KR100876516B1 - 흡수성 혈관문합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수성 혈관문합 장치에 관한 것으로, 전단에는 외부로 돌출된 다수개의 후크를 가지고, 후단에는 링모양의 돌기를 가지는 삽입관 및, 2개의 삽입관이 양쪽 끝에서 내부로 삽입되어 고정될 수 있도록 삽입관의 돌기에 대응하는 홈을 갖는 연결관을 구비하고, 삽입관 및 연결관은 생체에서 흡수되는 재질이며, 혈관이 내부에 끼워져 후크에 고정된 2개의 삽입관을 연결관의 양쪽 끝에서 내부로 삽입하면, 양 혈관의 내벽이 연결관의 중앙 부분에서 서로 접촉되어 문합이 이루어진다. 본 발명에 의한 혈관문합 장치는 추가적인 문합기가 필요 없어서 좁은 공간에서도 문합이 가능하고, 인체에 완전히 흡수되므로 이물반응의 위험을 피할 수 있으며, 완전히 흡수되고 나면 문합 부위의 혈관이 본래의 혈관 탄력성을 회복하는 효과가 있다.

Description

흡수성 혈관문합 장치 { Absorbable vascular anastomotic system }

본 발명은 유리피판술에서 혈관을 연결하는 혈관문합 장치에 관한 것으로, 특히 2개의 삽입관과 1개의 연결관에 의해 간단하게 혈관을 문합할 수 있고 흡수성인 혈관문합 장치에 관한 것이다.

외상이나 종양절제 후에 발생한 조직 결손을 재건하기 위해 유리피판술이 이용되고 있다. 유리피판술이란 떼어내 오는 공여조직에 혈류를 공급하는 혈관을 완전히 절단하여 수혜부로 옮겨오고, 수혜부의 혈관과 미세혈관 문합수술을 통해 연결함으로써 조직을 옮기는 술기를 말한다. 이러한 유리피판술에서 가장 중요한 혈관 문합은 대부분 아주 가는 봉합사를 이용한다. 특히, 미세혈관 문합술은 최소한 동맥 1개와 정맥 2개를 이어야 하는데, 경험이 많은 미세수술 전문 외과의에 의해서 시행되더라도 수술시간이 약 1시간 30분 정도 걸릴 정도로 어렵다. 따라서 술기를 습득하는데 오랜 수련 기간이 필요한 단점이 있다. 구체적으로, 미세혈관 문합술에서 동맥보다는 정맥일 경우에, 그리고 공여 혈관과 수혜부의 혈관간의 직경의 차이가 크거나 서로 수직으로 놓인 경우에는 봉합하기가 더 어렵다.

또한, 기존의 봉합사에 의한 미세혈관 문합술은 바늘이 혈관 내벽을 통과하면서 혈관 내벽에 손상을 주어 혈전 등 합병증이 발생할 가능성이 있으며, 공여부와 수혜부의 혈관 직경차이가 많이 날 때 적용하기가 힘든 단점이 있었다. 그리고 문합시간이 오래 걸려 피판 허혈시간이 길어지는 경우 허혈-재관류 손상(ischemia-reperfusion injury)으로 인한 합병증 위험도가 증가하였다.

이런 단점을 보완하기 위해 1962년 'Nakayama' 등은 2개의 금속관(metalic rings)과 12개의 연결핀(interlocking pins)으로 구성되어 있는 미세혈관 봉합기를 개발하였고 이후, 몇 개의 변형된 미세혈관 봉합기가 개발되었지만 현재 임상에 이용되고 있는 것은 도 4에 나타낸 것과 같은 시노비스사(Synovis™, Birminham, USA)의 MAC 시스템(Microvascular Anastomotic Coupler system) 뿐이다.

도 4, 5a와 5b를 참조하면, MAC 시스템의 사용방법은 혈관측정게이지(vessel measuring gauge)를 이용하여 혈관 직경을 측정한 후, 적당한 직경의 고리를 선택하여 문합기에 장착한다. 이어서, 공여부와 수혜부 혈관사이에 문합기를 놓고 한 측의 혈관을 고리 속으로 빼낸 다음, 혈관내막이 외번 되게 뒤집어 혈관을 고리에 있는 핀에 꽂아 고정하고 반대 측의 혈관도 같은 요령으로 고정한다. 다음, 혈관 문합기의 손잡이 끝에 있는 회전장치를 돌려 양측 고리를 중간에 모아 문합을 완성한다. 마지막으로, 회전장치를 더 돌리면 맞물린 고리가 문합기에서 서서히 빠져 나오게 된다.

