KR20210068211A - 네비게이션 벌룬카테터 - Google Patents

네비게이션 벌룬카테터 Download PDF

Info

Publication number
KR20210068211A
KR20210068211A KR1020190157063A KR20190157063A KR20210068211A KR 20210068211 A KR20210068211 A KR 20210068211A KR 1020190157063 A KR1020190157063 A KR 1020190157063A KR 20190157063 A KR20190157063 A KR 20190157063A KR 20210068211 A KR20210068211 A KR 20210068211A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor unit
sensor
unit
catheter
magnetic field
Prior art date
Application number
KR1020190157063A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102371511B1 (ko
Inventor
김동규
김선태
이동혁
홍대협
Original Assignee
주식회사 지메디텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지메디텍 filed Critical 주식회사 지메디텍
Priority to KR1020190157063A priority Critical patent/KR102371511B1/ko
Publication of KR20210068211A publication Critical patent/KR20210068211A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102371511B1 publication Critical patent/KR102371511B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/24—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for use in the oral cavity, larynx, bronchial passages or nose; Tongue scrapers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
    • A61M25/0127—Magnetic means; Magnetic markers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10—Balloon catheters
    • A61M25/1018—Balloon inflating or inflation-control devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M29/00—Dilators with or without means for introducing media, e.g. remedies
    • A61M29/02—Dilators made of swellable material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
    • A61M2025/0166—Sensors, electrodes or the like for guiding the catheter to a target zone, e.g. image guided or magnetically guided

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)

Abstract

네비게이션 벌룬카테터에 관한 것이며, 네비게이션 벌룬카테터는 환자 신체 내부에 위치하여 자기장 신호를 센싱하는 센서 유닛을 내부에 포함하는 센서부, 상기 센서부를 감싸도록 상기 센서부의 외측에 위치하고, 기체의 주입으로 인하여 팽창하는 풍선유닛을 끝단에 포함하는 풍선부 및 상기 센서부로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성하는 제어부를 포함하되, 상기 센서부는 상기 센서부의 끝단 영역이 상기 센서부의 중간 영역보다 휨 변환에 더 용이하도록 형성된 것일 수 있다.

