KR102543162B1 - 상처 봉합을 위한 마이크로 구조-기반 시스템, 장치, 및 방법 - Google Patents

상처 봉합을 위한 마이크로 구조-기반 시스템, 장치, 및 방법 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 마이크로 구조를 포함하는 상처 봉합 장치에 관한 시스템, 장치 및 방법이 본 명세서에서 설명된다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 배킹과 마이크로 구조 어레이를 포함한다. 마이크로 구조 어레이는 제1 부분, 제2 부분 및 브릿지 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분과 제2 부분은 각각 조직을 침투하도록 구성된 하나 이상의 마이크로 구조를 포함한다. 또한, 제1 부분과 제2 부분은 각각, 상처 봉합 장치의 길이가 확장되도록 구성되도록 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함한다. 상처 봉합 장치는 상처를 봉합하거나 조직을 제 위치에 고정하기 위해 상처를 둘러싸는 조직을 파지하도록 구성된다.

Description

상처 봉합을 위한 마이크로 구조-기반 시스템, 장치, 및 방법{MICROSTRUCTURE-BASED SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS FOR WOUND CLOSURE}
본 명세서에 설명된 실시예들은 일반적으로 상처 봉합을 위한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 하나 이상의 마이크로 구조를 사용하는 상처 봉합에 관한 것이다.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2016년 9월 30일에 출원된 미국 가출원 제62/402,492호 및 2016년 3월 1일 출원된 미국 가출원 제62/302,055호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
상처를 봉합하고 치료하기 위한 종래의 장치, 구성 및 방법은 드레싱, 랩, 붕대, 접착 붕대, 버터플라이 스트립(butterfly strip) 및 수술용 테이프와 같이, 처방전 없이 살 수 있는 제품부터, 봉합재(suture) 및 스테이플(staple)과 같이, 상처의 유형과 심각도, 간병인의 기술 등에 따라 달라지는, 보다 전문화된 제품까지 다양할 수 있다. 봉합재와 스테이플은 상처를 봉합할 때 매우 효과적일 수 있으나, 적절한 적용에 있어서는 숙련된 전문가가 필요하다. 또한, 봉합재 또는 스테이플의 적용은 종종 마취제(anesthetic)의 사용이 필요한 침습적이고 고통스러운 절차이다. 그리고, 이러한 절차는 봉합재 또는 스테이플의 간격과 깊이의 변화로 인해, 이차적인 삽입 구멍과 열상(laceration) 또는 수술 절개에 적용되는 다양한 장력으로부터, 보기 흉한 흉터를 남길 수 있다. 봉합재에 있어서, 장력은 봉합재가 얼마나 단단하게 묶여 있는지에 따라 달라질 수도 있다. 또한, 이러한 피부 봉합 기술은 봉합재 또는 스테이플의 제거를 위해 병원 또는 의사의 사무실에 후속 방문을 필요로 한다. 이는 예정된 제거뿐만 아니라 상처를 다시 개방하고 소독하기 위해 봉합재 또는 스테이플을 제거해야 하므로 감염이 발생하면 훨씬 더 큰 문제가 될 수 있다. 또한, 접착 붕대, 버터플라이 봉합 스트립 및 수술용 테이프와 같은 장치를 부착하는데 사용되는 접착제는 분리 또는 크리프(creep) 없이 이러한 상처를 봉합하는데 적합하지 않기 때문에, 접착 붕대, 버터플라이 봉합 스트립, 또는 수술용 테이프와 같은 붕대로 상처를 간단히 덮는 것은 일반적으로 피부 상처와 같은 더욱 심각하고 깊은 상처를 봉합하는데 충분하지 않다. 피부의 수분은 접착제-기반 붕대의 피부에 대한 접착력을 더욱 감소시킴으로써, 문제를 가중시키며, 이는 상처의 봉합과 적절한 치유 이전에 피부와 상처 부위로부터 붕대가 조기에 떨어지도록 할 수 있다. 또한, 접착제는 증상이 나타나는 알레르기와 염증 반응을 유발할 수 있다.
따라서, 보다 효과적으로 상처를 봉합할 수 있고, 그리고/또는 흉터를 최소화할 수 있는 상처 봉합 장치에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 용이하게 부착되고 제거되는 상처 봉합 장치가 필요하다.
발명자는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 마이크로 구조를 포함하는 상처 봉합 장치에 관한 시스템, 장치 및 방법을 인식하고 이해하였다. 일부 실시예에서, 장치는 배킹(backing) 및 마이크로 구조 어레이를 포함한다. 마이크로 구조 어레이는 제1 부분, 제2 부분 및 브릿지 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분과 제2 부분은 각각 조직을 파지하도록 구성된 하나 이상의 마이크로 구조를 포함한다. 또한, 제1 부분과 제2 부분은 상처 봉합 장치가 길이 방향으로 신장되거나 연장되도록 구성되도록 각각 하나 이상의 확장 가능한 부분을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치는 종래의 상처 봉합 방법(예를 들면, 봉합재)에 비해 개선된 것이며, 개선된 상처 봉합, 상처 치유 및 개선된 미용술(cosmesis)을 포함하는 다양한 개선들을 가져온다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 다음을 포함한다: 마이크로 구조, 적어도 하나의 브릿지 부분에 의해 연결되는 복수의 마이크로 구조 부분을 포함하는 어레이 -상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은, 적어도 하나의 브릿지 부분이 상처를 덮도록 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함함-, 및 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함하는 복수의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 다음을 포함한다: 마이크로 구조, 복수의 마이크로 구조 부분을 포함하는 어레이 -상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은 적어도 하나의 브릿지 부분이 상처를 덮도록 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함함-, 및 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함하는 복수의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 상처 봉합 장치를 제공한다: 마이크로 구조 어레이 -상기 마이크로 구조 어레이는 적어도 하나의 브릿지 부분에 의해 연결되는 복수의 마이크로 구조 부분을 포함하여, 상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은 적어도 하나의 브릿지 부분이 상처를 덮도록 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하고, 그리고 복수의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나는 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 상처 봉합 장치를 제공한다: 마이크로 구조 어레이, 상기 마이크로 구조 어레이는 적어도 하나의 적어도 하나의 마이크로 구조 부분을 포함하며, 상기 적어도 하나의 마이크로 구조 부분 각각은 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하고, 그리고 상기 적어도 하나의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나는 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 부분은 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 부분은 스프링 특성을 갖는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10개의 구조 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 부분 상에 포함된 적어도 하나의 구조의 확장성은 적어도 하나의 방향으로 약 100.2% 내지 약 105.0%의 범위를 갖는 스프링 특성을 갖는다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 부분 상에 포함되는 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조는 동일한 V-형, 동일한 U-형, 동일한 S-형, 동일한 I-형, 동일한 H-형, 동일한 C-형, 동일한 X-형, 동일한 Y-형, 동일한 M-형, 동일한 N-형, 동일한 T-형, 동일한 W-형, 및 동일한 Z-형 중 적어도 하나를 포함하는 대략적인 형태를 갖는다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 대략적인 형태는 복수의 동일한 U-형태를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 동일한 U-형태는 구불구불한 형태(serpentine shape)로 배향된다. 일부 실시예에서, 확장 가능한 부분의 기하학적 형태는 동일한 형태의 단일, 복수, 조합 및/또는 거울상으로 부분적으로 또는 완전하게 구성된다.
일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 상기 적어도 하나의 구조는 제1 암(arm) 부분, 제2 암 부분 및 상기 제1 암 부분과 제2 암 부분을 연결하는 만곡(curved) 부분을 포함하며, 상기 만곡 부분은 상기 제1 암을 상기 제2 암으로부터 멀리 이동시키는 힘이 가해질 때 상기 제1 암이 상기 제2 암에 대하여 회전하도록 회전축으로서 동작한다.
일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 확장성은 (i) 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 기하학적 형태 및/또는 (ii) 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 재료 특성 중 적어도 하나로부터 실질적으로 기인된다.
일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 재료 특성은 탄성(elasticity)이다.
일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 스프링 상수가 약 0.5 N/ mm 내지 약 10 N/ mm의 범위를 갖는다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치의 스프링 상수가 약 0.5 N/ mm 내지 약 10 N/ mm의 범위를 갖는다.
일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 스프링 상수가 특정 유형의 상처, 특정 유형의 조직, 상처 봉합 시간의 기간, 치료 시간의 기간, 상처 봉합 장치와 관련된 염증 정도, 상처와 관련된 염증의 정도, 상처 외번(eversion)의 정도, 상처와 관련된 흉터(scarring)의 정도 및 마이크로 구조 어레이와 관련된 과다 색소 침착(postinflammatory hyperpigmentation)의 정도 중 적어도 하나에 대하여 선택된다.
일부 실시예에서, 복수의 마이크로 구조 부분 각각은 상기 마이크로 구조 어레이를 조직에 고정시키기 위한 복수의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 마이크로 구조 부분의 제1 부분 상의 마이크로 구조의 개수는 상기 복수의 마이크로 구조 부분의 제2 부분 상의 마이크로 구조의 개수와 동일하다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 마이크로 구조 부분의 제1 부분 상의 마이크로 구조의 개수는 상기 복수의 마이크로 구조 부분의 제2 부분 상의 마이크로 구조의 개수와 상이하다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 마이크로 구조 부분의 마이크로 구조 부분 상의 마이크로 구조의 개수는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10의 마이크로 구조 중 적어도 하나이다.
일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 지지 베이스를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는, 적어도 하나의 마이크로 구조가 상기 지지 베이스로부터 돌출되도록, (i) 상기 지지 베이스와 일체로 형성되는 것과, (ii) 상기 지지 베이스에 연결되는 것 중 적어도 하나인 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 (i) 상기 지지 베이스와 일체로 형성되는 것과, (ii) 상기 지지 베이스에 연결되는 것 중 적어도 하나인 복수의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나의 마이크로 구조 부분을 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 (i) 상기 지지 베이스와 일체로 형성되는 것과, (ii) 상기 지지 베이스에 연결되는 것 중 적어도 하나인 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 (i) 상기 지지 베이스와 일체로 형성되는 것과, (ii) 상기 지지 베이스에 연결되는 것 중 적어도 하나인 적어도 하나의 브릿지 부분을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 폴리머, 금속, 바이오 재료, 생분해성(biodegradable) 재료 및 비-생분해성 재료 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 알루미늄, 티타늄 및 스테인리스 강 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 300 시리즈 스테인리스 강 합금을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 316 스테인리스 강을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 하나의 개구 또는 적어도 하나의 개구를 한정한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 마이크로 구조 어레이에 대하여 소정의 각도로 연장되는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 각도는 약 10도 내지 약 90도이다. 일부 실시예에서, 상기 각도는 약 45도이다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 적어도 하나의 브릿지 부분을 향하여 경사지는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상기 상처 봉합 장치의 적용시 적어도 하나의 마이크로 구조가 상처를 향하여 경사지도록 적어도 하나의 브릿지 부분을 향하여 경사지는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 마이크로 스테이플(microstaple), 마이크로 바브(microbarb), 마이크로 니들(microneedle), 마이크로 블레이드(microblade), 마이크로 앵커(microanchor), 마이크로 훅(microhook), 마이크로 피시스케일(microfishscale), 마이크로 필러(micropillar), 마이크로 헤어(microhair) 중 적어도 하나인 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 사다리꼴 프로파일을 갖는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 약 200 μm보다 작은 폭을 갖는 팁(tip)을 갖는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 약 2 마이크로 구조 내지 약 50 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조는 지그재그(staggered) 배열로 상기 복수의 마이크로 구조 부분 상에 위치된다. 일부 실시예에서, 주어진 마이크로 구조 부분 상의 각각의 마이크로 구조를 그것의 가장 가까운 마이크로 구조로부터 분리하는 팁-팁 간격은 약 0.5 mm 내지 약 15 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 주어진 마이크로 구조 부분 상의 각각의 마이크로 구조를 그것의 가장 가까운 마이크로 구조로부터 분리하는 베이스-팁 간격은 약 0.5 mm 내지 약 15 mm의 범위를 갖는다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 특정 유형의 상처, 특정 유형의 조직, 상처 봉합 시간의 기간, 치료 시간의 기간, 상기 상처 봉합 장치와 관련된 염증의 정도, 상기 상처와 관련된 과다 색소 침착의 정도, 상처 외번의 정도, 상기 상처와 관련된 흉터의 정도 및 상기 마이크로 구조 어레이와 관련된 과다 색소 침착의 정도 중 적어도 하나에 대하여 선택되는 상기 마이크로 구조 어레이 상의 상기 마이크로 구조의 밀도를 포함한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 약 0.1 mm 내지 약 8 mm의 높이 H1을 갖는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 높이 또는 수직 거리 H1은 약 0.5 mm 내지 약 2 mm이다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조의 상기 높이 또는 수직 거리 H1은 약 1.05 mm이다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 마이크로 구조는 약 1.5 mm의 높이 또는 수직 거리 H1을 갖는다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상기 상처 봉합 장치의 적용에 관련된 고통의 정도에 대하여 선택되는 상기 적어도 하나의 마이크로 구조의 베이스-팁 길이, 베이스 폭 및 팁 폭 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 상처 봉합 장치의 적어도 일부는 탄성을 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치 상에 포함되는 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 탄성을 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치 상에 포함되는 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 실질적으로 비탄성이다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치 상에 포함되는 상기 복수의 마이크로 구조 부분은 탄성을 포함하고, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 실질적으로 비탄성이다.
일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 길이 방향으로 연장된다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 길이 방향으로 연장되는 복수의 브릿지 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 길이 방향으로 연장되는 2개의 브릿지 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 약 0.5 mm 내지 약 100 mm인 폭을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분의 폭은 약 1 mm 내지 약 50 mm이다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분의 폭은 약 3 mm 내지 약 20 mm이다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 약 1 mm 내지 약 50 mm의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 약 3 mm 내지 약 30 mm의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분은 약 5 mm 내지 약 25 mm인 길이를 갖는다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 배킹(backing)을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 통기성, 신축성, 유연성 및 탄성 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 투과성, 반투과성 및 불투과성 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 투명 및 불투명 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 의료용 테이프, 백색 천 테이프, 수술용 테이프, 황갈색 천 의료용 테이프, 실크 수술용 테이프, 클리어(clear) 테이프, 저자극성(hypoallergenic) 테이프, 실리콘, 탄성 실리콘, 폴리우레탄, 탄성 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 탄성 폴리에틸렌, 고무, 라텍스, 고어-텍스, 플라스틱, 플라스틱 컴포넌트, 폴리머, 바이오 폴리머, 직물 소재, 부직포 소재 및 천연 소재 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 폴리우레탄 계열 필름을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 원, 계란형(oval), 타원(ellipse), 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드, 나비 및 모래시계 중 적어도 하나를 포함하는 형태를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 배킹의 적어도 하나의 에지(edge)는 비의도적 박리를 감소시키기 위해 라운드 처리된다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 적어도 하나의 배킹 재료의 층을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 적어도 2개의 배킹 재료의 층을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹의 적어도 2개의 층은 동일한 배킹 재료이다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 지지 베이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 상기 배킹에 부착되는 지지 베이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 접착제를 통해 상기 배킹에 부착되는 상기 지지 베이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 접착제는 의료용 접착제이다. 일부 실시예에서, 상기 접착제는 고 전단 강도(shear strength), 고 점착성(tack), 고 박리 강도(peel strength) 및 장기 마모(long term wear) 중 적어도 하나에 대하여 선택된다. 일부 실시예에서, 상기 접착제는 고 전단 강도에 대하여 선택된다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 탭을 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 배킹에 부착되는 탭을 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상기 배킹에 부착되는 탭을 포함하며, 상기 탭은 패키징으로부터 상기 상처 봉합 장치를 제거하는 것과, 조직에 상기 상처 봉합 장치를 적용하는 것 중 적어도 하나를 향상시키도록 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 탭은 적어도 상기 상처 봉합 장치만큼 넓은 치수를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 탭은 약 100 μm의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 탭은 금속, 플라스틱 및 폼(foam) 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 지지 베이스, 배킹, 및 적어도 하나의 탭을 포함하며, 상기 지지 베이스는 접착제를 통해 상기 배킹에 부착되며, 상기 탭은 상기 상처 봉합 장치의 단부 중 적어도 하나에 위치하고; 상기 탭은, 선택적으로, 상기 접착제와 부분적으로 접촉한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 장력 표시기(tension indicator)를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 장력 표시기는 상기 상처 봉합 장치가 적절히 적용될 때 표시한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 베이스 폭과 팁 폭을 갖는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하며, 상기 베이스 폭은 상기 팁 폭보다 더 크다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치가 적용되는 조직은 피부이다.
일부 실시예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 패키징을 제공한다: 마이크로 구조 어레이를 포함하는 적어도 하나의 상처 봉합 장치; 및 적어도 하나의 적어도 하나의 상처 봉합 장치를 보호하기 위한 적어도 하나의 열성형된 스페이서(spacer)를 포함하며, 상기 마이크로 구조 어레이는 적어도 하나의 브릿지 부분에 의해 연결되는 복수의 마이크로 구조 부분을 포함하여, 상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은, 상기 적어도 하나의 브릿지 부분이 상기 상처를 덮도록 하는, 상기 마이크로 구조 어레이를 상기 조직에 고정시키는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나는 상기 조직의 움직임에 따라 확장하기 위한 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 상처 봉합 장치를 제공한다:
a. 마이크로 구조 어레이로서, 상기 마이크로 구조 어레이는 실질적으로 비탄성인 브릿지 부분을 통해 제2 마이크로 구조 부분에 연결되는 제1 마이크로 구조 부분; 및
b. 접착제를 통해 상기 마이크로 구조 어레이에 부착되는 배킹(backing)을 포함하며,
i. 상기 브릿지 부분은 상기 제1 및 제2 마이크로 구조 부분에 각각 연결되는 2개의 길이 방향 연장 부분을 포함하고; 그리고
ii. 상기 제1 및 제2 마이크로 구조 부분 각각은, (a) 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조 및 (b) 상기 마이크로 구조 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 전단의 상기 마이크로 구조 어레이는 단일체로(monolithically) 제조된다. 일부 실시예에서, 전단의 상기 마이크로 구조 어레이는 316 스테인리스 강을 포함하거나, 또는 316 스테인리스 강으로 구성된다. 일부 실시예에서, 전단의 상처 봉합 장치는 제1 및 제2 마이크로 구조 부분 각각에 스프링 특성을 갖는 적어도 2개의 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 전단의 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 상기 제1 및 제2 마이크로 구조 부분 각각은 6개의 마이크로 구조를 각각 포함한다(따라서, 상기 상처 봉합 장치는 12개의 마이크로 구조를 포함함). 일부 실시예에서, 전단의 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 상기 제1 및 제2 마이크로 구조 부분 각각은 8개의 마이크로 구조를 각각 포함한다(따라서, 상기 상처 봉합 장치는 16개의 마이크로 구조를 포함함). 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조는 모두 상처를 향해 경사진다(즉, 상기 마이크로 구조 팁은, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 브릿지 부분을 향해 경사짐). 일부 실시예에서, 전단의 상처 봉합 장치는 폴리우레탄 배킹을 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 본 명세서에 제공된 도면에 따라, 상처 봉합 장치, 상처 봉합 시스템, 또는 상처 봉합 패키징을 제공한다.
예를 들면, 일부 실시예에서, 본 개시는 도 1 내지 7에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치를 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 10 내지 13에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 시스템을 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 14에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 시스템을 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 22, 33 및 39 중 하나에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 시스템을 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 44 내지 47에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 시스템을 제공한다(상기 상처 봉합 시스템은 도 35의 마이크로 구조 어레이를 더 포함함).
일부 실시예에서, 본 개시는 도 24에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치를 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 26에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치를 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 도 31에서 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치를 제공한다.
