KR20190136024A - 코어 와이어를 포함하는 광학 튜브를 구비한 가이드와이어 - Google Patents

코어 와이어를 포함하는 광학 튜브를 구비한 가이드와이어 Download PDF

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KR20190136024A
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돈 큐. 응고-츄
웬펭 루
랜디 에스. 찬
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Abstract

장치는 근위 단부로부터 원위 단부로 연장되는 광학 튜브 및 광학 튜브의 원위 단부에 근접하게 위치설정된 원위 팁 부재를 포함한다. 광학 튜브는 클래딩 재료, 클래딩 재료에 의해 둘러싸이고 광학 튜브의 근위 단부로부터 원위 단부로 광을 전송하도록 구성된 코어 재료, 및 코어 재료에 의해 한정된 루멘을 포함한다. 코어 와이어가 루멘 내에 배치된다. 코어 와이어는 광학 튜브의 종방향 신장을 방지하도록 구성된다.

Description

코어 와이어를 포함하는 광학 튜브를 구비한 가이드와이어
일부 경우에, 환자 내의 해부학적 통로를 확장시키는 것이 바람직할 수 있다. 이는 (예컨대, 부비동염을 처치하기 위한) 부비동(paranasal sinus)의 소공(ostium)의 확장, 후두의 확장, 유스타키오관의 확장, 귀, 코, 또는 인후 내의 다른 통로의 확장 등을 포함할 수 있다. 해부학적 통로를 확장시키는 한 가지 방법은 가이드와이어(guide wire) 및 카테터(catheter)를 사용하여 팽창가능 벌룬(inflatable balloon)을 해부학적 통로 내에 위치시킨 다음에, 벌룬을 유체(예컨대, 식염수)로 팽창시켜 해부학적 통로를 확장시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 확대가능 벌룬은 부비동에서 소공 내에 위치된 다음에 팽창되어, 점막의 절개 또는 임의의 골(bone)의 제거를 필요로 함이 없이, 소공에 인접한 골을 리모델링(remodeling)함으로써 소공을 확장시킬 수 있다. 확장된 소공은 이어서 감염된 부비동으로부터의 개선된 배액 및 그것의 통기를 허용할 수 있다. 그러한 시술을 수행하기 위해 사용될 수 있는 시스템이 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되고 2011년 1월 6일자로 공개되고 발명의 명칭이 "Systems and Methods for Transnasal Dilation of Passageways in the Ear, Nose or Throat"인 미국 특허 출원 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.
벌룬을 원하는 위치에 위치시키도록 해부학적 통로(예컨대, 귀, 코, 인후, 부비동 등) 내의 가시화(visualization)를 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 샤프트(shaft)를 구부릴 필요 없이 다양한 횡방향 관찰 각도를 따른 관찰을 가능하게 할 수 있다. 그러한 내시경이 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되고 2010년 2월 4일자로 공개되고 발명의 명칭이 "Swing Prism Endoscope"인 미국 특허 출원 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, 벌룬을 팽창시키기 전에 벌룬의 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 단부(distal end)로부터 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(maxillary sinus) 내에 위치될 때, 광은 환자의 뺨을 통해 볼 수 있다. 가이드와이어의 위치를 확인하기 위해 그러한 외부 가시화를 사용하여, 벌룬은 이어서 확장 부위의 위치로 가이드와이어를 따라 원위방향으로 전진될 수 있다. 그러한 조명 가이드와이어는, 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되고 2015년 10월 13일자로 허여되고 발명의 명칭이 "Sinus Illumination Lightwire Device"인 미국 특허 제9,155,492호의 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 벌룬의 용이하게 제어되는 팽창/수축을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 확장 벌룬과 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 하기 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
도 1은 예시적인 확장 카테터 시스템(dilation catheter system)의 측면도.
도 2a는 도 1의 확장 카테터 시스템의 예시적인 조명 가이드와이어의 측면도.
도 2b는 도 1의 확장 카테터 시스템의 예시적인 가이드 카테터(guide catheter)의 측면도.
도 2c는 도 1의 확장 카테터 시스템의 예시적인 확장 카테터의 측면도.
도 3은 도 2a의 조명 가이드와이어의 상세 측면도.
도 4는 도 2a의 조명 가이드와이어의 상세 측단면도.
도 5는 도 1의 확장 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 내시경의 사시도.
도 6은 관찰 각도의 예시적인 범위를 도시한, 도 5의 내시경의 원위 단부의 측면도.
도 7a는 상악동의 소공에 인접하게 위치된, 도 2b의 가이드 카테터의 정면도.
도 7b는 도 2c의 확장 카테터 및 도 2a의 조명 가이드와이어가 가이드 카테터 내에 위치되고 가이드와이어의 원위 부분이 상악동 내에 위치된 상태의, 상악동의 소공에 인접하게 위치된, 도 2b의 가이드 카테터의 정면도.
도 7c는 도 2a의 조명 가이드와이어가 가이드 카테터에 대해 원위방향으로 그리고 상악동 내로 추가로 병진된(translated) 상태의, 상악동의 소공에 인접하게 위치된, 도 2b의 가이드 카테터의 정면도.
도 7d는 확장 카테터의 벌룬을 소공 내에 위치시키도록 도 2c의 확장 카테터가 도 2a의 조명 가이드와이어를 따라 가이드 카테터에 대해 원위방향으로 병진된 상태의, 상악동의 소공에 인접하게 위치된, 도 2b의 가이드 카테터의 정면도.
도 7e는 소공이 도 7d의 벌룬의 팽창에 의해 확대된 상태의, 상악동의 소공의 정면도.
도 8은 예시적인 이미지 안내 내비게이션 시스템과 함께 사용되는 도 1의 확장 카테터 시스템의 변형된 형태의 개략 사시도를 도시한다.
도 9는 도 1의 확장 카테터 시스템에 사용하기 적합한 예시적인 대안 가이드와이어의 원위 부분의 사시도.
도 10은 도 9의 선 10-10을 따라 취해진, 도 9의 가이드와이어의 단면도.
도 11은 도 9의 가이드와이어의 변형된 형태의 원위 부분의 사시도를 도시하며, 변형된 원위 팁 부재는 내부에 예시적인 채널이 한정하여 예시적인 겸자 디바이스가 그로부터 연장되도록 한다.
도 12는 예시적인 바스켓 디바이스가 원위 팁 부재의 채널로부터 연장되는, 도 9의 변형된 가이드와이어의 다른 사시도.
도 13은 변형된 광학 튜브가 도 12의 바스켓 디바이스가 안에 배치된 예시적인 개구부를 구비한, 도 9의 가이드와이어의 다른 변형된 형태의 원위 부분의 사시도.
도 14는 도 1의 확장 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 다른 예시적인 대안 가이드와이어의 단면 단부도.
도 15는 도 1의 확장 카테터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 다른 예시적인 대안 가이드와이어의 단면도.
도면은 임의의 방식으로 제한하도록 하려는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시 형태가 도면에 반드시 도시될 필요는 없는 것을 포함하는, 다양한 다른 방식으로 수행될 수 있음이 고려된다. 본 명세서에 포함되고 그의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 몇몇 태양을 예시하고, 본 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 하지만; 본 발명이 도시된 정확한 배열로 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 소정 예의 하기 설명은 본 발명의 범주를 제한하도록 사용되지 않아야 한다. 본 발명의 다른 예, 특징, 태양, 실시 형태, 및 이점은 예시로서 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드들 중 하나인 하기 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 구현될 바와 같이, 본 발명은 모두가 본 발명으로부터 벗어나지 않는 다른 상이하고 명백한 태양을 가능하게 한다. 예를 들어, 다양하지만. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것이고 제한적인 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다.
용어 "근위" 및 "원위"는 핸드피스 조립체(handpiece assembly)를 파지하는 임상의와 관련하여 본 명세서에 사용되는 것이 인식될 것이다. 따라서, 엔드 이펙터(end effector)는 더 근위에 있는 핸드피스 조립체에 대해 원위에 있다. 편의 및 명확함을 위해, "상부" 및 "하부"와 같은 공간적 용어가 또한 핸드피스 조립체를 파지하는 임상의와 관련하여 본 명세서에 사용되는 것이 추가로 인식될 것이다. 그러나, 수술용 기구는 많은 배향 및 위치로 사용되며, 이들 용어는 제한하는 그리고 절대적인 것으로 의도되지는 않는다.
