KR20210005050A - 사지 내부의 정맥의 위치를 파악하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
촬영 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하는 방법은 붕괴 단계 동안 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 단계; 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안의 펌핑 단계 동안 붕괴 부위에서 정맥 내부로 혈류를 유도하는 단계; 및 적어도 펌핑 단계 동안의 촬영 단계에서 촬영 장치로 붕괴 부위를 시각화하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 청구범위에 따라 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 시각화하기 위한 방법 및 장치, 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥을 압박하기 위한 방법, 및 환자의 정맥의 팽창(tumescence)에 사용하기 위한 탈기(degassed) 액체에 관한 것이다.
열 치료가 정맥의 폐색을 위해, 예를 들어, 정맥류성 정맥의 치료를 위해 사용된다.
US 8,214,052에는 가열될 수 있으므로 정맥 벽에 열을 전달할 수 있는 카테터로 정맥을 치료하기 위한 침습적 방법이 개시되어 있다. 카테터는 치료할 정맥 세그먼트의 내부에 위치되어, 가열된 다음, 정맥으로부터 인출된다.
이 방법의 가장 큰 단점은 치료할 정맥 세그먼트에 카테터를 침습적으로 삽입하여야 한다는 점이다. 이로 인해, 천공의 위험이 있으며 구불구불한 정맥의 경우에는 과정이 복잡할 수 밖에 없다.
반대로, HIFU 장치는 환자의 신체 내부의 표적을 비침습적으로 치료할 수 있다. 표적 부위 내에 HIFU 장치의 초점을 맞추기 위해, 표적 부위를 둘러싸고 있는 영역이, 예를 들어, MRI 또는 초음파를 사용하여 촬영된다. 특히, WO 2006/129045 A에 예시적으로 설명된 바와 같이, B-모드 초음파 촬영 장치가 통합된 HIFU 장치가 사용된다.
정맥 벽의 응고에 의한 정맥 폐색은 열 효과에 좌우되므로, 치료 중에는 혈류가 바람직하지 않은데, 그 이유는 혈류가 치료된 정맥 벽의 온도를 낮추기 때문이다. 따라서, 혈류를 멈추게 하거나 적어도 실질적으로 감소시키기 위해서는, 치료할 정맥 세그먼트가 붕괴되어야 한다. 정맥의 붕괴(collapsing)는 압박 장치를 사용하여, 소위 트렌델부르크(Trendelenburg) 위치에 있는 다리의 경우, 환자의 사지를 들어올림으로써, 및/또는 팽창성 마취에 의해 수행될 수도 있다. 정맥 붕괴가 수행되었으면 HIFU 장치의 초점을 맞추기 위해 표적 부위를 촬영하여야 하기 때문에, 치료할 정맥 세그먼트를 선명하게 시각화하는 문제가 발생한다.
B-모드 촬영이 사용되는 경우, 붕괴된 정맥이 잘 보이지 않는다. 또한 컬러 도플러(colour Doppler)의 경우, 혈류가 멈추자 마자 정맥이 보이지 않게 된다. 혈류가 단지 감소되는 경우, 열 치료 초기에는 컬러 도플러가 도움이 될 수도 있지만, 정맥 벽 응고가 내강의 수축을 유도하기 때문에, 혈류가 심지어 더욱 감소하거나 중단되며, 정맥이 보이지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 정맥이 붕괴되면 적어도 부분적으로 붕괴된 정맥의 신뢰할 수 있는 시각화를 허용하며 따라서 HIFU 장치와 같은 비침습적 열 치료 장치의 초점을 표적 부위에 맞출 수 있는 사지 내부의 정맥을 표적화하며 시각화하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
이 문제는 독립항에 따른 촬영 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하는 방법에 의해 해결된다.
방법의 제 1 대안에 따르면, 방법은 아래의 단계를 포함한다.
붕괴 단계 동안, 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴된다.
정맥의 붕괴는, 본 발명의 의미 내에서는, 정맥 세그먼트의 단면적이 감소되며 및/또는 정맥 세그먼트의 형상이 변경되는 것으로 이해된다.
바람직하게는, 정맥의 붕괴는 적어도 환자의 사지를 수평 위치 위로 들어올리는 방식, 정맥 세그먼트의 압박(예를 들어, 팽창 가능한 풍선을 이용)하는 방식, 및 팽창 방식 중 적어도 하나에 의해 수행된다.
사지, 예를 들어, 다리를 소위 "트렌델부르크(Trendelenburg) 위치"에서 들어올릴 수도 있다. 또는, 환자가 테이블 위에서 옆으로 눕거나 아래를 향해 누운 상태에서 사지를 들어올릴 수도 있다. 또한, 사지의 위치를 높이기 위해, 환자가 테이블에 반듯이 눕거나, 옆으로 눕거나, 아래를 향해 누운 상태에서, 환자를 지지하고 있는 테이블이 기울어질 수도 있다.
정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안 수행되는 펌핑 단계에서, 붕괴 부위에서 붕괴 정맥 세그먼트로 혈류가 유도된다.
또한, 사지 및/또는 환자가 움직이지 않도록 하기 위해, 진공 매트리스가 또한 사용될 수도 있다.
