KR20150120781A - Integrated optical medical device for diagnosis and treatment of tube-type bodily tissue - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a fusion-type optical medical device for both diagnosing and treating tubular tissues in body. According to the present invention, the medical device comprises: a probe inserted into the tubular tissues in body including bronchus, blood vessels, and a ureter; a bodily function fiber module performing either on selected from among an acquisition of an optical coherence tomography (OCT) image of the tubular tissues through irradiation of infrared rays having a predetermined wavelength area or a light and heat treatment induction of the tubular tissues through irradiation of laser; a controller carrying out a motion control of the bodily function fiber module; and an OCT image output device outputting the OCT image obtained from the bodily function fiber module.

Description

관형 신체조직의 진단―치료 겸용 융합형 광 의료기기{Integrated optical medical device for diagnosis and treatment of tube-type bodily tissue}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an integrated optical medical device for diagnosis and treatment of tubular body tissue,

본 발명은 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 기관지, 혈관, 요관과 같은 관형(tube) 신체조직에 대한 OCT 이미지 획득과 레이저에 의한 신체조직 광열 치료유도가 단일한 프로브를 통해 통합적으로 수행될 수 있어 관형 신체조직의 병변 진단과 치료유도 효율이 증대되고, 신체조직 광열 치료유도 수행 전후과정에서 신체조직에 대한 OCT 이미지 실시간 모니터링이 수행되면서 신체조직 손상을 최소화하면서 병변 조직에 대한 진단 및 치료유도를 효과적으로 수행할 수 있는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an OCT image acquisition for a tubular body tissue such as a bronchus, a blood vessel, and a ureter, and a biological tissue phototherapy The induction can be performed integrally through a single probe, thereby increasing the efficiency of diagnosis and treatment of tubular body tissues and real-time monitoring of OCT images of the body tissues before and after the induction of the body tissue phototherapy induction, The present invention relates to a diagnostic medical treatment apparatus for diagnosing and treating a tubular body tissue,

천식은 예민해진 기관지의 알레르기 염증 반응에 의해 발생되는 알레르기 질환으로서, 기도(airway)를 이루는 기관지의 염증으로 기관지 점막이 부어 오르고 기관지 근육이 경련을 일으키면서 기관지가 좁아지거나 막혀 숨이 차고 가랑가랑하는 숨소리가 들리면서 기침을 심하게 하는 증상을 나타내는 병인데, 환경적 인자로 인해 전세계 3억명 이상이 급성 천식발작으로 고통받고 있으며, 매년 25만명 이상이 사망에 이르고 있다.(2007, WHO) 미국의 경우 미국인 1인당 천식으로 부담한 비용이 370만원 가량으로, 전체 60조원 이상으로 추산되고 있다.(2011, CDC) 또한 한국의 경우 국민건강보험공단이 발표한 2010년 건강보험 분석 통계집에 따르면 천식 환자가 매년 15% 이상으로 지속적으로 증가하고 있고, 현재 235만명 이상이 천식을 가지는 것으로 나타나고 있으며, 천식으로 인한 연간 사회경제적 비용이 약 2.5조원을 상회하는 것으로 추정되고 있다.(2005, 한국천식알레르기협회)
Asthma is an allergic disease caused by the allergic inflammation reaction of sensitized bronchi. It is inflammation of the bronchial airway, which causes swelling of the bronchial mucosa. It causes the bronchial muscles to spasm and narrows or clogs the bronchus. More than 300 million people worldwide suffer from acute asthma attacks due to environmental factors, and more than 250,000 people die each year. (2007, WHO) In the United States (2011, CDC) In Korea, according to the National Health Insurance Corporation's 2010 statistical data on health insurance analysis, asthma patients are estimated to have an asthma cost of 3.7 million won, It has been increasing steadily at more than 15% every year, and currently more than 2.35 million people have asthma , It is estimated that the annual socio-economic costs associated with asthma, higher than the 2.5 trillion won (2005, Korea Asthma Allergy Foundation)

한편, 천식 증세의 완화나 치료를 위하여 싱귤레어나 세레타이드와 같은 흡입형 천식 약물 치료제나 경구형 천식 약물 치료제가 일반적으로 사용되고 있는데, 이와 같은 약물치료는 일시적 증상 완화 효과를 가지는 것으로서 장기간 지속적으로 수행되어야 함에 따라 치료비용이 증대되고 환자들의 불편이 가중되는 문제점이 있었고, 부작용 및 알러지 반응이 자주 유발되는 문제점도 있었다.Meanwhile, in order to alleviate or treat asthma symptoms, inhaled asthma medication such as Singelare or Seretide and oral asthma medication are generally used. Such medication is a temporary symptom relief effect and should be continuously performed for a long time Therefore, there is a problem that the cost of treatment is increased and the inconvenience of patients is increased, and side effects and allergic reactions are frequently caused.

이를 개선하여 천식 치료를 위한 RF 수술기기가 개발되었는데, 이와 관련하여 보스턴 사이언티픽 사에서 안출된 유럽특허 EP 01803409 "System for treating tissue with radio frequency vascular electrode array"가 안출되어 있다.A RF surgical instrument for the treatment of asthma has been developed by improving this, and European Patent EP 01803409 "System for treating tissue with radiofrequency vascular electrode array" has been developed from Boston Scientific in this regard.

상기와 같이 보스턴 사이언티픽 사에서 개발된 Brochial Thermoplasty는 RF 에너지를 카테터를 이용하여 천식 발병 부위의 조직으로 전달하여 열치료를 유도하는 것으로, 전류의 전달을 기반으로 신체 조직에 에너지를 전달하는 구조로 이루어진다. 그러나 이와 같은 Brochial Thermoplasty는 기기의 독점공급에 따라 기기 가격이 상당히 높고, 이에 따라 수술비용이 2천만원 이상으로 높은 문제점이 있었다. 또한, 신체 조직 내 임피던스의 불균일한 차이로 인해 잦은 열손상이 발생되는 문제점이 있었으며, 회복이 느리고, 통증이 크며, 재발율이 높아 환자 및 의료 시스템에 큰 부담을 주는 문제점이 있었다.
As described above, Brochial Thermoplasty, developed by Boston Scientific Corporation, uses RF to pass through the catheter to the tissues of asthma and induces heat therapy. It is a structure that transfers energy to the body tissues based on current transfer. . However, such a brochial thermoplasty has a problem that the cost of the device is very high according to the exclusive supply of the device, and thus the operation cost is as high as 20 million won or more. In addition, there was a problem that frequent thermal damage occurred due to unevenness of impedance in the body tissue, slow recovery, pain, and high recurrence rate, which posed a great burden on patients and medical systems.

