KR102479431B1 - 대용적 조직 감소 및 제거 시스템 및 방법 - Google Patents
대용적 조직 감소 및 제거 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템이 개시되어 있다. 시스템은 취출 백, 제 1 전극, 및 복귀 전극을 가진다. 취출 백은 개구를 갖는 신축성 용기를 가진다. 제 1 전극은 신축성 용기의 내부에 결합되고, 노출 구역을 가진 전도성 배선, 제 1 부하-유지 구역, 제 1 활성 전극 표면 구역을 가지는 코팅, 및 전도성 배선의 임피던스보다 더 큰 임피던스를 가진다. 제 1 활성 전극 표면 구역은 노출 구역보다 더 작다. 코팅은 전기외과적 전력의 인가 동안에 열화하도록 구성되고, 여기서, 열화는 전기외과적 전력의 인가 동안에 제 1 활성 전극 표면 구역을 확대한다.
Description
관련 출원들에 대한 상호-참조
이 출원은 "LARGE VOLUME TISSUE REDUCTION AND REMOVAL SYSTEM AND METHOD (대용적 조직 감소 및 제거 시스템 및 방법)" 라는 명칭으로 2014 년 7 월 22 일자로 출원된 미국 가출원 제 62/027,645 호, 및 "LARGE VOLUME TISSUE REDUCTION AND REMOVAL SYSTEM AND METHOD" 라는 명칭으로 2015 년 1 월 19 일자로 출원된 미국 가출원 제 62/104,969 호를 우선권 주장하고, 그 전체 개시물들은 본원에서 완전히 기재된 것처럼, 모든 적당한 목적들을 위하여 참조로 본원에 편입된다.
이 발명은 외과 디바이스들에 관련된다. 특히, 발명은 대용적 조직 제거에 관련되지만, 제한은 아니다.
자궁적출술 (hysterectomy), 신장 절제술 (nephrectomy), 및 췌장 절제술 (splenectomy) 과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 최소 침습 절차 (minimally invasive procedure) 들로 대형 조직 표본들을 제거하기 위한 현재의 방법들은 세절제기 (morcellator) 들을 이용하는 것이거나, RF 에너지의 기계적 절단 또는 골절 (fracture) 방법들로 조직 크기를 수동으로 감소시키는 것이다. 이 방법들은 완료하기 위하여 상당한 양의 시간 및 다수의 순차적인 단계들을 요구한다. 세절제기 기법에 대한 대안은 조직 표본이 전체적으로 제거될 수 있도록, 접근 포트에 대한 더 큰 절개부 (incision) 를 생성하는 것이다. 불운하게도, 이 접근법은 더 많은 환자의 통증 및 더 긴 회복 시간들을 초래한다.
일부 양태들에서, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템이 개시되어 있다. 시스템은 취출 백 (retrieval bag), 제 1 전극, 및 복귀 전극 (return electrode) 을 가진다. 취출 백은 개구를 갖는 신축성 용기를 가진다. 제 1 전극은 신축성 용기의 내부에 결합되고, 노출 구역을 가진 전도성 배선, 제 1 부하-유지 (load-bearing) 구역, 제 1 활성 전극 표면 구역을 가지는 코팅, 및 전도성 배선의 임피던스 (impedance) 보다 더 큰 임피던스를 가진다. 제 1 활성 전극 표면 구역은 노출 구역보다 더 작다. 코팅은 전기외과적 전력 (electrosurgical power) 의 인가 동안에 열화하도록 구성되고, 여기서, 열화는 전기외과적 전력의 인가 동안에 제 1 활성 전극 표면 구역을 확대시킨다. 코팅은 코팅의 적어도 부분이 섭씨 160 도의 온도로 상승될 때에 열화하도록 구성된다.
일부 양태들에서, 시스템은 조직 취출 백, 제 1 전극 세트, 제 2 전극 세트, 액츄에이터, 및 복귀 전극을 가진다. 조직 취출 백은 개구를 갖는 신축성 용기를 가진다. 제 1 전극 세트는 신축성 용기의 내부에 제거가능하게 결합된 복수의 전극들을 가질 수도 있고, 복수의 전극들의 각각은 부하-유지 구역을 갖는 전도성 배선을 가질 수도 있다. 복수의 전극들 중의 적어도 하나는 높은 임피던스 코팅 (high impedance coating), 노출 구역, 및 제 1 활성 전극 표면 구역을 가질 수도 있고, 제 1 활성 전극 표면 구역은 부하-유지 구역보다 더 작다. 제 2 전극 세트는 신축성 용기의 내부에 제거가능하게 결합된 복수의 전극들을 가질 수도 있다. 액츄에이터는 제 1 전극 세트의 근위부 (proximal portion) 에 결합된 제 1 견인 어셈블리 (pull assembly) 를 가질 수도 있고, 제 1 전극 세트 상에 제 1 견인력 (pull force) 을 인가하도록 구성될 수도 있다. 제 2 견인 어셈블리는 제 2 전극 세트의 근위부에 결합될 수도 있고, 제 2 전극 세트 상에 제 2 견인력을 인가하도록 구성될 수도 있다. 액츄에이터는 제 2 견인력의 인가를 시작하기 전에, 제 1 견인력의 인가를 시작하도록 구성될 수도 있다. 또한, 견인 기구는 복수의 배선들의 적어도 하나를 동작적으로 관여 (engage) 시키도록 구성될 수도 있고, 관여는 가역적 (reversible) 이지 않을 수도 있다.
일부 양태들에서, 시스템은 개구를 갖는 신축성 용기를 가지는 취출 백, 제 1 전극, 및 복귀 전극을 가진다. 제 1 전극은 신축성 용기의 내부에 결합될 수도 있다. 제 1 전극은 제 1 활성 전극 표면 구역, 노출 구역, 및 전도성 배선의 임피던스보다 더 큰 임피던스를 가지는 코팅을 갖는 전도성 배선을 가질 수도 있고, 여기서, 제 1 활성 전극 표면 구역은 노출 구역보다 더 작다. 노출 구역은, 복수의 마이크로 공극 (micro void) 들을 가지거나, 감소된 임피던스를 가지거나, 감소된 두께를 가지거나, 전도성 배선을 노출시키거나, 또는 그 임의의 조합인 코팅의 영역을 포함할 수도 있다.
일부 양태들에서, 환자로부터 조직 표본 (tissue specimen) 을 추출하는 방법이 개시되어 있고, 표본은 표본이 추출되어야 할 통로의 단면보다 더 큰 단면을 가진다. 방법은 조직 제거 시스템을 도입하는 단계, 시스템을 전개 (deploy) 하는 단계, 표본을 적재 (load) 하는 단계, 백 개구를 체외이전 (exteriorize) 하는 단계, 전력을 인가하는 단계, 표본을 세그먼트화 (segment) 하는 단계, 및 표본을 추출하는 단계를 포함할 수도 있다. 조직 제거 시스템을 환자의 공동 (cavity) 내에 도입하는 단계는 취출 백 및 복수의 전극들을 가지는 조직 제거 시스템을 도입하는 단계를 포함하고, 복수의 전극들 중의 적어도 하나는 조건들의 세트가 충족될 때에 전기외과적 전류가 흐르는 것을 허용하도록 구성된 높은 임피던스 코팅을 가진다. 전력을 인가하는 단계는, 전류가 복수의 전극들 중의 적어도 하나의 전극의 활성 전극 표면 구역에 걸쳐 흐르게 하기 위하여, 조건들의 세트를 충족시키는 전기외과적 전력을 복수의 전극들 중의 적어도 하나에 인가하는 단계를 포함한다. 세그먼트화하는 단계는, 복수의 전극들 중의 적어도 하나의 전극의 활성 전극 표면 구역과 접촉하는 표본의 표면 구역에 전기외과적 전력을 인가함으로써, 그리고 복수의 전극들 중의 적어도 하나와 접촉하는 표본의 표면 구역에 기계적 힘을 인가함으로써 표본을 세그먼트화는 단계를 포함한다. 추출하는 단계는, 취출 백의 체외이전된 개구를 통해 세그먼트화된 표본을 추출하는 단계를 포함한다.
도 1 은 표본 주위에 전개된 예시적인 조직 제거 디바이스의 측면도를 예시하고;
도 2 는 표본 근처에 전개된 또 다른 예시적인 조직 제거 디바이스의 측면도를 예시하고;
도 3 은 환자 내에 전개된 예시적인 취출 백을 예시하고;
도 4 는 체외이전된 상태에서 도 3 의 취출 백을 예시하고;
도 5 는 부착된 액츄에이터 및 생성기를 갖는 도 4 의 체외이전된 취출 백을 예시하고;
도 6 은 표본 주위에 전개된 또 다른 예시적인 조직 제거 디바이스를 예시하고;
도 7 은 체외이전된 상태에서 도 6 의 디바이스를 예시하고;
도 8 은 부착된 생성기를 갖는 도 7 의 디바이스를 예시하고;
도 9 는 작동 전의 예시적인 액츄에이터의 컴포넌트들의 측면도를 예시하고;
도 10 은 작동후 (post-actuation) 상태에서 도 9 에서의 액츄에이터의 측면도를 예시하고;
도 11 은 도 9 에서의 액츄에이터의 일부 세부사항들의 사시도를 예시하고;
도 12 는 배선 부착 전의 예시적인 스프링 커넥터 로드 블록 어셈블리의 사시도를 예시하고;
도 13 은 배선 부착 후의 도 12 의 스프링 커넥터 로드 블록 어셈블리의 사시도를 예시하고;
도 14 는 배선 수축 (wire retraction) 전의 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 15 는 도 14 의 백의 상부도를 예시하고;
도 16 은 부분적-수축된 상태에서 도 14 의 백의 사시도를 예시하고;
도 17 은 또 다른 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 18 은 도 17 의 백의 상부도를 예시하고;
도 19 는 도 17 의 백의 상부 단면을 예시하고;
도 20 은 또 다른 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 21 은 도 20 의 취출 백의 상부도를 예시하고;
도 22 는 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 23 은 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 24 는 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 25 는 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 26 은 또 다른 예시적인 취출 백의 측 단면도를 예시하고;
도 27 은 조직 접촉 전의 전극 및 생성기의 레이아웃을 예시하고;
도 27a 는 조직과 접촉하는 예시적인 전극을 예시하고;
도 27b 는 몇몇 예시적인 전극들을 예시하고;
도 28 은 조직과 접촉하는 예시적인 전극을 예시하고;
도 28a 는 도 28 에서의 전극의 추정된 기계적 부하 특성들을 예시하고;
도 28b 는 도 28 에서의 전극의 추정된 전기적 부하 특성들을 예시하고;
도 28c 는 도 28 에서의 전극의 추정된 기계적 부하 특성들을 예시하고;
도 29 는 또 다른 배선 구성의 측면도를 예시하고;
도 30 은 또 다른 배선 구성의 측면도를 예시하고;
도 31a 는 예시적인 배선 구성을 이용하는 디섹터 (dissector) 및 단부 이펙터 (end effector) 를 예시하고;
도 31b 는 예시적인 배선 구성을 이용하는 예시적인 디섹팅 팁 (dissecting tip) 을 예시하고;
도 31c 는 대향 턱 (opposing jaw) 을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31d 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31e 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31f 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고; 그리고
도 32 는 환자로부터 조직을 제거하는 예시적인 방법을 예시한다.
도 2 는 표본 근처에 전개된 또 다른 예시적인 조직 제거 디바이스의 측면도를 예시하고;
도 3 은 환자 내에 전개된 예시적인 취출 백을 예시하고;
도 4 는 체외이전된 상태에서 도 3 의 취출 백을 예시하고;
도 5 는 부착된 액츄에이터 및 생성기를 갖는 도 4 의 체외이전된 취출 백을 예시하고;
도 6 은 표본 주위에 전개된 또 다른 예시적인 조직 제거 디바이스를 예시하고;
도 7 은 체외이전된 상태에서 도 6 의 디바이스를 예시하고;
도 8 은 부착된 생성기를 갖는 도 7 의 디바이스를 예시하고;
도 9 는 작동 전의 예시적인 액츄에이터의 컴포넌트들의 측면도를 예시하고;
도 10 은 작동후 (post-actuation) 상태에서 도 9 에서의 액츄에이터의 측면도를 예시하고;
도 11 은 도 9 에서의 액츄에이터의 일부 세부사항들의 사시도를 예시하고;
도 12 는 배선 부착 전의 예시적인 스프링 커넥터 로드 블록 어셈블리의 사시도를 예시하고;
도 13 은 배선 부착 후의 도 12 의 스프링 커넥터 로드 블록 어셈블리의 사시도를 예시하고;
도 14 는 배선 수축 (wire retraction) 전의 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 15 는 도 14 의 백의 상부도를 예시하고;
도 16 은 부분적-수축된 상태에서 도 14 의 백의 사시도를 예시하고;
도 17 은 또 다른 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 18 은 도 17 의 백의 상부도를 예시하고;
도 19 는 도 17 의 백의 상부 단면을 예시하고;
도 20 은 또 다른 예시적인 취출 백의 사시도를 예시하고;
도 21 은 도 20 의 취출 백의 상부도를 예시하고;
도 22 는 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 23 은 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 24 는 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 25 는 또 다른 예시적인 배선 구성의 상부도를 예시하고;
도 26 은 또 다른 예시적인 취출 백의 측 단면도를 예시하고;
도 27 은 조직 접촉 전의 전극 및 생성기의 레이아웃을 예시하고;
도 27a 는 조직과 접촉하는 예시적인 전극을 예시하고;
도 27b 는 몇몇 예시적인 전극들을 예시하고;
도 28 은 조직과 접촉하는 예시적인 전극을 예시하고;
도 28a 는 도 28 에서의 전극의 추정된 기계적 부하 특성들을 예시하고;
도 28b 는 도 28 에서의 전극의 추정된 전기적 부하 특성들을 예시하고;
도 28c 는 도 28 에서의 전극의 추정된 기계적 부하 특성들을 예시하고;
도 29 는 또 다른 배선 구성의 측면도를 예시하고;
도 30 은 또 다른 배선 구성의 측면도를 예시하고;
도 31a 는 예시적인 배선 구성을 이용하는 디섹터 (dissector) 및 단부 이펙터 (end effector) 를 예시하고;
도 31b 는 예시적인 배선 구성을 이용하는 예시적인 디섹팅 팁 (dissecting tip) 을 예시하고;
도 31c 는 대향 턱 (opposing jaw) 을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31d 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31e 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고;
도 31f 는 대향 턱을 갖는 또 다른 예시적인 배선 구성을 예시하고; 그리고
도 32 는 환자로부터 조직을 제거하는 예시적인 방법을 예시한다.
대형 조직 표본 제거와 연관된 시간 및 돈을 감소시키기 위하여, 새로운 대용적 조직 제거 시스템 및 방법이 만들어졌다. 새로운 시스템 및 방법으로, 백 내에 표본을 포함하는 추가적인 이익이 나오고, 세절절개술 (morcellation) 또는 다른 조직 감소 실무들에서 발생하는 제어되지 않는 단편화 (fragmentation) 로 인해 영향받지 않는 조직 내로 암 세포들을 발아 (seed) 시킬 확률을 감소시킨다. 또한, 암이 의심되는 절차들에서의 더 작은 절개부들로, 최소 침습 외과적 접근법이 수행될 확률이 증가된다. 본원에서 설명된 시스템 및 방법은 최소-침습 절차들을 포함하므로, 이러한 시스템 및 방법의 이용으로부터의 회복 시간이 감소된다.
새로운 시스템은 또한, 병리학자 (pathologist) 에 의한 조직 세그먼트들의 후속 "재조립" 을 허용하는 장점을 가진다. 이것은 오늘 날에 이용된 방법들에 비해 조직의 더욱 제어된 절단으로 인한 것이다. 그것은 조직 세그먼트들을 표기하는 배선들 또는 백 상의 착색제 또는 염색제 및 다른 세그먼트들에 대한 그 배향 (orientation) 의 이용을 통해 추가로 보조될 수 있다.
발명의 하나의 실시형태는 조직 표본 제거 시스템을 포함한다. 이러한 시스템에서, 대용적 조직 표본은 크기에 있어서 감소되고, 최소 침습 수술 동안에 환자 내의 접근 포트를 통해 추후에 감소된다. 하나의 이러한 시스템은 디바이스 및 하나 이상의 RF 전기외과적 생성기들로 이루어질 수도 있다. 디바이스는 1 회용 디바이스를 포함할 수도 있고, 절차 동안에 조직 표본을 포획하고 포함하기 위한 표본 백을 도입하고 전개하기 위하여 이용될 수도 있다. 디바이스는 RF 에너지-충전된 배선들을 통해 절단 또는 조직 감소를 수행하도록 추가로 구비될 수도 있고, RF 에너지는 RF 전기외과적 생성기로부터 수신될 수도 있다. 하나의 디바이스는 또한, 사용자 제어들을 포함할 수도 있는 핸들부를 포함할 수도 있고, 사용자 제어들은 배선들 및 표본 백을 전개하고 수축시키고 RF 에너지를 활성화/비활성화도록 구비될 수도 있다. RF 전기외과적 생성기는 RF 에너지를 디바이스로 전달하여 절단을 수행하고 조직을 더 작은 세그먼트들로 감소시키기 위하여 이용된다. 조직 감소가 완료된 후, 디바이스는 제거되고, 조직 세그먼트들이 백 내에 포함되게 한다. 백은 접근 포트를 통해 견인되고, 조직 집게 (tissue grasper) 는 조각 (piece) 들을 제거하기 위하여 이용된다.
발명의 또 다른 실시형태는 조직 표본 제거 시스템을 이용하는 방법을 포함할 수도 있다. 하나의 이러한 방법은 디바이스를 환자 내부로 도입할 수도 있고 전개할 수도 있다. 그 다음으로, 방법은 표본 백으로 조직 표본을 포획하고 포함하는 것을 포함할 수도 있다. 이 방법 단계 후에, 그 다음으로, 방법은 스트링 (string) 또는 안내 배선을, 백 개구를 루멘 (lumen) 주위로 보내기 위한 수단으로 이용함으로써, 사용자가 백의 개구를 체외이전하는 것을 허용할 수도 있다. 이 방법 단계 후에, 방법은 표본을 절단하는 것과, 이것에 의해, 표본을 감소시키는 것을 포함할 수도 있다. 이 때, 방법은 디바이스의 제거, 및 그 다음으로, 조직 세그먼트들의 제거를 포함할 수도 있다. 조직 표본 제거 시스템을 이용하기 위한 또 다른 방법은 환자 내부로의 디바이스의 도입 및 전개를 포함한다. 그 다음으로, 방법은 부착된 배선들을 가지는 표본 백 내에서 조직 표본을 포획하는 것, 백의 개구를 환자의 외부로 가져오는 것, 적절한 부하 및 RF 에너지를 백에서의 배선들에 인가하는 제 2 도구를 부착하는 것을 포함할 수도 있다. 이 때, 표본의 절단 및 감소가 발생하고, 제 2 디바이스는 제거되고, 집게 또는 다른 수단은 백으로부터 조직 세그먼트들을 제거하기 위하여 이용된다.
지금부터 도 1 로 돌아가면, 디바이스 (100) 의 하나의 실시형태의 적어도 부분이 도시되어 있고, 디바이스는 디바이스 (100) 를 접근 포트, 투관침 (trocar), 작은 절개부, 또는 환자 내의 자연적 개구의 어느 하나 내에 도입하기 위하여 이용될 외부 루멘 (110) 과, 외과의가 디바이스를 투관침/개구에 삽입하기 위하여 필요한 힘을 인가하고 원위 단부 (distal end; 120) 를 희망하는 깊이 및 장소로 제어하는 것을 허용할 핸들 (도 1 에서 도시되지 않음) 을 포함한다. 루멘 (110) 의 직경 (115) 은 투관침/개구의 직경 및 디바이스 (100) 내부의 내용물들의 크기에 의해 제한될 수도 있다. 원위 단부 (120) 는 신체 내로 삽입될 때에 부상을 회피하도록 구비된 형상을 포함할 수도 있다. 또한, 원위 단부 (120) 는 이용 동안의 신체 공동 (body cavity) 내에서의 조작을 위하여 구비될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 외부 루멘 (110) 은 도 1 에서 도시된 바와 같이, 백 (130) 및 배선들 (140) 을 조직 표본 (150) 주위로 전개하기 전에, 조직 표본 백 (130) 및 복수의 배선들 (140) 을 포함할 수도 있다. 하나의 조직 표본 (150) 은 자궁 (uterus) 을 포함할 수도 있다. 배선들 (140) 은 RF 에너지를 조직 표본 (150) 으로 전달하기 위한 활성 전극들로서 이용될 수도 있고, 복귀 전극을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 복귀 전극들은 백 (130) 의 표면 상에 위치되고, 백 (130) 의 층들 내로 통합되고, 백 (130) 내에서 또는 디바이스 (100) 상에서, 루멘 (110) 을 통해 사용자에 의해, 조직 표본 (150) 내로 또는 조직 표본 (150) 과 접촉하도록 별도의 전극으로서 배치된다. 디바이스 (100) 가 환자에게 도입되었고 원위 단부 (120) 가 디바이스 (100) 의 전개를 위한 적당한 장소에 있을 때, 백 (130) 및 배선들 (140) 은 표본 (150) 주위에 전개된다. 백 (130), 배선들 (140), 및 임의의 연관된 전개 특징부들은 포함 기구로서 본원에서 지칭될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 백 (130) 및 배선들 (140) 은 핸들부에서 사용자 제어를 활성화함으로써 디바이스 (100) 의 원위 단부 (120) 를 통해 연장될 수도 있다. 이 사용자 제어는 포함 기구 자체에 기계적으로 이송된 사용자 제어에 힘을 인가함으로써 활성화될 수 있다. 또한, 사용자 제어에 의해 인가된 힘은, 수동으로 또는 전자기계적 회전 구동 컴포넌트로, 포함 기구에 접속된 스레딩된 구동 기구 (threaded drive mechanism) 를 회전방식으로 전진시킬 수도 있다.
도 2 에는, 하나의 초기 전개 위치가 도시되어 있다. 예를 들어, 백 (230) 및 배선들 (240) 은 표본 (250) 의 측부를 향해 연장될 수도 있다. 백 (230) 및 배선들 (240) 은 표본 (250) 의 동일한 측부에 전개되는 것으로서 도 2 에서 도시되어 있지만, 백 (230) 및 배선들 (240) 은 표본 (250) 의 상이한 측부들에 전개될 수도 있는 것으로 고려된다. 초기 전개 위치로의 전개 후에, 백 (230) 은 도 1 에서 도시된 최종 위치에 개방될 수도 있다. 예를 들어, 백 (230) 은 백 (130) 을 핸들의 원위 단부로부터 전진 시의 스프링력의 이용을 통해, 또는 도입기 기구 (introducer mechanism) 를 통해 개방될 수도 있다. 백 (230) 은 또한, 전극 배선들과 연관된 스프링력을 가능하게 하는 것을 통해 개방될 수도 있다 (예컨대, 배선들은 스프링 니티놀 (Nitinol) 배선일 수도 있음). 백 (230) 은 집게와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 디바이스 (100) 로부터 분리된 기구로 외과의에 의해 추가로 개방될 수도 있다. 백 원위 단부 (135) 는 핸들에서 특징부를 활성화함으로써 루멘 (110) 으로부터 초기 전개 위치로 이동될 수도 있고, 이러한 특징은 표본 (250) 의 포획을 보조할 수도 있는 제 1 방향 (255) 및 제 2 방향 (245) 으로 백 (230) 을 연장하도록 구비된 "스쿠핑 모션 (scooping motion)" 을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 백 (130) 은 개구의 측부들을 전개 후에 배선들에 평행하게 백의 치수를 따라 분리시킴으로써 백이 개방될 수 있는 측부 개구를 가진다. 이것은 조직이 집게 또는 다른 디바이스를 이용하여 사용자에 의해 백 내로 삽입될 때에, 배선들이 조직으로부터 방해가 되지 않도록 이동되는 것을 허용한다. 조직 표본이 삽입된 후, 측부 개구는 폐쇄된다.
