KR102479208B1 - 필터링 장치 및 방법(method and apparatus for filtering) - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시예들은 필터링 및 외과적인 절차들을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 예시적인 장치는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 가지는 배출 튜브를 포함하고, 중공 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 플로우로부터 입자들을 제거하도록 동작 가능하다.

Description

필터링 장치 및 방법(METHOD AND APPARATUS FOR FILTERING)
본 개시의 예시적인 실시예들은 필터링 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 개시의 예시적인 실시예들은 보다 구체적으로 외과적인 절차들을 필터링하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
외과적인 스모크(surgical smoke) 및 에어로졸(aerosol) 또는 플럼(plume)은 외과적인 절차들과 연관하여 생성된다. 예를 들어, 레이저 또는 전기 외과적 에너지가 세포로 전달되는 경우에 열이 생성된다. 열은 세포내 액을 기화를 유발하여, 세포 내부의 압력을 증가시키고 그리고 결국 세포막 파열을 유발한다. 수증기를 포함하는 스모크의 플럼은 외과적인 절차의 수술실의 대기(atmosphere) 속으로 방출된다. 추가적으로, 열은 세포의 단백질 및 세포 내의 다른 유기 물질을 탄화(char)시킬 수 있고, 그리고 외과적인 부위에 인접한 세포들에서 열 괴사(thermal necrosis)를 유발할 수도 있다. 세포들의 탄화는 또한 탄화된 세포 단편들 및 기체 탄화 수소(hydrocarbon)들과 같은 다른 유해한 오염물들을 방출할 수도 있다.
미국 등록특허 제5779649호
전술한 바를 고려하여, 본 개시의 목적은 필터링 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 제 1 예시적인 실시예는 외과적인 절차들을 위한 장치를 제공한다. 장치는 종방향의(longitudinal) 축 및 종방향의 축을 통해 연장하는 중공 통로(hollow passageway)를 정의하는 바디(body)를 포함하는 외과용 디바이스(surgical device)를 포함하고, 바디는 바디의 원위 단부(distal end)에 입구를 가지고 그리고 근위 단부(proximal end)에 출구를 가지며, 중공 통로는 유체적으로(fluidly) 입구 및 출구를 결합한다. 장치는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 더 포함하고, 중공 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스(gas)로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하다.
본 개시의 제 2 예시적인 실시예는 필터링을 위한 장치를 제공한다. 장치는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 플로우(flow)로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 배출 튜브의 내벽을 따라 배출 튜브의 장축의 일부분(portion)을 통해 연장하는 탄소 매체(carbon media)를 포함한다.
본 개시의 제 3 예시적인 실시예는 필터링을 위한 장치를 제공한다. 장치는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 도관 내에 유지되는 필터 인서트(filter insert)이며, 필터 인서트는 중공 중심(hollow center)을 정의하는 원통형 바디(cylindrical body)를 포함하고, 중공 중심은 필터 매체 및 탄소 슬러그(carbon slug)를 유지한다.
본 개시의 제 4 예시적인 실시예는 필터링을 위한 장치를 제공한다. 장치는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 도관의 장축을 따라 따로 이격된 복수의 필터 플랩(flap)들을 포함하고, 복수의 필터 플랩들 각각은 도관의 내벽에 힌지식(hingedly)으로 고정적으로 부착된 제 1 부분 및 도관의 내벽에 제거 가능하게 부착된 제 2 부분을 가지고, 그리고 복수의 필터 플랩들 각각은 도관을 통한 플로우를 실질적으로 방해하는 제 1 상태로부터 플로우를 실질적으로 방해하지 않는 접혀진 제 2 상태로 바꾸도록(move) 동작 가능하다.
본 개시의 제 5 예시적인 실시예는 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 배출 튜브는 확대되지 않은(unexpanded) 섹션 및 확대된(expanded) 섹션을 포함하고, 확대된 섹션은 확대되지 않은 섹션보다 큰 직경을 가지고, 그리고 필터는 확대된 섹션에 유지된다.
본 개시의 제 6 예시적인 실시예는 필터링의 방법을 제공한다. 방법은 종방향의 축 및 종방향의 축을 통해 연장하는 중공 통로를 정의하는 바디를 포함하는 외과용 디바이스를 제공하는 것을 포함하고, 바디는 바디의 원위 단부(distal end)에 입구를 가지고 그리고 근위 단부(proximal end)에 출구를 가지며, 중공 통로는 유체적으로(fluidly) 입구 및 출구를 결합한다. 방법은 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하는 것을 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하다.
