KR20090104831A - 무선 관절경 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관절경 검사 장치에 관한 것으로서, 다음의 구성요소: 통상적인 관절경 검사 렌즈(12), 관절경 검사 렌즈에 결합되는 전원공급 장치나 캡슐, 전원공급 장치나 캡슐에 내장되는 전원(1), 및 소형 카메라(8) 중에서 적어도 3개의 구성요소로 이루어지며, 이때 연결용 케이블이 사용되지 않는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

무선 관절경 검사장치{CABLE-FREE ARTHROSCOPY}

본 발명은 외상학(traumatology), 특히 운동계에 영향을 미치는 외상성 손상의 진단 및 치료와 관련한 의료분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 모든 형태의 저 침습수술이나 관절경 검사, 특히 관절경의 외과적 관찰 및 진료에 사용될 수 있는 무선 장치나 시스템을 개시하고 있다.

관절경 검사는 동경대학교 출신의 일본인 의사 케이. 다카이(K.Takayi)에 의해, 무릎의 안쪽을 검사하던 방광경을 이용하여 창안되었다(1918). 최초의 관절경 검사 시험은 1938년 일본에서 사체의 무릎에 대하여 행해졌다. 의사 다카이의 뒤를 이어서 의사 엠. 와타나베(M. Watanabe)가 연구를 속행하였는바, 관절경 검사기술에 대한 연구를 지속하여 같은 연구실의 의사 에스. 다케다(S. Takeda)와 공동으로 무릎 관절의 관절경 검사를 위하여 설계된 관절경 21을 개발하였다. 의사 와타나베는 1962년에 최초로 관절경 검사를 통한 PHMM(posterior horn of the medial meniscus, 내측 반월상 연골 후각)의 연골 절제술을 수행하였다.

의사 알. 더블유. 잭슨(R. W. Jakson)은 관절경 검사기술을 이용하여 1966년에 무릎으로부터 2개의 자유체(free body)를 제거하였고, 1970년에는 버킷 핸들(bucket handle)을 제거하였다. 잭슨은 일본으로 건너가 와타나베에 의해 수행된 무릎관절에 대한 검사기술을 보고 놀람과 아울러 이에 매료되어 토론토로 돌아와 관절경 검사를 개발하였고, 서방세계에서의 상기 기술의 확립에 중대한 영향을 미쳤다. 따라서, 1970년대에 많은 저자들, 이를테면 Dandy, 1978; Carson, 1979; Eikelara, 1975; Ikeuchi, 1979; O'Connor, 1979 또는 Guillen, 1979 등이 관절경 검사 기술을 자리매김하는데 영향을 미치기는 하였으나, 잭슨이야말로 그러한 기술개발의 단초가 된 장본인이었다.

70년대에는, 제1 세대 관절경 검사로서, 냉광원 및 케이블이 구비된 렌즈를 통해서 관절의 안쪽을 직접보기로 보았다. 이에는 수술 보조인으로 하여금 수술중에 있는 외과의사를 볼 수 있도록 사진을 찍는 교습용 광학장치가 구비되어 있었다.

80년대에는 제2 세대 관절경 검사가 출현하였는바, 이는 렌즈에 완벽하게 관절경 검사 카메라를 장착하여 스크린상에 관절 안쪽의 이미지가 디스플레이되도록 하였다. 관절경 검사에서 이같은 제2 세대 장치에서는 수술대(operating field)를 가로지르는 2개의 케이블을 필요로 하게 되는데, 이들 두 케이블은 오염 및 감염원으로 작용하기 때문에 소독이 요구된다. 케이블을 통해서 광원과 연결되는 렌즈는 그 빛을 받아들여 관절로 전달함으로써 혈청으로 가득 차있는 관절을 볼 수가 있게 된다. 조명 시스템은 관절 조직에 따라 빛의 세기조절이 가능하고 주로 제논이나 텅스텐으로 이뤄진 광원과, 관절경에 연결되는 광섬유 케이블로 구성된다. 상기 케이블은 대략 2미터 정도의 길이로서 전체 수술대를 가로지름에 따라 오염원으로 작용하여 검사후 화농성 관절염을 초래하게 된다. 따라서, 상기 케이블은 수술 전 에 반드시 소독이 행해져야 한다. 이에 더하여, 광섬유의 열화는 무균 상태로 유지되어야만 하는 수술실에 나쁜 영향을 미치게 된다.

