KR102666506B1 - 조직 절제 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따르면 본 발명은 블레이드; 상기 블레이드에 대해 회동가능한 클램프 암; 일단에서 상기 클램프 암과 연결되는 샤프트; 및 상기 블레이드에 인접하게 배치되고 유체를 분사 또는 흡입하는 에어부;를 포함하는 조직 절제 장치를 개시한다.
Description
실시예는 조직 절제 장치에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 말한다. 이러한 수술 중 개복 수술은 복강이나 안면의 피부(skin)를 갈라서 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 수술에 해당한다.
이러한 개복 수술을 시술할 때에는, 피부를 절개하여 피부와 조직 사이에 소정의 공간이 형성되도록 한 후, 그 공간을 통해 수술 행위를 수행하게 되므로, 상처가 많이 나고 수술 후 치유가 더디다는 문제가 있어, 최근에는 이에 대한 대안으로서 복강경 수술이 주목받고 있다.
복강경 수술은 환자의 수술 부위에 작은 구멍을 뚫은 후 이 구멍을 통해 복강경을 삽입하여 복강 내 수술부위를 관찰하면서 수술하는 방식으로, 각종 내과 및 외과 수술, 비뇨기과 및 산부인과 영역 등에서 널리 이용되고 있다. 복강경 수술은 기존의 개복 수술에 비하여 회복기간 단축, 작은 흉터, 통증 및 감염 위험 감소 등과 같은 많은 장점 때문에, 1990년 담낭 절제술을 시작으로 급속도로 발전하고 있다.
현재는 대장암수술, 위암수술, 탈장, 간 절제술과 갑성선 수술 등 외과 수술의 거의 모든 분야에 적용되고 있고, 전체 수술의 약 20~40%를 차지하고 있으며, 향후에는 전체수술의 80%에 이를 것으로 전망된다.
복강경은 신체의 내부기관을 화상 진단하는 장비의 하나로서, 통상적으로 소형 카메라가 장착된 기기를 체내에 삽입하여 소형 카메라로부터 검출된 화상정보를 외부에 설치된 모니터를 통해 관찰할 수 있도록 구성되어 있다.
복강경 수술은 절제해야 할 조직 내부에 존재하는 혈관의 위치와 크기는 환자에 따라 천차만별이며, 그 정보 또한 알 수가 없어 의사의 해부학적 지식 및 경험을 통해 동맥 등의 혈관 위치를 가늠하여 수술을 진행해야 하므로, 이로 인해 조직 절제 시 의도치 않은 혈관 절제가 이루어질 가능성이 다분하다.
복강경 수술 중 혈관이 절제된 경우, 출혈을 막기 위한 상당한 시간과 노력이 소모되어 환자와 의사의 컨디션을 악화시킬 수 있으며, 심한 경우 대량 출혈로 인해 환자를 사망에까지 이르게 할 수 있을 정도로 치명적인 문제라 할 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 복강경 조직 절제 시 의도치 않은 혈관절제 자체를 방지하기 위한 연구보다는 혈관절제가 이루어진 후 초음파 등의 에너지로 지혈하여 문제를 줄이기 위한 미봉책성 개발에 그치고 있다.
또한, 조직 내부를 지나가는 혈관의 위치는 환자에 따라 다르고 그 크기 또한 천차만별이므로, 조직을 통과하는 광신호의 세기 정보만으로는 조직 내부의 혈관 존재 유무 및 크기에 대한 정보를 정확히 대변할 수 있다고 할 수 없으며, 장치가 오작동을 일으킬 경우, 수술 중 환자에게 상당한 위험을 초래할 수 있다. 실제 수술과정에서, 의도치 않은 혈관절제 발생 확률은 대략 3%에 해당되며, 이 중 치명적인 손상이 발생할 확률은 대략 18% 정도이며, 이처럼 의도치 않은 혈관절제로 인한 치료 소모 비용으로 수십억 달러가 지출되는 실정이다.
이 때, 조직 절제 장치는 수술 중 시야를 방해하는 문제가 존재한다.
실시예는 절제하고자 하는 조직에 대한 수술 시야를 용이하게 확보할 수 있는 조직 절제 장치를 제공한다.
