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KR20220070306A - 유체 유동을 검출하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법 - Google Patents

유체 유동을 검출하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20220070306A
KR20220070306A KR1020227014582A KR20227014582A KR20220070306A KR 20220070306 A KR20220070306 A KR 20220070306A KR 1020227014582 A KR1020227014582 A KR 1020227014582A KR 20227014582 A KR20227014582 A KR 20227014582A KR 20220070306 A KR20220070306 A KR 20220070306A
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KR
South Korea
Prior art keywords
prongs
medical device
sleeve
sensor
prong
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020227014582A
Other languages
English (en)
Inventor
조지 뒤발
스콧 브렉비엘
마이크 맥거번
제임스 사위키
로라 크리스태키스
Original Assignee
보스톤 싸이엔티픽 싸이메드 인코포레이티드
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 보스톤 싸이엔티픽 싸이메드 인코포레이티드 filed Critical 보스톤 싸이엔티픽 싸이메드 인코포레이티드
Publication of KR20220070306A publication Critical patent/KR20220070306A/ko
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Abstract

의료 디바이스는 복수의 프롱 - 각각의 프롱은 유체의 유동을 검출하도록 구성된 센서를 가짐 -; 및 복수의 프롱의 반경방향 외향에 배치된 슬리브를 포함할 수 있다. 슬리브는 복수의 프롱에 대해 근위 방향 및 원위 방향으로 이동하여 복수의 프롱을 수축된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시키도록 구성될 수 있다.

Description

유체 유동을 검출하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 10월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/908,844호로부터의 우선권의 이익을 주장하며, 이 가출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
기술 분야
본 개시내용은 일반적으로 유체 유동을 검출하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 내시경 시술 동안 유체 유동을 검출하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
다양한 질환을 치료하기 위해 내시경 시술이 수행될 수 있다. 예를 들어, 내시경 시술을 사용하여 혈관과 관련된 문제를 해결할 수 있다. 그러한 문제는 독립적으로 또는 내시경 시술의 부작용으로 발생할 수 있다. 활성 출혈이거나 비출혈 가시적 혈관인 상부 위장관(GI)의 혈관은 시술 후 출혈 또는 재출혈 위험을 포함하여 위험을 수반할 수 있다. 따라서, 혈관의 치료를 용이하게 하기 위해 혈관의 유동을 검출하기 위한 시스템, 장치 및 방법에 대한 요구가 존재한다.
하나의 예에서, 의료 디바이스는 복수의 프롱 - 각각의 프롱은 유체의 유동을 검출하도록 구성된 센서를 가짐 -; 및 복수의 프롱의 반경방향 외향에 배치된 슬리브를 포함할 수 있다. 슬리브는 복수의 프롱에 대해 근위 방향 및 원위 방향으로 이동하여 복수의 프롱을 수축된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시키도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 의료 디바이스 중 임의의 것은 다음의 특징 중 임의의 것을 가질 수 있다. 센서는 프롱의 원위 단부에 배치될 수 있다. 복수의 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 수축된 구성에서 서로 더 가까울 수 있다. 복수의 프롱 각각은 베이스에 부착될 수 있다. 복수의 프롱 각각은 힌지를 통해 베이스에 부착될 수 있다. 베이스는 환형 또는 관형일 수 있다. 베이스는 베이스의 개구에 내시경을 활주 가능하게 수용하도록 구성될 수 있다. 프롱의 원위 단부는 내시경의 이미징 디바이스를 사용하여 시야에서 보이도록 구성될 수 있다. 센서는 초음파 센서 또는 광학 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 수축된 구성에서, 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 슬리브의 길이방향 중심축에 더 가까울 수 있다. 프롱에 대해 근위 방향으로 슬리브를 이동시키는 것은 복수의 프롱을 수축된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시킬 수 있다. 각각의 프롱은 각각의 센서가 유체의 유동을 검출하는 지의 여부를 전달하는 인디케이터를 포함할 수 있다. 인디케이터는 광을 포함할 수 있다. 수축된 구성 또는 팽창된 구성 중 적어도 하나에서, 프롱의 원위 단부는 원형 형상을 형성할 수 있다. 슬리브는 복수의 프롱을 팽창된 구성으로부터 부분적으로 팽창된 구성으로 천이시키도록 추가로 구성될 수 있다. 복수의 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 부분적으로 팽창된 구성에서 서로 더 가까울 수 있다. 각각의 프롱의 원위 단부는 프롱의 근위 부분에 대해 반경방향 내향으로 각형성된 원위 팁을 포함할 수 있다.
