KR101349122B1 - 광 수술장치 및 이의 제어방법 - Google Patents
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Abstract
광이 체액에 흡수되지 않고, 조직으로 조사되도록 한 광 수술장치 및 이의 제어방법이 개시된다.
본 발명에 따른 광 수술장치는 제 1광과 제 2광을 발생시키는 광 발생부 및 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 비정상 조직에 조사되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 광 수술장치는 제 1광과 제 2광을 발생시키는 광 발생부 및 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 비정상 조직에 조사되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 광 수술장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광을 이용하여 체내의 비정상적 조직을 절개하는 데 사용되는 광 수술장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근에는 각종 수술 도구를 체내로 삽입하여 시술하는 방식을 대신하여, 광 파이버를 통하여 체내로 레이저를 조사하는 광 수술장치를 이용한 시술 방식이 각광 받고 있다.
광 수술장치는 레이저의 파장에 따른 흡수 특성을 이용하여 체내의 비정상 조직을 절개하거나 지혈시키는 등의 다양한 시술에 적용된다. 광 수술장치에서 사용되는 사용되는 레이저는 엔디야그(Nd:YAG) 레이저, 케이티피(KTP) 레이저, 어븀야그(Er:YAG) 레이저, 이산화탄소(CO2) 레이저, 호야그(Ho:YAG) 레이저, 루비(Luby) 레이저, 알렉산드라이트(Alexandrite) 레이저 등 다양한 파장대역의 레이저가 사용되고 있다. 이러한 광 수술장치에 대해서는 이미 "대한민국 등록특허 제10-0996733호;고출력 레이저 치료기용 광조사장치"에 의해 개시된 바 있다.
한편, 체내의 많은 부위, 예를 들어 복막과 내장의 사이와 같은 부위에는 체액으로 채워져 있다. 하지만, 레이저가 체액에 흡수되면 체액이 가열되고, 가열된 체액에 의해 비정상 조직의 주변으로 열이 전도되어 정상 조직이 손상되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 광이 체액에 흡수되지 않고, 조직으로 조사되도록 한 광 수술장치 및 이의 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 광 수술장치는 제 1광과 제 2광을 발생시키는 광 발생부 및 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 조직에 입사되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 긴 시간동안 주사되도록 제어될 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 큰 펄스 폭을 가지도록 제어할 수 있다.
상기 광 발생부는 상기 제 1광을 발생시키는 제 1광 발생기 및 상기 제 2광을 발생시키는 제 2광 발생기를 포함할 수 있다.
상기 광 수술장치는 상기 제 1광의 경로에 배치되어 상기 제 1광을 단속하는 제 1셔터 및 상기 제 2광의 경로에 배치되어 상기 제2광을 단속하는 제 2셔터를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1셔터와 상기 제 2셔터의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
상기 광 수술장치는 상기 제 1셔터를 통과한 상기 제 1광의 경로에 배치되어 상기 제 1광은 통과시키고 상기 제 2광은 반사시키는 빔 스플리터, 상기 제 2셔터를 통과한 상기 제 2광의 경로에 배치되어 상기 제 2광을 상기 빔 스플리터로 안내하는 안내미러 및 상기 빔 스플리터를 통과한 상기 제 1광 또는 상기 제 2광의 경로에 접속되는 광 파이버를 더 포함할 수 있다.
상기 광 수술장치는 상기 제 1셔터를 통과한 상기 제 1광의 경로에 접속되는 제 1광 파이버 및 상기 제 1광 파이버로부터 이격되고 상기 제 2셔터를 통과한 상기 제 2광의 경로에 접속되는 제 2광 파이버를 더 포함할 수 있다.
상기 광 수술장치는 상기 버블을 향해 체액이 유입되는 시간이 지연되도록 상기 버블의 외측에 막을 형성하여 상기 버블이 유지되는 시간을 연장시키는 버블보호막을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1광은 어븀야그 레이저(Er:YAG laser), 이산화탄소 레이저(CO2 laser) 중 어느 하나이며, 상기 제 2광은 엔디야그 레이저(Nd:YAG laser)일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법은 광 발생부로부터 광이 발생되는 광 발생단계 및 상기 광의 펄스 폭에 따라 상기 광이 제 1광과 제 2광으로 분리되며, 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블에 의해 형성된 공간을 통과하여 조직에 입사되도록 제어되는 제어단계를 포함한다.
