KR20010013002A - 체내 유체용 유동 조절 장치 - Google Patents

Abstract

대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치에는 제1 쉘과 제2 쉘이 구비되며, 이들은 결합되어 대상 신체 내에 있는 선택된 관을 포위하고 맞물리기 적합한 원통형 장치를 형성한다. 이 원통형 장치는 양쪽 단부가 개방되어 있고, 내경의 치수는 요도와 같은 대상 신체의 선택된 관에 고정되기 적합하게 만들어진다. 또한, 이 장치에는 작동되는 경우 유체 유동을 억제하는 플런저가 구비된다. 플런저는 전자 솔레노이드 또는 수압이나 공압에 의해 작동될 수 있으며, 이에 의해 자유 유동 위치로부터 관을 통과하는 유체 유동이 실질적으로 억제 또는 저감되는 수축 위치로 이동한다. 이 장치는 실금을 조절하거나 신체 내의 다른 관의 유체 유동을 제한하기 위해 사용될 수 있다. 대상 사용자는 이 장치를 신체 외부에서 원격 제어 장치로 작동시킬 수 있으며, 이 원격 제어 장치는 이식된 장치와 무선 통신을 통해 장치에 신호를 보내어 솔레노이드가 플런저를 수축 위치로 이동시키도록 한다. 사용자가 배뇨의 필요성을 더이상 느끼지 않는 경우에, 제2 신호에 의해 플런저가 후퇴되어 자유 유동 상태로 된다.

Description

체내 유체용 유동 조절 장치{BODY FLUID FLOW CONTROL DEVICE}

사람이 수의적(隨意的) 비뇨 기능에 대한 조절을 상실하는 상태를 실금(失禁)이라고 한다. 이런 상태는 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다. 이런 원인에는 다양한 관련 질병 및 비관련 질병과 요도 수의 괄약근의 노화 및 퇴폐(頹廢)가 포함된다. 이런 상태를 겪는 사람은 많은 비용과 큰 불편을 감내하여야 한다. 이에 대해 몇개의 치료법이 공지되어 있다. 이들 중에 가장 보편적인 것은 (주요 및 보조) 외과적 교정, 약물 및 배출물을 포획하는 작용을 하는 장치(즉, "포획" 또는 기저귀 시스템) 등이다. 다른 해결 방법은 요도에 패치(patch)를 배치하여 불의의 배설을 방지하는 것이다. 아마도 지금까지 가장 효과적인 해결 방법은 인공 괄약근을 사용하는 것일 것이다. 이 장치는 외과적으로 설치되며, 수압식 또는 공압식으로 구동되고, 유체 유동을 억제하기 위해 밸러스트(ballast)가 팽창함으로써 작동된다. 그러나, 이런 장치는 항상 사용하기 편한 것은 아니며 종종 불편을 준다. 따라서, 비뇨 기능을 조절하는 개선된 방법과 장치가 필요하다.

본 발명은 일반적으로 의료 기구에 관한 것이며, 더 구체적으로는 요도(尿道) 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유체 유동 조절 장치의 사시도이다.

도 2는 닫힌 상태인 체내 유체 유동 조절 장치의 전면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 장치의 단면도이다.

도 4는 열린 상태인 본 발명에 따른 장치의 평면도이다.

도 5는 열린 상태인 본 발명에 따른 장치의 전면도이다.

도 6은 플런저가 수축 위치에 있는 본 발명에 따른 장치의 전면도이다.

도 7은 인간의 요도와 맞물린 상태를 도시하는, 본 발명에 따른 장치의 도면이다.

간략하게 설명하면, 본 발명에 따라, 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 이식 가능한 장치에는, 신체 내부에 있는 소정의 직경의 관과 맞물리기 위한 맞물림 수단과, 상기 관의 직경을 감소시키기 위한 수축 수단과, 상기 수축 수단이 상기 관의 직경을 감소시키도록 하는 제어 수단이 포함된다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 체내 유체 유동 조절 장치(10)의 사시도가 도시되어 있다. 이 장치(10)는 실금의 치료에 사용하는 것을 포함하여 다양하게 적용될 수 있다.

