KR20140018324A - 낮은-프로파일의 수술용 만능 접근 포트 - Google Patents

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KR20140018324A
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찰스 씨. 하트
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어플라이드 메디컬 리소시스 코포레이션
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Abstract

수술용 접근 장치는 밀봉 하우징과 동축이고 밀봉 하우징에 대하여 이동가능한 근위 단부에서 측벽을 갖는 긴 캐뉼라를 포함한다. 적어도 하나의 밀봉부를 포함하는 밀봉 어셈블리는 밀봉 하우징 내에 배치된다. 팽창 포트는 밀봉 하우징에 형성되고, 캐뉼라의 근위 단부에서 측벽 내의 개방부와 정렬하도록 구성된다. 밀봉 하우징은 개방 및 폐쇄된 구성 사이에서 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능하다. 개방 구성에서, 팽창 포트는 측벽 내의 개방부와 정렬되어, 유체가 캐뉼라 측벽을 가로질러 흐르는 것을 허용한다. 폐쇄된 구성에서, 팽창 포트는 측벽 내의 개방부로부터 오프셋되어, 유체가 캐뉼라 측벽을 가로질러 흐르는 것을 방지한다. 하나의 변형에서, 탄성 유지 부재는 밀봉부에 바이어스를 가하기 위하여 밀봉 하우징 내부에 배치된다.

Description

낮은-프로파일의 수술용 만능 접근 포트{LOW-PROFILE SURGICAL UNIVERSAL ACCESS PORT}
관련 출원들에 대한 상호-참조
본 출원은 2011년 5월 2일자로 출원된 "Low-profile surgical universal access port"라는 명칭의 미국 특허 가출원 제61/481,366호의 우선권 및 그 이익을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 수술용 접근 장치(surgical access device)들에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 복강경(laparoscopic), 최소 침습 수술(minimally invasive surgery)에서 이용하기 위한 투관침(trocar)들에 관한 것이다.
수술용 접근 장치의 한 유형은 통상 투관침이라고 지칭된다. 전형적으로, 용어 "투관침"은 캐뉼라(cannula), 캐뉼라 밀봉 하우징(cannula seal housing), 및 밀폐 기구의 조합을 설명하기 위하여 이용된다. 밀폐 기구는 캐뉼라와 전형적으로 연관되고, 원위 단부(distal end)에서 밀폐 기구의 관통 선단부(penetrating tip)를 노출하기 위하여 밀봉 하우징을 통해 그리고 캐뉼라의 내강(lumen)으로 삽입되는 관통 도구(penetrating instrument)이다. 도구들이 캐뉼라의 내강으로 그리고 복강(abdominal cavity)으로 삽입되는 동안, 캐뉼라 밀봉 하우징은 기복 압력(pneumoperitoneum pressure)을 유지하도록 동작한다. 또한, 용어들 "접근 포트" 및 "접근 장치"는 투관침을 지칭하기 위해 이용된다.
복강경 또는 최소 침습 수술에서의 발전들은 접근 장치들에 대한 새로운 수요들을 낳았다. 복강경 방식으로 요즘 수행되는 수술 절차들의 증가하는 복잡성뿐만 아니라, 이러한 절차들에서 이용되는 도구에 있어서의 개발들로 인해, 현재 이용가능한 접근 장치들의 개선들, 업그레이드들, 및/또는 재설계들이 바람직하다. 예를 들어, 복강경검사(laparoscopy)의 초기에는, 복강경 담낭절제술(laparoscopic cholecystectomy)이 3개 내지 5개의 접근 포트들을 설치하고 약 3개의 상이한 도구들을 이용하는 것을 전형적으로 포함하는, 복잡한 절차라고 여겨졌다. 지금은 복강경 담낭절제술이 일상적인 수술로서 여겨지고, 심지어 환자의 배꼽(umbilicus)에서의 한 번의 절개(incision)를 이용하여 수행된다. 다른 복강경 절차들은 장(intestine), 위(stomach), 폐(lung), 자궁(uterus), 비장(spleen), 간(liver) 등의 더욱 복잡한 수술을 포함한다. 이러한 절차들을 위해 특별히 개발된 도구들은 종종 복잡하고 비대칭적이며, 투관침 밀봉부를 손상시키고 및/또는 파괴할 수 있는, 예를 들면, 언더컷(undercut)들, 측면 개방부(side opening)들, 및 예리한 영역들을 포함할 수 있다. 넓은 범위의 도구 크기들이 접근 포트를 통해 삽입되는 절차들은 추가적인 쟁점들을 만든다. 예를 들어, 일부 절차들에서는, 도구 직경들이 약 4.5 mm로부터 약 15 mm 이상까지의 범위이다. 이러한 절차들에서는, 작은 도구들이 더 큰 도구들을 수용하도록 설계된 밀봉 시스템의 영역 내에서 이동될 때, 기복 압력을 유지하는 것이 과제이다. 또한, 복잡한 도구는 환자의 내부 및 외부에서의 더 큰 범위의 움직임 및 조작을 위하여 더 많은 공간을 필요로 한다.
또한, 도구가 전혀 삽입되어 있지 않을 때 환자에 설치된 접근 포트들은 덜컹거리는 경향이 있을 수 있고, 그 결과, 외과 의사가 도구를 접근 포트로 삽입하는 것을 시도할 때, 접근 포트의 개방부가 적절한 위치에 있지 않으며, 이에 따라, 접근 지점의 재정렬 또는 재위치결정을 필요로 한다. 개선을 위한 다른 영역들은 밀봉부를 고정하며 도구들이 삽입되고 제거될 때에 밀봉부가 찢어지거나 겹쳐지는 것을 방지하는 구조물(construct)들을 포함한다. 본 발명은 이 필요성들을 충족시키는 새롭고 개선된 투관침을 제공한다.
본 발명은 수술용 접근 장치를 제공한다. 수술용 접근 장치는 근위 단부(proximal end) 및 원위 단부(distal end) 사이에 연장되는 내강(lumen)을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라(elongate tubular cannula)를 포함한다. 캐뉼라는 캐뉼라의 원위 단부에 대하여 방사상으로 외부를 향해 연장되어 근위 단부에서 확대된 내강을 형성하는 측벽을 가진다. 캐뉼라는 근위 단부에서 측벽을 통해 연장하는 개방부(opening)를 포함한다. 밀봉 하우징(seal housing)은 캐뉼라의 근위 단부에 연결되고 이와 동축이며, 밀봉 방식으로 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 구성된다. 팽창 포트는 밀봉 하우징을 통해 연장되고, 팽창 포트 및 개방부를 캐뉼라 내강과 유체 연결하기 위하여 측벽 내의 개방부와 정렬하도록 구성된다. 밀봉 어셈블리는 밀봉 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 밀봉부를 포함한다. 밀봉 하우징은 개방 구성 및 폐쇄된 구성 사이에서 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능하다. 개방 구성에서, 팽창 포트는 측벽 내의 개방부와 정렬하고 있고, 이에 따라, 팽창 포트 및 개방부를 캐뉼라 내강과 유체 연결한다. 폐쇄된 구성에서, 팽창 포트의 내강은 측벽 내의 개방부로부터 오프셋되어 있고, 이에 따라, 측벽 내의 개방부로부터 팽창 포트를 유체 격리한다.
발명의 또 다른 특징에 따르면, 수술용 접근 장치가 제공된다. 수술용 접근 장치는 근위 단부 및 원위 단부 사이에서 연장되는 내강을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라를 포함한다. 밀봉 하우징은 캐뉼라의 근위 단부에 연결된다. 밀봉 어셈블리는 밀봉 하우징 내부에 배치되고 적어도 하나의 밀봉부를 포함한다. 접근 채널은 근위 단부로부터 원위 단부로 밀봉 어셈블리 및 캐뉼라의 내강을 통해 연장되는 세로축을 따라 정의된다. 상기 장치는 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 탄성 부재(resilient member)를 더 포함한다. 탄성 부재는 밀봉 어셈블리 및 밀봉 하우징 사이에 위치된다.
