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KR101956342B1 - 핸드피스 시스템 및 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법 - Google Patents

핸드피스 시스템 및 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법 Download PDF

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KR101956342B1
KR101956342B1 KR1020157012971A KR20157012971A KR101956342B1 KR 101956342 B1 KR101956342 B1 KR 101956342B1 KR 1020157012971 A KR1020157012971 A KR 1020157012971A KR 20157012971 A KR20157012971 A KR 20157012971A KR 101956342 B1 KR101956342 B1 KR 101956342B1
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KR
South Korea
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ultrasonic
handpiece
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blade
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Inventor
귀도 베주
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알콘 리서치, 리미티드
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Publication date
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Abstract

임의의 실시예들에서, 핸드피스 시스템은 초음파 핸드피스 및 스패튤라를 포함한다. 초음파 핸드피스는 진동 소스 및 혼을 포함한다. 진동 소스는 초음파 진동들을 생성하도록 구성되고, 혼은 진동들을 초음파 모션으로 변환하도록 구성된다. 스패튤라는 혼에 결합되고 초음파 모션에 따라 이동하도록 구성된다. 스패튤라는 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다.

Description

핸드피스 시스템 및 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법 {A HANDPIECE SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A HANDPIECE}
본 발명은 일반적으로 초음파 디바이스들에 관한 것으로, 특히 초음파 핸드피스들에 관한 것이다.
당뇨병성 망막증과 같은 임의의 안구 질환들에서, 두꺼운 막들 및 다른 종류들의 결합 조직은 후안부에서 성장하고 눈의 건강의 악화를 유발한다. 혈관들은 망막 및 유리체를 따라 성장할 수 있다. 치료는 조직 성장의 제거를 수반한다. 적시의 치료가 없으면, 이러한 새로운 혈관들은 망막을 출혈시키거나, 시야를 흐리게 하거나, 파괴할 수 있다.
(특허문헌 1) US7651490 B2
임의의 실시예들에서, 핸드피스 시스템은 초음파 핸드피스 및 스패튤라(spatula)를 포함한다. 초음파 핸드피스는 진동 소스(vibration source) 및 혼(horn)을 포함한다. 진동 소스는 초음파 진동들을 생성하도록 구성되고, 혼은 진동들을 초음파 모션으로 변환하도록 구성된다. 스패튤라는 혼에 결합되고 초음파 모션에 따라 이동하도록 구성된다. 스패튤라는 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 대표적인 실시예들이 이제 첨부된 도면들을 참조하여 예로서 보다 상세히 설명될 것이다:
도 1은 임의의 실시예들에 따른 초음파 핸드피스의 일 예를 예시한다;
도 2a 내지 도 2f는 임의의 실시예들에 따른 초음파 핸드피스의 스패튤라의 예들을 예시한다;
도 3은 임의의 실시예들에 따른 초음파 핸드피스와 함께 사용될 수 있는 외과 수술 콘솔의 일 예를 예시한다;
도 4는 임의의 실시예들에 따른 초음파 핸드피스와 함께 사용될 수 있는 구동 회로의 일 예를 예시한다.
이제 설명 및 도면들을 참조하면, 개시된 장치들, 시스템들, 및 방법들의 예시적인 실시예들이 상세히 도시된다. 설명과 도면들은 배타적이 되도록 의도되지 않고, 도면들에 도시되고 설명에서 개시된 특정한 실시예들에 대해 청구범위를 다르게 제한 또는 한정할 것을 의도하지 않는다. 도면들이 가능한 실시예들을 도시할지라도, 도면들은 반드시 척도를 나타낼 필요는 없고, 특정한 피처들은 실시예들을 더 양호하게 예시하기 위해 확대, 제거, 또는 부분적으로 구획될 수 있다.
