KR101437253B1 - 피봇 구동하는 고정유지 부재를 가진 모낭 유닛 제거 도구 - Google Patents

피봇 구동하는 고정유지 부재를 가진 모낭 유닛 제거 도구 Download PDF

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Abstract


본 도구와 방법은 신체 표면에서 모낭 유닛을 제거하기 위한 것으로서, 제거 도구에서 모낭 유닛의 고정유지를 개선한다. 본 제거 도구는 고정유지 부재(retention member)를 포함하도록 구성된다. 고정유지 부재는 피봇 구동요소를 포함하며, 제거 도구 내에 모낭 유닛을 고정 유지한다. 상기 설명된 도구와 방법은, 모발 이식과정에서 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 채취하는 데에 있어 특히 유용하다.

Description

피봇 구동하는 고정유지 부재를 가진 모낭 유닛 제거 도구 {FOLLICULAR UNIT REMOVAL TOOL WITH PIVOTING RETENTION MEMBER}
본 발명은 주로 모낭 유닛(follicular units)의 채취에 사용되는 기구 및 방법에 관한 것으로, 특히 모발 이식 과정에서 함께 사용되는 기구 및 방법에 관한 것이다.
모발 이식 과정은 잘 알려져 있듯이, 일반적으로 "기증 부위(donor area)", 즉, 예를 들면 환자 두피의 옆 및 뒷쪽 주변지역으로부터 기증자의 모발 이식 피부를 채취하여 "탈모 부위(bald area)"(수령인 영역; recipient area)로 이식하는 것을 포함한다. 전통적으로, 채취된 모발 이식 피부는 상대적으로 컸는데 반해 (3-5mm), 최근의 모발 제공자의 이식 피부는 하나의 모낭 유닛(follicular units)으로서, 신체표면에 분포된, 1~3의 간격으로(일반적으로 4-5에 비해 크게 작음) 촘촘히 분포된 모낭("the FUs")의 군체(aggregates)를 자연적으로 발생시킨다. 한 잘 알려진 프로세스에서, 두피의 직선방향으로의 일정 영역은 피하지방조직(皮下脂肪組織)으로 컷팅하는 수술용 메스를 이용한 절단에 의해 기증 부위로부터 제거된다. 이 절편(strip)은 (현미경 하에서) 개별 요소의 모낭 유닛으로 분할되고, 그런 다음 바늘이나 면도날 등에 의해 만들어진 각각의 펀칭 절개지(puncture incision) 안의 수령인 영역으로 이식된다. 집게(핀셋)는, 비록 다른 기구와 방법들이 그렇게 하도록 알려져 있듯이, 모낭 유닛 이식피부를 바늘 구멍 위치(the needle puncture locations) 안으로 집고 놓는 데에 전형적으로 사용된다.
예를 들면, 미국 특허번호 7,172,604(콜, Cole)는 개별 모낭 유닛의 채취을 위한 기구를 개시하고 있다. 미국 특허 공개번호 20050267506(해리스 , Harris)는 우선 날카로운 펀치로 바깥 피부층에 칼집을 낸 다음, 뭉툭한 펀치를 그 절개지에 삽입하여 모발 모낭 유닛을 경계조직과 깊은 지방층으로부터 분리함으로써 모발 절단 손상을 줄일 수 있도록, 하는 모낭 유닛의 채취을 위한 방법과 기구를 개시하고 있다. 다른 미국 특허번호 6,585,746(길덴버그, Gildenberg)는 로봇 암(Arm)과, 기증 부위에서 모낭을 채취하는 데 사용될 수 있는 로봇 암에 부착된 모낭 엔드 이펙터(End-effector)를 포함하는 로봇 시스템을 이용한 모발 이식 시스템을 개시하고 있다.
모낭 유닛의 채취를 위한 도구의 개량에 있어 어느 정도의 진전에도 불구하고, 사용 가능한 시료의 수율을 증대시키고, 제거 도구에서 채취된 유닛의 보유 및 얻어진 시료의 질을 개선할 수 있는, 보다 효과적인 채취 도구를 필요로 하고 있다.
