KR20190005306A

KR20190005306A - 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법

Info

Publication number: KR20190005306A
Application number: KR1020170085762A
Authority: KR
Inventors: 김철생; 박찬희; 김주연; 이지연; 장세림; 김민정
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-01-16
Also published as: KR101959898B1

Abstract

본 발명은 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법에 관한 것으로서, 특히 뇌혈관의 혈전 제거시 발생될 수 있는 혈전조각을 포집하여 제거할 수 있는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법에 관한 것이다.
본 발명의 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈은, 와이어로 이루어진 스텐트와; 상기 스텐트의 끝단에 결합되는 나노섬유폼;을 포함하여 이루어지되, 상기 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트에 의한 혈전제거시 떨어져 나간 혈전조각을 포집하는 것을 특징으로 하는 한다.

Description

뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법 { THROMBUS RETRIEVING STENT MODULE AND THROMBUS RETRIEVING METHOD USING THE SAME }

본 발명은 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법에 관한 것으로서, 특히 뇌혈관의 혈전 제거시 발생될 수 있는 혈전조각을 포집하여 제거할 수 있는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법에 관한 것이다.

일반적으로 뇌동맥, 말초동맥, 심부정맥, 폐동맥 등이 혈전색전에 의해 막힌 경우 이를 치유하기 위해서는, 약물을 이용하여 혈전용해치료를 진행하거나, 기계적으로 혈전제거술을 시행하는 방법이 활용된다.

특히, 기계적 혈전제거술의 경우 다양한 혈전제거 기구들이 개발되어 왔으며, 현재까지 개발된 혈전제거 기구들 중에는 스텐트(stent)를 이용하는 기술이 효과적인 측면에서는 상당히 우수한 것으로 알려져 있다.

이러한 혈전제거용 스텐트는 좁아진 혈관에 삽입한 후 팽창하여 혈전을 외부로 제거함으로써 혈류를 재개통시켜 개선하게 된다.

그러나, 혈전제거용 스텐트를 이용하여 혈전을 제거할 때에, 혈전에서 작은 조각이 떨어질 수 있는데, 이러한 혈전조각은 스텐트의 빈구멍을 통해 혈관으로 다시 이동하여 새로운 문제가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

등록특허 제10-1303612호 등록특허 제10-1729398호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 뇌혈관에 존재하는 혈전 제거시 혈전덩어리에서 떨어져 나가는 작은 혈전조각들을 포집하여 제거할 수 있는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈은, 와이어로 이루어진 스텐트와; 상기 스텐트의 끝단에 결합되는 나노섬유폼;을 포함하여 이루어지되, 상기 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트에 의한 혈전제거시 떨어져 나간 혈전조각을 포집하는 것을 특징으로 하는 한다.

상기 나노섬유폼은 상기 스텐트의 내부에 삽입 배치된다.

상기 스텐트는 내부에 삽입 배치된 상기 나노섬유폼이 외부로 유출되는 것을 차단하도록 막혀 있다.

상기 나노섬유폼은 3차원 형태의 기초나노섬유폼에 하이드로겔을 주입하여 가교반응을 일으킨 후 동결건조하여 형성된다.

상기 기초나노섬유폼는, 2차원 형태의 나노섬유매트를 수소가스가 발생되는 용액에 침지시켜 탄성을 갖는 3차원 형태로 형성된다.

상기 하이드로겔은 HA(Hyaluronic Acid, 히알루론산)겔로 이루어진다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 뇌혈관 혈전제거 방법은, 혈전을 제거하고자 하는 뇌혈관에 가이드를 삽입하여 상기 가이드가 혈전을 투과하도록 하는 단계와; 상기 가이드를 따라 중공형상의 카테터를 삽입하는 단계와; 상기 카테터의 내부에 배치된 상기 가이드를 제거하는 단계와; 상기 카테터의 내부를 통해 스텐트 모듈을 삽입하는 단계와; 상기 카테터를 이동시켜 상기 스텐트 모듈이 상기 카테터의 외부로 배출되도록 하는 단계와; 상기 스텐트 모듈을 잡아당겨 상기 스텐트 모듈에 부착된 혈전을 혈관으로부터 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 스텐트 모듈은, 와이어로 이루어진 스텐트와; 상기 스텐트의 끝단에 결합되는 나노섬유폼;을 포함하여 이루어지고, 상기 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트에 의한 혈전제거시 떨어져 나간 혈전조각을 포집하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 스텐트의 끝단이 나노섬유폼이 결합되어 있고, 이러한 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되기 때문에, 스텐트에 의한 혈전 제거시 혈전덩어리에서 떨어져 나가는 작은 혈전조각들을 포집하여 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈의 측면구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈에 혈액이 공급되어 팽창된 상태의 측면면구조도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 뇌혈관 혈전제거방법의 과정도.