도 1은 초음파 핸드피스(10)의 일 예를 예시한다. 초음파 핸드피스(10)는 스패튤라(30)를 초음파 모션을 이용하여 이동시키도록 구성되는 임의의 적절한 구성요소들을 포함할 수 있다. 스패튤라(30)는 당뇨병성 망막증과 같은 안구 질환들을 치료하기 위해 망막의 두꺼운 막들 및/또는 다른 결합 조직의 분리, 절개, 및/또는 박리를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 예에서, 초음파 핸드피스(10)는 중심 축(40)을 따라 근위 단부에서 원위 단부까지 도시된 바와 같이 결합된 샤프트(shaft)(20), 플러그(22), 진동 소스(24), 혼(26), 원위 부분(28), 및 스패튤라(30)를 포함한다.
초음파 모션은 거의 20,000 헤르츠 초과인 주파수로 발생한다. 초음파 모션은 임의의 적절한 방향으로 발생할 수 있다. 임의의 실시예들에서, 초음파 모션은 세로 및/또는 비틀림 모션을 포함할 수 있다. 세로 모션은 중심 축(40)과 평행할 수 있다. 비틀림 모션은 중심 축(40)과 같은, 축 주위에서 회전할 수 있다.
진동 소스(24)는 초음파 진동들을 생성하도록 구성된다. 초음파 진동들은 거의 20,000 헤르츠를 초과하는 주파수를 갖는 진동들이다. 진동 소스(24)는 초음파 진동들을 생성할 수 있는 임의의 적절한 구성요소들을 포함할 수 있다. 임의의 실시예들에서, 압전 결정들의 세트는 초음파 진동들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 압전 결정들의 제 1 세트는 세로 모션을 생성하도록 분극화되고, 압전 결정들의 제 2 세트는 비틀림 모션을 생성하도록 분극화된다. 2개의 구동 신호들은 결정들의 2개의 세트들을 구동할 수 있다.
혼(26)은 진동 소스(24)에 의해 생성되는 진동들을 초음파 모션으로 변환하도록 구성된다. 혼(26)은 스패튤라(30)에 결합되는 원위 부분(28)을 포함할 수 있고, 티탄 합금과 같은, 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 임의의 실시예들에서, 링 형상 압전 결정들은 결정들이 변환 및/또는 비틀림 모션을 혼(26)에 전달할 수 있도록 혼(26)에 고정될 수 있다. 그 다음, 혼(26)의 원위 부분(28)은 모션을 스패튤라(30)에 전달할 수 있으며, 이는 초음파 모션에 따라 이동한다. 임의의 실시예들에서, 진동 소스(24) 및 혼(26)은 중공 원통형 하우징(42) 내에 배치될 수 있다.
도 2a 내지 도 2f는 스패튤라(30)의 예들을 예시한다. 도 2a는 스패튤라 핸들(50) 및 에지(54)를 갖는 블레이드(blade)(52)를 포함하는 스패튤라의 측면도이다. 도 2b는 블레이드(52)의 단면의 더 상세한 도면이다. 스패튤라 핸들(50)은 중심 축(60)을 갖고, 블레이드(52)는 근위 부분(55) 및 팁(56)을 갖는다. 벤드 각도(θbend)는 중심 축(60)과 근위 부분(55)의 축 사이의 각도를 나타낸다. 팁 각도(θtip)는 팁(56)의 표면들 사이의 각도를 나타낸다. 팁 두께(Tt)는 팁(56)의 두께를 나타낸다. 블레이드 각도(θblade)는 팁(56)의 축과 중심 축(60) 사이의 각도를 나타낸다. 도 2c는 벤드 각도(θbend) = 0 및 블레이드 각도(θblade) = 0을 갖는 스패튤라(30)를 도시한다. 도 2d는 블레이드(52) 및 에지(54)를 갖는 스패튤라(30)의 상면도를 도시한다. 블레이드 길이(Lb)는 중심 축(60)을 따르는 블레이드(52)의 길이를 나타내고, 블레이드 폭(Wb)은 에지(54)의 폭을 나타낸다. 단면 참조 A는 스패튤라(30)의 단면을 표시하며, 이는 도 2e를 참조하여 더 상세히 설명된다.
