KR20010042260A - 조직 치료장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 에너지원으로 연결하기 위한 섬유(24)와 섬유에 연결된 근단을 가진 발광요소(22), LITT를 시행할 표면에 인접하여 위치되는 말단, 조면화된 표면(32)에 의한 에너지 산란작용을 함으로서 방사상으로 발광하고 광의 세기가 그 길이방향 길이에 따라 조절가능한 발광요소(22)를 포함하는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용되는 장치(20)에 관한 것이다.

Description

조직 치료장치{Device for treating tissue volumes}

인체의 조직파괴는 많은 상황에서 요구된다. 그러한 경우중 가장 많이 차지하고 있는 문제는 팽창된 남성 전립선 경우이고, 간장, 유방 또는 뇌의 양성 및 악성 종양의 경우도 있다. 또한 과도하게 출혈하는 여성의 자궁내층(자궁내막)의 경우도 있다.

과도한 장기 월경 (또는 만성적인 월경통)은 피임약, 다른 호르몬 치료나 자궁 이장의 소파와 관련되어 "D 및 C"(확장법 및 소파술)라고 불리는 경미한 수술로 통상 치료된다. 그러한 치료가 효과적이지 못할 때, 자궁 뿐만 아니라 이장도 제거하는 자궁적출술이 일반적으로 시행된다. 미국에서는 매년 약 600,000건의 자궁적출술이 시행되고 있다.

조직 파괴의 한 방법으로 조직내 열요법 (Interstitial Thermo- Therapy : ITT) 이 공지되어 있다. 이 방법에서, 조직온도는 (레이저) 광의 흡수로 (일정한 시간동안 일정한 한계 온도를 초과하는 온도로) 증가된다. 다음에는 광이 광섬유를 통해 제거부위로 전달되고 산란되어 파괴될 조직으로 흡수된다. 통상 광원은 Nd:YAG 레이저 시스템 또는 다이오드 레이저 시스템과 같은 레이저이다.

최근에는 자궁이장을 제거하고 이 이장이 다시 성장하는 것을 방지하는 자국이 생기도록 레이저 에너지를 사용하는 기술이 개발되었다. 이 기술에서, 레이저 빔을 광섬유를 통해 자궁에 조사한다. 광섬유는 의사가 광섬유의 끝을 조종하면서 자궁 내부를 관찰할 수 있는 자궁경의 채널을 통해 삽입된다. 의사가 자궁 이장을 가로지르게 광섬유 끝을 조종하여 약 3-5 mm의 깊이로 이장을 제거한다. 이 수술은 전신 마취를 한 후에 전문 의사에 의해 시행되고 수술시간이 길며 자궁에 구멍이 생길 위험이 있다.

또 다른 기술은 치료받을 전체 표면의 온도를 동시에 서서히 상승시킨다. 이것은 광섬유로부터 광을 산란시킴으로써 시행된다. 레이저광의 전달 및 산란에 사용되는 섬유는 유도된 조직내 열요법 (ITT) 섬유로 일반적으로 알려져 있다.

ITT 섬유는 공지되어 있다. ITT 섬유를 사용하는 광학 장치의 예가 미국 특허 제 5,449,354 호에 기재되어 있으며, 체강내 수술에 특히 유용한 레이저 에너지로 치료하는 장치가 개시되어 있다. 기재된 장치는 치료받을 체강으로 삽입하는데 적합한 말단 및 체강외에 위치되고 레이저 에너지원에 연결되는 근단을 각각 갖는 적어도 두 개의 광섬유로 이루어진다. 광섬유중의 하나는 다른 나머지의 광섬유에 대해 수축된 비 작동 위치 또는 연장된 작동 위치중 어느 하나로 축방향으로 이동할 수 있다. 두 개의 광섬유의 말단은 서로 기계적으로 연결되어 있어 한 광섬유가 다른 나머지에 대해 축방향으로 이동하므로 두 개의 광섬유 말단은 바깥쪽으로 별개로 전개되고 레이저 에너지는 광섬유 바깥방향으로 향하게 된다.

