KR20190045624A

KR20190045624A - 플라스마 치료 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190045624A
Application number: KR1020170138420A
Authority: KR
Inventors: 임태호; 이윤재; 송영탁
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-05-03
Also published as: WO2019083241A1; KR102101067B1

Abstract

플라스마 치료 장치가 제공된다. 플라스마 치료 장치는, 신체 내부 장기를 치료하는 플라스마 치료 장치에 있어서, 상기 신체 내부 장기로 삽입 가능한 카테터 튜브; 상기 카테터 튜브 내에 삽입되며, 가스를 공급하는 가스 공급관; 수축 상태에서 상기 카테터 튜브의 내부에 삽입되고, 상기 가스 공급관의 가스 공급에 의하여 상기 수축 상태에서 팽창 상태로 전환되며, 상기 팽창 상태에서 상기 카테터 튜브의 외부로 돌출되는 벌룬; 상기 벌룬의 내측면에 제공되는 복수개의 전극; 및 상기 전극에 전력을 공급하는 전력 공급라인을 포함할 수 있다.

Description

플라스마 치료 장치{Plasma Treatment Device}

본 발명은 플라스마 치료 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 신체 내부 장기 내 질환을 치료 가능한 플라스마 치료 장치에 관한 것이다.

플라스마는 반도체, 디스플레이 소자, 각종 부품의 표면처리 등에 널리 사용되어 왔으며, 더욱 그 응용성을 넓혀 생명공학 연구, 의료, 공기 청정, 소각로 등에 사용되는 등 융합적인 기술분야로 자리매김하고 있다. 의료분야에서도 그 사용영역을 확대하고 있는데, 플라스마의 경우 열 데미지가 없고, 넓은 면적의 처리 부위를 균일하고 효율적으로 처리 가능한 장점이 있기 때문이다.

의료분야에 사용되는 플라스마 치료 장치의 경우 대기 중에서 플라스마를 발생시키는 상압 플라스마 치료 장치가 주로 이용된다. 감압 또는 진공에 가까운 상태에서 플라스마 발생기체 농도를 조절하면 열 발생을 억제하면서도 고유의 화학 및 생물학적 효과를 유지할 수 있으나, 감압 또는 진공에 가까운 상태를 형성하고 유지하려면 고가의 장비가 필요하기 때문에 대기압 상태에서의 플라스마 치료 장치가 주로 사용되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 신체 내 장기로 플라스마 치료 장치의 삽입과 회수가 용이하고, 대면적에서 플라스마를 발생시킬 수 있는 플라스마 치료 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 플라스마 치료 장치는 신체 내부 장기를 치료하는 플라스마 치료 장치에 있어서, 상기 신체 내부 장기로 삽입 가능한 카테터 튜브; 상기 카테터 튜브 내에 삽입되며, 가스를 공급하는 가스 공급관; 수축 상태에서 상기 카테터 튜브의 내부에 삽입되고, 상기 가스 공급관의 가스 공급에 의하여 상기 수축 상태에서 팽창 상태로 전환되며, 상기 팽창 상태에서 상기 카테터 튜브의 외부로 돌출되는 벌룬; 상기 벌룬의 내측면에 제공되는 복수개의 전극; 및 상기 전극에 전력을 공급하는 전력 공급라인을 포함한다.

또한, 상기 카테터 튜브의 선단에 제공되며, 상기 카테터 튜브의 둘레를 따라 링 형상으로 팽창 가능한 보조 벌룬을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조 벌룬은, 팽창에 따라 상기 신체 내부 장기와 상기 카테터 튜브의 외벽 사이 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 전력 공급라인은 복수 개 제공되며, 상기 전극들과 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 전극들을 직렬 연결하는 연결 라인을 더 포함하되, 상기 전력 공급라인은 상기 전극들 중 어느 하나와 연결될 수 있다.

또한, 상기 벌룬은 실리콘 재질로 제공될 수 있다.

또한, 상기 카테터 튜브 내부에 제공되며, 상기 신체 내부 장기에 소스 가스를 공급하는 소스 가스 공급라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 카테터 튜브에 삽입가능하고 수축 상태 또는 팽창 상태로 변환 가능한 벌룬을 이용하여 신체 내 장기 부위로 플라스마 치료 장치의 삽입과 회수가 용이하고, 대면적에서 플라스마 발생이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 보조 벌룬을 이용하여 장기 내부로 가스의 추가 유입을 차단하여 여기 상태의 플라스마가 상태 변환되는 것을 지연시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라스마 치료 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 플라스마 치료 장치가 신체 내부 장기로 삽입 또는 회수 시의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라스마 치료 장치를 나타내는 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, 막 및 영역들의 두께는 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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라스마 치료 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 플라스마 치료 장치가 신체 내부 장기(S)로 삽입 또는 회수 시의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 플라스마 치료 장치는, 신체 내부 장기(S)에 삽입시켜 추가 공기 유입이 차단한 상태에서 대면적으로 플라스마를 발생시킨다. 플라스마는 제균, 지혈, 염증반응 완화, 그리고 조직 재생 등의 작용에 의하여 신체 내부 장기(S)의 치료에 사용될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 플라스마 치료 장치가 신체 내부 장기 중 위장의 치료에 사용되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나 플라스마 치료 장치는, 위장 치료에 국한되지 않으며, 십이지장, 식도, 소장 등 관상 조직의 장기 치료에 적용될 수 있다.

