KR20010020580A - 내강내 방사선 치료 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내강내 방사선 시스템의 일부로서 환자의 내강내 경로내의 선택된 위치로의 치료요소의 전달을 위한 전송장치 및 카테터 어셈블리(10)에 관한 것이다. 전송 장치(12)는 카테터(14)가 전송장치에 부착되었을 때에만 치료요소가 전송장치(12)에서 분리되도록 허용하는 게이트 부재를 포함한다. 압력 표시기(56)는 전송장치(12) 내의 유체 압력의 시각적 표시를 제공하며, 감압 밸브(56)는 압력이 소정의 압력을 초과할 때 유체를 흐르게 한다. 전송 장치(12)는 또한 치료요소 감지 시스템, 저전원 표시기, 카운터 시스템 및 전자 로킹 메카니즘을 포함하여 모든 치료요소가 전송장치내에 있지 않을 때 게이트 부재의 개구 또는 폐쇄를 방지한다.

Description

내강내 방사선 치료 시스템{INTRALUMINAL RADIATION TREATMENT SYSTEM}

관련 출원의 교차 참조(cross reference)

본 출원은 1998년 5월 4일 출원된 미국 가출원(provisional application) 번호 60/084,080의 이익을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 카테터를 사용하여 환자의 내강내(intraluminal) 통로내의 선택된 위치로 치료요소를 전달하기 위한 내강내 방사선 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 주로 치료요소를 조작하고 카테터로 상기 치료요소를 전달하기 위한 향상된 전송장치 및 향상된 카테터 어셈블리에 관한 것이다.

발명의 배경

1970년대 후반 이후로 풍선혈관성형술(balloon angioplasty technique)이 관상동맥(coronary artery)에서의 막힘을 열어 주는 데 널리 사용되어 왔다. 간략하게 말하면, 동맥확장은 풍선카테터를 동맥의 협부(narrow portion)로 도입시키고 동맥의 직경을 확장하기 위하여 풍선을 부풀림으로써 달성되어, 따라서 보다 많은 혈액의 흐름을 위한 동맥이 열리게 된다. 막힘을 제거하거나, 막힘의 크기를 줄이는 에이터렉토미(atherectomy) 기술 또한 동일한 목적으로 사용되어 왔다.

풍선형관성형술이 관상동맥을 개구하는 데 효과적인 방법이라는 것이 판명되었지만, 상당수의 케이스에서 동맥은 풍선이 확대된 곳에서 다시 협소해지는 재협착증(restenosis)이라는 것이 발생하게 된다. 재협착증은 풍선의 부풀림에 의하여 유발되는 동맥으로의 상처에서 기인하는 혈관성형의 부위에서의 반흔조직(scar tissue)의 형성에 의하여 발생된다고 알려져 있다. 더욱 최근에 와서, 동맥의 환부를 치료하는 혈관성형(angioplasty) 또는 에이터렉토미 이후에 세포 확장 및 상처 치료반응을 막고, 결과적으로 재협착증을 방지하기 위하여 내강내 방사선이 사용되어 왔다. 이러한 내강내 방사선 치료용 방법 및 장치는 특허 출원중인 1996년 4월 4일 출원된 출원번호 08/628,231 및 1997년 9월 23일에 출원된 출원번호 08/936,058에 개시되어 있으며, 모두 여기에 참조용으로 인용되었다. 이들 출원은 일반적으로 환자의 내강 내로 삽입되어 치료되어야 할 부위로 진입하는 카테터와, 치료부위로 및 치료부위로부터 카테터를 따라 수압 또는 기압으로 각각의 방사성 치료요소 즉, "시드(seed)"를 전진시키고 복구하기 위한 전송장치를 구비하는 장치를 개시한다.

맥관계(vascular system)로 삽입된 어떠한 장치에서도, 부품 또는 요소가 장치에서 분리되거나, 장치를 빠져나와 맥관계로 들어가지 않는 것을 보장하는 충분한 보전성(integrity)을 가지고 있어야 한다. 이것은 카테터의 말단부로부터 그리고 말단부로 이동되는 치료요소에서 특히 그러하다. 부가하여, 장치는 방사성 치료요소를 사용하도록 되어 있으므로, 환자나 사용자의 방사선으로의 불의의 노출을 막기 위하여 고도의 안전성이 요구된다.

전술한 특허출원에서 설명된 장치의 사용은 치료요소가 시스템에서 이탈하는 가능성을 감소시켜서 환자 및 사용자의 안전이 강화되도록 장치가 향상될 수 있는 몇몇 분야를 제시해 왔다.

결과적으로, 본 발명의 주목적은 환자 및 사용자를 보호하는 부가적인 안전 장치를 구비하는 카테터 어셈블리 및 전송장치를 제공하는 것이다.

더욱 자세하게는, 본 발명의 목적은 치료요소가 부주의로 전송장치에서 해제될 수 없는 전송장치/카테터 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 오퍼레이터가 치료요소의 전진 및 복구 동안 전송장치/카테터 어셈블리가 영향을 받는 수압 또는 기압의 값의 시각적 표시를 나타내며, 이 압력은 소정의 "안전" 압력을 초과하지 않는 것을 보장하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 전송장치에서 치료요소의 존재 또는 부재를 감지하고 치료요소의 이러한 존재 또는 부재의 가시적인 표시를 제공하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

발명의 요약

다음의 상세한 설명을 참조로 하여 명백해지는 본 목적들 및 이외의 목적들은, 치료요소가 카테터의 내강으로 진입하는 것을 방지하는 제 1 위치 및 치료요소가 내강으로 진입하는 것을 허용하는 제 2 위치사이에서 이동 가능한 게이트 부재를 포함하는 전송장치를 위한 엑츄에이터 어셈블리(actuator assembly)에 의한 일태양에서 달성된다. 전자 인터로킹 메카니즘(electromagnetic interlocking mechanism)은 모든 치료 요소 및 마커 시드가 석영 하우징내에 있지 않을 때, 게이트 부재가 열리거나 폐쇄되는 것을 방지한다. 인터로킹 메카니즘은 전자 시드 감지 시스템에 의하여 제어된다.

본 발명의 또다른 태양에서, 변환기, 관련된 전자 회로 및 표시기 광디스플레이를 포함하는 압력 표시기(pressure indicator)가 제공되었다.

또다른 태양에서, 가압된 유체(流體)가 진입할 수 있는 유입구 포트를 포함하는 실린더와 바이어스되는 피스톤을 구비하는 감압 밸브(pressure relief valve)가 제공되었다. 실린더는 피스톤이 배치되는 실린더의 부분보다 더 큰 내부 직경을 가지는 부분과, 실린더의 확장된 직경부와 연통하는 유출구 포트를 포함한다. 결과적으로, 유체 압력이 피스톤을 실린더의 확장된 직경부로 이동시킬 정도로 충분할 때, 유체는 피스톤을 지나서 출구 포트를 통하여 실린더로부터 빠져 나온다.

본 발명의 또다른 태양에서, 치료요소가 전송장치 내에 있는지를 결정하는 방법이 제공되었다. 본 방법은 공지된 파장/반사 비율을 가지는 물질에서 치료요소를 캡슐화(encapsulating)하는 단계와, 치료요소가 통상적으로 카테터로 유입되기 전 및 후에 존재하는 전송장치의 영역으로 서로 다른 파장의 광선으로 반사하는 단계와, 전송장치의 영역으로부터 반사되었을 때 두 광선의 반사율을 측정하는 단계와, 반사된 광선의 파장/반사 비율을 결정하는 단계와, 공지된 파장/반사 비율과 측정된 파장/반사 비율을 비교하는 단계와, 측정된 비율이 실질적으로 공지된 비율과 동일한 지를 나타내는 단계를 포함한다.

치료요소 및 마커 시드가 전송장치에 존재하는 지를 결정하는 시스템은 본 발명의 또다른 태양이며, 전원과, 전송장치의 목표위치로 광학적으로 연결되며 제 1 파장을 가지는 광선을 발산하는 제 1 광원과, 제 2 파장을 가지는 광선을 발산하는 목표지점에 광학적으로 연결된 제 2 광원과, 목표지점에 광학적으로 연결되어 목표지점으로부터 반사된 광선을 측정하고 그에 상응하는 신호를 생성하는 광센서와, 광센서에 의하여 생성된 신호가 요소로부터 반사되고 있는 제 1 및 제 2 파장의 광선에 의하여 생성될 수 있는 신호에 상응하는 소정의 밴드(band)내에 있는 지를 결정하는 윈도 감지기와, 광센서에 의하여 생성된 신호가 소정의 밴드 내에 있을 때 활성화되는 표시기 광선(indicator light)을 포함한다.

본 발명의 또다른 태양에서, 전송장치는 방사선 치료를 위한 전체 전송장치 사용수를 나타내는 전자 카운터를 포함한다. 저전압 표시기 디스플레이 또한 포함될 수 있다.

도 1은 전송장치, 전달 카테터 및 상기 전송장치와 상기 전달 카테터를 연결하는 커넥터를 구비하는 본 발명의 내강내 방사선 치료 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한 것이고,

도 2는 도 1의 전송장치의 사시도이고,

도 3은 도 1의 전송장치의 평면도이고,

도 4는 도 2에 도시된 대향면을 도시하는 도 1의 전송장치의 사시도이고,

도 5는 근접 단부에서 본 도 1의 전송장치의 단부도이고,

도 6은 말단 단부에서 본 도 1의 전송장치의 단부도이고,

도 7은 도 1의 전송장치의 분해 사시도이고,

도 8은 도 1의 전송장치의 선택된 내부 요소의 분해 사시도이고,

도 9는 도 1의 전송장치의 선택된 내부 요소의 또다른 분해 사시도이고,

도 10은 도 1의 전송장치의 압력 표시기 게이지 및 감압 밸브의 분해도이고,

도 11은 도 10의 압력 표시기 게이지 및 감압 밸브의 요소의 단면도이고,

도 12는 유체 흐름이 개략적으로 도시된, 도 10의 압력 표시기 게이지 및 감압 밸브의 단면도이고,

도 13은 섀시(chassi)상에 장착된 도 1의 전송장치의 선택된 내부 요소의 사시도이고,

도 14는 내부 세부사항을 보여주기 위하여 하우징의 정상 절반부를 제거한, 도 1의 전송장치의 사시도이고,

도 15 및 도 16은 도 1의 전송장치의 선택된 내부 요소의 평면도이고,

도 17 내지 도 22는 본 발명에서의 사용을 위한 카테터 및 커넥터를 도시하고,

도 23은 도 1의 전송장치에 사용되는 치료요소 확인시스템의 논리 회로를 도시하고,

도 24 및 도 25는 도 10의 압력 표시기 게이지를 위한 인쇄 회로 보드를 도시하고,

도 26A 및 도 26B는 도 10의 압력 표시기 게이지를 위한 회로도이고,

도 27 및 도 28은 도 1의 전송장치를 위한 메인 pc 보드를 위한 인쇄 회로 보드이고,

도 29A 내지 도 29D 및 도 30A 내지 도 30C는 도 1의 전송장치를 위한 메인 pc 보드를 위한 회로도이고,

도 31 및 도 32는 도 1의 전송장치를 위한 광감지기를 위한 인쇄 회로 보드이고,

도 33은 도 1의 전송장치를 위한 광감지기를 위한 배선도이고,

도 34는 도 1의 전송장치를 위한 배선도이다.