Description

네비게이션 벌룬카테터 {NAVIGATION SYSTEM AND BALLON CATHETER}
본원은 네비게이션 벌룬카테터에 관한 것이다.
풍선 카테터는 부비동, sphennoid sinus, 소화기, 비뇨기 등과 같은 신체 부위에 협착부가 생긴 경우, 풍선부에 있는 풍선을 협착부위에 삽입하고, 풍선을 확장함으로써 상악동, 전두동 혹은 접형동 등 단일 자연배출구를 가지는 부비동의 입구가 좁아진 부위를 치료하므로써 환자의 증상을 개선할 수 있다.
또한, 풍선 카테터는 부비동, 소화기, 비뇨기 등에서 정밀하게 삽입되어야 하며, 그 조정이 미세하기 이루어져야 하기 때문에 정밀하게 제작되어야 하며, 시술 편의성, 정확성 및 안정성의 관점에서 많은 개선이 요구된다.
한편, 기존의 풍선 카테터는 1회용으로 한 번 시술 후 페기하였으며, 간혹 같은 환자에 대해서 1회용 풍선 카테터를 멸균하여 1회 더 재사용하는 것이 가능했지만 대부분의 풍선 카테터를 폐기해야 하기 때문에 자원이 낭비가 문제가 되었다.
기존의 고정된 경 끝에 벌룬이 구성되어 있는 카테터 및 EM(Electromagnetic) 센서는, 기존 2개의 제품은 따로 구성되어 있어, EM 포인터 등으로 수술 위치를 탐색한 후, 포인터를 빼고 다시 벌룬을 삽입하여 수술 부위에 접근해야 했었기 때문에, 여러 기구물의 유출입 과정에서 발생하는 오차가 미세한 구조물이 많은 안면 내 구조의 수술에 정확도를 떨어뜨리는 요인이 될 수 있으며, 수술 시간이 지연된다는 문제가 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제 10-2018-0016279호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위치를 찾는 역할을 하는 포인터와 환부 치료 효과를 가지는 풍선부를 결합한 제품을 제안함으로써, 환부를 발견하고 부가적인 유출입 과정 없이 바로 치료를 적용함으로써, 수술의 정확도를 높이고 수술 시간을 단축할 수 있는 네비게이션 벌룬카테터를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부에 나사산 결합 방식 설계를 통해 두 파트를 결합하여 사용할 수 있는 카테터를 이용하여, 풍선 카테터 부분은 일회용으로 사용하고, 수술항법장치 부분은 시술 후, 멸균 과정을 통해 재사용 가능한 네비게이션 벌룬카테터를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기장 영역을 설정하기 위한 자기장 발생장치를 이용해 수술 부위를 바라보는 방향으로 고정하고, 래퍼런스를 자기장 영역 내에서 고정하도록 하고, EM포인터 바디와 연결된SUS pipe 끝부분에는 자기장 센서가 내장되어 있어, 발룬의 위치정보를 실시간으로 파악할 수 있는 네비게이션 벌룬카테터를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자기장 센서를 사용한 융합시스템의 카테터에 대한 개념적 설계안을 도출해서 자기장 센서가 포함된 센서부 끝단의 휨 정도에 따른 자기장 센서 보상을 실시해서 정밀한 시술에 대한 위치 정확도를 해결할 수 있는 네비게이션 벌룬카테터를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제어부의 몸통 유닛이 결합형 구조로 탈부착이 가능하도록 구성해서 센서부 및 센서부와 연결된 몸통 유닛을 시술 후 소독해서 재사용함으로써 자원의 낭비를 해결할 수 있는 네비게이션 벌룬카테터를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 카테터는, 환자 신체 내부에 위치하여 자기장 신호를 센싱하는 센서 유닛을 내부에 포함하는 센서부, 상기 센서부를 감싸도록 상기 센서부의 외측에 위치하고, 기체의 주입으로 인하여 팽창하는 풍선유닛을 끝단에 포함하는 풍선부, 상기 센서부로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성하는 제어부를 포함하되, 상기 센서부는 상기 센서부의 끝단 영역이 상기 센서부의 중간 영역보다 휨 변환에 더 용이하도록 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부는 상기 끝단 영역 내부에 복수 개의 센서 유닛들을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 휨 변환 영역의 변환 정보를 수집하고, 수집된 변환 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 변경할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부는 상기 중간 영역 내에 제 1 센서 유닛 및 상기 끝단 영역 내에 제 2 센서 유닛을 포함하되, 상기 제어부는 상기 제 1 센서 유닛의 신호와 상기 제 2 센서 유닛의 신호의 상관 관계에 기초하여 상기 위치 정보를 결정할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 센서 유닛은 자기장 센서 유닛이되, 상기 센서부는, 상기 끝단 영역 내에 상기 자기장 센서 유닛, 상기 자기장 센서 유닛의 신호를 상기 제어부로 전달하는 연결선 및 상기 연결선과 상기 센서부의 금속 외피 사이에 실리콘 부재를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 환자의 위치 또는 자세에 관한 환자 정보를 수집하는 환자 정보 수집부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 환자 정보 및 상기 