KR20090108070A - 덮개를 포함하는 균막 제거용 외과시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

세균성 균막 생장 감소, 제거 및/또는 예방을 위한 시스템, 방법 및 장치가 제공되며, 세균성 균막층을 실질적으로 제거하기 위하여 노즐을 통하여 가압세척액흐름을 분사하는 수술도구가 적용되는 내시경 절차를 포함한다.
내시경, 세균성 균막, 흡인도관, 세척도관, 근위단부, 원위단부, 코곁굴, 최소 침습

Description

덮개를 포함하는 균막 제거용 외과시스템 및 방법{SURGICAL SYSTEMS AND METHODS FOR BIOFILM REMOVAL, INCLUDING A SHEATH FOR USE THEREWITH}
본 발명은 세균성 균막의 생장을 감소, 제거 또는 예방하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
세균성 균막(biofilms)은 예를 들면 중이와 같은 귀, 이마굴(frontal sinuses) 또는 위턱굴(maxillary sinuses)과 같은 코를 포함한 여러 체강에서 생성된다. 균막 생성 세균은 때로는 (반드시 그렇지는 않지만), 곰팡이에 의한 염증, 온도 및 압력변화, 알레르기 항원 또는 기타 소스를 포함하는 염증에 의한 조직 손상 결과이다. 세균생장 및 관련 증상은, 세균생성을 증가시키는 염증과정으로 시작되어, 이어서 다시 심한 염증을 유발시키는 주기적이고 점증적 과정이다. 세균생장이 일단 개시되면 세균은 때로는 군집되며 분열을 중지하고 다당질로 구성된 세균 균막 보호층 또는 "점액층"을 형성한다.
보호성 세균 균막은 전통적 치료방법뿐 아니라 인체 면역반응을 방해하여 때로는 만성재발감염 및 관련 증상을 야기한다. 특히 세균은 인체 면역시스템을 자극 하여 백혈구와 반응하는 외독소를 방출한다. 그러나, 세균균막은 세균에 대한 백혈구의 공격 능력을 방해한다. 또한 균막은 항생제 및 기타 약물의 국소 투여에 대한 장벽으로 작용된다. 균막-형성 세균은 또한 분열하는 세균을 사멸시키는 전통적인 항생제 치료에 대하여 장애로 작용된다. 특히, 균막-형성 상태에 있는 세균은 이미 세포 분열을 마쳤으므로 이러한 항생제는 거의 유효하지 않다.
예를들면, 코굴염 및 기타 유사한 질환에 대하여 코에 있는 세균은 연속체(continuum)로 관찰될 수 있다. 일부 세균 (예를들면 녹농균 및 황색포도상구균) 은 단단한 균막을 형성한다. 기타 세균 (예를들면, h. 플루) 은 상대적으로 부드러운 균막을 형성한다. 균막은 곰팡이를 포함할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 이들 각각의 미생물은 어느 정도 다른 또는 상보적인 염증경로를 가지고 숙주 면역시스템과 달리 작용될 수 있다. 예를들면, 황색포도상구균은 항원으로 기능하고 숙주반응을 일으키는 리포다당질 뿐 아니라 항원성이며 과다항원성 (초염증성)반응을 일으키는 독소(예를들면 황색포도상구균 엑소틴 A 및 B, 독성쇼크증후군 독소 1 및 2)를 생성한다. 기타 미생물들 역시 염증-자극성 독소를 생성한다.
기능성 내시경 코곁굴 수술(FESS, functional endoscopic sinus surgery)은 굴염, 굴(sinus)감염 치료에 사용되는 최소침습(minimal invasive)수술절차이다. FESS는 굴벌집(sinus air cells) 및 굴공(sinus ostia)(개구) 을 내시경으로 개방시킨다. 굴 수술법으로서의 FESS는 현재 널리 받아들여진다. 참고로, "기능성"이란 비-내시경적 종래의 굴 수술절차와 상기의 내시경수술을 구분하고자 하는 것이다.
FESS 목적은 개구(ostia)를 통하여 환기를 요하는 굴의 정상 배출을 회복시키 는 것이다. 특히, 털-같은 섬모상피층 섬모는 굴을 향한 점액 흐름을 유도하는 점액-섬모 수송과정을 통하여 굴 밖으로 점액의 일정한 흐름이 유지된다. 충분한 환기 또는 점액 수송이 없다면, 굴염증으로 알려진 감염 및 염증에 이르게 된다. 때로 굴염증은 위턱굴 및 이마굴이 코 근처에서 만나는 부위에서의 감염 또는 때로는 치아 감염에서 생긴다. 굴염으로 인하여 섬모는 덜 유효하게 움직이고 굴 점막은 충혈되어 개구는 폐쇄된다. 계속된 환기 및 배출 부족으로 균막-형성 세균을 포함한 세균 감염에 이르게 된다. 상기된 바와 같이, 이러한 세균성 균막은 때로는 만성 코굴염과 같은 세균성 감염을 효과적으로 치료하는 것을 방해한다.
따라서, 만성코굴염을 포함한 굴염과 같은 재발성 만성염증질환을 유효하게 치료하려면 관련 세균감염 및 세균성 균막에 대한 치료 요법이 요구된다.
발명의 요약
본 발명의 일 구현예는 환자 목표부위의 세균성 균막제거 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 세척도관(irrigation duct), 노즐, 흡인도관(aspiration duct), 내시경 및 착탈식 내시경 덮개(sheath)를 포함한다. 세척도관은 유체원(fluid source)과 연통된다. 노즐은 세척도관과 연통되며 목표부위에서 직접 유체를 분사한다. 흡인도관은 진공원과 연통되며, 노즐에서 분사된 유체를 흡인하기 위한 원위입구(distal inlet)에서 마감된다(terminate). 내시경은 목표부위의 영상화를 용이하게 하는 작업단(working end)을 형성하는 긴 삽입관을 가진다. 착탈식 내시경 덮개는 영상화가 이루어지는 동안 삽입관의 최소한 일부 위에 장벽(barrier)을 제공한다. 특히, 세척도관 및 흡인도관의 최소한 하나는 내시경 덮개와 연결된다.
본 발명의 다른 구현예는 환자 목표부위 세균성 균막제거용 내시경 덮개에 관한 것이다. 상기 덮개는 내시경 삽입관을 수용하는 긴, 유연성 외부슬리브를 포함한다. 외부슬리브는 관찰창을 유지하는(maintaining) 원위단부를 형성한다. 또한 덮개는 노즐을 유지하는 원위단부를 가지는 긴 관으로 형성되는 세척도관을 포함한다. 노즐은 관찰창에 인접 고정되고, 목표부위의 하부조직에 실질적 손상을 가하지 않고 세균성 균막을 기계적으로 제거하기 위하여 가압유체흐름이 관찰창으로부터 멀어지면서 세균성 균막을 직접 향하도록 배향된다.
본 발명의 또 다른 구현예는 환자의 목표부위로부터의 세균성 균막의 제거방법에 관한 것이다. 상기 방법은 목표부위로부터 세균성 균막을 제거하는 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 시스템은 작업단을 형성하는 삽입관을 가지는 내시경, 노즐에 고정된 세척도관, 입구를 가지는 흡인도관 및 삽입관을 덮는 착탈식 내시경 덮개를 포함한다. 세척도관 및 흡인도관의 최소한 하나는 착탈식 내시경 덮개의 일부이다. 내시경 작업단, 흡인도관 입구 및 노즐 각각은 표면에 부착된 세균성 균막층을 포함한 목표부위 가까이 배치된다. 내시경 작업단에 의해 목표부위 영상화가 이루어진다. 세균성 균막층의 상당부분을 기계적으로 제거하기 위하여 세척도관을 거쳐 노즐을 통하여 목표부위를 향하여 유체흐름이 분사된다. 제거된 세균성 균막 및 분사된 유체는 흡인도관 입구단(inlet end)으로 수집된다. 종래 치료방법과는 달리, 본 방법은 하부 균막 및 독소원 및 기타 항원 및 곰팡이 잠복장소의 근절에 의해 환자의 염증진행을 억제한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 세균성 균막 제거 시스템의 개략측면도이다.
도 2는 도 1의 시스템에서 유용한 내시경의 측면도이다.
도 3은 도 1의 시스템의 핸들의 사시도이다.
도 4는 도 3의 핸들의 단면도이다.
도 5는 도 1의 시스템의 내시경 착탈식 덮개의 정면사시도이다.
도 6은 일부가 점선으로 표시된 도 5의 덮개의 측면도이다.
도 7은 일부가 점선으로 표시된 도 5의 덮개의 일부 확대사시도이다.
도 8은 이해를 위하여 덮개 일부가 점선으로 표시된 도 5의 덮개의 일부 확대 평단면도이다.
도 9는 최종조립체인 도 1의 시스템의 수술도구 부분의 측단면도이다.
