KR20210084342A - 혈관 펀치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목표 혈관으로부터 조직 분리를 위해 압박가능한 수직력을 채용하는 새로운 혈관 펀치를 개시한다. 이 발명은 특히 혈관 수술 시 대량 출혈 없이 큰 원형 구멍을 만들기 위해 설계된다. 수직력 절단 원리에 의해 안내되는 깔끔하고 너덜거리지 않는 천공은 측면-절단 펀치 메카니즘을 이용해 실현된다. 측면-절단 혈관 펀치는 U-자형 면도기 날 절단기, 절단기를 수신하기 위한 역전방지, 및 역전방지 표면 상에 면도기 절단기 에지를 가져오기 위한 연결 메카니즘을 포함하여, 수직 압박력 생성을 위한 정렬된 접촉 선을 형성하고, 이로써 목표 혈관으로부터 조직이 절단된다. 역전방지 상에 장착되는 반-강성 패드는 부품 제조 및 조립 시에 범해지는 오차들을 완화시킬 수 있고, 또한 조정가능한 역전방지는 향상된 절단 효율성으로 이어지는 절단 선 형성을 더 개선시킬 수 있다. 측면-절단 펀치의 바람직한 실시예들은 측면-절단 펀치 행위를 구동시키고 필요한 절단력을 생성하기 위한, 조정기에 의해 제공되는, 4-바 연결 메카니즘 및 단일-피봇 가위-유사 메카니즘을 포함한다. 전자는 역전방지와 면도기 절단기의, 병진 절단 결합을 가능하게 하는 한편, 후자는 각도 절단 결합을 가능하게 한다

Description

혈관 펀치

본 발명은 일반적으로 심혈관 수술에 연관된 혈관 천공에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상용가능한 혈관 펀치들을 이용해 만족스럽게 만들어질 수 없는, 큰 원형 구멍, 통상적으로 6 mm 보다 큰 지름을 갖는 구멍을 만드는 것을 목표로 한다.

심실보조장치(Venticular assist device, VAD)는 진행성 심부전을 치료하기 위한 표준치료제로서 간주되기 위해 성숙 단계로 발전된 기계식 순환보조양식이다. 순환보조는 박동성의 또는 연속적인 흐름의 혈액 펌프들에 의해 달성되는데, 이때 혈액은 먼저 심장으로부터 나와서, 그후 VAD에 의해 가압되거나 또는 활성화되고 마지막으로 인체 순환으로 다시 되돌아온다. 이 기계식 혈액 흐름 활성화 프로세스는 보조장치에 인접한 그 제1(유입) 단과 동맥 내벽 상에 문합되는 제2(유출) 단을 연결하는 인공 유로(이식편, graft)를 필요로 한다. VAD 이식의 성공은 많은 인자들에 달려 있는데, 그 중에서 이식편 문합은 수기 및 양질의 문합을 달성하는 데 도움을 주기 위한 특수 장비들에 의해 가변적으로 영향을 받는, 결정적인 요소이다.

통상적으로 데이크론, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 실리콘 등으로 만들어지는, VAD 이식 관은, 상행 또는 하행 대동맥에 단측연결(in an end-to-side fashion)로 동맥에 연결될 수 있다. 이 이식편의 지름은 큰데, 일반적으로 대략 15-20 mm 지름의 범위 내에 있다. 수술시, 의사는 먼저 대동맥 내벽 상에 만들어질 구멍 지름에 필적하는 상당한 크기의 절개를 수행하기 위해 메스를 이용하고, 이어서 가위를 이용해 절개 끝을 절단하고, 마지막으로 절개되고 확장된 혈관 구멍의 끝들에 이식편 둘레를 한땀한땀 봉합한다. 단측연결 문합의 품질은 보통 제공되는 혈관 도구들, 의사의 수기, 및 허용되는 수술 접근 방식에 달려 있다. 이러한 문합을 달성하기 위해 의사에게는, 개방된 혈관 내벽의 절단된 끝 및 절개의 크기 및 청결이 중요하다. 너무 크거나 또는 너무 작은 절개 또는 불규칙하게 확장된 구멍 둘레는 봉합 동안 연결되는 이식편-호스트 끝들의 불일치를 야기시킬 수 있고, 문합되는 조직층의 비틀린 또는 주름진 연결로 귀결될 수 있다. 조악한 단측연결 문합은 수술기의 출혈로 이어지거나 또는 고르지 못하고 주름진 이식편-호스트 연결 위치에서 수술후 혈전 형성의 원인을 구성할 수 있다. 양질의 이식편 연결을 보장하는 건전한 토대로서, 의사들이 크고 너덜거리지 않는 구멍을 안전하고 효과적으로 만들도록 도움을 줄 수 있는 큰 대동맥 펀치가 현재 없다는 것은 유감이다.

