KR20190047251A - Platform for sono-guided brain therapy - Google Patents

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KR20190047251A
KR20190047251A KR1020170140910A KR20170140910A KR20190047251A KR 20190047251 A KR20190047251 A KR 20190047251A KR 1020170140910 A KR1020170140910 A KR 1020170140910A KR 20170140910 A KR20170140910 A KR 20170140910A KR 20190047251 A KR20190047251 A KR 20190047251A
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ultrasonic
ultrasound
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KR1020170140910A
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김성현
이병일
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(주)헬스허브
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Abstract

The present invention relates to an ultrasound guided platform for brain treatment, which can drastically reduce errors due to conventional blind treatment by inserting a catheter into an accurate site while monitoring the state of the brain with ultrasound, to take a biopsy of the brain or the tissue around the brain, to allow blood or moisture to be aspirated and drained, or to enable vasodilation.

Description

초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼{PLATFORM FOR SONO-GUIDED BRAIN THERAPY}{PLATFORM FOR SONO-GUIDED BRAIN THERAPY}

본 발명은 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터(catheter)를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 혈관을 팽창할 수 있도록 함으로써, 종래의 블라인드 처치로 인한 오류를 획기적으로 줄일 수 있는 방법과 그 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a brain treatment platform under ultrasound guidance. More particularly, the present invention relates to a brain treatment platform for ultrasound guidance, and more particularly, The present invention relates to a method and a platform for drastically reducing errors due to conventional blind treatment by allowing water to be sucked and drained or blood vessels can be expanded.

과학기술의 발달로 의료분야에도 최근 수술기구를 포함한 의료기기를 중심으로 많은 발전이 있었다. 과거에는 의사가 자신의 경험에 따라 진료나 치료를 하였으나, 최근에는 정밀한 수술도구나 의약품의 도움으로 복잡하고 어려운 수술도 비교적 간단하고 안전하게 수행할 수 있게 되었다.With the development of science and technology, there have been many developments in the field of medical care, especially in medical devices including surgical instruments. In the past, doctors treated or treated according to their own experience, but in recent years, it has become possible to carry out complicated and difficult operations relatively easily and safely with the help of precise surgical instruments and medicines.

아무리 기술이 발전하였다고 하더라도 암을 포함한 특정 질환이나 뇌와 같은 특정 부위의 질환을 치료하는 기술에는 여전히 해결되어야 할 많은 숙제가 남아 있는 실정이다.No matter how technologically advanced, there are still many homework problems to be solved in the technology for treating certain diseases including cancer and certain diseases such as the brain.

특히 뇌의 경우, 인간이 제일 치료받기 두려워하는 부분 중 하나이며, 인간의 신체부위 중에서 가장 중요한 부분일 것이다. 인간의 신체 중에서 뇌에 이상이 발생하면 치료도 어렵고, 그 치명적인 결과로 인해서 치료 과정의 사소한 실수도 허용되지 않을 것이다.Particularly in the case of the brain, it is one of the areas where humans are most afraid of being treated, and it may be the most important part of human body parts. When a brain abnormality occurs in the human body, it is difficult to treat, and the catastrophic result will not allow minor mistakes in the treatment process.

뇌수술은 비록 병증이 사소하더라도 아주 큰 수술이고 생명을 위험하게 하는 수술이라고 일반적으로 생각한다.Brain surgery is generally considered to be a very serious surgery and life-threatening operation, even if the pathology is minor.

뇌수술 중에서 많이 시술하는 것으로, 뇌수술 중 비교적 간단한 수술로 머리뼈와 뇌 표면 사이의 공간에 물이 고이거나(경막하수종), 피가 고인 후 시간이 지나 고인 피가 물처럼 되었을 때(만성경막하 혈종) 이를 제거하기 위하여 시행하는 천공배액술(Burr hole Drainage)이 있으며, 뇌실내출혈이나 혈압으로 인한 뇌출혈시 피가 뇌실까지 확산되어 뇌실에서 뇌척수액 흐름이 막힌(급성수두증) 경우 응급으로 시행하는 뇌실외 배액술(External Ventricular Drainage)이 있다. 뇌실외 배액술은 천공배액술과 유사하나 카테터가 뇌조직을 뚫고 뇌실까지 들어간다는 차이점이 있다.It is a relatively simple operation during brain surgery. It is a relatively simple operation during brain surgery. When the water between the head bone and the brain surface becomes watery (dural saline species) (Subarachnoid hemorrhage). There is a burr hole drainage. When cerebral hemorrhage due to intracerebral hemorrhage or blood pressure causes blood to spread to the ventricle and cerebrospinal fluid flow in the ventricle is blocked (acute hydrocephalus) There is an external ventricular drainage. Extracranial drainage is similar to perforating drainage, except that the catheter penetrates the brain tissue and enters the ventricles.

그밖에도 수두증시에 비교적 많이 하게 되는 수술로 머리속의 물주머니(뇌실)와 복강간에 카테터를 통해 통로를 만들어 주는 뇌실-복강 단락술(Ventriculoperitoneal shunt)이 있으며, 또한 전신마취 후에 머리뼈를 크게 열고 뇌막을 절개한 후 뇌의 병변(혈종, 종양, 이물 등)을 제거하는 개두술(Craniotomy)이 있다.In addition, there is a ventriculoperitoneal shunt that creates a pathway through the catheter between the ventricle of the head and the abdominal cavity, which is relatively common during hydrocephalus. Also, after general anesthesia, There is a craniotomy to remove brain lesions (hematoma, tumor, foreign body, etc.) after incision.

또한 최근에는 수술현미경의 도입으로 인해 뇌신경외과 수술은 가히 혁명적인 발전을 이루었다. 수술현미경을 이용한 뇌수술(Craniotomy under the Operating Microscope)은 수술현미경이 수술부위를 수배에서 수십배까지 확대하여 볼 수 있게 해주기 때문에 수술시 주변조직과 혈관과의 관계를 정확히 파악할 수 있고, 수술 중 신경이나 혈관 손상의 가능성을 최소화 할 수 있어 최근 거의 모든 뇌수술에 필수적으로 이용되고 있다.Recently, neurosurgery has been revolutionized by the introduction of surgical microscopes. Since the surgical microscope allows the surgeon to see the enlarged view of the surgical site from several times to several tens of times, the relationship between the surrounding tissue and the blood vessels can be grasped accurately, It can be used to minimize the possibility of vascular damage and is thus essential for almost all brain operations.

이러한 뇌수술들을 살펴보면, 수술부위의 두피를 절개한 후 머리뼈에 구멍을 뚫고 뇌막을 절개한 뒤 그 구멍을 통해 카테터를 집어넣거나, 심지어 뇌조직을 뚫고 뇌실까지 카테터를 넣어 배액을 하여야 한다.In these brain surgeries, the scalp of the surgical site is opened, a hole is made in the head bone, and the meningeal incision is made, the catheter is inserted through the hole, or even the brain tissue is punctured and the catheter is inserted into the ventricle.

주지하다시피 뇌에는 중요한 혈관이나 신경이 얽혀져 있으므로, 머리뼈에 구멍을 뚫고 뇌막을 절개한 다음 구멍에 카테터를 넣거나 뇌조직을 뚫고 뇌실까지 카테터를 넣는 일은 환자에게 매우 심각한 위험을 초래할 수 있는 중대한 수술임이 분명하다. 그러나 현재까지 수술부위의 두피를 절개한 후 머리뼈에 구멍을 뚫고 뇌막을 절개하거나 뇌조직을 뚫는 과정을 의사의 개인적인 경험칙에 의한 블라인드 시술에 의존하여 왔다. 그러나 인간의 뇌를 수술하는 데는 사소한 실수도 용납되어서는 아니된다.As we all know, the brain has important blood vessels and nerves intertwined, so puncturing the head bone and incising the meningeal, then putting the catheter in the hole or puncturing the brain tissue and putting the catheter into the ventricle is a serious It must be an operation. However, until now, after the scalp of the surgical site has been incised, a hole in the head bone has been used to incise the brain or to puncture the brain tissue, depending on the doctor's personal experience. But no minor mistakes should be tolerated in the operation of the human brain.

따라서 본 발명에서는 초음파를 통해 뇌의 상태를 모니터링(감시)하면서 최적의 위치에서 수술을 진행할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a method for monitoring the state of the brain through ultrasound and advancing the operation at an optimum position.

또한 본 발명은 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 혈관을 팽창하는 플랫폼을 제공함으로써, 종래의 의사 개인의 경험에 따른 블라인드 시술로 인한 오류를 획기적으로 줄일 수 있는 방안을 제시하고자 한다.Further, the present invention provides a platform for inspecting the state of the brain with ultrasound and inserting the catheter into an accurate site to biopsy the tissue around the brain and the brain, aspirate and drain the blood or moisture, or expand the blood vessel. This paper proposes a method to dramatically reduce errors due to blind procedures according to the physician's experience.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, a brief description will be given of the prior arts that exist in the technical field of the present invention, and technical matters which the present invention intends to differentiate from the prior arts will be described.

