WO2019017711A1

WO2019017711A1 - 영장류 뇌 정위 장치

Info

Publication number: WO2019017711A1
Application number: PCT/KR2018/008173
Authority: WO
Inventors: 김형선; 한수철; 우동호; 양영수; 강구화; 김형일; 박지영; 변동학
Original assignee: 한국화학연구원; 광주과학기술원
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2019-01-24
Also published as: KR20190009649A; KR102008811B1; US11273000B2; US20190175299A1

Abstract

본 발명은 영장류 뇌 정위 장치에 관한 것으로, 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시할 수 있는 시뮬레이터를 이용하여 뇌 정위 장치에 뇌 좌표 기준점을 표시하고, 이를 이용하여 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있도록 하고, 이에 따라 영장류 동물의 뇌 좌표를 확인하기 위한 MRI 장비와 같은 고가의 장비 없이도 편리하고 정확하게 뇌 좌표 기준점을 확인할 수 있고, 이를 통해 뇌에 대한 타겟팅 시술을 가능하게 하는 영장류 뇌 정위 장치를 제공한다.

Description

영장류 뇌 정위 장치

본 발명은 영장류 뇌 정위 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시할 수 있는 시뮬레이터를 이용하여 뇌 정위 장치에 뇌 좌표 기준점을 표시하고, 이를 이용하여 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있도록 하고, 이에 따라 영장류 동물의 뇌 좌표를 확인하기 위한 MRI 장비와 같은 고가의 장비 없이도 편리하고 정확하게 뇌 좌표 기준점을 확인할 수 있고, 이를 통해 뇌에 대한 타겟팅 시술을 가능하게 하는 영장류 뇌 정위 장치에 관한 것이다.

최근 생명과학 및 의과학 분야 연구 활성화에 따라 영장류를 이용한 동물 실험의 역할과 그 중요성이 매우 증대되고 있으며, 이에 따라 연구소, 병원, 기업 등에서는 다양한 동물 실험 시설들이 개발되고 있다.

동물 실험 시설은 크게 나누어 1) 실험 동물 생산을 주로 하는 것 (기업체의 생산 시설), 2) 실험 동물 연구를 주로 하는 것 (연구소의 시설 등), 3) 동물 실험이 주가 되는 것 (의과대학 계통의 시설), 4) 안전성 시험을 주로 하는 것, 5) 의약품 개발을 주로 하는 것 등으로 나눌 수 있다.

이러한 시설에서는 양질의 동물의 공급과 적적한 사육 관리, 적합한 실험 환경의 유지 및 관리, 얻어진 결과의 항상성에 의하여 비교되어야 하며, 동물 실험의 과학성과 윤리성을 보증하는 것이 실험 동물 시설의 가장 큰 의의라고 할 수 있다.

국내의 생명과학 수준은 1980년대를 기점으로 꾸준하면서도 급속한 신장을 하고 있는데, 그중에서도 특히 발생 공학 및 몇몇 분야에서는 국제적으로 인정을 받아 선도적인 위치에 있으나, 아직 실험 동물을 이용한 연구 및 응용분야의 진척에 비해 그 근간이 되는 실험 동물의 관리와 사용에 관한 시설과 같은 제반 여건은 국제적으로 수준이 미흡하며 개발 및 발전을 위한 활동 또한 많이 부족한 상황이다.

일반적으로 설치류, 비 설치류 및 영장류 등의 실험동물은 신약의 효능과 독성 등 안전성을 평가하고, 질병의 예방과 치료법을 연구하는데 큰 역할을 해왔다. 이러한 동물 실험은 간단한 채혈 검사는 물론이고, 뇌에 직접 약물을 투여하는 실험까지 다양하다.

최근에는 세계 많은 연구기관에서 설치류를 이용한 뇌 연구를 진행하고 있으나 설치류를 이용한 뇌 연구 결과는 인간에게 적용하기에 너무나 큰 벽이 있어 반드시 영장류에 대한 확인이 필요하다.