본 발명의 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈은, 스텐트(10)와, 나노섬유폼(20)을 포함하여 이루어진다.

상기 스텐트(10)는 와이어로 이루어진다.

이러한 상기 스텐트(10)는 와이어를 상호 엮어 제작하거나, 튜브를 레이져로 가공하여 와이어 형상으로 제작한다.

따라서, 상기 스텐트(10)에는 내부와 외부가 연통되는 다수개의 빈구멍이 형성되어 있다.

상기 스텐트(10)는 니티놀 등과 같은 재질로 이루어지고, 형상기억합금으로 이루어진다.

따라서, 상기 스텐트(10)는 외력에 의해 압축되었다가 외력이 제거되면 원상태로 탄성복원되게 된다.

상기 나노섬유폼(20)은 상기 스텐트(10)의 끝단에 결합된다.

이러한 상기 나노섬유폼(20)은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트(10)에 의한 혈전(40)제거시 떨어져 나가는 혈전조각을 포집하게 된다.

위와 같은 상기 나노섬유폼(20)은 상기 스텐트(10)의 내부에 삽입 배치되도록 한다.

그리고, 상기 스텐트(10)는 내부에 삽입 배치된 상기 나노섬유폼(20)이 외부로 유출되는 것을 차단하도록 끝단이 막혀 있다.

이때, 상기 스텐트(10)의 끝단은 완전히 막히는 것이 아니라 빈구멍이 형성되어 있는데, 상기 나노섬유폼(20)이 외부로 유출되지 않을 정도로 막혀 있게 된다.

상기 나노섬유폼(20)은 3차원 형태의 기초나노섬유폼에 하이드로겔을 주입하여 가교반응을 일으킨 후 동결건조하여 형성된다.

그리고, 상기 하이드로겔은 HA(Hyaluronic Acid, 히알루론산)겔로 이루어진다.

보다 구체적으로, 상기 나노섬유폼(20)을 제조하는 방법은 다음과 같다.

상기 나노섬유폼(20)의 제조방법은, 2D매트생성단계와, 3D폼생성단계와, 하이드로겔주입단계와, 동결건조단계를 포함하여 이루어진다.

상기 2D매트생성단계는 2차원 형태의 2차나노섬유매트를 생성하는 단계이다.

상기 2D매트생성단계는 1차매트생성단계와 2차매트생성단계와 세척단계를 포함하여 이루어진다.

상기 1차매트생성단계는 PCL(폴리카프로락톤)폴리머 용액과 셀룰로오스아세테이트(CA) 솔루션을 혼합한 후 전기방사하여 PCL/CA 나노섬유매트 즉 1차나노섬유매트를 생성하는 단계이다.

상기 2차매트생성단계는 상기 1차나노섬유매트를 NaOH용액에 침지시켜 2차나노섬유매트를 생성하는 단계이다.

상기 2차매트생성단계에서는, PCL폴리머와 셀룰로오스아세테이트(CA)로 이루어진 1차나노섬유매트에서 셀룰로오스아세테이트(CA)가 NaOH와 반응하여 셀루로오스(CL)로 변하게 된다.

따라서, 상기 2차매트생성단계에서는 PCL폴리머와 셀룰로오스아세테이트(CA)로 이루어진 상기 1차나노섬유매트가 PCL폴리머와 셀룰로오스(CL)로 이루어진 PCL/CL 나노섬유매트 즉 2차나노섬유매트로 변환되게 된다.

상기 세척단계는 상기 2차나노섬유매트(PCL/CL 나노섬유매트)를 증류수 등으로 세척하는 단계이다.

상기 3D폼생성단계는 2차원 형태로 이루어진 상기 2차나노섬유매트를 3차원 형태의 상기 기초나노섬유폼으로 변환시켜 생성하는 단계이다.

이때, 상기 3D폼생성단계에서는 상기 2차나노섬유매트를 수소가스가 발생되는 용액에 침지시켜 탄성을 갖는 3차원 형태의 기초나노섬유폼으로 생성한다.