지금까지, 대동맥 내벽에 작은 구멍(지름 그 자체가 6mm보다 작은)을 생성하기 위한 대동맥 펀치가 발명되어 임상 분야에서, 특히 관상동맥 우회술에서 사용되고 있다. 통상적으로, 이러한 작은 수술용 펀치들은 분리 수단으로서 절단 튜브와 슬라이드가능하게 결합되는 모루 대(anvil rod)를 포함한다. 모루가 먼저 내벽에 만들어진 작은 절개를 통해 대동맥으로 삽입된다. 전단력(shearing force)이 그후 빡빡한 간격을 가지고 그 지지대와 모루를 하우징하는 절단 튜브에 대하여 모루를 함께 당기는 것에 의해 생성된다. 실질적인 힘은 주어진 천공 임무를 달성하기 위해 손가락 및 손바닥에 의해 가해져야 한다. 혈관의 외막은 깔끔하게 분리되는 게 가장 어렵다는 것이 임상적으로 발견되었다. 절단 중 전단력을 증가시키기 위해 면도기-유사 튜브 또는 모루 절단기를 포함하는 수술 천공시에 직면하는 이러한 어려움들을 극복하기 위한 방법들이 제안되었다; 그 중에서도, 모루와 절단 튜브 결합에 의해 기여하는 슬라이딩 절단 행위에 상대적 회전 운동의 도입; 및 트리거 메카니즘 및 피스톨-유사 핸들을 통한 전단력의 증폭.

작은 혈관 펀치에 연관되어 종래 기술에서 제안되는 상기의 기계적 원리 및 방법들은 동맥에 큰 구멍을 천공하는 데까지 확대될 수 없다. 이유는 크게 2가지이다. 첫번째는, 지혈이 큰 10 내지 20 mm의 절개가 동맥에 만들어졌을 때 문제가 될 수 있다. 대량 출혈이 큰 구멍이 있을 때 높은 동맥 혈압으로 인해 초래될 수 있고, 이러한 출혈은 심혈관 수술에서 일반적으로 허용되는 종류는 아니다. 출혈의 일시적 중단이 달성될 수 있을 때조차도, 추가적인 모루 삽입이 절개를 불가피하게 개활시키고 더 심각한 제어불가한 출혈을 야기시킬 수 있다. 두번째는, 전단력이 적용되는 절단 면적이 실질적으로 증가하여, 때로는 사람의 손으로 쉽게 공급할 수 있는 인력(manual force)을 넘는, 더 큰 악력이 가해질 필요가 있기 때문에, 조직 분리를 위한 전단력이 훨씬 더 큰 구멍을 절단하기 위해 적용가능하지 않을 수 있다.

상기에서 언급된 이유들로 인해, 다른 절단 메카니즘 및 설계 원리를 채용하는 큰 혈관 펀치를 발명할 필요가 있다. 동맥에 큰 구멍을 만드는 동안, 빠르고 깔끔한 조직 분리가 필요할 뿐만 아니라, 지혈이 대량의 제어불가한 출혈을 피하기 위해 절대적으로 보장되어야 한다.

청구되는 발명의 목적은 혈관들에 큰 구멍을 만들기 위한 수술 장비를 제공하는 데 있고, 이때 컷아웃은 너덜너덜하지 않고 깔끔하고 적절하게 구성된다.

본 발명의 다른 목적은 상기에서 설명된 장비에 있어서, 펀치 행위를 제공하는 데 필요한 힘은 과도하지 않고 또한 손에 의해 쉽게 제공될 수 있는 데 있다.

상기에서 설명된 장비의 또 다른 목적은 조직 컷아웃이 펀치 후 장비에 남아 있을 수 있는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 청구된 발명이 상호 작용 없이 부분 클램프(지혈겸자)와 함께 이용될때 작동가능하기 때문에 지혈(출혈 없음)이 보장되는 데 있다.

상기의 설계 조건들에 따르면, 본 발명은 측면-절단 절단기 세트 및 수동으로 손으로 가해지는 절단력을 증폭시키는 조정기를 포함하는 혈관 펀치를 예상한다. 측면-절단 절단기 세트는 도 1a 및 도 1b에 일반적으로 도시된 바와 같이 U-자형 면도기 날 및 역전방지로 구성된다. 조직을 분리하기 위해 전단력을 채용하는 종래의 혈관 펀치와 달리, 해당 측면-절단 펀치는 깔끔한 재단을 획득하기 위해 수직력을 이용한다. 절단될 주요 조직에 가해지는 수직응력은 면도기 날 에지의 가장 중요한 수직 접촉 면적(A)에 의해 분리되는 적용력(F)이다. 이 절단 접촉력은 날 에지가 보통 극히 얇기 때문에 일반적으로 현저히 크다. 측면-절단 절단기 설계에 있어서 지지 역전방지에 대한 절단 에지의 접촉 패턴 및 특징은 깔끔한 재단을 달성하는 열쇠를 쥐고 있다.

측면-절단 절단의 효율성에 악영향을 미치는 3 가지의 근본적인 실패 모드들이 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에 도시되어 있다. 실패 모드 A는 역전방지와 면도기 날의 접촉이 불완전한 상황을 묘사한다. 역전방지 표면이 완전히 강성이지 않고 면도기 날이 역전방지의 얕은 표면 층을 침범할 수 있어, 접촉 점이 아닌 지역을 형성하는 것이 가정된다. 접촉 지역 내에서 깔끔한 절단이 획득되지만, 하지만, 이 부분적 접촉은 절단 에지의 나머지 부분이 역전방지 표면에 맞물리는 것을 방지하는 반응력을 생성하고, 이로써 깔끔한 절단의 실패로 귀결된다. 실패 모드 A는 면도기 날과 역전방지 표면이 완벽하게 직선임에도 불구하고 면도기 절단 에지와 역전방지 표면의 일치의 중요성을 지시한다. 실패 모드 A는 실제로 제조시의 부정확함 및/또는 조정기의 조립체에 범해지는 오류에 기여한다.