도 1에서, 본 발명의 향상된 카테터를 기본으로 하는 방사선 전달 시스템(10)이 도시되어 있다. 기본 시스템, 사용 및 동작 원리는 1996년 4월 4일 출원되어 출원중인 미국 특허 출원번호 08/628,231 및 1997년 9월 23일 출원된 출원번호 08/936,058에 설명되어 있으며, 모두 상기에 참조에 의하여 인용되었다. 시스템(10)은 전송장치(12) 및 신속한 교환 방사선 전달 카테터(14)로 구성되어 있다.

도 2 및 도 7 내지 도 9에서, 전송장치(12)는 사용자에 의하여 용이하게 조작되도록 인체공학적으로 고안된 외관을 가지며, 압력 표시기, 감압 밸브, 유체 제어 밸브 및 경로, 석영 하우징, 카테터 커넥터/핀 게이트 인터록 시스템 및 치료요소 전자 감지 시스템을 포함하는 내부 요소를 가지며, 모두 다음에 보다 자세히 설명될 것이다.

본 발명의 전송장치(12)는 손으로 잡을 수 있는 장치이다. 전송장치(12)의 무게는 바람직하게는 2 파운드 이하이며, 너비는 바람직하게는 4인치, 길이는 9인치, 높이는 3인치 이하이다.

도 7의 분해도에 도시된 바와 같이, 전송장치(12)의 외관은 상부(16) 및 하부(18)로 구성되어 있으며, 각 부는 쉘(shell) 절반부를 구비한다. 두 쉘 절반부(16)(18)는 서로 끼워져서 전송장치(12)의 요소가 장착되는 섀시(20)를 둘러싼다. 상부 쉘 절반부(16)의 개구부는 사용자가 장치의 일렉트로닉스(electronics)를 활성화하기 위한 전원 버튼(22)과, 유체 제어 밸브(26)를 활성화하기 위한 유체 제어 스위치(24)를 조작하도록 한다(도 8). 상부 쉘 절반부에서의 부가 개구부는 사용자가 압력 표시기 LED(발광 다이오드)(28a~28d), 저 배터리 표시기 LED(30) 및 치료요소 표시기 LED(32a~32d)를 볼 수 있도록 한다. 상부 쉘부(16)는 또한 치료요소 및 마커 시드가 위치하는 석영 슬리브(36)를 관찰하기 위한 확대 윈도(34)와, 석영 슬리브(36)에서 전송장치(12)의 말단 개구부(40)로 뻗어있는 말단 경로(미도시)를 포함한다. 하부 쉘부(18)는 전송장치와 함께 수행되는 처리수를 확인하는 카운터 디스플레이(44)를 관찰하기 위한 윈도(42)를 가진다. 두 쉘 절반부(16)(18)의 대응하는 가장자리는 함께 유체 주입 포트(46), 슬라이딩 게이트 액츄에이터 스위치(48) 및 카테터 커넥터(아래에 자세히 설명)를 위한 래치 메카니즘의 한 단부로의 억세스를 허용하는 전송장치(12)의 면을 따라 개구부를 형성한다. 두 쉘 절반부(16)(18)의 대응하는 가장자리는 또한 카테터 커넥터의 진입을 위한 전송장치(12)의 말단 단부에서의 개구부(40)(도 5)와, 바람직하게는 전송장치(12)의 외부벽 위로 최소한으로 연장하는 유체 출구 포트(52)로의 억세스를 허용하는 전송장치(12)(도 6)의 근접 단부에서의 개구부를 형성한다. 격자(compartment) 또는 클립(모두 미도시)은 전송장치(12)에 부가되어 유체 저장백(fluid collection bag)(미도시)을 갖추거나 고정할 수 있다. 폴리우레탄(polyurethane)은 두 쉘 절반부(16)(18)를 제조하는 데 사용될 수 있는 물질의 예이다. 다른 내구성 있는 물질 또한 사용될 수 있다.

유체가 채워진 주사기 또는 자동 유체 펌프와 같은, 가압된 유체(액체 또는 가스)의 소스는 수압(hydraulic) 또는 기압(pneumatic) 전달 및 치료요소의 복구를 위한 유체 주입 포트(46)에 연결되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같은 유체 주입 포트(46)는 루어 커넥터(luer connector)를 가진다. 부가하여, 연장 커넥터는 루어 커넥터에 연결되어 주사기 또는 펌프를 유체 주입 포트로 보다 용이하게 연결시킬 수 있다. 두 오프셋 암(54a)(54b)(도 2 내지 도 6)은 쉘부(16)(18)로부터 연장하여 전송장치(12)의 세로방향 축에 관하여 소정의 각으로 측 전송장치(12)를 따라 주사기를 지지하고 조절하여 주사기 플런저를 보다 용이하게 조작하고 주사기의 말단 단부 및 유체 주입 포트(46) 사이에서 적절하게 정렬하도록 한다. 암(54a)(54b)은 다양한 각도에서 주사기를 조절하도록 고안되어 위치될 수 있다. 이러한 배열은 주사기를 전송장치(12)의 세로방향 면에 관하여 외부로 약 7° 및 상부로 약 25°로 위치시킬 수 있다. 바람직하게는 적어도 하나의 암이 부착된 주사기 주위를 부분적으로 둘러싸기 위하여 휘어져서 주사기로 힘을 인가하는 동안 지지가 증가한다. 지지 암(54a)(54b)은 상부 쉘부로부터 연장된 암(54a)이 하부 쉘부의 암(54b)에 근접하도록 구성되며, 따라서 주사기를 신속하고 용이하게 연결하기 위하여 전송장치(12)의 근접 단부 및 유체 주입 포트(46) 사이의 보다 청결한 부위 라인을 제공한다.

도 8 및 도 10 내지 도 12를 참조로 하여, 전송장치(12)의 섀시(20)는 또한 서로 독립적으로 작동하는 압력 표시기 및 감압 밸브(56)를 지지한다. 압력 표시기는 사용자가 카테터의 말단 단부로 그리고 말단 단부로부터 치료요소를 보내고 복구하며 치료동안 카테터의 말단 단부에서 치료요소를 유지하는 데 필수적인 적절한 압력을 결정하는 것을 돕는다. 감압밸브(56)는 카테터(14) 및/또는 전송장치(12)를 손상시킬 수 있는 시스템의 과압력화(overpressurization)를 방지한다.

본 발명의 압력 표시기는 압력 표시기 회로 보드(58)상에 장착된 전자 압력 센스 및 디스플레이 회로로 구성되어 있다. 압력 표시기 회로 보드의 제 1 및 제 2 면이 도 24 및 도 25에 각각 도시되어 있다. 압력 표시기 회로 보드(58)상의 일렉트로닉스의 개략도가 도 26A 및 도 26B에 도시되어 있다. 압력 표시기 회로 보드(58)상에 장착된 압력 변환기(60)는 유체 주입 포트(46)에 연결되어 있다. 압력 감지 회로가 온이면, 압력 변환기(60)는 유체가 전송장치(12)로 유입될 때 유체 압력을 측정한다. 압력 감지 회로는 압력 측정을 전압 판독으로 변환하여, 인가된 유체 힘의 압력 범위를 나타내기 위하여 압력 표시기 회로 보드(58)의 정상부상에 위치한 어떤 압력 표시기 LED(28a~28d)가 발광하는 지를 결정한다. 내강내 방사선 치료시스템의 안전한 작동을 위하여, 제 1 황색 LED(28a)는 압력이 6 psi를 초과할 때 발광하며, 제 2 황색 LED(28b)는 압력이 10 psi를 초과할 때 발광하며, 제 3 황색 LED(28c)는 압력이 60 psi를 초과할 때 발광하며, 적색 LED(28d)는 압력이 80 psi를 초과할 때 발광하는 것이 바람직하다. 그러므로, 제 1 및 제 2 황색 LED(28a)(28b)는 압력이 10 psi 이상일 때 발광하며, 모든 세 황색 LED(28a~28C)는 압력이 60 psi 이상일 때 발광하며, 적색 LED(28d) 및 모든 세 황색 LED(28a~28c)는 압력이 80 psi 이상일 때 발광한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 문자, 마킹 및/또는 국제 기호는 LED 윈도 옆의 전송장치(12)의 외관에 위치하여 사용자에게 카테터로부터 및 카테터로 치료요소를 전송하기 위한 적절한 압력과, 치료 동안 카테터의 말단 단부에서 치료요소를 유지하기 위한 적절한 압력을 제공하기 위하여 어떠한 LED가 발광해야 하는 지를 나타낸다. 카테터의 말단 단부에서 치료요소를 유지하기 위한 압력은 요구되는 압력 보다 훨씬 작아서 치료요소를 신속하게 전달하고 복구한다. 치료요소는 6 psi 내지 10 psi 사이의 힘으로 카테터의 말단 단부에서 유지될 수 있다. 제 1 황색 LED(28a)만의 발광은 카테터의 말단 단부에서 치료요소를 유지하기 위한 적절한 압력이 인가되고 있음을 나타낸다. 카테터로부터 및 카테터로 치료요소를 전달하기 위한 최적 압력은 60 psi 내지 80 psi 사이이다. 제 1 및 제 2 황색 LED(28a)(28b)의 발광은 치료요소가 10 psi 내지 60 psi 사이의 힘으로 전달되고 있으며, 모든 세 황색 LED(28a~28c)의 발광은 치료요소가 60 psi 내지 80 psi 사이의 힘으로 보다 빠른 시간에 전달되고 있는 것을 나타낸다. 이들 압력 범위 모두는 치료요소를 안전하게 전달하기 위한 기준으로서 사용될 수 있다. 그러나, 적색 LED(28d) 및 세 황색 LED(28a~28c)의 발광은 사용자에게 유체 압력이 불안정한 레벨(80 psi 이상)에 있으며, 압력 표시기 LED(28a~28d)에 의하여 표시된 안전한 레벨로 인가된 힘을 감소시키도록 하는 즉석(immediate) 요구가 있다는 것을 나타낸다.

압력 감지 회로 및 압력 표시기 LED(28a~28d)에 부가하여, 전원 버튼(22), 저 배터리 표시기 LED(30) 및 치료요소 표시기 LED(32a)(32b)는 압력 표시기 회로 보드(58)에 장착된다. 모든 LED 및 전원 버튼(22)은 섀시(20)의 하면에 장착된 메인 인쇄 회로 보드(62)에 전기적으로 연결되어 있다. 일렉트로닉스에 전원이 들어오면, 메인 회로 보드(62) 상에 위치한 타이머(846)는 상당히 짧은 시간동안 모든 LED를 점등하여 LED가 작동중임을 나타낸다. 투명 실리콘 부재 또는 광파이프(66)는 압력 표시기 회로 보드(58)의 상부위에 위치되어 있다. 광파이프(66)는 LED 위로 들어맞도록 형성된 영역을 상승시켜서, 따라서 상부 쉘의 각각의 개구부 내에 들어맞는다. 광파이프(66)는 LED의 광선이 사용자가 볼 수 있도록 통과되게 하는 동안 구성요소를 보호한다. 전원 버튼(22)은 광파이프(66) 내의 개구부를 통하여 들어맞어서 전송장치 외관의 상부에서의 적절한 개구부와 끼워진다.

상기 논의된 바와 같이, 압력 표시기 회로 보드(58)상에 위치한 저 배터리 표시기(30)는 메인 회로 보드(62)상의 저 배터리 표시기 회로에 연결되어 있다. 두 비교기는 +5 및 -5 볼트 전원 전압을 모니터한다. 저 배터리 조건은 +5.1 볼트 이하 및/또는 -5.0 볼트 이하에서 세트된다. 저 배터리 조건동안, 저 배터리 표시기(30)는 전송장치(12)에 전원이 들어왔을 때 설정 주기에서 연속적으로 점등한다. 저 배터리 표시기 광선(30)은 상부 쉘의 표면상에서 상기 저 배터리 표시기 광선에 근접하여 위치한 저 배터리 아이콘 또는 국제 기호에 의하여 확인된다(도 3).

