KR20230130033A - 로봇 보조 수술용 어플리케이터 - Google Patents

로봇 보조 수술용 어플리케이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20230130033A
KR20230130033A KR1020237026295A KR20237026295A KR20230130033A KR 20230130033 A KR20230130033 A KR 20230130033A KR 1020237026295 A KR1020237026295 A KR 1020237026295A KR 20237026295 A KR20237026295 A KR 20237026295A KR 20230130033 A KR20230130033 A KR 20230130033A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
applicator
delivery tube
pressure
laparoscopic
substance
Prior art date
Application number
KR1020237026295A
Other languages
English (en)
Inventor
피터 룬드 해머쇠이
헤닝 우조마 이궤바이크
리스벳 노어 데만트
크리스티안 브륄
미카엘 엥마크
비크람 쾰러 바티아
라스 탐스트룹 악셀슨
Original Assignee
훼로산 메디칼 디바이스 에이/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 훼로산 메디칼 디바이스 에이/에스 filed Critical 훼로산 메디칼 디바이스 에이/에스
Priority claimed from PCT/EP2022/050707 external-priority patent/WO2022152824A1/en
Publication of KR20230130033A publication Critical patent/KR20230130033A/ko

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00491Surgical glue applicators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/35Surgical robots for telesurgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/37Master-slave robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00367Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like
    • A61B2017/00398Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like using powered actuators, e.g. stepper motors, solenoids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00491Surgical glue applicators
    • A61B2017/00495Surgical glue applicators for two-component glue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00831Material properties
    • A61B2017/00876Material properties magnetic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00831Material properties
    • A61B2017/00893Material properties pharmaceutically effective
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00831Material properties
    • A61B2017/00946Material properties malleable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/301Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/302Surgical robots specifically adapted for manipulations within body cavities, e.g. within abdominal or thoracic cavities
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/063Measuring instruments not otherwise provided for for measuring volume
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/065Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/08Accessories or related features not otherwise provided for
    • A61B2090/0807Indication means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/90Identification means for patients or instruments, e.g. tags
    • A61B90/92Identification means for patients or instruments, e.g. tags coded with colour
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24Check- or non-return valves
    • A61M2039/242Check- or non-return valves designed to open when a predetermined pressure or flow rate has been reached, e.g. check valve actuated by fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24Check- or non-return valves
    • A61M2039/2426Slit valve
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24Check- or non-return valves
    • A61M2039/2433Valve comprising a resilient or deformable element, e.g. flap valve, deformable disc
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
    • A61M5/1456Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons with a replaceable reservoir comprising a piston rod to be moved into the reservoir, e.g. the piston rod is part of the removable reservoir

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

본 개시내용은 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서, 예로서 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터에 관한 것으로, 이 복강경 어플리케이터는 압력 하에서 물질을 보유하도록 구성된 전달 튜브; 및 전달 튜브의 원위 단부에 연결된 어플리케이터 팁을 포함하며, 어플리케이터 팁은 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되며, 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하도록, 로봇 팔을 통해서 제어 가능하게 동작되도록 구성된다.

Description

로봇 보조 수술용 어플리케이터
본 개시내용은 어플리케이터, 보다 구체적으로는 수술용 로봇 팔(robot arm)을 통해 선택된 부위에 의약 물질 또는 유체를 분배하기 위한 복강경 어플리케이터(laparoscopic applicator)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 복강경 어플리케이터용 복강경 어플리케이터 팁(tip), 상기 어플리케이터 팁 및/또는 어플리케이터를 포함하는 부품 키트(kit of parts)에 관한 것이다.
보다 침습적인 통상의 개복 수술 기술을 피하기 위해 수술, 특히 최소 침습 시술에 로봇 시스템이 점점 더 많이 사용되고 있다. 로봇 시스템은 의료 기기가 부착된 다수의 로봇 팔을 포함하며, 로봇 팔과 의료 기기는 예로서 조이스틱 및 발 페달과 같은 제어 디바이스를 통해서 콘솔로부터 외과의에 의해 제어 및 조작된다. 따라서, 로봇 팔은 수술 부위에서 외과의의 손을 대체하며, 대신 외과의는 환자로부터 원거리에 위치되어 수술 부위의 3차원 뷰를 보여주는 디스플레이를 통해 수술 부위를 보게 된다.
보조자가 물리적으로 존재하는 의사에게 필요한 의료 기기를 제공하는 종래의 개복 수술 기술과 유사하게, 로봇 수술에서는 보조자가 로봇 팔 부근에 위치하여 필요한 의료 기기를 로봇 팔에 제공한다. 예를 들어, 보조자는 로봇 팔의 의료 기기를 교체할 수 있으며, 의료용 유체를 의료 기기로서 로봇 팔에 직접 제공하거나, 또는 투관침 포트를 통해 신체 내에 도입된 어플리케이터 튜브를 통해서 제공할 수 있다.
수술용 지혈제 및 다른 의료용 유체 및 페이스트(paste)는 통상적으로 주사기 배럴 내부에 페이스트를 포함하는 수동으로 동작되는 주사기를 사용하여 표적 부위에 분배된다. 그러나 최소 침습 시술의 경우, 표적 부위에 주사기 캐뉼라(syringe cannula)가 직접 접근할 수 없다. 따라서, 체강 내의 표적 부위에 페이스트를 분배하기 위해, 페이스트로 사전에 채워진 가늘고 긴 어플리케이터 튜브가 일반적으로 투관침 포트를 통해 체내로 도입된다. 외과의의 시야가 내부 표적 부위를 고화질로 보여주는 디스플레이로 제한되기 때문에, 가늘고 긴 어플리케이터 튜브의 삽입은 투관침 포트에서 발생하므로 최소 침습 시술을 수행하는 외과의는 볼 수가 없다. 따라서, 어플리케이터 튜브의 삽입뿐 아니라 어플리케이터 튜브로부터의 페이스트 분배는, 일반적으로 외과의의 구두 지시를 통해 외과의의 보조자에 의해서 수행된다. 결과적으로, 현재 이용가능한 시스템을 사용하는 페이스트의 분배는 외과의에 의해서 직접 제어되지 않는다.
US 9,636,177에는 카테터 및 지혈제가 채워진 주사기를 포함하는 지혈 어플리케이터가 부착된 로봇 팔이 개시되었으며, 여기서 외과의가 주사기 플런저(plunger)를 작동하는 버튼을 누르면 지혈제가 카테터로부터 수술 부위로 배출된다.
US 2012/0289894는 로봇 도구를 통해 잡을 수 있는 팁을 포함하는 복강경 수술용 흡입/세척 디바이스를 개시한다. 디바이스에 대한 액체/진공의 공급은 수술장으로부터 원거리인 외부에 위치된 밸브를 포함하는 원격 위치의 판막 유닛으로부터 전달된다. 따라서, 이 디바이스는 원격 공급원으로부터의 액체 및 기체와 같은 자유 흐름 유체로 관개(irrigation)하도록 구성된다.
EP 1 915 950은 원위 어플리케이터 팁이 근위 수동 핸들로 연장하는 케이블을 통해 이동될 수 있는 접착성 어플리케이터를 개시한다. 유사하게, US 2009/171332는 케이블에 의해 이동될 수 있는 원위 어플리케이터 팁을 개시한다.
로봇 보조 수술을 더욱 개선하기 위해, 로봇 팔에 의해 제어되어 외과의에 의해 직접 제어되도록 구성된 의료 기기가 요구된다. 특히, 로봇 팔의 재현된 원격 동작이 외과의사의 상호작용을 더욱 높은 수준으로 시뮬레이션하도록, 더 높은 정밀도, 정확도 및 직관적인 촉각 제어로 로봇 팔에 의해 제어될 수 있는 디바이스에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 예를 들어 가늘고 긴 어플리케이터 튜브에서 사용가능한 페이스트의 양과 관련하여 외과의에게 피드백을 제공하는 의료 기기를 갖고자 하는 요구가 존재한다.
본 개시내용은 로봇 보조 수술에 특히 적합한 어플리케이터에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 투관침 포트로의 삽입에 적합하고 어플리케이터 팁을 갖는 어플리케이터를 제공하며, 여기서 어플리케이터의 배향(orientation) 및/또는 활동은 삽입된 어플리케이터의 원위 단부(distal end) 또는 어플리케이터 팁(applicator tip)을 통해 작동된다. 따라서, 어플리케이터는 어플리케이터 팁을 통해 조작 및 활성화될 수 있으며, 따라서 예로서 수술 부위에서 의료 시술 중 복강 내의 어플리케이터 원위 단부/팁과 상호작용하는 로봇 팔에 의해 조작되고 활성화되기에 특히 적합하며, 예를 들어 어플리케이터는 의약 물질의 복강내 전달을 위해 구성된다. 의약 물질은 의료용 유체, 의료용 페이스트(medical paste) 및/또는 의료용 분말일 수 있다.
실제 사람의 손의 움직임을 컴퓨터 소프트웨어에 의해 제어되는 로봇 팔로 대체하는 것은 매우 정밀하고 제어된 움직임을 용이하게 한다. 따라서, 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되는 복강경 어플리케이터는 보다 정밀하고 정확하게 제어될 수 있을 뿐만 아니라, 수술 중에 치명적인 우발적 움직임의 위험을 감소시켜 보다 신뢰할 수 있다. 따라서, 예를 들어 로봇 팔에 의해 의약 물질을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터는 선택된 부위에서 보다 정확하고 확실하게 물질을 분배할 수 있을 것이다. 구체적으로, 선택된 부위에 지혈 물질을 분배하기 위한 로봇 조작 어플리케이터는 출혈을 보다 효율적으로 멈출 수 있다.
로봇 팔과 손가락은 사람의 손에 비해 촉각 피드백과 설계가 한정되기 때문에, 어플리케이터의 원위 단부/팁을 조작 및 활성화하기 위한 수단이 유리하게는 어플리케이터의 안전성, 정확성 및 신뢰성을 향상시키기 위해 로봇 팔/손가락에 대해 채택될 수 있다.
·어플리케이터 및 어플리케이터 팁
따라서, 본 개시내용은 일반적으로 어플리케이터에 관한 것이며, 배향 및/또는 활동이 한정된 설계 및 촉각 피드백을 갖는 로봇 팔에 의해 정확하고 신뢰 가능하게 제어될 수 있다. 특히, 본 개시내용은 일반적으로 팁만이 로봇 팔에 접근 가능하고 보여질 필요가 있도록, 로봇 팔에 의해 제어 가능하게 동작되도록 구성된 어플리케이터 팁을 갖는 어플리케이터에 관련된다.
본 개시내용의 제1 양태는 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서, 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배 또는 인출하기 위한 복강경 어플리케이터에 관한 것으로, 복강경 어플리케이터는:
- 물질을 보유하기 위한 전달 튜브; 및
- 전달 튜브의 원위 단부에 연결된 어플리케이터 팁을 포함하고,
어플리케이터 팁은:
- 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되고, 및/또는
- 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하거나, 또는 선택된 부위로부터 전달 튜브로 물질을 제어 가능하게 인출하도록 구성된다.
바람직하게는, 어플리케이터 팁은 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되는 팁 및/또는 로봇 팔에 의해 물질을 방출/인출하도록 구성되는 팁에 의해 로봇 팔에 의해서 제어 가능하게 동작되도록 구성된다.
물질의 공간적인 배출은 주로 전달 튜브의 원위 단부의 배향 및/또는 어플리케이터 팁의 배향에 의해 결정된다. 원위 단부/어플리케이터 팁의 유연한 배향은 부분적으로 변형 가능한 어플리케이터에 의해 획득될 수 있으며, 예를 들어 전달 튜브의 적어도 일부는 신축성 및/또는 가요성이다. 따라서, 전달 튜브는 변형 가능한 섹션을 포함할 수 있다. 튜브/어플리케이터 팁의 원위 단부는 바람직하게는 외과의가 로봇 팔을 사용하여 원위 단부/팁을 배향하고 위치시킬 수 있도록, 복강경 수술 동안 로봇 팔에 의해서 조작된다. 조작 중에 로봇 팔이 어플리케이터를 쥐어짜거나, 파손하거나 비트는 위험을 감소시키기 위해, 어플리케이터는 로봇 팔과의 안전한 상호작용에 적합한 표면 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터는 변형이 적고 따라서 로봇 팔에 의한 안전한 조작을 위해 구성되고 특히 감지할 수 있는 강성 섹션을 포함할 수 있다. 강성 섹션은 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁 상에 제공될 수 있다.
물질의 방출은 바람직하게는 복강경 수술 동안 현장에서 로봇 팔에 의해서 제어된다. 따라서, 어플리케이터는 로봇 팔을 통해서 적용 가능한 특정 압력 수준 및/또는 특정 압력 배향에 의해 활성화되도록 구성된 액추에이터(actuator)와 같은 로봇 팔과의 안전한 상호작용을 위해 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있다. 액추에이터(들)는 대안적으로 액추에이터를 당기거나 회전시킴으로써 활성화될 수 있다.
유리하게는, 어플리케이터의 전달 튜브는 적어도 물질이 배출되기 직전에 압력 하에 물질을 보유하거나 가압된 물질을 보유하도록 구성된다. 이것은 결정된 부위 및 결정된 시간에 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 물질의 배출을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이것은 뚜렷한 시간 지연 없이 물질이 어플리케이터 팁과 단순한 상호작용에 의해서 전달 튜브로부터 방출될 수 있다는 이점을 가진다.
따라서, 본 개시내용의 관련된 양태는 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배 또는 인출하기 위한 복강경 어플리케이터에 관한 것이며, 복강경 어플리케이터는:
- 압력 하에서 물질을 보유하도록 구성된 전달 튜브, 및
- 전달 튜브의 원위 단부에 연결되어, 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하도록 구성된 어플리케이터 팁을 포함한다.
가압될 물질의 형태에 따라, 전달 튜브의 원위 단부는 물질이 전달 튜브 내에 수용되고 가압될 수 있도록 구성된 밸브와 같은 하나 이상의 흐름 제어 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 전달 튜브는 존재하는 모세관력(capillary force)으로 인해 물질이 가압될 수 있도록 치수화될 수 있다. 모세관력은 또한 전달 튜브의 길이에 걸쳐 발생하는 압력 강하로서 정의될 수 있다. 따라서 전달 튜브, 특히 어플리케이터 팁은 유리하게는 압력 하에 물질을 보유하거나 가압된 물질을 보유하도록 치수적으로 구성되고/되거나, 하나 이상의 흐름 제어 요소를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 제2 양태는 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 보유하기 위한 복강경 전달 튜브에 연결하기 위한 복강경 어플리케이터 팁에 관한 것으로, 어플리케이터 팁은:
- 상기 밸브의 개방 시에 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브; 및
- 적어도 하나의 밸브를 개방/폐쇄하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다.
어플리케이터 팁은 전달 튜브의 원위 단부에 분리 가능하게 부착될 수 있으며, 이는 (아마도 아래에서 추가로 기술되는 바와 같이, 유체 공급원(fluid source) 또는 압력원을 포함하는) 전달 튜브를 폐기하는 동시에 팁을 재사용할 수 있게 한다. 따라서, 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁 및/또는 유체 공급원은 일회용/단일 사용을 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 어플리케이터 팁은 전달 튜브 및 어플리케이터 팁이 단일 유닛이도록 전달 튜브의 일체형 부분일 수 있다. 일부 실시예에서, 어플리케이터 팁은 단순히 전달 튜브의 원위 단부를 지칭한다. 어플리케이터 팁은 로봇 팔에 의해 파지되도록 구성된 강성 섹션을 포함할 수 있다. 어플리케이터 팁은 물질의 분배 속도 및/또는 분배 각도를 조정하기 위한 조정 가능한 노즐을 더 포함할 수 있다. 어플리케이터 팁은 (예를 들어, 로봇 팔에 의해) 액추에이터에 가해진 압력을 가하도록 감지하기 위한 저항성 필름 압력 센서와 같은 압력 센서를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 어플리케이터 팁은 바람직하게는 적어도 하나의 액추에이터에 가해진 압력을 가하도록 표시하기 위한 압력 표시등을 더 포함한다.
·부품 키트
본 개시내용에 따른 어플리케이터는 복강경 시술을 위한 부품 키트의 일부로서, 특히 로봇 보조 수술에 적합한 부품 키트로서 제공될 수 있다. 선택적으로, 어플리케이터는 예로서 조립 시에 제1 양태에 따른 어플리케이터를 형성하는 전달 튜브 및 어플리케이터 팁으로서, 키트의 별개의 부품으로 제공될 수 있다.
키트는 선택적으로 사용 전에 전달 튜브를 적재 또는 충전하기 위한 하나 이상의 물질 저장소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질 저장소는 물질로 채워지도록 구성되고 전달 튜브의 원위 개구와 같은 어플리케이터의 전달 튜브에 대한 유체 연결(fluid connection)을 형성하도록 구성된 주사기일 수 있다.
부품의 수를 감소시키고 조립을 단순화하기 위해, 부품 키트는 어플리케이터 및 쉽게 조립되고 조립 시 압력 하에서 물질을 전달하도록 구성된 압력원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력원은 전달 튜브의 근위 개구와 같은 어플리케이터의 전달 튜브에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 기체 카트리지일 수 있다.
조립을 더욱 단순화하기 위해, 하나 이상의 압력원이 어플리케이터에 통합될 수 있다. 예를 들어, 압력원은 근위 단부(proximal end)에 위치된 스프링의 형태로 전달 튜브에 통합될 수 있으며, 여기서 스프링 에너지는 사전 저장되고/되거나 전달 튜브에 물질을 적재할 때 저장된다.
본 개시내용의 제3 양태는 제1 양태에 따른 어플리케이터, 또는 제2 양태에 따른 어플리케이터 팁, 하나 이상의 압력원 및 선택적으로 하나 이상의 물질 저장소를 포함하는 부품 키트에 관한 것이다. 예를 들어, 물질 저장소는 물질로 채워지도록 구성되고 전달 튜브의 원위 개구와 같은 전달 튜브에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 하나 이상의 주사기일 수 있다. 실시예는 제1 양태에 따른 어플리케이터, 하나 이상의 압력원 및 선택적으로 물질로 채워지도록 구성된 주사기를 포함하는 부품 키트에 관한 것이다.
부품 키트는 모든 부품이 수동으로 조립 및 동작될 수 있으며, 모든 부품이 사용 후 폐기할 수 있고 일회용으로 구성할 수 있다는 장점을 가진다.
대안적으로, 부품 키트는 더욱 재현 가능하고 지속 가능한 어플리케이터 설계를 획득하기 위해 다수의 사용을 위해 구성된 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터는 재사용 가능한 피스톤 또는 모터의 형태인 압력원을 포함할 수 있는 재사용 가능한 유닛 또는 홀더로 조립될 수 있다.
부품 키트는 부품, 즉 어플리케이터 및 압력원을 보유하기 위한 드라이버 유닛(driver unit)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 양태는:
- 제1 양태에 따른 복강경 어플리케이터, 및
- 드라이버 유닛
을 포함하는 부품 키트에 관한 것으로, 드라이버 유닛은:
- 전달 튜브와 유체 연결되는, 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원; 및/또는
- 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 가하도록 구성된, 모터와 같은 적어도 하나의 압력원
을 유지하기 위한 것이다.
지속 가능한 영향을 더 증가시키기 위해, 드라이버 유닛이 유체 공급원으로 다시 채워질 수 있다. 따라서, 부품 키트는 선택적으로 하나 이상의 유체 공급원 저장소를 포함하며, 여기서 유체 공급원 저장소는 드라이버 유닛 내의 유체 공급원에 분리 가능하게 부착되도록 구성된다.