발명의 또 다른 특징에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은 밀봉 하우징을 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계를 포함한다. 밀봉 하우징은 일반적으로 원통형이고 캐뉼라에 이동가능하게 연결된다. 캐뉼라는 밀봉 하우징의 내강과 동축인 세로축을 따라 중앙 내강(central lumen)을 정의하는 일반적으로 원통형 측벽을 가진다. 밀봉 하우징은 캐뉼라의 근위 단부에서 측벽에 밀봉 방식으로 연결되어, 밀봉 하우징은 캐뉼라의 측벽에 대하여 상대적으로 이동할 수 있다. 밀봉 어셈블리는 적어도 하나의 밀봉부를 포함하고, 근위 단부에서 밀봉 하우징의 내부에 배치된다. 밀봉 하우징은 팽창 포트를 포함하고 캐뉼라의 측벽은 개방부를 포함하는데, 팽창 포트 및 개방부의 정렬이 캐뉼라 내강 및 밀봉 어셈블리의 플레넘 원위부(plenum distal)가 개방부를 통해 캐뉼라의 외부와 그리고 팽창 포트를 통해 밀봉 하우징의 외부와 유체 연통하게 하도록 구성된다. 밀봉 하우징은 개방 위치 및 폐쇄된 위치 사이에서 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동가능하다. 개방 위치에서, 개방부 및 팽창 포트는 적어도 부분적인 정렬 상태에 있다. 폐쇄된 위치에서, 개방부 및 팽창 포트는 오정렬되어(misaligned), 밀봉 하우징을 가로지른 유체 연통을 방지한다. 상기 방법은 밀봉 하우징의 팽창 포트 및 캐뉼라의 측벽의 개방부를 적어도 부분적으로 정렬하는 단계를 더 포함한다. 유체는 밀봉 하우징의 팽창 포트와 캐뉼라의 측벽 내의 개방부와의 적어도 부분적인 정렬 후에 캐뉼라의 내강을 통해 압력 하에서 이동된다. 팽창 포트 및 캐뉼라의 측벽 내의 개방부는 완전히 오정렬되어, 개방부를 통한 측벽을 가로지른 유체 연통 및 팽창 포트를 통한 밀봉 하우징을 가로지른 유체 연통을 차단한다.
발명의 또 다른 특징에 따르면, 수술용 접근 장치가 제공된다. 수술용 접근 장치는 근위 단부 및 원위 단부 사이에서 연장되는 내강을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라를 포함한다. 밀봉 하우징은 캐뉼라의 근위 단부에 연결된다. 밀봉 하우징은 캐뉼라의 내강과 동축인 접근 채널을 포함한다. 밀봉 하우징은 제 2 개방부를 갖는 내부 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능한 제 1 개방부를 갖는 외부 측벽을 포함한다. 적어도 하나의 밀봉부는 밀봉 하우징 내부에 배치된다. 제 1 및 제 2 개방부들은 밀봉 하우징을 가로질러 캐뉼라 내강을 유체 연결하기 위하여 적어도 부분적으로 정렬하도록 구성되고, 완전히 정렬과 무관하게 이동하도록 구성된다. 외부 측벽은 개방 구성 및 폐쇄된 구성 사이에서 내부 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능하다. 개방 구성에서, 제 1 개방부는 제 2 개방부와 적어도 부분적으로 정렬되고, 이에 따라, 밀봉 하우징을 가로질러 캐뉼라 내강을 유체 연결한다. 폐쇄된 구성에서, 제 1 개방부는 제 2 개방부로부터 오프셋되어 있고, 이에 따라, 밀봉 하우징을 가로질러 유체 연통을 차단한다.
도 1은 비-흡입 상태(non-insufflated state)인 수술대 상의 수술 대상자의 측면도이다.
도 2는 복부(abdomen)에 설치된 복수의 접근 장치들을 갖는 흡입 상태인 수술대 상의 수술 대상자의 측면도이다.
도 3은 복부에 설치된 복수의 접근 장치들을 갖는 흡입된 수술 대상자의 부분적인 측단면도이다.
도 4는 제 1 위치에서 체벽(body wall)을 통해 설치된 수술용 접근 포트의 변형의 측단면도이다.
도 5는 제 2 위치에서 체벽을 통해 설치된 도 4에 예시된 수술용 접근 포트의 측단면도이다.
도 6은 도구가 완전히 관통하여 연장된 도 4에 예시된 수술용 접근 포트의 측단면도이다.
도 7은 도구가 완전히 관통하여 연장된 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 측단면도이다.
도 8은 극도의 전진 상태(extreme forward condition)인 도 4에 예시된 수술용 접근 포트의 변형의 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 연장된 도구 범위를 도시하는 극도의 전진 상태인 도 7에 예시된 수술용 접근 포트의 변형의 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 정면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 측단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 저면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 상면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 캐뉼라 부분의 상면 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 캐뉼라 부분 및 밀봉 하우징 부분의 분해된 상면 사시도이다.
도 18은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 캐뉼라 부분 및 밀봉 하우징 부분의 또 다른 분해된 상면 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 분해된 측면도이다.
도 20은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 분해된 사시도이다.
도 21은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 상면 사시도이다.
도 22는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 상면 사시도이다.
도 23은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 상면 사시도이다.
도 24는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 측단면 사시도이다.
도 25는 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 측단면도이다.
도 26은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 밀봉-하우징 및 테이퍼진(tapered) 유지 부재의 저부 사시도이다.
도 27은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 테이퍼진 유지 부재의 저부 사시도이다.
도 28은 본 발명에 따른 수술용 접근 포트의 밀봉-하우징 및 테이퍼진 유지 부재의 측단면도이다.
도 1 내지 도 3을 특별히 참조하면, 도 1은 환자의 복부(20) 상에서 최소 침습 수술 절차를 준비하기 위하여 반듯이 누운 위치에서 수술대(5) 상에 놓인 환자(10)의 측면도이다. 도 2에서는, 대상자(10)의 복부(20)가 흡입 가스(insufflation gas)로 팽창되고, 이것은 복벽(abdominal wall)(15)을 팽창시키고, 이에 따라, 도 3의 부분적인 단면에 예시된 바와 같이, 복부(20) 내에 가려지지 않는 작업 영역(25)을 생성한다. 적당한 복부 절차들의 예들은 맹장(appendix), 비장(spleen), 간, 신장(kidney)들, 위, 쓸개(gall-bladder), 장관(intestinal tract) 등에 관한 수술들을 포함한다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 일부 절차들에서는 다수의 접근 포트들(40)이 환자의 복벽(15)을 통해 설치되고, 복강경 도구(100)가 접근 포트들(40)의 작업 내강으로 삽입된다. 작은 작업 내강(42)을 통해 끼워지고 또한 매우 두꺼운 복벽(15)들 및/또는 광대한 복강(abdominal cavity)들(20)을 갖는 환자들(10)을 수용하는 전문화된 도구(100)가 개발되었다.
현존하는 복강경 도구의 전체 범위와의 호환성은 접근 장치(40)의 길이로 인해 종종 절충된다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이, 더 짧고 낮은 프로파일(profile)의 접근 포트(150)에 비해 길고 및/또는 키가 큰 밀봉 하우징(41)은 그 내부에 삽입된 일부 도구들(100)의 운용가능한 범위를 제한한다. 또한, 길고 및/또는 키가 크며 외부의 복벽(15)으로부터 외부로 연장되는 접근 장치들(40)은 넘어지는(flop over) 경향이 있고 및/또는 바람직한 위치들에서 유지하는데 실패한다. 또한, 오정렬된(misaligned) 접근 포트(40)는 도구(100)를 장치(40)의 작업 내강(42)으로 안내하기 전에, 외과 의사 또는 보조자 중 어느 하나의 추가적인 손에 의해 전형적으로 위치되고 및/또는 안정화된다.