본 명세서에 기술되는 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 것으로 추가로 이해된다. 따라서, 후술되는 교시 내용, 표현, 형태, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용들이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식을, 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자가 손쉽게 알 수 있을 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) 어떤 다른 해부학적 통로를 확장시키기 위하여 사용될 수 있는 예시적인 확장 카테터 시스템(10)을 도시한다. 이러한 예의 확장 카테터 시스템(10)은 확장 카테터(20), 가이드 카테터(30), 팽창기(inflator)(40), 및 가이드와이어(50)를 포함한다. 단지 예로서, 확장 카테터 시스템(10)은 미국 특허 출원 공개 제2011/0004057호의 적어도 일부의 교시 내용에 따라 구성될 수 있으며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 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.
도 2c에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 확장 카테터(20)의 원위 단부(DE)는 팽창가능 확장기(inflatable dilator)(22)를 포함한다. 확장 카테터(20)의 근위 단부(PE)는 측방향 포트(26) 및 개방 근위 단부(28)를 갖는 그립(grip)(24)을 포함한다. 중공형의 긴 샤프트(hollow-elongate shaft)(18)가 그립으로부터 원위방향으로 연장된다. 확장 카테터(20)는 측방향 포트(26)와 확장기(22)의 내부 사이의 유체 연통을 제공하는, 샤프트(18) 내에 형성된 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, 샤프트(18) 내에 형성된 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.
도 2b에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 본 예의 가이드 카테터(30)는 그의 원위 단부(DE)에 있는 굽혀진 원위 부분(32) 및 그의 근위 단부(PE)에 있는 그립(34)을 포함한다. 그립(34)은 개방 근위 단부(36)를 갖는다. 가이드 카테터(30)는 확장 카테터(20)를 활주가능하게 수용하도록 구성되는 루멘을 한정하여, 가이드 카테터(30)는 확장기(22)를 굽혀진 원위 단부(32)를 통해 외부로 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.
도 1을 다시 참조하면, 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(plunger)(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 병진시킴으로써 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. 플런저(44)가 이어서 원위 위치로부터 근위 위치로 후퇴되어 유체를 배럴(42) 내로 흡인할 수 있다. 배럴(42)의 원위 단부가 상향으로 향하는 상태로, 팽창기(40)가 이어서 직립 위치로 유지될 수 있으며, 플런저(44)가 이어서 중간 또는 약간 원위 위치로 전진되어 배럴(42)로부터 임의의 공기를 퍼징할(purge) 수 있다. 가요성 튜브(46)의 원위 단부가 이어서 측방향 포트(26)와 결합될 수 있다. 일부 형태에서, 팽창기(40)는 2014년 3월 13일자로 공개되고 발명의 명칭이 "해부학적 통로의 확장을 위한 팽창기(Inflator for Dilation of Anatomical Passageway)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/0074141호의 적어도 일부의 교시 내용에 따라 구성되고 작동가능하며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
도 2a, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 예의 가이드와이어(50)는 코어 와이어(core wire)(54) 주위에 위치되는 코일(coil)(52)을 포함한다. 조명 섬유(illumination fiber)(56)가 코어 와이어(54)의 내부를 따라 연장되고, 비외상성 렌즈(atraumatic lens)(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 광섬유(optical fiber)를 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)의 근위에 위치되는 동안 가이드와이어(50)의 원위 단부가 확장기(22)의 원위에 위치되는 것을 가능하게 하는 길이를 갖는다. 가이드와이어(50)는 확장 카테터(20)에 대한 가이드와이어(50)의 삽입 깊이를 나타내는 시각적 피드백(visual feedback)을 조작자에게 제공하기 위해 그의 길이의 적어도 일부(예컨대, 근위 부분)를 따라 표지(indicia)를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 가이드와이어(50)는, 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제9,155,492호의 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.
II. 예시적인 내시경의 개요
위에 언급된 바와 같이, 내시경(60)이 확장 카테터 시스템(10)을 사용하는 과정 동안 해부학적 통로 내의(예컨대, 비강(nasal cavity) 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 길이방향 축에 대해 횡방향인 축을 중심으로 피봇가능하다(pivotable). 스윙 프리즘은 스윙 프리즘과 함께 피봇되는 조준선(line of sight)을 한정한다. 조준선은 샤프트(64)의 길이방향 축에 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 길이방향 축을 중심으로 본체(62)에 대해 회전시키도록 구성된다. 조준선이 샤프트(64)의 길이방향 축과 평행하지 않도록 스윙 프리즘이 피봇되는 동안에도 그러한 회전이 수행될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 피봇 다이얼(76)은 스윙 프리즘과 결합되고, 그럼으로써 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 미국 특허 출원 공개 제2010/0030031호의 적어도 일부의 교시 내용에 따라 구성될 수 있으며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 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. 상악동의 소공을 확장시키기 위한 예시적인 방법
도 7a 내지 도 7e는 위에서 논의된 확장 카테터 시스템(10)을 사용하여 환자의 상악동(MS)의 부비동 소공(O)을 확장시키기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 본 예가 상악동(MS)의 부비동 소공(O)을 확장시키는 것과 관련하여 제공되지만, 확장 카테터 시스템(10)은 다양한 다른 시술에 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 확장 카테터 시스템(10) 및 그의 변형은 유스타키오관, 후두, 후비공, 접형동 소공, 하나 이상의 사골동 봉소와 관련되는 하나 이상의 개구, 전두와, 및/또는 부비동과 관련되는 다른 통로를 확장시키는 데 사용될 수 있다. 확장 카테터 시스템(10)이 사용될 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
본 예의 시술에서, 가이드 카테터(30)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 경비로 삽입되어 비강(NC)을 통해, 확장되어야 하는 표적화된 해부학적 통로, 즉 부비동 소공(O) 내의 또는 그 부근의 위치로 전진될 수 있다. 이러한 단계에서 팽창가능 확장기(22) 및 가이드와이어(50)의 원위 단부는 가이드 카테터(30)의 굽혀진 원위 단부(32) 내에 또는 그의 근위에 위치될 수 있다. 가이드 카테터(30)의 이러한 위치설정은 전술된 내시경(60)과 같은 내시경에 의한 내시경 검사로 그리고/또는 직접 가시화, 방사선 촬영에 의해, 그리고/또는 임의의 다른 적합한 방법에 의해 검증될 수 있다. 가이드 카테터(30)가 위치된 후에, 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 조작자는 가이드와이어(50)의 원위 부분이 상악동(MS)의 소공(O)을 통해 그리고 상악동(MS)의 공동 내로 통과하도록 가이드와이어(50)를 가이드 카테터(30)를 통해 원위방향으로 전진시킬 수 있다. 조작자는 조명 섬유(56) 및 렌즈(58)를 조명할 수 있으며, 이는 환자의 안면을 통해 경피성 조명을 제공하여 조작자가 비교적 용이하게 상악동(MS) 내에서의 가이드와이어(50)의 원위 단부의 위치설정을 시각적으로 확인하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 가이드 카테터(30) 및 가이드와이어(50)가 적합하게 위치되면, 확장 카테터(20)가 가이드와이어(50)를 따라 그리고 가이드 카테터(30)의 굽혀진 원위 단부(32)를 통해 전진되며, 이때 확장기(22)는 확장기(22)가 상악동(MS)의 소공(O)(또는 일부 다른 표적화된 해부학적 통로) 내에 위치될 때까지 비-확장 상태에 있다. 확장기(22)가 소공(O) 내에 위치된 후에, 도 7d에 도시된 바와 같이, 확장기(22)는 팽창되어, 소공(O)을 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 밀어넣도록 작동될 수 있다. 유체의 전달은 확장기(22)를 확대 상태로 확대시켜, 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-확대 상태로 복귀될 수 있다. 확장기(22)는 상이한 소공 및/또는 다른 표적화된 해부학적 통로 내에서 반복적으로 팽창되고 수축될 수 있다. 그 후에, 도 7e에 도시된 바와 같이, 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 부비동 및 부비강을 관주하는(irrigate) 것이 바람직할 수 있다. 그러한 관주는 확장 시술 후에 존재할 수 있는 혈액 등을 씻어내기 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 가이드 카테터(30)는 가이드와이어(50) 및 확장 카테터(20)의 제거 후에 제위치로 유지되도록 허용될 수 있고, 세척 유체, 다른 물질, 또는 하나 이상의 다른 장치(예컨대, 세척 카테터, 벌룬 카테터, 커팅 벌룬(cutting balloon), 커터(cutter), 촘퍼(chomper), 회전 커터, 회전 드릴, 회전 블레이드, 순차 확장기, 테이퍼형 확장기(tapered dilator), 펀치, 해부기, 버(bur), 비-팽창식 기계적 확대가능 부재(non-inflating mechanically expandable member), 고 주파수 기계적 진동기, 확장 스텐트(dilating stent) 및 고주파 절제 장치, 마이크로파 절제 장치, 레이저 장치, 스네어(snare), 생검 도구(biopsy tool), 스코프(scope), 및 진단제 또는 치료제를 전달하는 장치)가 질환의 추가의 처치를 위해 가이드 카테터(30)로 통과될 수 있다. 단지 예로서, 관주는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2009년 12월 8일자로 허여된, 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 특허 제7,630,676호의 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.