[발명의 요약]
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 모낭 유닛 제거 도구가 제공된다. 이 도구는 신체 표면을 통과하도록 구성된 루멘(lumen)과 팁(tip) 형태의 말단부를 가진 하나의 가늘고 긴 몸체를 포함하며, 가늘고 긴 몸체의 루멘은 하나 또는 그 이상의 모낭 유닛을 수용할 수 있는 용량을 가지도록 되어 있다. 이 도구는 또한 가늘고 긴 몸체에 수용되도록 구성된 고정유지 부재(retention member)을 포함하며 수축 위치(retracted position)에서 고정유지 위치(retention position)로 피봇 구동할 수 있어, 고정유지 위치에서 고정유지 부재의 적어도 일부분이 가늘고 긴 몸체의 루멘 안쪽으로 들어가도록 되어 있다. 또한, 이 도구는 고정유지 부재를 수축 위치에서 고정유지 위치로 및/또는 고정유지 위치에서 수축위치로 피봇 시킬 수 있도록 구성된 액츄에이터(actuator)를 포함하며, 여기서 가늘고 긴 몸체는 하나 이상의 모낭 유닛을 수용할 수 있도록 루멘의 용적을 제한함이 없이 고정유지 부재를 수용하도록 구성되어 있다. 제거 도구는 수동으로 작동될 수 있고, 휴대용 장치가 될 수 있으며, 또한 로봇 암(arm)에 연결되어 작동될 수 있고, 상당히 자동화된 공정을 이용하여 작동될 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 가늘고 긴 몸체는, 도구의 작동 중에, 신체 표면으로 삽입되는 가늘고 긴 몸체 일부의 크기를 거의 증가시키지 않고 고정유지 부재를 수용하도록 구성된다. 몇몇 실시 예에서, 고정유지 부재는 적어도 2개의 피봇 구동 요소를 포함하며, 여기서 액츄에이터의 축방향 움직임은 최소 2개의 피봇 구동 요소를 수축위치에서 고정유지 위치로 피봇시키고, 집중시킨다. 다른 실시 예에서, 가늘고 긴 몸체는 고정유지 부재의 피봇 축을 제공하는 함몰 부를 포함할 수도 있다
고정유지 부재는 가늘고 긴 몸체의 일부분을 한정하도록 구성된다. 고정유지 부재는 또한 돌출부를 포함하며, 액츄에이터는 그 돌출부를 원심 방향으로 움직이도록 하여 그 고정유지 부재를 피봇시킬 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 루멘 안쪽으로 들어가 있는 고정유지 부재의 일부분은 모낭 유닛을 잡을 수 있도록 하는 그립핑(gripping) 형태를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 따라, 모낭 유닛 제거/채취 도구에 모낭 유닛을 보유하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 가늘고 긴 몸체와 고정유지 부재를 포함하는 모낭 유닛 제거 도구를 신체 표면으로 삽입하는 단계를 포함하며, 가늘고 긴 몸체의 말단부가 신체 표면을 통과하여 가늘고 긴 몸체의 루멘 안에 모낭 유닛을 수용할 수 있게 한다. 이 방법은 또한 수축위치와 고정유지 위치 사이에서 고정유지 부재를 피봇하는 단계를 포함하며, 고정유지위치에서 고정유지 부재의 적어도 일부분이 가늘고 긴 몸체의 루멘 안쪽으로 들어가고, 수축위치에서 고정유지 부재는 루멘의 일부분을 한정한다. 이 방법은 상당히 자동화되어 있을 수 있고, 예를 들면, 로봇 시스템을 이용하여 수행된다. 또한 이 방법은 모낭 유닛 제거를 위한 휴대용 장치를 사용하여 수행될 수 있다.
이 방법의 몇몇 실시 예에서, 고정유지 부재의 피봇 구동은 액츄에이터를 가늘고 긴 몸체의 적어도 일부분 위로 구동하는 단계를 포함한다. 다른 실시 예에서, 이 방법은 또한 모낭 유닛 제거 도구를 유체 또는 가스 공급원에 연결하는 단계를 포함하여 근위 방향으로 가늘고 긴 몸체 내에 있는 모낭 유닛이 이동하도록 돕는다.
이 방법의 몇몇 실시 예에서, 고정유지 부재는 다수의 피봇 구동 가능한 요소를 포함하고, 액츄에이터의 구동은 다수의 피봇 구동 가능한 부재를 수축위치에서 고정유지 위치로 피봇시키고 집중시킨다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 첨부된 도면과 함께 보게 되면 명백해 질 것이다.
설명된 실시 예의 기능과 장점은 명세서, 특허청구 범위 및 첨부된 도면을 참조하여 더욱 이해를 잘할 수 있게 될 것이다.
도 1a은 본 출원의 수축위치(retracted position)에서의 모낭 유닛 제거 도구의 실시 예의 사시도이다.
도 1b는 모낭 유닛 제거 도구의 묘사에 도움을 주기 위한 위치에서의 도 1a의 모낭 유닛 제거 도구의 사시도이다.
도 2는 액츄에이터(actuator)와 함께 시스템에 포함된 모낭 유닛 제거 도구의 사시도의 예이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4a는 수축위치에서의 모낭 유닛 제거 도구의 예의 도식적인 횡단면도이다.
도 4b는 고정유지 위치(retention position)에서의 모낭 유닛 제거 도구의 예의 도식적인 횡단면도이다.
도 5는 3개의 피봇 구동 요소가 포함된 관련 시스템 요소와 모낭유닛 제거 도구의 투시도의 예이다.
도 6은 본 출원의 실시 예에 따라 모낭 유닛을 제거하는 방법의 흐름도 이다.
아래의 상세 설명에서, 수반된 도면과 관련해서 본 발명이 실시되는 실시 예를 묘사하여 보여준다. 이 점에 관해서는, "상부"(top), "하부"(bottom), "내부"(inner), "외부"(outer), "말단"(distal), "근위"(proximal), 등의 방향제시 용어가 설명된 도면의 방향과 관련하여 사용된다. 여기서 설명되는 요소 또는 실시 예는 많은 다른 소개에서도 나타나기 때문에, 방향 제시 용어는 묘사의 목적으로 사용되고 전혀 제한이 없다. 다른 실시 예가 활용될 수 있으며 본 출원의 범위로부터 벗어남이 없이 구조적 또는 논리적 변화가 생길 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 따라서 아래의 설명은 제한된 의미로 행해지지 않으며, 설명된 발명의 범위는 첨부된 특허청구 범위(claims)에 의해 규정된다.
본 출원의 기구 및 방법은 수동 공정 및 시스템은 물론 자동화된 공정 및 시스템에서도 유용하다. 여기서 설명된 어떤 자동화된 시스템은 또한 로봇이 보조하는 것이거나 또는 컴퓨터/소프트웨어/기계-지시로 조작되는 것일 수 있다. 본 출원의 도구는 또한 로봇이 보조하는 시스템 및 공정과 함께 사용되며, 그것들은, 예를 들면, 일반적으로 양도된 미국 특허공개 번호 2007/0106306에서 설명되고, 여기서 그의 공개가 참조로 포함된, 그러한 로봇 시스템과 함께 사용될 수 있다.