도 4는 그것을 관통하여 체강(body cavity)(20)에 접근하는 도구(100)를 갖는 체벽(15)을 통해 설치된 접근 포트(40)의 측면도이다. 도구의 가동(operative), 원위부(45)는 수술 절차를 수행하기 위하여 체강(20) 안으로, 그 내부의 의도된 부위까지 연장된다. 어떤 경우들에 있어서, 두꺼운 체벽(15) 및/또는 광대하게 연장된 체강(20)은 일부 도구들(100)의 도달거리(reach) 및/또는 부담없는 이용을 방지하거나 감소시킨다. 밀봉 하우징(41)의 원위 단부가 도 5에 예시된 바와 같이 복벽 내의 진입 지점(16)과 인접하도록 접근 포트(40)를 체벽(15)을 향해 이동시키는 것은 접근 포트(40)의 이동성과 절충한다. 그 결과, 도 5에 예시된 상태에서 이러한 접근 포트(40)의 작업 내강(42)으로 삽입된 도구(100)는 희망하는 범위의 움직임을 가지지 못할 수도 있다. 도 6 및 도 8은 키가 큰 밀봉 하우징(41)을 갖는 전형적인 접근 포트(40) 내에 삽입된 도구(100)의 측면도들이다. 도 7 및 도 9는 도구(100)가 그 내부에 삽입된 더 짧고 낮은-프로파일의 밀봉 하우징을 갖는 접근 포트(150)의 변형의 측면도들이다. 이 도면들에서 도시된 바와 같이, 도 7 및 도 9에 예시된 낮은-프로파일의 접근 포트(150)는 도 6 및 도 8에 예시된 전형적인 접근 포트(40)에 비해, 더 큰 노출에 의해 도시된 바와 같이 도구(100)를 위한 증가된 기능적 범위를 제공하고, 이에 따라, 도구(100)의 근위 단부 뿐만 아니라 원위 단부(44)의 이동성을 제공한다.
도 6 및 도 7을 모두 참조하면, 캐뉼라 부분들(46)은 대략 동일한 깊이에 있어, 캐뉼라 부분(46)의 원위 단부(47)는 도 6 및 도 7의 각각에서 환자 내부의 대략 동일한 깊이에 있다. 근위 단부(48)에서는, 캐뉼라가 진입 지점(16)으로부터 동일한 높이로 연장된다. 그러나, 접근 포트(150)의 더 낮은 프로파일로 인해, 도구 이동성이 축소되어 있는 도 6에 도시된 키가 큰 밀봉 하우징(41)을 갖는 접근 포트와 비교할 때, 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 원위 단부에서 동일한 이동성을 유지하면서 근위 단부에서 조작되어야 할 도구(100)를 위해 더 많은 공간이 존재한다. 도 7에서는, 도구(100)가 더욱 원위 측으로 이동될 수 있는 반면, 도 6의 도구는 접근 장치 또한 더욱 원위 측으로 이동시키지 않으면 원위 측으로 이동될 수 없고, 이에 따라, 도구(100)가 밀봉 하우징(41)의 근위 단부와 인접하기 때문에 원위 이동성(distal mobility)에 영향을 줄 수 있다. 이 제한된 이동성은 채용될 수 있는 도구들의 유형들에 영향을 주고, 특히, 도시된 바와 같이 복잡한 관절식 원위 단부(44)를 가지거나 근위 단부에서 조작될 더 많은 공간을 필요로 하는 도구들이 그렇다.
도 8 및 도 9를 모두 참조하면, 낮은 프로파일의 밀봉 하우징(150) 및 키가 큰 밀봉 하우징은 둘 모두 진입 지점(16)과 인접하도록 도시되어 있다. 낮은 프로파일의 밀봉 하우징(150)은 도 8의 키가 큰 밀봉 하우징(41)과 비교할 때, 도구(100)에 더 큰 이동성을 허용하여 환자 내부의 더 큰 깊이로 이동하게 한다. 물론, 도구의 원위 단부(44) 중의 더 많은 부분이 캐뉼라 부분(46)을 지나서 유익하게 노출된다.
이제 도 10 내지 도 20을 참조하면, 본 발명에 따른 낮은 프로파일의 밀봉 하우징을 갖는 접근 장치(150)의 다양한 도면들이 제공된다. 접근 장치(150)는 그 근위 단부로부터 원위 단부로 연장하는 세로축(longitudinal axis)을 포함한다. 밀봉 하우징(200)은 근위 단부에 배치된다. 캐뉼라(151)는 밀봉 하우징(200)으로부터 원위 측으로 연장된다. 도구 접근 채널은 예시된 변형에서 세로축과 실질적으로 일치하고 동축인, 접근 장치(150)의 근위 단부로부터 원위 단부로 연장된다. 캐뉼라(151) 및 밀봉 하우징(200)은 접근 장치(150)가 낮은 프로파일 및/또는 짧은 높이를 가지도록 구성되고 크기가 정해진다. 또한, 접근 장치(150)의 일부 변형들은 경량이고 간략한 구조물 중의 적어도 하나를 나타낸다.
특히, 접근 장치(150)의 측단면인 도 13을 참조하면, 캐뉼라(151)는 체벽과 같은 조직을 통해 관통하도록 구성되고 크기가 정해진 긴 부분(158)을 포함하고, 원위 단부(152)로부터 외부로 연장하기 위하여 내강(153)을 통해 삽입되는 밀폐 기구(도시되 않음)와 짝을 이루도록 구비된다. 긴 부분(158)은, 그것을 위해 접근 포트(150)가 설계된, 도구의 범위를 수용하도록 치수가 정해진 내부 직경을 가진다. 캐뉼라(151)는 원위 단부(152), 근위 단부(157), 및 그 사이에 연장되는 내강(153)으로서, 이를 통해, 도구 접근 채널이 연장되는 내강(153)을 포함한다. 예시된 변형에서는, 원위 단부(152)가 테이퍼지고(tapered) 및/또는 기울어지며(beveled), 이것은 체벽을 통한 접근 장치(150)의 위치시킴을 용이하게 한다. 캐뉼라(151)의 근위 단부(157)는 내강(153)의 단면적이 캐뉼라(151)의 원위부보다 상대적으로 더 큰 부분에서 퍼진다. 또한, 근위 단부(157)는 캐뉼라 근위부의 기저부(base)(154)에 형성된 렛지(ledge)에서 밀봉 하우징(200)의 원위 단부를 계합(engage)한다. 내강(153)은 캐뉼라의 원위 단부(152)로부터 그 근위 단부(157)의 기저부(154)로 연장된다. 내강(159)은 밀봉 하우징(200) 내의 개방 플레넘(open plenum)(274)에 유체 연결된다.
수술용 접근 장치(150)의 일부 변형들에서는, 캐뉼라(151)가 밀봉 하우징(200)에 해제가능하게 결합된다. 다른 변형들에서는, 캐뉼라(151)가 밀봉 하우징(200)에 해제가능하게 결합되지 않는다. 예를 들어, 일부 변형들에서는, 캐뉼라(151)가 하우징(200)과 함께 결합된 후에 밀봉 하우징(200)으로부터 해제하도록 설계되어 있지 않다. 일부 변형들은 공통의 밀봉 하우징(200)에 결합하도록 각각 치수가 정해져 있는 크기들의 범위인 복수의 캐뉼라(151)를 포함한다. 예를 들어, 일부 변형들은 복수의 캐뉼라(151)를 포함하고, 그 각각은 예를 들어, 약 5 mm에 이르는, 약 8 mm에 이르는, 약 11 mm에 이르는, 약 12 mm에 이르는, 또는 약 15 mm에 이르는 상이한 범위의 도구 직경들을 수용한다. 일부 변형들은 예를 들어, 약 55 mm, 약 75 mm, 약 100 mm, 또는 약 150 mm의 작업 길이들을 갖는, 예를 들어, 상이한 작업 길이들의 캐뉼라(151)를 포함한다. 상호 교환가능성은 캐뉼라 부분(151)이 살균 및 재이용되는 것을 허용한다.
