KR102161507B1 - 이식형 저류장치 - Google Patents

Abstract

이식형 저류장치가 개시된다. 본 발명에 따른 이식형 저류장치는, 뇌실 카테터에 연결되어 뇌척수액의 배액 또는 약물의 직접주입을 매개하기 위해 환자의 두피 아래에 이식되는 저류장치로서, 중앙부에 중공이 마련된 상부하우징; 상기 상부하우징과 결합되어 내부에 저장공간을 형성하는 하부하우징; 상기 중공을 통한 바늘의 상기 저장공간으로의 침습을 허용하며 상기 중공을 차폐하기 위해, 상기 상부하우징과 하부하우징 사이에 구비된 탄성격막; 및 상기 저장공간과 카테터가 서로 연통되도록 상기 하부하우징에 결합되는 연결조인트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 복잡한 실링구조에 의하지 않고 각 구성들이 조립과정에서 밀폐구조를 이룸에 따라 수술실에서 손쉽게 조립된 후 이식위치에 견고하고 신속하게 고정될 수 있고, 이식위치에 대한 파악이 손쉽게 이루어질 수 있어 반복적인 사용이 장기간 동안 안정적으로 이루어질 수 있으며, 나아가 연속적 또는 간헐적인 약물 투여나 뇌척수액의 취출 등이 상시적으로 이루어져야 하는 뇌질환에 대한 치료가 반복된 바늘 천자로 인한 피부 및 혈관 손상이나 혈관의 경화 등의 염려 없이 효과적으로 이루어지게 되는 효과가 있다.

Description

이식형 저류장치{IMPLANTABLE STORAGE DEVICE}

본 발명은 이식형 저류장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 장기간 연속적 또는 간헐적인 약물 투여나 뇌척수액의 취출 등이 상시적으로 이루어져야 하는 뇌질환 치료를 위해 치료기간 동안 두피 아래에 이식되어 사용되는 저류장치에 관한 것이다.

세균성 또는 바이러스성 뇌수막염, 뇌염, 뇌사르코이드증, 지주막하 출혈, 뇌압 상승, 뇌압 감소로 인한 두통, 다발성 경화증, 길랑 바레 증후군, 뇌종양 등과 같은 다양한 뇌질환의 진단과 직접적인 치료를 위해, 종래에는 요추(척추) 천자(lumbar puncture)라는 일회성의 수술방법을 주로 시행하여 왔다.

구체적으로 요추 천자는, 허리뼈 사이에 긴 바늘을 거미막밑 공간(뇌를 감싸고 있는 경막과 뇌 사이의 공간)까지 찔러 넣어 뇌척수액(CSF, CerebroSpinal Fluid)을 취출하거나 해당 위치에 약을 직접 투여하는 검사방법 내지 처치방법을 말한다.

그러나 이러한 요추 천자는 항암치료 등과 같이 지속적이고 반복적인 약물 투여나 뇌압상승의 해소를 위한 뇌척수액의 반복적 취출이 필요한 치료 또는 환부 내 체액의 샘플링이 빈번하게 요구되는 검사법 등에 사용되는 경우, 혈관의 경화나 혈관 손상으로 인한 신체적 피해를 필연적으로 발생시키고, 정신적인 부담을 환자에게 가중시키는 등의 문제가 있었다.

위와 같은 요추 천자의 문제점 등을 개선하기 위해 개발된 오마야 저장장치(Ommaya reservoir)는, 두피 아래에 이식되는 실리콘 재질의 저장주머니와, 뇌실과 저장주머니 간을 연결하는 뇌실 카테터로 구성되는 도관 시스템으로서, 장기간 연속적 또는 간헐적인 약물 투여나 뇌척수액의 취출 등이 이루어져야 하는 질환을 치료하는데에 효과적으로 사용되고 있다.