먼저 한국등록특허 제0784117호(2007.12.04.)는 두개골 매입형 초음파 24시간 뇌감시장치에 관한 것으로, 두개골에 형성된 드릴공에 선단부가 매입된 상태로 초음파 영상검사와 도플러 검사를 수행할 수 있으며 직경이 10㎜ 이하인 초음파탐촉자, 상기 초음파탐촉자의 선단부에 부착된 상태로 상기 두개골의 드릴공에 고정되어 초음파탐촉자의 방향을 조정해 주는 두개골 매입형 초음파탐촉자 조향장치, 상기 초음파탐촉자 조향장치에 연결되어 초음파탐촉자 조향장치를 제어해 주는 조향장치 제어기 및 상기 초음파탐촉자의 말단부에 연결되어 초음파탐촉자에서 출격된 신호를 표시해 주는 초음파 영상 표시장치로 구성된 것을 기술적 특징으로 하고 있다.Korean Registered Patent No. 0784117 (Dec. 4, 2007) relates to an ultrasound 24-hour brain monitoring device embedded in a skull and can perform ultrasound imaging and Doppler examination with a tip embedded in a drill hole formed in the skull An ultrasonic transducer having a diameter of 10 mm or less, a skull-bottomed ultrasonic transducer steering device fixed to a drill hole of the skull in a state of being attached to a distal end of the ultrasonic transducer to adjust the direction of the ultrasonic transducer, A steering device controller for controlling the ultrasonic transducer steering device, and an ultrasound image display device connected to the distal end of the ultrasonic probe for displaying a signal from the ultrasonic probe.

상기 선행기술은 도플러 검사를 통하여 뇌혈관을 통한 뇌 혈류 상태를, 초음파 영상을 통하여 뇌출혈, 뇌부종 등에 의한 뇌의 병적 상태를 24시간 감시가 가능하며 즉시 치료가 필요한 뇌의 상태를 조기에 발견하여 적절히 치료함으로써 중증 뇌질환 환자의 치료성적을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하는 것으로서, 초음파를 이용한 도플러 검사를 통해 뇌의 상태를 확인하는 점에서 본 발명의 초음파를 통해 뇌의 상태를 감시하는 구성과 유사성이 있다.The prior art can monitor the cerebral blood flow state through the cerebral blood vessels through the Doppler examination, monitor the pathological state of the brain due to cerebral hemorrhage and cerebral edema through the ultrasound image, detect the brain condition requiring immediate treatment at an early stage, The present invention provides a method of monitoring the state of the brain through the ultrasonic wave of the present invention in terms of confirming the state of the brain through the Doppler test using ultrasonic waves, .

하지만, 본 발명은 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 혈관을 팽창하는 기술적 구성을 제시하고 있기 때문에, 상기 선행기술의 초음파를 이용한 뇌 상태의 검사를 24시간 수행하여 치료가 필요한 뇌의 상태를 조기에 발견하도록 하는 기술 구성과 비교해 볼 때 기술적 특징의 차이점이 분명하다.However, the present invention proposes a technical configuration for inspecting the state of the brain with ultrasound and inserting the catheter into an accurate site to biopsy the tissue around the brain and brain, to aspirate and drain blood or moisture, and to expand blood vessels Therefore, it is apparent that the technical features are different from the technology construction in which the state of the brain requiring treatment is detected early by performing the examination of the brain state using the ultrasound of the prior art for 24 hours.

또한 한국등록특허 제1271700호(2013.05.30.)는 뇌실 카테터를 용이하게 삽입하는 뇌실의 뇌척수액 배액용 기기에 관한 것으로, 본체, 상기 본체에 나사 결합되는 방향지시기 및 상기 방향지시기에 결합되는 팔을 포함하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.Korean Patent No. 1271700 (May 30, 2013) discloses a device for cerebrospinal fluid drainage in a ventricle that easily inserts a ventricular catheter. The device includes a main body, a direction indicator that is screwed to the main body, and an arm As a technical feature.

상기 선행기술은 뇌실 카테터 삽입을 위한 뇌실외 뇌척수액 배액용 기기를 이용하는 것에 의해, 뇌실외 뇌척수액 배액(EVD) 또는 뇌척수액 뇌실-복강간 단락 시술(션트수술)시 정확하게 측뇌실의 전두부에 EVD 카테터를 위치시킬 수 있는 효과를 제공하는 것으로서, 카테터를 측뇌실의 전두부에 정확하게 위치시키는 점에서 본 발명의 카테터를 정확한 부위에 삽입하는 구성과 일부 유사성이 있다.The above-described prior art is to accurately position the EVD catheter in the anterior cerebral ventricle during cerebral outdoor cerebrospinal fluid drainage (EVD) or cerebrospinal fluid ventricular-abdominal short-circuit shunt operation (shunt surgery) by using brain external CSF drainage device for inserting the ventricular catheter There is some similarity with the construction of inserting the catheter of the present invention into the correct site in terms of precisely positioning the catheter in the frontal portion of the lateral ventricle.

하지만, 본 발명은 초음파를 통해 뇌의 상태를 모니터링하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 혈관을 팽창할 수 있는 기술적 구성을 제시하고 있기 때문에, 상기 선행기술의 측뇌실의 전두부에 카테터를 위치시킬 수 있는 기기를 제공하는 기술 구성과 비교해 볼 때 기술적 특징의 차이가 있다.However, the present invention provides a technique for monitoring the state of the brain through ultrasound and inserting the catheter into an accurate site to biopsy the tissue around the brain and the brain, to drain blood or moisture, There is a difference in the technical characteristics as compared with the technical construction in which a device capable of positioning the catheter at the frontal portion of the lateral ventricle of the prior art is provided.

즉 상기 선행기술들은 초음파를 이용한 도플러 검사를 통해 뇌의 상태를 확인하는 구성, 뇌실외 뇌척수액 배액용 기기를 통해 측뇌실의 전두부에 EVD 카테터를 위치시키는 구성을 제시하고 있지만, 본 발명의 기술적 특징인 초음파를 통해 뇌의 상태를 모니터링하면서 카테터의 삽입을 수행함으로써, 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 혈관을 팽창할 수 있는 구성에 대해서는 아무런 기재가 없기 때문에 기술적 차이점이 분명한 것이다.That is, the prior arts disclose a configuration for confirming the state of the brain through Doppler examination using ultrasound, and a configuration for positioning the EVD catheter in the frontal portion of the lateral ventricle through a device for draining cerebrospinal fluid. However, , There is no description about a structure that can biopsy the tissue around the brain and the brain, aspirate and drain blood or moisture, or expand the blood vessel by performing insertion of the catheter while monitoring the state of the brain through the brain The technical differences are obvious.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 초음파를 통해 뇌의 상태를 모니터링(감시)하면서 최적의 위치에서 수술을 진행할 수 있도록 하는 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a platform for brain treatment under ultrasound guidance, which is created to solve the above-mentioned problems, and enables the operation to be performed at an optimal position while monitoring (monitoring) the state of the brain through ultrasound do.

또한 본 발명은 의사 개인의 경험에 따른 블라인드 시술로 인한 오류를 획기적으로 줄이기 위하여, 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 막힌 혈관을 팽창할 수 있도록 하는 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In order to reduce errors due to blind procedures according to the experience of a physician, the present invention monitors ultrasound to monitor the state of the brain, inserts the catheter into an accurate site, biopsies tissues around the brain and brain, Another object of the present invention is to provide a platform for brain treatment under ultrasound guidance, which allows the inflow of water by sucking and draining or clogged blood vessels.

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 치료용 플랫폼은, 두개골을 뚫어 형성한 버홀에 설치되어 뇌 감시를 수행하는 초음파 장치 및 상기 초음파 장치의 감시에 따라 카테터를 병변위치에 삽입하도록 지원하는 카테터 삽입지원부재를 포함하며, 상기 초음파 장치를 통해 뇌 감시를 수행하고, 상기 카테터를 통해 생검을 위한 뇌 조직 추출, 혈액이나 수분의 흡인, 혈관의 팽창 또는 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.A brain treatment platform according to an embodiment of the present invention includes an ultrasound device installed in a burr formed by drilling a skull to perform brain surveillance and a catheter insertion support for inserting the catheter into a lesion site according to the monitoring of the ultrasound device And performing brain surveillance through the ultrasound device and performing brain tissue extraction for biopsy, aspiration of blood or moisture, expansion of blood vessels, or a combination thereof through the catheter .

또한 상기 뇌 치료용 플랫폼은, 상기 초음파 장치의 초음파 발생 및 수신, 조향 또는 이들의 조합을 제어하고, 상기 초음파 장치로부터 입력되는 초음파 신호를 분석하여 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the brain treatment platform may be configured to control ultrasonic generation, reception, steering, or a combination of the ultrasonic waves of the ultrasonic apparatus, analyze the ultrasonic signals input from the ultrasonic apparatus, and determine a path, an angle, And a control device for displaying ultrasound images of the brain state.

또한 상기 제어장치는, 상기 초음파 장치로 초음파 출력제어신호, 조향제어신호를 출력하고, 상기 초음파 장치로부터 초음파 신호를 수신하여 뇌 상태 분석부로 출력하는 통신 인터페이스부, 상기 초음파 장치의 초음파 발생을 위한 초음파 출력제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 초음파 제어부, 상기 초음파 장치의 프로브 조향을 위한 조향제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 조향 제어부, 상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 초음파 장치로부터 수신한 초음파 신호를 분석하여 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 추출하는 뇌 상태 분석부 및 상기 추출한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The controller may further include a communication interface for outputting an ultrasonic output control signal and a steering control signal to the ultrasonic device, receiving the ultrasonic signal from the ultrasonic device, and outputting the ultrasonic signal to the brain condition analyzer, A steering control unit for generating a steering control signal for steering a probe of the ultrasonic apparatus and outputting the steering control signal to the ultrasonic apparatus, an ultrasonic sensor for detecting an ultrasonic wave received from the ultrasonic apparatus through the communication interface unit, A brain condition analyzing unit for analyzing a signal to extract catheter insertion support information including a path, an angle, or a combination of the catheter to be inserted and an ultrasound image of a brain state; And a display unit And that is characterized.

