KR20170000724A - 접촉 압력 검출 장치 - Google Patents

접촉 압력 검출 장치 Download PDF

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KR20170000724A
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홍정화
김훈희
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이영호
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Abstract

본 발명은 문합 시술 시, 환자의 위장관 생체역학적 특성을 반영하여 최적의 문합 조건을 도출하기 위한 접촉 압력 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치는 문합 시술 시 사용되는 접촉 압력 검출 장치에 있어서, 제1연결부; 제2연결부; 및 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 위치하여 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 중 적어도 하나에 가해지는 압력에 의해 변형되는 측정 프레임을 포함할 수 있다.

Description

접촉 압력 검출 장치{DEVICE FOR DETECTING INTERFACE PRESSURE}
본 발명은 접촉 압력 검출 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 문합 시술 시, 환자의 위장관 생체역학적 특성을 반영하여 최적의 문합 조건을 도출하기 위한 접촉 압력 검출 장치에 관한 것이다.
문합(anastomosis)은 혈관 또는 신경, 장기 등이 연결되어 있는 상태를 의미한다. 문합 시술 또는 문합술이라 함은 인체의 위장관에 병변(암 등)이 발생하였을 때, 병변 부위를 절제한 후 끊어진 두 부분을 접합하여 서로 통하게 하는 수술이다.
현재 문합술에 사용되는 접합 스테이플러는 위장관 절제 후 장과 장을 연결하기 위해 사용되는 의료기기로서 과거 손으로 봉합하여 연결하기 어려웠던 대장-직장이나 식도-위/십이지장 등 위장관 문합이 수용봉합보다 빠르고 안전하며, 수술 후 결과가 일정한 장점이 있다. 현재 사용되는 접합 스테이플러는 개를 실험 대상으로 두 개의 장을 연결하는 실험을 통해서 처음 소개되었다. 이러한 접합 스테이플러는 시술자의 수동 조작에 의해 문합 조건이 결정되어 문합 시술이 이루어진다. 관련 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1189374호가 있다.
하지만 접합 스테이플러를 사용한 문합 시술 환자의 약 10%의 환자에서 누출, 협착과 같은 합병증이 발생한다고 보고되고 있다. 이러한 합병증은 임상보고에 따르면 현재 사용되는 접합 스테이플러를 사용한 문합 시술 시 문합 부위의 접촉압력 과다 혹은 부족으로 발생한다고 보고되고 있다.
따라서, 종래기술에 따른 위장관 접합 스테이플러로 인해 발생하던 합병증의 발생빈도를 낮출 수 있는 환자의 나이와 성별 등에 따른 위장관의 생체역학적 특성(두께, 물성 등)을 반영할 수 있는 접촉압력 검출 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 목적은 문합 시술 시 환자의 위장관 생체역학적 특성을 반영하여 최적의 문합 조건(문합 압력 또는 간격 등)을 도출할 수 있는 접촉 압력 검출 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 문합 시술 시 사용되는 접촉 압력 검출 장치에 있어서, 제1연결부; 제2연결부; 및 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 위치하여 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 중 적어도 하나에 가해지는 압력에 의해 변형되는 측정 프레임을 포함하는 접촉 압력 검출 장치가 개시된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 문합 시술 시 사용되는 접촉 압력 검출 장치에 있어서, 제1연결부; 제2연결부; 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 위치하여 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 중 적어도 하나에 가해지는 압력에 의해 변형되는 탄성 재질로 내부가 채워진 측정 프레임; 및 상기 측정 프레임과 연결된 상기 측정 프레임의 내부 변형 정도를 측정하는 스트레인 게이지를 포함하는 접촉 압력 검출 장치가 개시된다.
본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치는 문합 시술 시 환자 위장관의 생체역학적 특성에 의해서 최적의 문합 조건을 도출하여 수술 후 합병증을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 문합 시 환자 위장관의 생체역학적 특성이 반영된 문합 시 최적의 문합 압력을 제공하여 문합의 안전성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 문합 시술에 사용되는 접합 스테이플러를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 접촉 압력 검출 장치의 사시도이다.
도 3은 2의 접촉 압력 검출 장치의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 접촉 압력 검출 장치가 접촉 압력을 검출하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 접촉 압력 검출 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치는 위장관의 병변에 의해 위장관 절제 시술 후 끊어진 두 부분을 연결하는 문합 시술 시 환자 위장관의 생체역학적 특성을 반영하여 문합 조건을 결정할 수 있는 접합 스테이플러(또는 문합기)의 접촉 압력을 검출할 수 있다.
먼저, 접합 스테이플러에 대해 설명하고, 접촉 압력 검출 장치에 대해 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 문합 시술에 사용되는 접합 스테이플러를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 접합 스테이플러(100)는 문합 시술 시 핸들부(130)에서 시술자의 악력으로 발생하는 힘이 문합이 이루어지는 헤드부(110)까지 전달되도록 구성된 샤프트부(120)로 구성될 수 있다.
헤드부(110)부는 문합을 위한 스테이플 관련 요소, 절단을 위한 요소 등을 포함할 수 있다.
