KR102711803B1 - Microcatheter and microcatheter system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로카테터 및 마이크로카테터 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터는 관부, 상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서, 상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터, 상기 액추에이터의 일측에 배치되는 충격 감지센서를 포함한다.The present invention relates to a microcatheter and a microcatheter system. According to one embodiment of the present invention, a microcatheter includes a tube, a plurality of pressure sensors spaced apart from each other along the length of the tube, an actuator connected to one side of the tube, and a shock detection sensor arranged on one side of the actuator.
Description
본 발명은 마이크로카테터 및 마이크로카테터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 능동 조향이 가능한 액추에이터를 구비하는 마이크로카테터에 및 마이크로카테터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a microcatheter and a microcatheter system, and more particularly, to a microcatheter and a microcatheter system having an actuator capable of active steering.
카테터는 흉막강, 복막강과 같은 체강, 기관, 식도, 위, 장과 같은 관상 기관 등에 삽입하는, 중공을 갖는 관상의 외과적 기구이다. 카테터는 약액의 주입, 센서의 삽입 등을 위한 통로 확보를 목적으로 사용된다.A catheter is a hollow tubular surgical instrument that is inserted into body cavities such as the pleural cavity or peritoneal cavity, or tubular organs such as the trachea, esophagus, stomach, or intestines. Catheters are used to secure passageways for the injection of medications or insertion of sensors.
마이크로카테터는 카테터 중 직경이 매우 작은, 예컨대 약 1mm 미만의 직경을 갖는 카테터로서, 일반적인 카테터의 접근이 어려운 시술에 이용된다. A microcatheter is a catheter with a very small diameter, for example, less than about 1 mm, and is used in procedures where it is difficult to access with a general catheter.
마이크로카테터는 뇌질환을 일으키는 병변 부근까지 도달하여 약물을 전달하기 위해 뇌혈관에 삽입될 수 있다. 일반적인 마이크로카테터는 시술부위까지 삽입된 가이드와이어를 따라 삽입되는 방식으로 시술부위에 도달한다. Microcatheters can be inserted into the cerebral blood vessels to deliver drugs to the lesion causing the brain disease. A typical microcatheter is inserted along a guide wire inserted to the surgical site to reach the surgical site.
이러한 방식은 조영술을 통한 제한된 이미지 정보를 관찰하면서 마이크로카테터를 수동으로 조향하기 때문에 시술부위의 탐색 및 경로 설정에 많은 시간이 소요된다. 또한 마이크로카테터의 팁이 조향 과정에서 내벽을 찌르는 등 혈관의 손상 및 천공을 야기할 수 있는 위험이 있다. 또한 마이크로카테터의 팁은 실질적으로 조향이 불가능하고 가이드와이어를 따라 이동가능하며, 가이드와이어 또한 핸들을 회전시킴에 따라 회전만이 가능할 뿐 조향이 불가능하므로 혈관의 경로를 따라 삽입하기에 어려움이 있었다.
본 발명의 배경의 되는 기술은 일본 공개특허공보 특개평09-192230호(1997.07.29), 미국 특허출원공개공보 US2006/0235314호(2006.10.19) 및 한국 공개특허공보 제10-2018-0103853호(2018.09.19)에 개시되어 있다.This method requires a lot of time to search for the surgical site and set the path because the microcatheter must be manually steered while observing limited image information through angiography. In addition, there is a risk that the tip of the microcatheter may damage or perforate the blood vessel, such as by poking the inner wall during the steering process. In addition, the tip of the microcatheter is practically impossible to steer and can only move along the guide wire, and the guide wire can only be rotated by turning the handle and cannot be steered, so it was difficult to insert it along the path of the blood vessel.
The background technology of the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 09-192230 (July 29, 1997), U.S. Patent Application Publication No. US2006/0235314 (October 19, 2006), and Korean Patent Publication No. 10-2018-0103853 (September 19, 2018).
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.The background technology described above is technical information that the inventor possessed for deriving the present invention or acquired during the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be considered as publicly known technology disclosed to the general public prior to the application of the present invention.
본 발명은 액추에이터를 통해 조향이 가능하고 압력센서 및 충격 감지센서를 통해 조향 방향을 결정할 수 있는 마이크로카테터 및 마이크로카테터 시스템을 제공한다.The present invention provides a microcatheter and a microcatheter system capable of steering through an actuator and determining a steering direction through a pressure sensor and a shock detection sensor.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.However, these tasks are exemplary, and the tasks to be solved by the present invention are not limited to these.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터는 관부, 상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서, 상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터, 상기 액추에이터의 일측에 배치되는 충격 감지센서를 포함한다.A microcatheter according to one embodiment of the present invention includes a tube, a plurality of pressure sensors arranged spaced apart along the length of the tube, an actuator connected to one side of the tube, and a shock detection sensor arranged on one side of the actuator.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 압력센서는 상기 관부의 외측면을 둘러싸도록 코팅될 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, the pressure sensor may be coated to surround the outer surface of the tube.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 압력센서는 탄소, 금, 은, 백금, 구리 중 적어도 하나와 고분자 바인더를 포함하는 다공성 복합체 박막일 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, the pressure sensor may be a porous composite thin film including at least one of carbon, gold, silver, platinum, and copper and a polymer binder.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 액추에이터는 내부에 중공이 형성되고 이온성 전기활성 고분자를 포함하는 원통형 바디, 상기 바디의 외측면을 둘러싸도록 코팅되며 복수 개로 분할되어 배치되는 박막 전극을 포함할 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, the actuator may include a cylindrical body having a hollow interior and including an ionic electroactive polymer, and a thin film electrode coated to surround an outer surface of the body and arranged in a plurality of segments.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 박막 전극은 상기 바디의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 개 배치될 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, a plurality of the thin film electrodes may be arranged at equal intervals along the circumferential direction of the body.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 충격 감지센서는 상기 액추에이터의 선단에 배치되고 반구형으로 형성될 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, the shock detection sensor may be arranged at the tip of the actuator and formed in a hemispherical shape.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 관부의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 관부의 외측면에 부착되고, 상기 액추에이터와 연결되는 마이크로 와이어를 더 포함할 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, a micro wire may be further included that extends along the longitudinal direction of the tubular portion, is attached to an outer surface of the tubular portion, and is connected to the actuator.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에 있어서, 상기 충격 감지센서에 의해 충격이 감지된 경우 상기 액추에이터는 충격이 감지된 측과 반대로 굽혀지도록 회피기동할 수 있다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, when an impact is detected by the impact detection sensor, the actuator can perform an evasive maneuver to bend in the opposite direction to the side where the impact is detected.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로카테터는 관부, 상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서, 상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터를 포함하고, 상기 액추에이터는 내부에 중공이 형성되고 이온성 전기활성 고분자를 포함하는 바디, 상기 바디의 외측면을 둘러싸도록 코팅되며 복수 개로 분할되어 배치되는 박막 전극을 포함하며, 상기 액추에이터는 상기 박막 전극에 전류가 흐르는 경우 상기 바디가 일 방향으로 굽혀지는 액추에이터 모드 및 상기 바디가 일 방향으로 굽혀지는 경우 상기 박막 전극에 전류를 흐르게 하는 충격 감지 모드로 구동된다.According to another embodiment of the present invention, a microcatheter comprises a tube portion, a plurality of pressure sensors spaced apart from each other along a longitudinal direction of the tube portion, and an actuator connected to one side of the tube portion, wherein the actuator comprises a body having a hollow interior and including an ionic electroactive polymer, and a plurality of thin film electrodes coated to surround an outer surface of the body and divided into a plurality of portions, wherein the actuator is driven in an actuator mode in which the body bends in one direction when current flows through the thin film electrode, and in a shock detection mode in which current flows through the thin film electrode when the body bends in one direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터 시스템은 관부, 상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서, 상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터, 상기 액추에이터의 일측에 배치되는 충격 감지센서, 상기 액추에이터의 이동을 조종하는 입력부, 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부, 상기 압력센서 및 상기 충격 감지센서로부터 측정되는 압력 정보 및 환자의 몸 안에서 상기 액추에이터의 이동을 보여주는 출력부를 포함한다.A microcatheter system according to one embodiment of the present invention includes a tube portion, a plurality of pressure sensors arranged to be spaced apart along a length direction of the tube portion, an actuator connected to one side of the tube portion, an impact detection sensor arranged on one side of the actuator, an input unit for controlling movement of the actuator, a control unit for controlling operation of the actuator, and an output unit for showing pressure information measured by the pressure sensor and the impact detection sensor and movement of the actuator within a patient's body.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following detailed description, claims and drawings for practicing the invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터는 이온성 전기활성 고분자로 형성된 액추에이터를 포함하여, 직경이 매우 작은 마이크로카테터의 조향을 가능하게 할 수 있다.A microcatheter according to one embodiment of the present invention comprises an actuator formed of an ionic electroactive polymer, which enables steering of a microcatheter having a very small diameter.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터에서, 액추에이터는 바디의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 개 분할되어 배치되는 박막 전극을 포함하여 다양한 방향으로 굽혀질 수 있어 원활한 조향이 가능하다.In a microcatheter according to one embodiment of the present invention, the actuator includes a plurality of thin film electrodes that are divided and arranged at equal intervals along the circumferential direction of the body, and can be bent in various directions to enable smooth steering.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터는 압력센서 및 충격 감지센서를 포함하여 혈관의 압력을 측정할 수 있고, 압력센서 및 충격 감지센서는 박막으로 이루어져 마이크로카테터의 직경 증가를 초래하지 않을 수 있다.A microcatheter according to one embodiment of the present invention can measure the pressure of a blood vessel by including a pressure sensor and an impact detection sensor, and the pressure sensor and the impact detection sensor are made of a thin film so as not to cause an increase in the diameter of the microcatheter.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터 시스템은 압력센서 및 충격 감지센서로부터 측정되는 압력 정보를 출력부를 통해 인지하고 입력부를 통해 액추에이터의 이동을 조종할 수 있어, 마이크로카테터의 조향을 원활하게 수행할 수 있다.A microcatheter system according to one embodiment of the present invention can recognize pressure information measured from a pressure sensor and a shock detection sensor through an output unit and control the movement of an actuator through an input unit, thereby smoothly performing steering of the microcatheter.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서를 개념적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터를 개념적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터의 구동을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 감지센서를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로카테터를 나타낸다. Figure 1 illustrates a microcatheter according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 conceptually illustrates a pressure sensor according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 conceptually illustrates an actuator according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 illustrates the operation of an actuator according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 illustrates a shock detection sensor according to one embodiment of the present invention.
