KR20170082512A

KR20170082512A - 선택적으로 회전하는 핸들들을 갖는 수술 기구들

Info

Publication number: KR20170082512A
Application number: KR1020177009937A
Authority: KR
Inventors: 아담 리버트; 지아인 링; 다니엘 지저스 곤잘레스; 만-치 리우; 니콜라스 사단오프; 조셉 시콘
Original assignee: 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지; 더 브리검 앤드 우먼즈 하스피털, 인크.
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-07-14
Also published as: EP3190941A4; EP3190941A1; US20170303953A1; WO2016040478A1; AU2015315147A1; JP2017527398A

Abstract

본 개시는 선택적으로 회전하는 핸들들을 갖는 수술용 도구들(surgical instruments)에 관한 것이다. 소정의 양태들에서, 수술용 디바이스는 길이 방향 축을 가지며 바디 루멘 내로 연장하도록 구성되는 도관, 및 도관에 커플링되고 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되는 핸들을 포함한다. 핸들은 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 도관에 커플링되고, 그리고 핸들은 클러치 기구의 사용자의 활성화에 응답하여 회전하도록 구성된다.

Description

선택적으로 회전하는 핸들들을 갖는 수술 기구들 {SURGICAL INSTRUMENTS WITH SELECTIVELY ROTATING HANDLES}

관련 출원들에 대한 교차 참조

본 출원은 2014 년 9 월 12 일자로 출원된 발명의 명칭이 "Surgical Instruments with Selectively Rotating Handles"인 미국 가특허 출원 제 62/049,858호의 이익을 주장한다. 전술한 출원의 개시는 모든 목적들을 위해 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.

연방 후원 연구에 관한 진술

본 발명은 미육군 의학 연구 습득 활동 조합 협약(U.S. Army Medical Research Acquisition Activity Cooperative Agreement)에 따라 부여된 부여 번호 W81XWH-09-2-0001에 따른 정부 지원으로 이루어졌다. 미연방 정부는 본 발명에 대해 소정의 권리들을 갖는다.

기술분야

본 개시는 선택적으로 회전하는 핸들들을 갖는 수술용 도구들(surgical instruments)에 관한 것이다.

방광암(bladder cancer) 및/또는 전립선 비대증(enlarged prostate) 치료를 위해 미국에서 매년 150,000건 이상의 경요도 절제술(TUR: transurethral resection) 수술들이 수행된다. 일반적으로, 절제경(resectoscope)이 전립선 및/또는 방광 수술을 수행하기 위해 경요도로(transurethrally) 채용된다. 이 디바이스는 요도(urethra)에 삽입되는 외부 시스(outer sheath)가 제공되는 세장형 섹션(elongated section)을 갖는다. 외부 시스는 요도가 수축되는 것을 방지하는 한편, 외부 시스 내의 작동 엘리먼트들은 원하는 조직(tissue)을 절개하기 위해 채용된다. 내부 시스는 이 영역으로부터 조각(debris)을 씻어내는 관류(irrigation) 시스템에 연결된다. 일반적으로, 절제경의 절개 요소(cutting element)는 디바이스의 전기 연결부를 통해 선택적으로 가열되는 전도성 와이어(conductive wire)이다. 사용 중에, 외과의사는 절개 요소를 외부 시스의 단부를 넘어서 절개될 조직과 맞닿는 위치까지 연장시킨다. 그 후, 절개 요소가 수동으로 후퇴하면서 절개 요소에 에너지가 공급된다. 결과적으로, 조직이 표적화된 영역으로부터 분리된다. 외과의사는 또한 디바이스의 외부 시스 내에 장착된 신축성 시스템(telescopic system)을 통해 영향을 받는 영역을 관찰하고 그리고 원하는 조직 제거가 완료될 때까지 반복적으로 절개 요소를 재배치하고 절개 동작을 반복한다.

일반적으로, 본 개시는 내시경(endoscopic) 수술들을 위한 수술용 디바이스 조립체들 및 관련된 컴포넌트들 및 방법들에 관한 것으로서, 이 디바이스에 대해 그리고 이 디바이스의 말단 단부에 배열된 수술용 도구에 대해 선택적으로 그리고 제어 가능하게 회전하는 핸들을 포함한다. 수술용 디바이스 조립체들은 예컨대, 내시경 수술들 및/또는 내시경 진단 수술 도중 조직을 제거하는 데 사용될 수 있다.

일 양태에서, 본 개시는 길이 방향 축을 가지며 바디 루멘(body lumen) 내로 연장하도록 구성되는 도관(conduit), 및 도관에 커플링되고 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되는 핸들을 포함하는 수술용 디바이스들을 특징으로 한다. 핸들은 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 도관에 커플링되고, 핸들은 예컨대, 사용자에 의한 클러치 기구의 활성화에 응답하여 회전하도록 구성된다.