그러나, 원숭이와 같은 영장류 동물은 자체의 특수성(희귀성, 고도의 기술을 요구하는 경향, 인수공통전염병 관련의 문제, 높은 유지관리비용, 고비용의 장치 및 전문가 필요 등)이 있기 때문에 영장류를 이용한 뇌 연구 분야는 아직 활발하지 못한 실정이다.

영장류 동물에 대한 뇌 부위의 연구 및 실험을 위해서는 영장류의 머리 부분을 고정시킬 수 있는 영장류 뇌 정위 장치가 필요한데, 현재 사용되고 있는 영장류 뇌 정위 장치는 단순히 영장류 동물의 머리 부분을 고정시키는 정도로 구성되어 있으며, 뇌내 특정 조직에 약물 투여, 전기 자극 등의 시술을 위해서는 별도의 MRI 장비 등을 이용하는 방식으로 진행되고 있다.

따라서, MRI 장비와 같은 고가의 장비를 구비하지 않고서는 뇌 정위 장치만을 이용해서는 뇌 조직에 대한 정확한 타겟팅 시술을 할 수 없었다. 특히, 영장류 동물은 뇌 조직에 대한 기준점으로 일반적으로 EBZ(Ear Bar Zero) 지점(양쪽 귀를 연결한 가상의 직선에 대한 중심점)을 이용하는데, 이러한 EBZ 지점은 뇌 조직의 내부 영역으로 눈에 보이지 않는 곳에 위치하기 때문에, 일반적인 뇌 정위 장치로는 기준점을 정할 수가 없어 타겟팅 시술 자체가 불가능하였다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시할 수 있는 시뮬레이터를 이용하여 뇌 정위 장치에 뇌 좌표 기준점을 표시하고, 이를 이용하여 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있도록 하고, 이에 따라 영장류 동물의 뇌 좌표를 확인하기 위한 MRI 장비와 같은 고가의 장비 없이도 편리하고 정확하게 뇌 좌표 기준점을 확인할 수 있고, 이를 통해 뇌에 대한 타겟팅 시술을 가능하게 하는 영장류 뇌 정위 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 영장류 동물의 머리 부분을 고정시키는 과정에서 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있는 별도의 이어바 어댑터를 구비함으로써, 영장류를 직접 뇌 정위 장치에 고정시키지 않고 이어바 어댑터를 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정시킨 상태로 뇌 정위 장치에 고정시킬 수 있고, 이에 따라 영장류 동물의 귀 부분 삽입 고정 작업을 더욱 편리하게 수행할 수 있고, 정확한 위치에 삽입되었는지 여부를 편리하게 확인할 수 있는 영장류 뇌 정위 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 캐리어 바디에 다양한 뇌 시술 기기를 고정 장착할 수 있도록 함으로써, 복잡한 부가 장치를 추가하지 않더라도 단순한 구성을 통해 다양한 뇌 시술 기기를 편리하게 고정 장착 및 교체할 수 있고, 이를 통해 더욱 다양하고 편리한 시술을 가능하게 하는 영장류 뇌 정위 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 영장류 동물에 대한 뇌 부위 실험을 위해 사용되는 영장류 뇌 정위 장치에 있어서, 메인 프레임; 영장류 동물의 귀 부분에 삽입되어 영장류 동물의 머리 부분을 고정시킬 수 있도록 상기 메인 프레임에 X축 방향으로 서로 이격되게 장착되는 한 쌍의 이어바; 상기 메인 프레임에 대해 상대 이동 가능하게 배치되는 이동 바디; 상기 이동 바디와 함께 일체로 이동하도록 상기 이동 바디에 결합되며, 상기 X축과 직교하는 Y축을 따라 직선 형태의 레이저 라인빔을 조사하는 레이저 조사부가 구비되는 캐리어 바디; 상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 이동 바디를 상기 X축 및 Y축과, 상기 X축 및 Y축과 직교하는 Z축 방향으로 이동시키는 이송 모듈; 및 상기 메인 프레임에 분리 가능하게 삽입되어 상기 한 쌍의 이어바를 연결하는 가상의 직선 중심에 위치하는 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시하도록 형성되는 기준점 시뮬레이터를 포함하고, 상기 레이저 조사부의 레이저 라인빔과 상기 기준점 시뮬레이터의 뇌 좌표 기준점을 이용하여 상기 이동 바디에 대한 위치를 상기 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치를 제공한다.

