KR20110112361A - 일정한 힘 안구내 수정체 주입기 - Google Patents

일정한 힘 안구내 수정체 주입기 Download PDF

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Abstract

안구내 수정체 주입 장치가, 그 세로축을 따라서 연장하는 통로를 구비하는 관형 하우징(125, 610, 710, 810) 및 상기 통로 내에 배치되고 상기 통로를 따라 이동가능한 플런저 샤프트(105, 620, 720, 820)를 포함한다. IOL(안구내 수정체)를 상기 안구 내로 주입하는 것으로부터 발생하는 플런징 저항의 변화들을 오프셋하기 위한, 상기 작동 범위를 따라서 플런저가 이동될 때 가변 플런징 마찰을 생성하도록 구성된 마찰 결합 피처들을 상기 관형 하우징 및 상기 플런저 샤프트가 구비한다. 가변 플런징 마찰은 상기 플런저 샤프트의 작동 범위의 적어도 일부를 따라서 언로딩된 플런징 마찰의 하나 이상의 계단식 변화 또는 플런징 마찰의 곡선형 변화 또는 상기 계단식 변화 및 상기 곡선형 변화 모두를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 하우징 내 가변 폭을 가지는 슬롯(640)이 상기 플런저 샤프트로부터 가로로 연장하는 탭(630)과 마찰 결합한다. 다른 실시예들에 있어서, 플런저 샤프트 상 윤곽을 가진 표면이 상기 관형 하우징 내 오리피스(730, 830)와 마찰 결합한다.

Description

일정한 힘 안구내 수정체 주입기 {CONSTANT FORCE INTRAOCULAR LENS INJECTOR}
본 발명은 일반적으로 안구내 수정체를 안구 내로 제공(deliver)하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수정체의 주입에 대한 저항 변화를 보상하기 위한 기법에 관한 것이다.
사람의 안구는 각막이라 불리는 투명한(clear) 바깥 부분을 통해 빛을 전달하는 것과 수정체에 의해서 망막 상으로 이미지를 포커싱하는 것에 의해서 시력을 제공하는 기능을 한다. 포커싱된 이미지의 품질은 많은 인자들에 따라서 달라지는데, 상기 인자들은 안구의 크기 및 형태 그리고 각막 및 수정체의 투명도를 포함한다. 노화 또는 질병으로 인하여 수정체가 덜 투명하게 되면, 망막까지 전달되는 빛이 감소되기 때문에 시력이 나빠진다. 안구의 수정체에서의 이러한 결함이 백내장으로 알려져 있고, 수정체의 외과수술에 의한 제거 및 인공적인 안구내 수정체(IOL)에 의한 수정체 기능의 대체에 의해 처리될 수 있다.
미합중국에 있어서, 백내장에 걸린의 다수(majority)의 수정체는 수정체유화법(phacoemulsification)이라 불리는 외과적 기법에 의해서 제거된다. 이러한 절차 동안, 수정체 전낭(anterior capsule)에서 개방이 이루어지고 얇은 수정체유화 컷팅 팁(tip)이 질병에 걸린 수정체 내로 삽입되고 초음파 진동된다. 진동하는 컷팅 팁은 수정체를 액화시키거나(liquefies) 유화시켜서(emulsifies) 수정체가 안구 밖으로 빨아내질(aspirate) 수 있다. 질병에 걸린 수정체가 일단 제거되면 인공 수정체에 의해서 대체된다.
질병에 걸린 수정체를 제거하기 위해 사용된 동일한 작은 절개부(incision)를 통해 안구 내로 IOL이 삽입된다. IOL 주입기의 삽입 카트리지에 IOL가 로딩되고, 삽입 카트리지의 팁이 절개부 내로 삽입되고, 그리고 수정체가 안구 내로 제공된다.
오늘날 제조되는 많은 IOL들이 특정한 특성을 가지는 폴리머로부터 만들어진다. 이들 특성들은 수정체가 접힐 수 있고 그리고 안구 내로 제공될(delivered) 때 수정체가 펼쳐져서 적절한 형태를 가질 수 있도록 한다. 일부(several) 수동 주입 장치들이 이들 수정체들을 안구 내로 임플란트하기 위해 가용하다. 그러나, 나선형(threaded-type) 수동 주입기는 두 손의 사용을 요하는데 이것은 성가시고 지겹다. 주사기형(syringe-type) 주입기는 일정하지 않은 주입 힘 및 변위를 생성한다. 따라서 IOL을 안구 내로 제공하기 위한 개선된 장치 및 방법이 요구된다.