다른 예에서, 의료 디바이스는 복수의 프롱을 포함하는 검출 디바이스를 포함할 수 있으며, 각각의 프롱은 프롱의 원위 단부에 센서를 갖는다. 센서는 유체의 유동을 검출하도록 구성될 수 있다. 검출 디바이스는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 천이하도록 구성될 수 있다. 복수의 프롱의 원위 단부는 제2 구성에서보다 제1 구성에서 서로 반경방향으로 더 가까울 수 있다. 의료 디바이스는 내시경을 더 포함할 수 있다. 내시경의 외부 표면은 검출 디바이스의 개구 내에 수용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 의료 디바이스 중 임의의 것은 다음의 특징 중 임의의 것을 가질 수 있다. 검출 디바이스는 복수의 프롱의 반경방향 외향에 배치된 슬리브를 더 포함할 수 있다. 슬리브는 복수의 프롱에 대해 근위 방향 및 원위 방향으로 이동하여 복수의 프롱을 제1 구성으로부터 제2 구성으로 천이시키도록 구성될 수 있다.
예시적인 치료 방법은 환자의 신체 루멘의 치료 부위에 검출 디바이스를 갖는 내시경을 위치 설정하는 단계; 및 검출 디바이스의 복수의 프롱을 절첩된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시키는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 절첩된 구성에서 서로 반경방향으로 더 가까울 수 있다. 방법은 또한 검출 디바이스를 사용하여 복수의 프롱 중 하나 이상에 근접한 유체의 유동이 있는 지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법 또는 디바이스 중 임의의 것은 다음의 특징 중 임의의 것을 가질 수 있다. 복수의 프롱 각각의 원위 단부는 초음파 센서 또는 광학 센서를 포함할 수 있다. 검출 디바이스를 사용하는 것은 초음파 센서 또는 광학 센서를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 프롱 각각의 원위 단부는 초음파 센서 또는 광학 센서가 유체의 유동을 검출하는 지의 여부를 전달하는 인디케이터를 포함할 수 있다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명적일 뿐이며 청구된 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는다는 것이 이해될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "구비한다", "구비하는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은, 요소들의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 그러한 요소만을 포함하지 않고, 명시적으로 나열되지 않았거나 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 요소를 포함할 수 있도록 비배타적 포함을 포괄하는 것으로 의도된다. "예시적인"이라는 용어는 "이상적인"이 아니라 "예"의 의미로 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "근위"라는 용어는 조작자에게 더 가까운 방향을 의미하고 "원위"라는 용어는 조작자로부터 더 먼 방향을 의미한다. "대략"이라는 용어는 제공된 값의 10% 이내의 값을 포함한다. 내시경이 본 명세서에서 참조될 수 있지만, 본 명세서에 개시된 양태는 십이지장경, 결장경, 기관지경, 복강경 및/또는 요관경을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 디바이스와 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시내용의 예를 예시하고 설명과 함께 본 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a 내지 도 1d는 예시적인 검출 디바이스를 도시한다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1a 내지 도 1d의 검출 디바이스를 사용하는 동안 예시적인 조작자 뷰를 도시한다.
도 3은 유체 유동을 검출하기 위한 예시적인 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
내시경 시술은 상부 GI 관을 포함하는 GI 관의 혈관과 같은 혈관을 치료하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 시술 동안, 조작자는 혈류를 검출하고 치료를 시행하기를 원할 수 있다. 혈류 및 혈관이 본 명세서에서 참조될 수 있지만, 아래의 본 개시내용의 양태는 위액 또는 기타 체액과 같은 다른 유형의 유체에도 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 그러나, 검출 및 치료를 위해 단일 내시경 작업 채널을 통해 상이한 도구가 전달되어야 하는 경우, 혈관이 적절하게 치료되었음을 확인하기가 어려울 수 있다. 더욱이, 치료가 혈류를 중지시키거나 제한하는 데 효과적인 지를 확인하는 것이 바람직할 수 있다. 본 개시내용은 별개의 내시경의 외부 표면 위에 끼워질 수 있거나, 내시경에 일체화될 수 있는 검출 디바이스를 포함하여, 검출 디바이스 및 치료 기구 모두가 검출 및/또는 치료 동안 조작자에 의해 시각화될 수 있다. 검출 디바이스는 치료 중 및 치료 후에 제자리에 남아 있을 수 있으므로, 치료가 성공적이었음을 검출 디바이스가 확인할 수 있다. 검출 디바이스는 여러 구성을 가질 수 있으며, 이는 시술의 다른 단계 동안 채용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 상이한 구성의 예시적인 검출 디바이스(10)를 도시한다. 검출 디바이스(10)는 센서 어레이(12)를 포함한다. 센서 어레이(12)는 복수의 프롱(14)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 센서 어레이(12)는 6개의 프롱(14)을 가질 수 있다. 그러나, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 프롱(14)의 개수는 단지 예시적이고, 임의의 적절한 개수의 프롱(14)이 이용될 수 있다. 프롱(14)은 환형 형상 또는 임의의 다른 적절한 형상(예를 들어, 타원형, 반원형, 직사각형, 정사각형, 또는 기타 형상)으로 배열될 수 있다. 더욱이, 센서 어레이(12)가 프롱(14)과 함께 도시되어 있지만, 대안적인 구조가 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서 어레이(12)는 프롱(14) 대신에 환형 또는 반환형 구조(들)를 포함할 수 있다. 각각의 프롱(14)은 하나 이상의 센서(16)를 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 프롱(14)은 하나의 센서(16)를 갖는 것으로 도 1a 내지 도 1d에 도시되어 있다; 그러나, 각각의 프롱(14) 상에 다중 센서를 비롯하여 다른 개수의 센서(16)가 사용될 수 있다. 센서(16)의 추가 세부사항은 아래에서 제공될 것이다.