한편, 실패 모드 B는 면도기의 톱니모양-유사 절단 에지에 의해 야기되는 불완전한 접촉을 도시한다. 실패 모드 C는 완벽하게 정렬된, 직선의 면도기 에지와 접촉될 때 불충분한 표면 편평도를 갖는 역전방지 표면을 나타낸다.

실패 모드들 B 및 C 모두에 있어서, 절단력은 단지 접촉 지역에만 가해지고, 생성되는 절단력이 없는 비-접촉 지역을 남기게 되고 이로써 깔끔한 절단의 실패로 이어진다. 실패 모드 A는 면도기 날 에지와 역전방지 표면이 구성에 있어 이상적이라고 가정될 때 조정기의 제조 부정확성 및 조립 오정렬과 연관된다. 실패 모드 B 및 C는 원리적으로 제거될 수 없고 또한 실제로 기계 정확도에 더하여 제조 방법에 종속하는, 절단기 세트의 제조 부정확에 의해 야기된다. 상기의 실패 모드들에서 보여지는 불완전한 접촉의 간격은 설명을 위해 과정되었음에 유의해야 한다. 절단 실패로 이어지는 실제 간격 크기는 일반적으로 100마이크론보다 작은 범위에 있다.

측면-절단 펀치의 실생활에의 적용에 있어서, 이 3 가지의 실패 모드들은 절단 시에 공존한다. 실패의 근본 원인은 역전방지 및 면도기 에지와 연관된 매끈하지 못함 또는 물결 형태의 에지 프로파일들과 함께, 면도기 절단기 및 역전방지가 각각 장착되는 결합된 레버들의 불일치로부터 총괄적으로 나온다. 소정의 빡빡한 허용 오차가 조정기, 면도기 날 및 역전방지를 제조할 때 충족되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 제조 및 조립 프로세스에서 매우 빡빡한 허용 오차를 요구하는 것은 불가능할 수 있다. 이러한 현실적인 어려움을 극복하기 위해, 상기에서 언급된 조합된 실패 모드들을 완화시키는 효과적인 해결책이 예상되는데, 예를 들어 역전방지 상에 장착되는 반-강성 패드의 설치로부터 나오는 것이다. 이 패드는 적절한 표면 경도를 가져야 한다. 패드 경도에 있어서 너무 무른 것은, 절단 선을 따라 조직을 절개하기보다, 생성되는 틈새로 조직이 끼는 것에 의해 야기되는, 실패한 절단으로 귀결된다. 하지만, 패드 경도에 있어서 너무 딱딱한 것은 절단할 때 완전한 접촉 지역이 형성되는 것을 방해할 것인데, 이는 딱딱한 패드는 초기의 랜딩 접촉 지역이 깔끔한 절단에 필요한 전체 접촉 결합을 커버하기 위해 더 확장되는 것에 저항하기 때문이다.

대표적인 측면-절단 절단기 및 역전방지 설계가 도 3a, 도 3b, 및 도 4a, 도 4b에 각각 도시되어 있다. 절단기는 도 3a의 분해도 및 도 3b의 결합도에서 볼 수 있는 바와 같이, U-자형 면도기 날, 시트 및 잠금 메카니즘을 포함한다. U-자형 면도기는 혈관 벽에 서로 다른 구멍 크기들을 천공할 필요에 적합하도록 다양한 크기들을 가지고 수행된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 역전방지는, 반-강성 패드가 장착되는 단단한 베이스 지지대, 및 조정가능한 베이스 메카니즘을 포함한다. 이 절단 모듈 쌍은, 측면-절단 혈관 펀치를 구성하기 위해, 조정기로 이하에서 지칭되는, 힘 생성 및 전달 연결 구조 상에 장착될 수 있다.

측면-절단 펀치를 달성하는 데 이용되는 조정기는, 이에 한정되지는 않지만, 도 5 및 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 4-바 연결 타입 및 단일-피봇 타입 메카니즘을 포함한다. 4-바 연결 타입에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기의 면도기 날 및 상기의 역전방지를 각각 포함하는 2 개의 레버들은, 평행하게 결합된다. 2 개의 레버들을 연결하는 2 개의 힌지된 바들을 회전하는 것에 의해, 면도기 에지와 역전방지 표면 사이의 거리는 접촉 결합이 설립될 때까지 0으로 점진적으로 감소될 것이다. 면도기 에지는 그 2 개의 테일 암들이 개방되어 있는, 반원 또는 다른 굴곡진 형태이다. 절단 동안, 절단기와 역전방지는 글자 그대로 접촉 선을 형성하도록 서로 접근할 것이다. 이 접촉 선을 따르는 최종 수직응력은 일반적으로 매우 커서 그 접촉 선을 따라 압박되는 조직을 절개하기에 충분하다.

면도기 절단기 에지와 역전방지 사이의 이러한 선 접촉은 또한 도 9, 도10에 도시된 바와 같이, 2 개의 결합된 레버들의 특정한 가위-유사 각도 설계를 통한 단일-피봇 메카니즘에 의해 달성될 수 있다. 절단 시, 면도기 에지와 역전방지 표면의 선 접촉은 피봇되는 레버들의 닫힌 위치에서 형성된다. 조직 분리는 그후 4-바 연결 펀치에서 설명된 것과 동일한 측면-절단 절단 원리에 기초하여 달성된다.