감압 밸브(56)는 특히 전송장치(12)와 함께 사용되도록 고안되었으며, 100±15 psi의 활성화 압력을 가진다. 감압 밸브(56)는 하우징(68), 피스톤 또는 다른 밸브 요소(70), O형 고리(72), 스프링(74) 및 스프링 리테이너(76)를 구비한다. 도 10에 도시된 하우징(68)은 상기 하우징의 전체 길이를 따라 내부 유체 경로(78)를 가진다. 감압 하우징(68)의 각 단부는 유체 커넥터(80)와 대응한다(도 12). 하우징의 유체 주입의 말단부에, 하우징은 외부로 점차 줄어드는 내부면을 가져서 밸브 시트(82)를 형성한다. 이후, 내부 표면은 약간 더 큰 직경으로 접근하여 쇼울더(84)를 생성하며, 감압 하우징(68)의 유체 출구로의 직선 경로로 연장한다. 피스톤 또는 밸브 요소(70)의 근접부는 밸브 시트(82)와 들어맞도록 줄어들어 유체가 새어 나오지 않도록 밀봉된다. 피스톤 또는 밸브 요소(70)의 테이퍼부(86)는 바람직하게는 밀봉 또는 O형 고리(72)의 안착을 위한 환형 그루브(88)를 가져서 단단한 유체 밀봉을 돕는다. 도 11에 도시된 바와 같이, 그루브(88)는 정상 및 바닥면이 피스톤의 또는 밸브 요소의 테이퍼 외관면(86)에 수직이 되는 지점으로 밸브 요소(70)의 중앙 축으로부터 하향하여 기울어지도록 형성될 수 있다. 이러한 그루브(88)는 적절한 O형 고리 안착을 유지하고 피스톤(70)이 안착된 위치로/로부터 이동할 때 보다 견고한 밀봉을 형성하도록 도와줄 수 있다. 이후, 피스톤 또는 밸브 요소(70)의 외부면은 약간 더 큰 직경으로 접근하여 환형 플랜지(92)를 형성한다. 밸브 요소(70)가 밀폐된 밸브 위치에 있을 때, 환형 플랜지(92)는 하우징(92)의 환형 쇼울더(84) 상에 위치한다. 플랜지(92) 및 쇼울더(84) 사이의 상호작용은 테이퍼 밸브 시트(82)를 따른 밸브 요소(70)의 과압축을 방지한다. 밸브 요소(70)의 약간 큰 직경부(94)는 하우징(68)의 스텝 직경부(96)와 느슨하게 들어맞아서 유체가 그 주위를 흐르도록 한다. 필요시, 피스톤의 보다 큰 직경 외부면부는 유체가 통과하는 보다 큰 경로를 제공하도록 형성되거나 제거될 수 있다. 피스톤(70)의 보다 큰 직경부(94)의 외주 주위의 평면(98)을 형성하는 한 예가 가능하다. 이후, 피스톤 또는 밸브 요소(70)의 말단부(100)는 보다 작은 직경으로 나아간다. 스프링(74)의 근접부는 피스톤 또는 밸브 요소(70)의 말단부(100)에 걸쳐 위치하여 스프링 리테이너(76)에 의하여 적절한 압축 상태(100±15 psi의 밀봉력을 제공하기 위하여 미리 정해짐)에서 유지되며, 바람직하게는 리텐션 또는 세트 나사는 유체 통과를 위한 관통 내공을 가진다. 리텐션 나사는 외부 나사부를 가지며 하우징(68)의 말단부로 끼워진다. 100±15 psi 이상의 시스템 압력은 피스톤(70)/O형 고리(72) 조합을 들어올려서 유체가 밸브(56)를 통하여 흘러 유체 출구 포트(52)를 통하여 외부 유체 저장소(미도시)로 빠져나가도록 허용할 정도로 충분하다. 그렇지 않으면, 스프링(74)은 피스톤(70)/O형 고리(72) 조합을 안착 위치로 바이어스시킴으로써 밸브(56)를 통하여 유체를 블로킹하여 유체가 시스템을 통하여 안전하게 향하도록 유지하는 것을 허용한다.

도 8 및 도 14에서의 유체 제어 밸브(26)의 외관 및 기능은 1997년 9월 23일 출원된 No.08/936,058에 개시된 유체 제어 밸브의 그것과 동일하며, 여기서 도 48의 유체 제어 밸브(512)와 동일하다. 본 전송장치(12)의 유체 제어 밸브(26)는 디텐트된 send, return 및 neutral 위치사이의 유체 제어 스위치(24)를 이동함으로써 조작될 수 있는 시스템의 유체 흐름을 조절한다. 밸브(26)는 네 포트(102)를 구비할 수 있으며, Hamilton Company, Reno, Nevada에 의해 제조된 밸브 부품 No. 0162336(HV4-4, 0.040 포트 포함) 같은 시스템의 가장 높은 동작 압력(즉, 적어도 100 psi 내지 115 psi)을 견딜 수 있어야 한다.

상기 나타낸 바와 같이, 전송장치(12)의 내부 요소는 개별적으로 구성되어 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 튜브(104) 및 턱이 있는(barbed) 커넥터(106)를 사용하여 유체 연통(communication)을 위하여 서로 연결되어 있는 섀시(20)에 장착되어 있다. 유체 튜브(104)는 킹크(kink)에 관하여 저항력이 있어야 하며 다량의 유체 유실 없이 시스템 동작 압력에 견딜 수 있어야 한다. 이러한 튜브의 예는 어닐된 폴리우레탄 튜브 및 어닐된 PVC 튜브를 포함한다. 도 12는 시스템의 유체 흐름을 시각적으로 설명하는 유체 제어를 도시한 것이다. 도 9에서, 전송장치(12)는 또한, 섀시(20)에 장착되며 석영 슬리브(36)와 핀 게이트 메카니즘(110)과 시드 확인 시스템의 광학부를 수용하는 개별 블록 부재(108)를 포함한다. 블록 부재(108)는 동공(미도시) 내에서 리세스되도록 블록 부재(108)의 면 아래에서 작동하는 대응하는 돌출부(112)를 가진다. 이 단순화된 고안은 O형 고리 그루브(116)가 대응하는 돌출부(112)를 둘러싸는 동공의 벽을 직접 절단하도록 함으로써 구성요소의 수를 감소한다. 바람직하게는, 모든 블록 부재(108) 또는 일부 블록 부재(108)는 흑색(어두운 색)이거나 흑색 아크릴 같은 흑색(어두운) 물질로 제조된다. 이것은 광선의 원치 않는 반사를 감소시킬 것이며, 따라서 아래에 자세히 논의되는 바와 같이, 전자 소스 감지 시스템의 정확도를 상승시켜 사용자에게 치료요소의 가시성을 향상시킬 것이다.

블록 부재(108)는 스프링 부하 어셈블리(미도시)를 포함하여 전송장치(12)가 떨어졌을 때에도 제 위치에서(적절한 시드 감지를 위한 광학과 정렬) 석영 슬리브(36)를 유지할 수 있다. 내강(118)은 치료요소 및 마커 시트가 방사선 요법을 전달하는 데 사용되지 않고 있을 때 이들의 저장을 위하여 석영 슬리브(36)의 길이를 따라 연장한다. 석영 슬리브(36)는 전송 장치내에 저장되었을 때 치료요소에 의하여 방출된 베타 파티클로부터 사용자를 보호하여, 사용자로 하여금 전송 장치(12)를 안전하게 조작하도록 한다. 석영 내강(118)의 말단 단부는 바람직하게는 홈(chamfer)을 가져서 시드가 전달되고 있을 때 시드가 걸리는 것을 방지한다. 석영 슬리브(36)의 전체 길이는 관찰 윈도(viewing window)(34)와 함께 정렬되어 있는 블록 부재(108)의 개구부를 통하여 볼 수 있다. 석영 슬리브(36) 내의 치료요소 및 마커 시드의 보다 향상된 가시성을 제공하기 위하여, 색상이 있는 물질이 석영 슬리브(36)의 바닥에 부착되거나 바닥 아래에 위치될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 석영 슬리브(36)의 바닥은 직조되어(texture)(예컨대, 비드 블라스팅(bead blasting)) 치료요소의 향상된 조망을 위한 배경을 형성할 수 있다.

핀 게이트 메카니즘(110)은 핀 게이트(120), 원통형 핀 헤드(122), 슬라이더 블록(124), 피벗 록(126), 판 스프링(128) 및 판 스프링 블록(130)으로 구성되어 있으며, 모두 함께 작동하여 각각 치료요소의 경로를 막거나 허용하기 위하여 석영 슬리브(36)에 말단인 내강(118)에 관하여 연장된(폐쇄된) 또는 복구된(개구된) 위치에서 핀 게이트(120)를 위치시킨다. 핀 게이트 메카니즘(110)의 구성요소 및 기능은 1997년 9월 23일 출원된 No.08/936,058에 개시된 핀 게이트 메카니즘의 그것과 동일하며, 여기서 참조 번호(352)로 나타내었다. 그러나, 본 발명의 핀 게이트 메카니즘(110)은 핀 게이트(120)가 폐쇄되고 치료요소를 손상시키는 것을 방지하는 부가적인 안전 특성을 제공한다. 핀 게이트(120)를 폐쇄하기 위한 시도가 치료요소가 핀 게이트(120)의 경로에 있는 동안 이뤄진다면, 피벗 록(126)은 이동하는 슬라이더(124)의 경로를 클리어하지 않고 더 이상 슬라이더(124)의 전진을 방지하는 방식으로 조절되며, 치료요소로의 핀(120)의 하향 이동을 차례로 저지한다. 또는, 핀 게이트 메카니즘(110)은 핀 게이트(120)가 연장되어 석영 슬리브(36)의 정상부로부터 연장하고 석영 내강(118)과 교차하는 방사상 채널을 통하여 석영 내강(118)의 말단 단부로 복구되도록 위치될 수 있다.

본 전송장치(12)는 전송장치의 카테터 커넥터를 수용하고 로킹하며 적절히 안착시키기 위한 래치 메카니즘(도 9 및 도 14에 도시된)을 포함한다. 래치 메카니즘의 구성요소는 래치 본체(latch body)(136), 래치 시어(138), 래치 버튼(140) 및 두 볼과 스프링 플런저(미도시)를 포함하며, 모두 전송장치(12)의 블록 부재(108) 및 말단 본체(end body)(144) 사이에 위치한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 래치 본체(136)는 일반적으로 말단면에서 보았을 때 장척인(elongated) 개구부를 가진 직사각형이며, 근위면에서 보았을 때 U형 오목부(recess)를 가진 융기부이다. U형 오목부는 장척인 개구부에 인접하며, 개구부의 길이를 따라 부분적으로 연장하며, 개구부를 통과하여 억세스가능하다. U형 오목부는 장척인 개구부보다 작으므로, 오목부를 둘러싸는 융기된 몇몇 U형부는 장척 개구부의 일부를 오버랩한다. 래치 본체(136)는 바람직하게는 불투명 물질(델린 같은)로 제조되어 래치 본체 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 아크릴편(즉, 블록부(108) 및 말단 본체(144)) 간의 윤활성을 제공하여 미끄러지듯이 접촉할 것이다. 래치 시어(138)는 래치 시어(138)의 소 단부(148)가 장척 개구부내에 연장되도록 래치 본체(136)의 근접 면을 따라 유사하게 형성된 오목부 내에 들어맞는다. 래치 버튼(140)은 압축 스프링(150)을 수용하여, 래치 시어(138) 및 압축 스프링(미도시)이 서로 접촉하여 래치 버튼(140)이 래치 본체(136)에 고정되도록 래치 시어(138) 및 래치 본체(136)의 상부 단부(152)(154)위로 미끄러진다. 볼 및 스프링 플런저(142)는 두 볼 각각이 장척 개구부 및 연장된 부 사이에 관통 내공을 통하여 래치 본체(136)의 근접 면을 따라 밸리(valley) 중 하나 내에 위치하도록 말단 본체(144)내의 얕은 내공으로부터 연장한다.