여기서 사용되는 용어인 "도구"(tool), "모낭 유닛 제거 도구" (follicular unit removal tool) 또는 "채취 카눌라"(harvesting cannula)는 신체표면으로부터 모낭 유닛(FUs)을 제거하거나 채취할 수 있는 많은 도구 또는 엔드 이펙터(end effectors)를 나타낸다. 신체표면은 신체에 부착될 수 있고 또한 신체로부터 제거된 피부 판이나 피부조직일 수 있다. 그러한 도구는 많은 상이한 형태와 구성을 가진다. 많은 실시 예에서, 도구는 중공의 튜브형 샤프트를 포함하며, 예를 들면 카눌라(a cannula), 니들(a needle), 또는 펀치(a punch) 로 불린다. 제거 도구의 말단부는 (예를 들면 펀치, 코어링 장치, 절단 및/또는 트리밍 장치, 니들), 전형적으로 세포 조직(예를 들면, 모낭)을 절단하거나 채취하도록 구성된다.
여기서 설명된 모낭 유닛 채취 카눌라 (또는 도구)의 여러 실시 예가 채취 시스템으로 사용되는데, 채취 시스템은 완전 자동화되어 있거나 (예를 들면 로봇에 의해 제어되고), 반 자동화되거나, 예를 들면 휴대용 장치를 이용하여 수동으로 제어된다. 각각의 채취 카눌라 디자인은 다른 실시 예에 대해 어떠한 장점 (예를 들면 모낭 유닛의 우수한 수축 및 유지, 주변 피부 및 피부 조직에 덜 상해를 일으킴), 또는 단점 (예를 들면 복잡한 디자인 및/또는 조작, 높은 제조 원가, 상해의 증가)을 가질 수 있다는 것은, 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 대부분 알 수 있을 것이다. 따라서 특정 채취 카눌라의 말단부 디자인의 선택은 달성될 특정한 성능 기준에 달려 있다.
위에 언급되었듯이, 본 출원은 특히 모발 채취에 유용하며, 모발 이식, 예를 들면, 모낭 유닛(FUs)을 채취하기 위한 기구 및 방법을 제공한다. 따라서, 모낭 유닛(FUs)이라는 용어는 여기서는 모발 이식, 모낭, 또는 모낭 유닛으로 대표되어 이해되는 몇몇 실시 예를 설명하기 위한 예로서만 사용될 것이다.
본 출원의 한 양태에 따라, 고정유지 부재를 가진 모낭 유닛 제거 또는 채취 도구가 제공된다. 이러한 제거 또는 채취 도구는 튜브 형태일 필요가 없고 형태가 원통형이 아닌 다른 것 (예를 들면 곡면형태이고 직선형이 아닌, 또는 단면에서 원형이 아닌 다른 형태) 일 수도 있으나, 일반적으로 원통형 형태와 거기서 중공형 루멘(lumen)을 가진 튜브형의 가늘고 긴 몸체를 가진다. 게다가, 특별히 유용한 모낭 유닛 제거 도구는, 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 가늘고 긴 몸체를 따라 연장되는 중공형 루멘을 포함하는데, 루멘은 또한 가늘고 긴 몸체의 길이를 따라 부분적으로만 연장되는 것도 가능하다. 더 특별하게는, 석션(suction) 이나 진공이, 여기서 설명된 모낭 유닛 제거 도구와 함께 사용될 수 있고, 석션(suction)은 가늘고 긴 몸체의 전체 길이를 연장하는 루멘을 통해 이루어질 수 있고, 또는 가늘고 긴 몸체의 일부만 연장하는 루멘의 내부에서 이루어질 수도 있다. 여기서 설명된 고정유지 부재는 도구의 말단부에서뿐만 아니라 도구의 몸체를 따라서, 예를 들면, 도구의 말단부로부터 가까운 거리, 또는 도구의 몸체 중간 등 여러 위치에서 놓일 수 있으며, 도구의 구성 및 그 의도하는 목적에 달려 있다. 여기서 사용되는 용어 "접속"(coupled), 또는 "부착"(attached), 또는 "연결"(connected), 또는 "장착"(mounted) 은 하나 또는 그 이상의 사이에 들어가는 부품(components)를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 접속, 부착, 연결, 통합, 장착되는 것을 의미한다.
여기서 사용되는 고정유지 부재는 다양한 모낭 제거 도구의 루멘 안에 있는 모낭 유닛을 부분적 또는 전체적으로 보유하는 어떠한 하나의 구조, 메커니즘, 또는 다수의 구조 및/또는 메커니즘을 나타낸다. 고정유지 부재는 루멘의 안쪽으로 또는 가로질러 이동시키거나, 또한 원주의 형태에서 루멘을 방사상으로 수축할 수 있는데, 예를 들면, 루멘 안에 위치하여 모낭 유닛을 단단히 고정함으로써도 모낭 유닛을 손상시키지 않고 보유와 제거가 가능하다. 여기서 설명된 고정유지 부재는 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리우레탄, 테프론, 니티놀, 스테인레스 스틸 등의 다양한 생체 적합형 재료로 만들어 질 수 있다. 고정유지 부재의 구성은 단단할 수 있고, 편복(編覆, 꽈배기) 형태일 수 있고, 실 모양의 형태 등 일수 있으며, 어느 하나의 특정한 실시 예로 제한되지 않는다.
