KR101599428B1 - Catheter system - Google Patents

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KR101599428B1
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박종오
고성영
권기덕
최현철
정세미
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전남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 카테터 시술 동안에 실시간으로 모니터링이 이루어지면서 혈관 벽을 손상시키지 않으면서도 시술 목표 부위까지 가이드와이어를 쉽게 진입시킬 수 있는 카테터 시스템에 관한 것으로, 제1C암(111)과 제2C암(112)이 서로 직교하게 마련되어 지면에 대해 수평축을 갖고 회동 가능한 회전암(110)과; 상기 제1C암(111)의 각 선단에 설치되어 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영부(121)(122)와; 상기 제2C암의 각 선단에 서로 마주하도록 마련되는 한 쌍의 코일(131)(132)과, 상기 코일에 유도 자기장을 발생시키기 위한 자화전류를 공급하게 되는 전원공급부(133)를 포함하는 자기장생성부와; 상기 회전암(110)과 인접 배치되어 전후 이동 및 회전이 가능한 가동베드(140)와; 상기 자기장생성부(130)에서 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어지도록 선단에 자성체(211)가 마련된 가이드와이어(210)를 포함하는 카테터 피딩유닛(200);을 포함한다.The present invention relates to a catheter system capable of easily guiding a guide wire to a target site without damaging the wall of the blood vessel while being monitored in real time during a catheter procedure. The catheter system includes a first C arm 111 and a second C arm 112, A rotary arm (110) provided orthogonally to each other and capable of rotating with a horizontal axis relative to the ground; An image capturing unit 121 (122) provided at each end of the first C arm 111 to obtain a video image; A pair of coils 131 and 132 provided at the ends of the second C arm so as to face each other and a power supply 133 for supplying a magnetizing current for generating an induction magnetic field to the coil, Wealth; A movable bed (140) disposed adjacent to the rotary arm (110) and capable of moving forward and backward and rotating; And a guide wire 210 having a magnetic body 211 at its tip so as to perform steering drive by the magnetic field generated by the magnetic field generating unit 130.

Description

카테터 시스템{CATHETER SYSTEM}Catheter system {CATHETER SYSTEM}

본 발명은 카테터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시술 동안에 실시간으로 모니터링이 이루어지면서 혈관 벽을 손상시키지 않으면서도 시술 목표 부위까지 가이드와이어를 쉽게 진입시킬 수 있는 카테터 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a catheter system, and more particularly, to a catheter system capable of easily entering a guide wire to a target site without damaging the vessel wall while real-time monitoring is performed during the procedure.

일반적으로 카테터는 중공축의 유연한 관으로 이를 이용하여 혈관질환 및 특정 병변으로 국부영역에 약물을 전달하는데 사용되는 의료기기이다.Generally, a catheter is a flexible tube of a hollow shaft, and is a medical device used for delivering drugs to a local area by vascular diseases and specific lesions using the same.

카테터를 치료부에 도달시키기 위해서는 먼저 가이드와이어라는 가늘고 유연한 와이어를 이용하여 원하는 부위로 도달시킨 후 와이어를 따라 카테터가 삽입된다.To reach the catheter, the catheter is inserted along the wire after reaching the desired site using a thin flexible wire called a guide wire.

가이드와이어 삽입은 의사가 실시간으로 혈관 내에 조영제를 투여하면서 X-ray 화면을 보며 수행한다. 이 과정에서 가이드와이어의 팁 부분의 조향이 어려워서 많은 시간이 소요될 수 있으며, 이 과정에서 환자와 의사는 X-ray에 장시간 노출되어 X-ray 피폭량이 계속 증가하게 된다. 또한 팁 부분의 방향이 혈관의 중심부를 향하지 않을 경우 시술도중 혈관 내벽의 손상 및 천공을 야기할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 이러한 시술은 매우 고도의 숙련도를 요구하며, 시술자의 숙련도에 따라서 시술의 성공률이 결정되는 측면이 컸다.The insertion of the guidewire is performed by the doctor while viewing the X-ray screen while administering the contrast agent in the blood vessel in real time. In this procedure, it is difficult to steer the tip of the guide wire, which can take a lot of time. In this process, the patient and the doctor are exposed to the X-ray for a long time and the X-ray exposure continues to increase. If the direction of the tip portion is not directed toward the center of the blood vessel, there is a problem that the inner wall of the blood vessel may be damaged and punctured during the procedure. In addition, such procedures require a very high degree of proficiency, and the success rate of the procedure is determined according to the skill of the practitioner.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 공개특허공보 제10-2010-0095782호(공개일자: 2010.09.01)(이하, "종래기술1"이라 함)에는 혈관 내의 만성완전협착 병변 제거 기구를 제안하고 있다.In order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2010-0095782 (published on Sep. 1, 2010) (hereinafter referred to as "Prior Art 1") proposes an apparatus for removing a lesion in a blood vessel.