도 10은 개략적 인체해부도에 대한 도 9의 도구의 이용을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 다른 구현예에서 도 1의 시스템과 사용될 수 있는 도관조립체 측단면도이다.
도 12는 도 11의 도관조립체의 전개상태를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 구현예에서 도 1의 시스템과 사용될 수 있는 도관 조립체의 측단면도이다.
도 14는 도 13의 도관조립체의 전개상태를 도시한 것이다.
본 발명의 구현예들은 세균성 균막 생장을 감소, 제거 또는 예방하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 균막제거 수술시스템, 방법 및 이러한 적용을 위한 장치들은 본 명세서의 기재 및 첨부된 도면을 참조하여 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 균막제거 수술시스템(20)을 도시한 것이다. 상기 시스템(20)은 균막제거 수술도구(surgical instrument, 22), 광원(24), 광 커넥터(26), 유체원(28), 유체 커넥터(30), 진공원(32), 진공 커넥터(34), 영상기구(36), 영상 커넥터(38) 및 제어기(39)를 포함한다. 상기 광원(24)은 광 커넥터 (26)를 거쳐 도구(22)에 광을 제공한다. 상기 유체원(28)은 유체 커넥터(30)를 거쳐 도구(22)에 유체를 제공한다. 상기 진공원(32)은 진공 커넥터(34)를 거쳐 도구(22)에 진공 또는 흡인을 제공한다. 상기 제어기(39)는 시스템(20)의 동작을 제어하며, 유체원(28)과 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 제어기(39)는 선택적으로 독립형이거나 예를들면 도구(22)를 포함한 시스템의 다른 구성들과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 도구(22)는 내시경(40), 핸들(42) 및 분리형 내시경 덮개(44)를 포함한다. 내시경(40)은 핸들(42)에 고정되고, 핸들(42)은 부분 적으로 내시경(40)을 조작하는데 이용된다. 덮개(44)는 내시경(40) 위에 고정되고, 일 구현예에서 덮개(44)는 또한 핸들(42)에 고정된다. 덮개(44)는 내시경(40)에 대한 보호 장벽을 제공하고 하기된 바와 같이 실질적으로 균막층 (미도시)를 제거하기 위한 가압유체 전달을 용이하게 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 내시경(40)은 여러 광학 구성요소들을 포함하고 체내 구조체(도 10)를 영상화한다. 일 구현예에서, 내시경(40)은 접안렌즈(50), 초점 링(52), 하우징(54), 제어조립체(control assembly, 56), 연결포스트(58) 및 내시경(40)의 작업단(working end, 62)을 형성하는 삽입관(60)을 포함한다. 삽입관(60)의 적어도 일부는 인체 (미도시)내에 배치되며, 내시경(40)의 작업단(62)은 영상화되는 목표 부위 (도 10)에 배치된다. "영상화", "영상화 되는" 및 비슷한 용어는 내시경(40)의 광학 구성요소들을 통한 직접적 시각화뿐 아니라 예를들면 영상기구(36) (도 1) 또는 전자장치를 이용하여 전자적 영상화를 통한 전자적 시각화 및/또는 데이터 분석을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
일 구현예에서, 접안렌즈(50)는 직접적 시각화 및/또는 상기된 바와 같은 전자적 시각화를 위하여 하우징(54)에 연결되고 초점 링(52)은 접안렌즈(50) 주위에 위치되고 영상 또는 영상 데이터의 초점을 맞추는데 이용된다. 하우징(54)은 내시경(40)의 여러 광학 구성들을 보유하며 몸체부(66) 및 목부(68)를 포함한다. 몸체부(66)은 대체로 구근모양(bulbous)이다. 또한 목부(68)는 몸체부(66)로부터 경사진 형태로 연장되며 원위부에 원형 커넥터 플랜지(69)를 형성하고 내부로부터 삽입관(60)이 돌출된다.
도 2를 계속하여 참조하면, 일 구현예에서, 제어조립체(56) 및 연결포스트 (58)는 몸체부(66)에 연결된다. 상기된 바와 같이 삽입관(60)은 목부(68)에 연결되어 원형 커넥터 플랜지(69)로부터 돌출된다. 수술 중에, 제어조립체(56)는 삽입관(60)의 선택적 굽힘을 조절한다. 연결포스트(58)는 광 커넥터(26)와 연결되고 내시경(40)의 다른 구성들과 함께 내시경(40)의 작업단(62)에 광을 제공한다.
일 구현예에서, 삽입관(60)은 예를들면 광-섬유 다발 (미도시)과 같은 광학 구성요소들을 포함하고 기다란 형상이며, 하우징(54)에 연결된 근위부(70) 및 특히 내시경(40)의 작업단(62)을 형성하는 원위부(72)를 형성한다. 근위부(70)는 대체로 강성이지만 원위부(72)는 도 2에 점선으로 표기된 바와 같이 선택적으로 굽혀질 수 있다. 예를들어, 원위부(72)는 유연성 재질이나 일련의 연결체들로 형성되거나 또는 굽힘에 적합하도록 형성된다. 내시경(40)은 당업자에게 자명한 구성요소를 포함하여 원위부(72)를 작동시키기 위한 구성요소를 포함하고, 사용자가 제어조립체(56)를 작동시켜 원위부(72)를 구부림으로써 작업단(62)이 원하는 방향을 겨누도록 한다.
참고로, 도 2는 점선을 이용하여 여러 위치에서의 원위부(72)를 도시한다. 굽힘 방향이 지면 내 또는 "도시된 평면" 내에 도시되지만, 원위부(72)는 추가로 도시된 평면에 직교한 면으로 또는 임의의 면들로 선택적으로 굽혀질 수 있다. 다른 구현예에서, 근위부 및 원위부(70,72) 양자는 실질적으로 유연하거나 달리 실질적으로 강성일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 근위부(70)는 선택적으로 굽혀질 수 있고 및/또는 실질적으로 유연하며, 원위부(72)는 실질적으로 강성이다. 이로부터 내시경의 여러 형태 구성이 도구(22)(도 1)와 관련하여 고려될 수 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다.
내시경(40)의 작동 중에, 광은 작업단(62)에 제공되어 체내 구조체 또는 기타 영상화 대상 목표 부위를 조명하며, 관련 영상 또는 영상 데이터는 작업단(62)으로부터 삽입관(60)을 통하여 접안렌즈(50)로 및/또는 관련 전자장치 예를들면 영상기구(36)로 전달된다.
도 1로 돌아와서, 핸들(42)은 여러 형태가 가능하다. 핸들(42) 구성의 일 구현예는 도 3 및 4에 상세하게 도시되며, 내부(80)를 포함하거나 형성하며, 선택적으로 손잡이부(82), 지지부(84), 방아쇠조립체(86), 제1관(first tubing, 88) 및 제2관(second tubing, 89)을 포함한다. 참조로, 도 3에서 핸들(42) 형상을 잘 표현하기 위하여 관들(88,89)은 생략된다.
일 구현예에서, 손잡이부(82)는 밑동(butt end, 90)에서 연장되고 권총-손잡이 형상과 같이 구성될 수 있다. 사용 측면에서, 손잡이부(82)는 인체공학적으로 설계되어 사용자 (미도시)는 도구(22) (도 1)를 쥐고 조작할 수 있다. 또한, 손잡이부(82)는 기타 여러 형상 및/또는 크기를 예상할 수 있고 내부(80)의 적어도 일부를 형성하고 이를 따라 방아쇠조립체(86) 및 제1 및 제2관들(88,89)이 하기된 바와 같이 결합된다.
특히, 도 3을 참조하면, 지지부(84)는 손잡이부(82)에 연결되며, 일 구현예에서는 예를들면 사출성형으로 손잡이부(82)와 일체로 형성될 수 있다. 지지부(84)는 착탈식으로 내시경(40)(도 2)을 보유하는(retain) 스코프 설치대(scope cradle, 96) 및 착탈식으로 덮개(44)(도 1)를 보유하는 덮개 인터페이스(98)를 형성한다.
스코프 설치대(96)는 근위받침대(100), 하우징적재부(102) 및 원위받침대 (104)를 포함하거나 형성한다. 근위받침대(100)는 실질적으로 U-형상이며, 예를들면 접안렌즈(50)(도 2)와 마찰 맞춤과 같이, 내시경(40)(도 2)과 상보적 맞춤을 하도록 구성된다. 근위받침대(100)는 선택적으로 어느 정도 멀어지도록 구부러져 접안렌즈(50)와 착탈식으로 마찰 맞춤될 수 있다. 필요에 따라, 근위받침대(100)는 추가로 또는 선택적으로 근위받침대(100)에 접안렌즈(50)를 착탈식으로 고정할 수 있는 다수의 수단을 포함할 수 있으며 예를들면, 저지구(detent), 자석, 클립, 접착제, 보유핀 기타를 포함한다.