이때, 상기 레이저 라인빔이 상기 뇌 좌표 기준점을 통과하도록 상기 이동 바디를 상기 이송 모듈에 의해 이동시키는 방식으로 상기 이동 바디의 X축 방향 영점 위치를 초기 세팅할 수 있다.

*또한, 상기 이동 바디의 일측에는 걸림 홈이 형성되고, 상기 메인 프레임의 일측에는 상기 걸림 홈에 삽입 맞물림될 수 있는 걸림 돌출부가 고정 장착되며, 상기 걸림 홈과 걸림 돌출부는 상호 맞물림 결합된 상태에서 상기 이동 바디의 Y축 및 Z축 방향 영점 위치가 초기 세팅되도록 하는 위치에 각각 배치되고, 상기 걸림 홈과 걸림 돌출부가 맞물림 결합되도록 상기 이동 바디를 상기 이송 모듈에 의해 이동시키는 방식으로 상기 이동 바디의 Y축 및 Z축 방향 영점 위치를 초기 세팅할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 이어바 중 어느 하나가 상기 걸림 돌출부로 적용될 수 있다.

또한, 상기 이동 바디는 일측이 상기 이송 모듈에 결합되는 이동 베이스부와, 상기 이동 베이스부로부터 연장 형성되며 원호 구간을 갖도록 형성되는 아크부를 포함하고, 상기 걸림 홈은 상기 이동 베이스부의 일측에 형성될 수 있다.

또한, 상기 캐리어 바디는 상기 이동 바디의 아크부에 이동 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 캐리어 바디에는 뇌 시술 기기를 고정 장착할 수 있는 기기 홀더가 교체 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 캐리어 바디에는 관통홀이 형성되고, 상기 기기 홀더는 상기 관통홀에 교체 가능하게 삽입 결합될 수 있다.

또한, 상기 기기 홀더는 탄성 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 기준점 시뮬레이터는, 상기 메인 프레임에 상기 Y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입 결합되는 슬라이드 블록; 상기 슬라이드 블록에 결합되는 시뮬레이터 베이스판; 및 상기 시뮬레이터 베이스판에 형성되는 기준점 표시부를 포함하고, 상기 기준점 표시부는 상기 슬라이드 블록이 상기 메인 프레임에 슬라이드 삽입된 상태에서 상기 뇌 좌표 기준점을 표시하도록 상기 뇌 좌표 기준점과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

또한, 상기 기준점 표시부는 상부가 첨단 형태로 상기 시뮬레이터 베이스판에 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 기준점 표시부는 상기 슬라이드 블록이 상기 메인 프레임에 슬라이드 삽입된 상태에서 상기 한 쌍의 이어바를 연결하는 가상의 직선 중심을 지나는 Y축 방향의 직선상에 위치하고, 돌출 상단이 XY 평면상에 위치하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 이어바에는 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있는 별도의 이어바 어댑터가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 이어바 어댑터는, 일 방향으로 길게 형성되는 베이스 샤프트; 상기 베이스 샤프트에 축 방향으로 직선 이동 가능하게 결합되는 2개의 가이드 로드; 상기 가이드 로드를 위치 고정시킬 수 있는 고정 수단; 및 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있도록 형성되며, 상기 가이드 로드의 일단에 각각 서로 대향되는 방향으로 형성되는 이어 삽입 바디를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이어 삽입 바디는 상호 대향하는 쪽의 반대쪽 끝단에 상기 이어바에 삽입 결합될 수 있는 결합홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시할 수 있는 시뮬레이터를 이용하여 뇌 정위 장치에 뇌 좌표 기준점을 표시하고, 이를 이용하여 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있도록 하고, 이에 따라 영장류 동물의 뇌 좌표를 확인하기 위한 MRI 장비와 같은 고가의 장비 없이도 편리하고 정확하게 뇌 좌표 기준점을 확인할 수 있고, 이를 통해 뇌에 대한 타겟팅 시술을 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 영장류 동물의 머리 부분을 고정시키는 과정에서 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있는 별도의 이어바 어댑터를 구비함으로써, 영장류를 직접 뇌 정위 장치에 고정시키지 않고 이어바 어댑터를 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정시킨 상태로 뇌 정위 장치에 고정시킬 수 있고, 이에 따라 영장류 동물의 귀 부분 삽입 고정 작업을 더욱 편리하게 수행할 수 있고, 정확한 위치에 삽입되었는지 여부를 편리하게 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 캐리어 바디에 다양한 뇌 시술 기기를 고정 장착할 수 있도록 함으로써, 복잡한 부가 장치를 추가하지 않더라도 단순한 구성을 통해 다양한 뇌 시술 기기를 편리하게 고정 장착 및 교체할 수 있고, 이를 통해 더욱 다양하고 편리한 시술을 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준점 시뮬레이터에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치의 영점 위치 초기 세팅 과정을 개략적으로 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어바 어댑터의 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어바 어댑터의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 바디의 구성 및 이동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준점 시뮬레이터에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치의 영점 위치 초기 세팅 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치는 영장류 동물에 대한 뇌 부위의 실험 등을 위해 영장류 동물의 머리 부분을 고정하기 위한 장치로서, 메인 프레임(100), 한 쌍의 이어바(200), 이동 바디(300), 캐리어 바디(400), 이송 모듈(500) 및 기준점 시뮬레이터(600)를 포함하여 구성된다.

