KR20160010107A - 인체 수술용 위치 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내시경과 분리되어 인체 내에 삽입되는 본체, 수술용 위치 표시 장치가 인체 내부 조직에 고정된 위치를 빛을 발함으로써 표시하는 포인터부, 본체를 인체 내부 조직에 고정하는 고정부 포인터부에 전력을 공급하는 전력공급부로 이루어진 인체 수술용 위치 표시 장치가 개시되어 있다.

Description

인체 수술용 위치 표시 장치 {Position indicator device for surgery}

본 발명은 인체 수술용 위치 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체 내부 조직에 부착되어 빛을 발함으로써 위치를 표시하는 인체 수술용 위치 표시 장치에 관한 것이다.

내시경 등의 검사를 통하여 위나 대장 등에서 종양을 발견한 경우에, 개복수술을 하거나 복강경 수술을 수행하여 이를 제거해왔다.

그러나, 의사가 내시경으로부터 전송되는 화면을 육안으로 관찰하여 종양의 위치를 파악해야 했기 때문에, 의사가 개복을 한 후 수술을 위한 정확한 부위를 찾지 못하는 경우가 발생하였다.

또한 복강경 수술을 위해서는 카메라를 환자의 내부에 삽입하고 의사가 이를 관찰하며 종양을 제거하였는데, 위장 또는 대장 내부에서 자라나는 종양의 위치를 정확히 찾아내지 못하여 다시 내시경을 수행하고 수술을 진행하는 경우가 발생할 가능성이 있다는 문제가 있었다.

따라서, 내시경으로 인체 내부 조직을 검사할 때 수술해야 할 부위를 표시하는 방법이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 빛을 이용하여 환자의 수술 부위를 명확히 표시하여 의사에게 수술상의 편의를 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 인체 내부 조직에 부착되어 위치를 표시하는 인체 수술용 위치 표시 장치로서, 내시경과 분리되어 인체 내에 삽입되는 본체; 상기 수술용 위치 표시 장치가 상기 인체 내부 조직에 고정된 위치를 빛을 발함으로써 표시하는 포인터부; 상기 본체를 상기 인체 내부 조직에 고정하는 고정부; 및 상기 포인터부에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함한다.

상기 포인터부는 레이저 포인터 모듈로 구성될 수 있다.

상기 본체는 직경이 6.5 밀리미터[mm]이상 15 밀리미터[mm]이하이며, 길이가 15 밀리미터[mm]이하로 구성될 수 있다.

상기 전력공급부는, 상기 본체에 포함되며, 상기 포인터부에 전력을 공급하되 버튼 셀 배터리를 이용하고 인체 내에 삽입된 후 상기 포인터 모듈에 적어도 24시간 이상 전력을 공급할 수 있다.

상기 포인터부 및 고정부는 내부식성 재질로 제조되거나 코팅될 수 있다.

상기 내부식성 재질을 이용한 제조는, 상기 본체 및 고정부를 스테인리스강, 스테인리스강 합금, 코발트 합금, 타이타늄 또는 타이타늄 합금; 중 어느 하나를 이용하여 제조될 수 있다.

상기 내부식성 재질을 이용한 코팅은, 상기 본체 및 고정부를 의료용 실리콘, 폴리우레탄 또는 폴리에스터; 중 어느 하나를 사용하여 수행될 수 있다.

본 발명에 의한 경우, 의사가 수술 부위를 찾지 못하여 내시경을 다시 수행하는 경우를 예방할 수 있기 때문에 신속하고 효율적인 수술을 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 경우, 인체 내부에서 생성되는 산에 의한 부식에 잘 견디도록 제조된 장치를 제공하기 때문에 장치의 부식으로 인한 인체의 유해물질 누출을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 고정부를 통하여 장치의 스위치 온/오프를 수행할 수 있기 때문에, 의사의 필요에 따라 장치의 사용 시간을 조절하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치에 관한 도면이다.
도 2는 도 1의 인체 수술용 위치 표시 장치를 상단에서 바라본 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치가 인체의 특정 부위에 고정되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광표시부와 관련된 회로도를 간략히 표시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광표시부를 구성하는 회로도의 예시 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치의 구성에 관한 블록도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치에 관한 도면이다. 도 2는 도 1의 인체 수술용 위치 표시 장치를 상단에서 바라본 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 인체 수술용 위치 표시 장치(1)는 인체 내부 조직에 부착되어 특정 위치 즉, 의사가 수술할 부위로 지정하는 위치를 표시한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치가 인체의 특정 부위에 고정되는 과정을 도시한 도면이다.

