KR20220018496A

KR20220018496A - 관상 혈관의 문합 장치 및 관련 방법

Info

Publication number: KR20220018496A
Application number: KR1020217040185A
Authority: KR
Inventors: 토마스 에드워드 조 하야카와; 대니얼 윌리엄 리키
Original assignee: 이지플로마이크로 아이엔씨.
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2020-05-05
Publication date: 2022-02-15
Also published as: US20220000482A1; US20220273311A1; CA3139379A1; US11751876B2; EP3965666A1; EP3965666A4; WO2020225603A1

Abstract

관상 구조물의 문합 장치는 2 개의 환형체를 갖는다. 각각의 환형체는 제 1 면, 제 2 면, 상기 제 1 면과 제 2 면 사이에 연장되는 중심 축선, 상기 제 1 면과 제 2 면에서 개방되어 관상 구조물을 통과시키기 위한 통로를 형성하는 내벽, 및 상기 환형체의 제 2 면에 연결된 베이스로부터 상기 관상 구조물을 관통하도록 구성된 뾰족한 자유 단부까지 각각 연장되는 복수의 스파이크를 갖는다. 각각의 스파이크에서 자유 단부는, 베이스가 중심 축선으로부터 이격된 거리보다 더 먼 위치에 중심 축선으로부터 반경 방향으로 배치되도록 스파이크는 중심 축선에 대해 각을 이루고 있다.

Description

관상 혈관의 문합 장치 및 관련 방법

관련 기술의 설명

관상 혈관 또는 관상 구조물의 단부 또는 2 개의 별개의 관상 혈관 또는 관상 구조물을 기능적으로 접속하기 위해 문합이 수행된다. 더 구체적으로는, 혈관에 대해 순환 문합(circulatory anastomosis)이 수행된다. 전형적으로 현미경수술에서, 순환 문합은 수작업으로, 예를 들면, 접속 부위에 나일론 현미경수술 봉합사를 적용하거나 또는 접속 부위에 영구적으로 이식가능한 기계적 장치 또는 기기를 사용하여 수행된다. 작은 혈관(예를 들면, 1 mm 내지 4 mm 직경)에서 순환 문합을 수행하기 위한 영구적으로 이식가능한 기계적 구성이 현재 대체로 상당히 일반적이지만 이러한 기계적 기기는 전형적으로 정맥의 문합에만 사용된다. 의료 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 기기 중 하나는 Berggren 등의 미국 특허 제 4,917,090 호에 기술된 커플러로서, 이 특허는 정맥의 벽이 고정되는 일련의 직선 스파이크(spike)를 구비한 작은 환 또는 링을 개시하고 있다. Berggren 구성의 직선 스파이크는 외번된 상태(everted condition)에서 정맥의 벽을 수용하는 환의 표면에 대해 90 도로 배향되며, 따라서 스파이크도 정맥의 외번된 벽에 대해 90 도로 배향된다. 스파이크는 링 형상으로 Berggren 구성의 환에 장착되고, 이 환은 함께 압축되어 다른 유사한 환과 결합된다. 정맥을 커플러 링에 유지하도록 작용하는 스파이크는 커플러 링을 다른 커플러 링이나 반대측 커플러 링에 상호연결하고 이로 인해 정맥의 2 개의 단부 또는 정맥들을 함께 유지하도록 작용한다.

정맥은 얇고 유연한 벽을 가지고 있고, 쉽게 외번되고, 풀링 오버(pulling over)되고, 다음에 Berggren 구성 등의 기계적 커플링 기기의 스파이크에 고정된다. 따라서, 이 커플러 디자인의 성공적인 사용은 정맥의 문합용으로 널리 보고되었다. 그러나, 이 커플러 디자인은 동맥에서의 사용에는 그다지 적합하지 않는데, 이는 정맥과 달리 동맥은 두꺼운 유연하지 않은 벽을 가지며, 이것은 Berggren 커플러의 스파이크 위로 외번하기가 더 어렵고, 이러한 외번은 동맥 내의 열구(fissure), 동맥의 파열, 및/또는 종종 응고, 혈전증 및 기능부전을 일으키는 동맥 혈관 벽의 내층 파괴로 이어지기 때문이다. 또한, 동맥압은 정맥압보다 훨씬 더 높고, 따라서 동맥 사이의 성공적인 문합은 일반적으로 정맥 사이의 문합보다 더 강력하고 더 견고한 접속을 필요로 한다. 따라서, 동맥-동맥 문합에의 적용에 대한 다른 결점 중에서도 특히 외번된 혈관 벽을 수용하는 표면에 대한 90 도의 스파이크의 배향과 같은 Berggren 커플러의 특성은 동맥에의 적용에 그다지 적합하지 않을 수 있다.

또한, Berggren 구성에서, 두 접합 링은 언제나 동일하지만, 정맥의 일반적인 탄성용량(compliance)으로 인해 더 작은 직경의 정맥은 더 큰 크기의 커플러에 끼워맞춤되도록 확장되도록 신장될 수 있으므로 내부 통로가 정맥 중 하나 또는 둘 모두에 비해 큰 경우에도 상이한 직경의 정맥의 문합에 여전히 사용될 수 있다. 이 신장 및 확장은 벽이 동맥에 비해 지나치게 큰 커플러 링을 적합시키기 위해 두꺼운 동맥에서는 달성될 수 없다.

결과적으로, 이 공지된 커플러 디자인은 동맥 문합을 포함하는 많은 용도에 대해 그다지 적합하지 않으며, 따라서 이러한 용도에는 드물게 사용된다. 다시 말하면, 정맥의 문합을 위한 기기가 이미 성공적으로 개발되어 있지만, 정맥의 문합에 사용되는 현재 널리 사용되는 기기는 동맥에는 성공적으로 사용되는 경우가 매우 드물 수 있다는 것이 널리 받아들여지고 있다. 결과적으로, 동맥은 커플러를 사용하는 대신, 예를 들면, 나일론 현미경수술 봉합사를 사용하여, 전형적으로 여전히 의사가 수작업으로 서로 봉합하며, 이는 많은 스킬을 필요로 하는 느리고 긴 프로세스이다.

따라서, 동맥의 문합에 사용될 수 있는 개량된 기계적 임플란트 또는 기타 의료 기기에 대한 필요가 있다. 그러므로, 본 개시의 실시형태의 목적은 동맥-동맥 문합에 기인할 수 있는 다양한 잠재적인 기능부전의 발생을 수반하지 않으면서 보다 신속하고 보다 효과적인 방법으로 동맥의 문합을 촉진하며, 의사가 채용하기 쉬운 개량된 커플링 어셈블리를 제공하는 것이다.

일부의 실시형태의 일 양태에 따르면, 관상 혈관의 문합을 위한 한 쌍의 환형체를 포함하는 장치가 제공되며, 각각의 환형체는 이 환형체의 제 1 면으로부터 이 환형체의 제 2 면까지 환형체의 축선을 따라 연장된다. 각각의 환형체에는 제 1 면 및 제 2 면에서 개방된 그리고 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 제 1 면으로부터 제 2 면까지 통과시키도록 배치된 통로가 형성되어 있다. 환형체의 제 2 면은 문합을 위해 적합된 외번된 상태의 혈관의 자유 단부를 수용하도록 배치된다. 각각의 환형체는 이것의 제 2 면에 복수의 스파이크를 가지며, 각각의 혈관이 외번된 상태로 환형체에 결합되도록 이 스파이크는 상기 외번된 상태의 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 관통하기 위한 뾰족한 팁을 갖는다. 각각의 환형체 상의 스파이크는 통로로부터 반경방향으로 이격된 위치에 배치되며, 환형체의 축선에 대해 서로 각도방향으로 이격된 위치에 배치된다. 각각의 환형체 상의 스파이크의 각각은 제 2 면으로부터 축방향 및 반경방향의 외측으로 돌출하여 관통된 관상 혈관을 외번된 상태에 유지한다.

일 구성에서, 통로는 환형체의 제 1 면으로부터 환형체의 제 2 면을 향하는 방향으로 확개(flaring)되어 있어서 통로를 획정하는 내주면이 환형체의 축선으로부터 상기 방향으로 발산하고, 그 결과 각각의 혈관의 자유 단부는, 예를 들면, 파열을 수반함이 없이 환형체의 제 2 면에 외번된 상태로 배치될 수 있다.