플라스마 치료 장치는, 카테터 튜브(100)와 가스 공급관(200), 벌룬(300), 전극(400), 전력 공급라인(500)을 포함한다. 나아가 보조 벌룬(600)을 더 포함할 수 있다.

카테터 튜브(100)는 신체 내부 장기(S)로 삽입 가능하도록 제공될 수 있다. 카테터 튜브(100)는, 신체 내부에 삽입되므로 생체적합성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 카테터 튜브(100)는, 신체 내 특정 부위로 이동이 용이하도록 연성 재질을 가질 수 있다. 카테터 튜브(100)는, 속이 빈 관 형상을 가질 수 있다.

가스 공급관(200)은, 카테터 튜브(100) 내에 삽입될 수 있다. 가스 공급관(200)은, 그 선단이 벌룬(300)과 연결되고, 벌룬(300) 내에 가스를 공급한다. 일 실시 예에 의하면 가스는 공기가 사용될 수 있다.

벌룬(300)은, 가스 공급관(200)의 전단에 연결될 수 있다. 벌룬(300)은, 일정 두께를 가지는 막 형상의 부재일 수 있다. 벌룬(300)은, 실리콘 재질로 제공될 수 있다. 벌룬(300)은, 가스 공급에 의해 수축 상태와 팽창 상태 간에 전환이 가능하다. 벌룬(300)은 수축 상태에서 카테터 튜브(100)의 내부에 위치하고, 팽창 상태에서 카테터 튜브(100)의 외부로 돌출된다. 벌룬(300)은 팽창 상태에서 신체 내부 장기(S)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

전극(400)은, 벌룬(300)의 내측면에 제공될 수 있다. 전극(400)은, 복수 개가 제공될 수 있다. 전극(400)은, 신체 내부 장기(S)의 형상에 대응되도록 팽창된 벌룬(300) 내에 일정 간격으로 배열 마련됨으로써, 신체 내부 장기(S)에 대면적으로 고밀도의 균일한 플라스마를 방전할 수 있다. 플라스마 발생을 위하여 전극(400)은, 파워 전극의 역할을 하며 이때 신체 내부 장기(S)의 내벽은 접지 전극의 역할을 할 수 있다. 벌룬(300)의 팽창 상태에서, 일정 간격으로 배열 마련된 전극(400)에 전압이 인가되면 전극(400)과 신체 내부 장기(S) 사이에 형성된 전계에 의해 소스 가스가 라디칼 상태로 여기되어 플라스마가 발생된다.

전력 공급라인(500)은, 플라스마 발생을 위하여 전극(400)에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 공급라인(500)은, 복수 개가 제공될 수 있다. 전력 공급라인(500)은, 전극(400) 각각에 개별 연결되어 각각의 전극(400)에 전력을 공급할 수 있다.

보조 벌룬(600)은, 카테터 튜브(100)의 선단에 제공될 수 있다. 보조 벌룬(600)은, 신체 내부 장기(S)와 카테터 튜브(100)의 외벽 사이 공간을 폐쇄시키기 위하여, 카테터 튜브(100)의 둘레를 따라 링 형상으로 팽창 가능할 수 있다. 보조 벌룬(600)은, 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 보조 벌룬(600)은, 가스 공급관(200)과 별개로 마련된 보조 가스 공급관(미도시)에 연결될 수 있다. 보조 벌룬(600)은, 보조 가스 공급관(미도시)으로부터 가스를 공급받음으로써, 개별적으로 팽창 및 수축될 수 있다. 보조 벌룬(600)은, 가스를 공급받아 신체 내부 장기(S)와 카테터 튜브(100)의 외벽 사이 공간을 폐쇄함으로써 신체 내부 장기(S)로 추가 공기의 유입을 차단하여 신체 내부 장기(S) 내의 플라스마를 여기 상태로 오래 지속시킬 수 있다.

소스 가스 공급라인(800)은, 카테터 튜브(100) 내부에 제공될 수 있다. 소스 가스 공급라인(800)은, 신체 내부 장기(S)에 소스 가스를 공급할 수 있다. 소스 가스 공급라인(800)은, 신체 내부 장기(S)와 벌룬(300) 사이 공간에 소스 가스를 공급할 수 있다. 소스 가스는, 공기, 헬륨 가스, 아르곤 가스, 질소 가스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라스마 치료 장치를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 플라스마 치료 장치는, 도 1의 플라스마 치료 장치에 추가적으로 연결 라인(700)을 더 포함할 수 있다.