(특허문헌 1) 유럽특허 EP 01803409 "System for treating tissue with radio frequency vascular electrode array"
(Patent Document 1) European Patent EP 01803409 "System for treating tissue with radio frequency vascular electrode array"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 단일한 프로브 내부를 관통하여 설치되는 신체작용 파이버모듈을 통해 기관지, 혈관, 요관과 같은 관형(tube) 신체조직에 대한 광열 치료유도가 수행되고, 이같은 신체조직 광열 치료유도 수행 전후과정에서 신체조직에 대한 OCT 이미지 실시간 모니터링이 동일한 신체작용 파이버모듈에 의해 수행됨으로써 신체조직 손상이 최소화되면서 병변 조직에 대한 진단 및 치료유도가 통합적으로 수행될 수 있는 새로운 형태의 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and a photothermal therapy induction on a tubular body tissue such as a bronchus, a blood vessel, and a ureter is performed through a body-action fiber module installed through a single probe , And the real-time monitoring of OCT images of the body tissues is performed by the same body-action fiber module during the post-procedure of the body tissue phototherapy induction, thereby minimizing the body tissue damage and inducing the diagnosis and treatment of the lesion tissues integrally It is an object of the present invention to provide a diagnostic medical treatment apparatus of a new type of tubular body tissue.

그리고 본 발명은 진단용 파이버와 치료용 파이버를 각각 구비하고, 진단용 파이버와 치료용 파이버의 움직임(병진이동, 회전이동)이 독립적으로 유도되면서 관형 신체조직에 대한 실시간 진단 및 치료유도가 가능해지도록 하는 새로운 형태의 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Further, the present invention provides a diagnosing fiber and a therapeutic fiber, each having a diagnosis fiber and a therapeutic fiber independently of the movement (translational movement and rotational movement) of the diagnostic fiber, The present invention relates to an optical medical device for diagnosing and treating a tubular body tissue.

또한 본 발명은 산광형 파이버, 설정 패턴으로 배치되는 측면형 파이버, 싱글모드 파이버 등에 의한 레이저 광열 치료유도를 수행하는 전후과정에서 카메라와 촬영용 광원모듈에 의한 관형 신체조직의 거시적 모니터링과 OCT 이미지 획득에 의한 관형 신체조직의 미시적 모니터링을 함께 진행함으로써 종래의 기술로는 치료하기 어려웠던 관형 조직 내 초기 병변에 대한 정밀 진단 및 치료유도가 가능해지도록 하는 새로운 형태의 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also relates to a method for performing macroscopic monitoring of a tubular body tissue and obtaining an OCT image by a light source module for photographing and photographing in a posterior process of performing laser phototherapy induction using a scattering fiber, a side- , A new type of tubular body tissue that enables precise diagnosis and treatment of early lesions in tubular tissues that were difficult to treat with conventional techniques by conducting microscopic monitoring of tubular body tissues It is an object to provide a device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 기관지, 혈관, 요관을 포함하는 관형(tube) 신체조직으로 삽입되어 이동하는 프로브와; 상기 프로브의 내부통로를 통과하여 상기 프로브 선단부 전방으로 돌출되고, 설정 파장영역의 적외선 조사를 통한 관형 신체조직의 OCT(Optical Coherence Tomography) 이미지 획득과 레이저 조사를 통한 관형 신체조직 광열 치료유도 중에서 선택된 어느 하나를 수행하는 신체작용 파이버모듈과; 상기 신체작용 파이버모듈과 연결되고, 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어와 신체조직 광열 치료유도를 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 컨트롤러 및; 상기 컨트롤러와 연결되어 상기 신체작용 파이버 모듈로부터 획득된 OCT 이미지를 출력하는 OCT 이미지 출력장치를 포함하여, 관형 신체조직에 대한 OCT 이미지 모니터링과 레이저 자극이 통합적으로 수행되도록 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a blood pressure monitor, including: a probe inserted and moving into a tubular body tissue including a bronchus, a blood vessel, and a ureter; And an optical coherence tomography (OCT) image of the tubular body tissue through irradiation of infrared rays in a predetermined wavelength region and projecting the tubular body tissue photothermal therapies through laser irradiation projected toward the front of the probe through the inner passage of the probe, A body effect fiber module that performs one; A controller coupled to the body-action fiber module and configured to perform the motion control of the body-action fiber module for OCT image acquisition of the body tissue and the body motion fiber module operation control for body tissue photothermal therapy induction; And an OCT image output device coupled to the controller for outputting an OCT image obtained from the body-action fiber module, wherein the OCT image monitoring and the laser stimulation for the tubular body tissue are integrally performed, A combined optical medical device is provided.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에서 상기 신체작용 파이버모듈은 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선을 관형 신체조직에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 근적외선 조사 위치 조정을 통해 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득을 유도하는 진단용 파이버와; 설정 파장의 레이저를 설정패턴으로 관형 신체조직의 병변 부위에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 레이저 조사 위치 조정을 통해 병변 부위에 대한 자극을 수행하는 치료용 파이버를 포함하되, 상기 치료용 파이버는 외주면 전체 부위로부터 근적외선이 방출되도록 하는 하나의 산광형 파이버와; 제한된 측방향의 설정영역으로만 근적외선이 방출되도록 하는 하나 이상의 측면형 파이버 중에서 하나 이상 선택되는 것이다.
In the fusion-type optical medical device for diagnosing and treating tubular body tissue according to the present invention, the body-action fiber module irradiates near-infrared rays in a wavelength range of 800 to 1550 nm to a tubular body tissue and irradiates near- A diagnostic fiber for guiding an OCT image acquisition to a setting region of the tubular body tissue through position adjustment; And a therapeutic fiber for irradiating a lesion portion of the tubular body tissue with a laser having a set wavelength in a setting pattern and stimulating the lesion portion by adjusting a laser irradiation position by translational movement and rotational movement, One light-scattering-type fiber for emitting near-infrared rays from the entire circumferential surface; One or more side-by-side fibers are selected so that the near-infrared rays are emitted only to the limited lateral setting area.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에서 상기 신체작용 파이버모듈은 상기 진단용 파이버와 치료용 파이버가 독립적으로 이동가능하게 수용되는 관통로가 형성된 파이버 통합피복체를 구비하여 상기 파이버 통합피복체가 상기 프로브의 내부통로를 통과하도록 한다.
In the fusion-type optical medical device for diagnosis and treatment of a tubular body tissue according to the present invention, the body-effect fiber module includes a fiber-integrated covering body having a through-hole in which the diagnostic fiber and the therapeutic fiber are independently movably received So that the fiber integrated body passes through the internal passage of the probe.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에서 상기 산광형 파이버는 상기 프로브의 내부통로를 통과하여 상기 프로브 선단부 전방으로 돌출되는 풍선형 카테터의 내부에 삽입되는 것일 수 있고, 상기 풍선형 카테터는 끝단부에 팽창가능하게 배치되는 풍선형 팽창튜브를 갖는 것일 수 있다.
In the fusion-type optical medical instrument for diagnosing and treating tubular body tissue according to the present invention, the scattering-type fiber is inserted into the balloon catheter passing through the inner passage of the probe and protruding forward from the tip of the probe And the inflatable catheter may have a balloon-shaped inflation tube arranged to be inflatable at an end portion thereof.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에서 상기 신체작용 파이버모듈은 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선과 설정 파장의 레이저 중에서 선택된 어느 하나를 관형 신체조직에 조사하고, 병진이동과 회전이동을 통해 조사 위치를 조정하며, 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득 유도와 관형 신체조직의 병변 부위에 대한 자극을 통합적으로 수행하는 싱글모드 파이버를 포함한다.
In the fusion-type optical medical device for diagnosis and treatment of tubular body tissue according to the present invention, the body-action fiber module irradiates the tubular body tissue with any one selected from a near-infrared ray of a wavelength range of 800 to 1550 nm and a laser of a set wavelength, Mode fiber that adjusts the irradiation position through translational movement and rotational movement, and induces the acquisition of an OCT image for the setting region of the tubular body tissue and stimulates the lesion region of the tubular body tissue integrally.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기는 상기 프로브 선단부 전방으로 노출형성되는 촬영렌즈를 갖는 카메라와; 상기 프로브 선단부 전방으로 노출형성되는 광원체를 통해 가시광을 방출시키는 촬영용 광원모듈을 더 포함하여, 상기 카메라에 의해 촬영되는 관형 신체조직 영상을 통해 관형 신체조직에 대한 거시적 모니터링이 수행되면서 상기 OCT 이미지를 통해 관형 신체조직에 대한 미시적 모니터링이 수행될 수 있도록 한다.
The present invention relates to a fusion type optical medical instrument for diagnosis and treatment of tubular body tissue, comprising: a camera having a photographing lens exposed and formed in front of the probe tip; And a photographing light source module that emits visible light through a light source body exposed in front of the tip of the probe, wherein the macro body monitoring of the tubular body tissue is performed through the tubular body tissue image taken by the camera, To enable microscopic monitoring of tubular body tissues.