종래기술1은 혈관 내강에 진입되는 카테터의 전단부에 병변 제거툴을 구비하고, 병변 제거툴의 후위에 카테터의 외주면을 둘러싸는 형태로 배치된 다수 개의 풍선으로 구성되는 전위조절부와, 전위조절부의 후위로 소정거리 이격된 위치에서 카테터의 외주면을 둘러싸는 형태로 배치된 다수개의 풍선으로 구성되는 후위조절부로 이루어진 카테터 중심조절부를 구비하여 혈관 내 병변의 위치에 따라 전위조절부 및 후위조절부에 구비된 각각의 풍선을 선택적으로 팽창시켜, 병변 제거 시에 카테터의 센터링을 확보할 수 있는 동시에 카테터의 혈관 내부 진입 시 또는 병변 제거 작업 시에 카테터 전단부에 구비된 병변 제거툴의 위치를 조절하여 카테터의 진입방향 또는 절삭작업의 진행방향을 조절함으로써 혈관 내벽의 손상을 방지하면서 원하는 병변 부위를 효과적으로 공략하여 제거하고자 하고 있다.In the prior art 1, there is provided a catheter having a lesion removal tool at the front end of a catheter that enters the lumen of a vessel, a potential regulating part composed of a plurality of balloons disposed in the rear of the lesion removing tool and surrounding the outer periphery of the catheter, And a catheter centering unit having a catheter centering unit including a plurality of balloons disposed at a position spaced apart from the catheter by a predetermined distance and surrounding the outer circumferential surface of the catheter, And the center of the catheter can be secured at the time of removing the lesion by adjusting the position of the lesion removal tool provided at the front end of the catheter when the catheter enters the inside of the blood vessel or during the operation for removing the lesion It is possible to prevent damage to the inner wall of the blood vessel by controlling the direction of entry of the catheter or the direction of advancement of the cutting operation, So that it can be effectively removed.

그러나 종래기술1은 다수의 풍선을 개별적으로 제어하여야 하는데 이를 위해서는 카테터 자체의 크기가 커지는 문제점이 있다.However, in the prior art 1, a plurality of balloons must be individually controlled, which leads to a problem that the size of the catheter itself increases.

한편 본 출원인은 등록특허공보 제10-1217767호(공고일자: 2013.01.02)(이하, "종래기술2"이라 함)에서 전자기 구동 회전자계와 카테터 기반의 마이크로 드릴툴을 이용한 카테터 기반을 가지는 의료 시술용 전자기 구동 수술장치를 제안한 바 있다.On the other hand, the applicant of the present invention has proposed a medical device having a catheter base using an electromagnetic drive system and a catheter-based micro drill tool in Patent Document 10-1217767 (Publication Date: 2013.01.02) (hereinafter referred to as " And an electromagnetically driven surgical device for a surgical procedure has been proposed.

한편 종래기술2에서는 3차원 공간상에서 원하는 방향으로 조향을 위하여 다수의 코일들이 적용된 코일시스템이 적용됨으로써, 실시간으로 시술부위의 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영시스템과 코일시스템을 서로 간섭 없이 효율적으로 배치하는데 어려움이 있다.
On the other hand, in the prior art 2, a coil system to which a plurality of coils are applied for steering in a desired direction on a three-dimensional space is applied, thereby effectively arranging the image capturing system and the coil system for obtaining a video image of a treatment site in real time without interference There is a difficulty.

공개특허공보 제10-2010-0095782호(공개일자: 2010.09.01)Published Patent Publication No. 10-2010-0095782 (Published Date: September 1, 2010)

등록특허공보 제10-1217767호(공고일자: 2013.01.02)
Registered patent publication No. 10-1217767 (Publication date: 2013.01.02)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 카테터 시술 동안에 실시간으로 모니터링이 이루어지며, 혈관 벽을 손상시키지 않으면서도 시술 목표 부위까지 가이드와이어를 쉽게 진입시킬 수 있는 카테터 시스템을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a catheter system in which monitoring is performed in real time during a catheter procedure and a guide wire can be easily introduced to a target site without damaging the vessel wall.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카테터 시스템은, 제1C암과 제2C암이 서로 직교하게 마련되어 지면에 대해 수평축을 갖고 회동 가능한 회전암과; 상기 제1C암의 각 선단에 설치되어 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영부와; 상기 제2C암의 각 선단에 서로 마주하도록 마련되는 한 쌍의 코일과, 상기 코일에 유도 자기장을 발생시키기 위한 자화전류를 공급하게 되는 전원공급부를 포함하는 자기장생성부와; 상기 자기장생성부에서 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어지도록 선단에 자성체가 마련된 가이드와이어를 포함하는 카테터 피딩유닛;을 포함한다.In order to achieve the above object, a catheter system according to the present invention comprises: a rotary arm provided with a first C arm and a second C arm orthogonal to each other and rotatable about a horizontal axis with respect to a ground; An image capturing unit provided at each end of the first C arm to obtain a video image; A pair of coils provided at the ends of the second C arm so as to face each other, and a power supply unit for supplying a magnetizing current for generating an induction magnetic field to the coil; And a guide wire having a magnetic body at a tip thereof so as to perform steering drive by the magnetic field generated by the magnetic field generator.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 영상촬영부는, 상기 제1C암의 각 선단에 서로 마주하도록 마련되는 X선 소스와, X선 검출기인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the image capturing unit is an X-ray source and X-ray detectors provided to face each other at the tip ends of the first C-arm.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은, 상기 가이드와이어에 인가되는 힘과 토크를 검출하는 F/T센서부와; 상기 F/T센서부에서 검출된 신호에 따라서 상기 전원공급부에 인가되는 자화전류를 제어하여 유도 자기장을 가변하게 되는 제어부;를 더 포함한다.Preferably, in the present invention, the catheter feeding unit includes: an F / T sensor unit for detecting a force and a torque applied to the guide wire; And a control unit controlling the magnetizing current applied to the power supply unit according to the signal detected by the F / T sensor unit to vary the induced magnetic field.

