KR20190091244A - 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대퇴동맥 양방향(심장 방향과 하지 말단 방향) 혈류를 위한 캐뉼러에 관한 것으로서, 대퇴동맥의 혈관에 삽입되는 캐뉼러 관을 갖는 캐뉼러에 있어서, 상기 캐뉼러 관 끝단 안쪽의 둘레 면 소정부위에서부터 길이방향을 따라 반대편 끝단까지 오목부로 형성되는 혈류 유도로를 포함하되, 상기 캐뉼러 관 끝단 방향에서 혈류 유도로와 캐뉼러 관 사이의 경계 부위에 형성한 관통홀을 더 포함하거나, 상기 캐뉼러 관 끝단 안쪽의 둘레 면 소정부위에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 상부를 덮어 혈류를 안내하는 유도 커버가 관통홀 상부에 형성된 것으로, 수술 중 다리 말단으로 향하는 혈류가 이루어져 안정적으로 혈액을 공급할 수 있으므로 다리 말단의 허혈의 유병율을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 다리 말단 혈류를 위해 사용되는 종래 기술들을 대체하여 합병증이나 혈관 끊어짐과 같은 기술적 어려움 없이 안정적으로 대퇴동맥 삽관법을 실시할 수 있는 효과가 있다.

Description

양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러{Femoral arterial Cannula capable of guidance of bidirectional flow}

본 발명은 대퇴동맥 캐뉼러 삽입 방향 및 삽입 반대 방향 혈류를 위한 캐뉼러에 관한 것으로서, 상세히는 대퇴동맥에 삽입되는 캐뉼러의 캐뉼러 관 끝단 안쪽의 둘레 면에 혈류 유도로 또는 이 혈류 유도로와 함께 관통홀을 형성하거나, 상기 관통홀보다 더 큰 관통홀 및 이 관통홀 상부를 덮는 유도 커버를 함께 형성함으로써 상기 혈류 유도로나 혈류 유도로와 관통홀 또는 상기 관통홀과 유도 커버를 통해 대퇴동맥에서 혈류가 하지 말단 방향으로도 흐를 수 있도록 한 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러에 관한 것이다.

환자의 심장 수술, 혹은 심장 부전의 상태에서 심장 보조 요법으로 체외순환을 이용하게 되는데, 산소화된 혈액을 공급하기 위해 대퇴동맥 삽관법(Femoral arterial cannulation)을 흔히 사용하고 있다. 이러한 상기 대퇴동맥 삽관법은 외과적으로 혈관을 노출시켜서 시행하기도 하나, 많은 경우 피부를 통해 가이드 와이어를 삽입하는 경피적 방법 (Seldingers technique)를 이용한다. 이때 상기 캐뉼러는 서혜부 부근의 대퇴동맥에 삽입되기 때문에 가장 문제가 되는 것은 다리 말단의 혈류(distal limb perfusion)이다. 이는 허벅지 윗부분의 환자의 상체 부분으로는 상기 대퇴동맥 삽관법에 의해 혈액이 공급되지만, 굵은 캐뉼러에 의해 말단 방향의 혈류가 감소 혹은 차단되게 된다. 따라서 허벅지 아랫부분의 다리에서부터 먼 말단의 발까지 대퇴동맥 캐뉼러를 유지하는 시간 동안 혈액이 공급되지 않아 다리가 괴사할 우려가 있을 수 있다.

이 때문에 종래에는 이러한 일을 발생하지 않도록 다리 쪽으로도 혈액을 공급하는 separate antegrade catheterization 또는 posterior tibial artery cannulation 등 다양한 기술이 사용되지만, 모두 합병증이나 혈관 끊어짐의 현상이 발생하여 이러한 기술들을 적용하는 데에 기술적 어려움을 동반하고 있다.

한국 등록특허공보 제10-1337164호 한국 등록특허공보 제10-1122334호 미국 공개특허공보 2012-0259273

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 대퇴동맥 캐뉼러의 끝단에 혈류 유도로 또는 상기 혈류 유도로와 함께 관통홀을 형성하여, 수술중 심장이나 폐에 혈액을 공급하면서 상기 심장이나 폐에 공급되는 혈류의 일부가 상기 혈류 유도로 또는 관통홀과 혈류 유도로를 통해 역행하여 반대쪽의 다리 말단에도 혈액이 공급될 수 있도록 한 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러를 제공함에 있다.