수축된 구성에서, 각각의 프롱(14)은 일반적으로 검출 디바이스(10)의 길이방향 축을 따라 연장될 수 있다. 프롱(14)은 베이스(18)에 부착될 수 있다(도 1c 및 도 1d 참조). 베이스(18)는 관형 또는 환형 형상을 가질 수 있고 개구를 형성하는 중공 중심을 가질 수 있다. 프롱(14)은 베이스(18) 둘레에 배열될 수 있으며, 예를 들어 베이스(18) 둘레에 등거리로 배열될 수 있다. 예를 들어, 각각의 프롱(14)의 근위 단부는 베이스(18)에(예를 들어, 베이스(18)의 근위 부분 또는 베이스(18)의 원위 부분과 같은 베이스(18)의 다른 부분에) 부착될 수 있다. 프롱(14) 및 베이스(18)는 별개의 피스일 수 있거나 단일의 일체형 구조를 형성할 수 있다. 프롱(14)은 베이스(18)에 대해 반경방향 내향 및 외향으로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)은 프롱(14)이 반경방향 내향 및/또는 외향으로 이동하게 할 수 있는 힌지(예를 들어, 리빙 힌지 또는 다른 유형의 힌지)와 같은 구조를 통해 베이스(18)에 부착될 수 있다. 프롱(14) 각각은 베이스(18) 및/또는 디바이스(10)의 길이방향 축과 같은 검출 디바이스(10)의 다른 부분에 대해 원하는 설정 각도를 채택하도록 편향될 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)이 구속되지 않을 때 프롱(14)이 베이스(18)에 대해 0도 내지 90도의 각도를 채택하도록 프롱(14)이 편향될 수 있다. 프롱(14)은 베이스(18)(예를 들어, 힌지)와의 연결에 의해 또는 프롱(14)의 재료에 의해 편향될 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)은 니티놀과 같은 형상 기억 재료로 구성될 수 있고, 디바이스(10)의 길이방향 축에 대해 설정된 각도를 갖도록 구성될 수 있다. 각각의 프롱(14)은 프롱(14)의 다른 것과 동일한 각도를 채택하도록 편향될 수 있다. 프롱(14) 및/또는 베이스(18)(또는 아래에서 설명되는 슬리브(30)와 같은 검출 디바이스(10)의 다른 부분)는 프롱(14)이 구속되지 않은 중립 위치를 지나 반경방향 외향으로 팽창되는 것이 방지되도록 구성될 수 있다. 프롱(14)은 또한 원하는 설정 위치(예를 들어, 베이스(18)에 대해 0도)를 지나 반경방향 내향으로 절첩되는 것이 방지될 수 있다. 예를 들어, 베이스(18)의 외부 표면은 프롱(14)의 반경방향 내향 이동을 제한할 수 있고 프롱(14)이 베이스(18) 표면의 반경방향 내향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 프롱(14)의 크기 및 형상은 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)의 길이는 특정 유형의 질환 또는 해부 구조의 부분을 치료하도록 선택될 수 있다.
프롱(14)은 프롱(14)의 원위 단부에 각형성된 원위 팁(20)을 가질 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)의 원위 팁(20)은 프롱(14)의 근위 길이방향 아암 부분(22)으로부터 검출 디바이스(10) 및/또는 베이스(18)의 길이방향 중심축을 향해 반경방향 내향으로 돌출할 수 있다. 프롱(14)의 길이방향 아암 부분(22)에 대한 프롱(14)의 원위 팁(20)의 각도는 약 90도일 수 있다. 원위 팁(20)의 표면은 검출 디바이스(10)의 길이방향 중심축의 방향을 따라 원위 방향으로 향할 수 있다. 센서(16)는 대체로 원위 방향으로 향하는 원위 팁(20)의 표면 상에 배치될 수 있다. 센서(16)는 센서(16)가 추가적으로 또는 대안적으로 대체로 근위 방향으로 향하는 원위 팁(20)의 표면 상에 배치되도록 원위 팁(20)을 통해 길이방향으로 연장될 수 있다. 원위 팁(20)은 원형 형상 또는 대략 원형 형상을 형성할 수 있다(도 1b 참조). 프롱(14)은 각각 동일한 형상을 가질 수 있거나 서로 상이한 형상을 가질 수 있다.