Figure 6 illustrates a microcatheter according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.The present invention can be modified in various ways and has various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the description of the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, the same identification numbers are used for the same components even though they are illustrated in different embodiments.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components are given the same drawing reference numerals and redundant descriptions thereof are omitted.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the examples below, the terms first, second, etc. are not used in a limiting sense but are used for the purpose of distinguishing one component from another.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the examples below, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the examples below, terms such as “include” or “have” mean that a feature or component described in the specification is present, and do not exclude in advance the possibility that one or more other features or components may be added.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the sizes and thicknesses of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and therefore the present invention is not necessarily limited to what is shown.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following examples, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to three axes on an orthogonal coordinate system, and may be interpreted in a broad sense that includes them. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may also refer to different directions that are not orthogonal to each other.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.In some embodiments, where the embodiments are otherwise feasible, a particular process sequence may be performed in a different order than the order described. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or in a reverse order from the order described.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. In this application, the terms "comprise" or "have" and the like are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but should be understood to not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터(10)에 대해 설명한다.Hereinafter, a microcatheter (10) according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서를 개념적으로 나타내며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터를 개념적으로 나타내고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터의 구동을 나타낸며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 감지센서를 나타낸다.FIG. 1 illustrates a microcatheter according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 conceptually illustrates a pressure sensor according to one embodiment of the present invention, FIG. 3 conceptually illustrates an actuator according to one embodiment of the present invention, FIG. 4 illustrates driving of an actuator according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 illustrates an impact detection sensor according to one embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 마이크로카테터(10)는 직경이 매우 작은, 예컨대 약 1mm 미만의 직경을 갖는 카테터일 수 있다. 또한 마이크로카테터(10)는 일반적인 카테터의 접근이 어려운 시술, 예컨대 뇌혈과 중재시술을 위한 마이크로카테터(10)일 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 이와 동일한 발명의 사상 안의 다양한 마이크로카테터(10)일 수 있음이 이해될 것이다.The microcatheter (10) according to the present invention may be a catheter having a very small diameter, for example, a diameter of less than about 1 mm. In addition, the microcatheter (10) may be a microcatheter (10) for procedures that are difficult to access with a general catheter, for example, cerebral hemorrhage and interventional procedures. However, it will be understood that the present invention is not limited thereto and may be various microcatheters (10) within the same spirit of the invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터(10)는 관부(100), 압력센서(200), 액추에이터(300), 충격 감지센서(400), 마이크로 와이어(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a microcatheter (10) according to one embodiment of the present invention may include a tube (100), a pressure sensor (200), an actuator (300), a shock detection sensor (400), and a micro wire (500).
관부(100)는 마이크로카테터(10)의 길이 방향을 따라 연장되고 내부에 중공을 형성하여, 이를 통해 가이드와이어, 약물 및 코일 등이 인체 내로 삽입되도록 할 수 있다. 일 실시예로 관부(100)는 직경이 1mm 이하로 형성될 수 있다. 관부(100)는 예컨대, 미세 혈관인 뇌혈관을 통해 삽입될 수 있다.The tube (100) extends along the length of the microcatheter (10) and forms a hollow space inside, through which a guide wire, a drug, a coil, etc. can be inserted into the human body. In one embodiment, the tube (100) can be formed to have a diameter of 1 mm or less. The tube (100) can be inserted through, for example, a cerebral blood vessel, which is a micro blood vessel.
관부(100)는 혈관 측으로 삽입되는 원위단부(110)와 그 반대 측인 근위단부(120)를 포함할 수 있다. 원위단부(110)에는 후술할 액추에이터(300)가 연결될 수 있다. 근위단부(120)에는 후술할 입력부(600) 또는 제어부(700)가 연결될 수 있다. 액추에이터(300), 입력부(600) 및 제어부(700)에 대해서는 해당 부분에서 상세히 설명하도록 한다.The tube (100) may include a distal end (110) inserted into the blood vessel side and a proximal end (120) on the opposite side. An actuator (300) to be described later may be connected to the distal end (110). An input unit (600) or a control unit (700) to be described later may be connected to the proximal end (120). The actuator (300), the input unit (600), and the control unit (700) will be described in detail in the relevant sections.
도 2를 참조하면, 압력센서(200)는 마이크로카테터(10)가 삽입된 혈관의 압력을 측정할 수 있는 센서로 관부(100)에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 2, a pressure sensor (200) can be placed in a vessel (100) as a sensor capable of measuring the pressure of a blood vessel into which a microcatheter (10) is inserted.
일 실시예로 압력센서(200)는 압전 저항형 센서일 수 있으며, 가압 시 압력센서(200)의 구조가 변화함에 따라 발생하는 전기적 특성 변화, 예컨대 저항 및 전기용량 등의 변화를 활용해 압력을 측정할 수 있다.As an example, the pressure sensor (200) may be a piezoresistive sensor, and pressure may be measured by utilizing changes in electrical characteristics, such as changes in resistance and electrical capacity, that occur as the structure of the pressure sensor (200) changes when pressurized.
일 실시예로 압력센서(200)는 전도성이 높은 금속 입자와 고분자의 복합체를 포함할 수 있다. 전도성이 높은 금속 입자는 예컨대, 금, 탄소, 백금, 구리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 고분자는 예컨대, 내피온(nafion), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리스티렌(plystyrene, PS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 크기가 수십 나노미터(nm) 수준인 전도성 금속 입자와 고분자 물질을 용매에 섞은 분산액으로 다공성의 복합체 박막을 형성할 수 있다. 이때 고분자 물질은 금속 입자 간의 접착을 돕는 바인더 역할을 할 수 있다. In one embodiment, the pressure sensor (200) may include a composite of highly conductive metal particles and a polymer. The highly conductive metal particles may include, for example, at least one of gold, carbon, platinum, and copper. The polymer may include, for example, at least one of Nafion, polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethyl methacrylate (PMMA), and polystyrene (PS). A porous composite film may be formed by dispersing conductive metal particles having a size of several tens of nanometers (nm) and a polymer material in a solvent. At this time, the polymer material may act as a binder that helps adhesion between the metal particles.
압력센서(200)는 다공성 복합체 박막으로 형성되어 압력이 인가될 때 박막의 두께의 감소 또는 전기 전도성 경로 감소 등으로 발생하는 전기적 변화를 이용하여 압력을 측정할 수 있다. 또한 다공성 복합체 박막은 연성 소재이므로 마이크로카테터(10)가 삽입되는 혈관 벽을 손상시키지 않을 수 있다. 또한 다공성 복합체 박막은 연성, 즉 유연하므로 일반적으로 구부러지며 삽입되는 마이크로카테터(10) 및 관부(100)에서 박리되지 않을 수 있다.The pressure sensor (200) is formed of a porous composite film, and can measure pressure by utilizing electrical changes that occur when pressure is applied, such as a decrease in the thickness of the film or a decrease in the electrical conductivity path. In addition, since the porous composite film is a soft material, it may not damage the blood vessel wall into which the microcatheter (10) is inserted. In addition, since the porous composite film is soft, that is, flexible, it generally bends and may not be peeled off from the inserted microcatheter (10) and the tube (100).
