KR20240001866A

KR20240001866A - 중공사막을 이용한 안압 조절용 방수유출장치

Info

Publication number: KR20240001866A
Application number: KR1020220078689A
Authority: KR
Inventors: 김태우
Original assignee: 서울대학교병원
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2024-01-04

Abstract

녹내장 치료에 있어서 중공사막을 이용하여 방수를 전방으로부터 결막 바깥공간으로 유출시킬 수 있는 방수유출장치가 제공된다.
이 방수유출장치는, 일단이 안구의 전방에 배치되고 타단이 안구의 결막과 공막 사이에 배치되는 제1 튜브와, 제1 튜브의 측부에 연결된 제2 튜브를 구비한 T형 메인 관부; 일단이 제2 튜브에 연결되고 타단이 안구의 결막을 통해 외부로 노출되는 확장 관부; 및 방수 여과를 위한 중공사막(hollow fiber membrane) 여과부를 구비하고 제1 튜브의 타단에 삽입되어 착탈가능하게 끼움결합된 여과장치를 포함한다. 제1 튜브의 일단으로부터 유입된 방수는 여과장치에서 여과된 후 제2 튜브 및 확장 관부를 통해 외부로 배출된다.

Description

중공사막을 이용한 안압 조절용 방수유출장치{Drainage device for intraocular pressure control using hollow fiber membrane}

본 발명은 녹내장 치료에 있어서 방수를 전방으로부터 결막 바깥공간으로 유출시킬 수 있는 장치로서 중공사막을 이용한 방수유출장치에 관한 것이다.

방수 또는 안방수(aqueous humor)는 눈의 각막과 홍채 사이(이를 '전방'이라 함) 및 홍채와 수정체 사이(이를 '후방'이라 함)를 가득 채운 투명한 액체를 말하여 림프와 비슷한 성질을 가진다. 방수는 눈 안의 압력을 유지하는 역할을 한다.

한편 녹내장은 진행하는 시신경 병증으로 시신경의 기능에 이상을 초래하고 시야의 결손을 유발하는 질환이다. 녹내장 발병의 주요 원인은 안압 상승으로 인한 시신경의 손상이다. 안압은 눈(안구)의 압력을 말하는데, 주로 방수 순환의 균형에 의해 결정된다. 방수는 홍채 뒤쪽의 모양체에서 매일 조금씩 생성되며, 생성된 양만큼 순환을 통해 눈 외부로 배출된다. 방수가 너무 많이 생성되거나 순환 흐름에 장애가 생겨 배출이 적어질 경우 눈 내부의 압력이 올라가게 되는데, 이러한 과정을 통해 안압이 상승되어 녹내장을 일으키게 된다. 이와 같은 안압 상승이 지속되면 영구적으로 시력을 상실할 수 있다. 또한, 시신경이 약한 경우에서는 정상범위의 안압에서도 압력에 의한 시신경손상이 일어나 녹내장이 발생할 수 있다.

