KR20200025778A - 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치 - Google Patents

자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환자의 후두 입구에 위치하는 후두 마스크편을 포함하는 후두 마스크부; 상기 후두 마스크편에 연결되어 외부공기를 환자의 기도측으로 공급하는 공기 통로부; 상기 공기 통로부와 연결되고 환자의 치아에 의해 물려지는 마우스 피스부; 및 상기 공기 통로부의 말단에 탈착가능하게 연결되어 환자의 호흡상태를 확인할 수 있는 호흡 모니터링부를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치{APPARATUS FOR FREE AIRWAY HAVING RESPIRATORY MONITORING FUNCTION}
본 발명은 기도확보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치에 관한 것이다.
일반적으로, 위장관 내시경 검사는 내시경이 구강을 거쳐 식도를 통해 위 혹은 십이지장에 삽입되는 동안에 위장관 계통의 이상 여부를 판단하는 검사이다. 이러한 위장관 내시경 검사는 검진자들이 내시경을 삼켜야 하는 통증에 따른 불편과 식도를 통해 장 계통을 지나가는 동안에 느껴지는 이물감으로 인해 기피하는 경향이 있다. 따라서 위장관 내시경 검사는 진정제를 검진자에게 투여하여 수면하에서 이루어지는 것이 일반적이다.
그러나 이러한 수면하에서의 내시경 검사는 시술 중 진정제 반응에 대한 개인차가 있고, 시술의 난이도에 따른 과도한 진정으로 호흡부전에 의한 사고가 종종발생되고 있는 실정이다.
또한 내시경 시술은 대략 10~20분 정도 소요되는 비교적 간단한 시술도 있지만 경우에 따라 고난도 내시경 시술의 경우 1시간 이상 소요되는 경우도 있다. 이때 침습적인 기관 삽관을 통한 전신 마취를 하기에는 그로 인한 또 다른 잠재적 위험과 소요비용이 큰 문제가 있다.
한편 수면하에서의 내시경 검사의 문제점을 해결하기 위해 기존에는 후두 마스크를 사용하여 내시경 검사를 시행하는 경우도 있으나, 구조적으로 구강 내와 식도 부분에 차지하는 부피가 커서 시술자들에게 상당한 불편을 초래하여 사용을 꺼려하는 실정이다.
종래의 기도유지기에 대해 예를 들어 설명하면, 도 1과 같이 후두 마스크 기도 장치는 무의식 상태에 있는 환자의 기도를 확보하는 데 유용한 장치로 잘 알려져 있다. 이러한 장치는 기존의 기관튜브의 대체 장치를 제공한다. 튜브(110)의 원위부 말단에 위치하는 팽창성 벌룬(inflabable baloon)을 구비하는 길고 가는 튜브(110)를 포함하는 기관튜브는 무의식 상태에 있는 환자의 기도 확보를 위해서 사용되고 있다.
한편 수술 시에, 기관튜브의 원위부 말단은 환자의 구강을 통하여 후두입구(130; laryngeal inlet) 또는 성문개구부(glottic opening)를 거쳐 환자의 기관으로 삽입되고 이 상태로 자리잡히게 되면, 기관의 내층과 씰(seal)을 형성하도록 벌룬이 팽창된다.
이와 같이 씰이 만들어진 후에, 환자의 폐에 공기를 통하게 하기 위해 튜브의 근위부 말단에 정압력이 가해진다. 또한, 벌룬과 기관의 내층 사이의 씰은 폐의 흡인을 방지한다(예를 들면, 상기 씰은 위로부터 역류된 물질이 환자의 폐로 흡인되는 것을 방지한다).