개요( SUMMARY )
본 발명의 실시예들은 안구내 수정체를 안구 내로 주입하기 위한 안구내 수정체 주입 장치를 포함하는데, 상기 안구내 수정체 주입 장치는, 그 세로축을 따라서 연장하는 통로를 구비하는 관형 하우징(tubular housing) 및 상기 통로 내에 배치되고 상기 통로를 따라 이동가능한 플런저 샤프트를 포함한다. IOL(안구내 수정체)를 상기 안구 내로 주입하는 것으로부터 발생하는 플런징 저항의 하나 이상의 변화들을 오프셋하기 위한, 상기 작동 범위를 따라서 플런저가 이동될 때 가변 플런징 마찰을 생성하도록 구성된 마찰 결합 피처들을 상기 관형 하우징 및 상기 플런저 샤프트가 구비한다. 몇몇 경우들에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은, 상기 IOL를 주입하는 것에 대한 플런징 저항 특성의 상응하는 변화에 상보적이거나(complement) 적어도 부분적으로 오프셋하도록 디자인된, 플런징 마찰의 하나 이상의 변화를 갖는 기결정된 언로딩된 플런징 마찰 프로파일에 따라 변하는 플런징 마찰을 생성하도록 구성된다. 이들 변화들은 예를 들어 안구내 수정체의 접힘에 대한 플런징 저항 특성의 변화, 또는 안구 앞방(anterior chamber eye) 내로 접힌 안구내 수정체를 삽입하는 것과 결부된(associated with) 플런징 저항의 변화, 또는 이들 양자 모두를 포함할 수 있다. 가변 플런징 마찰은 상기 플런저 샤프트의 작동 범위의 적어도 일부를 따라서 언로딩된 플런징 마찰의 하나 이상의 계단식 변화 또는 플런징 마찰의 곡선형 변화 또는 상기 계단식 변화 및 상기 곡선형 변화 모두를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은, 상기 관형 하우징을 따라서 세로로 연장하는 슬롯 그리고 상기 플런저 샤프트로부터 가로로 연장하는 탭으로서, 상기 플런저 샤프트가 앞뒤로(back and forth) 병진이동될 때 상기 슬롯의 측벽들과 마찰 결합되는 탭을 포함할 수 있다. 이들 실시예들에 있어서, 상기 슬롯의 폭의 변화에 의해서 상기 가변 플런징 마찰이 야기된다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은, 상기 관형 하우징에 일체화되거나(integral to) 상기 관형 하우징 내에 강성으로(rigidly) 배치된 오리피스를 포함하고 이에 의해서, 상기 플런저 샤프트가 앞뒤로 이동될 때 윤곽을 가진 플런저 샤프트가 상기 오리피스와 마찰 결합된다. 이들 실시예들의 몇몇에 있어서 상기 플런저 샤프트의 윤곽들은 상기 플런저 샤프트의 두께에 대한 하나 이상의 계단식 변화를 포함할 수 있거나 상기 플런저 샤프트의 두께의 곡선형 변화를 포함할 수 있거나, 또는 상기 플런저 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라서 플런저 샤프트의 표면 텍스처의 하나 이상의 변화를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 플런징 마찰의 변동이 기대되는 플런징 저항에 꼭 맞게(closely) 상보적이어서 작동시 순 플런징 저항이 다소 일정할 수 있도록 설계될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 주입 저항력의 주된 변이(shifts)만을 오프셋하도록 플런징 마찰 변동의 분해능(resolution)이 덜 미세할 수 있다.
물론, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 이상의 특징, 이점, 맥락(context) 및 예시들로 본 발명이 제한되지 아니함을 이해할 수 있을 것이고 후술하는 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면들을 보면서 추가적인 특징 및 이점을 인식할 수 있을 것이다.
도 1은 안구내 수정체 주입기로서 함께 기능하는 카트리지 및 핸드피스의 상부에서 본 횡단면도이다.
도 2는 안구내 수정체 주입기로서 함께 기능하는 카트리지 및 핸드피스의 다른 상부에서 본 횡단면도이다.
도 3은 안구내 수정체 주입기로서 함께 기능하는 카트리지 및 핸드피스의 옆에서 본 횡단면도이다.