그러나 이러한 오마야 저장장치의 경우에도 다음과 같은 문제점 즉, 실리콘 재질의 특성으로 인해 저장주머니를 두피 내측에 견고히 고정하기 어렵다는 점, 팽윤상태가 아닌 수축상태에서는 저장주머니의 이식위치를 정확히 파악하기 어렵다는 점, 반복 사용시 쉽게 찢어져 재이식이 빈번히 발생함으로 인해 장기적이고 안정적인 사용을 담보하기 어렵다는 점, 저장주머니에 대한 주삿바늘의 과도한 침습으로 저장주머니가 관통되는 경우 약물 등이 주변으로 유실되는 점 등 때문에 이에 대한 구조적인 개선은 물론, 꾸준한 개량이 요구되고 있다.
또한, 미국등록특허 제6287293호(등록일: 2001.09.11)는 주입 의료 기기의 주입 지점에 위치하기 위한 방법과 장치에 관한 발명으로, 돌출 구조상 외부에서 이식위치에 대한 파악은 가능하나, 표면이 평평하여 주삿바늘의 침투위치를 정확히 파악하기 어렵다는 점에서 여전히 개선 내지 개량이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 장기간 연속적 또는 간헐적인 약물 투여나 뇌척수액의 취출 등이 상시적으로 이루어져야 하는 뇌질환을 치료함에 있어 반복된 천자로 인한 피부 및 혈관 손상이나 혈관 경화 등에 따른 신체적, 정신적 피해를 최소화함은 물론이고, 안정적이고 효과적인 반복 사용과 이식위치에 대한 견고한 고정을 담보할 수 있으며, 이식위치를 쉽고 명확하게 파악할 수 있는 이식형 저류장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 뇌실 카테터에 연결되어 뇌척수액의 배액 또는 약물의 직접주입을 매개하기 위해 환자의 두피 아래에 이식되는 저류장치로서, 중앙부에 중공이 마련된 상부하우징; 상기 상부하우징과 결합되어 내부에 저장공간을 형성하는 하부하우징; 상기 중공을 통한 바늘의 상기 저장공간으로의 침습을 허용하며 상기 중공을 차폐하기 위해, 상기 상부하우징과 하부하우징 사이에 구비된 탄성격막; 및 상기 저장공간과 카테터가 서로 연통되도록 상기 하부하우징에 결합되는 연결조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이식형 저류장치에 의해 달성된다.

상기 상부하우징 및 하부하우징은, 강성, 인체안정성 및 경량성이 우수하고 MRI 장치 내에서 간섭이 없는 티타늄 소재로 각각 제작될 수 있다.

상기 상부하우징 및 하부하우징은, 상호 간의 끼움 결합에 따라 가장자리가 가압되며 탄성변형되는 상기 탄성격막에 의해 밀폐될 수 있다.

상기 상부하우징은, 그 가장자리를 따라 적어도 2개 이상의 체결공이 이격형성되고, 상기 체결공을 관통하여 환자의 두개골에 고정되는 체결볼트에 의해 상기 하부하우징과의 결합력이 강화되며 두개골에 고정될 수 있다.

상기 상부하우징은, 이식부위에 대한 외부에서의 용이한 인식이 이루어지도록, 상기 탄성격막의 외측 둘레를 따라 이격되며 돌출형성된 다수의 돌기부가 더 구비될 수 있다.

상기 돌기부는, 소정의 자기장을 발생시키는 마그넷 또는 음이온을 방사하는 세라믹 소재로 제작되어 상기 상부하우징에 대하여 선택적으로 탈착결합될 수 있다.

상기 이식형 저류장치는, 상기 저장공간의 내부 압력에 대응하는 전기적 신호를 생성하여 외부 단말기로 송출하는 내압측정모듈이 상기 하부하우징의 하단부에 결합되어 이루어질 수 있다.

상기 내압측정모듈은, 내부에 수용공간을 갖고 상기 하부하우징에 탈착결합되는 결합케이스; 상기 수용공간의 내부면 중 적어도 어느 한 면을 따라 설치되어 상기 외부 단말기와 무선통신하는 안테나; 상기 안테나의 일측에 구비되어 데이터를 처리하는 집적회로; 및 상기 하부하우징의 바닥면에 형성된 통공을 통해 가해지는 압력을 측정하여 상기 집적회로에 측정 데이터를 송출하는 박막센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 중앙부에 중공이 마련된 경질의 상부하우징과, 이에 결합되어 내부에 저장공간을 형성하는 경질의 하부하우징과, 이들 사이에서 중공과 저장공간을 구획하며 차폐하도록 구비되어 중공을 통한 저장공간으로의 반복된 바늘의 침습을 허용하는 탄성격막이 복잡한 실링구조에 의하지 않고 각 구성들이 조립과정에서 견고한 밀폐구조를 이룸에 따라 수술실에서 손쉽게 조립된 후 이식위치에 견고하고 신속하게 고정될 수 있고, 이식위치에 대한 파악이 손쉽게 이루어질 수 있어 반복적인 사용이 장기간 동안 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