또한, 복강경수술, 흉강경수술, 로봇수술 또는 개복수술 등과 같은 다양한 종류의 수술시 의도치 않은 혈관 절제로 인한 피해를 방지하는 조직 절제 장치를 제공한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 조직 절제 장치는 블레이드; 상기 블레이드에 대해 회동가능한 클램프 암; 일단에서 상기 클램프 암과 연결되는 샤프트; 및 상기 블레이드에 인접하게 배치되고 유체를 분사 또는 흡입하는 에어부;를 포함한다.
상기 에어부는 상기 블레이드 측면에 배치되어 상기 블레이드와 수직 방향으로 중첩되지 않고, 상기 수직 방향은 상기 블레이드에서 상기 클램프 암을 향한 방향일 수 있다.
상기 에어부는 상기 블레이드의 상면 하부에 위치할 수 있다.
상기 클램프 암은 상기 블레이드와 마주하는 면에 배치되는 패드;를 더 포함하고, 상기 에어부는 개구부를 포함하고, 상기 개구부는 상기 패드와 이격 배치될 수 있다.
상기 개구부는 상기 블레이드 상면의 하부에서 상기 블레이드의 단부를 향할 수 있다.
상기 개구부는 상기 블레이드의 상면에 대해 소정의 각도를 이룰 수 있다.
상기 에어부는 상기 클램프 암과 상기 블레이드가 소정의 거리 이하인 경우에만 상기 유체를 분사할 수 있다.
상기 블레이드는 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동하고, 상기 에어부는 상기 블레이드가 상기 길이 방향으로 이동하는 동안 상기 유체를 분사할 수 있다.
상기 블레이드는 초음파 에너지를 가하도록 이동할 수 있다.
상기 블레이드는 바디 및 상기 바디에 연결되고 굽은 곡률부를 포함하고, 상기 곡률부는 제1 곡률반경을 갖는 제1 측면 및 상기 제1 곡률반경보다 큰 제2 측면을 포함하고, 상기 에어부는 상기 제1 측면보다 상기 제2 측면에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 에어부는 상기 블레이드와 결합하여 상기 블레이드의 이동에 따라 길이 방향으로 이동하며 상기 블레이드의 이동 거리보다 큰 이동 거리로 이동할 수 있다.
상기 개구부는 상기 클램프 암과 상기 블레이드 간의 거리에 따라 상기 블레이드의 상면에 대한 각도가 변할 수 있다.
실시예에 따르면, 절제하고자 하는 조직에 대한 수술 시야를 용이하게 확보할 수 있는 조직 절제 장치를 구현할 수 있다.
또한, 복강경수술, 흉강경수술, 로봇수술 또는 개복수술 등과 같은 다양한 종류의 수술시 의도치 않은 혈관 절제로 인한 피해를 방지하는 조직 절제 장치를 제작할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 조직 절제 시스템의 블록도이고,
도 2는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 개념도이고,
도 3은 실시예에 따른 조직 절제 장치의 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 분해 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 일 도면이고,
도 6은 도 5에서 제1 로드 및 제2 로드를 제거한 도면이고,
도 7 및 도 8은 실시예에 따른 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 블레이드 및 에어부의 도면이고,
도 10은 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이고,
도 11은 또 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
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도 5는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 일 도면이고,
도 6은 도 5에서 제1 로드 및 제2 로드를 제거한 도면이고,
도 7 및 도 8은 실시예에 따른 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 블레이드 및 에어부의 도면이고,
도 10은 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이고,
도 11은 또 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 조직 절제 시스템의 블록도이고, 도 2는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 조직 절제 장치(1000)는 절제 장치(100), 변환부(200) 및 조작부(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 절제 장치(100)는 조직의 원하는 부위가 절제되는 장치로, 블레이드, 클램프 암, 제1 로드, 제2 로드, 클램프 패드 및 보호부재를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
변환부(200)는 절제 장치(100)와 연결될 수 있다. 특히, 변환부(200)는 절제 장치(100)의 블레이드의 후단에 배치되어 블레이드와 결합할 수 있다. 변환부(200)는 외부의 장치와 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 그리고 변환부(200)는 공급받은 전력을 소정의 진동 에너지로 변경할 수 있다. 예컨대, 변환부(200)는 전력을 이용하여 초음파 진동을 발생시킬 수 있다. 그리고 변환부(200)와 연결된 블레이드는 초음파 진동이 수행될 수 있다. 이에 따라, 블레이드에서 기계적 운동이 일어나고, 블레이드와 접촉한 조직의 단백질이 변성되어 응고 및 절개 또는 절제가 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 초음파 진동에 따라 블레이드는 움직임을 갖고, 블레이드와 접촉한 조직에서 초음파 진동 또는 에너지가 열에너지로 변환된다. 즉, 조직과 접촉하는 블레이드 원위에서 조직과 함께 온도가 상승할 수 있다. 이에, 조직의 절제, 절개, 응고 등이 이루어질 수 있다. 즉, 변환부(200)는 전기 에너지를 초음파 진동 에너지로 변환할 수 있으며, 조작부(300) 내에 위치할 수 있다.