또 다른 양태에서, 본 개시는 도관, 수술용 도구, 내부 시스 및 외부 시스를 포함하는 절제경들을 특징으로 한다. 도관은 길이방향 축을 가지며 핸들의 개구를 통해 연장한다. 도관은 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 도관에 커플링된다. 핸들은 예컨대, 사용자에 의한 클러치 기구의 활성화에 응답하여 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성된다. 수술용 도구는 도관에 부착되고 도관에 대해 회전 고정된다. 내부 시스는 도관에 분리 가능하게 부착되고, 내부 시스는 도관 및 수술용 도구의 적어도 일부를 둘러싸고 있다. 외부 시스는 내부 시스에 해제 가능하게 부착되고, 외부 시스는 내부 시스의 적어도 일부를 둘러싸고 있다.

또 다른 양태에서, 본 개시는 본원에 개시된 수술용 디바이스를 체강(body cavity) 내로 먼저 삽입하는 단계, 수술용 도구를 체강 내에 포지셔닝시키도록 도관을 회전시키는 단계, 및 핸들을 선택적으로 회전시키는 단계를 포함하는 방법들에서 본원에 개시된 수술용 디바이스들의 용도들을 특징으로 한다. 수술용 디바이스는 길이 방향 축을 갖는 도관을 포함한다. 도관은 핸들의 개구부를 통해 연장한다. 핸들은 도관에 커플링되고 수술용 도구는 도관에 회전 고정된다. 핸들은 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되며, 핸들은 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 도관에 커플링된다. 수술 도구는 예컨대, 절제경에서와 같이, 수술용 디바이스에 평행하게 왕복 운동하도록 구성된다. 핸들은 클러치 기구의 사용자 활성화에 응답하여 도관을 중심으로 선택적으로 회전되며, 여기서, 핸들은 도관 및 수술 도구에 대해 회전한다.

이들 디바이스들 및 방법들의 다양한 구현들은 다음 특징들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 사용자 활성화는 핸들을 후퇴시키는 것을 포함한다. 특정 구현들에서, 클러치 기구는 하나 또는 그 초과의 홀들과 정렬되는 하나 또는 그 초과의 부재들을 포함한다. 일부 구현들에서, 하나 또는 그 초과의 부재들이 핸들에 고정되고 클러치 기구는 결합 상태 및 결합 해제 상태를 갖도록 구성될 수 있으며, 여기서, 결합 상태는 핸들을 도관에 회전식으로 고정한다.

특정 구현들에서, 수술 도구는 도관에 부착되고 도관의 길이 방향 축에 평행하게 정렬된다. 일부 구현들에서, 수술 도구는 도관에 대해 회전 고정된다. 특정 구현들에서, 수술 도구는 절단 요소, 예컨대, 소작 루프(cautery loop)이다. 특정 구현들에서, 수술 도구는 외부 시스로부터 선택적으로 연장하도록 구성된다.

새로운 디바이스들 및 방법들은 다양한 이점들을 제공한다. 예컨대, 선택적으로 회전하는 핸들을 제공하는 것은, 사용자, 예컨대 외과의(surgeon)가, 삼각근(deltoids)과 같은 더 큰 보조 근육들을 과도하게 사용하지 않으면서 절개 요소가 전체 360도로 회전되는 것을 필요로 하는 절제 수술(resection procedure)을 포함하는 절제 수술 내내 디바이스 상에서 편안한 파지를 유지하는 것을 허용할 수 있다. 게다가, 새로운 디바이스들 및 방법들은 사용자가 핸들을 놓을 필요없이, 예컨대 사용자가 방광 종양의 경요도 절제술( "TURBT:transurethral resection of a bladder tumor") 또는 전립선의 경요도 절제술( "TURP: transurethral resection of the prostate")과 같은 수술을 완료할 수 있게 하며, 이는, 보다 효과적이고 효과적인 수술을 용이하게 하여 사용자와 환자 모두에게 이익이 된다.

핸들의 회전은 또한, 절개 요소에 대한 핸들의 회전을 통해 손의 불편하고 부정확한 움직임들의 횟수를 감소시킬 수 있어, 핸들이 절개 요소의 회전에 관계없이 인체공학적으로 배향되게 한다. 이러한 인체공학적 위치는 또한, 환자들이 상해를 입을 위험을 감소시키고 수술의 전체 품질을 향상시킬 수 있는데, 이는 수술 전반에 걸쳐 사용자가 디바이스를 보다 잘 제어할 수 있기 때문이다. 게다가, 핸들의 회전은 사용자가 이들의 선호에 따른 핸들 회전을 유발하지만, 디바이스의 기능 및 구성이 이와 달리 공지된 디바이스들과 유사하도록 선택 가능하다.

클러치 기구가 사용자 예컨대, 외과의사에 의해 수술 도구를 증가된 후방힘(back force)과 함께 물리적 및 전기적 양자 모두로 분리하는 방식은 또한 부수적인 이익들을 부여한다. 첫번째로, 외과 의사가 이 방식으로 너무 조밀하거나 위험한 조직(예컨대, 섬유성 조직, 스코프의 비크(beak of the scope), 돌들, 다른 이물질들)을 절제하려고 한다면, 루프는 분리될 것이며, 이에 의해 부주의하고 잠재적으로 심각한 조직 손상뿐만 아니라 스코프 손상을 방지한다. 게다가, 소작 루프와 같은 수술 도구의 수명이 장력(tension) 및 굽힘(bending)에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 이는 또한 수술 도구, 예컨대, 소작 루프의 손상을 방지하는데 도움을 주고 그의 기능적 수명을 연장시킬 것이다.