보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 F/T센서부에서 검출된 신호에 따라서 회전암을 회전 구동하는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는, 상기 회전암과 인접 배치되며, 상기 F/T센서부로부터 전달된 검출 신호에 따라서 상기 제어부에 의해 전후 이동 및 회전이 이루어지는 가동베드를 더 포함한다.More preferably, in the present invention, the control unit rotates and drives the rotary arm in accordance with the signal detected by the F / T sensor unit, more preferably, the F And a movable bed which is moved forward and backward and rotated by the control unit according to a detection signal transmitted from the / T sensor unit.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은, 상기 가이드와이어를 회전 구동하기 위한 회전구동부를 더 포함한다.Preferably, in the present invention, the catheter feeding unit further includes a rotation driving unit for rotationally driving the guide wire.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은, 상기 가이드와이어를 전후 구동하기 위한 선형구동부를 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 카테터 피딩유닛은, 한 쌍의 롤러 사이에 상기 가이드와이어가 삽입되어 상기 가이드와이어를 전후 조작하게 되는 선형구동모듈을 더 포함한다.Preferably, in the present invention, the catheter feeding unit further includes a linear driving unit for driving the guide wire back and forth, and more preferably, the catheter feeding unit includes a pair of rollers, And a linear driving module inserted into the guide wire and operating the guide wire back and forth.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 가이드와이어는 상기 자성체가 위치하는 원위부와, 근위부의 재질이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
Preferably, in the present invention, the guide wire is characterized in that the material of the distal portion and the proximal portion in which the magnetic material is located are different from each other.

본 발명에 따른 카테터 시스템은, 서로 직교하여 마련되어 각각 영상촬영수단과 자기장생성부가 구비되는 한 쌍의 C암으로 구성된 회전암과, 자기장생성부에서 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어지도록 선단에 자성체가 마련된 가이드와이어를 포함하는 카테터 피딩유닛으로 구성됨으로서, 실시간으로 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영수단과 유도 자기장을 이용하여 가이드와이어를 병변 위치까지 진입시키기 위한 자기장생성부가 서로 간섭이 없이 효율적으로 배치될 수 있는 효과가 있다.A catheter system according to the present invention includes a rotary arm that is composed of a pair of C arms provided orthogonally to each other and each equipped with an image pickup means and a magnetic field generating unit and a magnetic field generating unit that generates a magnetic field And the magnetic field generating unit for guiding the guide wire to the lesion position using the induction magnetic field is efficiently arranged without interference with each other by using the image capturing means for obtaining the image in real time and the induction magnetic field There is an effect that can be.

또한 본 발명의 카테터 시스템은, 가이드와이어의 삽입 과정에서 혈관 벽과 접촉에 의한 반작용력을 검출할 수 있는 F/T센서부가 마련되며, 이 검출신호를 이용하여 자기장생성부를 제어하여 유도 자기장을 가변함으로써 시술 과정에서 혈관 벽이 손상되는 것을 방지함으로써 종래의 가이드와이어를 이용한 카테터 조향 방법과 비교하여 시술자의 고도의 숙련도를 요구하지 않으면서도 효율적으로 혈관 및 내강의 목표지점으로 카테터를 위치시킬 수 있는 효과가 있다.In the catheter system of the present invention, an F / T sensor unit capable of detecting the reaction force due to contact with the blood vessel wall in the insertion process of the guide wire is provided, and the magnetic field generator is controlled using the detection signal, Thereby preventing the vessel wall from being damaged during the procedure, thereby making it possible to efficiently position the catheter to the target site of the vessel and lumen without requiring a high degree of skill of the practitioner as compared with the catheter steering method using the conventional guide wire. .

다음으로 본 발명에 카테터 시스템은 원격제어가 가능하고 빠른 시간 내에 가이드와이어를 병변 위치까지 삽입시킬 수가 있으므로, 가이드와이어의 진입 과정에서 영상 이미지를 얻기 위하여 사용되는 X-ray에 의한 환자와 의사의 X-ray 피폭량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Next, since the catheter system according to the present invention can remotely control and insert the guide wire to the lesion site in a short time, the X-ray used to obtain the image in the guide wire entry -ray Has the effect of reducing the amount of exposure.

도 1은 본 발명에 따른 카테터 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 카테터 시스템에 있어서, 카테터 피딩유닛의 제1실시예를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 카테터 시스템에 있어서, 카테터 피딩유닛의 제2실시예를 보여주는 도면,
도 4의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명에 따른 카테터 시스템에서 가이드와이어의 작동예들을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 카테터 시스템이 있어서, 가이드와이어의 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 6의 (a)(b)(c)d는 본 발명에 따른 카테터 시스템을 이용한 가이드와이어 조작예를 설명하는 도면.1 is a schematic view of a catheter system according to the present invention;
Figure 2 is a diagram of a catheter system according to the present invention, showing a first embodiment of a catheter feeding unit,
Figure 3 is a diagram of a catheter system according to the present invention, showing a second embodiment of a catheter feeding unit,
4 (a), 4 (b), 4 (c) and 4 (d) illustrate examples of operation of a guide wire in a catheter system according to the present invention,
Figure 5 is a catheter system according to the present invention, showing another embodiment of a guide wire,
6 (a), 6 (b) and 6 (c) are views for explaining an example of manipulating a guide wire using a catheter system according to the present invention.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

