WO2022265303A1 - 자궁경부용 플라즈마 발생장치 - Google Patents

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WO2022265303A1
WO2022265303A1 PCT/KR2022/008186 KR2022008186W WO2022265303A1 WO 2022265303 A1 WO2022265303 A1 WO 2022265303A1 KR 2022008186 W KR2022008186 W KR 2022008186W WO 2022265303 A1 WO2022265303 A1 WO 2022265303A1
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plasma
cervix
dielectric
coupled
electrode
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PCT/KR2022/008186
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권병수
김희경
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주식회사 아이비엠솔
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    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/32—Surgery, e.g. scalpels, blades or bistoury; Treatments inside the body

Definitions

  • the present invention relates to a plasma generator for the cervix, and more particularly, to a cervix capable of intensively generating plasma in both the outer and inner canals of the uterine cervix transformation zome where precancerous lesions of the cervix occur. It relates to a plasma generator.
  • Cervical cancer is the fourth most common female cancer worldwide. In 2012, more than 500,000 cancers were diagnosed worldwide, of which approximately 50% of patients died from the disease.
  • Cervical cancer is a disease that can be cured if detected early because it goes through the stage of precancerous lesions for a longer period of time than other cancers. Considering the facts, early detection of precancerous lesions of the cervix and active treatment are important.
  • cervical cancer continues to decrease, while the incidence of cervical precancerous lesions tends to increase overall.
  • the incidence rate is rapidly increasing in young women of childbearing age due to changes in sexual life patterns, and as a result, the frequency of related medical care is also increasing. is increasing rapidly.
  • cervical cancer and precancerous lesions that require treatment can cause a rapid increase in incidence at a young age, a decrease in fertility and loss of existing surgical resection, and serious complications related to pregnancy.
  • the development of new therapies is urgently needed.
  • Atmospheric pressure plasma is an ionized medium containing active components including electrons and ions, free radicals, reactive molecules and photons, and can be classified as thermal plasma or non-thermal plasma.
  • non-thermal atmospheric pressure plasma is emerging as a new tool for biomedical applications because it can interact with targeted biomaterials without causing thermal damage to surrounding tissues.
  • Korean Registered Patent Nos. 10-1592081 and 10-1248668 there is no disclosed technology for killing cervical cancer cells using low-temperature atmospheric pressure plasma, and killing cervical cancer cells using such low-temperature atmospheric pressure plasma.
  • the present invention was devised in view of the above points, and cervical plasma generation that can be generated by concentrating plasma into the cervical external and internal cervical canal of the cervical transformation zone (Uterian cervix transformation zome) where cervical cancer occurs Its purpose is to provide a device.
  • Plasma generator for cervix of the present invention for achieving the above object includes a device main body; a probe unit extending from the body of the device and capable of entering the human vagina; and a plasma generation module installed at the front end of the probe unit to directly generate plasma over a large area and concentrate it on the cervix while maintaining a plasma generation space for resonance with the surface of the cervix.
  • a transformer for amplifying power supplied from the outside to a high voltage and supplying it to the plasma generating module is installed.
  • plasma energy can be directly generated near the outer and inner cervix of the cervix, thereby improving the plasma effect.
  • the plasma generating module includes a module body coupled to an end of the probe unit; a gas supply nozzle coupled to pass through the module body and supplying atmospheric gas to be moved to the plasma generating space; a dielectric coupled to the outer front of the module body and facing the cervix while maintaining a gap for the plasma generating space; and an electrode installed between the module body and the dielectric, wherein the dielectric preferably has a gas discharge unit for discharging the gas supplied between the electrode and the module body by the gas supply nozzle into the plasma generation space.
  • the dielectric may include a cylindrical dielectric body coupled to the module body; a large-area discharge cover part extending forward of the dielectric body and having a shape corresponding to both the outer cervical canal and the inner cervical canal; and a large-area discharge protrusion that protrudes outward from the center of the large-area discharge cover and enters the uterine cervix of the cervix to generate plasma, wherein the gas discharge unit discharges the electrode from the outside of the large-area discharge cover. It is preferable to protrude from the rear of the large-area discharge cover part so as to pass through and communicate with the gas supply nozzle.
  • the large-area discharge cover part has a round connection part with the dielectric body and a recessed part gradually deepening from the connection part to the large-area discharge protrusion part.
  • plasma energy can be effectively generated in a direct manner over the entire surface of the ectocervix.
  • a plurality of protrusions are protruded from the outer surface of the large-area discharge cover part to secure the plasma generating space by maintaining a distance when contacting the ectocervix.
  • the plasma generating module further includes a plasma recovery unit for recovering atmospheric gas and plasma between the dielectric and the outer and inner cervix tubes to the probe unit, and the plasma recovery unit is located on an outer surface of the module body.
  • a plasma recovery line that is drawn in and is connected to communicate with the inside of the probe unit; and a second plasma recovery line extending from the outer tip of the dielectric to a portion in contact with the module body and connected to the first plasma recovery line.
  • the module body is located at approximately the center in the longitudinal direction, and has a central cylinder having a nozzle coupling hole through which the gas supply nozzle is coupled and an electrode pin coupling hole through which an electrode pin in contact with the electrode is coupled to pass through.
  • a first coupling part extending in a cylindrical shape from one end of the central cylindrical part and coupled to an end of the probe part; It is preferable to include; a second coupling portion that protrudes and extends from the other end of the central cylindrical portion and is coupled to the dielectric.
  • the structure of the plasma generating module can be simply configured, and manufacturing and assembly are easy to improve productivity.
  • the electrode may include a main electrode part having a disk shape corresponding to the large-area discharge cover part and having a through hole through which the gas discharge part passes; and a sub-electrode portion protruding from the center of the main electrode portion and entering the large-area discharge protruding portion.
  • plasma energy can be generated on the surfaces of the ectocervical and intracervical canal of the cervix in a face-to-face area.
  • plasma energy generated directly from the surface of the cervix by DBD discharge method can effectively act for the purpose of killing cancer cells of the cervix.
  • the shape of the electrode and the dielectric is configured to correspond to the unique shape of the ectocervix and the cervix, and a configuration for holding the position and a protrusion for maintaining the distance are provided, so that plasma energy is applied to the ectocervix and the intrauterine tube. It can maintain the optimal condition that can occur to kill cancer cells in the cervix.
  • FIGS. 1A and 1B are perspective views showing a plasma generating device for the cervix according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2a and FIG. 2b are separate perspective views of the plasma generating device for the cervix shown in FIG. 1a.
  • FIG. 3 is a front view of the plasma generating device for the cervix shown in FIG. 1A.
  • FIG. 4 is a plan view of the plasma generating device for the cervix shown in FIG. 1A.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view along line I-I of FIG. 4 .
  • FIG. 5B is an enlarged view of portion A of FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 4;
  • FIG. 7 and 8 are separate perspective views of the plasma generating module shown in FIG. 1A.
  • 9A and 9B are perspective views illustrating the gas nozzle shown in FIG. 2A, respectively.
  • FIG. 10 is a view for explaining a state in which plasma is generated by inserting a plasma generating device for the cervix according to an embodiment of the present invention into the vagina.
  • FIG. 11 is an enlarged view of part B of FIG. 10;
  • the cervical plasma generator according to an embodiment of the present invention includes a device main body 100, and a probe unit 200 extending from the device main body 100 and capable of entering the human vagina. and a plasma generation module 300 installed at the front end of the probe unit 200 to concentrate and generate plasma on the surface of the cervix 10 of the human body.
  • the device body 100 is coupled to a body housing 110 in which a transformer 500 is installed, a housing cover 120 coupled to one end of the body housing 110, and a side surface of the body housing 110. and a cable support member 130 through which the cable module 600 is supported. Both ends of the body housing 110 are open, the housing cover 120 is coupled to one end, and the probe unit 200 is coupled to the other end. To this end, a probe coupling portion 111 to which the probe portion 200 is closely coupled is formed at the other end of the device housing 110 .
  • a transformer 500 is installed inside the body housing 110 .
  • the cable support member 130 is coupled to the side surface of the body housing 110 and has a tubular structure. Accordingly, the cable module 600 may pass through and be connected from the outside to the inside of the body housing 110 through the cable support member 130 .
  • the cable module 600 includes a main power cable 610 for supplying power to the transformer 500 and a gas supply hose for supplying atmospheric gas to the plasma generating module 300 via the probe unit 200 620 and a plasma suction tube 630 for suctioning and recovering plasma and gas generated and used by the plasma generating module 300 through the probe unit 200 .