이 유체 유동 조절 장치(10)는 2부분으로 된 조립체로서, 제1 실린더 케이싱 쉘(12)과 제2 실린더 케이싱 쉘(14)을 결합하여 형성되는 중공 실린더 형태로 이루어져 있다. 제1 쉘(12)을 제2 쉘(14)과 결합하면, 요도와 같은 대상 신체의 관(즉, 신체 내에 있는 모든 관)의 주위에 고정되기에 매우 적합한 내경의 원통형 튜브가 조립된다. 이 장치(10)는 조절하고자 하는 유동이 통과하여 흐르는 관과 맞물리도록 설계되어 있다. 또한, 이 장치에는 플런저(다른 도면에 도시됨)를 중공부 내로 이동시켜 이 장치(10)에 의해 포위된 관을 통과하여 흐르는 유체 유동을 제한하는 피스톤식 메커니즘이 마련된 케이싱(16)이 구비된다. 이 피스톤식 메커니즘은 전자기계식 솔레노이드인 것이 좋지만, 유체압식, 공압식 또는 등가의 피스톤식 메커니즘이 사용될 수 있다.

외과의는 요도에 접근할 수 있도록 절개함으로써 대상 신체 내부에 이 장치(10)를 이식할 수 있다. 이는 주위 조직으로부터 요도를 노출시키고 불구속 상태로 만들기 위해 통상 이용되는 외과적 프로토콜(protocol)에 따라 이루어진다. 괄약근의 제거 여부는 외과의의 선택에 따른다. 실린더 쉘(12, 14)은 노출되고 불구속 상태로 된 요도 일부의 주위에 이 장치(10)의 힌지부가 요도의 뒤쪽으로 가도록 배치된다. 이 장치(10)는 닫힌 상태로 잠겨진다. 다음에, 이 장치(10)는 그 바닥 칼라(collar)에 내장된 외과 수준의 메시(mesh)를 이용하여 요도를 (그 영역에) 봉합함으로써 제 위치에 고정된다. 일단 전술한 과정이 완료되면, 대상 신체를 봉합할 수 있고, 이 장치(10)는 대상 신체의 외부에서 원격 제어될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)의 전면도가 도시되어 있다. 이 장치(10)는 닫힌 상태에서 제1 부분(12)이 스트랩(26)과 스냅 핀(28)으로 구성된 힌지식 잠금부를 수단으로 제2 부분(14)과 체결된다. 등가의 잠금 수단이라면 어떤 것이라도 이런 목적으로 역시 사용될 수 있다.

양호한 실시예에서, 이 장치(10)는 수축될 관에 고정되기에 적합한 내경(20)의 중공 실린더로서 형성된다. 실금의 치료를 위해서 설계된 경우, 이 직경의 치수는 요도의 치수에 의해서 조정된다. 또한, 제2 부분(14)에는 전자기계식 솔레노이드(도 3에 도시됨)용의 케이싱(16)이 포함된다. 솔레노이드에 의해서 플런저(18)는 자유 유동 (또는 후퇴) 위치(도 2에 도시됨)로부터 도 6에 도시된 수축 (연장) 위치로 이동한다.

이 장치(10)에는 복수개의 구멍 또는 통공(15)(파선으로 도시됨)이 포함되어 유체가 장치(10)의 내부로 유입될 수 있도록 하고 장치(10)에 의해 점유된 영역과 그 주변에서 신체 조직이 더 성장할 수 있도록 한다. 이 구멍은 직경이 0.031 인치인 것이 좋고, 무작위로 배치된다. 그러나, 다른 치수도 역시 효과적이다. 전술한 신체 조직의 성장에 의해 추가로 고정 지지되고, 그 영역에 있는 영향을 받은 원래 조직이 괴사되는 것을 방지한다.