인체 수술용 위치 표시 장치(1, 이하 '위치 표시 장치'라 한다)는 본체(10), 고정부(11), 포인터부(12), 전력공급부(13) 및 제어 모듈(14)를 포함한다.

본 발명에서 본체(10)의 형상은 원통형으로 형성되고, 크기는 고정부(11), 포인터부(12), 전력공급부(13) 및 제어 모듈(14)을 포함하여 직경이 6.5 밀리미터[mm]이상 15 밀리미터[mm]이하이며, 길이가 15 밀리미터[mm] 이하가 바람직하다. 이는 일 실시예일뿐, 크기에 제한이 있는 것은 아니다. 이하에서 설명할 바와 같이 특정 위치를 표시할 수 있을 정도의 빛을 발할 수 있고 전력공급부(13)의 전력용량이 포인터부(12)를 적어도 24시간 이상 작동하도록 제조될 수 있다면, 원통형 외에 다른 형상으로 형성될 수 있으며 환자에게 좀 더 적은 이질감을 주기 위해서는 그 크기가 작게 제조될수록 좋다. 또한, 포인터부(12)는 시중에서 유통되는, 즉 공지의 레이저포인터 모듈로 대체 가능하도록 형성될 수 있다.

위치 표시 장치(1)는 환자가 삼키는 방식으로 인체 내에 삽입되는데, 본 발명에서는 내시경(20)을 이용하여 위치 표시 장치(1)의 위치를 배치하므로, 위치 표시 장치(1)를 삼킨 후 내시경(20)을 삽입한다.

여기서 인체에 삽입되는 내시경(20)은 적어도 하나의 케이블(22)을 포함할 수 있으며, 예컨대 케이블에는 인체 내부 촬영으로 의사에게 환자의 인체 내부 정보 즉, 위장 또는 대장 등의 내부 정보를 제공하는 카메라(21)가 연결될 수 있다. 또는, 케이블(22)에는 인체 내부에서 촬영된 정보를 기반으로 종양, 용종 등이 발견되었을 때 이를 제거하기 위한 보조기구를 장착할 수 있다. 케이블(22)에 구비된 보조기구 중 인체에 삽입되는 부분은 1)끝단이 무딘 가위와 유사한 형상일 수 있으며, 2)고주파 발생부 또는 3)레이저 발생부 등을 포함할 수도 있다.

의사는 환자 신체의 외부에서 내시경의 케이블(22)에 연결된 보조기구를 조작 또는 제어함으로써 종양이나 용종을 제거할 수 있다. 즉, 1)의 경우 종양이나 용종 부근에 가위와 유사한 형상부를 위치시키고, 외부에서 동작 신호를 가하여 이를 구동시켜 잘라내도록 함으로써 종양이나 용종을 제거할 수 있다. 2) 또는 3)의 경우, 종양이나 용종 부위에 고주파 발생부 또는 레이저 발생부를 위치시키고, 외부에서 신호를 가하여 고주파 또는 레이저를 발생시킴으로써 종양이나 용종을 제거할 수 있다.

전술한 바와 같이 이용되는 내시경 보조기구가 구비되는 부분을 위치 표시 장치(1)로 대체하고, 그 후에 후술할 고정부(11)를 제어함으로써, 인체 내부 조직에 위치 표시 장치(1) 고정할 수 있다.

의사는 환자의 인체 내로 삽입된 내시경(20)의 카메라(21)를 통하여 환자의 위장 또는 대장 내부에 존재하는 종양, 용종 등을 발견하게 된다. 이를 제거하기 위해서는 정밀 검사, 환자의 동의 등의 부수적인 과정이 필요하므로 발견된 종양을 바로 제거하는 시술을 수행할 수는 없다. 따라서, 추후에 종양이나 용종을 수술하여 제거하거나 치료하기 위해 정확한 위치를 표시할 필요가 있다. 이를 위해 위치 표시 장치(1)를 사용할 필요가 있으며, 위치 표시 장치(1)는 환자가 삼킴으로써 환자의 신체 내부로 투입되고, 그 뒤를 따라 내시경(20)이 삽입되어 신체 내부로 투입된다.

