KR101156817B1

KR101156817B1 - 마이크로파 내시경 겸자

Info

Publication number: KR101156817B1
Application number: KR1020097008568A
Authority: KR
Inventors: 마코토 호사카; 토오루 타니; 요시마사 쿠루미; 시게유키 나카
Original assignee: 야마시나 세이키 가부시키가이샤; 내셔널 유니버시티 코포레이션 쉬가 유니버시티 어브 메디칼 사이언스
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2012-06-18
Also published as: KR20090077798A; EP2082694A4; CN101553177A; EP2082694B1; ATE506905T1; JPWO2008056732A1; DE602007014245D1; CN101553177B; US8313483B2; JP5100661B2; WO2008056732A1; EP2082694A1; US20100023001A1

Abstract

본 발명은 생체용 수술용구, 특히 마이크로파 내시경 겸자에 관한 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 문제점은, 생체용 수술용구에서 파지와 가위 기능을 양립하고, 또한 마이크로파에 따른 응고(조직 고정)가 가능한 다기능성을 가지는 수술용구를 제공하는 것이다. 본 발명의 수술용구는 명확한 지점은 존재하지 않고, 빔이라고 부르는 장경봉을 변형시킴으로써 파지와 가위의 두가지 기능을 간편한 구조로 성립시킨 것이다. 또한, 마이크로파 통전이 되도록 두 개의 날 사이는 절연되어있는 것을 사용하였다. 이것에 의해, 하나의 아이템으로 「쥐고」,「응고하고」,「자르는」3가지 기능을 탑재하는 수술용구의 개발에 성공하였다.

수술용구, 마이크로파, 내시경, 겸자

Description

마이크로파 내시경 겸자{MICROWAVE ENDOSCOPE FORCEPS}

본 발명은 생체용 수술용구, 특히 마이크로파 내시경 겸자에 관한 것이다.

외과수술에 이용되는 기구에는 다양한 기능의 것들이 존재하나, 그것들에 탑재되어 있는 기능은 단일적이며, 작업마다 기구의 교환이 필요하여 작업이 번잡하게 되어 있다. 또한, 로봇 수술에서는 작업마다 기능지(機能肢)의 교환이 필요하고, 이는 수술시간 연장의 원인이 되고 있다. 따라서, 한 개의 기구에 다양한 기능을 탑재한 것들이 요구되고 있다. 내시경하 용으로서 파지(把持), 응고(지혈), 절단이 가능한 고주파 처치구(특허문헌 1)가 개시되어 있고, 또한 마이크로파 용으로는 파지, 응고, 절단이 가능한 처치구(특허문헌 2)가 개시되어 있으나, 내시경이나 카테터 등의 극세장치에 의한 미세한 절단에는 한계가 있었다.

특허문헌 1 : 특개평5-253241

특허문헌 2 : 특개2005-021658

해결하고자 하는 문제점은, 생체용 수술용구에 있어서 파지와 가위(剪力) 기능을 양립하고, 또한 마이크로파에 의한 응고(조직 고정)가 가능한 다기능성을 가지는 수술용구를 제공하는 것이다.

일반적으로, 물건을 쥐려면 두 면이 평행이 될 필요가 있다. 한편, 가위는 두 면의 단면이 교차함으로써 잘라지는 원리이므로, 두 기능의 양립은 매우 어렵다. 또한, 일반적인 겸자에는 받침점(支点)이 존재하며, 그것을 중심으로 인선(刃先)이 움직이는 구조이므로 파지기능과 가위기능의 양립은 불가능하나, 가능하다 하여도 복잡한 기구가 필요하였다. 본 발명의 수술용구는 명확한 받침점은 존재하지 않고, 빔(beam)이라고 부르는 장경봉(長徑棒)을 변형시킴으로써 파지와 가위의 두 기능을 간단한 구조로 성립시켰다. 또한, 마이크로파 통전(通電)을 실시할 수 있도록 양날의 사이는 절연되어 있는 것을 이용하였다. 이것에 의해, 하나의 아이템으로 「쥐고」,「응고하고」,「자르는」 세 가지 기능을 탑재하는 수술용구의 개발에 성공하였다.