또한, 원위받침대(104)는 실질적으로 U-형상이며 저지구들(107, 108)을 포함하고, 이에 따라 원위받침대(104)가 내시경(40) (도 2)의 목부(68)와 상보적 맞춤이 형성된다. 이러한 점에서 원위받침대(104)는 어느 정도 멀어지도록 구부러져 목부(68)과 착탈식으로 마찰 맞춤 될 수 있다. 특히, 저지구들(107, 108)은 일 구현예에서 마찰식 및 착탈식으로 원위받침대(104)에 목부(68)가 고정되도록 보조한다. 필요하면, 원위받침대(104)는 추가로 또는 선택적으로 원위받침대(104)에 목부(68)을 착탈식으로 고정할 수 있는 다수의 수단을 포함할 수 있으며 예를들면, 추가적인 저지구, 자석, 클립, 접착제, 보유핀 기타를 포함한다.
하우징적재부(102)는 근위받침대 및 원위받침대(100,104)에서 유지되는 내시경(40) (도 2)를 수용하고 지지할 수 있는 크기로 형성된다. 필요하다면, 하우징적재부(102)는 또한 근위 및 원위받침대(100,104)에서 언급된 것과 같이 내시경(40) 을 착탈식으로 고정할 수 있는 수단을 포함한다. 일 구현예에서, 하우징적재부 (102)는 내시경(40)의 몸체부(66)을 수용하는 따라서 제어조립체(56) 공간을 위한 오목면(106) 및 목부(68)을 수용하고 지지하는 경사면(109)을 형성한다.
도 3 및 4를 참조하면, 손잡이부(82)의 덮개 인터페이스(98)는 덮개(44)의 상보적 형상을 밀봉적으로 수용하는 제1 수용부(receptacle, 110) 및 제2 수용부(112)를 형성하며, 이는 아래에서 더욱 기술될 것이다. 또한, 제1 및 제2 수용부들(110,112)은 선택적으로 핸들(42)의 내부(80) (도 4)에 제1 및 제2 연결구들(fittings)(114,116)(도 4)을 각각 형성한다.
일 구현예에서, 방아쇠조립체(86)는 방아쇠부재(120), 스위치와 같은 방아쇠센서(122) 및 커넥터(124)를 포함한다. 방아쇠부재(120)는 손잡이부(82) 외부로 연장되며 사용자(미도시)에 의해 예를들면 손잡이부(82)에 대하여 활주되어 작동된다. 도 4에 최적으로 도시된 바와 같이, 방아쇠부재(120)는 콜릿(125) 내부에 활주되도록 보유되며 도 3 및 4에 반영된 (손잡이부(82)에 대한) 연장위치로 방아쇠부재(120)가 위치하도록 기능하는 편향기구(126) (예를들면, 스프링)를 더욱 보유한다. 방아쇠부재(120)를 활성화하면 편향기구(126)의 힘을 극복할 수 있는 추진력이 인가되어 방아쇠부재(120)를 콜릿(125)에 대하여 내향 활주시킨다. 방아쇠부재(120)의 작동을 위한 기타 구성들도 허용될 수 있다.
방아쇠센서(122)는 방아쇠부재(120)의 작동 (예를들면, 활주 이동)을 나타내는 출력을 제공하며 따라서 방아쇠부재(120)의 이동을 감지할 수 있는 다양한 형태가 가능하다. 커넥터(124)는 방아쇠센서(122)로부터의 출력을 전달 또는 전송한다. 따 라서 커넥터(124)는 다양한 형태 (예를들면, 관형, 와이어 등)가 가능하고 제어기(39) (도 1)에 연결된다. 예를들면, 커넥터(124)는 방아쇠센서(122)에 연결되어 손잡이부(82)의 밑동(90)을 통하여 핸들(42) 외부로 돌출된다.
도 4를 특히 참조하면, 핸들(42)의 제1 관 (88)은 제1 연결구 (114)를 거쳐 제1 수용부(110)에 연결된다. 제1 관(88)은 핸들(42)의 내부(80)를 통하여 손잡이부(82)의 밑동(90) 외부로 연장된다. 핸들(42)의 제2 관(89)은 제2 연결구(116)을 거쳐 제2 수용부(112)에 연결된다. 제2 관(89)은 또한 핸들(42)의 내부(80)를 통하여 손잡이부(82)의 밑동(90) 외부로 연장된다. 참조로, 제2 관(89)은 도 4에서 제1관(88) 뒤에 숨겨져 있다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 의한 시스템(20)의 덮개(44) 사시도이다. 참고로, 덮개(44) 또는 그 일부는 선택적으로 일회용일 수 있다. 또는, 덮개(44)는 재사용될 수 있고 멸균되거나 세척될 수 있다. 일 구현예에서, 덮개(44)는 매니폴드(128), 경계부(barrier portion, 130), 흡인도관(132) (포괄적으로) 및 세척도관(134) (포괄적으로)을 포함한다. 매니폴드(128)는 내시경(40) (도 2) 및 핸들(42) (도 3)에 착탈식으로 연결된다. 경계부(130)는 환자 내부로 삽입된다.
경계부(130)는 외부슬리브(135)를 포함하고, 일 구현예에서 원위 단편(136)을 형성하도록 조립된다. 원위 단편(distal segment,136)은 하기의 일 구현예에서 굽혀질 수 있도록 기술되어 있으나, 경계부(130)의 나머지 부분들은 실질적으로 유연성, 강성, 가단성(malleable)이거나 이들의 조합일 수 있다. 또는, 원위 단편(136)은 실질적으로 강성이고 휠 수 없을 수 있다.
도 6을 추가로 참조하면 (외부슬리브(135)는 점선으로 도시), 일 구현예에서, 매니폴드(128)는 주 프레임(137), 슬리브 허브(138) 및 삽입관 안내부(140)를 포함한다. 또한 매니폴드(128)는 내부(142) (도 9)을 형성하고 스코프 커넥터(144) 및 핸들 인터페이스(146)를 형성한다. 스코프 커넥터(144)는 내시경(40) (도 2)의 원형 커넥터 플랜지(69)와 착탈식으로 고정된다.
일 구현예에서, 슬리브 허브(138)는 프레임(137)으로부터 원위적으로 돌출되고 경계부(130)와 상보적 맞춤을 형성한다. 삽입관 안내부(140)는 슬리브 허브(138)로부터 원위적으로 돌출되는 원형, 중공의 몸체이다. 일 구현예에서 삽입관 안내부 (140)는 내시경(40) (도 2)의 삽입관(60) (도 2)을 활주적으로 수용한다.
스코프 커넥터(144)는 슬리브 허브(138) 반대 측에 프레임(137)으로부터 연장되고, 다수의 돌기들 또는 핑거들(fingures,148)을 포함한다. 또한 스코프커넥터(144)는 일 구현예에서 제1 해제 부재(first release member,150) 및 실질적으로 유사한 제2 해제 부재(도 6에서 가려짐)를 제1 해제 부재(150) 반대측에 포함한다. 특히, 하나 이상의 돌기들(148)은 내시경(40) (도 2)의 원형커넥터 플랜지(69) (도 2)내로 삽입될 때 휘어져서 착탈식으로 맞추어진다. 제1 해제 부재(150) 및 제 2 해제부재는 하나 이상의 다수 돌기들(148)과 연결되어 각각의 해제 부재(들)을 누르면 하나 이상의 돌기들(148)이 안쪽으로 휘어져 스코프 커넥터(144)는 원형 커넥터 플랜지(69)로부터 해제된다. 이러한 방식으로, 스코프 커넥터(144)는 소위 "스프링 클립 및 해제" 또는 "신속 연결 및 해제" 방식에 의해 핸들 인터페이스 (146)와 조합되어 작동된다.
일 구현예에서, 핸들 인터페이스(146)는 제1 연결헤드(154) 및 제2 연결헤드 (156)를 형성하고, 이들은 각각 핸들(42) (도 4)의 제1 및 제2 수용부들 (도 4)과 상보적으로 맞추어져 삽입될 수 있다. 각각의 제1 및 제2 연결헤드들(154,156)은 선택적으로 다수의 밀봉 수단들(160) 예를 들면 O-링을 포함하며, 각각 제1 및 제2 수용부들(110,112)과 진공-밀폐 및/또는 유체-밀폐 밀봉된다.
일 구현예에서, 외부슬리브(135)는 실질적으로 원통형 슬리브 몸체(178)이며 근위단부(174), 원위단부(176) 및 중앙강 또는 유사 개방공간(180)을 형성한다. 또한 외부슬리브(135)는 관찰창(182)을 포함한다. 참고로, 원위단부(176)는 관찰창(182)뿐 아니라 흡인도관 및 세척도관(132,134)과 밀봉되어 중앙강(central lumen,180)은 원위단부(176)에서 외부로부터 밀폐 또는 밀봉된다. 그러나 다른 구현예에서 원위단부(176)는 밀봉되지 않거나 개방되어 중앙강(180)과의 경로를 제공할 수 있다. 상기 언급된 바와 같이 도 6-8에서, 슬리브 몸체(178) 경계는 점선으로 도시되어 슬리브 몸체(178) 내부를 더욱 잘 이해할 수 있다.
