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WO2023282585A1 - 니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치 - Google Patents

니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치 Download PDF

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Publication number
WO2023282585A1
WO2023282585A1 PCT/KR2022/009683 KR2022009683W WO2023282585A1 WO 2023282585 A1 WO2023282585 A1 WO 2023282585A1 KR 2022009683 W KR2022009683 W KR 2022009683W WO 2023282585 A1 WO2023282585 A1 WO 2023282585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
needle
biopsy
guide
needle guide
marker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2022/009683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
승성민
박철민
정세미
박충환
최종균
홍주현
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daegu Gyeongbuk Medical Innovation Foundation
Original Assignee
Daegu Gyeongbuk Medical Innovation Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daegu Gyeongbuk Medical Innovation Foundation filed Critical Daegu Gyeongbuk Medical Innovation Foundation
Publication of WO2023282585A1 publication Critical patent/WO2023282585A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Instruments for taking body samples for diagnostic purposes; Other methods or instruments for diagnosis, e.g. for vaccination diagnosis, sex determination or ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/02—Instruments for taking cell samples or for biopsy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; Determining position of diagnostic devices within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64

Definitions

  • the present invention relates to a needle guide and a biopsy apparatus including the same, and more particularly, to a needle guide including a marker capable of confirming a location of a biopsy needle in an MRI imaging environment, and a biopsy apparatus including the same.
  • a biopsy procedure is a type of test method in which a part of a tissue is collected using a biopsy needle in order to quickly determine whether a tumor or the like is malignant and determine a treatment policy when a tumor or the like is formed in a patient's body.
  • a part of the tissue suspected of having a tumor is identified by ultrasonography, computer tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI), etc., and collected before the procedure, A histological examination is performed on it.
  • CT computer tomography
  • MRI magnetic resonance imaging
  • the operator takes an image of the patient based on medical images such as CT or MRI, confirms a tissue suspected of having a tumor, and re-images the patient with the biopsy needle inserted to confirm the position of the biopsy needle, while confirming that the tumor is A biopsy of the suspected tissue will be performed.
  • medical images such as CT or MRI
  • Prostate cancer whose incidence rate is continuously increasing, requires a considerable amount of time to establish an examination schedule between the patient and medical staff, prepare for the examination, proceed with the examination, and confirm the results, thereby increasing the examination cost and increasing the psychological burden of the patient. .
  • an object of the present invention is to provide a needle guide capable of checking the position, angle, and direction of a biopsy needle using a marker in an MRI imaging environment and a biopsy apparatus including the same. do.
  • the present invention is a needle guide mounted on a biopsy apparatus, which is inserted into a body portion, a through hole penetrating the body portion in a longitudinal direction, and a through hole, and is exposed at an end portion of the body portion.
  • a needle including a biopsy needle that collects a target tissue and a plurality of markers formed on the body and formed to be distinguished from each other around the through hole in order to check at least one of the location, angle, and direction of the biopsy needle in an MRI imaging environment. provide a guide.
  • the plurality of markers may include a first marker formed at an end of the body, a second marker formed at one side of the body, and a third marker formed at the other side of the body.
  • the first to third markers may have different sizes and shapes.
  • the marker may be composed of a marker liquid made of a material that can be displayed on an MRI image, and an accommodation groove for accommodating the marker liquid.
  • the body portion may be formed in a round shape.
  • the present invention includes a biopsy needle that collects a target tissue, and a plurality of markers into which the biopsy needle is inserted and formed to be distinguished from each other to confirm at least one of the position, angle, and direction of the biopsy needle in an MRI imaging environment.
  • a biopsy apparatus including a needle guide, a guide driving unit driving the needle guide to position the biopsy needle in a target tissue, and a needle driving unit exposing the biopsy needle from the needle guide when the needle guide reaches the target tissue position.
  • the guide driving unit includes a base, a support rod disposed above the base, a first link arm rotatably provided with respect to the support rod, and a second link arm provided rotatably with respect to the first link arm.
