KR20130055839A - 광량 조절이 가능한 발광다이오드 광원과 교체 가능한 플라스틱 광섬유 스타일렛을 갖는 광봉 - Google Patents

Abstract

환자에게 맹목적 기관내 삽관의 도구로 사용되는 광봉은 기존 제품의 경우 스타일렛의 첨단에 전구를 장착하는 구조적 특징을 가짐으로써 화상이나 전구 파손의 위험을 유발하며 다양한 크기의 광봉을 제작하는 것이 어려웠다. 또한 기존의 광봉은 광량이 적어 비만 환자나 피부색이 어두운 환자, 그리고 주변이 어둡지 않은 환경에서는 사용이 제한되는 문제가 있다. 아울러 핸들부와 스타일렛이 일체형으로 제작되어 일 회 사용 후 모두 버려지는 낭비의 요소가 있다. 상기한 과제들을 해결하기 위해 본 발명에서는 첫째, 첨단부에 전구를 장착한 기존의 광봉과 달리 광원인 파워 LED를 핸들부에 내장하고 광섬유 스타일렛을 통해서는 단지 빛에너지만을 전달하는 구조를 가짐으로써, 화상이나 전구 파열의 위험에 관한 문제를 근본적으로 해결하였다. 아울러 스타일렛에 내재된 광섬유의 개수를 조절함으로써 다양한 사이즈의 스타일렛을 쉽게 양산하여 이용할 수 있다. 둘째, 적색 파워 LED를 사용함으로써 경부를 통한 빛의 투과도를 증가시키고 여기에 LED의 광량을 조절하는 장치을 추가함으로써 광량이 더 많이 필요한 환자 또는 주변이 밝은 환경에서의 시술시에는 광량을 증가시키고 영유아에서의 시술시는 광량을 감소시키는 조작이 가능하다. 셋째, 재사용이 가능한 핸들부와 일회용 스타일렛을 결합하는 형태의 광봉으로 제작함으로써 낭비의 요소를 제거하였다. 특히 스타일렛의 주재료로 저렴한 플라스틱 광섬유를 사용함으로써 소모품인 스타일렛의 단가를 낮추어 추가적인 경제 효과도 노릴 수 있다. 마지막으로 핸들부에 위치한 스타일렛 연결부는 삼각형 모양으로 만들어 특별한 조정 없이도 다양한 크기의 기관내 튜브에 대해 공통으로 스토퍼 역할을 할 수 있는 장점이 있다.

Description

광량 조절이 가능한 발광다이오드 광원과 교체 가능한 플라스틱 광섬유 스타일렛을 갖는 광봉 {Lighted stylet with intensity-adjustable LED lamp and replaceable plastic light fiber stylet}

본 발명은 수술장, 응급실, 중환자실 등에서 인공 호흡을 위한 기관내 튜브의 삽입시 사용되는 맹목적 기관내 삽관 방법 중 하나인 광봉을 이용한 기관내 삽관에 이용되는 광봉에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 광봉에서의 문제점으로 알려진, 광원으로 사용되는 전구에 의한 기관내 점막의 화상이나 전구의 깨짐 등의 위험, 비만하거나 피부색이 어두운 환자에서의 사용의 제한, 다양한 크기의 광봉이 없어 사용 대상이 성인과 특정한 크기의 소아로 제한되는 등의 불편함을 해소하고 아울러 일회 사용 후 광봉 전체를 버려야 하는 낭비의 요소를 줄이기 위해, 광량을 조절할 수 있는 LED 램프 광원을 장착한 핸들부와 플라스틱 광섬유를 내장한 스타일렛을 결합하여 사용하도록 구성된 개선된 기능의 기관내 삽관용 광봉에 관한 것이다.

