조직 절단 장치 및 방법(METHODS AND DEVICES FOR CUTTING TISSUE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2012-0079479
(43) 공개일자 2012년07월12일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
A61B 17/3207 (2006.01) A61B 17/22
(2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-7014254
(22) 출원일자(국제) 2010년12월02일
심사청구일자 2012년06월04일
(85) 번역문제출일자 2012년06월01일
(86) 국제출원번호 PCT/US2010/058654
(87) 국제공개번호 WO 2011/068932
국제공개일자 2011년06월09일
(30) 우선권주장
61/265,863 2009년12월02일 미국(US)
(71) 출원인
타이코 헬스케어 그룹 엘피
미국 02048 메사추세츠 맨스필드 햄프셔 스트리
트 15
(72) 발명자
장 지영
미국 55436 미네소타주 에디나 올리거 비엘브이
디. 6101
랑왈라 후세인 에스.
미국 55436 미네소타주 에디나 에이피티. 315 링
컨 드라이브 5241
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
안국찬, 양영준
전체 청구항 수 : 총 47 항
(54) 발명의 명칭 조직 절단 장치 및 방법
(57) 요 약
하나 이상의 융기 요소(26B)를 가진 절단 요소(4B)를 포함하는 카테터가 제공된다. 상기 절단 요소는 융기 요
소를 제외하고 평활하고 연속될 수 있는 컵 형상의 표면을 말단에 갖는다. 상기 융기 요소들은 곡선형 표면
(30B)을 갖고, 상기 곡선형 표면은 당해 곡선형 표면이 회전할 때 절단된 물질의 입자들을 재유도하도록 구성
됨으로써, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터의 축 또는 입자 수집 챔버 중 하나 이상을 향하여 상기 절단
된 입자들을 유도하는 유체 와류가 생성된다. 본 발명의 다른 양태에서, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의
회전축에 대해 대체로 평행한 방향으로 진동한다.
대 표 도 - 도9
공개특허 10-2012-0079479
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(72) 발명자
반펠트 로버트 웨인 주니어
미국 55104 미네소타주 세인트 폴 미네하하 애비
뉴 웨스트 1306
구겐헬머 에단 앤드류
미국 55412 미네소타주 미니애폴리스 워시번 애비
뉴 노스 4238
휘론 윌리엄 호세
미국 55318 미네소타주 채스카 애슐리 드라이브
777
모버그 존 로버트
미국 55330 미네소타주 엘크 리버 콩코드 스트리
트 엔.더블유. 19172
공개특허 10-2012-0079479
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특허청구의 범위
청구항 1
죽종제거용 카테터이며,
개구를 가진 본체;
상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트;
상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버;
회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 컵 형상의 표면과 절단 에
지를 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해
절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성되는, 절단 요소; 및
상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터의 종축
또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성되는, 융기 요소;
를 포함하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 융기 요소는 상기 절단 요소의 회전축을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 3
제2항에 있어서,
상기 절단 에지는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지에 놓이는,
죽종제거용 카테터.
청구항 4
제3항에 있어서,
상기 융기 요소는 곡선형 융기 요소 절단 에지를 포함하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 5
제4항에 있어서,
상기 융기 요소는 곡선형 융기 요소 절단 에지로부터 컵 형상의 표면으로 연장하는 제1 벽부를 포함하고, 상
기 제1 벽부는 상기 절단 요소의 회전축을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 6
제5항에 있어서,
상기 제1 벽부는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지에서의 상기 절단 에지와의 상대적으로 접선방향인 각도
로부터 상기 절단 요소의 회전축에 인접하는 상대적으로 반경방향인 각도까지 휘어진,
죽종제거용 카테터.
공개특허 10-2012-0079479
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청구항 7
제6항에 있어서,
상기 융기 요소는 제1 곡선형 융기 요소 절단 에지로부터 제2 에지로 연장하는 말단 벽부를 포함하고, 상기
말단 벽부는 상기 절단 요소의 회전축에 대해 90°미만의 각도를 형성하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 8
제7항에 있어서,
상기 제1 곡선형 융기 요소 절단 에지는 상기 제2 에지보다 더 원위되어 있는,
죽종제거용 카테터.
청구항 9
제8항에 있어서,
상기 제1 곡선형 융기 요소 절단 에지와 상기 절단 요소의 절단 에지 사이의 최소 반경방향 거리는 상기 절단
요소의 절단 에지와 상기 제2 에지 사이의 최소 반경방향 거리 보다 작은,
죽종제거용 카테터.
청구항 10
제7항에 있어서,
상기 제1 벽부와 상기 말단 벽부 사이의 협각은 둔각인,
죽종제거용 카테터.
청구항 11
제3항에 있어서,
상기 융기 요소는 길이방향 거리만큼 상기 절단 에지로부터 근위측으로 함입되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 12
제11항에 있어서,
상기 융기 요소는 0.0010 내지 0.0050인치(0.0025 내지 0.0127㎝)의 길이방향 거리만큼 상기 절단 에지로부터
근위측으로 함입되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 13
제3항에 있어서,
상기 융기 요소는 0.0010 내지 0.0050인치(0.0025 내지 0.0127㎝)의 반경방향 거리만큼 상기 절단 에지로부터
함입되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 14
제2항에 있어서,
상기 융기 요소는 융기 요소 절단 에지로부터 컵 형상의 표면으로 연장하는 제1 벽부를 포함하고, 상기 제1
벽부는 상기 절단 요소의 회전축을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하며, 상기 제1 벽부는 언더컷을 형성
공개특허 10-2012-0079479
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하기 위해 상기 컵 형상의 표면과 예각을 형성하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 15
제14항에 있어서,
상기 융기 요소는 제1 융기 요소 절단 에지로부터 제2 에지로 연장하는 말단 벽부를 포함하고, 상기 말단 벽
부는 상기 절단 요소의 회전축에 대해 90°미만의 각도를 형성하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 16
제15항에 있어서,
상기 제1 융기 요소 절단 에지는 상기 제2 에지보다 더 원위되어 있는,
죽종제거용 카테터.
청구항 17
제16항에 있어서,
상기 제1 융기 요소 절단 에지와 상기 절단 요소의 절단 에지 사이의 최소 반경방향 거리는 상기 절단 요소의
절단 에지와 상기 제2 에지 사이의 최소 반경방향 거리 보다 작은,
죽종제거용 카테터.
청구항 18
제15항에 있어서,
상기 제1 벽부와 상기 말단 벽부의 교차부 사이에 경사각을 가진 벽부가 배치되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 19
제18항에 있어서,
상기 경사각은 음각인,
죽종제거용 카테터.
청구항 20
제1항에 있어서,
상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 적어도 300°전체에 걸쳐서 평
활(smooth)하고 중단되지 않는,
죽종제거용 카테터.
청구항 21
제1항에 있어서,
상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 상기 절단 요소의 표면적의 적
어도 90%에 대해 평활하고 중단되지 않는,
죽종제거용 카테터.
청구항 22
제1항에 있어서,
공개특허 10-2012-0079479
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상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 외부 반지름을 갖고, 상기 컵형
상의 표면은 상기 회전축으로부터 상기 외부 반지름까지의 거리의 적어도 절반에 대해 연속하고 중단되지 않
는,
죽종제거용 카테터.
청구항 23
제1항에 있어서,
복수의 융기 요소들을 더 포함하고, 상기 복수의 융기 요소들은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 모
두 합쳐 표면적의 5% 미만과 60°미만의 영역을 점유하며, 상기 컵 형상의 표면은 상기 표면적의 적어도 90%
에 대해 평활하고 중단되지 않는,
죽종제거용 카테터.