스패튤라(30)는 임의의 적절한 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 블레이드 폭(Wb)은 예를 들어 0.2 밀리미터(mm) 내지 0.8 mm의 범위에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다. 블레이드 길이(Lb)는 예를 들어, 1 mm 내지 10 mm의 범위에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다. 팁 두께(Tt)는 예를 들어 1.2 내지 1.7 mm와 같이, 0.3 내지 2 mm에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다.
벤드 각도(θbend)는 예를 들어, 0 내지 15 도와 같은, 0 내지 30 도의 범위에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다. 블레이드 각도(θblade)는 예를 들어 20 내지 60 도의 범위에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다. 팁 각도(θtip)는 예를 들어 20 내지 70 도의 범위에서 임의의 적절한 값을 가질 수 있다.
도 2e는 도 2d의 단면 참조 A를 따르는 스패튤라(30)의 단면(57(57a-d))의 예들을 예시한다. 단면(57a)은 평탄한 상부 및 하부 표면들을 갖고; 단면(57b)은 비스듬한 상부 및 하부 표면들을 갖고; 단면(57c)은 비스듬한 상부 표면 및 평탄한 하부 표면을 갖고; 단면(57d)은 비대칭 상부 표면 및 평탄한 하부 표면을 갖는다.
도 2f는 스패튤라(30)의 에지들(54)의 예들을 예시한다. 직선 에지(64)는 실질적으로 직선이고 원형이거나 직각인 코너들을 가질 수 있다. 톱니형 에지들(68 및 70)은 임의의 적절한 수의 톱니들(71), 예를 들어 1 내지 20 톱니들을 가질 수 있다. 톱니형 에지(68)는 6개의 톱니들(71)을 갖고, 톱니형 에지(70)는 2개의 톱니들을 갖는다. 곡선형 에지(70)는 거의 평탄 내지 반원형과 같은, 임의의 적절한 곡률을 가질 수 있다.
도 3은 핸드피스(10)와 함께 사용될 수 있는 외과 수술 콘솔(80)의 일 예를 예시한다. 외과 수술 콘솔(80)은 텍사스주 포트워스 소재 알콘 래보레이토리스, 인코퍼레이티드(ALCON LABORATORIES, INC.)로부터 입수가능한 INFINITI 수술 시스템들과 같은, 임의의 적절한 외과 수술 콘솔(80)일 수 있다. 외과 수술 콘솔(80)은 핸드피스(10)에 결합된다. 전력은 전기 케이블(88)을 통해 핸드피스에 공급된다.
도 4는 핸드피스(10)와 함께 사용될 수 있는 구동 회로(100)의 일 예를 예시한다. 구동 회로(100)의 예들은 미국 특허 제5,431,664호에서 설명되며, 그것의 전체 내용들은 본 명세서에 참조로 통합된다. 임의의 실시예들에서, 구동 회로(100)는 핸드피스(10)의 어드미턴스(admittance)를 추적하고 핸드피스(10)의 주파수를 제어하여 일정한 어드미턴스를 유지한다. 구동 회로(100)는 비틀림 모드 및/또는 세로 모드를 감시할 수 있고 압전 소자들 및 혼(26)에 따라 상이한 구동 주파수들을 사용하여 핸드피스(10)에서 이러한 모드들을 제어한다. 임의의 실시예들에서, 비틀림 구동 신호는 거의 32 kHz이고 세로 구동 신호는 거의 44 kHz이다. 하나 이상의 구동 신호들은 연속적일 수 있거나 그것들은 교번될 수 있다. 예를 들어, 구동 신호는 한 주파수에서 원하는 펄스로 제공되고 그 다음에 주파수들 사이에서 어떤 오버랩도 없이, 유사한 펄스에 대한 다른 주파수로 스위칭될 수 있다. 구동 신호에서 짧은 갭이 있거나 갭이 없을 수도 있다. 구동 신호의 진폭은 각각의 주파수에 대해 변조되고 독립적으로 설정될 수 있다.