본 개시의 제 7 예시적인 실시예는 필터링의 방법을 제공한다. 방법은 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하는 것을 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 배출 튜브의 내벽을 따라 배출 튜브의 장축의 일부분을 통해 연장하는 탄소 매체를 포함한다.
본 개시의 제 8 예시적인 실시예는 필터링의 방법을 제공한다. 방법은 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하는 것을 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 도관 내에 유지되는 필터 인서트이며, 필터 인서트는 중공 중심을 정의하는 원통형 바디를 포함하고, 중공 중심은 필터 매체 및 탄소 슬러그를 유지한다.
본 개시의 제 9 예시적인 실시예는 필터링의 방법을 제공한다. 방법은 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하는 것을 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 상기 필터는 도관의 장축을 따라 따로 이격된 복수의 필터 플랩들을 포함하고, 복수의 필터 플랩들 각각은 도관의 내벽에 힌지식으로 고정적으로 부착된 제 1 부분 및 도관의 내벽에 제거 가능하게 부착된 제 2 부분을 가지고, 그리고 복수의 필터 플랩들 각각은 도관을 통한 플로우를 실질적으로 방해하는 제 1 상태로부터 플로우를 실질적으로 방해하지 않는 접혀진 제 2 상태로 바꾸도록 동작 가능하다.
본 개시의 제 10 예시적인 실시예는 필터링의 방법을 제공한다. 방법은 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하는 것을 포함하고, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고, 배출 튜브는 확대되지 않은 섹션 및 확대된 섹션을 포함하고, 확대된 섹션은 확대되지 않은 섹션보다 큰 직경을 가지고, 그리고 필터는 확대된 섹션에 유지된다.
이하에서는 본 개시의 실시예들을 설명할 것이지만, 본 개시는 설명된 실시예들로 제한되지 않고, 그리고 기본적인 원리로부터 벗어나지 않으면서 본 개시의 다양한 수정들이 가능하다는 것이 이해되어야 할 것이다. 그리므로 본 개시의 범위는 첨부된 청구 범위들에 의해서만 결정되어야 한다.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 예시적인 디바이스의 사시도(perspective view)를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 예시적인 튜브의 부분 단면도(cross-sectional view)를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 다른 예시적인 튜브의 다른 부분 단면도를 나타낸다.
도 3a는 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 다공성 슬러그의 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 예시적인 디바이스 및 튜브를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 예시적인 튜브의 부분 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 다른 예시적인 튜브의 부분 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 데 사용하기에 적합한 필터링을 위한 또 다른 예시적인 튜브의 부분 단면도를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예들을 수행하기 위한 장치 및 방법에 따른 로직 플로우 다이어그램(logic flow diagram)을 나타낸다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시하는 것에 사용하기에 적합한 필터링을 위한 예시적인 디바이스 및 튜브의 단면도를 나타낸다.
본 개시의 실시예들은 외과적인 절차들을 수행하고 그리고 필터링하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 실시예들은 중공 통로를 정의하는 바디를 가지는 외과용 디바이스(예를 들어, 진공, 진공관, 전기 외과용 디바이스 등)를 나타낸다. 중공 통로는 중공 도관을 가지는 배출 튜브와 유체적으로 결합된다. 실시예들은 중공 도관이 중공 도관을 통과하는 공기 또는 스모크로부터 입자상 물질, 액체, 및/또는 가스들을 필터링하거나 제거하기 위해 동작 가능한 필터를 유지하도록 동작 가능한 것을 제공한다. 실시예들은 필터가 제거될 수 없도록 배출 튜브의 중공 도관 내에 고정적으로 부착될 수 있는 것을 제공한다. 다른 실시예들은 필터가 사용 후에 교체될 수 있도록 필터가 배출 튜브의 일부분에 제거 가능하게 부착될 수 있는 것을 제공한다. 실시예들은 배출 튜브가 상이한 직경들을 가질 수 있어, 매끄럽고(smooth), 압출되고(extruded), 나선형으로 묶이는(spiral bound) 등일 수 있게 제공한다. 필터의 실시예들은 배출 튜브 내에, 확대된 배출 튜브의 일부분 내부에, 제거 가능한 필터 인서트 악세서리 내부에 유지 및/또는 스모크 배출기 또는 진공 디바이스에 연결될 수 있다. 실시예들은 배출 튜브가 외과용 디바이스에 제거 가능하게 부착되는 것을 제공한다.