상기 선행발명에 기재된 바람직한 구체예에서, 치료받을 체강으로 삽입하는데 적합한 말단 및 말단이 자궁내로 삽입될 때 체강외에 위치되는 근단을 갖는 캐뉼러(cannula)내에 광섬유가 배치되어 있다. 개시된 장치에서, 병렬관계로 배열되어 있는 캐뉼러내에는 세 개의 광섬유가 있으며, 이들 중 두 개는 외측섬유이고 세 번째 섬유는 두 개의 외측섬유가 양쪽으로 벌어져 마주 향해 있는 사이의 중간 섬유이다. 두 개의 외측섬유는 중간 섬유에 대해 축방향으로 이동가능하고 세 개의 섬유의 말단은 서로 기계적으로 연결되어 있어 두 개의 외측섬유가 중간 섬유에 대해 축방향으로 이동하므로 세 개의 섬유 말단이 전부 바깥쪽으로 별개로 전개된다.

미국 특허 제 5,449,354 호에 기재된 바와같이, 그러한 레이저 장치는 한번의 레이저 에너지 사용으로 자궁 이장의 대부분 또는 그 전부를 실질적으로 커버하기 때문에 만성 월경통을 치료하는데 특히 유용하다. 따라서, 이 장치를 사용하면 의사는 자궁내를 관찰할 필요가 없어 자궁경을 자궁으로 삽입하지 않아도 된다. 또한 자궁을 약간만 확장시키거나 전혀 확장시키지 않아도 되어서 치료 시간을 실질적으로 단축시킨다. 국소 마취를 시행하여 환자에게 최소한의 위험부담을 주면서 약간의 연습만으로 수술을 시행할 수 있다.

두 번째로 인용되는 미국 특허 제 5,733,279 호에는 캐뉼러를 사용하지 않고 체강내를 레이저 에너지로 치료하여 치료기간동안 자궁 확장을 감소시키는 장치가 개시되어 있다. 이 장치는 치료받을 체강으로 삽입되는 말단과 체강외에 위치되며 레이저 에너지원에 연결되는 근단을 각각 갖는 병렬관계의 적어도 두 개의 외측 섬유와 중간 섬유, 및 광섬유에 연결되어 있는 작동기 수단을 갖는 장치가 기재되어 있다. 상기에 기재된 바람직한 구체예에서, 작동기 수단은 각 외측 섬유를 중간 섬유에 연결시키는 로드로 이루어지며, 로드의 일단은 외측 섬유의 말단 각각에 피봇식으로 연결되어 있고 타단은 중간섬유에 피봇식으로 연결되어 있다. 이러한 배열에서 외측 섬유의 근단을 수동으로 작동하여 중간섬유에 대해 축방향으로 이동하여 섬유의 말단을 전개시킨다.

몇몇 종래 기술들은 열 내구성이 없으며 산란되는 광의 세기를 조절하는 것이 어렵다.

(발명의 개요)

본 발명의 목적은 섬유의 길이방향 길이를 따라 방사상으로 방출되는 광의 세기를 조절할 수 있는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광산란용 광섬유에 연결된 발광요소를 사용하는 장치를 제공하는 것이다. 발광요소는 표면을 조면화하거나 표면에 홈을 생기게 함으로써 산란을 조절한다.

본 발명의 또 다른 목적은 주 광섬유를 수회 재사용할 수 있게 하는 분리식 커버가 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 레이저 에너지원에 연결되는 섬유 및 이 섬유에 연결된 근단과 LITT를 시행할 표면에 인접하여 위치되는 말단이 있는 발광요소로서 방사상으로 발광하며 광의 세기는 발광요소의 길이방향 길이에 따라 조절가능한 발광요소를 포함하는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치를 제공하는 것이다.

바람직한 구체예에서, 발광요소의 표면을 조면화하여 에너지원 산란함수를 이룬다. 광의 세기는 발광요소의 길이에 따라 직선식으로 증가한다.

더욱이, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 발광요소의 표면에는 복수개의 홈이 있으며 발광의 세기는 복수개의 홈의 깊이 및 밀도에 의해 조절된다.

더욱이, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 섬유는 재사용가능하며 발광요소를 보호하고 섬유와 분리될 수 있게 부착되는 분리식 커버를 더 포함한다. 분리식 커버의 말단은 방출되는 광에 대해 투명하다.

더욱이, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 발광요소는 광섬유 또는 그 자체에 부착된 산란용 로드일 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 레이저 에너지원에 연결되는 근단 및 LITT를 시행할 조직에 인접하여 위치되는 말단이 있는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 광섬유를 제공한다. 말단 표면은 조면화되어 섬유의 길이방향 길이에 따라 방사상으로 방출되는 광의 세기를 조절한다.