다른 목적은 대퇴동맥 캐뉼러의 끝단에 관통홀과 함께 상기 관통홀을 덮어 돌출되는 유도 커버를 각각 형성하여, 체외순환 혈류의 일부가 상기 관통홀과 유도 커버를 통해 역행하여 반대쪽의 다리 말단에도 혈액이 공급될 수 있도록 한 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러는, 대퇴동맥의 혈관에 삽입되는 캐뉼러 관을 갖는 캐뉼러에 있어서, 상기 캐뉼러 관 끝단 안쪽의 둘레 면 소정부위에서부터 길이방향을 따라 반대편 끝단까지 오목부로 형성되는 혈류 유도로를 포함한 것을 특징으로 하고 있다.

또 상기 캐뉼러 관 끝단 방향에서 혈류 유도로와 캐뉼러 관 사이의 경계 부위에 형성한 관통홀을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 관통홀의 상단에서 혈류 유도로의 방향으로 돌출하여 연장되는 유도 외벽을 형성하는 것이 바람직하다.

또 상기 캐뉼러 관은 5∼8㎜의 내경을 갖는 캐뉼러이며, 상기 관통홀은 2∼3㎜의 내경으로 형성되는 것이 바람직하다.

또 상기 혈류 유도로는 고랑 형태의 라운드형인 것이 바람직하다.

또 대퇴동맥의 혈관에 삽입되는 캐뉼러 관을 갖는 캐뉼러에 있어서, 상기 캐뉼러 관 끝단 안쪽의 둘레 면 소정부위에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 상부를 덮어 혈류를 안내하는 유도 커버가 관통홀 상부에 형성된 것을 다른 특징으로 하고 있다.

또 상기 유도 커버는 캐뉼러 관 끝단을 향해 비스듬히 기울여 형성하는 것이 바람직하다.

또 상기 유도 커버의 끝단 일부를 안쪽으로 구부려 형성하는 것이 바람직하다.

또 대퇴동맥의 바깥쪽에 위치하는 상기 캐뉼러 관 둘레면에 상기 혈류 유도로가 위치한 부위 또는 상기 유도 커버가 위치한 부위를 구별할 수 있는 표시를 하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러에 의하면, 대퇴동맥 캐뉼러 유지 중 다리 말단으로 향하는 혈류가 이루어져 안정적으로 혈액을 공급할 수 있으므로 다리 말단의 허혈의 유병율을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 다리 말단 혈류를 위해 사용되는 종래 기술들을 대체하여 합병증이나 혈관 끊어짐과 같은 기술적 어려움 없이 안정적으로 대퇴동맥 삽관법을 실시할 수 있는 효과가 있다.

또한 캐뉼러에 돌출 형성된 유도 커버가 위치하는 둘레 면 부위가 혈관 밖에 일정한 표식으로 표시되어 있어 상기 캐뉼러를 혈관의 손상을 최소화하면서 인출할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러의 끝단부 사시도
도 2는 상기 도 1의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 종단면도
도 3은 상기 도 1의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 횡단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러의 끝단부 사시도
도 5는 상기 도 4의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 종단면도

이하, 본 발명에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러의 끝단부 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 종단면도이며, 도 3은 상기 도 1의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 횡단면도를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러는 대퇴동맥 삽관법(Femoral arterial cannulation)에 사용되는 상기 캐뉼러의 유연성이 있는 재료로 만들어진 캐뉼러 관(1) 끝단의 안쪽에 혈류 유도로(2)와 관통홀(3a)을 각각 형성한 것이다.