일부 실시예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분을 제공한다: (i) 2개 이상의 마이클 구조 어레이 또는 (ii) 단일 마이크로 구조 어레이 상에 포함된 2개 이상의 마이크로 구조 어레이 부분에 부착되거나 또는 일체로 연결되며, 실질적으로 비탄성인 것을 특징으로 하는 하나 이상의 길이 방향 연장 부분. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분은 2개의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 청구항 89 또는 청구항 90의 상기 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분은 2개 이상의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분은 2개의 마이크로 구조 어레이 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분은 상기 브릿지 부분에 일체로 연결되는 2개의 마이크로 구조 어레이 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 마이크로 구조 어레이 부분은 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 각각의 상기 마이크로 구조 어레이 부분은 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 각각의 상기 마이크로 구조 어레이 부분은 적어도 2개의 마이크로 구조를 포함한다. 특정 실시예에서, 각각의 상기 마이크로 구조 어레이 부분은 6개 또는 8개의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분은 상기 브릿지 부분에 부착되는 배킹을 더 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 배킹은 상기 마이크로 구조 어레이 부분에도 또한 부착된다.
일부 실시예에서, 본 개시는 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하는 하나 이상의 마이크로 구조 부분을 포함하는 마이크로 구조 어레이를 제공하며, 상기 하나 이상의 마이크로 구조 부분 중 적어도 하나는 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 2개 또는 적어도 2개의 마이크로 구조 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 각각의 상기 마이크로 구조 부분은 스프링 특성을 갖는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 또는 그 이상의 구조 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 확장성은 적어도 하나의 방향으로 약 100.2% 내지 약 105.0%의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조는, 동일한 V-형, 동일한 U-형, 동일한 S-형, 동일한 I-형, 동일한 H-형, 동일한 C-형, 동일한 X-형, 동일한 Y-형, 동일한 M-형, 동일한 N-형, 동일한 T-형, 동일한 W-형, 및 동일한 Z-형 중 적어도 하나를 포함하는 대략적인 형태를 갖는다. 특정 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 상기 대략적인 형태는 복수의 동일한 U-형을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 동일한 U-형은 구불구불한 형태로 배향된다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 제1 암 부분, 제2 암 부분 및 상기 제1 암 부분 및 상기 제2 암 부분에 연결되는 만곡 부분을 포함하는 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조를 포함하며, 상기 만곡 부분은, 상기 제1 암을 상기 제2 암으로부터 멀리 이동시키는 힘이 가해질 때 상기 제1 암이 상기 제2 암에 대하여 회전하도록 회전축으로서 동작한다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 확장성은, (i) 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 기하학적 형태 및/또는 (ii) 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 재료 특성 중 적어도 하나로부터 실질적으로 기인한다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조는 탄성인 재료 특성을 포함한다. 일부 실시예에서, 확장 가능한 부분의 기하학적 형태는 동일한 형태의 단일, 복수, 조합 및/또는 거울상으로 부분적으로 또는 완전하게 구성된다. 일부 실시예에서, 스프링 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 스프링 상수가 약 0.5 N/ mm 내지 약 10 N/ mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 상처 봉합 장치의 스프링 상수가 약 0.5 N/ mm 내지 약 10 N/ mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조는 브릿지 부분을 통해 함께 연결되거나 또는 일체로 연결되는 2개 이상의 어레이 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 브릿지 부분은 2개 또는 적어도 2개의 마이크로 구조 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 마이크로 구조 어레이는 배킹을 더 포함한다.
본 발명의 상처 봉합 장치는 내부 및 외부 상처의 치료에 모두 적합하다. 일부 실시예에서, 상기 상처 봉합 장치는 대상의 피부에 적용되며; 그리고 다른 실시예에서, 상기 상처 봉합 장치는 대상의 조직(예를 들면, 내부 조직)에 적용된다. 따라서, 본 발명의 상기 상처 봉합 장치는 긴급 치료 환경(예를 들면, 응급실, 수술실, 구급차 전장, 및 사고 현장을 포함하는 수술 또는 외상 치료 전문 센터); 병원과 클리닉; 일반 의약품을 사용하는 환경(예를 들면, 집에서 사용)을 포함하나, 이에 제한되지 않는 다양한 환경에서 유용하다.
일부 실시예에서, 본 발명의 상처 봉합 장치는 대안적인 용도를 갖는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 장치는 또한 화장품에 사용될 수 있으며, 본 명세서 개시된 마이크로 구조는 미용 레이저 요법과 마이크로 바늘로 만든 스킨 롤러로 달성되는 진피(dermis) 및 콜라겐 형성 유도 효과를 자극하는 급성 손상을 통해 피부 회춘(rejuvenation)을 생성하는 피부를 투과하는데 사용될 수 있다. 이는 주름을 감소시키고 피부의 볼륨을 증가시킴으로써, 피부의 외관을 개선시킨다. 미용 레이저 요법과는 대조적으로, 상처 봉합 장치의 적용은 레이저 요법 이후 최대 며칠 동안 나타날 수 있는 증상인; 통증, 발적(redness), 종창(swelling) 및 일시적인 손상(disfigurement)을 야기하는 증상이 나타나는 염증을 일으키지 않는다. 마이크로 바늘로 만든 롤러와는 대조적으로, 상처 봉합 장치는 코와 입 사이와 같이, 마이크로 바늘에 쉽게 접근할 수 없는 피부의 영역에 적용될 수 있다. 또한, 여기서의 상처 봉합 장치는 마이크로 바늘 롤러를 이용한 단기 치료로 달성되는 것보다 밤새도록 또는 낮 동안 잠재적으로 진피에 더 많은 자극을 제공하는 장소에 구비되고 적용될 수 있다. 결국, 상처 봉합 장치는 피부 표면 상에 롤링되는 마이크로 바늘 롤러에 의해 달성될 수 있는 것보다 피부에 대해 보다 균일한 구멍의 분포를 생성한다.
일부 실시예에서, 다양한 장치의 구성 요소가, 신체의 특정 상처, 조직 유형 또는 위치를 치료하는 장치를 구체적으로 최적화하기 위해, 본 명세서에 개시된 설명에 따라 설계된다. 따라서, 다양한 사양, 예를 들면, 마이크로 구조 유형, 기하학적 형태, 크기, 사양, 어레이 내부의 간격, 어레이 구조, 어레이의 개수, 어레이의 위치, 어레이의 크기, 협부(isthmus), 다양한 구성 요소의 재료 등이 어떤 경우 상처 봉합 장치를 설계하는데 신중하게 선택되어, 예를 들면, 특정 유형의 상처를 치료하거나, 환자의 특정 유형의 조직 또는 위치에 있는 임의의 상처를 치료할 수 있다. 예를 들면, 임의의 방법에 제한되지 않으나, 신체의 이러한 (및 다른) 상이한 부위에 존재하는 피부 두께의 고유한 다양성으로 인해 손바닥 또는 등의 상처 치료는 얼굴의 상처를 치료하는데 필요한 것보다 더 긴 바늘이 필요할 수 있다. 또한, 상처의 치료는 노인이거나 만성적인 질병을 갖는 환자, 또는 피부를 얇게 하는 것으로 알려진, 스테로이드와 같은 약물 치료를 받는 환자에게는 더욱 짧은 바늘을 필요로 할 수 있다. 이와 같이, 상처 봉합 장치는 다양한 상처를 적절하게 덮기 위해 임의의 적합한 형태와 크기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치는 단일 상처, 또는 선택적으로 복수의 상처를 덮기에 적합한(예를 들면, 테이프 붕대) 임의의 길이 또는 폭을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 임의의 하나 이상의 상처 봉합 장치로 상처를 치료하는 방법을 제공하며, 상기 치료 방법은 상기 상처의 일측에 바로 인접한 조직에 상기 상처 봉합 장치의 제1 단부를 부착시키는 단계; 상기 상처를 가로질러 상기 상처 봉합 장치를 선택적으로 신장시키는 단계; 및 이어서 상기 상처의 타측에 바로 인접한 조직에 상기 상처 봉합 장치의 제2 단부를 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 상처는 상기 장치의 적용에 의해 봉합된다. 일부 실시예에서, 봉합된 상처는 상기 장치의 작동으로 인해 외번(evert)된다. 일부 실시예에서, 상기 부착시키는 단계는, 상기 마이크로 구조의 팁이 상기 상처 봉합 장치가 부착될 조직과 접촉하도록 배향되는 원하는 위치에 상기 상처 봉합 장치를 위치시킴으로써 실행되며; 상기 마이크로 구조를 상기 조직 내로 삽입하도록 유도하기 위해, 상기 마이크로 구조의 바로 뒤의 배킹 또는 베이스 상에서 밀어 내림으로써, 상기 마이크로 구조 어레이의 후방에 압력을 가하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 부착시키는 단계는 롤-온(roll-on) 형의 핸드 헬드 디스펜서(handheld dispenser)를 사용하여 실행된다. 일부 실시예에서, 상기 상처 봉합 장치의 적용 이후에 커버로 상기 상처 봉합 장치를 덮는 단계를 더 포함한다.
전술한 개념들과 이하에서 더 상세하게 논의되는 추가적인 개념들(제공되는 이러한 개념들은 서로 모순되지 않음)의 모든 조합은 본 명세서에 개시된 발명 주제의 일부로서 고려되며, 본 명세서에 제공된 실시예들 중 임의의 것은 다른 것과 조합될 수 있다(제공되는 이러한 조합은 서로 모순되지 않음). 특히, 본 명세서의 후반부에 나타나는 청구된 주제의 모든 조합은 본 명세서에 개시된 발명 주제의 일부로서 고려된다. 또한, 참조로서 포함된 임의의 개시에 나타날 수도 있는 본 명세서에서 명시적으로 사용된 용어는 본 명세서에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 한다.
다른 시스템, 프로세스 및 특징은 다음 도면과 상세한 설명을 검토함으로써 통상의 기술자에게 명백해질 것이다. 모든 이러한 추가적인 시스템, 프로세스 및 특징은 이러한 설명 내에 포함되고, 본 발명의 범위에 포함되며, 첨부된 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.
통상의 기술자는 도면이 주로 예시적인 목적을 위한 것이며, 본 명세서에 설명된 발명 주제의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 도면은 반드시 스케일링될 필요가 없으며, 어떤 경우에는 상이한 특징의 이해를 용이하게 하기 위해 본 명세서에 개시된 발명 주제의 다양한 양상이 도면에서 과장되거나 확대되어 도시될 수 있다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 일반적으로 유사한 특징(예를 들면, 기능적으로 유사하고 및/또는 구조적으로 유사한 요소)을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 등각도이다.
도 2는 도 1의 상처 봉합 장치에 대한 마이크로 구조 어레이(위) 및 상처 배킹(아래)의 분해 등각도이다.
도 3은 도 1의 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이의 부분의 평면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 등각도보다 약간 낮은 등각도로부터 도 1에서 영역 X로 표시된 부분의 확대도이다.
도 5는 도 1의 상처 봉합 장치의 측면도이다.
도 6은 도 1의 상처 봉합 장치의 정면도이다.
도 7은 도 1의 상처 봉합 장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이의 등각도이다.
도 9는 도 8에서 영역 Y로서 표시된 부분의 확대된 등각도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 상처 봉합 시스템의 평면도이다. 도면의 좌측 상단 및 우측 코너의 큰 원 A 및 B는 이 도면의 하부 중앙의 상처 봉합 시스템 상에 나타낸 작은 원 A 및 B의 확대된 평면도를 나타낸다.
도 11은 제1 구성에 있는 도 10의 상처 봉합 시스템의 등각도이다.
도 12는 제2 구성에 있는 도 10의 상처 봉합 시스템의 등각도이다.
도 13은 제3 구성에 있는 도 10의 상처 봉합 시스템의 등각도이다.
도 14는 실시예에 따른 제1 구성(즉, 정지 상태)에 있는 제1 상처 봉합 장치 및 제2 구성(즉, 확장된 상태)에 있는 제2 동일한 상처 봉합 장치의 평면도이다.
도 15a 및 15b는 각각, 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 16 및 도 17은 실시예에 따른, 상처에 걸쳐 적용되는 상처 봉합 장치가 있는 대상의 피부의 단면도이다.
도 18은 도 15a 및 도 15b의 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이의 평면도이다.
도 19a는 실시예에 따른 마이크로 구조 어레이의 평면도이다.
도 19b는 도 19a의 마이크로 구조 어레이의 측면도이다.
도 20은 실시예에 따른 마이크로 구조 어레이의 평면도이다.
도 21a 및 21b는 각각, 실시예에 따른 스페이서의 평면도 및 측면도이다.
도 22a는 제1 구성에 있는 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 평면도이다.
도 22b는 제2 구성에 있는 도 22a의 상처 봉합 시스템의 등각도이다.
도 22c는 제3 구성에 있는 도 22a의 상처 봉합 시스템의 등각도이다.
도 23은 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 평면도이다.
도 24는 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 등각도이다.
도 25는 실시예에 따른 마이크로 구조 어레이의 등각도이다.
도 26은 실시예에 따른 상처 봉합 장치의 사진이다.
도 27a, 27b 및 27c는 각각, 실시예에 따른, 바브(barbed) 마이크로 구조의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 28a, 28b 및 28c는 각각, 실시예에 따른, 바브 마이크로 구조의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 29a, 29b 및 29c는 실시예에 따른, 마이크로 바늘 형태의 마이크로 구조의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 30a, 30b, 30c, 30d 및 30e는 절개(incision)(0일) 또는 10일 후 즉시 비확장성 상처 봉합 장치(n=10 상처) 또는 봉합재(n=2 상처) 중 어느 하나로 봉합된 상처의 예시를 나타낸다. 도 30a는 봉합 이전의 절개 상처를 나타낸다. 도 30b는 봉합재로 봉합한 이후의 절개를 나타낸다. 도 30d는 마이크로멘드(microMend)로 봉합한 이후의 절개를 나타낸다. 도 30c는 10일째의 봉합재로 봉합된 절개를 나타낸다. 도 30e는 10일 째의 마이크로멘드로 봉합된 절개를 나타낸다.
도 31a 및 31b는 확장성 마이크로 구조 어레이를 포함하는 마이크로멘드 장치를 이용한 염증의 제거를 보여준다. 도 31a는 비확장성 마이크로멘드 장치에 의해 유도된 염증을 나타낸다. 도 31b는 도 31a의 결과와 비교하여, 확장성 마이크로멘드 장치에 의해 유도된 감소된 염증을 나타낸다.
도 32는 돼지의 사전 임상 연구 2-4(예시 3 참조)에서 사용된 마이크로멘드 장치의 일반적인 구조를 나타낸다.
도 33a 및 33b는 돼지의 사전 임상 연구 2 및 연구 4에서 사용된 마이크로멘드 장치의 설계 파라미터를 나타낸다. 도 33a는 사전 임상 연구 2 및 연구 4(예시 3)에서 사용된 마이크로멘드 장치에 포함된 확장성 마이크로 구조 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 도 33b는 돼지의 사전 임상 연구 2 및 연구 4(예시 3)에서 사용된 장치를 포함하는, 여러 상이한 마이크로멘드 장치가 조립되고 패키징 되는 방법을 나타낸다. 도면의 우측에 있는 참조 번호 1-5는 도면의 좌측 상단 코너의 표에 표시된 항목 번호를 나타낸다. 도면의 좌측에 있는 메모는 장치의 여러 상이한 구성을 나타낸다.
도 34는 예시 3에 따른 요크셔 돼지(Yorkshire swine)(35-40kg 범위) 2마리의 복부(abdomen) 상에 형성된 9개의 1.2cm 복강경(laparoscopic) 상처 절개의 위치를 나타낸다.
도 35는 돼지의 사전 임상 연구 3(예시 3) 및 인간 임상 연구(예시 5)에서 사용된 마이크로멘드 장치에 포함된 마이크로 구조 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 돼지의 사전 임상 연구에 사용된 마이크로멘드 장치는 도 33b에 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징 되며, 인간 임상 연구에서 사용된 장치는 도 39에 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징 된다.
도 36a, 36b 및 36c는 요크셔 돼지(동물당 2개의 상처를 가짐)의 복부에 형성된 6개의 12cm 복강경 상처의 사진을 나타낸다. 각각의 상처는 상처를 따라 균등하게 이격된 10개의 확장성 마이크로멘드 장치로 봉합되었다. 마이크로멘드 장치는 수술 후 10일 및 20일 후에 제거되며, 상처를 사진으로 촬영하고 파괴(failure) 시의 인장력(tensile force)을 테스트하였다. 도 36a는 수술 직후의 상처를 나타낸다. 도 36b는 마이크로멘드 장치로 봉합한 직후의 상처를 나타낸다. 도 36c는 수술 20일 후의 상처를 나타낸다.
도 37은 7명의 인간 환자에게 마이크로멘드 장치로 0.5-2cm 길이의 트로카(trochar) 상처의 봉합이 봉합재에 비해 염증의 현저한 감소와 우수한 상처 봉합과 치유를 보여주는 대표적인 인간 임상 시험 결과를 나타낸다. 사진은 수술 이후 30일 동안 촬영되었다.
도 38a, 38b, 38c 및 38d는 2cm 열상의 마이크로멘드 봉합의 예비 인간 임상 연구의 결과를 나타낸다. 도 38a는 봉합 이전의 상처를 나타낸다. 도 38b는 봉합 직후의 상처를 나타낸다. 도 38c는 장치 제거 직후 봉합 7일 이후의 상처를 나타낸다. 도 38d는 장치 제거 2주 이후(봉합 3주 이후)의 상처를 나타낸다.
도 39는 예시 5에서 논의된 진행 중인 개방 라벨, 단일 암 인간 임상 시험에서 사용된 사양의 마이크로멘드 상처 봉합 장치의 조립도를 나타낸다. 1은 폼 스페이서 베이스를 나타내고; 2는 패키징 베이스 카드를 나타내고; 3은 마이크로 구조 어레이(마이크로 구조 어레이의 사양은 도 35 참조)를 나타내고; 4는 배킹 필름을 나타낸다; 그리고 5는 폼 탭을 나타낸다.
도 40은 예시 5에서 논의된 진행 중인 개방 라벨, 단일 암 인간 임상 시험에서 사용된 마이크로멘드 상처 봉합 장치를 제조하는데 사용되는 배킹의 사양을 나타낸다. 예를 들면, 탄성 배킹을 갖는 아크릴계 접착 테이프와 같은 다른 배킹이 적합하다. 도 39에 나타낸 바와 같이, 이러한 배킹(4)은 마이크로 구조 상처 봉합 장치(즉, 마이크로멘드 장치)를 생성하기 위해 마이크로 구조 어레이(3)에 부착된다.
도 41은 예시 5에서 설명된 예비 인간 임상 연구에서 사용된 마이크로멘드 장치에 포함된 비확장성 마이크로 구조 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 이 동일한 마이크로 구조 어레이는 예시 6에서 설명된 인장 연구로부터 장치 B에서 사용되었다. 상기 장치는 도 39에 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징 되었다.
도 42는 예시 6에서 설명된 인장 연구에서 사용된 마이크로멘드 장치 A에 포함된 비확장성 마이크로 구조 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 상기 장치는 도 39에서 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징 되었다.
도 43은 예시 6에서 설명된 인장 연구에서 사용된 마이크로멘드 장치 C에 포함된 비확장성 마이크로 구조 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 상기 장치는 도 39에서 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징 되었다.
도 44는 마이크로멘드 멀티 팩을 위한 설계 파라미터의 비제한적인 예시를 나타낸다. 이러한 예시에서, 2개의 상처 봉합 장치가 개별적으로 패키징 되어 나타나고, 개별적인 패키지는, 예를 들면, 선택적으로 임의의 천공된 엣지를 통해 함께 연결된다. 표시기(1)는 마이크로 구조 어레이(예를 들면, 도 35 참조)에 부착된 배킹 필름(예를 들면, 도 45 참조)을 나타내며, 표시기(2)는 배킹의 중심에서 마이크로 구조 어레이의 위치를 나타낸다. 표시기(3)는 상처 봉합 장치(이러한 애플리케이터 탭의 존재 및/또는 위치는 선택적임) 상의 애플리케이터 탭(도 46)의 위치를 나타낸다. 표시기(4)는 마이크로 구조 어레이가 안착된 포켓 트레이(도 47)를 나타낸다.
도 45는 본 발명에서 사용되는 배킹의 비제한적 예시를 나타낸다.
도 46은 본 발명에서 사용되는 애플리케이터 탭("탭")의 비제한적 예시를 나타낸다.
도 47은 본 명세서에 개시된 상처 봉합 시스템에서 사용되는 포켓 트레이(즉, "스페이서")의 비제한적 예시를 나타낸다.
