KR101511171B1 - 이중 실린더형 생검 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징과, 조직 채취홈이 형성된 내침이 고정되며 상기 하우징 내에 직선 이동 가능하게 설치되는 제1실린더와, 상기 내침의 외주에 결합된 캐뉼라가 고정되며 상기 하우징과 제1실린더의 사이에 직선 이동 가능하게 설치되는 제2실린더와, 상기 제1 및 제2실린더가 상기 하우징 내에서 후퇴하였을 때 상기 제1 및 제2실린더의 이동을 각각 구속하는 제1 및 제2록킹부와, 상기 제1실린더와 상기 하우징의 후단 사이에 설치되며 상기 제1록킹부의 록킹 해제시 상기 제1실린더를 발사시키는 압축 스프링, 및 상기 하우징의 전단과 상기 제2실린더 사이에 설치되며 상기 제2록킹부의 록킹 해제시 상기 제2실린더를 발사시키는 인장 스프링을 포함하는 이중 실린더형 생검 장치에 관한 것으로서, 인장 스프링과 압축 스프링 및 이중 실린더를 이용하여 단순한 메커니즘을 가지면서 컴팩트한 구성의 생검 장치를 구현한 효과가 있다.

Description

이중 실린더형 생검 장치 {DUAL CYLINDER TYPE BIOPSY DEVICE}
본 발명은 생체 검사시 조직의 채취에 사용되는 생검장치에 관한 것으로서, 이중 실린더가 스프링의 탄성력을 이용하여 동작되는 이중 실린더형 생검 장치에 관한 것이다.
질병의 진단 및 처치를 위해 환자의 조직을 채취하는 생체 검사가 수행되며, 이러한 생체 검사에는 바늘 형태의 생검 장치가 사용된다.
도 1 내지 3은 생체 검사에 사용되는 일반적인 형태의 생검 장치를 나타내는 도면들이다. 도 1은 생검 장치의 측면도이고, 도 2 및 3은 도 1에 도시된 생검 장치의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 생검 장치는 조직을 관통하는 내침 및 캐뉼라(11,12)와, 캐뉼라(12)를 발사시키는 발사기구(20)를 포함하는 구성을 갖는다.
내침(11)의 선단에는 뾰족한 형태의 선단팁(13)이 형성되며, 선단팁(13)으로부터 일정 위치만큼 떨어진 위치에는 조직이 수용되는 조직 채취홈(14)이 형성된다.
캐뉼라(12)는 내침(11)의 외주 상을 직선 이동할 수 있게 구성되며, 내침(11)이 삽입될 수 있게 내부에 중공을 구비한다. 캐뉼라(12)의 선단에는 조직의 절단을 위한 절단날이 형성되며, 캐뉼라(12)는 발사 기구(20)의 동작 의해 선단팁(13)의 길이 방향으로 발사되는 구성을 갖는다.
도 2 및 3을 참조하여 생검 장치의 동작을 설명하면, 먼저 발사기구(20)를 동작시켜 내침(11)이 먼저 발사되도록 한다. 이에 따라 내침(11)가 조직을 관통하여 조직 내부에 삽입되게 된다. 이 상태에서 발사 기구(20)를 다시 동작시켜 캐뉼라(12)가 전진하여 조직 채취홈(14)을 덮게 되며, 캐뉼라(12) 선단의 절삭날이 조직을 절단하게 된다. 이에 따라 절단된 조직이 조직 채취홈(14)과 외부 캐뉼라(12) 사이에 채취되게 되며, 생검 장치를 조직으로부터 후퇴시켜 내침(11) 및 캐뉼라(12)를 조직으로부터 꺼낸 후 캐뉼라(12)를 원위치로 후퇴시켜 조직 채취홈(14)으로부터 조직을 꺼내게 되는 것이다.
발사기구(20)의 구성은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 일본특허공보 특공평6-28663호와 일본공개특허공보 특개2003-111762호는 스프링을 이용한 발사기구의 구성들을 예시하고 있다. 이들 선행문헌에 따르면 발사기구는 일정 길이를 갖는 스프링이 직렬로 배치된 구조이기 때문에 생검 장치의 길이가 일정 이상 확보되어야 하며, 이로 인해 생검 장치를 컴팩트한 구성으로 구현하기 어려운 단점이 있다.