도 3은 안구내 수정체 주입기로서 함께 기능하는 카트리지 및 핸드피스의 다른 옆에서 본 횡단면도이다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 플런징 저항 특성 프로파일, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 언로딩된 플런징 마찰 프로파일, 그리고 IOL 주입에 대한 전체 저항의 프로파일을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 IOL 주입기 바디 및 플런저 샤프트의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 IOL 주입기 바디 및 플런저 샤프트의 상세도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 IOL 주입기 바디 및 플런저 샤프트의 상세도이다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 상세하게 언급되는데 그 예시들이 첨부된 도면들에 도시된다.
도 1은 안구내 수정체(IOL) 주입기로서 함께 기능하는 카트리지 및 핸드피스의 상부에서 본 횡단면도이다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 2-피스 IOL 주입기 시스템이 핸드피스(100) 및 카트리지(150)를 포함한다. 핸드피스(100)는 관형 주입기 하우징(125)를 포함하는데, 관형 주입기 하우징은 플런저(110)에 연결된 플런저 샤프트를 수납한다. 플런저 샤프트(105)은 일반적으로 강성이고 플런저(110)에 연결되어 샤프트(105)의 움직임이 플런저(110)의 움직임으로 옮겨진다. 이런 방식으로, 주입기 하우징(125)을 따라 세로로 그리고 상기 주입기 하우징(125) 내에서 병진이동하도록 플런저(110)가 설계된다. 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 플런저 샤프트(105) 및 플런저(110)가 몇몇 실시예들에서 예를 들어 몰딩된 플라스틱으로 이루어진 하나의 피스를 포함할 수 있거나 또는 예를 들어 스냅 핏(snap fit), 나사 피팅(threaded fitting) 등에 의해서 함께 조립되는 둘 이상의 부품들(parts)을 포함할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 플런저(110)는 처분가능할(disposable) 수 있는, 제거가능한 플런저 팁을 포함할 수 있거나 상기 제거가능한 플런저 팁의 일부일 수 있다.
도시된 실시예에 있어서, 두 개의 탭들(115)이 핸드피스(100)의 일 단부 상에 위치되고 영역(120)이 카트리지(150)를 수용하도록 구성된다. 일회용으로 설계된 처분가능한 유닛일 수 있는 카트리지(150)는, 두 개의 탭들(165), 노즐(160), 및 챔버(155)를 포함한다. 챔버(155)는 IOL을 홀딩한다. 노즐(160)은 중공형이고 IOL로 하여금 상기 노즐을 통과하여 안구 내로 지나가는 것을 허용하도록 설계된다. 카트리지(150)의 내부는 챔버(155) 및 노즐(160)을 포함하는 연속적인 통로를 포함한다. 따라서, 챔버(155) 내에 위치된 IOL이 노즐(160)을 통해 카트리지 밖으로 전달될 수 있다.
도 2는 카트리지(150) 및 핸드피스(100)가 어떻게 결합되는지를 나타낸다. 도 2에 도시된 실시예에 나타난 것처럼, 카트리지(150)는 영역(120)에 위치된다. 플런저(110)는 관형 주입기 하우징(125) 내에서 그리고 챔버(155) 내로 및 챔버(155)를 통해 병진이동하도록 설계된다. 따라서 플런저 샤프트(105) 및 플런저(110)는 대체로 하우징(125) 및 부착된 카트리지(150) 내에서 세로로 이동하도록 제한된다. 카트리지(150) 상 탭들(165)은 핸드피스(100) 상 탭들(115) 하에서 피팅되도록 설계된다. 이렇게 위치된 카트리지(150)가 핸드피스(100)에 고정된다.
작동시, 플런저 샤프트(105)가 이동되고 다시 말해서 세로로 병진이동되어서, 플런저(110)가 상응하게 이동하도록 한다. 카트리지(150)를 삽입하기 위해서, 플런저 샤프트(105) 및 플런저(110)가 뒤로 당겨겨서(drawn back) 플런저(110)가 영역(120)의 외부에 위치된다. 영역(120)은 카트리지(150)를 수용하고, 플런저(110)는 카트리지(150) 내로 전진한다. 특히, 플런저(110)는 챔버(155) 내로 들어가고 그리고 챔버(155) 내에 포함된 IOL과 접촉하도록 설계된다. 플런저(110)가 더 전진하면, IOL이 접히고 압축되고 노즐(160)을 통해 챔버(155) 밖으로 가압된다(push). IOL 주입기의 작동 전에, 각막 또는 결막 내에 만들어진 절개부 내로 노즐(160)이 삽입되고 이로써 IOL이 안구 내로 제공되게 허용된다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 카트리지(150) 및 핸드피스(100)를 옆에서 본 횡단면도이다. 이러한 실시예에 있어서, 도시된 바와 같이 카트리지(150)가 핸드피스(100) 내로 결합된다. 도 4에 있어서, 플런저 샤프트(105)가 방해가 되지 않게 병진이동되어서, 카트리지(150)가 주입기 바디(125) 상으로 설치될 수 있고, 이어서 전방으로(forward) 병진이동되어서, 플런저(110)가 카트리지(150)의 챔버(155) 내부에 있게 될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 IOL 주입기 실시예들에 있어서, 작은 절개부를 통해 안구 내로 삽입되는 것을 위해 타이트한 패키지(tight package)가 되도록 수정체가 접히게 카트리지(150)가 설계된다. 특히, 플런저 샤프트(105)의 병진이동은 플런저(110)로 하여금 수정체를 카트리지(150) 내 좁은 채널을 통해 가압하도록 하는데 이것은 상기 좁은 채널은 점탄성 윤활제(viscoelastic lubricant)로 채워진다. 채널 직경의 감소에 따라서, IOL이 접히고 작은 횡단면을 가진 패키지로 압축되어 2 내지 3 mm와 같이 작을 수 있는 절개부를 통해 피팅된다.
