KR20150043258A - 카테터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카테터로서, 보다 상세하게는 인체의 혈관, 와동(cavity, 치아구멍) 또는 누관(duct, 눈물관) 등의 검사 또는 치료에 사용되는 길이 조정이 가능한 튜빙을 구비하는 카테터에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 유연성 재질로 제작된 카테터용 튜빙의 변위각을 필요에 따라서 조절 가능하도록 함으로써, 미세 조정이 필요한 부분에서는 변위각을 작게 하고, 그렇지 않은 부분에서는 변위각을 크게할 수 있도록 하여, 튜빙의 적용분야 및 응용영역을 넓힐 수 있다.

Description

카테터{Catheter}

본 발명은 카테터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카테터에 있어서, 내부에 장치를 수용하는 수용공간이 마련되는 몸체; 상기 몸체 단부에 마련되어 인체 내부로 인입되는 관 형태의 튜빙; 상기 튜빙의 좌/우 또는 상/하 회동을 제어하는 견인부; 및 상기 견인부에 의한 상기 튜빙의 회동구간을 제한하는 제어수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터를 제공한다.

카테터는 외과분야에서 인체의 혈관, 와동(cavity, 치아구멍) 또는 누관(duct, 눈물관) 등의 검사 또는 치료에 통상적으로 사용되는 진단 및 수술도구 또는 진단 및 수술 보조도구이다. 카테터에는 내시경, 고주파 치료기 등이 연결되어 환자에 대해서 시술하거나 수술을 할 때, 유용하게 사용될 수 있다.

이러한 카테터는 대부분 한 쌍의 각도조절용 와이어(wire)를 사용하여 그 단부가 2방향의 동작이 가능하도록 구현되었다. 즉, 인체 내부에서 일정 정도 유동이 가능하게 설계되었다. 한편, 이러한 카테터의 조종 방식은 인체내 복잡하고 좁은 공간내에서 보다 안정적으로 운용되도록 하기 위해서는 카테터 단부를 보다 정밀하게 조작하여야 한다.

카테터는 조직에 침투하여야 하기 때문에 어느 정도 경성을 가져야 하면서도, 조직 내부를 관찰하려면 휘어짐 성능이 좋아야 한다. 튜빙의 두께가 두꺼운 경우에는 조직에 대한 침투능을 좋으나, 휘어짐 성능이 좋지 않으므로 조직 내에서의 운용이 쉽지 않은 문제점이 있다. 반면, 튜빙의 두께가 얇은 경우에는 휘어짐 성능을 좋으나, 조직에 대한 침투능이 떨어지는 문제점이 있다.

이로인해 튜빙의 재질 선정은 용이하지 아니하며, 이러한 두가지 조건을 모두 충족하는 재질의 튜빙을 제작하기란 매우 어려운 일이다.

위 선행기술들의 또 다른 단점은 조직의 제거(ablation)를 위해서는 카테터에 레이저 프로브 또는 고주파 프로브를 고정시켜 사용하여야 한다는 점이다. 즉, 레이저 프로브 또는 고주파 프로브는 카테터 튜빙의 단부에 고정되어 있으므로, 조직의 치밀한 정도에 따라서 레이저의 조사거리에 따라 빛이 퍼지는 현상(광원이 조사 대상이 멀어질수록 초점 이외의 주변 조사 영역이 점점 커지는 현상)조사 대상의 에 의해 제거 대상 조직 이외에도 주변조직까지 손상을 입는 경우가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 치밀한 조직내에서 특정의 미세한 조직만을 제거하고자 하는 경우, 카테터 튜빙은 일정 정도의 굵기가 확보되어 있기 때문에 이러한 카테터 튜빙으로 접근하기 어려운 조직은 카테터 튜빙이 가능한 최대 접근 수준에서 레이저를 조사하여야 하고, 따라서 제거대상 조직이 미세하고 조직이 치밀한 경우에는 광의 퍼짐현상 때문에 제거대상 조직 뿐 아니라 그 주변 조직까지도 손상이 발생되는 것이다.

결과적으로, 조종 가능하며 영상장치가 내장되는 카테터 분야에서 다음과 같은 장치가 요구된다. 1) 튜빙의 굽힘성능과 조직에의 관통력이 모두 확보되도록 하여야 하고, 2) 조직 제거(ablation) 과정에서 레이저 또는 고주파 프로브의 원활한 이동이 가능하도록 하는 것이 그것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유연성 재질로 제작된 카테터용 튜빙의 변위각을 필요에 따라서 조절 가능하도록 함으로써, 미세 조정이 필요한 부분에서는 변위각을 작게 하고, 그렇지 않은 부분에서는 변위각을 크게할 수 있도록 변위각의 자유로운 조절이 가능한 튜빙을 제작하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 튜빙에 자유롭게 경성을 부여함으로써 조직 내부로의 침투가 용이하도록 하는 것이며, 경성을 해제함으로써 조직 내에서의 변위가 자유롭도록 하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 레이저 또는 고주파 치료기를 내장하되, 상기 레이저 또는 고주파 치료기가 카테터 튜빙 내에서 이동가능하도록 함으로써, 내시경과 치료장치가 모두 한꺼번에 모듈화되어 휴대용 카테터의 기능적 특성이 완비되도록 하는 한편, 미세 조직의 제거시 주변 조직에 대한 손상을 최소화하도록 하는 것이다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 카테터에 있어서, 내부에 장치를 수용하는 수용공간이 마련되는 몸체; 상기 몸체 단부에 마련되어 인체 내부로 인입되는 관 형태의 튜빙; 상기 튜빙의 좌/우 또는 상/하 회동을 제어하는 견인부; 및 상기 견인부에 의한 상기 튜빙의 회동구간을 제한하는 제어수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터를 제공한다.