검출 디바이스(10)는 또한 슬리브(30)를 포함할 수 있다. 슬리브(30)는 센서 어레이(12)의 반경방향 외향에 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 슬리브(30)의 길이방향 중심축은 센서 어레이(12)(베이스(18)를 포함)의 길이방향 중심축과 동축일 수 있다. 슬리브(30)는 센서 어레이(12)에 대해 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 슬리브(30)는 센서 어레이(12)에 대해 길이방향으로 이동 가능할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 슬리브(30)는 센서 어레이(12)에 대해 회전 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 슬리브(30) 및 센서 어레이(12) 중 하나 또는 양자 모두는 구동 메커니즘(도시되지 않음)을 통해 이동 가능할 수 있다. 어레이(12)에 대해 근위 방향으로 슬리브(30)를 이동시키는 임의의 적절한 구동 메커니즘이 사용될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 슬리브(30)는 프롱(14)을 구속하여 프롱(14)이 검출 디바이스(10)의 길이방향 축에 대략 평행하게 연장되도록 위치 설정될 수 있다(도 1a 참조). 프롱(14)이 슬리브(30)의 원위 방향으로 연장되도록 슬리브(30)가 근위 방향으로 이동될 때, 프롱(14)은 검출 디바이스(10)의 길이방향 중심축으로부터 반경방향으로 멀어지게 연장되는 구속되지 않은 중립 구성을 자유롭게 채택할 수 있다(도 1c 및 도 1d 참조). 슬리브(30)는 피검자 내로 슬리브(30)의 삽입을 용이하게 하기 위한 매끄러운 표면 및/또는 무외상성 원위 에지와 같은 피처를 포함할 수 있다.
검출 디바이스(10)는 의료 디바이스(52)의 외장(50)의 외부 표면 상에 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 외장(50)은 슬리브(30), 베이스(18), 및/또는 프롱(14)을 통과할 수 있다. 의료 디바이스(52)는, 예를 들어 내시경, 십이지장경, 기관지경, 요관경, 결장경, 복강경, 카테터, 탐(tome), 또는 기타 디바이스일 수 있다. 외장(50)은 검출 디바이스(10)에 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착될 수 있다. 예를 들어, 외장(50) 및 검출 디바이스(10)는 단일의 일체형 유닛을 형성할 수 있다. 대안적으로, 검출 디바이스(10)는 외장(50)으로부터 제거 가능할 수 있다. 검출 디바이스(10)는 다양한 외장(50)과 함께 사용하도록 호환될 수 있다. 예를 들어, 검출 디바이스(10)의 크기가 변경될 수 있고, 상이한 크기의 외장(50)이 이와 함께 사용될 수 있다.
외장(50)은 환자의 신체 루멘에 삽입될 수 있고 외장(50)의 원위 부분을 조종하기 위한 관절 조인트(도시되지 않음)와 같은 피처를 가질 수 있다. 외장(50)은 카메라(56) 및/또는 광원(58)과 같은 광학 피처를 포함할 수 있는 원위 팁(54)을 가질 수 있다. 광원(58)은, 예를 들어 광섬유, 발광 다이오드(LED), 또는 다른 유형의 조명 디바이스일 수 있다. 카메라(56)에 대한 대안으로, 다른 종류의 이미징 디바이스(예를 들어, 광섬유 및/또는 렌즈)가 환자의 신체 루멘으로부터 조작자에게 이미지를 송신하는 데 사용될 수 있다. 카메라(56)는 이미지 및/또는 비디오 캡처 피처를 가질 수 있다. 카메라(56)(또는 다른 시각화 디바이스)로부터의 출력은, 예를 들어 디스플레이 모니터(도시되지 않음)를 사용하여 내시경 뷰를 통해 조작자에게 보일 수 있다. 의료 디바이스(52)는 의료 디바이스(52)의 근위 부분에 작동 부분(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
외장(50)은 또한 외장(50)의 근위 단부(도시되지 않음)로부터 원위 팁(54)으로 통과하는 루멘일 수 있는 작업 채널(60)을 포함할 수 있다. 의료 디바이스(52)가 작동하는 동안 하나 이상의 도구가 작업 채널(60)을 통과할 수 있다. 작업 채널(60)을 통과하는 의료 도구는 클립, 봉합 디바이스, 스테이플러, 겸자, 올가미, 절제 디바이스, 바늘 칼, 탐, 지혈제 전달 디바이스 등을 포함할 수 있다. 외장(50)은 흡입, 관주 등을 포함하는 내시경 시술에 유용한 임의의 다른 원하는 피처 및 기능을 포함할 수 있다.
외장(50)은 검출 디바이스(10)에 대해 이동 가능(예를 들어, 활주 가능)할 수 있다. 예를 들어, 외장(50)은 검출 디바이스(10)에 대해 길이방향 및/또는 회전 방향으로 이동 가능할 수 있다. 전술한 바와 같이, 검출 디바이스(10)의 센서 어레이(12) 및 슬리브(30)는 서로에 대해 이동 가능할 수 있다. 센서 어레이(12), 슬리브(30), 및 외장(50) 각각은 서로에 대해 이동 가능할 수 있다. 로킹 메커니즘(도시되지 않음)은 센서 어레이(12), 슬리브(30) 및 외장(50) 중 하나 이상을 다른 구성요소 중 하나 이상에 대해 선택적으로 로킹하는 데 사용될 수 있다.