조작부(300)는 절제 장치(100)의 동작을 조작할 수 있다. 예컨대, 조작부(300)는 절제 장치(100)에 의해 블레이드 또는 클램프 암의 회전을 조작하여 열림 및 닫힘(또는 개폐)을 수행하고 이를 통해 조직을 파지하거나 절제할 수 있다. 즉, 조작부(300)는 의사 등의 사용자가 원하는 조직에 대한 절제 및 밀봉 등을 용이하게 수행하기 위해 사용자의 암과 접촉될 수 있다. 예컨대, 조작부(300)는 사용자의 사용 편의를 위하여 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 수술 등에 필요한 다양한 부가적인 기능이 장착될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조직 절제 시스템은 조직 절제 장치(1000), 영상 생성부(2000) 및 디스플레이부(3000)를 포함할 수 있다.
실시예로, 조직 절제 시스템은 조직 절제 장치(1000)의 전단을 인체로 삽입하면, 조직 절제 장치(1000)를 조직 절제 장치(1000)의 절제 장치에 홀딩 또는 파지 또는 그립된 조직에서 비정상조직인 절제부위와 정상조직인 비절제부위가 구분되도록 이미지화시키는 시스템이다. 이를 통해, 사용자가 상기 이미지를 이용하여 조직에 대한 절제 또는 밀봉을 용이하게 수행할 수 있다.
조직 절제 장치(1000)는 상술한 구조 및 기능을 가지는바, 이하에서는 조직 절제 장치(1000)에 대한 설명을 생략하기로 한다.
그리고 영상 생성부(2000)는 신호생성부(미도시됨), 영상신호 산출부를 포함할 수 있다. 신호생성부(미도시됨)는 조직 절제 장치를 통해 조직을 향해 신호를 제공할 수 있다. 신호생성부는 광신호 등을 출사하는 다양한 광원이 적용될 수 있다.
영상신호 산출부는 조직에서 반사된 신호를 간섭시켜 영상 신호를 출력하고 출력된 영상 신호를 디스플레이부(3000)로 송신할 수 있다. 여기서, 영상 신호는 신호생성부를 통해 제공된 신호가 조직의 일면에서 반사된 신호를 광 간섭시켜 얻을 수 신호일 수 있다. 실시예로, 사용자는 예를 들어 그래프상의 기울기가 급격하게 변하는 부분을 절제조직으로, 기울기변화가 완만한 부분을 비절제조직으로 용이하게 판단하여 절제를 수행할 수 있으므로, 실시예에 따른 조직 절제 시스템은 수술의 편의성 및 수술의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 영상신호 산출부는 예컨대 광신호에 대한 OCT(Optical coherence tomography) 기술이 적용된 광 간섭 광학계를 포함할 수 있다.
디스플레이부(3000)는 영상 생성부(2000)에 연결되어 영상 생성부(2000)에서 출력된 신호(예컨대, 광간섭된 신호)를 영상화할 수 있다. 이 때, 디스플레이부(3000)는 조직의 절제부위와 비절제부위로 영상화하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이 때, 신호생성부로부터 생성된 광이 블레이드의 하면 또는 블레이드의 측면에서 조직을 향해 출사되므로 사용자는 일면에서 절제 조직의 위치를 육안으로 확인함과 동시에 조직 내부의 혈관 등의 존재 유무를 영상을 통해 확인하여 절제 여부에 대한 올바른 판단을 수행할 수 있다. 이에 따라, 의도치 않은 혈관 절제 등의 사고를 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 실시예에 따른 조직 절제 시스템은 카메라 등의 촬영 소자 없이도 용이하게 절제부위/비절제부위를 구분할 수 있는 영상을 제공할 수 있다.