또한 상기 초음파 장치는, 상기 버홀에 결합되는 챔버, 상기 챔버 내에 구비되고, 상기 제어장치로부터 입력받은 초음파 출력제어신호를 토대로 초음파를 발생시켜 뇌 조직에 방사하고, 상기 방사한 초음파를 수신하는 프로브, 상기 프로브와 결합되어 상기 제어장치로부터 입력받은 조향제어신호를 토대로 상기 프로브의 팬 및 틸트 구동을 수행하는 조향부 및 상기 제어장치로부터 초음파 출력제어신호와 조향제어신호를 수신하여 상기 프로브와 상기 조향부로 출력하고, 상기 프로브에서 수신한 초음파 신호를 상기 제어장치로 송신하는 통신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic apparatus may further include a chamber coupled to the borehole, a probe disposed in the chamber for generating ultrasonic waves based on an ultrasonic output control signal received from the control device and radiating ultrasonic waves into brain tissue, A steering unit for performing pan and tilt driving of the probe on the basis of a steering control signal input from the control unit, and a controller for receiving an ultrasonic output control signal and a steering control signal from the controller, And a communication interface for transmitting the ultrasound signal received from the probe to the control device.

또한 상기 초음파 장치는 상기 초음파 장치에 부착 또는 탈착되는 손잡이 부재를 더 포함하고, 상기 손잡이 부재를 부착한 다음 상기 초음파 장치를 상기 두개골에 형성한 버홀에 삽입하여 설치하고, 상기 초음파 장치의 설치가 종료되면 상기 손잡이 부재를 탈착하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic apparatus further includes a handle member attached to or detached from the ultrasonic device. The ultrasonic device is attached to the burr formed in the skull after the handle member is attached, and when the installation of the ultrasonic device is completed The handle member is detached.

이때 상기 챔버는, 상기 버홀을 관통하여 뇌의 경막과 맞닿는 선단부를 연성재질로 형성하고 내부를 하이드로겔로 채움으로써, 뇌 조직의 손상이나 오염을 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.At this time, the chamber is formed with a soft material that penetrates the burr hole and contacts the dura mater of the brain, and is filled with the hydrogel to prevent damage or contamination of the brain tissue.

또한 상기 조향부는, 상기 초음파 장치와 별개로 분리, 구성하여 상기 프로브와 와이어를 통해 연결한 다음, 상기 제어장치의 제어를 토대로 상기 와이어 구동을 통해 상기 프로브의 팬 및 틸트 구동을 수행하는 것을 특징으로 한다.The steering unit may be separated and configured separately from the ultrasonic device, and may be connected to the probe through a wire. Then, the steering unit may perform the pan and tilt driving of the probe through the wire driving based on the control of the controller. do.

또한 상기 카테터 삽입지원부재는, 'ㄷ'자 형태의 핀으로 형성되고, 상기 카테터와 대응하는 일측을 플렉시블 재질로 형성하여 뇌 조직에 삽입되는 상기 카테터의 진입각도를 가변할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The catheter insertion support member may be formed of a pin having a U shape and a side corresponding to the catheter may be formed of a flexible material so that an angle of entry of the catheter inserted into brain tissue can be varied. do.

또한 상기 카테터 삽입지원부재는, 'ㄷ'자 형태의 핀으로 형성되고, 상기 카테터와 대응하는 일측의 기울기를 고정시켜 형성하되, 상기 카테터의 진입각도에 따라 복수 개를 형성하고, 이 중에서 상기 초음파 장치의 초음파 수신정보에 따라 결정된 상기 카테터의 진입각도에 맞는 기울기를 갖는 카테터 삽입지원부재를 통해 상기 카테터가 고정된 기울기를 유지하면서 특정 병변위치에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 한다.The catheter insertion support member is formed of a pin having a U shape and is formed by fixing a slope of one side corresponding to the catheter. A plurality of the catheter insertion support members are formed according to the entry angle of the catheter, The catheter is inserted into a specific lesion position while maintaining a fixed inclination through a catheter insertion support member having a slope corresponding to an entry angle of the catheter determined according to the ultrasonic receiving information of the apparatus.

또한 상기 카테터 삽입지원부재는, 상기 카테터와 대응하는 일측면에 상기 카테터와 끼움 결합되어 상기 카테터가 상하방향으로 이동할 수 있도록 지원하는 가이드 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The catheter insertion support member may have a guide groove formed on one side of the catheter, the guide groove being fitted into the catheter to support the catheter in a vertical direction.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 치료용 플랫폼 운용방법은, 두개골을 뚫어 형성한 버홀에 초음파 장치를 설치하는 초음파 장치 설치단계, 뇌 감시를 위한 상기 초음파 장치를 가동하는 초음파 장치 가동단계, 상기 초음파 장치의 감시정보를 토대로 카테터 삽입지원부재를 상기 초음파 장치에 결합하는 카테터 삽입지원부재 설치단계 및 상기 카테터 삽입지원부재를 통해 카테터를 병변위치에 삽입하도록 지원하는 카테터 삽입단계를 포함하며, 상기 초음파 장치를 통해 뇌 감시를 수행하고, 상기 카테터를 통해 생검을 위한 뇌 조직 추출, 혈액이나 수분의 흡인, 혈관의 팽창 또는 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for operating a brain treatment platform, the method comprising: installing an ultrasound device in a bucket formed by drilling a skull; operating the ultrasound device to operate the ultrasound device for monitoring the brain; A catheter insertion support member mounting step of coupling the catheter insertion support member to the ultrasound device based on the monitoring information of the ultrasound device and a catheter inserting step of supporting the insertion of the catheter into the lesion site through the catheter insertion support member, Performing brain surveillance through an ultrasonic device, performing brain tissue extraction for biopsy, aspiration of blood or moisture, expansion of blood vessels, or a combination thereof through the catheter.

또한 상기 뇌 치료용 플랫폼 운용방법은, 제어장치에서, 상기 초음파 장치의 초음파 발생을 위한 초음파 출력제어신호, 상기 초음파 장치의 프로브 조향을 위한 조향제어신호 또는 이들의 조합을 포함한 제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 제어신호 생성 및 출력 단계 및 상기 제어장치에서, 상기 초음파 장치로부터 입력되는 초음파 신호를 분석하고, 분석결과를 토대로 산출되는 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 분석 및 표시 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for operating a brain treatment platform may further include the steps of generating a control signal including an ultrasonic output control signal for generating an ultrasonic wave of the ultrasonic device, a steering control signal for steering the probe of the ultrasonic device, or a combination thereof, A control signal generating and outputting step of outputting the ultrasonic signal to the ultrasound device; and a controller for analyzing the ultrasound signal input from the ultrasonic device and generating a control signal based on the analysis result, And an analysis and display step of displaying ultrasound images on the brain support and insertion support information.

이상에서와 같이 본 발명의 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼에 따르면, 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 막힌 혈관을 팽창하도록 함으로써, 종래의 의사 개인의 경험에 따른 블라인드 시술로 인한 오류를 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the brain treatment platform under the ultrasound guidance of the present invention, the state of the brain is monitored with ultrasound, and the catheter is inserted into the correct site to biopsy the tissue around the brain and the brain, By diluting or clogging a clogged blood vessel, it is possible to drastically reduce the error due to the blind procedure according to the experience of the prior art physician.

또한 의사가 초음파를 통해 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 원하는 위치에 정확하게 삽입한 다음 최적의 위치에서 뇌수술을 진행할 수 있으므로 수술의 정확도를 크게 높일 수 있으며, 이에 따라 환자의 생명을 살리는데 큰 도움이 되는 효과가 있다.In addition, the surgeon can monitor the state of the brain through the ultrasound, insert the catheter into the desired position, and then perform the brain surgery at the optimal position, which can greatly improve the accuracy of the operation, .

도 1은 본 발명이 적용된 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 초음파 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 초음파 장치의 세부 블록구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 초음파 장치의 버홀 삽입 또는 해제시 사용되는 손잡이 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 카테터 삽입지원부재의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 제어장치의 세부 블록구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼 운용방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
1 is a view for explaining the concept of a brain treatment platform under ultrasound guidance to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of a brain treatment platform under ultrasound guidance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an internal configuration of the ultrasonic apparatus of FIG. 2. FIG.
Fig. 4 is a detailed block diagram of the ultrasonic apparatus of Fig. 2. Fig.
FIG. 5 is a view for explaining a pull member used when inserting or releasing the buckle of the ultrasonic device of FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic view of the structure of the catheter insertion support member of FIG. 2;
FIG. 7 is a detailed block diagram of the control apparatus of FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation process of a method for operating a brain treatment platform under ultrasound guidance according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼에 대한 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements. Furthermore, specific structural and functional descriptions for embodiments of the present invention are presented for the purpose of describing an embodiment of the present invention only, and, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms Have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the art unless explicitly defined herein .

도 1은 본 발명이 적용된 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼의 개념을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining the concept of a brain treatment platform under ultrasound guidance to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of a brain treatment platform under ultrasound guidance according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 뇌 치료용 플랫폼은 초음파 장치(100), 카테터 삽입지원부재(200), 카테터(300), 제어장치(400) 등으로 구성된다.1 and 2, the brain treatment platform of the present invention comprises an ultrasound device 100, a catheter insertion support member 200, a catheter 300, a controller 400, and the like.

