KR100973307B1 - 바이 폴라 전극 방식의 가이드 와이어 및 이를 이용한카테터 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료용 가이드 와이어 및 이를 이용한 카테터 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어는 전기전도성 재질로서 길게 형성되며, 생체의 관상 기관 내에 삽입되는 중공형의 카테터에 끼워져 양단부가 카테터로부터 돌출되게 배치되는 제1와이어 및 전기전도성 재질로 이루어지며, 길게 형성되어 제1와이어와 이격되게 배치되는 본선부와, 본선부로부터 나선형으로 연장형성되어 내측에 제1와이어가 삽입되는 코일부를 구비하는 제2와이어를 구비하며, 제1와이어와 제2와이어의 각 선단부만을 제외하고 제1와이어와 제2와이어 사이는 전기적으로 절연되며, 제1와이어의 선단부와 제2와이어의 선단부는 일정 거리 이격되게 배치되는 것에 특징이 있다.

카테터, 가이드 와이어

Description

바이 폴라 전극 방식의 가이드 와이어 및 이를 이용한 카테터 시스템{Bipolar electrode type guide wire and Catheter system using the same}

본 발명은 가이드 와이어 및 이를 이용한 카테터 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 혈관폐색, 종양 제거, 관상구조 폐색, 샛길 (fistula, 누공) 폐색, 지름길 (shunt, 단락) 폐색 등의 고주파 열치료 시술할 때 사용되는 가이드 와이어 및 이를 이용한 카테터 시스템에 관한 것이다.

동정맥기형(arteriovenous malformation)과 같은 혈관기형(vascular malformation) 또는 장기 파열로 인한 출혈질환 등 다양한 경우에 있어서, 출혈 부위의 혈관을 막아버리는 혈관 폐색술(occlusion) 또는 색전술(embolization)의 시행이 필요하다.

종래의 색전술은 일반적으로 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 젤폼, 무수 에탄올, 미세구, 코일, 분리풍선 등의 색전물질을 이용하여 혈관을 폐색시켰다. 즉, 혈관을 따라 카테터(catheter)를 환부까지 삽입시킨 후, 색전물질을 카테터를 통해 환부에 주입함으로써 혈관을 폐색시켰다.

그러나, 색전물질을 이용하여 혈관을 폐색할 때 색전물질 사용에 따른 부작 용이 생길 수 있다. 즉, 색전물질이 역류되어 인접한 정상혈관을 막을 수 있고, 정맥쪽으로 유입되면 폐동맥을 막아 의인 색전증 (iatrogenic embolism)이 발생할 수 있다.

한편, 색전물질을 이용하지 않고 고주파 전류를 이용하여 혈관을 폐색시키는 고주파 열치료(radiofrequency ablation, RFA)를 통해 혈관을 폐색시키는 방법도 많이 시행된다. 도 1은 카테터를 이용한 고주파 열치료를 설명하기 위한 개략적 도면이며, 도 2는 외상에 의한 콩팥파열에 따른 출혈질환이 발생된 환자에 대하여 카테터와 전극을 이용하여 시행된 고주파 열치료를 설명하기 위한 사진으로서, 도 2a는 치료 전의 상태이며, 도 2b는 카테터와 가이드 와이어가 삽입된 상태이며, 도 2c는 치료 후의 상태이다.