도 10 내지 도 20을 여전히 참조하면, 예시된 변형에서의 밀봉 하우징(200)은 원위 단부(282), 근위 단부(298), 및 중간섹션(midsection)(284)을 포함하는 일반적으로 원통형인 본체(201)를 포함한다. 원위 단부(282)는 캐뉼라의 근위 단부(157)를 계합한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 밀봉 하우징(200)의 중간섹션(284)은 캐뉼라(151)의 동축 근위 측의 원통형 측벽(136) 주위에 슬라이딩 가능하게(slidingly) 그리고 회전가능하게 배치된 원통형 벽(284)을 포함한다. 도 13 및 도 17에서 가장 알 수 있는 바와 같이, 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)의 원위 단부(282)는 릿지(ridge) 또는 선반(shelf)(278)과 접촉한다. 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)은 캐뉼라의 근위 측의 원통형 벽(136)과 밀봉되도록 접촉하고, 이에 따라, 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이 그 사이의 가스 흐름을 실질적으로 방지한다.
도 17 내지 도 20을 특히 참조하면, 캐뉼라(151)의 근위 측의 밀봉-하우징-계합 부분(seal-housing-engaging portion)(177)은 더 큰 단면적을 갖는 캐뉼라(151)의 확대된 부분이다. 이 확대된 부분(177)은 캐뉼라(151)와 일체로 형성되거나, 그것에 연결가능할 수 있다. 근위 측의 밀봉-하우징 계합 부분(177)은 원통형이고, 캐뉼라(151)의 확대된 부분(177)을 둘러싸는 밀봉 하우징(200)과 동축 방식으로 밀봉 하우징(200)과 계합하도록 구성된다. 밀봉 하우징(200)은 밀봉 하우징(200)과 계합하는 확대된 부분(177) 위로 슬라이딩(slide over)하여, 실질적으로 기밀성(gas-tight) 배치를 제공한다. 캐뉼라(151)의 밀봉-하우징-계합 부분(177) 및 밀봉 하우징(200) 사이에 배치된 오링(O-ring)(276)은 기밀성 밀봉, 뿐만 아니라 디텐트 유지 특징부(detent retention feature)를 제공한다. 밀봉 하우징(200)의 원위 단부(282)는 캐뉼라(151)의 오목부(recess) 또는 슬롯(278) 내에 배치되고, 그것에 연결하도록 구성되어, 2개의 소자들의 상대적인 회전이 허용된다. 예를 들어, 오목부 또는 슬롯(278)에는 밀봉 하우징(200) 상에 형성된 립(lip)(도시되 않음)과 스냅핏(snap fit)하기 위한 언더컷(undercut)(도시되지 않음)이 형성된다. 예시된 변형에서는, 오링이 캐뉼라의 근위 측의 원통형 벽(136) 상에 배치된 홈(groove)(141) 내에 잡혀(captured) 있다. 또한, 오링(276)은 캐뉼라(151)가 밀봉 하우징(200)으로부터 수동으로 분리되는 것을 허용한다. 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)은 원통형 벽(136) 및 돌출부들(155, 156) 사이의 갭(142) 내부에서 캐뉼라(151)의 근위 측의 원통형 벽(136) 둘레로 동심으로 배열된다. 돌출부들(155, 156)은 캐뉼라 기저부(154)로부터 외부를 향해 방사상으로 연장되고 근위 측으로 연장된다.
각각 접근 장치(150)의 분해된 측면도 및 사시도인 도 19 및 도 20에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 복수의 밀봉 부재들(300 및 320)은 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284) 내에 수용되고, 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)의 상단을 마감하는 캡(cap) 또는 단부 부재(270)에 의해 그 내부에 잡히거나 가두어진다. 도 17, 도 18 및 도 20에 예시된 바와 같이, 밀봉 하우징(200)은 그 벽(284)으로부터 내부를 향해 연장되는 릿지 또는 선반(279)을 포함한다. 릿지 또는 선반(279)의 일부 변형들은 밀봉 부재들(300 및 320)과 접촉하고 고정하는 견인(tractive) 표면 및/또는 특징부들을 포함한다.
예시된 변형에서, 제 1 밀봉 부재(320)는 그것을 관통하여 삽입된 도구의 샤프트를 따르고 이 샤프트 둘레에 밀봉하도록 구성되고 크기가 부여된 개방부(322)를 갖는, 일반적으로 절단된 원뿔형(frustoconical)의 탄성중합체성 부재(elastomeric member)를 포함하고, 이는 도구 밀봉부(instrument seal)라고도 지칭된다. 제 2 밀봉 부재(300)는 작업 채널 또는 내강(153) 내에 도구가 없을 때에 접근 포트(150)의 내강(153) 및 플레넘(274)을 밀봉하도록 구성되고 크기가 부여된, 탄성중합체성 체크-밸브(check-valve) 또는 덕-빌 밸브(duck-bill valve)를 포함하고, 이는 제로 밀봉부(zero seal)라고도 지칭된다. 각각의 밀봉 부재(320 및 300)는 예를 들어, 접근 포트(150)의 작업 채널(153) 내에서 삽입된 도구의 이동에 따라 그리고 응답하여, 밀봉 부재들(300 및 320)이 떠돌고(float) 및/또는 흔들리는(pendulate) 것을 허용하도록 구성되고 크기가 부여된, 방사상 연장 부분(321, 301)을 각각 더 포함한다. 제 1 밀봉 부재(320) 및 제 2 밀봉 부재(300) 중의 하나 이상의 부재의 방사상 연장 부분들(321, 301)은 캡(270) 및 선반(279) 사이에 잡히고, 밀봉부들(300, 320)의 부수적인 부분들(310, 311)은 그것으로부터 흔들린다. 다른 변형들은, 예를 들어 도구 밀봉부 및 제로 밀봉부의 둘 모두로서 작용하는 단일 밀봉부와 같은, 밀봉부들의 상이한 구성을 포함한다. 이러한 밀봉부의 예는 겔 밀봉부(gel seal)이다.
도 13, 도 19 및 도 21에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 예시된 변형에서, 캡 또는 단부 부재(270)는 일반적으로 평평한 부재를 포함하고, 이 일반적으로 평평한 부재는 연결 방식으로 밀봉 하우징(200)의 근위 부분으로 스냅(snap)되고 및/또는 이 근위 부분과 계합하고, 접근 포트(150) 내의 정위치(in place)에서 연관된 밀봉 부재들(300 및 320)을 고정하거나 유지하도록 구성되고 크기가 부여된다. 캡 또는 단부 부재(270)는 밀봉-하우징 계합 부분(272), 원위-대면(distal-facing) 표면(230), 근위-대면(proximal-facing) 표면(231), 및 중앙 보어(central bore)(271)를 정의하는 일반적으로 원통형 돌출부(232)를 포함한다. 중앙 보어(271)는 이것을 관통하여 수술용 도구들이 통과하는 것을 허용하도록 구성되고 크기가 부여된 관통-구멍(through-hole)을 포함한다. 예를 들어, 중앙 보어(271)의 일부 변형들은 직경이 약 3.5 밀리미터(millimeter)로부터 약 16 밀리미터까지의 도구들을 수용한다. 그러므로, 캡(270)에서의 중앙 보어(271)는 예를 들어, 적어도 약 16 밀리미터이다.
가스 공급 장치에 결합하게 구성되고 크기가 부여된, 연결 허브(hub) 또는 피팅(fitting)(203)은 밀봉 하우징의 중간섹션(284) 상에 배치된다. 예시된 변형에서, 허브(203)는 밀봉 하우징(200)으로부터 외부를 향해 방사상으로 연장된다. 다른 변형들에서, 허브(203)는, 예를 들어, 세로 방향으로, 접선 방향으로, 또는 또 다른 방향으로 연장하는, 또 다른 구성을 가진다. 도 10에 예시된 변형에서, 연결 허브(203)는 표준적인 수형(male) 연결 부분(205)을, 예를 들어, 루어 피팅(Luer fitting) 및 관통-내강(through-lumen)(204)을, 포함한다. 관통-내강(204)은 이하에서 설명되는 바와 같이, 개방 구성의 장치와 함께 이를 관통한 가스 흐름의 제한을 감소시킨다.