카테터 커넥터(158)가 전송 장치(12)로 삽입되고 있을 때, 커넥터(158)의 말단 단부는 래치 본체(136)의 장척 개구부의 방해받지 않은 절반부를 통하여 통과하며 블록 부재(108)로부터 연장하는 대응하는 돌출부(112) 상에 안착시킨다. 커넥터(158)를 전송 장치(12)로 잠그기 위하여, 래치 버튼(140)은 내부로 압력을 받아 래치 본체(136)내의 장척 개구부를 오버랩하는 U형부(146)로 커넥터(158)의 해제부의 맞물림을 용이하게 한다. 래치 본체(136)가 비래치된 위치에서 래치된 위치로 이동할 때, 두 볼 및 스프링 플런저(142) 각각의 볼은 래치 본체(136)의 근접 면상의 밸리에 근접한 피크(peak) 중 하나로 경사를 이룬다. 이러한 경사는 스프링 바이어스 플런저(142)가 블록 부재(108)의 말단 단부에서 대응하는 돌출부(112)를 향하여 래치 본체(136) 및 맞물린 커넥터(158)를 압축하고 힘을 가하도록 하며, 따라서 커넥터 삽입물(164) 상의 홈(162)이 돌출부(112)에 대항하여 완전하게 안착되며 개구부와 완전한 정렬을 이루는 것을 보장한다. 커넥터(158)가 완전히 맞물렸다는 표시로써, 래치 본체(136)의 자유 단부(166)(래치 버튼(140)에 연결된 단부에 반대인)가 전송장치(12)의 면으로부터 이동한다. 자유 단부(166)상의 밴드(168) 또는 다른 마킹이 완전히 가시적이라면, 이후 사용자는 커넥터(158)가 이제 전송 장치(12)로 잠겼다는 것을 확인할 수 있다. 전송 장치(12)로부터 커넥터(158)를 해제시키기 위하여, 래치 본체(136)의 자유 단부(166)는 내부로 눌려져서 커넥터(158)의 해제된 영역으로부터 U형부를 제거한다.

보다 안전한 전송 장치를 제공하기 위하여, 인터록 메카니즘은 래치 본체(136) 및 슬라이더 블록(124) 사이에 존재한다. 슬라이더 블록(124)은 전송 장치(124)의 말단 단부를 향하여 미끄러져서 핀 게이트(120)를 복구하며, 따라서 치료요소가 전송 장치(12)로부터 나와 전달되도록 한다. 이러한 이동을 가능하게 하기 위하여, 슬라이더 블록(124)의 말단 단부로부터 연장하는 축(170) 및 래치 버튼(140), 래치 시어(138), 래치 본체(136)의 관통 내공은 모두 정렬되어야 한다. 래칭 메카니즘(134)이 커넥터(158)가 전송 장치(12)로 삽입되는 지에 상관없이 비래치된 위치에 있을 때, 연장하는 축(170)은 관통 내공과 정렬하지 않으며, 또한 액츄에이터 스위치(48)는 이동한 래치 버튼(140)에 의하여 저지된다. 래칭 메카니즘(134)이 래치된 위치에 있고, 어떠한 커넥터(158)도 전송 장치(12)로 잠겨지지 않았을 때, 래치 시어(138)의 관통 내공은 래치 버튼(140) 내의 관통 내공과 완전히 정렬하지 않으며, 슬라이더 블록(124)의 이동은 래치 시어(138)에 의하여 저지된다. 그러나, 커넥터(158)가 전송 장치(12)로 삽입되며 래치 본체(136)가 맞물리기 위하여 커넥터(158)를 향하여 미끄러졌을 때, 래치 시어(138)의 소단부(small end)(148)는 래치 시어의 관통 내공이 래치 본체 관통 내공 및 래치 버튼 관통 내공 모두와 정렬되도록 커넥터의 해제부(172) 바로 위에서 커넥터(158)와 충돌하며 래치 버튼(140)을 향하여 그리고 스프링(150)에 대항하여 이동된다. 따라서, 핀 게이트(120)는 커넥터(158)가 전송 장치(12)로 삽입되고 래칭 메카니즘(134)에 의하여 완전히 맞물렸을 때 개구된 게이트 위치로 복구만 될 수 있다.

또한, 필수적인 조건이 만족되며, 축(170)이 모든 세 내공을 통하여 연장할 때, 래치 본체(136)는 비래치된 위치로 다시 미끄러질 수 없으므로, 래치 본체(136)가 커넥터(158)상의 해제부(172)를 해제하는 것을 방지한다. 사용자에게 핀 게이트(120)가 복구 위치에 있는 동안 커넥터(158)가 전송 장치(12)로부터 해제되지 않는다는 부가적인 안전 경고 및 시각적 리마인더(reminder)로서, 액츄에이터 스위치(48)는 래치 버튼(140)을 적어도 부분적으로 커버하도록 구성되며, 따라서 래치 본체(136)가 비래치된 위치로 이동되는 것을 방지한다.

카운터가 전송 장치(12)에 부가되어 관상동맥내 방사선 치료시스템의 전체 사용수를 계수한다. 카운터는 블록 부재(108) 상에 장착되거나 인접한 마이크로스위치(174)를 구비하여 슬라이더(124)의 축(170)의 근접 또는 말단 단부 중 하나와 상호작용한다. 나머지 다른 위치에서, 마이크로스위치(174)는 메인 회로 보드(62)상에서 카운터 회로와 전기적으로 연결된다. 마이크로스위치(174)가 축(170)의 근접 단부 근처에 위치된다면, 축(170)은 슬라이더(124) 및 핀 게이트 메카니즘(110)이 폐쇄 위치로 잠겨질 때 마이크로스위치(174)를 이동시킨다. 이동되고 있는 마이크로스위치(174)에 부가하여, 다른 두 조건이 만족되어야 한다. 우선, 일렉트로닉스가 온되어야 하며, 둘째 녹색 시드 감지 LED(32a)는 황색 시드 감지 LED(32b)가 소등되었을 때(치료요소가 석영 하우징으로 복귀되었다는 지시) 점등되어야 한다. 마이크로스위치(174)가 축(170)의 말단 단부 주위에 위치되었다면, 축(170)은 슬라이더(124) 및 핀 게이트 메카니즘(110)이 개구된 위치로 잠겨질 때 마이크로스위치(174)를 이동시킨다. 말단으로 위치한 이동되고 있는 마이크로스위치에 부가하여, 다른 두 조건이 만족되어야 한다. 우선, 일렉트로닉스가 온되어야 하며, 둘째 황색 시드 감지 LED(32b)는 녹색 시드 감지 LED(32a)가 소등되었을 때(치료요소가 석영 하우징으로부터 분리되었다는 지시) 점등되어야 한다. 모든 세 조건이 만족될 때 마다, 소형 일렉트로닉스 카운터 디스플레이(44)(바닥 하우징의 도 4 참조) 상의 숫자는 하나씩 증가할 것이다.

부가된 안전 특성으로서, 전자기 로킹 메카니즘은 슬라이더 블록(124)과 상호작용하여 시드 감지 표시기 LED(32a)(32b)가 치료요소 및 마커 시드 모두 석영 하우징(36) 내에 있지 않다(황색 LED(32b)가 점등되며 녹색 LED(32a)는 소등된다)는 것을 나타낼 때, 게이트(120)의 개구 및 폐쇄를 방지한다. 전자기 로킹 메카니즘은 배터리로 동작되며 Bicron Electronics Company에 의하여 제조된 자기 래칭 솔레노이드형 SCL1330-001과 같은 미량의 전류를 인출하는 솔레노이드(176)일 수 있다. 이러한 솔레노이드는 프레임에 위치하는 코일, 자석 및 플런저(178)를 구비한다. 솔레노이드는 또한 스프링을 포함하여 연장되거나 복구된 위치 중 어느 하나에서 솔레노이드 플런저(178)에 힘을 가하는 것을 돕는다. 플런저(178)는 코일을 통하여 전기의 방향을 기초로 하여 연장하거나 복구한다. 한 방향에서의 전류 흐름은 플런저(178) 및 자석이 서로를 밀어내는 음(negative) 극성을 형성한다. 반대 방향에서의 전류 흐름은 플런저(178) 및 자석이 서로를 끌어당기는 양(positive) 극성을 형성한다.

솔레노이드(176)는 슬라이더(124)에 수직이며 슬라이더(124)의 하부의 섀시(20)상에 장착된다. 솔레노이드(176)는 차례로 시드 감지 표시기 LED 드라이버(32a)(32b) 및 5분 타이머(180)에 연결되는 솔레노이드 드라이버에 연결되며, 모두 메인 회로 보드(62)상에 위치되어 있다. 황색 시드 감지 LED(32b)가 점등되어 치료요소 및 마커 시드 모두 석영 하우징(36) 내에 있지 않다는 것을 나타낼 때, 솔레노이드 플런저(178)는 슬라이더(124)의 오목부 또는 내공으로 연장하며, 슬라이더(124)의 이동을 저지한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 플런저(178)는 연장되어 황색 LED(32b)가 점등되었을 때 슬라이더(124)가 개구된 게이트 위치로 이동되는 것을 방지하고 있다. 황색 LED(32b)가 소등되고 녹색 LED(32a)가 점등되자마자, 플런저(178)는 복구되어 슬라이더(124)가 개구된 게이트 위치로 이동하는 것을 허용한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 슬라이더(124)는 개구된 게이트 위치에 있으며 솔레노이드 플런저(178)는 연장되어 슬라이더(124)가 황색 LED(32b)가 점등될 때 폐쇄된 개구 위치로 이동하는 것을 방지한다. 황색 LED(32b)가 소등되고 녹색 LED(32a)가 점등되자마자, 플런저(178)는 복구되어 슬라이더(124)가 폐쇄된 게이트 위치로 이동하는 것을 허용한다. 5분 타이머(180)가 일렉트로닉스를 오프하면, 플런저(178)는 연장되어 슬라이더(124)를 현재 위치로 잠근다.