한편, 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
It is to be understood, however, that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be further understood that the terms " comprises ", or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 카테터 시스템은, 제1C암(111)과 제2C암(112)이 서로 직교하게 마련되어 지면에 대해 수평축을 갖고 회동 가능한 회전암(110)과; 제1C암(111)의 각 선단에 설치되어 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영부(121)(122)와; 제2C암(112)의 각 선단에 서로 마주하도록 마련되는 한 쌍의 코일(131)(132)과, 코일(131)(132)에 유도 자기장을 발생시키기 위한 자화전류를 공급하게 되는 전원공급부(133)를 포함하는 자기장생성부와; 회전암(110)과 인접 배치되어 전후 이동 및 회전이 가능한 가동베드(140)와; 자기장생성부에서 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어지도록 선단에 자성체(211)가 마련된 가이드와이어(210)가 구비되는 카테터 피딩유닛(200);을 포함한다.
Referring to FIG. 1, the catheter system of the present invention comprises: a rotary arm 110 provided with a first C-arm 111 and a second C-arm 112 orthogonal to each other and rotatable about a horizontal axis with respect to the ground; An image capturing unit 121 (122) provided at each end of the first C arm 111 to obtain a video image; A pair of coils 131 and 132 provided at the respective ends of the second C arm 112 so as to face each other and a power supply unit 130 for supplying a magnetizing current for generating an induction magnetic field to the coils 131 and 132 133); A movable bed (140) disposed adjacent to the rotary arm (110) and capable of moving back and forth; And a catheter feeding unit (200) having a guide wire (210) provided with a magnetic body (211) at its tip so as to perform steering drive by a magnetic field generated by a magnetic field generating unit.

회전암(110)은 두 개의 C암(111)(112)이 서로 직교하게 마련되어 일체로 회전 구동이 이루어지며, 지면에 대해 수평축을 갖고 회동이 이루어지도록 베이스부재(101)가 마련될 수 있다. 각각 C암은 일정 곡률의 'C'형상으로써 서로 마주하는 말단부를 갖는다.The rotary arm 110 is provided with two C arms 111 and 112 orthogonal to each other so as to be integrally rotated, and the base member 101 may be provided so that the rotary member 110 is rotated with a horizontal axis with respect to the ground surface. Each C arm has a "C" shape with a certain curvature and has opposite ends facing each other.

회전암(110)은 전동식의 구동부가 마련되어 베이스부재(101)에 설치됨으로써 외부의 전기적인 구동전원 또는 구동신호에 의해 회전 구동이 이루어질 수 있다.The rotary arm 110 is provided on the base member 101 with an electric drive unit, and thus the rotary arm 110 can be rotationally driven by an external electric power source or a drive signal.

영상촬영부(121)(122)는 제1C암의 각 선단에 마련되어 영상 이미지를 얻게 되며, 바람직하게는, 영상촬영부(121)(122)는 X선 소스(121)와, X선 소스(121)와 마주하여 마련되는 X선 검출기(122)에 의해 제공될 수 있다.The image capturing units 121 and 122 are provided at each tip of the first C arm to obtain an image image. Preferably, the image capturing units 121 and 122 include an X-ray source 121 and an X- Ray detector 122 provided opposite to the X-ray detector 121.

자기장생성부는 제2C암의 각 선단에 서로 마주하도록 설치되는 한 쌍의 코일(131)(132)과, 코일(131)(132)에 유도 자기장을 발생시키기 위한 자화전류를 공급하게 되는 전원공급부(133)를 포함한다.The magnetic field generation unit includes a pair of coils 131 and 132 provided at the respective ends of the second C arm so as to face each other and a power supply unit 132 for supplying a magnetizing current for generating an induction magnetic field to the coils 131 and 132 133).

한 쌍의 코일(131)(132)은 동일한 원형의 코일로써, 균일한 자기장을 발생시키는 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)에 의해 제공될 수 있다.The pair of coils 131 and 132 may be provided by a Helmholtz coil which generates a uniform magnetic field with the same circular coil.

가동베드(140)는 시술 대상 환자가 위치하게 되며, 지지구조물(141) 상부에 위치하여 전후 및 종축 방향에 대해 회전 가능하게 마련된다. 한편, 가동베드(140)는 별도의 전동식의 구동부가 마련되어 구동부에 의해 전후 또는 회전이 이루어질 수가 있다.The movable bed 140 is positioned above the support structure 141 and is rotatable about the longitudinal and longitudinal directions. Meanwhile, the movable bed 140 may be provided with a separate electric driving unit, and may be rotated forward or backward by the driving unit.

카테터 피딩유닛(200)은 선단에 자성체(211)가 마련된 가이드와이어(210)를 포함하며, 가이드와이어(210)는 한 쌍의 코일(131)(132)에 의해 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어진다. 본 발명에서 자성체(211)는 영구자석을 포함하여 자기장 안에서 자화가 이루어지는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
The catheter feeding unit 200 includes a guide wire 210 having a magnetic body 211 at its tip and the guide wire 210 is steered by a magnetic field generated by a pair of coils 131 and 132 . In the present invention, the magnetic body 211 is not particularly limited as long as it includes a permanent magnet and is magnetized in a magnetic field.

도 2는 본 발명에 따른 카테터 시스템에 있어서, 카테터 피딩유닛의 제1실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a first embodiment of a catheter feeding unit in a catheter system according to the present invention.