나아가 연속적 또는 간헐적인 약물 투여나 뇌척수액의 취출 등이 상시적으로 이루어져야 하는 뇌질환에 대한 치료가 반복된 바늘 천자로 인한 피부 및 혈관 손상이나 혈관의 경화 등의 염려 없이 효과적으로 이루어지게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이식형 저류장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 이식형 저류장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 종단면도이다.
도 6은 도 1이 두피 내에 이식되어 사용되는 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이식형 저류장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 변형예에 따른 이식형 저류장치의 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 종단면도이고, 도 6은 도 1이 두피 내에 이식되어 사용되는 상태를 나타낸 도면이다.

발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.

본 발명에 따른 이식형 저류장치(100)는, 수술실에서 손쉽게 조립된 후 이식위치에 견고하게 고정되고, 외부에서 이식위치가 손쉽게 파악되며, 약물(22) 등의 유실 없이 반복적 사용이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해 안출된 발명이다.

이러한 이식형 저류장치(100)가 연속적 또는 간헐적인 약물(22) 투여나 뇌척수액의 취출 등이 상시적으로 이루어져야 하는 뇌질환에 대한 치료에 적용되는 경우, 장기간 동안 효과적이고 안정적인 치료가 보장 내지 담보될 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 이식형 저류장치(100)는, 기본적으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부하우징(110), 하부하우징(120), 탄성격막(130) 및 연결조인트(140)를 포함하여 구성될 수 있고, 변형예의 경우에는 부가적으로 내압측정모듈(150)이 더 포함된 구성으로 이루어질 수 있다.

위와 같은 구성들을 포함하는 본 발명에 따른 이식형 저류장치(100)는, 뇌실 카테터(10)에 연결되어 뇌척수액의 배액 또는 약물(22)의 직접주입을 매개하기 위해 환자의 두피 아래에 이식되어 사용된다.

이때, 뇌실 카테터(10)는 천공된 두개골을 통해 삽입되어 뇌척수액으로 채워진 뇌실에 일단부가 위치하고 타단부가 후술할 저장공간(S)과 연통되는 얇은 미세 관체로 이루어진 구성요소이다.

이러한 뇌실 카테터(10)로 인해 뇌실 내에서 과다 생성된 뇌척수액이나 출혈은 저장공간(S)에 임시 수용된 후, 주사기 등을 통해 외부로 손쉽게 배액(排液,Drain)됨에 따라 뇌압 상승이 효과적으로 저지될 수 있다.

그리고 뇌실 카테터(10)로 인해 검사를 위한 뇌척수액 등의 상시적인 추출이 가능해지며, 또한, 뇌질환에 대응한 적절한 약제나 유전자 물질 등이 주사기 등에 의해 저장공간(S)에 투입되면, 뇌실 카테터(10)를 통해 약제 등이 두개골 내 환부에 직접 제공되어 효과적인 집중치료가 이루어질 수 있게 된다.(도 6 참조)

이하에서는 앞서 언급한 구성들에 대하여 상세하게 기술하기로 한다.

먼저, 상부하우징(110)은, 본 발명에 따른 이식형 저류장치(100)의 상부 외곽을 이루는 구성요소로서, 중앙부에 중공(113)이 마련된 납작한 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.

이러한 원뿔대 형상은 두피와 두개골 사이에 상부하우징(110)이 안정적으로 위치하고 돌출여부로 이식위치가 외부에서 쉽게 인식될 수 있도록 하기 위함이며, 원뿔대 형상의 상부하우징(110)은 직경이 큰 하부면이 대략 20mm 내지 40mm의 직경을 갖도록 제작할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 상부하우징(110)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 구체적으로, 끼움홈부(111), 중공(113), 체결공(114), 안내부(115) 및 체결볼트(116) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

여기서 끼움홈부(111)는 후술할 하부하우징(120)과의 끼움 결합을 위해 내측에 오목하게 형성된 구성요소이다.

중공(113)은 원뿔대 형상의 상부면에 상하로 관통형성되어 후술할 탄성격막(130)의 중앙부가 외부에 노출되도록 하는 구성요소로서, 중공(113)의 직경은 필요에 따라 증감될 수 있다. 이러한 중공(113)에는, 중공(113)의 중심방향으로 돌출형성되어 후술할 탄성격막(130)의 상단 가장자리를 가압지지하며 이탈을 방지하는 돌출단(112)이 형성될 수 있다.