상기 2차나노섬유매트를 수소가스가 발생되는 용액에 침지시키게 되면, 상기 수소가스는 상기 2차나노섬유매트에 생성된 기공으로 들어가 상기 2차나노섬유매트를 부풀게 하여 3차원 형태를 갖는 스폰지 타입의 상기 기초나노섬유폼을 형성하게 된다.

상기 수소가스를 발생시키는 용액으로는 NaBH4(수소화붕소나트륨) 등이 있다.

따라서, 상기 3D폼생성단계에서는 상기 2차나노섬유매트를 NaBH4(수소화붕소나트륨)용액에 침지시키게 되면, NaBH4용액에 의해 수소가스가 발생되게 되는데, 이렇게 발생된 수소가스가 2차나노섬유매트의 내부에 형성된 기공으로 들어가 2차나노섬유매트를 부풀게 함으로써, 스폰지와 같은 3차원 형태의 상기 기초나노섬유폼을 형성하게 된다.

위와 같이 생성된 상기 기초나노섬유폼은 에틸렌글리콜(ethylene glycol)용액으로 씻은 후 증류수 다시 씻는다.

상기 하이드로겔주입단계는 상기 기초나노섬유폼에 하이드로겔을 주입하여 상기 기초나노섬유폼과 하이드로겔이 상호 가교반응을 일으켜 유동성있는 나노섬유폼(20)을 형성하는 단계이다.

이때, 상기 기초나노섬유폼에 주입되는 하이드로겔은 HA(Hyaluronic Acid, 히알루론산)겔 등으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 동결건조단계는 상기 나노섬유폼(20)을 몰드에 넣은 후 동결건조시키는 단계이다.

상기 하이드로겔주입단계에서 상기 기초나노섬유폼에 하이드로겔을 주입함으로써, 보다 탄성복원력이 우수한 나노섬유폼(20)을 생성할 수 있다.

위와 같은 단계를 통해 만들어진 나노섬유폼(20)에 EDC(1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl)carbodiimide)용액을 첨가하여 하이드로겔의 가교반응을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 나노섬유폼(20)에 GTA(Glutaraldehyde)가교제를 주입한 후 씻어지도록 하여, 혈액 안에서 나노섬유폼(20)이 녹는 것을 방지할 수 있다.

위와 같은 과정을 통해 제조된 상기 나노섬유폼(20)은, 혈액이 상기 나노섬유폼(20)에 유입될 경우 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창하게 되며, 외력이 가해지면 압축되었다가 외력이 제거되면 다시 원상태로 복원되는 탄성복원력이 매우 우수하다.

위와 같은 상기 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈을 이용한 본 발명의 뇌혈관 혈전 제거 방법은 다음과 같다.

먼저, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 혈전(40)을 제거하고자 하는 뇌혈관에 가이드(31)를 삽입하여 상기 가이드(31)가 혈전(40)을 투과하도록 한다.

그 후 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 가이드(31)를 따라 중공형상의 카테터(32)를 삽입한다.

그리고 도 4(c)에 도시된 바와 같이 상기 카테터(32)의 내부에 배치된 상기 가이드(31)를 제거한다.

상기 가이드(31)가 제거된 상기 카테터(32)의 내부를 통해 도 4(d)에 도시된 바와 같이 본 발명의 스텐트 모듈을 삽입한다.

이때, 상기 스텐트 모듈은 압축된 상태로 상기 카테터(32)의 내부에 삽입된다.

그 후 도 4(e)에 도시된 바와 같이, 상기 카테터(32)를 후퇴시켜 상기 스텐트 모듈이 상기 카테터(32)의 외부로 배출되도록 한다.

위와 같이 상기 스텐트 모듈이 상기 카테터(32)의 외부로 배출되게 되면, 도 4(f)에 도시된 바와 같이 상기 스텐트 모듈을 구성하는 상기 스텐트(10)는 외력이 제거되어 원상태로 탄성복원되고, 이로 인해 상기 스텐트(10)는 그 직경이 확장되게 된다.

위와 같이 직경이 확장되어 전개된 상기 스텐트(10)는 상기 혈관의 내부에 있는 상기 혈전(40)에 침투하게 된다.

또한, 상기 스텐트 모듈이 상기 카테터(32)에서 배출되면서 상기 스텐트(10)의 내부에 배치된 상기 나노섬유폼(20)에는 혈액이 유입되게 된다.