바람직하게는, 펌핑 단계 동안, 바람직하게는 붕괴 부위 상류로 붕괴 부위 부근에 위치한 압박 부위에서 정맥이 압박 및 이완된다. 또는, 발살바법(Vasalva manoeuvre)과 같이 붕괴 정맥 세그먼트로 혈류를 유도하거나 환자에게 발가락이나 손가락을 움직이도록 요구하거나 움직일 수 있도록 하는 것과 같은 다른 기술이 사용될 수도 있다.
붕괴 부위 부근은, 본 발명의 의미 내에서는, 혈류가 강제로 붕괴된 정맥을 통해 유동할 수 있도록 압박 및 이완 지점이 선택되는 것으로 이해된다. 특히, 압박 및 이완 지점은 붕괴 정맥 세그먼트로부터 50 cm 이하에 위치한다. 바람직하게는, 압박 및 이완 지점은 붕괴 정맥 세그먼트(예를 들어, 허벅지 또는 종아리)가 위치한 사지의 동일한 세그먼트 내에 위치된다.
적어도 펌핑 단계 동안의 촬영 단계에서는 붕괴 부위가 촬영 장치에 의해 촬영된다.
바람직하게는, 붕괴 부위는 촬영 장치에 연결된 디스플레이 상에 시각화된다.
공지의 촬영 장치를 사용하는 경우 붕괴 정맥 세그먼트가 잘 보이지 않게 되기 때문에, 펌핑 단계에서 혈액이 강제로 붕괴 정맥 세그먼트를 유동하도록 됨으로써 촬영 장치를 이용하여 정맥을 볼 수 있다.
따라서, 붕괴 정맥 세그먼트의 정확한 위치가 파악되어 후속 단계에서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 촬영 단계가 붕괴 단계 및 펌핑 단계 동안 수행된다.
이와 같이 함으로써, 붕괴 동안 정맥 세그먼트의 위치가 파악될 수 있으므로, 붕괴 정맥 세그먼트가 위치하여야 하며 펌핑 단계 동안 보일 수 있게 되는 관심 영역을 정의할 수 있다.
바람직하게는, 펌핑 단계 동안의 정맥의 압박 및 이완이 조작자에 의해 수동으로 수행된다.
대안으로서, 펌핑 단계 동안의 정맥의 압박 및 이완이 압박 장치로 수행된다.
압박 장치는 촬영 장치를 포함하는 장치에 통합될 수도 있으며, 또는 투어 니켓(tour niquet)과 같은 분리된 장치일 수도 있다.
바람직하게는, 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안 정맥의 압박 및 이완이 반복된다. 이것은 붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 정확하면서도 신뢰성 있게 파악하기 위해 수행된다.
바람직하게는, 촬영은 컬러 도플러 촬영, 펄스파 도플러 촬영 및 B-모드 초음파 촬영 중 적어도 하나에 의해 수행된다.
컬러 도플러 촬영이 사용되는 경우, 컬러 도플러 장치의 시야(획득 상자)가 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 영역에 위치된다. 따라서, 펌핑 단계 동안 붕괴 정맥 세그먼트를 통해 강제로 유동하게 된 혈액이 보일 수 있게 되며 붕괴 세그먼트의 위치가 파악될 수 있다.
B-모드 초음파 촬영이 사용되는 경우, 컬러 도플러 장치의 시야가 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 영역에 위치된다. 펌핑 단계 동안 붕괴 정맥 세그먼트를 통해 강제로 유동하게 된 혈액이 붕괴 정맥 세그먼트의 단면적을 변화시키며, 개방 정맥 세그먼트에 해당하는 저에코 스팟이 시각화된다.
펄스파 도플러 촬영이 사용되는 경우, 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 위치에 측정 지점이 위치되며, 붕괴 정맥 세그먼트 내에서 혈액의 이동이 검출된다.
바람직하게는, 특히, 펄스파 도플러 촬영이 수행되면, 촬영 장치의 시야 또는 초점이 정맥의 위치를 파악하기 위해 촬영 단계 동안 변위된다. 촬영 장치의 변위는 강제 유동된 혈류에 의해 이동된 붕괴 정맥 세그먼트가 촬영 장치에 의해 촬영될 때까지 펌핑 단계가 반복되는 동안 발생한다.
초음파 전파 주축선을 갖는 B-모드 초음파 촬영 장치가 사용되는 방법의 제 2 대안에 따르면, 방법은 아래의 단계를 포함한다.
붕괴 단계 동안, 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴된다.
정맥의 붕괴는, 본 발명의 의미 내에서는, 정맥 세그먼트의 단면적이 감소되며 및/또는 정맥 세그먼트의 형상이 변경되는 것으로 이해된다.
바람직하게는, 정맥의 붕괴는 위에 언급한 바와 같이 적어도 환자의 사지를 수평 위치 위로 들어올리는 방식, 정맥 세그먼트의 압박(예를 들어, 팽창 가능한 풍선을 이용)하는 방식, 및 팽창 방식 중 적어도 하나에 의해 수행된다.
촬영 단계 동안, 붕괴 부위가 촬영 장치를 이용하여 시각화된다.
위에 언급한 바와 같이, 붕괴 정맥 세그먼트가 잘 안보이거나 전혀 안보일 수도 있다.
붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 파악하기 위하여, 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안 수행되는 검출 단계에서, 붕괴 정맥 세그먼트의 일부가, 바람직하게는, 촬영 장치에 연결된 디스플레이 상에 시각화된 붕괴 정맥의 벽에 해당하는 고에코사 될 때까지 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나가 변경된다.