녹내장 질환은 시신경의 손상에서 시작되므로 이미 손상된 부분을 회복시키는 어렵기 때문에, 모든 치료의 목적은 추가 손상을 막는 것이다. 주로 약물로 안압을 낮추는 치료가 먼저 시행되지만, 여러 가지 약물을 사용하더라도 안압이 조절되지 않거나 약물로 인한 부작용으로 약제를 사용할 수 없는 경우에는 섬유주절제술, 방수유출장치 삽입술 등과 같은 수술적 치료가 적용된다. 이들의 수술 방법은 다르지만, 근본적으로 방수를 결막하 공간으로 유출되게 통로를 만들어주는 수술이다. 두 수술 모두 안내출혈, 맥락막출혈과 같은 수술에 동반된 위험성이 있으며, 수술이 성공적으로 이루어지더라도 시간이 지날수록 공막 유착이나 결막하 조직의 섬유화가 일어나 방수유출이 원활하게 되지 않음으로써 안압이 다시 상승하는 경우가 많다. 최근에는 수술을 간편화하고 수술의 안전성을 높이기 위해 미세한 관을 사용하여 방수를 결막하 공간으로 유출시키는 방법들이 개발되고 있다. 하지만, 이러한 방법들 역시 시간이 지나면서 결막하 조직의 섬유화에 의한 안압이 재상승하는 문제가 있다. 약물치료로 조절되지 않고 시신경손상이 진행하는 녹내장에서, 반복적인 수술에도 불구하고 결막의 섬유화로 인해 안압 조절에 실패하는 경우 환자는 실명에 이르게 된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 결막의 섬유화에 영향을 받지 않고 안정적으로 방수를 유출하여 안압을 낮게 유지할 수 있는 방수유출장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 조절용 방수유출장치는, 일단이 안구의 전방에 배치되고 타단이 안구의 결막과 공막 사이에 배치되는 제1 튜브와, 상기 제1 튜브의 측부에 연결된 제2 튜브를 구비한 T형 메인 관부; 일단이 상기 제2 튜브에 연결되고 타단이 안구의 결막을 통해 외부로 노출되는 확장 관부; 및 방수 여과를 위한 중공사막(hollow fiber membrane) 여과부를 구비하고 상기 제1 튜브의 타단에 삽입되어 착탈가능하게 끼움결합된 여과장치를 포함한다. 상기 제1 튜브의 일단으로부터 유입된 방수는 상기 여과장치에서 여과된 후 상기 제2 튜브 및 상기 확장 관부를 통해 외부로 배출된다.

상기 제1 튜브의 측부에는 바깥둘레를 따라 환형 걸림부가 형성될 수 있고, 상기 걸림부의 적어도 일부는 상기 제1 튜브의 일단에서 타단으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다.

상기 제1 튜브의 내직경보다 작은 폭을 가지고 상기 제1 튜브 내에 배치되며 상기 제1 튜브를 통과하는 체액의 유량을 조절하는 유량 조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 유량 조절부의 일측에서 상기 제1 튜브를 관통하는 제1 고정부; 및 상기 유량 조절부의 타측에서 상기 제1 튜브를 관통하는 제2 고정부를 더 포함할 수 있다.

상기 여과장치는 관 형상의 중공사막 여과부; 상기 중공사막 여과부의 일단에 형성된 캡부; 및 상기 중공사막 여과부의 타단에 결합되고 상기 중공사막 여과부로 유입된 방수를 상기 제2 튜브로 배출하는 연결공을 구비한 베이스부를 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 구체적인 내용 및 도면들에 포함되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 방수유출장치에 의하면, 확장 관부의 타단이 안구의 결막을 통해 외부로 노출되어 있기 때문에 방수가 직접 외부로 유출될 수 있다. 따라서 결막의 섬유화에 의해 방수유출이 차단되는 가능성을 사전에 방지할 수 있다.

방수유출장치의 성능이 저하된 경우 장치 전체를 교체할 필요는 없으며 T형 메인 관부에서 여과장치만을 잡아당겨 제거한 후 신규 여과장치로 교체하는 것으로 충분하다. 제1 튜브의 측부에 형성된 환형 걸림부는 제1 튜브가 공막으로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림턱 역할을 할 수 있다.

중공사막 여과부는 관 형상의 필터로서 대략 0.01 um 내지 0.5 um의 구멍이 형성되어 있어서 방수는 통과시켜도 박테리아나 바이러스가 안구로 침투하는 것을 방지할 수 있다.

유량 조절부는 제1 튜브의 내부를 일부 막아서 제1 튜브를 통과하는 체액의 유량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 유량 조절부는 수술 시 발생하는 적혈구 등의 유입을 최소화할 수 있다. 또한 중공사막 여과부의 성능이 저하되어 교체 수술을 시행할 때, 유량 조절부는 수술 중에 방수가 과다하게 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치가 시술된 안구를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 방수유출장치를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 방수유출장치를 안구 정면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 방수유출장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 방수유출장치를 AA'선으로 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수유출장치를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치에 대해 자세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치가 시술된 안구를 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 방수유출장치를 확대한 도면이다. 도 3은 도 1의 방수유출장치를 안구 정면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치를 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4의 방수유출장치의 분해 사시도이다. 도 6은 도 4의 방수유출장치를 AA'선으로 자른 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 방수유출장치(200)는 녹내장 치료를 위해 안압을 조절하는 장치로서, 메인 관부(210), 확장 관부(250) 및 여과장치(230)를 포함한다.

