KR20100003360A

KR20100003360A - 모낭 유닛 발췌 장치 및 결합 조직을 단절하기 위한 그 사용 방법

Info

Publication number: KR20100003360A
Application number: KR1020097024303A
Authority: KR
Inventors: 주니어. 클리포드 에이. 우스트맨; 미구엘 지. 카날레스
Original assignee: 레스토레이션 로보틱스, 인코포레이티드
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2010-01-08
Also published as: KR101107440B1; US8512356B2; BRPI0814191A2; WO2009002677A1; US20130304090A1; US20090005765A1; US8690895B2; EP2157923A1

Abstract

모발 모낭 유닛을 발췌하기 위한 장치 및 방법이 제공되는데, 이는 발체 과정 동안 잔류 결합 조직 가닥을 절단하는 것을 포함하고, 발췌된 모낭 유닛이 손상없이 발췌 툴 내에 유지된다. 본 발명의 장치 및 방법은 부분적으로 자동화된 또는 실질적으로 자동화된, 모발 모낭 유닛을 발췌 및 이식하기 위한 시스템 및 방법에 유용하다. 모낭 유닛 발췌 툴은 서로에 대해 이동가능한 발췌 캐눌러와 파지 장치를 포함한다.

모발, 모낭, 발췌, 이식, 파지, 자동화, 로봇, 아암, 조직 가닥, 절단, 절개

Description

모낭 유닛 발췌 장치 및 결합 조직을 단절하기 위한 그 사용 방법{FOLLICULAR UNIT HARVESTING TOOLS INCLUDING DEVICES AND THEIR USE FOR SEVERING CONNECTIVE TISSUE}

본 발명은 모발 소낭(hair follicles)과 모낭 유닛(follicular units)의 발췌(harvesting) 및/또는 이식(transplantation)에 이용되는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 발췌를 진행하는 동안 결합 조직(connective tissue)으로부터 모낭 유닛을 유효하게 단절(severing)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

모발 이식 처리(procedure)가 알려져 있으며, 통상적으로 모발 이식 처리는 환자 두피(scalp)의 측면 및 후면 가장자리 영역(도너 영역(donor areas))으로부터 도너 모발 이식조직(hair graft)을 발췌하고, 발췌된 이식조직을 탈모 영역(bald area)(수용 영역(recipient area))에 이식하는 것을 포함한다.

최근 도너 이식조직(donor graft)은, 두피의 표면 상에 무작위로 분포되어 있으며 1-3개(보다 일반적으로는 4-5개 보다 작음)의 근접하여 이격된 모발 소낭(hair follicles)의 집합체(aggregates)로 존재하는 하나의 "모낭 유닛(단위)"이 지만, 실질적으로 발췌되는 모발 이식조직은 비교적 큰 편(3-5mm)이다. 공지된 기술에서는, 지방 피하 조직(fatty subcutaneous tissue)을 잘라내기 위해 외과용 메스(scalpel)를 사용해 두피의 도너 영역으로부터 선(띠)모양으로 절개(dissection)하여 떼어 낸다. 이 스트립(선모양으로 잘려진 부분)은 현미경을 사용해 모낭 유닛 요소로 절개되고, 이어서 바늘(needle)에 의해 형성된 각각의 바늘 구멍(puncture holes) 내의 수용 영역에 이식된다. 모낭 유닛 이식조직을 잡아 바늘 구멍 위치에 배치하기 위해 외과용 집게(또는 포셉(forceps))가 사용될 수 있지만, 다른 기구나 방법이 사용될 수도 있다.

"Androgentic Alopecia"(Springer 1996)에서, M.Inaba&Y.Inaba는 절개날(cutting edge)과 직경 1mm의(이는 통상의 모낭 유닛의 해부학적 임계 직경과 대략 동일함) 내측 루멘(interior lumen)을 가진 중공 펀치 바늘(hollow punch needle)을 위치시켜 하나의 모낭 유닛을 발췌하는 방법에 대해 개시하고 있다. 바늘 펀치는 추출할 모낭 유닛의 축선(axis)과 축방향으로 정렬되고, 선택된 모낭 유닛의 범위(circumference)를 중심으로 두피를 잘라내기 위해 두피를 향해 전진된다. 이후, 모낭 유닛은 포셉 등을 이용해 떼어지고, 이어서 전용으로 고안된 유착 바늘(insertion needle)을 사용해 수용 위치에 이식된다.

미국특허공보 제6,585,746호(Gildenberg)는 모발 이식을 위한 로봇 시스템을 개시하고 있으며, 이 시스템은 로봇 아암과 로봇 아암에 연결된 모발 소낭 도입기(introducer)를 포함한다. 본 발명의 양수자인 캘리포니아 마운틴 뷰의 Restoration Robotics,Inc사에 양도된 미국특허공개 제2007/0078466호와 제 2007/0078475호 역시 모발 모낭 유닛을 이식하기 위한 자동화된(로봇식) 시스템에 대해 개시하고 있으며, 이는 로봇 아암에서 수행되는 멀티-파트 툴 조립체를 포함한다. 툴 조립체는 로봇 암과는 별개로 제어되며, 신체 표면의 도너 영역으로부터 발췌될 선택적인 모낭 유닛과 길이방향 축(longitudinal axis)에서 자동으로 정렬(이미지-유도(image-guidance) 하에서)되는 내측 "발췌" 캐눌러(haversting cannula)를 포함하는데, 이어서 이 캐눌러는 신체 표면을 향해 전진하고, 발췌 캐눌러의 개방된 조직 코어링 원단부(tissue coring distal end)가 모낭 유닛을 실질적으로 인캡슐링(encapsulate)하기에 충분한 깊이까지 선택된 모낭 유닛의 주변의 신체 표면을 관통한다. 이어서 발췌 캐눌러는 그 내측 루멘 내에 잡혀 유지된 모낭 유닛과 함께 신체 표면으로부터 빼내진다. 외측 "이식" 캐눌러(implanting cannula)는 발췌 캐눌러와 동축으로 이동가능하게 배치되는데, 이식 캐눌러의 조직 피어싱(piercing) 원단부는 신체 표면의 수용 영역을 펀칭하여 이식용 캐비티(implantation cavity)를 형성하는데 이용되어, 모낭 유닛은 발췌 캐눌러로부터 이식용 캐비티로 옮겨진다.

모발 발췌 및 이식을 위한 기공지의 일부 수동식 장치 및 반자동 장치는 신체 표면으로부터 모발 모낭을 추울하는데 조력하기 위해 진공원(vacuum sorce)을 사용한다. 그러나 발췌 과정 동안 진공원은 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 완전히 추출하는데 충분한 파지력(grasping force)을 지속적으로 제공할 수 없는 것으로 판정되었다. 예를 들면, 조직 가닥(tissue strands)은 모낭 유닛이 두피로부터 추출될 때 모낭 유닛을 두피에 붙잡아두곤 하며, 심지어 진공원의 힘에 대항하여 모 낭 유닛을 발췌 캐눌러의 밖으로 잡아 당길수도 있다. 또한, 조직 가닥을 잡아 당기는 힘은 모낭 유닛이 두피로부터 추출된다 하더라도 모낭 유닛을 손상시킬 수도 있다.

본 발명은 모발 모낭 유닛을 발췌하기 위한 장치 및 방법을 제공하며, 발췌 과정 동안 어떠한 잔여 결합 조직 가닥이라도 깨끗하게 절개하여 발췌된 모낭 유닛이 실질적으로 손상됨이 없이 발췌 캐눌러 내에 유지되도록 한다. 보다 구체적으로, 본 명세서에서는, 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 추출할 때 발췌된 모낭 유닛을 파지하기 위해 하나 이상의 파지 장치를 이용하는 모낭 유닛 발췌 장치의 각종 실시예에 대해 개시한다. 각종 실시예에서, 파지 장치는 발췌 캐눌러의 원단부를 지나 연장되고, 발췌 캐눌러가 피부 표면으로부터 발췌된 모낭 유닛을 포함한체로 빠져나갈 때 발췌된 모낭 유닛에 부착된 잔류 결합 조직을 파지(일부 실시예에서는 절단하거나, 절단되도록 하거나, 파지하고 절단함)한다. 각종 실시예에서, 파지 장치는 한쌍의 대면하는 아암을 포함할 수도 있으며, 각각의 아암은 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 서로 접촉되게(또는 매우 밀착하도록) 이동하는 팁을 가진다. 일부 실시예는 당김력에 의해 조직의 가닥을 파지하거나 절단할 수 있는 반면, 다른 실시예는 가닥을 절단하는 절단팁을 가질 수도 있다.

일실시예에서, 모낭 유닛 발췌 툴은 모낭 유닛을 발췌하도록 크기결정된(sized) 내측 루멘(lumen)과, 상기 루멘과 연통된(communication) 개방형 조직-코어링 원단부(open, tissue-coring distal end)을 구비한 발췌 캐눌러를 포함한다. 모낭 발췌 툴은 한쌍의 대면하는 아암을 구비한 파지 장치(grasping device) - 각각의 아암은 각자의 팁부까지 연장되어 있고, 발췌 캐눌러 및 파지 장치 중 하나 또는 이들 모두는 서로에 대해 이동가능하고, 파지 장치는 그 아암 팁부가 벌어져 있는 개방 위치와, 모낭 유닛을 신체 표면으로부터 발췌될 때 모낭 유닛을 신체 표면에 연결하는 결합 조직 가닥(connective tissue strand)을 파지 및/또는 절단하도록 그 아암 팁부가 발췌 캐눌러의 원단부를 지나 서로 밀착해 위치되는 폐쇄 위치를 가짐 - 를 더 포함한다. 구동 시스템은 파지 장치에 동작가능하게 결합되고, 파지 장치 아암을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로, 및 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 제어되고 동기화된 이동을 제공하도록 구성된다. 대안적으로 구동 시스템은 파지 장치에 동작가능하게 결합되고, 파지 장치 아암의 횡방향(lateral) 및 종방향(longitudinal) 이동을 제공하도록 구성되며, 파지 장치 아암의 횡방향 이동은 파지 장치 아암의 종방향 이동과는 별개로 제어된다.

