KR101793215B1 - 카테터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약의 투여를 하면서 같은 시간에 혈전과 같은 색전을 포착할 수 있고, 인체 루멘 내부의 혈액과 같은 체액을 샘플링하고, 상업적인 적용가능성이 있는 카테터 장치에 관한 것이다.

Description

카테터 장치{CATHETER APPARATUS}

본 발명은 혈전과 같은 색전을 잡아주고, 약의 투여,기타와 같은 수행을 하면서, 인체의 루멘(lumen) 내부의 혈액과 같은 체액을 샘플링할 수 있는 카테터 장치에 관한 것이다.

혈전증(thrombosis)은 혈전이 되는 어떤 이유로 인하여 혈관에 혈액이 응고되는 것과 혈전이 혈관을 막고 혈액의 흐름을 방해하는 것에 의한 병이다. 이 위치에서 흐름이 막힘으로, 위치에 따라 심장 경색증(cardiac infraction)이나 뇌 경색증(cerebral infraction)으로 불리는 경색증과 국소빈혈(ischemia)이 발전하고, 생명에 치명적인 상황이 되는 위험을 가질수 있다.

예를들어, 심장 경색증은 관상동맥(coronary artery)이 혈전에 의하여 협착되고, 혈액의 흐름이 감소하고, 심장 근육이 괴사하게 되는 증상을 가리킨다. 심장 경색증의 치료를 하는 동안, 국소빈혈 시간이 증가함에 따라 심장 근육의 괴사가 진행되고, 경색 증가의 연장에 따라 상태가 악화되므로, 혈액의 흐름을 즉시 재관류(re-open or re-perfuse)하는 것이 필요하다.

재관류(re-perfuse) 치료에 있어서, 혈전을 용해하는 약의 도입을 통한 혈전 용해 치료와 마찬가지로, 혈액의 흐름을 증가하도록 관상동맥을 확장하기 위한 카테터 치료(PTCA, PCI)가 있다. 최근에, 혈관 내 치료(endovascular treatment) 기술의 발전으로, 수술적으로 혈액 흐름의 고정 그리고/또는 혈전의 제거를 상대적으로 쉽게 할 수 있는 방법이 있다. 보다 자세하게는, 협착된 병변(lesion) 지역을 풍선(balloon) 카테터로 의하여 확장하고, 스텐트(stent)로 불리는 메쉬 형태의 튜브를 풍선으로 커버하는 스텐트 설치, 혈관에 스텐트를 고정하기 위한 풍선의 확장, 스텐트를 위치시키기 위하여 풍선만을 제거, 그리고 내부로부터 혈관의 벽을 지지와 같은 혈관 확장 치료가 있다.

추가적으로, 이전에는, 혈관의 협착된 위치에 직접적으로 통과하는 와이어와 와이어가 혈전을 잡도록 제공되는 바스켓, 필터 또는 이와 같은 장치들이 발전되었다.(예를 들어 기존 특허 1)

앞서 기술한 바와 같이, 색전과 같은 혈전에 의하여 발생된 질병에서, 일반적인 혈액 흐름을 일찍 잡아주지 못한다면, 괴사 확장이 증가되고, 환자의 생명을 위협하는 위험이 증가한다. 따라서, 혈관을 최대한 빠르게 재관류하도록 하는 것이 필요하다. 그러므로 색전과 같은 혈전을 제거할때 색전이 용해될 수 있도록 약을 삽입하는 것이나 기타 빠른 지원과 치료가 요구된다.

앞서 설명한 환경의 관점에서, 본 발명의 목적은 혈전, 약물 투여, 기타와 같은 색전의 제거와 같은 시간에서의 인체 루멘 내부의 혈액과 같은 체액을 셈플링할 수 있는 카테터 장치를 제공하는 것이다.

