미세 외과 수술용 기구 document_id A220623066171

많은 외과 수술 절차가 다양한 체내 조직의 정확한 절단 및/또는 제거를 필요로 한다. 예를 들면, 일정한 안과 수술 절차는 눈의 후방 부분(posterior segment)을 채우는 유리체 액(vitreous humor)의 투명한 젤리 형태 물질의 절단 및/또는 제거를 필요로 한다. 유리체 액, 또는 유리체(vitreous)는 종종 망막에 부착되는 다수의 미세 섬유로 이루어진다. 따라서, 유리체의 절단 및 제거는 망막 상의 수축(traction), 맥락막으로부터 망막의 분리, 망막의 찢김(tear), 또는, 최악의 경우, 망막 자체의 절단 및 제거를 방지하기 위하여 매우 조심스럽게 이루어져야 한다. 후방 부분 안과 수술에서 미세 수술용 절단 탐침을 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 유리체 절제술 탐침(vitrectomy probe)은 통상적으로 평면 부분(pars plana) 부근에서 공막의 절개를 통해 삽입된다. 의사는 후방 부분 수술 동안에 광섬유 조명기(fiber optic illuminator), 주입 캐뉼러(infusion cannula), 또는 흡기 탐침(aspiration probe)과 같은 다른 미세 외과 수술용 기구를 삽입할 수도 있다. 의사는 현미경을 통해 눈을 보면서 수술을 실행한다. 종래의 유리체 절제술 탐침은 통상적으로 중공의 외부 절단 부재, 상기 중공 외부 절단 부재 내에 이동가능하게 배치되고 이와 동축으로 배열되는 중공의 내부 절단 부재, 외부 절단 부재의 말단 단부 부근에서 외부 절단 부재를 통해 반경 방향으로 연장하는 포트를 포함한다. 유리체 액은 개방된 포트로 흡입되며, 내부 부재가 작동하여 포트를 폐쇄한다. 포트의 폐쇄시에, 내부 및 외부 절단 부재 모두의 절단 표면은 유리체를 절단하기 위하여 함께 작용하며, 절단된 유리체는 내부 절단 부재를 통해 빨려 나간다. 미국 특허 제4,577,629 (Martinez); 5,019,035 (Missirlian 등); 4,909,249 (Akkas 등); 5,176,628 (Charles 등); 5,047,008 (de Juan 등); 4,696,298 (Higgins 등); 및 5,733,297 (Wang) 는 모두 다양한 유형의 유리체 절제술 탐침을 개시하고 있으며, 이들 각각의 특허는 그 전체가 인용에 의하여 본 명세서에 병합된다. 종래의 유리체 절제술 탐침은 "길로틴 방식(guillotine style)" 탐침 및 회전 탐침을 포함한다. 길로틴 방식 탐침은 그 종방향 축을 따라 왕복이동하는 내부 절단 부재를 갖는다. 회전 탐침은 그 종방향 축 주위에서 왕복이동하는 내부 절단 부재를 갖는다. 이들 2가지 유형의 탐침 모두에서, 내부 절단 부재는 다양한 방법을 사용하여 작동된다. 예를 들면, 내부 절단 부재는, 기계적 스프링을 압도하는 피스톤 또는 격막 조립체에 대한 압축 공기 압력에 의해서, 개방된 포트 위치로부터 폐쇄된 포트 위치로 이동할 수 있다. 압축 공기 압력의 제거시에, 스프링은 내부 절단 부재를 폐쇄된 포트 위치로부터 개방된 포트 위치로 복귀시킨다. 다른 예로서, 내부절단 부재는 제1 압축 공기 압력원을 사용하여 개방된 포트 위치로부터 폐쇄된 포트 위치로 이동할 수 있고, 이후 제2 압축 공기 압력원을 사용하여 폐쇄된 포트 위치로부터 개방된 포트 위치로 이동할 수 있다. 추가적인 예로서, 내부 절단 부재는 종래의 회전 전기 모터 또는 솔레노이드를 사용하여 개방 및 폐쇄 포트 위치 사이에서 전자기계적으로 작동할 수 있다. 미국 특허 제4,577,629호는 길로틴 방식의, 압축공기 피스톤 / 기계적 스프링 작동식 탐침의 예를 제공한다. 미국 특허 제4,909,249호 및 제5,019,035호는 길로틴 방식의 압축공기 격막 / 기계적 스프링 작동식 탐침을 개시한다. 미국 특허 제5,176,628호는 회전식 이중 압축공기 구동 탐침을 개시한다. 종래의 많은 유리체 절제술 탐침에서는, 내부 절단 부재의 절단 행정이 절단 행정의 끝단에서 탐침의 폐쇄된, 말단 단부와 접촉함으로써 제한된다. 이러한 작동은 탐침의 절단 표면을 무디어지게 할 수 있다. 종래의 많은 유리체 절제술 탐침에서는, 내부 절단 부재의 복귀 행정이 정지용 링과 접촉하는 피스톤 또는 격막을 작동시킴으로써 제한된다. 이러한 구성은 절단 행정의 개시시에 작동 압력에 노출되는 격막 영역을 감소시키게 된다. 종래의 압축공기 피스톤(또는 격막) / 기계적 스프링 작동식 탐침에서, 사전 하중이 가해진 복귀 스프링의 사용을 위해서는 절단 행정을 개시하기 위한 비교적 큰 작동 압력이 요구된다. 또한, 스프링 복귀식 탐침은 절단 행정이 진행됨에 따라 스프링 복귀력의 증가를 나타내며, 이는 절단 행정을 완료시키기 위해 증가된 압축공기 압력을 필요로 한다. 보다 큰 스프링 사전 하중의 힘은 상응하게 큰 압축공기 작동 압력을 요구하므로, 이러한 제한은 높은 절단 속도를 갖는 현대의 탐침에서는 더욱 심화된다. 따라서, 보다 효율적인 절단을 이루는 개량된 유리체 절제술 탐침이 필요하다. 이러한 효율은 탐침이 작동하는 동안에 소비되는 총 공기의 최소화, 낮은 압축공기 압력에서의 작동, 및 높은 절단 속도에서의 작동을 용이하게 하여야 한다. 소비되는 총 공기의 최소화는 압축공기가 주기적으로 교체되는 가압 탱크를 통해 전달되는 장치에서 특히 중요하다. 높은 절단 속도에서의 작동은 절단 동안에 유리체 및 망막의 유출물의 교란운동(turbulence) 및 절단 사이의 흡기 시간을 감소시킨다.