샤프트부(120)는 압축력을 전달하는 축, 압축력에 반해 발생하는 힘에 대한 지지 요소 등을 포함할 수 있다.
핸들부(130)는 문합 조건 조절 요소, 압축력 발생 요소 등을 포함할 수 있다.
기존의 위장관 접합 스테이플러는 단순히 핸들부의 문합 조건 조절 요소를 시술자가 주관에 따라 문합 조건을 결정하는 구조였다. 하지만, 본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치를 이용하면, 문합 시술 시 환자 위장관의 생체역학적 특성에 의해서 최적의 문합 조건을 도출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 접촉 압력 검출 장치의 사시도이고, 도 3은 2의 접촉 압력 검출 장치의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 접촉 압력 검출 장치(200)는 제1연결부(210), 제2연결부(220) 및 측정 프레임(230)을 포함할 수 있다.
상기 접촉 압력 검출 장치(200)는 접합 스테이플러(100)의 샤프트부(120)와 핸들부(130)의 경계 또는 핸들부(130)와 헤드부(110) 사이의 어느 지점에도 위치가 가능하다.
상기 제1연결부(210)는 핸들부(130) 측 방향으로 접합 스테이플러(100)와 연결될 수 있고, 상기 제2연결부(220)는 헤드부(110) 측 방향으로 접합 스테이플러(100)와 연결될 수 있다. 상기 제1연결부(210), 및 제2연결부(220)는 샤프트부(120)와 연결이 가능한 구조이면 형태의 제약을 받지 않는다. 예를 들어, 제1연결부(210), 및 제2연결부(220)는 원형 또는 사각형 등 샤프트부(120)에 끼워질 수 있는 형태로 구현될 수 있다.
한편, 제2연결부(220)는 상기 접촉 압력 검출 장치(200)의 외부 프레임의 일부분일 수 있다.
측정 프레임(230)은 상기 제1연결부(210)과 제2연결부(220) 사이에 위치하여, 제1연결부(210)에 가해지는 압력에 의해 변형되고, 상기 압력이 제거되면 원래의 모양으로 원상 복귀될 수 있다. 상기 측정 프레임(230)은 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 상기 탄성 재질은 고무, 실리콘 등을 포함할 수 있다.
상기 측정 프레임(230) 내부에는 소정 모양의 에어셀(240)이 형성되어 있을 수 있다. 에어셀이라 함은 소정 모양의 빈 공간을 말한다. 에어셀(240)에는 공기 또는 유체가 채워질 수 있다.
상기 측정 프레임(230)의 소정 영역에는 상기 에어셀(240)의 변형 정도를 측정 센서(300)와 연결할 수 있는 제3연결부(231)가 형성될 수 있다. 상기 측정 센서(300)는 압력 측정이 가능한 센서로, 공압 센서, 유압 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 압력 측정 센서(300) 타입에 따라 상기 측정 프레임(230)의 셀 구조가 형성될 수 있다.
상기 측정 센서(300)는 상기 접촉 압력 검출 장치(200)의 일구성 요소로 구현될 수도 있고, 별도의 구성 요소로 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 접촉 압력 검출 장치가 접촉 압력을 검출하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
문합 시술에 사용되는 접합 스테이플러(100)의 샤프트부(120)에 접촉 압력 검출 장치(200)가 위치시키고, 핸들부(130)의 문합 조건 조절 요소를 통해서 문합 간격을 조정하면 문합 간격에 따라서 환자의 위장관 문합 부위에 접촉 압력이 발생될 수 있다.
접촉 압력은 위장관과 위장관의 접촉되는 면(즉, 문합 부위)에서 발생되는 압력으로 두 위장관의 두께 이하의 간격으로 문합 간격이 좁아지면 발생하게 된다. 접촉된 두 위장관 사이에서 발생되는 접촉 압력은 환자 위장관의 생체역학적 특성에 따라서 달라질 수 있다. 환자의 성별, 나이별, 체형별 등의 요인들에 의해서 환자 위장관의 물성, 두께 등이 달라질 수 있다. 이러한 환자 위장관의 생체역학적 특성을 반영한 문합 간격을 도출하기 위해서 환자 위장관 문합 부위의 간격을 조절할 수 있다. 접촉 압력이 일정값 이하인 경우, 누출의 위험성이 있고, 접촉 압력이 소정값 이상인 경우에는 협착의 위험성이 있다.
본 실시예에 의하면, 접촉 압력 검출 장치(200)는 공압을 통해 접촉 압력을 검출할 수 있다.
도 4(a)는 제1연결부(210)에 압력이 가해지지 않은 기본 상태이다. 기본 상태에서는 에어셀(240) 내부는 대기압 상태로 압력 센서(300, 공압 센서)에서 접촉 압력이 검출되지 않는다.
도 4(b)는 제1연결부(210)에 압력이 가해져 접촉 압력 측정이 가능한 상태이다. 이 상태에서는 접촉 압력에 따라 에어셀(240)의 변형이 일어나기 때문에, 환자의 위장관 문합 부위의 문합 간격 도출을 위한 접촉 압력이 검출될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치(100) 핸들부(130)에서 헤드부(110)까지 압축력 전달과 압축에 따른 반력에 대한 지지가 이루어지는 구조로 문합 시술 시 양측 중심 축에 정확한 힘 전달이 가능한 구조이다.
한편, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일실시예에 의하면, 접촉 압력 검출 장치는 측정 프레임 내부가 에어셀 구조가 아닌 재료의 강도가 낮은 재료(예를 들어, 탄성 재료)로 내부 공간을 채울 수 있는 구조를 만든 후 스트레인 게이지를 부착하여 접촉 압력을 측정할 수도 있다. 물론 이 경우에도 측정 프레임은 접촉 압력에 의해 외형이 변형될 수 있다. 스트레인 게이지는 구조체의 변형되는 상태와 그 양을 측정하기 위하여 구조체에 부착하는 게이지를 의미한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 접촉 압력 검출 장치는 문합 시술 시 환자 위장관의 생체역학적 특성에 의해서 최적의 문합 조건을 도출하여 수술 후 합병증을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 문합 시 환자 위장관의 생체역학적 특성이 반영된 문합 시 최적의 문합 압력을 제공하여 문합의 안전성을 제공할 수 있다.
상기와 같이 설명된 접촉 압력 검출 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 접합 스테이플러
110: 헤드부
120: 샤프트부
130: 핸들부
200: 접촉 압력 검출 장치
210: 제1연결부
220: 제2연결부
230: 측정 프레임
231: 제3연결부
300; 측정 센서