고주파 열치료를 시행하기 위해서는 우선 환자의 몸에 카테터(c)를 삽입시키고, 혈관을 통해 병변(病變)이 발생된 영역까지 카테터의 근위단(proximal segment)을 접근시켜야 한다. 혈관을 통해 카테터(c)를 삽입시키는 것은 매우 섬세한 과정이므로 혈관조영술 투시 시스템을 통해 이루어진다. 카테터(c)의 근위단이 병변에 도달하면, 고주파 발생기(미도시)에 전원을 인가하여 의하여 고주파 전류를 병변에 인가하여 치료를 행하는데 더욱 상세히 설명하기로 한다. 카테터(c)는 중공의 형상으로 그 내측에 루멘(lumen, 미도시)이 형성되는데, 가이드 와이어(guide wire, 미도시)는 카테터(c)의 루멘에 동축적으로 삽입되어 있고 말단부는 카테터(c)에 대하여 돌출되어 노출되어 있다. 따라서, 카테터(c)의 근위단이 병변이 발생된 영역에 다다르면 가이드 와이어의 근위단도 동일한 영역에 위치하게 된 다. 이 가이드 와이어는 금속 소재로서 고주파 발생기에 전기적으로 연결되어 있다. 한편, 환자의 몸(외측 피부)에 접지패드(미도시)를 부착하며, 이 접지패드도 고주파 발생기에 전기적으로 연결되어 있다. 고주파 발생기에 전원을 인가하면 가이드 와이어로부터 접지패드 쪽으로 전류의 전달경로가 형성된다. 이 전달과정에서 이온의 진동에 의한 마찰에너지가 조직의 온도를 상승시켜 응고괴사(coagulation necrosis)를 유도함으로써 혈관이 폐색된다.

도 2a는 외상에 의하여 콩팥의 파열 및 콩팥동맥의 거짓동맥류가 발생한 사례이다. 외상에 의하여, 도 2a에 참조번호 b로 표시된 영역에 많은 양의 출혈이 있는 것을 알 수 있다. 도 2b에서는 가이드 와이어(w)가 카테터(c)에 삽입된 상태로 혈관을 통해 출혈 영역에 도달된 상태이며 고주파 전류를 이용하여 이 영역에서 고주파 열치료를 시행하였으며, 그 결과는 도 2c에 나타나 있다. 도 2c를 살펴보면, 도 2a와 달리 출혈이 멈췄음을 알 수 있으며 고주파 열치료를 통해 혈관이 효과적으로 폐색되었음을 확인할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성의 카테터 시스템을 이용하여 행하는 고주파 열치료는 색전물질을 사용함으로써 발생될 수 있는 정상혈관의 폐색 등 부작용을 방지할 수 있어 효과적이다. 그러나, 전류의 전달경로(환부로부터 접지패드까지의 경로)에서 병변이 발생된 영역 이외에 심장, 신경계, 피부 등 정상적인 기관에도 부작용이 발생될 우려가 있다. 또한, 상기의 구성을 이용한 카테터 시스템에서는 시술을 위해서 환자에게 접지패드를 부착해야 하는 등 사용상의 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 혈관기형, 종양, 출혈 등 병변이 발생된 영역에만 국부적으로 응고괴사를 유도할 수 있어 정상조직의 파손 등 부작용이 없이 매우 효과적인 고주파 열치료가 가능할 뿐만 아니라, 매우 간단한 구성으로 이루어져 시술의 편의성과 경제성이 증대된 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어와 이를 이용한 카테터 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어는 전기전도성 재질로서 길게 형성되며, 생체의 관상 기관 내에 삽입되는 중공형의 카테터에 끼워져 양단부가 상기 카테터로부터 돌출되게 배치되는 제1와이어 및 전기전도성 재질로 이루어지며, 길게 형성되어 상기 제1와이어와 이격되게 배치되는 본선부와, 상기 본선부로부터 나선형으로 연장형성되어 내측에 상기 제1와이어가 삽입되는 코일부를 구비하는 제2와이어를 구비하며, 상기 제1와이어와 제2와이어의 각 선단부만을 제외하고 상기 제1와이어와 제2와이어 사이는 전기적으로 절연되며, 상기 제1와이어의 선단부와 상기 제2와이어의 선단부는 일정 거리 이격되게 배치되는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 제1와이어의 선단부와 제2와이어의 선단부 사이의 이격된 거리는 1mm 내지 50mm인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제1와이어의 일단부는 굽어져 상기 카테터의 길이방향에 대하여 교차되는 방향으로 형성되거나, 'U'자 형으로 휘어져 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카테터 시스템은 병변이 발생된 영역에만 집중적으로 고주파 열치료가 가능하여 매우 효과적이며 다른 조직이나 혈관에 부작용을 일으키지 않는다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 종래에 접지패드를 부착해야 하는 사용상의 불편함을 해소하여 시술성이 향상되었다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어의 일단부를 휘어지게 형성함으로써 분기되는 혈관으로 가이드 와이어를 삽입하는 것을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어 및 이를 이용한 카테터 시스템에 대하여 함께 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어 및 카테터 시스템의 개략적 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 카테터 시스템(100)은 카테터(10), 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50) 및 고주파 발생기(70)를 구비한 다.