초음파 장치(100)는 두개골의 소정 위치에 드릴로 뚫은 버홀(burrhole)에 삽입하여 설치되며, 제어장치(400)의 제어를 토대로 초음파 검사를 위한 초음파 방사 및 수신을 수행하여 뇌 감시를 수행한다.The ultrasonic device 100 is inserted into a burr hole drilled at a predetermined position of the skull and performs ultrasonic wave emission and reception for ultrasonic inspection on the basis of the control of the control device 400 to perform brain surveillance.

즉 상기 초음파 장치(100)를 통해 뇌조직 전체 및 두개강내 주요 뇌혈관의 혈류상태를 감시하고, 의사가 뇌 상태에 대한 감시정보를 토대로 카테터(300)를 정확한 부위에 삽입한 다음 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 막힌 혈관을 팽창하는 수술을 정확하게 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이에 따라 종래의 의사 개인의 경험에 따른 블라인드 시술로 인한 오류를 획기적으로 줄이면서 수술의 정확도를 높일 수 있게 된다.That is, the ultrasound device 100 monitors the blood flow state of the entire cerebral tissues and the main cerebral blood vessels in the cranial cavity. The surgeon inserts the catheter 300 into the correct region based on the monitoring information on the brain state, To perform accurate biopsy of the surrounding tissue, aspiration and drainage of blood or moisture, or surgery to expand a clogged blood vessel. Accordingly, it is possible to improve the accuracy of the surgery while drastically reducing the error due to the blind procedure according to the experience of the conventional physician.

이때 초음파 장치(100)의 선단은 버홀을 관통하여 뇌의 경막에 직접 맞닿은 상태에서 제어장치(400)의 조향제어 및 초음파출력제어를 토대로 뇌 내부로 초음파를 방사하고, 뇌 조직에 의해 반사되는 초음파 신호를 수신하여 제어장치(400)로 전송한다.At this time, the tip of the ultrasonic device 100 radiates ultrasonic waves into the brain based on the steering control of the control device 400 and the ultrasonic output control in a state in which the tip of the ultrasonic device 100 is directly in contact with the epidermis of the brain through the burr hole, And transmits the received signal to the control device 400.

또한 상기 초음파 장치(100)는 두개골에 형성하는 버홀에 손쉽게 결합하여 삽입할 수 있도록 원형, 사각형, 다각형 등의 다양한 구조로 형성이 가능하며, 뇌 조직의 넓은 범위를 감시할 수 있도록 부채꼴 형상의 초음파를 방사하는 구조로 되어 있다.The ultrasonic device 100 may be formed in various shapes such as a circular shape, a square shape, and a polygonal shape so that the ultrasonic device 100 can be easily inserted into a burr formed in the skull and inserted. In order to monitor a wide range of brain tissue, As shown in Fig.

상기 초음파 장치(100)의 보다 상세한 내부 구조 및 구성은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.A more detailed internal structure and configuration of the ultrasonic device 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

카테터 삽입지원부재(200)는 상기 초음파 장치(100)의 일측에 결합되어 상기 초음파 장치(100)의 초음파 수신정보에 따라 카테터(300)를 병변위치에 삽입하도록 지원하는 기능을 수행한다.The catheter insertion support member 200 is coupled to one side of the ultrasound device 100 and functions to insert the catheter 300 into the lesion site according to the ultrasound reception information of the ultrasound device 100.

상기 카테터 삽입지원부재(200)는 크게 두 가지 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어 카테터(300)와 대응하는 일측을 플렉시블 재질로 형성하여 뇌 조직에 삽입되는 카테터(300)의 진입각도를 가변할 수 있는 구조로 형성하거나, 또는 카테터(300)와 대응하는 일측의 기울기를 고정시켜 형성하되, 카테터(300)가 삽입되는 진입각도에 따라 복수 개를 형성할 수 있다.The catheter insertion support member 200 can be configured in two forms. For example, one side of the catheter 300 corresponding to the catheter 300 may be formed of a flexible material so that the angle of entry of the catheter 300 inserted into the brain tissue can be varied, And a plurality of the catheters 300 may be formed according to the entry angle at which the catheter 300 is inserted.

이때 상기 카테터 삽입지원부재(200)를 카테터(300)가 삽입되는 진입각도에 따라 복수 개로 형성한 경우, 의사는 다른 기기를 이용한 별도의 조작 없이 상기 초음파 장치(100)의 초음파 수신정보에 따라 결정된 카테터(300)의 진입각도에 맞는 기울기를 갖는 카테터 삽입지원부재(200)를 사용하여 카테터(300)를 고정된 기울기(즉 삽입각도)를 유지하면서 특정 병변위치에 삽입할 수 있다.At this time, if the catheter insertion support member 200 is formed in a plurality of the catheter insertion support members 200 according to the entry angle at which the catheter 300 is inserted, the surgeon can determine the ultrasound The catheter 300 can be inserted into a specific lesion site while maintaining a fixed tilt (i.e., an insertion angle) using a catheter insertion support member 200 having a slope that matches the entry angle of the catheter 300. [

카테터(300)는 뇌실외 배액술(External Ventricular Drainage), 뇌실-복강 단락술(Ventriculoperitoneal shunt) 등의 뇌수술에 사용되는 것으로서, 통상적으로 고무 또는 금속제의 가는 관으로 구성된다.The catheter 300 is used for brain surgery such as external ventricular drainage and ventriculoperitoneal shunt, and is usually composed of a thin tube made of rubber or metal.

상기 카테터(300)는 버홀에 삽입하여 설치한 상기 초음파 장치(100)의 측면 공간을 통해 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 일측에 접촉된 상태에서 버홀을 관통하여 병변위치에 삽입된다. 이때 상기 카테터(300)와 상기 카테터 삽입지원부재(200) 사이의 각도는 10도 내지 30도 내외가 된다.The catheter 300 is inserted into the lesion through the burr hole while being in contact with one side of the catheter insertion support member 200 through the side space of the ultrasonic device 100 inserted into the burr hole. At this time, the angle between the catheter 300 and the catheter insertion support member 200 is about 10 to 30 degrees.

즉 상기 카테터(300)는 의사의 조작에 따라 상기 초음파 장치(100)를 통해 환자의 뇌 감시정보를 토대로 설정된 특정 진입각도를 갖는 상기 카테터 삽입지원부재(200)를 초음파 장치(100)에 결합한 후 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 일측에 상기 카테터(300)를 접촉한 상태에서 병변위치에 삽입되거나, 또는 상기 초음파 장치(100)에 결합된 플렉시블 재질의 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 일측에 상기 카테터(300)를 밀착하여 접촉한 후 상기 초음파 장치(100)를 통해 특정 환자의 뇌 정보를 확인하는 의사의 조작에 따라 진입각도를 조금씩 변경해가면서 병변위치에 삽입되는 것이다.That is, the catheter 300 connects the catheter insertion support member 200 with the ultrasound device 100 having the specific angle of entry set based on the patient's brain monitoring information through the ultrasound device 100 according to a doctor's operation The catheter 300 may be inserted into a lesion position in a state where the catheter 300 is in contact with one side of the catheter insertion support member 200 or may be inserted into one side of the catheter insertion support member 200 of a flexible material coupled to the ultrasound device 100 The catheter 300 is brought into close contact with the catheter 300 and then inserted into the lesion site while slightly changing the entry angle according to the operation of the doctor who confirms the brain information of the specific patient through the ultrasound device 100.

이에 따라 뇌 내부의 병변위치에 삽입된 상기 카테터(300)를 이용하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직의 생검, 특정 뇌 조직에서의 혈액이나 수분의 흡인 등을 수행할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to perform biopsy of tissues around the brain and the brain, aspiration of blood or moisture in a specific brain tissue, etc., by using the catheter 300 inserted in a lesion position in the brain.

제어장치(400)는 유무선으로 통신 접속된 상기 초음파 장치(100)의 초음파 발생 및 수신, 조향 등에 대한 전반적인 구동을 제어하고, 상기 초음파 장치(100)로부터 입력되는 초음파 신호를 기 저장된 프로그램을 토대로 분석하여 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 추출하며, 이를 화면상에 표시하여 의사나 관련 종사자가 확인할 수 있도록 한다.The controller 400 controls the overall operation of the ultrasonic apparatus 100 connected to the wired / wireless communication by generating, receiving, and steering ultrasonic waves. The controller 400 analyzes the ultrasonic signals input from the ultrasonic apparatus 100 based on the pre- The ultrasound image of the brain state is extracted and displayed on the screen so that the doctor or related worker can confirm it.

이에 따라 의사나 관련 종사자는 상기 초음파 장치(100)에 플렉시블 재질의 상기 카테터 삽입지원부재(200)를 결합하고, 상기 카테터(300)를 상기 카테터 삽입지원부재(200)에 접촉한 다음 상기 초음파 영상을 확인하면서 카테터(300)의 진입각도를 조금씩 변경해가면서 병변위치에 삽입할 수 있다.A doctor or an associated worker may connect the catheter insertion support member 200 of a flexible material to the ultrasound device 100 and contact the catheter insertion support member 200 with the catheter 300, The insertion angle of the catheter 300 can be slightly changed and inserted into the lesion site.

