KR20160082968A - 안과 윤활 시스템 및 관련 장치, 시스템들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
안과 수술 핸드 피스 내에 통합된 펌프를 위한 윤활 용액 용기를 포함하는 장치들, 시스템들 및 방법들이 제공된다. 일부 실시예들에서, 안과 펌프 시스템은 공동을 형성하는 하우징을 포함한다. 시스템은 하우징의 공동 내에 위치된 회전 요소를 포함한다. 시스템은 회전 요소의 회전이 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록 회전 요소에 인접하게 하우징 내에 위치된 가요성 관형 구조체를 포함한다. 시스템은 가요성 관형 구조체의 적어도 일부와 회전 요소 둘레에서 공동 내에 위치된 윤활 용액을 포함한다.
Description
본 명세서에 개시된 장치, 시스템 및 방법은 일반적으로 안과 수술에 관한 것이며, 특히, 안과 수술 핸드 피스(hand piece)의 구성요소 사이의 윤활을 개선시키는 장치에 관한 것이다.
인간의 눈은 각막이라 지칭되는 투명한 외부 부분을 통해 빛을 전달하고, 수정체에 의해 망막 상으로 이미지(image)를 초점형성함으로써 시력을 제공하도록 기능한다. 초점형성된 이미지의 품질은 눈의 크기 및 형상과 각막과 수정체의 투명도를 포함하는 다수의 요인들에 의존한다. 노화 또는 질환으로 수정체의 투명도가 낮아지면, 망막에 전달될 수 있는 빛의 감소에 기인하여 시력이 나빠진다. 눈의 수정체의 이러한 결손은 의학적으로 백내장(cataract)이라 알려져 있다. 이러한 상태를 위해 수용되는 치료법은 수정체를 수술로 제거하고, 수정체 기능을 인공 수정체(IOL; intraocular lens)로 교체하는 것이다.
미국에서, 백내장에 걸린 수정체의 대부분은 수정체 유화술(phacoemulsification)이라 지칭되는 수술 기술에 의해 제거된다. 수정체 유화술 절차들에 적합한 통상적 수술용 핸드 피스(hand piece)는 초음파 구동 수정체 유화술 핸드 피스 및 부속 중공(hollow) 절단 니들(needle)로 구성되고, 이는 관주 슬리브(irrigating sleeve)로 둘러싸여져 있다. 수정체 유화술 절차 동안, 절단 니들의 팁(tip) 및 관주 슬리브의 단부는 눈의 외부 조직의 작은 절개부를 통해 눈의 전방 구획 내로 삽입된다. 의사는 진동하는 팁이 수정체를 조각내도록, 절단 니들의 팁을 눈의 수정체와 접촉시킨다. 결과적 조각들은 절단 니들을 통해 눈의 외부로 흡출되며, 이러한 절차 동안 눈에 관주 용액이 제공된다.
펌프들(pumps)이 렌즈 조각들 및 관주 용액을 눈으로부터 흡출하기 위해 수술 핸드 피스 내에 통합될 때 과제들이 발생한다. 예를 들면, 펌프의 하나 이상의 이동/회전 요소들이 수술 핸드 피스 내의 실리콘 관(silicone tubing)과 접촉할 때 마찰이 발생한다. 펌프들에 사용되는 실리콘 및/또는 다른 엘라스토머 관(elastomeric tubing)은 점착성이 매우 커서, 관은 펌프를 동작시키는 모터(motor)에 큰 토크 부하(torque load)를 부여한다. 따라서, 사용 동안 모터가 과열 또는 고장나게 될 수 있다. 한 가지 가능한 해결방법은 더 큰 토크 부하를 취급할 수 있는 모터를 사용하는 것이다. 그러나, 이는 수술 핸드 피스가 더 크고 무거워지게 하며, 이는 의사가 조작하기 곤란할 수 있으며, 엘라스토머 관을 손상시킬 가능성을 증가시키고, 장치의 비용을 증가시킨다. 외부 윤활 코팅 및/또는 자체-윤활 실리콘과 같은, 다른 가능한 해결방법들은 짧은 기간 이후 관으로부터 윤활 물질이 박피되기 때문에 비효율적이고 문제가 있는 것으로 판명되었다. 또한, 이런 해결방법들은 일반적으로 제조 단계에서 이행되며, 이는 비용을 증가시키고, 조작자가 수술 절차 이전에 갖는 유연성을 감소시킨다.
수술 핸드 피스에 포함된 엘라스토머 관과 통합된 수술 핸드 피스 사이의 윤활을 개선할 필요가 있다. 본 발명은 종래 기술의 하나 이상의 결함들을 해결한다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 안과 수술 핸드 피스 내에 통합된 펌프와 관련된 마찰을 감소시키기 위해 윤활 용액의 용기를 사용하는 장치들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
일부 실시예들에 따라서, 안과 펌프 시스템이 제공된다. 상기 안과 펌프 시스템은 공동을 형성하는 하우징을 포함한다. 상기 안과 펌프 시스템은 하우징(housing)의 공동(cavity) 내에 위치된 회전 요소를 포함한다. 상기 안과 펌프 시스템은 상기 회전 요소의 회전이 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록 회전 요소에 인접하게 상기 하우징 내에 위치되어 있는 상기 가요성 관형 구조체를 포함한다. 상기 안과 펌프 시스템은 상기 가요성 관형 구조체의 적어도 일부와 상기 회전 요소 둘레에서 상기 공동 내에 위치된 윤활 용액을 포함한다.
상기 윤활 용액은 평행염액(BSS; balanced salt solution), 평행염액 플러스(BSS+; balanced salt solution plus), 점탄성 용액(viscoelastic solution) 및 살균수(sterile water) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 가요성 관형 구조체는 적어도 부분적으로 상기 하우징의 종방향 축을 따라 배치될 수 있다. 상기 가요성 관형 구조체는 상기 회전 요소가 복수의 구성요소들 중 하나보다 많은 구성요소들과 동시에 접촉하도록, 상기 회전 요소 둘레에 적어도 부분적으로 분포된 상기 복수의 구성요소들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 구성요소들은 제1 관형 요소 및 제2 관형 요소를 포함하고, 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들은 상기 하우징 둘레에 대칭으로 배치된다. 상기 복수의 구성요소들은 상기 하우징의 말단 부분에 배치된 중앙 관형 요소를 포함할 수 있으며, 상기 중앙 관형 요소는 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 연통한다. 상기 안과 펌프 시스템은 상기 하우징 둘레에 환형으로 연장하는 채널(channel)을 포함할 수 있으며, 상기 채널은 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 연통한다. 상기 안과 펌프 시스템은 상기 하우징으로부터 경사지게 연장하는 돌출부를 포함할 수 있고, 상기 돌출부는 상기 유체가 상기 하우징으로부터 수송 배출되도록, 상기 채널과 유체 연통하는 도관(lumen)을 포함한다. 상기 하우징은 상기 가요성 관형 구조체가 수술 구성요소와 유체 연통하도록, 상기 수술 구성요소와 기계적으로 결합될 수 있으며, 상기 수술 구성요소는 환자의 눈으로부터 상기 유체를 흡출한다. 상기 수술 구성요소는 수정체 유화술 구성요소일 수 있다. 상기 회전 요소는 스크롤 펌프(scroll pump)일 수 있다. 상기 스크롤 펌프는 상기 하우징에 기계적으로 결합된 펌프 구성요소 내에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 따라서, 안과 수술 장치와 함께 사용하기 위한 안과 윤활 키트(kit)가 제공된다. 상기 키트는 공동을 형성하는 하우징을 포함한다. 상기 공동은 윤활 용액으로 충전되도록 구성되고, 회전 요소를 수용한다. 상기 하우징은 그 내부에 배치된 가요성 관형 구조체를 포함하고, 상기 회전 요소의 회전이 상기 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록, 상기 회전 요소가 상기 하우징 내에 수용될 때 상기 회전 요소에 인접하게 구성된다. 상기 키트는 윤활 용액의 용기를 포함한다.
상기 윤활 용액은 평행염액(BSS), 평행염액 플러스(BSS+), 점탄성 용액 및 살균수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 가요성 관형 구조체는 상기 회전 요소가 복수의 구성요소들 중 하나보다 많은 구성요소들과 동시에 접촉하도록, 적어도 부분적으로 상기 회전 요소에 인접하게 배치되는 상기 복수의 구성요소들을 포함할 수 있다. 상기 가요성 관형 구조체는 제1 관형 요소 및 제2 관형 요소를 포함할 수 있고, 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들은 상기 하우징 둘레에 대칭으로 배치된다. 상기 하우징은 상기 하우징 둘레로 환형으로 연장하는 채널을 더 포함할 수 있으며, 상기 채널은 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 연통한다. 상기 하우징은 상기 하우징으로부터 연장하는 돌출부를 더 포함할 수 있고, 상기 돌출부는 상기 채널과 유체 연통하는 도관을 포함한다. 상기 하우징은 상기 가요성 관형 구조체가 수술 구성요소와 유체 연통하도록, 상기 수술 구성요소에 기계적으로 결합되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에 따라서, 안과 펌프 시스템을 조립하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 그 내부의 공동과, 가요성 관형 구조체를 포함하는 하우징을 획득하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 윤활 용액으로 상기 공동을 충전하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 회전 요소가 상기 가요성 관형 구조체에 인접하게 위치되도록, 상기 윤활 용액으로 충전된 상기 공동 내에 상기 회전 요소를 삽입하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 회전 요소의 회전이 상기 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록, 상기 회전 요소를 작동시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에 따라서, 안과 펌프 시스템을 윤활하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 하우징의 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 안내하기 위해 펌프 구성요소의 회전 요소를 회전시키는 단계를 포함하고, 상기 회전 요소는 상기 하우징의 공동 내에 배치되며, 상기 가요성 관형 구조체는 상기 회전 요소에 인접하게 하우징 내에 위치된다. 상기 방법은 상기 공동 내에 배치되어 상기 가요성 관형 구조체의 적어도 일부 및 상기 회전 요소의 적어도 일부와 접촉하는 윤활 용액으로 상기 펌프 구성요소 중 하나 이상의 요소들을 윤활하는 단계를 포함한다.
이하의 상세한 설명으로부터 본 발명의 추가적 측면들, 피처들(features) 및 장점들을 명백히 알 수 있을 것이다.
첨부 도면들은 본 명세서에 개시된 장치들 및 방법들의 실시예들을 예시하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 안과 수술 콘솔(console) 시스템의 정면도의 양식화된 도면이다.
도 2는 안과 수술 콘솔 시스템의 블록도이다.
도 3은 안과 수술 핸드 피스의 사시도의 양식화된 도면이다.
도 4는 안과 수술 핸드 피스의 윤활 구성요소 및 펌프 구성요소의 사시도의 양식화된 도면이다.
도 5는 안과 수술 장치의 측단면도의 양식화된 도면이다.
도 6은 안과 수술 장치의 상면 단면도의 양식화된 도면이다.
도 7은 안과 수술 장치의 부분 측단면도의 양식화된 도면이다.
도 8은 안과 수술 장치의 사시도의 양식화된 도면이다.
도면들에서 동일한 참조부호를 갖는 요소들은 동일 또는 유사한 기능들을 갖는다.
도 1은 안과 수술 콘솔(console) 시스템의 정면도의 양식화된 도면이다.
도 2는 안과 수술 콘솔 시스템의 블록도이다.
도 3은 안과 수술 핸드 피스의 사시도의 양식화된 도면이다.
도 4는 안과 수술 핸드 피스의 윤활 구성요소 및 펌프 구성요소의 사시도의 양식화된 도면이다.
도 5는 안과 수술 장치의 측단면도의 양식화된 도면이다.
도 6은 안과 수술 장치의 상면 단면도의 양식화된 도면이다.
도 7은 안과 수술 장치의 부분 측단면도의 양식화된 도면이다.
도 8은 안과 수술 장치의 사시도의 양식화된 도면이다.
도면들에서 동일한 참조부호를 갖는 요소들은 동일 또는 유사한 기능들을 갖는다.
이하의 설명에서, 특정 실시예들을 설명하는 특정 세부사항들이 기재되어 있다. 그러나, 본 기술 분야의 숙련자는 개시된 실시예들이 이들 특정 세부사항들 중 일부나 전부가 없이도 실시될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 제시된 특정 실시예들은 예시적이며, 제한을 의미하지 않는다. 본 기술 분야의 숙련자는 비록 본 명세서에 구체적으로 설명되어 있지는 않지만, 본 발명의 개념 및 범주 내에 포함되는 다른 구성을 안출할 수 있다. 본 발명이 관련되는 기술 분야의 숙련자가 일반적으로 안출할 수 있는 바와 같이, 설명된 장치들, 시스템들 및 방법들에 대한 임의의 변경들 및 추가적 변형들 및 본 발명의 원리들의 임의의 추가 응용은 모두가 본 발명에서 충분히 고려되며 본 발명에 포함된다. 특히, 일 실시예에 관하여 설명된 피처들, 구성요소들 및/또는 단계들은 본 발명의 다른 실시예들에 관하여 설명된 피처들, 구성요소들 및/또는 단계들과 조합될 수 있다는 것이 충분히 고려된다. 그러나, 간결성을 위해, 이들 조합들의 다수의 반복들은 개별적으로 설명되지 않을 것이다.
본 발명의 하나 이상의 측면들에서, 윤활 용액의 용기를 사용하는 통합된 펌프를 구비한 안과 수술 핸드 피스가 도시되고 설명된다. 윤활 용액 용기는 펌프를 포함하는 핸드 피스의 일부에 제거가능하게 결합되는 소모품으로 제공된다. 이 소모품은 윤활 용액으로 충전된 공동(cavity)을 형성하는 하우징(housing)을 포함한다. 따라서, 하우징의 내부 표면은 윤활 용액과 접촉한다. 또한, 이 소모품은 가요성 관을 포함하며, 이를 통해 관주 유체 및 생물학적 물질(예를 들어, 수정체 조각들)이 환자로부터 흡출된다. 이 소모품이 핸드 피스의 펌프 부분에 결합될 때, 펌프의 회전 요소(예를 들어, 스크롤, 롤러들(rollers) 등)는 하우징 내에 수용되고, 그에 의해, 윤활 용액에 의해 둘러싸여진다. 가요성 관은 펌프의 회전이 가요성 관을 통해 유체를 압박하도록, 스크롤 펌프에 인접하게 하우징의 공동 내에 위치된다. 윤활 용액은 스크롤이 회전하고 가요성 관을 따라 활주될 때, 가요성 관과 스크롤 펌프 사이의 윤활을 제공한다.
본 발명의 하나 이상의 측면들에서, 윤활 용액 용기는 회전 스크롤과 관련된 모터 부하의 우수한 감소를 바람직하게 제공한다(스크롤과 가요성 관 사이의 마찰 감소에 기인함). 또한, 감소된 마찰은 수술 핸드 피스, 스크롤, 모터, 가요성 관 및/또는 수술 핸드 피스의 다른 구성요소들을 위한 연장된 동작 수명을 바람직하게 가능하게 한다. 본 발명의 하나 이상의 측면들에서, 윤활 용액 용기는 윤활 용액이 하우징 내에 유지되는 동안, 연속적이고 지속적인 윤활 성능을 제공한다. 윤활 용액 용기가 마찰 감소에 유효한 용액이기 때문에, (예를 들어, 외부 가요성 관 상에) 다른 윤활 물질들이 사용될 필요가 없다. 따라서, 윤활 재료들의 교차-오염이 바람직하게 회피될 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 측면들에서, 수술 절차 동안 용이하게 이용가능한 유체(식염수, 살균수 등)가 윤활 용액으로서 사용될 수 있다. 따라서, 윤활 용액은 조작자에 의해 수술 절차 직전에 추가될 수 있다(예를 들어, 식염수가 관주 공급 라인으로부터 추가될 수 있다).
이하의 설명은 일반적으로 도 1 및 도 2를 참조한다. 도 1은 안과 수술 콘솔 시스템(100)의 정면도의 양식화된 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 콘솔 시스템(100)의 블록도이다. 콘솔 시스템(100)은 수술 절차 동안 시스템 동작 및 성능에 관련한 데이터(data)를 보여주는 컴퓨터 시스템(computer system)(103) 및 관련 표시 스크린(screen)(104)을 구비하는 베이스 하우징(base housing)(102)을 포함한다. 또한, 콘솔 시스템(100)은 수술 절차를 수행하기 위해 함께 사용되는, 도 2에 도시된 것들과 같은, 다수의 서브시스템들(subsystems)의 적어도 일부를 포함한다. 이들 서브시스템들 중 일부는 하우징(102)으로부터 분리되어 있거나 하우징 상에 배치되지 않는 구성요소들 또는 요소들을 포함한다. 예를 들면, 서브시스템들은 풋페달(foot pedal) 서브시스템(106)을 포함하며, 이 풋페달 서브시스템은 예를 들면 풋페달(108) 및 핸드 피스(112)의 절단 니들에 초음파 진동을 제공하는 초음파 발생기 서브시스템(116)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 핸드 피스(112)와 통합된 흡출 및/또는 관주 펌프를 포함하는, 유체 소자들 서브시스템(fluidics subsystem)(110)의 하나 이상의 구성요소들은 하우징(102)으로부터 이격 배치된다. 일부 실시예들에서, 핸드 피스로부터 흡출된 유체를 수용하기 위해 배액 주머니(drainage bag)가 핸드 피스(112)로부터 이격되어 (예를 들어, 콘솔 하우징(102) 상에 또는 그 부근에) 배치될 수 있다. 핸드 피스(112) 자체는 일체로 형성될 수 있거나, 하나 이상의 별개의 구성요소들을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이). 서브시스템들은 절차의 다양한 측면들을 수행하도록 중첩 및 협력할 수 있다.
수술 핸드 피스(112)는 초음파 구동 수정체 유화술 핸드 피스 및 부속 중공(hollow) 절단 니들을 포함할 수 있고, 이는 관주 슬리브에 의해 둘러싸여져 있다. 핸드 피스(112)는 전기 케이블(cable) 및 가요성 도관에 의해 제어 하우징(102)에 부착될 수 있다. 전기 케이블을 통해, 콘솔 시스템(100)(예를 들어, 초음파 발생기 서브시스템(116))은 핸드 피스(112)에 의해 부속 절단 니들에 전송되는 전력 레벨을 변화시킨다. 가요성 도관은 수술 부위에 관주 유체를 공급하고, 핸드 피스 조립체를 통해 눈으로부터 흡출 유체를 흡인한다.
핸드 피스(112)의 동작 부분은 압전 크리스탈들(piezoelectric crystals)의 세트에 직접적으로 부착된, 중앙에 위치된 중공 공진 바(bar) 또는 혼(horn)이다. 크리스탈들은 수정체 유화술 동안 혼 및 부속 절단 니들 양자 모두를 구동하기 위해 필요한 요구 초음파 진동을 공급하며, 콘솔에 의해 제어된다. 크리스탈/혼 조립체는 가요성 장착부들에 의해 핸드 피스의 중공 본체 또는 외피 내에 현수될 수 있다. 핸드 피스(112)의 본체는 본체의 말단 단부의 직경 감소 부분 또는 노즈콘(nosecone)에서 종결된다. 노즈콘은 절단 니들의 길이의 대부분을 둘러싸는 중공 관주 슬리브를 수용하도록 외부 나사가 형성될 수 있다. 유사하게, 혼 보어(hore bore)는 절단 팁의 외부 나사들을 수용하도록 그 말단 단부에서 내부 나사가 형성될 수 있다. 관주 슬리브는 노즈콘의 외부 나사부들 상에 나사결합되는 내부 나사 보어를 가질 수 있다. 절단 니들은 관주 슬리브의 개방 단부를 지나쳐서 사전설정된 양만큼만 그 팁이 돌출하도록 조절될 수 있다.
수정체 유화술 절차 전반에 걸쳐, 관주 유체는 눈 내로 펌핑되고, 관주 슬리브와 절단 니들 사이를 통과하며, 그 단부 부근에서 관주 슬리브 내로 절단된 하나 이상의 포트들(ports) 또는 개구들로부터 및/또는 관주 슬리브의 팁에서 눈 내로 배출된다. 이 관주 유체는 유화된 수정체의 제거 동안 눈의 붕괴를 방지하기 때문에 중요하다. 또한, 관주 유체는 초음파 절단 니들의 진동에 의해 생성되는 열로부터 눈 조직들을 보호한다. 또한, 관주 유체는 눈으로부터의 흡출을 위해 유화된 수정체의 조각들을 현탁한다.
유체 소자 서브시스템(110)은 눈으로부터 수정체 조각들과 함께 관주 유체를 흡출하기 위해 콘솔 하우징(102) 상에 또는 그로부터 이격되어 제공될 수 있다. 콘솔 하우징(102) 상에 제공될 때, 유체 소자 서브시스템(110)은 유체 소자 카세트(fluidics cassette)를 포함하고, 이는 수술 핸드 피스(112)를 통해 눈으로부터 관주 유체를 펌핑 배출한다. 가요성 도관은 수술 핸드 피스(112)로부터 콘솔의 유체 소자 카세트로 연장한다. 일부 실시예들에서, 수술 핸드 피스(112)는 통합된 흡출 펌프를 포함한다. 이러한 핸드 피스들은 유체 소자 서브시스템(110)(예를 들어, 유체 소자 카세트)을 콘솔 하우징(102) 외부로 이동시키고, 수술 핸드 피스(112) 내에 흡출 펌프를 제공한다.
수정체 유화술 프로세스 동안 발생할 수 있는 한 가지 일반적 문제점은 흡출 니들의 막힘 또는 폐색으로부터 발생한다. 관주 유체 및 유화된 조직이 중공 절단 니들을 통해 눈의 내부로부터 및 배액 저장부(예를 들어, 콘솔 하우징(102)에 제공됨) 내로 흡출될 때, 니들 보어의 직경보다 큰 조직 조각들이 니들 팁을 막을 수 있다. 팁이 막혀 있는 동안, 팁 내에 진공 압력이 누적된다. 막힘이 제거될 때, 결과적인 눈 내의 전방 챔버(chamber)의 압력의 강하는 폐색 후 서지(surge)라 알려져 있다. 이 폐색 후 서지는 일부 경우들에 비교적 많은 양의 유체 및 조직이 눈으로부터 너무 신속하게 흡출되게 하여, 눈의 붕괴 및/또는 수정체 캡슐(capsule)의 파열을 초래할 가능성이 있다. 흡출 펌프가 수술 핸드 피스(112) 내에 제공될 때, 펌프와 눈 사이의 거리가 감소된다. 결과적으로, 폐색 후 서지들은 감소될 수 있고, 눈의 내부 챔버의 챔버 안정성이 증가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안과 수술 핸드 피스의 사시도의 양식화된 도면이다. 수술 핸드 피스(150)는 도 1 및 도 2의 수술 핸드 피스(112)와 유사할 수 있다. 수술 핸드 피스(150)는 콘솔 시스템(100)의 다른 구성요소들에 유동적으로, 전기적으로 및/또는 다른 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 전기적 케이블들(cables), 가요성 도관들 등이 콘솔 하우징(102)에 수술 핸드 피스(150)를 연결할 수 있다. 수술 핸드 피스(150)는 수술 구성요소(160), 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)를 포함한다. 도 3은 별개의 구성요소들(160, 170, 180)의 모듈식 조립체로서 수술 핸드 피스(150)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 수술 핸드 피스(150)는 구성요소들(160, 170, 180)을 여전히 포함하면서 일체로 형성될 수 있다.
수술 구성요소(160)는 환자에게 안과 수술 절차를 수행하기 위한 하나 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 수술 구성요소(160)는 수정체 유화술 핸드 피스이다. 다른 실시예들에서, 수술 구성요소(160)는 캡슐 연마 등을 위해 사용될 수 있다. 수술 구성요소(160)는 기단 부분(161), 말단 부분(163), 관주 라인 커넥터(connector)(162) 및 전기적 커넥터(164)를 포함한다. 전기적 커넥터(164)는 예를 들어, 수정체 유화술 팁(167)의 진동을 유발하기 위한 수술 구성요소(160)의 하나 이상의 측면들(예를 들어, 압전 크리스탈들)에 전력을 공급하도록 전기 케이블에 제거가능하게 결합될 수 있다. 관주 라인 커넥터(162)는 수술 구성요소에 관주 유체를 제공하는 가요성 도관에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 수술 절차 동안 유체가 눈에 분배될 수 있다. 수술 구성요소(160)는 말단 부분(163)에 수정체 유화술 팁(167)을 포함한다. 수정체 유화술 팁 또는 니들(167)은 수술 구성요소(160)의 말단 부분(163)에 제거 가능하게 기계적으로 결합될 수 있다. 엘라스토머 슬리브(elastomeric sleeve)(166)는 수술 구성요소(160)의 말단 부분(163)에 기계적으로 결합되고, 수정체 유화술 팁(167) 둘레에 환형으로 배치될 수 있다. 수정체 유화술 팁(167)은 예를 들어, 진동할 수 있고 수술 절차 동안 눈과 접촉할 수 있다. 관주 유체 및/또는 생물학적 물질의 조각들은 수정체 유화술 팁(167)을 통해 수술 구성요소(160) 내로 흡출될 수 있다. 예를 들면, 수정체 유화술 팁(167) 및 수술 구성요소(160)는 각각 중앙 도관들을 포함하고, 이를 통해 유체 및/또는 생물학적 물질이 흡출된다. 도관들은 각각 수술 구성요소(160) 및 수정체 유화술 팁(167)의 전체를 따라 종방향으로 연장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도관들은 이들이 수정체 유화술 팁(167) 및 수술 구성요소(160) 각각에 대해 동축으로 배치된다는 점에서 "중앙식(central)"일 수 있다. 다른 실시예들에서, 도관들 중 일부 또는 모두는 중심으로부터 편위될 수 있다. 수정체 유화술 팁(167)의 중앙 도관들 및 수술 구성요소(160)는 수정체 유화술 팁(167) 및 수술 구성요소(160)가 유체 소통되도록 정렬될 수 있다. 엘라스토머 슬리브(166) 및 수정체 유화술 팁(167)과 수술 구성요소(160)의 선택적 결합은 수술 구성요소(160)가 살균(예를 들어, 오토클래이브(autoclave) 절차들을 사용하여)되고 다수의 절차들에 사용될 수 있는 재사용가능한 구성요소인 반면, 수정체 유화술 팁(167) 및 엘라스토머 슬리브(166)는 한 번의 절차에서 사용하도록 구성된 일회용 구성요소들이 될 수 있게 한다.
펌프 구성요소(170)는 눈으로부터 일회용 팁(166), 수술 구성요소(160) 및 윤활 구성요소(180)를 통해 관주 유체 및/또는 생물학적 물질을 흡인하기 위한 하나 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 예시적 실시예에 따라서, 하나 이상의 요소들은 스크롤 및 스크롤을 동작시키는 모터를 포함한다. 전기 케이블/커넥터(174)는 스크롤을 동작시키기 위해 모터에 전력을 제공하도록 전기 케이블에 결합될 수 있다. 펌프 구성요소(170)는 윤활 구성요소(180)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들면, 펌프 구성요소(170)의 말단 부분은 윤활 구성요소(180) 내에 수용될 수 있다.
윤활 구성요소(180)는 펌프 구성요소(170)의 하나 이상의 요소들 및 윤활 구성요소(180)의 하나 이상의 다른 요소들이 접촉할 때, 이런 요소들 사이의 마찰을 감소시키기 위한 하나 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180)는 한 번의 절차에 사용하도록 구성된 일회용 구성요소이다. 윤활 구성요소(180)는 소모품으로서 설명될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180)는 살균되고(예를 들어, 오토클레이브 절차를 사용하여) 다수의 절차들에 사용될 수 있는 구성요소이다. 일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180)는 하나 이상의 다른 구성요소들(예를 들어, 수술 구성요소(160) 및/또는 펌프 구성요소(170))과 일체로 형성된다. 윤활 구성요소(180)는 내부 공동을 형성하는 하우징(182)을 포함한다. 공동은 윤활 용액으로 충전될 수 있다. 윤활 용액은 수술 절차 이전에 최종 사용자에 의해 수동 충전되거나 수술 절차 이전에 수술 핸드 피스(150)가 조립될 때, (예를 들어, 자동식으로, 반-자동식으로) 자체 충전될 수 있다. 또한, 윤활 구성요소(180)는 가요성 관형 구조체를 포함한다. 가요성 관형 구조체는 윤활 구성요소(180)를 통해 관주 유체 및/또는 생물학적 물질을 운반하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 가요성 관형 구조체는 다수의 부분들 또는 섹션들을 포함한다. 예를 들면, 가요성 관형 구조체는 하우징의 길이를 따라 연장하는 분기된 섹션 및 말단 부분(186)의 단일화된 섹션을 포함할 수 있다. 가요성 관형 구조체의 하나 이상의 섹션들은 윤활 용액을 갖는 공동에 인접할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가요성 관형 구조체는 공동의 내부 표면을 적어도 부분적으로 형성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 가요성 관형 구조체의 하나 이상의 섹션들은 공동을 형성하는 내부 표면과의 접촉(예를 들어, 펌프 구성요소(170)의 회전 요소에 의한)은 관형 구조체와의 간접 접촉(예를 들어, 공동을 형성하는 가요성 벽을 통한)을 초래하도록, 공동을 형성하는 하우징의 부분에 인접한다.
윤활 구성요소(180)의 말단 부분(186)은 수술 구성요소(160)의 기단 부분(161)에 결합될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 수술 구성요소(160)의 중앙 도관은 환자의 눈으로부터 유체 및/또는 생물학적 물질을 운반한다. 가요성 관형 구조체의 섹션은 수술 구성요소(160) 및 윤활 구성요소(180)가 유체 소통하도록 수술 구성요소(160)의 중앙 도관과 정렬될 수 있다. 따라서, 유체 및/또는 생물학적 물질은 환자의 눈으로부터 말단 팁(166), 수술 구성요소(160) 및 윤활 구성요소(180)로 운반될 수 있다. 윤활 구성요소(180)는 가요성 도관에 제거가능하게 결합될 수 있는 흡출 돌출부(194)를 포함할 수 있다. 윤활 구성요소(180) 내의 유체 및/또는 생물학적 물질은 흡출 돌출부(194)에 결합된 가요성 도관을 통해 환자 및/또는 수술 핸드 피스(150)로부터 배출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 흡출 돌출부(194)는 루어 테이퍼(Luer taper)를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 커넥터 유형들 중에서도, 억지끼워맞춤(press fit), 루어 로크(Luer lock), 나사부들 및 그 조합들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 유형의 선택적 결합 피처(들) 또는 커넥터들이 사용되어 대응 가요성 도관에 흡출 돌출부(194)를 결합할 수 있는 것으로 이해된다.
윤활 구성요소(180)는 펌프 구성요소(170)에 제거가능하게 결합된다. 예를 들면, 펌프 구성요소(170)의 말단 부분은 실질적으로 윤활 구성요소(180)의 길이를 따라서 및 주연부(perimeter) 둘레에서 연장하는 종방향 홈에 수용될 수 있다. 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170)가 이렇게 결합될 때, 펌프 구성요소(170)의 회전 요소(예를 들어, 스크롤)는 윤활 구성요소(180)의 하우징에 의해 형성된 공동 내에 수용된다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 공동은 윤활 용액으로 충전되고, 회전 요소는 공동 내로 삽입되고 나면, 윤활 용액에 의해 둘러싸여진다. 또한, 공동 내로 삽입되고 나면, 회전 요소는 윤활 구성요소(180)의 가요성 관형 구조체의 하나 이상의 섹션들에 인접하게 배치된다. 즉, 회전 요소의 적어도 일부 부분들은 가요성 관형 구조체의 부분들과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉한다. 회전 요소와 접촉하는 가요성 관형 구조체의 부분들은 일시적으로 변형될 수 있다(예를 들어, 회전 요소가 더 이상 그 부분과 접촉하지 않을 때까지). 가요성 관형 구조체의 하나 이상의 섹션들은 가요성, 엘라스토머 및/또는 탄성 재료(예를 들어, 실리콘)로 형성될 수 있다.
회전 요소는 말단 팁(166), 수술 구성요소(160) 및 윤활 구성요소(180)를 통한 관주 유체 및/또는 생물학적 물질의 유동을 유발하도록 연동형 펌프로서 기능할 수 있다. 회전이 유발될 때, 회전 요소(예를 들어, 스크롤)는 가요성 관형 구성요소의 부분들을 따라 활주하고 그들을 압착한다. 이는 가요성 관형 구조체를 따라 유체 덩어리의 이동을 유발한다. 이동하는 덩어리의 궤적에 진공이 생성되고, 이는 추가 유체로 충전된다. 스크롤의 회전이 계속됨에 따라, 유체 및/또는 생물학적 물질은 가요성 관형 구조체를 통해 압박된다(예를 들어, 흡출 돌출부(164)를 향해 및 수술 핸드 피스(150)로부터 멀어지는 방향으로). 도 3의 실시예에서, 유체 유동은 수술 핸드 피스(150)의 좌측으로부터 우측으로 이루어질 수 있다. 다른 실시예들에서, 회전 요소는 유체가 수술 핸드 피스(150) 내에서 우측으로부터 좌측으로 유동하도록 작동될 수 있다. 펌프 구성요소(170) 및 수술 구성요소(160)와의 윤활 구성요소(180)의 선택적 결합은 수술 구성요소(160) 및 펌프 구성요소(170)가 살균되고(예를 들어, 오토클레이브 절차를 사용하여) 다수 절차들에 사용될 수 있는 재사용 가능한 구성요소들인 반면, 윤활 구성요소(180)는 한 번의 절차에 사용하도록 구성된 일회용 구성요소가 될 수 있게 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안과 수술 핸드 피스의 윤활 구성요소 및 펌프 구성요소의 사시도의 양식화된 도면이다. 펌프 구성요소(170)는 회전 요소(172)를 포함한다. 도 4의 실시예에서, 회전 요소(172)는 스크롤이다. 다른 실시예들에서, 회전 요소(172)는 윤활 구성요소(180)의 가요성 관형 구조체의 다양한 부분들과 접촉하고, 이에 힘을 인가하고, 이를 따라 활주되고 및/또는 이를 압착하도록 구성된 하나 이상의 다른 부분들일 수 있다. 회전 요소(172)가 스크롤이기 때문에, 그 다수의 부분들은 가요성 관형 구조체와 동시에 접촉할 수 있다. 회전 요소(172)는 펌프 구성요소(170)에 수납된 모터에 의해 작동될 수 있다. 모터는 펌프 구성요소(170)의 기단 부분(177)에 배치된 전기 케이블/커넥터(174)에 의해 전력 공급될 수 있다. 펌프 구성요소(170)는 일반적으로 원통형 형상인 것으로 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 펌프 구성요소(170)는 다르게 형성된다. 일반적으로, 펌프 구성요소(170)는 조작자에 의한 파지 또는 다양한 구성요소의 결합들을 촉진하도록 또는 다른 방식으로 장치의 기능 또는 심미성을 향상시키도록 구성된 것들을 포함하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 기단 부분(177)은 일반적으로 폐쇄될 수 있는 한편, 말단 부분(176)은 일반적으로 개방될 수 있다. 말단 부분(176)은 절결부(cutout)(178)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 절결부(178)는 엘보우(elbow) 또는 문자 "L"과 유사한 형상이다. 절결부(178)는 종방향 섹션 및 횡방향 섹션을 포함하는 다수의 섹션들을 포함할 수 있다. 절결부(178)는 다른 실시예들에서 다르게 성형될 수 있다. 말단 부분(176)은 윤활 구성요소(180)의 대응 홈(188) 내에 수용될 수 있다.
윤활 구성요소(180)는 하우징(182)을 포함한다. 하우징(182)은 대체로 원통형 형상인 것으로 도시되어 있다. 기단 부분(184)은 대체로 개방된 것으로 도시되어 있다. 말단 부분(186)은 테이퍼(taper)지고 대체로 폐쇄된 것으로 도시되어 있다. 말단 부분(186)은 윤활 구성요소(180)와 수술 구성요소를 함께 결합하도록 수술 구성요소 내에 수용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180)는 다르게 성형될 수 있다. 일반적으로, 윤활 구성요소(180)는 조작자에 의한 파지 또는 다양한 구성요소들의 결합을 촉진하도록 또는 다른 방식으로 장치의 기능이나 심미성을 향상시키도록 구성된 것들을 포함하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 윤활 구성요소(180)는 경사진 각도로 하우징(182)으로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 흡출 돌출부(194)를 포함한다. 흡출 돌출부(194)는 도관을 포함하고, 이를 통해 유체 및/또는 생물학적 물질이 환자 및/또는 수술 핸드 피스로부터 배출된다.
윤활 구성요소(180)의 내부는 공동(190)을 형성하는 하우징(182)의 내부 표면(192)을 포함한다. 공동(190)을 형성하는 하우징(182)의 부분 또는 구성요소는 가요성, 엘라스토머 및/또는 탄성 재료로 형성될 수 있다. 또한, 공동(190)을 형성하는 하우징(182)의 부분 또는 구성요소는 일부 경우들에 경질 플라스틱(plastic) 또는 금속과 같은 강성 재료로 형성될 수 있다. 공동(190)은 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)가 체결되기 이전에 윤활 용액으로 충전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윤활 용액은 수술 절차 동안 용이하게 이용가능한 유체이다. 예를 들면, 윤활 용액은 평행염액(BSS), 평행염액 플러스(BSS+), 점탄성 용액 및 살균수 중 하나 이상일 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 유체들이 사용될 수 있다. 윤활 구성요소(180)는 홈(188)을 포함하며, 이는 펌프 구성요소(170)의 말단 부분(176)을 수용할 수 있다. 홈(188)은 하우징(182)의 주연부 둘레에 환형으로 배치 및/또는 그 둘레로 연장될 수 있다. 홈(188)은 윤활 구성요소(180)의 대부분을 따라 종방향으로 연장할 수 있다.
도 4는 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)가 체결 또는 다른 방식으로 결합되기 이전의 이들을 도시한다. 일부 실시예들에서, 펌프 구성요소(170)의 말단 부분(176)은 윤활 구성요소(180)의 홈(188) 내에 수용된다. 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)가 체결될 때, 말단 부분(176)은 흡출 돌출부(194)가 절결부(178)의 종방향 섹션과 정렬되도록, 홈(188) 내로 활주될 수 있다. 절결부(178)의 종방향 섹션이 비워지고 나면, 흡출 돌출부(194)가 절결부(178)의 횡방향 섹션에 수용될 수 있도록, 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170) 중 하나 또는 양자 모두가 회전된다. 절결부(178)의 횡방향 섹션에 수용되고 나면, 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)는 해제가능하게 함께 로킹(locking)된다. 회전 요소(172)는 윤활 용액으로 충전된 공동(190) 내에 수용될 수 있다. 회전 요소(172)는 윤활 구성요소(180)의 가요성 관형 구조체의 부분 및/또는 하우징(182)의 내부 표면(192)에 인접하게 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170)의 구조들은 다르게 성형될 수 있으며, 두 구성요소들의 결합을 촉진하기 위해 추가적 및/또는 다른 피처들 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 윤활 구성요소의 내부 표면은 나사부들을 가질 수 있으며, 펌프 구성요소(170)의 대향 표면은 반대 나사부들을 가질 수 있다. 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170)는 체결될 때 함께 나사결합될 수 있다. 도 4는 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)가 해제 가능하게 결합되는 것으로 설명하지만, 일부 실시예들에서, 펌프 구성요소(170) 및 윤활 구성요소(180)는 일체로 형성될 수 있다.
아래의 설명은 일반적으로 도 5, 도 6 및 도 7을 참조한다. 도 5는 안과 수술 장치의 측단면도의 양식화된 도면이다. 도 6은 안과 수술 장치의 상면 단면도의 양식화된 도면이다. 도 7은 안과 수술 장치의 부분 측단면도의 양식화된 도면이다.
수술 핸드 피스(150)는 수술 구성요소(160), 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170)를 포함한다. 각 구성요소는 수술 핸드 피스(150)의 종방향 축을 따라 배치된다. 일부 실시예들에서, 윤활 구성요소(180)는 수술 구성요소(160)와 펌프 구성요소(170) 사이에서 종방향으로 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 세 개의 구성요소들의 상대적 배치는 다를 수 있다. 도 5 및 도 6의 실시예에서, 수술 구성요소는 수정체 유화술 구성요소인 것으로 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 수술 핸드 피스(150)는 더 많거나, 더 적거나 및/또는 다른 구성요소들을 포함한다.
또한, 수술 구성요소(160)는 수술 임무들의 그 성능과 관련된 하나 이상의 구성요소들을 포함한다. 예를 들면, 수술 구성요소(160)는 수정체 유화술 구성요소의 혼의 진동을 유발하는 압전 크리스탈들을 포함할 수 있다. 수정체 유화술 팁 또는 니들(167)은 수술 구성요소(160)의 말단 부분(163) 및 진동 혼에 기계적으로 결합될 수 있고, 이는 이에 따라 수정체 유화술 팁(167)의 진동을 유발한다. 관주 라인 커넥터(예를 들어, 도 1의 관주 라인 커넥터(162))에 결합된 가요성 도관을 통해 수용된 관주 유체는 수정체 유화술 팁(167) 둘레에 환형으로 배치된 관주 도관(169)을 통해 환자의 눈 내에 제공될 수 있다. 관주 도관(169)은 수정체 유화술 팁(167)과 엘라스토머 슬리브(166) 사이에서 및 수정체 유화술 팁(167)의 말단 부분까지 종방향으로 연장할 수 있다. 엘라스토머 슬리브(166)는 수정체 유화술 팁(167) 둘레에 환형으로 배치될 수 있다. 수정체 유화술 팁(167)은 중앙 도관(165)을 포함하고, 이를 통해 관주 유체 및/또는 생물학적 물질이 눈으로부터 흡출된다. 수술 구성요소(160)는 그 전체 길이를 따라 종방향으로 연장하는 중앙 도관(168)을 포함한다. 수정체 유화술 팁(167)의 중앙 도관(165)은 수정체 유화술 팁(167) 및 수술 구성요소(160)가 유체 소통하도록, 수술 구성요소(160)의 중앙 도관(168)과 정렬되는 것으로 도시되어 있다. 수정체 유화술 팁(167)의 중앙 도관(165)을 통해 눈으로부터 수용된 관주 유체 및/또는 생물학적 물질은 수술 구성요소(160)를 통해 이동하고, 중앙 도관(168)을 통해 눈으로부터 더 멀리 이동한다.
수술 구성요소(160)의 기단 부분(161)은 윤활 구성요소(180)의 말단 부분(186)과 체결되거나 및/또는 다른 방식으로 결합된다. 윤활 구성요소(180)의 말단 부분(186)은 부분적으로 내부에 수용되고 수술 구성요소(160)의 기단 부분(161)을 부분적으로 수용하는 테이퍼진 섹션을 포함한다.
윤활 구성요소(180)는 일반적으로 199로 표시된 가요성 관형 구조체를 포함한다. 가요성 관형 구조체(199)는 윤활 구성요소(180) 내의 관주 유체 및/또는 생물학적 물질을 운반한다. 가요성 관형 구조체(199)는 말단 부분(186)에 배치된 중앙 섹션(206)을 포함하는 다수의 섹션들을 포함한다. 중앙 섹션(206)은 수술 구성요소(160)가 윤활 구성요소(180)와 결합될 때 수술 구성요소(160)의 중앙 도관(168)과 정렬된다. 따라서, 수술 구성요소(160) 및 윤활 구성요소(180)는 유체 소통한다. 중앙 섹션(206)은 가요성 관형 구조체(199)의 단일화된 섹션일 수 있다. 가요성 관형 구조체(199)의 분기된 섹션은 기단 부분(184)과 말단 부분(186) 사이에서 실질적으로 윤활 구성요소(180)의 길이를 따라 연장할 수 있다. 분기된 섹션은 가요성 관형 구성요소들(198, 200)을 포함할 수 있다. 가요성 관형 구성요소들(198, 200) 양자 모두를 구비함으로써 바람직하게 개선된 유동 용량을 제공한다. 또한, 이는 가요성 관형 구성요소들이 더 작은 단면을 가질 수 있게 하여, 윤활 구성요소(180)의 다른 요소들이 바람직하게 적절히 내부에 설치될 수 있게 하며, 윤활 구성요소(180) 자체가 더 작은 단면을 갖게 할 수 있는 등을 가능하게 한다.
일부 실시예들에서, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 하우징(182) 및/또는 회전 요소(172) 둘레에 서로 대향하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 예시된 실시예에서 서로 대략 180° 간격으로 배치된다. 다른 실시예들에서, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 서로에 대해 180°보다 크거나 작은 각도로 배치될 수 있다. 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 하우징(182) 둘레에 대칭적으로 배치될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙 섹션(206)은 연결 관형 구성요소들(208, 210)을 통해 가요성 관형 구성요소들(198, 200)로 분할될 수 있다. 연결 관형 구성요소(208, 210)는 서로에 대해 대향한 방향들로, 윤활 구성요소(180)의 외부를 향해 각각 연장하는 것으로 도시되어 있다. 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 연결 관형 구성요소들(208, 210)에 대해 종방향으로 연장한다. 연결 관형 구성요소(208, 210)는 가요성 관형 구성요소들(198, 200) 및 중앙 섹션에 대해 직각으로 배치되는 것으로 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 연결 관형 구성요소들(208, 210)은 가요성 관형 구조체(199)의 다른 섹션들에 대해 90°보다 크거나 그보다 더 작은 각도로 배치될 수 있다. 가요성 관형 구조체(199)의 분기된 섹션의 가요성 관형 구성요소들(198, 200)은 기단 부분(184)의 플러그들(plugs)(210)에서 종결될 수 있다. 플러그들(210)은 가요성 관형 구조체(199)를 통한 유체 및/또는 생물학적 물질의 추가적 변위를 방지할 수 있다.
또한, 윤활 구성요소(180)는 윤활 구성요소(180)의 종방향 축 및/또는 하우징(182) 둘레에 적어도 부분적으로 환형으로 배치된 채널(202)을 포함한다. 채널(202)은 하우징(182)의 주연부 둘레로 적어도 부분적으로 연장할 수 있다. 유체 및/또는 생물학적 물질이 말단 부분(186)으로부터 기단 부분(184)으로 가요성 관형 구성요소들(198, 200)을 통해 전달되고 나면, 유체 및/또는 생물학적 물질은 채널(202)로 진행할 수 있다(예를 들어, 플러그들(210)이 추가적 종방향 변위를 방지하기 때문에). 채널(202)은 가요성 관형 구성요소들(198, 200)로부터 윤활 구성요소(180)의 외부를 향해 연장할 수 있다. 다른 실시예들에서, 채널(202)은 윤활 구성요소(180)의 내부를 향해 연장할 수 있다. 가요성 관형 구성요소들(198, 200)로부터 채널(202)로의 주입구들은 예시된 실시예에서, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)에 대해 직각으로 배치된다. 다른 실시예들에서, 채널(202)로의 주입구들은 가요성 관형 구성요소들(198, 200)에 대해 90°보다 크거나 그보다 더 작은 각도로 배치될 수 있다. 채널(202)은 흡출 돌출부(194)에 의해 형성된 도관(296)의 베이스(base)(204)를 포함할 수 있다. 베이스(204)는 가요성 관형 구조체(199)의 분기된 섹션을 횡단한 이후 단일 도관에서 유체가 결합되는 윤활 구성요소(180)의 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, 유체가 수술 핸드 피스(150)를 통해 환자의 눈으로부터 흡출될 때, 유체는 단일 도관을 통해 횡단하고, 그 후, 둘 이상의 도관들을 가로질러 분할되며, 그 후, 단일 도관에서 재조합될 수 있다. 예를 들면, 유체는 환자의 눈으로부터 일회용 팁(166)을 통해 수술 구성요소(160)로 흡출되고, 그 후, 중앙 도관(206)을 통과하고, 그 후, 연결 관형 구성요소들(208, 210) 사이에서 분할되고, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)을 통해 별개의 경로들을 따라 이동하고, 가요성 관형 구성요소(198, 200)로부터 채널(202)의 두 주입구들로 진입하며, 최종적으로 재조합되어 채널(202)로부터 돌출부(294)의 도관(296) 내로 출력된다.
도 5, 도 6 및 도 7은 윤활 구성요소(180)와 체결 및/또는 다른 방식으로 결합된 펌프 구성요소(170)를 도시한다. 펌프 구성요소(170)의 말단 부분(176)은 윤활 구성요소(180)의 대응 홈(예를 들어, 도 4의 홈(188))에 수용될 수 있다. 펌프 구성요소(170)의 기단 부분(177)은 전기 케이블/커넥터(174)를 포함한다. 전기 케이블/커넥터(174)는 모터(171)에 전력을 제공하며, 이는 펌프 구성요소(170)의 하우징 내에 수용되어 있다. 모터(171)는 회전 요소(172)를 작동시킨다. 일부 실시예들에서, 회전 요소(172)는 스크롤 펌프이다. 다른 실시예에서, 다른 펌프들이 제공될 수 있다(예를 들어, 롤러들 등). 회전 요소(172)의 대부분 및/또는 전체는 윤활 구성요소(180) 및 펌프 구성요소(170)가 결합될 때 윤활 구성요소(180)의 체적 내에 배치된다. 회전 요소(172)는 윤활 용액을 보유하는 윤활 구성요소(180)의 공동(예를 들어, 도 4의 공동(190)) 내에 위치된다. 또한, 회전 요소(172)는 회전 요소(172)가 가요성 관형 구조체(199)의 분기된 섹션에 인접하도록 공동 내에 위치된다. 회전 요소(172)의 부분들은 하우징의 내부 표면(예를 들어, 도 4의 내부 표면(192))과 접촉할 수 있다. 하우징의 내부는 가요성, 엘라스토머 및/또는 탄성 재료로 형성될 수 있다. 회전 요소(172)가 하우징의 내부 표면과 접촉할 때 가요성 관형 구조체(199)의 분기된 섹션(예를 들어, 가요성 관형 구성요소들(198, 200))이 하우징의 내부 표면에 인접하기 때문에, 가요성 관형 구조체(199)는 또한 접촉에 의해 변형된다. 이는 회전 요소(172)와 가요성 관형 구조체(199) 사이의 간접 접촉으로서 설명될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가요성 관형 구조체(199)는 가요성 관형 구조체(199)와 회전 요소(172) 사이에 직접 접촉이 형성되도록, 하우징의 공동 내에 위치되거나 하우징의 내부 표면의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
도 5 및 도 6에서, 가요성 관형 구성요소들(198, 200)의 부분들은 회전 요소(172)의 접촉에 의해 변형되는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 바람직하게는, 회전 요소(172)가 윤활 용액에 의해 둘러싸여져 있는 동안, 회전 요소(172)는 관형 구성요소들(198, 200)과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하고, 하우징의 내부 표면(예를 들어, 도 4의 내부 표면(192))은 윤활 용액과 접촉한다. 회전 요소(172)가 회전할 때, 회전 요소(172)의 부분들은 가요성 관형 구성요소들(198, 200)의 부분들과 다양하게 접촉한다. 가요성 관형 구성요소들(198, 200)이 하우징(182) 내에서 및 회전 요소(172) 둘레에서 서로 180°로(예를 들어, 대칭적으로) 배치되기 때문에, 회전 요소(172)는 가요성 관형 구성요소들(198, 200) 각각과 동시에 접촉한다. 회전 요소(172)의 회전은 가요성 관형 구조체(199)를 통해 유체 및/또는 생물학적 물질을 압박한다. 윤활 구성요소 내의 유체의 이러한 압박은 유체가 예를 들어, 일회용 팁(166)으로부터 수술 구성요소(160)를 통해 윤활 구성요소(180)로 이동하게 하고, 흡출 돌출부(194)에 결합된 가요성 도관을 통해 수술 핸드 피스(150)로부터 배출되게 한다.
윤활 구성요소(180)는 공동(190)으로부터 윤활 용액의 비의도적 누설을 방지하도록 구성되는 밀봉부(203)를 포함할 수 있다. 밀봉부(203)는 엘라스토머 재료로 형성될 수 있고 윤활 구성요소(180) 둘레에 환형으로 연장할 수 있다. 펌프 구성요소(170)가 윤활 구성요소(180)에 결합될 때, 펌프 구성요소(170)는 밀봉부(203)가 윤활 용액이 공동(190)으로부터 누설되는 것을 방지하는 배리어(barrier)를 형성하도록, 밀봉부(203)에 대해 가압할 수 있다.
사용 시, 조작자는 본 명세서에 설명된 수술 핸드 피스(150)의 안과 펌프 시스템을 조립할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(182)이 획득될 수 있다. 하우징(182)은 그 내부에 공동(190) 및 가요성 관형 구조체(199)를 포함한다. 조작자는 윤활 용액으로 공동(190)을 충전할 수 있다. 조작자는 그 후 회전 요소가 가요성 관형 구조체에 인접하게 위치되도록, 윤활 용액으로 충전된 공동 내에 회전 요소(172)를 삽입할 수 있다. 예를 들면, 조작자가 윤활 구성요소(180)와 펌프 구성요소(170)를 서로 결합할 때, 조작자는 회전 요소(172)를 공동(190) 내로 삽입할 수 있다. 조작자는 회전 요소의 회전이 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록, 회전 요소를 작동시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 조작자는 윤활 구성요소(180)의 하우징(182)을 수술 구성요소(160)에 추가로 결합할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과 수술 핸드 피스의 사시도의 양식화된 도면이다. 수술 핸드 피스(250)는 수술 핸드 피스(250)가 수술 구성요소(220), 윤활 구성요소(240) 및 펌프 구성요소(230)를 포함한다는 점에서 수술 핸드 피스(150)(예를 들어, 도 3, 도 5 및 도 6)와 유사하다. 그러나, 수술 핸드 피스(250)는 일부 측면들에서 수술 핸드 피스(150)와 다르다. 먼저, 윤활 구성요소(240)의 가요성 관형 구조체(242)는 (단일화된 일부 섹션들 및 분기된 일부 섹션들을 포함하는 다양한 섹션들을 갖는 가요성 관형 구조체와는 달리) 하나의 단일화된 구조체인 것으로 도시되어 있다. 두 번째로, 제거가능하게 결합된 개별 모듈들(예를 들어, 수술 구성요소(220), 윤활 구성요소(232) 및 펌프 구성요소(230)에 대응하는 3개 모듈들)로 형성되는 것과는 달리, 수술 핸드 피스(250)의 하나 이상의 구성요소들은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 윤활 구성요소(240) 및 펌프 구성요소(230)는 일체로 형성되고 수술 구성요소(220)에 제거가능하게 결합될 수 있다. 수술 구성요소(220)는 관주 라인 커넥터(222) 및 전기 케이블/커넥터(264)를 포함한다. 펌프 구성요소(230)는 회전 요소(232)를 포함한다. 윤활 구성요소(240)는 가요성 관형 구조체(242)를 포함하며, 이를 통해 유체 및/또는 생물학적 물질이 수술 핸드 피스(250)로부터 흡출된다. 윤활 용액은 윤활 구성요소(240)의 하우징(250)에 의해 형성된 공동 내에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하우징(250)의 공동은 펌프 구성요소 및/또는 윤활 구성요소의 제조 동안 (예를 들어, 펌프 구성요소(230) 및 윤활 구성요소(240)가 일체로 형성될 때) 윤활 용액으로 충전될 수 있다. 다른 실시예들에서, 공동(250)은 수술 절차 이전에 조작자에 의해 수동으로 충전될 수 있다. 회전 요소(232)가 가요성 관형 구조체(242)와 접촉할 때 가요성 관형 구조체(242)의 표면은 윤활 용액과 접촉할 수 있으며, 회전 요소(232)는 윤활 용액에 의해 둘러싸여진다.
본 명세서에 설명된 바와 같은 실시예들은 안과 수술 핸드 피스의 통합된 펌프의 회전 요소를 위한 윤활 용액 용기를 제공한다. 윤활 용액 용기는 환자의 눈으로부터 유체를 수송하는 가요성 관형 구조체와 펌프의 회전 요소 사이의 마찰을 감소시킨다. 앞서 제공된 예들은 단지 예시적이며, 제한을 의도하지 않는다. 본 기술 분야의 숙련자는 본 명세서의 범주 내에 포함되는 개시된 실시예들과 일관성있는 다른 시스템들을 용이하게 안출할 수 있다. 이로써, 본 출원은 이하의 청구범위에 의해서만 제한된다.
Claims (21)
- 안과 펌프 시스템(ophthalmic pump system)로서,
공동(cavity)을 형성하는 하우징(housing)과,
상기 하우징의 상기 공동 내에 위치된 회전 요소와,
가요성 관형 구조체(flexible tubular structure)로서, 상기 회전 요소의 회전이 상기 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록, 상기 회전 요소에 인접하게 상기 하우징 내에 위치되는, 상기 가요성 관형 구조체와,
상기 가요성 관형 구조체의 적어도 일부와 상기 회전 요소 둘레에서 상기 공동 내에 위치된 윤활 용액(lubricating solution)을 포함하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 윤활 용액은 평행염액(BSS; balanced salt solution), 평행염액 플러스(BSS+; balanced salt solution plus), 점탄성 용액(viscoelastic solution) 및 살균수(sterile water) 중 적어도 하나를 포함하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가요성 관형 구조체의 적어도 일부는 상기 하우징의 종방향 축을 따라 연장하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가요성 관형 구조체는 복수의 구성요소들을 포함하고, 상기 복수의 구성요소들은 상기 회전 요소가 상기 복수의 구성요소들 중 하나보다 많은 상기 복수의 구성요소들과 동시에 접촉하도록, 적어도 부분적으로 상기 회전 요소에 인접하게 위치되는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 4에 있어서,
상기 복수의 구성요소들은 제1 관형 요소 및 제2 관형 요소를 포함하고, 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들은 상기 하우징 둘레에 대칭적으로 배치되는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 복수의 구성요소들은 상기 하우징의 말단 부분에 배치된 중앙 관형 요소를 포함하고, 상기 중앙 관형 요소는 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 소통하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 하우징 둘레로 환형으로 연장하는 채널(channel)을 더 포함하고, 상기 채널은 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 소통하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 7에 있어서,
상기 하우징으로부터 연장하는 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 채널과 유체 소통하는 도관(lumen)을 포함하는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 가요성 관형 구조체가 상기 수술 구성요소의 도관과 유체 소통하도록, 수술 구성요소에 기계적으로 결합되는, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 9에 있어서,
상기 수술 구성요소는 수정체 유화술(phacoemulsification) 구성요소인, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 회전 요소는 스크롤 펌프(scroll pump)인, 안과 펌프 시스템.
- 청구항 11에 있어서,
상기 스크롤 펌프는 상기 하우징에 기계적으로 결합된 펌프 구성요소에 배치되는, 안과 펌프 시스템.
- 안과 수술 장치와 함께 사용하기 위한 안과 윤활 키트(kit)로서,
공동을 형성하는 하우징으로서, 상기 공동은 윤활 용액으로 충전되고 회전 요소를 수용하도록 구성되며, 상기 하우징은 가요성 관형 구조체를 포함하며, 상기 가요성 관형 구조체는 상기 하우징 내부에 위치되어 상기 회전 요소가 상기 하우징 내에 수용될 때 상기 회전 요소에 인접하도록 구성됨으로써 상기 회전 요소의 회전이 상기 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하게 하는, 상기 하우징과,
상기 윤활 용액의 용기를 포함하는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 13에 있어서,
상기 윤활 용액은 평행염액(BSS), 평행염액 플러스(BSS+), 점탄성 용액 및 살균수 중 적어도 하나를 포함하는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 13에 있어서,
상기 가요성 관형 구조체는 복수의 구성요소들을 포함하고, 상기 복수의 구성요소들은 상기 회전 요소가 상기 복수의 구성요소들 중 하나보다 많은 상기 복수의 구성요소들과 동시에 접촉하도록 상기 회전 요소에 적어도 부분적으로 인접하게 위치되는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 15에 있어서,
상기 가요성 관형 구조체는 제1 관형 요소 및 제2 관형 요소를 포함하고, 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들은 상기 하우징 둘레에 대칭적으로 배치되는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 16에 있어서,
상기 하우징은,
상기 하우징 둘레로 환형으로 연장하는 채널을 더 포함하고, 상기 채널은 상기 제1 및 상기 제2 관형 요소들과 유체 소통하는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 17에 있어서,
상기 하우징은,
상기 하우징으로부터 연장하는 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 채널과 유체 소통하는 도관을 포함하는, 안과 윤활 키트.
- 청구항 13에 있어서,
상기 하우징은 상기 가요성 관형 구조체가 상기 수술 구성요소와 유체 소통하도록 상기 수술 구성요소에 기계적으로 결합되도록 구성되는, 안과 윤활 키트.
- 안과 펌프 시스템을 조립하는 방법으로서,
하우징을 획득하는 단계로서, 상기 하우징은 상기 하우징 내부에 공동 및 가요성 관형 구조체를 포함하는, 상기 하우징을 획득하는 단계와,
상기 공동을 윤활 용액으로 충전하는 단계와,
상기 회전 요소가 상기 가요성 관형 구조체에 인접하게 위치되도록, 상기 윤활 용액으로 충전된 상기 공동 내에 상기 회전 요소를 삽입하는 단계와,
상기 회전 요소의 회전이 상기 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 압박하도록, 상기 회전 요소를 작동시키는 단계를 포함하는, 안과 펌프 시스템을 조립하는 방법.
- 안과 펌프 시스템을 윤활하는 방법에 있어서,
하우징의 가요성 관형 구조체를 통해 유체를 안내하도록 펌프 구성요소의 회전 요소를 회전시키는 단계로서, 상기 회전 요소는 상기 하우징의 공동 내에 위치되고, 상기 가요성 관형 구조체는 상기 회전 요소에 인접하게 상기 하우징 내에 위치되는, 상기 펌프 구성요소의 회전 요소를 회전시키는 단계와,
상기 공동 내에 배치되어 상기 회전 요소의 적어도 일부 및 상기 가요성 관형 구조체의 적어도 일부와 접촉하는 윤활 용액으로 상기 펌프 구성요소의 하나 이상의 요소들을 윤활하는 단계를 포함하는, 안과 펌프 시스템을 윤활하는 방법.
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