아울러, 초음파절제 또는 고주파절제 기구 이외에, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서, 복강경수술, 흉강경수술 또는 로봇수술 등 다양한 수술에서 혈관과 같은 미세조직을 절제하기 위해 사용되는 다양한 종류의 구성부품이 절제 장치에 장착될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3은 실시예에 따른 조직 절제 장치의 사시도이고, 도 4는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 조직 절제 장치의 일 도면이고, 도 6은 도 5에서 제1 로드 및 제2 로드를 제거한 도면이고, 도 7 및 도 8은 실시예에 따른 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 절제 장치(100)는 블레이드(110), 클램프 암(120), 제1 로드(130), 제2 로드(140), 에어부(150), 클램프 패드(PD) 및 보호부재(PE)를 포함할 수 있다. 나아가, 샤프트는 제1 로드(130), 제2 로드(140)를 포함하는 개념일 수 있다. 또는 클램프 암(120)과 조작부 사이의 부분이 샤프트일 수 있다. 그리고 샤프트는 일단에서 클램프 암(120)과 결합할 수 있다. 후술하는 바와 같이 제1 로드(130)는 일단에서 클램프 암(120)과 결합하며, 이로써 제1 로드(130)의 이동에 의해 클램프 암(120)이 회동할 수 있다.
블레이드(110)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 블레이드(110)의 초음파 진동에 따른 이동이 길이 방향으로 이루어질 수 있다. 여기서, 길이 방향은 제1 방향(X축 방향)과 혼용되며, 제1 방향(X축 방향)은 블레이드(110)의 길이 방향으로 후술하는 제1 로드(130)의 연장 라인과 동일할 수 있으며 이하 '길이 방향', '연장 방향'과 혼용될 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)은 제1 방향(X축 방향)에 수직한 방향이다. 제2 방향(Y축 방향)은 블레이드에서 클램프 암 또는 클램프 패드를 향한 방향일 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)은 '수직 방향'과 혼용될 수 있다. 그리고 제3 방향(Z축 방향)은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)에 수직한 방향일 수 있다.
블레이드(110)는 길이 방향으로 연장되고 절제 장치(100)의 하부에 위치할 수 있다. 또한, 블레이드(110)는 일부 영역이 후술하는 제1 로드(130) 및 제2 로드(140) 내에 위치할 수 있다. 또한, 블레이드(110)는 원위에서 일부 영역이 곡률을 가질 수 있다. 특히, 후술하는 제1 영역의 일부에서 곡률을 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 조직 절제 및 밀봉 시 조직에 대한 사용자의 시야 확보가 용이하게 확보될 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
또한, 블레이드(110)는 상술한 바와 같이 근위 단부에서 변환부와 연결될 수 있다. 이에, 변환부의 기계적 진동 즉 초음파 진동 에너지를 전달 받아 블레이드(110)가 초음파 진동할 수 있다. 예컨대, 블레이드(110)는 길이 방향을 따라 원위 또는 근위로 이동할 수 있다. 본 명세서에서, 근위는 블레이드에서 변환부 또는 조작부를 향한 영역 또는 방향이고, 원위는 근위의 반대 영역 또는 방향으로 조직과 접촉하는 영역 또는 방향에 대응할 수 있다.
클램프 암(120)은 블레이드(110)의 상부에 위치할 수 있다. 클램프 암(120)은 제1 로드(130)에 대해 회동 가능하도록 제1 로드(130)와 결합할 수 있다. 이에 따라, 클램프 암(120)은 블레이드(110)에 대해 수직 방향 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 틸트 또는 회동할 수 있다. 예컨대, 사용자가 조작부를 통해 제1 로드(130)를 길이 방향으로 이동(M1)하면, 제1 로드(130)의 이동(M1)에 의해 클램프 암(120)이 블레이드(110)에 대해 수직 방향으로 회동(T)할 수 있다. 예컨대, 제1 로드(130)를 후단 또는 근위 측으로 이동시키면, 클램프 암(120)과 블레이드(110) 간의 거리가 가까워질 수 있다. 이를 통해, 절제 장치(100)는 클램프 암(120)과 블레이드(110)를 통해 조직을 홀딩 또는 파지할 수 있다. 그리고 블레이드(110)가 상술한 바와 같이 길이 방향으로 이동(M2)하면, 블레이드(110)와 접촉한 조직은 상술한 열 에너지에 의해 절제되거나 밀봉될 수 있다. 반대로, 사용자는 제1 로드(130)를 전단 또는 원위 측으로 이동시키면 클램프 암(120)과 블레이드(110) 간의 거리가 멀어질 수 있다. 이를 통해, 절제 장치(100)는 클램프 암(120)과 블레이드(110) 사이의 조직을 놓을 수 있다. 이에, 사용자는 원하는 부위 또는 조직에 대해서만 절제 및 밀봉을 수행할 수 있다.