원하는 힘 증폭은 각각의 조정기 설계에 있어서 연결 메카니즘 특성에 따라서 생성될 수 있다. 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 4-바 연결 및 단일-피봇 메카니즘 모두는 이상적으로는 강성(rigid)인 것으로 가정된다. 실제로, 구성요소 빔-유사 레버들은 적용되는 힘에 종속될 때 완벽하게 강성이지는 않다. 서로 다른 굽힘 변형의 정도는 어떤 물질들 및 레버 구성(고체 막대, 얇은 벽의 I-빔, U-빔 등)이 부품 설계 및 제조에 도입되었는지에 따라 발생될 것이다. 물질 탄성으로 인한 레버들의 변형은 접촉력이 구조적 변형으로 흡수되도록 야기시켜, 접촉선을 따라 분포되는 비-균일하고, 때로는 불충분한 절단력, 또는 목표하는 조직의 깔끔한 절단을 위협하는 접촉 선 결합의 오정렬로 귀결될 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는, 도 5에 도시된 바와 같이, 절단기 레버 및 역전방지 레버 및 이 2 개의 레버들을 연결하는 조정기를 포함하는, 측면-절단 혈관 펀치를 예상한다. 역전방지 레버는 사용자의 손바닥에 잡힐 수 있는, 피스톨-유사 베이스 프레임에 견고하게 결합된다. 이 절단기 레버와 역전방지 레버와 소통하는 2 개의 짧은 힌지 바들이 있고, 이로써 절단 행위를 가능하게 하는 평행사변형의 4-바 연결을 형성한다. 슬롯 내 피봇 메카니즘에 의해 절단기 레버와 슬라이드가능하게 결합되는 트리거 레버는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 역전방지 레버에 대한 절단기 레버의 병진 운동으로 귀결되도록, 2 개의 힌지 바들을 회전시키기 위한 힘을 전달할 것이다. 절단기 레버의 전진 병진 운동은 접촉 시 면도기 날과 역전방지 표면 사이에 형성되는 접촉 선으로 종료될 것이다.

접촉 선이 형성될 때, 힌지 바들의 회전은 정지되고 절단력은 4-바 연결 메카니즘을 통해 악력의 전달을 이용해 생성된다. 접촉 선 형성 및 절단력 생성에 이어서 조직 절단이 이로써 달성된다. 역전방지 상의 반-강성 패드는 면도기 날을 완전히 수신하고 제조 및 조립 시에 범해진 불완전을 완화시킬 것이다. 일반적으로, 적절한 패드의 경도가 제공되면, 면도기 날은 압박되는 조직을 관통해 반-강성 패드의 깊이보다 더 절단할 것이다. 혈관으로부터 절개되는 조직은, 이로써 사용자가 절단을 완료하고 닫힌 위치에 트리거 레버를 유지할 때 면도기 날 및 역전방지에 의해 둘러싸이는 공간에서 포획된 채로 남아 있을 것이다. 혈관 상의 구멍의 깔끔한 절단이 이로써 달성되고 재단된 조직은 본 발명의 회수와 마찬가지로 인체 외부로 안전하게 이송될 수 있다.

가위와 유사하게, 하나의 피봇에 의해 함께 힌지되는 절단기 레버 및 역전방지 레버를 포함하는 측면-절단 혈관 펀치를 예상하는 본 발명의 다른 일 실시예를 위해 도 9 및 도 10을 참조한다. 이 2 개의 레버들은 악력이 이 2 개의 레버들이 절단을 위한 닫힌 위치로 가도록 적용될 때 면도기 날과 역전방지 표면의 선 접촉이 형성되는 이러한 방식으로 배치된다. 단일-피봇 타입 펀치 설계는 제조 및 조립시에 범해지는 오차들에 4-바 연결 타입보다 더 민감하다. 오차는 피봇으로부터 멀리 위치한 장소들에서 증폭되는 경향이 있다. 이러한 가위-유사 펀치가 조직 분리를 위해 적용될 때, 초기 접촉 점 또는 형성되는 세그먼트는 종종 피봇에 대한 근위 영역에서, 소위 U-자형 면도기 날의 2 개의 암 끝단에서, 발생한다.

면도기 에지와 역전방지 표면 사이의 간격은, 피봇으로부터 멀수록 더 커지고, 피봇으로부터 먼 나머지 날 부분에 있어서, 특히 면도기의 반원 부분에 대하여 확대될 것이다. 결과적으로, 절단은 피봇으로부터 먼 면도기 날의 반원 부분에서 종종 실패하여 불완전해진다. 조직의 깔끔한 절단은 부품들의 매우 정확한 제조 뿐만 아니라 조립 스킴을 요구한다. 접촉 선 형성에 있어서 이러한 본래적인 실패를 완화하기 위해, 역전방지는 조정가능하게 설계되어야 한다. 상세하게는, 제공되어야 하는 표면 지향성 메카니즘이 있다. 펀치 조립 동안, 절단기 및 역전방지 레버들은 먼저 피봇 주위에서 결합되고, 그후 2 개의 레버들은 초기 접촉 점 또는 설립되는 세그먼트를 갖는 닫힌 위치로 가게 된다. 역전방지 표면 지향성을 조정하는 것에 의해, 원하는 완전한 접촉 선 형성이 전체 면도기 에지에 대하여 최대한으로 획득되는 절단 결합에 가까워질 수 있다. 나아가 오차 경감을 위한 반-강성 패드의 도움으로, 깔끔한 절단이 일반적으로 기대와 같이 달성될 수 있다.