동결건조된 상태로 압축되어 있던 상기 나노섬유폼(20)은 혈액이 유입됨에 따라 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창하게 된다.

상기 나노섬유폼(20)의 부피가 팽창됨에 따라 상기 나노섬유폼(20) 의해 상기 스텐트(10)의 끝단은 완전히 막히게 되고, 또한 상기 나노섬유폼(20)은 혈관의 내측벽에 밀착되게 된다.

그 후, 상기 스텐트 모듈을 외부에서 잡아당기게 되면, 도 4(g)에 도시된 바와 같이 상기 스텐트(10)에 부착된 혈전(40)은 스텐트(10)와 함께 혈관으로부터 분리된 후 카테터(32)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.

이때, 상기 혈전(40)을 제거하면서 상기 혈전(40)에서 작은 조각이 떨어질 수 있는데, 이러한 혈전조각은 후방에 위치하는 상기 나노섬유폼(20)에 포집되어 함께 외부로 배출되게 된다.

즉, 상기 나노섬유폼(20)의 부피가 팽창되어 혈관을 막고 있기 때문에, 점성을 갖는 혈전조각은 상기 나노섬유폼(20)에 모두 부착된 상태로 배출되어 제거된다.

한편, 본 발명의 상기 나노섬유폼(20)은 팽창되어 겔 상태로 변환된 후에는 압력을 가해도 파괴되지 않고 형상이 복원되는 특성을 가지고 있다.

따라서, 겔 상태로 변환된 나노섬유폼(20)은 혈관의 크기에 맞게 그 크기 조절될 수 있고, 혈전(40) 제거시 혈전(40)을 포집한 스텐트(10)가 카테터(32)의 내부로 삽입될 때 상기 나노섬유폼(20)도 압축된 상태로 상기 카테터(32)의 내부로 잘 삽입될 수 있다.

위와 같은 본 발명에 의해 뇌혈관에서 혈전(40)을 제거할 때 발생될 수 있는 혈전조각까지도 모두 포집하여 제거할 수 있다.

본 발명인 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈 및 이를 이용한 뇌혈관 혈전제거 방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 스텐트, 20 : 나노섬유폼,
31 : 가이드, 32 : 카테터,
40 : 혈전,

Claims

와이어로 이루어진 스텐트와;
상기 스텐트의 끝단에 결합되는 나노섬유폼;을 포함하여 이루어지되,
상기 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트에 의한 혈전제거시 떨어져 나간 혈전조각을 포집하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
청구항1에 있어서,
상기 나노섬유폼은 상기 스텐트의 내부에 삽입 배치된 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
청구항2에 있어서,
상기 스텐트는 내부에 삽입 배치된 상기 나노섬유폼이 외부로 유출되는 것을 차단하도록 막혀 있는 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
청구항1에 있어서,
상기 나노섬유폼은 3차원 형태의 기초나노섬유폼에 하이드로겔을 주입하여 가교반응을 일으킨 후 동결건조하여 형성된 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
청구항4에 있어서,
상기 기초나노섬유폼는,
2차원 형태의 나노섬유매트를 수소가스가 발생되는 용액에 침지시켜 탄성을 갖는 3차원 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
청구항4에 있어서,
상기 하이드로겔은 HA(Hyaluronic Acid, 히알루론산)겔로 이루어진 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거용 스텐트 모듈.
혈전을 제거하고자 하는 뇌혈관에 가이드를 삽입하여 상기 가이드가 혈전을 투과하도록 하는 단계와;
상기 가이드를 따라 중공형상의 카테터를 삽입하는 단계와;
상기 카테터의 내부에 배치된 상기 가이드를 제거하는 단계와;
상기 카테터의 내부를 통해 스텐트 모듈을 삽입하는 단계와;
상기 카테터를 이동시켜 상기 스텐트 모듈이 상기 카테터의 외부로 배출되도록 하는 단계와;
상기 스텐트 모듈을 잡아당겨 상기 스텐트 모듈에 부착된 혈전을 혈관으로부터 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 스텐트 모듈은,
와이어로 이루어진 스텐트와; 상기 스텐트의 끝단에 결합되는 나노섬유폼;을 포함하여 이루어지고,
상기 나노섬유폼은 혈액이 유입되면 겔 상태로 변화되면서 그 부피가 팽창되어 상기 스텐트에 의한 혈전제거시 떨어져 나간 혈전조각을 포집하는 것을 특징으로 하는 뇌혈관 혈전제거 방법.