내시경과 분리되어 환자의 신체 내부로 삽입된 위치 표시 장치(1)는 내시경(20)의 조작에 의하여 본체(10)를 인체 내부 조직에 고정하는 고정부(11)에 의해 종양과 같은 특정 부위(30)에 고정된다. 이때 고정부(11)는 후술할 포인터부(12)와 인접하여 배치될 수 있는데, 이에 한정되지 아니하고 본체(10)의 옆면, 저면 등 다양한 위치에 마련될 수 있다.

본체(10)와 인체 내부 조직을 고정하는 방법은 다양하게 고려될 수 있으며, 예컨대 인체 내 일부 조직이 돌출된 부위(30)를 집게로 집는 것과 유사한 방식, 즉 인체 내 돌출부위(30)를 폐성(閉性)하도록 조이는 방식이 있다. 또한, 인체 내 일부 조직이 돌출된 부위(30)를 본체에 포함된 고무줄 등을 이용하여 엮는 방식, 즉 인체 내 돌출부위(30)를 탄성체로 엮는 방식으로 고정부(11)와 인체 내 돌출부위(30)를 고정할 수 있다. 이 경우, 고정부(11)는 고정부(11)를 동작시키는 모터와 같은 장치에 연결되어 있고, 외부에서 동작 신호를 수신하는 경우, 모터가 동작하여 고정부(11)가 돌출부위(30)에 고정되게 된다.

또, 인체 내의 부드러운 부분에 바늘을 꽂거나 밀어넣는 것과 유사한 방식, 즉 인체 내부 조직의 연성부위를 찌르는 방식으로 고정부(11)와 인체 내 특정부위(30)를 고정할 수 있다. 또한, 인체 내 의사가 지정한 특정 부위에 세포접착제, 생체접착제 등의 인체에 무해한 접착제로 붙이는 방식, 즉 인체 내 특정부위에 인체에 무해한 접착제로 부착하는 방식으로 고정부(11)와 인체 내 특정부위(30)를 고정할 수 있다. 여기서 탄성체로 엮는 방식, 조직의 연성부위를 찌르는 방식 및 인체에 무해한 접착제로 붙이는 방식은 외부에서 조작함으로써 수행될 수 있다. 물론, 본체(10)가 고정부(11)를 이용하여 인체 내부 조직에 고정되는 방법은 아래에서 자세하게 설명하기로 한다.

포인터부(12)는 위치 표시 장치(1)에 포함되어 본체(10)가 배치될 위치를 표시한다. 포인터부(12)는 빛을 발하는 부품 또는 소재로 형성될 수 있는데, 본 발명에서는 레이저포인터(laser pointer)를 이용한다. 레이저포인터는 반도체 레이저를 포함하므로, 매우 얇은 가시광선을 발산하며 대체로 5mW이하 저전력이기 때문에 본 발명에 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광표시부와 관련된 회로도를 간략히 표시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광표시부를 구성하는 회로도의 예시 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 위치 표시 장치 중 발광표시부의 작동 원리를 알 수 있다. 도 5에서 저항(51)의 저항값 수치를 변경하면, 발광표시부인 LED(52)의 휘도를 가변적으로 조절할 수 있다. 이때, 휘도는 일정한 범위를 가진 광원의 광도를 그 광원의 면적으로 나눈 양을 의미하며, 그 자체가 발광하고 있는 광원뿐만 아니라, 조명되어 빛나는 2차적인 광원에 대해서도 밝기를 나타내는 양이 된다. 도 6에 의하면 LED(61)는 일정한 시간 간격으로 깜빡이게 된다. 이때, 사용되는 부품에 따라 깜빡이는 시간 간격, 휘도 등을 조절할 수 있다. 또한, 도 5에 의한 구성 외에도 전압, 저항, 다이오드, 커패시터, 트랜지스터 등의 배치를 변경함으로써 다양한 형태의 회로 구성이 가능하다.