도 17, 도 21 및 도 22에서, 본 발명의 다른 태양을 구비하는 카테터 커넥터(158)는 전송 장치(12)의 말단 본체(144)의 환형 쇼울더와 서로 잠기는 디텐트(detent)(182)가 제공되었으며, 래칭 메카니즘에 의하여 비래치된 후 전송 장치(12)로부터 카테터 커넥터(158)를 꺼내도록 수동으로 활성화되어야 한다. 카테터 커넥터(158)는 관통 내강(186)과 캔틸레버 암(188)을 가지는 중앙 플러그부(184)와, 중앙 플러그 관통 내강(186)에 의하여 수신되는 커넥터 삽입물(164)과, 커넥터(158)의 말단부에 걸쳐 끼워지나 커넥터(158)가 완전히 전송 장치로 연결될 때 전송 장치(12)의 외부에 남겨지는 스커트(skirt)(158)를 포함한다. 커넥터 삽입물(164) 및 중앙 플러그부(184)는 1997년 9월 23일 출원된 No. 08/936,058에 개시된 그것과 동일할 수 있다. 또는, 중앙 플러그부(184)는 두 단부로부터 내부로 두 O형 고리 테이퍼 사이의 벽을 가져서 O형 고리의 밀봉 효과를 향상시킬 수 있다. 스커트(190)는 카테터 튜브로 끼워져서, 이후 커넥터(158)는 카테터 튜브로 연결된 후 캔틸레버 암(188)을 포함하는 커넥터(158)의 말단부에 걸쳐 끼워진다. 커넥터(158)가 전송 장치(12)로 완전히 삽입될 때, 스커트(190)는 전송 장치(12)의 외부에 남겨지는 슬롯부(192)를 덮으며, 전송장치(12)의 말단 팁과 접하고, 전송 장치(12)로 커넥터 입구(194)를 둘러싼다. 이 스커트(190)의 특성들은 외부 물질이 중앙 플러그(184)의 슬롯부(192)를 통하여 전송장치(12)로 커넥터 입구(194)와 접촉하는 것을 방지하는 것은 물론, 커넥터(158)의 말단부의 무균성을 유지하도록 한다. 스커트(190)는 바람직하게는 캔틸레버 암(188)의 하강가능한 면과 대응하고 사용자에게 어디서 캔틸레버 암(188)을 조작하는 지를 나타내기 위한 마주보는 두 직사각면(196)을 가진다. 스커트(190)는 바람직하게는 실리콘 또는 커넥터(158)가 전송 장치(12)로부터 꺼내질 때 캔틸레버 암(188)의 조작을 허용할 정도로 유연한 다른 물질로 제조된다. 부가하여, 직사각면(196)은 스커트(190)의 나머지 부분보다 더 얇아서 캔틸레버 암(188)의 보다 용이한 조작을 제공할 수 있다. 커넥터(158) 상에서 꺼냄과 동시에 암(188)에 압력을 가하는 것은 부주의로 전송장치(12)로부터 커넥터(158)를 인출하는 것을 방지하는 부가적인 안전 특성을 제공한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카테터(14)는 도 21에 가장 잘 도시된 것 처럼 카테터 커넥터(158)에 의하여 전송장치(12)로 연결되어 환자의 선택된 부위로 치료요소가 전달되게 한다. 카테터는 근접 단부, 말단 단부 및 그 사이의 장척부를 가진다. 도 18 내지 도 20에서, 카테터의 말단부는 시드 내강(198), 유체 리턴 내강(미도시) 및 가이드와이어 내강(200)의 세 내강으로 구성되어 있다. 카테터(14)의 근접부는 시드 내강(198), 유체 복구 내강(미도시) 및 보강(補强)(stiffening) 내강(202)의 세 내강으로 구성되어 있다. 시드 내강(198) 및 유체 복구 내강은 카테터(14)의 근접 단부로부터 카테터(14)의 말단 단부로 인접하며 시드 내강(198)에 위치한 내강내 커넥터(204)를 통하여 카테터(14)의 말단 단부에서 서로 연통한다(도 20). 내강내 커넥터(204)는 바람직하게는 스테인레스 강으로 제조되며, 또한 카테터(14)의 말단 단부를 강화하여 치료요소가 카테터(14)의 말단 단부로부터 빠져나오는 것을 방지한다. 카테터(14)의 말단 단부에서의 가이드와이어 내강(200)은 말단 팁(208)에서 개구부(206)를 가지며 카테터(14)의 측벽을 따라 개구부 및 가이드와이어 출구 포트(210) 사이에서 연장한다. 가이드와이어 출구 포트(210)는 카테터(14)를 따라 어떠한 지점에서도 위치될 수 있으나, 바람직하게는 말단 팁의 말단의 대부분에 30 cm 내지 40 cm 근접하여 위치하며, 카테터(14)의 근접 단부에 상당히 멀리 떨어져 있다. 말단 가이드와이어 출구 포트(210)는 선택된 부위로 가이드와이어위로 안내되고 있을 때 카테터의 신속한 교환 전달을 제공한다. 카테터(14)의 근접부의 보강 내강(202)은 카테터(14)의 근접 단부에서 가이드와이어 출구 포트(210)의 가까이 연장하여 카테터(14)의 삽입, 조작 및 인출 동안 카테터(14)의 근접부를 위한 지지를 제공하는 고정 와이어 또는 맨드릴(mandrel)(212)을 포함한다. 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 보강 와이어(212)의 근접 단부는 카테터 커넥터(158)에 고정적으로 끼워진다. 보강 와이어(212)는 커넥터(158)에서 가이드와이어 출구 포트(210) 근처로 연장하거나, 가이드와이어 출구 포트(210)의 조금 떨어진 지점으로 연장하여 카테터 조작 동안 부가적인 지지를 제공할 수 있다. 최적의 지지를 위하여, 보강 와이어(212)는 바람직하게는 스테인레스 강 라운드 와이어로 제조된다. 가이드와이어 출구 포트(210) 주위에 향상된 유연성(flexibility)을 제공하기 위하여, 보강 와이어(212)는 말단 단부에서 점진적인(gradual) 테이퍼 또는 평평한 구성을 가질 수 있다.

신속한 교환 카테터(14)의 제조동안, 폴리에틸렌 비딩(beading)(214)은 가이드와이어 출구 포트(210)에 바로 근접한 보강 내강(202) 내에 위치하며, 내강 벽에 용화(鎔和)되어 보강 와이어(212) 및 가이드와이어 출구 포트(210) 사이의 장벽을 제공한다. 용화 프로세스 이전에, 튜브(216)의 작은 부분(바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌)은 가이드와이어 내강(200)으로 삽입되거나 가이드와이어 출구 포트(210)에 인접하여 위치될 수 있다. 이후, 맨드릴(218)은 카테터(14)의 외관으로 튜브(216) 편을 통하여 그리고 가이드와이어 출구 포트(210)를 통하여 가이드와이어내강(200)의 말단 단부로 삽입될 수 있다(도 19). 용화 프로세스의 결과로서, 튜브(216)는 맨드릴(218) 주위에서 충돌하여 가이드와이어 출구 포트(210) 내에 및 주위에서 채워져서 가이드와이어 내강(200)의 통합 부분이 된다(도 18). 맨드릴에 의하여 형성된 채널은 카테터(14)의 외관을 향하여 점진적으로 기울어져서 가이드와이어 내강(200)의 말단 단부를 통하여 삽입되고 있을 때 가이드와이어 출구 포트(210)로부터의 나온 가이드와이어를 조절하기 위한 램프(ramp)를 제공한다. 용화된 튜브(216)의 정상은 스카이빙(skiving)될 필요가 있어서 카테터(14)의 외관으로 채널의 적어도 일부를 노출하여 출구 포트를 재형성한다. 또한, 튜브(216)는 가이드와이어 출구 포트(210)의 위치가 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 카테터(14)의 나머지 부분으로부터 쉽게 구분할 수 있는 색깔을 가질 수 있다.

카테터(14), 이것의 시드 내강(198) 및 이것의 가이드와이어 내강(200)은 모두 일반적으로 원형 단면을 가진다. 그러나, 유체 복구 내강은 타원형 단면을 가져서 카테터(14)의 외부 직경을 변화시키지 않고 유체 흐름을 위한 면적을 증가시킨다. 보다 넓은 면적은 치료요소를 보내고 유지하며 복구하도록 요구되는 압력을 저하시킨다. 또한, 전송장치(12)에서 카테터(14)의 말단 단부로 그리고 그 역방향으로 치료요소를 전달하는 데 걸리는 시간도 감소시킨다. 그러나, 유체 복구 내강은 제한된 체적의 유체를 사용하는 치료요소의 최적인 전송을 제공하기 위하여 어떠한 크기 및 형태일 수 있다. 바람직하게는, 카테터 유체 내강(특히, 유체 복구 내강)은 치료요소를 보내고 유지하며 복구하기 위하여 3 내지 10초, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 초의 범위에서 5 프렌치 외부 카테터 직경을 초과하지 않으며 100 psi의 압력을 초과하지 않고 20cc 이상의 유체를 사용하지 않는 범위에서 전송 및 복구 때에 각각 치료요소를 제공하도록 하는 체적이다.

균일한 주입량을 위하여, 치료요소가 내강 벽의 중앙에 또는 근처에 위치될 필요가 있다는 것이 결정될 수 있다. 이러한 경우에서, 시드 내강(198)은 카테터(14)의 중앙에 가능한 가까이 위치할 필요가 있어서 시드 내강(198) 및 방사성 요소가 내강 벽의 한 면에 너무 근접하여 위치하는 것을 방지할 수 있다.

카테터(14)는 바람직하게는 상당히 유연하고 연질이며 매끄러운 100% 저밀도 폴리에틸렌의 단일 돌출부(extrusion)로 제조된다. 이러한 특성들은 카테터(14)가 내강 벽을 손상시키지 않고 인체 내에서 가이드와이어의 상부로 및 내강내 영역으로 삽입되도록 허용한다. 100% 저밀도 폴리에틸렌으로 제조된 카테터(14)가 너무 부드럽거나 유연하면, 특정 퍼센트의 고밀도 및 저밀도 폴리에틸렌 모두로 구성된 폴리에틸렌 복합체가 사용될 수 있다. 카테터(14)의 유연성을 유지하기 위하여, 폴리에틸렌 복합체는 더 높은 퍼센트의 저밀도 폴리에틸렌을 함유해야 한다.

도 20에서, 소형 테이퍼(바람직하게는 11°이하 및 가장 바람직하게는 5°)와, 소형 말단 팁 반경을 가지는 아트로매틱(atraumatic) 팁(208)은 카테터(14)의 말단 단부로 융합된다(가능하면 무선 주파수(radiofrequency) 에너지로). 융합 프로세스는 시드 내강(198) 및 유체 복구 내강의 말단 단부를 폐쇄한다. 팁(208)은 대략 1cm 길이이며, 폴리에틸렌(바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트)으로 제조된다. 가이드와이어 내강(200)은 팁(208)을 통하여 연장하여 고밀도/저밀도 폴리에틸렌의 슬리브(220)와 일렬을 이룬다. 이 슬리브(220)는 팁(208)보다 높은 두로미터(durometer)를 가지는 물질로 제조되어 카테터(14)가 가이드와이어 위로 전달될 때 가이드와이어가 팁(208)을 찢는 것에 대하여 보호한다.

플라티늄(platinum)(90%)-이리듐(iridum)(10%)으로 제조된 방사선 마커 밴드(222)가 카테터(14)의 말단 단부에 위치하여 카테터(14) 및 치료요소 모두의 적절한 배치를 협조한다. 마커 밴드(222)는 카테터(14)의 외부에 고정되어 함께 빛을 낸다. 또는, 방사선 마커는 카테터(14)의 외관상에 인쇄되거나 만들어진 방사선 잉크 또는 미세 방사선 파티클들로 구성될 수 있다. 부가하여, 카테터(14)의 말단 단부에서의 내강내 커넥터(204)는 플래티넘/이리듐으로 제조되어 형광투시법(fluroscopy) 하에서 가시가능하며 말단 마커 밴드(222)를 위한 요구를 가능하면 제거할 수 있다. 카테터의 근접부는 또한 깊이 마커(depth marker)(224)를 구비하여 카테터(14)가 가이드와이어 단부 근방에 있을 때를 표시함으로써 형광투시법이 방사선의 전달 바로 이전에 시작될 수 있도록 한다.