보다 구체적으로, 다양한 실시예에서, 파지 장치 아암 팁은 각각의 대면하는 조직 맞물림 면(opposing tissue engaging surface)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 각각의 조직 맞물림 면은 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 정합되는 톱니면으로 이루어진다. 다른 실시예에서, 각각의 조직 맞물림 면은 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙-구멍(center-hole)을 형성하고, 중앙-구멍은 발췌 캐눌러의 루멘으로부터 연장된 모낭 유닛의 일부분을 수용하도록 크기가 결정된다.

일부 실시예에서, 파지 장치 아암 팁부의 하나 또는 모두는 조직 절단면을 포함한다. 비제한적인 실시예에서, 각각의 파지 장치 아암 팁부는 경사져 있고(beveled), 파지 장치가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 때 팁부가 겹쳐져서(overlap) 결합 조직 가닥이 절단된다. 비제한적인 다른 실시예에서, 파지 장치 아암 팁부는, 파지 장치가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 때 결합 조직 가닥을 가위와 같은 동작으로 겹쳐져서 절단하도록 구성된다. 비제한적인 다른 실시예에서, 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 조직 절단면을 포함하고, 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 무딘면(dull surface)을 포함하여 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 조직 가닥을 절단한다.

일부 실시예에서, 파지 장치 아암 팁부 중 적어도 하나는 결합 조직 가닥을 절단하도록 에너지 전달 요소를 포함한다. 비제한적인 실시예에서, 에너지 전달 요소는 RF 신호, 기계적 파동, 또는 옵티컬 에너지를 결합 조직 가닥을 통해 전달하여 절단하기 위한 전극, 초음파 변환기 및 레이저일 수도 있다. 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 제1 전극을 포함하고, 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 제2 전극을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극은 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 결합 조직 가닥을 경유해 RF(radio frequency) 에너지를 완성한다.

각종 실시예에서, 파지 장치 아암 중 하나에 유체관이 결합되며, 유체관은 상기 발췌 캐눌러의 개방형 원단부의 근방에 유체(일례로 식염수)를 운반하도록 위치결정된 출구를 구비한다. 일부 실시예에서, 각각의 유체관은 아암 모두에 결합되고, 유체관 모두 발췌 캐눌러의 개방형 원단부 근방에 유체(식염수)를 이송하기 위한 개구가 형성되어 있다. 유체의 존재는 몇몇의 이점을 제공하는데, 유체는 신체 표면의 발췌된 모낭 유닛의 영역 주변의 과다한 조직 및 혈액을 씻어 내주고, 모낭 유닛에 수분(moisture)을 제공해주며, 발췌 캐눌러 내의 모낭 유닛의 경로를 매끄롭게 해주며, 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원에 의해 모낭 유닛에 가해지는 당김력이 향상되도록 발췌된 모낭 유닛을 감싸는 발췌 캐눌러의 원단부의 실링(seal)에 기여한다.

일부 실시예에서, 파지 장치 아암 팁부의 각각의 조직 맞물림 면에는 대응하는 그루브가 형성되어 있고, 그루브는 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 발췌 캐눌러의 원단부를 수용하는 공동을 형성한다. 이런 실시예에서, 각각의 파지 장치 아암 팁부의 외측은 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 각자의 원단부를 향해 화살표-형상을 형성하도록 테이퍼져 있고, 파지 장치 아암은 발췌 캐눌러에 대해 이동가능하여, 모낭 유닛의 발췌시, 파지 장치 아암 팁부의 각자의 원단부는 발췌 캐눌러의 원단부의 삽입 깊이를 지난 깊이까지 신체 표면으로 삽입될 수 있고, 발췌 캐눌러와 파지 장치 각각이 신체 표면 밖으로 이동될 때 발췌 캐눌러 내에 발췌 모낭 유닛을 유지하도록, 파지 장치 아암 팁부의 각자의 조직 맞물림면이 함께 폐쇄 위치로 이동한다. 유체관이 파지 장치 아암의 한쪽 또는 모든쪽에 각각 결합될 수 있고, 각각의 유체관은 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 공동 내로 유체를 전달하기 위해, 상기 파지 장치 아암 팁부의 각각의 조직 맞물림 면 그루브의 내측벽에 위치된 출구를 포함할 수 있다. 공동은, 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때, 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해, 발췌 캐눌러의 폐쇄된 개방형 원단부를 적어도 부분적으로 실링하도록 크기가 결정된다. 옵션적으로, 또 다른 조직 파지 장치를 더 포함할 수 있고, 제2 조직 파지 장치는 각자의 조직 맞물림 팁부까지 연장된 한쌍의 대면하는 아암을 구비하며, 제2 조직 파지 장치 아암 팁부 중 적어도 하나는 제1 조직 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 결합 조직 가닥을 절단하도록 구성된 에너지 전달 요소(RF 전극, 초음파 변환기, 또는 레이저)를 구비한다. 비제한적인 예인 그런 하나의 실시예에서, 제2 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 제1 전극을 포함하고, 제2 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 제2 전극을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극은 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 결합 조직 가닥을 경유해 RF(radio frequency) 에너지 회로를 완성한다.

일부 실시예에서, 모낭 유닛 발췌 툴은 상기 발췌 캐눌러는 축대 통로를 통해 연장되는 축대 통로(axial passgeway)를 구비한 안내 부재를 더 포함한다. 안내부재는 상기 축대 통로와 연통된 원단측 내측 보어, 및 발췌 캐눌러의 원단부가 상기 안내 부재의 내측 보어에 위치될 때 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해 내측 보어를 적어도 일부분 실링하도록 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 파지 장치와 접촉(mate)하는 원단부 페이싱면을 포함한다. 이 실시예에서, 캐눌러 원단부가 내측 보어로부터 안내 부재의 축대 통로로 철회되면 캐눌러 원단부로부터 외측으로(outwardly) 연장된 조직이 내측으로(inwardly) 배치되도록, 안내 부재의 축대 통로는 발췌 캐눌러의 외경을 충분히 감싸는 내경을 가진다. 동일 또는 상이한 실시예에서, 안내 부재의 원단부 페이싱면은 안내 부재에 처음 접촉되는 동안 파지 장치가 폐쇄된 위치로부터 개방된 위치로 이동될 때 발췌 캐눌러 내에 운반된 모낭 유닛으로부터 연장된 조직을 파지 아암으로부터 제거하도록 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나의 실시예로서, 신체로부터 모낭 유닛을 제거하기 위한 방법은, 모낭 유닛을 감싸 도려내기 위해 신체 표면 내로 발췌 툴의 원단부를 삽입하는 단계, 발췌 툴의 내측 루멘에 적어도 부분적으로 모낭 유닛을 유지한체로 발췌 툴의 원단부를 신체 표면으로부터 철회하는 단계; 및 발췌 툴과 동작적으로 연결된 파지 장치와 발췌 툴 중 하나 또는 모두를 상호 이동시키는 단계 - 파지 장치의 한쌍의 대면하는 아암의 두개의 아암 팁은 발췌 툴의 원단부를 지나 연장하여 상호 밀착되어 모낭 유닛을 신체 표면에 연결하는 결합 조직 가닥의 파지 및/또는 절단에 기여함 - 를 포함한다.

이 실시예의 방법은, 신체 표면에 모낭 유닛을 연결하는 결합 조직 가닥을 절단하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이런 실시예에서, 이 방법은 모낭 유닛으로부터 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 적어도 하나의 파지 장치에 동작가능하게 결합된 에너지 전달 요소를 통해 결합 조직 가닥에 에너지를 인가하는 단계를 포함한다. 비제한적인 실시예로서, 파지 장치 아암 중 하나는 제1 전극을 포함하는 하나의 조직 맞물림 팁과, 제2 전극을 포함하는 다른 조직 맞물림 팁을 구비할 수도 있고, 여기서 결합 조직 가닥은 각각의 전극을 경유해서 가닥을 통해 RF에너지를 인가하는 것에 의해 절단된다.

일실시예에서, 파지 장치는 제1 조직 파지 장치를 포함하고, 방법은 제1 조직 파지 장치에 의해 모낭 유닛과 결합 조직 가닥을 파지하는 단계, 및 제2 조직 파지 장치의 적어도 하나의 아암에 동작가능하게 연결된 에너지 전달 요소를 통해 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 에너지를 전달하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 파지 장치의 아암은 공동을 형성하기 위해 대응하는 그루브를 가지며, 이 방법은 발췌 툴의 원단부가 공동내에 수용되도록 발췌 툴 및/또는 파지 툴을 서로에 대해 이동시키는 단계를 포함한다. 바람직하게, 공동은 발췌 툴 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해 공동 내에 발췌 툴의 닫혀진 개방 원단부를 적어도 부분적으로 실링하도록 치수화된다. 이런 실시예에서, 이 방법은 파지 장치를 발췌 툴, 예를 들면 발췌 캐눌러에 대해 파지 장치의 각각의 아암 팁을 발췌 툴의 원단부의 삽입 깊이를 지난 깊이까지 삽입하도록 이동하는 단계와, 발췌 툴이 신체 표면으로부터 철회됨에 따라 발췌된 모낭 유닛을 발췌 툴 내에 유지하기 위해 파지 장치의 조직 맞물림면을 폐쇄하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 일실시예에서, 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 발췌하기 위한 방법은, 개방된, 발췌 캐눌러의 조직-코어링 원단부를 발췌할 모낭 유닛에 접근시키는 단계; 신체 표면으로 발췌 캐늘러 원단부를 삽입하고, 모낭 유닛을 감싸 코어링하는 단계; 발췌 캐눌러의 내측 루멘 내에 모낭 유닛을 적어도 일부분 유지한체로 신체 표면으로부터 발췌 캐눌러를 철회하는 단계; (i)캐눌러의 개방된 원단부의 외측으로 연장된 모낭 유닛의 일부 및/또는 (ii)신체 표면에 연결된 조직 가닥을 파지하기 위해, 발췌 캐눌러에 동작가능하게 연결된 파지 장치의 대면하는 조직 맞물림 면을 폐쇄하는 단계; 및 파지 수단을 신체 표면으로부터 철회하는 것에 의해 결합 조직 가닥을 절단하는 단계를 포함한다.