  • the main power cable 610, the gas supply hose 620, and the plasma recovery pipe 630 may be provided in a bundle form.
  • the transformer 500 may receive power from the outside, amplify (convert) the power, and directly provide the amplified power to the electrode 350 to be described later through the probe unit 200.
  • the transformer 500 when the transformer 500 is installed in the device body 100 installed in the plasma generating module 300, the following advantages can be obtained compared to the prior art in which the voltage is amplified and then supplied by installing the transformer outside . That is, when a voltage is amplified and supplied by installing a transformer outside the main body 100 of the plasma generator, radiation noise caused by the high voltage is generated, affecting peripheral devices, and resulting in irregular power loss depending on external conditions.
  • the transformer 500 when the transformer 500 is installed inside the device body 100 as in the case of the present invention, the voltage is amplified inside the device body 100 and provided to the electrode 350 at the shortest distance, thereby reducing the voltage of the wire.
  • the length of the sub power cable 640 connected to the transformer 500 and the electrode pin 340 inside the probe unit 200 can be made the shortest distance, unaffected by the external environment, and cannot be moved or deformed. Since it does not occur, it is possible to solve problems such as electromagnetic wave generation and energy radiation.
  • the probe unit 200 has a tubular structure through which one end to the other end is formed.
  • the probe unit 200 has a tubular probe body 210 having a constant outer diameter, and is extended and formed at one end of the probe body 210 to adhere closely to the probe coupling portion 111 of the body housing 110 to maintain airtightness. It is provided with a coupling flange 220 coupled to.
  • the probe body 210 has a structure open at both ends and is formed to have an appropriate outer diameter and length so as to be introduced into the vagina of the human body.
  • the coupling flange 220 is integrally extended and formed at one end of the probe body 210, and is closely coupled to the probe coupling portion 111 of the body housing 110 by a fastening means such as a screw.
  • the plasma generating module 300 is coupled to the other end of the probe body 210 .
  • an inner coupling portion 230 for coupling the plasma generating module 300 is formed on an inner circumference of the other end of the probe body 210, and the inner coupling portion 230 may include a screw thread.
  • the plasma generating module 300 includes a module body 310 coupled to the inner coupling part 230 of the probe body 210, a dielectric body 320 coupled to the outer front of the module body 230, and the module
  • the gas supply nozzle 330 and the electrode pin 340 installed in the main body 310, the electrode 350 and the dielectric 320 installed between the module body 310 and the dielectric 320, and the cervix 10
  • a plasma recovery unit is provided to recover the atmospheric gas supplied between the surfaces and the generated plasma to the inside of the probe unit 200 .
  • the module body 310 has a central cylindrical portion 311 located approximately in the center in the longitudinal direction, and an inner coupling portion 230 of the probe body 210 extending in a cylindrical shape from one end of the central cylindrical portion 311 It has a first coupling portion 313 coupled to and a second coupling portion 315 protruding from the other end of the central cylindrical portion 311 and coupled to the dielectric 320 .
  • the central cylindrical portion 311 has an outer diameter corresponding to that of the probe body 210, and a partition wall 311a is formed therein.
  • the barrier rib 311a is formed to block the inside of the module body 310 between the first and second coupling parts 313 and 315.
  • a nozzle coupling hole h1 through which the gas supply nozzle 330 is coupled is formed through the center of the partition wall 311a.
  • an electrode pin coupling hole h2 into which the electrode pin 340 is inserted is formed through the barrier rib 311a to communicate with the end of the second coupling portion 314 .
  • the first and second coupling portions 313 and 315 have outer diameters smaller than those of the central cylindrical portion 311 . Therefore, the first coupling part 313 is inserted into the inner coupling part 230 of the probe body 210 and screwed together, and the dielectric material 320 is coupled to the second coupling part 315 .
  • a sealing groove to which a sealing ring is coupled may be formed in an annular shape on the outer circumference of the first coupling part 313 .
  • a first inlet groove g1 is formed concentrically with the nozzle coupling hole h1 at a predetermined depth from the end of the second coupling part 315, and the nozzle is coupled at the bottom of the first inlet groove g1.
  • a second inlet groove g2 is formed concentrically with the hole h1.
  • the second inlet groove g2 communicates with the nozzle coupling hole h1.
  • the electrode pin coupling hole h2 is formed to pass through the partition wall 311a and extend to be exposed to the outside of the first inlet groove g1. Therefore, the electrode pin 340 coupled to the electrode pin coupling hole h2 is mounted to protrude into the first inlet groove g1.
  • first plasma recovery paths 316 of the plasma recovery unit are formed on the outer circumference of the central cylindrical portion 311 .
  • the first plasma recovery path 316 is formed at regular intervals in the circumferential direction on the outer circumference of the central cylindrical portion 311 .
  • the first plasma recovery path 316 is connected to a plasma recovery groove 316a formed at a predetermined length on the outer circumference of the central cylindrical portion 311 and one end of the plasma recovery groove 311a to form a first coupling portion 313 ) has a plasma recovery hole 316b that communicates with the inner space.
  • the plasma recovery groove 316a starts from a boundary between the central cylindrical portion 311 and the second coupling portion 315 and extends past the partition wall 311 of the central cylindrical portion 311 .
  • the plasma recovery hole 316b is formed to connect the plasma recovery groove 316a and the inner space of the first coupler 313, that is, the inner space of the probe body 210.
  • the dielectric 320 is coupled to the second coupling part 315 of the module body 310, so that the plasma spreads over the surface of the cervix 10, that is, the ectocervix 11 and the cervix 12, over a large area. to be concentrated to occur.
  • the dielectric body 320 includes a cylindrical dielectric body 321 coupled to the second coupling part 315, and a large-area discharge cover extending forward of the dielectric body 321 and having a shape corresponding to the ectocervix 11.
  • the dielectric body 321 may be coupled with an inwardly protruding hook 321a at an end so that it can be coupled to the outside of the second coupling portion 315 in a so-called one-touch manner.
  • a coupling groove to which the coupling hook 321a is coupled is formed in an annular shape on the outer surface of the second coupling portion 315 .
  • connection portion 324 of the dielectric body 321 and the large-area discharge cover portion 323 is rounded.
  • the large-area discharge cover part 323 is formed to be recessed so as to gradually deepen from the connection part 324 toward the center. Therefore, as shown in FIG. 11 , the large-area discharge cover part 323 may be arranged to cover the ectocervical canal 11 while maintaining a certain distance therebetween.
  • a plurality of gap maintaining protrusions 323a are protruded from the outer surface of the large-area discharge cover part 323 .
  • a plasma generation space that effectively generates plasma energy between the large-area discharge cover part 323 and the ectocervix 11, that is, an optimal interval can be maintained by the gap maintaining protrusion 323a, and the fine interval Plasma can be generated in
  • a large-area discharge protrusion 325 is protruded from the center of the large-area discharge cover portion 323 .
  • the large-area discharge protrusion 325 has a conical shape with an outer diameter decreasing towards the end.
  • ribs 325a for maintaining a distance are formed on the outer surface of the large-area discharge protrusion 325 in the longitudinal direction of the large-area discharge protrusion 325 .
  • the ribs 325a for maintaining the gap are formed at regular intervals in the circumferential direction on the outer surface of the large-area discharge protrusion 325 so that plasma can be effectively generated between the large-area discharge protrusion 325 and the uterine cervix 12 by resonance. This will allow you to maintain an optimal spacing.
  • the large-area discharge protrusion 325 of this configuration is formed to be located at the entrance of the uterine cervix 12, so that the dielectric 320 is accurately positioned at the center of the cervix and serves to guide the body to stably maintain its posture.
  • a plurality of gas discharge parts 327 are arranged around the large-area discharge protrusion part 325 as a center.
  • the gas discharge part 326 protrudes to the inside of the large-area discharge cover part 323, and preferably passes through the through-hole 351b of the electrode 350 to be described later to form the second coupling part 315. It is formed protruding to a length that can enter the inside of the second inlet groove (g2) of.
  • the gas discharge part 327 is formed through the boundary between the large area discharge cover part 323 and the large area discharge protrusion part 325 to supply gas to the plasma generation space between the cervix 10 and the dielectric 320. .
  • the end of the gas discharge unit 327 is coupled to the seating groove 331b of the gas supply nozzle 330 .
  • a second plasma recovery path 328 of the plasma recovery unit is formed on the outer surface of the dielectric 320 .