상기 견인부는, 상기 튜빙에 내삽된 한 쌍의 와이어; 상기 튜빙 단부에 형성되어 상기 와이어의 일단을 고정하는 페룰; 상기 몸체 내부에 설치되어 상기 와이어의 타단을 고정하는 회전판; 및 상기 몸체 외부에 마련되어 상기 회전판과 축 결합된 레버;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 튜빙은, 상기 한 쌍의 와이어가 내삽되고, 연성의 재질로 이루어진 튜빙몸체; 및 상기 몸체와 결합되고, 상기 페룰이 마련된 튜빙캡;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 튜빙캡은, 단부에 인체로의 인입과 인체 내에서의 유동을 위해 단부에 곡면부;가 더 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제어수단은, 일단이 상기 튜빙의 내부 길이방향으로 이동 가능하게 내삽된 적어도 하나의 로프; 및 상기 몸체 내부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 로프의 타단이 고정되는 슬라이더;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 슬라이더는, 상기 몸체 내부에 마련되고, 길이방향으로 산과 골이 일정한 간격을 두고 형성된 탄성패널; 및 상기 슬라이딩 와이어가 연결되고, 상기 탄성패널의 길이방향을 따라 탄력적으로 이동하는 스위치;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 카테터는, 일측이 상기 몸체 내부에 마련되어 상기 튜빙과 연결되고, 타단은 상기 몸체 외부로 노출되고 프로브가 삽입되도록 진입구가 형성된 관체로서, 상기 몸체 외부에서 진입하는 상기 프로브가 상기 튜빙으로 내삽되도록 안내하는 가이드부; 및 상기 가이드부 어느 일면에 마련되어 약물이 상기 가이드부를 통해 상기 튜빙으로 공급되도록 하는 투약부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 가이드부는, 상기 프로브의 진입을 안내하면서, 상기 프로브의 이동을 제한하는 고정수단이 마련된 제1가이드; 및 상기 제1가이드와 상기 튜빙 사이에 마련되어, 상기 제1가이드를 통해 진입하는 상기 프로브를 상기 튜빙으로 안내하는 제2가이드;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 투약부는, 일단이 상기 제1가이드와 연통되고, 타단은 상기 약물이 공급되는 주입구가 마련된 관체인 것이 바람직하다.

상기 제1가이드는, 상기 몸체 내부에 마련된 이송부를 통해 상기 몸체의 길이방향으로 이동하여, 상기 프로브의 단부가 상기 튜빙 단부로부터 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 이송부는, 일단이 상기 제1가이드와 연결되고, 타단에 산과 골이 연속하여 형성된 이송 브래킷; 상기 이송 브래킷과 기어 결합되어 회전운동 시 상기 이송 브래킷을 몸체의 길이방향으로 이동시키는 이송기어; 및 상기 몸체 외부로 일부가 노출되고, 상기 이송기어와 맞물려, 회전 시 상기 이송기어를 회전시켜 상기 이송 브래킷이 상기 몸체의 길이방향으로 이동되도록 하는 이송 다이얼;을 포함하며, 상기 이송부를 통해 상기 프로브의 단부가 상기 튜빙으로부터 돌출 및 돌출해제되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 프로브는, 레이저를 전방으로 조사하는 광케이블 또는 고주파 발생장치이며, 상기 가이드부의 내경보다 작은 직경인 것이 바람직하다.

상기 가이드부는, 상기 내경을 통해, 상기 프로프와 상기 주입구를 통해 공급되는 약물이 교번하게 공급되거나, 또는 함께 공급되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 유연성 재질로 제작된 카테터용 튜빙의 변위각을 필요에 따라서 조절 가능하도록 함으로써, 미세 조정이 필요한 부분에서는 변위각을 작게 하고, 그렇지 않은 부분에서는 변위각을 크게할 수 있도록 하여, 튜빙의 적용분야 및 응용영역을 넓힐 수 있는 작용효과가 기대된다.

