KR20090102794A

KR20090102794A - 연조직 제거용 레이저 에너지 장치

Info

Publication number: KR20090102794A
Application number: KR1020097014501A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 디. 젤릭슨; 토마스 드레슬; 스티븐 울프슨; 폴 소윌다; 스티븐 엠. 토빈
Original assignee: 브라이언 디. 젤릭슨; 스티븐 울프슨; 폴 소윌다; 스티븐 엠. 토빈; 토마스 드레슬
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-09-30
Also published as: BRPI0720286A2; WO2008073985A3; JP2010512233A; WO2008073985A9; CA2674619A1; WO2008073985A2; US20080208105A1; CN101600400A; EP2124794A2; AU2007333079A1

Abstract

본 발명은 흡입에 의해 연조직을 제거하는 수술진행을 개선하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 환자로부터 생체 내에서 연조직을 용이하고 안전하게 분리하기 하기 위해, 인렛 포트를 전체적으로 가로지르도록 방향 지어진 레이저 에너지를 활용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기 발명은 뇌 조직, 눈 조직, 및 연조직 흡입 기술들에 의해 접근되는 연조직과 같은 다른 연조직 제거의 수술적인 진행에서의 적용뿐만 아니라 지방흡입 또는 체형윤곽교정의 수술적인 진행에 직접적으로 적용된다.

Description

연조직 제거용 레이저 에너지 장치{LASER ENERGY DEVICE FOR SOFT TISSUE REMOVAL}

본 발명은 흡입에 의해 연조직 제거의 수술진행을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관련되고, 환자의 생체로부터 연조직을 분리하는 것을 더 용이하고 안전하게 수행하기 위해 인렛 포트의 테두리에서 유도된 레이저 에너지를 활용하는 장치 및 방법과 관련된 것이다. 본 발명은 뇌의 조직, 눈의 조직, 및 다른 연조직과 같은 다른 연조직 제거의 수술진행에서의 적용뿐만 아니라, 지방제거 또는 체형윤곽교정의 수술진행에 대한 직접적인 적용을 가진다.

과거 십년간, 조직의 커팅, 소작 및 제거를 위한 레이저의 수술활용은 급속하게 발전해왔다. 레이저 에너지의 수술활용에 대한 이점은 종래의 기술에 비해 개선된 정확성과 작동에 있다. 이에 더하여, 약해진 수술의 고통, 상처자국, 및 붓기와 함께 신속한 치료가 이점이다. 레이저는 감소된 조직 외상, 출혈, 붓기, 및 고통으로 인한 진행비용과 환자회복시간의 감소되며, 몸이 덜 상하고, 더욱 효과적인 수술 치료 양식으로서, 특히 안과학, 부인과 의학, 성형의학, 및 피부의학 분야에서 점점 중요해지고 있다. 이산화탄소 레이저는 연조직을 자르고, 증발시키기 위한 수술에서 넓게 활용되고 있다. 이산화탄소 레이저 에너지는 침투하는 깊이가 매우 얕으나, 작은 혈관을 효과적으로 소작하지 못한다. 전기 소작법과 같은 다른 방법은 혈액의 손실을 제어하면서 줄이는데 사용된다. 다른 한편으로는, 깊은 조직 침투깊이에 의해 네오디뮴-야그 레이저와 같은 적외선 레이저는 연조직을 증발시키고 작은 혈관을 소작하는에 있어서 매우 효과적이다. 그러나, 이와 같은 깊은 조직 침투 깊이의 결과로서, 네오디뮴-야그 레이저와 같은 적외선 레이저는, 레이저 에너지 빔의 경로에서 조직이 더 깊게 원치않은 손상의 가능성 때문에, 연조직 수술 분야에서 제한되어 사용된다. 최근, 몇몇 적외선 파장은 지질과 지방질 연조직에 대한 선택조치를 할 수 있다고 알려져 왔다. 이러한 파장들의 잠재적인 이익은 그것들이 신경 및 콜라겐과 같은 다른 주변 조직들을 살리면서 보다 적은 에너지로 지방만 선택하여 녹이거나 파괴할 수 있는 것이다. 여러 가지 가시광선 레이저는 짧은 파장을 가짐으로써, 조직 안으로 깊게 침투하지 못하며, 반면에 출혈을 제어하는 것을 돕도록 혈관과 같은 조직들을 선택하여 대상으로 할 수 있는 이점을 가진다.

지방흡입술, 즉 체형윤곽교정의 목적을 위해 원치않는 지방축적물을 제거하기 위한 수술기술은 널리 활용되어 왔다. 미국에서 2005년 한 해에 400,000건의 지방흡입이 행해졌다. 이러한 기술은 무딘 끝을 가지며 측부에 홀이 있거나 말단 근처에 조직흡입 인렛 포트가 있는 속이 빈 튜브 또는 캐눌러를 활용한다. 캐눌러의 근접단은 핸들과 진공흡입 펌프와 연결된 조직 아웃렛 포트를 가진다. 작은 절개를 통해 캐놀러의 첨단과 근접된 조직 인렛 포트는 피부표면 아래의 원치않는 지방축적물 내로 들어간다. 이어서 진공펌프는 인렛 포트를 통해 캐눌러의 루멘 내로 작은 양의 조직을 빼낸다. 그런 다음, 캐놀러의 길이방향 운동은 빠는 것과 찢는 것이 합해진 동작을 통해 원치않는 지방을 제거한다. 이러한 찢는 동작은 심각한 혈액 손실과 수술에 의한 수술자국, 붓기 및 고통이 따르는 지방조직에 대한 엄청난 외상의 원인이 된다. 이러한 분야에서 상기 기술과 장치를 통해 제안된 진보는 먼저 흡입 캐놀러의 디자인에 초점이 맞춰져 왔고, 최근에는 연조직 제거에 활용하기 위해 캐놀러의 루멘 내에서, 지방 연조직을 녹이도록 초음파나 관주의 적용 또는 송곳과 같은 것의 활용되어 왔다. 이와 같이 제안된 진보는, 최소한의 조직 외상과 혈액 손실이 따르는 효과적이고 정밀한 연조직 제거 수술진행의 목적을 전하기에는 충분하지 않다.

다른 레이저 에너지 장치는 흡입 지방제거 캐눌러의 개량되고, 임상실험으로 사용되어 왔다. 그런 장치들은 네오디뮴-야그 레이저 에너지 빔이 주변 또는 깊은 조직들의 원치않는 손상에 대한 위험성 없이 연조직을 자르고 소작하면서 보호 챔버 내에 연조직을 위치시킨다. 상기와 같은 장치들은 종래의 지방흡입 방법에서 있었던 찢는 동작을 없앰으로써 조직 외상을 최소화하는 연조직 제거를 한다. 이에 더하여, 상기 장치들은 종래의 지방흡입 방법의 찢는 동작을 없앰으로써, 연조직 제거의 범위를 넓힌다. 네오디뮴-야그 레이저 에너지 섬유의 내부 배치가 루멘의 단면적이 감소되는 원인이 되고, 이에 따라 효율성이 방해되고 저하됨으로써, 상기 이전의 방법들은 활용되지 않는다. 결과적으로, 모든 흡입된 지방은 레이저 섬유 첨단에서의 태우고 파괴하는 섬유의 점화단 내로 직접 흡입된다. 더하여, 종래의 발명은 하나의 네오디뮴-야그 레이저만이 사용된다는 한계가 있었다. 이것은 지방과 혈관과 같은 특수 조직만을 선택하여 대상으로 할 수 없기 때문에, 주변의 중요한 조직에 최소한의 손상을 주도록 섬유를 둘러싸는 것이 필요한다. 일반적으로, 지방흡입 방법은 지방 흡입으로만 제한한다. 가슴 조직, 임파종, 혈관종과 같은 다른 연조직은 너무 조밀하거나 관이 많아서 지방흡입 방법을 활용하여 효율적이고 안전한 제거를 할 수 없다. 레이저 장치들은 상기 레이저 또는 소작과 응고를 하는 레이저를 주는 다른 섬유의 캐눌러에서 정밀한 커팅과 응고 작업을 활용함으로써, 이러한 조밀하고 관이 많은 연조직의 제거를 가능케 한다.