슬리브 몸체(178)는 선택적으로 실질적으로 유연한 재료, 즉 일 구현예에서 탄성재료로 제조된다. 도면은 슬리브 몸체(178)가 실질적인 원형 단면인 것을 반영하지만, 일 구현예에서 슬리브 몸체(178)는 선택적으로 흡인도관(132) 및/또는 세척도관(134)에 도시된 것보다 더욱 합치될 수 있다. 다른 구현예에서, 슬리브 몸체(178)는 추가적으로 또는 선택적으로 강성 또는 실질적으로 가단성일 수 있다.
다양한 덮개 구성들이 고려될 수 있으므로, 일 구현예에서 외부슬리브(135)의 모든 슬리브 몸체(178)는 유연성 또는 휠 수 있고, 다른 구현예에서 슬리브 몸 체(178)는 원위단부(176)에 근접한 부분은 유연성이고 근위단부(174)에 근접하게는 강성이며 또는 반대로 구성될 수 있으며, 또 다른 구현예에서 모든 슬리브 몸체(178)가 실질적으로 강성일 수 있다.
도 7에 최적으로 도시된 바와 같이 관찰창(182)은 하우징(184) 및 이에 고정된 렌즈(186)을 포함하며, 하우징(184)은 중공이며 내시경(40) (도 2)의 작업단(62) (도 2)을 수용하여 최종 조립체에서는 작업단(62)이 렌즈(186)에 지지되거나 인접하게 배치된다. 관찰창(182)은 슬리브 몸체(178)의 원위단부(176)에 또는 인접하게 중앙강(180) 내부에 고정된다. 예를들면, 관찰창(182)은 선택적으로 원위단부(176)에서 접착되어 고정된다. 참고로 상기된 바와 같이 슬리브 몸체(178)의 원위단부(176)는 선택적으로 렌즈(186)에 대해 밀봉되어 원위단부(176)와 중앙강(180)은 외부와 연통되지 않는다.
도 6, 8 및 9를 참조하면, 흡인도관(132)은 다수의 섹션들(190)로 형성되거나 정의되며, 매니폴드 섹션 190A, 근위 슬리브 섹션 190B (도 6에서 세척도관(134)에 의해 대부분 가려워짐) 및 원위 슬리브 섹션 190C를 포함한다. 흡인도관(132)은 보강조립체(192) (도 8)에 의해 지지될 수 있고, 근위단부(194) (도 9), 원위단부 (196) (도 8), 원위입구(197) (도 8) 및 근위 및 원위단부(194,196) 사이 흡인흐름을 전달하는 내관(198) (도 8)을 형성한다. 참고로, 다수의 관형 섹션들(190)은 여러 구현예들에 의하면 단일의 연속 구성, 개별적 연결 구성, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 흡인도관(132)은 선택적으로 유연성, 강성, 가단성이거나 이들의 조합일 수 있다.
도 9에 최적으로 도시된 바와 같이 (최종 조립체에서 도구(22)를 도시) 매니폴드 섹션 190A는 선택적으로 강성이며 및/또는 매니폴드(128)의 일부로 예를들면 사출 성형으로 매니폴드(128)와 일체로 형성될 수 있다. 다른 구현예에서, 매니폴드 섹션 190A는 실질적으로 기다란 독립의 가요성 튜브(flexible tube) (또는 "캐뉼러")로 형성된다. 흡인도관(132)의 매니폴드섹션 190A는 매니폴드(128)의 제1 연결헤드(154)와 유체 연통되고(fluid communication) 흡인도관(132)의 내관(198) (도 8) 일부를 형성한다.
도 6 및 8을 특히 참조하면, 일 구현예에서, 흡인도관(132)의 근위슬리브 섹션 190B (대부분 숨겨짐)은 실질적으로 강성이며 및/또는 매니폴드 섹션 190A와 단일 부품으로 예를들면 사출 성형되어 매니폴드 섹션 190A (도 9)와 연속 형성된다. 다른 예에서 근위슬리브 섹션 190B는 개별적, 실질적으로 긴, 유연관 (또는 "캐뉼러")으로 형성되며 매니폴드 섹션 190A와 유체 연통(fluid communication)된다. 근위슬리브 섹션 190B는 원위적으로 매니폴드 섹션 190A로부터 먼쪽으로 연장되어 내관(198) 일부를 형성하며 유체 연통된다.
도 8에서 최적으로 도시되는 바와 같이, 일 구현예에서 원위슬리브 섹션 190C는 실질적으로 유연하며 및/또는 개별적인 실질적으로 긴 관 (또는 "캐뉼러")로 구성되며 근위슬리브 섹션 190B와 유체 연통된다. 아래에 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이 원위슬리브 섹션 190C의 유연성으로, 일 구현예에 의하면 내시경(40) (도 2)의 원위부(72) (도 2)는 선택적으로 굽혀질 수 있다. 다른 구현예에 의하면, 원위슬리브 섹션 190C는 실질적으로 강성이며 및/또는 근위슬리브 섹션 190B와 일체 로 형성되며 유체 연통된다. 흡인도관(132)의 원위슬리브 섹션 190C는 근위슬리브 섹션 190B로부터 먼쪽으로 연장되어 유체 연통되며 내관(198) 일부를 형성한다.
상기된 바와 같이, 흡인도관(132) 및 특히 원위슬리브 섹션 190C는 보강조립체 (192)에 의해 지지될 수 있다. 이에 따라 보강조립체(192)는 보강부재(200) 및 말단편(end piece,202)를 포함할 수 있다. 보강조립체(192)는 원위단부(196) 가까이에 원위슬리브 섹션 190C 내부에 유지된다.
보강부재(200)는 굽혀지지만 방사 방향으로 찌그러지지 않는 스프링같은 부재일 수 있다. 따라서, 보강부재(200)는, 원위슬리브 섹션 190C이 흡인 흐름 부압(negative pressure)에서 찌그러질 수 있는 실질적으로 유연한 부재이나 원위슬리브 섹션 190C이 찌그러지지 않고 여전히 휠 수 있도록 저항력을 제공한다. 다른 구현예에서, 보강부재(200)는 원위슬리브 섹션 190C 둘레에 배치되거나 원위슬리브 섹션 190C 와 일체적인 구성으로 배치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
말단편(202)은 관형이며 선택적으로 실질적 강성이며, 일 구현예에서 원위슬리브 섹션 190C 보강을 보조한다. 예를들면, 흡인도관(132)의 말단편(202) 및/또는 원위단부(196)는 선택적으로 외부슬리브(135)의 원위단부(176)에 밀봉되어 외부슬리브(135)의 중앙강(180) 오염을 방지한다.
세척도관(134)은 흡인도관(132)과 유사하고 (도 6, 8 및 9를 조합하여 참조하면) 다수의 섹션들(210)을 포함하고 매니폴드 섹션 210A, 근위 슬리브 섹션 210B 및 원위 슬리브 섹션(210)을 포함한다. 세척도관(134)은 노즐(212)과 유체 연통되며 근위단부(214) (도 9), 원위단부(216), 원위출구(217) (도 7) 및 근위 및 원위 단부들(214, 216) 사이에서 원위출구(217)로부터 나오는 유체 (미도시)를 전달하는 중앙내관(218)을 형성한다. 참고로, 다수의 섹션들(210)은 여러 구현예들에 의하면 단일의 연속 구성으로, 개별적 연결 구성으로, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 세척도관(134)은 선택적으로 유연성, 강성, 가단성이거나 이들의 조합일 수 있다. 원위슬리브 섹션 210C는 일 구현예에서 경계부(130) (도 5)의 굽힘 섹션 (136) (도 5)의 유연성을 수용하기 위하여 굽혀질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 매니폴드 섹션 210A는 선택적으로 실질적으로 강성이며 및/또는 매니폴드(128)의 일부로 예를들면 사출 성형으로 매니폴드(128)와 일체로 형성된다. 다른 구현예에서, 매니폴드 섹션 210A는 개별적이고 실질적으로 기다란 가요성 튜브로 형성되며, "캐뉼러"라고 기재될 수 있다. 세척도관(134)의 매니폴드섹션 210A는 매니폴드(128)의 제2 연결헤드 (156)와 유체 연통되고 세척도관(134)의 내관(218) (도 8) 일부를 형성한다.
도 6 및 9를 특히 참조하면, 일 구현예에서, 근위슬리브 섹션 210B은 실질적으로 강성이며 및/또는 매니폴드섹션 210A와 단일 부품으로 형성된다. 다른 예에서 근위슬리브 섹션 210B는 개별적, 실질적으로 긴, 가요성 튜브 (또는 "캐뉼러")로 형성되며 매니폴드 섹션 210A와 유체 연통된다. 세척도관(134)의 근위슬리브 섹션 210B는 원위적으로 매니폴드섹션 210A로부터 연장되어 세척도관(134) 내관(218) (도 8) 일부를 형성하며 유체 연통된다.