수술장 또는 중환자실에서의 기계 환기를 위해서는 기관내 튜브의 삽입이 필수적이다. 기관내 튜브의 삽입 즉 기관내 삽관의 표준 방법은 후두경을 구강 내에 삽입하고 하악을 들어올려 후두개를 관찰한 후 후두개 아래 쪽의 성문 사이로 기관내 튜브를 삽입하는 직접 후두경법이다. 그러나 경부 신전 장애를 갖거나 소악증 등의 악안면의 해부학적 이상을 가진 환자의 경우에는 직접 후두경법의 시행이 매우 어렵거나 불가능하다. 이런 경우에는 맹목적 삽관의 방법이 대신 사용될 수 있는데 맹목적 삽관의 방법으로서 유용한 것 중의 하나가 광봉을 이용한 기관내 삽관법이다. 광봉의 기본적인 형태는 도 1에서 보이는 바와 같이 내장된 배터리와 전원스위치(11)가 있는 핸들부(10), 적당한 강성을 가지며 임의의 굴곡을 만들 수 있고 내부에 전선이 지나는 금속 재질의 스타일렛(12), 스타일렛의 첨단에 위치한 전구(13), 그리고 기관내 삽관시 기관내 튜브가 뒤쪽으로 밀려 이탈하는 것을 막아주는 스토퍼(14)로 구성되어 있다. 일반적인 광봉의 사용 방법은 다음과 같다. 먼저 기관내 튜브를 광봉의 스타일렛에 끼우고 기관내 튜브의 끝과 광봉의 전구부가 일치하는 위치까지 조절하여 기관내 튜브가 움직이지 않도록 스토퍼로 고정시킨 후 기관내 튜브의 끝에서 약 5 센티미터 정도의 위치에서 스타일렛을 하키 스틱 모양으로 구부려 준비한다. 스위치를 켜서 전구에 불이 들어온 상태에서 수술방을 어둡게 하고 환자의 구강내를 지나 후두까지 광봉을 전진시켜 전구가 위치한 광봉의 첨단이 후두개 아래 성문부에 놓이게 되면 전구에서 나오는 빛이 목의 연부조직을 투과해 목의 전면으로 비치게 된다. 이때 만약 스타일렛의 첨단이 잘못된 위치에 놓이면, 즉 성문부가 아닌 뒤쪽의 식도에 위치하면 전면으로의 빛이 어두워지고 성문부의 중앙부로 위치하지 않으면 빛이 목의 측면에서 비춰 보이게 되어 잘못된 기관내 삽관을 피할 수 있다. 중앙부의 전면에서 빛이 밝게 비치게 되면 광봉은 움직이지 않게 고정한 상태에서 기관내 튜브만을 성문부 아래의 기도 내로 전진시켜서 기관내 삽관을 시행한다. 광봉을 이용한 맹목적 기관내 삽관법은 많은 연구에서 초회 성공률이 90% 이상으로 보고될 정도로 쉬우면서도 성공률이 높은 방법으로서 많은 임상의들에 의해 널리 사용되고 있는 삽관의 방법이나, 비만하여 경부에 연부 조직이 두껍거나 경부에 흉터의 반흔이 심하거나 피부색이 어두워 빛이 통과하기 어려운 환자에게는 사용이 어렵고 시술시 주변을 어둡게 만들지 못하면 경부를 통한 빛의 관찰이 어려워 정확한 삽관을 하기 곤란한 점이 사용상의 주요 제한점으로 교과서에 기술되어 있다.

본 발명의 주요한 소재인 LED (Light Emitting Diode; 발광 다이오드) 램프는 갈륨, 인, 비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 내는 반도체 소자이다. 이때 전극에 붙인 전도 물질의 종류에 따라 적색, 황색, 녹색, 청색, 백색 등의 다양한 빛을 낸다. 파워 LED는 보통 소비전력 1W 이상의 LED를 말하는데 수십 루멘 정도의 밝기를 갖는 일반 고휘도 LED에 비해 상대적으로 매우 밝아 보통 수백 루멘의 밝기를 보이며 일부 10W급의 파워 LED의 경우 1000 루멘에 달하는 엄청난 밝기를 보인다. 하지만 발열도 그만큼 크기 때문에 방열판의 부착이 필수이며 대부분 정전류 구동 드라이브 회로를 사용해야 한다는 단점이 있다. 본 발명에서는 파워 LED 중 특히 적색 파워 LED를 사용한다. 적색 LED는 가시광선의 스펙트럼 상에서 620 또는 630 nm의 파장을 갖는 적생광을 방출하는데 이 적색광은 가시 광선 영역의 모든 빛 중 파장이 가장 길고 조직의 투과도가 가장 높아 같은 밝기의 다른 색 광원에 비해 더 높은 조직 투과도를 보임으로써 본 발명에서처럼 경부의 조직을 투과해 비춰보여야 하는 광봉의 광원으로 매우 적합하다.