또한, 상술한 레이저 에너지 장치들은 보호되는 흡입 캐눌러, 또는 빔의 포커싱 또는 서로 다른 점 크기나 파장들의 사용을 통해, 레이저 에너지의 침투 깊이를 제어함으로써, 수술에서의 적용까지 확장할 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 레이저는 주변 또는 더 깊은 조직들의 원치않는 손상에 대한 위험성 없이 뇌조직을 정밀하게 제거하는 데에 활용될 수 있다. 아울러, CO₂ 레이저는 뇌조직의 증발을 위해 폭넓게 사용되나, 효과적인 혈관 응고를 할 수 없기 때문에, 전기 소작과 같은 다른 방법들이 상기 진행 동안 혈액의 손실을 제어하는 데에 사용된다. 이에 더하여, 조직의 증발이 유독하고, 값비싸고, 시끄럽고, 방해가 되는 연기가 많이 발생되기 때문에, 흡입장치들은 수술 분야에서 상기 연기를 제거하기 위해 사용된다. 그러나, 레이저 에너지 장치들은 가시광선 및 적외선 레이저의 더욱 효과적인 응고력을 활용함으로써, 상기 수술 분야에서 조직 커팅, 혈액 손실 제어, 및 연기의 제거를 가능케 한다.

도 1은 본 발명의 연조직 흡입 장치의 측 절개 입면도이다.

도 2는 캐눌러 첨단에 배치된 거울을 포함하는 본 발명의 연조직 흡입 장치의 측 절개 입면도이다.

도 3은 연조직 흡입 인렛 포트에 근접된 레이저 섬유 가이드의 말단을 나타내는 부분 분해 측 절개 입면도이다.

도 4는 레이저 섬유 및 유체 공급원들에 대한 유체 및 레이저 가이드 튜브가 부착된 것을 나타내는 장치의 실시예의 실시에 적합한 핸들과 근접단 캡을 나타낸 부분 수직 단면도이다.

도 5는 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브, 테플론 동축 유체 이동 튜브와 채널, 및 레이저 에너지 전송 가이드를 나타내는 장치의 실시예들 실시에 적합한 핸들을 나타낸 부분 수직 단면도이다.

도 6은 테플론 동축 유체 이동 튜브가 장착된 레이저 섬유 광학 이동 시스템을 나타낸 부분 분해 수직 단면도이다.

도 7은 대체 섬유 광학 이동 시스템 및 대체 유체 공급원에 대한 레이저 에너지 전송 가이드가 부착된 것을 보여주는 장치의 실시예들 실시에 적합한 핸들 및 근접단 캡을 나타낸 부분 분해 수직 단면도이다.

도 8은 테플론 동축 유체 이동 튜브가 없는 대체 레이저 에너지 전송 가이드를 나타낸 부분 분해 수직 단면도이다.

도 9는 중간 위에 외피층이 놓이고 아래에 근육층이 놓인 신체의 지방 축적 내에서 지방흡입을 수행하기 위한 위치에 도시된 제1 레이저 연조직 장치의 절개 상세도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 캐눌러 및 내부에 배치된 레이저 에너지 전송 가이드를 포함하는 레이저 가이드 튜브의 말단을 나타낸 부분 수직 단면도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 캐눌러 및 내부에 배치된 레이저 에너지 전송 가이드를 포함하는 레이저 가이드 튜브의 말단을 나타낸 부분 분해 투시도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 캐눌러 및 내부에 배치된 레이저 에너지 전송 가이드를 포함하는 레이저 가이드 튜브의 말단을 나타낸 부분 투시도이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 밀폐되지 않은 레이저 가이드 루멘을 노출시키기 위해 흡입 인렛 캡이 제거된 흡입 장치의 말단을 나타낸 투시도이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 에폭시로 밀폐된 레이저 가이드 루멘을 노출시키기 위해 흡입 인렛 캡이 제거된 흡입 장치의 말단을 나타낸 투시도이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 에너지 포커싱 장치 및 반사면을 포함하는 캐눌러의 말단을 나타낸 부분 수직 단면도이다.

상술한 레이저 에너지 장치들은 유익한 특성들과 특징들을 제공해 온 반면에, 상기 캐눌러가 폐쇄되는 것은 캐눌러의 루멘 내에 전체적 또는 부분적으로 위치된 레이저 섬유 가이드 튜브로 인하여, 잠재적인 이슈로서 여겨져 왔다. 캐눌러 내의 레이저 섬유 가이드 튜브의 포함은 캐눌러 내의 단면적을 감소시키고, 이에 따라 차단과 감소의 효율을 위한 더 높은 가능성을 있게 한다. 또한, 상기 레이저 섬유 첨단의 위치는 흡입된 연조직의 레이저 섬유 첨단과의 직접 접촉 가능성을 확실하게 증가시켜 섬유가 태워진다. 일반적으로, 본 발명의 장치들은 상술한 레이저 에너지 장치로서 많은 동일하거나 유사한 구성요소들을 포함할 수 있다. 상기 장치들, 구성요소들 및 그것들의 제조 및 사용방법들의 실시예들은 미국 특허 제4,985,027호 및 제5,102,410호로서 개시 및/또는 제안되며, 그 기술내용들은 상기 인용된 인용참증에 의해 결합된 것들이다. 그러나, 본 발명의 여러 가지 실시예들에서 상기 레이저 가이드 튜브는 캐눌러의 근접단에서의 핸들 내측에 위치되며, 캐눌러의 루멘 외측에 위치되고 말단 측으로 캐눌러의 길이를 따라 연장된다. 상기 실시예들에서, 상기 레이저 가이드 튜브는 캐눌러의 말단에서 인렛 포트의 근접단 근처에 위치되고, 레이저 섬유가 인렛 포트를 가로지르거나 약간 내측으로 향하도록 내측으로 굴곡될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에서는 상기 레이저 섬유는 캐눌러로 들어가며, 캐눌러의 멀리 말단에 위치한 거울과 같은 반사 표면의 오프 에너지를 반사하며, 반사된 레이저 에너지는 인렛 포트를 가로지르거나 인렛 포트 또는 인렛 포트 외측을 향한다. 반사되는 면의 결합구조는 반사된 레이저 에너지가 인렛 포트 근처 또는 외측으로 포커킹 또는 디포커싱하도록 변형될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예들의 캐눌러 실시에 있어서, 루멘 내에 레이저 가이드 튜브를 구비하는 잠재적인 단점을 제외하고, 상술한 레이저 에너지 장치들과 같은 동일한 방법으로 본질적으로 작동되며, 더욱이, 레이저 섬유 첨단이 연조직 유로 외측에 안전하게 위치됨으로써, 이러한 새로운 레이저 가이드 튜브의 디자인은 레이저 섬유의 소작 및 손상의 가능성을 크게 저하시킨다.

실시예들은 특정 조직들을 선택하여 대상으로 하기 위해 및/또는 레이저 침투 깊이를 국부화하기 위해 서로 다른 파장 또는 멀티 파장, 점 크기들, 및 포커싱 수단의 사용; 및 조직 제거를 강화하도록 캐놀러 상에 멀티 흡입 포트를 더하는 것;을 더 포함한다.

본 발명의 기본 디자인은 인체 다른 부분의 연조직을 흡입하기 위해 축소될 수 있다고 언급된다. 예를 들어, 본 발명의 적정한 크기의 버전은, 흉터 조직을 눈의 내측 또는 망막에 근접된 곳에서, 또는 수정체를 눈 내측에서 안전하게 제거하기 위해 활용될 수 있다. 본 발명에서 적정하게 크고 부피가 있는 다른 버전들 또한 신체 내의 원치않는 다른 연조직들의 제거를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 기관지의 선종과 같은 원치않는 기관 조직의 제거; 폴립 및 다른 연조직을 위장의 관 및 코의 구멍의 루멘 내로부터 제거; 복부 내의 자궁내막을 제거하기 위한 복강경 수술기술과 결합된 자궁 내에서 자국내막의 제거가 있다.