IV. 예시적인 이미지 안내 내비게이션 시스템
이미지 안내 수술(image-guided surgery, IGS)은 컴퓨터가 한 세트의 수술 전에 획득된 이미지(예컨대, CT 또는 MRI 스캔, 3-D 맵 등)에 대한, 환자의 신체 내로 삽입된 기구의 위치의 실시간 상관관계를 획득하여 기구의 현재 위치를 수술 전에 획득된 이미지에 중첩하는 데 사용되는 기법이다. 일부 IGS 시술에서, 수술 영역의 디지털 단층촬영 스캔(digital tomographic scan)(예컨대, CT 또는 MRI, 3-D 맵 등)이 수술 전에 획득된다. 이어서, 특별히 프로그래밍된 컴퓨터가 디지털 단층촬영 스캔 데이터를 디지털 맵으로 변환시키는 데 사용된다. 수술 중에, 센서(예컨대, 전자기장(electromagnetic field)을 방출하고/하거나 외부에서 발생된 전자기장에 응답하는 전자기 코일(electromagnetic coil))가 장착된 특별한 기구가, 센서가 각각의 수술용 기구의 현재 위치를 나타내는 데이터를 컴퓨터에 송신하는 상태에서 시술을 수행하는 데 사용된다. 컴퓨터는 그것이 기구-장착형 센서(instrument-mounted sensor)로부터 수신하는 데이터를, 수술 전 단층촬영 스캔으로부터 생성된 디지털 맵과 상관시킨다. 단층촬영 스캔 이미지는 스캔 이미지에 나타난 해부학적 구조물에 대한 각각의 외과 기구의 실시간 위치를 보여주는 지시자(indicator)(예컨대, 십자선(cross hair) 또는 조명된 점)와 함께 비디오 모니터 상에 표시된다. 이러한 방식으로, 외과의가 기구 자체를 신체 내에서의 그것의 현재 위치에서 직접 시각화할 수 없더라도, 외과의는 비디오 모니터를 관찰함으로써 각각의 센서 장착형 기구(sensor-equipped instrument)의 정확한 위치를 알 수 있다.
ENT 및 부비동 수술에 사용될 수 있는 전자기 IGS 시스템의 예는 미국 유타주 솔트 레이크 시티 소재의 지이 메디컬 시스템즈(GE Medical Systems)로부터 입수가능한 인스타트랙(InstaTrak) ENT™ 시스템을 포함한다. 본 개시 내용에 따라 사용하기 위해 변경될 수 있는 전자기 이미지 유도 시스템(electromagnetic image guidance system)의 다른 예는 미국 캘리포니아주 다이아몬드 바 소재의 바이오센스-웹스터, 인크.(Biosense-Webster, Inc.)에 의한 카르토(등록상표) 3 시스템(CARTO® 3 System); 미국 콜로라도주 루이즈빌 소재의 서지컬 내비게이션 테크놀로지스, 인크.(Surgical Navigation Technologies, Inc.)로부터 입수가능한 시스템; 및 미국 워싱턴주 시애틀 소재의 칼립소 메디컬 테크놀로지스, 인크.(Calypso Medical Technologies, Inc.)로부터 입수가능한 시스템을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
기능적 내시경 부비동 수술(functional endoscopic sinus surgery, FESS), 벌룬 부비동성형술(balloon sinuplasty), 및/또는 다른 ENT 시술에 적용될 때, 이미지 유도 시스템의 사용은 외과의가, 내시경만을 통해 관찰함으로써 달성될 수 있는 것보다 더욱 정확한 외과용 기구의 이동 및 위치설정을 달성하도록 허용한다. 이는 전형적인 내시경 이미지가 공간적으로 제한된, 2차원 시선 뷰(line-of-sight view)이기 때문에 그러하다. 이미지 유도 시스템의 사용은, 공간적으로 제한된, 2차원 직접 시선 내시경 뷰(direct line-of-sight endoscopic view)에서 실제로 볼 수 있는 것만이 아니라, 수술 영역을 둘러싸는 모든 해부학적 구조물의 실시간 3차원 뷰를 제공한다. 그 결과, 특히 통상의 해부학적 랜드마크(landmark)가 존재하지 않거나 내시경으로 가시화하기 어려운 경우에, 이미지 유도 시스템이 FESS, 벌룬 부비동성형술, 및/또는 다른 ENT 시술의 수행 중에 특히 유용할 수 있다.
도 8은 예시적인 이미지 안내 시스템(200)과 조합 상태에 있는 변형된 확장 카테터 시스템(100)을 도시한다. 확장 카테터 시스템(100)은 가이드 카테터(130)를 포함하고 그 내부에 가이드와이어(150)가 활주가능하게 배치된다. 가이드 카테터(130)는 전술된 가이드 카테터(30)와 흡사하게 구성될 수 있고 작동가능할 수 있어서, 상세한 추가 설명은 여기에서 제공되지 않을 것이다. 또한, 도 8에 도시되어 있지는 않지만, 확장 카테터 시스템(100)이 또한 전술된 확장 카테터(20)와 흡사하게 구성되고 작동가능한 확장 카테터를 포함할 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 확장 카테터는 전술된 바와 같이, 가이드와이어(150)를 따라서 그리고 가이드 카테터(130)를 통하여 활주될 수 있다.
본 예의 가이드와이어(150)는 본 예의 가이드와이어(150)가 특히 내비게이션 시스템(200)과 함께 작동하도록 구성된 점을 제외하고는 전술된 가이드와이어(50)와 실질적으로 유사하다. 특히, 가이드와이어(150)는 이미지 안내 시스템(200)의 케이블(210)과 결합하도록 구성된 커넥터 허브(152)를 포함한다. 가이드와이어(150)의 원위 단부는 가이드와이어(150)의 길이를 따라서 연장된 하나 이상의 전기 도관과 통신 상태에 있는 코일(도시되지 않음)을 포함한다. 코일이 전자기장 내에 위치된 경우, 자기장 내의 코일의 이동은 코일 내에 전류를 생성할 수 있고, 이러한 전류는 가이드와이어(150) 내의 전기 도관(들)을 따라서 그리고 추가로 커넥터 허브(152)를 거쳐 케이블(210)을 따라서 전달될 수 있다. 이러한 현상은 이미지 안내 시스템(200)이 3차원 공간 내의 가이드와이어(150)의 원위 단부의 위치를 결정하는 것을 가능하게 할 수 있고, 이는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같다.