  • the second plasma recovery path 328 preferably includes a slit extending from the outer surface of the large area discharge cover part 323 to the end of the dielectric body 321.
  • the second plasma recovery path 328 Is formed in plurality and is formed at a position connected to the first plasma recovery path 316.
  • a space can be secured by maintaining a fine gap between the ectopic tubes 11 by the dielectric body 320 having the above configuration, and gas is supplied to the secured space. Therefore, when power is supplied to the electrode 350 located inside the dielectric 320, plasma can be generated in the best condition in the plasma generating space between the dielectric 320 and the cervix 10, which is the object.
  • the plasma and gas generated in the space between the dielectric 320 and the cervix 10 can be sucked into the probe unit 200 and recovered. Therefore, the plasma generating space can be maintained at regular intervals without being expanded more than necessary by the gas, and heat generation by the object (cervix) due to plasma can be minimized by recovering the gas in real time and exchanging heat.
  • the gas supply nozzle 330 supplies atmospheric gas to a space between the module body 310 and the electrode 350 .
  • the gas supply nozzle 330 includes a gas nozzle body 331 mounted in the second inlet groove g2 of the module body 310, a hose coupling part 333 protruding from one surface of the gas nozzle body 331, and , and has a gas outlet 335 protruding from the other end of the gas nozzle body 331.
  • the gas nozzle body 331 has a disk shape, and is inserted and mounted into the second inlet groove g2.
  • a hose coupling part 333 protrudes from the center of one surface of the gas nozzle body 331.
  • the hose coupling part 333 is formed coaxially with the gas discharge part 335 protruding toward the center of the other end of the gas nozzle body 331 and shares the nozzle hole 332 .
  • a plurality of gas inlet holes 331a are formed on the outer surface of the gas nozzle body 331 . It is preferable that a plurality of gas inlet holes 331a are formed at regular intervals in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the gas nozzle body 331 . Also, a seating groove 331b to which the gas discharge unit 327 is coupled is formed on the other surface of the gas nozzle body 331 so as to be drawn in. The seating groove 331b is formed in plurality to communicate with the gas inlet hole 331a. Thus, the gas supplied through the gas supply nozzle 330 may flow into the gas discharge unit 327 and be supplied between the object and the dielectric 320 .
  • the hose coupling part 333 protrudes from the center of one surface of the gas nozzle body 331 to a predetermined length and is located inside the probe part 200.
  • the gas supply hose 620 is coupled to the hose coupling part 333.
  • the gas supply hose 620 is included in the cable module 600, enters the inside of the probe unit 200, and is coupled to the hose coupling unit 333 so that atmospheric gas can be supplied through the gas supply nozzle 330. .
  • the gas discharge part 335 protrudes from the other end of the gas nozzle body 331 and discharges the atmospheric gas supplied through the gas supply hose 620 coupled to the hose coupling part 333 .
  • the gas supply nozzle 330 having the above configuration is coupled to the module body 310 such that the hose coupling portion 333 protrudes into the first coupling portion 313 through the nozzle coupling hole h1.
  • the electrode pin 340 is coupled to the electrode coupling hole h2 of the module body 310 .
  • the electrode pin 340 has a pin body 341 that is fixedly coupled through the electrode coupling hole h2, and a contact pin 343 that is installed to protrude and protrude from the front end of the pin body 341 and contacts the electrode 350. and an elastic member 345 that elastically presses the contact pin 343 to protrude toward the front end of the pin body 341 .
  • the elastic member 345 is installed inside the pin body 341 and elastically pressurizes the contact pin 343 to stably maintain a contact state with the electrode 350 .
  • These electrode pins 340 are connected to the transformer 500 through the sub power cable 640 to directly receive the amplified power.
  • the electrode 350 includes a main electrode part 351 having a disk shape corresponding to the large area discharge cover part 323 and protruding from the center of the main electrode part 351 to form the inside of the large area discharge protruding part 325.
  • a sub-electrode unit 353 located on the On the front surface of the main electrode part 351 in contact with the dielectric 320, a recessed part 351a, which is more recessed than the rim, is formed and comes into contact with the large-area discharge cover part 323.
  • a through hole 351b is formed in the main electrode part 351 so that the gas discharge part 327 penetrates and is coupled thereto.
  • the sub-electrode part 353 protrudes from the center of the main electrode part 351 in a shape corresponding to the large-area discharge protruding part 325 .
  • the sub-electrode portion 353 is formed to protrude into the large-area discharge protrusion 325 and is coupled thereto, thereby effectively generating plasma by resonance in the space between the large-area discharge protrusion 325 and the cervical canal 12.
  • the electrode 350 having the above configuration is installed to be interposed between the module body 310 and the dielectric 320, and is maintained electrically insulated from the outside.
  • plasma energy is generated in the cervix using the plasma generator for the cervix assembled as shown in FIGS. 5A and 5B to provide therapeutic help to patients with precancerous lesions of the cervix.
  • the probe unit 220 enters the inside of the vagina of the uterus.
  • the dielectric body 320 of the plasma generating module 300 is placed in close contact with the ectocervix 11 .
  • the large-area discharge protrusion 325 enters the entrance of the endometrial tube 12 and is located, the position of the dielectric body 320 with respect to the ectopic tube 11 can be accurately positioned.
  • the outer shape of the dielectric 320 and the outer protrusion 323a prevent the dielectric 320 from adhering to the ectocervix 11, and the optimal space in which plasma energy can be effectively generated and acted upon. can be obtained. That is, the plasma generation module 320 of the present invention is a direct DBD large-area discharge method, and plasma generation is easier as the distance to the object is closer, but when the object and the dielectric 320 come into complete contact, the resonance region disappears, resulting in plasma When the protrusion 323a is formed on the surface of the large-area discharge cover part 323, it is possible to maintain a constant distance from the object (cervix), preventing contact between the object and the dielectric 320. Thus, plasma generation can be effectively performed.
  • the protrusion 323a provided on the dielectric 320 maintains a gap between the dielectric 320 and the object, thereby supplying gas to secure plasma discharge stability, and between the small protrusions 323a. It is possible to suppress the laminar flow on the surface of the object by allowing the fluid to move quickly in the object, and to minimize heat generation of the object by plasma by rapidly exchanging heat.
  • the probe unit 200 enters the vagina and the plasma generator is operated, power amplified and converted by the transformer 500 is supplied to the electrode 350 through the electrode pin 340 .
  • the atmospheric gas is supplied to the gas supply nozzle 330 and the gas discharge unit 327 through the gas supply hose 620 and supplied to the plasma generation space, that is, the microspace between the dielectric 320 and the target object (cervix). do.
  • the plasma generation space that is, the microspace between the dielectric 320 and the target object (cervix).
  • resonance occurs in the plasma generation space, and plasma energy is discharged and generated, and the generated plasma energy acts on the surfaces of the external cervix 11 and the internal cervix 120 .
  • the plasma energy can effectively act on the death of cancer cells in the ectocervix 11 and the endometrium 120 .
  • the dielectric 320 surrounds the surface of the cervix 10 while maintaining a constant distance, and directly generates plasma through resonance in the plasma generating space therebetween, thereby providing an optical (physical) effect of electrical energy and ion energy ROS and RNS can be delivered efficiently.
  • the distance between the dielectric 320 and the cervix 10 is kept constant, the large area of the cervix can be effectively treated with the same voltage and a small flow rate regardless of the treatment area, thereby reducing power consumption.
  • the plasma treatment effect can be increased.
  • Atmospheric gas and plasma sucked into the probe unit 200 may be recovered to the outside through the suction pipe 630 and treated. At this time, even if the outer surface of the dielectric 320 is in close contact with the inner wall of the vagina, the second plasma recovery path 328 and the first plasma recovery path 316 are formed in a slit structure, thereby preventing clogging of the plasma recovery path and maintaining the atmosphere gas and Plasma can be effectively recovered.
  • the plasma generator for the cervix having the above configuration has a configuration optimized for the anatomical structure of the vagina and the unique shape of the cervix. That is, the dielectric 320 of the plasma generation module 300 is configured to maintain an optimal distance between the ectocervix 11 and the cervix 12 of the cervix 10 for the generation and action of plasma energy. By having it, it is possible to effectively generate plasma energy for the death of cancer cells in the ectocervical 11 and the cervical cervix 12 of the cervix.