(외과 수술 콘솔(80)과 같은) 본원에 개시된 시스템들 및 장치들의 구성요소는 인터페이스, 로직, 메모리, 및/또는 다른 적절한 요소를 포함할 수 있으며, 그 중 임의의 것은 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 인터페이스는 입력을 수신하고, 출력을 전송하고, 입력 및/또는 출력을 프로세싱하며, 및/또는 다른 적절한 동작들을 수행할 수 있다. 로직은 구성요소의 동작들을 수행할 수 있으며, 예를 들면, 입력으로부터 출력을 생성하기 위해 지시들을 실행할 수 있다. 로직은 메모리에 인코딩될 수 있으며 컴퓨터에 의해 실행될 때 동작들을 수행할 수 있다. 로직은 하나 이상의 컴퓨터들, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 하나 이상의 애플리케이션들, 및/또는 다른 로직과 같이, 프로세서일 수 있다. 메모리는 정보를 저장할 수 있으며 하나 이상의 유형의, 컴퓨터-판독 가능한 및/또는 컴퓨터-실행 가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리의 예들은 컴퓨터 메모리(예를 들면, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 판독 전용 메모리(ROM)), 대량 저장 미디어(예를 들면, 하드 디스크), 착탈 가능한 저장 미디어(예를 들면, 콤팩트 디스크(CD) 또는 디지털 비디오 디스크(DVD)), 데이터베이스 및/또는 네트워크 저장 장치(예를 들면, 서버), 및/또는 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어를 포함한다.
특정한 실시예들에서, 실시예들의 동작들은 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 컴퓨터 실행 가능한 지시들, 및/또는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 지시들로 인코딩된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 미디어에 의해 수행될 수 있다. 특정한 실시예들에서, 동작들은 컴퓨터 프로그램을 저장하고, 그것과 함께 구체화되고, 및/또는 그것으로 인코딩되고, 및/또는 저장된 및/또는 인코딩된 컴퓨터 프로그램을 가진 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 미디어에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 임의의 실시예들에 대해 설명되었으나, 실시예들의 수정들(예를 들어, 변경들, 대체들, 추가들, 생략들 및/또는 다른 수정들)이 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 실시예들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 본원에 개시된 시스템들 및 장치들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다. 시스템들 및 장치들의 구성요소들은 통합되거나, 분리될 수 있고, 시스템들 및 장치들의 동작들은 보다 많은, 보다 적은, 또는 다른 구성요소들에 의해 수행될 수 있다. 또 다른 예로서, 본원에 개시된 방법들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다. 방법들은 더 많거나, 더 적거나 다른 단계들을 포함할 수 있고, 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 수정들이 가능하다. 예를 들어, 본 설명은 특정한 실제 응용들에서의 실시예들을 예시하고, 또 다른 응용들은 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 게다가, 본원에서 논의된 기술 분야들에서 장래 개발들이 떠오를 것이고, 개시된 시스템들, 장치들 및 방법들은 그러한 장래 개발들과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 설명에 대해 결정되지 않아야 한다. 특허 법규들에 따라, 상기 설명은 대표적인 실시예들을 이용하여 본 발명의 원리들 및 모드들을 설명 및 예시한다. 설명은 당해 기술에서 통상의 기술자들이 다양한 실시예들에서 및 다양한 수정들을 갖고 시스템들, 장치들, 및 방법들을 이용할 수 있게 하지만, 본 발명의 범위를 결정하기 위해 사용되지 않아야 한다.
