KR101063804B1 - 카데터 위치 표시기 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서, 몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드; 긴 로드의 일단 측에 위치하며, 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자를 구비하고, 적어도 카데터가 긴 로드의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 제1 그립(grip); 그리고, 긴 로드의 타단 측에 위치하며, 제1 그립으로부터 연장된 카데터의 휨을 줄이도록 카데터가 이동가능하게 장착될 수 있는 제2 그립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기에 관한 것이다.
수술, 항법, 네비게이션, 카데터, 가이드, 로봇, 적외선, 전자기, 센서

Description

카데터 위치 표시기{DEVICE FOR INDICATING CATHETER POSITION}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 카데터 위치 표시기에 관한 것으로, 특히 수술용 항법 장치가 카데터의 위치를 알 수 있도록 하는 카데터 위치 표시기에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 미국특허 제6,783,536호에 기재된 카데터 및 카데터를 운용하는데 필요한 수단들의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터 또는 카데터 튜브(1), 카데터 측 결합 어댑터(2), 흡입 호스 측 결합 어댑터(3), 흡입 호스(4), 카데터 가이드(5), 카데터 가이드 손잡이(6), 그리고 위치 인식을 위한 마그네틱 센서(7,8)가 도시되어 있다. 카데터 또는 카데터 튜브(1)의 말단(10)에는 흡입을 위한 복수개의 구멍이 구비되어 있다. 예를 들어, 뇌로부터 불순물을 흡입-제거하는 경우에, 먼저 카데터 가이드 손잡이(6)를 이용하여, 유연성을 가지는 카데터 또는 카데터 튜브(1)에 카데터 가이드(5)를 삽입한 후, 카데터 또는 카데터 튜브(1)의 말단(10)을 목표 지점에 위치시킨다. 이때, 카데터 가이드 손잡이(6)에는 마그네틱 센서(7,8)가 장착되어 있으므로, 마그네틱 센서(7,8)의 위치 인식이 가능한 수술용 항법 장치를 이용하여, 카데터 또는 카데터 튜브(1)가 목표 지점에 위치했는지를 알 수 있게 된다. 다음으로, 카데터 가이드(5)를 제거하고, 카데터 측 결합 어댑터(2)와 흡입 호스 측 결합 어댑터(4)를 결합시킨 후, 흡입을 행한다.
도 2는 미국특허 제7,328,057호에 기재된 카데터 및 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터(102), 카데터 가이드(104)와 원통부(112)를 구비하는 카데터 가이드 손잡이(100), 원통부(112)에 결합되는 결합부(131)를 구비하는 카데터 위치 표시기(130)를 도시하고 있다. 여기서 수술용 항법 장치에 의한 위치 인식은 카데터 위치 표시기(130)에 구비된 적외선 에미터 또는 적외선 리플렉터(132)에 의해 이루어진다.
도 3은 미국특허 제6,235,038호에 기재된 수술장의 일 예를 나타내는 도면으로서, 수술용 항법 장치(200; Surgical Navigation System), 환자(210), 광학 센서(220; 예: 적외선 센서(Infrared Sensor)), 자기장 발생기를 구비하는 수술대(230; Electromagnetic Sensor), 적외선 센서(220)와 연동하는 적외선 반사구(221)와 수술대(230)의 자기장 발생기와 연동하는 코일(231)이 구비된 수술 도구(예: 카데터 가이드) 위치 인식기(240), 그리고 위치 인식의 기준이 되는 기준 프레임(250; Reference Frame)이 도시되어 있다. 수술용 항법 장치(200)는 수술 도구 위치 인식기(240)를 이용해 수술 도구의 인식할 수 있으며, 수술 전에 취득한 환자의 이미지 데이터(CT 또는 MRI로부터 얻어질 수 있다.) 상에 이 수술 도구의 위치를 표시하게 된다.
도 4는 미국특허 제6,197,003호에 기재된 카데터 안내 수단의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터(300), 손가락이 삽입되는 고리(311)가 구비되며, 카데터(300)에 삽입되어 이를 목표 지점으로 안내하는 카데터 가이드(310), 그리고 카데터 가이드(310)가 삽입된 카데터(300)의 이동을 안내하며 손가락이 삽입되는 고리(321)가 구비된 가이딩 튜브(320)를 도시하고 있다. 가이딩 튜브(320)는 카데터 가이드(310)가 와이어로 이루어져 휨이 발생할 때 특히 유용하게 사용될 수 있다.
도 5는 미국특허 제6,893,421호에 기재된 카데터 조립체의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카데터 끝점(126)이 슬라이더(142)와 연동하도록 함으로써, 눈금(152)을 통해 카데터 끝점(126)의 이동 거리를 알 수 있게 한 카데터 조립체가 도시되어 있다.
