KR20200094911A - 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치 및 치료방법 - Google Patents

전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치 및 치료방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고주파 전기 치료장치 및 치료방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전류 값이 일정할 경우에 활성전극 전압 값(V1)과 회귀전극의 전압 값(V2)의 차이 값(V1-V2)을 측정하여 그 차이 전압 값에 따라 환부의 임피던스 값을 산출함으로써 환자의 환부에 적절한 주파수 출력을 제어하여 효과적인 치료 및 시술을 유도할 수 있는 고주파 전기 치료장치 및 치료방법에 관한 것으로서, 고주파 에너지를 생성하는 고주파 에너지 생성부, 고주파 에너지 생성부에서 생성된 고주파 에너지의 출력을 제어하는 고주파 에너지 제어부, 고주파 에너지 제어부로부터 출력이 조절된 고주파 에너지를 수신하고, 환부에 접촉되면 상기 환부에 상기 고주파 에너지를 투입하는 활성전극 및 회귀전극이 포함된 전극부, 활성전극의 전압값을 측정하는 활성전극 전압 검출부 및 회귀전극의 전압값을 측정하는 회귀전극 전압 검출부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 환자의 환부에 활성전극 및 회귀전극을 가하여 전압 값을 검출하고, 상기 검출된 전압 값에 의해 환부에 적절한 고주파 에너지를 가하여 환부를 치료 및 시술하기 위한 고주파 전기 치료방법으로서, 환자의 환부의 일측에 활성전극 및 타측에 회귀전극을 가하는 단계, 활성전극 및 회귀전극의 전압 값을 측정하는 단계, 측정된 활성전극 및 회귀전극의 전압 값의 차이 값을 측정하여 환부의 임피던스 값을 산출하는 단계 및 임피던스 값에 의해 고주파 에너지의 출력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치 및 치료방법{HIGH FREQUENCY TREATMENT DEVICE AND TREATMENT METHOD BASED ON VOLTAGE VALUE DIFFERENCE CONTROL}
본 발명은 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치 및 치료방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전류 값이 일정할 경우에 활성전극 전압 값(V1)과 회귀전극의 전압 값(V2)의 차이 값(V1-V2)을 측정하여 그 차이 전압 값에 따라 환부의 임피던스 값을 산출함으로써 환자의 환부에 적절한 주파수 출력을 제어하여 효과적인 치료 및 시술을 유도할 수 있는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치 및 치료방법에 관한 것이다.
전기수술 원리의 기본은 기초적인 전기적 개념에 있는데 즉, 전류, 전압, 전기회로, 임피던스(저항)이다. 전기적 흐름 즉 전류는 음전하가 한 원자에서 다른 원자로 최소한의 저항이 있는 길(통로)로 형성된 전기회로를 따라 흐르는 것이며 이는 중성적 접지(neutral ground) 상태로 가는 것이다. 임피던스(옴)는 전류에 대해 저항의 측정값이다. 전류(I)와 전압(V)의 곱은 전력(p)(와트)이다. 전류의 추진력인 전압이 최대 200(peak voltage, Vp)일 때 즉, 전압 스파이크가 200을 넘을 때 비로소 생조직에서 전기적 절단을 할 수 있을 만큼의 전류의 밀도를 생산해 낼 수 있다. 어떤 전기수술기기는 전력이 어떤 수준이든 상관없이 전압을 항상 200 Vp 미만으로 고정해 놓은 상태로 유지되게끔 하는데, 이 경우에는 조직 응고만이 이루어지고 조직 절단은 전력의 수준에 상관없이 이루어질 수 없게 된다. 이는 단극성 회로에서 흔히 ‘soft coaguation’이라고 표시되어 사용되며 양극성 회로기기의 특징이기도 하다. 200Vp 이상의 전압은 전기적 조직 절단에 충분한 전류 밀도를 생산해 낼 수 있고 조직의 임피던스를 극복하여 조직 응고를 더 깊은 지역까지 이루게 할 수 있다.