상기 혈류 유도로(2)는 캐뉼러 관(1) 끝단의 안쪽 둘레면에서부터 길이방향을 따라 반대편 끝단까지 이어지는 라운드형의 오목부, 즉 고랑 형태로 형성한 것으로, 도 3의 횡단면도를 보면 원 둘레의 일부분을 안쪽으로 눌러 꺼져 있는 형태로 되어 있다. 이러한 혈류 유도로(2)만 가지고 본 발명의 캐뉼러를 구성할 수도 있는데, 도 2 및 도 3을 참조하면 혈관(4)에 삽입되는 본 발명의 캐뉼러의 캐뉼러 관(1)의 끝단에서 앞쪽으로 진행하는 혈류의 일부가 상기 혈류 유도로(2)에 의해 역행할 수 있도록 되어 있다. 즉 혈관(4)의 내벽과 혈류 유도로(2) 사이에 상기 혈류 유도로(2)가 없을 때보다 더 큰 간격을 형성함으로써, 상기 큰 간격을 통해 캐뉼러 관(1)의 끝단에서 앞쪽으로 진행하던 혈류의 일부가 상기 혈류 유도로(2)를 타고 역행하여 진행할 수 있게 된다(화살표 방향).

이러한 혈류 유도로(2)는 캐뉼러 관(1) 끝단 안쪽의 둘레면 일부를 안쪽으로 눌러 형성한 것이므로 서로 크고 작은 내경, 예를 들어 larger diameter lumen과 smaller diameter lumen을 형성하게 되어, 상기 캐뉼러 관(1)의 끝단 방향에서 혈류 유도로(2)와 캐뉼러 관(1) 사이의 경계부위에 수직단차를 형성하게 되고, 상기 관통홀(3a)은 이러한 수직 단차의 수직면에 형성한 것이다. 따라서 혈류 유도로(2)에 의한 작은 내경(smaller diameter lumen)의 캐뉼러 관(1) 내부에서 끝단의 큰 내경(larger diameter lumen)의 캐뉼러 관(1) 쪽, 즉 캐뉼러 관(1)의 안쪽에서부터 상기 캐뉼러 관(1)의 끝단을 빠져나와 심장이나 폐 쪽으로 진행하는 혈류의 일부가 상기 관통홀(3a) 부위에서 U턴하여 빠져나가게 된다. 이와 동시에 관통홀(3a)을 통해 빠져나온 혈류의 일부는 혈류 유도로(2)를 타고 역행하여 진행함으로써 하지(下肢) 말단, 즉 다리 말단에도 혈액을 공급하게 된다(화살표 방향).

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 관통홀(3a) 상단의 캐뉼러 관(1) 일부가 혈류 유도로(2) 방향으로 돌출하면서 연장되어 유도 외벽(5)을 형성할 수도 있다. 이러한 유도 외벽(5)은 관통홀(3a)을 빠져나온 혈류의 일부가 상기 유도 외벽(5)을 타고 혈류 유도로(2) 쪽으로 안정적으로 진행할 수 있도록 안내하는 일종의 안내 벽의 역할을 하게 된다. 따라서 상기한 수직단차는 관통홀(3a)을 포함한 유도 외벽(5)이라 할 수 있다.

이러한 관통홀(3a)은 보통 5∼8㎜ 정도의 내경을 갖는 캐뉼러에서 2∼3㎜ 정도의 내경을 갖는 것이 혈류의 안정적인 역행을 위해 바람직하다.

이와 같은 상기 캐뉼러 관(1)을 혈관 삽입부를 통해 혈관(4) 내로 삽입할 때에는 상기 혈류 유도로(2)에 의해 형성된 수직단차가 혈관 삽입부의 아래쪽에 위치하므로 문제가 없다. 그러나 상기 캐뉼러 관(1)을 인출하고자 할 때에는 상기 수직단차가 혈관 삽입부의 혈관 벽에 걸려 잘 인출되지 않을 수 있으므로, 상기 수직단차가 혈관 삽입부 쪽에 위치하여 이를 통해 인출될 수 있도록 상기 캐뉼러 관(1)을 회전시키는 것이 필요하다. 이를 위해서 혈관(4)의 바깥쪽에 위치하는 캐뉼러 관(1)의 둘레면 소정 부위에 수직단차와 함께 상기 혈류 유도로(2)가 위치하는 부위를 표시해주도록 한다. 이러한 표시는 혈류 유도로(2)가 위치하는 부위와 반대편의 둘레면 위치에 캐뉼러 관(1)의 색과 대비되는 서로 다른 색깔이나 특정 모양의 표시를 각각 하거나, 상기 혈류 유도로(2)가 위치하는 부위의 둘레면에만 캐뉼러 관(1)의 색과 대비되는 색깔이나 특정 모양의 표시(7)를 할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대퇴동맥 하지 말단 방향을 포함한 양방향 혈류를 위한 캐뉼러의 끝단부 사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 캐뉼러를 대퇴동맥에 삽입하였을 때의 종단면도를 도시한 것이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대퇴동맥 하지 말단 방향을 포함한 양방향 혈류를 위한 캐뉼러는 대퇴동맥 삽관법(Femoral arterial cannulation)에 사용되는 유연성이 있는 재료로 만들어진 상기 캐뉼러의 캐뉼러 관(1) 끝단 안쪽에 관통홀(3b)과 유도 커버(6)를 각각 형성한 것이다.