서로 다른 곡률의 반지름은 혈관 상에 천공되는 구멍의 서로 다른 크기에 대한 U-자형 면도기 날을 구축하기 위해 할당될 수 있다. 타원-형태의 날은 또한 이식편 연결의 특정 요구조건을 만족시키기 위해 고객 맞춤으로 제작될 수 있다. 단측연결 문합의 의료 분야에 있어서, 연결되는 혈관들 또는 이식편들은 얼마나 이식편-호스트 연결의 각도가 선호되는지에 따라서 서로 다른 단면 형태들을 가정한다. 본 발명은 봉합되는 연결되는 둘레의 투사되는 형태 및 크기에 맞는 미리 형성된 면도기 날들의 세트를 제공하는 것에 의해 이러한 문합 목적을 제공할 수 있다.

천공 동안 지혈을 유지하는 것은 수술에 있어서 가장 중요하다. 본 측면-절단 펀치는 기존의 부분적 폐색 도구들과 함께 이상적으로 작동한다. 도 11 및 도 12에서, 지혈 부분 클램프와 함께 본 측면-절단 펀치의 통합적 사용을 보여준다. 혈관 천공 전에, 목표 혈관은 펀치를 위해 격리 영역을 생성하기 위해 부분적으로 클램프된다. 이 격리 영역에서 혈관 벽은 납작해지고 대동맥 혈행은 이 격리 영역으로 들어가는 것이 차단된다. 측면-절단 펀치는 그 안에 적용될 수 있고 면도기 에지는 클램핑된 영역(도 12에 점선)의 경계에 한정된 거리를 가지고 착지된다. 이러한 결합 사용 배치는 현재 설계된 천공 절차 동안 및 그 후에 매우 신뢰할 수 있는 지혈을 제공할 수 있다.

본 발명에 관련된 절단 효율 및 기계적 원리, 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
도 1a는 절단 시 수직 힘 생성을 위한 U-자형 면도기 절단기 및 역전방지 지지 베이스에 관련된 측면-절단 펀치 메카니즘의 대략적인 도면이다.
도 1b는 조직 분리에 관련된 면도기 날의 단면도인데 이때 수직 절단응력이 에지 영역(A)에 의해 분리되는 적용되는 힘(F)에 의해 생성된다.
도 2a는 측면-절단 펀치의 실패 모드 A를 보여주는데, 이때 면도기 에지와 역전방지 표면은 오정렬되어 있어, 조정기의 구성요소들의 제조 또는 설치 시에 범해지는 오차에 기여할 수 있고, 불완전한 절단 선 접촉 및 조직 분리로 이어지게 된다.
도 2b는 측면-절단 펀치의 실패 모드 B를 보여주는데, 이때 면도기 에지는 제조 오차로 인해 물결 모양이고, 불완전한 절단 선 접촉 및 조직 분리로 이어지게 된다.
도 2c는 측면-절단 펀치의 실패 모드 C를 보여주는데, 이때 역전방지 표면은 제조 오차로 인해 균일하게 편평하지 않고, 불완전한 절단 선 접촉 및 조직 분리로 이어지게 된다.
도 3a는 분해도로 보여지는, U-자형 면도기 날, 시트 및 잠금 메카니즘을 포함하는 대표적인 측면-절단 절단기 설계이다.
도 3b는 단면도로 보여지는, U-자형 면도기 날, 시트 및 잠금 메카니즘을 포함하는 대표적인 측면-절단 절단기 설계이다.
도 4a는 분해도로 보여지는, 고체 베이스, 반-강성 패드 및 조정가능한 패드 플랫폼을 포함하는 대표적인 역전방지 설계이다.
도 4b는 단면도로 보여지는, 고체 베이스, 반-강성 패드 및 조정가능한 패드 플랫폼을 포함하는 대표적인 역전방지 설계이다.
도 5는 4-바 연결 타입의 측면-절단 펀치 설계의 바람직한 일 실시예의 분해도이다.
도 6은 4-바 연결 타입의 측면-절단 펀치 설계의 바람직한 일 실시예의 단면도이다.
도 7은 사용을 위한 열린 위치에 있는 4-바 연결 타입의 혈관 펀치를 보여주는 사시도이다.
도 8은 측면-절단 펀치 행위가 완료된 닫힌 위치에 있는 4-바 연결 타입의 혈관 펀치를 보여주는 사시도이다.
도 9는 단일-피봇 타입의 측면-절단 펀치 설계의 다른 일 실시예의 분해도이다.
도 10은 단일-피봇 타입의 측면-절단 펀치 설계의 다른 일 실시예의 단면도이다.
도 11은 혈관 벽에의 천공 동안 지혈을 달성하기 위해 부분 클램프와 연관하여 본 발명의 측면-절단 펀치의의 결합된 사용을 보여주는 사시도이다.
도 12는 절단 선과 혈관의 부분 클램핑에 의해 생성되는 지혈 지역 사이의 한정된 거리를 보여준다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 4-바 연결 타입의 측면-절단 혈관 펀치는 면도기-날 절단기(10), 역전방지(20), 절단기 레버(30), 역전방지 레버(40), 한 쌍의 힌지 바들(50), 및 조정기(60)를 포함한다. 면도기-날 절단기는 U-자형 면도기-날(11), 시트(12) 및 잠금 메카니즘(13)을 더 포함한다. 도 3a 및 도 3b에 상세히 도시된 바와 같이, 시트(12)는 나사(14)에 의해 절단기(10)에 나사 결합으로 고정되고, 면도기 날(11)은 잠금 판(13)을 이용해 이 시트(12)의 측면 플랜지를 압박한다. 면도기 날(11)의 설치에 있어서, 날의 무딘 에지는 먼저 시트(12)의 측면 플랜지의 코너에 접촉하여 배치되고, 그후 날 측벽은 잠금 판(13)에 의해 압박되어 제 위치에 유지되고, 이어서 2 개의 잠금 나사들(15)을 이용해 잠금 판(13)을 고정한다. 절단기(10)와 역전방지(20)는 혈액에 접촉하므로, 감염의 가능성을 제거하기 위해 일회용으로 만들어지는 것이 바람직하다. 통합되었을 때, 절단기(10)는 절단기 레버(30)의 통합 연장이 되고, 면도기 날 에지(11)의 절단기 레버(30)와의 병행을 보장하기 위해 빡빡한 조립 허용오차를 필요로 한다.

