KR20200037777A

KR20200037777A - 내시경 시스템 및 그것의 사용 방법

Info

Publication number: KR20200037777A
Application number: KR1020207002780A
Authority: KR
Inventors: 자코모 바사돈나; 알란 루카스
Original assignee: 인라이튼뷰 엘엘씨
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-04-09
Also published as: WO2019006081A1; JP2020526278A; US11812985B2; CN111065329A; JP7197179B2; EP3644851A4; AU2018290908A1; CA3075487A1; KR102651931B1; EP3644851A1; US20200155190A1

Abstract

일부 실시예들에서, 내시경 시스템 및/또는 내시경 시스템을 사용하는 방법이 설명된다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 하나 이상의 압전 요소들 또는 후크 블레이드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템과 사용되는 탐침이 설명된다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 정형 외과 시술에 유용하다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템들은 관절경 시술에 유용하다.

Description

내시경 시스템 및 그것의 사용 방법

본 출원은 2017 년 6 월 30 일에 출원된 미국 가출원 No. 62/527625 의 우선권을 주장하며, 상기 가출원은 본원에 참고로서 전체가 포함된다. 본 출원은 2016 년 8 월 3 일에 미국에 출원된 국제 출원 PCT/US2016/045417 을 참고로서 포함한다. 상기 출원은 2017 년 2 월 16 일자에 국제 공개 WO 2017/027299 A1 로서 영어로 공개되었다. 2017 년 2 월 9 일자의 미국 공개 US Pub. No. 2017/0035277 로서 간행된 미국 출원 US App.No. 14/821579 는 본원에 참고로서 포함된다.

내시경은 최소의 비침습 시술(예를 들어, 수술)을 수행하는데 사용될 수 있는 카테터 기반의 장치이다. 내시경은 의사와 같은 건강 관리 종사자들이 피부에 있는 작은 절개부를 통하여 환자의 내부 조직을 보고 그리고/또는 처치할 수 있도록 설계될 수 있다. 내시경은 광원 및 카메라를 포함할 수 있다. 파이버스코프(fiberscope)(또는 광섬유 내시경)는 시야를 조명하도록 광을 지향시키는 광 안내부 또는 조명 섬유를 포함할 수 있다. 내시경은 조명된 영역의 이미지를 카메라로 전달하도록 이미지 섬유 다발(imaging fiber bundle)을 구비할 수 있다. 진단 관절경 검사에서 장치를 환자의 관절로 도입한 이후에, 의사는 상기 관절에 빛을 비출 수 있다. 카메라는 관절의 이미지를 제공하며, 이것은 비디오 모니터상에 보여진다. 장치를 통하여 관심 대상인 관절을 관찰함으로써, 의사는 크게 절개할 필요성이 없다. 관절을 팽창시키도록 살균 유체가 사용될 수 있으며, 이것은 관절 영역에서의 가시성을 증가시키고 의사가 용이하게 시술할 수 있게 한다. 이러한 단일 포트 진단 시술(single-port diagnostic procedure)은, 2.0 mm 광섬유 관절경을 이용하여 닥터스 피지션(doctor's physician) 및 "예약 불필요 수술 센터"(walk in) 또는 이동 수술 센터들에서 수행되었다.

본 발명은 내시경 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 일부 실시예들은 압전 요소, 탐침 및 후크 블레이드중 하나 이상을 포함하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 내시경 시스템들은 정형외과 시술에 유용하다. 일부 실시예에서, 내시경 시스템은 관절경 시술에 유용하다.

일부 양상은 외피, 이미지 센서, 조명 요소, 작업 채널 및 압전 요소를 포함하는 내시경 시스템을 포함한다. 외피는 루멘 및 외피의 최말단 단부에 개구를 포함할 수 있다. 외피의 말단 부분은 변형 가능하다. 이미지 센서는 외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치될 수 있다. 조명 요소는 이미지 센서에 인접하여 루멘 안에 배치될 수 있다. 작업 채널은 루멘 안에 배치될 수 있다. 작업 채널은 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 압전 요소는 작업 채널 안에 맞는 크기일 수 있다. 압전 요소는 작업 팁에 결합될 수 있다. 압전 요소는 전기가 압전 요소에 가해질 때 작업 팁을 움직이도록 구성될 수 있다. 전기가 압전 요소에 가해지는 결과로서 작업 팁이 움직일 때 작업 팁은 조직을 천공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 작업 팁은 0.1 밀리미터 내지 1.0 밀리미터의 범위 안에 있는 직경을 가진다.

일부 양상은 연결 조직에 시술을 수행하는 내시경 시스템을 포함한다. 시스템은 외피, 이미지 센서, 조명 요소, 작업 채널 및 후크 블레이드를 포함할 수 있다. 외피는 루멘을 포함할 수 있다. 외피의 최말단 단부는 개구를 포함할 수 있다. 외피의 말단 부분은 변형 가능할 수 있다. 이미지 센서는 외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치될 수 있다. 조명 요소는 루멘 안에서 이미지 센서에 인접하여 배치될 수 있다. 작업 채널은 루멘 안에 배치될 수 있고 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 후크 블레이드는 작업 채널안에 맞는 크기일 수 있다. 후크 블레이드는 볼록하고 말단을 향하는 표면 및 오목하고 기단을 향하는 절단 표면을 포함할 수 있다. 볼록하고 말단을 향하는 표면은 후크 블레이드가 이미지 센서를 지나서 말단으로 전진될 때 작업 채널의 확장 가능 부분을 비외상적으로 확장시키기에 충분한 평활성을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 볼록하고 말단을 향하는 표면은 0.1 밀리미터 내지 1.0 밀리미터 사이 범위내의 곡률 반경을 가진다. 일부 실시예에서, 오목하고 기단을 향하는 절단 표면은 0.1 밀리미터 내지 1.0 밀리미터 범위내의 곡률 반경을 가진다.

일부 양상은 내시경 시스템으로 관절경 시술을 수행하도록 구성된 탐침을 구비하며, 내시경 시스템은, 루멘을 포함하는 외피로서, 외피의 최말단 단부는 개구를 포함하고, 외피의 말단 부분은 변형 가능한, 외피; 외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치된 이미지 센서; 이미지 센서에 인접하여 루멘 안에 배치된 조명 요소; 및, 루멘 안에 배치된 작업 채널로서, 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함하는, 작업 채널;을 포함한다. 탐침은 작업 채널 안에 맞는 크기를 가질 수 있다. 탐침이 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 말단으로 전진될 때 탐침은 외피의 말단 부분을 굽히기에 충분한 강성을 가질 수 있다.

일부 양상들은 전기한 문단중 어느 한 문단에서의 내시경 시스템으로 시술을 수행하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 환자의 내부 조직인 환자의 조직에 도달하도록 환자의 피부에 있는 절개부를 통하여 내시경 시스템을 도입하는 단계; 작업 팁으로 환자의 조직을 천공하는 단계; 및, 절개부를 통하여 환자로부터 내시경 시스템을 철회하는 단계;를 포함할 수 있다.

일부 양상은 전기한 문단들중 어느 한 문단의 내시경 시스템으로 시술을 수행하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 환자의 연결 조직에 도달하도록 환자의 피부에 있는 절개부를 통하여 내시경 시스템을 도입하는 단계로서, 연결 조직은 내부 조직인, 내시경 시스템의 도입 단계; 후크 블레이드로 연결 조직을 절개하는 단계; 및, 절개부를 통하여 환자로부터 내시경 시스템을 철회하는 단계;를 포함한다.

일부 양상들은 내시경 시스템에 의하여 관절경 시술에서 사용되는 전기한 문단들중 어느 한 문단의 탐침을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 탐침의 말단 부분을 소망의 형상으로 굽히는 단계; 및, 탐침의 말단 부분을 내시경 시스템의 작업 채널로 삽입하는 단계;를 포함한다.