이와 같은 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에서 상기 컨트롤러는 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 조직진단용 컨트롤러와; 신체조직 광열 치료유도를 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하되, 설정수치 이상의 헤모글로빈을 갖는 관형 신체조직에 대하여 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 Q-switched 레이저나 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 펄스형 레이저가 조사되도록 하고, 설정수치 이상의 혈관을 갖는 관형 신체조직에 대하여 Q-switched frequency-doubled Nd:YAG 532nm 레이저가 조사되도록 하며, 생체용 염료물질인 인도시아닌 그린(ICG:Indocyanine green)이 주사된 관형 신체조직에 대하여 800nm 파장의 레이저가 조사되도록 하는 레이저치료용 컨트롤러를 포함한다.
In the fusion-type optical medical instrument for diagnosis and treatment of a tubular body tissue according to the present invention, the controller includes a tissue diagnosis controller for performing the operation control of the body-action fiber module for obtaining an OCT image of a body tissue; A Q-switched laser having a wavelength of 532 nm, 980 nm, or 1470 nm or a pulse-shaped laser having a wavelength of 532 nm, 980 nm, or 1470 nm is irradiated onto a tubular body tissue having hemoglobin above a predetermined value, Laser is irradiated, a Q-switched frequency-doubled Nd: YAG 532 nm laser is irradiated onto tubular body tissues having blood vessels having a predetermined value or more, and indocyanine green (ICG) And a laser treatment controller for irradiating a tubular body tissue with a laser beam having a wavelength of 800 nm.

본 발명에 의한 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에 의하면, 기관지, 혈관, 요관과 같은 관형(tube) 신체조직에 대한 OCT 이미지 획득과 레이저에 의한 신체조직 광열 치료유도가 단일한 프로브를 통해 통합적으로 수행될 수 있어 관형 신체조직의 병변 진단과 치료유도 효율이 증대되고, 신체조직 광열 치료유도 수행 전후과정에서 신체조직에 대한 OCT 이미지 실시간 모니터링이 수행되면서 신체조직 손상을 최소화하면서 병변 조직에 대한 진단 및 치료유도를 효과적으로 수행할 수 있게 된다. 특히 본 발명에 의한 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기에 의하면, 천식을 비롯한 각종 호흡기 질환 등에 대한 진단 및 치료유도를 도모할 수 있으며, 이외의 다양한 수술 분야에 적용할 수 있어 활용성이 증대되는 효과가 있다.
According to the fusion medical imaging apparatus for diagnosis and treatment of tubular body tissue according to the present invention, it is possible to obtain OCT images for tubular body tissues such as bronchi, blood vessels, and ureters, and induce body tissue phototherapy by laser In addition, it is possible to perform the diagnosis of the lesion of the tubular body tissue and the treatment induction efficiency, and the real-time monitoring of the OCT image of the body tissue is performed before and after the induction of the body tissue phototherapy induction, The diagnosis and treatment induction on the tissue can be effectively performed. Particularly, according to the fusion medical optical apparatus for diagnosis and treatment of tubular body tissue according to the present invention, diagnosis and treatment induction for various respiratory diseases including asthma can be promoted, and the present invention can be applied to various other surgical fields There is an effect that the sex is increased.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기의 기본 구성과 작용을 보여주기 위한 개념도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 4의 (a)와 (b)는 진단용 파이버와 치료용 파이버를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 5의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈을 이루는 진단용 파이버와 치료용 파이버의 다양한 배치 구성을 보여주기 위한 도면;
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈의 치료용 파이버를 이루는 산광용 파이버에 적용되는 풍선형 카테터를 보여주기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 8은 싱글모드 파이버를 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기의 프로브 선단부 구성을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기의 개략적인 외형을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 1 and FIG. 2 are conceptual diagrams showing the basic structure and operation of a fusion-type optical medical instrument for diagnosing and treating tubular body tissue according to the present invention;
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a fusion medical imaging apparatus for diagnosis and treatment of tubular body tissue according to an embodiment of the present invention; FIG.
4 (a) and 4 (b) are diagrams showing a configuration of a body-effect fiber module according to an embodiment of the present invention having a diagnosis fiber and a treatment fiber;
5 (a) to 5 (c) are diagrams illustrating various arrangements of the diagnostic fiber and the treatment fiber constituting the body-action fiber module according to the embodiment of the present invention;
6 (a) and 6 (b) are views showing a balloon-type catheter applied to a fiber for treatment of a treatment fiber of a body-effect fiber module according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a diagnostic medical treatment apparatus for diagnosing and treating tubular body tissue according to another embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a body-effect fiber module according to another embodiment of the present invention having a single-mode fiber; FIG.
FIG. 9 is a view illustrating a configuration of a probe tip of a fusion-type optical medical instrument for diagnosis and treatment of a tubular body tissue according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 10 is a schematic view showing the outline of a fusion-type optical medical instrument for diagnosis and treatment of tubular body tissue according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 프로브, OCT(Optical Coherence Tomography), 파이버, 적외선, 레이저, 카테터 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 10. In the drawings and the detailed description, the construction and operation of the probe, OCT (Optical Coherence Tomography), fiber, infrared ray, laser, catheter and the like can be easily understood by those skilled in the art. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기(100)는 도 1 내지 도 4에서와 같이 프로브(10), 신체작용 파이버모듈(20), 컨트롤러(30), OCT 이미지 출력장치(40), 카메라(50), 촬영용 광원모듈(60)을 포함하는 구성으로 이루어져 관형 신체조직에 대한 OCT 이미지 모니터링과 레이저 자극이 통합적으로 수행되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
The fusion-type optical medical instrument 100 for diagnosis and treatment of a tubular body tissue according to an embodiment of the present invention includes a probe 10, a body-effect fiber module 20, a controller 30, An OCT image output device 40, a camera 50, and a light source module 60 for photographing, so that OCT image monitoring and laser stimulation for a tubular body tissue are integrally performed.