청구항 24
제1항에 있어서,
복수의 융기 요소들이 상기 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하고, 상기 복수의 융기 요소들은 1개,
2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 융기 요소들인,
죽종제거용 카테터.
청구항 25
제1항에 있어서,
상기 절단 요소는 상기 개구에 대해 보관 위치와 절단 위치 사이로 이동가능한,
죽종제거용 카테터.
청구항 26
제25항에 있어서,
상기 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 상기 절단 요소는 상기 보관 위치와 상기 절단 위치
사이로 이동하게 되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 27
제26항에 있어서,
상기 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 근위부에 대해 상기 카테터의 말단부가 편향되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 28
제1항에 있어서,
상기 절단 요소는 당해 절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 29
죽종제거용 카테터이며,
개구를 가진 본체;
상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트;
공개특허 10-2012-0079479
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상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 및
회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 절단 에지를 갖고, 당해
절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성되는, 절단 요소;를 포함하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 30
제29항에 있어서,
상기 죽종제거용 카테터는 하나 이상의 리세스를 가진 램프를 포함하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의
캠 표면에 하나 이상의 융기부를 포함하고, 상기 하나 이상의 융기부는, 당해 융기부들과 상기 리세스들이 정
렬되었을 때, 상기 하나 이상의 리세스 내부에 끼워맞춤되며, 상기 융기부들은 상기 절단 요소가 회전될 때
상기 리세스들에 출입함으로써 상기 절단 요소를 진동시키는,
죽종제거용 카테터.
청구항 31
제29항에 있어서,
상기 죽종제거용 카테터는 하나 이상의 융기부를 가진 램프를 포함하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의
캠 표면에 하나 이상의 리세스를 포함하고, 상기 하나 이상의 융기부는, 당해 융기부들과 상기 리세스들이 정
렬되었을 때, 상기 하나 이상의 리세스 내부에 끼워맞춤되며, 상기 융기부들은 상기 절단 요소가 회전될 때
상기 리세스들에 출입함으로써 상기 절단 요소를 진동시키는,
죽종제거용 카테터.
청구항 32
제29항에 있어서,
상기 죽종제거용 카테터는 하나 이상의 융기부를 가진 램프를 포함하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의
캠 표면에 하나 이상의 융기부를 포함하고, 상기 융기부들은 상기 절단 요소가 회전될 때 상기 절단 요소를
진동시키는,
죽종제거용 카테터.
청구항 33
제29항에 있어서,
상기 절단 요소는 컵 형상의 표면을 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방향으로 이동
할 때 상기 절단 에지에 의해 절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 34
제29항에 있어서,
상기 절단 에지는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지인,
죽종제거용 카테터.
청구항 35
제29항에 있어서,
상기 카테터는 상기 절단 에지의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하는 융기 요소를 포함하는,
죽종제거용 카테터.
청구항 36
공개특허 10-2012-0079479
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제35항에 있어서,
상기 절단 에지는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지이고, 상기 융기 요소는 상기 절단 요소의 회전축을 따
라 봤을 때 상기 절단 에지로부터 근위측으로 함입되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 37
제29항에 있어서,
상기 절단 요소는 상기 개구에 대해 보관 위치와 절단 위치 사이로 이동가능한,
죽종제거용 카테터.
청구항 38
제37항에 있어서,
상기 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 상기 절단 요소는 상기 보관 위치와 상기 절단 위치
사이로 이동하게 되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 39
제38항에 있어서,
상기 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 근위부에 대해 상기 카테터의 말단부가 편향되는,
죽종제거용 카테터.
청구항 40
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법이며,
죽종제거용 카테터를 제공하는 단계로서, 상기 죽종제거용 카테터는
개구를 가진 본체;
상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트;
상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버;
회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 컵 형상의 표면과
절단 에지를 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에
의해 절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성되는, 절단 요소; 및
상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테
터의 종축 또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성되는,
융기 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공하는 단계;
상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및
상기 절단 요소가 상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 체강 내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함
하는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 41
제40항에 있어서,
상기 절단 에지가 상기 체강의 물질과 접촉하도록, 상기 카테터는 말단 방향으로 이동하게 되는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
공개특허 10-2012-0079479
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청구항 42
제40항에 있어서,
상기 카테터는 상기 절단 요소가 보관 위치에 있는 상태에서 체강 내에 위치되고, 상기 카테터는 상기 절단
요소가 절단 위치에 있는 상태에서 상기 물질과 접촉하도록 이동하게 되는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 43
제40항에 있어서,
상기 체강은 혈관인,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 44
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법이며,
죽종제거용 카테터를 제공하는 단계로서, 상기 죽종제거용 카테터는
개구를 가진 본체;
상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트;
상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 및
회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 절단 에지를
갖고, 당해 절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성되는, 절단 요소;를 포함
하는 죽종제거용 카테터를 제공하는 단계;
상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및
상기 절단 요소가 상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 체강 내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함
하는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 45
제44항에 있어서,
상기 절단 에지가 상기 체강의 물질과 접촉하도록, 상기 카테터는 말단 방향으로 이동하게 되는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 46
제44항에 있어서,
상기 카테터는 상기 절단 요소가 보관 위치에 있는 상태에서 체강 내에 위치되고, 상기 카테터는 상기 절단
요소가 절단 위치에 있는 상태에서 상기 물질과 접촉하도록 이동하게 되는,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
청구항 47
제44항에 있어서,
상기 체강은 혈관인,
체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법.
명 세 서
공개특허 10-2012-0079479
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기 술 분 야
본원은 "조직 절단 장치 및 방법"이란 명칭으로 2009년 12월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원번호 제[0001]
61/265,863호를 우선권 주장하며, 이 특허출원의 내용은 본 명세서에 참조로서 의해 포함되었다.
본 발명은 죽종제거용 카테터(atherectomy catheter)를 위한 절단 요소와, 회전식 절단 요소를 사용하여 혈류[0002]
내강으로부터 물질을 절단하는 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
카테터는 신체에서 불필요한 조직을 제거하기 위해 사용된다. 죽종제거용 카테터는 혈관을 개방하고 혈관을[0003]
통한 혈류를 개선하기 위해 혈관으로부터 물질을 제거하는데 사용된다.
발명의 내용
해결하려는 과제
혈관으로부터 물질을 제거할 때 발생하는 하나의 문제점은, 그 물질이 연성(soft)이거나 경성(hard)일 수 있[0004]
으며, 절단 과정에서 달라질 수 있다는 것이다. 따라서, 절단 요소는 경조직과 연조직을 모두 절단할 수 있
어야 한다. 회전식 절단기(rotating cutter)를 사용할 때 발생하는 다른 문제점은, 카테터로부터 멀리, 그리
고 카테터 기반 입자 수집 구조로부터 멀리, 물질의 입자가 절단기에 대해 접선 방향으로 변위되려는 경향이
있다는 것이다. 따라서, 카테터를 향하여, 특히, 카테터 기반 입자 수집 구조를 향하여 절단된 입자들을 유
도하는 것이 또한 바람직하다.
과제의 해결 수단
본 발명은 개구를 가진 본체; 상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소[0005]
에 대해 원위(distal)에 위치된 조직 수집 챔버; 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커
플링된 절단 요소로서, 컵 형상의 표면과 절단 에지를 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이
말단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해 절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성된, 절단 요
소; 및 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터
의 종축 또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성된, 융기
요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공한다.