일부의 실시형태의 다른 양태에 따르면, 관상 혈관의 문합을 위한 한 쌍의 환형체를 포함하는 장치가 제공되며, 각각의 환형체는 이 환형체의 제 1 면으로부터 이 환형체의 제 2 면까지 환형체의 축선을 따라 연장된다. 각각의 환형체에는 제 1 면 및 제 2 면에 개방된 그리고 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 제 1 면으로부터 제 2 면까지 통과시키도록 배치된 통로를 획정하는 내주면이 있다. 환형체의 제 2 면은 문합을 위해 적합된 외번된 상태의 혈관의 자유 단부를 수용하도록 배치된다. 각각의 환형체는 이것의 제 2 면에 복수의 스파이크를 가지며, 각각의 혈관이 외번된 상태로 환형체에 결합되도록 이 스파이크는 상기 외번된 상태의 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 관통하기 위한 뾰족한 팁을 갖는다. 각각의 환형체 상의 스파이크는 통로로부터 반경방향으로 이격된 위치에 배치되며, 환형체의 축선에 대해 서로 각도방향으로 이격된 위치에 배치된다. 통로는 환형체의 제 1 면으로부터 환형체의 제 2 면을 향하는 방향으로 확개되어 있어서 내주면이 환형체의 축선으로부터 상기 방향으로 발산하고, 그 결과 각각의 혈관의 자유 단부는, 예를 들면, 파열을 수반함이 없이 환형체의 제 2 면에 외번된 상태로 배치될 수 있다.

일 구성에서, 환형체들의 통로는 상이한 직경의 혈관을 문합하기 위해 상이한 직경을 가지지만, 이 환형체는 이 환형체의 외주에서 측정된 실질적으로 공통의 외경을 갖는다.

일부의 실시형태의 다른 양태에 따르면, 관상 혈관의 문합을 위한 한 쌍의 환형체를 포함하는 장치가 제공되며, 각각의 환형체는 이 환형체의 제 1 면으로부터 이 환형체의 제 2 면까지 환형체의 축선을 따라 연장된다. 각각의 환형체에는 제 1 면 및 제 2 면에서 개방된 그리고 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 제 1 면으로부터 제 2 면까지 통과시키도록 배치된 통로가 형성되어 있다. 환형체의 제 2 면은 문합을 위해 적합된 외번된 상태의 혈관의 자유 단부를 수용하도록 배치된다. 각각의 환형체는 이것의 제 2 면에 복수의 스파이크를 가지며, 각각의 혈관이 외번된 상태로 환형체에 결합되도록 이 스파이크는 상기 외번된 상태의 혈관 중 하나의 혈관의 자유 단부를 관통하기 위한 뾰족한 팁을 갖는다. 각각의 환형체 상의 스파이크는 통로로부터 반경방향으로 이격된 위치에 배치되며, 환형체의 축선에 대해 서로 각도방향으로 이격된 위치에 배치된다. 환형체들의 통로는 상이한 직경의 혈관을 문합하기 위해 상이한 직경을 가지지만, 이 환형체는 이 환형체의 외주에서 측정된 실질적으로 공통의 외경을 갖는다.

각각의 환형체 상의 스파이크의 각각은 제 2 면으로부터 축방향 및 반경방향의 외측으로 돌출하여 관통된 관상 혈관을 외번된 상태에 유지한다.

일 구성에서, 통로는 환형체의 제 1 면으로부터 환형체의 제 2 면을 향하는 방향으로 확개되어 있어서 통로를 획정하는 내주면이 환형체의 축선으로부터 상기 방향으로 발산하고, 그 결과 각각의 혈관의 자유 단부는, 예를 들면, 파열을 수반함이 없이 환형체의 제 2 면에 외번된 상태로 배치될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 환형체 중 적어도 하나의 환형체 상에 이것의 제 2 면으로부터 돌출하는 복수의 커플러 핀을 더 포함하고, 이 커플러 핀은 혈관이 문합되는 결합된 상태에서 환형체들을 서로 접속시키기 위한 스파이크와 다르다.

일부의 실시형태에서, 커플러 핀은 상기 환형체 중 적어도 하나 상에서, 예를 들면, 외번된 상태의 각각의 관상 혈관의 자유 단부를 관통하지 않도록 스파이크로부터 반경방향 외측으로 이격된 위치에 배치된다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체는 통로를 획정하는 그리고 제 1 면으로부터 제 2 면까지 연장하는 내주면, 각각의 환형체의 내주면으로부터 외주까지 반경방향 외측으로 연장하는 제 2 면의 환형 단부면, 및 단부면에 형성되고 혈관이 문합되는 결합된 상태에서 상기 스파이크를 수용하도록 상기 환형체 중 다른 하나의 환형체 상에 스파이크와 축선방향으로 정렬되어 배치되는 복수의 리셉터클을 포함하고, 각각의 리셉터클은 각각의 스파이크를 편향시키지 않으면서 결합된 상태에서 각각의 스파이크를 수용하도록 상기 스파이크들 중 각각의 하나의 스파이크의 직경보다 더 큰 반경 방향의 크기를 갖는다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체는 혈관이 문합되는 결합된 상태에서 환형체들 중 다른 하나의 환형체 상에서 스파이크를 수용하기 위해 제 2 면에 형성된 복수의 리셉터클을 포함하고, 각각의 환형체는 이 환형체들의 축선에 대해 각도방향으로 리셉터클과 스파이크를 정렬시키기 위한 인덱싱 표면을 환형체의 외부에 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체의 제 2 면으로부터 돌출하는 스파이크는 그 단부면에서 지지된다.

일부의 실시형태에서, 환형체들의 통로가 상이한 직경을 가지며, 각각의 환형체 상의 스파이크가 이것의 제 2 면의 단부면 상에 지지되는 경우, 상이한 직경의 통로들 중 더 큰 통로를 갖는 환형체 상에 있는 스파이크는 그 축선에 대해 상이한 직경의 통로들 중 더 작은 통로를 갖는 환형체 상에 있는 스파이크보다 더 멀리 환형체의 축선으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에서 그 단부면 상에 지지된다.

일 구성에서, 환형체 상의 스파이크는 환형체의 단부면이 그 내주면과 만나는 위치로부터 실질적으로 공통의 반경방향의 거리에 배치된다. 다시 말하면, 각각의 환형체의 통로의 크기와 무관하게, 통로의 연부와 각각의 스파이크 사이의 반경방향의 거리는 실질적으로 일정하게 유지된다. 이런 식으로, 더 큰 통로를 갖는 환형체는 더 작은 통로를 갖는 환형체 상의 스파이크보다 중심 축선으로부터 반경 방향으로 더 멀리 배치된 스파이크를 갖는다. 일부의 실시형태에서, 이들 환형체의 리셉터클은 모두 상이한 환형체 상에서 유사한 위치 및 배향을 가질 수 있고, 그 결과 유사하게 배치된 리셉터클은 상이한 환형체 상에서 상이한 반경방향 위치에 배치되는 스파이크를 수용할 수 있다. 한편, 상이한 환형체 상의 리셉터클의 길이 또는 기타 크기 특징은, 특정의 환형체가 사용되도록 구성되는 다양한 다른 환형체 상의 스파이크를 수용하기 위한 충분한 크기를 갖는 한, 대응하는 통로의 크기로 인해 약간 상이할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체 상의 각각의 스파이크가 외번된 상태에서 관통된 관상 혈관을 유지하도록 환형체의 제 2 면으로부터 축선방향 및 반경방향 외측으로 돌출하는 경우 및 각각의 환형체가 혈관이 문합되는 결합된 상태에서 환형체들 중 다른 하나의 환형체의 스파이크를 수용하기 위해 환형체의 단부면에 형성된 리셉터클을 더 포함하는 경우, 환형체의 리셉터클은 환형체들 중 다른 하나의 환형체 상의 스파이크와 대체로 축선방향으로 정렬되어 배치되고, 각각의 리셉터클은 각각의 스파이크를 편향시키지 않으면서 결합된 상태에서 각각의 스파이크를 수용하도록 환형체들 중 다른 하나의 환형체 상에 각각의 하나의 스파이크의 직경보다 더 큰 반경 방향의 크기를 가지며, 또한 환형체의 리셉터클들은 반경 방향으로 실질적으로 동일한 크기를 가지며, 환형체의 외주로부터 실질적으로 공통의 반경방향의 거리에 배치된다.

일부의 실시형태에서, 환형체 상의 스파이크는 각각 이 스파이크가 배치되는 각각 하나의 환형체의 축선에 대해 실질적으로 공통의 각도로 경사를 이룬다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체가 스파이크와 다른 그리고, 예를 들면, 외번된 상태의 각각의 관상 혈관의 자유 단부를 관통하지 않으면서 결합된 상태에서 환형체를 접속하기 위해 스파이크로부터 반경방향 외측으로 이격된 위치에 배치되는 환형체의 제 2 면으로부터 돌출된 커플러 핀을 포함하는 경우 및 각각의 환형체의 제 2 면으로부터 돌출되는 커플러 핀 및 스파이크가 환형체의 단부면에서 지지되는 경우, 환형체 상의 커플러 핀은, 반드시 그런 것은 아닐 수 있지만, 각각의 환형체의 축선 및/또는 공통의 반경방향의 거리로 그 외주로부터 이격될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 각각의 환형체의 통로는 환형체의 제 1 면으로부터 환형체의 제 2 면을 향하는 방향으로 확개되어 있어서 통로를 획정하는 내주면이 환형체의 축선으로부터 상기 방향으로, 예를 들면, 평탄하게 또는 만곡된 방식으로, 발산하고, 그 결과 각각의 혈관의 자유 단부는, 예를 들면, 파열을 수반함이 없이 환형체의 제 2 면에 외번된 상태로 배치될 수 있고, 환형체의 내주면은 각각 하나의 환형체의 축선에 대해 실질적으로 동일한 각도로 발산한다.