·압력원
어플리케이터로부터의 물질, 예로서 의료용 페이스트의 방출은 튜브 내에 있는 물질이 전달 튜브를 통해 원위 단부와 팁으로 밀려나 그곳에서 물질이 배출 및 분배되는 것을 의미한다. 어플리케이터 내의 물질을 가압하기 위한 압력원은, 예로서 수동으로 또는 모터로 구동되는 피스톤, 스프링 힘 및/또는 트리거를 통해 튜브 안으로 강제로 들어가는 고체 스타일러스 또는 유체의 형태인 임의의 충분한 압력원일 수 있다.
결정된 부위 및 결정된 시간에 물질을 정확하고 신뢰할 수 있게 방출하기 위해, 전달 튜브 또는 어플리케이터 팁은 유리하게는 적어도 물질이 배출되기 직전에 물질을 압력 하에서 보유하도록 구성된다. 가압될 물질의 형태에 따라, 전달 튜브의 원위 단부 또는 어플리케이터 팁은 물질이 전달 튜브 내에 포함되고 가압될 수 있도록 적응된 밸브와 같은 하나 이상의 흐름 제어 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 전달 튜브는 존재하는 모세관력으로 인해 물질이 가압될 수 있도록 치수화될 수 있다.
본 발명의 제5 양태는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브 내의 물질과 같은 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함하는 복강경 어플리케이터에 관한 것이다.
따라서, 압력원은 유리하게는 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질을 원위 단부를 향해 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘을 포함한다. 구동 메커니즘은 기계적으로 및/또는 전기적으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 압력원은: 수동 피스톤, 전동 피스톤, 스프링 힘 및 기체 압력의 그룹으로부터 선택된 구동 메커니즘을 포함할 수 있다.
·기계식 구동 메커니즘
제3 및 제4 양태에 따른 키트의 용이한 조립, 동작 단계의 수의 감소 및 복강경 어플리케이터의 수동 작동을 위해, 압력원은 유리하게는 사전 정의된 및/또는 제어 가능한 압력을 가하도록 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력원은 기체 카트리지 내의 사전 정의된 기체 압력 또는 사전 정의된 액체의 양을 갖는 주사기와 같은, 사전 정의된 추진체를 포함하는 유체 공급원을 포함할 수 있다. 대안적으로, 압력원은 사전 정의된 스프링 에너지가 저장된 스프링일 수 있다. 따라서, 압력원의 구동 메커니즘이 기계적으로 제어된다. 예를 들어, 어플리케이터와 압력원의 간단한 조립에 의해서, 어플리케이터가 의료용 페이스트와 같은 (의료용) 물질을 분배하도록 구성된다.
·전기식 구동 메커니즘
추가로 또는 대안적으로, 압력원의 구동 메커니즘은, 예를 들어 전달 튜브 내의 물질을 가압하고 물질의 배출을 제공하는 하는 모터에 의해 구동되는 피스톤과 같이, 모터를 통해 제어 가능할 수 있다. 압력원은 또한 모터에 의해 구동되는 유체 흐름, 예로서 전달 튜브로부터 물질을 가압 및 분배하는 벨로우즈, 피스톤, 패들 휠, 또는 압축기로부터 획득된 유체 흐름일 수 있다. 따라서, 압력원의 구동 메커니즘은 모터이거나 전기적으로 제어된다. 예를 들어, 복강경 어플리케이터 또는 어플리케이터 팁의 액추에이터는, 전기 신호를 수신함에 따라 압력원 또는 전달 튜브 내의 물질에 압력을 가하도록 가하도록 구성된 구동 메커니즘 또는 모터에 전기 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
·분말
복강경 어플리케이터는 지혈제를 포함하는 물질을 분배 또는 인출하도록 구성되며, 상기 물질은 액체, 페이스트 또는 분말의 형태일 수 있다. 분말의 흐름 특성으로 인해, 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브의 외부로 수송하기 위한 압력원 또는 구동 메커니즘은 유리하게는 기체 압력원과 함께 스크류 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기 또는 진동 디바이스와의 조합을 포함한다.
본 발명의 제6 양태는 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서 지혈 분말을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터에 관한 것으로, 복강경 어플리케이터는:
- 지혈 분말을 보유하는 전달 튜브; 및
- 전달 튜브를 통해 전달 튜브의 외부로 지혈 분말을 수송함으로써 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배되게 하도록 구성된 스크루 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기를 포함한다.
본 발명의 제7 양태는 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서 지혈 분말을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터에 관한 것으로, 복강경 어플리케이터는:
- 지혈 분말을 보유하는 전달 튜브;
- 사전 정의된 개방 압력에서 개방되도록 구성된, 전달 튜브의 원위 단부에 위치된 밸브; 및
- 밸브가 개방되었을 때 전달 튜브 밖으로 지혈 분말을 흔들도록 구성된, 초음파 진동 디바이스와 같은 진동 디바이스를 포함한다.
바람직하게는, 지혈 분말을 분배하기 위한 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 지혈 분말을 수송하도록 구성된 하나 이상의 기체 압력원와 같은 하나 이상의 압력원을 더 포함한다. 기체 압력원은 예를 들어 전동식 기체 압력원, 또는 기체 카트리지와 같은 가압된 용기일 수 있다. 가압된 용기는 저장된 압력 에너지를 갖는 것으로 특징지어질 수 있으며, 여기서 압력 에너지는 예를 들어 용기를 수동으로 열 때 압력을 가하도록 해제함으로써 운동 에너지로 변환될 수 있다. 예를 들어, 가압된 용기는 유체를 포함할 수 있으며, 유체는 압력이 해제됨과 동시에 용기로부터 배출된다.
본 개시내용의 제7 양태는 어플리케이터로부터 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배하기 위한 제1 양태에 따른 복강경 어플리케이터의 용도와 관련된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 2는 로봇 팔에 의해 조작되는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예로서: 도 3a, 3b는 신축성이 있고 팁에 강성 표면 영역을 포함하는 전달 튜브, 도 3c는 팁으로부터 거리를 두고 위치된 강성 표면 영역을 포함하는 전달 튜브, 그리고 도 3d는 반-강성인 전달 튜브의 실시예를 도시한다.
도 4는 신축성, 압축성, 및/또는 가요성인 변형 가능한 섹션의 실시예를 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 5는 스프링 장착 체크 밸브를 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 6은 덕빌 밸브(duckbill valve)를 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 7은 압력원을 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 8은 압력원을 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 9는 압력원을 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 10은 압력원을 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 11은 압력원을 포함하는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 12는 어플리케이터가 물질을 보유하기 위한 전달 튜브, 유체를 보유하기 위한 유체 공급원 및 유체 공급원에 압력을 가하도록 가하기 위한 압력원을 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 13은 어플리케이터가 유체 공급원 및 전달 튜브를 보유하기 위한 드라이버 유닛을 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 14는 어플리케이터가 유체 공급원 및 전달 튜브를 보유하기 위한 드라이버 유닛을 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 15는 액추에이터의 세 가지 서로 다른 활성화 메커니즘: 도 15a의 밀기, 도 15b의 당기기 및 도 15c의 회전을 도시한다.
도 16은 액추에이터의 세 가지 서로 다른 실시예: 도 16a의 어플리케이터 팁의 일부를 커버하는 단일 버튼, 도 16b의 팁에서 서로 반대편에 배치된 2개의 버튼 및 도 16c의 어플리케이터 팁의 전체 원주를 둘러싸는 단일 버튼을 도시한다.
도 17은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 변형 가능한 섹션 및 변형 가능한 섹션의 어느 한 측면 상에 배치될 수 있는 액추에이터를 포함한다.
도 18은 유체 공급원(여기서는 주사기)을 고정하는 드라이버 유닛을 도시한다. 드라이버 유닛은 어플리케이터로부터 방출되는 물질의 유속을 제어하기 위한 흐름 제어기와 같은 다양한 제어 기능을 특징으로 할 수 있다.
도 19는 본 개시내용에 따른 어플리케이터 팁의 실시예를 도시하고, 여기서 팁은 액추에이터 및 액추에이터에 가해진 압력을 가하도록 나타내기 위한 압력 표시등을 포함한다.
도 20은 본 개시내용에 따른 어플리케이터 팁의 실시예를 도시하고, 여기서 팁은 액추에이터, 액추에이터에 가해진 압력을 가하도록 표시하기 위한 압력 표시등 및 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 표시하기 위한 상태 표시자(status indicator)를 포함한다.
도 21은 본 개시내용에 따른 어플리케이터 팁의 실시예를 도시하고, 여기서 팁은 상태 표시자, 액추에이터, 강성 섹션 및 변형 가능한 섹션을 포함한다. 측정값은 오직 예시로서 제공된다.
도 22는 본 개시내용에 따른 전달 튜브의 실시예의 단면을 도시하며, 여기서 전달 튜브는 복수의 내강(여기서는 4개의 내강)을 포함한다.
도 23은 다양한 변형 가능한 섹션 및 강성 섹션이 있는 3개의 서로 다른 유형의 전달 튜브를 도시한다.
도 24는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 3가지 실시예를 도시하며, 여기서 변형 가능한 섹션은 어플리케이터 팁의 대략 360°조작을 허용하고(도 24a), 전달 튜브는 어플리케이터 팁의 위치가 변경될 수 있지만 튜브에 대해 동일한 위치에 보유되도록 가단성 와이어를 포함하며(도 24b), 와이어는 사전 정의된 각도에서 하나 이상의 평면을 따라 변형 가능한 섹션을 구부릴 수 있게 한다(도 24c).
도 25는 어플리케이터 팁이 액추에이터 및 상태 표시자를 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 26은 어플리케이터가 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 스크류 컨베이어를 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 27은 어플리케이터가 전달 튜브를 통해 분말을 흔들기 위한 진동 디바이스를 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 28은 밸브의 단부를 볼 수 있는 다른 각도로부터의 도 27의 실시예를 도시한다.
도 29는 로봇 팔이 밸브를 압착함으로써 분말이 어플리케이터로부터 방출되도록 밸브를 강제로 개방하는, 다른 각도로부터의 도 27의 실시예를 도시한다.
도 30은 어플리케이터가 2개의 유체 공급원(여기서는 2개의 주사기) 및 2개의 유체 공급원을 가압하기 위한 구동 메커니즘을 포함하는, 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다.
도 31은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원을 포함하고, 여기서 기체 압력원은 전동 피스톤, 예로서 수평 방향으로 앞뒤로 진동하는 피스톤에 의해 활성화되는 벨로우즈이다. 도 31a는 사시도이며, 도 31b는 어플리케이터의 단면도를 도시한다.
도 32는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원을 포함하고, 여기서 기체 압력원은 전동 프로펠러 및 선택적으로 기체 유입구를 통해 획득된다. 도 32a는 사시도이며, 도 32b는 어플리케이터의 단면도를 도시한다.
도 33은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 압력원을 포함하고, 여기서 압력원은 구멍을 갖는 원위에 위치된 피스톤이며, 원위에 위치된 피스톤은 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 전동화될 수 있다. (A)는 삽입된 프레임에서 원위 단부가 확대된 부분적인 사시도를 도시하고, (B)는 사시도에서의 삽입된 프레임에서 원위 단부가 확대된 단면도를 도시한다.
도 34는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원을 포함하며, 여기서 기체 압력원은 회전하는 패들 휠 또는 임펠러의 형태로 획득된다. 임펠러는 기체 흐름 제어 밸브와 결합된 기체 카트리지에 의해 추가로 제어될 수 있다.
도 35는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 압력원 및 분말 전달 부위에서 기체 흐름을 감소시키기 위한 추가 흐름 제한 요소를 포함하며, 여기서 흐름 제한 요소는 도 35a의 전달 튜브 내의 격자 또는 슬릿 요소 및 도 35b의 별개의 기체 흐름 채널과 함께 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 스크류 컨베이어이다.
도 36은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 제1 및 제2 물질 저장소를 포함한다.
도 37은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 제1 및 제2 물질 저장소를 포함하며, 여기서 제2 물질 저장소는 보조 커넥터 요소(auxiliary connector element)를 통해 제1 물질 저장소에 분리 가능하게 부착된다. 도 37a는 부착된 저장소를 도시하고 도 37b는 분리된 저장소를 도시한다.
도 38a는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 원위 단부로부터 물질이 적재되도록 구성되며, 여기서 원위 단부는 도 38b의 물질 저장소에 분리 가능하게 부착된 보조 커넥터 요소 및 도 38c의 흐름 제어 요소를 포함한다.
도 39는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 도 39b에 도시된 바와 같이 원위 단부로부터 물질이 적재되도록 구성되며, 여기서 도 39c 및 39d에 도시된 바와 같이 물질을 가압 및 분배하기 위한 압력원은 스프링이다.
도 40은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 도 40a에 도시된 바와 같이 원위 단부로부터 물질로 적재되도록 구성되고, 도 40d에 도시된 바와 같이 물질을 가압 및 분배하기 위한 압력원은 기체 카트리지이다.
도 41은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 2개의 제1 물질 저장소 및 2개의 제1 물질 저장소를 가압하기 위한 분리된 구동 메커니즘을 포함한다.
도 42는 2개의 제1 물질 저장소를 포함하고 2개의 제2 물질 저장소(여기서는 2개의 주사기)를 더 포함하는 도 41의 어플리케이터를 도시하며, 여기서 도 42a는 주사기에 의한 제1 저장소의 적재를 도시하고 도 42b는 적재된 어플리케이터를 도시한다.
도 43은 도 41 및 42의 어플리케이터를 도시하며, 도 43a에서 2개의 제1 물질 저장소를 가압하기 위한 분리 가능한 구동 메커니즘이 도시되었고, 도 43b에서 2개의 제1 저장소를 비운 구동 메커니즘이 도시되었다.
본 발명은 첨부된 도면의 도움으로 아래에서 기술된다. 디바이스의 동일한 특징 또는 구성요소가 다른 도면에서 동일한 참조번호로 인용된다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 참조번호의 목록은 상세한 설명 섹션의 끝에서 찾을 수 있다.
·물질 분배용 어플리케이터
의학적 시술, 특히 내시경 및/또는 복강경 시술의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 예로서 분말, 유체 또는 페이스트의 형태의 수술용 지혈 물질과 같은 의약 물질과 같은 물질이 의료용 유체/페이스트/분말(4)로 사전 충전된 전달 튜브(2)를 포함하는 가늘고 긴 어플리케이터(1)를 통해 체강 내의 표적 부위에 분배되거나, 또는 수술 중에 의료용 유체/페이스트/분말로 채워지도록 구성된다. 전달 튜브의 원위 단부(2.2)는 예로서 투관침 포트(trocar port)를 통해, 예로서 보조자에 의해서 수동으로 체강 내로 도입될 수 있다. 가요성일 수 있는 전달 튜브의 취급 및 삽입을 용이하게 하기 위해, 어플리케이터는 전달 튜브를 투관침에 삽입하도록 구성된 강성 외피(3)를 포함한다. 강성 외피는 예를 들어 강성 관형 외피의 형태일 수 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 전달 튜브의 섹션에 부착되거나 외부 전달 튜브의 섹션 둘레에 코팅층을 형성하는 것과 같이 전달 튜브의 섹션 둘레에 위치될 수 있다.
전달 튜브는 대략 1-8㎜, 예로서 대략 5㎜의 내부 지름을 가질 수 있으며, 이는 전달 튜브를 통해 물질을 수송하기 위한 가변 속도 공급기 또는 압력원으로부터 많은 동력을 필요로 하지 않고 물질의 우수한 흐름을 보장할 것이다. 전달 튜브는 5㎜ 미만, 또는 3㎜ 미만, 또는 2㎜ 미만의 내부 지름을 가질 수 있다. 전달 튜브가 복수의 내강을 포함하는 경우, 내부 지름은 분배될 물질을 포함하도록 구성된 내강의 내부 지름을 지칭한다.
전달 튜브 또는 물질을 보유하는 내강이 2㎜ 미만의 내부 지름을 가질 경우, 이는 물질을 분배한 후에 전달 튜브에 소량의 잔여 물질만이 남게 될 것임을 의미한다.
본 개시내용의 실시예에서, 어플리케이터는 전달 튜브의 섹션 둘레에 위치되도록 구성된 외피와 같이, 전달 튜브를 투관침에 삽입하도록 구성된 강성 외피를 더 포함한다.
전달 튜브는 물질(예로서, 의료용 유체, 페이스트 또는 분말)로 사전 충전될 수 있고, 및/또는 투관침 포트에 삽입된 후 물질로 채워지도록 구성될 수 있다. 따라서, 전달 튜브는 생물활성제(bioactive agent)를 포함하는 물질과 같은 물질을 포함할 수 있으며, 상기 물질은 유체, 페이스트, 또는 분말의 형태이다. 물질은 지혈제를 포함하는 지혈 물질일 수 있다. 유리하게는, 전달 튜브의 충전은 도 1에 도시된 바와 같이 수술 중에 의사 또는 보조자가 접근할 수 있는 전달 튜브의 근위 단부(2.1)를 통해 수행될 수 있다. 전달 튜브의 충전은 유리하게는 주사기 배럴 내에 물질을 포함하는 별개의 주사기를 사용하여 수행되며, 여기서 주사기는 물질로 사전 충전될 수 있거나, 또는 의료용 유체 공급원과 같은 물질 공급원으로부터 물질을 흡인하도록 구성될 수 있다. 따라서, 물질을 포함하는 용기 또는 주사기는 물질 저장소(24)로 지칭될 수 있다. 물질의 폐기를 최소화하는 안전하고 정확한 충전을 용이하게 하기 위해, 근위 단부(2.1)는 물질로 사전 충전된 주사기와 같은 유체 공급원을 탈착 가능하게 부착하기 위한 하나 이상의 커넥터(6)를 포함한다. 커넥터의 예는 물질 저장소 또는 유체 용기를 부착하기 위한 주사기, 또는 압축 조인트나 접착 조인트를 부착하기 위한 루어 락(Luer lock)이다. 대안적으로, 전달 튜브 및 예로서 주사기와 같은 유체 공급원이 커넥터를 사용하지 않고 부착될 수 있다.
이어서 물질은 압력원(8)과 같은 구동력에 의해, 충전된 전달 튜브로부터 분배된다. 물질을 배출하기 위한 구동력은, 유리하게는 전달 튜브의 수술 중에 보조자가 직접 접근할 수 있는 전달 튜브의 근위 단부(2.1)에서 생성된 압력이다. 예를 들어, 압력은 별개의 유체 공급원(7)으로부터 근위 단부로 들어가도록 강제되는 제2 유체에 의해 생성될 수 있으며, 이에 따라 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 전달 튜브 내에 존재하는 물질을 가압한다.
본 개시내용의 실시예에서, 어플리케이터는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브 내의 물질과 같은 전달 튜브 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함한다.
압력원은 유리하게는 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질을 원위 단부를 향해 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘을 포함한다. 구동 메커니즘은 기계적으로 및/또는 전기적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 압력원은: 수동 피스톤, 전동 피스톤, 스프링 힘 및 기체 압력의 그룹으로부터 선택된 구동 메커니즘을 포함할 수 있다.