도 1a 및 1b는 본 출원의 한 실시 예에 따른 모낭 유닛 제거 도구의 예를 보여 주고 있으며, 그 설명에 도움을 주도록 하기 위해 다소 과장된 구성으로 도시된 형상을 하고 있다. 도구(100)는 루멘(104)을 구성하는 중공형의 내부 구조를 가진 일반적으로 튜브 형태로 묘사되는 가늘고 긴 몸체(102)를 포함하며, 거기서, 루멘은 개구부(opening, 106)을 가진 말단부가 있으며 그 끝은 신체 표면을 투과하도록 구성되어 있다. 가늘고 긴 몸체(102)는 내부 직경(108)과 외부 직경(110) 2개를 가지며, 그 각각은 일부 실시 예에서 사전에 결정된 치수를 포함할 수 있다. 내부 직경(108)과 외부 직경(110)은 가늘고 긴 몸체(102)의 외벽(109)를 규정한다. 도구(100)는 하나 또는 여러 개의 모낭 유닛을 제거하거나 채취하는데 사용되며, 모낭 유닛 또는 일정 관심 유닛을 수용할 수 있는 용적을 갖는, 상응하는 크기로 정해진다. 예를 들면, 모낭 유닛 제거 도구(100)는 0.5와 1.5mm 사이의 직경의 가진 루멘(104)을 포함하며, 하나 또는 그 이상의 모낭 유닛을 수용할 수 있는 용적을 가진다. 도구(100)의 말단 부분만 도시되었는데, 그것이 사용되는 시스템의 형태 및 방법에 따라 그 길이와 중심부 종단이 다양하게 변화한다. 앞에서 언급되었듯이, 여기서 묘사되는 특별한 구성에서, 도구는 일반적으로 원통 형상을 가지며, 말단부(112)가 작은 형상으로 줄어드는 형상을 가지며, 즉, 도면과 같이 말단부 끝으로 갈수록 줄어드는 형태가 되어 신체 표면의 통과를 더욱 쉽게 한다(도시되지 않음). 도시된 예에서, 가늘고 긴 몸체(102)는 2개의 부가적인 측면 개구부(opening)을 갖는데, 그중 하나(114a)가 도 1b에서 명확히 보인다. 이 개구부의 용도는 아래에 논의될 것이다.
본 출원의 한 양태에서, 도구(100)는, 모낭 유닛을 수용할 수 있는 루멘(104)의 용적이 고정유지 부재(120)를 포함하더라도 절충되거나 희생되지 않도록 고정유지 부재(120)를 수용하도록 구성된다. 본 출원의 또 다른 양태에서, 예를 들면, 모낭 유닛 제거 도구가 고정유지 부재(120)과 함께 신체 표면에 삽입될 때 모낭 유닛 제거 도구의 전체 단면 치수, 또는 크기, 또는 전체 단면 형상은 그러한 고정 유지부재(120)가 없는 모낭 유닛 제거 도구의 대응되는 크기, 치수, 또는 형상과 거의 다르지 않다.
도 1-4에서 예시되는 구성에 있어서의 고정유지 부재(120)는, 하나의 예로서, 2개의 피봇 구동요소(122a,122b)를 포함한다. 도면 1b는, 가늘고 긴 몸체(102)로부터 상당히 떨어져 피봇하도록 도시된 피봇 구동요소(122a,122b)의 말단부(124a,124b)를 가진 고정유지 부재(120)가 상당히 과장되게 열려있는 위치에 있도록 피봇하는 피봇 구동요소(122a,122b)를 보여 주고 있다. 그러나, 말단부(124a,124b)는 가늘고 긴 몸체(102)의 측면 개구부(114a,114b, 도시되지 않음)를 통해, 그리고 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104) 안쪽으로 피봇 가능토록 구동할 수 있다. 말단부(124a,124)가 피봇하는 축(126a,126b)은 가늘고 긴 몸체(102)의 홈(116a,116b)과 같이, 움푹 파진 곳에 배치될 수 있다. 따라서 홈(116a,116b)은 피봇 구동요소(122a,122b)가 피봇 할 수 있도록 하는 받침점(falcrum)을 제공한다. 도 1b에 도시되어 있지만, 제공된 받침점(falcrum) 구조는 가늘고 긴 몸체(102)의 바깥쪽 표면에 배치된 홈 또는 움푹 파진 곳(116a, 116b)의 형태로 제공되며, 받침점(falcrum)은 다른 그러한 적당한 구조 또는 형태로 제공될 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들면 받침점(falcrum)은 베어링 또는 구멍 안의 샤프트로 제공될 수 있다. 또는 하나 이상의 피봇 구동요소가 유연한(flexible) 부재(예를 들면 스프링)에 부착되어 받침점(falcrum)을 대신하는 굴곡을 제공할 수 있다.
피봇 구동요소(122a,122b)는 사용시에, 수축위치일 때 가늘고 긴 몸체(102)의 일부를 형성하며, 예를 들면 측면 개구부(114a,114b)를 채우도록 구성된다. 즉, 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104)에 대면한 구동요소(122a,122b)의 표면은 (도 1b에서 도시된 표면 128b를 참조할 것) 거의 정렬되어 가늘고 긴 몸체(102)의 벽(109)의 안쪽 표면의 일부분을 규정하며, 따라서 가늘고 긴 몸체의 루멘의 일부분을 규정하게 된다. 또한 수축위치에서 고정유지 부재의 바깥 표면은 거의 가늘고 긴 몸체(102)의 바깥 표면을 따라 놓인다. 예를 들면, 고정유지 부재는 가늘고 긴 몸체(102)의 벽(109)에 최소한 부분적으로 배치되도록 구성될 수 있다. 따라서, 수축위치에서, 피봇 구동요소(122a,122b)는 바람직하게는 거의 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘 벽과 수평을 이룬다(도 1a를 참조할 것). 피봇 구동요소(122a,122b)를 적절히 구성(구축)함으로써, 가늘고 긴 몸체(102)가 신체 표면에 삽입됨에 따라 만들어진 단면 형상(또는 차지하는 공간)은, 따라서 그러한 고정유지 부재를 포함하지 않는 가늘고 긴 몸체에 의해 만들어진 단면 형상(또는 차지하는 공간)과 거의 같게 된다.