일부의 실시형태의 또 다른 양태에 따르면, 각각 환형체의 제 1 면으로부터 환형체의 제 2 면까지 각각의 혈관을 위한 통로가 형성된 2 개의 환형체를 제공하는 것, 혈관의 자유 단부를 각각의 하나의 환형체의 통로를 통과시켜 각각의 혈관에 대해 상기 자유 단부를 환형체의 제 2 면에 배치하는 것, 통로에 대해 발산된 상태로 각각의 환형체의 제 2 면으로부터 돌출하는 스파이크의 링에 외번된 상태로 그 자유 단부를 부착하는 것, 및 혈관의 자유 단부가 환형체의 제 2 면에 부착된 후에 혈관의 문합을 위해 환형체들을 결합하는 것을 포함하는 관상 혈관의 문합 방법이 제공된다.

본 개시의 실시형태의 추가의 특징 및 장점은 첨부한 도면에 예시된 바와 같은 예시적 실시형태를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 따른 커플링 기기 또는 장치의 하나의 커플러 링의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 하나의 커플러 링의 정면도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시형태에 따른 한 쌍의 커플러 링이 서로 접합되기 전의 측면도를 도시한다.
도 4는 서로 접합되어 조립된 커플링 기기를 형성한 한 쌍의 커플러 링의 측면 사시도를 도시한다.
도 5는 커플러 링이 서로 접합되기 전에 2 개의 동맥 세그먼트가 부착되어 있는 본 개시의 일 실시형태에 따른 한 쌍의 커플러 링의 사시도를 도시한다.
도 6은 커플러 링이 서로 접합된 후에 2 개의 같은 직경의 동맥 세그먼트가 부착되어 있는 한 쌍의 커플러 링의 측면도를 도시한다.
도 7은 도 6의 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 8은 커플러 링이 서로 접합되기 전에 2 개의 다른 직경의 동맥 세그먼트가 부착되어 있는 한 쌍의 커플러 링의 측면도를 도시한 대안적 실시형태이다.
도 9는 도 8에 도시된 대안적인 실시형태에 포함된 각각의 커플러 링의 정면도를 도시하며, 여기서 커플러 링들은 상이하고, 2 개의 다른 직경의 동맥 세그먼트용으로 구성되어 있다.
도 10은 커플러 링이 서로 접합된 후에 도 8 및 도 9에 도시된 2 개의 다른 직경의 동맥 세그먼트가 부착되어 있는 한 쌍의 커플러 링의 대안적인 실시형태의 사시도이다.
도 11은 도 10의 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 12는 도 10 및 도 11의 어셈블리의 단면도를 도시한다.

상세한 설명

첨부한 도면은 관상 혈관의 문합에 사용될 수 있는, 그리고 반드시 한정되는 것은 아니지만, 특히 동맥의 문합에 적합한 본 개시의 실시형태에 따른 다양한 장치를 도시한다.

도 1 내지 도 7은, 예를 들면, 본 개시의 일 실시형태에 따른 동맥을 문합하기 위해 구성된 커플링 어셈블리의 다양한 도면을 도시한다. 일부의 실시형태에서, 커플링 어셈블리는 함께 접합되어 커플링 어셈블리를 형성하도록 구성된 한 쌍의 환(1) 또는 대체로 링 형상의 구조물을 포함한다. 도 1 내지 도 7에 도시된 환(1)은 대체로 원형이지만, 커플링 기기의 다른 실시형태는 이 기기의 특정 용도에 기초하여 다양한 상이한 형상 및 크기로 형성된 환을 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 한 쌍의 환은 제조 및 사용의 용이함을 위해 동일한 구조물을 가질 수 있다.

각각의 환(1)은 일반적으로 제 1 면(12) 및 제 2 면(11), 그리고 이들 면(11, 12) 사이에서 연장하는 중심 축선(A)을 갖는다. 이들 면(11, 12)은 둘 모두 대체로 평탄할 수 있고, 서로 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 환(1)의 외면은 이들 면(11, 12) 사이에 형성되고, 중심 축선(A)의 주위에서 원주방향으로 연장된다. 환(1)을 통해 중심 보어 또는 개구(6)가 형성되어 중심 축선(A)과 동축으로 연장된다. 환(1)은, 예를 들면, 중심 축선(A)에 수직인 방향으로 측정된 환(1)의 너비와 비교했을 때, 중심 축선(A)의 방향으로 측정된 비교적 얇은 높이 또는 두께를 가질 수 있다. 각각의 환(1)은 전형적으로 하나 이상의 다양한 생체적합성 재료로 제조되며, 예시적인 실시형태에서, 하나 이상의 경질 생체적합성 재료로 제조된다.

커플링 어셈블리의 환(1)은 환(1)의 제 2 면(11)들이 서로 마주보는 배향으로 서로 결합되도록 구성된다. 각각의 환(1)의 제 2 면(11)은 환(1)의 외면과 개구(6) 사이에서 반경방향으로 연장되는 대체로 평탄면(9)을 가지며, 그 위에 커플링 어셈블리의 다양한 상이한 특징들이 형성된다. 제 1, 각각의 대향하는 면(9) 상에는 복수의 돌출부 또는 스파이크(2)가 있다. 스파이크(2)는 중심 축선(A)의 주위에서 원주방향으로 배치될 수 있고, 예를 들면, 중심 축선(A)으로부터 서로 동일한 반경방향의 거리에 배치될 수 있고, 및/또는 면(9)의 주위에서 서로 등거리로 이격될 수 있다. 도 1 내지 도 7에 도시된 실시형태에서, 각각의 면(9) 상에는 중심 축선(A)에 대해 서로 45 도의 등거리로 이격된 총 8 개의 스파이크(2)가 형성되어 있다. 다른 실시형태에서, 각각의 용도 및 각각의 특정의 프로시저의 특징에 따라 8 개보다 많거나 적은 스파이크(2)가 각각의 환(1) 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 관상 구조물을 손상시키지 않으면서 환과 문합되고 있는 접속된 관상 구조물 사이에 연결을 적절히 유지하기 위해 의사가 필요하다고 느끼는 적절한 수의 스파이크를 구비한 환이 선택될 수 있다. 예시적 실시형태에서, 각각의 스파이크(2)의 자유 단부가 면(9)에 연결된 각각의 스파이크(2)의 베이스보다 중심 축선(A)으로부터 더 멀리 배치되도록 각각의 스파이크(2)는 중심 축선(A)으로부터 멀어지는 방향으로 각을 이루거나 기울어져 있다. 각형성의 배향은 중심 축선(A)에 대해 반경 방향을 따를 수 있고, 또는 대안적인 실시형태에서는 다른 방향을 따를 수 있다. 도 1 내지 도 7에 도시된 실시형태에서, 스파이크(2)는, 예를 들면, 도 7에서 예시되고 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이 중심 축선(A)에 대해 약 10 도만큼 각을 이룬다(예를 들면, 스파이크(2)와 중심 축선(A) 사이에 형성된 내각이 약 10도 임). 그러나, 다른 실시형태에서 각각의 스파이크의 각도는, 스파이크의 자유 단부가 전술한 바와 같이 외측으로 각을 이루고 중심 축선(A)에 대해 평행하게 연장되지 않는 한, 각각의 프로시저의 특성에 따라 약 10 도보다 크거나 작을 수 있다. 이런 식으로, 동맥 벽은 연결된 환(1)에 보다 더 견고하게 부착된 상태를 유지할 수 있다. 스파이크(2)는, 예를 들면, 이것에 연결되는 관상 구조물의 보다 쉬운 관통을 촉진하기 위해 또는 관상 구조물에의 부착을 촉진하기 위해 그 자유 단부가 뾰족하다. 더욱이, 스파이크(2)는 스테인리스 강 또는 기타 유사한 생체적합성 재료들 중 하나 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 스파이크(2)의 각각은 이것에 부착될 동맥 또는 기타 관상 구조물의 직경에 적합하도록 선택되는 노출된 길이 및 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 약 3 mm 동맥의 문합의 경우, 각각 약 2 mm의 길이 및 약 0.2 mm의 직경을 갖는 스파이크(2)를 구비하는 환(1)이 선택될 수 있다. 다른 용도의 경우에는 다른 스파이크 길이 및 직경이 적합할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 스파이크(2)는 기타 표면 특징, 예를 들면, 동맥 벽에 훨씬 더 견고하게 부착하여 미끌어짐 이탈을 방지하기 위한 거친 마감을 포함할 수도 있다. 또한 도 7의 단면도에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 스파이크(2)는 환(1)과 별개로 형성되며, 이것의 대응하는 환(1) 내에 매립되거나 다른 방식으로 고정된다. 다른 실시형태에서, 스파이크는 이것의 각각의 환과 모노리식이거나 다른 방식으로 일체로 형성될 수 있다.