이러한 MAC 시스템은 종래의 봉합사에 의한 미세혈관 문합술에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 먼저, MAC 을 이용한 혈관문합 시간은 약 5분 정도로 짧게 걸린 다. 짧은 문합 시간은 피판 허혈을 줄여 허혈-재관류 손상에 의한 합병증 위험도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 전체 수술 시간을 절약할 수 있어 2개의 유리피판이 필요한 수술이나 정맥 이식이 필요한 수술처럼 시간이 많이 소요되는 수술에 특히 유용하게 사용될 수 있다. 둘째, 공여부와 수혜부의 혈관 직경의 차이가 많이 나는 경우에도 쉽게 문합할 수 있는 장점이 있다. 최대 혈관 직경이 3.5배까지 차이가 나도 쉽게 문합할 수 있다. 셋째, 수술 후 장기간의 추적관찰 결과가 봉합사를 이용한 혈관문합과 비교해서 뒤지지 않는다는 것이다. 정상 혈관뿐만 아니라 방사선을 받은 혈관(irradiated vessel)의 경우에도 기계적 혈관문합이 봉합사에 의한 혈관문합에 비해 비슷한 혹은 더욱 훌륭한 개존률을 보인다. 마지막으로, 봉합사에 의한 혈관문합에 비해 혈관문합의 성공률을 높이기 위한 술기 습득에 필요한 수련기간이 길지 않다는 장점이 있다.

이렇게 MAC 혈관문합기는 많은 장점이 있지만, 가격이 봉합사에 비해 매우 고가로 환자에게 경제적인 부담을 준다. 그리고 몸에 영구적으로 남기 때문에 이물반응(foreign body reaction)이 생길 가능성이 있다. 이러한 자동 혈관문합기는 아직까지 폴리에틸렌(polyethylene)으로 만들어져 있어 주위의 혈관을 압박할 여지도 있으며, 딱딱하여 정상 혈관과 같은 탄력성이 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 간단하게 혈관문합을 시행할 수 있고 일정 시간 후에는 완전히 생체에서 흡수되어 이물반응을 최소한으로 줄일 수 있는 흡수성 혈관문합 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전단에는 외부로 돌출된 다수개의 후크를 가지고, 후단에는 링모양의 돌기를 가지는 삽입관 및, 2개의 삽입관이 양쪽 끝에서 내부로 삽입되어 고정될 수 있도록 삽입관의 돌기에 대응하는 홈을 갖는 연결관을 구비하고, 삽입관 및 연결관은 생체에서 흡수되는 재질이며, 혈관이 내부에 끼워져 후크에 고정된 2개의 삽입관을 연결관의 양쪽 끝에서 내부로 삽입하면, 양 혈관의 내벽이 연결관의 중앙 부분에서 서로 접촉되어 문합이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 삽입관의 전단은 120도 간격으로 3개의 유격을 가지는 원통형 관이고, 그 원통형 관의 각각에는 후크가 2개씩 배치되어 있는 것이 바람직하다.

아울러, 연결관의 내부 중앙 부분은 상기 삽입관의 후크와 맞닿지 않을 정도의 공간을 가지는 것이 바람직하다.

더욱이, 삽입관 및 연결관은 PLGA(polylactic-glycolic acid)를 사용하고, 젖산(lactic acid)와 글리콜산(glycolic acid)의 혼합비율을 조정하여 흡수 시간을 조절할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 MAC 시스템은 따로 문합기가 필요하여 추가적인 공간이 필요하였지만, 본 발명에 의한 혈관문합 장치는 추가적인 문합기가 필요 없어서 좁은 공간에서도 문합이 가능하다.

그리고, 종래의 MAC 시스템은 영구적으로 인체에 남아서 이물반응을 일으키는 단점이 있었는데, 본 발명에 의한 혈관문합 장치는 인체에 완전히 흡수되므로 이물반응의 위험을 피할 수 있고, 완전히 흡수되고 나면 문합 부위의 혈관이 본래의 혈관 탄력성을 회복하는 큰 장점이 있다.