하나의 실시형태에서, 배선들 (240) 은 표본 (250) 포획을 보조하기 위하여 내부 백 표면에 임시로 또는 반-지속적으로 결합될 수도 있다. 이 결합은 접착제, 열 스테이킹 (heat staking), 또는 용접 프로세스로 생성될 수도 있거나, 백 또는 백 표면, 추가적인 라미네이팅된 층 (laminated layer) 으로서 형성될 수 있거나 도포될 수 있는 슬리브 (sleeve) 또는 세레이션 (serration) 과 같은 백 내의 설계 특징부 내로 형성될 수도 있거나 용융 (melt) 될 수도 있다. 이 실시형태로, 배선들은 조직 표본이 백 내에 배치되는 동안에 절단을 위한 의도된 이격이 유지되도록, 백의 내부 표면 주위에 기하학적으로 배열될 것이다. 추가적인 실시형태는 교차된 패턴과 같은 패턴으로 다수의 배선들을 배열하기 위한 것일 것이다. 이 패턴은 상이한 방향들에서의 2 개의 별도의 배선들, 동일한 방향에서 평행한 2 개의 별도의 배선들, 또는 별도의 또는 동일한 방향의 어느 하나에서의 2 개를 초과하는 배선들을 포함할 수 있다. 이 배선들은 또한, 이들이 RF 절단 프로세스 동안에 그 기하구조를 유지하도록, 기계적 결합 또는 전기적 전도성 결합의 어느 하나로 함께 접속될 수 있다. 배선들 (240) 은 또한, 백 (230) 으로부터 분리되어 있을 수도 있고, 표본 (250) 이 배선들의 루프 (loop) 들 내에 배치되는 것을 허용하는 패턴으로 배열될 수도 있다. 이 패턴은 배선들을 루멘 (110) 내로, 그리고 RF 에너지를 조직 표본에 전달하는 커넥터에 전기적으로 결합되도록 라우팅 (routing) 하는 것, 또는 루멘 (110) 이 배선들에 근접하게, 그리고 RF 에너지를 조직 표본으로 전달하는 전기적 결합을 형성하기 위하여 부착되게 배치될 수 있도록, 배선들을 백의 개구 근처의 고정된 위치들로 라우팅하는 것을 포함할 것이다. 이 배선들은 절단 전에 인가된 사전-장력 (pre-tension) 으로, RF 절단 동안의 온도 증가에 의해 보조된 기계적 하중 (mechanical loading) 으로, 또는 다른 유사한 수단의 어느 하나로, 백의 결합으로부터 기계적으로 탈착될 것이다. 이것은 투관침을 통해 또는 디바이스 내에서 중의 어느 하나로 백의 흡입법 (insufflation) 으로 보조될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 그리고 도 1 에서 도시된 바와 같이, 배선들 (140) 은 표본 (150) 을 캡슐화할 시에 교반기 (egg-beater) 와 유사한 형상을 포함할 수도 있다.
또한, 디바이스 (100) 가 제 2 실시형태를 또한 포함할 수도 있다는 것이 고려된다. 하나의 이러한 제 2 실시형태에서, 외부 루멘 (110) 은 오직 배선들 (140) 을 포함할 수도 있고, 조직 표본 백 (130) 은 집게와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 별도의 기구로 환자 내에 도입될 수도 있고, 정위치에서 수동으로 조작될 수도 있다.
조직 조작기 (tissue manipulator) 는 백 (130) 의 개구를 통해 조직 표본 (150) 을 배치하기 위하여 디바이스 (100) 와 함께 이용될 수도 있다. 일단 표본 (150) 이 백 (130) 내에 위치된다면, 백 (130) 의 개구를 폐쇄하기 위하여, 또는 배선들 (140) 을 표본 (150) 주위에 또한 단단히 조이기 위하여, 안내 배선이 당겨질 수도 있거나 배선들 (140) 이 수축될 수도 있어서, 배선들 (140) 로 표본을 포획하고 고정할 수도 있다. 그 다음으로, 백 (130) 의 개구는 환자 내의 접근 포트를 향해 또는 그 외부에서 루멘 (110) 의 외부 표면을 따라 수축될 수도 있다. 추가적인 실시형태들은 표본 (150) 주위의 비-전도성 네팅 (netting) 또는 배선들, 팽창가능한 특징부, 또는 표본 (150) 의 외부 원주 주위의 밴드와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 고정 기구를 포함할 수도 있고, 그리고 그것을 디바이스 (100) 와 함께 유지하고 고정하기 위하여, 디바이스 (100) 의 원위 단부 (120) 로부터의 비-전도성 연장부를 조직 표본 (150) 내로 삽입하는 것을 포함할 수도 있다. 디바이스 (100) 는, 표본 (150) 을 초월하여 연장하고, 활성화될 때, 그것을 포획하기 위하여 다시 견인하기 위한 "우산 캐처 (umbrella catcher)" 디바이스를 더 포함할 수도 있다. 이러한 캐처는 디바이스 (100) 에 대항하여 표본 (150) 을 압축할 수도 있는 팽창가능한 "풍선 백" 과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 별도의 컴포넌트의 도입을 통해, 백 (130) 및 표본 (150) 에 대항하여 압축하기 위하여 유체로 공동을 채우는 것을 통해, 또는 디바이스 (100) 의 원위 단부 (120) 에 근접한 조직 표본 (150) 내로 전개되는 후크 (hook) 들을 통한 것과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는, 디바이스 (100) 에 대항하여 표본 (150) 을 유지할 수 있는 특징부들의 추가로 동작될 수도 있다. 백을 팽창시키는 하나의 특정한 방법은 내부 및 외부 층들 사이에 밀봉된 용적을 갖는 멀티-층 백 (multi-layer back) 을 가지는 것일 것이다. 이 용적은 백의 본체에 부착될 피팅 (fitting) 에 의해, 또는 이용 동안에 환자의 외부로 연장하기 위한 백의 연장부로 직접적으로 접근될 것이다. 이 피팅은 백을 팽창시키기 위하여 주사기 (syringe), 외부 공기 실린더, 또는 병원 공기 연결부의 어느 하나를 수납할 수 있음으로써, 위에서 설명된 바와 같이 조직을 압축할 수 있다. 피팅은 또한, 밸브와 함께 이용될 수도 있다. 압력은 밸브로, 환자의 외부에서 시스템과 편입되는 별도의 밸브/매니폴드 (valve/manifold) 로 조절될 수 있다. 백의 팽창은 또한, 공기의 절연 층이 RF 절단이 발생하고 있는 조직 표본과, 백의 외부의 조직 사이에서 포획될 때에 RF 절단 효과로 인해, 상승된 조직 온도들이 주변의 구조들 또는 조직으로 열적으로 전도될 가능성이 있을 시에 추가적인 보호일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 백 (130) 은 또 다른 도구 또는 툴 (tool) 이 백 (130) 의 측부에 결합하는 것, 그리고 백 (130) 을 환자의 신체 내의 희망하는 위치에 배치하는 것을 가능하게 하는 탭 (tab), 후크, 또는 다른 특징부를 포함할 수도 있다. 이러한 특징부는 예를 들어, 더 큰 표본들 (150) 과 함께 이용하기 위하여 구비될 수도 있다. 탭들 또는 다른 특징부들은 백의 상부, 하부, 또는 측부들 상에 위치될 수도 있어서, 그것은 그 다음으로, 표본을 백 내에 배치하면서 백을 더욱 용이하게 제어하기 위하여 사용자에 의해 집어질 수 있다. 탭들은 또한, 백을 도구 단부 내로, 또는 환자 절개부, 자연적 구멍, 또는 투관침을 통한 것의 어느 하나로 백을 견인할 때에 이용될 수도 있다. 이 탭들은 백 배향 식별을 보조하기 위하여 컬러 부호화될 수도 있다. 백 내에, 또는 백 개구 내에 위치된 추가적인 자체-확대 (self-expanding) 특징부 (들) 는 표본의 적재 동안에 백을 개방하고 접근하는 것을 보조하기 위하여 통합될 수도 있다. 자체-확대 특징부는 링 또는 여러 갈래의 (multi-pronged) 형상일 수도 있고, 스프링 배선 또는 니티놀과 같은 엘라스토머 (elastomer), 열가소성 수지 (thermoplastic), 또는 금속으로 이루어질 수도 있다. 그것은 또한, 강제 공기 또는 살균 액체의 추가를 갖는 팽창가능한 특징부일 수도 있다. 특징부는 환자로부터의 백의 세그먼트화 또는 제거 전에 자체-확대 특징부를 제거하기 위하여 접근될 수 있거나 견인될 수 있는 단부를 가질 수도 있다.
적어도 하나의 실시형태에서, 배선들 (140) 은 RF 에너지를 위한 활성 전극으로서 이용될 수도 있다. 디바이스 (100) 에서의 배선들 (140) 의 수는 루멘 (110) 의 내부 용적에 따라, 하나의 배선으로부터 수백 개의 배선들을 포함할 수도 있다. 배선들 (140) 은 동시에 모두 이용될 하나의 활성 전극을 형성하기 위하여 전기적으로 접속될 수도 있거나, 서로로부터 전기적으로 격리될 수도 있고 순차적으로 이용될 수도 있다. 이 배선들 (140) 은 또한, 배선들의 다른 그룹들로부터 격리되는 그룹들로 배열될 수도 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 배선들 (140) 은 병렬이 아니라 직렬로 절단하도록 구비될 수도 있고, 배선들의 각각의 그룹은 배선들의 다른 그룹들과는 상이한 시간에 절단되지만, 절단 시간들의 중첩이 발생할 수도 있다. 또한, 표본 (150) 의 절단이 완료될 때까지, 표본 (150) 을 함께 유지하는 것이 유리할 수도 있다. 이러한 방식의 절단은 표본 (150) 의 "오렌지 슬라이스 (orange slice)" 효과를 생성할 수도 있거나, 배선들의 라우팅 및 이격에 의해 결정된 바와 같은 "직사각형들" 또는 다른 기하학적 패턴들을 생성할 수도 있다. 결과적인 기하구조는 제거를 위하여 이용된 개구의 크기에 관련되므로 중요하다. 절단 동안에 조직 표본을 고정하기 위한 방법들은, 디바이스 (100) 내로 편입된 기구, 디바이스 (100) 내로 편입된 흡입 기구 (즉, 병원 흡입구, 주사기, 공기 실린더, 또는 다른 방법들) 를 이용하여 백 내부의 공기의 흡인 (aspiration) 에 의해, 또는 예를 들어, 표본 (150) 의 중간 단면 구역 주위에서 표본 (150) 에 결합된 배선 또는 밴드와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 다른 유지 특징부들을 이용함으로써, 또는 손으로 힘을 인가함으로써 인가된 기계적 힘을 이용하여 조직 표본 주위에서 표본 백 (130) 을 단단히 조이는 것을 포함할 수 있지만, 그러나 이것으로 제한되지는 않는다.
배선들 (140) 로 표본 (150) 을 절단하는 것은 기계적 및 전기적 에너지의 조합에 기초하여 신속한, 저온 RF 배선 절단을 요구할 수도 있다. 예를 들어, 기계적 힘이 조직 표본 (150) 을 통해 배선들 (140) 을 견인하므로, 전기적 에너지는 조직의 분리를 가능하게 한다. 이 별도의 절단력들의 상호작용 및 최적화는 절단 시간들 및 조직 온도들을 최소화하도록 구비된다. 절단은 전기적 에너지 전달의 2 개의 국면들을 요구한다. 첫 번째는 RF 절단의 개시이다. 두 번째는 배선 (140) 이 조직을 통해 절단하는 동안에 절단을 지속시키는 것이다. 전기적 에너지는 조직과 접촉하여 노출된 배선 (140) 을 통해 전달된다. 1150 W/in2 보다 더 큰, 바람직하게는, 1240 W/in2 를 초과하는 전력 밀도 레벨들이 없다면, RF 절단의 개시는 노출된 배선 표면의 표면 구역으로 인해 어려울 수도 있다. 또한, 이러한 전력 레벨들은 안전하게 전달하기 어려울 수도 있다. 본원에서 개시된 바와 같이, 몇몇 접근법들은 이 과제를 극복하기 위하여 이용될 수도 있다.
배선들 (140) 은 하나 이상의 노출 섹션 (exposure section) 들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 배선들 (140) 의 하나 이상의 섹션들은 절단을 수행하기 위하여 RF 에너지가 조직 표본 (150) 에 인가되는 구역에서 조직으로의 전기적 전도성 경로를 포함할 수도 있다. 이 노출은 배선 (140) 의 전체 길이로부터 배선 (140) 의 작은 고정된 길이까지의 범위일 수 있다. 이러한 섹션들은 의도된 하나 이상의 노출 섹션들의 외부의 배선 상의 장소들에서 절연부를 배선 (140) 에 추가함으로써 생성될 수도 있다. 노출 섹션은 또한, 가변적인 노출 섹션들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 디바이스 (100) 는 배선들 (140) 에 의한 표본 (150) 의 절단이 발생하기 전에 또는 발생하는 동안에 배선을 따라 절연부를 수축시키거나 적당하게 위치시키기 위한 별도의 기구를 포함할 수도 있어서, 표본 (150) 을 절단하도록 노출되고 구비된 배선들 (140) 의 섹션이 이용 전에 또는 이용 동안 중의 어느 하나에서 변화하는 것을 허용할 수도 있다. 이 노출은 완전히 절연되지 않을 수도 있다. 대안적으로, 노출 섹션은 조건들의 세트가 충족될 때 (즉, 코팅 온도, 활성 전극 전압 및 에너지 전달 능력 조건들 중 적어도 하나가 충족되는 등) 전류가 코팅의 표면으로 흐르는 것을 허용하는 코팅을 포함할 수도 있다. 코팅은 또한, 높은 전류 밀도 에너지가 배선 (140) 으로부터 방출되는 것을 허용할 수도 있는 다공성 절연체 (porous insulator) 를 포함할 수도 있다. 또는, 절연부의 선택적인 제거는 배선 (140) 의 제어된 표면 구역이 조직 표본 (150) 과 접촉하는 것을 허용하는 패턴으로 발생할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 절연부는 별도의 절연 자켓 (insulating jacket), 배선에 접합된 (bonded) 별도의 절연 컴포넌트로 도포될 수도 있거나, 배선에 직접적으로 도포된 코팅일 수 있다. 코팅 속성들은 노출 크기를 생성하거나, 또는 절단 효과를 변경하기 위하여 이용될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 코팅은 절단이 의도되지 않은 구역들에서 전기적 절연체가 더 많도록 더 두껍게 조절된다. 이 두께에 있어서의 변화는 코팅을 도포하기 위하여 이용된 프로세스를 조절함으로써, 또는 배선의 선택된 구역들 상에서 프로세스를 반복하는 것을 포함하는 보조 동작들로 생성될 수 있다. 게다가, 재료의 타입은 절단이 종결된 후에 절단 효과와, RF 에너지를 재개시 (re-initiate) 하기 위한 능력을 변경하기 위하여 조절될 수 있다. 코팅은 의도될 경우, 배선으로부터 조직으로의 전류 전도로부터 기인하는 국소화된 급격한 온도 상승으로 인해 절단 동안에 배선으로부터 제거될 것이다. 이 국소화된 온도 상승을 견디기 위한 재료의 능력, 재료와 배선 사이의 접합 (bond) 의 강도, 및 코팅의 두께는 코팅이 제거되는 레이트에 모두 영향을 줄 수 있다. 코팅의 제거가 배선과 조직 사이의 접촉 구역을 증가시키므로, 임피던스는 감소되고, 활성 전극의 표면 구역은 증가하여, 전기적 파라미터들에 있어서의 변화로 귀착된다. 이 파라미터들은 절단 효과를 조절하거나 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 예시적인 예로서, 재료의 온도 능력이 증가되므로, 제거의 레이트가 감소될 것이어서, 약간 더 느리고 더 많은 제어된 절단으로 귀착될 것이다. 게다가, 절단의 완료 시에, 더 많은 코팅 재료가 배선 상에 남을 것이어서, 제 2 RF 절단 응용의 개시의 확률을 개선시키는 더 높은 시작 임피던스를 가능하게 한다. 배선의 전기적 속성들을 제어하는 또 다른 방법은 전도성을 변경하기 위하여 코팅 또는 배선의 어느 하나에서 계층화 기법 (layering technique) 들을 이용하는 것일 것이다. 이것은 배선에 도포된 상이한 타입들의 코팅들에 의해, 또는 제 2 전도성 재료 내부에서 동봉된 내부 전도성 재료, 또는 서로의 내부에서 동봉된 고체 또는 꼬여진 (braided) 전도성 재료들의 임의의 조합과 같은 배선을 생성하기 위하여 이용된 상이한 타입들의 전도성 재료들로 달성될 수 있다. 꼬여진 재료는 전기적으로 개선된 전도를 제공할 수 있고, 또한, 더 작은 전체적인 직경을 갖는 더 높은 인장 강도 (tensile strength) 배선을 제공할 뿐만 아니라, 킹킹 (kinking) 의 가능성을 감소시키기 위하여 더 높은 신축성 배선을 제공할 수 있다.
복귀 전극은 조직 표본 (150) 과 접촉하도록 배치되는 전기적 전도 컴포넌트이다. 그것은 백 (130) 및 배선들 (140) 에 근접하게 위치되는 컴포넌트일 수 있어서, 백 (130) 및 배선들 (140) 이 전개될 때, 복귀 전극은 디바이스의 원위 단부 (120) 근처에 위치되거나 디바이스의 원위 단부 (120) 와 통합될 것이고, 또한, 조직 표본 (150) 과 접촉하게 될 것이다. 또 다른 실시형태에서, 복귀 전극은 고정된 위치에서 루멘 (110) 의 원위 단부에 결합될 수도 있다. 복귀 전극은 활성 배선들 (140) 로부터 전기적으로 절연되고, 절단을 최소화 또는 제거하거나 조직 복귀 전극 부위에서 열을 감소시키기에 충분한 크기이다. 복귀 전극은 디바이스 원위 루멘 (distal lumen) (100) 의 중심 근처에 위치된 원형, 평판, 또는 반구형 디스크를 포함할 수도 있거나, 디바이스 원위 루멘 (100) 을 둘러싸는 링을 포함할 수 있다. 복귀 전극은 디바이스 (100) 의 원위 단부 상에 위치된 전개가능한 접촉 구역들을 갖는 조직에 도포될 수도 있다. 이 접촉 구역들은 보통 백의 전개 전에 폐쇄된 위치에 있을 수 있고, 전개 시에, 피봇 모션 (pivoting motion) 으로 디바이스의 원위 단부를 초월하여, 그리고 루멘 (110) 의 직경을 초월하여 외향으로 연장될 수 있다. 결과적인 기하구조는 디바이스 루멘의 원위 단부 위의 평면에서 원주를 따라 접촉 포인트들을 형성하는, 원위 단부 개구를 둘러싸는 연장부들을 가진다. 연장부들의 재료는 연장부의 내부 표면 또는 가장 원위 표면의 어느 하나에 위치된 전도성 층으로 높은 온도를 견딜 수 있는 절연체로 주로 이루어질 수도 있다. 대안적으로, 그것들은 오직 조직이 전도성 금속과 접촉하도록, 전기적 및 열적 절연성 재료로 부분적으로 코팅되는 금속으로 이루어질 수도 있다. 디바이스 (100) 는 배선들 (140) 이 수축되었을 때에 활성 전극들이 복귀 전극과 접촉하지 않도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 배선들 (140) 은 복귀 전극에 부착되거나 복귀 전극 위의 특징부들을 절연시키는 것, 또는 전기적 절연을 제공하고, 배선들을 안내하며 배선들이 절단 동안에 튜빙 내로 슬라이딩 하는 것을 허용함으로써, 복귀 전극을 배선들 (140) 로부터 절연시키는 작은 튜빙 (tubing) 또는 튜브들에 의한 것과 같이 배선들을 둘러싸는 것의 이용을 통해 복귀 전극으로부터 멀어지도록 채널링될 수도 있다. 또한, 복귀 전극은 표본 (150) 의 절단이 완료될 때에 디바이스 (110) 의 원위 단부 (120) 로부터 조직 표본 (150) 상의 또 다른 장소로 전기적으로 관련될 수도 있다는 것 (즉, 비활성화된 배선들, 내부 백 표면의 원위 단부에 추가된 특징부, 조직을 둘러싸는 밴드, 조직을 고정하는 비-전도성 연장부에 통합된 전극) 이 고려된다. 활성 전극들이 복귀 전극과 접촉하게 될 기회를 감소시키기 위해 절단이 발생할 때에 배선들의 근접성을 활용하기 위하여, 복귀 전극의 장소는 지속되는 절단 기능 동안에 위에서 설명된 장소들이나 백 상의 장소들 중의 하나로 변화될 수 있다. 하나의 실시형태는 텐션 (tension) 이 디바이스 (100) 에 대항하여 백에 가해질 때, 전기적 접촉이 조직 표본 (150) 과 만들어지도록, 전기적 전도성 층을 백 (130) 의 내부 표면에 도포하는 것일 것이다. 이 전도성 층은 복귀 전극으로서 작용할 것이고, 복귀를 배선들 (140) 로부터 분리시키기 위한 기하학적 패턴으로 구성될 수 있다. 게다가, 백은 더 큰 절연 층 내의 전기적 전도성 구역들의 바람직한 기하구조를 생성하기 위하여 전기적 전도성 층 상에 도포된 절연의 추가적인 층을 가지도록 구성될 수 있다. 이 층들은 다수의 프로세스 동작들로, 제조 동안에 백 내에 전기적 층을 몰딩 (molding) 함으로써 생성될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 백 상의 전도성 엘리먼트 (conductive element) 들은 조직과 접촉을 행하기 위하여 백 표면으로부터 돌출할 수도 있다. 관련된 실시형태에서, 복귀 엘리먼트들은 복귀 엘리먼트들의 접촉을 보장하는 것을 도울, 백 상의 통합된 팽창가능한 특징부들의 일부일 수도 있다. 전도성 엘리먼트들은 금속 또는 다른 전도성 폴리머 (conductive polymer) 로 이루어질 수 있다.
본원에서 이용된 바와 같은 용어들 활성 전극 또는 활성 전극들은 배선들 (140) 을 지칭할 수도 있다. 생성기는 또한, 일단 배선들 (140) 이 배선들 (140) 의 수축 시에 복귀 전극에 접근하면, 임피던스에 있어서의 변화를 감지할 수도 있다는 것이 추가로 고려된다. 임피던스에 있어서의 변화가 검출될 때, 전력은 조절될 수도 있거나, 임피던스에 있어서의 변화가 검출되는 배선에 차단될 수도 있다. 별도의 실시형태에서, 복귀는 절단 동안에 표본을 복귀시키고 유지하는 이중적인 역할을 하는 표본 주위의 밴드일 수 있다.