달리 규정되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 설명된 것들과 유사하거나 동등한 방법들 및 재료들이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법들 및 재료들은 하기에 기재되어 있다. 본원에 언급된 모든 간행물들, 특허 출원들, 특허들 및 기타 참고문헌들은 그 전체가 인용에 의해 포함된다. 충돌이 있는 경우, 규정들을 포함하는 본 명세서가 제어할 것이다. 게다가, 재료들, 방법들 및 예들은 단지 예시적인 것이며 제한하려는 것은 아니다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 하기 상세한 설명 및 하기 청구범위들로부터 명백해질 것이다.

도 1은 종래 기술의 분해된 절제경의 측면도이다.
도 2는 회전 가능한 핸들을 포함하는 본원에 설명된 작업 요소의 측면도이다.
도 3은 도 2의 작업 요소의 사시도이다.
도 4a는 도 2의 작업 요소의 클러치 기구를 포함하는 내부 컴포넌트들을 도시하는, 본원에 설명된 디바이스의 핸들의 부분 절취도이다. 핸들 및 클러치 기구는 결합된 상태로 도시되어 있다.
도 4b는 도 2의 작동 요소의 클러치 기구를 포함하는 내부 컴포넌트들을 도시하는 도 4a의 핸들의 부분 절취도이다. 핸들 및 클러치 기구는 분리된 상태로 도시된다.
도 5는 도 2의 작동 요소의 분해도이다.
도 6a는 도 2의 작동 요소의 후면 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 절취도이다.
도 7a 내지 도 7d는 회전 중에 본원에서 설명된 바와 같은 절제경의 일련의 사시도들이다.
도 8a 내지 도 8c는 대안의 클러치 결합 기구들의 도면들이다.

도 1은 분해된 상태의 전형적인 절제경(100)을 도시한다. 절제경(100)은 텔레스코프(102), 핸들(106), 섬 레스트(thumb rest)(108)와 절개 요소 또는 도구(101)를 포함하는 작동 요소(104), 내부 시스(114) 및 관류 포트(122a-b)를 포함하는 외부 시스(116)를 포함한다. 텔레스코프(102)는 작동 요소(104) 및 텔레스코프 튜브(112)를 통해 삽입된다. 텔레스코프(102)는 광학적 광원(optical light source)과의 연결을 위한 광 포트(124)를 포함한다. 절개 요소(101)는 작동 요소 및 전극 지지 튜브(113)를 통해 삽입된다. 내부 시스(114)는 텔레스코프 튜브(112) 상에 절제경(100)을 부착하고, 외부 시스(116)는 내부 시스(114) 상에 절제경(100)을 부착한다. 작동 요소, 시스 조립체, 절개 요소, 및 텔레스코프는 서로에 대해 회전 고정된다.

내시경 수술(endoscopic surgery)은 자연 신체 개구들 주변의 영역들에 영향을 미치는 질환들(pathologies)을 진단하고 치료하기 위해 일상적으로 수행된다. 예컨대, 절제경은 TURP, TURBT, 자궁 내막(endometrial) 및 섬유성 절제술(fibroid resection), 자궁경 수술(hysteroscopic surgery), 내시경 위장관 수술(gastrointestinal surgery) 중 직장의 폴립들(polyps) 및 종양들의 절제술에 사용될 수 있다. 절제경은 디바이스의 길이 방향 축을 따라 절개 요소의 제어된 직선 운동을 생성하는 트리거 기구를 포함한다. 사용자가 트리거 기구와 결합함에 따라, 절개 요소(101), 예컨대 전극 팁 및/또는 날카로운 표면이 외부 시스(116)로부터 표적화된 조직 표면까지 연장한다. 절개 요소가 가열되어 표적화된 조직과 접촉하게 된다. 사용자가 트리거 기구를 해제하면, 절개 요소(101)는 외부 시스(116) 내로 후퇴하고, 표적화된 조직은 절개된다.

일부 실시예들에서, 수술 도구, 예컨대 절개 요소(101)는 아치형 형상, 예컨대, 루프식 형상(looped shape)을 가질 수 있다. 조직 제거는 절개 요소(101)의 왕복 운동에 의해 달성되고, 따라서 절개 요소는 각각의 새로운 조직 섹션, 예컨대 각각의 새로운 로브(lobe)에 재배향된다. 핸들에 대한 절개 요소의 고정된 구조가 주어지면, 사용자는 수술 도구의 재배 향을 유발하기 위해 절제경 핸들을 회전시킨다. 많은 경우들에 있어서, 환자 해부학구조 및/또는 제한된 작동 공간은 절개 요소(101)를 표적화된 영역의 원하는 모든 표면들, 예컨대, 전립선 또는 방광의 벽들 및/또는 로브들과 접촉시키기 위해 360° 회전까지 필요로 한다. 이러한 사용자의 손이 종래 기술의 디바이스의 핸들을 잡으면서 360° 회전을 달성할 수 없기 때문에, 사용자는 이들의 파지를 재정렬하고 그리고/또는 우위에 있지 않은 손으로 디바이스의 핸들을 전환시켜 회전을 완료하도록 디바이스의 핸들을 놓아야 한다. 이는 덜 효과적이고 어색하며 덜 정확한 절제술로 이어진다.