본 발명은 개구를 가진 본체; 상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소[0006]
에 대해 원위된 조직 수집 챔버; 및 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단
요소로서, 절단 에지를 갖고, 당해 절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성
된, 절단 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공한다.
본 발명은 체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 개구를 가진 본체; 상기 본체에[0007]
커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위된 조직 수집 챔버; 회전축을
중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 컵 형상의 표면과 절단 에지를
갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해 절단된
조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성된, 절단 요소; 및 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터 외측으
로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터의 종축 또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을 향하
여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성된, 융기 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공하는 단계;
상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및 상기 절단 요소가 상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 체강
내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함한다.
본 발명은 체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 개구를 가진 본체; 상기 본체에[0008]
커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위된 조직 수집 챔버; 및 회전축
을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 절단 에지를 갖고, 당해 절단 요
소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성된, 절단 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테
터를 제공하는 단계; 상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및 상기 절단 요소가 상기 체강의 물질과 접
촉하도록 상기 체강 내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 절단 에지가
상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 카테터는 말단 방향으로 이동하게 된다.
공개특허 10-2012-0079479
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본 발명의 여타 양태들이 바람직한 실시예에 대해 하기된 설명, 도면 및 특허청구범위로부터 명료해질[0009]
것이다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 대한 세부사항들이 첨부도면과 하기된 설명에 개시되어 있다.
본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 장점들이 상세한 설명과 도면, 그리고 특허청구범위로부터 명료해질 것이
다.
도면의 간단한 설명
도 1은 죽종제거용 카테터의 말단을 도시한 사시도이다. [0010]
도 2는, 절단 요소가 보관 위치(stored position)에 있는, 도 1의 죽종제거용 카테터의 일부를 도시한 단면
사시도이다.
도 3은, 절단 요소가 작동 위치(working position)에 있는, 도 1의 죽종제거용 카테터의 일부를 도시한 단면
사시도이다.
도 4는 절단 요소의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 절단 요소의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 절단 요소의 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 7은, 도 1에 도시된 죽종제거용 카테터와 함께 사용될 수 있는, 절단 요소의 다른 실시예를 도시한 단면도
이다.
도 8은 도 7에 도시된 절단 요소의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8a는 도 8에 도시된 절단 요소 실시예의 융기 요소들 중 하나를 도시한 사시도이다.
도 9는, 도 1에 도시된 죽종제거용 카테터와 함께 사용될 수 있는, 절단 요소의 다른 실시예를 도시한 단면도
이다.
도 10은 도 9에 도시된 절단 요소의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 10a는 도 10에 도시된 절단 요소 실시예의 융기 요소들 중 하나를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 8에 도시된 절단 요소 실시예의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 11a는 도 11에 도시된 절단 요소 실시예의 융기 요소들 중 하나를 도시한 사시도이다.
도 12는 대체로 절단 요소의 축을 따르는 방향으로 진동하는 절단 요소를 가진 죽종제거용 카테터의 일부를
도시한 단면 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 카테터의 부품을 도시한 사시도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명은 개구를 가진 본체; 상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소[0011]
에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된
절단 요소로서, 컵 형상의 표면과 절단 에지를 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방
향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해 절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성된, 절단 요소; 및
상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터의 종축
또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성된, 융기 요소;를
포함하는 죽종제거용 카테터를 제공한다. 일 실시예에서, 상기 융기 요소는 상기 절단 요소의 회전축을 향하
여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성된다. 일 실시예에서, 상기 절단 에지는 상기 절단 요소의 방사
상 외측 에지에 놓인다. 일 실시예에서, 상기 절단 에지는 곡선형 융기 요소 절단 에지를 포함한다. 일 실
시예에서, 상기 융기 요소는 곡선형 융기 요소 절단 에지로부터 컵 형상의 표면으로 연장하는 제1 벽부를 포
함하고, 상기 제1 벽부는 상기 절단 요소의 회전축을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도한다.
일 실시예에서, 상기 제1 벽부는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지에서의 상기 절단 에지와의 상대적으로[0012]
접선방향인 각도로부터 상기 절단 요소의 회전축에 인접하는 상대적으로 반경방향인 각도로 휘어진다. 일 실
시예에서, 상기 융기 요소는 제1 곡선형 융기 요소 절단 에지로부터 제2 에지로 연장하는 말단 벽부를 포함하
고, 상기 말단 벽부는 상기 절단 요소의 회전축에 대해 90°미만의 각도를 형성한다. 일 실시예에서, 상기
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제1 곡선형 융기 요소 절단 에지는 상기 제2 에지보다 더 원위되어 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 곡선형
융기 요소 절단 에지와 상기 절단 요소의 절단 에지 사이의 최소 반경방향 거리는 상기 절단 요소의 절단 에
지와 상기 제2 에지 사이의 최소 반경방향 거리 보다 작다. 일 실시예에서, 상기 제1 벽부와 상기 말단 벽부
사이의 협각(included angle)은 둔각이다.
일 실시예에서, 상기 융기 요소는 길이방향 거리만큼 상기 절단 에지로부터 근위측으로(proximally)[0013]
함입된다. 예컨대, 상기 융기 요소는 0.0010 내지 0.0050인치(0.0025 내지 0.0127㎝)의 길이방향 거리만큼
상기 절단 에지로부터 근위측으로 함입될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 융기 요소는 0.0010 내지 0.0050인
치(0.0025 내지 0.0127㎝)의 반경방향 거리만큼 상기 절단 에지로부터 함입된다.
일 실시예에서, 상기 융기 요소는 융기 요소 절단 에지로부터 컵 형상의 표면으로 연장하는 제1 벽부를 포함[0014]
하고, 상기 제1 벽부는 상기 절단 요소의 회전축을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하며, 상기 제1 벽부
는 언더컷을 형성하기 위해 상기 컵 형상의 표면과 예각을 형성한다. 일 실시예에서, 상기 융기 요소는 제1
융기 요소 절단 에지로부터 제2 에지로 연장하는 말단 벽부를 포함하고, 상기 말단 벽부는 상기 절단 요소의
회전축에 대해 90°미만의 각도를 형성한다. 일 실시예에서, 상기 제1 융기 요소 절단 에지는 상기 제2 에지
보다 더 원위되어 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 융기 요소 절단 에지와 상기 절단 요소의 절단 에지 사이
의 최소 반경방향 거리는 상기 절단 요소의 절단 에지와 상기 제2 에지 사이의 최소 반경방향 거리 보다
작다. 일 실시예에서, 상기 제1 벽부와 상기 말단 벽부의 교차부 사이에 경사각을 가진 벽부가 배치된다.
일 실시예에서, 상기 경사각은 음각(negative)이다.
일 실시예에서, 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 적어도 300°전[0015]
체에 걸쳐서 평활하고(smooth) 중단되지 않는다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기
절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 상기 절단 요소의 표면적의 적어도 90%에 대해 평활하고 중단되지
않는다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 외부
반지름을 갖고, 상기 컵형상의 표면은 상기 회전축으로부터 상기 외부 반지름까지의 거리의 적어도 절반에 대
해 연속하고 중단되지 않는다. 일 실시예에서, 상기 죽종제거용 카테터는 복수의 융기 요소들을 더
포함하고, 상기 복수의 융기 요소들은 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때 모두 합쳐 표면적의 5% 미만
과 60°미만의 영역을 점유하며, 상기 컵 형상의 표면은 상기 표면적의 적어도 90%에 대해 평활하고 중단되지
않는다. 일 실시예에서, 상기 죽종제거용 카테터는 상기 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하는 복수의
융기 요소들을 포함하고, 상기 복수의 융기 요소들은 1개, 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 융기 요소들이다.