또한, 튜빙에 자유롭게 경성을 부여하여 조직 내부로의 침투가 용이하도록 하고, 경성을 해제함으로써 조직 내에서의 변위가 자유롭도록 함으로써 카테터의 운용의 편의성을 증진시킬 수 있는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 레이저 또는 고주파 프로브를 내장하도록 하되, 카테터 튜빙 내에서 위 프로브가 전후 이동 가능하도록 카테터에 이동 기구(mechanism)를 마련함으로써, 미세한 조직의 제거시 주변 조직의 손상을 최소화하면서도 효과적으로 제거하도록 하는 작용효과가 기대된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 내부에 수용될 수 있는 내시경으로서, 분리된 프로브 헤드를 구비하는 내시경의 배면, 정면 및 측면도이다.
도 2는 도 1의 내시경의 길이방향의 단면도이다.
도 3은 내시경의 호환가능한 프로브의 변형 가능한 파라미터를 나타내는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 튜빙의 정면 단면도 및 측면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 튜빙의 변형과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 핸들의 정면 및 측면 단면도를 나타내는 것이다.
도 7은 도 6의 정면 단면도의 상세도를 나타내는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 또는 고주파 프로브의 작동기구를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부되는 도면을 기초로 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 내부에 수용될 수 있는 내시경으로서, 분리된 프로브 헤드를 구비하는 내시경의 배면, 정면 및 측면도이다. 도시된 바와 같이, 상기 장치는 광원과 이미징 시스템(카메라 시스템)이 내장된 내시경 핸들(101)과 착탈가능한 프로브 헤드(103) 등 두가지 구성요소를 갖는다. 착탈가능한 프로브 헤드(103)는 다른 광학적 특성과 이미징 성능을 갖는 또 다른 프로브 헤드(103)로 교체가능하다. 내시경 프로브 헤드(103)는 예를 들어 길이, 직경, 시야각, 휨 정도 및 다른 특성 등에 있어서 각기 다른 특징을 갖는 구성요소에 따라 구분되며, 이를 통하여 환자 신체의 특정 영역별로, 그리고 진단 검사의 종류별로 그에 맞는 검사 및 처치가 가능하다. 이러한 특징은 의학분야 및 산업분야에서 내시경 시스템의 응용 가능성을 높여준다.

프로브 헤드(103)를 핸들과 연결하는 것은 커플링 기구에 의하며, 내시경 핸들과 프로브의 광학적 정렬을 유지한 상태에서 프로브 헤드(103)를 내시경 핸들(101)에 안전하게 결합되도록 한다. 프로브 헤드(103)는 핸들(101) 측면의 해제버튼(105)을 가압하여 분리한다.

조직의 즉시 관찰을 위하여 내시경은 다중핀 연결부(107)를 통하여 모니터(109)에 직접 연결될 수 있고, 이러한 내시경 시스템은 경량으로 휴대가능하게 구현되므로 어디서나 이용이 가능하다. 또한, 내시경 시스템은 이미지 프로세싱 유니트(111) 또는 컴퓨터 단말기(113)에 연결되어 이미지 콘트라스트 조정, 화이트 밸런스(white balance) 및 해상도 조정 등과 같은 이미지 프로세싱을 더 수행할 수 있다.

착탈가능한 프로브 헤드(103)를 다른 것으로 교체한 후에, 이미지를 선명하게 유지하기 위해서는 초점 거리를 조정할 필요가 있다. 이를 위하여 내시경 배면에 위치한 초점 노브(115)를 사용한다. 조명원의 밝기는 조명 노브(117)를 이용하여 조정한다.

연결스위치(119)는 내시경 핸들에 내장되어 있는 조명원과 이미징 카메라를 외부 전원과 연결하기 위한 것이다. 전원은 외부 배터리팩(121) 또는 전압조정기(123)로 구성된다.

전환바(125)는 이미징 모드를 백색광 이미징(W)으로부터 협대역 이미징(NB)으로 전환하기 위한 것이다. 협대역 스펙트럼에서 시료를 관찰하면, 조직 타입의 관찰시 또는 병리학적으로 콘트라스트의 향상효과를 얻어 조직의 주변과 뚜렷이 구분되도록 한다. 이 때, 조직의 주변부에는 염료가 미리 주입되거나(Fluorescence endoscopy, 형광 내시경) 특정 스펙트럼 밴드(협대역 이미징, NBI)에서 보다 잘 흡수가 일어나도록 하는 현상을 이용한다. 전환바(125)는 카메라 시스템의 전면부에 위치한 필터 교환기를 기계적으로 회전시킴과 동시에 LED를 조명 스펙트럼의 밴드폭에 따라 상응하게 교체한다. 필터 교환기를 회전시키는 기계동작이나, LED를 교체하는 동작은 통상의 기계적 구성에 의해 달성 가능하므로 구체적 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 도 1의 내시경의 길이방향의 단면도이다. 내시경 핸들(101)은 조명 시스템과 이미징 시스템을 포함한다.

조명 시스템은 두개의 LED(127)가 하나의 세트로 구성되며, 분리된 히트싱크(129)에 장착된다. 히트싱크는 부분적으로 LED에 의해 발생되는 열을 제어하며, 이를 핸들(101)를 통해 대기중으로 방사한다. 이와 같은 열 제어를 통하여 LED의 조명 강도를 안정화할 수 있다. 조직을 형광 내시경을 이용하여 관찰하는 동안 조직의 정량적 분석은 매우 중요하다. 이 때, 협대역 스펙트럼 기법을 이용하여 콘트라스트를 향상함으로써 조직 타입의 관찰시 또는 병리학적으로 조직 주변으로부터 뚜렷이 구분되는 영상을 얻을 수 있다. 이러한 관찰을 위해서는 조직 주변에 미리 염료를 주입한다. 각 LED(127)는 염료와 같은 특정 콘트라스 보조제의 여기 밴드폭(bandwidth)에 적합한 다른 것으로 교체가능하다. 즉, LED(127)와 염료와의 정합성이 고려되는 것이다.

