KR20040104489A - 점진적 절단 팁 가드 및 가스 분사류 조직 확장기를구비한 안전 투관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삽입중에 내장 손상을 방지할 수 있는 내시경 외과 수술용 외과용 장치(1)를 제공한다. 이 외과용 장치(1)는, 적어도 하나의 예리한 블레이드 에지(14), 상기 블레이드 에지(14)의 측부를 따라서 미끄러지고 적어도 블레이드 에지(14)의 것보다 작은 그 에지들 사이의 각도를 갖는 일련의 얇은 플라스틱제 가드(3)를 구비하는 기계적 조직 보호 장치, 절단되는 조직 통로를 확장시켜 가드(3)를 그 팁(14a, 14b)에서만 조직에 접촉하게 하는 하나 이상의 고정된 원추형 확장기(4), 관통중에 유체를 체강 내로 운반하도록 구성된 통기 통로(23), 절단 특징부의 우발적인 재사용을 방지하는 가드용 로킹 시스템(도16 및 도17), 및/또는 조작을 용이하게 하는 인간공학적 설계중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

Description

점진적 절단 팁 가드 및 가스 분사류 조직 확장기를 구비한 안전 투관{SAFETY TROCAR WITH PROGRESSIVE CUTTING TIP GUARDS AND GAS JET TISSUE DEFLECTOR}

내시경에 의한 외과 수술을 위해 사용되는 대부분의 투관(套管; trocar)은 그 삽입 및 조작 중에 내장에 대한 손상을 실제로 효과적으로 방지할 수 없다. 기존의 투관 설계를 개선하기 위한 상당한 노력에도 불구하고, 그 결과는 여전히 참담하다. 기존의 수술은 빈번하게 내장을 손상시키며, 그로 인한 상처들은 때때로 심각하거나 심지어는 치명적이다. 따라서, 특히 내시경 외과 수술이 장차 보다 널리 퍼질 것으로 가정한다면 보다 안전한 투관에 대한 필요성은 필수적이다.

내시경적인 또는 최소 침습적인(invasive) 수술은, 19세기에 마취법이 도입된 혁명적인 효과에만 비견될 수 있는, 기존의 외과 수술을 개선하기 위한 기회를 제공한다.

대부분의 오늘날의 투관들은, 대개 체강의 관통이 이루어진 직후 배치(deploy)되는 절단 에지에 대해 팁 "실드"(tip shield) 또는 커버를 사용한다. 그러한 관통은 내장에 대한 손상 위험을 안고 있다. 그러나 체강(body cavity)의 관통 중에 외과의가 주의를 기울여도, 관통에 대한 저항은 내장이 손상되기 직전에야 감소된다. 이러한 관통 저항의 급격한 감소는 "플런지 효과(plunge effect)"라고 지칭되며, 어떤 안전 특징부재가 배치되기 전에 발생한다. 일부 투관에서, 관통은 소정의 형식으로 제어되는 바, 조금씩 서서히 이루어지거나, 또는 적절한 직접 관찰, 평가 또는 모니터링의 형태로 이루어진다. 그러나, 모든 경우에, 설계의 결과에 의하면, 많은 관통 팁은 보호 장치가 배치되기 전에 위험한 깊이까지 삽입되어 버린다. 이는 아마도 놀랍지 않을 것인 바, 왜냐하면 개구는 결국 어떤 보호 장치가 배치되기 전에 형성되기 때문이다.

대부분의 경우에 민감한 장기들은 관통되는 표층의 내부에 매우 가깝게 위치하고 있으므로, 날카로운 관통 팁이나 기구의 절단 에지와의 접촉으로 인한 우발적인 손상의 위험을 최소화하기 위해 내강(internal cavities)이 이산화탄소로 채워진 후에 관통을 실시하는 것이 바람직하다. 그러나, 대부분의 경우에, 관통에 필요한 힘과 근육층의 탄력적인 성질은 수술 입구(portal)에서 상당한 하강(depression)을 초래하고, 따라서 기구의 관통 팁은 내장에 대해 보다 근접하게 된다. 이러한 경우에, 내강 벽의 갑작스런 관통 및 급격한 저항 감소에 의하면, 기구가 원하는 것보다 또는 제어할 수 있는 것보다 훨씬 깊이 추진될 수 있다. 또한, 조직 벽과 임의의 보호 장치 사이의 마찰은 보호 장치의 배치를 지연시키며,불가피하게 손상이 발생한다.

본 출원은 그 개시 내용을 본 명세서에서 참고하게 되는, 2000년 6월 22일자로 출원되어 현재 계류중인 미국 출원 제09/598,453호의 일부계속출원이다.

본 발명은 외과용 장치(surgical device)에 관한 것으로, 특히 안전하게 사용할 수 있게 해주는 하나 이상의 설계 특징을 갖는 외과용 장치에 관한 것이다.

본 발명 및 그로 인해 쉽게 얻어질 여러가지 그 부수적인 장점들에 대한 보다 완전한 이해는, 첨부도면을 참조하여 후술하는 상세한 설명을 참조함으로써 보다 잘 이해될 것이다.

도1은 2000년 6월 23일자 모출원 제09/598,453호에 출원된 최초 개념에 따른 제1 실시예에서의 예시적 투관을 등각도법 형식으로 도시한 전체도이다.

도2는 상기 실시예의 형상을 보다 명확하게 도시하기 위해 가드가 나이프 팁의 뒤쪽으로 이동된 상태에 있는 예시적 투관의 관통 단부의 부분 분해도이다.

도3은 일 실시예의 관통이 시작되어 나이프 에지가 노출되어 절단을 시작할 준비가 되었을 때 가드가 삽입되지만 인입된(retracted) 상태에 있는, 동 실시예에서의 투관의 단부를 도시한다.

도4는 팁이 복강을 막 뚫고 들어가기 시작했을 때 절단 팁의 앞으로 돌출하는 가드의 팁을 도시한다.

도5는 가드가 완전히 연장되어 완전히 복강의 내측에 있을 때의 나이프 에지를 덮고 있는 상태의 예시 투관의 팁을 도시한다.

도6은 투관 팁이 피부층에 접근하여 가드 팁이 피부에 닿아 누르기 시작할 때 관통부 내로 인입되는 순간의 예시 투관의 팁을 도시한다.

도7은 일 실시예에서, 가드가 완전히 인입된 위치로 압입되고 나이프 팁이 조직을 절단하기 시작한 시점을 도시한다.

도8은 일 실시예에서, 나이프 팁이 조직을 가로질러 통로를 완성하고 내피층을 가로질러 복강이 드러나기 시작하며, 따라서 압축된 이산화탄소 가스의 강력한분사류(jet)가 민감한 내부 조직을 중간 관통 영역으로부터 격리시키는 동안 가드의 팁이 초기 개구 안으로 삽입되기 시작하는 시점을 도시한다.

도9는 일 실시예에서, 개구의 뒤쪽으로 노출된 나이프 에지가 절단 동작을 계속하는 동안, 가드의 팁이 개구를 관통하여 나이프 팁과 주변 내부 조직 사이의 어떠한 접촉도 방지하고, 또한 압축된 이산화탄소 가스의 분사가 민감한 조직을 절단 영역으로부터 계속 격리시키는 시점을 도시한다.

도10은 일 실시예에서, 계속되는 관통, 및 그로 인해 가드의 뒤쪽에 여전히 노출된 나이프 에지가 절단 동작을 계속하고 가스의 도입이 계속되는 동안, 가드가 거의 완전히 관통하고 있는 상태를 도시한다.

도11은 일 실시예에서 관통이 완전히 이루어진 시점을 도시하는 바, 나이프 에지는 가드에 의해 완전히 덮이고, 조직의 개구는 캐뉼러의 통과를 허용하며, 통기는 완료될 때까지 계속되고, 관통기 조립체는 제거될 수 있다.

도12는 일부 내부를 상세히 도시하기 위해 부분적으로 분해 도시된, 일 실시예의 투관 핸들의 평면도이다.

도13은 일 실시예의 투관 핸들의 대부분의 내부를 상세히 도시하기 위한, 수직평면 "A-A"를 따라서 취한 종방향 단면도이다.

도14는 조작을 용이하게 하기 위해, 파지 돌기를 갖는 일 실시예의 핸들의 먼 부분의 평면도이다.

도15는 플랩 밸브 피봇과 레버의 부분적인 분해 단면을 도시하는, 오른쪽에서 바라본 일 실시예의 핸들의 선단부의 단부 도시도이다.

도16은 도13의 "A-A" 단면과 같이, 핸들의 기단부에 있는 몇 개의 부재를 도시하는, 가드 스템용의 예시적 로크 기구의 부분 등각도를 도시한다.