시술 동안, 외장(50) 및 검출 디바이스(10)는 시술의 상이한 단계 동안 상이한 구성으로 조작될 수 있다. 도 3은 의료 방법(100)에 대한 예시적인 단계를 도시한다. 단계 110에서, 검출 디바이스(10)가 둘레에 위치 설정된 외장(50)은 신체 루멘을 통해 시술 부위로 조종될 수 있다. 단계 110에서, 검출 디바이스(10) 및 외장(50)은 도 1a에 도시된 제1 구성에 있을 수 있다. 도 1a의 구성에서, 슬리브(30)는 프롱(14)이 슬리브(30)의 내부 표면에 의해 구속되도록 프롱(14) 둘레에 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 슬리브(30)는 슬리브(30)의 원위 단부가 프롱(14)의 원위 단부와 길이방향으로 정렬되거나 대략 길이방향으로 정렬되도록 위치 설정될 수 있다. 프롱(14)은 프롱(14)이 슬리브(30)의 길이방향 중심축에 평행하거나 대략 평행하도록 베이스(18)에 대해 구속될 수 있다. 외장(50)은 외장(50)의 원위 팁(54)이 슬리브(30) 및 프롱(14)의 원위 단부와 길이방향으로 정렬되거나 대략 길이방향으로 정렬되도록 위치 설정될 수 있다. 도 1a의 구성은 유선형 구성으로 외장(50) 및 검출 디바이스(10)의 삽입을 용이하게 할 수 있고 또한, 예를 들어 카메라(56)를 통해 시술 부위의 시각화를 가능하게 할 수 있다.
방법(100)의 단계 120에서, 검출 디바이스(10)는 도 1b 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 전개되고 위치 설정될 수 있다. 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 슬리브(30)는, 예를 들어 센서 어레이(12)에 대해 근위 방향으로 슬리브(30)의 이동을 통해 후퇴될 수 있다. 슬리브(30)가 근위 방향으로 후퇴됨에 따라, 프롱(14)은 베이스(18) 및/또는 외장(50)에 대해 반경방향 외향으로 팽창하도록 허용될 수 있다. 프롱(14)은, 예를 들어 슬리브(30)가 베이스(18) 또는 베이스(18)의 원위 부분의 근위 방향으로 이동된 후 반경방향으로 팽창될 수 있다. 반경방향 외향 연장되는 프롱(14)의 양은 외장(50)을 상이한 길이방향 위치에 위치 설정함으로써 조절 가능할 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)은, 슬리브(30)의 원위 단부가 프롱(14)과 베이스(18) 사이의 연결부와 길이방향으로 정렬되거나 그 근위측에 있을 때(예를 들어, 프롱(14)을 베이스(18)에 연결하는 힌지와 길이방향으로 정렬되거나 그 근위측에 있을 때), 및/또는 슬리브(30)의 원위 단부가 프롱(14)의 가장 근위 부분과 길이방향으로 정렬되거나 그 근위측에 있을 때 반경방향으로 완전히 팽창될 수 있다. 슬리브(30)가 프롱(14)(및/또는 베이스(18))에 대해 더 원위 방향으로 위치 설정될 때, 프롱(14)은 슬리브(30)에 의해 다소 구속될 수 있고 완전히 팽창되지 않을 수 있다. 예를 들어, 프롱(14)이 완전히 팽창되지 않은 경우 프롱(14)은 슬리브(30) 및/또는 외장(50)에 대해 더 작은 각도를 가질 수 있다. 프롱(14)의 팽창된 반경(즉, 어레이(12)의 길이방향 중심축에 대한 프롱(14)의 원위 팁(20)의 거리)은 상이한 크기인 관심 표적 영역으로 조절될 수 있다. 슬리브(30), 프롱(14), 및/또는 베이스(18)는 슬리브(30)의 위치 설정에 관한 정보를 조작자에게 제공하기 위한 피드백 피처를 가질 수 있다. 예를 들어, 슬리브(30), 프롱(14), 및/또는 베이스(18) 상의 돌출부 또는 만입부는 조작자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다. 슬리브(30), 프롱(14), 및/또는 베이스(18)는 또한 슬리브(30)가 원하는 최대 위치보다 더 근위 방향 또는 원위 방향으로 이동되는 것을 방지하거나 제한하기 위한 정지부 또는 다른 피처를 포함할 수 있다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 외장(50)은 이어서 검출 디바이스(10)에 대해(즉, 프롱(14), 베이스(18) 및 슬리브(30)에 대해) 근위 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 외장(50)은 원위 팁(54)이 베이스(18)의 원위 단부와 길이방향으로 정렬되거나 대략 길이방향으로 정렬되도록 근위 방향으로 이동될 수 있다. 검출 디바이스(10)에 대해 근위 방향으로 외장(50)의 후퇴는 (예를 들어, 카메라(56)를 사용하여) 관심 부위를 시각화하는 데 도움이 될 수 있다. 외장(50)은 구동 메커니즘(도시되지 않음)을 사용하거나 단순히 샤프트(50) 전체를 근위 방향으로 당기는 것에 의해 근위 방향으로 이동될 수 있다.
