KR20120037180A - 비침습적 초음파 망막질환 치료장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 주파수 약 40 ~ 5,000 kHz 범위에서 강도(spatial peak pulse average intensity: I_SPPA)가 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 사이를 변하는 초음파를 안구에 전달하는 초음파 프로브와, 상기 초음파 프로브 내부에 위치한 초음파 변환기를 전기적으로 구동하는 구동부와, 상기 구동부를 사전에 설정된 주파수, 강도 및 초음파 모드로, 선택된 조사 시간 동안 초음파를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 증식성당뇨망막병증(PDR) 또는 망막혈관폐쇄증과 같은 허혈성 망막질환, 또는 노인성황반변성증(ARMD)에서 병발되는 황반 및 후극부 변성과 망막비후를 완화 및 치료하는 놀라운 효능을 가지며, 치료 중이나 치료 후 환자들이 눈통증이나 불쾌감을 호소하지 않는 가운데 시력회복을 도모할 수 있어 위 망막질환의 치료를 위한 치료장치로 적합하다.

Description

비침습적 초음파 망막질환 치료장치{A non-invasive ultrasonic apparatus for treating retinal diseases}

본 발명은 황반 및 후극부 변성과 망막비후로 인한 심각한 시력상실을 야기하는 망막질환을 완화 및 치료하기 위한 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명은 증식성당뇨망막병증(PDR) 또는 망막혈관폐쇄증과 같은 허혈성 망막질환, 또는 노인성황반변성증(ARMD)에서 병발되는 황반 및 후극부 변성과 망막비후로 인한 심각한 시력상실을 야기하는 망막질환을 비침습적으로 완화 및 치료하기 위한 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 관한 것이다.

망막은 안구벽 가장 안쪽에 위치한 투명한 신경막이다. 그리고, 망막에서 시세포가 밀집되어 있어 빛을 가장 선명하고 정확하게 받아들이는 부분을 황반이라고 한다. 망막의 중심부에 위치한 신경조직인 황반은 시세포의 대부분이 모여 있고 물체의 상이 맺히는 곳도 황반의 중심이므로 시력에 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다고 할 수 있다.

그런데 이러한 후극부 망막에 비후로 인한 황반변성이 생기는 경우 눈에 보이는 사물이 왜곡되어 나타나고, 색채와 명암 인식에 혼선이 빚어지면서 시력저하를 동반하게 되며, 심각할 경우 실명을 할 수도 있다.

황반 및 후극부 변성 및 망막비후의 발병요인이 전부 밝혀진 것은 아니지만 당뇨망막병증 또는 망막혈관폐쇄증과 같은 허혈성 망막혈관질환, 또는 노인성황반변성증(ARMD)에서 병발하는 것으로 알려져 있다.

당뇨병이 있는 경우 미세혈관 순환 장애가 발생하여 망막에 적절한 산소와 영양이 공급되지 못하게 되면 당뇨로 약해진 망막 혈관에 틈이 생기고 이 틈을 통해 혈액성분이 새어 나와 궁극적으로 후극부 및 황반 변성을 유발하는 것으로 알려져 있다.

이러한 후극부 및 황반 변성과 망막비후는 영구적인 시력저하를 초래한다.

또한, 후극부 및 황반의 변성과 망막비후는 노인성황반변성증에 의해서도 발생되는데 이 병의 발병원인은 완전히 밝혀지지는 않았지만, 황반내 세포가 어떤 자극을 받아 변성을 일으켜 이상조직이 생기거나[두루젠(drusen)], 출혈[망막하 출혈(subretinal hemorrhage), 맥락막신생혈관(choroidal neovascularization)], 세포괴사를 야기하여 실명에 이르게 한다. 노인성황반변성증은 미국 내에서 실명에 이르게 하는 안질환 중 1위를 차지할 정도로 치명적인 안질환이고 대한민국에서도 당뇨망막 병증과 함께 빠르게 증가하고 있다.

황반 및 후극부 변성과 관련된 망막질환에 대한 치료방법으로서는 레이저 광응고술(PRP; panretinal photocoagulation), PDT(photodynamic treatment) 그리고 신생혈관억제약물의 유리체강내 주사법이 있다.