IOL이 카트리지를 통해 가압될 때, 플런징 움직임에 대한 저항이 플런저(110), IOL, 점탄성 유체, 카트리지(150)의 내부 윤곽들, 및 안구 자체 간의 상호작용에 의해서 야기된다. 카트리지를 통해 그리고 안구 내로 지나갈 때 IOL에 의해서 플런저에 가해지는 로드로서 이해될 수 있는 이러한 저항은, 플런저가 카트리지(150) 내로 및 카트리지(150)를 통해 병진이동됨에 따라서 달라진다.
도 5a는 시작 세로 위치(도 5a에서 "0"으로 표시됨)로부터 IOL이 안구 내로 완전히 삽입되는 시점에 상응하는 정지 위치("STOP")까지 플런저(100)가 병진이동됨에 따른 플런징 저항의 변화의 예시를 개략적으로 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 플런저 움직임에 대한 저항은 플런저가 IOL과 맞물릴 때 및 IOL이 카트리지(150) 내에서 접힐 때 급격하게 증가한다. IOL이 접힌 후 힘의 강하에 이어서, 감소하는 직경을 가진 채널을 통해 가압됨에 의해서 IOL이 압축됨에 따라서 플런징 저항이 다시 증가한다. IOL이 주입기의 팁으로부터 나오기 시작할 때, 플런저에 대한 저항이 강하한다. 몇몇 경우들에 있어서, 저항의 이러한 강하는 매우 급격할 수 있어서 수정체가 카트리지(150) 밖으로 "발사(shoot)"되는 경향이 있다. 안구 내 유체가 접히지 않은 IOL에 대하여 역으로 가압될 때(pushes back) 저항의 작은 피크가 뒤따른다.
플런징 저항의 이들 변동은 바람직하지 아니한데, IOL의 주입을 어려운 절차로 만들 수 있기 때문이다. 예를 들면, IOL이 카트리지(150)로부터 나올 때 플런징 저항의 급격한 강하는 수정체 캡슐 내 이상적인 중심 위치를 오버슈팅하는 IOL 오버슈팅을 야기할 수 있고 이것은 외과의가 안구 내로 재입장하여 위치를 보정할 것을 요할 수 있다. 일반적으로, IOL의 주입에 대한 저항의 변동은 IOL을 부드럽게 주입하기 위해 IOL 주입기 플런저에 가해진 힘을 외과의가 변화시킬 것을 요구한다. 오버슈트를 피하기 위해서, 외과의는 플런징 저항의 감소에 신속하게 반응하여야 하고 플런저 샤프트(105)에 가해지는 가압력을 감소시켜야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 저항력의 이러한 변화를 감소시키거나 제거하여서 IOL 주입을 훨씬 더 예측가능하게 만들고 IOL 주입 프로세스의 앞서 기술한 상태들(phases) 중 하나 이상을 통해 양호하게 제어되게 만들 수 있다. 일반적으로 이것은 그 플런저 샤프트 및 바디가 반응하여 작동시 기대되는 플런징 저항에 상보적으로 변하는 언로딩된 플런징 마찰을 생성하도록 주입기를 설계하는 것에 의해서 행해질 수 있다.