나아가, 변형예로, 클램프 암(120)과 제1 로드(130) 간의 결합 구조에 따라 이동 방향에 따른 클램프 암(120)의 회동이 반대로 이루어질 수도 있다.
실시예로, 클램프 암(120)은 회전 이동할 수 있다. 이하에서는 클램프 암(120)의 회동을 기준으로 설명한다.
제1 로드(130)는 중공의 관 또는 튜브일 수 있다. 제1 로드(130)는 길이 방향으로 연장되며, 내부의 홀에 블레이드(110)가 배치될 수 있다. 블레이드(110)는 제1 로드(130) 내측에서 상술한 바와 같이 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 이에, 제1 로드(130)는 블레이드를 지지할 수 있다.
또한, 제1 로드(130)는 블레이드(110)와 수직 방향으로 일부 중첩될 수 있다. 실시예로, 블레이드(110)의 원위에서는 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에, 블레이드(110)의 원위에서 조직을 파지하여 밀봉 및 절제가 이루어질 수 있다.
또한, 제1 로드(130)는 클램프 암(120)과 결합할 수 있다. 예컨대, 제1 로드(130)는 클램프 암(120)의 일부 돌기가 관통 또는 삽입하는 로드홀(130h)을 포함할 수 있다. 이에, 클램프 암(120)이 제1 로드(130)의 로드홀(130h)과 결합함으로써, 제1 로드(130)가 길이 방향으로 이동하면 이에 대응하여 클램프 암(120)이 블레이드(110)에 대해 회전할 수 있다. 즉, 클램프 암(120)이 블레이드(110)와 가까워져 조직을 파지 및 절제하는 닫힘(closed)이 수행될 수 있다. 또한, 클램프 암(120)이 블레이드(110)와 멀어져 조직을 놓는 또는 언그립(ungrip)하는 열림/개폐(open)가 수행될 수 있다.
제2 로드(140)는 제1 로드(130)와 같이 중공의 관 또는 튜브일 수 있다. 제2 로드(140)는 제1 로드(130) 외측에 배치될 수 있다. 이에, 제2 로드(140) 내측에는 블레이드(110), 보호부재(PE), 제1 로드(130)가 위치할 수 있다. 이에, 제2 로드(140)의 직경은 제1 로드(130)의 직경보다 클 수 있다.
제2 로드(140)는 제1 로드(130) 외측에 배치되어 제1 로드(130)를 보호하고, 클램프 암(120)의 위치를 유지할 수 있다. 이에 따라, 절제 장치(100)는 조직을 정확하게 파지할 수 있다.
에어부(150)는 블레이드(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 예컨대, 에어부(150)는 제1 로드(130) 또는 제2 로드(140) 내측에 배치될 수 있다. 그리고 블레이드(110)의 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 클램프 암(120)이 '닫힘(closed)' 상태인 경우에, 에어부(150)는 조직 절제, 밀봉 시 발생하는 연기 등에 대해 유체를 흡입/분사할 수 있다. 예컨대, 에어부(150)는 유체를 분사하여 연기를 제거하거나, 연기 등의 유체를 진공 등을 통해 흡입할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 에어부(150)에 의해 용이하게 수술 시야를 확보할 수 있다. 에어부(150)도 사용자가 조작부 등의 조작으로 유체 분사/흡입이 수행될 수 있다.
그리고 에어부(150)는 블레이드의 상면(110US)보다 하부에 위치할 수 있다. 이에, 에어부(150)는 블레이드(110) 또는 클램프 암(120)의 회동에 대한 간섭이 제거될 수 있다.