또한 상기 제어장치(400)는 상기 초음파 장치(100)로부터 입력되는 초음파 신호를 분석하여 상기 카테터(300)가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보를 생성하고, 상기 카테터 삽입지원정보를 화면상에 표시하여 의사나 관련 종사자가 확인할 수 있도록 한다.The controller 400 may analyze the ultrasound signal input from the ultrasound device 100 to generate catheter insertion support information including a path, an angle, or a combination of the catheter 300 insertion direction, The support information is displayed on the screen so that it can be checked by a doctor or related worker.

이에 따라 의사나 관련 종사자는 상기 카테터 삽입지원정보를 토대로 상기 카테터(300) 삽입시 도움을 주는 카테터 삽입지원부재(200)를 선택할 수 있다. 즉 상기 카테터(300)가 삽입될 병변위치까지의 진입각도 등이 포함된 카테터 삽입지원정보를 토대로 해당 각도를 갖는 카테터 삽입지원부재(200)를 상기 초음파 장치(100)에 결합하여 상기 카테터(300)를 병변위치에 정확하게 삽입할 수 있도록 지원하는 것이다.Accordingly, the physician or the related worker can select the catheter insertion support member 200 that assists in inserting the catheter 300 based on the catheter insertion support information. That is, a catheter insertion support member 200 having a corresponding angle is connected to the ultrasound device 100 based on catheter insertion support information including an entry angle to a lesion position where the catheter 300 is to be inserted, ) Can be accurately inserted into the lesion site.

또한 상기 제어장치(400)는 상기 초음파 장치(100)에서 단위시간별로 측정하여 획득한 초음파 검사결과를 사용자의 요구에 따라 표시할 수 있으며, 뇌조직의 변화에 따른 혈관의 움직임에 의해 조금씩 변경되는 검사위치를 자동으로 보정할 수 있다. 또한 미리 지정된 위치에서 초음파 신호를 측정할 수 없거나 예상 밖의 혈류 속도가 감지되는 경우 주변의 다른 신호를 자동으로 찾아내어 측정할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the controller 400 can display the ultrasound examination results obtained by measuring the ultrasound waves in units of time in the ultrasound system 100 according to a user's request. The ultrasound waves can be changed little by the movement of blood vessels The inspection position can be automatically corrected. It is also desirable to control so that other signals in the vicinity can be automatically detected and measured when an ultrasound signal can not be measured at a predetermined position or an unexpected blood flow velocity is detected.

한편 환자의 두개골에 형성된 버홀에 상기 초음파 장치(100)를 삽입하여 결합한 상태에서 환자의 상태를 일정시간동안 지속적으로 모니터링할 경우가 발생할 수 있다.Meanwhile, when the ultrasound device 100 is inserted into the burr hole formed in the patient's skull, the state of the patient may be continuously monitored for a predetermined period of time.

이 경우 본 발명의 뇌 치료용 플랫폼은 상기 초음파 장치(100) 부근에 센서를 추가로 설치하여 뇌의 온도, 압력 등의 정보를 센싱하고, 상기 센싱한 정보를 상기 제어장치(400)로 제공하여 초음파 영상과 함께 환자의 뇌 상태에 대한 변화를 지속적으로 모니터링 할 수 있다. 이때 상기 센서를 상기 카테터(300)의 선단에 구비하는 경우에는, 카테터(300)가 삽입된 병변위치의 온도, 압력 등을 센싱할 수 있다.In this case, the brain treatment platform of the present invention further includes a sensor in the vicinity of the ultrasonic device 100 to sense information on the temperature and pressure of the brain, and provides the sensed information to the control device 400 In addition to ultrasound imaging, changes in the patient's brain state can be continuously monitored. At this time, when the sensor is provided at the distal end of the catheter 300, the temperature, pressure, and the like of the lesion position into which the catheter 300 is inserted can be sensed.

또한 본 발명의 뇌 치료용 플랫폼은 상기 카테터(300)를 병변위치에 삽입할 때, 버홀에 삽입하여 설치한 상기 초음파 장치(100)의 FOV(field of view, 시야)를 방해하지 않도록 해야 한다. 즉 상기 초음파 장치(100)의 틸트 범위 바깥쪽에서 상기 카테터(300)의 삽입이 이루어지도록 하는 것이다.In addition, when inserting the catheter 300 into the lesion site, the brain treatment platform of the present invention should not interfere with the FOV (field of view) of the ultrasound device 100 inserted into the burr hole. That is, the insertion of the catheter 300 is performed outside the tilt range of the ultrasonic device 100.

도 3과 도 4는 도 2의 초음파 장치(100)의 내부 구성과 세부 블록구성을 각각 나타낸 도면이며, 도 5는 도 2의 초음파 장치의 버홀 삽입 또는 해제시 사용되는 손잡이 부재를 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views each showing an internal configuration and a detailed block configuration of the ultrasonic device 100 of FIG. 2, FIG. 5 is a view for explaining a handle member used for inserting or releasing a buffer hole of the ultrasonic device of FIG. 2 to be.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 장치(100)는 챔버(110), 프로브(120), 조향부(130), 통신 인터페이스부(140) 등으로 구성된다.3 and 4, the ultrasonic apparatus 100 includes a chamber 110, a probe 120, a steering unit 130, a communication interface unit 140, and the like.

챔버(110)는 버홀 내부에 삽입되어 고정되며, 내부에 프로브(120), 조향부(130) 및 통신 인터페이스부(140)가 구비되어 있다.The chamber 110 is inserted and fixed in the burr hole and has a probe 120, a steering unit 130, and a communication interface unit 140 therein.

또한 상기 챔버(110)는 상기 버홀에 삽입 고정되는 측면은 스틸 재질로 형성하는 것이 일반적이며, 상기 버홀을 관통하여 뇌의 경막과 맞닿는 선단부는 매우 얇은 막의 연성재질로 형성하여 프로브(120)와 경막의 밀착이 양호하게 이루어지도록 한다. 또한 초음파의 방사 및 수신이 원활하게 이루어지도록 함은 물론, 프로브(120)의 움직임에 의한 뇌 조직의 손상이나 오염을 방지할 수 있게 된다.In addition, the side surface of the chamber 110, which is inserted and fixed to the borehole, is generally made of a steel material. The distal end portion of the chamber 110, which penetrates the borehole and contacts the dura mater of the brain, is formed of a soft material of a very thin membrane, So as to achieve good adhesion. In addition, radiation and reception of ultrasonic waves can be smoothly performed, and damage or contamination of brain tissue due to movement of the probe 120 can be prevented.

또한 상기 챔버(110)의 내부 공간에는 프로브(120)의 팬 및 틸트 구동, 초음파 신호의 방사 및 수신이 용이하도록 하이드로겔(hydrogel)이 채워져 있다.A hydrogel is filled in the inner space of the chamber 110 to facilitate the fan and tilt driving of the probe 120 and the emission and reception of ultrasonic signals.

프로브(120)는 초음파 발생부(122)와 초음파 수신부(124)로 구성되며, 상기 제어장치(400)의 제어를 토대로 초음파 방사 및 수신을 처리하여 뇌 감시를 수행한다.The probe 120 includes an ultrasonic wave generating unit 122 and an ultrasonic wave receiving unit 124. The probe 120 processes ultrasonic wave radiation and reception based on the control of the controller 400 to perform brain monitoring.

즉 상기 프로브(120)는 상기 챔버(110) 내에 구비되어 상기 제어장치(400)로부터 입력받은 초음파 출력제어신호를 토대로 초음파 발생부(122)를 통해 초음파를 발생시켜 뇌 조직에 방사하고, 상기 방사한 초음파를 초음파 수신부(124)를 통해 수신한다.That is, the probe 120 generates ultrasound through the ultrasonic wave generator 122 based on the ultrasonic wave output control signal received from the controller 400, And receives an ultrasonic wave through the ultrasonic wave receiving unit 124.

조향부(130)는 상기 프로브(120)와 결합되어 상기 제어장치(400)로부터 입력받은 조향제어신호를 토대로 상기 프로브(120)의 팬 및 틸트 구동을 수행하여 상기 초음파 장치(100)가 설치된 위치에서 뇌 전체에 대한 초음파 방사 및 수신이 가능하도록 한다.The steering unit 130 is coupled to the probe 120 and performs the pan and tilt driving of the probe 120 on the basis of the steering control signal input from the control unit 400 to control the position of the ultrasonic device 100 So that ultrasound emission and reception can be performed on the entire brain.

이때 상기 조향부(130)는 도 3에서와 같이 상기 챔버(110) 내에서 상기 프로브(120)의 측면을 감싸는 브래킷 형태로 구비한 것을 예로 하여 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외에 상기 초음파 장치(100)와 별개로 분리, 구성하여 상기 프로브(120)와 와이어를 통해 연결한 다음, 상기 제어장치(400)의 제어를 토대로 상기 와이어 구동을 통해 상기 프로브(120)의 팬 및 틸트 구동을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.3, the steering unit 130 is provided in the form of a bracket that encloses a side surface of the probe 120 in the chamber 110. However, the present invention is not limited thereto, and the ultrasonic wave device The probe 120 is separated and configured separately from the probe 100 and connected to the probe 120 through a wire. Then, the probe 120 is subjected to fan and tilt driving through wire driving based on the control of the controller 400 It is possible to do.

또한 상기 조향부(130)는 상기 프로브(120)의 조향을 제어할 때, 0.1도 이상의 정밀도로 제어할 수 있는 액추에이터 등으로 구성하는 것이 바람직하다.The steering unit 130 may be an actuator or the like capable of controlling the steering angle of the probe 120 by 0.1 degree or more.

