KR20120120112A - 트위스터 광섬유 시스템 및 이들의 의학적 적용에서의 용도 - Google Patents

트위스터 광섬유 시스템 및 이들의 의학적 적용에서의 용도 Download PDF

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Abstract

안전하고, 정확하고 효율적인 외과 수술을 위한 개선된 장치 및 방법이 공개된다. 이 공개되는 장치는 비대칭 말단부 구성을 갖는 광섬유 셋트이고, 섬유의 말단(출력) 단부에 배치되고 선단부(입력) 측에서 회전 가능한 커넥터를 갖는, 그 일체형 부분으로서 용융된 슬리브를 갖는 만곡된 팁(tip) 섬유를 포함한다. 팁의 말단부에 위치하는 조직-접촉 표면과 섬유 팁은 초점 특성들을 개선하기 위한 볼록한 팁, 광선을 발산하는 것을 달성하기 위한 오목한 팁 또는 전기 외과 도구들에 의해 얻어지는 것과 유사한 효과를 달성하도록 확장된 빔(expanded beam) 팁과 같은, 상이한 형상의 구조들로 구성될 수 있다. 파지부(grip)는 이를 쉽게 비틀고 회전시키는 능력을 보장 및 개선한다. 다른 바람직한 구체예에서, 비틀기 조작은 특수한 구성을 통해 개선된다. 두 가지 특수한 특징부들(만곡된 팁 및 회전 가능한 커넥터) 모두가, 다양한 병리학의 개선되고 향상된 치료가 가능하도록 하며, 특수한 조직들을 효과적이고 쉽게 도달하여 치료할 수 있게 한다. 광섬유의 조종성, 비틀림성 및 회전은 조직들 상에서 보다 정확하고 개선된 효과를 일으킨다. 이 때문에, 보다 쉽고, 빠르고 보다 정확하고 효과적인 치료들이 이 수단에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, BPH 치료를 위해 전립선 조직의 고출력 절제(ablation)를 수행하거나 전립선 엽(lobe)들 중 하나에 조종되도록 방광경에 삽입되고, 전립선 엽은 요도의 완전성을 유지하면서 요도 상의 압력을 경감하도록 내측으로부터 파내질 수 있다. 다른 용도들은 신체의 종양, 증식 또는 다른 원하지 않은 조직의 제거일 수 있다. 공개된 광섬유 셋트는 이중(dual) 레이저 소스들을 포함하는 다양한 파장들의 레이저 소스들과 함께 사용될 수 있으나, 보다 고출력의 LED 장치들 또는 매우 밝은 광원들이 송신될 광선을 생성하는데 또한 사용될 수 있다. 이러한 신규한 디자인 때문에, 설명하는 섬유는 제 위치에 놓이기 쉽고, 조직과의 접촉을 유지하기 쉬우며 매우 견고하다. 의사에 대한 느낌도 매우 개선되었다. 이는 조직에 보다 효과적인 출력 전달이 이루어지게 하여 수술이 보다 신뢰성 있게 되며 수술 시간이 30%까지 단축된다.

Description

트위스터 광섬유 시스템 및 이들의 의학적 적용에서의 용도{Twister fiber optic systems and their use in medical applications}
35 USC 119(e)하의 국내 우선권
본 출원은 Wolfgang Neuberger에 의하여, 각각 발명의 명칭이 "트위스터 광섬유 시스템 및 이들의 의학적 적용에서의 용도"인 2009년 9월 24일 출원된 미국 가출원 제61/245,484호 및 2010년 1월 8일 출원된 미국 가출원 제61/293,464호, 그리고 Wolfgang Neuberger에 의해 2010년 2월 26일 출원되고 또한 발명의 명칭이 "트위스터 광섬유 시스템 및 이들의 의학적 적용에서의 용도"인 미국 특허출원 제 12/714,155호의 우선권 및 이익을 주장하며, 이들 각각은 본원에 참고문헌으로서 통합된다.
발명의 분야
본원 발명은 의학적 치료를 위한, 특히, 레이저 외과 수술을 위한 레이저 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전립선 비대증을 포함하는, 다양한 외과 수술의 치료를 위해 사용되는 광섬유 시스템 및 방법에 관한 것이다.
정보 공개 진술서
많은 환자들이 고통받는 여러 중요한 의학적 질환들은 신체로부터 비정상적인 연성 조직을 제거하는 것으로 구성된 치료를 필요로 한다. 바람직하지 않은 조직에는 종양과 죽상경화반(atheromatous plaque), 미용 시술시의 과다 지방, 또는 전립선 조직의 부분들이 포함된다. 비뇨기과학에서, 예를 들어, 암 또는 양성 확대된 전립선(BPH)과 같은 전립선 질환들은 이 조직이 부분적으로 또는 전체가 제거될 것을 요구한다.
조직 제거는 상이한 방법들에 의해 수행될 수 있다. 사용되는 방법과 독립적으로, 이러한 종류의 치료의 주목적은 주변 조직의 손상을 방지하면서 원하지 않는 조직 전체를 제거하는 것이다. 최근에, 레이저 에너지가 이 목적을 달성하기 위해 사용되어 왔다.
조직에 가해지는 레이저 에너지에 기초하여, 다양한 접근 방법들이 제안되었다. 레이저 기술들은 일반적으로 감소한 면적상에 많은 양의 출력을 전달할 수 있어, 치료 정밀성과 정확도를 개선하고 주변 조직에의 바람직하지 않은 영향들을 줄이는 그 특수한 능력 때문에 선호된다.
전립선암은 미국에서 매년 232,000명 이상 발병한다. 이는 전립선으로부터의 세포들로 구성되는 악성 종양 성장이다. 종양은 일반적으로 느리게 성장하고 수년간 분비선에 갇혀 유지된다. 이 시간 동안, 종양은 증상이 적거나 없거나 또는 외부 징후(신체 검사 시 이상)들을 보이지 않는다. 그러나 암이 진전됨에 따라, 전립선을 넘어 주변 조직으로 퍼질 수 있다. 암은 뼈, 허파, 간과 같은 몸의 다른 영역들에 걸쳐 전이될 수도 있다. 전이 전에 검출될 때, 측면-조사방식 광섬유들을 사용하는 레이저 수술은 현재 외과 의사들과 환자들 사이에서 선호되는 치료이다. 이는 혈액 손실을 적게 일으키고 더 짧은 회복 시간을 허용한다.
전립선 비대증(BPH) 또는 "확대된 전립선"은 전립선의 양성(noncancerous, benign) 성장을 의미한다. BPH는 50세 이상의 남성에게 가장 일반적인 전립선 문제이고, 전립선의 양성 성장은 25세 정도에서 현미경적 크기의 혹으로 시작하나 남성이 40세에 도달하기 전에 증상을 거의 보이지 않는다. 미국에서 6.3 백만 명이 BPH를 갖고 있고 이 질병은 6.4백만 회 의사 방문과 매년 400,000명 이상의 입원에 대한 원인이라고 추정된다.