피봇 구동요소(122a,122b)는 그들의 각각 안쪽 표면의 적어도 일부분 (128a,128b)을 가지며, 모낭 유닛에 의해 야기된 상해를 최소화하도록 채택된다. 그러한 채택은 예를 들면, 형상 또는 마감에 대한 수정, 및/또는 피봇 구동요소(122a,122b)의 안쪽 표면(128a,128b)에 대한 코팅의 적용 등을 포함한다. 그러한 채택은, 국한됨이 없이, 칼과 같은 일자형이 아닌 뭉툭하거나 둥근 모서리, 삐쭉빼쭉한 모서리, 쐐기형(tapers) 또는 다른 그러한 점진적 전환 형태, 또는 왕관 형태, 거칠거나 골이 있는 마무리 등을 포함하는데, 총괄하여 그립핑(gripping) 형상을 하고 있다. 이러한 비 손상(non-traumatic) 내부 표면은 고정유지 부재의 어떠한 실시 예들에 포함된다.
피봇 구동요소(122a,122b)는 액츄에이터(140)에 의해 피봇할 수 있다. 일부 실시 예에서, 액츄에이터는 가늘고 긴 몸체(102)의 종축 방향에 말단으로/근위부로 거의 평행하게 움직일 수 있고, 수축위치에서 고정유지위치로의 피봇 구동요소(122a,122b)의 각각의 개구부(114a, 114b)를 들어가고 나오는 이동을 제어한다. 예를 들면 도 2에 도시된 액츄에이터(140)는, 비록 어떠한 형태나 형상의 액츄에어터(140)라도 충분하다는 것이 명백할지라도, 가늘고 긴 몸체(102)의 바깥 표면 상에서, 또는 그 너머에서 미끄러지거나 이동하도록 구성된 단순한 원뿔형(conical) 슬리브(sleeve)의 형태를 취하고 있다. 수축위치에서, 그 말단부(142)가 보유 부재(120)의 홈(116a,116b)에 인접 배치되고, 피봇 구동요소(122a, 122b)는 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘 벽과 수평을 이루게 배치되도록 액츄에이터(140)가 배치된다. 고정유지 위치에서, 그 말단부(142)가 보유 부재(120)의 홈(116a,116b)에 대하여 먼 쪽으로 배치되고, 피봇 구동요소(122a,122b)의 말단부(124a,124b)는 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104) 안에 있도록 배치되도록 액츄에이터(140)가 배치된다.
고정유지 부재의 피봇 구동요소(122a,122b)를 작동시키기 위해 사용되는 액츄에이터(140)는 수동 핸드피스(handpiece)를 포함하며, 예를 들면, 고정유지 부재(120)의 피봇 구동요소(122a,122b)가 피봇되게 하고, 피봇 구동요소(122a,122b)의 말단부(124a,124b)가 각각 루멘(104) 안으로 들어가 집합 또는 수렴하게 하기 위해 말단 방향에서 액츄에이터 또는 슬리브(140)를 전진시키기 위해 손가락/엄지손가락으로 작동될 수 있다. 리턴 스프링(return spring, 도시되지 않음)이 액츄에이터 또는 슬리브(140)를 그 원래 위치로 되돌아 가게 할 수 있고, 앞서 기술되었듯이, 고정유지 부재(120)를 그 원래의 수축위치로 되돌아 가게 할 수 있다. 또한, 액츄에이터(140)를 거의 자동화 또는 반자동화로 하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 그것은 이미 참고로 사용된 미국 공개 특허 번호 2007/0106306에서 언급되었듯이, 로봇 보조 시스템에서 구현될 수 있다. 이 특별한 실시 예에서, 제거 도구(100)는 자동화된(예를 들면 로봇에 의한) 암(arm)에 의해 수행될 수 있으며, 신체 표면에 대한 제거도구의 움직임은 신체 표면에 대한 각각의 로봇 암의 움직임, 또는 자동화된 암에 대한 제거 도구의 움직임, 또는 그 각각의 조합에 의해 수행되게 할 수 있다. 수축위치에서 고정유지 위치로 고정유지 부재(120)가 피봇 이동하는데 필요하다면, 근위부로부터 말단 축 위치까지의 액츄에이터(140)의 움직임은 정류장(stops, 도시되지 않음)의 제공, 또는 프로세서 또는 콘트롤러, 또는 컴퓨터 프로그램, 또는 그러한 축 방향의 움직임을 제한하기 위한 다른 메카니즘의 제공에 의해 제어될 수 있다.
도 3은 수축위치에서의 액츄에이터(140)와 피봇 구동요소(122a,122b)를 도시한다. 액츄에이터(140)은 좀더 근위부에 위치하며, 고정유지 부재(120)의 말단부(124a,124b)의 내부 표면이 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘 벽과 수평을 이루도록 함으로서, 루멘(104)을 거의 비게 할 수 있다.