메인 프레임(100)은 장치의 기본 구조를 이루는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 Y축 방향으로 길게 형성된 지지 프레임(110)이 Y축과 직각 방향인 X축 방향으로 이격되게 배치되는 구조로 형성된다.

한 쌍의 이어바(200)는 메인 프레임(100)에 X축 방향으로 일직선 상에 위치하도록 서로 이격되게 장착되며, 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입되어 영장류 동물(10)의 머리 부분을 고정시킬 수 있도록 형성된다. 이러한 이어바(200)는 영장류 동물(10)의 양쪽 귀 부분(11)에 삽입될 수 있도록 서로 대향하는 부분의 끝단이 첨단 형태로 형성될 수 있다. 이러한 이어바(200)는 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 직접 삽입될 수도 있으나, 별도의 이어바 어댑터(700)를 통해 간접적으로 삽입될 수도 있으며, 이에 대한 설명은 후술한다.

이동 바디(300)는 메인 프레임(100)에 대해 상대 이동 가능하게 배치되는데, 이송 모듈(500)에 의해 X축, Y축, X축 및 Y축과 직교하는 Z축 방향으로 이동된다. 이러한 이동 바디(300)는 일측이 이송 모듈(500)에 결합되는 이동 베이스부(310)와, 이동 베이스부(310)로부터 연장 형성되며 원호 구간을 갖도록 형성되는 아크부(320)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 아크부(320)는 원호 구간을 XY 평면 상에 투영한 직선이 X축 방향이 되도록 형성된다.

한편, 이동 베이스부(310)의 일측에는 걸림 홈(311)이 형성되고, 메인 프레임(100)의 일측에는 걸림 홈(311)에 삽입 맞물림될 수 있는 걸림 돌출부(101)가 형성될 수 있다. 이때, 걸림 돌출부(101)는 메인 프레임(100)에 별도로 형성될 수도 있으나, 전술한 이어바(200)가 걸림 돌출부(101)로 적용될 수도 있다. 걸림 돌출부(101)로 이어바(200)가 적용되는 경우, 이동 베이스부(310)의 걸림 홈(311)은 이어바(200)와 삽입 맞물림 결합될 수 있는 형태로 형성된다.

캐리어 바디(400)는 이동 바디(300)와 함께 일체로 이동하도록 이동 바디(300)에 결합되는데, 좀더 구체적으로는 이동 바디(300)의 아크부(320)에 이동 가능하게 결합된다. 따라서, 캐리어 바디(400)는 아크부(320)의 원호 경로를 따라 회전 이동하게 된다. 이러한 캐리어 바디(400)에는 Y축을 따라 직선 형태의 레이저 라인빔(LB)을 조사하는 레이저 조사부(410)가 구비되며, 또한, 다양한 뇌 시술 기기(20)를 고정 장착할 수 있는 기기 홀더(420)가 교체 가능하게 결합될 수 있다.