초음파 전파 주축선이 정맥 벽과 직교하는 경우 고에코 스팟이 발생된다. 따라서, 촬영 장치의 전파 주축선이 붕괴 정맥 세그먼트의 정맥 벽과 직교할 때까지 촬영 장치의 위치 및/또는 배향이 변경된다.
따라서, 붕괴 정맥 세그먼트의 위치가 신뢰성 있게 파악될 수 있다.
바람직하게는, 붕괴 부위의 촬영은, 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 관심 영역을 결정하기 위하여, 붕괴 단계 및 촬영 단계 동안 수행된다.
바람직하게는, 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 변경이 조작자에 의해 수동으로 수행된다.
대안으로서, 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 변경이 촬영 장치에 연결된 변위 장치에 의해 수행된다.
바람직하게는, 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나가, 초음파 전파 주축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는 축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는, 바람직하게는 촬영 장치의 촬영 평면과 직교하는 방향을 따른 변위, 및 초음파 전파 주축선에 평행한 방향을 따른 변위로부터 선택된 적어도 하나의 방향으로 촬영 장치를 이동시킴으로써 촬영 단계 동안 변경된다.
이것은 조작자 또는 영상 처리 유닛이 반점과 정맥 및 기타 관심 구조를 구별하도록 하기 위해 수행된다.
이동 범위는, 바람직하게는, 0.5 mm 내지 10 mm, 특히, 0.2 mm 내지 5 mm이다. 촬영 장치는, 바람직하게는, 최대 5 mm/s의 속도로 변위된다.
촬영 장치가 초음파 전파 주축선과 직교하는 방향, 바람직하게는, 촬영 장치의 촬영 평면과 직교하는 방향을 따라 변위되는 경우, 방향은, 바람직하게는, 정맥의 확장(extension) 방향에 평행하거나 정맥이 피부에 평행하지 않은 경우 피부로의 정맥 투영(projection)에 평행하도록 선택된다. 촬영 평면은, 바람직하게는, 정맥의 확장에 직교하거나 정맥이 피부에 평행하지 않은 경우 피부로의 정맥 투영에 직교하는 바와 같이 배향된다. 이후 촬영 장치는 진동 방식으로 변위되며 붕괴 정맥의 섹터를 스캔한다.
바람직하게는, 방법은 표적화 단계 동안, 위치가 파악된 붕괴 부위 내부에 HIFU 장치의 초점을 맞추는 단계 및 치료 단계 동안, HIFU 장치를 사용하여 초점이 맞춰진 붕괴 부위에 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스를 방출하는 단계를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 촬영 장치와 HIFU 장치가 결합된다. 특히, B-모드 초음파 촬영이 사용되는 경우, HIFU 장치의 초점은 촬영 장치의 촬영 평면 내에 있다.
바람직하게는, 촬영 장치는 검출 단계 동안 HIFU 장치의 초점을 포함하는 축선을 중심으로 회전된다.
이것은 HIFU 장치의 최적의 위치가 붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 정확하게 파악하기 위해 촬영 장치의 위치와 동일하지 않을 수도 있기 때문에 수행된다. 앞에서 언급한 바와 같이, 초음파 전파 주축선이 정맥 벽과 직교하도록 촬영 장치가 변위되어, 정맥 벽이 고에코 스팟으로 보일 수 있다. 그러나, HIFU 장치의 최적의 위치는 피부가 HIFU 파의 전파 주축선과 직교하는 위치이다. 따라서, 촬영 장치는, 특히 HIFU 장치에 통합되는 경우, HIFU 장치의 초점을 표적에 유지하기 위해, HIFU 장치의 초점을 포함하는 축선을 중심으로 이동된다. 물론, HIFU 장치의 초점이 붕괴 정맥 세그먼트의 내부에 위치하지 않은 것으로 결정되면, HIFU 장치의 초점이 최적의 위치로 이동될 수도 있다.
HIFU 장치의 초점을 정확하게 표적에 맞춘 후, HIFU 장치가 HIFU 파의 방출을 위한 최적의 위치로 이동되어, 위치가 파악된 붕괴 정맥 세그먼트에 초점을 유지할 수도 있다.
바람직하게는, 붕괴 부위에서의 정맥의 직경 및 형상 중 적어도 하나가, 바람직하게는 환자가 서 있는 위치에서, 붕괴 단계에 앞서 수행된 측정 단계에서 결정되며, 바람직하게는 치료 단계 동안 전달될 열 에너지의 용량이 정맥의 직경 및 형상 중 적어도 하나에 기초하여 결정된다.
바람직하게는, 플루언스(fluence) 값(원통의 표면에 전달된 에너지)이 정맥의 형상 및/또는 직경에 따라 결정된다.
본 발명은 추가로, 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 팽창을 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 전술한 방법에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
정맥이 액체에 의해 완전히 둘러싸이지 않도록 붕괴 부위에서 정맥의 세그먼트에 인접하여 액체가 주입되며, 그 결과 정맥의 세그먼트가 폐쇄된다.
일 예로서, 정맥이 표피에 있는 경우, 정맥이 깊은 근막 조직으로 밀려날 수도 있다. 액체로 채워진 근막과 밑에 있는 조직 사이의 경계를 공지의 촬영 장치, 특히, B-모드 촬영을 사용하여 쉽게 볼 수 있기 때문에, 조작자는 붕괴 정맥 세그먼트 위치를 양호하게 추정할 수 있다. 더욱이, 고전적인 팽창 방법의 대부분의 장점이 그대로 유지된다. 피부까지의 거리가 증가하며, 민감한 인접 구조가 보호될 수 있으며, 환자의 통증이 감소된다. 정맥의 액체 주입 측면이 보호할 민감한 인접 구조의 존재 여부 및 HIFU 장치의 이상적인 치료 깊이와 비교하여 정맥의 깊이에 따라 결정된다.