하지만, 역전방지(20)는, 반-강성 패드(22)가 접착되어 있는 지지 베이스(21)를 포함한다. 도 4a 및 도 4b에 이 역전방지(2)의 구조가 도시되어 있다. 지지 베이스(21)는 잠금 나사(23), 나아가 절단 동안 최적화된 접촉 선을 획득하도록 표면 지향성 조정을 위한 3 개의 세트 나사들(24)로 더 증가되는, 나사들을 이용해 역전방지(20)에 연결된다. 절단기(10)의 절단기 레버(12)에의 통합과 유사하게, 역전방지(20)와 역전방지 레버(40)의 조립에 있어서의 정렬 역시 소정의 빡빡한 허용오차 내에 있어야 한다.

역전방지 레버(40)는 조정기(60)에 견고하게 연결되고 또한 절단기 레버(30)는 슬롯 내 피봇 방식으로 조정기(50)와 슬라이드가능하게 결합된다. 한 쌍의 힌지 바들(50), 그 각각은 그 2 개의 끝단들에 뚫린 2 개의 관통공들(51)을 갖는 짧은 핀을 포함하는데, 절단기 레버(30)와 역전방지 레버(40)와 회전가능하게 결합되어, 4-바 연결 메카니즘을 형성하게 된다. 힌지 바의 회전 운동은 회전 제한을 통해 절단기 레버(30)와 역전방지 레버(40)를 함께 연결하는, 2 쌍의 피봇(52) 및 그 잠금 나사(53)의 이용을 통해 제공된다.

젖혀진 사용되기 위한 열린 위치 및 후퇴된 절단 완료 닫힌 위치에 있는 4-바 연결이 도 7 및 도 8에 각각 도시되어 있다. 이 4-바 연결 메카니즘은 2 개의 힌지 바들(50)의 동시 회전을 이용해, 역전방지 레버(40)에 평행한 절단기 레버(30)의 병진 운동을 발생시킨다. 결합된 레버들(30 및 40) 사이의 유사성은 수술 시 혈관 조직을 제거하고자 하는 효과적인 측면-절단 펀치의 열쇠를 쥐고 있다. 유사성에 영향을 미치는 매개변수들은 힌지 바들(50), 절단기(30) 및 역전방지 레버들(40) 상에 뚫린 피봇 구멍 위치; 회전가능하게 결합되는 부품들(30, 40)에 조립되는 힌지들(50)의 맞춤 허용오차; 및 조정기(60)의 핸드셋(62)을 향해 트리거(61)를 수동으로 잡는 것으로 생성되는 절단력에 종속되었을 때, 연결되는 레버들(30, 40)의 견고성을 포함한다.

U-빔 구조는 얇은 벽 구조들이 레버 견고성을 획득하기 위한 최대 굽힘 강성도에 대한 웨이트 패널티를 최적화할 수 있기 때문에, 절단기 레버(30) 및 역전방지 레버(40)를 구축하는 데 바람직하다. 트리거(61)는, 피봇(63) 및 그 피봇 나사(64)에 의해 조정기(60) 상에 회전가능하게 장착되고, 또한 이 측면-절단 펀치의 절단기 레버(30)와 연관된 병진 운동 및 절단력을 부과할 수 있는 메카니즘을 구성한다. 절단기 레버(30)는 나사(66)에 의해 절단기 레버(30) 상에 고정되는 피봇(65)에 의해 트리거(61) 내의 슬롯과 결합되어, 트리거(61)의 먼 부분과 슬롯 내 피봇 관계를 형성하게 되는데, 이때 슬롯은 피봇(65)을 수용하기 위해 제공된다.