센서부로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 포인터를 통하여 환부의 위치를 발견하는데 용이하고, 발견 위치에서 기기의 부가적인 유출입과정이 없이 풍선 확장을 통하여 환부를 넓히는 치료 역할을 할 수 있으며, 다양한 풍선 각도 조절을 통하여 비강 내 여러 구조에서 적용할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 자기장 센서를 사용한 융합시스템의 카테터에 대한 개념적 설계안을 도출해서 자기장 센서가 포함된 센서부 끝단의 휨 정도에 따른 자기장 센서 보상함으로써, 정밀한 시술에 대한 위치 정확도를 해결할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제어부의 몸통 유닛이 결합형 구조로 탈부착이 가능하도록 제공함으로써, 센서부 및 센서부와 연결된 몸통 유닛을 시술 후 소독해서 재사용하므로써 자원의 낭비를 해결 할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 센서부에 대한 내부도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 구성의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 위치 추적 수술항법장치(진단)와 풍선 카테터(치료)의 융합시스템 장치로서, 내부에 나사산 결합 방식 설계를 통해 두 파트를 결합하여 사용할 수 있는 카테터를 포함할 수 있다. 본원의 풍선 카테터 부분은 일회용으로 사용하고, 수술항법장치 부분은 시술 후, 멸균 과정을 통해 재사용이 가능할 수 있다.
또한, 본원은, 자기장 영역을 설정하기 위한 자기장 발생장치를 이용해 수술 부위를 바라보는 방향으로 고정하고, 래퍼런스를 자기장 영역 내에서 고정하도록 하고, EM포인터 바디와 연결된SUS pipe 끝부분에는 자기장 센서가 내장되어 있어, 발룬의 위치정보를 실시간으로 파악할 수 있다.
또한, 본원은 풍선이 구비된 의료용 카테터를 이용하여 환자의 내부에 삽입하고, 센서 유닛으로 센싱부 끝단의 휨 정도에 따른 자기장 센서로 보상하여, 카테터의 위치 정보를 식별할 수 있다.
또한, 본원은 고정된 경 끝에 벌룬이 구성되어 있는 풍선부가 구비되며, 풍선부는 공기를 조절할 수 있어 실린지로 내부 압력을 조절할 수 있으며, 중앙부에는 빈 공간이 구비되어 있고, EM(Electromagnetic) 센서를 탈부착할 수 있는 카테터이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 네비게이션 벌룬카테터를 카테터(1)라 하기로 한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 개략적인 블록도이다.
본원의 일 실시예에 따르면, 카테터(1)는 포인터를 중앙에 구비된 공간에 삽입하여 체결할 수 있으며, 환부에 도달 후 풍선 Inflation 공간을 통하여 조사 위치에서 바로 치료 작용을 할 수 있도록 하는 의료용 카테터이다. 카테터(1)는 구비된 풍선 조정 홈을 통하여 풍선 각도를 조절할 수 있도록 하여, 환자의 내부에 삽입되어 다양한 부위에 적용할 수 있다.
예시적으로 도 1을 참조하면, 카테터(1)는 재사용이 가능한 센서부(20)와 풍선부(21)가 탈부착 가능하도록 설계될 수 있다. 또한, 카테터(1)는 풍선부(21)의 상단에 레버를 구비하여 풍선(벌룬) 생성 위치를 앞뒤로 이동하면서 협착된 시술부위를 치료할 수 있다. 또한, 카테터(1)는 풍선부(21) 앞 부분부터 풍선(벌룬)이 부착된 튜브를 관통하는 SUS pipe를 삽입하는 형상으로 설계될 수 있다. 또한, 카테터(1)는 구부림 방지와 포인터 경로 역할을 할 수 있는 강체 소재로 형성될 수 있다. SUS pipe 내부에는 센서 라인이 포함되고, 센서 라인을 감싸는 얇은 실리콘 튜브를 추가하여 움직임을 방지할 수 있다. 또한, SUS pipe의 끝단에는 유연한 소재를 사용하여 구부러지기 쉬운 소재로 형성할 수 있다. 카테터(1)는 정확한 네비게이션 위치 검출을 위해 포인터 끈 부분에 EM 센서를 구비할 수 있다.
도 2를 참조하면 카테터(1)는 센서부(20), 풍선부(21), 제어부(22) 및 환자 정보 수집부(23)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 센서부(20)는 환자 신체 내부에 위치하여 자기장 신호를 센싱하는 센서 유닛을 내부에 포함할 수 있다. 이때, 센서 유닛은 자기장 센서 유닛일 수 있다. 예시적으로, 센서부(20)는 센서 유닛을 이용하여, 외부에서 발생하는 자기장 신호를 센싱할 수 있다. 외부에서 발생하는 자기장 신호는, 환자에게 지속하여 자기장을 조사하기 위해 의료용 테이블에 구비된 자기장 발생부(미도시)에 의해 발생되는 신호일 수 있다. 자기장 발생부(미도시)는 의료용 테이블의 일정 영역으로 자기장을 발생하여, 자기장 영역을 생성할 수 있다. 일예로, 자기장 발생부(미도시)는 제어부(22)에서 생성한 위치 정보에 기반하여 자기장 생성 영역을 변경할 수 있다. 자기장 발생부(미도시)에서 제어부(22)에서 생성한 위치 정보에 기반하여 자기장 영역을 변경함으로써, 사용자의 자세 및 위치를 고려하여 자기장 영역을 생성할 수 있다.