또한, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 레이저 에너지원에 연결되는 근단을 각각 갖는 병렬관계의 적어도 두 개의 섬유 및 복수개의 발광요소로서 적어도 두 개의 섬유 각각에 연결되는 근단과 LITT를 시행할 표면에 인접하여 위치되는 말단이 있는 발광요소를 포함하는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치가 제공되어 있다. 복수개의 발광요소 각각은 방사상으로 발광하고 광의 세기는 그 길이방향 길이에 따라 조절가능하다.

다른 바람직한 구체예로는, 장치는 병렬관계의 두 개의 외측 섬유 및 제3의 내측 섬유를 포함하며 각 섬유는 레이저 에너지원에 연결되는 근단을 갖는다.

더욱이, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 장치는 복수개의 발광요소 각각의 근단에 근접해 있는 섬유의 각 단을 에워싸기 위해 이와 함께 일체식으로 형성되는 복수개의 커버를 갖는 작동용 핸드피스를 더 포함한다. 작동용 핸드피스에는 복수개의 발광요소 각각의 말단을 작동하여 축방향으로 이동함으로써 서로에 대해 그 상대위치를 변경시키는 작동수단이 있다.

본 발명은 레이저 유도된 조직내 열요법 (Laser Induced Interstitial Thermotherapy : LITT) 에 사용하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로 보다 자세하게 이해될 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된 유도된 조직내 열요법(ITT) 섬유의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된 ITT 섬유의 단면도이다.

도 3은 도 2의 ITT 섬유의 확대 단면도이다.

도 4는 연결/분리용 커버의 단면도이다.

도 5는 도 4의 연결/분리용 커버내의 ITT 섬유를 나타내는 확대 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된 도 1의 복수개의 ITT 섬유를 이용하는 장치의 한 형태의 사시도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된 작동용 핸드피스와 함께 도 6의 장치의 사시도이다.

도 8은 섬유의 길이방향 길이의 함수로서 산란용 로드의 전체 에너지원을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된, 유도된 조직내 열요법(ITT) 섬유 (10)의 단면도인 도 1A 및 도 1B를 참조한다. ITT 섬유(10)는 도 1A에 나타낸 바와같이 광섬유(14)와 그에 부착된 광산란요소(12)로 이루어진다. ITT 섬유(10)로부터 방출된 광의 세기를 조절하기 위해 광산란요소(12)의 외면을 변형시켜(선 13으로 표시) 광산란요소(12)로부터 방출되는 광 방출량을 조절할 수 있다. 외면을 적당하게 변형시킴으로써 ITT 섬유는 특정 조직 치료를 위해 배치될 수 있다.

광산란요소(12)는 붙이거나 다른 적당한 수단에 의해 광섬유(14)에 부착되는 산란용 로드일 수 있다. 대안으로, ITT 섬유(10) 자체의 말단을 변형시켜 광의 세기를 조절하기 위한 광산란요소로서 작동시킬 수 있다.

광산란요소(12)의 종축 및 방위축 둘다에서의 광의 세기 조절은 외면의 제어된 조면화에 의해서나 또는 복수개의 홈이 있는 외면으로 패이게 함으로써 이루어질 수 있다.

도 1B는 섬유 (10)로부터 방출되는 광에 대해 바람직하게 투명한 길이방향 슬리브인 분리식 커버(15)로 에워싸여져 있는 ITT 섬유(10)를 나타내고 있다.

다른 구체예에서, 커버(15)는 광에 대해 불투명할 수 있으며 이 경우에 조직과 접촉해 있는 커버 끝으로부터 광섬유(14)에 의해 발생된 열로 치료된다.

분리식 커버(15)는 단지 커버가 치료받을 부위와 접촉하고 커버가 씌워지지 않은 광섬유 부분이 치료부위 외부에 있을 정도로 충분히 길다. 따라서, 치료받은 조직과 접촉하지 않은 광섬유(14)는 오염 및 손상에 대해 보호되어 재사용될 수 있다. 즉 치료가 끝난 후에, 커버(15)를 벗겨내어 폐기한다. 새로 살균된 커버(15)를 다음 치료에 대비해 광섬유(14) 위에 씌운다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된, ITT 섬유(20)의 단면도인 도 2 및 도 3을 참조한다.

ITT 섬유(20)는 광섬유(24)에 부착되어 있는 (광산란요소로서 작용하는) 광산란용 로드(22)로 이루어진다.

ITT 섬유(20)는 광섬유(24)의 외측 슬리브(26)로부터 연장되며 이에 부착되는 압착용 부착부(28)를 더 포함한다. 광섬유(24)의 외측 재킷(30)에 단단하게 부착되어 있는 압착용 부착부(28)는 광산란용 로드(22)를 지지하고 있어 기계적 강도가 ITT 섬유(20)에 전달된다.