종래 기술의 디바이스들과 대조적으로, 본 발명은 수술 도구, 예컨대 절개 도구에 대해 선택적으로 회전하는 핸들을 갖는 절제경 또는 다른 수술 디바이스의 작동 요소를 특징으로 하는 디바이스들 및 방법들을 제공한다. 구체적으로는, 본 발명의 디바이스들 및 방법들은, 결합 또는 클러치 기구가 분리되어 이에 의해 핸들의 회전이 수술 도구, 예컨대 절개 도구의 위치와 무관해질 때까지, 핸들이 강성체(rigid body)(본원에서 일반적으로 설명되는 바와 같음)로서 절개 도구와 함께 회전할 수 있다. 핸들의 회전은 결합 또는 클러치 기구가 재결합될 때까지 계속해서 절개 도구와 독립적으로 유지된다. 이는 조직 제거를 위한 표적화된 영역, 예컨대, 전립선 또는 방광의 벽들이 절개 도구의 임의의 회전을 필요로 하는 상황에서 유리할 수 있는데, 이는 왜냐하면 사용자가 인체공학적인 손의 위치 - 예컨대, 사용자가 핸들 상에서 손들을 강제로 리포지셔닝 또는 전환하지 않고, 예컨대, 상대적 핸들 및/또는 손의 회전이 180° 내지 270° 사이를 포함하는 경우들에, 0° 내지 90° 사이의 상대적 핸들 및/또는 손의 회전을 포함하는 것 -을 선택적으로 유지하는 것을 허용하기 때문이다. 또한, 이들 손의 위치들 및/또는 회전 범위들은 사용자에 의해 자체적으로 선택되며, 그리고, 따라서 각각의 사용자 및/또는 수술에 대해 동적으로 최적화되고 맞춤화될 수 있다.

도 2 및 도 3은 종래 기술의 작동 요소(104) 대신에 본원에 설명된 새로운 작동 요소(200)를 갖는 절제경(100)의 조립체가 사용자에게 구분이 안 되도록 표준 절제경(100)과의 호환성을 위해 구성되는 절제경의 작동 요소(200)를 예시한다. 새로운 작동 요소(200)는 스코프 튜브(202), 전방 블록(206)에 결합된 전극 지지 튜브(203), 전극 블록(208), 선형 가이드 로드(210), 후방 전극 블록(222) 및 후방 블록(204)을 포함한다. 핸들(212), 커플링 링키지(216), 비틀림 스프링(220), 클러치 기구(218), 웨이브 스프링(405)(도 4a 및 4b에 도시된 바와 같음), 및 섬 링(thumb ring)(214)을 포함하는 핸들 서브조립체(211)는 전방 블록(206)과 후방 블록(204) 사이의 스코프 튜브(202)에 부착되는 커플링 링키지(216)에 부착된다. 핸들 서브조립체(211)와 스코프 튜브(202)(그리고 따라서 절개 요소(101))의 상대적인 회전 이동은 사용 중에 선택 가능하다.

후방 블록(204) 및 전방 블록(206)은 스코프 튜브(202)에 선형으로 그리고 회전 고정된다. 전극 블록(208)은 전방 블록(206)과 후방 블록(204) 사이에서 스코프 튜브(202) 및 선형 가이드 로드(210)를 따라 왕복 운동하도록 구성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 블록(208)은 후방 블록(204)을 향해 중립 위치에 놓여 있다. 전방 블록(206)과 후방 블록(204) 사이의 전극 블록(208)의 상대적인 선형 이동은 섬 링(214)을 중립 위치로부터 핸들(212)을 향해 압축시키거나 - 예컨대 스퀴징시키거나(squeezing)-, 핸들(212)로부터 멀리 섬 링(214)을 수축시킴으로써 - 예컨대, 잡아당김(pulling)으로써- 실행된다. 조립된 디바이스에서, 화살표(402)(도 4a에 도시된 바와 같음)에 의해 일반적으로 지정되는 방향을 따른 전방 선형 운동은, 절개 요소(101)가 절제경으로부터 연장되어 조직 제거를 위해 노출된 절개 표면을 제공하는 것을 유발하는 한편, 후방 선형 운동(도 4b에 도시된 화살표(408))은 절개 요소(101)가 절제경(100)의 루멘으로 회수되어 복귀하는 것을 유발할 수 있다.