메인 관부(210)는 전체적으로 T형 관 또는 실린더로 이루어진다. 메인 관부(210)는 제1 튜브(212)와, 제1 튜브(212)의 측부에 연결된 제2 튜브(214)를 포함한다. 제1 튜브(212)의 일단은 안구(100)의 전방(25)에 배치되고, 제1 튜브(212)의 타단은 안구(100)의 결막(30)과 공막(10) 사이에 배치된다.

제1 튜브(212)의 일단에는 제1 개구부(221)가 형성되고, 제1 튜브(212)의 타단에는 제2 개구부(222)가 형성된다. 제1 개구부(221)는 안구(100)의 전방(25)에 배치되기 때문에, 전방(25)에 있는 방수(60)가 제1 개구부(221)를 통해 방수유출장치(200) 내로 유입된다. 제1 튜브(212)의 타단, 즉 제2 개구부(222)는 여과장치(230)에 의해 막혀있으므로, 제1 개구부(221)를 통해 유입된 방수는 여과장치(230)를 경유해 제2 튜브(214)로 이동한다. 본 실시예에서는 제1 튜브(212)가 하나의 관으로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 복수의 관을 서로 연결하여 제1 튜브를 형성할 수도 있다.

제1 튜브(212)의 측부 또는 외측면에는 바깥둘레를 따라 환형 걸림부(215)가 형성된다. 걸림부(215)는 또는 걸림부(215)의 적어도 일부는 제1 튜브(212)의 일단에서 타단으로 갈수록 두께가 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 걸림부(215)의 형상으로 인하여, 수술 시 안구(100)에 제1 튜브(212)를 쉽게 삽입할 수 있으나 수술 후 시일이 경과한 다음에는 공막(10)에 위치한 제1 튜브(212)를 외부로 빼는 것은 쉽지 않다. 걸림부(215)는 제1 튜브(212)가 공막(10)으로부터 이탈하는 것을 방지하고, 수술 초기에 제1 튜브(212) 주변으로 방수가 누출되는 것을 방지하는 역할을 한다.

확장 관부(250)는 메인 관부(210)의 제2 튜브(214)에 연결된다. 구체적으로, 확장 관부(250)의 일단은 제2 튜브(214)에 연결되고, 확장 관부(250)의 타단은 안구(100)의 결막(30)을 통해 외부로 노출된다. 본 실시예에서는 제2 튜브(214)와 확장 관부(250)를 서로 구분된 구성으로 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 튜브(214)와 확장 관부(250)는 동일한 물질로 일체형으로 이루어질 수 있다.

메인 관부(210) 및 확장 관부(250)는 인체에 안전하고 형태가 잘 유지되면서도 유연한 특성을 가져서 눈의 곡률을 따라 잘 휘어지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 메인 관부(210), 확장 관부(250) 및 걸림부(215)는 실질적으로 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 메인 관부(210), 확장 관부(250) 및 걸림부(215)는 실리콘, 콜라겐 겔, poly(methyl methacrylate) 또는 poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) 등으로 이루어질 수 있다. 메인 관부(210)의 외직경은 예를 들어 0.15 내지 0.7mm이고, 메인 관부(210)의 내직경은 예를 들어 0.1 내지 0.4mm일 수 있다.

제1 튜브(212)를 통과하는 체액의 유량을 조절하는 유량 조절부(240)가 제1 튜브(212)의 내에 배치된다. 유량 조절부(240)의 제1 튜브(212)의 일단 또는 제1 개구부(221)와 인접한 부분에 배치될 수 있다. 유량 조절부(240)는 제1 튜브(212)의 내직경보다 작은 폭을 가질 수 있다. 유량 조절부(240)는 예를 들어 프롤렌 실(prolene suture), 스테인레스 스틸(stainless steel) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 등으로 이루어질 수 있다.