또한, 센서부(20)는 센서부(20)의 끝단 영역이 센서부(20)의 중간 영역보다 휨 변환에 더 용이하도록 형성된 것일 수 있다. 일예로, 센서부(21)의 끝단 영역은 유연한 재질로 형성될 수 있다. 센서부(21)의 끝단 영역은 구부러지기 쉬운 소재를 사용하여 형성될 수 있다. 센서부(20)의 중간 영역은 강체 튜브로 형성될 수 있다. 센서부(2)의 중간 영역이 강체 튜브로 형성됨으로써, 환자의 신체 내부에 카테터를 삽입하여 시술을 진행하는 도중, 센서부(20)가 구부러지는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 센서부(20)는 끝단 영역 내부에 복수 개의 센서 유닛들을 포함할 수 있다. 일예로, 복수개의 센서 유닛은 자기장 센서, Flex 센서, EM 센서, 위치 센서 등을 포함할 수 있다. 일예로, Flex 센서는 센서부(20) 끝단 영역의 휨 정도를 센싱할 수 있다. 퍼텐쇼미터 센서는 저항값을 측정하는 것으로 회전각을 센싱할 수 있다. 리니어 인코더 센서는 변위량을 펄스 형태로 센싱하여 직선 변위량을 센싱할 수 있다. 다만, 복수개의 센서 유닛의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 센서부(20)는 중간 영역 내에 제 1 센서 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 센서부(20)는 끝단 영역 내에 제 2 센서 유닛을 포함할 수 있다. 일예로, 제 1 센서 유닛은 위치 센서 일 수 있다. 제2센서 유닛은 자기장 센서 유닛일 수 있다. 제1센서 유닛은 센서부(20)의 현재 위치 좌표를 생성할 수 있다. 또한, 다른 일예로, 센서부(20)의 중간 영역 내에 제 1 센서 유닛을 포함할 수 있고, 센서부(20)의 끝단 영역 내에는 제2센서 유닛 및 제3센서 유닛이 포함될 수 있다. 여기서, 제1센서 유닛은 위치 센서일 수 있고, 제2센서 유닛은 EM 센서일 수 있고, 제3센서는 Flex 센서일 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 센서부에 대한 내부도를 설명하기 위한 도면이다.
예시적으로 도 3을 참조하면, 센서부(20)는 연결선(10), 실리콘 부재(11) 및 자기장 센서 유닛(12)을 포함할 수 있다. 센서부(20)에 포함된 연결선(10) 및 자기장 센서 유닛(12)은 실리콘 부재(11) 내부의 공간에 형성될 수 있다. 센서부(20)는 끝단 영역 내에 자기장 센서 유닛(12)을 포함할 수 있다. 자기장 센서 유닛은 외부에서 발생하는 자기장 신호를 센싱할 수 있다. 일예로, 자기장 센서 유닛은 EM 센서일 수 있다. 센서부(20)의 끝단 영역은 제어부(22)의 제어 신호에 기초하여 위치가 변동될 수 있다.
또한, 센서부(20)는 자기장 센서 유닛의 신호를 제어부(22)로 전달하는 연결선(10)을 포함할 수 있다. 또한, 센서부(20)는 연결선(10)과 센서부(20)의 금속 외피 사이에 실리콘 부재(11)를 포함할 수 있다. 일예로, 금속 외피는, 스테인리스 재질로 형성될 수 있다. 금속 외피의 소재는 SUS316L로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 연결선(10)은 센서부(20)에 구비된 복수의 센서들로 수집된 센싱 신호를 제어부(22)로 전달할 수 있다. 또한, 연결선(10)은 제어부(22)로부터 생성된 정보를 센서부(20) 및 풍선부(21)로 전달할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 풍선부(21)는 센서부(20)를 감싸도록 센서부(20)의 외측에 위치하고, 기체의 주입으로 인하여 팽창하는 풍선유닛을 끝단에 포함할 수 있다. 일예로, 풍선 유닛은 실린지 공기 주입부와 연결될 수 있다. 환자(사용자)의 신체 내부에 삽입되기 이전에는 수축한 상태로 있다가, 환자(사용자)의 신체 내부에 삽입되어 특정 위치에 센서부(20)가 위치하는 경우, 기체의 주입으로 인하여 팽창될 수 있다. 예시적으로, 풍선부(21)의 풍선 유닛은 제어부(22)의 제어 신호에 기초하여 팽창 및 수축할 수 있다. 제어부(22)는 센서부(20)로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성하고, 환자 신체 내부에 정확한 위치에 풍선부(21)가 위치하는 경우 기체를 주입하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 풍선부(21)는 제어부(22)의 제어 신호에 기초하여, 센서부(20) 외측의 제1영역에서 제2영역으로 위치 이동될 수 있다. 또한, 풍선부(21)는 제어부(22)의 제어 신호에 기초하여, 제1각도에서 제2각도로 변경될 수 있다. 풍선부(21)가 제어부(22)의 제어 신호에 기반하여 위치 변동 및 각도 조절을 수행함으로써, 사용자의 신체 내부의 여러 구조에 적용 가능할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(22)는 센서부(20)로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 달리 말해, 제어부(22)는 센서부(20)에 구비된 센서 유닛이 측정한 정보에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 제어부(22)는 센서부(20)의 끝단에 위치한 자기장 센서 유닛으로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 위치 정보는, 현재 센서부(20)의 끝단이 환자 신체 내부에 위치한 영역과 관련된 정보일 수 있다. 일예로 위치 정보는, 풍선부(21)가 구비되어야할 할 영역과 관련된 위치 정보일 수 있다.