이것이 도 5b의 이상화된 언로딩된 플런징 마찰 프로파일에 도시되는데 이것은 플런저의 시작 위치("0"에서)으로부터 그 정지 위치("STOP'에")까지 변하는 언로딩된 플런징 마찰을 나타낸다. 이러한 언로딩된 플런징 마찰은 언로딩된 상태에서 다시 말해서 IOL, 점탄성 유체 등이 없을 때 플런저의 세로방향 병진이동에 대한 저항을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 5b의 언로딩된 플런징 마찰은 도 5a에 도시된 IOL 접힘 및 삽입 작동의 플런징 저항 특성과 정확하게 거울상이다. 따라서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 도 5a의 플런징 저항 그리고 도 5b의 언로딩된 플런징 저항 프로파일의 합은 도 5c의 일정-저항 프로파일이 된다.
작업자가 IOL 플런저 샤프트 상을 가압할 때 주입에 대한 저항 변동이, 플런저 위치와 함께 변하는 가변 마찰력을 설계에 의해서 도입하는 것에 의해서 감소될 수 있다. 일반적으로 플런저의 작동 범위를 따른 마찰력의 이러한 설계된 변동은 안구 내로 수정체를 삽입하는 것으로부터 특징적으로 나타나는 플런징 저항의 변화들 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 오프셋하여야 한다. 이런 방식으로, 주입에 대한 전체 저항이 보다 더 일정할 수 있고 이로써 IOL 주입이 더 부드러워지고 더 예측가능해질 수 있다.
플런저 샤프트가 안구내 수정체 주입 장치의 관형 바디를 따라 병진이동될 때 가변 마찰력을 생성할 수 있는 다양한 방법들이 있다. 하나의 기법이 도 6에 도시되는데, 도 6은 관형 바디(610)의 일부를 따라서 통로를 통해 지나가는 플런저 샤프트(620)을 도시한다. 이러한 실시예에 있어서, 탭(630)이 바디(610) 내 슬롯(640)을 통해 플런저 샤프트(620)로부터 연장되어서, 플런저 샤프트(620)가 앞뒤로 병진이동될 때 탭(630)이 슬롯(640)을 따라 미끄러진다. 이러한 실시예에서의 마찰의 변동은 슬롯(640)의 가변 폭에 의해서 도입되는데, 슬롯은 슬롯 폭의 증감에 따라서 가변 마찰력으로 탭(630)과 맞물린다. 도 6에서 슬롯의 폭의 변동을 간명한 도시를 위해 크게 과장하여 도시하였지만, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 적절하게 치수가 정해진 슬롯(640)이 그 폭과 함께 변하는 마찰력에 의해서 탭(630)과 맞물린다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 물론, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 또한 주어진 임의의 점에서 정확한 마찰력은 슬롯(640)의 폭뿐만 아니라 탭(630)의 두께 및 탭(630)과 바디(610)를 이루고 있는 물질의 상대적인 컴플라이언스(compliance) 그리고 이들 부품(components) 상 표면 마무리에 따라서 달라질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 나아가 주어진 임의의 점에서 저항력은 플런저 움직임의 속도에 따라서 달라질 수 있다. 그러나 일반적으로 말해서, 탭(630) 및 슬롯(640)은 플런저 속도의 합리적인 범위에 걸쳐서 희망되는 방식으로 변하는 언로딩된 저항을 생성하도록 맞물리게 설계될 수 있다.
예를 들면, 도 6은 슬롯(640)의 부드럽게 변하는 폭을 나타낸다. 주의깊게 설계되었다면, 탭(630) 및 슬롯(640) 사이의 결합에 의해 생성되는 언로딩된 플런징 저항은 수정체 접힘과 수정체의 안구 내로의 삽입으로부터 발생하는 기대되는 플런징 저항에 대체로 상보적일 수 있다. 따라서 몇몇 경우들에 있어서, 가변 플런징 마찰 그리고 플런징 저항의 합은 플런저 샤프트의 작동 범위의 적어도 기결정된 부분에 걸쳐서 실질적으로 일정(flat)할 수 있다. 그러나 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 슬롯 폭의 변동에 대한 다양한 프로파일들이 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 슬롯 폭의 변동은 도 6에서의 곡선형 프로파일이 아니라, 폭의 하나 이상의 계단식 변화를 포함할 수 있다. 나아가 도 6에서의 슬롯(640)이 비록 양 측벽들을 따라 곡선형이지만, 다른 실시예들은 나머지 하나의 측벽은 직선형인 채로 하나의 곡선형 또는 계단형 측벽만을 구비하는 슬롯을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들은 곡선형, 계단형, 또는 직선형 측벽들의 혼합을 포함할 수 있는데, 플런저의 작동 범위를 따라 상이한 분해능을 가지는(at differing resolution) 마찰 저항 변동을 도입하기 위해서다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 절개도를 나타내는데, 가변 치수를 가진 플런저 샤프트(720)가 관형 바디(710) 내 통로를 따라 지나간다. 일 단부에서, 플런저 샤프트(720)는 오리피스(730)을 통해 지가나는데 오리피스(730)는 플런저 샤프트(720)와 마찰 결합한다. 윤곽을 가진 플런저 샤프트(720)가 오리피스(730)을 통해 병진이동됨에 따라서 달라지는 정도까지(to varing degrees) 오리피스(730)에 의해 압축되어서, 시작 위치로부터 정지 탭들(725)에 의해 정의되는 정지 위치까지 플런저가 이동될 때 플런징 마찰의 예측가능한 변동이 야기된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 오리피스(730)는 예를 들어 1-피스의 플라스틱으로서 몰딩되어, 관형 하우징과 일체일 수 있지만, 다른 실시예들에서는 오리피스(730)는 대신에 관형 하우징(710)에 강성으로 연결되거나 또는 관형 하우징(710) 내에서 고정되게 유지되는, 와셔(washer)와 같은, 하나 이상의 부품들(components)을 포함할 수 있다.