위에서 언급한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인체의 루멘 내에 삽입되는 카테터를 가지고, 카테터의 기단부에 접속되고 인체의 루멘 안에 상기 카테터를 삽입하도록 사용되는 가이드 와이어가 지나갈 수 있는 삽입홀을 가지는 분기부(branch portion)를 가지며, 카테터의 선단에서 인체의 루멘안에 색전을 잡아주기 위한 색전 포착수단(embolus trapping means)이 놓여지고, 약품과 같은 액체를 분기부에 접속된 튜브를 통하여 카테터에 도입하도록 하는 액체 도입수단(liquid introducing means)을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 색전 포착수단은 그물 부재(net member)로 구성되어 양 끝단은 거리가 감소하거나 증가하는 것에 의하여 낙하산 모형으로 열리거나 개방되고, 반대쪽 끝단은 묶여져서 카테터에 고정되고, 다른쪽 끝단은 카테터의 표면에서 슬라이드할 수 있도록 묶이는 것이 선호된다. 다음으로, 색전 포착수단에서 슬라이드가 가능한 다른쪽 끝단은 카테터의 전단 사이드에 배치되고, 인체의 루멘 내에 카테터가 삽입되어 넷 부재가 색전을 고정하기 위하여 열리도록 형성되는 것이 적합하다.

추가적으로, 색전 포착수단은 탄성 또는 형상 기억 특성의 니켈 티타늄 와이어, 티타늄 아이어, 백금 또는 금과 니켈 티타늄 함금으로 만들어진 복합 재료 와이어, 금도금이 된 니켈 와이어, 그리고 티타늄 합금의 와이어중 하나로 만들어 지는 것이 선호된다.

또한, 분기부는 카테터 안에 가이드 와이어가 삽입될 수 있는 가이드 와이어 삽입홀을 제공되고, 튜브를 통하여 공급되는 액체가 삽입홀에서 새지 않도록 하는 씰 부재(seal member)를 가지는 것이 선호된다.

또한, 액체 도입 수단은 튜브를 통하여 카테터로 액체를 도입하는 도입구(introduciton opening), 카테터와 튜브를 통하여 혈액과 같은 체액을 전달하는 도출구(delivery opening), 카테터와 도입구 또는 도출구 사이에서 순환 상태를 전환할 수 있게 하는 밸브를 포함하는 스위치부(switch portion)를 가진다.

다음으로, 카테터와 도출구는 서로 스위치부에 의하여 접속되고, 혈액과 같은 체액을 도출구에 대하여 네가티브 압력을 작용하여 도출구로부터 외부로 추출하도록 하는 것이 적합하다.

본 발명의 카테터 장치에 따르면 혈전, 약물 투여, 기타와 같은 색전의 제거와 같은 시간에서의 인체 루멘 내부의 혈액과 같은 체액을 셈플링하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카테터 장치의 전체 개략도이다.
도 2은 도 1의 카테터 장치의 필터부를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 1의 분기부를 보여주는 개략도이다.
도 4는 도 1의 카테터 장치의 사용예를 설명하기 위한 개략도(part1)이다.
도 5는 도 1의 카테터 장치의 사용예를 설명하기 위한 개략도(part2)이다.

본 발명에 따른 실시예는 도면에 따라 아래에서 설명될 것이다. 추가적으로, 상세한 설명에서, 인체의 루멘에서, 업스트림(upstream)측(혈관에서, 심장쪽과 가까운 측)은 내측(proximal)으로 인용되고, 다운스트림(downstream)측은 외측(distal)로 인용된다. 추가적으로, 상세한 설명에서, 혈전뿐만 아니라, 지방 색전과 종양 색전과 같이 루멘 안을 막는 일반적인 물질들을 통합하여 색전으로 인용한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카테터 장치의 전제 개략도이다. 도시된 것과 같이, 카테터 장치(1)는 카테터(10), 필터부(색전 포착수단, 20), 액체 도입부(액체 도입 수단)과 분기부(40)으로 구성된다.

카테터(10)에서, 필터부(20)는 선단(내측,11)의 근처에 배치되고, 기단부(외측,12)는 분기부(40)와 접속된 부드럽고 속이 빈 튜브를 포함한다. 카테터 장치(10)는 환자의 신체 내부의 루멘에 필터부(20)를 사용하며 함께 삽입된다.

필터부(20)는 그물(net) 형태로 짜여진 와이어(21)을 포함한다. 와이어(21)는 니켈 티타늄 와이어, 백금 또는 금과 니켈 티타늄 함금으로 만들어진 복합 재료 와이어, 금도금이 된 니켈 와이어, 탄성 또는 형상 기억 특성 티타늄 합금 아이어등으로 구성된다. 추가적으로, 와이어(21)의 직경은 0.02 에서 0.2mm 범위가 요구된다.