궁극적으로 전기수술기기로 치료하고자 하는 조직의 효과 또는 변화는 전류 밀도에 의해 결정된다. 이러한 전류의 밀도는 여러 가지 변수에 의해서 영향을 받게 된다. 이러한 변수들 중 일부는 전기수술기기의 사용자에 의해 조절될 수 있고 일부는 사용자의 의도에 의해 조절될 수 없다. 후자 중 한가지는 조직 임피던스인데, 이는 특정 지역(치료하고자 하는 부위)의 조직의 조성 즉, 수분의 함유량에 많이 의존하게 된다. 예를 든다면, 혈액이나 장관 벽과 같이 많은 수분이 함유된 조직의 경우에는 임피던스가 낮아서 지방이나 뼈보다 전류의 흐름에 저항이 적다. 소화성 궤양의 기저부에 있는 섬유화와 반응하는 임피던스를 증가시켜서 결국 원하는 조직 효과를 보기 위해서 더 높은 전력이 필요하게 된다.
조직의 조성뿐만 아니라, 치료하고자 하는 조직의 양 또한 중요하다. 치료하고자 하는 조직에 한꺼번에 통전하는 경우, 조직의 양이 많을 경우 전류 밀도는 낮아질 것이고 결과적으로 가열의 속도가 늦어질 것이다. 또한, 통전하는 부속기의 모양과 크기에 따라서도 달라질 수 있는데, 볼 타입의 넓은 끝을 갖는 부속기나 평평한 모양의 겸자 턱의 경우에는 전류가 넓은 전극을 통해 조직으로 흐르기 때문에 전류의 밀도가 낮을 것이고, 반대로 올가미나 괄약근절개기와 같이 비교적 날카롭고 끝이 좁은 경우에는 전류가 좁은 전극부위를 통해 조직으로 흐르기 때문에 전류의 밀도가 높을 것이다. 따라서 전자는 응고를 후자는 절단을 보다 더 촉진하게 된다.
최근의 일부 기기(예를 들면, ErbeEndocut, Erbe, Marietta, GA and ValleyLab Instant Response, Valleylab, Boulder, CO) 들은 매우 선별적으로 특성화된 마이크로프로세서로 조절되는 전기공급을 가능케 한다.
이 중 ‘Endocut’이라는 방식은 조직의 변화하는 임피던스에 반응하여 전압을 신속하게 조절하고, 간헐적 또는 파동적 출력을 바탕으로 조직 절단의 진행 속도를 조절하는 기능이 있다. 절단 방식에서 ‘Instant Response’이라는 방식은 절단 시점에서 조직의 임피던스가 낮을 때 선택된 전력을 매우 빠르게 공급하고 그 후 임피던스의 변화에 상관없이 전력을 일정하게 유지하도록 하는 기능을 갖고 있다. 이러한 기능을 가장 잘 이용하기 위해서는 모드의 의도를 잘 이해하고 그에 맞는 적절한 시술에 적용하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 고주파를 이용한 환자 시술과정에서 전류 값이 일정할 경우, 환부의 전압 값(활성전극 값 및 회귀전극 값)을 측정하여 상기 측정된 전압의 차이 값을 이용하여 임피던스 값을 산출함으로써 환부의 상태에 적합한 고주파 값을 제어하여 시술할 수 있는 고주파 전기 치료장치 및 치료방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전류 값이 일정할 경우 환자의 신체에 고주파를 가하여 환부를 치료하기 위한 고주파 전기 치료장치에 관한 것으로서, 고주파 에너지를 생성하는 고주파 에너지 생성부, 고주파 에너지 생성부에서 생성된 고주파 에너지의 출력을 제어하는 고주파 에너지 제어부, 고주파 에너지 제어부로부터 출력이 조절된 고주파 에너지를 수신하고, 환부에 접촉되면 상기 환부에 상기 고주파 에너지를 투입하는 활성전극 및 회귀전극이 포함된 전극부, 활성전극의 전압 값을 측정하는 활성전극 전압 검출부 및 회귀전극의 전압 값을 측정하는 회귀전극 전압 검출부를 포함할 수 있다.