아울러, 종래의 MAC 시스템에 비해 본 발명에 의한 혈관문합 장치는 저렴하게 생산할 수 있어 경제적이고, 미세수술의 활용을 넓힐 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 흡수성 혈관문합 장치는 2개의 삽입관과 1개의 연결관으로 구성된다. 이하, 도 1a, 1b, 1c를 참조하여 삽입관을 설명하고, 도 2a, 2b를 참조 하여 연결관을 설명한 후, 도 3a, 3b, 3c를 참조하여 삽입관과 연결관을 이용하여 혈관문합을 시행하는 방법에 대해 설명한다.

도 1a, 1b, 1c는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삽입관(100)의 사시도, 측면도, 평면도이다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삽입관(100)은 전단(101)과 후단(103)으로 나눌 수 있다. 전단(101)에는 참조번호 102로 나타낸 원통형 관에 외부로 돌출된 후크(104)가 다수개 부착되어 있다. 참조번호 102로 나타낸 원통형 관은 전체가 연결되어 있어도 되지만, 도 1a에 나타낸 것처럼 120도 간격으로 3개의 유격을 가져도 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 120도 간격으로 분리된 원통형 관(102)의 각각에는 2개씩의 후크(104)가 배치되어 있다.

삽입관(100)의 후단(103)에는 링모양의 돌기(106)가 마련되어 있다. 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이 하나의 삽입관에 2개의 링모양의 돌기(106)가 배치되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 의하면, 전단(101)과 후단(103)을 합친 삽입관(100)의 총 길이는 약 4mm이고, 원통형 관의 외부 반지름은 2.25mm이며, 후크는 약 0.5mm의 높이를 가진다. 이러한 바람직한 실시예에 의한 크기는 미세수술에서 가장 흔히 문합하는 2~3 mm 직경의 혈관을 문합하기 위한 문합장치의 크기이며, 혈관 직경의 변화에 따라 문합장치가 크게 혹은 작게 조절될 수 있음은 당연하다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연결관(200)의 단면도이고, 도 2b는 연결관(200)에 2개의 삽입관(100)이 삽입된 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 연결관(200)은 2개의 삽입관(100)이 내부로 삽입될 수 있는 구조이다. 따라서, 연결관(200)의 내부는 원통형이며 삽입관의 링모양의 돌기(106)에 대응하는 홈(202)을 갖는다. 2개의 삽입관이 양끝에서 연결관의 내부로 삽입되는 구조이므로, 연결관(200)은 내부의 양쪽 끝에 2개씩의 홈(202)을 갖는다. 연결관(200)의 내부 중앙부분은 삽입관의 후크와 맞닿지 않을 정도의 공간(204)을 가져야 한다.

바람직한 실시예에 의하면, 연결관(200)의 길이는 8.1mm이고, 외부 반지름은 3mm이다.

이어서, 도 3a는 혈관(300)이 삽입관(100)에 끼워지기 전의 상태를 나타내고, 도 3b는 혈관(300)이 삽입관(100)에 끼워져 후크에 의해 고정된 후의 상태를 나타내며, 도 3c는 삽입관(100)과 연결관(200)에 의해 혈관(300)이 문합된 후의 상태를 나타낸다.

도 3a를 참조하면, 삽입관(100)을 이용하여 혈관(300)을 문합하기 위해 혈관(300)은 삽입관(100)의 내부에 끼워지게 된다. 그리고, 도 3b를 참조하면 혈관(300)이 삽입관(100)을 관통한 후 뒤집어져 후크(104)에 고정되게 된다. 반대쪽 다른 혈관에서도 동일한 방법으로 혈관이 삽입관에 끼워진다.

도 3c를 참조하면, 혈관(300)이 끼워진 삽입관(100)은 연결관(200)의 양쪽 끝에서 삽입된다. 그러면, 삽입관(100)의 링모양의 돌기(106)에 의해 연결관(200)과 고정되고, 2개의 혈관이 끼워진 삽입관(100)은 연결관의 중앙에서 만나게 된다. 그러면 양 혈관의 내벽이 서로 접촉되어 혈관 내벽은 4~5일 내에 혈관 내피세포로 덮여서 문합이 이루어지게 된다.