본 발명은 하기에 의해 이루어진다;

1. 파지와 가위의 기능을 가지는 생체용 수술용구이고, 윗날(上刃)과 아랫날(下刃)로서 가동날(可動刃)과 고정날(固定刃)을 가지며, 가동날은 인부(刃部)의 경사 반대측 일 단에 받침점이 되는 지점부(支点部)를 가지고, 상기 지점부는 탄성을 가지는 장경봉에 의해 연결되고, 가동날의 지점부와 아래쪽으로 마주보는 부위에 탄성의 구동담체(驅動擔體)와 연결되는 부위(연결부)를 가지며, 상기 구동담체를 밀고 당기는(押引) 동작에 의해 가동날의 인부(刃部)가 상하로 가동가능하고, 고정날은 가동날과 마주보는 면이 평면 형상을 가지며, 가동날의 선단(先端)은 절단 기능을 가지지 않는 것이고, 구동담체를 누름으로써 가동날이 위쪽으로 벌어지고, 구동담체를 당김으로써 가동날이 내려가며, 가동날의 선단과 고정날의 평면부가 평행하게 마주보는 상태로 대상물체를 잡을 수 있고, 또한 구동담체를 당김으로써 구동담체로부터 가동날에 가해지는 힘의 비대상성(非對象性)과 장경봉의 윗경사 방향으로의 변형에 의해 가동날의 인선부(刃先部)가 가로축(Y축) 방향으로 이동하며, 가동날의 인선이 고정날로부터 떨어져서 가동날과 고정날의 엣지 부분이 대상물체를 절단하는 기능을 가지는 생체용 수술용구.

2. 구동담체와 가동날은 연결부에서 가동 가능하게 연결되어 있고, 연결축이 가동날에 대하여 직각으로 지나가며, 구동담체는 직선부와 가로축(Y축) 방향에 대하여 곡선부가 있고, 구동담체의 직선부가 가이드부를 출입하는 경우는 가동날에 가로축(Y축) 방향의 힘은 움직이지 않고, 직선부가 가이드부로부터 구동담체가 출입하는 것으로 장경봉과 가동날이 연결부를 받침점으로 하여 회전 운동을 하고, 가동날의 인선(刃先)이 개폐되고, 가동날과 고정날이 평행한 상태로부터 더 구동담체를 당기면 장경봉이 휘고, 그 휨에 의해 가동날의 인원부(刃元部)가 벌어지며, 그 다음으로 구동담체의 곡선부가 가이드부에 들어가기 시작하면 그 구동담체의 중심선으로부터 오프셋된 부분이 중심선상에의 힘에 의해 그 구동담체는 가로축(Y축) 방향의 힘을 가동날에 부여하고, 구동담체에 따른 가로축(Y축) 방향으로 부여되는 가동날의 힘점과 장경봉으로부터의 항력(抗力)에 따른 가동날의 힘점이 오프셋하고 있기 때문에, 가동날은 세로축(Z축) 주변의 회전 운동을 하고, 가동날의 인원이 벌어진 상태로의 이 회전동작에 의해 가동날의 가로축(Y축) 방향의 위치 변이는 인원부 보다 인선부가 커지고, 가동날은 인선으부터 고정날의 가로로 떨어질 수 있고, 가동날과 고정날의 엣지 부분이 대상물체를 절단하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.

3. 구동담체가 와이어 모양인 제1항 또는 제2항의 생체용 수술용구.

4. 장경봉이 마이크로파 전송용 도체이고, 고정날과 가동날 사이는 절연처리되어 있어 통전에 의해 가동날의 날 부분에 마이크로파가 전송되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

5. 가동날과 고정날이 평행한 상태로 대상물체를 잡고, 통전에 의한 마이크로파에 의해 응고처리를 달성할 수 있으며, 또한 원한다면 가동날이 날끝으로부터 고정날의 가로로 빠져 가동날과 고정날의 엣지 부분이 대상물체를 절단하는 제4항에 기재된 생체용 수술용구.

6. 재료가 비자성체(非磁性體)인 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

7. 혈관, 담관으로 대표되는 관조직의 응고, 지혈, 절단에 사용되는 상기 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

8. 암조직의 응고, 지혈, 절단에 사용되는 상기 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

9. 봉합사(縫合絲)의 절단에 사용되는 상기 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

10. 도체가 교류 또는 직류 전송 가능한 상기 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 생체용 수술용구.

발명의 효과

본 발명의 수술용구는 내시경하, 강(腔)경하에서의 수술을 주요한 대상으로 하나, 동일하게 설계 변경함으로써 일반 외과수술?뇌외과?이비과 등에서도 사용가능한 수술용구이다. 비자성체 금속 재료를 이용하여 제작함으로써 마이크로파의 통전이 가능하고, 또한 MR하의 수술에 대응할 수 있다. 본 발명의 수술용구는 조직을 「쥐는 파지기능」, 「자르는 가위기능」을 복합화시킨 다기능 겸자이고, 사용 대상은 혈관이나 담관 등의 관조직의 응고?지혈?절단, 암조직 등의 응고?지혈?절제 등이다. 또한, 봉합사 등 수술 도구의 절단에도 적용 가능하다. 덧붙여서, 샤프트에 연성(軟性) 물질이나 경성 물질, 날이 곧은 것이나 곡선인 것 등, 내시경하에서, 복강경하에서, 직시(直視)하에서 사용하도록 각각에 대응한 설계 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 의료용 처치구의 상면도(X), 횡면도(Y) 및 전면도(Z)이다.