Abstract

장치 본체에서 연장되어 인체의 질 내부로 진입 가능한 프로브부 및 프로브부의 선단부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜서 자궁경부암이 발생하는 자궁경부 변형대(Uterian cervix transformation zome)의 외경관과 내경관 모두에 집중되도록 공급하는 플라즈마 발생모듈을 포함하고, 장치 본체에는 외부로부터 공급되는 전원을 변환하여 플라즈마 발생모듈로 공급하기 위한 트랜스가 설치되는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치가 개시된다.

Description

자궁경부용 플라즈마 발생장치
본 발명은 자궁경부용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자궁경부암 전암병변이 발생하는 자궁경부 변형대(Uterian cervix transformation zome)의 외경관과 내경관 모두에 플라즈마를 집중 발생시킬 수 있는 자궁경부용 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
자궁경부암은 세계적으로 4번째로 흔한 여성 암이다. 2012년 전 세계적으로 50만 건 이상의 암이 진단되었고, 그중 대략 50%의 환자가 이 질병으로 사망한 것으로 나타났다.
미국에서는 매년 약 13,000건의 침윤성 자궁경부암과 약 4,100건의 암 관련 사망이 발생하고 있는 것으로 나타났다.
이러한 자궁경부암은 다른 암에 비하여 오랜 기간 전암병변의 단계를 거치기 때문에 조기발견만 하면 완치가 가능한 질환이고, 위, 폐, 대장, 갑상선암의 진단적 검사보다도 간단한 검사를 통해 이상 유무를 감별해낼 수 있다는 사실을 감안한다면, 자궁경부 전암병변을 조기발견하고 적극적인 치료가 중요하다.
국내는, 자궁경부암은 지속적으로 감소하는 반면, 자궁경부 전암병변 발병자는 전반적으로 증가하는 추세이며, 특히 성생활 패턴의 변화로 가임기 젊은 여성에서 발병률이 급격하고 증가하고 있고, 이로 인해 관련 의료 이용 빈도 또한 급속하게 증가하고 있다.
현재 이러한 자궁경부 전암병변에 대한 치료약물은 없으며, 유일한 치료법으로는 수술적 절제술뿐이며, 수술 절제 방법으로는 루프 환상투열 절제술(Loop electrosurgical excision procedure; LEEP), 자궁경부 원추형 생검술(cervical coniztion), 레이저 생검술(laser excision) 및 자궁절제술(hysterectomy)이 있다.
그런데 이러한 수술적 치료는 정상 자궁경부의 손상을 주어 여성 가임력 감소 또는 상실을 야기 할 수 있으며, 임신을 하더라도 조산, 유산 위험이 증가하며, 조산에 의해 태어나 아기의 경우 뇌성마비, 망막장애, 폐성숙저하등의 출산 위험이 높아 진다. 또한 수술적 치료의 경우 자궁경부암의 발생의 근본적인 원인인 인유두종 바이러스(Human papillomavirus, HPV)를 치료 할 수 없기 때문에 재발 위험이 높은 문제점이 있다.
이와 같이, 자궁경부암과 치료가 필요한 전암병변이 젊은 연령에서 발생률 급증과 기존 수술적 절제술의 가임력 저하와 상실 및 임신관련 심각한 합병을 야기할 수 있어 현재 저출산의 사회 상황을 고려했을 때 안전하고 효과적인 새로운 치료법의 개발이 시급하다.
한편, 최근에는 암세포의 치료를 위한 방법 중에, 시술적 치료 방법 이외에 다양한 치료방법이 활발하게 연구 개발되고 있는데, 이 중에서 통증을 야기하지 않으면서도 암세포를 사멸할 수 있는 비침습 정상조직 보존이 가능한 플라즈마 치료기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.
대기압 플라즈마는 전자 및 이온, 자유 라디칼, 반응성 분자 및 광자를 포함하는 활성성분을 함유하는 이온화된 배지이며, 열적 플라즈마(thermal plasma) 또는 저온 플라즈마(non-thermal plasma)로 분류할 수 있다.
특히, 저온 대기압 플라즈마(non-thermal atmospheric pressure plasma)는 주변 조직에 열 손상을 일으키지 않으면서 타깃이 된 생체 물질과 상호 작용할 수 있기 때문에 생체 의약 응용 분야에서 새로운 도구로 부상하고 있다. 그러나 한국 등록특허 제10-1592081호 및 제10-1248668호에 나타난 바와 같이, 저온 상압 플라즈마를 이용한 자궁경부 암세포의 사멸방법은 공개된 기술이 없으며, 이와 같은 저온 대기압 플라즈마를 이용한 자궁경부 암세포의 사멸방법은 공개된 기술이 없으며, 이와 관련된 기술개발이 시급한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국특허등록 제10-1592081호(2016.01.29)
한국특허등록 제10-1248668호(2013.03.22)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 자궁경부암이 발생하는 자궁경부 변형대(Uterian cervix transformation zome)의 자궁경부 외경관과 내경관으로 플라즈마를 집중하여 발생시킬 수 있는 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자궁경부용 플라즈마 발생장치는, 장치 본체; 상기 장치 본체에서 연장되어 인체의 질 내부로 진입 가능한 프로브부; 및 상기 프로브부의 선단부에 설치되어 자궁경부의 표면과의 사이에서 공진을 위한 플라즈마 발생공간을 유지하면서 대면적으로 플라즈마를 직접 발생시켜서 자궁경부에 집중되도록 하는 플라즈마 발생모듈;을 포함하고, 상기 장치 본체에는 외부로부터 공급되는 전원을 고전압으로 증폭하여 상기 플라즈마 발생모듈로 공급하기 위한 트랜스가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 자궁경부의 외경관과 내경관에 근접하여 플라즈마 에너지를 직접 발생시켜서 플라즈마 효과를 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 플라즈마 발생모듈은, 상기 프로브부의 단부에 결합되는 모듈 본체; 상기 모듈본체를 관통하도록 결합되어, 상기 플라즈마 발생공간으로 이동될 분위기 가스를 공급하는 가스 공급노즐; 상기 모듈 본체의 외측 전방에 결합되며, 상기 자궁경부와 사이에 상기 플라즈마 발생공간을 위한 간극을 유지하면서 마주하는 유전체; 및 상기 모듈 본체와 상기 유전체 사이에 설치되는 전극;을 포함하고, 상기 유전체는 상기 가스 공급노즐에 의해 상기 전극과 상기 모듈본체 사이로 공급되는 가스를 상기 플라즈마 발생공간으로 토출시키는 가스 토출부를 가지는 것이 바람직하다.
이로써, 자궁경부의 해부학적 형상에 최적화된 구성을 가지는 플라즈마 발생모듈을 제공하여, 플라즈마 에너지의 효과를 높일 수 있는 최적의 위치와 간격을 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 유전체는, 상기 모듈본체에 결합되는 원통형의 유전체 몸체; 상기 유전체 몸체의 전방으로 연장되어 자궁경부 외경관과 내경관 모두에 대응되는 형상을 가지는 대면적 방전커버부; 상기 대면적 방전커버부의 중앙에서 외측으로 돌출 형성되어 자궁경부의 자궁내경관 쪽으로 진입되어 플라즈마를 발생시키는 대면적 방전돌출부;를 포함하고, 상기 가스 토출부는 상기 대면적 방전커버부의 외측에서부터 상기 전극을 관통하여 상기 가스 공급노즐에 연통되도록 상기 대면적 방전커버부의 후방으로 돌출되게 형성되는 것이 좋다.
이로써, 유전체를 자궁외경관과 자궁내경관에 대응되는 형상으로 마련하여, 자궁경부 전체면적에 대하여 대면적으로 플라즈마 발전이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 대면적 방전커버부는, 상기 유전체 몸체와의 연결부가 라운드지게 형성되고, 상기 연결부로부터 상기 대면적 방전돌출부까지 점진적으로 깊어지도록 함몰되게 형성되는 것이 좋다.
이로써, 자궁외경관과의 표면 전체적으로 직접 방식으로 플라즈마 에너지를 효과적으로 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 대면적 방전커버부의 외측 표면에는 상기 자궁외경관과의 접촉시 간격을 유지시켜 상기 플라즈마 발생공간을 확보하기 위한 다수의 돌기가 돌출 형성되는 것이 좋다.