  • it may include a guide arm provided to be rotatable with respect to the second link arm, and a mounting arm provided to be movable along the guide arm to which the needle guide is mounted.
  • the guide arm is made of a round shape so that the end of the needle guide can move while being fixed at one point in space, and guide rails can be provided on both sides so that the mounting arm can slide.
  • the biopsy apparatus of the present invention may further include a control unit that controls the guide driving unit according to the position of the target tissue and a display unit that displays an MRI image including the target tissue and the marker.
  • the plurality of markers may include a first marker formed at an end of the needle guide, a second marker formed at one side of the needle guide, and a third marker formed at the other side of the needle guide.
  • the first to third markers may have different sizes and shapes.
  • the marker may be composed of a marker liquid made of a material that can be displayed on an MRI image, and an accommodation groove for accommodating the marker liquid.
  • the needle guide may be formed in a round shape.
  • the location of the biopsy needle and prostate tissue can be confirmed by taking a picture of the biopsy site using an MRI device.
  • the present invention by forming a plurality of markers in the needle guide, there is an advantage in that at least one of the location, angle, and direction of the biopsy needle can be clearly confirmed in an MRI imaging environment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biopsy apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a biopsy apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a needle guide according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a needle guide according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing the shape of a needle guide according to an embodiment of the present invention.
  • 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first element' may be named a 'second element', and similarly, a 'second element' may also be named a 'first element'. can Also, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biopsy apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the biopsy apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a biopsy device may be a device that performs a biopsy on prostate tissue 1, but is not limited thereto.
  • a biopsy procedure for prostate tissue 1 will be described as an example.
  • the biopsy site when a biopsy is performed on the prostate tissue 1 with a biopsy device, the biopsy site can be photographed using the MRI device 10 and the location of the biopsy needle 110 and the prostate tissue 1 can be confirmed.
  • convenience of the biopsy procedure can be provided to the operator, and at the same time, there is an advantage in that the biopsy procedure can be performed accurately and quickly.
  • a biopsy apparatus may include a needle 110, a needle guide 100, a guide driving unit 200, a needle driving unit 300, a control unit 400, and a display unit 500. there is.
  • the biopsy needle 110 is configured to penetrate a living body and collect a target tissue 1 .
  • the biopsy needle 110 has a distal end having a shape in which the cross-sectional area decreases toward the front, a tissue container in which collected tissues are stored, and a tissue container provided at the rear of the distal end, and the biopsy needle 110 to target tissue 1. It may be configured to include a shaft for moving to the position of.
  • a predetermined amount of the target tissue may be collected in a tissue storage.
  • the biopsy procedure device Since a biopsy procedure for prostate tissue 1 is generally performed through the anus, the biopsy procedure device according to the embodiment of the present invention is for inserting the biopsy needle 110 into the anus and guiding it to the location of the prostate without damaging the human body.
  • a needle guide 100 is provided.
  • the through hole 102 is formed in the center of the needle guide 100, and the biopsy needle 110 can be inserted through the through hole 102.
  • the biopsy needle 110 is located in the through hole 102 of the needle guide 100, and then the needle guide 100 is inserted into the anus so that the end of the needle guide 100 is located near the target tissue 1. When it is exposed to the outside of the through hole 102, the target tissue is collected.
  • the needle guide 100 is preferably formed of a material and material capable of minimizing damage to the human body, and preferably has a convex end portion so that it can be easily inserted into the anus.
  • the needle guide 100 does not appear well on MRI imaging images. Accordingly, it is difficult to confirm the position of the biopsy needle 110 on the image during the biopsy procedure, and it is difficult for the operator to perform the biopsy procedure.
  • the needle guide 100 includes a plurality of markers 103, 104, and 105 formed to be distinguished from each other in order to check at least one of the position, angle, and direction of the biopsy needle 110 in an MRI imaging environment. It is characterized by doing. A detailed explanation of this will be given later.