각각의 면(9) 상에서 스파이크(2)와 교호되어 있는 것은 리셉터클(3)이며, 이것은, 예를 들면, 슬롯 또는 구멍으로서 형성되며, 이들 각각은, 커플링 기기가 함께 조립될 때, 대향하는 환(1) 상에 장착된 스파이크(2)들 중 대응하는 하나의 스파이크를 수용하기 위한 크기 및 위치를 갖는다. 일반적으로, 스파이크(2)와 동일한 수의 리셉터클(3)이 있다. 예를 들면, 8 개의 스파이크(2)를 가진 도 1 내지 도 7의 실시형태에서, 8 개의 대응하는 리셉터클(3)이 있으며, 스파이크(2)와 리셉터클(3)은 개구(6)의 주위에서 원주방향으로 교호로 배치된다. 이런 식으로, 2 개의 환(1)의 면(9)들이 함께 정렬 및 조립된 경우, 하나의 환(1)의 스파이크(2)는 대향 환(1)의 리셉터클(3)과 정렬될 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이고, 그 결과 대향하는 스파이크(2)들은 대응하는 리셉터클(3)들 내에 교호로 수용될 수 있고, 이로 인해 환(1)들은 서로를 향해 함께 더 근접하도록 압착될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 리셉터클(3)은 각각 중심 축선(A)에 대해 반경 방향으로 정렬된 긴 축선을 갖는 세장형 프로파일을 갖는다. 리셉터클(3)은 또한 스파이크(2)보다 더 크게 구축되므로, 2 개의 환(1)이 서로를 향해 동축으로 전진할 때, 리셉터클(3)은 상당한 각도조절이나 환(1)들을 서로에 대해 조절하지 않으면서 스파이크(2)가 내부에서 전진하는 것을 허용하도록 충분한 크기 및 배향을 갖는다. 한 쌍의 환(1)이 서로를 향해 동축으로 전진될 때, 리셉터클이 그 내부에서 대응하는 각도의 스파이크의 전진을 허용하도록 구성되는 한, 다른 스파이크 및 리셉터클의 크기 및 형상도 허용된다.

각각의 환(1)의 면(9)은 또한 이 면으로부터 연장되는 복수의 돌출부 또는 커플러 핀(4)을 포함한다. 일반적으로, 각각의 환(1)은 스파이크(2)보다 더 적은 수의 커플러 핀(4)을 가지지만 항상 그런 것은 아닐 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 커플러 핀(4)의 수는 특정의 용도에 따라 스파이크(2)의 수 이상일 수 있다. 또한, 커플러 핀(4)의 직경 및 일반적인 크기는 스파이크(2)보다 대체로 더 크지만, 모든 실시형태에서 그런 것은 아닐 수 있다(예를 들면, 커플러 핀은 실질적으로 스파이크와 동일한 크기일 수 있다). 도시된 실시형태에서, 각각의 환(1) 상에는 총 4 개의 커플러 핀(4)이 있으나, 다른 실시형태는 이보다 많거나 적은 커플러 핀을 구비한 환을 포함할 수 있다. 각각의 커플러 핀(4)은 환(1)의 중심 축선(A)으로부터 동일한 반경방향의 거리에 배치될 수 있고, 또한 중심 축선(A)의 주위에서 서로로부터 등거리로 이격될 수 있다. 예를 들면, 예시된 실시형태에서 4 개의 커플러 핀(4)은 중심 축선(A)에 대해 서로로부터 90 도로 이격된다. 일반적으로, 커플러 핀(4)은 스파이크(2)가 중심 축선(A)으로부터 반경방향으로 이격된 것보다 더 멀리 중심 축선(A)으로부터 이격되어 배치된다. 더욱이, 기울어진 스파이크(2)와 대조적으로, 각각의 커플러 핀(4)은 중심 축선(A)에 실질적으로 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 커플러 핀(4)의 자유 단부는 특히 라운딩되거나 뾰족할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 커플러 핀(4)은 동심의 그루브들 또는 돌출부들을 가질 수도 있다. 또한, 스파이크(2)를 수용하도록 구성된 리셉터클(3)과 유사하게, 각각의 환(1)의 면(9)에는 대향하는 환(1) 상의 커플러 핀(4)을 수용하기에 적합한 치수를 갖는 복수의 리셉터클 또는 구멍(5)이 형성되어 있다. 일례로서, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 커플러 핀(4) 및 구멍(5)은 개구(6)의 주위에 교호로 배치될 수 있고, 스파이크(2) 및 리셉터클(3)과 유사하게, 대향하는 환(1)의 커플러 핀(4) 및 구멍(5)은, 대향하는 커플러 핀(4)이 대응하는 구멍(5) 내에 수용되었을 때 환(1)들의 서로를 향한 이동을 촉진하기 위해 서로 정렬될 수 있다. 또한, 커플러 핀(4)과 유사하게, 구멍(5)도 또한 중심 축선(A)과 실질적으로 평행하게 연장하도록 구축된다. 즉, 각각의 커플러 핀(4)의 축선은 대향하는 구멍(5)과 각각의 커플러 핀(4)의 용이한 조립을 촉진하도록 대향하는 환(1) 상의 구멍(5)과 동축이다. 일반적으로, 커플링 어셈블리의 대향하는 환(1)들 사이에서 달성될 수 있는 하나 이상의 회전 배향이 있고, 모든 스파이크(2)는 대향하는 리셉터클(3)과 정렬되고, 모든 커플러 핀(4)은, 예를 들면, 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 대향하는 환(1)들 사이의 용이한 상보적 조립 및 로킹을 촉진하기 위해 대향하는 구멍(5)과 정렬된다. 일부의 실시형태에서, 구멍(5)은 커플러 핀(4)의 직경보다 약간 더 작은 직경을 갖도록 하여 이들 사이의 압입 연결을 촉진하도록 크기를 감소시킬 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태는 다른 방식으로 대향하는 환(1)들 사이의 로킹을 촉진시킬 수 있고, 이 경우에 구멍(5)은 커플러 핀(4)의 직경 이상의 직경을 가질 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 중심 보어 또는 개구(6)는 각각의 환(1)의 중심을 통해 동축으로 연장되며, 제 1 면(12)과 제 2 면(11)의 둘 모두에서 개방된다. 개구(6)는 일반적으로 문합될 관상 구조물의 목적으로 하는 단부를 통과 및 수용하기에 충분한 크기로 구축된다. 예를 들면, 상이한 환(1)은 1 mm 내지 5 mm 범위 내의 상이한 (또는 다른 용도에서는 더 크거나 더 작은) 크기의 개구를 가질 수 있고, 유사한 크기의 동맥에 대응하여 적절히 선택될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 개구(6)는 원형 단면을 구비하는 대체로 원통형이며, 다른 실시형태에서는 중앙 개구는 이것에 부착될 해부학적 관상 구조물에 따라 임의의 다양한 상이한 형상으로 구축될 수 있다. 더욱이, 도시된 실시형태에서, 개구(6)의 적어도 일부에 베벨(7)이 형성된다. 예시된 실시형태에서 베벨(7)은 개구(6)의 대략 중간으로부터 시작하고, 제 2 면(11)을 향해 확대되지만, 다른 실시형태에서는 상이한 크기 및 각도의 베벨이 사용될 수 있고, 또는 베벨이 전혀 포함되지 않을 수도 있다. 더욱이, 개구(6)와 베벨(7) 사이 및/또는 개구(6) 및/또는 환(1)의 각각의 면(11, 12)을 구비한 베벨(7) 사이에 형성된 연부는, 부착된 관상 구조물과의 마모를 줄이고 부착된 관상 구조물의 잠재적 손상을 줄이기 위해, 경우에 따라 라운딩될 수 있다.

또한, 조립 중에 각각의 환(1)들 사이의 적절한 정렬을 돕기 위해 각각의 환(1)은 정렬 기구를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 도 7의 실시형태에 도시된 바와 같이, 각각의 환(1)의 외면은 하나 이상(도 2 및 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이 예시된 실시례에서는 2 개)의 평탄한 영역(8)을 갖도록 구축될 수 있다. 여기서, 대향하는 환(1)들의 평탄한 영역(8)이 정렬되는 한, 공구를 이용한 조립 중이나 수작업에 의한 조립 중에, 스파이크(2)가 모두 리셉터클(3) 내에 적절히 끼워맞춰지고, 커플러 핀(4)이 모두 구멍(5) 내에 적절히 삽입되도록 환(1)들이 회전적으로 정렬된 것을 시술자는 쉽게 확인할 수 있다. 돌출부 또는 시각적 마킹 등의 기타 정렬 기구도 고려된다.