일본특허공보 특공평6-28663호 일본공개특허공보 특개2003-111762호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 샘검 장치를 이중 실린더형으로 구현하여 컴팩트한 구성의 생검 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위해 본 발명은 하우징과, 조직 채취홈이 형성된 내침이 고정되며 상기 하우징 내에 직선 이동 가능하게 설치되는 제1실린더와, 상기 내침의 외주에 결합된 캐뉼라가 고정되며 상기 하우징과 제1실린더의 사이에 직선 이동 가능하게 설치되는 제2실린더와, 상기 제1 및 제2실린더가 상기 하우징 내에서 후퇴하였을 때 상기 제1 및 제2실린더의 이동을 각각 구속하는 제1 및 제2록킹부와, 상기 제1실린더와 상기 하우징의 후단 사이에 설치되며 상기 제1록킹부의 록킹 해제시 상기 제1실린더를 발사시키는 압축 스프링, 및 상기 하우징의 전단과 상기 제2실린더 사이에 설치되며 상기 제2록킹부의 록킹 해제시 상기 제2실린더를 발사시키는 인장 스프링을 포함하는 이중 실린더형 생검 장치를 개시한다.
상기 제1록킹부는 상기 제1실린더의 외주면에 돌출 형성되며 상기 제2실린더의 후면에 걸리는 걸림 후크의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 경우 상기 하우징에는 누름 동작에 의해 상기 걸림 후크를 밀어 상기 걸림 후크의 걸림을 해제시키는 누름부가 형성될 수 있다.
상기 제2록킹부는, 상기 제2실린더의 외주면에 돌출 형성되며 상기 하우징에 전후 방향을 따라 형성된 전진 슬롯을 이동하는 돌출부와, 상기 하우징에 조작 가능하게 설치되며 조작에 의해 이동하여 상기 돌출부의 이동을 구속하는 조작부를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
상기 하우징은, 상기 전진 슬롯의 전단으로부터 상기 하우징의 외주 방향을 따라 형성되는 회전 슬롯과, 상기 회전 슬롯의 단부로부터 상기 하우징의 후방을 따라 형성되는 후퇴 슬롯을 더 포함하는 구성을 가질 수 있다. 여기서, 상기 제2실린더에는 상기 돌출부가 상기 후퇴 슬롯 상을 이동할 때 상기 걸림 후크가 이동 가능한 이동 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 압축 스프링은 상기 제1실린더의 내부에 삽입 설치되고, 상기 인장 스프링은 상기 제2실린더의 외주에 설치될 수 있다. 상기 제2실린더의 후단에는 상기 인장 스프링을 지지하는 플랜지가 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 제1 및 제2실린더를 수용하며 상기 인장 스프링의 전단을 지지하는 하우징 본체와, 상기 본체의 후단에 결합되며 상기 압축 스프링의 전단을 지지하는 커버를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 인장 스프링과 압축 스프링 및 이중 실린더를 이용하여 단순한 메커니즘을 가지면서 컴팩트한 구성의 생검 장치를 구현한 효과가 있다.
도 1 내지 3은 일반적인 형태의 생검 장치를 나타내는 도면들.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 실린더형 생검 장치의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 분해도를 위에서 바라본 평면도.
도 6은 도 4 및 5에 도시된 이중 실린더형 생검 장치의 각 구성이 결합된 상태의 단면도.
도 7은 이중 실린더형 생검 장치의 장전 상태를 나타낸 도면.
도 8은 이중 실린더형 생검 장치의 내침이 발사된 상태를 나타낸 도면.
도 9는 이중 실린더형 생검 장치의 캐뉼라가 발사된 상태를 나타낸 도면.
도 10은 이중 실린더형 생검 장치의 캐뉼라가 후퇴한 상태를 나타낸 도면.
이하, 본 발명과 관련된 이중 실린더형 생검 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 실린더형 생검 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다. 그리고 도 6은 도 4 및 5에 도시된 이중 실린더형 생검 장치의 각 구성이 결합된 상태의 단면도이다. 참고로 도 5에서는 압축 스프링 및 인장 스프링의 도시를 생략하였다.
도 4 내지 6을 참조하면, 이중 실린더형 생검 장치는 하우징(110), 제1실린더(120), 제2실린더(130), 제1록킹부(140), 제2록킹부(150), 압축 스프링(161), 및 인장 스프링(162)을 포함한다.
하우징(110)은 이중 실린더형 생검 장치의 외관을 형성하며, 하우징 본체(111)와 그에 결합되는 커버(112)를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 하우징 본체(111)는 제1실린더(120)와 제2실린더(130)를 수용하며, 인장 스프링(162)의 전단을 지지한다. 커버(112)는 하우징 본체(111)의 후단에 결합되며, 압축 스프링(161)의 후단을 지지한다.