관절의 안쪽은 혈청으로 채워져 있는 관절을 조명하는 렌즈를 통해서 시각적으로 검사가 이루어지게 된다. 직접 관찰을 한 후에, 사진 카메라와 통합된 렌즈를 통해서 사진을 얻는다. 이러한 방법론은 진단 관절경 검사로 알려져 있다.

렌즈에 적용되고 살균되거나 무균 커버가 씌여진 2 내지 3 미터의 길이를 갖는 긴 케이블을 통해서 모니터와 연결되는 상기 카메라를 통해서 제2 세대 관절경 검사는 기술적 상당한 향상이 이루어졌다. 수술과정이 기록되거나 사진촬영이 이루어짐으로써 향상된 외과 진료과정에 관한 지식의 전파 및 교육이 수월해 졌다. 그러나, 현재 사용되고 있는 상기 제2 세대 관절경 검사 기술은 그와 같은 관절경 검사 기술이 사용된 수술을 받을 때 대부분의 환자가 겪게 되는 관절 감염으로부터 벗어날 수 없다. 본 발명에서는 1988년부터 2005년까지의 의학 문헌들을 검토하였다. 검토 결과, 관절경 검사 수술에서 0.4 내지 2.0% 범위에서 변화하는 상이한 감염비율을 나타냈으며, 그 수치는 무릎보다는 어깨 쪽에서 크게 나타났다. 이같은 감염비율은 본 발명에 따른 장치를 사용한 관절경 검사 수행시 감소하게 된다.

따라서, 본 발명은 관절경 검사 타워에 연결되는 케이블이나 연결부를 구비하지 않음으로써 상술한 바의 케이블 등에 의해서 초래되는 관절감염을 방지한 가운데 관절경 검사를 수행하기 위한 장치 또는 시스템(이하, '본 발명의 장치'라 함)에 관한 것이다. 본 발명은 제2 세대 관절경 검사(렌즈에 완벽하게 장착된 관절경 카메라로 관절 안쪽의 이미지를 촬영하여 스크린을 통해서 보여줌과 아울러 수술대를 가로지르는 두 개의 케이블을 필요로 하고 또한 그 케이블이 오염 및 감염원으로 작용하여 소독이 요구되는 구성)로부터 새로운 장으로서의 제3 세대 관절경 검사로의 이행을 수립하고 있는바, 본 발명은 관절경 검사가 냉광 케이블이 없이도 수행되도록 함으로써 환자가 관절감염을 겪을 위험을 감소시킬 수 있도록 함에 목적을 두고 있다.

한편, 본 발명은 외과의사에게 관절경 검사시 과절감염의 위험이 완전히 배제되거나 그 가능성이 낮아지도록 하고, 그에 따라 환자로 하여금 관절감염을 겪을 위험을 감소시킬 수 있다는 사실과 별개로 본 발명의 장치에서는 케이블을 사용하지 않기 때문에 기존의 케이블이 구비된 장치들에 비해 관절경 검사자가 훨씬 독립적으로 다룰 수 있는 외과용 도구이다.

본 발명의 장치는 케이블이나 연결부를 구비하고 있지 않음에 따라 종래 장치에 비해 간소화되어 현재의 관절경 검사 시스템과 관련된 복잡한 설비(통상적으로 보다 엄격하면서도 고비용의 무균 및 살균 환경의 수술실에 있는)를 필요로 함이 없이 진료실에서 사용될 수 있는 가능성을 제공한다. 본 발명의 장치는 복잡한 설비를 사용하지 않고서도 실행될 수 있다는 가능성에 기인하여 관절경 검사 서비스의 비용을 낮출 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 장치는 휴대가 가능하기 때문에 응급진단 및 대형 병원으로부터 멀리 떨어진 곳에서의 수술이 가능하다는 특징이 있다.

본 발명은 관절경 검사를 수행하기 위한 장지 또는 시스템에 관한 것으로서, 관절경 검사 타워에 연결되는 케이블이나 연결부가 배제되어 상기 케이블 등에 의해서 초래되는 환자의 관절감염 위험을 방지 또는 감소시킴과 아울러 종래의 케이블이 구비된 장치에 비해서 취급이 용이하면서도 설비 비용면에서 경제적이고 간소화된 장치이다.