단일 LED 드라이버(131)은 양 LED(127)에 공통으로 사용되며, 양 LED(127)는 각각 구동되되, 이미징 경로에 존재하는 필터(미도시)와 동시에 호환되게 사용된다.

양 LED(127)로부터 방사되는 빔은 분기형(두갈래로 나뉜) 광섬유 번들(133)에 의하여 하나의 조사점으로 조합된다. 분기형 광섬유 번들(133)은 2색성의 빔 스플리터로 대체될 수 있으나, 이 경우 단가면에서 바람직하지 않다. 2색성의 빔 스플리터와 대비되는 분기형 광섬유 번들(133)의 또 하나의 장점은 테이퍼형의 단부의 생성이 가능하다는 점이다. 이로써 조명원의 조사점을 보다 작게 만들 수 있으며, 광원으로부터 착탈가능한 내시경 프로브 헤드(103)의 조명 섬유로 조사되는 광의 조사효율을 높일 수 있다. 예를 들어 조명 섬유의 단부 직경이 두배 감소하면, 조사강도의 밀도는 4배 증가한다. 따라서, 출력시 조명 섬유의 직경이 세배 감소하면, 조사강도의 밀도는 9배 증가하는 것이다. 조명 효율이 증가되면 LED가 소비하는 전력이 감소되는 효과가 있다.

분기형 광섬유 번들(133) 단부로부터 조사되는 빔은 조준렌즈(135)에 의해 조준된다.

이미징 시스템은 PCB(137)상에 센서 구동 회로가 구비된 이미징 CCD 또는 CMOS 센서와 같은 촬상소자(139)를 포함한다. 센서의 전방에 마련된 초점 렌즈(141)는 이미지를 센서 표면에 조사한다. 초점 렌즈(141)의 위치와 이에 상응하는 초점은 초점 노브(143)와 함께 구동되는 전환기구(translation mechanism, 145)에 의해 조정된다.

배경 신호를 제거하기 위하여 필터 교환기상에 장착된 두개의 필터셋(147)은 초점 렌즈(141) 전방에 위치된다. 필터 교환기는 핸들 단부의 후면에 위치하는 전환바(125)에 의해 회전된다. 필터 교환기에 구비된 두개의 필터는 특정 콘트라스트 보조제(agent)의 방사 밴드폭에 최적으로 부합되도록 하기 위하여 핸들의 전방측에 마련된 개구부를 통해 서로 대체된다. 글라스 윈도우(149)는 각 구성요소를 먼지와 습기로부터 보호하기 위해 마련된 것이다.

착탈가능한 프로브 헤드(103)는 프로브 헤드 하우징(151)과 삽입 내시경부(153)로 구성된다. 프로브 헤드(103)는 조명채널과 이미징채널 등 두개의 채널을 포함한다. 조명 경로에서는 조명렌즈(155)가 조준광을 조명 섬유 번들(157)의 단부로 집광한다. 이미징 경로에서는 이미징 렌즈(159)가 이미징 채널(161)로부터 나오는 빔을 집광한다.

광원 조사 스펙트럼의 변화는 LED(127)를, 백색광을 방사하는 것을 칼라광을 방사하는 것으로 교체함으로써 달성된다. LED 교체는 전기 스위치를 조작함으로써 방사 필터 교환기의 작동과 동시에 이루어진다. 여기파장밴드를 보다 더 좁혀 이미징에 대한 신호와 노이즈의 비율을 높이기 위하여, 좁은 밴드 여기 필터(Narrow Band Exitation Filter)를 LED(127)와 분기형 광섬유 번들(133)의 사이에 위치시킬 수 있다.

협대역 이미징(NBI)은 440 내지 460nm의 파장(청색광)과 540 내지 560nm의 파장(녹색광)과 같은 좁은 밴드 방사광을 사용한다. 헤모글로빈의 최대 광흡수는 이 파장대에서 일어나기 때문에, 혈관은 매우 어둡게 보이며, 따라서 다른 표면 구조에 대한 시각화가 개선되고, 동정이 용이해진다.

도 3은 내시경용 호환가능한 프로브의 다양한 파라미터를 나타내는 것이다. 착탈가능한 프로브는 다른 광학적 특성과 이미징 성능을 갖는 다른 것으로 대체될 수 있다. 내시경 프로브는 예를 들어 파장, 직경, 사각(Angle of View, AOV), 시야(Field of View, FOV), 휨 정도, 최소 및 최대 작업거리(Working Distance, WD), 및 그 밖의 인체의 영역이나 진단 검사 유형에 따라서 필요한 특성을 가질 수 있다. 이러한 특성은 내시경 시스템이 다양하게 활용될 수 있도록 역할한다.

예를 들어 경성 프로브는 다중영상에 의한 이비인후과 수술(multipicture guided ENT surgery)에 사용될 수 있다. 소형의 경성 프로브는 무릎, 어깨, 혼, 발 및 엉덩이에 대한 관절경 수술을 포함하는 최소절개 정형외과 수술(Minimal Invasive Orthopedic Surgery, MIOS)에 사용될 수 있다. 준소형 경성 프로브의 또 다른 응용가능 분야는 안과 수술(ophthalmologic surgery) 및 유선관(mammary duct) 관찰 분야이다. 유동성 프로브는 예를 들어 비뇨기과 및 기관지내시경 검사시 진단 및 치료의 목적으로 사용될 수 있다. 소형의 유동성 프로브는 회전조작 가능한 카테터 시스템과 결합하여, 최소 절개 기법에 의해 수행되는 경막외 공간(epidural space)의 검사에 사용되며, 이를 통하여 만성요통(chronic back pain) 및 신경근병증(and radiculopathy)의 진단과 치료가 가능하다.