본 발명에 사용되는 또 다른 재료인 플라스틱 광섬유는 고순도 아크릴 레진으로 된 코어와 이를 둘러싼 특수 불소 폴리머 재질의 클래드 피복층으로 구성되어 있다. 광섬유를 구성하는 두 소재의 굴절률의 차이가 다른 특성으로 인해 코어를 통해 전달되는 빛이 클래드 층에서 전반사를 일으켜 광섬유의 내부를 거의 손실 없이 통과하게 된다. 플라스틱 광섬유는 유리 광섬유에 비해 광학적 특성과 가공성이 우수하며 가격이 매우 저렴한 것이 특징이다. 플라스틱 광섬유의 끝단에서 빛을 수용할 수 있는 수광 각도는 약 60도이며 플라스틱 광섬유 단면의 98%를 코어가 차지하고 있어 빛의 전달 효율이 매우 높다. 또한 열을 동반하는 적외선 영역 및 자외선 영역은 광섬유를 통과하지 못하고 가시 광선 대역의 빛만이 광섬유를 통과한다. 플라스틱 광섬유는 유리 광섬유에 비해 굴곡과 비틈에 매우 강한데 광섬유 직경의 10배 정도까지 휘어도 광섬유의 파열이 거의 발생하지 않는다. 따라서 본 발명에서의 광봉에서처럼 스타일렛을 90도 가까이 휘어 사용하여야 하는 도구의 재료로 사용하는 데 매우 적합하며 이때 굵은 플라스틱 광섬유 하나를 사용하는 것보다 가는 플라스틱 광섬유 다발을 이용하는 것이 굴곡을 만드는 데 더욱 유리하다. 플라스틱 광섬유가 효율적으로 작동하는 온도는 -40 ℃에서 70 ℃ 사이이며 110 ℃ 이내의 온도에서는 변형이 생기지 않는다.

기존의 광봉 제품들이 갖는 문제는 다음과 같다. 첫째, 기존의 제품들은 광원으로서 스타일렛의 첨단에 위치한 전구를 사용하고 있다. 이로 인해 환자에게 시술시 전구에서 발생하는 열로 인해 기관내 점막에 화상을 일으킬 위험에 대한 경고가 지속적으로 제기되고 있다. 또한 유리로 된 전구는 광봉의 무리한 조작시 구강이나 기도 내에서 파열이 발생하여 환자에게 위해를 가할 수 있다. 둘째, 광봉의 사용을 위해서는 시술하는 장소의 조명을 꺼서 주위를 어둡게 만들어야만 하고 주변이 밝으면 피부를 투과한 빛이 보이지 않아 시술이 불가능하다. 또한 너무 두꺼운 경부의 연부 조직을 갖거나 피부색이 어두운 환자의 경우에는 빛의 투과량이 현저히 감소하게 되어 역시 광봉의 시술이 불가능하다. 이 두 가지 문제는 지금까지 광봉 적용의 근본적인 한계로 인식되고 있다. 이러한 문제가 발생하는 이유는 모두 기존의 광봉들이 정해진 규격의 전구에 일정한 전류를 공급하는 구조로 되어 있고 광량의 증가를 위해 공급되는 전류를 증가시키면 전구에서 열의 발생이 증가하여 화상의 위험이 더욱 증가하므로 광량을 증가시키는 것 자체가 불가능한 데 기인한다. 셋째, 기존의 제품들에서는 여러 연령대의 소아에게 사용할 다양한 사이즈의 광봉이 제작되지 못하고 있다. 이는 광원으로 사용되고 있는 전구의 크기를 줄이는 데 한계가 있고 또한 다양한 크기의 전구에 적절한 전류를 공급해 주기 위해 전기 회로를 다시 수정해야 하므로 제조 공정이 복잡해 지는 문제가 있기 때문이다. 마지막으로, 현재 가장 많이 사용되고 있는 형태의 광봉의 경우 스타일렛과 핸들부가 일체형으로 제조되어 있는데 사용후 재소독의 어려움으로 인해 일회용으로 제작되어 사용 후 전체를 버려야만 한다. 이 때문에 비용의 문제와 자원 낭비의 문제가 발생한다. 일부에서 스타일렛의 교체가 가능한 제품이 나왔으나 광원을 포함하는 스타일렛 자체가 여전히 높은 가격이어서 널리 사용되지 못하고 있다.

