KR20130127492A - 전자유도 가열을 사용하는 수정체낭절개술 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기장선을 발생시킬 수 있는 전도성 제1 코일과, 3mm 이하 직경을 가지는 절개를 통한 삽입과 수정체 낭 상에의 배치를 허용하도록 구성된 전도성 제2 코일을 포함하는, 눈에서 사용되기 위한 수정체절제술 장치에 관한 것이다. 자기장선이 제2 코일을 통하여 투사될 때 제2 코일 내에서 전류가 발생된다.

Description

전자유도 가열을 사용하는 수정체낭절개술 장치 및 방법{CAPSULOTOMY DEVICE AND METHOD USING ELECTROMAGNETIC INDUCTION HEATING}

본 발명은 수정체낭절개술을 형성하기 위한 장치 및 방법, 특히 전자유도 가열을 사용하는 수정체낭절개술을 형성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

사람 눈의 수정체를 교체하기 위한 수술 절차는 잘 공지되어 있다. 이러한 절차를 실시하기 위하여, 일반적으로 환자의 각막(cornea) 또는 공막(sclera)에서 절개가 행해지며, 환자의 수정체를 둘러싸는 수정체낭(capsular bag)의 전낭 부분(anterior portion)에서 개구가 생성된다. 이러한 개구는 보통 "수정체낭파열[capsularhexis; 또는 간편하게 "파열(rhexis)"]"로 언급되며; 개구가 생성되는 과정은 보통 "수정체낭절개술(capsulotomy)"로 언급된다. 개구가 생성된 이후, 눈의 수정체는 파열을 통해 제거되며 파열을 통해 수정체낭 내로 교체 렌즈[본원에서 안내 렌즈(intraocular lens; IOL)로 언급됨]가 삽입된다.

종래 절차에 따르면, 각막에서의 절개는 메스(scalpel)를 사용하여 행해지며, 뾰족한 소침(stylet) 또는 바늘은 수정체 전낭 내로 절개를 통하여 삽입되고 일반적으로 원형인 파열을 찢거나 째는 데 사용된다.

수정체 전낭의 이러한 소침 또는 바늘의 사용은 손이 떨리지 않아야 하며 고도의 기술을 요한다. 숙련된 외과의에 의하여 수행되었다 하더라도, 절차를 잘못 수행한 가능성은 상당하다.

의도된 바보다 더 크거나 작은 직경을 가지는 파열의 형성 또는 수정체낭을 비의도적으로 찢는 것은 남아 있는 수정체낭이 IOL을 적절하게 유지하는 것을 막을 수 있고, 눈의 다른 부위에 감염, 손상, 및 상당한 시력 상실을 포함하는 합병증을 초래할 수 있다.

이와 같이, 종래의 수정체낭절개술 절차는 렌즈 교체 수술에 일반적으로 적합한 것으로 증명되었지만, 이는 이의 안전성과 효험을 상당히 손상시킬 수 있는 결점을 가진다. 이러한 결점을 고려해서, 바람직한 직경 및 형상을 갖는 파열을 신뢰할 수 있게 그리고 안전하게 형성하기 위한 수단을 제공하는 것이 매우 바람직하다.

본 발명의 양태는 자기장선을 생성할 수 있는 전도성 제1 코일과 3mm 이하의 직경을 가지는 절개를 통한 삽입과 수정체 낭 상의 배치를 허용하도록 구성된 전도성 제2 코일을 포함하는, 수정체낭을 가지는 눈에서 사용되기 위한 수정체낭절개술 장치에 관한 것이며, 이에 의하여 자기장선이 제2 코일을 통하여 투사되었을 때 전류는 이의 내부에서 생성된다.

일부 실시예에서, 제2 코일은 폐쇄 루프를 포함한다. 일부 실시예에서, 제2 코일은 물의 자기 투자율보다 큰 자기 투자율을 가진다.