혈관, 와동 및 누관의 진단 및 치료를 위해서는 화이버스코프가 멀티루멘(multilumen) 카테터와 조합되어 사용된다. 상기 카테터는 단부가 동일평면에서 좌에서 우로 회전조작 가능한 멀티루멘 튜빙(200)과, 몸체(199)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 카테터 튜빙의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 카테터는 인체의 혈관, 와동 또는 누관 등의 검사할 때, 인체 내부로 인입되는 튜빙의 회동구간을 제어할 수 있도록 고안된 것이다.

즉, 도시된 바와 같이 복잡하거나 좁은 경로일 때, 상대적으로 얇은 튜빙을 적용하는 데, 이러한 얇은 튜빙의 경우, 경성이 낮아서 조직 내로의 침투가 용이하지 아니하다.

따라서 본 발명은 도시된 바와 같이, 튜빙(200)으로 하여금 연성과 경성의 성질을 선택적으로 조절할 수 있는 카테터로서, 이는 도 4 내지 8을 함께 참조하여 설명하도록 한다.

도시된 바와 같이 카테터는 내시경 장치가 일체 또는 분리 가능하게 설치되는 몸체(199), 카테터 몸체 단부와 연결된 튜빙(200), 튜빙(200)의 좌/우 또는 상/하 회동을 제어하는 견인부(210) 및 견인부(210)에 의한 튜빙(200)의 회동구간을 제한하는 제어수단(230)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 튜빙(200)은 연성재질로 이루어지고, 상/하 및 좌/우가 각각 구획된 관로가 형성된 바디와, 바디 단부와 결합되고, 내부에 와이어의 일단을 고정하는 페룰(217)이 형성된 튜빙캡(을 포함하며, 튜빙캡의 단부에는 인체로의 인입과 인체 내부에서의 유동 즉, 좁은 와동 등의 내부로도 쉽게 통과하며, 통과 과정에서 조직의 손상을 방지할 수 있도록 곡면부가 더 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 와이어는 도 6에 도시된 바와 같이 견인부(210)를 이루는 하나의 구성으로 상세한 설명은 후술하기로 한다.

튜빙몸체(207)는 내시경 삽입용인 하부 루멘(201), 제거용 프로브(예를 들어, 레이저 광섬유)와 액상의 약물이 공급되는 상부루멘(203) 및 견인부(210)와 제어수단(230)의 각 와이어(211)와 로프(231)가 지나는 한 쌍의 측면루멘(205)이 서로 구획된 공간을 이룬다.

상기 약물은 제거용 프로브(300)와 상부루멘(203) 사이에 형성된 공간으로 이동 및 주입된다.

이러한 튜빙몸체(207)는 높은 유동성, 비독성, 우수한 윤활성을 생체 접합성과 신뢰가 양호한 PeBax 또는 Thermop-polyurethane(TPU) 등의 재질에 의해 제작되는 것이 바람직하며, 튜빙캡(209)과 튜빙몸체(207)는 동일한 재질인 것이 매우 바람직하다.

진단 및 그 밖의 수술시 매개체로 사용하기 위한 회전조작 가능한 인체내에서 카테터의 트래킹에 사용되는 X선 관찰시에도 선명한 시인성이 확보되어야 한다. 검사 및 처치하는 과정에서 X선과 함께 사용되는 카테터의 시각화를 위해서는 튜빙(200)이 방사선 불투과성 바륨이 함침된 탄성 중합체로 제조되어야 한다. 또 다른 실시예에서는 튜빙(200)은 바륨이 함침된 스트라이프를 구비하는 투명성 탄성 중합체로부터 제조될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는 Pt/Ir 링 마커로서 방사선 불투과성 재료가 튜빙캡(209)에 내장될 수 있다.

하부루멘(201)은 내시경 삽입용으로, 대략의 1.0 내지 1.8mm의 직경이고, 상부루멘(203)은 대략 0.7mm 내지 1.2mm의 직경을 가지며, 측면루멘(205)은 와이어와 로프가 내삽되는 공간으로 대략 0.4 내지 0.8mm의 직경인 것이 바람직하다.

견인부(210)는 측면루멘(205)을 통해 튜빙에 내삽된 한 쌍의 와이어(211), 튜빙 단부에 형성되어 와이어(211)의 일단을 고정하는 페룰(217), 몸체 내부에 설치되어 와이어(211)의 타단을 고정하는 회전판 및 몸체 외부에 마련되어 회전판과 축 결합된 레버를 포함하여 구성된다.

한 쌍의 각 와이어(211)는 튜빙(200)의 단부를 견인하기 위한 것으로, 튜빙(200)의 단부를 좌 또는 상 방향으로 견인하기 위한 제1와이어(213) 및 튜빙(200)의 단부를 우 또는 하 방향으로 견인하는 제2와이어(215)를 포함하여 구성된다.