도 2에 예시된 것과 같이, 카테터 피딩유닛(200)은 가이드와이어(210)에 인가되는 힘과 토크를 검출하기 위한 F/T(Force/Torque)센서부(220)와, F/T센서부(220)에서 검출된 신호에 따라서 자기장생성부에서 발생되는 유도 자기장을 가변할 수 있는 제어부(230)를 포함한다.2, the catheter feeding unit 200 includes an F / T (Force / Torque) sensor unit 220 for detecting a force and a torque applied to the guide wire 210, And a control unit 230 for varying an induced magnetic field generated in the magnetic field generating unit according to a signal detected by the magnetic field generating unit 220.

예를 들어, F/T센서부(220)는 가이드와이어(210)가 혈관 내에 삽입되어 혈관 벽과 접촉이 발생하면, 그 반작용력을 검출하여 제어부(230)로 전달하고 제어부(230)는 검출된 반작용력의 크기에 따라서 자기장생성부에서 발생되는 유도 자기장의 크기를 조절하여 가이드와이어(210)의 삽입 시에 혈관 벽을 손상시키지 않고 삽입이 이루어질 수 있도록 한다.For example, when the guide wire 210 is inserted into the blood vessel and contacts the blood vessel wall, the F / T sensor unit 220 detects the reaction force and transmits the detected reaction force to the control unit 230, The magnitude of the induced magnetic field generated in the magnetic field generating unit is adjusted according to the magnitude of the reaction force, so that insertion can be performed without damaging the blood vessel wall at the time of inserting the guide wire 210.

한편 제어부(230)는 F/T센서부(220)에서 검출된 힘과 토크에 따라서 가이드와이어(210) 선단의 조향각도를 변경하기 위하여 회전암(110)의 회전 각도를 변경하여 자기장생성부에서 발생되는 유도 자기장의 방향을 변경할 수 있다. 다른 한편으로 제어부(230)는 회전암(110)의 회전 구동과는 별도로 가동베드(140)의 회전 각도를 변경하여 가이드와이어(210) 선단의 조향각도를 변경할 수도 있을 것이다.Meanwhile, the control unit 230 changes the rotation angle of the rotary arm 110 to change the steering angle of the tip of the guide wire 210 according to the force and torque detected by the F / T sensor unit 220, The direction of the generated induced magnetic field can be changed. On the other hand, the control unit 230 may change the steering angle of the leading end of the guide wire 210 by changing the rotation angle of the movable bed 140 separately from the rotation driving of the rotary arm 110.

F/T센서부(220)와 가이드와이어(210) 사이에는 와이어연결부(221)가 마련될 수 있으며, 와이어연결부(221) 전단에 가이드와이어(210)가 압입되어 고정될 수 있다. 따라서 가이드와이어(210)가 인체 내에 삽입되어 발생되는 가이드와이어(210) 선단의 반작용력은 와이어연결부(221)를 통해 F/T센서부(220)로 전달되며, 와이어연결부(221)를 지지할 수 있는 서포터(222)가 마련될 수 있다.A wire connection part 221 may be provided between the F / T sensor part 220 and the guide wire 210. A guide wire 210 may be press-fitted into the front end of the wire connection part 221. [ The reaction force of the tip of the guide wire 210 generated by inserting the guide wire 210 into the human body is transmitted to the F / T sensor unit 220 through the wire connection unit 221, A supporter 222 can be provided.

F/T센서부(220)는 회전구동부(240)에 설치되어 회전구동부(240)의 회전 구동에 의해 가이드와이어(210)의 회전 조작이 이루어질 수 있다. 회전구동부는 전동모터, 또는 스텝핑모터와 같은 주지의 전동장치에 의해 제공될 수 있다.The F / T sensor unit 220 is installed in the rotation driving unit 240 and can be rotated by the rotation driving unit 240 to rotate the guide wire 210. The rotary drive unit may be provided by an electric motor, or a known transmission such as a stepping motor.

회전구동부(240)는 선형구동부(250)가 마련되어 선형구동부(250)의 전후 직선 구동에 의해 가이드와이어(210)의 전후진 조작이 이루어질 수 있으며, 선형구동부는 리니어모터, LM가이드와 같은 주지의 다양한 액추에이터에 의해 제공될 수 있다.The rotation driving unit 240 may include a linear driving unit 250 and may be operated in the forward and backward directions of the linear driving unit 250. The linear driving unit may include a linear motor, May be provided by various actuators.

도면부호 201은 카테터 피딩유닛이 설치되는 베이스플레이트이며, 베이스플레이트는 가동베드에 설치되는 구조물일 수 있으며, 또는 가동베드와 별개로 마련되는 구조물일 수 있다.
Reference numeral 201 denotes a base plate on which the catheter feeding unit is installed. The base plate may be a structure provided on the movable bed, or may be a structure provided separately from the movable bed.

도 3은 본 발명에 따른 카테터 시스템에 있어서, 카테터 피딩유닛의 제2실시예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a second embodiment of a catheter feeding unit in a catheter system according to the present invention.