도 1 은 일부 실시예에 따른 내시경 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2a 는 일부 실시예에 따른 작업 채널을 포함하는 내시경의 말단 팁의 도면이다.
도 2b 는 일부 실시예에 따른 작업 채널을 포함하는 내시경의 말단 팁의 측부 단면도이다.
도 3a 는 일부 실시예에 따른 작업 팁에 직접 결합된 압전 요소의 개략적인 도면이다.
도 3b 는 일부 실시예에 따른 중간 와이어에 의하여 작업 팁에 결합된 압전 요소의 개략적인 도면이다.
도 4a 는 일부 실시예에 따른 압전 요소를 포함하는 내시경의 말단 팁의 부분적인 측면도이다.
도 4b 는 일부 실시예에 따른 압전 요소를 포함하는 내시경의 말단 팁의 부분적인 측면도이다.
도 5 는 일부 실시예에 따른 압전 요소를 포함하는 내시경 시스템으로써 미세 골절 시술이 뼈에서 수행되는 개략적인 도면이다.
도 6 은 일부 실시예에 따른 후크 블레이드를 포함하는 내시경 시스템의 개략적인 다이아그램이다.
도 7a 는 일부 실시예에 따른 후크 블레이드를 포함하는 내시경 시스템의 개략적인 도면으로서, 후크 블레이드가 내시경 안에 수용되어 있으면서 내시경이 손목 인대 아래에 삽입되는 것을 도시한다.
도 7b 는 일부 실시예에 따른 후크 블레이드를 포함하는 내시경 시스템의 개략적인 도면으로서, 후크 블레이드가 내시경 안으로부터 전개되어 있으면서 내시경이 손목 인대 아래에 삽입되는 것을 도시한다.
도 7c 는 일부 실시예에 따른 후크 블레이드를 포함하는 내시경 시스템의 개략적인 도면으로서, 후크 블레이드가 내시경으로부터 전개되어 있으면서 내시경이 손목 인대 아래로부터 당겨진 이후에 절개된 손목 인대를 도시한다.
도 8a 는 일부 실시예에 따른 내시경 시스템으로써 관절경 시술을 수행하기 위한 외피 및 탐침의 개략적인 도면이다.
도 8b 는 외피의 말단 팁을 다시 위치시키도록 내시경의 탐침 작업 채널로 탐침이 삽입되는 개략적인 도면이다.

일부 실시예들에서, 내시경 시스템들이 설명된다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 작업 팁에 결합된 압전 요소를 포함한다. 압전 요소는 작업 팁을 구동하여 뼈(bone)와 같은 환자의 조직을 천공할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 내시경 시스템은 단일의 내시경 및 단일의 절개부를 이용하여 미세 골절 수술을 수행하기에 유용할 수 있다.

일부 실시예에서, 내시경 시스템은 작업 채널로부터 확장될 수 있는 후크 블레이드(hook blade)를 포함한다. 일단 확장되면, 후크 블레이드는 연결 조직(connective tissue)을 절개할 수 있다. 일부 실시예에서, 내시경 시스템의 샤프트는 그것이 정중 신경(median nerve)을 따라서 미끄러질 때 조직 팽창기(tissue expander)로서 작용할 수 있고, 다음에 후크 블레이드는 손목 인대를 절개하도록 확장될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 손목 터널 수술에 유용할 수 있으며, 이것은 오직 단일의 내시경 시스템 및 단일의 절개부를 이용한다.

일부 실시예에서, 관절경 시술(arthroscopic procedure)을 수행하기 위한 탐침(stylet)이 설명된다. 고관절 또는 무릎의 뒤와 같은 특정 관절은 통상적인 내시경 시스템을 이용하여 보이게 하는 것을 해볼만 하다. 작업자는 샤프트 안의 만곡된 탐침들을 교환함으로써 내시경 시스템의 샤프트 강성도(stiffness)를 변경할 수 있다. 탐침은 여기에서 설명된 바와 같이 내시경 시스템의 작업 채널을 통하여 전진되도록 구성될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 작업자는 팁의 위치를 조절하도록 탐침 또는 탐침들을 이용할 수 있다. 조명 및/또는 이미지 캡쳐(image capture)의 필드(field)는 탐침들의 사용에 의하여 그렇게 변경될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 탐침 또는 탐침들은 도달하기 곤란한 위치들을 보게 하는 것을 용이하게 할 수 있다.

상기 설명된 기술의 다양한 예시적인 양상들은 도면에 도시되고 여기에서 설명되는데, 이것은 상기 기술의 다양한 양상 및 실례들을 사용할 수 있게 하고 제조할 수 있게 하도록 제시된다. 특정의 재료, 기술 및 적용예들에 대한 설명은 예로서 제공된다. 다음의 청구 범위 및 기술의 범위에 대하여 도면, 사례 또는 아래의 설명으로부터 제한이 가해지지 않는다.

내시경 시스템

일부 실시예에서, 내시경 시스템이 설명된다. "내시경"이라는 용어(이러한 어근의 변형들을 포함)가 여기에서 언급될 때, 내시경 시스템도 표현상 고려된다는 점이 이해되어야 한다. 또한, "내시경"이라는 용어(이러한 어근의 변형들을 포함)가 여기에서 언급될 때, 오직 단일의 내시경만을 포함하거나, 상기 단일의 내시경으로 이루어지거나, 실질적으로 상기 단일의 내시경으로 이루어진 내시경 시스템들이 표현상 고려되지만, 내시경 시스템이 반드시 오직 단일의 내시경에 제한되지 않음이 이해되어야 한다.

일부 실시예들에 따른 내시경 시스템은 외피의 루멘 안에 연장된 하나 이상의 작업 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 내시경 시스템은 도구가 작업 채널 안에 삽입될 수 있는 크기를 가진 작업 채널을 구비할 수 있다. 작업 채널은 도구가 작업 채널 안에 삽입될 수 있도록 구성되어 작업 채널을 따라서 전진되어 내시경의 말단 단부에 도달하게 한다. 일부 실시예들에서, 작업 채널은 작업 채널의 말단 단부에 개구를 가질 수 있어서, 도구의 말단 부분이 내시경의 말단 단부로부터 빠져나갈 수 있게 한다. 작업 채널의 말단 부분은 확장 가능할 수 있고 외측 외피의 길이 방향으로 겹치는 부분은 변형 가능할 수도 있어서, 작업 채널 안의 도구가 내시경의 루멘 안에서 요소(예를 들어, 이미지 센서)를 지나서 말단으로 움직일 때 내시경의 프로필이 팽창될 수 있다.

일부 실시예에 따른 내시경 시스템은 예를 들어 제 2 도구가 내시경의 말단 단부에 도달하도록 추가적인 작업 채널을 포함할 수 있으며, 유체 플러싱 채널(fluid flushing channel), 유체 흡입 채널 및 하나 이상의 탐침 작업 채널들을 포함할 수 있다. 내시경 시스템은, (예를 들어 이미지 센서 및 조명 요소를 통하여) 조직을 보기 위하여, (예를 들어 유체 플러싱 채널을 통하여) 조직을 팽창시키기 위하여, 그리고 (예를 들어 작업 채널을 통하여) 조직에 수술을 수행하기 위하여, 단일의 내시경이 사용될 수 있게 한다.

일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 루멘을 포함하는 외측 외피 및, 외피의 최말단 단부에 있는 개구를 가진다. 내시경 시스템은 이미지 센서(예를 들어, 카메라) 및, 외피의 루멘 안에 배치된 조명 요소를 포함할 수 있다. 조명 요소는 시야를 조명하도록 외피의 최말단 단부에 있는 개구를 통하여 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이미지 센서는 조명 요소에 의해 조명된 조직으로부터 반사된 광을 검출하도록 구성될 수 있어서, 내시경의 최말단 단부에서 사용자가 조직을 볼 수 있다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템들은 수술 과정에서 사용되는 단일 사용 내시경 시스템들이다.

일부 실시예들에서, 레이저는 내시경 시스템의 조명 요소로 광을 제공한다. 이론에 의해 제한되지 않으면서, 레이저는 단일의 광 안내 섬유를 통하여 시야를 조명하기에 충분한 광을 제공할 수 있다는 점이 고려된다. 일부 실시예들에서, 레이저는 단일의 광 안내 섬유를 통하여 광을 제공한다. 그에 의하여, 일부 실시예들에서, 레이저 및/또는 레이저와 단일 광 안내 섬유의 사용은 소직경의 내시경 시스템을 산출할 수 있게 함으로써, 내시경 시스템의 침습성(invasiveness)을 최소화시킨다.

도 1 은 일부 실시예들에 따른 일반화된 내시경(100)을 도시한다. 내시경(100)은 허브(110)를 포함할 수 있으며, 이것은 환자의 신체 외부에 유지된다. 허브(110)는 작업자에 의하여 여기에서 설명되는 바와 같이 내시경(100)을 조작하도록 사용될 수 있다. 신장(elongated)되고, 유연성이 있는 샤프트(120)는 허브(110)로부터 연장될 수 있다. 샤프트(120)는 환자의 신체에 삽입될 수 있다. 샤프트(120)는 허브(110)를 내시경(100)의 말단 팁(distal tip, 130)에 연결할 수 있다. 샤프트(120)는 내시경(100)의 말단 팁(130)에 개구(132)를 가질 수 있다. 샤프트(120)는 중공형일 수 있거나 또는 하나 이상의 루멘(lumen)을 포함할 수 있다. 개구(132)는 샤프트(120)의 내부 공간(또는 샤프트 내부의 루멘의 내부 공간)이 외부 환경과 소통하는 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(120)가 환자 피부의 절개부를 통하여 삽입될 때, 개구(132)는 샤프트(120)의 내부 공간이 환자의 내강(internal cavity)과 소통하는 것을 허용한다.