본 발명에서 관절경 검사 타워는 다층으로 구성되어 그 내부에 티브이 스크린, 비디오 센타, 냉광원 및 모터 구동원 또는 그 외의 여타 기구들이 내장되는 휠이 구비된 트롤리(trolley)로 대체된다.

본 발명의 장치나 시스템에서는 케이블이나 전선연결된 광원이 구비되어 있지 않음으로써 외과적인 치료를 받는 환자의 관절감염을 방지 또는 감소시키는 것은 물론이거니와, 관절경 검사타워를 필요로 하지 않는 점, 비디오 카메라를 관절경 검사타워로 연결하는 케이블을 필요로 하지 않는 점, 장치가 간소화되고 케이블 사용 필요성이 저하된다는 점, 냉광 케이블용 소독조 배제 및 제조비용 저감 등과 같은 사실에 기인하여 종래 장치에 비해서 편안하면서도 효과적으로 사용할 수 있다는 일련의 장점을 지니고 있다.

도1은 아래의 구성부재들이 내장된 일회용 또는 재사용이 가능한 무선 냉광 에너지 장치 또는 캡슐을 보여주고 있다:

1. 배터리

2. 엘이디 다이오드(LED-diode) 및 광도 제어기(light intensity control)

3. (-) 푸쉬버튼, 광도 감소 조절기

4. (+) 푸쉬버튼, 광도 증가 조절기

도2는 비디오 및/또는 사진기록은 물론 초점 제어의 가능성을 제공하는 소형 무선 카메라를 보인 것이다. 카메라는 아래의 구성부재들로 이루어진다:

5. 배터리

6. 에미터

7. 안테나

8. 비디오 또는 사진 카메라

9. 스위치

10. 초점

11. 대물렌즈(25mm)

도3은 도1 및 도2에 도시된 두 구성부재가 결합된 통상적인 관절경 검사 렌즈를 보인 것이다. 결합의 결과로 얻어진 관절경 검사 렌즈는 아래의 구성부재들로 이루어진다.

1. 배터리

2. 엘이디 다이오드(LED-diode) 및 광도 제어기(light intensity control)

3. (-) 푸쉬버튼, 광도 감소 조절기

4. (+) 푸쉬버튼, 광도 증가 조절기

5. 배터리

6. 에미터

7. 안테나

8. 비디오 또는 사진 카메라

9. 스위치

10. 초점

11. 대물렌즈(25mm)

12. 관절경 검사 렌즈

13. 바늘/ 카테터(catheter)/ 관절경 검사 관

본 발명은 관절경 검사를 수행하기 위한 장지 또는 시스템에 관한 것으로서, 관절경 검사 타워에 연결되는 케이블이나 연결부가 배제되어 상기 케이블 등에 의해서 초래되는 환자의 관절감염 위험을 방지 또는 감소시킴과 아울러 종래의 케이블이 구비된 장치에 비해서 취급이 용이하면서도 설비 비용면에서 경제적이고 간소화된 장치이다.

케이블이 구비되지 않음에 따라 본 발명 장치의 렌즈에는 전원공급 장치나 캡슐이 부착된다(도1). 상기 전원공급 장치나 캡슐은 가변성 지속시간 및 크기를 갖는 배터리(1), 광도 제어기 및 엘이디 다이오드(2)에 의해 인가된 에너지의 조절이 가능하며, 범용 어댑터를 사용함으로써 모든 관절경 검사 렌즈에 적용될 수 있고, 발광기 등의 정면조명 시스템이나 고정베이스 조명 시스템 등의 다른 조명 시스템에 부착되어 사용될 수 있다. 상기 엘이디 다이오드 제어기는 각각의 푸쉬버튼(3 및 4)에 의해서 동작된다. 도1에 도시된 전원공급 장치는 렌즈(12)의 회전을 가능하게 한다.

한편, 관절경 검사 카메라(도2)는 케이블을 필요로 하지 않으며, 모니터나 컴퓨터를 스위치 온시키는 중앙키보드를 구비하여 임상기록으로 보존될 수 있는 사진이나 비디오를 촬영한다.