일 실시예로 압력센서(200), 구체적으로 다공성 복합체 박막의 두께는 10 마이크로미터(μm) 이상 100 마이크로미터 미만일 수 있다. 즉, 압력센서(200)의 다공성 복합체 박막은 미세 박막으로 형성될 수 있다. 이에 따라 압력센서(200)가 배치된 마이크로카테터(10)는 압력센서(200)의 배치로 인한 직경 증가가 거의 없고, 뇌혈관과 같은 미세 혈관에 무리없이 삽입될 수 있다. 또한 마이크로카테터(10)에서 압력센서(200)가 배치된 부분과 그렇지 않은 부분의 직경 차이가 거의 없으므로, 압력센서(200)가 배치된 마이크로카테터(10)를 혈관으로부터 인출하여 제거하는 과정에서도 특별한 조치없이도 무리없이 인출할 수 있다.In one embodiment, the thickness of the pressure sensor (200), specifically, the porous composite film, may be 10 micrometers (μm) or more and less than 100 micrometers. That is, the porous composite film of the pressure sensor (200) may be formed as a fine film. Accordingly, the microcatheter (10) in which the pressure sensor (200) is disposed has almost no increase in diameter due to the placement of the pressure sensor (200), and can be inserted into a micro blood vessel, such as a cerebral blood vessel, without difficulty. In addition, since there is almost no difference in diameter between the portion of the microcatheter (10) in which the pressure sensor (200) is disposed and the portion in which it is not disposed, the microcatheter (10) in which the pressure sensor (200) is disposed can be removed from the blood vessel without difficulty, even without special measures.
압력센서(200)는 관부(100)에 배치되며, 일 실시예로 관부(100)의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치될 수 있다. 복수 개의 압력센서(200) 중 적어도 하나는 관부(100)에서 액추에이터(300)에 인접한 원위단부(120)에 배치될 수 있다. 복수 개의 압력센서(200) 중 나머지는 액추에이터(300)에 인접한 원위단부(120)에 배치된 압력센서(200)를 기준으로 소정 간격 이격되어 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라 압력센서(200)는 마이크로카테터(10)가 삽입되는 혈관의 길이 방향을 따라 복수 지점의 혈관의 압력을 측정할 수 있다. 마이크로카테터(10)는 혈관을 따라 계속하여 전진하고 관부(100)에 배치된 압력센서(200)를 통해 혈관의 압력을 확인하면서 전진할 수 있다.The pressure sensor (200) is arranged in the tube (100), and in one embodiment, a plurality of pressure sensors (200) may be arranged spaced apart from each other along the longitudinal direction of the tube (100). At least one of the plurality of pressure sensors (200) may be arranged at a distal end (120) adjacent to the actuator (300) of the tube (100). The remaining pressure sensors (200) may be arranged sequentially spaced apart from each other by a predetermined interval based on the pressure sensor (200) arranged at the distal end (120) adjacent to the actuator (300). Accordingly, the pressure sensor (200) may measure the pressure of the blood vessel at a plurality of points along the longitudinal direction of the blood vessel into which the microcatheter (10) is inserted. The microcatheter (10) may continue to advance along the blood vessel and advance while checking the pressure of the blood vessel through the pressure sensor (200) arranged in the tube (100).
일 실시예로 압력센서(200)는 관부(100)의 외측면을 둘러싸도록 코팅될 수 있다. 이로 인해 압력센서(200)는 관부(100)의 외측면, 즉 둘레 방향에 걸쳐 균일하게 혈관의 압력을 측정할 수 있다. 이때 압력센서(200)는 스프레이 코팅에 의해 코팅될 수 있다. 또는 반데르발스 힘을 이용하여 관부(100)에 롤링되어 코팅될 수 있다. In one embodiment, the pressure sensor (200) may be coated to surround the outer surface of the tube (100). As a result, the pressure sensor (200) may measure the pressure of the blood vessel uniformly across the outer surface of the tube (100), i.e., the circumferential direction. At this time, the pressure sensor (200) may be coated by spray coating. Alternatively, it may be coated by rolling on the tube (100) using van der Waals force.
이는 직경이 매우 작은 마이크로카테터(10)에 있어서, 압력센서(200)의 배치로 인한 직경 증가를 방지할 수 있다. 구체적으로, 압력센서(200)는 접착제나 불필요한 중간 지지막 등을 배제하고 직접 코팅됨으로써 관부(100)에 배치되고, 압력센서(200)의 두께 또한 수십 마이크로미터에 불과하므로 마이크로카테터(10)의 직경은 거의 변화하지 않을 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 마이크로카테터(10)는 미세 혈관에 손상을 입히지 않으면서도 다른 선행적 조치 없이도 원활하게 미세 혈관에 삽입될 수 있다.This can prevent an increase in diameter due to the placement of the pressure sensor (200) in a microcatheter (10) having a very small diameter. Specifically, the pressure sensor (200) is placed in the tube (100) by being directly coated without using an adhesive or an unnecessary intermediate support film, and since the thickness of the pressure sensor (200) is only several tens of micrometers, the diameter of the microcatheter (10) can hardly change. Accordingly, the microcatheter (10) according to the present invention can be smoothly inserted into a microvessel without damaging the microvessel and without any other prior measures.
또한 압력센서(200)는 코팅 방식으로 관부(100)에 배치되므로, 일반적으로 곡면으로 구부러질 수 있는 관부(100)의 외측면에 밀착하여 접착되고 우수한 접합도를 가지며 균일한 두께로 형성될 수 있다.In addition, since the pressure sensor (200) is placed on the pipe part (100) in a coating manner, it is adhered closely to the outer surface of the pipe part (100) that can generally be bent into a curved surface, has excellent bonding properties, and can be formed with a uniform thickness.
도 3을 참조하면, 액추에이터(300)는 관부(100)의 일측에 연결되어 관부(100)의 삽입 경로를 안내할 수 있다. 구체적으로 액추에이터(300)는 관부(100)의 원위단부(110)에 연결되며 시술자가 삽입하여 밀어넣음에 따라 혈관을 따라 전진할 수 있다. 이때 액추에이터(300)는 일 방향으로 구부러질 수 있고, 혈관의 경로를 따라 마이크로카테터(10)가 전진할 수 있도록 혈관에 삽입된 상태에서 혈관의 경로를 따라 구부러질 수 있다.Referring to FIG. 3, the actuator (300) is connected to one side of the tube (100) and can guide the insertion path of the tube (100). Specifically, the actuator (300) is connected to the distal end (110) of the tube (100) and can advance along the blood vessel as the operator inserts and pushes it. At this time, the actuator (300) can be bent in one direction and can be bent along the path of the blood vessel while inserted into the blood vessel so that the microcatheter (10) can be advanced along the path of the blood vessel.
일반적인 카테터, 또는 마이크로카테터는 실질적으로 팁을 조향할 수 없어 마이크로카테터가 혈관의 경로를 따라 삽입되도록 하는데 어려움이 있었다. 구체적으로, 마이크로카테터의 내부 공간을 통해 가이드와이어가 삽입되어 삽입 경로를 확보하고 마이크로카테터는 가이드와이어를 따라 삽입된다. 하지만 가이드와이어를 조향할 수 없으므로, 가이드와이어를 빼내어 혈관의 경로에 맞추어 구부려서 다시 삽입하거나 단순히 가이드와이어의 핸들을 회전시켜 혈관의 경로에 맞는 방향이 되도록 할 수 있을 뿐이었다. 따라서 가이드와이어의 방향에만 의존하여 진행할 수 있는 마이크로카테터는 직접 조향이 불가능하였다.A typical catheter, or microcatheter, has difficulty in being inserted along the path of a blood vessel because its tip cannot be practically steered. Specifically, a guidewire is inserted through the internal space of the microcatheter to secure an insertion path, and the microcatheter is inserted along the guidewire. However, since the guidewire cannot be steered, the guidewire can only be pulled out, bent to fit the path of the blood vessel, and reinserted, or the guidewire handle can only be rotated to align it with the path of the blood vessel. Therefore, a microcatheter that can be advanced solely by relying on the direction of the guidewire cannot be directly steered.