또한, 제어부(22)는 휨 변환 영역의 변환 정보를 수집하고, 수집된 변환 정보에 기초하여 위치 정보를 변경할 수 있다. 일예로, 휨 변환 영역은, 센서부(20)의 끝단의 영역일 수 있다. 또한, 변환 정보는, 센서부(20)의 끝단의 휨(구부러진) 정도와 관련된 정보일 수 있다. 제어부(22)는 센서부(20) 끝단의 휨 정도와 관련된 변환 정보를 수집하고, 수집된 변환 정보에 기초하여, 위치 정보를 변경할 수 있다.
또한, 제어부(22)는 센서부(20)에 포함된 제 1 센서 유닛 신호와 제 2 센서 유닛의 신호의 상관 관계에 기초하여 위치 정보를 결정할 수 있다. 일예로, 센서부(20)에 포함된 제1센서 유닛은 위치 센서일 수 있다. 또한, 제 2 센서 유닛은 자기장 센서(EM 센서)유닛일 수 있다. 제어부(22)는 제1센서 유닛에서 제공받은 위치 정보 및 제2센서 유닛에서 제공받은 자기장 센싱 정보의 상관 관계에 기초하여 위치 정보를 결정할 수 있다. 위치 정보는, 센서부(20)의 휨 정도를 결정하는 정보일 수 있다. 또한, 위치 정보는, 센서부(20)의 풍선부(21)의 위치를 변동하기 위한 정보일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 환자 정보 수집부(23)는 환자의 위치 또는 자세에 관한 환자 정보를 수집할 수 있다. 일예로, 환자 정보 수집부(23)는 카메라 모듈을 기반으로 환자의 위치 또는 자세에 관한 환자 정보를 수집할 수 있다. 환자 정보 수집부(23)는 환자가 누워있는 의료용 테이블(2)을 촬영하여 환자 정보를 수집할 수 있다. 환자 정보 수집부(23)는 자기장 발생부(미도시)에서 발생한 자기장 영역 및 센서부(20)의 끝단 또는 중간 영역이 포함되도록 촬영된 촬영 모듈로부터 이미지 정보를 수집할 수 있다. 달리 말해, 환자 정보 수집부(23)는 카메라 모듈로 촬영된 이미지 정보를 포함하는 환자 정보를 수집할 수 있다.
이때, 제어부(22)는 환자 정보 수집부(23)에서 수집된 환자 정보 및 센서부(20)로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(22)는 환자 정보 수집부(23)에서 환자의 위치 또는 자세와 관한 환자 정보의 수집 결과에 기반하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(22)는 센서부(20)로부터 수신한 복수의 센서의 신호에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(22)는 센서부(20)에서 수신한 복수의 센서 신호 중 자기장 센서 유닛의 신호에 가중치를 두어 위치 정보를 생성할 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 네비게이션 벌룬카테터의 구성의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
예시적으로 도 4에 도시된 A의 단면을 참조하면, A는 카테터(1)의 센서부의 중간 영역일 수 있다. 카테터(1)의 센서부(20)의 중간 영역의 단면을 보면, 가장 외측면은 단단한 파이프로 형성될 수 있다. 예를 들어, 카테터(1)의 센서부(20)의 중간 영역의 파이프는 Rigid pipe로 형성될 수 있다. 카테터(1)의 센서부(20)의 중간 영역의 Rigid pipe와 가장 인접한 영역에는 풍선부(21)가 구비될 수 있다. Rigid pipe와 Ballon tube 사이에는 빈 공간(Inflation path)으로 형성될 수 있다. 외부에서 공기가 주입되는 경우, 풍선부(21)의 팽창에 인해 Rigid pipe와 Ballon tube가 밀착되어, Inflation path이 협소해질 수 있다. 카테터(1)의 센서부의 중간 영역에는 자기장 센서 유닛(EM 센서)의 신호를 제어부로 전달하기 위한 연결선(EM pointer pipe)이 구비될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 B의 단면을 참조하면, B는 카테터(1)의 풍선유닛의 영역일 수 있다. B는 A의 단면과 다르게 최외각에 풍선 유닛(Ballon)이 구비될 수 있다. 풍선 유닛은 기체의 주입으로 인하여 팽창될 수 있다. 카테터(1)의 풍선유닛의 단면을 도시한 Section B의 내부는 풍선 튜브(Ballon tube) 및 자기장 센서 유닛(EM 센서)의 신호를 제어부로 전달하기 위한 연결선(EM pointer pipe)이 구비될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 C의 단면을 참조하면, C는 센서부(20)의 끝단 영역일 수 있다. 센서부(20)의 끝단 영역은 외각에 EM 센서가 구비되고, 내부에 자기장 센서 유닛(EM 센서)의 신호를 제어부로 전달하기 위한 연결선(EM pointer pipe)이 구비될 수 있다.
다만, 도 4에 도시된 카테터(1)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시예가 존재 할 수 있다.
본원의 다른 일 실시예에 따르면, 카테터(1)는 의료 시스템(미도시)과 네트워크를 통해 연동될 수 있다. 의료 시스템(미도시)은 카테터(1)에 구비된 센서 유닛에서 센싱한 센싱 정보를 제공받을 수 있다. 의료 시스템(미도시)은 카테터(1)에서 제공받은 센싱 정보에 기반하여, 시술자의 체내에 삽입되는 카테터(1)의 위치를 광원으로 표기하여, 사용자로 하여금 직관적으로 카테터(1)의 끝단의 영역의 위치를 파악할 수 있다.