상기 관통홀(3b)은 캐뉼러 관(1) 끝단 안쪽의 둘레 면 일부에 상기한 일 실시예의 캐뉼러의 관통홀(3a)보다 크게 형성되며, 상기 캐뉼러 관(1) 끝단의 반대 방향을 향해 비스듬히 형성하는 것이 혈류의 안정적인 역행을 위해 바람직하다.

상기 유도 커버(6)는 상기 관통홀(3b)에서 상부로 일정거리를 두고 비스듬히 덮도록 돌출 형성한 것으로, 캐뉼러 관(1)의 끝단 쪽을 향해 기울어져 형성됨으로써 반대편 쪽은 개방된 형태로 구성되어 있다.

이와 같이 상기 유도 커버(6)를 비스듬히 기울여 형성함으로써 혈관 삽입부를 통해 혈관(4) 내로 캐뉼러 관(1)을 삽입할 때 무리 없이 삽입될 수 있게 된다. 다만 캐뉼러 관(1)을 혈관(4) 내에 삽입하여 사용할 때에 유도 커버(6)는 혈관 삽입부의 아래쪽에 위치하므로, 상기한 일 실시예에서의 캐뉼러에서와 같이 상기 유도 커버(6)가 혈관 삽입부 쪽에 위치하여 이를 통해 인출될 수 있도록 캐뉼러 관(1)을 회전시키는 것이 필요하다. 이를 위해서 여기에서도 혈관(4)의 바깥쪽에 위치하는 캐뉼러 관(1)의 둘레면 소정 부위에 상기 유도 커버(6)가 위치하는 부위를 표시해주도록 한다. 이러한 표시는 유도 커버(6)가 위치하는 부위와 반대편의 둘레면 위치에 캐뉼러 관(1)의 색과 대비되는 서로 다른 색깔이나 특정 모양의 표시를 각각 하거나, 상기 유도 커버(6)가 위치하는 부위의 둘레면에만 캐뉼러 관(1)의 색과 대비되는 색깔이나 특정 모양의 표시(7)를 할 수도 있다.

한편 상기한 바와 같이 캐뉼러 관(1)을 유도 커버(6)와 함께 혈관 삽입부를통해 혈관 밖으로 인출할 때, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 유도 커버(6)의 끝단 부위를 안쪽으로 약간 구부리는 것이 안전한 인출을 위해 바람직하다. 즉 유도 커버(6)의 끝단을 안쪽으로 약간 구부리면 캐뉼러 관(1)을 인출할 때 상기 유도 커버(6)가 혈관에 걸려 인출을 어렵게 하는 문제를 간단하게 해결할 수 있다.

이러한 관통홀(3b)과 유도 커버(6)에 의해 상기한 일 실시예의 혈류 유도로(2)와 관통홀(3a)에서와 같이 캐뉼러 관(1)을 혈관(4)에 삽입하여 혈액을 공급하면, 캐뉼러 관(1)의 안쪽에서부터 상기 캐뉼러 관(1)의 끝단을 빠져나와 심장이나 폐 쪽으로 진행하는 혈류의 일부가 상기 관통홀(3b) 부위에서 U턴하여 빠져나가게 된다. 이와 동시에 관통홀(3b)을 통해 빠져나온 혈류의 일부는 유도 커버(6)에 의해 안내되면서 역행하여 진행함으로써 말단의 다리에도 혈액을 공급하게 된다(화살표 방향).

