KR20160034651A

KR20160034651A - 플라즈마 내시경 시스템

Info

Publication number: KR20160034651A
Application number: KR1020140125864A
Authority: KR
Inventors: 김헌태
Original assignee: 주식회사 옵티메드
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-03-30

Abstract

본 발명은, 체내에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 후단에 마련된 헤드를 포함하는 내시경; 상기 체내의 환부로 방출할 플라즈마를 발생시키기 위해 상기 삽입부의 전단에 마련된 플라즈마 노즐; 상기 플라즈마 노즐로 가스를 공급하기 위한 가스 공급부; 상기 플라즈마 노즐에 전압을 인가하기 위한 파워 서플라이; 상기 환부의 유형에 따른 치료 모드의 선택을 위해 상기 헤드에 마련된 치료 모드 선택부; 상기 헤드에 마련되거나 발로 밟을 수 있게 마련된 작동 버튼; 및 상기 작동 버튼이 가압된 동안에만 상기 치료 모드 선택부에서 선택된 선택 모드에 해당하는 제어신호를 상기 가스 공급부 및 파워 서플라이로 송신하는 제어부;를 포함하는 플라즈마 내시경 시스템을 제공한다.

Description

플라즈마 내시경 시스템{PLASMA ENDOSCOPE SYSTEM}

본 발명은 내시경 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신체 내부의 환부로 플라즈마를 방출하여 상기 환부를 치료할 수 있는 플라즈마 내시경 시스템에 관한 것이다.

내시경 시스템(endoscope system)은 신체 내부에 질병이 있는지를 검사하기 위해 개발된 의료기기로서, 일반적으로 표시장치를 갖는 제어기 및 내시경을 포함한다.

상기 내시경은 신체 내부로 삽입되는 삽입부 및 이 삽입부의 후단에 마련된 헤드를 포함한다. 상기 삽입부의 전단에는 촬영수단 및 조명수단이 마련되어 있는데, 상기 촬영수단은 신체 내부를 촬영하기 위한 것이고, 상기 조명수단은 촬영부위에 빛을 조사하기 위한 것이다. 촬영수단에 의해 촬영된 영상은 제어기로 전송되어 표시장치에 표시된다. 또한, 상기 삽입부의 전단에는 가스 분사공 및 물 분사공이 마련되기도 하는데, 상기 가스 분사공을 통해 분사된 가스는 신체 내부를 부풀려 촬영을 용이하게 하고, 상기 물 분사공을 통해 분사된 물은 신체 내부를 세척하여 촬영을 용이하게 한다. 또한, 상기 삽입부에는 바이옵시 채널(biopsy channel)이 마련되기도 하는데, 내시경 시술자는 이 바이옵시 채널로 메스를 삽입하여 신체 내부의 조직을 채취할 수 있다.

이와 같은 일반적인 내시경 시스템의 본래의 기능은 신체 내부의 검사이다. 그러나 근래에 치료 기능을 더 갖는 내시경 시스템이 등장하였다. 검사 기능 및 치료 기능을 모두 갖는 내시경 시스템은 신체 내부를 검사하는 과정에서 발견된 환부를 곧바로 치료할 수 있는 편리함을 제공하는바, 매우 유용하다.

내시경 시스템으로 하여금 검사 기능 및 치료 기능을 모두 갖게 하는 기술의 한 예가 한국공개특허 제10-2007-0074169호(위장관 내시경 시스템)에 개시되어 있다. 이 기술에서는 내시경 삽입부의 전단에 온열 프로브가 마련되는데, 이 온열 프로브는 레이저에 의해 발열하여 신체 내부에 존재하는 환부의 치료에 사용된다.

한국공개특허 제10-2011-0134255호(의료용 플라즈마 발생 장치 및 그를 이용한 내시경)에는 내시경 시스템으로 하여금 검사 기능 및 치료 기능을 모두 갖게 하는 기술의 다른 예가 개시되어 있다. 이 기술에서는 내시경의 삽입부에 플라즈마 발생장치가 마련되는데, 이 플라즈마 발생장치는 신체 내부에 존재하는 환부에 플라즈마를 방출하여 상기 환부를 치료한다.