유량 조절부(240)의 일측에서 제1 튜브(212)를 관통하는 제1 고정부(241)가 형성되고, 유량 조절부(240)의 타측에서 제1 튜브(212)를 관통하는 제2 고정부(242)가 형성되어, 유량 조절부(240)가 제1 튜브(212) 내에서 고정되어 배치된다. 예를 들어, 제1 고정부(241) 및 제2 고정부(242)는 프롤렌 실 등으로 이루어질 수 있다. 제1 튜브(212) 내에 유량 조절부(240)를 삽입한 후, 제1 튜브(212)의 측부에는 형성된 한 쌍의 제1 고정홀(224)에 제1 고정부(241)를 삽입하고 열을 가해 제1 튜브(212)에 고정시킬 수 있다. 이어서 제1 튜브(212)의 측부에는 형성된 한 쌍의 제2 고정홀(225)에 제2 고정부(242)를 삽입하고 열을 가해 제1 튜브(212)에 고정시킬 수 있다.

여과장치(230)는 제1 튜브(212)의 타단 또는 제2 개구부(222)를 통해 삽입되며 착탈가능하게 끼움결합된다. 여과장치(230)는 방수 여과를 위한 중공사막 여과부(232)와, 중공사막 여과부(232)의 일단에 형성된 캡부(234)와, 중공사막 여과부(232)의 타단에 결합된 베이스부(236)를 포함한다.

중공사막 여과부(232)는 전체적으로 관 형상의 필터로서 막 표면에 0.01 내지 0.5um 크기의 수많은 미세기공이 형성되어 있어서 방수는 통과시키되 박테리아나 바이러스가 안구로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 중공사막 여과부(232)는 예를 들어 polyether sulfone (PES), polytetrafluoroethylene (PTFE) 또는 polyvinylidene difluoride (PVDF) 등으로 이루어질 수 있다.

캡부(234)는 중공사막 여과부(232)의 일단을 막는 역할을 하며, 예를 들어 포팅재로 이루어질 수 있다. 포팅재는 열경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 등으로 이루어질 수 있다.

베이스부(236)는 중공사막 여과부(232)의 타단에 결합되어 중공사막 여과부(232)로 유입된 방수(60)를 제2 튜브(214)로 배출하는 연결공(238)을 구비한다. 베이스부(236)는 전체적으로 실린더 형상으로 이루어지고 베이스부(236)의 일단은 중공사막 여과부(232)에 삽입되어 결합되고 베이스부(236)의 타단은 봉합 또는 폐쇄되어 있다. 베이스부(236)의 측부에는 제2 튜브(214)와 관통된 연결공(238)이 형성된다. 방수유출장치(200)에서 여과장치(230)를 주기적으로 교체할 때, 교체의 편의성을 고려하여 제1 튜브(212)는 연성 재질로 이루어지고, 여과장치(230)의 베이스부(236)는 경성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 베이스부(236)는 경성 재질로 이루어져 제1 튜브(212) 내에 꽉 끼도록 결합하되 눈의 곡률에 따라 휘어질 수 있도록, 예를 들어 PVC, PMMA, flexible stainless steel 등으로 이루어질 수 있다. 따라서 시술자는 여과장치(230)를 교체할 때 제1 튜브(212)로부터 베이스부(236)를 바깥으로 잡아당켜 여과장치(230)를 제거할 수 있다.

이와 같이 제1 튜브(212)의 일단, 즉 제1 개구부(221)를 통해 유입된 방수(60)는 여과장치(230)에서 여과된 후 제2 튜브(214) 및 확장 관부(250)를 경유해 외부로 배출된다.

도 1에서 미설명된 도면부호 20는 각막을, 40은 수정체를, 50은 홍체를 나타낸다.