일 구현예에서 원위슬리브 섹션 210C는 실질적으로 유연하며 및/또는 개별적, 실질적으로 긴 관 (또는 "캐뉼러")으로 구성되며 근위슬리브 섹션 210B와 유체 연 통된다. 하기 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이 원위슬리브 섹션 210C의 유연성으로 일 구현예에 의하면 내시경(40)의 굽힘 섹션(136)은 선택적으로 굽혀질 수 있다. 다른 예에 의하면, 원위슬리브 섹션 210C는 실질적으로 강성이며 및/또는 단일 부품으로 근위슬리브 섹션 210B와 유체 연통된다. 세척도관(134)의 원위슬리브 섹션 210C는 근위슬리브 섹션 210B로부터 원위적으로 연장되어 유체 연통되며 세척도관(134)의 내관(218) (도 8) 일부를 형성한다.
도 8을 참조하면, 노즐(212)은 일 구현예에서 중공의 관 (또는 "캐뉼러")이며 흐름 제한구로 작용된다. 노즐(212)은 일 구현예에서 원위출구(217)를 형성하며 세척도관(134)로부터 유체가 원하는 유속 및/또는 방식으로, 예를들면 제트, 분무, 흐름, 에어로졸 또는 기타 방식으로 분사되도록 한다. 노즐(212)은 세척도관(134)의 원위슬리브 섹션 210C에 또는 원위출구단(216) 가까이에서 중앙내관(218) 내부에 유지될 수 있다. 일 구현예에서, 세척도관(134)의 노즐(212) 및/또는 원위출구단(216)은 외부슬리브(135)의 원위단부(176)과 밀봉되어 외부슬리브(135)의 중앙강 (180)은 주변오염으로부터 방지되면서 원위출구(217)로부터 나온 유체는 노즐(212)를 통한 흐름이 가능하다.
도 6을 참조하면, 덮개(44)는 일 구현예에 의하면 흡인도관(132) 및 세척도관(134)의 근위 및 원위슬리브 섹션 190B, 190C, 210B, 210C을 외부슬리브(135)의 중앙강(180) 내부에 배치하여 조립된다. 외부슬리브(135)의 근위단부(174)는 매니폴드(128)의 슬리브 허브(138) 위에 착탈식 또는 다른 방법으로 고정된다. 일 구현예에서 흡인 및 세척도관(132,134)의 원위단부들(196,216)은 각각 외부슬리브(135) 의 원위단부(176)와 밀봉되어 외부슬리브(135)의 중앙강(180)이 원위단부(176)에서 외부로부터 밀폐되도록 한다. 그러나, 흡인 및 세척도관들(132,134) 그 자체 및 특히 중앙내관들(198,218)(도 8) 각각은 원위입구단(196) 및 원위출구단(216)에서 외부슬리브(135)의 원위단부(176)을 통하여 노출되거나 개방되어 세척액은 세척도관(134)으로부터 나가고 흡인 흐름 및 관련 흡인물은 외부슬리브(135)의 원위단부(176)에 인접한 흡인도관(132) 내부로 들어온다.
도 7을 참조하면, 일 구현예에서, 세척도관(134)의 원위출구단(216)은 외부슬리브(135)의 원위단부(176)에 대하여 고정되어 노즐(212) (포괄적으로)은 관찰창(182)과 실질적으로 동일한 길이 방향을 향한다. 이러한 방식으로, 내시경(40) (도 2)의 작업단(62) (도 2)은 세척액이 내시경(40)의 관찰 영역에 있을 때 노즐(212)로부터 세척액 흐름이 충돌하는 부위 또는 목표를 관찰하기 위하여 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 노즐(212) 및 관찰창(182)은 손잡이부(82)로부터 먼 교차점 (관찰창(182)로부터의 길이방향 시야선이 노즐(212)로부터의 길이방향 흐름선과 교차하는 지점)이 형성되도록 배향되어 여기에서 가까운 세척액 흐름이 용이하게 관찰될 수 있다. 일 구현예에서 흡인도관(132)의 원위입구단(196)은 외부슬리브(135) 및/또는 세척도관(134)에 대하여 고정되어 원위입구단(196)은 노즐(212) 및/또는 관찰창(182)과 실질적으로 동일한 방향을 향하며, 다른 배향도 고려될 수 있다.
상기 관점에서, 일 구현예에서는 흡인 및 세척도관(132,134) 중 적어도 하나가 덮개(44)와 결합될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명에서 "덮개와 결합될 수 있는"이란, 도관들(132,134)의 적어도 하나가 각각 덮개(44)의 일부로 포함되는 것, 예를들면 외부슬리브(135) 내부, 외부슬리브(135) 상부에 배치되거나 형성되는 것 또는 외부슬리브(135)에 대하여 고정되는 것을 의미한다. 또한 일 구현예에서 흡인 및 세척도관들(132,134)의 원위슬리브 섹션들 190C, 210C 뿐 아니라 외부슬리브(135)의 최소한 상응 부분들 각각은 경계부(130)의 굽힘 섹션(136)을 형성하므로, 상기된 바와 같이 및 계속 기술되는 바와 같이, 이것은 내시경(40)의 선택적 굽힘과 함께 반복적으로 굽혀질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 수술도구(22) 조립체를 도 9를 참조하여 설명한다. 내시경(40)의 접안렌즈(50)를 핸들(42)의 근위받침대(100) (도 4)에 착탈식으로 수용하며, 내시경(40)은 핸들(42)에 고정된다. 또한 내시경(40)의 목부(68) 및 특히 원형커넥터 플랜지(69)는 핸들(42)의 원위받침대 (104) (도 4)에 착탈식으로 수용된다. 내시경(40)이 이렇게 수용되면 몸체부(66)는 오목면(106)에 놓여 제어조립체(56)의 동작 공간이 허용되고 다시 목부(68)는 하우징적재부(102)의 경사면 (109) 위에 및/또는 기대어 안착된다.
일 구현예에서, 내시경(40)은 다음과 같이 덮개(44)에 조립된다. 내시경(40)의 삽입관(60)이 매니폴드(128)의 스코프 커넥터 (144) 및 삽입관 안내부 (140)을 통과하여 외부슬리브(135)의 중앙강 (180) 내부로 활주되어 작업단(62) (포괄적으로)은 렌즈(186) (도 7)에 대하여 수용된다. 작업단(62)이 이렇게 수용되면, 작업단(62)은 덮개(44)에 대하여, 특히 세척도관(134), 흡인도관(132) 및 노즐(212) (도 8)에 대하여 고정된다.
핸들(42)의 스코프 커넥터 (144)를 내시경(40)의 원형커넥터 플랜지(69) 내로 삽입하여 상기된 바와 같이 착탈식으로 고정함으로써 내시경(40)은 착탈식으로 핸들(42)에 고정된다. 상기로부터 본 발명의 일 구현예에 따른 도구(22)의 형상 및 조립 방법들은 분리식일 뿐 아니라 신속하고도 직관적이라는 것을 이해하여야 한다.
도 1로 돌아와, 시스템(20)의 다른 구성들은 여러 형태일 수 있다. 예를들면, 광원(24)은 내시경(40)에 조명을 제공하며 광 커넥터(26)을 통하여 내시경(40)의 연결포스트(58)에 고정되고 당업자에게 공지된 타입일 수 있다. 상기된 바와 같이 광원(24)은 도구(22)에 광을 제공하여 목표 부위 (도 10)를 조명한다.
유체원(28)은 저장통(252)에 연결된 펌프(250)를 포함한다. 일 구현예에서 펌프(250)는 수술 및/또는 내시경 절차와 관련하여 통상 사용되는 것과 같은 연동펌프이며, 하기되는 바와 같이 저장통(252)으로부터 유체 흐름을 도구(22)로 가압시킨다. 저장통(252)은 예를들면 세척액으로 채워진 하나 이상의 IV 백을 포함하며, 세척액은 2006년 5월 10일 출원된 미국 특허출원 제11/431,495호(균막세포외 다당류 용해(EPS) 시스템)에 기재된 세척용 유체를 포함하며 이것은 본원에 참조로 결합된다. 일 구현예에서 세척액은 세균성 균막 재-성장을 억제하는 약물, 계면활성제, 겔, 항균제, 스테로이드, 성장호르몬, 균막 고정력 감소화합물 등을 포함한다.
유체원(28)은 예를들면 튜브 세트인 유체 커넥터(30)를 거쳐 도구(22)와 유체적으로 연결된다. 특히 유체 커넥터(30)는 핸들(42)의 제2 관 (89) (또는 일부)과 유체 연통된다. 다시 제2 관 (89)은 도구(22) 조립체에서 덮개(44)의 세척도 관(134) (도 9)과 유체 연통된다. 이에 따라 세척도관(134)은 유체원(28)과 유체 연통된다. 일 구현예에서 유체 커넥터(30)는 보조용 입구 또는 포트 (미도시)를 포함함으로써 예를들어 상기의 약물을 유체원(28)에서 세척도관(134)으로 흐르는 세척액에 도입할 수 있다.