도 48은 대상 암컷 요크셔 돼지의 복부 양 측의 횡 등쪽면(lateral dorsal surface)의 표준 복강경 기구를 사용하여 형성된 트로카 상처(포트(port) 부위 상처)를 나타낸다. 도 48a는 피부 내로 삽입되는 트로카를 나타낸다. 도 48b는 트로카의 삽입에 의해 발생한 포트 부위 상처를 나타낸다. 도 48c는 마이크로멘드 장치로 봉합된 트로카 상처를 나타낸다.
도 49는 마이크로멘드 장치(20일)(예시 4, 연구 4 참조)로 봉합된 10개의 트로카 상처(포트 부위 상처)의 모습을 나타낸다.
정의
본 명세서에서 정의되고 사용된 모든 정의는 사전적 정의, 참조로서 포함된 문헌의 정의, 및/또는 정의된 용어의 통상적인 의미를 통제하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되고 달리 표시되지 않는 한, 용어 "하나"는 "하나", "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석된다. 문맥상 달리 요구되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 단수 용어는 복수를 포함하며, 복수 용어는 단수를 포함한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "및/또는"이라는 문구는 이와 같이 결합된 요소의 "어느 하나 또는 둘 모두", 즉 일부 경우에는 결합하여 존재하고 다른 경우에는 분리하여 존재하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 나열된 다수의 요소는 동일한 방식으로, 즉 이와 같이 결합된 요소의 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. 다른 요소는, 구체적으로 식별된 이러한 요소들과 관련이 있는지 또는 관련이 없는지 여부와는 상관없이, "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 요소 이외에 선택적으로 존재할 수 있다. 그러므로, 비제한적 예시에서, "A 및/또는 B"에 대한 참조는, "포함하는"과 같은 개방형(open-ended) 용어와 함께 사용될 때, 일 실시예에서, A만(선택적으로 B 이외의 요소를 포함함)을; 다른 실시예에서는, B만(선택적으로 A 이외의 요소를 포함함)을; 또 다른 실시예에서는, A와 B 모두(선택적으로 다른 요소를 포함함) 등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 이상에서 정의한 바와 같이 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들면, 목록에서 항목을 분리할 때, "또는"이나 "및/또는"은 포괄적인 것, 즉, 요소들의 개수 또는 목록, 선택적으로는, 목록에 없는 추가 항목들 중 적어도 하나뿐만 아니라, 또한 하나 이상을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 청구 범위에서 사용될 때, "오직 하나" 또는 "정확히 하나", 또는 "구성되는"과 같이, 반대로 명백하게 표시된 용어만이 요소들의 개수 또는 목록의 정확히 하나의 요소를 포함하는 것으로 지칭될 것이다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 용어 "또는"은, "어느 하나", "하나", "오직 하나", 또는 "정확히 하나"와 같이, 배타적인 용어가 선행할 때, 배타적인 대안(즉, "하나 또는 나머지 하나, 그러나 모두는 아님")으로만 해석될 수 있다. 청구범위에서 사용될 때, "필수적으로 구성되는"은 특허법 분야에서 사용되는 통상적인 의미를 가질 것이다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "적어도 하나"라는 문구는 하나 이상의 요소의 목록을 참조하여, 요소들의 목록에서 임의의 하나 이상의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하도록 이해되어야 하며, 요소들의 목록 내에 구체적으로 나열된 각각의 또는 모든 요소들 중 적어도 하나를 포함할 필요는 없으며, 요소들의 목록의 요소들의 임의의 조합을 제외하지도 않아야 한다. 이러한 정의는 또한, 구체적으로 식별된 이러한 요소들과는 관련이 있는지 또는 관련이 없는지에 상관없이 요소들이 "적어도 하나"라는 문구가 지칭하는 요소들의 목록 내에서 구체적으로 식별된 요소들 이외의 요소가 선택적으로 존재할 수 있게 한다. 따라서, 비제한적인 예시로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는 동등하게, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 실시예에서, B가 존재하지 않는 적어도 하나의, 선택적으로 하나 이상의, A (및 선택적으로 B 이외의 요소를 포함함)를 선택적으로 포함하고; 다른 실시예에서는, A가 존재하지 않는 적어도 하나의, 선택적으로 하나 이상의, B (및 선택적으로 A 이외의 요소를 포함함)를 포함하며; 또 다른 실시예에서는, 적어도 하나의, 선택적으로 하나 이상의 A, 및 적어도 하나의, 선택적으로 하나 이상의 B (및 선택적으로 다른 요소를 포함함) 등을 지칭할 수 있다.
청구범위에서, 전술한 명세서에서와 마찬가지로, "구성하는", "포함하는", "운반하는", "갖는", "함유된", "수반하는", "보유하는", "구성되는" 등의 모든 과도기의 문구들은 개방형, 즉 포함하지만 제한되지는 않는 것으로 이해되어야 한다. "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는"의 과도기의 문구들만은 미국 특허청 특허 심사 절차서, 섹션 2111.03에 제시된 바와 같이, 각각 폐쇄형 또는 반폐쇄형 과도기의 문구이어야 한다.
"예를 들면"이라는 용어에 대한 참조는 "예를 들면, 그러나 이에 제한되지는 않는"을 의미하는 것으로 의도되므로, 후술하는 것은 특정 실시예의 예시일 뿐이며, 제한적인 예시로 해석되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다. 달리 표시되지 않는 한, "예를 들면"의 사용은, 다른 실시예들이 본 발명에 의해 고려되고 포함되는 것을 명시적으로 나타내는 것으로 의도된다.
"약"은 기준 수량, 레벨, 값, 개수, 빈도, 백분율, 치수, 크기, 무게 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 만큼 변화하는 수량, 레벨, 값, 개수, 빈도, 백분율, 치수, 크기, 무게 또는 길이를 의미한다. "약"이라는 용어와 함께 결합되어 사용되는 수치의 문맥에서 논의된 임의의 실시예에서, "약"이라는 용어는 생략될 수 있는 것으로 구체적으로 고려된다.
"애플리케이터 탭" (또는 "탭"으로 상호 교환 가능)은, 예를 들면, 장치를 파지 및/또는 대상에 장치를 적용하는 것을 돕기 위해 장치로부터 돌출되는 마이크로 구조 상처 봉합의 일부를 의미한다. 애플리케이터 탭은 마이크로 구조 상처 봉합 장치에 영구적으로 부착될 수 있으며, 또는 (예를 들면, 천공된 부착 장치 또는 제거 가능한 접착제를 통해) 마이크로 구조 상처 봉합 장치에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 특정 실시예에서, 탭은 제거 가능하다. 탭은 대상의 조직, 예를 들면, 대상의 피부 상에 마이크로 구조의 부착을 방해하지 않도록 제공된 마이크로 구조 장치 상의 어디에도 위치할 수 있다. 도 44의 표시기(3)는 애플리케이터 탭의 비제한적인 적합한 배치를 나타낸다. 본 명세서에 개시된 임의의 애플리케이터 탭은 이러한 패키징에 포함된 장치에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 애플리케이터 탭은, 도 46에 나타낸 바와 같이, 5 mil의 폴리스티렌 또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)("PET")로 제조된 비제한적인 애플리케이터 탭을 나타낸다.
"근사적"은 기준 수량, 레벨, 값, 개수, 빈도, 백분율, 치수, 크기, 무게 또는 길이에 대해 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 만큼 변화하는 수량, 레벨, 값, 개수, 빈도, 백분율, 치수, 크기, 무게 또는 길이를 의미한다. "근사적"이라는 용어와 함께 결합되어 사용되는 수치의 문맥에서 논의된 임의의 실시예에서, "근사적"이라는 용어는 생략될 수 있는 것으로 구체적으로 고려된다.
문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 걸쳐, "포함한다" 및 "포함하는"과 같은 "포함하는"이라는 단어와 그 변형은 개방적이고, 포괄적인 의미, 즉 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로 해석되어야 한다.
"구성되는"은 "구성되는"이라는 문구를 따르는 모든 것을 포함하며, 이에 제한된다. 따라서, "구성되는"이라는 문구는 나열된 요소들이 요구되거나 필수적이며, 다른 요소들이 존재할 수 없다는 것을 나타낸다.
"본질적으로 구성되는"은 그 문구 다음에 나열되는 임의의 요소를 포함하며, 나열된 요소들에 대한 개시에서 특정된 활동 또는 작용을 간섭하거나 기여하지 않는 다른 요소로 제한되는 것을 의미한다. 따라서, "본질적으로 구성되는"이라는 문구는 나열된 요소들이 요구되거나 필수적이며, 다른 요소가 나열된 요소들의 활동 또는 작용에 영향을 미치는지 여부에 따라 선택적으로 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다는 것을 나타낸다.
"확장 가능한 부분", "가역적으로 확장 가능한 부분", "가역적으로 확장 가능한 구조" 및 "스프링 특성을 갖는 구조"의 용어는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
"확장성"과 "변형률(strain)"의 용어는 장치의 연장/ 원래 길이의 양을 한정하기 위해 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
일부 실시예에서, "마이크로 구조(microstructures)"는 마이크로 스테이플(microstaples), 마이크로 바브(microbarbs), 마이크로 바늘(microneedles), 마이크로 블레이드(microblades), 마이크로 앵커(microanchors), 마이크로 후크(microhooks), 마이크로 피시스케일(microfishscale), 마이크로 필러(micropillars), 마이크로 헤어(microhairs) 및 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "스프링 특성"이라는 용어는 통상적인 의미, 즉, 적용되는 임의의 신장력(stretching force)에 대하여 대상(예를 들면, 본 명세서에 개시된 마이크로 구조 장치)에 반대의 힘을 작용하게 하는 특성을 말하며, 상기 반대의 힘은 일단 신장력이 제거되면, 스프링 특성을 보유한 대상이 원래의 정지 위치로 실질적으로 수축하도록 대상의 길이의 임의의 변화와 관련된다. 예를 들면, 다양한 실시예에서, 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치가 스프링 특성을 갖는 것으로서 (예를 들면, 상처를 가로질러 길이 방향으로) 신장되는 경우, 일단 신장력이 제거되면, 장치의 스프링 특성은 장치를 다시 장치의 원래 정지 위치로 수축되도록(또는 원래 정지 위치로 실질적으로 되돌아가도록) 할 것이다. 일부 실시예에서, 상처의 길이 방향으로 걸친 장치의 신장 및 고정(도 37b 참조)은, 신장력이 제거된 이후에 장치가 정지 상태로 되돌아 가는 수축을 일으키며, 수축의 결과는 장치에 고정된 조직(예를 들면, 피부)이, 상처를 자연적으로 끌어당김에 따라 상처의 봉합을 초래하는 조직 또는 피부의 장력에 반대되는 방향으로 신장되는 것이다.
"실질적으로"라는 용어는 거의 또는 완전히, 예를 들면, 95% 또는 그보다 큰 소정의 양(예를 들면, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 99%를 초과하며, 그 사이의 모든 정수, 소수 및 백분율을 포함함)을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 일반적으로 사용되는 "상처 봉합 장치(wound closure device)"라는 용어는 상처 봉합을 위해 사용되는 장치, 상처를 덮기 위해 사용되는 장치, 상처를 보호하기 위해 사용되는 장치, 상처 드레싱, 붕대 등을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "상처"라는 용어는 긁힘, 절단, 마모, (예를 들면, 최소한 침습적 수술, 복강경 수술, 로봇 수술, 절개 생검(incisional biopsies), 일반 수술, 또는 성형 수술에 의해 발생되는) 수술 절차, 벗겨진 피부, 화상(bum), 궤양(예를 들면, 당뇨성 궤양, 혈관 기능 부족, 욕창(pressure sores) 및 화상으로 인한 궤양) 또는 다른 피부 문제(예를 들면, 알레르기)에 의해 발생되는 조직 또는 피부의 손상을 의미한다. 상처는 표재성(예를 들면, 표피에만 영향을 미침)에서부터 보다 외상성(예를 들면, 표피 아래에 있는 깊이에서 피부 또는 조직의 층에 영향을 미치는 병변(lesion))까지의 범위를 가질 수 있다. 상처는 임의의 길이 또는 형태일 수 있으며, 예를 들면, 일부 실시예에서, 상처는 직선형, 톱니형(jagged) 또는 만곡형이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "조직"이라는 용어는 피부, 근육, 힘줄, 뼈, 심장, 폐, 신장, 뇌, 장, 결장, 직장, 위, 식도 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 임의의 인간 또는 다른 동물의 조직을 의미한다.
"부착된(affixed)" 및 "부속된(attached)"이라는 용어는 상호 교환적으로 사용되며, 예를 들면, 제2 물건(예를 들면, 배킹)에 연결되거나 고정된 제1 물건(예를 들면, 마이크로 구조 어레이)과 같은 통상적인 의미를 갖는다. 따라서, "고정된" 및 "결합된"과 같은 다른 용어들도 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
"연결된"이라는 용어는 본 명세서에서, 2개의 분리된 물건(예를 들면, 브릿지 부분과 마이크로 구조 어레이 부분)이 서로 직접적으로 근접하여, 함께 붙어 있거나 또는 서로 일체적으로 연결되는 경우를 설명하기 위해 사용된다.
"일체적으로 연결된"이라는 용어는 본 명세서에서, 단일의 모놀리식 구조를 갖도록 서로 직접적이고 매끄럽게(seamless) 접촉되어 있는 2개의 분리된 구조(예를 들면, 마이크로 구조와 베이스, 또는 마이크로 구조 어레이 부분과 브릿지 또는 브리지 부분)를 지칭하는데 사용된다. 따라서, 2개의 "일체적으로 연결된" 구조에 대한 참조는 오직 설명의 목적을 위한 것이며, 2개의 구조는 사실 하나의 단일 구조이다.
"유연한(flexible)"이라는 용어는 손상 없이 굽힘력을 유지할 수 있는 임의의 재료를 설명하는 의미이다. 일부 실시예에서, "유연한" 재료는 예를 들면, 피부, 혈관 벽, 또는 눈과 같이, 장치가 적용되는 생물학적 장벽의 윤곽을 맞추기 위해 본 발명의 장치가 구부러질 수 있는데 충분한 유연성을 포함한다. 따라서, 일부 실시예에서, 본 명세서에 사용된 재료 또는 구조는 유연성의 재료 특성을 포함할 수 있다.
"파지하는"이라는 용어는 본 명세서에서, 장치가 적용되는 피부 또는 다른 조직의 표면 상의 의도된 위치에 대한 상처 봉합 장치의 마이크로 구조-기반의 고정을 설명하기 위해 사용된다. 고정은 마이크로 구조에 의한 피부 또는 조직으로의 침투를 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 상처 봉합 장치는 마이크로 구조와 피부 또는 다른 조직과의 접촉에 의해 발생되는 마찰력을 통해 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 선택적으로, 예를 들면, 접착제와 같은 본 상처 봉합 장치 또는 시스템의 다른 다양한 구성요소의 도움을 받거나 도움없이, 파지함으로써 고정된다.
"길이 방향으로" (또는 "길이 방향 축을 따라서")라는 용어는 본 명세서에서, 적절하게 적용되는 경우 상처(예를 들면, 열상)를 가로질러 연장되는 장치 상의 방향을 설명하기 위해 사용된다. 예를 들면, 도 1의 마커(127 및 128)는 본 개시(예를 들면, 상처에 수직으로 적용되는, 이러한 적절하게 적용된 장치의 대표적인 예시에 대해서는 도 37b 참조)에 따라 적절하게 적용되는 경우, 열상을 가로질러 연장되는 장치의 방향에서 작용하는 연장 부분을 나타낸다. 일부 이러한 실시예에서, 장치는 상이한 길이와 폭을 포함하며, 길이 방향은 장치의 더 긴 측면에 평행하게 작용하는 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 이상에서 설명된 길이 방향 연장 부분(127 및 128)은 장치의 길이 방향에 평행한 방향으로 각각 작용할 수 있다. 반대로, "측방향으로" (또는 "측 방향 축을 따라서")라는 용어는 길이 방향 축에 수직인 장치의 축, 예를 들면 본 개시에 따라 적절히 적용되는 경우 상처(예를 들면, 열상)에 평행하게 연장되는 장치의 축을 의미한다.
"재료 특성"이라는 용어는 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치를 구성하거나 이에 포함된 물리적 특성을 의미한다. 따라서, 달리 말하면, 예를 들어, 임의의 방식으로 제한되지 않으며, 탄성의 재료 특성을 갖는 재료는 탄성 재료이고; 선형 스프링 특성의 재료 특성을 갖는 재료는 신장하는 재료이며; 그리고, 유연성의 재료 특성을 갖는 재료는 유연한 재료이다.
"침투" 또는 "침투하다"라는 용어는 본 명세서에서, 예를 들면, 본 명세서에 개시된 하나 이상의 마이크로 구조로 피부 또는 조직을 관통하는 작용을 의미한다.
"염증"이라는 용어는 통상적인 의학적 의미, 즉, 해로운 자극에 대한 조직의 생물학적 반응을 의미한다. 염증의 일반적인 징후는 통증, 열, 발적(홍반(erythema)), 종창(부종(edema)) 및 기능 상실을 포함한다.
"강성"이라는 용어는 본 명세서에서, 강체(예를 들면, 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치의 마이크로 구조의 브릿지 부분)가 확장하지 않는 것을 의미하는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 사용된 "신축성 있는"이라는 용어는, 예를 들면, 인장력의 결과로서, 임의의 방향으로 연장될 수 있는 임의의 재료를 포함하는 것을 의미한다. "신축성 있는"은 "탄성력 있는"이라는 용어를 포함하므로, 신축성 있는 것으로 여겨지는 대상은 탄성을 선택적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 일부 실시예에서, 대상이 연신(stretch)된다고 말하면, 이는 적어도 2개의 실시예를 포함하는 것을 의미한다; 제1 실시예는 신장력이 수축력에 의해 완충되어, 일단 신장력이 제거되면, (예를 들면, 탄성체의 경우와 같이) 대상이 본질적으로 수축하려고 할 것이다. 제2 실시예는 대상이 본질적으로 탄성을 포함하지 않으므로, 이러한 수축력이 내재하지 않는 것이다. 다양한 실시예에서, 본 개시의 장치는 유연성과 신축성을 모두 포함한다. 특정 실시예에서, 이러한 장치는 길이 방향으로 신축성이 있다. 특정 실시예에서, 장치는 길이 방향으로 신축성과 탄성이 있으며, 유연성이 있다.
개요
마이크로 구조를 이용하는 상처 봉합 장치의 예시들은 "마이크로 구조- 기반의 상처 봉합 장치(Microstructure-Based Wound Closure Devices)"라는 명칭의 국제 특허 출원 제 PCT/US2013/046181에 개시되며, 전체 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된다.
본 개시의 실시예들은 상처 봉합 장치를 (예를 들면, 신장력이 가해질 경우) 신장시키고, (예를 들면, 일단 신장력이 제거되면) 신장 이후에 수축하는 것을 가능하게 하는 가역적으로 확장 가능한 부분("확장 가능 부분")을 포함하는 개선된 상처 봉합 장치와 관련된다. 이러한 새로운 장치는 본 명세서에서 일반적으로 "마이크로멘드(microMend)" 상처 봉합 장치로 지칭된다.
다양한 실시예에서, 확장 가능 부분의 "신축성"(힘이 가해지면 신장하는 능력) 및/또는 "탄성"(신장력이 제거되면 수축하는 능력)은, 부분적으로는 (장치가 제조된 재료(들)의 특성에 기인한 신축성 및/또는 탄성과는 대조적으로) 확장 가능 부분의 구성에 기인한다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분의 신축성 및/또는 탄성의 실질적으로 모든 것은 확장 가능 부분의 구성에 기인한다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분의 신축성 및/또는 탄성의 모든 것은 확장 가능 부분의 구성에 기인한다.