BPH의 정확한 원인은 알려져 있지 않지만 일반적으로 노화 과정에 관련한 호르몬 변화들에 관한 것으로 생각된다. 테스토스테론은 남성의 생애에 걸쳐 계속 생성되기 때문에 유사하게 BPH에서 역할을 갖고, 사춘기와 성인기 초기 중에 전립선의 빠른 성장을 유도하는 디하이드로테스토스테론(DHT)에 대한 전구체이다. 완전히 진행되었을 때, 전립선은 거의 호두 크기이고 남성이 40대 중반에 도달할 때까지 이 사이즈를 유지한다. 이때 전립선은 제2 성장기를 시작하고 이는 많은 남성에 대해 삶에서 후에 BPH를 종종 일으킨다.
성인기 초기 중에 분비선의 전체적 확장과 대조적으로, 양성 전립선 성장은 전이 영역으로 불리는 분비선의 중심 영역에서만 발생하고, 이 영역은 요도 주변을 둘러싼다. 전립선의 이 영역이 성장함에 따라, 분비선은 요도에 대해 눌려, 배뇨가 어렵거나 고통스럽게 한다. 결국, 방광 자체는 약화하고 자체적으로 비우는 능력을 잃는다.
배뇨 전에 간헐류 또는 소변 주저와 같은 BPH의 폐쇄 증상들은 몸으로부터 제거되는 소변의 부피를 심하게 줄일 수 있다. 처리되지 않고 남는 경우, 급성 요폐(acute urine retention)는 방광 결석, 요도 감염, 실금, 드문 경우들로서, 방광 및 신장 손상과 같은 다른 심각한 합병증들을 일으킬 수 있다. 이러한 합병증들은 또한 항부정맥 약물 또는 항-고혈압(비-이뇨제) 약을 섭취하는 노인들에게 보다 일반적이다. BPH에 관련한 신체적 문제들에 추가적으로, 많은 사람이 또한 근심 및 삶의 질의 감소를 겪는다.
BPH의 경미한 증상들은 대부분의 경우 알파-차단제 및 항-남성 호르몬과 같은 약으로 치료된다. 중간 정도 내지 심한 BPH 증상을 겪는 사람들은 전형적으로 수술을 해야 한다. 절제(증기 요법), 열 응결 또는 이러한 메커니즘들의 조합에 의해 과다 전립선 조직을 제거하는데 빛이 사용되는 다수의 상이한 레이저 기술이 존재한다. 관찰된 임상 효과들은 (목표 조직 자체 및/또는 주변 유체들에 의한) 빛의 흡수와 이후의 열전달로 인한 것이고, 그 정도는 레이저 빔의 파장과 출력에 크게 의존한다.
많은 유형의 레이저 수술은 소변 흐름에 거의-즉각적인 개선을 제공할 수 있다. BPH에 대한 레이저 수술은 사용되는 기술과 파장에 의존하여, 혈액 손실 감소 및 더 짧은 치료 시간, 더 빠른 환자 회복, 및 치료-후 실금의 더 낮은 위험과 같은 다른 잠재적인 장점들을 가질 수 있다. 그러나, 많은 환자들이 일정 형태의 레이저 수술을 수행한 후 치료-후 1-2주 동안 도뇨관 설치(catheterization)를 여전히 필요로 한다.
비뇨기과에서 레이저 수술의 성공을 판정하는 중요한 요소는 외과 의사가 주변의 건강한 조직을 손상시키지 않고 적절한 조직 절제를 달성하도록 바람직하지 않은 전립선 조직을 제거할 수 있는 정확도이다. 정확도는 기계적인 관점뿐 아니라, 절제 전에 조직의 상당한 이동(decant)이 발생했는지 치료 빔을 한정하는 것 및, 다른 관심사로도 정의된다. 약간의 성공을 달성하기 위해, 본원 발명자들은 효율, 정확도 즉, 수술의 안전성을 개선할 수 있는 광섬유 구성들을 개발하는데 수년에 걸쳐 작업했다. 또한, 섬유들은 새로운 레이저 소스 기술들에 의해 방출되는 높은 레이저 에너지를 견딜 수 있어야 한다. BPH 치료 시, 보다 효과적인 조직 절제를 위해, 섬유 주축에 대해 특정한 각도로 배향된 레이저 빔들이 선호된다. Brown 등의 미국 특허 제5,292,320호는 섬유 코어 내에 다중 측면 조사 면들을 갖는 측면 조사 출력 단부를 공개한다. 섬유 코어는 측방향 방식으로 레이저 에너지를 반사하기 위해 경사진 단부면 및 다수의 홈을 갖는다. 이러한 접근 방식은 효율을 도왔으나 만들기에 복잡한 구조였고, 주의하지 않으면 작업 팁이 부서지기 쉬울 수 있다. 또한 코어가 단부 캡에 접착되므로, 고출력 레이저 작업들, 예를 들어, 50 W 이상에서, 이 출력단이 종종 고장 난다.
Cecchetti 등의 미국 특허 제5,509,917호는 그 안의 광섬유의 출력단 주변에 투명한 석영 캡을 갖는 측방향 빔 레이저 팁을 공개한다. 이 캡은 광학 코어의 경사진 단부면으로부터 반사되는 레이저 광선에 대한 다양한 집속(focusing) 수단을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이 레이저 팁은 일반적으로 제조하기에 복잡하고 아래에 있는 섬유에의 연결이 변할 수 있고 반복적으로 제조하기 어렵다.
미국 특허 제5,366,456호에서, Rink 등은 레이저 절단 메스(scalpel)를 예시하고 여기서 송신된 광선은 입사 광선 소스와 도구에 대해 일정 각도로 전달된다. 이 장치는 광섬유의 중심 세로 축에 대해 특정한 각도로 놓인 고도로 광을 낸 거울면이 있는 삽입부(insert)를 갖는 조사 팁(firing tip)을 갖는다. 그러므로, 부딪히는 레이저 광선이 측면으로 반사되고 섬유에 대해 거의 직각으로 전달된다. 조사 팁은 캐뉼라(cannula)의 팁 상에 장착될 수 있고, 전체 장치가 섬유의 중심축 둘레에서 회전될 수 있다. 미국 특허 공보 2006/0285798호에서 Brekke 등은 장치의 축에 대해 측방향으로 빛을 재배향하기 위해 만곡된 측면-조사 레이저를 청구한다. 섬유의 구조와 용도의 다양한 특징들은 복잡하고 경우에 따라 균일하게 복제하기 어려울 수 있다. 미국 특허 5,428,699호에서, Pon은 Brown과 Cecchetti와 유사한 레이저 빔을 측방향으로 보내기 위한 광섬유를 공개하고 여기서 두꺼운 클래딩(cladding)들이 내부 반사 구조물로부터 산란되는 전자기 방사선을 감소시키는데 사용되어 측방향 안내 프로브(probe)의 효율을 개선한다. 앞서 언급한 3개의 특허 모두는 방사선 빔이 프로브의 주축에 대해 비접촉식 모드로 측방향으로 방출되는 것을 청구한다. 이들은 종래 기술에 대해 몇몇 특징들을 개선하지만, 균일하게 비-접촉을 어떻게 유지하고 활성 방출면의 '오손(fouling)'을 방지하는 것을 포함하는, 측방향 조사 시스템의 단점의 대다수가 남아 있다.