상기 제어단계는 상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 긴 시간동안 주사되도록 상기 광의 펄스 폭이 제어될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법은 제 1광 발생기와 제 2광 발생기로로부터 제 1광과 제 2광이 각각 발생되는 광 발생단계 및 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블에 의해 형성된 공간을 통과하여 조직에 입사되도록 상기 제 1광 경로와 상기 제 2광 경로에 각각 배치되는 제 1셔터와 제 2셔터의 개폐가 제어되는 제어단계를 포함한다.
상기 제어단계는 상기 제 1광이 제 1시간동안 조사되고, 상기 제 2광이 제 2시간동안 조사되도록 상기 제 1셔터와 제 2셔터의 개폐가 제어될 수 있다.
상기 제어단계는 상기 제 1시간보다 상기 제 2시간이 더 길게 제어될 수 있다.
상기 제 1광은 어븀야그 레이저(Er:YAG laser), 이산화탄소 레이저(CO2 laser) 중 어느 하나이며, 상기 제 2광은 엔디야그 레이저(Nd:YAG laser)일 수 있다.
본 발명에 따른 광 수술장치 및 이의 제어방법은 체액으로 광이 흡수되는 것이 방지되어 비정상 조직 주변의 정상 조직이 손상되는 것을 방지하므로, 수술의 정밀도 및 수술의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제 1실시예에 따른 광 수술장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 제 1실시예에 따른 광 발생부로부터 발생되는 광의 조사패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 제 1광에 의해 버블이 형성되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 9은 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 제 1실시예에 따른 광 발생부로부터 발생되는 광의 조사패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 제 1광에 의해 버블이 형성되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 9은 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 광 수술장치 및 이의 제어방법의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
제 1실시예
도 1은 제 1실시예에 따른 광 수술장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 제 1실시예에 따른 광 수술장치(100)(이하, '광 수술장치'라 함.)는 본체(10)를 포함한다. 본체(10)에는 입력장치(11) 및 디스플레이장치(12)가 설치될 수 있다. 입력장치(11)는 광 수술장치(100)의 전반적인 조작이 용이하도록 한다. 디스플레이장치(12)는 광 수술장치(100)의 전반적인 구동 상태, 체내 영상, 수술 장면 등을 디스플레이한다. 도 1에서는 입력장치(11)와 디스플레이장치(12)가 별도로 설치되는 것으로 도시하고 있으나, 입력장치(11)와 디스플레이장치(12)는 일체형의 터치스크린으로 변형실시 될 수 있다.
이러한 본체(10)에는 케이블(20)이 연결된다. 케이블(20)에는 전원선, 신호선, 광 파이버(fiber) 등이 내설될 수 있다. 케이블(20)의 선단부에는 내시경과 조명이 설치될 수 있으며, 광 파이버의 선단이 노출될 수 있다. 광 파이버는 본체(10)로부터 발생되는 광이 체내로 전달될 수 있도록 광 전달부재로 사용된다. 케이블(20)의 선단부에는 버블보호막(40)이 결합되는데, 버블보호막(40)에 대해서는 이후에서 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
이러한 케이블(20)의 소정 부위에는 핸드피스(20)가 설치될 수 있다. 핸드피스(30)에는 조작버튼(31)이 설치된다. 조작버튼(31)은 체내에 삽입된 내시경, 조명 및 광 파이버의 위치를 용이하게 조절할 수 있도록 한다.
광 수술장치(100)는 카테터(catheter;40)를 포함한다. 카테터(40)는 가는 관 형태로 마련되어 체내에 삽입된다. 카테터(40)는 케이블(20)의 선단부가 체내로 원활하게 삽입될 수 있도록 한다.
한편, 본체(10)의 내부에는 수술에 사용되는 광을 발생시키는 광 발생부 및 제어부가 설치된다.