  • the guide driver 200 may drive the needle guide 100 so that the biopsy needle 110 is positioned in the target tissue 1 .
  • the guide driving unit 200 includes a base 210, a support rod 220, a first link arm 230, a second link arm 240, a guide arm 250, and a mounting arm. It may be configured to include (260).
  • the support rod 220 may be disposed above the base 210, and the first link arm 230 may be provided to be vertically movable and rotatable with respect to the support rod 220 (Z-axis).
  • the second link arm 240 may be provided to be rotatable with respect to the first link arm 230 (X axis), and the guide arm 250 may be provided with reference to the second link arm 240 (Y axis). It may be provided to be rotatable.
  • the mounting arm 260 is equipped with the needle guide 100 and may be provided to be movable along the guide arm 250 .
  • the mounting arm 260 may be formed in a structure in which the needle guide 100 is detachable.
  • the guide arm 250 may be formed in a round shape so that the needle guide 100 can move with RCM (Remote Center of Motion), that is, the end of the needle guide 100 can move while being fixed at one point in space. And, guide rails 250a may be provided on both sides so that the mounting arm 260 can slide.
  • RCM Remote Center of Motion
  • the needle driving unit 300 may expose the biopsy needle 110 from the needle guide 100 when the needle guide 100 reaches the position of the target tissue 1 . Accordingly, the needle guide 100 can collect the target tissue.
  • the controller 400 may control the guide driving unit 200 and the needle driving unit 300 according to the position of the target tissue 1 .
  • control unit 400 controls the guide driving unit 200 to position the needle guide 100 near the target tissue 1 based on the image of the needle guide 100 and the image of the biopsy site acquired through the MRI apparatus 10. ) can be controlled.
  • controller 400 may control the needle driving unit 300 so that the biopsy needle 110 may collect the target tissue 1 .
  • the biopsy needle 110 may be exposed from the needle guide 100 to collect the target tissue 1 .
  • the position of the needle guide 100 may be specified by the markers 103, 104, and 105 formed on the needle guide 100.
  • the display unit 500 may be interlocked with the MRI device 10 to display an MRI image including the target tissue 1 and the markers 103 , 104 , and 105 captured by the MRI device 10 during a biopsy procedure.
  • the operator can check the biopsy procedure based on the MRI imaging image displayed on the display unit 500 .
  • Figure 3 is a perspective view of a needle guide according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the needle guide according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a view showing the shape of the needle guide according to an embodiment of the present invention to be.
  • the needle guide 100 may include a body portion 101, a through hole 102, and a plurality of markers 103, 104, and 105.
  • the body portion 101 may be formed in a solid cylindrical shape, and the through hole 102 may be formed through the center of the body portion 101 in the longitudinal direction.
  • a biopsy needle 110 may be inserted into the through hole 102 .
  • the plurality of markers 103, 104, and 105 are components for checking at least one of the position, angle, and direction of the biopsy needle 110 in an MRI imaging environment.
  • the plurality of markers 103, 104, and 105 include a marker liquid made of a material (eg, water) that can be displayed on an MRI image, and accommodation grooves 103a, 104a, and 105a for accommodating the marker liquid. can be configured.
  • a marker liquid made of a material (eg, water) that can be displayed on an MRI image
  • accommodation grooves 103a, 104a, and 105a for accommodating the marker liquid can be configured.
  • the plurality of markers 103, 104, and 105 form accommodating grooves 103a, 104a, and 105a inside the body portion 101, and accommodating grooves 103a, 104a, 105a) and forming a marker fluid inlet in communication, and may be formed by sealing the marker fluid injection port after injecting the marker fluid into the receiving grooves 103a, 104a, 105a through the marker fluid injection port.
  • the plurality of markers 103, 104, and 105 include a first marker 103 formed at an end of the needle guide 100, a second marker 104 formed at one side of the needle guide 100, and a needle guide 100. ) may be configured to include a third marker 105 formed on the other side.