본 발명의 바람직한 실시에에서, 전원공급 장치는 카메라 적재장치 그 자체 및/또는 렌즈 적재장치 내에 함께 설치된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 상기 에너지 장치나 캡슐(도1), 또는 소형 카메라(도2)는 연결 케이블이 구비되어 있지 않다는 점에서 기술적 특징이 있는 것으로서, 전원이나 광원을 필요로 하는 모든 외과용 장치나 시스템에 결합될 수 있다.

따라서, 본 발명의 장치(도3)는 도1 및 도2에 도시된 바의 두 구성부재가 결합되어진 통상적인 관절경 검사 렌즈로 구성된다. 따라서, 상기 관절경 검사 장치 또는 시스템은 다음과 같이 구성된다:

일회용이거나 그렇지 않으며, 지속시간 중에 동일한 에너지를 제공하고, 지속시간과 크기에 대한 변화가 가능한 적어도 하나의 전지나 배터리를 구 비한 전력공급 장치나 캡슐이 물리적으로 그리고 광학적으로 결합된 임의 각도(0°, 30°, 70° 또는 그 이상), 일예로 30° 및 4mm인 일반적인 렌 즈. 상기 캡슐은 조절가능한 빛을 발생시킴과 아울러 렌즈를 회전시킬 수 있다(도1). 상기 에너지 캡슐은 광 디바이스(신경외과, 이비인후과, 비뇨 기과 등의 분야에서 정면광 또는 발광기)에 부착될 수 있다.

도3에 도시된 바의 렌즈를 커버링함과 아울러 보호하는 일반적인 외장. 상기 외장은 렌즈를 보호하기 위하여 사용되어 렌즈의 파손을 방지한다. 그리고, 외장은 렌즈보다 큰 직경을 구비하고 있기 때문에 캐비티(공동, cavity)를 형성하여 혈청의 순환이 이루어지도록 함으로써 수월한 관찰이 이루어질 수 있도록 한다.

안테나(7)와 모니터를 켜고 기록을 하거나 사진을 촬영하기 위한 스위치 (9)를 구비한 소형 비디오 카메라(8)(도2).

따라서, 본 발명은 1차적으로, 전원 공급기나 전원(1)이 내장된 장치나 캡슐이 결합되는 통상적인 관절경 검사 렌즈(12)와 소형 카메라(8)로 이루어진 시스템이나 장치에서 전원에의 연결을 위한 연결 케이블이 구비되지 않는다는 점을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 2차적으로, 전원공급 장치나 캡슐이 통상적인 관절경 검사 렌즈에 결합됨에 있어서 전원과의 연결을 위한 연결용 케이블이 구비되지 않는다는 점을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 3차적으로, 바람직하기로는 10g 이하의 무게를 갖는 소형 카메라(8)가 통상적인 관절경 검사 렌즈에 결합됨에 있어서 전원과의 연결을 위한 연결 케이블이 구비되지 않는 점을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 4차적으로, 내부에 전원(1)이 구비된 전원공급 장치나 캡슐과 소형 카메라(8)가 결합된 통상적인 관절경 검사 렌즈(12)로 이루어진 시스템이나 장치를 이용하여, 단순 관절경 검사, 진단 관절경 검사 또는 저 침습수술의 관절경 검사를 수행함에 있어서, 또는 소화기, 폐 또는 비뇨 생식기계와 같은 자연적인 신 체 공동을 연구하기 위해 의도된 관절경 검사를 수행함에 있어서, 또는 장기 및 조직 손상 그리고 특히 인간이나 동물에서 관절 및 뇌실 영향에 미치는 손상을 외과적으로 치료하기 위해 의도된 관절경 검사를 수행함에 있어서 전원(전력원)으로의 연결을 위한 연결 케이블이 구비되지 않는 점을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 5차적으로, 전원(1)이 내장된 전원공급 장치나 캡슐을 이용함에 있어서, 상기 전원(1)에 연결되는 연결용 케이블을 구비함이 없이 통상적인 관절경 검사 렌즈(12) 및/또는 소형 카메라(도2)에 결합시켜서 외과용으로 사용될 수 있는 장치나 시스템을 제작한다는 기술적 특징과 아울러 상기 외과적 장치나 시스템은 전원이나 광원을 필요로 하되 케이블이 구비되지 않은, 구체적으로는 무선 관절경 검사 장치라는 점에서 기술적 특징이 있다.