상기 카테터(10)는 혈관 등 생체의 관상기관(管狀器官)에 삽입되는 것으로서 길게 형성되며 대략 원형의 단면을 가진다. 카테터(10)는 일반적으로 두께에 의하여 분류되는데 일반 카테터와 직경이 매우 작게 형성되는 마이크로 카테터로 나뉜다. 마이크로 카테터의 경우 그 직경이 0.3mm 내지 0.5mm 정도로 형성되며, 길이는 다양할 수 있으나 예컨대 80Cm ~ 160Cm로 형성된다. 카테터(10)는 혈관을 통해 인체 내로 삽입되므로 유연한 재질로 이루어진다. 카테터의 재질로는 이른바 테프론(Teflon) 수지로 알려진 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, PolyTetraFluoroEthylene), 헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 페르플루오르 알킬비닐에테르 공중합체(PFA) 등의 불소 수지가 사용된다. 상기 폴리테트라플루오르에틸렌의 경우 용점 327℃의 결정성 폴리머로 연속사용온도는 260℃이고, 저온(-268℃)에서 고온까지 안정적으로 사용가능하다. 또한, 내약품성이 강하여 산, 알카리 등 각종 용제에 대해서도 반응성이 없어 안정적으로 사용할 수 있다. 이외에도 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등의 재질이 사용될 수도 있다. 이러한 불소수지는 후술할 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)가 카테터(10)의 내측에 삽입될 때 마찰을 감소시켜 삽입을 용이하게 한다. 한편, 카테터(10)의 외주면은 친수성 코팅(hydrophilic coating)되어 있어 혈관에 삽입되는 것을 용이하게 하는 작용을 한다.

카테터(10)는 양단이 개방된 중공형으로서 그 내측에 루멘(13)이 형성되는데 이 루멘(13)은 카테터(10)의 길이방향을 따라 동축적으로 배치된다. 또한, 본 실 시예에서 루멘(13)은 카테터(10)를 따라 길게 형성된 격벽(14)에 의하여 제1루멘(11)과 제2루멘(12)으로 분리된다. 제1루멘(11)은 카테터(10)의 양단부 즉 인체의 내측으로 삽입되는 근위단(10p, proximal end)과 인체의 외측에 배치되는 원위단(10d, distal end)을 포함하여 카테터(10) 전체를 관통하여 형성된다. 이 제1루멘(11)은 후술할 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)를 삽입시키기 위한 통로로 작용한다. 제2루멘(12)은 후술할 풍선(60)의 내부로 유체를 주입하는 통로로 기능하는 것으로서, 카테터(10)의 전 영역 중 풍선(60)이 배치되는 부분으로부터 상기 카테터(10)의 근위단(10p)의 반대쪽 원위단(10d)쪽으로 연장형성된다. 이에 따라, 제2루멘(12)의 일단부에는 카테터(10)의 내주면과 외주면 사이를 관통하여 유체가 풍선(60)으로 유입되도록 하는 유입구(17)가 형성된다. 또한, 제2루멘(12)의 타단부에는 유체주입관(18)이 배치된다. 이 유체주입관(18)도 중공의 형상으로 그 내측에 제3루멘(미도시)이 동축적으로 형성되어 있다. 이 제3루멘은 후술할 풍선(60)에 주입되는 유체를 제2루멘(12)측으로 가이드하기 위한 것으로서, 제3루멘과 제2루멘(12)은 서로 연통되어 있다. 상기 유체주입관(18)은 카테터(10)가 끼워져 고정되어 있는 허브(h)에 끼워져 결합되며, 허브(h)의 내측에서 제2루멘(12)과 제3루멘이 상호 연결되는 구조로 되어 있다.