도 1d에 도시된 구성에서, 조작자는, 예를 들어 카메라(56)를 통해 프롱(14)(센서(16)를 포함)의 원위 팁(20)을 시각화할 수 있다. 전술한 바와 같이, 센서(16)는 원위 팁(20)의 근위 대면 표면으로 연장될 수 있다. 대안적으로, 원위 팁(20)은 센서(16)의 시각화를 허용하기 위해 투명하거나 반투명할 수 있다. 센서(16)는 센서(16) 또는 센서(16)의 구성요소 또는 부분의 시각화를 허용하기에 적절한 임의의 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2d는, 검출 디바이스(10) 및 외장(50)이 도 1d의 구성에 있는 동안, (예를 들어, 카메라(56)를 통한) 조작자의 내시경 뷰를 도시할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 원위 팁(20)을 포함하는 프롱(14)의 부분은 내시경 뷰의 주변에서 보일 수 있으며, 이는 디스플레이(도시되지 않음) 상에 나타낼 수 있다. 프롱(14)은 관심 영역 둘레에 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2d는 선택된 조직, 예를 들어 의심되는 맹장 용종 절제술 후 유도된 궤양(X) 둘레에 위치 설정된 프롱(14)을 도시한다. 그러나, 프롱(14)은 비출혈 가시적 혈관, 정맥류 출혈 또는 활성 출혈과 같은 다양한 질환과 함께 사용될 수 있다.
단계 130에서, 출혈 또는 혈류가 존재하는 지 및/또는 검출되는 지를 결정하기 위해 검출 디바이스(10)가 이용될 수 있다. 센서(16)는 임의의 적절한 기술을 이용하여 출혈이 존재하는 지의 여부를 결정할 수 있다. 센서(16)는 혈류가 존재하는 지의 여부를 결정할 수 있고 혈류의 방향 또는 혈류의 양을 나타내도록 구성될 수 있다. 이러한 정보는 환자에게 어떤 유형의 치료법을 시행할 지를 결정하는 데 유용할 수 있다.
예를 들어, 센서(16)는 도플러 초음파와 같은 초음파 기술을 이용할 수 있다. 센서(16) 각각은 초음파 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(16)는 용량성 미세가공 초음파 변환기(capacitive micromachined ultrasound transducer)(CMUT) 또는 압전 미세가공 초음파 변환기(piezoelectric micromachined ultrasound transducer)(PMUT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 디바이스는 초음파를 방출할 수 있는데, 이는 초음파가 접촉하는 적혈구를 이동시킴으로써 산란된다. 초음파는 도플러 효과에 의해 변경된 주파수를 갖는 수신기로 복귀될 수 있다. 혈류가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해 플러그 유동 알고리즘 또는 임의의 다른 적절한 알고리즘이 이용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 센서(16)는 전체가 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 출원 제62/522,168호에 설명된 것과 같은 광학 관류 센서를 이용할 수 있다. 예를 들어, 약 530 나노미터 또는 약 420 나노미터의 파장이 사용될 수 있는 데, 이는 이들 파장이 데옥시 및 옥시헤모글로빈에 대한 광 흡수가 피크인 곳이기 때문이다. 530 나노미터의 녹색광은 조직 깊숙이 장의 근육층까지 침투할 수 있다. 530 나노미터의 녹색광은 또한 다른 파장에 비교하여 높은 신호 대 잡음비와 인공물로부터 상대적인 자유도를 가질 수 있다. 센서(16)는 조명 디바이스(예를 들어, 530 나노미터의 녹색광을 방출하는 LED) 및 수신기 디바이스(예를 들어, 광다이오드)를 포함할 수 있다. 센서(16)는 혈류의 시간 그래프를 나타낼 수 있는 혈류량계의 박동 표현을 제공할 수 있다. 예를 들어, 센서(16)는 조명 디바이스에 의해 방출된 광파가 관심 영역의 헤모글로빈에 의해 흡수되고 반사되는 방식을 측정할 수 있다.
관류 지수는 센서(16)로부터의 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 관류 지수는 센서(16)에 의해 측정된 총 광량(DC 성분일 수 있음)에 대한 센서(16)에 의해 측정된 박동 광량(AC 성분일 수 있음)의 비율을 포함할 수 있다. 예를 들어, 관류 지수는 다음 수학식에 따라 계산될 수 있다.
Figure pct00001
2% 미만의 관류 지수는 저관류를 나타낼 수 있다. 2% 내지 4%의 관류 지수는 중간 관류를 나타낼 수 있다. 4% 내지 8%의 관류 지수는 충분한 관류를 나타낼 수 있다. 8% 초과의 관류 지수는 과관류를 나타낼 수 있다. 위 수학식은 단지 예시일 뿐이다. 임의의 다른 적절한 방법을 사용하여 GI 관의 조직에서 관류량을 계산할 수 있다. 위의 범위도 단지 예시일 뿐이다. 범위는 환자, 위치, 측정 도구, 사용된 수학식, 또는 기타 요인에 기초하여 상이할 수 있다. 관류 지수가 제공되지만, 혈류가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해 대안적인 측정 또는 알고리즘이 이용될 수 있다.