다양한 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치(또는 "기구")는 하나 이상의 마이크로 구조(예를 들면, 하나 이상의 마이크로 구조 어레이)와 하나 이상의 가역적인 확장 가능 부분을 포함한다. 확장 가능 부분은 장치의 기하학적 형태를 변화시킴으로써 조정 가능한 스프링 상수를 갖는다. 실시예에서, 마이크로 구조는 상처 봉합을 가능하게 하기 위해 예를 들면, 상처의 어느 한 측면 상의 조직과 같은 조직을 파지 및/또는 침투하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 복수의 추가 부분을 연결하는 브릿지 부분(예를 들면, 강성 브릿지 부분)을 포함하는 마이크로 구조 어레이를 포함하며, 각각의 추가 부분은 하나 이상의 마이크로 구조를 포함하고, 적어도 하나(예를 들면, 1, 2, 3, 4 또는 그 이상)의 추가 부분은 확장 가능 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 브릿지 부분은 장치에 포함되지 않는다(예를 들면, 이러한 실시예에서, 하나 이상의 마이크로 구조를 포함하는 부분은 임의의 브릿지 부분 없이, 서로 직접 연결될 수 있다). 일부 실시예에서, 적어도 2개의 추가 부분은 확장 가능 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 움직임 동안 근사된 상처의 엣지를 유지하며, 이로서 열개(dehiscence)로 알려진, 상처의 개방 및 피부의 손상을 방지한다. 이는 운동 중 발생하는 것과 같은 임의의 외부 스트레스 동안의 감염, 염증 및 흉터의 위험을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치 기구는 마이크로 구조 어레이와, 선택적으로 배킹을 포함한다.
일부 특정 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분, 제2 부분 및 브릿지 부분을 포함한다. 일부 이러한 실시예에서, 브릿지 부분은 제1 및 제2 부분을 연결한다. 일부 이러한 실시예에서, 브릿지 부분은 실질적으로 확장하지 않는다(즉, "강성"임). 마이크로 구조 어레이는 제1 부분의 적어도 일부, 제2 부분의 적어도 일부, 브릿지 부분의 적어도 일부를 포함하는 베이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스는 제1, 제2 및 브릿지 부분 전체를 포함한다. 마이크로 구조 어레이는 또한, 마이크로 구조 어레이의 베이스의 개구를 한정할 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 마이크로 구조 어레이의 베이스의 단일 개구를 한정한다. 일부 이러한 실시예에서, 제1 부분과 제2 부분은 조직을 파지 및/또는 투과하도록 구성된 하나 이상의 마이크로 구조를 각각 포함한다.
일부 특정 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 브릿지 부분은 제1 및 제2 부분을 연결하지 않는다. 일부 이러한 실시예에서, 장치는 실질적으로 확장하지 않는(즉, "강성") 부분을 선택적으로 포함할 수 있다. 마이크로 구조 어레이는 제1 부분의 적어도 일부와 제2 부분의 적어도 일부를 포함하는 베이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스는 제1 및 제2 부분 전체를 포함한다. 마이크로 구조 어레이는 또한, 마이크로 구조 어레이의 베이스의 개구를 한정한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 마이크로 구조 어레이의 베이스의 단일 개구를 한정한다. 일부 이러한 실시예에서, 제1 부분과 제2 부분은 조직을 파지 및/또는 침투하도록 구성된 하나 이상의 마이크로 구조를 각각 포함한다.
또한, 일부 이러한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 제1 부분과 제2 부분 각각은 상처 봉합 장치가 길이 방향으로 확장하도록 구성되도록, 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함한다. 다른 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 제1 부분 또는 제2 부분 중 어느 하나는 상처 봉합 장치가 길이 방향으로 확장하도록 구성되도록, 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 부분의 마이크로 구조 중 적어도 하나는 상처의 일 측면 상의 상처 봉합 장치를 고정할 수 있으며, 제2 부분의 마이크로 구조 중 적어도 하나는 상처의 다른 측면 상의 상처 봉합 장치를 고정할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 마이크로 구조 어레이는 추가적으로 또는 대안적으로 폭이 확장하도록 구성되는 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함하도록 구성된다.
예를 들면, 도 1 내지 7은 하나의 비제한적 실시예에 따른 상처 봉합 장치(100)의 다양한 도면을 나타낸다. 도 1은 상처 봉합 장치(100)의 등각도이다. 상처 봉합 장치(100)는 배킹(110)과 마이크로 구조 어레이(120)를 포함한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조 어레이(120)는 배킹(110)에 결합된다. 일부 구현에서, 마이크로 구조 어레이(120)는 접착제를 통해 배킹(110)에 부착될 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 크기, 형태 및 구성이 다양하다.
예를 들면, 일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 임의의 적합한 길이 또는 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 10 mm 내지 약 150 mm의 범위의 길이를 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 20 mm 내지 약 100 mm의 범위의 길이를 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 30 mm 내지 약 60 mm의 범위의 길이를 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 1 mm 내지 약 100 mm의 범위의 폭을 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 2 mm 내지 약 100 mm의 범위의 폭을 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위의 폭을 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 약 5 mm 내지 약 20 mm의 범위의 폭을 갖는 상처 봉합 장치를 제공한다.
다양한 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는, (i) 상처 봉합 장치의 제1 부분 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조를 상처의 제1 측면 상의 조직에 고정시키는 단계; (ii) 상처를 가로질러 길이 방향으로 장치를 신장시켜, 장치 상에 포함되는 하나 이상의 확장 가능 부분을 확장시키는 단계; (iii) 상처 봉합 장치의 제2 부분 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조를 상처의 제2 측면 상의 조직에 고정시키는 단계; (iv) 신장력을 해제하여, 확장 가능 부분을 수축시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 상처를 둘러싸는 조직에 적용된다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분의 수축은 상처를 둘러싸고 있는 피부를 함께 끌어당기며; 따라서, 상처를 효과적으로 봉합한다. 일부 실시예에서, 상기 방법에 의한 상처의 봉합은 상처 외번(eversion)을 발생시킨다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 비탄성적인 종래의 상처 봉합 장치와 붕대와 비교하여, 대상의 피부의 자극 및/또는 염증을 최소화하는 확장 가능 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분이 대상의 피부와 함께 장치를 신장시키도록 하기 때문에 자극 및/또는 염증은 최소화된다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상처 봉합 장치의 크리프(creep)를 방지하기 위해 마이크로 구조 고정 장치를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 후속 치료를 필요로 하지 않고, 상처 봉합 장치가 간단하고, 최소 한도로 침습적으로 상처 봉합이 가능하게 한다. 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는, 종종 통증이 거의 없이, 용이하게 적용되고 제거되어, 적용 및 제거를 위한 숙련된 전문가 또는 특수화된 장비에 관한 의존을 배제한다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 상처 봉합을 달성하고, 염증을 거의 유발하지 않으며, 흉터를 거의 생기지 않게 할 수 있다(예를 들면, 스테이플과 봉합재로 인한 철도 트랙 효과). 또한, 특정 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 접착제 없이 환자의 피부에 고정될 수 있으며, 따라서, 잠재적인 알레르기 합병증을 피할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 종래의 상처 봉합 장치에 대해 매력적이고 다방면의 대안을 제공한다.
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 주변 환경으로부터 상처를 보호하고, 감염을 방지하며, 상처를 봉합하고, 그리고/또는 피부 또는 조직의 외부 표면을 통한 치료용 화합물의 전달을 증가시킨다.
또한, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 내부 및 외부 상처를 유사하게 치료하는데 적합하다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 대상의 피부에 적용된다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 대상의 조직(예를 들면, 내부 조직)에 적용된다. 따라서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 긴급 치료 환경(예를 들면, 응급실, 수술실, 구급차 전장, 및 사고 현장을 포함하는 수술 또는 외상 치료 전문 센터), 병원과 클리닉, 일반 의약품을 사용하는 환경(예를 들면, 집에서 사용)을 포함하나, 이에 제한되지 않는 다양한 환경에서 유용하다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 상처 봉합 특성에 추가적으로, 또는 이에 대신하여 대안적인 용도를 갖는다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 생체 활성 화합물, 예를 들면, 약물, 백신 또는 다른 치료제의 전달을 가능하게 하는데 사용된다. 일부 실시예는 약물로 코팅된 마이크로 구조, 약물이 포함될 수 있는 개방 내부 구조를 갖는 마이크로 구조, 또는 약물로 코팅된 마이크로 구조, 약물이 포함될 수 있는 개방 내부 구조를 갖는 마이크로 구조의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 개방 내부 구조를 갖는 마이크로 구조는 조직 또는 체액의 샘플링을 가능하게 한다. 체액은 모세관 작용, (예를 들면, 진공력의 인가를 통한) 흡입, 펌핑 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는 기술 분야에서 공지된 임의의 적합한 수단에 의해 마이크로 구조의 개방 내부 구조를 통해 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 장치를 사용하여 샘플링 된 조직 또는 체액은 실험실 진단 테스트를 위해 사용된다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 또한, 미용에 사용될 수 있으며, 상처 봉합 장치의 마이크로 구조는 피부를 침투하는데 사용될 수 있다. 피부 침투는 급성 손상을 통해 피부 회춘을 일으킬 수 있어, 미용 레이저 요법 및/또는 마이크로 바늘로 제조된 스킨 롤러에 의해 달성되는 것과 유사한 진피 및 콜라겐 형성-유도 효과의 자극을 유발할 수 있다. 이러한 자극은 주름을 감소시키고 피부 볼륨을 증가시킴으로써, 피부의 외관을 개선시킨다. 미용 레이저 요법과는 대조적으로, 상처 봉합 장치의 적용은 레이저 요법 이후 최대 며칠 동안 나타날 수 있는 증상인; 통증, 발적, 종창 및 일시적인 손상을 야기하는 증상이 나타나는 염증을 일으키지 않는다. 마이크로 바늘로 만든 롤러와는 대조적으로, 상처 봉합 장치는 코와 입 사이와 같이, 마이크로 바늘에 쉽게 접근할 수 없는 피부의 영역에 적용될 수 있다. 또한, 여기서의 상처 봉합 장치는 마이크로 바늘 롤러를 이용한 단기 치료로 달성되는 것보다 밤새도록 또는 낮 동안 잠재적으로 진피에 더 많은 자극을 제공하는 장소에 구비되고 적용될 수 있다. 또한, 상처 봉합 장치는 피부 표면 상에 롤링되는 마이크로 바늘 롤러에 의해 달성될 수 있는 것보다 피부에 대해 보다 균일한 구멍의 분포를 생성한다.
일부 경우에, 다양한 장치의 구성 요소가, 신체의 특정 상처, 조직 유형 또는 위치를 치료하는 장치를 구체적으로 최적화하기 위해, 본 명세서에 개시된 설명에 따라 설계된다. 따라서, 다양한 사양, 예를 들면, 마이크로 구조 유형, 기하학적 형태, 크기, 사양, 어레이 내부의 간격, 어레이 구조, 어레이의 개수, 어레이의 위치, 어레이의 크기, 브릿지, 확장 가능 부분, 다양한 구성 요소의 재료 등이 어떤 경우 상처 봉합 장치를 설계하는데 신중하게 선택되어, 예를 들면, 특정 유형의 상처를 치료하거나, 환자의 특정 유형의 조직 또는 위치에 있는 임의의 상처를 치료할 수 있다. 예를 들면, 임의의 방법에 제한되지 않으나, 신체의 이러한 (및 다른) 상이한 부위에 존재하는 피부 두께의 고유한 다양성으로 인해 손바닥 또는 등의 상처 치료는 얼굴의 상처를 치료하는데 필요한 것보다 더 긴 바늘이 필요할 수 있다. 또한, 상처의 치료는 노인이거나 만성적인 질병을 갖는 환자, 또는 피부를 얇게 하는 것으로 알려진, 스테로이드와 같은 약물 치료를 받는 환자에게는 더욱 짧은 바늘을 필요로 할 수 있다. 이와 같이, 상처 봉합 장치는 다양한 상처를 적절하게 덮기 위해 임의의 적합한 형태와 크기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치는 단일 상처, 또는 선택적으로 복수의 상처를 덮기에 적합한(예를 들면, 테이프 붕대) 임의의 길이 또는 폭을 가질 수 있다.
통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본 개시의 마이크로 구조 상처 봉합 장치는 (예를 들면, 하나 이상의 마이크로 구조 어레이 및/또는 마이크로 구조 어레이 부분들로부터 선택된 구성요소의 일부 또는 전부; 스페이서를 포함하는 패키징 구성 요소, 마이크로 구조, 배킹, 브릿지 부분, 확장 가능 부분, 탭 등을 포함하는) 몇 가지 선택적이고 필수적인 구성 요소를 포함하며, 이하의 실시예에서 설명된다. 본 개시에 따르면, 이들 실시예들은 함께 결합되어, 본 개시의 상처 봉합 장치 및 시스템을 생성할 수 있는 것으로 고려된다.
배킹
일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는, 예를 들면 접착제(선택적으로, 피부 또는 조직의 적용에 적합한 접착제)를 통해 배킹에 직접 부착된 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 배킹은 유연하고, 그리고/또는 신축성이 있다. 일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 배킹에 부착되지 않은 마이크로 구조 어레이를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 상부층 및 하부층을 포함하는 배킹을 포함한다. 접착 코팅은 상부층의 아랫면에 포함될 수 있다. 접착 코팅은 하부층의 윗면 및 아랫면에 포함될 수 있다. 배킹의 상부층 및 하부층은, 마이크로 구조 어레이가 상부층 및 하부층 사이에 배치되고, 상부층의 아랫면과 하부층의 윗면의 접착 코팅을 통해 제 위치에 고정되도록, 배열될 수 있다. 하부층은, 마이크로 구조 어레이의 마이크로 구조가 개구를 통해 하부층으로부터 돌출할 수 있도록 하나 이상의 개구를 한정할 수 있다. 예를 들면, 하부층은 마이크로 구조 어레이의 제1 부분과 동일한 크기의 제1 개구와 마이크로 구조 어레이의 제2 부분과 동일한 크기의 제2 개구를 한정할 수 있다.
일부 실시예에서, 배킹은 제1 배킹 부분, 제2 배킹 부분 및, 선택적으로 브릿지 부분("브릿지 부분 배킹")을 포함한다. 배킹은 또한, 상부면 및 하부면을 포함한다. 배킹은 임의의 적합한 크기 및 형태일 수 있으며, 선택적으로 부착될 임의의 마이크로 구조 어레이(본 명세서에 설명된 마이크로 구조 어레이 중 어느 하나)의 사양에 맞게 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 배킹의 상부면은 피부 또는 다른 조직 상에 상처 봉합 장치의 적용 및/또는 안정화를 돕기 위해 접착제의 연속층으로 코팅된다. 일부 실시예에서, 배킹의 상부면은 접착제의 불연속 및/또는 패턴화된 층으로 코팅된다.
일부 실시예에서, 배킹의 제1 배킹 부분, 제2 배킹 부분 및/또는 브릿지 부분 배킹은 피부 또는 조직과 접촉하도록 의도된 접착제를 포함하지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 배킹 부분, 제2 배킹 부분 및 선택적으로 브릿지 부분 배킹은 배킹을 마이크로 구조 어레이에 부착하는 접착제를 포함한다. 적합한 접착제는 본 명세서에 개시된 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 배킹은 적용되는 동안 조기 박리(delamination)(즉, 배킹의 마이크로 구조 어레이가 부착 또는 박리되는, 피부 또는 조직으로부터 장치가 조기에 의도하지 않게 박리되는 것)를 방지하기 위해 라운드 처리된 엣지를 포함한다. 일부 이러한 실시예에서, 배킹의 모든 엣지는 라운드 처리된다(예를 들면, 도 2에 나타낸 110 참조). 그러나, 다른 실시예에서는, 배킹이, 선택적으로 라운드 처리되지 않은 엣지에 의해, 상이한 형태, 크기 또는 기하학적 형태로 형성된다.
배킹의 길이는 다양한 실시예에서 달라질 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 배킹의 길이는 약 10 mm 내지 약 150 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹의 길이는 약 20 mm 내지 약 100 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹의 길이는 약 30 mm 내지 약 60 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 배킹의 길이는 본 명세서에 설명된 배킹의 길이 사이의 모든 정수(예를 들면, 45 mm, 46 mm, 47 mm 등)와 범위(예를 들면, 10 mm-50 mm, 20 mm-35 mm, 30 mm-40 mm, 35 mm-50 mm, 35-60 mm 등)를 포함하여, 약 30 mm, 31 mm, 32 mm, 33 mm, 34 mm, 35 mm, 36 mm, 37 mm, 38 mm, 39 mm, 40 mm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm 및 15 cm의 범위를 가질 수 있다.
적어도 제1 배킹 부분 및/또는 제2 배킹 부분의 영역에서 배킹의 폭은 또한, 다양한 실시예에서 달라질 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 배킹의 폭은 약 1 mm 내지 약 100 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹의 폭은 약 2 mm 내지 약 50 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹의 폭은 약 3 mm 내지 약 30 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹의 폭은 약 5 mm 내지 약 20 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 배킹의 폭은 본 명세서에 설명된 배킹의 폭 사이의 모든 소수(예를 들면, 9.5 mm, 10.5 mm, 10.6 mm 등)와 범위(예를 들면, 5 mm-10 mm, 5 mm-18 mm, 7 mm-15 mm 등)를 포함하여, 약 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm, 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm, 20 mm의 범위를 가질 수 있다.
배킹은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹은 약 8-10 MIL 두께를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, MIL은 통상적인 의미, 즉 1/1000 인치(또는 0.0254 mm)이다.
예를 들면, 도 2는 설명의 목적을 위해 분리된 구성 요소로서 나타낸 마이크로 구조 어레이(120)와 배킹(110)을 갖는 예시적인 상처 봉합 장치(100)의 분해 등각도를 나타낸다. 배킹(110)은 제1 배킹 부분(112), 제2 배킹 부분(114) 및 브릿지 부분(116)("브릿지 부분 배킹")을 포함한다. 배킹(110)은 또한, 상부면(111)과 113으로 표시된 하부면을 포함한다. 이러한 예시에서, 배킹(110)의 상부면(111)은 피부 또는 다른 조직 상에 상처 봉합 장치(100)의 적용 및/또는 안정화를 돕기 위해 접착제의 연속층으로 코팅된다. 또한, 배킹(110)은 라운드 처리된 엣지를 갖는다. 제1 배킹 부분(112)과 제2 배킹 부분(114)은 도 2에서, 동일한 형태와 크기를 갖는 것으로 나타내며, 브릿지 부분 배킹(116)은 도 2에서, 제1 배킹 부분(112)과 제2 배킹 부분(114)보다 좁게 나타낸다.
제1 및 제2 배킹 부분
일부 실시예에서, 제1 배킹 부분 및/또는 제2 배킹 부분은 임의의 적합한 모양, 크기 및 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 이는, 예를 들면, 원하는 사용 및/또는 의도된 대상 조직에 따라 달라진다. 일부 실시예에서, 제1 배킹 부분과 제2 배킹 부분은 동일한 형태와 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 제1 배킹 부분과 제2 배킹 부분은 상이한 모양, 크기 및/또는 기하학적 형태를 가지며, 이는, 예를 들면, 원하는 사용 및/또는 의도된 대상 조직에 따라 달라진다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 제1 배킹 부분 및/또는 제2 배킹 부분보다 좁으며; 또한, 일부 구현에서, 브릿지 부분 배킹은 제1 배킹 부분 및/또는 제2 배킹 부분과 동일한 폭을 갖거나, 더 큰 폭을 갖는다.
브릿지 부분 배킹
일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 임의의 적합한 모양, 크기 또는 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 이는, 예를 들면, 원하는 사용 및/또는 의도된 대상 조직에 따라 달라진다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹의 길이, 폭, 및/또는 형태는 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분의 길이와 폭에 의해 결정되어, 예를 들면, 전체(또는 실질적으로 전체)의 마이크로 구조 어레이 브릿지 부분이 브릿지 부분 배킹에 의해 접촉된다(예를 들면, 부착되거나 덮어진다).
일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은, 예를 들면, 약 1 mm의 길이 내지 약 50 mm의 길이의 범위를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 본 명세서에 설명된 브릿지 부분 배킹 길이 사이의 모든 소수(예를 들면, 10.5 mm, 10.6 mm, 10.7 mm 등)와 범위(예를 들면, 1-50 mm, 20-50 mm, 1-15 mm, 5-10 mm, 10-15 mm, 3-4 mm, 5-6 mm, 6-8 mm 등)를 포함하여, 1 mm의 길이; 2 mm; 3 mm; 4 mm; 5 mm; 6 mm; 7 mm; 8 mm; 9 mm; 10 mm; 11 mm; 12 mm; 13 mm; 14 mm; 15 mm; 2 cm; 3 cm; 4 cm; 5 cm의 길이를 가진다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 3 mm의 길이 내지 30 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 13 mm의 길이 내지 25 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 5 mm의 길이 내지 10 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 6 mm의 길이 내지 9 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 5 mm의 길이 내지 25 mm의 길이의 범위를 갖는다.