이러한 한 쌍의 와이어(211)는 일단이 튜빙캡(209) 내에 나사산이 형성된 페룰(217)을 이용하여 고정되며, 타단은 회전판에 의해 고정된다.

여기서, 페룰(217)은 측면루멘(205)의 단부에 한 쌍의 와이어(211)가 각각 연결되도록 한 쌍으로 존재하며, 튜빙캡(209)과는 일체 또는 분리형태로 존재하는 것이 바람직하다.

회전판(219)은 반원의 띠 형상을 갖으며, 일단에는 제1와이어(213)가 고정되는 제1고정부(221)와 타단에 마련되어 제2와이어(215)가 고정되는 제2고정부(223)를 포함한다.

여기서 회전판(219)과 와이어(211)는 매듭 내지는 통상의 고정수단을 통해 고정되며, 고정수단으로는 통상의 자웅의 고리 내지는 나사 등인 것이 바람직하다.

이러한 회전판(219)은 카테터 몸체(199) 외부에 마련된 레버(225)와 축 결합되어, 레버(225)를 전/우 또는 좌/우 회전시키면, 회전판(219)이 회전하면서, 한 쌍의 와이어(211) 중 어느 하나를 견인하고, 따라서 튜빙(200)의 단부는 도 5에 도시된 바와 같이 어느 일방향으로 회전하는 것이다.

즉, 레버(225)를 어느 일 방향으로 회전시키면, 그 회전력은 레버(225)와 축 결합된 회전판(219)이 함께 어느 일 방향으로 회전하면서, 인장력에 의해 제1와이어(213) 또는 제2와이어(215)를 견인되고, 따라서 튜빙(200)의 단부가 어느 일 방향으로 굴곡될 수 있는 것이다.

제어수단(230)은 일단이 튜빙(200)의 내부 길이방향으로 이동 가능하게 내삽된 로프(231)와, 몸체 내부 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 로프(231)의 타단이 고정되는 슬라이더(233)를 포함하여 구성된다.

로프(231)는 경질로서 튜빙의 굴곡에 저항하는 정도의 경성을 갖는데, 도 4에 도시된 바와 같이 와이어(211)의 내삽 경로와 동일한 측면루멘(205)을 통해 이동 가능하게 내삽된다.

이러한 로프(231)는 이동 위치 즉, 도 5에 따라 튜빙(200) 단부의 회동구간(L-1과 L-2)을 선택적으로 조절할 뿐만 아니라, 로프(231)를 튜빙(200)의 단부까지 이동시킬 경우, 튜빙(200) 전체가 경질화되며, 이로써, 튜빙(200)의 연성을 그대로 이용함과 동시에, 튜빙(200)의 회전 곡률반경을 자유롭게 조절할 수 있고, 아울러 인체로의 인입을 더욱 용이하게 할 수 있다. 즉, 화이버 스코프의 교체 및/또는 튜빙(200)의 교체 없이도 마치 그 굵기에 따라 교체한 것과 같은 효과를 나타낼 수 있는 것이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 로프(231)는 슬라이더(233)를 통해 일단이 측면루멘(205)을 따라 전/후 또는 상/하 방향으로 이동 및 고정되며, 이러한 슬라이더(233)는 몸체 내부에 마련되고, 길이방향으로 산과 골이 일정한 간격을 두고 형성된 탄성패널(235) 및 로프(231)의 타단이 연결되고, 탄성패널(235)의 길이방향을 따라 탄력적으로 이동하는 스위치(241)를 포함하여 구성된다.

탄성패널(235)은 산과 골이 연속된 판재로서, 탄성을 갖는 금속 내지는 합성수지인 것이 바람직하다.

스위치(241)는 탄성패널(235)의 길이방향을 따라 탄력적으로 이동하는 탄성부(243)와, 몸체 외부에 마련되어, 탄성부(243)를 이동을 조작하기 위한 조작부(245)를 포함하여 구성된다.

이때, 탄성패널(235)은 길이방향에 직교한 방향으로 압력이 발생하면, 골이 소정 압착되고, 압력이 해제되면 복원되는 탄성체인 것이 바람직하다.

한편, 치료수단은 도 6에 도시된 바와 같이 조직을 제거하거나 치료하기 위한 레이저 또는 고주파 프로브(300), 프로브(300)의 삽입과 이동을 안내하는 가이드부(310)를 포함하여 구성된다.

프로브(300)는 가이드부(310)를 통해 안내되어 튜빙(200)으로 내삽되는 케이블로서, 광원(레이저) 또는 고주파를 대상 조직에 직접 가하여 조직을 소거하거나, 절개하여 환부를 치료하기 위한 것이다.

가이드부(310)는 일측이 몸체 내부에 마련되어 튜빙(200)과 연결되고, 타단은 몸체 외부로 일부 노출되며 프로브(300)가 삽입되도록 진입구(312)가 형성된 관체이다.

이러한 가이드부(310)는 프로브(300)의 진입을 안내하면서 프로브(300)의 이동을 제한하는 고정수단(313)이 마련된 제1가이드(311)와, 제1가이드(311)와 튜빙(200) 사이에 마련되어 제1가이드(311)를 통해 진입하는 프로브(300)를 튜빙(200)으로 안내하는 제2가이드(315)를 포함하여 구성된다.