제2 코일은 원형의 번 트레이스(burn trace)를 형성하도록 구성될 수 있다. 제2 코일은 니티놀(nitinol), 스테인리스강(stainless steel), 및 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 제2 코일은 손잡이에 결합된다. 제2 코일은 스프링 유형 주입기 내에 배치될 수 있다. 제1 코일은 자기장선을 생성하도록 구성되는 복수의 코일 중 하나를 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 수정체낭절개술을 형성하는 방법에 관한 것이며, 이는 전도성 코일을 눈의 수정체낭과 접촉하도록 위치시키는 단계와; 눈의 외부에 위치된 소오스(source)로부터 투사되는 자기장선을 전도성 코일을 통하여 투사하여 수정체낭 상에 번 트레이스를 형성하는 단계와; 번 트레이스를 따라서 수정체낭을 찢어 파열을 형성하는 단계를 포함한다.

전도성 코일을 위치시키는 단계 이전에, 방법은 코일을 대체로 절반으로 접는 단계와, 코일이 이와 같이 접혀졌을 때 눈의 절개를 통하여 코일을 눈 안으로 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "코일"은 적어도 하나의 대체로 완전한 루프를 포함하는 구조체를 지칭한다. 코일은 복수의 완전 또는 부분 루프를 포함할 수 있다. 제1 코일의 루프는 전도 가열을 위해 종래의 방식으로 제1 코일의 중심을 통하여 연장하는 축을 중심으로 자기장선을 형성하도록 충분히 완전하여야 한다. 제2 코일의 루프는 제2 코일이 수정체낭과 접촉하도록 위치되고 본원 하기에 설명된 바에 따라 작동될 때 형성되는 번 트레이스를 따라서 찢어짐과 동시에 파열의 형성을 허용하도록 충분히 완전하여야 한다.

본원에서 사용되는 용어 "직경"은 원형 형상을 지칭할 때 이의 종래의 의미를 가진다. 상기 용어는 다른 형상에 적용되었을 때 그 형상의 임의의 길이 치수를 지칭한다.

본 발명의 예시적인 비 제한적 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 예시의 방법으로 기술될 것이며, 동일한 도면 부호는 상이한 도면에서 동일하거나 유사한 구성 요소를 지정하도록 사용된다.
도 1은 눈 내에 위치되어서 전자유도 가열을 사용하여 수정체낭절개술을 수행하기 위한 본 발명의 양태에 따르는 장치의 예시의 개략도이다.
도 2는 눈 내에 위치되어서 전자유도 가열을 사용하여 수정체낭절개술을 수행하기 위한 본 발명의 양태에 따르는 장치의 또 다른 예시의 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 눈의 절개 도입을 용이하게 하도록 접히는 제2 코일의 측면도 및 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 제2 코일을 눈 내에서 유지하고 눈 내로 삽입하기 위한 주입기의 개략도이다.
도 5a 내지 도 5f는 상이한 단면 형상 및 배열을 가지는 제2 코일의 세가지 예시를 도시한다.

도 1은 눈(E)에 대하여 위치되어서 전자유도 가열을 사용하여 수정체낭절개술을 수행하기 위한 장치(100)의 개략도이다. 수정체낭절개술 장치는 전도성 제2 코일(120)을 통하여 투사되어질 자기장선(F)을 발생시키기 위해 전류를 전도할 수 있는 전도성 제1 코일(110)을 포함한다. 전도성 제2 코일은 원하는 파열 직경과 대체로 일치하는 직경(D)을 가진다.

제2 코일(120)은 전도성이어서, 자기장선이 제1 코일(110)에 의하여 제2 코일을 통해 투사될 때 종래의 방식으로 전자의 이동(예를 들어, 전류)로 인한 저항 가열을 허용한다. 발생된 전류는 직류, 교류, 또는 와전류(eddy current)일 수 있다. 제2 코일을 구성하는 전도성 재료의 고유 저항으로 인하여, 코일의 온도는 내부에서 형성된 전류에 대응하여 상승할 것이다. 사용시, 제2 코일은 눈(E)의 수정체낭(capsular bag; CB)과 접촉하도록 위치되어서, 가열로 인해 수정체낭 위에 부분적 또는 완전한 번 트레이스를 발생시켜 파열을 형성하기 위하여 제거될 조직의 제거를 용이하게 한다.