프로브(10)는 기관지, 혈관, 요관과 같은 관형(tube) 신체조직으로 삽입되어 이동하는 것이다. 이와 같은 프로브(10)로는 내시경이나 기관지경에 구비되는 프로브가 사용될 수 있다.
The probe 10 is inserted and moved into a tubular body tissue such as a bronchus, a blood vessel, or a ureter. As such a probe 10, a probe provided in an endoscope or a bronchoscope can be used.

신체작용 파이버모듈(20)은 프로브(10)의 내부통로(11)를 통과하여 프로브(10) 선단부 전방으로 돌출되는 것으로, 이와 같은 신체작용 파이버모듈(20)은 도 1과 도 2에서와 같이 설정 파장영역의 적외선 조사를 통한 관형 신체조직의 OCT 이미지 획득과, 레이저 조사를 통한 관형 신체조직 광열 치료유도를 수행하게 된다. 여기서 적외선 조사를 통한 관형 신체조직의 OCT 이미지 획득은 레이저 조사를 통한 관형 신체조직 광열 치료유도를 수행하는 전후과정에서 진행된다. 이와 같은 관형 신체조직의 OCT 이미지 획득을 통해 상피세포 밑에 있는 평활근 변화를 관찰할 수 있고, 관형 신체조직의 병변 부위 치료 정도와 열손상 정도를 실시간으로 관찰할 수 있다.
The body-effect fiber module 20 is protruded forward from the tip end of the probe 10 through the inner passage 11 of the probe 10, and the body-action fiber module 20 as described above is formed as shown in FIGS. 1 and 2 Obtain OCT images of tubular body tissues by infrared irradiation in the set wavelength region, and induce phototherapy of tubular body tissue through laser irradiation. Here, the OCT image acquisition of the tubular body tissue through the infrared irradiation is performed in the posterior and posterior processes of inducing tubular body tissue phototherapy through laser irradiation. Obtaining OCT images of tubular body tissues allows us to observe smooth muscle changes under epithelial cells and to observe the degree of treatment and thermal damage of tubular body tissues in real time.

본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)은 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)를 각각 구비하고, 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)의 움직임(병진이동, 회전이동)이 독립적으로 유도되면서 관형 신체조직에 대한 실시간 진단 및 치료유도가 가능해지도록 한다.The body-acting fiber module 20 according to the embodiment of the present invention includes the diagnostic fiber 21 and the treatment fiber 22 and is provided with the diagnostic fiber 21 and the treatment fiber 22, Rotation movement) are independently induced, so that real-time diagnosis and treatment of tubular body tissue can be induced.

진단용 파이버(21)는 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선을 관형 신체조직에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 근적외선 조사 위치 조정을 통해 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득을 유도하게 된다. 이와 같은 진단용 파이버(21)는 도 4의 (a)와 (b)에서와 같이 제한된 측방향의 설정영역으로 근적외선을 조사하게 되는 구성으로 이루어져 근적외선이 조사된 설정영역의 OCT 이미지를 획득하게 된다. The diagnostic fiber 21 irradiates the near infrared rays in the wavelength range of 800 to 1550 nm to the tubular body tissue and induces the OCT image acquisition on the set region of the tubular body tissue by adjusting the near infrared ray irradiation position by translational movement and rotational movement. 4 (a) and 4 (b), the diagnostic fiber 21 is configured to irradiate near-infrared rays in a limited lateral setting area, and obtains an OCT image of the setting area irradiated with the near-infrared rays.

치료용 파이버(22)는 설정 파장의 레이저를 설정패턴으로 관형 신체조직의 병변 부위에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 레이저 조사 위치 조정을 통해 병변 부위에 대한 자극을 수행하게 된다. 이와 같은 치료용 파이버(22)는 하나의 산광형 파이버(221)와 하나 이상의 측면형 파이버(222) 중에서 하나 이상 선택되어 구성되는데, 관체 신체조직의 병변 부위 구조 및 요구되는 치료 두께에 따라 치료용 파이버(22)의 구성을 설정하게 된다.The therapeutic fiber 22 irradiates the lesion portion of the tubular body tissue with the laser of the set wavelength in the set pattern and performs the stimulation to the lesion portion through the laser irradiation position adjustment by translational movement and rotational movement. The treatment fiber 22 may include at least one of a light-scattering fiber 221 and at least one side-surface fiber 222. The treatment fiber 22 may be used for treatment The configuration of the fiber 22 is set.

산광형 파이버(221)는 외주면 전체 부위로부터 근적외선이 방출되도록 하는 파이버로서 관형 신체조직에 대한 전반적인 광열 응고가 필요할 경우 사용되는 것이다. 이와 같은 산광형 파이버(221)는 짧은 광학적 침투 깊이 특성과 일정한 레이저 에너지 분포 특성을 가져 신체조직에 대한 제한적이고 균일한 치료유도가 가능하게 된다.The light-scattering type fiber 221 is a fiber for emitting near-infrared rays from the entire circumferential surface, and is used when overall light heat coagulation for a tubular body tissue is required. The light-scattering type fiber 221 has a short optical penetration depth characteristic and a constant laser energy distribution characteristic, so that it is possible to induce a limited and uniform treatment to the body tissue.

측면형 파이버(222)는 제한된 측방향의 설정영역으로만 근적외선이 방출되도록 하는 파이버로서 관형 신체조직 중에서 일부 부위의 광열 응고가 필요할 경우 사용되는 것이다. 이와 같은 측면형 파이버(222)는 높은 레이저 에너지 전달이 가능함에 따라, 신체조직의 절개나 상대적으로 두꺼운 신체조직 응고 깊이가 필요할 경우 사용하게 된다.The side-surface type fiber 222 is a fiber that allows the near-infrared ray to be emitted only in a limited lateral setting area, and is used when light heat-solidification of a part of the tubular body tissue is required. Such side-by-side fibers 222 are capable of high laser energy transfer and are used when incision of the body tissue or relatively thick body tissue coagulation depth is required.