액체는 바람직하게는 마취 활성 물질을 포함한다.
액체는 바람직하게는 생리 식염수이다.
바람직하게는, HIFU 파의 적절한 전파를 허용하기 위해 용존 산소 농도가 4 mg/L 미만, 바람직하게는, 1 mg/L 미만인 탈기 액체가 사용된다.
본 발명은 추가로, 용존 산소 농도가 4 mg/L 미만, 바람직하게는, 1 mg/L 미만인 환자의 정맥의 팽창에 사용하기 위한 탈기 액체에 관한 것이다.
방법과 관련하여 위에 언급한 바람직한 실시예가 이에 따라 탈기 액체에도 적용된다.
본 발명은 추가로, 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하기 위한 장치에 관한 것이다.
장치는, 바람직하게는, 위에 언급한 위치 파악 방법을 수행하도록 되어 있다. 따라서, 해당 방법의 설명이 이에 따라 이러한 장치에도 적용된다.
장치는 촬영 장치 및 붕괴 부위 부근에, 바람직하게는, 붕괴 부위로부터 멀리 위치한 압박 부위에서 정맥을 압박 및 이완시키기 위한 압박 장치를 포함한다.
장치는 촬영 장치 및 압박 장치를 제어하기 위한 제어 유닛을 추가로 포함하며, 이에 의해, 제어 유닛은 압박 장치가 붕괴 부위 부근의 정맥을 압박 및 이완시키는 동안 촬영 장치를 동기화하여 압박 부위의 촬영을 수행하도록 구성된다.
촬영 장치와 압박 장치의 동기화는, 특히 미리 결정된 매개 변수 또는 조작자가 입력한 매개 변수에 기초하여, 조작자에 의해 촉발되거나, 장치에 의해 자율적으로 수행될 수도 있다.
제어 유닛은, 바람직하게는, 장치의 다른 시스템을 또한 제어하며 이들 시스템을 촬영 장치 및 압박 장치와 동기화하도록 구성된다.
특히, 촬영 장치가 컬러 도플러 또는 펄스파 도플러 장치인 경우, HIFU 장치의 풍선의 냉각 시스템과 같이 촬영을 방해할 수도 있는 장치는 촬영 장치의 화질 향상을 위해 일시적으로 중지된다.
본 발명은 추가로, 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하기 위한 장치에 관한 것이다.
장치는, 바람직하게는, 위에 언급한 위치 파악 방법을 수행하도록 구성된다. 따라서, 방법의 설명이 이에 따라 이러한 장치에도 적용된다.
장치는 촬영 장치 및 촬영 장치를 환자에 대해 변위시키기 위한 변위 장치를 포함한다.
바람직하게는, 변위 장치는 촬영 장치에 연결되며 촬영 장치를 환자에 대해 변위시킬 수 있다. 또는, 촬영 장치가 고정 위치에 유지될 수도 있으며, 환자가 변위 장치에 의해 변위된다.
따라서, 변위 장치에 의해 촬영 장치를 변위시키는 것은 환자에 대해 촬영 장치를 변위시키는 것을 의미하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
장치는 촬영 장치가 변위 장치에 의해 변위되는 동안 촬영 장치를 동기화하여 정맥 세그먼트의 붕괴 부위의 촬영을 수행하도록 구성된 유닛을 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 장치는, 바람직하게는, HIFU 장치를 추가로 포함한다.
이 경우, 제어 유닛은 또한, HIFU 장치를 제어하며, 특히, 위치가 파악된 붕괴 정맥 세그먼트에 HIFU 장치의 초점을 맞추며 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스의 방출을 촉발하도록 구성된다.
컬러 도플러 촬영이 사용되는 경우, 컬러 도플러 장치의 시야(획득 상자)가 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 영역에 위치된다. 따라서, 펌핑 단계 동안 붕괴 정맥 세그먼트를 통해 강제로 유동하게 된 혈액이 보일 수 있게 되며 붕괴 세그먼트의 위치가 파악될 수 있다.
B-모드 초음파 촬영이 사용되는 경우, 시야가 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 영역에 위치된다. 펌핑 단계 동안 붕괴 정맥 세그먼트를 통해 강제로 유동하게 된 혈액이 붕괴 정맥 세그먼트의 단면적을 변화시키며, 개방 정맥 세그먼트에 해당하는 저에코 스팟이 시각화된다.
펄스파 도플러 촬영이 사용되는 경우, 붕괴 정맥 세그먼트가 예상되는 위치에 측정 지점이 위치되며, 붕괴 정맥 세그먼트 내부에서 혈액의 이동이 검출된다.
바람직하게는, 특히, 펄스파 도플러 촬영이 수행되면, 촬영 장치의 시야 또는 초점이 정맥의 위치를 파악하기 위해 촬영 단계 동안 변위된다. 촬영 장치의 변위는 강제 유동된 혈류에 의해 이동된 붕괴 정맥 세그먼트가 촬영 장치에 의해 촬영될 때까지 펌핑 단계가 반복되는 동안 발생한다.