상기한 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 가장 주요한 요소는 광원으로 파워 LED 램프를 사용하고 파워 LED 램프에서 발생한 빛을 플라스틱 광섬유 다발이 내장된 스타일렛을 통하여 스타일렛의 첨단으로 전달하는 방식을 취한 것이다. 상기한 각 과제의 해결에 대하여 더욱 상세하게 말하자면, 첫째, 본 발명에서 열이 발생하는 광원인 LED 램프는 환자로부터 멀리 떨어진 핸들부에 위치하고 환자와 접촉하는 스타일렛은 내장된 광섬유 다발을 통하여 빛에너지만을 전달하므로 기존의 광봉에서 발생 가능하던 환자와의 접촉 부위에서의 전구에 의한 화상과 전구 파열 등의 문제를 근본적으로 해결하였다. 둘째, 본 발명에서는 파워 LED 램프를 광원으로 사용함에 있어서 LED 램프의 전기 회로에 광량을 조절하는 부분을 추가함으로써, 주변이 어둡지 않은 환경에서나 또는 비만하거나 어두운 피부색을 가진 환자에게 시술하는 경우에 LED 램프의 광량을 증가시킴으로써 빛의 투과량을 늘릴 수 있어 기존에 광봉이 갖고 있는 임상에서의 한계를 극복하도록 하였다. 본 발명에 따르면 광원이 환자에게 직접 접촉하지 않으므로 광량 증가에 따른 열 발생의 증가에 의해 환자가 영향을 받지 않기 때문에 자유로운 광량의 증가가 가능하다. 셋째, 본 발명의 스타일렛은 가느다란 플라스틱 광섬유의 다발을 스타일렛의 금속관에 내장하는 구조로 구성함으로써 내장하는 광섬유의 개수를 조절하여 다양한 굵기의 스타일렛을 쉽게 제조할 수 있어 매우 작은 영유아에서 성인까지 여러 연령대의 환자에게 적용되는 다양한 사이즈의 스타일렛의 양산이 가능하다. 넷째, 핸들부와 스타일렛이 일체형으로 제작된 제품들에서 한 번 사용 후 전체를 버리게 됨으로써 발생하는 낭비의 요소를 막고자, LED 램프, 전기 회로, 배터리 등의 내장으로 광봉 가격의 주요 요인인 핸들부는 재사용이 가능하도록 하였고 환자에 직접 접촉하기 때문에 일회용으로 제작되어야 하는 스타일렛은 저렴한 플라스틱 광섬유로 제작하여 단가를 낮추도록 하였다. 이렇게 본체와 저렴한 소모품을 나누어 제작하면 사용량이 늘수록 비용이 감소되는 경제 효과를 얻을 수 있다.

본 발명으로 인한 가장 큰 효과는 광봉 시술시의 안전성의 확보와 임상에서의 광봉의 사용 범위의 확대이다. 본 발명에서의 광봉은 광원인 파워 LED 램프를 핸들부에 위치시키고 광섬유 스타일렛을 통해서 빛에너지만을 전달하는 구조를 적용함으로써 기존의 광봉 제품들에서 스타일렛 첨단부에 위치한 전구를 광원으로 사용함으로써 발생하는 화상과 전구의 파열에 따른 안전의 문제를 해결하였다. 또한 본 발명의 광봉은 파워 LED 램프의 열이 환자에게 전달되지 않는 구조상의 특징으로 광량 증가에 따라 발생하는 열의 처리에 대한 부담이 없기 때문에 필요에 따라 충분히 광량을 증가시킴으로써 기존에 광봉의 사용에 있어서 중요한 제한점이던 밝은 곳에서의 사용이나 비만하거나 어두운 피부색을 갖는 환자에의 사용을 가능하게 하였다. 반대로 광량을 줄임으로써 영유아에서 사용시 과하게 밝지 않은 적절한 광도를 제공할 수도 있다. 게다가 내장하는 플라스틱 광섬유의 개수를 조절하여 영유아에게 사용 가능한 매우 가는 굵기의 광봉도 제조가 가능하게 되어 성인 뿐만 아니라 다양한 연령대의 소아 환자로까지 광봉의 사용 범위를 확대할 수 있게 하였다. 본 발명의 부가적인 효과로는 경제적인 면을 생각할 수 있는데, 다양한 크기의 스타일렛을 제작 공정의 사소한 수정만으로 양산할 수 있어 제작비의 절감이 기대되고 또한 환자에게 사용 후 전체가 버려지던 기존의 제품에 비하여 염가의 플라스틱 광섬유로 제작된 스타일렛만을 일회용으로 사용하게 설계함으로써 환자에게 부담되는 비용의 절감 또한 기대된다.