본 발명의 여러 가지 실시예들은, 흡입 캐눌러와, 캐눌러의 외면을 따라 길이방향으로 연장된 레이저 가이드 튜브를 포함하는 연조직 흡입 장치를 제공한다. 이와 같은 실시예들에서, 가이드 튜브는 환자의 신체 내에 연조직 제거위치로 레이저 에너지를 안내하고, 레이저 에너지 전송 가이드의 둘레에 유로를 수용하도록 레이저 에너지 전송 가이드를 수용한다. 흡입 캐눌러는 근접단과 말단을 구비한다. 상기 캐눌러에는 캐눌러의 말단에 근접한 연조직 흡입 인렛 포트가 형성된다. 캐눌러의 근접단은 유체 흐름 전달 포트, 레이저 에너지 전송 가이드 인렛 포트, 및 흡입된 연조직 아우렛 포트가 형성된 핸들에 붙어 있다. 상기 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브는 연조직 흡입 장치의 근접단 근처로부터 캐눌러의 외벽을 따라 길이방향으로 상기 인렛 포트 근처의 일지점까지 연장되고, 그런 다음 레이저 에너지를 캐눌러 내에서 흡입 인렛 포트를 가로질러 향하도록 내측으로 굴곡진다. 레이저 에너지 전송 가이드는 레이저 에너지 공급원으로부터 핸들의 근접단까지 연장되고, 가이드 튜브 내에서 길이방향으로 가이드 튜브의 끝단점 직전의 일지점까지 길이방향으로 연장된다. 여러 가지 실시예들에서, 연조직 흡입 장치 레이저 가이드 튜브 내 레이저 에너지 전송 가이드는, 유체 공급원으로부터 레이저 가이드 튜브 끝점까지 유체의 흐름에 의해 둘러싸인다. 그러나, 본 발명의 상기 실시예들 중 몇몇에 의해, 섬유 첨단을 손상시키지 않고, 유체 공급원 없이 안전하게 상기 장치를 사용할 수 있다는 점은 분명하다. 이와 같은 발명은 또한 전술한 발명의 생체사용에 있어서 환자로부터 연조직을 흡입하는 수술적인 방법을 제공한다.

하기 본 발명의 실시예들은 전부가 아니며, 이어진 상세한 기술에서 개시되는 상세한 형태들로 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 오히려, 상기 실시예들은 선택되어 서술됨에 따라 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 다른 이들이 본 발명의 구성요소들, 원리들, 및 실시예들을 이해할 수 있다.

도 1, 2 및 10은 흡입 캐눌러(112), 레이저 가이드 튜브(36), 흡입 인렛 포트(20), 및 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 포함하는 레이저 연조직 흡입 장치(100)의 실시예들을 나타낸다. 상기 흡입 캐눌러(112)는 캐눌러(112) 내에서 유동되는 유체 및/또는 연조직을 위해 제공되는 루멘(113)을 포함한다. 상기 루멘(113)은 흡입 캐눌러(112)의 말단(114)에서 하나 이상의 흡입 인렛 포트(20)와 연통된다. 장치(100)의 근접단(116)에서 그리고 루멘(113)에 연결된 유로 내에서의 흡입된 연조직 아웃렛 포트(28)는 흡입 공급원(미도시)과 루멘(113)을 연결시킬 수 있다. 상기 레이저 가이드 튜브(36)는 캐눌러(112)의 외면을 따라 길이방향으로 흡입 인렛 포트(20)에 근접된 끝단점(40)까지 연장된다. 레이저 가이드 튜브(36)의 내측 및 캐눌러(112)의 외측에서, 레이저 에너지 전송 가이드(115)는 레이저 에너지 공급원(미도시)으로부터 캐눌러(112) 말단(114)의 끝단점(40)까지 연장된다. 레이저 에너지 전송 가이드(115)의 끝단점(56)은 레이저 에너지가 흡입 인렛 포트(20)의 사용면을 가로질러 향하도록 구성됨에 따라, 레이저 에너지는 루멘(113) 내에서 남는다. 참고로, 여기에서 도면번호 56은 레이저 에너지 전송 가이드의 끝단점이면서, 동시에 레이저 섬유의 끝이다.

여러 가지 실시예들에서, 레이저 연조직 흡입 장치(100)은 흡입 캐눌러(112)의 근접단(116)에서 핸들(22)을 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2의 실시예들에서의 장치(100)는, 말단(114)과 캐눌러 첨단(118)에 근접한 하나 이상의 연조직 인렛 포트(20)을 구비하는 흡입 캐눌러(112)를 포함한다. 핸들(22)은 말단 핸들 단부 캡(24)과 근접 핸들 단부 캡(26)을 가진다. 상기 말단 핸들 단부 캡(24)은 캐눌러 근접단(116) 및 레이저 가이드 튜브(36)를 가진다. 상기 근접 핸들 단부 캡(26)은 흡입된 연조직 아웃렛 포트(28)와, 유체 및 섬유 가이드 튜브 시스템을 가진다. 연조직 아웃렛 포트(28)는 플라스틱 관(미도시)에 의해 흡입 공급원에 연결될 수 있다.

상기 흡입 캐눌러(112)의 치수들이 다른 적용을 위해 변경될 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 예를 들어, 더 짧거나 두꺼운 흡입 캐눌러(112)는 턱 밑 및 작은 부속기관들 주위와 같이 신체에서 더욱 한정된 범위들을 포함하는 수술진행들에서 사용될 수 있다. 더 길고 큰 지름의 캐눌러는 넓적다리 및 엉덩이와 같은 범위들에서 사용될 수 있으며, 상기 범위들에서 상기 캐눌러는 더 넓은 범위 전체적인 연조직 내에 연장될 수 있다. 레이저 가이드 튜브(36)의 길이는 연조직 흡입 캐눌러(112)의 길이에 따라 결정된다. 여러 가지 실시예들에서, 흡입 캐눌러들은 스테인리스 스틸로 제조되고, 여러 가지 다른 길이로 구성될 수 있으며, 본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 흡입 캐눌러의 단면의 치수들은 0.312" O.D. x 0.016" wall (0.280" inner diameter ("LD.")), 0.250" O.D. x 0.016" wall (0.218" I.D.), 0.188" O.D. x 0.016" wall (0.156" I.D.), 및 0.156" O.D. x 0.016" wall (0.124" I.D.)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 캐눌러 첨단(118)의 몇몇 실시예들은 용접 또는 납땜에 의해 캐눌러(112)에 부착된 첨단이 유리하게 일반적으로 라운드 지고, 날카롭지 않으며, 탄알 형사일 수 있다. 상기 캐눌러 첨단(118)은 대체 및/또는 사용 후 버릴 수 있다. 예를 들어, 캐눌러 첨단은 첨단 캡(미도시)이 캐눌러의 말단 내측으로 나사결합되거나 죄임되도록 나사형상이거나 스냅핑(죄는) 수단을 포함할 수 있으며, 여러 가지 실시예에서 상기 첨단(118)은 흡입 인렛 포트(20) 측으로 레이저 에너지를 향하도록 여러 가지 실시예들(도 2 참조)에서 활용될 수 있는, 거울면과 같은 광택 있고 반사되는, 내측면을 구비할 수 있다. 또한, 상기 캡의 반사되는 내측면은 내측면 결합구조에 따라 레이저 에너지를 포커싱 또는 디포커싱하도록 구성될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 상기 캐눌러 첨단(118)은 스테인리스로 제조되고, 캐눌러의 외경과 동일하도록 크기가 형성되며, 무딘 첨단으로 가공되고, 그리고 캐눌러의 내경에 맞도록 가공된 수용단을 포함한다.