이하 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수유출장치에 대해 자세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수유출장치를 나타낸 단면도이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예의 도면(도 1 내지 도 6)에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고 그 설명은 생략하며, 이하 차이점을 위주로 설명한다. 본 실시예에 따른 방수유출장치(300)의 여과장치(330)는 이전 실시예의 여과장치(230)와 다음 사항을 제외하고 실질적으로 동일한다.

베이스부(336)는 중공사막 여과부(232)의 타단에 결합되어 중공사막 여과부(232)로 유입된 방수(60)를 제2 튜브(214)로 배출하는 연결공(238)을 구비한다. 베이스부(336)는 전체적으로 실런더 형상으로 이루어지고, 중공사막 여과부(232)가 베이스부(336)의 일단에 삽입되어 결합되고 베이스부(336)의 타단은 봉합 또는 폐쇄되어 있다. 베이스부(336)의 측부에는 제2 튜브(214)와 관통된 연결공(238)이 형성된다. 방수유출장치(300)에서 여과장치(330)를 주기적으로 교체할 때, 교체의 편의성을 고려하여 제1 튜브(212)는 연성 재질로 이루어지고, 여과장치(330)의 베이스부(336)는 경성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 베이스부(336)는 경성 재질로 이루어져 제1 튜브(212) 내에 꽉 끼도록 결합하되 눈의 곡률에 따라 휘어질 수 있도록, 예를 들어 PVC, PMMA, flexible stainless steel 등으로 이루어질 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 공막
20: 각막
25: 전방
30: 결막
40: 수정체
50: 홍체
60: 방수
100: 안구
200, 300: 방수유출장치
210: 메인 관부
212: 제1 튜브
214: 제2 튜브
215: 걸림부
221: 제1 개구부
222: 제2 개구부
223: 제3 개구부
224: 제1 고정홀
225: 제2 고정홀
230, 330: 여과장치
232: 중공사막 여과부
234: 캡부
236, 336: 베이스부
238: 연결공
240: 유량 조절부
241: 제1 고정부
242: 제2 고정부
250: 확장 관부

Claims

안압 조절용 방수유출장치로서,
일단이 안구의 전방에 배치되고 타단이 안구의 결막과 공막 사이에 배치되는 제1 튜브와, 상기 제1 튜브의 측부에 연결된 제2 튜브를 구비한 T형 메인 관부;
일단이 상기 제2 튜브에 연결되고 타단이 안구의 결막을 통해 외부로 노출되는 확장 관부; 및
방수 여과를 위한 중공사막(hollow fiber membrane) 여과부를 구비하고 상기 제1 튜브의 타단에 삽입되어 착탈가능하게 끼움결합된 여과장치를 포함하되,
상기 제1 튜브의 일단으로부터 유입된 방수는 상기 여과장치에서 여과된 후 상기 제2 튜브 및 상기 확장 관부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 방수유출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 튜브의 측부에는 바깥둘레를 따라 환형 걸림부가 형성되고, 상기 걸림부의 적어도 일부는 상기 제1 튜브의 일단에서 타단으로 갈수록 두께가 증가하는 것을 특징으로 하는 방수유출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 튜브의 내직경보다 작은 폭을 가지고 상기 제1 튜브 내에 배치되며 상기 제1 튜브를 통과하는 체액의 유량을 조절하는 유량 조절부를 더 포함하는 방수유출장치.
제3항에 있어서,
상기 유량 조절부의 일측에서 상기 제1 튜브를 관통하는 제1 고정부; 및 상기 유량 조절부의 타측에서 상기 제1 튜브를 관통하는 제2 고정부를 더 포함하는 방수유출장치.
제1항에 있어서,
상기 여과장치는 관 형상의 중공사막 여과부; 상기 중공사막 여과부의 일단에 형성된 캡부; 및 상기 중공사막 여과부의 타단에 결합되고 상기 중공사막 여과부로 유입된 방수를 상기 제2 튜브로 배출하는 연결공을 구비한 베이스부를 포함하는 방수유출장치.