  • the first to third markers 103, 104, and 105 are characterized in that at least one of a size and shape is formed differently from each other.
  • the first marker 103 may be formed in a cylindrical shape at the end of the needle guide 100
  • the second marker 104 may be formed in a rectangular column shape at one side of the needle guide 100
  • the third The marker 105 may be formed in a circular column shape on the other side of the needle guide 100 .
  • the first marker 103 may serve to check the position of the end of the needle guide 100
  • the second and third markers 104 serve to check the angle and direction of the needle guide 100. can be performed.
  • the position and angle of the biopsy needle 110 exposed from the needle guide 100 and direction can be predicted.
  • the needle guide may be formed in a straight shape (a) or round shape (b).
  • the needle guide 100 is for inserting the biopsy needle 110 into the anus and guiding it to the prostate without damaging the human body, and since the prostate is located in the upper or lower part of the rectum depending on the posture of the recipient, the needle guide (100) It is preferable that the end is formed in a round shape. Accordingly, after inserting the needle guide 100 into the anus, the needle guide 100 can be easily positioned at the prostate position.
  • a needle guide according to the present invention and a biopsy apparatus including the same can be used in various medical device fields such as surgical instruments.

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Abstract

본 발명은, 생검 시술 장치에 장착되는 니들 가이드로서, 몸체부와, 길이 방향으로 상기 몸체부를 관통하는 관통홀과, 관통홀에 삽입되며, 몸체부 단부에서 노출되어 대상 조직을 채취하는 생검 니들과, MRI 촬영 환경에서 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해, 몸체부에 형성되되 관통홀 주변에 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커를 포함하는 니들 가이드를 제공한다.

Description

니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치
본 발명은 니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MRI 촬영 환경에서 생검 니들의 위치를 확인할 수 있는 마커를 포함하는 니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치에 관한 것이다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1711138225
[과제번호] KMDF_PR_20200901_0122
[부처명] 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 보건복지부, 식품의 약품안전처
[과제관리(전문)기관명] (재)범부처전주기의료기기연구개발사업단
[연구사업명] 범부처전주기의료기기연구개발사업
[연구과제명] MRI 기반의 생검시술로봇 원천기술 개발
[기여율] 1/1
[과제수행기관명] 대구경북첨단의료산업진흥재단
[연구기간] 2020.09.01 ~ 2022.12.31
생검 시술은 환자의 신체에 종양 등이 생긴 경우 악성 여부를 빨리 판단하여 치료의 방침을 정하기 위해 조직 일부를 생검 니들을 이용하여 채취하는 검사법의 일종이다.
이러한 생검 시술은 암의 초기 진단 시 초음파 촬영, 컴퓨터 단층 촬영(Computer Tomography, CT) 및 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 촬영 등에 의해 종양이 의심되는 조직의 일부를 확인하여 시술 전에 채취하고, 이에 대한 조직 검사를 수행한다.
구체적으로, 시술자는 CT 또는 MRI와 같은 의료 영상을 기반으로 환자를 영상 촬영하여 종양이 의심되는 조직을 확인하고, 생검 니들이 삽입된 상태의 환자를 다시 영상 촬영하여 생검 니들의 위치를 확인하면서 종양이 의심되는 조직에 대한 생검 시술을 진행하게 된다.
최근 발병률이 지속적으로 증가하고 있는 전립선 암은 환자 및 의료진 간 검사 일정 수립, 검수 준비, 검사 진행 및 결과 확인까지 상당한 시간이 소요되며, 이에 따른 검사 비용 증가와 환자의 심리적 부담이 가중되고 있는 실정이다.
이에 따라, 전립선 조직에 대한 생검 시술의 신속성, 정확성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 생검 시술 보조 장치의 개발이 필요하다.