상기 본 발명에 의해 흡입 인렛 포트(20)의 많은 변형들이 고려된다. 하나 이상의 흡입 인렛 포트(20)는 조직 제거를 위한 하나 이상의 위치를 제공하도록 흡입 캐눌러(112)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예는 흡입 캐눌러(112) 말단의 주변에서 180도 간격으로 이격된 두 개의 포트, 또는 120도 간격으로 이격된 세 개의 인렛 포트를 포함할 수 있다. 상기 실시예들에서 하나 이상의 레이저 가이드 튜브(36) 및 하나 이상의 레이저 에너지 전송 가이드(115)는 각각의 흡입 인렛 포트(20)를 가로질러 레이저 에너지가 향하도록 핸들(22) 내의 일지점이거나 캐눌러(112)를 따라 형성되거나 상기 첨단(118)에 근접된 곳에서 분기될 수 있다. 또한, 흡입 인렛 포트는 여러 가지의 형태가 될 수 있다.(예를 들어, 타원형, 원형, 사각형, 각진, 포물선형) 아울러, 몇몇 실시예들은 레이저 적용과 관련된 조직을 기계적으로 제거하도록 흡입 인렛 포트(20) 또는 첨단(118)의 내측 또는 근처에 배치된 나이프(예를 들어 석영 또는 사파이어 나이프)까지 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 여러 가지 실시예에서, 흡입 인렛 포트(20)의 테두리 부위들이 단면에서 실제적으로 날카롭지 않고 평평하거나 라운드짐으로써, 본 기술분야에서 장치의 본질적으로 찢는 동작이 회피된다.

도 1에 도시된 실시예와 같이, 여러 가지 실시예에서, 하나 이상의 레이저 가이드 튜브들(36)은 말단의 핸들 끝단 캡(24)으로부터 흡입 캐눌러(112)와 일반적으로 평행하도록 그 외면을 따라 연조직 흡입 인렛 포트(20)에 바로 근접된 끝단점(40)까지 연장된다. 대안으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예들은 근접된 핸들 끝단 캡(26)으로부터 연조직 흡입 인렛 포트(20)와 바로 근접되지 않는 끝단점(40')까지 흡입 캐눌러(112)의 외면을 따라 길이방향으로 연장된 레이저 가이드 튜브(36)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 가이드 튜브(36)는 캐눌러(112)를 따라 연장되고, 흡입 인렛 포트(20)와 같이 루멘(113)의 맞은편에 들어온다. 상기 실시예들에서, 레이저 에너지는 거울과 같은 반사면(43)에 의해 흡입 인렛 포트(20)를 가로질러 향하게 될 수 있다. 또한, 여러 가지 실시예에서, 레이저 가이드 튜브(36)의 입구는 흡입 인렛 포트(20)의 위치에서 떨어져서 말단부에 가까운 캐눌러(112) 상에 위치됨으로써, 장치(100)가 운전되고 있는 동안 캐눌러(112)의 루멘(113)을 통해 이동되는 유체 및 연조직 통로의 외측에 배치되지만, 레이저 에너지의 반사면(43)으로부터의 방향을 재조정한다.

상기 레이저 가이드 튜브(36)는 레이저 에너지를 레이저 에너지 공급원(미도시)으로부터 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브의 끝단점(40)에 근접된 섬유 끝(56)까지 보내는 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 수용한다. 전형적인 레이저 에너지 전송 가이드(115)는 도 8에 나타난다. 상기와 같은 가이드는 레이저 섬유(54)를 수용하는 레이저 섬유 외피(50)를 포함할 수 있다. 상기 외피(50) 및 섬유(54)는 일반적으로 축(58)에 대해 길이방향으로 동축이며, 외피는 점(52)에서 끝나고 레이저 에너지는 섬유 끝(56)으로부터 나온다. 본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 레이저 섬유 외피(50)는 테플론 레이저 섬유 외피이다. 적합한 레이저 섬유(54) 소재는 합성 레이저 섬유, 유리, 석영, 사파이어 또는 다른 광학적인 수송 소재를 포함할 수 있다.

섬유 끝(56)은 레이저 가이드 튜브 끝단(36)과 근접되고 흡입 인렛 포트(20)의 근처에 위치되어야 한다. 몇몇 실시예들에서, 레이저 섬유(54)는 섬유 끝(56)의 방향을 맞추기 위해 내측으로 굴곡됨으로써 레이저 에너지는 흡입 인렛 포트(20)의 내경을 가로지르면서 전체적으로 향하게 된다. 또한, 몇몇 실시예들에서 레이저 섬유(54)는 갈라진 끝을 구비함으로써, 섬유 끝(56)이 길이방향 축(58)에 대해 평행하지 않고 경사진다. 도 2의 실시예와 같은 실시예들에서, 섬유 끝(56)의 굴곡지고 경사진 것은, 레이저 에너지가 인렛 포트(20)의 내경 측으로 가로지르면서 향하도록, 거울과 같은 반사면(43)에서 적정하게 반사하기 위해 방향 짓는데 사용될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들은 섬유 끝(56)과 흡입 인렛 포트(20) 사이에 배치된 레이저 에너지 방사기 또는 포커싱 장치(도 10 및 도 15의 70)를 포함한다. 방사기 또는 포커싱 장치(70)는 레이저 에너지 전송 가이드(115)의 태움을 방지하기 위해 조직 위에 쏘여지는 빛의 밀집력을 변경시키고, 레이저 에너지가 흡입 인렛 포트(20)를 가로지르면서 흩어지도록 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 끝(56)은 레이저 에너지 방사기 또는 포커싱 장치(도 10의 70)의 후면에 대해 수직으로 접할 수 있다. 대안으로서, 섬유 끝(56)은 방사기 또는 포커싱 장치(70) 내로 돌출하거나, 방사기 또는 포커싱 장치(70) 후면의 모퉁이에서 상호작용할 수 있다. 방사기 또는 포커싱 장치는 광학 에폭시, 열가소성 물질(예를 들어 렉산(Lexan)), 공기, 유리, 또는 그것들의 결합으로서 구성될 수 있다.

도 15는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 캐눌러 첨단(118) 내에 배치된 레이저 에너지 포커싱 장치(70)를 포함하는 흡입 장치(114)의 말단을 나타낸 단면도이다. 몇몇 실시예들에서, 루멘(113)의 외측을 따르는 레이저 가이드 튜브(36)는, 캐눌러(112)를 따라 흡입 인렛 포트(20)를 지나서 말단까지 연장될 수 있다. 상기 레이저 가이드 튜브 끝단점(40)은, 나아가 캐눌러(112) 내측으로 돌출될 수 있음으로써, 레이저 에너지 전송 가이드(115)의 끝단점(56)이 루멘(113) 내에 조직 흐름에 노출되지 않고 레이저 에너지 포커싱 장치(70) 내로 연장될 수 있다. 상기 실시예들에서, 레이저 에너지 포커싱 장치(70)은, 예를 들어 첨단(118)에 채워지는 광학 에폭시, 열가소성 물질(예를 들어 렉산(Lexan)), 공기, 또는 유리의 단단한 부분과 같은 절연체를 포함한다. 상기 첨단(118)은 레이저 에너지가 다시 루멘(113) 및 흡입 인렛 포트(20) 측으로 향하도록 하는 반사면(43)을 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 반사코팅은 반사면(43)을 제공하기 위해 첨단(118)에 행해질 수 있는 것은 언급된다. 작동 중에, 레이저 에너지 전송 가이드(115)로부터 방사된 레이저 에너지는, 절연체를 통해 이동되어 반사면(43)에서 반사(실선 72에 의해 표시)된다. 그리고 나서, 포커싱 장치(70)를 통한 상기 에너지(점선 74에 의해 표시)는 흡입 인렛 포트(20)로 들어오는 조직을 제거할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 레이저 에너지 전송 가이드(115) 및 레이저 가이드 튜브(36)는 루멘(113)을 통해 이동되는 유체 및 연조직 흐름 통로 외측으로 배치될 수 있다. 도 15는 루멘(113)의 축 상에서 중심을 두고 빛을 무한한 거리에서 포커싱하는(즉, 조준하는) 포물선 형상의 장치를 나타내지만, 반사면(43)은 루멘(113) 및 흡입 인렛 포트(20) 내에 제한된 거리로 빛을 다르게 포커싱 및/또는 나아가게 조절하도록 많은 다른 형상들(예를 들어, 구형 또는 타원형) 및 위치들(예를 들어, 경사진 또는 중심에서 벗어난)이 추정될 수 있다.