도 4a, 도 4b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 후방 전극 블록(222)을 포함하는 전극 블록(208)은 스코프 튜브(202) 및 선형 가이드 로드(210)에 대해 회전 고정된다(rotationally fixed). 중립 위치(400)에서, 핸들 서브조립체(211)는 도 1 및 도 2에서 일반적으로 도시된 바와 같이 배열된다. 예컨대, 절개 요소(101)를 전개 또는 연장하기 위해, 전극 블록(208)은 일반적으로 화살표(402)로 나타내는 전방 선형 방향으로 이동된다. 전극 블록(208)의 임의의 선형 왕복 운동은, 적어도 부분적으로 핸들 서브조립체(211)의 커플링 링키지(216)에 고정되고 부착되는 클러치 기구(218)의 이동에 의해 유발된다. 도시된 바와 같이, 전극 블록(208) 및 스코프 튜브(202)는 클러치 기구(218)의 개구를 통해 연장한다. 핸들 조립체(211)의 핸들(212)은 작동 요소(200)에 대해 선형으로 고정되고 그리고 또한 클러치 기구(218)가 (회전 고정된) 전극 블록(208)과 결합되는 한 작동 요소에 대해 회전 고정된다.

클러치 기구(218)는 클러치 기구가 결합되는 동안 클러치 기구(218)가 전극 블록(208)과 함께 이동할 수 있도록 전극 블록(208)과 분리 가능하게 결합된다. 예컨대, 전극 블록(208)은 또한 (도 5의 분해도에 도시된 바와 같이) 플랜지 구성을 형성하기 위해 클러치 기구(218)의 개구를 통해 후방 전극 블록(222)까지 연장한다. 스크류들(403)은 예컨대, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 전극 블록(208)을 후방 전극 블록(222)에 연결한다.

전극 블록(208), 클러치 기구(218), 및 후방 전극 블록(222)의 (디바이스의 길이 방향 축을 따른) 동축 배열은 클러치 기구(218)와 전극 블록(208) 사이의 상대적인 선형 운동을 제한한다. 상대적인 선형 운동은 또한 후방 전극 블록(222) 상에 힘을 가하는 웨이브 스프링(405)에 의해 제한되며, 이는 클러치 기구(218)가 전극 블록(208)에 대해 가압하는 것을 유발한다. 예컨대, 웨이브 스프링(405)은 클러치 기구(218)가 중립 위치(400)에서 회전 고정되는 것을 보장하도록 클러치 기구(218)에 힘을 가하도록 선택된다. 예컨대, 클러치 기구(218)와 전극 블록(208) 사이의 상대적인 회전 운동은, 클러치 기구(218)와 전극 블록(208) 사이에서 연장하는 하나 또는 그 초과의 결합 부재들(404), 예컨대, 다월 핀(dowel pin)으로 인해 제한된다(또는 방지된다). 예컨대, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 결합 부재(404)는 클러치 기구(218)로부터 전극 블록(208)의 대응 캐비티 내로 연장한다. 그러나, 클러치 기구(218)는 하기 설명되는 바와 같이 사용자 활성화에 의해 결합해제될 수 있다.

중립 위치(400)에서, 커플링 링키지(216) 내의 비틀림 스프링(220)은 (도 4a에 도시된 바와 같이) 중립 위치에서 클러치 기구(218)를 구속하는 힘을 가한다. 사용 중에, 사용자는 핸들 서브조립체(211)에 힘을 가하여 이 힘을 극복하고 그에 따라 클러치 기구가 이동하는 것을 유발한다. 그 힘이 제거되면, 비틀림 스프링력은 핸들 서브조립체(211)를 중립 위치(400)로 복귀시킨다. 예컨대, 중립 위치(400)에서, 후방 전극 블록(222)은 후방 블록(204)과 접촉 및/또는 가압되고, 클러치 기구(218)는 후방 블록(204)으로부터 떨어져 위치된다. 일부 경우들에는, 클러치 기구(218)와 후방 블록(204) 사이의 결합된 거리(407)(D1)(도 4a에 도시된 바와 같음)는 적어도 결합 부재(404)가 전극 블록(208) 내로 연장하는 거리만큼 크다.

일부 경우들에는, 사용자는 후방 블록(204)에 대해 가압되는 후방 전극 블록(222)에 대해 웨이브 스프링(405)을 압축하도록 서브 조립체에 힘을 가함으로써 클러치 기구(218)를 전극 블록(208)으로부터 분리시킨다. 예컨대, 중립 위치(400)에서, 클러치 기구(218)는 후방 블록(204)과 클러치 기구(218) 사이의 결합된 거리(407)(D1)만큼 후방 블록(204)으로부터 분리된다. 일부 경우들에는, 클러치 기구(218)는 결합 부재(404)의 적어도 일부분이 전극 블록(208)의 캐비티 내에 있는 한 계속 결합된다. 사용자가 일반적으로 화살표(408)로 도시된 방향을 따라 (핸들 서브조립체(211)를 통해) 클러치 기구를 후퇴시킴에 따라, 웨이브 스프링(405)이 압축됨으로써, 후방 블록(204)과 클러치 기구(218) 사이의 거리가 예컨대, 결합 해제된 길이(409)(D2)(도 4b에 도시된 바와 같음)로 변경되는 것을 유발한다. 일단 클러치 기구(218)가 분리되면, 클러치 기구(218)(그리고 따라서 핸들 서브 조립체(211))는 스코프 튜브(202) 또는 작업 요소(200)의 길이 방향 축(702)(도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같음) 주위로 자유롭게 회전한다.