체결공(114)은 원뿔대 형상인 상부하우징(110)의 하부면의 가장자리를 따라 적어도 2개 이상이 이격배치되며 상하로 관통되어 이루어지는 구성요소로서, 상부하우징(110)이 환자의 두개골에 견고히 고정될 수 있도록 각각의 체결공(114)에는 체결볼트(116)가 삽입된 상태로 배치될 수 있다.

이때, 두개골에 대한 체결볼트(116)의 체결 강도가 증대될수록 상부하우징(110)은 두개골에 밀착되며 후술할 하부하우징(120)과의 끼움 결합력 역시 강화되고, 이로 인해 가압되는 후술할 탄성격막(130)의 가압실링부(134)는 더욱 강한 밀폐력으로 저장공간(S)을 외부와 차폐시키게 된다.

한편, 체결볼트(116)의 체결 강도 조절을 통해 가압실링부(134)의 밀폐력은 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있고, 저장공간(S)의 크기 또한 미세하게나마 가변될 수 있는 것이다.

안내부(115)는 후술할 연결조인트(140)의 하부하우징(120)에 대한 수평방향 결합을 안내하기 위한 홈 형상의 구성요소로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 달리 하부하우징(120)과 연결조인트(140) 간의 결합을 간섭하지 않는 형상이라면 어떠한 형상이라도 무방하다.

위와 같은 구성들로 이루어지는 상부하우징(110)은, 두피 아래의 두개골에 이식되더라도 장기간에 걸쳐 인체에 악영향을 나타내지 않고 원래의 형상을 유지하면서 생체와 공존할 수 있는 소재라면 특별히 제한되지 않는다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 상부하우징(110)은, 소재 자체의 강성은 물론, 인체안정성이 우수하고, 이식된 신체에 부담을 주지 않도록 하기 위해 경량성 또한, 우수하며, MRI 장치 등을 이용한 진단, 검사에 간섭이나 왜곡을 발생시키지 않는 티타늄 소재로 제작하게 된다.

하부하우징(120)은, 본 발명에 따른 이식형 저류장치(100)의 하부 외곽을 이루며 두개골과 접하도록 위치하는 판상의 구성요소로서, 상부하우징(110)과 상호 결합되어 내부에 저장공간(S)을 형성할 수 있다.

이때, 하부하우징(120)에 의해 형성되는 저장공간(S)은, 주삿바늘(20)로부터 제공되는 약물(22) 등을 일시적으로 저장하며 뇌실 카테터(10)로 약물(22) 등이 공급되도록 매개하는 한편, 뇌실 내에서 과다 생성된 뇌척수액이나 출혈 등을 뇌실 카테터(10)를 통해 제공받아 임시로 수용함으로써 뇌압 상승을 저감시키게 된다.

이러한 저장공간(S)의 크기는 필요에 따라 적절하게 증감될 수 있는데, 본 발명의 실시예의 경우 대략 높이 2mm 내지 5mm, 직경 10mm 내지 25mm의 원기둥 형상의 공간으로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 상부하우징(110)과의 결합, 저장공간(S)의 형성 등을 위해 본 발명의 실시예에 따른 하부하우징(120)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 구체적으로 끼움돌출부(121), 지지단(122), 연결공(124) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

여기서 끼움돌출부(121)는 상술한 상부하우징(110)의 끼움홈부(111)와 상호 계합되는 상보적 형상의 구성요소로서, 판상의 하부하우징(120)에서 상방으로 링형태를 이루며 돌출형성됨으로써 이루어질 수 있다. 이러한 끼움돌출부(121)의 형성과 함께 내측에는 저장공간(S)이 형성되게 된다.

지지단(122)은, 후술할 탄성격막(130)의 하단부 가장자리를 지지하고 안착시키기 위해 끼움돌출부(121)와 단차를 이루며 그 내측에 형성되는 링형상의 구성요소로서, 상술한 돌출단(112)과 함께 탄성격막(130)의 가장자리가 탄성변형되도록 가압지지함으로써, 상부하우징(110) 및 하부하우징(120) 간의 결합면과, 저장공간(S)을 외부로부터 견고하게 밀폐시키게 된다.