도 3을 참조하면, 도 2의 A-A선을 따라 절취된 단면도가 도시되어 있다. 이 도면으로부터 솔레노이드(22)에 의해 작동되는 축(24)에 부착된 플런저(18)가 있는 피스톤식 수축 장치의 구조를 알 수 있다. 이 플런저가 요도를 누르는 경우, 이 장치(10)의 반대쪽 면은 유체 유동을 억제 또는 방지하는 "배면(지지용) 벽부"로서 작용한다. 플런저(18)는 일련의 증가된 동력 서지(surge)에 의해 전자적으로 작동될 수 있으며, 이에 의해 이 장치(10)는 단조 증가(또는 감소)하는 일련의 단계적 동작에 의해 열리거나 닫히도록 프로그램될 수 있다. 플런저(18)는 요도에 대해 3개의 압력점을 제공하는 융기부가 마련되도록 설계된다. 구멍(15)의 경우에는, 이런 구조는 영향을 받는 조직의 괴사를 방지하고 더 확실한 유체 차단 효과를 제공한다. 테플론(teflon)으로 코팅된 전기 도선(30)이 사용되어 솔레노이드로 전류를 유도하여 플런저(18)의 동작을 활성화시킨다. 내부에 설치된 장치(10)로부터 내부에 설치된 "전환" 메커니즘 및 동력 공급원(50)(도 7에 도시됨)으로 도선이 (내부적으로) 연장될 수 있다. 도선(30)의 연결은 도선이 장치(10)로 진입하는 지점이 밀폐되어 유체가 장치 내부로 유입되는 것을 방지하도록 이루어진다. 동력 공급원(배터리 등)의 이식 지점은 단지 국부 마취만을 사용하는 단순한 외래 진료 절차에 의해 동력 공급원이 교체될 수 있도록 되어있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 이 장치(10)의 열린 상태가 도시되어 있다. 처음 대상 신체 내부에 도입되는 때에, 이 장치(10)는 열린 상태이므로 요도에 장치가 맞물릴 수 있다. 도 4는 열린 상태인 장치(10)의 평면도이다. 장치의 제2 부분(14)은 제1 부분(12)에 힌지(32)에 의해 선회 가능하게 부착되어 있으며, 2개의 반편 부재를 선회시켜 닫힌 상태로 체결할 수 있고, 다음으로 클램프(26)를 스냅핑 핀(28)[클램프(26)의 대응하는 구멍과 정렬되어 있음]으로 밀어 넣어 잠근다. 클램프(26)는 힌지(34)에 의해 선회 가능하게 쉘(12)에 부착되어 있다. 다른 실시예에서, 제1 부분(12)을 제2 부분(14)에 선회 가능하게 부착시키지 않고, 서로 접촉하도록 배치한 뒤에 클램프(26)와 같은 2개의 클램프나 등가의 수단으로 제 위치에 고정할 수 있다. 더욱이, 양호한 기능의 공지된 잠금 수단은 어떤 것이라도 또한 사용될 수 있다.

장치(10)는 가용 수명을 최대화하기 위해 선택된, 내구성이 있는 비활성 플라스틱이나 스테인레스 강 등과 같은 경량의 내식성 재료로 제조될 수 있다. 케이싱은 물에 대해 불침투성이어야 한다. 이 장치(10)는 하복부에 인접한 영역에 설치된 동력 공급원에 의해 동력을 공급받으며, 환자 복부의 피하 벽층 내에 내장된 스위치에 의해 제어된다. 이 스위치는 환자가 조정하는 외부 트리거링 유닛(triggering unit)에 의해 작동된다.