통신 인터페이스부(140)는 상기 제어장치(400)로부터 초음파 출력제어신호와 조향제어신호를 수신하여 상기 프로브(120)와 상기 조향부(130)로 출력하고, 상기 프로브(120)에서 수신한 초음파 신호를 상기 제어장치(400)로 송신하는 기능을 수행한다.The communication interface unit 140 receives the ultrasonic output control signal and the steering control signal from the controller 400 and outputs the ultrasonic output control signal and the steering control signal to the probe 120 and the steering unit 130, And transmits a signal to the control device 400. [

한편 상기 초음파 장치(100)는 상기 구성 이외에 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 장치(100)에 부착 또는 탈착되는 손잡이 부재(150)를 더 포함하여 구성할 수 있다.5, the ultrasonic apparatus 100 may further include a grip member 150 attached to or detached from the ultrasonic apparatus 100. [

즉 상기 손잡이 부재(150)를 상기 초음파 장치(100)의 상부에 부착한 다음, 상기 초음파 장치(100)를 상기 두개골에 형성한 버홀에 삽입하여 설치하고, 상기 초음파 장치(100)의 설치가 종료되면 상기 손잡이 부재(150)를 탈착하도록 하는 것이다. 또한 상기 초음파 장치(100)의 설치를 해제할 경우에도 상기 손잡이 부재(150)를 상기 초음파 장치(100)의 상부에 부착한 다음 밖으로 빼내어 해제할 수 있다. 이에 따라 의사나 관련 종사자는 상기 초음파 장치(100)를 두개골에 형성한 버홀에 용이하게 결합하거나 해제할 수 있게 된다.That is, after attaching the handle 150 to the upper portion of the ultrasonic device 100, the ultrasonic device 100 is inserted into a burr formed in the skull, and the installation of the ultrasonic device 100 is completed The pull tab 150 is detached. Also, when the ultrasonic device 100 is dismounted, the handle 150 may be attached to the upper portion of the ultrasonic device 100 and may be pulled out to be released. Accordingly, the doctor or the related worker can easily couple or release the ultrasonic device 100 to the buckle formed in the skull.

도 6은 도 2의 카테터 삽입지원부재(200)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a view schematically showing the structure of the catheter insertion support member 200 of FIG.

도시된 바와 같이, 상기 카테터 삽입지원부재(200)는 'ㄷ'자 형태의 핀으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 카테터(300)와 대응하는 일측(즉 도 3에서 왼쪽 다리 부분)을 플렉시블 재질로 형성하여 뇌 조직에 삽입되는 상기 카테터(300)의 진입각도를 가변하도록 구성할 수 있다.As shown in the figure, the catheter insertion support member 200 is preferably formed of 'D' shaped pins, and the catheter insertion support member 200 may be formed of a flexible material (e.g., a left leg portion in FIG. 3) So that the angle of entry of the catheter 300 inserted into the brain tissue can be changed.

즉 의사나 관련 종사자가 상기 초음파 장치(100)에 플렉시블 재질의 상기 카테터 삽입지원부재(200)를 결합한 후, 상기 카테터(300)를 상기 카테터 삽입지원부재(200)에 접촉한 다음 상기 초음파 영상을 확인하면서 카테터(300)의 진입각도를 조금씩 변경해가면서 병변위치에 삽입할 수 있도록 하는 것이다.That is, after a physician or a related worker attaches the catheter insertion support member 200 of a flexible material to the ultrasound device 100, the catheter 300 is contacted with the catheter insertion support member 200, So that the catheter 300 can be inserted into the lesion position while slightly changing the entry angle of the catheter 300.

또한 상기 카테터 삽입지원부재(200)는 상기 설명에서와 같이 일측 다리 부분을 플렉시블 재질로 형성한 것과는 다르게, 상기 카테터(300)와 대응하는 일측의 기울기를 고정시켜 형성하되, 상기 카테터(300)의 진입각도별로 복수 개를 형성할 수 있다.The catheter insertion support member 200 is formed by fixing a slope of one side of the catheter 300, which is different from that of the one-leg portion formed of a flexible material, as described above, A plurality can be formed for each entry angle.

즉 의사나 관련 종사자가 상기 제어장치(400)에서 생성하는 카테터 삽입지원정보(예를 들어 상기 카테터(300)가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 정보)를 토대로 상기 카테터(300)가 병변위치까지 삽입되는 진입각도의 기울기를 갖는 카테터 삽입지원부재(200)를 선택하여 상기 초음파 장치(100)에 결합한 후, 상기 카테터(300)를 상기 카테터 삽입지원부재(200)에 접촉한 다음 그대로 밀어 넣어 상기 카테터(300)를 병변위치에 삽입할 수 있도록 하는 것이다.That is, the catheter 300, based on the information of the catheter insertion support information (for example, the information including the path, angle, or combination of the catheter 300 inserted) generated by the control device 400 by a doctor or a related worker The catheter insertion support member 200 having the inclination angle of the entry angle inserted into the lesion position is selected and coupled to the ultrasonic device 100. Thereafter, the catheter 300 is contacted to the catheter insertion support member 200, So that the catheter 300 can be inserted into a lesion site.

한편 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 상기 카테터(300)와 대응하는 일측면에 상기 카테터(300)와 끼움 결합되어 상기 카테터(300)가 상하방향으로 이동할 수 있도록 지원하는 가이드 홈(210)이 형성되어 있다.A guide groove 210 is formed on one side of the catheter insertion support member 200 corresponding to the catheter 300 and is inserted into the catheter 300 to support the catheter 300 in a vertical direction Respectively.

도 7은 도 2의 제어장치(400)의 세부 블록구성을 나타낸 도면이다.7 is a detailed block diagram of the control device 400 of FIG.

도시된 바와 같이, 상기 제어장치(400)는 통신 인터페이스부(410), 초음파 제어부(420), 조향 제어부(430), 뇌 상태 분석부(440), 표시부(450), 저장부(460) 등으로 구성된다.The controller 400 includes a communication interface 410, an ultrasonic controller 420, a steering controller 430, a brain condition analyzer 440, a display unit 450, a storage unit 460, and the like. .

통신 인터페이스부(410)는 통신 접속되어 있는 상기 초음파 장치(100)로 초음파 출력제어신호, 조향제어신호 또는 이들의 조합을 포함한 제어신호를 출력하고, 상기 초음파 장치(100)로부터 초음파 신호를 수신하여 뇌 상태 분석부(440)로 출력한다.The communication interface unit 410 outputs a control signal including an ultrasonic output control signal, a steering control signal, or a combination thereof to the ultrasonic apparatus 100 connected to the communication, receives ultrasonic signals from the ultrasonic apparatus 100 And outputs it to the brain state analysis unit 440.

초음파 제어부(420)는 상기 초음파 장치(100)의 프로브(120)에서의 초음파 발생을 위한 초음파 출력제어신호를 생성하고, 생성한 초음파 출력제어신호를 상기 통신 인터페이스부(410)를 통해 상기 초음파 장치(100)로 출력한다.The ultrasonic control unit 420 generates an ultrasonic output control signal for generating ultrasonic waves in the probe 120 of the ultrasonic apparatus 100 and supplies the generated ultrasonic output control signal to the ultrasonic apparatus 100 through the communication interface unit 410. [ (100).

조향 제어부(430)는 상기 초음파 장치(100)의 프로브(120)의 팬 및 틸트 구동을 위한 조향제어신호를 생성하고, 생성한 조향제어신호를 상기 통신 인터페이스부(410)를 통해 상기 초음파 장치(100)로 출력한다.The steering control unit 430 generates a steering control signal for driving the panning and tilting of the probe 120 of the ultrasonic apparatus 100 and transmits the generated steering control signal to the ultrasonic apparatus 100 through the communication interface unit 410. [ 100).

뇌 상태 분석부(440)는 상기 통신 인터페이스부(410)를 통해 상기 초음파 장치(100)로부터 수신한 초음파 신호를 분석하고, 분석정보를 토대로 상기 카테터(300)가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 추출하며, 상기 추출한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시부(450)로 출력한다.The brain condition analyzing unit 440 analyzes the ultrasound signals received from the ultrasound device 100 through the communication interface unit 410 and analyzes the path, And outputs ultrasound images related to the brain state to the display unit 450. The catheter insertion support information and the ultrasound images related to the brain state are output to the display unit 450. [

표시부(450)는 상기 뇌 상태 분석부(440)에서 추출한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 화면상에 표시하여 의사나 관련 종사사가 이를 즉각적으로 확인하도록 한다.The display unit 450 displays on the screen the catheter insertion support information and the brain state ultrasound image extracted by the brain state analyzing unit 440 so that a doctor or a related worker can immediately confirm the catheter insertion support information.

저장부(460)는 상기 초음파 장치(100)와 제어장치(400)의 구동을 위한 각종 동작프로그램을 저장하고 있으며, 상기 뇌 상태 분석부(440)에서 처리한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 각 환자별로 구분하여 저장하는 기능을 수행한다.The storage unit 460 stores various operation programs for driving the ultrasound device 100 and the controller 400. The storage unit 460 stores information on the catheter insertion support information processed by the brain condition analyzing unit 440, Ultrasound images are divided into individual patients and stored.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼 운용방법의 일 실시예를 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a method for operating a brain treatment platform under ultrasound guidance according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. At this time, each step according to the method of the present invention may be changed in the use environment or the order by a person skilled in the art.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 안내하의 뇌 치료용 플랫폼 운용방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation process of a method for operating a brain treatment platform under ultrasound guidance according to an embodiment of the present invention.