레이저 광응고술은 실명의 위험을 줄일 수는 있지만, 망막 비후 등이 심한 경우와 백내장과 같은 안구 내 매질의 혼탁이 상존할 경우에는 적용하기 어렵고, 여러 번 처치해야 하는 번거러움과 치료 할 때 마다 안통이 동반할 수 있다는 단점이 있다. 또한, 황반부 중심부에 병적혈관이 존재할 경우에는 처치할 수 없고 성공적인 시술 후에도 야간 시력 감소라는 부작용이 있다.

PDT(photodynamic treatment)는 베테포르핀(Verteporfin)[상품명: 비쥬다인(Visudyne)]을 이용하여 문제의 혈관, 즉 맥락막신생혈관(CNV: choroidal neovascularization)을 레이저치료하는 방법이다. 그러나, 이 치료법 역시 안내 매질의 혼탁이 심한 경우에는 시술하기 어렵다. 또한, PDT 부위가 황반 중심인 경우에는 영구적인 시력의 결손을 초래한다.

따라서, 전술한 두 가지 방법의 레이저 치료법은 소실된 시력을 회복시키지 못하며 안구 내 매질의 혼탁이 있을 때는 적용이 힘들고 황반 및 후극부 변성과 비후에 대한 치료로서는 한계성을 가지고 있다.

최근에는 항-VEGF(vascular endothelial growth factor)인 베바시주맙(Bevacizumab)[상품명: 아바스틴(Avastin)]을 망막질환 치료에 사용하고 있고, 루센티스(Lucentis)가 안과적 사용에 대한 허가 약물로 개발되어 임상적으로 사용되고 있다. 그러나 이들 약물은 가격이 고가라는 점과 여러 번 주사해야 한다는 점에서 금전적 부담과 치료 상 불편이 있고, 특히 유리체강내 주사할 때 마다 통증이 있으며, 안내염, 안내 출혈, 안압상승 등의 부작용이 생길 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 현재까지 황반 및 후극부 변성과 망막비후와 관련된 망막질환의 치료를 위해 개발된 레이저 광응고술, PDT, 항-VEGF 약물주사 및 유리체강내 주사법 등은 완전한 치료법이라고 할 수 없고, 새로운 치료법에 관한 활발한 연구가 진행 중이다.

한편, 초음파를 세포 분화 분야에 응용한 사례가 발표되고 있고(Yang, R.S. et al., Bone, 36:276, 2005; Schumann, D. et al., Biorheology 43:431, 2006)), 또한 일부 질환 치료에 초음파를 적용한 사례가 최근 발표되고 있다(Mitragotri, S., Nature, 4:255, 2005, Zderic, V. et al, Cornea, 23:804, 2004). 그러나, 현재까지 알려진 초음파의 질병 치료에의 응용은 골절치료, 골다공증 치료, 혈전용해, 또는 일부 뇌부종 치료에서 시도되고 있을 뿐이고, 그 임상학적인 효과나 작용 메카니즘에 대해서는 아직도 명확하게 규명된 바가 없다.

따라서, 본 발명이 속한 기술분야에서는 황반 및 후극부 변성과 망막비후와 관련된 망막질환의 치료를 위해 기존에 개발된 레이저 광응고술, PDT, 항-VEGF 약물주사 및 유리체강내 주사법 등의 치료법의 한계를 극복하고 부작용을 줄이면서도 효과적으로 황반 및 후극부 변성과 망막비후와 관련된 망막질환을 완화 및 치료할 수 있는 치료방법, 치료제 또는 치료장치에 대한 개발이 요구되고 있다고 할 수 있다.

이에 본 발명자들은 황반 및 후극부 변성과 망막비후 그리고 이와 관련된 망막질환을 완화 및 치료하기 위한 방법 및 장치에 대해 연구개발을 거듭한 결과, 주파수 약 40 ~ 5,000 kHz 범위에서 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ (spatial-peak-pulse-average intensity: I_SPPA)의 강도를 가지는 초음파가 망막의 비후 등을 감소시켜 망막질환을 치료하는 효과가 있음을 확인하였다.