그리고 연결공(124)은, 수평방향으로 관통형성되어 후술할 연결조인트(140)와 결합을 이루게 되는 구성요소로서, 연결조인트(140)와 서로 접하는 면에는 오링 등과 같은 실링수단이 구비될 수 있다.

위와 같은 구성들로 이루어지는 하부하우징(120) 또한, 두피 아래 두개골에 이식되더라도 장기간에 걸쳐 인체에 악영향을 나타내지 않고 원래의 형상을 유지하면서 생체와 공존할 수 있는 소재라면 특별히 제한되지 않는다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 하부하우징(120)은, 상술한 상부하우징(110)과 마찬가지로 소재 자체의 강성은 물론, 인체안정성이 우수하고, 이식된 신체에 부담을 주지 않도록 하기 위해 경량성 또한, 우수하며, MRI 장치 등을 이용한 진단, 검사에 간섭이나 왜곡을 발생시키지 않는 티타늄 소재로 제작하게 된다.

탄성격막(130)은, 상부하우징(110)과 하부하우징(120) 사이에 구비되어 외부에서 중공(113)을 통해 삽입된 주삿바늘(20)이 저장공간(S)으로 관통 내지 침습되는 것을 허용하는 한편, 주삿바늘(20)의 제거시 중공(113)을 밀폐 내지 차폐하게 되는 구성요소로서, 소정의 탄성을 갖는 소재로 하여 일정 두께의 원판형상으로 제작될 수 있다.

이러한 탄성격막(130)은, 주삿바늘(20)의 삽입시 손쉽게 관통되지만 주삿바늘(20)을 제거하게 되면 관통된 부분이 탄성복원되어 유체 등의 통과를 저지할 수 있는 것이라면, 어떠한 것이라도 무방하다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 탄성격막(130)은, 고무 또는 실리콘 등을 소재로 2mm 내지 4mm의 두께로 제작하되, 도 2 등에 도시된 바와 같이 침습부(132) 및 가압실링부(134) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서 침습부(132)는, 탄성격막(130)의 중앙부에 구비되어 주삿바늘(20)의 관통과 유체의 통과를 저지하는 구성요소로서, 후술할 가압실링부(134)보다 상대적으로 두껍게 형성되는데 이는 탄성복원력의 강화를 통해 유체 등의 통과를 보다 효과적으로 방지하기 위함이다.

가압실링부(134)는 침습부(132)의 가장자리에서 상대적으로 얇은 두께로 침습부(132)와 일체로 형성되는 구성요소로서, 두개골에 대한 체결볼트(116)의 체결 강도에 따라 압축되는 돌출단(112)과 지지단(122)에 의해 눌려져 탄성변형된다.

이렇게 탄성변형된 가압실링부(134)는 상부하우징(110) 및 하부하우징(120)의 내측 접촉면에 밀착됨으로써 저장공간(S)을 외부로부터 견고하게 밀폐시킬 수 있게 된다.

위와 같은 가압실링부(134)의 밀폐력으로 인해, 저장공간(S)에 수용된 뇌척수액이나 출혈 또는 약물(22) 등의 외부 유출이 효과적으로 방지될 수 있으며, 이러한 밀폐력은 두개골에 대한 체결볼트(116)의 체결 강도 조절을 통해 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

연결조인트(140)는, 저장공간(S)과 뇌실 카테터(10) 간이 선택적으로 연통되도록 연결하거나 연결해제하는 구성요소로서, 도 2 등에 도시된 바와 같이 연결관(142) 및 고정관(144) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 연결관(142)은, 뇌실 카테터(10)와 저장공간(S)을 서로 연통시키는 관체형상의 구성요소로서, 일단부가 하부하우징(120)의 연결공(124)에 결합된 상태에서 화살표 형상의 타단부가 뇌실 카테터(10)의 내측에 선택적으로 삽입됨으로써 상호 간의 연결이 이루어지게 된다.