이하 첨부된 도면들을 이용하여 본 발명의 구조를 상세하게 설명하지만 도면에 표시된 내용이 본 발명의 구성 요소의 정확한 위치나 치수를 제한하거나 한정 짓는 것은 아니다.
도 1은 기존에 사용되고 있는 광봉의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 새로운 광봉의 핸들부의 외부와 내부를 보여주는 상세 사시도
도 3은 본 발명에 따른 새로운 광봉에 사용되는 플라스틱 광섬유를 내장한 스타일렛의 크기별 예시와 스타일렛 단면의 상세 사시도
도 4는 본 발명에 따른 새로운 광봉의 핸들부와 성인용 및 소아용 스타일렛을 결합하여 완성된 광봉의 사시도
도 5는 기존의 광봉과 본 발명에 따른 새로운 광봉의 사용에 대한 예시도

본 발명에 따른 광봉의 주요 구성 요소는 핸들부(100)와 스타일렛(200)이다.

도 2에서 보이는 핸들부의 하부 구조(102)에는 파워 LED 램프(114)의 정전류 구동 드라이브 회로(112)에 전력을 공급하는 두 개의 배터리(113)가 수납되는데 이 배터리(113)는 AA 형태의 일회용 배터리 또는 재충전이 가능한 배터리 두 개를 옆쪽으로 나란히 병렬 위치시키되 전기 회로는 직렬회로로 구성하도록 한다. 배터리를 기존의 제품들처럼 일렬로 배치하지 않고 옆으로 나란히 병렬 배치하여 얻는 기능적인 이점은 광봉을 잡았을 때 광봉의 무게 중심이 되는 배터리 수납부가 손 안에 모두 위치하게 되어 광봉의 조작시에 안정적인 무게감으로 조작을 원활하게 할 수 있는 점이다. 두 개의 배터리는 필요에 따라 세 개의 배터리가 될 수도 있는데 이때는 세 개의 배터리가 앞에서 보아 삼각형으로 쌓이는 구조가 되도록 한다. 이러한 배터리의 병렬 위치 배열에 따른 구조적인 이점은 두 개 또는 세 개의 배터리(113) 사이에 스타일렛 수납부(121)를 위치시키고 파워 LED 램프(114)를 핸들부(100)의 후면으로 위치시킴으로써 LED 램프(114)의 발열 문제를 처리할 수 있다는 점이다. 도 2에서 보이는 두 배터리(113) 사이에는 길이 5 cm 가량의 속이 빈 원통 형태의 스타일렛 수납부(121)가 있는데 이 공간은 스타일렛의 핸들내 삽입부(213)가 삽입되어 고정되는 공간이자 파워 LED 램프(114)에서 나온 빛이 삽입된 스타일렛(200) 말단으로 전달되는 통로이다. 이 공간의 내부는 반사율이 높은 도료로 칠해 파워 LED 램프(114)에서 나온 빛이 삽입된 광섬유 스타일렛으로 최소한의 손실만으로 전달되도록 한다. 스타일렛 고정 버튼(123)은 핸들부의 상부 구조(101) 위쪽에 있으며 이는 바깥으로부터 핸들부(100) 내의 스타일렛 수납부(121)를 압박하여 스타일렛(200)을 고정하게 되어 있다. 스타일렛 고정 버튼(123)은 누를 때마다 고정과 해제를 반복하도록 되어 있으며 이를 위해 용수철 장치를 내장할 수 있다. 용수철 장치가 내장된 버튼을 사용할 시, 일 회 클릭으로 스타일렛(200)을 압박하여 안정되게 고정하고 다시 클릭하면 스타일렛(200)의 압박을 해제해 쉽게 제거할 수 있도록 한다.

핸들부(100)의 뒤쪽 즉 배터리 수납부의 후면이자 스타일렛 삽입부(122)의 반대쪽에는 파워 LED 램프(114)가 위치하게 된다. 파워 LED 램프(114)를 핸들부(100)의 뒤쪽에 위치하게 하는 이유는 두 가지인데, 첫째는 스타일렛(200)이 삽입되는 길이를 조절할 수 있을 만큼의 충분한 여유 길이를 스타일렛 수납부(121)에서 확보하면서도 핸들부의 길이를 짧게 만들어 전체적인 크기를 최대한 줄이도록 하기 위함이다. 스타일렛 수납부(121)의 여유 길이가 필요한 이유는 본 발명에 따르면 기존 광봉의 스토퍼(14)와 같은 부품을 사용하지 않고 스타일렛 삽입부(122)가 스토퍼의 역할을 하므로 제조사에 따라 다른 기관내 튜브의 길이에 맞춰 고정되는 스타일렛(200)의 길이를 조절하며 고정하도록 하기 위해서이다. 두 번째 이유는 파워 LED 램프(114)를 손으로 잡는 부분보다 후면에 위치하게 하여 파워 LED 램프(114)에서 발생하는 열이 손으로 전해지지 않고 후면부를 통해 원활하게 배출되도록 하기 위함이다.