도 3을 참고하면, 다른 실시예에 따른 카테터 피딩유닛(300)은, 선단에 자성체(311)가 마련된 가이드와이어(310)와, 가이드와이어(310) 선단에 인가되는 힘과 토크를 검출하기 위한 F/T센서부(320)와, F/T센서부(320)에서 검출된 신호에 따라서 자기장생성부에서 발생되는 유도 자기장을 가변하게 되는 제어부(330)를 포함하는 것은 앞서의 실시예와 동일하다.3, the catheter feeding unit 300 according to another embodiment includes a guide wire 310 having a magnetic body 311 at its tip and a guide wire 310 for detecting a force and a torque applied to the distal end of the guide wire 310 The control unit 330 includes an F / T sensor unit 320 and a control unit 330 that varies an induced magnetic field generated in the magnetic field generating unit according to a signal detected by the F / T sensor unit 320, Do.

F/T센서부(320)에는 가이드와이어(310)가 관통 삽입되는 연결부(321)가 마련되며, 연결부(321) 전단에 가이드와이어(310)가 내삽되는 카테터튜브(322)가 압입 고정될 수 있다. The catheter tube 322 through which the guide wire 310 is inserted is inserted into the F / T sensor unit 320 at the front end of the connection part 321, have.

카테터튜브(322)는 유연성을 갖는 합성수지재에 의해 제공될 수 있으며, 시술 시에 유연성이 요구되는 원위부와는 달리 적당한 강성이 요구되는 근위부에는 코일스프링 또는 금속와이어가 편조된 블레이드(braid)가 보강부재로써 합성수지재에 코팅되어 제공될 수 있으며, 또는 근위부는 스테인리스 스틸과 같은 금속 소재로 제작될 수 있다.The catheter tube 322 may be provided by a flexible synthetic resin material and may be provided with a coil spring or a braid braided with a metal wire to reinforce the proximal portion where appropriate rigidity is required unlike the distal portion, Or may be coated on a synthetic resin material, or the proximal portion may be made of a metal material such as stainless steel.

도면부호 323은 연결부(321)를 지지하게 되는 서포터이다.Reference numeral 323 denotes a supporter for supporting the connection portion 321.

F/T센서부(320) 후단에는 선형-회전 구동부(340)가 마련될 수 있으며, 구체적으로 선형-회전 구동부(340)는 가이드와이어(310)를 회전 조작하게 회전구동모듈(341)과, 회전구동모듈(341)과 일렬로 배치되어 가이드와이어(310)를 인체 내에 삽입하거나 회수하기 위한 선형구동모듈(342)을 포함한다.The linear-rotation driving unit 340 includes a rotation driving module 341 for rotating the guide wire 310, a rotation driving unit 340 for rotating the guide wire 310, And a linear drive module 342 arranged in line with the rotation drive module 341 for inserting or withdrawing the guide wire 310 into the human body.

회전구동모듈(341)은 가이드와이어(310)가 삽입 고정되어 가이드와이어(310)의 회전 조작이 이루어질 수 있으며, 가이드와이어가 삽입 고정되는 고정블록과 이 고정블록을 회전 구동하기 위한 주지의 전동모터, 또는 스텝핑모터에 의해 제공될 수 있다.The rotation driving module 341 may include a fixed block to which the guide wire 310 is inserted and fixed so that the guide wire 310 can be rotated and a guide wire is inserted and fixed, , Or by a stepping motor.

선형구동모듈(342)은 가운데에 가이드와이어(310)가 삽입되는 한 쌍에 롤러에 의해 제공될 수 있으며, 롤러의 회전 구동에 의해 가이드와이어(310)를 인체에 삽입하거나 회수할 수 있다.The linear drive module 342 may be provided by a pair of rollers in which a guide wire 310 is inserted in the center, and the guide wire 310 can be inserted into or withdrawn from the human body by rotational drive of the roller.

선형-회전 구동부(340)는 선형구동부(350)가 마련될 수 있으며, 선형구동부(350)는 전후 직선 운동에 의해 선형-회전 구동부(340)와 함께 가이드와이어(310)의 전후 조작이 이루어질 수 있다.The linear-rotation driving unit 340 may be provided with a linear driving unit 350 and the linear driving unit 350 may be operated in the forward and backward directions of the guide wire 310 together with the linear- have.

예를 들어, 선형구동모듈(342)은 롤러의 회전 구동에 의해 가이드와이어(310)의 전후 조작이 이루어져 인체 내에 가이드와이어(410)를 삽입하거나 회수하는 경우와 같이 가이드와이어(310)의 이동 거리가 길게 발생되는 상황에서 유리하며, 선형구동부(350)는 가이드와이어(410)의 전후 이동 조작이 비교적 짧고 정밀한 조작이 요구되는 상황에서 유리할 수 있다.
For example, the linear driving module 342 can be operated in the forward and backward directions of the guide wire 310 by rotational driving of the rollers, so that the moving distance of the guide wire 310, The linear driving unit 350 may be advantageous in a situation where the operation of moving the guide wire 410 back and forth is relatively short and precise operation is required.

도 4의 (a)(b)(c)(d) 및 도 5의 (a)(b)는 본 발명에 따른 카테터 시스템에서 가이드와이어의 작동예들을 보여주는 도면이다.FIGS. 4 (a), 4 (b), 4 (c), 4 (d) and 5 (a) and 5 (b) are views showing examples of operation of the guide wire in the catheter system according to the present invention.

