KR102242501B1

KR102242501B1 - 천자 장비 및 그 동작방법

Info

Publication number: KR102242501B1
Application number: KR1020180103344A
Authority: KR
Inventors: 이병주; 윤창환; 무하마드칸; 송화섭
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단; 서울대학교병원
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2038-08-31
Also published as: KR20190025515A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는 소정의 길이를 가지는 로드에 대하여 병진 2 자유도 제공하는 제1 어셈블리 및 상기 제1 어셈블리와 결합되며, 상기 로드에 대하여 회전 7 자유도를 제공하는 제2 어셈블리를 포함하되, 상기 로드는, 일단에 니들이 고정되는 니들 고정부를 포함하고, 상기 로드의 타 단 일 측에 상기 병진 2 자유도를 조작하는 조작부가 마련될 수 있다.

Description

천자 장비 및 그 동작방법{Puncturing Apparatus and the Operating Method thereof}

본 발명은 천자 장비 및 그 동작방법에 관련된 것으로, 보다 구체적으로 조작자의 방사능 피폭을 최소화하는 천자 장비 및 그 동작방법에 관련된 것이다.

최근 혈관중재시술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 혈관중재시술의 경우, 혈관의 일 부분에 구멍을 천자하고, 천자된 구멍을 통하여 의료 장비 예를 들어, 가이드 와이어를 삽입한다. 삽입된 가이드 와이어는 목표 지점까지 혈관을 따라 삽입된다. 목표 지점에 이른 가이드 와이어를 통하여 의료 시술이 수행될 수도 있고, 가이드 와이어의 중공을 통하여 목표 지점에 정확히 약물이 전달될 수도 있다.

이 때, 혈관 예를 들어, 동맥 천자를 원활히 하기 위하여, 의료 영상 장비가 활용된다. 즉, 의료 영상 장비를 통하여 동맥의 정확한 위치를 확인한 상태에서 의료 시술이 수행되는 것이다. 그러나 의료 영상 장비에서 방출되는 방사능에 의하여 조작자의 방사능 피폭 우려가 있는 것이 현실이다.