일 실시예에서, 상기 절단 요소는 상기 개구에 대해 보관 위치와 절단 위치 사이로 이동가능하다. 일 실시예[0016]
에서, 상기 절단 요소는, 당해 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 상기 보관 위치와 상기 절단
위치 사이로 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 근위부
(proximal portion)에 대해 상기 카테터의 말단부가 편향된다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소는 당해 절단
요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성된다.
본 발명은 개구를 가진 본체; 상기 본체에 커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소[0017]
에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 및 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링
된 절단 요소로서, 절단 에지를 갖고, 당해 절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도
록 구성된, 절단 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공한다. 일 실시예에서, 상기 죽종제거용 카테터
는 하나 이상의 리세스를 가진 램프(ramp)를 포함하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의 캠 표면에 하나
이상의 융기부를 포함하고, 상기 하나 이상의 융기부는, 당해 융기부들과 상기 리세스들이 정렬되었을 때, 상
기 하나 이상의 리세스 내부에 끼워맞춤(fitting)되며, 상기 융기부들은 상기 절단 요소가 회전될 때 상기 리
세스들에 출입함으로써 상기 절단 요소를 진동시킨다. 일 실시예에서, 상기 죽종제거용 카테터는 하나 이상
의 융기부를 가진 램프를 포함하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의 캠 표면에 하나 이상의 리세스를 포
함하고, 상기 하나 이상의 융기부는, 당해 융기부들과 상기 리세스들이 정렬되었을 때, 상기 하나 이상의 리
세스 내부에 끼워맞춤되며, 상기 융기부들은 상기 절단 요소가 회전될 때 상기 리세스들에 출입함으로써 상기
절단 요소를 진동시킨다. 일 실시예에서, 상기 죽종제거용 카테터는 하나 이상의 융기부를 가진 램프를 포함
하며, 상기 절단 요소는 당해 절단 요소의 캠 표면에 하나 이상의 융기부를 포함하고, 상기 융기부들은 상기
절단 요소가 회전될 때 상기 절단 요소를 진동시킨다.
일 실시예에서, 상기 절단 요소는 컵 형상의 표면을 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말[0018]
단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해 절단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성된다. 일 실
시예에서, 상기 절단 에지는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지이다. 일 실시예에서, 상기 카테터는 상기
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절단 에지의 컵 형상의 표면으로부터 외측으로 연장하는 융기 요소를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 절단
에지는 상기 절단 요소의 방사상 외측 에지이고, 상기 융기 요소는 상기 절단 요소의 회전축을 따라 봤을 때
상기 절단 에지로부터 근위측으로 함입된다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소는 상기 개구에 대해 보관 위치
와 절단 위치 사이로 이동가능하다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소는, 당해 절단 요소를 캠 표면에 대해 슬
라이딩시킴으로써, 상기 보관 위치와 상기 절단 위치 사이로 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기 절단 요소
를 캠 표면에 대해 슬라이딩시킴으로써, 근위부에 대해 상기 카테터의 말단부가 편향된다.
본 발명은 체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 개구를 가진 본체; 상기 본체에[0019]
커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 회
전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 컵 형상의 표면과 절단 에지
를 갖고, 상기 컵 형상의 표면은 당해 컵 형상의 표면이 말단 방향으로 이동할 때 상기 절단 에지에 의해 절
단된 조직을 말단 방향으로 재유도하도록 구성된, 절단 요소; 및 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면으로부터
외측으로 연장하며, 상기 절단 요소의 회전축, 당해 카테터의 종축 또는 상기 조직 수집 챔버 중 하나 이상을
향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하도록 구성된, 융기 요소;를 포함하는 죽종제거용 카테터를 제공하는 단
계; 상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및 상기 절단 요소가 상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 체
강 내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 절단 에지가 상기 체강의 물질
과 접촉하도록 상기 카테터는 말단 방향으로 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기 카테터는 상기 절단 요소
가 보관 위치에 있는 상태에서 체강 내에 위치되고, 상기 카테터는 상기 절단 요소가 절단 위치에 있는 상태
에서 상기 물질과 접촉하도록 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기 체강은 혈관이다.
본 발명은 체강으로부터 물질을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 개구를 가진 본체; 상기 본체에[0020]
커플링된 회전가능한 샤프트; 상기 본체에 커플링되고, 절단 요소에 대해 원위에 위치된 조직 수집 챔버; 및
회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전가능한 샤프트에 커플링된 절단 요소로서, 절단 에지를 갖고, 당해
절단 요소의 회전축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동하도록 구성된, 절단 요소;를 포함하는 죽종제거
용 카테터를 제공하는 단계; 상기 카테터를 체강 내에 위치시키는 단계; 및 상기 절단 요소가 상기 체강의 물
질과 접촉하도록 상기 체강 내에서 상기 카테터를 이동시키는 단계;를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 절단
에지가 상기 체강의 물질과 접촉하도록 상기 카테터는 말단 방향으로 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기
카테터는 상기 절단 요소가 보관 위치에 있는 상태에서 체강 내에 위치되고, 상기 카테터는 상기 절단 요소가
절단 위치에 있는 상태에서 상기 물질과 접촉하도록 이동하게 된다. 일 실시예에서, 상기 체강은 혈관이다.
본 발명은 경조직과 연조직을 모두 절단할 수 있는 절단 요소를 가진 죽종제거용 카테터를 제공한다. 상기[0021]
절단 요소는 컵 형상의 표면을 둘러싼 날카로운 절단 에지를 갖는다. 상기 컵 형상의 표면은 절단된 물질을
조직 챔버 속으로 유도한다. 원주상의 절단 에지와 컵 형상의 표면은 함께 상대적으로 연성의 조직을 절단하
여 제거하기에 매우 적합하다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 컵 형상의 표면으로부터 연장하는 하나 이상의 융기 요소를 가진 죽종제거용 카[0022]
테터가 제공된다. 상기 융기 요소는 0.0010 내지 0.0020인치(0.0025 내지 0.0051㎝)와 같이 조절된 거리만큼
상기 외측 절단 에지로부터 길이방향과 반경방향으로 함입될 수 있으나, 다른 실시예에서, 용례에 따라 상기
외측 절단 에지에 대해 더 근접하거나 더 멀어질 수 있다. 상기 융기부들은 석회화된 프라그와 같은 경조직
을 분쇄하는데 도움이 된다. 상기 융기부들은 상기 절단 에지가 노출된 상태를 유지하여 연조직을 절단하도
록 상기 말단으로부터 다소 함입되어 있다. 상기 절단 에지에 의해 충분히 절단되지 않을 만큼 너무 경성인
조직과 절단 요소가 만났을 때, 상기 융기부들은 더욱 둔탁한 힘을 가하여 더 경성인 조직을 분쇄하는데 도움
이 된다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 융기부는 다소 작으며, 이에 따라, 상기 컵 형상의 표면의 상대적으로 큰 부[0023]
분이 평활하고 중단되지 않는다. 이러한 방식으로, 상기 컵 형상의 표면에 의해 조직을 조직 챔버 속으로 유
도하는 상기 절단 요소의 능력은 상기 융기 요소들에 의해 과하게 억제되지 않는다. 예컨대, 상기 융기 요소
들은 종축을 따라 봤을 때 60°미만의 영역을 점유할 수 있다. 즉, 상기 절단 요소의 컵 형상의 표면은 종축
을 따라 봤을 때 적어도 300°전체에 걸쳐서 평활하고 중단되지 않는다. 다르게 말하면, 상기 컵 형상의 표
면은 종축을 따라 봤을 때 상기 절단 요소의 표면적의 적어도 95%에 대해 평활하고 중단되지 않는다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 융기 요소는, 절단기의 회전축, 카테터의 축, 또는 입자 수집 챔버 중 하[0024]
나 이상을 향하여 절단된 물질의 입자들을 유도하는 경향이 있는 표면을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 절단기는 당해 절단기의 축에 대해 대략 평행한 방향으로 진동함으로써,[0025]
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절단된 물질의 입자들에 대해 힘을 가하여, 이들을 말단 방향으로, 수집 챔버를 향하여, 또는 양방향 모두로
유도한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 혈류 내강으로부터 물질을 절단하기 위해 사용되는 절단 요소(4)를 가진 죽종제[0026]
거용 카테터(2)가 도시되어 있다. 절단 요소(4)는 카테터(2)의 본체(8) 내에서 개구(6)에 대해 보관 위치(도
2 참조)와 절단 위치(도 3 참조) 사이로 이동가능하다. 절단 요소(4)가 개구(6)에 대해 외측으로 이동함으로
써, 요소(4)의 일부분이 개구(6)를 통해 본체(8)로부터 외측으로 연장한다. 90°미만의 절단 요소(4)가 조직
을 절단하기 위해 노출되도록, 절단 요소(4)는 본체(8)와 개구(6)에 대해 위치될 수 있다. 물론, 본 발명의
수많은 양태 내에서, 절단 요소(4)는 더 많이 노출될 수도 있다.