클러치 기구(218)는 또한 전극 블록(208)에 대해 이동 가능하다. 예컨대, 클러치 기구(218)는 전극 블록(208)에 대해 제거 가능하게 커플링된다. 중립 위치(400)에서, 클러치 기구는 결합 부재, 예컨대 다월 핀(404)을 통해 전극 블록(208)과 결합된다. 이 예에서, 클러치 기구는 일반적으로 D1으로 표시된 거리만큼 후방 블록으로부터 분리된다.

결합 해제 상태(401)에서, 클러치 기구(218)가 후방 블록(204)을 향해 후퇴됨에 따라 웨이브 스프링(405)이 압축된다. 결합 해제 상태(401)에서, 클러치 기구(218)는 일반적으로 D2로 도시된 거리만큼 후방 블록(204)으로부터 분리된다. 이러한 후퇴는 다월 핀이 전극 블록(208)으로부터 후퇴하는 것을 유발한다. 이렇게 하여, 클러치 기구(218)는 전극 블록(208)에 대해 회전 자유롭다.

도 5는 작동 요소(200)의 분해도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 전극 지지 튜브(203)를 포함하는 스코프 튜브(202)는 전방 블록(206)에 부착된다. 전방 블록(206)은 핸들(212) 내의 개구를 통해 연장하고, 선형 가이드 로드(210)는 전방 블록(206)에 연결하도록 동일한 개구를 통해 연장한다. 선형 가이드 로드(210)는 또한, 전극 블록면(electrode block face) 주위에 배향된 일련의 홀들을 포함하는 전극 블록(208) 내로 연장한다. 클러치 기구(218)는 웨이브 스프링(405)과 정렬되어 전극 블록(208)과 후방 전극 블록(222) 사이에 위치된다. 후방 블록(204)은 후방 전극 블록(222), 스프링 와셔(405), 클러치 기구(218), 전극 블록(208), 핸들 조립체(211) 및 전방 블록(206)의 정렬된 개구들을 통해 연장하는 스코프 튜브(202)에 연결된다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 전극 블록(208), 클러치 기구(218), 후방 전극 블록(222) 및 후방 블록(204)의 확대도(600)가 도시된다. 도 6b의 부분 절취도에서 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 전극 블록은 복수 개의 캐비티들(602a 및 602b), 예컨대, 홀들을 포함한다. 결합 부재(404)는 클러치 기구(218)로부터 복수 개의 홀들(602a 및 602b) 중 하나의 홀에 연장한다. 이들 캐비티들은 결합 부재(404)의 회전 경로와 정렬된 원형 구성으로 배열되어, 결합 부재(404)가 다양한 배향들로 캐비티(602a 및 602b)와 정렬할 수 있다. 단일 결합 부재(404)가 가시적일 때, 복수 개의 결합 부재들은, 예컨대, 2 개 또는 그 초과, 3 개 또는 그 초과, 4 개 또는 그 초과, 5 개 또는 그 초과, 6 개 또는 그 초과, 7 개 또는 그 초과, 10 개 또는 그 초과, 12 개 또는 그 초과, 14 개 또는 그 초과, 16 개 또는 그 초과 등의 결합 부재가 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 결합 부재들(404)의 개수는 캐비티들(602a 및 602b)의 개수에 대응하지만, 존재하는 캐비티들 보다 더 많은 결합 부재가 결코 존재하지는 않는다.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 일단 핸들 조립체(211)가 전극 블록(208)으로부터 결합해제되면, 작동 요소(200)는 작동 요소의 길이 방향 축(702)에 대해 회전하는 핸들 서브조립체(211)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 핸들(212)은 수직한 직각 축(perpendicular vertical axis)(704)을 따라 위치를 변화시키지만, 스코프 튜브(202) 및 전극 블록(208)은 핸들 서브 조립체(211)의 임의의 회전 내내 고정된 채로 유지된다. 여기에 도시되지 않았지만, 스코프 튜브(202)에 연결되는 광학 시스템은 또한 회전 고정된 채로 유지될 수 있다.

작동 요소(200)를 포함하는 새로운 변형된 절제경은 이를테면, TURP 동안, TURBT 동안, 자궁 내막 및 섬유성 절제술 동안, 자궁경 수술 동안, 그리고 내시경 위장 수술 동안 폴립들과 직장 종양들의 절제시에 조직 제거를 포함하는 다수의 수술들에 사용될 수 있다.