도 6의 실시예와 유사하게, 도 7의 실시예는 플런저 샤프트(720) 및 오리피스(730)의 치수 뿐만 아니라 오리피스(730) 및 플런저 샤프트(720)의 상대적인 컴플라이언스 그리고 물질의 표면 마무리에 따라서 달라질 수 있는, 플런저 샤프트(720)의 움직임에서(in the movement) 임의의 주어진 지점에서 정밀한 마찰력을 생성할 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 플런저 샤프트(720)는 예를 들어 금속 또한 강화 플라스틱(hard plastic)으로 이루어질 수 있는 상대적으로 비-순응성인(non-compliant) 오리피스(730)와 비교할 때 테플론과 같은 상대적으로 순응성인 물질로 이루어질 수 있다. 물론 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 몇몇 실시예들에서 역의 접근이 적용될 수 있어서, 상대적으로 하드한 플런저 샤프트(720)가 상대적으로 소프트한 오리피스(730)을 통해 지나갈 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 플런저 샤프트(720) 및 오리피스(730) 중 하나 이상은 몇몇 실시예들에 있어서 마모 관련 우려를 최소화하기 위해 교체가능할 수 있다.
본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 플런저 샤프트(720)의 윤곽들이 도 7에서 크게 과장되어 도시되었음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 윤곽들의 상세가 도시된 곡선형 윤곽들과 상딩히 달라질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 윤곽들은 플런저 샤프트 두께의 하나 이상의 계단식 두께를 포함할 수 있거나 곡선들 및 하나 이상의 계단식 변화의 조합을 포함할 수 있다. 나아가, 몇몇 실시예들에서 플런저 샤프트(720)의 길이를 따라서 변하는 반경을 가지면서 플런저 샤프트(720)가 원형 횡단면을 가질 수 있지만, 다른 실시예들에서, 상이한 횡단면 형태를 가질 수도 있다. 따라서 예를 들면 대체로 직사각형인 횡단면을 가지는 플런져 샤프트가 하나의 측 또는 두 개의 측들 상에서 곡선형 및/또는 계단형 윤곽을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 플런저 샤프트는 대체로 둥근 횡단면을 가지되 하나의 편평한 표면을 가져서 샤프트가 오리피스에 적합해지고(keyed to) 회전이 허용되지 아니할 수 있다.