이에 본 발명자는 방사능 피폭을 최소화하는 천자 장비 및 그 동작방법을 발명하게 되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 방사능 피폭을 최소화하는 천자 장비 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 높은 자유도를 가지는 천자 장비 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 조작 방법이 간단한 천자 장비 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는, 일 방향으로 소정 거리 연장하되, 단부에 니들이 고정되는 니들 고정부 및 튜브를 수용하는 튜브 수용부가 마련된 로드(rod), 상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 길이 방향으로의 움직임을 제공하는 제1 조작부 및 상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 폭 방향으로 의 움직임을 제공하는 제2 조작부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 회전 움직임을 제공하는 제3 조작부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 조작부는, 상기 길이 방향 움직임 경로를 제공하는 제1 랙 (rack)을 더 포함하며, 상기 제2 조작부는, 상기 폭 방향 움직임 경로를 제공하는 제2 랙(rakc)을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 조작부의 회전에 따라 상기 로드는 상기 제1 랙을 따라 상기 로드의 길이 방향으로 움직이고, 상기 제2 조작부의 회전에 따라 상기 로드는 상기 제2 랙을 따라 상기 로드의 폭 방향으로 움직일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드에는, 상기 니들로부터 방출되는 혈액을 수용하는, 혈액 수용부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 혈액 수용부의 폭은 상기 튜브 수용부의 폭 보다 넓거나, 상기 혈액 수용부의 깊이는 상기 튜브 수용부의 깊이 보다 깊을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드의 튜브 수용부에는, 상기 튜브 수용부의 길이 방향을 따라, 상기 로드가 고정되는 고정부들이 다수 마련될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드에 대하여 3축 회전 자유도를 제공하는 제1 조인트, 상기 로드에 대하여 3축 회전 자유도를 제공하는 제2 조인트 및 상기 제1 조인트 및 상기 제2 조인트 사이에 마련되어, 상기 로드에 1축 회전 자유도를 제공하는 제3 조인트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는, 소정의 길이를 가지는 로드에 대하여 병진 2 자유도 제공하는 제1 어셈블리 및 상기 제1 어셈블리와 결합되며, 상기 로드에 대하여 회전 7 자유도를 제공하는 제2 어셈블리를 포함하되, 상기 로드는, 일단에 니들이 고정되는 니들 고정부를 포함하고, 상기 로드의 타 단 일 측에 상기 병진 2 자유도를 조작하는 조작부가 마련될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 어셈블리는 상기 로드에 대하여 회전 1 자유도를 더 제공하며, 상기 로드의 타 단 일측에 상기 회전 1 자유도를 조작하는 조작부가 마련될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드의 타 단 일 측에 마련된 조작부에 가해지는 방사능의 세기는, 상기 로드의 일 단에 가해지는 방사능의 세기보다 약할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법은, 소정의 길이를 가지는 로드의 일 단에 마련된 니들 고정부에 고정된 니들을 천자 부위 인근에 위치시키는 제1 제어 단계, 상기 제1 제어 단계 후에, 상기 니들을 상기 천자 부위에 위치시키는 제2 제어 단계, 상기 천자 부위에 상기 니들의 일 단을 관통시키는 단계 및 상기 튜브의 타단을 통하여 가이드 와이어를 삽입하여, 상기 니들의 일 단으로부터 상기 가이드 와이어를 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 제어 단계에서, 상기 로드는 7 자유도로 움직일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 로드의 타 단에는, 상기 로드의 길이 방향 움직임을 제어하는 제1 조작부 및 상기 로드의 폭 방향 움직임을 제어하는 제2 조작부가 마련되되, 상기 제2 제어 단계 및 상기 관통시키는 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 천자 부위에 대한 방사선 영상 촬영 중에 수행되며, 조작자는 상기 로드의 타 단에 마련된 제1 및 제2 조작부 중 적어도 하나의 조작부를 통하여 상기 제2 제어 단계 및 상기 관통시키는 단계 중 적어도 하나의 단계를 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 관통시키는 단계는, 상기 니들의 타 단을 통하여 혈액이 방출되는 경우, 상기 니들의 타 단과 튜브의 일 단을 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 로드는 일 단에 니들 고정부를 가지고, 타 단 인근에 니들의 위치를 제어하는 조작부가 마련될 수 있다. 니들 고정부와 조작부가 이격되어 있기 때문에, 니들 측에 방사능이 조사되더라도, 조작부에는 조사되는 방사능의 양이 감소될 수 있다. 이에 따라 방사능 피폭 우려가 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는 병진 2 자유도 및 회전 1 자유도를 제공하는 제1 어셈블리와 회전 7 자유도를 제공하는 제2 어셈블리를 포함할 수 있다. 다 자유도를 제공함에 따라 조작의 편의성이 향상될 수 있다. 또한 빠른 위치 제어는 제2 어셈블리에 의하여 제공되고, 정교한 위치 제어는 제1 어셈블리에 의하여 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는 혈액 수용부를 포함할 수 있다. 니들이 혈관 내부에 위치한 경우 혈액이 니들으로부터 방출되는데, 방출되는 혈액이 혈액 수용부에 수용될 수 있다. 이에 따라 이후 니들 내부에 삽입되는 가이드 와이어에 의하여 혈액이 다시 혈관으로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 의료 사고가 예방될 수 있다.

도 1 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비(1000)는 제1 어셈블리(110) 및 제2 어셈블리(210) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 어셈블리(110)는 혈관을 천자하는 니들(N)에 대하여 병진 2 자유도를 제공할 수 있다. 추가적으로 상기 제1 어셈블리(110)는 혈관을 천자하는 니들(N)에 대하여 회전 1 자유도를 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 어셈블리(110)는 제1 조작박스(120), 제1 랙(rack; 130), 제2 조작박스(140), 제2 랙(150), 로드(rod; 160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제1 조작박스(120) 및 상기 제1 랙(130)은 상기 니들(N)에 대하여 상기 니들(N)의 길이 방향으로의 병진 1 자유도를 제공할 수 있다. 다른 관점에서, 상기 제1 조작박스(120) 및 상기 제1 랙(130)은 상기 니들(N)을 고정하는 상기 로드(160)에 대하여 상기 로드(160)의 길이 방향으로의 병진 1 자유도를 제공할 수 있다.

이를 위하여, 상기 제1 조작박스(120) 내에는 상기 제1 랙(130)을 따라 이동하는 기어가 마련될 수 있다. 즉, 상기 기어의 조작에 의하여, 상기 제1 랙(130)이 이동할 수 있는 것이다. 이에 따라 상기 제1 랙(130)에 결합된 로드(160)가 함께 이동할 수 있다. 이로써, 상기 로드(160)는 병진 자유도를 가질 수 있다.