카테터의 사용이 고려되는 해부학적 위치 요건에 따라, 카테터(2)는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 12 프렌치[0027]
(French)(1, 1.3, 1.7, 2, 2.3, 2.7, 3, 3.3 또는 4㎜)의 최대 크기를 가질 수 있으며, 20, 30, 40, 60, 80,
100, 120, 150, 180 또는 210㎝ 범위의 작동 길이를 가질 수 있다. 바람직하게, 절단기(4)는 카테터(2)의 최
대 크기의 직경 보다 약간 작은 직경을 갖으며, 이는 통상적으로 0.010"(0.025㎝), 0.015"(0.038㎝),
0.020"(0.051㎝), 0.025"(0.064㎝) 또는 0.030"(0.076㎝) 미만이다. 그러나, 이러한 상대적인 직경들로 한정
되지는 않는다.
카테터(2)는 구체적으로 하기된 바와 같이 절단 요소(4)가 작동 또는 절단 위치에 있는 상태에서 혈관을 통해[0028]
말단으로 이동하게 된다. 카테터(2)가 혈관을 통해 이동할 때, 조직이 절단 요소(4)에 의해 절단되어, 절단
요소(4)에 대해 원위에 위치된 조직 챔버(12) 속으로 유도된다. 조직 챔버(12)는 절단된 조직을 수용하기 위
해 약간 세장형(細長型)일 수 있다.
절단 요소(4)가 보관 위치로부터 근위측으로 이동함으로써, 절단 요소(4)의 캠 표면(14)이 카테터(2)의 본체[0029]
(8) 상의 램프(16)에 접촉하게 된다. 캠 표면(14)과 램프(16) 간의 상호작용은 절단 요소(4)가 절단 위치로
이동하도록 하고, 또한, 절단하고자 하는 조직을 향하여 절단 요소(4)를 이동시키려는 성향이 있는 팁(18)이
편향되도록 한다.
절단 요소(4)는 카테터(2) 내의 루멘(lumen)(21)을 통해 연장하는 샤프트(20)에 커플링된다. 절단 요소(4)는[0030]
샤프트가 회전할 때 종축(LA)을 중심으로 회전한다. 절단 요소(4)는 약 1 내지 160,000rpm으로 회전하지만,
특정한 용례에 따라 임의의 다른 적당한 속도로 회전할 수 있다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 절단 요소(4)가 도시되어 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "종축[0031]
을 따라서"는 종축 및/또는 회전축의 방향에서 봤을 때의 절단 요소(4)의 말단을 나타내고 있는 도 5의 시야
를 의미한다. 절단 요소(4)는 연속적이고 중단되지 않는 원 형상의 에지일 수 있는 절단 에지(22)를 갖지만,
본 발명의 범주 내에서 리지(ridges), 치형부(teeth), 톱니 또는 다른 특징부를 포함할 수도 있다. 절단 에
지(22)는 절단 요소(4)가 절단 위치에 있을 때 절단 요소(4)의 방사상 외측 에지(23)에 있을 수 있다.
절단 요소(4)는 절단 에지(22)에 의해 절단된 조직을 조직 챔버(12) 속으로 유도하는 컵 형상의 표면(24)을[0032]
갖는다. 상기 컵 형상의 표면(24)은, 상기 종축(LA)으로부터 절단 에지(22)의 외부 반지름까지의 거리의 적
어도 절반에 대해 상기 표면(24)의 평활성을 해하는 통공, 치형부, 핀(fins) 또는 다른 특징부들 없이, 평활
하고 연속적인 표면일 수 있다. 또한, 상기 컵 형상의 표면(24)은 종축(LA)에 대해 적어도 300°의 영역 전
체에 걸쳐서 그 어떠한 특징부도 없을 수 있다.
절단기(4)는 스틸, 텅스텐 카바이드, 텅스텐 카바이드 코발트, 텅스텐 카바이드 몰리브덴, 실리콘 카바이드,[0033]
실리콘 니트라이드, 세라믹, 비정질 금속 또는 다른 재료로 구성될 수 있으며, 선삭(turning), 연마, 소결,
방전가공(EDM: electro-discharge machining), 레이저 절단, 열처리, 석출 경화, 주조 또는 기타 다른 방법들
을 포함하는 방법들로 제조될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 하나 이상의 융기 요소(26)가 컵 형상의 표면(24)으로부터 외측으로 연장하며,[0034]
도 5는 2개의 융기 요소(26)를 도시하고 있다. 융기 요소(26)는 컵 형상의 표면(24)으로부터 상대적으로 불
쑥 튀어나온 재료의 작은 웨지(wedge)이다. 융기 요소(26)는 제1 벽부(30)와 제2 벽부(32)를 갖고, 이 벽부
들은 모두 반경방향으로 연장하며 그들 사이에 약 20°의 각도를 형성하고, 이에 따라, 2개의 융기 요소(26)
들은 함께 약 40°의 영역을 점유하게 되며, 점유 영역은 모두 합쳐 60°미만일 수 있다. 제1 및 제2 벽부
(30,32)들의 방사상 내측 부분 사이로 제3 벽부(34)가 연장한다. 융기 요소(26)는 경성의 조직 또는 프라그
에 더욱 둔탁한 힘을 가함으로써 상기 경성의 조직과 프라그의 분쇄를 돕는데, 이는 절단 에지(22)로 이러한
조직을 절단하는 것이 종종 효과적이지 않기 때문이다.
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융기 요소(26)들은 함께 컵 형상의 표면(24)의 비교적 작은 부분을 점유한다. 융기 요소(26)들은 절단 요소[0035]
(4)의 표면적의 5% 미만을 함께 점유할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "절단 요소의 표면적"
은, 상기 외측 또는 절단 에지(22)로부터 방사상 내측에 있으며 종축(LA)을 따라 봤을 때 노출되는 표면적을
의미한다. 즉, 종축(LA)을 따라 봤을 때, 절단 요소의 표면적의 적어도 95%는 평활한 컵 형상의 표면이다.