한국공개특허 제10-2011-0134255호(의료용 플라즈마 발생 장치 및 그를 이용한 내시경)

현재, 플라즈마(plasma)의 의료적 기능이 지혈 촉진, 살균, 상처치유 촉진, 세포사멸 유도 등과 같이 다양하다는 연구 사례가 알려져 있다. 그리고 플라즈마의 이러한 의료적 기능들이 내시경 시스템에 의해 구현된다면, 이 내시경 시스템은 매우 유용하게 활용될 것이다. 예컨대, 지혈 촉진 기능은 메스로 조직을 채취하여 생긴 환부를 지혈할 때 사용될 수 있고, 살균 기능은 위궤양 치료를 위해 헬리코박터 균을 살균할 때 사용될 수 있고, 세포사멸 유도 기능은 암의 치료시 사용될 수 있을 것이다.

따라서 본 발명은 플라즈마가 갖는 의료적 기능들을 환부의 유형에 따라 선택적으로 채택하여 발휘할 수 있는 플라즈마 내시경 시스템을 제공하고자 한다.

상기 치료 모드 조절부에서 어떠한 치료 모드도 선택되지 않은 경우, 상기 제어기는 상기 작동 버튼이 가압된 동안 상기 가스 공급부로만 해당 제어신호를 송신한다.

상기 가스 공급부는, 각기 다른 종류의 가스를 저장하고 있는 복수의 가스 저장통; 상기 복수의 가스 저장통과 상기 플라즈마 노즐을 연결하는 호스; 및 상기 복수의 가스 저장통 각각으로부터의 가스 유출을 허용하거나 차단하는 복수의 밸브;를 포함한다. 이 경우, 상기 가스 공급부로 송신되는 제어신호는 상기 복수의 밸브 중 어느 하나만을 개방하기 위한 개방신호이다.

본 발명에 의하면, 여러 유형의 환부들 각각의 치료에 가장 적합한 전압 모드가 플라즈마 노즐에 인가될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 체내를 부풀리기 위한 가스가 상기 플라즈마 노즐로부터 분사될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 여러 유형의 환부들 각각의 치료에 가장 적합한 플라즈마 가스가 상기 플라즈마 노즐로 공급될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 내시경 시스템을 도시한 시스템도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 영상 장치의 화면을 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 플라즈마 내시경 시스템의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 내시경 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 내시경(110)과, 플라즈마 노즐(120)과, 가스 공급부와, 파워 서플라이(140)를 포함한다.

상기 내시경(110)은 체내로 삽입되는 삽입부(110b)와, 이 삽입부(110b)의 후단에 마련된 헤드(110a)를 포함한다.

상기 삽입부(110b)의 전단에는 카메라(114b) 및 조명(116b)이 마련되어 있다. 상기 카메라(114b)는 체내를 촬영하기 위한 것이고, 상기 조명(116b)은 체내로 빛을 조사하기 위한 것이다. 카메라(114b)가 촬영한 영상은 전선(151)을 통해 제어기(150)로 전송된 후, 도 2에 도시된 바와 같이 영상 장치(152)가 갖는 화면(154)의 영상 섹터(154a)에 시각적으로 표시된다.

또한, 삽입부(110b)에는 바이옵시 채널(112b)이 마련되어 있는데, 내시경 시술자는 상기 바이옵시 채널(112b)로 메스를 삽입하여 체내의 세포를 채취할 수 있다. 상기 바이옵시 채널(112b)로는 내시경 시술에 필요한 다른 의료기기들도 삽입될 수 있음은 물론이다. 이 외에 상기 삽입부(110b)에는 체내로 물을 분사하기 위한 물 분사공(미도시)도 마련될 수 있다.

상기 내시경(110)의 헤드(110a)는 내시경 시술자에 의해 파지되는 부분으로서, 치료 모드 선택부(112a)를 구비하고 있다. 상기 치료 모드 선택부(112a)는 체내에서 발견된 환부(10)의 유형에 따라 치료 모드를 선택할 수 있게 마련되어 있다.