그러나, 기존의 조립선 조직에 대한 생검 시술 보조 장치는, 생검 시술 시MRI 촬영 환경에서 생검 니들이 잘 보이지 않기 때문에, 생검 시술이 불가능하거나, 생검 니들의 위치를 확인하면서 생검 시술을 진행하는데 많은 어려움이 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 MRI 촬영 환경에서 마커를 이용해 생검 니들의 위치, 각도 및 방향을 확인할 수 있는 니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 생검 시술 장치에 장착되는 니들 가이드로서, 몸체부와, 길이 방향으로 상기 몸체부를 관통하는 관통홀과, 관통홀에 삽입되며, 몸체부 단부에서 노출되어 대상 조직을 채취하는 생검 니들과, MRI 촬영 환경에서 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해, 몸체부에 형성되되 관통홀 주변에 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커를 포함하는 니들 가이드를 제공한다.
여기서, 복수의 마커는, 몸체부 단부에 형성되는 제1 마커, 몸체부 일측에 형성되는 제2 마커, 몸체부 타측에 형성되는 제3 마커를 포함할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 마커는 크기 및 형태 중 적어도 하나가 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 마커는, MRI 촬영 영상에 표시될 수 있는 물질로 이루어진 마커액과, 마커액을 수용하는 수용홈으로 구성될 수 있다.
또한, 몸체부는 라운드 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 대상 조직을 채취하는 생검 니들과, 생검 니들이 삽입되며, MRI 촬영 환경에서 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커를 포함하는 니들 가이드와, 생검 니들이 대상 조직에 위치하도록 니들 가이드를 구동하는 가이드 구동부와, 니들 가이드가 대상 조직의 위치에 도달하면 생검 니들을 니들 가이드에서 노출시키는 니들 구동부를 포함하는 생검 시술 장치를 제공한다.
또한, 가이드 구동부는, 베이스와, 베이스 상부에 배치되는 지지 로드와, 지지 로드를 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 제1 링크암과, 제1 링크암을 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 제2 링크암과, 제2 링크암을 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 가이드암과, 니들 가이드가 장착되며 가이드암을 따라 이동 가능하도록 구비되는 장착암을 포함할 수 있다.
또한, 가이드 암은, 니들 가이드의 단부가 공간 상의 한 점에 고정된 상태로 움직일 수 있도록 라운드 형상으로 이루어지며, 양측면에 장착암이 슬라이딩 이동될 수 있도록 가이드레일이 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 생검 시술 장치는, 대상 조직의 위치에 따라 상기 가이드 구동부를 제어하는 제어부와, 대상 조직 및 마커를 포함하는 MRI 촬영 영상을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 마커는, 니들 가이드 단부에 형성되는 제1 마커와, 니들 가이드 일측에 형성되는 제2 마커와, 니들 가이드 타측에 형성되는 제3 마커를 포함할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 마커는 크기 및 형태 중 적어도 하나가 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 마커는, MRI 촬영 영상에 표시될 수 있는 물질로 이루어진 마커액과, 마커액을 수용하는 수용홈으로 구성될 수 있다.
또한, 니들 가이드는 라운드 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전립선 조직에 대한 생검 시술 시 MRI 장치를 이용해 생검 부위를 촬영하여 생검 니들 및 전립선 조직의 위치를 확인하면서 시술할 수 있다. 이를 통해 시술자에게 생검 시술의 편의성을 제공할 수 있는 동시에 정확하고 신속한 생검 시술을 진행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 니들 가이드에 복수의 마커를 형성함으로써, MRI 촬영 환경에서 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 명확하게 확인할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 형상을 도시한 도면이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치는 전립선 조직(1)에 대한 생검 시술을 수행하는 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 전립선 조직(1)에 대한 생검 시술을 일 예로 하여 설명하겠다.