광산란용 로드(22)는 이 로드(22)의 표면상에 패인 홈 선(32)으로 도식적으로 나타낸 홈으로부터 형성되는 거친 표면을 갖는다. 광섬유(24)로부터의 레이저광은 광산란용 로드(22)를 통해 전파되기 때문에 광은 거친 표면의 홈 선(32)을 때리며, 광산란용 로드에서 화살표(34)로 도식적으로 표시된 것처럼 일부 산란된다.

거친 표면의 길이방향성 및 방위성은 산란된 광의 길이방향 강도 및 방위 강도에 큰 영향을 미친다. 상이한 형상, 깊이, 배향 및 밀도를 갖는 다양한 홈을 비교적 용이하게 표면에 생기게 하여 산란되는 광의 세기 분포에 영향을 준다. 도 2의 예에서 홈의 밀도를 증가시켜(선 (32)이 서로 보다 밀접하게 위치된 것을 도식적으로 나타냄) 산란용 로드(22)의 말단(35)으로 보다 많은 양의 광을 산란시킨다.

방위성 광산란 조절은 원주형 비대칭적 홈을 만들거나 상기한 바와같이 표면을 조면화하거나 또는 임의로 광산란용 로드(22)의 외면상에 반사된 금속층을 부착시킴으로써 이루어질 수 있다.

도 3에 잘 나타나 있는 바와같이, 광섬유(24)는 그 코어(38)의 연장인 돌출성 첨단부(36)로 이루어지며 산란용 로드(22)는 돌출성 첨단부(36)를 수용하기 위한 채널(40)로 이루어진다. 돌출성 첨단부(36)와 산란용 로드(22) 사이에 계면(38)이 형성되어 반사 또는 산란이 거의 일어나지 않거나 전혀 발생하지 않는다. 이것은 섬유 끝을 산란용 로드에 붙이거나 인덱스 매칭, 예를들면 고온 접착제를 가하여 행해질 수 있다. 나타낸 바와같이 광섬유(24)의 외측 슬리브에 단단하게 부착되어 있는 압착용 부착부(28)는 산란용 로드(22)를 지지하고 돌출성 첨단부(36)의 상대적으로 약한 부분에 기계적 응력 힘이 가해지지 않게 한다.

또한 압착용 부착부(28)는 참조로 도 4 및 도 5에 예시되어 있는 연결/분리용 커버(40)에 대한 고정장치로서 사용될 수 있다. "연결된" 위치에서의 커버는 도 4 및 도 5에 나타나 있다.

커버(40)는 스냅 요소(44)에 부착된 투명한 커버 튜브(42)로 이루어진다. 유리 또는 투명한 플라스틱으로 제조된 커버 튜브(42)는 바람직하게는 금속 또는 플라스틱으로 제조되는 스냅 요소(44)에 연결되어 있다. 스냅 요소(44)는 커버(40)를 돌출성 첨단부(36)를 향해 밀어 넣음으로써 압착용 부착부(28)에 신속하게 연결되도록 설계되어 있다. 함께 밀어 넣을 때 스냅 요소(44)의 유연한 '플랩'이 펼쳐지고 스냅 요소(44)가 압착용 부착부(28)에 대해 더 이동하기 때문에 그 원래 위치로 다시 돌아온다.

광섬유(24)로부터 레이저광이 산란용 로드(22)를 통해 전파되기 때문에 광산란용 로드(22)의 조면에서 산란되고 투명한 커버 튜브(42)를 통해 전파되어 주위 조직(도시하지 않음)으로 흡수된다.

커버 튜브(42) 및 스냅 요소(44)는 산란용 로드(22) 및 압착용 부착부(28)를 에워싸고 있다.

돌출성 첨단부(36)가 기계적 손상 및 오염에 대해서 커버(40)에 의해 보호되기 때문에 사용된 커버를 간단하게 분리하고 새로이 살균된 커버를 연결함으로써 여러번 재사용될 수 있다.

다중 광섬유는 다양한 용도, 예를들면 많은 조직을 파괴해야 하는 경우에 모을 수 있다. 도 6은 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 구성된, 복수개의 ITT 섬유를 사용하는 자궁내막 레이저 조직내 열요법(ELITT) 장치 (50)의 한 형태의 단면도이다. 장치(50)는 커버(54)로 에워싸여져 있는 세 개의 ITT 섬유(52)를 경부를 통해 자궁으로 삽입한 다음에 섬유를 자궁내에서 전개하여 열을 가한 후에 섬유를 "폴딩"하여 치료받은 자궁에서 꺼내게 되어 있다.