본 발명에 따른 마이크로카테터(10)는 혈관에 삽입된 상태에서 액추에이터(300)가 구부러져서 조향될 수 있다. 이에 따라 가이드와이어가 진행해야 하는 방향을 가이드할 수 있다. 예컨대, Y자형 혈관에서 액추에이터(300)는 마이크로카테터(10)가 전진해야 하는 일 방향으로 구부러질 수 있다. 그리고 구부러진 액추에이터(300)를 따라 가이드와이어가 전진하고, 다시 가이드와이어를 따라 마이크로카테터(10)가 전진하여 원하는 방향으로 전진할 수 있다. 즉 다양한 곡률을 갖는 혈관의 형상에 맞춰 액추에이터(300)를 조향할 수 있어 마이크로카테터(10)의 삽입이 용이할 수 있다.The microcatheter (10) according to the present invention can be steered by bending the actuator (300) while inserted into the blood vessel. Accordingly, the direction in which the guide wire should advance can be guided. For example, in a Y-shaped blood vessel, the actuator (300) can be bent in one direction in which the microcatheter (10) should advance. Then, the guide wire advances along the bent actuator (300), and the microcatheter (10) advances along the guide wire again to advance in the desired direction. In other words, the actuator (300) can be steered to fit the shape of the blood vessel with various curvatures, so that the insertion of the microcatheter (10) can be facilitated.
일 실시예로 액추에이터(300)는 바디(310) 및 박막전극(320)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the actuator (300) may include a body (310) and a thin film electrode (320).
바디(310)는 액추에이터(300)의 몸체를 구성하며, 내부에 중공이 형성된 원통형으로 형성될 수 있다. 바디(310)의 내부 중공은 관부(100)의 내부 중공과 연결되며, 중공을 통해 가이드와이어가 삽입될 수 있고 약액 또는 코일 등이 주입될 수 있다. 바디(310)는 그 외부 직경이 관부(100)와 유사하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 바디(310)의 직경은 1mm 미만으로 형성될 수 있다.The body (310) constitutes the body of the actuator (300) and may be formed in a cylindrical shape with a hollow space formed inside. The hollow space inside the body (310) is connected to the hollow space inside the pipe (100), and a guide wire may be inserted through the hollow space and a liquid or coil may be injected. The body (310) may be formed so that its outer diameter is similar to that of the pipe (100). For example, the diameter of the body (310) may be formed to be less than 1 mm.
바디(310)는 이온성 전기활성 고분자(Electroactive polymers, EAP)를 포함할 수 있다. 일 실시예로 바디(310)는 원통형의 폴리머 멤브레인 기판에 이온성 액체, 예컨대 에틸-3메틸이미다졸리움 트리플레이트(EMITF)를 담지시킨 것일 수 있다. 이에 따라 액추에이터(300), 특히 바디(310)는 전류가 인가됨에 따라 전기장에 의해 고분자막 내부 이온의 이동 및 정렬이 발생하여 구부러질 수 있다.The body (310) may include ionic electroactive polymers (EAP). In one embodiment, the body (310) may be a cylindrical polymer membrane substrate that supports an ionic liquid, for example, ethyl-3 methylimidazolium triflate (EMITF). Accordingly, the actuator (300), particularly the body (310), may bend as ions inside the polymer membrane move and align due to an electric field when current is applied.
박막 전극(320)은 전류가 인가되면 전극으로 작용하여 바디(310), 구체적으로 이온성 전기활성 고분자(EAP)의 이온의 이동 및 정렬을 유발할 수 잇다. 이러한 이온성 전기활성 고분자(EAP)의 이온의 이동 및 정렬을 통해 액추에이터(300)는 구부러질 수 있다.The thin film electrode (320) acts as an electrode when current is applied, and can induce movement and alignment of ions in the body (310), specifically, the ionic electroactive polymer (EAP). Through the movement and alignment of ions in the ionic electroactive polymer (EAP), the actuator (300) can be bent.
일 실시예로 박막 전극(320)은 금속 입자, 예컨대 금, 탄소, 백금, 구리 중 적어도 하나와 바인더로 활용되는 고분자, 예컨대 내피온(nafion), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS)과의 복합체로 구성될 수 있다. 이에 따라 액추에이터(300)의 작동 과정에서 발생하는 압축 및 인장에 대해 유연하면서도 우수한 전도성을 유지할 수 있다. 또한 박막 전극(320)은 연성 소재이므로 마이크로카테터(10)가 삽입되는 혈관 벽을 손상시키지 않을 수 있다. 또한 박막 전극(320)은 연성, 즉 유연하므로 일반적으로 구부러지며 삽입되는 마이크로카테터(10) 및 바디(310)에서 박리되지 않을 수 있다.In one embodiment, the thin film electrode (320) may be composed of a composite of at least one of metal particles, such as gold, carbon, platinum, and copper, and a polymer used as a binder, such as Nafion, polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethyl methacrylate (PMMA), and polystyrene (PS). Accordingly, the actuator (300) may be flexible while maintaining excellent conductivity against compression and tension that occur during the operation of the actuator (300). In addition, since the thin film electrode (320) is a soft material, it may not damage the blood vessel wall into which the microcatheter (10) is inserted. In addition, since the thin film electrode (320) is soft, that is, flexible, it may generally bend and not be peeled off from the inserted microcatheter (10) and body (310).
일 실시예로 박막 전극(320)은 바디(310)의 외측면을 둘러싸도록 코팅될 수 있다. 이때 박막 전극(320)은 스프레이 코팅에 의해 코팅될 수 있다. 또는 반데르발스 힘을 이용하여 바디(310)에 롤링되어 코팅될 수 있다.In one embodiment, the thin film electrode (320) may be coated to surround the outer surface of the body (310). In this case, the thin film electrode (320) may be coated by spray coating. Or, it may be coated by rolling on the body (310) using van der Waals forces.
이는 직경이 매우 작은 마이크로카테터(10)에 있어서, 박막 전극(320)의 배치로 인한 직경 증가를 방지할 수 있다. 구체적으로, 박막 전극(320)은 접착제나 불필요한 중간 지지막 등을 배제하고 직접 코팅됨으로써 바디(310)에 배치되고, 박막 전극(320)의 두께 또한 수십, 수백 마이크로미터에 불과하므로 마이크로카테터(10)의 직경은 거의 변화하지 않을 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 마이크로카테터(10)는 미세 혈관에 손상을 입히지 않으면서도 다른 선행적 조치 없이도 원활하게 미세 혈관에 삽입될 수 있다.This can prevent an increase in diameter due to the arrangement of the thin film electrode (320) in a microcatheter (10) having a very small diameter. Specifically, the thin film electrode (320) is arranged on the body (310) by being directly coated without using an adhesive or an unnecessary intermediate support film, and since the thickness of the thin film electrode (320) is only tens or hundreds of micrometers, the diameter of the microcatheter (10) can hardly change. Accordingly, the microcatheter (10) according to the present invention can be smoothly inserted into a micro blood vessel without damaging the micro blood vessel and without any other prior measures.
또한 박막 전극(320)은 코팅 방식으로 바디(310)에 배치되므로, 일반적으로 곡면으로 구부러질 수 있는 바디(310)의 외측면에 밀착하여 접착되고 우수한 접합도를 가지며 균일한 두께로 형성될 수 있다.In addition, since the thin film electrode (320) is placed on the body (310) in a coating manner, it is adhered closely to the outer surface of the body (310) which can generally be bent into a curved shape, has excellent bonding properties, and can be formed with a uniform thickness.
일 실시예로 박막 전극(320)은 복수 개로 분할되어 배치될 수 있다. 구체적으로 박막 전극(320)은 바디(310)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 개 배치될 수 있다. 이와 같이 박막 전극(320)은 바디(310)의 둘레 방향을 따라 복수 개로 분할되어 액추에이터(300)를 용이하게 조향할 수 있다.In one embodiment, the thin film electrode (320) may be divided into a plurality of pieces and arranged. Specifically, the thin film electrode (320) may be arranged in a plurality of pieces at equal intervals along the circumferential direction of the body (310). In this way, the thin film electrode (320) may be divided into a plurality of pieces along the circumferential direction of the body (310) to easily steer the actuator (300).
일 실시예로 박막 전극(320)은 바디(310)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 4개로 분할될 수 있다. 이 경우, 박막 전극(320)은 바디(310)의 길이방향 축을 중심으로 제1 분면, 제2 분면, 제3 분면 및 제4 분면에 배치될 수 있다. 이에 따라 도 4 와 같이 액추에이터(300)의 일단은 박막 전극(320)이 배치된 제1 분면 내지 제4 분면의 네 방향으로 구부러질 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 액추에이터(300)는 복수 개의 방향으로 구부러질 수 있고 마이크로카테터(10)가 혈관의 경로를 따라 용이하게 삽입되도록 조향될 수 있다.In one embodiment, the thin film electrode (320) may be divided into four equal intervals along the circumferential direction of the body (310). In this case, the thin film electrode (320) may be arranged in the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant centered on the longitudinal axis of the body (310). Accordingly, as shown in FIG. 4, one end of the actuator (300) may be bent in the four directions of the first quadrant to the fourth quadrant where the thin film electrode (320) is arranged. Accordingly, the actuator (300) according to the present invention may be bent in a plurality of directions and may be steered so that the microcatheter (10) may be easily inserted along the path of the blood vessel.