고정관(144)은, 연결관(142)이 뇌실 카테터(10)로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 마련된 관체형상의 구성요소로서, 뇌실 카테터(10)에 의해 관통된 상태에서 연결관(142)의 타단부가 삽입된 뇌실 카테터(10)의 외주면을 압착하도록 이동함으로써 뇌실 카테터(10)를 연결관(142)에 견고히 고정하게 된다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 이식형 저류장치(100)는 수술실에서 각 구성들이 손쉽게 조립되는 과정에서 밀폐구조를 이루며 이식위치에 신속하고 견고하게 고정될 수 있음은 물론, 변형되지 않는 원뿔대 형상의 상부하우징(110)으로 인해 이식위치에 대한 파악이 손쉽게 이루어질 수 있고, 내구성 있는 티타늄 소재의 상부하우징(110)과 하부하우징(120)으로 인해 반복적인 사용이 장기간 동안 안정적으로 이루어질 수 있으며, MRI 장치 내에서도 사용될 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 변형예에 따른 이식형 저류장치(100')는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 실시예를 이루는 동일 구성들 이외에 돌기부(118) 및 내압측정모듈(150) 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

따라서 이하에서는 추가된 구성들에 대하여만 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 돌기부(118)는, 이식부위에 대한 외부에서의 보다 용이한 인식을 위해 상부하우징(110)에 추가설치되는 구성요소로서, 탄성격막(130)의 외측 둘레를 따라 이격된 다수 개가 돌출형성됨으로써 이루어지게 된다.

이러한 돌기부(118)는 두피의 아래쪽에 밀착된 상태로 두피를 상방으로 돌출시킴에 따라 본 발명에 따른 이식형 저류장치(100')의 이식 위치를 외부에서 시각이나 촉각을 통해 쉽게 인식될 수 있도록 작용하게 한다.

나아가 돌기부(118)는, 주삿바늘(20)의 침습이 이루어져야 하는 탄성격막(130)의 정확한 위치 즉, 다수의 돌기부(118)가 이격배치되면서 이루는 링형상의 중앙부를 안내 또는 지시하는 기능을 수행함으로써 약물(22) 등의 신속하고 정확한 투입과 뇌척수액이나 출혈의 신속한 배출이 가능해질 수 있다.

상술한 바와 같은 돌기부(118)는, 상부하우징(110)과 일체로 형성될 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이 상부하우징(110)에 대하여 선택적으로 탈착결합되는 별물로 제작될 수 있다.

이때의 돌기부(118)는, 소정의 자기장을 발생시키는 다수의 마그넷 또는 음이온을 방사하는 다수의 세라믹 소재로 제작되어 필요에 따라 적정한 개수가 상부하우징(110)에 탈착결합될 수 있다.

마그넷으로 이루어진 돌기부(118)는, 소정의 자기장을 발생시켜 이식된 두피 주변의 혈액 흐름 등을 개선함으로써 외과적 손상을 부분적으로 완화 내지 경감하거나 빠르게 회복시키는 기능을 수행하게 된다. 이렇게 자기장을 발생시키는 돌기부(118)는 환자의 병력이나 상태에 따라 적절한 개수로 증감될 수 있다.

또한, 세라믹으로 이루어진 돌기부(118)는, 상온이나 체온 상태에서 원적외선이나 음이온 등을 발생시켜 두피 주변의 체액성분을 활성화함으로써 이식부위의 신진대사를 촉진시키는 기능을 수행하게 되다. 이렇게 음이온 등을 방사하는 돌기부(118)는 환자의 병력이나 상태에 따라 적절한 개수로 증감될 수 있고, 마그넷으로 된 돌기부(118)와 조합 또는 혼용되어 사용될 수도 있음은 물론이다.

내압측정모듈(150)은, 저장공간(S)의 내부 압력에 대응하는 전기적 신호를 생성하여 외부 단말기(미도시)로 송출하는 기능을 수행하기 위해 하부하우징(120)의 하단부에 탈착결합되는 구성요소로서, 이를 통해 뇌실에서 과다 생성되어 저장공간(S)으로 송출된 뇌척수액 또는 출혈의 양을 외부 단말기를 통해 확인할 수 있게 된다.

위와 같은 기능 내지 작용의 구체적 구현을 위해, 내압측정모듈(150)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 결합케이스(152), 안테나(154), 집적회로(156) 및 박막센서(158) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 결합케이스(152)는, 내부에 수용공간을 갖고 하부하우징(120)에 탈착결합하는 그릇 형상의 구성요소로서, 하부하우징(120) 또는 상부하우징(110)에 대하여 끼움 결합되는 구조로 이루어질 수 있고, 이들 간의 결합면에는 오링 등과 같은 실링수단이 구비될 수 있다.