본 발명의 또 다른 가능한 실시예가 도 8에 도시된다. 여기에서, 플런저 샤프트(820)는 그 길이의 대부분에 걸쳐서 대체로 일정한 치수를 가지되 길이를 따라서 변하는 표면 윤곽들 또는 텍스처를 가진다. 작동시, 플런저 샤프트는 오리피스(830)를 통해 지나가고 이것은 관형 바디(810)에 강성으로 체결된다. 그러나 이러한 경우에 플런저 샤프트(820) 상 가변 표면 텍스처(825)에 의해서 오리피스(830)의 맞물림에 의한 마찰력의 변동이 유도된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 일련의(a series of) 이산 영역들에 이들 텍스처들이 배치되고 이로써 플런징 마찰의 일련의 계단식 변화를 유도한다. 물론, 가변 텍스처의 더 작은 영역을 사용하는 것에 의해서 또는 텍스처에 보다 연속적인 변화를 도입하는 것에 의해서, 더 점진적인 플런징 마찰 변화가 도입될 수 있다. 가변 텍스처는 다양한 수단에 의해서 도입될 수 있는데 다양한 수단은 예를 들어 가변 치수를 가진 옹이들(knurls)에 의해서 및/또는 가변 간격을 두고 있는 옹이들에 의해서, 플런저의 표면에 널링(knurling; 공구나 계기류의 손잡이 부분에 미끄럽지 않도록 우툴두툴한 자국을 내는 가공법)을 추가하는 것을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
안구내 수정체 주입 장치의 다양한 실시예들에 관한 앞서의 설명 및 첨부된 도면은 설명의 목적으로 및 예시로서 제공된 것이다. 이러한 기술 및 이들 도면에 비추어 본 발명의 다양한 실시예들은 일반적으로 안구 내로 안구내 수정체를 주입하기 위한 장치로서, 그 세로축을 따라 연장하는 통로를 구비하는 관형 하우징과 작동 범위에 걸쳐서 상기 통로 내에 배치되고 상기 통로를 따라 이동가능한 플런저 샤프트를 포함하는 장치에 관한 것임을 이해할 수 있을 것이다. 도 6, 도 7, 및 도 8의 실시예들에서 예시된 바와 같이, 관형 하우징 및 플런저 샤프트는, IOL이 안구 내로 주입될 때 발생하는 플런징 저항의 하나 이상의 변화를 오프셋하기 위해, 플런저가 그 작동 범위를 따라 이동될 때 가변 플런징 마찰을 생성하도록 구성된 마찰 결합 피처들을 구비한다. 몇몇 경우들에 있어서 IOL의 주입에 대한 플런징 저항 특성의 상응하는 변화에 상보적이거나 또는 적어도 부분적으로 상기 변화를 오프셋하도록 설계된 기결정된 언로딩된 마찰 프로파일에 따라 변하는 플런징 마찰을 생성하도록 마찰 결합 피처들이 설계된다. 앞서 도시된 바와 같이, 가변 플런징 마찰은 언로딩된 플런징 마찰의 하나 이상의 계단식 변화 또는 플런징 마찰의 곡선형 변화 또는 상기 계단식 변화 및 곡선형 변화 모두를 상기 플런저 샤프트의 작동 범위의 적어도 일부를 따라서 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 있어서, 마찰 결합 피처들은 관형 하우징을 따라 세로로 연장하는 슬롯을 포함할 수 있고 또한 상기 플런저 샤프트로부터 가로로 연장하며 상기 플런저 샤프트가 앞뒤로 병진이동될 때 상기 슬롯의 측벽들과 마찰 결합되는 탭을 포함할 수 있다. 슬롯의 폭의 변화에 의해서 가변 플런징 마찰이 유도될 수 있다.
다른 실시예들에 있어서, 마찰 결합 피처들은 관형 하우징과 일체이거나 또는 상기 관형 하우징 내에 강성으로 배치된 오리피스를 포함할 수 있어서, 윤곽을 가진 플런저 샤프트가 앞뒤로 이동할 때 상기 플런저 샤프트가 상기 오리피스와 마찰 결합될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서 플런저 샤프트의 윤곽들은 상기 플런저 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라서, 플런저 샤프트의 두께에 대한 하나 이상의 계단식 변화를 포함할 수 있거나 플런저 샤프트의 두께의 곡선형 변화를 포함할 수 있거나 플런저 샤프트의 표면 텍스터의 하나 이상의 변화를 포함할 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 몇몇 실시예들에 있어서, 플런징 마찰의 변동은 기대되는 플런징 저항에 꼭 맞게 상보적이도록 설계될 수 있어서, 작동시 순 플런징 저항이 다소 일정해질 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 플런징 마찰 변동의 분해능이 덜 미세하여서, 주입 저항력의 큰 변이만을 오프셋할 수도 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 예를 들면, 단지 상승된(elevated) 마찰력의 하나의 영역이 주입 작업의 끝 근처에서 플런징 저항의 급속한 강하를 오프셋하기 위해 사용되어 IOL의 오버슈팅을 방지할 수 있다. 이들 실시예들 중 임의의 것에 있어서 플런징 저항의 변동이 감소되거나 제거되어서, 수정체 오버슈트 관련한 문제가 감소될 수 있고 더 일정하고 양호하게 제어된 IOL 주입이 가능해져서, 이로써 외과의의 숙련도와 집중을 덜 요구하게 된다.