제1실린더(120)는 하우징(110) 내에 직선 이동 가능하게 설치되며, 전단이 막히고 후단이 개방된 원통형 구조를 가질 수 있다. 제1실린더(120)에는 조직을 침투하여 조직을 채취하기 위한 내침(121)이 고정된다. 내침(121)의 후단은 제1실린더(120)의 전단에 고정되며, 내침(121)의 전단에는 뾰족한 형태의 선단팁(122)이 형성된다. 선단팁(122)으부터 일정 위치만큼 떨어진 위치에는 조직이 수용되는 조직 채취홈(123)이 형성된다.
제2실린더(130)는 하우징(110)과 제1실린더(120)의 사이에 직선 이동 가능하게 설치되며, 전단이 막히고 후단이 개방된 원통형 구조를 가질 수 있다. 제2실린더(130)는 제1실린더(120)를 수용할 수 있도록 제1실린더(120)보다 큰 직경을 갖는다. 제2실린더(130)에는 캐뉼라(131)가 고정되며, 캐뉼라(131)는 내침(121)의 외주 상을 직선 이동할 수 있게 내침(121)의 외주에 결합된다. 캐뉼라(131)의 내부에는 내침(121)이 삽입될 수 있게 중공이 형성되며, 캐뉼라(131)의 전단에는 조직 절단을 위한 절단날이 형성된다. 캐뉼라(131)의 후단은 제2실린더(130)의 전단에 고정되며, 캐뉼라(131)의 전단은 하우징 본체(111)에 형성된 관통홀(113)을 관통하여 설치된다.
제1록킹부(140)와 제2록킹부(150)는 제1실린더(120)와 제2실린더(130)가 하우징(110) 내에서 후퇴하였을 때 제1실린더(120)와 제2실린더(130)의 이동을 각각 구속하는 기능을 하며, 상세한 구조에 대해서는 추후 상세히 설명하기로 한다.
압축 스프링(161)은 제1실린더(120)와 하우징(110)의 후단 사이에 설치되며, 제1록킹부(140)의 록킹 해제시 제1실린더(120)가 발사되도록 제1실린더(120)에 탄성 복원력을 제공한다. 압축 스프링(161)은 제1실린더(120)의 내부에 삽입 설치되며, 압축 스프링(161)의 전단은 제1실린더(120)의 전단벽에 의해 지지된다. 압축 스프링(161)의 후단은 커버(112)에 의해 지지되며, 커버(112)에는 압축 스프링(161)에 삽입되는 삽입부(115)가 돌출 형성될 수 있다.
인장 스프링(162)은 하우징(110)의 전단과 제2실린더(130) 사이에 설치되며, 제2록킹부(150)의 록킹 해제시 제2실린더(130)가 발사되도록 제2실린더(130)에 탄성 복원력을 제공한다. 인장 스프링(162)은 제2실린더(130)의 외주에 설치되며, 인장 스프링(162)의 전단은 하우징 본체(111)의 전단벽에 의해 지지된다. 제2실린더(130)의 후단에는 인장 스프링(162)의 후단을 지지하는 플랜지(133)가 형성될 수 있다.
이하, 제1록킹부(140)와 제2록킹부(150)의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
제1록킹부(140)는 걸림 후크의 형태를 가질 수 있다. 걸림 후크 형태의 제1록킹부(140)는 제1실린더의 외주면에 돌출 형성되며, 제2실린더(130)의 후면에 걸리도록 형성된다. 하우징(110)에는 누름 동작에 의해 제1록킹부(140, 걸림 후크)를 밀어 제1록킹부(140)의 걸림을 해제시키는 누름부(117)가 형성될 수 있다. 본 실시예는 누름부(117)가 커버(112)에 형성된 것을 예시하고 있으며, 제2실린더(130)의 외주면에는 제1록킹부(140)가 용이하게 밀릴 수 있도록 제2실린더(130)의 일부가 절개된 절개부(141)가 형성될 수 있다.
제2록킹부(150)는 제2실린더(130)에 형성된 돌출부(151)와, 하우징(110)에 설치된 조작부(152)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
돌출부(151)는 제2실린더(130)의 외주면으로부터 돌출 형성되며, 하우징(110)에 전후 방향을 따라 형성된 전진 슬롯(171)을 이동하도록 구성된다. 돌출부(151)는 생검 장치의 장전시 사용자가 손으로 잡고 후퇴시키는 손잡이로서의 기능을 한다.