도 2는 본 발명의 의료용 처치구의 내부구조를 나타내는 후면도(A), 횡면도(B) 및 전면도(C)이다.

도 3은 본 발명의 의료용 처치구의 동작을 나타낸다.

도 4는 가동날(4)과 고정날(3)의 마주보는 면이 평행한 상태를 나타내고 있다. 도 4a는 상면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 4b는 횡면도이다.

도 5는 가동날(4)의 인원부가 벌어진 상태. 도 5c는 상면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 5d는 횡면도이다.

도 6은 가동날(4)이 날끝으로부터 고정날(3)의 가로로 빠져나간 상태. 도 6e는 상면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 6f는 횡면도이다.

부호의 설명

1. 빔

2. 구동 와이어

3. 고정날

4. 가동날

5. 테프론 튜브

6. 폴리이미드 튜브

7. 놋쇠 파이프

8. 연결점

9. 인부(刃部)

10. 테프론 튜브

11. 배선홈

12. 연결점

13. 가이드부

14. 곡선부

15. 구동 와이어(2)의 직선부

본 발명의 의료용 처치구의 구조는, 선단부분의 구조는 주로 가동날, 고정 날, 구동 와이어라고 불리는 구동담체, 빔이라고 불리는 장경봉으로 이루어지고, 가동날과 고정날의 사이는 전기적으로 절연되어 있다. 구동 와이어를 누르면 가동날이 벌어지고, 약하게 당기면 닫힌다. 강하게 당기면 꽉 쥔 물체가 잘린다. 구동 와이어가 가동날에 부여하는 힘의 비대칭성과 빔의 휨에 의해 가동날이 가로로 어긋나 고정날로부터 빠질 때 쥐어진 물체가 잘린다. 가동날의 인선(刃先)은 어느 정도 예리하면 되며, 조직을 잡으면 상처가 날 정도의 예리함은 필요없다. 도 1 및 도 2는 구조를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 의료용 처치구의 상면도(X), 횡면도(Y) 및 전면도(Z)이다. 상면도(X)에서, 빔(1)과 가동날(4)이 있고, 가동날(4)은 빔(1)으로 지지되고 있다. 횡면도(Y)에서, 윗날의 가동날(4)과 아랫날의 고정날(3)이 평행 상태에 있어 안정한 상태를 나타낸다. 가동날(4)에는 인부(刃部)(9)가 있고, 인부(9)의 선단(先端)은 예리하지 않으며, 고정날(3)에 대상물을 끼움으로써 대상물을 잡을 수 있다. 빔(1)과 가동날(4)은 가동날(4)의 상단부 앞쪽의 연결점(12)에 연결되고, 연결점(12)은 받침점이 될 수 있다. 가동날(4)의 연결점(12)의 마주보는 하단부에 구동 와이어(2)와 가동날(4)의 연결점(8)이 있다. 연결점(8)도 받침점이 될 수 있다. 전면도(Z)에서, 전방으로부터 본 의료용 처치구의 형상을 확인할 수 있다. 상면을 향하여 평탄한 고정날(3)과 마주보는 가동날(4)의 인부(9)의 선단이 평탄하여 예리하지 않음을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 의료용 처치구의 내부 구조를 나타내는 후면도(A), 횡면도(B) 및 전면도(C)이다. 후면도(A)는 배선홈(11)과 거기를 통과시킨 피막으로 싸 인 동일한 축 중심의 도체선을 나타낸다. 횡면도(B)는 놋쇠 파이프(7), 테프론(등록상표) 튜브(5)(10), 폴리이미드 튜브(6), 빔(1), 구동 와이어(2), 가동날(4), 인부(9), 고정날(3)을 나타내었다. 전면도(C)는 가동날(4), 인부(9), 고정날(3)을 중심으로 나타낸다.