개시된 모낭 유닛 발췌 방법의 다양한 실시예의 방법은 파지 장치에 결합된 유체관을 통한 이송 유체(식염수)를 포함할 수도 있으며, 출구를 구비한 유체관은 발췌 툴의 원단부 근방에 유체를 전달하기 위해 위치된다. 유체는 신체 표면의 발췌된 모낭 유닛의 영역 주변의 과다한 조직 및 혈액을 씻어 내주고, 모낭 유닛에 수분(moisture)을 제공해주며, 발췌 캐눌러 내의 모낭 유닛의 경로를 매끄롭게 해주며, 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원에 의해 모낭 유닛에 가해지는 당김력이 향상되도록 발췌된 모낭 유닛을 감싸는 발췌 캐눌러의 원단부의 실링(seal)에 기여한다.

도 1은 로봇 아암에 의해 운반되는 툴 조립체 하우징으로부터 연장된 모낭 유닛 발췌 캐눌러를 위치결정하고 방향결정하는데 이용되고 인간의 모발 모낭 유닛을 발췌하는데 이용되는 로봇 아암 시스템의 사시도.

도 2a 내지 도 2c는 파지 장치의 하나의 실시예를 포함하는 모낭 유닛 발췌 툴의 대표적인 실시예의 사시도.

도 3은 도 2a 내지 도 2c에 도시한 파지 장치와 발췌 캐눌러 각각을 구동하는데 이용되는 제1 공압 구동 시스템의 분해 사시도.

도 4는 파지 장치의 제1 실시예를 포함하는, 도 2a 내지 도 2c에 도시한 발췌 툴의 원단부의 확대 사시도.

도 5a 내지 도 5g는 도 2a 내지 도 2c에 도시한 발췌 툴에 이용하기 위한 파지 장치의 대안적인 실시예에 대한 각각의 사시도.

도 6은 모낭 유닛 발췌 툴에 이용될 수 있는(또는 그 일부로서 병합될 수 있는) 모낭 유닛 가이드의 사시도.

도 7a 내지 도 7b는 도 6에 도시한 모낭 유닛 가이드를 따른 파지 장치를 포함한 모낭 유닛 발췌 툴의 변형예를 나타낸 사시도.

도 8a 내지 도 8c는 파지 장치를 포함하는, 모낭 유닛 발췌 툴의 다른 대표적인 실시예에 대한 사시도.

도 9는 제1 파지 장치가 발췌된 모낭 유닛을 유지하는 동안 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 에너지 전달 요소를 채용한 추가적인 파지 장치를 더 구비한, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 모낭 유닛 발췌 툴의 변형예의 사시도.

도 10은 본 발명의 모낭 유닛 발췌 툴에 이용하기 위한 대안적인 조직 파지 장치의 아암의 내측 사시도.

이하 , 본 발명이 실시될 수 있는 각종 예시적인 실시예를 참조번호가 부여된 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 이와 관련해서, "상부(top)", "하부(bottom)", "원단부(distal)" 및 "근단부(proximal)" 등과 같은 방향성 용어는 설명하는 도면의 방위(orientation)에 관련되어 사용된다. 본 발명의 구성요소 또는 실시예는 여러 상이한 방위로 배치될 수 있기 때문에, 방향성 용어는 본 발명을 예시하고자 위함이며, 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다. 다른 실시예가 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에서 구조적 변경 또는 논리적 변경이 도시된 실시예에 이루어질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 도시된 실시예의 각종 특징은 비록 도시하거나 특별히 설명되지 않더라도 다른 실시예 내에서 사용되거나 내포될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 "발췌 툴(harvesting tool)"이란 용어는 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 제거하거나 발췌할 수 있는 어떠한 툴 또는 작동체(effector)를 언급하기 위해 이용된다. 이런 관점에서, 신체 표면은 몸에 부착될 수 있으며, 또는 신체로부터 제거되는 피부(skin) 또는 신체 조직(tissue)의 플랩(flap)일 수도 있다. 이런 발췌 툴은 각종 상이한 형태와 구성을 가질 수도 있다. 대부분의 실시형태에서, 발췌 툴은 중공 관 샤프트(hollow tubular shaft)를 포함하는데, 이들은 캐눌러, 니들, 또는 펀치 등으로 라벨된다. 본 명세서에 사용된 "결합된(coupled)" 또는 "부착된(attached)" 또는 "장착된(mounted)"이란 용어는 직적접으로 결합, 부착 또는 장착되거나, 또는 하나 이상의 중개(intervening) 구성요소를 통해 간접적으로 결합, 부착 또는 장착된 것을 의미할 수도 있다. 발췌 캐눌러의 원단부는 신체 표면으로 액세스하여 발췌된 모낭 유닛을 코어링(coring)하고 유지(retaining)하도록 각종 상이한 형태와 구성을 가질 수도 있다(예를 들면, 각지거나(beveled), 예리하거나(sharp), 무디거나(dull), 거칠거나(textured), 슬롯된 개구를 갖거나 사이드 윈도우를 가질 수 있음). 제한없는 방식의 실시예에서, 발췌 캐눌러는 한쌍의 동축으로 위치된 캐눌러를 포함할 수도 있는데, 이중 하나는 신체 표면을 최초 절개를 하기 위한 조직 피어싱 원단부 팁을 가지며, 다른 하나는 최초 절개가 이루어진 후 모낭 유닛을 코어링하기 위한 무딘 팁(또는 둘 팁(dull tip))을 가진다. 이런 발췌 툴의 예가 Harris의 미국특허공개 2005/0267506호에 개시되어 있다.

본 발명의 도면 및 실시예의 내용과 그 사용법을 보다 잘 이해하기 위해, 대표적인(자동화된) 모발 이식 시스템이 제한적이 아닌 예시적으로 먼저 설명된다. 본 발명의 각종 실시예는 이 대표적인 자동화된 시스템으로 구현될 수 있지만, 자동, 반자동, 수동 동작 시스템 및 장치와 같은 다른 타입의 각종 모낭 유닛 발췌 시스템 및 장치로 구현될 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 예시적인 이미지-유도식 로봇 시스템(25)을 도시한 도면이며, 참조문헌으로서 전술한 미국특허공개 2007/0078466호 및 2007/0078475호에 보다 상세하게 설명되어 있다. 이 로봇 시스템(25)은 로봇 아암(27)을 포함하며, 로봇 아암은 로봇 아암(27)의 원단부 툴 플레이트(20)에 부착된 모낭 유닛 발췌 툴 조립체(30)를 포함한다. 발췌 툴 조립체(30)는 관상체(tubular body)(24)로부터 연장되는 발췌용 니들(또는 "캐눌러")(36)를 포함하며, 관상체는 툴 플레이트(20)에 부착된 툴 하우징(22)으로부터 연장된다. 발췌용 캐눌러(36)는 딱딱한 금속 또는 플라스틱으로 제조되어 축방향으로 강성을 가지며, 조직을 관통하기 위해 박벽(thin-walled)을 가진다. 캐눌러(36)는 각각의 모낭 유닛을 코어링하고 신체 표면(통상적으로는 두피이지만 꼭 두피일 필요는 없음)으로부터 이들을 추출하는 것에 의해 단일 모발 모낭 유닛을 발췌하도록 대략적으로 크기조정된(sized) 내측 루멘(interior lumen)과 연통(communication)되어 있는 개방된 조직-코어링(예를 들면 거칠거나 톱니진) 원단부 팁(37)을 가진다. 비제한적인 실시예로서, 발췌 캐눌러의 실시예는 직경이 대략 0.3mm에서 2.0mm의 범위에 있는 내측 루멘을 가질수도 있다. 일실시예에서, 발췌 캐눌러 루멘은 직경이 대략 1mm이다. 특히, 상이한 크기를 가진 발췌 캐눌러(36)는 다수의 소낭 모낭 유닛을 발췌하기 보다는 단일의 소낭 모낭 유닛을 발췌하기 위해 사용될 수 있다. 어느 경우에도, 발췌 캐눌러 루멘의 내측 벽면은 모낭 유닛이 코어링된 후 신체로부터 추출되는 동안 각각의 모낭 유닛을 마찰하여 파지하도록 결처리(textured)될 수도 있다.

로봇 아암(27)은 안정된 플랫폼(platform) 위에 장착(mount)되는 베이스(base)를 가진다. 환자(38)는 로봇 아암(27)에 대응하여 위치하여, 대상의 신체(이 경우, 환자 후두부 두피가 도너 영역임)(32)는 발췌 캐눌러(36)의 원단부 팁(37)의 직하방에 위치된다. 전술한 미국특허공개 제 2007/0078466호 및 제 2007/0078475호에 설명된 것과 같이, 로봇 시스템(25)은 툴 하우징(22)에 장착된 하나 이상의 카메라(28)(도1에는 2개가 표시됨)를 포함한다. 로봇 시스템(25)과 연관된 프로세서(미도시)는 하나 이상의 카메라(28)로부터 취득된 이미지를 수신하고 처리한다. 프로세서 및/또는 프로세서와 연관하여 동작하는 컨트롤러(미도시)는 하나 이상의 카메라(28)에 의해 취득되고 프로세서에 의해 처리된 이미지에 기반하여, 자유롭게 6°내에서 로봇 아암을 정밀하게 움직이도록 구성된다. 이런 방식으로, 로봇 아암(27)은 신체 표면(도 1에 도시된 환자(38)의 두피(32) 상의 도너 영역)으로부터 추출하기 위한 대상인 모낭 유닛에 대한 하나 이상의 카메라(28)에 의해 취득된 이미지 데이터로부터 적어도 부분적으로 유도된 제어 신호에 기반해서 발췌 캐눌러(36)를 원하는 영역과 원하는 방위로, 자동으로 그리고 정밀하게 위치시킨다. 환자(38)에 대한 발췌 캐눌러(36)의 움직임은 다수의 상이한 기계적, 전자-기계적, 공압식(pneumatic), 유압식(hydraulic), 자기식, 및 기타 공지된 시스템 및 메커니즘에 의해 제공될 수 있으며, 이들은 툴 하우징(22) 내에 배치되고, 로봇 아암(27)의 제어된 움직임에 더하여(또한, 동기화되어), 발췌 캐눌러(36)의 제어된 움직임에 영향을 주도록 결합된다.