도 2는 필터부(20)를 도시한다. 도 2(a)에서 도시된 바와 같이, 정상 상태에서, 전체 필터부(20)는 대체로 타원형이며, 외측에 그물부(22)가 배치되어 있는 낙하산 모양이며, 내측에 그물부(22)를 지지하기 위한 지지와이어(23)을 포함한다.

낙하산 지붕에 대응하는 그물부(22)에서, 색전을 고정하는 동안 혈액은 통과한다.

지지와이어(23)의 내측면은 고리 모양을 한 내측 묶임부(24)에 의하여 묶여져 있다. 내측 묶임부(24)는 카테터(10)에 대하여 축방향으로 슬라이드되도록 제공된다. 반면에, 지지와이어(23)의 외측면은 그물부(22)를 구성하는 와이어(21)와 함께 고리 모양을 한 외측 묶임부(25)에 의하여 묶여져 있다. 게다가, 외측 묶임부(25)는 카테터(10)에 고정되어 있다. 그러므로, 필터부(20)는 도 2(a)에서 도시한 바와 같이 확장 상태와, 고정된 외측 묶임부(25)에 대하여 내측 묶임부(24)가 슬라이드하면서 도 2(b)와 같은 수축 상태를 형성할 수 있다.

필터부(20)은 후술하게 될, 카테터 캐리어를 내부에 저장하고 카테터(10)와 함께 혈관과 같은 루멘 내부에 병변(lesion) 지역에 운반된다. 도 2(b)에서 도시된 바와 같이, 필터부(20)내부에 캐리터 카테터를 저장하고 있는 상태에서, 필터부(20)는 연속적으로 얇게 접촉하며, 도 2(a)에서 도시된 바와 같이 필터부(20)가 캐리어 카테터에서부터 떨어지게 되면, 자동적으로 탄성이나 형상 기억 특성에 의하여 확장되어, 낙하산 형태도 변화된다.

추가적으로, 위에서 설명한 바와 같이, 필터부(20)의 외측 묶임부(25)가 카테터(10)에 고정되고, 내측 묶임부(24)가 카테터(10)에 따라 이동이 가능하게 구성된 것을 예로 설명하고 있으나, 묶임부의 고정된 면과 이동하는 면은 상호적으로 바뀔 수 있다. 추가적으로, 양 묶임부(24, 25)는 카터터(10) 사이로 이동할 수 있도록 구성되며, 양 묶임부(24, 25) 사이에서 이동을 제한할 수 있는 스토퍼(돌출부)가 제공될 수 있다. 다시 말하면, 양 묶임부(24, 25)는 스토퍼의 정해진 범위안에서 슬라이드 할 수 있도록 만들어 지며, 정해진 범위 안에서 수축하거나 팽창할 수 있다. 따라서, 정해진 범위 내를 제한하는 것에 따라 필터부(20)의 팽창하거나 수축하는 것에 의하여, 어떠한 구성에서도 적용할 수 있다.

추가적으로, 앞에서 언급한 설명에서, 필터부(20)는 낙하산 형상으로 확장되는 것이 예로 설명하고 있으나, 색전을 포착할 수 있는 어떤 형상도 가능하다.

약을 분산하기 위한 도입 개방부(31)뿐만 아니라, 액체 도입부(30)는 혈액을 모으기 위한 전달 개방부(32), 도입 개방부와 전달 개방부 사이에서 변환을 위한 스위치부(33), 그리고 분기부(40)에 접속된 튜브(34)를 제공한다.

도입 개방구(31)는 주사기(syringe) 혈관과 같은 루멘 내로 도입하기 위하여 펌프 또는 약을 가진 기타 유사한 것과 접속되고, 액체는 도입 개방구(31)로부터 분기부(40)와 카테터(10)을 통하여 루멘으로 도입된다. 반면에, 전달 접속구(32)는 주사기 또는 그와 유사한 것과 접속되고, 네가티브 압력에 의하여, 혈관과 같은 루멘 안에서 혈액과 같은 체액이 모여진다.

스위치부(33)은 도입 개방구(31)에서 루멘 내부까지의 도입과 루멘 내부에서 전달 개방구(32)까지의 전달 사이에서 카테터 장치의 변환 기능을 위한 스위치 밸브를 포함한다. 추가적으로 튜브(34)는 분기부(40)에서 액체 도입부(30)까지 나눠지기 위한 튜브이다.