예를 들면, 도 15a 및 도 15b는 각각, 상처 봉합 장치(400)의 평면도 및 하면도이다. 도 15a에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치(400)는 배킹(410)과 마이크로 구조 어레이(420)를 포함한다. 배킹(410)은 제1 배킹 부분(412), 제2 배킹 부분(414) 및 브릿지 부분 배킹(416)을 포함한다. 배킹(410)은 길이 D20을 갖는다. 길이 D20은 임의의 적합한 길이일 수 있다. 예를 들면, 길이 D20은 약 30 mm 내지 약 60 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 D20은 약 20 mm 내지 약 100 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 D20은 약 10 mm 내지 약 150 mm의 범위를 가질 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 바와 같이, 브릿지 부분 배킹의 폭은 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹의 폭은 약 1 mm 내지 약 100 mm 이상의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 이들 실시예에서, 브릿지 부분 배킹의 폭은, 본 명세서에 설명된 브릿지 부분 배킹 길이 사이의 모든 정수(예를 들면, 11 mm, 12 mm, 13 mm 등)와 범위(예를 들면, 2 mm-50 mm, 5 mm-15 mm, 3 mm-30 mm, 5 mm-10 mm, 5-20 mm 등)를 포함하여 약 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 5 mm의 폭 내지 25 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 7 mm의 폭 내지 20 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 10 mm의 폭 내지 20 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 2 mm의 폭 내지 50 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 3 mm의 폭 내지 30 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 5 mm의 폭 내지 20 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 브릿지 부분 배킹(416)의 폭 D22는 약 5 mm 내지 약 20 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 폭 D22는 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 폭 D22는 약 2 mm 내지 약 50 mm의 범위를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 폭 D22는 약 1 mm 내지 약 100 mm의 범위를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 제1 배킹 부분과 제2 배킹 부분의 폭 보다 작은 폭을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부부 배킹은 제1 배킹 부분과 제2 배킹 부분의 폭 보다 큰 폭을 포함한다.
예를 들면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 제1 배킹 부분(412)과 제2 배킹 부분(414)의 폭 D22는 약 5 mm 내지 약 20 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 폭 D21는 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 폭 D21는 약 2 mm 내지 약 50 mm의 범위를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 폭 D21는 약 1 mm 내지 약 100 mm의 범위를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 전술한 바와 같이, 브릿지 부분 배킹은 라운드 처리된 엣지를 포함한다. 일부 실시예에서, 라운드 처리된 엣지의 존재는 라운드 처리되지 않은 엣지(예를 들면, 정사각형 엣지)를 갖는 유사한 장치와 비교하여, 장치의 조기 박리를 방지하거나 감소시킨다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 라운드 처리된 엣지를 갖는 직선을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분 배킹은 제1 배킹 부분과, 제2 배킹 부분의 폭보다 작은 폭을 포함하며, 브릿지 부분 배킹은 제1 배킹 부분과 브릿지 부분 배킹 사이 및 제2 배킹 부분과 브릿지 부분 배킹 사이에서 경사진 엣지를 갖는 전이 부분을 포함한다. 예를 들면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 배킹(410)의 동일한 측면 상에서 전이 부분의 제1 배킹 부분(412)과 브릿지 부분 배킹(416) 사이의 전이 부분의 경사진 엣지 및 제2 배킹 부분(414)과 브릿지 부분 배킹(416) 사이의 전이 부분의 경사진 엣지 사이에서 측정된 각도 θ6은, 예를 들면 0°에서 180° 사이의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ6은 약 20° 내지 약 120°의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ6은 약 40° 내지 약 100°의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ6에 관계 없이, 상처 봉합 장치(400)의 코너는 조기 또는 의도하지 않은 박리의 기회를 국부적으로 감소시키기 위해 항상 일정한 반경으로 라운드 처리된다.
배킹 재료
배킹은 신축성 및 통기성 있는 폴리우레탄-기반 필름으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 배킹은 임의의 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들면, 배킹은 투명하거나, 실질적으로 투명한 재료로 이루어질 수 있으며, 따라서 상처 치료의 비침습적 모니터링을 가능하게 한다. 다른 실시예에서, 배킹은 불투명한 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 실시예의 배킹은 시트; 붕대; 롤; 필름; 천; 직물 재료; 또는 다른 투과성, 반-투과성, 또는 비투과성 피복재의 형태이다. 본 명세서에서 설명된 실시예의 배킹은 천연, 합성, 및/또는 인공 재료로 이루어질 수 있으며; 그리고 일부 특정 실시예에서는, 그들은 중합체 물질(예를 들면, 실리콘, 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌)을 포함한다. 본 명세서에서 설명된 실시예의 배킹은 무독성, 생분해성, 생체 흡수성, 또는 생체 적합성의 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 실시예의 배킹은 비활성 재료를 포함하며, 그리고 다른 실시예에서는, 배킹은 활성 재료(예를 들면, 본 명세서에서 전체가 포함된 WO2013028966A2에 개시된 바와 같이, 미생물을 제거하는 활성탄 천)를 포함한다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 실시예의 배킹은 의료용 테이프, 백색 천 테이프, 외과용 테이프, 황갈색 천 의료용 테이프, 실크 외과용 테이프, 클리어 테이프, 저자극성 테이프, 실리콘, 탄성 실리콘, 폴리우레탄, 탄성 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 탄성 폴리에틸렌, 고무, 라텍스, 고어-텍스, 플라스틱, 플라스틱 구성 요소, 폴리머, 바이오 폴리머 및 천연 재료로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 재료를 단독으로 또는 조합하여 포함한다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 상처 봉합 장치는 3M Transpore 외과용 테이프, 3M Blenderm 외과용 테이프, Coverlet 직물, Dynarex 실크 외과용 테이프, KENDALL™ 저자극성 클리어 테이프, TENDERFIX™ 저자극성 천 테이프, CURASILK™ 천 테이프, Curapont, Leukosan Skinlink, Leukosan Strip, Leukostrip, Steri-Strip, Steri-Strip S, Urgo strip 및 그들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 상업적으로 사용 가능한 배킹에 부착되는 하나 이상의 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 배킹의 유연성 및/또는 신축성은 전체적으로 균일할 수 있다. 대안적으로, 배킹의 유연성 및/또는 신축성은 장치를 가로질러 또는 장치를 따라서 달라질 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 실시예의 배킹은 탄성 특성을 포함할 수 있으며, 탄성은 선택적으로 장치 전체에서 유사할 수 있다. 대안적으로, 탄성은 장치를 따라서 또는 장치를 가로질러 변화될 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치는 하나 이상의 탭(예를 들면, 애플리케이터 탭)을 포함한다. 이러한 탭은 장치 상의 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 탭은 장치의 하나 이상의 단부(예를 들면, 장치의 길이 방향의 단부 중 하나) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 24의 마커(1194)는 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치의 길이 방향 단부에 위치한, 이러한 하나의 탭의 비제한적인 예시를 나타낸다. 물론, 통상의 기술자는 탭의 위치가 임의의 바람직한 방식으로 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 실시예에서, 탭은 임의의 형태를 가질 수 있다. 탭은 장치의 적용, 예를 들면, 조직(예를 들면, 피부) 상의 상처 봉합 장치의 조작 및/또는 배치를 도울 수 있다. 탭은 상처 봉합 장치를 적용하는 사람이 적용되는 동안 접착제를 만지지 않도록 할 수 있다. 탭은 선택적으로 장치의 적용 이후에 탭을 쉽게 제거할 수 있도록, 천공된 엣지를 통해 장치에 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 탭은 일회용이다.
실시예에서, 탭은 임의의 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 탭은 본 명세서에서 개시된 배킹 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 탭은 본 명세서에서 개시된 배킹 재료로 이루어지며, 탭 배킹 재료와 마이크로 구조 어레이가 부착되는 배킹 재료는 동일하다. 다른 실시예에서, 탭은 본 명세서에서 개시된 배킹 재료로 이루어지며, 탭 배킹 재료와 마이크로 구조 어레이가 부착되는 배킹 재료는 상이하다. 특정 실시예에서, 탭은 예를 들면, 릴리스 라이너(release liner)에 대해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것과 같은, 낮은 표면 에너지를 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 낮은 표면 에너지 재료의 예시적인 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 폴리스티렌을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
배킹 상의 마이크로 구조 어레이의 배치
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 배킹 상에 배치된 상처 봉합 장치를 포함하며, 배킹의 외부 엣지는 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지의 일부 또는 전부를 둘러싼다(예를 들면, 도 1-2 참조). 달리 말하면, 일부 실시예에서, 예를 들면, 어레이의 하부면의 모든 부분이 배킹에 접촉되고, 과도한 배킹이 모든 측면 상의 어레이를 둘러싸는 것을 보장하기 위해, 배킹의 길이와 폭은 마이크로 구조 어레이의 길이와 폭보다 더 길고 넓다. 예를 들면, 도 15a에서, 예시된 어레이(420)는 모든 측면에서 배킹(410)에 의해 둘러싸인다. 마이크로 구조 어레이(420)의 엣지로부터 외부 엣지에 대한 거리 D11은 측면 상의 마이크로 구조 어레이(420)의 엣지로부터 외부 엣지에 대한 거리 D12보다 장치의 길이 방향 단부 상에서 더 크며, 외부 엣지는 브릿지 부분 배킹(116) 주위로 라운드 처리된다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 엣지로부터 배킹의 외부 엣지에 대한 거리는 장치 주위에서 실질적으로 균일하다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 엣지로부터 배킹의 외부 엣지에 대한 거리는 마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분으로부터 브릿지 부분 배킹의 외부 엣지에 대한 거리보다 장치의 길이 방향 단부 상에서 더 길다(예를 들면, 도 15a의 길이 D11). 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 엣지로부터 배킹의 외부 엣지에 대한 거리는 마이크로 구조 어레이의 엣지로부터 배킹의 측면의 외부 엣지에 대한 거리보다 장치의 길이 방향 단부 상에서 더 길다(예를 들면, 도 15a의 길이 D11). 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 길이 D11와 같은) 거리, 예를 들면, 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는 약 1 mm 내지 약 100 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 길이 D11와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면 약 2.5 mm 내지 약 25 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 길이 D11와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면 약 5 mm 내지 약 15 mm의 범위를 갖는다.
일부 실시예에서, (예를 들면, 마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분의 엣지로부터 브릿지 부분 배킹의 엣지까지의 거리와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면, 약 0.1 mm 내지 약 10 mm의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분의 엣지로부터 브릿지 부분 배킹의 엣지까지의 거리와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는 약 0.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분의 엣지로부터 브릿지 부분 배킹의 엣지까지의 거리와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는 약 1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 거리 D12와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면, 약 0.1 mm 내지 약 10 mm의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 거리 D12와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면, 약 0.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들면, 도 15a에 나타낸 거리 D12와 같은) 마이크로 구조 어레이의 외부 엣지로부터 배킹의 외부 엣지까지의 거리는, 예를 들면, 약 1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 가질 수 있다.
접착제
일부 실시예에서, 피부 또는 조직에 대한 적용에 적합한 접착제는 상처 봉합 장치가 (예를 들면, 저장, 운송 등을 위해) 패키징 되는 스페이서 기구(예를 들면, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 열성형된 스페이서)에 접촉하는 배킹의 부분과 어레이에 접촉하는 배킹의 부분을 덮는다. 이와 같은 일부 실시예에서, 개인이 패키징으로부터 장치를 제거하는 경우, 패키징의 스페이서 기구에 접촉된 접착제가 노출될 것이며("자유 접촉 접착제"), 환자의 피부 또는 조직에 대한 장치의 적용시, 동일한 자유 접촉 접착제가 환자의 피부 또는 조직에 접촉할 것이다. 자유 접촉 접착제의 존재는, 일부 실시예에서, 대상 조직 또는 피부 상의 장치의 적절한 적용 및/또는 유지에 대해 필요하다. 일부 실시예에서, 자유 접촉 접착제의 존재는 대상 조직 또는 피부 상에 적절히 적용 및/또는 유지되는 상처 봉합 장치의 능력을 향상시킨다. 다른 실시예에서, 자유 접촉 접착제는 장치에 포함되지 않으며, 대상 조직 또는 피부 상의 장치의 적용 또는 유지를 위해 필요하지 않다. 일부 실시예에서, 스페이서 기구는 멸균 상태이다.
접착제는, 예를 들면, (예를 들면, Steri-Strips or Steri-Strip S 협부에 사용되는 것과 같은) 아크릴레이트 또는 젖은 표면에 부착할 수 있는 하이드로겔 기반 접착제(예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 하이드로겔)와 같은 임의의 의료용 접착제를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 접착제의 구성 요소는 접착제 없이 접착을 제공하는 나노 구조물을 포함한다. 이러한 접착제에 의해 유도되는 상처 봉합 장치(예를 들면, 상처 봉합 장치(100))의 피부 또는 조직에 대한 접착은 (예를 들면, 접착제가 장치를 적용하는 것을 돕도록 사용되는 경우) 1분 정도 지속될 수 있거나, 10일 이상 지속될 수 있다. 따라서, 접착제로 인한 피부 또는 조직에 대한 접착은 본 명세서에서 설명된 접착 지속 시간의 모든 정수(예를 들면, 31분, 32분, 33분, 13시간, 14시간, 15시간, 3일, 5일 등)와 범위(예를 들면, 1분-10일, 1분-1시간, 5분-20분 등)를 포함하며, 5분, 10분, 15분, 20분, 30분, 60분, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 24시간, 2일, 4일, 6일, 8일, 10일, 14일 또는 그 이상 동안 지속될 수 있다.
마이크로 구조 어레이
실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 본 명세서에서 개시된 바와 같이, 하나 이상의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 복수의 부분을 포함하고, 상기 복수의 부분 중 적어도 2개는 하나 이상의 마이크로 구조를 포함하며, 상기 복수 중 적어도 하나는 확장 가능 부분을 포함한다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분, 제2 부분 및 브릿지 부분을 포함한다(예를 들면, 제1 부분(122), 제2 부분(124) 및 브릿지 부분(126)을 포함하는, 본 개시의 마이크로 구조 어레이의 비제한적 예시를 나타내는 도 1 및 2 참조). 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 제1 부분과 제2 부분을 연결한다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하나, 브릿지 부분을 포함하지는 않는다.
도 1 내지 7에서 나타낸 바와 같이, 일부 실시예에서, 제1 부분(122)과 제2 부분(124)은 실질적으로 동일하다. 일부 구현에서, 그러나, 제1 부분(122)과 제2 부분(124)은 상이한 배열을 가질 수 있다.
브릿지 부분
일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 2개 이상의 부분을 연결하는 브릿지 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분(즉, 제1 마이크로 구조 "어레이 부분"과 제2 마이크로 구조 "어레이 부분"을 연결하는 브릿지 부분)은 마이크로 구조 어레이의 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 하나의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 마이크로 구조 어레이의 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 적어도 하나의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 마이크로 구조 어레이의 제1 및 제2 부분을 연결하는 2개의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 복수의 길이 방향 연장 부분(예를 들면, 2개 이상의 길이 방향 연장 부분 또는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개 이상의 길이 방향 연장 부분).
예를 들면, 도 1 및 2에 나타낸 상처 봉합 장치(100)에 대해, 브릿지 부분(126)은 제1 길이 방향 연장 부분(127)과 제2 길이 방향 연장 부분(128)을 포함한다.
일부 실시예에서, 브릿지 부분은 상처 봉합 장치의 제조를 위한 보다 쉬운 정렬을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분은 피부 운동의 결과로서 피부로부터 이탈되는 마이크로 구조 어레이의 위험을 감소시킨다.
일부 이러한 실시예에서, 브릿지 부분은 실질적으로 확장되지 않는다(즉, "강성"임). 다양한 실시예에서, 브릿지 부분은 신장되지 않도록 구성된다. 달리 말하면, 예를 들어, 도 1 내지 7에 나타낸 실시예를 참조하면, 제1 길이 방향 연장 부분(127)과 제2 길이 방향 연장 부분(128)은 상처로부터 자연스럽게 분리되는 조직에 의해 발생하는 길이 방향 장력으로부터 상처 봉합 장치(100)에 가해진 힘에 의해 실질적으로 신장되지 않도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제1 길이 방향 연장 부분(127)과 제2 길이 방향 연장 부분(128)은 실질적으로 강성이다.
유사하게, 일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 하나, 둘, 또는 그 이상의 실질적인 강성의 길이 방향 연장 부분을 포함한다. 도 1 및 5에 나타낸 바와 같이, 제1 길이 방향 연장 부분(127)은 제1 확장 가능 부분(140A)으로부터 제6 확장 가능 부분(140F)까지 연장된다. 제2 길이 방향 연장 부분(128)은 제2 확장 가능 부분(140B)부터 제5 확장 가능 부분(140E) 연장된다.
길이 방향 연장 부분은 임의의 적합한 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 길이 방향 연장 부분은 실질적으로 모두 동일한 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 연장 부분은, 예를 들면, 약 1 mm의 길이 내지 약 50 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 연장 부분은 약 3 mm의 길이 내지 약 30 mm의 길이의 범위를 갖는다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 길이 방향 연장 부분(126)은 본 명세서에서 설명된 길이 방향 연장 부분 사이에서, 모든 소수(예를 들면, 1.5 mm, 1.6 mm, 1.7 mm 등)와 범위(1-15 mm, 5-25 mm, 10-15 mm, 3-4 mm, 5-6 mm, 6-8 mm 등)를 포함하여, 1mm의 길이를 가질 수 있으며; 2 mm; 3 mm; 4 mm; 5 mm; 6 mm; 7 mm; 8 mm; 9 mm; 10 mm; 11 mm; 12 mm; 13 mm; 14 mm; 15 mm; 16 mm; 17 mm; 18 mm; 19 mm; 20 mm; 21 mm; 22 mm; 23 mm; 24 mm; 25 mm; 26 mm; 27 mm; 28 mm; 29 mm; 30 mm; 31 mm; 32 mm; 33 mm; 34 mm; 35 mm; 36 mm; 37 mm; 38 mm; 39 mm; 40 mm; 41 mm; 42 mm; 43 mm; 44 mm; 45 mm; 46 mm; 47 mm; 48 mm; 49 mm; 또는 50 mm의 길이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 여장 부분은 약 5 mm의 길이 내지 25 mm의 길이의 범위를 가질 수 있다.
길이 방향 연장 부분은 임의의 적합한 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 길이 방향 연장 부분은 실질적으로 모두 동일한 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 연장 부분의 폭은, 예를 들면, 약 0.05 mm의 폭 내지 약 3 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 연장 부분의 폭은 약 0.1 mm의 폭 내지 약 2 mm의 폭의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 길이 방향 연장 부분은, 예를 들면, 본 명세서에서 설명된 길이 방향 연장 부분의 사이에서, 모든 소수(예를 들면, 0.15 mm, 0.16 mm, 0.17 mm 등)와 범위(예를 들면, 0.2-1.0 mm, 0.3-0.9 mm, 0.5-0.7 mm 등)를 포함하여, 0.1 mm의 폭; 0.15 mm; 0.2 mm; 0.25 mm; 0.3 mm; 0.35 mm; 0.4 mm; 0.45 mm; 0.5 mm; 0.55 mm; 0.6 mm; 0.65 mm; 0.7 mm; 0.75 mm; 0.8 mm; 0.85 mm; 0.9 mm; 0.95 mm; 및 1 mm의 폭을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 길이 방향 연장 부분은 약 0.1 mm의 폭 내지 약 1 mm의 폭의 범위를 갖는다.