도 2는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 광 발생부(110)는 광을 발생시킨다. 광 발생부(110)는 레이저를 발진할 수 있는 공진기로 구성될 수 있다. 공진기의 내부에는 레이저매질(111)이 설치된다. 레이저매질(111)의 양측방에는 전반사미러(112)와 부분반사미러(113)가 배치된다. 따라서 플래시 램프와 같은 여기 매체에 의해 레이저매질(111)은 광을 발진하고 공진기 내측을 왕복하면서 증폭되어 레이저를 발생시킨다.
광 발생부(110)는 엔디야그(Nd:YAG), 어붐야그(Er:YAG) 등의 레이저매질을 사용할 수 있으며, 1064nm, 1444nm, 2940nm 등의 파장을 가지는 펄스 광을 발생시킬 수 있다. 펄스 광은 게인-스위칭(Gain-Switching) 방식, 큐-스위칭(Q-Switching) 방식, 모드-로킹(Mode-Locking) 방식 등에 의해 발생될 수 있다. 이러한 펄스 광의 발생기술은 이미 이 기술 분야에 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 제어부(120)는 광 발생부(110)로부터 발생되는 광의 펄스 폭을 제어하여 광 발생부(110)로부터 발생되는 광을 제 1광과 제 2광으로 분리하고, 제 1광과 제 2광의 입사시간을 제어할 수 있다.
도 3은 제 1실시예에 따른 광 발생부로부터 발생되는 광의 조사패턴을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 광 발생부(110)로부터 발생되는 광은 제어부(120)에 의해 펄스 폭(pulse width)이 제어될 수 있다. 광 발생부(110)로부터 발생되는 광은 펄스 폭에 따라 제 1광(L1)과 제 2광(L2)으로 분리될 수 있다.
제 1광(L1)은 제 2광(L2)이 조사되기 이전에 체액에 흡수되어 버블(B)(도 5 참조.)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 제 2광(L2)은 비정상 조직을 절개하는 데 사용될 수 있다. 따라서 제어부(120)는 제 2광(L2)이 제 1광(L1)보다 더 큰 출력으로 발생되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 제 2광(L2)이 제 1광(L1)보다 더 큰 펄스 폭을 가지도록 제어할 수 있다. 이에 따라 제 1광(L1)은 제 1시간(T1) 동안 조사되고, 제 2광(L2)은 제 1시간(T1)보다 긴 제 2시간(T2) 동안 조사될 수 있다. 이러한 제 1광(L1)과 제 2광(L2)의 조사시간은 본체(10)에 별도로 마련되는 메모리(미도시)에 저장되어 기 설정되거나, 사용자에 의해 실시간으로 조절될 수 있다.
이하, 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 제 1실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이며, 도 5는 제 1광에 의해 버블이 형성되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 사용자는 카테터(40)를 환자의 체내에 삽입시시키고, 케이블(20)을 카테터(40)에 삽입시킨다. 이에 따라 내시경, 조명, 광 파이버 등이 환자의 체내로 삽입될 수 있다.
이어, 체내로 삽입된 내시경에 의해 체내 영상이 촬영되고, 디스플레이장치(12)에는 내시경에 의해 촬영되는 체내 영상이 디스플레이된다. 사용자는 디스플레이장치(12)에 디스플레이되는 영상을 참조하며, 비정상 조직을 향해 광이 조사될 수 있도록 광 파이버의 위치를 조절한다. 이때, 버블보호막(40)의 개방 단부는 비정상 조직의 주변 조직에 밀착될 수 있다.
이어, 사용자는 본체(10)의 입력장치(11)를 조작하여 광 출력을 조절한다. 즉, 입력장치(11)가 조작됨에 따라 제어부(120)는 광 발생부(110)로부터 광이 발생되도록 광 발생부(110)를 제어한다(단계;S11).
그리고 제어부(120)은 광 발생부(110)로부터 광이 제 1광(L1)과 제 2광(L2)으로 분리되도록 하고, 제 1광(L1)과 제 2광(L2)의 주사시간을 제어한다(단계;S12).