추가로 유리하게는, 제2 유체의 압력은 예로서 사전 정의된 가압 유체 공급원인 형태인 것에 의해 사전 정의 및/또는 제어 가능하며, 전달 튜브의 근위 단부와의 유체 연결 시에 사전 정의된 압력이 해제된다. 안전하고 정확한 압력 전달을 용이하게 하기 위해, 전달 튜브의 근위 단부는 유리하게는 유체 용기, 보다 바람직하게는 가압되도록 구성된 유체 용기와 같은 압력원(8) 또는 유체 공급원(7)을 탈착 가능하게 부착하기 위한 하나 이상의 커넥터(6)를 포함한다.
추가로 유리하게는, 유체 커넥터는 바이알 어댑터(vial adapter)와 동일한 방식으로 연결 시에 전달 튜브의 근위 단부와 유체 공급원 사이에 유체 연결을 형성하도록 구성되며, 유체 공급원의 고무 밀봉이 중공 관통 요소에 의해 관통된다. 따라서, 관통 요소를 통해 밀봉된 유체 공급원과 전달 튜브 사이에 유체 연결이 획득될 수 있다. 대안적으로, 유체 연결을 형성하기 위해 유체 공급원이 관통될 필요가 없다. 대신, 직접(예로서, 튜브와 주사기 연결) 또는 커넥터를 통해서 전달 튜브에 간단히 부착될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브의 근위 단부는 주사기 및/또는 유체 용기를 부착하기 위한 루어 락, 압축 조인트, 및/또는 접착 조인트와 같은 유체 공급원을 탈착 가능하게 부착하기 위한 하나 이상의 커넥터(6)를 포함한다. 추가의 또는 대안적인 실시예에서, 하나 이상의 커넥터는 유체 공급원을 관통하기 위한 중공 관통 요소를 포함하고, 이에 의해 유체 공급원과 전달 튜브 사이의 유체 연결이 설정된다.
따라서, 압력원의 구동 메커니즘은 어플리케이터에 대한 압력원의 부착에 의해 기계적으로 제어될 수 있다. 따라서 기계적 조립에 의해, 어플리케이터는 의료용 페이스트와 같은 (의료용) 물질을 분배하도록 구성된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 압력원의 구동 메커니즘은 예를 들어 전달 튜브 또는 유체 공급원 내의 물질을 가압하며 따라서 물질의 방출을 제공하는 모터에 의해 구동되는 피스톤과 같이, 모터를 통해서 제어 가능할 수 있다. 예를 들어, 압력원(8)은 모터에 의해 구동되는 유체 공급원(7)일 수 있으며, 따라서 압력원의 구동 메커니즘은 모터이거나 전기적으로 제어된다.
유리하게는, 어플리케이터의 전달 튜브는 적어도 물질이 방출되기 직전에 압력 하에 물질을 보유하거나 가압된 물질을 보유하도록 구성된다. 이것은 정해진 부위 및 정해진 시간에 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 물질의 방출을 제공한다. 예를 들어, 이것은 상당한 시간 지연 없이 어플리케이터 팁과의 간단한 상호작용에 의해서 전달 튜브로부터 물질이 방출될 수 있다는 이점을 가진다.
가압될 물질의 형태에 따라, 전달 튜브의 원위 단부는 물질이 전달 튜브 내에서 수용되고 가압될 수 있도록 구성된 밸브와 같은 하나 이상의 흐름 제어 요소(26)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터 팁은 압력 하에서 물질을 보유 및 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브, 또는 3-방향 밸브와 같은 흐름 제어 요소를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 밸브는 수축 밸브일 수 있다. 밸브는 흐름 통로를 개방, 폐쇄, 및/또는 부분적으로 차단함으로써 유체(즉, 기체, 액체 및 페이스트와 슬러리와 같은 유동화된 고체)의 흐름을 조절, 지시 또는 제어하는 디바이스로서 정의된다. 따라서, 밸브의 예는 유체 통로 내의 돌출부와 같은 흐름 수축 요소를 포함하고, 유체 압력이 임계값 미만일 때, 그리고 유체 압력이 임계값을 초과할 때 돌출부가 유체 통로를 차단하는 경우, 유체가 흐르고 돌출부를 우회한다. 흐름 수축 요소를 포함하는 밸브는 "수축 밸브"로도 지칭된다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브는 압력 하에서 물질을 보유하거나 가압된 물질을 보유하도록 구성된다. 다른 또는 추가의 실시예에서, 복강경 어플리케이터 팁은 압력 하에서 물질을 보유 및 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브를 포함한다. 예를 들어 밸브는 흐름의 양과 방향을 제어할 수 있는 3-방향 밸브와 같은 흐름 제어기를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁은 모세관력의 존재로 인해 물질이 전달 튜브 내에서 가압될 수 있도록 치수화될 수 있다. 따라서, 유리하게는, 전달 튜브는 200㎜ 초과, 바람직하게는 440㎜ 또는 500㎜와 같이 300㎜ 내지 600㎜의 길이를 가진다. 또한, 전달 튜브의 외부 지름은 바람직하게는 5㎜와 같이 3㎜ 내지 10㎜이다. 또한, 전달 튜브의 내부 지름, 또는 어플리케이터 팁의 적어도 내부 지름은, 바람직하게는 1.5㎜ 또는 1.8㎜와 같이 2㎜ 이하이다. 전달 튜브가 복수의 내강을 포함하는 경우, 내부 지름은 분배될 물질을 담도록 구성된 내강의 내부 지름을 지칭한다. 전달 튜브 또는 물질을 보유하는 내강이 2㎜ 미만의 내부 지름을 갖는 경우, 이는 물질의 분배 후에 전달 튜브에 소량의 잔여 물질만이 남을 것임을 의미한다.
따라서, 전달 튜브, 특히 어플리케이터 팁은 유리하게는 압력 하에서 물질을 보유하도록 또는 가압된 물질을 보유하도록 치수적으로 구성되고/되거나, 하나 이상의 흐름 제어 요소를 포함하도록 구성된다.
전달 튜브는 적어도 2개의 내강, 또는 적어도 3개의 내강, 또는 적어도 4개의 내강과 같은 복수의 내강을 포함할 수 있다. 도 22는 전달 튜브가 4개의 내강을 포함하는 실시예를 도시한다. 복수의 내강 중 적어도 하나는 어플리케이터로부터 분배될 물질을 포함하도록 구성되어야 한다. 일 실시예에서, 전달 튜브는 제1 내강 및 제2 내강을 포함하고, 여기서 제1 내강은 물질을 담도록 구성되며 제2 내강은 전기 배선 또는 광섬유를 포함하도록 구성된다. 전기 배선은 예를 들어 튜브의 원위 단부 또는 팁에 위치된 액추에이터를 예로서 튜브의 근위 단부에 위치된 제어 장치 또는 압력원에 전기적으로 연결하는 데에 사용될 수 있다. 전달 튜브는 또한 복수의 내강을 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 2개의 내강은 물질을 보유하도록 구성된다. 예로서, 튜브는 제1 유형의 물질을 보유하기 위한 제1 내강 및 제2 유형의 물질을 보유하기 위한 제2 내강을 포함할 수 있다. 일부 어플리케이션에서, 물질이 분배되면 또는 분배되기 전에 두 가지 유형의 물질이 혼합된다. 이러한 경우, 한 물질은 액체 형태일 수 있고 다른 물질은 액체에 혼합되는 분말일 수 있다. 두 가지 물질은 두 가지 액체 또는 두 가지 페이스트, 또는 액체, 페이스트 및 분말의 다른 조합일 수도 있다. 2개의 내강을 가진 전달 튜브를 구비한 어플리케이터가 도 30에 도시되었다.
다른 실시예에서, 복수의 내강 중 적어도 하나는 전달 튜브 내부의 내강에 배치되는 가단성 와이어 또는 막대를 포함하도록 구성된다(도 24b 및 24c에 도시됨). 따라서, 어플리케이터는 전달 튜브의 변형 가능한 섹션이 원하는 형태로 구부러질 수 있도록 구성된 가단성 와이어 또는 막대를 더 포함할 수 있으며, 상기 형태는 전달 튜브의 방출 시에 대략 보유된다. 이것은 튜브가 원점으로 복귀하지 않고 변형 가능한 섹션이 구부러질 수 있다는 이점을 갖는다. 이는 신체 내부의 접근하기 어려운 부위에 보다 쉽게 접근할 수 있도록, 외과의가 튜브의 원위 단부 및/또는 어플리케이터 팁을 원하는 방향으로 넣을 수 있기 위한 보다 큰 자유를 부여한다. 일 실시예에서, 전달 튜브의 변형 가능한 섹션은 적어도 30°또는 적어도 45°와 같은 2개의 사전 결정된 각도에서 2개의 평면을 따라 구부러질 수 있다. 이는 전달 튜브 내부에 배치된 가단성 와이어 또는 막대를 사용함으로써 유사하게 달성될 수 있다.
·공간적 조작
사람 손의 움직임을 컴퓨터 소프트웨어에 의해 제어되는 로봇 팔로 대체하는 것은 매우 정밀하고 제어된 움직임을 용이하게 한다. 따라서, 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되는 복강경 어플리케이터는 보다 정밀하고 정확하게 제어될 수 있을 뿐만 아니라, 우발적인 움직임의 위험이 감소되어 더욱 신뢰할 수 있다. 따라서, 예를 들어 로봇 팔에 의해 물질을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터는 선택된 부위에서 보다 정밀하고 확실하게 물질을 분배할 수 있을 것이다. 구체적으로, 선택된 부위에 지혈 물질을 분배하기 위한 로봇 조작 어플리케이터는 출혈을 보다 효율적으로 멈출 수 있게 하는 결과를 낳을 수 있다.
도 2는 로봇 팔(5)에 의해 공간적으로 조작되도록 구성된 어플리케이터의 실시예의 사시도를 도시한다. 로봇 팔은 예를 들어 집게, 족집게, 또는 어플리케이터를 쥐거나 밀거나 이에 대한 부착을 형성하기 위한 유사한 로봇 손가락 요소와 같은 수술용 도구인 의료 기기를 포함할 수 있다.
로봇 팔과 손가락은 촉각 피드백을 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 어플리케이터가 파손될 위험이 감소된 어플리케이터의 안전한 로봇 사용을 보장하기 위해, 어플리케이터는 유리하게는 로봇 팔/손가락에 의한 조작을 위해 구성된 영역 또는 섹션인 강성 표면 영역(2.4) 또는 강성 섹션(2.8)을 포함할 수 있다. 따라서, 전달 튜브는 강성 관형 섹션 또는 강성 표면 영역과 같은 적어도 하나의 강성 섹션을 포함할 수 있다. 강성 섹션 및/또는 강성 표면 영역은 바람직하게는 로봇 팔/손가락이 어플리케이터를 파손할 위험 없이 강성 표면 영역을 쥐거나, 밀거나, 또는 이에 대한 부착을 형성할 수 있도록 치수화된다. 예를 들어, 집게를 포함하는 로봇 팔의 경우 강성 표면 영역은 유리하게는 도 2에 도시된 바와 같이 강성 관형 섹션이다. 강성 섹션에는 바람직하게는 개구가 제공되어, 로봇 팔이 상기 개구에 배치된 액추에이터를 누를 수 있으며, 액추에이터는 압력이 사전 정의된 압력 수준을 초과할 때 밸브를 개방하도록 구성되어, 의약 물질이 어플리케이터로부터 분배될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브의 원위 단부는 로봇 팔에 의한 조작을 위해 구성된 하나 이상의 강성 표면 영역을 포함한다. 다른 실시예에서, 강성 표면 영역은 파지, 밀기, 또는 부착에 의해 감지할 수 있는 것과 같이, 로봇 팔을 통해 감지할 수 있도록 치수화된다. 다른 실시예에서, 원위 단부는 강성 관형 섹션을 포함한다.
선택된 부위에서의 물질의 정확하고 사용자 친화적인 방출을 용이하도록, 하나 이상의 강성 표면 영역(2.4)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 어플리케이터의 원위 단부(2.2) 및/또는 어플리케이터 팁에 위치된다. 강성 표면이 물질이 분배되는 위치 근처에 있을 때, 물질 배출이 보다 정확하고 용이하게 지시될 수 있다.
그러나 강성 표면 영역(2.4)은 도 3c에 도시된 바와 같이 원위 팁으로부터 거리를 두고 위치될 수도 있다. 이것은 물질이 체강 내의 제한된 공간이 있는 위치에 분배될 때 유리할 수 있다. 따라서, 강성 표면 영역은 도 3c에 도시된 바와 같이 원위 팁으로부터 거리를 두고 위치된 전달 튜브(2)의 강성 관형 섹션일 수 있다. 따라서 원위 단부의 방향은 팁으로부터 거리를 두고 위치된 강성 관형 섹션을 사용하여 조작된다.
추가로 또는 대안적으로, 전달 튜브의 원위 단부의 유연한 조작은 전달 튜브의 사용에 의해 획득될 수 있으며, 여기서 전달 튜브의 섹션 또는 선택적으로 전체 전달 튜브가 도 3d에 도시된 바와 같이 반가요성 또는 반강성 재료를 포함한다. 반강성 재료는 로봇 팔/손가락을 통해 충분히 감지할 수 있기 때문에, 공간적 조작되는 원위 팁(2.2)에 대한 임의의 거리에서 그리고 전달 튜브를 따르는 임의의 지점에서 상호작용이 발생할 수 있다.
원위 단부의 유연하고 정밀한 조작은 변형 가능한 섹션(2.3)을 포함하는 전달 튜브에 의해 추가로 개선될 수 있다. 변형 가능한 섹션이라는 용어는 인장력, 압축력, 또는 굽힘력과 같은 변형력을 받을 때 가소성 또는 탄성 변형될 수 있는 섹션을 의미한다. 유리하게는, 변형 가능한 섹션은 가소성 변형되며, 이는 변형력이 제거된 후에도 변형이 남아있음을 의미한다. 대안적으로 변형은 탄성이며, 이는 변형력이 제거됨에 따라 변형이 회복됨을 의미한다.
예를 들어, 변형 가능한 섹션(2.3)은 화살표에 의해서 나타내어진 도 3a, 3b 및 도 4a, 4b에서 도시된 바와 같이, 예를 들어 전달 튜브 팁을 당기는 로봇 팔에 의해서 길이방향으로 인장력을 받을 때 전달 튜브가 늘어나도록 신축성을 갖도록 또는 연장 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 이에 상응하여, 변형 가능한 섹션은 도 4b에 도시된 것처럼 전달 튜브 팁을 미는 로봇 팔에 의해서 압축력을 받을 때 전달 튜브가 압축될 수 있도록 압축 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 이에 상응하여, 변형 가능한 섹션은 도 4b의 화살표에 의해 표시된 바와 같이 가요성이거나 구부릴 수 있도록 추가로 유리하게 구성된다.
변형 가능한 섹션은 탄성 또는 가소적 신축성, 압축성 및/또는 가요성 재료를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 변형 가능한 섹션은 도 4c, 4d 및 도 17에 도시된 바와 같이, 예를 들어 다수의 원주 방향으로 연장하는 꺾인 접힘부의 형태로 주름진 표면 프로파일을 포함할 수 있다. 주름진 표면 프로파일은 빨대와 동일한 방식으로 연장, 압축 및/또는 구부림을 가능하게 한다. 따라서, 전달 튜브는 예를 들어 튜브의 길이가 변할 수 있도록 주름진 튜브 형태로 압축 가능한 변형 가능한 섹션을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브는 변형 가능한 섹션을 포함한다. 유리하게, 변형 가능한 섹션은 어플리케이터 팁이 더 작은 토크/모멘트에 의해 조작될 수 있도록 전달 튜브의 원위 단부에 위치된다. 대안적으로, 변형 가능한 섹션은 팁이 정의된 토크/모멘트에 의해 조작될 수 있도록 전달 튜브의 원위 단부로부터 거리를 두고 위치된다. 다른 실시예에서, 변형 가능한 섹션은 신축성 및/또는 가요성 튜브 재료를 포함하는 것과 같이, 신축성 및/또는 가요성이도록 구성된다. 다른 또는 대안적인 실시예에서, 변형 가능한 섹션은 주름진 표면 프로파일을 포함한다. 다른 실시예에서, 주름진 표면 프로파일은 빨대의 꺾임 방식으로 복수의 원주 방향 접힘부를 포함한다.
·제어 가능한 물질 방출
예로서 복강 내 물질 분배의 경우, 선택된 부위에서의 정밀하고 신뢰할 수 있으며 사용자 친화적인 물질 배출을 위해, 물질 방출은 유리하게는 로봇 팔에 의해 제어될 수 있다. 이것은 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된, 예로서 밸브의 형태인 하나 이상의 액추에이터(2.6)에 의해 획득될 수 있다.
로봇 팔의 움직임을 보다 효율적으로 만들기 위해, 하나 이상의 액추에이터는 바람직하게는 전달 튜브의 공간적 조작을 위해 사용되는 어플리케이터 팁 부근에 위치된다. 따라서, 액추에이터는 바람직하게는 원위 단부에, 및/또는 전달 튜브의 하나 이상의 강성 표면 영역 내에, 및/또는 어플리케이터 팁 상에 위치된다. 예를 들어, 액추에이터(2.6)는 도 2에 도시된 바와 같이 강성 표면 영역의 개구(2.5) 내에 위치될 수 있다. 따라서, 로봇 팔이 강성 표면 영역을 통해 선택된 표적 부위로 원위 단부를 배향시킨 후, 로봇 팔이 물질을 방출하도록 액추에이터를 작동시키기 위해 로봇 팔의 비교적 작은 병진이동만 필요하다. 액추에이터는 예로서 로봇 팔에 의해 가해진 압축력에 의해서, 또는 예로서 에너지 도구에 의해 가해진 전류에 의해서 작동하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터는 예로서 어플리케이터 팁 상에 위치된 압력 감지 버튼의 형태로 제공되며, 여기서 버튼이 눌리면 밸브를 개방하도록 구성된다. 액추에이터/버튼은 밸브를 액추에이터/버튼에 가해진 압력에 기초하여 어느 정도 개방하도록 (예로서 단계식 또는 연속적인 방식의) 압력의 양에 민감할 수 있다. 다른 실시예에서, 액추에이터는 튜브/어플리케이터 팁의 길이방향 축을 따라 액추에이터를 당김으로써 및/또는 길이방향 축 둘레로 액추에이터를 회전시킴으로써 활성화되도록 구성된다. 이러한 실시예가 도 15에 도시되었다.
본 개시내용의 실시예에서, 원위 단부는 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된 하나 이상의 액추에이터를 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 액추에이터는 강성 표면 영역의 개구 내와 같이, 하나 이상의 강성 표면 영역 내에 위치된다.