이로써, 플라즈마 에너지가 효과적으로 발생하도록 유전체와 자궁경부 외경관과 내경관 사이의 일정한 간격을 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생모듈은, 상기 유전체와 자궁경부 외경관과 내경관 사이의 분위기가스와 플라즈마를 상기 프로브부로 회수하기 위한 플라즈마 회수부를 더 포함하고, 상기 플라즈마 회수부는, 상기 모듈본체의 외측면에 인입 형성되어 상기 프로브부의 내부와 연통되도록 연결되는 제1플라즈마 회수라인; 및 상기 유전체의 외측 선단부에서 상기 모듈본체에 접하는 부분까지 인입되게 연장되어, 상기 제1플라즈마 회수라인에 연결되는 제2플라즈마 회수라인;을 포함하는 것이 좋다.
이로써, 질 내부에 잔류하는 분위기 가스와 플라즈마를 효과적으로 회수하여 처리할 수 있다.
또한, 상기 모듈 본체는, 길이 방향을 기준으로 대략 중앙에 위치하며, 상기 가스 공급노즐이 관통하여 결합되는 노즐 결합홀과 상기 전극에 접하는 전극핀이 관통하여 결합되는 전극핀 결합홀을 가지는 중심 원통부; 상기 중심 원통부의 일단에서 원통 형상으로 연장되어 상기 프로브부의 단부에 결합되는 제1결합부; 상기 중심 원통부의 타단에서 돌출 연장되어 상기 유전체와 결합되는 제2결합부;를 포함하는 것이 좋다.
이로써, 상기 플라즈마 발생모듈의 구조를 간단히 구성하고, 제조 및 조립이 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 전극은, 상기 대면적 방전커버부에 대응되는 원반형상을 가지며, 상기 가스 토출부가 관통하는 관통홀을 가지는 메인 전극부; 및 상기 메인 전극부의 중심에서 돌출형성되어 상기 대면적 방전돌출부의 내부로 진입하는 서브 전극부;를 가지는 것이 좋다.
이로써, 자궁경부의 외형상에 대응하여 전극의 형상을 제공하여 자궁경부의 표면에서 대면적 직접방식으로 플라즈마 에너지를 효과적으로 발생시킬 수 있다.
본 발명의 자궁경부용 플라즈마 발생장치에 따르면, 플라즈마 에너지를 자궁경부의 자궁외경관과 자궁내경관의 표면에서 대면적으로 발생하도록 할 수 있다.
특히, 자궁경부의 표면에서 직접 DBD 방전 방식으로 발생되는 플라즈마 에너지는 자궁경부의 암세포의 사멸을 위한 목적으로 효과적으로 작용할 수 있다.
또한, 자궁외경관 및 자궁내경관에 밀접하여 발생시킨 플라즈마와 분위기가스를 외부로 유출되지 않도록 안전하게 회수할 수 있다.
특히, 프로브부와 플라즈마 발생모듈이 질 내부에 밀착되더라도 플라즈마 회수부의 경로는 막히지 않도록 확보할 수 있으므로, 자궁외경관과 플라즈마 발생모듈 사이의 미세간격을 유지시켜주면서 가스와 플라즈마를 안정적으로 회수할 수 있다.
또한, 전극과 유전체의 형상을 자궁외경관 및 자궁내경관의 독특한 형상에 대응되게 구성하고, 위치를 잡아주기 위한 구성과, 간격을 유지시켜주기 위한 돌기를 구비함으로써, 플라즈마 에너지가 자궁외경관 및 자궁내경관의 암세포를 사멸하도록 발생할 수 있는 최적의 상태를 유지시켜줄 수 있다.
도 1a 및 도 1b 각각은 본 발명의 실시예에 따른 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 2a 도 2b 각각은 도 1a에 도시된 자궁경부용 플라즈마 발생장치의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1a에 도시된 자궁경부용 플라즈마 발생장치의 정면도이다.
도 4는 도 1a에 도시된 자궁경부용 플라즈마 발생장치의 평면도이다.
도 5a는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 A 부분을 확대하여 보인 도면이다.
도 6은 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 분리 단면도이다.
도 7 및 도 8 각각은 도 1a에 도시된 플라즈마 발생모듈을 발췌하여 보인 분리 사시도이다.
도 9a 및 도 9b 각각은 도 2a에 도시된 가스 노즐을 나타내 보인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 질 내부에 삽입하여 플라즈마를 발생시키는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 B부분 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자궁경부용 플라즈마 발생장치는, 장치 본체(100)와, 장치 본체(100)에서 연장되어 인체의 질 내부로 진입 가능한 프로브부(200)와, 상기 프로브부(200)의 선단부에 설치되어 인체의 자궁경부(10)의 표면에 플라즈마를 집중하여 발생시키는 플라즈마 발생모듈(3O0)을 구비한다.
상기 장치 본체(100)는 내부에 트랜스(500)가 설치되는 본체 하우징(110)과, 본체 하우징(110)의 일단부에 결합되는 하우징 커버(120)와, 본체 하우징(110)의 측면에 결합되어 케이블모듈(600)이 통과하여 지지되는 케이블 지지부재(130)를 구비한다. 본체 하우징(110)은 양단이 개방되고, 일단에는 상기 하우징 커버(120)가 결합되며, 타단에는 상기 프로브부(200)가 결합된다. 이를 위해 장치 하우징(110)의 타단부에는 프로브부(200)가 밀착되어 결합되는 프로브 결합부(111)가 형성된다.
그리고 본체 하우징(110)의 내부에는 트랜스(500)가 설치된다. 상기 케이블 지지부재(130)는 본체 하우징(110)의 측면에 결합되며 관 구조를 가진다. 따라서 케이블 지지부재(130)를 통해서 본체 하우징(110)의 외부에서 내부로 케이블모듈(600)이 통과하여 연결될 수 있다.
여기서, 상기 케이블모듈(600)은 트랜스(500)로 전원을 공급하는 메인 전원케이블(610)과, 프로브부(200)를 경유하여 플라즈마 발생모듈(300)로 분위기가스를 공급하기 위한 가스 공급호스(620)와, 플라즈마 발생모듈(300)에서 발생하여 사용되는 플라즈마 및 가스를 프로브부(200)를 통해 흡입하여 회수하기 위한 플라즈마 흡입관(630)을 구비할 수 있다. 상기 메인 전원케이블(610)과 가스 공급호스(620) 및 플라즈마 회수관(630)은 번들 형태로 제공될 수 있다.
그리고 상기 트랜스(500)에서 변환된 전원은 서브 전원케이블(640)에 의해 후술할 전극핀(340)을 통해 플라즈마 발생모듈(300)로 제공된다. 상기 트랜스(500)는 외부로부터 전원을 공급받아, 전원을 증폭(변환)하고, 증폭시킨 전원을 프로브부(200)를 통해 후술할 전극(350)으로 바로 제공할 수 있다. 이처럼, 트랜스(500)를 플라즈마 발생모듈(300)에 설치된 장치 본체(100) 내에 설치하게 되면, 트랜스를 외부에 설치하여 전압을 증폭시킨 후에 공급하는 종래기술에 비하여 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다. 즉, 플라즈마 발생장치의 장치 본체(100)의 외부에 트랜스를 설치하여 전압을 증폭하여 공급할 경우, 고전압에 의한 방사 노이즈가 발생하여 주변기기에 영향을 주게 되고, 외부의 상황에 따라서 불규칙한 전력손실을 가져올 수 있다. 예를 들어, 전원케이블이 특정한 모양으로 꼬일 경우, 안테나 구조가 되어 방사노이즈가 발생하게 된다. 또한, 전원케이블이 접지선과 가까울 경우 강한 자기장을 형성하는 문제점이 있다. 또한, 플라즈마 발생장치를 사용할 때, 사용자의 움직임 등의 사용환경에 따라서 출력값이 불안정해지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 출력값을 높일 경우 전자기파의 방사문제가 심해지는 단점이 있었다.