이송 모듈(500)은 메인 프레임(100)에 결합되며, 전술한 바와 같이 이동 바디(300)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키도록 구성된다. 이러한 이송 모듈(500)은 도 1에 도시된 바와 같이 이동 바디(300)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송부(510)와, 이동 바디(300)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송부(520)와, 이동 바디(300)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송부(530)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 각각의 이송부(510,520,530)는 실린더, LM 가이드 등 다양한 기계 요소를 통해 구성될 수 있으며, 각각의 이송 거리를 디지털화하여 표시할 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 이송 모듈(500)에는 별도의 결합 로드(540)가 구비되어 이동 바디(300)의 이동 베이스부(310)와 결합될 수 있다.

기준점 시뮬레이터(600)는 메인 프레임(100)에 분리 가능하게 삽입되어 한 쌍의 이어바(200)를 연결하는 가상의 직선 중심에 위치하는 영장류 동물(10)의 뇌 좌표 기준점(P)을 표시하도록 형성된다. 영장류 동물(10)의 뇌 조직에 대한 좌표 기준점(P)은 배경기술에서 설명한 바와 같이 EBZ(Ear Bar Zero) 지점(양쪽 귀를 연결한 가상의 직선에 대한 중심점)인데, 이는 한 쌍의 이어바(200)를 연결하는 가상의 직선(L) 중심(P)에 해당하며, 기준점 시뮬레이터(600)는 이 위치를 표시하도록 형성된다.

좀더 구체적으로 살펴보면, 기준점 시뮬레이터(600)는 슬라이드 블록(610)과, 시뮬레이터 베이스판(620)과, 기준점 표시부(630)를 포함하여 구성된다. 슬라이드 블록(610)은 메인 프레임(100)에 Y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 형성되며, 시뮬레이터 베이스판(620)은 슬라이드 블록(610)에 결합되어 슬라이드 블록(610)과 함께 일체로 이동하도록 구성된다. 기준점 표시부(630)는 시뮬레이터 베이스판(620)에 형성되는데, 슬라이드 블록(610) 및 시뮬레이터 베이스판(620)이 메인 프레임(100)에 슬라이드 삽입된 상태에서 뇌 좌표 기준점(P)과 대응되는 위치에 형성된다.

이때, 기준점 표시부(630)는 상부가 첨단 형태로 시뮬레이터 베이스판(620)에 돌출 형성되고, 슬라이드 블록(610) 및 시뮬레이터 베이스판(620)이 메인 프레임(100)에 슬라이드 삽입된 상태에서 한 쌍의 이어바(200)를 연결하는 가상의 직선(L) 중심(P)을 지나는 Y축 방향의 직선상에 위치하고, 돌출 상단이 XY 평면상에 위치하도록 형성된다. 즉, 기준점 표시부(630)는 도 2에 도시된 바와 같이 시뮬레이터 베이스판(620)이 메인 프레임(100)에 슬라이드 삽입된 상태에서 한 쌍의 이어바(200) 사이 거리(D)의 중심에 위치하도록 형성되며, 이는 시뮬레이터 베이스판(620)을 기준으로 하면, Y축 방향의 폭(S)에 대한 중심에 위치하도록 형성된다.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치는 기준점 시뮬레이터(600)에 의해 영장류 동물(10)에 대한 뇌 좌표 기준점(P)을 표시할 수 있다. 이와 같이 뇌 좌표 기준점(P)이 육안으로 식별 가능하게 표시되므로, 레이저 조사부(410)의 레이저 라인빔(LB)을 기준점 시뮬레이터(600)에 의해 표시되는 뇌 좌표 기준점(P)에 일치시키는 방식으로 이동 바디(300)를 뇌 좌표 기준점(P)에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있다.