우선, 뇌실 등의 뇌 내부의 조직에 카테터(300)를 삽입하여 뇌 상태를 감시하거나, 조직의 생검을 수행하거나, 또는 혈액이나 수분을 배액하는 수술을 수행하기 위하여, 환자의 두개골의 소정 위치를 드릴로 뚫어 버홀을 형성한다(S100).First, in order to monitor the brain state by inserting the catheter 300 into the tissue of the brain such as the ventricle, perform a biopsy of the tissue, or perform surgery for draining blood or moisture, a predetermined position of the patient's skull The drill is drilled to form a burr hole (S100).

그리고 상기 S100 단계에서 형성한 버홀에 뇌 내부의 변화를 감시하는 초음파를 방사 및 수신하는 초음파 장치(100)를 설치한다(S200). 이때 상기 초음파 장치(100)의 선단이 버홀을 관통하여 뇌의 경막에 직접 맞닿도록 상기 초음파 장치(100)를 설치하는데, 본 발명에서는 상기 초음파 장치(100)의 설치를 용이하게 하기 위하여 손잡이 부재(150)를 상기 초음파 장치(100)의 상부에 부착한 다음, 손잡이 부재(150)를 파지한 상태에서 상기 초음파 장치(100)를 상기 두개골에 형성한 버홀에 삽입하고, 상기 초음파 장치(100)의 설치가 종료되면 상기 손잡이 부재(150)를 탈착한다.In step S200, the ultrasound system 100 emits and receives ultrasound to monitor changes in the brain of the buckle formed in step S100. At this time, the ultrasonic device 100 is installed so that the tip of the ultrasonic device 100 penetrates the burr and directly contacts the epidermis of the brain. In order to facilitate the installation of the ultrasonic device 100, 150 is attached to the upper portion of the ultrasonic device 100 and then the ultrasonic device 100 is inserted into a burr formed in the skull while the pull tab 150 is gripped, When the installation is completed, the pull-tab 150 is detached.

상기 S200 단계를 통해 버홀에 초음파 장치(100)를 설치한 이후, 상기 초음파 장치(100)는 제어장치(400)의 조향제어 및 초음파출력제어를 토대로 가동을 시작한다(S300). 즉 뇌 감시를 위한 상기 초음파 장치(100)를 가동하는 것이다.After the ultrasonic apparatus 100 is installed in the burr hole through the step S200, the ultrasonic apparatus 100 starts operating based on the steering control and the ultrasonic output control of the controller 400 (S300). That is, the ultrasonic apparatus 100 for brain surveillance.

그러면 상기 제어장치(400)는 의사나 관련 종사자에 의해 지정되는 카테터 삽입위치 정보를 입력받고(S400), 초음파를 뇌 내부로 방사하여 뇌 조직에 의해 반사되는 초음파 신호를 수신하는 상기 초음파 장치(100)로부터 제공받은 초음파 신호를 분석하여, 카테터(300)가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 추출하고, 이를 화면상에 표시한다(S500).Then, the controller 400 receives the catheter insertion position information designated by the doctor or related worker (S400), receives the ultrasound signal reflected by the brain tissue by radiating the ultrasound into the brain, And extracts the catheter insertion support information including the path, angle, or combination of the catheter 300 and the ultrasound image related to the brain state, and displays the extracted ultrasound image on the screen (S500) .

이후 의사나 관련 종사자는 상기 S500 단계를 통해 화면상에 표시되는 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 토대로 상기 초음파 장치(100)의 일측에 카테터 삽입지원부재(200)를 결합한 후, 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 일측에 구비된 가이드 홈(210)에 상기 카테터(300)를 접촉한 상태에서 상기 카테터(300)를 병변위치에 정확하게 삽입한다(S600).Then, the doctor or the related worker combines the catheter insertion support member 200 on one side of the ultrasound device 100 based on the catheter insertion support information and the brain state ultrasound image displayed on the screen through step S500, The catheter 300 is inserted into the guide groove 210 provided at one side of the catheter insertion support member 200 in a state where the catheter 300 is in contact with the catheter 300 at step S600.

예를 들어 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 상기 카테터(300)와 대응하는 일측을 플렉시블 재질로 형성한 경우에는, 의사나 관련 종사자가 상기 초음파 장치(100)에 상기 카테터 삽입지원부재(200)를 결합한 후, 상기 카테터(300)를 상기 카테터 삽입지원부재(200)에 접촉한 다음 상기 초음파 영상을 확인하면서 카테터(300)의 진입각도를 조금씩 변경해가면서 병변위치에 삽입하도록 한다.For example, when the catheter insertion support member 200 is formed of a flexible material corresponding to the catheter 300, a doctor or a related worker may insert the catheter insertion support member 200 into the ultrasound device 100, The catheter 300 is contacted to the catheter insertion support member 200 and inserted into the lesion site while slightly changing the entry angle of the catheter 300 while checking the ultrasound image.

또한 상기 카테터 삽입지원부재(200)의 상기 카테터(300)와 대응하는 일측을 상기 카테터(300)의 진입각도별로 구분하여 고정된 기울기를 갖도록 형성한 경우에는, 의사나 관련 종사자가 상기 S500 단계를 통해 상기 제어장치(400)에서 생성한 카테터 삽입지원정보를 토대로 상기 카테터(300)가 병변위치까지 삽입되는 진입각도의 기울기를 갖는 카테터 삽입지원부재(200)를 선택하여 상기 초음파 장치(100)에 결합한 후, 상기 카테터(300)를 상기 카테터 삽입지원부재(200)에 접촉한 다음 그대로 밀어 넣어 상기 카테터(300)를 병변위치에 삽입하도록 한다.When the catheter 300 is formed to have a fixed inclination by dividing one side of the catheter insertion support member 200 corresponding to the approach angle of the catheter 300, The catheter insertion support member 200 having the inclination angle of the entry angle into which the catheter 300 is inserted up to the lesion position is selected based on the catheter insertion support information generated by the control device 400 and is transmitted to the ultrasound device 100 After the catheter 300 is in contact with the catheter insertion support member 200, the catheter 300 is inserted into the lesion site.

상기 S600 단계를 통해 정확한 병변위치에 상기 카테터(300)가 삽입되면, 상기 카테터(300)를 통해 생검을 위한 뇌 조직 추출, 혈액이나 수분의 흡인, 혈관의 팽창 또는 이들의 조합을 수행한다(S700).If the catheter 300 is inserted into the correct lesion position in step S600, brain tissue extraction, aspiration of blood or moisture, blood vessel expansion, or a combination thereof is performed through the catheter 300 (S700 ).

이처럼, 본 발명은 초음파로 뇌의 상태를 감시하면서 카테터를 정확한 부위에 삽입하여 뇌와 뇌의 주위에 있는 조직을 생검하거나, 혈액이나 수분을 흡인하여 배액하거나, 막힌 혈관을 팽창할 수 있기 때문에 종래의 의사 개인의 경험에 따른 블라인드 시술로 인한 오류를 획기적으로 줄일 수 있다.As described above, since the present invention can monitor the state of the brain with ultrasound and insert the catheter into an accurate site to biopsy the tissue around the brain and the brain, draw blood or moisture into the bloodstream or expand the clogged blood vessel, The error caused by the blind procedure according to the physician's experience can be drastically reduced.

또한 의사가 카테터를 원하는 위치에 정확하게 삽입한 다음 최적의 위치에서 뇌수술을 진행할 수 있기 때문에 수술의 정확도를 크게 높일 수 있으며, 이를 통해 환자의 생명을 살리는데 큰 도움이 된다.In addition, since the physician can insert the catheter precisely at the desired position and then perform the brain surgery at the optimum position, the accuracy of the operation can be greatly increased, which is very helpful in saving the patient's life.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 초음파 장치 110 : 챔버
120 : 프로브 130 : 조향부
140 : 통신 인터페이스부 150 : 손잡이 부재
200 : 카테터 삽입지원부재 210 : 가이드 홈
300 : 카테터 400 : 제어장치
410 : 통신 인터페이스부 420 : 초음파 제어부
430 : 조향 제어부 440 : 뇌 상태 분석부
450 : 표시부 460 : 저장부
100: ultrasonic device 110: chamber
120: probe 130: steering part
140: communication interface unit 150: handle member
200: catheter insertion support member 210: guide groove
300: catheter 400: control device
410: Communication interface unit 420: Ultrasonic wave control unit
430: Steering control unit 440: Brain analysis unit
450: display section 460: storage section

Claims (12)