본 개시내용의 실시예에서, 튜브 및/또는 어플리케이터 팁(9)의 원주의 180°미만, 바람직하게는 140°미만과 같이, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁(9)의 사전 정의된 원주방향 섹션을 커버한다. 이러한 실시예가 도 16a에 도시되었다. 이것의 이점은 로봇 팔이 우발적으로 액추에이터(2.6)를 작동시키는 위험이 감소되도록 어플리케이터 그리고 이에 따라 어플리케이터 팁 또한 회전될 수 있다는 점이다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 적어도 180°를 커버한다. 이것의 이점은 로봇 팔이 어플리케이터 및 액추에이터의 회전 방향과 무관하게 액추에이터(2.6)를 작동시킬 수 있다는 것이다. 로봇 팔에 대한 어플리케이터의 방향을 올바르게 갖지 않고도 어플리케이터로부터 물질이 전달될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 2개의 액추에이터가 어플리케이터 팁 및/또는 튜브의 대향하는 부분들에 제공되며, 각각의 상기 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 120°미만, 바람직하게는 각각 90°미만을 커버한다. 이것의 이점은 다시, 로봇 팔이 우발적으로 액추에이터(2.6)를 작동시키는 위험이 감소되도록 어플리케이터 그리고 이에 따라 어플리케이터 팁이 회전될 수 있다는 것이다. 이것은 도 16b에 도시되었다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 액추에이터가 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 일부를 둘러싸도록, 적어도 하나의 액추에이터가 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 360°를 커버한다. 이것은 도 16c에 도시되었다. 예로서 압력 감지 버튼과 같은 액추에이터를 어플리케이터 팁에 제공하여, 팁의 전체 원주를 둘러싸는 것은 360°작동을 가능하게 한다는 이점을 가지며, 즉 로봇 팔은 액추에이터를 쥐는 방법에 무관하게 액추에이터/버튼을 작동시킬 수 있다.
하나 이상의 액추에이터(2.6)는 밸브(2.7)의 형태일 수 있거나, 또는 전자식 또는 수동 제어 밸브와 같은 하나 이상의 밸브와 조합된 형태일 수 있다. 따라서, 어플리케이터는 상기 밸브의 개방시에 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있다. 밸브(들)는 어플리케이터 상에 위치된 액추에이터에 의해 및/또는 발 페달과 같은 외부 액추에이터에 의해 제어 가능할 수 있다. 액추에이터/버튼은 어플리케이터 팁, 또는 드라이버 유닛과 같은 외부 디바이스 상의 강성 섹션과 같이, 전달 튜브의 원위 단부에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 액추에이터/버튼은 밸브 바로 위에 배치된다. 유리하게는, 적어도 하나의 밸브는 로봇 팔로부터의 수동 압력과 같은 압력에 의해 활성화된다. 따라서, 액추에이터(2.6)를 누름으로써 밸브(2.7)는 전자식으로 또는 수동으로 활성화되어, 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 물질을 개방 및 방출한다. 따라서, 어플리케이터는 적어도 하나의 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있다. 물질이 원위 팁을 통해 이에 효율적으로 수송되는 것을 보장하도록, 밸브는 바람직하게는 1-방향(one-way) 밸브이다. 적어도 하나의 밸브는 사전 정의된 개방 압력 임계값을 갖는 밸브와 같은 압력 작동 밸브(pressure activated valve)일 수 있다. 바람직하게는, 사전 정의된 개방 압력 임계값이 초과되었을 때 물질이 어플리케이터로부터 분배된다. 적어도 하나의 밸브는 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁에 위치될 수 있다. 대안적으로, 어플리케이터는 밸브를 포함하지 않고, 오히려 소정의 압력 임계값 아래에서 어플리케이터 내에 물질이 보유되도록 치수화된다. 이는 예를 들어 작은 지름(예로서 2㎜ 내지 4㎜ 이하)을 갖는 긴 전달 튜브(예로서 30㎝ 초과)를 제공함으로써 달성될 수 있으며, 이에 따라 전달 튜브 자체가 튜브 내의 유체 흐름에 대한 저항성을 제공한다.
어플리케이터의 단순성을 개선하고 전자 제어 장치 및 구성요소의 수를 감소시키기 위해, 액추에이터는 유리하게는 수동 제어 밸브이다. 수동 압력 제어 밸브의 예는 도 5에 도시된 것과 같은 스프링 장착 체크 밸브(2.7)이며, 여기서 스프링 힘은 예로서 로봇 팔에 의해 가해지는 압력에 의해서 극복되도록 구성될 수 있다.
다른 예에서, 활성화될 때 액추에이터(2.6)가 반드시 기계적으로 밸브(2.7)를 작동시키지는 않지만, 활성화될 압력원(도시되지 않음)에 전기 신호를 보낼 수 있으며 스프링 장착 체크 밸브(2.7)를 개방하고 물질이 전달 튜브(2) 밖으로 흘러나오도록 스프링 장착 체크 밸브(2.7)의 스프링을 극복할 물질에 대해 압력을 제공할 수 있다.
수동으로 압력 제어될 수 있는 1-방향 밸브의 다른 예는, 덕빌(duckbill) 밸브 및 교차 슬릿 밸브(cross slit valve)와 같은 탄성중합체 1-방향 밸브이다.
수동 압력 제어 밸브의 예는 도 6에 표시된 덕빌 밸브(2.7)이다. 덕빌 밸브는 탄성적으로 변형 가능한 재료로 제조되며, 변형 가능한 선형 클로저를 포함한다. 변형되지 않은 폐쇄 상태의 덕빌 밸브의 사시도가 도 6b 및 6c에 도시되었다. 도 6a는 전달 튜브(2) 내의 덕빌 밸브의 실시예를 도시하며, 변형되지 않은 상태의 덕빌 밸브는 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로의 흐름을 방지하도록 보여진다. 도 6d에 도시된 바와 같이 예로서 선형 클로저와 평행한 압축 압력에 의해 덕빌 밸브가 탄성 변형되는 경우, 선형 클로저가 변형되어 밸브가 개방되고 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 흐름을 허용한다. 변형된 개방 상태에 있는 덕빌 밸브의 실시예의 근접 사시도가 도 6e 및 6f에 도시되었다.
임의의 개수 및 방향의 변형 가능한 클로저를 포함하는 탄성중합체 밸브가 사용될 수 있다. 그러나 정밀한 작동을 보장하기 위해, 밸브의 개방이 잘 정의된 압력 방향에 의해 획득되는 탄성중합체 밸브가 선호된다. 덕빌 밸브의 경우, 압축 압력이 선형 클로저와 병렬로 가해질 때에만 밸브의 획득된다.
크로스 슬릿 밸브는 덕빌 밸브와 유사하지만, 서로 수직으로 배향된 2개의 변형 가능한 선형 클로저를 포함한다. 따라서, 압축 압력이 임의의 선형 클로저와 병렬로 가해질 때 밸브의 개방이 획득될 수 있다. 이것은 로봇 집게 팔의 경우 밸브가 적어도 두 위치에서 작동될 수 있다는 이점을 가진다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 액추에이터는 하나 이상의 밸브이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 밸브는 압력 작동 밸브이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 밸브는 1-방향 밸브, 탄성중합체 1-방향 밸브, 덕빌 밸브, 크로스 슬릿 밸브 및 스프링 장착 체크 밸브의 그룹으로부터 선택된다.
·피드백 메커니즘
유리하게는, 어플리케이터는 예를 들어 액추에이터/압력 감지 버튼에 가해진 압력에 대한 피드백, 또는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량과 관련된 피드백을 제공하도록 구성된다. 이러한 피드백은 다양한 센서를 어플리케이터에 통합함으로써 제공될 수 있다. 어플리케이터는 전달 튜브 내의 압력을 감지하기 위한 제1 압력 센서를 포함할 수 있다. 압력은 유선 또는 무선으로 사용자, 예로서 외과의에게 전달될 수 있다.
실시예에서, 어플리케이터는 액추에이터/압력 감지 버튼에 가해진 압력을 감지하기 위한 제2 압력 센서를 포함한다. 예를 들어, 제2 압력 센서는 바람직하게는 액추에이터 아래에 제공되는 저항성 필름 압력 센서 및/또는 힘 감지 저항기 및/또는 중량 센서일 수 있다. 따라서, 어플리케이터는 어플리케이터 팁의 일부를 커버하는 적어도 하나의 압력 감지 버튼을 포함할 수 있으며, 액추에이터에 가해진 압력을 감지하기 위한 제2 압력 센서는 상기 버튼에 통합되거나 버튼 아래에 배치된다. 어플리케이터는 적어도 하나의 액추에이터/압력 감지 버튼에 가해진 압력을 표시하기 위한 압력 표시등을 더 포함할 수 있다. 압력 표시등은 도 19-20에 도시된 바와 같이 어플리케이터 팁 내에 또는 어플리케이터 팁 상에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 표시등은 도 19에 도시된 바와 같이 어플리케이터 팁의 원주를 따라서 위치된 원형 밴드로서 제공된다. 유리하게는, 압력 표시등은:
- 가해진 압력이 사전 정의된 제1 임계값 미만일 때 제1 색상, 예로서 녹색의 빛을 디스플레이하고;
- 가해진 압력이 사전 정의된 제2 임계값 초과이면 제2 색상, 예로서 적색의 빛을 디스플레이하도록 구성된다.
압력 표시등은 가해진 압력이 사전 정의된 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있을 때 예로서 노란색인 제3 색상의 빛을 디스플레이하도록 추가로 구성될 수 있다. 압력 표시등에 의해 압력을 나타내기 위한 빛 또는 소리의 다른 대안적인 구성이 쉽게 고려될 수 있다.
어플리케이터는 예로서 광 다이오드(light diode)의 형태인 상태 표시자를 더 포함할 수 있으며, 상기 상태 표시자는 어플리케이터에 물질의 잔여 용량을 나타내도록 구성된다. 예를 들어, 상태 표시자는 4개의 광 다이오드(예로서, LED)를 포함할 수 있으며, 여기서 예로서 2개의 발광 다이오드는 담긴 물질의 초기 용량에 비해 50%의 용량이 남아있음을 나타내는 반면, 3개의 점등 다이오드는 75%의 잔여 용량을 나타낼 수 있다. 이것은 도 25에 도시되었다. 상태 표시자는 어플리케이터의 임의의 부분, 예를 들어 드라이버 유닛, 전달 튜브, 및/또는 어플리케이터 팁 상에 위치될 수 있다. 따라서, 어플리케이터 팁은 예로서 광 다이오드의 형태인 상태 표시자를 포함할 수 있으며, 상기 상태 표시자는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 나타내도록 구성된다. 어플리케이터 내에 (즉, 전달 튜브 및/또는 유체 공급원 내에) 물질의 잔여 용량은 어플리케이터에 담긴 물질의 유형에 따라 다양한 방법을 사용하여 추정될 수 있다. 이러한 방법 중 일부가 아래에서 설명된다. 어플리케이터에 물질의 잔여 용량을 나타내기 위한 빛 또는 소리의 다른 대안적인 구성이 쉽게 고려될 수 있다. 대안적으로, 상태 표시자는 예를 들어 물질의 25%만이 어플리케이터에 남아있을 때 켜지는 하나의 조명만을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 복강경 어플리케이터는 의료용 주사기와 같은 주사기 형태의 유체 공급원을 포함하며, 주사기는 유체를 보유하기 위한 배럴 및 유체를 주사기 밖으로 밀어내기 위한 플런저를 포함한다. 주사기는 물질을 전달 튜브 밖으로 밀어내기 위한 유체, 예로서 식염수 또는 기체로 채워질 수 있거나, 또는 대안적으로 분배될 물질로 채워질 수 있다. 실시예에서, 어플리케이터는 주사기의 플런저의 위치를 판단하도록 구성된 제2 위치 센서를 더 포함한다. 이것은 플런저에 자석을 제공함으로써 획득될 수 있으며, 제2 위치 센서는 자석의 존재를 검출하도록 구성된 자기 센서이다. 플런저의 위치는 주사기의 배럴에 잔여 유체/물질의 용량을 추정하는 데에 사용될 수 있고/있거나 이 위치는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 추정하는 데에 사용될 수 있다. 따라서, 어플리케이터는 배럴에 플런저를 포함하는 적어도 하나의 유체 공급원을 포함할 수 있고, 플런저의 위치는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 추정하는 데에 사용되며, 잔여 용량은 바람직하게는 원위 단부/팁에 위치된 상태 표시자에 의해서 표시된다. 대안적으로 제2 위치 센서는 광학 센서일 수 있다.
다른 실시예에서, 복강경 어플리케이터는 예로서 전달 튜브에 담긴 지혈 분말을 포함한다. 이러한 경우, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 전달 튜브 밖으로 지혈 분말을 수송하도록 구성된 스크루 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기를 포함할 수 있으며, 이에 의해 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배된다. 가변 속도 공급기의 위치가 분말의 잔여 용량과 상관될 수 있으므로, 분말의 잔여 용량을 판단하기 위해, 어플리케이터는 가변 속도 공급기의 위치를 판단하도록 구성된 제1 위치 센서를 포함할 수 있다. 가변 속도 공급기에는 자석이 제공될 수 있으며, 제1 위치 센서는 자석의 존재를 검출하도록 구성된 자기 센서이다. 대안적으로, 제1 위치 센서는 광학 센서일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 어플리케이터는 전달 튜브 밖으로 지혈 분말을 흔들도록 구성된 초음파 진동 디바이스와 같은 진동 디바이스를 포함한다. 이러한 경우, 어플리케이터는 진동 디바이스가 활성화/진동될 때의 경과 시간을 측정하도록 구성된 시계를 더 포함할 수 있다. 경과 시간은 전달 튜브 내의 잔여 지혈 분말의 용량을 추정하는 데에 사용될 수 있다.
따라서, 잔여 용량은 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 시계 및/또는 이들의 조합에 의해서 판단될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전달 튜브는 전달 튜브를 통과하는 사전 정의된 파장 범위의 광을 감지하도록 구성된 하나 이상의 광 감지 센서를 포함하며, 여기서:
- 전달 튜브는 하나 이상의 광 감지 센서 반대편에 위치된 광원을 포함하고; 및/또는
- 전달 튜브는 적어도 파장 범위의 일부에 대해 투과성이다.
일 실시예에서, 하나 이상의 광 감지 센서는 전달 튜브의 원위 부분에 위치된다. 다른 실시예에서, 전달 튜브는 적어도 2개의 광 감지 센서를 포함하고, 여기서 제1 센서는 튜브의 원위 부분에 위치되며 제2 센서는 원위 부분으로부터 더 멀리 떨어진 곳과 같이 제1 광 감지 센서와 다른 위치에 위치된다. 하나 이상의 광 감지 센서는 튜브에 잔여 물질이 있는지 여부의 표시를 제공하도록 사용될 수 있으며, 및/또는 튜브에 잔여 물질의 부피를 추정하도록 사용될 수 있다.
·압력원
어플리케이터로부터 물질이 방출된다는 것은 튜브 내에 보유된 물질이 전달 튜브를 통해 원위 단부와 팁으로 밀려서 방출 및 분배된다는 것을 의미한다. 물질이 페이스트인 경우, 압력원(8)이 페이스트를 분배하기 위한 구동력을 제공하는 것이 바람직하다. 압력원은 바람직하게는 전달 튜브를 가압 및/또는 유체 공급원을 가압하도록 구성된다. 전달 튜브 내에 보유된 물질은 바람직하게는 적어도 페이스트가 방출되기 직전에 가압될 것이다. 일부 실시예에서, 어플리케이터가 가압 시스템을 형성하며, 여기서 전달 튜브 내의 물질이 가압된다. (예로서, 액추에이터 또는 버튼을 통한) 밸브의 작동에 따라, 상기 압력이 해제되어 물질이 분배된다. 다른 실시예에서, 시스템(어플리케이터)을 사전에 가압되지 않는다. 오히려, 예를 들어 상기 액추에이터로부터 압력원으로 전기 신호를 전송함으로써, 액추에이터가 활성화되면 압력이 가해진다. 제1 유형의 실시예(즉, 가압된 어플리케이터)의 장점은 밸브의 작동과 물질의 분배 사이의 지연이 적다는 것이다.
의약 물질이 지혈 분말과 같은 분말인 경우, 분말이 어플리케이터로부터 다른 수단에 의해서 배출될 수 있기 때문에, 반드시 압력원이 필요하지는 않다. 이러한 경우, 어플리케이터는 압력원에 대한 대안으로서 또는 압력원에 더하여, 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브의 외부로 수송하도록 구성된 가변 속도 공급기를 포함할 수 있으며, 이에 의해 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배된다. 대안적으로, 어플리케이터는 어플리케이터 밖으로 분말을 흔들기 위한 진동 디바이스를 포함할 수 있다.
예로서, 압력원은 예를 들어 피스톤, 스프링 힘, 및/또는 트리거를 사용한 선형 병진이동에 의해서 전달 튜브를 통해 전진하는 고체 스타일러스일 수 있으며, 피스톤 또는 트리거는 수동으로 활성화되거나 전자식으로 제어될 수 있다. 중간 압력원의 예는 액체(예로서, 분배될 식염수 용액 또는 의료용 페이스트) 또는 기체(예로서, 공기, 아산화질소 또는 이산화탄소)를 포함하는 유체 공급원(7)을 포함하며, 여기서 액체 또는 기체는 도 7에 도시된 바와 같이 압력원이 유체 공급원에 힘을 가할 때 전달 튜브를 통해 전진하도록 힘을 받는다. 압력원은 스프링, 기체, 및/또는 피스톤을 포함할 수 있으며, 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원에 대해 압력을 가하도록 구성된다. 이러한 경우, 피스톤, 스프링 및/또는 트리거가 수동으로 활성화될 수 있거나 또는 전자식으로 제어될 수 있다. 유리하게는, 유체 공급원은 보다 효율적인 압력 전달을 위해 비압축성 액체를 포함한다.
본 개시내용의 실시예에서, 어플리케이터는 하나 이상의 압력원을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 압력원은: 전달 튜브를 통해 병진이동되도록 구성된 고체 스타일러스, 피스톤이 있는 모터와 같은 구동 메커니즘, 펌프, 및/또는 가압된 유체 공급원의 그룹으로부터 선택된다.
일 실시예에서, 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 모터와 같은 구동 메커니즘이다. 모터는 기계적 모터 또는 전기 모터일 수 있다. 어플리케이터는 작동 시에 구동 메커니즘에 전기 신호를 전송하도록 구성된 액추에이터를 포함할 수 있으며, 이에 의해 상기 전기 신호를 수신함에 따라 구동 메커니즘은 물질이 어플리케이터로부터 분배되도록 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가한다.
다른 실시예에서, 구동 메커니즘은 2개의 피스톤을 포함하고, 여기서 제1 피스톤은 제1 유체 공급원에 제1 압력을 가하도록 구성되며 제2 피스톤은 제2 유체 공급원에 제2 압력을 가하도록 구성된다. 이러한 실시예는 도 30에 도시되었다. 이러한 경우에, 구동 메커니즘은 제1 피스톤 및/또는 제2 피스톤 동작의 사이를 스위칭하도록 구성된, 기어 메커니즘과 같은 스위칭 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 구동 메커니즘은 두 가지 물질을 분배하기 위해 2개의 피스톤을 동시에 구동할 수 있다. 이는 예를 들어 두 가지 물질 모두 원하는 반응을 획득하는 데에 필요한 경우에 유리하다. 이것은 예를 들어 트롬빈과 피브리노겐에 대한 경우일 수 있다. 바람직하게는, 구동 메커니즘은 선택된 피스톤의 방향(정방향 또는 역방향)을 제어하도록 구성된 방향 제어부를 더 포함한다. 역방향 구동은 외과의가 무엇을 해야할지 보다 잘 판단할 수 있게 하도록 수술 부위로부터 물질, 예로서 혈액의 흡입을 가능하게 할 것이다.
재현 가능하고 사용자 친화적인 물질의 분배를 보장하기 위해, 압력원은 바람직하게는 사전 정의된 압력 및/또는 제어 가능한 압력을 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 압력원은 개구가 유체 용기 내에 형성될 때 유체 공급원이 설정된 압력에 의해 정의된 개구를 통해서 힘을 받도록 사전 설정된 양의 압력을 포함하는 유체 용기와 같은 가압된 유체 공급원일 수 있다.