기계적 절단력들은 절단을 개시하거나 또는 이와 다르게, 절단을 가능하게 하기 위하여 배선에 인가될 수도 있다. 예를 들어, 텐션, 동적 하중, 슬라이싱 (slicing) (표본 (150) 에 대항한 배선의 반복된 측방향 모션), 또는 진동력들이 이용될 수도 있고, 표본 (150) 을 관통하여 절단하기 위하여 필요한 총 에너지의 양을 낮추는 이득을 더 포함할 수도 있다. 기계적 절단력들의 이용이 표본 (150) 의 절단을 계속하기 위한 RF 에너지의 이용 전에, 배선을 조직 표본 (150) 내로 초기에 내장할 수도 있으므로, 기계적 절단력들은 또한, 디바이스 (100) 에 근접하게 온도를 감소시킬 수도 있다. 기계적 하중은 또한, 절단을 위해 요구된 시간 및 전력을 감소시킨다. RF 배선 절단과 함께 이용된 기계적 부하들은 배선 (140) 의 하중-유지 부분 상의 40 psi 보다 더 커야 한다 (전형적으로 배선 표면 구역의 절반). 40 psi 보다 더 낮은 부하들은 낮은 온도 RF 배선 절단을 제공하기에 불충분할 수도 있다. 절단 전에, 배선들은 백으로부터 배선들을 결합해제하기 위하여, 조직 표본 (150) 을 디바이스 (110) 의 원위 단부와 직접 접촉하게 하기 위하여 인가되어야 할 인장을 요구할 수도 있다. 이 텐션은 조직 표본 (150) 을 고정하는 것을 돕고, 절단을 시작하기 전에, 배선 기하구조를 조직에 정렬하는 것을 돕는다. 이 텐션은 배선의 표면 상에서 40 내지 100 psi 의 범위에 있어야 한다. 이 텐션 범위는 다른 수단이 표본을 고정하기 위하여 이용될 경우에 40 psi 보다 더 낮을 수도 있다. RF 가 인가될 때, 더 낮은 조직 온도를 초래할 가장 효율적인 절단 효과를 제공하고, 생성기로부터의 더 낮은 전력 설정들을 허용하고, 조직 표본을 통해 절단 기하구조를 유지하기 위하여, 이 텐션은 절단의 전체 동안에 유지되어야 한다.
디바이스 (100) 를 향한 배선들의 텐션이 증가할 때, 루멘 (110) 의 원위 단부에서 배선들에 인가된 압력이 증가하여, 배선들과, 절단을 수행하기 위한 도구 원위 단부와의 사이에서 극복되어야 하는 더 높은 잠재적인 마찰력으로 귀착된다. 이것을 감소시키기 위한 방법들은 루멘의 원위 단부에서, 특히, 더 높은 온도들을 견딜 수 있고 PTFE 또는 유사한 재료들과 같은 매끄러운 표면 마감부를 제공하는 내부-직경 표면에서 재료를 가지는 것을 포함한다. 배선들과 도구 단부 사이에서 마찰력을 감소시킬 수도 있는 또 다른 실시형태는 배선들이 루멘 (110) 에서 조직의 접촉 포인트 아래로 이동하는 것을 허용하는 원위 단부에서 특징부를 가지는 것일 것이다. 이 특징부는 장소로 인해 배선들과 자연적으로 정렬될 수도 있거나, 이전에 언급된 절연 튜빙과 같은 디바이스의 다른 컴포넌트들로 "안내" 될 수 있는, 배선들이 이동할 수 있는 구역을 제공하는 하나 이상의 절개부 (cut-out) 들일 수 있다. 이 특징부는 또한, 배선들이 연장부들의 접촉 구역들 사이에서 이동하는 것을 허용하는, 더 이전에 설명된 전개가능한 연장들로 생성될 수 있다.
외과적 로봇 (surgical robot) 또는 전기기계적 아암 (electromechanical arm) 과 같은 전기기계적 시스템과의 이 디바이스의 통합은 기계적으로 보조된 절단의 이용을 추가로 가능하게 할 수 있다. 전기기계적 아암들은 조작자 피로의 위험, 또는 별도의 기계적 액츄에이터에 대한 필요성 없이 기계적 액션을 인가하기 위하여 이용될 수 있다. 또 다른 전기기계적 아암은 또한, 희망하는 위치에서 백 (130) 을 유지하는 것을 돕거나, 백 (130) 의 외부를 시청하거나 또는 이와 다르게 시각화하거나, 표본 (130) 을 추적하거나 제거하는 것을 보조하기 위하여 이용될 수도 있다. 일단 표본이 세그먼트화되었으면, 추가적인 압축 부하가 세그먼트들 또는 전체 백 중의 어느 하나의 더욱 용이한 제거를 위하여 결과적인 세그먼트들을 배향하거나 위치시키는 백에 인가될 수도 있다.
배선 텐션과 함께, 표본 (150) 을 절단하는 것은 2 개의 추가적인 기능들: 절단 동안의 에너지의 개시 및 에너지의 지속에 종종 종속적이다. 에너지의 개시는 RF 에너지의 아킹 (arcing) 이 배선들 (140) 에 근접한 조직을 증발시키기 시작할 때에 달성되는 한편, 에너지를 지속시키는 것은 조직 (150) 의 절단 동안의 활성 전극의 이동 동안에 아킹 (arcing) 을 유지하기 위하여 에너지를 배선들 (140) 에 전달하는 것을 계속하는 것을 포함한다. 절단을 개시하는 것은 전형적으로 절단을 지속시키는 것보다 더 많은 에너지를 요구한다. 이것은 RF 에너지가 배선들에 인가되기 전에, 표본 (150) 이 이미 수신된 RF 에너지를 가지는 조직과 비교하여, 훨씬 더 낮은 전기적 임피던스 특성들을 포함하기 때문이다. 표본 (150) 에 인가된 RF 에너지를 갖지 않는 전형적인 조직 표본 (150) 에 대한 임피던스 범위는 표본 (150) 에 노출된 활성 전극의 기하구조/표면 구역뿐만 아니라, 배선 (140) 의 재료에 따라, 절연되지 않은 배선에 대하여 약 30 으로부터 약 100 오옴 (Ohm) 까지를 포함할 것이다. 대조적으로, RF 에너지가 (지속 사이클 동안에) 조직에 이미 인가되었던 표본 (150) 의 임피던스 범위는 약 60 으로부터 약 1000 오옴까지 일 수 있다. 조직 임피던스에 있어서의 이 변화는 국소화된 가열, 조직 구조들의 분리, 및 조직 세포들의 증발로 인한 증기의 생성의 결과로서, 조직의 수화 (hydration) 에 있어서의 변화 (건조 (desiccation)) 로 인해 발생한다. 전기외과적 생성기의 일정한 전력 범위에서 전극을 동작시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, Valleylab Force FX 및 Force Triad 생성기들의 경우, 일정한 전력 범위는 약 64 오옴 내지 약 4096 오옴 사이이다.
전형적인 전기외과적 생성기들은 단극성 절단 모드 (monopolar cut mode) 들에 대하여 통상적으로 300 내지 500 오옴의 등급화된 부하에서 최대 전력 전송을 가지도록 설계된다. 이 범위 미만인 부하 임피던스들로의 전력 전송은 특히, 전류 제한이 시스템 내에 설계될 경우에, 생성기의 설계에 의해 제한될 수 있다. 그 결과, 절단 효과를 개시할 것을 시도하는, 발생하는 더 낮은 임피던스는 전류 제한된 영역에서 동작할 수 있고, 그러므로, 절단 효과를 시작하기 위하여 필요한 전압을 제한할 수 있다. 이 생성기들 상에서 양극성 모드들을 이용하는 것은 전력 전송을 개선시킬 수 있는 더 낮은 임피던스를 위하여 설계된 출력으로 귀착된다. 그러나, 이 양극성 모드들은 100 W 미만의 이용을 위하여 전형적으로 제한된다. 이 전력 범위는 개시 및 절단의 지속의 양자를 위하여, 배선들 (140) 상의 노출의 크기를 제한할 수도 있다.
낮은 임피던스 개시 효과들을 극복하기 위한 2 개의 통상적으로 알려진 접근법들이 있다. 첫째, 임피던스 효과는 단일 배선 루프의 노출을 제어함으로써, 그리고 배합된 절단 (Blended cut) 과 같은 비-연속 파형으로 펄스화된 에너지를 인가함으로써 극복될 수도 있다. 이것은 리나 루프 시스템 (Lina Loop system) 을 대표한다. 둘째, 전도성 유체는 전도성 경로를 보장하기 위하여 디바이스 주위의 구역으로 도입된다. 이 응용에서, 이 효과는 루프 노출의 치수들 및 디바이스 상에서의 복귀 경로에 대한 근접성을 제어함으로써, 또는 펄스 포락선의 진폭 감쇠를 갖는, 배합된 절단 파형과 같은 비-연속 파형으로 펄스화된 에너지를 인가함으로써 극복된다. 이것은 올림푸스 양극성 절제 시스템 (Olympus Bipolar Resection system) 을 대표한다.
낮은 임피던스 효과를 오프셋 (offset) 하기 위한 다른 방법들은 RF 에너지 소스의 이용가능한 범위와 정합시키기 위하여, 또는 더 낮은 임피던스 범위에 대해 최적화된 더 높은 출력의 RF 에너지 소스를 이용하기 위하여 노출을 제한하는 것일 수 있다. 노출을 제한하는 것은 특정한 배선에 의한 결과적인 절단의 크기를 제한하는 부정적인 효과를 가질 것이다. RF 에너지 소스를 증가시키는 것은 국제 안전 표준들에 의해 400 W 의 최대치로 제한되고, 이 접근법에 의해 요구된 다량의 전류로 인한 누설 또는 의도되지 않은 전류 경로들의 우려들을 증가시킬 수도 있다.
디바이스 (100) 는 절단 효과를 개시하기 위한 몇몇 실시형태들 중의 하나 이상을 이용한다. 하나의 실시형태에서, 배선 (140) 상의 코팅은 생성기가 절단 효과를 개시하기 위해 필요한 전압을 생성하는 것을 허용하기 위하여 조직-전극 계면 임피던스를 증가시킨다. 이 코팅은 320 도 F 이상인 이용 온도들을 가지는 PTFE, PFA, FEP, 실리콘 (Silicone), 또는 폴리이미드 (캡톤 (Kapton)) 와 같은 높은 온도, 높은 유전체 강도 절연체일 수 있다. 생성기에 의해 관측된 결과적인 임피던스는 개시 전에 대략 수 백 내지 수 만 오옴을 포함할 것이고, 조직 표본 (150) 과의 배선 표면 접촉 구역, 코팅 재료 속성들, 코팅의 두께, 배선 재료, 및 표본 조성물에 따라, 절단 프로세스 동안에 약 50 및 약 1000 오옴에 이르기까지 감소할 것이다. RF 에너지가 배선 (140) 을 통해 인가될 때, 코팅의 두께 및 구조에 있어서의 변동들은 전극과 조직 사이에 임피던스의 변동의 매우 작은 구역들을 생성한다. 배선에 인가된 전압이 코팅의 국소화된 더 낮은 임피던스 부분의 유전체 내성을 극복하기 위하여 요구된 전위에 도달할 때, 아크 (arc) 는 코팅에서 마이크로 공극을 생성하는 이 절연 구역을 통해 생성되고, 절단 효과의 개시가 달성된다. 전력 전달과 전극 표면 구역 사이의 관계가 주어지면, 최적의 배선 전력 밀도가 희망된다. 예를 들어, PTFE-코팅된 304 스테인리스 스틸 배선에 대하여, 1240 W/in2 보다 더 큰 전력 밀도들은 급속한 개시 및 낮은 온도의 절단을 제공한다. 이상적으로, 전력 밀도들은 자궁 섬유종 (uterine fibroid) 들과 같은 더 단단한 조직들에 더욱 양호하게 적응하기 위하여 1340 와트/제곱 인치 (Watts/square inch) 보다 더 크다. 이 실시형태는 파괴되기 전에 다수의 절단 개시들을 견디면서 디바이스 (100) 에 비용을 거의 추가하지 않는다. 그러므로, 전력이 임의의 이유로 배선 전극에 중단될 경우, 절단은 재개시될 수 있다. 배선들의 수가 증가하거나, 조직 표본의 크기가 더 커짐에 따라, 그것은 절단 사이클의 지속 기능을 수행하기 위하여 더 많은 에너지를 요구한다. 이것은 활성 전극의 표면 구역이 증가함에 따라, 생성기에 의해 관측된 더 낮은 임피던스에 기인한다. 더 이전에 설명된 바와 같이, 낮은 임피던스들로의 생성기 출력의 자연적인 제한은 조직에 전달될 수 있는 전력의 제한으로 귀착될 것이다. 이것을 개선시키기 위한 수단은 더 낮은 전류 제한을 갖는 개시 기능 동안에 더 높은 전압을 제공할 수 있는 생성기 출력을 생성하는 것과, 지속 기능 동안에 더 높은 전류 출력을 제공할 수 있는 출력으로 천이 (transition) 하는 것일 것이다. 이 천이는 전자적으로, 또는 소프트웨어 제어에서의 변화로 수행될 수 있다. 천이 포인트는 개시 효과를 동반하는 전류에서의 초기 상승에 의해 결정된다. 이 실시형태에 대하여, 생성기는 가장 큰 전력 수요를 자연적으로 출력하도록 설계되어야 하지만, 전자적 또는 소프트웨어 제어의 어느 하나로 적용된 제한들은 최대 출력 전력을 안전 표준들에 의해 기술된 400 W 이내로 유지할 수 있다. 에너지 전달 능력을 개선시키기 위하여 이용될 수도 있는 또 다른 방법은 RF 에너지를 활성 전극들 또는 복귀 전극들의 서브세트에 제공하는 다수의 생성기들을 이용하는 것일 것이다. 이것은 지속 기능을 수행하기 위하여 요구된 총 전력을 낮은 임피던스 조직 내로 전달하기 위하여 각각의 생성기에 대한 더 낮은 전력 설정을 허용할 것이다. 또 다른 대안적인 방법은 전체적인 평균 전력이 최소화되도록, 개시 또는 절단 사이클들 중의 하나 또는 양자 동안에 전달된 에너지를 급속하게 펄스화하기 위한 것이다.
배선 전극 상의 절연성의 높은 온도 코팅은 배선 (140) 이 조직을 관통하여 절단하기 위하여 이용되는 표본 제거 이외의 다른 외과적 응용들에서 유리할 수도 있다. 다른 배선 절단 응용들의 예들은 자궁 경관 (cervix) 으로부터 자궁을 절단하기 위한 배선 루프들 (Lina Medical 에 의한 리나 루프 (Lina Loop)), 렐쯔 루프 (Lletz loop) 들, 양극성 절제 루프들, 및 폴리펙토미 (polypectomy) 루프들을 포함한다. 장점들은 조직과 접촉하면서 절단을 개시하는 것, 절단을 개시하기 위해 필요한 더 적은 전력, 인접한 해부학적 구조들에 대한 손상의 기회를 감소시키는 더 낮은 결과적인 온도들, 및 사용자에 대한 가시성을 흐리게 하기 위한 더 적은 연기를 포함할 수도 있다.
개시를 위한 증가된 임피던스를 생성하는 다른 방법들은 NTC 또는 네거티브 온도 계수 재료, 또는 작은 노출 길이에서 시작하고 활성화 후에 증가되는 가변적인 노출과, 국소화된 활성 전극-조직 계면 임피던스를 증가시키기 위하여 더 높은 임피던스 유체 또는 공기 압력의 전달을 허용하는 배선 (140) 일 수 있다. 증가된 임피던스는 또한, 갭을 생성하기 위한 온도로 기계적으로 확대되거나 축소되고, 더 낮은 온도들로 임피던스에 있어서의 증가로 귀착되는 노출에 근접한 컴포넌트를 추가함으로써 생성될 수도 있다. 게다가, 더 낮은 온도 코팅은, 일단 배선 (140) 이 코팅의 용융점 (melting point) 에 도달하면, 코팅이 파괴되어, 개시가 발생하는 것을 허용하도록 사용될 수도 있다. 이러한 접근법으로, 배선 (140) 은 절단을 개시하기 위하여 한 번 오직 이용될 수도 있다. 코팅들은 연속적으로, 또는 연속적인 수의 작은 노출들을 시뮬레이팅하거나 더 긴 노출 길이에 비해 효과적인 더 높은 임피던스를 생성하는 패턴으로 중의 어느 하나로 도포될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 착색제 또는 염색제는 절단 전에 또는 절단 동안에 샘플을 표기하기 위하여 배선 (140) 또는 배선 코팅의 외부에 추가될 수도 있다. 최근의 연구는 세절절개된 (morcellated) 자궁 샘플들이 비-세절절개된 (non-morcellated) 표본들보다 병리학 (pathology) 을 정확하게 평가하기가 더욱 어렵다는 것을 보여주었다. 조직 상의 좌측의 염색제 표기들은 더욱 규칙적인 절단들과 조합하여, 조직학적 평가를 수행하고 있는 병리학자에게 유리할 수도 있다.
코팅에 추가하여, 생성기는 절단 효과를 개시하기 위하여, 몇몇 실시형태들 중의 하나 이상을 채용할 수도 있다. 생성기는 RF 활성화를 개시하기 위한 짧은 기간의 더 높은 전압을 제공하기 위하여, 생성기 출력의 일부로서 교류 결합되거나 통합되는 펄스화된 높은 전압 출력을 추가할 수 있다. 생성기는 또한, 조직을 건조시킴으로서 더 높은 전압으로 귀착되는 조직 임피던스를 증가시키기 위하여 높은 전류를 제공할 수 있거나, 더 짧은 기간과, 그 다음으로, 에너지를 지속시키기 위한 더 낮은 연속적인 에너지 레벨을 위한 조직 표본 (150) 에 전달된 에너지를 증가시키기 위하여 RF 에너지의 전달을 간헐적으로 변동시킬 수 있다. 조직 임피던스는 개시의 시작 시에 매우 낮고 절단 효과가 시작된 후에 증가하므로, 이 2 개의 국면들을 위하여 요구된 전력은 상이하다. 배선 코팅 없는 개시를 위하여, 높은 전력 설정은 낮은 임피던스 조직으로의 높은 전류 전달로 아크를 생성하기 위해 요구된 전압을 제공하도록 요구된다. 지속 국면 동안의 개시 후에, 임피던스는 증가하여 훨씬 더 적은 전류와, 그러므로, 더 적은 전력을 요구한다. 생성기는 언제 개시가 시작되는지를 결정하기 위하여 전류를 감지할 수 있다. 개시 전에, 전류는 높을 것이고, 훨씬 더 낮은 레벨로의 전류의 천이는 절단 효과의 시작을 표시한다. 생성기는 개시 동안에 더 높은 전력 설정을 제공하고 전력을 더 낮은 지속 전력 설정으로 감소시키기 위하여 이 정보를 이용할 수 있다. 생성기는 또한, 전력을 미리 결정된 설정 또는 한계로 증가시키거나, 전류 천이가 관측될 때까지 펄스화된 출력을 인가하는 것과 같이, 절단 효과를 개시하기 위한 다른 수단을 제공하는 것과 같이, 개시 국면에서의 시간을 계속 추적할 수 있다.
절단 효과를 개시하는 또 다른 방법은 조직의 건조에 의해 조직-배선 계면에서의 임피던스를 증가시키기 위하여, 또는 국소화된 조직의 온도를 증가시키기 위하여 조직 표본 (150) 을 전처리하기 위한 것이다. 이것은 가열된 공기를 배선 근처에 인가하여 국소화된 조직을 사전-가열 (pre-heat) 함으로써, 또는 니크롬 (Nichrome) 과 같은, 전류에 대해 온도가 민감한 재료들의 포함에 의해 설계된 배선들 (140) 을 이용함으로써 행해질 수 있고, 여기서, 개시 전에 필요한 높은 초기 전류는 RF 에너지가 절단을 시작하는 것을 허용하기 위하여 조직을 전처리 (pre-treat) 하기 위한 배선 (140) 을 증가시키고, 에너지를 지속시키기 위해 필요한 더 낮은 전류는 RF 에너지가 절단을 계속하는 것을 허용한다. 이것은 또한, 기본적인 RF 파형에 추가된 더 높은 주파수의 연속 파형으로 자기적 코팅된 또는 자기적 조성의 배선 (140) 을 이용함으로써 달성될 수 있다. 이 더 높은 주파수 파형은 자기적 재료가 온도에 있어서 증가하게 할 것이다. 높은 주파수 파형은 RF 활성화의 시작 시에 인가될 수 있고, 더 낮은 주파수의 RF 출력이 전류 전달에 의해 결정된 바와 같이 개시를 시작할 때에 제거될 수 있다. 높은 주파수 파형은 MHz 내지 수 십 MHz 범위에 있을 수 있거나, 활성 전극의 기하학적 속성들 및 자기적 재료 속성들에 의해 결정된 바와 같이 더 높을 수 있다.
또 다른 실시형태는 하나의 배선 (140) 이 활성 전극으로서 동작하고 다른 배선 (140) 이 복귀로서 동작하는 2 개의 근접하게 이격된, 실질적으로 평행한 배선들 (140) 을 사용한다. 근접하게 이격된 배선들 (140) 은 활성 및 복귀 사이의 거리를 감소시켜서, 조직 표본 (150) 의 더욱 신속한 가열 및 절단으로 귀착된다.
생성기는 절단 효과를 수행하기 위하여 정상적인 전력 설정에서 설정될 수도 있다. 요구된 전력 설정들의 범위는 노출 크기, 또는 조직 표본 (150) 과 배선 (140) 사이의 표면 구역에 의해 결정되고, 전형적으로 60 내지 280 와트 (watt) 의 범위에 있다. RF 에너지는 양극성 방식으로 인가되고, 전류는 조직 표본 내에 포함되고, 인접한 조직 구조들로 전달되도록 의도된 것은 아니다. 절연성 백 (130) 에서의 표본 (150) 의 포함은 환자의 나머지로부터의 표본 (130) 의 추가적인 전기적 격리를 추가한다. 생성기는 전류 전달과, 개시 및 절단의 지속 동안에 관측된 임피던스에 기초하여, 알고리즘을 이용한 출력의 진폭 또는 듀티 사이클 (duty cycle) 의 조절들을 제공할 수도 있다.