이 때, 상기 제1 조작박스(120)에는 제1 조작부(122)가 마련될 수 있다. 상기 제1 조작부(122)는 롤러(roller) 타입으로 마련될 수 있다. 이 경우, 조작자가 상기 제1 조작부(122)를 회전시키면, 상기 제1 랙(130)이 상기 로드(160)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 즉 로드(160)는 랙 앤 피니언 방식으로 움직일 수 있는 것이다.

상기 제1 조작박스(120)와 상기 제1 조작부(122)가 랙 앤 피니언 방식으로 구동하기 때문에, 조작자가 상기 로드(160)를 상기 로드(160)의 길이 방향으로 움직인 이후에 별도의 락킹을 하지 않더라도, 상기 로드(160)의 길이 방향 움직임은 제한되게 된다. 이에 따라 정밀한 조작이 요구되는 의료 시술에 있어서의 오 동작이 자연스럽게 방지될 수 있다.

또한 상기 제1 조작박스(120)의 일 측에는 제1 락킹부(124)가 마련될 수 있다. 상기 제1 락킹부(124)의 회전 정도에 따라 상기 제1 조작부(122)의 회전이 락킹될 수 있다.

한편, 상기 제1 랙(130)의 일 측에는 제2 조작박스(140)가 마련될 수 있다. 상기 제2 조작박스(140)의 일 측에는 상기 제1 랙(130)과 다른 방향으로 연장하는 제2 랙(150)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 랙(150)은 상기 로드(160)의 폭 방향으로 연장할 수 있다.

상기 제2 조작박스(140) 및 상기 제2 랙(150)은 상기 니들(N)에 대하여 상기 니들(N)의 길이 방향으로의 병진 1 자유도를 추가적으로 제공할 수 있다. 다른 관점에서, 상기 제2 조작박스(140) 및 상기 제2 랙(150)은 상기 니들(N)을 고정하는 상기 로드(160)에 대하여 상기 로드(160)의 폭 방향으로의 병진 1 자유도를 제공할 수 있는 것이다.

이를 위하여, 상기 제2 조작박스(140) 내에는 상기 제2 랙(150)을 따라 이동하는 기어가 마련될 수 있다. 즉, 상기 기어의 조작에 의하여, 상기 제2 랙(150)이 이동할 수 있는 것이다. 이에 따라 상기 제2 랙(150)에 결합된 로드(160)가 함께 이동할 수 있다. 이로써, 상기 로드(160)는 병진 자유도를 추가적으로 가질 수 있다.

이 때, 상기 제2 조작박스(140)에는 제2 조작부(142)가 마련될 수 있다. 상기 제2 조작부(142)는 롤러(roller) 타입으로 마련될 수 있다. 이 경우, 조작자가 상기 제2 조작부(142)를 회전시키면, 상기 제2 랙(150)이 상기 로드(160)의 폭 방향을 따라 이동할 수 있다. 즉 로드(160)는 랙 앤 피니언 방식으로 움직일 수 있는 것이다.

상기 제2 조작박스(140)와 상기 제2 조작부(142)가 랙 앤 피니언 방식으로 구동하기 때문에, 조작자가 상기 로드(160)를 상기 로드(160)의 폭 방향으로 움직인 이후에 별도의 락킹을 하지 않더라도, 상기 로드(160)의 폭 방향 움직임은 제한되게 된다. 이에 따라 정밀한 조작이 요구되는 의료 시술에 있어서의 오 동작이 자연스럽게 방지될 수 있다.

또한 상기 제2 조작박스(140)의 일 측에는 제2 락킹부(144)가 마련될 수 있다. 상기 제2 락킹부(144)의 회전 정도에 따라 상기 제2 조작부(142)의 회전이 락킹될 수 있다.

상기 제2 랙(150)에는 상기 로드(160)가 결합될 수 있다.

상기 로드(160)는 일 단에 니들(N)을 고정하는 니들 고정부(170)를 포함할 수 있다. 니들 고정부(170)는 스크루 방식으로 상기 니들(N)의 일 측을 고정할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 니들 고정부(170)에 니들(N)의 일 측이 삽입된 상태에서, 니들 고정 스크루(172)가 체결될 수 있다.

상기 로드(160)에 니들(N)이 고정되기 때문에, 상기 로드(160)의 자유도가 상기 니들(N)에 전달될 수 있다.