물론 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 본질적인 특징들을 벗어나지 아니하면서 본 명세서에 구체적으로 기재된 것과는 다른 방식으로 본 발명을 수행할 수 있을 것임을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 실시예들은 모든 면에서 설명을 위한 것이고 본 발명을 제한하지 아니하는 것으로 간주되어야 하며 첨부된 청구항의 의도(meaning) 및 균등물(equivalency) 내에 속하는 모든 변경들은 본 명세서에 포섭되는 것으로 의도된다.

Claims (11)

  1. 안구내 수정체를 안구 내로 주입(inject)하기 위한 안구내 수정체 주입 장치로서,
    세로축(longitudinal axis)과 상기 세로축을 따르는 통로(passageway)를 구비하는 관형 하우징 및
    작동 범위(operating range)에 걸쳐 바디의 통로 내에 배치되고 상기 통로를 따라 이동가능한 플런저 샤프트(plunger shaft)
    를 포함하고,
    상기 안구내 수정체를 상기 안구 내로 주입하는 것으로부터 발생하는 플런징 저항(plunging resistance)의 하나 이상의 변화를 오프셋하기 위한, 상기 작동 범위를 따라서 가변 플런징 마찰을 생성하도록 구성된 마찰 결합 피처들(frictional engaging features)을 상기 관형 하우징 및 상기 플런저 샤프트가 구비하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은,
    상기 안구내 수정체를 상기 안구 내로 주입하는 것에 대한 플런징 저항 특성의 상응하는 변화에 상보적인(complement) 플런징 마찰의 하나 이상의 변화를 갖는 기결정된 언로딩된 플런징 마찰 프로파일에 따라 변하는 가변 플런징 마찰을 생성하도록 구성된,
    안구내 수정체 주입 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은
    상기 안구내 수정체의 접힘(folding)에 대한 플런징 저항 특성의 변화에 상보적이거나, 또는 상기 안구내 수정체를 상기 안구 내로 삽입하는 것에 대한 플런징 저항 특성의 변화에 상보적이거나, 또는 상기 안구내 수정체의 접힘(folding)에 대한 플런징 저항 특성의 변화에 상보적이고 상기 안구내 수정체를 상기 안구 내로 삽입하는 것에 대한 플런징 저항 특성의 변화에 상보적이기 위한
    플런징 마찰의 하나 이상의 변화를 생성하도록 구성된,
    안구내 수정체 주입 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 기결정된 언로딩된 플런징 마찰 프로파일은
    상기 플런저 샤프트의 작동 범위를 따라서 언로딩된 플런징 마찰의 하나 이상의 계단식 변화(step changes)를 포함하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 기결정된 언로딩된 플런징 마찰 프로파일은
    상기 플런저 샤프트의 작동 범위의 적어도 일부에 걸쳐서 플런징 마찰의 하나 이상의 곡선형 변화(curved variation)를 포함하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은
    상기 안구내 수정체를 상기 안구 내로 주입하는 것에 대한 플런징 저항 특성 및 상기 가변 플런징 마찰의 합이 상기 플런저 샤프트의 작동 범위의 기결정된 부분에 걸쳐서 실질적으로 일정(flat)하도록 구성된,
    안구내 수정체 주입 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은
    상기 관형 하우징을 따라서 세로로 연장하고 가변 폭을 갖는 슬롯 그리고
    상기 플런저 샤프트로부터 가로로(transversely) 연장하는 탭으로서, 상기 플런저 샤프트가 상기 작동 범위를 따라서 병진이동될 때 상기 슬롯의 측벽들과 마찰 결합되는 탭
    을 포함하는, 안구내 수정체 주입 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 마찰 결합 피처들은
    상기 관형 하우징에 일체화되거나(integral to) 상기 관형 하우징에 강성으로(rigidly) 연결된 오리피스;
    상기 플런저 샤프트가 상기 작동 범위를 따라서 병진이동될 때 상기 오리피스와 마찰 결합되는 상기 플런저 샤프트 상 윤곽을 가진(contoured) 표면
    을 포함하는, 안구내 수정체 주입 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 윤곽을 가진 표면은 상기 플런저 샤프트의 두께에 대한 하나 이상의 계단식 변화를 포함하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 윤곽을 가진 표면은 상기 플런저 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라서 상기 플런저 샤프트의 두께의 곡선형 변화를 포함하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 윤곽을 가진 표면은
    상기 플런저 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라서 변하는 텍스처(texture)를 구비하는 텍스처화된 표면을 포함하는,
    안구내 수정체 주입 장치.
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