도17은 예시적인 공간 관계에서 가드의 스템용의 로크 기구의 몇가지 예시적인 부재의 분해도를 도시한다.

도18은 로크 위치에 있는 예시적 로크 기구를 도시한다.

도19는 로크가 해제되고 관통을 시작할 준비가 된 예시적 로크 기구를 도시한다.

도20은 피부에 대해 가드를 누르는 것이 가드의 스템에 어떻게 우측으로 힘을 가하는 지를 도시한다.

도21은 가드가 완전히 인입되고 나이프 에지가 절단을 위해 완전히 노출되어 있는 위치에서의 스템을 도시한다.

도22는 가드가 복강 내로 완전히 해방된 후의 로크 기구의 위치와, 도18에 도시된 초기 위치로 복귀된 가드의 스템의 로킹을 도시한다.

도23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 예시적 투관을 등각도법 형식으로 도시한 전체도이다.

도24는 상기 실시예의 형상을 보다 명확하게 도시하기 위해 가드가 나이프 팁의 뒤쪽으로 이동된 상태에 있는 예시적 투관의 관통 단부의 부분 분해도이다.

도25는 일 실시예의 관통이 시작되어 나이프 에지가 노출되어 절단을 시작할 준비가 되었을 때 가드가 삽입되지만 인입된 상태에 있는, 동 실시예에서의 투관의 단부를 도시한다.

도26은 팁이 복강을 막 뚫고 들어가기 시작했을 때 절단 팁의 앞으로 돌출하는 가드의 팁을 도시한다.

도27은 가드가 완전히 연장되어 완전히 복강의 내측에 있을 때의 나이프 에지를 덮고 있는 상태의 예시 투관의 팁을 도시한다.

도28은 투관 팁이 피부층에 접근하여 가드 팁이 피부에 닿아 누르기 시작할 때 관통부 내로 인입되는 순간의 예시 투관의 팁을 도시한다.

도29는 일 실시예에서, 가드가 완전히 인입된 위치로 압입되고 나이프 팁이 조직을 절단하기 시작한 시점을 도시한다.

도30은 일 실시예에서, 나이프 팁이 조직을 가로질러 통로를 완성하고 내피층을 가로질러 복강이 드러나기 시작하며, 따라서 압축된 이산화탄소 가스의 강력한 분사류가 민감한 내부 조직을 중간 관통 영역으로부터 격리시키는 동안 가드의 팁이 초기 개구 안으로 삽입되기 시작하는 시점을 도시한다.

도31은 일 실시예에서, 개구의 뒤쪽으로 노출된 나이프 에지가 절단 동작을 계속하는 동안, 가드의 팁이 개구를 관통하여 나이프 팁과 주변 내부 조직 사이의 어떠한 접촉도 방지하고, 또한 압축된 이산화탄소 가스의 분사류가 민감한 조직을 절단 영역으로부터 계속 격리시키는 시점을 도시한다.

도32는 제2 실시예에서, 계속되는 관통, 및 그로 인해 가드의 뒤쪽에 여전히 노출된 나이프 에지가 절단 동작을 계속하고 가스의 도입이 계속되는 동안, 가드가 거의 완전히 관통하고 있는 상태를 도시한다.

도33은 본 발명의 제2 실시예에서 관통이 완전히 이루어진 시점을 도시하는바, 나이프 에지는 가드에 의해 완전히 덮이고, 조직의 개구는 캐뉼러의 통과를 허용하며, 통기는 완료될 때까지 계속되고, 관통기 조립체는 제거될 수 있다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 기구의 관통 팁이나 절단 에지가 항상 민감한 조직으로부터 충분히 이격 유지되는 외과용 장치를 통해서 상술한 사고를 확실히 방지하는 것이다. 따라서, 동작 상태 하에서도, 손상 가능성이 감소될 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 관통 중에 내장을 외과용 장치로부터 이격시키기 위해 외과용 장치에 의한 체강의 관통 중에 통기(insufflation) 유체가 환자에게 유입될 수 있는 외과용 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 통기 유체는 외부 가압 저장조로부터 공급되거나 외과용 장치에 의한 체강의 관통 중에 가압(및 수집)될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 체강의 관통 중에 절단 에지와 조직 사이에 낮은 마찰력을 제공하고 따라서 외과용 장치를 체강 내로 삽입하는데 필요한 힘을 감소시키는 하나 이상의 절단 에지를 포함하는 외과용 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 실질적으로 조직과 접촉하지 않는 상태에서 배치되는 보호 장치를 구비함으로써 보호 장치와의 사이의 마찰력을 감소시키고, 제어되는 유리한 배치를 보장하는 외과용 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 안전 가드(safe guard)와 같은 보호 장치를 갖는 외과용 장치로서, 가드 부재가 선단을 갖고, 선단에 주어지는 각도는 외과용 장치의 블레이드 또는 절단 부재에 의해 주어지는 각도보다 작으며, 따라서 보호 장치의배치 중에 블레이드나 절단 부재의 점진적 커버가 보장되는 외과용 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에서 사용되는 "블레이드"라는 용어는 하나 이상의 블레이드를 의미하도록 의도된 것이다.

본 발명의 다른 목적은 체강 관통 중에 외과용 장치의 편리한 파지(grip) 및 비틀림을 가능하게 하는 파지 기구를 갖는 외과용 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 팁이 사용된 후 절단 부재의 우발적인 재사용을 방지하는 로킹 시스템을 갖는 외과용 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 수술 안전성을 전반적으로 개선시킬 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은, 제1 실시예에서, 중공 실린더 관통기(penetrator) 내의 동축적인 절단 지점에서 결합되고 그 절단 에지가 상기 절단 지점에서 절단 각도로 수렴되는 얇고 편평한 첨예한 절단 블레이드 세트를 구비하는 투관 조직 관통기와 같은 외과용 장치에 의해 달성된다. 절단 블레이드 세트의 후방 외측은 절단 에지가 완전히 돌출한 상태에서 중공 실린더 관통기의 내부에 고정될 수 있다. 중공 실린더는 그 전방 단부에 슬롯을 가질 수 있고, 각각의 세그먼트는 삼각형 형상으로 뾰족하고 블레이드 사이에 끼워지도록 휘어져 있으며, 그 에지는 돌출 블레이드의 에지에 대해 실질적으로 평행하지만 내부 이동 가드와 외부 조직 사이의 접촉을 방지하기 위한 조직 확장기(expander)로서 작용하도록 상기 에지의 뒤에서 축방향으로 오목하다. 중공 실린더 관통기의 단부에 있는 상기 삼각형 만곡 섹션의 조직 확장기 사이의 슬롯은 그 사이를 통과할 수 있도록 충분히 넓을 수 있으며, 가드 시트(guard sheet)의 절단 블레이드의 측부는 적어도 블레이드만큼 두껍다. 축방향으로 구부러진 일련의 긴 시트형 가드는 절단 블레이드의 측부와 중공 실린더의 삼각형상 만곡 세그먼트 사이의 공간에서 자유롭게 미끄러지도록 설치될 수 있으며, 그 선단은 블레이드 에지의 인접 각도보다 실질적으로 예각인 팁 각도 프로파일을 갖고, 매우 작은 무딘 원형 팁에서 종료된다. 구부러진 시트 가드의 각진 전방 에지는 얕은 각도의 단부를 가질 수 있으며 에지를 향하여 천천히 구부러지고, 따라서 그 각도는 인접한 절단 에지의 각도를 절대로 초과하지 않는다. 중공 실린더의 삼각형으로 구부러진 세그먼트와 절단 블레이드 사이에 삽입되는 구부러진 긴 시트 가드는 그 대향 단부에서, 코일 스프링에 의해 전방 절단 에지쪽으로 밀어붙여지는 스템에 부착될 수 있다.

이러한 외과용 장치는 예를 들면 다음과 같은 장점을 갖는다:

- 측방향 마찰을 사실상 제거하고 관통에 대한 저항을 감소시킴으로써 관통 "플런지 효과" 및 조직의 탄성수축(springback)을 감소시키는 날카로운 편평 나이프 에지의 멀티플 시스템.