도 1을 참조하면, 필터링을 위한 예시적인 디바이스(100)가 도시된다. 디바이스(100)는 외과용 디바이스(102) 및 배출 튜브(104)를 포함한다. 외과용 디바이스(102)는 외과용 디바이스(102)의 종방향의 축(110)을 통해 연장하는 중공 통로(108)를 둘러싸거나 정의하는 바디(106)를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 중공 통로(108)는 입구(112)로부터 출구(114)로 유체적으로 결합(couple)한다. 실시예들은 가스, 스모크 및/또는 입자상 물질이 입구(112)를 통해, 중공 통로(108)를 통해, 그리고 출구(114)를 통해 통과할 수 있는 것을 제공한다.
외과용 디바이스(102)의 실시예들은 입구(112)에 인접한 바디(106)의 원위 단부로부터 연장하는 외과용 툴(surgical tool)(116)(예를 들어, 전극)을 포함할 수도 있다. 외과용 디바이스(102)는 또한 외과용 툴(116)을 동작하기 위한 하나 이상의 버튼들(118)을 포함할 수도 있다. 실시예들은 외과용 디바이스(102)가 외과용 툴(116)에 전력(power)을 제공하기 위한 전원(power source)에 외과용 툴(116) 및 버튼들(118)을 연결하기 위해 바디(106) 내에 유지되는 전기 회로(electrical circuitry)를 포함하는 것을 제공한다.
또한, 도 1에 도시된 것은 외과용 디바이스(102)의 출구(114)에 제거 가능하게 결합된 배출 튜브(104)이다. 배출 튜브(104)는 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관(120)을 포함한다. 중공 도관(120)은 내벽(interior wall)(124) 및 외부 표면(126)을 가지는 배출 튜브 바디(122)에 의해 정의된다. 중공 도관(120) 내에서 유지되는 것은 배출 튜브(104)의 도관(120)을 통해 통과하는 가스 또는 액체로부터 입자상 물질 및 스모크를 제거하기 위해 동작 가능한 필터(128)이다. 배출 튜브(104)는 튜브 입구(130) 및 튜브 출구(132)를 포함한다. 튜브 입구(130)는 출구(114)와 유체적으로 제거 가능하게 결합될 수 있다. 튜브 입구(130)는 또한 중공 도관(120) 및 튜브 출구(132)와 유체적으로 결합되어, 입자상 물질, 가스 및/또는 액체가 튜브 입구(130), 중공 도관(120) 및 튜브 출구(132)를 통해 흐를 수 있다. 튜브 출구(132)는 외과용 디바이스(102), 배출 튜브(104) 및 필터(128)를 통해 공기, 가스 및/또는 액체를 끌어내도록(pull) 동작 가능한 진공 또는 배출 디바이스(도 4에 도시됨)에 결합될 수도 있다.
도 1에 도시된 것은 필터(128)다. 도 1-2에 도시된 실시예에서, 필터(128)는 중공 도관(120)의 내벽(124)을 따라 배출 튜브(104)의 장축의 일부분을 통해 연장하는 탄소 매체이다. 예를 들어, 필터(128)는 배출 튜브(104)의 전체 길이의 5%, 10%, 25%, 50%, 75% 또는 100%를 통해 연장할 수 있다. 실시예들은 0cm보다 길고 그리고 배출 튜브(104)의 전체 길이보다 작은 임의의 길이를 가지는 필터(128)를 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 필터(128)는 필터(128)의 단면(cross-sectional) 직경이 배출 튜브(104)의 내부 단면 직경보다 작도록 크기가 정해져 있다. 이와 관련하여, 필터(128)의 단면 직경은 배출 튜브(104)의 중공 도관(120)을 통과하는 입자들, 가스 및/또는 액체의 플로우(flow)를 완전히 방해하지는 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 필터(128)는 배출 튜브(104)의 내벽(124)을 따라 위치된다. 필터(128)는 단면 원형 형상을 가지는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 필터(128)의 실시예들은 타원형, 직사각형, 정사각형, 팔각형, 오각형, 별 등을 포함하는 임의의 단면 형상을 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 필터(128)의 실시예들은 배출 튜브(104)의 단면 직경의 임의의 백분율을 차지하는(inhabit) 단면 크기를 가지는 것이 추가적으로 이해되어야 한다. 예를 들어 필터(128)는 중공 도관(120)의 단면의 5%, 10%, 25%, 50% 또는 75%를 차지하는 단면을 가질 수 있다.