융기 요소(26)의 크기와 위치를 이러한 방식으로 결정함으로써, 조직을 절단하여 조직 챔버 속으로 재유도하
는 절단 요소(4)의 능력을 융기 요소(26)가 저해하지 않으면서도, 융기 요소(26)들로 경성의 조직과 프라그를
분쇄할 수 있는 능력을 제공한다.
융기 요소(26)는 절단 에지(22)로부터 길이방향 및/또는 반경방향으로 함입될 수 있다. 융기 요소(26)는 절[0036]
단 에지로부터 (종축(LA)을 따라) 길이방향으로 0.0010 내지 0.0020인치(0.0025 내지 0.0051㎝) 함입될 수 있
으며, 약 0.0015인치(0.0038㎝) 함입될 수 있다. 융기 요소(26)는 절단 에지(22)로부터 반경방향으로 대략
동일한 양만큼 함입될 수 있다. 절단 요소(4)의 말단 벽부(38)가, 그 전체 표면이 절단 에지로부터 동일한
거리만큼 함입되도록, 종축(LA)에 대해 수직한 평탄면(40)을 형성한다. 말단 벽부(38)는 곡선 형상과 같은
임의의 다른 형상을 취할 수 있거나, 이하에서 설명하는 바와 같이, 기울어지거나, 경사지거나, 비스듬할 수
도 있다.
도 7, 도 8 및 도 8a를 참조하면, 다른 절단 요소(4A)가 도시되어 있으며, 여기서, 동일하거나 유사한 참조[0037]
번호들은 동일하거나 유사한 구조를 인용하고, 절단 요소(4)의 동일하거나 유사한 특징부들과 관련된 모든 설
명은 다르게 언급하지 않는다면 동일하게 적용가능하다. 절단 요소(4A)는 연속적이고 중단되지 않는 원 형상
의 에지일 수 있는 절단 에지(22A)를 갖지만, 본 발명의 범주 내에서 리지, 치형부, 톱니 또는 다른 특징부를
포함할 수도 있다. 절단 에지(22A)는 절단 요소(4A)가 절단 위치에 있을 때 절단 요소(4A)의 방사상 외측 에
지(23A)에 있을 수 있다. 절단 요소(4A)는 절단 에지(22A)에 의해 절단된 조직을 조직 챔버(12)(도 2 참조)
속으로 유도하는 컵 형상의 표면(24A)을 갖는다. 상기 컵 형상의 표면(24A)은 절단 요소(4)와 관련하여 전술
한 바와 같이 실질적으로 평활하고 연속적인 표면일 수 있다.
하나 이상의 융기 요소(26A)가 컵 형상의 표면(24A)으로부터 외측으로 연장한다. 도 8은 4개의 융기 요소[0038]
(26A)를 도시하고 있으나, 1개, 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 융기 요소들과 같은 임의의 갯수를 포함할 수
있다. 융기 요소(26A)는 컵 형상의 표면(24A)으로부터 상대적으로 불쑥 튀어나온 재료의 작은 웨지이다. 융
기 요소(26A)는 제1 벽부(30A)와 제2 벽부(32A)를 갖고, 일 실시예에서, 이 벽부들은 모두 반경방향으로 연장
하며 그들 사이에 약 1 내지 30°의 각도를 형성하고, 이에 따라, 4개의 융기 요소(26A)들은 함께 약 4 내지
60°의 영역을 점유하게 되며, 점유 영역은 모두 합쳐 60°미만일 수 있다. 제1 및 제2 벽부(30A,32A)들의
방사상 내측 부분 사이로 제3 벽부(34A)가 연장한다. 일부 실시예들에서, 융기 요소(26A)들은 컵 형상의 표
면(24A)의 비교적 작은 부분을 점유할 수 있으며, 절단 요소(4)와 관련하여 전술한 바와 같이 절단 에지(22
A)로부터 함입될 수 있다. 다른 실시예들에서, 절단 요소의 표면적의 적어도 60%, 70%, 80%, 또는 90%가 평
활한 컵 형상의 표면이다.
절단 요소(4A)의 말단 벽부(38A)는 종축(LA)에 대해 약 30 내지 90°의 각도를 형성하는 표면(40A)을 갖는다.[0039]
전체 표면(40A)이 절단 에지(22A)에 다소 근접할 수도 있으나, 절단 에지로부터 함입되어 있으며, 이에 따라,
전체 표면(40A)은 절단 에지로부터 적어도 0.0010, 0.0020, 0.0030, 0.0040 또는 0.0050인치(0.0025, 0.0051,
0.0076, 0.0101 또는 0.0127㎝)에 있다. 벽부(30A)와 말단 벽부(38A)의 교차부에 형성되는 에지(50)는 벽부
(32A)와 말단 벽부(38A)의 교차부에 형성되는 에지(52) 보다 절단 에지(22A)에 더 인접한다. 절단 요소(4A)
는 어느 한 방향으로 회전하게 될 수 있으며, 이에 따라, 융기된 에지(50)는 선단 에지(leading edge)이거나
후단 에지(trailing edge)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 융기된 에지는 절단 에지로부터 0.0010 내지
0.0020인치(0.0025 내지 0.0051㎝)에 있을 수 있다. 융기 요소(26A)들은 모두 동일한 방식으로 형성될 수 있
거나, 또는 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 요소들 중 2개는 선단 에지로서 융기된 에지(50)를 갖고 요소
(26A)들 중 2개는 후단 에지로서 융기된 에지(50)를 갖도록, 요소(26A)들 중 일부는 상이한 방향으로 각을 형
성할 수 있다. 융기 요소(26A)들은, 본 발명의 다양한 양태 내에서, 상이한 각도에 대응하거나, 상이한 높이
이거나, 상이한 반경방향 길이를 가질 수 있다.
도 9, 도 10 및 도 10a를 참조하면, 다른 절단 요소(4B)가 도시되어 있으며, 여기서, 동일하거나 유사한 참조[0040]
번호들은 동일하거나 유사한 구조를 인용하고, 절단 요소(4)의 동일하거나 유사한 특징부들과 관련된 모든 설
명은 다르게 언급하지 않는다면 동일하게 적용가능하다. 절단 요소(4B)는 연속적이고 중단되지 않는 원 형상
의 에지일 수 있는 절단 에지(22B)를 갖지만, 본 발명의 범주 내에서 리지, 치형부, 톱니 또는 다른 특징부를
포함할 수도 있다. 절단 에지(22B)는 절단 요소(4B)가 절단 위치에 있을 때 절단 요소(4B)의 방사상 외측 에
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지(23B)에 있을 수 있다. 절단 요소(4B)는 절단 에지(22B)에 의해 절단된 조직을 조직 챔버(12)(도 2 참조)
속으로 유도하는 컵 형상의 표면(24B)을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 컵 형상의 표면(24B)은 절단 요소(4)
와 관련하여 전술한 바와 같이 실질적으로 평활하고 연속적인 표면일 수 있다.