Herring 등의 미국 특허 제5,553,177호는 작은 곡률을 갖고 광 전송축에 대해 약 90°의 각도로 만곡되어 있는 도광(lightguiding) 재료의 부분으로 구성된 도광 장치를 설명한다. 그 출력은 섬유 축으로부터 비대칭적으로 방사된다. 만곡된 부분은 광통로의 코어에서 균질한 회절 지수를 얻도록 처리되어 있다. 여기서 문제점은 특히 작은 치수의 섬유들에서, 종종 취성(fragile)의 구조물에서 작은 예각을 형성하기 어렵다는 것이다. 미국 특허 제5,416,878호에서, Bruce는 그 외주 둘레에서 날카로운 에지를 갖는 편평한 면에서 출력단이 종료하는 측면 조사 레이저 섬유를 설명한다. 광섬유의 주 몸체의 종방향 축으로부터 특정 각도로 안내되는 레이저 빔이 되는 광섬유의 발광면에 가까운 만곡부를 갖는다. 여기서, 외과 의사에 의한 회전 운동들의 어려움은 큰 문제점을 보인다. 또한 보다 얕은 만곡부를 형성하는데 몇몇 개선점이 있지만, 그 팁은 여전히 다소 사고로 인해 파손되기 쉽다. 다른 단점은 양 발명들은 모두 섬유의 광 집속 특성을 제한하는 편평한 표면 단부를 나타내며 이는 중요해지는 것으로, 예를 들어, 수증기 기포가 섬유의 앞쪽에 나타나는 경우, 고출력에서 일반적인 상황이다. 또한, 편평한 표면은 비-목표 조직도 손상 또는 천공할 수 있다.
Stiller 등의 미국 특허 제6,699,239호는 생물학적 조직의 증기 요법 및 조직 제거 중의 적용 캡(application cap)의 안정화를 위한 레이저 기기를 공개한다. 이 레이저 기기는 빛을 방출하는 안내 부분과 빛을 송신하는 광 도파관(optical waveguide)에 커플링된 도포 캡을 갖는 광 도파관을 포함한다. 이 레이저 기기는 내시경에 삽입되고 생물학적 조직의 증기 요법 및 제거를 위해 적용 캡을 위치 결정하도록 연장 또는 후퇴될 수 있다. 본원 발명은 큰 단점들을 나타내는 몇몇 특징들을 보인다. 예를 들어, 섬유 팁은 수용 슬리브(receiving sleeve)와 융접(fuse)되어 있지만, 광 도파관은 외피와 수용 슬리브 간의 접합에 의해 적용 가이드에 기계적으로 결합되어 있다. 이는 고온이 존재할 때, 장치가 잠재적으로 열화되기 쉽게 하고, 고 에너지가 적용되면, 단부 캡이 신체 내에 있을 때 분리될 수 있어, 환자에게 위험 요소이고 외과의사에게 문제점이다. 또한, 단부 캡이 두 부분으로 구성되고, 주로 섬유가 만곡된 유리 단부 내에 배치된다. 그러므로, 소변 내에서와 같은 액체 매체에서, 레이저 광선은 단부 캡의 재료를 통해 즉, 프로브의 만곡된 부분의 외부 영역으로부터 송신되고 여러 장소들로부터 나온다. 이는 건강한 조직도 손상되므로 정확한 방향으로 광선을 가리키는 것이 외과 의사에게 어려울 수 있다. 이 사실은 출력 밀도를 또한 감소시키게 한다. 마지막으로, 섬유와 캡 사이의 광학적 커플링으로 인한, 광 손실들과 반사는 치료의 효과를 감소시킬 수 있다.
상술한 특허들로부터 알 수 있듯이, 종래 발명들은 조작의 어려움, 집속 가능성과 에너지 제약에 관한 것과 같은 몇 가지 단점들을 보인다. 종래 기술은 시간을 소모하기 때문에 치료가 원하는 만큼 항상 효과적 이지는 않게 제한된다. 보다 새로운 기술들이 나타남에 따라, 내과 의사들은 그들의 환자들을 만족시키기 위해 더 짧은 수술 시간을 달성하는 동시에 하루에 더 많은 환자들을 치료할 수 있도록 노력하고 있다.
따라서 레이저 절단의 이점들을 유지하는 동시에, 제거 속도를 강화하고 취급/작업이 쉬운, 보다 우수하고 더 튼튼한 광섬유 도구를 제공하면서, 현 상태 기술을 개선하는 레이저 치료 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 본원 발명은 이러한 필요성을 제안한다.
본원 발명의 목적 및 요약
비뇨기과 치료와 같은 외과 수술, 및 조직 절제를 개선하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이 본원 발명의 목적이다.
주변 조직을 보존하면서 효과적인 레이저 방사를 달성하도록 보다 빠르고, 정확하고 안전하고 보다 신뢰성 있는 치료를 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이 또한 본원 발명의 목적이다.
섬유 조종성, 자유 회전 및 특수한 비대칭 말단부 구성에 의해 향상된, 개선된 레이저 외과 수술을 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이 본원 발명의 다른 목적이다.
엽(lobe) 함몰(excavation)뿐만 아니라 전립선 조직의 고출력 증기 요법에 의해 전립선 비대증을 보다 쉽게 치료하는 것이 본원 발명의 또 다른 목적이다.
개선되고 효율적인 방식으로 신체의 종양 또는 증식 조직 또는 다른 원하지 않는 조직의 제거를 위한 수술 장치 및 방법을 제공하는 것이 본원 발명의 또 다른 목적이다.