도 4a와 도 4b는 운전중에 있는 고정유지 부재(120)의 단면도이며, 일부 영역이 아직 고안되지 않았기 때문에, 이 도면들은 종래의 표준을 따르지 않는다는 것이 언급될 필요가 있다. 종래로부터의 변경은 도면의 명확성에 도움을 준다. 도 4a는, 도 3에서와 같이, 수축위치에서의 피봇 구동요소(122a,122b)를 도시한다. 돌출부(130a,130b)는 피봇 구동요소(122a,122b)의 바깥쪽 표면에 배치된다. 수축위치에서, 이 돌출부들은 가늘고 긴 몸체(102)의 가장 바깥쪽의 표면에 대하여 상승되거나 높은 위치에 있는 반면, 돌출부(130a,130b)의 양쪽 위에 있는 고정유지 부재(120)의 외벽은 가늘고 긴 몸체(102)의 외벽과 일렬, 또는 수평위치에 놓여 있다. 도 4b는 말단 방향(화살표로 표시)으로 이동한 액츄에이터(140)을 보여주고 있는데, 돌출부(130a,130b, 도 4a에 도시됨)는 루멘(104)의 종축을 향해 반경 안쪽으로 방사상으로 들어가도록 되어 있다. 이러한 움직임을 돕기 위해, 돌출부는 테이퍼드 에지(tapered edges)를 포함하며, 돌출부가 액츄에이터(140)의 아래로 쉽게 슬라이드 시킬 수 있도록 표시된 방향으로 액츄에이터(140)가 움직이게 한다. 이러한 말단 방향으로의 움직임은 피봇 구동요소(122a,122b)를 구동하여, 받침점(116a,116b)에 대해 피봇하게 하고, 피봇 구동요소(122a,122b)의 말단 직면 부분(받침점에 대한 말단 부분)이 서로를 향해 피봇하게 한다. 받침점(116a,116b)에 인접해 있는 피봇 구동요소(122a,122b)의 근위부(132a,132b)는 피봇하고 서로로부터 방사상으로 바깥쪽으로 움직인다. 이러한 고정유지 위치에서, 피봇 구동요소(122a,122b)의 근위부(132a,132b)는 가늘고 긴 몸체(102)의 바깥 표면으로터 약간 돌출될 것처럼 보이지만, 표시되듯이, 여전히 원뿔형 액츄에이터(140)의 구조에 의해 제한될 수 있다.
도 4b에 예시된 보유 위치에서, 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104) 안에 배치된 임의의 모낭 유닛은 피봇 구동요소(122a,122b)의 내부 표면(128a,128b)에 고정 보유되고, 말단부 방향으로의 움직임이 제한된다는 것을 알수 있을 것이다.
잘 알려진 고정유지 장치와 달리, 묘사된 방법으로 도구(100) 내에 그러한 고정유지 부재(120)를 포함하더라도 이를 신체 표면에 삽입할 때에, 도구의 외부 단면 형상 또는 공간을 유지할 수 있게 (증가하기보다는)해 주며, 및/또는 내부 루멘의 용적을 도구 내부 벽의 구성에 의해 최대용적으로 유지할 수 있게 (고정유지 장치의 존재에 의해 야기된 적은 용량으로 줄어들지 않고) 해 준다. 결과적으로, 그러한 고정유지 부재(120)를 포함하더라도 작동시에, 제거 도구(100)의 외부 또는 내부 경계에 추가적인 "용량"(bulk)을 제공하지 않으며, 도구는 고정유지 부재를 추가하기 위해서, 도구의 외부 또는 내부 경계에 관련된 어떠한 절충 또는 희생을 만들지 않도록 되어 있다. 결과적으로, 채취 또는 제거 도구는 신체 표면에서 큰 상처를 남기지 않으며, 또한 제거될 수 있는 모낭 유닛이나 유닛들의 크기는 감소할 필요가 없다.
도 5는 보유 부재의 피봇 구동요소가 2개보다 많을 수 있고, 특별한 경우 3개의 피봇 구동요소(142a,142b,142c)가 있다. 그러나, 보여지는 바와 같이, 3개의 피봇 구동요소가 원뿔형 액츄에이터(140)의 축 이동에 의해 수축위치에서 고정유지 위치로 모두 거의 동시에 말단 방향으로 피봇 구동될 수 있도록 원뿔형 액츄에이터(140)가 움직인다.
본 출원의 또 다른 양태에서, 모낭 유닛 제거 도구는 2개의 다른 튜브를 포함하는데, 이들은 모발이식의 채취를 달성하는데에 사용된다. 이 도구 조립체는, 예를 들면, 서로 상대적으로 움직이는 한 쌍의 동축으로 배치된 카눌라(cannulas)를 포함한다. 예를 들면, 상기에 기술된, 고정유지 부재를 수용하고 있는 가늘고 긴 몸체(102)는 뭉툭한 말단 팁을 가진 외부 카눌라로 대체될 수 있다. 그러한 뭉툭한 말단 팁은 모낭 유닛 주위의 세포 조직의 박리에 이용될 수 있다. 도구 조립체는 또한 상대적으로 날카로운 말단부를 가진 내부 카눌라(도시되지 않음)를 가지며, 내부 카눌라는 제 2의 긴 몸체로서 제 1의 가늘고 긴 몸체(102)인 외부 카눌라의 루멘(104) 안에서 축방향으로 움직일 수 있다. 내부 카눌라의 삽입 말단부(piercing distal end)는, 예를 들면, 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104)을 통해 찌름으로서 신체 표면에 들어갈 수 있다. 다음으로 가늘고 긴 몸체(102), 즉 외부 카눌라는 내부 카눌라에 의해 만들어진 절개부로 삽입되고, 피부와 피하조직 안으로 삽입되어, 예를 들면, 뭉툭한 팁을 이용해서 주변 조직으로부터 채취용으로 선택된 모낭 유닛을 캡슐화하고 분리한다. 다음으로 가늘고 긴 몸체(102)에 수용되어 있는 고정유지 부재(120)는, 피봇 구동되고 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104) 안에서 캡슐화 된 모낭 유닛을 고정하여 보유할 수 있도록 작동될 수 있다.