(원위 팁(20) 상에 있을 수 있는) 센서(16) 각각은 인디케이터(200)를 포함할 수 있다. 인디케이터(200)는, 예를 들어 카메라(56)를 통해 볼 수 있도록 원위 팁(20) 상에 배치되고 근위 방향으로 향하는 LED 광과 같은 광일 수 있다. 인디케이터(200)는 센서(16)가 혈류를 검출하는 곳에서 활성화될 수 있다. 예를 들어, 인디케이터(200)는 환해지거나 상이한 색상(예를 들어, 혈류를 검출하지 않은 인디케이터가 황색, 백색, 다른 색상이거나 또는 턴 오프된 경우, 녹색)을 켤 수 있다. 예를 들어, 센서(16)가 초음파 센서(예를 들어, CMUT 또는 PMUT)를 포함하는 경우, 플러그 유동 알고리즘과 같은 알고리즘이 사용될 수 있다. 혈류가 검출되면, 인디케이터(200)가 활성화될 수 있다. 센서(16)가 관류 센서를 포함하는 경우, 인디케이터(200)는 (예를 들어, 위의 파라미터를 사용하여) 중간 관류, 충분한 관류 또는 과관류가 검출되면 활성화될 수 있다. 예를 들어, 센서(16)가 2% 이상의 관류 지수를 나타내는 경우 인디케이터(200)가 활성화될 수 있다. 인디케이터(200)는 2진일 수 있고 혈류가 검출되는 지의 여부만을 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 인디케이터(200)는, 예를 들어 센서(60)의 LED 광의 색상 변화를 사용하여 관류의 단계적 변화를 나타낼 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 인디케이터(200)는 혈류 및 따라서 혈관의 경로를 전달(예를 들어, 표시 또는 시사)하도록 활성화된다. 예를 들어, 도 2b에서, 내시경 뷰의 상단 및 하단에 있는 인디케이터(200)가 활성화되어(예를 들어, 환해져), 도 2b에 도시된 내시경 뷰의 수직 방향으로 이동하는 비출혈 혈관(또는 다른 피처)의 존재를 시사한다. 이러한 혈관(Y)은 도 2b에서 점선으로 도시되어 있다. 대안적으로, 광 이외의 메커니즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 조작자가 볼 수 있는 디스플레이는 검출 디바이스(10)의 부분(예를 들어, 프롱(14)의 원위 팁(20) 또는 다른 부분)의 다이어그램을 포함할 수 있고, 이 다이어그램은 어떤 센서(16)가 혈류를 보여주는 지를 나타낼 수 있다. 이러한 예에서, 원위 팁(20) 자체는 물리적 인디케이터(200)를 포함하지 않을 수 있고, 혈류는 대신에 디스플레이 상에 가상으로 표시될 수 있다. 가상 인디케이터가 사용되는 경우, 디스플레이 디바이스는 또한 의심되는 혈관을 (예를 들어, 혈관(Y)에 대해 도 2b에 도시된 점선을 사용하여) 맵핑할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광은 혈관 위치를 나타내기 위해 검출 디바이스(10)의 부분으로부터 환자의 조직 상으로 투영될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 검출 디바이스(10)의 조작자는 의심되는 혈관의 경로를 명시적으로 나타내는 검출 디바이스(10) 없이 인디케이터(200)에 기초하여 혈관의 위치를 추론할 수 있다. 도 2b는 활성화된 2개의 인디케이터(20)를 도시하지만, 하나의 인디케이터(200) 또는 2개 초과의 인디케이터(200)가 활성화될 수 있다. 이러한 경우에, 검출 디바이스(10)는 더 많은 정보를 획득하기 위해 재배치될 수 있고 및/또는 혈류의 경로가 활성화된 인디케이터(들)(200)로부터 추론될 수 있다.
단계 130에서 혈류가 검출되면, 단계 140에서 치료가 시행될 수 있다. 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 도구(210)는 작업 채널(60)을 통해 작업 채널(60)의 원위 개구 밖으로 전진될 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 도구(210)는 클립일 수 있다. 대안적으로, 도구(210)는 봉합 디바이스, 스테이플러, 겸자, 올가미, 절제 디바이스, 바늘 칼, 탐, 지혈제 전달 디바이스 등 중 하나 이상일 수 있다. 하나 초과의 도구(210)가 작업 채널(60)을 통해 동시에 전진될 수 있다. 도구(210)는 인디케이터(200)에 의해 제안된 의심되는 혈관을 향해 조종될 수 있다. 예를 들어, 클립은 도 2c에 도시된 바와 같이 혈관 위에 위치 설정될 수 있다. 단계 130의 치료 동안, 검출 디바이스(10)는 조작자가 센서(16) 및/또는 인디케이터(200)에 의해 표시되는 출혈 또는 혈류를 계속 시각화할 수 있도록 제자리에 남아 있을 수 있다. 예를 들어, 인디케이터(200)는 치료 동안 계속해서 활성화될 수 있다. 검출 디바이스(10)가 외장(50) 위에 위치 설정되기 때문에, 도구(210)는 검출 디바이스(10)를 변위시키지 않거나 또는 작업 채널(60)의 가용성을 감소시키지 않고 조작될 수 있다.