안테나(154)는, 수용공간의 내부면(측면과 바닥면) 중 적어도 어느 한 면을 따라 코일 형태로 설치되어 외부 단말기와 무선으로 소정의 데이터를 송수신하는 구성요소이다.

그리고 집적회로(156)는 상술한 안테나(154)의 일측에 구비되어 데이터를 처리하는 구성요소로서, 후술할 박막센서(158)로부터 측정되어 전송된 압력 데이터, 저장된 고유한 인식용 일련번호 데이터 및 진료 데이터 등에 기반을 둔 안테나(154)의 작동 제어를 통해 외부 단말기와 무선 통신을 수행하게 된다.

이러한 집적회로(156)는 저장된 고유한 인식용 일련번호 데이터와 진료 데이터 등을 읽고 박막센서(158)로부터 전송받은 압력 데이터를 저장 및 읽어 들이는 등의 처리를 위한 프로그램 로직을 포함하는 MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 모듈화된 유닛으로 구현될 수 있다.

이때, 집적회로(156)는 내부적으로 연결된 온보드 배터리(미도시)로부터 전원을 제공받아 안테나(154)를 통해 능동적으로 고유한 인식용 일련번호 및 박막센서(158)로부터 측정된 압력 데이터 등을 외부 단말기로 직접 전송할 수 있다.

또한, 집적회로(156)는 온보드 배터리 없이 외부 단말기에서 송출되어 수신된 전파 에너지 자체를 변조/복조하여 구동 전원화하는 수동적 방식으로 위와 같은 데이터의 전송을 수행할 수 있다.

박막센서(158)는, 하부하우징(120)의 바닥면에 형성된 통공(126)을 통해 가해지는 압력을 측정하여 집적회로(156)에 측정된 압력 데이터를 송출하는 얇은 판상의 구성요소로서, 가해진 압력에 비례한 휨변형을 통해 대응하는 전기적 신호를 생성하는 압전소자로 이루어질 수 있다.

여기서 통공(126)은, 뇌실에서 과다 생성되어 뇌실 카테터(10)를 통해 저장공간(S)으로 송출되어 채워지는 뇌척수액 또는 출혈에 의해 초래되는 저장공간(S) 내의 압력이 박막센서(158)에 의해 정확하고 정밀하게 측정되도록 유도하는 관로로서, 적어도 하나 이상이 하부하우징(120)의 바닥면에 대하여 대칭 또는 방사형을 이루며 서로 이격된 상태에서 관통형성되어 이루어질 수 있다.

이때, 통공(126)은 하부하우징(120)의 바닥면에 대하여 직각방향으로 관통형성되어 이루어질 수도 있지만, 직각방향으로부터 기울어진 방향으로 관통형성되는 것이 바람직한데, 이는 외부에서 저장공간(S)으로 침습된 주삿바늘(20)이 통공(126)으로 삽입되는 것을 구조적으로 방지하기 위함이다.

이러한 통공(126)에 대응한 개수의 박막센서(158)는 하부하우징(120)의 아래쪽에서 통공(126)과 접촉하도록 배치되게 된다.

본 발명에 적용되는 박막센서(158)는, 2 단자 전극층이 스크린 인쇄된 합성수지 박막 기판과, 이에 적층된 초박형 압전 PVDF 폴리머 필름 등을 포함하여 이루질 수 있다. 이때, 압전 PVDF 폴리머 필름은, 통공(126)을 통해 가해지는 뇌척수액 등에 의한 압력에 따라 휨변형(피벗)되며 대응한 전기적 신호를 발생(측정된 압력 데이터)시키게 되고, 해당 전기적 신호는 2 단자를 통해 집적회로(156)로 송출되게 된다.

외부 단말기는 내압측정모듈(150)의 안테나(154)와 송수신이 이루어지는 인코딩된 무선 신호를 소정 범위 내로 송출한 후, 집적회로(156)로부터 제공되는 데이터를 수신하여 표시하는 양방향 통신장치가 탑재된 단말장치이다.

이때, 인코딩된 무선 신호는 사람과 애완동물 등에 유해하지 않은 120 ~ 200(kHz)의 저주파(LF)일 수 있고, 집적회로(156)로부터 제공되는 데이터는 이식형 저류장치(100') 각각의 고유한 인식용 일련번호, 박막센서(158)로부터 측정된 압력 데이터 및 연속적으로 갱신되며 저장되는 진료 데이터 등일 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 변형예에 따른 이식형 저류장치(100')는, 상술한 실시예의 작용 내지 효과와 더불어 의료진이 저장공간(S)에 채워진 뇌척수액 또는 출혈에 의해 초래되는 저장공간(S) 내의 압력 데이터와 각종 진료 데이터 등을 외부 단말기를 통해 일련번호마다 즉각적으로 확인할 수 있게 함으로써, 의료상 처치가 시의 적절하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

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.