그러나 종래의 후두 마스크 기도장치는 환자가 호흡을 하는 지의 여부를 시각적으로 확인할 수 없어서, 호흡기에 손을 대어 보거나 혹은 환자의 코에 귀를 근저시키는 것 등으로 확인해야 하는 번거로운 문제점이 있었다. 특히 어두운 곳에서는 이러한 직접적인 호흡확인 방법이 불편할 뿐만 아니라 신속한 조치를 받아야 할 시기를 놓치게 되는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
특허문헌 1: 대한민국 특허공개 제2005-0098256호(공개일:2005.10.11)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 후드 마스크 기도장치의 공기 통로부의 말단에 탈착가능하게 연결되어 환자의 자가 호흡상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 환자의 후두 입구에 위치하는 후두 마스크편을 포함하는 후두 마스크부; 상기 후두 마스크편에 연결되어 외부공기를 환자의 기도측으로 공급하는 공기 통로부; 상기 공기 통로부와 연결되고 환자의 치아에 의해 물려지는 마우스 피스부; 및 상기 공기 통로부의 말단에 탈착가능하게 연결되어 환자의 호흡상태를 확인할 수 있는 호흡 모니터링부를 포함하여 이루어진 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치를 제공한다.
상기 호흡 모니터링부는, 환자의 호흡이 통과하도록 내부에 통로가 형성된 관체, 상기 관체의 내주면에서 내측방향으로 일정높이 돌출형성된 단턱, 상기 단턱을 기준으로 양측에 위치하고 각각 상기 관체를 수직방향으로 관통하도록 형성된 센싱홀, 및 상기 센싱홀에 연결되어 상기 단턱을 기준으로 하여 상기 관체 내의 압력차를 검출하는 압력센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 압력센서에 전기적으로 연결되어 상기 압력차를 외부로 표시하는 알림부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 후드 마스크 기도장치의 공기 통로부의 말단에 호흡 모니터링부를 탈착가능하게 설치하여, 시술자(의사)가 환자의 자가 호흡상태를 실시간으로 모니터링할 수 있어 사용상의 편의성을 증대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 후드 마스크 기동장치의 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치의 부분 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치의 호흡 모니터링부의 내부 구성을 보여주는 단면 구성도,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치의 호흡 모니터링부의 부분 확대 구성도, 및
도 5a 내지 도 5d는 호흡 모니터링부의 호흡 검출에 대한 시뮬레이션 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치는, 후두 마스크편(310)과, 후두 마스크부(300)와, 공기 통로부(200)와, 마우스 피스부(100)와, 호흡 모니터링부(400)를 포함한다.
상기한 구성에 있어서, 후두 마스크편(310)은 환자의 후두입구에 위치하는 구성요소이다. 또한 후두 마스크부(300)는 기도의 개방상태를 확보하고 내시경 프로브를 식도로 유도하는 지지밴드(330)로 이루어진다.
공기 통로부(200)는 후두 마스크편(310)에 연결되어 외부공기를 환자의 기도측으로 공급하는 튜브(210)를 포함한다.
마우스 피스부(100)는 환자의 상부와 하부의 치아 사이에 위치하여 구강으로 삽입되는 공기 통로부(200)의 튜브(210) 및 구강을 통해 식도로 진입되는 내시경 프로브가 치아로부터 보호되며 내시경 시술동안 간섭되지 않게 구분한다.
구체적으로, 후두 마스크부(300)는, 구강의 후두 입구에 설치하기 용이하도록 납작한 타원판형태로 형성되는 후두 마스크편(310)을 포함하도록 구성된다. 또한, 후두 마스크편(310)의 테두리에는 공기 통로부(200)의 튜브(210)가 연결된다. 아울러, 후두 마스크부(300)에서 연통되어 후두 마스크편(310)의 겉면에 오목한 홈을 통해 노출되고, 튜브(210)로부터 공급되는 외부의 공기가 구강 및 기도로 공급되게 하는 공기 유입홀(313)을 포함한다. 아울러 공기 유입홀(313)과 대향되는 면에 오목하게 형성되며 구강으로 삽입되는 내시경 프로브를 식도 방향으로의 진입을 유도하도록 내시경 유도홀(320)도 포함하여 이루어진다.
이와 같이 후두 마스크부(300)는 환자의 후두입구에서 삽입되어 기도의 개방 상태를 확보한 상태로 내시경 프로브의 식도 삽입을 유도하도록 적용된다. 이때 후두 마스크부(300)의 후두 마스크편(310)에는 공기 통로부(200)가 연결되어 외부공기가 환자의 기도측으로 공급한다. 또한 마우스 피스부(100)는 환자의 구강 입구에 위치하여 기도측으로 외부공기를 공급하는 공기 통로부(200)의 튜브(210)와 내시경 시술동안 내시경 프로브가 구강으로 삽입된 상태가 고정하는 역할을하고, 치아의 맞물림에 고정되고 튜브(210)가 서로 엉키지 않도록 분리하는 역할도 한다.