분기부(40)는 카테터(10)의 기단부(12)를 제공하는 일반적으로 실린더 부재이고, 카테터 장치에서 액체 도입부(30)과 함께 환자 신체의 밖에서 작동한다. 도 3은 분기부(40)의 상세도를 도시한다. 분기부(40)는 가이드 와이어(111)가 삽입되는 가이드 와이어 삽입홀(41)을 제공하고, 카테터(10)로부터 튜브(34)가 접속되기 위하여 액체 도입부(30)의 튜브(34)와 접속되어 있다. 추가적으로, 분기부(40)의 내부에는 카테터(10)와 액체 도입부(30)의 튜브(34) 사이의 순환은 방해하지 않으면서, 가이드 와이어 삽입홀(41)에서 액체가 새는 것을 방지하기 위한 씰 재료(씰 부재)(43)를 제공한다.

씰 재료(43)는 가이드 와이어(111)를 삽입하기 위한 가이드 와이어 삽입홀(43A)를 제공한다. 가이드 와이어(111)은 카테터(10) 내부에서 가이드 와이어 삽입홀(43)을 통하여 축방향으로 이동할 수 있다. 액체가 도입될 때 새는 것을 최대한 많이 방지하기 위하여, 씰 부재(43)는 고무와 같은 탄성 재료를 포함하고, 가이드 와이어 삽입홀(43A)의 내부 직경은 가이드 와이어(111), 액체가 새는 양, 이와 유사한 것의 외부 직경과 미끄러움(slipperiness)의 관점에서 최적화된다.

예를 들어, 위에서 설명된 카테터 장치(1)는 아래에서도 설명된다.

(1) 먼저, 도 4(a)에서 도시한 바와 같이, 가이드 와이어(111)는 혈관(101)내의 고착된 색전(102)을 초과하는 병변 영역(103) 지점에 삽입된다.

(2) 그 다음으로, 도 4(b)에서 도시한 바와 같이, 필터부(20)과 캐리어 카테터(121)를 내부에 저장한 카테터(10)와 함께, 가이드 와이어(111)는 카테터(10)의 센터홀을 통하여 지나가고, 가이드 와이어와 함께, 캐리어 카테터(121)는 혈관(101)을 통하여 도입된다. 다음에, 필터부(20)이 병변 영역(103)의 외측면 가까이에 위치할때, 전달은 중단된다.

(3) 다음에, 도 5(a)에서 도시한 바와 같이, 단지 캐리어 카테터(121)만이 카테터(10)에 대하여 회수되고, 필터부(20)는 혈관(101) 내부에 대하여 노출된다. 다음, 필터부(20)는 혈관(101)내부에서 팽창된다. 그러므로, 혈액 채집, 약 투여 그리고 기타들이 카테터(10)에 의하여 수행된다. 더구나, 필터부(20)에 의하여 고립된 색전(102A)을 고정시킬 수 있다.

(4) 사용 이후에, 도 5(b)에서 도시한 바와 같이 캐리어 카테터(121)는 앞쪽으로 이동하고, 필터부(20)는 캐리어 카테터(121) 내부에 저장된다.

(5) 다음으로, 가이드 와이어(111)와 캐리어 카테터(121)는 혈관(101)에서 카테터(10)와 필터부(20)가 함께 제거된다.

게다가, 카테터 장치(1)와 함께 색전 제거 기구를 사용하는 것에 의하여, 색전(102)의 제거와 고정, 혈액 샘플링, 약 투여, 기타등이 보다 효과적으로 수행될 수 있다. 다시 말하면, 예를 들어, 코일 형태의 색전 제거 기구는 카테터(10)를 통하여 지나가고, 카테터(10)의 선단(11)에서부터 노출되어, 괴사 영역(103)의 색전(102)을 긁어내며, 그리고 필터부(20)에 의하여 제거된 색전(102A)을 포착할 때 혈액 샘플링, 약 투여 또는 유사한 것을 수행하는 것이 가능하다.

추가적으로, 심장의 관상 동맥에 대한 예를 위에서 설명하였지만, 카테터 장치는 인체의 다른 일반적인 루멘에서도 적용가능하다.