따라서, 절단기 레버(30)는 젖혀진 위치로부터 닫힌 위치로 앞으로 밀릴 수 있고, 또한 역으로 닫힌 위치에서 다시 젖혀진 위치로 갈 수 있다. 전진 운동에 필요한 힘은 악력에 의해 제공되는 한편 후진 운동은 그 렉들이 핸드셋(62) 및 트리거(61) 각각에 나사(68)에 의해 고정되는 리프 스프링(67) 쌍에 의해 생성되는 리코일 힘에 의한다. 트리거(61)는 피봇(63) 주위를 중심으로, 유도되는 원 운동으로 작동되기 때문에, 트리거(61)의 먼 슬롯은 절단기 레버(30)를 앞으로 또는 뒤로 움직이도록 안내하고 또한 이 작동되는 피봇(64)이 그 슬롯 내에서 슬라이드하도록 구동하여, 결과적으로 힌지 바들(50)의 회전으로 귀결되어 절단기 레버를 이에 대응하여 아래로 또는 위로 가게 한다. 핸드셋(62)을 향하는 악력 트리거(61)는 절단 행위를 시작하고 접촉 선 아래에서 면도기 날 에지(11)가 압박된 조직을 절단하기 위해 역전방지 표면 상에 착지할 때까지 절단기 레버(30)를 아래로 가게 한다. 절단의 완료 시, 사용자는 닫힌 위치에서 본 발명을 유지하고, 이로써 제거된 혈관 조직을 확보하여 면도기 날(11) 및 역전방지(20)의 내부 측에 의해 정의되는 공간 내에 잘 포획되게 한다. 결과적으로, 조직은 환자의 몸체 외부로 본 발명을 당긴 후 안전하게 회수될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 단일-피봇 타입 메카니즘을 통한다. 이 단일-피봇 타입의 측면-절단 펀치는 면도기 날 절단기(70), 바람직하게는 조정가능한 역전방지(80), 절단기 레버(90), 역전방지 레버(100), 리프 스프링 쌍(101), 및 피봇(12) 및 그 잠금 나사(103)를 포함한다. 면도기 날(71), 시트(72), 잠금 판(73), 잠금 나사(74), 및 2 개의 세트 나사들(75)을 포함하는 면도기 날 절단기(70)는 4-바 연결 측면-절단 펀치에서 이전에 설명된 것과 동일한 설계를 가진다. 이 면도기 날 절단기(70)는 절단기 레버(90)의 말단에 견고하게 통합되고, 역전방지(80) 역시 역전방지 레버(100)에 그러하다. 절단기 레버(90)와 역전방지 레버(100)는 피봇(102)과 피봇 나사(103)에 의해 함께 결합되어, 악력이 증폭되고 면도기 절단 에지로 전달되는 것을 허용하는 가위-유사 구조로 된다. 이러한 단일-피봇 타입의 측면-절단 펀치는 이 펀치가 절단을 위해 닫힌 위치로 이동될 때 면도기 에지의 접촉 선을 역전방지 표면과 정렬시킨다.

조정가능한 역전방지(80)는 4-바 연결 실현에 있어서 이전에 설명된 역전방지(20)와 동일한 설계를 가진다. 이 조정가능한 역전방지(80)에 있어서, 패드 지향성 조정은 이에 한정되지는 않지만, 반-강성 패드(81)가 접착되는 패드 플랫폼(82)에 의해 획득될 수 있고, 패드 플랫폼(82)은 패드 플랫폼(82)의 외부 측으로부터 안에 나사산이 있는 잠금 나사(83)를 이용해 역전방지(80)의 지지 베이스에 처음에는 느슨하게 결합된다. 3 개의 추가적인 세트 나사들(84)이 있는데, 그 각각은 삼각형의 꼭지점을 차지하는데, 표면 지향성 조정을 위해 역전방지(80)의 지지 베이스 안에 나사산이 있다. 잠금 나사(83)와 함께 나사산이 있는 세트 나사들(84)의 깊이를 독립적으로 조정하는 것에 의해, 절단의 접촉 선은 재-정렬되어 반-강성 패드(81)와 면도기 에지의 완전한 접촉으로 귀결될 수 있고, 이로써 절단 효율성이 향상된다.

큰 혈관 천공 동안 지혈의 보장은 수술에 있어서 가장 중요하다. 동맥 또는 정맥 내의 혈행의 부분 폐색은 부분 클램프들을 이용해 일반적으로 달성되어 왔다. 본 발명의 펀치는 구멍 펀칭 동안 또는 그 후에, 출혈이 발생하는 것을 방지하기 위해 이러한 의료적으로 입증된 부분 클램프들과 함께 편리하게 작동될 수 있다. 도 11 및 도 12에 있어서, 본 발명과 부분 클램프의 결합된 사용이 예시되어 있다. 먼저, 부분 클램프가 혈행으로부터 배제되는 영역을 생성하기 위해 적용된다. 그후, 측면-절단 혈관 펀치가 이 지혈된 영역으로부터 조직을 절단하기 위해 채용된다. 도 12에 도시된 절단선은 펀치되는 구멍의 둘레에 대하여 클램핑되는 지혈선 사이에 충분한 간격이 여전히 있음을 지시한다. 단측연결 문합은 이로써 부분 클램프가 관련된 출혈을 배제하기 위해 제 위치에 잠겨진 동안, 구멍 둘레와 이식편 끝단을 봉합하는 것에 의해 안전하게 수행될 수 있다.