도 6은 미국특허 제7,453,227호에 기재된 로봇을 이용한 수술의 일 예를 나타내는 도면으로서, 의사(400)가 로봇(410; 예: 다빈치)을 통해 수술 도구(420)를 조작함으로써 환자(430)의 수술을 행하고 있다. 수술 도구(420)의 하나로서 카데터와 카데터 가이드 또한 수술용 로봇을 이용하여 시술할 수 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서, 몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드; 긴 로드의 일단 측에 위치하며, 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자를 구비하고, 적어도 카데터가 긴 로드의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 제1 그립(grip); 그리고, 긴 로드의 타단 측에 위치하며, 제1 그립으로부터 연장된 카데터의 휨을 줄이도록 카데터가 이동가능하게 장착될 수 있는 제2 그립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서, 몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드; 그리고, 긴 로드에 슬라이드가능하게 위치하며, 적어도 카데터가 긴 로드의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 1이상의 그립(grip);을 포함하며, 1이상의 그립 중의 하나는 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자를 구비하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기가 제공된다. 여기서, 1이상의 그립은 복수개일 수 있으며, 복수개의 그립 중의 적어도 두개가 위치 식별자를 구비할 수 있다. 이러한 구성을 통해 수술용 항법 장치에 의한 카데터의 인식을 보다 확실히 할 수 있게 된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 7은 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 사진으로서, 카데터 위치 표시기는 몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드(11), 긴 로드(11)의 일단 측에 위치하며 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자(예: 적외선 반사구)가 고정되는 돌기(12,13,14) 및 손잡이(15)를 구비하고 카데터 및 카데터 가이드가 긴 로드(11)의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 제1 그립(16; grip); 그리고, 긴 로드(11)의 타단 측에 위치하며, 제1 그립(16)으로부터 연장된 카데터의 휨을 줄이도록 카데터가 이동가능하게 장착될 수 있는 제2 그립(20)을 구비하고 있다. 바람직하게는 카데터 위치 표시기는 제1 그립(16)과 제2 그립(20) 사이에서 긴 로드(11)에 위치하며, 카데터가 이동가능하도록 장착될 수 있는 중간 그 립(30)을 더 포함한다. 더욱 바람직하게는, 중간 그립(30)은 긴 로드(11) 상에서 슬라이딩 가능하며, 따라서 카데터에 대한 지지점을 변경할 수 있게 된다.
긴 로드(11)와 제1 그립(16) 및 제2 그립(20)을 구비함으로써, 유연한(flexible) 카데터와 와이어와 같이 휨이 일어나는 카데터 가이드가 이용되는 경우에도 카데터 가이드의 휨을 줄일 수 있게 된다. 이것은 수술용 항법 장치를 사용하는 경우에 특히 중요한데, 이는 카데터 가이드에 휨이 일어나면 수술용 항법 장치는 이를 반영할 수 없게 되어 오차를 발생시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 15cm 의 카데터 가이드와 25cm의 긴 로드(12)가 사용될 수 있다.
위치 인식 수단(예: 적외선 센서, 전자기를 이용한 센서 등)에 의한 인식이 가능함으로써, 수술용 항법 장치가 제공하는 이미지 상에서 카데터 시술 작업을 행할 수 있게 되며, 로봇과 연동하여 작업하는 경우에, 로봇과 별개로 카데터의 위치를 인식할 수 있게 된다. 제2 그립(20)는 로봇 등과 같은 다른 수단에 고정될 수 있는 고정부(21)가 구비되어 있다. 적외선 반사구가 이용되는 경우에, 3차원 공간에서의 위치와 자세 인식을 위해 적어도 3개의 적외선 반사구가 사용된다.
도 8은 제1 그립을 여러 각도에서 찍은 사진으로서, 돌기(13; 좌측 상단)와 손잡이(15; 우측 상단)를 기준으로 도시되어 있다. 제1 그립(16)은 관통 홀(18; 우측 하단 참고)을 구비하고 있으며, 이를 통해 카데터 및 카데터 가이드가 장착되고 이동될 수 있다. 바람직하게는 카데터 및 카데터 가이드를 고정할 수 있는 고정 스크류(19)를 구비한다. 또한 고리를 가지는 카데터 가이드(도 4 참조)가 이용되는 경우에, 고정 스크류(19) 대신에 고정 스크류(19)가 위치하는 관통 홀(18) 측에 고리가 회전되어 끼움 고정되는 수용 홈(19')을 형성하여도 좋다. 관통 홀(18)과 카데터의 직경 사이에 간격이 커져 카데터 위치 표시기의 카데터 안내 기능이 약해지는 경우에는 관통 홀 내에 관통 홀과 카데터 사이에 스페이서를 삽입함으로써 보다 안정된 안내를 행할 수 있다. 또한 손잡이(15)에 나사를 형성하여, 제1 그립(16)이 긴 로드(11) 상에서 이동한 후 고정되도록 구성하여도 좋다. 또한 긴 로드(11)에는 눈금을 형성하여 제1 그립(16)으로 카데터 및 카데터 가이드를 이동시킬 때 정량적으로 이동시켜도 좋다. 본 발명에 따르면 기본적으로 수술용 항법 장치에서 카데터 및 카데터 가이드의 이동이 파악되므로, 눈금이 필수적인 것은 아니다.