각 ITT 섬유(52)는 상기 도 1에 기재된 ITT 섬유(10)와 유사하며 적절하게 변형된 섬유 자체 또는 광섬유(56)에 부착된 광산란요소(55)로 이루어진다.

바람직하게는 광섬유(56)에 부착된 각 광산란요소(55)는 상기에 기재된 커버(40)와 유사한 별도의 커버(54)에 의해 보호된다. 다른 구체예에서, 모든 세 개의 섬유는 한 개의 커버로 에워싸여질 수 있다.

도 7은 (도 6의) 세 개의 ITT 섬유(52)와 함께 사용하기 위한 작동용 핸드피스(60)를 예시한다. 작동용 핸드피스(60)는 외측의 광산란요소 커버(54A 및 54B)를 각각 중앙의 광산란요소 커버(54C)에 대해 이동시키기 위한 외측 ITT 섬유(52) 각각에 부착된 두 개의 푸시/풀형 레버(62)로 이루어진다. 따라서 장치는 외측 광산란요소 커버(54A 및 54B)와 별도로 (그 다음에 커버안에 있는 각 광산란요소)를 밀어넣음으로써 전개될 수 있어 작동을 용이하게 하고 보다 양호한 적합성을 보장하며 전개된 장치를 자궁내강의 형상으로 형상화시킨다.

ELITT 장치(60)는, 자궁내막 파괴를 위한 광산란용 섬유의 암 장치의 사용을 기재하고 있는 콘위츠 및 도네츠(Konwitz ＆ Donnez)의 미국특허 제 5,449,354 호에 기재된 장치와 유사하다. 각 암은 상기한 ITT 섬유(10)와 유사한 광산란섬유이다. 장치를 경부를 통해 "접혀진" 상태로 자궁으로 삽입하고 암을 밀어넣음으로써 "전개" 상태로 스위치 조작을 한다. 가열 사이클이 완료된 후에, 장치는 다시 접혀지고 꺼내진다.

ELITT 장치(60)는 전개 메카니즘을 개선하기 위해 기계적 "디렉터"(64)를 사용함으로써 상기한 핸드피스(62)의 사용으로 미국특허 제 5,449,354 호에 기재된 장치와는 상이하다. 또한 광산란요소(55) 각각은 사용후에 분리가능한 커버(54)에 의해 보호되기 때문에 ITT 섬유(52)는 새로 살균한 보호용 커버(54)내에 다시 삽입됨으로써 재사용할 수 있어 의학치료 비용을 감소시킨다.

광산란요소(55)를 조립하기 위한 한 방법은 도 6을 참조하여 다음과 같이 기재될 수 있다: 두 개의 외측 광산란요소 커버(54A 및 54B)는 열 수축성 가요성 플라스틱 튜브(66) 또는 유사한 내포성의 단단한 스페이서(68)를 통해 중앙의 광산란요소 커버(54C)에 연결된다. 스페이서(68)로 인해 광산란요소(55)를 전향으로 밀 때 외측 광산란요소 커버(54A 및 54B)와 중앙 광산란요소 커버(54C) 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 기계적 디렉터(64)는 중앙 광산란요소 커버(54C)에 부착된다. 기계적 디렉터(64)는 중앙의 광산란요소 커버(54C)에 부착되어 있다. 기계적 디렉터(64)는 외측 광산란요소 커버(54A 및 54B)의 전향 이동 개시시에 외측 광산란요소 커버(54A 및 54B)를 향한다.

ELITT 장치(60)는 그 전개상태로 나타낸다(도 6 및 도 7). 이 때 스페이서(68)가 커버(54C)내의 중앙 광산란요소(55)에 대해 수직일 필요가 없다는 것에 주의한다. 각 외측 광산란요소(54A 및 54B)는 스페이서(68) 및/또는 외측 광산란요소(54A 및 54B) 끝이 자궁 경부(기저부)에 밀착될 때까지 밀어 넣어질 수 있다.

그 접혀진 위치에서 ELITT 장치(60)의 단면 원주는 경부를 통해서 용이하게 삽입될 정도로 작다.