도 3 및 도 4에서는 박막 전극(320)이 바디(310)의 둘레 방향을 따라 4개로 분할되는 것을 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 액추에이터(300)를 보다 여러 방향으로 조향하기 위해 8개 또는 그 이상으로 분할될 수 있음이 이해될 것이다.In FIGS. 3 and 4, the thin film electrode (320) is shown to be divided into four along the circumferential direction of the body (310), but it is not limited thereto and it will be understood that it may be divided into eight or more to steer the actuator (300) in more directions.
일 실시예로 액추에이터(300)의 직경은 약 0.8 mm 일 수 있다. 액추에이터(300)의 두께는 약 0.1 mm 일 수 있다. 액추에이터(300)의 길이는 약 15 mm일 수 있다. 이와 같이 액추에이터(300)는 직경과 크기가 매우 작게 형성되므로 관부(100)에 직경 증가를 초래하지 않고 연속적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 마이크로카테터(10)는 액추에이터(300)를 포함함에도, 뇌혈관과 같은 미세 혈관에 무리없이 삽입될 수 있다.In one embodiment, the diameter of the actuator (300) may be about 0.8 mm. The thickness of the actuator (300) may be about 0.1 mm. The length of the actuator (300) may be about 15 mm. In this way, since the actuator (300) is formed to have a very small diameter and size, it can be continuously connected to the tube (100) without causing an increase in the diameter. Accordingly, the microcatheter (10) can be inserted into a micro blood vessel such as a cerebral blood vessel without any trouble, even though it includes the actuator (300).
도 1 및 도 5를 참조하면, 충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)의 일측에 배치되어, 충격을 감지할 수 있다. 일 실시예로 충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)의 선단에 배치될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 액추에이터(300)의 외측면에 배치되는 등 다양한 배치 위치가 채택될 수 있음이 이해된다.Referring to FIGS. 1 and 5, the shock detection sensor (400) is arranged on one side of the actuator (300) to detect an impact. In one embodiment, the shock detection sensor (400) may be arranged on the tip of the actuator (300). However, it is understood that the present invention is not limited thereto and various arrangement positions may be adopted, such as being arranged on the outer surface of the actuator (300).
충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)가 혈관 벽에 닿는 경우, 혈관 벽으로부터의 충격을 감지할 수 있다. 예컨대, 충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)가 혈관 벽에 닿을 때의 혈관으로부터의 압력을 측정할 수 있다. 이에 따라 액추에이터(300)는 조향하는 과정에서 충격 감지센서(400)에 의해 측정되는 압력을 고려하여 조향 방향이 결정될 수 있다. 예컨대, 액추에이터(300)가 일 방향으로 구부러지고 충격 감지센서(400)로부터 측정되는 압력이 일정 기준 이상으로 판단되는 경우, 액추에이터(300)는 일 방향과 반대되는 타 방향으로 구부러질 수 있다. 이에 따라 마이크로카테터(10)는 액추에이터(300)의 혈관으로의 무리한 진입을 방지할 수 있다.The shock detection sensor (400) can detect an impact from the blood vessel wall when the actuator (300) touches the blood vessel wall. For example, the shock detection sensor (400) can measure the pressure from the blood vessel when the actuator (300) touches the blood vessel wall. Accordingly, the steering direction of the actuator (300) can be determined by considering the pressure measured by the shock detection sensor (400) during the steering process. For example, when the actuator (300) bends in one direction and the pressure measured by the shock detection sensor (400) is determined to be above a certain standard, the actuator (300) can bend in the other direction opposite to the one direction. Accordingly, the microcatheter (10) can prevent the actuator (300) from forcibly entering the blood vessel.
일 실시예로 충격 감지센서(400)는 압전 저항형 센서일 수 있으며, 가압 시 충격 감지센서(400)의 구조가 변화함에 따라 발생하는 전기적 특성 변화, 예컨대 저항 및 전기용량 등의 변화를 활용해 압력을 측정할 수 있다.As an example, the shock detection sensor (400) may be a piezoresistive sensor, and pressure may be measured by utilizing changes in electrical characteristics, such as changes in resistance and electrical capacity, that occur as the structure of the shock detection sensor (400) changes when pressurized.
일 실시예로 충격 감지센서(400)는 전도성이 높은 금속 입자와 고분자의 복합체를 포함할 수 있다. 전도성이 높은 금속 입자는 예컨대, 금, 탄소, 백금, 구리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 고분자는 예컨대, 내피온(nafion), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리스티렌(plystyrene, PS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 크기가 수십 나노미터(nm) 수준인 전도성 금속 입자와 고분자 물질을 용매에 섞은 분산액으로 다공성의 복합체 박막을 형성할 수 있다. 이때 고분자 물질은 금속 입자 간의 접착을 돕는 바인더 역할을 할 수 있다.In one embodiment, the shock detection sensor (400) may include a composite of highly conductive metal particles and a polymer. The highly conductive metal particles may include, for example, at least one of gold, carbon, platinum, and copper. The polymer may include, for example, at least one of Nafion, polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethyl methacrylate (PMMA), and polystyrene (PS). A porous composite film may be formed by dispersing conductive metal particles having a size of several tens of nanometers (nm) and a polymer material in a solvent. At this time, the polymer material may act as a binder that helps adhesion between the metal particles.
충격 감지센서(400)는 다공성 복합체 박막으로 형성되어 압력이 인가될 때 박막의 두께의 감소 또는 전기 전도성 경로 감소 등으로 발생하는 전기적 변화를 이용하여 압력을 측정할 수 있다. 또한 다공성 복합체 박막은 연성 소재이므로 마이크로카테터(10)가 삽입되는 혈관 벽을 손상시키지 않을 수 있다. 또한 다공성 복합체 박막은 연성, 즉 유연하므로 일반적으로 구부러지며 삽입되는 마이크로카테터(10) 및 액추에이터(300)에서 박리되지 않을 수 있다.The shock detection sensor (400) is formed of a porous composite film and can measure pressure by utilizing electrical changes such as a decrease in the thickness of the film or a decrease in the electrical conductivity path when pressure is applied. In addition, since the porous composite film is a soft material, it may not damage the blood vessel wall into which the microcatheter (10) is inserted. In addition, since the porous composite film is soft, that is, flexible, it generally bends and may not be peeled off from the inserted microcatheter (10) and actuator (300).
일 실시예로 충격 감지센서(400), 구체적으로 다공성 복합체 박막의 두께는 10 마이크로미터(μm) 이상 100 마이크로미터 미만일 수 있다. 즉, 충격 감지센서(400)의 다공성 복합체 박막은 미세 박막으로 형성될 수 있다. 이에 따라 충격 감지센서(400)가 배치된 액추에이터(300)는 충격 감지센서(400)의 배치로 인한 직경 증가 또는 부피 증가가 거의 없고, 뇌혈관과 같은 미세 혈관에 무리없이 삽입될 수 있다. 또한 마이크로카테터(10)에서 충격 감지센서(400)가 배치된 부분과 그렇지 않은 부분의 직경 차이 또는 부피 차이가 거의 없으므로, 충격 감지센서(400)가 배치된 마이크로카테터(10)를 혈관으로부터 인출하여 제거하는 과정에서도 특별한 조치없이도 무리없이 인출할 수 있다.In one embodiment, the thickness of the shock detection sensor (400), specifically, the porous composite film, may be 10 micrometers (μm) or more and less than 100 micrometers. That is, the porous composite film of the shock detection sensor (400) may be formed as a fine film. Accordingly, the actuator (300) in which the shock detection sensor (400) is disposed has almost no increase in diameter or volume due to the placement of the shock detection sensor (400), and can be inserted into micro blood vessels such as cerebral blood vessels without difficulty. In addition, since there is almost no difference in diameter or volume between the portion of the microcatheter (10) in which the shock detection sensor (400) is disposed and the portion in which it is not, the microcatheter (10) in which the shock detection sensor (400) is disposed can be removed from the blood vessel without difficulty without any special measures.