본 발명은 생검 시술 장치로 전립선 조직(1)에 대한 생검 시술 시 MRI 장치(10)를 이용해 생검 부위를 촬영하여 생검 니들(110) 및 전립선 조직(1)의 위치를 확인하면서 시술할 수 있다. 이를 통해 시술자에게 생검 시술의 편의성을 제공할 수 있는 동시에 정확하고 신속한 생검 시술을 진행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치는, 니들(110), 니들 가이드(100), 가이드 구동부(200), 니들 구동부(300), 제어부(400) 및 표시부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 생검 니들(110)은 생체를 투과하여 대상 조직(1)을 채취하는 구성이다.
이러한 생검 니들(110)은, 전방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상을 가지는 선단부와, 선단부 후방에 마련되는 것으로서 채취되는 조직이 보관되는 조직 보관소(tissue container)와 생검 니들(110)을 대상 조직(1)의 위치에 이동시키기 위한 샤프트를 포함하여 구성될 수 있다.
생검 니들(110)은, 샤프트를 통해 선단부를 대상 조직에 위치시키고, 선단부를 통해 대상 조직이 절개되면, 조직 보관소에 일정 양의 대상 조직을 채취할 수 있다.
일반적으로 전립선 조직(1)에 대한 생검 시술은 항문을 통해 이루어지기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 생검 시술 장치는 인체에 손상 없이 생검 니들(110)을 항문에 삽입하고 전립선 위치까지 안내하기 위한 니들 가이드(100)를 구비한다.
구체적으로, 니들 가이드(100)는 중앙에 관통홀(102)이 형성되고, 이 관통홀(102)에 생검 니들(110)이 관통되어 삽입될 수 있다.
생검 시술 시 생검 니들(110)은 니들 가이드(100)의 관통홀(102) 내에 위치하고 있다가 니들 가이드(100)가 항문에 삽입되어 니들 가이드(100) 단부가 대상 조직(1) 근방에 위치하게 되면 관통홀(102) 외부로 노출되어 대상 조직을 채취하게 된다.
여기서, 니들 가이드(100)는 인체의 손상을 최소화할 수 있는 재질 및 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 항문 삽입이 용이할 수 있도록 단부가 볼록 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 니들 가이드(100)는 MRI 촬영 영상에 잘 나타나지 않는다. 이에 따라, 생검 시술 시 생검 니들(110)의 위치를 영상 상에서 확인하기 어려워 시술자가 생검 시술을 진행하는데 많은 어려움이 있다.
이를 해결하기 위해, 니들 가이드(100)는 MRI 촬영 환경에서 생검 니들(110)의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커(103, 104, 105)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
가이드 구동부(200)는 생검 니들(110)이 대상 조직(1)에 위치하도록 니들 가이드(100)를 구동할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 가이드 구동부(200)는 베이스(210), 지지 로드(220), 제1 링크암(230), 제2 링크암(240), 가이드암(250) 및 장착암(260)을 포함하여 구성될 수 있다.
지지 로드(220)는 베이스(210) 상부에 배치될 수 있고, 제1 링크암(230)은 지지 로드(220)(Z축)를 기준으로 상하 운동 및 회전 가능하도록 구비될 수 있다.
제2 링크암(240)은 제1 링크암(230)(X축)을 기준으로 회전 가능하도록 구비될 수 있고, 가이드암(250)은 제2 링크암(240)(Y축)을 기준으로 회전 가능하도록 구비될 수 있다.
장착암(260)은, 니들 가이드(100)가 장착되며 가이드암(250)을 따라 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 여기서, 장착암(260)은 니들 가이드(100)가 착탈 가능한 구조로 형성될 수 있다.
가이드암(250)은 니들 가이드(100)가 RCM(Remote Center of Motion)운동할 수 있도록 즉, 니들 가이드(100)의 단부가 공간 상의 한 점에 고정된 상태로 움직일 수 있도록 라운드 형상으로 이루어질 수 있으며, 양측면에 장착암(260)이 슬라이딩 이동될 수 있도록 가이드 레일(250a)이 구비될 수 있다.