가이드와이어(150)가 본 예에서 단지 하나의 코일을 갖고 있지만, 가이드와이어(150)가 둘 이상의 코일을 가질 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 더욱이, 가이드와이어(150)는 코일을 반드시 구성하는 것은 아닌 일부 다른 종류의 위치 감지 구성요소를 가질 수 있다. 가이드와이어(150)의 원위 단부가 다양한 방식으로 구성될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 가이드와이어(150)의 원위 단부가 구성될 수 있는 방식의 몇몇 단지 예시적인 예는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
본 예의 이미지 안내 시스템(200)은 컴퓨터(220), 비디오 디스플레이 모니터(230), 및 전계 방출 조립체(field emitting assembly)(240)를 추가로 포함한다. 전계 방출 조립체(240)는 환자의 머리 주위에 전자기장을 생성하도록 작동가능하다. 단지 예로서, 전계 방출 조립체(240)는 한 세트의 코일을 포함할 수 있다. 전계 방출 조립체(240)를 형성 및 구동하는 데 사용될 수 있는 다양하고 적합한 구성요소가 본 명세서의 교시 내용의 관점에서 당업자에게는 명백할 것이다. 전계 방출 조립체(240)가 도 8에서 환자가 착용한 헤드셋의 일부인 것으로서 도시되어 있지만, 전계 방출 조립체(240)가 임의의 다른 적합한 위치에 위치될 수 있다는 것은 이해되어야 한다.
컴퓨터(220)는 전계 방출 조립체(240)를 구동하고 가이드와이어(150)의 코일(들)에 의해 생성되는 신호를 처리하도록 구성된 소프트웨어 및 하드웨어를 포함한다. 특히, 가이드와이어(150)가 전계 방출 조립체(240)에 의해 생성되는 장(field) 내에서 이동됨에 따라, 코일(들)은 위치 관련 신호를 생성하고 이러한 신호는 커넥터 허브(152) 및 케이블(210)을 거쳐 컴퓨터(220)로 전달된다. 컴퓨터(220) 내의 프로세서는 가이드와이어(150) 내의 코일(들)의 위치 관련 신호로부터 가이드와이어(150)의 원위 단부의 위치 좌표를 계산하기 위한 알고리즘을 실행시킨다. 컴퓨터(220)는 또한, 비디오 디스플레이 모니터(230)를 통하여 실시간으로 비디오를 제공하도록 작동가능하여, 환자의 비강 내의 그리고 그에 인접한 해부학적 구조물의 3차원 모델에 대한 가이드와이어(150)의 원위 단부의 위치를 보여준다.
일부 경우들에서, 가이드와이어(150)는 환자의 비강 내의 그리고 그것에 인접한 해부학적 구조물의 3차원 모델의 생성에 사용되고; 뿐만 아니라, 환자의 비강 내의 확장 카테터 시스템(100)에 대한 내비게이션을 제공하는 데 사용된다. 대안적으로, 가이드와이어(150)가 환자의 비강 내에서의 확장 카테터 시스템(100)을 위한 내비게이션을 제공하기 위해 사용되기 전에 환자의 비강 내의 그리고 그에 인접한 해부학적 구조물의 3차원 모델을 생성하기 위해 임의의 다른 적합한 장치가 사용될 수 있다. 단지 예로서, 이 해부학적 구조물의 모델은 2016년 10월 27일 공개되고, 발명의 명칭이 "System and Method to Map Structures of Nasal Cavity"인, 미국 특허 출원 공개 제2016/0310042호의 교시 중 적어도 일부에 따라 생성될 수 있으며, 이들의 개시내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다. 환자의 비강 내의 그리고 그것에 인접한 해부학적 구조물의 3차원 모델이 생성될 수 있는 또 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 환자의 비강 내의 그리고 그에 인접한 해부학적 구조물의 3차원 모델이 어디에서 또는 어떻게 생성되는지 관계 없이, 모델이 컴퓨터(220)에 저장될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 따라서, 컴퓨터(220)는 비디오 디스플레이 모니터(230)를 통하여 모델의 적어도 일부의 이미지를 렌더링할 수 있고 추가로 비디오 디스플레이 모니터(230)를 통하여 모델에 대한 가이드와이어(150)의 위치의 실시간 비디오 이미지를 렌더링할 수 있다.
단지 예로서, 확장 카테터 시스템(100) 및/또는 이미지 안내 시스템(200)은, 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되고 2014년 4월 22일자로 허여되고 발명의 명칭이 "Guidewires for Performing Image Guided Procedures"인 미국 특허 제8,702,626호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 11월 27일자로 허여된, 발명의 명칭이 "3-D 이미지 및 표면 매핑으로부터의 해부학적 모델링(Anatomical Modeling from a 3-D Image and a Surface Mapping)"인 미국 특허 제8,320,711호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 5월 29일자로 허여된, 발명의 명칭이 "전자기 이미지 유도 구성요소를 의료 장치에 부착하기 위한 어댑터(Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device)"인 미국 특허 제8,190,389호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 2월 28일자로 허여된, 발명의 명칭이 "귀, 코 및 인후의 장애를 처치하기 위한 장치, 시스템 및 방법(Devices, Systems and Methods for Treating Disorders of the Ear, Nose and Throat)"인 미국 특허 제8,123,722호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2010년 5월 18일자로 허여된, 발명의 명칭이 "귀, 코, 인후 및 부비동 내에서의 시술을 수행하기 위한 방법 및 장치(Methods and Devices for Performing Procedures within the Ear, Nose, Throat and Paranasal Sinuses)"인 미국 특허 제7,720,521호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성되고 작동가능할 수 있다.
단지 추가적인 예로서, 확장 카테터 시스템(100) 및/또는 이미지 유도 시스템(200)은 다음의 교시 내용들 중 적어도 일부를 따라 구성 및 동작가능할 수 있다: 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 12월 11일자로 공개된, 발명의 명칭이 "귀, 코, 인후 및 부비동 내에서의 이미지 유도식 시술을 수행하기 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear, Nose, Throat and Paranasal Sinuses)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/0364725호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 7월 17일자로 공개된, 발명의 명칭이 "이미지 유도식 시술을 수행하기 위한 가이드와이어(Guidewires for Performing Image Guided Procedures)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/0200444호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2015년 12월 1일자로 허여된, 발명의 명칭이 "전자기 이미지 유도 구성요소를 의료 장치에 부착하기 위한 어댑터(Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device)"인 미국 특허 제9,198,736호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2011년 3월 10일자로 공개된, 발명의 명칭이 "귀, 코, 인후 및 부비동 내에서의 이미지 유도식 시술을 수행하기 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear, Nose, Throat and Paranasal Sinuses)"인 미국 특허 출원 공개 제2011/0060214호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2015년 10월 27일자로 허여된, 발명의 명칭이 "귀, 코, 인후의 장애를 치료하기 위한 방법 및 장치(Methods and Apparatus for Treating Disorders of the Ear Nose and Throat)"인 미국 특허 제9,167,961호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2007년 9월 6일자로 공개된, 발명의 명칭이 "귀, 코, 인후 및 부비동 내에서의 이미지 유도식 시술을 수행하기 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear, Nose, Throat and Paranasal Sinuses)"인 미국 특허 출원 공개 제2007/0208252호.
확장 카테터 시스템(100)과 이미지 안내 시스템(200)의 조합이 다양한 부비동들의 소공 내에서, 전두오목 내에서, 유스타키오관 내에서, 그리고/또는 귀, 코, 및 인후와 관련된 다른 통로들 내에서 이미지 안내 확장 시술을 수행하는 데 사용될 수 있다는 것은 상기로부터 이해되어야 한다. 예를 들어, 확장 카테터 시스템(100)과 이미지 안내 시스템(200)의 조합은 도 7a 내지 도 7e에 도시되고 전술된 바와 같이 상악동(MS)의 부비동 소공(O)의 확장을 수행하는 데 사용될 수 있다. 내시경(60)과 같은 내시경이 비강 내에서 어느 정도의 가시화를 제공하기 위해서 사용되는 경우에도, 가이드와이어(150) 내의 코일 센서의 추가 및 이미지 안내 시스템(200)을 통하여 제공되는 이미징 기능은 내시경(60)을 통하여 관찰될 수 없는 해부학적 영역의 추가 가시화를 효과적으로 제공함으로써 조작자의 경험을 더 향상시킬 수 있다. 더욱이, 이미지 안내 시스템(200)을 통하여 제공되는 이미징 기능은 조작자에게 추가 피드백을 제공하여 종래의 가이드와이어(50)를 사용하여 얻어질 수 없는 정밀도로 환자 내에서의 가이드와이어(150)의 위치설정을 나타낼 수 있다. 확장 카테터 시스템(100)과 이미지 안내 시스템(200)의 조합의 이용을 통하여 얻어질 수 있는 다른 잠재적인 이익과 기능이 본 명세서의 교시 내용의 관점에서 당업자에게는 명백할 것이다.