일 예에서, 환자는 공지된 수술들에 따라 TURP를 준비한다. 일단 환자가 준비되면, 외과의사는 환자의 전립선을 보고 그리고/또는 액세스하기 위해 환자의 요도를 통해 작동 요소(200)를 포함하는 변형된 절제경을 삽입한다. 절제경이 절제를 위해 제 1 조직 부분에 접근함에 따라, 외과의사는 수술 도구, 예컨대 절개 요소(101)가 절제경으로부터 연장된 이후에 조직에 근접하게 되도록 변형된 절제경을 위치시킨다. 일부 경우들에는, 외과의사는 공지된 방법들에 따라 절제경, 그리고 이에 따라 절개 요소(101)를 회전시킬 수 있다. 일부 경우들에는, 외과의사는 섬 레스트(214)를 중립 위치를 넘어서 후퇴시킴으로써 클러치 기구(218)를 선택적으로 결합해제할 때까지 공지된 방법들에 따라 절제경을 회전시킬 수 있다. 결합 해제되면, 핸들 서브조립체(211)는 절개 요소(101)에 대해 자유롭게 회전한다. 이렇게 하여, 외과의사의 손의 위치는 보다 편안한 위치로 조정되거나 재배향될 수 있다. 외과의사가 핸들 서브조립체(211)를 재배향한 이후에, 외과 의사는 섬 레스트를 중립 위치로 해제하고 공지된 방법들에 따라 절개 요소(101)를 다시 회전시킬 수 있다. 절개 요소(101)가 위치된 이후에, 외과의사는 섬 레스트를 전방으로 가압하고 섬 레스트를 후방으로 당김으로써(또는 단순히 비틀림 스프링이 섬 레스트를 뒤로 이동시키는 것을 허용함으로써) 조직을 절개하도록 절개 요소(101)의 연장 및 인출을 트리거하여 조직을 절개할 수 있다. 전형적으로, 그러한 절제술을 하는 동안 관류(irrigation)가 발생하여 영역으로부터 혈액과 미립자를 제거할 수 있다. 이 프로세스는 외과의사가 변형된 절제경을 해제하지 않고도 표적 조직이 제거될 때까지 반복될 수 있다.

다른 실시예들

소정의 실시예들이 본원에 설명되었지만, 다른 실시예들도 가능하다. 예컨대, 본 발명의 원리들은 절제경으로 제한되는 것이 아니라, 회전 운동을 필요로 하는 내시경 및 복강경 도구들에도 동등하게 적용 가능하다. 특히, 본 발명의 원리들은 방광경들(cystoscopes)(방광), 기관지 내시경들(bronchoscopes)(폐들) 및 결장경들(colonoscopes)(결장)에 적용될 수 있다.

본원에 설명된 기술은 일반적인 수술, 부인과, 산부인과, 신경외과, 위장관을 포함한 내시경, 비디오 지원 또는 비디오 지원이 없는 기도 삽관 및 귀, 코 및 인후(ENT) 분야들에 이르는 모든 방식의 복강경 또는 최소 침습 수술에 직접 적용할 -그리고 유리할- 수 있다. 본원에 설명된 바와 같은 클러치 기구는 언급된 모든 분야들뿐만 아니라 수술의 임의의 신규 또는 신생 분야 - 이는 특히 광원의 사용이 동시에 요구될 때, 360도까지 또는 넘는 회전을 포함하여 인스트루먼트 회전의 전체 스펙트럼 내에서 치료를 연장 및/또는 절제, 치료, 및/또는 조작 또는 적용하도록 예정된 인스트루먼트를 채용함 -에서 유사한 인체공학적 및 안전 관련 이유들에 유용한 것으로 배치된다.

핀-앤-홀 클러치 기구의 사용이 설명되었지만, 다른 유형들의 클러치 기구들이 핸들과 작동 요소 사이의 커플 링을 선택적으로 결합 및 결합해제하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 핀-앤-홀 기구는 2 개의 부품들의 단부면들 상에서 함께 맞물리는(mesh) 테이퍼형 치형부들, 예컨대, (도 8a에 도시된 바와 같은) 허스 조인트(Hirth joint)로 대체될 수 있고, (도 8b에 도시된 바와 같은) 마찰판들에 의해 대체될 수 있으며, 그리고/또는 (도 8C에 도시된 바와 같은) 볼(들) 및 그루브들, 예컨대, V-그루브들로 대체될 수 있다. 자성 클러치가 또한 본원에서 설명된 바와 같은 클러치 기구로 사용될 수 있다.

유사하게, 도면들에 도시되고 본원에 설명된 본 발명의 실시예들은, 외과의사의 엄지 손가락(thumb)에 의해 활성화되는 기구를 사용하여 클러치를 분리시키는 기구를 활용하지만, 다른 실시예들은 외과의사의 신체의 다른 부분 또는 원격 디바이스 - 예컨대, 다른 사람 또는 외과의사에 의해 제어될 수 있는 전자 디바이스 - 를 사용하여 활성화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외과의사의 집게 손가락 또는 가운데 손가락에 의해 활성화되는 트리거가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 외과의사의 자유로운 손은 스위치, 버튼 또는 노브를 토글링하여 클러치를 해제할 수 있다. 다른 실시예들에서, 페달, 버튼, 또는 스위치가 외과의사의 발에 의해 활성화될 수 있다. 다른 실시예들에서, 클러치는 전자적으로 결합 해제될 수 있다.

본 발명은 그의 상세한 설명과 관련하여 설명되었지만, 전술한 설명은 예시를 위한 것이지 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변형들이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 다른 실시예들은 하기 청구항들의 범주 내에 있다.