따라서, 이러한 2개의 삽입관과 1개의 연결관을 포함하는 혈관문합 장치를 이용하면, 짧은 시간 동안에 문합을 완료할 수 있고, 양 혈관의 직경이 달라도 그 차이를 손쉽게 극복할 수 있다. 또한, 술기 습득에 필요한 수련 기간이 길지 않으므로, 높은 성공율을 달성할 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 혈관문합 장치는 흡수성이어야 한다. 즉, 혈관문합 후 혈관 내면의 간극이 혈관 내피세포로 완전히 메워지는 데는 단지 2-3주 내이면 충분하기 때문에, 흡수성 혈관문합 장치는 수개월 내에 생체에서 흡수되도록 PLGA(polylactic-glycolic acid)를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 흡수 시간은 젖산(lactic acid)와 글리콜산(glycolic acid)의 혼합비율을 조정하여 조절하면 된다.

구체적으로 설명하면, 생분해성 고분자의 분해는 주로 물이나 토양 속의 미생물에 의해 가수분해될 수 있는 주쇄 결합에서 일어나며, 분해가 진행됨에 따라 분자량을 감소시키고 최종적으로 단량체로 재생되거나 물과 이산화탄소로 분해된다.

가수분해성 주쇄로는 'amide, ester, urea, urethane' 등이 잘 알려져 있는데, 이들 중 물리적, 화학적 물성을 가지면서 충분한 분해성을 보이며 미생물 혹은 화학적 합성으로부터 얻어지는 지방족 폴리에스테르가 중요하다. 지방족 폴리에스 테르들은 일반적으로 두 가지 그룹으로 분류되는데, 화학적 합성으로 얻어지는 PLA(poly lactide), PGA(polyglycolide), PCL(poly caprolactone) 등과 미생물로부터 합성되는 PHB(poly hydroxybutyrate)와 HB-co-HV(poly hydroxybutyrate-co-valerate)등으로 분류된다.

이 중에서 PLA는 생분해성, 생체적합성, 우수한 기계적 물성 및 공정 중에 범용 용매에 쉽게 용해되는 특성으로 인해 다양한 생체 의료용 재료로 널리 사용되고 있다. 그러나, PLA는 낮은 생분해 속도를 가지기 때문에 특정 생체 의료용 용도에 한계를 가진다. 따라서, 공중합을 통해 고분자 사슬 내에 글리콜라이드(glycolide)를 도입함으로써 생분해 속도를 제어할 수 있다. PLA와 PGA의 공중합체인 PLGA는 공중합체 내 LA와 GA의 비율에 의해 서로 다른 분해속도를 나타내는데, LA:GA의 비가 50:50일 때 가장 분해속도가 빨라 약 두 달 후에는 완전히 분해된다.

도 1a, 1b 및 1c는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삽입관의 사시도, 측면도 및 평면도이다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연결관의 단면도이고, 도 2b는 연결관에 2개의 삽입관이 삽입된 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a는 혈관이 삽입관에 끼워지기 전의 상태를 나타내는 도면, 도 3b는 혈관이 삽입관에 끼워져 후크에 의해 고정된 후의 상태를 나타내는 도면, 도 3c는 삽입관과 연결관에 의해 혈관이 문합된 후의 상태를 나타내는 도면이다.

도 4는 종래기술에 의한 MAC 시스템을 설명하는 도면이다.

도 5a 및 5b는 종래기술에 의한 MAC 시스템을 이용하여 혈관을 문합하는 방법을 설명하는 도면이다.

Claims (4)

1. 전단에는 외부로 돌출된 다수개의 후크를 가지고, 후단에는 링모양의 돌기를 가지는 삽입관 및;

   2개의 삽입관이 양쪽 끝에서 내부로 삽입되어 고정될 수 있도록 삽입관의 돌기에 대응하는 홈을 갖는 연결관을 구비하고,

   삽입관 및 연결관은 생체에서 흡수되는 재질이며,

   혈관이 내부에 끼워져 후크에 고정된 2개의 삽입관을 연결관의 양쪽 끝에서 내부로 삽입하면, 양 혈관의 내벽이 연결관의 중앙 부분에서 서로 접촉되어 문합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡수성 혈관문합 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 삽입관의 전단은 120도 간격으로 3개의 유격을 가지는 원통형 관이고, 그 원통형 관의 각각에는 후크가 2개씩 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수성 혈관문합 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결관의 내부 중앙 부분은 상기 삽입관의 후크와 맞닿지 않을 정도의 공간을 가지는 것을 특징으로 하는 흡수성 혈관문합 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 삽입관 및 연결관은 PLGA(polylactic-glycolic acid)를 사용하고, 젖산(lactic acid)와 글리콜산(glycolic acid)의 혼합비율을 조정하여 흡수 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 흡수성 혈관문합 장치.

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