본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)은 도 4의 (a)에서와 같이 진단용 파이버(21), 산광형 파이버(221)로 이루어진 치료용 파이버(22)로 구성될 수도 있고, 도 4의 (b)에서와 같이 진단용 파이버(21), 다수개의 측면형 파이버(222)로 이루어진 치료용 파이버(22)로 구성될 수도 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)이 다수개의 측면형 파이버(222)로 이루어진 치료용 파이버(22)를 가질 경우 도 5의 (a)에서와 같이 프로브(10) 중앙에 배치된 진단용 파이버(21) 둘레를 따라 90°각도를 이루며 4개의 측면형 파이버(222)가 배치될 수도 있고, 도 5의 (b)에서와 같이 프로브(10) 중앙에 배치된 진단용 파이버(21) 둘레를 따라 120°각도를 이루며 3개의 측면형 파이버(222)가 배치될 수도 있으며, 프로브(10) 일측에 배치된 진단용 파이버(21)로부터 이격된 프로브(10) 타측에 2개의 측면형 파이버(222)가 배치될 수도 있다. 물론, 다수개의 측면형 파이버(222)로 이루어진 치료용 파이버(22)의 구성이 이에 한정되는 것은 결코 아니며, 관체 신체조직의 병변 부위 구조, 요구되는 치료 두께, 합병증율의 최소화와 치료효율 증대를 동시에 도모할 수 있는 측면형 파이버(222)의 개수 조건 등에 따라 다수개의 측면형 파이버(222)로 이루어진 치료용 파이버(22)의 구성을 설정하게 된다.
The body-action fiber module 20 according to the embodiment of the present invention may be composed of the treatment fiber 22 composed of the diagnostic fiber 21 and the scattering-type fiber 221 as shown in Fig. 4 (a) As shown in FIG. 4 (b), the diagnostic fiber 22 may be composed of the diagnostic fiber 21 and the plurality of side-surface-type fibers 222. Here, when the body-effect fiber module 20 according to the embodiment of the present invention has the treatment fiber 22 composed of the plurality of side-surface-type fibers 222, as shown in FIG. 5 (a) The four side-surface fibers 222 may be arranged at an angle of 90 ° around the diagnostic fiber 21 disposed at the center of the probe 10 as shown in FIG. 5 (b) 21 may be arranged at an angle of 120 degrees along the circumference of the probe 10 and three side-type fibers 222 may be disposed. On the other side of the probe 10 spaced apart from the diagnostic fiber 21 disposed on one side of the probe 10, Fiber 222 may be disposed. Of course, the construction of the treatment fiber 22 made up of a plurality of the side-by-side fibers 222 is not limited to this, and the structure of the lesion of the tubular body tissue, required treatment thickness, minimization of the complication rate, The configuration of the treatment fiber 22 made up of a plurality of the side-surface type fibers 222 is set according to the number condition of the side-type fibers 222 that can be simultaneously treated.

한편, 치료용 파이버(22)를 이루는 산광형 파이버(221)는 프로브(10)의 내부통로(11)를 통과하여 프로브(10) 선단부 전방으로 돌출되는 풍선형 카테터(25)의 내부에 삽입되는 구성으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 풍선형 카테터(25)를 통해 전방향으로 균일한 온도상승이 유도되면서 신속하고 안전한 신체조직 치료유도가 가능해지게 된다. 여기서, 풍선형 카테터(25)는 끝단부에 팽창가능하게 배치되는 풍선형 팽창튜브(251)(251')를 갖는 것으로, 풍선형 팽창튜브(251)(251')는 생리적 식염수를 통해 팽창될 수 있는데, 관형 신체조직의 구조적 특성에 맞추어 풍선형 팽창튜브(251)(251')를 변형시키게 된다.The light-scattering fiber 221 constituting the therapeutic fiber 22 is inserted into the balloon catheter 25 which protrudes forward of the distal end of the probe 10 through the internal passage 11 of the probe 10 . A uniform temperature rise is induced in the forward direction through the balloon catheter 25 as described above, and rapid and safe induction of bodily tissue treatment is possible. Here, the balloon catheter 25 has a balloon-shaped inflation tube 251 (251 ') which is disposed at an end portion so as to be inflatable, and the balloon-like inflation tube 251 (251') is inflated through physiological saline Which inflates the balloon-shaped inflation tubes 251 and 251 'in accordance with the structural characteristics of the tubular body tissue.

풍선형 팽창튜브(251)(251')는 풍선형 카테터(25)의 내부통로와 연통되는 내부공간을 가진다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 풍선형 카테터(25)는 도 6의 (a)에서와 같이 끝단부로부터 연장되게 형성되는 풍선형 팽창튜브(251)를 가져 풍선형 카테터(25)의 끝단이 풍선형 팽창튜브(251)의 내부공간에 배치되도록 하거나, 도 6의 (b)에서와 같이 끝단부의 정해진 영역에 형성되는 풍선형 팽창튜브(251')를 가져 풍선형 카테터(25)의 끝단부가 풍선형 팽창튜브(251')의 내부공간을 관통하여 형성되도록 할 수도 있다. 도 6의 (b)에 도시된 풍선형 팽창튜브(251')는 풍선형 카테터(25) 끝단부의 길이방향 양측에서 각각 방사형으로 형성되는 복수개의 리브(rib)(2511)에 의해 지지된다. 이에 따라, 팽창하고 수축하는 풍선형 팽창튜브(251')의 형상 변화가 복수개의 리브(2511)에 의해 제한될 수 있어 풍선형 팽창튜브(251')가 밀착되는 신체 조직 표면이 보호될 수 있게 되고, 풍선형 팽창튜브(251')의 팽창과 수축도 안정되게 수행될 수 있게 된다.The balloon-shaped inflation tubes 251 and 251 'have an inner space communicating with the inner passage of the balloon catheter 25. 6 (a), the balloon catheter 25 according to the embodiment of the present invention has a balloon-shaped inflation tube 251 formed to extend from an end portion thereof, and an end of the balloon catheter 25 is inflated Like inflation tube 251 'formed in a predetermined region of the end portion as shown in FIG. 6 (b) so that the end portion of the inflatable catheter 25 is positioned in the inner space of the inflation tube 251, Type inflation tube 251 'through the inner space of the inflation tube 251'. The balloon-shaped inflation tube 251 'shown in FIG. 6 (b) is supported by a plurality of ribs 2511 radially formed on both sides in the longitudinal direction of the end portion of the balloon catheter 25. Accordingly, a change in the shape of the inflated and inflated inflating tube 251 ', which is inflated and contracted, can be restricted by the plurality of ribs 2511, so that the bodily tissue surface to which the inflated inflating tube 251' And the expansion and contraction of the balloon-shaped expansion tube 251 'can be performed stably.

또한, 산광형 파이버(221) 끝단에는 유리캡이 끼워져 파이버 끝단이 보호되는 동시에 산광형 파이버(221)로부터 방출되는 레이저가 방향성 없이 전방향으로 균일하게 전파되도록 할 수 있다.
In addition, a glass cap is fitted to the end of the scattering-type fiber 221 to protect the fiber end, and the laser emitted from the scattering-type fiber 221 can be uniformly propagated in all directions without directionality.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)은 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)가 도 10에서와 같이 OCT 장치(26)와 전자기 에너지장치(27)와 연결되어 근적외선 조사에 의한 OCT 이미지 획득과 레이저 조사에 의한 신체조직 광열 치료유도를 수행하게 되고, 광 의료기기 몸체단(70)의 채널 출입구(71) 상에 독립적으로 설치되는 한쌍의 소형 모터(72)에 의해 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)가 각각 독립적으로 병진이동 및 회전이동하면서 관형 신체조직에 대한 실시간 진단 및 치료유도를 수행하게 된다. 이와 같은 소형 모터(72)로는 피에조-액추에이터(piezo-actuator)가 사용될 수 있다.
Here, the body-effect fiber module 20 according to the embodiment of the present invention is configured such that the diagnostic fiber 21 and the treatment fiber 22 are connected to the OCT device 26 and the electromagnetic energy device 27 as shown in FIG. 10 A pair of small motors 72 which are independently installed on the channel entrance 71 of the optical medical instrument body stage 70 to perform OCT image acquisition by near infrared irradiation and induce body tissue photothermal therapy by laser irradiation The diagnosis fiber 21 and the treatment fiber 22 independently perform translational movement and rotational movement to perform real-time diagnosis and treatment induction on the tubular body tissue. As such a small-sized motor 72, a piezo-actuator may be used.