전력공급부(13)는 포인터부(12)에 전력을 공급한다. 포인터부(12)는 본체에 포함되며, 포인터부(12)가 적어도 24시간 이상 빛을 발할 수 있도록 작동할 수 있는 전력용량을 구비한다. 전력공급부(13)는 도면에 도시하지는 않았지만, 스위치와 연결되어 있다. 스위치가 온(ON)되는 경우, 전력공급부(13)에 신호가 전달되고, 그 후, 전력공급부(13)는 포인터부(12)에 전력을 공급한다. 스위치는 푸쉬버튼형 스위치와 같은, 외적인 압력에 의하여 온(ON)되는 스위치일 수도 있고, 단순히 회로적으로 내부에 구현될 수도 있다. 푸쉬버튼형 스위치가 사용된다면, 고정부(11) 근처에 위치하여 부착되는 것이 바람직하다.

다른 실시예로, 푸쉬버튼형 스위치가 사용되는 경우, 위치 표시 장치(1)가 인체에 삽입되기 전에 사용자에 의하여 스위치를 온(ON)시켜 포인터부(12)를 구동하고, 그 후에 위치 표시 장치(1)를 삽입할 수도 있다.

또는, 고정부(11)를 고정하기 전 또는 후에 내시경(20) 또는 그 보조기구가 위치 표시 장치(1)에 접근하여 소정의 조작을 통하여 스위치를 온(ON)시킬 수도 있다.

또 다른 실시예로, 스위치가 회로적으로 내부에 구현된 경우에는, 적절한 시간에 내시경(20)의 조작자가 소정의 신호를 무선을 통하여 스위치에 전송하여 스위치를 온(ON)시켜 포인터부(12)를 구동할 수도 있다.

또 다른 실시예로, 리모컨 등을 통하여 스위치를 작동시킬 수도 있다. 물론, 위에서 설명한 고정부(11)의 동작도 리모컨을 통하여 조작을 할 수도 있다.

고정부(11)가 고정되기 위한 소정의 동작이 이루어지는 경우, 전력공급부(13)에 스위치에 의한 ON 신호가 송신되고, 그 후, 전력공급부(13)는 포인터부(12)에 전력을 공급하게 된다.

다른 실시예로는, 인체 내 일부 조직이 돌출된 부위를 집게로 집는 것과 유사한 방식으로, 즉 외부에서 신호를 가하여 고정부(11)가 확개(擴開)되었다가 닫히도록 조절함으로써 인체 내 돌출부위가 폐성(閉性)하도록 조여질 수 있다. 이때, 본체(10)에 고정부(11)가 폐성(閉性)될 때의 압력이나 동작을 감지하는 센서를 부가하여, 일정 압력 이상이 감지되거나 또는 폐성(閉性)되는 동작이 감지되는 경우 스위치가 온(ON) 되도록 버튼을 누를 수 있는 설정을 할 수 있다. 또한, 막대 끝에 고무줄을 부착하고 고무줄을 이용하여 타 물체와 엮이도록 하는 것과 유사한 방법으로 인체 내 돌출부위와 고정부(11)를 탄성체를 이용하여 고정할 수 있다. 이때, 본체(10)에 탄성체가 타 물체와 엮여 외부에서 당겨지는 등의 힘에 의해 탄성력이 가해질 때 이를 감지할 수 있는 센서를 부가하여 일정 이상의 탄성력이 가해지면 스위치가 온(ON) 되도록 버튼을 누를 수 있는 설정을 할 수 있다. 또, 인체 내의 연성부분에 바늘을 꽂거나 밀어넣는 것과 유사한 방식으로 인체 내 특정부위에 고정부(11)를 고정할 수 있다. 이때, 본체(10)에 연성부위를 찌를 때의 압력 또는 인체 조직으로부터 발생하는 반발력을 감지할 수 있는 센서를 구비하여 인체 내부 조직의 연성부위가 찔릴 때 스위치가 온(ON) 되도록 버튼을 누를 수 있는 설정을 할 수 있다. 또는, 세포접착제, 생체접착제 등의 인체에 무해한 접착제로 붙이는 방식으로 인체 내 특정부위에 고정부(11)를 고정할 수 있다. 이때, 본체(10)에 인체 내 특정부위에 고정부(11)를 밀어서 밀착함으로써 고정할 때 미는 힘을 감지하는 센서를 구비하여, 인체 내부 조직에 고정부(11)가 부착될 때 스위치가 온(ON) 되도록 버튼을 누를 수 있는 설정을 할 수 있다.