일예로, 의료 시스템(미도시)은 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 영역을 생성할 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 테이블 및 의료용 테이블 상의 환자의 주변 영역으로 자기장을 발생시킴으로써 자기장 영역을 생성할 수 있다. 의료 시스템(미도시)은 환자의 인근에서 자기장을 발생시켜, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))에 포함된 자기장 센서가 자기장 범위 내의 위치를 감지하도록 할 수 있다. 일예로, 의료 시스템(미도시)은 자기장원을 포함할 수 있다. 카테터(1)는 자기장 감지기를 포함할 수 있다. 자기장원과 자기장 감지기에는 각각 3개의 서로 직각방향으로 감긴 코일이 있는데 자기장원의 한 코일에 전류를 흘리면 감지기의 코일에는 유도전압이 발생하고 이 유도전압의 크기는 자기장원과 감지기 사이의 거리 및 이들 코일이 서로 이루는 방향에 의해 결정된다. 자기장원의 각 코일에 순차적으로 전류를 흘리면 그때마다 감지기의 코일에 각기 다른 크기의 유도전압이 발생할 수 있다.
또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치의 결과에 기반하여 생성된 제어 신호에 의하여 자기장 생성 영역을 변경할 수 있다. 달리 말해, 의료 시스템(미도시)은 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))위치의 결과에 기반하여, 의료 시스템(미도시)에 구비된 모터의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 의료 시스템(미도시)은 제어 신호에 기반하여 자기장 영역을 변경함으로써, 다각도와 반경을 움직여 자기장 영역을 생성할 수 있다.
또한, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1)) 환자의 신체 내부에 삽입될 수 있다. 또한, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))자기장을 센싱하는 자기장 센서를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 자기장 센서는 의료 시스템(미도시)에 포함된 자기장 발생부에서 발생된 자기장 신호를 센싱할 수 있다. 일예로, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1)) 의료 시스템(미도시)에 포함된 자기장 생성부에서 생성한 자기장을 센싱하고, 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치를 좌표로 생성할 수 있다.
또한, 의료 시스템(미도시)은 센싱 결과에 기초하여 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치를 결정할 수 있다. 일예로, 의료 시스템(미도시)은 자기장 생성부에 의해 생성된 자기장 내에서 전도성 금속 물체에 발생하는 맴돌이 전류를 측정하여 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치 정보를 획득할 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 테이블 또는 환자의 위치 및 센싱 결과에 기초하여 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치를 결정할 수 있다. 일예로, 테이블과 환자의 위치를 계측하는 것은 자이로, 가속도센서, 카메라, GPS, 이동통신 위치 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 의료 시스템(미도시)은 환자의 외부의 일 영역에 식별자가 표시되도록 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 자기장 영역이 시각적으로 표시되도록 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치에 빛을 조사할 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치의 변화에 기초하여 광의 특성을 변경할 수 있다. 예시적으로 광의 특성은, 범위, 세기, 강도, 패턴, 위치 및 방향 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 의료 시스템(미도시)은 자기장으로 일정 영역(예를 들어, 500mm) 간격을 두고 조사되어 자기장 발생부 자기장을 시각적으로 가이드 함으로써, 시술자(의사)에게 직관적으로 팁의 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 의료 시스템(미도시)은 IR(Infra-Red) 광원을 조사하고, 반사광을 트래킹하는 사각형 바 형태의 카메라로 수술도구에 부착된 리플렉터의 실시간 위치를 파악할 수 있다. 또한, 의료 시스템(미도시)은 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))를 환자의 체내에 삽입하여 사용할 때, 도구의 끝지점이 환자의 체내의 어디에 있는지 환자의 표면 위에 실시간으로 표시할 수 있습니다. 이비인후과 네비게이션 수술에서 코 속으로 도구를 넣어서 수술을 하게 되는데, 수술도구가 깊숙이 들어가게 되면 내시경과 네비게이션 시스템만 의존해서 수술을 진행해야 하는 문제점을 해결하고자, 의료용 시스템(1)은 환자의 얼굴 표면에 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치를 표시하여 보다 정확한 의료용 도구(예를 들어, 카테터(1))의 위치를 제공할 수 있습니다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 네비발룬 카테터
20: 센서부
21: 풍선부
22: 제어부