본 발명의 다른 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)은 도 7과 도 8에서와 같이 단일한 싱글모드 파이버(23)로 이루어지는데, 이와 같은 싱글모드 파이버(23)는 관형 신체조직의 지름이 1mm 이하로 매우 작을 경우 사용되는 것으로 측면형 파이버 형태의 파이버에 OCT 이미지 획득을 위한 근적외선 파장과 신체조직 광열 치료유도를 위한 레이저 파장을 커플링하여 적용시키게 된다. 특히 싱글모드 파이버(23)는 미세한 치료가 필요한 말초 혈관이나 기관지 끝단 치료에 효과적으로 적용될 수 있다.The body-action fiber module 20 according to another embodiment of the present invention comprises a single single-mode fiber 23 as shown in FIGS. 7 and 8, and the single-mode fiber 23 has a diameter of a tubular body tissue Is less than 1 mm, which is used to couple the near-infrared wavelength for OCT image acquisition and the laser wavelength for guiding body tissue phototherapy to the lateral fiber type fiber. Particularly, the single mode fiber 23 can be effectively applied to peripheral blood vessels or bronchodilators requiring fine treatment.

싱글모드 파이버(23)는 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선이나 설정 파장의 레이저를 선택적으로 관형 신체조직에 조사하게 된다. 이와 같은 싱글모드 파이버(23)는 병진이동과 회전이동을 통해 조사 위치를 조정하면서 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득 유도와 관형 신체조직의 병변 부위에 대한 자극을 통합적으로 수행하게 된다.
The single mode fiber 23 selectively irradiates a tubular body tissue with a near infrared ray having a wavelength range of 800 to 1550 nm or a laser having a set wavelength. The single-mode fiber 23 performs the integration of the OCT image acquisition and the stimulation of the lesion region of the tubular body tissue while adjusting the irradiation position through translational movement and rotational movement.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 신체작용 파이버모듈(20)은 도 9에서와 같이 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)가 독립적으로 이동가능하게 수용되는 관통로(241)가 형성된 파이버 통합피복체(24)를 구비하여 파이버 통합피복체(24)가 프로브(10)의 내부통로(11)를 통과하도록 하게 된다.
9, the body-effect fiber module 20 according to the embodiment of the present invention includes a fiber having a through-hole 241 in which the diagnostic fiber 21 and the therapeutic fiber 22 are movably accommodated independently, The integrated sheath 24 is provided to allow the fiber integrated sheath 24 to pass through the internal passageway 11 of the probe 10.

컨트롤러(30)는 신체작용 파이버모듈(20)과 연결되는 것을, 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어와 신체조직 광열 치료유도를 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하게 된다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러(30)는 조직진단용 컨트롤러(31)와 레이저치료용 컨트롤러(32)를 구비한다.The controller 30 is connected to the body-action fiber module 20 to perform the body-action fiber module operation control for body-tissue OCT image acquisition and the body-tissue photothermal therapy do. To this end, the controller 30 according to the embodiment of the present invention is provided with a tissue diagnosis controller 31 and a laser treatment controller 32.

조직진단용 컨트롤러(31)는 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 것이다.The tissue diagnosis controller 31 performs a body motion fiber module operation control for obtaining an OCT image of a body tissue.

레이저치료용 컨트롤러(32)는 신체조직 광열 치료유도를 위한 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 것이다. 이와 같은 레이저치료용 컨트롤러(32)는 설정수치 이상의 헤모글로빈을 갖는 관형 신체조직에 대하여 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 Q-switched 레이저나 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 펄스형 레이저가 신체작용 파이버모듈(20)을 통해 조사되도록 한다. 또한 레이저치료용 컨트롤러(32)는 설정수치 이상의 혈관을 갖는 관형 신체조직에 대하여 Q-switched frequency-doubled Nd:YAG 532nm 레이저가 신체작용 파이버모듈(20)을 통해 조사되도록 한다. 이와 같은 짧은 파장의 펄스형 레이저를 통해 최소 침습적으로 관형 신체조직의 병변 부위를 제거할 수 있게 된다.The laser treatment controller 32 performs the operation control of the body effect fiber module for the induction of body tissue photothermal therapies. The laser treatment controller 32 as described above can be used for a Q-switched laser having wavelengths of 532 nm, 980 nm, and 1470 nm or a pulsed laser having wavelengths of 532 nm, 980 nm, and 1470 nm for tubular body tissues having hemoglobin of a set value or more, ). The laser treatment controller 32 also allows the Q-switched frequency-doubled Nd: YAG 532 nm laser to be irradiated through the body-action fiber module 20 for tubular body tissues having blood vessels above a set point. Such a pulsed laser with a short wavelength allows minimally invasive removal of the lesion site of the tubular body tissue.

한편, 관형 신체조직의 병변 부위를 명확하게 구분할 필요가 있을 경우 생체용 염료물질인 인도시아닌 그린(ICG:Indocyanine green)이나 광흡수 반응을 유도하는 염색제(dye)를 관형 신체조직에 주사하여 레이저 광열 치료유도시 치료효율이 증대되도록 할 수 있는데, 이 경우 레이저치료용 컨트롤러(32)는 생체용 염료물질인 인도시아닌 그린이 주사된 관형 신체조직에 대하여 800nm 파장의 레이저가 신체작용 파이버모듈(20)을 통해 조사되도록 한다.
On the other hand, when it is necessary to clearly distinguish lesion sites of tubular body tissues, it is necessary to inject indocyanine green (ICG), which is a biological dye material, or a dye that induces a light absorption reaction, In this case, the laser treatment controller 32 controls the irradiation of the laser beam with a wavelength of 800 nm for the tubular body tissue, which is a biological dye substance, indocyanine green, 20).

OCT 이미지 출력장치(40)는 컨트롤러(30)와 연결되어 신체작용 파이버모듈(20)로부터 획득되는 OCT 이미지를 출력하게 된다.
The OCT image output device 40 is connected to the controller 30 to output an OCT image obtained from the body effect fiber module 20. [

카메라(50)는 도 9과 도 10에서와 같이 프로브(10) 선단부 전방으로 노출형성되는 촬영렌즈(51)를 갖는 것으로, 프로브(10) 선단부 전방 영상을 촬영하게 된다.
The camera 50 has a photographing lens 51 exposed in front of the tip of the probe 10 as shown in FIGS. 9 and 10, and photographs a forward image of the tip of the probe 10.