본 실시예에서는 풍선(60)이 결합된 형태로 도시되었으나, 보다 일반적으로는 풍선이 결합되지 않은 형태의 카테터가 채용된다. 풍선이 결합되지 않은 형태의 카테터의 경우에는 풍선에 유체를 주입하기 위한 제2루멘(12)이나 유체주입관(18)이 구비되어 있지 않다.

또한, 상기 카테터(10)의 원위단(10d)에는 후술할 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)의 삽입이 용이하도록 삽입구가 형성되어 있는 삽입허브(15)가 설치된다. 이 삽입구는 근위단(10p)측으로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 경사(tapered)지게 형성되어 있다. 마찬가지로, 유체주입관(18)의 단부에도 유체의 주입을 용이하기 위하여 그 내측에 경사진 주입구가 형성된 주입허브(16)가 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)는 제1와이어(51)와 제2와이어(55)를 구비한다.

제1와이어(51)는 길게 형성되어 카테터(10)의 제1루멘(11)에 동축적으로 끼워진다. 다만, 제1와이어(51)의 양단부는 각각 카테터(10)로부터 돌출되게 배치된다. 본 발명에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50) 및 카테터 시스템(100)에서, 제1와이어(51)는 혈관을 따라 병변이 발생한 영역으로 경로를 가이드하는 기본적 기능을 수행함과 동시에, 후술하겠지만 고주파 치료를 위한 전극으로서의 기능을 수행한다. 전극으로서 기능을 수행할 수 있도록, 제1와이어(51)는 전기전도성을 가지도록 금속재질로 이루어진다.

제1와이어(51)의 선단부에는 구형의 제1전극(53)이 부착된다. 이 구형의 제1전극(53)은 제1와이어(51)의 선단부에 배치되어 후술할 제2와이어(55)의 선단부에 부착되는 제2전극(58)과의 사이에 전기적 작용을 행하는 것으로서, 전기전도성 재질로 이루어진다.

또한, 제1와이어(51)의 외주면에는 절연재질의 폴리머 소재 예컨대, 테플론 수지의 코팅제(52)로 코팅되어 있다. 보다 상세하게는, 제1와이어(51)가 카테터(10)의 제1루멘(11)으로부터 돌출된 영역 중 가장 앞 부분인 선단부와 후술할 고주파 발생기(70)와 연결되는 후단부를 제외하고, 이들 사이의 중앙부는 모두 코팅제(52)에 의하여 코팅된다. 제1와이어(51)의 선단부, 즉 제1전극(53)은, 상기한 바와 같이, 후술할 제2와이어(55)의 선단부와의 사이에 전류가 도통되는 전극으로 작용하는 부분이며, 제1와이어(51)의 후단부는 고주파 발생기(70)와 전기적으로 연결되는 부분이므로, 제1와이어(51)의 선단부와 후단부가 코팅제(52)에 의하여 절연되지 않도록 하기 위함이다.

한편, 제1와이어(51) 중 카테터(10)의 루멘으로부터 돌출된 부분은 미세혈관까지 삽입되어야 하는 부분이므로 백금 등의 소재를 이용하여 다른 부분에 비하여 훨씬 유연하게 형성된다.

제2와이어(55)는 제1와이어(51)와 마찬가지로 카테터(10)의 루멘에 동축적으로 끼워지는 것으로서, 본선부(56)와 코일부(57)로 이루어진다. 이 제2와이어(55)는 제1와이어(51)와 마찬가지로 전극으로 작용하므로 전기전도성의 금속 재질로 이루어진다.

본선부(56)는 길게 형성되어 제1와이어(51)로부터 일정 거리 이격되어 나란하게 배치된다. 코일부(57)는 본선부(56)의 끝에서 나선형으로 연장형성된다. 코일부(57)의 끝, 즉 제2와이어(55)의 선단부에는 고리형의 제2전극(58)이 부착된다. 제2전극(58)은 전기전도성 재질로 형성된다. 이 고리형의 제2전극(58)은 제1와이어(51)의 제1전극(53)에 대응하여 전극으로 작용하므로, 제1전극(53)과의 사이에 교류 전류를 전파시키는 경로가 형성된다.