허브(110)는 하나 이상의 포트(112)를 포함할 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 물품(도구, 플러싱 유체(flushing fluid))은 포트(port, 112)의 기단 개구(114) 안으로 삽입될 수 있고, 샤프트(120)의 내부를 따라서 전진될 수 있고, 샤프트(120)의 말단 단부(130)에서 개구(132)를 통과할 수 있다. 허브(110)는 안내 와이어(guidewire, 10)를 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 내시경(100)은 안내 와이어(10)에 오버더 와이어 구성(over-the-wire configuration)으로 장착된다. 내시경(100)은 안내 와이어(10)에 신속 교환 구성(rapid exchange configuration)으로 장착될 수 있다. 내시경(100)은 데이터 통신 라인(12) 및/또는 전력 라인(14)을 구비할 수 있다. 허브(110)는 데이터 통신 라인(12) 및/또는 전력 라인(14)들이 허브(110)로부터 연장될 수 있도록 구성될 수 있다. 데이터 통신 라인(12)은 데이터(예를 들어, 이미지 센서 데이터)를 전자 장치(예를 들어, 디스플레이 스크린)로 송신할 수 있다. 전력 라인(14)은 전력을 허브(112) 안에 수용하거나 또는 내시경(100)의 다른 위치에 있는 전자 장치로 제공할 수 있다.

샤프트(120)는 팽창 가능 부분(122)을 구비할 수 있다. 팽창 가능 부분(122)은 가역적으로 팽창되도록 구성될 수 있다. 팽창 가능 부분(122)은 반경 방향으로 팽창되도록 구성될 수 있어서, 대형 프로파일을 가진 물품이 샤프트(120)의 팽창 가능 부분(122)에 위치된 내시경(100)의 다른 구성 요소들을 지나서 말단으로 밀도록 허용한다. 예를 들어, 팽창 가능 부분(122)은 대형 크기 프로파일을 점유하는 카메라 렌즈를 둘러쌀 수 있다. 팽창 가능 부분(122)은 도구(tool)가 카메라 렌즈를 지나서 말단으로 진행할 수 있게 한다.

샤프트(120)는 경직 부분(rigid portion, 124)을 구비할 수 있다. 경직 부분(124)은 그것이 가역적으로 팽창되지 않도록 구성될 수 있다. 경직 부분(124)은 대형 프로파일 물품이 개구(132)를 향하여 말단으로 전진하는 것을 허용하도록 팽창될 필요가 없는 샤프트(120)의 부분들과 길이 방향으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 경직 부분(124)은 광섬유의 섬유, 전기 코드(electrical cord), 또는 다른 작은 프로파일 물품(low profile item)을 둘러쌀 수 있으며, 이들은 도구가 이들 작은 프로파일 물품을 지나서 전진하는 것을 허용하도록 샤프트(120)가 반경 방향으로 팽창될 것을 필요로 하지 않는다.

일부 실시예들에서, 환자에게 삽입되는 샤프트(120)의 말단 부분은 대략 2 mm 의 외측 직경을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 샤프트의 외측 직경은 대략 0.5 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 3.0 mm, 4.0 mm, 또는 5.0 mm 로서, 상기 나열된 값들의 그 어떤 2 개 사이의 범위를 포함한다. 일부 실시예들에서, 샤프트(120)의 외측 직경은 0.5 mm 내지 5.0 mm, 1.0 mm 내지 4.0 mm, 2.0 mm 내지 3.0 mm, 또는 1.5 mm 내지 2.5 mm 의 범위 사이이다.

도 2a는 내시경(100)의 말단 팁(130)의 비제한적인, 예시적 실시예의 단부를 도시한다. 샤프트(120)의 팽창 가능 부분(122)은 이미지 센서(140)를 둘러쌀 수 있다. 하나 이상의 작업 채널(150)이 샤프트(120)의 루멘 안에 배치될 수 있다. 작업 채널(150)은 물품이 작업 채널(150)을 통과하여 내시경(100)의 말단 팁(130)에 도달할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 말단 팁(130)은 이미지 센서(140)의 반경 방향 외측에 배치된 2 개의 작업 채널(150)들을 구비한다. 일부 실시예들에서, 말단 팁(130)은 오직 하나의 작업 채널(150)을 구비한다. 일부 구성들에서, 내시경(100)은 3개 또는 그 이상의 작업 채널(150)들을 구비한다. 여기에서 설명된 바와 같이, 작업 채널(150)은 확장 가능 부분을 구비할 수 있으며, 이것은 작업 채널(150)의 루멘의 단면적이 증가될 수 있도록 가역적으로 변형될 수 있다.

계속 도 2a 를 참조하면, 말단 팁(130)은 조명 섬유(160)를 구비할 수 있다. 도시된 실시예에서, 말단 팁(130)은 3 개의 조명 섬유(160)를 구비한다. 일부 실시예들에서, 말단 팁(130)은 오직 하나의 조명 섬유(160)를 구비한다. 일부 구성에서, 내시경(100)은 2 개 또는 3 개 이상의 조명 섬유(160)를 구비한다. 적어도 하나의 실시예에서, 내시경(100)은 오직 하나의 조명 섬유(160)를 구비할 수 있고, 단일의 조명 섬유(160)는 강력한 레이저 광원에 결합됨으로써, 단일의 조명 섬유(160)는 이미지 센서(140)로 이미지를 형성하도록 조직 공간(tissue space)을 적절하게 조명하기에 충분한 광을 제공할 수 있다.

도 2b 는 말단 팁(130)의 다른 실시예의 측부 단면도를 도시한다. 말단 팁(130)은 작업 채널(150)을 이미지 센서(140) 둘레에서 안내하도록 구성된 램프(ramp, 170)를 구비한다. 작업 채널(150)내에서 이미지 센서(140)를 지나서 전진된 물품(예를 들어, 도구)이 이미지 센서(140)의 방위에 충격을 주거나 상기 방위를 변경시키지 않도록 램프(170)가 구성될 수 있다. 작업 채널(150)내의 물품이 이미지 센서(140)를 지나서 전진할 때 램프(170)는 이미지 센서(140)가 적절한 정렬을 벗어나서 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 도시된 실시예에서, 말단 팁(130)은 오직 하나의 작업 채널(150)을 가진다. 그러나, 내시경(100)은 이미지 센서(140)가 정렬을 벗어나서 부딪히는 것을 방지하는 추가적인 작업 채널(150) 및 램프(170)들을 구비할 수 있다. 일부 구성에서, 램프(170)는 샤프트(120)의 경직 부분(124)에 고정(anchor)될 수 있다. 예를 들어, 램프(170)는 스트럿(strut, 미도시)에 의하여 경직 부분(124)에 연결된 핀(172)을 구비할 수 있다.

설명된 바와 같이, 작업 채널(150)은 샤프트(120)의 팽창 가능 부분(122)과 길이 방향으로 정렬되는 확장 가능 부분(152)을 구비할 수 있다. 물품(예를 들어, 도구)이 작업 채널(150)을 따라서 말단으로 전진되면서, 램프(170)는 물품이 이미지 센서(140)로부터 멀어지게 지향시켜서, 이미지 센서(140)의 정렬을 보호한다. 물품이 이미지 센서(140)를 지날 때, 작업 채널(150)의 확장 가능 부분(152)은 반경 방향으로 팽창되어, 이미지 센서(140)의 위치를 혼란시키지 않으면서 물품은 이미지 센서(140)를 지날 수 있다. 작업 채널(150)의 확장 가능 부분(152)의 반경 방향 팽창은 샤프트(120)의 팽창 가능 부분(122)이 반경 방향으로 팽창할 수 있게 하여 이미지 센서(140)를 지나는 물품의 프로파일을 수용한다. 일단 작업 채널(150) 안의 물품이 이미지 센서(140)와 더 이상 길이 방향으로 정렬되지 않으면, 확장 가능 부분(152) 및 팽창 가능 부분(122)은 소형 프로파일 구성으로 다시 변형될 수 있다.

내시경들과 여기에 개시된 일부 실시예들에 따른 적절한 내시경의 특징들을 포함하는, 내시경에 관한 추가적인 정보는 국제 출원 공개 WO 2017/027299 (ENDOSCOPE WITH VARIABLE PROFILE TIP) 및 미국 특허 출원 NO.2017/0035277 (ENDOSCOPE WITH VARIABLE PROFILE TIP)에 개시되어 있으며, 상기 각각의 출원은 본원에 참고로서 포함된다.