반면에, 본원발명의 경우와 같이 트랜스(500)를 장치 본체(100) 내부에 설치할 경우, 장치 본체(100) 내부에서 전압을 증폭하여 최단거리에서 전극(350)으로 제공함으로써, 전선의 전압을 획기적으로 낮추어 방사되는 전력을 최소화하고, 전압의 손실 없이 소스 즉, 전극(350)으로 온전하게 전원이 전달되도록 할 수 있다. 특히, 프로브부(200) 내부에서 트랜스(500)와 전극핀(340)은 연결하는 서브 전원케이블(640)의 길이를 최단거리로 할 수 있고, 외부환경에 영향을 받지 않고, 움직임이거나 변형이 발생되지 않으므로 전자파발생, 에너지 방사 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
상기 프로브부(200)는 일단에서 타단까지 관통형성된 관 구조를 가진다. 이 러한 프로브부(200)는 일정한 외경을 가지는 관형의 프로브 몸체(210)와, 프로브 몸체(210)의 일단에 확장 형성되어 본체 하우징(110)의 프로브 결합부(111)에 밀착되어 기밀을 유지하도록 결합되는 결합플랜지(220)를 구비한다. 프로브 몸체(210)는 양단으로 개방된 구조를 가지며, 인체의 질 내로 인입 가능하도록 적절한 외경과 길이를 가지도록 형성된다. 프로브 몸체(210)의 일단에 결합플랜지(220)가 일체로 확장 형성되어, 나사 등의 체결수단에 의해 본체 하우징(110)의 프로브 결합부(111)에 밀착되어 결합된다. 프로브 몸체(210)의 타단에는 상기 플라즈마 발생모듈(300)이 결합된다. 이를 위해 프로브 몸체(210)의 타단의 내주에는 플라즈마 발생모듈(300)의 결합을 위한 내측 결합부(230)가 형성되며, 내측 결합부(230)는 나사선을 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생모듈(300)은 프로브 몸체(210)의 내측 결합부(230)에 결합되는 모듈 본체(310)와, 상기 모듈 본체(230)의 외측 전방에 결합되는 유전체(320)와, 상기 모듈 본체(310)에 설치되는 가스 공급노즐(330) 및 전극핀(340)과, 모듈본체(310)와 유전체(320) 사이에 설치되는 전극(350) 및 유전체(320)와 자궁경부(10) 표면 사이로 공급된 분위기가스와 발생한 플라즈마를 상기 프로브부(200) 내부로 회수하는 플라즈마 회수부를 구비한다.
상기 모듈 본체(310)는 길이 방향을 기준으로 대략 중앙에 위치한 중심 원통부(311)와, 중심 원통부(311)의 일단에서 원통 형상으로 연장되어 프로브 몸체(210)의 내측 결합부(230)에 결합되는 제1결합부(313)와, 중심 원통부(311)의 타단에서 돌출 연장되어 유전체(320)와 결합되는 제2결합부(315)를 가진다. 중심 원통부(311)는 프로브 몸체(210)의 외경에 대응되는 외경을 가지며, 내부에 격벽(311a)이 형성된다. 이 격벽(311a)은 모듈 몸체(310)의 내부를 제1 및 2결합부(313,315) 사이에서 차단하도록 형성된다. 그리고 격벽(311a)의 중심에는 상기 가스 공급노즐(330)이 통과하여 결합되는 노즐 결합홀(h1)이 관통 형성된다. 또한, 격벽(311a)에는 상기 전극핀(340)이 끼워져 결합되는 전극핀 결합홀(h2)이 제2결합부(314)의 단부로 연통되도록 관통 형성된다. 제1 및 제2결합부(313,315)는 중심 원통부(311)보다 작은 외경을 가진다. 따라서, 제1결합부(313)는 프로브 몸체(210)의 내측 결합부(230)에 삽입되어 나사 결합되고, 제2결합부(315)에는 유전체(320)가 결합된다. 제1결합부(313)의 외주에는 실링링이 결합되는 실링홈이 환형으로 인입 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2결합부(315)의 단부로부터 소정 깊이로 제1인입홈(g1)이 상기 노즐 결합홀(h1)과 동심적으로 형성되고, 제1인입홈(g1)의 바닥에서 노즐 결합홀(h1)과 동심적으로 제2인입홈(g2)이 인입 형성된다. 제2인입홈(g2)은 노즐 결합홀(h1)과 연통된다. 상기 전극핀 결합홀(h2)은 격벽(311a)을 통과하여 제1인입홈(g1)의 외측으로 노출되어 연장되도록 형성된다. 따라서, 전극핀 결합홀(h2)에 결합되는 전극핀(340)은 제1인입홈(g1)으로 돌출되게 장착된다.
또한, 상기 중심 원통부(311)의 외주에는 상기 플라즈마 회수부의 제1플라즈마 회수경로(316)가 복수 형성된다. 제1플라즈마 회수경로(316)는 중심 원통부(311)의 외주에 원주 방향으로 일정 간격으로 형성된다. 이러한 제1플라즈마 회수경로(316)는 중심 원통부(311)의 외주에 소정 길이로 인입 형성되는 플라즈마 회수홈(316a)과, 플라즈마 회수홈(311a)의 일단에서 연결되어 제1결합부(313)의 내부 공간으로 연통되는 플라즈마 회수홀(316b)을 가진다. 플라즈마 회수홈(316a)은 중심 원통부(311)의 제2결합부(315)와의 경계부분에서부터 시작되어 상기 중심 원통부(311)의 격벽(311)을 지난 위치까지 연장된다. 플라즈마 회수홀(316b)은 플라즈마 회수홈(316a)과 제1결합부(313)의 내부공간 즉, 프로브 몸체(210)의 내부 공간을 연결하도록 형성된다.
상기 유전체(320)는 모듈본체(310)의 제2결합부(315)에 결합되어, 자궁경부(10)의 표면 즉, 자궁외경관(11)과 자궁내경관(12)에 걸쳐서 플라즈마가 대면적으로 집중되어 발생하도록 한다.
이러한 유전체(320)는 제2결합부(315)에 결합되는 원통형의 유전체 몸체(321)와, 유전체 몸체(321)의 전방으로 연장되어 자궁외경관(11)에 대응되는 형상을 가지는 대면적 방전커버부(323)와, 대면적 방전커버부(323)의 중앙에서 외측으로 돌출 형성되어 자궁경부(10)의 자궁내경관(12) 쪽으로 위치되어 플라즈마를 발생시키는 대면적 방전돌출부(325) 및 모듈본체(310)와 전극(350) 사이로 가스 공급노즐(330)에 의해 공급된 분위기 가스를 대면적 방전커버부(323)와 자궁경부(10) 사이의 플라즈마 발생공간으로 이동시키는 가스 토출부(327)를 구비한다.
상기 유전체 몸체(321)는 제2결합부(315)의 외측에 소위 원터치 형식으로 결합될 수 있도록, 단부에는 내측으로 돌출된 결합후크(321a)가 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2결합부(315)의 외측면에는 결합후크(321a)가 결합되는 결합홈이 환형으로 형성되는 것이 좋다.
상기 유전체 몸체(321)와 대면적 방전커버부(323)의 연결부(324)는 라운드지게 형성된다. 대면적 방전커버부(323)는 상기 연결부(324)에서부터 중심으로 갈수록 점진적으로 깊어지도록 함몰되게 형성된다. 따라서, 대면적 방전커버부(323)는 도 11에 도시된 바와 같이, 자궁외경관(11)과 일정간격을 유지하면서 감싸도록 배치될 수 있다. 바람직하게는 대면적 방전커버부(323)의 외측면에는 다수의 간극유지용 돌기(323a)가 돌출 형성된다. 이러한 간극유지용 돌기(323a)에 의해서 대면적 방전커버부(323)와 자궁외경관(11) 사이에 플라즈마 에너지가 효과적으로 발생하도록 하는 플라즈마 발생공간 즉, 최적의 간격이 유지될 수 있고, 그 미세한 간격에서 플라즈마가 발생될 수 있다.
또한, 상기 대면적 방전커버부(323)의 중심에는 대면적 방전돌출부(325)가 돌출 형성된다. 대면적 방전돌출부(325)는 끝단으로 갈수록 외경이 감소하는 원뿔 형상을 가진다. 그리고 바람직하게는 대면적 방전돌출부(325)의 외면에 간격유지용 리브(325a)가 대면적 방전돌출부(325)의 길이 방향으로 형성된다. 간격유지용 리브(325a)는 대면적 방전돌출부(325)의 외면에 원주 방향으로 일정 간격으로 형성되어 대면적 방전돌출부(325)와 자궁내경관(12) 사이에 플라즈마가 공진에 의해 효과적으로 발생될 수 있도록 최적의 간격을 유지시킬 수 있게 된다.