필터(128)의 실시예들은 활성탄 함침 소재(activated carbon impregnated material)를 포함할 수 있는 필터 매체(filter media)로 구성된다. 필터 매체의 실시예들은 직물(cloth), 직조(woven), 편조(braided), 압출(extruded) 또는 방적(spun) 소재를 포함한다. 필터 매체의 실시예들은 또한 친수성 특성들을 포함하거나 또는 중공 도관(120) 내에서 액체 풀링(pooling)을 방지하기 위해 물을 흡수하는 능력(ability)을 가질 수도 있다. 필터 매체는 탄소를 함유하는 소재로 구성될 수 있고, 배출 튜브의 길이보다 길거나 같거나 또는 더 작은 길이(length)를 가질 수 있다. 필터 매체가 배출 튜브의 길이보다 큰 실시예에 대해서, 필터 매체는 배출 튜브(104)의 길이를 통해 여러 번 연장되도록 접힐 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 필터(128)는 내벽(124)을 따라 중공 도관(120)을 통해 연장되고, 그리고 핀치 링(134)을 통해 제자리에 유지되며, 이는 핀치 링(134) 및 내벽(124) 사이에 필터(128)를 마찰 핏(friction fit) 하도록 동작 가능하다. 실시예들은 필터(128)의 위치를 유지하기 위해 핀치 링(134) 대신에 글루(glue) 또는 마찰 핏의 사용을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.
도 3을 참조하면, 도 3에는 본 명세서에서 기술된 외과용 디바이스와 사용되지 위한 필터 인서트(302)가 도시된다. 필터 인서트(302)의 실시예들은 도 1에 도시된 필터(128)를 대체하도록 동작 가능하다. 도 3에 도시된 것은 중공 도관(120) 내에 유지되도록 동작 가능한 필터 인서트(302)이다. 도시된 바와 같은 필터 인서트(302)는 중공 중심(306)에 유체적으로 결합된 인서트 입구(308) 및 인서트 출구(310)를 가지는 중공 중심(306)을 정의하는 원통형 바디를 가진다. 중공 중심(306)은 ULPA, HEPA, 탄소 직물(carbon cloth) 또는 거친 입자 필터와 같은 필터 매체(312)를 유지하도록 동작 가능하다. 필터 매체(312)는 주름지거나(pleated), 평평하거나, 시트 형상(sheet shaped)이거나 또는 고체 소재(solid material)일 수 있다. 필터 매체(312)는 필터 인서트(302) 내에 제자리에 가압될 수 있거나 또는 원통형 바디에 접착되거나 또는 기계적으로 결합될 수 있다. 필터 매체(312)는 함침 소재인 탄소를 포함할 수 있거나, 고체 용융 탄소(solid fused carbon)의 평평한 시트일 수 있다. 필터 인서트(302) 그 자체는 배출 튜브(104)에 또는 내에(within) 고정적으로 부착될 수 있거나, 또는 배출 튜브(104)로부터 제거 가능하도록 도관(120) 내에서 이동 가능하게 유지될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 필터 매체(312)는 별 모양인 단면을 가질 수 있으나, 하지만 필터 매체(312)의 실시예들은 표면적(surface area)을 증가시키거나 최대화시키는 임의의 형상을 포함할 수 있다. 또한, 필터 인서트(302)내에 유지되는 것은 다공성 탄소 슬러그(porous carbon slug)(314)이다.
도 3a를 참조하면, 도시되는 다공성 탄소 슬러그(314)는 표면적을 최대화하기 위해 원통형 중공 형상을 가질 수 있다. 다공성 탄소 슬러그(314)의 실시예들은 필터 인서트(302)의 내부 직경과 동일한 직경을 가지는 제 1 반경 섹션(316) 및 제 1 반경 섹션(316)의 직경보다 작고 필터 인서트(302)의 내부 직경보다 작은 제 2 직경을 가지는 제 2 중공 반경 섹션(318)을 가지는 원통형 바디를 포함한다. 필터 인서트(302)의 실시예들은 배출 튜브(104), 인서트 입구(308) 및 인서트 출구(310)를 통해 통과하는 플로우로부터 입자, 가스 및/또는 액체를 필터링 또는 제거하도록 동작 가능한 탄소 슬러그(314) 및 필터 매체(312)를 제공한다.