촬영용 광원모듈(60)은 도 9와 도 10에서와 같이 프로브(10) 선단부 전방으로 노출형성되는 광원체(61)를 통해 가시광을 방출시키는 것으로, 이와 같은 촬영용 광원모듈(60)에 의해 카메라(50)는 프로브(10) 선단부 전방 영상을 촬영할 수 있게 된다.
The light source module for photographing 60 emits visible light through the light source body 61 exposed in front of the tip of the probe 10 as shown in FIGS. 9 and 10. The light source module 60 for photographing 50) can photograph the front end of the probe 10.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기(100)는 카메라(50)에 의해 촬영되는 관형 신체조직 영상을 통해 관형 신체조직에 대한 거시적 모니터링을 수행할 수 있도록 하는 한편, OCT 이미지 출력장치(40)에 의해 출력되는 OCT 이미지를 통해 관형 신체조직에 대한 미시적 모니터링을 수행할 수 있도록 한다.
Herein, the diagnostic / therapeutic combined optical medical device 100 of the tubular body tissue according to the embodiment of the present invention can perform macroscopic monitoring of the tubular body tissue through the tubular body tissue image taken by the camera 50 While allowing microscopic monitoring of the tubular body tissue through the OCT image output by the OCT image output device 40.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기(100)는 단일한 프로브(10) 내부를 관통하여 설치되는 신체작용 파이버모듈(20)을 통해 기관지, 혈관, 요관과 같은 관형(tube) 신체조직에 대한 광열 치료유도가 수행되고, 이같은 신체조직 광열 치료유도 수행 전후과정에서 신체조직에 대한 OCT 이미지 실시간 모니터링이 동일한 신체작용 파이버모듈(20)에 의해 수행됨으로써 신체조직 손상이 최소화되면서 병변 조직에 대한 진단 및 치료유도가 통합적으로 수행될 수 있게 된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기(100)는 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)를 각각 구비하고, 진단용 파이버(21)와 치료용 파이버(22)의 움직임(병진이동, 회전이동)이 독립적으로 유도되면서 관형 신체조직에 대한 실시간 진단 및 치료유도가 가능해지도록 하며, 산광형 파이버(221), 설정 패턴으로 배치되는 측면형 파이버(222), 싱글모드 파이버(23) 등에 의한 레이저 광열 치료유도를 수행하는 전후과정에서 카메라(50)와 촬영용 광원모듈(60)에 의한 관형 신체조직의 거시적 모니터링과 OCT 이미지 획득에 의한 관형 신체조직의 미시적 모니터링을 함께 진행함으로써 종래의 기술로는 치료하기 어려웠던 관형 조직 내 초기 병변에 대한 정밀 진단 및 치료유도가 가능해지게된다.
The fusion-type optical medical instrument 100 for diagnosis and treatment of the tubular body tissue according to the embodiment of the present invention configured as described above is provided with a body-effect fiber module 20 installed through a single probe 10 Phototherapy induction is performed on tubular body tissues such as bronchi, blood vessels and ureters, and real-time monitoring of OCT images of the body tissues is performed in the same body-action fiber module 20 Thereby minimizing the damage to the body tissue, thereby enabling the diagnostic and therapeutic induction of the lesion tissue to be integrally performed. The fusion type optical medical instrument 100 for diagnosing and treating tubular body tissue according to the embodiment of the present invention includes a diagnostic fiber 21 and a treatment fiber 22, The fiber (22) is guided independently (translationally and rotationally) so that real-time diagnosis and treatment of the tubular body tissue can be performed, and the light-scattering type fiber 221, the side- , Microscopic observation of tubular body tissue by the camera 50 and the photographing light source module 60, and microscopic observation of the tubular body tissue by OCT image acquisition in the posterior and posterior processes of performing laser phototherapy induction by the single mode fiber 23, By monitoring together, it becomes possible to precisely diagnose and treat the early lesions in tubular tissues, which were difficult to treat with conventional techniques.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention.

10 : 프로브 11 : 내부통로
20 : 신체작용 파이버모듈 21 : 진단용 파이버
22 : 치료용 파이버 221 : 산광형 파이버
222 : 측면형 파이버 23 : 싱글모드 파이버
24 : 파이버 통합피복체 241 : 관통로
25 : 풍선형 카테터 251, 251' : 풍선형 팽창튜브
2511 : 리브 26 : OCT 장치
27 : 전자기 에너지장치 30 : 컨트롤러
31 : 조직진단용 컨트롤러 32 : 레이저치료용 컨트롤러
40 : OCT 이미지 출력장치 50 : 카메라
51 : 촬영렌즈 60 : 촬영용 광원모듈
61 : 광원체 70 : 광 의료기기 몸체단
71 : 채널 출입구 72 : 소형 모터
100 : 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기10: probe 11: internal passage
20: Body action fiber module 21: Diagnostic fiber
22: Therapeutic fiber 221: Diffused fiber
222: side type fiber 23: single mode fiber
24: Fiber integrated body 241:
25: balloon type catheter 251, 251 ': balloon type expansion tube
2511: rib 26: OCT device
27: Electromagnetic energy device 30: Controller
31: controller for tissue diagnosis 32: controller for laser treatment
40: OCT image output device 50: camera
51: photographing lens 60: photographing light source module
61: light source body 70: optical medical instrument body stage
71: Channel entrance 72: Small motor
100: Diagnosis of Tubular Body Tissue - Therapeutic Combined Optical Medical Device

Claims (7)