상기 캐뉼러(1)의 재료에 있어서는 환자의 신체 내부로 삽입하기에 적절한 재료로 구성될 수 있는데, 예를 들면, 세라막, 금속, 폴리머 등이 사용될 수 있으나, 환자의 체내에 장기가 있을 수 있고 생체호환적(biocompatible) 동시에 환자의 체내에 주입된 후 부드럽게 할 수 있도록 유연성이 있는 플라스틱 재료인 폴리머 종류가 적합할 수 있다. 상기 폴리머 재료는 예를 들어, 실리콘, 폴리카보네이트, 실리콘이 섞인 우레탄, 폴리스티렌-폴리이소부틸렌-폴리스티렌(SIBS)과 같은 것들을 사용할 수 있다.

또한 상기 캐뉼러(1)의 내외 표면은 측벽을 통해 혈류가 유동하는 것을 방지하고 혈전 응고 등을 고려하여 가요성 외피를 입히는 코팅을 하는 것이 바람직한데, 이러한 가요성 외피는 예를 들어 탄성중합체 외피와 같은 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 또한 상기 코팅은 보통 중합체(폴리머) 용액 내에 침지하여 수행하게 되는데, 사용될 수 있는 중합체에는, 비제한적인 예로서, 생체적합성 중합체, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체), 폴리아미드, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리스티렌 수지, 불소계 수지(예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체), 폴리이미드 등; 및 다양한 탄성중합체, 예를 들어 폴리우레탄계 탄성중합체, 폴리에스테르계 탄성중합체, 폴리올레핀계 탄성중합체, 폴리아미드계 탄성중합체, 실리콘 고무, 라텍스 고무 및 이들의 조합이 포함된다.

상기한 캐뉼러의 재료 또는 코팅은 세포 또는 플라그가 그 위에 성장하거나 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 캐뉼러 관 2 : 혈류 유도로
3a,3b : 관통홀 4 : 혈관
5 : 유도 외벽 6 : 유도 커버
7 : 혈류 유도로 또는 유도 커버의 위치를 나타내는 표시

Claims (5)

1. 대퇴동맥의 혈관에 삽입되는 캐뉼러 관을 갖는 캐뉼러에 있어서,
   상기 캐뉼러 관의 끝단 안쪽의 둘레 면 소정부위에서부터 길이방향을 따라 반대편 끝단까지, 상기 캐뉼러 관의 끝단 안쪽의 둘레면 일부를 안쪽으로 눌러진 오목부로 형성되어, 혈류가 상기 반대편 끝단까지 형성된 상기 오목부를 타고 역행하여 진행할 수 있게 하는 혈류 유도로를 포함하고,
   상기 캐뉼러 관의 끝단 방향에서 상기 혈류 유도로와 상기 캐뉼러 관 사이의 경계 부위에 수직 단차가 형성되고,
   상기 수직 단차의 수직면에 형성한 관통홀을 포함하고,
   상기 관통홀의 상단에서 상기 캐뉼러 관의 일부가 상기 혈류 유도로의 길이방향으로 연장되어 형성된 유도 외벽을 포함하고,
   상기 캐뉼러와 상기 혈류 유도로와 상기 유도 외벽의 길이방향은 서로 평행하게 형성되고,
   상기 유도 외벽은 상기 관통홀을 타고 빠져나온 혈류의 일부가 상기 유도 외벽을 타고 상기 혈류 유도로 쪽으로 안정적으로 진행할 수 있도록 안내하고,
   상기 소정부위에서부터 상기 반대편 끝단까지 상기 혈류 유도로와 혈관의 내벽 사이의 간격은, 상기 캐뉼러 관의 끝단과 상기 혈관의 내벽 사이의 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 캐뉼러 관은 5∼8㎜의 내경을 갖는 캐뉼러인 것을 특징으로 하는 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러.
3. 제2항에 있어서,
   상기 관통홀은 2∼3㎜의 내경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러.
4. 제1항에 있어서,
   상기 혈류 유도로는 고랑 형태의 라운드형인 것을 특징으로 하는 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러.
5. 제1항에 있어서,
   대퇴동맥의 바깥쪽에 위치하는 상기 캐뉼러 관의 둘레면에 상기 혈류 유도로가 위치한 부위 또는 상기 유도 외벽이 위치한 부위를 구별할 수 있는 표시를 하도록 한 것을 특징으로 하는 양방향 혈류 유도가 가능한 대퇴동맥 캐뉼러.

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