도 6은 상기에 기술된 모낭 유닛 제거 도구를 이용하여 실시된 방법의 예인 흐름도(150)이다. 단계 152에서, 사용자 또는 구동 메카니즘(자동화되어 있는 경우, 예를 들면, 로봇 시스템)은 가늘고 긴 몸체(102)의 말단부를 전진시키도록 제거도구(100)를 이동시켜 그 수축 위치에서 고정유지 부재(120)를 사용하여 환자의 신체 표면으로 삽입한다. 고정유지 부재(120)는 예를 들면, 말단부가 신체 표면에 삽입하기 전에, 또는 말단부가 신체 표면에 삽입하는 도중에 수축위치에서 배치되거나 구성될 수 있다. 이러한 구성은 삽입하는 단계와 동시에 수행될 수 있고 또한 별개의 단계로도 수행될 수 있다. 신체 표면으로의 삽입에 도움을 주기 위해 제거 도구(100)는 피봇하거나 또는 그렇지 않으면 신체 표면에 보다 깊이 삽입하도록 조종된다. 신체 표면 안에 삽입되면, 제거 도구는 그 말단부가 소정의 삽입 깊이에 있도록 삽입된다. 모낭 유닛이 모낭 유닛 제거 도구(100)의 루멘(104) 안에서 캡슐화되는 동안, 단계 154에서 고정유지 부재는 고정유지 위치로 피봇한다. 수축위치에서 고정유지위치로의 고정유지 부재(120)의 피봇 움직임은, 예를 들면, 액츄에이터(140)의 작동에 의해 야기될 수 있다. 앞에 언급되었듯이, 몇몇 실시 예에서, 이는 액츄에이터의 말단방향으로의 축 이동에 의해 가능하게 되며, 예를 들면, 피봇 구동요소(122a,122b) 위에 돌출부(130a, 130b)가 나오게 하고 피봇 구동요소(122a,122b)의 말단부를 모낭 유닛을 함유한 루멘(104)의 중심 안쪽 방향으로 움직인다. 이 동작이 달성되면, 사용자(또는 구동 메커니즘)는 제거도구(100)을 빼내어(단계 156) 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 제거한다. 이 단계는 신체 표면으로부터 연결되어 이어져 있는 모낭 유닛을 단절하는데 도움을 주도록 제거 도구를 피봇시키는 것을 다시 한번 포함한다. 빼내지고 신체 표면으로부터 제거된 제거도구(100)는 고정유지 부재(120)가 가늘고 긴 몸체(102)의 안에서 수축위치에 놓이도록 선택적으로 재구성되고, 루멘(104)은 거의 비워진다(예를 들면, 다시 액츄에이터를 사용하여). 이에 의해, 단계 158에서, 모낭 유닛은 제거 도구로부터 배출되고 원하는 용도로 이용될 수 있다.
다른 실시 예에서, 위에 언급된 방법의 단계 152는, 예를 들면, 서로 상대적으로 움직이는 2개의 동축으로 배치된 카눌라가 신체표면으로부터 모낭 유닛을 제거하는데 사용될 경우, 개선될 수 있다. 단계 152의 이러한 방법의 실시 예에서, 내부 카눌라(도시되지 않음)의 말단부는 가늘고 긴 몸체(102)의 루멘(104)을 통해 전진하여 배치됨으로써 환자의 신체 표면에 삽입될 수 있다. 이 동안, 내부 카눌라의 말단 방향의 움직임이 불필요하게 지연되지 않도록, 가늘고 긴 몸체(102) 안의 수축 위치에 고정유지 부재(120)를 구비하는 것이 바람직하다. 신체 표면의 삽입에 도움을 주기 위해, 내부 카눌라는 피봇되거나 또는 신체 표면으로 보다 깊이 삽입되도록 조종될 수 있다. 내부 카눌라의 말단부를 사용하여 신체 표면에 초기 삽입한 후에, 가늘고 긴 몸체(102)는 내부 카눌라에 의해 형성된 절개부를 통해 소정의 삽입 깊이까지 삽입된다. 내부 카눌라는 단계 154에서 가늘고 긴 몸체(102)에 수용된 고정유지 부재의 피봇 이동 이전의 어느 때에든 부분적으로 또는 전체적으로 빼내질 수 있다. 이 방법의 이전 예에 대한 참조에서 언급되었듯이, 고정유지 부재의 피봇 이동은 액츄에이터(140)의 작동에 의해 이루어진다. 이 방법의 나머지는 전술한 바와 동일하다.
상기에 설명된 방법들은 명백하게 수동으로 수행될 수도 있고, 또한 로봇 시스템을 이용하여 수행하는 것을 포함하여 부분적으로 또는 전체적으로 자동화될 수 있다.
여기서 참조자료로 포함된 어떤 특허, 출판물, 또는 다른 공개자료도 전체 또는 부분적으로, 포함된 자료가 본 공개자료에 명시된 기존의 정의, 진술, 또는 다른 공개자료와 상충하지 않는 범위에서만 여기에 포함된다는 것은 당연하게 이해될 것이다. 그러한, 그리고 어느 정도는 필요하다면, 여기서 명쾌하게 명시된 공개자료는 여기 참조자료로 포함된 어떠한 상충하는 자료를 대체한다.