연결 라인(700)은, 각각의 전극(400)들을 직렬 연결할 수 있다. 연결 라인(700)은, 전기가 흐를 수 있는 도선일 수 있다.

전력 공급라인(500)은, 복수 개의 전극(400)들 중 하나와 연결될 수 있다.

전력 공급라인(500)을 통해서 어느 하나의 전극(400)에 인가된 전력은 연결 라인(700)을 통해 다른 전극(400)들에도 인가될 수 있다.

이하, 상술한 플라스마 치료 장치를 이용하여 신체 내부 장기를 치료하는 과정에 대해 상세하게 설명한다.

벌룬(300)과 보조 벌룬(600)이 수축한 상태에서 카테터 튜브(100)를 신체 내부 장기(S)에 삽입한다. 그리고 가스 공급관(200)으로부터 벌룬(300)에 가스를 공급해 수축 상태의 벌룬(300)을 팽창 상태로 전환시킬 수 있다. 가스 공급에 의하여 벌룬(300)은 카테터 튜브(100)의 외부로 돌출되어 팽창할 수 있다. 팽창된 벌룬(300)은, 대면적에서 신체 내부 장기(S)의 내측면과 마주보도록 형성될 수 있다. 벌룬(300) 내측의 전극(400)도 일정한 간격으로 신체 내부 장기(S)에 마주보도록 놓일 수 있다. 이와 별개로 보조 벌룬(600) 또한, 보조 가스 공급관(미도시)으로부터 가스를 공급받아, 팽창한다. 이에 의해 신체 내부 장기(S)와 카테터 튜브(100)의 외벽 사이 공간이 폐쇄된다. 팽창된 보조 벌룬(600)은, 신체 내부 장기(S)로 추가 공기 유입을 차단할 수 있다. 소스 가스 공급라인(800)에서 신체 내부 장기(S)와 벌룬(300) 사이 공간에 소스 가스를 공급한다.

전력 공급라인(500)을 통해 전극(400)에 전력이 인가되면, 접지 전극 역할을 하는 장기(S)와 전극(400) 사이에는 전계가 형성되고, 전계는 소스 가스를 라디칼 상태로 여기시켜 플라스마를 생성한다.

보조 벌룬(600)에 의해 신체 내부 장기(S)로 추가 공기 유입이 차단되어, 플라스마 가스는 장기(S) 내에서 라디칼 상태로 오래 체류할 수 있다.

치료가 끝나면, 플라스마 치료 장치는, 가스 공급관(200)을 이용해 벌룬(300) 내부의 가스를 배출시켜 벌룬(300)을 수축 상태로 전환시킬 수 있다. 같은 방법으로 보조 벌룬(600) 또한, 보조 가스 공급관(미도시)을 이용해 보조 벌룬(600) 내부의 가스를 배출 시켜 보조 벌룬(600)을 수축 상태로 전환시킬 수 있다. 벌룬(300)과 보조 벌룬(600)이 수축한 상태에서 카테터 튜브(100)를 신체 내부 장기(S)에서 외부로 회수할 수 있다.

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.

100 : 카테터 튜브
200 : 가스 공급관
300 : 벌룬
400 : 전극
500 : 전력 공급라인
600 : 보조 벌룬
700 : 연결 라인
800 : 소스 가스 공급라인
S : 장기

Claims

신체 내부 장기를 치료하는 플라스마 치료 장치에 있어서,
상기 신체 내부 장기로 삽입 가능한 카테터 튜브;
상기 카테터 튜브 내에 삽입되며, 가스를 공급하는 가스 공급관;
수축 상태에서 상기 카테터 튜브의 내부에 삽입되고, 상기 가스 공급관의 가스 공급에 의하여 상기 수축 상태에서 팽창 상태로 전환되며, 상기 팽창 상태에서 상기 카테터 튜브의 외부로 돌출되는 벌룬;
상기 벌룬의 내측면에 제공되는 복수개의 전극; 및
상기 전극들에 전력을 공급하는 전력 공급라인을 포함하는, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 카테터 튜브의 선단에 제공되며, 상기 카테터 튜브의 둘레를 따라 링 형상으로 팽창 가능한 보조 벌룬을 더 포함하는, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 벌룬은,
팽창에 따라 상기 신체 내부 장기와 상기 카테터 튜브의 외벽 사이 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 탄성 재질로 이루어진, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 공급라인은 복수 개 제공되며, 상기 전극들과 각각 연결되는, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전극들을 직렬 연결하는 연결 라인을 더 포함하되,
상기 전력 공급라인은 상기 전극들 중 어느 하나와 연결되는, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 벌룬은 실리콘 재질로 제공되는, 플라스마 치료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 카테터 튜브 내부에 제공되며, 상기 신체 내부 장기에 소스 가스를 공급하는 소스 가스 공급라인을 더 포함하는, 플라스마 치료 장치.