상기 로드(160)는 튜브(T)를 수용하는 튜브 수용부(162)가 마련될 수 있다. 튜브 수용부(162)는 상기 로드(160)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다. 튜브(T)가 튜브 수용부(162)에 안착 상태에서, 상기 튜브(T)의 일 단은 상기 니들(N)의 일 단과 결합할 수 있다.

상기 로드(160)는 로드 고정부(167)를 상기 로드(160)의 길이 방향을 따라 복수 개 포함할 수 있다(도 4 참조). 상기 로드 고정부(167)는 상기 튜브 수용부보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 상기 로드 고정부(167)에 의하여 상기 로드(160)는 주변 구성과 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 로드 고정부(167)에 로드 고정 스크루가 체결될 수 있다. 도 4에서는 가장 뒷 쪽에 위치하는 로드 고정부(167)를 통하여 로드(160)가 고정된 것을 도시한다. 만약 예를 들어, 니들(N)의 길이가 긴 경우, 앞 쪽의 니들 고정부(167)를 사용할 수 있다. 이에 따라 니들(N)의 길이가 고려됨으로써, 의료 시술의 정밀도 및 편의성이 향상될 수 있다.

상기 로드(160)에는 상기 니들(N)로부터 방출되는 혈액을 수용하는 혈액 수용부(165)가 마련될 수 있다(도 3 참조). 상기 혈액 수용부(165)의 폭은 상기 튜브 수용부(162)의 폭 보다 넓거나, 상기 혈액 수용부(165)의 깊이는 상기 튜브 수용부(162)의 깊이 보다 깊을 수 있다. 이로써, 혈액 수용부(165)는 혈액이 수용될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 어셈블리(110)를 설명하였다. 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 제1 어셈블리(110)의 변형 예가 설명된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 어셈블리(110)는 상기 로드(160)에 대하여 회전 1 자유도를 제공하는 회전 스테이지(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 로드(160)는 회전 스테이지(180)에 결합될 수 있다. 상기 회전 스테이지(180)의 조작을 위하여 상기 로드(160)의 일 측에 제3 조작부(182)가 마련될 수 있다. 상기 제3 조작부(182)의 조작에 따라, 상기 회전 스테이지(180)가 회전할 수 있고, 이에 따라 상기 로드(160)는 회전 1 자유도를 제공받을 수 있다.

다른 관점에서, 상기 제1 어셈블리(110)는 상기 로드(160)에 대하여 병진 2 자유도 및 회전 1 자유도를 제공할 수 있는 것이다.

계속하여 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 조작박스(120)가 상기 제1 랙(130)의 상측에 마련될 수 있다(도 1 및 도 2에서는 상기 제1 조작박스(120)가 상기 제1 랙(130)의 하측에 마련되었음). 이 경우, 제1 조작부(122)의 조작에 의하여 상기 제1 랙(130)의 길이 방향을 따라 상기 제1 조작박스(120)가 이동할 수 있는 것이다. 이에 따라 상기 로드(160)가 상기 로드(160)의 길이 방향을 따라 움직일 수 있음은 물론이다.

한편 상기 제1 어셈블리(110)는 도 1 또는 도 5에 도시된 바와 같이 연결부(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 연결부(190)는 상기 제1 어셈블리(110)와 제2 어셈블리(210)를 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부(190)는 스크루 방식으로 상기 제1 및 제2 어셈블리(110, 210)를 결합시킬 수 있다.

상기 제2 어셈블리(210)는 상기 로드(160)에 대하여 회전 7 자유도를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제2 어셈블리(210)는 회전 3 자유도를 제공하는 제1 조인트(220), 별도의 회전 3 자유도를 제공하는 제2 조인트(240) 및 상기 제1 및 제2 조인트(220, 240) 사이에 마련되어 회전 1 자유도를 제공하는 제3 조인트(230)를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제1 조인트(220)는 지지대 역할을 수행하는 베이스(250)에 결합될 수 있다. 상기 제1 조인트(220)와 상기 제3 조인트(230) 사이에는 제1 링크(225)가 마련될 수 있다. 상기 제2 조인트(240)와 상기 제3 조인트(230) 사이에는 제2 링크(235)가 마련될 수 있다. 상기 제3 조인트(240)에는 상기 연결부(190)가 결합될 수 있다.