니들 구동부(300)는 니들 가이드(100)가 대상 조직(1)의 위치에 도달하면 생검 니들(110)을 니들 가이드(100)에서 노출시킬 수 있다. 이에 따라, 니들 가이드(100)는 대상 조직을 채취할 수 있다.
제어부(400)는 대상 조직(1)의 위치에 따라 가이드 구동부(200) 및 니들 구동부(300)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(400)는 MRI 장치(10)를 통해 획득한 생검 부위 영상 및 니들 가이드(100)의 영상을 기초로 대상 조직(1) 근방에 니들 가이드(100)가 위치하도록 가이드 구동부(200)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 생검 니들(110)이 대상 조직(1)을 채취할 수 있도록 니들 구동부(300)를 제어할 수 있다.
이에 따라, 생검 니들(110)은 니들 가이드(100)에서 노출되어 대상 조직(1)을 채취할 수 있다.
여기서, 니들 가이드(100)의 위치는 니들 가이드(100)에 형성된 마커(103, 104, 105)에 의해 특정될 수 있다.
표시부(500)는 MRI 장치(10)와 연동되어 생검 시술 중 MRI 장치(10)가 촬영한 대상 조직(1) 및 마커(103, 104, 105)를 포함하는 MRI 촬영 영상을 디스플레이할 수 있다.
이에 따라, 시술자는 표시부(500)에 디스플레이된 MRI 촬영 영상을 기초로 생검 시술 과정을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드의 형상을 도시한 도면이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 니들 가이드(100)를 자세히 설명하겠다.
니들 가이드(100)는 몸체부(101), 관통홀(102) 및 복수의 마커(103, 104, 105)를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(101)는 속이 꽉 찬 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 관통홀(102)은 몸체부(101)의 중앙을 길이 방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 이 관통홀(102)에는 생검 니들(110)이 삽입될 수 있다.
복수의 마커(103, 104, 105)는 MRI 촬영 환경에서 생검 니들(110)의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위한 구성이다.
이를 위해, 복수의 마커(103, 104, 105)는, MRI 촬영 영상에 표시될 수 있는 물질(예컨대, 물)로 이루어진 마커액과, 마커액을 수용하는 수용홈(103a, 104a, 105a)으로 구성될 수 있다.
복수의 마커(103, 104, 105)는 니들 가이드(100) 제조 시 몸체부(101) 내부에 수용홈(103a, 104a, 105a)을 형성하고, 몸체부(101) 외부에 수용홈(103a, 104a, 105a)과 연통하는 마커액 주입구 형성하고, 마커액 주입구를 통해 마커액을 수용홈(103a, 104a, 105a)을 주입한 이후 마커액 주입구를 밀봉함으로써 형성될 수 있다.
복수의 마커(103, 104, 105)는, 니들 가이드(100) 단부에 형성되는 제1 마커(103)와, 니들 가이드(100) 일측에 형성되는 제2 마커(104)와, 니들 가이드(100) 타측에 형성되는 제3 마커(105)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 내지 제3 마커(103, 104, 105)는 크기 및 형태 중 적어도 하나가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 제1 마커(103)는 니들 가이드(100) 단부에 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 마커(104)는 니들 가이드(100) 일측에 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 제3 마커(105)는 니들 가이드(100) 타측에 원 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 마커(103)는 니들 가이드(100) 단부의 위치를 확인하는 역할을 수행할 수 있으며, 제2 및 제3 마커(104)는 니들 가이드(100)의 각도 및 방향을 확인하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 제1 내지 제3 마커(103, 104, 105)를 통해 니들 가이드(100)의 위치, 각도 및 방향을 확인함으로써, 니들 가이드(100)에서 노출되는 생검 니들(110)의 위치, 각도 및 방향을 예측할 수 있다.
도 5를 참조하면, 니들 가이드는 직선 형상(a) 또는 라운드 형상(b)으로 형성될 수 있다.