도 3은 본 발명의 의료용 처치구의 동작을 나타낸다. 개방상태(I), 평행상태(II), 끼워넣은 상태(III) 및 절단상태(IV)를 나타낸다. 개방상태(I)에서는 구동 와이어(2)를 눌러 연결점(12)을 중심으로 가동날(4)의 선단이 올라가 가동날(4)이 벌어지고, 이 동작으로 대상물인 조직 등을 잡는 것이다. 평행상태(II)에서는 구동 와이어(2)를 약간 당겨 가동날(4)과 고정날(3)을 평행상태로 하고, 대상물인 조직 등을 잡아 가동날(4)과 고정날(3)의 사이를 통전하여, 예를 들면, 마이크로파를 흘려 잡힌 조직 등의 응고를 일으키게 한다. 끼어넣은 상태(III)에서는 또한 구동 와이어(2)를 당겨서, 구동 와이어의 형상에 따른 구동 와이어(2)로부터 가동날(4)에의 비대칭성과 빔(1)의 변형을 이용하여 가동날(4)의 인선부(9)를 가로로 이동시킬 수 있다(도 3III의 오른쪽 가동날과 고정날의 접촉면이 약간 오른쪽으로 어긋나는 상태). 절단상태(IV)는 또한 구동 와이어(2)를 당겨서 가동날(4)의 인선부가 고정날(3)로부터 빠져 가동날(4)과 고정날(3)의 엣지 부분의 접촉에 의해 잡혀진 조직 등의 절단이 일어난다.

도 4 내지 6은 상기의 움켜쥠으로부터 절단의 동작을 가능하게 하는 구동 와이어의 구조를 나타내는 것이다. 구동담체인 구동 와이어(2)와 가동날(4)은 연결부(8)에 가동 가능하게 연결되어 있고, 연결축이 가동날에 대하여 직각으로 지나가 며, 구동 와이어(2)는 직선부와 가로축(Y축) 방향에 대한 곡선부가 있고, 구동 와이어(2)의 직선부(15)가 가이드부(13)를 출입하는 경우에는 가동날(4)에 가로축(Y축) 방향의 힘은 가해지지 않고, 직선부(15)가 가이드부(13)로부터 구동 와이어(2)가 출입되는 것으로 장경봉인 빔(1)과 가동날(4)이 연결부(12)를 받침점으로 하여 회전운동을 하고, 가동날(4)의 날끝이 개폐된다.

도 4는 가동날(4)과 고정날(3)의 마주보는 면이 평행인 상태를 나타내고 있다. 도 4a는 윗면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 4b는 횡면도이다.

가동날(4)과 고정날(3)이 평행한 상태라면, 구동 와이어(2)를 더 잡아당기면 빔(1)이 휘고, 그 휨에 의해 가동날(4)의 인원부(刃元部)가 벌어진다(도 5). 도 5c는 윗면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 5d는 횡면도이다. 이어서 구동 와이어(2)의 곡선부(14)가 가이드부(13)로 들어가기 시작하면, 그 구동 와이어(2)의 중심선으로부터 오프셋된 부분이 중심선상에의 힘에 의해, 그 구동 와이어(2)는 가로축(Y축) 방향의 힘을 가동날(4)에 부여하여 구동 와이어(2)에 의해 가로축(Y축) 방향으로 부여되는 가동날(4)의 힘점과 빔(1)으로부터의 항력에 따른 가동날의 힘점이 오프셋하고 있기 때문에, 가동날(4)은 세로축(Z축) 주변의 회전운동을 하고, 가동날(4)의 인원(刃元)이 벌어진 상태로 이 회전동작에 의해, 가동날(4)의 가로축(Y축) 방향의 위치 변이는 인원부(刃元部) 보다 인선부(刃先部)가 커지며, 가동날(4)은 인선(刃先)부터 고정날(3)의 가로로 빠질 수 있다(도 6). 도 6e는 윗면으로부터 본 구동 와이어의 구조를 나타내고, 도 6f는 횡면도이다. 이 결 과, 가동날(4)과 고정날(3)의 엣지 부분이 대상물체인 조직 등을 절단하는 것이다.

이 의료용 처치구는 동축(同軸) 케이블로 마이크로파 발생 장치와 접속되어 있다. 중심 도체와 외부 도체는 절연되어 있다. 절연체는 인선부를 제외하고는 모두 피복되어 있다. 본 발명의 의료용 처치구는, 동축 케이블을 거쳐 마이크로파를 공급할 수 있다. 인선부의 중심 도체 및 외부 도체에 동위상(同位相)의 마이크로파를 인가할 수 있다. 양 선단부에 대상물의 생체 조직 등을 끼워넣고, 양 선단부 사이를 상대변위시켜 생체조직을 압박하고 마이크로파를 인가하면, 잡힌 생체조직 부위의 지혈, 응고를 달성할 수 있다. 공급되는 마이크로파는, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 도체는 교류 또는 직류 전송이 가능하다.