사전 설정된 양의 압력은 분사된 크림과 같이 식품 분사 디스펜서로부터 알려진 바와 같은, 기체 추진체와 같은 추진체(8.1)에 의해서 가압되는 유체 공급원(7)에 의해서 획득될 수 있다. 도 8 및 10a는 기체 추진체(8.1)를 포함하는 유체 공급원(7)의 실시예를 도시한다. 어플리케이터(2)와 압력원(8) 사이에 유체 연결을 형성함에 따라 추진체 압력이 해제될 수 있으며, 유체 공급원이 전달 튜브로 전진하도록 힘을 받는다.
대안적으로, 압력원은 유체 공급원과 물리적 연결된 스프링 장착 요소를 포함할 수 있다. 스프링이 장착된 요소가 해제되면, 요소는 도 9a에 도시된 바와 같이 유체 공급원이 전달 튜브로 전진하게 하는 추진체(8.1)로서 작용한다.
대안적으로, 압력원은 도 9b에 도시된 바와 같은 수동 구동 피스톤, 또는 도 10b에 도시된 바와 같은 기계식 또는 전자식 구동 피스톤과 같은 이동 가능한 피스톤을 포함할 수 있다. 두 실시예에서, 피스톤은 추진체(8.1)로서 작용하며 피스톤의 움직임에 기초하여 사전 정의된 압력이 생성될 수 있다.
대안적으로, 압력원(8)은 도 11에 도시된 바와 같이 팽창 가능한 풍선 또는 주머니에 담긴 유체 공급원(7)일 수 있다. 어플리케이터(2)와 압력원(8) 사이에 유체 연결을 형성할 때, 팽창된 풍선은 탄력적으로 수축 또는 붕괴될 것이며, 이에 따라 전달 튜브에 담긴 물질에 압력을 가하여 물질이 가압되게 할 것이다.
본 개시내용의 실시예에서, 압력원은 사전 정의된 압력을 전달하도록 구성된다. 본 개시내용의 다른 실시예에서, 압력원은: 스프링 장착 요소, 기체 추진체, 팽창식 풍선 또는 주머니, 및/또는 전기 구동 피스톤 또는 수동 구동 피스톤과 같은 이동 가능한 피스톤의 그룹으로부터 선택된 추진체를 포함한다.
·유체 공급원
바람직하게는, 어플리케이터는 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원을 포함하고, 상기 유체 공급원은 전달 튜브와 유체 연결된다(예를 들어, 도 7 또는 도 12-13 참조). 유체 공급원은 중간 압력원, 즉 압력원에서 전달 튜브 내부의 물질로 압력을 전달하는 구성요소로서 작용할 수 있다. 따라서, 유체 공급원은 분배될 물질을 포함할 필요가 없으며, 대신 식염수 또는 기체와 같은 불활성 유체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유체 공급원은 식염수와 같은 액체를 포함한다. 다른 실시예에서, 유체 공급원은 CO2(이산화탄소), N2(이질소), N2O(아산화질소) 및 공기의 그룹으로부터 선택된 기체를 포함한다. 그러나, 유체 공급원은 대안적으로 분배될 물질, 예를 들어 의료용 페이스트와 같은 의료품을 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 물질이 유체 공급원 및/또는 전달 튜브에 포함된다. 실시예에서, 전달 튜브 및 적어도 하나의 유체 공급원은 액체, 페이스트, 또는 분말의 형태로 제공되는 동일한 물질을 포함한다. 따라서, 유체 공급원은 물질 저장소(24)를 구성한다.
어플리케이터는 또한 도 30에 도시된 바와 같이 적어도 2개의 유체 공급원을 포함할 수 있다. 이것은 각각의 유체 공급원이 특정 유형의 물질을 담을 수 있으며, 이에 의해 다수의 서로 다른 물질들이 어플리케이터에 의해 분배 및/또는 인출될 수 있다는 이점을 갖는다.
·드라이버 유닛
어플리케이터는:
- 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원 -상기 유체 공급원은 전달 튜브와 유체상 연결됨- ; 및/또는
- 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력 공급원
을 보유하기 위한 드라이버 유닛을 더 포함할 수 있다
자신의 가장 단순한 형태로, 드라이버 유닛은 유체 공급원을 보유하기 위한 및/또는 압력원을 보유하기 위한 하우징을 구성할 수 있다. 그러나, 드라이버 유닛은 또한 본 섹션에서 추가로 자세히 설명되는 추가적인 고급 기능을 포함할 수 있다. 드라이버 유닛을 복강경 어플리케이터의 나머지 부분과 별개의 구성요소로서 제공하는 이점은 모듈식 설계를 제공한다는 점으로, 드라이버 유닛이 여러 번 재사용될 수 있는 반면, 전달 튜브 및 유체 공급원은 각 사용 후에 폐기될 수 있다는 것이다. 도 14는 전달 튜브 및 유체 공급원(여기서는 주사기)가 선택적으로 커넥터를 통해서 드라이버 유닛에 삽입될 수 있는 방법을 도시한다. 도 18은 유체 공급원이 삽입된 드라이버 유닛의 다른 사시도를 도시한다. 드라이버 유닛은 바람직하게는 드라이버 유닛이 어플리케이터 밖으로 물질을 이동시키기 위한 구동력을 제공하도록 구성되도록, 예로서 모터 및 피스톤과 같은 구동 메커니즘을 통해서 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된다. 예로서, 유체 공급원은 의료용 주사기 또는 플런저를 포함하는 다른 용기일 수 있으며, 여기서 드라이버 유닛은 플런저에 힘을 가하도록 구성된 피스톤을 포함한다. 이러한 경우, 드라이버 유닛은 어플리케이터 내로 물질을 인출하기 위해 플런저를 인출하도록 유사하게 구성될 수 있다.
어플리케이터에는 두 가지 모드(온/오프) 사이를 스위칭하도록 구성된 안전 메커니즘이 제공될 수 있으며, 여기서 '오프 모드(off mode)'는 어플리케이터로부터 물질이 방출될 수 없음을 의미하고 '온 모드(on mode)'는 물질이 방출될 수 있음을 의미한다. 안전 메커니즘은 전달 튜브, 어플리케이터 팁 또는 드라이버 유닛 상에 위치될 수 있다. 어플리케이터는 어플리케이터로부터 방출될 물질의 유속을 제어하도록 구성된 흐름 제어기를 더 포함할 수 있다. 흐름 제어기는 드라이버 유닛에 위치될 수 있고, 드라이버 유닛의 외부에는 예를 들어 버튼을 회전함으로써 유속을 조정하도록 구성된 버튼 또는 분압기(potentiometer)가 제공될 수 있다.
·부품 키트
본 개시내용에 따른 어플리케이터는 복강경 시술을 위한 부품 키트의 부품으로서, 특히 로봇 보조 수술에 적합한 부품 키트로서 제공될 수 있다. 바람직하게는, 부품 키트는 복강경 시술을 위한 지혈 매트릭스 키트와 같은 의약 물질 키트이다. 키트는 바람직하게는 어플리케이터, 하나 이상의 압력원 및 선택적으로 의약 물질, 예로서 지혈 페이스트와 같은 지혈 물질로 채워지도록 구성된 주사기를 포함한다. 바람직하게는, 주사기는 물질 저장소(24)를 구성하도록 물질로 사전에 채워진다. 선택적으로, 어플리케이터가 별개의 부품 키트로서, 예를 들어 전달 튜브 및 어플리케이터 팁으로서 제공될 수 있으며, 이는 조립 시에 제1 양태에 따른 어플리케이터를 형성한다.
키트는 선택적으로 사용에 앞서 전달 튜브를 적재 또는 충전하기 위한 하나 이상의 물질 저장소(24)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질 저장소는 예로서 전달 튜브의 근위 개구에 대한 커넥터(6)를 통해, 또는 전달 튜브의 원위 개구에 대한 보조 커넥터 요소(25)를 통해 어플리케이터의 전달 튜브에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성되고 물질로 채워지도록 구성되는 주사기일 수 있다.
부품의 수를 줄이고 조립을 단순화하기 위해, 부품 키트는 쉽게 조립되고 조립시 압력 하에서 물질을 전달하도록 구성된 어플리케이터 및 압력원(8)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력원은 도 38 및 40에 도시된 바와 같이 전달 튜브의 근위 개구와 같은 어플리케이터의 전달 튜브에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 기체 카트리지(8.2)일 수 있다.
조립을 추가로 단순화하기 위해, 하나 이상의 압력원(8)이 어플리케이터에 통합될 수 있다. 예를 들어, 압력원은 근위 단부에 위치된 스프링(8.3)의 형태로 전달 튜브 내에 통합될 수 있으며, 여기서 스프링 에너지는 도 38에 도시된 바와 같이 사전 저장되고/되거나 전달 튜브에 물질을 적재할 때 저장된다.
본 개시내용의 제3 양태는 제1 양태에 따른 어플리케이터, 또는 제2 양태에 따른 어플리케이터 팁, 하나 이상의 압력원 및 선택적으로 하나 이상의 물질 저장소를 포함하는 부품 키트에 관한 것이다. 예를 들어, 물질 저장소는 물질로 채워지도록 구성되고 전달 튜브의 원위 개구와 같은 전달 튜브에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 하나 이상의 주사기일 수 있다.
부품 키트는 모든 부품이 수동으로 조립 및 동작될 수 있으며, 모든 부품이 사용 후 폐기될 수 있고 일회용으로 개조될 수 있다는 장점을 가진다.
대안적으로, 부품 키트는 보다 재현 가능하고 지속 가능한 어플리케이터 설계를 얻기 위해 다수의 사용에 적합한 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터는 재사용 가능한 피스톤 또는 모터 형태의 압력원(8)을 포함할 수 있는 재사용 가능한 장치 또는 홀더 내에 조립될 수 있다.
지속 가능한 영향을 더욱 증가시키기 위해, 드라이버 유닛은 물질(4) 또는 유체 공급원(7)으로 재충전될 수 있다. 따라서, 부품 키트는 선택적으로 하나 이상의 물질 저장소(24) 또는 유체 공급원 저장소를 포함하며, 여기서 유체 공급원 저장소는 드라이버 유닛 내의 유체 공급원에 분리 가능하게 부착되도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 부품 키트는 제1 양태에 따른 복강경 어플리케이터 및 유체를 보유하고 전달 튜브와 유체 연결되는 적어도 하나의 유체 공급원을 보유하기 위한; 및/또는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성되고 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 모터와 같은 적어도 하나의 압력원을 보유하기 위한 드라이버 유닛을 포함한다.
부품 키트는 유체를 보유하고 전달 튜브와 유체 연결되는 적어도 하나의 유체 공급원을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유체 공급원은 플런저를 갖는 주사기이며, 드라이버 유닛은 플런저의 위치를 판단하도록 구성된 위치 센서를 더 포함한다.
부품 키트는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함할 수 있다.
부품 키트의 드라이버 유닛은 적어도 2개의 주사기와 같은 적어도 2개의 유체 공급원을 보유하도록 구성될 수 있다. 이것의 이점은 두 가지 다른 물질이 어플리케이터로부터 분배될 수 있다는 것이다. 대안적으로, 적어도 2개의 주사기 중 하나는 환자로부터 혈액과 같은 물질을 빼내기 위해 사용될 수 있다.
·물질
본 개시내용의 어플리케이터 튜브는 바람직하게는 물질을 분배하도록 구성된다. 물질은 액체, 페이스트 또는 분말 형태일 수 있다. 예로서, 물질은 의료용 페이스트일 수 있다. "의료용 페이스트"라는 용어는 생물활성제를 포함하는 페이스트를 의미한다. 생물활성제의 예는 지혈제로도 지칭되는 트롬빈 또는 피브리노겐을 포함한다. 다른 예로서, 물질은 시아노아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 하이드로겔(PEG)과 같은 비생물학적 접착제/글루를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 물질은: 산화된 재생 셀룰로오스(OCR), 미세다공성 다당류 구체 및 미세원섬유 콜라겐의 그룹으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다. 물질이 분말인 경우, 분말은 바람직하게는 180 미크론보다 큰 입자 크기를 갖는 입자를 포함하는 지혈 분말이다. 입자 크기가 180 미크론보다 크다는 것은 입자가 영역에 걸쳐 쉽게 퍼질 수 있도록 입자가 우수한 유동성을 가짐을 의미한다. 출혈을 멈추기 위해 가능한 한 빨리 전체 상처를 커버하는 것이 중요하기 때문에, 분말이 지혈 분말인 경우 더욱 유리할 것이다.
"생물활성제"는 생체 내에서 또는 시험관 내에서 입증될 수 있는 일부 약리학적, 종종 유익한 효과를 제공하는 임의의 제제(agent), 약물, 화합물, 재료 또는 혼합물의 조성물로 정의된다. 따라서 제제는 인체 또는 동물 신체의 세포 조직과 상호작용하거나 이에 영향을 미치는 경우 생물활성인 것으로 간주된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 이러한 용어는 개인에게 국부적 또는 전신적 효과를 일으키는 생리학적 또는 약리학적 활성 물질을 더 포함한다. 생물활성제는 효소와 같은 단백질일 수 있다. 생물활성제의 다른 예는 올리고당류, 다당류, 선택적으로 글리코실화된 펩티드, 선택적으로 글리코실화된 폴리펩티드, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드, 지질, 지방산, 지방산 에스테르 및 2차 대사 산물을 포함하거나 이것으로 이루어진 제제를 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 이것은 사람 또는 임의의 다른 동물과 같은 개인의 치료와 관련하여 예방적, 치료적으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "생물활성제"는 진핵 세포 또는 원핵 세포와 같은 세포는 포함하지 않는다.
본 개시내용에 따른 "페이스트"는 치약과 같이 가단성의 퍼티(putty)와 같은 농도를 갖는다. 페이스트는 액체와 분쇄된 고체/분말 형태의 고체의 걸쭉한 유체 혼합물이다. 페이스트는 이것이 유체처럼 흐르도록 하는 충분히 큰 하중이나 응력이 가해질 때까지는 고체와 같이 행동하는 물질이며, 다시 말해 페이스트는 유동성이다. 유동성은 도포 시에 불규칙한 표면에 효율적으로 순응한다. 페이스트는 일반적으로 배경 유체에 있는 과립형 재료의 현탁액으로 구성된다. 개별 입자는 해변의 모래처럼 함께 뭉쳐서 무질서한 유리질 또는 비정형 구조를 형성하며, 페이스트에 고체와 같은 성질을 부여한다. 페이스트에 가장 특이한 속성 중 일부를 제공하는 것은 바로 이 "함께 뭉치는 것"으로; 이는 페이스트가 부서지기 쉬운 재료의 속성을 나타내게 한다. 페이스트는 겔/젤리가 아니다. "슬러리(slurry)"는 분말화된/분쇄된 고체와 물과 같은 액체의 유체 혼합물이다. 슬러리는 일부 방식으로는 걸쭉한 유체와 같이 행동하며, 중력 하에서 흐르고 너무 걸쭉하지 않으면 펌핑될 수 있다. 슬러리는 기능상 얇고 물기가 많은 페이스트로 간주될 수 있지만, 일반적으로 슬러리는 페이스트보다 더 많은 물을 포함한다. 가교결합된 젤라틴 입자와 같은 실질적으로 비수용성인 분말 입자는 수성 매질과 혼합 시에 페이스트를 형성할 것이다.
"겔(gel)"은 부드럽고 약한 것부터 단단하고 거친 것까지 다양한 속성을 가질 수 있는 고체의 겔리 같은 재료이다. 겔은 정상 상태에 있을 때 흐름이 없는, 실질적으로 희석된 가교결합(cross-linked) 시스템으로 정의된다. 겔은 중량 기준으로 대부분이 액체이지만, 액체 내에서 3차원 가교결합 네트워크로 인해 고체와 같이 행동한다. 겔에 구조(경도)를 부여하고 점착성(고정)에 기여하는 것은 유체 내의 가교결합이다. 이러한 방식으로 겔은 고체가 연속상이고 액체가 불연속상인 고체 내의 액체 분자의 분산이다. 겔은 페이스트 또는 슬러리가 아니다. 예를 들어, 비 가교결합 젤라틴은 가용성이며 물과 같은 수성 매질과 접촉 시에 겔을 형성한다.
의료용 페이스트가 주사기 및 어플리케이터 튜브로부터 배출되기 위해서는 주사기에 가해질 수 있는 힘을 받을 때 유동성이 있어야만 한다. 따라서, "유동성 페이스트(flowable paste)"라는 용어는 주사기에 가해질 수 있는 힘을 받을 때 꾸준한 흐름을 용이하게 하는 점도를 갖는 페이스트를 의미한다. 유동성 페이스트의 예는 30℃ 및 65-75%의 상대 습도에서 측정되었을 때 500-3500 Pa·s인 점도를 갖는 페이스트이다. 본 개시내용의 실시예에서, 페이스트는 유동성이다.
유동성 의료용 페이스트와 같은 의료용 페이스트를 형성하기 위해서 생물활성제를 페이스트 또는 페이스트 형성 재료와 혼합하는 것이 필요하다. 일반적으로, 생리활성제는 분말화된 형태와 같이 고체 및 건조된 상태로 저장되어 활성제의 안정적인 저장을 용이하게 하고, 생리활성제를 희석제와 조정 가능한 비율로 혼합함으로써 유연한 농도를 용이하게 한다. 따라서, 생리활성제가 주사기 주입에 의해 투여되기 위해서는, 고체 생물활성제가 먼저 재구성되어야 한다. 따라서 의료용 페이스트를 형성하는 것은 일반적으로 고체 생물활성제를 액체 또는 희석제와 혼합하여 생물활성제를 재구성하는 단계 및 후속하여 재구성된 생물활성제를 "페이스트 전구체(paste precursor)"로도 지칭될 수 있는 페이스트 형성 재료와 혼합하는 단계를 필요로 한다. 생물활성제는 트롬빈 또는 피브리노겐과 같은 지혈제일 수 있다.
"페이스트 형성 재료"라는 용어는 재구성된 생물활성제와 같은 액상으로부터 페이스트를 형성하기 위한 물질을 의미한다. 따라서, 페이스트 형성 재료는 또한 페이스트를 형성하기 위한 전구체 재료로도 지칭될 수 있다.
재구성된 생물활성제는 생물활성제를 멸균수 또는 식염수와 같은 저점도의 액체와 혼합함으로써 획득되며, 이에 따라 균일한 재구성을 보장한다. 따라서, 재구성된 생물활성제는 낮은 점도를 갖는 액체이다. 본질적으로 점도를 증가시키는 페이스트 형성 재료를 첨가함으로써 재구성된 생물활성제로부터 페이스트가 획득될 수 있다.
·물질 적재
앞서 기술된 바와 같이, 어플리케이터의 전달 튜브는 사용 전에, 예로서 어플리케이터를 투관침 포트 내에 삽입하기 전에 물질(예로서 의약용 유체, 페이스트 또는 분말)로 사전에 채워질 수 있다. 대안적으로, 전달 튜브는 투관침 포트 내에 삽입한 후에, 예로서 물질의 적용 직전에 또는 물질을 적용하는 동안 지속적으로 물질로 채워지도록 구성될 수 있다.
