KR20220088436A - 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템은 전기 에너지원, 및 전기 에너지원에 전기적으로 결합된 전기소작 프로브를 포함한다. 전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 중간 부분을 갖는다. 전기소작 프로브는 열을 생성하도록 구성된다. 전기소작 프로브의 중간 부분에 단백질 공급원이 결합되며, 단백질 공급원은 열에 의해 변성되는 단백질을 갖는다.

Description

흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템

본 발명은 폐 생검과 같은 폐 접근 절차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템에 관한 것이다.

기흉은 벽측 흉막(parietal pleura)과 장측 흉막(visceral pleura)의 천공의 결과로서 공기 또는 유체가 흉막강(pleural space)으로 통과할 수 있는 폐 생검 절차의 문제적 합병증이다. 기흉, 특히 흉관(chest tube) 삽입이 필요한 기흉은 경피적 폐 생검을 수행하는 임상의와 이를 받는 환자에게 중요한 문제이다. 경피적 폐 생검을 받는 환자에서의 기흉의 발생률은 약 9% 내지 54%로 보고되었으며, 평균은 약 15%이다. 평균적으로, 모든 경피적 폐 생검의 6.6%에서 흉관을 삽입해야 하는 기흉이 발생하고, 평균 입원 기간은 2.7일이다.

기흉의 위험을 증가시키는 요인은 환자 연령의 증가, 폐쇄성 폐 질환, 병변 깊이의 증가, 다중 흉막 통과, 접근 바늘이 흉막을 가로질러 놓이는 시간의 증가, 및 열구(fissure)의 횡단을 포함한다. 기흉은 수술 도중이나 직후에 발생할 수 있는데, 이는 일반적으로 바늘의 제거 이후 해당 부위의 CT 스캔이 수행되기 때문이다. 덜 흔하지만, 경피적 폐 생검의 다른 합병증으로는 객혈(hemoptysis; 피가 섞인 가래를 토하는 증상), 혈흉(hemothorax; 흉막강에 혈액이 축적되는 일종의 흉막 삼출(pleural effusion)), 감염 및 공기 색전증(air embolism)이 있다.

본 기술 분야에서 필요한 것은 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템이다.

미국공개특허 제2006-025815호(2006.02.02.)

본 발명은 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템을 제공한다.

일 형태에서 본 발명은 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 전기 에너지원, 및 전기 에너지원에 전기적으로 결합된 전기소작 프로브(electrocautery probe)를 포함한다. 전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 중간 부분을 갖는다. 전기소작 프로브는 열을 생성하도록 구성된다. 전기소작 프로브의 중간 부분에 단백질 공급원이 결합되며, 단백질 공급원은 열에 의해 변성되는 단백질을 갖는다.

또 다른 형태에서 본 발명은 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 유체 공급원과, 전기 에너지원과, 접지 패드 및 단극 전기소작 프로브를 포함할 수 있다. 유체 공급원은 밀봉 유체를 전달하도록 구성되며, 밀봉 유체는 열-활성화된다. 접지 패드는 전기 에너지원에 전기적으로 결합된다. 단극 전기소작 프로브는 전기 에너지원에 전기적으로 결합된다. 단극 전기소작 프로브와 접지 패드는 협력하여 열을 생성한다. 단극 전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 확장 가능한 부분을 갖는다. 캐뉼라 샤프트 부분은 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 캐뉼라 루멘을 갖는다. 확장 가능한 부분은 캐뉼라 루멘을 통해 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된다. 확장 가능한 부분은 다수의 개구를 형성하도록 구성되고, 유체 공급원에 의해 공급되는 밀봉 유체가 다수의 개구를 통해 확장 가능한 부분에서 단극 전기소작 프로브의 외부의 위치로 빠져나가도록 구성된다.

본 발명의 이점은 본 시스템으로 인해 의사가 폐 생검과 같은 폐 수술을 수행하기 전에 흉막층의 기밀 밀봉을 생성함으로써 수술 동안 기흉의 위험을 감소시킬 수 있다는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 특징 및 이점, 그리고 이를 달성하는 방식은 첨부 도면과 함께 본 발명의 실시형태에 대한 다음의 설명을 참조함으로써 보다 명백해질 것이며 본 발명이 더 잘 이해될 것이다, 도면에서:
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른, 환자의 흉막층의 일부를 함께 밀봉하기 위한 시스템의 개략도이고;
도 2는 도 1의 시스템의 단극 전기소작 장치의 사시도이고;
도 3은 도 1의 시스템의 블록도이고;
도 4는 단극 전기소작 프로브의 캐뉼라 루멘으로 밀봉 유체를 전달하기 위한 유체 공급원을 도시하는, 도 2의 단극 전기소작 장치의 일부의 개략적인 측면도이고;
도 5는 확장 가능한 부분이 접힌 상태에 있는 도 2의 단극 전기소작 프로브의 일부의 사시도이고;
도 6은 확장 가능한 부분이 확장된 상태에 있는 도 2의 단극 전기소작 프로브의 일부의 사시도이고;
도 7은 확장 가능한 부분의 다수의 확장 부재 각각을 대표하는 확장 부재 및 명확성을 위해 분리된 다수의 확장 부재의 나머지 개별 부재를 도시하는, 도 6의 단극 전기소작 프로브 부분의 측면도이고;
도 8은 단극 전기소작 프로브의 중간 부분 위에 코팅을 포함하는, 도 1 내지 도 7의 실시형태의 변형예의 사시도이고;
도 9는 환자의 흉벽 및 폐 일부의 단면도를 도시하고, 흉막층을 함께 잡아당기는 것을 돕기 위해 확장된 상태에 있는 단극 전기소작 프로브의 확장 가능한 부분을 도시하고; 및
도 10a 및 도 10b는 기흉 예방을 돕기 위해 폐 접근 절차에 사용하기 위한 도 1의 시스템을 사용하는 방법의 흐름도를 도시한다.
대응하는 참조 부호는 여러 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다. 본원에 제시된 예시는 본 발명의 적어도 하나의 실시형태를 예시하며, 이러한 예시는 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