또한, 코일부(57)의 내측으로 제1와이어(51)가 삽입된다. 다만, 제1와이어(51)의 제1전극(53)은 코일부(57)에 대하여 돌출되게 배치되므로, 제1와이어(51)의 선단부인 제1전극(53)과 제2와이어(55)의 선단부인 제2전극(58)은 서로 일정 거리(d) 이격되어 배치된다. 이격된 거리(d)는 1mm ~ 50mm로 설치되는 것이 바람직하다. 후술하겠지만, 제1와이어(51)의 선단부와 제2와이어(55)의 선단부 사이에 혈관이나 종양 등 병변부위가 위치하게 되며, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 각 선단부 사이에서 교류 전류를 전파시켜 혈관을 폐색시키거나 종양을 소작하게 된다. 이에 따라, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 각 선단부 사이의 거리 즉, 제1전극(53)과 제2전극(58) 사이의 거리(d)가 1mm 미만이면 전류가 전파되는 영역이 너무 작아 넓은 병변부위에 대한 효과적 시술을 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 선단부가 서로 접촉될 수 있어 바람직하지 못하다. 또한, 거리(d)가 50mm를 초과하면 전류의 전파가 원활하지 못하여 효과적인 시술이 곤란하게 되는 문제점이 있으며, 병변부위 이외의 정상조직에도 영향을 미치는 바, 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 바이폴라 방식의 가이드 와이어(50)는, 상기한 바와 같이 혈관에 삽입되는 것이므로, 가이드 와이어(50)에 단차가 형성되는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 제1전극(53)의 직경(R)과 제2전극(58)의 외경과 코일부(57)의 폭(T)은 모두 동일하게 형성되어 동일한 두께를 가진다. 또한, 본 발명에 따른 가이드 와이어(50)에 단차가 형성되지 않고 동일한 두께를 유지할 수 있도록, 제1전극(53)과 제2전극(58) 사이에 배치되어 있는 코팅제(52)는 다른 부분에 비하여 두 껍게 코팅된다. 즉, 제1전극(53)의 직경(R) 및 제2전극(58)의 외경과 동일한 폭으로 형성된다.

한편, 본 실시예에서는 채용되지 않았지만, 제2와이어(55)의 본선부(56) 외주면에는 제1와이어(51)와 마찬가지로 테플론 등이 코팅제가 코팅될 수 있다. 다만, 제2와이어(55)의 코일부(57)에도 코팅을 하는 경우 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)가 두꺼워질 수 있으므로 코팅을 하지 않는다. 또한, 제2와이어(55)의 선단부는 제1와이어(51)의 선단부와 함께 전극으로 작용하므로 절연되지 않아야 하며, 후단부도 고주파 발생기(70)에 전기적으로 연결되어야 하므로 절연되지 않아야 한다. 이에 제2와이어(55)의 선단부와 후단부는 코팅제에 의하여 코팅되지 않는다.

상기한 바와 같이, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 본선부에 테플론 등을 이용하여 코팅을 함으로써 제1와이어(51)와 제2와이어(55)가 전기적으로 상호 절연될 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 폴리머 재질의 피복제(59)에 의하여 제1와이어(51)와 제2와이어(55) 본선부(56)를 전기적으로 상호 절연시킨다. 즉, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 본선부(56)가 이격된 상태에서, 용융된 폴리머 재질의 피복제(59)가 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 본선부(56)의 사이 및 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 본선부(56)를 함께 감싸게 한 후, 소정의 시간이 경과하면 용융상태의 피복제(59)가 고화된다.