·근위 적재
제1 바람직한 실시예에서, 전달 튜브의 충전은 도 1에 도시된 바와 같이 수술 중 외과의 또는 보조자가 접근할 수 있는 전달 튜브의 근위 단부(2.1)를 통해 수행된다. 전달 튜브의 충전은 유리하게는 주사기 배럴 내에 물질(4)을 포함하는 별개의 주사기를 사용하여 수행되며, 여기서 주사기는 도 12 내지 14에 도시된 바와 같이 물질로 사전에 채워질 수 있거나, 또는 예를 들어 의료용 유체 공급원과 같은 물질 공급원으로부터 물질을 흡인하도록 구성될 수 있다. 따라서, 물질(4)을 포함하는 용기 또는 주사기는 물질 저장소(24)로서 지칭될 수 있다. 최소한의 물질 폐기물을 갖는 안전하고 정확한 충전을 용이하게 하기 위해, 근위 단부(2.1)는 유리하게는 물질로 사전 충전된 주사기와 같이 유체 공급원을 분리 가능하게 부착하기 위한 하나 이상의 커넥터(6)를 포함한다. 커넥터의 예는 주사기를 부착하기 위한 루어 락, 또는 물질 저장소 또는 유체 용기를 부착하기 위한 압축 조인트 또는 접착 조인트이다. 대안적으로, 전달 튜브 및 예로서 주사기와 같은 유체 공급원은 커넥터를 사용하지 않고 부착될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브 및 적어도 하나의 유체 공급원은 동일한 물질을 포함하거나, 또는 적어도 하나의 유체 공급원이 제1 물질 저장소를 구성하도록 하는 액체, 페이스트, 또는 분말의 형태로 제공되는 물질인, 예컨대 지혈제를 포함하는 물질과 같은 동일한 물질을 포함하도록 구성된다.
·연속 적재
근위 단부로부터 물질(4)로 충전 또는 적재되도록 사전에 채워지고 구성되는 것에 더하여, 투관침 포트 내에 삽입된 후에, 유리하게는 어플리케이터가 투관침 내에 삽입된 동안 연속적으로 적재되도록 추가로 구성될 수 있다. 이것은 다수의 물질 저장소(24)로부터 적재되도록 구성되는 어플리케이터에 의해 획득될 수 있다.
도 36은 어플리케이터(1)가 제1 물질 저장소(24.1) 및 제2 물질 저장소(24.2)를 포함하는 본 발명에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시한다. 따라서, 예를 들어 도 14에 도시된 주사기 물질 저장소(24)는 별개의 주사기와 다른 통합된 제1 물질 저장소(24.1)로 대체됨으로써, 별개의 주사기 및 플런저를 피한다. 통합된 제1 물질 저장소는 물질을 보유하기 위한 배럴, 제1 물질 저장소를 정의하는 스토퍼를 포함할 수 있으며, 이는 물질을 배럴 밖으로 밀어내기 위한 피스톤으로서도 작용할 수 있다. 통합된 제1 물질 저장소는 종래의 주사기 치수를 갖는 것으로 한정되지 않으며, 유리하게는 종래의 주사기보다 비교적 더 넓은 지름 및 더 짧은 길이를 가질 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 제1 물질 저장소는 물질을 보유하기 위한 배럴 및 물질을 배럴 밖으로 밀어내기 위한 피스톤을 포함한다. 다른 실시예에서, 배럴은 10㎜ 내지 30㎜, 보다 바람직하게는 12㎜ 내지 20㎜, 그리고 가장 바람직하게는 14㎜ 내지 18㎜의 지름을 가진다.
제2 물질 저장소(24.2)는 도 36 및 37에 도시된 바와 같이, 보조 커넥터 요소(25)를 통해 제1 물질 저장소(24.1)에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 도 37a는 부착된 제2 저장소를 도시하며 도 37b는 제2 저장소가 분리된 경우를 도시한다.
동작 전 또는 동작 중에 어플리케이터로부터 물질을 분배하기 위해, 보조자는 선택적으로 어플리케이터가 투관침 포트에 삽입된 동안 제2 물질 저장소(24.2)를 부착할 수 있다. 조립체는 제2 물질 저장소로부터 제1 물질 저장소로 물질, 예로서 지혈제를 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 물질 저장소는 가압될 수 있으며 보조 커넥터 요소는 전달을 용이하게 하는 일방향 밸브 루어 록을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 어플리케이터는 하나 이상의 제2 물질 저장소(들)를 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 및/또는 제2 물질 저장소는 일회용이다.
본 개시내용의 실시예에서, 제2 물질 저장소(들)는 적어도 하나의 보조 커넥터 요소를 통해 제1 물질 저장소에 분리 가능하게 부착된다. 다른 실시예에서, 커넥터 요소는 루어 락, 압축 조인트, 또는 접착 조인트를 포함한다.
그 다음 물질은 전달 튜브의 원위 단부(2.2)에서 분배 버튼 또는 액추에이터(2.6)를 작동함으로써 분배될 수 있다. 액추에이터는 압력원의 구동 메커니즘, 예를 들어 기계식 제어 구동 메커니즘 또는 모터 제어 또는 전기식 제어 구동 메커니즘을 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 압력원은 도 14에 도시된 구동 장치(10)에 대응할 수 있으며, 여기서 압력원은 제1 물질 저장소(24.1)에 압력을 가할 수 있는 모터 제어 전진 피스톤이다. 제1 물질 저장소의 더 넓은 지름 및 더 짧은 길이로 인해, 물질을 분배하기 위해서 보다 작은 힘이 필요하다. 따라서, 프라이밍에 상대적으로 낮은 힘이 필요하기 때문에, 압력은 수동으로 구동되는 피스톤일 수도 있다. 또한, 제1 물질 저장소의 치수는 점도와 무관하게 임의의 물질(4)이 쉽게 분배될 수 있게 한다.
보조 커넥터 요소는 압력원으로부터 제2 물질 저장소의 역충전을 방지하도록 구성될 수 있다. 이것은 1) 제1 물질 저장소와 제2 물질 저장소 사이, 그리고 2) 제1 물질 저장소와 전달 튜브 사이에 순차적인 유체 연결을 설정하도록 구성된 보조 커넥터 요소에 의해 획득될 수 있다. 따라서, 보조 커넥터 요소는 1-방향 밸브에 의해 획득될 수 있는 두 가지 구성을 가질 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 보조 커넥터 요소는 1) 제1 및 제2 물질 저장소 사이, 그리고 2) 제1 물질 저장소와 전달 튜브 사이에 순차적인 유체 연결을 설정하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 보조 커넥터 요소는 제1 및 제2 물질 저장소 사이의 유체 통로를 제공하는 제1 구성 및 제1 물질 저장소와 전달 튜브 사이의 유체 통로를 제공하는 제2 구성을 갖도록 구성된다. 본 개시내용의 실시예에서, 보조 커넥터 요소는 적어도 하나의 1-방향 밸브를 포함한다.
제1 물질 저장소는 임의의 다수의 추가 제2 저장소를 간호사가 분리 및 부착함으로써 임의의 지점에서 다시 채워질 수 있다. 또한, 저장소는 간단하고 유연한 적용을 위해 유리하게는 폐기 가능하다. 예를 들어, 드라이버 유닛을 제외한 모든 부품이 일회용일 수 있다.
상기로부터 제1 및 제2 물질 저장소를 포함하는 어플리케이터가 특히 조밀한 설계를 가질 수 있으며 제1 물질 저장소의 폼 팩터로 인해 예로서 액체, 페이스트 및 분말의 높은 점도 및 낮은 점도의 물질 모두에 대해 특히 적합할 수 있다.
연속적인 적재는 임의의 수의 물질 저장소를 포함하는 어플리케이터 및 물질 혼합을 위한 어플리케이터에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이것은 전달 튜브가 제1 유형의 물질을 수용하기 위한 제1 내강 및 제2 유형의 물질을 수용하기 위한 제2 내강을 포함하고 물질이 분배되면 또는 분배되기 전에 두 유형의 물질이 혼합되는 도 30에 도시된 실시예에 적용될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터 팁은 혼합 챔버를 포함하는 노즐을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 한 물질은 액체 형태일 수 있고 다른 물질은 액체에 혼합되는 분말일 수 있다. 두 물질은 두 가지 액체 또는 두 가지 페이스트, 또는 액체, 페이스트 및 분말의 다른 조합일 수도 있다. 도 30의 구동 메커니즘은 2개의 피스톤을 포함하며, 제1 피스톤은 충분한 혼합을 보장하기 위해 동시에 또는 시간 지연을 가지고 2개의 서로 다른 저장소에 제1 압력을 가하도록 구성된다.
도 30과 유사하게, 도 41은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하며, 여기서 어플리케이터(1)는 2개의 제1 물질 저장소(24.1) 및 2개의 제1 물질 저장소를 가압하기 위한 분리된 구동 메커니즘(10)을 포함한다. 구동 메커니즘은 2개의 피스톤이 있는 전동식 구동 장치로서 예시된다.
도 42는 2개의 제1 물질 저장소(24.1)가 체크 밸브(25)를 통해 2개의 제2 물질 저장소(24.2)(2개의 주사기로 도시됨)에 연결되는 도 41의 어플리케이터를 도시한다. 도 42a는 주사기에 의한 제1 저장소의 적재를 도시하며, 도 42b는 2개의 주사기가 분리된 후 스토퍼가 제1 물질 저장소를 정의하는 적재된 어플리케이터를 도시한다.
도 43은 도 41 및 42의 어플리케이터를 도시하며, 여기서 2개의 제1 물질 저장소(24.1)를 가압하기 위한 분리 가능한 구동 메커니즘이 도 43a에서 부착되었고, 도 43b에서는 구동 메커니즘의 피스톤이 스토퍼를 병진이동시킴으로써 2개의 제1 저장소가 비워졌다.
·원위 적재
근위 적재에 더하여 또는 대안적으로, 어플리케이터는 원위 단부로부터 적재되도록 구성될 수도 있다. 이것은 조밀한 설계를 더욱 개선할 수 있고 어플리케이터의 부품 수를 감소시킬 수 있으며, 완전히 폐기 가능한 어플리케이터를 제공할 수 있다.
도 38a는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 근위 단부(2.1)에 위치된 압력원(8)과 반대되는 원위 단부(2.2)로부터 물질(4)로 적재되도록 구성된다. 이는 도 38b에 도시된 바와 같이 물질 저장소와의 유체 연결을 형성하기 위한 분리 가능하게 부착된 보조 커넥터 요소(25) 및 도 38c에 도시된 바와 같은 흐름 제어 요소(26)를 포함하는 전달 튜브의 원위 단부 또는 팁에 의해 획득될 수 있다. 흐름 제어 요소는 예를 들어 3가지 구성: 원위에 부착된 물질 저장소로부터 전달 튜브로의 유체 통로를 제공하는 제1 구성, 전달 튜브 내의 물질이 가압될 수 있도록 유체 통로가 제공되지 않는 제2 구성 및 전달 튜브로부터 전달 튜브의 원위 단부 밖으로의 유체 통로를 제공하는 제3 구성을 갖는 3-방향 밸브일 수 있다. 유리하게는, 흐름 제어 요소는 먼저 1) 물질 저장소와 전달 튜브 사이, 그리고 2) 전달 튜브와 분리된 물질 저장소 사이에서 반대 방향으로 순차적인 유체 연결을 설정하도록 구성된다.
본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브는 원위 단부로부터 물질로 적재되도록 구성된다. 본 개시내용의 실시예에서, 전달 튜브는 물질 저장소 및/또는 흐름 제어 요소를 위한 하나 이상의 분리 가능하게 부착된 커넥터를 포함한다.
도 39a는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 물질(4)을 포함하는 주사기 형태의 물질 저장소(24)를 통해 원위 단부(2.2)로부터 물질이 적재되도록 구성된다. 어플리케이터(1)는 유리하게는 도 39a에 도시된 바와 같이 전달 튜브 내에 통합된 스프링(8.3)인 압력원(8)을 포함한다. 주사기(24)는 도 39b에 도시된 바와 같이 루어 락 커넥터일 수 있는 보조 커넥터 요소(25)를 통해 전달 튜브의 원위 단부(2.2)에 부착된다. 주사기 내용물은 전달 튜브로 수송되며, 이에 따라 도 39c에 도시된 바와 같이 스프링(8.3)이 압축된다. 따라서, 스프링 에너지의 형태인 압력원은 전달 튜브를 적재할 때 저장된다. 대안적으로, 스프링 에너지는 사전 결정된 스프링 에너지 양이 어플리케이터에 의해 제공되도록 사전 압축됨으로써 사전 저장될 수 있다. 그 다음 주사기 및 보조 커넥터 요소가 분리될 수 있으며, 흐름 제어 요소(26)는 전달 튜브 내의 물질이 스프링 힘에 의해 가압되는 것을 용이하게 한다. 어플리케이터는 사용할 준비가 되었으며, 물질(4)은 예로서 화살표로 표시된 바와 같이 흐름 제어 요소 내에 포함된 액추에이터를 통해 도 39d에 도시된 바와 같이 분배될 수 있다.
본 실시예는 특히 조밀한 설계 및 작은 폼 팩터(form factor)를 갖는 어플리케이터를 제공한다. 또한 유리하게는, 본 실시예는 단일 사용을 위한 무동력의 완전히 폐기 가능한 어플리케이터를 제공한다.
본 개시내용의 실시예에서, 적어도 하나의 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질에 압력을 가하도록 구성된 스프링이다. 다른 실시예에서, 스프링 에너지가 사전 저장되고/되거나 스프링 에너지가 전달 튜브를 적재할 때 저장된다.
스프링(8.3)에 대한 대안으로서 또는 이에 더하여, 압력원은 가압된 용기, 예로서 기체 카트리지(8.2)와 같은 기체 압력원을 포함할 수 있다. 도 40a는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터(1)는 보조 커넥터 요소(25)를 통해 원위 단부에 부착될 수 있는 주사기 형태의 물질 저장소(24)를 통해서 원위 단부(2.2)로부터 물질이 적재되도록 구성된다. 어플리케이터는 기체 카트리지(8.2)의 형태로 물질을 가압 및 분배하기 위한 압력원(8)을 더 포함한다. 적재 후에, 주사기(24) 및 보조 커넥터 요소(25)는 도 40b에 도시된 바와 같이 분리되며, 물질(4)은 도 40c에 도시된 바와 같이 가해진 기체 압력에 의해 분배된다. 기체 압력은 기체 카트리지가 아닌 다른 수단에 의해, 예를 들어 전동 벨로우즈, -프로펠러, -압축기로부터 획득될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 적어도 하나의 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질에 압력을 가하도록 구성된 기체이다. 본 개시내용의 실시예에서, 기체 압력원은: 기체 카트리지, 전동식 벨로우즈, -프로펠러, -압축기 및 이들의 조합의 그룹으로부터 선택된다.
·지혈 분말 도포
일 실시예에 따르면, 복강경 어플리케이터는 수술용 로봇 팔에 의해 선택된 부위에 지혈 분말을 분배하도록 구성되며, 복강경 어플리케이터는:
- 지혈 분말을 보유하기 위한 전달 튜브; 및
- 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브 밖으로 수송하도록 구성된, 스크루 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기
를 포함하며, 이것에 의해서 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배된다.
지혈 분말은 바람직하게는 지혈제를 포함한다. 유리하게는, 지혈 분말은 180 미크론보다 큰 입자 크기를 갖는 입자를 포함한다. 실시예에서, 지혈 분말은 적어도 275 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는, 예컨대 평균이 대략 300 마이크론인 입자를 포함한다. 또한, 입자는 적어도 0.3 g/㎤, 보다 바람직하게는 적어도 0.4 g/㎤, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.44 g/㎤의 탭 밀도를 가질 수 있다. 예로서, 입자는 0.3-1g/㎤ 범위의 탭 밀도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 가변 속도 공급기는 스크류 컨베이어이다. 이는 도 26에 도시되었다. 다른 실시예에서, 가변 속도 공급기는 패들 휠이다. 어플리케이터는 자기 센서 또는 광학 센서와 같은 제1 위치 센서를 포함할 수 있고, 상기 센서는 스크류 컨베이어 및/또는 패들 휠의 위치를 판단하도록 구성된다. 제1 위치 센서는 바람직하게는 스크류 컨베이어 및/또는 패들 휠의 각 회전을 등록하도록 구성되며 각 회전은 스크류 컨베이어 및/또는 패들 휠의 위치가 판단될 수 있도록 회전 방향에 따라 가감된다. 프로세서가 스크류 컨베이어 및/또는 패들 휠을 제어하기 위해 사용되는 경우, 프로세서는 회전 방향을 인지할 것이다. 대안적으로, 제1 위치 센서는 예를 들어 2개의 센서를 서로의 옆에 가짐으로써 방향을 감지할 수 있다. (예로서 회전 수에 의해 판단되는) 스크류 컨베이어의 위치는 전달 튜브에 잔여 분말의 양을 판단하도록 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 수술용 로봇 팔에 의해 선택된 부위에 지혈 분말을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터는:
- 지혈 분말을 보유하는 전달 튜브;
- 전달 튜브의 원위 단부에 위치된 밸브 -상기 밸브는 사전 정의된 개방 압력에서 개방되도록 구성됨- ; 및
- 밸브가 개방될 때 전달 튜브 밖으로 지혈 분말을 흔들도록 구성된, 초음파 진동 디바이스와 같은 진동 디바이스를 포함한다.
진동 디바이스를 포함하는 복강경 어플리케이터가 도 27 내지 29에 도시되었다. 어플리케이터가 진동 디바이스를 포함하는 경우, 어플리케이터는 진동 디바이스가 활성화/진동될 때 경과 시간을 측정하도록 구성된 시계를 더 포함할 수 있다. 경과 시간은 전달 튜브에 잔여 지혈 분말의 용량을 추정하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 어플리케이터는 어플리케이터 내의 물질의 양을 판단하기 위해 전술된 센서들 중 하나를 포함할 수 있다.
복강경 어플리케이터는 지혈제를 포함하는 물질을 분배 또는 인출하도록 구성되며, 상기 물질은 액체, 페이스트 또는 분말의 형태일 수 있다. 분말의 흐름 특성으로 인해, 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브 외부로 수송하기 위한 압력원 또는 구동 메커니즘은 유리하게는 스크류 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기의 조합, 또는 기체 압력원와 같은 압력원와 조합된 진동 디바이스를 포함한다.
의약 물질이 지혈 분말과 같은 분말인 경우, 분말은 어플리케이터로부터 다른 수단에 의해 배출될 수 있기 때문에, 반드시 압력원이 필요하지는 않다. 이러한 경우 어플리케이터는 압력원에 대한 대안으로, 또는 압력원에 더하여, 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브의 외부로 수송하도록 구성된 가변 속도 공급기를 포함할 수 있으며, 이에 의해 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배된다. 대안적으로, 어플리케이터는 어플리케이터 밖으로 분말을 흔드는 진동 디바이스를 포함할 수 있다. 그러나, 유리하게는 분말의 효율적이고 정확한 배출을 위해, 예를 들어 충분한 흐름 특성 및 분사 각도를 획득하기 위해, 가변 속도 공급기는 기체 압력원과 같은 압력원을 더 포함한다.