간략히 말해, 안전하고, 정확하고 효율적인 외과 수술들을 위한 개선된 장치 및 방법이 공개된다. 공개하는 장치는 비대칭 말단부 구성을 갖는 광섬유 셋트이고, 선단(입력) 측에서 회전 가능한 커넥터를 갖고 섬유의 말단(출력) 단부에서 일체형 부분으로서 배치되는 융접된 슬리브를 갖는 만곡된 팁 섬유를 포함한다. 섬유 팁과 팁의 말단부에 위치한 조직-접촉 표면은 전기 외과 수술 도구들에 의해 얻어지는 것과 유사한 효과를 달성하도록 확장된 빔 팁 또는 확산되는 조사를 달성하도록 오목한 팁, 집속 특성을 개선하기 위한 볼록한 팁과 같은, 상이한 형상 구조들로 구성될 수 있다. 파지부는 이를 쉽게 비틀고 회전하는 능력을 보장 및 개선한다. 다른 바람직한 구체예에서, 비트는 조작은 특수한 구성을 통해 개선된다. 두 가지 특수한 특징들(만곡된 팁과 회전 가능한 커넥터)은, 다양한 병변(pathology)의 개선 및 향상된 치료를 허용하여, 특정 조직들에 쉽고 효과적으로 도달 및 치료할 수 있게 한다. 광섬유의 조종성, 비틀림성 및 회전은 조직들 상에서 보다 정확하고 개선된 효과를 일으킨다. 이로 인하여, 보다 쉽고, 빠르고 보다 정확하고 효과적인 치료가 이들 수단을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, BPH 치료를 위하여 전립선 조직의 고출력 절제를 수행하기 위해 방광경에 삽입되거나, 또는 전립선 엽들 중 하나에 조종될 수 있고, 이는 요도의 완전성을 유지하면서 요도 상의 압력을 경감하기 위해 내측으로부터 파내어질 수 있다(excavating). 다른 용도들은 신체 내의 종양, 증식 또는 다른 원하지 않는 조직의 제거일 수 있다. 공개되는 광섬유 셋트는 이중 레이저 소스들을 포함하는, 다양한 파장들의 레이저 소스들과 함께 사용될 수 있지만, 보다 고출력의 LED 장치들 또는 매우 밝은 광원들이 마찬가지로 송신될 광선을 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 신규한 디자인 때문에, 설명하는 섬유는 쉽게 제 위치에 놓일 수 있고, 조직과 접촉을 유지하기 쉽고, 매우 견고하다. 의사에 대한 느낌 역시 매우 개선된다. 이는 조직으로 더 효과적으로 힘이 전달이 되도록 하며, 따라서 수술이 보다 신뢰성있게 되고 수술 시간이 30%까지 단축된다.
본원 발명의 상기 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부하는 도면들과 연계하여 하기의 상세한 설명을 이해함으로써 분명해진다.
도 1a 및 도 1b는 만곡된 팁, 융접된 캡, 회전 가능한 커넥터 및 파지부를 포함하는 광섬유 셋트가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 1c는 광섬유 팁 및 그 각도 표기법이 나타난 본원 발명의 바람직한 구체예를 간략하게 나타낸 것이다.
도 1d는 본원 발명에 개시된 장치로 치료된 조직의 사진을 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b는 라운딩된 오목한 팁을 포함하는 광섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 2c는 오목한 팁에서 라운딩된 오목한 간극을 포함하는 광섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 간략하게 나타낸 것이다.
도 2d는 라운딩된 볼록한 팁을 포함하는 광섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 3a 및 도 3b는 덮힌 팁(covered tip)을 포함하는 광섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 4는 확장된 빔 팁을 포함하는 광섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 5b는 비틀림성을 개선하기 위하여 설계된 광섬유 셋트를 포함하는 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 및 도 6e는 접히고 펼쳐질 수 있는, 하나의 묶음에 3개의 섬유가 조합된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 7a 및 도 7b는 1 묶음 형태에 7개 섬유가 포함된 본원 발명의 바람직한 구체예를 나타낸 것이다.
도 8a 및 도 8b는 조직 표면에 대해 경사져 있는 광섬유를 포함하는 본원 발명의 또 다른 구체예를 나타낸 것이다.
도 9는 확대된 면적의 말단부를 갖는 본원 발명의 또 다른 구체예를 나타낸 것이다.
종래 기술에 따라, 의료용 레이저 섬유들은 일반적으로 섬유 주축에 대해 외부 동심관계로 구성되고, 예를 들어, 광섬유 나선, 볼 팁을 갖는 광섬유, 원추형 광섬유 또는 측면-방출 광섬유가 있다.
외과 수술에 사용될 때, 이러한 섬유들은 분명한 단점들을 갖는다. 섬유 조종성이 부적절하여, 열악한 결과 및 감소된 효과를 일으킬 수 있다. 또한, 이러한 종류의 섬유들이 비-접촉식 수술 중에 조직과 의도하지 않게 접촉하게 되면, 연소된 섬유들과 파손이 일어나고, 조직에 원하지 않은 손상이 일어날 수 있다. 부가적으로, 종래 기술의 광섬유들은 간단하고, 효과적이고 정확한 조종성 및 회전 특징들이 결여되어 있고, 이는 의사가 확신을 갖고 조종하기 어렵게 할 수 있으므로, 전립선 비대증(BPH)과 같은 많은 병변을 치료할 때 단점을 보인다. 이 때문에, 조직 파내기(excavation) 및 조종이 어렵고 느릴 수 있고, 더 길고 더 힘든 수술이 되게 하고 일반적으로 환자의 회복이 더 느리다.
본원 발명은 안전하고 효율적인 외과 광 수술을 위한 개선된 장치 및 방법을 공개한다. 본원 발명에서 공개하는 장치는 축을 벗어난 구성을 갖는 광섬유 셋트이고, 그 말단(출력) 단부에 배치되는 그 일체형 부분인 융접된 슬리브를 갖고 선단(입력) 측에서 회전 가능한 커넥터를 갖는 만곡된 팁 섬유로 구성된다. 섬유 형상은 연장된 축을 형성하는 축방향으로 연장하는 부분, 섬유의 말단부에 위치하고 연장된 축에 대해 둔각으로 배향된 축방향으로 연장하는 팁 부분, 및 팁 부분의 말단부에 위치한 조직-접촉 표면으로서 설명된다. 파지부는 이를 용이하게 비틀고 회전시키는 능력을 보장 및 개선한다.
공개하는 본원 발명으로 외과 수술들을 수행할 때 수많은 장점들이 발생한다. 먼저, 수술이 빨라지고 보다 효과적으로 이루어진다. 섬유가 조직과 접촉을 유지할 수 있으므로, 섬유 열화로 인한 에너지 손실이 실질적으로 0이다. 광이 오로지 섬유 팁으로부터 나가므로 섬유 팁으로부터의 미광(stray light)이 실질적으로 존재하지 않는다. 결국, 섬유 내구성이 그 구조에 의해 상당히 더 길어져, 종래 기술의 섬유들의 조기 고장 문제들을 극복한다. 마지막으로, 선호되는 파장들에서, 수술 중에서 출혈이 보이지 않아, 섬유 팁과 치료되는 영역의 우수한 시야 및 가시성을 제공한다.
본원 발명에서 공개되는 장치는 예를 들어, BPH 치료를 위해 전립선 조직의 고출력 절제를 수행하기 위해 방광경에 삽입될 수 있다. 또한, 가능한한 요도의 완전성을 유지하면서 요도 상의 압력을 바로 경감시키기 위하여, 내측으로부터 조직을 파내도록 전립선 엽들 중 하나에 조종될 수 있다. 부가적으로, 몇몇 다른 이점들이 얻어진다. 예를 들어, 친숙한 느낌으로 외과 의사가 괄약근 및 정구(verumontanum)와 같은 정점과 중요 영역들에서 섬유 팁을 더 쉽게 취급할 수 있다. 수술은 상업적으로 입수 가능한 방광경으로 쉽고 효과적으로 실시될 수 있다.