전립선 생검 시술 시 니들 가이드(100)는 인체에 손상 없이 생검 니들(110)을 항문에 삽입하고 전립선 위치까지 안내하기 위한 것이며, 피시술자의 자세에 따라 전립선은 직장 상부 또는 하부에 위치하기 때문에, 니들 가이드(100)는 단부가 라운드 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 니들 가이드(100)를 항문에 삽입한 후 니들 가이드(100)를 전립선 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따른 니들 가이드 및 이를 포함하는 생검 시술 장치는 수술 기기 등 다양한 의료 기기 분야에 이용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 생검 시술 장치에 장착되는 니들 가이드로서,
    몸체부;
    길이 방향으로 상기 몸체부를 관통하는 관통홀;
    상기 관통홀에 삽입되며, 상기 몸체부 단부에서 노출되어 대상 조직을 채취하는 생검 니들; 및
    MRI 촬영 환경에서 상기 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해, 상기 몸체부에 형성되되 상기 관통홀 주변에 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커
    를 포함하는 니들 가이드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마커는
    상기 몸체부 단부에 형성되는 제1 마커;
    상기 몸체부 일측에 형성되는 제2 마커;
    상기 몸체부 타측에 형성되는 제3 마커를 포함하는
    니들 가이드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 마커는
    크기 및 형태 중 적어도 하나가 서로 다르게 형성되는
    니들 가이드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마커는
    상기 MRI 촬영 영상에 표시될 수 있는 물질로 이루어진 마커액 및 상기 마커액을 수용하는 수용홈으로 구성되는
    니들 가이드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부는
    라운드 형상으로 형성되는
    니들 가이드.
  6. 대상 조직을 채취하는 생검 니들;
    상기 생검 니들이 삽입되며, MRI 촬영 환경에서 상기 생검 니들의 위치, 각도 및 방향 중 적어도 하나를 확인하기 위해 서로 구별되도록 형성되는 복수의 마커를 포함하는 니들 가이드;
    상기 생검 니들이 상기 대상 조직에 위치하도록 상기 니들 가이드를 구동하는 가이드 구동부; 및
    상기 니들 가이드가 상기 대상 조직의 위치에 도달하면 상기 생검 니들을 상기 니들 가이드에서 노출시키는 니들 구동부
    를 포함하는 생검 시술 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 구동부는
    베이스;
    상기 베이스 상부에 배치되는 지지 로드;
    상기 지지 로드를 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 제1 링크암;
    상기 제1 링크암을 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 제2 링크암;
    상기 제2 링크암을 기준으로 회전 가능하도록 구비되는 가이드암; 및
    상기 니들 가이드가 장착되며 상기 가이드암을 따라 이동 가능하도록 구비되는 장착암을 포함하는
    생검 시술 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드 암은
    상기 니들 가이드의 단부가 공간 상의 한 점에 고정된 상태로 움직일 수 있도록 라운드 형상으로 이루어지며, 양측면에 상기 장착암이 슬라이딩 이동될 수 있도록 가이드레일이 구비되는
    생검 시술 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 대상 조직의 위치에 따라 상기 가이드 구동부를 제어하는 제어부를
    더 포함하는 생검 시술 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 대상 조직 및 마커를 포함하는 상기 MRI 촬영 영상을 표시하는 표시부를
    더 포함하는 생검 시술 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 마커는
    상기 니들 가이드 단부에 형성되는 제1 마커;
    상기 니들 가이드 일측에 형성되는 제2 마커;
    상기 니들 가이드 타측에 형성되는 제3 마커를 포함하는
    생검 시술 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 마커는
    크기 및 형태 중 적어도 하나가 서로 다르게 형성되는
    생검 시술 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 마커는
    상기 MRI 촬영 영상에 표시될 수 있는 물질로 이루어진 마커액 및 상기 마커액을 수용하는 수용홈으로 구성되는
    생검 시술 장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 니들 가이드는
    라운드 형상으로 형성되는
    생검 시술 장치.
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