이러한 상태가 되면, 폴리머 재질의 피복제(59)가 제1,2와이어(51,55) 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 피복제(59)에 의하 여 제1,2와이어(51,55)가 일체로 형성되므로 와이어들이 서로 분리되어 있는 경우에 비하여 사용 및 조작이 용이하게 되는 장점이 있다. 다만, 본 발명에 따른 가이드 와이어(50)를 혈관에 삽입할 때, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)가 상대이동되는 것은 바람직하지 않으므로, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)의 본선부(57)는 상호 결합되어 있다. 제1와이어(51)의 외주면은 코팅제(52)가 감싸고 있으므로 제제2와이어(55)의 본선부(57)와의 사이는 전기적으로 절연이 유지되므로, 코팅제(52)에 의하여 코팅된 제1와이어(51)와 제2와이어(55) 본선부(56)를 접착제(b)나 결합부재(미도시) 등에 의하여 상호 결합시켜 상대이동되는 것을 방지한다.

한편, 이 피복제(59)의 외경도 제2와이어(55)의 코일부(57)의 폭(T)과 동일하므로 코일부(57)와 피복제(59) 사이에 단차가 형성되지 않고 동일한 두께가 유지된다.

상기한 구성으로 이루어진 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)는 용도에 따라 그 직경이 다양할 수 있으나, 본 실시예에서 제2와이어(55)의 코일부(57)의 외경이 대략 0.016인치로 형성한다. 참고적으로 본 실시예에서 카테터(10)의 외경은 대략 0.038 인치 이상으로 설정된다.

상기 풍선(60)은 카테터(10)의 외주면에 밀폐되게 결합되는데, 보다 구체적으로는 제2루멘(12)의 유입구(17)가 배치된 영역을 감싸며 카테터(10)의 외주면에 결합된다. 풍선(60)은 혈관 내에서 팽창하여 혈류를 차단하기 위한 것으로서 신축성 있는 재질로 이루어진다. 즉, 제2루멘(12)를 거쳐 유입구(17)를 통해 유체(일반적으로 혈관조영술에 사용되는 유체)가 풍선(60)의 내주면과 카테터(10)의 외주 면 사이로 유입되면 풍선(60)은 팽창하게 된다. 이에 따라, 카테터(10)의 근위단(10p)이 병변 영역에 도달하기 전에는 수축된 상태로 있으며, 병변 영역에서 유체가 주입되면 팽창하는 구조로 되어 있다. 풍선(60)의 외주면은 혈액과 접촉되므로 항응고물 형성성(antithrombogenic)을 가지는 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 후술할 고주파 열치료시 상당한 열이 발생되므로 내열성이 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 고주파 발생기(70, radiofrequency generator)는 고주파 교류를 발생시키는 것으로서 전기시술(electrosurgery)에 사용되는 것으로서, 생체 조직을 국부적으로 절개(cut) 또는 응고(coagulation)시키기 위한 것이다. 본 실시예에 있어서, 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)의 제1와이어(51)는 고주파 발생기(70)의 양극단(+)에 전기적으로 접속되고, 제2와이어(55)는 고주파 발생기(70)의 음극단(-)에 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 종래기술에서 설명한 바와 같이 접지패드를 이용한 단극성(monopolar) 전극이 아니라, 제1와이어(51)와 제2와이어(55)가 각각 양극과 음극으로 작용하는 이른바 양극성(bipolar) 전극을 형성한다. 고주파 발생기(70)에 대략 20watt 정도의 파워가 인가되면, 제1와이어(51)의 제1전극(53)과 제2와이어(55)의 제2전극(58) 사이에는 고주파 영역(200~1200kHz)의 교류 전류가 전파된다. 이렇게 교류전류가 전파되는 과정에서 이온의 진동에 의한 마찰 에너지가 혈관, 종양 등 생체 조직의 온도를 높여 응고괴사(coagulation necrosis)를 유도함으로써 출혈이 있는 혈관을 폐색시키거나 종양을 소작하게 된다.