제어 유닛은, 바람직하게는, 영상 처리 알고리즘에 의해 붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 자동적으로 파악하도록 구성된다. 또는, 붕괴 정맥 세그먼트의 위치 파악은 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 정의될 수도 있다.
제어 유닛은 또한, 바람직하게는, 촬영 장치가 변위되는 경우 HIFU 장치의 초점을 위치가 파악된 붕괴 정맥 세그먼트에 유지하도록 구성된다.
다시 말하지만, 제어 유닛은 또한, 바람직하게는, 붕괴 정맥 세그먼트의 일부가 붕괴 정맥의 벽에 해당하는 고에코가 될 때까지 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 변경하기 위해 변위 유닛을 제어하도록 구성된다. 이것은, 바람직하게는, 촬영 장치에 연결된 디스플레이 상에 시각화된다. 고에코 스팟의 검출이 촬영 처리 알고리즘에 의해 자동적으로 수행될 수도 있다. 또는, 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 고에코 스팟의 위치 파악을 수행할 수도 있다.
바람직하게는, 변위 장치는, 초음파 전파 주축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는 축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는, 바람직하게는 촬영 장치의 촬영 평면과 직교하는 방향을 따른 변위, 및 초음파 전파 주축선에 평행한 방향을 따른 변위로부터 선택된 적어도 하나의 방향으로 촬영 장치를 이동시킴으로써 촬영이 수행되는 동안, 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 변경하도록 구성된다.
촬영 장치가 초음파 전파 주축선과 직교하는 방향, 바람직하게는, 촬영 장치의 촬영 평면과 직교하는 방향을 따라 변위되는 경우, 방향은, 바람직하게는, 정맥의 확장 방향에 평행하거나 정맥이 피부에 평행하지 않은 경우 피부로의 정맥 투영에 평행하도록 선택된다. 촬영 평면은, 바람직하게는, 정맥의 확장에 직교하거나 정맥이 피부에 평행하지 않은 경우 피부로의 정맥 투영에 직교하는 바와 같이 배향된다. 이후 촬영 장치는 진동 방식으로 변위되며 붕괴 정맥의 섹터를 스캔할 수도 있다.
이것은 조작자 또는 영상 처리 유닛이 반점과 정맥 및 기타 관심 구조를 구별하도록 하기 위해 수행된다.
이동 범위는, 바람직하게는, 0.5 mm 내지 10 mm, 특히, 0.2 mm 내지 5 mm이다. 촬영 장치는, 바람직하게는, 최대 5 mm/s의 속도로 변위된다.
대안으로서, 변위 장치는 이동을 최대 범위로 제한만 하며 및/또는 위에서 언급한 바와 같은 이동/회전 방향을 제한하도록 구성될 수도 있으며, 이에 의해, 촬영 장치는 조작자에 의해 수동으로 변위된다.
바람직하게는, 촬영 장치는 HIFU 장치의 초점을 포함하는 축선을 중심으로 검출 단계 동안 회전된다.
명백한 바와 같이, HIFU 장치의 초점을 정확하게 표적에 맞춘 후, HIFU 장치가 HIFU 파의 방출을 위한 최적의 위치로 이동되어, 위치가 파악된 붕괴 정맥 세그먼트에 초점을 유지할 수도 있다.
제어 유닛은, 바람직하게는, 미리 결정된 치료 계획에 따라 변위 유닛 및 HIFU 장치를 제어하도록 구성된다. 붕괴 정맥 세그먼트 내의 제 1 표적 위치에 초점을 맞춘 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스가 방출된 후, 촬영 장치 및 HIFU 장치가 붕괴 정맥 세그먼트 내의 제 2 표적 위치로 자동적으로 변위되며, HIFU 파의 방출이 촉발된다. 물론, 제 2 표적 위치를 치료하기 전에, 이전 단계(들)에서 수행된 붕괴 정맥 세그먼트의 정확한 위치 파악을 확인하기 위해 붕괴 정맥 세그먼트의 위치 파악이 전술한 바와 같이 수행될 수도 있다.
본 발명은 추가로, HIFU 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 폐색을 위한 방법에 관한 것이다.
위에 언급한 바와 같이, HIFU 파는 비침습적 방식으로 정맥을 치료하며 정맥 벽에 대한 열 및/또는 캐비테이션(cavitation) 효과에 의해 정맥 폐색을 유도하는 데 사용될 수도 있다.
붕괴 단계 동안, 붕괴 부위에서 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴된다.
이 단계는 본 발명의 다른 방법/장치에 관하여 위에 언급한 바와 같이 수행된다.
촬영 단계에서, 촬영 장치를 이용하여 붕괴 부위의 위치가 파악된다.
촬영 단계는 본 발명의 방법/장치에 관하여 위에 언급한 바와 같이 수행된다.
경우에 따라, 정맥의 치수, 정맥의 형상 또는 사용된 촬영 방법과 같은 상황에 따라, 위에서 언급한 펌핑 단계 또는 검출 단계를 수행할 필요없이, 붕괴 정맥 세그먼트의 위치가 파악될 수도 있다.
따라서, 붕괴 정맥 세그머트의 위치가 파악될 수도 있다.
표적화 단계 동안, 표적화 단계 동안 위치가 파악된 붕괴 부위 내에 HIFU 장치의 초점이 맞추어진다.
치료 단계에서, HIFU 장치를 사용하여 초점이 맞춰진 붕괴 부위에 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스가 방출된다.
