉬(104)는 상기 흉골(10)이 실질적으로 치료된 후에, 환자의 몸속에 상기 메쉬(104)가 남아 흡수될 수 있게 되는 흡수 비율로 흡수되는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 변환기(114)는 상기 긴 금속 조각(112)을 자극하여 고조파 변화를 유발시킴으로써 초음파의 루프와 노드가 상기 긴 금속 조각(112)의 길이 방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
제16항에 있어서,

상기 긴 금속 조각은 실질적으로 상기 흉골의 근접되게 환자의 몸속에 이식된 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 장치.
상호 접합된 부분의 치료를 촉진하기 위하여 흉골의 접합된 부분(20,22)에 제공되어 초음파를 발생시키는 변환기; 와

상기 변환기를 실질적으로 흉골에 근접되도록 위치시키기 위한 베이스; 및

흉골에 실질적으로 근접되게 환자의 몸속에 이식되고 흉골의 치료를 촉진하기 위하여 그 곳에 제공되는 초음파에 반응하는 메쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉골 치료 촉진을 위한 초음파 적용 시스템.