스트레인 릴리프 튜브(226)는 카테터(14)의 근접 단부 위에 위치하며, 고정된 커넥터의 말단 단부로부터 멀리 단거리 만큼 연장한다. 스트레인 릴리프 튜브(226)는 꼬임이나 카테터(14)로의 다른 손상으로부터 보호하는 강도가 부가되며, 또한 카테터(14)로 및 카테터(14)로부터 전달될 때 방사성 치료요소로부터의 보호를 부가한다.

전송 장치에 연결된 신속한 교환 전달 카테터의 다른 실시예는 카테터가 보강 내강 또는 보강 와이어를 가지고 있지 않으며 가이드와이어 내강이 내강내 커넥터에 근접한 위치에서 말단 팁 개구부에서 가이드와이어 출구 포트로 연장한다는 것을 제외하고, 도 17 및 도 20에 도시된 그것과 동일하다. 카테터는 시드 내강 및 유체 복구 내강의 두 내강을 구비하며, 카테터의 근접 단부 및 카테터 팁의 단부와 근접한 위치 사이의 카테터의 길이를 따라 연장한다. 말단 가이드와이어 내강은 유체 복구 내강 또는 내강내 커넥터의 단부에 근접한 위치에서 가이드와이어 내강 팁의 말단 개구부로부터 카테터의 내벽의 개구부로 연장한다. 가이드와이어 내강은 바람직하게는 5 cm 이하로 짧다.

본 발명의 전송 장치(12)는 또한 1996년 4월 4일 출원된 No.08/628,231 및 1997년 9월 23일 출원된 No.08/936,058에 개시된 어떠한 카테터와도 연결될 수 있다.

치료요소는 바람직하게는 1996년 4월 4일 출원된 출원 번호 08/628,231에 개시된 바와 같은 방사성 소스이다. 치료요소는 일련의 열 두개의 방사성 실린더 및 방사성 트레인의 각 단부에 하나씩 두 마커 시드로 구성되어 있다. 마커 시드는 치료 부위에 치료요소를 적절히 위치하는 데 사용되며, 바람직하게는 금이 형광투시법 하에서 가시적이므로 방사선 전달을 모니터하는 데 사용되는 금 또는 도금된 금이다. 카테터의 말단 단부로의 소스 트레인 전달 시간 및 말단 단부로부터의 복구 시간을 감소시키기 위하여, 마커 시드의 단부에 홈이 생길 수 있거나 마커 시드는 에폭시(epoxy)로 충전된 금 튜브일 수 있다. 가장 바람직하게는, 말단 마커 시드의 말단 단부는 내강내 커넥터로 개구부를 막는 것을 방지하도록 슬롯된다. 근접 마커 시드의 근접 단부 또한 슬롯된다.

상기 참조된 특허 출원 번호 08/628,231에 개시된 방사선 주입량에 부가하여, 약 직경이 2.7mm 내지 약 3.35mm의 용기에서 2mm에 14Gy의 치료방사량 또는 직경이 약 3.35mm 내지 약 4.0mm의 용기에서 2mm에 18Gy의 치료방사량이 환자에게 투약될 수 있다. 방사성 소스 트레인당 평균 방사선은 소스 트레인의 중앙선으로부터 2mm에서 초당 약 0.080 그레이(grey)를 전달할 정도로 충분해야 한다.

방사선 요법 과정동안의 특정 시간에서, 전송 장치(12)에서 석영 슬리브(36)에 관하여 치료요소 샌드 마커 시드의 위치를 결정하는 것이 필수적이거나 또는 바람직할 수 있다. 예컨대, 사용자는 카테터(14)의 말단 단부로 요소를 전달하기 전에 열 두 개의 치료요소 및 두 마커 시드 모두가 석영 슬리브(36) 내에 존재한다는 것을 확인할 필요가 있으며, 안전상의 이유로 게이트(120)를 폐쇄하고 전송장치(12)로부터 카테터(14)의 연결을 해제하기 전에 모든 치료요소 및 마커 시드가 석영 슬리브(36) 내에 있다는 것을 확인해야 한다.

모든 치료요소가 석영 슬리브(36) 내에 있는지의 여부를 결정하기 위하여, 석영 내강(118) 내의 단일 위치에서 말단 금 마커 시드의 존재 또는 부재를 측정하는 전자 감지 시스템(도 27 내지 도 34)이 전송장치(12)에 포함된다. 이 전자 감지 시스템은 1997년 9월 23일 출원된 No.09/936,058에 개시된 감지 시스템과 유사하게 기능하여 치료요소가 석영 슬리브(36) 내에 있는 지의 여부를 결정하고 나타낸다. 그러나, 최종 결과를 얻기 위하여 전자 감지에 의하여 채용된 수단은 배터리 전력을 덜 사용하는 보다 단순하고 효과적인 시스템을 생성하고, 치료요소 및 마커 시드의 위치를 보다 정확하기 판독하도록 상당히 변경된다.

시스템은 금 마커가 석영 하우징(36) 내에 위치하여야 하는 미소 영역상으로 서로 다른 파장을 가지는 광선을 발산함으로써 금 마커를 색체학적으로 감지하여 이후, 반사도를 측정한다. 반사도가 파장에 따라 변하는 방식에 근거하여, 시스템은 금 물체(금 마커) 또는 비금(non-gold) 물체(스테인레스 스틸 시드, 배경 또는 염류가 충전된 석영 내강)가 영역을 차지하고 있는 지를 결정한다. 금 마커 시드가 감지된다면, 그것은 근접 마커 시드이며 근접 마커시드 근처에 모든 요소 또한 석영 하우징(36) 내에 있다는 것이 충분히 확실하다고 결론짓는 것은 합당할 것이다. 모든 시드가 석영 하우징(36) 내에 있다는 확실도(degree of certainty)를 증가시키기 위하여, 전기 센서는 마커시드 모두가 석영 하우징(36) 내에 적절하게 위치되었는 지를 결정하도록 제조될 수 있다. 그러나, 이것은 부가적인 일렉트로닉 및 광학 구성 요소를 수용하기 위한 전송장치 내에 보다 넓은 공간이 필요하다.

실제로, 광센서는 청색 및 적색광에 대하여 동일하게 민감하지 않으며, 이중 하나 또는 나머지 하나의 강도는 고정 보상 요인(fixed compensation factor)에 의하여 조정되어 광센서 전기 출력이 두 색에 대하여 동일하게 되는 조건을 달성해야 한다. 이 기술은 광전기학(opto-electronics)의 당업자들에게 잘 공지되어 있으며, 적색 및 청색 강도가 동일하다고 설명되는 이 설명의 나머지 부분에 대하여 광센서의 출력값으로 측정된 바와 같이 강도가 동일하다는 것이 이해된다.

석영 슬리브 내강(118) 내의 특정 위치에서 금 마커의 존재 및 부재를 감지하는 것에 부가하여, 일렉트로닉스는 눌려질 전원 버튼(22)을 위하여 저전압 상태에서 대기한 다음, 전원 버튼(22)을 누른 후에 약 4.7초 동안 모든 표시기 발광 다이오드(LED)(28a~28d)(30)(32a~32b)를 온-오프 점등하여 LED 및 배터리(228)가 작동하는 것을 표시하며, 광센서에 의한 조망으로써 금마커의 존재 또는 부재를 감지하며, 금 마커가 두 시드 감지 표시기 LED(32a)(32b) 중 하나를 조명함으로써 감지되는 지를 표시하며, 최종적으로 5분의 시간이 경과한 후에 배터리 전압을 보존하기 위하여 저전압 상태로 자동적으로 돌아오거나 버튼(22)이 그 5분 동안에 다시 눌려지면 5분의 타이밍 기간이 재시작된다.

전기 시스템은 직렬로 사용되는 두 3V 리튬(lithum) 셀을 포함하는 두 6V 배터리 팩(228)에 의하여 전원이 켜지며 각 팩에서 +6V를 생성한다. 출력은 또한 반전되어 전기 회로에 의하여 요구되는 -6V 전원을 생성한다. 이러한 배터리의 예로서는 Sanyo CR-P2, Panasonic CR-P2 및 Duracell DL223A 배터리 등이다. 안전 예방용으로, 퓨즈는 배터리와 직렬 연결이다. 필요시, 전송장치의 하부 쉘 절반부(18)가 배터리 팩(228)을 교체하도록 제거될 수 있다.

전원은 휴면 회로(sleep circuit)에 의하여 제어된다. 전력 인가는 휴면 회로를 오프시키며, 상기 휴면 회로는 차례로 전원을 차단하여 시스템이 살아 있도록 유지하는 충분한 전원만을 인출한다. 도 23을 참조로 하여, 온-스위치(230)는 SPST(Single Pole Single Throw, 단극단투) 푸시 버튼 스위치(22)이다. 스위치(230)가 버튼(22)을 일시적으로 누름으로써 전송 장치(12)의 외관으로부터 닫힐 때, 휴면 회로는 개시하며 한 전원은 +5V를 생성하고 다른 전원은 -5V를 생성하는 두 전원(232)(234)을 온시킨다. 생성된 전원은 내부 타이머(180)(5분 동안 27.3Hz 설정으로 구동되는 카운터)의 카운트다운을 시작함으로써 처음으로 인가된다. 5분 종료시, 전원(232)(234)은 오프되며 휴면 회로는 다음번 스위치(230)가 닫힐 때 까지 비활성 상태로 된다. 버튼(22)이 5분 타이밍 기간 동안에 눌려졌다면, 타이밍 기간은 리셋되어 전력이 5분 이상 더 머무도록 한다. 내부 타이머(180)는 종래 고안에서 존재하는 몇몇 지속 시간 중 하나로 설정될 수 있다, 5분 타어머(180)가 4.7초 테스트 단계를 시작할 때 마다 타이머(64) 또한 시작되어 3.5kHz 오실레이터(238)로부터 유도된 3.4Hz 타이머(236)를 인에이블한다. 3.4Hz 타이머(236) 및 4.7초 타이머(64)는 시드 표시기 LED 드라이버(240)로 적용되어 4.7초 동안 3.4Hz에서 동시에 두 시드 표시기 LED(32a)(32b)(하나는 녹색이며 다른 하나는 황색)를 온-오프 발광시킨다. 타이머는 또한 저 배터리 표시기 LED(30) 및 압력 표시기 LED(28a~28d)를 온 오프 발광하도록 적용되었다. 이 동작은 사용자에게 배터리(228) 및 시드 표시기 LED(32a)(32b)가 작동 순서에 있다는 것을 알려준다. 타이머(64)의 4.7초 테스트 단계 이후에, 시스템은 정상 감지 모드로 들어간다.

감지 모드는 스테인레스 스틸(방사성 동위원소를 캡슐화하는 물질) 및 금(마커 시드의 물질 또는 도금 물질)의 광학적 특성 및 각 스테인레스 스틸과 금에서 적색 및 청색광의 결과적인 서로 다른 반사도를 사용한다. 시스템의 광기기(optics)는 갈륨 인디엄 니트라이드(Gallium Indium Nitride)(GaInN)를 채용한 청색 LED(242)와, 갈륨 포스파이드(Gallium Phosphide)(GaP)를 채용한 적색 LED(244)와, 광다이오드 및 집적 앰프를 포함하는 광센서(246)와, GRIN(Gradient Index) 렌즈(248)와, 제 2 광센서(250)를 포함하며, 모두 석영 슬리브(36)를 수용하는 블록 부재(108) 내에 수용된다. 제 1 광센서(246)는 석영 슬리브(36)에 대하여 수직인 방향이며, 청색 및 적색 LED(242)(244)는 제 1 광센서(250)의 한 면상에 각을 이루어 위치한다. 본체내의 채널은 LED(242)(244)에서 목표 위치로 석영 슬리브(36)를 따라 광선을 조절하며, 또한 반사된 광선을 다시 제 1 광센서(246)로 위치시킨다. 석영 슬리브(36) 및 제 1 광센서(246) 사이에 위치한 GRIN 렌즈(248)는 모든 치료요소가 석영 슬리브(36) 내에 있을 때 말단 금 마커가 위치되어야 할 부위에서 석영 내강(118)에 초점을 맞춘다. 이후, GRIN 렌즈(248)는 광다이오드의 표면상으로 대략 초점이 맞춰지는 이미지를 생성한다. GRIN 렌즈의 축들, 적색 및 청색 LED 및 제 1 광센서 모두는 석영 하우징(36)의 축을 따라 동일한 점에서 또는 동일한 점에 아주 근접하여 교차하여 금 마커시드의 존재 또는 부재를 확실하게 결정한다.