본 발명에서 광봉의 광원으로 사용되는 파워 LED 램프(114)로는 특히 적색 LED 램프가 적절한데, 이는 적색 LED가 청색이나 백색 LED에 비해 가시 광선 영역에서의 조직의 투과도가 훨씬 높아 동일 광량을 설정했을 때 더 많은 빛 투과가 가능하기 때문이다. 파워 LED 램프의 전기회로(112)에는 전류량을 조절하여 광량을 조절할 수 있게 해주는 광량 조절 장치(111)를 부착하는데 이 광량 조절 장치(111)는 일반적인 광봉의 시술 상황 즉 어두운 방에서 일반적인 체격의 성인에게 광봉에 의한 기관내 삽관을 시행시 목의 전면부에서 적당한 빛 투과를 이루는데 필요한 적절한 광량을 중간값으로 설정하고, 비만 환자나 어두운 피부색을 가진 환자에서 또는 밝은 방에서의 시술이 가능한 정도를 최대값으로, 영유아에서 시술시 빛 투과가 과하지 않은 광량을 최소값으로 설정한다. 광량 조절 장치(111)의 중앙에는 전원을 켜고 끌 수 있는 전원 스위치(110)를 부착한다. 본 발명에 따른 광봉을 이용한 기관내 삽관시에는 먼저 대상 환자에게 적절한 광량으로 광량 조절 장치(111)을 세팅하고 전원 스위치(110)를 켠 후 시술을 하되, 시술 도중에 언제라도 필요에 따라 광량 조절 장치(111)를 조작하여 광량을 조절할 수 있도록 한다.

도 3에서 보이는 스타일렛(200)은 내부가 빈 금속관(211)과 이 금속관의 내부를 채우는 플라스틱 광섬유의 다발(212)로 구성되어 있다. 금속관(211)의 재질은 적당한 강성과 굴성을 지닌 구리 또는 알루미늄 합금의 금속으로서 수차례의 90도 정도의 굴곡에 대하여 부러지지 않을 정도의 강성을 유지해야 하는 반면 스타일렛(200)에 굴곡을 가할 때 큰 힘을 들이지 않고도 휠 수 있을 정도의 굴성을 가져야 한다. 이러한 스타일렛(200)의 재질은 기존의 광봉 제품들에서 사용되고 있는 금속관의 소재와 크게 다르지 않다. 스타일렛(200)의 재료는 원가 절감을 위해 유사한 강성과 굴성을 갖는 플라스틱 등의 저렴한 재료로 대체할 수 있다.

스타일렛 금속관(211)의 내부 공간은 플라스틱 광섬유(212)의 다발로 채워지게 된다. 여기에 사용되는 플라스틱 광섬유(212)는 일반적으로 유리 광섬유에 비해 가격이 저렴하며 단면적 대비 코어의 비율이 높아 빛 전달 효율이 매우 높고 또한 가요성이 매우 우수해 광섬유 직경의 10배 까지의 반경으로 광섬유를 심하게 휘어도 광섬유의 손상이 거의 발생하지 않는 특성을 갖는다. 광봉의 사용을 위해서는 스타일렛 말단부를 하키스틱 모양으로 구부리는 것이 필수인데 본 발명에 따른 광봉의 사용시 광섬유의 파손을 막고 빛 전달의 효율을 유지하기 위해서 큰 직경의 광섬유 하나를 사용하는 것보다는 가는 광섬유를 다발로 사용하여야 한다. 그 이유는 첫째로 가는 광섬유의 다발이 같은 굵기의 단일 광섬유에 비해 상대적으로 광섬유의 파손없이 더 큰 각도로 쉽게 휠 수 있어 임상에서 90도 가까운 각도까지 휘어서 사용하는 광봉의 특징에 더욱 적합하고 둘째로 성인용과 소아용 광봉을 제작함에 있어 단지 광섬유 다발을 구성하는 광섬유의 개수만 달리하면 되므로 재료의 단일화와 제조 공정의 단순화 측면에서 유리하기 때문이다. 본 발명에 따른 광봉에서는 직경 0.25 mm의 광섬유를 금속관 내부에 가득 채우는 형태로 스타일렛을 제조하였을 때 적절함을 확인하였으나 상황에 따라 더 굵거나 가는 광섬유의 이용도 가능하다.