기관지, 혈관, 요관을 포함하는 관형(tube) 신체조직으로 삽입되어 이동하는 프로브와;
상기 프로브의 내부통로를 통과하여 상기 프로브 선단부 전방으로 돌출되고, 설정 파장영역의 적외선 조사를 통한 관형 신체조직의 OCT(Optical Coherence Tomography) 이미지 획득과 레이저 조사를 통한 관형 신체조직 광열 치료유도 중에서 선택된 어느 하나를 수행하는 신체작용 파이버모듈과;
상기 신체작용 파이버모듈과 연결되고, 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어와 신체조직 광열 치료유도를 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 컨트롤러 및;
상기 컨트롤러와 연결되어 상기 신체작용 파이버 모듈로부터 획득된 OCT 이미지를 출력하는 OCT 이미지 출력장치를 포함하여,
관형 신체조직에 대한 OCT 이미지 모니터링과 레이저 자극이 통합적으로 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.A probe inserted and moving into a tubular body tissue including a bronchus, a blood vessel, and a urethra;
And an optical coherence tomography (OCT) image of the tubular body tissue through irradiation of infrared rays in a predetermined wavelength region and projecting the tubular body tissue photothermal therapies through laser irradiation projected toward the front of the probe through the inner passage of the probe, A body effect fiber module that performs one;
A controller coupled to the body-action fiber module and configured to perform the motion control of the body-action fiber module for OCT image acquisition of the body tissue and the body motion fiber module operation control for body tissue photothermal therapy induction;
And an OCT image output device connected to the controller for outputting an OCT image obtained from the body-action fiber module,
Wherein the OCT image monitoring of the tubular body tissue and the laser stimulation are performed in an integrated manner. 제 1항에 있어서,
상기 신체작용 파이버모듈은 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선을 관형 신체조직에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 근적외선 조사 위치 조정을 통해 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득을 유도하는 진단용 파이버와;
설정 파장의 레이저를 설정패턴으로 관형 신체조직의 병변 부위에 조사하고, 병진이동과 회전이동에 의한 레이저 조사 위치 조정을 통해 병변 부위에 대한 자극을 수행하는 치료용 파이버를 포함하되,
상기 치료용 파이버는 외주면 전체 부위로부터 근적외선이 방출되도록 하는 하나의 산광형 파이버와;
제한된 측방향의 설정영역으로만 근적외선이 방출되도록 하는 하나 이상의 측면형 파이버 중에서 하나 이상 선택되는 것임을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.The method according to claim 1,
The body-effect fiber module irradiates near-infrared rays in a wavelength range of 800 to 1550 nm to the tubular body tissue, and adjusts the irradiation position of the near-infrared rays by translational movement and rotational movement to induce acquisition of OCT images of the tubular body tissue. Wow;
And a therapeutic fiber for irradiating a lesion portion of the tubular body tissue with a laser having a set wavelength and performing a stimulation to a lesion region by adjusting a laser irradiation position by translational movement and rotational movement,
Wherein the treatment fiber includes one light-scattering type fiber for emitting near-infrared rays from the entire circumferential surface;
Wherein at least one of the at least one side-type fiber and the at least one side-type fiber is configured to allow the near-infrared rays to be emitted only in a limited lateral setting area. 제 2항에 있어서,
상기 신체작용 파이버모듈은 상기 진단용 파이버와 치료용 파이버가 독립적으로 이동가능하게 수용되는 관통로가 형성된 파이버 통합피복체를 구비하여 상기 파이버 통합피복체가 상기 프로브의 내부통로를 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.3. The method of claim 2,
Wherein the body-effect fiber module includes a fiber-integrated body having a through-hole in which the diagnostic fiber and the therapeutic fiber are independently movably received, so that the fiber-integrated body passes through the internal passage of the probe Diagnostic - Therapeutic Combined Optical Medical Device for Tubular Body Tissue. 제 2항에 있어서,
상기 산광형 파이버는 상기 프로브의 내부통로를 통과하여 상기 프로브 선단부 전방으로 돌출되는 풍선형 카테터의 내부에 삽입되되,
상기 풍선형 카테터는 끝단부에 팽창가능하게 배치되는 풍선형 팽창튜브를 갖는 것임을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.3. The method of claim 2,
Wherein the scattering-type fiber is inserted into the balloon catheter passing through the inner passage of the probe and protruding forward of the probe distal end portion,
Wherein the inflatable catheter has an inflatable tube that is inflatable and disposed at an end portion of the inflatable tube. 제 1항에 있어서,
상기 신체작용 파이버모듈은 800 ~ 1550nm 파장영역의 근적외선과 설정 파장의 레이저 중에서 선택된 어느 하나를 관형 신체조직에 조사하고, 병진이동과 회전이동을 통해 조사 위치를 조정하며, 관형 신체조직의 설정 부위에 대한 OCT 이미지 획득 유도와 관형 신체조직의 병변 부위에 대한 자극을 통합적으로 수행하는 싱글모드 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.The method according to claim 1,
The body-action fiber module irradiates a tubular body tissue selected from a near-infrared ray having a wavelength range of 800 to 1550 nm and a laser having a set wavelength, adjusts the irradiation position through translational movement and rotational movement, And a single-mode fiber integrally performing induction of OCT image acquisition and stimulation of a lesion region of tubular body tissue. The present invention also relates to a fusion-type optical medical apparatus for diagnosis and treatment of tubular body tissue. 제 1항에 있어서,
상기 프로브 선단부 전방으로 노출형성되는 촬영렌즈를 갖는 카메라와;
상기 프로브 선단부 전방으로 노출형성되는 광원체를 통해 가시광을 방출시키는 촬영용 광원모듈을 더 포함하여,
상기 카메라에 의해 촬영되는 관형 신체조직 영상을 통해 관형 신체조직에 대한 거시적 모니터링이 수행되면서 상기 OCT 이미지를 통해 관형 신체조직에 대한 미시적 모니터링이 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.The method according to claim 1,
A camera having a photographing lens exposed and formed forward of the tip of the probe;
And a photographing light source module which emits visible light through a light source body formed in front of the tip of the probe,
Wherein the microscopic monitoring of the tubular body tissue is performed through the tubular body tissue image taken by the camera so that the microscopic monitoring of the tubular body tissue can be performed through the OCT image, Therapeutic combined optical medical device. 제 1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 신체조직의 OCT 이미지 획득을 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하는 조직진단용 컨트롤러와;
신체조직 광열 치료유도를 위한 상기 신체작용 파이버모듈 동작제어를 수행하되, 설정수치 이상의 헤모글로빈을 갖는 관형 신체조직에 대하여 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 Q-switched 레이저나 532nm, 980nm, 1470nm 파장의 펄스형 레이저가 조사되도록 하고, 설정수치 이상의 혈관을 갖는 관형 신체조직에 대하여 Q-switched frequency-doubled Nd:YAG 532nm 레이저가 조사되도록 하며, 생체용 염료물질인 인도시아닌 그린(ICG:Indocyanine green)이 주사된 관형 신체조직에 대하여 800nm 파장의 레이저가 조사되도록 하는 레이저치료용 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 관형 신체조직의 진단-치료 겸용 융합형 광 의료기기.The method according to claim 1,
The controller comprising: a tissue diagnostic controller for performing operation control of the body-action fiber module for OCT image acquisition of body tissue;
A Q-switched laser having a wavelength of 532 nm, 980 nm, or 1470 nm or a pulse-shaped laser having a wavelength of 532 nm, 980 nm, or 1470 nm is irradiated onto a tubular body tissue having hemoglobin above a predetermined value, Laser is irradiated, a Q-switched frequency-doubled Nd: YAG 532 nm laser is irradiated onto tubular body tissues having blood vessels having a predetermined value or more, and indocyanine green (ICG) And a laser treatment controller for irradiating the tubular body tissue with a 800 nm wavelength laser.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101971185B1 (en) * 2018-05-24 2019-04-23 부경대학교 산학협력단 Laser irradiation device
KR20200133054A (en) * 2019-05-15 2020-11-26 한국광기술원 Composite Light Source Processing Apparatus for Diagnosis and Treatment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5415654A (en) * 1993-10-05 1995-05-16 S.L.T. Japan Co., Ltd. Laser balloon catheter apparatus
EP1803409A1 (en) 2005-12-29 2007-07-04 Boston Scientific Scimed, Inc. System for treating tissue with radio frequency vascular electrode array
US8135454B2 (en) * 1996-07-08 2012-03-13 Boston Scientific Corporation Diagnosing and performing interventional procedures on tissue in vivo

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5415654A (en) * 1993-10-05 1995-05-16 S.L.T. Japan Co., Ltd. Laser balloon catheter apparatus
US8135454B2 (en) * 1996-07-08 2012-03-13 Boston Scientific Corporation Diagnosing and performing interventional procedures on tissue in vivo
EP1803409A1 (en) 2005-12-29 2007-07-04 Boston Scientific Scimed, Inc. System for treating tissue with radio frequency vascular electrode array

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101971185B1 (en) * 2018-05-24 2019-04-23 부경대학교 산학협력단 Laser irradiation device
WO2019225816A1 (en) * 2018-05-24 2019-11-28 부경대학교 산학협력단 Light emitting apparatus
US11197717B2 (en) 2018-05-24 2021-12-14 Pukyong National University Industry-University Cooperation Foundation Optical irradiation apparatus
KR20200133054A (en) * 2019-05-15 2020-11-26 한국광기술원 Composite Light Source Processing Apparatus for Diagnosis and Treatment

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