또한, 고주파 에너지 제어부는, 활성전극 전압 검출부에서 측정된 활성전극의 전압 값(V1)과, 상기 회귀전극 전압 검출부에서 측정된 회귀전극 전압 값(V2)의 차이 값(V2-V1)을 이용하여 임피던스 값을 산출하고, 상기 산출된 임피던스 값에 따라 고주파 에너지의 출력을 제어할 수 있다.
또한, 고주파 에너지 제어부는, 상기 회귀전극 전압 검출부에서 측정된 회귀전극 전압 값(V2)의 차이 값(V2-V1)이 미리 정해진 기준 값과 같거나, 기준 값보다 클 경우 상기 고주파 에너지 생성부를 제어하여 고주파 에너지 투입을 중단할 수 있다.
또한, 상기 기준 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상의 고주파수 값일 수 있다.
또한, 전류 값이 일정할 경우 환자의 환부에 활성전극 및 회귀전극의 전압 값을 검출하여 상기 검출된 전압 값에 의해 임피던스 값을 산출하고, 상기 산출된 임피던스 값에 환부의 고주파 에너지를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 치료 방법은 환자의 환부 일측에 활성전극 및 타측에 회귀전극의 전압 값을 측정하는 단계, 측정된 활성전극 및 회귀전극의 전압 값의 차이 값을 측정하여 환부의 임피던스 값을 산출하는 단계 및 산출된 임피던스 값에 의해 고주파 에너지의 출력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출된 전압 값의 차이 값은, 미리 설정된 기준 값과 동일하거나 또는 상기 기준 값보다 클 경우 고주파 에너지의 출력을 중단할 수 있다.
또한, 상기 기준 값의 주파수 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상의 고주파수 값일 수 있다.
본 발명은 환부의 전압 값 차이를 측정하여 환부의 임피던스를 산출하고, 그 산출된 값에 따라 환부에 투입되는 고주파의 출력을 제어함으로써, 환부의 상태에 따라 가장 적합한 고주파를 투입하여 치료 및 시술을 효과적으로 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기 치료장치의 구성을 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고주파 치료 방법을 나타내는 순서도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대해 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에서의 고주파는 사전적 의미로는 라디오 송신 주파수(300kHz ~ 1,200kHz)를 뜻한다. 그러나 치료용으로 RF에서는 고주파 전류를 뜻한다. 일반 상용교류 전기는 +, -로 교대로 바뀌는 횟수가 1초당 60회(60Hz)이나 치료용으로 쓰기 위해서는 03Mhz ~ 수십Mhz의 교류전류가 필요하다. 다시 말해 고주파 전기를 생체조직에 가하면 세포 내의 이온이 음극에서 양극으로 왔다 갔다 하면서 자체적으로 엄청난 마찰열을 일으켜 치료하는 방법이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기 치료장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 고주파 에너지를 생성하는 고주파 에너지 생성부(100), 상기 고주파 에너지 생성부(100)에서 생성된 고주파 에너지의 출력을 제어하는 고주파 에너지 제어부(200), 상기 고주파 에너지 제어부(200)로부터 출력이 조절된 고주파 에너지를 수신하고, 환부에 접촉되면 상기 환부에 상기 고주파 에너지를 투입하는 활성전극(310) 및 회귀전극(320)이 포함된 전극부(300), 상기 활성전극(310)의 전압 값을 측정하는 활성전극 전압 검출부(410) 및 상기 회귀전극의 전압 값을 측정하는 회귀전극 전압 검출부(420)를 포함하는 전압 검출부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고주파 에너지 생성부(100)는 환자의 환부를 수술하기 위하여 요구되는 고주파를 생성할 수 있다.