몇몇의 실시예에서(도 1 및 도 2에 도시된 실시예들과 같은) 레이저 가이드 튜브(36)는 레이저 섬유 가이드 튜브 시스템을 수용한다. 하나의 상기 레이저 가이드 튜브(36)는 도 3에 도시된다. 이러한 실시예에서, 레이저 가이드 튜브(36)는 레이저 에너지 전송 가이드(115)(테플론 레이저 섬유 외피(50) 및 레이저 섬유(54)를 포함하는 실시예에서의)를 수용하고 동축 유체 채널(38)을 위한 공간을 제공하는 충분한 내경으로 형성된다. 동축 유체 채널(38)은 그것의 길이를 따라 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 냉각시키는 유체를 제공할 수 있으며, 몇몇 실시예들에서, 센서(미도시)는 냉각 유체가 레이저 에너지 전송 가이드(115) 위를 지나가는지 아닌지를 가리키도록 레이저 가이드 튜브(36) 내에 위치될 수 있고, 만약 상기 냉각이 감지되지 않으면 레이저 에너지를 레이저 에너지 전송 가이드를 통해 전달되지 않도록 구성되는 안전 스위치를 활성화할 수 있다. 상기 센서는 본 발명의 냉각 유체가 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 냉각하는데 이용되지 않는 실시예들을 포함하는 모든 실시예들에서 활용될 수 있다.

도 4는 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브 시스템을 포함하는 핸들(22)에 연결된 근접단 캡(26)을 나타낸다. 이와 같은 실시예는 유체 및 레이저 섬유 광학 전달 시스템(62)을 수용할 수 있다. 도 4의 실시예에서, 레이저 섬유 광학 시스템(62)은 고정 나사(42)에 의해 핸들에 고정되고, 유체 및 레이저 에너지 공급원 포트(41)에서 실링오링(46)에 의해 틈새가 메우진다. 상기 유체 및 레이저 섬유 광학 시스템(62)은 테플론 동축 유체 전달 튜브(44) 및 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 포함할 수 있다. 테플론 동축 유체 전달 튜브(44)는 레이저 에너지 공급원(미도시)와 일체형인 염수의 유체 공급원 및 펌프에 연결되고, 핸들(26)의 근접단 캡 내측, 유체 및 레이저 가이드 채널(30)을 통하면서 대 가이드 튜브(32) 내측에서 지나간다. 레이저 에너지 전송 가이드(115)는 근접단 캡(26)의 레이저 가이드 채널(30)을 통하고 대 가이드 튜브(32) 내측에서 유사하게 배치된다. 레이저 가이드 채널은, 테플론 동축 유체 전달 튜브(44)가 사용될 때, 유체 및 에어 타이트 플러그(60)에 형합되는 광학 유체 전달 포트(66)에 연결부를 더 포함한다. 이와 같은 실시예들에서, 동축 유체 채널(30) 및 대 가이드 튜브(32)는 테플론 동축 유체 전달 튜브(44)를 수용하도록 충분한 내경을 갖는다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들은, 핸들(22)을 통해 진행되고 가이드 튜브 변환 커플러(34)와 통하는 대 가이드 튜브(32)를 포함한다. 상기 가이드 튜브 변환 커플러(34)는 캐눌러의 근접단(116)에 근접된 핸들(22) 내에 배치되고, 대 가이드 튜브(32) 및 레이저 가이드 튜브(36)의 외경들을 수용하도록 홀이 형성된다. 테플론 동축 유체 전달 튜브(44)는 근접단 캡(26) 및 가이드 튜브 변환 커플러(34)의 중간에서, 그리고 대 가이드 튜브(32) 내측의 지점(48)에서 끝이 난다. 이와 같은 방식에서, 테플론 동축 유체 전달 튜브(44)는 냉각 및 세척 유체를, 상기 유체가 레이저 가이드 튜브(32) 내측으로, 가이드 튜브 변환 커플러(34)를 통해, 그리고 레이저 가이드 튜브(36) 내측으로 레이저 에너지 전송 가이드(115)의 길이를 따라 말단까지 통과하도록, 동축 유체 채널(38) 내로 이동시킬 수 있다. 상기 실시예들에서, 가이드 튜브 구성요소들(대 가이드 튜브(32), 가이드 튜브 변환 커플러(34), 및 레이저 가이드 튜브(36))은 근접단 캡(26)까지, 그리고 납땜 또는 용접과 같은 수단이 활용된 흡입 캐눌러(112) 외벽까지, 함께 결합될 수 있다.

도 7은, 연조직 흡입 캐눌러가, 테플론 동축 유체 전달 튜브가 포함되지 않는 대안의 섬유 광학 전달 시스템(도 8에 도시)을 수용하도록 하는, 본 발명의 다른 구성의 최소한의 변형을 도시한다. 부싱(68)은 유체 및 에어 타이트 기밀재가 유체 및 에너지 공급원 포트(41)에서 위치하도록 유체 및 레이저 가이드 채널(30) 내에 배치된다. 광학 유체 전달 포트(66)는 냉각 및 세척 유체의 통로가 유체 공급원 및 펌프(미도시)로부터 동축 유체 채널(38) 내측으로 배치되도록 제공된다.

도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 연조직 흡입 장치의 다른 하나의 실시예를 도시한다. 도 10은 캐눌러(112)의 말단(114)을 나타내는 투시도이다. 이러한 실시예에서, 캐눌러(112) 및 레이저 에너지 전송 가이드(115)는 레이저 가이드 튜브(36) 내에 수용된다. 여러 가지 실시예들에서, 레이저 가이드 튜브(36)의 타원형 단면은 상기 캐눌러(112)에 근접된 레이저 가이드 루멘(117)을 제공한다. 흡입 인렛 포트(20)을 가로질러 방사될 수 있는 레이저 에너지를 내부에서 가이드하는 레이저 에너지 전송 가이드(115)는, 끝단점(56)까지 레이저 가이드 루멘(117) 내측으로, 그리고 흡입 캐눌러(112)를 따라 평행하게 연장된다. 몇몇 실시예들은 섬유 끝(56)과 상술한 흡입 인렛 포트(20) 사이에 배치된 레이저 에너지 방사기(70)(도 10에 도시)를 포함할 수 있다. 본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 상기 방사기(70)는 도 10에 도시된 바와 같이 흡입된 조직에 닿도록 방향 짓는 것을 방지하기 위해 방사면이 섬유 끝(56)과 마주보는 평평한 창 형상을 취할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예들에서, 방사기는 또한 원통형 단면과, 섬유 끝(56)과 닿는 일단과, 흡입된 조직에서 방사되는 레이저 질을 보존하기 위해 보호 절연 외피 내에 수용된 흡입 인렛 포트(20)에 근접된 타단을 취할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 흡입 인렛 포트(20)는 레이저 가이드 튜브(36)와 첨단(118) 사이에 배치된 흡입 인렛 캡(120) 내에 위치된다. 흡입 인렛 캡(120)은 레이저 가이드 튜브(36)가 수용되는 근접단(122)과 첨단(118)을 수용하는 말단(124)을 구비할 수 있다. 첨단(118)은 상술된 바와 같이 사용된 후 버릴 수 있는 첨단일 수 있다. 대안으로서, 흡입 인렛 캡(120)은 상기 캡 내에 결합된 첨단, 즉 라운드진, 탄알 형상인, 또는 다른 형상인 단부(도 13에 도시)에 기밀되면서 가공될 수 있는 말단을 구비할 수 있다. 동작 중에, 상기 실시예들로부터의 흡입은 흡입 인렛 포트(20)를 통해, 캐눌러 인렛 포트(128)를 통해 루멘(113)과 통하는, 첨단 공간(126) 내로 제거되도록 연조직을 끌어당기는데, 이는 유체 내에서 행해진다. 레이저 에너지는 상기 연조직을 제거하고 제거된 조직은 캐눌러 인렛 포트(128)을 통해 루멘(113) 내로 끌여당겨지며, 캐눌러(112)를 통한 후 연조직 아웃렛 포트(28)(도 1에 도시)를 통하여 장치 밖으로 나간다.