- 편평 나이프의 측부를 따라서 미끄러지는 일련의 얇은 플라스틱 가드를 구비하고 바람직한 실시예에서는 그 에지 사이에 절단 나이프 에지의 각도보다 작은 각도를 갖는 기계적 조직 보호 장치. 이러한 플라스틱 가드 에지의 적절한 외형에 의하면 관통이 시작되는 순간부터 절단 에지와 주위 조직 사이에 완전한 보호(guarding)를 제공하여 경련이나 단절이 없이 진정 점진적인 방식으로 실시할 수 있다. 가드의 측부 사이의 각도가 절단 블레이드의 에지들 사이의 각도보다 작은 것에서 기인하는 점진적 보호 작용에 의하면 가드는 절단 팁에 의해 만들어지는 미소 개구 내로 삽입되어 이를 순간적으로 둘러싸며, 따라서 투관 삽입의 가장 중요한 순간에 내장이 손상되는 것을 방지한다. 따라서, 보호 작용은 진정 점진적인 방식으로 이루어지는 바, 절단 블레이드가 초기의 미소 개구를 계속 확장함에 따라, 가드는, 관통이 완료되고 캐뉼러가 완전히 삽입될 때까지 계속해서 절단 에지를 관통 영역 외부에서 항상 커버하여 내장으로부터 격리시킨다;

- 하나 이상의 고정된 원추형 확장기가 절단된 조직 통로를 확장하여 가드가 그 팁에서만 조직과 접촉되게 함으로써 가드는 관통 지점의 측부에서 조직에 대한 마찰로부터 격리된다. 따라서, 절단 블레이드에 의해 팁에서 아주 조그만 개구가 형성되자마자, 가드는 즉시 개구 내로 삽입되어 블레이드 팁이 내장과 일절 접촉하지 못하도록 한다. 따라서, 가드 외부에 조직 확장기를 사용하면 가드와 조직 사이의 마찰이 방지되며, 이는 배치 동작을 지연시킬 것이다.

이러한 조직 확장기의 사용은 안전 장치가 제한 없이 작용될 수 있게 하며, 따라서 기존 투관의 주요 결점중 하나가 해소된다. 즉, 가드의 동적 반응은 본질적으로 블레이드의 관통 속도보다 훨씬 빠르다. 그 결과, 절단 에지는 관통 속도가 아무리 빠르더라도 결코 내장과 접촉하도록 위험하게 노출되지 않는다;

- 관통 중에 체강내로 유체를 운반하도록 구성된 통기 통로. 이 통기 통로는 외부 저장조를 사용하거나 또는 통로에 포함되는 압축 가스에 의해 관통 중에 압축될 수 있다. 우선 상피(上皮; epithelium)가 관통되면, 통기 통로로부터의 유체는 내장을 절단 에지로부터 이격시킬 것이다. 외부 이산화탄소 가스 저장조의 경우에는 이산화탄소 가스 밸브가 개방되어 관통기 튜브 보디를 가압한다. 이러한가압 하에, 절단 팁은 전방이 조직에 의해 둘러싸이므로 가스가 소비되지 않는 동안 조직을 관통하지만 최소 개구가 팁에 나타나자마자 가스는 급속히 이 개구를 확장하여 민감한 내장을 절단 표면의 팁으로부터 편향 이격시키며 동시에 가드 팁은 그 스프링에 의해 개구를 통해 삽입된다. 압축 유체(또는 기체) 조직 확장기의 사용은 따라서 초기 관통 순간에 가드 팁이 개구 안으로 삽입되기 전에 절단 블레이드 팁의 전방에 장기가 없는(organ-free) 영역을 생성한다. 급속 가스 확장은 또한 절단 블레이드와 원추형 확장기 사이에서 정확히는 가드가 배치될 수 있는 위치에 유동이 발생되므로 가드의 배치를 도울 수 있다는 점도 지적되어야 한다. 가드에 유체 유동이 내뿜어진다고 말할 수 있다. 이는 그 배치 속도를 증가시키고 결국 외과용 장치의 전체 안전성을 증가시킨다.

- 기구의 기단(proximal end)에 배치되는 가드 로킹 시스템은, 팁이 안전하게 처음 도입된 후 절단 특징부의 우발적인 재사용을 방지한다. 투관 가드에 대한 로킹 시스템은, 리프(leaf) 스프링에 의해 지지되는 로킹 버튼에 부착되고 소켓에 삽입되는 로킹 실린더를 구비한다. 상기 실린더는 저부에 원추형 팁과 원주 홈을 가지며, 버튼에 의해 오목해지고 상기 홈에 의해 U형상 스프링에 결합되며, 상기 스프링은 실린더가 U형 스프링에서 벗어나서 초기 위치로 복귀할 때 다시 로킹 준비될 때까지 실린더를 하방으로 유지하여 슬라이딩 이동할 수 있게 해준다. 리셋 작용을 하고자 할 때는, 로킹 버튼을 아래로 세게 눌러 다른 사이클을 위해 천천히 리셋하는 것이 필요하다. 로킹 버튼은 핸들의 기단부에서 리세스 내에 깊이 위치하므로, 그것에 도달하여 조작하기에는 얼마간의 수고가 필요하며 따라서 우발적리셋은 쉽게 발생되지 않는다.

- 조작을 용이하게 하는 인간공학적 설계. 가까운 위치의 반구형 노브(knob)는 손의 바닥부에 쉽게 자리하고, 집게 손가락과 가운데 손가락은 측부 돌기를 파지함으로써 회전을 제어하며, 따라서 밀고, 당기고, 회전 및 경사시키는 동작이 매우 자연스럽고 편안하게 이루어진다.

가장 중요한 특징은 전술했듯이 각각의 개별 세트의 블레이드 및 가드 쌍의 운동적 및 기능적 거동이 이런 형태의 모든 투관에서 정확히 동일하다는 것이다.

단일 블레이드와 이중 블레이드 투관의 주요 차이점은 블레이드의 개수인 바, 이는 조직을 가로지르는 관통에 대한 저항에 영향을 준다. 이중 블레이드 실시예에서는, 개구 절단이 십자형이고, 단일 블레이드에서는 직선형이다. 그 결과, 확장(즉, 절단된 조직의 연신 정도)은 단일 블레이드 절단에 비해 이중 블레이드 절단에서 덜하다. 모든 투관 입구에는 항상 확장이 있게 마련이므로, 이에 관련된 장단점이 검토되어야 한다. 가장 큰 확장은 매끄럽게 뾰족한 원추형 투관이 사용될 때 발생하는 바 그 이유는 절단이 전혀 없고 확장이 전부이기 때문이다. 일부 외과의는 이것이 혈관 손상 가능성을 최소로 하면서 입구에 대한 가장 좋은 봉합 및 고정을 제공하기 때문에 좋아하지만, 이는 높은 관통력을 요하며 전방 저항이 중단되기 직전에 높은 관통력으로 인하여 내부 천공 위험에 더하여 다른 관련된 외상적 효과, 즉 우려되는 "플런지 효과"를 갖는다. 입구의 최대 확장과, 최대 에지 폭의 네 절단 에지 투관에 기인하는 확장 사이에는 두 극단이 존재한다(넷 이상의 전체폭 절단 에지가 후방 극단임). 이들은 입구 개구의 두 극단이다. 양호한 밀봉 및 높은 확장에 대한 요건은 관통의 용이성과 상반되는 바 이는 확장과 쉬운 관통이 상반되기 때문이다. 소정의 진입 성능에 대한 최선의 투관 팁 설계를 객관적으로 그리고 정량적으로 확정하기 위한 명쾌한 방법은 없다.

확장의 정도는 선형 절단의 합계와 삽입되는 캐뉼러의 원주 사이의 수학적 관계식을 통해서 정량적으로 계산될 수 있지만, 그러한 정량 분석이 실시된다고 해도 각각의 외과의가 무엇을 선호할지는 명확하지 않다.

전술한 투관의 두 실시예들중 하나는 블레이드의 폭을 선택하는 것만으로 다양한 확장 정도에 대해 설계될 수 있다. 두개의 블레이드를 갖는 실시예는 매우 좁은 블레이드 에지를 갖는 것으로 설계될 수 있으며 고도의 확장 투관이 된다. 단일 블레이드 실시예에 대해서도 마찬가지가 이루어질 수 있다. 이들 투관을 최대 폭의 블레이드용으로 설계하고 좁은 블레이드를 설치하여 원하는 정도의 확장 또는 관통의 용이함을 얻어내고 그로 인해 외과의에게 그들이 중요한 시술을 위해 필요로 할 수 있는 맞춤 기구를 공급하는 것도 가능하다.

그러나, 본질적으로, 동일한 블레이드 폭 안에서, 이중 블레이드 실시예는 저확장 및 보다 용이한 진입 투관이 될 것이며, 단일 블레이드 실시예는 고확장 및 다소 어려운 진입 투관이 될 것이다. 어떤 경우든, 주어진 게이지나 크기 안에서 상기 두 가지 실시예 각각을 진입의 용이성과 확장에 관한 두 가지 넓은 한계 사이에서 설계하는 것이 바람직할 것으로 보인다. 두 실시예 사이에서의 선택은 특허성 특징보다는 제조 및 마케팅 상의 선택에 의해 좌우될 수 있다.