도 18에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 밀봉 하우징(200)의 원위 단부(282)는 캐뉼라의 기저부(154) 내의 오목부 또는 슬롯(278)과 대응하고 이 오목부 또는 슬롯 내부에 끼워지는 돌출부(281)를 포함한다. 조립된 접근 포트(150)에서, 돌출부(281)는 오목부(278)로 끼워지고, 이 오목부는 돌출부(281)의 각도 폭보다 큰 각도 폭을 가지며, 이에 따라, 세로축 둘레의 캐뉼라(151)에 대해 상대적인 회전 범위(degree of rotation)를 밀봉 하우징(200)에 부여한다. 밀봉 하우징(200)은 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 회전가능하다. 제 1 또는 개방 위치에서, 밀봉 하우징의 중간섹션(284) 상에 배치된 팽창 포트(203)의 관통 내강(204)은 캐뉼라의 근위 부분(297)에서의 측벽(136) 내의 측면 개방부 또는 구멍(206)과 정렬하고, 이에 따라, 팽창 포트(203)를 플레넘(274)과 유체 연결한다. 밀봉 하우징(200)을 제 2 또는 폐쇄된 위치로 회전하는 것은 팽창 포트의 내강(204)을 측면 개방부(206)로부터 오프셋(offset)하고, 이에 따라, 팽창 포트(203)를 플레넘(274)으로부터 유체 격리한다. 그 결과, 제 1 위치 및 제 2 위치 사이의 밀봉 하우징(200)의 회전 각도는 팽창 포트의 내강(204) 및 캐뉼라의 측벽 내의 측면 개방부(206)가 마주 대하는 각도 중의 더 큰 것보다 크다. 밀봉 하우징(200) 상의 팽창 포트(203) 및 캐뉼라의 측벽(136) 내의 측면 개방부(206)는 모두 함께, 낮은 프로파일을 갖는 접근 포트를 만드는 캐뉼라(151) 및 밀봉 하우징과 일체화되는 유체 밸브를 정의한다. 정렬된(aligned) 및 비-정렬된(non-aligned) 내강(204) 및 개방부(206)의 예시된 배열은 부피가 크고 복잡한 밸브들, 스톱콕(stopcock)들 등을 제거하고, 제조 비용을 감소시키는 것뿐만 아니라, 더 짧은 밀봉 하우징 및 접근 포트의 더 큰 범위의 움직임 및 이동성을 허용한다.
도 14 내지 도 17에 예시된 바와 같이, 연결 허브(203)는, 그것에 조립되는 별개의 부품이 아니고, 접근 포트(150)의 밀봉 하우징(200)과 일체로 조립된다. 일부 변형들에서, 캐뉼라(151) 및 밀봉 하우징(200)은 경질 플라스틱(rigid plastic)을 포함하고, 이에 따라, 밀봉 하우징(200)의 제조 시에 연결 허브(203)를 일체로 몰딩(molding)하거나 형성하는 것을 용이하게 한다. 금속 밀봉 하우징(200)을 포함하는 일부 변형들에서는, 연결 허브(203)는 별개로 제조되고, 밀봉 하우징(200)에 순차적으로 고정 또는 결합된다. 일부 변형들에서, 연결 허브(203)는 조절가능하고, 예를 들어, 밀봉 하우징(200)에 대하여 피봇가능하고(pivotable) 및/또는 회전가능하다.
당업자들은 다른 변형들이 다른 배열들을 포함한다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 변형들에서, 돌출부(281)는 캐뉼라(151) 상에 배치되고 오목부 또는 슬롯(278)은 밀봉 하우징(200) 상에 배치된다. 다른 변형들은 돌출부(281)와 함께, 밀봉 하우징(200)의 회전을 제한하는 돌출부들(155, 156)과 같은 한 쌍의 스톱(stop)들을 포함한다. 도 18에 예시된 변형에서, 돌출부(281)는 세로 방향으로 연장된다. 일부 변형들에서, 돌출부(281)는 내부를 향해 및/또는 외부를 향해 방사상으로 연장된다. 유사하게, 일부 변형들에서, 측벽(136)은 밀봉 하우징(200)이 아니고 캐뉼라(151)의 부품이다.
예시된 변형에서는, 도 16에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 접근 장치(150)가 제 1 긴 돌출부(155) 및 제 2 긴 돌출부(156)를 포함하고, 이들의 각각은 기저부(154)에 연결되고 그 근위 단부를 향해 캐뉼라(151)의 기저부(154)로부터 상방향으로 축상으로 연장되어, 캐뉼라의 원통형 벽(136) 및 그립 소자(grip element)(155, 156) 사이에 갭(gap)(142)을 형성한다. 이 갭(142) 속으로, 밀봉 하우징(200)이 삽입되고, 원통형 벽(136)을 밀착하여 따르고 그 둘레로 회전하도록 구성된다. 접근 장치(150)의 상면도인 도 15에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 돌출부들(156 및 155)의 내부를 향해 각각 대면하는 표면들(143 및 144)은 조립된 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)으로부터 방사상으로 이격되고, 이에 따라, 밀봉 하우징(200)이 캐뉼라(151)의 세로축 주위로 자유롭게 회전하는 것을 허용한다. 돌출부들(155 및 156)은 이하에서 논의되는 바와 같이, 캐뉼라(151)에 견인 특징부(traction feature)를 제공하도록 구성되고 크기가 부여된다. 예를 들어, 사용자의 엄지 및 검지 손가락 사이를 잡음(grasp)으로써, 또는 그렇지 않을 경우에는 돌출부들(155 및 156) 중의 하나 및 팽창 허브(inflation hub)(203)를 모두 함께 짜고/누름으로써(squeezing/pressing), 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)에 접하는 힘 또는 압축력을 돌출부들(155 및 156) 중의 하나와 팽창 허브(203) 사이에 가하는 것은 캐뉼라(151)에 대해 상대적으로 밀봉 하우징(200)을 회전시키고, 이에 따라, 접근 장치(150)를 위에서 설명된 개방 및 폐쇄된 구성들 사이에서 변환하고, 팽창 포트의 개방부(206) 및 내강(204)은 각각 정렬 및 오프셋(offset)된다. 접근 포트(150)의 캐뉼라(151)의 측벽(136) 내의 개방부(206)는 밀봉 하우징(200)의 팽창 포트(203)의 내강(204)과 정렬하도록 조절되고, 및/또는 밀봉 하우징(200)은 접근 장치(150)를 개방 구성으로 변환함에 있어서 팽창 포트(203)의 내강(204)을 캐뉼라(151)의 측면 개방부(206)와 정렬하도록 조절된다. 정렬된 내강(204) 및 개방부(206)는 예컨대, 체강의 흡입을 위해 캐뉼라를 가로질러서 유체를 이동하기 위하여, 팽창 포트(203)에 결합된 가스 공급 장치를 캐뉼라(151)의 주(main) 내강(153)과 유체 연결한다. 하나의 변형에서는, 제 2 돌출부가 캐뉼라에 연결되지는 아니하고, 외부를 향해 연장되는 팽창 포트에 의해 형성되고, 밀봉 하우징과 일치한다. 또 다른 변형에서, 제 1 및 제 2 돌출부들이 마주 대하는 각도는 90도 미만이어서, 그 최대 분리도(degree of separation)를 정의한다. 또한, 또 다른 변형에서, 팽창 포트 및 개방부의 정렬을 시행하기 위하여, 발명은 밀봉 하우징 및 캐뉼라의 상대적인 회전으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 캐뉼라 및 밀봉 하우징을 가로질러 내강으로 유체가 흐르도록 허용되는 개방 위치와, 유체가 캐뉼라 및 밀봉 하우징을 가로질러 내강으로 흐르는 것이 방지되는 폐쇄된 위치 사이에서 밀봉 하우징의 팽창 포트를 캐뉼라 내의 개방부와 정렬하기 위하여, 밀봉 하우징은 캐뉼라에 대하여 상하로 슬라이딩할 수 있다. 물론, 개방부와 팽창 포트와의 부분적인 정렬은 유체 유량을 조절하기 위하여 시행될 수 있다.