이동 바디(300)를 영점 위치에 초기 세팅하는 과정을 좀더 자세히 살펴보면, 먼저, 이동 바디(300)의 영점 위치에 대한 초기 세팅 과정은 이동 바디(300)를 X축, Y축 및 Z축 좌표의 기준 영점에 이동시키는 방식으로 이루어진다. Y축 및 Z축 방향의 영점 위치 세팅은 전술한 걸림 홈(311) 및 걸림 돌출부(101)를 이용하여 기계적인 방식을 통해 이루어지고, X축 방향의 영점 위치 세팅은 레이저 라인빔(LB)과 기준점 시뮬레이터(600)를 이용하여 이루어진다.

예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 이동 바디(300)를 Y축 방향으로 전진 이동시켜 걸림 홈(311)이 걸림 돌출부(101)의 연직 상부에 위치하도록 하고, 이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 이동 바디(300)를 Z축 방향으로 하강 이동시켜 걸림 홈(311)이 걸림 돌출부(101)에 삽입 맞물림되도록 할 수 있다. 이러한 과정은 실질적으로 동시에 이루어질 수 있으며, 걸림 홈(311)이 걸림 돌출부(101)에 삽입 맞물림되는 과정을 통해 이동 바디(300)의 Y축 및 Z축 방향 영점 위치를 세팅할 수 있다. 이후, 도 5에 도시된 바와 같이 레이저 라인빔(LB)이 기준점 시뮬레이터(600)의 기준점 표시부(630)를 통과하도록 이동 바디(300)를 X축 방향으로 우측 이동시키는 방식으로 이동 바디(300)에 대한 X축 방향 영점 위치를 세팅할 수 있다.

이러한 영점 위치 세팅을 통해 이동 바디(300)의 위치를 영장류 동물(10)의 뇌 좌표 기준점(P)에 대응되는 기준 위치로 세팅할 수 있으므로, 이러한 영점 기준 상태에서 이동 바디(300)를 좌표에 따라 이동시켜가며 영장류 동물(10)의 뇌에 대한 특정 위치의 타겟팅 시술이 가능하다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치는 별도의 MRI 장비 등이 없이도 영장류 동물의 뇌에 대한 정확한 타겟팅 시술이 가능하며, MRI 장비와 같은 고가의 장비가 없이도 편리하게 뇌 시술 및 실험이 가능하고, 더욱 경제적인 실험이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어바 어댑터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어바 어댑터의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영장류 뇌 정위 장치는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 이어바 어댑터(700)가 구비될 수 있다. 이어바 어댑터(700)는 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입 고정될 수 있는 장치로서, 실험자가 한손에 쥐고 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입할 수 있도록 형성되며, 이러한 이어바 어댑터(700)가 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입된 상태에서 메인 프레임(100)의 이어바(200)에 결합되도록 구성된다.

이어바 어댑터(700)는 도 6에 도시된 바와 같이 일방향으로 길게 형성되는 베이스 샤프트(710)와, 베이스 샤프트(710)에 축 방향으로 직선 이동 가능하게 결합되는 2개의 가이드 로드(720)와, 가이드 로드(720)를 위치 고정시킬 수 있는 고정 수단(730)과, 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입 고정될 수 있도록 형성되며 가이드 로드(720)의 일단에 각각 서로 대향되는 방향으로 형성되는 이어 삽입 바디(740)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 이어 삽입 바디(740)는 상호 대향하는 쪽의 반대쪽 끝단에 이어바(200)에 삽입 결합될 수 있는 결합홈(741)이 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 실험자는 이어바 어댑터(700)를 한 손에 쥐고, 이어 삽입 바디(740)가 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입되도록 가이드 로드(720)를 서로 근접하는 방향으로 이동시킴으로써, 영장류 동물(10)의 양쪽 귀 부분(11)에 이어 삽입 바디(740)를 용이하게 삽입시킬 수 있다. 이후, 고정 수단(730)을 통해 가이드 로드(720)의 위치를 고정시키면, 이어 삽입 바디(740)가 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입된 상태로 이어바 어댑터(700)가 고정된다.