제2 코일(120)은 (눈의 각막(C) 또는 공막(S)에서) 3mm 이하의 직경을 가지는 절개(I)를 통한 삽입과 눈(E)의 수정체낭(CB) 상의 배치를 허용하도록 구성된다. 적합한 재료 및 적합한 단면 형상을 선택함으로써, 코일은 접히고 및/또는 비틀려지거나 3mm 이하의 직경을 가지는 절개(I)를 통한 코일의 유입을 허용하도록 달리 구성될 수 있다. 적합한 재료의 예시는 백 또는 수백의 미크론(micron)(예를 들어, 0.1 mm)의 단면 직경이 구비된 원형 단면 형상을 가지는 일반적으로 원형인 형상으로 형성된 (형상 기억 특징을 가지는 것으로 공지된) 니티놀(nitonol)이다. 대안으로, 제2 코일은 스테인리스강(stainless steel) 또는 형상 회복력을 가지는 다른 금속으로 제작될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 코일은 형상 회복력을 가지고 내부에 강자성체 입자(ferromagnetic particle)를 갖는 플라스틱 재료를 포함한다.

일부 실시예에서, 제2 코일은 폐쇄 루프를 형성하여서, 수정체낭의 가열 이후에 완결된 라인을 형성하는 번 트레이스가 형성되며 조직은 이를 따라서 찢어져 파열을 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 코일은 완전하지는 않은 루프를 형성하나, 하지만, 라인은 번 트레이스를 따라서 찢어짐과 동시에 파열을 형성할 수 있는 충분한 번 트레이스를 형성하며 조직의 남은 부분은 종래의 방식으로 (즉, 번 트레이스를 따르지 않고) 찢어진다. 예를 들어, 번 트레이스는 폐쇄된 형상의 원주의 75% 초과를 차지할 수 있다.

제2 코일은 눈 조직이 아닌 폐쇄 루프 코일의 선택적인 가열을 허용하기 위하여 물보다 높은 자기 투자율을 가지며, 자기 투자율은 제2 코일의 효과적인 가열을 허용하도록 상대적으로 높은 것이 일반적으로 바람직하다.

예를 들어, 제2 코일은 대체로 반으로 접혀서(예를 들어, 대체로 반으로 접힌 원형의 제2 코일을 도시하는 도 3a 및 도 3b 참조) 절개를 통하여 활주될 수 있으며 및/또는 절개로의 도입을 용이하게 하도록 비틀려질 수 있다. 적합하게 구성된 코일은 겸자(forcep) 또는 핀셋(tweezer)을 사용하여 절개를 통해 이동되거나 (약 2.5mm 미만의 직경을 가지는 일직선 막대와 같은) 기구를 중심으로 비틀려질 수 있다. 겸자, 핀셋 또는 다른 기구는 사용 이후에 코일을 제거하도록 사용될 수 있다. 삽입을 용이하게 하기 위한 또 다른 가능성은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 플런저(452)를 포함하는 주사기 유형 장치(450)로서, 플런저의 작동에 따라서 눈 안으로 제2 코일을 이동시키도록 구성되고 배열된다. 장치(450)는 제2 코일이 장치 내에 있을 때 압축된 상태(예를 들어, 접힌 상태)로 유지되며 제2 코일이 플런저에 의하여 주사기로부터 눈 안으로 발사되었을 때 파열을 형성하기에 적합한 원형 또는 다른 형상을 획득할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 제2 코일은 플런저에 결합된다. 상기 결합이 플런저의 후퇴에 의하여 제2 코일의 제거를 용이하게 할 수 있다는 점은 이해될 것이다.