단극성 전극을 이용하여 고주파 열치료를 행할 경우 상기한 바와 같이 환자에게 접지패드를 부착해야 하는 사용상의 불편함이 있으며, 무엇보다도 전극으로부터 접지패드에 이르는 전류의 전달경로가 길게 형성됨으로써 폐색시켜야 하는 혈관과 동행하는 다른 주요혈관이나 조직에까지 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에서와 같이 양극성 전극을 이용하면 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)에서만 국부적으로 전달경로가 형성되므로 다른 조직이나 혈관에 부작용을 발생시키지 않는다는 장점이 있다.

한편, 풍선(60)은 출혈부위의 혈류가 빠른 경우에 효과적인 고주파 열치료를 위해서 필요하다. 즉, 고주파 발생기(70)를 통해 열치료는 조직의 온도를 증가시켜 응고를 유도하는 것인데, 혈류가 빠른 경우 열이 병변부에 집중적으로 전달되지 못하고 혈류를 따라 열이 전달되는 현상 이른바 열침전효과(heat sink effect)가 발생하므로 응고괴사의 유도가 곤란해진다. 이러한 경우, 풍선(60)을 혈관 내에서 팽창시켜 혈류를 일시 차단하고 고주파 열치료를 행함으로써 효과적인 시술이 가능해진다.

지금까지, 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)의 제1와이어(51)의 일단부(카테터의 근위단 (10p) 측)는 직선형인 것으로 설명 및 도시하였으나, 제1와이어의 일단부는 다양한 형태를 가질 수 있다. 이렇게 제1와이어(51)의 일단부가 곡선으로 이루어진 형태의 실시예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어에 대한 개략적 사시도이다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어의 주요 부위에 대한 개략적 사시도이다.

도 6을 참조하면, 제1와이어(51)의 일단부는 굽어져서 카테터의 길이방향에 대하여 교차되는 방향으로 배치된다. 또한, 도 7을 참조하면, 제1와이어(51)의 일단부는 알파벳 'U'자 형으로 완전히 휘어지게 형성된다. 혈관은 굵은 혈관으로부터 가지를 형성하여 좁을 혈관으로 분기되는데, 분기되는 혈관들은 굵은 혈관에 대하여 교차되는 방향으로 배치된다. 굵은 혈관을 따라 진행하다가 분기된 혈관으로 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)를 삽입하려는 경우, 제1와이어(51)의 일단부가 도 6에 도시된 바와 같이 굽어져 있는 것이 유리하다. 즉, 혈관이 분기되는 부분에서 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)를 회전시키면, 제1와이어(51)의 굽어진 일단부가 분기된 혈관쪽으로 방향을 맞출 수 있기 때문이다.

또한, 혈관이 완전히 역방향으로 형성되어 분기되고, 완전히 역방향으로 분기되는 혈관으로 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어(50)를 삽입시켜야 하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 제1와이어(51)의 일단부가 알파벳 'U'자 형으로 형성되어 있는 것이 용이한 삽입을 가능하게 한다.

지금까지, 본 발명에 따른 가이드 와이어가 고주파 발생기에 연결되어 사용되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 병변에 따라 마이크로 웨이브 발생기 등에 연결되어 사용될 수도 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 카테터를 이용한 고주파 열치료를 설명하기 위한 개략적 도면이다.

도 2는 외상에 의한 콩팥파열에 따른 출혈질환이 발생된 환자에 대하여 카테터와 전극을 이용하여 시행된 고주파 열치료를 설명하기 위한 사진으로서, 도 2a는 치료 전의 상태이며, 도 2b는 카테터와 가이드 와이어가 삽입된 상태이며, 도 2c는 치료 후의 상태이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어 및 카테터 시스템의 개략적 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이다.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어의 개략적 사시도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어의 개략적 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 카테터 시스템 10 ... 카테터

50 ... 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어 51 ... 제1와이어

52 ... 코팅제 55 ... 제2와이어

56 ... 본선부 57 ... 코일부

59 ... 피복제 60 ... 풍선

Claims (14)

1. 전기전도성 재질로서 길게 형성되며, 생체의 관상 기관 내에 삽입되는 중공형의 카테터에 끼워져 양단부가 상기 카테터로부터 돌출되게 배치되는 제1와이어; 및