이제 도 4 및 도 5를 참조하면, 예시적인 외과용 디바이스들(102) 및/또는 배출 튜브들(104)과 사용하기 위해 동작 가능한 대체 필터들이 도시된다. 도 4에 도시된 것은 배출 튜브(404)와 유체적으로 결합된 외과용 디바이스(102)이다. 배출 튜브(404)는 내벽(408)에 의해 정의되는 중공 도관(406)을 포함한다. 배출 튜브(404)는 외과용 디바이스(402), 배출 튜브(404) 및 필터들을 통해 공기, 가스 및/또는 액체를 끌어내도록 동작 가능한 배출기 또는 진공기(403)와 제거 가능하게 또는 고정적으로 결합될 수 있다. 배출기 또는 진공기(403)는 공기, 가스 및/또는 액체를 끌어내기 위해 적어도 하나의 모터(405)를 포함한다. 배출 튜브(404)는 중공 도관(406) 내에 배출 튜브(404)의 장축을 따라 따로 이격된 복수의 필터 플랩들(410)을 가지는 필터를 포함한다. 복수의 필터 플랩들(410) 각각은 내벽(408)에 고정적으로 힌지식으로(hingedly) 부착된 제 1 부분(portion)(412) 및 내벽(408)에 제거 가능하게 부착된 제 2 부분(414)을 가진다. 복수의 필터 플랩들(410) 각각은 실질적으로 중공 도관(406)을 통해 플로우를 방해하는 제 1 상태(참조 문자 416으로 표시됨)로부터 실질적으로 도관을 통해 플로우를 방해하지 않는 제 2 상태(참조 문자 418로 표시됨)로 바꾸도록 동작 가능하다. 다시 말해서, 필터 플랩들(410)의 실시예들은 중공 도관(406)을 통해 흐르는 입자들, 가스 및/또는 액체를 필터링 하도록 동작 가능하다. 필터 플랩들(410)은 일 실시예에서 중공 도관(406)의 전체 단면을 포괄하도록(encompass) 크기가 정해진다. 다시 말해, 각각의 필터 플랩(410)에 도달하는 경우에 중공 도관(406)을 통한 플로우는 필터 플랩(410)을 통과하는 것이 요구된다. 실시예들은 내벽(408) 및 각각의 필터 플랩(410) 사이에 공간이 거의 없거나 전혀 없는 것을 포함한다. 이와 관련하여, 일 실시예에서, 각각의 필터 플랩(410)은 중공 도관(406)의 내부 단면의 형상 및 크기가 일치하도록 크기 및 형상이 정해진다. 다른 일 실시예에서, 필터 플랩(410)은 중공 도관(406)의 전체 단면을 포괄하도록 크기가 정해지지 않거나 형성되지 않지만, 중공 도관(406)의 단면의 일부만 덮는다. 예를 들어, 필터 플랩(410)은 중공 도관(406)의 단면적의 5%, 10%, 25%, 50%, 75% 또는 99%를 포괄할 수도 있다. 필터 플랩(410)의 실시예들은 중공 도관(406)의 단면적의 임의의 백분율을 덮는 각각의 필터 플랩(410)을 포함한다.
특정 필터 플랩(410)이 가스 및 액체를 통과시키는 것으로부터 점점 더 많은 입자 물질을 필터링하거나 수집함에 따라, 가스 및 액체가 특정 필터 플랩(410)을 통과하는 능력은 더 어려워진다. 가스 및 액체가 특정 필터 플랩(410)을 통과하는 것이 어려워짐에 따라, 필터 플랩(410)의 대립되는(opposing) 측면들 사이에 압력차가 생성된다. 대립되는 측면들은 플로우를 수용하는 필터 플랩(410)의 측면 및 플로우를 전달하거나 플로우가 배출되도록 하는 필터 플랩(410)의 측면이다. 필터 플랩들(410)의 실시예들은 사전결정된 임계값(threshold)을 초과하거나 충족시키는 필터 플랩(410)의 대립되는 측면들 사이의 압력차에 응답하여 각각의 필터 플랩(410)이 제 1 상태(416)로부터 제 2 상태(418)로 힌지식으로 바꾸거나 또는 접히도록 동작 가능한 것을 제공한다. 사전 결정된 임계값은 특정 필터 플랩(410)이 필터 플랩(410)을 통한 플로우를 거의 또는 전혀 허용하지 않을 경우에 충족된다. 다시 말해서, 특정 필터 플랩(410)이 그것을 통과하는 플로우로부터 입자를 지속적으로 필터링할 경우, 플로우가 그 특정 필터 플랩(410)을 통해 통과하도록 하는 지속적인 능력이 감소한다. 특정 필터 플랩(410)에 대해 축적된 입자 또는 액체는 가스의 플로우가 필터 플랩(410)을 통과하는 것을 방지하거나 방해한다. 특정 필터 플랩(410)이 그것을 통과하는 플로우를 허용할 수 없는 경우, 플로우를 전달하는 필터 플랩(410)의 측면보다 플로우를 수용하는 필터 플랩(410)의 측면에서 압력이 형성되고 그리고 점점 증가된다. 이러한 압력차는 특정 필터 플랩(410)이 제 1 부분(412)에서 접히도록 하여 압력차를 완화시킨다.