예컨대, 내시경 시술자는 환부(10)가 세포 채취로 인해 생긴 것이라면 지혈 모드를 선택할 수 있고, 환부(10)가 세균에 감염된 것이라면 살균을 위해 살균 모드를 선택할 수 있고, 환부(10)가 암으로 인해 생긴 것이라면 암세포를 사멸시키기 위해 사멸 모드를 선택할 수 있다. 이 외에도 환부(10)가 상처나 염증으로 인해 생긴 것이라면 이 부위의 정상 조직 재생을 위해 재생 모드를 선택할 수 있다. 치료 모드 선택부(112a)에서 선택된 치료 모드는 전선(151)을 통해 제어기(150)로 전송된다.

상기 치료 모드 선택부(112a)는 다양한 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 치료 모드 선택부(112a)는 도 1에 도시된 바와 같이 다이알 형태로 마련될 수 있다. 이 경우, 다이알에 표시된 치료 모드의 눈금을 기준 눈금(114a)에 위치시킴으로써 치료 모드를 선택할 수 있다. 이와 달리, 치료 모드 선택부(112a)는 복수의 버튼(미도시) 형태로 마련될 수도 있다. 이 경우, 복수의 버튼 중 어느 하나를 가압하여 치료 모드를 선택할 수 있고, 가압된 버튼을 다시 가압하여 선택을 해제할 수 있다.

상기 치료 모드 선택부(112a)는 볼 형태(미도시)로 마련될 수도 있다. 이 경우, 제어기(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 영상 장치(152)의 화면(154)에 영상 섹터(154a)와 함께 치료 모드 아이콘들(156)을 표시한다. 그러면 내시경 시술자는 상기 볼을 회전하여 커서(20)를 상기 치료 모드 아이콘들(156) 중 어느 하나로 이동시키고, 상기 볼을 눌러 치료 모드를 선택할 수 있다. 또한, 내시경 시술자는 선택된 치료 모드에 커서(20)를 위치시키고 볼을 눌러 치료 모드의 선택을 해제할 수 있다.

상기 내시경(110)의 헤드(110a)에는 작동 버튼(116a)도 마련되어 있다. 내시경 시술자는 상기 작동 버튼(116a)을 계속 가압하여 환부(10)를 치료할 수 있고, 작동 버튼(116a)에 대한 가압을 해제하여 환부(10)의 치료를 종료할 수 있다. 이러한 작동 버튼(116a)은 내시경 시술자가 발로 밟을 수 있는 형태(미도시)로 마련될 수도 있다.

이상과 같은 내시경(110)은 삽입부(110b)의 굴곡이 허용되는 연성 내시경일 수도 있고, 삽입부(110b)의 굴곡이 허용되지 않는 경성 내시경일 수도 있다. 내시경(110)이 연성 내시경일 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 삽입부(110b) 전단의 조향을 위한 조향 수단(118a)이 마련되나, 경성 내시경일 경우에는 상기 조향 수단(118a)이 불필요하다.

상기 플라즈마 노즐(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 삽입부(110b)의 전단에 마련되어 있다. 또한, 플라즈마 노즐(120)은 삽입부(110b)에 내장된 전선(미도시)과 연결되어 있는데, 이 전선은 파워 서플라이(140)로부터 연장하는 전선(144)과 상기 헤드(110a)에서 원터치 피팅 방식으로 결합한다. 또한, 플라즈마 노즐(120)의 후단에는 삽입부(110b)에 내장된 가스 호스(미도시)가 연결되어 있다. 이러한 플라즈마 노즐(120)에 전압이 인가되면, 플라즈마 노즐(120)을 통과하는 가스가 플라즈마로 되어 환부(10)로 방출된다.

상기 가스 공급부는 플라즈마 노즐(120)로 가스를 공급하기 위한 것으로서, 가스 저장통(130)과 가스 공급 호스(132)를 포함한다. 상기 가스 저장통(130)에는 인체에 무해한 가스가 압축된 상태로 저장되어 있다. 상기 가스 공급 호스(132)의 일단은 가스 저장통(130)에 연결되고, 반대단은 삽입부(110b)에 내장된 가스 호스(미도시)와 상기 헤드(110a)에서 원터치 피팅 방식으로 결합한다. 상기 가스 공급 호스(132)에는 가스 저장통(130)으로부터의 가스 유출을 허용하거나 차단하는 솔레노이드 밸브(134a, 134b, 134c)가 마련되어 있다. 이 솔레노이드 밸브는 전선(136)을 통해 제어기(150)와 연결되어 있다.