도면은, 유사한 참조부호가 몇가지 도면을 통해서 동일하거나 대응하는 부품에 병기되어 있으며, 특히 도1을 참조하면, 제1 실시예에서는, 선단부(distal section)(6)와 기단부(proximal section)(5)의 두 부분으로 구성되는 핸들의 선단부에 캐뉼러(2)가 고정 부착되며, 상기 선단부(6)는 파지 돌기(gripping horn)(6a)와, 통기 장치(11), 및 플랩(flap) 밸브 레버(12)를 외측에 가지며, 기단부(5)는 손바닥에 의한 가압을 용이하게 하기 위해 반구형 노브(knob) 형상을 갖고 있다. 또한, 이 기단부는, 평탄한 바닥(9a)을 갖는 오목부(9), 및 상기 캐뉼러(2)의 최선단부에서 감시 및 제어하기 위해 슬롯(8)내로 슬라이딩되도록 삽입된 버튼(7)을 구비한 외부 기구를 갖는다. 캐뉼러(2)로부터 선단으로 돌출하는 안전 기구는, 원추형 조직 확장기(4), 및 나이프 세트(도1에는 도시되지 않음)를 덮도록 의도된 안전 가드(3)를 포함한다. 이것들은, 외부에서 볼 수 있는 본 발명의 특징이다.

도2는 투관의 관통 선단(distal end)을 상세히 도시하고 있다. 중공의 외측 실린더(2)는, 도1에서 설명되어 있듯이 핸들의 선단부(6)에 고정 부착되는 캐뉼러이다. 상기 캐뉼러(2)의 내부에는 관통기가 되는 다른 중공 실린더(13)가 배치된다. 이것은 핸들의 기단부(5)에 부착되는 제거가능한 부분이며, 외과용 기구의 도입이 가능하도록 관통이 완료된 후에 제거될 수 있다. 상기 캐뉼러(2)의 선단부는 최소한의 저항으로 조직 개구를 가로질러 용이하게 도입되도록 2a로 도시된 바와같이 경사져 있다. 상기 관통용 중공 실린더(13)의 선단부는 다수의 원추형 세그먼트 확장기(4)로서 형성되며, 상기 원추형 세그먼트 확장기들은, 외과용 기구의 중앙에서 연결되는 얇은 화살촉 모양의 뾰족한 편평 나이프(14)의 돌출을 허용하도록 슬롯(4a)에 의해 이격되어 있다. 도2에 도시되어 있듯이, 나이프는, 14a로 도시된 깊이까지 관통용 중공 실린더(13) 안에 위치되어 있다. 원추형 부분의 확장기들 사이의 슬롯(4a) 외측의 나이프 에지는, 적절한 절단이 보장되도록 상당한 거리만큼 돌출되어 있다. 나이프 세트는, 스폿 용접(15)이나 기타 유사한 기구에 의해 관통용 실린더(13)에 조립되어 있다. 나이프 블레이드가 교차하는 바로 뒤에, 플라스틱 가드 팁(3a)이 보여질 수 있다. 도2에서, 가드는, 그 형상 및 나이프에 대한 관계의 이해가 용이해지도록 나이프로부터 이격되어 도시되어 있다. 가드(3)의 조립 부품은, 핸들의 기단부(여기에는 도시되어 있지 않음)에서 로크 기구와 구동 스프링에 접속된 가드의 중공 스템(17)의 일부인 지지 디스크(16)의 일부이다. 실제 기구에 있어서, 가드 팁(3a)은, 가드 사이의 좁은 공간(3b)에 끼워지는 나이프 블레이드의 주위에 삽입된다. 이어서, 가드는 도3에 도시하듯이, 블레이드 측부와 원추형 확장기 슬롯(4a) 사이에서 돌출할 때까지, 전방으로 밀림으로써 조립된다. 도3에서, 가드의 팁은, 투관이 최초에 피부에 접하여 가압될 때 가드가 인입되므로, 거의 보이지 않는다.

도4는, 나이프의 팁 쪽으로 돌출하여 나이프를 덮는 가드의 팁(3a)을 도시한다. 가드의 팁(3a) 뒤의 근거리에서 나이프(14)의 에지가 노출되어 절단이 가능해진다. 도4는 복강 조직을 가로지르는 관통의 개시 직후의 투관 절단 팁의 구조를도시한다. 이 때, 가드의 작은 팁(3a)은, 도5에 도시되어 있듯이, 관통이 완료될 때까지 노출된 나이프 에지가 피부 내부를 계속 절단하는 동안, 개구의 개시부를 가로질러 돌입되어 날카로운 절단 포인트를 신속히 커버한다. 도5는 복강으로의 관통이 완료된 후 실시예의 투관의 선단부가 어떻게 보여지는지를 도시한다. 이때, 절단 나이프의 에지 전체는 완전히 연장된 가드에 의해 커버되며 전체 관통기 조립체는 핸들의 기단부와 함께 인출될 수 있다.

후술되듯이, 본 발명의 일 태양에서는, 복벽에 첫번째 개구가 형성되었을 때, 가드 팁이 개구에 진입하여 나이프 에지의 첨단부를 커버하는 것과 동시에, 나이프 팁에 가까운 일체의 민감한 장기들을 비켜놓기 위해 이산화탄소 가스의 강력한 분사류가 구멍을 가로질러 발사될 수 있다.

전술한 동작은 본 발명의 중요한 부분이며, 따라서 도6 내지 도11의 일련의 도면을 통해서 가장 잘 기술될 것이다.

도6은 피부층(20)에 접촉하기 시작할 때의 투관의 가드 팁(3a)을 도시하고 있다. 내장은 좌측에 도면부호 25로 도시되어 있다. 이 때, 피부의 외측 층은 스프링에 의해 전방으로 가압되는 가드 팁의 힘에 의해 눌려진다. 투관이 전방으로 밀려들어감에 따라, 가드는 관통기(13)내로 압입되어 베이스 디스크(16)와 가드 스템(17)을 그 스프링 력에 대항하여 오른쪽으로 이동시킬 것이다.

도7은 관통기(13)내로 이미 완전히 인입된 가드(3)와 완전히 노출된 나이프 에지(14)를 도시한다. 이 때, 나이프의 첨단은 절단을 시작하며 21에서 외측 조직층으로 관통한다. 도7에 도시되어 있듯이, 절단 팁/나이프 에지의 절단 통로는 캐뉼러(2)의 내경보다 작은 직경을 갖는다. 이 때, 이산화탄소 가스는 관통기(13)의 내부를 압축할 수 있으며, 일부 가스가 초기에 누설되는 동안, 팁 부근의 조직들은 절단 팁이 내부 복벽을 가로질러 나타나기 시작할 때까지 유동을 밀봉할 것이다.

도8은 관통의 시작을 도시한다. 이 때, 절단 팁 첨단(14b)은 아주 작은 구멍(23)을 형성하며, 가드 팁(3a)이 존재하므로, 가드 팁(3a)이 17에서 가압되는 그 스프링에 의해 개구를 확장하고 구멍 안으로 돌입되어 절단 팁(14b)을 효과적으로 커버하는 동안 동시에, 유체 유동(여기에서는 가스 분사류(24)로 도시됨)이 분출되어 근처의 내장 조직(25a)을 이동시킬 수 있기에 충분한 공간이 있게 된다.

도9는 전술한 동작의 결과를 도시하고 있다. 가드 팁(3a)이 절단 팁(14b)을 완전히 둘러싸는 동안 가스 분사류(24)는 계속 분출되어 내장(25a)을 멀리 이동시킨다. 내부 조직에 대한 모든 위험이 회피된다. 극히 신속한 가스 유동과 가드 팁의 동작은, 이 투관의 조작 요인을 가장 안전하게 쉽게 다루게 만들어준다. 관통 동작의 힘 또는 속도는, 당연히 거의 중요하지 않다.

도10은 관통 공정을 도시한다. 캐뉼러(2)는 조직(27)을 가로질러 부분적으로 도입되고, 가드 팁(3a)은 아직 가드(14a)에 의해 덮이지 않은 에지 부분이 캐뉼러 앞쪽의 나머지 개구를 절단하는 동안 계속 전진하여 내부 조직을 나이프 에지로부터 보호하며, 조직 확장기(4)는 가드를 조직 마찰로부터 보호함으로써 관통을 용이하게 한다. 이 관통 시점에서 이산화탄소 가스(24)의 유동은 별로 방해받지 않으며 공정의 통기 단계를 실행하고, 내장(25a)을 투관 입구로부터 멀리 이동시킨다.