이 시스템에서 사용되는 청색 및 적색 LED(242)(246)는 각각 470 나노미터(nm)와 88 나노미터(nm)의 피크 파장에서 청색 및 적색광을 공급한다. 470nm에서, 스테인레스 스틸은 90% 이상의 반사도를 가지며, 금은 35% 이상의 반사도를 가진다. 88nm에서 스테인레스 스틸 및 금 모두는 90% 이상의 반사도를 가진다. 이것은 스테인레스 스틸은 청색 및 적색광을 대략 동일하게 잘 반사하며, 금은 적색광을 잘 반사하지만 청색광은 잘 반사하지 않는다(금은 실제로 청색광을 흡수한다)는 것을 의미한다. 따라서, 반사된 광선의 청색/적색 비율의 측정은 이 경우에서 금 마커인 금색 물체가 광센서의 시야 내에 있는 지의 여부를 확실하게 결정할 수 있다.

3.5kHz에서 진동하는 아날로그 클록 오실레이터(238)의 진동수는 둘로 나뉘어져서 각각 1.75kHz의 진동수를 가지는 두 신호를 형성하여 청색 및 적색 LED(242)(244)를 차례로 발광시킨다(180도의 위상차). 두 신호 중 하나는 청색 LED 드라이버(252)에 적용되며, 다른 하나는 적색 LED 드라이버(254)에 적용되어 각 LED(242)(244)가 대략 1.75 kHz에서 구동된다. 따라서, 청색 및 적색 LED(242)(244)의 온 시간과 오프 시간은 그들이 온-오프 발광을 교대로 할 때 동일하다. 청색 및 적색광의 발광은 LED(242)(244)로부터 블록 부재(108)내의 채널을 통하여, 그리고 모든 시드가 석영 내강(118) 내에 있다면 말단 금 마커가 있어야 할 목표 위치로 석영 슬리브(36)를 통하여 진행한다. 스테인레스 스틸 시드 또는 유체가 목표 위치를 차지하고 있다면, 적색 및 청색광 모두는 동일하게 잘 반사된다(대략 96%). 목표 위치에서 어떤 것도 석영 내강(118)을 채우지 않는다면, 배경은 이것이 색조를 띄지 않는 한 또한 스테인레스 스틸의 경우와 유사하게 청색 및 적생광을 반사한다. 금 마커 시드가 목표 위치내에 있다면, 적색광은 반사되나, 청색광은 다량 흡수된다. 광다이오드 및 집적 앰프로 구성된 제 1 광센서(246)는 GRIN 렌즈(248)에 의하여 석영(36) 내의 목표 위치로 선택적으로 연결되어, 광센서(246)가 청색 및 적색광 각각에서 반사도를 측정할 수 있다. 측정된 반사도로부터, 반사된 광선의 청색/적색 비율은 금 마커의 존재 또는 부재를 결정하는 데 사용된다.

전송장치(12)의 정상부(16)를 따라 관찰 윈도(34)는 주위의 광선 또한 광센서(246)의 시야 영역내의 물체로부터 반사되도록 한다. 광센서(246)는 적색 및 청색광에 부가하여 주위 광선을 감지할 것이다. 각 청색 및 적색 LED(242)(244)의 신호 상에 적층된 주위 광선의 신호는 광센서(246)의 출력에 영향을 줄 수도 있다. 광센서(246)는 투명 관찰 윈도(34)를 통하여 입사하는 광선으로 작동가능 해야 한다. 따라서 주위의 소스로 인한 신호는 시스템으로부터 제거되어야 한다. 이것은 하이 패스 필터(256), 버퍼(258), 동기 감지기(260) 및 로우 패스 필터(262)를 직렬로 연결하여 사용함으로써 이뤄진다. 하이 패스 필터는 모든 DC(직류) 광선 신호(예컨대, 태양 광선 또는 플래시 광선)를 제거하며, 버퍼는 동기 감지기가 로우 임피던스 드라이브를 제공함으로써 배경 노이즈를 감소시키도록 돕는다. 동기 감지기는 청색 및 적색 LED 펄스와 동기되는 회로이다. 동기 감지기는 청색 LED(242)를 구동시키는 데 사용되는 동일한 1.75 kHz 오실레이터를 사용하여 청색 및 적색 신호를 처리하며, 청색 및 적색 LED(242)(244)에 기여할 수 있는 신호를 제외한 모든 신호를 제거하여, 결과적인 AC 신호를 DC 신호로 전환한다. 각 펄스의 값은 목표 위치로부터 반사되고 있는 광선의 양에 대응하며, DC 전압은 반사된 광선의 청색/적색 비율에 역비례한다. 목표 위치에 존재하는 금의 경우에서, DC 전압 출력은 아주 작게는 영이다. 목표 위치에 존재하는 다른 어떠한 색의 경우에서, 출력은 영이 아닌 전압이다. 주위 광선에서 신호를 필터링하는 최종 단계는 동기 감지기에 존재하는 DC 신호상의 리플(ripple)을 제거하기 위하여 로우 패스 필터를 사용하는 것이다.

시스템은 영 신호가 신호 경로를 따라 만나게 되는 어떠한 게인에 의해서도 영향을 받지 않으므로(영 곱하기 어떤 값도 항상 영이다), 금의 감지로 아주 작게는 영 전압(그리고 스테인레스 스틸 또는 배경의 감지로 포지티브 영이 아닌 전압)을 생성하도록 고안되었다. 따라서, 영 신호는 감지될 기준 전압(영) 주위에 형성된 공차 윈도 외부로 나가려고 하는 경향이 훨씬 작다. 영 신호가 기계적 공차 및 온도 변화 같은 시스템 내부의 변화에 영향을 덜 받으므로, 영이 아닌 전압보다 훨씬 믿을 만 하다. 적색 LED를 설정한 후에, 금 마커가 목표 위치를 차지할 때 출력 전압을 영으로 만들기 위하여 필요한 조정은 단지 청색 LED(242)의 강도를 조정하는 것이다. 동일한 값을 가지는 두 신호는 영 볼트 AC를 생성한다. 역으로, 금은 청색 및 적색 LED(242)(244)가 동일한 강도일 때 적색은 반사하고 청색은 흡수하므로, 광센서(246)는 영이 아닌 DC 전압으로 전환된 서로 다른 값의 신호(청색용 하이 신호 및 적색용 로우 신호)를 보낸다. 금의 존재가 영 전압을 생성하기 위하여, 스테인레스가 아닌 금은, 청색 및 적색광 모두 동일한 반사량을 생성해야 한다. 이것은 적색 LED(244)의 구동을 일정하게 유지하는 동안 청색 LED(242)의 구동을 증가시킴으로써 이뤄져서, 청색 LED(242)가 적색 LED(244) 보다 큰 강도로 조명한다. 드라이브가 증가되어야 할 양은 적색 및 청색 반사광 모두의 동일한 값을 생성함으로써이다. 청색광의 광도를 특정 퍼센트 만큼 증가시킴으로써, 이제 금은 적색 및 청색 LED(244)(242)가 동일한 드라이브를 가질 때 청색을 흡수하는 것과 비교하여 적색광은 물론 청색광을 동일하게 반사한다. 이제, 금은 광센서(246)로부터 AC 신호를 생성하지 않는 동일한 양의 적색 및 청색광을 반사하여 영 전압을 생성한다. 한편, 스테인레스 스틸의 청색 반사는 청색 LED 드라이버(252)에 제공된 부스트로 인하여 보다 밝다. 따라서 청색 신호가 적색 신호보다 크며 결과적인 사각파는 영이 아닌 DC 전압을 생성한다. 스테인레스 스틸 치료요소 및 배경이 항상 영이 아닌 출력 전압을 생성한다는 것을 확인하기 위하여, 이들은 색조를 띄지 않거나 청색이어야 하며 이로써 금과는 반대로 청색을 반사하고 적색을 흡수한다.

DC 신호가 아주 작게는 영 볼트일 때, 시스템은 금 감지를 표시할 것이다. 그러나, 실제로 시스템내의 특정한 변화로 인하여 DC 신호는 영 볼트로 판독되는 일은 거의 없을 것이다. 포지티브 문턱치 감지기(positive threshold detector)(264)는 시스템 내에 포함되어 문턱치 기준 전압과 필터링되고 정류된 DC 신호와 비교한다(영점 주위에 맞춰진 포지티브 및 네가티브 문턱치를 가지는 실제 윈도 감지기는 스테인레스 스틸 시드, 염분 및 석영 내강으로부터의 신호는 항상 포지티브라고 알려져 있으므로 필수적인 것은 아니다). 버퍼된 +2.5V 기준 전압(266)은 전위 디바이더(potential divider)(268)와 후속의 유니티 게인 버퍼(unity gain buffer)(270)를 통하여 이동하여 문턱치 기준 전압 WIN+(272)를 발생시킨다. 문턱치 감지기(264)는 DC 신호를 수신하며, 이것이 포지티브 문턱치(예컨대, +450 밀리볼트)를 초과하는 지의 여부를 결정한다. 신호가 문턱치를 초과하지 않으면, 문턱치 감지기(264)는 신호가 금의 존재와 일치하는 것을 결정한다. 문턱치는 시스템 공차를 에러로 다양화하기 위하여 변할 수 있다. 신호가 문턱치 감지기(264)를 통하여 전진한 후, 디코드 신호는 표시기 LED(32a)(32b)를 위한 두 드라이버로 들어간다. 디코드 신호가 금이 존재한다는 것을 표시하면, 광선 파이프(66) 내의 전송장치(12)의 정상부(16)를 따라 녹색 LED(32a)가 조명되어, 사용자에게 모든 치료요소가 석영 하우징(36) 내에 있다는 것을 보여준다. 디코드 신호가 금이 존재하지 않는다는 것을 표시하면, 광선 파이프(66) 내의 전송장치(12)의 정상부(16)를 따라 황색 LED(32b)가 조명되어, 사용자에게 모든 치료요소가 석영 하우징(36) 내에 있지 않을 수도 있다는 것을 보여준다.