먼저, 제 1광(L1)은 광 파이버로 전달되어 제 1시간(T1) 동안 비정상 조직을 향해 조사된다(단계;S12). 비정상 조직과 광 파이버의 사이는 체액이 위치할 수 있다. 따라서 제 1광(L1)은 비정상 조직에 도달하기 이전에 체액에 흡수될 수 있다. 제 1광(L1)이 체액에 흡수됨에 따라, 체액이 증발되면서 버블(B)이 형성된다(단계;S13).
여기서, 버블(B)이 형성되면서 버블보호막(40) 내부의 체액이 버블보호막(40)의 외측으로 원활하게 배출될수 있도록 버블보호막(40)에는 배출구()가 형성될 수 있다. 이러한 버블보호막(40)은 버블(B)이 유지되는 시간이 연장되도록 한다. 즉, 버블보호막(40)은 버블보호막(40)의 외부의 체액이 버블보호막(40)의 내부로 유입되는 시간을 지연시켜 버블(B)이 유지되는 시간이 연장되도록 한다.
이와 같이 비정상 조직과 광 파이버의 사이에는 제 1광(L1)에 의해 버블(B)이 형성되며, 버블보호막(40)은 버블(B)이 유지되는 시간을 연장시킨다.
이어, 제 2광(L2)은 광 파이버로 전달되어 제 2시간(T2) 동안 비정상 조직을 향해 조사된다(단계;S14). 비 정상 조직과 광 파이버의 사이에는 이미 제 1광(L1)에 의해 버블(B)이 형성된 상태이므로, 제 2광(L2)은 버블(B) 내부를 통과하여 비정상 조직에 입사될 수 있다. 비정상 조직에 입사된 제 2광(L2)은 비정상 조직에 흡수되고, 비정상 조직은 열화되어 제거될 수 있다.
이와 같이 제 1실시예에 따른 광 수술장치(100)는 단일 광 발생부(110)에서 발생되는 광의 펄스 폭을 조절하여 제 1광(L1)과 제 2광(L2)을 발생시키고, 제 1광(L1)과 제 2광(L2)이 동일한 광 경로를 통해 수술부위를 향해 조사될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 수술장치 및 이의 제어방법에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술된 제 1실시예에서 설명된 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성요소에 대해서는 상술된 제 1실시예의 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
제 2실시예
도 6은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제 2실시예에 따른 광 발생부(110)는 제 1광 발생기(210)와 제 2광 발생기(220)를 포함한다. 제 1광 발생기(210)와 제 2광 발생기(220)는 상술된 바와 같은 공진기로 각각 구성될 수 있다. 즉, 제 1광 발생기(210)는 제 1레이저매질(211), 제 1전반사미러(212), 제 1부분반사미러(213)로 구성되며, 제 2광 발생기(220)는 제 2레이저매질(221), 제 2전반사미러(222), 제 2부분반사미러(223)로 구성될 수 있다. 이러한 제 1광 발생기(210)와 제 2광 발생기(220)는 제 1광(L1)과 제 2광(L2)을 각각 발생시킨다.
여기서, 제 1광 발생기(210)는 제 1광(L1)으로, 비교적 물에 대한 흡수도가 뛰어난 어븀야그 레이저(Er:YAG laser), 이산화탄소 레이저(CO2 laser) 등을 발생시킬 수 있다. 제 2광 발생기(220)는 제 2광(L2)으로, 신체 조직에 침투가 용이한 엔디야그 레이저(Nd:YAG laser)를 발생시킬 수 있다.
제 1광 발생기(210)의 일측방에는 제 1셔터(240)가 설치될 수 있다. 제 1셔터(240)는 제 1광(L1)을 단속한다. 제 1셔터(240)를 통과하는 제 1광(L1)의 경로에는 빔 스플리터(beam splitter;250)가 설치된다. 빔 스플리터(250)는 제 1광(L1)은 투과시키고, 제 2광(L2)은 반사시킨다.