도11은 완전히 삽입된 후 통기의 마지막 단계에 있는 투관을 도시한다. 나이프 에지는 이제 가드에 의해 완전히 커버되어 있고, 캐뉼러(2)는 조직을 가로질러 완전히 삽입되어 있다. 통기는 완료될 때까지 계속되며 관통기(13)는 외과용 기구가 캐뉼러를 가로질러 삽입될 수 있도록 제거된다. 삽입동작, 보호동작, 및 통기동작과, 이들 동작을 실행하는 기계 부품을 차례로 상세히 기술하였지만, 이들을 달성하기 위한 추가적인 방법이 기재되어 있다. 이를 가능하게 하는 메커니즘은 상기 기구의 핸들에 위치되어 있다.

도12는 일부 내부 부품의 부분 분해도 뿐 아니라, 외부 부품의 일부를 도시하는 투관의 평면도이다. 핸들의 본체는, 플라스틱으로 형성되며, 두 개의 주요 부분을 갖는다. 핸들의 기단부(5)는 손바닥에 맞게 설계되며, 그 반구형의 기단에는 가드 스템 제어부가 배치되는 아치형 프로파일의 오목부(9)가 상부에 구비되는 바, 상기 오목부는 편평면(9a)에서 종료된다. 상기 제어부는 원치않는 작동을 방지하기 위해 편평 오목부(9a)에 매립되며, 버튼(7) 및 그 장방형 안내 생크(7a)가 삽입되는 두 개의 수직 슬롯(8, 8a)을 갖는다. 상기 버튼(7)은 수직 운동 및 수평 운동이 가능하며, 수평 운동은 후술하듯이 화살표 7b 와 7c 사이에서 제한된다. 상기 기단부(5)는 관통기 시스템의 일체형 부분으로서 조립된다. 그 선단(51)은 핸드의 두 부분 사이의 경계면을 형성한다.

핸들의 선단부(6)는 관통 및 배향 도중의 그 조작을 용이하게 하기 위해 두 개의 측방 돌기(6b)를 갖는다. 핸들의 두 부분(5, 6)은 사용중에 돌출 스터드(29) 및 슬롯(29a)에 의해 함께 로크된다. 삽입 중에 기단부(5)상의 스터드(29)는 선단부(6)상의 슬롯(29a)과 정렬되고, 스터드가 두 부분을 단단히 로크할 때까지 가압되어 시계방향으로 회전되며, 기단부(5)상의 노브와 돌기(6b)는 이 동작을 위한 양호한 파지를 제공한다. 슬롯(29a)은 회전식 로크 동작이 견고하고 안정적인 연결을 보장하도록 경계면(51)으로부터 약간 도피하는 경사부를 횡단 방향으로 구비한다. 이는 도14를 참조하여 추가로 설명될 것이다.

선단부(6) 가장 왼쪽의 부분 파쇄 단면도는, 예시된 실시예에서 체크 밸브로서 작동하는 플랩 밸브(32)의 동작을 보여주기 위한 것이다. 상기 밸브는 핸들의 상부(6)와 하부(6a) 사이에서 피봇되는 샤프트(34)를 가지며, 샤프트(34) 주위에 배치되는 비틀림 스프링(33)에 의해 반시계 방향으로 회전하게 되어 있다. 상기 플랩 밸브의 샤프트는 밸브에 단단히 부착되며, 도14를 참조하여 후술되듯이 핸들 본체의 선단부(6)의 외부로부터 회전될 수 있다. 외부 로크가 점선으로 도시된 그 정지 위치(32a)로 충분히 회전되면 밸브는 통기 중에 개방 상태로 남아있을 수 있다. 도12에 도시된 실시예에서 도시되어 있듯이, 밸브는 관통기(13)의 삽입에 의해 개방되었다. 다른 경우에, 밸브는 외과용 기구 또는 시각화 기구를 위해 개방될 수 있다. 그 본래대로 있을 때, 밸브는 반시계방향으로 회전하여, 밸브에 대한 면 시일 및 관통기(13)에 대한 립 시일(lip seal)로서 작용하는 시일 면(35)에 대해 스냅 폐쇄될 것이다. 도12의 좌측 단부는 캐뉼러(2)가 플랜지(37)에 의해 핸들 선단부(6)에 어떻게 부착되고 또는 "O"링(36)에 의해 누설이 방지되는지를 보여준다. 도12에는 이산화탄소 가스 마개 수동 밸브(11)가 어떻게 선단부(6)의 상부의 일측부에 설치되는지가 도시되어 있다.

도13은 핸들의 내부 상세를 도시하기 위한, 평면 "A-A"를 따른 종방향 수직 단면도이다. 도시되어 있듯이, 핸들의 두 부분은 조립을 위해 수평면을 따라 분리된 상부와 하부를 가지며, 한쪽 부분은 5와 5a가 되고, 다른쪽 부분은 6과 6a가 되며, 각 부분이 조립시에 내부 부품에 장착된 후, 각 부분의 두 절반체는 함께 영구적으로 접착된다. 두 부분의 각각은 사용 중에 착탈되어야 하므로 분리가능하게 조립된다. 관통기 부분은 진입구를 만들도록 사용될 뿐이지만, 가장 큰 위험성을 갖는 단계라는 점이 강조되어야 한다.

상기 6과 6a 부분으로 이루어지는 선단부는 캐뉼러(2)와 모든 가스 도입부 및 밸브를 수용한다. 부분(6)에 대한 캐뉼러의 연결은 전술한 바 있다. 도13은 가스 라인이 고정되는 층(11a) 또는 가스 커넥터를 도시한다. 밸브 시스템은 원추형 스템(11b)을 통해서 평면(10)상의 보스에 접착되며, 따라서 도입되는 가스는 화살표 30 방향으로 유동하여 입구와 시일(35) 사이의 공간을 압축하고, 상기 공간으로부터 관통기(13) 주위의 개구(38)로 진입하여 립 시일(40, 41) 사이의 공간을 채울 수 있다. 립 시일이 전방을 향하여 배치되어 있으므로, 압력은 립 시일(40)을 개방하지만 립 시일(41)은 개방하지 못하며, 가스는 관통기(13)를 따라서 전체 공간을 채워 가압하고, 투관 팁이 조직에 삽입되면 누설될 수 없지만, 최소 개구가 블레이드의 끝에 의해 형성되자마자 분사류로서 누설되어 주변 내장을 진입구로부터 이동시킨다. 립 시일(40)은 수술 중에 가스 밸브를 가로질러 우발적인 개방이나 누설이 있는 경우에 관통기로부터의 역류를 방지하기 위한 것이다. 그러한 경우에, 관통기(13)내의 압축된 체적의 가스는 가드(3a)의 팁이 개구로 돌입하기 전에도 근처 조직의 안전한 변위를 보장하기에 충분할 것이다. 가드 스템(17)은 디스크(16)에 의해 전방에서 완전히 밀봉되며, 따라서 그 내부가 대기압으로 있을 수 있지만, 스템은 가드와 함께 전후로 미끄럼 이동해야 하므로 기단에서 지지되어야 하고, 또한 네 직경의 최소 깊이까지 스템에 삽입된 중공의 스틸제 고정 스터드(44) 위로 안내되어야 한다. 스터드(44)의 기단은 반구형 노브의 부분(5, 5a) 사이에 대한 고정을 제공하도록 돌출되어 있다. 중공 스터드(44)상의 구멍(56)은 가드 스템이 전후로 이동하여 피스톤 펌프로서 작용할 때 스터드 내외로의 공기 통로를 제공한다. 상기 구멍(56)은 스터드를 통과해야 하며, 유동을 방해하지 않고 가드 스템의 슬라이딩 동작을 감쇠시키지 않는 직경을 가져야 한다. 스터드(44) 주위에 장착되는 압축 코일 스프링(47)은 가드 스템을 먼 방향으로 밀어붙이는데 필요한 힘을 제공하는 작용을 한다. 관통기 외측 실린더(13)의 기단은, 기단의 핸들 부분(5, 5a)에 고정되도록 43에서 돌출되어 있다. 상기 기단은 또한 전방에서 "O"링(42)에 의해 밀봉됨으로써 시일(35)이 누설될지라도 가스는 전혀 누설되지 않으며, 43과 같은 돌출형 튜브 조립체는 신뢰할만한 시일이 아니다.