사용 시, 동맥-동맥 문합의 경우, 2 개의 동맥 세그먼트가 엔드-투-엔드(end-to-end)로 접합된다. 동맥의 하나의 세그먼트는 커플링 어셈블리의 제 1 환(1)의 개구(6)를 통해 당겨진다. 동맥(10)의 단부는, 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 외번되고, 관통되고, 스파이크(2)에 고정되어 있다. 이 프로세스는 커플링 어셈블리의 제 2 환(1) 및 제 2 동맥 세그먼트에 대해 반복된다. 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 개구(6)에 형성된 베벨(7)로 인해 동맥 벽은, 이것이 환(1)의 제 2 면(11)을 향해 확대되어 스파이크(2) 상에 고정될 때, 보다 점진적인 전이가 가능해지고, 베벨(7)(및/또는 전술한 바와 같은 전이들 사이에 임의의 라운딩된 연부)은 환(1)에의 접속 시에 동맥 벽의 변형량을 저감시키도록 기능할 수 있다. 한편, 일부의 상황에서, 환(1)에 대한 부착 후에도 동맥 벽(10)은 스파이크(2) 상으로 당겨진 후에 최초에는 완전히 외번되지 않을 수도 있다. 이러한 상황에서, 동맥 벽(10)의 완전한 외번 및 제 2 면(11)에 대한 압축은, 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 2 개의 대향하는 환(1)들이 함께 결합된 후에 일어날 수 있다.

적절한 정렬을 돕기 위해, 평탄한 영역(8)은 인덱싱 표면(indexing surface)의 기능을 하도록 각각의 환의 측면 상에 배치된다. 적절히 정렬되면, 2 개의 환(1)은 동축이 되고, 평탄한 영역(8)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 동일 평면이 되고, 이 회전 배향에서, 각각의 환(1)의 스파이크(2)는 대향하는 환(1)의 리셉터클(3)과 정렬되고, 각각의 환의 커플러 핀(4)은 대향하는 환의 구멍(5)과 정렬된다. 적절히 정렬되면, 2 개의 환형 링(1)은 접합되고, 그 결과 2 개의 동맥 세그먼트의 단부는 함께 압착되어, 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 누설 없는 문합을 형성한다. 2 개의 환(1)은, 위에서 설명한 바와 같이, 커플러 핀(4)이 구멍(5) 내에 긴밀하게 압입됨으로써 하나의 어셈블리로서 함께 유지될 수 있거나, 다른 실시형태에서는 다른 기계적 수단 및/또는 접착 수단으로 함께 유지될 수 있다. 2 개의 환이 부착된 그대로 유지되는 것을 더 확실히 하기 위해, 일부의 실시형태에서, 커플러 핀(4)은 그 위에 형성된 동심의 그루브 또는 돌출부를 포함할 수 있고, 구멍(5)은, 예를 들면, 커플러 핀(4)과 구멍(5) 사이의 스냅피트(snap-fit) 연결 또는 폼피트(form-fit) 연결을 달성하기 위해 대응하는 돌출부 또는 그루브를 포함할 수 있다. 커플러 핀(4)은 구멍(5) 내로의 적절한 삽입을 촉진하기 위해 라운딩된 단부 또는 뾰족한 단부를 가질 수 있다. 스파이크(2)는 일반적으로 용이한 부착을 촉진하기 위해 동맥을 쉽게 관통하도록 날카롭게 뾰족한 단부를 가질 수 있다. 개구(6)의 직경은 동맥의 직경에 대응하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 상이한 크기의 개구를 갖는, 예를 들면, 바람직한 실시형태에서, 1 mm 내지 5 mm 범위의 직경을 갖는 상이한 환(1)들이 이용가능하고, 환(1)이 사용되기 위한 동맥 또는 다른 관상 구조물에 기초하여 선택될 수 있다. 다른 실시형태에서는 더 큰 및/또는 더 작은 직경을 갖는 환(1)이 또한 가능하다. 동일한 크기의 동맥 세그먼트가 접합되는 경우, 사용을 위해 선택되는 2 개의 환(1)은 동일할 수 있다. 다른 한편, 상이한 크기의 동맥 세그먼트가 접합되는 경우, 2 개의 환(1)은, 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 상이할 수 있다(예를 들면, 제 1 환의 개구의 크기는 제 2 환의 개구의 크기보다 더 크거나 더 작을 수 있음). 하나의 환(1)의 스파이크(2)와 다른 환(1)의 리셉터클(3), 예를 들면, 슬롯이나 구멍의 정렬은 설계 및/또는 제조 중에 평탄한 영역(8)에 대한 리셉터클 및 스파이크의 배치를 주의 깊게 선택함으로써 달성된다. 더욱이, 또한 위에서 설명한 바와 같이, 인덱싱 표면의 기능을 하는 평탄한 영역(8)은 또한, 환(1)의 축선(A)에 대해, 커플러 핀(4)을 수용하도록 배치되는 리셉터클(5)과 커플러 핀(4)을 회전식으로 정렬하는 기능을 한다.

본 개시의 실시형태에 따른 커플링 어셈블리의 대응하는 환(1)의 결합 시에, 대향하는 관상 구조물의 2 개의 단부는 서로에 대해 효과적으로 유지될 수 있고, 또한 서로에 대해 누출을 수반하지 않으면서 성공적인 문합 상태로 부착될 수 있다. 도 7의 단면도에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 그 자체의 관상 혈관 또는 관상 구조물을 각각의 환(1)에 부착하는 것에 더하여, 적어도 하나의 환(1)의 스파이크(2)들 중 적어도 일부는 대향하는 환(1)에 연결된 관상 혈관 또는 관상 구조물의 외번된 영역을 더욱 관통할 수 있고, 2 개의 관상 혈관 또는 관상 구조물을 더욱 강하게 합체할 수 있다. 따라서, 대향하는 환(1)이, 커플링 어셈블리가 함께 로킹되었을 때, 함께 밀착되어 유지됨에 따라, 2 개의 대향하는 관상 혈관 또는 관상 구조물의 외번된 표면은 대향하는 환(1)의 면(9)들 사이에서 함께 압착될 수 있을 뿐만 아니라 스파이크(2)들 중 하나 이상의 스파이크에 의해 함께 관통될 수 있으므로 이들 사이의 연결이 더욱 강화될 수 있다.

본 개시의 다른 실시형태가 도 8 내지 도 12에 도시되어 있고, 여기서 커플링 어셈블리는 상이한 직경을 가질 수 있는 동맥 또는 기타 관상 구조물(10a, 10b)을 수용 및 문합하도록 구성된다. 이는, 예를 들면, 상이한 직경 관상 혈관 또는 관상 구조물을 수용하기 위해 상이한 크기(예를 들면, 직경 D1 및 D2)을 갖는 개구 또는 통로(6a, 6b)를 갖는 환형체(1a, 1b)를 선택 및 제공함으로써 달성될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 환형체(1a, 1b)의 내부 보어 또는 개구(6a, 6b)가 상이한 내경(D1, D2)을 가지는 한편 환형체(1a, 1b) 자체는 함께 결합되거나 로킹될 때 보다 균일하거나 일관된 외부 프로파일을 갖는 커플링 어셈블리와 상이한 직경을 갖는 혈관(10a, 10b)의 문합을 촉진하도록 환형체(1a, 1b)의 외주(13)에서 측정되는 실질적으로 공통의 외경(OD)을 가질 수 있다. 예를 들면, 예시된 실시형태에서 보이는 바와 같이, 동맥(10a)은 약 2 mm의 직경일 수 있고, 동맥(10b)은 약 3 mm의 직경일 수 있다. 그러나, 상이한 크기의 내부 개구를 갖는 환형체는 동일하거나 유사한 크기 또는 형상을 갖는 외부 프로파일을 반드시 갖는 것은 아닐 수 있고, 일부의 대안적 실시형태는 상이한 크기 또는 심지어 상이한 형상의 외부 프로파일을 갖는 환형체를 포함할 수 있다.