도 7은 재사용가능한 광섬유(56)를 갖는 전부 세 개의 섬유 장치를 예시한다. 핸드피스(60)는 말단에 근접하여 배치되어 있다. 장치를 자궁강으로 밀어 넣고 다시 빼낼 때 작동자는 핸드피스(60)를 잡고 있다. 핸드피스(60)에는 상기한 광산란요소(55)의 끝을 전개하거나 접기 위한, 외측 커버(54A, 54B)내의 광산란요소(55) 각각에 대한 푸시/풀형 레버 메카니즘(62)이 있다. 근단(70)에서, 광섬유(56)는 표준 섬유 커넥터(72)로 마무리된다. 이들 커넥터(72) 각각은 레이저 시스템(도시되지 않음)과 같은 강한 광원에 연결된다.

광원(도시되지 않음)에서 발생된, 조직을 가열하는데 필요한 광은 연결되어 있는 섬유(56)를 통해 말단으로 전파되고 (상기한 거친 표면의 성질에 따라 소정 방식으로) 외측으로 산란된 다음에 조직으로 흡수되어 그 온도를 상승시켜 조직을 필요한 깊이만큼 파괴한다.

본 발명은 LITT 장치가 자궁 조직의 치료에만 한정되지 않고 모든 조직을 치료하는데 사용될 수 있다는 것을 당해 기술분야의 숙련자가 숙지하고 있다.

주어진 에너지원 산란 함수를 이루기 위한 표면 조도 원리 및 레이저 선반 실현 방법이 부록 A를 참조하여 기재된다.

(부록 A)

1. 기본 개념

1) 본원에 대해 (산란용 로드 길이 L을 따라) 단위길이 산란함수에 대한 (원주형으로 대칭적인) 에너지원이 공지되어 있다. 앞으로 참고하기 위해 본 발명자는 이 공지된 함수를 Phi_d(z)로 지정한다. 이 함수는 watt/mm의 크기를 갖는다.

원하는 함수 Phi_d(z)는 가정 또는 이론적 계산 또는 실험 또는 다른 방법으로 공지된다.

2) 섬유/산란용 로드 설계에서, 주어진 산란함수 Phi_d(z)에 가까운 실제 산란함수 Phi_a(z)를 이루기 위해 일정한 표면 조도를 설계하고 수행하는 것이 가능하다.

보다 구체적으로 본 발명자는 1/mm의 크기를 갖는 광산란함수 [LSF(z)]를 위해 표면 조도를 다음과 같이 기재할 수 있다.

-dP(z)/dz=Phi(z)=LSF(z)^★P(z)

상기 식에서 P(z)는 (주어진 원점으로부터) 거리 z에서 산란용 로드내의 에너지원이다. -dP(z)/dz는 거리 z에서 산란된 소량의 에너지원이다.

2. 표면 조도 원리

표면 조도와 LSF 간의 관계는 분명하다. 낮은 LSF는 "매끄러운" 표면을 나타내고 높은 LSF는 "거친" 표면을 나타낸다.

용어 "매끄러운"과 "거친"은 홈 및 표면 조도를 참조하여 후술한다.

2.1 홈

조도는 산란용 로드 주위의 환형 홈에 의해 이루어진다고 추정된다. 홈은 상부각에서 보면 그 단면이 삼각형이다. 본 발명자는 두 개의 파라미터, 즉 홈의 깊이(h) 및 홈간의 거리(d)를 정의할 수 있다. 표면 "조도"를 변경시키기 위해 본 발명자는 어느 하나의 파라미터나 둘 다를 변경시킬 수 있다. h가 0이 되고 d가 무한대로 가면 표면은 매우 매끄러워진다. h가 커지고 d가 작아지면 표면 조도는 증가한다(LSF). 이것은 모두 정량적 기술이다. 실제 대부분은 여러번의 시행착오로 원하는 함수 Phi_d(z)에 가까운 에너지원 산란함수를 얻는다.

분명하게도 동일한 원리가 다른 홈 형상, 즉 삼각형 단면이 아니고 환형으로 배열되어 있지 않은 형상에 적용된다. 예를들면 사다리꼴 단면 및 "다이아몬드" 배열이다.

2.2 조도

샌드페이퍼로 표면위에서 작업한 후에나 어떤 산으로 에칭한 후의 유리표면과 같이 표면이 거칠면 그 또한 조도 파라미터에 따라 "매끄러운" 또는 "거친" 성질을 가질 수 있다. 수학적 계산이 보다 더 어려우나 원리는 명백하다. 실제 거친 샌드페이퍼 또는 화학약품에의 보다 긴 침지는 보다 거친 표면을 얻게 한다.