이제 도면, 특히 도 1을 참조하면, 환자(12)에게 수행되는 폐 수술에서 흉막층의 일부를 밀봉하기 위한 시스템(10)의 예의 개략도가 도시되어 있다. 본 실시형태에서, 시스템(10)은 일반적으로 전기 에너지원(14)과, 단극 전기소작 장치(16), 및 접지 패드(18)를 포함한다. 단극 전기소작 장치(16)는 단극 전기소작 프로브(22)에 연결된 핸드피스(20)를 포함한다.

본 실시형태에서, 전기 에너지원(14)은 예를 들어 전기수술 무선 주파수(RF) 발생기일 수 있다. 본 실시형태에서, 전기 에너지원(14)은 제 1 RF 출력(14-1)과 제 2 RF 출력(14-2)을 포함한다.

전기 에너지원(14)의 제 1 RF 출력(14-1)은 커넥터 케이블(24)을 통해 단극 전기소작 장치(16)에 전기적으로 결합된다. 커넥터 케이블(24)은, 예를 들어 전기 에너지원(14)의 출력을 제어하기 위해 핸드피스(20)로부터 전기 에너지원(14)으로 제어 신호를 공급하는 전기 전도체를 포함하고 단극 전기소작 장치(16)의 단극 전기소작 프로브(22)에 RF 전력 신호를 공급하는 전도체(예를 들어, 전기 동축 케이블과 같은 차폐 케이블)를 포함하는 다중 도체 케이블일 수 있다. 따라서, 단극 전기소작 프로브(22)는 커넥터 케이블(24)을 통해 전기 에너지원(14)의 제 1 RF 출력(14-1)에 전기적으로 결합된다.

전기 에너지원(14)의 제 2 RF 출력(14-2)은 접지 경로(26)를 통해 접지 패드(18)에 전기적으로 결합된다. 접지 패드(18)는 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 환자(12)와 접촉하도록 구성된다. 전기 에너지원(14)과 접지 패드(18) 사이의 접지 경로(26)는 전기 동축 케이블과 같은 차폐 케이블의 형태일 수 있을 것으로 생각된다.

단극 전기소작 프로브(22)와 접지 패드(18)는 RF 회로(28)를 형성하고, 여기서 단극 전기소작 프로브(22)는 일차 전기수술 전극의 역할을 하고 접지 패드(18)는 회귀 전극의 역할을 한다. 단극 전기소작 프로브(22)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)과, 원위 관통 팁(32), 및 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 원위 관통 팁(32) 사이에 개재된 중간 부분(34)을 포함한다.

단극 전기소작 프로브(22)와 접지 패드(18)는 RF 에너지로 활성화될 때 협력하여 열을 생성한다. 더욱 상세하게, 전기 에너지원(14)은 예를 들어 1.0 메가헤르츠(MHz) 내지 10.0 MHz의 범위에 있을 수 있는 RF 주파수를 갖는 RF 출력 신호를 생성하기 위한 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 회로를 포함한다. 전기 에너지원(14)에 의해 생성된 RF 출력 신호는 단극 전기소작 프로브(22)와 접지 패드(18)에 전달되어 단극 전기소작 프로브(22)에서 가열 효과를 생성한다. 선택적으로, 단극 전기소작 프로브(22)의 캐뉼라 샤프트 부분(30)은, 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 외주로부터 주변 조직으로의 열 전달을 감소시키기 위해, 열 및 전기 절연 외부 층, 예를 들어, 플라스틱 또는 세라믹을 포함한다.

도 2는 종축(38)을 따라 단극 전기소작 프로브(22)와 동축으로 설치될 수 있는 삽입 캐뉼라(introducer cannula, 36)를 선택적으로 포함할 수 있는 단극 전기소작 장치(16)의 보다 상세한 도면을 도시하고 있다. 도 3은 전기 에너지원(14) 및 핸드피스(20)와 단극 전기소작 프로브(22)를 갖는 단극 전기소작 장치(16)를 포함하는 시스템(10)의 기능 블록도를 도시하고 있다. 삽입 캐뉼라(36)는 스테인리스 스틸과 같은 생체적합성 금속으로 제조될 수 있으며, 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 외주로부터 삽입 캐뉼라(36)로의 열 전달을 줄이는 데 도움이 되도록 삽입 캐뉼라(36)의 내부 측벽에 절연층, 예를 들어 플라스틱 또는 세라믹을 포함할 수 있다. 대안으로, 삽입 캐뉼라(36)는 플라스틱 또는 세라믹과 같은 비전도성 재료로 제조될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 핸드피스(20)는 선택적으로 확장기 드라이버(expander driver, 42)와 유체 공급원(44)을 수용할 수 있는 하우징(40)을 포함한다. 핸드피스(20)는 아래에서 더 설명되는 바와 같이 단극 전기소작 프로브(22)를 전개하도록 확장기 드라이버(42)를 작동시키기 위한 버튼(46)을 포함한다. 핸드피스(20)는 또한 단극 전기소작 프로브(22)에 밀봉 유체를 공급하도록 유체 공급원(44)을 작동시키기 위한 버튼(48)을 포함한다. 핸드피스(20)는 RF 출력 신호를 단극 전기소작 프로브(22)에 공급할 때 전기 에너지원(14)의 작동을 활성화 및 제어하기 위한 버튼(50)을 더 포함한다.