에어부(150)는 유체가 분사되거나 흡입이 이루어지는 개구부(150OP)를 포함할 수 있다. 개구부(150OP)는 에어부(150)에서 원위단에 위치할 수 있다. 나아가, 개구부(150OP)는 블레이드(110)에서 상면(110US)의 하부에서 블레이드(110)의 단부(예, 원위단)을 향할 수 있다. 즉, 개구부(150OP)는 블레이드의 상면(110US)에 대해 소정의 각도(θ)를 가질 수 있다. 이에, 에어부(150)는 블레이드의 상면(110US)과 클램프 패드(PD)의 하면 사이에 파지되는 조직을 향해 유체 등을 분사하거나 흡입할 수 있다.
나아가, 조직 절제 장치는 에어부(150)를 보호하는 에어 가이드부(150')를 더 포함할 수 있다. 그리고 에어부(150)는 블레이드(110)에 형성된 블레이드홈(110h)에 안착할 수 있다. 이에, 에어부(150)는 블레이드(110)와 용이하게 결합할 수 있다. 이에, 에어부(150)의 신뢰성이 향상되고, 위치 고정으로 인해 유체 분사/흡입이 조직에 대해 정확하게 수행될 수 있다.
또한, 실시예로, 에어부(150)는 클램프 암(120)과 블레이드(110)가 소정 거리 이하인 경우에만 상기 유체를 분사하거나 흡입할 수 있다. 예컨대, 클램프 암(120) 또는 클램프 패드(PD)의 하면에서 원위단과 블레이드(110)의 상면(110US)에서 원위단 사이의 수직 방향으로 거리(td)가 소정 거리 이하인 경우에 에어부(150)는 유체를 분사되거나 흡입할 수 있다. 또한, 상기 거리(td)가 소정 거리보다 큰 경우에 에어부(150)는 유체를 분사하거나 흡입하지 않을 수 있다. 즉, 분사/흡입의 동작이 멈출 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 조직 절제 장치는 조직을 파지한 상태에서만 동작이 수행될 수 있다.
또한, 에어부(150)는 블레이드(110)가 길이 방향을 따라 이동하는 동안에 유체를 분사할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 수술 대상인 조직에 대한 유체 분사 또는 흡입이 이루어져, 이물질이 유입되거나 조직이 손상되는 현상이 억제될 수 있다.
나아가, 변형예로, 에어부(150)는 블레이드(110)의 블레이드홈(110h)에 배치되지 않고 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 에어부(150)는 블레이드(110)와 수직 방향 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다.
블레이드홈(110h)은 블레이드(110)의 측면에 위치할 수 있다. 이로써, 블레이드(110)와 클램프 암(120)(또는 클램프 패드(PD))에 의한 조직의 절제/밀봉과 독립적으로 수행될 수 있다.
클램프 패드(PD)는 클램프 암(120)에 형성된 패드홈에 안착할 수 있다. 패드홈은 클램프 암(120)이 블레이드(110)와 대향하는 또는 마주하는 면에 위치할 수 있다. 예컨대, 패드홈은 클램프 암(120)의 하면에 위치할 수 있다.
이 때, 에어부(150)의 개구부(150OP)는 클램프 패드(PD)의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 개구부(150OP)는 클램프 패드(PD)와 수직 방향으로 이격 배치될 수 있다. 이에, 에어부(150)에 의한 클램프 암(120) 또는 클램프 패드(PD)의 동작에 대한 방해가 제거될 수 있다.
클램프 패드(PD)는 패드홈에 슬라이딩 등의 다양한 방식으로 클램프 암(120)과 결합할 수 있다. 또한, 클램프 패드(PD)는 조직과 접촉하는 부분으로 열 내구성이 높은 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 클램프 패드(PD)는 하면에 복수 개의 돌기 또는 경사진 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 돌기 또는 경사진 구조에 의해 조직에 대한 열 발생이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 조직에 대한 절제가 용이하게 이루어질 수 있다.
보호부재(PE)는 블레이드(110)와 제1 로드(130) 사이에 배치될 수 있다. 실시예로, 보호부재(PE)는 제1 로드(130)의 내측면과 블레이드(110)의 외측면 사이에서 제1 로드(130)의 내측면 및 블레이드(110)의 외측면과 접할 수 있다. 이러한 보호부재(PE)는 실리콘 재질 등으로 이루어져, 블레이드(110)가 길이 방향을 따라 이동함에 대해 제1 로드(130)의 내측면을 보호할 수 있다. 뿐만 아니라, 블레이드(110)의 이동에 대해 제1 로드(130)와의 마찰을 감소하여 마찰에 의한 소음 감소를 줄이고 마찰에 의한 블레이드(110) 또는 제1 로드9130)의 신뢰성 저하를 억제할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 블레이드 및 에어부의 도면이고,
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 절제 장치에서 블레이드(110)는 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)을 포함할 수 있다.