일 실시예로 충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)의 선단을 감싸도록 반구형으로 형성될 수 있다. 이때 반구의 중심에 개구를 형성할 수 있다. 충격 감지센서(400)는 액추에이터(300)의 선단에서 전방향에 대한 충격을 감지할 수 있다. 또한 충격 감지센서(400)는 개구를 통해 가이드와이어 또는 약액 등을 통과시켜 삽입할 수 있다. 액추에이터(300)는 반구형의 충격 감지센서(400)를 통해 전방향에서 충격, 예컨대 압력이 증가하는 부분과 반대로 구부러지도록 제어되어, 혈관 벽에 손상을 주지 않고 혈관 경로를 따라 삽입될 수 있다.In one embodiment, the shock detection sensor (400) may be formed in a hemispherical shape to surround the tip of the actuator (300). At this time, an opening may be formed in the center of the hemisphere. The shock detection sensor (400) may detect an impact in all directions from the tip of the actuator (300). In addition, the shock detection sensor (400) may be inserted by passing a guide wire or a liquid through the opening. The actuator (300) may be controlled to bend in the opposite direction to the impact from all directions, for example, the part where the pressure increases, through the hemispherical shock detection sensor (400), so that it may be inserted along the blood vessel path without damaging the blood vessel wall.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터(10)는 충격 감지센서(400)에 의해 충격이 감지된 경우 액추에이터(300)는 충격이 감지된 측과 반대로 굽혀지도록 회피기동할 수 있다. 이때 액추에이터(300)의 회피기동은 후술할 입력부(600)에서의 조작에 의해, 또는 제어부(700)에 의해 자동으로 이루어질 수 있다. 이로 인해 마이크로카테터(10)는 혈관 벽에 손상을 주지 않고 혈관 경로를 따라 삽입될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when an impact is detected by the impact detection sensor (400), the microcatheter (10) can perform an evasive maneuver so that the actuator (300) bends in the opposite direction to the side where the impact is detected. At this time, the evasive maneuver of the actuator (300) can be performed by manipulation in the input unit (600) described below, or automatically by the control unit (700). As a result, the microcatheter (10) can be inserted along the blood vessel path without damaging the blood vessel wall.
다시 도 1을 참조하면, 마이크로 와이어(500)가 관부(100)의 외측면에 배치될 수 있다. 마이크로 와이어(500)는 전도성 금속, 예컨대 금으로 형성될 수 있으며, 압력센서(200), 액추에이터(300) 및 충격 감지센서(400)를 위한 전도성 경로를 제공할 수 있다. 마이크로카테터(10)는 마이크로 와이어(500)를 통해 전류가 흐를 수 있다.Referring again to FIG. 1, a micro wire (500) may be placed on an outer surface of the tube (100). The micro wire (500) may be formed of a conductive metal, such as gold, and may provide a conductive path for the pressure sensor (200), the actuator (300), and the impact detection sensor (400). The microcatheter (10) may allow current to flow through the micro wire (500).
일 실시예로 마이크로 와이어(500)는 관부(100)의 길이 방향을 따라 연장되어 관부(100)의 외측면에 부착되고, 액추에이터(300), 구체적으로 박막 전극(320)과 연결될 수 있다. 박막 전극(320)은 마이크로 와이어(500)를 통해 인가되는 전류로 인해 일 방향으로 구부러질 수 있다. 이때 마이크로 와이어(500)는 박막 전극(320)이 복수 개로 형성되는 경우 이에 대응하여 복수 개로 형성될 수 있다.In one embodiment, the micro wire (500) may be extended along the longitudinal direction of the tube (100) and attached to an outer surface of the tube (100) and connected to an actuator (300), specifically, a thin film electrode (320). The thin film electrode (320) may be bent in one direction due to a current applied through the micro wire (500). In this case, the micro wire (500) may be formed in a plurality of pieces corresponding to the thin film electrode (320) being formed in a plurality of pieces.
또한 마이크로 와이어(500)는 압력센서(200) 및 충격 감지센서(400)와 연결되어 압력센서(200) 및 충격 감지센서(400)가 외부 압력으로 발생시킨 전류를 전달하고 이를 통해 압력을 측정하도록 할 수 있다.In addition, the micro wire (500) can be connected to the pressure sensor (200) and the shock detection sensor (400) to transmit the current generated by the pressure sensor (200) and the shock detection sensor (400) due to external pressure, thereby measuring the pressure.
일 실시예로 마이크로 와이어(500)는 관부(100)에 자외선 경화 접착제로 접착될 수 있다. 이를 통해 일반적으로 폴리머로 구성되는 관부(100)에 마이크로 와이어(500)를 용이하게 부착할 수 있다. 또한 마이크로 와이어(500)는 관부(100)의 구부러짐 등에 의해서도 쉽게 박리되지 않을 수 있다.In one embodiment, the micro wire (500) may be bonded to the tube (100) using an ultraviolet curable adhesive. Through this, the micro wire (500) may be easily attached to the tube (100), which is generally composed of a polymer. In addition, the micro wire (500) may not be easily peeled off even when the tube (100) is bent.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터(10)는 액추에이터(300), 압력센서(200), 충격 감지센서(400) 등을 포함하여, 직경이 매우 작은 마이크로카테터(10)의 조향을 용이하게 할 수 있다.In this way, the microcatheter (10) according to one embodiment of the present invention includes an actuator (300), a pressure sensor (200), an impact detection sensor (400), etc., and can facilitate steering of a microcatheter (10) with a very small diameter.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로카테터(20)를 나타낸다.Figure 6 shows a microcatheter (20) according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로카테터(20)는 관부(100), 압력센서(200), 액추에이터(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, a microcatheter (20) according to another embodiment of the present invention may include a tube (100), a pressure sensor (200), and an actuator (300).
마이크로카테터(20)는 전술한 마이크로카테터(10)와 유사하므로 이하에서는, 전술한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하도록 할 것이다.Since the microcatheter (20) is similar to the microcatheter (10) described above, the following description will focus on the differences from the above-described embodiment.
관부(100)는 마이크로카테터(20)의 길이 방향을 따라 연장되고 내부에 중공을 형성하여, 이를 통해 가이드와이어, 약물 및 코일 등이 인체 내로 삽입되도록 할 수 있다.The tube (100) extends along the length of the microcatheter (20) and forms a hollow space inside, through which a guide wire, drug, coil, etc. can be inserted into the human body.
압력센서(200)는 마이크로카테터(20)가 삽입된 혈관의 압력을 측정할 수 있는 센서로 관부(100)에 배치될 수 있다. 일 실시예로 압력센서(200)는 압전 저항형 센서일 수 있다. 일 실시예로 압력센서(200)는 관부(100)에 배치되며 관부(100)의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치될 수 있다. 일 실시예로 압력센서(200)는 관부(100)의 외측면을 둘러싸도록 코팅될 수 있다.The pressure sensor (200) is a sensor that can measure the pressure of a blood vessel into which a microcatheter (20) is inserted, and can be placed in the tube (100). In one embodiment, the pressure sensor (200) can be a piezoresistive sensor. In one embodiment, the pressure sensor (200) is placed in the tube (100) and can be placed in multiple numbers spaced apart along the length direction of the tube (100). In one embodiment, the pressure sensor (200) can be coated to surround the outer surface of the tube (100).
액추에이터(300)는 관부(100)의 일측에 연결되어 관부(100)의 삽입 경로를 안내할 수 있다. 구체적으로 액추에이터(300)는 관부(100)의 원위단부(110)에 연결되며 시술자가 삽입하여 밀어넣음에 따라 혈관을 따라 전진할 수 있다. 이때 액추에이터(300)는 일 방향으로 구부러질 수 있고, 혈관의 경로를 따라 마이크로카테터(20)가 전진할 수 있도록 혈관에 삽입된 상태에서 혈관의 경로를 따라 구부러질 수 있다.The actuator (300) is connected to one side of the tube (100) and can guide the insertion path of the tube (100). Specifically, the actuator (300) is connected to the distal end (110) of the tube (100) and can advance along the blood vessel as the operator inserts and pushes it. At this time, the actuator (300) can bend in one direction and can bend along the path of the blood vessel while inserted into the blood vessel so that the microcatheter (20) can advance along the path of the blood vessel.
일 실시예로 액추에이터(300)는 바디(310) 및 박막전극(320)을 포함할 수 있다. In one embodiment, the actuator (300) may include a body (310) and a thin film electrode (320).
바디(310)는 액추에이터(300)의 몸체를 구성하며, 내부에 중공이 형성된 원통형으로 형성될 수 있다. 바디(310)는 이온성 전기활성 고분자(EAP)를 포함할 수 있다.The body (310) constitutes the body of the actuator (300) and may be formed in a cylindrical shape with a hollow space formed inside. The body (310) may include an ionic electroactive polymer (EAP).
박막 전극(320)은 전류가 인가되면 전극으로 작용하여 바디(310), 구체적으로 이온성 전기활성 고분자(EAP)의 이온의 이동 및 정렬을 유발할 수 있다. 이러한 이온성 전기활성 고분자(EAP)의 이온의 이동 및 정렬을 통해 액추에이터(300)는 구부러질 수 있다. 일 실시예로 박막 전극(320)은 바디(310)의 외측면을 둘러싸도록 코팅될 수 있다.The thin film electrode (320) can act as an electrode when current is applied to cause movement and alignment of ions in the body (310), specifically, the ionic electroactive polymer (EAP). The actuator (300) can be bent through the movement and alignment of ions in the ionic electroactive polymer (EAP). In one embodiment, the thin film electrode (320) can be coated to surround the outer surface of the body (310).