본 실시형태에서, 버튼(46)은 핸드피스(20)의 하우징(40)에 형성된 슬롯(40-1)을 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더 부재의 형태일 수 있다. 버튼(46)은 확장기 드라이버(42)에 연결된다. 확장기 드라이버(42)는, 버튼(46)과 단극 전기소작 프로브(22)의 원위 관통 팁(32) 각각에 기계적으로 연결되고 그 사이에 개재된, 푸시 로드 또는 케이블과 같은 드라이버 부재(42-1)를 포함할 수 있다.

대안으로, 확장기 드라이버(42)는 드라이버 부재(42-1)에 기계적으로 연결된 선형으로 이동 가능한 구성요소를 갖는 모터 또는 솔레노이드와 같은 전기기계 장치일 수 있으며, 여기서 버튼(46)은 확장기 드라이버(42)의 모터 또는 솔레노이드를 전기적으로 작동시키는 스위치 역할을 한다.

버튼(48)은 열-활성화되는 유형의 밀봉 유체를 운반하는 유체 공급원(44)에 연결된다. 유체 공급원(44)은 단극 전기소작 프로브(22)와 유체 연통하도록 결합되고, 특히 캐뉼라 샤프트 부분(30)은 유체 공급원(44)과 유체 연통하도록 결합되는 캐뉼라 루멘(30-1)을 갖는다. 달리 말하면, 유체 공급원(44)은 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 캐뉼라 루멘(30-1)을 통해 단극 전기소작 프로브(22)의 중간 부분(34)으로 밀봉 유체를 전달하도록 구성되며, 여기서 밀봉 유체는 단극 전기소작 프로브(22)에 의해 공급되는 열의 적용에 의해 열-활성화될 수 있다.

도 4를 또한 참조하면, 본 실시형태에서, 예를 들어, 유체 공급원(44)은 유체 형태의 단백질을 운반하는 단백질 공급원이고, 여기서 단백질은 단극 전기소작 프로브(22)의 가열을 통해 변성되고 열-활성화된다. 다시 말해서, 단백질 공급원은 비-변성 또는 비-열-활성화 상태에 있는 단백질을 특징으로 하는 물질을 수용한다. 본 실시형태에서, 유체 공급원(44)은 저장소(44-2) 및 저장소(44-2)에 슬라이딩 가능하게 상주하는 피스톤(44-3)을 갖는 주사기(44-1)의 형태일 수 있다. 저장소(44-2)는 단백질을 함유하는 밀봉 유체(52)(열-활성화됨)를 수용하는 챔버로서 구성되고, 버튼(48)은 주사기(44-1)의 피스톤(44-3)에 연결된 플런저일 수 있다. 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 근위 단부(30-2)에 루어 피팅(Luer fitting, 54)이 연결되고, 루어 피팅(54)은 캐뉼라 루멘(30-1)과 유체 연통한다. 유체 공급원(44), 예를 들어, 주사기(44-1)는 루어 피팅(54)에 연결된 출력 포트(44-4)를 포함한다.

또한, 본 실시형태에서, 밀봉 유체(52)는 예를 들어 열에 의해 변성되는 단백질을 함유하는 용액일 수 있다. 더욱 상세하게, 밀봉 유체(52)는 예를 들어 단백질을 예를 들어 10 내지 50 중량% 포함하는 단백질 함유 용액일 수 있고, 선택적으로 가교제를 예를 들어 0.1 내지 5.0 중량% 포함할 수 있다. 용액 중 단백질은 예를 들어 알부민일 수 있다. 가교제를 포함하는 선택적인 실시형태에서, 용액 중 가교제는 예를 들어, 제니핀(genipin)일 수 있다.

주사기 형태의 유체 공급원(44)을 제공하는 것에 대한 대안으로서, 유체 공급원(44)의 피스톤(44-3)이 전기 또는 공압으로 작동하는 펌프로 대체될 수 있을 것으로 생각되고, 여기서 버튼(48)은 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 캐뉼라 루멘(30-1)을 통해 단극 전기소작 프로브(22)의 중간 부분(34)에 밀봉 유체(52)를 공급하도록 펌프를 작동시키기 위해 전기 또는 공압 신호를 전송한다.