실시예에서, 제1 영역(S1)은 클램프 암과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 그리고 제2 영역(S2)은 제1 영역(S1)에서 근위 영역으로 클램프 암과 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
이에, 제1 영역(S1)은 클램프 암(120)이 회전하는 영역으로, 제1 영역(S1)에서는 클램프 암(120)의 회전에 의해 블레이드(110)와 클램프 패드 간의 간격이 감소 또는 증가할 수 있다. 즉, 제1 영역(S1)에서 조직에 대한 절제 또는 밀봉이 이루어질 수 있다.
또한, 블레이드(110)는 제2 영역(S2)에서 단면(YZ평면)으로 원 형상을 가질 수 있다. 그리고 블레이드(110)는 제1 영역(S1)에서 일측으로 만곡되고 상면 또는 클램프 암과 접하는 면이 평탄할 수 있다.
실시예로 제1 영역(S1)은 일부 영역 또는 전체에서 곡률을 가질 수 있다. 예컨대, 블레이드(110)는 제1 영역(S1)에서 바디(110B)와 바디(110B)에 연결되고 일측으로 굽은 곡률부(110C)를 포함할 수 있다.
곡률부(110C)에서 측면이 곡률을 가질 수 있다. 이와 달리, 바디(110B)는 측면이 길이 방향으로 연장되어 평탄할 수 있다. 예컨대, 곡률부(110C)에서 측면의 곡률은 바디(110B)에서 측면의 곡률보다 클 수 있다.
또한, 클램프 암의 회동에 의해 곡률부(110C)는 조직과 접할 수 있다. 즉, 블레이드(110)의 상면(110US)에서 곡률부(110C)는 평탄할 수 있고, 여기서 조직에 대한 절제 및 밀봉이 이루어질 수 있다.
또한, 블레이드(110)는 곡률부(110C)에서 제3 방향으로 또는 제3 방향에 반대 방향으로 만곡되어 사용자의 조직에 대한 시야 확보가 용이하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 블레이드(110)에 의한 주변 장기 등에 손상 발생을 방지할 수 있다.
또한, 블레이드(110)는 곡률부(110C)에서 제1 측면(110S1), 제2 측면(110S2), 상면(110US1)을 포함할 수 있다.
제1 측면(110S1) 및 제2 측면(110S2)은 제3 방향 또는 제3 방향의 반대 방향으로 굽을 수 있다. 즉, 제1 측면(110S1) 및 제2 측면(110S2)은 상술한 바와 같이 제3 방향 또는 이의 반대 방향으로 만곡된 형상에 의해 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 제1 측면(110S1)은 상기 제2 측면(110S2)과 대향하여(opposite) 배치될 수 있다. 제1 측면(110S1)의 곡률반경은 제2 측면(110S2)의 곡률반경보다 작을 수 있다. 또한, 제2 측면(110S2)의 곡률반경은 제1 측면(110S1)의 곡률반경보다 클 수 있다
그리고 블레이드홈(110h)은 곡률반경이 큰 제2 측면(110S2)에 인접하게 배치될 수 있다. 예컨대, 블레이드홈(110h)은 제1 측면(110S1)보다 제2 측면(110S2)에 인접하게 위치할 수 있다. 이에, 에어부(150)도 제1 측면(110S1)보다 제2 측면(110S2)에 인접하게 배치될 수 있다.
이로써, 블레이드(110)에 의해 에어 분사 또는 흡입이 차단되지 않을 수 있다. 즉, 에어 분사 또는 흡입이 조직에 대해 정확하고 효율적으로 수행될 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 상술한 실시예에 따른 조직 절제 장치의 절제 장치, 변환부 및 조작부에 대한 내용은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서 에어부(150)는 블레이드(110)와 결합하여 블레이드(110)의 이동에 따라 길이 방향으로 이동하며, 블레이드(110)의 이동 거리보다 큰 이동 거리(Md)로 이동할 수 있다. 예컨대, 에어부(150)는 개구부가 블레이드(110)의 제1 영역 또는 곡률부에 인접하게 위치할 수 있다. 다시 말해, 에어부(150)는 원위단이 곡률부 또는 제1 영역과 평면(YZ)으로 중첩될 때까지 이동할 수 있다.