몇몇 실시예들에서, 상기 레이저 가이드 루멘(117)(즉, 캐눌러(112)의 외벽과 레이저 가이드 튜브(36) 사이의 공간)은 끝단점(40)에 위치된 초승달형 개구부(130)가 형성된다. 상기 개구부는 제거된 연조직 또는 다른 소재가, 레이저 에너지 전송 가이드(115)의 저하된 행위, 과가열 및/또는 소작을 이끌어 낼 수 있는, 레이저 가이드 루멘(117)으로 방해 및/또는 들어올 수 있다. 이것을 방지하기 위해, 몇몇 실시예들은 레이저 가이드 루멘을 밀폐시키는 수단을 포함한다. 여러 가지 실시예들에서, 광학 에폭시와 같은, 충전재(132)는 초승달형 개구부(130)(도 14에 도시)을 밀페하고 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 보호한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전재(132)는 끝단점(40)에서뿐만 아니라 레이저 가이드 루멘(117) 전체적으로, 캐눌러의 전체적인 길이방향을 따라 적용될 수 있다. 이와 같은 방식에서 사용되는, 에포시와 같은, 상기 충전재(132)는, 다른 이점들을 가질 수 있는데, 예를 들어, 에폭시 또는 유사한 소재는 레이저 가이드 루멘 내에 레이저 에너지 전송 가이드를 부착시키고, 캐눌러를 레이저 가이드 튜브에 결합시킴으로써, 캐눌러가 레이저 가이드 튜브(36) 외측으로 이동되지 않는다. 또한, 레이저 에너지 전송 가이드(115) 주위의 에폭시 또는 유사한 소재는 상기 가이드(115)를 위해 열흡수재로서 활용될 수 있으며, 이에 의해 상기 가이드 또는 섬유의 냉각을 위한 유체의 필요가 없어진다. 몇몇 실시예들에서, 에폭시와 같은 상기 충전재(132)는 충전재(132)의 열전도율을 높이기 위해, 그리고 섬유의 태움을 방지하기 위해 레이저 에너지 전송 가이드(115)로부터 열을 멀리 잘 끝어내기 위해, 전체적으로 뿌려지는 금속 또는 알루미늄, 구리, 등과 같은 열전도 조각을 포함할 수 있다. 대안으로서, 상기 레이저 가이드 루멘(117)은 레이저 에너지 전송 가이드(115)를 수용하기 위해 개조된 등각의 부품들을 구비할 수 있으며, 이에 의해 루멘의 크기가 작아짐으로써, 연조직 소재는 내부에 적절하지 않을 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예는, 예를 들어, Newton, NJ. 에 위치한 Thorlabs 의 고온도 에포시를 활용할 수 있다.

상술된 바와 같이, 레이저 가이드 루멘(117)을 채우는, 에폭시와 같은, 충전재(132)는, 레이저 에너지 전송 가이드들을 냉각시키는 유체의 사용의 필요가 없는 몇몇 실시예에서, 열흡수기로서 기능된다. 예를 들어, 레이저 섬유 외피(50)와 레이저 섬유(54)를 포함하는 가이드(도 8에 도시)가 활용될 수 있다. 대안으로서, 몇몇 실시예들에서, 레이저 에너지 전송 가이드는 외피(50)를 구비하지 않은 레이저 섬유(54)가 될 수 있다. 상기 실시예들에서, 상술된 도 7에서와 유사한 핸들은 적합하다. 그러나, 어떤 냉각 유체도 상기 시스템에 제안되지 않았기 때문에, 상기 핸들에서 대안인 인렛 포트(66)는 사용됨이 필요하지 않아서 캡(60)이 그 자리에 배치될 수 있거나, 대안인 인렛 포트(66)가 탈거될 수 있다.

본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 핸들(22), 말단 핸들 단부 캡(24), 근접 핸들 단부 캡(26), 흡입된 연조직 아웃렛 포트(28), 유체 및 레이저 섬유 대 가이드 튜브(32), 가이드 튜브 변환 커플러(34), 레이저 가이드 튜브(36), 흡입 인렛 캡(120) 및 고정 나사(42)들은 모두 스테인리스 스틸이다. 그러나, 다른 적합한 소재들도 이러한 구성요소들을 제조하는 데에 사용될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 핸들(22)은 손에 맞게 제작된 몰딩된 플라스틱 핸들일 수 있다. 여러 가지 실시예들의 핸들(22)은 약 3.25" 길이, 1.125" 외경, 0.125" 두께(1.0" 내경)의 관 으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 말단 핸들 단부 캡(24)은 핸들 내경에 맞도록 가공되고 흡입 캐눌러 외경을 수용하도록 1.125" 직경의 홀이 형성된다. 본 발명의 또 다른 실시예들에서, 근접 핸들 단부 캡(26)은 핸들 내경에 맞도록 가공되고, 흡입 아웃렛 포트, 유체 및 레이저 가이드 채널, 및 대 가이드 튜브를 수용하도록 1.125" 직경의 홀이 형성되며, 그리고 고정 나사를 수용하도록 천공되고 꼭지가 달린다. 여러 가지 실시예에서 상기 흡입된 연조직 아웃렛 포트(28)는 근접 핸들 단부 캡에 맞도록 가공되어 직경이 0.75"이고, 3/8" 내경, 5/8" 외경 흡입 관재료를 수용하도록 경사지며, 0.3125" 직경의 홀이 천공된다. 상기 유체 및 레이저 섬유 레이저 가이드 튜브(32)는, 본 발명의 여러 가지 실시예에서 약 2" 길이, 0.120" 외경, 0.013" 두께(0.094" 내경)를 가진다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 가이드 튜브 변환 커플러(34)는 대 가이드 튜브(32) 및 레이저 가이드(36)를 수용하도록, 0.25" 직경과 0.625" 길이로 천공된다. 본 발명의 또 다른 실시예들에서, 레이저 가이드 튜브(36)는 캐눌러(112)의 길이에 의해 결정된 여러 가지 길이, 2" 외경, 0.009" 두께(0.054" 내경)을 가진다. 고정 나사(42)는 레이저 섬유 광학 전달 시스템을 수용하도록 천공된 0.75" 길이, l/4"-28 나사산/인치 알렌 헤드 캡 나사 일 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 유체 공급원 포트(66)용 플러그(60)는 루어락 수 플러그이다. 여러 가지 실시예들에서, 대안의 유체 전달 포트(66)는 스테인리스 스틸 암 루어락이다. 몇몇 실시예들에서, 레이저 섬유 외피(50)용 부싱(68)은 대략적인 수치로 하면 테프론 0.120" 외경, 0.072" 내경, 0.187" 직경의 플랜지, 0.5" 길이를 가진다. 또한, 본 발명의 여러 가지 실시예들은, 예를 들어, Malvern, Perm. 에 위치한 Surgical Laser Technologies 의 모델 넘버 SFE 2.2 가 사용될 수 있는 유체 및 레이저 섬유 광학 전달 시스템(62)(도 1 및 도 2에서와 같은 실시예들에서 활용되기 적합한)을 포함할 수 있고, 2.2 mm (0.086") 외경의 테플론 동축 유체 전달 튜브, 0.8 mm (0.315") 외경의 테프론 레이저 섬유 외피, 및 직경 0.600 mm (0.023"), 길이 4.0 m (157.5") 인 레이저 가이드 섬유를 더 포함한다. 다른 대안인 레이저( 도 10 내지 도 14의 실시예들과 같은 실시예에서 사용되기 적합한) 섬유 광학 전달 시스템은, 예를 들어 Santa Clara, Calif. 에 위치한 Heraeus Laser Sonics, Inc. 의 모델 넘버 B24D 가 사용될 수 있는 것이고, 0.8 mm (0.315") 외경의 테플론 레이저 섬유 외피, 및 길이 3.66 meters (144"), 직경 0.600 mm (0.023")인 레이저 가이드 섬유를 포함한다.