제1가이드(311)는 내부 프로브(300)의 이동을 안내하는 제1관로(314)가 형성된 관체로서, 일부가 몸체 내부에 위치하고, 나머지 부분은 몸체 외부로 노출되며, 노출된 단부에는 프로브(300)의 삽입되는 진입구(312)가 형성되고, 진입구(312)에는 프로브(300)의 이동을 제한하는 고정수단(313)이 존재한다.

이때, 고정수단(313)은 진입구(312)와의 나사결합을 통해 진입구(312)의 직경을 축소하거나, 또는 프로브(300)와 맞물리도록 하는 통상의 고정수단인 것이며 따라서 이에 대한 설명은 생략한다.

제2가이드(315)는 튜빙(200)과 제1가이드(311) 사이에 마련되고, 내부 제2관로(316)가 형성된 관체로서, 제1가이드(311)를 통해 삽입되는 프로브(300)를 튜빙(200)으로 안내하기 위한 것이다.

이때, 제2가이드(315)의 일단은 튜빙(200)에 형성된 상부루멘(203)과 연결되며, 타단은 제1가이드(311)와 연결되는 것이 바람직하나, 분리 가능하게 연결되는 것이 좋다.

이는 제1가이드(311)가 이송부(320)에 의해 몸체 길이방향으로 이동하기 때문이다.

즉, 도시된 바와 같이 이송부(320)가 몸체 외부에 마련된 이송다이얼(325)을 통해 몸체의 길이방향으로 전/후 이동하면서, 제1가이드(311)에 고정된 프로브(300)를 전/후 이동시켜 프로브(300)의 단부가 튜빙(200) 단부로부터 소정 돌출되도록 하기 위한 것이다.

이는, 조직의 제거 또는 치료를 더욱 원활히 하기 위한 것으로, 예를 들면, 조직이 치밀하고, 이러한 조직에 도달하기까지의 경로가 협소하여 튜빙(200)의 굵기만으로는 그 조직에의 진입이 용이하지 못한 경우, 튜빙(200)으로부터 프로브(300)를 돌출시켜 그 조직에 보다 더 접근하도록 하고, 따라서 레이저의 퍼짐현상에 의한 주변 조직의 괴사를 방지할 수 있다.

이와 같은 이송부(320)는 도시된 바와 같이 몸체 내부 어느 일 영역에 마련된 공간에 몸체의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 이송 브래킷(321), 이송 브래킷(321)과 기어 결합된 이송기어(323) 및 이송기어(323)를 회전시키는 이송 다이얼(325)을 포함하여 구성된다.

이송 브래킷(321)은 일단이 제1가이드(311)와 연결되고, 타단에 산과 골이 일정구간 연속하여 형성되며, 이송기어(323)와는 통상의 랙 앤 피니언(rack and pinion)의 결합관계를 갖는다. 즉, 회전운동을 직선운동으로 전환하는 결합관계로서, 이송기어(323)가 회전하면, 이송 브래킷(321)은 몸체의 길이방향으로 전/후 이동하는 것이다.

이때, 이송기어(323)는 몸체 외부로 일부 노출된 이송 다이얼(325)과의 맞물림(기어결합)을 통해 회전하는 것이다.

한편, 가이드부(310) 어느 일면에 마련되어, 프로브(300)의 물리적 치료와 함께, 조직에 대한 소독 내지는 약물치료가 병행되도록 투약부(330)가 더 마련된다.

이러한 투약부(330)는 관체로서, 제1가이드(311)와 연결되어 서로 통하도록 하는 연통부(313)와, 그 타단에 마련되어 약물이 투입되는 주입구(315)를 포함하여 구성하며, 주입구(315)는 항시 개방상태이거나, 또는 통상의 마개에 의해 선택적 개방이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

*이때, 가이드부(310)의 내경은 프로브(300)의 직경보다 큰 것이 바람직하며, 이는 프로브(300)의 내삽과 동시에 약물의 투입이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명의 보호범위는 위 실시예에 의하여 한정하여 해석되는 것이 아니며, 후술하는 특허청구범위의 해석에 의하여야 할 것이다.

101 : 내시경 핸들 103 : 프로브 헤드
105 : 해제버튼 107 : 다중핀 연결부
109 : 모니터 111 : 이미지 프로세싱 유니트
113 : 컴퓨터 단말기 115 : 초점 노브
117 : 조명 노브 119 : 연결스위치
121 : 배터리 팩 123 : 전압조정기
125 : 전환바 127 : LED
129 : 히트싱크 131 : LED 드라이버
133 : 분기형 광섬유 번들 135 : 조준렌즈
137 : PCB 139 : 촬상소자
141 : 초점렌즈 143 : 초점노브
145 : 전환기구 147 : 필터셋
149 : 글라스 윈도우 151 : 프로브 헤드 하우징
153 : 삽입 내시경부 155 : 조명렌즈
157 : 조명 섬유 번들 159 : 이미징 렌즈
161 : 이미징 채널 199 : 몸체
200 : 튜빙 201 : 하부루멘
203 : 상부루멘 205 : 측면루멘
207 : 튜빙몸체 209 : 튜빙캡
210 : 견인부 211 : 와이어
213 : 제1와이어 215 : 제2와이어
217 : 페룰 219 : 회전판
221 : 제1고정부 223 : 제2고정부
225 : 레버 227 : 축
230 : 제어수단 231 : 로프
233 : 슬라이더 235 : 탄성패널
237 : 산 239 : 골
241 : 스위치 243 : 탄성부
245 : 조작부
300 : 프로브 310 : 가이드부
311 : 제1가이드 312 : 진입구
313 : 고정수단 314 :제1관로
315 : 제2가이드 316 : 제2관로
320 : 이송부 321 : 이송 브래킷
323 : 이송기어 325 : 이송다이얼
330 : 투약부 313 : 연통부
315 : 주입구