전형적으로, 각각의 환형체(1a, 1b)의 중앙 개구 또는 통로(6a, 6b)는 도 1 내지 도 7의 제 1 실시형태에 대해 설명한 개구(6)와 유사하게 구축된다. 통로(6a, 6b)는 원통형일 수 있고, 일부의 실시형태에서는, 도 1 내지 도 7의 제 1 실시형태에서도 유사하게 도시된 바와 같이, 환형체(1a, 1b)의 제 2 면(11)에서 관상 구조물의 연결 영역에의 보다 원활한 전이를 촉진하기 위해 제 1 면(12)으로부터 제 2 면(11)을 향하는 방향으로 확대되는 베벨형 또는 확개형 부분(7)을 더 포함할 수 있다. 통로(6a, 6b)의 원통형 부분은, 통상적으로, 이 통로(6a, 6b)를 통과하는 각각의 동맥 또는 기타 관상 혈관 또는 관상 구조물보다 약간 더 큰 직경이 되도록 선택된다. 그러나, 일부의 프로시저의 경우, 환자의 특정의 특성이나 요구 및/또는 특정의 프로시저에 따라, 통로를 통과하는 각각의 동맥 또는 기타 관상 혈관 또는 관상 구조보다 훨씬 더 큰 직경, 동등한 직경, 또는 훨씬 더 작은 직경인 통로를 갖도록 하나 또는 두 환형체를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 또한 위에서 설명한 것과 유사하게, 확개된 부분 또는 베벨형 부분(7), 및 일부의 실시형태에서 라운딩된 전이 연부는 환형체(1a, 1b)에 연결된 관상 구조물에의 응력 및/또는 손상의 발생을 저감시킬 수 있다.

스파이크(2)과 대응하는 리셉터클(3) 뿐만 아니라 커플러 핀(4)과 대응하는 구멍(5)은 제 1 실시형태에 관하여 설명한 환(1) 상에 있는 것과 마찬가지로 환(1a, 1b) 상에 배치될 수 있다. 한편, 여기서, 상이한 수의 스파이크(2) 및 리셉터클(3)(예를 들면, 7 개) 뿐만 아니라 상이한 수의 커플러 핀(4) 및 구멍(5)(예를 들면, 5 개)이 각각의 환(1a, 1b) 상에 제공되는 변형례가 제공된다. 위에서 설명한 바와 같이, 대향하는 환(1a, 1b) 상의 다양한 상보적인 특징의 수 및 위치가 별도의 기구의 도움을 받거나 받지 않은 상태로 시술자에 의한 용이한 조립을 위해 정렬될 수 있는 한, 특정 용도의 필요에 기초하여 각각의 환(1a, 1b) 상에 더 많거나 더 적은 수의 스파이크(2), 리셉터클(3), 커플러 핀(4), 및/또는 구멍(5)이 배치될 수 있다. 도 8 및 도 9에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 각각의 환형체(1a, 1b) 상의 스파이크(2) 및 리셉터클(3)은 교호로 배치될 수 있고, 각각의 중앙 통로(6a, 6b)의 주위에서 서로로부터 등거리로 이격될 수 있다. 더욱이, 2 개의 환형체(1a, 1b)의 통로(6a, 6b)가 상이한 직경(D1, D2)을 가지는 한편 각각의 환형체(1a, 1b)의 스파이크(2)는 각각의 통로(6a, 6b)에 대해 유사하게 배치될 수 있다. 더 구체적으로는, 도 9에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 스파이크(2)는 각각의 통로(6a, 6b)로부터 실질적으로 동일한 반경 방향의 거리만큼 이격될 수 있다. 다시 말하면, 중앙 통로(6a, 6b)의 크기에 무관하게 스파이크(2)는 통로(6a, 6b)의 연부로부터 반경 방향으로, 예를 들면, 약 0.5 mm 이격되어 배치될 수 있다. 보다 일반적으로 말하면, 동맥의 손상을 수반하지 않으면서 및/또는 부착 후에 환형체(1a, 1b)로부터 동맥의 분리를 방지하거나 저감시키면서 부착된 외번된 동맥이 환형체(1a, 1b)에 부착된 그대로 유지되도록 스파이크(2)와 통로(6a, 6b) 사이에 충분하거나 적절한 반경방향의 거리 또는 근접성이 선택된다. 결과적으로 얻어지는 구성은, 도 9에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 더 큰 직경(D2)을 갖는 중앙 통로(6b)를 갖는 환형체(1b)는 스파이크(2)가 중심 축선(A)에 더 근접하여 배치된 그리고 환형체(1a)의 외연부(13)로부터 더 멀리 이격되어 있는 더 작은 직경(D1)을 구비하는 중앙 통로(6a)를 갖는 환형체(1a)에 비해 중심 축선(A)으로부터 반경 방향으로 더 멀리 이격되어 배치된, 그리고 환형체(1b)의 외연부(13)에 더 근접해 있는 스파이크(2)를 갖는다. 전술한 바와 같이, 대안적인 실시형태에서, 상이한 환형체는 상이한 크기 및 형상의 외부 프로파일을 가질 수 있고, 따라서 각각의 환형체의 대응하는 외연부로부터 스파이크(2)의 거리는 예시된 실시형태에 대해 설명한 것과 다를 수 있다.

한편, 환형체(1a, 1b)의 각각에 배치되는 커플러 핀(4) 및 구멍(5)은 공통의 반경방향의 거리로 각각의 환형체(1a, 1b)의 중심 축선(A)으로부터 이격되어 있고, 그 결과 상이한 직경을 갖는 외번된 혈관을 문합하기 위해 조립된 상태에서 환형체(1a, 1b)의 서로에 대해 결합을 촉진하기 위해 커플러 핀(4) 및 구멍(5)은 대향하는 환형체(1b, 1a) 상의 각각의 상보적인 특징들과 정렬될 수 있고 용이하게 맞물릴 수 있다.

두 환형체(1a, 1b)는 스파이크 수용 리셉터클(3')을 포함한다. 도시된 실시형태에서, 리셉터클(3')들은 실질적으로 유사하게 배치된다. 다시 말하면, 리셉터클(3')은 각각 실질적으로 동일한 형상을 가지며, 반경 방향으로 실질적으로 서로 동일하게 배향된다. 일부의 실시형태에서, 리셉터클(3')은 또한, 항상 그런 것은 아니지만, 각각의 환형체에서 보다 큰 공간을 점하는 더 큰 통로에 의해 유발되는 공간적 제약에 따라, 환형체들 사이에서 실질적으로 유사한 크기(즉, 리셉터클(3')은 각각 각각의 환형체의 통로 및/또는 스파이크의 크기에 무관하게 실질적으로 동일한 반경방향 길이를 가질 수 있음)일 수 있다. 더욱이, 환형체(1a, 1b)의 리셉터클(3')은 각각의 중심 축선(A)으로부터 실질적으로 동일한 거리만큼 이격되어 있다. 다시 말하면, 두 환형체의 축선이 결합된 상태에서 동축인 경우에, 2 개의 환형체(1a, 1b)의 스파이크(2)가 서로 축방향으로 대향하는 관계에 있지 않을 수 있는 경우에도 리셉터클(3')의 배치 및 배향은 환형체(1a, 1b)들 사이에서 일치되고 실질적으로 유사하다. 일반적으로, 가장 중요하게는, 리셉터클(3')은, 환형체가 함께 조립되었을 때, 스파이크의 편향을 수반하지 않으면서 대향하는 환형체 상의 스파이크의 위치에 무관하게, 대향하는 환형체의 스파이크를 수용하도록 반경 방향으로 배치되고 충분한 크기를 갖는다. 즉, 이들 실시형태에서 리셉터클(3')은 일반적으로 도 1 내지 도 7의 실시형태의 리셉터클(3)보다 반경방향으로 더 길고, 그 결과 리셉터클(3')은 중심 축선(A)에 더 근접하여 배치된 환형체(1a) 상의 스파이크(2) 또는 중심 축선(A)으로부터 더 멀리 배치된 환형체(1b) 상의 스파이크(2)를 편하게 수용하도록 반경 방향으로 충분한 세장형이다. 이러한 특징은 도 12에 도시된 대조적인 단면도로 개략적으로 예시되어 있다. 대안적인 실시형태에서, 특정의 환형체 상의 리셉터클은 특정의 상이한 크기의 통로를 갖는 대향하는 환형체로부터의 스파이크를 수용하기 위한 크기 및 위치만을 가질 수 있다(예를 들면, 3 mm 통로를 구비한 환형체 상의 리셉터클은 2 mm 통로를 구비한 환형체 상의 스파이크만을 수용하도록 구성될 수 있음). 도 12의 단면도에서 더 볼 수 있는 바와 같이, 기술된 실시형태에서, 환형체(1b) 상의 리셉터클(3')은 통로(6b)의 크기가 더 크므로 환형체(1a) 상의 리셉터클(3')보다 약간 더 짧은 길이를 갖는다. 그러나, 환형체(1b) 상의 리셉터클(3')은, 환형체(1a) 상의 스파이크(2)가 환형체(1b) 상의 스파이크(2)보다 중심 축선(A)에 더 근접하여 배치된 경우에도, 대향하는 환형체(1a)로부터의 스파이크(2)를 편하게 수용하도록 여전히 충분한 크기를 갖는다.