특히, 신체 표면(예를 들면, 두피(32))으로부터 모낭 유닛을 발췌하기 위해, 로봇 아암(27)은 발췌 캐눌러(36)를 발췌될 선택 모낭 유닛의 길이방향축으로 위치시켜 정렬한다. 이어서 발췌 캐눌러(36)는 로봇 아암(27)의 이동 및/또는 툴 하우징(22)에 배치된 개별적인 구동 조립체 - 발췌 캐눌러(36)의 제어된 축 이행(translation)을 독립적으로 제공하고, 바람직하게는 그 길이방향 축을 줌심으로 발췌 캐눌러의 동시적인 회전 움직임(예를 들면, 하우징 내에 서버 모터가 배치됨)에 의해 수행됨 - 에 의해 선택된 모낭 유닛으로 캐눌러(3)의 개방된 원단부(37)와 함께 전진되고, 캐눌러(3)는 대상인 모낭 유닛의 하방에서 둘러싸고 피하 지방층(subcutaneous fatty layer)으로 신체 표면을 관통한다. 발췌 캐눌러(36)는 이어서 로봇 아암(27) 및/또는 툴 하우징(22) 내의 구동 조립체의 동작에 의해 신체 표면으루터 후퇴되어 모낭 유닛이 신체 표면으로부터 추출된다.

대안적인 실시예에서, 발췌 툴 조립체는 핸드-헬드식으로 위치될 수도 있고, 이 경우 신체 표면에 대한 발췌 캐눌러의 이동은 수동, 반자동 또는 완전 자동일 수도 있다는 것은 자명하다. 툴 조립체가 핸드-헬드식이던지 또는 이동식 아암(도 1의 로봇 아암(27)에 부착되던지 간에, 발췌 캐눌러는 고정될 수도 있거나 툴 조립체의 나머지부분에 대해 독립적으로 이동될 수도 있다. 툴 조립체가 로봇 아암에서 유지되는 실시예에서, 신체 표면에 대한 발췌 캐뉼러의 움직임은 신체 표면에 대한 아암의 움직임, 로봇 아암에 대한 발췌 캐눌러의 움직임, 또는 이들의 조합에 의해 수행된다. 유사하게, 신체 표면에 대한 핸드-헬드식 실시예에서, 발췌 캐눌러의 움 직임은 신체 표면에 대한 조작자의 팔 움직임, 툴 조립체에 대한 발췌 캐눌러의 움직임 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수도 있다.

일부 실시예에서, 자동, 반자동 또는 완전 수동인 것과 관계없이, 발췌 캐눌러는 캐눌러가 신체 표면을 관통하는 대로 그 조직-코어링 효과를 증대하기 위해그 길이방향 축을 중심으로 회전될 수도 있다. 일부 또는 모든 실시예에서, 발췌 캐눌러 루멘의 벽은 모낭 유닛의 파지 및 추출에 기여하도록 결처리될 수도 있다. 일부 또는 모든 실시예에서, 진공원은 모낭 유닛의 파지 및 추출에 기여하기 위해 근단부측으로 "잡아 당기는 힘(pulling force)"을 인가하도록 발췌 캐눌러 루멘과 연통되어 선택적으로 배치될 수도 있다. 이들 특징은 모낭 유닛이 발췌된 후에 발췌 캐눌러 내에 모낭 유닛을 유지하는데 도움을 줄 수 있다.

발췌 캐눌러의 특정 구성 및 배열이 본 발명의 구현에 있어서 필수적이지 않다는 것은 자명하다. 예를 들면, 단일 발췌 캐눌러를 대신해서, 발췌 툴(자동, 반자동 또는 수동과는 관련없음)은, 전술했던 미국특허공개 제2005/026506호에 기재된 것과 같이 순차적인 2단계의 발췌 동작에 사용되기 위한, 축방향으로 정렬된 이중의 발체 캐눌러를 채용할 수도 있다. 또한, 툴 조립체는 전술한 미국특허공개 제2007/0078466호 및 2007/0078475호에 개시된 것 처럼, 발췌 캐눌러와 동축으로 정렬된 별개의 이식용 캐눌러를 포함할 수도 있다. 또한, 2008년 3월 14일 출원되고통상적으로 양도된 미국출원번호 제12/049,170호에 개시된 것 같은 "투-파트(two-part)" 발췌 및 이식 캐눌러와 같은 발췌 캐눌러 실시예도 가능하다.

일부의 경우, 모낭 유닛이 발췌 캐눌러 내의 신체 표면(예를 드멸, 후두부 두피의 도너 영역)으로부터 철회될 때, 일부 조직 가닥(strand)은 모낭 유닛을 신체 표면에 속박할 수도 있다. 그 결과, 발췌 캐눌러가 신체로부터 철회되면, 이들 조직 가닥은 발췌 캐눌러의 외측으로 모낭 유닛을 잡아 당기거나, 조직 가닥을 잡아 당기는 힘은 모낭 유닛을 손상시킬 수도 있다. 진공기기 및/또는 결진 내측면을 가진 발췌 캐눌러가 이용된 경우에도, 이 힘은 발췌 캐눌러가 철회될 때, 또는 모낭 유닛이 발췌 캐눌러 루멘 속으로 이동될 때 이들 조직 가닥을 떼어 내기에 충분하지 않을 수도 있다. 본 발명에 따르면, 이런 조직 가닥으로부터 모낭 유닛을 깨끗하게 분리해 내고, 또한 모낭 유닛이 손상되는 일 없이 발췌 캐눌러 내에 유지하기 위해, 모낭 유닛이 발췌될 때 모낭 유닛을 신체 표면에 연결하는 어떤 조직 가닥이라도 절단하도록 파지 장치(grasping device)가 발췌 캐눌러에 포함될 수도 있다. 각종 실시예에서, 파지 장치는 모낭 유닛 베이스에 근접한 파지기(grasper)에 의해 조직가닥(조직가닥들)을 파지(pinching)하거나, 닫혀진 파지기에 의해 발췌된 모낭 유닛이 적소에 메달린 동안 발췌 캐눌러를 철회하는 당김력에 의해 조직 가닥을 파지하고 절단하는 기구이다. 부가적으로 및/또는 대안적으로, 파지 장치는 조직 가닥을 발췌된 모낭 유닛으로부터 절개하기 위해 수동적이거나 능동적인 절개 기구(예를들면 의료용 브레이드, 레이저, 초음파 에너지 장치, 또는 RF 에너지 전도용 전극)를 채용할 수도 있다.

도 2a 내지 도 2c는 이런 파지 장치(52)를 포함하는 모낭 유닛 발췌 시스템(50)의 대표적인 실시예를 도시한 도면이다. 이 시스템(50)은 전술했던 미국특허공개 제2007/0078466호와 제2007/0078475호에 기재되고, 당업자에게 이미 공지된 각종 이들의 변형예를 포함한 발췌 툴 조립체에서 이용되는 구성요소를 포함할 수도 있다. 파지 장치(52)에 더하여, 이 시스템(50)은 통상적으로 발췌 툴 조립체(54), LED 조명 조립체(56) 및 후일의 이식을 위해 발췌된 모낭 유닛을 저장하기 위한 저장 카트리지(58)를 포함한다.

대표적인 실시예에서 파지 장치(52)와 발췌 툴 조립체(54) 각각은 공압으로 구동되지만, 전기 모터, 솔레노이드 등과 같은 다른 구동 장치(actuation devices)가 이용될 수 있다는 것은 자명하다. 따라서, 발췌 툴 조립체(54)는 제1 공압 구동 밸브(61)와 유체 교류하는 제1 에어 실린더(60)에 작동가능하게 결합되고, 파지 장치(52)는 제2 공압 구동 밸브(63)와 유체 교류하는 제2 에어 실린더에 작동가능하게 결합된다. 압축 공기원(64)은 제1 공압 구동 밸브(61)와 제2 공압 구동 밸브(63)와 각각 교류하며, 에어 배출구(air exhaust vent)(66)와도 교류한다. 발췌 툴 조립체(54)는 제1 에어 실린더(60)에 결합된 허브(hub)(70)로부터 연장된 발췌 캐눌러(68)를 포함한다. 파지 수단(52)은 한쌍의 아암(72,74)을 포함하고, 이 암들은 각각의 원단부 팁(73,75)으로부터 제2 에어 실린더(62)에 작동가능하게 결합된 구동 캠(78,80)(도 3 참조)으로 근접하여 연장된다.

도 3을 참조하면, 구동 캠(78,80)은 각각 캠 슬롯(86,88)과 슬라이더 핀 홀(87,89)을 구비한 베이스(82,84)를 포함한다. 각각의 슬라이더 핀 홀(87,89)은 슬라이더(92)에 결합되는 슬라이더 핀(90)을 수용한다. 고정식의 "캠 핀"(94)은 구동 캠(78,80)의 각각의 캠 슬롯(86,88)에 수용된다. 슬라이더(92)는 제2 에어 실린더(62)에 수용된 에어 실린더 로드(96)에 작동가능하게 결합된다.