위에서 설명한 구성에 의하여, 본 발명의 카테터 장치에 따르면, 혈전과 같은 색전의 제거, 약의 투여, 기타와 같은 시간에서의 인체의 루멘 내부에서 혈액과 같은 체액의 샘플링을 할수 있다.

위에서 설명한 본 발명에 따른 실시예에서, 위에서 언급한 실시예로만 제한되지 않고, 본 발명의 주제에 기초한 다양한 방법으로 개선되는 것이 가능하고, 본 방명의 범위로부터 이러한 개선된 것을 제외하는 것은 아니다.

1 카테터 장치
10 카테터
11 선단
12 기단부
20 필터부(색전 포착수단)
21 와이어
22 그물부
23 지지 와이어
24 내측 묶임부
25 외측 묶임부
30 액체 도입부
31 도입 개방부
32 전달 개방부
33 스위치부
34 튜브
40 분기부
41 가이드 와이어 삽입홀
42 결합부
43 씰 재료(씰 부재)
43A 가이드 와이어 삽입홀

Claims (7)

1. 가이드 와이어를 삽입 통과시키기 위해 선단 및 기단에 개구되는 센터홀을 가지고, 캐리어 카테터에 수납된 상태에서 인체의 관강(루멘) 내에 삽입되는 카테터와,
   인체의 관강 내의 색전을 포착하기 위해 상기 카테터의 선단 근방의 외면에 장착된 필터부와,
   상기 카테터의 상기 기단에 접속된 분기부와,
   상기 분기부에 접속된 튜브와, 약물을 상기 튜브에 도입하기 위한 도입구와, 상기 카테터의 선단 개구에서 채취되는 혈액을 상기 튜브에서 도출하기 위한 도출구와, 상기 튜브와 상기 도입구 또는 상기 도출구의 접속을 선택적으로 전환하기 위한 스위치부를 가지는 액체 도입 수단을 구비하고,
   상기 분기부가, 접속된 상기 카테터의 기단 개구에 연통되며 상기 가이드 와이어만을 지나게 하기 위한 삽입홀과, 상기 튜브를 상기 카테터의 기단 개구에 연통시키도록 접속하기 위한 접속부와, 상기 튜브에서 상기 카테터를 통해서 상기 관강 내에 투여되는 상기 약물 또는 상기 관강에서 상기 카테터를 통해서 상기 튜브로 도출되는 혈액이 상기 삽입홀에서 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 씰 부재를 가지고,
   상기 필터부가, 탄성 또는 형상 기억성을 가지는 와이어를 그물형태로 엮은 그물부와, 상기 와이어의 내측 및 외측 단부를 각각 상기 카테터의 외면에 결속시키는 내측 및 외측 묶임부와, 상기 카테터의 외면에 상기 내측 묶임부와 상기 외측 묶임부 사이에 설치된 스토퍼를 가지며,
   상기 내측 또는 외측 묶임부 중 한쪽이 상기 카테터의 외면에 고정되고, 상기 내측 또는 외측 묶임부의 다른 쪽이 상기 카테터의 외면에 그 카테터의 축방향으로 슬라이드 가능하게 또 상기 스토퍼에 의해 소정 거리 이상으로 이동하지 않도록 설치되고, 그로 인해 상기 그물부가 상기 카테터의 선단 및 상기 필터부가 상기 캐리어 카테터의 선단에서 상기 관강 내로 내보내지면 상기 관강 내에서 혈류를 통과시키면서 색전을 포착할 수 있도록 상기 카테터의 외면으로부터 확장하고, 상기 카테터의 선단 및 상기 필터부가 상기 캐리어 카테터 내로 끌어들여지면 상기 캐리어 카테터 내에 수납되도록 상기 카테터의 외면으로 수축하는 것을 특징으로 하는 카테터 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 필터부는, 탄성 또는 형상 기억 특성을 갖는 니켈 티탄 와이어, 티탄 와이어, 백금 또는 금으로 구성되는 와이어와 니켈 티탄 합금의 복합재료 와이어, 금도금이 이루어진 니켈 와이어, 또는 티탄 합금의 와이어 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 카테터 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 필터부는, 상기 카테터 내를 지나게 해서 그 선단에서 노출시킨 색전 제거 기구가 제거한 색전을 포착하는 것을 특징으로 하는 카테터 장치.
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