S: 저장공간 10: 뇌실 카테터
20: 주삿바늘 22: 약물
100: 이식형 저류장치
110: 상부하우징 111: 끼움홈부
112: 돌출단 113: 중공
114: 체결공 115: 안내부
116: 체결볼트 118: 돌기부
120: 하부하우징 121: 끼움돌출부
122: 지지단 124: 연결공
126: 통공 130: 탄성격막
132: 침습부 134: 가압실링부
140: 연결조인트 142: 연결관
144: 고정관 150: 내압측정모듈
152: 결합케이스 154: 안테나
156: 집적회로 158: 박막센서

Claims (8)

1. 뇌실 카테터에 연결되어 뇌척수액의 배액 또는 약물의 직접주입을 매개하기 위해 환자의 두피 아래에 이식되는 저류장치로서,
   중앙부에 중공이 마련된 상부하우징; 상기 상부하우징과 결합되어 내부에 저장공간을 형성하는 하부하우징; 상기 중공을 통한 바늘의 상기 저장공간으로의 침습을 허용하며 상기 중공을 차폐하기 위해, 상기 상부하우징과 하부하우징 사이에 구비된 탄성격막; 및 상기 저장공간과 카테터가 서로 연통되도록 상기 하부하우징에 결합되는 연결조인트를 포함하고,
   상기 상부하우징은,
   이식부위에 대한 외부에서의 용이한 인식이 이루어지도록, 상기 탄성격막의 외측 둘레를 따라 이격되며 돌출형성된 다수의 돌기부가 더 구비되되,
   상기 돌기부는,
   소정의 자기장을 발생시켜 혈액 흐름을 개선하는 마그넷 또는 상온이나 체온 상태에서 원적외선이나 음이온을 방사하여 두피 주변의 체액성분을 활성화하며 이식부위의 신진대사를 촉진하는 세라믹 소재로 제작되어 상기 상부하우징에 대하여 환자의 병력이나 상태에 따라 개수 조절되며 선택적으로 탈착결합되고,
   상기 저장공간의 내부 압력에 대응하는 전기적 신호를 생성하여 외부 단말기로 송출하는 내압측정모듈이 상기 하부하우징의 하단부에 결합되어 이루어지고,
   상기 내압측정모듈은,
   내부에 수용공간을 갖고 상기 하부하우징에 탈착결합되는 결합케이스; 상기 수용공간의 내부면 중 적어도 어느 한 면을 따라 설치되어 상기 외부 단말기와 무선통신하는 안테나; 상기 안테나의 일측에 구비되어 데이터를 처리하는 집적회로; 및 상기 하부하우징의 바닥면에 형성된 복수의 통공에 대응한 개수로 상기 하부하우징의 아래쪽에서 상기 통공과 접촉하도록 설치되어 상기 통공을 통해 가해지는 압력을 측정하고 상기 집적회로에 측정 데이터를 송출하는 박막센서를 포함하고,
   상기 통공은,
   상기 저장공간으로 침습된 바늘의 삽입을 방지하기 위해, 상기 하부하우징의 바닥면에 대하여 직각인 방향으로부터 기울어진 방향으로 관통형성되는 것을 특징으로 하는 이식형 저류장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부하우징 및 하부하우징은,
   강성, 인체안정성 및 경량성이 우수하고 MRI 장치 내에서 간섭이 없는 티타늄 소재로 각각 제작되는 것을 특징으로 하는 이식형 저류장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상부하우징 및 하부하우징은,
   상호 간의 끼움 결합에 따라 가장자리가 가압되며 탄성변형되는 상기 탄성격막에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 이식형 저류장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 상부하우징은,
   그 가장자리를 따라 적어도 2개 이상의 체결공이 이격형성되고, 상기 체결공을 관통하여 환자의 두개골에 고정되는 체결볼트에 의해 상기 하부하우징과의 결합력이 강화되며 두개골에 고정되는 것을 특징으로 하는 이식형 저류장치.
   
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