마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분(예를 들면, 도 2d의 피처(126) 참조)은 임의의 적합한 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 브릿지 부분은, 예를 들면, 약 1 mm의 길이 내지 약 50 mm의 길이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)의 브릿지 부분(126)은 약 3 mm의 길이 내지 약 30 mm의 길이의 범위를 갖는다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 브릿지 부분(126)은 본 명세서에서 설명된 브릿지 부분(126)의 길이 사이에서, 모든 소수(예를 들면, 1.5 mm, 1.6 mm, 1.7 mm 등)와 범위(예를 들면, 1-15 mm, 5-25 mm, 10-15 mm, 3-4 mm, 5-6 mm, 6-8 mm 등)를 포함하여, 1 mm의 길이; 2 mm; 3 mm; 4 mm; 5 mm; 6 mm; 7 mm; 8 mm; 9 mm; 10 mm; 11 mm; 12 mm; 13 mm; 14 mm; 15 mm; 16 mm; 17 mm; 18 mm; 19 mm; 20 mm; 21 mm; 22 mm; 23 mm; 24 mm; 25 mm; 26 mm; 27 mm; 28 mm; 29 mm; 30 mm; 31 mm; 32 mm; 33 mm; 34 mm; 35 mm; 36 mm; 37 mm; 38 mm; 39 mm; 40 mm; 41 mm; 42 mm; 43 mm; 44 mm; 45 mm; 46 mm; 47 mm; 48 mm; 49 mm; 또는 50 mm의 길이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)의 브릿지 부분(126)은 약 5 mm의 길이 내지 25 mm의 길이의 범위를 갖는다.
브릿지 부분의 폭은 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 브릿지 부분의 폭은 배킹의 폭과 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 브릿지 부분은 장치의 배킹보다 넓거나 좁다. 따라서, 일부 실시예에서, 브릿지 부분의 폭은 0.5 mm만큼 작은 것에서부터 100 mm 이상만큼 큰 것까지의 범위를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 브릿지 부분(126)의 폭은 본 명세서에서 설명된 브릿지 부분 폭의 사이에서 모든 소수(예를 들면, 11.5 mm, 11.6 mm, 11.7 mm 등)와 범위(예를 들면, 1 mm-50 mm, 2 mm-30 mm, 5 mm-15 mm, 5 mm-10 mm 등)를 포함하여, 약 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm; 11 mm; 12 mm; 13 mm; 14 mm; 15 mm; 16 mm; 17 mm; 18 mm; 19 mm; 20 mm; 21 mm; 22 mm; 23 mm; 24 mm; 25 mm; 26 mm; 27 mm; 28 mm; 29 mm; 30 mm; 31 mm; 32 mm; 33 mm; 34 mm; 35 mm; 36 mm; 37 mm; 38 mm; 39 mm; 40 mm; 41 mm; 42 mm; 43 mm; 44 mm; 45 mm; 46 mm; 47 mm; 48 mm; 49 mm; 50 mm; 51 mm; 52 mm; 53 mm; 54 mm; 55 mm; 56 mm; 57 mm; 58 mm; 59 mm; 60 mm; 61 mm; 62 mm; 63 mm; 64 mm; 65 mm; 66 mm; 67 mm; 68 mm; 69 mm; 70 mm; 71 mm; 72 mm; 73 mm; 74 mm; 75 mm; 76 mm; 77 mm; 78 mm; 79 mm; 80 mm; 81 mm; 82 mm; 83 mm; 84 mm; 85 mm; 86 mm; 87 mm; 88 mm; 89 mm; 90 mm; 91 mm; 92 mm; 93 mm; 94 mm; 95 mm; 96 mm; 97 mm; 98 mm; 99 mm; 100 mm보다 길다. 일 실시예에서, 브릿지 부분 폭은 약 3 mm 내지 약 20 mm의 범위를 갖는다.
베이스
다양한 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분의 적어도 일부, 제2 부분의 적어도 일부 및 브릿지 부분의 적어도 일부를 포함하는 베이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 베이스는 제1, 제2 및 브릿지 부분 전체를 포함한다. 베이스는 마이크로 구조 어레이의 개구를 한정할 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 베이스는 장치의 마이크로 구조 어레이의 복수의 개구를 한정할 수 있다. 일부 실시예에서, 용어 "베이스" 및 "지지 베이스"는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 제1 부분의 적어도 일부, 제2 부분의 적어도 일부 및 브릿지 부분의 적어도 일부를 포함하고, 어떠한 브릿지 부분도 포함되지 않는다. 일부 실시예에서, 베이스는 제1 및 제2 부분 전체를 포함한다. 베이스는 마이크로 구조 어레이의 개구를 한정할 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 베이스는 장치의 마이크로 구조 어레이의 복수의 개구를 한정할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스는 제1 부분 전체, 제2 부분 전체 및 브릿지 부분 전체를 포함한다. 예를 들면, 도 5는 도 1의 상처 봉합 장치(100)의 측면도를 나타내며, 도 2는 도 1의 상처 봉합 장치(100)에 대한 상처 배킹(110)과 마이크로 구조 어레이(120)의 분해 등각도를 나타낸다. 이러한 비제한적 예시에서, 마이크로 구조 어레이(120)는 제1 부분(122) 전체, 제2 부분(124) 전체 및 브릿지 부분(126) 전체를 포함하는 베이스(121)를 포함한다(부분(122, 124 및 126)에 대한 식별자는 도 2 참조). 이러한 실시예에서, 베이스(121)는 브릿지 부분(126)의 제1 길이 방향 연장 부분(127)과 제2 길이 방향 연장 부분(128)을 포함한다. 다른 실시예에서, 베이스(121)는 브릿지 부분(126)의 이러한 길이 방향 연장 부분(미도시) 하나만을 포함한다. 더욱 추가적인 실시예에서, 베이스(121)는 복수의 이러한 길이 방향 연장 부분을 포함한다(예를 들면, 3개 이상의 길이 방향 연장 부분 또는 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개 초과의 길이 방향 연장 부분).
일부 실시예에서, 베이스는 마이크로 구조 어레이의 단일 개구를 한정한다. 예를 들면, 베이스(121)는 장치(100)의 마이크로 구조 어레이(120)의 단일 개구를 한정한다(예를 들면, 도 1 및 2 참조).
베이스는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 임의의 적합한 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스는 임의의 재료 또는 재료들의 혼합물로 이루어지며, 제공된 확장 가능 부분은 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 충분한 신축성, 및 선택적으로 탄성을 포함한다. 일부 실시예에서, 재료는 천연 재료, 또는 천연 재료들의 혼합물이다. 다른 실시예에서, 재료는 인조 재료, 도는 인조 재료들의 혼합물이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 인조 재료와 하나 이상의 천연 재료의 혼합물을 포함한다. 특정 실시예에서, 베이스는 폴리머, 금속, 바이오 재료 및 이들의 조합으로부터 선택된 재료로 이루어진다. 일부 실시예에서, 베이스는 금속으로 구성되거나, 본질적으로 금속으로 이루어진다. 일부 실시예에서, 베이스는 금속 복합 재료로 구성되거나, 본질적으로 금속 복합 재료로 이루어진다. 특정 실시예에서, 베이스는 금속, 또는 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강, 마그네슘 및 아연으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속 복합 재료로 구성되거나, 본질적으로 금속으로 이루어진다. 일부 실시예에서, 재료는 일련의 300 스테인리스 강이다. 일부 실시예에서, 재료는 316 스테인리스 강이다.
일부 실시예에서, 베이스의 재료 폭(예를 들면, 도 18의 재료 폭 W1)(장치의 다른 부분의 존재, 예를 들면, 이하에서 설명되는 접촉 부분으로 인한 임의의 증가된 폭은 고려하지 않음)은 약 0.01 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 베이스의 재료 폭은 약 0.05 mm 내지 약 2 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 베이스의 재료 폭은 약 0.1 mm 내지 약 1 mm의 범위를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 베이스의 재료 폭은 약 0.05 mm; 0.06 mm; 0.07 mm; 0.08 mm; 0.09 mm; 0.1 mm; 0.2 mm; 0.3 mm; 0.4 mm; 0.5 mm; 0.6 mm; 0.7 mm; 0.8 mm; 0.9 mm; 1 mm; 1.1 mm; 1.2 mm; 1.3 mm; 1.4 mm; 1.5 mm; 1.6 mm; 1.7 mm; 1.8 mm; 1.9 mm; 2 mm; 또는 2 mm보다 크며, 이들 사이의 소수(예를 들면, 0.51 mm, 0.52 mm, 0.53 mm 등)와 범위(예를 들면, 0.1 mm 내지 1 mm, 0.2 mm 내지 0.9 mm 등)를 포함한다.
일부 실시예에서, 베이스의 높이(예를 들면, 도 5의 H2 또는 도 19b의 H4)는 약 10 μm 내지 약 1000 μm의 범위를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 베이스의 두께는 약 10 μm; 20 μm; 30 μm; 40 μm; 50 μm; 60 μm; 70 μm; 80 μm; 90 μm; 100 μm; 110 μm; 120 μm; 130 μm; 140 μm; 150 μm; 160 μm; 170 μm; 180 μm; 190 μm; 200 μm; 210 μm; 220 μm; 230 μm; 240 μm; 250 μm; 260 μm; 270 μm; 280 μm; 290 μm; 300 μm; 500 μm; 700 μm 900 μm, 또는 900 μm보다 크며, 이들 사이의 정수(예를 들면, 101 μm; 102 μm; 103 μm; 104 μm; 105 μm; 106 μm; 107 μm; 108 μm 등)와 범위(예를 들면, 50 μm 내지 약 500 μm, 100 μm 내지 약 300 μm 등)를 포함한다.
확장 가능 부분
실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 (예를 들면, 신장력 또는 "장력"이 가해질 경우) 상처 봉합 장치가 신장될 수 있고, 신장 이후 (예를 들면, 신장력 또는 "장력"이 제거되면) 수축될 수 있도록 하는 확장 가능 부분을 포함한다.
확장 가능 부분은 가역적인 확장(예를 들면, 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용되는 "스프링 특성")을 가능하게 하는 임의의 적합한 형태 및/또는 재료를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 다음의 형태를 포함한다: 동일한 V-형, 동일한 U-형, 동일한 S-형, 동일한 I-형, 동일한 H-형, 동일한 C-형, 동일한 X-형, 동일한 Y-형, 동일한 M-형, 동일한 N-형, 동일한 T-형, 동일한 W-형, 및 동일한 Z-형. 일부 실시예에서, 상기 형태는 확장 가능 부분의 가역적 확장을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 동일한 V-형, 동일한 U-형, 동일한 S-형, 동일한 I-형, 동일한 H-형, 동일한 C-형, 동일한 X-형, 동일한 Y-형, 동일한 M-형, 동일한 N-형, 동일한 T-형, 동일한 W-형, 및 동일한 Z-형의 복수, 조합, 및/또는 거울상의 형태를 포함한다. 일부 실시예에서, 동일한 형태의 복수, 조합, 및/또는 거울상은 확장 가능 부분의 가역적 확장을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 가역적 확장은 확장 가능 부분이 제조되는 재료의 특성에, 적어도 부분적으로 기인한다.
예를 들면, 도 3은 U-형인 확장 가능 부분(즉, 도 3의 140A, 140B, 140C, 140D)을 포함하는 실시예를 나타낸다. 달리 말하면, 이러한 실시예에서, 각각의 확장 가능 부분은 제1 암, 제2 암, 및 상기 제1 암을 상기 제2 암에 결합하는 만곡 부분을 포함한다. 예를 들면, 제1 확장 가능 부분(140A)은 제1 암(142A), 제2 암(144A) 및 만곡 부분(146A)을 포함한다(도 3). 제2 확장 가능 부분(140B)은 제1 암(142B), 제2 암(144B) 및 만곡 부분(146B)을 포함한다(도 3). 제3 확장 가능 부분(140C)은 제1 암(142C), 제2 암(144C) 및 만곡 부분(146C)을 포함한다(도 3). 제4 확장 가능 부분(140D)은 제1 암(142D), 제2 암(144D) 및 만곡 부분(146D)을 포함한다(도 3).
다양한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 제1 부분과 제2 부분은 베이스에 포함되는 연결 세그먼트와 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3은 상처 봉합 장치(100)의 일부의 평면도이다. 이러한 실시예에서, 제1 부분(122)(및 베이스(122))은 제1 확장 가능 부분(140A), 제2 확장 가능 부분(140B), 제3 확장 가능 부분(140C) 및 제4 확장 가능 부분(140D)을 포함하며, 제1 부분(122)(및 베이스(121)는 또한, 제1 연결 세그먼트(160), 제2 연결 세그먼트(161), 제3 연결 세그먼트(162), 제4 연결 세그먼트(163) 및 제5 연결 세그먼트(164)를 포함한다.
다른 실시예에서, 상처 봉합 장치는 4개보다 많은 이러한 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상처 봉합 장치는 4개보다 적은 이러한 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 또는 그보다 많은 이러한 확장 가능 부분을 포함한다.
다양한 실시예에서, 만곡 부분의 반경(예를 들면, 140A, 140B, 140C 및 140D)은 약 0.1-10 mm의 범위를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은, 본 명세서에서 설명된 만곡 부분 반경들 사이에서, 모든 소수(예를 들면, 1.1 mm, 1.2 mm, 1.3 mm, 1.4 mm 등)와 범위(예를 들면, 0.1 mm-3 mm, 0.2 mm-2 mm, 0.3 mm-1 mm 등)를 포함하여, 각각 0.1 mm; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1; 1.5; 2; 2.5; 3; 3.5; 4; 4.5; 5; 5.5; 6; 6.5; 7; 7.5; 8; 8.5; 9; 9.5; 10 mm; 또는 그보다 큰 반경을 갖는 복수의 만곡 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 만곡 부분 반경(140A, 140B, 140C 및 140D)은 약 0.2 mm-2 mm의 범위를 갖는다. 일 실시예에서 만곡 부분 반경(140A, 140B, 140C 및 140D)은 약 0.3 mm-1 mm의 범위를 갖는다.
다른 실시예에서, 만곡 부분 중 일부의 반경은 다른 만곡 부분의 반경과 비교하여 다양할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 본 개시는 4개 이상의 확장 가능 부분을 갖는 마이크로 구조 어레이를 제공하며, 적어도 2개의 확장 가능 부분의 만곡 부분은 적어도 2개의 다른 만곡 부분과 상이한 반경을 갖는다.
각각의 확장 가능 부분의 U-형 구성은 각각의 만곡 부분이 회전축으로 작용하도록 한다. 다시 말해, 각각의 확장 가능 부분의 제2 암은 제1 암으로부터 제2 암을 끌어당기는 힘이 가해지는 경우에 상기 만곡 부분을 통해 각각의 확장 가능 부분의 제1 암에 대해 회전할 수 있다. 예를 들면, 제1 암(142A)으로부터 멀어지도록 제2 암(144A)에 가해지는 힘은 만곡 부분(146A)을 구부림으로써, 제2 암(144A)이 제1 암(142A)으로부터 회전하거나 신장하도록 할 것이다.
또한, 다양한 실시예에서, 확장 가능 부분은 연결 세그먼트를 통해 결합된다. 예를 들면, 도 3에서, 제1 연결 세그먼트(160)는 제2 암(144A)을 제1 암(142C)에 결합하며; 제2 연결 세그먼트(161)는 제2 암(144C)을 제3 연결 세그먼트(162)에 결합하고; 제4 연결 세그먼트(163)는 제3 연결 세그먼트(162)를 제2 암(144D)에 결합하며; 그리고 제5 연결 세그먼트(164)는 제1 암(142D)을 제2 암(144B)에 결합한다.
다양한 실시예에서, 확장 가능 부분은, 예를 들면, 신장력이 가해지는 경우, 마이크로 구조 어레이가 신장될 수 있도록 신축성을 갖는다. 다양한 실시예에서, 확장 가능 부분은 또한, 마이크로 구조 어레이가 신장 이후에, 예를 들면, 신장력이 제거되면 수축될 수 있도록 확장 가능 부분과 연결 세그먼트 사이의 관계에 기인한 탄성을 갖는다. 예를 들면, 도 1 내지 7에 나타낸 실시예는 모두 신축성과 탄성을 갖는다.
일부 실시예에서, 각각의 확장 가능 부분은, 각각의 확장 가능 부분이 신장되어, 마이크로 구조 어레이를 확장 가능하게 하는 U-형을 포함한다. 예를 들면, 힘이 화살표 B의 방향으로 제1 부분(122)의 제2 암의 일부 또는 전부(즉 144A, 144B, 144C, 144D)에 가해지는 경우, 제2 암은 각각의 만곡 부분에 대한 각각의 제1 암에 대해 회전할 것이다. 그 결과, 제1 부분은 화살표 B의 방향으로 신장될 것이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 일부 실시예에서, 제1 부분(122)은 제2 부분(124)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 1 내지 7에 예시로 든 장치(100)의 비제한적 실시예에서, 제2 부분(124)은 제5 확장 가능 부분(140E), 제6 확장 가능 부분(140F), 제7 확장 가능 부분(140G) 및 제8 확장 가능 부분(140H)을 포함한다. 제5 확장 가능 부분(140E), 제6 확장 가능 부분(140F), 제7 확장 가능 부분(140G) 및 제8 확장 가능 부분(140H)은 구조와 기능에 있어서, 각각 도 3을 참조하여 나타낸 제1 확장 가능 부분(140A), 제2 확장 가능 부분(140B), 제3 확장 가능 부분(140C) 및 제4 확장 가능 부분(140D)과 유사하며, 본 명세서에서 더 이상 설명하지 않는다.
또한, 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 마이크로 구조 어레이는 8개보다 많은 확장 가능 부분 또는 8개보다 적은 확장 가능 부분을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 확장 가능 부분은 브릿지 부분의 각 측면 상에서 실질적으로 동일하거나, 또는 상이할 수도 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 제1 부분(122) 또는 제2 부분(124) 중 하나는 확장 가능 부분을 포함하며, 제1 부분(122) 또는 제2 부분(124) 중 다른 하나는 이러한 확장 가능 부분을 포함하지 않는다. 다른 실시예에서, 제1 부분(122) 또는 제2 부분(124) 각각에 포함되는 확장 가능 부분의 개수 또는 구조는 다양할 수 있다. 예를 들면, 일부 비제한적 실시예에서, 본 개시는 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함하는 제1 부분(122)과 확장 가능 부분을 포함하지 않는 제2 부분(124)을 포함하는 본 명세서에 개시된 마이크로 구조 상처 봉합 장치에서 사용하기 위한 마이크로 구조 어레이를 제공한다. 따라서, 힘의 인가는 어레이의 한 측면, 예를 들면 제1 부분(122) 상에서만 확장(선택적으로, 힘이 해제되면 수축)을 야기할 것이다. 다른 비제한적 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)는 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함하는 제1 부분(122)과 하나 이상의 확장 가능 부분을 포함하는 제2 부분(124)을 포함할 수 있으며, 제1 부분(122)에 포함되는 확장 가능 부분 중 적어도 하나는 제2 부분(124) 상에 포함되는 하나 이상의 확장 가능 부분과 구조에 있어서 상이하다(예를 들면, 도 3의 140A, 140B, 140C 및 140D로 예시를 든 만곡 부분과 같이, 하나 이상의 만곡 부분의 반경이 상이하다).
또한, 참조 번호에 의해 식별되지 않더라도, (예를 들면 도 2 및 3에서 도시된 실시예에 나타낸 바와 같이) 일부 실시예에서, 제2 부분(124)은 제1 부분(122)의 연결 세그먼트(즉, 160, 161, 162, 163, 164)와 동일한 구조와 기능을 갖는 연결 세그먼트를 포함하며, 본 명세서에서 더 이상 설명하지 않는다.
또한, (예를 들면, 도 1 및 2에 도시된 실시예에서 나타낸 바와 같이) 일부 실시예에서, 제2 부분(124)은 제3 접촉 부분(154)과 제4 접촉 부분(156)을 포함할 수 있다. 제3 접촉 부분(154)과 제4 접촉 부분(156)은 도 3을 참조하여 전술한 제1 접촉 부분(150)과 제2 접촉 부분(152)과 구조와 기능에 있어서 유사하며, 본 명세서에서 더 이상 설명하지 않는다.