다른 용도들은 종양, 증식, 또는 몸 안의 다른 영역들의 다른 원하지 않은 조직의 제거일 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 트위스터 광섬유 셋트(100)가 자켓을 갖는 섬유(102)와 클래드/코어(104), 융접된 슬리브/캡(106), 회전 가능한 커넥터(108) 및 파지부(110)로 구성된, 광섬유를 포함하는 바람직한 구체예를 개략적으로 예시한다. 광섬유의 말단부는 만곡된-팁 섬유 클래드/코어(104)와 그 일체형 부분으로 설계된 융접된 슬리브(106)로 구성된다. 슬리브는 상기 팁 부분에 대하여 고리 모양으로 연장된다. 축방향-연장 클래드/코어(104)는 방출면을 형성하고, 클래드/코어의 방출면과 슬리브(106)의 말단 부분은 조직-접촉 표면을 형성한다. 융접된 슬리브(106)는 전형적으로 약 15 cm 길이이다. 클래드/코어(104)는 클래드와 코어 직경들 각각에 대해 약 50/10 ㎛ 내지 1800/1700 ㎛ 범위의 치수일 수 있다. 융접된 슬리브(106)는 석영이고 보강부로서 작용하여, 섬유가 대부분의 전기 외과 수술 도구들에 대해 일반적인 취급과 높은 에너지들을 견딜 수 있게 한다. 회전 가능한 커넥터(108)는 광섬유 셋트(100)의 선단(입력) 단부에 배치되어, 광섬유의 자유 회전과 비틀림성을 허용한다. 파지부(110)는 쉽게 비틀리고 회전하는 능력을 보장 및 개선한다. 이는 외과 의사가 원형 방식으로 보다 원활하고 정확한 움직임을 할 수 있게 한다. 파지부는 광섬유를 따라 상이한 장소들에 배치될 수 있고 치료 요구 조건들과 의사의 선호에 따라, 상이한 형상들로 설계된다. 두 가지 특수한 특징들(만곡된 팁과 회전 가능한 커넥터)은, 다양한 병변들의 개선되고 향상된 치료를 허용하여, 내부적으로 특정 조직에 효율적이고 용이하게 도달 및 치료 가능하게 만든다.
도 1c는 광섬유 팁과 그 각도 회전을 나타내는 본원 발명의 바람직한 구체예를 개략적으로 보여준다. 축방향-연장 팁 부분은 약 2 mm 내지 약 5 mm 범위 내의, 축방향 길이(L)를 형성한다. 상이한 조합의 반경과 각도들이 이 섬유를 개발하는데 사용될 수 있음을 아는 것이 중요하다. 반경과 각도들의 정확한 값들은 수행되는 치료에 따라, 접근성, 조직 특징, 내시경 사이즈 등을 고려하여 선택된다. 바람직한 구체예에서, 섬유의 말단부에 위치하는 축방향으로 연장되는 팁 부분이 연장된 축에 대해 약 20° 내지 약 40°의 각도(φ)로 배향되어 있다.
도 1d는 본원 발명에 공개된 장치로 치료된 조직의 사진을 예시한다. 광섬유의 개선된 조종, 비틀림 및 회전 성능들은 조직들 상에서 개선된 효과를 달성하는 것을 돕는 것으로 이해될 수 있다. 이로 인해, 더 쉽고, 빠르고 정확하고 효과적인 치료가 본원 발명에서 공개되는 장치 및 방법에 의해 수행될 수 있다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 특정한 치료 효과에 따라 전송되는 광선을 집속시키도록 렌즈-형상 출력단에서 섬유 팁이 라운딩되어 있는, 본원 발명의 바람직한 구체예들을 보여준다. 트위스터 광섬유 셋트(200)는 클래드(202), 코어(204), 융접된 캡(206), 회전 가능한 커넥터(208) 및 파지부(210)로 구성된, 광섬유를 포함한다. 광섬유의 말단부는 만곡된-팁 섬유(204) 및 이와 일체형 부분으로 설계된 융접된 슬리브(206)로 구성된다. 방출 팁(212)은 광선이 수렴하는 것이 바람직한 경우, 도 2a와 도 2b에서와 같이 볼록할 수 있다. 방출 팁(212)은 초점 특성들을 바꿔 결과적으로 상이한 방사 패턴들을 달성하도록 도 2c에 도시한 바와 같이 특정한 회절 지수의 오목한 간극(214)을 가질 수 있다. 대안적으로, 광선이 결정된 초점 지점으로 발산하는 것이 바람직한 경우, 도 2d는 이러한 효과를 달성하기 위해 방출 팁(212)이 오목한 형태를 갖는 실시예를 도시한다.
도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에서, 트위스터 광섬유 셋트(300)는 덮히고 보강된 방출 팁을 포함한다. 광섬유 셋트(300)는 광섬유(302)와 클래드/코어(304), 융접된 슬리브/캡(306), 회전 가능한 커넥터(308) 및 파지부(310)를 포함한다. 광섬유의 말단부는 만곡된-팁 섬유(304)와 이의 일체형 부분으로서 설계된, 융접된 슬리브(306)로 구성된다. 융접된 슬리브/캡(306)은 전형적으로 약 15 mm 길이이다. 융접된 슬리브/캡(306)으로부터 방출 팁(312)이 돌출하여, 치료 중에 섬유를 손상으로부터 보호한다. 고출력 레이저가 방출될 때, 수증기 기포들이 일반적으로 형성된다. 이러한 특수한 팁 구성은 이를 제 위치에 유지하여, 충격파 형성을 일으켜 조직 제거를 개선한다. 또한, 융접되고 라운딩된 돌출 캡은 개선된 뭉툭한 팁 구성을 허용하여, 전방 이동중에 조직의 손상 또는 파임(scoring)을 방지하고, 전원이 꺼졌을 때 출혈 기회를 줄인다.
다른 바람직한 구체예에서, 섬유 단부는 도 4에 도시된 바와 같이 확장된 빔 팁을 보인다. 이는 경사진 부분(416)과 직각 부분(418)을 갖는 섬유 팁을 설계하여 달성된다. 경사진 부분(416)의 광학적 특성들은 광선이 직각 축으로 방출되게 하고 직각 부분(418)은 전방 방향으로 방출한다. 결과적으로, 레이저 광선이 더 넓은 빔으로 방출되어, 전기 외과 수술 도구의 효과들을 모방한다.