또한 도 1 내지 도 7의 제 1 실시형태에 대하여 위에서 설명한 것과 유사하게, 각각의 환형체(1a, 1b)는 각각의 환형체의 축선(A)에 대해 환형체(1a, 1b) 사이의 더 용이한 회전 정렬을 촉진하는 인덱싱 표면의 기능을 하는 하나 이상의 평탄한 영역(8)을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 2 및 도 9 사이에서 가장 명확하게 대조적인 바와 같이, 일부의 실시형태(예를 들면, 도 1 내지 도 7에 도시된 실시형태)는 특정 배수(예를 들면, 4 배수)의 회전 대칭일 수 있고, 그 결과 스파이크, 리셉터클, 핀, 및 구멍의 패턴은 90 도마다 반복된다. 여기서, 도시된 바와 같이 2 개의 인덱싱 표면(8)이 제공되는 경우, 환형체는, 환형체가 180 도만큼 회전되는 경우에도, 인덱싱 표면을 정렬시킴으로써 성공적으로 함께 조립될 수 있다. 한편, 다른 실시형태에서 4 개의 인덱싱 표면이 제공되는 경우, 이들 환형체는 90 도의 간격의 인덱싱 표면을 사용하여 성공적으로 함께 조립될 수 있다. 대조적으로, 도 8 내지 도 12에 도시된 실시형태 및 일부의 다른 실시형태에서, 2 개의 각각의 환형체(1a, 1b) 사이에서 단일의 적절한 회전 정렬만이 존재하도록 회전 세그먼트가 반복되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 우연한 오정렬을 방지하기 위해 하나의 인덱싱 표면만이 제공될 수 있다. 하나 이상의 평탄한 영역(8) 대신에 또는 이것에 추가하여 돌출부 또는 시각적 마킹 등의 기타 정렬 기구가 사용될 수 있다.

환형체(1a, 1b)는 통로(6a, 6b)의 직경에 관하여 다르지만, 환형체(1a, 1b) 상의 각각의 스파이크(2)는, 일부의 실시형태에서, 스파이크가 배치된 각각의 환형체(1a, 1b)의 축선(A)에 대해 실질적으로 공통의 또는 유사한 각도(예를 들면, 위에서 설명한 것과 유사하게 10 도)로 경사를 이룰 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 스파이크(2)의 각도는 문합될 관상 혈관 또는 관상 구조물의 특정 용도 및/또는 특성에 따라 상이한 크기의 중앙 통로를 구비하는 환형체에 대해 상이할 수 있다. 더욱이, 일부의 실시형태에서, 환형체(1a, 1b)의 각각의 통로(6a, 6b) 중 하나 또는 둘 모두는 전에 설명한 확개된 또는 베벨형 영역(7)을 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 환형체(1a, 1b)의 내부 통로 또는 외주면은, 대응하는 통로(6a, 6b)의 직경에 무관하게, 각각의 환형체(1a, 1b)의 축선(A)에 대해 실질적으로 동일한 각도로 확대되는 베벨형 영역(7)으로 유사하게 발산될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 확개된 영역(7)의 각도는 상이한 크기의 중앙 통로를 구비하는 환형 링의 경우에는 상이할 수 있고, 및/또는 일부의 중앙 통로는 확개된 영역(7)을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 특히 이들 특징은, 일부의 실시형태에서, 상이한 직경의 혈관에 링을 사용함에도 불구하고 환형 링 또는 커플러 링의 성능에 영향을 주지 않으면서 동일한 상태로 유지하여 서로 함께 사용될 수 있는 커플러 링들 사이의 차이의 수를 감소시키고, 이로 인해 모듈성을 추가하고 도 8 내지 도 12에 도시된 실시형태의 제조 비용을 최소화할 수 있다.

일반적으로 말하면, 위에서 설명한 바와 같이, 도 1 내지 도 7의 제 1 실시형태와 도 8 내지 도 12의 제 2 실시형태를 비교하면, 제 2 실시형태의 리셉터클(3')은 일반적으로 제 1 실시형태의 리셉터클(3)보다 반경 방향의 크기가 더 크다. 대조적으로, 두 실시형태에서, 스파이크(2)의 각각의 경사 각도와 각각의 환형체의 중심 축선(A)에 대한 개구 또는 통로(6a, 6b)가 형성된 내주벽의 확개된 부분(7)의 각도는, 일부의 변형례에서, 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 커플링 어셈블리가 함께 조립 및 로킹될 때 대향하는 환형 링들 사이의 확실한 연결을 촉진하기 위해 커플러 핀(4) 및 구멍(5)은 유사하게 배치될 수 있다.

본 명세서에 기술된 커플링 어셈블리의 실시형태의 특정의 유용성은, 예를 들면, 성형 수술 및 현미경 수술에서 "프리 티슈 트랜스퍼(free tissue transfer)"라고도 알려져 있는 "프리 플랩 수술(free flap surgery)"의 형태로 조직을 신체의 일 부분으로부터 다른 부분으로 이식할 때, 동맥 및 정맥이 연결 또는 문합을 필요로 한다는 것이다. 이 수술은 외상성, 선천성, 및/또는 종양성 결함의 재건을 위해 일상적으로 사용된다. 커플링 어셈블리의 실시형태는 다른 외과 전문분야, 예를 들면, 말초 혈관 질환에서의 혈관 우회 수술 및 장기 이식에서도 사용될 수 있다. 본 개시의 실시형태의 주요 유용성은 정맥 커플러가 정맥 문합에 대하여 달성하는 것과 유사하게 동맥-동맥 문합의 속도, 효율, 및 신뢰성을 크게 개선하는 것이다. 참고로, 동맥의 한손 봉합 문합(single hand sewn anastomosis)은 15-30 분 정도 걸릴 수 있고, 상당한 오류율이 있으며, 이는 수정 및 재시행을 필요로 할 수 있으므로 프로시저 시간이 쉽게 2 배가 될 수 있다. 대조적으로, 본 개시의 실시형태에 따른 커플링 어셈블리를 사용하는 동맥-동맥 문합은 문합 프로시저 시간을 10 배 이상 단축시킬 수 있다.

따라서, 본 개시의 다양한 실시형태는, 예를 들면, 관상 혈관 또는 관상 구조물이 통과할 수 있는 확개된 중앙 통로를 특징으로 할 수 있다. 이런 식으로, 커플러 링의 내주에 형성된 베벨은, 통로를 형성하는 표면으로부터 제 2 면에 있는 표면까지 90 도의 날카로운 전이 대신에, 통로로부터 외번된 상태의 관상 혈관 또는 관상 구조물을 수용 및 유지하도록 의도된 커플러 링의 제 2 면에 있는 평탄면까지 점진적으로 경사진 전이를 제공할 수 있다. 더욱이, 본 개시의 다양한 실시형태는 기울어진 스파이크의 링 형상의 어레이를 포함할 수 있고, 그 결과 동맥 또는 기타 혈관 벽의 외번이 둔각이 될 수 있으므로, 외번된 혈관을 수용하도록 배치된 커플러 링의 제 2 면의 평탄면에 실질적으로 수직으로 배향된 스파이크에 비해, 동맥 또는 기타 혈관 벽의 무결성(integrity)을 파괴하지 않게 된다. 본 개시의 다양한 실시형태는 또한 함께 사용될 상이한 내경의 커플러 링의 통합을 포함할 수 있으므로 동맥 혈관 직경의 불일치가 조정될 수 있다. 커플러 어셈블리의 2 개의 접합 링은 항상 동일하지는 않을 수 있다.

본 개시의 실시형태에 따른 커플링 장치의 독특한 기능은, 예를 들면, 기울어진 스파이크, 이 스파이크를 수용하는 리셉터클, 및/또는 중앙 개구 또는 통로에 형성된 베벨형 연부에 의해 제공된다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에 예시된 실시형태에서, 혈관 또는 기타 관상 구조물을 커플러 링에 유지하는 데에 제 1 세트의 스파이크가 사용되고, 최종 조립 또는 로킹 시에 커플러 링들을 함께 유지하는 데에 다른 독립된 세트의 커플러 핀이 사용될 수 있다. 제 1 세트의 스파이크는 동맥 또는 기타 관상 구조물을 부착된 커플러 링에 대해 정위치에 유지하기 위해 기울어질 수 있다. 예를 들면, 동맥은 일반적으로 정맥보다 강성(stiff)이므로 스파이크가 수직으로 배치된 커플러 링으로부터 튀어 나오거나 분리되는 경향이 있다.

2 개의 커플러 링을 정위치에 유지하고 2 개의 커플러 링을 함께 눌러서 부착된 관상 혈관 또는 관상 구조물이 문합되는 최종 커플링 어셈블리를 형성하기 위해 별개의 툴(또는 복수의 툴)이 사용될 수 있다. 유사한 이러한 툴은, 예를 들면, 미국특허 제 8,313,013 호, 미국특허 제 4,607,637 호, 미국특허 제 4,624,257 호, 미국특허 제 4,917,090 호, 또는 미국특허 제 4,917,091호에 제시된 바와 같이 본 기술분야에 잘 알려져 있으므로 본 개시의 실시형태에서 사용하기 위한 툴은 여기서 더 상세히 설명하지 않는다.