도 4의 (a)(b)는 코일(131)(132)에 인가되는 자화전류(I1<I2)의 크기에 따라서 유도 자기장의 크기는 다르며, 이때 가이드와이어(210)의 조향각도의 크기는 유도 자기장의 크기에 비례하여 커진다.4 (a) and 4 (b), the magnitude of the induced magnetic field differs according to the magnitude of the magnetizing current I1 <I2 applied to the coils 131 and 132. At this time, the magnitude of the steering angle of the guide wire 210 is And increases in proportion to the magnitude of the induced magnetic field.

또한 도 4의 (c)(d)와 같이, 코일(131)(132)에 인가되는 자화전류의 방향에 따라서 가이드와이어(210)의 조향방향을 바꿔줄 수가 있다.
4 (c) and (d), the steering direction of the guide wire 210 can be changed according to the direction of the magnetizing current applied to the coils 131 and 132.

본 발명에서 가이드와이어(210)는 유연성을 갖는 스프링 형태의 금속 또는 합성수지재에 의해 제공될 수 있으며, 전체가 단일 재질이 사용되고 선단에 자성체가 마련될 수 있으나, 일부 구간에 다른 재질이 사용될 수 있다.In the present invention, the guide wire 210 may be provided by a spring-shaped metal or synthetic resin having flexibility, and a single material may be used as a whole and a magnetic material may be provided at a tip thereof. However, .

바람직하게는, 가이드와이어(210)는 자성체(211)가 위치하는 원위부(distal end)와, 근위부(proximal end)의 재질이 서로 다른 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는, 원위부는 근위부와 비교하여 보다 유연한 재질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 가이드와이어의 근위부는 금속 소재가 사용되고 자성체가 마련되는 원위부는 합성수지재가 사용될 수 있다.Preferably, the guide wire 210 is characterized in that the material of the proximal end is different from that of the distal end where the magnetic body 211 is located. More preferably, the distal portion is different from the proximal portion More flexible material may be used. For example, a metal material may be used for the proximal portion of the guide wire, and a synthetic resin material may be used for the distal portion where the magnetic material is provided.

이와 같이 유연성을 갖는 원위부는 가이드와이어 끝단에서 유도 자기장에 의해 유효 조향각 범위를 크게 할 수 있는 장점이 있다.The flexible distal end has the advantage that the effective steering angle range can be increased by the induction magnetic field at the end of the guide wire.

도 5는 본 발명에 따른 카테터 시스템이 있어서, 가이드와이어의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.Fig. 5 is a view showing another embodiment of a guide wire in the catheter system according to the present invention. Fig.

도 5에 예시된 것과 같이, 가이드와이어(210)는 근위부(212a)와 비교하여 원위부(212b)의 재질이 보다 유연한 소재를 사용함으로써 가이드와이어(210) 선단을 큰 각도로 조향이 가능하다.
As illustrated in FIG. 5, the guide wire 210 is capable of steering the distal end of the guide wire 210 at a large angle by using a material having a more flexible material of the distal portion 212b than the proximal portion 212a.

도 6의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명에 따른 카테터 시스템을 이용한 가이드와이어 조작예를 설명하는 도면이다.6 (a), 6 (b), 6 (c) and 6 (d) are views for explaining an example of manipulating a guide wire using the catheter system according to the present invention.

본 발명은 영상촬영부(121)(122)에서 얻은 영상 이미지를 실시간으로 모니터링하면서 시술이 이루어질 수 있으며, 영상촬영부(121)(122)를 통해 얻은 영상 이미지에서 혈관, 병변의 위치, 가이드와이어, 카테터튜브 등의 위치를 확인할 수 있다.The present invention can be performed while monitoring the video image obtained by the video image capturing units 121 and 122 in real time. The video image obtained through the video image capturing units 121 and 122 can be used to measure a blood vessel, , The location of the catheter tube, and so on.

영상 이미지를 참고하면서 코일에 인가되는 자화전류의 세기와 방향 제어를 통하여 혈관을 따라서 가이드와이어 끝단을 적절히 조향하여 가이드와이어 끝단을 병변 위치까지 위치시킬 수가 있다. 가이드와이어를 병변 위치까지 삽입 완료한 후에는 가이드와이어를 따라서 카테터튜브가 병변 부위로 진입할 수 있다.It is possible to position the guide wire end to the lesion position by appropriately steering the guide wire end along the blood vessel through intensity control and direction control of the magnetizing current applied to the coil while referring to the image of the image. After insertion of the guide wire into the lesion site, the catheter tube may enter the lesion along the guide wire.

한편 가이드와이어(210) 삽입 과정에서 F/T센서부(220)에서 검출된 힘과 토크는 제어부(230)로 전달되며, 제어부(230)는 검출된 신호로부터 가이드와이어(210) 선단과 혈관 벽의 접촉 여부를 모니터링한다. 제어부(230)는 일정 크기 이상의 힘 또는 토크가 감지된 경우에는 전원공급부(133)를 제어하여 코일(131)(132)에 발생되는 유도 자기장을 조정하여 혈관 벽이 손상되는 것을 방지한다.Meanwhile, the force and torque detected by the F / T sensor unit 220 in the process of inserting the guide wire 210 are transmitted to the control unit 230. The control unit 230 detects the force and torque from the F / T sensor unit 220, And the contact state of the contact. The control unit 230 controls the power supply unit 133 to adjust the induced magnetic field generated in the coils 131 and 132 to prevent damage to the blood vessel wall.