제 2광 발생기(220)의 일측방에는 제 2셔터(260)가 설치될 수 있다. 제 2셔터(260)는 제 2광(L2)을 단속한다. 제 2셔터(260)를 통과하는 제 2광(L2)의 경로에는 안내미러(270)가 설치된다. 안내미러(270)는 제 2광(L2)을 빔 스플리터(250)로 안내한다.
빔 스플리터(250) 이후에는 광 파이버가 접속될 수 있다.
한편, 제어부(230)는 제 1셔터(240)와 제 2셔터(260)의 개폐동작을 제어한다. 즉, 제어부(230)는 제 1광(L1)이 제 1시간(T1) 동안 조사될 수 있도록 제 1셔터(240)를 개방키고 제 2셔터(260)를 폐쇄시키며, 제 2광(L2)이 제 2시간(T2) 동안 조사될 수 있도록 제 1셔터(240)를 폐쇄시키고, 제 2셔터(260)의 개방시킬 수 있다.
이와 같이 제 2실시예에 따른 광 수술장치(200)는 제 1광 발생기(210)와 제 2광 발생기(220)가 각각 제 1광(L1)과 제 2광(L2)을 개별 발생시키며, 빔 스플리터(250) 이후의 동일한 광 경로를 통해 수술부위를 향해 조사될 수 있다.
이하, 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 제 2실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 광 파이버가 비정상 조직의 전방에 위치하면, 제어부(230)는 제 1광 발생기(210)와 제 2광 발생기(220)를 제어하여 제 1광(L1)과 제 2광(L2)이 순차적으로 발생되도록 한다(단계;S21).
먼저, 제어부(230)는 제 1시간(T1) 동안 제 1셔터(240)를 개방시키고, 제 2셔터(260)를 폐쇄시킨다(단계;S22). 제 1광(L1)은 제 1셔터(240)를 통과하고 빔 스플리터(250)로 입사된다. 제 1광(L1)은 빔 스플리터(250)를 투과한다(S23). 빔 스플리터(250)를 투과한 제 1광(L1)은 광 파이버로 전달되어 비정상 조직을 향해 조사된다.
제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 제 1광(L1)은 광 파이버와 비정상 조직의 사이에 버블(B)을 발생시키고(단계;S24), 버블보호막(40)은 버블(B)이 유지되는 시간을 연장시킨다.
이어, 제어부(230)는 제 2시간(T2) 동안 제 1셔터(240)를 폐쇄시키고, 제 2셔터(260)를 개방시킨다(단계;S25). 제 2광(L2)은 제 1셔터(240)를 통과하고, 안내미러(270)에 반사되어 빔 스플리터(250)로 입사된다(단계;S26). 제 2광(L2)은 빔 스플리터(250)에 의해 반사된다(단계;S27). 빔 스플리터(250)에 의해 반사된 제 2광(L2)은 광 파이버로 전달되어 비정상 조직을 향해 조사된다(단계;S28).
제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 제 2광(L2)은 버블(B) 내부를 통과하여 비정상 조직에 입사되고, 비정상 조직은 열화되어 제거될 수 있다.
제 3실시예
도 8은 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 본체 내부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제 3실시예에 따른 광 발생부(110)는 제 1광 발생기(310)와 제 2광 발생기(320)를 포함한다. 제 1광 발생기(310)와 제 2광 발생기(320)는 상술된 바와 같은 공진기로 각각 구성될 수 있다. 즉, 제 1광 발생기(310)는 제 1레이저매질(311), 제 1전반사미러(312), 제 1부분반사미러(313)로 구성되며, 제 2광 발생기(320)는 제 2레이저매질(321), 제 2전반사미러(322), 제 2부분반사미러(323)로 구성될 수 있다. 이러한 제 1광 발생기(310)와 제 2광 발생기(310)는 제 1광(L1)과 제 2광(L2)을 각각 발생시킨다.
제 2실시예에서 설명된 바와 같이, 제 1광 발생기(210)는 물에 대한 흡수도가 뛰어난 제 1광(L1)을 발생시키며, 제 2광 발생기(220)는 비정상 조직에 침투가 용이한제 2광(L2)을 발생시킬 수 있다.