본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 레이저 에너지 공급원은 지방 및 혈액 조직의 선별적인 흡수를 할 수 있는 파장들을 만들기 위해 사용되고, 몇몇 실시예들에서 광 파장들은 800 nm 보다 클 수 있다. 예를 들어, 레이저 에너지 공급원은 800 nm - 100 nm 사이의 파장들을 만들 수 있다. 또한, 900 nm - 1000 nm 범위의 파장들이 사용될 수 있다. 아울러, 970 nm - 980 nm 범위의 파장들이 사용될 수 있다. 지방 조직의 높은 선별적 흡수를 할 수 있는 더 긴 파장들이 또한 본 발명의 실시예들에서 활용될 수 있다.(예를 들어 1200 nm - 1300 nm 또는 1700 nm - 1800 nm 사이의 파장들)

또한, 본 발명의 여러 가지 실시예에서 레이저 에너지는, 멀티 파장들을 방향 짓는 적용을 하는 동안, 여러 가지가 될 수 있다. 예를 들어, 멀티 파장들은 혈액 및 지방의 개별적인 흡수 특성을 가진다. 범위의 예시들은, 532 nm - 600 nm 와 970 nm - 1000 nm, 532 nm - 600 nm 와 1200 nm - 1300 nm, 및 532 nm - 600 nm 와 1700 nm - 1800 nm 를 포함하는 본 발명의 장치들에서 활용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 장치들은 펄스로 된 레이저 에너지 전달을 더 제공할 수 있다. 예를 들어, 일정시각에 작동되도록 타이머된 흡입기의 흡입과 함께 레이저 에너지의 펄스는, 프로그램되고, 간헐적인 또는 사건이 활성화된 간격들에서 더 높은 에너지의 방출을 제공할 수 있으며, 몇몇 실시예들에서, 레이저 공급원들은 다른 간격들에서 펄스화 될 수 있다. 여러 가지 실시예들은 10% 로부터 100% 까지 범위의 듀티 사이클들에서 작동되는 레이저 에너지 공급원들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 레이저 에너지 공급원은 50% 듀티 사이클에서의 레이저 에너지를 공급한다.

유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브 시스템(도 1 또는 도 2의 도시된 바와 같은)가 사용되는 본 발명의 일실시예에서의 레이저 공급원의 일례는 사용될 수 있다. 예를 들어, 0 - 40 와트의 전달력과, 유체 전달 펌프를 가진, Malvern, Penn.에 위치한 Surgical Laser Technologies 의 모델 넘버 SLT CL60 가 사용될 수 있다. 유체 전달 공급원(도 7 및 도 10에 도시된 바와 같은)이 사용되지 않는 실시예에서의 사용을 위한 대안으로서의 레이저 공급원은, 예를 들어, 전달력이 0 - 100 와트인. Santa Clara, Calif 에 위치한 Cooper Laser Sonics, Inc. 의 모델 넘버 800 가 사용될 수 있다. 상술된 실시예는 레이저 공급원을 일반적으로 포함해 온 반면에, 다른 실시예들은 예를 들어 광 방사 다이오드들과 같은 다른 에너지 공급원들을 포함할 수도 있음은 이해되어야 한다.

루멘(113) 내에 흡입을 제공하는 진공 흡입기(미도시)는 Tucson, Ariz. 에 위치한 Wells Johnson Co. 의 모델 General Aspirator, vacuum 0 to 29+ CFM 와 같은 어떠한 적정한 구성이 될 수 있다. 본 발명의 여러 가지 실시예들에서, 상기 흡입기는 예를 들어, Carson, Calif 에 위치한 ean Medical Instruments, Inc. 의 3/8" 내경, 5/8" 외경의 흡입관을 가진 아웃렛 포트(28)에 연결될 수 있다. 상기 장치를 통해 냉각 및 세척을 전달하기 위한 유체 펌프(미도시)는, San Diego, Calif. 에 위치한 IVAC Corporation 의 IVAC Volumetric Infusion pump 모델 넘버 590 과 같은 적정한 구성이 될 수 있다.

본 발명의 방법들 중의 하나를 수행하기 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 외과의사는 제거되어야 할 연조직의 위치 및 범위를 결정한다. 레이저 연조직 흡입 장치(100)의 적정한 크기는 선택된다. 절개가 짧게 된 후, 캐눌러 첨단(118)과 캐눌러(114)의 말단은 제거되어야 할 연조직 내로 들어간다. 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브 시스템을 포함하는 몇몇 실시예들(도 1 및 도 2의 실시예들)에서, 유체 전달 펌프는, 테플론 유체 전달 튜브(44)를 통해 규정된 염수를 동축 유체 채널(38) 내로, 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브의 끝단점(40)으로 전달하도록 작동된다. 섬유 첨단으로 섬유를 따라 규정된 염수 흐름의 적용은, 레이저 섬유(54)를 냉각시키고 레이저 섬유의 끝(56) 및 조직 및 다른 파편들로부터 자유로운 레이저 가이드 튜브의 끝단점(40)을 유지시킨다. 그리고 나서, 흡입 펌프가 작동된다. 본 발명의 장치들은 적정한 냉각수 및 흡입 활동을 가리키는 센서들을 포함할 수 있고, 이에 의해 만약 적정한 냉각수 및 흡입 활동이 이루어지지 않으면 안전 스위치에 의해 레이저 섬유의 작동을 차단한다. 이에 따라 발생된 흡입력은 유연한 흡입관을 통해, 연조직 아웃렛 포트(28)로, 핸들(22)을 통해, 캐눌러(112)를 통해, 연조직 흡입 인렛 포트(20)로의 과정을 거쳐 레이저 연조직 장치(100)로 전달된다. 인렛 포트에서의 결과적인 흡입력은 캐눌러(112)의 루멘(113) 내측으로 연조직의 작은 조각을 끌어당긴다. 그리고 나서, 레이저가 작동된다. 레이저 에너지는, 연조직을 찢고 작은 혈관을 응고시키면서, 레이저 섬유의 끝(56)으로, 캐눌러 루멘(113) 내의 연조직 내로 전달된다. 남은 연조직은, 연조직 내의 레이저 연조직 흡입 장치(100)의 길이방향 왕복 운동에 의해, 연조직 인렛 포트(20)로 들어온다. 이러한 왕복 운동은 핸들(22)을 쥔 외과의사의 손에 의해 이루어진다. 주위의 연조직에 관련된 레이저 연조직 흡입 장치의 왕복 운동은, 캐눌러 연조직 인렛 포트(20) 상에 놓인 피부 위에 위치된 외과의사의 다른 손에 의해 연조직이 고정됨으로써 용이하게 이루어진다. 연조직은 인렛 포트(20)의 부근으로부터 캐눌러 루멘(113)의 근접 부분으로 다시 이동되고, 결과적으로 흡입 펌프로부터 발생된 흡입력에 의해 캐눌러에서 벗어나 연조직 아웃렛 포트(28)로 이동된다.

이러한 방법에 따른 레이저 연조직 흡입 장치를 활용함으로써, 여러 가지의 장점을 취한다. 응고 및 커팅할 수 있는 레이저 에너지를 전달하는 네오디뮴-야그 레이저 에너지 또는 다른 섬유는 혈액의 손실을 감소시키고 수술범위에서 가는 혈관들을 응고시킴으로써 더욱 안전한 수술진행을 할 수 있게 한다. 직선 라인에 연조직의 커팅이 가능함에 따라, 다른 장치들의 뜨고, 째고, 그리고 찢는 동작의 특성은 없어지며, 결과적으로 고르지 못한 윤곽을 적게 하고 환자의 만족을 더욱 충족시킨다. 본 발명에 의해 제공된 레이저 에너지의 커팅 동작과 함께 원치 않는 연조직 제거율은 종래의 장치들 및 기술들보다 훨씬 높고 수술시간은 줄인다. 레이저 에너지를 캐눌러의 루멘 내에서 안전하고 효과적으로 완전하게 제한함으로써, 주변에 레이저 온도로 인한 손상의 위험성을 없이 상기와 같은 이점들을 얻는다. 레이저 섬유의 냉각 및 세척에 더하여, 몇몇 실시예에서 상기 유체의 흐름은, 민감한 레이저 섬유 첨단에 조직이 부착되고 상기 첨단이 받을 수 있는 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 유체 흐름은 흡입을 더욱 용이하게 하고 전체적인 진행에서 캐눌러의 막힘을 방지하기 위해서, 지방조직을 용해하고 유화시키는데 도움을 준다. 아울러, 레이저 가이드 튜브의 외측 배치는, 제거된 연조직 물질로부터 덜 폐쇄될 수 있는 유연하고 방해받지 않는 캐눌러 루멘을 제공한다.