상기 가스 저장통(130)은 하나만 마련되어도 된다. 그러나 가스 저장통(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 여러 개(130a, 130b, 130c)로 마련되어 각각 다른 가스를 저장하는 것이 좋다. 예컨대, 어느 가스 저장통(130a)에는 헬륨이 저장되고, 다른 가스 저장통(130b)에는 헬륨과 산소의 혼합 가스가 저장되고, 또 다른 가스 저장통(130c)에는 아르곤이 저장되는 식이다. 가스 저장통(130)이 복수이면 솔레노이드 밸브(134a, 134b, 134c) 또한 동일하게 복수로 마련된다.

가스 저장통(130)이 이와 같이 복수로 마련되면 각 치료 모드에 가장 적합한 것으로 밝혀진 가스가 사용될 수 있다. 예컨대, 헬륨이 타 가스보다 지혈 치료에 가장 적합한 것으로 밝혀졌다면 헬륨을 가스 저장통들 중 어느 하나(130a)에 저장하였다가 지혈 모드에서 사용하고, 헬륨과 산소의 혼합 가스가 타 가스보다 암세포 사멸에 가장 적합한 것으로 밝혀졌다면 상기 혼합 가스를 다른 가스 저장통(130b)에 저장하였다가 사멸 모드에서 사용하는 식이다.

상기 파워 서플라이(140)는 플라즈마 노즐(120)에 전압을 인가하기 위한 것으로서, 전선(142)을 통해 제어기(150)와 연결되어 있다. 또한, 파워 서플라이(140)는 각 치료 모드에 가장 적합한 것으로 밝혀진 전압 모드를 발생시키도록 마련되어 있다.

이러한 파워 서플라이(140)는 제어기(150)로부터 수신한 제어신호에 맞는 전압 모드를 선택하여 발생시킨다. 예컨대, 상기 제어신호가 지혈신호라면 파워 서플라이(140)는 지혈용 펄스 전압을 발생시키고, 상기 제어신호가 사멸신호라면 파워 서플라이(140)는 사멸용 펄스 전압(지혈용 펄스 전압과 진폭, 펄스폭 및 주기 중 적어도 하나가 다른 펄스 전압)을 발생시킨다.

상기 제어기(150)는 내시경 구동 프로그램을 탑재하고 있는 컴퓨터로서, 상기 내시경 구동 프로그램이 실행되면 아래와 같은 기능들을 수행하게 된다.

제어기(150)는 우선 영상 장치(152)의 화면(154)에 영상 섹터(154a)를 할당하고, 이 영상 섹터(154a)에 카메라(114b)가 촬영한 체내 영상을 시각적으로 표시한다. 만일, 치료 모드 선택부(112a)가 볼 형태(미도시)로 마련된다면, 제어기(150)는 상기 영상 섹터(154a)와 함께 치료 모드 아이콘들(156)을 표시한다.

또한, 제어기(150)는 치료 모드 선택부(112a)에서 선택된 치료 모드를 수신하고, 이후 작동 버튼(116a)이 눌리면 선택된 치료 모드에 대응하는 제어신호를 파워 서플라이(140) 및 솔레노이드 밸브(134a, 134b, 134c)로 전송한다. 예컨대, 치료 모드 선택부(112a)에서 지혈 모드가 선택된 후 작동 버튼(116a)이 눌리면, 제어기(150)는 지혈용 펄스 전압을 발생시키라는 제어신호를 파워 서플라이(140)로 전송하고, 헬륨을 저장하고 있는 가스 저장통(130a)의 솔레노이드 밸브(134a)로 개방 신호를 전송한다. 이후, 제어기(150)는 상기 작동 버튼(116a)의 눌림이 해제되면 파워 서플라이(140) 및 솔레노이드 밸브(134a, 134b, 134c)로의 제어신호 전송을 중단한다.

한편, 치료 모드 선택부(112a)에서 어떠한 치료 모드도 선택되지 않은 상태에서 작동 버튼(116a)이 눌리면, 제어기(150)는 미리 정해진 솔레노이드 밸브(예컨대, 헬륨을 저장한 가스 저장통의 솔레노이드 밸브)로만 개방신호를 전송한다. 이 경우, 플라즈마 노즐(120)에서는 플라즈마가 방출되는 것이 아니라 가스가 분사되는데, 이 가스는 촬영의 용이를 위해 신체 내부를 부풀리는데 사용할 수 있다.