진공원(32)은 진공 커넥터(34)를 거쳐 흡인 또는 진공 흐름을 도구(22)로 제공한다. 진공원(32)은 수술 및/또는 내시경 절차에서 통상 사용되는 타입일 수 있으며 수집통(250)을 포함하고, 이것은 진공 커넥터(34)와 부압원 (미도시)을 유체적으로 연결한다. 진공 커넥터(34)는 핸들(42)의 제1 관(88) 및 부압원(32)과 또는 일부와 유체 연통된다. 도구(22) 조립체에서 제1 관(88)은 다시 덮개(44)의 흡인도관(132) (도 9)과 유체 연통된다. 이러한 방식으로 흡인도관(132)은 일 구현예에서 진공원(32)과 유체 연통되어 흡인 흐름은 흡인도관(132)를 통하여 진공원(32)으로 "당겨진다, pulled". 추가로 일 구현예에서 수집통(250)은 예를들면 수술 및/또는 내시경 절차에서 통상 이용되는 것을 포함한 처리탱크와 같은 처리수단으로 기능하여 도구(22)를 이용하여 흡인된 조각 및 기타 이물질을 수집한다.
영상기구(36)는 내시경 절차와 관련하여 통상 이용되는 구성요소를 포함한 비디오 카메라, 디스플레이 및/또는 기타 영상 전자장치와 같은 영상센서이다. 영상기구(36)는 영상커넥터 (38)를 거쳐 도구(22)에 연결된다. 특히 영상커넥터 (38)는 내시경(40)의 접안렌즈(50)와 광학적 통신된다. 종래 공지된 바와 같이 영상기구(36) 및 내시경(40)은 도구(22)를 이용한 수술 절차 이전, 동안 및/또는 이후에 영상화를 위하여 이용된다.
상기된 바와 같이, 제어기(39)는 시스템(20)의 동작을 제어하며 유체원(28)과 연결된 것으로 도시되어 있으나, 제어기(39)는 독립된 기구이거나 임의의 다른 구성들 예를들면 도구(22)의 핸들 (22) 또는 덮개(44)와 연결될 수 있다. 일 구현예에서 제어기(39)는 마이크로 칩, 메모리 및/또는 기타 적당한 제어 전자소자들을 포함한다.
제어기(39)는 도구(22) 및 유체원(28)과 연결된다. 예를들면, 제어기(39)는 방아쇠조립체(86) (포괄적으로)의 커넥터(124)를 거쳐 도구(22)에 전기적으로 연결된다. 또한 제어기(39)는 와이어 또는 기타 적당한 수단들 예를들면 무선 송신기 및 수신기를 통하여 유체원(28) 및/또는 진공원(32)과 직간접적으로 연결된다. 일 구현예에서 방아쇠조립체(86)를 작동시키면 신호가 제어기(39)로 보내지고, 이것은 다시 유체원(28)을 활성화시켜 원하는 대로 세척액 흐름을 도구(22)로 제공한다. 일 구현예에서, 또한 제어기(39)는 직간접적으로 진공원(32) 동작을 제어할 수 있다. 또한 제어기(39)는 다양한 원하는 세척 및/또는 흡인 프로필에 따라 예를들면 점차적 활성화, 시간 지연, 다양한 흐름 패턴 등에 따라 시스템(20)을 작동시키도록 프로그램 될 수 있다.
균막제거 수술시스템(20)은 환자의 다양한 해부학적 구조에 대하여 다양한 수술에 이용될 수 있다. 일 예로, 도 10은 환자의 체내구조체를 도시하며, 위턱굴(310A, 310B) 및 이마굴(312A, 312B)을 포함하며 이들은 콧구멍(314A, 314B)을 통하여 접근된다. 콧구멍(314A, 314B)을 포함한 환자 외형들은 점선으로 도시된다. 시스템(20)이 이용될 수 있는 일부 절차에서 (예를들면 만성코굴염 환자), 실질적 인 균막층 제거 수술방법을 기술하기 위하여 위턱굴(310A) 면과 연결된 제1 목표부위(316)가 지정된다. 그러나, 유사한 원리가 코안 (위턱, 이마, 나비굴 등), 귀안 (중이 등)과 같은 다양한 체내구조체와 관련된 여러 목표부위들을 포함한 예들에서 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이를 염두에 두고, 일 구현예에서, 제1목표부위(316)는, 세균 및 관련 균막층(미도시)을 가지는 위턱굴(310A) 섬모상피층이다. 다른 구현예에서, 목표부위(316)는 예를들면 세균성 균막층으로 덮인 코 충전물 또는 스텐트와 같은 인공구조물 (미도시)이다.
도 1 및 도 10을 함께 참조하고 상기 시스템(20)을 염두에 두면, 환자 내부의 하나 이상 목표부위들로부터 세균성 균막 (미도시) 제거방법은, 시스템(20) 셋업단계; 도구(22)원위부를 위턱굴(310A)에 삽입하는 단계; 도구(22)의 원위부 (특히 노즐(212) (도 8))을 목표부위(316)에 조준하는 단계; 세균성 균막 상당량을 제거하기 위하여 세척도관(134) (도 8) 및 노즐(212)로부터 가압 세척액 (미도시)을 목표부위(316)로 전달하는 단계; 및 세척액, 제거된 균막 및/또는 체내 분비물 (미도시)을 목표부위(316)로부터 흡인도관(132) (도 8)의 원위입구(197) (도 7)로 흡인하는 단계를 포함한다.
일 구현예에서, 기능성 내시경 코곁굴 수술(FESS)은 도구(22) 삽입 전 또는 동시에 수행될 수 있다. 예를들면, 내시경(40) 및 특히 도구(22)는 선택적으로 FESS 절차 일부로 목표부위(316)에 접근하도록 및/또는 이를 위한 기타 도구와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 시스템(20) 셋업단계는 내시경(40), 핸들(42) 및 덮개(44)를 상기한 바와 같이 착탈식으로 고정하는 것이며, 이때 일 구현예에 의한 마찰맞춤, 저지구 및/또는 "스프링 클립 및 해제" 방식에 의해 착탈식 조립체가 제공되며, 이것은 신속하고도 직관적이다. 기타 시스템 구성들 예를들면 광원(24), 유체원(28), 진공원(32), 영상기구(36) 및 제어기(39)는 도구(22)에 적당하게 연결된다. 또한, 시트 또는 기타 통상 수술 및/또는 내시경 절차에서 사용되는 것과 같은 무균 장벽(320) (도 1에 개략적으로 도시됨)은 도구(22) 주위로 설정되어 일 구현예에서 무균수술환경이 유지된다.
상기된 바와 같이, 균막층 제거를 위한 목표부위로의 작동은 위턱굴(310A) 및 목표부위(316)와 관련하여 기술되지만, 코안 또는 중이안 (미도시)을 포함한 기타 목표부위 및/또는 기타 강들에 대한 균막제거 역시 실질적으로 유사한 방식으로 진행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이를 염두에 두고, 도구(22)의 원위부를 위턱굴(310A)로 삽입하는 것은 수술자 (미도시)가 핸들(42)를 쥐고 내시경(40) (도 2)의 작업단(62)(도 2)(상기된 바와 같이 덮개(44) 내부에 배치된)을 콧구멍(314A) 및 위턱굴(310A)를 향하여 삽입하는 것이다. 일 구현예에서, 내시경(40)은 삽입되는 동안 영상을 얻어 도구(22)를 안내하여 수술자 또는 기타 작업자를 보조한다.
도 2를 추가로 참조하면, 제어조립체(56)를 이용하여 내시경 삽입관(60)의 원위부(72)가 선택적으로 굽혀져 내시경(40)의 작업단(62)이 원하는 방향을 향하도록 및/또는 도구(22)가 위턱굴(310A)에 용이하게 삽입되도록 한다. 덮개(44)의 원위 굽힘 섹션(136) 또한 원위부(72)의 선택적 굽힘에 따라 굽혀진다. 특히, 관찰창(182) (도 5)을 포함한 외부슬리브(135)의 원위단부(176)는 내시경(40)의 작업 단(62)과 함께 움직인다. 또한, 흡인 및 세척도관들(132,134) (도 8), 원위단부들 (196,216) (도 8) 각각 및 노즐(212) (도 8) 역시 겨냥되거나 또는 내시경(40)의 작업단(62)과 함께 움직인다.
일 구현예에서, 사용자 (미도시)는 도구(22)가 제거 목표부위에 대하여 위턱굴(310A)에 적당하게 "겨냥"되거나 달리 배치되었는지를 결정한다. 예를들면, 사용자는 내시경(40)으로 획득되고 영상기구(36)로 사용자에게 표시되는 영상을 이용하여 적당한 위치를 선택적으로 결정한다. 일 구현예에서, 사용자는 예를들면 영상기구(36)로 사용자에게 표시되는 영상을 평가하여 균막층 존재/위치를 관찰함으로써 목표부위(316)를 확인한다.