발명이 바람직한 실시 예에서 설명되었듯이, 사용된 용어들은 설명의 용어이고 제한이 없이 사용될 수 있다. 따라서, 발명의 본 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 첨부된 청구범위 안에서 변동이 있을 수 있다. 제한 없는 예시에 의해, 한 형상 또는 실시 예로 참조 되어 설명된 특별한 형상 또는 특성은 또 다른 형상 또는 실시 예로 설명된 특별한 형상 또는 특성과 적절하게 결합할 수 있다는 점은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.

Claims (22)

  1. 신체 표면에 삽입하도록 구성되는 팁(tip)을 가진 말단부 및 루멘을 구비한 가늘고 긴 몸체; 말단부 및 근위부를 포함하는 고정유지 부재(retention member)를 포함하며,
    상기 가늘고 긴 몸체의 루멘은 하나 이상의 모낭 유닛을 수용 가능한 용적을 갖도록 구성되고, 상기 고정유지 부재는 가늘고 긴 몸체에 수용되어 수축위치와 고정유지위치 사이에서 상기 가늘고 긴 몸체에 대해 피봇 구동 가능하고,
    여기에서, 상기 고정유지 부재의 말단부가 고정유지위치로 방사상 방향의 안쪽으로 움직임에 따라 상기 가늘고 긴 몸체의 루멘으로 돌출시키고, 상기 고정유지 부재의 근위부는 반대방향인 방사상의 바깥쪽으로 움직이는,
    모낭 유닛 제거 도구.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도구가 사용중일 때, 수축위치에서 고정유지 부재는 신체 표면에 삽입되는 모낭 유닛 제거 도구의 일부분의 단면을 증가시키지 않도록 구성되고, 그리고 하나 이상의 모낭 유닛을 수용할 수 있는 루멘의 용적을 변화시키지 않도록 구성되는 모낭 유닛 제거 도구.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고정유지 부재를 수축위치와 고정유지 위치 사이에서 피봇 구동시키도록 구성되는 액츄에이터(actuator)를 더 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 액츄에이터는 말단방향 또는 근위방향, 또는 양 방향으로 이동하여 상기 고정유지 부재를 피봇 구동시키도록 구성되는 모낭 유닛 제거 도구.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 액츄에이터의 이동은 프로세서(a processor)에 의해 제어되는 모낭 유닛 제거 도구.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 고정유지 부재의 말단부와 근위부 사이에 위치한 피봇 점(a pivotal point)에 대해 피봇하는 모낭 유닛 제거 도구.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수축위치에서 고정유지 부재는 상기 가늘고 긴 몸체의 루멘 벽과 수평을 이루는 모낭 유닛 제거 도구.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 가늘고 긴 몸체의 루멘 안에 모낭 유닛을 접촉하도록 구성된 안쪽 표면을 가지고, 상기 안쪽 표면의 일부는 적어도 외상을 발생하지 않는 구성인 모낭 유닛 제거 도구.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 도구는 고정유지 부재가 피봇하는 구조를 더 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 피봇하는 구조는 받침점(fulcrum), 함몰부(depression), 구멍, 또는 굴곡부(flexure)를 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수축위치에서 상기 고정유지 부재는 가늘고 긴 몸체의 벽 안에 적어도 부분적으로 배치된 모낭 유닛 제거 도구.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 적어도 2개의 피봇 구동요소를 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 상기 가늘고 긴 몸체의 말단 팁에 가깝게 위치한 모낭 유닛 제거 도구.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 도구는 상기 가늘고 긴 몸체에 대해 동축으로 배치된 제 2의 가늘고 긴 몸체를 더 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 도구는 로봇 암(arm)에 연결되어 작동하도록 구성된 모낭 유닛 제거 도구.
  16. 삭제
  17. 제 1항에 있어서, 상기 루멘 안쪽으로 들어가 있는 고정유지 부재의 일부분은 모낭 유닛을 잡을 수 있도록 하는 그립핑(gripping) 형태를 더 포함하는 모낭 유닛 제거 도구.
  18. 제 3항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 돌출부를 더 포함하며, 상기 액츄에이터는 상기 돌출부를 방사 방향으로 움직이도록 하여 상기 고정유지 부재를 피봇시키는 모낭 유닛 제거 도구.
  19. 제 3항에 있어서, 상기 고정유지 부재는 복수의 피봇 구동요소를 포함하며, 상기 액츄에이터의 움직임은 복수의 피봇 구동 요소를 수축위치에서 고정유지 위치로 이동하고 집속시키는 모낭 유닛 제거 도구.
  20. 제 3항에 있어서, 상기 액츄에이터의 이동으로 고정유지 부재의 말단부를 가늘고 긴 몸체의 중심을 향해 방사상 안쪽 방향으로, 그리고 고정유지 부재의 근위부를 그 반대방향으로 이동시키는 모낭 유닛 제거 도구.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 도구가 유체나 가스의 공급원(source)에 연결되어, 가늘고 긴 몸체 내에 있는 모낭 유닛의 근위방향으로의 이동을 지원하는 모낭 유닛 제거 도구.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 도구의 작동은 자동화되어 있는 모낭 유닛 제거 도구.
KR1020127025634A 2010-04-01 2011-03-25 피봇 구동하는 고정유지 부재를 가진 모낭 유닛 제거 도구 KR101437253B1 (ko)

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