상기 고주파 에너지 제어부(200)는 상기 고주파 에너지 생성부(100)에서 생성된 고주파의 출력을 조절하여 환자의 상태에 맞게 고주파 에너지의 출력을 조절할 수 있다.
상기 전극부(300)는 환부에 접촉되어 고주파 에너지를 투입하는 것으로서, 환자의 환부 및 수술 상황 등에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다.
한편, 상기 전극부(300)는 활성전극(310) 및 회귀전극(320)을 포함할 수 있으며, 상기 활성전극(310)과 회귀전극(320)은 환부의 조직 내로 고주파 에너지를 전달할 수 있다.
상기 전압 검출부(400)는 활성전극 전압 값을 측정하는 활성전극 전압 검출부(410)와, 회귀전극의 전압 값을 측정하는 회귀전극 검출부(420)를 포함할 수 있다.
즉, 전류 값이 일정할 경우, 상기 검출부(400)는 활성전극(310) 및 회귀전극(320)의 전압 값을 측정함으로 해서 전술한 고주파 에너지 제어부(200)의 고주파 출력을 조절하기 위한 환부의 임피던스 값을 측정하는데 필요한 정보를 제공한다. 이는, 환부의 임피던스 값은 환부의 상태에 따라 달라지므로, 즉, 고주파를 투입하기 전 환부의 상태는 혈액 및 수분 등에 의해 임피던스가 크지 않지만(V1), 환부에 고주파가 투입됨에 따라 환부가 가열되면서 응고될수록 임피던스 값은 고주파가 투입되기 전보다 점점 더 커지게 된다(V2). (Z(임피던스) = (V1-V2)/I(고정전류))
따라서, 환부의 활성전극의 전압 값 및 회귀전극의 전압 값 차이 값을 이용하여 임피던스 값을 산출한 상기 제어부는, 상기 환부의 임피던스 값이 미리 정해진 치료 임피던스 값(기준 값)에 도달할 경우 상기 고주파의 출력 주파수 값을 제어하여 환부에 투입되는 고주파의 출력을 조절함으로써, 환부 치료 및 시술에 가장 적합한 고주파를 투입할 수 있게 된다.
예를 들면, 전류 값이 일정할 경우, 상기 고주파 에너지 제어부는 상기 활성전극 전압 검출부(410)에서 측정된 활성전극의 전압 값(V1)과, 상기 회귀전극 전압 검출부(420)에서 측정된 회귀전극 전압 값(V2)의 차이 값(V2-V1)을 산출하고, 상기 산출된 차이 값에 의해 임피던스의 값의 변화를 산출하여 환부의 상태를 감지할 수 있음으로, 환부의 상태에 가장 적합하게 투입되는 고주파 출력을 제어할 수 있다.
또한, 상기 고주파 에너지 제어부(200)는, 상기 활성전극(310)의 전압 값과 회기전극(320)의 전압 값의 차이 값이 미리 정해진 기준 값과 같거나, 기준 값보다 클 경우 상기 고주파 에너지 생성부(100)를 제어하여 고주파의 에너지 출력을 중단할 수 있다.
상기 기준 값은 실험에 의해 산출된 고주파 에너지 값으로서, 바람직한 주파수 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 이는 과다한 고주파 출력에 의한 의료사고를 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고주파 치료 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 먼저, 환자의 환부에 활성전극 값(V1) 및 회귀전극(V2)을 가하여 전압 값을 검출하고, 상기 검출된 전압 값에 의해 임피던스 값을 산출하고, 산출된 임피던스 값에 의해 효과적인 고주파 에너지를 가하여 환자의 환부를 치료 및 시술하기 위한 고주파 전기 치료방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 환자의 환부의 활성전극 및 회귀전극의 전압 값을 측정하는 단계(S500), 상기 측정된 활성전극 및 회귀전극의 전압 값의 차이 값을 산출하는 단계(S510)를 포함할 수 있다.