또한 후두 마스크편(310)은 후두 마스크부(300)는 환자의 구강으로 삽입되어 후두부에서 기도와 식도를 분리하도록 일정 두께와 형상을 갖는 것이 바람직하다.
한편 공기 통로부(200)의 단부(220; 튜브의 단부)에는 호흡 모니터링부(400)가 장착된다. 구체적으로 호흡 모니터링부(400)는 튜브(210)의 단부(220)에 어뎁터 방식으로 착탈가능하게 설치된다. 즉 호흡 모니터링부(400)는 환자의 호흡이 통과하도록 내부에 통로(410)가 형성된 관체(430)를 포함한다.
여기서 관체(430)의 내주면에는 내측으로 일정길이 돌출된 단턱(420)이 형성된다. 즉 단턱(420)은 환형의 형태로 관체(430)의 내주면에서 내측으로 일정길이 연장형성된다. 또한 관체(430)의 내부에는 단턱(420)을 기준으로 제1 센싱홀(450)과 제2 센싱홀(455)이 관통형성된다. 즉 제1 센싱홀(450)과 제2 센싱홀(455)은 관체(430)의 내부에서 외부로 수직방향으로 관통형성된 구성으로 제공된다.
또한 제1 센싱홀(450)과 제2 센싱홀(455)은 각각 압력 센서(460)에 연통되어 이 압력 센서(460)를 통해 관체(430) 내부의 공기 압력을 측정함으로써 호흡량(들숨과 날숨의 양)을 측정할 수 있다. 이때 압력 센서(460)에는 컨트롤러(470)가 연결되고, 이 컨트롤러(470)에는 측정된 호흡량을 외부로 표시할 있도록 알림부재로서 시각적 표시를 위한 디스플레이(480)나 소리로서 표현하기 위한 알람(485)이 연결될 수 있다. 아울러 호흡 모니터링부(400)에는 압력 센서(460)와 컨트롤러(470)에 전원을 제공하기 위한 베터리부(490)가 제공된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 호흡 모니터링부(400)는 호흡기의 감염을 막기 위해 공기 통로부(200)의 말단에 어댑터방식으로 착탈이 가능하게 설치된다. 또한 관체(430)의 내주면에 형성된 단턱(420)에 의해 오리피스 원리에 따른 압력차를 발생시키고, 환자의 들숨과 날숨에 따른 관체(430)의 내부의 압력차이를 제1 센싱홀(450)과 제2 센싱홀(455)에 연결된 압력 센서(460)로 측정할 수 있다.
즉, 도 5a 내지 5d는 호흡 모니터링부의 호흡 검출에 대한 시뮬레이션 그래프를 나타낸 것으로 이를 참조해 보면 다음과 같다.
호흡분류 주기(sec) 검출값(mV) 관련도면
정상 호흡 2 900 도 5a
짧은 호흡 0.85 1340 도 5b
적은 호흡 1.7 500 도 5c
많은 호흡 1.8 1720 도 5d
이와 같이 본 발명은 공기 통로부(200)의 말단에 설치된 호흡 모니터링부(400)를 통해 단턱(420)을 기준으로 형성된 오리피스 작용에 따른 압력의 차이를 측정하고, 이를 통해 환자의 들숨과 날숨을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 이 측정된 값에 근거하여 시술자에게 알람(소리 또는 시각적 표시)을 표시할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 호흡 모니터링부(400)를 통해 환자의 자가호흡을 확인할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치의 사용상태에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저 후두 마스크편(310)을 구강에 넣어 구강 속의 기도와 식도 부위에 도달되게 한 상태에서 환자를 왼쪽으로 돌아 눕인 상태로 수면을 유도한다.