사용자(미도시)는 상당량의 세균성 균막(미도시)을 목표부위(316)로부터 제거 또는 소거하기 위하여 방아쇠부재(120) (도 3)를 눌러 가압 세척액을 목표부위(316)로 전달시킨다. 이러한 작동에 응답하여, 신호가 제어기(39)로 전달되고 다시 유체원(28)을 활성화시켜 세척도관(134) (도 8) 및 노즐(212) (도 8)을 거쳐 세척액 흐름을 제공한다. 세척액은 노즐(212)을 통하여 여러 예들에 의한 유속 예를들면 약 2 ml/s부터 약 12 ml/s까지의 유속으로 분사된다. 노즐(212)을 통하여 일 구현예에서 펄스 흐름, 다른 구현예에서 실질적 연속 흐름 및 또 다른 구현예에서 펄스 또는 실질적 연속이 아닌 흐름 패턴으로 분사되도록 시스템(20)을 적용할 수 있다.
일 구현예에서, 노즐(212)로부터 분사되는 세척액은 직접 목표부위(316)에 들어가거나 또는 직접 충격하여 기계적으로 균막 (미도시)을 실질적으로 모두 또는 일부를 흔들어서 제거한다. 즉, 노즐(212)은 상기된 바와 같이 도구(22)에 의해 충분히 접근되면 목표부위(316)에 직접 겨냥될 수 있어 기계적 "긁어내기" 작용이 달성된다. 세척액 압력 및/또는 유속은 그 아래의 조직 예를들면 섬모상피층을 실질적으로 손상시키기 않고 균막을 기계적으로 제거하도록 선택될 수 있다. 예를들면, 일 구현예에서 목표부위(316)에서 약 50psi 이하 압력이 선택되나 다른 압력도 고려될 수 있다.
일 구현예에서, 세균성 균막, 세균, 점액, 분비물, 사멸조직 또는 기타 원하지 않은 물질을 흡인하는 것은 흡인도관(132) (도 8)을 이용하여, 예를들면 목표부위(316)에 대한 세척액 (미도시) 분사 동안 및/또는 이후 달성된다. 도구(22)는 사용자의 방아쇠부재(120) (도 3) 당김에 반응하여, 예를들면 세척과 동시에 또는 어느 정도 시간 차이를 두고 (예를들면 세척 전 또는 후) 선택적으로 또는 계속하여 진공원(32)을 활성화시킨다. 원하지 않는 물질은 목표부위(316) 가까이로부터 제거되어 진공원(32)과 연결된 생체 수집통(250)으로 향한다.
상기 시스템 및 방법은 다수의 상이한 해부학적 위치 또는 목표부위와 관련된 여러 질환들을 수술 치료함에 유용하다. 예를들면, 굴 및 내이 목표부위들 외에 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 환자 폐 (예를들면 폐 호흡상피에서의 낭포성 섬유증), 비뇨과 및/또는 부인과 (예를들면 요로감염) 목표부위(들) 치료에 이용될 수 있다.
상기 관점에서 일 구현예에 의하면 내시경 화면을 통하여 체강 (또는 기타 목표부위) 내면에서 균막을 제거하는 방법이 제공된다. 다른 구현예에 의하면 도 11- 14에서 기술된 바와 같이 여러 기능들을 가지는 도구(22)가 선택적으로 제공된다.
도 11은 본 발명의 다른 구현예에 의한 시스템(20) 일부를 형성하는 도관조립체(400)를 도시한 것이다. 일 구현예에서, 도관조립체(400)는 덮개(44) (도 5)와 결합되지 않고 개별적 별개 구성으로 이용될 수 있다. 이를 염두에 두고, 도관조립체(400)는 내관(410) (또는 "내부 캐뉼러") 및 외관(412) (또는 "외부 캐뉼러")을 포함한다.
내관(410)은 길고 중공이며 근위단부 4(20), 원위단부(432) 및 원위단부(432)에 근접한 원위부(424)를 형성한다. 루어 커넥터와 같은 커넥터(428)는 근위단부 (420)에 조립된다. 일 구현예에서 원위부(424)은 고유 벤드(bend)를 형성하고 실질적으로 유연하여 원위부(424)은 외력에 의해 실질적으로 직선 또는 약간 덜 굽힌 형상으로 변형되지만 외력이 제거되면 고유 벤드로 복귀된다 (도 11에서 원위부(424)는 직선형태로 되거나 유지된다.).
외관(412)은 길고 중공이며 근위단부(430), 원위단부(432) 및 원위단부(432)에 근접한 원위부(434)를 형성한다. 일 구현예에서, 원위부(434)는 벤드를 형성하고 실질적으로 내관(410)의 원위부(424)와 비교하여 덜 유연하거나 상대적으로 강성이다.
도 12는 전개상태에 있는 도 11의 도관조립체(400)를 도시한 것이고 이에 대하여 도 11은 수축 상태이다. 특히 내관(410)은 동축으로 외관(412)에 활주 수용되므로 내관(410)의 원위단부(432)는 초기에는 수축상태에서 외관(412) 내부에 수용되며 외관(412)의 원위단부(432)을 빠져나오면서 전개상태가 형성된다. 일 구현예에 서 원위부(424)의 고유 벤드는 원위부(434)의 벤드와 조합되어 원위단부(432)가 외관(412)로부터 전개될수록 내관(410)의 원위단부(432)는 아치형으로 변형된다. 이로 인하여 원위단부(432)는 굴강(sinus cavity)과 같이 상대적으로 치밀영역에 있는 목표부위로 전개될 수 있다. 특히 도관조립체(400)는 상대적으로 길고 조밀한 수축상태를 형성하지만 전개상태에서는 도달되기 어려운 영역 주위로 굽혀질 수 있다.
사용에 있어서, 도관조립체(400)는 기능적 및/또는 물리적으로 흡인도관(132) (도 8)에 대체 사용되며, 여기서 도관조립체(400)는 커넥터(428)를 이용하여 진공원(32) (도 1)으로 연결되어 예를들면 목표부위(316) 가까이에서 흡인된다. 보강부재(192) (도 8)와 유사한 보강부재가 도관조립체(400)와 선택적으로 연결되어 예를들면 내관(410)의 원위단부(432) 근접하여 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 필요하다면 도관조립체(400)는 예를들면 내관(410)의 원위단부(432)에 근접하게 고정된 노즐(212) (도 8)과 유사한 노즐로 세척도관 대신 유사하게 기능할 수 있다. 따라서 도관조립체(400)가 이용되면, 예를들어 시스템(20)의 세척도관 및 흡인도관이 서로 물리적으로 연결되지 않는 즉 도관조립체(400)가 덮개(44) (도 1)의 (물리적 또는 기능적)구성을 대체하여 수용되는 일 구현예에 의하면, 균막제거방법은 목표부위에 근접하게 흡인도관 입구단을 세척도관 노즐과 비-동시적으로 배치한다.
도 13은 본 발명의 다른 구현예에 의한 시스템(20) 일부를 형성하는 도관조립체(500)를 도시한 것이다. 일 구현예에서, 도관조립체(500)는 덮개(44) (도 5)와 결합되지 않고 개별적 구분 구성으로 이용될 수 있다. 도관조립체(500)는 내관(510) (또는 "내부 캐뉼러") 및 외관(512) (또는 "외부 캐뉼러")을 포함한다.
내관(510)은 길고 중공이며 근위단부(520), 원위단부(522), 원위단부(522)에 가까운 원위부(524), 근위단부(520)에 더욱 가까운 근위부(526) 및 원위부, 근위부(524, 526) 사이 중간부(528)을 형성한다. 루어 커넥터와 같은 커넥터(530)가 근위단부(520)에서 내관(510)에 장착된다. 일 구현예에서 각각의 원위부 및 근위부(524,526)는 실질적으로 비유연성이며 중간부(528)는 고유 벤드를 형성하고 실질적으로 유연하여 원위부(524)는 외력이 가해지면 근위부(526)를 향하여 접혀 더욱 굽힘 형상을 가지나, 외력이 제거되면 고유 벤드로 복귀된다.
외관(512)은 길고 중공이며 근위단부(530), 원위단부(532) 및 원위단부(532)에 가까운 보유구(534)를 형성한다. 일 구현예에서, 보유구(534)는 내관(510)의 원위부(524)를 수용할 수 있는 크기로 형성된다.