본 발명의 범위는 청구범위 및 상기 청구범위에 권리가 있는 균등물들의 전체 범위에 대해 판정되어야 한다. 모든 청구범위의 용어들은 반대되는 분명한 지시가 본원에서 이루어지지 않으면, 당해 기술에서 통상의 기술자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같은 그 가장 넓고 합리적인 구조들 및 그 일반적인 의미들로 주어져야 한다. 예를 들어, “일”, “상기” 등과 같은 단수 관사들의 사용은 청구범위가 반대되는 분명한 제한을 열거하지 않으면, 지시된 요소들 중 하나 이상을 열거하는 것으로 판독되어야 한다. 또 다른 예로서, “각각”은 한 세트의 각각의 멤버 또는 한 세트의 서브세트의 각각의 멤버를 언급하며, 여기에서 한 세트는 0, 1, 또는 1보다 많은 요소를 포함할 수 있다. 요컨대, 본 발명은 수정할 수 있으며, 본 발명의 범위는 설명을 참조하지 않지만, 청구항들 및 등가물들의 그 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (17)

  1. 핸드피스 시스템으로서,
    복수의 초음파 진동들을 생성하도록 구성되는 진동 소스; 및
    상기 진동들을 초음파 모션으로 변환하도록 구성되는 혼(horn)
    을 포함하는 초음파 핸드피스; 및
    상기 혼에 결합되고 상기 초음파 모션에 따라 이동하도록 구성되는 스패튤라(spatula)를 포함하고,
    상기 스패튤라는 중심 축 및 블레이드를 갖는 스패튤라 핸들을 포함하고, 상기 블레이드는 상기 스패튤라 핸들의 원위 단부로부터 연장하는 근위 부분 및 상기 근위 부분의 원위 단부로부터 연장하는 블레이드 팁을 포함하고,
    상기 근위 부분의 중심 축은 상기 스패튤라 핸들의 상기 중심 축에 대해 0도 보다 크고 30도 보다 작은 각(
    Figure 112018075328570-pct00010
    ) 을 가지며,
    상기 블레이드 팁의 중심 축은 상기 스패튤라 핸들의 상기 중심 축에 대해 20도 내지 60도의 각(
    Figure 112018075328570-pct00011
    )을 가지고, 그리고
    상기 블레이드 팁의 대향하는 면들 사이의 각 (
    Figure 112018075328570-pct00012
    )은 20도 내지 70도인, 핸드피스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 초음파 모션은 세로 모션을 포함하는 핸드피스 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 초음파 모션은 비틀림 모션을 포함하는 핸드피스 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 0.2 밀리미터(mm) 내지 0.8 mm의 블레이드(blade) 폭을 갖는 핸드피스 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 1 mm 내지 10 mm의 블레이드 길이를 갖는 핸드피스 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 곡선형 에지를 갖는 핸드피스 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 톱니형 에지를 갖는 핸드피스 시스템.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 비스듬한 상부 표면 및 평탄한 하부 표면을 가진 단면을 갖는 핸드피스 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 비스듬한 상부 표면 및 비스듬한 하부 표면을 가진 단면을 갖는 핸드피스 시스템.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 스패튤라는 비대칭 상부 표면 및 평탄한 하부 표면을 가진 단면을 갖는 핸드피스 시스템.
  15. 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법으로서,
    초음파 핸드피스의 진동 소스에 의해, 복수의 초음파 진동들을 생성하는 단계;
    상기 진동 소스에 결합된 혼에 의해, 상기 진동들을 초음파 모션으로 변환하는 단계; 및
    상기 혼에 결합된 스패튤라를 상기 초음파 모션을 이용하여 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 스패튤라는 중심 축 및 블레이드를 갖는 스패튤라 핸들을 포함하고, 상기 블레이드는 상기 스패튤라 핸들의 원위 단부로부터 연장하는 근위 부분 및 상기 근위 부분의 원위 단부로부터 연장하는 블레이드 팁을 포함하고,
    상기 근위 부분의 중심 축은 상기 스패튤라 핸들의 상기 중심 축에 대해 0도 보다 크고 30도 보다 작은 각(
    Figure 112018075328570-pct00013
    ) 을 가지며,
    상기 블레이드 팁의 중심 축은 상기 스패튤라 핸들의 상기 중심 축에 대해 20도 내지 60도의 각(
    Figure 112018075328570-pct00014
    )을 가지고, 그리고
    상기 블레이드 팁의 대향하는 면들 사이의 각 (
    Figure 112018075328570-pct00015
    )은 20도 내지 70도인, 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 초음파 모션은 세로 모션을 포함하는, 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 초음파 모션은 비틀림 모션을 포함하는, 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법.
KR1020157012971A 2012-11-20 2012-11-20 핸드피스 시스템 및 핸드피스를 오퍼레이팅하기 위한 방법 KR101956342B1 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2012/065997 WO2014081410A1 (en) 2012-11-20 2012-11-20 Ultrasonic handpiece

Publications (2)

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