도 9는 제2 그립을 여러 각도에서 찍은 사진으로서, 제2 그립(20)은 로봇 등과 같은 다른 수단에 고정될 수 있는 고정부(21)를 구비하고 있으며, 카데터 및 카데터 가이드의 장착 및 이동을 위한 관통 홀(22)을 구비하고 있다. 제2 그립(20)을 긴 로드(11)의 일단 측에 위치시킴으로써, 유연성을 가지는 카데터 및 와이어 카데터 가이드의 휨을 방지하여, 수술용 항법 장치에 있어서 이들의 위치 오차를 줄이는데 특히 유용하게 작용한다.
도 10은 중간 그립을 여러 각도에서 찍은 사진으로서, 관통 홀(31)이 구비되어 있으며, 긴 로드(11)에 대해 이동-고정 가능하도록 고정 스크류(32)가 구비되어 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 위치 인식이 가능하며, 카데터 및 카데터 가이드의 목표 지점으로의 안 내가 가능한 카데터 위치 표시기.
(2) 수술용 항법 장치가 사용되는 환경 하에서, 카데터 및 카데터 가이드의 휨을 억제할 수 있는 카데터 위치 표시기.
(3) 카데터 가이드의 고정이 간편한 카데터 위치 표시기.
(4) 카데터로부터 카데터 가이드를 정확하게 및/또는 정량적으로 이동가능하면서도 이들의 장착 및 분리가 가능한 카데터 위치 표시기.
(5) 스페이서를 구비함으로써, 범용성을 가지는 카데터 위치 표시기.
(6) 유연한(flexible) 카데터 또는 카데터 튜브와 휠 수 있는 와이어를 안내하고, 이들의 위치를 알려줄 수 있는 카데터 위치 표시기.
(7) 로봇에 의해 사용가능하며, 로봇과 별도로 수술용 항법 장치에 의해 인식가능함으로써, 목표 지점과의 오차를 판별할 수 있게 하는 카데터 위치 표시기.
도 1은 미국특허 제6,783,536호에 기재된 카데터 및 카데터를 운용하는데 필요한 수단들의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 미국특허 제7,328,057호에 기재된 카데터 및 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 미국특허 제6,235,038호에 기재된 수술장의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 미국특허 제6,197,003호에 기재된 카데터 안내 수단의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 미국특허 제6,893,421호에 기재된 카데터 조립체의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 미국특허 제7,453,227호에 기재된 로봇을 이용한 수술의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 카데터 위치 표시기의 일 예를 나타내는 사진,
도 8은 제1 그립을 여러 각도에서 찍은 사진,
도 9는 제2 그립을 여러 각도에서 찍은 사진,
도 10은 중간 그립을 여러 각도에서 찍은 사진.

Claims (9)

  1. 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서,
    몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드;
    긴 로드의 일단 측에 위치하며, 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자를 구비하고, 적어도 카데터가 긴 로드의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 제1 그립(grip); 그리고,
    긴 로드의 타단 측에 위치하며, 제1 그립으로부터 연장된 카데터의 휨을 줄이도록 카데터가 이동가능하게 장착될 수 있는 제2 그립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1 그립과 제2 그립 사이에서 긴 로드에 위치하며, 카데터가 이동가능하도록 장착될 수 있는 중간 그립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    제1 그립 및 제2 그립 중 적어도 하나는 유연성을 가지는 카데터의 이동이 와이어 형태의 카데터 가이드에 의해 이루어지도록 관통 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    관통 홀 내에 관통 홀과 카데터 사이에 삽입된 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    중간 그립은 긴 로드 상에서 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  6. 카데터의 위치를 수술용 항법 장치에 알리는 카데터 위치 표시기에 있어서,
    몸체를 형성하는 긴(elongated) 로드; 그리고,
    긴 로드에 슬라이드가능하게 위치하며, 적어도 카데터가 긴 로드의 장 축 방향을 따라 이동가능하도록 장착될 수 있는 1이상의 그립(grip);을 포함하며,
    1이상의 그립 중의 하나는 위치 인식 수단과 연동하는 위치 식별자를 구비하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    1이상의 그립은 복수개이며, 복수개의 그립 중의 적어도 두개가 위치 식별자를 구비하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    1이상의 그립 중의 하나는 카데터 위치 표시기를 고정시키는 고정부(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    고정부는 로봇에 장착되는 것을 특징으로 하는 카데터 위치 표시기.
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