액추에이터(300)는 전류가 인가됨에 따라 전술한 바와 같이 일 방향으로 구부러질 수 있다. 이에 따라 마이크로카테터(20)의 조향이 용이하도록 하여 혈관의 경로를 따라 삽입될 수 있다.The actuator (300) can be bent in one direction as described above when current is applied. This facilitates steering of the microcatheter (20) so that it can be inserted along the path of the blood vessel.
한편, 본 발명에 따른 마이크로카테터(20)의 액추에이터(300)는 충격을 감지하는 센서로서 기능할 수 있다. 즉, 바디(310)의 이온성 전기활성 고분자(EAP)는 전류가 인가되면 이온의 정렬 및 이동을 통해 일 방향으로 구부러지는 것과 반대로, 바디(310)가 혈관 벽에 닿음으로써 구부러짐이 발생함으로써 전압차를 발생시키고 이 전압차를 통해 압력 또는 충격을 감지할 수 있다.Meanwhile, the actuator (300) of the microcatheter (20) according to the present invention can function as a sensor that detects shock. That is, the ionic electroactive polymer (EAP) of the body (310) bends in one direction when current is applied through alignment and movement of ions, but as opposed to the body (310) bending when it touches the blood vessel wall, a voltage difference is generated, and pressure or shock can be detected through this voltage difference.
즉, 본 발명에 따른 액추에이터(300)는 액추에이터(300)에 전류가 인가되는 경우 바디(310)가 일 방향으로 구부러지는 액추에이터 모드 및 바디(310)가 일 방향으로 구부러지는 경우 전압차를 발생시켜 충격을 감지하는 충격 감지 모드로 선택적으로 구동될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 마이크로카테터(20)는 별도의 충격 감지센서를 필요로 하지 않고, 액추에이터(300)를 통해 마이크로카테터(20)의 조향과 혈관 벽과의 충격 감지 모두를 수행할 수 있다.That is, the actuator (300) according to the present invention can be selectively driven in an actuator mode in which the body (310) bends in one direction when current is applied to the actuator (300) and an impact detection mode in which a voltage difference is generated to detect an impact when the body (310) bends in one direction. Accordingly, the microcatheter (20) according to the present invention can perform both steering of the microcatheter (20) and impact detection with a blood vessel wall through the actuator (300) without requiring a separate impact detection sensor.
다시 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터 시스템(30)에 대해 설명한다.Referring again to FIG. 1, a microcatheter system (30) according to one embodiment of the present invention will be described.
마이크로카테터 시스템(30)은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로카테터(10) 또는 마이크로카테터(20), 입력부(600), 제어부(700), 출력부(800) 및 전원부(900)를 포함할 수 있다.A microcatheter system (30) may include a microcatheter (10) or microcatheter (20), an input unit (600), a control unit (700), an output unit (800), and a power supply unit (900) according to one embodiment of the present invention.
이하에서는 전술한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하도록 할 것이다.Below, we will explain with a focus on the differences from the previously described example.
입력부(600)는 마이크로카테터(10, 20), 구체적으로 액추에이터(300)의 조향을 조작하도록 명령할 수 있다. 입력부(600)는 예컨대, 마우스, 키보드 및 조이스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입력부(600)는 액추에이터(300)의 굽힘 방향을 조작할 수 있다. 이에 따라 시술자는 액추에이터(300)를 조향함으로써 마이크로카테터(10, 20)의 삽입을 용이하게 수행할 수 있다.The input unit (600) can command to manipulate the steering of the microcatheter (10, 20), specifically, the actuator (300). The input unit (600) can include, for example, at least one of a mouse, a keyboard, and a joystick. The input unit (600) can manipulate the bending direction of the actuator (300). Accordingly, the operator can easily perform the insertion of the microcatheter (10, 20) by steering the actuator (300).
일 실시예로 입력부(600)는 관부(100)의 일측, 구체적으로 근위단부(120)에 연결될 수 있다. 따라서 시술자는 환자의 체외에서 입력부(600)를 통해 액추에이터(300)를 조향할 수 있다.In one embodiment, the input unit (600) may be connected to one side of the tube (100), specifically, the proximal end (120). Accordingly, the operator may steer the actuator (300) through the input unit (600) from outside the patient's body.
출력부(800)는 압력 정보 및 액추에이터의 이동을 출력하여 시각적으로 제공할 수 있다. 출력부(800)는 예컨대, 디스플레이를 포함할 수 있다.The output unit (800) can output pressure information and movement of the actuator to provide visual information. The output unit (800) can include, for example, a display.
일 실시예로 출력부(800)는 압력센서(200)에 의해 측정되는 압력 정보를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 시술자는 압력센서(200)에 의해 측정되는 압력 정보를 통해 예컨대, 혈전 위치를 확인할 수 있다. 즉 혈전 부근에 높은 국소 혈압이 형성되는 지점을 혈전 위치로 인식할 수 있다. 또한 시술자는 출력부(800)를 통해 표시되는 압력 정보를 통해 마이크로카테터(10, 20)의 삽입이 적합한 방향으로 원활하게 진행되는지 확인할 수 있다.In one embodiment, the output unit (800) can display pressure information measured by the pressure sensor (200) through the display. The operator can identify, for example, the location of a thrombus through the pressure information measured by the pressure sensor (200). That is, the point where high local blood pressure is formed near the thrombus can be recognized as the location of the thrombus. In addition, the operator can check whether the insertion of the microcatheter (10, 20) is smoothly performed in an appropriate direction through the pressure information displayed through the output unit (800).
일 실시예로 출력부(800)는 충격 감지센서(400)에 의해 측정되는 충격 또는 압력 정보를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 출력부(800)는 예컨대, 액추에이터(300)의 전진 과정에서 혈관 벽에 부딪히는 경우 충격을 감지하여, 디스플레이에 메시지 등으로 충격 감지 여부를 출력할 수 있다. 시술자는 충격 감지 메시지를 확인하여 액추에이터(300)의 조향 방향을 변경할 수 있다.In one embodiment, the output unit (800) can display shock or pressure information measured by the shock detection sensor (400) through the display. For example, the output unit (800) can detect shock when the actuator (300) hits a blood vessel wall during its forward movement, and output whether shock is detected as a message or the like on the display. The operator can check the shock detection message and change the steering direction of the actuator (300).
일 실시예로 출력부(800)는 액추에이터(300)의 이동을 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 시술자는 마이크로카테터(10, 20)가 삽입되는 혈관에 조영제를 투입하여 액추에이터(300)의 이동을 시각화하고, 출력부(800)를 통해 액추에이터(300)가 혈관의 경로를 따라 진행하고 있는지 확인할 수 있다. 따라서 시술자는 출력부(800)에 표시되는 압력 정보, 충격 감지 여부, 액추에이터(300)의 이동 상황을 종합적으로 고려하여 액추에이터(300)를 조향할 수 있다.In one embodiment, the output unit (800) can display the movement of the actuator (300) through the display. The operator can visualize the movement of the actuator (300) by injecting a contrast agent into the blood vessel into which the microcatheter (10, 20) is inserted, and can check whether the actuator (300) is progressing along the path of the blood vessel through the output unit (800). Accordingly, the operator can steer the actuator (300) by comprehensively considering the pressure information displayed on the output unit (800), whether shock is detected, and the movement status of the actuator (300).
제어부(700)는 액추에이터(300)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(700)는 입력부(600)로부터 액추에이터(300)의 조향 명령을 수신하고 액추에이터(300)에 전류를 인가하여 액추에이터(300)의 구동을 제어할 수 있다.The control unit (700) can control the operation of the actuator (300). The control unit (700) can receive a steering command of the actuator (300) from the input unit (600) and control the operation of the actuator (300) by applying current to the actuator (300).