비록 이 장치(10)는 원통형으로 도시되었지만, 요도와 같은 신체 내부의 관과 맞물리기에 적합하다면 어떤 형태로도 이루어질 수 있다. 더욱이, 이 장치(10)는 다른 실시예로서 신체 내의 다른 튜브나 관과 맞물릴 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 장치의 다른 가능한 적용에는 전환 가능한 정관 절제 장치와 영양 흡수 장치, 또는 과다 비만을 치료하기 위한 전환 가능한 영양 흡수 장치 등이 포함된다.

도 7을 참조하면, 요도(40)와 맞물린 상태인 장치(10)가 도시되어 있다. 이 장치(10)는 대체로 괄약근의 위치에서 요도를 포위하고 있는 것이 좋다. 요도는 요로의 일부로서, 또한 액상 배설물(44)을 수용하고 있는 방광(42)을 포함한다. 이 장치(10)에는 대상 신체의 외부에 있는 자기적 장치(60)에 의해 제어되는 리드(reed) 스위치(52)를 포함하는 조절 장치(50)에 연결되어 있다. 이 조절 장치(50)는 밀폐되어 있으며, 실리콘 케이싱이 구비되는 것이 좋다. 또한 이 조절 장치(50)에는 용이하게 탈착할 수 있는 배터리(54)가 포함된다. 이 장치(10)에는 선택에 따라 터치 센서로부터 적외선, 음성 또는 소리에 의해 작동되는 센서에 이르기까지 다양한 트리거링 메커니즘이 포함될 수 있다. 여러 공지된 조절 장치 중에 어떤 것이라도, 사용자가 이 장치(10)의 작동을 제어하는 데에 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 장치(10)는 인간 신체 내부에 외과적으로 이식되므로, 사용자에게는 신체 외부에서 작동시킬 수 있는 조절 장치가 필요하다. 한 단순한 예로서, 스위치가 대상 신체의 피부 바로 아래쪽에 이식됨으로써, 사용자는 스위치 위쪽의 피부를 눌러 이 장치를 작동시킬 수 있다. 적절한 내식성 재료로 제조되는 한, 여러 공지된 압력 감지식 스위치 중에 어느 것이라도 사용될 수 있다. 그밖의 제어 메커니즘으로는 코일이나 대상 신체의 내부에 있는 조절 장치를 제어하는 전자기 신호를 발생시키는 다른 수단이 구비되어 있는 스마트 카드가 사용될 수 있다.

비록 본 발명의 구체적인 실시예가 개시되었지만, 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않고 상기 실시예를 변형할 수 있다는 점을 당업자는 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 구체적인 실시예에 제한되지 않으며, 첨부된 청구의 범위는 이런 적용, 수정 및 본 발명의 범위 내인 실시예 모두를 포함하고자 하는 것이다.

Claims (21)

1. 이식 가능하고, 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치로서,

   신체 내부의 관과 맞물리기 위한 맞물림 수단과;

   작동되는 경우에 상기 관 내부의 유체 유동을 저감시키는, 피스톤식 수축 수단과;