이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는 다 자유도를 가질 수 있다. 제1 어셈블리(110)가 병진 2 자유도 및 회전 1 자유도를 제공할 수 있고, 제2 어셈블리(210)가 회전 7 자유도를 제공할 수 있다. 이로써, 의료 시술의 정밀도 및 편의성이 향상될 수 있다.

또한 상기 로드(160)의 일 단에 니들 고정부(170)가 마련되고, 상기 로드(160)의 타 단 일 측에 조작부들이 위치한다. 즉, 조작부들은 니들 고정부(170)와 반대 방향에 위치하는 것이다. 이에 따라, 니들(N) 인근에 의료 영상 획득을 위한 방사능이 가해지더라도, 조작부는 니들(N)로부터 먼 방향에 위치하므로, 조작자가 방사능에 노출되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

나아가, 상기 로드(160)의 일 단에는 혈액 수용부(165)가 마련된다. 만약 니들(N)이 혈관을 천자하는 경우, 혈관으로부터의 혈액이 니들(N)을 따라 상기 혈액 수용부(165)에 수용되게 된다. 조작자는 상기 혈액 수용부(165)에 혈액이 수용되는 것을 보고, 니들(N)이 혈관을 잘 천자하였음을 확인할 수 있다.

이 후 조작자는 니들(N)에 튜브(T)를 삽입시키고, 튜브(T) 및 니들(N)이 제공하는 경로를 따라 가이드 와이어(G)를 삽입시키게 된다. 이 때, 혈관 천자 시 방출된 혈액이 혈액 수용부(165)에 수용된 상태이므로, 가이드 와이어(G) 삽입 시에 다시 혈관으로 들어가게 되는 혈액의 양이 최소화될 수 있다. 이에 따라 의료 사고가 예방될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비는 패시브(passive) 타입으로 구동하기 때문에, 보다 간이한 구성으로 이루어질 수 있다.

이하 도 5 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법이 설명된다.

도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법에 대한 순서도를 도시하고, 도 7 내지 도 11은 각 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법은 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 천자 장비에 의하여 구현될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 천자 장비의 동작방법은, 소정의 길이를 가지는 로드의 일 단에 마련된 니들 고정부에 고정된 니들을 천자 부위 인근에 위치시키는 제1 제어 단계(S110), 상기 제1 제어 단계 후에, 상기 니들을 상기 천자 부위에 위치시키는 제2 제어 단계(S120), 상기 천자 부위에 상기 니들의 일 단을 관통시키는 단계(S130) 및 상기 튜브의 타단을 통하여 가이드 와이어를 삽입하여, 상기 니들의 일 단으로부터 상기 가이드 와이어를 노출시키는 단계(S140) 중 적어도 하나의 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 상술하기로 한다.

단계 S110

단계 S110에서, 로드(160)가 천자 부위 인근(P)에 위치될 수 있다. 이 때, 로드(160)의 일 단에는 상기 니들 고정부(170)에 의하여 니들(N)이 고정될 수 있다.

상기 천자 부위(P)는 니들(N)에 천공해야 할 피부(S) 내부의 동맥 혈관(B) 부위를 의미할 수 있다.

단계 S110에서는 천자 부위(P)에 정확하게 니들(N)을 위치시키기 보다는 천자 부위(P) 인근에 니들(N)이 빠르게 위치될 수 있도록 할 수 있다. 이를 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 어셈블리(210)가 제공하는 회전 7 자유도를 통하여 니들(N)이 천자 부위(P) 인근에 빠르게 위치할 수 있다.

단계 S120

단계 S120에서 상기 니들(N)이 보다 정교하게 천자 부위(P)에 위치될 수 있다. 단계 S120에서는 제1 어셈블리(110)에 마련된 조작부가 활용될 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 조작부(122)를 통하여 상기 니들(N)이 길이 방향으로 위치되고, 제2 조작부(142)를 통하여 상기 니들(N)이 폭 방향으로 위치될 수 있다. 나아가 제3 조작부(182)를 통하여 상기 니들(N)의 위치가 추가적으로 제어될 수 있다.

다른 관점에서 제2 어셈블리(210)를 통하여 빠른 위치 제어가 이루어지고 제1 어셈블리(110)를 통하여 정교한 위치 제어가 이루어질 수 있는 것이다.