단계 130 동안, 외장(50)은 검출 디바이스(10)에 대해 근위 방향 및/또는 원위 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 외장(50)은 도 1c 및 도 1d에 도시된 구성 사이에서 또는 외장(50)이 검출 디바이스(10)에 대해 상이하게 위치 설정되는 다른 구성으로 구동될 수 있다. 외장(50)의 이러한 이동은 조작자가 (예를 들어, 카메라(56)를 통해) 상이한 뷰를 획득하거나 원하는 대로 도구(210)를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다.
단계 140에서 치료가 시행된 후, 출혈 또는 혈류가 효과적으로 치료 및/또는 제거되었는 지의 여부를 결정하기 위해 검출 디바이스(10)가 단계 150에서 이용될 수 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 클립(220)과 같은 디바이스는 단계 130에서 치료된 영역 상에 위치 설정될 수 있다. 센서(16) 및/또는 인디케이터(200)는 단계 130 및 140 동안 계속 작동 중일 수 있다. 센서(16) 및/또는 인디케이터(200)가 단계(130 및/또는 140)를 수행하는 동안 비활성화되면, 센서(16) 및/또는 인디케이터(200)는 단계 150 동안 재활성화될 수 있다. 인디케이터(200)가 혈류를 나타내지 않으면(예를 들어, 환해지지 않거나 색상을 변경하지 않거나 달리 센서(16)에 의해 검출된 혈류를 나타내지 않으면), 시술이 출혈 또는 혈류를 효과적으로 제한하거나 제거하였기 때문에 단계 160에서 시술이 종료될 수 있다. 인디케이터(200)가 혈류를 나타내면, 단계 140에서 추가 치료가 시행될 수 있다.
위의 방법(100)의 단계는 배타적이지 않으며, 추가 단계가 이용되거나 특정 단계가 생략될 수 있다. 방법(100)의 단계는 대안적인 순서로 수행될 수 있고 반복될 수 있다. 도 1a 내지 도 1d에 도시된 특정 구성은 단지 예시일 뿐이며, 검출 디바이스(10) 및 외장(50)의 구성요소는 시술의 목표를 달성하기 위해 대안적으로 위치 설정될 수 있다.
본 개시내용의 원리가 특정 용례에 대한 예시적인 예를 참조하여 본 명세서에 설명되었지만, 본 개시내용은 이에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 기술 분야에 숙련된 기술을 갖고 본 명세서에 제공된 교시에 대해 접근하는 자는 추가적인 수정, 용례, 및 균등물의 대체가 모두 본 명세서에 설명된 예의 범위 내에 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 고려되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 의료 디바이스로서,
    복수의 프롱 - 각각의 프롱은 유체의 유동을 검출하도록 구성된 센서를 가짐 -; 및
    복수의 프롱의 반경방향 외향에 배치된 슬리브를 포함하고;
    슬리브는 복수의 프롱에 대해 근위 방향 및 원위 방향으로 이동하여 복수의 프롱을 수축된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시키도록 구성된, 의료 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 센서는 프롱의 원위 단부에 배치되고, 복수의 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 수축된 구성에서 서로 더 가까운, 의료 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 프롱 각각은 베이스에 부착되는, 의료 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 복수의 프롱 각각은 힌지를 통해 베이스에 부착되는, 의료 디바이스.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 베이스는 환형 또는 관형인, 의료 디바이스.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스는 베이스의 개구에 내시경을 활주 가능하게 수용하도록 구성되는, 의료 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 프롱의 원위 단부는 내시경의 이미징 디바이스를 사용하여 시야에서 보이도록 구성되는, 의료 디바이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 센서는 초음파 센서 또는 광학 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 의료 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 수축된 구성에서, 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 슬리브의 길이방향 중심축에 더 가까운, 의료 디바이스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 프롱에 대해 근위 방향으로 슬리브를 이동시키는 것은 복수의 프롱을 수축된 구성으로부터 팽창된 구성으로 천이시키는, 의료 디바이스.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 프롱은 각각의 센서가 유체의 유동을 검출하는 지의 여부를 전달하는 인디케이터를 포함하는, 의료 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 인디케이터는 광을 포함하는, 의료 디바이스.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 수축된 구성 또는 팽창된 구성 중 적어도 하나에서, 프롱의 원위 단부는 원형 형상을 형성하는, 의료 디바이스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브는 복수의 프롱을 팽창된 구성으로부터 부분적으로 팽창된 구성으로 천이시키도록 추가로 구성되고, 복수의 프롱의 원위 단부는 팽창된 구성에서보다 부분적으로 팽창된 구성에서 서로 더 가까운, 의료 디바이스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 프롱의 원위 단부는 프롱의 근위 부분에 대해 반경방향 내향으로 각형성된 원위 팁을 포함하는, 의료 디바이스.
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