도 15에 예시된 변형은 일체형 밸브의 상태를 표시하고 및/또는 밸브를 개방 및 폐쇄된 상태들 사이에서 변환함에 있어서 사용자를 안내하는 표지들(indicia)(163 및 164)을 포함한다. 예를 들어, 일부 변형들에서는, 표지들이 컬러 코드화되는 등등과 같이 되어, 밸브의 현재 상태, 그 정렬 또는 유량(rate of flow)을 표시한다.
이제, 도 21 내지 도 23으로 돌아가면, 외부를 향해 방사상으로 돌출되고 근위 측으로 연장되며, 갭(142)을 형성하기 위하여 캐뉼라(151)의 원통형 벽(136)으로부터 이격되어 있는, 캐뉼라(157)의 근위 단부의 기저부(154)에 연결된 제 1 돌출부(155)를 예시하는 낮은 프로파일의 접근 포트(150)의 또 다른 변형이 도시되어 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 밀봉 하우징(200)은 원통형 벽(136) 및 제 1 돌출부(155) 사이의 갭(142) 내부에 안착하기 위한 동축(coaxial) 방식으로, 그리고 이전의 변형들과 함께 위에서 설명된 바와 같이 오링과 같은 밀봉부를 릿지 또는 선반과 접촉하는 캐뉼라와의 스냅-핏 계합으로, 캐뉼라의 원통형 벽(136) 상부에서 슬라이딩한다. 제 2 돌출부(400)는 밀봉 하우징(200) 상에 형성된다. 제 2 돌출부(400)는 밀봉 하우징의 외부 표면(284)으로부터 외부를 향해 방사상으로 연장된다. 도 21의 표지(401)에 의해 도시된 바와 같이, 측벽 내의 개방부(206)는 연결 허브 내강(203)과 정렬되어, 허브(203)의 내강이 밀봉 하우징(200) 내부의 플레넘과 유체 연통하여 가스가 접근 포트로 흐를 수 있는 제 1 개방 위치로 된다. 예컨대, 하나의 손가락을 제 1 돌출부(155) 상에 그리고 또 다른 손가락을 제 2 돌출부(400) 상에 놓고 짜거나 눌러서, 예컨대, 제 1 돌출부(155) 및 제 2 돌출부(400)를 모두 함께 누름으로써, 압축력 또는 밀봉 하우징(200)의 원통형 벽(284)에 접하는 힘을 가하는 것은 캐뉼라(151)에 대하여 상대적으로 밀봉 하우징(200)을 회전시키고, 이에 따라, 도 23에 도시된 바와 같이 접근 장치(150)를 개방 구성으로부터 폐쇄된 구성으로 변환하고, 돌출부들(155, 400)은 서로 근접한다. 물론, 밸브를 다시 개방하기 위해서는, 힘이 가해져서 돌출부들(155, 400)을 이격한다. 개구부들(402, 403)은 제 1 및 제 2 돌출부들(155, 400)에 각각 형성되고, 개방 및 폐쇄된 위치들로의 돌출부들의 로봇 제어(robotic control) 및 조작을 위해 구비된다. 도 10 내지 도 20에 도시된 변형과 대조적으로, 도 21 내지 도 23에 도시된 변형의 제 2 돌출부(400)는 연결 허브(203)가 아니라 밀봉 하우징 상에 형성된 별개의 돌출부이다. 허브(203)와 정렬되어 있는 표지(401)에 의해 표시된 개방 밸브 위치는 도 21에 도시된 바와 같이 제 1 돌출부(155) 및 추가적인 제 3 돌출부(156) 사이에 있는 제 2 돌출부(400)와 대응할 수 있고, 또는 대안적으로, 허브(203)와 정렬되는 표지(40)에 의해 표시된 개방 밸브 위치는 도 22에 도시된 바와 같이 제 3 돌출부(156)에 인접하거나, 물론, 제 1 돌출부(155)에 인접하는 제 2 돌출부(400)와 대응할 수 있다. 어느 쪽이든, 힘이 가해져서 돌출부들(156, 400)을 이동시키고 밀봉 하우징(200)을 캐뉼라(151)에 대해 상대적으로 회전시켜서 도 22에 도시된 바와 같이 밸브를 개방하며, 이것은 또 다른 변형에서는 폐쇄된 위치에 대응할 수도 있다. 비슷한 힘이 가해져서 돌출부들(400)을 2개의 돌출부들(155, 156) 중의 다른 하나에 대하여 이동시킨다. 물론, 힘이 가해져서 돌출부들(400, 156)을 도 22에 도시된 위치로부터 도 21에 도시된 위치로 분리하거나 떼어 놓을 수 있다.
또 다른 변형에서, 수술용 접근 장치는 개방 근위 단부 및 개방 원위 단부 사이에 연장되는 내강을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라를 포함한다. 밀봉 하우징은 캐뉼라의 근위 단부에 연결된다. 밀봉 하우징은, 캐뉼라의 내강과 동축이 되도록 배열되고 캐뉼라 내강에 대한 접근을 제공하는, 근위 단부의 접근 채널을 포함한다. 밀봉 하우징은, 제 2 개방부를 갖는 내부 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능한 제 1 개방부를 갖는, 외부 측벽을 포함한다. 적어도 하나의 밀봉부가 밀봉 하우징 내부에 배치된다. 제 1 및 제 2 개방부들은, 밀봉 하우징을 가로질러 캐뉼라 내강을 장치 외부와 유체 연결하기 위하여, 적어도 부분적으로 정렬하도록 구성된다. 제 1 개방부의 위치에서의 외부 측벽의 외부 표면 상의 포트는, 제 1 및 제 2 개방부들이 적어도 부분적으로 정렬될 때, 압력 하의 유체의 소스(source)에 연결하도록 구비되어, 제 1 및 제 2 개방부들을 따라 유체를 캐뉼라 내강으로 그리고 캐뉼라 내강으로부터 전달한다. 유체 연통 정도(degree of fluidic communication)는 제 1 및 제 2 개방부들의 선택적인 정렬에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 유체 흐름을 제공할, 일치하는 기하구조들을 갖는 제 1 및 제 2 개방부들의 전체 정렬에 비해, 부분적인 정렬은 낮은 유체 흐름을 제공할 것이다. 외부 측벽은, 개방 구성 및 폐쇄된 구성 사이에서, 내부 측벽에 대해 상대적으로 이동가능하다. 개방 구성에서는, 제 1 개방부가 제 2 개방부와 적어도 부분적으로 정렬되고, 이에 따라, 밀봉 하우징을 가로질러 캐뉼라 내강을 유체 연결한다. 폐쇄된 구성에서는, 제 1 개방부가 제 2 개방부로부터 오프셋(offset)되고, 이에 따라, 밀봉 하우징을 가로질러 유체 연통을 폐쇄한다. 밀봉 하우징은 밀봉 하우징 내부에 배치된 적어도 하나의 밀봉부의 원위 측에 있는 플레넘을 포함한다. 제 1 및 제 2 개방부들은 이 플레넘과의 유체 연통을 위한 밀봉 하우징을 따라 위치되고, 이 플레넘은 결국, 캐뉼라 내강과 유체 연통하여, 유체는 밀봉 하우징을 가로질러서 플레넘으로 그리고 캐뉼라 내강으로 흐른다. 밀봉 하우징의 외부 측벽은 세로 방향으로 이동가능하거나, 내부 측벽에 대하여 회전가능하게 이동가능하다. 내부 측벽 및 외부 측벽은 예컨대, 오링 밀봉부에 의해 밀봉 방식으로 계합되어, 정렬된 제 1 및 제 2 개방부들을 통하는 것을 제외하고는 유체가 제 1 및 제 2 측벽들 사이에서 빠져나오지 않는다. 밀봉 하우징의 상단은 밀봉 하우징의 접근 채널과 동축인 개방부를 포함하는 캡(cap)을 포함한다. 밀봉 하우징의 내부 상에 형성된 내부의 렛지는 적어도 하나의 밀봉부의 방사상으로 외부를 향해 연장되는 부분을 지지하고, 캡은 렛지 및 캡 사이의 방사상으로 외부를 향해 연장되는 부분을 잡는다. 적어도 하나의 밀봉부는 밀봉 하우징 내부에서 자유롭게 흔들리는 부수적인 부분을 포함하고, 스프링은 밀봉부의 세로방향 및 가로방향 병진운동(translation) 모두에 바이어스(bias)를 가한다. 스프링은 이하에 설명되는 바와 같이 테이퍼질 수 있다.