제1 길이 방향 연장 부분(127), 제2 길이 방향 연장 부분(128), 접촉 부분(즉, 150, 152, 154, 156), 및 제1 부분(122)과 제2 부분(124)의 확장 가능 부분 및 연결 부분의 조합의 결과, 상처 봉합 장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 오직 하나의 개구(190)만을 한정한다. 개구(190)는 연속되고, 제1 길이 방향 연장 부분(127), 제2 길이 방향 연장 부분(128), 접촉 부분(즉, 150, 152, 154, 156), 및 제1 부분(122)과 제2 부분(124)의 확장 가능 부분 및 연결 부분에 의해 접해있다. 그러나, 다른 구현에서, 상처 봉합 장치(100)는 추가적인 개구를 한정하기 위한 추가적인 세그먼트를 포함하여, 안정성의 증가를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 확장 가능 부분이 확장 및/또는 수축될 수 있는 능력(즉, 확장 가능 부분의 신축성 및/또는 탄성)은, 예를 들면, 마이크로 구조 어레이에 대해 사용되는 재료의 유형 및/또는 두께(즉, 그들의 베이스 재료 및/또는 두께를 변화시킴으로써), 확장 가능 부분의 U-형 구성의 형태 또는 두께를 변경함으로써(예를 들면, U-형 부분의 반경을 변화시킴으로써), 또는 2개 이상의 확장 가능 부분(예를 들면, 제2 연결 세그먼트(161))을 연결하는 연결 세그먼트의 길이(또는 형태, 또는 두께)를 변화시킴으로써, 변화된다.
예를 들면, 도 20은 연결 세그먼트의 길이가 확장 가능 부분의 2개의 암을 분리시키는 갭의 폭 및 다른 연결 세그먼트의 길이와 동일한 하나의 실시예를 나타낸다. 도 20은 마이크로 구조 어레이(520)의 평면도이다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 길이 L13 및 길이 L14는 유사/동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 L13 또는 길이 L14는 이들 길이가 동일하지 않게 변경될 수 있으므로, 이들 2개의 확장 가능 부분이 상이한 확장성 특성을 포함하도록 한다. 또한, 만곡 부분에 의해 연결되는 확장 가능 부분의 2개의 암을 분리시키는 갭(예를 들면, 도 20에 나타낸 갭 S1)의 폭은 어레이의 국부적인 탄성을 조절하기 위해 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 갭 S1의 폭은 약 0.1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 갭 S1의 폭은 약 0.2 mm 내지 약 2 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 갭 S1의 폭은 약 0.3 mm 내지 약 1 mm의 범위를 갖는다. 또한, 갭과 만곡 부분의 내부 엣지 사이의 만곡 부분의 길이 D19는 어레이의 확장성 특성을 변경시키기 위해 달라질 수 있다. 예를 들면, 길이 D19는 약 0.3 내지 약 1 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 D19는 약 0.2 내지 약 2 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 D19는 약 0.1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 도 23의 확장된 영역 E에 나타낸 바와 같이, 균일한 장력 분포를 갖도록 하기 위해 거리 X, Y 및 Z는 실질적으로 유사하다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 1 mm 내지 약 16 mm의 범위를 갖는 실질적으로 유사한 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 2 mm 내지 약 14 mm의 범위를 갖는 실질적으로 유사한 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 3 mm 내지 약 12 mm의 범위를 갖는 실질적으로 유사한 길이를 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서, X, Y 및 Z 사이의 간격은 다양하다(즉, 실질적으로 유사하지 않음).
일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 상처 봉합 장치는 확장성 및/또는 탄성의 상이한 특성을 갖는 2개 이상의 확장 가능 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 상처 봉합 장치의 확장성 및/또는 탄성은 장치를 가로질러 길이 방향으로 달라진다(즉, 상처에 가장 가까운 하나 또는 두 개의 제1 확장 가능 부분은 상처로부터 더 멀리 떨어져 위치한 하나 이상의 확장 가능 부분보다 더 적은 정도 또는 더 큰 정도로 탄성에 기인하여 확장 및 수축될 것이다). 일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치는 4개 이상의 확장 가능 부분을 포함하며, 2개의 확장 가능 부분의 제1 세트는 브릿지 부분의 반대 측 상에 위치하고, 2개의 확장 가능 부분의 제2 세트는 브릿지 부분의 반대 측 상에 위치하며, 2개의 확장 가능 부분의 제2 세트는 2개의 확장 가능 부분의 제1 세트보다 브릿지 부분에서 더 멀리 떨어져 위치하며, 2개의 확장 가능 부분의 제1 세트는 (i) 확장 가능 부분의 제2 세트보다 더 신축성 있고, 덜 탄성적이며, 또는 (ii) 확장 가능 부분의 제2 세트보다 신축성 적고, 더 탄성적이다.
일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 확장된 장치가 장치의 사전-확장(pre-expansion) 길이의 약 100.1% 내지 약 105%가 되도록 장치의 확장을 가능하게 한다. 따라서, 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 장치의 사전-확장 길이의 약 100.1%인 길이가 되도록 장치의 확장을 가능하게 하며, 장치의 사전-확장 길이의 약 100.2%; 100.3%; 100.4%; 100.5%; 100.6%; 100.7%; 100.8%; 100.9%; 101.0%; 101.1%; 101.2%; 101.3%; 101.4%; 101.5%; 101.6%; 101.7%; 101.8%; 101.9%; 102.0%; 102.1%; 102.2%; 102.3%; 102.4%; 102.5%; 102.6%; 102.7%; 102.8%; 102.9%; 103.0%; 103.1%; 103.2%; 103.3%; 103.4%; 103.5%; 103.6%; 103.7%; 103.8%; 103.9%; 104.0%; 104.1%; 104.2%; 104.3%; 104.4%; 104.5%; 104.6%; 104.7%; 104.8%; 104.9%; 또는 약 105.0%의 길이가 되도록 한다. 일부 실시예에서, 장치는 장치의 사전-확장 길이의 105%보다 큰 길이로 확장한다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분의 탄성은 장치의 정지 상태에서의 사후-확장(post-expansion)의 길이가 장치의 사전-확장의 길이와 실질적으로 동일하도록, 장치의 사후-확장의 수축을 가능하게 한다.
확장 가능 부분(예를 들면, 140A, 140B, 140C, 140D, 140E, 140F, 140G, 140H)이 암 부분(예를 들면, 142A, 144A)보다 두께가 큰 만곡 부분(예를 들면, 146A)을 갖는 도 1, 2, 3 및 7에서 나타나 있으나, 일부 구현에서, 만곡 부분은 암 부분보다 더 작은 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 8은 일 실시예에 따른 상처 봉합 장치(200)이다. 상처 봉합 장치(100)와 유사하게, 상처 봉합 장치(200)는 제1 확장 가능 부분(240A), 제2 확장 가능 부분(240B), 제3 확장 가능 부분(240C), 제4 확장 가능 부분(240D)을 포함한다. 상처 봉합 장치(200)는 또한, 제5 확장 가능 부분(240E), 제6 확장 가능 부분(240F), 제7 확장 가능 부분(240G) 및 제8 확장 가능 부분(240H)을 포함한다. 확장 가능 부분의 형태를 제외하고, 상처 봉합 장치(200)는 도 1 내지 7을 참조하여 전술한 상처 봉합 장치(100)와 구조와 기능에 있어서 유사하며, 본 명세서에서 더 이상 설명하지 않는다.
도 9는 도 8에서 식별된 영역 Y의 확장된 부분을 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 제4 확장 가능 부분(240D)은 제1 암(242), 제2 암(244) 및 만곡 부분(246)을 포함한다. 만곡 부분(246)은 제1 암(242) 및 제2 암(244)보다 얇다. 일반적으로, 만곡 부분(246)의 두께가 얇을수록, 제4 확장 가능 부분(240D)의 유연성은 커지고 탄성은 작아진다. 유사하게, 확장 가능 부분(즉, 240A, 240B, 240C, 240D, 240E, 240F, 240G, 240H)은 만곡 부분의 두께가 더 큰 경우보다 신축성이 더 크고 탄성이 더 작아질 수 있다. 달리 말하면, 각각의 확장 가능 부분의 탄성은, 일부 실시예에서, 각각의 만곡 부분의 두께에 의해 제어된다.
접촉 부분
일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 하나 이상의 접촉 부분(예를 들면, 도 1의 표시기(150 및 152) 참조)을 포함하는 마이크로 구조 어레이를 포함하며, 이는 어레이와 배킹 사이의 접촉의 증가를 용이하게 하기 위해 마이크로 구조 어레이의 표면적을 증가시킨다. 접촉 부분은 임의의 적합한 크기, 형태 또는 장치 상의 위치를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 접촉 부분의 적합한 크기, 형태 또는 위치는 배킹에 대한 접착을 효과적으로 하는 것 및/또는 장치가 확장하고, 선택적으로 장치의 탄성으로 인해 확장 이후 수축하는 것이다. 다양한 실시예에서, 접촉 부분의 적합한 크기, 형태 또는 위치는 접촉 부분의 하부면이 마이크로 구조 어레이의 하부면에 대해 평평해지도록 한다(예를 들면, 도 1을 참조하면, 120, 150 및 152의 하부면은 모두 균일한 평면 상에 있다). 이러한 배열은 배킹과 균일하게 접촉하게 한다(예를 들면, 도 1에서 110).
일부 실시예에서, 접촉 부분은 직선 엣지를 갖는다. 일부 실시예에서, 접촉 부분은 곡선 엣지를 갖는다. 일부 실시예에서, 접촉 부분은 마이크로 구조 어레이(예를 들면, 도 1 내지 3에서 120)에 의해 형성된 내부 개구(들) 내에 위치한다. 다른 실시예에서, 접촉 부분은 마이크로 구조 어레이에 의해 형성된 개구(들)의 외부에 위치한다(도시되지 않은 실시예). 다른 실시예에서, 접촉 부분은 마이크로 구조 어레이에 의해 형성된 개구의 내부, 또는 마이크로 구조 어레이에 의해 형성된 개구 없이 모두 위치한다.
예를 들면, 도 1 내지 7에 나타낸 상처 봉합 장치(100)의 비제한적 예시에 대해, 제1 부분(122)(및 베이스(121))은 제1 접촉 부분(150) 및 제2 접촉 부분(152)을 포함한다. 제1 접촉 부분(150) 및 제2 접촉 부분(152)은, 베이스(121)의 접촉 표면의 나머지에 추가적으로, 마이크로 구조 어레이(120)와 배킹(110) 사이의 부착을 증가시키기 위한 형태와 크기를 갖는다. 달리 말하면, 제1 접촉 부분(150)과 제2 접촉 부분(152)은 접착제의 적용을 위한 접촉 표면(미도시)을 포함한다.
명확성을 위해, 다르게 표시되지 않는 한, "제1 접촉 부분" 또는 "제2 접촉 부분" 또는 본 명세서에서 설명된 이러한 접촉 부분의 임의의 다른 번호는 접촉 부분들이 순차적으로 무언가에 접촉하는 것을 암시하는 것으로 의도되지 않으며; 이러한 라벨은 단지 접촉 부분을 개별적으로 논의하기 위한 목적임이 이해되어야 한다.
일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조 어레이는 이러한 접촉 부분을 포함하지 않는다; 따라서, 마이크로 구조 어레이는 베이스의 접촉 표면을 통해서만 배킹에 부착된다. 일부 실시예에서, 제1 부분(예를 들면, 도 2에서 122로 나타냄)은 오직 하나, 2개, 또는 2개 이상의 이러한 접촉 부분을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 부분(예를 들면, 도 2에서 122로 나타냄)은 2개의 접촉 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 부분(예를 들면, 도 2에서 124로 나타냄)은 오직 하나, 2개, 또는 2개 이상의 이러한 접촉 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 부분(예를 들면, 도 2에서 124로 나타냄)은 2개의 접촉 부분을 포함한다.
마이크로 구조 어레이(예를 들면, 도 1의 120)의 배킹(예를 들면, 도 1의 110)에 대한 부착 이전의 제1 접촉 부분(예를 들면, 도 1의 150)과 제2 접촉 부분(예를 들면, 도 1의 152)에 대한 접착제의 적용(또는 다른 실시예에서, 장치 상에 포함된 접촉 부분의 임의의 다른 번호)은 마이크로 구조 어레이와 배킹 사이의 접착력을 증가시킨다. 도 1 내지 7에 나타낸 비제한적 실시예에서, 제1 접촉 부분(150)은 제3 연결 세그먼트(162)로부터 연장되며; 제2 접촉 부분(152)은 제3 접촉 세그먼트(162)와 제4 연결 세그먼트(163)로부터 연장된다. 물론, 이전에 언급한 바와 같이, 다른 실시예에서, 접촉 부분은 다른 적합한 위치에 배치된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이와 배킹 사이의 접촉은 배킹의 상부면과 어레이의 하부면을 통한 접촉을 포함하며, 접촉은 접촉 부분과의 접촉 및 베이스의 다른 표면과의 접촉(예를 들면, 제1 부분, 제2 부분 및/또는 브릿지 부분과 같은 베이스의 다른 접촉 표면과 배킹 사이의 접촉)을 포함한다.
마이크로 구조
본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치 상에 포함된 마이크로 구조 어레이는 임의의 적합한 수의 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에서 더 논의되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 어레이는 1 내지 약 10000 이상의 마이크로 구조를 포함한다.
본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치는 임의의 바람직한 크기, 치수 및 기하학적 형태의 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 또한, 마이크로 구조는 선택적으로 실질적으로 매끄럽거나, 균일하지 않은 면을 포함하는 표면, 예를 들면 물결 모양이거나, 돌출부, 톱니부 또는 함몰부를 포함하는 마이크로 구조 측면을 포함한다.
일 양상에서, 마이크로 구조는 파운데이션을 팁에 연결하는 본체, 베이스 및 팁에 인접한 파운데이션을 포함한다.
일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조는 경사질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "경사진"이라는 용어는 베이스에 수직하지 않은 마이크로 구조를 지칭한다. 경사진 마이크로 구조는 PCT/US2013/046181에 설명되어 있으며, "경사진"의 정의는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
일부 실시예에서, 본 개시의 마이크로 구조는 만곡되어 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "만곡된"이라는 용어는 파운데이션과 팁 사이의 마이크로 구조의 본체를 따라 하나 이상의 오목 또는 볼록한 표면을 갖는 마이크로 구조를 지칭한다. 만곡된 마이크로 구조는 PCT/US2013/046181에서 설명되며, "만곡된"의 정의는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
일 실시예에서, 베이스에 수직인 마이크로 구조의 팁으로부터의 직선 연장은 마이크로 구조의 파운데이션을 통과하지 않는다. 경사진 및/또는 만곡된 마이크로 구조는 파운데이션 너머로 팁을 위치시키는 형태를 가질 수 있다. 본 개시에서 사용하기에 적합한 일부 비제한적 마이크로 구조의 예시는 도 3, 4, 18 및 19에서 나타낸다. 또한, 설명된 바와 같은 팁 위치를 갖는 임의의 마이크로 구조는 본체 형태, 각도 및/또는 곡률에 관계 없이, 본 개시에 의해 고려될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 베이스에 수직인 팁으로부터 직선 연장은 파운데이션을 통과한다. 경사진 및/또는 만곡된 마이크로 구조는 파운데이션의 둘레 내에 팁을 위치시키는 형태를 가질 수 있다. 또한, 설명된 바와 같은 팁 위치를 갖는 임의의 마이크로 구조는 본체 형태, 각도 및/또는 곡률에 관계 없이, 본 실시예에 의해 고려될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 마이크로 구조의 본체와 베이스 사이의 각도는 일정한 각도이다. 이러한 실시예에서, 중심점 각도와 표면 각도는 일정하다.
일 실시예에서, 2개 이상의 상이한 각도가 파운데이션과 팁 사이의 베이스와 본체 사이에서 형성된다. 만곡되거나 연접식(articulated) 마이크로 구조가 이러한 마이크로 구조의 예시이다.
마이크로 구조의 본체는 오목면, 볼록면 및 오목면과 볼록면의 조합을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 본체는 적어도 하나의 오목면을 포함한다. 일 실시예에서, 본체는 적어도 하나의 볼록면을 포함한다. 일 실시예에서, 본체는 적어도 하나의 오목면과 적어도 하나의 볼록면을 포함한다.
도 3은 본 명세서에서 개시된 마이크로 구조 어레이의 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예에서, 제1 부분(122)과 제2 부분(124)(도 3에서는 나타내지 않음)은 베이스(121)로부터 연장되는 마이크로 구조를 포함한다. 특히, 제1 부분(122)은 제1 마이크로 구조(130A), 제2 마이크로 구조(130B), 제3 마이크로 구조(130C), 제4 마이크로 구조(130D), 제5 마이크로 구조(130E) 및 제6 마이크로 구조(130F)를 포함한다. 또한, 이러한 실시예(상처 봉합 장치(100))에서, 제2 부분(124)(도 1에 나타냄)은 제7 마이크로 구조(130G), 제8 마이크로 구조(130H), 제9 마이크로 구조(130I), 제10 마이크로 구조(130J), 제11 마이크로 구조(130K) 및 제12 마이크로 구조(130L)를 포함한다.
도 3에서 설명된 실시예에서 나타낸 바와 같이, 제1 마이크로 구조(130A)는 제1 암(142A)으로부터 연장된다. 제2 마이크로 구조(130B)는 제1 암(142B)으로부터 연장된다. 제3 마이크로 구조(130C)는 제1 암(142C)으로부터 연장된다. 제4 마이크로 구조(130D)는 제1 암(142D)으로부터 연장된다. 제5 마이크로 구조(130E) 및 제6 마이크로 구조(130F)는 모두 제3 연결 세그먼트(162)로부터 연장되며, 제1 접촉 부분(150)에 의해 분리된다.
각각의 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F)는 베이스(121)에서 돌출되거나 베이스(121)에 연결된 3차원 구조이다. 일부 구현에서, 각각의 마이크로 구조는 베이스에 일체적으로 형성된다(즉, 마이크로 구조와 베이스는 모놀리식이다). 대안적으로, 다른 구현에서, 각각의 마이크로 구조는 베이스로부터 분리되어 형성될 수 있지만, (예를 들면, 접착제, 결합 등을 통해) 베이스에 결합되어 형성될 수도 있다. 특정 치수는 밀리미터 크기 스케일(예를 들면, 길이)에서 연장될 수 있고, 특정 치수는 1 미크론(예를 들면, 나노 스케일 팁의 폭)보다 작을 수 있으나, 각각의 마이크로 구조는 통상적으로 미크론 크기 스케일 상의 치수를 갖는다.
실시예에서, 각각의 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F)는 파운데이션, 팁 및 파운데이션을 팁과 결합하는 본체를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 중심점에서 파운데이션에 결합된다. "중심점"이라는 용어는 PCT/US2013/046181에서 설명되며, "중심점"의 정의는 참조로서 본 명세서에 포함된다. 예를 들면, 도 4는 도 1에서 약간 낮은 관점으로부터 영역 X로 식별된 부분의 확대도이다. 도 4는 파운데이션(131A), 팁(135A) 및 본체(133A)를 갖는 마이크로 구조(130A)를 나타낸다. 파운데이션(131A)은 베이스(121)가 마이크로 구조(130A)의 평면과 교차하는 2차원 영역이다. 파운데이션(131A)은 실질적으로 직사각형 형태로 나타내었으나, 다른 구현에서, 파운데이션(131A)은 임의의 2차원 형태일 수 있다. 특정 실시예에서, 파운데이션은 원형, 계란형, 타원형, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 사변형 또는 고차(higher-order) 다각형이다. 팁(135A)은 파운데이션(131A)과 베이스(121)에 대해 말단인 마이크로 구조(130A)의 단부이다. 팁(135A)은 단일 지점(예를 들면, 바늘), 선(예를 들면, 블레이드) 또는 다른 형태로 형성될 수 있다. 본체(133A)는 파운데이션(131A)과 팁(135A) 사이의 마이크로 구조(130A)의 부분이다. 본체(133A)는 파운데이션(131A) 상의 중심점을 팁(135A)에 연결하는 거리와 동일한 길이를 갖는다.