이러한 구성의 대면적 방전돌출부(325)는 자궁 내경관(12)의 입구에 위치하도록 형성됨으로써, 유전체(320)가 자궁경부의 중심에 정확하게 위치하여 자세를 안정적으로 유지하도록 가이드 하는 역할을 한다. 또한, 간격유지용 리브(325a)에 의해서 대면적 방전돌출부(325)와 자궁내경관(12) 사이에 공진에 의한 플라즈마 발생이 효과적으로 이루어질 수 있는 간격을 유지시킬 수 있다. 따라서, 자궁 내경관(12)에서도 대상체인 자궁 내경관의 표면과 대면적 방전돌출부(325) 사이에서 DBD 방식으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
상기 가스 토출부(327)는 대면적 방전돌출부(325)를 중심으로 주변에 복수 배치된다. 이러한 가스 토출부(326)는 대면적 방전커버부(323)의 내측으로 돌출되어 형성되며, 바람직하게는 후술할 전극(350)의 관통홀(351b)을 통과하여 상기 제2결합부(315)의 제2인입홈(g2)의 내부로 진입할 수 있는 길이로 돌출 형성된다. 가스 토출부(327)는 대면적 방전커버부(323)와 대면적 방전돌출부(325)의 경계부분으로 관통 형성되어 자궁경부(10)와 유전체(320) 사이의 플라즈마 발생공간으로 가스를 공급한다. 가스 토출부(327)의 끝단은 가스 공급노즐(330)의 안착홈(331b)에 결합된다.
또한, 유전체(320)의 외측면에는 상기 플라즈마 회수부의 제2플라즈마 회수경로(328)가 형성된다. 상기 제2플라즈마 회수경로(328)는 대면적 방전커버부(323)의 외측면에서부터 유전체 몸체(321)의 끝단까지 연장되게 형성되는 슬릿을 포함하는 것이 좋다, 상기 제2플라즈마 회수경로(328)는 복수 형성되며, 상기 제1플라즈마 회수경로(316)에 연결되는 위치에 형성된다.
상기 구성을 가지는 유전체(320)에 의해서 자궁외경관(11)의 사이에 미세한 간격을 유지하여 공간을 확보할 수 있고, 확보된 공간으로 가스가 공급된다. 따라서 유전체(320)의 내측에 위치한 전극(350)에 전력을 공급하면, 유전체(320)와 대상체인 자궁경부(10) 사이의 플라즈마 발생공간에서 플라즈마가 최상의 상태로 발생될 수 있다.
또한, 상기와 같이 유전체(320)와 자궁경부(10) 사이의 공간에서 발생한 플라즈마와 가스를 프로브부(200)의 내부로 흡입하여 회수할 수 있게 된다. 따라서, 플라즈마 발생공간이 가스에 의해서 필요 이상으로 확장되지 않고 일정한 간격을 유지하도록 할 수 있고, 가스를 실시간으로 회수하여 열교환되도록 하여 플라즈마에 의한 대상체(자궁경부)의 발열을 최소화할 수 있다.
상기 가스 공급노즐(330)은 모듈 본체(310)와 전극(350) 사이의 공간으로 분위기 가스를 공급하기 위한 것이다. 이러한 가스 공급노즐(330)은 모듈 본체(310)의 제2인입홈(g2)에 장착되는 가스노즐 몸체(331)와, 가스노즐 몸체(331)의 일면에서 돌출되는 호스 결합부(333)와, 가스노즐 몸체(331)의 타단에서 돌출되는 가스 배출부(335)를 가진다. 가스노즐 몸체(331)는 원판형상을 가지며, 상기 제2인입홈(g2)의 내부에 삽입되어 장착된다. 가스노즐 몸체(331)의 일면의 중앙에 호스 결합부(333)가 돌출되어 형성된다. 호스 결합부(333)는 가스노즐 몸체(331)의 타단의 중앙으로 돌출되는 가스 배출부(335)와 동축적으로 형성되며 노즐공(332)을 공유한다.
또한, 가스노즐 몸체(331)의 외측면에는 다수의 가스 유입홀(331a)이 형성된다. 가스 유입홀(331a)은 가스노즐 몸체(331)의 외주면에 원주 방향으로 일정 간격으로 복수 형성되는 것이 좋다. 그리고 가스노즐 몸체(331)의 타면에는 가스 토출부(327)가 결합되는 안착홈(331b)이 인입되게 형성된다. 상기 안착홈(331b)은 가스 유입홀(331a)과 연통되도록 복수 형성된다. 이로써, 가스 공급노즐(330)을 통해 공급되는 가스는 가스 토출부(327)로 유입되어 대상체와 유전체(320) 사이로 공급될 수 있다.
상기 호스 결합부(333)는 가스노즐 몸체(331)의 일면의 중심에서 소정 길이로 돌출 형성되어 프로브부(200)의 내부에 위치한다. 이 호스 결합부(333)에는 가스 공급호스(620)가 결합된다. 상기 가스 공급호스(620)는 케이블모듈(600)에 포함되어 프로브부(200) 내부로 진입되어, 호스 결합부(333)에 결합됨으로써 분위기 가스를 가스 공급노즐(330)을 통해 공급할 수 있게 된다.
상기 가스 배출부(335)는 가스노즐 몸체(331)의 타단으로 돌출 형성되어 호스 결합부(333)에 결합된 가스 공급호스(620)를 통해 공급되는 분위기 가스를 토출한다.
상기 구성을 가지는 가스 공급노즐(330)은 호스 결합부(333)가 노즐 결합홀(h1)을 통과하여 제1결합부(313)의 내부로 돌출되도록 모듈 본체(310)에 결합된다.
상기 전극핀(340)은 모듈 본체(310)의 전극 결합홀(h2)에 결합된다. 이러한 전극핀(340)은 전극 결합홀(h2)을 관통하여 고정결합되는 핀 몸체(341)와, 핀 몸체(341)의 선단으로 출몰되도록 설치되어 전극(350)에 접촉되는 접촉핀(343)과, 접촉핀(343)이 핀 몸체(341)의 선단으로 돌출되도록 탄성 가압하는 탄성부재(345)를 구비한다. 탄성부재(345)는 핀 몸체(341)의 내부에 설치되어 접촉핀(343)이 전극(350)에 접촉된 상태를 안정적으로 유지하도록 탄성 가압한다. 이러한 전극핀(340)은 서브 전원케이블(640)에 의해서 트랜스(500)와 연결되어 증폭된 전력을 직접 공급받는다.
상기 전극(350)은 대면적 방전커버부(323)에 대응되는 원반형상을 가지는 메인 전극부(351)와, 메인 전극부(351)의 중심에서 돌출형성되어 대면적 방전돌출부(325)의 내부에 위치하는 서브 전극부(353)를 구비한다. 메인 전극부(351)의 유전체(320)와 접하는 전면에는 테두리보다 함몰된 함몰부(351a)가 형성되어 대면적 방전커버부(323)에 접하게 된다. 또한, 메인 전극부(351)에는 관통홀(351b)이 형성되어 상기 가스 토출부(327)가 관통하여 결합된다. 상기 서브 전극부(353)는 메인 전극부(351)의 중심에서 대면적 방전돌출부(325)에 대응되는 형상으로 돌출형성된다. 이처럼 서브 전극부(353)가 대면적 방전돌출부(325)의 내부로 돌출되게 형성되어 결합됨으로써, 대면적 방전돌출부(325)와 자궁내경관(12) 사이의 공간에서 공진에 의해 플라즈마를 효과적으로 발생될 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 전극(350)은 모듈 본체(310)와 유전체(320) 사이에 개재되도록 설치되어, 외부와 전기적으로 절연된 상태로 유지된다.
이하 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 자궁경부용 플라즈마 발생장치의 작용효과에 대해 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 5a 및 도 5b와 같이 조립된 구성의 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 이용하여 자궁경부에 플라즈마 에너지를 발생시켜서 자궁경부의 전암병변 발병자에게 치료적인 도움을 줄 수 있다. 이를 위해, 프로브부(220)를 자궁의 질 내부로 진입시킨다. 이때, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 프로브부(220)를 질 내부로 충분히 진입시키면, 플라즈마 발생모듈(300)의 유전체(320)는 자궁외경관(11)에 밀착하여 위치된다. 특히 대면적 방전돌출부(325)가 자궁내경관(12)의 입구로 진입하여 위치됨으로써, 자궁외경관(11)에 대해서 유전체(320)의 위치를 정확하게 위치시킬 수 있다. 그리고 유전체(320)의 외측의 형상과, 외측에 돌출 형성된 돌기(323a)에 의해서 유전체(320)가 자궁외경관(11)에 밀착되는 것을 방지하고, 플라즈마 에너지가 효과적으로 발생되어 작용할 수 있는 최적의 공간을 확보할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 플라즈마 발생모듈(320)은 직접 DBD 대면적 방전방식으로서, 대상체와의 거리가 가까울수록 플라즈마 발생이 용이하나, 대상체와 유전체(320)가 완전 접촉하게 되면 공진 영역이 사라지게 되어 플라즈마 발생이 억제되는데, 돌기(323a)를 대면적 방전커버부(323)의 표면에 형성하게 되면, 대상체(자궁경부)와의 거리를 일정하게 유지시켜줄 수 있게 되어 대상체와 유전체(320)의 접촉을 방지하여 플라즈마 발생이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 유전체(320)에 구비된 돌기(323a)는 유전체(320)와 대상체 간의 사이에 간격을 유지시켜 줌으로써, 가스를 공급하여 플라즈마 방전 안정성(Discharge Stability)을 확보하고, 작은 돌기(323a) 사이에서 유체를 빠르게 이동하도록 하여 대상체 표면에 있는 층류를 억제하고, 빠르게 열교환을 하여 플라즈마에 의한 대상체 발열을 최소화할 수 있다.