본 발명은 황반 및 후극부 변성과 망막비후로 인한 심각한 시력상실을 야기하는 망막질환을 완화 및 치료하기 위한 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 황반 및 후극부 변성과 망막비후가 있는 환자의 후극부 망막 두께를 유의적으로 감소시키는 효과가 있는 것으로 확인된 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 발생하여, 황반 및 후극부 변성과 망막비후 그리고 이와 관련된 망막질환을 완화 및 치료하기 위한 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는,

주파수 약 40 ~ 5,000 kHz 범위에서 강도(spatial peak pulse average intensity: I_SPPA)가 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 사이를 변하는 초음파를 안구에 전달하는 초음파 프로브와,

상기 초음파 프로브 내부에 위치한 초음파 변환기를 전기적으로 구동하는 구동부와,

상기 구동부를 사전에 설정된 주파수, 강도 및 초음파 모드로, 선택된 조사 시간 동안 초음파를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 있어서, 상기 초음파 모드는 듀티사이클(duty cycle, 반복 주기 동안 초음파가 발생되는 시간, 단위 sec) 및 반복주파수(pulse repetition frequency, 반복 주기의 역수, 단위 Hz)의 조합으로 결정되며, 유효조사시간(= 듀티사이클ㅧ반복주파수ㅧ실제조사시간)에 영향을 준다. 예를 들어, 초음파모드가 연속파일 경우에는 듀티사이클ㅧ반복주파수=1이 되며, 유효조사시간은 실제 조사시간과 동일하게 된다.

본 발명의 바람직한 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 있어서, 상기 사전에 설정된 주파수, 강도, 초음파 모드 및 선택된 조사시간, 그리고 환자 데이터 정보 및 치료 과정을 보여주는 표시부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 있어서, 상기 제어부는 초음파 주파수를 선택할 수 있는 초음파 주파수 제어부, 초음파 강도를 제어할 수 있는 초음파 강도 제어부, 반복주파수 및 듀티사이클을 제어하는 초음파 모드 제어부 및 조사 시간을 설정하는 조사 시간 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동부 및 상기 초음파 변환기와 전기적으로 연결된다.

본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 상기 초음파 주파수 제어부, 상기 초음파 강도 제어부, 상기 초음파 모드 제어부 및 상기 조사 시간 제어부를 통해 사전에 설정된 초음파 주파수, 초음파 강도, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수), 조사 시간에 따라 상기 제어부가 제어 신호를 발생하여 상기 구동부에 전달하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 구동부에서 생성된 전기 신호는 상기 초음파 프로브 내의 초음파 변환기를 통해 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 가지는 초음파로 변환되어 사전에 설정된 조사 시간 동안 발생하게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 상기 조사 시간 제어부에 의해 치료하고자 하는 시간이 경과되면 자동으로 꺼지도록 설정될 수 있다. 상기 초음파 조사시간은 회당 환자에게 투여하는 초음파 에너지 피폭량(초음파 에너지 밀도)이 30 ~ 90 J/㎠ 이내가 되도록 설정한다. 초음파 에너지 피폭량(초음파 에너지 밀도)은 초음파 강도와 유효조사시간(=듀티 사이클ㅧ반복 주파수ㅧ실제조사시간)의 곱으로 표현되며, 초음파 조사시간은 초음파 강도와 연동하여 조절될 수 있다.

예를 들어, 초음파 강도가 250 mW/㎠이고 초음파 모드가 연속파(듀티 사이클ㅧ반복 주파수=1)일 경우, 회당 초음파 조사시간은 바람직하게는 2 ~ 6분 정도의 범위이다. 단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사하는 것이 바람직하다. 이와 같이 10분씩 휴식하는 이유는 발생빈도는 낮지만 초음파의 발열 위험(heating effect)을 방지하기 위해서이다.

또한, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치에 있어서, 상기 프로브로는 패치형 프로브를 사용할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고 디스크형 프로브나 고정형 타워 프로브를 사용할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 이용하여 발생시킨 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 가지는 초음파는 기존의 치료법들과의 병용요법에 이용될 수 있다. 예를 들어, 초음파 조사 후 항-VEGF 주사, 항-VEGF 주사 후 초음파 조사, 초음파 조사 후 레이저광응고술 시행, 레이저광응고술 시행 후 초음파 조사, 초음파 조사 후 PDT 시행과 같은 방식으로 기존의 치료법들과 본 발명의 초음파 치료를 병용할 수 있다.