비뇨기과 전문의들이 사용하는 스윕핑(sweeping) 방법은 도 5a와 도 5b에서와 같이 섬유가 형상을 갖는 다른 실시예에 의해 개선될 수 있다. 융접된 캡 부분은 섬유 팁이 섬유 셋트와 같은 축 상에 있도록 만곡된다. 그러므로, 비틀림 성능이 상당히 개선되고 내시경 하의 가시성이 개선된다. 이전의 실시예들에서와 같이, 팁은 주축에 대해 여러 각도에서 광선을 방출하도록 설계될 수 있다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 및 도 6e는 본원 발명의 다른 바람직한 구체예를 간략하게 도시한다. 본원 발명의 변형에는 도 6a에 도시한 바와 같이 하나의 묶음 내에 밀접한 배치로 3 이상의 섬유를 조합하여 설계된다. 도 6b와 도 6c는 레이저 광선(620)들을 예시한다. 이 방사 패턴의 결과로, 의사에 의해 실시되는, 각각의 전방 레이저 방사 운동으로, 큰 홈이 생성되고, 수술 시간을 상당히 감소시키고 치료 효과를 개선함을 이해할 수 있다. 부가적으로 트위스터 섬유 조립체는 접히고 펴지는 성능을 가져, 총 직경이 변한다. 도 6a, 도 6b, 도 6c는 부분적으로 펼쳐진 묶음을 보이지만, 도 6d와 도 6e에서 섬유 조립체가 각각 접혀 있고, 완전히 펼쳐져 있다. 도시된 실시예에서, 묶음이 완전히 펼쳐질 때, 섬유들 간의 각도는 3개의 섬유들에 의해 구성되므로, 약 120°이다. 이 특징은 비뇨기과 수술에 일반적으로 사용되는 방광경과 같은, 내시경 또는 채널에의 삽입을 돕는다. 또한, 상이한 펼침 특성들은 방사 패턴들의 변형을 허용한다. 예를 들어, 섬유 조립체는 부분적으로, 완전히 펼쳐지거나 접힌 상태를 유지할 수 있다.
다른 바람직한 구체예에서, 작은 직경의 다수의 섬유가 각각 만곡되고 보강되어 감소된 양의 에너지를 전달하는, 밀접한 배치로 함께 묶일 수 있다. 이 방식은 이들이 내시경 내에 있을 때 둥근 구조에 끼워지지만, 이들은 작동시 내시경 단부 너머로 전개될 때 '쟁기(rake)' 방식으로 더 넓은 면적을 커버하도록 벌려진다. 또한, 훨씬 작은 직경의 섬유들이 사용되므로, 레이저 광선은 상당히 작은 스팟(spot) 사이즈로 분배된다. 결과적으로, 보다 고출력 밀도가 섬유 말단부들에서 달성된다. 일례로서 도 7a와 도 7b는 7개 섬유(702)들이 100 ㎛의 코어 직경(D1)을 각각 갖고 30 W의 출력(P1)으로 전송 및 조사하는데 사용되는, 묶음(700)으로 배치되는 본원 발명의 바람직한 구체예를 도시한다. 이 실시예의 묶음(700)의 각각의 섬유(702) 말단부에서의 출력 밀도(δ1)와, 180 W의 출력(P2)으로 전송되는 일반적으로 사용되는 550 ㎛(D2) 섬유 말단부에서의 출력 밀도(δ2)를 비교할 때 중요한 장점이 이해될 수 있다. 그러므로,
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이다.
이 결과는 이 실시예가 6배 낮은 레이저 출력원(30W 대 180W)을 사용하나, 5배 이상 높은 출력 밀도를 제공함을 입증한다. 결과적으로, 치료가 더 간단하고 저출력 레이저 장치를 사용하여, 보다 효과적이고 효율적이 된다.
다른 예에서, 200 ㎛의 코어 직경을 갖는 7개 섬유들이 배치되어 있다. 이 예에서 이전의 예와 같이 계산하면, 1.26배 높은 출력 밀도가 나온다. 다시 말해, 고출력 밀도가 매우 가요성인 섬유들로 달성된다.
동일한 섬유 구성을 갖는 또 다른 예에서, 매우 저출력원을 사용하여 동일한 출력 밀도가 얻어진다. 예를 들어, 550 ㎛ 코어 섬유들을 사용하여 180 W로 얻어지는 동일한 출력 밀도가 100 ㎛ 코어 섬유들에 단지 6 W 인가하여 달성될 수 있다.
섬유의 출력단들은 스페이서로 동시에 작용하는 석영 유리 장치에 융접되거나 함께 융합된다. 커넥터 단부들은 직선 구성으로 배치될 수 있다. 이 특수한 디자인으로, 작은 직경 섬유들이 섬유 표면들 상에서 훨씬 적은 응력으로, 더 작은 반경을 형성하게 구부러질 수 있다. 이는 감소된 기계적 응력 및 그 가요성으로 인해, 더 작은 내시경에 삽입하기 쉽게 된다. 또한, 출력 빔들이 확산된 패턴을 형성할 수 있어, 더 넓은 절제 영역이 얻어지므로, 조직을 보다 균일하고 빠르게 제거한다.
출력 빔에 의해 형성되는 방사 패턴은 묶음 배치에 의존한다. 섬유 팁들은 보다 집중되고 집속된 조사를 위해 동일한 방향에서 모두 가리키고, 방사상으로 형성된 원추형 빔을 벌리거나 원하는 효과에 따른 임의의 조합일 수 있다.
다른 바람직한 구체예에서 섬유는 도 8a에 도시된 바와 같이, 조직 면에 대해 경사지게 사용하도록 설계된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 방사 패턴(820)은, 조직 상에서 더 넓고 얕은 홈을 발생시킨다. 이는 조직의 얇은 표층 부분들이 아래에 있는 조직을 손상시키지 않고 제거될 필요가 있을 때 유용하다.
도 9에 도시된 것과 같은, 본원 발명의 다른 바람직한 구체예에서, 섬유(900)는 말단 팁의 출력단에서, 코어와 섬유 단면이 섬유의 선단부측 치수들과 비교하여 확장되도록 유리 팁(912)에서 약간 변형되어 있어 섬유(900)의 말단부에서 확대된 체적이 된다. 조직-접촉 표면은 관통하는 섬유로부터의 조직으로의 레이저 에너지의 통과를 방해하지 않고 조직의 절제 중에 마모되기에 충분한 두께를 형성한다. 바람직한 구체예에서, 두께는 약 1 mm 내지 약 4 mm의 범위 내에 있다. 이제 방출면이 더 크므로, 이 마모면 구성은 방출되는 광선의 출력 밀도가 낮게 되고, 이는 결국 열 부하를 크게 감소시켜, 기계적, 열적 및 출력 안정성을 개선한다. 또한, 이러한 특수한 디자인은 섬유 내구성 및 수명을 증가시킨다.
도 10은 다수의 작은 중첩된 융접된 섬유(1002)로 구성되어, 최소 비율의 탈출 빔(escaping beam)과 더 단단한 만곡부가 가능하게 하는 다른 바람직한 구체예를 예시한다. 이는 예를 들어, 패킹 부분(packing fraction)에 대해 최적화된 30 내지 40개의 매우 작은 직경의 섬유들이 주 섬유에 대해 만곡되고 융접 및 정합(mated)되어 특수하게 융접 및 보강된 말단부로 단부가 캡핑된(end-capped) 550, 715 또는 900 ㎛로 달성될 수 있다. 이는 광 전송을 보다 효과적이게 하므로 최소 에너지 레벨이 인가될 필요가 있다. 부가적으로, 이 구성은 조직 접촉을 넓히고, 치료가 보다 효과적이게 한다. 결국 효율이 클수록 수술의 정밀도와 안전성 및 섬유 내구성을 개선한다. 이 실시예의 또 다른 버전에서, 말단 팁이 주 섬유의 단면 치수와 비교하여 넓게 되어, 조직에 더 넓은 홈을 생성한다.