3. 레이저 홈

"레이저 선반"으로 공지된 산란용 로드의 표면에 홈이 생기게 하는 방법은 다음과 같이 기술될 수 있다:

3.1 설정

·산란용 로드를 그 대칭축(z)에 대해 회전시킨다.

·레이저 빔(CO₂)을 그 표면상에 조사한다.

·z축을 따라 조사된 빔의 위치는 전형적으로 스테퍼 모터를 사용하여 산란용 로드를 상하로 이동시킴으로써 변경시킬 수 있다.

이 z 이동 속도는 컴퓨터로 제어된다.

·레이저 빔의 정확한 조사면은 제2의 스테퍼 모터를 가지고 조사 렌즈를 이동시킴으로써 제어된다. 이 조사용 이동도 컴퓨터로 제어된다.

·레이저로부터 얻는 에너지원은 필요한 만큼 일정한 범위에서 선택될 수 있다.

·추가의 빔은 컴퓨터로 제어되는 "셔터"로 차단될 수 있다.

3.2 홈 제조

로드를 그 축에 대해 회전시켜 레이저를 발사한다. 이와 동시에 로드는 규정된 속도에서 z 축을 따라 이동한다. 빔은 조사되거나 조사되지 않을 수 있고 공정중에 온/오프될 수 있다. 나선형 홈은 원하는 바대로 밀도 및 깊이를 변경시키면서 형성된다. 다이아몬드 형상은 로드가 시계방향으로 회전하다가 시계 반대방향으로 회전하면서 "더블-패스" 공정으로 형성된다.

4. 실시예

4.1 에너지원 산란 증가

본 발명에서 산란용 로드의 근단에서는 낮고 말단에서는 높은 에너지원 산란 함수를 얻는다(그러한 함수는 자궁내막 광응고술에서 필요하다). 근단에서 레이저 홈이 생기게 하고 신속하게 이동하여 비교적 낮은 에너지원 빔 및/또는 조사되지 않은 빔을 가능하게 사용한다. 레이저 에너지원은 말단으로 이동함에 따라 점차적으로 서서히 감소시키다가 가능하게 증가시키거나 빔을 조사한다. 이러한 방법으로 근단에서는 비교적 매끄러운 표면이 말단으로 이동함에 따라 점차적으로 거친 표면이 되게 한다. 그러한 조도 함수는 원하는 에너지원 산란 함수의 증가를 얻는다.

4.2 에너지원 산란 감소

이 경우는 다소 균일한 표면 조도로 에너지원 산란 함수 감소(근단에서 말단으로 이동)를 얻기 때문에 이전의 경우보다 훨씬 용이하다. 홈 파라미터를 약간 조정함으로써 원하는 대로 감소율을 조절할 수 있다. 본질적으로 균일한 에너지원 산란을 얻을 수 있다.

4.3 다른 산란 형태

어떤 한계내에서 분명하게 불규칙적인 에너지원 산란 함수가 얻어질 수 있다.

4.4 측정한 광분포 함수의 실례

도 8은 산란용 로드의 일부 길이 함수로서 산란용 로드의 일부로부터의 전체 에너지원을 나타낸다. 곡선을 살펴보면 산란용 로드의 근단에서는 소량의 에너지원이 산란되는 한편 말단에서 대부분의 에너지원이 산란되는 것을 알 수 있다.

5. 요약

조면화 공정을 제어함으로써 에너지원 산란 함수를 측정하는 표면 조도 파라미터를 제어할 수 있다.

본 발명은 한 바람직한 구체예에 대해 기술되었는데 이는 단지 예시의 목적으로 기재되고 본 발명의 많은 다른 변이, 변형 및 적용이 이루어질 수 있다.

Claims (28)

1. 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치로서,

   레이저 에너지원에 연결되는 섬유, 및 상기 섬유에 연결된 근단과 LITT를 시행할 조직에 인접하여 위치되는 말단을 갖는 발광요소로서, 방사상으로 발광하고 광의 세기가 그 길이방향 길이에 따라 조절가능한 발광요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광요소의 표면은 조면화되고 상기 방출된 광의 세기는 발광요소의 표면 조도 양에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광요소의 표면에는 복수개의 홈이 있어 방출된 광의 세기는 복수개의 홈의 깊이 및 밀도에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유는 재사용가능하며, 상기 발광요소를 보호하고 섬유에 분리가능하게 부착되는 분리식 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 광의 세기는 발광요소의 길이에 따라 직선식으로 증가하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 발광요소는 산란용 로드인 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 발광요소는 광섬유인 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 분리식 커버의 말단은 방출되는 광에 대해 투명한 것을 특징으로 하는 장치.
9. 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치로서,