이에 따라, 조직의 크기, 위치, 수술 환경, 부위 등에 따라 에어부(150)는 다양한 위치에서 유체를 분사하거나 흡입할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 조직 절제 장치는 다양한 환경 등에도 적용가능한 바, 높은 호환성을 제공할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 조직 절제 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 상술한 실시예에 따른 조직 절제 장치의 절제 장치, 변환부 및 조작부에 대한 내용은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서 에어부(150)의 개구부(150OP)는 클램프 암(120)과 블레이드(110) 간의 거리에 따라 블레이드의 상면(110US)에 대한 각도(θ1)가 변할 수 있다.
예컨대, '닫힘(closed)' 상태에서 에어부(150)의 개구부(150OP)는 블레이드의 상면(110US)을 향하고 상면(110US)과 소정의 각도를 가질 수 있다.
이와 달리, '열림(open)' 상태에서 에어부(150)의 개구부(150OP)는 블레이드의 상면(110US)과 나란한 방향을 향할 수 있다. 즉, 개구부(150OP)는 블레이드의 상면(110US)과 평행하게 위치할 수 있다.
또한, 에어부(150)의 개구부(150OP)는 블레이드의 상면(110US)과 조직의 크기, 위치, 수술 환경, 부위 등에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이러한 각도는 사용자의 조작에 의해 변경될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 조직 절제 장치는 다양한 환경 등에도 적용가능한 바, 높은 호환성을 제공할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (12)
- 블레이드;
상기 블레이드에 대해 회동가능한 클램프 암;
일단에서 상기 클램프 암과 연결되는 샤프트; 및
상기 블레이드에 인접하게 배치되고 유체를 분사 또는 흡입하는 에어부;를 포함하고,
상기 블레이드는 바디 및 상기 바디에 연결되고 굽은 곡률부를 포함하고,
상기 곡률부는 제1 곡률반경을 갖는 제1 측면 및 상기 제1 곡률반경보다 큰 제2 측면을 포함하고,
상기 에어부는 상기 제1 측면보다 상기 제2 측면에 인접하게 배치되고,
상기 에어부는 상기 블레이드 측면에 배치되어 상기 블레이드와 수직 방향으로 중첩되지 않고,
상기 클램프 또는 상기 클램프 패드의 하면에서 원위단과 상기 블레이드의 상면에서 원위단 사이의 상기 수직 방향으로 거리가 소정 거리 이하인 경우에 유체를 분사하거나 흡입하고,
상기 블레이드는 상기 제1 측면보다 상기 제2 측면에 인접하게 배치되는 블레이드홈;을 포함하고,
상기 수직 방향은 상기 블레이드에서 상기 클램프 암을 향한 방향인 조직 절제 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 에어부는 상기 블레이드의 상면 하부에 위치하는 조직 절제 장치. - 제3항에 있어서,
상기 클램프 암은 상기 블레이드와 마주하는 면에 배치되는 패드;를 더 포함하고,
상기 에어부는 개구부를 포함하고,
상기 개구부는 상기 패드와 이격 배치되는 조직 절제 장치. - 제4항에 있어서,
상기 개구부는 상기 블레이드 상면의 하부에서 상기 블레이드의 단부를 향하는 조직 절제 장치. - 제4항에 있어서,
상기 개구부는 상기 블레이드의 상면에 대해 소정의 각도를 이루는 조직 절제 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 블레이드는 상기 블레이드의 길이 방향을 따라 이동하고,
상기 에어부는 상기 블레이드가 상기 길이 방향으로 이동하는 동안 상기 유체를 분사하는 조직 절제 장치. - 제8항에 있어서,
상기 블레이드는 초음파 에너지를 가하도록 이동하는 조직 절제 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 에어부는 상기 블레이드와 결합하여 상기 블레이드의 이동에 따라 길이 방향으로 이동하며 상기 블레이드의 이동 거리보다 큰 이동 거리로 이동하는 조직 절제 장치. - 제4항에 있어서,
상기 개구부는 상기 클램프 암과 상기 블레이드 간의 거리에 따라 상기 블레이드의 상면에 대한 각도가 변하는 조직 절제 장치.
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