클래드가 이전의 실시예 도면들에서 융접된 캡 선단부에서 끝나는 것으로 도시되어 있으나, 이는 섬유 말단부에 도달하게 설계될 수 있다.
본원 발명의 다른 실시예에서, 스윕핑 운동은 모터에 의해 실시될 수 있다. 결과적으로, 정확하고 주기적인 스윕핑 운동이 달성될 수 있어, 의사의 부담을 상당히 감소시키고 환자 안전을 개선한다. 부가적으로, 파지부 내의, 또는 다르게는 섬유의 선단측을 따라 배치된 모터가 진동 또는 상이한 타입의 운동들의 조합을 제공할 수 있다. 의사는 특정 치료, 경험 및 개인적 선호에 따라 원하는 운동 패턴을 선택할 수 있다.
공개된 트위스터 광섬유 셋트는 다양한 파장의 레이저 소스들과 함께 사용될 수 있다. 바람직한 구체예들에서, 980 ㎚, 1470 ㎚, 1950 ㎚의 파장 또는 이러한 파장들의 적절한 비율의 조합이, 200 W 또는 그 이상의 총 조합된 출력 레벨로 사용될 수 있다. 예를 들어, 측면 섬유에 비해 980 ㎚ 레이저 소스로, 축을 벗어난 말단부를 갖는, 트위스터 섬유 셋트를 사용하여, 더 낫고 보다 효과적인 결과들이 얻어졌다. 다른 예에서, 1470 및 980 ㎚ 파장들을 조합하는 레이저 소스로, 공개된 바와 같이, 트위스터 섬유 셋트를 사용하면 강력하고 안전하고 쉬운 BPH 수술이 된다. 두 경우들 모두에서, 개선된 효율로 인해, 더 낮은 출력 레벨들로 원하는 결과들을 얻기에 충분했고, 그러므로 건강한 조직에 손상을 줄 위험이 감소하고, 섬유 내구성이 증가했다.
다른 바람직한 구체예들에서, 다이오드 레이저, 섬유 레이저, 및 고출력 LED 장치 또는 매우 밝은 광원들이 마찬가지로 전송될 광선을 생성하는데 사용될 수 있다.
바람직한 구체예에서, 트위스터 광섬유 셋트는 BPH 치료를 위해 전립선 조직의 고출력 증기 요법를 수행하기 위해 방광경에 삽입될 수 있다. 또한, 이는 엽(lobe)들 중 하나에 조종될 수 있고 가능한 한 온전하게 요도의 완전성을 유지하면서 요도 상의 압력을 경감하도록 내측으로부터 상기 엽 조직이 파내질 수 있다.
다른 바람직한 구체예에서, 공개하는 섬유는 종양, 증식, 또는 신체 내의 다른 원하지 않은 조직을 제거하는데 사용될 수 있다.
모든 바람직한 구체예들을 포함하는, 본원 발명에 제안된 장치는 접촉 모드로 작동되고 조직에 걸쳐 스윕핑 운동으로 조직-접촉 표면을 이동시키고 접촉된 조직을 절제하여 최선의 결과들을 달성한다.
본원 발명은 하기의 예들에 의해 추가로 예시되나, 이에 의해 한정되지 않는다.
실시예 1
본원 발명에 공개된 BPH 기술에 따라, 수술이 30 gr 전립선에 수행되었다. 도 1에 설명된 것과 같이, 트위스터 섬유 셋트가 상업적으로 입수 가능한 방광경과 이중 레이저 소스(1470+980 ㎚)와 함께 사용되었다. 사용된 레이저 출력은 치료 초기에 100 W였고, 6-7분 후에 120 W까지 값이 증가했다. 총 수술 시간은 약 11분이었고 전달된 총 에너지는 80 KJ이었다.
실시예 2
본원 발명에 공개된 BPH 기술에 기반하여, 다른 수술이 45 gr 전립선에 수행되었다. 도 1에 설명된 것과 같이, 트위스터 섬유 셋트가 상업적으로 입수 가능한 방광경과 이중 레이저 소스(1470+980 ㎚)와 함께 사용되었다. 사용된 레이저 출력은 치료 초기에 100 W였고, 6-7분 후에 130 W까지 값이 증가했다. 총 수술 시간은 약 15분이었고 전달된 총 에너지는 110 KJ이었다.
앞선 두 실시예들 모두에서, 약 2 gr/분의 절제율이 쉽게 얻어졌고, 종래 기술에 대해 상당한 개선을 보인다. 첫 번째 실시예로부터의 정보를 고려하면, 30 gr 중 22 gr이 수술로 제거되었다고 평가되는 반면, 두 번째 실시예에서 45 gr 중 30 gr이 제거되었다고 평가된다.
수술은 BPH를 위한 상업적으로 입수 가능한 방광경 또는 다른 응용예들을 위한 내시경들로 간단하고 쉽고 효과적으로 실시될 수 있다. 더 나은 대안은 내시경 팁의 출구에서 안내 삽입부를 사용하는 것이다. 이는 트위스터 광섬유가 광섬유 나선보다 취급하기 쉽다는 경험으로부터 발견되었다. 심지어 360°의 보다 부드럽고, 원활한 회전이 가능하고 말단부에서 축을 벗어난, 만곡된 구조 및 섬유 셋트의 선단측의 자유 회전 접속부로 인해, 스윕핑(sweeping) 운동이 원활하고 효과적으로 보다 쉽게 달성된다.
본원 발명의 비대칭 섬유 셋트는 또한 치료 중에 개선된 절제, 파냄 작용을 달성하기 위해 원하는 사전 선택된 운동 및 속도로 슬리브를 갖는 말단 광섬유 단부를 진동시키기 위한 수단을 포함할 수 있다.
본원 발명의 바람직한 구체예들은 첨부한 도면들을 참조하여 설명하였으나, 본원 발명이 엄밀한 실시예들에 한정되지 않으며, 당업자는 첨부한 청구 범위에 정의된 바와 같은 본원 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고 변화 및 수정들을 실시할 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (36)

  1. 비틀림성을 갖는 비대칭, 축외 방사 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  2. 제1항에 있어서, 만곡되고 보강된 팁을 갖는 1 이상의 섬유를 추가로 포함하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  3. 제1항에 있어서, 만곡된 말단 팁을 갖는 1 이상의 광섬유를 추가로 포함하며, 그 출력단은 목적하는 치료 부위를 향해 전달되는 축외 방사가 집속되는 형상을 갖는, 비대칭 광섬유 의료용 치료 장치.
  4. 제1항에 있어서, 삽입기에서 먼 부위로 연장될 때, 치료를 강화하기 위하여 1 이상의 배열로 재배치될 수 있는 만곡된 말단부를 갖는 2 이상의 광섬유를 추가로 포함하는, 비대칭 광섬유 의료용 치료 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 2 이상의 광섬유는 3 내지 7개 섬유이고, 상기 각 말단부는 만곡되어 있고 보강되어 있는, 광섬유 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다수의 섬유는 원형 방식으로 또는 '갈퀴' 방식으로 배치되어 있는, 광섬유 장치.