   전기전도성 재질로 이루어지며, 길게 형성되어 상기 제1와이어와 이격되게 배치되는 본선부와, 상기 본선부로부터 나선형으로 연장형성되어 내측에 상기 제1와이어가 삽입되는 코일부를 구비하는 제2와이어;를 포함하며,

   상기 제1와이어와 제2와이어 사이는 전기적으로 절연되되 상기 제1와이어와 제2와이어의 각 선단부는 절연해제되어 있으며, 상기 절연해제되어 있는 제1와이어의 선단부와 상기 제2와이어의 선단부는 일정 거리 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
2. 제1항에 있어서,

   전기전도성 재질로 이루어지며 상기 제1와이어의 선단부에 결합되는 구형의 제1전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
3. 제2항에 있어서,

   상기 구형의 제1전극의 직경은 상기 제2와이어 코일부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
4. 제1항에 있어서,

   전기전도성 재질로 이루어지며 상기 제2와이어의 선단부에 결합되는 고리형의 제2전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1와이어의 선단부와 제2와이어의 선단부 사이의 이격된 거리는 1mm 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1와이어의 일단부는 굽어져 상기 카테터의 길이방향에 대하여 교차되는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제1와이어의 일단부는 'U'자 형으로 휘어져 형성되는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
8. 제1항에 있어서,

   테플론(Teflon) 재질의 코팅제에 의하여 상기 제1와이어의 외주면이 감싸져 코팅됨으로써 상기 제1와이어와 제2와이어는 상호 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
9. 제8항에 있어서,

   테플론(Teflon) 재질의 코팅제에 의하여 상기 제2와이어 본선부 외주면이 감싸져 코팅되는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
10. 제8항에 있어서

    전기전도성 재질로 이루어지며 상기 제1와이어의 선단부에 결합되는 구형의 제1전극과, 전기전도성 재질로 이루어지며 상기 제2와이어의 선단부에 결합되는 고리형의 제2전극을 더 구비하며,

    상기 제1와이어에 코팅되는 코팅제 중 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 부분의 두께는 상기 제2와이어 코일부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
11. 제1항에 있어서,

    상기 제1와이어와 제2와이어의 본선부는, 상기 제1와이어와 제2와이어 사이에 개재되는 절연재에 의하여 전기적 절연상태를 유지하면서, 상호 결합되어 상대이동되지 않는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
12. 제1항에 있어서,

    상기 제1와이어와 상기 제2와이어의 본선부는 서로 이격된 상태로 절연재질의 피복제에 의하여 함께 감싸져 일체로 형성되며,

    상기 피복제는 상기 제1와이어와 제2와이어의 본선부 사이에도 개재되어 상기 제1와이어와 제2와이어의 본선부를 상호 전기적으로 절연시키는 것을 특징으로 하는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어.
13. 생체의 관상 기관 내에 삽입되는 것으로서, 양단이 개방되어 있으며 그 내측에 루멘이 동축적으로 형성되어 있는 중공형의 카테터; 및

    전기전도성 재질로서 길게 형성되며, 상기 카테터의 루멘에 삽입되어 양단부가 상기 루멘으로부터 돌출되게 배치되는 제1와이어와, 전기전도성 재질로 이루어지며, 길게 형성되어 상기 제1와이어와 이격되게 배치되는 본선부와 상기 본선부로부터 나선형으로 연장형성되어 내측에 상기 제1와이어가 삽입되는 코일부를 구비하는 제2와이어를 포함하며, 상기 제1와이어와 제2와이어 사이는 전기적으로 절연되되 상기 제1와이어와 제2와이어의 각 선단부는 절연 해제되어 있으며, 상기 절연 해제되어 있는 제1와이어의 선단부와 상기 제2와이어의 선단부는 일정 거리 이격되게 배치되는 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 카테터 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    고주파 전류를 발생시키는 고주파 발생기를 더 포함하며,

    상기 바이폴라 전극 방식의 가이드 와이어의 제1와이어와 제2와이어는 각각 극성을 달리하여 상기 고주파 발생기에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 카테터 시스템.

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