도 5 및 도 6을 또한 참조하면, 단극 전기소작 프로브(22)의 중간 부분(34)은 접힌 상태(58)(도 5)와 확장된 상태(60)(도 6)를 갖는 확장 가능한 부분(56)으로서 구성된다. 특히, 확장 가능한 부분(56)의 접힌 상태(58)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)에 대한 원위 관통 팁(32)의 확장 위치(도 5 참조)에 의해 정의되고, 확장 가능한 부분(56)의 확장된 상태(60)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)에 대한 원위 관통 팁(32)의 수축 위치에 의해 정의된다(도 6 참조). 도 2를 또한 참조하면, 본 실시형태에서, 접힌 상태(58)로부터 확장된 상태(60)로 또는 그 반대로의 확장 가능한 부분(56)의 상태 전이는 핸드피스(20)의 하우징(40)의 슬롯(40-1)을 따라 버튼(46)을 슬라이딩시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(40)의 슬롯(40-1)을 따라 근위 방향으로 버튼(46)을 슬라이딩시키면, 원위 관통 팁(32)에 부착된 드라이버 부재(42-1)를 근위 방향으로 잡아당기고, 따라서 중간 부분(34)에서의 원위 관통 팁(32)과 캐뉼라 샤프트 부분(30) 사이의 거리가 감소되어 확장 가능한 부분(56)을 확장시킨다. 선택적으로, 확장 가능한 부분(56)의 다수의 확장 부재(62)는 접힌 상태(58)(도 5)로부터 확장된 상태(60)(도 6)로의 전이를 돕기 위해 니티놀(nitinol)과 같은 메모리 재료로 형성될 수 있다.

일부 실시형태에서, 삽입 캐뉼라(36)와 함께, 확장 가능한 부분(56)의 다수의 확장 부재(62)에 대한 메모리 재료 예를 들어 니티놀의 사용은 확장기 드라이버(42), 버튼(46), 및 원위 관통 팁(32)에 연결된 드라이버 부재(42-1) 제공하는 대신 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 이러한 대안적인 실시형태에서, 삽입 캐뉼라(36)는 확장 가능한 부분(56)을 접힌 상태(58)로 접기 위해 확장 가능한 부분(56) 위에서 원위로 슬라이딩할 것이고, 삽입 캐뉼라(36)는 확장 가능한 부분(56)이 확장된 상태(60)로 자체적으로 확장하는 방식으로 확장하도록 확장 가능한 부분(56)을 노출시키기 위해 근위로 슬라이딩할 것이다.

확장 가능한 부분(56)은 중간 부분(34)에서 다수의 확장 부재(62)를 포함한다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 다수의 확장 부재(62)는 중간 부분(34)을 정의하기 위해 단극 전기소작 프로브(22)의 관형 부분의 주변부 둘레에 형성된 다수의 길이방향 절단부 또는 슬롯에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 중간 부분(34)은, 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 생체적합성 금속과 같은, 단극 전기소작 프로브(22)의 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.

대안으로, 중간 부분(34)은 중간 부분(34)의 관형 부분의 주변부 둘레에 형성된 다수의 길이방향 절단부 또는 슬롯을 갖는 별도의 관형 요소일 수 있고, 여기서 중간 부분(34)은 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 원위 관통 팁(32) 사이에 그리고 이들 각각에 부착된다. 이러한 경우, 중간 부분(34)은 예를 들어 니티놀과 같이 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 다른 재료, 예를 들어, 다른 생체적합성 금속으로 형성될 수 있다.

다수의 확장 부재(62)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 원위 관통 팁(32) 사이에서 길이방향으로 연장된다. 또한, 다수의 확장 부재(62)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)과 원위 관통 팁(32) 사이의 중간 부분(34)의 환형 주변부를 형성한다.

중간 부분(34)의 확장 가능한 부분(56)은 캐뉼라 루멘(30-1)을 통해 유체 공급원(44)과 유체 연통하도록 결합된다. 도 6을 참조하면, 확장 가능한 부분(56)은 다수의 개구(64)를 형성하도록 구성되며, 여기서 다수의 개구(64)의 각각의 개별 개구는 중간 부분(34)의 주변부 주위에서 다수의 확장 부재(62)의 두 개의 인접한 부재 사이에 개재된다. 달리 말하면, 다수의 개구(64)의 각각의 개구는 다수의 확장 부재(62)의 인접한 확장 부재의 각각의 쌍 사이에 위치한다. 따라서, 유체 공급원(44)(도 3 및 도 4 참조)에 의해 공급되는 밀봉 유체(52)는 다수의 개구(64)를 통해 확장 가능한 부분(56)에서 단극 전기소작 프로브(22) 외부의 흉막층과 같은 위치로 빠져나간다.

도 7은 다수의 확장 부재(62) 각각을 대표하는 확장 부재(62-1) 및 명확성을 위해 분리(제거)된 다수의 확장 부재(62)의 나머지 개별 부재의 예를 도시하고 있다. 다수의 확장 부재(62)의 각각의 확장 부재는 근위 단부(66)와, 원위 단부(68), 및 관절 조인트(articulation joint, 70)를 포함한다. 근위 단부(66)는 캐뉼라 샤프트 부분(30)에 연결되고, 원위 단부(68)는 원위 관통 팁(32)에 연결된다. 관절 조인트(70)는 예를 들어 근위 단부(66)와 원위 단부(68) 사이의 중간에 위치한다. 관절 조인트(70)는 예를 들어 중간 부분(34)에서 접는 선(fold line, 72)(도 5 참조)으로서 형성될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 접힌 상태(58)에서, 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 직경과 확장 가능한 부분(56)의 직경은 실질적으로 동일하다. 그러나, 도 6을 참조하면, 확장된 상태(60)에서, 가장 큰 원주에서의, 즉 관절 조인트(70)에서의 확장 가능한 부분(56)의 직경은 캐뉼라 샤프트 부분(30)의 직경보다 예를 들어 2 내지 4배 더 크다.