조작부(152)는 하우징(110)에 조작 가능하게 설치되며, 조작에 의해 이동하여 돌출부(151)의 이동을 구속하거나 구속을 해제하도록 구성된다. 본 실시예는 조작부(152)가 하우징(110) 상을 슬라이드 이동하여 돌출부(151)의 이동을 구속하거나 구속을 해제하는 구성을 예시하고 있다. 실선으로 표시된 부분은 이동 전의 상태를 나타내고 있으며, 점선으로 표시된 부분은 이동 후의 상태를 나타내고 있다. 조작부(152)의 구성은 본 실시예에서 예시한 구성에 한정되는 것은 아니며 조작부(152)를 회전시켜 돌출부(151)의 이동을 구속하는 등 다양한 형태로 구현 가능하다.
나아가 이상에서 설명한 제1록킹부(140)와 제2록킹부(150)에 대한 구성은 예시적인 사항이며, 제1실린더(120)와 제2실린더(130)의 장전 상태에서 이들의 전진 이동을 구속하는 구성이라면 어떠한 형태로든 변형 실시 가능하다 할 것이다.
한편 하우징(110), 구체적으로 하우징 본체(111)에는 회전 슬롯(172)과 후퇴 슬롯(173)이 추가로 형성될 수 있으며, 제2실린더(130)에는 이동 슬롯(174)이 형성될 수 있다.
회전 슬롯(172)은 전진 슬롯(171)의 선단으로부터 하우징(110)의 외주 방향을 따라 형성된다. 회전 슬롯(172)은 제2실린더(130)를 제1실린더(120)에 대하여 상대 회전시키기 위한 구조로서, 돌출부(151)를 회전 슬롯(172) 상에서 이동시켜 제2실린더(130)가 회전하도록 한다. 하우징 본체(111)의 내벽에는 제2실린더(130)의 회전시 제1실린더(120)의 회전을 제한하는 가이드 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
후퇴 슬롯(173)은 회전 슬롯(172)의 단부로부터 하우징(110)의 후방을 따라 형성된다. 후퇴 슬롯(173)은 제2실린더(130)만을 후퇴시키기 위한 구조로서, 돌출부(151)를 후퇴 슬롯(173) 상에서 이동시켜 제2실린더(130)가 후퇴하도록 한다. 후퇴 슬롯(173)은 전진 슬롯(171)보다 짧은 길이를 갖도록 형성되며, 후퇴 슬롯(173)의 길이는 캐뉼라(131)의 발사 후 조직 채취를 위한 후퇴 길이에 대응된다.
이동 슬롯(174)은 돌출부(151)가 후퇴 슬롯(173) 상을 이동할 때 제1록킹부(140)가 이동하는 공간을 제공한다. 즉, 제2실린더(130)의 후퇴 이동시 제1실린더(120)가 제2실린더(130)와 함께 후퇴하는 것을 방지하는 기능을 한다. 이동 슬롯(174)은 전진 슬롯(171)을 기준으로 후퇴 슬롯(173)이 형성된 방향의 반대편에 형성된다.
이하에서는 이상에서 설명한 구성을 갖는 이중 실린더형 생검 장치의 작동 상태에 대하여 설명하기로 한다. 도 7 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 실린더형 생검 장치의 작동 상태를 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 7은 이중 실린더형 생검 장치의 장전 상태를 나타내고 있다. 도 6과 같은 초기 상태에서 사용자가 제2실린더(130)의 돌출부(151)를 손으로 잡고 후퇴시키면 제2실린더(130)가 후퇴하게 된다. 제1실린더(120)는 제1록킹부(140)에 의해 제2실린더(130)에 록킹되어 있으므로 제2실린더(130)와 함께 후퇴하게 된다. 제2실린더(130)의 하우징(110)의 후단까지 후퇴시킨 후 조작부(152)를 조작하여 돌출부(151)에 걸면 제2실린더(130)가 하우징(110)에 록킹되게 된다. 이 때 인장 스프링(162)은 인장되어 압축 방향으로의 탄성 복원력이 발생하게 되며, 압축 스프링(161)은 압축되어 인장 방향으로의 탄성 복원력이 발생하게 된다.
다음으로 커버(112)의 누름부(117)를 누름 조작하면, 누름부(117)가 제1록킹부(140)를 밀어 제1록킹부(140)의 걸림이 해제되도록 한다. 이에 따라 제1실린더(120)의 구속이 해제되므로, 제1실린더(120)는 도 8과 같이 압축 스프링(161)의 탄성 복원력에 의해 전방으로 이동하게 된다. 도 8은 제1실린더(120)가 전방으로 이동하여 제1실린더(120)에 고정된 내침(121)이 발사된 상태를 나타내고 있으며, 이에 따라 내침(121)이 생검 대상 조직 내부로 진입하게 된다.