이 대표적인 캠 시스템은 다음과 같이 동작한다: 에어 실린더 로드(96)는, 제2 에어 실린더(62)를 가압하는 제2 공압 구동 밸브(63)의 동작에 의해 구동되어, 파지 장치 아암(72,74)이 닫혀진 경우 슬라이더(92)는 원단부로 이동되고 아암(72,74)이 개방된 경우 슬라이더(92)는 근단부로 이동된다. 슬라이더(92)와 슬라이더 핀(90)의 이동은 구동 캠(78,80)을 슬라이더(92)를 따라 이동하게 하고, 따라서 파지 장치 아암(72,74)의 각각의 팁부(73,75)를 발췌 동작의 특정 단계에 기반해서 근단부 방향 또는 원단부 방향으로 이동하게 한다. 구동 캠(78,80)이 원단부측으로 또는 근단부측으로 이동됨에 따라, 캠 슬롯(86,88)은 캠 핀(94)에 대응하여 이동된다. 각각의 캠 슬롯(86,88)의 각각의 각진 부분(97,99)이 캠 핀(94)을 따라 이동하면, 캠(78,80)은 슬라이더 핀(90)을 중심으로 회전하고, 따라서 각각의 아암(72,74)과 팁부(73,75)는 캠(78,80)이 원단측으로 이동할 때 클램핑 동작하도록 서로 가까워지고, 캠(78,80)이 근단측으로 이동할 때 해제 동작하도록 서로 멀어진다. 바람직하게, 캠(78,80)은 각각의 파지 아암(72,74)이 발췌 캐눌러(68)의 중심선을 중심으로 대칭으로 이동하게 위치된다. 이 방식으로, 도 3에 도시된 캠 시스 템은 파지 장치 아암(72,74)을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로, 또는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 움직여 제어되고 동기화된 움직임을 제공한다.

파지 장치 아암(72,74)의 제어된 횡방향 및 종방향 이동을 제공하도록 구성된 대안적인 캠 시스템이 채용될 수도 있는데, 여기서 아암의 횡방향 이동은 종방향 이동과는 독립적으로 제어되며, 따라서 파지 장치 아암이 종방향으로 연장된 후 폐쇄될 수 있다. 특히, 에어 실린더 로드(96)는 파지 장치 아암(72,74)을 발췌 니들(68)을 향해 연장시킬 수도 있다. 일단 파지 장치 아암(72,74)이 발췌 니들(68)의 팁부를 향해 완전히 연장되면, 자전거의 핸드-캘리퍼스(hand-caliper)가 블레이크 캘리퍼스를 밀거나 당기는 것과 유사하게, 파지 아암(72,74)을 서로를 향해 밀거나 당기도록 제2 에어 실린더가 채용될 수 있다. 파지 수단 아암(72,74) 사이의 압축 스프링은 제2 에어 실린더가 해제될 때 파지 장치 아암을 떼어 놓을 수 있고, 그에 따라 파지 장치 아암이 종방향으로(길이방향으로) 철회될 수 있다. 횡방향 및 종방향 중 하나의 방향 또는 횡방향 및 종방향 모두의 방향으로 파지 장치 아암의 제어된 움직임을 제공하도록 각종의 기타 적당한 메커니즘이 채용될 수 있으며, 이들 역시 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 유체 이송관(100)이 발췌 장치에 제공될 수도 있으며, 유체 이송관(100)은 파지 장치(52B)(이하 보다 상세히 설명됨)의 아암중 하나(도 5b의 실시예에서 아암 74B)를 따라 연장된다. 유체 이송관(100)은 파지 장치(52B)가 폐쇄(파지) 위치(도 2c 참조)에 있을 때 발췌 캐눌러(68)의 원단부 개구(69) 근방에 위치된 출구(102)를 가진다. 유체 이송관(100)은 새롭게 발췌된 모낭 유닛을 운반하는 발췌 캐눌러가 신체 표면으로부터 철회될 때 식염수(saline) 등과 같은 유체를 발췌 캐눌러(68)와 주변 영역으로 도입하기 위해 사용된다. 유체는 몇가지 이득을 제공하는데, 신체 표면의 발췌된 모낭 유닛의 영역 주변의 과다한 조직 및 혈액을 씻어 내주고, 모낭 유닛에 수분(moisture)을 제공해주며, 발췌 캐눌러 개구로부터 저장 카트리지(58)까지의 모낭 유닛의 경로를 매끄롭게 해주며, 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원에 의해 모낭 유닛에 가해지는 당김력이 되게 발췌된 모낭 유닛 주변의 발췌 캐눌러(68)의 원단부 개구(69)의 실링(seal)에 기여한다.

도 2a는 "발췌 준비(harvest ready)" 위치에서의 발췌 툴 조립체(54)와 파지 장치(52)를 도시한 도면으로, 이 위치에서 파지 장치(52)는 파지 아암 팁부(73,75)가 벌려져 있고 발췌 캐눌러(68)의 원단부를 지나 연장된 개방 위치에 있다. 모낭 유닛을 발췌하기 위해, 이 시스템(50)은 예를 들면, 전술한 시스템(25)와 유사하거나 동일한 방식으로 발췌 캐눌러(68)를 발췌하기 위해 선택된 모낭 유닛에 정렬된다. 이어서, 발췌 캐눌러(68)는 제1 에어 실린더(60)의 구동에 의해 선택된 모낭 유닛 위로 전진되고, 제1 실린더의 전진 방향 이동은 모낭 유닛의 주변의 피부를 찌르기 위해 파지 장치(52)의 각각의 아암 팁부(73,75)를 지나 발췌 캐눌러(68)를 원단부측으로 전진시킨다. 발췌 툴 조립체(54)와 파지 장치(52) 각각의 "발췌 위치" 구성은 도 2b에 도시하였다. 이후, 발췌 캐눌러(68)는 발췌 툴 조립체(54)를 철회시킴으로써 신체 표면으로부터 뽑아진다. 발췌 캐눌러가 신체 표면으로부터 뽑아지면, 진공원 및/또는 결진 내측 루멘 벽을 사용하는 것에 의해 향상될 수도 있는 마찰력에 의해 발췌된 모낭 유닛은 발췌 캐눌러(68) 내에 유지된다.

도 2c에 도시한 바와 같이, 발췌 캐눌러(68)가 신체 표면의 스킨을 빠져나감에 따라, 발췌 캐눌러(68)의 원단부 팁부는 모낭 유닛을 발췌 유닛 캐눌러(68)의 내측에 유지한체로 각각의 파지 아암 팁부(73,75)에 가까이 위치된다. 발췌된 모낭 유닛을 발췌 캐눌러(68)의 내측 루멘으로 당기기 위해 진공이 이용될 수도 있다. 제2 에어 실린더(62)의 구동에 의해 파지 장치(52)의 아암(72,74)의 원단부 팁(73,75)은 발췌 캐눌러(68)가 신체 표면을 빠져나오면 발췌 캐눌러(68)의 끈부 주변을 폐쇄하여 모낭 유닛을 파지하고, 일부 실시예에서는 지금 막 발췌된 모낭 유닛과 신체 표면을 연결하는 조직 가닥(미도시)을 절단할 수도 있다. 발췌 캐눌러(68) 및 파지 장치(52)는 피부로부터 철회되어 연결된 조직 가닥이 절단된다. 이 과정 동안, 유체 이송관(100)은 전술했던 바와 같이 발췌 캐눌러(68)의 원단부 개구와 그 근방에 식염수 또는 기타 액체를 도입한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 파지 장치(52)의 아암(72,74)의 "파지 팁"(73,75)은 그들 사이에 지금 막 발췌된 모낭 유닛이 신체 표면(일례로 두부)에 연결된체로 유지된 어떤 조직 가닥이라도 파지 팁이 폐쇄됨에 따라 단순하게 파지할 수도 있고, 발췌 캐눌러와 파지 장치가 신체 표면으로부터 멀어지는 계속된 철회동작에 의 해 모낭 유닛을 발췌 캐눌러 루멘에 안전하게 유지하면서 조직 가닥을 끊을 수 있다. 본 명세서에 기재된 발명의 컨셉 내에서 파지 장치(52)에 대한 각종 변형 및 대안이 가능하다는 것은 자명하다. 제한되지 않는 실시예에서, 상이한 원단부 아암 팁 구성을 지닌 파지 장치(52)의 대안적인 실시예를 이하에 설명한다. 각종 도시된 실시예의 각각의 파지 장치 아암 팁은 서로를 향해 연장되며, 각각의 대면하는 조직 맞물림면(engaging surface)을 구비한다. 팁은 예를 들면 스테인레스 스틸, 폴리 카보네이트, 테프론^®, 실리콘, 러버과 같은 금속 또는 경질 플라스틱(hard plastic)의 상이한 생체 적합 물질(bio-compatible material)로 이루어질 수 있다.

도 5a를 참조하면, 하나의 대안적인 파지 장치(52A)는 파지 능력을 향상시키기 위해 톱니형상의 파지 아암 팁(73A,75A)으로 구성된다. 도 5b는 다른 대안적인 파지 장치(52B)를 도시한 도면으로, "오버-센터(over-center)" 팁(73B,75B)으로 이루어진 아암(72B,74B)을 가지는데, 이들은 파지 장치(152)가 밀착위치에 있을 때 경사면이 오버랩되도록 경사져 있다. 파지 장치가 닫혀지면, 경사진 팁(73B,75B)은 가위질을 하는 것 처럼 어떤 결합 조직 가닥이라도 절단할 수 있고, 그에 따라서 결합 조직을 물리적으로 더 잡아 당기는 일 없이 모낭 유닛이 손상될 가능성을 최소화 하면서 모낭 유닛을 신체 표면으로부터 떼어낼 수 있다. 도 5c는 각각의 아암(72C,74C)의 팁(73C,75C)이 파지 장치(52C)가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙-구멍(105)을 형성하는 무딘 팁(blunt tipped)을 가진 파지 장치(52C)를 도시한 도면 이다. 중앙-구멍은 모낭 유닛 보다 넓은 부분을 수용하도록 치수되는데, 그에 따라서 발췌 캐눌러(68)의 루멘보다 크게 모낭 유닛 부분을 커팅하는 실수를 방지할 수 있다.