본 발명에서, 위치 표시 장치(1)는 인체 내부에 삽입되므로, 본체(10)의 외주면 및 고정부(11)는 인체에 무해한 재질이어야 한다. 이를 위해 본체(10) 및 고정부(11)를 내부식성 재질로 제조하거나 또는 본체(10) 및 고정부(11)에 내부식성 재질로 엷은 막을 입히는 코팅(coating)작업을 수행한다. 여기서 기계 또는 장치의 내부식성을 보장하기 위해 사용되는 스테인리스강 및 스테인리스 합금, 코발트 합금, 타이타늄 및 타이타늄 합금 등의 금속재료를 이용하여 본체(10) 또는 고정부(11)를 제조할 수 있다. 이때, 본체(10) 또는 고정부(11)를 제조하기 위해 사용되는 금속재료는 성형성이 좋고 다양한 형상으로 가공할 수 있으며 내부식성을 가진다는 특성이 있다. 다만, 고정부(11)와 인체 내부 조직을 고정하는 방식이 인체 내 돌출부위를 폐성(閉性)하도록 조이는 방식이거나 또는 인체 내부 조직의 연성부위를 찌르는 방식인 경우, 인체 내부로 위치 표시 장치(1)를 삽입하는 과정에서 고정부(11)가 인체 내를 긁거나 찌를 수 있으므로, 이를 최소화할 방법이 필요하다.

이에, 본체(10)의 모서리 부분 또는 고정부(11)의 날카로운 부분으로부터 인체가 상처나는 것을 보호하기 위해 코팅을 수행한다. 이를 위해 의료용 고분자 재료인 실리콘, 천연고무, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등을 이용할 수 있다. 코팅을 위한 의료용 고분자 재료들은 일반적으로 내부식성을 포함하며 생체적합성이 우수하다. 여기서 생체적합성이란 장기간에 걸쳐 생체에 악영향을 나타내지 않고 본래의 기능을 다하면서 생체와 공존할 수 있는 재료의 속성을 의미하며, 환자의 인체 내에 삽입되는 장치를 구성하거나 또는 그러한 장치에 코팅을 수행하기 위한 재료이므로 생체적합성은 반드시 필요한 성질이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 수술용 위치 표시 장치의 구성에 관한 블록도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 위치 표시 장치(1)는 본체(10), 고정부(11), 포인터부(12), 전력공급부(13) 및 제어모듈(14)을 구비할 수 있다. 이때, 이때, 제어모듈(15)은 외부 또는 내시경으로부터 제공되는 신호 또는 내부 동작에 의하여 위치 표시 장치(1)의 구성요소의 동작을 전반적으로 제어한다. 그 외 각 구성요소에 대한 부분의 설명은 도 1 내지 도 6과 동일하여 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개선된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 인체 수술용 위치 표시 장치
10: 본체 11: 고정부
12: 포인터부 13: 전력공급부
14: 제어모듈
20: 내시경 21: 카메라
22: 케이블
30: 종양, 인체 내 돌출부위
51: 저항 52, 61: LED

Claims (7)

1. 인체 내부 조직에 부착되어 위치를 표시하는 인체 수술용 위치 표시 장치로서,
   내시경과 분리되어 인체 내에 삽입되는 본체;
   상기 수술용 위치 표시 장치가 상기 인체 내부 조직에 고정된 위치를 빛을 발함으로써 표시하는 레이저 포인터부;
   상기 본체를 상기 인체 내부 조직에 고정하는 고정부; 및
   상기 포인터부에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 포인터부는 레이저 포인터 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체는 직경이 6.5밀리미터[mm]이상 15밀리미터[mm]이하이며, 길이가 15밀리미터[mm]이하로 구성되는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전력공급부는,
   상기 본체에 포함되며,
   상기 포인터부에 전력을 공급하되 버튼 셀 배터리를 이용하고
   인체 내에 삽입된 후 상기 포인터 모듈에 적어도 24시간 이상 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 포인터부 및 고정부는 내부식성 재질로 제조되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 내부식성 재질을 이용한 제조는,
   상기 본체 및 고정부를 스테인리스강, 스테인리스강 합금, 코발트 합금, 타이타늄 또는 타이타늄 합금; 중 어느 하나를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 내부식성 재질을 이용한 코팅은,
   상기 본체 및 고정부를 의료용 실리콘, 폴리우레탄 또는 폴리에스터; 중 어느 하나를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인체 수술용 위치 표시 장치.

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