예시된 구성은 팽창 포트(203)를 위한 일체형 밸브를 정의하고, 이에 따라, 외부의 밸브 또는 스톱콕에 대한 필요성을 제거하고, 이에 따라, 밀봉 하우징(200)의 방사상 크기를 감소시킨다. 감소된 방사상 크기는, 예를 들어, 더 큰 각도로 틸트(tilt)되어 있고, 및/또는 또 다른 도구 및/또는 접근 장치에 더욱 근접한, 접근 장치(150)를 위치결정함에 있어서 더 큰 자유를 제공한다. 예시된 변형에서, 일체형 가스 밸브를 개폐하는 것은 2개의 손들이 전형적으로 이용되는 일부 외부 밸브들과 대조적으로 한손 동작(one-handed operation)이며, 이에 따라, 사용자가 내부의 도구를 조작하면서 가스 밸브를 개폐하는 것을 허용한다. 또한, 견인 특징부들은 가스 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하는 동안, 사용자가, 예를 들어, 전진, 후퇴, 회전, 및/또는 틸팅 등, 접근 장치(150)를 위치결정하는 것을 허용한다.
당업자들은 다른 변형들에서, 밀봉 하우징이 캐뉼라의 측벽 주위 대신에, 캐뉼라의 측벽 내에 배치되고 그리고 캐뉼라의 측벽 내에서 밀봉 방식으로 회전가능하다는 것을 이해할 것이다. 이 변형들 중의 일부에서, 연결 허브는 캐뉼라의 측벽 상에 배치되고 측면 개방부는 밀봉 하우징 상에 배치된다.
도 24 내지 도 28은 위에서 설명되고 도 10 내지 도 23에서 예시된 변형과 유사한 접근 장치의 또 다른 변형을 예시한다. 예시된 변형은 밀봉 부재들(300, 320) 및 캐뉼라(280) 및 밀봉 하우징(200) 사이에 배치된 탄성 지지 부재(resilient support member)(350)를 더 포함한다. 예시된 변형에서는, 탄성 부재(350)가, 밀봉 부재들(300 및 320) 주위에 배치되며 이를 둘러싸는 테이퍼진, 나선형 코일 스프링을 포함한다. 탄성 부재(350)의 더 작은 직경의 근위 단부(355)는 밀봉 부재들(300 및 320)의 근위 부분들(305)과 접촉하고 이를 둘러싸는 반면, 더 큰 직경의 원위 단부(356)는 캐뉼라 기저부 바닥(280)의 근위 측으로 대면하는 표면(271)과 접촉하고 이 표면 상에 안착한다. 스프링(350)은, 밀봉 하우징(200) 내부에 설치될 때, 그 제 1 단부(355) 및 제 2 단부(356) 사이에 경량 압축 부하(light compressive load) 하에서 배치된다. 탄성 부재(350)의 근위 단부(355)는 밀봉 부재(300)의 방사상 연장 부분(301)과 인접하고, 이것은 결국, 밀봉 부재(320)의 방사상 연장 부분(321)과 접촉한다. 원위 단부(356)는 캐뉼라 기저부 바닥(280)의 근위 측으로 대면하는 표면(271)과 인접한다. 사용 시에, 도구가 작업 내강으로 삽입될 때, 도구 및 밀봉부 사이의 마찰은 밀봉부를 도구와 동일한 방향으로 이동시킬 것이고, 방사상 연장 부분들(301, 321)에 따른 그 고정 지점 근처에서 또는 밀봉부들(300, 320) 상의 어딘가에서 밀봉 재료의 이완(stretching) 및/또는 밀봉 재료의 편향(deflection)으로 귀착될 것이다. 탄성 부재(350)에 의해, 폭좁은(narrow) 근위 단부(355)는 원위 측으로 내강으로 매달려 있는 밀봉부의 부분을 근접하게 둘러싼다. 밀봉 하우징 내부에서 경미하게 압축된 탄성 부재(350)에 의해, 스프링 바이어스 힘(spring bias force)이 방사상 연장 부분들(301, 321) 상으로 가해져서, 삽입된 도구로부터 원위 방향으로 임의의 힘을 바이어스한다. 사용 시에, 도구를 밀봉 부재들(300 및 320)을 통해 삽입하는 것은 스프링(350) 상에 선형 부하를 가하고, 이에 따라, 스프링(350)을 압축하고, 이것은 밀봉 부재들(300, 320)의 각각 방사상 연장 부분들(301, 321)의 과도한 이완을 감소시키거나 방지한다. 또한, 도구가 제거될 때, 즉, 근위 방향으로 이동될 때, 밀봉부 및 도구 사이의 마찰은 근위 방향의 도구와 함께 밀봉부를 끌어당기는 경향이 있을 수 있다. 탄성 부재(350)의 폭넓은(wide) 원위 단부는 원위 단부에서 밀봉부의 흔들림을 허용하지만, 또한, 탄성 부재(350)가 내강의 세로축을 향해 극도의 편향 또는 흔들림에 바이어스를 가하고, 이에 따라, 밀봉부 및 도구 사이의 마찰력들을 감소시키거나 밀봉 재료의 이완 및 잠재적인 찢어짐을 감소시킨다. 선형 부하가 제거된 후, 스프링(350)은 최초의 경미하게 압축된 조건(lightly-compressed condition)으로 복귀하고, 이에 따라, 밀봉 부재들(300 및 320)이 자유롭게 흔들리는 것을 가능하게 한다. 당업자들은 다른 변형들에서, 탄성 부재가 당업계에 알려진 또 다른 구조물, 예를 들어, 탄성중합체성 소자, 공압식(pneumatic) 소자, 유압식(hydraulic) 소자 등을 개별적으로 또는 조합으로 포함한다는 것을 이해할 것이다.