본 발명은 6차적으로, 소형 카메라(8)를 이용함에 있어서, 외과용으로 사용되 수 있는 장치나 시스템을 제조하기 위해 전원(1)으로의 연결을 위한 연결용 케이블이 구비되지 않는 기술적 특징과 아울러 상기 외과적 장치나 시스템은 전원이나 광원을 필요로 하되 케이블이 구비되지 않은, 구체적으로는 무선 관절경 검사 장치라는 점에서 기술적 특징이 있다.

마지막으로, 본 발명은 인간과 동물에 대하여 관절경 검사를 수행하기 위한 방법(이하, '본 발명의 방법'이라 함)에 관한 것으로서, 아래에서 선택된 적어도 3개의 구성요소들: 연결용 케이블을 포함하지 않음을 특징으로 하는, 통상적인 관절경 검사 렌즈(12), 관절경 검사 렌즈에 결합된 전력공급 장치나 캡슐, 전력공급 장치나 캡슐에 내장된 전원(1) 및 소형 카메라를 사용하는 점에서 기술적 특징이 있 다. 또한, 본 발명은 내부에 전원(1)이 구비된 전력공급 장치나 캡슐이 연결용 케이블을 구성하지 않고 전통적인 관절경 검사 렌즈(12)에 결합되는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 더하여, 본 발명은 소형 카메라, 비디오 카메라 또는 사진 카메라가 연결용 케이블을 필요로 함이 없이 통상적인 관절경 검사 렌즈에 결합되는 것을 기술적 특징으로 한다. 본 발명의 방법에 의해 수행되는 관절경 검사는 아래의 그룹으로 이루어진다: 단순 관절경 검사, 진단 관절경 검사, 최소 침습수술의 관절경 검사, 소화기나 폐 또는 비뇨생식기계 등과 같은 자연적인 신체 공동을 연구하기 위한 관절경 검사, 장기 및 조직손상과 특히 관절 및 뇌실에 영향을 미치는 그러한 손상들을 외과적으로 치료하기 위해 의도된 관절경 검사.

본 발명의 시스템 또는 장치는 인체 모형(예를 들면, 무릎재생에 관한 관절경 검사 워크샵) 및 시체에서 사용되었던 바, 그 결과 본 발명의 시스템 또는 장치는 유용하고, 용이하며 안전한 것으로 나타났다. 본 발명의 시스템 또는 장치는 진료실에서 추가적인 시험이 수행되었으며, 동 장치가 지니고 있는 바의 상술된 설명의 장점들로서의: 수술 속도를 높이고, 비용을 보다 경제적으로 낮추며, 감염위험의 감소에 따른 환자의 고통 경감 등과 같은 이점들을 보여주었다.

Claims (4)

1. 독립적인 구성요소로서:

   - 관절경 검사 렌즈(12),

   - 광원이 내장된 공급 장치 또는 캡슐,

   - 배터리(5), 에미터(6), 안테나(7), 온/오프 스위치(9), 초점(9) 및 대물렌즈(11)를 포함하여 구성되며 케이블을 필요로 함이 없이 사진이나 비디오를 만들어 내는 소형 카메라(8)로 이루어진 관절경 검사 장치에 있어서, 상기 광원의 공급장치로부터의 빛이 상기 관절경 검사 렌즈(12)로 직접 입사됨과 아울러 상기 광원은 관절경 검사 렌즈(12)에 물리적 결합 및 직접 광학 결합을 형성함을 특징으로 하는 관절경 검사 장치.
2. 제1항에 있어서, 광원이 내장된 상기 공급 장치 또는 캡슐은 배터리(1), 엘이디 다이오드 및 광도 조절기(12) 및 두 개의 광도 조절용 푸쉬버튼(3)(4)으로 구성됨을 특징으로 하는 관절경 검사 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광원과 관절경 검사 렌즈(12)간의 상기 결합은 관절경 검사 렌즈(12)의 회전이 가능하도록 함을 특징으로 하는 관절경 검사 장치.
4. 제1항 내지 제3항의 장치를 이용하여 인간이나 동물에 대해 관절경 검사를 실현하는 방법.

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