이 상태에서, 엑스레이 촬영을 통해 이어 삽입 바디(740)의 삽입 상태가 정확한지 여부를 확인하고, 정확한 것으로 확인되면, 이 상태로 도 7에 도시된 바와 같이 메인 프레임(100)에 결합된 한 쌍의 이어바(200)에 삽입 고정한다. 한 쌍의 이어바(200)는 별도의 간격 조절 수단(210)을 통해 X축 방향으로 이동 가능하게 형성되거나 또는 메인 프레임(100)의 X축 방향 간격 조절 구성을 통해 이어바(200)의 이동을 가능하게 하는 등 다양한 방식으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

이와 같이 이어바 어댑터(700)를 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)에 삽입한 상태로 한 쌍의 이어바(200)에 삽입 결합하게 되면, 이어바(200)에 직접 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)을 삽입 고정시키는 작업에 비해 훨씬 편리하게 영장류 동물(10)의 머리 부분을 정위치에 고정시킬 수 있다. 특히, 이어바(200)에 직접 영장류 동물(10)의 귀 부분(11)을 삽입 고정시키기 위해서는 양쪽 귀 부분에서 각각 1명의 인원이 투입되어야 하며, 정확한 위치에 고정되었는지 여부 또한 별도로 확인해야 하는 등 그 작업이 매우 복잡한데, 이어바 어댑터(700)를 이용하게 되면, 매우 편리하게 이러한 작업을 진행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 바디(400)는 전술한 바와 같이 이동 바디(300)의 아크부(320)를 따라 이동 가능하게 결합된다.

이러한 캐리어 바디(400)에는 전술한 바와 같이 이동 바디(300)의 영점 위치 초기 세팅을 위한 레이저 조사부(410)가 구비되는데, 이외에도 영장류에 대한 뇌 시술을 위해 각종 뇌 시술 기기(20)를 고정 장착할 수 있도록 기기 홀더(420)가 장착된다. 뇌 시술 기기(20)는 전기 자극을 위한 전극 프로브, 약물 투여를 위한 주사 프로브 등 다양한 기기가 사용될 수 있다.

이때, 기기 홀더(420)는 다양한 뇌 시술 기기(20)를 고정 장착할 수 있도록 캐리어 바디(400)에 교체 가능하게 결합된다. 예를 들면, 캐리어 바디(400)에는 일측에 관통홀(401)이 형성되고, 기기 홀더(420)는 이러한 관통홀(401)에 교체 가능하게 삽입할 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 기기 홀더(420)에는 물론 뇌 시술 기기(20)가 고정 장착되도록 뇌 시술 기기(20)의 종류에 따라 각각 대응되는 결합홀 등의 구성이 형성될 수 있으며, 뇌 시술 기기(20)가 결합홀에 밀착 결합되도록 기기 홀더(420)는 고무 등의 탄성 재질로 형성될 수 있다. 이러한 기기 홀더(420)는 뇌 시술 기기(20)의 종류에 따라 각각 대응되는 서로 다른 형태로 다수개 구비될 수 있다.

이러한 구성에 따라 캐리어 바디(400)는 이동 바디(300)의 아크부(320)를 따라 원호 경로를 따라 회전 이동하게 되고, 이를 통해 더욱 다양한 좌표에 대한 타겟팅 시술이 가능하다. 특히, 캐리어 바디(400)를 아크부(320)를 따라 회전 이동시킴으로써, 뇌 시술 기기(20)의 투입 경로를 달리할 수 있어 뇌 조직의 손상을 최소화하는 방식으로 타겟팅 시술이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

영장류 동물에 대한 뇌 부위 실험을 위해 사용되는 영장류 뇌 정위 장치에 있어서,

메인 프레임;

영장류 동물의 귀 부분에 삽입되어 영장류 동물의 머리 부분을 고정시킬 수 있도록 상기 메인 프레임에 X축 방향으로 서로 이격되게 장착되는 한 쌍의 이어바;

상기 메인 프레임에 대해 상대 이동 가능하게 배치되는 이동 바디;

상기 이동 바디와 함께 일체로 이동하도록 상기 이동 바디에 결합되며, 상기 X축과 직교하는 Y축을 따라 직선 형태의 레이저 라인빔을 조사하는 레이저 조사부가 구비되는 캐리어 바디;