압전 요소들을 포함하는 내시경 시스템 그것을 사용하는 방법

일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 압전 요소를 포함한다. 일부 실시예들에서, 압전 요소는 환자의 조직에서 관절경 시술(예를 들어, 미세골절)을 수행하도록 구성될 수 있다. 압전 요소는 내시경의 작업 채널내에 맞는 크기를 가질 수 있다. 압전 요소는 작업 팁에 결합될 수 있고 전기가 압전 요소에 가해질 때 작업 팁을 움직이도록 구성될 수 있다.

미세 골절(microfracture) 수술은 아래에 있는 뼈에서 매우 작은 골절들을 생성함으로써 연골이 재생될 수 있게 하는 관절경 수술이다. 이론적으로 제한되지 않으면서, 이것은 혈액과 세포가 골절에 진입될 수 있어서, 이러한 물질들의 진입의 결과로서 연골이 형성될 수 있는 것으로 믿어진다. 일부 실시예들에서, 압전 요소를 포함하는 내시경 시스템은 미세 골절 수술을 위하여 구성된다. 압전 요소는 미세 골절 시술을 위하여 매우 작은 골절을 형성하기에 적절할 수 있다.

도 3a 는 압전 요소(200)의 비제한적인, 예시적인 실시예를 도시한다. 압전 요소(200)는 내시경(100)과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 압전 요소(200)는 내시경의 작업 채널(150) 안에 맞는 크기를 가진다. 압전 요소(200)는 트랜스듀서(210) 및, 전기를 트랜스듀서(210)에 제공하는 전력 케이블(212)을 구비할 수 있다. 압전 요소(200)는 전기가 트랜스듀서(210)에 가해질 때 작업 팁(220)이 움직이도록 구성될 수 있다. 도 3a 에 도시된 바와 같이, 특정의 구성에서, 작업 팁(220)은 (그 어떤 개재 요소들 없이) 트랜스듀서(210)에 직접 결합된다. 특정의 구성에서, 도 3b 에 도시된 바와 같이, 트랜스듀서(210)는 개입 와이어(222)를 통하여 작업 팁(220)에 결합된다. 개입 와이어(222)는 압축력을 트랜스듀서(210)로부터 작업 팁(220)으로 전달하기에 충분할 정도로 단단할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개입 와이어는 금속(예를 들어, 수술용 강철, 니티놀(nitinol)), 폴리머 재료, 세라믹 또는 이들의 조합을 포함한다.

작업 팁(220)은 압전 요소(200)에 전기가 가해지는 결과로서 작업 팁(220)이 움직일 때 조직(예를 들어, 뼈)을 천공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 작업 팁(220)은 압전 요소(200)에 의해 움직일 때 뼈를 천공하도록 구성됨으로써, 압전 요소가 환자에게 미세 골절 시술을 수행하도록 사용될 수 있다. 압전 요소(200)는 작업 팁(220)에 예를 들어 적어도 대략 15 N 의 힘과 같은 힘을 가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 압전 요소(200)는 대략 1N, 15N, 30N, 50N, 100N, 200N, 500N 의 힘을 가하도록 구성될 수 있으며, 상기 열거된 값들중 임의의 2 개 값들 사이의 범위를 포함하는 힘을 가할 수 있다. 작업 팁(220)은 대략 5 도 내지 10 도 사이의 팁 각도(tip angle)을 가질 수 있어서, 힘이 작업 팁(220)에 가해질 때 작업 팁(220)이 골 피질(cortical bone)을 천공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 작업 팁(220)은 대략 1°, 2°, 5°, 7°, 10°, 15°, 20°, 또는 45°의 팁 각도를 가질 수 있으며, 상기 열거된 값들중 임의의 2 개 값 사이의 범위를 포함하는 팁 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 작업 팁(220)은 이미지 센서(140)에 평행하게 위치되거나 또는 이미지 센서에 실질적으로 평행하게 위치된다. 그에 의하여, 작업 팁(220)은 이미지 센서와 같은 각도로 향할 수 있다. 예를 들어, 작업 팁(220) 및 이미지 센서(140)는 전방을 향할 수 있다.

도 4a 및 도 4b 는 압전 요소(200)가 내시경(100)과 함께 사용될 수 있는 상이한 구성을 도시한다. 작업 채널(150)이 도 4a 및 도 4b 에 도시되어 있지 않을지라도, 압전 요소(200)는 작업 채널(150) 안에 삽입될 수 있고 내시경(100)의 외피(120)의 말단 팁(130)으로 전진될 수 있다. 작업 채널(150)(미도시)은 외피(120)의 변형 가능 부분(122)과 길이 방향으로 정렬되는 확장 가능 부분(152)을 포함할 수 있어서, 여기에 설명된 바와 같이 이미지 센서(140)의 정렬을 혼란시키지 않으면서 외피(120)가 반경 방향으로 팽창할 수 있게 하여 압전 요소(200)의 적어도 일부가 이미지 센서(140)를 지나서 말단으로 전진될 수 있게 한다.

도 4a 를 참조하면, 일부 실시예들에서, 작업 팁(220)이 외피(120)의 말단 팁(130)에서 개구(132)를 넘어서 말단으로 위치될 때 압전 요소(200)는 이미지 센서(140)의 말단으로 배치되는 트랜스듀서(210)를 포함한다. 일부 실시예에서, 작업 팁이 외피의 가장 말단 단부에서 개구를 넘어서 말단으로 연장될 때 트랜스듀서 및 작업 팁은 모두 이미지 센서의 말단에 배치된다. 일부 실시예들에서, 압전 요소(200)는 와이어(210) 또는 유사한 낮은 프로파일의 연결부(예를 들어, 스트립(strip), 리본)를 구비할 수 있으며, 이것은 트랜스듀서(210)를 작업 팁(220)에 연결한다. 도 4b 에 도시된 바와 같이, 일부 구성에서, 작업 팁(220)이 외피(120)의 말단 팁(130)에서 개구(132)를 넘어서 말단으로 위치될 때 트랜스듀서(210)는 이미지 센서(140)에 대하여 기단으로(proximally) 배치된다. 일부 실시예에서, 압전 요소(200)는 와이어(210)를 구비하고, 작업 팁(220)이 외피(120)의 말단 팁(130)에서 개구(132)를 넘어서 말단으로 연장될 때 트랜스듀서(210) 및 작업 팁(220)은 모두 이미지 센서(140)의 말단에 배치된다.

도 5 는 압전 요소(200)를 가진 내시경(100)의 실시예로써 미세 골절 시술이 수행되는 것을 도시한다. 일부 실시예들에서, 외피(120)는 환자 피부에 있는 절개부(40)를 통하여 삽입되어 외피(120)의 말단 팁(132)을 환자의 뼈(42)에 인접하여 위치시킨다. 위에 설명된 바와 같이, 내시경(100)은 (도 4a 및 도 4b 에 도시된) 이미지 센서(140) 및 조명 요소(160)를 구비할 수 있으며, 이들은 미세 골절 시술이 수행되는 뼈(42)의 목표 장소를 사용자(예를 들어, 의사)가 볼 수 있도록 구성된다. 압전 요소(200)는 외피(120)를 따라서 말단으로 전진되어 작업 팁(220)을 뼈(42)의 목표 장소에 인접하게 가져간다. 위에서 설명된 바와 같이, 내시경(100)은 이미지 센서(140)의 정렬을 혼란시키지 않으면서 작업 팁(220)이 이미지 센서(140)를 지날 수 있도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 작업 팁(220)은 압전 요소(200)의 트랜스듀서(210)에 직접 결합되고, 트랜스듀서(210) 및 작업 팁(220)은 이미지 센서(140)를 지나서 말단으로 내시경(100)의 외피(120)의 외측으로 연장된다. 일부 방법에서, 미세 골절 시술을 수행하도록 압전 요소(200)의 다른 구성들이 사용될 수 있다. 압전 요소(200)에는 작업 팁(220)을 움직이고 뼈(42)에 미세 골절 또는 구멍(44)들을 형성하도록 전기가 인가되며, 그에 의하여 뼈(42)에 미세 골절 시술을 수행한다. 일부 실시예들에서, 오직 단일의 내시경 시스템(100)만을 이용하여 미세 골절 시술이 수행된다.