Claims (13)

1. 카테터에 있어서,
   내부에 장치를 수용하는 수용공간이 마련되는 몸체;
   상기 몸체 단부에 마련되어 인체 내부로 인입되는 관 형태의 튜빙;
   상기 튜빙의 좌/우 또는 상/하 회동을 제어하는 견인부; 및
   상기 견인부에 의한 상기 튜빙의 회동구간을 제한하는 제어수단;을 포함하며,
   상기 제어수단은,
   일단이 상기 튜빙의 내부 길이방향으로 이동 가능하게 내삽되며, 튜빙 내부의 가장자리와 인접한 위치에서 상호 대칭되게 마련된 한 쌍의 로프; 및
   상기 몸체 내부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 로프의 타단이 고정되는 슬라이더;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 견인부는,
   상기 튜빙에 내삽된 한 쌍의 와이어;
   상기 튜빙 단부에 형성되어 상기 와이어의 일단을 고정하는 페룰;
   상기 몸체 내부에 설치되어 상기 와이어의 타단을 고정하는 회전판; 및
   상기 몸체 외부에 마련되어 상기 회전판과 축 결합된 레버;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 튜빙은,
   상기 한 쌍의 와이어가 내삽되고, 연성의 재질로 이루어진 튜빙몸체; 및
   상기 몸체와 결합되고, 상기 페룰이 마련된 튜빙캡;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 튜빙캡은,
   단부에 인체로의 인입과 인체 내에서의 유동을 위해 단부에 곡면부;가 더 형성된 것을 특징으로 하는 카테터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어수단은,
   일단이 상기 튜빙의 내부 길이방향으로 이동 가능하게 내삽된 적어도 하나의 로프; 및
   상기 몸체 내부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 로프의 타단이 고정되는 슬라이더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 슬라이더는,
   상기 몸체 내부에 마련되고, 길이방향으로 산과 골이 일정한 간격을 두고 형성된 탄성패널; 및
   상기 슬라이딩 와이어가 연결되고, 상기 탄성패널의 길이방향을 따라 탄력적으로 이동하는 스위치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 카테터는,
   일측이 상기 몸체 내부에 마련되어 상기 튜빙과 연결되고, 타단은 상기 몸체 외부로 노출되고 프로브가 삽입되도록 진입구가 형성된 관체로서, 상기 몸체 외부에서 진입하는 상기 프로브가 상기 튜빙으로 내삽되도록 안내하는 가이드부; 및
   상기 가이드부 어느 일면에 마련되어 약물이 상기 가이드부를 통해 상기 튜빙으로 공급되도록 하는 투약부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가이드부는,
   상기 프로브의 진입을 안내하면서, 상기 프로브의 이동을 제한하는 고정수단이 마련된 제1가이드; 및
   상기 제1가이드와 상기 튜빙 사이에 마련되어, 상기 제1가이드를 통해 진입하는 상기 프로브를 상기 튜빙으로 안내하는 제2가이드;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카테터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 투약부는,
   일단이 상기 제1가이드와 연통되고, 타단은 상기 약물이 공급되는 주입구가 마련된 관체인 것을 특징으로 하는 카테터.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1가이드는,
    상기 몸체 내부에 마련된 이송부를 통해 상기 몸체의 길이방향으로 이동하여, 상기 프로브의 단부가 상기 튜빙 단부로부터 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 카테터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 이송부는,
    일단이 상기 제1가이드와 연결되고, 타단에 산과 골이 연속하여 형성된 이송 브래킷;
    상기 이송 브래킷과 기어 결합되어 회전운동 시 상기 이송 브래킷을 몸체의 길이방향으로 이동시키는 이송기어; 및
    상기 몸체 외부로 일부가 노출되고, 상기 이송기어와 맞물려, 회전 시 상기 이송기어를 회전시켜 상기 이송 브래킷이 상기 몸체의 길이방향으로 이동되도록 하는 이송 다이얼;을 포함하며,
    상기 이송부를 통해 상기 프로브의 단부가 상기 튜빙으로부터 돌출 및 돌출해제되도록 하는 것을 특징으로 하는 카테터.
12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브는,
    레이저를 전방으로 조사하는 광케이블 또는 고주파 발생장치이며, 상기 가이드부의 내경보다 작은 직경인 것을 특징으로 하는 카테터.
13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 내경을 통해, 상기 프로프와 상기 주입구를 통해 공급되는 약물이 교번하게 공급되거나, 또는 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 카테터.
    

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