5와 5a에 의해 형성되는 핸들의 선단부는 관통기(13)에 부착되어 그 전체 기능 부재 및 제어 부재를 포함한다. 가드 스템(17)은 그 기단에 얕은 원통형 오목부를 갖는 바, 이 오목부에는 리프 스프링(45)의 일부인 얇은 링(45a)이 고정된다. 스프링(45)이 포함되는 로킹 시스템의 정확한 구조는 도16 및 도17에서 볼 수 있으며, 그 기능은 도18 내지 도22에 순서대로 도시되어 있다. 도17은 적절한 관계에 있는 로킹 시스템의 일부 부재들의 분해도이다. 조립시에, 버튼(7)은 도13에서 상면(9a)의 슬롯(8)을 가로질러 삽입되고, 로킹 실린더(48)는 원주 홈(48a)을 가지며, 원추형 단부(48c)는 스템(7b)을 따라서 장방형 가이드(7a)의 저부에 대해 가압되어 버튼(7)을 슬롯(8a)에 조립시킨다. 조립이 계속됨에 따라 스템(7b)의 하부 팁은 홈(7c)이 45d에서 측방 태브에 의해 파지되어 버튼의 조립이 완료될 때까지 리프 스프링의 펀칭 구멍(45d)에 대해 충분히 가압된다. 이제 개방된 중공 실린더(45a)가 스템(17)의 기단에 있는 표면 오목부상으로 스냅되면, 버튼(7)은 스템(17)에 대해 축방향으로 고정되어 가드 팁에서의 힘과 코일 스프링(47)에 반응하여 스템의 전후 운동을 추종하게 될 것이다. 도16은 나사(50)를 사용하여 U 스프링(46)을 5의 하측 내부에 조립하는 것을 도시한다. 도16은 명료함을 위해 버튼(7)을 도시하고 있지 않지만, U 스프링(46)의 바닥에 대해 상방으로 밀리는 평탄 스프링(45)을 도시한다. 버튼(7) 및 로킹 실린더(48)의 조립이 도시된 경우, 버튼은 상방으로 밀려나고 로킹 실린더(48)는 원형 소켓(8b)에 강제로 삽입되는 것이 명백하며, 따라서 평탄 스프링(45) 및 그것에 링(45a)에 의해 부착된 가드 스템(17)의 일체의 움직임이 방지된다. 이것이 도13에 도시된 상황이다.

도18 내지 도22는 예시적 로킹 시스템의 동작을 상세히 하기와 같이 나타낸다. 도18에 도시된 위치에서 시스템은 로크되어 있다: 실린더(48)가 원형 소켓(8b)에 삽입되어 있으므로 가드 스템 및 가드는 전혀 움직일 수 없다. 도19는 버튼(7)이 내리 눌렸을 때 무슨 일이 일어나는지를 보여준다. 이것이 이루어졌을 때 실린더(48)의 원추형 단부(48c)는 U 스프링(46)을 개방하고 이후 스프링은 홈(48a)에 가깝게 스냅되며, 따라서 로킹 실린더는 원형 소켓(8b)으로부터 분리된다. 이후 시스템은 로크해제된다. 투관은 "작동상태로 된(armed)" 것으로 지칭되며, 가드를 전후로 이동시켜 피부 관통을 위해 절단 블레이드를 노출시킬 수 있다. 이것이 도6에 도시된 위치이다. 후술하는 내용은 도20에 도시된 실시예에 관한 것이다. 피부에 대한 관통력은 가드 및 가드 스템(17)을 가압하며, 연결 평탄 스프링(45)은 버튼(7)을 가까이 이동시킨다. 장방형 슬라이드 섹션(7a)이 가이드(8a) 사이의 공간으로 진입한 직후, 로킹 실린더 홈(48a)이 U 스프링(46)의 개방 단부로부터 결합 해제되고, 스템 홈(7c)에 대해 상방으로 밀어붙이는 스프링(45)은 로킹 실린더의 상부를 홈(8a)의 하측에 대해 가압 스냅시킨다. 이 위치에서, 로킹 실린더(48)는, 초기 관통이 이루어질 때까지 도21에 도시된 바와 같이 홈(8a)의 하측을 따라서 계속 슬라이딩할 수 있으며, 코일 스프링(47)의 힘은 가드 스템(17)과 평탄 스프링(45)을 가압하여 버튼(7)이 그 초기 위치로 복귀되게 하며, 이 때 로킹 실린더는 U 스프링(46) 위를 자유롭게 통과하고 원형 소켓(8b)에 스냅 복귀되어 시스템을 가드가 우발적으로 이동될 수 없는 "안전 위치"에 로크시킨다. 도22는 도18의 초기 구조로 돌아가는 사이클의 완료를 도시한다.

제공된 예시적 로킹 시스템을 사용자 관점에서 신속히 검토해 보면, 동작들에는, 도12에 도시된 7'위치에서 핸들 상부의 버튼을 "스냅"될 때까지 하방 가압하여 투관을 "작동상태로 만드는(arming)" 것과, 이어서 투관을 피부에 접하여 가압하고 버튼이 7'를 향하여 슬라이딩되어 그 초기 위치 7'로 "스냅"될 때 버튼의 위치를 보거나 듣는 것이 포함된다. 이는 관통이 완료되었다는 표시가 될 것이다. 만약 어떤 이유로 버튼(7)이 우발적으로 하방 가압된다면, 이는 7'쪽으로 이동시켜해제시키는 것만으로 "안전한" 상태로 리세트될 수 있다. 버튼은 이후 7'위치의 높은 레벨에서 스냅-로크되어야 하며, 먼저 하방 가압되지 않고서는 이동될 수 없다.

예시적 플랩 밸브의 작동과, 그 설계, 및 가스방출을 위한 로킹에 대한 세부적인 것이 도14 및 도15에 도시되어 있다. 도14는 도12에 앞서 도시된 핸들 선단부의 평면도이며, 내부 상세를 도시하기 위한 부분 파쇄 단면 도시한 것이다. 그러나, 도14는 사용자가 관심을 갖는 핸들 부분에 대한 외부 작동 제어부를 도시하기 위한 것이다. 플랩 밸브 레버(12)는 관통기가 제거될 때 위치하고 있어야 하는 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 상기 레버는, 도15에 도시되어 있듯이 그 대향 단부가 플랩(32)에 부착되는 샤프트(34)에 부착되어 있다. 내부 투관 부재의 삽입은 각 핸들 부분의 상부(6)와 하부(6a)가 평면(6d)을 따라서 접합되기 전에 분리될 때 이루어진다.

전술한 바와 같이 도15는 도14에 도시된 예시적 실시예를 오른쪽에서 바라본 단부 도시도이다. 이는 기단부가 제거될 때 핸들의 선단부가 어떻게 보이는지를 도시한다. 플랩 밸브 외부 레버 노브(53)는 저부에 작은 오목부(54)를 구비하며, 따라서 레버가 화살표 52방향으로 회전된 후 상기 오목부가 평탄면(10)으로부터 돌출하는 작은 노브(54a)와 결합될 때 개방 상태를 유지할 수 있다. 이것이 외과의로 하여금 양손을 사용하여 통기된 영역을 마사지하여 수술 막바지에 환자에 의해 보유되는 가스를 빼낼 수 있게 해주는 밸브의 추기(desufflation) 위치이다. 레버가 돌출 노브(54a)와 결합하는데 필요한 회전 호(arc of rotation)가 55로 표시되어 있다. 밸브가 관통기의 삽입에 의해 개방될 때 레버는 상기 로킹 위치에 도달하지 못한다. 상기 밸브의 로킹 위치는 외과의사의 강력하고 신중한 동작에 의해 이루어져야 한다. 돌기형 로킹 스터드(29)에 도시된 작은 각도 52는 로킹 력이 핸들의 기단부와 선단부 사이의 우발적인 느슨해짐을 방지하기에 충분히 증가되도록 보장하기 위한, 홈(29)에 대해 바람직한 경사를 지칭한다. 로킹 부재의 탄성은 사용될 정확한 각도를 결정하며, 이 각도는 허용 오차를 고려하여 2 내지 5도 사이여야 한다. 주입 밸브(11), 그 레버(11c), 및 그 레버 커넥터(11a)가 도14에 도시되어 있다. 도15에서, 밸브의 개방은 화살표 11d로 도시되어 있다. 도15는 또한 밸브 샤프트(34)와, 그 상부 "O"링 시일(34a), 및 밸브(32)의 작동 브래킷의 슬롯에 삽입되는 그 비틀림 스프링(33)의 부분 단면도이다. 도15에는, 기단부의 결합면(51)과 결합하는 핸들 선단부의 정면(51a)뿐 아니라 시일(35)이 도시되어 있다.