위의 내용으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 전술한 방법/장치에 대한 구체적인 설명은 이에 따라 정맥 폐색 방법 및 정맥 폐색 장치에도 적용된다.
특히, 주어진 길이에 걸쳐 정맥을 치료하기 위해, 붕괴 정맥 세그먼트를 따라 단계가 반복될 수도 있다.
촬영 장치는 또한, 붕괴 정맥 세그먼트를 스캔하며, 특히, 반점과 같은 허상(image artefact)과 붕괴 정맥 세그먼트를 구별하여 붕괴 정맥 세그먼트의 촬영을 개선하기 위해 전술한 바와 같이 이동될 수 있다.
본 발명은 아래의 도면과 관련하여 비제한적이고 예시적인 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 제 1 대안에 따른 순서도이며;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 제 2 대안에 따른 순서도이며; 및
도 3은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 장치이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 제 1 대안에 따른 순서도이며;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 제 2 대안에 따른 순서도이며; 및
도 3은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 장치이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 제 1 대안을 보여준다. 제 1 붕괴 단계(101)에서, 표적 정맥의 적어도 일 세그먼트가 붕괴된다. 위에서 언급한 바와 같이, 정맥 붕괴는 환자의 사지를 기울이거나 팽창에 의해 발생될 수도 있다.
촬영 장치를 사용하여 붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 신뢰성 있게 파악하기 위해, 펌핑 단계(102)에서, 붕괴 정맥 세그먼트로 혈류가 강제로 보내진다. 펌핑 단계(102)가 정맥을 압박/이완시켜 수행되는 경우, 압박은 붕괴 세그먼트의 상류에서 조작자에 의해 수동으로 또는 압박 장치를 사용하여 수행되는 것이 바람직하다. 따라서, 붕괴 정맥 세그먼트를 통해 혈류가 일시적으로 강제로 흐르게 되어, 촬영 단계(103) 동안 촬영 장치를 사용하여 붕괴 정맥 세그먼트가 시각화된다.
촬영 방법으로서 컬러 도플러가 사용되는 경우, 혈류가 선명하게 보일 수 있게 된다. B-모드 초음파 촬영이 사용되는 경우, 혈류로 인해 붕괴 정맥 세그먼트의 개방 및 폐쇄가 야기된다. 따라서, 정맥 내강이 저에코 스팟(hypoechoic spot)(정맥 내강의 개방 및 폐쇄에 해당)으로 보인다. 대안으로서, 펄스파 도플러가 또한 촬영 단계로서 사용될 수 있다. 펄스파 도플러 장치의 측정 위치는 세그먼트가 붕괴되는 것으로 예상되며 펌핑 단계(102)가 수행되는 영역에 마련된다. 촬영 단계(103) 동안 펄스파 도플러에 의해 신호가 검출되면, 이후 펄스파 도플러 장치는 붕괴 정맥 세그먼트에 정확하게 초점을 맞추었다. 그렇지 않을 경우에는, 촬영 단계(103)에서 붕괴 정맥 세그먼트의 위치가 정확하게 결정되었을 때까지 측정 위치가 이동되며 펌핑 단계(102)가 반복된다.
붕괴 정맥 세그먼트의 정확한 위치가 결정된 후, 치료 단계(104)가 수행될 수도 있다. HIFU 장치의 초점이 붕괴 정맥 세그먼트에 맞추어지며, 붕괴 정맥 세그먼트를 치료하여 이의 폐색을 달성하기 위해 HIFU 파의 하나의 또는 일련의 펄스가 방출된다.
본 발명에 따른 방법의 대안이 도시된 도 2를 참조하여 알 수도 있는 바와 같이, 우선, 붕괴 단계(101)가 수행된다.
펌핑 단계(102)를 대신하여, 검출 단계(202)가 이어서 수행된다. 검출 단계(202) 동안, B-모드 초음파 촬영에 의해 붕괴 정맥 세그먼트 주위의 관심 영역의 촬영이 수행된다.
B-모드 초음파 촬영 장치는 초음파 전파 주축선을 갖는다. 검출 단계(202) 동안, 붕괴 정맥 세그먼트의 정맥 벽에 해당하는 고에코 스팟(hyperechic spot)이 검출되며, 붕괴 정맥 세그먼트의 위치가 정확하게 결정되었을 때까지 촬영 장치가 이동된다.
또한 이 경우에, 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 검출 단계(202) 후에 치료 단계(104)가 수행될 수도 있다.
HIFU 장치 및 B-모드 촬영 장치는, 바람직하게는, HIFU 장치의 초점이 촬영 장치의 촬영 평면에 있는 결합 장치이다.
이 경우, B-모드 촬영 장치가 변위되면 무조건 HIFU 장치의 변위가 야기된다. 정맥이 피부와 평행하게 연장되지 않으면, HIFU 장치가 HIFU 파를 방출하기 위한 최적의 위치(HIFU 파의 빔이 피부를 통한 HIFU 파의 전송을 향상시키기 위해 피부 표면과 직교하는 위치)에 있지 않을 것이다. 이 경우, 검출 단계(202)가 수행되었으며 치료할 영역의 정확한 위치가 결정된 후, HIFU 장치의 초점이 치료할 영역 상에 위치되어 있는 상태로, 결합된 B-모드 촬영 장치와 HIFU 장치가 HIFU 파의 방출을 위한 최적의 위치로 변위된다. 따라서, 두 개의 서로 다른 위치/각도가 존재하는데, 하나는 시각화에 최적화되어 있으며(예를 들어, 초음파 전파 주축선이 붕괴 정맥 세그먼트의 벽과 직교하며), 다른 하나는 HIFU 에너지를 전달하는 데 최적화되어 있다(예를 들어, HIFU 파의 전파 주축선이 피부와 직교한다).