도 8을 참조하면, 이전 실시형태의 변형으로서, 단백질을 함유하는 코팅(74)이 중간 부분(34)과 원위 관통 팁(32) 중 적어도 하나 위에 도포되고 형성될 수 있다, 예를 들어, 적층될 수 있다. 코팅(74)은 열-활성화되도록 구성되고, 유체 공급원(44)을 대체하거나 이를 보충할 수 있는 단백질 공급원의 역할을 한다. 코팅(74)은 전체적으로 또는 부분적으로 예를 들어 콜라겐을 함유하는 물질과 같은 단백질 함유 물질로 형성될 수 있다. 코팅(74)은 일차 단백질 공급원의 역할을 할 수 있거나, 대안으로 이차 단백질 공급원의 역할을 할 수 있다. 이차 단백질 공급원으로서, 콜라겐은 일차 단백질 공급원, 예를 들어 밀봉 유체(52)에 대한 이차 단백질의 역할을 할 수 있다.

본 실시형태에서 코팅(74)은 다수의 확장 부재(62)를 포함하는 확장 가능한 부분(56)을 갖는 중간 부분(34) 위에 도포되지만, 대안으로 코팅(74)은 확장 가능한 부분(56)을 포함하지 않는 중간 부분에 도포될 수 있을 것으로 생각된다.

도 9를 참조하면, 환자의 흉벽(80) 및 폐(82)의 일부가 도시되어 있다. 다시 도 2를 참조하면, 단극 전기소작 프로브(22)는 단독으로 또는 삽입 캐뉼라(36)와 함께 사용되어 폐(82)의 내부에 대한 접근 개구(84)를 형성할 수 있다. 특히, 접근 개구(84)는 흉벽(80)의 흉곽 내의 인접한 늑골(86-1, 86-2) 사이에 형성되고, 벽측 흉막(88), 흉막강(90) 및 장측 흉막(92)을 통해 연장되어 폐(82)의 내부에 대한 접근을 제공한다. 전체적으로, 벽측 흉막(88)과 장측 흉막(92)은 본원에서 흉막층(88, 92)이라고 지칭된다.

단극 전기소작 프로브(22)는 접근 개구(84)에 배치된 것으로 도시되어 있으며, 중간 부분(34)의 확장 가능한 부분(56)은 장측 흉막(92)의 원위에(및 인접하게), 즉 장측 흉막(92) 아래에 그리고 확장된 상태(60)(도 6 참조)로 배치되어 있다. 단극 전기소작 프로브(22)의 확장 가능한 부분(56)의 위치는 예를 들어 초음파 이미징 또는 X-레이 이미징과 같은 이미징 시스템을 사용하여 결정 및/또는 확인될 수 있다. 도 9는 단극 전기소작 프로브(22)가 사용자를 향해 근위 방향으로 당겨질 때 흉막층(88, 92)을 압축하는 것을 돕기 위해 확장 가능한 부분(56)이 확장된 상태(60)(도 6)에 있는 것을 도시하고 있다.

도 10a 및 도 10b는 기흉 예방을 돕기 위해 폐 접근 절차에 사용하기 위한 방법의 흐름도를 도시하고 있다. 방법은 도 1 내지 도 6을 더 참조하여 설명되고 가장 잘 이해될 것이다.

단계 S100에서, 중간 부분(34)의 확장 가능한 부분(56)이 접힌 상태(58)(도 2 및 도 5 참조)에서, 단독으로 또는 삽입 캐뉼라(36)와 함께, 그리고 환자의 흉막층(88, 92)을 통해(도 9 참조), 중간 부분(34)의 확장 가능한 부분(56)이 장측 흉막(92)에 대해 원위에 배치된 상태에서, 단극 전기소작 프로브(22)가 접근 개구(84)를 따라 삽입된다.

단계 S102에서, 예를 들어 버튼(46)(도 2 참조)을 슬라이딩시킴으로써, 단극 전기소작 프로브(22)의 확장 가능한 부분(56)이 확장된 상태(60)(도 6 참조)로 확장된다.

단계 S104에서, 단극 전기소작 프로브(22)의 확장 가능한 부분(56)(확장된 상태(60)에 있음; 도 6 참조)이 도 9에 도시된 바와 같이 장측 흉막(92)과 접촉하고 이를 잡아당겨 벽측 흉막(88)과 확실하게 접촉하도록, 단극 전기소작 프로브(22)가 사용자에 의해 근위 방향으로 이동, 즉 당겨진다.

단계 S106에서, 단극 전기소작 프로브(22)의 원위 관통 팁(32) 및 확장 가능한 부분(56)을 가열시키도록, 예를 들어 버튼(50)(도 2 참조)을 누름으로써 전기 에너지원(14)이 작동한다.

단계 S108에서, 확장 가능한 부분(56)의 다수의 개구(64)(도 6 참조)를 통해, 흉막층(88, 92)(도 9 참조)을 포함하는 단계 S104의 확장 가능한 부분(56)을 둘러싸는 조직 영역에, 열-활성화된 밀봉 유체(52)(도 4 참조)를 공급하도록, 예를 들어 버튼(48)(도 2 참조)을 누름으로써 유체 공급원(44)이 작동한다. 이때, 흉막층(88, 92)이 확장 가능한 부분(56)의 사전 근위 이동에 의해 압축된 상태에서, 흉막층(88, 92)은 밀봉 유체(52)의 열-활성화에 의해 접근 개구(84) 주위에서 함께 밀봉된다.

단계 S106 및 단계 S108은 위에 소개한 순서대로 순차적으로 수행될 수 있거나, 대안으로 동시에 수행될 수 있을 것으로 생각된다. 또 다른 대안으로서, 단계 S106 및 단계 S108을 수행하는 순서는 반전될 수 있을 것으로 생각된다.