도 5d는 절단-파지 장치(52D)의 실시예를 도시한 도면인데, 여기서 한쪽의 파지 아암 팁(73D)은 예리한 절단용 에지(예를 들면 예리한 외과용 스틸로 형성될 수 있음)와, 다른쪽의 팁(75D)은 예리한 절단용 에지에 대한 뭉퉁한 초핑블록(도마)으로서 평탄한 면을 가진다. 팁(75D)의 무딘 면은 예를 들면 테프론® 또는 기타 폴리머와 같은 연질성의 물질로 이루어져서 파지 아암 팁(73D,75D)이 서로 폐쇄될 때의 절단 동작에 기여한다. 도 5e는 또 다른 파지 장치(52E)를 도시한 도면으로, 이 예에서는 파지 아암(72E,74E) 모두 절단면(예리한 에지)을 가진 팁(73E,75E)을 포함하며, 파지 장치(52E)가 폐쇄되어 절단면 팁이 접촉되면 결합 조직 물질이 이들 사이에서 절단된다.

도 5f는 다른 파지 장치(52F)를 나타내는데, 여기서 한쪽의 아암(74F)의 팁(75F)는 파지 장치(52F)가 닫혀진 상태로 있을 때 결합 조직 가닥을 절단하도록 구성된 에너지 전달 요소(107)를 포함한다. 제한함이 없는 실시예의 방식으로, 에너지 전달 요소(107)는 결합 조직 가닥으로 RF 에너지를 전달하기 위한 전극을 포함할 수도 있고(이 경우 종래에 이미 알려진 바와 같이 회로를 완성하기 위해 환자에게 리턴 전극 부착됨), 또는 대안적으로 결합 조직 가닥으로 음파 에너지를 전달 하기 위한 초음파 변환기를 포함할 수도 있으며, 또는 결합 조직 가닥으로 레이저 에너지를 전달하기 위한 옵티컬 레이저 소스를 포함할 수도 있다. 각각의 예에서, 결합 조직 가닥은 에너지 전달 요소(107)에 의해 방출되는 에너지에 의해 절단될 수 있다. 도 5g는 다른 파지 장치 실시예(52G)를 도시하는데, 여기서 한쪽의 파지 장치 아암 팁(75G)은 제1 전극(109)을 포함하고, 다른쪽 팁(73G)은 제2 전극(111)을 포함하며, 파지 장치(52G)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 및 제2 전극(109,111)은 결합 조직 가닥을 그 사이에 두고 협지하여 RF 에너지를 인가하도록 구성된다. 도 5f와 도 5g에 도시된 파지 장치(52F,52G)에서 각각의 에너지 전달 요소(107,109,111)의 구현 및 동작은 공지의 기술 및 장치를 통해 구현될 수 있다는 것은 자명하며, 본 명세서에서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제한함이 없는 실시예의 방식으로, 에너지 투여량은 1초 동안 대략 3-10watt의 범위를 가진다. 특히, 연속적인 조직 절단 작업 동안 모낭 유닛 그 자체가 손상되거나 파손되지 않도록 하기 위해, 조직-절단 에너지는 발췌된 모낭 유닛의 뿌리 아래의 충분한 위치까지 인가되어야만 한다.

도 6 및 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 일부 실시예에서, 모낭 유닛 발췌 툴(170)은 파지 장치(152)와 함께 발췌된 모낭 유닛(미도시)을 포획하여 유지하기 위해 안내부재(120)를 더 포함한다. 일실시예에서(도 6을 참조), 안내 부재(120)는축대 통로(axial passage)(128)를 형성하는 길죽한 형상(elongate)의 원통형 몸체(122)를 가지며, 통로를 통해 발췌 캐눌러(168)가 연장된다. 안내 부재(122)는 그 원단부측 내에 내측 보어(bore)를 더 형성하며, 보어(121)는 축대 통로(128)와 연통된 개구(125)로 이어진 근단부 테이퍼부(proximal tapered portion(123))을 구비한다. 안내 부재 몸체(122)의 원단측 페이싱 단부(distal facing end)는 이격된 연장부(extensilons)(124,126)를 포함하는데, 연장부는 파지 장치 아암 팁(173,175)과 일치하도록 구성된 평탄한 내측 페이싱면을 가지며, 연장부(124,126) 사이에서 걸쳐있는 각각의 아치형의 끝면(arcuate end surfaces)(131a,131b)과 함께, 폐쇄된 파지 장치 아암 팁(173,175)에 대한 안내 부재(120)의 원단부측으로 이동(distal motion) 제한하여 "정지" 상태를 형성한다.

도 7a를 참조하면, 안내 부재(120)는 모낭 유닛 발췌 장치(170)와 통합되어 도시되었다. 발췌 툴은 각각의 파지 장치(152)와 발췌 툴 조립체(154)를 더 포함할 수 있는데, 이들은 전술한 발췌 툴(50)에서의 각각의 파지 장치(52)와 발췌 툴 조립체(54)와 동일한 방식으로 구성되고 제어될 수도 있다. 간단하게, 발췌 툴 조립체(154)는 허브(170)로부터 연장되는 발췌 캐눌러(168)를 포함하고, 발췌 캐눌러(168)는 파지 장치(152)와 안내 부재(120)에 대해 이동가능하며, 안내부재(120)의 축대 통로(128)와 원단부 내측 보레(121)를 통해 연장된다. 파지 장치(152)는 한쌍의 아암(172,174)을 포함하고, 이들은 각각의 원단부 팁(173,175)로부터 구동 시스템(미도시)측인 근단부측으로 연장되는데, 구동 시스템은 파지 장치의 이동을, 아암 팁(173,175)이 떨어져 있는 개방 위치(도 7a 참조)와, 아암 팁(173,175)이 발췌 캐눌러(168)의 원단부 팁을 지나 서로 근접하여 밀착된 위치인 폐쇄 위치(도 7b 및 도 7c 참조)로 제어한다. 도 7a에 도시된 구성에서, 발췌 툴(170)은, 신체 표면(미도시)으로부터 모낭 유닛을 발췌하기 위해 발췌 캐눌러(168)의 원단부가 안내 부재(120)의 개방된 원단부(127)를 통해 개방된 파지 아암(172,174)를 지나 연장되어 있는 "발췌 준비" 상태로 도시되었다. 유체(예를 들면, 식염수) 이송 포트(158)는 한쪽의 파지 아암(172)의 원단부에 도시된다. 그러나, 유체 이송 포트(158)의 도시된 위치는 일례에 지나지 않으며, 하나 또는 그 이상의 유체 이송 포트가 본 명세서의 다른 실시예의 경우와 같이 파지 장치(152)의 다른 위치에 제공될 수도 있다는 것은 자명하다.

도 7b를 참조하면, 모낭 유닛의 발췌에 뒤이어서, 발췌 캐눌러(168)는 파지 장치(152)에 대해 후퇴되며, 파지 장치는 그 폐쇄 위치로 이동된다. 도시를 위한 목적으로, 일편의 조직(161)이 폐쇄된 파지 아암 팁(173,175) 사이에서 연장되어 도시되었으며, 조직(161)은 발췌된 모낭 유닛의 일부 또는 발췌된 모낭 유닛에 부착된 결합 조직 가닥 또는 이들 모두일 수도 있다. 도시된 조직(161)이 발췌된 모낭 유닛의 일부분인 경우 조직(161)의 손상을 방지하기 위해 파지 아암 팁(173,175) 상의 폐쇄력은 최소로 되어야 한다.

도 7c를 참조하면, 파지 장치(152)가 폐쇄 위치에 유지되는 동안, 안내 부재(120)는, 안내 부재(120)의 원단부측 페이싱 단부(127)가 폐쇄된 파지 장치 아암 팁(173,175)와 정합되어, 결과적으로 발췌 캐눌러(168)의 원단부가 안내 부재(120) 의 내측 보어(121) 내에 위치될 때까지 발췌 캐눌러(168)를 따라 원단부측으로 이동(화살표 180으로 표시됨)된다. 특히, 정합된 안내 부재(120)와 파지 아암 팁(173,175)은 안내 부재(120)를 적어도 부분적으로 실링하므로, 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력(pulling force)이 향상된다. 이어서, 파지 장치(152)는 개방 위치로의 복귀를 시작하고, 아암 팁(173,175)이 벌어지면서 모낭 유닛을 풀어 놓으며, 발췌된 모낭 유닛은 향상된 진공력에 의해 발췌 캐눌러 조립체(154)의 더 안쪽의 내측 영역으로 당겨진다. 발췌 캐눌러(168) 상에서의 안내 부재(120)의 상대적인 움직임은 자동화된 메커니즘 또는 수동 조작에 의해 수행될 수 있다는 것은 자명하다. 예를 들면, 소형의 에어 실린더는 안내 부재(120)를 발췌 캐눌러(168)를 따라 구동할 수 있다.

도 7d를 참조하면, 일반적으로 파지 장치 아암(172,174)이 개방된 이후에, 발췌 캐눌러(168)가 동일한 상대 운동을 수행하기 위해 안내 부재(120)에 대해 철회될 수 있다고 하더라도, 안내 부재(120)는 발췌 캐눌러(168) 상에서 원단부측으로 더욱 전진한다(활살표 190으로 표시). 특히, 안내 부재(120)의 축대 통로(128)는 발췌 캐눌러(168)의 외경을 가두기에 충분한 내경을 가지며, 따라서, 캐눌러 원단부가 내측 보어(121)와 축대 통로(128)로 회수되어, 캐눌러 원단부로부터 바깥으로 연장된 발췌 모낭 유닛과 연결된 어떠한 잔류 조직이라도 개구(125)에서 내측으로 제거된다. 유사하게, 파지 아암 팁(173,175)에 달라붙거나 부착되어진 발췌 모낭 유닛과 연결된 어떠한 조직이라도 각각의 파지 아암 팁이 개방되고 안내 부재(120)의 원단부 아크형 에지(131a,131b) 상에서 측방향으로 이동함에 따라 제거 된다. 안내 부재(120)는 그 "깔대기 형상" 구성으로 인해 보다 많은 양의 유체(일례로 식염수)가 발췌 캐눌러 루멘으로 유입되는 이점이 있다.