각각의 필터 플랩(410)은 필터 플랩들(410)이 플로우를 수용하는 순서로 필터 플랩들(410)이 제 1 상태(416)에서 제 2 상태(418)로 바꾸도록 동작 가능하다. 다시 말해서, 플로우를 수용하는 제 1 필터 플랩(410)은 제 1 상태(416)로부터 제 2 상태(418)로 첫 번째로 바뀌는 것일 것이다. 이후에 플로우를 수용하는 제 2 필터 플랩(410)은 제 1 상태(416)로부터 제 2 상태(418)로 두 번째로 바뀌는 것일 것이다. 이는 모든 필터 플랩들(410)이 제 2 상태(418)에 있을 경우까지 지속될 것이며, 이 포인트에서 배출 튜브(404)는 새로운 필터 플랩들(410)을 가지는 것으로 교체될 필요가 일을 것이다. 다수의 필터 플랩들(410)이 제 1 상태(416)에서 제 2 상태(418)로 동시에 바뀔 수도 있다는 것을 실시예들이 제공한다는 것이 이해되어야 한다.
필터 플랩들(410)의 실시예들은 각각의 필터 플랩(410)이 중공 도관(406)의 내벽에 고정적으로 부착되어 필터 플랩들(410)이 바뀌지 않거나 접히지 않는다는 것을 포함한다. 필터 플랩들(410)의 실시예들은 도 3에 도시된 필터 매체와 같이, 필터 인서트의 요소(element)일 수 있거나 또는 배출 튜브(404) 내에 직접적으로 유지될 수 있다. 필터 플랩들(410)의 실시예들은 ULPA로 구성되고, HEPA 레벨 여과(filtration)를 제공하고, 융합 폴리스티렌 구체들, 활성탄 또는 다른 여과 매체이다.
이제 배출 튜브와 사용하기 위한 다른 예시적인 필터를 도시하는 도 6을 참조한다. 도 6에 도시된 것은 배출 튜브(602) 및 필터 캡슐(604)이다. 필터 캡슐(604)의 실시예들은 배출 튜브(602)에 일체(integral)된 필터 캡슐(604)을 포함하며, 배출 튜브(602)는 확대되지 않은 섹션일 수도 있고, 그리고 필터 캡슐(604)은 확대되지 않은 섹션보다 큰 직경을 가지는 확대된 섹션이다. 실시예들은 또한 필터 캡슐(604)이 배출 튜브(602)의 2개의 단부(610,612) 사이에 고정적으로 부착된 배출 튜브(602)로부터 분리된 요소인 것을 제공한다. 필터 캡슐(604)은 필터(608)를 유지하는 중공 바디(606)를 가진다. 필터(608)는 세라믹 폴리머 또는 금속과 같은 다공성 소재로 구성될 수 있다. 필터(608)는 또한 주름지거나 또는 평평한 시트 매체를 포함할 수 있거나 고체 또는 다공성 소재일 수 있다. 필터(608)의 실시예들은 원통형 형상이거나 또는 표면적(예를 들어, 정사각형, 타원형, 직사각형, 팔각형, 오각형 등)을 최대화 하기 위해 중공 바디(606) 내에 유지되도록 동작 가능한 임의의 형태일 수 있다. 필터(608)는 접착제 또는 마찰 핏을 통해 필터 캡슐(604)에 고정적으로 부착될 수 있다. 필터(608)의 실시예들은 플랙시블(flexible), 융기(ridged) 또는 반융기(semi-ridged)할 수 있다. 필터(608)의 실시예들은 필터 캡슐(604)을 통한 양방향 플로우를 허용하도록 동작 가능하다. 필터 캡슐(604)은 배출 튜브(602) 내 또는 스모크 배출기 또는 진공 소스(source) 내의 임의의 포인트에서 부착될 수 있다.