일부 실시예들에서, 압전 요소(200)를 가진 내시경(100)은 미세 골절 수술이 아닌 시술에서 목표 조직(예를 들어, 간)을 처리하도록 (예를 들어, 생검(biopsy)하도록) 사용될 수 있다. 방법의 일부 실시예에서, 외피(120)는 환자에게 삽입되고 외피(120)의 말단 팁(132)은 환자의 목표 조직에 인접하여 위치되는데, 예를 들어 조직은 뼈를 포함하거나, 실질적으로 뼈로 이루어지거나 또는 뼈로 이루어진다. 위에서 설명된 바와 같이, 내시경(100)은 이미지 센서(140) 및 조명 요소(160)를 포함할 수 있고, 이들은 시술이 수행되는 목표 조직을 사용자(예를 들어, 의사)가 볼 수 있도록 구성된다. 압전 요소(200)는 외피(120)를 따라서 말단으로 전진하여 작업 팁(220)을 목표 조직에 인접하게 가져간다. 위에서 설명된 바와 같이, 내시경(100)은 이미지 센서(140)의 정렬을 혼란시키지 않으면서 작업 팁(220)이 이미지 센서(140)를 지날 수 있도록 구성될 수 있다. 특정 방법에서, 작업 팁(220)은 압전 요소(200)의 트랜스듀서(210)에 직접 결합되고, 트랜스듀서(210) 및 작업 팁(220)은 이미지 센서(140)를 넘어서 말단으로 내시경(100)의 외피(120)의 외측에 연장된다. 압전 요소(200)에는 작업 팁(200)을 움직이고 작업 팁을 목표 조직으로 구동하도록 전기가 가해진다. 일부 방법에서, 압전 요소(200)는 목표 조직에서 조직 천공 시술을 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 압전 요소(200)를 포함하는 내시경(100)은 목표 조직을 생검하거나 또는 절제(lacerate)하도록 사용될 수 있다. 일부 방법에서, 압전 요소(200)는 목표 조직을 천공하지 않으면서 목표 조직을 만입(indent)시키거나 또는 그렇지 않으면 변형시키도록 구성된다.

연결 조직에서 시술을 수행하기 위한 내시경 시스템 및 그러한 내시경 시스템을 사용하는 방법

일부 시술에서, 연결 조직을 절개하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 손목 터널 수술(carpal tunnel surgery)에서, 손목 터널 증후군의 증상을 완화시키기 위하여 횡단 손목 인대를 절개하는 것이 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 내시경 시스템은 손목 터널 수술을 위하여 구성된다.

도 6 을 참조하면, 일부 실시예들에서, 내시경 시스템(100)은 이미지 센서(140), 조명 요소(160) 및 작업 채널(150)을 포함하며, 작업 채널은 내시경(100)이 환자의 연결 조직에 대한 시술을 수행하고 보는데 필요한 유일한 내시경(100)이 될 수 있게 한다. 내시경 시스템(100)은 외피(120)의 말단 팁(130)에 있는 개구(132) 및 루멘을 가진 외피(120)를 구비할 수 있다. 이미지 센서(140) 및 조명 요소(160)는 외피(120)의 루멘 안에 배치될 수 있다. 이미지 센서(120)와 길이 방향으로 정렬되는 외피(120)의 적어도 일부(122)는 변형될 수 있어서, 외피(120)가 낮은 프로파일 구성(low profile configuration)으로부터 높은 프로파일 구성(high profile configuration)으로 변형될 수 있게 한다. 내시경 시스템(100)은 외피(120)의 루멘 안에서 연장되는 작업 채널(150)을 구비할 수 있다. 작업 채널(150)은 확장 가능 부분(152)(도 2b)을 구비할 수 있으며, 이것은 낮은 프로파일 구성으로부터 높은 프로파일 구성으로 변형될 수 있다. 작업 채널(150)의 확장 가능 부분(152)은 외피(120)의 변형 가능 부분(122) 및 이미지 센서(140)와 길이 방향으로 정렬될 수 있으며, 그에 의하여 작업 채널(150)내의 도구가 이미지 센서(140)를 지나서 말단으로 전진할 때 내시경(100)이 팽창될 수 있게 한다.

내시경 시스템(100)은 내시경(100)의 작업 채널(150)내에 맞는 크기를 가지는 후크 블레이드(hooked blade, 300)를 구비할 수 있다. 후크 블레이드는 예를 들어, 강철, 티타늄, 수술 등급 강철, 폴리머 재료, 세라믹 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 후크 블레이드(300)는 볼록하고 말단으로 향하는 표면(302) 및 오목하고 기단으로 향하는 절단 표면(304)을 가질 수 있다. 볼록하고 말단으로 향하는 표면(302)은 후크 블레이드(300)가 이미지 센서(140)를 지나서 말단으로 강제될 때 작업 채널(150)의 확장 가능 부분(152)(도 2b)을 비외상적으로(atraumatically) 넓히도록 구성될 수 있다. 오목하고 말단을 향하는 표면(302)은 2 mm 내지 4 mm 사이의 곡률 반경을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 볼록하고 말단을 향하는 표면(302)은 대략 0.5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 6 mm 의 곡률 반경을 가지며, 상기 열거된 값들중 임의의 2 개 값 사이의 범위들을 포함하는 곡률 반경을 가진다. 오목하고 기단을 향하는 절단 표면(304)은 0.5 mm 내지 1.0 mm 사이의 곡률 반경을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 오목하고 기단을 향하는 절단 표면(304)은 0.1 mm, 0.2 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, 2.0 mm, 4.0 mm 의 곡률 반경을 가질 수 있고, 상기 열거된 값들중 임의의 2 개 값 사이의 범위들을 포함하는 곡률 반경을 가진다.

이전에 설명된 바와 같이, 후크 블레이드(300)가 이미지 센서(140)를 지나서 말단으로 강제될 때 후크 블레이드(300)가 이미지 센서(140)의 정렬을 혼란시키지 않도록 내시경(100)이 구성될 수 있다. 예를 들어, 내시경(100)은 이미지 센서(140)를 지나서 작업 채널(150)을 안내하는 램프(170)(도 2b)를 구비할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c 는 후크 블레이드(300)를 구비하는 내시경(100)으로 연결 조직상의 시술(예를 들어, 손목 인대의 절개)을 수행하는 방법을 도시한다. 도 7a 를 참조하면, 내시경(100)의 말단 팁(132)은 피부에 있는 절개부를 통해 삽입될 수 있고 내측 신경(medial nerve, 50)을 따라서 전진하여, 환자의 손목 인대(52) 아래를 통과한다. 외피(120)는 내시경이 내측 신경을 따라서 전진할 때 조직 확장자(tissue expander)로서 작용할 수 있다. 말단 팁(130)이 손목 인대(52) 아래를 횡단할 때 후크 블레이드(300)는 외피(120) 안에 수용될 수 있다. 외피의 말단 팁(132)이 손목 인대(52)의 말단 에지(distal edge)를 클리어(clear)한 후에, 후크 블레이드(300)가 외피(120)의 말단 팁(130)에서 개구(132)를 빠져나갈 때까지 후크 블레이드(300)는 작업 채널(150)을 따라서 말단으로 전진될 수 있다 (도 7b). 볼록하고 기단으로 향하는 절단 표면(304)이 외피(120)의 말단 팁(130)을 넘어서 말단으로 배치되도록 후크 블레이드(300)가 위치될 수 있다. 내시경(100) 및 후크 블레이드(300)는 다음에 함께 말단으로 수축될 수 있고, 볼록하고 기단으로 향하는 절단 표면(304)을 손목 인대(52)에 반하여 그리고 그것을 통해서 당김으로써, 손목 인대(52)를 절개한다 (도 7c). 도 7c 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 절개(54)는 후크 블레이드(300)를 가지고 손목 인대(52)에서 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 오직 단일의 내시경 시스템(100)만을 이용하여 방법이 수행된다.

탐침( Stylets )

일부 실시예에서, 하나 이상의 탐침(stylets, 400)들은 여기에서 설명된 바와 같이 내시경 시스템(100)의 말단 팁(130)의 위치 선정을 보조한다. 도 8a 는 탐침(400)이 내시경의 외피(120)내에 배치된 탐침 작업 채널(155) 안에 맞는 크기일 수 있음을 도시한다. 도 8b 는 탐침(400)이 탐침 작업 채널(155) 안에 삽입될 때 탐침(120)의 말단 팁(130)이 편향될 수 있거나 다시 위치될 수 있음을 도시한다. 탐침 작업 채널(155)은 내시경(100)의 이미지 센서(140)의 적어도 일부를 지나서 연장될 수 있다. 탐침(400)은 상기 탐침(400)이 이미지 센서(140)의 적어도 일부를 지나서 말단으로 전진될 때 외피(120)의 말단 팁(130)을 굽히기에 충분한 견고함(rigidity)을 가질 수 있다. 내시경(100)은 탐침 작업 채널(155)을 이미지 센서(140)를 지나서 안내하는 안내 수단(예를 들어, 램프)을 구비할 수 있어서, 탐침(400)이 탐침 작업 채널(155) 안에 삽입될 때 말단 팁(130)과 함께 이미지 센서 및 조명 요소가 편향될 수 있을지라도, 탐침(400)의 삽입은 이미지 센서(140)의 조명 요소(160)에 대한 정렬을 혼란시키지 않는다. 따라서, 조명 요소(160)와의 정렬에서 벗어나게 이미지 센서(140)를 흔들지 않으면서 탐침(400)은 외피(120)의 말단 팁(130)을 다시 위치시키는데 사용될 수 있어서, 탐침(400)이 말단 팁(130)을 다시 위치시킨 후에 이미지 센서(140)는 조명 필드(illumination field)에서 조직의 이미지를 취할 수 있다.