스타일렛(200)의 굵기에 있어서, 스타일렛(200)이 너무 가늘면 광봉의 사용시 적절한 견고함을 제공하기 힘들고 반대로 스타일렛(200)이 너무 굵으면 기관내 삽관이 완료된 후에 기관내 튜브로부터 광봉이 원활하게 이탈하기 힘들기 때문에 적절한 값의 설정이 필요한데 이 굵기는 기관내 튜브 내경의 1/2 정도에서 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 성인에서 가장 흔하게 사용되는 기관내 튜브의 내경이 7 또는 7.5 mm이므로 스타일렛 금속관(211)의 단면의 지름은 기관내 튜브의 반인 약 3.5 mm로 하는 것이 적절하다. 소아의 경우도 사용되는 다양한 크기의 기관내 튜브에 대해 각각의 1/2 크기의 직경을 갖는 금속관(211)을 사용하여 스타일렛(200)을 제조한다.

스타일렛(200)의 전체 길이는 사용되는 기관내 튜브의 길이에 스타일렛의 핸들내 삽입부(213)의 길이를 합친 만큼이 필요하다. 예를 들자면, 스타일렛의 핸들내 삽입부(213)의 길이는 핸들부(100) 내부의 스타일렛 수납부(121)에 삽입될 길이 4 cm와 스타일렛 삽입부(122)의 돌출된 길이 1 cm를 합친 5 cm의 길이로 하되 이는 성인용과 소아용을 포함한 모든 크기의 스타일렛에서 공통된다. 성인에서의 경우라면 사용되는 기관내 튜브의 길이가 약 35 cm 정도이므로 핸들 연결부 5cm를 합쳐서 40 cm가 적절하다. 소아 환자의 경우는 체격에 따라 다양한 길이의 기관내 튜브가 사용되므로 다양한 크기의 스타일렛이 제작될 수 있는데 스타일렛의 길이가 20 cm라면 스타일렛 전체 길이는 25 cm가 된다. 상기한 예는 제작 과정에서 참고할 특정한 예일 뿐 본 발명에 따른 실제 제품 제작시의 규격을 한정 짓는 것은 아니다. 모든 크기의 스타일렛(201, 202, 203)에서 스타일렛의 핸들내 삽입부(213)의 외경은 도 3에서 보듯이 공통적으로 핸들부(100)의 스타일렛 수납부(121)의 내경과 같은 직경을 갖도록 하여 수납부 내에 고정시 흔들림이 없도록 한다.

기존의 광봉에서는 스타일렛의 중간에 기관내 튜브가 뒤로 밀리는 것을 방지하는 스토퍼(14)를 장착하였으나 본 발명에서는 스토퍼(14)에 해당하는 부분을 스타일렛 삽입부(122)로 대체하였다. 스타일렛 삽입부(122)는 핸들부의 하부 구조(102)에 부착되어 있으며 끝이 가늘어지는 삼각형의 형태로 만들어져 있다. 기존의 광봉에서는 스토퍼(14)의 위치를 조절하여 스타일렛의 첨단과 기관내 튜브의 첨단이 일치하도록 길이를 맞췄으나 본 발명에서는 스타일렛을 튜브의 길이에 맞춰 핸들부(100)에 삽입하고 고정하기만 하면 된다. 연결부의 모양을 끝이 가늘어지는 삼각형 모양으로 만든 것은 작은 사이즈의 튜브에도 대응하도록 하기 위함이다. 즉 본 발명에 따르면 성인의 경우는 기관내 튜브의 끝이 삼각형의 밑변에 가까운 곳에서 고정되고 소아의 경우라면 삼각형의 꼭짓점에 가까운 곳에서 고정되는 차이가 있을 뿐 단일한 스타일렛 삽입부(122)로 다양한 사이즈의 기관내 튜브에 대해 공히 스토퍼(14)의 역할을 할 수 있게 된다.