하나 이상의 융기 요소(26B)가 컵 형상의 표면(24B)으로부터 외측으로 연장한다. 도 9 및 도 10은 4개의 융[0041]
기 요소(26B)를 도시하고 있으나, 1개, 2개, 3개, 6개 또는 8개의 융기 요소들과 같은 임의의 갯수를 포함할
수 있다. 융기 요소(26B)는 축(LA)에 대해 약 1 내지 30°의 호(arc)를 대응하며 컵 형상의 표면(24B)으로부
터 상대적으로 불쑥 튀어나온 재료의 작은 웨지이고, 4개의 융기 요소(26B)는 모두 합쳐 약 4 내지 60°의 호
와 대응한다. 융기 요소(26B)는 곡선형 절단 에지(50B)와 컵 형상의 표면(24B) 사이로 연장하는 제1 벽부
(30B)를 갖고, 축(LA)에 대해 반경방향으로 연장하는 제2 벽부(32B)를 또한 갖는다. 제1 및 제2 벽부(30B,
32B)들의 방사상 내측 부분 사이로 제3 벽부(34B)가 연장한다. 일부 실시예들에서, 융기 요소(26B)들은 컵
형상의 표면(24B)의 비교적 작은 부분을 점유할 수 있으며, 절단 요소(4)와 관련하여 전술한 방식으로 절단
에지(22B)로부터 함입될 수 있다. 다른 실시예들에서, 절단 요소의 표면적의 적어도 60%, 70%, 80%, 또는
90%가 평활한 컵 형상의 표면이다.
절단 요소(4B)의 말단 벽부(38B)는 종축(LA)에 대해 90°미만의 각도를 형성하는 표면(40B)을 갖는다. 일부[0042]
실시예들에서, 표면(40B)은 에지(50B)가 에지(52B) 보다 더 원위에 있도록 각이 형성된다. 전체 표면(40B)이
절단 에지(22B)에 다소 근접할 수도 있으나, 절단 에지로부터 함입되어 있으며, 이에 따라, 전체 표면(40B)은
절단 에지로부터 0.0010, 0.0020, 0.0030, 0.0040 또는 0.0050인치(0.0025, 0.0051, 0.0076, 0.0101 또는
0.0127㎝)를 포함하여 0.0010 내지 0.0050인치(0.0025 내지 0.0127㎝)에 있다. 벽부(30B)와 말단 벽부(38B)
의 교차부에 형성되는 에지(50B)는 벽부(32B)와 말단 벽부(38B)의 교차부에 형성되는 에지(52B) 보다 절단 에
지(22B)에 더 인접한다. 에지(50B) 부근에서, 벽부(30B)와 표면(40B) 사이의 협각은 90°를 초과한다. 절단
요소(4B)는 어느 한 방향으로 회전하게 될 수 있으며, 이에 따라, 융기된 에지(50B)는 선단 에지이거나 후단
에지일 수 있다. 일 실시예에서, 에지(50B)가 선단 에지가 되도록, 절단기(4B)는 화살표(R)의 방향으로 회전
한다. 융기된 에지(50B,52B)는 절단 에지로부터 0.0010 내지 0.0020인치(0.0025 내지 0.0051㎝)에 있을 수
있다. 융기 요소(26B)들은 모두 동일한 방식으로 형성될 수 있거나, 또는 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 요
소들 중 2개는 선단 에지로서 융기된 에지(50B)를 갖고 요소(26B)들 중 2개는 후단 에지로서 융기된 에지
(50B)를 갖도록, 요소(26B)들 중 일부는 상이한 방향으로 각이 형성될 수 있다. 융기 요소(26B)들은, 본 발
명의 다양한 양태 내에서, 상이한 각도에 대응하거나, 상이한 높이이거나, 상이한 반경방향 길이를 가질 수
있다.
일 실시예에서, 절단기(4B)가 화살표(R)의 방향으로 회전하며 원위로 밀리면, 컵 형상의 표면(24B)과 융기 요[0043]
소(26B)를 가압하여 죽종 또는 프라그와 같은 물질과 접촉시킨다. 융기 요소(26B)들은 절단기 축(LA)과 표면
(40B) 간의 여유각(relief angle)으로 인해 에지(50B)를 따라 절단력을 집중시키는 경향이 있다. 절단기(4
B)는 에지(50B) 부근에서 벽부(30B)와 표면(40B) 사이의 둔한 협각으로 인해 죽종 또는 프라그와 같은 물질을
잘라내는 대신 마모시키는(scrape away) 경향을 보인다. 융기 요소(26B)들에 의해 접촉된 물질들은 에지
(22B) 부근에서 상대적으로 접선방향인 각도로부터 에지(34B) 부근에서 상대적으로 반경방향인 각도로 휘어진
표면(30B)에 의해 축(LA)을 향하여 유도되는 경향을 보인다.
도 11 및 도 11a를 참조하면, 다른 절단 요소(4C)가 도시되어 있다. 절단 요소(4C)는 절단 요소(4A)의 변형[0044]
된 형태이다. 하나 이상의 융기 요소(26A)의 선단면(leading face)에 언더컷(41C)을 추가하는 것으로 변형이
이루어지며, 이에 따라 변형된 융기 요소(26C)가 얻어진다. 절단기(4C)가 화살표(T)의 방향으로 회전하면,
언더컷은 절단기의 컵 형상의 표면(24A)에 의해 규정된 오목한 공동속으로, 절단기의 축(LA)을 향하여, 물질
의 입자를 유도한다. 선택적으로, 절단 요소(4A)의 하나 이상의 융기 요소(26A) 뿐만 아니라, 절단 요소
(4,4B)의 하나 이상의 융기 요소(26,26B)의 선단면에도 각각 언더컷이 제공될 수 있다.
언더컷(41C)은, 컵 형상의 표면(24A)과 교차하고 벽부(34A)와 만나는 표면(40A)에 대해 예각으로 배향된 벽부[0045]
(30C)에 의해 규정된다. 벽부(30C)의 평면은 5, 10, 15 또는 20°미만으로 축(LA)과 또한 교차하고, 이에 따
라, 절단기(4C)가 T 방향으로 회전할 때, 재료의 입자들은 절단 에지(22A)로부터 멀어지는 방향으로 벽부
(30C)를 따라 축(LA)을 향하여 이동하는 경향을 보인다. 일부 실시예들에서, 벽부(43C)가 벽부(30C)와 벽부
(40A)의 교차부 사이에 배치될 수 있다. 벽부(43C)는, 예컨대, 융기 요소가 절단되고 있는 물질 속으로 파고
들지 않는 음의 경사각과 같은 임의의 바람직한 경사각으로 배향될 수 있다.
이하, 카테터(2)의 사용에 대해 절단 요소(4)와 관련하여 설명하지만, 이 설명은 절단 요소(4A), 절단 요소[0046]
(4B) 또는 절단 요소(4C) 중 어느 하나를 가진 카테터(2)의 사용에도 동일하게 적용될 수 있다. 가이드와이
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어(guidewire)(미도시) 등을 사용하여 통상의 방식으로 환자에 대해 카테터(2)를 삽입한다. 카테터가 제거하
고자 하는 물질이 있는 위치에 근위될 때까지, 절단 요소가 도 2의 보관 위치에 놓인 상태로 카테터(2)가 전
진된다. 그 다음, 절단 요소(4)가 근위측으로 이동되어, 램프(16)와 캠 표면(14)이 맞물려서, 절단 요소(4)
를 도 3의 절단 위치로 이동시키고, 카테터(2)의 팁을 편향시켜 절단 요소(4)를 절단하고자 하는 조직을 향하
여 이동시킨다. 종축(LA)을 중심으로 절단 요소(4)를 회전시키고, 그 다음, 혈관을 통해 카테터(2)를 원위측
으로 이동시킴으로써, 절단 요소(4)가 조직을 절단하도록 한다. 절단된 조직은, 컵 형상의 표면(24)에 의해,
하나 이상의 융기 요소(26)에 의해, (절단 요소(4B)의) 곡선형 표면(30B)에 의해, 또는 컵 형상의 표면, 융기
요소 또는 곡선형 표면의 임의의 조합에 의해, 조직 챔버(12) 속으로 유도된다.