일부 실시예들에서, 탐침(400)은 순응성(malleable)이 있어서, 작업자(예를 들어, 의사)가 탐침을 소망의 형상으로 재형성할 수 있다. 탐침은 예를 들어 금속(예를 들어, 강철, 티타늄, 니티놀), 폴리머 재료, 세라믹 또는 이들의 조합으로부터 만들어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 탐침은 니티놀 형상 기억 합금으로부터 만들어진다. 특정의 구성예에서, 탐침(400)은 도구의 사용 없이 손으로 재형성될 수 있다. 탐침(400)은 복수개의 탐침들중 하나일 수 있어서, 사용자는 환자의 해부학적 형상에 가장 적절한 탐침을 선택할 수 있다. 일부 구성예에서, 탐침(400)은 외피(120)가 환자에게 삽입되기 전에 탐침 작업 채널(155)로 전진된다. 일부 실시예에서, 탐침(120)은 탐침 작업 채널(155)에 탐침(400)이 없이 환자로 전진된다. 외피(120)가 환자의 내부에 배치된 이후에 탐침(400)은 탐침 작업 채널(155)로 전진될 수 있다.

일부 실시예들에서, 내시경(100)은 탐침 작업 채널(155) 및 하나 이상의 작업 채널(150)을 구비한다. 예를 들어, 내시경(100)은 압전 요소(200)를 수용하도록 크기가 이루어진 작업 채널(150) 및 탐침 작업 채널(155)을 구비할 수 있다. 탐침(400)은 이전에 설명된 바와 같이 작업 채널(150)을 통하여 목표 조직 부위로 전달된 압전 요소(200)를 이용하는 미세 골절 시술을 위하여 외피(120)의 말단 팁(130)을 적절하게 위치시키도록 탐침 작업 채널(1555)로 삽입될 수 있다.

사례

사례 1

미세 골절 시술을 수행하는 내시경 시스템은 변형 가능한 외측 외피를 구비하며, 이것은 이미지 센서, 조명 요소 및, 작업 팁에 결합된 압전 요소를 원주상으로 둘러싼다. 압전 요소는 작업 채널 안에 수용되며, 이것은 이미지 센서와 길이 방향으로 정렬된 확장 가능 부분을 가진다. 압전 요소는 15 N 의 힘을 작업 팁에 가하도록 구성된다. 작업 팁은 텅스텐으로 만들어지고, 0.1 mm 의 직경을 가지고, 압전 요소가 작업 팁의 말단 단부에서 15 N 의 힘을 가하도록 전기가 인가될 때 골피질(cortical bone)을 천공하기에 충분한 경도를 가진다.

사례 2

사례 1 의 내시경 시스템은 환자 피부에 있는 2 mm 절개부를 통하여 삽입되고 환자의 무릎 관절로 전진된다. 압전 요소는 작업 채널을 따라서 말단으로 전진되어 작업 팁을 내시경의 외측 외피를 넘어 말단으로 연장시킨다. 작업 팁은 골 표면에 인접하여 위치된다. 압전 요소는 작업 팁을 움직이도록 전기가 인가되어, 작업 팁이 골을 천공하게 한다. 그에 의하여, 미세 골절 시술은 오직 단일의 내시경을 이용하여 수행된다.

사례 3

손목 인대를 절개하는 내시경 시스템은, 이미지 센서와 길이 방향으로 정렬되는 확장 가능 부분을 가진 작업 채널, 조명 요소, 이미지 센서를 원주상으로 둘러싸는 변형 가능 외측 외피를 구비한다. 내시경 시스템은 후크 블레이드를 더 구비하며, 이것은 2 mm 의 곡률 반경을 가진 볼록하고 말단으로 향하는 표면을 포함한다. 후크 블레이드는 오목하고 기단으로 향하는 표면을 가지며, 이것의 곡률 반경은 1.2 mm 이다.

사례 4

사례 3 의 내시경 시스템은 환자 피부에 있는 2 mm 절개부를 통하여 삽입되어 손목 인대 아래의 정중 신경(median nerve)을 따라서 전진된다. 후크 블레이드는 외측 외피를 지나서 말단으로 전진된다. 후크 블레이드는 외측 외피가 손목 인대를 가로질러 기단으로 철회될 때 외측 외피에 대하여 고정되게 유지되며, 그에 의하여 후크 블레이드의 오목하고 기단으로 향하는 표면으로 손목 인대를 절개한다. 그에 의하여, 오직 단일의 내시경을 사용하여 손목 터널 수술이 수행된다.

사례 5

본 발명의 내시경 시스템과 사용되는 탐침은 내시경의 외측 외피의 루멘을 통하여 연장되는 작업 채널 안에 맞는 크기로 이루어진다. 탐침은 관절경 검사 시술로써 보조하도록 외측 외피의 말단 부분을 소망 위치로 굽히기에 충분한 견고성을 가진다.

사례 6

사례5 의 탐침은 내시경의 작업 채널 안으로 삽입되어 고관절(hip)의 이미지를 얻도록 환자의 피부에 있는 2 mm 절개부를 통해 전진된다. 탐침의 만곡은 고관절의 이미지를 위한 소망 위치에 내시경의 말단 팁을 배치한다.

당업자는 여기에 개시된 과정들과 방법들에 대하여, 상기 과정들과 방법들에서 수행된 기능들이 상이한 순서로 이행될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 더욱이, 개략적인 단계들 및 작동들은 일 예로서만 제공되며, 개시된 실시예들의 본질에서 이탈하지 않으면서, 단계들 및 작동들중 일부는 선택적일 수 있거나, 더 적은 단계들 및 작동들로 조합될 수 있거나, 또는 추가적인 단계들 및 작동들로 확장될 수 있다.

여기에서 실질적으로 그 어떤 복수 및/또는 단수의 용어들의 사용과 관련하여, 당업자는 문맥 및/또는 적용에 적절하게 복수로부터 단수로 및/또는 단수로부터 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환이 명확성을 위하여 여기에서 기재될 수 있다.