요약하면, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 관상 혈관 또는 기타 관상 구조물의 문합을 위한 커플링 장치의 다양한 실시형태는 일반적으로 다음의 특징들 중 하나 이상을 갖는 2 개 이상의 환을 포함할 수 있다: 비교적 얇고 평탄한 프로파일, 베벨형 중앙 개구, 동맥 또는 기타 관상 구조물의 단부의 관통을 촉진하기 위해 각각의 환의 중심 축선으로부터 멀어지는 방향으로 기울어진 및/또는 자유 단부가 뾰족한 복수의 스파이크, 상기 스파이크와 교호하는 복수의 리셉터클, 예를 들면, 슬롯 또는 구멍(각각의 리셉터클은 대향하는 환으로부터의 스파이크를 수용하도록 구성됨), 환의 중심 축선에 평행하게 연장될 수 있는 복수의 커플러 핀, 스파이크를 위한 리셉터클과 구별되는 커플러 핀을 수용하기 위한 복수의 구멍, 커플러 핀 상에 형성된 동심의 그루브 또는 돌출부 및/또는 구멍 내에 형성된 대응하는 돌출부 또는 그루브, 및/또는 커플링 어셈블리의 2 개의 대향하는 환을 적절히 회전식으로 정렬하기 위해 각각의 환의 외면 상에 형성된 평탄면. 본 발명의 사상 및/또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 다른 변형이 추가로 고려될 수 있다.

청구항의 범위는 실시례에 기재된 바람직한 실시형태에 의해 제한되어서는 안되며, 전체로서 명세서와 일치하는 가장 넓은 해석이 주어져야 한다.

본 발명은 특정의 예시적인 실시형태와 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시형태에 한정되지 않고, 첨부한 청구항 및 그 등가물의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형례 및 등가의 구성을 포함하고자 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

관상 구조물의 문합을 위한 2 개의 환형체를 포함하는 장치로서,
상기 환형체의 각각은:
제 1 면;
제 2 면 - 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 중심 축선이 연장됨 -;
관상 구조물을 통과시키기 위한 통로를 형성하는 내벽 - 상기 통로는 상기 중심 축선을 따라 연장되며, 상기 제 1 면과 상기 제 2 면에 개방됨 -; 및
각각 상기 환형체의 제 2 면에 연결되는 베이스로부터 상기 관상 구조물을 관통하도록 구성된 뾰족한 자유 단부까지 연장하는 복수의 스파이크를 포함하고;
환형체들이 함께 조립될 때, 상기 환형체들의 제 2 면은 서로 마주 보며, 상기 환형체들의 중심 축선은 동축이며, 각각의 스파이크는 그 베이스가 상기 중심 축선으로부터 반경방향으로 이격된 것보다 그 자유 단부가 상기 중심 축선으로부터 반경방향으로 더멀리 위치하도록 상기 스파이크의 각각의 길이방향 축선이 상기 중심 축선에 대해 각을 이루는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 스파이크는 상기 중심 축선으로부터 서로 동일한 반경방향의 거리에 배치되는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 스파이크는 상기 통로의 주위에서 원주 방향으로 서로 등거리로 이격된, 관상 구조물의 문합 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 스파이크의 각각은 상기 중심 축선에 대해 반경 방향을 따라 각을 이루는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 환형체의 제 2 면에는, 상기 환형체가 함께 조립될 때, 대향하는 환형체의 복수의 스파이크 중 대응하는 하나의 스파이크를 수용하도록 각각 구성된 복수의 리셉터클이 형성된, 관상 구조물의 문합 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 리셉터클의 각각은 상기 중심 축선에 대해 반경방향으로 연장되는 길이방향 축선을 갖는 세장형인, 관상 구조물의 문합 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 스파이크 및 상기 복수의 리셉터클은 상기 제 2 면 상에서 상기 통로의 주위에 교대로 배치되는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 환형체가 함께 조립될 때, 상기 환형체의 각각의 스파이크 및 리셉터클의 적절한 정렬을 촉진하도록 각각의 환형체 상에 정렬 기구(feature)를 더 포함하는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 6 항, 제 7 항, 또는 제 8 항에 있어서,
상기 환형체 중 제 1 환형체의 통로는 상이한 크기를 갖는 각각의 관상 구조물의 문합을 위해 상기 환형체 중 제 2 환형체의 통로보다 더 넓은, 관상 구조물의 문합 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제 2 환형체의 상기 복수의 스파이크가 상기 제 2 환형체의 상기 중심 축선으로부터 떨어져 있는 반경방향의 거리보다 더 큰 반경방향의 거리에 상기 제 1 환형체 상의 상기 복수의 스파이크가 배치되도록 상기 제 1 환형체의 상기 복수의 스파이크의 각각과 상기 통로 사이의 반경방향의 거리는 상기 제 2 환형체의 상기 복수의 스파이크의 각각과 상기 통로 사이의 반경방향의 거리와 실질적으로 동일한, 관상 구조물의 문합 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 환형체의 각각의 제 2 면에는, 상기 환형체가 함께 조립될 때, 다른 환형체의 복수의 스파이크 중 대응하는 하나의 스파이크를 수용하도록 각각 구성된 복수의 리셉터클이 더 형성된, 관상 구조물의 문합 장치.
관상 구조물의 문합을 위한 2 개의 환형체를 포함하는 장치로서,
상기 환형체의 각각은:
제 1 면;
제 2 면 - 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 중심 축선이 연장되며, 환형체들의 제 2 면은 서로 마주 보며, 상기 환형체들이 함께 조립될 때, 상기 환형체들의 중심 축선은 동축임 -;
관상 구조물을 통과시키기 위한 통로를 형성하는 내벽 - 상기 통로는 상기 중심 축선을 따라 연장되며, 상기 제 1 면과 상기 제 2 면에서 개방됨 -;
상기 환형체의 제 2 면으로부터 연장된 복수의 스파이크 - 각각의 스파이크는 상기 관상 구조물을 관통하기 위한 뾰족한 자유 단부를 포함함 -; 및
상기 환형체의 제 2 면으로부터 연장되는 복수의 핀을 포함하며, 상기 복수의 핀은 상기 복수의 스파이크가 상기 중심 축선으로부터 반경방향으로 이격된 것보다 더 멀리 상기 중심 축선으로부터 반경방향으로 이격되어 배치되는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 핀 중 적어도 하나는 상기 스파이크 중 적어도 하나와 다른 크기 및/또는 형상을 갖는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 핀은 상기 스파이크보다 더 큰, 관상 구조물의 문합 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 환형체의 제 2 면에는, 상기 환형체가 함께 조립될 때, 대향하는 환형체의 상기 복수의 스파이크 중 대응하는 하나의 스파이크를 수용하도록 각각 구성된 복수의 리셉터클 및 대향하는 환형체의 상기 복수의 핀 중 대응하는 하나의 핀을 수용하도록 각각 구성된 복수의 구멍이 더 형성된, 관상 구조물의 문합 장치.
제 15 항에 있어서,
핀이 대응하는 구멍 내에 수용될 때, 상기 핀과 상기 구멍 사이에 압입 연결(press-fit connection)이 형성되는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 핀 중 적어도 하나는 돌출부 또는 그루브를 더 포함하고, 대응하는 구멍은 상기 핀의 돌출부 또는 그루브와 맞물리도록 구성된 그루브 또는 돌출부를 더 포함하는, 관상 구조물의 문합 장치.
관상 구조물의 문합을 위한 2 개의 환형체를 포함하는 장치로서,
상기 환형체의 각각은:
제 1 면;
제 2 면 - 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 중심 축선이 연장되며, 환형체들의 제 2 면은 서로 마주 보며, 상기 환형체들이 함께 조립될 때, 상기 환형체들의 중심 축선은 동축임 -;
관상 구조물을 통과시키기 위한 통로를 형성하는 내벽 - 상기 통로는 상기 중심 축선을 따라 연장되며, 상기 제 1 면에 제 1 개구를 가지며, 상기 제 2 면에 상기 제 1 개구보다 더 넓은 제 2 개구를 가짐 -; 및
상기 제 2 면으로부터 연장되는 복수의 스파이크를 포함하고, 각각의 스파이크는 상기 관상 구조물을 관통하기 위한 뾰족한 자유 단부를 포함하는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 통로는 상기 환형체의 제 2 면에 인접하는 제 1 부분을 가지며, 상기 제 1 부분은 상기 통로가 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면을 향하는 방향으로 연장됨에 따라 확장되는, 관상 구조물의 문합 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 통로는 상기 환형체의 제 1 면에 인접하는 제 2 부분을 더 가지며, 상기 제 2 부분은 실질적으로 원통형 프로파일을 갖는, 관상 구조물의 문합 장치.