이제 도23 내지 도33을 참조하면, 유사한 참조부호가 몇가지 도면을 통해서 동일하거나 대응하는 부품에 병기되어 있으며, 특히 도23을 참조하면, 선단부(6)와 기단부(5)의 두 부분으로 구성되는 핸들의 선단부에 캐뉼러(2)가 고정 부착되며, 상기 선단부(6)는 파지 돌기(6a)와, 통기 장치(11), 및 플랩(flap) 밸브 레버(12)를 외측에 가지며, 기단부(5)는 손바닥에 의한 가압을 용이하게 하기 위해 반구형 노브(knob) 형상을 갖고 있다. 또한, 이 기단부는, 평탄한 바닥(9a)을 갖는 오목부(9), 및 상기 캐뉼러(2)의 최선단부에서 감시 및 제어하기 위해 슬롯(8)내로 슬라이딩되도록 삽입된 버튼(7)을 구비한 외부 기구를 갖는다. 캐뉼러(2)로부터 선단으로 돌출하는 안전 기구는, 원추형 조직 확장기(4), 및 나이프 세트(도23에는도시되지 않음)를 덮도록 의도된 안전 가드(3)를 포함한다. 이것들은, 외부에서 볼 수 있는 본 발명의 특징이다.

도24는 투관의 관통 선단을 상세히 도시하고 있다. 중공의 외측 실린더(2)는, 도23에서 설명되어 있듯이 핸들의 선단부(6)에 고정 부착되는 캐뉼러이다. 상기 캐뉼러(2)의 내부에는 관통기(penetrator)가 되는 다른 중공 실린더(13)가 배치된다. 이것은 핸들의 기단부(5)에 부착되는 제거가능한 부분이며, 외과용 기구의 도입이 가능하도록 관통이 완료된 후에 제거될 수 있다. 상기 캐뉼러(2)의 선단부는 최소한의 저항으로 조직 개구를 가로질러 용이하게 도입되도록 2a로 도시된 바와 같이 경사져 있다. 상기 관통용 중공 실린더(13)의 선단부는 다수의 원추형 세그먼트 확장기(4)로서 형성되며, 상기 원추형 세그먼트 확장기들은, 외과용 기구의 중앙에서 연결되는 얇은 화살촉 모양의 뾰족한 편평 나이프(14)의 돌출을 허용하도록 슬롯(4a)에 의해 이격되어 있다. 도24에 도시되어 있듯이, 나이프는, 14a로 도시된 깊이까지 관통용 중공 실린더(13) 안에 위치되어 있다. 원추형 부분의 확장기들 사이의 슬롯(4a) 외측의 나이프 에지는, 적절한 절단이 보장되도록 상당한 거리만큼 돌출되어 있다. 나이프는, 스폿 용접(15)이나 기타 유사한 기구에 의해 관통용 실린더(13)에 조립되어 있다. 나이프 블레이드의 바로 뒤에, 플라스틱 가드 팁(3a)이 보여질 수 있다. 도24에서, 가드는, 그 형상 및 나이프에 대한 관계의 이해가 용이해지도록 나이프로부터 이격되어 도시되어 있다. 가드(3)의 조립 부품은, 핸들의 기단부(여기에는 도시되어 있지 않음)에서 로크 기구와 구동 스프링에 접속된 가드의 중공 스템(17)의 일부인 지지 디스크(16)의 일부이다. 실제 기구에있어서, 가드 팁(3a)은, 가드 사이의 좁은 공간(3b)에 끼워지는 나이프 블레이드의 주위에 삽입된다. 이어서, 가드는 도25에 도시하듯이, 블레이드 측부와 원추형 확장기 슬롯(4a) 사이에서 돌출할 때까지, 전방으로 밀림으로써 조립된다. 도25에서, 가드의 팁은, 투관이 최초에 피부에 접하여 가압될 때 가드가 인입되므로, 거의 보이지 않는다.

도26은, 나이프의 팁 쪽으로 돌출하여 나이프를 덮는 가드의 팁(3a)을 도시한다. 가드의 팁(3a) 뒤의 근거리에서 나이프(14)의 에지가 노출되어 절단이 가능해진다. 도26은 복강 조직을 가로지르는 관통의 개시 직후의 투관 절단 팁의 구조를 도시한다. 이 때, 가드의 작은 팁(3a)은, 도27에 도시되어 있듯이, 관통이 완료될 때까지 노출된 나이프 에지가 피부 내부를 계속 절단하는 동안, 개구의 개시부를 가로질러 돌입되어 날카로운 절단 포인트를 신속히 커버한다. 도27은 복강으로의 관통이 완료된 후 실시예의 투관의 선단부가 어떻게 보여지는지를 도시한다. 이때, 절단 나이프의 에지 전체는 완전히 연장된 가드에 의해 커버되며 전체 관통기 조립체는 핸들의 기단부와 함께 인출될 수 있다.

후술되듯이, 일 실시예에서는, 복벽에 첫번째 개구가 형성되었을 때, 가드 선단이 개구에 진입하여 나이프 에지의 첨단부를 커버하는 것과 동시에, 나이프 팁에 가까운 일체의 민감한 장기들을 비켜놓기 위해 이산화탄소 가스의 강력한 분사류가 구멍을 가로질러 발사될 수 있다.

전술한 동작은 본 발명의 중요한 부분이며, 따라서 도28 내지 도33의 일련의 도면을 통해서 가장 잘 기술될 것이다.

도28은 피부층(20)에 접촉하기 시작할 때의 투관의 가드 팁(3a)을 도시하고 있다. 내장은 좌측에 도면부호 25로 도시되어 있다. 이 때, 피부의 외측 층은 스프링에 의해 전방으로 가압되는 가드 팁의 힘에 의해 눌려진다. 투관이 전방으로 밀려들어감에 따라, 가드는 관통기(13)내로 압입되어 베이스 디스크(16)와 가드 스템(17)을 그 스프링 력에 대항하여 오른쪽으로 이동시킬 것이다.

도29는 관통기(13)내로 이미 완전히 인입된 가드(3)와 완전히 노출된 나이프 에지(14)를 도시한다. 이 때, 나이프의 첨단은 절단을 시작하며 21에서 외측 조직층으로 관통한다. 도29에 도시되어 있듯이, 절단 팁/나이프 에지의 절단 통로는 캐뉼러(2)의 내경보다 작은 직경을 갖는다. 이 때, 이산화탄소 가스는 관통기(13)의 내부를 압축할 수 있으며, 일부 가스가 초기에 누설되는 동안, 팁 부근의 조직들은 절단 팁이 내부 복벽을 가로질러 나타나기 시작할 때까지 유동을 밀봉할 것이다.

도30은 관통의 시작을 도시한다. 이 때, 절단 팁 첨단(14b)은 아주 작은 구멍(23)을 형성하며, 가드 팁(3a)이 존재하므로, 가드 팁(3a)이 17에서 가압되는 그 스프링에 의해 개구를 확장하고 구멍 안으로 돌입되어 절단 팁(14b)을 효과적으로 커버하는 동안 동시에, 유체 유동(여기에서는 가스 분사류(24)로 도시됨)이 분출되어 근처의 내장 조직(25a)을 이동시킬 수 있기에 충분한 공간이 있게 된다.

도31은 전술한 동작의 결과를 도시하고 있다. 가드 팁(3a)이 절단 팁(14b)을 완전히 둘러싸는 동안 가스 분사류(24)는 계속 분출되어 내장(25a)을 멀리 이동시킨다. 내부 조직에 대한 모든 위험이 회피된다. 극히 신속한 가스 유동과 가드팁의 동작은, 이 투관의 조작 요인을 가장 안전하게 쉽게 다루게 만들어준다. 관통 동작의 힘 또는 속도는, 당연히 거의 중요하지 않다.

도32는 관통 공정을 도시한다. 캐뉼러(2)는 조직(27)을 가로질러 부분적으로 도입되고, 가드 팁(3a)은 아직 가드(14a)에 의해 덮이지 않은 에지 부분이 캐뉼러 앞쪽의 나머지 개구를 절단하는 동안 계속 전진하여 내부 조직을 나이프 에지로부터 보호하며, 조직 확장기(4)는 가드를 조직 마찰로부터 보호함으로써 관통을 용이하게 한다. 이 관통 시점에서 이산화탄소 가스(24)의 유동은 별로 방해받지 않으며 공정의 통기 단계를 실행하고, 내장(25a)을 투관 입구로부터 멀리 이동시킨다.

도33은 완전히 삽입된 후 통기의 마지막 단계에 있는 투관을 도시한다. 나이프 에지는 이제 가드에 의해 완전히 커버되어 있고, 캐뉼러(2)는 조직을 가로질러 완전히 삽입되어 있다. 통기는 완료될 때까지 계속되며 관통기(13)는 외과용 기구가 캐뉼러를 가로질러 삽입될 수 있도록 제거된다.

삽입동작, 보호동작, 및 통기동작과, 이들 동작을 실행하는 기계 부품을 차례로 상세히 기술하였지만, 이들을 달성하기 위한 추가적인 방법이 기재되어 있다. 이를 가능하게 하는 메커니즘은 상기 기구의 핸들에 위치되어 있다.