당업자에게 이해되는 바로서, 일반적으로 여기에서 사용되는 용어 및 특히 첨부된 청구 범위(예를 들어, 첨부된 청구 범위의 본체)에서 사용되는 용어는 일반적으로 "개방형" 용어로서 의도된다 (예를 들어, "포함하는"은 "포함하지만 제한되지 않는"으로 해석되어야 하고, "가지는"은 "적어도 가지는"으로 해석되어야 하고, "구비하는"은 "구비하지만 제한되지 않는" 등으로 해석되어야 한다. 또한 당업자에게 이해되는 바로서, 만약 도입된 청구항 기재의 특정 수가 의도된다면, 그러한 의도는 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재의 결여에는 그러한 의도가 존재하지 않는다. 예를 들어, 이해를 돕도록, 다음의 첨부된 청구 범위는 청구항의 기재를 도입하도록 도입 문구인 "적어도 하나의" 및 "하나 이상의"를 사용할 수 있다. 그러나, 동일한 청구항이 도입 문구인 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 부정 관사(예를 들어, 관사는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하도록 해석되어야 한다)를 포함할 때조차도, 상기와 같은 문구의 사용은 부정 관사에 의한 청구항 기재의 도입이 그렇게 도입된 청구항 기재를 포함하는 그 어떤 특정 청구항을 오직 하나의 그러한 기재를 포함하는 실시예들에 제한하는 것을 의미하도록 해석되어서는 않된다; 청구항 기재를 도입하는데 사용된 정관사의 사용에 대해서도 동일하게 유지된다. 더욱이, 도입된 청구항 기재의 특정 수가 명시적으로 기재되었을지라도, 당업자는 그러한 기재가 적어도 기재된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 하는 것을 인정할 것이다 (예를 들어, 다른 수식 어구 없이 "2 개의 기재"에 대한 사실 그대로의 기재는 적어도 2 개의 기재 또는 2 개 이상의 기재를 의미한다). 더욱이, "A, B, C 등중 적어도 하나"와 유사한 규정(convention)이 사용되는 예에서, 일반적으로 구러한 구조는 당업자가 그러한 규정를 이해할 것이라는 의미로 의도된다 (예를 들어, "시스템은 A, B 및 C 중 적어도 하나를 가진다"는 것은 A 만을 가지는 시스템, B 만을 가지는 시스템, C 만을 가지는 시스템, A 및 B 를 함께 가지는 시스템, A 및 C 를 함께 가지는 시스템, B 및 C 를 함께 가지는 시스템 및/또는 A, B 및 C 를 함께 가지는 시스템등을 포함할 것이며, 그러나 이러한 시스템들에 제한되지 않는다). "A, B 또는 C 중 적어도 하나"에 유사한 규정을 사용하는 예에서, 일반적으로 그러한 구조는 당업자가 그러한 규정을 이해할 것이라는 의미로 의도된다 (예를 들어, A, B 또는 C 중 적어도 하나를 가지는 시스템"은 A 만을 가지는 시스템, B 만을 가지는 시스템, C 만을 가지는 시스템, A 및 B 를 함께 가지는 시스템, A 및 C 를 함께 가지는 시스템, B 및 C 를 함께 가지는 시스템 및/또는 A, B 및 C 를 함께 가지는 시스템등을 포함할 것이며, 그러나 이러한 시스템들에 제한되지 않는다. 2 개 이상의 택일적인 용어를 나타내는 가상의 그 어떤 이접 접속사(disjunctive word) 및/또는 문구라도, 그것이 상세한 설명, 청구 범위 또는 도면에 있든지 간에, 용어들중 하나, 용어들중 어느 하나 또는 용어들 양쪽 모두를 포함하는 가능성을 고려하도록 이해도어야 한다. 예를 들어 "A 또는 B"는 "A 또는 B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하도록 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 특징들 또는 양상들이 마커쉬 그룹(Markush group)의 용어로 기재된 경우에, 당업자는 본 발명이 마커쉬 그룹의 그 어떤 개별의 요소 또는 요소들의 하위 그룹과 관련하여 설명된다는 점을 인식할 것이다.

당업자에게 이해되는 바로서, 기재된 설명을 제공하는 것과 관련되는 임의 목적 및 모든 목적을 위하여, 여기에 기재된 모든 범위들은 그 어떤 가능한 하위 범위 및 모든 가능한 하위 범위(subrange) 및 그 범위의 조합들을 포괄한다. 그 어떤 열거된 범위라도 상기 범위가 적어도 동등한 절반, 3 등분, 4 등분, 5 등분, 10 등분등으로 나뉘어질 수 있고 그것을 충분히 기재하는 것으로 용이하게 인식될 수 있다. 비제한적인 예로서, 여기에 설명된 각각의 범위는 3 등분 아래, 3 등분 중간 및 3 등분 위등으로 용이하게 나뉘어질 수 있다. 또한 당업자에게 이해되는 바로서, "까지", "적어도"와 같은 모든 용어는 기재된 수를 포함하고 위에서 설명된 바와 같이 하위 범위로 차수에 나뉘어질 수 있는 범위들을 지칭한다. 예를 들어, "대략 5"는 5 를 포함하여야 한다. 마지막으로, 당업자가 이해하는 바로서, 범위는 각각의 개별 요소를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 1-3 셀을 가진 그룹은 1, 2 또는 3 셀을 가진 그룹들을 지칭한다. 마찬가지로, 1-5 셀을 가진 그룹은 1, 2, 3, 4 또는 5 셀등을 가진 그룹을 지칭한다.

시술을 수행하는 방법과 같은 여기에 개시된 방법들에 대하여, 대응하는 이용도 고려된다. 예를 들어, 내시경 시스템, 내시경 또는 탐침을 가지고 시술을 수행하는 방법에 대하여, 시술을 위한 내시경 시스템, 내시경 또는 탐침의 대응하는 이용도 고려된다.

상기로부터, 본 발명의 다양한 실시예들이 예시의 목적을 위하여 여기에서 설명되었으며, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 다양한 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 여기에 개시된 다양한 실시예들은 제한적인 것으로 의도되지 않으며, 다음의 청구 범위에 의해 진정한 범위 및 사상이 나타날 것이다.