   상기 관의 직경을 작게 하기 위해 상기 수축 수단을 작동시키는 제어 수단

   이 포함되는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 맞물림 수단에는 제1 맞물림 요소와 상기 관을 포위하도록 상기 제1 맞물림 요소와 결합되는 제2 맞물림 요소가 포함되는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 맞물림 요소에는 제1 쉘 및 열린 위치에서 닫힌 위치로 이동할 수 있는 제2 쉘이 포함되며, 상기 제1 실린더 반편 부재와 제2 실린더 반편 부재는 결합되는 경우 상기 관의 주위에 대체로 맞도록 만들어진 내경의 실린더를 형성하는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 쉘은 상기 제2 쉘에 선회 가능하게 연결되어 상기 제2 쉘이 열린 위치로부터 닫힌 위치로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 실린더 반편 부재와 제2 실린더 반편 부재를 잠금 상태가 되도록 체결하는 잠금 수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 맞물림 수단의 형태는 인간의 요도를 둘러쌀 수 있는 내경의 대체적인 원통형인 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 수축 수단에는 플런징(plunging) 부재를 포위하는 솔레노이드가 포함되며, 상기 플런징 부재는 신체 내부의 관을 통과하는 유체의 유동을 허용하는 제1 위치로부터 상기 관을 통과하는 유체의 유동을 저감시키는 제2 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 제2 위치에서 상기 관을 통과하는 유체의 유동이 방지되는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 플런저 부재는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 점진적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 플런징 부재에는 작동되는 경우 상기 관과 접촉하는 복수개의 압력점이 있는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 플런징 부재에는 복수개의 융기부가 있는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 맞물림 수단에는 서로 결합되어 실린더 케이싱을 형성하는 복수개의 쉘이 구비되고, 상기 맞물림 수단에는 복수개의 통공이 구비되어 신체 내부의 유체가 상기 관의 외부로부터 상기 맞물림 수단 내로 흐르도록 허용하는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
13. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 수단에는 전자기장 발생기가 구비되어, 상기 수축 수단을 작동시키는 코드를 구성하는 전자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
14. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 수단에는 상기 수축 수단을 작동시키는 자석이 구비되며, 상기 수축 수단에는 상기 자석에 의해 작동되는 스위치가 구비되고, 상기 자석은 상기 스위치의 근처에서 요동하는 것을 특징으로 하는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.
15. 대상 신체 내에 있는 관 내부를 흐르는 신체 내의 유체 유동을 조절하는 방법으로서,

    상기 관으로 접근할 수 있도록 상기 대상 신체에 절개부를 형성하는 단계와;

    상기 관의 주위에 제어 가능한 수축 장치를 배치하는 단계와;

    상기 관이 상기 수축 장치와 맞물리도록 상기 수축 장치를 닫힌 상태로 체결하는 단계

    로 이루어지는 신체 내의 유체 유동을 조절하는 방법.
16. 청구항 15에 있어서, 괄약근을 대상 신체로부터 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 신체 내의 유체 유동을 조절하는 방법.
17. 청구항 15에 있어서, 상기 관의 주위에 제어 가능한 수축 장치를 배치하는 상기 단계에는 제1 쉘을 상기 관에 배치하는 단계와, 상기 장치가 상기 관의 적어도 일부를 포위하도록 제2 쉘을 상기 제1 쉘과 결합시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 신체 내의 유체 유동을 조절하는 방법.
18. 신체 내의 관의 주위에 고정하기 위한 유체 유동 조절 장치로서,

    제1 쉘과;

    제2 쉘과;

    닫힌 상태와 열린 상태를 포함하는 조립체를 형성하도록 상기 제1 쉘과 상기 제2 쉘을 선회하여 결합시키는 힌지와;

    상기 조립체를 닫힌 상태에서 체결시키기 위한 잠금 수단과;

    신체 내의 상기 관을 통과하는 유체 유동을 억제하는 수축 장치와;

    상기 장치가 상기 유체 유동을 억제하도록 하는 제어 수단

    로 이루어지는 유체 유동 조절 장치.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 잠금 수단은 힌지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 유동 조절 장치.
20. 청구항 19에 있어서, 상기 수축 수단에는, 작동되는 경우 수축 위치로 이동하여 맞물려 있는 상기 관을 통과하는 유체 유동을 억제하는 플런저가 구비되는 것을 특징으로 하는 유체 유동 조절 장치.
21. 이식 가능하고, 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치에 있어서,

    상기 신체 내의 소정의 직경의 관과 맞물리며, 상기 관 외부의 신체 내의 유체가 유동하도록 허용하는 복수개의 통공이 있는 맞물림 수단과;

    작동되는 경우, 상기 관을 통과하는 유체 유동을 억제하는 수축 수단과;

    상기 관의 직경을 작게 하기 위해 상기 수축 수단을 작동시키는 제어 수단으로 이루어지는 대상 신체 내의 유체 유동을 조절하기 위한 장치.