단계 S100의 삽입 캐뉼라(36)를 포함하는 실시형태의 단계 S110에서, 삽입 캐뉼라(36)는 이후 접근 개구(84)를 따라 그리고 흉막층(88, 92)의 밀봉된 부분을 통해 원위로 전진할 수 있다.

단계 S112에서, 단극 전기소작 프로브(22)의 확장 가능한 부분(56)은 예를 들어 버튼(46)(도 2 참조)을 슬라이딩시킴으로써 접힌 상태(58)(도 5 참조)로 접히고, 단극 전기소작 프로브(22)는 접근 개구(84)로부터 철수될 수 있다.

단계 S100의 삽입 캐뉼라(36)를 포함하지 않는 실시형태의 대안적인 단계 S114에서, 접근 개구(84)로부터 단극 전기소작 프로브(22)를 철수한 후, 삽입 캐뉼라(36)는 폐(82)에 대한 접근 경로를 유지하기 위해 접근 개구(84) 내로 그리고 흉막층(88, 92)의 밀봉된 부분을 통해 삽입될 수 있다.

흉막층(88, 92)의 밀봉된 부분을 통해 삽입 캐뉼라(36)를 배치한 후, 폐 수술, 예를 들어 폐 생검이 삽입 캐뉼라(36)를 통해 수행될 수 있다.

위의 주요 실시형태가 단극 전기소작 프로브(22), 접지 패드(18), 및 무선 주파수(RF) 발생기 형태의 전기 에너지원(14)을 사용하지만, 시스템은 대안으로 열-활성화된 단백질 물질의 국부적 전달을 가능하게 하기 위해 단극 전기소작 프로브(22)에서와 같은 구조적 특성을 갖는 양극 전기소작 프로브를 활용하도록 구성될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 전기소작 프로브는 열-활성화 단백질의 국부적 전달을 가능하게 하기 위해 단극 전기소작 프로브(22)에서와 같은 구조적 특성을 갖는 전기 가열 소자(DC 또는 AC)를 갖는 전기소작 프로브와 같은 다른 형태를 취할 수 있을 것으로 생각된다.

다음 사항도 본 발명에 관한 것이다:

일 형태에서, 본 발명은 흉막층의 일부를 함께 밀봉하기 위한 (밀봉하는 데 사용하기 위한) 시스템에 관한 것이다. 시스템은 전기 에너지원과, 전기소작 프로브, 및 단백질 공급원을 포함할 수 있다. 전기소작 프로브는 전기 에너지원에 전기적으로 결합된다. 전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 중간 부분을 가질 수 있으며, 여기서 전기소작 프로브는 열을 생성하도록 구성된다. 단백질 공급원은 전기소작 프로브의 중간 부분에 결합된다. 단백질 공급원은 열에 의해 변성되거나 변성될 수 있도록 구성된 단백질을 갖는다. 특히, 단백질 공급원은 이러한 단백질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물질을 포함한다.

일부 실시형태에서, 단백질 공급원은 단백질을 포함하는 밀봉 유체의 공급을 전달하도록 구성된 유체 공급원일 수 있고, 캐뉼라 샤프트 부분은 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 캐뉼라 루멘을 갖는다. 중간 부분은 캐뉼라 루멘을 통해 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 확장 가능한 부분일 수 있으며, 여기서 확장 가능한 부분은, 유체 공급원에 의해 공급되는 밀봉 유체가 다수의 개구를 통해 확장 가능한 부분에서 단극 전기소작 프로브의 외부의 위치로 빠져나가도록 구성된 다수의 개구를 형성하도록 구성된다.

확장 가능한 부분을 포함하는 실시형태에서, 확장 가능한 부분은 접힌 상태를 정의하는 확장 위치 및 확장된 상태를 정의하는 수축 위치를 갖도록 (위치에 있도록) 구성될 수 있다. 확장 가능한 부분은 다수의 확장 부재를 포함할 수 있고, 다수의 개구의 각각의 개구는 다수의 확장 부재의 인접한 확장 부재의 각각의 쌍 사이에 위치한다.

직전 단락에 따른 실시형태에서, 다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 근위 단부와, 원위 단부, 및 관절 조인트를 포함할 수 있고, 여기서 근위 단부는 캐뉼라 샤프트 부분에 연결되고, 원위 단부는 원위 관통 팁에 연결되며, 관절 조인트는 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치한다.

확장 가능한 부분을 포함하는 실시형태에서, 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 가질 수 있고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 가질 수 있으며, 접힌 상태에서 제 1 직경과 제 2 직경은 실질적으로 동일하다.

확장 가능한 부분을 포함하는 실시형태에서, 확장된 상태에서, 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 가질 수 있고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 갖는 가장 큰 원주를 갖도록 구성될 수 있으며, 여기서 제 2 직경은 제 1 직경보다 크다.

밀봉 유체를 포함하는 실시형태에서, 유체 공급원은 주사기일 수 있고, 및/또는 밀봉 유체는 알부민을 포함할 수 있다.

선택적으로, 임의의 실시형태에서, 단백질 공급원은 콜라겐을 함유하는 코팅을 포함할 수 있고, 및/또는 코팅은 중간 부분과 원위 관통 팁 중 적어도 하나 위에 위치, 예를 들어 형성될 수 있다.