V. 예시적인 모세관 광 가이드와이어 시스템
위에 언급되고 도 2a, 도 3, 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드와이어(50)의 원위 단부는 조명 섬유(56)를 따라 전달되는 광에 의해 조명되는 렌즈(58)를 포함한다. 조명 섬유(56)는 옵션적으로 광원(미도시)과 결합하여 광을 렌즈(58)에 전달한다. 조명 섬유(56)는 코일(52) 내에 포함되며, 이는 권취, 나선형 구성으로 감싸지는 금속성 와이어에 의해 형성된다. 코일(52)의 내측 직경은 조명 섬유(56)를 수용하는 것뿐만 아니라 다른 컴포넌트들(예컨대, 코어 와이어(54))을 수용할 만큼 충분히 크다. 이 예에서, 조명 섬유(56)는 추가적인 컴포넌트들을 조명 섬유(56) 내에 끼워맞추기에는 작은 직경을 갖는다. 따라서, 광 전송을 제공하고 다수의 컴포넌트들을 하나의 작은 직경 내에 수용하기 위하여, 가이드와이어(50)는 코일(52)과 조명 섬유(56)의 조합을 요구한다.
전술한 바를 고려하여, 조명 섬유(56)의 구조물 및 코일(52)을 단일 컴포넌트 내에 효과적으로 조합하는 가이드와이어(50)의 변형을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 다른 컴포넌트들을 (코일(52)과 같이) 단일 컴포넌트의 직경 내에 수용할 수 있는 것 뿐만 아니라, 단일 컴포넌트가 (조명 섬유(56)와 같이) 광 전송 역량을 제공하도록 구성된 가이드와이어(50)의 변형예를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 두 기능을 단일 컴포넌트에 제공함으로써 생산 비용 및 신뢰성을 개선할 수 있다. 다음의 설명은 단일 컴포넌트에서 다른 컴포넌트들을 (코일(52)과 같이) 단일 컴포넌트의 직경 내에 어떻게 수용할 수 있는지 뿐만 아니라, 가이드와이어(50)가 어떻게 변형되어 (조명 섬유(56)와 같이) 광 전송 역량을 제공할 수 있는지에 대한 단지 예시적인 예들을 제공한다. 아래에서 설명되는 예시적인 가이드와이어는 가이드와이어(50, 130) 대신 확장 카테터 시스템(10, 100) 내로 용이하게 포함될 수 있음이 이해되어야 한다. 아래 기재된 예시적인 가이드와이어들은 광 파이프의 역할을 하면서 그것을 통해 하나 이상의 루멘들을 한정하는 작은 직경 카테터들로서 구성될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.
A. 단일 루멘을 구비한 모세관 광 가이드와이어
도 9 및 도 10은 가이드와이어(50, 130)를 대신하여 확장 카테터 시스템(100) 내에 포함 및/또는 이미지 유도 시스템(200)에 사용될 수 있는 예시적인 단일 루멘 모세관 광 가이드와이어(300)를 도시한다. 이 예의 가이드와이어(300)는 근위 단부에서 원위 단부까지 연장되는 광학 튜브(302)를 포함하고, 원위 팁 부재(304)는 광학 튜브(302)의 원위 단부 상에 배치된다. 광학 튜브(302)는 클래딩 재료(308)에 의해 둘러싸인 코어 재료(306)를 포함한다.
이 예에서, 코어 재료(306)는 광학 튜브(302)의 근위 단부에서 원위 단부까지 연장되는 내부 루멘(310)을 한정한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 코어 와이어(312)가 내부 루멘(308) 내에 활주가능하게 배치되어, 코어 와이어(312)가 광학 튜브(302)의 전체 길이를 따라 연장되도록 한다. 광학 튜브(302)는 도 9 및 도 10에서 원형 단면 형상을 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 광학 튜브(302)의 일부 형태들은 비-원형 단면 형상으로 형성된다. 이 예에서 코어 와이어(312)는 광학 튜브(302)와 동축으로 정렬되지만, 일부 다른 변형예들에서, 코어 와이어(312)는 광학 튜브(302)의 중심 길이방향 축으로부터 측방향으로 오프셋될 수 있다.
코어 재료(306)는 클래딩 재료(308)와 협력하여 광원으로부터 광학 튜브(302)의 원위 단부로 광을 전송하도록 구성된다. 코어 재료(306)는 일반적으로 광 투과성 재료로 형성되지만, 클래딩 재료(308)는 일반적으로 광 반사성 재료로 형성되어 광학 튜브(302)의 길이를 따라 광의 누설을 억제 및 방지한다. 상대적 광 굴절에 관련하여, 이 예에서, 클래딩 재료(308)의 굴절률은 코어 재료(306)보다 낮다. 코어 재료(306)는 실리카 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA로도 알려짐), 폴리스티렌, 비정질 플루오로폴리머(폴리(퍼플루오로-부테닐비닐 에테르), 또는 임의의 기타 적합한 옵션적으로 투과성 재료와 같은 플라스틱으로 구성될 수 있다. 일부 형태들에서, 광학 튜브(302)는 어떠한 금속 컴포넌트들도 없다.
코어 와이어(312)는 코어 재료(306)의 광 투과성 또는 광학 속성에 영향을 주지 않고 추가적인 구조적 완전성 또는 기둥 강도를 광학 튜브(302)에 제공하도록 구성된다. 일부 형태들에서, 코어 와이어(312)의 근위 단부는 광학 튜브(302)의 근위 단부에 단단히 고정되지만, 코어 와이어(312)의 원위 단부는 광학 튜브(302)의 원위 단부에 단단히 고정된다. 코어 와이어(312)는 가요성이지만 비-연장가능한 재료로 형성된다. 따라서, 코어 와이어(312)는 광학 튜브(302)의 종방향 신장을 방지하거나 또는 제한한다. 또한 코어 와이어(312)는 광학 튜브(302)가 뒤틀리는 것을 방지할 수 있음이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 코어 와이어(312)는 광학 튜브(302)가 구부러져 대략 42 도 미만의 각도를 형성하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
단지 예로서, 코어 와이어(312)는 니켈-티타늄 합금, 스테인레스 스틸 재료, 코발트-크롬 합금, 또는 이들 또는 다른 재료들의 임의의 조합과 같은 형상 기억 합금으로 형성될 수 있다. 일부 형태들에서, 코어 와이어(312)는 그것의 외측 표면 상에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 파릴렌 코팅을 가질 수 있다. 코어 와이어(312)를 형성하기 위해 사용될 수 있는 다양한 적합한 재료 및 구성이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
원위 팁 부재(304)는 비외상성 돔 형상(atraumatic dome shape)을 갖고, 광학 튜브(302)의 원위 단부에 고정된다. 단지 예로서, 원위 팁 부재(304)는 광학적 투과성 중합체 재료로 형성될 수 있고, 억지 끼워맞춤, 용접, 접착제를 사용하여, 또는 임의의 다른 적합한 기술을 사용하여 광학 튜브(302)의 원위 단부에 고정될 수 있다. 다른 단지 예시적인 예로서, 원위 팁 부재(304)는, 광학 튜브(302)의 원위 단부에 적용되고 이어서 경화되는 광학적 투과성 접착제에 의해 형성될 수 있다. 원위 팁 부재(304)가 전술된 렌즈(58)와 유사하게 구성되고 작동가능할 수 있는 것이 또한 이해되어야 한다. 원위 팁 부재(304)가 구성되고 작동가능할 수 있는 다른 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
일부 형태들에서, 광학 튜브(302)의 원위 단부는 옵션적으로 원위 팁 부재(304)와 결합된다. 광학 튜브(302)의 근위 단부는 광원과 결합되도록 구성된다. 광학 튜브(302)는 광원으로부터 원위 팁 부재(304)로의 광의 전달을 위한 경로를 제공하도록 구성되어, 원위 팁 부재(304)가 광원에 의해 생성되는 광을 방출할 수 있다. 광학 튜브(302)가 광원과 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