더 이전에 언급된 바와 같이, 인가된 기계적 부하의 양은 또한, 신뢰성 있고 신속한 절단을 위하여 중요하다. 40 내지 100 psi 의 최적 부하 (조직 상에서 부하를 인가하고 있는 배선 표면 구역의 절반) 가 인가되는 것을 보장하기 위하여, 부하의 양은 사용자가 적절한 부하를 추측하는 것에 의존하는 것이 아니라, 도구에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 하나의 실시형태에서, 스프링 부하는 배선 단부들에 인가된다. 스프링을 늘리는 기구로 핸들을 압박함으로써, 또는 당해 분야의 당업자들에 의해 용이하게 구상된 접근법에 의해, 스프링을 프리로딩 (preload) 하는 "트리거" 를 수동으로 연장함으로써 부하를 인가하기 위하여, 스프링은 사용자에 의해 활성화될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 이완된 상태에서의 스프링은 배선들 (140) 로의 RF 전달을 위한 회로를 완성하는 2 개의 전기적 접촉부들의 분리를 제공한다. 스프링이 이완된 상태에 있는 동안, 이 전기적 접촉부들은 전기적 결합을 가지지 않고, RF 에너지는 배선들 (140) 로 전달될 수 없다. 스프링은, 40 내지 100 psi 의 희망하는 최적의 부하가 배선 단부들에 인가될 때에 그것이 압축하여, 2 개의 전기적 접촉부들이 서로 접촉하여, 전기적 결합을 생성함으로써, RF 에너지를 배선들 (140) 로 전달하도록 선택된다. 스프링 및 접촉부들의 이격은 최소 부하가 RF 에너지가 전달되기 전에 인가되는 것을 보장하도록 설계될 수 있고, 또한, 희망하는 값을 초과하는 부하를 인가하는 것은 접촉부들을 서로를 초월하여 연장시킬 수 있어서 전기적 결합을 제거하도록 설계될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 사용자는 절단을 수행하기 위해 필요한 힘을 공급할 수 있고, 인가된 힘을 측정할 수 있는 센서는 정보를, 마이크로프로세서, FPGA, 아날로그 제어 회로, 또는 다른 유사한 제어 디바이스와 같은 제어 메커니즘으로 제공하기 위하여 포함될 수 있어서, RF 에너지는 힘이 40 내지 100 psi 의 수용가능한 범위 내에 있을 때에 오직 인가된다.
조직 감소의 완료 후에, 디바이스 (100) 는 디바이스 (100) 에 남아 있을 수도 있는 백 (130) 의 임의의 접속들을 해제함으로써 제거될 수도 있다. 백이 절단을 위하여 체외이전되지 않았을 경우, 디바이스 (100) 는 백 (130) 이 접근 포트를 통해 환자로부터 외부에 위치될 수 있다는 것을 보장하기 위하여 안내 배선 또는 배선들을 이용할 수도 있다. 이 안내 배선들은 조직 세그먼트들의 제거를 보조하기 위하여 포트를 통해 백 (130) 의 개구를 견인하는 것을 보조할 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 클립은 백 개구를 봉쇄하기 위하여 집게 또는 다른 조작 툴을 이용하여 백에 적용된다. 포함된 백 내부의 조직 세그먼트들은 길고 좁은 일련의 조직 세그먼트들을 생성하기 위하여 백의 길이 내에서, 그리고 백의 길이를 따라 조작될 수도 있다. 이 조직 세그먼트들을 포함하는 백은 접근 포인트, 부인과 (gynecological) 절차들을 위한 질 (vagina), 또는 SILS 절차들을 위한 배꼽 (umbilicus) 또는 다른 타입들의 최소 침습 절차들을 위한 미니-개복술 (mini-laparotomy) 과 같은 다른 접근 포트 중의 어느 하나를 향해 조작될 수 있다. 작은 특징부들은 조작 동안에 백의 길이를 따라 조직을 분배하는 것을 보조하기 위하여, 작은 "후크들" 과 같이, 조직을 잡기 위하여 백 내에 포함될 수 있다.
조직 세그먼트들의 제거는, 조직 집게를 백 (130) 의 개구 내로 삽입하고, 세그먼트들을 집고, 백 (130) 내에 포함된 포트를 통해 이들을 제거함으로써 달성될 수도 있다. 세그먼트들을 위치시키고 집는 것을 보조하기 위하여, 백의 노출된 부분을 견인함으로써 인가된 텐션은 세그먼트들을 함께 견인하기 위하여 이용될 수 있거나, 백의 흡입법은 백을 공동 내로 연장하고 세그먼트들의 이동 및 조작을 위한 더 많은 공간을 생성하기 위하여 이용될 수 있다. 조직 집는 것을 보조하기 위하여, 포트 개구를 유지하는 방법이 요구될 수도 있다. 이 연장은 감겨진 수축기 (retractor) 와 같은 현재 이용가능한 제품들을 이용함으로써 달성될 수도 있다. 다른 실시형태들은 표본 백 내로 통합된 특징부들로 달성되는 수축 방법을 이용할 수도 있거나, 별도의 도구일 수도 있다. 통합된 백 확대 옵션 실시형태들은 백이 포트 개구를 탈출하는 포인트 바로 이전 또는 바로 이후에 백을 확대하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 이 통합된 확대는 확대 배선 또는 탄성 링과 같은 기계적 수단에 의해, 또는 백 내의 팽창된 포켓들에 의해 달성될 수도 있다. 별도의 수축 도구들에 대한 실시형태들은 포트 개구를 기계적으로 확대하기 위한 반-강성 (semi-rigid) 커프 (cuff) 를 포함할 수도 있다. 외부 커프는 커프를 삽입된 위치에서 유지하는 것을 보조하기 위하여 거친 표면 질감부를 포함할 수 있다. 표면 내부의 커프는 조직 세그먼트 제거를 보조하기 위하여 매끄러운 코팅을 포함할 수 있다. 커프 도구 위치는 또한, 외부 상의 부풀은 특징부와 같은 다른 특징부들, 팽창될 때, 커프가 제거되는 것을 방지할 커프의 원위 단부의 도움으로 유지될 수 있다. 별도의 수축 도구에 대한 다른 실시형태들은 삽입의 용이함을 위하여 붕괴될 수 있는 붕괴가능한 링 또는 나선형 형상의 디바이스를 포함할 수도 있다. 일단 정위치이면, 붕괴된 형상이 해제될 수 있고 그 이완된 구성으로 다시 반발하는 것이 허용될 수 있어서, 이에 따라, 자연적인 크기 및 포트 개구의 형상 중 적어도 하나를 확대시킬 수 있다. 게다가, 내시경 (endoscope) 은 집는 것을 보조하기 위한 더욱 양호한 시각화를 위하여 광원과 함께 삽입될 수도 있다. 접근 포트 크기에 관련된 결과적인 조직 세그먼트들의 크기에 따라, 투관침은 대형 세그먼트들의 제거를 보조하기 위하여 조직 단편 제거 이전에 제거될 수도 있다. 다른 실시형태들은 백의 내부 라이닝 (lining) 에 임시로 부착되는 비-전도성의 톱니모양 (후크와 유사한) 스트립 (strip) 들의 추가일 수도 있다. 이 스트립들은 조직 집게 대신에, 또는 조직 집게에 추가하여 이용될 수 있다. 일단 조직 세그먼트화가 완료되면, 이 비-전도성 스트립들은 백 (130) 으로부터 순차적으로 견인될 수 있고, 이에 따라, 표본 세그먼트들의 신속한 제거를 보조할 수 있다. 대안적으로, 백은 세그먼트들을 취출을 위한 더 작은 구역으로 수집하는 더 좁은 단부 또는 하부를 가질 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 통합된 카메라를 갖는 집게는 제거 동안에 백으로부터 세그먼트들을 보면서 잡는 것을 보조하기 위하여 이용될 수도 있다. 다른 대안들은 사용자가 백 내에 배치될 수 있고 공기 흡입을 이용하여 세그먼트들을 "잡을 수 있는" 조명되거나 조명되지 않는 백 개구 또는 흡입 디바이스를 향해 도구를 견인하는 동안에, 조직 세그먼트들을 잡는 턱형 또는 후크형 단부를 갖는 도구를 포함한다.
신체 공동 및 표본 백 (130) 외부의 인접한 조직 구조들의 열적 보호가 발생할 수도 있다. 조직 표본 백 (130) 은 감소 이전, 감소 동안, 그리고 감소 후에, 조직 표본 (150) 으로부터 열 전도를 감소시키거나 제거하기 위한 하나 이상의 특징부들을 포함할 수도 있다. 이 수단들은: 백 (130) 을 라이닝하는 절연 재료, 백 표면으로부터의 조직 (150) 의 분리를 만들기 위하여 백 (130) 에 몰딩되거나 도포되는 딤플 (dimple) 들 또는 스페이서 (spacer) 들과 같은 기계적 특징부들, 2 개의 층들 사이에서 절연 및 이격을 제공하기 위하여 일단 조직으로 채워지면, 층들 사이에 인가된 포지티브 공기 압력 또는 유체를 갖는 다층 백 (130), 조직 표본 (150) 주위의 백 (130) 내에서 순환된 비-전도성 유체 또는 공기, 표본 백 (130) 주위의 신체 공동 내에서 순환된 유체, 벤츄리 효과 (Venturi effect) 를 생성하기 위한 다수의 포트들을 갖는 벤츄리 냉각 시스템, 열 파이프, 젖은 외과 수건들과 같은 표본 백 (130) 주위의 열-흡수 재료, 또는 디바이스 (100) 가 도입되기 전에 또는 절단 바로 전에 삽입된 열 보호 재료를 추가하는 것이다. 열 전도를 제어하기 위한 다른 수단들은 특히, 전력 진폭을 조절하거나 출력을 펄스화하는 것에 의한 절단의 에너지 지속 국면에서, 절단을 수행하기 위해 필요한 최소 양을 인가하기 위하여 에너지를 제어하고 있다. 열적 보호는 또한, 복귀 전극을 위하여, 그리고 핸들 또는 도입기의 원위 단부에서와 같이 배선들이 조직을 탈출할 때에 필요하게 될 수도 있다. 더 이전에 언급된 바와 같이, 배선들 (140) 상의 텐션은 예컨대, 인접한 구조들에 의해 보여진 온도들을 감소시키기 위하여, 조직 표본에서 배선들 (140) 을 "매립 (bury)" 할 수도 있다. 기계적 힘을 증가시키는 것은 절단하기 위해 필요한 시간 및 전력을 감소시킴으로써, 온도를 감소시킨다.
열적 보호를 제공하기 위한 다른 수단은 열점 (hot spot) 들의 시각적 표시를 제공하기 위한 백 (130) 내의 열전대 (thermocouple) 들, 서미스터 (thermistor) 들, 또는 열 민감성 라이닝과 같은 열적으로 민감한 특징부들을 백 (130) 내로 편입하기 위한 것이다. 생성기는 이 센서들로부터의 피드백에 기초하여 출력을 조절할 수 있다. 온도는 또한, 전기적 파라미터들을 모니터링하고, 전달되는 에너지를 계산하고, 결과적인 온도를 추정함으로써 추론될 수 있다. 알려진 임계치는 표본에 대해 전달된 전형적인 에너지에 대하여 시간의 주기에 대한 실제적인 계산된 에너지를 비교하기 위하여 이용될 수 있다. 이것은 조직으로 전달된 RF 에너지를 조절함으로써 출력을 제어하기 위하여 이용될 수 있다.
본원에서 설명된 디바이스 (100) 및 방법은 폐 절제술 (lung lobectomies), 비장 (spleen) 제거, 신장 (kidney) 제거, 또는 더욱 최소 침습 접근법이 희망되는 다른 절차들과 같이, 대용적 조직 표본들이 제거되어야 하는 다른 절차들에서 이용될 수도 있다.
표본이 백으로 적재된 후와, RF 에너지가 인가되기 전에는, 표본을 배선들에 대하여 고정하기 위하여 전체 배선 어셈블리 (140) 를 프리텐셔닝 (pretension) 하는 것이 바람직하다. 이 배선 프리텐션은 또한, RF 에너지의 인가 전에 배선들을 표본 내로 내장할 것이고, 이에 따라, 의도된 표본 외부에서 상승된 온도들의 잠재적인 확산을 최소화할 것이다. 이 배선 프리텐셔닝은 독립적인 기구로 달성될 수 있거나, 표본 절단 프로세스 동안에 기계적 텐션을 위하여 이용된 기구와 조합될 수 있다. 프리텐션 값들은 프리텐션 기구가 부착되는 배선들의 궁극적인 텐션 값 미만으로 머무를 필요가 있다. 이상적인 프리텐션 값들은, 절단 전에 배선들을 기계적으로 내장하고, RF 에너지로부터 최적의 절단 효과 (주변 표본에 대한 낮은 온도들) 를 얻으면서 표본을 통한 배선 이동의 진행과 균형을 맞추는 범위에서 존재한다. 이 프리텐션은 각각의 배선에 대하여 40 내지 100 psi 의 범위에 있어야 한다. 이 텐션 범위는 다른 수단이 표본을 고정하기 위하여 이용될 경우에 40 psi 보다 더 낮을 수도 있다.
일부 디바이스 구성들에서, 배선들의 서브세트들의 다수의 기계적 견인들은 신체로부터의 제거 전에 요구된 표본 세그먼트화를 달성하기 위하여 필요하게 될 수도 있다. 이 견인 기구는 배선들의 상이한 서브세트에 부착되는 하나의 기구의 반복된 모션일 수 있거나, 전용 기계적 기구가 각각의 배선 서브세트를 위하여 이용될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 복수의 상수-힘 (constant-force) 스프링들은 텐션을 배선들의 서브세트에 인가하기 위하여 이용될 수 있어서, 이 서브세트들은 절단 프로세스 동안에 순차적으로 견인될 수 있다. 각각의 상수-힘 스프링 스풀 (spool) 은 순차적인 순서로 RF 절단 프로세스를 활성화하기 위하여 순차적으로 전기작동 (electrify) 될 수 있다.
디바이스는 전기외과적 생성기에 전기적으로 접속하기 위하여 케이블을 이용할 것이다. 접속은 표준 3-핀 단극성 활성 커넥터와, 2 핀 단극성 복귀 커넥터, 적절한 에너지 전달 능력으로, 또는 조직 제거 시스템을 위하여 설계된 맞춤형 전기적 커넥터로 도관 밀봉 (vessel sealing) 을 제공하는, 생성기들을 위한 표준 2 핀 도관 밀봉 커넥터를 이용하여 행해질 수 있다. 전기적 접속은 케이블류 (cabling) 를 통해 루멘 내부에 전기적으로 접속된다. 거기에서, 전기적 접속은 다음 절단을 수행하도록 의도된 배선들의 세트와 정렬하기 위하여 위치들을 변화시킬 스위치의 공통 단자에 접속될 수 있다. 이것은 칼라 (collar) 또는 제어를 희망하는 위치로 회전시키는 사용자에 의해 기계적으로 달성될 수 있거나, 제조 프로세스의 일부로서 제 1 위치로 초기에 설정될 수 있고 디바이스 내의 견인 기구에 의해 자동으로 전진될 수 있거나, 스텝 모터와 같은 전기기계적 구동 컴포넌트를 이용하여 자동으로 전진될 수 있거나, 로직 회로 또는 마이크로프로세서 제어에 의해 구동된 트랜지스터, 중계기, 또는 다른 스위칭 디바이스를 통해 접속될 수 있거나, 절단을 수행하기 위하여 힘의 인가 또는 견인 기구의 전진에 의해 선택될 수 있다. 이 접속은 견인 기구의 기계적 구조 (스프링, 로드 (rod) 등) 를 통해 제공될 수 있고, 전기적 접속을 완료하기 위하여 견인 기구 상에 위치된 와이퍼 (wiper) 를 갖거나, 절단 동안에 함께 견인되는 견인 기구를 따라 이어지는 배선을 갖는 루멘 상에 위치된 "버스 (buss)" 바 (bar) 처럼 작동하는 별도의 컴포넌트일 수 있다. 디바이스는 배선들의 하나의 세트가 임의의 주어진 시간에 전기작동되는 것을 오직 허용할 수도 있다. 복귀는 백에서, 디바이스의 원위 단부 또는 다른 장소의 어느 하나에서 적절한 복귀 전극에 접속될 것이고, 단락 회로를 회피하기 위하여, 또는 전기적 누설 전류를 감소시키기 위하여 분리 및 절연된 재료들에 의해 격리될 것이다.
활성 전극 배선들은, 배선들을 포획하기 위하여 기계적 측면 부하를 제공하는 맞춤형 커넥터, 배선 단부들을 적용하고 포획하는 나사가 제공된 접속, 견인 기구 내로 통합되거나 견인 기구 단부에서 설계 특징부 내로 고정되거나 포획되는 배선 단부들을 유지하는 크림프 (crimp), 납땜 (solder) 또는 용접 동작, 정위치에서 그것을 잠그는 견인 기구 상의 메이팅 특징부 (mating feature) 에서 배치되는 구 (spherer) 또는 절개부와 같은 배선 상의 고정된 기하구조의 추가, 또는 용이하게 삽입되지만 용이하게 제거될 수 없도록 배선을 잡는 견인 기구 내로 설계되는 클립을 포함하는 다양한 방법들로 견인 기구에 고정될 수 있다.
디바이스는 적당한 동작을 보장하고 부주의한 RF 열적 손상의 가능성을 감소시키기 위한 특징부들을 포함할 수도 있다. 이 특징부들 중의 하나는 백이 전개되고, 배선들이 프리텐셔닝되고, 백의 개구가 체외이전되고 루멘의 외부 표면을 따라 텐셔닝될 때까지, RF 에너지가 배선들 (140) 에 인가되는 것을 허용하지 않기 위한 것일 수도 있다. 이것은 시퀀스가 성공적으로 완료된 후에, 또는 이전에 설명된 바와 같이 분리된 전기적 접촉부들을 제어하는 일직선 스프링으로 RF 에너지를 인에이블하기 위한 제어에 정보를 제공하는 프리텐셔닝을 측정하기 위하여 힘 센서들을 견인 기구 및 백 안내 배선들 내로 통합하게 함으로서 달성될 수 있다. 그것은 또한, 배선들 및 백이 최소 내지 최대 부하 범위에서 프리텐셔닝될 때, 이 기계적 특징부들이 마이크로프로세서, FPGA, 아날로그 제어 회로, 또는 다른 유사한 제어 디바이스와 같은 정렬 기구 내에 있도록, 기계적 특징부들이 디바이스의 루멘과, 견인 기구 및 백 안내 배선들 상의 대응하는 기계적 특징부들을 따라 위치되도록 함으로써 달성될 수도 있다. 이 정렬은 전기적 결합을 생성할 수도 있어서, 낮은 전압의 문의 신호 (interrogation signal) 는 인가되어야 할 RF 에너지를 인에이블하기 위한 제어 신호로서 이용될 수 있다. 또 다른 특징부는 RF 에너지를 연속적인 배선 쌍들에 인가하기 위한 미리 정의된 시퀀스를 가지기 위한 것일 수도 있다. 이것은 RF 에너지 공통 접속에 전기적으로 결합되는 회전 노브 (rotating knob) 를 가짐으로써 달성될 수도 있고, 미리 설정된 위치들로 회전하는 것은 대응하는 견인 기구 또는 대응하는 배선 세트에 대한 전기적 결합 경로에 대한 접속을 행한다. 이것은 또한, 위에서 설명된 바와 같이 RF 공통 접속을 전진시키는 회전 기구로 달성될 수 있고, 여기서, 공통인 RF 에너지의 전진은 다음 장소에 공통인 RF 에너지를 강제하는 이동의 근위 단부 (proximal end) 에서 견인 기구 설계에서의 기계적 특징부에 의해 수행된다. 이것은 또한, 다음 장소에 공통인 RF 에너지를 자동으로 전진시킬 수 있는, 스텝퍼 모터 (stepper motor) 와 같은 전기기계적 디바이스에 의해 달성될 수도 있다. 또 다른 특징부는 디바이스의 백 또는 루멘에서 디바이스 내의 온도 센서들을 포함하기 위한 것일 수도 있다. 이 온도 센서들은 온도를 추론하기 위하여 전기적 신호들을 이용하는 서미스터들, 열전대들, 또는 다른 반도체들일 수 있다. 이 센서들은 디바이스 내에서 적당한 온도 범위들을 유지하기 위하여, 제어 디바이스가 진폭 또는 펄스 변조와 같은 RF 에너지 출력을 디스에이블 (disable) 하거나 제한할 수 있도록, 마이크로프로세서, FPGA, 아날로그 제어 회로, 또는 다른 유사한 제어 디바이스와 같은 제어 메커니즘에 의해 측정될 수 있다. 그것들은 또한, 온도가 미리 설정된 임계치를 초과할 때에 RF 에너지를 디스에이블하기 위하여 재설정가능한 가용성 링크로서 작동할 수 있는 아날로그 회로와 함께 이용될 수 있다. 또 다른 특징부는 상수-힘 스프링들, 견인 로드들, 또는 커넥터들과 같은 전기적 결합 경로들 근처에 있는 모든 금속 부품들이 절연 재료들 또는 도포된 코팅들의 어느 하나와 전기적으로 격리되는 것을 보장하기 위한 것일 것이다. 이것은 활성 전극 배선 세트로부터 다른 배선 세트들로의 의도되지 않은 전기적 결합의 가능성을 감소시킬 것이다. 또 다른 특징부들은 RF 에너지 인가 전이나 RF 에너지 인가 동안에 개방 또는 단락 회로 검사를 수행할 수 있는 전기적 회로를 가지기 위한 것일 것이다. 이 검출은 RF 에너지가 인가되어야 하거나 종결되어야 하는지를 결정하기 위하여 이용될 수 있는 전기적 회로로 수행될 수 있다. 또 다른 특징부는 전기외과적 생성기에 접속되는 전기적 플러그 (electrical plug) 내의 정보를 포함하기 위한 것일 수도 있다. 이 정보는 전력 및 모드 값들을 설정하기 위하여 이용될 수 있거나, 생성기가 적당한 전력 및 모드 값들로 설정되는 것을 검증하기 위하여 이용될 수 있거나, 시스템의 안전성 및 효능을 증대시키는 성능 값들을 부여하기 위하여 디바이스에 대한 다른 정보를 생성기에 제공하기 위하여 이용될 수 있다. 이 정보는 플러그의 외부 상에서 라벨이 붙여질 수 있거나 플러그에 부착된 RFID 라벨을 제공받을 수 있거나, 플러그 내의 RFID 칩 또는 전기적 메모리 디바이스 (즉, EEPROM, 플래시 메모리, 마이크로프로세서, 또는 다른 메모리 디바이스) 내로 내장될 수 있거나, 생성기 내에서 정보를 포함하는 미리 정의된 테이블에 대한 인덱스를 제공하기 위하여 측정될 수 있는 저항과 같은 수동 컴포넌트일 수 있다.
일부 실시형태들에서, 이전에 설명된 식별 특징부들은 동시에 절단하도록 의도된 배선들 (140) 또는 배선들의 세트들과 인터페이싱하는 커넥터들 내로 편입될 수도 있다. 이 특징부들은 동일한 절단 효과를 수행하기 위한 더 낮은 전력 설정을 허용하거나, 상이한 배선 길이들로 귀착되는 상이한 백 크기들 및 형상들에 대한 더욱 정밀한 전력 조절을 위한 주변부에서의 더 짧은 노출과 같이, 상이한 노출들이 조직 표본의 상이한 구역들에 대해 희망될 경우에, 디바이스 (100) 가 전력 레벨들을 조절하는 것을 허용한다.