   레이저 에너지원에 연결되는 근단을 각각 갖는 병렬관계의 적어도 두 개의 섬유, 및 복수개의 발광요소로서, 상기 적어도 두 개의 섬유 각각에 연결되는 근단과 LITT를 시행할 표면에 인접하여 위치되는 말단을 가지며, 방사상으로 발광하고 광의 세기는 그 길이방향 길이에 따라 조절가능한 발광요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 발광요소의 각 표면은 조면화되고 방출된 광의 세기는 발광요소의 각 표면 조도 양에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 발광요소의 각 표면에는 복수개의 홈이 있으며 방출된 광의 세기는 복수개의 홈의 깊이 및 밀도에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 복수개의 섬유 각각은 재사용가능하며, 상기 발광요소 각각을 보호하고 복수개의 발광요소중 대응하는 하나를 보호하고 섬유에 분리가능하게 부착되는 복수개의 분리식 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 9 항에 있어서, 광의 세기는 각 발광요소의 길이에 따라 직선식으로 증가하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 9 항에 있어서, 각 발광요소는 산란용 로드인 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 9 항에 있어서, 각 발광요소는 광섬유인 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 12 항에 있어서, 각 발광요소의 분리식 커버의 말단은 방출되는 광에 대해 투명한 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 9 항에 있어서, 상기 복수개의 발광요소를 보호하고 복수개의 섬유에 분리가능하게 부착되는 분리식 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 9 항에 있어서, 상기 말단에 근접해 있는 복수개의 발광요소의 각 단을 피봇식으로 연결시키는 연결용 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제 9 항에 있어서, 상기 복수개의 발광요소의 각각의 근단에 근접해 있는 적어도 두 개의 섬유의 각 단을 에워싸기 위해 이와 함께 일체식으로 형성되는 복수개의 커버를 갖는 작동용 핸드피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 작동용 핸드피스는 복수개의 발광요소의 각각의 말단을 각각 작동시켜 축방향으로 이동시킴으로써 서로에 대해 그 상대 위치를 변경시키기 위한 작동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 장치로서,

    레이저 에너지원에 연결되는 근단을 각각 갖는, 병렬관계의 적어도 두 개의 외측 섬유 및 제3의 내측 섬유;

    복수개의 발광요소로서, 상기 두 개의 외측 섬유 및 제3의 내측 섬유에 연결되는 근단과 LITT를 시행할 표면에 인접하여 위치되는 말단을 가지며, 방사상으로 발광하고 광의 세기는 그 길이방향 길이에 따라 조절가능한 발광요소; 상기 복수개의 발광요소의 근단에 근접해 있는 상기 두 개의 외측 섬유 및 제3의 내측 섬유의 각 단을 에워싸기 위해 이와 함께 일체식으로 형성되는 복수개의 커버를 갖는 작동용 핸드피스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 작동용 핸드피스는 상기 두 개의 외측 섬유에 부착된 복수개의 발광요소 각각의 말단을 수동으로 작동하여 축방향으로 이동시킴으로써 상기 제3의 내측 섬유에 부착된 발광요소에 대해 그 상대위치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 레이저 에너지원에 연결되는 근단 및 LITT를 시행할 조직에 인접하여 위치되는 말단을 갖는 광섬유로 이루어지는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 섬유로서, 상기 말단 표면은 조면화되어 섬유의 길이방향 길이를 따라 방사상으로 방출되는 광의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 섬유는 재사용가능하며, 상기 말단을 보호하고 섬유에 분리가능하게 부착되는 분리식 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 분리식 커버의 말단은 방출되는 광에 대해 투명한 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 말단의 표면에는 복수개의 홈이 있으며 방출된 광의 세기는 복수개의 홈의 깊이 및 밀도에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
27. 재사용이 가능한 적어도 두 개의 광섬유의 각 단을 에워싸고 보호하기 위해 이와 함께 일체식으로 형성되는 적어도 두 개의 커버로 이루어지는 레이저 유도된 조직내 열요법(LITT)에 사용하는 분리식 핸드피스.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 분리식 핸드피스는 적어도 두 개의 광섬유 각각의 말단을 작동시켜 축방향으로 이동시킴으로써 서로에 대해 그 상대 위치를 변경시키는 작동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.