일부 형태들에서, 코어 와이어(312)는 내부 루멘(310) 내에서 이동가능하고, 원하는 경우 이미징 목적을 위한 광섬유(미도시)와 같은 다른 구성요소들; 또는 일부 다른 목적(예컨대, 생검 등)에 이용될 수 있는 일부 다른 종류의 기구로 대체될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 추가적인 루멘들이 광학 튜브(302) 내에 형성되어 하나 이상의 광섬유들 및/또는 기타 구조물들을 수용할 수 있으며, 이는 아래에 또는 다른 방식으로 더 상세하게 기재된 바와 같다. 광학 튜브(302) 내에 위치설정된 광섬유를 갖는 가이드와이어(300)의 변형들에서, 광섬유는 광학 튜브(302)의 원위 단부로부터 이미지를 캡처하고 이미지를 광학 튜브(302)의 근위 단부로 전달하도록 구성될 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 가이드와이어(300)의 일부 형태들에서, 원위 팁 부재(304)는 원위 팁 부재(304A)로 대체될 수 있다. 원위 팁 부재(304A)는 그 안에 채널(314)을 한정한다. 채널(314)은 광학 튜브(302) 내의 추가적인 기구 루멘과 연통되어(루멘(310)으로부터 오프셋되어 있지만 평행함) 원위 팁 부재(304A)의 외부 또는 원위 단부까지 연장된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 형태들에서, 기구 루멘 및 채널(314)은 내부에 겸자 디바이스(316)를 수용할 수 있으며, 겸자 디바이스(316)의 파지 부분(317)은 환자의 조직의 일부분 또는 다른 구조체를 파지하도록 원위 팁 부재(304A)로부터 멀리 외향으로 연장가능하다. 이어서 조직은 생검 또는 기타 의료 또는 진단 시술에 사용하기 위하여 환자로부터 분리될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 일부 형태들에서, 기구 루멘 및 채널(314)은 그 안에 바스켓 디바이스(318)를 수용할 수 있으며, 바스켓 디바이스(318)의 바스켓 부분(319)은 환자의 조직의 일부분 또는 기타 재료를 파내도록 원위 팁 부재(304A)로부터 멀리 외향으로 연장가능하다. 이어서 조직 또는 재료는 환자로부터 분리될 수 있다. 기구 루멘 및 채널(314)은 또한 세척액(예컨대, 식염수 등) 및/또는 약을 환자 몸 안에 전달하는 데 사용될 수 있다. 사용자는 세척액을 기구 루멘의 근위 단부 안으로 주입하여 세척액을 채널(314)을 통해 환자 몸 안으로 전달할 수 있다. 또 다른 변형예로서, 단일 광학 튜브(302)는 코어 와이어를 위한 루멘, 기구를 위한 루멘, 세척을 위한 루멘을 포함하지만 이에 한정되지 않는 여러 상이한 루멘들을 가질 수 있다.
도 13은 광학 튜브(302)가 광학 튜브(302A)로 대체된 다른 변형예를 도시한다. 이 예의 광학 튜브(302A)는 코어 재료(306) 및 클래딩 재료(308)를 통하는 측방향 개구부(320)를 한정한다. 개구부(320)는 기구 루멘과 연통되어(이는 루멘(310)으로부터 오프셋되어 있지만 평행함), 바스켓 디바이스(318)와 같은 툴이 내부 루멘(310)을 통해 연장되어 바스켓 부분(319)을 개구부(320) 내에 배치하여 조직 또는 기타 재료를 환자로부터 수집할 수 있다. 이어서 바스켓 디바이스(318)는 광학 튜브(302A)의 근위 단부를 향해 수축 및 이동하여 재료를 회수할 수 있다.
단지 예로서, 광학 튜브(302)의 유효 외측 직경은 대략 0.020 인치 내지 대략 0.040 인치일 수 있고, 유효 내측 직경은 대략 0.010 인치 내지 대략 0.030 인치일 수 있고, 이는 내부 루멘(310)의 대략적인 직경을 나타낼 수 있다. 광학 튜브(302)의 길이는 대략 10 센티미터 내지 대략 400 센티미터일 수 있다. 유사하게, 코어 와이어(31)의 길이는 대략 10 센티미터 내지 대략 400 센티미터일 수 있다. 광학 튜브(302)의 일부 형태들은 클래딩 재료(308)의 외부 상에 재킷 층(미도시)을 포함할 수 있다. 광학 튜브(302)의 일부 형태들은 클래딩 재료(308)의 외부 표면 또는 내부 루멘(310)을 한정하는 코어 재료(306)의 내부 표면 상에 친수성 코팅을 포함할 수 있다. 광학 튜브(302)의 일부 다른 형태들은 클래딩 재료(308)의 외부 표면 또는 내부 루멘(310)을 한정하는 코어 재료(306)의 내부 표면 상에 소수성 코팅을 포함할 수 있다. 물론, 모든 이러한 치수들 및 특징부들은 단지 예시적인 예들일 뿐이다. 다른 적절한 치수들 및 특징부들이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
B. 다중 루멘들을 구비한 모세관 광 가이드와이어
위에 언급된 바와 같이, 가이드와이어(300)의 일부 변형예들은 둘 이상의 내부 루멘들을 포함할 수 있다. 도 14는 확장 카테터 시스템(100) 내에 포함 및/또는 이미지 유도 시스템(200)에 사용될 수 있는 다중 루멘들을 구비한 예시적인 모세관 광 가이드와이어(400)를 도시한다. 본 명세서에 언급되지 않으면, 가이드와이어(400)는 단지 위의 가이드와이어(300)와 유사하게 구성 및 동작가능할 수 있다. 이 예의 가이드와이어(400)는 광학 튜브(402), 코어 재료(406), 및 클래딩 재료(408)를 포함한다. 가이드와이어(300)의 단일 내부 루멘(310) 보다는, 가이드와이어(400)의 코어 재료(406)는 코어 재료(406) 내에 다중 루멘들을 한정한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 코어 재료(406)는 제1 내부 루멘(422), 제2 내부 루멘(424), 제3 내부 루멘(426), 및 제4 내부 루멘(428)을 한정한다. 다수의 내부 루멘들(422, 424, 426, 428)이 일반적으로 광학 튜브(402)의 중심 영역 내에 그룹화된 것으로 도시되지만, 하나 이상의 내부 루멘들(422, 424, 426, 428)은 코어 재료(306) 내의 어디든 배치될 수 있다. 내부 루멘들(422, 424, 426, 428)은 제1 내부 루멘(422) 내에 배치된 코어 와이어(412), 제2 내부 루멘(424) 내에 배치된 소형 가이드와이어(432), 제3 내부 루멘(426) 내에 배치된 겸자 디바이스(416), 및 제4 내부 루멘(428) 내에 배치된 광섬유(430)와 같은 툴 또는 디바이스들을 수용하도록 구성된다. 코어 와이어(412) 및 겸자 디바이스(416)는 각각 단지 위의 코어 와이어(312) 및 겸자 디바이스(416)와 유사하게 구성 및 동작가능할 수 있다. 광섬유(430)는 가이드와이어(400)의 원위 팁 부재(미도시)로부터 이미지들을 수신하고 이 이미지들을 그것의 근위 단부에 연결된 이미지 프로세싱 디바이스(미도시)에 전송하도록 동작가능하다. 소형 가이드와이어(432)는 원위 팁 부재(미도시)를 통해 외향으로 연장되어 상대적으로 좁은 해부학적 통로에 대한 액세스를 용이하게 할 수 있다. 일부 형태들에서, 세척액이 빈 내부 루멘(422, 424, 426, 428)을 통해 환자 몸 안으로 전달되도록 원함에 따라 전술한 툴들 중 적어도 하나는 내부 루멘들(422, 424, 426, 428)로부터 분리될 수 있다.
C. 내비게이션 코일을 구비한 모세관 광 가이드와이어
도 15는 확장 카테터 시스템(100) 내에 포함 및/또는 이미지 유도 시스템(200)에 사용될 수 있는 내비게이션 센서(536)를 구비한 예시적인 모세관 광 가이드와이어(500)를 도시한다. 본 명세서에 언급되지 않으면, 가이드와이어(500)는 단지 위의 가이드와이어들(300, 400)과 유사하게 구성 및 동작가능할 수 있다. 이 예의 가이드와이어(500)는 광학 튜브(502), 원위 팁 부재(504), 옵션적으로 투과성 코어 재료(506), 클래딩 재료(508), 내부 루멘(510) 내에 배치된 코어 와이어(512), 및 내비게이션 센서(536)를 포함한다.