다른 한편, 도 6의 (a)(c)에서와 같이 가이드와이어(210)의 삽입 시에 상대적으로 직선 구간의 혈관을 따라서 가이드와이어가 삽입되는 경우에는 유도 자기장이 발생될 필요가 없으며, 가이드와이어 선단의 방향 전환이 필요한 위치에서 유도 자기장이 발생되어 가이드와이어의 조향이 이루어질 수 있다.
6 (a) and 6 (c), when the guide wire is inserted along the blood vessel of a relatively straight section at the time of inserting the guide wire 210, an induction magnetic field does not need to be generated, An induction magnetic field is generated at a position where the direction of the tip is required to be changed, so that the guide wire can be steered.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

110 : 회전암 111 : 제1C암
112 : 제2C암 121 : X선 소스
122 : X선 검출기 131, 132 : 코일
133 : 전원공급부 140 : 가동베드
200, 300 : 카테터 피딩유닛 210, 310 : 가이드와이어
211, 311 : 자성체 220, 320 : F/T센서부
230, 330 : 제어부 240 : 회전구동부
340 : 선형-회전 구동부 341 : 회전구동모듈
342 : 선형구동모듈 250, 350 : 선형구동부110: rotating arm 111: first C arm
112: second C arm 121: X-ray source
122: X-ray detector 131, 132: coil
133: Power supply unit 140: Operation bed
200, 300: catheter feeding unit 210, 310: guide wire
211, 311: magnetic substance 220, 320: F / T sensor unit
230, 330: control unit 240: rotation driving unit
340: linear-rotation driving unit 341: rotation driving module
342: linear driving module 250, 350: linear driving part

Claims (9)

제1C암과 제2C암이 서로 직교하게 마련되어 지면에 대해 수평축을 갖고 회동 가능한 회전암과;
상기 제1C암의 각 선단에 서로 마주하도록 마련된 X선 소스 및 X선 검출기로 구성되어 영상 이미지를 얻기 위한 영상촬영부와;
상기 제2C암의 각 선단에서 서로 마주하여 균일한 자기장을 발생시키도록 마련된 한 쌍의 코일과, 상기 코일에 유도 자기장을 발생시키기 위한 자화전류를 공급하게 되는 전원공급부를 포함하는 자기장생성부와;
상기 코일에서 발생되는 자기장과는 수직하게 배치되어 상기 자기장생성부에서 생성된 자기장에 의해 조향 구동이 이루어지도록 선단에 자성체가 마련된 가이드와이어를 포함하는 카테터 피딩유닛;을 포함하는 카테터 시스템.A rotary arm provided with a first C arm and a second C arm orthogonal to each other and pivotable about a horizontal axis with respect to the ground;
An image capturing unit for capturing a video image, the image capturing unit comprising an X-ray source and an X-ray detector provided at the respective ends of the first C arm so as to face each other;
A pair of coils provided at opposite ends of the second C arm so as to face each other to generate a uniform magnetic field and a power supply unit for supplying a magnetizing current for generating an induced magnetic field to the coil;
And a guide wire disposed perpendicularly to the magnetic field generated by the coil and having a magnetic body at its tip so as to perform steering drive by the magnetic field generated by the magnetic field generating unit. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은,
상기 가이드와이어에 인가되는 힘과 토크를 검출하는 F/T센서부와;
상기 F/T센서부에서 검출된 신호에 따라서 상기 전원공급부에 인가되는 자화전류를 제어하여 유도 자기장을 가변하게 되는 제어부;를 더 포함하는 카테터 시스템.2. The catheter of claim 1,
An F / T sensor unit for detecting a force and a torque applied to the guide wire;
And a control unit controlling the magnetizing current applied to the power supply unit according to a signal detected by the F / T sensor unit to vary an induced magnetic field. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 F/T센서부에서 검출된 신호에 따라서 회전암을 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 카테터 시스템.The catheter system according to claim 3, wherein the control unit rotatably drives the rotary arm according to a signal detected by the F / T sensor unit. 제4항에 있어서, 상기 회전암과 인접 배치되며, 상기 F/T센서부로부터 전달된 검출 신호에 따라서 상기 제어부에 의해 전후 이동 및 회전이 이루어지는 가동베드를 더 포함하는 카테터 시스템.5. The catheter system according to claim 4, further comprising a movable bed disposed adjacent to the rotary arm and configured to be moved back and forth and rotated by the control unit according to a detection signal transmitted from the F / T sensor unit. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은,
상기 가이드와이어를 회전 구동하기 위한 회전구동부를 더 포함하는 카테터 시스템.4. The catheter of claim 1 or 3,
And a rotation driving unit for rotationally driving the guide wire. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은,
상기 가이드와이어를 전후 구동하기 위한 선형구동부를 더 포함하는 카테터 시스템.4. The catheter of claim 1 or 3,
And a linear driver for driving the guide wire back and forth. 제7항에 있어서, 상기 카테터 피딩유닛은,
한 쌍의 롤러 사이에 상기 가이드와이어가 삽입되어 상기 가이드와이어를 전후 조작하게 되는 선형구동모듈을 더 포함하는 카테터 시스템.8. The catheter of claim 7,
Further comprising a linear drive module in which the guide wire is inserted between a pair of rollers to manipulate the guide wire back and forth. 제1항에 있어서, 상기 가이드와이어는 상기 자성체가 위치하는 원위부와, 근위부의 재질이 서로 다른 것을 특징으로 하는 카테터 시스템.The catheter system according to claim 1, wherein the guide wire has a different material from a distal portion and a proximal portion where the magnetic body is located.
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