도 14는 전개상태에 있는 도 13의 도관조립체(500)가 도시되고 도 13은 접힘 상태에 있다. 특히 내관(510)이 동축적이고 외관 512에 활주하여 수용될 때 접힘 상태를 형성하여 내관(510)의 원위단부(522)는 근위부(526)를 향하여 뒤로 접히고 원위단부(522)는 보유구(534)에 수용된다. 이후 내관(510)이 외관(512) 내에서 원위적으로 활주되어 보유구(534)에서 원위단부(522)는 방출되어 중간부(528)은 고유 벤드로 다시 전이되어 도관조립체(500)는 전개상태를 형성한다. 동작에 있어서, 접힘 상태에 있는 도관조립체(500)를 삽입하면 도관조립체(500)는 굴강과 같이 상대적으로 치밀 영역에 있는 목표부위로 전개되도록 한다. 특히 도관조립체(500)는 상 대적으로 조밀한 접힘 상태를 형성하지만 전개상태에서 굴강과 같이 도달되기 어려운 영역 주위로 휘거나 굽혀질 수 있다.
사용에 있어서, 도관조립체(500)는 선택적으로 기능적으로 및/또는 물리적으로 흡인도관(132) (도 8)에 대체 사용되며, 여기서 도관조립체(500)는 커넥터(530)을 이용하여 진공원(32) (도 1)로 연결되어 예를들면 목표부위(316) 가까이에서 흡인된다. 보강부재(192) (도 8)와 유사한 보강부재가 도관조립체(500)과 선택적으로 연결되어 예를들면 내관(510)의 원위단부(522) 근접하여 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 필요하다면 도관조립체(500)는 예를들면 내관(510)의 원위단부(522)에 근접하게 고정된 노즐(212) (도 8)과 유사한 노즐로 세척도관으로 대신 유사하게 기능할 수 있다. 따라서 도관조립체(500)이 이용되면, 균막제거방법은 목표부위에 근접하게 흡인도관 입구단을 세척도관 노즐과 비-동시적으로 배치하며, 여기에 세척도관 및 흡인도관은 서로 물리적으로 연결되지 않는다. 즉, 예를들면 흡인 또는 세척용으로 도관조립체(500)이 사용되고 덮개(44) (도 1)와 분리되면, 일 구현예에 의하면 도관조립체(500)는 덮개(44)와 시간을 달리하여 목표부위(316)에 배치된다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은 만성 코굴염과 같은 여러 질환을 치료하는데 이용된 종래 기술 및 장치에 비하여 현저한 개선을 제공한다. 초점이 맞추어지고, 가압된 유체를 이용한 균막제거에 의해 최소 침습적으로 더욱 완전한 치료를 환자에게 제공할 수 있다. 또한, 굴 및 기타 응용부위에서, 배출경로가 회복되며 치료부위가 환기되고 (따라서 균막 재-생장 기회가 최소화), 기타 기능성 내시경 코곁 굴 수술이 제공될 수 있다 (국소적 치료제 인가, 세척 등).
본 발명은 바람직한 예를 참조하여 기술되었으나, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고도 형태 및 상세 구성을 변경할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 예를들면, 본원에서 기재된 도관조립체는 균막제거시스템용의 선택적 구성이며 수술도구로부터 하나 이상의 구성들이 분리될 때 따라서 생략될 수 있다.

Claims (20)

  1. 유체원(fluid source)과 연통되는 세척도관(irrigation duct);
    상기 세척도관과 연통되며, 목표부위에 직접 유체를 분사하도록 배치되는 노즐;
    진공원(vacuum source)과 연통되며, 노즐에서 분사된 유체를 흡인하기 위하여 원위입구(distal inlet)에서 마감되는(terminate) 흡인도관(aspiration duct);
    목표부위 영상화를 용이하게 하도록 되어있는 작업단(working end)을 형성하는 긴 삽입관을 가지는 내시경; 및
    영상화가 이루어지는 동안 삽입관의 최소한 일부 상에 장벽을 제공하는 착탈식 내시경 덮개를 포함하고, 여기에서 상기 세척도관 및 상기 흡인도관 중 하나 이상이 내시경 덮개와 연결되는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내시경 삽입관은 실질적으로 강성의 근위부 및 선택적으로 굽혀지는 원위부를 형성하고, 내시경은 작업단을 원하는 방향으로 겨냥하기 위하여 원위부를 굽히도록 작동하는 제어조립체(control assembly)를 포함하는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노즐은 삽입관 작업단에 대하여 고정됨으로써 삽입관의 선택적 굽힘에 따라 노즐을 선택적으로 겨냥할 수 있는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 흡인도관 원위단부는 삽입관의 작업단에 대하여 고정됨으로써 흡인도관은 삽입관의 선택적 굽힘에 따라 선택적으로 겨냥할 수 있는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡인도관은 흡인도관 원위단부가 찌그러지는 것을 보강하기 위하여 입구 가까이에 보강부재를 포함하는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 흡인도관은 실질적으로 유연성이며 보강부재는 굽혀지는 스프링인, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 세척도관은 유체원에서 세척도관으로 가압유체 흐름을 전달하는 튜브세트를 통하여 가압유체와 연통하며, 튜브세트는 유체원에서 세척도관으로 전달되는 가압유체 흐름에 약물을 도입하기 위한 보조입구를 포함하는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 흡인도관은 원위단부 및 상기 원위단부에 인접한 벤드를 형성하는 외관(outer tube); 및
    외관 내부에 활주 가능하게 수용되며 외관의 원위단부로부터 내관(inner tube)이 연장될 때 외관의 원위단부로부터 만곡 형태로 연장되는 유연성 내관(flexible inner tube)으로 형성되는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 흡인도관은 원위단부 및 근위단부를 형성하고, 내부강(inner lumen) 및 원위단부에 근접한 보유구(retainer)를 형성하는 몸체를 포함하는 외관; 및
    제1 부분(a first portion) 및 제2 부분(a second portion)을 형성하고 이들 사이에 고유-만곡(naturally-curved)의 유연 섹션(flexible section)을 가지는 내관을 포함하며,
    상기 내관은 원래는 제1 부분 및 제2 부분 사이의 제1 거리(first distance)로 특정되는 전개상태(deployed state)를 형성하고, 제1 부분 및 제2 부분 사이의 더 짧은 상대적인 제2거리로 특징지워지는 접힘 상태(collapsed state)로 탄성적으로 접을 수 있고,
    상기 내관의 제1 부분은 외관의 내부강(inner lumen)에 활주 가능하게 수용되고, 제2 부분은 외관의 보유구(retainer)에 수용되어 내관이 접힘 상태를 유지하는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거시스템.
  10. 내시경 삽입관을 수용하며 관찰창(viewing window)을 유지하는(maintaining) 원위단부를 형성하는 긴 유연성의 외부슬리브; 및
    노즐을 유지하는 원위단부를 가지는 긴 관으로 형성되며, 노즐은 관찰창에 인접 고정되고, 목표부위의 하부조직에 실질적 손상을 가하지 않고 세균성 균막을 기계적으로 제거하기 위하여 가압유체흐름이 관찰창으로부터 멀어지고 세균성 균막을 직접 향하게 배향되는 세척도관을 포함하는, 환자 목표부위의 세균성 균막제거용 내시경 덮개.
  11. 작업단을 형성하는 삽입관을 가지는 내시경, 노즐에 연결되는 세척도관, 입구를 가지는 흡인도관 및 삽입관을 덮기위한 착탈식 내시경 덮개를 포함하고, 세척도관 및 흡인도관 중 하나 이상은 착탈식 내시경 덮개의 일부인 목표부위 세균성 균막제거시스템을 제공하는 단계;
    내시경 작업단, 흡인도관 입구 및 노즐 각각을 세균성 균막층을 포함하는 목표부위 가까이에 배치하는 단계;
    내시경 작업단으로 목표부위를 영상화하는 단계;
    세척도관을 거쳐 노즐을 통하여 목표부위를 향하여 유체흐름을 분사함으로써 세균성 균막층의 상당부분을 기계적으로 제거하는 단계; 및
    제거된 세균성 균막 및 분사된 유체를 흡인도관 입구단으로 수집하는 단계를 포함하는, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 세균성 균막은 부착력(adhesion force)이 있으며, 상기 유체는 화학적으로 부착력을 감소시키기 위하여 적용되는, 환자 목표부위 세균 성 균막제거방법.
  13. 제11항에 있어서, 실질적으로 모든 세균성 균막층이 분사된 유체에 의해서 제거되는, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 방법이 세척도관을 통하여 목표부위에 약물을 적용하는 단계를 포함하며, 상기 약물은 세균성 균막의 재-생장을 방해하는 것인, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 방법이 세척도관을 통하여 목표부위에 약물을 전달하는 단계를 포함하며, 상기 약물은 계면활성제, 겔, 항균제, 스테로이드, 성장호르몬 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 방법이 유체흐름은 노즐을 통하여 약 2 ml/s 내지 약 12 ml/s 유속으로 분사되는, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 방법이 목표부위는 굴강(sinus cavity) 내부인, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 방법이 목표부위는 섬모상피층을 포함하는, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 흡인도관 입구단은 구조체 가까이에 세척도관 노즐의 배치에 대하여 구조체에 가까이 비-동시적으로 배치되는, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 방법은 만성 코굴염을 치료하는 것인, 환자 목표부위 세균성 균막제거방법.
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