도 7을 참조하면, 배출 튜브와 사용하기 위한 또 다른 예시적인 필터가 도시된다. 도 7에 도시된 것은 배출 튜브(702) 및 필터 어셈블리(filter assembly)(704)이다. 필터 어셈블리(704)는 필터 어셈블리 바디(710)에 의해 정의되는 중공 공동(cavity)(708) 내에 유지되는 다공성 필터(706)를 포함한다. 필터(706)는 필터 어셈블리 바디(710)에 고정적으로 또는 제거 가능하게 부착되고, 그리고 배출 튜브(702)의 직경보다 작거나 또는 동일한 직경을 가지는 원통형 바디를 가질 수 있다. 필터 어셈블리(704)는 또한 유체 또는 액체 캡쳐 섹션(712) 및 필터 어셈블리(704)의 하부를 포함한다. 필터 어셈블리(704)의 실시예들은 필터(706)에 의해 입자 물질 및 스모크를 필터링 하거나 또는 제거하고 그리고 유체 캡쳐 섹션(fluid capture section)(712) 내에서 액체를 수집하도록 동작 가능하다. 실제로, 입자, 가스 및/또는 액체의 플로우가 필터 어셈블리(704)를 통과함에 따라, 필터(706)는 플로우로부터 스모크 및 입자상 물질을 필터링하고, 그리고 액체는 액체 캡쳐 섹션(712) 내로 낙하하여 필터 어셈블리(704) 내에 액체를 포획(trap)한다. 도 6 및 도 7에 도시된 필터들의 실시예들은 필터 캡슐(604) 및 필터 어셈블리(706)가 도시된 바와 같이 수직으로 배향(orient)되는 것을 제공한다.
실제로, 본 개시의 실시예들은 전기 외과용 디바이스와 같이 외과용 디바이스가 외과적인 절차 동안 조직을 절단하기 위해 사용될 수 있는 것을 제공한다. 절단은 외과적인 스모크가 생성되는 것을 유발할 수 있다. 실시예들은 배출 튜브에 부착된 외과용 디바이스를 제공하고, 그리고 배출기 또는 진공기는 외과용 디바이스 내의 통로를 통해, 배출 튜브를 통해, 그리고 배출 튜브에 내에 유지되거나 부착된 필터를 통해 외과적인 스모크를 끌어낼 수 있다. 이에 따라 외과적인 스모크 및 다른 입자상 물질은 배출 튜브의 필터를 통과할 경우에 공기에서 필터링 된다. 실시예들은 필터의 교체가 배출 튜브의 교체를 요구하도록 배출 튜브가 필터와 일체인 것을 제공한다. 다른 실시예들에서, 필터의 교체가 배출 튜브가 아니라 필터의 교체만을 필요로 하도록 필터는 배출 튜브에 제거 가능하게 부착된다.
이제 본 개시의 예시적인 실시예들을 수행하기 위한 방법 및 장치에 따른 로직 플로우 다이어그램을 도시하는 도 8을 참조한다. 블록(800)은 종방향의 축을 통해 연장하는 중공 통로를 정의하는 바디 및 종방향의 축을 포함하는 외과용 디바이스를 제공하며, 바디는 바디의 원위 단부에 있는 입구를 가지고 그리고 바디의 근위 단부에 있는 출구를 가지고, 통로는 입구 및 출구에 유체적으로 결합됨; 그리고 필터, 장축 및 장축을 통해 연장하는 중공 도관을 포함하는 배출 튜브를 제공하며, 도관은 튜브 입구 및 튜브 출구를 유체적으로 연결하고, 중공 도관 내에 위치된 필터는 튜브 입구로부터 튜브 출구로 중공 도관을 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하도록 동작 가능함을 제시한다. 이후 블록(802)은 필터가 배출 튜브의 내벽을 따라 배출 튜브의 장축의 일부를 통해 연장하는 탄소 매체를 포함함을 특정한다.
위에서 상세히 설명된 비-제한적(non-limiting) 구현들 중 몇몇은 또한 다음 블록(802)의 도 8에 요약되어 있다. 블록(804)은 필터가 도관 내에 유지되는 필터 인서트이며, 필터 인서트는 중공 중심을 정의하는 원통형 바디를 포함하고, 중공 중심은 필터 매체 및 탄소 슬러그를 유지함에 관한 것이다. 이후 블록(806)은 필터가 도관의 장축을 따라 따로 이격된 복수의 필터 플랩들을 포함하며, 복수의 필터 플랩들 각각은 도관의 내벽에 고정적으로 힌지식으로 부착된 제 1 부분 및 도관의 내벽에 제거 가능하게 부착된 제 2 부분을 가지고, 그리고 복수의 필터 플랩들 각각은 도관을 통한 플로우를 실질적으로 방해하는 제 1 상태로부터 플로우를 실질적으로 방해하지 않는 접힌 제 2 상태로 바꾸도록 동작 가능함을 기술한다. 블록(808)은 배출 튜브가 확대되지 않은 섹션 및 확대된 섹션을 포함하며, 확대된 섹션은 확대되지 않은 섹션보다 큰 직경을 가지고, 그리고 필터가 확대된 섹션에 유지됨을 특정한다.