단계 S120은 의료 영상 장비(300)를 통한 의료 영상 촬영 중에 수행될 수 있다. 이는 조작자가 혈관(B)을 시각적으로 보면서 니들(N)을 천자 부위에 정확하게 위치시키기 위함이다. 이 때 의료 영상 장비(300)에서는 방사능(X-ray)이 방출될 수 있다. 이는 조작자에게 방사능 피폭이 발생할 수 있음을 의미한다.

그러나 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 로드(160)를 기준으로 일 단에 니들(N)이 고정되고 반대 방향인 타 단에 조작부(122, 142, 182)가 마련되기 때문에, 의료 영상 장비(300)로부터 조작부(122, 142, 182)는 소정 거리(L) 이격되게 된다. 이에 따라 조작자가 조작부(122, 142, 182)를 조작하더라도 방사능 노출이 최소화될 수 있다.

단계 S130

단계 S130에서 상기 천자 부위(P)에 상기 니들(N)의 일 단을 관통시킬 수 있다. 이를 위하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 조작자는 상기 제1 조작부(122)를 통하여 상기 니들(N)을 상기 니들(N)의 길이 방향으로 전진시킬 수 있다. 이로써, 정확하게 니들(N)이 혈관을 뚫고 위치할 수 있다.

단계 S130에서도 의료 영상 장비(300)를 통한 의료 영상 촬영 중에 수행될 수 있다. 이는 조작자가 혈관(B)을 시각적으로 보면서 니들(N)을 혈관(B)에 삽입시키기 위함이다. 이 때 의료 영상 장비(300)에서는 방사능(X-ray)이 방출될 수 있다. 그러나 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 앞서 설명한 바와 같이, 의료 영상 장비(300)로부터 조작부(122, 142, 182)는 소정 거리(L) 이격되게 된다. 이에 따라 조작자가 조작부(122, 142, 182)를 조작하더라도 방사능 노출이 최소화될 수 있다. 즉 조작자는 손을 방사 환경에서 멀리 이동시켜 동맥 천공을 할 수 있는 것이다.

이 때, 니들(N)이 혈관(B)을 제대로 찔렀는지를 판단할 수 있어야 한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 니들(N)의 단부를 통하여 혈액(BL)이 방출되어, 혈액 수용부(165)에 수용되는 경우, 니들(N)이 혈관(B)을 제대로 찌른 것으로 판단될 수 있다.

단계 S140

단계 S140에서, 가이드 와이어(G)가 혈관(B) 내부로 제공될 수 있다. 이를 위하여, 니들(N) 단부에서 혈액의 방출이 확인된 경우, 니들(N)의 일 단과 튜브(T)의 일 단이 결합될 수 있다. 이 때, 니들(N)과 튜브(T)에는 중공이 마련된 상태이다. 조작자는 튜브(T)의 단부를 통하여 가이드 와이어(G)를 삽입시킨 후, 가이드 와이어(G)를 전진시켜, 튜브(T)를 수용하는 튜브 수용부(162)로 삽입시킬 수 있으며, 니들(N)을 거쳐 상기 가이드 와이어(G)를 니들(N) 외부로 노출시킬 수 있다. 이에 따라 가이드 와이어(G)가 혈관(B) 내부로 삽입될 수 있는 것이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

1000 : 천자 장비
110: 제1 어셈블리
160: 로드
162 : 로드 고정부
165: 혈액 수용부
170: 니들 고정부
210: 제2 어셈블리