다음으로 시술자는 내시경 프로브를 환자의 입에 물리워진 마우스 피스(110)의 내시경홀(130)에 의해 확관된 식도 입구로 진입시키면서 소화기관으로 유입시킨다.
이때 구강속으로 진입된 내시경 프로브는 후두 마스크편(310)의 지지밴드(330)와 내시경 유도홀(320)에 의해 확관된 식도 입구로 진입되면서 소화기관으로 유입될 수 있다.
이처럼 소화기 계통으로 내시경 프로브를 진입시키면서 내시경을 통해 관찰되는 사항을 의학적으로 판단하면서 의심나는 위치에 대하여 복귀하여 재관찰할 수 있도록 내시경 프로브의 진입과 후퇴를 반복할 수 있다. 이때 공기 통로부(200)의 튜브(210)와 내시경 프로브는 마우스 피스(110)의 튜브홀(120)과 내시경홀(130)에서 구분된 상태에 있으므로 내시경 프로브와 튜브(210)는 서로 간섭되지 않는다.
또한 내시경 프로브를 환자의 구강을 통하여 소화기 계통으로 삽입하는 과정에서 내시경 시술자는 호흡 모니터링부(400)를 통해 환자가 자율 호흡을 하는지에 대한 여부를 확인할 수 있다.
이때 호흡 모니터링부(400)는 환자의 들숨 시에 단턱(420)을 기준으로 전방측에 배치된 제2 센싱홀(455)을 통해 측정되는 공기압이 제1 센싱홀(450)을 통해 측정되는 압력보다 높게 된다. 반대로 환자의 날숨 시에는 단턱(420)을 기준으로 후방에 배치된 제1 센싱홀(450)을 통해 측정되는 공기압이 제2 센싱홀(455)을 통해 측정되는 공기압보다 높게 된다.
이와 같이 호흡 모니터링부(400)는 관체(430)의 내주면에 환형의 형태로 형성된 단턱(420)에 의해 오리피스 형상이 발생되고 이러한 작용에 의해 센싱홀(450 또는 455)의 압력차이는 컨트롤러(470)에 의해 디스플레이(480)나 알람(485)에 의해 외부로 표시될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 호흡 모니티링부(400)를 통해 환자가 자가호흡하는 지에 대한 여부를 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100: 마우스피스부
110: 마우스피스
120: 튜브홀
130: 내시경홀
200: 공기 통로부
210: 튜브
310: 후드 마스크편
313: 공기 유입홀
320: 내시경 유도홀
330: 지지밴드
400: 호흡 모니터링부

Claims (3)

  1. 환자의 후두 입구에 위치하는 후두 마스크편이 구비된 후두 마스크부;
    상기 후두 마스크편에 연결되어 외부공기를 환자의 기도측으로 공급하는 공기 통로부;
    상기 공기 통로부와 연결되고 환자의 치아에 의해 물려지는 마우스 피스부; 및
    상기 공기 통로부의 말단에 탈착가능하게 연결되어 환자의 호흡상태를 확인할 수 있는 호흡 모니터링부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호흡 모니터링부는,
    환자의 호흡시 공기가 통과하도록 내부에 통로가 형성된 관체,
    상기 관체의 내주면에서 내측방향으로 일정높이 돌출형성된 단턱,
    상기 단턱을 기준으로 양측에 위치하고 각각 상기 관체를 수직방향으로 관통하도록 형성된 복수의 센싱홀, 및
    상기 센싱홀에 연결되어 상기 단턱을 기준으로 하여 상기 관체 내의 압력차를 검출하는 압력센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압력센서에 전기적으로 연결되어 상기 압력차를 외부로 표시하는 알림부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자가호흡 모니터링 기능을 갖는 기도확보장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230117837A (ko) * 2022-02-03 2023-08-10 인제대학교 산학협력단 흡입형 의료용 구강 수술 보호 유닛
KR20230117839A (ko) * 2022-02-03 2023-08-10 인제대학교 산학협력단 의료용 구강 수술 보호 유닛
EP4205645A4 (en) * 2020-08-31 2024-02-28 Breathings Co Ltd MOUTHPIECE ARRANGEMENT FOR A BREATHING DEVICE

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