전도성 제1 코일(110)은 전도성 제2 코일(120)을 통하여 투사되었을 때 제2 코일 내에서 전류를 발생시키는 자기장선을 발생시킬 수 있다. 제1 코일은 종래의 방식으로 제1 코일을 지나는 전류의 결과로 자기장선을 생성한다. 제1 코일이 눈의 수정체낭 위에 위치되었을 때 폐쇄-루프 코일을 통하여 자기장선을 효과적으로 전달하도록 구성될 수 있음은 이해될 것이다. 예를 들어, 제1 코일은 팬케이크(즉, 모두 단일 평면에서 형성된 감소하는 직경의 복수 루프), 원추형 나사선(즉, 서로 수직으로 배치된 상이한 평면에 배치된 감소하는 직경의 복수 루프) 또는 실린더(즉, 서로 수직으로 배치된 상이한 평면에 배치된 동일한 직경의 복수 루프) 또는 자기장선을 제2 코일에 효과적으로 그리고 효율적으로 전달하도록 다른 공지된 또는 아직 개발중인 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 드라이버(driver)는 종래의 방식으로 제1 코일을 통하여 전류를 획득하도록 제1 코일에 작동가능하게 결합됨을 알 수 있을 것이다. 드라이버 전류는 직류 또는 교류일 수 있다.

일부 실시예에서, 복수의 연관된 또는 독립된 제1 코일은 제2 코일에 자속선을 전달하는 데 사용된다. 본 기술의 당업자는 이해할 수 있듯이, 이러한 구성은 증가된 자속뿐만 아니라 복수의 제1 코일을 통한 전류의 적합한 조정으로 제1 코일을 통해 흐르는 전류들 사이의 적합한 위상 관계를 사용하여 자속선을 선택적으로 유도하는 능력을 허용한다. 코일은 도 1에 도시된 바와 같은 오프셋 거리(offset distance; OD)에 걸쳐 또는 도 2에 도시된 바와 같은 평면 구조에서 투사에 의하여 가열을 야기시키도록 배치될 수 있다.

제1 코일(110)은 수술 의료진에 의하여 제1 코일의 파지형 위치설정을 용이하게 하기 위하여 손잡이(112)에 연결될 수 있다. 대안으로, 위치설정을 용이하게 하기 위하여 제1 코일(110)은 스탠드(미도시) 또는 수술 장비의 다른 부분에 연결될 수 있다. 유사하게, 제2 코일(120)은 상기 설명된 바와 같이 손잡이(122) 또는 주사기에 연결될 수 있다.

일반적으로 제1 코일의 작동은 폐쇄 루프 코일이 수정체낭(CB)의 선택된 표면 상에 위치된 이후에만 일어나지만; 이전 작동이 가능하다. 또한, 일반적으로 제1 코일은 폐쇄 루프 코일이 눈으로부터 인입되고 제거되는 동안 작동중지된다.

제2 코일에 의하여 접촉되고 가열된 수정체낭의 표면은 수정체낭의 내부 또는 외부 표면일 수 있다. 외과의에게 각각 상이한 직경을 가지고 및/또는 상이한 미리결정된 형상(S)(예를 들어, 상이한 직경의 원형 또는 상이한 형상의 형태)을 형성하는 복수의 제2 코일을 제공하는 것이 적절할 수 있다는 점은 이해될 것이다. 또한, 전류가 제1 코일에 제공되는 동안의 지속시간 동안 AC 전류의 주파수 또는 주파수 패턴 및 원하는 오프셋 거리(OD)는 폐쇄 루프 코일의 단면 및 폐쇄 루프 코일의 표면 특성뿐만 아니라 원하는 수정체낭조직 약화 정도에 좌우된다는 점이 이해될 것이다.

도 5a 내지 도 5f는 상이한 단면 형상을 가지는 제2 코일의 실시예의 세가지 예시를 도시한다. 도 5a 및 도 5b는 각각 원형의 전체 형상 및 원형의 단면 형상을 가지는 제2 코일(410)의 투영도 및 절단된 단면도이다. 도 5c 및 도 5d는 수정체낭과 접촉하도록 위치되는 표면이 각각 수정체낭의 국소 가열을 용이하게 하고 조직에의 부착을 감소시키도록 뾰족하게 된 원형의 전체 형상 및 변형된 원형의 단면 형상을 가지는 제2 코일(420)의 투영도 및 절단된 단면도이다. 도 5e 및 도 5f는 각각 원형 전체 형상, 원형 단면 형상 및 상대적으로 낮은 투과성 재료의 내부 코어(432) 및 고 투과성 재료의 외부 재료(434)(예를 들어, 코팅)를 가지는 제2 코일(430)의 투영도 및 절단된 단면도이다.