지금부터 도 3 내지 도 30 으로 돌아가면, 디바이스 (100) 및 다양한 실시형태들을 어떻게 만들고 이용하는지에 대한 세부사항들이 지금부터 설명된다. 이 문서의 목적을 위하여, 이와 다르게 기재되지 않으면서, 용어들 "배선" 및 "전극" 은 상호 교환가능하게 이용될 수도 있다. 구별이 요구될 경우, "배선" 은 전극의 전도성 부분을 지칭하도록 일반적으로 의도된다. 예를 들어, 도 30 에서, 특징부 (1400) 는 전극 (1400) 으로서, 또는 더욱 일반적으로 배선 (1400) 으로서 지칭될 수도 있다. 도 30 에서, 전극 또는 배선 (1400) 은 전도성 배선 (1406) 으로 예시되어 있다.
도 3 에는, 환자의 공동 (1000) 내부에 전개된, 일부 실시형태들에 따른 취출 백 (302) 이 예시되어 있다. 취출 백 (302) 은 공동 (1000) 으로부터 외과적으로 제거되고 있는 조직 표본 (1002) 을 수납하도록 성형되고 크기가 정해진다. 당해 분야의 당업자들은 제거되고 있는 특정한 조직 표본 (1002) 과 관련하여 취출 백 (302) 의 적절한 크기설정을 어떻게 선택할 것인지를 이해할 것이다.
도시된 실시형태에서, 취출 백 (302) 은 입구 (310) 를 갖는 용기 (312) 와, 이 개시물의 후속 부분들에서 더욱 상세하게 설명될 방식으로 용기 (312) 내에 배치된 복수의 전극들 (308) 을 가진다. 용기 (312) 는 당해 분야에서 알려진 바와 같이, 캐뉼라 (cannula) 또는 루멘과 같은 표준 외과적 튜브를 통해 신축성이 있고 전개가능할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 체결기 (fastener) (314) 또는 복수의 체결기들 (314) 은 희망하는 구성으로 전극들 (308) 을 용기 (312) 에 임시로 또는 영구적으로 체결하기 위하여 제공될 수도 있다.
스프링-바이어싱된 링 (spring-biased ring) (316) 은 취출 백 (302) 의 개방을 용이하게 하기 위하여 취출 백 (302) 의 입구 (310) 에서 제공될 수도 있지만; 그러나, 당해 분야의 당업자들은 이것은 발명을 실시하기 위하여 필수적인 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 일부 실시형태들에서, 용기 (312) 및 체결기들 (314) 은 튜브를 통해, 예컨대, 전개 도구 (1004) 를 통해, 공동 (1000) 내로 전개되도록 구성되고, 정위치로 반발하도록 허용된다.
취출 백 (302) 이 정위치에 있은 후에, 집게 (1006) 또는 당해 분야에 알려진 임의의 수단은 환자로부터의 제거 전에 표본 (1002) 을 취출 백 (302) 내로 조작하기 위하여 제공될 수도 있다. 당해 분야의 당업자들은 외과 팀이 표본 (1002) 을 느슨하게 할 수도 있고 그것을 취출 백 (302) 으로 이동시킬 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
지금부터 도 4 로 돌아가면, 취출 백 (302) 의 근위부 (318) 및 전극들 (308) 의 개개의 근위부들 (320) 은 체외이전될 수도 있고, 즉, 외과의가 취출 백 (302) 의 근위부 (318) 및 전극들의 근위부들 (320) 에 접근할 수 있도록, 공동 (1000) 외부로 견인될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 전극들 (308) 의 근위부들 (320) 은 액츄에이터 (304) 로의 부착을 가능하게 하기 위하여 사전-크림핑 (pre-crimp) 되지만, 당해 분야의 당업자들은 이 특징부가 필수적이지는 않다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시형태들에서, 전극들 (308) 의 제 1 세트 (322) 는 제 1 액츄에이터 로드 (326) 로의 부착을 가능하게 하기 위하여 근위부들 (320) 에서 크림핑되거나 또는 이와 다르게 결합된다. 유사하게, 전극들 (308) 의 제 2 세트 (324) 는 제 2 액츄에이터 로드 (328) 로의 부착을 가능하게 하기 위하여 근위부들 (320) 에서 크림핑되거나 또는 이와 다르게 결합될 수도 있다. 부착의 추가의 세부사항들은 이 개시물의 후속 부분들에서 설명될 것이지만, 당해 분야의 당업자들은 전극들 (308) 을 액츄에이터 (304) 에 부착하기 위한 임의의 수의 수단을 용이하게 상상할 것이고, 그 전부가 고려된다.
일부 실시형태들에서, 그리고 도 5 에서 예시된 바와 같이, 근접 힘 (proximal force) F 는 조직 세그먼트화 동작을 개시하거나 유지하기 위하여 전극들 (308) 에 인가될 수도 있다. 당해 분야의 당업자들은 액츄에이터 (304) 및 취출 백 (302) 을 안정된 위치에서 유지하기 위하여 반대의 힘이 필수적이라는 것을 이해할 것이다.
일부 실시형태들에서, 표본 (1002) 및 전극들 (308) 을 포함하는 취출 백 (302) 의 부분들은 공동 (1000) 의 내부 벽 (1001) 과 접촉하지 않도록 구성된다. 일부 실시형태들에서는, 원위 삽입 튜브 (538) (예컨대, 도 11 참조) 가 제공되고, 이것에 대항하여, 표본 (1002) 은 인접할 수도 있는 반면, 전극들 (140, 308) 은 표본 (1002) 을 통해 견인되고 있다. 일부 실시형태들에서, 추가적인 열 장벽 (도시되지 않음) 은 취출 백 (302) 의 벽에서, 또는 취출 백 (302) 의 외부 표면 상에서 제공되어, 공동 (1000) 과의 임의의 접촉은 열 손상으로부터 보호될 것이다. 열 장벽은 공기 또는 유체로 팽창될 수 있는 열 절연 층 (1304) 또는 특징부를 포함할 수도 있다 (예컨대, 도 26 참조). 일부 실시형태들에서, 외과의는 내부 신체 공동 (1000) 과 접촉이 행해지고 있지 않다는 것을 시각적으로 보장하기 위하여 복강경 카메라 (laparoscopic camera) 를 이용할 수도 있다.
지금부터 도 5 로 돌아가면, 일부 실시형태들에서, 취출 백 (302) 의 체외이전 후에, 액츄에이터 (304) 는 전극들 (308) 의 근위부들 (320) 에 결합될 수도 있다. 당해 분야의 당업자들에 의해 이해되는 바와 같이, 하나가 이전에 제공되지 않았을 경우, 라디오 주파수 (RF) 전력 소스와 같은 생성기 (306) 는 액츄에이터 (304) 에 결합될 수도 있고, 복귀 전극 (330) 은 취출 백 (302) 에 결합될 수도 있다. 조직 제거 디바이스 (300) 는 조직 세그먼트화를 위한 준비-상태에서 도 5 에서 예시되어 있다.
지금부터 도 6 으로 돌아가면, 조직 제거 디바이스 (400) 의 실시형태가 지금부터 상세하게 설명된다. 도 6 내지 도 8 에서 예시된 바와 같이, 조직 제거 디바이스 (400) 는 공동 (1000) 내로의 삽입 또는 취출 백 (402) 내부에서의 표본 (1002) 의 배치 전에 함께 결합되거나 조립되는 취출 백 (402) 및 액츄에이터 (404) 를 포함한다. 예를 들어, 조직 제거 디바이스 (400) 는 취출 백 (402) 및 전극(들) (408) 이 표본 (1002) 을 위한 수납 공간 (434) 을 제공하도록, 공동 (1000) 내부의 전개 시에 확대하고, 예를 들어, 집게 (1006) 에 의해 강제로 확대될 시에 확대된 상태로 유지하도록 바이어싱되는 취출 백 (402) 및 전극 (408) 또는 전극들 (408) 을 가질 수도 있다. 취출 백 (402) 은 표본 (1002) 의 횡단 이동이 표본 (1002) 이 취출 백 (402) 내부에 배치되는 것을 허용하도록, 예시된 바와 같이 취출 백 (402) 의 측부에 일반적으로 있는 입구 (410) 를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 입구 (410) 는, 사용자가 전극들 (408) 에 힘을 가하여 이격된 구성으로 하거나, 또는 사용자가 표본 (1002) 을 입구 (410) 로 밀 때에 강제로 개방된, 전극들 (408) 의 바이어싱 효과에 의해 견인되어 개방될 수도 있는 취출 백에서의 종방향 슬릿 (longitudinal slit) 일 수도 있다. 입구 (410) 는 폐쇄된 구성을 향해 바이어싱될 수도 있거나, 또는 입구 (410) 는 당해 분야에서의 당업자들에게 알려진 수단을 이용하여 밀봉가능할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 액츄에이터 (404) 의 작동은 전극들 (408) 이 서로를 향해 이동하게 할 수도 있고, 이것에 의해, 입구 (410) 를 밀봉할 수도 있고, 또는 표본 (1002) 과 공동 (1000) 사이의 장벽을 유발하기 위하여, 입구 (410) 의 대향 부분들이 중첩하게 할 수도 잇다. 일부 실시형태들에서, 전극들 (408) 이 표본 (1002) 상에 근접 힘 F 를 인가하게 하는 것은 입구 (410) 의 폐쇄, 또는 표본 (1002) 과 공동 (1000) 사이의 장벽을 달성하기 위하여, 취출 백 (402) 및 입구 (410) 가 액츄에이터 (404) 로 인출하게 할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 액츄에이터 (404) 는 공동 (1000) 으로의 전개 전에 취출 백 (402) 에 부착된다.
도 7 로 돌아가면, 취출 백 (402) 의 입구 (410) 는 액츄에이터 (404) 가 근접 힘 F 를 전극들 (408) 에 인가할 때에 체외이전될 수도 있다. 근접 힘 F 는 또한, 실질적으로 동시에, 표본 (1002) 을 둘러싸기 위하여, 그리고 표본 (1002) 의 희망하는 주변이나 표본 (1002) 에 관련된 희망하는 전극 구성 또는 패턴을 유발하기 위하여, 취출 백 (402) 및 전극들 (408) 이 축소하게 하거나 내부를 향해 이동하게 할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 스위치 또는 레버의 조작과 같은 기계적 동작은 전극들 (408) 의 수축 및 조직 표본 (1002) 상에서의 근접 힘 F 를 유발하도록 수행될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 그리고 도 8 에서 예시된 바와 같이, 취출 백 (402) 이 체외이전된 후, 생성기 (406) 는 에너지가 전극들 (408) 에 인가되는 것을 허용하기 위하여, 액츄에이터 (404) 에 부착될 수도 있다. 생성기 (406) 를 부착하는 것은 당해 분야의 당업자들에게 알려진 방식으로 전력 소스 라인 (432) 및 복귀 전극 (430) 을 결합하는 것을 포함할 수도 있다.
지금부터 도 9 내지 도 10 으로 돌아가면, 일부 실시형태들에 따른 예시적인 액츄에이터 (504) 의 세부사항들이 더욱 상세하게 지금부터 설명된다. 예시된 바와 같이, 액츄에이터 (504) 는 하나 이상의 견인 어셈블리들 (508, 510) 을 지지하는 하우징 (506) 을 가질 수도 있다. 하우징 (506) 은 액츄에이터 (504) 의 위치를 제어함에 있어서 사용자를 보조하기 위한 핸들 (507) 을 가질 수도 있다. 핸들 (507) 은 하우징 (506) 의 나머지에 실질적으로 수직인 것으로서 예시되지만, 당해 분야의 당업자들은 핸들 (507) 이 적당한 임의의 관계로 제공될 수도 있고, 핸들 (507) 이 액츄에이터 (504) 가 기능하기 위하여 필수적인 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
도 10 에서 예시된 바와 같이, 제 1 견인 어셈블리 (508) 는 예컨대, 제 1 전극 (542) 또는 전극들 (542) 의 제 1 크림핑된 세트를 통해, 세그먼트화 절차 이전 또는 세그먼트화 절차 동안에 제 1 힘 F1 을 표본 상에 인가하도록 구성될 수도 있다. 제 2 견인 어셈블리 (510) 는 예컨대, 제 2 전극 (544) 또는 전극들 (544) 의 제 2 크림핑된 세트를 통해, 세그먼트화 절차 이전 또는 세그먼트화 절차 동안에 제 2 힘 F2 를 표본 상에 인가하도록 구성될 수도 있다. 제 1 힘 F1 은 제 2 힘 F2 의 인가를 시작하기 전에 인가될 수도 있거나 시작될 수도 있다. 제 1 힘 F1 은 제 2 힘 F2 의 인가를 시작하기 전에 완료될 수도 있다. 제 1 힘 F1 은 제 2 힘 F2 의 인가의 적어도 부분을 통해 계속될 수도 있다. 제 1 힘 F1 및 제 2 힘 F2 의 크기는 이 개시물의 다른 섹션들에서 논의된 방식으로 제어될 수도 있고 변동될 수도 있다. 즉, 힘들 F1, F2 는 세그먼트화 절차 동안에 변동되는 표본 (1002) 상에서의 근접 힘들을 달성할 수도 있다.
제 1 견인 어셈블리 (508) 는 제 1 스프링-커넥터 로드 블록 (520) 을 통해 제 1 커넥터 로드 (516) 에 결합된 제 1 스프링 (512) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제 1 스프링 (512) (또는 제 2 스프링 (514)) 은 선형 스프링일 수도 있다. 제 1 커넥터 로드 (516) 는 제 1 전극 (542) 또는 전극들 (544) 의 제 1 크림핑된 세트에 결합되거나 또는 결합하도록 구성될 수도 있다 (또한, 도 4, 도 7 참조). 유사하게, 제 2 견인 어셈블리 (510) 는 제 2 스프링-커넥터 로드 블록 (522) 을 통해 제 2 커넥터 로드 (518) 에 결합된 제 2 스프링 (514) 을 포함할 수도 있다. 제 2 커넥터 로드 (518) 는 제 2 전극 (544) 또는 전극들 (544) 의 제 2 크림핑된 세트에 결합되거나 또는 결합하도록 구성될 수도 있다.
도 9 내지 도 10 으로 계속하면, 액츄에이터 (504) 는 세그먼트화 절차 전에 텐셔닝된 스프링(들) (512, 514) 을 유지하기 위하여 스프링 홀더 또는 스프링 프리텐션 래치 (524) 를 포함할 수도 있다.
액츄에이터 (504) 는 또한, 액츄에이터 (504) 를 도 5 및 도 8 에서 예시된 바와 같은 생성기 (306, 406) 와 같은 전력 소스에 결합하기 위한 전력 케이블 (526) 또는 전력 케이블 커넥터 및 복귀 커넥터 (528) 를 포함할 수도 있다. 복귀 커넥터 (528) 는 도 8 에서 예시된 바와 같은 액츄에이터를 통한 전기적 복귀 경로를 허용하도록 제공될 수도 있거나, 복귀 경로는 도 5 에서 예시된 바와 같은 액츄에이터 (504) 에 독립적으로 제공될 수도 있다.
도 9 내지 도 10 으로 계속하면, 전력 토글 (power toggle) (530) 은 액츄에이터 (504) 에 의해 활성화되어야 하는 순서로 제 1 또는 제 2 전극 세트들 (322, 324) 중의 하나 이상을 선택하거나 턴 온 (turn on) 하도록 제공될 수도 있는 반면, 전력 활성화 버튼 (532) 은 사용자가 언제 에너지를 전극들 (542, 544) 에 인가할 것인지를 결정하는 것을 허용하도록 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력은 전력 스트립 (534) 을 통해 전극들 (542, 544) 에 인가될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력 스트립 (534) 은 제 1 및 제 2 견인 어셈블리들 (508, 510) 의 컴포넌트들 사이에 분리 벽을 제공하기 위하여 하우징 (506) 내에서 고정될 수도 있고 절연될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력 스트립 (534) 은 스프링 분리 벽 (535) 에 정렬될 수도 있거나 부착될 수도 있다 (예컨대, 도 11 참조). 일부 실시형태들에서, 전력은 예를 들어, 스프링 코일 근처의 디바이스의 근위 단부에서, 액츄에이터 하우징 (506) 의 벽 상에 위치된 스프링 접촉부로 스프링 (512) 에 인가될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 스프링 접촉부는 스프링을 포획하기 위하여 이용된 스프링 하우징 설계와 통합될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력은 절단 프로세스 동안에 디바이스 (504) 내로 이동가능하게 연장될 수 있는 신축성 케이블 또는 배선들의 세트를 이용하여 전극들 (542, 544) 에 인가된다. 이것은 전력 전달이 절단을 위한 기계적 작동 컴포넌트들로부터 결합해제되는 것을 허용한다.
지금부터 도 11 내지 도 13 으로 돌아가면, 액츄에이터 (504) 의 일부 실시형태들의 기계적 및 전기적 세부사항들이 지금부터 추가로 설명된다. 예시된 바와 같이, 프리텐션 래치 (524) 가 제공될 수도 있다. 이 프리텐션 래치 (524) 는 텐셔닝 스프링들 (512, 514) 을 연장된 위치에서 유지한다. 프리텐션 래치 (524) 를 누르는 것은 프리텐션 록아웃 (lockout) 을 잠금해제하고, 모든 텐셔닝 스프링들 (512, 514) 이 전극들 (308) 을 수축시키고, 조직 제거 디바이스 (300, 400) 의 원위 단부에 단단하게 대항하여 표본 (1002) 을 견인하거나 또는 이와 다르게 포함하는 것을 허용한다. 당해 분야의 당업자들은 프리텐셔닝을 위한 여러 수단이 제공될 수도 있고, 이하를 포함하지만, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 그 전부가 이 개시물에서 고려된다는 것을 이해할 것이다: 활성화될 때, 세그먼트화 액츄에이터들을 세그먼트화되어야 할 표본으로부터 멀어지도록 수축시키고, 이에 따라, 표본을 프리텐셔닝하는 별도의 프리텐션 기구. 일부 실시형태들에서, 스프링들 (512,514) 은 표본 (1002) 을 프리텐셔닝하기 위한 기구에 응답한다. 스프링들 (512, 514) 은 그 개개의 장착 장소들에서 접힐 수도 있거나, 전극들 (542, 544) 이 그 수축을 위하여 이동할 필요가 있는 경로 길이 또는 루트를 증가시킬 수도 있다. 일부 실시형태들에서는, 조직 제거 디바이스 (300, 400) 의 부분들이 배치가능하다. 일부 실시형태들에서는, 액츄에이터 (304, 404, 504) 가 배치가능하다. 일부 실시형태들에서는, 액츄에이터 (304, 404, 504) 가 재이용가능하다. 재이용가능한 액츄에이터 (304, 404, 504) 의 경우, 사용자는 초기에 행해진 바와 같이 연장된 위치를 유지하기 위하여 프리텐션 래치 (524) 를 이용하면서, 스프링들 (512, 514) 을 재전개할 수도 있다.
도 12 내지 도 13 을 상세하게 참조하면, 제 1 견인 어셈블리 (508) 가 상세하게 설명된다. 이전에 설명된 바와 같이, 제 1 견인 어셈블리 (508) 는 예컨대, 예를 들어 오직, 스프링-커넥터 로드 블록 (520) 을 통해 제 1 커넥터 로드 (516) 에 결합된 제 1 스프링 (512) 을 가질 수도 있다. 블록 (520) 은 예컨대, 제 1 커넥터 로드 (516) 를 제 1 스프링 (512) 에 부착하는 것을 통해, 제 1 전극 (542) 또는 제 1 전극 세트를 제 1 스프링 (512) 에 결합하기 위한 수단을 제공할 수도 있다. 블록 (520) 또는 블록 (520) 의 부분들은 전기적 전도성 재료를 포함할 수도 있어서, 제 1 커넥터 로드 (516) 를 부착하는 것은 제 1 전극 (542), 커넥터 로드 (516), 및 스프링 (512) 사이의 전기적 결합을 제공할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 블록 (520) 은 커넥터 로드 (516) 및 스프링 (512) 을 절연시키기 위한 전기적 절연 재료를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력 접촉부 (536) 는 RF 에너지와 같은 에너지가 커넥터 로드 (516) 를 통해 표본 (1002) 에 인가되는 것을 허용하기 위하여, 블록 (520) 에 의해 제공될 수도 있거나, 블록 (520) 에 결합될 수도 있다. 전력 접촉부 (536) 는 제 1 스프링 (512) 으로부터 전기적으로 절연될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, RF 에너지는 직접적으로 또는 간접적으로 스프링 (512) 에 인가될 수도 있어서, 스프링 (512) 으로부터 블록 (520) 및 커넥터 로드 (516) 를 통해 배선들 또는 전극들 (104, 308) 및 표본 (1002) 으로의 전기적 접속으로 귀착될 수도 있다.
도 11 로 계속하면, 원위 삽입 튜브 (538) 는 액츄에이터 (504) 가 복강경 개구 내로 삽입되는 것을 허용하도록 제공될 수도 있고, 튜브 (538) 의 길이는 환자 내로 완전히 삽입된 튜브 (538) 로, 표본 (1002) 및 전극들 (308) 또는 배선들 (140) 이 복부 (abdominal) 또는 흉부 (thoracic) 벽일 수도 있는 공동 (1000) 의 내부와 접촉하지 않게 유지되도록 되어 있다. 삽입 튜브 (538) 의 원위 단부는 반구형일 수도 있거나, 또는 삽입 튜브 (538) 와 표본 (1002) 사이에 전극들 (308, 140) 의 통로를 가능하게 하기 위한 매끄러운 재료를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 삽입 튜브 (538) 의 원위 단부는 개구들을 가질 수도 있거나, 배선 이동을 가능하게 하기 위한 유연한 재료로 이루어질 수도 있다. 적당한 도구 삽입 길이는 원위 삽입 튜브에 근접한 도구 크기에 의해 기술될 수도 있다. 원위 삽입 튜브 (538) 는 또한, 배선들 또는 전극들이 배선들 (140) 의 수축 동안에 환자의 신체 벽과 접촉하는 것을 추가로 방지하기 위하여 표본 (1002) 과 내부 공동 벽 (1001) 사이에서 안착되는, 예를 들어, 액츄에이터 (504) 근처의 근위 단부 상의 팽창가능한 특징부를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 추가적인 열 장벽 (도시되지 않음) 은 취출 백 (302) 의 벽에서, 또는 취출 백 (302) 의 외부 표면 상에서 제공되어, 공동 (1000) 과의 임의의 접촉은 열 손상으로부터 보호될 것이다. 열 장벽은 공기 또는 유체로 팽창될 수 있는 열 절연 층 (1304) 또는 특징부를 포함할 수도 있다 (예컨대, 도 26 참조). 일부 실시형태들에서, 외과의는 내부 신체 공동 (1000) 과 접촉이 행해지고 있지 않다는 것을 시각적으로 보장하기 위하여 복강경 카메라를 이용할 수도 있다.