도 8a 내지 도 8c는 파지 장치(252)와 발췌 툴 조립체(254)를 포함하는 다른 대표적인 실시예의 사시도이다. 파지 장치(252)와 발췌 툴 조립체(254)는 전술한 발췌 툴(50)의 각각의 파지 장치(52)와 발췌 툴 조립체(54)와 동일한 방식으로 제어되도록 유사하게 구성될 수 있다. 발췌 툴 조립체(254)는 허브(270)로부터 연장된 발췌 캐눌러(268)를 포함하는데, 발췌 캐눌러(268)는 파지 장치(252)에 대해 이동가능하다. 파지 장치(252)는 근단부를 향해, 즉 각각의 원단부 팁(273,275)으로부터 구동 시스템(미도시)을 향해 연장된 두개의 아암(272,274)을 가지며, 구동 시스템은 아암 팁(273,275)이 벌려져 있는 개방 위치(도 8a 참조)로부터 아암 팁(273,275)이 발췌 캐눌러(268)의 원단부를 지나 서로 근접하여 있는 위치인 폐쇄 위치(도 8b 참조)로의 이동을 제어한다.

이 실시예에 따르면, 각각의 파지 수단 아암 팁(273,275)은 대면하는 조직 맞물림면(280)을 포함하고, 조직 맞물림면(280)은 그 근단 부분에 형성된 대응하는 그루브(282)를 가진다. 각각의 조직 맞물림면(280)과 그에 형성된 그루브(282)만이 팁(275) 내에 보여지는데, 이는 도 8a 내지 도 8c의 시야각에 기인한 것으로, 보여지지 않지만 팁(273)에는 팁(275)와 동일한 구성요소인 조직 맞물림면(280)과 그루브(282)가 미러 이미지로 형성되어 있다. 팁(273,275)의 표면(280)의 각각의 그루 브(282)는, 파지 수단(252)이 폐쇄 위치에 있을 때, 각각의 조직 맞물림면(280)이 서로 접해지고(도 8c 참조), 발췌 캐눌러(268)의 원단부분을 수용하기 위한 공동(cavity)이 형성된다. 각각의 그루브(282)는 발췌 캐눌러(268)의 원단부가 공동에 안착되어 개방된 원단부(269)를 적어도 부분적으로 실링하도록 적당한 크기로 치수됨에 따라, 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력이 향상된다. 파지 아암 팁(273,275)의 조직 맞물림면(280)은 각각 원단 톱니부(serrated portion)(281)를 더 포함하여 파지 장치(252)가 폐쇄된 위치(도 8c 참조)에 있을 때 파지력을 향상시킨다.

모낭 유닛 발췌 툴(250)은 파지 장치 아암(272)에 결합된 제1 유체관(200a)과 파지 장치 아암(274)에 결합된 제2 유체관(200b)을 더 포함한다. 제1 및 제2 유체관(200a,200b)은 파지 장치(252)가 폐쇄 위치에 있을 때 그루브(282)에 의해 형성된 공동으로 유체를 이송하기 위해, 각각의 조직 맞물림면(280)의 각각의 조직 맞물림면 그루브(282)의 내측벽에 위치된 각각의 출구(outlets)(미도시)를 구비한다. 파지 장치(252))가 폐쇄 위치에 있는 동안 유체를 공동내로 유입하면 캐눌러(269)의 개방된 원단부를 실링하는데 기여하므로 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진원원의 당김력이 향상된다. 대안적인 실시예에서는 하나 또는 여러개(또는 없음)의 액체관이 채용될 수 있는데, 이 하나 또는 그 이상의 도관은 상이한 구성과 형태를 가질 수 있으며, 이런 유체 도관을 부착하기 위해 상이한 방식을 사용할 수도 있고, 다른 장소에 유체 출구 포트가 위치될 수도 있다.

이 실시예의 일양태에 따르면, 각각의 파지 장치 아암 팁(273,275)의 외측 페이싱 사이드는 파지 장치(252)가 폐쇄 위치에 있을 때 페이싱 사이드의 각각의 원단부가 화살 형상으로 형성되도록 테이퍼져 있다. 도 8b에 도시한 바와 같이, 파지 장치 아암(272,274)은 그들이 개방 위치에 있을 때 발췌 캐눌러(268)의 외측 표면을 따라 이동가능하여, 파지 아암 팁(273,275)의 각각의 원단부는 모낭 유닛을 발췌할 때 발췌 캐눌러(268)의 원단부(269)의 삽입 깊이를 지난 깊이까지 신체 표면내로 삽입될 수 있다. 이런 방식으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 각각의 발췌 캐눌러(268)와 파지 장치(252)가 신체 표면의 밖으로 이동됨에 따라, 파지 장치 아암 팁(273,275)의 각각의 조직 맞물림면(280)은 발췌 캐눌러(268)의 내측 루멘과 파지 아암 팁(272,274)의 각각의 조직 맞물림면(280) 내의 그루부(282)에 의해 형성된 공동 내에 발체된 모낭 유닛을 유지하기 위해 폐쇄 위치로 이동된다.

도 10에 도시한 대안적인 실시예에서, 발췌 캐눌러에 따른 파지 장치 아암의 슬라이딩을 향상하기 위해, 조직 맞물림면(도 10에서 280a로 표시됨) 내의 그루브는 맞물림 면(280a)의 원단부 파지부(281a)로부터 근단부측으로 파지 아암(도 10에서 274a로 표시됨)의 전장 길이(entire length)(다른 실시예에서는 그 일부분)를 따라 연장될 수 있다.

도 9는 도 8a 내지 도 8c에 도시된 모낭 유닛 발췌 툴(250)(도 10에서는 참 조번호 350으로 표시됨)의 변형예의 사시도이다. 특히, 툴(350)은 추가적인 파지 장치(353)를 포함하는데, 추가적인 파지 장치는 파지 장치(252)를 둘러싸는 각각의 아암(372,274)를 포함한다. 아암(372,274)은 내측으로 향해 연장된 원단부 팁(373,375)을 각각 가지며, 여기서 팁(373,375) 중 하나 또는 모두는 제1 파지 아암 팀(273,275)이 발췌된 모낭 유닛을 유지하는 동안 어떠한 결합 조직 가닥(361)이라도 절단하기 위한 에너지 전달 요소를 채용한다. 전술했던 도 5f 및 5g의 실시예에와 같이, 팁(373,375) 중 하나 또는 모두에 의해 수행되는 에너지 전달 요소는, 비제한적인 방식으로, RF 에너지를 전달하기 위한 전극, 기계적 파장 에너지를 전달하기 위한 초음파 변환기, 또는 옵티칼 에너지를 전달하기 위한 레이저일 수 있다. 도 9에 도시한 실시예의 변형으로, 제2 파지 장치 아암 팁(273)의 한쪽의 팁은 제1 전극을 포함하고, 다른쪽 팁(275)은 제2 전극을 포함하는데, 결합 조직 가닥(361)을 통해 RF 에너지 회로가 도통되어 결합 조직 가닥이 절단되도록 제1 및 제2 전극이 구성된다.

첨부된 도면을 참조한 전술한 설명으로부터 자명하듯이, 파지 장치를 포함한 모낭 유닛 발췌 툴을 사용하여 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 발췌하는 다양한 방법이 게시될 수 있다. 그런 방법을 비제한적인 방식으로 요약해보면, 본 발명에 따른 제1 실시예에 따른 방법은, (i) 모낭 유닛을 감싸 도려내기 위해 신체 표면 내로 발췌 툴의 원단부를 삽입하는 단계, (ii) 발췌 툴의 내측 루멘에 적어도 부분적으로 모낭 유닛을 유지한체로 발췌 툴의 원단부를 신체 표면으로부터 철회하는 단 계; 및 (iii) 발췌 툴과 동작적으로 연결된 파지 장치와 발췌 툴 중 하나 또는 모두를 상호 이동시키는 단계 - 파지 장치의 한쌍의 대면하는 아암의 두개의 아암 팁은 발췌 툴의 원단부를 지나 연장하여 상호 밀착되어 모낭 유닛을 신체 표면에 연결하는 결합 조직 가닥의 파지 및/또는 절단에 기여함 - 를 포함한다.

실시예에서, 이 방법은 모낭 유닛으로부터 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 적어도 하나의 파지 장치에 동작가능하게 결합된 에너지 전달 요소를 통해 결합 조직 가닥에 에너지를 인가하는 단계를 포함한다. 비제한적인 실시예로서, 파지 장치 아암 중 하나는 제1 전극을 포함하는 하나의 조직 맞물림 팁과, 제2 전극을 포함하는 다른 조직 맞물림 팁을 구비할 수도 있고, 여기서 결합 조직 가닥은 각각의 전극을 경유해서 가닥을 통해 RF에너지를 인가하는 것에 의해 절단된다.

다른 실시예에서, 파지 장치는 제1 조직 파지 장치를 포함하고, 방법은 제1 조직 파지 장치에 의해 모낭 유닛과 결합 조직 가닥을 파지하는 단계, 및 제2 조직 파지 장치의 적어도 하나의 아암에 동작가능하게 연결된 에너지 전달 요소를 통해 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 에너지를 전달하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 파지 장치의 아암은 공동을 형성하기 위해 대응하는 그루브를 가지며, 이 방법은 발췌 툴의 원단부가 공동내에 수용되도록 발췌 툴 및/또는 파지 툴을 서로에 대해 이동시키는 단계를 포함한다. 바람직하게, 공동은 발췌 툴 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해 공동 내에 발췌 툴의 닫혀진 개방 원단부를 적어도 부분적으로 실링하도록 치수화된다.