도 8의 로직 다이어그램은 방법의 동작을 설명하기 위해 간주될 수도 있다. 도 8의 로직 다이어그램은 또한 그러한 디바이스가 외과용 디바이스, 전기 외과용 디바이스, 배출 튜브, 배출 또는 하나 이상의 구성 요소들인지의 여부에 관계없이 디바이스의 구성요소들이 디바이스를 동작시키도록 구성되는 특정 방법(manner)으로 간주될 수도 있다.
본 개시는 현재 바람직한 실시예를 특정 참조하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 변형들 및 수정들이 이루어질 있음이 이해될 것이다. 따라서 현재 개시된 실시예들은 모든 측면들에서 예시적이고 제한적이지 않은 것으로 간주된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 보여지고 그리고, 이에 동등한 것(equivalent)들의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변화들은 그 안에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 외과적인 절차들을 위한 장치에 있어서, 상기 장치는:
    필터(filter), 장축(long axis) 및 상기 장축을 통해 연장하는 중공 도관(hollow conduit)을 포함하는 배출 튜브(evacuation tube)를 포함하고,
    상기 중공 도관은, 튜브 입구(tube inlet) 및 튜브 출구(tube outlet)를 유체적으로(fluidly) 연결하고,
    상기 중공 도관 내에 위치된 상기 필터는, 상기 튜브 입구로부터 상기 튜브 출구로 상기 중공 도관을 통과하는 플로우(flow)로부터 입자들을 제거하기 위해 동작 가능하고(operable),
    상기 필터는, 상기 배출 튜브의 내벽(interior wall)을 따라 상기 배출 튜브의 상기 장축의 길이의 적어도 일부분(portion)을 통해서 연장하는 탄소 매체(media)를 포함하고,
    상기 탄소 매체의 단면(cross-sectional) 직경은, 상기 배출 튜브의 상기 장축의 길이의 적어도 일부분에서의 상기 중공 도관의 내부 단면 직경보다 작고, 그리고
    상기 탄소 매체는, 상기 배출 튜브의 상기 장축의 길이의 적어도 일부분을 따라 상기 중공 도관의 단면 전체에 대해 연장되지 않는,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 매체는 활성탄 함침 소재 (activated carbon impregnated material) 및 활성탄 흡수제(activated carbon absorber) 중 적어도 하나를 포함하는,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 핀치 링(pinch ring), 글루(glue) 또는 마찰 핏(friction fit) 중 하나와 상기 배출 튜브의 상기 내벽에 결합되는,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 중공 도관 내에 유지되는 필터 인서트(insert)이며, 상기 필터 인서트는 중공 중심(hollow center)을 정의하는 원통형 바디(cylindrical body)를 포함하고, 상기 중공 중심은 필터 매체 및 탄소 슬러그(slug)를 유지하는,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 매체는 ULPA(ultra-low penetration air), HEPA(high efficiency particulate air) 및 거친 입자 필터(coarse particle filter) 중 적어도 하나인,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 매체는 주름지거나(pleated), 평평한 시트 형상(flat sheet shaped)이거나, 또는 고체 소재(solid material)인 것 중 적어도 하나인,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 인서트는,
    상기 중공 도관 내에 고정적으로(fixedly) 유지되는 것, 또는 상기 중공 도관 내에서 이동 가능하게(moveably) 유지되는 것 중 하나인,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  10. 삭제
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄소 슬러그는 중공 중심을 정의하는 원통형 바디를 포함하고, 그리고 상기 원통형 바디는 상기 배출 튜브의 내부 직경과 동일한 직경을 가지는 제 1 반경 섹션(section) 및 상기 배출 튜브의 상기 내부 직경보다 작은 제 2 직경을 가지는 제 2 반경 섹션을 포함하는,
    외과적인 절차들을 위한 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020207014779A 2017-10-24 2018-10-24 필터링 장치 및 방법(method and apparatus for filtering) KR102479208B1 (ko)

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