  7. 제4항에 있어서, 가요성을 돕기 위해 작은 코어 직경을 갖는 7개 이상의 섬유를 추가로 포함하며, 상기 섬유는 밀접하게 배치되어 사용되고 상기 말단부에서 융접되고 보강되어 있는, 광섬유 장치.
  8. 제1항에 있어서, 스윕핑 운동을 제공하는 생성 수단을 추가로 포함하는, 비대칭 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  9. 제1항에 있어서, 사전 선택되고, 계획되고, 실질적으로 자동 운동인 섬유의 말단부를 진동시키는 수단을 추가로 포함하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  10. 말단 팁을 포함하며, 그 출력단에서 코어 및 광섬유 단면이, 상기 섬유의 선단부의 면적과 비교하여 확장되어 있는, 비대칭 광섬유 의료용 치료 장치.
  11. 제1항에 있어서, 연장된 축을 형성하는 축방향-연장 부분을 형성하는 섬유, 상기 섬유의 말단부에 위치하고 연장된 축에 대해 예각으로 배향된 축방향-연장 팁 부분, 및 치료될 조직과 접촉하여 위치하도록 형성된 팁 부분의 말단부에 위치하는 조직-접촉 표면을 추가로 포함하며, 상기 섬유의 팁 부분은 상기 섬유로부터 상기 조직-접촉 표면을 통해 레이저 에너지를 전송하여 상기 조직-접촉 표면과 접촉하는 상기 조직을 절제하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조직-접촉 표면은 상기 광섬유로부터 상기 조직-접촉 표면을 통하여 치료 부위의 조직에 레이저 에너지를 전달하도록, 상기 치료 부위의 조직과 접촉하여 위치하도록 형성된 마모면(wear surface)이며, 상기 조직-접촉 표면은 상기 광섬유로부터 이와 접촉하는 조직으로의 레이저 에너지 통과의 방해없이, 상기 조직의 절제 중, 상기 조직-접촉 표면이 마모되기에 충분한 두께를 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 예각은 약 20°내지 약 40°의 범위 내인, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 축방향-연장 팁 부분은 약 2 mm 내지 약 5 mm의 범위 내의 축방향 길이를 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 팁 부분 부근에 고리 모양으로 연장되고 상기 조직-접촉 표면의 1 이상의 부분을 형성하는 슬리브를 추가로 포함하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 섬유는 방출면을 형성하고, 상기 슬리브는 방출면 부근에 고리 모양으로 연장되며 상기 방출면과 실질적으로 동일 평면상에 있고, 상기 광섬유의 방출면 및 슬리브는 상기 조직-접촉 표면을 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 섬유는 상기 방출면을 형성하는 축방향-연장 코어를 포함하고, 상기 코어의 방출면 및 상기 슬리브의 말단부는 상기 조직-접촉 표면을 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 조직-접촉 표면을 형성하는 상기 슬리브의 말단부는 곡선형인, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조직-접촉 표면을 형성하는 상기 방출면은 곡선형이고 상기 슬리브의 말단부와 실질적으로 동일 평면상에 있는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 섬유에 융접되는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 섬유의 팁 부분 및 상기 팁 부분 근처의 상기 섬유의 일부분에 걸쳐 고리 모양으로 및 축방향으로 연장되는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 섬유는 코어 및 클래딩을 포함하고, 상기 슬리브 및 상기 클래딩의 외부 부분은 실질적으로 동일한 재료로 만들어진 것인, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 클래딩의 외부 부분은 유리로 만들어지고, 상기 슬리브는 유리로 만들어지며, 상기 슬리브는 실질적으로 상기 슬리브 및 상기 클래딩 사이의 경계면에 걸쳐 상기 클래딩에 열에 의해 융접되는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  24. 제15항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 섬유의 말단부를 둘러싸는 캡을 형성하고, 상기 캡의 말단부는 상기 조직-접촉 표면을 형성하며, 상기 섬유의 말단부는 상기 조직-접촉 표면과 접촉하는 조직에 레이저 에너지를 전달하기 위하여 상기 캡의 조직-접촉 표면과 그를 통한 레이저 에너지를 전달하는 방출면을 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 캡의 조직-접촉 표면은 그를 통하는 구멍을 형성함이 없이 그와 접촉하는 조직의 절제 중, 마모되기 충분한 두께를 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 캡의 조직 접촉 표면은 약 1 mm 내지 약 4 mm의 범위 내의 두께를 형성하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 섬유는 코어 및 클래딩을 포함하며, 상기 캡 및 상기 클래딩의 외부 부분은 실질적으로 동일한 재료로 만들어진 것인, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 클래딩의 외부 부분은 유리로 만들어지고, 상기 슬리브는 유리로 만들어지며, 상기 슬리브는 실질적으로 상기 슬리브 및 상기 클래딩 사이의 경계면에 걸쳐 상기 클래딩에 열에 의해 융접되는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치.
  29. 조직의 내부에서 광섬유 장치의 조종 및 회전을 이용하여, 사람 또는 동물 조직 내 공동부를 파내거나 절제하기 위한 치료 방법.
  30. 조직 절제가 제1항에 따른 장치의 스윕핑 운동에 의해 보조되는, 의학적 치료 방법.
  31. 진동 운동하는 축외 발광 광섬유 장치를 이용하여 사람 또는 동물 조직 내 공동부를 파내거나 절제하기 위한 의학적 치료 방법.
  32. 연장된 축을 형성하는 축방향-연장 부분을 형성하는 섬유, 상기 섬유의 말단부에 위치하고 연장된 축에 대해 예각으로 배향된 축방향-연장 팁 부분, 및 상기 팁 부분의 말단부에 위치한 조직-접촉 표면을 포함하는, 비대칭, 축외 발광 광섬유 의료용 치료 장치를 제공하는 단계;
    치료될 조직과 접촉하도록 상기 조직-접촉 표면을 배치하는 단계;
    상기 섬유로부터 상기 조직-접촉 표면을 통해 레이저 에너지를 전달하는 단계; 및
    상기 레이저 에너지를 전달하고 상기 조직-접촉 표면과 접촉하는 조직을 제거하는 단계 중, 1 이상의 상기 조직-접촉 표면 및 조직을 다른 것에 대해 이동시키는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 이동 단계는 상기 조직을 가러질러 스윕핑 운동으로 상기 조직-접촉 표면을 측방향으로 이동시키고 상기 접촉된 조직을 절제하는 것을 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 이동 단계는 상기 조직을 가로질러 상기 조직-접촉 표면을 측방향으로 및 축방향으로 이동시키고 상기 접촉된 조직을 절제하는 것을 추가로 포함하는, 방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 전달 및 이동 단계 중, 상기 조직-접촉 표면을 통한 치료된 조직으로의 레이저 에너지의 출력에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 상기 조직-접촉 표면을 마모시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 방법은 양성 전립선 비대증을 치료하기 위한 것이며, 상기 치료된 조직은 증식된 전립선 조직인, 방법.
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