이하, 상기 플라즈마 내시경 시스템(100)의 작동 과정을 설명한다.

내시경 시술자가 내시경 구동 프로그램을 실행하면, 제어기(150)는 영상 장치(152)의 화면(154)에 영상 섹터(154a)를 할당하고 이 영상 섹터(154a)에 카메라(114b)가 촬영한 영상을 시각적으로 표시한다.

그러면 내시경 시술자는 삽입부(110b)를 체내에 삽입하면서 체내에 환부(10)가 있는지를 영상 섹터(154a)를 보며 검사하게 된다. 이때, 체내의 특정 부위가 좁아 촬영이 용이하지 않다면 내시경 시술자는 치료 모드 선택부(112a)에서 어떠한 치료 모드도 선택하지 않은 채 작동 버튼(116a)을 누른다. 그러면 제어기(150)는 복수의 솔레노이드 밸브(134a, 134b, 134c) 중 미리 설정된 것에 개방신호를 전송하고, 이 경우 플라즈마 노즐(120)로부터 가스가 분사되어 체내를 부풀린다.

이후, 검사를 진행하던 내시경 시술자가 환부(10)를 발견하면 환부(10)의 유형을 파악한 후 치료 모드 선택부(112a)를 조작하여 치료 모드를 선택한다. 그리고 내시경 시술자는 작동 버튼(116a)을 누른다. 그러면 제어기(150)는 선택된 치료 모드에 해당하는 제어신호를 파워 서플라이(140) 및 솔레노이드 밸브로 전송하고, 이 경우 발견된 환부(10)의 치료에 가장 적합한 전압 모드 및 가스가 플라즈마 노즐(120)에 공급된다. 그리고 플라즈마 노즐(120)로 공급된 가스는 플라즈마로 되어 환부(10)로 방출되고, 이때 환부(10)의 치료가 이루어진다.

환부(10)의 치료를 마친 내시경 시술자는 작동 버튼(116a)의 누름을 해제한 후 검사를 재개한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100 : 플라즈마 내시경 시스템 110 : 내시경
110a : 헤드 110b : 삽입부
112a : 치료 모드 선택부 116a : 작동 버튼
120 : 플라즈마 노즐 130 : 가스 저장통
132 : 가스 공급 호스 134a, 134b, 134c : 솔레노이드 밸브
140 : 파워 서플라이 150 : 제어기
152 : 영상 장치 154a : 영상 섹터
156 : 치료 모드 아이콘

Claims

체내에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 후단에 마련된 헤드를 포함하는 내시경;
상기 체내의 환부로 방출할 플라즈마를 발생시키기 위해 상기 삽입부의 전단에 마련된 플라즈마 노즐;
상기 플라즈마 노즐로 가스를 공급하기 위한 가스 공급부;
상기 플라즈마 노즐에 전압을 인가하기 위한 파워 서플라이;
상기 환부의 유형에 따른 치료 모드의 선택을 위해 상기 헤드에 마련된 치료 모드 선택부;
상기 헤드에 마련되거나 발로 밟을 수 있게 마련된 작동 버튼; 및
상기 작동 버튼이 가압된 동안에만 상기 치료 모드 선택부에서 선택된 선택 모드에 해당하는 제어신호를 상기 가스 공급부 및 파워 서플라이로 송신하는 제어부;를 포함하는 플라즈마 내시경 시스템.
제1항에 있어서,
상기 치료 모드 조절부에서 어떠한 치료 모드도 선택되지 않은 경우, 상기 제어기는 상기 작동 버튼이 가압된 동안 상기 가스 공급부로만 해당 제어신호를 송신하는 플라즈마 내시경 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 공급부는,
각기 다른 종류의 가스를 저장하고 있는 복수의 가스 저장통;
상기 복수의 가스 저장통과 상기 플라즈마 노즐을 연결하는 호스; 및
상기 복수의 가스 저장통 각각으로부터의 가스 유출을 허용하거나 차단하는 복수의 밸브;를 포함하고,
상기 가스 공급부로 송신되는 제어신호는 상기 복수의 밸브 중 어느 하나만을 개방하기 위한 개방신호인 프라즈마 내시경 시스템.