본 발명은 의료의 외과적 처치에서, 생체 조직의 파지, 압박, 지혈, 응고, 절단을 일회의 처치로 달성할 수 있으며, 작업이 쉽고, 박리도 행할 수 있는 의료용 처치구에 관한 것이다. 본 발명의 의료용 처치구는 마이크로파의 발신이 가능한 전원을 이용하여, 생체조직의 내부를 시경하에서, 내시경하에서 또는 카테터 등에서도 생체 조직을 파지, 응고(지혈) 및 절단할 수 있는 다기능형 의료용 기구를 제공한다. 본 발명의 의료용 처치구는 혈관, 담관으로 대표되는 관조직의 응고, 지혈, 절단에 사용되며, 특히 암조직의 응고, 지혈, 절단에 사용될 수 있다. 덧붙여, 봉합사의 절단에도 사용된다.

Claims

파지와 가위의 기능을 가지는 생체용 수술용구이고, 윗날(上刃)과 아랫날(下刃)로서 가동날(可動刃)(4)과 고정날(固定刃)(3)을 가지며, 가동날(4)은 인부(刃部)(9)의 경사 반대측 일 단에 받침점이 되는 연결점(連結占)(12) 및 상기 연결점(12)과 아래쪽으로 마주보는 부위에 탄성의 구동담체(驅動擔體)(2)와 연결되는 연결점(8)을 가지며, 상기 연결점(12)은 탄성을 가지는 빔(1)과 연결되어 있고, 고정날(3)은 가동날(4)과 마주보는 면이 평면 형상을 가지며, 상기 구동담체(2)는 직선부(15)와 곡선부(14)를 가지고,

여기에서, 구동담체(2)의 직선부(15)가 가이드부(13)로부터 출납되는 것으로, 가동날의 인부(刃部)(9)가 상기 연결점(12)을 받침점으로 하여 X축 방향으로 가동하고, 상기 X축 방향의 가동에 따라 가동날(4)의 선단과 고정날(3)의 평면부가 평행하게 마주보는 상태로 대상물체를 잡을 수 있고,

여기에서, 구동담체(2)의 곡선부(14)가 가이드부(13)에 들어가기 시작하면 상기 구동담체(2)의 중심선으로부터 오프셋된 부분이 Y축 방향의 힘을 가동날(4)에 부여하고, 상기 가동날(4)은 Z축 주변의 회전 운동을 하고, 상기 회전운동에 의해 가동날(4)은 고정날(3)의 가로로 떨어짐으로써 가동날(4)과 고정날(3)이 대상물체를 절단하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제1항에 있어서,

가동날(4)과 고정날(3)이 평행한 상태로부터 구동담체(2)를 가이드부(13)로 더 당기면 빔(1)이 휘고, 그 휨에 의해 가동날(4)의 인원부(刃元部)가 벌어지며,

여기에서, 상기 인원부가 벌어진 상태에서 상기 구동담체(2)의 곡선부(14)가 가이드부(13)에 들어가기 시작하면 상기 구동담체(2)의 중심선으로부터 오프셋된 부분이 Y축 방향의 힘을 가동날(4)에 부여하고, 상기 가동날(4)은 Z축 주변의 회전운동을 하고, 상기 회전운동에 의해 가동날(4)의 Y축 방향의 위치 변위는 인원부 보다 커지고, 상기 가동날(4)의 인선으로부터 고정날(3)의 가로로 떨어짐으로써 가동날(4)의 인선으로부터 인원의 순서대로 대상물체에 접촉하고, 상기 대상물체를 절단하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 구동담체가 와이어 형태인 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

장경봉이 마이크로파 전송용 도체이고, 고정날과 가동날 사이는 절연 처리되어 있어 통전에 의해 가동날의 인부분(刃部分)에 마이크로파가 전송되는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제4항에 있어서,

가동날과 고정날이 평행인 상태로부터 대상물체를 잡고, 통전에 의한 마이크로파에 의해 응고처리를 달성할 수 있으며, 또한 원한다면 가동날이 인선(刃先)부터 고정날의 오른쪽으로 빠져 가동날과 고정날의 엣지 부분이 대상물체를 절단하는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

재료는 비자성체인 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제4항에 있어서,

혈관, 담관으로 대표되는 관조직의 응고, 지혈, 절단에 사용되는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제4항에 있어서,

암조직의 응고, 지혈, 절단에 사용되는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제4항에 있어서,

봉합사(縫合絲)의 절단에 사용되는 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

도체가 교류 또는 직류 전송 가능한 것을 특징으로 하는 생체용 수술용구.