본 명세서에 언급되지 않으면, 내비게이션 센서(536)는 단지 가이드와이어(150)의 내비게이션 코일과 같이 구성 및 동작가능할 수 있다. 특히, 본 예의 내비게이션 센서(536)는 단일-축 코일로서 형성되고, 이는 본 명세서에 인용된 다양한 참조들 중 적어도 하나에 기재된 바와 같다. 내비게이션 센서(536)가 취할 수 있는 다양하고 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용의 관점에서 당업자에게는 명백할 것이다. 이 예에서, 내비게이션 센서(536)는 외측 층(534)의 원위 단부 내에 위치설정되어, 내비게이션 센서(536)가 완전히 광학 튜브(502)의 외부에 있도록 한다. 일부 다른 변형예들에서, 내비게이션 센서(536)의 전부 또는 일부는 원위 팁 부재(504) 내에 위치설정될 수 있다. 또한 일부 형태에서, 철 및/또는 몇몇 다른 강자성 재료의 코어가 내비게이션 센서(536)에 의해 한정되는 내측 직경 내에 위치설정된다. 그러한 재료의 코어는 내비게이션 센서(536)의 전체 길이 또는 내비게이션 센서(536)의 길이 일부를 따라서 연장될 수 있다.
내비게이션 센서(536)는, 전술된 바와 같이, 환자 내에서의 가이드와이어(500)의 원위 단부의 위치를 나타내는 신호를 제공하기 위하여 이미지 유도 시스템(200)과 협동하도록 구성된다. 내비게이션 케이블(538)은 내비게이션 센서(536)의 근위 단부와 결합되고, 내비게이션 센서(536)로부터 케이블(538)을 통하여 이미지 유도 시스템(200)으로 신호를 전달한다. 그러므로, 가이드와이어(500)의 근위 단부가 커넥터 허브(152)와 유사한 커넥터 허브를 포함할 수 있고; 내비게이션 케이블(538)이 커넥터 허브와 통신 상태에 있을 수 있다는 것은 이해되어야 한다.
VI. 예시적인 조합들
하기의 예는 본 명세서의 교시 내용들이 조합되거나 적용될 수 있는 다양한 비-포괄적인 방식에 관련된다. 하기의 예는 본 출원에서 또는 본 출원의 후속 출원에서 언제라도 제시될 수 있는 임의의 청구항의 범위(coverage)를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 권리 포기(disclaimer)가 의도되지 않는다. 하기의 예는 단지 예시적인 것에 불과한 목적으로 제공되고 있다. 본 명세서의 다양한 교시 내용들이 다수의 다른 방식으로 배열되고 적용될 수 있다는 것이 고려된다. 또한, 일부 변형은 아래의 실시예에 언급되는 소정 특징을 생략할 수 있는 것이 고려된다. 따라서, 아래에 언급되는 태양들 또는 특징들 중 어느 것도, 본 발명자에 의해 또는 본 발명자와 이해관계에 있는 계승자에 의해 추후에 불가결한 것으로 달리 명시적으로 지시되지 않는 한, 불가결한 것으로 간주되어서는 안된다. 아래에 언급되는 것을 넘어서는 추가의 특징을 포함하는 임의의 청구항이 본 출원에서 또는 본 출원에 관련된 후속 출원에서 제시되는 경우, 그들 추가의 특징은 특허성에 관한 임의의 이유로 추가되었다고 간주되어서는 안된다.
실시예 1
장치로서: (a) 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되는 광학 튜브 - 광학 튜브는: (i) 클래딩 재료, (ii) 클래딩 재료에 의해 둘러싸이고 광학 튜브의 근위 단부로부터 원위 단부로 광을 전송하도록 구성된 코어 재료, 및 (iii) 코어 재료에 의해 한정된 루멘을 포함함 -; (b) 광학 튜브의 원위 단부에 근접하게 위치설정된 원위 팁 부재; 및 (c) 루멘 내에 배치된 코어 와이어 - 코어 와이어는 광학 튜브의 종방향 신장을 방지하도록 구성됨 - 를 포함하는, 장치.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 코어 재료는 제1 굴절률을 가지며, 클래딩 재료는 제2 굴절률을 가지며, 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 낮은, 장치.
실시예 3
실시예 1 또는 실시예 2 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 클래딩 재료는 광을 반사하도록 구성된, 장치.
실시예 4
실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 광학 튜브는 근위 단부로부터 원위 단부로 내부 반사를 통해 광을 전송하도록 구성된, 장치.
실시예 5
실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 코어 와이어는 광학 튜브의 뒤틀림을 방지하도록 추가로 구성된, 장치.
실시예 6
실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 코어 와이어의 원위 단부는 원위 팁 부재에 고정된, 장치.
실시예 7
실시예 1 내지 실시예 6 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 코어 와이어는 루멘 내에 분리가능하게 배치된, 장치.
실시예 8
실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 코어 와이어는 형상 기억 합금으로 형성된, 장치.
실시예 9
실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 루멘 내에 배치되고, 원위 팁 부재를 통해 이미지들을 캡처하도록 구성된 광섬유를 추가로 포함하는, 장치.
실시예 10
실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, (a) 원위 팁 부재에 의해 한정된 채널; 및 (b) 채널을 횡단하도록 구성된 겸자 디바이스 - 겸자 디바이스는 턱(jaw)을 포함하고, 턱은 선택적으로 채널을 통해 원위 팁 부재까지 연장가능함 - 를 추가로 포함하는, 장치.
실시예 11
실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, (a) 원위 팁 부재에 의해 한정된 채널; 및 (b) 채널을 횡단하도록 구성된 바스켓 기구 - 바스켓 기구는 바스켓을 포함하고, 바스켓은 선택적으로 채널을 통해 원위 팁 부재까지 연장가능함 - 를 추가로 포함하는, 장치.
실시예 12
실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 내비게이션 센서를 추가로 포함하고, 내비게이션 센서는 광학 튜브의 원위 단부에 근접하게 위치설정되고, 내비게이션 센서는 전자기장 내의 내비게이션 센서의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
실시예 13
실시예 12에 있어서, 내비게이션 센서와 결합된 전기 와이어를 추가로 포함하고, 전기 와이어는 광학 튜브를 따라 연장되는, 장치.
실시예 14
실시예 13 내지 실시예 13 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 내비게이션 시스템을 추가로 포함하고, 내비게이션 시스템은 전자기장을 생성하도록 동작가능하고, 내비게이션 센서는 내비게이션 시스템에 의해 생성된 전자기장 내의 내비게이션 센서의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
실시예 15
실시예 1 내지 실시예 14 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 루멘은 제1 루멘을 포함하고, 광학 튜브는 코어 재료에 의해 한정되는 제2 루멘을 추가로 포함하는, 장치.
실시예 16
장치로서, (a) 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되고, 클래딩 재료 내에 둘러싸인 코어 재료로 형성된 광학 튜브; (b) 코어 재료에 의해 한정되고, 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되는 루멘 - 루멘은 코어 와이어, 광섬유, 겸자 디바이스, 또는 바스켓 디바이스 중 하나 이상을 선택적으로 수용하도록 구성됨 -; (c) 광학 튜브의 원위 단부에 고정된 원위 팁 부재; 및 (d) 광학 튜브의 근위 단부에 동작가능하게 연결된 광원 - 코어 재료는 광원으로부터 원위 팁 부재로 광을 전송하도록 구성됨 - 을 포함하는, 장치.
실시예 17
실시예 15에 있어서, 내비게이션 코일을 추가로 포함하고, 내비게이션 코일은 광학 튜브의 원위 단부에 근접하게 위치되고, 내비게이션 코일은 전자기장 내의 내비게이션 코일의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
실시예 18
실시예 16 내지 실시예 17 중 어느 하나 이상의 실시예에 있어서, 광학 튜브는 외측 표면 또는 내측 표면 중 하나 또는 둘 모두 위에 친수성 코팅을 포함하고, 내측 표면은 상기 루멘을 한정하는, 장치.