100. 내시경 110. 허브
120. 유연성 샤프트 130. 말단 팁
132. 개구 122. 팽창 가능 부분

Claims

루멘(lumen) 및 개구를 포함하는 외피로서, 개구는 상기 외피의 최말단 단부에 있고 외피의 말단 부분이 변형 가능한, 외피;
외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치된 이미지 센서;
이미지 센서에 인접하여 루멘 안에 배치된 조명 요소;
루멘 안에 배치된 작업 채널로서, 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함하는, 작업 채널;
작업 채널 안에 맞는 크기를 가지는 압전 요소로서, 상기 압전 요소는 작업 팁에 결합되어, 전기가 압전 요소에 가해질 때 작업 팁을 움직이도록 구성되며, 상기 압전 요소에 전기가 가해지는 결과로서 작업 팁이 움직일 때 상기 작업 팁은 조직을 천공하도록 구성되는, 압전 요소;를 포함하는 내시경 시스템.
제 1 항에 있어서, 압전 요소는 작업 팁에 직접적으로 결합되는, 내시경 시스템.
제 1 항에 있어서, 압전 요소는 트랜스듀서(transducer) 및 상기 트랜스듀서를 작업 팁에 결합시키는 개입 와이어(intervening wire)를 포함하고, 트랜스듀서는 전기가 트랜스듀서에 인가될 때 와이어를 통하여 작업 팁을 움직이도록 구성되는, 내시경 시스템.
제 3 항에 있어서, 작업 팁이 외피의 최말단 단부에서 개구를 넘어서 말단으로 연장될 때, 트랜스듀서는 이미지 센서의 말단으로 배치되는, 내시경 시스템.
제 3 항에 있어서, 작업 팁이 외피의 최말단 단부에 있는 개구를 넘어서 말단으로 연장될 때 트랜스듀서는 이미지 센서의 기단에 배치되는, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 조직은 뼈를 포함하는, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작업 팁은 모어 척도(Mohr's scale)로 적어도 6.5 의 경도를 가지는, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작업 팁은 강철(steel), 텅스텐, 티타늄, 형상 기억 재료(예를 들어, 니티놀(nitinol)) 및 플라스틱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작업 팁은 조직에 미세 골절 시술(microfracture procedure)을 수행하도록 구성되고, 조직은 인간 환자의 뼈를 포함하는, 내시경 시스템.
연결 조직(connective tissue)상에 시술을 수행하기 위한 내시경 시스템으로서, 상기 내시경 시스템은:
루멘(lumen)을 포함하는 외피로서, 상기 외피의 최말단 단부는 개구를 포함하고, 상기 외피의 말단 부분은 변형 가능한, 외피;
상기 외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치된 이미지 센서;
이미지 센서에 인접하여 루멘 안에 배치된 조명 요소;
루멘 안에 배치된 작업 채널로서, 이미지 센서의 적어도 일부분을 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함하는, 작업 채널; 및,
작업 채널내에 맞는 크기를 가진 후크 블레이드로서, 상기 후크 블레이드는 볼록하고 말단을 향하는 표면 및 오목하고 기단을 향하는 절단 표면을 포함하고, 상기 볼록하고 말단을 향하는 표면은 후크 블레이드가 이미지 센서를 지나서 말단으로 전진할 때 작업 채널의 확장 가능 부분을 비외상적으로(atraumatically) 확장시키기에 충분한 평활성(smoothness)을 가지는, 후크 블레이드;를 포함하는, 내시경 시스템.
제 10 항에 있어서, 연결 조직은 손목 인대(carpal ligament)를 포함하는, 내시경 시스템.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 후크 블레이드는 강철(steel), 텅스텐, 티타늄, 형상 기억 재료(예를 들어, 니티놀(nitinol)) 및 플라스틱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는, 내시경 시스템.
제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 오목하고 기단을 향하는 절단 표면은 연결 조직을 절개하기에 충분한 예리함을 가지는, 내시경 시스템.
제 10 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 이미지 센서에 인접한 작업 채널은 후크 블레이드가 개구를 지나서 말단으로 전진하기 전에 후크 블레이드를 수용하는, 내시경 시스템.
제 10 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 후크 블레이드는 작업 채널내에 제한될 때 낮은 프로파일 구성(low profile configuration)으로 변형되는, 내시경 시스템.
제 10 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 외피를 절단하지 않으면서, 후크 블레이드를 작업 채널 안으로 다시 넣어서 외피를 입히는 수단을 더 포함하는, 내시경 시스템.
내시경 시스템으로써 관절경 시술(arthroscopic procedure)을 수행하도록 구성된 탐침(stylet)으로서, 내시경 시스템은: 루멘을 포함하는 외피로서, 상기 외피의 최말단 단부는 개구를 포함하고, 상기 외피의 말단 부분은 변형 가능한, 외피;
상기 외피의 말단 부분의 루멘 안에 배치된 이미지 센서;
상기 이미지 센서에 인접하게 상기 루멘 안에 배치된 조명 요소; 및,
상기 루멘 안에 배치된 작업 채널로서, 상기 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 연장되는 확장 가능 부분을 포함하는, 작업 채널;을 포함하고,
상기 탐침은 작업 채널 안에 맞는 크기를 가지고,
상기 탐침이 이미지 센서의 적어도 일부를 지나서 말단으로 전진할 때 상기 탐침은 상기 외피의 말단 부분을 굽히기에 충분한 강도(rigidity)를 가지는, 탐침.
제 17 항에 있어서, 탐침은 전성(malleable)을 가지며 사용자가 다시 형성할 수 있는, 탐침.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 탐침은 도구 사용을 필요로 하지 않으면서 사용자가 다시 형성할 수 있는, 탐침.
제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침은 작업 채널 안에 수용되었을 때 조직 절단 도구를 수용하는 크기를 가진 작동 채널과 함께 외피를 통하여 연장되는, 탐침.
제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침의 말단 팁은 무디고(blunt) 작업 채널의 말단 단부로부터 탐침의 말단 팁이 빠져나가는 것을 방지하는 크기를 가지는, 탐침.
제 17 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침은 강철(steel), 텅스텐, 티타늄, 형상 기억 재료(예를 들어, 니티놀(nitinol)) 및 폴리머 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는, 탐침.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 외피는 20 내지 70 사이의 듀러미터 값(durometer value)을 가지는, 내시경 시스템 또는 탐침.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작업 채널의 확장 가능 부분은 20 내지 70 사이의 듀로미터 값을 가지는, 내시경 시스템 또는 탐침.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 외피는 낮은 프로파일 구성으로부터 높은 프로파일 구성으로 변형될 수 있고, 외피는 낮은 프로파일 구성에서 제 1 최대 외측 직경을 가지고 높은 프로파일 구성에서 제 2 최대 외측 직경을 가지고, 상기 제 1 최대 외측 직경과 상기 제 2 최대 외측 직경 사이의 비율은 0.1 내지 0.8 사이의 범위내에 있는, 내시경 시스템 또는 탐침.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작업 채널의 확장 가능 부분은 낮은 프로파일 구성으로부터 높은 프로파일 구성으로 변형될 수 있고, 작업 채널의 확장 가능 부분은 낮은 프로파일 구성에서 제 1 최대 외측 직경을 가지고 높은 프로파일 구성에서 제 2 최대 외측 직경을 가지고, 상기 제 1 최대 외측 직경과 상기 제 2 최대 외측 직경 사이의 비율은 0.1 내지 0.8 사이의 범위내에 있는, 내시경 시스템 또는 탐침.
제 26 항에 있어서, 이미지 센서의 최대 직경에 대한 제 1 최대 외측 직경의 비율은 대략 1.4 보다 크지 않은, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 이미지 센서를 지나게 작업 채널을 지향시키는 램프를 더 포함하는, 내시경 시스템.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 레이저는 조명 요소로 광을 제공하는, 내시경 시스템.
제 29 항에 있어서, 레이저는 단일의 광 안내 섬유(light guide fiber)를 통해 조명 요소로 광을 제공하는, 내시경 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 내시경 시스템으로 시술을 수행하는 방법으로서, 시술 수행 방법은:
환자의 내부 조직인 환자의 조직에 도달하도록 환자의 피부에 있는 절개부를 통하여 내시경 시스템을 도입하는 단계;
환자의 조직을 작업 팁으로 천공하는 단계; 및,
환자로부터 절개부를 통하여 내시경 시스템을 철회시키는 단계;를 포함하는, 시술 수행 방법.
제 31 항에 있어서, 시술은 단일의 내시경으로써 수행되고, 상기 단일의 내시경은 내시경 시스템을 포함하거나, 실질적으로 내시경 시스템으로 이루어지거나, 또는 내시경 시스템으로 이루어지는, 시술 수행 방법.
제 31 항 또는 제 32 항에 있어서, 시술은 단일의 절개부를 통하여 수행되는, 시술 수행 방법.
제 10 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 따른 내시경 시스템으로써 시술을 수행하는 방법으로서, 시술 수행 방법은:
환자의 연결 조직(connective tissue)에 도달하도록 환자의 피부에 있는 절개부를 통하여 내시경 시스템을 도입하는 단계로서, 상기 연결 조직은 내부 조직인, 내시경 시스템 도입 단계;
후크 블레이드로 연결 조직을 절개하는 단계; 및,
내시경 시스템을 환자로부터 절개부를 통하여 철회하는 단계;를 포함하는, 시술 수행 방법.
제 34 항에 있어서, 연결 조직은 손목 인대이고, 조직은 손목 인대인, 시술 수행 방법.
제 34 항 또는 제 35 항에 있어서, 연결 조직을 절개하는 단계는 연결 조직을 적어도 2 개의 분리된 부분으로 절단하는 것을 포함하는, 시술 수행 방법.
제 34 항 내지 제 36 항중 어느 한 항에 있어서, 시술은 단일의 내시경으로 수행되는, 시술 수행 방법.
제 34 항 내지 제 37 항중 어느 한 항에 있어서, 시술은 단일의 절개부를 통하여 수행되는, 시술 수행 방법.
내시경 시스템에 의한 관절경 시술에 사용되도록 제 17 항 내지 제 22 항중 어느 한 항의 탐침을 준비하는 방법으로서, 탐침 준비 방법은:
탐침의 말단 부분을 소망 형상으로 굽히는 단계; 및,
탐침의 말단 부분을 내시경 시스템의 작업 채널 안으로 삽입하는 단계;를 포함하는, 탐침 준비 방법.
제 39 항에 있어서, 굽힘 단계는 손으로 수행되는, 탐침 준비 방법.
제 40 항에 있어서, 굽힘 단계는 도구 사용 없이 수행되는, 탐침 준비 방법.
제 39 항 내지 제 41 항중 어느 한 항에 있어서, 내시경 시스템을 환자에게 삽입하기 전에 탐침은 내시경 시스템의 작업 채널로 삽입되는, 탐침 준비 방법.
제 39 항 내지 제 41 항중 어느 한 항에 있어서, 내시경 시스템이 환자에게 삽입된 후에 탐침은 내시경 시스템의 작업 채널로 삽입되는, 탐침 준비 방법.
제 39 항 내지 제 43 항중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 탐침들로부터 탐침을 선택하는 단계를 더 포함하고, 복수개의 탐침들중 적어도 하나는 선택된 탐침의 길이 또는 외측 직경 치수와 상이한 길이 또는 외측 직경 치수을 가지는, 탐침 준비 방법.
제 39 항 내지 제 44 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침 및 내시경 시스템을 가지고 관절경 시술을 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 관절경 시술은:
작업 채널의 확장 가능 부분의 적어도 일부를 지나서 말단으로 탐침을 작업 채널 안에서 전진시키는 단계; 및,
외피를 굽히는 단계;를 포함하는, 탐침 준비 방법.
제 17 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 따른 탐침으로 관절경 시술을 수행하는 방법으로서, 관절경 시술 수행 방법은:
탐침을 작업 채널의 기단 단부로 삽입하는 단계;
작업 채널의 확장 가능 부분의 적어도 일부를 지나서 말단으로 작업 채널 안에서 탐침을 전진시키는 단계; 및,
외피를 굽히는 단계;를 포함하는, 관절경 시술 수행 방법.
제 46 항에 있어서, 외피를 굽히는 단계는 조명 요소에 의하여 조명되는 시야(field)를 변화시키는, 관절경 시술 수행 방법.
제 46 항에 있어서, 외피를 굽히는 단계는 외피의 개구를 통해 말단으로 연장된 도구에 의해 접근 가능한 범위를 변화시키는, 관절경 시술 수행 방법.
제 46 항 내지 제 48 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침을 작업 채널의 기단 단부로 삽입하기 전에 탐침의 말단 부분을 소망 형상으로 굽히는 단계를 더 포함하는, 관절경 시술 수행 방법.