Claims (10)

  1. 문합 시술 시 사용되는 접촉 압력 검출 장치에 있어서,
    제1연결부;
    제2연결부; 및
    상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 위치하여 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 중 적어도 하나에 가해지는 압력에 의해 변형되는 측정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 프레임은
    상기 가해지는 압력에 의해 외형이 변화되고, 상기 가해진 압력이 제거되면 원상으로 복귀되는 탄성 재질로 이루어지되, 내부는 소정 모양의 에어셀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측정 프레임은
    상기 가해지는 압력에 의해 변형되는 정도를 전달할 수 있는 제3연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 압력 검출 장치는
    상기 제3연결부와 연결되어 상기 가해지는 압력에 의해 변형되는 정도에 근거하여 상기 측정 프레임의 내부 압력을 측정하는 압력 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성 재질은
    실리콘, 및 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제1연결부 및 제2연결부는
    접합 스테이플러와 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접촉 압력 검출 장치는 상기 접합 스테이플러의 핸들부와 헤드부 사이에 삽입될 수 있는 구조이고,
    상기 제1연결부는 상기 접합 스테이플러의 핸들부 측으로 연결되고,
    상기 제2연결부는 상기 접합 스테이플러의 헤드부 측으로 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  8. 문합 시술 시 사용되는 접촉 압력 검출 장치에 있어서,
    제1연결부;
    제2연결부;
    상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 위치하여 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부 중 적어도 하나에 가해지는 압력에 의해 변형되는 탄성 재질로 내부가 채워진 측정 프레임; 및
    상기 측정 프레임과 연결된 상기 측정 프레임의 내부 변형 정도를 측정하는 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 탄성 재질은
    실리콘, 및 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제1연결부 및 제2연결부는
    접합 스테이플러와 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 압력 검출 장치.
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