제 1광 발생기(310)의 일측방에는 제 1셔터(340)가 설치될 수 있다. 제 1셔터(340)는 제 1광(L1)을 단속한다. 제 2광 발생기(310)의 일측방에는 제 2셔터(350)가 설치될 수 있다. 제 2셔터(350)는 제 2광(L2)을 단속한다.
제 1셔터(340)를 통과하는 제 1광(L1)의 경로에는 제 1광(L1)을 체내로 전달하는 제 1광 파이버가 접속될 수 있으며, 제 2셔터(350)를 통과하는 제 2광(L2)의 경로에는 제 2광(L2)을 체내로 전달하는 제 2광 파이버가 접속될 수 있다. 제 1광 파이버와 제 2광 파이버는 제 1광(L1) 및 제 2광(L2)이 비정상 조직을 향해 조사될 수 있도록 케이블(20)의 선단부에서 케이블(20)의 중심부를 향해 절곡되는 형상으로 설치될 수 있다.
한편, 제어부(330)는 제 2실시예에서 설명된 바와 같이, 제 1셔터(340)와 제 2셔터(350)의 동작을 제어한다.
이와 같이 제 3실시예에 따른 광 수술장치(300)는 제 1광 발생기(310)와 제 2광 발생기(320)가 각각 제 1광(L1)과 제 2광(L2)을 개별 발생시키며, 제 1광(L1)과 제 2광(L2)이 독립된 광 경로를 따라 체내로 전달도록 하여 비정상 조직을 향해 조사될 수 있다.
이하, 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 9는 제 3실시예에 따른 광 수술장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 제 1광 파이버와 제 2광 파이버가 비정상 조직의 전방에 위치하면, 제어부(330)는 제 1광 발생기(310)와 제 2광 발생기(320)를 제어하여 제 1광(L1)과 제 2광(L2)이 순차적으로 발생되도록 한다(단계;S31).
먼저, 제어부(330)는 제 1시간(T1) 동안 제 1셔터(340)를 개방시키고, 제 2셔터(350)를 폐쇄시킨다(단계;S32). 제 1광(L1)은 제 1셔터(340)를 통과하고 제 1광(L1)의 경로에 접속된 제 1광 전달부재를 따라 수술부위로 향해 조사된다(S33).
제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 제 1광(L1)은 광 파이버와 비정상 조직의 사이에 버블(B)을 발생시키고(단계;S34), 버블보호막(40)은 버블(B)이 유지되는 시간을 연장시킨다.
이어, 제어부(330)는 제 2시간(T2) 동안 제 1셔터(340)를 폐쇄시키고, 제 2셔터(350)를 개방시킨다(단계;S35). 제 2광(L2)은 제 1셔터(340)를 통과하고(단계;S36) 제 2광(L2)의 경로에 접속된 제 2광 전달부재를 따라 수술부위로 향해 조사된다(단계;S37).
제 1실시예에서 설명된 바와 같이, 제 2광(L2)은 버블(B) 내부를 통과하여 비정상 조직에 입사되고, 비정상 조직은 열화되어 제거될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 수술장치 및 이의 제어방법은 체내로 삽입된 광 파이버와 비정상 조직의 사이에 버블이 형성되도록 하고, 광이 버블 내부의 빈 공간을 통해 비정상 조직으로 입사되도록 한다. 따라서 본 발명에 따른 광 수술장치 및 이의 제어방법은 체액에 광이 흡수되어 비정상 조직의 주변 조직으로 열이 전도되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
L1 : 제 1광 L2 : 제 2광
T1 : 제 1시간 T2 : 제 2시간
B : 버블
10 : 본체 11 : 입력장치
12 : 디스플레이장치 20 : 케이블
30 : 핸드피스 40 : 카테터
50 : 버블보호막 51 : 배기구
100 : 광 수술장치 110 : 광 발생부
120 : 제어부 210 : 제 1광 발생기
220 : 제 1광 발생기 240 : 제 1셔터
250 : 빔 스플리터 260 : 제 2셔터
270 : 안내미러
T1 : 제 1시간 T2 : 제 2시간
B : 버블
10 : 본체 11 : 입력장치
12 : 디스플레이장치 20 : 케이블
30 : 핸드피스 40 : 카테터
50 : 버블보호막 51 : 배기구
100 : 광 수술장치 110 : 광 발생부
120 : 제어부 210 : 제 1광 발생기
220 : 제 1광 발생기 240 : 제 1셔터
250 : 빔 스플리터 260 : 제 2셔터
270 : 안내미러
Claims (14)
- 제 1광과 제 2광을 발생시키는 광 발생부;및
상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 조직에 입사되도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 광 발생부는