다음으로 조작부(152)를 조작하여 돌출부(151)의 걸림을 해제시키면, 제2실린더(130)의 구속이 해제되므로, 제2실린더(130)는 도 9와 같이 인장 스프링(162)의 탄성 복원력에 의해 전방으로 이동하게 된다. 도 9는 제2실린더(130)가 전방으로 이동하여 제2실린더(130)에 고정된 캐뉼라(131)가 발사된 상태를 나타내고 있으며, 이에 따라 캐뉼라(131)가 내침(121)의 외주를 지나가면서 조직을 절단하게 된다. 이에 따라 내침(121)의 조직 채취홈(123) 내부의 조직이 인접한 조직으로부터 분리되게 된다.
다음으로 이중 실린더형 생검 장치를 조직으로부터 후퇴시켜 조직으로부터 분리시킨다. 즉, 조직 내부에 위치한 내침(121)과 캐뉼라(131)를 조직으로부터 꺼낸다.
다음으로 도 10과 같이 캐뉼라(131)를 내침(121)에 대해 후퇴시켜 조직 채취홈(123)으로부터 조직을 추출한다. 도 10은 캐뉼라(131)가 내침(121) 상에서 후퇴하여 내침(121)의 조직 채취홈(123)이 노출된 상태를 나타내고 있다. 이를 위해 전진 슬롯(171)의 단부에 위치한 돌출부(151)를 회전 슬롯(172)을 통해 회전시켜 제2실린더(130)를 제1실린더(120)에 대해 회전시킨다. 제2실린더(130)의 회전에 따라 제1실린더(120)의 제1록킹부(140)는 제2실린더(130)의 이동 슬롯(174) 상에 위치하게 된다.
돌출부(151)를 후퇴 슬롯(173) 상에서 이동시켜 제2실린더(130)가 후퇴시키면 제1실린더(120)의 제1록킹부(140)가 제2실린더(130)의 이동 슬롯(174) 상을 이동하므로, 제1실린더(120)는 후퇴하지 않고 제2실린더(130)만이 후퇴하게 된다. 이에 따라 내침(121)이 고정된 상태에서 캐뉼라(131)만 후퇴하게 되므로 내침(121)의 조직 채취홈(123)이 외부로 노출되어 조직의 추출이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명에 따른 이중 실린더형 생검 장치를 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나,　본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 하우징;
    조직 채취홈이 형성된 내침이 고정되며, 상기 하우징 내에 직선 이동 가능하게 설치되는 제1실린더;
    상기 내침의 외주에 결합된 캐뉼라가 고정되며, 상기 하우징과 제1실린더의 사이에 직선 이동 가능하게 설치되는 제2실린더;
    상기 제1 및 제2실린더가 상기 하우징 내에서 후퇴하였을 때 상기 제1 및 제2실린더의 이동을 각각 구속하는 제1 및 제2록킹부;
    상기 제1실린더와 상기 하우징의 후단 사이에 설치되며, 상기 제1록킹부의 록킹 해제시 상기 제1실린더를 발사시키는 압축 스프링; 및
    상기 하우징의 전단과 상기 제2실린더 사이에 설치되며, 상기 제2록킹부의 록킹 해제시 상기 제2실린더를 발사시키는 인장 스프링을 포함하는 이중 실린더형 생검 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1록킹부는,
    상기 제1실린더의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 제2실린더의 후면에 걸리는 걸림 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징에는 누름 동작에 의해 상기 걸림 후크를 밀어 상기 걸림 후크의 걸림을 해제시키는 누름부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2록킹부는,
    상기 제2실린더의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 하우징에 전후 방향을 따라 형성된 전진 슬롯을 이동하는 돌출부; 및
    상기 하우징에 조작 가능하게 설치되며, 조작에 의해 이동하여 상기 돌출부의 이동을 구속하는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 전진 슬롯의 전단으로부터 상기 하우징의 외주 방향을 따라 형성되는 회전 슬롯; 및
    상기 회전 슬롯의 단부로부터 상기 하우징의 후방을 따라 형성되는 후퇴 슬롯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2실린더에는 상기 돌출부가 상기 후퇴 슬롯 상을 이동할 때 상기 걸림 후크가 이동 가능한 이동 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압축 스프링은 상기 제1실린더의 내부에 삽입 설치되고,
    상기 인장 스프링은 상기 제2실린더의 외주에 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2실린더에는 상기 인장 스프링의 후단을 지지하는 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 제1 및 제2실린더를 수용하며, 상기 인장 스프링의 전단을 지지하는 하우징 본체; 및
    상기 본체의 후단에 결합되며, 상기 압축 스프링의 후단을 지지하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 실린더형 생검 장치.
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