일 실시형태에서, 예를 들어 중간 부분은 다수의 확장 부재를 포함하는 확장 가능한 부분일 수 있고, 및/또는 다수의 확장 부재는 단백질 공급원으로서 코팅을 갖는다. 코팅은 단백질을 포함하는 열-활성화 물질일 수 있고, 및/또는 다수의 확장 부재는 접힌 상태와 확장된 상태를 갖도록 구성될 수 있다.

직전 단락에 따른 실시형태에서, 코팅은 콜라겐을 포함할 수 있다.

또 다른 형태에서, 본 발명은 밀봉 유체를 전달하도록 구성된 유체 공급원을 갖는, 흉막층의 일부를 함께 밀봉하기 위한 (밀봉하는 데 사용하기 위한) 시스템에 관한 것으로, 밀봉 유체는 열-활성화 가능하다. 이 실시형태에 따른 시스템은 전기 에너지원과, 전기 에너지원에 전기적으로 결합된 접지 패드, 및 전기 에너지원에 전기적으로 결합된 단극 전기소작 프로브를 포함할 수 있으며, 여기서 단극 전기소작 프로브와 접지 패드는 협력하여 열을 생성한다. 단극 전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 확장 가능한 부분을 가질 수 있다. 캐뉼라 샤프트 부분은 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 캐뉼라 루멘을 갖는다. 확장 가능한 부분은 캐뉼라 루멘을 통해 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된다. 확장 가능한 부분은 다수의 개구를 형성하도록 구성되고, 유체 공급원에 의해 공급되는 밀봉 유체가 다수의 개구를 통해 확장 가능한 부분에서 단극 전기소작 프로브의 외부의 위치로 빠져나가도록 구성된다

직전 단락에 따른 실시형태에서, 확장 가능한 부분은 접힌 상태를 정의하는 확장 위치 및 확장된 상태를 정의하는 수축 위치를 갖도록 (위치에 있도록) 구성될 수 있다. 확장 가능한 부분은 다수의 확장 부재를 포함할 수 있고, 다수의 개구의 각각의 개구는 다수의 확장 부재의 인접한 확장 부재의 각각의 쌍 사이에 위치한다.

다수의 확장 부재를 갖는 확장 가능한 부분을 포함하는 일부 실시형태에서, 다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 캐뉼라 샤프트 부분에 연결된 근위 단부 및 원위 관통 팁에 연결된 원위 단부를 가질 수 있다.

다수의 확장 부재를 갖는 확장 가능한 부분을 포함하는 일부 실시형태에서, 다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치하는 관절 조인트를 더 포함할 수 있고, 여기서 확장된 상태는 확장 가능한 부분의 외부의 위치로의 다수의 유체 확장 부재 사이의 밀봉 유체의 유동을 가능하게 한다.

확장 가능한 부분을 포함하는 임의의 실시형태에서, 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 가질 수 있고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 가질 수 있으며, 접힌 상태에서, 제 1 직경과 제 2 직경은 실질적으로 동일하다.

확장 가능한 부분을 포함하는 임의의 실시형태에서, 확장된 상태에서 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 가질 수 있고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 갖는 가장 큰 원주를 가질 수 있으며, 여기서 제 2 직경은 제 1 직경보다 크다.

확장 가능한 부분을 포함하는 임의의 실시형태에서, 확장 가능한 부분은 생체적합성 금속으로 제조될 수 있다.

유체 공급원을 포함하는 임의의 실시형태에서, 유체 공급원은 주사기일 수 있다.

선택적으로, 직전 단락에 따른 실시형태에서, 시스템은 캐뉼라 샤프트 부분의 근위 단부에 연결된 루어 피팅을 더 포함할 수 있으며, 여기서 루어 피팅은 캐뉼라 루멘과 유체 연통하고, 주사기는 루어 피팅에 연결된다.

밀봉 유체를 포함하는 임의의 실시형태에서, 밀봉 유체는 단백질을 포함할 수 있다.

선택적으로, 확장 가능한 부분을 갖는 임의의 실시형태에서, 시스템은 확장 가능한 부분과 원위 관통 팁 중 적어도 하나 위에 위치, 예를 들어 형성될 수 있는 코팅을 포함할 수 있고, 및/또는 코팅은 이차 단백질을 포함하는 열-활성화 물질이다.

본원에 사용된 "실질적으로"라는 용어 및 관련된 다른 단어는 그렇게 수식된 특성으로부터 허용 가능한 변동을 나타내기 위한 상대 수식어이다. 이러한 용어는 수식하는 특성의 절대값으로 한정되지 않으며, 오히려 그 반대보다 더 많은 물리적 또는 기능적 특성을 보유한다.

본 발명이 적어도 하나의 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 본 개시의 사상 및 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 따라서 본 출원은 일반적인 원리를 사용하여 본 발명의 모든 변형, 사용 또는 적응을 포함하기 위한 것이다. 또한, 본 출원은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지되거나 통상적인 관행 내에 있고 첨부된 청구범위 내에 속하는 본 개시로부터의 이러한 이탈을 포함하기 위한 것이다.