보다 구체적으로, 절단 요소(4B)를 사용하고, 그 절단 요소를 화살표(R)(도 9 참조)의 방향으로 회전시킬 때,[0047]
절단 에지(22B)는 연성의 물질을 잘라내고, 컵 형상의 표면은 절단된 물질을 조직 챔버(12) 속으로 유도하며;
여유각은 카테터 상의 원위측으로 유도되는 힘이 표면(40B) 위로 분배되는 대신 융기 요소의 에지(50B)에 집
중되도록 보장하고; 융기 요소(26B)는 에지(50B) 부근에서 벽부(30B)와 표면(40B) 사이의 둔한 협각으로 인해
칼슘과 같이 더 경성의 물질을 마모시키거나 분쇄하는 경향을 보이게 되며; 곡선형 표면(30B)은 절단기 축
(LA)을 향하여 물질 입자들을 유도하고; 및 곡선형 표면(30B)은 회전시 유체 와류를 생성하며, 이는 절단기
축(LA)을 향하여 그리고 조직 챔버(12) 속으로 물질 입자를 원위측으로 유도하는 경향을 보인다.
보다 구체적으로, 절단 요소(4C)를 위해 도시된 바와 같은 언더컷을 사용하고, 그 절단 요소를 화살표(T)(도[0048]
11 참조)의 방향으로 회전시킬 때, 언더컷(41C)은, 축(LA)을 향하여 컵 형상의 표면을 따라, 그리고 절단 요
소의 축(LA)을 향하여 반경방향으로, 절단 에지(22A)로부터 멀리 물질을 유도한다.
다른 실시예에서, 도 12 및 도 13은 대체로 절단 요소의 축(LA)을 따르는 방향으로 진동하는 절단 요소(104)[0049]
를 가진 죽종제거용 카테터(102)를 나타낸다. 죽종제거용 카테터(102)는 죽종제거용 카테터(2)와 유사하며,
여기서, 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 구조를 인용하고, 죽종제거용 카테터(2)의 동일
하거나 유사한 특징부들과 관련된 모든 설명은 다르게 언급하지 않는다면 동일하게 적용가능하다.
죽종제거용 카테터(102)는 램프(116)와 절단기(104)를 포함한다. 절단 요소(104)가 보관 위치(도 12 참조)로[0050]
부터 근위측으로 이동함으로써, 절단 요소(104)의 캠 표면(14)이 카테터(102)의 본체(8) 상의 램프(116)에 맞
물리게 된다. 캠 표면(14)과 램프(116) 간의 상호작용으로 인해, 절단 요소(104)가 절단 위치(도 3 참조)되
고, 또한, 절단하고자 하는 조직을 향하여 절단 요소(104)를 이동시키려는 성향이 있는 팁(18)의 편향이 유발
된다.
절단기(104)는 캠 표면(14) 상에 하나 이상의 융기부(14a)를 포함하고; 또한, 램프(116)는 램프 표면(116b)에[0051]
하나 이상의 리세스(116a)를 포함한다. 융기부(14a)가 리세스(116a) 내부에 끼워맞춤될 수 있도록, 리세스와
융기부는 상대적인 치수로 되어 있다. 리세스(116a)는 적어도 하나의 에지(116c)를 또한 포함한다. 절단 요
소(104)의 캠 표면(14)은 램프(116)에 대해 가압 접촉하도록 사전 로딩(preloaded)된다. 일 실시예에서, 카
테터(102)는 그러한 사전 로딩을 제공하기 위해 당업계에 공지된 방식으로 압축 상태의 카테터 본체(8) 및 인
장 상태의 샤프트(20)로 조립된다. 다른 실시예에서, 카테터(102)는 램프 표면(116b)에 대해 융기부(14a)를
가압하는 스프링(미도시)을 포함한다. 절단기(104)는 컵 형상의 표면(24)과 절단 에지(22)를 포함하며, 융기
요소(26, 26A, 26B 또는 26C)가 임의로 혼합 또는 조합된 제로, 1개, 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 융기 요
소들을 포함할 수 있다.
대안적 실시예(미도시)에서, 절단기(104)는 캠 표면(14)에 하나 이상의 리세스를 포함하고, 램프(116)는 램프[0052]
표면(116b) 상에 하나 이상의 융기부를 포함한다. 또 다른 실시예(미도시)에서, 절단기(104)는 캠 표면(14)
에 하나 이상의 융기부를 포함하고, 램프(116)는 램프 표면(116b) 상에 하나 이상의 융기부를 포함한다.
사용시, 가이드와이어(미도시) 등을 사용하여 통상의 방식으로 환자에 대해 카테터(102)를 삽입한다. 카테터[0053]
가 제거하고자 하는 물질이 있는 위치에 위치될 때까지, 절단 요소가 도 12의 보관 위치에 놓인 상태로 카테
터(102)가 전진된다. 그 다음, 절단 요소(104)가 근위측으로 이동되어, 램프(116)와 캠 표면(14)이
맞물려서, 절단 요소(104)를 절단 위치로 이동시키며, 카테터(102)의 팁을 편향시켜 절단 요소(104)가 절단하
고자 하는 조직을 향하여 이동하도록 한다(도 3 참조). 종축(LA)을 중심으로 절단 요소(104)를 회전시키고,
그 다음, 혈관을 통해 카테터(102)를 원위측으로 이동시킴으로써, 절단 요소(104)가 조직을 절단하도록 한다.
절단된 조직은 컵 형상의 표면(24)에 의해 조직 챔버(12) 속으로 유도된다. 종축(LA)을 중심으로 (예컨대,
화살표(S)의 방향으로) 절단 요소(104)가 회전하는 동안, 램프(116)에 대한 절단기(104)의 사전 로딩에 의해
융기부(14a)가 램프(116)의 리세스(116a) 속으로 진입될 때까지, 융기부(14a)는 램프(116)의 표면(116b)을 따
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라 슬라이드하게 된다. 절단 요소(104)가 더 회전하면, 융기부(14a)는 리세스 에지(116c)에 접촉하게 되고,
램프(116)의 리세스(116a)로부터 방출됨으로써, 제거하고자 하는 물질에 대해 해머와 같은 절단기(104)의 충
격을 발생시킨다. 제거하고자 하는 물질이 취성을 가진 경우, 그 물질은 더 작은 입자들로 분쇄됨으로써 그
제거를 용이하게 한다. 절단기(104)의 반복된 회전은 제거하고자 하는 물질에 대해 해머와 같은 절단기(10
4)의 충격을 반복적으로 발생시킨다. 절단 요소의 축에 대해 대체로 평행한 방향으로의 진동은 절단된 재료
의 입자들에 힘을 전달함으로써, 이들을 말단 방향으로, 수집 챔버를 향하여, 또는 이들 모두의 방향으로 유
도한다.
상술한 설명과 도면들은 본 발명의 실시예를 개시하기 위한 목적으로 제공되었으며, 어떠한 방식으로도 본 발[0054]
명의 범위를 한정하고자 의도하지 않는다. 본 발명의 사상과 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 이루어질 수
있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 속하는 본 발명에 대한 변경
과 변형, 그리고 그들의 등가물을 포함하고자 의도한다. 또한, 특정 실시예와 관련하여 물질과 구성에 대한
선택을 전술하였으나, 당업자라면 개시된 물질과 구성이 실시예들 전체에 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
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