결과적으로, 본 발명은 연조직의 수술적인 제거에서 활용되는 개선된 장치를 제공한다. 지방 제거에 의한 수술적인 체형 교정을 위해 본 발명 활용의 날짜를 기입하는 동물 실험들 및 임상 실험들은, 종래의 연조직 흡입 기술들보다, 캐눌러가 잘 폐쇄되지 않고, 출혈이 적으며, 주로 작용되는 고통과 아픔, 월등한 미용 결과, 및 일반적으로 보기에 좋게 진행되는 것을 증명해 왔다.

본 발명은 도면 및 상술한 설명에서 상세하게 도시 및 서술되었지만, 상기 도시 및 서술은 예로서 고려되고 특별히 제한되지 않으며, 본 발명의 여러 가지 실시예가 보여주거나 서술한 것과 함께 본 발명의 사상으로부터의 모든 변화 및 변형도 보호되어야 한다.

Claims

근접단과 말단을 구비하며, 상기 말단에 흡입된 연조직의 아웃렛 포트로 연결되는 유로가 형성된 루멘을 구비하는 흡입 캐눌러;

상기 흡입 캐눌러의 말단에 인접되고, 상기 루멘과 유체 유통하는 적어도 하나의 적어도 하나의 흡입 인렛 포트;

상기 흡입 캐눌러의 근접단으로부터 상기 적어도 하나의 흡입 인렛 포트와 근접된 레이저 가이드 튜브의 끝단점까지, 상기 흡입 캐눌러의 외면을 따라 길이방향으로 연장된 레이저 가이드 튜브; 및

상기 흡입 캐눌러 외부에 위치하면서 상기 레이저 가이드 튜브 내에서 길이방향으로 연장되며, 상기 흡입 캐눌러 근접단의 레이저 에너지 공급원으로부터 상기 레이저 가이드 튜브 끝단의 일지점까지 연장되어, 레이저 에너지가 상기 흡입 인렛 포트를 실질적으로 가로지르도록 형성된 레이저 에너지 전송 가이드;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 흡입 캐눌러는 상기 레이저 가이드 튜브 내에 배치되고,

상기 흡입 캐눌러의 외경과 상기 레이저 튜브의 내경 사이에 상기 레이저 가이드 루멘이 위치하며,

상기 레이저 에너지 전송 가이드는 상기 레이저 가이드 루멘 내에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제2항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브의 말단을 수용하도록 구성되며, 상기 루멘과 유체 유동하도록 홀이 형성되고, 내부에 상기 흡입 인렛 포트가 배치된 흡입 인렛 캡;

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제2항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브의 말단에 배치되며, 상기 레이저 가이드 루멘을 밀폐하도록 형성된 충전재;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제4항에 있어서,

상기 충전재는 상기 레이저 가이드 루멘을 통해 제공된 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제5항에 있어서,

상기 충전재는 열전도 단편들을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제5항에 있어서,

상기 충전재는 열전도 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제4항에 있어서,

상기 충전재는 에폭시를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제4항에 있어서,

상기 충전재는 상기 레이저 에너지 전송 가이드로부터 유도된 상기 레이저 에너지를 발산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제2항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브는 상기 레이저 전동 가이드를 수용하도록 적용된 등각의 부속들을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브는 유체 및 레이저 섬유 가이드 튜브 시스템을 수용하도록 구성되고, 상기 레이저 에너지 전송 가이드 주위에 동축 유체 채널을 구비하여, 상기 레이저 에너지 전송 가이드를 냉각하는 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브의 끝단점은 상기 흡입 인렛 포트의 맞은편에 위치한 상기 루멘과 교차하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브의 끝단점은 상기 흡입 인렛 포트에 대해 말단인 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브 끝단점에 근접하며, 상기 흡입 인렛 포트를 가로질러 상기 레이저 에너지를 반사하도록 형성된 반사면;

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제14항에 있어서,

상기 반사면은 상기 루멘 내에 배치된 평판거울인 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제14항에 있어서,

상기 반사면은 캐눌러 첨단의 내부면인 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제14항에 있어서,

상기 반사면은 일반적으로 포물선형인 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 에너지 전송 가이드 및 상기 흡입 인렛 포트 사이에 삽입된 확산기 또는 포커싱 장치;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제18항에 있어서,

상기 확산기 또는 포커싱 장치는 광학 에폭시를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제18항에 있어서,

상기 확산기 또는 포커싱 장치는 캐눌러 첨단 내에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 에너지 전송 가이드는 레이저 섬유와 외피로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제21항에 있어서,

상기 외피는 테플론 외피인 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제1항에 있어서,

안전 스위치를 더 포함하고, 상기 안전 스위치가 작동할 때 상기 레이저 에너지가 상기 레이저 에너지 전송 가이드에 들어가는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제23항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브 내에 배치되며, 상기 레이저 에너지 전송 가이드의 과열 시 상기 안전 스위치가 작동하도록 형성된 온도 센서;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
제23항에 있어서,

상기 흡입 캐놀러 내에 배치되며, 상기 루멘 내의 부적정한 내측 압력을 측정하여 상기 안전 스위치가 작동하도록 형성된 압력 센서;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 연조직 흡입장치.
흡입 캐놀러 말단에 근접한 적어도 하나의 흡입 인렛 포트와 유체 유동하는 루멘이 제공된 상기 흡입 캐놀러를 환자의 표피를 통해 삽입하여, 상기 흡입 캐놀러의 말단이 연조직 범위에 위치하도록 하는 단계;

레이저 가이드 튜브는 상기 흡입 캐놀러의 외면을 따라 길이방향으로 연장되며, 레이저 에너지 전송 가이드는 레이저 에너지를 상기 적어도 하나의 흡입 인렛 포트 근처의 일지점으로 보내고 국부 연조직 제거와 혈관 응고를 위해 상기 레이저 에너지가 상기 흡입 인렛 포트를 실질적으로 가로지르도록 형성되며, 상기 레이저 에너지를 상기 레이저 가이드 튜브 내에 길이방향으로 연장된 상기 레이저 에너지 전송 가이드에, 레이저 에너지 공급원으로부터 공급하는 단계;

상기 흡입 인렛 포트 및 상기 흡입 캐눌러를 통해 연조직을 흡입하기 위해 상기 흡입 캐롤러의 근접단에 흡입 공급원을 제공하는 단계;

상기 흡입 공급원을 작동시키는 단계; 및

상기 레이저 에너지 공급원을 작동시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 연조직 흡입방법.
제26항에 있어서,

상기 레이저 가이드 튜브에 온도 센서를 제공하는 단계;

상기 온도 센서를 통하여 상기 레이저 에너지 전송 가이드의 온도 수치를 측정하는 단계; 및

상기 온도의 수치가 설정된 부적정한 수치를 가리키면 상기 레이저 에너지 공급원의 작동을 차단하는 단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 연조직 흡입방법.
제26항에 있어서,

상기 루멘 내에 압력 센서를 제공하는 단계;

상기 압력 센서를 통하여 상기 루멘 내의 압력 수치를 측정하는 단계; 및

상기 압력 수치가 설정된 부적정한 수치를 가리키면 상기 레이저 에너지 공급원의 작동을 차단하는 단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 연조직 흡입방법.