도 12 내지 도 13 으로 계속하면, 그리고 사용자가 커넥터 로드 (516) 의 원위 단부에서 전극들 (542, 544) 의 접속을 행할 것을 요구하는 실시형태들에 대하여 예시된 바와 같이, 수납 공간 또는 슬롯 (538) 은 전극 (542) 의 크림프 슬리브 (540) 또는 크림핑된 전극들의 제 1 세트를 수납하도록 제공될 수도 있다. 슬롯 (538) 은 제 1 스프링 (512) 이 제 1 전극 (542) 또는 전극들의 제 1 크림핑된 세트 상에서 제 1 힘 F1 을 인가하는 것을 가능하게 하기 위한 플랜지 (flange) 로 성형될 수도 있다. 당해 분야의 당업자들은 도면들로부터, 제 2 견인 어셈블리 (510) 는 제 2 견인 어셈블리 (510) 가 제 2 힘 F2 을 인가하는 것을 가능하게 하기 위한 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 포함할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
크림프 (crimp) 이외에, 전극들 (140, 308) 을 액츄에이터 (504) 에 접속하는 다른 수단들이 이 개시물에서 고려된다. 하나의 예는 전극들 (308) 을, 액츄에이터 (504) 에서 대응하는 커넥터와 메이팅되거나, 대응하는 커넥터와 메이팅하도록 구성되는 단일-핀 또는 멀티-핀 커넥터로 종결시키는 것을 포함한다. 또 다른 예는 텐션 하에 있는 동안에 커넥터 로드에 결합된 전극들 (308) 을 유지하기 위하여 커넥터 로드의 특징부 내로 배치되는 후크를 이용하는 것을 포함한다. 또 다른 예는 개별적으로 또는 함께 그룹화된 전극 단부들을 스프링 또는 힌지형 (hinged) 특징부를 지나서 커넥팅 로드 내부로 통과시키는 것을 포함하고, 이 스프링 또는 힌지형 특징부는 전극 (308) 의 측부를 집고 제거력이 인가될 때에 그것을 단단하게 유지한다.
지금부터 도 14 내지 도 16 으로 돌아가면, 예시적인 전극 배열이 지금부터 상세하게 설명된다. 예시된 바와 같이, 취출 백 (602) 은 입구 (614) 를 가지는 용기 (612) 및 그 위에 조립된 복수의 전극들을 제공받을 수도 있고; 여기서, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 전극들 (604, 606, 608, 610) 은 표본 (1002) 을 약 9 개의 세그먼트들로 세그먼트화하도록 제공될 수도 있지만, 더 많거나 더 적은 전극들이 제공될 수도 있고, 심지어 4 개의 전극들이 제공될 경우, 표본 (1002) 은 세그먼트들의 결과적인 형상 및 수량에 영향을 줄 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 복귀 패치 (return patch) 및 복귀 케이블 (618) 과 같은 복귀부 (616) 는 당해 분야의 당업자들에 의해 이해된 방식으로 제공될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 취출 백 (602) 은 플라스틱 (plastic), 폴리비닐 (polyvinyl), 나일론 (nylon), 폴리우레탄 (polyurethane), 살아 있는 환자에서의 이용을 위하여 적당한 임의의 다른 생체-적합성 (bio-compatible) 절연 재료로 이루어진 용기 (612) 와 같은 외부 또는 제 1 층을 가질 수도 있다. 복귀부 (616) 는 결합될 수도 있거나 용기 (612) 에서의 제 2 층일 수도 있다. 복귀부 (616) 는 환자로부터의 에너지를 송신하기 위한 복귀 케이블 (618) 에 결합된, 구리 박 (foil) 또는 메쉬 (mesh), 또는 살아 있는 환자에서의 이용을 위하여 적당한 임의의 다른 고도로 전도성 재료일 수도 있다. 복귀 케이블 (618) 은 용기 (612) 내부에 있는 것으로서 예시되어 있지만, 에너지의 효율적이고 안전한 전송을 위하여 적당한 임의의 방식으로 복귀부 (616) 에 결합될 수도 있고, 예컨대, 용기 입구 (614) 의 원위부인 용기 (612) 의 층들 내에 있을 수도 있거나, 표본 적재 동안에 복귀 케이블 (618) 을 방해가 되지 않게 유지하기 위하여 용기 (612) 의 외부 상에 부분적으로 안착될 수도 있다. 복귀 케이블 (618) 은 복귀 케이블 (618) 을 복귀부 (616) 에 납땜함으로써, 백 (602) 의 제조 동안에 복귀 케이블 (618) 및 복귀부 (616) 를 함께 계층화함으로써 적용된 기계적 접촉에 의해, 전도 에폭시 (conducting epoxy) 또는 유사한 재료들을 이용하여 복귀 케이블 (618) 을 복귀부 (616) 에 고착시킴으로써, 또는 단일 연속 박 또는 메쉬로부터 복귀부 (616) 및 복귀 케이블 (618) 을 형성함으로써, 복귀부 (616) 에 부착될 수도 있다.
도 15 로 계속하면, 복귀부 (616) 의 내부는, 또는 제 3 층으로서, 전극(들) (604, 606, 608, 610) 과 복귀부 (612) 사이의 장벽 (620) 과 같은 보호 절연 재료일 수도 있다. 당해 분야의 당업자들은 발생할 표본 세그먼트화를 위하여, 표본 (1002) 이 복귀부 (612) 및 전극(들) (604, 606, 608, 610) 와 접촉해야 하고, 복귀부 (612) 는 전극(들) (604, 606, 608, 610) 과 직접적으로 접촉할 수 없다는 것을 인식할 것이다. 그러므로, 장벽 (620) 은 복귀부 (612) 와 전극(들) (604, 606, 608, 610) 사이의 절연 층이고, 절연 효과를 제공하기 위하여 적당한 임의의 재료로 이루어질 수도 있다.
당해 분야의 당업자들은 또한, 백 구성의 층들의 수가 1 개, 2 개, 또는 3 개만큼 적을 수도 있고, 위에서 설명된 컴포넌트들은 그 층 또는 용기 (312) 의 내부 표면에 부착될 수도 있고, 실시형태에 따라 3 개보다 더 클 수도 있다는 것과, 도 14 내지 도 16 에서 예시된 취출 백 (602) 의 컴포넌트들은 공동 (1000) 내에서의 확대 전에 삽입 툴 내에서 압축하기 위하여 크기가 정해져야 하고 적당하게 신축성 있어야 한다는 것을 이해할 것이다.
도 16 으로 계속하면, 취출 백 (602) 은, 공동 (1000) 으로의 전개 시에 개방하도록 바이어싱되고, 표본 (1002) 이 취출 백 (602) 내로 배치되는 것을 허용하기 위한 개방 구성으로 팽창가능한 입구 (614) 를 갖는 용기 (612) 를 포함할 수도 있다. 전극들은 또한, 제 1 및 제 2 전극들 (604, 606) 을 가지는 제 1 전극 세트 (622) 와, 제 3 및 제 4 전극들 (608, 610) 을 가지는 제 2 전극 세트 (624) 로 함께 크림핑될 수도 있다. 제 1 및 제 2 전극 세트들 (622, 624) 은 본원에서 이전에 설명된 바와 같이, 견인 어셈블리들 (508, 510) 에 각각 결합될 수도 있다.
전극들 (604, 606, 608, 610) 은, 근접 힘 F, F1, F2 의 인가가 전극들 (604, 606, 608, 610) 이 용기 (612) 로부터 탈착하게 할 수도 있도록, 용기 (612) 에 임시로 부착될 수도 있다. 부착을 위한 수단은 열 스테이킹, 스티칭 (stitching), 접착제 접착, 또는 다른 체결 수단을 포함할 수도 있지만, 이것으로 제한되지는 않는다.
도 15 내지 도 16 을 동시에 참조하면, 전극들 (604, 606, 608, 610) 은, 제 1 전극 세트 (622, 604, 606) 가 제 1 세그먼트화 동작을 달성하기 위하여 활성화될 수도 있는 반면, 제 2 전극 세트 (624, 608, 610) 는 제 2 세그먼트화 동작을 달성하기 위하여 활성화될 수도 있도록 위치될 수도 있거나 구성될 수도 있다. 제 1 세그먼트화 동작은 일부 실시형태들에서 제 2 세그먼트화 동작의 개시 전에 완료될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제 2 세그먼트화 동작은 제 1 세그먼트화 동작의 완료 전에 시작된다. 일부 실시형태들에서, 제 2 세그먼트화 동작은 제 1 세그먼트화 동작과 실질적으로 동시에 시작된다.
일부 실시형태들에서, 절연 층 (도시되지 않음) 은 제 2 전극으로의 에너지의 조급한 전송을 방지하거나 각각의 전극 (604, 606, 608, 610) 에 대한 설정된 전력 밀도를 유지하기 위하여 제 1 및 제 2 전극 (604, 606, 608, 610) 사이에서 제공된다. 절연 층은 추가적인 낮은 온도의 임시 코팅, 추가적인 톱니모양 백 특징부, 또는 다른 다양한 방법들을 포함할 수도 있다. 전극들 (604, 606, 608, 610) 을 전기적으로 격리시키는 것에 추가하여, 절연은 또한, 전극 파손의 기회를 감소시키기 위하여 기계적 장벽을 제공한다.
지금부터 도 17 내지 도 19 로 돌아가면, 취출 백 (702) 의 또 다른 실시형태가 지금부터 상세하게 설명된다. 취출 백 (702) 내부에서의 표본 (1002) 의 배치 전에 전극(들) (604, 606, 608, 610) 을 정위치에 임시로 유지하기 위하여, 하나 이상의 체결기들 (730, 732, 734) 이 제공될 수도 있다. 체결기들 (730, 732, 734) 은 임시적일 수도 있고, 전극(들) (604, 606, 608, 610) 을 정위치에 유지하는 톱니모양 또는 분리형 (tear-away) 슬리브들을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그리고 도 18 에서 예시된 바와 같이, 임시 체결기들 (730) 의 제 1 세트는 적당한 전극 이격을 유지하기 위하여, 그리고 전극들 (604, 606, 608, 610) 이 접촉하지 않거나 복귀부 (616) 까지 짧다는 것을 보장하기 위하여, 세그먼트화 동작 전에 복귀부 (616) 에 관련된 패턴화된 구성으로 복수의 전극들 (604, 606, 608, 610) 을 결합할 수도 있다.
도 19 에서 예시된 바와 같이, 일부 실시형태들에서, 임시 체결기들 (732) 의 제 2 세트는 사전-수집 (pre-collection) 구성으로 복수의 전극들 (604, 606, 608, 610) 을 유지할 수도 있고, 여기서, 사전-수집 구성은 표본을 위한 개방 수납 공간 (736) 을 제공하는 전극들 (604, 606, 608, 610) 의 배열을 가진다. 임시 체결기들의 제 3 세트일 수도 있는 체결기들 (724) 의 또 다른 세트는, 백 입구 (614) 근처에서, 하나 이상의 전극 세트들 (622, 624) 의 크림핑된 단부들 (740) 일 수도 있는 단부들을 임시로 또는 영구적으로 결합할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 임시 체결기들 (730) 의 제 1 세트는 용기 (612) 로부터 임시 체결기들 (732) 의 제 2 세트를 견인하기 위하여 요구되는 것과는, 용기 (612) 로부터 분리하기 위한 상이한 견인력을 요구하도록 선택된다. 일부 예들에서, 임시 체결기들 (732) 의 제 2 세트는 취출 백 (702) 의 측부에 대한 상대적으로 느슨한 부착을 제공할 수도 있어서, 외과의가 세그먼트화 절차를 시작할 준비가 되기 전에 전극들 (604, 606, 608, 610) 이 임시 체결기들 (730) 의 제 1 세트를 떼내거나 임시 체결기들 (730) 의 제 1 세트로부터 분해되게 하지 않으면서, 표본 (1002) 이 취출 백 (702) 에서 수집된 후에, 전극들 (604, 606, 608, 610) 이 표본 (1002) 주위로 또는 표본 (1002) 에 상대적으로 이동될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 체결기들 (734) 의 제 3 세트는 임시적일 수도 있고, 또는 임시 체결기들 (730, 732) 의 제 1 및 제 2 세트들의 요구된 탈착력보다 더 큰 탈착력을 요구할 수도 있다. 체결기들 (734) 은 표본 적재 동안에 방해가 되지 않게, 그리고 입구 (614) 근처에서 전극 단부들, 크림프들, 또는 다른 커넥터들을 유지할 수도 있다. 이것은 사용자가 입구 (614) 가 체외이전된 후에 환자의 외부로부터 접근하고 전극들을 액츄에이터 (504) 에 접속하는 것을 허용한다.
복귀부 (616) 는 취출 백 (702) 의 하부 부분에서 예시되어 있지만, 당해 분야의 당업자들은 복귀부 (616) 가 표본 (1002) 과 접촉하지만, 전극들 전극들 (604, 606, 608, 610) 의 노출부와 접촉하지 않도록 배치되는 한, 복귀부 (616) 가 취출 백 (702) 의 다른 적당한 영역들에서 배치될 수도 있다는 것을 이해할 것이라는 것에 주목해야 한다. 또한, 취출 백 (702) 은 이전에 그리고 추후에 설명된 취출 백 (602) 의 다른 실시형태들에 대하여 설명되고 예시된 바와 같은 다른 특징부들을 가질 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
지금부터 도 20 내지 도 21 로 돌아가면, 취출 백 (802) 은, 세그먼트화 동작 전에 복귀부 (616) 에 관련된 재수집 구성이나 패턴화된 구성에서 전극들 (604, 606, 608, 610) 을 유지하기 위하여, 접착제를 포함하는 임시 체결기들 (830) 의 제 1 세트 및 접착제를 포함하는 임시 체결기들 (832) 의 제 2 세트 중 적어도 하나를 가질 수도 있다. 임시 체결기들 (832) 의 제 2 세트의 개별적인 또는 조합된 접착 효과는 임시 체결기들 (830) 의 제 1 세트의 개별적인 또는 조합된 접착 효과와는 상이할 수도 있다. 체결기들 (834) 의 제 3 세트는 유사하게 임시적일 수도 있고, 또는 접착제를 포함할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 용기 (312, 612, 1312) 는 표본 (1002) 이 복귀부 (616) 와의 예측가능한 절단 및 접촉을 가능하게 하는 방식으로 배향되는 것을 보장하도록 성형된다. 일부 실시형태들에서, 용기 (312, 612, 1312) 의 하부는 일반적으로 평탄할 수도 있어서, 표본 (1002) 은 전극들 (308) 의 배열에 대항하여 안착될 수 있다. 용기는 또한, 표본의 더욱 용이한 적재를 가능하게 하기 위하여 약간 더 큰 입 또는 입구 (310, 614) 를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 용기는 테이퍼링된 (tapered) 단면 구역으로 길고 좁을 수도 있고; 즉, 입구는 용기의 윈위 또는 폐쇄된 부분보다 더 넓을 수도 있다. 상대적으로 길고 좁은 용기는 결장 (colon) 과 같은 더 긴 표본들에 대해 더욱 적당할 수도 있고, 여기서, 표본의 길이를 따라 세그먼트화하는 것이 유리할 수도 있다. 이 경우, 백을 일반적으로 죄거나 압착하는 특징부는 그 길이를 따라 조직 표본을 유지하기 위하여 추가될 수도 있다.
지금부터 도 22 내지 도 25 를 참조하면, 4 개의 전극들 (604, 606, 608, 610) 이 이 문서에서 일반적으로 예시되었지만, 임의의 수의 전극들이 표본 (1002) 의 희망하는 세그먼트화를 획득하도록 제공될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 22 내지 도 23 에서 예시된 바와 같이, 8 개의 전극들 (904, 906, 908, 910, 912, 914, 916, 918) 이 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 4 개의 전극 세트들 (920, 922, 924, 926) 이 제공될 수도 있다.
도 23 에서 예시된 바와 같이, 일부 실시형태들에서, 제 1 전극 세트 (920) 는 제 1 평면 A 및 제 2 평면 B 에서 표본 (1002) 으로부터의 주변 영역 또는 영역들 (1002a, 1002b) 을 세그먼트화하도록 제공될 수도 있고 구성될 수도 있다. 제 2 전극 세트 (922) 는 제 3 및 제 4 평면들 C, D 에서 표본 (1002) 으로부터의 중심 영역 또는 영역들 (1002c) 을 세그먼트화할 수도 있다. 제 3 전극 세트 (924) 는 제 5 및 제 6 평면들 E, F 에서 표본 (1002) 으로부터의 중심 영역 (1002c) 을 세그먼트화할 수도 있고, 제 4 전극 세트 (926) 는 제 7 및 제 8 평면들 G, H 에서 표본으로부터의 주변 영역 또는 영역들 (1002d) 을 세그먼트화할 수도 있다. 평면들 A, B, C, D 의 일부는 평면들 E, F, G, H 의 다른 것들에 대해 수직일 수도 있거나 횡단할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 주변 절단들은 중심 절단들 전에 행해지는 반면, 일부 실시형태들에서, 중심 절단들은 주변 절단들 전에 행해진다. 도 23 에서 예시된 바와 같이, 평면들 A 및 B 에서의 절단들은 평면들 C 및 D 에서의 절단들 전에 행해지는 반면, 평면들 E 및 F 에서 행해진 절단들은 평면들 G 및 H 에서 행해진 절단들 전에 행해진다. 당해 분야의 당업자들은 조직 제거 디바이스가 가능한 가장 깨끗한 절단들, 또는 다른 조직의 오염 또는 조직 질병 또는 손상 전의 증거의 파괴에 대한 가장 적은 가능성으로 귀착되는 세그먼트화 단계들의 순서를 제공하도록 구성될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 이 단계들은 제조의 편의성을 위하여, 조직에 가장 근접한 배선 세트가 먼저 활성화되어, 배선 세트들의 전부가 활성화될 때까지, 다음으로 가장 근접한 세트가 다음으로 활성화되는 것 등등을 허용하는 것을 보장하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 시퀀스는 절단들의 신뢰성을 보장하기 위하여 선택될 수도 있다. 일부 실시형태들에서는, 주변 절단들이 먼저 행해지는 반면, 조직 표본은 그 가장 강성 구조적 형태로 되어 있는 한편, 중심 절단들이 뒤따른다. 그러나, 일부 실시형태들에서는, 특정한 응용 및 가까이에 있는 표본에 따라, 중심 절단이 주변 절단들 전에 행해질 수도 있다.
지금부터 도 24 내지 도 25 를 참조하면, 전극들 (604, 606, 608, 610, 612) 은 희망하는 임의의 순서 또는 형상으로 조직 (1002) 을 세그먼트화하도록 배열될 수도 있고; 예시된 바와 같이, 6 개의 전극들 (604, 606, 608, 610, 612) 은 표본의 12 개의 세그먼트들로 귀착되도록 제공될 수도 있고 위치될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 각각의 전극은 세그먼트화의 중심 축 A 와 교차하고 중심 축 A 주위로 피봇되는 평면을 따라 표본을 세그먼트화하도록 위치될 수도 있다.
지금부터 도 26 으로 돌아가면, 일부 실시형태들에서, 취출 백 (1302) 은 이 개시물에서 이전에 설명되고 예시된 특징들 중의 임의의 것 또는 전부와, 추가적으로, 입구 (1314) 를 가지는 용기 층 (1312) 에 결합되거나 용기 층 (1312) 의 일부인 열 절연 층 (1304) 을 포함할 수도 있다. 절연 층 (1304) 은 용기 (1312) 의 나머지와 동일하거나 상이한 재료로 이루어질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 절연 층 (1304) 은 세그먼트화 프로세스 동안에 열 손상으로부터 환자 조직 또는 공동 (1000) 의 다른 영역들을 절연시키기 위하여 유체-충전 또는 가스-충전 포켓들을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 절연 층 (1304) 은 취출 백 (1302) 이 공동 (1000) 에서 전개된 후에 절연 층 (1304) 을 팽창시키거나 충전하기 위한 충전 기구 (1316) 를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 충전 기구 (1316) 는 절연 층 (1304) 을 통해 가스 또는 유체를 순환시키기 위하여 또는 세그먼트화 프로세스가 완료된 후에 절연 층 (1304) 을 배기 (deflate) 시키기 위하여, 밸브 또는 펌프와 같은 순환 기구 (1318) 를 포함한다. 하나 이상의 센서들 (1320) 은, 취출 백 (1302) 에 대한 적당한 전개 또는 손상의 표시를 제공할 수도 있는, 절연 층 (1304) 의 온도 및 절연 층 (1304) 내부의 유체 또는 가스의 압력 중 적어도 하나를 검출하기 위하여 절연 층에서 제공될 수도 있다.
도 27 내지 도 27b 로 돌아가면, 조직 세그먼트화 개시의 일부 모드들이 지금부터 설명된다. 도 27 에서 예시된 바와 같이, 일부 경우들에는, 전력 라인 (332) 을 통해 생성기 (306) 에 결합된 전극 (308) 또는 배선 (140) 은 전극 (308) 과 표본 (1002) 사이에 공기 갭을 갖는 조직 표본 (1002) 근처에 배치될 수도 있다. 표본 (1002) 은 전극 (308) 근처에, 그러나 전극 (308) 과 접촉하지 않도록 부착된 복귀부 (330) 를 가질 수도 있다. 전극 (308) 과 표본 (1002) 사이의 공기 갭은 충분한 전압이 전극 (308) 에 인가될 때, 스파킹 (sparking) 또는 아킹 (arcing) 을 통한 조직 세그먼트화의 개시를 허용한다.
간략하게 도 28c 및 도 30 으로 돌아가면, 활성 전극의 세부사항들이 지금부터 설명된다. 활성 전극 (308) 은 RF 전류를 운발할 수 있는 금속성 또는 다른 재료들을 포함할 수도 있는 전도성 배선 (140) 을 포함할 수도 있다. RF 전력의 인가 동안, 전도성 배선 (140) 은 생성기에 의해 인가된 RF 전압을 전도할 것이다. 이 개시물의 목적을 위하여, 노출 구역 (315) 은 조직과 접촉하고 있는 전기외과적 효과를 생성할 수도 있는 활성 전극 (308) 의 전체 구역이다. 도 28c 에서의 예를 참조하면, 절연되지 않은 전도성 배선 (140) 에 대하여, 노출 구역 (315) 은 배선의 부하-유지 부분 (305) 과 효과적으로 동일할 것이다. 이 노출 구역 (315) 내에는, RF 전류가 배선과 조직 사이에서 전도하는 배선의 전체 표면 구역인 활성 전극 표면 구역 (317) 이 있다. 당해 분야의 당업자들은 활성 전극 표면 구역 (317) 이 배선 및 조직 계면의 임피던스 변동들과 같은 RF 특성들로 인해 노출 구역 (315) 과는 상이할 수도 있고, 전형적으로 그보다 더 작을 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 게다가, RF 절단이 진행 중임에 따라, 활성 전극 표면 구역 (317) 은 아킹의 국소화된 구역들로 인해, 조직을 통한 배선 (140) 의 이동과, 세그먼트화의 완료 시에 표본 (1002) 으로부터의 배선 (140) 의 추후 탈출을 변화시킬 것이다.