Claims

일 방향으로 소정 거리 연장하되, 단부에 니들이 고정되는 니들 고정부 및 튜브를 수용하는 튜브 수용부가 마련된 로드(rod);
상기 로드에 대하여 3축 회전 자유도를 제공하는 제1 조인트;
상기 로드에 대하여 3축 회전 자유도를 제공하는 제2 조인트;
상기 제1 조인트 및 상기 제2 조인트 사이에 마련되어, 상기 로드에 1축 회전 자유도를 제공하는 제3 조인트;
상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 길이 방향으로의 움직임을 제공하는 제1 조작부; 및
상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 폭 방향으로의 움직임을 제공하는 제2 조작부;를 포함하되,
상기 제1 내지 제3 조인트가 제공하는 7축 회전 자유도를 통하여, 상기 니들이 천자 부위 인근에 위치되고,
상기 제1 및 제2 조작부를 통하여, 상기 니들이 천자 부위에 위치되는, 천자 장비.
제1 항에 있어서,
상기 로드의 일 측에 마련되며, 상기 로드의 회전 움직임을 제공하는 제3 조작부를 더 포함하는 천자 장비.
제1 항에 있어서,
상기 제1 조작부는, 상기 길이 방향 움직임 경로를 제공하는 제1 랙 (rack)을 더 포함하며,
상기 제2 조작부는, 상기 폭 방향 움직임 경로를 제공하는 제2 랙(rakc)을 더 포함하는, 천자 장비.
제3 항에 있어서,
상기 제1 조작부의 회전에 따라 상기 로드는 상기 제1 랙을 따라 상기 로드의 길이 방향으로 움직이고,
상기 제2 조작부의 회전에 따라 상기 로드는 상기 제2 랙을 따라 상기 로드의 폭 방향으로 움직이는, 천자 장비.
제1 항에 있어서,
상기 로드에는, 상기 니들로부터 방출되는 혈액을 수용하는, 혈액 수용부를 더 포함하는, 천자 장비.
제5 항에 있어서,
상기 혈액 수용부의 폭은 상기 튜브 수용부의 폭 보다 넓거나,
상기 혈액 수용부의 깊이는 상기 튜브 수용부의 깊이 보다 깊은, 천자 장비.
제1 항에 있어서,
상기 로드의 튜브 수용부에는, 상기 튜브 수용부의 길이 방향을 따라, 상기 로드가 고정되는 고정부들이 다수 마련된. 천자 장비.
삭제
소정의 길이를 가지는 로드에 대하여 병진 2 자유도 제공하는 제1 어셈블리; 및
상기 제1 어셈블리와 결합되며, 상기 로드에 대하여 회전 7 자유도를 제공하는 제2 어셈블리를 포함하되,
상기 로드는, 일단에 니들이 고정되는 니들 고정부를 포함하고, 상기 로드의 타 단 일 측에 상기 병진 2 자유도를 조작하는 조작부가 마련되고,
상기 제2 어셈블리는, 상기 회전 7 자유도를 통하여, 상기 니들을 천자 부위 인근에 위치시키고,
상기 제1 어셈블리는, 상기 조작부를 통하여, 상기 니들을 천자 부위에 위치시키는, 천자 장비.
제9 항에 있어서,
상기 제1 어셈블리는 상기 로드에 대하여 회전 1 자유도를 더 제공하며,
상기 로드의 타 단 일측에 상기 회전 1 자유도를 조작하는 조작부가 마련된, 천자 장비.
제9 항에 있어서,
상기 로드의 타 단 일 측에 마련된 조작부에 가해지는 방사능의 세기는, 상기 로드의 일 단에 가해지는 방사능의 세기보다 약한, 천자 장비.
소정의 길이를 가지는 로드의 일 단에 마련된 니들 고정부에 고정된 니들을 7 자유도를 통하여 천자 부위 인근에 위치시키는 제1 제어 단계;
상기 로드의 타 단에 마련되되, 상기 로드의 길이 방향 움직임을 제어하는 제1 조작부 및 상기 로드의 폭 방향 움직임을 제어하는 제2 조작부를 통하여 상기 니들을 상기 천자 부위에 위치시키는 제2 제어 단계;
상기 천자 부위에 상기 니들의 일 단을 관통시키는 단계; 및
상기 니들의 타 단과 일 단이 결합되되, 가이드 와이어의 삽입 경로를 가이드하는 튜브의 타단을 통하여 가이드 와이어를 삽입하여, 상기 니들의 일 단으로부터 상기 가이드 와이어를 노출시키는 단계를 포함하되,
상기 제1 제어 단계 및 상기 제2 제어 단계는 순차적으로 수행되는, 천자 장비의 동작방법.
삭제
제12 항에 있어서,
상기 제2 제어 단계 및 상기 관통시키는 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 천자 부위에 대한 방사선 영상 촬영 중에 수행되며,
조작자는 상기 로드의 타 단에 마련된 제1 및 제2 조작부 중 적어도 하나의 조작부를 통하여 상기 제2 제어 단계 및 상기 관통시키는 단계 중 적어도 하나의 단계를 수행하는, 천자 장비의 동작 방법.
제12 항에 있어서,
상기 관통시키는 단계는,
상기 니들의 타 단을 통하여 혈액이 방출되는 경우, 상기 니들의 타 단과 튜브의 일 단을 연결시키는 단계를 더 포함하는, 천자 장비의 동작 방법.