한편, 프로브부(200)를 질 내에 진입시키고, 플라즈마 발생장치를 작동시키면, 트랜스(500)에서 증폭 변환된 전원이 전극핀(340)을 통해 전극(350)으로 공급된다. 그리고 분위기 가스는 가스 공급호스(620)를 통해서 가스 공급노즐(330) 및 가스 토출부(327)로 공급되어 플라즈마 발생공간 즉, 유전체(320)와 대상체(자궁경부)의 사이의 미세 공간으로 공급된다. 그러면, 플라즈마 발생공간에서 공진이 발생하여 플라즈마 에너지가 방전되어 발생하게 되고, 생성된 플라즈마 에너지는 자궁 외경관(11)과 자궁 내경관(120)의 표면에 작용한다. 이로써, 플라즈마 에너지는 자궁외경관(11)과 자궁내경관(120)의 암세포의 사멸에 효과적으로 작용할 수 있다. 즉, 유전체(320)가 자궁경부(10)의 표면과 일정한 간격을 유지하면서 감싸고 있고, 그 사이의 플라즈마 발생공간에서 공진을 통해 플라즈마를 직접 발생시킴으로써, 전기적 에너지와 이온에너지 광학적(물리적) 효과 ROS와 RNS를 효율적으로 전달할 수 있게 된다. 이처럼 유전체(320)와 자궁경부(10) 사이의 거리를 일정하게 유지하게 되면, 처리면적에 관계없이 동일한 전압으로 적은 유량으로도 자궁경부의 대면적을 효과적으로 처리할 수 있게 되어, 전력소비량을 줄이면서도 플라즈마 처리효과를 높일 수 있다. 또한, 이로써 트랜스(500)의 용량을 높이지 않고도 플라즈마 발생효율과 처리효율을 높일 수 있어, 제조 비용을 낮출 수 있다.
또한, 자궁경부(10)와 유전체(320)의 플라즈마 발생공간에 머무는 분위기 가스와 플라즈마는 상기 제2플라즈마 회수경로(328)와 제1플라즈마 회수경로(316)를 경유하여 프로브부(200) 내부로 흡입되어 회수된다. 따라서, 상기 플라즈마 발생공간의 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 빠르게 열교환이 이루어지도록 하여 플라즈마에 의한 자궁경부(10)의 발열을 최소화할 수 있다.
프로브부(200) 내부로 흡입된 분위기가스와 플라즈마는 흡입관(630)을 통해서 외부로 회수되어 처리될 수 있다. 이때, 유전체(320)의 외측면은 질 내부벽과 밀착되더라도 제2플라즈마 회수경로(328)와 제1플라즈마 회수경로(316)가 슬릿 구조로 형성됨으로써, 플라즈마 회수경로의 막힘을 방지하면서 분위기 가스와 플라즈마를 효과적으로 회수할 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 자궁경부용 플라즈마 발생장치는 질 내의 해부학적 구조와, 자궁경부의 고유의 형상에 최적화된 구성을 가진다. 즉, 자궁경부(10)의 자궁외경관(11)과 자궁내경관(12)에 플라즈마 발생모듈(300)의 유전체(320)가 플라즈마 에너지의 발생과 작용을 위한 최적의 간격을 유지할 수 있는 구성을 가짐으로써, 자궁경부의 자궁외경관(11)과 자궁내경관(12)의 암세포의 사멸을 위한 플라즈마 에너지 발생을 효과적으로 할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
자궁경부암 전암병변이 발생하는 자궁경부 변형대(Uterian cervix transformation zome)의 외경관과 내경관 모두에 플라즈마를 집중 발생시킬 수 있는 자궁경부용 플라즈마 발생장치를 제공 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 장치 본체;
    상기 장치 본체에서 연장되어 인체의 질 내부로 진입 가능한 프로브부; 및
    상기 프로브부의 선단부에 설치되어 자궁경부의 표면과의 사이에서 공진을 위한 플라즈마 발생공간을 유지하면서 대면적으로 플라즈마를 직접 발생시켜서 자궁경부에 집중되도록 하는 플라즈마 발생모듈;을 포함하고,
    상기 장치 본체에는 외부로부터 공급되는 전원을 고전압으로 증폭하여 상기 플라즈마 발생모듈로 공급하기 위한 트랜스가 설치되는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은,
    상기 프로브부의 단부에 결합되는 모듈 본체;
    상기 모듈본체를 관통하도록 결합되어, 상기 플라즈마 발생공간으로 이동될 분위기 가스를 공급하는 가스 공급노즐;
    상기 모듈 본체의 외측 전방에 결합되며, 상기 자궁경부와 사이에 상기 플라즈마 발생공간을 위한 간극을 유지하면서 마주하는 유전체; 및
    상기 모듈 본체와 상기 유전체 사이에 설치되는 전극;을 포함하고,
    상기 유전체는 상기 가스 공급노즐에 의해 상기 전극과 상기 모듈본체 사이로 공급되는 가스를 상기 플라즈마 발생공간으로 토출시키는 가스 토출부를 가지는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유전체는,
    상기 모듈본체에 결합되는 원통형의 유전체 몸체;
    상기 유전체 몸체의 전방으로 연장되어 자궁외경관에 대응되는 형상을 가지는 대면적 방전커버부;
    상기 대면적 방전커버부의 중앙에서 외측으로 돌출 형성되어 자궁경부의 자궁내경관 쪽으로 진입되어 플라즈마를 발생시키는 대면적 방전돌출부;를 포함하고,
    상기 가스 토출부는 상기 대면적 방전커버부의 외측에서부터 상기 전극을 관통하여 상기 가스 공급노즐에 연통되도록 상기 대면적 방전커버부의 후방으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 대면적 방전커버부는,
    상기 유전체 몸체와의 연결부가 라운드지게 형성되고, 상기 연결부로부터 상기 대면적 방전돌출부까지 점진적으로 깊어지도록 함몰되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 대면적 방전커버부의 외측 표면에는 상기 자궁외경관과의 접촉시 간격을 유지시켜 상기 플라즈마 발생공간을 확보하기 위한 다수의 돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은,
    상기 유전체와 자궁외경관 사이의 분위기가스와 플라즈마를 상기 프로브부로 회수하기 위한 플라즈마 회수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 플라즈마 회수부는,
    상기 모듈본체의 외측면에 인입 형성되어 상기 프로브부의 내부와 연통되도록 연결되는 제1플라즈마 회수라인; 및
    상기 유전체의 외측 선단부에서 상기 모듈본체에 접하는 부분까지 인입되게 연장되어, 상기 제1플라즈마 회수라인에 연결되는 제2플라즈마 회수라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈 본체는,
    길이 방향을 기준으로 대략 중앙에 위치하며, 상기 가스 공급노즐이 관통하여 결합되는 노즐 결합홀과 상기 전극에 접하는 전극핀이 관통하여 결합되는 전극핀 결합홀을 가지는 중심 원통부;
    상기 중심 원통부의 일단에서 원통 형상으로 연장되어 상기 프로브부의 단부에 결합되는 제1결합부;
    상기 중심 원통부의 타단에서 돌출 연장되어 상기 유전체와 결합되는 제2결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
  9. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극은,
    상기 대면적 방전커버부에 대응되는 원반형상을 가지며, 상기 가스 토출부가 관통하는 관통홀을 가지는 메인 전극부; 및
    상기 메인 전극부의 중심에서 돌출형성되어 상기 대면적 방전돌출부의 내부로 진입하는 서브 전극부;를 가지는 것을 특징으로 하는 자궁경부용 플라즈마 발생장치.
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