본 발명의 일 양태는 하기 방식으로 수정체낭절개술을 형성하는 방법에 관한 것이다. 전도성 제2 코일은 눈의 수정체낭과 접촉하도록 위치된다. 눈의 외부에 위치된 소오스(예를 들어, 제1 코일)로부터 투사된 제2 코일을 통하여 자기장선이 투사된다. 제2 코일의 가열은 수정체낭에 번 트레이스의 형성을 초래한다. 이어서, 번 트레이스를 따르는 조직은 찢어져 파열을 형성한다. 번 트레이스는 폐쇄된 형상을 형성할 수 있다. 대안으로, 번 트레이스는 상기 설명된 바와 같이 폐쇄된 형상이 아닐 수 있으며, 번 트레이스의 끝단 사이의 부분은 종래의 파열 형성의 방식으로 찢어진다. 트레이스가 폐쇄형태가 아니더라도, 파열이 형성될 때의 정확도는 번 트레이스의 존재로 인하여 향상된다는 점은 이해될 것이다.

본 발명의 개념 및 여러 예시적인 실시예를 기술함으로써, 본 발명이 여러 방식으로 구현될 수 있다는 것이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 이해될 것이며, 변경 및 개선이 그러한 통상의 기술자에게 용이하게 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 실시예는 제한하는 것으로 의도된 것이 아니라 단지 예로서 제공된다. 본 발명은 후속하는 청구항 및 그 등가물에 의해 요구된 것으로만 제한된다.

Claims (10)

1. 수정체낭을 가지는 눈에서 사용되기 위한 수정체낭절개술 장치로서,
   자기장선을 발생시킬 수 있는 전도성 제1 코일과;
   3mm 이하의 직경을 가지는 절개를 통한 삽입과 수정체낭 위에의 배치를 허용하도록 구성된 전도성 제2 코일을 포함하며,
   이에 의하여 자기장선이 제2 코일을 통하여 투사되었을 때 그 내부에 전류가 발생되는 수정체낭절개술 장치.
2. 제1항에 있어서, 제2 코일은 폐쇄 루프를 포함하는 수정체낭절개술 장치.
3. 제1항에 있어서, 제2 코일은 물의 자기 투과율을 초과하는 자기 투과율을 가지는 수정체낭절개술 장치.
4. 제1항에 있어서, 제2 코일은 원형의 번 트레이스를 형성하도록 구성되는 수정체낭절개술 장치.
5. 제1항에 있어서, 제2 코일은 적어도 하나의 니티놀 스테인리스강 및 플라스틱을 포함하는 수정체낭절개술 장치.
6. 제1항에 있어서, 제2 코일은 손잡이에 결합되는 수정체낭절개술 장치.
7. 제1항에 있어서, 제2 코일은 주사기 유형 주입기 내에 배치되는 수정체낭절개술 장치.
8. 제1항에 있어서, 제1 코일은 각각 자기장선을 생성하도록 구성된 복수의 코일 중 하나를 형성하는 수정체낭절개술 장치.
9. 수정체낭절개술을 형성하는 방법으로서,
   전도성 코일을 눈의 수정체낭과 접촉하도록 위치시키는 단계와;
   눈의 외부에 위치된 소오스로부터 투사된 자기장선을 전도성 코일을 통하여 투사시켜 수정체낭 위에 번 트레이스를 형성하는 단계와;
   번 트레이스를 따라서 수정체낭을 찢어 파열을 형성하는 단계를 포함하는 수정체낭절개술을 형성하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 전도성 코일을 위치시키는 단계 이전에 코일을 대체로 반으로 접는 단계와, 코일이 이와 같이 접혀있는 동안 코일을 눈의 절개를 통에 눈 내로 삽입하는 단계를 더 포함하는 수정체낭절개술을 형성하는 방법.

Images