높은 임피던스 코팅 (309) 은 드러난 전도성 배선 (140) 의 임피던스보다 더 큰 임피던스를 제공하기 위하여 배선 (308) 에 도포될 수도 있어서, RF 생성기에 의해 관측된 임피던스는 높은 전압을 활성 전극 표면 구역 (317) 으로, 그리고 활성 전극-조직 계면에 걸쳐 전달할 정도로 충분히 클 것이다. 이 높은 임피던스는 배선 (140) 의 크기, 조직 속성들, 코팅 재료, 코팅 두께, 코팅 균일성, 및 조직 표본에 대항하여 시스템에 의해 배선 (140) 에 인가된 기계적 힘을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않은 다수의 특징들에 종속적일 것이고, 개시 기능으로 보조하기 위하여 생성기에 의해 관측된 바와 같은 100 오옴보다 더 클 수도 있다. 전류가 노출 구역 (315) 내에서 (예컨대, 공극들을 통해) 더 낮은 임피던스의 구역들로 우선적으로 전도할 것이므로, 이 코팅의 도포는 노출 구역 (315) 에 영향을 주지 않지만, 활성 전극 표면 구역 (317) 에 영향을 준다. 일부 실시형태들에서, 제 1 두께를 가지는 높은 임피던스 코팅의 더 얇은 영역은, 미리 선택된 전압을 가지는 전력이 전도성 배선에 인가될 때에 전류가 제 1 두께에 걸쳐 전도하는 것을 허용하도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 그리고 도 27a 에서 예시된 바와 같이, 전극 (308) 이 표본 (1002) 과 직접 접촉하도록 배치될 때, 인가된 전압이 전극 (308) 과 표본 (1002) 사이에서 충분히 높지 않으면, 절단을 수행하기 위해 충분한 아크는 개시되지 않을 것이다. 전력, 전류, 및 전압 사이의 관계로 인해, 적절한 전압 레벨은 노출 구역 (315) 또는 활성 전극 표면 구역 (317) 또는 조직 계면 구역을 제한함으로써 달성될 수도 있다. 예를 들어, 작은 공극들 (311), 마이크로 공극들, 또는 더 낮은 유전체 강도를 가지거나, 구역들 내의 더 낮은 전압들에서 축출될 수 있거나, 열적으로 분해될 수 있거나, 또는 이와 다르게 제거될 수 있는 더 얇은 단면을 가지는 높은 임피던스 코팅 (309) 은 전극 (308) 에 도포될 수도 있다. 높은 임피던스 코팅 (309) 은 활성 전극 표면 구역 (317), 또는 RF 전력 인가를 거치는 노출 구역 (315) 내의 조직 접촉부의 구역을 증가시키기 위하여, 조건들의 세트를 충족시키는 전력의 인가 하에서 "열화" 하도록 구성될 수도 있다. 이 문서의 목적을 위하여, 용어 "열화" 는 부식에 의해 마모하는 것, 파손되는 것, 용융되는 것, 분리되는 것, (네거티브 온도 게수 재료와 같은) 전기적 속성에 있어서의 변화, 또는 화학적 반응을 통해 분해되는 것을 포함하여, 유전체 강도, 두께, 표면 구역 커버리지 또는 양, 고착의 강도, 또는 세기 (intensity) 에 있어서 감소하는 것을 의미하도록 이해될 것이다. 개시를 위한 적절한 전압을 제공하는 또 다른 수단은 예를 들어, 조직이 국소적인 건조로 귀착되는 것, 전극 표면 상에서의 조직 단백질 (protein) 들 또는 건조가피 (eschar) 의 축적을 통해, 또는 공기 갭 또는 스팀의 생성으로 RF 전류를 전달함으로써, 전극-조직 계면 사이의 국소화된 임피던스를 증가시키기 위한 것이다.
도 27b 에서 예시된 바와 같이, 활성 전극 표면 구역 (317) 또는 전기적 전송을 위한 유효 접촉 구역은 개시 또는 아킹이 발생할 수도 있는 스트라이프 (stripe) 들을 생성하기 위한 연속적인 또는 파손된 스트라이프들 (313) 과 같은 희망하는 패턴들로 코팅 (309) 을 제거하거나 얇게 함으로써 노출 구역 (315) 내에서 제거될 수도 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 2 개의 기구들은 절단 성능을 제공하기 위하여 동시에 발생한다. RF 에너지는 활성 전극 (308) 근처의 조직 세포들의 증발을 생성하고, 기계적 부하 F 는 조직 구조들을 분리시킨다. RF 에너지에 의해 제공된 전류는 증발을 수행하고 전류 밀도에 관련되는 반면, 전력은 절단의 기간 동안에 아킹을 유지하기 위해 필요한 에너지를 제공하고 전력 밀도에 의해 측정될 수도 있다. 이 문서의 목적들을 위하여, 전력 밀도는 노출 구역 (315) 에 의해 나누어진 생성기에 의해 전달된 총 전력일 것이다. 활성 전극 접촉 구역이 감소됨에 따라, 결과적인 전류 및 전력 밀도는 증가되어, 개선된 조직 증발로 귀착된다.
지금부터 도 28 내지 도 28c 를 참조하면, 일단 초기 아킹이 발생하였으면, 근접 힘 F 와 같은 충분한 기계적 부하가 적절한 전류 및 전력 밀도와 조합하여 인가될 경우, 표본 (1002) 은 신속하게, 그리고 상대적은 낮은 온도에서 세그먼트화될 수도 있다. 도 28a 에서 예시된 바와 같이, 일부 실시형태들에서, 조직 제거 디바이스 (100, 200, 300, 400) 는 약 275 kPa (또는 약 40 psi) 보다 더 큰 각각의 전극 (140, 308) 상의 인가된 부하로 귀착되는 근접 힘 F 를 인가하도록 구성될 수도 있다. 전극 (308) 에 의해 인가된 총 부하 (307) 는 배선의 부하-유지 부분 (305) 에 의해 나누어진 힘 F, 또는 압력의 방향에 대해 수직인 평면 상에서의 그 투영의 구역에 의해 일반적으로 추정될 수도 있다. 이것은 또한, 그 내용들이 참조로 본원에 편입되는, Lowe 및 Bevis, Machine Design, 1908 에 의해 정의된 바와 같은 "투영된 구역" 으로 칭해진다. 예시된 예, 반구형 전극 (308) 에서는, 배선 절단의 평면에서의 조직 표본 (1002) 의 투영된 폭에 의해 승산된 전극의 직경 D 는 부하 유지 또는 투영된 구역이다.
도 28b 를 참조하면, 조직 제거 디바이스 (100, 200, 300, 400) 는 약 168 와트(Watt)/cm2 (또는 약 1088 와트/in2) 보다 더 큰 전력 밀도를 인가하도록 구성될 수도 있다. 인가된 전력 밀도는 인가된 전력 (와트) 및 표본 (1002) 과 접촉하는 전극(들) (140, 308) 의 표면 구역에 의해 결정되거나 확인된다. 반구형 전극 (308) 의 경우, 전력 밀도는 전극의 직경 및 표본과 접촉하는 전극의 길이에 의해 승산된 파이 (pi) 이다 (또는 πDL).
도 28a 내지 도 28b 의 고려사항으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 표본 (1002) 과 접촉하는 전극 (140, 308) 의 길이는 절단의 방향에 수직인 조직 상에서 힘을 인가하는 전극 (308) 의 길이와 반드시 동일하지는 않지만; 그러나, 이 차이는 표본 (1002) 의 형상 및 전극 (308) 의 설계에 따라 일부 경우들에는 무시가능할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 표본 (1002) 이 세그먼트화되고 표본 (1002) 과 전극(들) (308) 사이의 더 적은 접촉으로 귀착될 때, 조직 제거 디바이스 (100, 200, 300, 400) 는 인가된 근접 힘 F 및 깨끗하고 과도한 가열 없는 효율적인 절단을 유지하기 위한 전력 레벨들 중 적어도 하나를 감소시키도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 스프링들 (512, 514) 은 표본 (1002) 이 완전히 세그먼트화된 상태에 접근할 때에 근접 힘 F 를 감소시키기 위하여, 액츄에이터 (504) 가 완전히 수축된 상태에 접근할 때에 감소된 근접 힘 F 를 인가하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 피드백 시스템이 제공될 수도 있고, 여기서, 생성기 (306) 는 표본 (1002) 이 완전히 세그먼트화된 상태에 접근하고 있다는 결정에 응답한다. 일부 실시형태들에서, 전력은 절단이 수행되고 있을 때에 조절될 수도 있다. 배선이 절단의 완료 근처에서 표본을 탈출하기 시작할 때, 노출부와 접촉하는 조직 표면 구역은 표본 및 루프 전극 (140, 308) 의 기하구조로 인해 감소하기 시작한다. 구역에 있어서의 이 감소는 구역 당 기계적 부하뿐만 아니라, 전력 밀도를 증가시킨다. 이 효과는 설정들이 유지되고 인가된 상수 힘 부하로 절단의 완료 시에 가속 효과를 가질 수 있을 경우에 증가된 전력 밀도를 제공할 것이다. 배선 또는 배선 세트로 전달된 전력을 조절하는 것은 이 효과를 보상할 수 있어서, 완료 시에 더욱 일관된 절단을 제공할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 조직 임피던스 추세들은 견인 어셈블리가 루멘 내에서 전지할 때에 견인 어셈블리의 장소를 식별하는 센서에 의해 모니터링된다.
지금부터 도 29 로 돌아가면, 전극(들) (308) 의 또 다른 구성이 설명된다. 예시된 바와 같이, 전극(들) (308) 의 근위부들 (320) 은 절연성 부분 (319) 일 수도 있는 비활성 전기외과적 구역을 포함할 수도 있다. 비활성 전기외과적 구역은 더 두꺼운 코팅 (309), 노출 구역 또는 활성 전극 표면 구역의 임피던스보다 더 큰 임피던스, 전도성 배선에 대한 노출 구역의 접합보다 더 강한 전도성 배선에 대한 접합, 또는 반-강성 튜빙을 포함하는 다른 절연 재료를 포함할 수도 있다. 이 부분 (319) 은 전류를 전도하지 않을 것이고 노출 구역 (315) 또는 활성 전극 표면 구역 (317) 의 일부가 아닐 절연체인 것으로 의도된다. 이것은 노출 구역 (315), 또는 표본 (1002) 과 접촉하는 전극(들) (308) 의 표면 구역을 최소화할 것이다. 부분 (319) 은 또한, 세그먼트화, 전개 등의 동안에 전극 파손의 기회를 감소시키기 위하여 전극(들) (308) 에 대한 물리적 지지를 제공할 수도 있다.
세그먼트 크기 반복가능성은 사용자가 취출 백 (302) 으로부터 세그먼트들을 용이하게 제거할 수 있다는 것을 보장하기 위하여 필요할 수도 있다. 몇몇 접근법들은 세그먼트 크기들의 반복가능성을 개선시키기 위하여 편입될 수도 있다. 이전에 개시된 바와 같이, 서로에 대한 배선들 (140, 308) 의 위치들은 중요하다. 용기 (312) 로의 배선들 (140, 308) 의 임시 유지, 배선들 (140, 308) 을 함께 잠재적으로 연결하는 것, 및 절단 전의 배선들 (140, 308) 의 프리텐션은 모두 반복가능성에 기여한다. 일부 실시형태들에서, 낮은 온도 재료 루프들, 접착제들, 또는 플라스틱 밴드들은 용기 (312) 에 대한 위치에서 배선들 (140, 308) 을 유지할 수도 있고, 배선 (140, 308) 이 표본 (1002) 을 통해 부분적으로 견인될 때까지 해제하지 않을 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 형상 기억 합금은 절단 전에 또는 절단 동안에 특정한 위치에서 전극들 (308) 을 유지하기 위하여 이용될 수도 있다. 예를 들어, 형상 기억 합금은 절연성 슬리브와 조합하여 전극 배선들 (140, 308) 의 원위부 (distal portion) 에 부착될 수도 있다. 일부 실시형태들은 절단 배선들 (140) 을 커넥터 로드들 (516, 518) 또는 액츄에이터에 접속하는 강성의 힌지형 또는 비-힌지형 부재들을 포함할 수도 있다. 이 강성 부재들은 절단 동안에 특정 배향 또는 이격에서 배선 전극들 (140, 308) 을 유지하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 직렬로 견인된 전극들 (422, 424) 의 하나를 초과하는 세트를 사용하는 도구들에 대하여, 전극들 (422, 424) 의 순서 또는 위치는 반복가능성에 충격을 줄 수도 있다. 예를 들어, 표본 (1002) 이 용기 (312) 내에서 회전할 수도 있도록, 오직 표본 (1002) 의 하나의 측부 상에서 견인하는 것이 아니라, 전극 세트들 (422, 424) 이 표본 (1002) 주위에 대칭적으로 위치되도록 하는 것이 유리할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 표본 (1002) 은 결과적인 세그먼트들 또는 절단들 자체의 반복가능성을 개선시키기 위하여, 세그먼트화 전에, 그리고 세그먼트화 동안에 백 (302) 의 다양한 특징부들을 이용하여 고정될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 표본 (1002) 의 특정 장소들을 압축하는 팽창가능한 주머니 (bladder) 들을 포함한다. 팽창가능한 주머니들은 백 (302) 에서 배선들 (140) 의 이격 내에 배치될 수도 있어서, 배선들 (140) 은 이 압축에 의해 수축되지 않고, 백 (302) 으로부터 자유롭게 탈착되고 조직 표본 (1002) 과 접촉하게 하는 것이 허용된다. 세그먼트화 전에, 그리고 세그먼트화 동안에 표본 (1002) 을 압축하는 것은 표본 (1002) 이 세그먼트화 프로세스 동안에 전체적인 형상을 유지하는 것을 허용한다. 일부 실시형태들에서, 팽창가능한 주머니들의 팽창은, 조직 표본 (1002) 의 적재 동안에, 백의 축에 따른 백의 입구 (310) 및 특징부들의 서브세트는 조직 표본을 포획하는 것을 보조하기 위하여 일부 형태 및 강성을 백에 제공하기 위해 팽창되도록 단계화된다. 그 다음으로, 백은 체외이전을 허용하기 위하여 배기될 수 있다. 그 다음으로, 백 (302) 은 이전에 설명된 동일한 레벨로, 또는 더 높은 압력으로, 조직 표본을 의도된 배향에서 고정하는 것을 보조하기 위하여 백 (302) 의 상이한 부분들에서, 또는 배선들 사이의 각각의 장소에서의 팽창된 특징부들의 추가로 재팽창될 수 있다. 이것은 절단 동안의 조직 표본의 기계적 지지를 제공할 뿐만 아니라, 절개부 부위를 참조하여 표본을 유지하기 위하여 수축을 또한 제공할 수 있다.
도 30 은 일부 실시형태들에서 이용된 전극 (1400) 의 더욱 상세한 도면을 예시한다. 예시된 바와 같이, 전극(들) (1400) 은 활성 전극 표면 구역 (317, 1408) 을 포함하는 노출 구역 (315, 1404) 과, 더 두꺼운 코팅에 의해, 또는 반-강성 튜빙 또는 열 수축을 포함하는 다른 절연 재료로 달성될 수도 있는 절연 부분 (1402) 을 가지는 하나 이상의 구역들을 가질 수도 있다. 이 문서의 목적을 위하여, 노출 구역 (1404) 은 높은 임피던스 코팅이 중심 전도성 배선으로부터 제거되는 임의의 구역으로 고려되거나, 얇거나, 또는 그 안에 공극들을 가짐으로써, 일반화된 구역에서 임피던스를 감소시킨다. 이 노출 구역 (315, 1404) 내에는, RF 전류가 배선과 조직 사이에서 전도하는 배선의 전체 표면 구역인 활성 전극 표면 구역 (317, 1408) 이 있다. 도 30 에서, 활성 전극 표면 구역 (1408) 은 RF 전류가 그것을 걸쳐 전도되는 공극들의 총 합계이다. 이전에 설명된 바와 같이, 활성 전극 표면 구역 (317, 1408) 은 아킹의 국소화된 구역들로 인해, 조직을 통한 배선 (140) 의 이동과, 세그먼트화의 완료 시에 조직 표본 (1002) 으로부터의 배선 (1400) 의 추후 탈출을 변화시킬 것이다.
지금부터 도 31a 내지 도 31f 로 돌아가면, 조직 외부에서의 전극들의 인가 또는 표본 세그먼트화의 양태들이 지금부터 설명된다. 절단을 위한 RF 배선들의 이용은 TURP (prostatectomy; 전립선 절제술) 전극들 및 폴리펙토미 올가미 (polypectomy snare) 들과 같은 외과수술에서의 다른 알려진 응용들을 가진다. 이 응용들은 대형 표본들을 제거하기 위하여 반드시 필요한 것보다 훨씬 더 짧은 배선들을 이용한다. 그러나, 제어된 기계적 부하 및 최소 전력 밀도를 갖는 코팅된 배선은 외과의 또는 사용자에 의해 더 적은 "기술" 을 요구하는 더욱 최적화된 조직 효과를 생성함으로써, 그 도구들로 마찬가지로 이득을 얻을 수 있다. 일부 실시형태들에서는, 낮은 열 절단 효과가 아니라, 응고 효과 (coagulation effect) 를 생성하기 위하여 기계적 부하 또는 전력 밀도들을 훨씬 더 추가로 최적화하거나 낮추는 것이 유익할 수도 있다. 이것은 감소된 열 확산으로 적당한 양의 응고를 제공하기 위하여 조직을 감지하고 전력 또는 기계적 힘을 조절하는 센서들에 의해, 또는 전력 및 기계적 부하 전달의 파형 및 알고리즘에 의해 가능하게 될 수도 있다. 복귀 전극은 환자 복귀 패드일 수도 있거나, 배선 절단 도구 상에 또는 배선 절단 도구 근처에 배치된 전극일 수도 있다.
현재 이용가능한 디바이스들에서, 추천된 전력 레벨들은 제조자들에 의해 제공될 수도 있지만; 그러나, 이 디바이스들은 사용자가 조직에 인가하기 위한 텐션 또는 기계적 부하의 적절한 양을 결정하는 것을 여전히 요구한다. 본원에서 개시된 디바이스들에서, 출원인들은 일부 실시형태들에서, 제어된 기계적 부하 또는 전력을 제공함으로써, 사용자-제어된 기계적 하중에 있어서의 본래의 가변성을 극복하기 위한 수단을 제공한다. 이 도구들에서의 제어된 기계적 부하 또는 전력은 적절한 응고를 보장하거나 폴리펙토미들에서의 혈류를 정지시키면서 더 낮은 열 확산과, 도구들을 이용하기에 더욱 용이한 결과를 제공할 수도 있다. 이 전력 제어는 오늘 날에 이용된 표준 전기외과적 생성기들 상에서 "절단" 및 "응고" 파형들을 편입시킬 수도 있거나, 고유의 파형들 또는 제어 알고리즘들일 수도 있다.
개시된 배선 절단 기술을 위한 또 다른 잠재적인 응용은 도 31a 내지 도 31f 에서 예시된 바와 같이, 대장 절제술 (colectomy) 들 또는 랩 니산 (Lap Nissan) 절차들과 같은 조직들에서의 외과적 디섹터들을 위한 것일 수도 있다. 초음파 디섹터들은 이 기능을 행하기 위하여 이미 보편적으로 이용되지만, 도구 및 생성기 비용들을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 몇몇 단점들을 가진다. 일부 실시형태들에서, 더 높은 임피던스 코팅된 배선들 (140, 308) 은 더 낮은 전력 레벨들에서, 그리고 드러난 배선 또는 드러난 턱보다 더욱 신속하게 절단의 개시를 허용하기 위한 라디오주파수 디섹터의 일부일 수도 있어서, 전통적인 초음파 디섹터들에 비해, 잠재적으로 더 긴 해부 턱 길이들, 더 빠른 해부 시간들, 및 잠재적으로 더 낮은 비용을 가능하게 할 수도 있다. 도구 (1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000) 는 보편적으로 이용가능한 전기외과적 생성기들 내로 플러깅될 수도 있다. 게다가, 기계적 부하는 사용자가 최적화된 절단 및 응고 시간들을 보장하기 위하여 제어될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그리고 변동되는 단면 형상들을 갖는 도 31a 내지 도 31f 에서 예시된 바와 같이, 코팅된 배선 (1502, 1602, 1702, 1802) 은 디섹터 단부 이펙터의 절반을 포함할 수도 있는 반면, 단부 이펙터 또는 대향 턱 (1504, 1604, 1704, 1804) 의 다른 절반은 양극성 도구의 "복귀" 또는 제 2 전극으로 구성된다. 배선 또는 제 1 전극 (1502, 1602, 1702, 1802) 은 해부 동안에 그 조직을 통해 완전히 통과하는 것을 허용하기 위하여 복귀 또는 제 2 전극에서의 대향 슬롯 내에서 피팅될 수도 있다. 도구 (1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000) 는, 제 1 전극이 슬롯 표면으로 연장하는 것을 기계적으로 허용하지 않는 정지부의 이용을 통해, 또는 접촉부의 장소에서 슬롯 표면 상의 전기적 절연체로, 제 1 전극 (1502, 1602, 1702, 1802) 이 슬롯 표면과 접촉할 수 없도록 설계될 수도 있다. 전력 밀도 (또는 전류 밀도) 및 기계적 부하들은 최적화될 수도 있고, 응고 모드에 대한 사용자 선택된 절단 모드를 생성하기 위하여 변동될 수도 있다. 대안적으로, 기계적 부하들은 모드에 관계 없이 동일한 것으로 제어될 수도 있는 반면, 상이한 라디오 주파수 파형은 최적화된 절단 및 응고 조직 효과들을 생성하기 위하여 사용될 수도 있다. 오늘 날에 이용된 표준 전기외과적 생성기들 상에서의 "절단" 및 "응고" 파형들은 최적화된 절단 및 응고 조직 효과들을 생성하기 위하여 이용될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 해부 도구 (1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000) 에 대한 고유한 파형들 또는 제어 알고리즘들은 최적화된 절단 및 응고 조직 효과들을 생성할 수도 있다.