결합된 B-모드 촬영 장치와 HIFU 장치가, 예를 들어, 로봇 아암과 같은 장치를 사용하여 변위되는 경우, 이 장치는 결합된 B-모드 촬영 장치와 HIFU 장치를 정확하게 이동시키도록 설계된 제어 유닛을 포함할 수도 있다. 이 경우, 치료할 영역의 정확한 위치가 사용자에 의해 정의될 수도 있으며, 또는 제어 유닛에 연결된 영상 처리 유닛의 영상 처리 알고리즘에 의해 자동적으로 검출될 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 장치(1)를 보여준다. 장치(1)는 HIFU 장치(2) 및 촬영 장치(3)를 포함하는 치료 헤드(treatment head)를 포함한다. 치료 헤드는 로봇 아암(4)에 장착되어 있다. 압박 장치(5)가 치료 헤드에 인접하게 위치한다. 장치(1)는 HIFU 장치(2), 촬영 장치(3), 로봇 아암(4), 압박 장치(5) 및 사용자 인터페이스(7)에 연결(개략적으로 점선으로 표시)된 제어 유닛(6)을 추가로 포함한다.
사용자 인터페이스(7)는 디스플레이(8) 및 장치(1)를 수동으로 제어하기 위한 복수의 스위치(9)를 포함한다.
환자(P)가 기울어진 테이블(10) 상에 누워 있으며, 따라서 표적 정맥이 붕괴되었다.
제어 유닛(6)은 전술한 방법을 수행하기 위해 HIFU 장치(2), 촬영 장치(3), 로봇 아암(4)의 이동 및 압박 장치(5)를 제어하도록 구성된다. 또한, 사용자는 사용자 인터페이스(7)를 통해 장치(1)의 작동을 제어할 수 있다. 디스플레이(8)는, 기타 정보 중에서도 특히, 촬영 장치(3)에 의해 생성된 영상을 표시한다. 스위치(9)는 장치(1)의 다양한 기능을 촉발시키기 위해, 특히, 서로 다른 작동 모드 사이의 절환을 위해, HIFU 장치(2)에 의한 HIFU 파의 방출을 촉발시키기 위해(HIFU 파의 방출이 장치(1)에 의해 자동적으로 수행되지 않는 경우), 로봇 아암(4) 등을 사용하여 치료 헤드를 이동시키기 위해 사용된다.
일 예로서, 장치(1)가 도 1을 참조하여 설명된 방법을 수행하도록 되어 있는 경우, 제어 유닛(6)은, 펌핑 단계(102) 및 촬영 단계(103)가 수행되는 동안, 촬영 장치(2)와 압박 장치(5)의 동기화를 제어한다. 따라서, 붕괴 정맥 세그먼트의 정확한 위치 파악이 가능하다. 붕괴 정맥 세그먼트의 위치가 파악된 후, 제어 유닛(6)은 HIFU 장치(2)의 초점이 붕괴 정맥 세그먼트에 정확하게 맞춰지도록 제어하며 또한 HIFU 파의 방출이 촉발되도록 제어한다.
도 2를 참조하여 설명된 방법이 수행되는 경우, 제어 유닛(6)은 붕괴 정맥 세그먼트에 해당하는 고에코 스팟의 위치가 정확하게 파악된 때까지 촬영 장치(3)를 배향하기 위해 치료 헤드 및 이에 따른 촬영 장치(3)의 이동을 동기화한다. 또한, 이후 제어 유닛(6)은 HIFU 파의 최적의 방출을 위해 초점이 맞춰진 HIFU 장치(2)의 정확한 위치 설정을 제어한다. 바람직하게는, 제어 유닛(6)은 또한, 전술한 바와 같은 정맥의 스캐닝이 수행되는 경우 로봇 아암(4)에 의해 치료 헤드의 이동을 제어한다.
Claims (24)
- 촬영 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하는 방법으로서,
a. 붕괴(collapsing) 단계 동안, 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 단계;
b. 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안의, 펌핑 단계 동안, 바람직하게는 붕괴 부위 상류로, 붕괴 부위 부근에 위치한 압박 부위에서, 바람직하게는 정맥을 압박 및 이완시켜, 붕괴 부위에서 정맥 내부로 혈류를 유도하는 단계; 및
c. 적어도 펌핑 단계 동안의 촬영 단계에서 상기 촬영 장치로 붕괴 부위를 시각화하는 단계
를 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 촬영 단계가 붕괴 단계 및 펌핑 단계 동안 수행되는 것인 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 펌핑 단계 동안의 정맥의 압박 및 이완이 수동으로 수행되는 것인 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 펌핑 단계 동안의 정맥의 압박 및 이완이 압박 장치를 사용하여 수행되는 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정맥 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안 정맥의 압박 및 이완이 반복되는 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 촬영은 컬러 도플러 촬영, 펄스파 도플러 촬영 및 B-모드 초음파 촬영 중 적어도 하나인 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬영 장치의 시야 또는 초점이 붕괴 정맥 세그먼트의 위치를 파악하기 위해 촬영 단계 동안 변위되는 것인 방법.