본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 이용하여 발생시킨 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 갖는 특정 초음파를 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환 환자들에게 약 3분 내지 5분 동안 노출시킨 결과(단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사), 후극부 망막의 두께가 유의적으로 감소하였다. 따라서, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 완화하는 놀라운 효능을 갖는다고 할 수 있다.

또한, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 이용하여 발생시킨 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 갖는 초음파를 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환이 있는 환자들에게 약 3분 내지 5분 동안 노출시켰을 때 환자들이 노출에 대한 통증이나 불쾌감을 호소하지 않아 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환의 완화 및 치료를 위한 치료장치로서 적합한 것이라고 할 수 있다.

특히, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 이용하여 발생시킨 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 갖는 초음파를 기존의 치료법들과 병용요법으로 이용함으로써 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환에 대한 치료효과 상승을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)의 외관을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000) 외부에 디스플레이 패널을 갖는 제어 패널이 제공되는 경우, 초음파 주파수, 초음파 모드, 초음파 강도 및 조사 시간을 선택할 수 있도록 제공된 제어 패널 화면의 선택 메뉴를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에 구비된 제어부(10), 구동부(20), 초음파 변환기(31), 초음파 프로브(300) 및 표시부(40)의 시스템 블록도이다.
도 4는 환자 A부터 환자 G에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정한 결과를 비교도시하는 도면이다.
도 5a는 환자 H에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5b는 환자 H에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 6a는 환자 H에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6b는 환자 H에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 7a는 환자 I에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7b는 환자 I에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 8a는 환자 J에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8b는 환자 J에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 9a는 환자 K에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 9b는 환자 K에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 10a는 환자 L에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 10b는 환자 L에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내고, 안구광학단층촬영기를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 보여주는 도면이다.
도 11a는 대조군 M에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 전에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 11b는 대조군 M에 대해 안구광학단층촬영기를 사용하여 초음파 노출 후에 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)를 이용하여 안구에 초음파를 조사하는 상황을 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 보다 상세히 기술한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)의 외관을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)는 외관상 크게 외관 본체(100)와, 이러한 외관 본체(100)와 커넥터(200)를 통해 연결된 초음파 프로브(300)로 구성되어 있다. 상기 외관 본체(100)에는 초음파 주파수, 초음파 강도, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수) 및 조사 시간을 설정하는 설정부(110), 상기 설정부(110)에 의해 설정된 설정값을 시각적으로 표시하는 표시창(120), 파워 스위치(130) 및 응급 정지 스위치(140) 등이 구비될 수 있다.

그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고 상기 외관 본체(100) 외부에 디스플레이 패널을 갖는 제어 패널이 제공되는 방식으로 초음파 특성 및 조사 시간을 설정할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 패널의 화면에 제공된 선택 메뉴를 터치스크린 방식으로 선택하여 초음파 주파수, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수), 초음파 강도 및 조사 시간을 사용 전에 설정하거나, 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)의 외관 본체(100)에 추가된 제공된 마우스나 키패드를 이용하여 제어 패널의 화면상에 디스플레이된 윈도우 방식의 선택 메뉴를 선택하여 초음파 주파수, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수), 초음파 강도 및 조사 시간을 설정할 수 있다.

도 3은 도 1의 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에 구비된 제어부(10), 구동부(20), 초음파 변환기(31), 초음파 프로브(300) 및 표시부(40)의 시스템 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도 1의 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)는 제어부(10), 구동부(20), 초음파 변환기(31), 초음파 프로브(300) 및 표시부(40)를 구비하고 있다. 상기 제어부(10)는 초음파 주파수 제어부, 초음파 모드 제어부, 초음파 강도 제어부 및 조사시간 제어부를 포함할 수 있고, 전술한 바와 같이 외관 본체(100)에 제공된 설정부(110) 또는 이들 대신에 대체되어 구비될 수 있는 제어 패널(미도시)과 연동되어 전기적으로 연결되어 있고, 상기 구동부(20) 및 초음파 변환기(31)와도 전기적으로 연결되어 있다.