다른 추가적인 실시예에서, 이 방법은 파지 장치를 발췌 툴, 예를 들면 발췌 캐눌러에 대해 파지 장치의 각각의 아암 팁을 발췌 툴의 원단부의 삽입 깊이를 지난 깊이까지 삽입하도록 이동하는 단계와, 발췌 툴이 신체 표면으로부터 철회됨에 따라 발췌된 모낭 유닛을 발췌 툴 내에 유지하기 위해 파지 장치의 조직 맞물림면을 폐쇄하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 신체 표면으로부터 모낭 유닛을 발췌하기 위한 방법은, (i) 개방된, 발췌 캐눌러의 조직-코어링 원단부를 발췌할 모낭 유닛에 접근시키는 단계; (ii) 신체 표면으로 발췌 캐늘러 원단부를 삽입하고, 모낭 유닛을 감싸 코어링하는 단계; (iii) 발췌 캐눌러의 내측 루멘 내에 모낭 유닛을 적어도 일부분 유지한체로 신체 표면으로부터 발췌 캐눌러를 철회하는 단계; (iv) 캐눌러의 개방된 원단부의 외측으로 연장된 모낭 유닛의 일부 및/또는 신체 표면에 연결된 조직 가닥의 일부를 파지하기 위해, 발췌 캐눌러에 동작가능하게 연결된 파지 장치의 대면하는 조직 맞물림 면을 폐쇄하는 단계; 및 (v) 파지 수단을 신체 표면으로부터 철회하는 것에 의해 결합 조직 가닥을 절단하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 다양한 모낭 발췌 방법은 파지 장치에 결합된 유체관을 통한 이송 유체(식염수)를 포함할 수도 있으며, 출구를 구비한 유체관은 발췌 툴의 원단부 근방에 유체를 전달하기 위해 위치된다. 유체는 신체 표면의 발췌된 모낭 유닛의 영역 주변의 과다한 조직 및 혈액을 씻어 내주고, 모낭 유닛에 수분(moisture)을 제공해주며, 발췌 캐눌러 내의 모낭 유닛의 경로를 매끄롭게 해주며, 내측 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원에 의해 모낭 유닛에 가해지는 당김력이 향상되도록 발췌된 모낭 유닛을 감싸는 발췌 캐눌러의 원단부의 실링(seal)에 기여한다.

전술했던 본 발명에 관한 도면 및 설명은 각종 변형이 대안적인 형태로 변경될 수 있으며, 본 발명은 본 명세서에서 설명한 실시예로 제한되는 것은 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위에 속하는 모든 변형예, 등가물 및 대안예들을 포함한다. 비제한적인 방식으로, 하나의 도면 또는 실시예를 참조하여 설명된 특정한 성질이나 특성은 다른 도면 또는 실시예에 기술된 성질이나 특성에 결합될 수도 있다는 것은 자명하다. 유사하게, 본 발명은 로봇 아암을 포함하는 로봇 시스템의 사용으로 제한되지 않고, 다른 자동화 시스템 또는 반자동화 시스템이 이용될 수도 있다.

비제한적인 방식으로, 본 발명은 로봇 시스템의 사용으로 제한되지 않으며, 기타 자동화된 시스템, 반자동화 시스템, 수동 시스템 및 장치가 본 명세서에 기재된 각각의 발췌 캐눌러와 기타 장치 및 구성요소를 위치결정하고 구동하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예에서, 전술한 발췌 툴 실시예는 모발 모낭 유닛을 발췌하는 것으로 기재되어 있지만, 이 툴은 모발 모낭 유닛을 발췌하는 것으로 제한되지 않으며, 모발 모낭 유닛을 포함하지 않는 진피(dermal), 피하 조직 플러그(sub-dermal tissue plugs)를 제거하기 위해 동등하게 이용될 수 있다.

Claims

모낭 유닛 발췌 툴에 있어서,

모낭 유닛을 발췌하도록 크기결정된(sized) 내측 루멘(lumen)과, 상기 루멘과 연통된(communication) 개방형 조직-코어링 원단부(open, tissue-coring distal end)을 구비한 발췌 캐눌러; 및

한쌍의 대면하는 아암을 구비한 파지 장치(grasping device) - 각각의 아암은 각자의 팁부까지 연장되어 있고, 발췌 캐눌러 및 파지 장치 중 하나 또는 이들 모두는 서로에 대해 이동가능하고, 파지 장치는 그 아암 팁부가 벌어져 있는 개방 위치와, 모낭 유닛을 신체 표면으로부터 발췌될 때 모낭 유닛을 신체 표면에 연결하는 결합 조직 가닥(connective tissue strand)을 파지 및/또는 절단하도록 그 아암 팁부가 발췌 캐눌러의 원단부를 지나 서로 밀착해 위치되는 폐쇄 위치를 가짐 -

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁은 각각의 대면하는 조직 맞물림 면(opposing tissue engaging surface)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제2항에 있어서,

상기 각각의 조직 맞물림 면은 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 정합되는 톱니면인 것을 특징으로 모낭 유닛 발췌 툴.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 각각의 조직 맞물림 면은 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙-구멍(center-hole)을 형성하고, 상기 중앙-구멍은 상기 발췌 캐눌러의 루멘으로부터 연장된 모낭 유닛의 일부분을 수용하도록 크기결정된 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부의 하나 또는 모두는 조직 절단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제5항에 있어서,

상기 각각의 파지 장치 아암 팁부는 경사져 있고(beveled), 상기 파지 장치가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 때 팁부가 겹쳐져서(overlap) 상기 결합 조직 가닥이 절단되는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제5항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부는, 상기 파지 장치가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 때 결합 조직 가닥을 가위와 같은 동작으로 겹쳐져서 절단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 조직 절단면을 포함하고, 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 무딘면(dull surface)을 포함하여 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 조직 가닥을 절단하도록 접촉되는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부 중 적어도 하나는 결합 조직 가닥을 절단하도록 에너지 전달 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제9항에 있어서,

상기 에너지 전달 요소는 전극, 초음파 변환기, 및 레이저를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제9항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 제1 전극을 포함하고, 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 상기 결합 조직 가닥을 경유해 RF(radio frequency) 에너지 회로를 완성하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 중 적어도 하나에 결합된 유체관을 더 포함하고,

상기 유체관은 상기 발췌 캐눌러의 개방형 원단부의 근방에 유체를 운반하도록 위치결정된 출구를 구비한 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제2항에 있어서,

상기 파지 장치 아암 팁부의 상기 각각의 조직 맞물림 면에는 대응하는 그루브가 형성되어 있고, 상기 그루브는 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 발췌 캐눌러의 원단부를 수용하는 공동을 형성하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제13항에 있어서,

제1 파지 장치 아암에 결합된 제1 유체관을 포함하고,

상기 제1 유체관은, 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 공동 내로 유체를 전달하기 위해, 상기 제1 파지 장치 아암 팁부의 각각의 조직 맞물림 면 그루브의 내측벽에 위치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제14항에 있어서,

제2 파지 장치 아암에 결합된 제2 유체관을 더 포함하고,

상기 제2 유체관은, 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 공동 내로 유체를 전달하기 위해, 상기 제2 파지 장치 아암 팁부의 각각의 조직 맞물림 면 그루브의 내측벽에 위치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공동은, 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해, 상기 발췌 캐눌러의 폐쇄된 개방형 원단부를 적어도 부분적으로 실링하도록 크기결정된 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조직 파지 장치는 제1 조직 파지 장치를 포함하고,

제2 조직 파지 장치를 더 포함하고, 상기 제2 조직 파지 장치는 각자의 조직 맞물림 팁부까지 연장된 한쌍의 대면하는 아암을 구비하며, 제2 조직 파지 장치 아암 팁부 중 적어도 하나는 제1 조직 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 결합 조직 가닥을 절단하도록 구성된 에너지 전달 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제17항에 있어서,

상기 에너지 전달 요소는 전극, 초음파 변환기, 레이저를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제17항에 있어서,

상기 제2 파지 장치 아암 팁부 중 하나는 제1 전극을 포함하고, 제2 파지 장치 아암 팁부 중 다른 하나는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 결합 조직 가닥을 절단하기 위해 상기 결합 조직 가닥을 경유해 RF(radio frequency) 에너지 회로를 완성하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각각의 파지 장치 아암 팁부의 외측은 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 각자의 원단부를 향해 화살표-형상을 형성하도록 테이퍼져 있고, 상기 파지 장치 아암은 발췌 캐눌러에 대해 이동가능하여, 모낭 유닛의 발췌시, 상기 파지 장치 아암 팁부의 각자의 원단부는 발췌 캐눌러의 원단부의 삽입 깊이를 지난 깊이까지 신체 표면으로 삽입될 수 있고, 발췌 캐눌러와 파지 장치 각각이 신체 표면 밖으로 이동될 때 발췌 캐눌러 내에 발췌 모낭 유닛을 유지하도록, 상기 파지 장치 아암 팁부의 각자의 조직 맞물림면이 함께 폐쇄 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 파지 장치에 동작가능하게 결합되고, 상기 파지 장치 아암을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로, 및 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 제어되고 동기화된 이동을 제공하도록 구성된 구동 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 파지 장치에 동작가능하게 결합되고, 상기 파지 장치 아암의 횡방향(lateral) 및 종방향(longitudinal) 이동을 제공하도록 구성된 구동 시스템을 더 포함하고, 상기 파지 장치 아암의 횡방향 이동은 상기 파지 장치 아암의 종방향 이동과는 별개로 제어되는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 발췌 캐눌러는 축대 통로를 통해 연장되는 축대 통로(axial passgeway), 상기 축대 통로와 연통된 원단측 내측 보어, 및 발췌 캐눌러의 원단부가 상기 안내 부재의 내측 보어에 위치될 때 발췌 캐눌러 루멘과 연통된 진공원의 당김력을 향상시키기 위해 내측 보어를 적어도 일부분 실링하도록 상기 파지 장치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 파지 장치와 접촉(mate)하는 원단부 페이싱면을 포함하는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제23항에 있어서,

상기 캐눌러 원단부가 내측 보어로부터 상기 안내 부재의 축대 통로로 철회되면 상기 캐눌러 원단부로부터 외측으로(outwardly) 연장된 조직이 내측으로(inwardly) 배치되도록, 상기 안내 부재의 축대 통로는 발췌 캐눌러의 외경을 충분히 감싸는 내경을 가지는 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.
제23항에 있어서,

상기 안내 부재의 원단부 페이싱면은 상기 안내 부재에 처음 접촉되는 동안 상기 파지 장치가 폐쇄된 위치로부터 개방된 위치로 이동될 때 발췌 캐눌러 내에 운반된 모낭 유닛으로부터 연장된 조직을 파지 아암으로부터 제거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모낭 유닛 발췌 툴.