- 초음파 전파 주축선을 갖는 B-모드 초음파 촬영 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 바람직하게는 시각화하는 방법으로서,
a. 붕괴 단계 동안, 적어도 표적이 될 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 단계;
b. 촬영 단계 동안, 상기 촬영 장치로 붕괴 부위를 촬영하는 단계; 및
c. 검출 단계에서, 정맥의 세그먼트가 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 동안, 붕괴 정맥 세그먼트의 벽에 해당하는 붕괴 정맥의 일부가 고에코 스팟이 되며, 바람직하게는, 상기 촬영 장치에 연결된 디스플레이 상에서 시각화될 때까지 상기 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 변경하는 단계
를 포함하는 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 정맥의 붕괴는 적어도 환자의 사지를 수평 위치 위로 들어올리는 방식, 정맥 세그먼트를 압박하는 방식 및 팽창 방식 중 적어도 하나에 의해 수행되는 것인 방법.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 붕괴 부위의 촬영이 붕괴 단계 동안에도 수행되는 것인 방법.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 변경이 수동으로 수행되는 것인 방법.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나의 변경이 상기 촬영 장치에 연결된 변위 장치에 의해 수행되는 것인 방법.
- 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬영 장치의 위치 및 배향 중 적어도 하나가, 초음파 전파 주축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는 축선을 중심으로 한 회전, 초음파 전파 주축선과 직교하는, 바람직하게는 촬영 장치의 촬영 평면과 직교하는 방향을 따른 변위, 및 초음파 전파 주축선에 평행한 방향을 따른 변위로부터 선택된 적어도 하나의 방향으로 촬영 장치를 이동시킴으로써 검출 단계 동안 변경되는 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
d. 표적화 단계 동안, 위치가 파악된 붕괴 부위 내부에서 HIFU 장치의 초점을 맞추는 단계; 및
e. 치료 단계 동안, HIFU 장치를 사용하여 초점이 맞춰진 붕괴 부위에 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스를 방출하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제 14 항에 있어서, 상기 촬영 장치는 검출 단계 동안 상기 HIFU 장치의 초점을 포함하는 축선을 중심으로 회전되는 것인 방법.
- 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 붕괴 부위에서의 정맥의 직경 및 형상 중 적어도 하나가, 바람직하게는 환자가 서 있는 상태에서, 붕괴 단계에 앞서 수행된 측정 단계에서 결정되며,
바람직하게는 치료 단계 동안 전달될 열 에너지의 용량(dose)이 정맥의 직경 및 형상 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것인 방법. - 바람직하게는 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따라 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 팽창을 위한 방법으로서,
정맥이 액체에 의해 완전히 둘러싸이지 않도록 붕괴 부위에서 정맥의 세그먼트에 인접하여 액체가 주입되며, 그 결과 정맥의 세그먼트가 폐쇄되는 것인 방법. - 제 17 항에 있어서, 상기 액체가 마취 활성 물질을 포함하는 것인 방법.
- 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 용존 산소 농도가 4 mg/L 미만, 바람직하게는, 1 mg/L 미만인 탈기 액체가 사용되는 것인 방법.
- 용존 산소 농도가 4 mg/L 미만, 바람직하게는, 1 mg/L 미만인 환자의 정맥의 팽창에 사용하기 위한 탈기 액체.
- 바람직하게는 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기위해 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 위치를 파악하며 시각화하기 위한 장치로서,
촬영 장치 및 붕괴 부위 부근에, 바람직하게는, 붕괴 부위로부터 멀리 위치한 압박 부위에서 정맥을 압박 및 이완시키기 위한 압박 장치를 포함하며,
촬영 장치 및 압박 장치를 제어하기 위한 제어 유닛을 더 포함하며,
상기 제어 유닛은, 상기 압박 장치가 붕괴 부위 부근의 정맥을 압박 및 이완시키는 동안, 상기 촬영 장치를 동기화하여 압박 부위의 촬영을 수행하도록 구성되는 것인 장치. - 바람직하게는 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기위해 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥을 표적화하며 시각화하기 위한 장치로서,
촬영 장치 및 촬영 장치를 변위시키기 위해 촬영 장치에 연결된 변위 장치를 포함하며,
상기 변위 장치는 상기 촬영 장치를 변위시키도록 구성되며,
촬영 장치가 변위 장치에 의해 변위되는 동안 촬영 장치를 동기화하여 정맥 세그먼트의 붕괴 부위의 촬영을 수행하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함하는 것인 장치. - 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, HIFU 장치를 더 포함하는 장치.
- HIFU 장치를 사용하여 환자의 사지 내부의, 바람직하게는, 다리 내부의 정맥의 폐색을 위한 방법으로서,
a. 붕괴 단계 동안, 적어도 위치를 파악할 정맥의 세그먼트가 붕괴 부위에서 완전히 또는 부분적으로 붕괴되는 단계;
b. 촬영 단계에서, 촬영 장치로 붕괴 부위의 위치를 파악하는 단계;
c. 표적화 단계 동안, 위치가 파악된 붕괴 부위 내부에 HIFU 장치의 초점을 맞추는 단계; 및
d. 치료 단계 동안, HIFU 장치를 사용하여 초점이 맞춰진 붕괴 부위에 HIFU 파의 적어도 하나의 펄스를 방출하는 단계
를 포함하는 방법.
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