Claims (21)

1. 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템으로서, 시스템은:
   전기 에너지원과;
   전기 에너지원에 전기적으로 결합된 전기소작 프로브로서, 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 중간 부분을 갖고, 열을 생성하도록 구성된 전기소작 프로브; 및
   전기소작 프로브의 중간 부분에 결합된 단백질 공급원으로서, 열에 의해 변성되는 단백질을 갖는 단백질 공급원을 포함하는 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   단백질 공급원은 단백질을 포함하는 밀봉 유체의 공급을 전달하도록 구성된 유체 공급원이고,
   캐뉼라 샤프트 부분은 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 캐뉼라 루멘을 갖고; 및
   중간 부분은 캐뉼라 루멘을 통해 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 확장 가능한 부분이고, 확장 가능한 부분은 다수의 개구를 형성하도록 구성되며, 유체 공급원에 의해 공급되는 밀봉 유체는 다수의 개구를 통해 확장 가능한 부분에서 단극 전기소작 프로브의 외부의 위치로 빠져나가는, 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   확장 가능한 부분은 접힌 상태를 정의하는 확장 위치 및 확장된 상태를 정의하는 수축 위치를 갖고, 확장 가능한 부분은 다수의 확장 부재를 포함하고, 다수의 개구의 각각의 개구는 다수의 확장 부재의 인접한 확장 부재의 각각의 쌍 사이에 위치하는, 시스템.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 근위 단부와, 원위 단부, 및 관절 조인트를 포함하고, 근위 단부는 캐뉼라 샤프트 부분에 연결되고, 원위 단부는 원위 관통 팁에 연결되며, 관절 조인트는 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치하는, 시스템.
   
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 갖고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 가지며, 접힌 상태에서 제 1 직경과 제 2 직경은 실질적으로 동일한, 시스템.
   
6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   확장된 상태에서, 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 갖고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 갖는 가장 큰 원주를 가지며, 제 2 직경은 제 1 직경보다 큰, 시스템.
   
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   유체 공급원은 주사기이고, 밀봉 유체는 알부민을 포함하는, 시스템.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   단백질 공급원은 콜라겐을 함유하는 코팅을 포함하고, 코팅은 중간 부분과 원위 관통 팁 중 적어도 하나 위에 형성되는, 시스템.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   중간 부분은 다수의 확장 부재를 포함하는 확장 가능한 부분이고, 다수의 확장 부재는 단백질 공급원으로서 코팅을 갖고, 코팅은 단백질을 포함하는 열-활성화 물질이며 다수의 확장 부재는 접힌 상태와 확장된 상태를 갖는, 시스템.
   
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    코팅은 콜라겐을 포함하는, 시스템.
    
11. 흉막층의 일부를 함께 밀봉하는 데 사용하기 위한 시스템으로서, 시스템은:
    밀봉 유체를 전달하도록 구성된 유체 공급원으로서, 밀봉 유체는 열-활성화되는, 유체 공급원과;
    전기 에너지원과;
    전기 에너지원에 전기적으로 결합된 접지 패드; 및
    전기 에너지원에 전기적으로 결합된 단극 전기소작 프로브를 포함하고,
    단극 전기소작 프로브와 접지 패드는 협력하여 열을 생성하고,
    전기소작 프로브는 캐뉼라 샤프트 부분과, 원위 관통 팁, 및 캐뉼라 샤프트 부분과 원위 관통 팁 사이에 개재된 확장 가능한 부분을 갖고,
    캐뉼라 샤프트 부분은 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합된 캐뉼라 루멘을 갖고;
    확장 가능한 부분은 캐뉼라 루멘을 통해 유체 공급원과 유체 연통하도록 결합되고; 및
    확장 가능한 부분은 다수의 개구를 형성하도록 구성되고, 유체 공급원에 의해 공급되는 밀봉 유체는 다수의 개구를 통해 확장 가능한 부분에서 단극 전기소작 프로브의 외부의 위치로 빠져나가도록 구성되는, 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    확장 가능한 부분은 접힌 상태를 정의하는 확장 위치 및 확장된 상태를 정의하는 수축 위치를 갖고, 확장 가능한 부분은 다수의 확장 부재를 포함하고, 다수의 개구의 각각의 개구는 다수의 확장 부재의 인접한 확장 부재의 각각의 쌍 사이에 위치하는, 시스템.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 캐뉼라 샤프트 부분에 연결된 근위 단부 및 원위 관통 팁에 연결된 원위 단부를 갖는, 시스템.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    다수의 확장 부재의 각각의 확장 부재는 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치하는 관절 조인트를 더 포함하고, 확장된 상태는 확장 가능한 부분의 외부의 위치로의 다수의 유체 확장 부재 사이의 밀봉 유체의 유동을 가능하게 하는, 시스템.
    
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 갖고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 가자며, 접힌 상태에서 제 1 직경과 제 2 직경은 실질적으로 동일한, 시스템.
    
16. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    확장된 상태에서, 캐뉼라 샤프트 부분은 제 1 직경을 갖고 확장 가능한 부분은 제 2 직경을 갖는 가장 큰 원주를 가지며, 제 2 직경은 제 1 직경보다 큰, 시스템.
    
17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    확장 가능한 부분은 생체적합성 금속으로 제조되는, 시스템.
    
18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체 공급원은 주사기인, 시스템.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    캐뉼라 샤프트 부분의 근위 단부에 연결된 루어 피팅을 더 포함하고, 루어 피팅은 캐뉼라 루멘과 유체 연통하고, 주사기는 루어 피팅에 연결되는, 시스템.
    
20. 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    밀봉 유체는 단백질을 포함하는, 시스템.
    
21. 제 11 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    확장 가능한 부분과 원위 관통 팁 중 적어도 하나 위에 형성되는 코팅을 포함하고, 코팅은 이차 단백질을 포함하는 열-활성화 물질인, 시스템.
    

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