실시예 19
방법으로서, (a) 광원을 가이드와이어의 광학 튜브의 근위 단부와 연결하는 단계; (b) 광원으로부터 광학 튜브의 코어 재료를 통해, 근위 단부로부터 원위 단부로 광을 전달하기 위한 경로를 제공하는 단계; 및 (c) 코어 재료에 의해 한정된 루멘 내에 구성요소를 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 20
실시예 19에 있어서, 가이드와이어의 원위 단부를 환자의 비강 내에 삽입하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
VII. 기타
본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 것이 전술된 것에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징부를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 본 명세서에 기술된 실시예들 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, 실시 형태, 실시예 등 중 임의의 하나 이상이 본 명세서에 기술된 다른 교시 내용, 표현, 실시 형태, 실시예 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 전술된 교시 내용, 표현, 실시 형태, 실시예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용들이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식을, 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자가 손쉽게 알 수 있을 것이다. 그러한 변경 및 변형은 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
전체적으로 또는 부분적으로, 본 명세서에 참고로 포함되는 것으로 언급된 임의의 특허, 간행물, 또는 다른 개시 자료가, 포함되는 자료가 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 다른 개시 자료와 상충되지 않는 범위에서만, 본 명세서에 포함된다는 것이 인식되어야 한다. 그렇기 때문에, 그리고 필요한 범위에서, 본 명세서에 명시적으로 기재된 바와 같은 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함되는 임의의 상충되는 자료를 대체한다. 본 명세서에 참고로 포함되는 것으로 언급되지만 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 다른 개시 자료와 상충되는 임의의 자료 또는 그의 부분은 포함되는 자료와 기존의 개시 자료 사이에 충돌이 일어나지 않는 범위로만 포함될 것이다.
본 명세서에 개시된 장치의 형태는 일회 사용 후 폐기되도록 설계될 수 있거나, 그것은 여러 번 사용되도록 설계될 수 있다. 형태는 어느 한 경우 또는 두 경우 모두에, 적어도 일회 사용 후 재사용을 위해 원상회복될 수 있다. 원상회복은 디바이스의 분해 단계에 이은 특정 피스의 세정 또는 교체 단계 및 후속 재조립 단계의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 디바이스의 형태는 분해될 수 있고, 디바이스의 임의의 개수의 특정 피스 또는 부품이 임의의 조합으로 선택적으로 교체되거나 제거될 수 있다. 특정 부품의 세정 및/또는 교체 시, 디바이스의 형태는 원상회복 시설에서 또는 외과 시술 직전에 수술 팀에 의해 후속 사용을 위해 재조립될 수 있다. 당업자는 디바이스의 원상회복이 분해, 세정/교체 및 재조립을 위한 다양한 기법을 이용할 수 있는 것을 인식할 것이다. 그러한 기법의 사용, 및 결과적인 원상회복된 디바이스는 모두 본 출원의 범주 내에 있다.
단지 예로서, 본 명세서에 기술된 형태는 수술 전에 처리될 수 있다. 먼저, 새로운 또는 사용된 기구가 입수되어, 필요할 경우 세정될 수 있다. 기구는 이어서 멸균될 수 있다. 하나의 멸균 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. 멸균된 기구는 이어서 멸균 용기 내에 보관될 수 있다. 밀봉된 용기는 그것이 외과용 시설에서 개봉될 때까지 기구를 멸균된 상태로 유지할 수 있다. 디바이스는 또한 베타 또는 감마 방사선, 산화에틸렌, 또는 증기를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당업계에 알려진 임의의 다른 기술을 사용하여 멸균될 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. 장치로서,
    (a) 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되는 광학 튜브 - 상기 광학 튜브는,
    (i) 클래딩 재료,
    (ii) 상기 클래딩 재료에 의해 둘러싸이고 광학 튜브의 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부로 광을 전송하도록 구성된 코어 재료, 및
    (iii) 상기 코어 재료에 의해 한정된 루멘을 포함함 -;
    (b) 상기 광학 튜브의 상기 원위 단부에 근접하게 위치설정된 원위 팁 부재; 및
    (c) 상기 루멘 내에 배치된 코어 와이어 - 상기 코어 와이어는 상기 광학 튜브의 종방향 신장을 방지하도록 구성됨 - 를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코어 재료는 제1 굴절률을 가지며, 상기 클래딩 재료는 제2 굴절률을 가지며, 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 낮은, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클래딩 재료는 광을 반사하도록 구성된, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광학 튜브는 내부 반사를 통해 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부로 광을 전송하도록 구성된, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코어 와이어는 상기 광학 튜브의 뒤틀림(kinking)을 방지하도록 추가로 구성된, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 코어 와이어의 원위 단부는 상기 원위 팁 부재에 고정된, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코어 와이어는 상기 루멘 내에 분리가능하게 배치된, 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코어 와이어는 형상 기억 합금으로 형성된, 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 루멘 내에 배치되고, 상기 원위 팁 부재를 통해 이미지들을 캡처하도록 구성된 광섬유를 추가로 포함하는, 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 원위 팁 부재에 의해 한정된 채널; 및
    (b) 상기 채널을 횡단하도록 구성된 겸자 디바이스(forceps device) - 상기 겸자 디바이스는 턱(jaw)을 포함하고, 상기 턱은 선택적으로 상기 채널을 통해 상기 원위 팁 부재까지 연장가능함 - 를 추가로 포함하는, 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 원위 팁 부재에 의해 한정된 채널; 및
    (b) 상기 채널을 횡단하도록 구성된 바스켓 기구(basket instrument) - 상기 바스켓 기구는 바스켓을 포함하고, 상기 바스켓은 선택적으로 상기 채널을 통해 상기 원위 팁 부재까지 연장가능함 - 를 추가로 포함하는, 장치.
  12. 제1항에 있어서, 내비게이션 센서를 추가로 포함하고, 상기 내비게이션 센서는 상기 광학 튜브의 상기 원위 단부에 근접하게 위치설정되고, 상기 내비게이션 센서는 전자기장 내의 상기 내비게이션 센서의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 내비게이션 센서와 결합된 전기 와이어를 추가로 포함하고, 상기 전기 와이어는 상기 광학 튜브를 따라 연장되는, 장치.
  14. 제12항에 있어서, 내비게이션 시스템을 추가로 포함하고, 상기 내비게이션 시스템은 전자기장을 생성하도록 동작가능하고, 상기 내비게이션 센서는 상기 내비게이션 시스템에 의해 생성된 상기 전자기장 내의 상기 내비게이션 센서의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 루멘은 제1 루멘을 포함하고, 상기 광학 튜브는 상기 코어 재료에 의해 한정되는 제2 루멘을 추가로 포함하는, 장치.
  16. 장치로서,
    (a) 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되고, 클래딩 재료 내에 둘러싸인 코어 재료로 형성된 광학 튜브;
    (b) 상기 코어 재료에 의해 한정되고, 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 연장되는 루멘 - 상기 루멘은 코어 와이어, 광섬유, 겸자 디바이스, 또는 바스켓 디바이스 중 하나 이상을 선택적으로 수용하도록 구성됨 -;
    (c) 상기 광학 튜브의 상기 원위 단부에 고정된 원위 팁 부재; 및
    (d) 상기 광학 튜브의 상기 근위 단부에 동작가능하게 연결된 광원 - 상기 코어 재료는 상기 광원으로부터 상기 원위 팁 부재로 광을 전송하도록 구성됨 - 을 포함하는, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 내비게이션 코일을 추가로 포함하고, 상기 내비게이션 코일은 상기 광학 튜브의 상기 원위 단부에 근접하게 위치되고, 상기 내비게이션 코일은 전자기장 내의 상기 내비게이션 코일의 이동에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된, 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 광학 튜브는 외측 표면 또는 내측 표면 중 하나 또는 둘 모두 위에 친수성 코팅을 포함하고, 상기 내측 표면은 상기 루멘을 한정하는, 장치.
  19. 방법으로서,
    (a) 광원을 가이드와이어의 광학 튜브의 근위 단부와 연결하는 단계;
    (b) 상기 광원으로부터 상기 광학 튜브의 코어 재료를 통해, 상기 근위 단부로부터 원위 단부로 광을 전달하기 위한 경로를 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 코어 재료에 의해 한정된 루멘 내에 구성요소를 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 가이드와이어의 원위 단부를 환자의 비강 내에 삽입하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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