본 발명의 광봉을 이용하여 기관내 삽관을 시행하는 순서는 다음과 같다. 먼저 성인 또는 소아의 경우에 따라 필요한 크기의 스타일렛(200)을 선택한다. 스타일렛 삽입부(122)를 통해 스타일렛(200)을 필요한 길이로 삽입하고 핸들부(100)의 스타일렛 고정 버튼(123)을 눌러 움직이지 않게 고정한다. 피부색이 어둡거나 경부의 연부 조직이 두꺼운 환자에 사용하거나 또는 밝은 곳에서 시술을 해야 하는 경우는 광량을 높이는 쪽으로 광량 조절 장치(111)를 설정하고 영유아인 경우는 광량을 낮추는 쪽으로 그리고 일반적인 성인의 경우라면 중간 수준으로 광량 조절 장치(111)를 설정한다. 기관내 튜브를 스타일렛(200)에 삽입하고 적절한 위치에서 하키스틱 모양으로 기관내 튜브와 스타일렛(200)을 함께 휘어서 준비한다. 마취 유도 과정에서 이와 같이 준비된 본 발명의 광봉을 이용하여 기관내 삽관을 시행한다. 기관내 삽관이 끝나고 기관내 튜브로부터 이탈된 광봉은 스타일렛 고정 버튼(123)을 눌러 잠금 장치를 해제하여 사용한 스타일렛(200)을 버리고 핸들부(100)는 재사용을 위하여 보관한다.

10 : 기존의 광봉의 핸들부 11 : 기존의 광봉의 전원 스위치 12 : 기존의 광봉의 스타일렛 13 : 기존의 광봉의 전구부 14 : 스토퍼
100 : 핸들부 101 : 핸들부의 상부 구조 102 : 핸들부의 하부 구조
110 : 전원 스위치 111 : 광량 조절 장치 112 : LED 램프 구동 전기 회로 113 : 배터리 114 : 적색 파워 LED
121 : 스타일렛 수납부 122 : 스타일렛 삽입부 123 : 스타일렛 고정 장치
200 : 스타일렛 201 : 성인용 스타일렛 202 : 소아용 스타일렛 203 : 유아용 스타일렛
211 : 금속관 212 : 플라스틱 광섬유 다발 213 : 스타일렛의 핸들내 삽입부

Claims (7)

1. 교체 가능한 스타일렛(200)과 재사용이 가능한 핸들부(100)를 결속하여 사용하도록 구성된 광봉에 있어서,
   플라스틱 광섬유 다발(212)을 내장한 다양한 크기의 교체 가능한 스타일렛(201, 202, 203)과,
   기존 광봉에서의 스토퍼(14) 역할을 대신하는 핸들부(100)의 스타일렛 삽입부(122)와,
   적색 파워 LED 램프(114)를 내장한 핸들부(100)와,
   핸들부(100)에 위치한 LED 램프의 광량 조절 장치(111)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치
2. 제 1항에 있어서,
   스타일렛(200)은 자유로운 굴곡 시에도 광섬유가 파손되지 않도록 내부가 비어 있는 관에 가느다란 플라스틱 광섬유의 다발(212)을 내장하는 것을 특징으로 하는 장치
3. 제 2항에 있어서,
   스타일렛(200)의 제작에 있어 관의 굵기와 내장되는 가느다란 플라스틱 광섬유 다발(212)의 구성 개수를 다르게 함으로써 다양한 크기의 스타일렛(201, 202, 203)을 제조하는 것을 특징으로 하는 장치
4. 제 1항에 있어서,
   핸들부(100)의 스타일렛 삽입부(122)는 그 모양을 끝이 가늘어지는 삼각형 모양으로 함으로써 어떠한 크기의 기관내 튜브의 사용시라도 단일한 삽입부로써 기존 광봉에서의 스토퍼(14)의 역할에 대응하도록 하는 것을 특징으로 하는 장치
5. 제 1항에 있어서,
   광봉의 광원으로서 적색 파워 LED(114)를 사용하여 경부에서의 빛의 투과도를 매우 증가시킨 것을 특징으로 하는 장치
6. 제 5항에 있어서,
   적색 파워 LED(114)의 전기 회로(112)에 광량 조절 장치(111)를 추가함으로써 필요에 따라 광량의 증감을 자유롭게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치
7. 제 5항에 있어서,
   광원에서 발생하는 열이 시술자의 손에 닿지 않고 용이하게 배출되게 하며 동시에 스타일렛의 삽입 길이를 조절할 수 있는 충분한 여유 길이를 확보하도록 하기 위해 광원을 핸들부(100)의 후면에 위치시키는 것을 특징으로 하는 장치

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