청색 및 적색 LED(242)(244) 모두는 온도에 민감하다. 적색 LED 출력은 온도가 상승할 때 상당히 감소하고, 온도가 떨어질 때 상당히 증가한다. 적색 LED 출력에서 이러한 온도로 야기된 변화는 반사광의 청색/적색 비율을 깨뜨리며 금의 존재를 감지하는 시스템의 능력을 방해할 수 있다. 적색 LED 출력을 안정화시키기 위하여, 광도 제어 루프가 포함되어 출력을 조절하고 온도 영향을 보상하여 적색 LED 출력이 일정하게 유지된다. 그러나, 청색 LED(242)는 정상 작동 온도 범위인 +10℃ 내지 35℃의 온도에 대하여 충분히 안정하며, 따라서 광도 제어 루프는 청색 LED(242) 용으로 필요하지 않다. 적색 LED 광도 제어 루프는 제 2 광센서(250)와 협동한다. 제 2 광센서(250)는 적색 LED(244)만의 팁에 초점을 맞추고 발생된 광선의 양을 측정함으로써 LED 출력에서의 온도로 야기된 변화를 보상한다. 제 2 광센서(250)는 적색 LED(244)의 길이방향 축에 대하여 90°의 각을 이뤄서 위치한다. 적색 LED 출력 신호는 하이 패스 필터(274), 버퍼(276), 동기 감지기(278) 및 로우 패스 필터(280)를 통하여 흐름으로써 청색/적색 반사 신호와 동일한 방식으로 감지된다. 이후, 아웃커밍 DC 신호는 비전환 DC 앰프(282)를 통하여 통과하여 제어 루프 게인(284)을 세트한다. 신호는 적색 LED 드라이브 범위를 세트하는 기준 신호(RED_REF)에 포지티브 또는 네가티브 게인 중 어느 하나를 부가한다. 적색 LED 드라이버로 들어가는 조정된 신호는 주어진 전류에 대하여 실제적인 광선량이 변할 수 있더라도 적색 LED 출력을 일정하게 유지한다.

시스템 일렉트로닉스의 블록도는 도 23에 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 일렉트로닉스는 말단 금 마커를 열량 측정법으로(calorimetrically) 감지하여 저 배터리 전원을 감지하고, 전자기 로킹 메카니즘을 제어하고, 시스템 압력을 감지하여 사용자에게 표시하고, 전송 장치 사용수를 디스플레이하는 데에 이용된다. 압력 감지 회로를 제외한 모든 전자 회로는 메인 인쇄 회로 보드의 제 1 및 제 2 측에 있으며, 도 27 및 도 28에 각각 도시되어 있다. 테스트 과정을 위해, 메인 회로 보드는 회로 내의 억세스가능한 신호 및 전압으로 만드는 테스트 커넥터를 구비할 수 있다. 메인 회로 보드는 수분 방지를 위해 코팅되거나 플라스틱 백 내에 저장되며, 전송 장치 내의 섀시의 하부측에 장착된다. 메인 회로 보드의 일렉트로닉의 개략도가 도 29A 내지 도 29D 및 도 30A 내지 도 30C에 도시되었다. 두 개의 광센서(246)(250) 상에 장착된 마이크로 인쇄 회로 보드가 도 31 및 도 32에 도시되었으며, 그 개략도가 도 33에 도시되어 있다. 전송 장치의 서로 다른 부품간의 전기적 접속이 도 34에 도시되어 있다.

전원 감지 시스템에 대한 백업으로서, 석영 하우징(36) 위의 윈도(34)는 전송장치(12)의 사용자가 치료요소의 한 면 상에 각 마커 시드의 존재를 감지하거나 석영 하우징(36) 내의 치료요소 및 마커시드 수를 계수함으로써 석영 하우징(36) 내에 모든 치료요소가 존재하는 지의 여부를 시각적으로 감지할 수 있도록 한다. 사용자의 시각적 감지를 돕기 위하여, 확대 렌즈(288)(도 2, 도 5, 도 9 및 도 14에 도시된 바와 같이)가 석영 내강(118) 위에 바로 위치한 블록부(108)의 정상부에 고정되어 있다. 사용되는 렌즈는 1 또는 2차원에서 확대할 수 있으며, 2X 또는 그 이상의 확대 등급을 가질 수 있다. 렌즈는 평철(平凸)(plano-convex) 형태의 원통형 유리 렌즈이다. 그러나 다른 렌즈들도 사용될 수 있다. 또한, 사용자의 치료요소 및 마커시드의 시각적 감지를 돕는 수단으로서, 말단의 마커 시드 및 모든 치료요소들이 석영 하우징 내에 적절히 위치되었음을 사용자에게 나타내는 시각적 표시로서 석영 하우징의 표면상에 획선(scribe line) 또는 마킹을 새길 수 있다.

본 발명이 특정 실시예로써 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변화와 수정이 가능하며, 참조(reference)가 본 발명의 적절한 범위를 결정하는 첨부된 청구항으로 만들어 져야 함이 이해된다.

Claims (13)

1. 가압된 유체에 의해 전송장치에서 내강을 통하여 분리된 카테터의 내강으로 전진하는 적어도 하나의 치료요소에 의하여 환자 신체의 선택 부위의 내강내 치료를 위한 시스템에서 사용가능한 전송장치로서,

   상기 전송장치는 상기 치료요소가 상기 카테터의 내강내로 들어가는 것을 방지하는 제 1 위치와 상기 치료요소가 상기 카테터의 내강내로 들어가는 것을 허용하는 제 2 위치사이에서 이동가능한 액츄에이터 어셈블리와, 상기 전송장치 내의 상기 적어도 하나의 치료요소의 존재 또는 부재를 결정하는 전기 전원 감지 시스템(electrically-powered detection system)을 구비하며,

   상기 감지 시스템이 전송장치 내의 상기 적어도 하나의 치료요소의 존재를 결정하지 않거나 또는 감지 시스템용 전원이 오프되어 있지 않으면 액츄에이터 어셈블리의 이동을 방지하도록 상기 감지 시스템에 동작하도록 연결된 기계적 인터록(mechanical interlock)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 기계적 인터록은 액츄에이터 어셈블리와 맞물리어 이동을 방지하는 연장 위치와, 액츄에이터 어셈블리를 해제하는 복구 위치 사이에서 이동하는 플런저(plunger)를 가지는 솔레노이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
3. 중심선을 가지는 내강내 방사선 소스를 가지는 약 2.7mm 내지 3.35mm 사이의 내부 직경을 가지는 맥관(vessel) 영역에서 협착(stenosis)을 방지하는 방법으로서, 내강내 방사선 소스의 중심선으로부터 2mm 떨어진 영역에서 상기 혈관에 14Gy의 방사량을 공급하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 협착 방지 방법.
4. 중심선을 가지는 내강내 방사선 소스를 가지는 약 3.35mm 내지 4.0mm의 내부 직경을 가지는 맥관 영역에서 재협착(restenosis)을 방지하는 방법으로서, 내강내 방사선 소스의 중심선으로부터 2mm 떨어진 영역에서 상기 혈관에 18Gy의 방사량을 공급하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 재협착 방지 방법.
5. 중심선을 가지는 내강내 방사선 소스를 공급하는 단계를 구비하는 맥관 영역에서의 재협착 방지 방법으로서, 상기 소스의 평균 방사능은 방사성 소스의 중심선으로부터 2mm 떨어진 곳에서 약 0.080 Gy/sec의 방사량을 운반하는 데 충분한 것을 특징으로 하는 재협착 방지 방법.
6. 전송장치의 유체 주입 포트를 통하여 얻어지는 가압된 유체에 의해 전송장치에서 내강을 통하여 분리된 카테터의 내강으로 전진하는 적어도 하나의 치료요소에 의하여 환자 신체의 선택 부위의 내강내 치료를 위한 시스템에서 사용가능한 전송장치로서,

   상기 유체 주입 포트와 유체 연통(communication)하는 압력 변환기 및 전압에 의하여 활성화된 시각적 표시기를 포함하는 압력 센서 및 표시기를 구비하며, 상기 변환기는 유체가 전송장치를 통과할 때 유체의 압력을 측정하며, 압력 측정은 그 압력에 비례하는 전압으로 변환되는 것을 특징으로 하는 전송장치.
7. 제 6 항에 있어서, 시각적 표시기는 일련의 라이트(light)를 구비하며, 상기 각각의 일련의 라이트는 소정의 문턱치 압력에 대응하는 소정의 문턱치 전압을 발생하는 압력 변환기에 따라 점등되는 것을 특징으로 하는 전송장치.
8. 제 7 항에 있어서, 일련의 라이트는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드를 구비하며, 제 1 발광 다이오드는 문턱치 압력이 6 psi를 초과할 때 점등되며, 제 2 발광 다이오드는 문턱치 압력이 10 psi를 초과할 때 점등되며, 제 3 발광 다이오드는 문턱치 압력이 60 psi를 초과할 때 점등되며, 제 4 발광 다이오드는 압력이 80 psi를 초과할 때 점등되는 것을 특징으로 하는 전송장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 발광 다이오드는 황색광을 발하고, 제 4 발광 다이오드는 적색광을 발하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
10. 가압된 유체에 의해 전송장치에서 내강을 통하여 분리된 카테터의 내강으로 전진하는 적어도 하나의 치료요소에 의하여 환자 신체의 선택 부위의 내강내 치료를 위한 시스템에서 사용가능하며, 배터리 전원 메카니즘 및 디스플레이를 가지는 전송장치로서,

    저 배터리 전원 표시기(low battery power indicator)는 배터리 전압을 소정의 문턱치 전압에 비교하는 적어도 하나의 비교기과, 배터리 전압이 소정의 문턱치 이하이면 비교기에 의해 활성화되는 시각적 디스플레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
11. 제 10 항에 있어서, 시각적 표시기는 배터리 전압이 소정의 문턱치 이하일 때 점등하고 소등하는 라이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
12. 가압된 유체에 의하여 전송장치로부터 카테터의 내강내로 전진하는 적어도 하나의 치료요소에 의해 환자 신체의 선택 부위의 내강내 치료를 위한 시스템에서 이용가능하며 가압된 유체의 소스와 연통하는 전송장치로서,

    길이방향을 따르는 내부 유체 통로와, 가압된 유체의 소스와 연통하는 하우징의 제 1 단부에서의 유체 주입구와, 상기 하우징의 제 2 단부에서의 유체 유출구를 가지는 하우징과, 상기 하우징의 상기 유체 통로 내에 수용된 피스톤을 포함하는 감압 밸브(pressure relief valve)와, 상기 유체 주입구와 유체가 누출되지 않도록 접촉하는 것으로 상기 피스톤을 바이어스하는 상기 유체 통로내의 스프링을 구비하며,

    상기 스프링은 가압된 유체가 상기 피스톤에 상기 소정의 힘보다 큰 힘을 가하면 피스톤은 스프링력에 대항하여 이동하여 상기 유체 주입구와의 유체 누출 방지식 접촉을 해제시킴으로써 가압된 유체가 상기 하우징을 통해 상기 유체 유출구 밖으로 흐르도록 상기 피스톤에 소정의 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
13. 가압된 유체에 의하여 전송장치의 내강으로부터 카테터의 내강으로 전진하는 적어도 하나의 치료요소에 의해 환자 신체의 선택 부위의 내강내 치료를 위한 시스템에서 이용가능하며, 치료요소가 카테터의 내강으로 진입하는 것을 막는 제 1 위치와 치료요소가 카테터의 내강으로 진입하는 것을 허용하는 제 2 위치로부터 이동가능한 액츄에이터 어셈블리를 가지는 전송장치로서,

    카운터 디스플레이에 전자기적으로 연결된 마이크로스위치를 포함하는 상기 전송장치의 사용수를 결정하는 카운터를 구비하며, 상기 마이크로스위치는 상기 액츄에이터 어셈블리가 상기 제 1 또는 제 2 위치 중의 선택된 한 위치로부터 상기 제 1 또는 제 2 위치 중의 나머지 한 위치로 이동될 때 작동되어 카운터 디스플레이가 하나씩 증가되도록 상기 액츄에이터 어셈블리에 대하여 위치되는 것을 특징으로 하는 전송장치.