상기 제 1광을 발생시키는 제 1광 발생기;및
상기 제 2광을 발생시키는 제 2광 발생기;를 포함하며,
상기 제 1광의 경로에 배치되어 상기 제 1광을 단속하는 제 1셔터;및
상기 제 2광의 경로에 배치되어 상기 제2광을 단속하는 제 2셔터;를 포함하며,
상기 제어부는
상기 제 1셔터와 상기 제 2셔터의 개폐 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 긴 시간동안 주사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 큰 펄스 폭을 가지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1셔터를 통과한 상기 제 1광의 경로에 배치되어 상기 제 1광은 통과시키고 상기 제 2광은 반사시키는 빔 스플리터;
상기 제 2셔터를 통과한 상기 제 2광의 경로에 배치되어 상기 제 2광을 상기 빔 스플리터로 안내하는 안내미러;및
상기 빔 스플리터를 통과한 상기 제 1광 및 상기 제 2광의 경로에 접속되는 광 파이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1셔터를 통과한 상기 제 1광의 경로에 접속되는 제 1광 파이버;및
상기 제 1광 파이버로부터 이격되고 상기 제 2셔터를 통과한 상기 제 2광의 경로에 접속되는 제 2광 파이버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 제 1항에 있어서, 상기 버블을 향해 체액이 유입되는 시간이 지연되도록 상기 버블의 외측에 막을 형성하여 상기 버블이 유지되는 시간을 연장시키는 버블보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치.
- 어븀야그 레이저(Er:YAG laser), 이산화탄소 레이저(CO2 laser) 중 어느 하나인 제 1광과, 엔디야그 레이저(Nd:YAG laser)인 제 1광을 발생시키는 광 발생부;
상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 조직에 입사되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치. - 광을 이용하여 수술을 수행하는 광 수술장치의 제어방법에 있어서,
광 발생부로부터 광이 발생되는 광 발생단계;및
상기 광의 펄스 폭에 따라 상기 펄스 광이 제 1광과 제 2광으로 분리되며, 상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 조직에 입사되도록 제어되는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법. - 제 9항에 있어서, 상기 제어단계는
상기 제 1광보다 상기 제 2광이 더 긴 시간동안 주사되도록 상기 광의 펄스 폭이 제어되는 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법. - 광을 이용하여 수술을 수행하는 광 수술장치의 제어방법에 있어서,
제 1광 발생기와 제 2광 발생기로로부터 제 1광과 제 2광이 각각 발생되는 광 발생단계;및
상기 제 1광이 체내로 조사되어 상기 제 1광의 입사부위에 버블이 형성되도록 하고, 상기 제 2광이 상기 버블의 내부를 통과하여 조직에 입사되도록 상기 제 1광 경로와 상기 제 2광 경로에 각각 배치되는 제 1셔터와 제 2셔터의 개폐가 제어되는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법. - 제 11항에 있어서, 상기 제어단계는
상기 제 1광이 제 1시간동안 조사되고, 상기 제 2광이 제 2시간동안 조사되도록 상기 제 1셔터와 제 2셔터의 개폐가 제어되는 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법. - 제 12항에 있어서, 상기 제어단계는
상기 제 1시간보다 상기 제 2시간이 더 길게 제어되는 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법. - 제 11항에 있어서,
상기 제 1광은 어븀야그 레이저(Er:YAG laser), 이산화탄소 레이저(CO2 laser) 중 어느 하나이며,
상기 제 2광은 엔디야그 레이저(Nd:YAG laser)인 것을 특징으로 하는 광 수술장치의 제어방법.
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