기존의 혈관 펀치는, 튜브 절단기 내의 모루 형태이고, 기본적으로 그 수신하는 튜브 절단기와 모루의 직선 또는 나선 결합을 통해 생성되는 전단력에 기초한다는 것이 혈관 수술의사들에게 일반적으로 알려져 있다. 조직 분리는, 사실, 6 mm 보다 작은 구멍 지름에 대하여만 획득될 수 있다. 혈관에 더 큰 천공을 위해서는, 필요한 힘이 실질적으로 인간의 악력 세기 한계를 넘어 증가되고 또한 지혈은 일반적으로 유지되기 어렵다. 종종, 실제 적용에 있어서, 의사는 원하는 더 큰 구멍 크기가 달성될 때까지 작은 구멍의 둘레 상에 다수의 증가하는 측면 절단 움직임들을 적용해야 한다. 그 결과, 작업 부하는 크지만 펀칭된 구멍의 품질이 반드시 보장되지는 않는다. 본 발명은 완전히 다른 수직력 조직 분리 원리에 기초한 측면이 예리헌 펀치 설계를 예상하는데, 이것은 또한 천공 동안 및 그 후에 지혈을 유지하기 위해 부분 클램프와 편리하게 작동될 수 있다. 2 가지 실시예들이 소개되고 설명되었지만, 당업자라면 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형들 또는 균등물들을 생각해낼 수 있음이 이해된다.

Claims (8)

1. U자 형태로 굴곡지고 또한 절단기 시트 내에 장착되는, 예리한 면도기-유사 절단기;
   상기 면도기-유사 절단기를 수신하기 위한 반-강성 패드가 부착된 역전방지 요소;
   상기 역전방지 요소의 그 말단에서 상기 절단기 시트에 맞물릴 수 있는 연결 조정기, 상기 면도기 날 에지의 맞물림은 상기 역전방지 표면과 정렬되고, 이때 상기 연결 조정기의 원단에서 악력이 적용되고 또한 절단하고자 상기 절단기 말단으로 상기 연결 요소들을 통해 전달될 수 있는, 혈관형 펀치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 펀치는 악력 및 절단력 전달을 위한 4-바 연결 타입 조정기로 만들어지고; 상기 조정기는 일 단에서 상기 절단기 시트와 견고하게 결합되기 위한 제1 긴 레버, 및 유사하게 상기 역전방지에 부착되는 제2 긴 레버를 포함하고; 상기 제1 및 제2 레버들은 상기 역전방지 표면과 상기 면도기 날 에지의 선 접촉을 형성하도록, 상기 제1 레버를 상기 제2 레버로 가져오도록 4-바 평행사변형 연결 메카니즘으로 회전가능하게 힌지되고; 상기 제1 및 제2 레버들은 핸드셋 및 트리거를 포함하는, 피스톨-유사 핸들에 결합되고, 상기 제2 (역전방지) 레버는 상기 핸드셋에 견고하게 연결되는 한편 상기 제1 (절단기) 레버는 상기 핸들의 상기 트리거에 슬라이드가능하게 결합되는, 혈관 펀치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 트리거는 상기 제1 레버의 포봇을 수신하는 상기 말단에 슬롯을 포함하고, 상기 피봇의 직선 운동은 상기 트리거 슬롯 내에서 허용되고, 손으로 잡고 힘을 적용하기 위한 손가락 암과 함께, 사용을 위해 준비되는 젖혀지는 위치로 상기 트리거를 가져오기 위한 스프링 요소를 포함하는, 혈관 펀치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 역전방지는 조정가능하고, 반-강성 패드, 강성 지지시트 및 표면 지향 메카니즘이 마련된 패드 플랫폼을 포함하는, 혈관 펀치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 표면 지향성 메카니즘은 상기 역전방지의 내부 측으로부터 나사산 있는 잠금 나사를 포함하는 한편, 3 개의 세트 나사들은 외부 측으로부터 반대로 나사산이 있고; 상기 3 개의 세트 나사들은 결과적으로 상기 면도기 에지와 상기 반-강성 패드 표면 사이에 완전한 접촉 선 형성을 위해 독립적으로 조정될 수 있는, 혈관 펀치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 펀치는 악력 및 절단력 전달을 위한 단일-피봇 연결 타입 조정기로 만들어지고; 상기 조정기는 말단에서 상기 절단기 시트와 견고하게 결합되기 위한 제1 긴 레버, 및 유사하게 상기 역전방지에 부착되는 제2 긴 레버를 포함하고; 상기 제1 및 제2 레버들은 상기 제1 (절단기) 레버를 상기 제2 (역전방지) 레버로 가져오도록 허용하는 가위-유사 연결 메카니즘으로 회전가능하게 힌지되어, 상기 제1 및 제2 레버들의 말단에서 상기 역전방지 표면과 상기 면도기 날 에지의 선 접촉을 형성하는 한편; 상기 제1 및 제2 레버들의 원단들에서 상기 가위-유사 펀치가 사용-준비 위치에서 개방되도록 허용하는 스프링 요소에 결합되는, 혈관 펀치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 역전방지는 조정가능하고, 반-강성 패드, 강성 지지시트 및 표면 지향 메카니즘이 마련된 패드 플랫폼을 포함하는, 혈관 펀치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 표면 지향성 메카니즘은 상기 역전방지의 내부 측으로부터 나사산 있는 잠금 나사를 포함하는 한편, 3 개의 세트 나사들은 외부 측으로부터 반대로 나사산이 있고; 상기 3 개의 세트 나사들은 결과적으로 상기 면도기 에지와 상기 반-강성 패드 표면 사이에 완전한 접촉 선 형성을 위해 독립적으로 조정될 수 있는, 혈관 펀치.

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