또한 제어부(700)는 액추에이터(300)가 회피기동하도록 액추에이터(300)를 제어할 수 있다. 일 실시예로 제어부(700)는 입력부(600)로부터의 조향 명령에 의해 액추에이터(300)를 회피기동할 수 있다. 시술자는 압력센서(200) 또는 충격 감지센서(400)로부터 감지되는 압력을 통해 액추에이터(300)가 혈관 벽에 부딪힘을 인지하고 입력부(600)를 통해 액추에이터(300)의 회피기동을 명령할 수 있고, 이에 따라 제어부(700)는 액추에이터(300)가 회피기동하도록 할 수 있다. 일 실시예로 제어부(700)는 입력부(600)의 명령 없이도 자동으로 액추에이터(300)를 회피기동할 수 있다. 제어부(700)는 압력센서(200) 또는 충격 감지센서(400)로부터 감지되는 압력을 통해 액추에이터(300)가 혈관 벽에 부딪힘을 인지하고 자동으로 압력 감지 방향과 반대 방향으로 액추에이터(300)를 회피기동할 수 있다.In addition, the control unit (700) can control the actuator (300) to perform an evasive maneuver. In one embodiment, the control unit (700) can perform an evasive maneuver of the actuator (300) by a steering command from the input unit (600). The operator can recognize that the actuator (300) hits a blood vessel wall through pressure detected from the pressure sensor (200) or the impact detection sensor (400) and command the evasive maneuver of the actuator (300) through the input unit (600), and accordingly, the control unit (700) can cause the actuator (300) to perform an evasive maneuver. In one embodiment, the control unit (700) can automatically perform an evasive maneuver of the actuator (300) without a command from the input unit (600). The control unit (700) can detect that the actuator (300) has hit a blood vessel wall through pressure detected from a pressure sensor (200) or an impact detection sensor (400) and automatically move the actuator (300) in an evasive manner in the opposite direction to the pressure detection direction.
전원부(900)는 마이크로카테터(10, 20)의 구동을 위해 필요한 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로 전원부(900)로부터 공급되는 전력은 예컨대 액추에이터(300)의 구동을 제어하도록 제어부(700)에 의해 제어될 수 있다.The power supply unit (900) can supply power required for driving the microcatheter (10, 20). Specifically, the power supplied from the power supply unit (900) can be controlled by the control unit (700) to control the driving of the actuator (300), for example.
이와 같이 본 발명에 따른 마이크로카테터 시스템(30)은 압력센서(200) 및 충격 감지센서(400)로부터 측정되는 압력 정보 등을 출력부(800)를 통해 인지하고 입력부(600)를 통해 액추에이터(300)의 이동을 조종할 수 있어, 마이크로카테터(10, 20)의 조향을 환자의 체외에서 간단하게 수행할 수 있다.In this way, the microcatheter system (30) according to the present invention can recognize pressure information measured from a pressure sensor (200) and a shock detection sensor (400) through an output unit (800) and control the movement of an actuator (300) through an input unit (600), so that steering of the microcatheter (10, 20) can be simply performed outside the patient's body.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, these are merely examples. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined based on the appended claims.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific technical details described in the embodiments are examples only and do not limit the technical scope of the embodiments. In order to describe the invention concisely and clearly, descriptions of conventional general techniques and configurations may be omitted. In addition, the connection or absence of connection of lines between components illustrated in the drawings is an example of functional connections and/or physical or circuit connections, and may be expressed as various functional connections, physical connections, or circuit connections that are replaceable or additional in an actual device. In addition, if there is no specific mention such as “essential” or “importantly,” it may not be a component that is absolutely necessary for the application of the present invention.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The words "above" or similar designators described in the description and claims of the invention can refer to both singular and plural unless specifically limited. In addition, when a range is described in an embodiment, it is intended that the invention includes an individual value that falls within the range (unless otherwise stated), and each individual value constituting the range is described in the description of the invention. In addition, unless there is an explicit description or contrary description regarding the steps constituting the method according to the embodiment, the steps can be performed in any appropriate order. The embodiments are not necessarily limited by the order in which the steps are described. The use of all examples or exemplary terms (e.g., "for example," etc.) in the embodiments is merely intended to describe the embodiments in detail, and the scope of the embodiments is not limited by the examples or exemplary terms, unless otherwise limited by the claims. In addition, those skilled in the art will recognize that various modifications, combinations, and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.
10, 20: 마이크로카테터 30: 마이크로카테터 시스템
100: 관부 200: 압력센서
300: 액추에이터 400: 충격 감지센서
500: 마이크로 와이어 600: 입력부
700: 제어부 800: 출력부
900: 전원부10, 20: Microcatheter 30: Microcatheter system
100: Crown 200: Pressure sensor
300: Actuator 400: Shock sensor
500: Micro wire 600: Input
700: Control section 800: Output section
900: Power supply
Claims (10)
상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서;
상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터;
상기 액추에이터의 일측에 배치되는 충격 감지센서;
상기 액추에이터의 이동을 조종하는 입력부;
상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부; 및
상기 압력센서 및 상기 충격 감지센서로부터 측정되는 압력 정보 및 환자의 몸 안에서 상기 액추에이터의 이동을 보여주는 출력부;를 포함하고,
상기 압력센서는 탄소, 금, 은, 백금, 구리 중 적어도 하나와 고분자 바인더를 포함하는 다공성 복합체 박막이고,
상기 고분자 바인더는 내피온, 폴리 비닐리덴 플루오라이드, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함하는, 마이크로카테터.government department;
A plurality of pressure sensors arranged spaced apart along the length of the above-mentioned pipe;
An actuator connected to one side of the above-mentioned pipe;
A shock detection sensor arranged on one side of the above actuator;
An input unit for controlling the movement of the above actuator;
A control unit that controls the operation of the above actuator; and
It includes pressure information measured from the pressure sensor and the shock detection sensor and an output section showing the movement of the actuator within the patient's body;
The above pressure sensor is a porous composite thin film including at least one of carbon, gold, silver, platinum, and copper and a polymer binder,
A microcatheter, wherein the polymer binder comprises at least one of Naphion, polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, and polystyrene.
상기 압력센서는 상기 관부의 외측면을 둘러싸도록 코팅되는, 마이크로카테터.In the first paragraph,
A microcatheter, wherein the pressure sensor is coated to surround the outer surface of the tube.
상기 액추에이터는
내부에 중공이 형성되고 이온성 전기활성 고분자를 포함하는 원통형 바디;
상기 바디의 외측면을 둘러싸도록 코팅되며 복수 개로 분할되어 배치되는 박막 전극;을 포함하는, 마이크로카테터.In the first paragraph,
The above actuator
A cylindrical body having a hollow interior and containing an ionic electroactive polymer;
A microcatheter comprising a thin film electrode coated to surround the outer surface of the body and arranged in a plurality of segments.
상기 박막 전극은 상기 바디의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 개 배치되는, 마이크로카테터.In paragraph 4,
A microcatheter in which the above thin film electrodes are arranged in multiple numbers at equal intervals along the circumferential direction of the body.
상기 충격 감지센서는 상기 액추에이터의 선단에 배치되고 반구형으로 형성되는, 마이크로카테터.In the first paragraph,
A microcatheter in which the above shock detection sensor is arranged at the tip of the actuator and formed in a hemispherical shape.
상기 관부의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 관부의 외측면에 부착되고, 상기 액추에이터와 연결되는 마이크로 와이어;를 더 포함하는, 마이크로카테터.In the first paragraph,
A microcatheter further comprising a micro wire extending along the longitudinal direction of the tube portion, attached to an outer surface of the tube portion, and connected to the actuator.
상기 충격 감지센서에 의해 충격이 감지된 경우 상기 액추에이터는 충격이 감지된 측과 반대로 굽혀지도록 회피기동하는, 마이크로카테터.In the first paragraph,
A microcatheter, wherein when an impact is detected by the impact detection sensor, the actuator performs an evasive action to bend in the opposite direction to the side where the impact is detected.
상기 관부의 길이 방향을 따라 이격되어 복수 개 배치되는 압력센서;
상기 관부의 일측에 연결되는 액추에이터;를 포함하고,
상기 액추에이터는 내부에 중공이 형성되고 이온성 전기활성 고분자를 포함하는 바디;
상기 바디의 외측면을 둘러싸도록 코팅되며 복수 개로 분할되어 배치되는 박막 전극;을 포함하며,
상기 액추에이터는
상기 박막 전극에 전류가 흐르는 경우 상기 바디가 일 방향으로 굽혀지는 액추에이터 모드 및 상기 바디가 일 방향으로 굽혀지는 경우 상기 박막 전극에 전류를 흐르게 하는 충격 감지 모드로 구동되고,
상기 압력센서는 탄소, 금, 은, 백금, 구리 중 적어도 하나와 고분자 바인더를 포함하는 다공성 복합체 박막이고,
상기 고분자 바인더는 내피온, 폴리 비닐리덴 플루오라이드, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함하는, 마이크로카테터.government department;
A plurality of pressure sensors arranged spaced apart along the length of the above-mentioned pipe;
An actuator connected to one side of the above-mentioned pipe;
The above actuator comprises a body having a hollow interior and including an ionic electroactive polymer;
A thin film electrode coated to surround the outer surface of the body and arranged in a plurality of pieces;
The above actuator
When current flows through the thin film electrode, the body is driven in an actuator mode in which it bends in one direction, and in a shock detection mode in which current flows through the thin film electrode when the body bends in one direction.
The above pressure sensor is a porous composite thin film including at least one of carbon, gold, silver, platinum, and copper and a polymer binder,
A microcatheter, wherein the polymer binder comprises at least one of Naphion, polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, and polystyrene.
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