Claims (6)

  1. 환자 신체 내부에 위치하여 자기장 신호를 센싱하는 센서 유닛을 내부에 포함하는 센서부;
    상기 센서부를 감싸도록 상기 센서부의 외측에 위치하고, 기체의 주입으로 인하여 팽창하는 풍선유닛을 끝단에 포함하는 풍선부; 및
    상기 센서부로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성하는 제어부를 포함하되,
    상기 센서부는,
    상기 센서부의 끝단 영역이 상기 센서부의 중간 영역보다 휨 변환에 더 용이하도록 형성된 것인, 카테터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 끝단 영역 내부에 복수 개의 센서 유닛들을 포함하는 것인, 카테터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 휨 변환 영역의 변환 정보를 수집하고, 수집된 변환 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 변경하는 것인, 카테터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 중간 영역 내에 제 1 센서 유닛 및 상기 끝단 영역 내에 제 2 센서 유닛을 포함하되,
    상기 제어부는 상기 제 1 센서 유닛의 신호와 상기 제 2 센서 유닛의 신호의 상관 관계에 기초하여 상기 위치 정보를 결정하는 것인, 카테터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서 유닛은 자기장 센서 유닛이되,
    상기 센서부는,
    상기 끝단 영역 내에 상기 자기장 센서 유닛;
    상기 자기장 센서 유닛의 신호를 상기 제어부로 전달하는 연결선; 및
    상기 연결선과 상기 센서부의 금속 외피 사이에 실리콘 부재를 포함하는 것인, 카테터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 환자의 위치 또는 자세에 관한 환자 정보를 수집하는 환자 정보 수집부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 환자 정보 및 상기 센서부로부터 수신한 신호에 기초하여 위치 정보를 생성하는 것인, 카테터.
KR1020190157063A 2019-11-29 2019-11-29 네비게이션 벌룬카테터 KR102371511B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157063A KR102371511B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 네비게이션 벌룬카테터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157063A KR102371511B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 네비게이션 벌룬카테터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210068211A true KR20210068211A (ko) 2021-06-09
KR102371511B1 KR102371511B1 (ko) 2022-03-08