Claims

수술용 디바이스(surgical device)에 있어서,
(a) 길이 방향 축을 가지며 바디 루멘(body lumen) 내로 연장하도록 구성된 도관(conduit); 및
(b) 상기 도관에 커플링되고 상기 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되는 핸들(handle) - 상기 핸들은 클러치 기구(clutch mechanism)를 포함하는 연결부에 의해 상기 도관에 커플링됨 -을 포함하고,
상기 핸들은 상기 클러치 기구의 사용자의 활성화(user activation)에 응답하여 회전하도록 구성되는,
수술용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자의 활성화는 상기 핸들을 후퇴시키는 것을 포함하는,
수술용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 하나 또는 그 초과의 홀들(holes)과 정렬되는 하나 또는 그 초과의 부재들을 포함하는,
수술용 디바이스.
제 3 항에 있어서,
상기 하나 또는 그 초과의 부재들은 상기 핸들에 고정되는,
수술용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 결합 상태와 결합 해제 상태를 가지도록 구성되며, 상기 결합 상태는 상기 핸들을 상기 도관에 회전 고정하는(rotationally fixes),
수술용 디바이스.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도관에 부착되고 상기 도관의 길이 방향 축에 평행하게 정렬되는 수술 도구를 더 포함하는,
수술용 디바이스.
제 6 항에 있어서,
상기 수술 도구는 상기 도관에 대해 회전 고정되는,
수술용 디바이스.
제 6 항에 있어서,
상기 수술 도구는 절개 요소(cutting element)인,
수술용 디바이스.
절제경(resectoscope)에 있어서,
(a) 도관 - 상기 도관은 길이 방향 축을 가지며 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 상기 도관에 커플링되는 핸들의 개구를 통해 연장하며, 상기 핸들은 상기 클러치 기구의 사용자의 활성화에 응답하여 상기 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성됨 -;
(b) 상기 도관에 부착되고 상기 도관에 대해 회전 고정되는 수술 도구;
(c) 상기 도관에 분리 가능하게 부착되는 내부 시스 - 상기 내부 시스는 상기 도관 및 상기 수술 도구의 적어도 일부를 둘러쌈 -; 및
(d) 상기 내부 시스에 해제 가능하게 부착되는 외부 시스를 포함하며, 상기 외부 시스는 상기 내부 시스의 적어도 일부를 둘러싸는,
절제경.
제 9 항에 있어서,
상기 사용자의 활성화는 상기 핸들을 후퇴시키는 것을 포함하는,
절제경.
제 9 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 하나 또는 그 초과의 홀들(holes)과 정렬되는 하나 또는 그 초과의 부재들을 포함하는,
절제경.
제 11 항에 있어서,
상기 하나 또는 그 초과의 부재들은 상기 핸들에 고정되는,
절제경.
제 9 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 결합 상태와 결합 해제 상태를 가지도록 구성되며, 상기 결합 상태는 상기 핸들을 상기 도관에 회전 고정하는,
절제경.
제 9 항에 있어서,
상기 수술 도구는 절개 요소인,
절제경.
제 9 항에 있어서,
상기 수술용 도구는 상기 외부 시스로부터 선택적으로 연장하도록 구성되는,
절제경.
환자의 체강(body cavity) 내 또는 내강(lumen) 내의 검사 또는 치료를 위한 방법에서의 수술용 디바이스의 용도에 있어서,
상기 수술용 디바이스는,
(a) 도관 - 상기 도관은 길이 방향 축을 가지며 상기 도관에 커플링되는 핸들의 개구를 통해 연장하며, 상기 핸들은 상기 도관에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되며, 상기 핸들은 클러치 기구를 포함하는 연결부에 의해 상기 도관에 커플링됨 -; 및
(b) 상기 도관에 회전 고정되고 상기 수술용 디바이스에 평행하게 왕복 운동하도록 구성되는 수술 도구를 포함하며,
상기 방법은,
(1) 상기 수술용 디바이스가 상기 체강 내로 연장하도록 상기 수술용 디바이스를 상기 환자의 체강 또는 내강에 삽입하는 단계;
(2) 상기 체강 내에 상기 수술 도구를 위치시키도록 상기 도관을 회전시키는 단계; 및
(3) 상기 클러치 기구의 사용자의 활성화에 응답하여 상기 도관을 중심으로 상기 핸들 - 상기 핸들은 상기 도관 및 상기 수술 도구에 대해 회전함 -을 선택적으로 회전시키는 단계를 포함하는,
수술용 디바이스의 용도.
제 16 항에 있어서,
상기 사용자의 활성화는 상기 핸들을 후퇴시키는 것을 포함하는,
수술용 디바이스의 용도.
제 16 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 하나 또는 그 초과의 홀들(holes)과 정렬되는 하나 또는 그 초과의 부재들을 포함하는,
수술용 디바이스의 용도.
제 18 항에 있어서,
상기 하나 또는 그 초과의 부재들은 상기 핸들에 고정되는,
수술용 디바이스의 용도.
제 16 항에 있어서,
상기 클러치 기구는 결합 상태와 결합 해제 상태를 가지도록 구성되며, 상기 결합 상태는 상기 핸들을 상기 도관에 회전 고정하는,
수술용 디바이스의 용도.