어떤 변형들은 그 예시적인 변형들을 참조하여 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 당업자들은, 다음의 청구항들에 의해 정의되는 바에 의한 그 사상 및 범위로부터 이탈하지 않으면서, 형태 및 세부사항들에 있어서의 다양한 변경들이 행해질 수 있다는 점을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 근위 단부(proximal end) 및 원위 단부(distal end) 사이에 연장되는 내강(lumen)을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라(cannula)로서; 상기 캐뉼라는 상기 캐뉼라의 상기 원위 단부에 대하여 상대적으로 방사상으로 외부를 향해 연장되어 상기 근위 단부에서 확대된 내강을 형성하는 측벽; 및 상기 캐뉼라의 상기 근위 단부에서 상기 측벽을 통해 연장되는 개방부를 갖는 상기 긴 튜브형 캐뉼라;
    상기 캐뉼라의 상기 근위 단부에 연결되고 상기 캐뉼라의 상기 근위 단부와 동축이며, 밀봉 방식으로 상기 측벽에 대하여 상대적으로 이동가능하게 구성된 밀봉 하우징으로서; 상기 밀봉 하우징은 상기 밀봉 하우징을 통해 연장되는 팽창 포트로서, 상기 측벽 내의 상기 개방부와 적어도 부분적으로 정렬하여 상기 팽창 포트 및 개방부를 상기 캐뉼라 내강과 유체 연결하도록 구성된 상기 팽창 포트를 갖는 상기 밀봉 하우징; 및
    상기 밀봉 하우징에 배치된 적어도 하나의 밀봉부를 포함하는 밀봉 어셈블리(assembly)를 포함하고,
    상기 밀봉 하우징은 개방 구성 및 폐쇄된 구성 사이에서 상기 측벽에 대해 상대적으로 이동가능하고; 상기 개방 구성에서, 상기 팽창 포트는 상기 측벽 내의 상기 개방부와 적어도 부분적으로 정렬되어 상기 팽창 포트 및 개방부를 상기 캐뉼라 내강과 유체 연결하고, 상기 폐쇄된 구성에서, 상기 팽창 포트의 내강은 측벽 내의 상기 개방부로부터 오프셋(offset)되어 상기 팽창 포트를 상기 측벽 내의 상기 개방부로부터 유체 격리시키는, 수술용 접근 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀봉 하우징은 내부를 향해 연장되는 선반(shelf)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 밀봉부는 방사상 연장 부분을 포함하고; 상기 적어도 하나의 밀봉부는 상기 밀봉 하우징 내부에 배치되어 상기 방사상 연장 부분이 상기 선반의 상단 상에 안착하고; 상기 밀봉 하우징은 상기 밀봉 하우징의 상기 근위 단부를 마감하는 캡을 더 포함하고, 상기 캡은 상기 밀봉 어셈블리를 상기 밀봉 하우징 내에 고정하고; 상기 캡은 상기 내강에 대한 개방부를 갖는, 수술용 접근 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐뉼라 측벽으로부터 방사상으로 외부를 향해 연장되는 제 1 돌출부 및 상기 캐뉼라 측벽으로부터 방사상으로 외부를 향해 연장되는 제 2 돌출부를 더 포함하고, 상기 접근 장치는 상기 제 1 또는 제 2 돌출부를 상기 팽창 포트에 대해 상대적으로 이동시킴으로써 상기 개방 구성 및 상기 폐쇄된 구성 사이에서 변환가능한, 수술용 접근 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 돌출부는 상기 팽창 포트의 일 측에 인접하고 상기 제 2 돌출부는 상기 팽창 포트의 반대 측에 인접한, 수술용 접근 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐뉼라 측벽으로부터 방사상으로 외부를 향해 연장되는 제 1 돌출부 및 상기 밀봉 하우징 벽으로부터 방사상으로 외부를 향해 연장되는 제 2 돌출부를 더 포함하고; 상기 접근 장치는 상기 제 1 돌출부를 상기 제 2 돌출부에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써 상기 개방 구성 및 상기 폐쇄된 구성 사이에서 변환가능한, 수술용 접근 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 돌출부는 상기 팽창 포트에 의해 형성되는, 수술용 접근 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    근위 단부 및 원위 단부를 갖는 탄성 부재를 더 포함하고; 상기 탄성 부재는 상기 밀봉 어셈블리 및 상기 밀봉 하우징 사이에 위치되고 상기 적어도 하나의 밀봉부를 둘러싸는, 수술용 접근 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 캐뉼라의 세로축과 동축인 세로축을 갖는 스프링을 포함하는, 수술용 접근 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성 부재는 더 폭좁은 근위 단부 및 더 폭넓은 원위 단부를 갖는 테이퍼진(tapered) 스프링을 포함하는, 수술용 접근 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부는 방사상 연장 부분을 포함하고 상기 캐뉼라 측벽은 상기 내강 주위에 방사상으로 연장하는 캐뉼라 기저부 바닥을 포함하고; 상기 탄성 부재의 상기 더 폭좁은 근위 단부는 상기 적어도 하나의 밀봉부의 상기 방사상 연장 부분과 접촉하고 상기 탄성 부재의 상기 더 폭넓은 원위 단부는 상기 캐뉼라 기저부 바닥과 접촉하는, 수술용 접근 장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 적어도 하나의 밀봉부 및 상기 캐뉼라 기저부 바닥 사이에 경미하게 압축된 상태로 수용되는, 수술용 접근 장치.
  12. 근위 단부 및 원위 단부 사이에 연장되는 내강을 갖는 긴 튜브형 캐뉼라;
    상기 캐뉼라의 상기 근위 단부에 연결된 밀봉 하우징;
    상기 밀봉 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 밀봉부를 포함하는 밀봉 어셈블리;
    상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부로 상기 밀봉 어셈블리 및 상기 캐뉼라의 내강을 통해 연장되는 세로축을 정의하는 접근 채널; 및
    근위 단부 및 원위 단부를 갖는 탄성 부재로서, 상기 탄성 부재는 상기 밀봉 어셈블리 및 상기 밀봉 하우징 사이에 위치되는 상기 탄성 부재를 포함하는, 수술용 접근 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 적어도 하나의 밀봉부의 병진운동(translation)에 바이어스(bias)를 가하도록 구성되는, 수술용 접근 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 내강의 상기 세로축과 동축인 세로축을 갖는 스프링을 포함하는, 수술용 접근 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 탄성 부재는 더 폭좁은 근위 단부 및 더 폭넓은 원위 단부를 갖는 테이퍼진 스프링을 포함하는, 수술용 접근 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부는 방사상 연장 부분 및 부수적인 부분을 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 방사상 연장 부분에 바이어스를 가하도록 위치결정되는, 수술용 접근 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 방사상 연장 부분과 접촉하고 상기 부수적인 부분의 가로 방향 편향(lateral deflection)에 바이어스를 가하기 위하여 상기 부수적인 부분 둘레를 근접하게 따르는 근위 단부를 가지는 스프링인, 수술용 접근 장치.
  18. 밀봉 하우징을 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계로서, 상기 캐뉼라는 상기 밀봉 하우징의 내강의 세로축과 동축인 세로축을 따라 중앙 내강을 정의하는 측벽을 가지고; 상기 밀봉 하우징은 상기 캐뉼라의 상기 근위 단부에서 상기 측벽에 밀봉 방식으로 연결되어 상기 밀봉 하우징은 상기 캐뉼라의 상기 측벽에 대하여 상대적으로 이동할 수 있고; 적어도 하나의 밀봉부를 포함하는 밀봉 어셈블리는 상기 근위 단부에서 상기 밀봉 하우징 내부에 배치되고; 상기 밀봉 하우징은 팽창 포트를 포함하고; 상기 캐뉼라의 상기 측벽은, 상기 팽창 포트 및 개방부의 적어도 부분적인 정렬이 상기 캐뉼라 내강 및 상기 밀봉 어셈블리의 플레넘(plenum) 원위부가 상기 개방부 및 상기 팽창 포트를 통해 상기 캐뉼라의 외부와 유체 연통하게 하도록 구성된 개방부를 포함하는, 상기 밀봉 하우징을 상기 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계;
    상기 캐뉼라 측벽 및 밀봉 하우징을 가로질러 유체 연통을 개방하기 위하여 상기 밀봉 하우징의 상기 팽창 포트 및 상기 캐뉼라의 상기 측벽의 상기 개방부를, 적어도 부분적으로, 정렬하는 단계;
    상기 밀봉 하우징의 상기 팽창 포트 및 상기 캐뉼라의 상기 측벽의 상기 개방부를, 적어도 부분적으로, 정렬하는 단계 후에, 상기 개방부 및 팽창 포트를 통해 유체를 이동시키는 단계; 및
    상기 캐뉼라 내강을 가로지른 유체 연통을 차단하기 위하여 상기 밀봉 하우징의 전체 팽창 포트 및 상기 캐뉼라의 상기 측벽 내의 상기 개방부를 오정렬(misalign)하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 밀봉 하우징을 상기 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계는 상기 밀봉 하우징을 상기 캐뉼라에 대하여 상대적으로 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 밀봉 하우징을 상기 캐뉼라에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계는 상기 밀봉 하우징을 상기 캐뉼라에 대하여 상대적으로 세로 방향으로 병진운동시키는 단계를 포함하는, 방법.
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