Family

ID=76415242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190157063A KR102371511B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 네비게이션 벌룬카테터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102371511B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017502728A (ja) * 2013-12-09 2017-01-26 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 装置を認識する可撓性ツール位置合わせのためのシステム及び方法
WO2017074977A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Acclarent, Inc. System and method for navigation of surgical instruments

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017502728A (ja) * 2013-12-09 2017-01-26 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 装置を認識する可撓性ツール位置合わせのためのシステム及び方法
WO2017074977A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Acclarent, Inc. System and method for navigation of surgical instruments

Also Published As

Publication number Publication date
KR102371511B1 (ko) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6588076B2 (ja) 副鼻腔形成術（Ｓｉｎｕｐｌａｓｔｙ）向けのガイドワイヤナビゲーション
CN108430373B (zh) 用于在患者体内跟踪内窥镜的位置的装置和方法
JP5372407B2 (ja) 医療機器
JP2020512882A (ja) 患者イントロデューサのアライメント
US7585273B2 (en) Wireless determination of endoscope orientation
US20080275334A1 (en) System and method for determining the position of an instrument
US20040068178A1 (en) High-gradient recursive locating system
JP2017000772A (ja) ロボット支援手術のための装置及び方法
WO2010122823A1 (ja) 被検体内検査システム
ES2968463T3 (es) Sistema de detección para la detección automática de instrumentos quirúrgicos
CN104114121A (zh) 用于实时导航跟踪的杆跟踪器
CN105813592A (zh) 手术器械和用于对手术器械进行位置检测的方法
CN105828721B (zh) 用于微创介入的形状感测的机器人超声
US20150342500A1 (en) Relative position detecting system of tubular device and endoscope apparatus
JP2021507763A (ja) 外科ナビゲーションシステム用の顔面の目印を登録する装置及び方法
US20190142523A1 (en) Endoscope-like devices comprising sensors that provide positional information
KR102371511B1 (ko) 네비게이션 벌룬카테터
KR20160030950A (ko) 위치 검출 시스템에 의료 기구를 연결하기 위한 장치 및 방법
CN110870790A (zh) 使用外部磁体的具有霍尔传感器的单轴传感器(sas)
CN104874091A (zh) 一种可视光纤球囊导管
CN204744248U (zh) 一种可视光纤球囊导管
KR20190054975A (ko) 강성 ent 도구의 캘리브레이션
US20050113701A1 (en) Rotating measuring device
EP3426178B1 (en) A system for navigated punction, biopsy or ablation comprising a needle-like instrument and a removable sensor carrier
JP2014155638A (ja) 超音波治療装置および超音波治療システム

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant