KR20170046711A - 변화하는 기계적 확대율을 가진 팽창기 - Google Patents

Abstract

팽창기는 본체, 제1 구동 부재, 및 제2 구동 부재를 포함한다. 본체는, 유체를 수용하도록 구성되고 유체 출구를 포함하는 저장소를 한정한다. 제1 구동 부재는 저장소를 통해 이동하여 유체를 저장소로부터 출구를 통해 밀어내도록 작동가능하다. 제2 구동 부재는 제1 구동 부재와 맞물린다. 제2 구동 부재는 유체를 출구를 통해 제1 속도로 밀어내도록 제1 구동 부재를 작동시키기 위해 제1 운동 범위에 걸쳐 본체에 대해 이동가능하다. 제2 구동 부재는 제2 운동 범위 후에 제2 운동 범위에 걸쳐 본체에 대해 이동가능하다. 제1 구동 부재는, 제2 구동 부재가 제2 운동 범위에 걸쳐 이동함에 따라, 유체를 출구를 통해 제2 속도로 밀어내도록 또는 유체를 출구를 통해 밀어내지 않도록 구성된다.

Description

변화하는 기계적 확대율을 가진 팽창기{INFLATOR WITH VARYING MECHANICAL ADVANTAGE}

일부 경우에, 환자 내의 해부학적 통로를 확장시키는 것이 바람직할 수 있다. 이는 (예컨대, 부비동염을 처치하기 위한) 부비동의 소공의 확장, 후두의 확장, 유스타키오관의 확장, 귀, 코 또는 인후 내의 다른 통로의 확장 등을 포함할 수 있다. 해부학적 통로를 확장시키는 한 가지 방법은 가이드 와이어(guide wire)와 카테터(catheter)를 사용하여 팽창가능 풍선을 해부학적 통로 내에 위치시킨 다음에, 풍선을 유체(예컨대, 식염수)로 팽창시켜 해부학적 통로를 확장시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 팽창가능 풍선은 부비동에서 소공 내에 위치된 다음에 팽창되어, 점막의 절개 또는 임의의 골의 제거를 필요로 함이 없이, 소공에 인접한 골을 리모델링(remodeling)함으로써 소공을 확장시킬 수 있다. 확장된 소공은 이어서 감염된 부비동으로부터의 개선된 배액과 그의 통기를 허용할 수 있다. 그러한 시술을 수행하기 위해 사용될 수 있는 시스템이, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2011년 1월 6일자로 공개된, 발명의 명칭이 "귀, 코 또는 인후 내의 통로의 경비 확장을 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Transnasal Dilation of Passageways in the Ear, Nose or Throat)"인 미국 공개 제2011/0004057호의 교시 내용에 따라 제공될 수 있다. 그러한 시스템의 일례는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.(Acclarent, Inc.)에 의한 릴리바(등록상표) 스핀 벌룬 사이너플래스티™ 시스템(Relieva® Spin Balloon Sinuplasty™ System)이다.

풍선을 원하는 위치에 위치시키도록 해부학적 통로(예컨대, 귀, 코, 인후, 부비동 등) 내의 가시화를 제공하기 위해 그러한 시스템과 함께 가변 방향 관찰 내시경(variable direction view endoscope)이 사용될 수 있다. 가변 방향 관찰 내시경은 해부학적 통로 내에서 내시경의 샤프트를 구부릴 필요 없이 다양한 횡방향 관찰 각도를 따른 관찰을 가능하게 할 수 있다. 그러한 내시경이, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2010년 2월 4일자로 공개된, 발명의 명칭이 "스윙 프리즘 내시경(Swing Prism Endoscope)"인 미국 공개 제2010/0030031호의 교시 내용에 따라 제공될 수 있다. 그러한 내시경의 일례는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 아클라런트 사이클롭스™ 멀티-앵글 엔도스코프(Acclarent Cyclops™ Multi-Angle Endoscope)이다.

가변 방향 관찰 내시경이 해부학적 통로 내의 가시화를 제공하기 위해 사용될 수 있지만, 풍선을 팽창시키기 전에 풍선의 적절한 위치설정의 추가의 시각적 확인을 제공하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이는 조명 가이드와이어를 사용하여 행해질 수 있다. 그러한 가이드와이어는 목표 영역 내에 위치된 다음에, 가이드와이어의 원위 단부로부터 투사되는 광으로 조명될 수 있다. 이러한 광은 인접 조직(예컨대, 피하 조직, 진피하 조직 등)을 조명하여, 경피성 조명을 통해 환자 외부로부터 육안으로 볼 수 있다. 예를 들어, 원위 단부가 상악동 내에 위치될 때, 광은 환자의 뺨을 통해 볼 수 있다. 가이드와이어의 위치를 확인하기 위해 그러한 외부 가시화를 사용하여, 풍선은 이어서 확장 부위의 위치로 가이드와이어를 따라 원위방향으로 전진될 수 있다. 그러한 조명 가이드와이어가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 3월 29일자로 공개된, 발명의 명칭이 "부비동 조명 광와이어 장치(Sinus Illumination Lightwire Device)"인 미국 공개 제2012/0078118호의 교시 내용에 따라 제공될 수 있다. 그러한 조명 가이드와이어의 일례는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 루마 센트리™ 사이너스 일루미네이션 시스템(Relieva Luma Sentry™ Sinus Illumination System)이다.

단지 단일 조작자에 의해 수행될 시술을 포함하여, 확장 시술에서 풍선의 쉽게 제어되는 팽창/수축을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 확장 풍선과 같은 팽창가능 부재를 팽창시키기 위해 몇몇 시스템과 방법이 제조되고 사용되었지만, 본 발명자 이전의 누구도 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명을 제조하거나 사용하지 않았던 것으로 여겨진다.

본 명세서는 본 발명을 특별히 지적하고 명확하게 청구하는 청구범위로 끝맺고 있지만, 본 발명은 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 나타내는 첨부 도면과 관련하여 취해진 소정의 예의 후속 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
도 1은 예시적인 확장 카테터 시스템(dilation catheter system)의 측면도.
도 2는 도 1의 확장 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 조명 가이드와이어의 측면도.
도 3은 도 2의 조명 가이드와이어의 측단면도.
도 4는 도 1의 확장 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 내시경의 사시도.
도 5는 관찰 각도의 예시적인 범위를 도시한, 도 5의 내시경의 원위 단부의 측면도.
도 6은 도 1의 확장기 카테터 시스템(dilator catheter system)과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 팽창기(inflator)의 사시도.
도 7은 도 1의 확장기 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 다른 예시적인 팽창기의 사시도.
도 8은 도 7의 팽창기의 분해도.
도 9는 도 7의 팽창기의 래칫 블록(ratchet block)의 사시도.
도 10a는 플런저(plunger)가 근위 위치에 있는, 도 7의 팽창기의 측단면도.
도 10b는 플런저가 원위 위치에 있는, 도 7의 팽창기의 측단면도.
도 10c는 플런저가 원위 위치에 있고, 버튼이 플런저 구동기(plunger driver)로부터 래칫 블록을 해제시키도록 작동된, 도 7의 팽창기의 측단면도.
도 10d는 플런저가 원위 위치에 있고, 버튼이 해제되고, 래칫 블록이 플런저 구동기로부터 분리되어 유지되는 위치에서 래치(latch)가 래칫 블록을 유지시키는, 도 7의 팽창기의 측단면도.
도 10e는 플런저가 근위 위치에 있고, 플런저 구동기의 래치 분리 특징부가 래치를 래칫 블록으로부터 분리시키는, 도 7의 팽창기의 측단면도.
도 11은 도 7의 팽창기 내에 통합될 수 있는 예시적인 대안적 플런저 조립체의 사시도.
도 12는 도 11의 플런저 조립체의 분해도.
도 13a는 플런저 조립체가 제1 작동 단계에 있는, 도 7의 팽창기 내에 통합된 도 11의 플런저 조립체를 도시하는 도면.
도 13b는 플런저 조립체가 제2 작동 단계에 있는, 도 7의 팽창기 내에 통합된 도 11의 플런저 조립체를 도시하는 도면.
도 13c는 플런저 조립체가 제3 작동 단계에 있는, 도 7의 팽창기 내에 통합된 도 11의 플런저 조립체를 도시하는 도면.
도 14는 예시적인 대안적 확장 카테터 시스템의 측면도.
도 15는 도 1의 확장기 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 대안적 팽창기 시스템의 측면도.
도 16은 도 15의 팽창기 시스템의 팽창기 어댑터(adapter)의 측단면도.
도 17a는 팽창기 어댑터가 비-작동 상태에 있는, 주사기 조립체(syringe assembly)와 결합된 도 16의 팽창기 어댑터를 도시하는 도면.
도 17b는 팽창기 어댑터가 작동 상태에 있는, 주사기 조립체와 결합된 도 16의 팽창기 어댑터를 도시하는 도면.
도 18a는 페달 조립체(pedal assembly)가 비-작동 상태에 있는, 도 15의 팽창기 시스템의 페달 조립체의 측면도.
도 18b는 페달 조립체가 작동 상태로 구동된, 도 18a의 페달 조립체의 측면도.
도 18c는 페달 조립체가 다시 비-작동 상태로 구동된, 도 18a의 페달 조립체의 측면도.
도 19는 도 18a의 선 19-19를 따라 취해진, 도 18a의 페달 조립체의 평단면도.
도 20은 도 1의 확장기 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 다른 예시적인 팽창기 어댑터의 측단면도.
도 21은 도 20의 팽창기 어댑터의 작동 조립체의 사시도.
도 22는 도 21의 작동 조립체의 회전 구동 부재(rotary drive member)의 사시도.
도 23은 도 22의 회전 구동 부재의 다른 사시도.
도 24a는 팽창기 어댑터가 비-작동 상태에 있는, 주사기 조립체와 결합된 도 20의 팽창기 어댑터의 측단면도.
도 24b는 팽창기 어댑터가 작동 상태에 있는, 주사기 조립체와 결합된 도 20의 팽창기 어댑터의 측단면도.
도 25a는 팽창기가 비-작동 상태에 있는, 도 1의 확장기 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 다른 예시적인 팽창기의 개략도.
도 25b는 팽창기가 작동 상태에 있는, 도 25a의 팽창기의 개략도.
도 26a는 밸브 조립체(valve assembly)가 비-작동 상태에 있는, 도 25a의 팽창기의 밸브 조립체의 측면도.
도 26b는 밸브 조립체가 작동 상태에 있는, 도 26a의 밸브 조립체의 측면도.
도면은 임의의 방식으로 제한하도록 의도되지 않으며, 본 발명의 다양한 실시예가 도면에 반드시 도시될 필요는 없는 것을 포함하는, 다양한 다른 방식으로 수행될 수 있음이 고려된다. 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 몇몇 태양을 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 하지만, 본 발명이 도시된 정확한 배열로 제한되지 않음이 이해된다.

본 발명의 소정 예의 하기 설명은 본 발명의 범주를 제한하도록 사용되지 않아야 한다. 본 발명의 다른 예, 특징, 태양, 실시예 및 이점은 예로서 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드들 중 하나인 하기 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 구현되는 바와 같이, 본 발명은 모두가 본 발명으로부터 벗어나지 않는 다른 상이하고 명백한 태양을 가능하게 한다. 예를 들어, 다양하지만. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 제한적이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

용어 "근위" 및 "원위"는 핸드피스 조립체(handpiece assembly)를 파지하는 임상의와 관련하여 본 명세서에 사용되는 것이 인식될 것이다. 따라서, 단부 작동기(end effector)는 더 근위에 있는 핸드피스 조립체에 대해 원위에 있다. 또한, 편의 및 명확함을 위해, "상부" 및 "저부"와 같은 공간적 용어가 또한 핸드피스 조립체를 파지하는 임상의와 관련하여 본 명세서에 사용되는 것이 인식될 것이다. 그러나, 외과용 기구는 많은 배향 및 위치로 사용되며, 이들 용어는 제한하는 그리고 절대적인 것으로 의도되지는 않는다.

또한, 본 명세서에 기술된 교시 내용, 표현, 형태, 예 등 중 임의의 하나 이상이 본 명세서에 기술되는 다른 교시 내용, 표현, 형태, 예 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 후술되는 교시 내용, 표현, 형태, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 그러한 변경 및 변형은 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

I. 예시적인 확장 카테터 시스템의 개요

도 1은 부비동의 소공을 확장시키기 위해, 또는 (예컨대, 귀, 코 또는 인후 등 내의) 일부 다른 해부학적 통로를 확장시키기 위해 사용될 수 있는 예시적인 확장 카테터 시스템(10)을 도시한다. 이러한 예의 확장 카테터 시스템(10)은 확장 카테터(20), 가이드 카테터(30), 팽창기(40) 및 가이드와이어(50)를 포함한다. 단지 예로서, 확장 카테터 시스템(10)은, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 공개 제2011/0004057호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 일부 형태에서, 확장 카테터 시스템(10)의 적어도 일부는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바(등록상표) 스핀 벌룬 사이너플래스티™ 시스템과 유사하게 구성된다.

확장 카테터(20)의 원위 단부는 팽창가능 확장기(22)를 포함한다. 확장 카테터(20)의 근위 단부는 측방향 포트(port)(26) 및 개방 근위 단부(28)를 갖는 그립(grip)(24)을 포함한다. 확장 카테터(20)는 측방향 포트(26)와 확장기(22)의 내부 사이의 유체 연통을 제공하는 제1 루멘(lumen)(도시되지 않음)을 포함한다. 확장기 카테터(20)는 또한 개방 근위 단부(28)로부터 확장기(22)의 원위에 있는 개방 원위 단부까지 연장되는 제2 루멘(도시되지 않음)을 포함한다. 이러한 제2 루멘은 가이드와이어(50)를 활주가능하게 수용하도록 구성된다. 확장기 카테터(20)의 제1 및 제2 루멘은 서로 유동적으로 격리된다(fluidly isolated). 따라서, 확장기(22)는 가이드와이어(50)가 제2 루멘 내에 위치되는 동안 측방향 포트(26)를 통해 제1 루멘을 따라 유체를 전달함으로써 선택적으로 팽창되고 수축될 수 있다. 일부 형태에서, 확장기 카테터(20)는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 울티라™ 사이너스 벌룬 카테터(Relieva Ultirra™ Sinus Balloon Catheter)와 유사하게 구성된다. 일부 다른 형태에서, 확장기 카테터(20)는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 솔로 프로™ 사이너스 벌룬 카테터(Relieva Solo Pro™ Sinus Balloon Catheter)와 유사하게 구성된다. 확장기 카테터(20)가 취할 수 있는 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 예의 가이드 카테터(30)는 구부러진 원위 단부(32) 및 그의 근위 단부에 있는 그립(34)을 포함한다. 그립(34)은 개방 근위 단부(36)를 갖는다. 가이드 카테터(30)는 카테터(20)를 활주가능하게 수용하도록 구성되는 루멘을 한정하여, 가이드 카테터(30)는 확장기(22)를 구부러진 원위 단부(32)를 통해 밖으로 안내할 수 있다. 일부 형태에서, 가이드 카테터(30)는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 플렉스™ 사이너스 가이드 카테터(Relieva Flex™ Sinus Guide Catheter)와 유사하게 구성된다. 가이드 카테터(30)가 취할 수 있는 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 예의 팽창기(40)는 유체를 수용하도록 구성되는 배럴(barrel)(42) 및 선택적으로 유체를 배럴(42)로부터 방출하기 위해(또는 유체를 그 내로 흡인하기 위해) 배럴(42)에 대해 왕복하도록 구성되는 플런저(44)를 포함한다. 배럴(42)은 가요성 튜브(46)를 통해 측방향 포트(26)와 유동적으로 결합된다. 따라서, 팽창기(40)는 플런저(44)를 배럴(42)에 대해 병진(translating)시킴으로써 유체를 확장기(22)에 부가하거나 유체를 확장기(22)로부터 인출하도록 작동가능하다. 본 예에서, 팽창기(40)에 의해 전달되는 유체는 식염수를 포함하지만, 임의의 다른 적합한 유체가 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 팽창기(40)가 유체(예컨대, 식염수 등)로 충전될 수 있는 다양한 방식이 있다. 단지 예로서, 가요성 튜브(46)가 측방향 포트(26)와 결합되기 전에, 가요성 튜브(46)의 원위 단부가 유체를 함유하는 저장소(reservoir) 내에 배치될 수 있다. 이어서, 플런저(44)가 원위 위치로부터 근위 위치로 후퇴되어 유체를 배럴(42) 내로 흡인할 수 있다. 이어서, 배럴(42)의 원위 단부가 상향으로 향하는 상태로 팽창기(40)가 직립 위치로 유지될 수 있으며, 이어서, 플런저(44)가 중간 또는 약간 원위 위치로 전진되어 배럴(42)로부터 임의의 공기를 퍼징할(purge) 수 있다. 이어서, 가요성 튜브(46)의 원위 단부가 측방향 포트(26)와 결합될 수 있다.

도 2 및 도 3에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 본 예의 가이드와이어(50)는 코어 와이어(core wire)(54) 주위에 위치되는 코일(coil)(52)을 포함한다. 조명 섬유(56)가 코어 와이어(54)의 내부를 따라 연장되고, 비외상성 렌즈(58)에서 종단된다. 가이드와이어(50)의 근위 단부에 있는 커넥터(55)가 조명 섬유(56)와 광원(도시되지 않음) 사이의 광학 결합을 가능하게 한다. 조명 섬유(56)는 하나 이상의 광섬유를 포함할 수 있다. 렌즈(58)는 조명 섬유(56)가 광원에 의해 조명될 때 광을 투사하도록 구성되어, 조명 섬유(56)는 광을 광원으로부터 렌즈(58)로 전송한다. 일부 형태에서, 가이드와이어(50)의 원위 단부는 가이드와이어(50)의 근위 단부보다 더욱 가요성이다. 가이드와이어(50)는 가이드와이어(50)의 근위 단부가 그립(24)에 근접하게 위치되는 동안 가이드와이어(50)의 원위 단부가 확장기(22)의 원위에 위치될 수 있게 하는 길이를 갖는다. 가이드와이어(50)는 확장 카테터(20)에 대한 가이드와이어(50)의 삽입 깊이를 나타내는 시각적 피드백을 조작자에게 제공하기 위해 그의 길이의 적어도 일부(예컨대, 근위 부분)를 따라 표지(indicia)를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 가이드와이어(50)는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 공개 제2012/0078118호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 일부 형태에서, 가이드와이어(50)는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 루마 센트리™ 사이너스 일루미네이션 시스템과 유사하게 구성된다. 가이드와이어(50)가 취할 수 있는 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

예시적인 확장 시술에서, 가이드 카테터(30)가 우선 부비동 소공(O)과 같은 표적화된 해부학적 통로 부근에 위치될 수 있다. 이러한 단계에서 확장기(22) 및 가이드와이어(50)의 원위 단부는 가이드 카테터(30)의 구부러진 원위 단부(32) 내에 또는 그에 근접하게 위치될 수 있다. 가이드 카테터(30)는 초기에 환자의 코 내로 삽입되고, 확장될 소공(O) 내에 있거나 그 부근에 있는 위치로 전진된다. 가이드 카테터(30)의 이러한 위치설정은 후술되는 내시경(60)과 같은 내시경에 의해 제공되는 가시화 하에서 수행될 수 있다. 가이드 카테터(30)가 위치된 후에, 조작자는 가이드와이어(50)의 원위 부분이 부비동 소공(O)을 통해 부비강 내로 통과하도록 가이드와이어(50)를 가이드 카테터(30)를 통해 원위방향으로 전진시킬 수 있다. 조작자는 조명 섬유(56)와 렌즈(58)를 조명할 수 있으며, 이는 환자의 안면을 통해 경피성 조명을 제공하여 조작자가 비교적 쉽게 가이드와이어(50)의 원위 단부의 위치설정을 시각적으로 확인할 수 있게 할 수 있다.

가이드 카테터(30)와 가이드와이어(50)가 적합하게 위치되면, 확장 카테터(20)가 가이드와이어(50)를 따라 그리고 가이드 카테터(30)의 구부러진 원위 단부(32)를 통해 전진되며, 이때 확장기(22)는 확장기(22)가 부비동 소공(O)(또는 일부 다른 표적화된 해부학적 통로) 내에 위치될 때까지 비-확장 상태에 있다. 확장기(22)가 소공(O) 내에 위치된 후에, 확장기(22)는 팽창되어, 소공을 확장시킬 수 있다. 확장기(22)를 팽창시키기 위해, 플런저(44)가 식염수를 팽창기(40)의 배럴(42)로부터 확장 카테터(20)를 통해 확장기(22) 내로 가압시키도록 작동될 수 있다. 유체의 전달은 확장기(22)를 팽창 상태로 팽창시켜, 예컨대 소공(O)을 형성하는 골 등을 리모델링함으로써 소공(O)을 개방시키거나 확장시킨다. 단지 예로서, 확장기(22)는 약 10 내지 약 12 기압을 달성하도록 크기설정된 체적으로 팽창될 수 있다. 확장기(22)는 소공(O)(또는 다른 표적화된 해부학적 통로)을 충분히 개방시키기 위해 수초 동안 이러한 체적으로 유지될 수 있다. 확장기(22)는 이어서 팽창기(40)의 플런저(44)를 역전시켜 식염수를 다시 팽창기(40)로 흡인함으로써 비-팽창 상태로 복귀될 수 있다. 확장기(22)는 상이한 소공 및/또는 다른 표적화된 해부학적 통로 내에서 반복적으로 팽창되고 수축될 수 있다. 그 후에, 확장 카테터(20), 가이드와이어(50) 및 가이드 카테터(30)가 환자로부터 제거될 수 있다.

일부 경우에, 확장 카테터(20)가 소공(O)을 확장시키기 위해 사용된 후에 부비동과 부비강을 관주(irrigate)하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 관주는 확장 시술 후에 존재할 수 있는 혈액 등을 씻어내기 위해 수행될 수 있다. 단지 예로서, 그러한 관주는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2008년 7월 31일자로 공개된, 발명의 명칭이 "귀, 코 및 인후의 장애의 처치 및/또는 진단을 위한 방법, 장치 및 시스템(Methods, Devices and Systems for Treatment and/or Diagnosis of Disorders of the Ear, Nose and Throat)"인 미국 공개 제2008/0138128호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 수행될 수 있다. 확장 카테터(20)의 제거 후에 가이드 카테터(30)를 통해 이송되어 관주 부위에 도달할 수 있는 관주 카테터의 일례는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 볼텍스(등록상표) 사이너스 이리게이션 카테터(Relieva Vortex® Sinus Irrigation Catheter)이다. 확장 카테터(20)의 제거 후에 가이드 카테터(30)를 통해 이송되어 관주 부위에 도달할 수 있는 관주 카테터의 다른 예는 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 릴리바 울티라(등록상표) 사이너스 이리게이션 카테터(Relieva Ultirra® Sinus Irrigation Catheter)이다. 물론, 관주가 확장 시술이 없을 때에 제공될 수 있고; 확장 시술이 또한 관주를 포함함이 없이 완료될 수 있다.

II. 예시적인 내시경의 개요

위에 언급된 바와 같이, 내시경(60)이 확장 카테터 시스템(10)을 사용하는 프로세스 동안 해부학적 통로 내의(예컨대, 비강 등 내의) 가시화를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 예의 내시경은 본체(62) 및 본체(62)로부터 원위방향으로 연장되는 강성 샤프트(64)를 포함한다. 샤프트(64)의 원위 단부는 만곡된 투명 윈도우(window)(66)를 포함한다. 복수의 로드 렌즈(rod lens) 및 광 전송 섬유가 샤프트(64)의 길이를 따라 연장될 수 있다. 렌즈가 로드 렌즈의 원위 단부에 위치되고, 스윙 프리즘(swing prism)이 렌즈와 윈도우(66) 사이에 위치된다. 스윙 프리즘은 샤프트(64)의 종축을 횡단하는 축을 중심으로 피봇가능하다(pivotable). 스윙 프리즘은 스윙 프리즘과 함께 피봇되는 조준선(line of sight)을 한정한다. 조준선은 샤프트(64)의 종축에 대한 관찰 각도를 한정한다. 이러한 조준선은 대략 0도 내지 대략 120도, 대략 10도 내지 대략 90도, 또는 임의의 다른 적합한 범위 내에서 피봇될 수 있다. 스윙 프리즘과 윈도우(66)는 또한 대략 60도에 걸쳐 이어지는 시계(field of view)를 제공한다(이때 조준선이 시계의 중심에 있음). 따라서, 시계는 스윙 프리즘의 피봇 범위에 기초하여 대략 180도, 대략 140도, 또는 임의의 다른 범위에 걸쳐 이어지는 관찰 범위를 가능하게 한다. 물론, 이들 값 모두는 단지 예이다.

본 예의 본체(62)는 광 포스트(light post)(70), 아이피스(eyepiece)(72), 회전 다이얼(rotation dial)(74) 및 피봇 다이얼(pivot dial)(76)을 포함한다. 광 포스트(70)는 샤프트(64) 내의 광 전송 섬유와 연통되고, 광원과 결합되어 윈도우(66)의 원위에 있는 환자 내의 부위를 조명하도록 구성된다. 아이피스(72)는 내시경(60)의 광학계를 거쳐 윈도우(66)를 통해 포착된 뷰(view)의 가시화를 제공하도록 구성된다. 가시화 시스템(예컨대, 카메라 및 디스플레이 스크린 등)이 내시경(60)의 광학계를 거쳐 윈도우(66)를 통해 포착된 뷰의 가시화를 제공하기 위해 아이피스(72)와 결합될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 회전 다이얼(74)은 샤프트(64)를 샤프트(64)의 종축을 중심으로 본체(62)에 대해 회전시키도록 구성된다. 조준선이 샤프트(64)의 종축과 평행하지 않도록 스윙 프리즘이 피봇되는 동안에도 그러한 회전이 수행될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 피봇 다이얼(76)은 스윙 프리즘과 결합되며, 따라서 스윙 프리즘을 횡방향 피봇 축을 중심으로 피봇시키도록 작동가능하다. 본체(62) 상의 표지(78)가 관찰 각도를 나타내는 시각적 피드백을 제공한다. 회전 다이얼(74)을 스윙 프리즘과 결합시키기 위해 사용될 수 있는 다양한 적합한 구성요소 및 배열이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 단지 예로서, 내시경(60)은, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 공개 제2010/0030031호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 일부 형태에서, 내시경(60)은 미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재의 아클라런트, 인크.에 의한 아클라런트 사이클롭스™ 멀티-앵글 엔도스코프와 유사하게 구성된다. 내시경(60)이 취할 수 있는 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

III. 예시적인 대안적 팽창기

도 1에 도시되고 전술된 팽창기(40)는 확장기 카테터 시스템(10) 내에 통합될 수 있는 팽창기의 일례일 뿐이다. 팽창기(40)가 취할 수 있는 대안적인 형태의 추가의 단지 예시적인 예가 더욱 상세히 후술될 것이다. 이들 예시적인 대안적 팽창기가 확장기 카테터 시스템(10)에 사용하기 위해 전술된 팽창기(40) 대신에 가요성 튜브(46)와 용이하게 결합될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 일부 형태에서, 후술되는 예시적인 대안적 팽창기는 가요성 튜브(46)가 단순히 생략되도록 측방향 포트(26)와 직접 결합될 수 있다. 다른 적합한 구성 및 배열이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

A. 노브 및 푸시버튼 나사 해제부(Knob and Pushbutton Thread Release)를 가진 예시적인 대안적 팽창기

도 6은 본체(160), 액추에이터 노브(actuator knob)(164) 및 압력 게이지(162)를 포함하는 예시적인 팽창기(150)를 도시한다. 본 예의 본체(160)는 전술된 주사기 배럴(42)과 유사하게 실질적으로 중공 실린더로서 형성되지만, 다른 적합한 구성이 사용될 수 있다. 본체(160)는 저장소(168), 원위 포트(170) 및 근위 캡(cap)(172)을 포함한다. 로드(165)가 본체(160) 내로 연장된다. 플런저(167)가 로드(165)의 원위 단부에 결합되고 본체(160)의 내경부로 외향으로 연장되어 본체(160)와 실질적으로 유밀 시일(fluid tight seal)을 형성한다. 플런저(167)와 본체(160)의 원위 단부 사이의 체적은 저장소(168)를 형성한다. 저장소(168)는 약 3 내지 약 5 cc의 유체(예컨대, 식염수)를 수용하도록 구성될 수 있다. 로드(165)와 플런저(167)는 저장소(168)의 크기를 조절하기 위해 근위방향 및 원위방향으로 병진할 수 있다. 로드(165)와 플런저(167)가 근위방향으로 병진할 때, 저장소(168)의 체적은 증가한다. 로드(165)와 플런저(167)가 원위방향으로 병진할 때, 저장소(168)의 체적은 감소한다. 본체(160)의 원위 단부에 있는 포트(170)는 저장소(168)와 유체 연통되어, 유체가 포트(170)를 통해 저장소(168) 내외로 유동할 수 있다. 포트(170)는 확장기 카테터 시스템(10)의 가요성 튜브(46)와 결합될 수 있다.

액추에이터 노브(164)는 본체(160)의 근위 캡(172)과 선택적인 나사식 맞물림 상태에 있는 나사형성된 샤프트(166)를 통해 본체(160)에 결합된다. 나사형성된 샤프트(166)는 액추에이터 노브(164)와 단일체로 회전하도록 구성된다. 따라서, 본체(160)에 대한 액추에이터 노브(164)의 회전은 나사형성된 샤프트(166)의 나사부(threading)가 근위 캡(172)과 맞물릴 때 나사형성된 샤프트(166)가 본체(160)에 대해 병진하게 할 것이다. 나사형성된 샤프트(166)는 또한 액추에이터 노브(164)가 본체(160)에 대해 회전될 때, 액추에이터 노브(164)와 나사형성된 샤프트(166)가 회전되는 방향에 기초하여 로드(165)와 플런저(167)가 본체(165)에 대해 근위방향으로 또는 원위방향으로 병진하도록 로드(165)와 결합된다. 일부 형태에서, 나사형성된 샤프트(166)와 로드(165)는 동일한 구조이며, 따라서 나사형성된 샤프트(166)가 플런저(167)까지 계속 연장된다. 일부 그러한 형태에서, 나사형성된 샤프트(166)는 플런저(167)에 대해 자유롭게 회전한다.

본 예에서, 푸시 버튼(152)이 나사형성된 샤프트(166)의 나사부를 근위 캡(172)에 대해 분리시키도록 작동가능하여, 푸시 버튼(152)이 눌려진 위치에 있을 때 나사형성된 샤프트(166)가 본체(160)에 대해 자유롭게 병진하도록 허용한다. 그러한 조작성을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다양한 적합한 특징부가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 단지 예로서, 나사형성된 샤프트(166)의 나사부는 나사형성된 샤프트(166)의 종축에 대해 내향으로 선택적으로 후퇴가능할 수 있다. 푸시 버튼(152)과 결합되는 병진 캠 구성요소(translating cam component)(도시되지 않음)가 푸시 버튼(152)의 위치에 기초하여 나사형성된 샤프트(166)의 나사부를 연장 및/또는 후퇴시키도록 작동가능할 수 있다. 예를 들어, 푸시 버튼(152)이 눌려져 있지 않을 때, 캠 구성요소는 그것이 나사부를 외향으로 압박하고 외향 위치의 나사부를 나사형성된 캡(172)과의 맞물림 상태로 유지하는 위치로 편향될(biased) 수 있다. 나사부 자체는 푸시 버튼(152)이 눌려질 때, 캠 구성요소가 나사부와 분리되고 나사부가 내향으로 후퇴되어 본체(160)와 분리되도록 내향으로 후퇴되게 탄성적으로 편향될 수 있다. 또한, 푸시 버튼(152)이 눌려지지 않은 위치를 향해 탄성적으로 편향될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 나사형성된 샤프트(166)와 근위 캡(172) 사이의 전술된 선택적인 맞물림을 제공하기 위해 사용될 수 있는 또 다른 적합한 구성요소 및 구성이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 예의 게이지(162)는 확장기 카테터 시스템(10) 내의 압력을 측정하기 위해 저장소(168)의 원위에 위치된다. 게이지(162)는 피봇팅 핀(pivoting pin)을 포함할 수 있으며, 이는 핀의 각도 위치에 기초하여 유체 압력을 표시한다. 대안적으로, 게이지(162)는 후술되는 다른 유형의 유체 압력 표시를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다른 적합한 유형의 유체 압력 표시를 제공할 수 있다. 본 예에서, 게이지(162)는 적어도 약 12 기압까지의 압력 수준을 표시하도록 작동가능하다. 예를 들어, 확장기 카테터 시스템(10)의 일부 사용은 표적화된 해부학적 통로를 충분히 확장시키기 위해 약 10 기압 내지 약 12 기압 범위로의 확장기(22)의 팽창을 포함할 수 있다. 따라서, 게이지(162)는 조작자가 원하는 압력 수준에 도달하였는지를 결정할 수 있게 하기 위해 확장기(22) 내의 유체 압력을 나타내는 실시간 피드백을 조작자에게 제공할 수 있다.

팽창기(150)의 예시적인 사용에서, 조작자는 플런저(167)를 본체(160) 내의 원위 위치로 전진시키는 것으로 시작할 수 있다. 조작자는 이어서 포트(170)를 식염수의 보울(bowl) 또는 다른 용기 내에 위치시켜 그로부터 유체를 흡인할 수 있다. 포트(170)가 가요성 튜브(46)의 일 단부와 결합되는 경우에, 조작자는 가요성 튜브(46)의 다른 단부를 식염수 내에 위치시킬 수 있다. 어느 경우든, 조작자는 이어서 플런저(167)를 본체(160)에 대해 후퇴시켜 식염수(또는 다른 유체)를 저장소(168) 내로 흡인할 수 있다. 일부 경우에, 조작자는 버튼(152)을 눌러 나사형성된 샤프트(166)의 나사부를 근위 캡(172)으로부터 분리시키고, 따라서 조작자가 액추에이터 노브(164)를 회전시킬 필요 없이 플런저(167)를 근위방향으로 자유롭게 끌어당기도록 허용한다. 그럼에도 불구하고, 조작자는 플런저(167)를 근위방향으로 병진시키기 위해 액추에이터 노브(164)를 파지할 수 있다. 조작자는 본체(160) 상의 표지에 대한 플런저(167)의 위치를 관찰할 수 있고, 확장기(22)를 충분히 팽창시키기 위해 조작자가 필요할 것으로 예상하는 것보다 많은 유체를 초기에 흡인할 수 있다. 조작자는 이어서 식염수 용기로부터 포트(170) 또는 가요성 튜브(46)를 제거할 수 있고, 저장소(168)로부터 공기를 퍼징하기 위해 플런저(167)를 원위방향으로 전진시킬 수 있다. 예를 들어, 조작자는 저장소(168)로부터 공기를 퍼징하도록 플런저(167)를 원위방향으로 전진시키기 전에 저장소(168)의 상부에서 공기를 모으기 위해 포트(170)가 상향으로 위치되도록 팽창기(150)를 배향시킬 수 있다.

일단 저장소(168)가 유체로 충분히 충전되었고 공기가 퍼징되었으면, 조작자는 예컨대 포트(170)를 가요성 튜브(46)를 통해 측방향 포트(26)와 결합시킴으로써, 팽창기(150)를 확장 카테터(20)와 결합시킬 수 있다. 확장기(22)가 해부학적 통로(예컨대, 소공(O) 등) 내에 적합하게 위치되면, 조작자는 이어서 유체를 저장소(168)로부터 확장기(22)로 전달하기 위해 플런저(167)를 원위방향으로 전진시킬 수 있다. 일부 경우에, 이러한 작용은 근위 캡(172)에 대한 나사형성된 샤프트(166)의 자유 병진으로, 조작자가 푸시 버튼(152)을 눌러 나사부를 분리시키는 것으로, 그리고 조작자가 액추에이터 노브(164)를 파지하여 나사형성된 샤프트(166)와 플런저(167)를 원위방향으로 병진시키는 것으로 시작될 수 있다. 그러나, 일정 시점에서, 조작자는 푸시 버튼(152)을 해제시켜 나사형성된 샤프트(166)의 나사부를 근위 캡(172)과 맞물리게 할 수 있고, 액추에이터 노브(164)를 회전시킴으로써 플런저(167)의 원위방향 병진의 마지막 단계를 끝낼 수 있다. 이는 조작자가 확장기(22) 내의 적절한 양의 압력을 더욱 정확하게 "조정(dial in)"할 수 있게 하여, 액추에이터 노브(164)를 회전시키면서 게이지(162)에서의 압력 판독치를 관찰할 수 있게 할 수 있다.

일부 경우에, 조작자는 액추에이터 노브(164)의 누름(이때 푸시 버튼(152)이 눌려짐)으로부터 액추에이터 노브(164)의 회전(이때 푸시 버튼(152)이 해제됨)으로의 적절한 전이 시간을 결정하기 위해 단순히 액추에이터 노브(164)의 누름에 대한 물리적 저항 형태의 촉각적 피드백에 의존한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 조작자는 본체(160) 상의 하나 이상의 마킹(marking)에 대한 플런저(167)의 위치에 기초하여 액추에이터 노브(164)의 누름으로부터 액추에이터 노브(164)의 회전으로의 적절한 전이 시간을 결정할 수 있다. 액추에이터 노브(164)의 누름으로부터 액추에이터 노브(164)의 회전으로의 적절한 전이 시간을 결정하기 위해 사용될 수 있는 피드백의 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

또한, 확장기(22)의 팽창 동안 액추에이터 노브(164)의 회전을 중단시킬 때를 결정하기 위해, 게이지(162)로부터의 피드백에 더하여 또는 그것 대신에, 조작자가 다른 종류의 피드백에 의존할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 팽창기(150)는 액추에이터 노브(164)의 회전과 관련된 토크 수준에 대응하는 표시기를 포함할 수 있다. 토크 수준은 확장기(22) 내의 유체 압력에 기초하여 변화할 수 있고, 따라서 확장기(22) 내의 유체 압력이 증가함에 따라 액추에이터 노브(164)를 회전시키는 데 필요한 토크 수준이 증가한다. 따라서, 토크 수준 표시기가 유체 압력 표시기의 역할을 할 수 있다. 단지 예로서, 토크 수준 표시기는 특정 토크 수준(및 그에 따라 유체 압력 수준)이 달성되었음을 나타내는 가청 및/또는 시각적 피드백을 제공할 수 있다. 일부 형태에서, 토크 수준 표시기는 딸깍하는 소리(clicking sound)를 제공한다. 또한, 토크 수준 표시기가 토크 수준에 따라 변하는 실질적으로 연속적인 피드백을 제공할 수 있어, 표시기가 제1 토크 수준과 관련된 제1 소리 및 제2 토크 수준과 관련된 제2 소리를 제공하는 것이 이해되어야 한다. 대안적으로, 표시기는 단순히 하나의 특정 토크 수준(예컨대, 12 기압의 유체 압력과 관련된 토크 수준 등)이 달성될 때 하나의 형태의 피드백을 제공할 수 있다. 토크 수준 표시기는 또한 트리거링(triggering) 토크 수준(들) 및/또는 피드백의 유형이 팽창기(150)의 조작자에 의해 선택가능하도록 조절가능할 수 있다. 토크 수준 표시기가 취할 수 있는 다양한 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

게이지(162), 토크 수준 표시기, 및/또는 일부 다른 특징부(들)를 통해 사용자 피드백을 제공하는 것에 더하여 또는 그것 대신에, 팽창기(150)는 액추에이터 노브(164)를 통해 인가될 수 있는 토크의 양을 제한하는 토크 제한 특징부를 포함할 수 있다. 이는 팽창기(150)에 의해 생성될 수 있는 유체 압력의 양을 효과적으로 제한할 수 있다. 그러한 토크 제한 특징부는 조절가능하여, 조작자가 특정 토크 수준을 사전설정할 수 있게(그리고 그에 따라 특정 유체 압력을 사전설정할 수 있게) 할 수 있다. 그러한 토크 제한 특징부는 클러치 메커니즘(clutch mechanism), 디텐트(detent)(들) 내의 볼(ball)(들), 폴(pawl)(들) 및 스프링(들), 취약성/전단가능(frangible/shearable) 요소(예컨대, 전단 핀(shear pin)), 자기 커플링(magnetic coupling), 및/또는 다양한 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 다른 단지 예시적인 예로서, 그러한 토크 제한 특징부는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 1월 31일자로 허여된, 발명의 명칭이 "토크 제한 메커니즘(Torque Limiting Mechanism)"인 미국 특허 제8,105,171호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 토크 제한 특징부가 취할 수 있는 다른 적합한 형태 및 토크 제한 특징부가 팽창기(150) 내에 통합될 수 있는 다양한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

일단 조작자가 해부학적 통로 내에서 확장기(22) 내의 원하는 수준의 압력을 획득하여 해부학적 통로를 확장시켰으면, 조작자는 대략적인, 사전결정된 기간(예컨대, 대략 3초 등) 동안 대기할 수 있다. 조작자는 이어서 다시 한번 푸시 버튼(152)을 누르고 노브(164)를 본체(160)에 대해 근위방향으로 끌어당겨, 확장기(22)로부터 유체를 인출하기 위해 플런저(167)를 후퇴시킬 수 있다. 이제 확장기(22)가 수축되면, 확장기(22)는 환자로부터 후퇴될 수 있다. 대안적으로, 조작자가 추가의 해부학적 통로를 확장시키기를 원하면, 확장기(22)는 다음의 해부학적 통로 내에 위치될 수 있고, 조작자는 그러한 다음의 해부학적 통로를 확장시키기 위해 위의 단계를 반복할 수 있다. 따라서, 모든 원하는 확장이 완료될 때까지, 확장기(22)를 환자로부터 인출할 필요 없이, 그리고 팽창기(150)를 확장기 카테터 시스템(10)의 나머지로부터 분리시킬 필요 없이, 저장소(168) 내의 동일한 체적의 유체가 복수의 해부학적 통로를 확장시키기 위해 반복적으로 사용될 수 있다.

전술한 예에서, 나사형성된 샤프트(166)의 나사부는 푸시 버튼(152)이 눌려져 있지 않을 때 근위 캡(172)과 맞물린다. 일부 다른 형태에서, 나사형성된 샤프트(166)의 나사부는 푸시 버튼(152)이 눌려져 있을 때에만 근위 캡(172)과 맞물린다. 팽창기(150)의 다른 적합한 변형이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 팽창기(150)가 사용될 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

B. 래칫팅 구동부 및 버튼 해제부(Ratcheting Drive and Button Release)를 가진 예시적인 대안적 팽창기

도 7 내지 도 10e는 다른 예시적인 팽창기(250)를 도시한다. 이러한 예의 팽창기(250)는 하우징(260), 주사기 배럴(280) 및 플런저 액추에이터(300)를 포함한다. 하우징(260)은 주사기 배럴(280)과 플런저 액추에이터(300)를 수용하도록 함께 결합되는 2개의 반부(260a, 260b)에 의해 형성된다. 하우징(260)은 2개의 손가락 그립 특징부(finger grip feature)(262, 264)를 한정하는 한편, 플런저 액추에이터(300)의 근위 단부는 손바닥 그립 특징부(palm grip feature)(302)를 포함한다. 이들 그립 특징부(262, 264, 302)는 조작자가 한 손의 손바닥 내에 손바닥 그립 특징부(302)를 위치시킨 상태에서 그들의 손가락으로 손가락 그립 특징부(262, 264) 주위를 감쌈으로써 팽창기(250)를 그러한 동일한 한 손으로 파지하고 조작할 수 있게 하도록 구성된다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 팽창기(250)는 조작자가 그들의 손을 압착하여 플런저 액추에이터(300)를 하우징(260)에 대해 원위방향으로 구동시킴으로써; 또는 그들의 그립을 해제하여 플런저 액추에이터(300)가 하우징(260)에 대해 근위방향으로 후퇴할 수 있게 함으로써 선택적으로 작동될 수 있다.

도 8에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 하우징 반부(260a, 260b)는 대응하는 래칫팅 블록 리세스(272), 블록 래치 리세스(274), 푸시버튼 리세스(276) 및 플랜지 리세스(flange recess)(278)를 한정한다. 래칫팅 블록 리세스(272)는 래칫팅 블록(310) 및 관련 스프링(318)을 수용하도록 협동한다. 스프링(318)은 래칫팅 블록(310)을 리세스(272) 내에서 상향으로 편향시킨다. 블록 래치 리세스(274)는 블록 래치(320) 및 관련 스프링(324)을 수용하도록 협동한다. 스프링(324)은 블록 래치(320)를 리세스(274) 내에서 원위방향으로 편향시킨다. 푸시버튼 리세스(276)는 푸시버튼(330) 및 관련 스프링(334)을 수용하도록 협동한다. 스프링(334)은 푸시버튼(330)을 리세스(272) 내에서 상향으로 편향시킨다. 본 예에서 스프링(318, 324, 334) 모두가 코일 스프링을 포함하지만, 임의의 다른 적합한 유형의 탄성 구성요소 또는 특징부가 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 플랜지 리세스(278)는 주사기 배럴(280)의 상부 플랜지(282)를 수용하도록 협동하여, 주사기 배럴(280)을 하우징(260)에 견고하게 고정시킨다. 하우징(260)에 대한 다른 적합한 특징부 및 구성이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

도 8은 또한 플런저 액추에이터(300)의 추가의 특징부를 도시한다. 특히, 이러한 예의 플런저 액추에이터(300)는 손바닥 그립 특징부(302)로부터 원위방향으로 연장되는 샤프트(304)를 포함하며, 이때 샤프트(304)의 저면 상에 일 세트의 톱니(306)가 있다. 샤프트(304)는 또한 샤프트(304)의 상면으로부터 돌출되는 래치 맞물림 특징부(305)를 포함한다. 래치 맞물림 특징부(305)는 더욱 상세히 후술될 바와 같이 래치(320)와 상호작용하도록 구성된다. 샤프트는 주사기 배럴(280) 내에 위치되는 피스톤(244)에서 종단된다. 플런저 액추에이터(300)는 하우징(260)에 대해 병진하여 피스톤(244)을 주사기 배럴(280) 내에서 왕복시키도록 작동가능하다. 그러한 왕복이 주사기 배럴(280) 내의 저장소(286)의 체적을 선택적으로 변화시켜, 유체를 저장소(286) 내로 흡인하거나 유체를 저장소로부터 배출할 것이 이해되어야 한다. 도 8 및 도 10a 내지 도 10e에 도시된 바와 같이, 스프링(288)이 피스톤(308)의 원위 면과 저장소(286)의 원위 내벽 사이에서 저장소(286) 내부에 위치되어, 플런저 액추에이터(300)를 주사기 배럴(280)에 대해 근위방향으로 편향시킨다. 본 예에서 스프링(288)이 코일 스프링을 포함하지만, 임의의 다른 적합한 유형의 탄성 부재(resilient member)가 사용될 수 있다. 또한, 스프링(288)은 팽창기(250) 내의 다른 곳에 위치될 수 있다.

도 9은 래칫팅 블록(310)의 근위측을 도시한다. 도시된 바와 같이, 래칫팅 블록(310)은 플런저 액추에이터(300)의 샤프트(304)를 수용하도록 크기설정되고 구성되는 개구(312)를 한정한다. 폴 특징부(314)가 개구(312)의 저부에 위치되고, 샤프트(304)의 톱니(306)를 보완하도록 형상화된다. 래치 캠 특징부(316)가 개구(312)의 상부에 위치되고, 블록 래치(320)의 캠 특징부(322)를 보완하도록 형상화된다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 래칫팅 블록(310)은 플런저 액추에이터(300)가 근위 위치로부터 원위 위치로 자유롭게 병진하도록 허용하면서; 플런저 액추에이터(300)가 근위 위치로부터 원위 위치로의 병진 동안 해제될 때 플런저 액추에이터(300)가 근위방향으로 후퇴하는 것을 방지하도록 작동가능하다. 또한 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 블록 래치(320)는 플런저 액추에이터(300)가 근위 정위치에 도달할 때까지, 푸시버튼(330)이 작동된 후에 래칫팅 블록(310)을 플런저 액추에이터(300)로부터 분리시켜 유지하도록 구성된다.

도 10a 내지 도 10e는 팽창기(250)의 작동 동안 전술된 구성요소들 사이의 상호작용을 보여주는 일련의 도면을 도시한다. 특히, 도 24a는 근위 위치에 있는 플런저 액추에이터(300)를 도시한다. 래칫팅 블록(310)은 상부 위치에 있고, 푸시버튼(330)이 또한 상부 위치에 있다. 블록 래치(320)는 원위 위치에 있다. 도 24b는 원위 위치로 전진된 플런저 액추에이터(300)를 도시한다. 래칫팅 블록(310)은 상부 위치에 남아 있고, 푸시버튼(330)은 상부 위치에 남아 있으며, 블록 래치(320)는 원위 위치에 남아 있다. 근위 위치(도 10a)로부터 원위 위치(도 10b)로의 플런저 액추에이터(300)의 전진 동안, 폴 특징부(314)가 스프링(318)의 탄성 편향으로 인해 톱니(306)를 따라 래칫팅한다. 조작자가 플런저 액추에이터(300)의 전진 동안 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀면, 스프링(288)으로부터의 근위방향으로 지향되는 편향에도 불구하고, 폴 특징부(314)와 톱니(306) 사이의 맞물림이 플런저 액추에이터(300)가 근위방향으로 이동하는 것을 방지할 것이다. 따라서, 플런저 액추에이터(300)는 조작자가 푸시버튼(330)을 누를 때까지, 하우징(260)에 대한 그의 종방향 위치를 유지하고 또한 도 10b에 도시된 단계에 도달한 후에 그의 위치를 유지할 것이다.

푸시버튼(330)은 푸시버튼(330)이 하향으로 눌려질 때 래칫팅 블록(310)을 하향으로 구동시키도록 작동가능한 일체형 하향 배향 돌출부(332)를 포함한다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 래칫팅 블록(310)의 결과적인 하향 이동은 폴 특징부(314)를 톱니(306)로부터 분리시킨다. 또한, 래칫팅 블록(310)의 하향 이동은 캠 특징부들(316, 322) 사이의 캐밍 상호작용을 유발한다. 이러한 캐밍 상호작용은 캠 특징부(316)가 캠 특징부(322)를 지나 하향으로 이동할 때까지 블록 래치(320)를 근위방향으로 구동시킨다. 캠 특징부(316)가 캠 특징부(322)를 통과하자마자, 스프링(324)이 블록 래치(320)를 원위방향으로 구동시켜, 캠 특징부(322)가 캠 특징부(316)의 상부 셸프(shelf)(317) 위에 위치된다. 이러한 결과적인 배열은 래칫팅 블록(310)이 상향으로 이동하는 것을 방지하여, 블록 래치(320)가 래칫팅 블록(310)을, 폴 특징부(314)가 톱니(306)로부터 분리되는 하향 위치에 효과적으로 로킹시킨다(lock). 이러한 로킹은 도 10d에 도시된 바와 같이 푸시버튼(330)이 해제된 후에도 유지된다. 이러한 단계에서, 하우징(260)에 대한 플런저 액추에이터(300)의 종방향 위치를 유지시키는 유일한 것이 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 조작자의 파지인 것이 이해되어야 한다.

조작자가 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀 때, 도 10d로부터 도 10e로의 전이에 도시된 바와 같이, 스프링(288)이 플런저 액추에이터(300)를 근위방향으로 구동시킨다. 일단 플런저 액추에이터(300)가 도 10e에 도시된 근위 위치에 도달하면, 래치 맞물림 특징부(305)가 블록 래치(320)를 근위방향으로 구동시키며, 이는 캠 특징부(322)를 캠 특징부(316)의 상부 셸프(317)로부터 분리시킨다. 캠 특징부(316)의 이러한 분리는 스프링(318)이 래칫팅 블록(310)을 상향으로 구동시킬 수 있게 한다. 일부 형태에서, 래칫팅 블록(310)은 도 10a에 도시된 바와 같이, 조작자가 플런저 액추에이터(300)를, 폴 특징부(314)가 제1 톱니(306) 앞의 밸리(valley) 내에 안착될 수 있게 하기에 충분할 정도로만 원위방향으로 전진시킬 때까지, 실제로 상향으로 이동하지 않는다. 위의 구성요소는 래칫팅 블록이 우선 상부 셸프(317)가 캠 특징부(322)를 지나가기에 충분히 멀리 상향으로 이동될 때까지 블록 래치(320)가 래칫팅 블록(310)과 맞물리기에 충분히 (스프링(324)의 영향 하에) 원위방향으로 이동하지 않도록 구성될 수 있다. 바꾸어 말하면, 블록 래치(320)는 도 10e에 도시된 배열로부터 다시 도 10a에 도시된 배열로의 전이 동안 래칫팅 블록(310)의 상향 이동을 방해하지 않는다.

팽창기(250)의 예시적인 사용에서, 조작자는 도 10b에 도시된 바와 같이 플런저 액추에이터(300)를 원위 위치로 전진시키는 것으로 시작할 수 있다. 조작자는 이어서 포트(284)를 식염수의 보울 또는 다른 용기 내에 위치시켜 그로부터 유체를 흡인할 수 있다. 포트(284)가 가요성 튜브(46)의 일 단부와 결합되는 경우에, 조작자는 가요성 튜브(46)의 다른 단부를 식염수 내에 위치시킬 수 있다. 어느 경우든, 조작자는 이어서 도 10c에 도시된 바와 같이 푸시버튼(330)을 눌러 래칫팅 블록(310)을 샤프트(340)로부터 분리시킬 수 있다. 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 파지를 유지한 상태에서, 조작자는 도 10d에 도시된 바와 같이 푸시버튼(330)을 해제시킬 수 있다. 이어서, 조작자는 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀어, 스프링(288)이 플런저 액추에이터(300)를 도 10e에 도시된 위치를 향해 근위방향으로 구동시키도록 허용할 수 있다. 이는 이어서 피스톤(308)을 주사기 배럴(280) 내에서 근위방향으로 병진시켜 식염수(또는 다른 유체)를 저장소(286) 내로 흡인할 것이다. 조작자는 이어서 식염수 용기로부터 포트(284) 또는 가요성 튜브(46)를 제거할 수 있다.

이러한 단계에서, 조작자는 저장소(286)로부터 공기를 퍼징하기 위해 플런저 액추에이터(300)를 원위방향으로 전진시킬 수 있다. 예를 들어, 조작자는 저장소(286)로부터 공기를 퍼징하도록 그립 특징부(262, 264, 302)를 압착하여 플런저 액추에이터(300)를 원위방향으로 전진시키기 전에 저장소(286)의 상부에서 공기를 모으기 위해 포트(284)가 상향으로 위치되도록 팽창기(250)를 배향시킬 수 있다. 조작자가 플런저 액추에이터(300)를 원위방향으로 전진시킴에 따라, 폴 특징부(314)가 톱니(306)를 따라 래칫팅하여, 혹시라도 조작자가 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀 때 플런저 액추에이터(300)가 근위방향으로 후퇴하는 것을 방지할 것이다.

일단 저장소(286)가 유체로 충분히 충전되었고 공기가 퍼징되었으면, 조작자는 예컨대 포트(284)를 가요성 튜브(46)를 통해 측방향 포트(26)와 결합시킴으로써, 팽창기(250)를 확장 카테터(20)와 결합시킬 수 있다. 일부 경우에, 통상적인 유체 압력 게이지(도시되지 않음)가 포트(284)와 측방향 포트(26) 사이의 유체 경로 내에 결합될 수 있다(예컨대, "T" 피팅 등을 통해). 물론, 팽창기(250)는 대안적으로 일체형 압력 게이지를 포함할 수 있다. 확장기(22)가 해부학적 통로(예컨대, 소공(O) 등) 내에 적합하게 위치되면, 조작자는 이어서 플런저 액추에이터(300)를 하우징(260)에 대해 원위방향으로 전진시켜 피스톤(308)을 주사기 배럴(280) 내에서 전진시키고, 따라서 유체를 저장소(286)로부터 확장기(22)로 전달할 수 있다. 조작자는 적절한 유체 압력 수준에 도달한 때를 결정하기 위해 플런저 액추에이터(300)를 원위방향으로 전진시키면서 압력 게이지에서의 압력 판독치를 관찰할 수 있다. 역시, 조작자가 플런저 액추에이터(300)를 원위방향으로 전진시킴에 따라, 폴 특징부(314)가 톱니(306)를 따라 래칫팅하여, 혹시라도 조작자가 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀 때 플런저 액추에이터(300)가 근위방향으로 후퇴하는 것을 방지할 것이다.

일단 조작자가 해부학적 통로 내에서 확장기(22) 내의 원하는 수준의 압력을 획득하여 해부학적 통로를 확장시켰으면, 조작자는 대략적인, 사전결정된 기간(예컨대, 대략 3초 등) 동안 대기할 수 있다. 조작자는 이어서 푸시버튼(330)을 눌러 다시 한번 래칫팅 블록(310)을 톱니(306)로부터 분리시킨 다음에, 그립 특징부(262, 264, 302)에 대한 그들의 파지를 풀 수 있다. 이는 스프링(288)이 플런저 액추에이터(300)를 근위방향으로 구동시키도록 허용하여, 확장기(22)로부터 다시 저장소(286) 내로 유체를 흡인할 것이다. 이제 확장기(22)가 수축되면, 확장기(22)는 환자로부터 후퇴될 수 있다. 대안적으로, 조작자가 추가의 해부학적 통로를 확장시키기를 원하면, 확장기(22)는 다음의 해부학적 통로 내에 위치될 수 있고, 조작자는 그러한 다음의 해부학적 통로를 확장시키기 위해 위의 단계를 반복할 수 있다. 따라서, 모든 원하는 확장이 완료될 때까지, 확장기(22)를 환자로부터 인출할 필요 없이, 그리고 팽창기(250)를 확장기 카테터 시스템(10)의 나머지로부터 분리시킬 필요 없이, 저장소(286) 내의 동일한 체적의 유체가 복수의 해부학적 통로를 확장시키기 위해 반복적으로 사용될 수 있다. 팽창기(250)의 다른 적합한 변형이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 팽창기(250)가 사용될 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

C. 래칫팅 구동부를 가진 팽창기를 위한 예시적인 대안적 플런저 조립체

도 11 내지 도 13c는 플런저 액추에이터(300) 대신에 팽창기(250) 내에 용이하게 통합될 수 있는 예시적인 대안적 플런저 조립체(400)를 도시한다. 이러한 예의 플런저 조립체(400)는 구동 로드(410), 피스톤 로드(430), 및 코일 스프링(450)을 포함한다. 구동 로드(410)는 긴 샤프트(412)를 포함하며, 이때 일 세트의 치형부(tooth)(414)가 샤프트(412)의 길이의 일부분을 따라 배치된다. 치형부(414)는 전술된 톱니(306)와 마찬가지로, 본 예에서 톱니 구성을 갖지만, 임의의 다른 적합한 구성이 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 헤드(416)가 샤프트(412)의 근위 단부에 위치된다. 피스톤 로드(430)는 샤프트(432) 및 샤프트(432)의 원위 단부에 위치되는 피스톤 헤드(434)를 포함한다. 도 13a 내지 도 13c에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 샤프트(412, 432) 각각은 각각의 보어(bore)(420, 436)를 한정한다. 코일 스프링(450)은 보어(420, 436) 내에 동축으로 배치된다. 샤프트(432)는 또한 보어(420) 내에 활주가능하게 배치된다. 코일 스프링(450)은 구동 로드(410)에 대해 피스톤 로드(430)에 원위방향 편향을 제공하면서, 여전히 피스톤 로드(430)가 구동 로드(410)의 보어(420) 내에 배치되도록 허용한다.

또한 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 플런저 조립체(400)는 피스톤 헤드(434)가 주사기 배럴(280) 내에 배치되도록; 그리고 치형부(414)가 래칫팅 블록(310)과 맞물리도록 하우징(260) 및 주사기 배럴(280)과 맞물리게 구성된다. 플런저 액추에이터(300)에 관하여 전술된 바와 같이, 플런저 조립체(400)는 도 13a에 도시된 위치로부터 도 13b 및 도 13c에 도시된 위치로 원위방향으로 전진되어 주사기 배럴(280)로부터 유체를 밀어내고, 따라서 확장기(22)를 선택적으로 팽창시킬 수 있다. 이러한 전진 동안, 래칫팅 블록(310)이 치형부(414)에 맞대어져 래칫팅한다. 따라서, 조작자가 헤드(416)를 원위방향으로 누르는 것을 중단하면, 주사기 배럴(280) 내에 위치된 스프링(도시되지 않음)으로부터의 근위방향으로 지향되는 편향에도 불구하고, 래칫팅 블록(310)이 치형부(414)와 맞물려 플런저 조립체(400)가 근위방향으로 이동하는 것을 방지할 것이다. 따라서, 플런저 조립체(400)는 조작자가 푸시버튼(330)을 누를 때까지, 하우징(260)에 대한 그의 종방향 위치를 유지하고 또한 도 13b 및 도 13c에 도시된 단계에 도달한 후에 그의 위치를 유지할 것이다.

본 예에서, 코일 스프링(450)은 확장 카테터 시스템(10)의 유체 회로 내에 함유된 유체의 압력에 기초하여 구동 로드(410)의 원위방향 전진에 대한 피스톤 로드(430)의 응답을 조절한다. 도 13a에 도시된 상태로부터 도 13b에 도시된 상태로의 전이시, 유체 압력이 약간 증가하였다. 이는 코일 스프링(450)이 현저히 압축되지 않게 하였으며, 따라서 피스톤 로드(430)가 구동 로드(410)와 거의 동일한 속도(rate)로 원위방향으로 병진하였다. 그러나, 도 13b에 도시된 상태로부터 도 13c에 도시된 상태로의 전이시, 유체 압력이 상당히 증가하였다. 이는 코일 스프링(450)이 현저히 압축되게 하였으며, 따라서 피스톤 로드(430)가 구동 로드(410)보다 상당히 낮은 속도로 원위방향으로 병진하였다. 바꾸어 말하면, 확장 카테터 시스템(10) 내의 유체 압력이 증가함에 따라, 구동 로드(410)의 원위방향 전진에 대한 피스톤 로드(430)의 응답성이 감소한다. 일부 경우에, 플런저 조립체(400)는 피스톤 로드(430)가 구동 로드(410)의 원위방향 전진에 응답하여 원위방향으로 이동하는 것을 중단하여, 코일 스프링(450)이 단지 계속해서 압축되는 지점(예컨대, 12 기압의 유체 압력)에 도달할 수 있다. 따라서, 플런저 조립체(400)의 전진으로부터의 유체 압력 응답이 코일 스프링(450)의 압축으로 인해 궁극적으로 평평해질 수 있다.

조작자는 조작자가 구동 로드(410)의 지속적인 전진에도 불구하고 (예컨대, 압력 게이지 등에 의해 표시되는 바와 같은) 유체 압력의 추가의 증가를 볼 수 없을 때 확장 카테터 시스템(10) 내의 유체 압력이 적절한 수준에 도달하였다고 이해할 수 있다. 따라서, 플런저 조립체(400)는 플런저 조립체(400)가 생성할 수 있는 유체 압력의 양을 효과적으로 제한하는 것에 더하여 유체 압력에 관한 추가의 사용자 피드백을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 구동 로드(410)는 또한 하우징(460)이 구동 로드(410)의 원위방향 병진을 제한하도록 하우징(460) 상에 그라운딩하도록(ground out) 구성되는 특징부를 포함한다. 단지 예로서, 그러한 그라운딩 특징부(grounding feature)는 피스톤 로드(430)의 근위 단부가 구동 로드(410) 내의 보어(420)의 근위 단부에 도달하는 지점에 구동 로드(410)가 도달하는 것을 방지하기 위한 하드 스톱(hard stop)의 역할을 할 수 있다.

또한, 코일 스프링(450)의 스프링 상수는 유체 압력이 소정 값에 도달하는 것에 응답하여 코일 스프링(450)의 압축을 제공하도록 선택될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 바꾸어 말하면, 플런저 조립체(400)를 사용하여 달성될 수 있는 유체 압력은 코일 스프링(450)의 스프링 상수에 기초하여 변화할 수 있다. 플런저 조립체(400)는 또한 플런저 조립체(400)가 특정 유체 압력을 달성하기 위해 선택적으로 조절가능할 수 있도록 조절가능하게 구성될 수 있다. 본 예의 플런저 조립체(400)가 구동 로드(410)와 피스톤 로드(430) 사이의 탄성 커플링을 제공하기 위해 코일 스프링(450)을 포함하지만, 임의의 다른 적합한 탄성 부재(들) 및/또는 다른 특징부(들)가 구동 로드(410)와 피스톤 로드(430) 사이의 탄성 커플링을 제공하기 위해 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 확장 카테터 시스템(10)이 확장 카테터 시스템(10)의 유체 회로와 직렬 또는 병렬인 탄성 팽창 챔버를 포함하도록 변경될 수 있다. 다른 적합한 대안이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

전술한 예가 팽창기(250)의 일부로서 플런저 조립체(400)를 포함하지만, 플런저 조립체(400)가 대신에 다양한 다른 종류의 팽창기 내에 포함될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 플런저 조립체(400)는 통상적인 주사기 배럴과 함께 그리고/또는 일부 다른 통상적인 구성요소(들)와 함께 사용될 수 있다. 다른 단지 예시적인 예로서, 플런저 조립체(400)는 플런저(167) 대신에 팽창기(150) 내에 통합될 수 있다. 따라서, 구동 로드(410)는 플런저 조립체(400)가 구동 로드(410)의 회전에 응답하여 선형으로 전진하도록 치형부(414) 대신에 나선형 나사부를 포함할 수 있다. 확장기(22)를 선택적으로 팽창시키기 위해 플런저 조립체(400)와 조합될 수 있는 다른 적합한 구성요소가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 플런저 조립체(400)가 다양한 종류의 팽창기 구성요소와 조합될 수 있게 하기 위해 플런저 조립체(400)에 이루어질 수 있는 다양한 변경이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

D. 압력 조절기(Pressure Regulator)를 가진 예시적인 팽창기 시스템

도 14는 유체 압력 조절기(500)가 팽창기(40)와 확장 카테터(20)의 포트(26) 사이에 일렬로 배치되는 확장기 카테터 시스템(10)의 형태를 도시한다. 유체 압력 조절기(500)는 튜브(46)와 직접 결합되어, 팽창기(40)와 튜브(46)로부터의 유체가 확장 카테터(20)의 포트(26)에 도달하기 위해서는 유체 압력 조절기(500)를 통과하여야 한다. 유체 압력 조절기(500)는 팽창기(40)가 확장기 카테터 시스템(10) 내에서 달성하도록 작동가능한 유체 압력을 제한하도록 작동가능하다. 예를 들어, 유체 압력 조절기(500)는 유체 압력이 사전결정된 값에 도달하는 것에 응답하여 튜브(46)와 확장 카테터(20)의 포트(26) 사이의 유체 경로를 폐쇄하는 퓨즈 스위치(fuse switch)로서의 역할을 할 수 있다. 일부 형태에서, 유체 압력 조절기(500)는 조작자가 유체 압력 조절기(500)를 튜브(46)와 확장 카테터(20)의 포트(26) 사이의 유체 경로를 폐쇄하도록 트리거시킬 유체 압력 값을 선택할 수 있도록 조절가능하다. 일부 다른 형태에서, 유체 압력 조절기(500)는 취약성 다이어프램(frangible diaphragm) 및/또는 일부 다른 취약성 구성요소(들)를 포함한다. 또 다른 형태에서, 유체 압력 조절기(500)는 통상적인 스프링-로딩식(spring-loaded) 압력 릴리프 밸브(pressure relief valve)를 포함한다. 일부 그러한 형태에서, 유체 압력 조절기(500)는 유체 압력이 소정 수준에 도달한 후에 조작자가 계속해서 팽창기(40)를 작동시킬 때 유체를 저장소 또는 다른 챔버로 방향전환시켜, 이러한 유체의 방향전환이 유체 압력이 추가로 증가하는 것을 방지한다. 유체 압력 조절기(500)가 취할 수 있는 다양한 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

E. 팽창기를 위한 예시적인 발-구동식(Foot-Driven) 조립체

도 15 내지 도 19는 팽창기(40) 대신에 확장기 카테터 시스템(10) 내에 용이하게 통합될 수 있는 다른 예시적인 팽창기 시스템(600)을 도시한다. 이러한 예의 팽창기 시스템(600)은 어댑터 조립체(630), 케이블 조립체(650), 및 페달 조립체(660)를 포함한다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 어댑터 조립체(630)는 주사기 구성요소와 결합되어 유체를 튜브(46)를 통해 선택적으로 밀어내도록 작동가능하다. 또한 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 페달 조립체(660)는 페달 조립체(660)가 케이블 조립체(650)를 통해 어댑터 조립체(630)를 구동시키게 작동가능하도록 케이블 조립체(650)를 통해 어댑터 조립체(630)와 결합된다. 조작자의 발에 의한 페달 조립체(660)의 작동에 의존함으로써, 팽창기 시스템(600)은 다른 팽창기 시스템보다 조작자의 손 힘(hand strength)에 덜 의존할 수 있다. 바꾸어 말하면, 이러한 예의 팽창기 시스템(600)은 손이 비교적 작거나 약한 조작자에게 특히 적합할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 예의 어댑터 조립체(630)는 보어(634) 및 환형 리세스(annular recess)(636)를 한정하는 본체(632)를 포함한다. 본체(632)의 상부 단부는 또한 결합 특징부(638)를 포함한다. 플런저 구동기(640)가 보어(634) 내에 활주가능하게 배치된다. 플런저 구동기(640)의 하부 단부는 플런저 결합 특징부(642)를 포함하는 한편, 플런저 구동기(640)의 상부 단부는 케이블 결합 특징부(646)를 포함한다. 강성 스템(rigid stem)(644)이 결합 특징부들(641, 646) 사이에서 연장된다.

또한 도 16에 도시된 바와 같이, 본 예의 케이블 조립체(650)는 외측 시스(sheath)(652)와 구동 케이블(654)을 포함한다. 결합 특징부(658)가 외측 시스(652)의 원위 단부에 고정된다. 케이블 조립체(650)의 결합 특징부(658)는 본체(632)의 결합 특징부(638)와 정합하여 케이블 조립체(650)를 어댑터 조립체(630)와 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 단지 예로서, 결합 특징부(658, 638)는 나사식 방식으로, 스냅 끼워맞춤(snap fit) 방식으로, 베이오넷(bayonet) 방식으로, 그리고/또는 임의의 다른 적합한 방식으로 함께 결합되도록 구성될 수 있다. 결합 특징부(658, 638)가 구성되고 작동가능할 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 외측 시스(652)는 이러한 예에서 측방향으로 가요성이지만, 외측 시스(652)는 페달 조립체(660)와 결합 특징부(658)(및 그에 따라 본체(632)) 사이의 기계적 그라운드(mechanical ground)를 제공하기에 충분한 기둥 강도(column strength)를 갖는다.

구동 케이블(654)은 종방향으로 외측 시스(652) 내에서 병진하도록 구성된다. 구동 케이블(654)은 이러한 예에서 가요성이지만, 구동 케이블(654)은 구동 케이블(654)이 더욱 상세히 후술될 바와 같이 플런저 구동기(640)를 구동시키게 작동가능하도록 종방향 힘을 전달하기에 충분한 기둥 강도를 갖는다. 단지 예로서, 구동 케이블(654)은 통상적인 푸시/풀(push/pull) 케이블을 포함할 수 있다. 케이블 결합 특징부(656)가 구동 케이블(654)의 원위 단부에 고정된다. 케이블 결합 특징부(656)는 플런저 구동기(640)의 케이블 결합 특징부(646)와 정합하여 구동 케이블(654)을 플런저 구동기(640)와 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 단지 예로서, 케이블 결합 특징부(656, 646)는 나사식 방식으로, 스냅 끼워맞춤 방식으로, 베이오넷 방식으로, 그리고/또는 임의의 다른 적합한 방식으로 함께 결합되도록 구성될 수 있다. 케이블 결합 특징부(656, 646)가 구성되고 작동가능할 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 어댑터 조립체(630)는 주사기 배럴(610)과 플런저(620)에 의해 형성되는 통상적인 주사기 조립체와 결합되도록 구성된다. 특히, 주사기 배럴(610)은 본체(632)의 환형 리세스(636) 내에 수용되어 주사기 배럴(610)을 본체(632)와 결합시키는 플랜지(614)를 포함한다. 플런저(620)는 일 단부에 피스톤 헤드(624)를 그리고 다른 단부에 푸시 헤드(626)를 가진 스템(622)을 포함한다. 피스톤 헤드(624)는 주사기 배럴(610) 내에 활주가능하게 배치되고, 주사기 배럴(610) 내에서 병진함으로써, 피스톤 헤드(624)와 주사기 배럴(610)에 의해 한정되는 저장소(612)의 체적을 선택적으로 변화시키도록 작동가능하다. 푸시 헤드(626)는 플런저(620)와 플런저 구동기(640)가 본체(632)의 보어(634) 내에서 단일체로 병진하도록 플런저 구동기(640)의 플런저 결합 특징부(642)와 결합된다. 플런저 결합 특징부(642)가 푸시 헤드(626)와 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 플랜지(614)가 환형 리세스(636)와 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

도 17a로부터 도 17b로의 전이에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 케이블(654)은 외측 시스(652)에 대해 전진하여 플런저(620)를 주사기 배럴(610) 내로 구동시키도록 작동가능하다. 외측 시스(652), 결합 특징부(658), 본체(632), 및 주사기 배럴(610)은 모두 협동하여 기계적 그라운드를 제공한다. 플런저(620)가 주사기 배럴(610) 내에서 전진됨에 따라, 피스톤 헤드(624)가 저장소(612)의 체적을 감소시키고, 따라서 유체를 저장소(612)로부터 튜브(46)를 통해 밀어내어 확장기(22)를 팽창시킨다. 구동 케이블(654)이 이어서 근위방향으로 끌어당겨져 플런저(620)를 주사기 배럴(610)에 대해 근위방향으로 끌어당기고, 따라서 유체를 다시 저장소(612) 내로 흡인하여 확장기(22)를 수축시킬 수 있는 것이 이해되어야 한다. 구동 케이블(654)을 원위방향 및 근위방향으로 작동시키기 위해 사용될 수 있는 조립체의 단지 예시적인 예가 더욱 상세히 후술될 것이다. 그러나, 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 바와 같이, 임의의 다른 적합한 종류의 조립체가 구동 케이블(654)을 작동시키기 위해 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 예의 통상적인 주사기 배럴(610)과 플런저(620)가 단지 예시적인 예인 것이 이해되어야 한다. 어댑터(630)는 다양한 다른 종류의 팽창기 장치와 협동하도록 변경될 수 있고; 주사기 배럴(610) 및/또는 플런저(620)의 일체형 기능적 등가물을 포함할 수 있다.

도 18a 내지 도 19는 페달 조립체(660)를 더욱 상세히 도시한다. 이러한 예의 페달 조립체(660)는 기부(662) 및 핀(666)을 통해 기부(662)와 피봇가능하게 결합되는 페달(664)을 포함한다. 이에 의해, 페달(664)은 도 18a 및 도 18c에 도시된 위치와 도 18b에 도시된 위치 사이에서 피봇가능하게 전후로 요동하도록(rock back and forth) 작동가능하다. 케이블 조립체(650)는 페달 조립체(660)와 결합된다. 특히, 외측 시스(652)의 근위 단부가 기부(662)의 원위 단부에 고정된다. 구동 케이블(654)은 기부(662)를 통해 연장되고, 드럼(670)에 고정된다. 특히, 구동 케이블(654)이 드럼(670)의 본체(672)의 상부 위에 권취되며, 이때 구동 케이블(654)의 근위 단부가 드럼(670)의 본체(672)에 견고하게 고정된다. 드럼(670)은 도 19에서 가장 잘 볼 수 있는 액슬(axle)(674, 676)에 의해 기부(662) 내에 회전가능하게 지지된다. 액슬(674, 676)은 서로 동축으로 정렬되고, 드럼 본체(672)와 동축으로 정렬된다. 부싱(bushing), 베어링(bearing), 및/또는 다른 종류의 특징부가 기부(662) 내에서 드럼 본체(672)와 액슬(674, 676)을 위한 구조적 지지를 제공하면서 여전히 드럼 본체(672)와 액슬(674, 676)이 기부(662) 내에서 회전하도록 허용하기 위해 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다.

본 예에서, 페달(664)은 한 쌍의 페달 케이블(680, 690)을 통해 드럼(670)을 구동시켜 구동 케이블(654)을 작동시키도록 작동가능하다. 제1 페달 케이블(680)이 액슬(676)에 고정된다. 특히, 제1 페달 케이블(680)이 액슬(676)의 저부 아래에 권취되며, 이때 제1 페달 케이블(680)의 근위 단부가 액슬(676)에 견고하게 고정된다. 제1 페달 케이블(680)은 또한 기부(662) 내에 회전가능하게 지지되는 풀리(pulley)(682)의 저부를 따라 권취된다. 제1 페달 케이블(680)의 원위 단부는 페달(664)의 원위 부분에 견고하게 고정된다. 유사하게, 제2 페달 케이블(690)이 액슬(674)의 저부 아래에 권취되며, 이때 제2 페달 케이블(690)의 원위 단부가 액슬(674)에 견고하게 고정된다. 제2 페달 케이블(690)은 또한 기부(662) 내에 회전가능하게 지지되는 풀리(692)의 저부를 따라 권취된다. 제2 페달 케이블(690)의 근위 단부는 페달(664)의 근위 부분에 견고하게 고정된다.

예시적인 사용시, 페달 조립체(660)는 도 18a에 도시된 구성에서 시작한다. 이러한 단계에서, 플런저(620)는 도 17a에 도시된 바와 같은 후퇴 구성에 있고, 확장기(22)는 수축 상태에 있다. 이어서 조작자가 조작자의 발을 사용하여 페달(664)의 원위 단부를 눌러, 페달(664)을 핀(666)을 중심으로 도 18b에 도시된 위치로 피봇가능하게 구동시킨다. 이는 제2 페달 케이블(690)이 액슬(674)에 접하게 끌어당겨지게 하여, 드럼 본체(672)를 반시계 방향으로(도 18a 내지 도 18c에 도시된 관점에서 볼 때) 회전시킨다. 이러한 드럼 본체(672)의 반시계 방향 회전은 구동 케이블(654)을 원위방향으로 작동시킨다. 페달 조립체(660)가 그러한 구동 케이블(654)의 원위방향 작동 동안 케이블(654)이 좌굴되는 것을 방지하는 다양한 가이드 특징부를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 구동 케이블(654)의 원위방향 이동은 플런저 구동기(640)와 플런저(620)를 원위방향으로 도 17b에 도시된 위치로 구동시켜 확장기(22)를 팽창시킨다. 드럼 본체(672)가 도 18a에 도시된 위치로부터 도 18b에 도시된 위치로 반시계 방향으로 회전함에 따라, 제1 페달 케이블(680)이 액슬(676) 주위에 점진적으로 권취된다.

확장기(22)를 수축시키기 위해, 조작자는 단순히 조작자의 발을 사용하여 페달(664)의 근위 단부를 눌러, 페달(664)을 핀(666)을 중심으로 도 18c에 도시된 위치로 피봇가능하게 구동시킬 수 있다. 이는 제1 페달 케이블(680)이 액슬(676)에 접하게 끌어당겨지게 하여, 드럼 본체(672)를 시계 방향으로(도 18a 내지 도 18c에 도시된 관점에서 볼 때) 회전시킨다. 이러한 드럼 본체(672)의 시계 방향 회전은 구동 케이블(654)을 근위방향으로 작동시킨다. 구동 케이블(654)의 근위방향 이동은 플런저 구동기(640)와 플런저(620)를 근위방향으로 다시 도 17a에 도시된 위치로 구동시켜 확장기(22)를 수축시킨다. 드럼 본체(672)가 도 18b에 도시된 위치로부터 도 18c에 도시된 위치로 시계 방향으로 회전함에 따라, 제2 페달 케이블(690)이 액슬(674) 주위에 점진적으로 권취된다. 페달(664)이 도 18a 및 도 18c에 도시된 위치와 도 18b에 도시된 위치 사이에서 요동하는 전술한 프로세스는 확장기(22)를 연속하여 팽창 및 수축시키기 위해 원하는 횟수만큼 반복될 수 있다.

페달 조립체(660)가 다수의 방식으로 변경될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 드럼 본체(672)의 직경과 액슬(674, 676)의 직경 사이의 관계가 기부(662)에 대한 페달(664)의 피봇 변위와 주사기 배럴(610)에 대한 플런저(620)의 선형 변위 사이의 특정한 원하는 비를 제공하도록 선택될 수 있다. 또한, 본 예에서 드럼 본체(672)와 액슬(674, 676)이 모두 원형 단면을 갖지만, 드럼 본체(672), 액슬(674), 및/또는 액슬(676)이 기부에 대한 페달(664)의 피봇 운동 동안 변화하는 피봇 변위 대 선형 변위의 비를 제공하기 위해 비-원형 단면을 가질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 드럼 본체(672), 액슬(674), 및/또는 액슬(676)은 눈물방울 형상의 단면, 타원형 단면, 및/또는 임의의 다른 적합한 종류의 비-원형 단면을 가질 수 있다. 또한, 단면이 원형인지 아닌지에 상관없이, 드럼 본체(672)와 액슬(674, 676)은 드럼 본체(672)가 액슬(674, 676)과 동축이지 않도록 편심 관계로 배열될 수 있다. 그러한 관계는 또한 기부에 대한 페달(664)의 피봇 운동 동안 변화하는 피봇 변위 대 선형 변위의 비를 제공할 수 있다.

또한, 페달 조립체(660)는 케이블(680, 690) 및/또는 다른 특징부가 생략되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 대안적인 형태에서, 드럼(670)이 기부(662)의 근위 또는 원위 단부 부근에 위치되고, 페달(664)로부터 하향으로 연장되는 랙(rack)과 맞물리는 일체형 피니언(pinion)을 포함한다. 그러한 랙 및 피니언 구성은 기부(662)에 대한 페달(664)의 피봇에 응답하여 드럼(670)의 회전(및 그에 따라 구동 케이블(654)의 병진)을 제공할 수 있다. 드럼 본체(672)에 고정된 피니언의 직경은 (드럼 본체(672)의) 피봇 변위 대 (구동 케이블(654)의) 선형 변위의 원하는 비를 제공하도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 변속 조립체(예컨대, 기어 세트)가 (드럼 본체(672)의) 피봇 변위 대 (구동 케이블(654)의) 선형 변위의 원하는 비를 산출하는 기어비를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 페달 조립체(660)가 구성될 수 있는 다양한 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

일부 경우에, 페달 조립체(660)와 케이블 조립체(650)는 재사용가능 구성요소로서 제공되는 한편, 어댑터 조립체(630)는 일회용 구성요소로서 제공된다. 물론, 이는 단지 선택적이다. 일부 다른 경우에, 어댑터 조립체(630)는 또한 소독을 거친 재사용가능 구성요소로서 제공된다.

F. 점진적인 기계적 확대율(Progressive Mechanical Advantage)을 가진 팽창기를 위한 예시적인 구동 조립체

도 20 내지 도 24b는 팽창기(40) 대신에 확장 카테터 시스템(10) 내에 용이하게 통합될 수 있는 다른 예시적인 팽창기 조립체(700)를 도시한다. 이러한 예의 팽창기 조립체(700)는 본체(710), 액추에이터(720), 회전 구동 부재(730), 및 플런저 구동기(750)를 포함한다. 본체(710)는 보어(712)와 환형 리세스(714)를 한정한다. 도 21에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 액추에이터(720)는 샤프트(722) 및 샤프트(722)의 근위 단부에 위치되는 헤드(724)를 포함한다. 밴드(band)(726)의 일 단부가 샤프트(722)의 원위 단부에 고정된다. 밴드(726)의 다른 단부가 회전 구동 부재(730)에 고정된다. 밴드(726)는 휘어지지만 신장되지 않도록 구성되는 재료로 형성된다. 단지 예로서, 밴드(726)는 금속(예컨대, 강철 리본) 및/또는 중합체로 형성될 수 있다.

도 22 및 도 23에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 구동 회전 부재(730)는 함께 단일체로 고정되는 캠 특징부(732) 및 피니언 특징부(740)를 포함한다. 캠 특징부(732)는 만곡된 캠 표면(734)을 포함한다. 이러한 예에서 캠 표면(734)은 구동 회전 부재(730)의 중심축으로부터의 캠 표면(734)의 반경이 중심축(736)을 중심으로 일정 각도 범위에 걸쳐 점진적으로 증가하도록 나선형 만곡부(spiral curvature)를 갖는다. 따라서, 캠 표면(734)은 최소 반경 지점(737) 및 최대 반경 지점(739)을 갖는다. 밴드(726)는 최소 반경 지점(737)에서 캠 특징부(732)에 고정된다. 일부 형태에서, 캠 표면(734)의 만곡부는 피보나치(Fibonacci) 곡선과 같이 형상화된다. 대안적으로, 캠 표면(734)은 임의의 다른 적합한 만곡부를 가질 수 있다.

다시 도 21을 참조하면, 본 예의 플런저 구동기(750)는 샤프트(752) 및 샤프트(752)의 원위 단부에 있는 결합 특징부(754)를 포함한다. 샤프트(752)는 또한 회전 구동 부재(730)의 피니언 특징부(740)의 상보형 치형부(742)와 맞물리도록 구성되는 일 세트의 치형부(756)를 포함한다. 따라서, 샤프트(752)와 피니언 특징부(740)가 랙 및 피니언 관계를 형성하여, 더욱 상세히 후술될 바와 같이 구동 부재(730)의 회전이 플런저 구동기(750)의 선형 병진을 제공한다.

도 24a 및 도 24b는 팽창기(700)와 결합된 통상적인 주사기 구성요소를 도시한다. 특히, 주사기 배럴(760)의 플랜지(762)가 본체(710)의 환형 리세스(714) 내에 배치되어, 주사기 배럴(760)을 본체(710)와 결합시킨다. 주사기 배럴(760)은 본 명세서의 교시 내용에 따라 튜브(46)를 통해 포트(26)와 결합될 수 있다. 주사기 플런저(770)가 피스톤 헤드(도시되지 않음)와 푸시 헤드(772) 사이에서 연장되는 스템(774)을 포함한다. 피스톤 헤드는 전술된 바와 같이 주사기 배럴(760) 내에 활주가능하게 배치된다. 푸시 헤드(772)는 플런저(770)와 플런저 구동기(750)가 본체(710)의 보어(712) 내에서 단일체로 병진하도록 플런저 구동기(750)의 결합 특징부(754)와 결합된다. 결합 특징부(754)가 푸시 헤드(772)와 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 플랜지(762)가 환형 리세스(714)와 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

도 24a로부터 도 24b로의 전이에서 볼 수 있는 바와 같이, 액추에이터(720)는 본체(710)에 대해 전진하여 플런저(770)를 주사기 배럴(760) 내로 구동시키도록 작동가능하다. 특히, 액추에이터(720)가 도 24a에 도시된 위치로부터 도 24b에 도시된 위치로 원위방향으로 전진됨에 따라, 밴드(726)가 캠 표면(734)에 대해 작용하여 구동 부재(730)를 중심축(736)을 중심으로 시계 방향으로(도 24a 및 도 24b의 관점에서 볼 때) 회전시킨다. 캠 특징부(732)와 피니언 특징부(740)가 단일체로 함께 회전하기 때문에, 그리고 피니언 특징부(740)의 치형부(742)가 플런저 구동기(750)의 치형부(756)와 맞물리기 때문에, 구동 부재(730)의 시계 방향 회전이 플런저 구동기(750)의 원위방향 전진을 유발한다. 플런저 구동기(750)의 원위방향 전진은 플런저(770)를 원위방향으로 주사기 배럴(760) 내로 구동시키고, 따라서 주사기 배럴(760)로부터 유체를 밀어내어 확장기(22)를 팽창시킨다. 확장기(22)를 수축시키기 위해, 플런저 구동기(750)가 구동 부재(730)의 동시 반시계 방향 회전과 함께 근위방향으로 구동될 수 있다. 단지 예로서, 토션 스프링(torsion spring)이 구동 부재(730)에 반시계 방향 편향을 제공하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 조작자가 액추에이터(720)의 헤드(724)에 대한 원위방향 힘을 해제할 때 토션 스프링이 구동 부재(730)를 반시계 방향으로 작동시킬(그리고 그에 따라 플런저 구동기(750)를 근위방향으로 후퇴시킬) 것이다. 다른 단지 예시적인 예로서, 코일 스프링이 플런저 구동기(750)에 근위방향 편향을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 이어서 구동 부재(730)에 반시계 방향 편향을 제공할 수 있다. 팽창기 조립체(700)의 하나 이상의 특징부가 편향될 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

캠 표면(734)의 나선형 만곡부가 액추에이터(720)의 원위방향 전진 동안 변화하는 기계적 확대율을 제공할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 24a에 도시된 상태로부터 도 24b에 도시된 상태로의 전이의 초기 단계 동안, 팽창기 조립체(700)가 주사기 배럴(760)로부터 비교적 큰 체적의 유체를 비교적 낮은 기계적 확대율로 밀어낼 수 있는 한편, 도 24a에 도시된 상태로부터 도 24b에 도시된 상태로의 전이의 후속 단계 동안, 팽창기 조립체(700)가 주사기 배럴(760)로부터 비교적 작은 체적의 유체를 비교적 높은 기계적 확대율로 밀어낼 수 있다. 바꾸어 말하면, 액추에이터(720)의 작동 스트로크 동안, 구동 부재(730)에 의해 제공되는 기계적 확대율이 증가하는 동안에 주사기 배럴(760)로부터의 유체 체적 전달의 속도가 감소할 수 있다. 또한, 본 예의 통상적인 주사기 배럴(760)과 플런저(770)가 단지 예시적인 예인 것이 이해되어야 한다. 팽창기(700)는 다양한 다른 종류의 구성요소와 협동하도록 변경될 수 있고; 주사기 배럴(760) 및/또는 플런저(770)의 일체형 기능적 등가물을 포함할 수 있다.

G. 사전-충전된 구동 카트리지(Pre-Charged Drive Cartridge)를 가진 예시적인 팽창기

도 25a 내지 도 26b는 팽창기(40) 대신에 확장 카테터 시스템(10) 내에 용이하게 통합될 수 있는 다른 예시적인 팽창기 조립체(800)를 도시한다. 이러한 예의 팽창기 조립체(800)는 본체(810), 밸브 조립체(850), 및 압축 가스 카트리지(890)를 포함한다. 본체(810)는 통기 개방부(812), 액체 저장소(820), 및 가스 저장소(824)를 한정한다. 플런저(830)가 저장소들(820, 824) 사이에서 연장된다. 플런저(830)는 제1 피스톤 헤드(834)를 일 단부 상에 그리고 제2 피스톤 헤드(836)를 다른 단부 상에 가진 스템(832)을 포함한다. 제1 피스톤 헤드(834)는 본체(810) 내에서 이동가능하여 액체 저장소(820)의 체적을 선택적으로 변화시킨다. 제2 피스톤 헤드(836)는 본체(810) 내에서 이동가능하여 가스 저장소(824)의 체적을 선택적으로 변화시킨다. 가스 저장소(824)의 체적이 증가함에 따라, 플런저(830)의 하향 이동으로 인해 액체 저장소(820)의 체적이 감소하는 것이 이해되어야 한다. 마찬가지로, 액체 저장소(820)의 체적이 증가함에 따라, 플런저(830)의 상향 이동으로 인해 가스 저장소(824)의 체적이 감소한다. 코일 스프링(822)이 액체 저장소(820) 내에 위치되어, 플런저(830)에 상향 탄성 편향을 제공한다.

가스 카트리지(890)는 공기 또는 임의의 다른 가스를 압축 상태로 수용하도록 구성된다. 일부 형태에서, 가스 카트리지(890)는 통상적인 압축 CO₂ 카트리지를 포함한다. 또한, 본체(810)가 가스 카트리지(890)를 제거가능하게 수용하도록 구성될 수 있어, 소비된 가스 카트리지(890)가 충전된 가스 카트리지(890)로 교체될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 가스 카트리지(890) 내의 압축 가스는 플런저(830)를 원위방향으로 구동시키고, 따라서 액체를 저장소(820)로부터 튜브(46)를 통해 방출하여 확장기(22)를 팽창시키도록 작동가능하다.

본 예의 밸브 조립체(850)는 가스 저장소(824)를 가스 카트리지(890) 또는 통기 개방부(812)를 통해 대기와 선택적으로 결합시키도록 작동가능하다. 도 26a 및 도 26b는 밸브 조립체(850)가 취할 수 있는 예시적인 형태를 도시한다. 특히, 이러한 예의 밸브 조립체(850)는 3개의 포트(854, 856, 858)를 갖는 밸브 본체(852)를 포함한다. 밸브 액추에이터(860)가 밸브 본체(852) 내에 활주가능하게 배치된다. 밸브 액추에이터(860)는 푸시버튼 특징부(862)를 포함하며, 이러한 푸시버튼 특징부는 조작자가 용이하게 푸시버튼 특징부(862)를 눌러 밸브 액추에이터(860)를 비-작동 상태(도 26a에 도시된 바와 같음)로부터 작동 상태(도 26b에 도시된 바와 같음)로 전이시킬 수 있도록 본체(810)에 대해 노출된다. 일부 형태에서, 탄성 부재(예컨대, 코일 스프링 등)가 밸브 액추에이터(860)를 비-작동 상태로 탄성적으로 편향시켜, 조작자가 푸시버튼 특징부(862)를 해제시킬 때 밸브 액추에이터(860)가 비-작동 위치로 복귀할 것이다.

밸브 본체(852)의 제1 포트(854)는 통기 개방부(812)와 유체 연통한다. 밸브 본체(852)의 제2 포트(856)는 가스 저장소(824)와 유체 연통한다. 밸브 본체의 제3 포트(858)는 가스 카트리지(890)와 유체 연통한다. 밸브 액추에이터(860)는 밸브 액추에이터(860)가 도 26a에 도시된 비-작동 상태에 있을 때 제1 포트(854)와 제2 포트(856) 사이의 유체 경로를 제공하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 밸브 조립체(850)는 밸브 액추에이터(860)가 비-작동 상태에 있을 때 가스 저장소(824)를 대기와 통기시킨다. 제3 포트(858)는 밸브 액추에이터(860)가 비-작동 상태에 있을 때 유체 격리되어, 밸브 액추에이터(860)가 비-작동 상태에 있을 때 압축 가스가 가스 카트리지(890)로부터 방출되지 않는다. 밸브 액추에이터(860)가 도 26b에 도시된 작동 상태로 전이될 때, 밸브 액추에이터(860)는 제2 포트(856)와 제3 포트(858) 사이의 유체 경로를 제공한다. 바꾸어 말하면, 밸브 액추에이터(860)는 밸브 액추에이터(860)가 작동 상태에 있을 때 압축 가스가 가스 카트리지(890)로부터 가스 저장소(824) 내로 유동하도록 허용한다. 제1 포트(854)는 밸브 액추에이터(860)가 작동 상태에 있을 때 유체 격리된다. 일부 형태에서, 밸브 액추에이터(860)는 트럼펫(trumpet)의 병진 밸브와 유사하게 구성된다. 밸브 액추에이터(860)와 밸브 조립체(850)의 다른 구성요소가 구성될 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

전술한 바로부터, 조작자가, 밸브 조립체(850)가 도 26a에 도시된 구성에 있는, 도 25a에 도시된 구성에 있는 팽창기 조립체(800)로부터 시작할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 조작자는 이어서 푸시버튼 특징부(862)를 눌러 밸브 조립체(850)를 도 26b에 도시된 구성에 있게 할 수 있다. 이는 압축 가스가 가스 카트리지(890)로부터 가스 저장소(824) 내로 유동하도록 허용할 것이다. 압축 가스로부터의 압력이 제2 피스톤 헤드(836)를 밀어 플런저(830)를 원위방향으로 구동시킬 것이다. 제1 피스톤 헤드(834)가 액체를 액체 저장소(820)로부터 튜브(46)를 통해 확장기(22)를 향해 밀어내어 확장기를 팽창시킬 것이다. 이러한 단계에서 제1 피스톤 헤드(834)는 또한 코일 스프링(822)을 압축시킬 것이다. 조작자가 확장기(22)를 수축시킬 준비가 되어 있을 때, 조작자는 푸시버튼 특징부(862)를 해제시킬 수 있다. 밸브 조립체(850)의 탄성 부재가 밸브 조립체(850)를 도 26a에 도시된 구성으로 복귀시킬 수 있다. 도 26a에 도시된 구성으로 복귀할 때, 밸브 조립체(850)가 가스 카트리지(890)를 효과적으로 밀봉할 것이다. 밸브 조립체(850)는 또한 가스 저장소(824)를 대기와 통기시킬 것이다. 이러한 단계에서, 코일 스프링(820)이 제1 피스톤 헤드(834)를 밀어 플런저(830)를 근위방향으로 구동시킬 것이다. 이러한 플런저(830)의 근위방향 이동은 액체를 다시 튜브(46)를 통해 액체 저장소(820) 내로 흡인하여 확장기(22)를 수축시킬 것이다. 플런저(830)가 근위방향으로 병진함에 따라 제2 피스톤 헤드(836)가 가스를 가스 저장소(824)로부터 통기 개방부(812)를 통해 밖으로 밀어낼 것이다. 위의 프로세스가 원하는 횟수만큼 반복될 수 있다.

팽창기 조립체(800)가 플런저(830)에 의해 밀어내어지는 액체에 부과되는 유체 압력을 제한하여 확장기(22)에서 달성될 수 있는 유체 압력을 제한하기 위해 다양한 방식으로 구성될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 가스 저장소(824)는 특정 최대 팽창 압력을 제공하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 팽창기 조립체(800)는 압력 릴리프 밸브 및/또는 다른 압력 제한 특징부를 포함할 수 있다. 또한, 가스 카트리지(890)가 스프링, 모터, 및/또는 다른 동력 공급원에 의해 구동되는 변형가능 저장소(예컨대, 벨로우즈(bellows), 블래더(bladder) 등)로 교체될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 팽창기 조립체(800)의 또 다른 적합한 변형이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

IV. 기타

본 명세서에 기술된 예들 중 임의의 것이 전술된 것에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징부를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 본 명세서에 기술된 예들 중 임의의 것이 또한 본 명세서에 참고로 포함되는 다양한 참고 문헌들 중 임의의 것에 개시된 다양한 특징부들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 명세서에 기술된 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등 중 임의의 하나 이상이 본 명세서에 기술된 다른 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 전술된 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 그러한 변경 및 변형은 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

전체적으로 또는 부분적으로 본 명세서에 참고로 포함된 것으로 언급된 임의의 특허, 공보 또는 다른 개시 자료가, 포함된 자료가 본 개시 내용에 기재된 기존의 정의, 표현 또는 다른 개시 자료와 충돌하지 않는 범위로만, 본 명세서에 포함되는 것이 인식되어야 한다. 이와 같이 그리고 필요한 범위 내에서, 본 명세서에 명시적으로 기재된 바와 같은 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된 임의의 충돌하는 자료를 대체한다. 본 명세서에 참고로 포함된 것으로 언급되지만 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 표현 또는 다른 개시 자료와 충돌하는 임의의 자료 또는 그의 부분은 그러한 포함된 자료와 기존의 개시 자료 사이에 충돌이 일어나지 않는 범위로만 포함될 것이다.

본 명세서에 개시된 장치의 형태는 일회 사용 후 폐기되도록 설계될 수 있거나, 그들은 여러 번 사용되도록 설계될 수 있다. 형태는 어느 한 경우 또는 두 경우 모두에, 적어도 1회 사용 후 재사용을 위해 원상회복될 수 있다. 원상회복은 장치의 분해 단계에 이은 특정 피스의 세정 또는 교체 단계와 후속 재조립 단계의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 장치의 형태는 분해될 수 있고, 장치의 임의의 개수의 특정 피스 또는 부품이 임의의 조합으로 선택적으로 교체되거나 제거될 수 있다. 특정 부품의 세정 및/또는 교체시, 장치의 형태는 원상회복 시설에서 또는 외과 시술 직전에 수술 팀에 의해 후속 사용을 위해 재조립될 수 있다. 당업자는 장치의 원상회복이 분해, 세정/교체, 및 재조립을 위한 다양한 기술을 이용할 수 있음을 인식할 것이다. 그러한 기술의 사용, 및 결과적인 원상회복된 장치는 모두 본 출원의 범주 내에 있다.

단지 예로서, 본 명세서에 기술된 형태는 수술 전에 처리될 수 있다. 먼저, 새로운 또는 사용된 기구가 입수되고 필요할 경우 세정될 수 있다. 기구는 이어서 소독될 수 있다. 하나의 소독 기술에서, 기구는 폐쇄 및 밀봉된 용기, 예컨대 플라스틱 또는 타이벡 백(TYVEK bag) 내에 배치된다. 용기와 기구는 이어서 감마 방사선, X-선, 또는 고-에너지 전자(high-energy electron)와 같은, 용기를 투과할 수 있는 방사선 영역 내에 배치될 수 있다. 방사선은 기구 상의 그리고 용기 내의 세균을 죽일 수 있다. 소독된 기구는 이어서 소독 용기 내에 보관될 수 있다. 밀봉된 용기는 그것이 외과용 시설에서 개봉될 때까지 기구를 소독된 상태로 유지할 수 있다. 장치는 또한 베타 또는 감마 방사선, 산화에틸렌, 또는 증기를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당업계에 알려진 임의의 다른 기술을 사용하여 소독될 수 있다.

본 발명의 다양한 형태가 도시되고 기술되었지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템의 추가의 개조가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에 의한 적절한 변경에 의해 달성될 수 있다. 몇몇 그러한 잠재적인 변경이 언급되었고, 다른 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 위에서 논의된 예, 형태, 기하학적 형상, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적이고 필수적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범주는 하기의 청구범위의 관점에서 고려되어야 하며, 명세서 및 도면에 도시 및 기술된 구조 및 작동의 상세 사항으로 제한되지 않는 것으로 이해된다.

Claims (20)

1. 팽창기(inflator)로서,
   (a) 저장소(reservoir)를 한정하는 본체로서, 상기 저장소는 유체를 수용하도록 구성되고, 상기 저장소는 유체 출구를 포함하는, 상기 본체;
   (b) 상기 본체와 이동가능하게 맞물리는 제1 구동 부재(drive member)로서, 상기 제1 구동 부재는 상기 저장소를 통해 이동하여 유체를 상기 저장소로부터 상기 출구를 통해 선택적으로 밀어내도록 작동가능한, 상기 제1 구동 부재; 및
   (c) 상기 제1 구동 부재와 맞물리는 제2 구동 부재
   를 포함하고,
   상기 제2 구동 부재는 유체를 상기 출구를 통해 제1 속도(rate)로 밀어내도록 상기 제1 구동 부재를 작동시키기 위해 제1 운동 범위에 걸쳐 상기 본체에 대해 이동가능하고,
   상기 제2 구동 부재는 상기 제2 운동 범위 후에 제2 운동 범위에 걸쳐 상기 본체에 대해 이동가능하고,
   상기 제1 구동 부재는, 상기 제2 구동 부재가 상기 제2 운동 범위에 걸쳐 이동함에 따라, 유체를 상기 출구를 통해 제2 속도로 밀어내도록 또는 유체를 상기 출구를 통해 밀어내지 않도록 구성되는, 팽창기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 구동 부재는 상기 제2 운동 범위에 걸쳐 상기 제1 구동 부재에 대해 추가로 이동가능한, 팽창기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 구동 부재는 제1 래칫팅 특징부(ratcheting feature)를 포함하고, 상기 본체는 제2 래칫팅 특징부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 래칫팅 특징부들은 상기 본체에 대한 상기 제2 구동 부재의 종방향 위치설정을 선택적으로 유지시키기 위해 협동하도록 구성되는, 팽창기.
4. 제1항에 있어서, 탄성 부재(resilient member)를 추가로 포함하고, 상기 제1 구동 부재는 상기 탄성 부재를 통해 상기 제2 구동 부재와 맞물리는, 팽창기.
5. 제4항에 있어서, 상기 탄성 부재는 상기 제1 구동 부재를 상기 제2 구동 부재에 대해 원위방향으로 탄성적으로 편향시키도록 구성되는, 팽창기.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2 구동 부재의 원위 부분이 보어(bore)를 한정하고, 상기 제1 구동 부재의 근위 부분이 상기 보어 내에 배치되는, 팽창기.
7. 제1항에 있어서, 유체 압력 조절기(fluid pressure regulator)를 추가로 포함하고, 상기 유체 압력 조절기는 상기 저장소 내의 유체의 압력을 선택적으로 제한하도록 작동가능한, 팽창기.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동 부재는
   (i) 플런저(plunger), 및
   (ii) 상기 플런저와 결합되는 플런저 구동기(plunger driver)
   를 포함하는, 팽창기.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동 부재를 상기 제2 구동 부재와 결합시키는 회전 구동 부재를 추가로 포함하는, 팽창기.
10. 제9항에 있어서, 상기 회전 구동 부재는, 상기 제2 구동 부재가 상기 제1 운동 범위에 걸쳐 이동함에 따라, 상기 저장소에 대한 상기 제1 구동 부재의 변위를 제1 속도로 그리고 제1 양의 기계적 확대율(mechanical advantage)로 제공한 후에, 상기 제2 구동 부재가 상기 제2 운동 범위에 걸쳐 이동함에 따라, 상기 저장소에 대한 상기 제1 구동 부재의 변위를 제2 속도로 그리고 제2 양의 기계적 확대율로 제공하도록 구성되는, 팽창기.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 큰, 팽창기.
12. 제10항에 있어서, 상기 제2 양의 기계적 확대율은 상기 제1 양의 기계적 확대율보다 큰, 팽창기.
13. 제9항에 있어서, 상기 회전 구동 부재는 만곡된 캠 특징부(curved cam feature) 및 일 세트의 치형부(tooth)들을 포함하고, 상기 제1 구동 부재는 상기 치형부들과 맞물리며, 상기 제2 구동 부재는 상기 만곡된 캠 특징부와 맞물리는, 팽창기.
14. 제13항에 있어서, 가요성 밴드(flexible band)를 추가로 포함하고, 상기 제2 구동 부재는 상기 가요성 밴드를 통해 상기 만곡된 캠 특징부와 맞물리는, 팽창기.
15. 제13항에 있어서, 상기 만곡된 캠 특징부는 나선형 만곡부(spiral curvature)를 갖는, 팽창기.
16. 팽창기로서,
    (a) 저장소를 한정하는 본체로서, 상기 저장소는 유체를 수용하도록 구성되고, 상기 저장소는 유체 출구를 포함하는, 상기 본체;
    (b) 상기 본체와 이동가능하게 맞물리는 제1 구동 부재로서, 상기 제1 구동 부재는 상기 저장소를 통해 이동하여 유체를 상기 저장소로부터 상기 출구를 통해 선택적으로 밀어내도록 작동가능한, 상기 제1 구동 부재;
    (c) 풋 페달(foot pedal); 및
    (d) 상기 풋 페달과 상기 제1 구동 부재 사이에 결합되는 가요성 구동기로서, 상기 풋 페달은 유체를 상기 저장소로부터 상기 출구를 통해 선택적으로 밀어내도록 상기 가요성 구동기를 구동시켜 상기 제1 구동 부재를 작동시키도록 작동가능한, 상기 가요성 구동기
    를 포함하는, 팽창기.
17. 제16항에 있어서, 기부를 추가로 포함하고, 상기 풋 페달은 상기 기부와 피봇가능하게(pivotably) 결합되며, 상기 풋 페달은 유체를 상기 저장소로부터 밀어내도록 상기 제1 구동 부재를 작동시키기 위해 제1 방향으로 피봇가능하고, 상기 풋 페달은 유체를 상기 저장소 내로 흡인하도록 상기 제1 구동 부재를 작동시키기 위해 제2 방향으로 피봇가능한, 팽창기.
18. 제16항에 있어서, 회전 부재를 추가로 포함하고, 상기 가요성 구동기는 상기 회전 부재에 고정되는 구동 케이블을 포함하며, 상기 풋 페달은 상기 회전 부재를 회전시켜 상기 구동 케이블을 병진시키도록 작동가능한, 팽창기.
19. 제16항에 있어서, 어댑터 조립체(adapter assembly)를 추가로 포함하고, 상기 본체는 주사기 배럴(syringe barrel)을 포함하며, 상기 제1 구동 부재는 주사기 플런저를 포함하고, 상기 어댑터 조립체는
    (i) 상기 주사기 배럴과 제거가능하게 결합되도록 구성되는 제1 부재, 및
    (ii) 상기 주사기 플런저와 제거가능하게 결합되도록 구성되는 제2 부재로서, 상기 제2 부재는 상기 가요성 구동기와 제거가능하게 결합되도록 추가로 구성되는, 상기 제2 부재
    를 포함하는, 팽창기.
20. 팽창기로서,
    (a) 저장소를 한정하는 본체로서, 상기 저장소는 유체를 수용하도록 구성되고, 상기 저장소는 유체 출구를 포함하는, 상기 본체;
    (b) 상기 본체와 이동가능하게 맞물리는 제1 구동 부재로서, 상기 제1 구동 부재는 상기 저장소를 통해 이동하여 유체를 상기 저장소로부터 상기 출구를 통해 선택적으로 밀어내도록 작동가능한, 상기 제1 구동 부재;
    (c) 가압 매체 공급원(pressurized medium source); 및
    (d) 상기 가압 매체 공급원을 상기 제1 구동 부재와 선택적으로 결합시키도록 작동가능한 밸브(valve)로서, 상기 가압 매체 공급원은 상기 밸브에 의해 상기 제1 구동 부재와 결합되는 것에 응답하여 상기 제1 구동 부재를 구동시키도록 작동가능한, 상기 밸브
    를 포함하는, 팽창기.

Images