본원에서 설명된 바와 같이, 낮은 임피던스로의 생성기 출력의 자연적인 제한을 개선시키기 위한 수단은 절단 개시 기능 동안에 더 높은 전압을 제공할 수 있는 생성기 출력과, 절단 지속 기능 동안에 더 높은 전류를 제공할 수 있는 출력을 생성하기 위한 것이다. 하나의 실시형태는 배선에 의한 조직 세그먼트화에서 전형적으로 관측된 임피던스 범위에서의 최적화된 성능을 위하여 설계된 생성기에 의한 것이다. 표준 전기외과적 생성기들이 300 내지 500 오옴 근처에서의 최대 전력 전송을 위하여 설계되므로, 70 내지 300 오옴 범위에서의 동작은 이 범위의 더 낮은 종단에서의 감소된 전력 출력, 또는 이 범위의 더 높은 종단에서의 감소된 전류로 귀착된다. 조직 표본 세그먼트화를 위한 이상적인 생성기는 300 오옴 미만 및 1.2 암페어 (amp) 보다 더 큰 증가된 전류 제한을 포함하는 범위에서의 최대 전력 전송을 가질 것이다. 이 타입의 출력을 갖는 생성기는 기존의 생성기에 비해, 더 큰 노출, 또는 동일한 노출을 갖는 더 많은 배선을 구동할 수 있을 것이고, 더 낮은 임피던스 코팅을 갖는 개시를 생성하기 위하여 필요한 전압을 가질 것이고, 지속 기능 동안에 절단을 위하여 이용가능한 더 많은 전류를 가질 것이다. 추가적으로, 더 낮은 임피던스 동작에 대하여 유사한 이득들을 제공하는 상이한 RF 증폭기 토폴로지 (topology) 들이 이용될 수도 있다. 하나의 예는 그 내용들이 참조로 본원에 편입되는, IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS, VOL. 6, NO. 1, FEBRUARY 2012 에서 제시된 Daniel A. Friedrichs, Robert W. Erickson 및 James Gilbert 에 의해 제시된 바와 같은 이중 전류-모드 제어기 (Dual Current-Mode Controller) 이다. 이 토폴로지는 사인파를 생성하기 위하여 공진 출력을 이용하지 않고, 그러므로, 더 낮고 더 높은 임피던스 부하들에서의 전형적인 증폭기들의 동일한 자연적인 제한들을 가지지 않는다. 이 토폴로지는 또한, 전력 출력을 매우 신속하게 변화시키기 위한 능력을 가져서, 그것은 개시 동안에 더 높은 전압에 대하여 바이어싱될 수 있고, 개시 이벤트가 발생할 때에 더 높은 전류로 천이될 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 디바이스 또는 시스템은 적당한 동작을 보장하고 부주의한 RF 열적 손상의 가능성을 감소시키기 위한 특징부들을 포함할 수도 있다. 이 특징부들은 기존의 전기외과적 생성기들에서 이용가능하지 않을 수도 있는 추가적인 제어 및 모니터링 회로들을 요구할 수도 있다. 시스템은 이것을 액츄에이터 (304) 내로, 또는 의도하지 않은 RF 열 손상의 가능성을 감소시키기 위하여 최적화된 성능, 이용가능성, 및 파라미터들의 모니터링을 위해 설계된 특화된 RF 생성기와 함께 편입시킬 수도 있다. 대안적으로, 이 특징부들을 기존의 전기외과적 생성기들과 함께 이용될 별도의 제어기 내로 편입시키는 것이 유리할 수도 있다. 제어기는 생성기 (306) 에 결합될 것이어서, RF 출력 전력 및 복귀 접속들 (단극성 또는 양극성) 은 제어기에 제공될 것이다. 제어기는 이용 동안에 시스템을 어떻게 설정하고 시스템을 동작시킬 것인지에 대해 사용자에게 지시하기 위하여, 텍스트 디스플레이들, 그래픽 디스플레이들, 수치 디스플레이들, 시각적 표시기들, 오디오 표시기들을 통해, 또는 다른 수단에 의해 명령들을 사용자에게 통신할 수도 있다. 제어기는 또한, 활성 전극들 (308) 및 복귀 전극 (330) 에 결합될 것이서, RF 출력 전력은 제어기 내의 제어 로직에 의해 결정된 바와 같이, 모든 미리 정의된 조건들이 충족될 경우에 제공될 것이다. 이 제어 로직은 마이크로프로세서, FPGA, 아날로그 제어 회로, 또는 다른 유사한 제어 디바이스와 같은 전기 회로들 및 제어 방법에 의해 수행될 것이다. 추가적으로, 제어기는 모니터링 또는 스테이터스 정보를 갖는 센서 출력들을 수신하기 위하여, 그리고 디바이스의 적당한 동작을 위한 제어를 제공하기 위하여, 액츄에이터 (304) 에 결합될 것이다. 게다가, 전기적 및 기계적 센서들 및 제어 회로부는 직접적으로 접속되거나 또는 무선 통신을 갖는 시스템과 함께 이용될 수도 있는 RF 생성기, 제어기, 액츄에이터, 또는 또 다른 액세서리의 임의의 조합으로 편입될 수도 있다.
프리텐션 이전과 이후에, 그리고 절단 동안과 절단 후에, 견인 기구에 의해 배선들에 인가된 힘을 제공하기 위하여 액츄에이터에 결합된 힘 센서들, 프리텐션 및 절단 동안에 포함 어셈블리에 인가된 힘을 제공하기 위하여 포함 어셈블리에 결합된 힘 센서들, 포함 어셈블리에 의해 조직 표본에 인가된 압축력을 제공하기 위한 포함 어셈블리 내의 압력 센서들, 이동 레이트를 제공하거나 절단 또는 절단 완료 표시 동안에 견인 기구의 전진을 확인하기 위한 병진이동 센서들 또는 로케이션 표시기들, 절단 동안에 액츄에이터에 전달된 RF 전류 및 전압을 제공하기 위한 전류 및 전압 센서들, 서미스터들과 같은 온도 센서들, 복귀 전극으로 조직 표본의 접촉 품질을 모니터링하기 위하여 배선 세트들과 복귀 전극 사이, 또는 복귀 전극의 상이한 부분들 사이에서 문의 신호를 모니터링하는 전류 및 전압 센서, 특정 장소들의 국소화된 온도를 제공하기 위한 액츄에이터 또는 포함 어셈블리 내의, 열전대들 또는 다른 온도 감지 반-전도체들과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 센서들 또는 제어 회로들은 정보를 제공하기 위하여 이용될 수도 있다. 포함 어셈블리 내의 팽창가능한 특징부들에 결합된 압력 또는 흐름 센서들은 시스템 내에서 이용된 임의의 공기 또는 유체의 압력 또는 팽창 정보를 제공한다. 제어 회로들은 또한, 액츄에이터 또는 배선 세트로의 RF 전력의 인에이블 또는 디스에이블, 절단을 위한 특정 견인 기구의 선택, 액츄에이터로부터, 그리고 RF 생성기로의 RF 활성화 요청들, 진폭 변조로 액츄에이터에 전달된 RF 전력을 조절 또는 제한하는 것, 펄스 변조, 또는 RF 생성기에 대한 전력 설정에 있어서의 변화를 요청함으로써, 및 임의의 포함 기구 특징부들의 팽창 또는 배기와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 제어기로부터의 제어를 액츄에이터에 제공할 수도 있다.
위에서 설명된 센서 출력들 및 제어 방법들의 조합으로, 제어기 또는 RF 생성기는 대략 기계적 절단 속도 또는 병진이동, 시스템에서의 조직 또는 다른 포인트들의 온도, 조직의 전류 또는 임피던스에 의해 RF 출력의 폐루프 제어를 제공할 수도 있다는 것이 당해 분야의 당업자들에 의해 이해된다. 게다가, 센서들 및 제어 방법들은 배선 세트들 및 복귀부의 부족, 액츄에이터 견인 기구의 전진에서의 정지, 복귀 전극들과의 조직 표본의 적절한 접촉, 또는 제어기에 의해 신속하게 해결될 수 있는 다른 조건들과 같은 의도되지 않은 조건들의 모니터링을 허용한다.
지금부터 도 32 로 돌아가면, 대형 조직 표본을 제거하는 방법 (3000) 이 지금부터 설명된다. 이 문서의 목적을 위하여, 대형 조직 표본은 적출 (excision) 또는 외과 수술을 수행하기 위하여 이용된 절개부 또는 입구보다 크기에 있어서 더 큰 것이다. 예를 들어, 20 mm 직경 표본은 3 내지 5 mm 절개부가 표본을 추출하기 위하여 이용되었을 경우에 큰 것으로 고려될 수도 있다.
방법 (3000) 은 예컨대, 취출 백을 투관침, 자연적 신체 개구, 또는 환자 내의 절개부를 통해 환자의 공동 내에 배치하는 것 (3002) 을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 취출 백은 도 1 에서 예시된 바와 같은 전개 도구 (1004) 또는 캐뉼라를 이용하여 공동 내에 배치될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 취출 백은 도 6 에서 예시된 바와 같은 액츄에이터를 이용하여 공동 내에 배치될 수도 있다. 취출 백은 이 문서에서의 이전의 도면들 중의 임의의 하나를 참조하여 설명된 임의의 취출 백일 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 취출 백을 확대하는 것 (3004) 을 포함한다. 확대하는 것 (3004) 은 예를 들어, 구속 캐뉼라를 제거함으로써, 그리고 개방하기 위한 백의 개구 근처에 기억-유지 재료와 같은 바이어싱 기구를 허용함으로써 달성될 수도 있고, 또는 확대하는 것 (3004) 은 전개 도구가 백을 조작하게 하는 것을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 확대하는 것 (3004) 은 배선들 또는 전극들 (408) 을 바이어싱하는 것과 같은, 백의 벽에서의 바이어싱 힘이 취출 백을 개방하게 하는 것을 허용하는 것을 포함할 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 이전에 적출된 표본을 적재하는 것 (3006) 을 포함한다. 적재하는 것 (3006) 은 이 문서의 도 1 내지 도 8 에서 예시된 바와 같이, 취출 백에서의 입구를 향해, 그리고 취출 백에서의 입구를 통해 표본을 조작함으로써 달성될 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 취출 백의 개구 또는 입구를 체외이전하는 것 (3008) 을 포함한다. 체외이전하는 것 (3008) 은 백 개구 근처의 탭, 드로스트링 (drawstring), 복귀 케이블, 전극 또는 전극 세트의 근위 단부, 또는 체외이전을 위하여 백 내로 통합된 다른 특징부를 포함할 수도 있는 백 특징부를 이용하여, 도 3 내지 도 5 에서 예시된 바와 같이, 환자 개구를 향해, 그리고 환자 개구를 통해 취출 백의 근위부들을 견인하기 위하여, 예를 들어, 집게 (1006) 를 이용하여 달성될 수도 있거나, 체외이전하는 것 (3008) 은 도 6 내지 도 8 에서 예시된 바와 같이, 예를 들어, 조직 제거 디바이스 (400) 를 이용하여 달성될 수도 있다. 체외이전하는 것 (3008) 은 액츄에이터 (404) 에서 견인 디바이스를 이용함으로써, 또는 전극들 (408) 중의 하나 이상 상에 근접 힘 F 를 인가함으로써 보조될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 방법 (3000) 은 취출 백 어셈블리를 액츄에이터에 부착하는 것을 포함하고, 도 3 내지 도 6 에서 예시된 조직 제거 디바이스 (300) 또는 도 9 내지 도 13 에서 예시된 액츄에이터를 이용하여 달성될 수도 있다. 취출 백 어셈블리를 액츄에이터에 부착하는 것은 도 9 내지 도 13 에서 예시된 바와 같이, 전극들의 하나 이상의 세트들을 크림핑하는 것과, 전극들의 근위부들을 개개의 견인 어셈블리들의 하나 이상의 커넥터 로드들에서의 개개의 원위부들 또는 개개의 슬롯들 내로 삽입하는 것을 포함할 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 전극(들) 을 프리텐셔닝하는 것 (3012) 을 포함한다. 프리텐셔닝하는 것 (3012) 은 액츄에이터의 원위부를 환자 신체 내로 삽입하는 것과, 액츄에이터가 근접힘 F 을 전극(들) 상으로 인가하게 하는 것을 포함할 수도 있다. 표본은 공동의 내부 벽을 향해 인출될 수도 있고, 또는 액츄에이터는 표본을 향해 인출될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 프리텐셔닝 힘은 절단 동안에 인가된 부하와 상이할 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한 전력 소스 (3014) 를 접속하는 것을 포함한다. 전력 소스를 접속하는 것은 도 3 내지 도 13 에서 예시된 바와 같이, 복귀 전극 및 전력 케이블 중 적어도 하나를 액츄에이터에 접속하는 것을 포함할 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 조직 세그먼트화를 야기시키기 위하여 전극(들) (3016) 을 활성화하는 것을 포함한다. 전극(들) 을 활성화하는 것은 도 27 내지 도 28c 에서 예시된 바와 같이, 생성기가 약 168 와트/cm2 (또는 약 1088 와트/in2) 보다 더 큰 전력 밀도로 귀착되는 전력을 인가하게 하는 것을 포함할 수도 있다.
세그먼트화를 위한 상수 힘 인가는 세그먼트화 도구를 위한, 선형 스프링들과 같은 스프링들을 이용하여 달성될 수도 있다. 활성화 동안의 이러한 힘의 제어는 또한, 선형 액츄에이터들, 복합 스프링 어셈블리들, 모터/기어식 와인드-업 기구들을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 다수의 대안적인 기구들을 이용하여 달성될 수도 있다. 이것들 중의 임의의 것은 절단 전극들의 인장력 (tensile force) 을 초과하지 않으면서 저온 세그먼트화를 촉진시키는 상수 (또는 상수-근접) 힘 F 를 전달하기 위하여 이용될 수도 있다.
방법 (3000) 은 액츄에이터를 탈착하는 것 (3018) 을 포함할 수도 있고, 액츄에이터를 백에 접속하는 복귀 케이블을 탈착하는 것과 같이, 도 10 내지 도 13 에서 예시된 바와 같이 생성기로부터 액츄에이터를 탈착하는 것을 포함할 수도 있다.
방법 (3000) 은 또한, 조직 표본 및 취출 백을 제거하는 것 (3020) 을 포함한다. 조직 표본은 세그먼트화된 후에, 체외이전된 취출 백 입구를 통해 제거가능하다. 표본이 제거된 후, 취출 백은 동일한 개구를 통해 제거될 수도 있다. 당해 분야의 당업자들은 조직 감소 및 제거 시스템이 1 회용 디바이스로서 구체화될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 그것은 또한, 포함 어셈블리 또는 취출 백과 같은 일부 1 회용 컴포넌트들과, 액츄에이터 (304) 및 집게 (1006) 와 같은 재이용가능한 컴포넌트들로 용이하게 구체화될 수도 있다. 이 접근법은 덜 고가의 표본 제거 시스템을 제공하는 장점을 가진다. 그것은 또한, 절차 전에 부착된 1 회용 배선들 또는 복귀 전극을 갖는 내구성 있는 백 구조로 구체화될 수 있다.
추가적인 양태들에 따르면, 방법은 다음 중의 하나 이상을 포함할 수도 있다:
개시된 실시형태들의 이전의 설명은 당해 분야의 임의의 숙련자가 본 발명을 제조하거나 이용하는 것을 가능하게 하도록 제공된다. 이 실시형태들에 대한 다양한 수정들은 당해 분야의 당업자들에게 용이하게 분명할 것이고, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 발명의 사상 또는 범위로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명은 본원에서 도시된 실시형태들에 제한되도록 의도된 것이 아니라, 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 가장 넓은 범위를 따르도록 하기 위한 것이다.
Claims (35)
- 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템으로서, 상기 시스템은:
개구를 갖는 용기;
제 1 구성으로 상기 용기의 내부에 결합된 복수의 배선들로서, 상기 복수의 배선들은 상기 조직 표본을 수납하기 위한 공간을 형성하고, 상기 복수의 배선들은 상기 복수의 배선들에 대한 적어도 하나의 힘에 응답하여 상기 조직 표본을 나누도록 구성된, 상기 복수의 배선들;
상기 복수의 배선들에 결합된 액츄에이터로서,
상기 복수의 배선들의 적어도 하나가 상기 조직 표본을 향하여 전진하도록, 상기 복수의 배선들의 상기 적어도 하나에 프리텐셔닝 (pretensioning) 모션을 인가하고,
상기 조직 표본을 하나 이상의 제 1 절단 (cut) 들로 나누도록 상기 복수의 배선들의 제 1 배선에 제 1 힘을 인가하고,
상기 조직 표본을 하나 이상의 제 2 절단들로 나누도록 상기 복수의 배선들의 제 2 배선에 제 2 힘을 인가하는 것으로서, 상기 제 2 힘은 상기 제 1 힘이 정지된 후에 상기 제 1 힘과 독립적으로 개시되고, 상기 하나 이상의 제 2 절단들은 상기 하나 이상의 제 1 절단들로 이전에 나누어진 구역에 걸쳐 상기 조직 표본을 나누는, 상기 제 2 힘을 인가하도록 구성된 상기 액츄에이터를 포함하고, 그리고
상기 조직 제거 시스템은, 상기 액츄에이터가 상기 환자의 복강경 개구 내로 삽입되는 것을 허용하도록 구비된 튜브를 추가로 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 용기의 근위 단부에 근접한 각각의 미리 정의된 위치들로 상기 복수의 배선들을 라우팅하도록 구성된 체결 시스템을 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 프리텐셔닝 모션에 응답하여 상기 복수의 배선들의 부분들을 순차적으로 해제하도록 구성된 체결 시스템을 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 체결 시스템은 상기 용기에 대해 상기 복수의 배선들을 위치시키는 복수의 슬리브들을 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들의 제 1 배선의 제 2 부분을 해제하기 전에 상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선의 제 1 부분을 해제하도록 구성된 체결 시스템을 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들을 상기 제 1 구성의 상기 용기에 임시로 결합시키도록 구성된 복수의 체결기들을 더 포함하고,
상기 복수의 체결기들의 제 1 체결기는 상기 제 1 힘에 응답하여 해제하도록 구성되고,
상기 복수의 체결기들의 제 2 체결기는 상기 제 1 힘보다 큰 상기 제 2 힘에 응답하여 해제하도록 구성되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들의 적어도 둘을 상기 복수의 배선들의 상기 적어도 둘의 단부에서 함께 연결하는 기계적 또는 전기적 전도성 결합의 적어도 하나를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들의 제 1 배선의 원위부 (distal portion) 를 상기 용기에 제거가능하게 결합하도록 성형되고 위치된 제 1 체결기; 및
상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선의 근위부 (proximal portion) 를 상기 용기에 제거가능하게 결합하도록 성형되고 위치된 제 2 체결기를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선의 상기 근위부는 제 1 견인 어셈블리에 제거가능하게 결합되고, 상기 제 1 견인 어셈블리는 상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선 상에 기계적 견인력을 선택적으로 인가하도록 구성되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 힘은 제 1 견인 모션이고, 상기 제 2 힘은 제 2 견인 모션인, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들의 적어도 하나를 동작적으로 관여 (engage) 시키는 견인 기구를 더 포함하고, 관여는 가역적 (reversible) 이지 않은, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 배선들은 복수의 활성 전극들을 포함하고, 상기 복수의 활성 전극들의 각각의 활성 전극은 상기 복수의 활성 전극들의 상기 각각의 활성 전극의 적어도 길이를 따라 노출 섹션을 갖고,
상기 조직 제거 시스템은 상기 복수의 활성 전극들의 노출 섹션들로부터 전기적으로 절연된 복귀 전극을 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 복수의 활성 전극들의 적어도 하나는 상기 복수의 활성 전극들의 상기 적어도 하나의 적어도 부분 상에 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 임계 전압이 상기 복수의 활성 전극들의 상기 적어도 하나에 인가될 때에 열화하도록 구성되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 복수의 활성 전극들의 적어도 하나는 상기 복수의 배선들의 임피던스보다 큰 임피던스를 가지는 높은 임피던스 코팅을 갖고, 그리고
상기 높은 임피던스 코팅은,
전기외과적 전력의 인가 동안에,
상기 높은 임피던스 코팅에 걸쳐 아크를 허용하기에 충분한 전압이 인가될 때에, 또는
그 조합에 의해 열화하도록 구성되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 용기에 제거가능하게 결합된 상기 복수의 활성 전극들의 제 1 세트를 갖는 제 1 전극 세트;
상기 용기에 제거가능하게 결합된 상기 복수의 활성 전극들의 제 2 세트를 갖는 제 2 전극 세트; 및
상기 제 1 및 제 2 전극 세트들에 결합되고, 제 1 전기외과적 전력을 상기 제 1 전극 세트에 그리고 제 2 전기외과적 전력을 상기 제 2 전극 세트에 제공하도록 구성된 생성기를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 전극 세트 및 상기 제 2 전극 세트는 상기 제 1 및 제 2 전극 세트들의 견인 방향 주위에 대칭적으로 위치되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 튜브의 원위 단부는 상기 튜브와 상기 조직 표본 사이에 상기 복수의 활성 전극들의 통로를 가능하게 하기 위한 매끄러운 재료를 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 튜브의 원위 단부는 상기 복수의 배선들 중 적어도 하나의 이동을 가능하게 하기 위한 개구를 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 튜브의 원위 단부는 유연한 재료로부터 형성되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 위한 조직 제거 시스템. - 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법으로서, 상기 방법은,
개구를 갖는 용기 및 복수의 배선들에 대한 적어도 하나의 힘에 응답하여 상기 조직 표본을 나누기 위해 제 1 구성으로 상기 용기의 내부에 결합된 상기 복수의 배선들을 제공하는 단계;
상기 용기 내에 상기 조직 표본을 위치시키는 단계;
상기 복수의 배선들의 적어도 하나가 상기 조직 표본을 향하여 전진하도록, 상기 복수의 배선들의 상기 적어도 하나에 프리텐셔닝 (pretensioning) 모션을 인가하는 단계;
상기 조직 표본을 하나 이상의 제 1 절단 (cut) 들로 나누도록, 액츄에이터에 의해, 상기 복수의 배선들의 제 1 배선에 제 1 힘을 인가하는 단계;
상기 액츄에이터가 상기 환자의 복강경 개구 내로 삽입되는 것을 허용하도록 구비된 튜브를 제공하는 단계;
상기 조직 표본을 하나 이상의 제 2 절단들로 나누도록 상기 복수의 배선들의 제 2 배선에 제 2 힘을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 힘은 상기 제 1 힘이 정지된 후에 상기 제 1 힘과 독립적으로 개시되고, 상기 하나 이상의 제 2 절단들은 상기 하나 이상의 제 1 절단들로 이전에 나누어진 구역에 걸쳐 상기 조직 표본을 나누는, 상기 제 2 힘을 인가하는 단계를 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 복수의 배선들은 상기 용기의 근위 단부에 근접한 각각의 미리 정의된 위치들로 라우팅되는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 힘을 인가하는 단계 또는 상기 제 2 힘을 인가하는 단계 중 적어도 하나는 상기 복수의 배선들의 부분들을 순차적으로 해제하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 힘을 인가하는 단계 또는 상기 제 2 힘을 인가하는 단계 중 적어도 하나는 상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선의 제 2 부분을 해제하기 전에 상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선의 제 1 부분을 해제하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 용기를 제공하는 단계는:
상기 복수의 배선들을 상기 제 1 구성의 상기 용기에 임시로 결합시키도록 구성된 복수의 체결기들을 제공하는 단계를 더 포함하고; 그리고
상기 제 1 힘을 인가하는 단계 또는 상기 제 2 힘을 인가하는 단계 중 적어도 하나는 상기 복수의 체결기들의 제 1 체결기를 해제하기 위해 상기 제 1 힘을 인가하는 단계 및 상기 복수의 체결기들의 제 2 체결기를 해제하기 위해 상기 제 2 힘을 인가하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 힘은 상기 제 1 힘보다 큰, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 힘을 인가하는 단계 또는 상기 제 2 힘을 인가하는 단계 중 적어도 하나는 상기 복수의 배선들의 상기 제 2 배선에 제 2 견인력을 인가하기 전에 상기 복수의 배선들의 상기 제 1 배선에 제 1 견인력을 인가하는 단계를 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
견인 기구로 하여금 상기 복수의 배선들의 적어도 하나를 동작적으로 그리고 비가역적 (irreversibly) 관여 (engage) 시키는 단계를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 복수의 배선들은 복수의 활성 전극들을 포함하고, 상기 복수의 활성 전극들의 적어도 하나는 상기 복수의 활성 전극들의 상기 적어도 하나의 적어도 부분 상에 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 임계 전압이 상기 복수의 활성 전극들의 상기 적어도 하나에 인가될 때에 열화하도록 구성되고,
상기 방법은,
전기외과적 전력을 상기 복수의 활성 전극들의 상기 적어도 하나에 인가하는 단계를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 27 항에 있어서,
제 1 전기외과적 전력을 제 1 전극 세트에 그리고 제 2 전기외과적 전력을 제 2 전극 세트에 인가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 전극 세트는 상기 복수의 활성 전극들의 제 1 세트를 포함하고, 상기 제 2 전극 세트는 상기 복수의 활성 전극들의 제 2 세트를 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 조직 표본을 대칭 조각들로 나누는 단계를 더 포함하는, 환자로부터 조직 표본을 추출하기 방법.
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