도 31은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하며, 여기서 어플리케이터(1)는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원(8)를 포함한다. 예를 들어, 기체 압력원은 전동 피스톤(10.1), 압력원(8)을 이중 화살표로 표시된 것과 같이 수평 방향으로 앞뒤로 진동하는 피스톤에 의해 활성화되는 벨로우즈이다. 도 31a는 어플리케이터의 사시도, 도 31b는 어플리케이터의 단면도를 도시한다. 압력원의 구동 메커니즘은 도 31a에 표시된 것과 같이 전기 신호를 모터(10.1)로 전송하는 전기 액추에이터와 같은 액추에이터(2.6)를 통해 활성화될 수 있으며, 이에 따라 분말(20)은 전달 튜브의 원위 단부(2.2)로부터 분배된다. 분말은 어플리케이터에 사전에 채워질 수 있거나 또는 보조 커넥터 요소(25)를 통해 제2 물질 저장소(24.2)로부터 공급될 수 있고, 또는 벨로우즈는 도 31b에 도시된 바와 같이 분말이 기체 압력원과 동시에 수송되도록 분말(20) 저장소와 같은 물질 저장소를 포함할 수 있다.
도 32는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말(20)을 수송하기 위한 기체 압력원(8)를 포함하며, 기체 압력원은 전동 프로펠러, 그리고 선택적으로 기체 유입구를 통해서 획득된다. 도 32a는 어플리케이터의 사시도, 도 32b는 어플리케이터의 단면도를 도시한다. 압력원의 구동 메커니즘은 도 32a에 표시된 것처럼 전기 신호를 모터(10.1)로 전송하는 전기 액추에이터와 같은 액추에이터(2.6)를 통해 활성화될 수 있으며, 이에 따라 분말(20)은 전달 튜브의 원위 단부(2.2)로부터 분배된다. 분말은 어플리케이터 내에 사전에 채워질 수 있거나 또는 보조 커넥터 요소(25)를 통해 제2 물질 저장소(24.2)로부터 공급될 수 있다.
도 33은 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 압력원을 포함하며, 압력원은 원위에 위치된 피스톤 또는 액추에이터(2.6)이며 전달 튜브의 원위 단부(2.2)에 대한 유체 연결을 설정하기 위한 구멍을 갖는다. 원위에 위치된 피스톤은 큰 이중 화살표로 표시된 바와 같이 수평 방향에서 앞뒤로 진동하도록 동력화(10.1)될 수 있고, 이에 의해 분말(20)이 전달 튜브의 원위 단부(2.2)로부터 분배된다. 도 33a는 삽입된 프레임에서 원위 단부가 확대된 부분 사시도를 도시하고, 도 33b는 사시도에서 삽입된 프레임에서 원위 단부가 확대된 단면도를 도시한다. 분말은 어플리케이터에 사전에 채워질 수 있거나 또는 보조 커넥터 요소를 통해 제2 물질 저장소로부터 공급될 수 있다.
도 34는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 어플리케이터는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원을 포함하고, 기체 압력원은 회전하는 패들 휠 또는 임펠러의 형태로 획득된다. 임펠러는 예를 들어 기체 흐름 제어 밸브와 조합된, 예로서 커넥터(6)와 조합된 기체 카트리지(8.2)에 의해 추가로 제어될 수 있다. 따라서, 분말 공급은 임펠러 및 기체 카트리지 공급의 회전 속도에 의해 제어될 수 있다. 분말은 도 34b에 가장 분명하게 표시된 것과 같이 임펠러 내에 포함된 것과 같은 제1 또는 제2 물질 저장소(24)로부터 공급되거나 어플리케이터에 사전 충전될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 가변 속도 공급기는: 기체 카트리지, 전동식 벨로우즈, -프로펠러, -압축기 및 이들의 조합의 그룹으로부터 선택적으로 선택되는 기체 압력원와 같은 압력원을 더 포함한다. 본 개시내용의 실시예에서, 가변 속도 공급기는 분말 저장소를 포함하고, 여기서 저장소는 조정 가능한 저장소 개구와 같은 저장소 공급 제어기를 선택적으로 포함한다.
분말의 효율적이고 정확한 배출을 위해, 예로서 충분한 흐름 특성과 분사 각도를 획득하기 위해, 기체 압력원은 유리하게는 감소된 기체 흐름, 예로서 감소된 공기 흐름 또는 감소된 공기 부피의 확률을 제공하여, 분말 배출이 보다 잘 제어되고 배출 시에 분말 난류가 방지되게 한다. 이것은 분말 전달 부위에서의 기체 흐름을 감소시키기 위한 유동 제한 요소를 포함하는 어플리케이터에 의해서 획득될 수 있다.
도 35는 본 개시내용에 따른 어플리케이터의 실시예를 도시하고, 여기서 어플리케이터(1)는 전달 튜브를 통해 분말을 수송하기 위한 기체 압력원(8) 및 분말 전달 부위에서 기체 흐름을 감소시키기 위한 추가 흐름 제한 요소를 포함한다. 예를 들어 흐름 제한 요소(22)는 도 35a에 도시된 바와 같이 분말(20)과 기체가 통과해야 하는 전달 튜브 내의 격자 또는 슬릿 요소일 수 있다. 대안적으로, 흐름 제한 요소(22)는 분말(20)을 수송하는 스크류 컨베이어(19)와 병렬로 구동하는 도 35b에 도시된 바와 같은 별개의 기체 흐름 채널일 수 있다.
본 개시내용의 실시예에서, 가변 속도 공급기는 격자 요소 또는 별개의 기체 흐름 채널과 같은 하나 이상의 흐름 제한 요소를 포함한다.
참고 수사(Reference numeral)
1 - 복강경 어플리케이터
2 - 전달 튜브
2.1 - 근위 단부
2.2 - 원위 단부
2.3 - 변형 가능한 섹션
2.4 - 강성 표면
2.5 - 강성 표면 개구
2.6 - 액추에이터
2.7 - 밸브
2.8 - 강성 섹션
3 - 강성 외피
4 - 물질
5 - 수술용 로봇 팔
6 - 커넥터
7 - 유체 공급원
8 - 압력원
8.1 - 추진체
8.2 - 기체 카트리지
8.3 - 스프링
9 - 어플리케이터 팁
10 - 드라이버 유닛
10.1 - 모터
11 - 흐름 제어기
12 - 압력 표시등
13 - 상태 표시자
14 - 제1 내강
15 - 제2 내강
16 - 제3 내강
17 - 제4 내강
18 - 가단성 와이어/막대
19 - 스크류 컨베이어
20 - 지혈 분말
21 - 진동 디바이스
22 - 흐름 제한 요소
24 - 물질 저장소
24.1 - 제1 물질 저장소
24.2 - 제2 물질 저장소
25 - 보조 커넥터 요소
26 - 흐름 제어 요소
발명의 추가 세부사항
1. 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서 물질, 예로서 지혈제를 포함하는 물질을 분배 또는 회수하기 위한 복강경 어플리케이터로서, 상기 복강경 어플리케이터는:
- 물질을 보유하기 위한 전달 튜브; 및
- 전달 튜브의 원위 단부에 연결된 어플리케이터 팁을 포함하고, 어플리케이터 팁은:
- 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되고, 및/또는
- 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하고, 및/또는
- 선택된 부위로부터 전달 튜브로 물질을 제어 가능하게 회수하도록 구성된다.
2. 항목 1에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 강성 관형 섹션 또는 강성 표면 영역과 같은 적어도 하나의 강성 섹션을 포함한다.
3. 항목 2에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 강성 섹션은 파지, 밀기, 또는 부착에 의해 감지할 수 있는 것과 같이, 로봇 팔을 통해 감지할 수 있도록 치수가 판단된다.
4. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 변형 가능한 섹션을 포함한다.
5. 항목 4에 따른 복강경 어플리케이터에서, 변형 가능한 섹션은 튜브의 길이가 변할 수 있도록, 예로서 주름진 튜브의 형태로 압축 가능하다.
6. 항목 4 또는 5에 따른 복강경 어플리케이터에서, 변형 가능한 섹션은 주름진 표면 프로파일을 포함하고, 바람직하게는 주름진 표면 프로파일은 복수의 원주방향 접힘을 포함한다.
7. 항목 4 내지 6 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 변형 가능한 섹션은 전달 튜브의 원위 단부에 위치된다.
8. 항목 4 내지 6 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 변형 가능한 섹션은 전달 튜브의 원위 단부로부터 거리를 두고 위치된다.
9. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁은 치수적으로 압력 하에서 물질을 보유하도록 구성되고/되거나 하나 이상의 흐름 제어 요소를 포함하도록 구성된다.
10. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁은 5㎜ 미만, 바람직하게는 3㎜ 미만, 보다 더 바람직하게는 2㎜ 미만의 내부 지름을 갖는다.
11. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 물질, 예를 들어 지혈제를 포함하는 물질을 담으며, 상기 물질은 액체, 페이스트, 또는 분말 형태이다.
12. 항목 11에 따른 복강경 어플리케이터에서, 물질은 생물활성제 및/또는 지혈제를 포함한다.
13. 항목 11에 따른 복강경 어플리케이터에서, 물질은: 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 시아노아크릴레이트, 산화 재생 셀룰로오스, 미세다공성 다당류 구체 및 미세섬유성 콜라겐의 그룹으로부터 선택된 물질을 포함한다.
14. 항목 11에 따른 복강경 어플리케이터에서, 물질은 지혈제를 포함하는 지혈 페이스트이다.
15. 항목 14에 따른 복강경 어플리케이터에서, 지혈제는: 트롬빈 및 피브리노겐의 그룹으로부터 선택된다.
16. 항목 11에 따른 복강경 어플리케이터에서, 물질은 지혈 분말이다.
17. 항목 16에 따른 복강경 어플리케이터에서, 지혈 분말은 180 미크론보다 큰 입자 크기를 갖는 입자를 포함한다.
18. 항목 16 또는 17에 따른 복강경 어플리케이터에서, 지혈 분말은 적어도 275 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 입자를 포함한다.
19. 항목 16 내지 18 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 지혈 분말은 적어도 0.4g/mL의 탭 밀도를 갖는 입자를 포함한다.
20. 항목 16 내지 19 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 지혈 분말을 전달 튜브를 통해 전달 튜브의 외부로 수송하도록 구성된 스크류 컨베이어와 같은 가변 속도 공급기를 더 포함하고, 이로써 지혈 분말이 어플리케이터로부터 분배된다.
21. 항목 20에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 외부 모터에 의해 구동/회전되도록 구성된다.
22. 항목 20에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 가변 속도 공급기를 구동/회전시키기 위한 모터를 더 포함한다.
23. 항목 20 또는 21에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 스크류 컨베이어이다.
24. 항목 20 또는 21에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 패들 휠이다.
25. 항목 20 내지 24 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 선택적으로: 기체 카트리지, 전동식 벨로우즈, -프로펠러, -압축기 및 이들의 조합의 그룹으로부터 선택된 기체 압력원을 더 포함한다.
26. 항목 20 내지 25 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 분말 저장소를 포함하고, 저장소는 선택적으로 조정 가능한 저장소 개구 및/또는 패들 휠과 같은 저장소 공급 제어기를 포함한다.
27. 항목 20 내지 26 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기는 격자 요소 또는 별개의 기체 흐름 채널과 같은, 하나 이상의 흐름 제한 요소를 포함한다.
28. 항목 20 내지 27 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 가변 속도 공급기의 위치를 판단하도록 구성된 제1 위치 센서를 더 포함한다.
29. 항목 28에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제1 위치 센서는 광학 센서이다.
30. 항목 28에 따른 복강경 어플리케이터에서, 가변 속도 공급기에는 자석이 제공되고, 제1 위치 센서는 자석의 존재를 검출하도록 구성된 자기 센서이다.
31. 항목 16 내지 30 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 지혈 분말을 전달 튜브 밖으로 흔들도록 구성된 초음파 진동 디바이스와 같은 진동 디바이스를 더 포함한다.
32. 항목 31에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 진동 디바이스가 활성화/진동될 때 경과 시간을 측정하도록 구성된 시계를 더 포함한다.
33. 항목 32에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 내의 지혈 분말의 잔류 부피를 예측하기 위해 경과 시간이 사용된다.
34. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 적어도 2개의 내강, 또는 적어도 3개의 내강, 또는 적어도 4개의 내강과 같은 복수의 내강을 포함한다.
35. 항목 34에 따른 복강경 어플리케이터에서, 복수의 내강은 제1 내강 및 제2 내강을 포함하고, 제1 내강은 물질, 예를 들어 지혈제를 포함하는 물질을 포함하도록 구성되며 제2 내강은 전기 배선 또는 광섬유를 포함하도록 구성된다.
36. 항목 35에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제1 내강의 내부 지름은 4㎜ 미만, 바람직하게는 3㎜ 미만, 보다 바람직하게는 2㎜ 미만이다.
37. 항목 34 내지 36 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 복수의 내강 중 적어도 하나는 가단성 와이어 또는 막대를 포함하도록 구성된다.
38. 항목 4 내지 37 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 전달 튜브의 변형 가능한 섹션이 원하는 형태로 구부러질 수 있도록 구성된 가단성 와이어 또는 막대를 더 포함하고, 상기 형태는 전달 튜브의 방출에 따라 대략 보유된다.
39. 항목 4 내지 38 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브의 변형 가능한 섹션은 적어도 30°또는 적어도 45°와 같은 2개의 사전 결정된 각도에서 2개의 평면을 따라 구부러질 수 있다.
40. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 팁은 전달 튜브의 원위 단부에 분리 가능하게 부착된다.
41. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 팁은 전달 튜브 및 어플리케이터 팁이 단일 유닛이 되도록 전달 튜브에 통합된다.
42. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 및/또는 어플리케이터 팁은 일회용이다.
43. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 또는 어플리케이터 팁은 상기 밸브의 개방 시에 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브를 더 포함한다.
44. 항목 44에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는 사전정의된 개방 압력 임계값을 갖는 압력 작동 밸브다.
45. 항목 44에 따른 복강경 어플리케이터에서, 물질은 사전정의된 개방 압력 임계값이 초과되었을 때 전달 튜브로부터 분배된다.
46. 항목 43 내지 45 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는 어플리케이터 상에 위치된 액추에이터에 의해 제어 가능하다.
47. 항목 43 내지 46 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는 발 페달과 같은 외부 액추에이터에 의해 제어 가능하다.
48. 항목 43 내지 47 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는: 일방향 밸브, 탄성중합체 일방향 밸브, 덕빌 밸브, 크로스 슬릿 밸브 및 스프링 적재 체크 밸브의 그룹으로부터 선택된다.
49. 항목 43 내지 48 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는 전달 튜브에 위치된다.
50. 항목 43 내지 49 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 밸브는 어플리케이터 팁에 위치된다.
51. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 또는 어플리케이터 팁은 적어도 하나의 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 더 포함한다.
52. 항목 51에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 압력, 예를 들어 로봇 팔에 의한 압력에 의해, 또는 전류, 예를 들어 에너지 도구에 의해 적용된 전류에 의해 활성화되도록 구성된다.
53. 항목 51 또는 52에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브/어플리케이터 팁의 종축을 따라 액추에이터를 당김으로써 및/또는 액추에이터를 종축을 중심으로 회전시킴으로써 활성화된다.
54. 항목 51 내지 53 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 전달 튜브의 원위 단부에 위치된다.
55. 항목 51 내지 54 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 전달 튜브의 강성 섹션에 위치된다.
56. 항목 51 내지 55 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 어플리케이터 팁에 위치된다.
57. 항목 51 내지 56 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 외부 디바이스 상에 위치된다.
58. 항목 51 내지 57 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 압력 감지 버튼이다.
59. 항목 51 내지 58 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 사전정의된 원주 섹션을 커버한다.
60. 항목 59에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 180°미만, 바람직하게는 140°미만을 커버한다.
61. 항목 59 또는 60에 따른 복강경 어플리케이터에서, 2개의 액추에이터가 어플리케이터 팁 및/또는 튜브의 대향하는 부분들에 제공되며, 상기 액추에이터 각각은 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 120°미만, 바람직하게는 각각 90°미만을 커버한다.
62. 항목 59 내지 61 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 적어도 180°를 커버한다.
63. 항목 59 내지 62 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는, 적어도 하나의 액추에이터가 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 일부를 둘러싸도록 튜브 및/또는 어플리케이터 팁의 원주의 360°를 커버한다.
64. 항목 51 내지 63 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는, 활성화 시에, 복강경 어플리케이터로부터 물질을 분배하기 충분한 압력을 가하도록 구성된 구동 메커니즘과 같은 압력원에 전기 신호를 전송하도록 구성된다.
65. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 전달 튜브 내의 압력을 감지하기 위한 제1 압력 센서를 더 포함한다.
66. 항목 51 내지 65 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 액추에이터에 가해진 압력을 감지하기 위한 제2 압력 센서를 더 포함한다.
67. 항목 66에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제2 압력 센서는 저항성 필름 압력 센서 및/또는 힘 감지 저항기이다.
68. 항목 51 내지 67 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 압력 감지 버튼이고, 액추에이터에 가해진 압력을 감지하기 위한 압력 센서는 상기 버튼에 통합되거나 버튼 아래에 배치된다.
69. 항목 51 내지 68 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 어플리케이터 팁의 일 부분을 커버하는 압력 감지 버튼이고, 상기 부분은 어플리케이터 팁의 전체 원주를 둘러싸며, 액추에이터에 가해진 압력을 감지하기 위한 제2 압력 센서는 상기 버튼에 통합되거나 버튼 아래에 배치된다.
70. 항목 51 내지 69 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 적어도 하나의 액추에이터에 가해진 압력을 표시하기 위한 압력 표시등을 더 포함한다.
71. 항목 70에 따른 복강경 어플리케이터에서, 압력 표시등은 어플리케이터 팁 또는 어플리케이터 팁에 위치된다.
72. 항목 70 또는 71에 따른 복강경 어플리케이터에서, 압력 표시등은 어플리케이터 팁의 원주를 따라 위치된 원형 밴드로서 제공된다.
73. 항목 70 내지 72 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 압력 표시등은:
- 가해진 압력이 사전 정의된 제1 임계값 미만일 때 제1 색상, 예로서 녹색의 빛을 디스플레이하고;
- 가해진 압력이 사전 정의된 제2 임계값 초과이면 제2 색상, 예로서 적색의 빛을 디스플레이하도록 구성된다.
74. 항목 73에 따른 복강경 어플리케이터에서, 압력 표시등은:
- 압력 표시등은 가해진 압력이 사전 정의된 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있을 때 예로서 노란색인 제3 색상의 빛을 디스플레이하도록 추가로 구성된다.
75. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 또는 어플리케이터 팁은 예로서 광 다이오드의 형태인 상태 표시자를 더 포함하며, 상기 물질의 잔여 용량을 나타내도록 구성된다.
76. 항목 75에 따른 복강경 어플리케이터에서, 잔여 용량은 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 시계, 및/또는 이들의 조합에 의해 판단된다.
77. 항목 75 또는 76에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 배럴 내에 플런저를 포함하는 적어도 하나의 유체 공급원을 더 포함하고, 플런저의 위치는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 추정하도록 사용되며, 잔여 용량은 상태 표시자에 의해서 표시된다.
78. 항목 75 내지 77 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 상태 표시자는 어플리케이터 팁 내에 또는 어플리케이터 팁 상에 위치된다.
79. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 전달 튜브를 통과하는 사전 정의된 파장 범위의 광을 감지하도록 구성된 제1 광 감지 센서를 포함하고,
- 전달 튜브는 제1 광 감지 센서 반대편에 위치된 광원을 포함하고; 및/또는
- 전달 튜브는 파장 범위의 적어도 일부에 대해 투과성이다.
80. 항목 79에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제1 광 감지 센서는 전달 튜브의 원위 부분에 위치된다.
81. 항목 79 또는 80에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 제1 광 감지 센서보다 원위 단부로부터 더 멀리 위치된 제2 광 감지 센서를 포함한다.
82. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 팁은 로봇 팔에 의해 파지되도록 구성된 강성 섹션을 더 포함한다.
83. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터 팁은 물질의 분배 속도 및/또는 분배 각도를 조정하기 위한 조정 가능한 노즐을 더 포함한다.
84. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원을 더 포함하며, 상기 유체 공급원은 전달 튜브와 유체 연결된다.
85. 항목 84에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 의료용 주사기, 예로서 일회용 의료용 주사기와 같은 주사기이다.
86. 항목 85에 따른 복강경 어플리케이터에서, 주사기는 유체를 보유하기 위한 배럴 및 유체를 주사기 밖으로 밀어내기 위한 플런저를 포함한다.
87. 항목 86에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 플런저의 위치를 판단하도록 구성된 제2 위치 센서를 더 포함한다.
88. 항목 87에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제2 위치 센서는 광학 센서이다.
89. 항목 87에 따른 복강경 어플리케이터에서, 플런저에는 자석이 제공되며, 제2 위치 센서는 자석의 존재를 검출하도록 구성된 자기 센서이다.
90. 항목 87 내지 89 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 플런저의 위치는 배럴 및/또는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 추정하도록 사용된다.
91. 항목 84에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 가압되도록 구성된 용기와 같은 용기이다.
92. 항목 84에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 가요성 풍선이다.
93. 항목 84 내지 92 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 적어도 하나의 유체 공급원을 분리 가능하게 부착하기 위한 루어 락, 압축 조인트, 및/또는 접착 조인트와 같은 적어도 하나의 커넥터를 포함한다.
94. 항목 93에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 커넥터가 적어도 하나의 유체 공급원을 관통하기 위한 중공 관통 요소를 포함함으로써, 유체 공급원과 전달 튜브 사이의 유체 연결이 설정된다.
95. 항목 84 내지 92 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 식염수와 같은 액체를 포함한다.
96. 항목 84 내지 95 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 지혈제를 포함하는 지혈 페이스트와 같은 페이스트를 포함한다.
97. 항목 84 내지 96 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 기체를 포함한다.
98. 항목 97에 따른 복강경 어플리케이터에서, 기체는 CO2(이산화탄소), N2(이질소), N2O(아산화질소) 및 공기의 그룹으로부터 선택된다.
99. 항목 84 내지 97 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 및 적어도 하나의 유체 공급원은 동일한 물질, 예를 들어 지혈제를 포함하는 물질을 포함하고, 물질은 액체, 페이스트, 또는 분말의 형태로 제공되어 적어도 하나의 유체 공급원이 제1 물질 저장소를 구성한다.
100. 항목 99에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제1 물질 저장소는 물질을 보유하기 위한 배럴 및 물질을 배럴 밖으로 밀어내기 위한 피스톤을 포함한다.
101. 항목 100에 따른 복강경 어플리케이터에서, 배럴은 10㎜ 내지 30㎜, 보다 바람직하게는 12㎜ 내지 20㎜, 그리고 가장 바람직하게는 14㎜ 내지 18㎜의 지름을 가진다.
102. 항목 99 내지 101 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 하나 이상의 제2 물질 저장소(들)를 포함한다.
103. 항목 99 내지 102 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제2 물질 저장소(들)는 적어도 하나의 보조 커넥터 요소를 통해 제1 물질 저장소에 분리 가능하게 부착된다.
104. 항목 103에 따른 복강경 어플리케이터에서, 보조 커넥터 요소는 루어 락, 압축 조인트 또는 접착 조인트를 포함한다.
105. 항목 103 또는 104에 따른 복강경 어플리케이터에서, 보조 커넥터 요소는 1) 제1 물질 저장소와 제2 물질 저장소의 사이, 그리고 2) 제1 물질 저장소와 전달 튜브 사이에 순차적인 유체 연결을 설정하도록 구성된다.
106. 항목 103 내지 105 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 보조 커넥터 요소는 제1 물질 저장소와 제2 물질 저장소 사이의 유체 통로를 제공하는 제1 구성 및 제1 물질 사이 저장소와 전달 튜브 사이의 유체 통로를 제공하는 제2 구성을 갖도록 구성된다.
107. 항목 103 내지 106 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 보조 커넥터 요소는 적어도 하나의 1-방향 밸브를 포함한다.
108. 항목 99 내지 107 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 제1 및/또는 제2 물질 저장소는 일회용이다.
109. 항목 84 내지 108 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 유체 공급원은 예를 들어 압력원을 사용하여 가압되도록 구성된다.
110. 항목 84 내지 109 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 적어도 2개의 유체 공급원을 포함한다.
111. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 압력 하에 물질을 보유하거나 가압된 물질을 보유하도록 구성된다.
112. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성되고/되거나 전달 튜브 내의 물질과 같이 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함한다.
113. 항목 112에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브가 원위 단부로부터 물질로 적재되도록 구성된다.
114. 항목 113에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브는 물질 저장소 및/또는 흐름 제어 요소를 위한 하나 이상의 분리 가능하게 부착된 커넥터를 포함한다.
115. 항목 112 내지 114 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질에 압력을 가하도록 구성된 스프링이다.
116. 항목 115에 따른 복강경 어플리케이터에서, 스프링 에너지가 사전 저장되고/되거나, 스프링 에너지가 전달 튜브를 적재함에 따라 저장된다.
117. 항목 112 내지 114 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원 및/또는 전달 튜브 내의 물질에 압력을 가하도록 구성된 기체이다.
118. 항목 116에 따른 복강경 어플리케이터에서, 기체 압력원은: 기체 카트리지, 전동식 벨로우즈, -프로펠러, -압축기 및 이들의 조합의 그룹으로부터 선택된다.
119. 항목 112 내지 118에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 압력원은: 스프링 장착 요소, 기체 추진체, 팽창 가능한 풍선 또는 주머니, 및/또는 전기식 구동 피스톤 또는 수동식 구동 피스톤과 같은 이동 가능한 피스톤의 그룹으로부터 선택된 추진체를 포함한다.
120. 항목 112 내지 119에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 압력원은 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 모터와 같은 구동 메커니즘으로, 수동 피스톤, 전동 피스톤, 스프링 힘 및 기체 압력의 그룹으로부터 선택된다.
121. 항목 120에 따른 복강경 어플리케이터에서, 구동 메커니즘은 전기 모터이다.
122. 항목 120 또는 121에 따른 복강경 어플리케이터에서, 적어도 하나의 액추에이터는 활성화되면 전기 신호를 구동 메커니즘에 전송하도록 구성되며, 이에 의해 상기 전기 신호 수신함에 따라 구동 메커니즘은 물질이 복강경 어플리케이터로부터 분배되도록 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된다.
123. 항목 120 내지 122 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 구동 메커니즘은 2개의 피스톤을 포함하고, 제1 피스톤은 제1 유체 공급원에 제1 압력을 가하도록 구성되며 제2 피스톤은 제2 유체 공급원에 제2 압력을 가하도록 구성된다.
124. 항목 123에 따른 복강경 어플리케이터에서, 구동 메커니즘은 제1 피스톤 및/또는 제2 피스톤의 동작 사이에서 스위칭하도록 구성된 기어 메커니즘과 같은 스위칭 메커니즘을 포함한다.
125. 항목 120 내지 124 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 구동 메커니즘은 적어도 하나의 피스톤의 방향(정방향 또는 역방향)을 제어하도록 구성된 방향 제어부를 더 포함한다.
126. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 전달 튜브의 적어도 일부를 둘러싸는 강성 외피를 더 포함하고, 여기서 외피는 전달 튜브가 투관침 내에 삽입될 수 있도록 구성된다.
127. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는:
- 유체를 보유하기 위한, 전달 튜브와 유체 연결되는 적어도 하나의 유체 공급원; 및/또는
- 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원
을 보유하기 위한 드라이버 유닛을 더 포함한다.
128. 항목 127에 따른 복강경 어플리케이터에서, 복강경 어플리케이터는 물질 유체를 보유하기 위한 배럴 및 유체를 주사기 밖으로 밀어내기 위한 및/또는 물질을 주사기 안으로 인출하기 위한 플런저를 갖는 주사기를 포함하고, 드라이버 유닛은 주사기를 수용 및 보유하도록 구성된다.
129. 항목 128에 따른 복강경 어플리케이터에서, 드라이버 유닛은 물질이 어플리케이터 내로 인출되도록 플런저를 인출하도록 추가로 구성된다.
130. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 전달 튜브 및/또는 적어도 하나의 유체 공급원은 일회용이다.
131. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 두 가지 모드(온/오프) 사이를 스위칭하도록 구성된 안전 메커니즘을 더 포함하고, 여기서 '오프 모드'는 어플리케이터로부터 물질이 방출될 수 없음을 의미하며 '온 모드'는 물질이 방출될 수 있음을 의미한다.
132. 항목 131에 따른 복강경 어플리케이터에서, 안전 메커니즘은 전달 튜브 또는 어플리케이터 팁 또는 드라이버 유닛에 위치된다.
133. 선행 항목 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터에서, 어플리케이터는 어플리케이터로부터 방출될 물질의 유속을 제어하도록 구성된 흐름 제어기를 더 포함한다.
134. 항목 133에 따른 복강경 어플리케이터에서, 흐름 제어기는 드라이버 유닛에 위치된다.
135. 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 보유하기 위한 복강경 전달 튜브를 연결하기 위한 복강경 어플리케이터 팁으로서, 어플리케이터 팁은:
- 밸브의 개방 시에 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 밸브; 및
- 적어도 하나의 밸브를 개방/폐쇄하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다.
136. 항목 135에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 적어도 하나의 밸브가 압력 하에서 물질을 보유 및 방출하도록 구성된다.
137. 항목 135 또는 136에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 어플리케이터 팁은 액추에이터에 가해진 압력을 감지하기 위한 저항성 필름 압력 센서와 같은 압력 센서를 더 포함한다.
138. 항목 135 내지 137 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 어플리케이터 팁은 적어도 하나의 액추에이터에 가해진 압력을 나타내기 위한 압력 표시등을 더 포함한다.
139. 항목 135 내지 138 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 어플리케이터 팁은 예로서 광 다이오드의 형태인 상태 표시자를 더 포함하며, 상기 상태 표시자는 전달 튜브 내의 물질의 잔여 용량을 나타내도록 구성된다.
140. 항목 135 내지 139 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 어플리케이터 팁은 로봇 팔에 의해 파지되도록 구성된 강성 섹션을 더 포함한다.
141. 항목 135 내지 140 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터 팁에서, 어플리케이터 팁은 물질의 분배 속도 및/또는 분배 각도를 조정하기 위한 조정 가능한 노즐을 더 포함한다.
142. 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배 또는 인출하기 위한 복강경 어플리케이터로서, 어플리케이터는:
- 물질을 보유하기 위한 전달 튜브; 및
- 항목 135 내지 141 중 어느 하나에 따른 어플리케이터 팁을 포함하고,
어플리케이터 팁은 전달 튜브의 원위 단부에 연결되며, 어플리케이터 팁은:
- 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되고, 및/또는
- 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하거나, 또는 선택된 부위로부터 전달 튜브로 물질을 제어 가능하게 인출하도록 구성된다.
143. 부품 키트는: 항목 1 내지 134 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터, 하나 이상의 압력원 및 선택적으로 하나 이상의 물질 저장소와 같은 하나 이상의 유체 공급원을 포함한다.
144. 항목 143에 따른 부품 키트에서, 물질 저장소는 물질로 채워지도록 구성되며 전달 튜브, 바람직하게는 전달 튜브의 원위 개구에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 하나 이상의 주사기이다.
145. 항목 143 또는 144에 따른 부품 키트에서, 압력원은 전달 튜브, 바람직하게는 전달 튜브의 근위 개구에 대한 유체 연결을 형성하도록 구성된 하나 이상의 기체 카트리지이다.
146. 항목 143 내지 145 중 어느 하나에 따른 부품 키트에서, 압력원은 어플리케이터에 통합되고, 선택적으로 압력원은 전달 튜브의 근위 단부에 있는 스프링이다.
147. 부품 키트는:
- 항목 1 내지 134 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터; 및
- 드라이버 유닛을 포함하고;
드라이버 유닛은:
- 유체를 보유하기 위한, 전달 튜브와 유체 연결되는 적어도 하나의 유체 공급원; 및/또는
- 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성되고/되거나 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성되는 모터와 같은 적어도 하나의 압력원
을 보유하기 위한 것이다.
148. 항목 147에 따른 부품 키트에서, 부품 키트는 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원을 더 포함하고, 상기 유체 공급원은 전달 튜브와 유체 연결된다.
149. 항목 147 또는 148에 따른 부품 키트에서, 부품 키트는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함한다.
150. 항목 147 내지 149 중 어느 하나에 따른 부품 키트에서, 적어도 하나의 유체 공급원을 더 포함하고, 상기 유체 공급원은 플런저를 갖는 주사기이며, 드라이버 유닛은 플런저의 위치를 판단하도록 구성된 위치 센서를 더 포함한다.
151. 항목 147 내지 150 중 어느 하나에 따른 부품 키트에서, 드라이버 유닛은 적어도 2개의 주사기와 같은 적어도 2개의 유체 공급원을 보유하도록 구성된다.
152. 어플리케이터로부터 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배하기 위한 항목 1 내지 134 중 어느 하나에 따른 복강경 어플리케이터의 용도.

Claims (15)

  1. 수술용 로봇 팔을 통해 선택된 부위에서, 예로서 지혈제를 포함하는 물질과 같은 물질을 분배하기 위한 복강경 어플리케이터(laparoscopic applicator)로서,
    - 압력 하에서 물질을 보유하도록 구성된 전달 튜브; 및
    - 상기 전달 튜브의 원위 단부(distal end)에 연결된 어플리케이터 팁을 포함하고,
    상기 어플리케이터 팁은:
    - 로봇 팔에 의해 공간적으로 조작되며,
    - 로봇 팔에 의해 전달 튜브로부터 물질을 제어 가능하게 방출하도록,
    상기 로봇 팔을 통해 제어 가능하게 동작되도록 구성되는, 복강경 어플리케이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전달 튜브 및/또는 상기 어플리케이터 팁은 5㎜ 미만, 바람직하게는 3㎜ 미만, 더욱 바람직하게는 2㎜ 미만의 내부 지름을 갖는, 복강경 어플리케이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 어플리케이터 팁은 압력 작동 밸브(pressure-activated valve)와 같은 적어도 하나의 밸브를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 밸브는 이의 개방 시에 전달 튜브로부터 물질을 방출하도록 구성되는, 복강경 어플리케이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 어플리케이터 팁은 적어도 하나의 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 더 포함하는, 복강경 어플리케이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 튜브/어플리케이터 팁의 길이방향 축을 따라 액추에이터를 당김으로써 및/또는 길이방향 축 둘레로 액추에이터를 회전시킴으로써 활성화되는, 복강경 어플리케이터.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는, 활성화 시에, 복강경 어플리케이터로부터 물질을 분배하기에 충분한 압력을 가하도록 구성된, 구동 메커니즘과 같은 압력원에 전기 신호를 전송하도록 구성되는, 복강경 어플리케이터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어플리케이터 팁은 광 다이오드(light diode)의 형태인 상태 표시자(status indicator)를 더 포함하고, 상기 상태 표시자는 어플리케이터 내의 물질의 잔여 용량을 나타내도록 구성되는, 복강경 어플리케이터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어플리케이터는 유체를 보유하기 위한 적어도 하나의 유체 공급원(fluid source)을 더 포함하고, 상기 유체 공급원은 전달 튜브와 유체 연결(fluid connection)되는, 복강경 어플리케이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전달 튜브 및 상기 적어도 하나의 유체 공급원은 동일한 물질을 포함하도록 구성되어, 상기 적어도 하나의 유체 공급원이 제1 물질 저장소를 구성하는, 복강경 어플리케이터.
  10. 제9항에 있어서,
    하나 이상의 제2 물질 저장소를 포함하고, 상기 제2 물질 저장소는 적어도 하나의 보조 커넥터 요소(auxiliary connector element)를 통해 상기 제1 물질 저장소에 분리 가능하게 부착되는, 복강경 어플리케이터.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유체 공급원은, 예를 들면, 압력원을 사용함으로써 가압되도록 구성되는, 복강경 어플리케이터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어플리케이터는 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성된 및/또는 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력원을 더 포함하는, 복강경 어플리케이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압력원은: 수동 피스톤, 전동 피스톤, 스프링 힘 및 기체 압력의 그룹으로부터 선택되는 구동 메커니즘인, 복강경 어플리케이터.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 복강경 어플리케이터, 하나 이상의 압력원, 및 선택적으로 하나 이상의 유체 공급원을 포함하는, 부품 키트(kit of parts).
  15. 부품 키트로서,
    - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 복강경 어플리케이터; 및
    - 드라이버 유닛(driver unit)을 포함하고;
    상기 드라이버 유닛은:
    - 유체를 보유하기 위한, 전달 튜브와 유체 연결되는 적어도 하나의 유체 공급원; 및/또는
    - 적어도 하나의 유체 공급원에 압력을 가하도록 구성되고/되거나 전달 튜브의 내부에 압력을 가하도록 구성된, 모터와 같은 적어도 하나의 압력원
    을 보유하기 위한 것인, 부품 키트.
KR1020237026295A 2021-01-14 2022-01-14 로봇 보조 수술용 어플리케이터 KR20230130033A (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21151583 2021-01-14
EP21151583.8 2021-01-14
EP21186164 2021-07-16
EP21186177 2021-07-16
EP21186177.8 2021-07-16
EP21186164.6 2021-07-16
PCT/EP2022/050707 WO2022152824A1 (en) 2021-01-14 2022-01-14 Applicator for robot-assisted surgery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230130033A true KR20230130033A (ko) 2023-09-11

Family

ID=87143091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237026295A KR20230130033A (ko) 2021-01-14 2022-01-14 로봇 보조 수술용 어플리케이터

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4277542A1 (ko)
JP (1) JP2024508348A (ko)
KR (1) KR20230130033A (ko)
AU (1) AU2022208338A1 (ko)
CA (1) CA3203383A1 (ko)
MX (1) MX2023008358A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
CA3203383A1 (en) 2022-07-21
JP2024508348A (ja) 2024-02-27
AU2022208338A1 (en) 2023-08-17
MX2023008358A (es) 2023-07-26
EP4277542A1 (en) 2023-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107635611B (zh) 用于共递送液体和粉末状止血剂和密封剂的方法和装置
US7641668B2 (en) Fluid delivery system and related methods of use
JP2013523336A (ja) 創傷シーラントを適用する方法および装置
JP2023120317A (ja) 複式逆止弁の片手操作式アプリケータ
JP2020533120A (ja) 分離した充填および送達のための摺動式シリンジキャップ
WO2022152824A1 (en) Applicator for robot-assisted surgery
KR20230130033A (ko) 로봇 보조 수술용 어플리케이터
CN116867443A (zh) 用于机器人辅助手术的施用器
CA3222531A1 (en) Applicator for robotic-assisted surgery
CN117597072A (zh) 用于机器人辅助手术的施用器
CN114945313A (zh) 用于经内窥镜分配药剂的医疗装置以及相关的使用方法
WO2023056588A1 (en) Systems, devices and methods of using hydraulic forces for delivering flowable, therapeutic compositions to surgical sites
KR20220119382A (ko) 도포기 튜브
WO2022180476A1 (en) A minimally invasive system to apply flowable product