그 후, 상기 환부의 활성전극 및 회귀전극 전압 값의 차이를 이용하여 환부의 임피던스 값을 산출하고(S520), 산출된 임피던스 값에 의해 고주파 에너지의 출력을 제어하는 단계(S530)를 포함할 수 있다.
상기 산출된 전압 값의 차이 값은, 미리 설정된 기준 값과 동일하거나 또는 상기 기준 값보다 클 경우 고주파 에너지의 출력을 중단할 수 있도록 할 수 있다(S540).
또한, 미리 설정된 기준 값 또는 산출된 임피던스 값의 주파수 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상의 고주파수 값으로 설정할 수 있다. 이는, 과다한 고주파 출력에 의한 의료사고를 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
이상에서 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었으며, 여기서 사용된 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 고주파 에너지 생성부 200 : 고주파 에너지 제어부
300 : 전극부 310 : 활성전극
320 : 회귀전극 400 : 전압 검출부
410 : 활성전극 전압 검출부 420 : 회귀전극 전압 검출부

Claims (7)

  1. 전류 값이 일정할 경우 환자의 신체에 고주파를 가하여 환부를 치료하기 위한 고주파 전기 치료장치에 관한 것으로서,
    고주파 에너지를 생성하는 고주파 에너지 생성부;
    상기 고주파 에너지 생성부에서 생성된 고주파 에너지의 출력을 제어하는 고주파 에너지 제어부;
    상기 고주파 에너지 제어부로부터 출력이 조절된 고주파 에너지를 수신하고, 환부에 접촉되면 상기 환부에 상기 고주파 에너지를 투입하는 활성전극 및 회귀전극이 포함된 전극부;
    상기 활성전극의 전압 값을 측정하는 활성전극 전압 검출부; 및
    상기 회귀전극의 전압 값을 측정하는 회귀전극 전압 검출부를 포함하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고주파 에너지 제어부는,
    상기 활성전극 전압 검출부에서 측정된 활성전극의 전압 값(V1)과, 상기 회귀전극 전압 검출부에서 측정된 회귀전극 전압 값(V2)의 차이 값(V1-V2)을 이용하여 임피던스 값을 산출하고(Z(임피던스) = (V1-V2)/I(고정전류)), 상기 산출된 임피던스 값에 따라 고주파 에너지의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고주파 에너지 제어부는,
    상기 차이 값(V1-V2)이 미리 정해진 기준 값과 같거나, 기준 값보다 클 경우 상기 고주파 에너지 생성부를 제어하여 고주파 에너지 투입을 중단하는 것을 특징으로 하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준 값의 주파수 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상의 고주파수 값을 특징으로 하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료장치.
  5. 전류 값이 일정할 경우 환자의 환부에 활성전극 및 회귀전극의 전압 값을 검출하여 상기 검출된 전압 값에 의해 임피던스 값을 산출하고, 상기 산출된 임피던스 값에 환부의 고주파 에너지를 제어하는 치료 및 시술하기 위한 고주파 전기 치료방법에 관한 것으로서,
    상기 환자의 환부 일측에 활성전극 및 타측에 회귀전극의 전압 값을 측정하는 단계;
    상기 측정된 활성전극 및 회귀전극의 전압 값의 차이 값을 측정하여 환부의 임피던스 값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 임피던스 값에 의해 고주파 에너지의 출력을 제어하는 단계를 포함하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 산출된 전압 값의 차이 값은,
    미리 설정된 기준 값과 동일하거나 또는 상기 기준 값보다 클 경우 고주파 에너지의 출력을 중단하는 것을 특징으로 하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준 값의 주파수 값은 100㎑, 250㎑, 400㎑, 500㎑, 1㎒, 5㎒ 중 임의의 하나 이상의 고주파수 값을 특징으로 하는 전압 값 차이 기반 제어에 의한 고주파 치료방법.
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