두개골을 뚫어 형성한 버홀에 설치되어 뇌 감시를 수행하는 초음파 장치; 및
상기 초음파 장치의 감시에 따라 카테터를 병변위치에 삽입하도록 지원하는 카테터 삽입지원부재;를 포함하며,
상기 초음파 장치를 통해 뇌 감시를 수행하고, 상기 카테터를 통해 생검을 위한 뇌 조직 추출, 혈액이나 수분의 흡인, 혈관의 팽창 또는 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
An ultrasound device installed in a burr formed through the skull to perform brain surveillance; And
And a catheter insertion support member for supporting insertion of the catheter into the lesion site according to the monitoring of the ultrasonic device,
Performing brain surveillance through the ultrasound device, performing brain tissue extraction for biopsy, aspiration of blood or moisture, expansion of blood vessels, or a combination thereof through the catheter.
청구항 1에 있어서,
상기 뇌 치료용 플랫폼은,
상기 초음파 장치의 초음파 발생 및 수신, 조향 또는 이들의 조합을 제어하고, 상기 초음파 장치로부터 입력되는 초음파 신호를 분석하여 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 제어장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the brain treatment platform comprises:
And an ultrasonic signal input from the ultrasonic device to analyze catheter insertion support information including path, angle, or combination of the catheter insertion direction and brain state Further comprising a controller for displaying an ultrasound image of the brain.
청구항 2에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 초음파 장치로 초음파 출력제어신호, 조향제어신호를 출력하고, 상기 초음파 장치로부터 초음파 신호를 수신하여 뇌 상태 분석부로 출력하는 통신 인터페이스부;
상기 초음파 장치의 초음파 발생을 위한 초음파 출력제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 초음파 제어부;
상기 초음파 장치의 프로브 조향을 위한 조향제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 조향 제어부;
상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 초음파 장치로부터 수신한 초음파 신호를 분석하여 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 추출하는 뇌 상태 분석부; 및
상기 추출한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method of claim 2,
The control device includes:
A communication interface for outputting an ultrasonic output control signal and a steering control signal to the ultrasonic device, receiving the ultrasonic signal from the ultrasonic device, and outputting the ultrasonic signal to the brain condition analyzer;
An ultrasound controller for generating an ultrasound output control signal for generating ultrasound in the ultrasound device and outputting the generated ultrasound output control signal to the ultrasound device;
A steering control unit for generating a steering control signal for steering the probe of the ultrasonic apparatus and outputting the steering control signal to the ultrasonic apparatus;
A brain condition analyzing unit for analyzing ultrasound signals received from the ultrasound device through the communication interface unit and extracting catheter insertion support information including path, angle, or combination thereof to be inserted into the catheter and an ultrasound image for a brain state; And
And a display unit for displaying the extracted catheter insertion support information and ultrasound images of brain states.
청구항 2에 있어서,
상기 초음파 장치는,
상기 버홀에 결합되는 챔버;
상기 챔버 내에 구비되고, 상기 제어장치로부터 입력받은 초음파 출력제어신호를 토대로 초음파를 발생시켜 뇌 조직에 방사하고, 상기 방사한 초음파를 수신하는 프로브;
상기 프로브와 결합되어 상기 제어장치로부터 입력받은 조향제어신호를 토대로 상기 프로브의 팬 및 틸트 구동을 수행하는 조향부; 및
상기 제어장치로부터 초음파 출력제어신호와 조향제어신호를 수신하여 상기 프로브와 상기 조향부로 출력하고, 상기 프로브에서 수신한 초음파 신호를 상기 제어장치로 송신하는 통신 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method of claim 2,
The ultrasonic device includes:
A chamber coupled to the buckle;
A probe disposed in the chamber for generating ultrasonic waves based on an ultrasonic output control signal received from the control device and radiating ultrasonic waves to brain tissue and receiving the ultrasonic waves;
A steering unit coupled to the probe and performing pan and tilt driving of the probe on the basis of a steering control signal input from the controller; And
And a communication interface for receiving an ultrasonic output control signal and a steering control signal from the control device and outputting the ultrasonic wave output control signal and the steering control signal to the probe and the steering unit and transmitting the ultrasonic signal received by the probe to the control device. Treatment platform.
청구항 4에 있어서,
상기 초음파 장치는,
상기 초음파 장치에 부착 또는 탈착되는 손잡이 부재;를 더 포함하고,
상기 손잡이 부재를 부착한 다음 상기 초음파 장치를 상기 두개골에 형성한 버홀에 삽입하여 설치하고, 상기 초음파 장치의 설치가 종료되면 상기 손잡이 부재를 탈착하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method of claim 4,
The ultrasonic device includes:
And a handle member attached to or detached from the ultrasonic device,
Wherein the ultrasonic device is attached to a burr formed in the skull after attaching the knob member, and the knob member is detached when the installation of the ultrasonic device is completed.
청구항 4에 있어서,
상기 챔버는,
상기 버홀을 관통하여 뇌의 경막과 맞닿는 선단부를 연성재질로 형성하고 내부를 하이드로겔로 채움으로써, 뇌 조직의 손상이나 오염을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method of claim 4,
The chamber may comprise:
Wherein a tip of the brain that penetrates through the burr hole and contacts the epidermis of the brain is made of a soft material and the inside is filled with hydrogel to prevent damage or contamination of the brain tissue.
청구항 4에 있어서,
상기 조향부는,
상기 초음파 장치와 별개로 분리, 구성하여 상기 프로브와 와이어를 통해 연결한 다음, 상기 제어장치의 제어를 토대로 상기 와이어 구동을 통해 상기 프로브의 팬 및 틸트 구동을 수행하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method of claim 4,
The steering unit includes:
Wherein the probe is connected to the probe through a wire and then the probe is panned and tilted by wire driving based on the control of the controller. .
청구항 1에 있어서,
상기 카테터 삽입지원부재는,
'ㄷ'자 형태의 핀으로 형성되고,
상기 카테터와 대응하는 일측을 플렉시블 재질로 형성하여 뇌 조직에 삽입되는 상기 카테터의 진입각도를 가변할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the catheter insertion support member comprises:
Shaped " C " shaped pin,
Wherein a side of the catheter corresponding to the catheter is made of a flexible material so that an angle of entry of the catheter inserted into the brain tissue can be varied.
청구항 1에 있어서,
상기 카테터 삽입지원부재는,
'ㄷ'자 형태의 핀으로 형성되고,
상기 카테터와 대응하는 일측의 기울기를 고정시켜 형성하되, 상기 카테터의 진입각도에 따라 복수 개를 형성하고,
이 중에서 상기 초음파 장치의 초음파 수신정보에 따라 결정된 상기 카테터의 진입각도에 맞는 기울기를 갖는 카테터 삽입지원부재를 통해 상기 카테터가 고정된 기울기를 유지하면서 특정 병변위치에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the catheter insertion support member comprises:
Shaped " C " shaped pin,
Wherein the catheter is formed by fixing a slope at one side corresponding to the catheter,
Wherein the catheter is inserted into a specific lesion while maintaining a fixed inclination through a catheter insertion support member having a slope corresponding to an entry angle of the catheter determined according to the ultrasound reception information of the ultrasonic device. Platform.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 카테터 삽입지원부재는,
상기 카테터와 대응하는 일측면에 상기 카테터와 끼움 결합되어 상기 카테터가 상하방향으로 이동할 수 있도록 지원하는 가이드 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼.
The method according to claim 8 or 9,
Wherein the catheter insertion support member comprises:
And a guide groove is formed on one side of the catheter, the guide groove being engaged with the catheter to support the catheter in a vertical direction.
두개골을 뚫어 형성한 버홀에 초음파 장치를 설치하는 초음파 장치 설치단계;
뇌 감시를 위한 상기 초음파 장치를 가동하는 초음파 장치 가동단계;
상기 초음파 장치의 감시정보를 토대로 카테터 삽입지원부재를 상기 초음파 장치에 결합하는 카테터 삽입지원부재 설치단계; 및
상기 카테터 삽입지원부재를 통해 카테터를 병변위치에 삽입하도록 지원하는 카테터 삽입단계;를 포함하며,
상기 초음파 장치를 통해 뇌 감시를 수행하고, 상기 카테터를 통해 생검을 위한 뇌 조직 추출, 혈액이나 수분의 흡인, 혈관의 팽창 또는 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼 운용방법.
A step of installing an ultrasonic device to install an ultrasonic device on the burr formed by drilling the skull;
Operating the ultrasonic device for operating the ultrasonic device for brain surveillance;
Installing a catheter insertion support member for coupling the catheter insertion support member to the ultrasound device based on the monitoring information of the ultrasound device; And
And a catheter insertion step to assist insertion of the catheter into the lesion site through the catheter insertion support member,
Performing brain surveillance through the ultrasound device, and performing brain tissue extraction for biopsy, aspiration of blood or moisture, expansion of blood vessels, or combinations thereof through the catheter. Way.
청구항 11에 있어서,
상기 뇌 치료용 플랫폼 운용방법은,
제어장치에서, 상기 초음파 장치의 초음파 발생을 위한 초음파 출력제어신호, 상기 초음파 장치의 프로브 조향을 위한 조향제어신호 또는 이들의 조합을 포함한 제어신호를 생성하여 상기 초음파 장치로 출력하는 제어신호 생성 및 출력 단계; 및
상기 제어장치에서, 상기 초음파 장치로부터 입력되는 초음파 신호를 분석하고, 분석결과를 토대로 산출되는 상기 카테터가 삽입될 경로, 각도 또는 이들의 조합을 포함한 카테터 삽입지원정보와 뇌 상태에 대한 초음파 영상을 표시하는 분석 및 표시 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 치료용 플랫폼 운용방법.
The method of claim 11,
The method for operating a brain treatment platform,
A controller for generating a control signal including an ultrasonic output control signal for generating an ultrasonic wave of the ultrasonic device, a steering control signal for steering a probe of the ultrasonic device, or a combination thereof and outputting the control signal to the ultrasonic device, step; And
The control device analyzes the ultrasound signal input from the ultrasound device, displays catheter insertion support information including path, angle, or combination of the catheter to be inserted based on the analysis result and an ultrasound image of the brain state The method comprising the steps of: analyzing and displaying a brain;
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