상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 이동 바디를 상기 X축 및 Y축과, 상기 X축 및 Y축과 직교하는 Z축 방향으로 이동시키는 이송 모듈; 및

상기 메인 프레임에 분리 가능하게 삽입되어 상기 한 쌍의 이어바를 연결하는 가상의 직선 중심에 위치하는 영장류 동물의 뇌 좌표 기준점을 표시하도록 형성되는 기준점 시뮬레이터

를 포함하고, 상기 레이저 조사부의 레이저 라인빔과 상기 기준점 시뮬레이터의 뇌 좌표 기준점을 이용하여 상기 이동 바디에 대한 위치를 상기 뇌 좌표 기준점에 대응되는 영점 위치에 초기 세팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 레이저 라인빔이 상기 뇌 좌표 기준점을 통과하도록 상기 이동 바디를 상기 이송 모듈에 의해 이동시키는 방식으로 상기 이동 바디의 X축 방향 영점 위치를 초기 세팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 이동 바디의 일측에는 걸림 홈이 형성되고, 상기 메인 프레임의 일측에는 상기 걸림 홈에 삽입 맞물림될 수 있는 걸림 돌출부가 고정 장착되며,

상기 걸림 홈과 걸림 돌출부는 상호 맞물림 결합된 상태에서 상기 이동 바디의 Y축 및 Z축 방향 영점 위치가 초기 세팅되도록 하는 위치에 각각 배치되고,

상기 걸림 홈과 걸림 돌출부가 맞물림 결합되도록 상기 이동 바디를 상기 이송 모듈에 의해 이동시키는 방식으로 상기 이동 바디의 Y축 및 Z축 방향 영점 위치를 초기 세팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 한 쌍의 이어바 중 어느 하나가 상기 걸림 돌출부로 적용되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 이동 바디는

일측이 상기 이송 모듈에 결합되는 이동 베이스부와, 상기 이동 베이스부로부터 연장 형성되며 원호 구간을 갖도록 형성되는 아크부를 포함하고,

상기 걸림 홈은 상기 이동 베이스부의 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 캐리어 바디는 상기 이동 바디의 아크부에 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 캐리어 바디에는 뇌 시술 기기를 고정 장착할 수 있는 기기 홀더가 교체 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 캐리어 바디에는 관통홀이 형성되고, 상기 기기 홀더는 상기 관통홀에 교체 가능하게 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 기기 홀더는 탄성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기준점 시뮬레이터는

상기 메인 프레임에 상기 Y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입 결합되는 슬라이드 블록;

상기 슬라이드 블록에 결합되는 시뮬레이터 베이스판; 및

상기 시뮬레이터 베이스판에 형성되는 기준점 표시부

를 포함하고, 상기 기준점 표시부는 상기 슬라이드 블록이 상기 메인 프레임에 슬라이드 삽입된 상태에서 상기 뇌 좌표 기준점을 표시하도록 상기 뇌 좌표 기준점과 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 기준점 표시부는 상부가 첨단 형태로 상기 시뮬레이터 베이스판에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 기준점 표시부는 상기 슬라이드 블록이 상기 메인 프레임에 슬라이드 삽입된 상태에서 상기 한 쌍의 이어바를 연결하는 가상의 직선 중심을 지나는 Y축 방향의 직선상에 위치하고, 돌출 상단이 XY 평면상에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 한 쌍의 이어바에는 영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있는 별도의 이어바 어댑터가 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 이어바 어댑터는

일 방향으로 길게 형성되는 베이스 샤프트;

상기 베이스 샤프트에 축 방향으로 직선 이동 가능하게 결합되는 2개의 가이드 로드;

상기 가이드 로드를 위치 고정시킬 수 있는 고정 수단; 및

영장류 동물의 귀 부분에 삽입 고정될 수 있도록 형성되며, 상기 가이드 로드의 일단에 각각 서로 대향되는 방향으로 형성되는 이어 삽입 바디

를 포함하는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 이어 삽입 바디는 상호 대향하는 쪽의 반대쪽 끝단에 상기 이어바에 삽입 결합될 수 있는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 영장류 뇌 정위 장치.