따라서, 사용자인 안과의사 등이 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자에게 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치를 적용하기에 앞서 후극부 망막 비후 감소에 적합한 초음파 주파수, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수), 초음파 강도 및 조사 시간을 설정할 수 있다. 사전에 설정된 후극부 망막 비후 감소에 적합한 초음파 주파수, 초음파 모드(듀티사이클 및 반복주파수), 초음파 강도 및 조사 시간에 따라 제어부(10)는 제어 신호를 발생하여 구동부(20)에 전달하고, 제어 신호에 따라 구동부(20)에서 생성된 전기적인 신호는 초음파 변환기(31)에서 사전에 설정된 초음파 강도 및 초음파 주파수 대역을 갖는 초음파로 변환되어 사전에 설정된 조사 시간 동안 발생하게 된다.

한편, 제어부(10)에서 사전에 세팅이 가능한 초음파 주파수 대역은 40 ~ 5,000 kHz 범위를 포함하고, 사전에 세팅이 가능한 초음파 강도는 약 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위를 포함한다. 이와 같이 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 초음파 주파수 대역과 강도의 범위가 가변적인 것은 상이한 주파수 대역에서 강도를 적절히 조절할 때 동일한 후극부 망막 비후 감소 효과를 기대할 수 있기 때문이다. 초음파 강도를 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위로 설정한 것은 후극부 망막 비후 감소 효과가 발생하기 위해서는 초음파 강도가 일정 수준의 역치 값을 초과해야 하기 때문이며 1,000 mW/㎠ 이내로 제한한 것은 주파수가 낮아질수록 쉽게 발생하는 안구에 손상을 줄 수 있는 관성적 캐비테이션(inertial cavitation) 효과가 유발하지 않도록 하기 위함이다.

다음으로, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)는 안구에 사용되는 특수성과 안정성을 고려하여 제어부(10)에서 치료하고자 하는 시간이 경과되면 자동으로 꺼지도록 설정되는 것이 바람직하다. 본 발명자들의 임상실험결과에 따르면 망막 질환의 치료를 위해서는 초음파 모드가 연속파일 때(즉, 듀티사이클ㅧ반복주파수 = 1), 대략 2 ~ 6분 정도의 초음파 조사가 바람직하며, 눈의 충혈 현상 등의 부작용을 피하기 위해 대략 6분을 초과하지 않는 것이 바람직하다. 필요한 경우에는 10분 휴식 후 1회 이상 적용할 수 있다. 다만, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000) 내부에 구비된 제어부(10)는 전술한 바와 같이 사전에 설정된 값에 따라 초음파 발생 제어신호를 생성하고, 구동부(20)에서는 전달받은 제어신호에 따라 초음파 발생에 필요한 전기적인 신호를 발생하고, 초음파 변환기(31)에서는 구동부(20)에서 전달된 전기적인 신호를 초음파로 변환하여 초음파 프로브(300)를 통해 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 50 ~ 1,000 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 약 2분 내지 6분 동안 발생시키게 된다. 다만, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자를 치료하는 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사가 되도록 초음파 조사 시간과 조사 간격을 제어부(10)에 의해 제어할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 출력되는 초음파는 약 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 약 50 ~ 1,000 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파인 것이 바람직하며, 상기 주파수 범위를 벗어나는 초음파에 대한 후극부 망막 비후 감소 효과는 아직 의학적으로 검증된 바 없으며, 상기 초음파 강도의 범위를 벗어나는 경우 초음파에 의한 후극부 망막 비후 감소 효과가 발생하지 않거나 초음파에 의해 안구가 충혈되거나 손상될 위험성이 있을 것으로 보인다.

한편, 초음파 변환기(31)의 진동은 프로브(300)를 통해 안구에 전달된다. 프로브(300)는 사용 편의 및 초음파 전달의 효율을 위해 패치형 프로브인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고 디스크형 프로브나 고정형 타워 프로브를 사용할 수도 있다. 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)로부터 발생되는 초음파를 안구에 효과적으로 전달하기 위해 안구 위에 커플링 젤을 바르고 프로브를 가볍게 밀착시켜 사용할 수 있다. 한번 밀착시킨 프로브는 움직이지 않는 것이 바람직하다. 도 12는 안구에 초음파를 조사하는 상황을 보여주는 단면도이다. 제어부(10)에서 설정되는 초음파 조사 시간은 약 2 ~ 6분 사이이며, 안구에 대한 처치는 환자의 상황을 면밀히 관찰하면서 회수를 조절하여야 한다. 단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사한다.

한편, 이하의 임상 실험예에서는 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)를 이용하여 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자에게 초음파를 일정 시간 동안(약 2분 내지 6분 정도; 단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사) 노출시켰을 경우 후극부 망막두께가 감소되는 효능을 확인하였다.

실험예 1: 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자들에서의 후극부 망막두께 감소효과의 확인

본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자의 안구에 연속파 모드(즉, 듀티사이클ㅧ반복 주파수 = 1)로 약 3분 내지 5분 동안(즉, 초음파 피폭량 45 ~ 75 J/㎠) 노출시키고(단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사), 환자의 후극부 망막의 두께가 감소하는 것을 관찰하였다.

후극부 망막의 비후감소 여부 및 망막의 상태 호전 여부를 3차원적 영상으로 확인하기 위해 안과 병원에서 널리 사용되고 있는 안구광학단층촬영기(Optical Coherence Tomography; Stratus OCT)를 사용하였다. 초음파 노출 전과 노출 후의 후극부 망막의 3차원 영상 결과를 확인하고 망막의 두께를 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 측정하였다.

그 결과, 환자들의 후극부 망막비후가 유의적으로 감소하였고, 환자들이 초음파 노출에 대한 통증이나 불쾌감을 호소하지 않아 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환의 완화 및 치료를 위한 치료장치로서 적합한 것임이 확인되었다.

후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자의 안구에 초음파를 노출하기 전과 노출한 후에 후극부 망막두께(망막비후 감소)를 측정비교한 결과를 각 환자별로 살펴보면 다음과 같다.

실험예 1-1: 환자 A

환자 A는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로 당뇨망막증, 고혈압 망막증 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 A는 우안의 망막출혈 및 유리체 출혈로 유리체 제거술을 시술받은 바가 있고, 우안 및 좌안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 레이저 치료 및 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 신생혈관녹내장이 추가로 발생하는 등 예후가 좋지 않았다.

환자 A의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 총 3회의 치료 시 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 A의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 후극부 망막의 두께가 감소된 것이 확인되었고(도 4의 (a) 참조), 그 효과도 상당히 오래 지속되는 것을 확인하였다.

실험예 1-2: 환자 B

환자 B는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로 백내장을 갖고 있고 좌안에 황반 출혈이 있는 환자이다. 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 후극부 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 B의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 B의 1mm 면적 범위 내에서 후극부 망막의 비후가 대략 100㎛ 정도로 현저히 감소되는 것이 확인되었다(도 4의 (b) 참조). 환자 B의 경우 발병 후 얼마 경과되지 않은 시점에서 초음파를 노출시킨 사례인데, 이는 발병 이후 빠른 시일 내에 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 안구에 조사할 수록 치료효과가 큰 것을 시사하고 있다.

실험예 1-3: 환자 C

환자 C는 위수정체안(좌안), 당뇨백내장(우안), 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 당뇨망막병증, 시신경 위축증 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 C는 우안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 후극부 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 C의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 5분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 C의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 4의 (c) 참조).

실험예 1-4: 환자 D

환자 D는 당뇨백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 당뇨망막병증 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 D는 우안 및 좌안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 후극부 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 D의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 5분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 D의 1mm 면적 범위 내에서 후극부 망막의 두께가 431㎛에서 264㎛로 현저히 감소되는 것이 확인되었다(도 4의 (d) 참조). 즉, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파 조사가 아바스틴 유리체강내 주사 보다 후극부 망막의 비후 감소 효과 면에서 월등히 좋은 것이 확인되었다.

실험예 1-5: 환자 E

환자 E는 당뇨백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 당뇨로 인한 증식성 망막병증 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 E는 우안 및 좌안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 황반 및 후극부 변성과 망막비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 E의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사하였다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 E의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 단시간 내에 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 4의 (e) 참조).

실험예 1-6: 환자 F

환자 F는 당뇨백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 당뇨망막병증 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 F는 망막변증이 심한 관계로 아바스틴 유리체강내 주사를 수차례 시행하였고, 아직 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술은 시술받지 않은 환자이다. 레이저 치료 및 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 후극부 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 F의 우안 및 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 F의 우안 및 좌안 모두에서 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 4의 (f) 참조).

실험예 1-7: 환자 G

환자 G는 백내장, 노인성황반변성증으로 인한 황반 및 후극부 변성과 망막 비후를 갖고 있는 환자이다. 환자 G는 백내장 제거 수술을 받은 바가 있는 환자이다.

환자 G의 우안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 G의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 4의 (g) 참조).

실험예 1-8: 환자 H

환자 H는 백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 망막의 근시성 변화 등을 갖고 있는 환자이다. 환자 H는 우안 및 좌안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 레이저 치료 및 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 황반 및 후극부 변성과 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

초음파 치료 첫째날, 환자 H의 우안에 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 H의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)를 확인하였다(도 5a 및 도 5b 참조).

초음파 치료 둘째날, 환자 H의 우안 및 좌안에 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 H의 우안과 좌안 모두에서 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 6a 및 도 6b 참조).

실험예 1-9: 환자 I

환자 I는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환 중 망막전막과 황반변성증을 갖고 있는 환자이다. 환자 I는 우안의 후발 백내장으로 야그레이저 후낭절개술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 후극부 및 황반 변성과 망막비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 I의 우안 및 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 I의 우안과 좌안 모두에서 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 7a 및 도 7b 참조).

실험예 1-10: 환자 J

환자 J는 백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로 망막전막을 갖고 있는 환자이다. 환자 J는 좌안의 백내장 제거 및 인공수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 레이저 치료를 수행한 후, 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 황반 및 후극부 변성과 망막비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 J의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 J의 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 8a 및 도 8b 참조). 이는 발병 후 시간이 많이 경과한 시점에서 초음파를 조사할 경우 그 효과가 떨어지는 것을 시사한다.

실험예 1-11: 환자 K

환자 K는 백내장, 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환으로서 황반 변성증을 갖고 있는 환자이다. 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 황반 및 후극부 변성과 망막 비후 증상이 개선되지 않았다.

환자 K의 우안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사하였다. 환자 K의 경우 백내장이 심하여 안구에 대한 투과율이 떨어질 것을 감안하여 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사한 것이다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 K의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 9a 및 도 9b 참조). 환자 K의 경우 백내장으로 인한 수정체 혼탁으로 초음파의 투과량이 적기 때문에 후극부 망막비후를 감소시키는 효과가 다른 환자들의 경우 보다 떨어지는 것으로 보인다.

실험예 1-12: 환자 L

환자 L은 외상 후 발생한 백내장으로 인한 녹내장 및 포도막염과 망막비후 증상을 갖고 있는 환자이다. 환자 L은 우안의 백내장 제거, 유리체 전 절제술과 전방수정체 삽입술을 시술받은 바가 있는 환자이다. 이후, 전방수정체 이탈로 전방 출혈이 있어 이탈된 전방수정체 복원 수술과 야그레이저 후낭 절개술을 시행하였다. 아바스틴 유리체강내 주사를 시행하였으나 그다지 증상이 개선되지 않았다.

환자 L의 우안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 환자 L의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께 감소(망막 비후 감소)가 확인되었다(도 10a 및 도 10b 참조).

실험예 1-13: 대조군 M

대조군 M은 안검판염을 갖고 있으나 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환이 없는 정상 망막 두께를 가진 자이다.

대조군 M의 좌안에 본 발명의 일실시예의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 3분간 노출시켰다. 안구광학단층촬영기를 사용하여 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내의 망막 두께를 초음파 노출 전과 노출 후에 측정하였다. 그 결과, 대조군 M의 1mm 면적 범위 내 및 3mm 면적 범위 내에서 망막 두께의 변화가 없는 것이 확인되었다(도 11a 및 도 11b 참조). 이는 본 발명의 초음파는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환이 있는 경우에는 망막비후를 감소시켜 망막두께를 감소시키지만 정상 망막의 경우에는 영향을 주지 않는 것을 시사한다. 따라서, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)에서 발생된 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파는 정상 망막에 대한 부작용이 없음을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)를 이용하여 발생시킨 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파를 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환을 갖는 환자에게 약 3분 내지 5분 동안 노출시켰을 때(단, 백내장과 같은 질환에 의해 수정체 혼탁 등을 동반하여 안구의 매질투과성이 낮은 환자의 경우에는 2분 동안 1차 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 조사), 후극부 망막 두께가 유의적으로 감소하였고 안구광학단층촬영기(OCT)를 이용한 3차원적 영상에서 안정화된 후극부 망막을 관찰할 수 있어 초음파 조사 후 망막의 상태 호전을 가시적으로 확인할 수 있었으며 환자들이 노출에 대한 통증이나 불쾌감을 호소하지 않아 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치는 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환의 완화 및 치료를 위한 치료장치로서 적합한 것이라고 할 수 있다. 특히, 본 발명의 비침습적 초음파 망막질환 치료장치(1000)를 이용하여 발생시킨 1MHz의 주파수 및 250 mW/㎠의 강도를 갖는 초음파와 기존에 사용된 망막질환 치료용 약물을 병용하면 후극부 및 황반 변성과 망막비후를 유발하는 망막질환의 치료 효과의 상승을 기대할 수 있다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

1000: 비침습적 초음파 망막질환 치료장치
10: 제어부 20: 구동부
31: 초음파 변환기
100: 외관 본체 110: 설정부
120: 표시창 130: 파워 스위치
140: 응급 정지 스위치
200: 커넥터 300: 프로브

Claims (8)

1. 주파수 40 ~ 5,000 kHz 범위에서 강도(spatial peak pulse average intensity: I_SPPA)가 50 ~ 1,000 mW/㎠ 사이를 변하는 초음파를 안구에 전달하는 초음파 프로브와,
   상기 초음파 프로브 내부에 위치한 초음파 변환기를 전기적으로 구동하는 구동부와,
   상기 구동부를 사전에 설정된 주파수, 강도 및 초음파 모드로, 선택된 조사 시간 동안 초음파를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 사전에 설정된 주파수, 강도, 초음파 모드 및 선택된 조사시간, 그리고 환자 데이터 정보 및 치료 과정을 보여주는 표시부를 더 포함하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 초음파 주파수를 선택할 수 있는 초음파 주파수 제어부, 초음파 강도를 제어할 수 있는 초음파 강도 제어부, 반복주파수 및 듀티사이클을 제어하는 초음파 모드 제어부 및 조사 시간을 설정하는 조사 시간 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동부 및 상기 초음파 변환기와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 초음파 주파수 제어부, 상기 초음파 강도 제어부, 상기 초음파 모드 제어부 및 상기 조사 시간 제어부를 통해 사전에 설정된 초음파 주파수, 초음파 강도, 듀티사이클, 반복주파수 및 조사 시간에 따라 상기 제어부가 제어 신호를 발생하여 상기 구동부에 전달하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 구동부에서 생성된 전기 신호는 상기 초음파 프로브 내의 초음파 변환기를 통해 40 ~ 5,000 kHz의 주파수 및 50 ~ 1,000 mW/㎠ 범위의 강도를 가지는 초음파로 변환되어 사전에 설정된 조사 시간 동안 발생하게 되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
5. 제1항에 있어서,
   반복 주파수 및 듀티 사이클을 제어하여 초음파 모드가 가변되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   초음파 에너지 피폭량은 회당 30 ~ 90 J/㎠이고, 초음파 조사 시간은 2분 내지 6분으로 조정되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   초음파 조사 시간은 초음파 모드가 연속파 모드일 때 초음파 강도 250 mW/㎠에서 2분 내지 6분으로 조정되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   안구의 매질투과성이 낮은 경우, 초음파 모드가 연속파 모드일 때 초음파 강도 250 mW/㎠에서 2분 동안 1차 초음파 조사, 10분 동안 휴식, 2분 동안 2차 초음파 조사, 10분 동안 휴식 그리고　3분 동안 3차 초음파 조사를 수행하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 비침습적 초음파 망막질환 치료장치.

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