도11 내지 도33에 도시된 장치의 동작은, 한 쌍의 블레이드 대신 단일 블레이드가 사용되는 것을 제외하고는, 본원의 발명자에 의해 개발된 제1 실시예에 대하여 도12 내지 도22를 참조하여 기술된 것과 동일한 방식으로 기능한다.

상기 기술사상을 감안할 때 본 발명에 대한 다양한 수정예 및 변경예는 가능한 것이 분명하다. 따라서, 본 발명은 본원에 특별히 기재된 것 외에도 청구범위 내에서 실행될 수 있다고 이해된다. 특히, 본 발명은 그 전체적인 채용이 없어도, 본 발명의 기술사상을 채용함으로써 실시될 수 있음이 이해된다.

Claims (33)

1. 외과용 장치이며,

   파지되도록 구성된 핸들과,

   상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기, 및

   적어도 제1 블레이드 에지를 갖는 실질적으로 편평한 블레이드를 포함하고,

   상기 블레이드는, 상기 실린더 관통기의 선단에 부착되며, 상기 실린더 관통기의 주축에 대해 실질적으로 평행하게 배향되고, 외과용 캐뉼러의 삽입을 위해 체조직에 실질적으로 편평한 개구를 형성하도록 구성된 외과용 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 블레이드는 제1 및 제2 블레이드 에지를 가지며,

   상기 블레이드는 상기 실린더 관통기의 상기 주축에 대해 실질적으로 평행하게 배향되는 외과용 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 블레이드의 팁 부분은 실질적으로 상기 실린더 관통기의 상기 주축을 따라서 배치되는 외과용 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 제1 블레이드 에지를 커버하기 위해 상기 블레이드에 대해 이동가능한 가드를 추가로 포함하는 외과용 장치.
5. 외과용 장치이며,

   파지되도록 구성된 핸들과,

   주축을 가지며 상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기와,

   상기 실린더 관통기의 선단에 위치하는 절단 팁을 갖는 실질적으로 편평한 블레이드, 및

   상기 절단 팁이 체조직 내에 있는 동안 압축 유체를 배출하고 상기 절단 팁이 체조직을 실질적으로 관통할 때 상기 압축 유체를 체조직을 가로질러 운반하도록 구성된 통기 통로를 포함하는 외과용 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 외과용 장치는 상기 통기 통로에 압축 유체를 공급하도록 구성된 외부 저장조를 추가로 포함하는 외과용 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 외과용 장치는 상기 통기 통로로부터의 누설을 방지하도록 상기 통기 통로와 외과용 장치의 외부 사이에 배치되는 체크 밸브를 추가로 포함하는 외과용 장치.
8. 제5항에 있어서, 상기 통기 챔버는 상기 절단 팁을 상기 체조직에 삽입하는 동안에 압축되도록 구성되는 외과용 장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 압축 유체는 가스인 외과용 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 체크 밸브는 플랩 밸브인 외과용 장치.
11. 제5항에 있어서, 상기 통기 통로는 상기 실린더 통과기를 통과하는 외과용 장치.
12. 제5항에 있어서, 상기 편평 블레이드는 상기 실린더 통과기의 주축에서 실질적으로 교차하도록 구성된 다수의 절단 에지를 구비하고,

    상기 통기 통로는 상기 블레이드에 의해 부분적으로 규정되는 외과용 장치.
13. 외과용 장치이며,

    파지되도록 구성된 핸들과,

    주축을 가지며 상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기,

    상기 실린더 관통기의 선단에 위치하는 절단 팁을 갖는 실질적으로 편평한 블레이드,

    상기 실린더 관통기의 선단에 위치하고, 상기 실린더 관통기의 삽입을 위해 상기 절단 팁에 의해 절단된 조직을 확장시키도록 구성된 조직 확장기, 및

    상기 절단 팁이 조직 층을 절단하기 시작하는 동안 및 상기 절단 팁이 상기 조직 층에 있는 동안 상기 절단 팁을 노출시키고, 상기 절단 팁의 최선단이 상기 조직 층을 실질적으로 통과한 직후에 상기 절단 팁의 단부를 점진적으로 커버하도록 구성된 가드를 포함하는 외과용 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 블레이드는,

    상기 실린더 관통기에 대해 먼 위치에서 실질적으로 상기 주축을 따라서 교차하도록 구성된 다수의 블레이드 에지를 포함하는 외과용 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 가드는 상기 블레이드에 대해 실질적으로 평행하게 배치되는 안전 가드를 포함하는 외과용 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 가드는 추가로, 상기 블레이드의 블레이드 에지 각도보다 작은 안전 가드 에지 각도를 갖는 외과용 장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 절단 팁이 상기 조직 층내로 또는 조직 층을 통해서 이동되는 동안 발생하는 힘에 반응하여 상기 가드를 이동시킬 수 있도록 구성된 스프링을 추가로 포함하는 외과용 장치.
18. 제13항에 있어서, 상기 조직 확장기는 상기 절단 팁에 약간 근접하게 배치되는 조직 확장기 면을 추가로 포함하는 외과용 장치.
19. 제13항에 있어서, 상기 절단 팁에 대한 상기 가드의 위치를 나타내도록 구성된 관통기 모니터를 추가로 포함하는 외과용 장치.
20. 외과용 장치이며,

    파지되도록 구성된 핸들과,

    주축을 가지며 상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기와,

    상기 실린더 관통기의 선단에 위치하는 절단 팁을 갖는 실질적으로 편평한 블레이드와,

    상기 실린더 관통기의 삽입을 위해 상기 절단 팁에 의해 절단된 조직을 확장시키도록 구성된 조직 확장기, 및

    상기 절단 팁이 상기 조직을 관통하는 동안 상기 조직과 실질적으로 접촉하지 않도록 구성된 가드를 포함하는 외과용 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 가드는 상기 조직 확장기와 상기 절단 팁 사이에 미끄러질 수 있게 고정되는 외과용 장치.
22. 외과용 장치이며,

    파지되도록 구성된 핸들과,

    주축을 가지며 상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기와,

    상기 실린더 관통기의 선단에 위치하는 실질적으로 편평한 블레이드 절단 팁과,

    상기 절단 팁을 커버 및 노출시키도록 미끄러질 수 있게 구성된 가드, 및

    상기 절단 팁의 우발적인 노출을 상기 가드에 의해 방지하도록 구성된 로킹 기구를 포함하는 외과용 장치.
23. 외과용 장치이며,

    파지되도록 구성된 핸들과,

    주축을 가지며 상기 핸들에 부착되는 실린더 관통기, 및

    상기 실린더 관통기의 선단에 위치하는 실질적으로 편평한 블레이드 절단 팁을 포함하고,

    상기 핸들은 상기 외과용 장치의 미는 동작, 당기는 동작, 회전 동작 및 경사 동작을 용이하게 하도록 구성된 적어도 하나의 측부 돌기를 구비하는 외과용 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 핸들의 제거가능한 부분에 부착되는 캐뉼러를 추가로 포함하는 외과용 장치.
25. 외과용 장치이며,

    상기 외과용 장치를 쥐기 위한 파지 수단과,

    관계된 물체를 실질적으로 편평한 구멍 안으로 통과시키기 위한 수단과,

    상기 통과 수단을 삽입하기 위해 상기 구멍을 절단하는 수단, 및

    상기 절단 수단을 정지시키기 위한 정지 수단을 포함하는 외과용 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 정지 수단은 상기 절단 수단을 보호하기 위한 수단을 포함하는 외과용 장치.
27. 제25항에 있어서, 상기 정지 수단은 상기 절단 수단의 아래에 조직을 통기시키기 위한 수단을 포함하는 외과용 장치.
28. 캐뉼러를 개별로 삽입하는 방법이며,

    절단 팁을 사용하여 체조직 층에 캐뉼러 삽입에 적합한 실질적으로 편평한 구멍을 절단하는 단계와,

    동시에 상기 구멍에 압축 유체를 가하여 상기 압입 유체를 상기 체조직 층 아래에 삽입하는 단계, 및

    상기 절단을 정지시키는 단계를 포함하는 캐뉼러 삽입 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 압축 유체는 가스인 캐뉼러 삽입 방법.
30. 제28항에 있어서, 상기 절단 팁은 실질적으로 편평한 블레이드의 블레이드 에지인 캐뉼러 삽입 방법.
31. 제5항에 있어서, 상기 적어도 제1 블레이드 에지는 상기 실린더 관통기의 주축과 교차하도록 배치되는 외과용 장치.
32. 제1항에 있어서, 상기 실린더 관통기는 중공형인 외과용 장치.
33. 제1항에 있어서, 상기 제1 블레이드는 두 개의 절단 에지를 갖는 외과용 장치.