도 18은 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치에서 사용하는데 적합한 마이크로 구조 설계의 다른 예시를 나타낸다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조 어레이(420)는 파운데이션, 팁 및 파운데이션을 팁과 결합시키는 본체를 각각 포함하는 마이크로 구조(430)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 마이크로 구조는 약 0° 내지 약 80°의 범위를 갖는 스테이플 드래프트 각도(예를 들면, 도 18의 확대된 영역 D에서 나타낸 스테이플 드래프트 각도 θ3)를 포함한다. 따라서, 실시예에서, 마이크로 구조 어레이에 포함된 마이크로 구조의 드래프트 각도는, 모든 소수(예를 들면, 10.5°, 10.6°, 10.7° 등)와 범위(예를 들면, 약 1° 내지 약 60°, 약 3° 내지 약 45° 등)를 포함하여, 약 0°, 1°; 2°; 3°; 4°; 5°; 6°; 7°; 8°; 9°; 10°; 11°; 12°; 13°; 14°; 15°; 16°; 17°; 18°; 19°; 20°; 21°; 22°; 23°; 24°; 25°; 26°; 27°; 28°; 29°; 30°; 31°; 32°; 33°; 34°; 35°; 36°; 37°; 38°; 39°; 40°; 41°; 42°; 43°; 44°; 45°; 46°; 47°; 48°; 49°; 50°; 51°; 52°; 53°; 54°; 55°; 56°; 57°; 58°; 59°; 60°; 61°; 62°; 63°; 64°; 65°; 66°; 67°; 68°; 69°; 70°; 71°; 72°; 73°; 74°; 75°; 76°; 77°; 78°; 79°; 또는 80°에서 선택된다. 일부 특정 실시예에서, 드래프트 각도는 4°-20°의 범위를 갖는다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조의 본체는 직선이다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 어레이 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조의 본체는 곡선이다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조의 본체는 곡선이 아니다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조 어레이의 본체는 연접식이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "연접식(articulated)"이라는 용어는 연속적으로 만곡되지는 않지만, 직선 부분을 연결하는 하나 이상의 관절(joint)을 통해 만곡되는 마이크로 구조를 지칭한다. 연접식 마이크로 구조는 또한, "비스듬한(beveled)"으로 지칭될 수 있다. 만곡된 마이크로 구조 본체는 볼록 또는 오목일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "볼록(convex)"이라는 용어는 파운데이션과 팁 사이의 직선으로부터 바깥으로 벗어나 본체의 외부면을 따라 적어도 하나의 라인을 갖는 마이크로 구조를 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "오목(concave)"이라는 용어는 파운데이션과 팁 사이의 직선으로부터 안쪽으로 벗어나 본체의 외부면을 따라 적어도 하나의 라인을 갖는 마이크로 구조를 지칭한다. 특정 실시예에서, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F)는 경사진 팁을 포함한다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(130A)는 제1 각도 θ1인 팁을 갖는다. 일부 구현에서, 제1 각도 θ1은 약 1° 내지 약 160°에서 선택되며, 이들 사이의 모든 소수(예를 들면, 35.1, 35.1, 35.3 등)와 범위(예를 들면, 약 10° 내지 약 90°, 약 20° 내지 약 70° 등)를 포함한다. 특정 실시예에서, 제1 각도 θ1은 약 45° 내지 약 75°에서 선택된다. 특정 실시예에서, 제1 각도 θ1은 약 30° 내지 약 60°에서 선택된다. 일부 구현에서, 제1 각도 θ1은 약 60°이다. 다양한 실시예에서, 마이크로 구조는, 약 1°, 또는 약 2°; 3°; 4°; 5°; 6°; 7°; 8°; 9°; 10°; 11°; 12°; 13°; 14°; 15°; 16°; 17°; 18°; 19°; 20°; 21°; 22°; 23°; 24°; 25°; 26°; 27°; 28°; 29°; 30°; 31°; 32°; 33°; 34°; 35°; 36°; 37°; 38°; 39°; 40°; 41°; 42°; 43°; 44°; 45°; 46°; 47°; 48°; 49°; 50°; 51°; 52°; 53°; 54°; 55°; 56°; 57°; 58°; 59°; 60°; 61°; 62°; 63°; 64°; 65°; 66°; 67°; 68°; 69°; 70°; 71°; 72°; 73°; 74°; 75°; 76°; 77°; 78°; 79°; 80°; 81°; 82°; 83°; 84°; 85°; 86°; 87°; 88°; 89°; 90°; 91°; 92°; 93°; 94°; 95°; 96°; 97°; 98°; 99°; 100°; 101°; 102°; 103°; 104°; 105°; 106°; 107°; 108°; 109°; 110°; 111°; 112°; 113°; 114°; 115°; 116°; 117°; 118°; 119°; 120°; 121°; 122°; 123°; 124°; 125°; 126°; 127°; 128°; 129°; 130°; 131°; 132°; 133°; 134°; 135°; 136°; 137°; 138°; 139°; 140°; 141°; 142°; 143°; 144°; 145°; 146°; 147°; 148°; 149°; 150°; 151°; 152°; 153°; 154°; 155°; 156°; 157°; 158°; 159°; 또는 160°인 제1 각도 θ1인 팁을 갖는다. 일부 구현에서, 제1 부분(122)과 제2 부분(124)의 모든 마이크로 구조(즉, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F, 130G, 130H, 130I, 130J, 130K, 130L)는 동일한 팁 각도를 갖는다. 다른 구현에서, 제1 부분(122)과 제2 부분(124)의 마이크로 구조는 다양한 적합한 팁 각도를 갖는다.
실시예에서, 제2 부분(예를 들면, 도 2의 124)의 마이크로 구조(예를 들면, 도 1의 130G, 130H, 130I, 130J, 130K, 130L)는 제1 부분(예를 들면, 도 2의 122)의 마이크로 구조(예를 들면, 도 1의 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F)를 참조하여 전술한 바와 같이 동일한 구조와 기능을 가지며, 본 명세서에서 개별적으로 설명되지 않는다.
일부 실시예에서, 본 개시의 상처 봉합 장치는 배킹 또는 베이스에 대해 소정의 각도에서의 마이크로 구조를 포함한다. 다양한 실시예에서, 마이크로 구조의 각도는 상처 봉합 장치가 대상에 적절히 적용된 경우, 상처를 향해 경사지도록 되어 있다. 마이크로 구조는 임의의 적합한 각도로 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 배킹 또는 베이스에 대해 소정의 각도로 위치되며, 각도는 약 15, 30, 45, 60, 75, 또는 90도이며, 설명된 각도들 사이의 모든 정수(예를 들면, 16°, 17°, 18° 등)와 범위(예를 들면, 15°-90°, 30°- 90°, 45°-70° 등)를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로 구조는 배킹 또는 베이스에 대해 50도보다 큰 각도를 갖는다. 일 실시예에서, 마이크로 구조는 배킹 또는 베이스에 대해 45 내지 70도의 각도를 갖는다. 일 실시예에서, 마이크로 구조는 배킹 또는 베이스에 대해 50 내지 70도의 각도를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 배킹 또는 베이스에 대해, 약 10°; 11°; 12°; 13°; 14°; 15°; 16°; 17°; 18°; 19°; 20°; 21°; 22°; 23°; 24°; 25°; 26°; 27°; 28°; 29°; 30°; 31°; 32°; 33°; 34°; 35°; 36°; 37°; 38°; 39°; 40°; 41°; 42°; 43°; 44°; 45°; 46°; 47°; 48°; 49°; 50°; 51°; 52°; 53°; 54°; 55°; 56°; 57°; 58°; 59°; 60°; 61°; 62°; 63°; 64°; 65°; 66°; 67°; 68°; 69°; 70°; 71°; 72°; 73°; 74°; 75°; 76°; 77°; 78°; 79°; 80°; 81°; 82°; 83°; 84°; 85°; 86°; 87°; 88°; 89°; 또는 약 90°의 각도를 갖는다.
마이크로 구조가 베이스와 교차하는 영역은 직선이거나 곡선(즉, 이에 따라 굽힘 반경을 포함함)일 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조가 베이스와 교차하는 영역의 굽힘 반경은 약 0.1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 굽힘 반경은 약 0.3 mm 내지 약 2 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 굽힘 반경은 약 0.5 mm 내지 약 1 mm의 범위를 갖는다.
실시예에서, 마이크로 구조는 경사진다(즉, 그들은 90° 이외의 각도에서 베이스 또는 배킹으로부터 연장된다). 예를 들면, 도 5는 상처 봉합 장치(100)의 측면도이다. 도 5에서 나타낸 바와 같이, 일부 실시예에서, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130C, 130E, 130H, 130J, 130L)는 마이크로 구조 어레이(120)의 베이스(121)에 대해 소정의 각도로 연장된다. 예를 들면, 마이크로 구조(130A)는 마이크로 구조 어레이(120)의 베이스(121)에 대해 제2 각도 θ2에서 연장된다. 일부 구현에서, 제2 각도 θ2는 약 10° 내지 90°; 약 20° 내지 80°, 약 30° 내지 70° 또는 약 30° 내지 50°에서 선택된다. 하나의 비제한적 실시예에서, 제2 각도 θ2는 약 45°이다. 따라서, 일부 실시예에서, 제2 각도는 약 10°; 11°; 12°; 13°; 14°; 15°; 16°; 17°; 18°; 19°; 20°; 21°; 22°; 23°; 24°; 25°; 26°; 27°; 28°; 29°; 30°; 31°; 32°; 33°; 34°; 35°; 36°; 37°; 38°; 39°; 40°; 41°; 42°; 43°; 44°; 45°; 46°; 47°; 48°; 49°; 50°; 51°; 52°; 53°; 54°; 55°; 56°; 57°; 58°; 59°; 60°; 61°; 62°; 63°; 64°; 65°; 66°; 67°; 68°; 69°; 70°; 71°; 72°; 73°; 74°; 75°; 76°; 77°; 78°; 79°; 80°; 81°; 82°; 83°; 84°; 85°; 86°; 87°; 88°; 89°; 또는 약 90°이며, 이들 사이의 모든 소수(예를 들면, 45.1°, 45.2°, 45.3°, 45.4° 등)와 범위(예를 들면, 35°-45°, 37-47°, 38°-45° 등)를 포함한다.
일부 실시예에서, 상처 봉 장치는 또한, 임의의 마이크로 구조 어레이의 위치에 따라 다양한 배킹 또는 베이스에 대해 소정의 각도를 갖는 마이크로 구조를 포함한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 마이크로 구조의 각도는 마이크로 구조의 전체 길이를 따라 대략 일정하며, 다른 실시예에서, 마이크로 구조의 각도는 마이크로 구조의 길이를 따라 달라진다.
실시예에서, 마이크로 구조는 임의의 방향으로 경사질 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 어레이에서의 모든 마이크로 구조는 동일한 방향 또는 대략적으로 동일한 방향으로 경사질 수 있으며; 다른 실시예에서는 그렇지 않다. 특정 실시예에서, 장치 상의 모든 마이크로 구조는 상처를 향해 경사진다(즉, 마이크로 구조 팁은, 예를 들면, 도 5에서 나타낸 바와 같이, 브릿지 부분을 향해 경사진다). 일부 특정 실시예에서, 어레이의 마이크로 구조는 상이한 방향으로 경사진 마이크로 구조의 서브셋(subset)을 포함한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F, 130G, 130H, 130I, 130J, 130K, 130L)는 상처를 둘러싸는 조직에 부착되는 경우, 마이크로 구조가 피부가 상처를 끌어당기는 자연 상태로부터 생기는 길이 방향 장력을, 상처 봉합 장치를 조직을 향해 밀어주는 힘으로 변환시킬 수 있는 방식으로 경사진다. 따라서, 상처 봉합 장치는 조직 상에 또는 조직 내에 효과적으로 고정된다. 본 명세서의 다양한 도면에 예시로 든 상처 봉합 장치의 마이크로 구조가 베이스(예를 들면, 도 5의 121)에 대해 실질적으로 동일한 각도로 연장하는 것으로 나타나지만, 일부 구현에서, 마이크로 구조는 베이스에 대해 다양한 각도로 연장될 수 있다. 예를 들면, 일부 비제한적 실시예에서, 일부 마이크로 구조는 45°의 각도로 베이스로부터 돌출될 수 있으며, 다른 마이크로 구조는 60°의 각도로 베이스로부터 돌출될 수 있다. 다른 비제한적 예시로서, 일부 마이크로 구조는 45°의 각도로 베이스로부터 돌출될 수 있으며, 다른 마이크로 구조는 90°의 각도로 베이스로부터 돌출될 수 있다. 또한, 개개의 마이크로 구조 돌출 각도와 길이는 마이크로 구조 어레이 및/또는 상처 봉합 장치의 개개의 마이크로 구조의 위치에 기초하여 달라질 수 있다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F, 130G, 130H, 130I, 130J, 130K, 130L)는 표면 표피, 표피, 표면 진피 또는 깊은 진피를 침투하기 위한 형태, 크기 및/또는 각도를 가질 수 있다. 다른 구현에서, 마이크로 구조는 피부 또는 다른 조직 표면을 침투하지 않고 피부 표면 또는 다른 조직 표면에 부착되기 위한 형태, 크기 및/또는 각도를 가질 수 있다. 마이크로 구조는 마이크로 스테이플, 마이크로 바브, 마이크로 니들, 마이크로 블레이드, 마이크로 앵커, 마이크로 훅, 마이크로 피시스케일, 마이크로 필러, 마이크로 헤어 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 특정 예시적인 실시예가 상처 봉합 장치를 12개의 마이크로 구조를 포함하는 것으로 나타내더라도, 마이크로 구조 어레이는, 예를 들면, 4개의 마이크로 구조 또는 1000개보다 많은 마이크로 구조와 같은, 임의의 적합한 개수의 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 1 내지 100개의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 2 내지 50개의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 3 내지 30개의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 5 내지 15개의 마이크로 구조를 포함한다.
특정 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 1개의 마이크로 구조; 또는 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 55; 56; 57; 58; 59; 60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68; 69; 70; 71; 72; 73; 74; 75; 76; 77; 78; 79; 80; 81; 82; 83; 84; 85; 86; 87; 88; 89; 90; 91; 92; 93; 94; 95; 96; 97; 98; 99; 100; 101; 102; 103; 104; 105; 106; 107; 108; 109; 110; 111; 112; 113; 114; 115; 116; 117; 118; 119; 120; 121; 122; 123; 124; 125; 126; 127; 128; 129; 130; 131; 132; 133; 134; 135; 136; 137; 138; 139; 140; 141; 142; 143; 144; 145; 146; 147; 148; 149; 150; 151; 152; 153; 154; 155; 156; 157; 158; 159; 160; 161; 162; 163; 164; 165; 166; 167; 168; 169; 170; 171; 172; 173; 174; 175; 176; 177; 178; 179; 180; 181; 182; 183; 184; 185; 186; 187; 188; 189; 190; 191; 192; 193; 194; 195; 196; 197; 198; 199; 200; 201; 202; 203; 204; 205; 206; 207; 208; 209; 210; 211; 212; 213; 214; 215; 216; 217; 218; 219; 220; 221; 222; 223; 224; 225; 226; 227; 228; 229; 230; 231; 232; 233; 234; 235; 236; 237; 238; 239; 240; 241; 242; 243; 244; 245; 246; 247; 248; 249; 250; 251; 252; 253; 254; 255; 256; 257; 258; 259; 260; 261; 262; 263; 264; 265; 266; 267; 268; 269; 270; 271; 272; 273; 274; 275; 276; 277; 278; 279; 280; 281; 282; 283; 284; 285; 286; 287; 288; 289; 290; 291; 292; 293; 294; 295; 296; 297; 298; 299; 300; 301; 302; 303; 304; 305; 306; 307; 308; 309; 310; 311; 312; 313; 314; 315; 316; 317; 318; 319; 320; 321; 322; 323; 324; 325; 326; 327; 328; 329; 330; 331; 332; 333; 334; 335; 336; 337; 338; 339; 340; 341; 342; 343; 344; 345; 346; 347; 348; 349; 350; 351; 352; 353; 354; 355; 356; 357; 358; 359; 360; 361; 362; 363; 364; 365; 366; 367; 368; 369; 370; 371; 372; 373; 374; 375; 376; 377; 378; 379; 380; 381; 382; 383; 384; 385; 386; 387; 388; 389; 390; 391; 392; 393; 394; 395; 396; 397; 398; 399; 400; 401; 402; 403; 404; 405; 406; 407; 408; 409; 410; 411; 412; 413; 414; 415; 416; 417; 418; 419; 420; 421; 422; 423; 424; 425; 426; 427; 428; 429; 430; 431; 432; 433; 434; 435; 436; 437; 438; 439; 440; 441; 442; 443; 444; 445; 446; 447; 448; 449; 450; 451; 452; 453; 454; 455; 456; 457; 458; 459; 460; 461; 462; 463; 464; 465; 466; 467; 468; 469; 470; 471; 472; 473; 474; 475; 476; 477; 478; 479; 480; 481; 482; 483; 484; 485; 486; 487; 488; 489; 490; 491; 492; 493; 494; 495; 496; 497; 498; 499; 500; 501; 502; 503; 504; 505; 506; 507; 508; 509; 510; 511; 512; 513; 514; 515; 516; 517; 518; 519; 520; 521; 522; 523; 524; 525; 526; 527; 528; 529; 530; 531; 532; 533; 534; 535; 536; 537; 538; 539; 540; 541; 542; 543; 544; 545; 546; 547; 548; 549; 550; 551; 552; 553; 554; 555; 556; 557; 558; 559; 560; 561; 562; 563; 564; 565; 566; 567; 568; 569; 570; 571; 572; 573; 574; 575; 576; 577; 578; 579; 580; 581; 582; 583; 584; 585; 586; 587; 588; 589; 590; 591; 592; 593; 594; 595; 596; 597; 598; 599; 600; 601; 602; 603; 604; 605; 606; 607; 608; 609; 610; 611; 612; 613; 614; 615; 616; 617; 618; 619; 620; 621; 622; 623; 624; 625; 626; 627; 628; 629; 630; 631; 632; 633; 634; 635; 636; 637; 638; 639; 640; 641; 642; 643; 644; 645; 646; 647; 648; 649; 650; 651; 652; 653; 654; 655; 656; 657; 658; 659; 660; 661; 662; 663; 664; 665; 666; 667; 668; 669; 670; 671; 672; 673; 674; 675; 676; 677; 678; 679; 680; 681; 682; 683; 684; 685; 686; 687; 688; 689; 690; 691; 692; 693; 694; 695; 696; 697; 698; 699; 700; 701; 702; 703; 704; 705; 706; 707; 708; 709; 710; 711; 712; 713; 714; 715; 716; 717; 718; 719; 720; 721; 722; 723; 724; 725; 726; 727; 728; 729; 730; 731; 732; 733; 734; 735; 736; 737; 738; 739; 740; 741; 742; 743; 744; 745; 746; 747; 748; 749; 750; 751; 752; 753; 754; 755; 756; 757; 758; 759; 760; 761; 762; 763; 764; 765; 766; 767; 768; 769; 770; 771; 772; 773; 774; 775; 776; 777; 778; 779; 780; 781; 782; 783; 784; 785; 786; 787; 788; 789; 790; 791; 792; 793; 794; 795; 796; 797; 798; 799; 800; 801; 802; 803; 804; 805; 806; 807; 808; 809; 810; 811; 812; 813; 814; 815; 816; 817; 818; 819; 820; 821; 822; 823; 824; 825; 826; 827; 828; 829; 830; 831; 832; 833; 834; 835; 836; 837; 838; 839; 840; 841; 842; 843; 844; 845; 846; 847; 848; 849; 850; 851; 852; 853; 854; 855; 856; 857; 858; 859; 860; 861; 862; 863; 864; 865; 866; 867; 868; 869; 870; 871; 872; 873; 874; 875; 876; 877; 878; 879; 880; 881; 882; 883; 884; 885; 886; 887; 888; 889; 890; 891; 892; 893; 894; 895; 896; 897; 898; 899; 900; 901; 902; 903; 904; 905; 906; 907; 908; 909; 910; 911; 912; 913; 914; 915; 916; 917; 918; 919; 920; 921; 922; 923; 924; 925; 926; 927; 928; 929; 930; 931; 932; 933; 934; 935; 936; 937; 938; 939; 940; 941; 942; 943; 944; 945; 946; 947; 948; 949; 950; 951; 952; 953; 954; 955; 956; 957; 958; 959; 960; 961; 962; 963; 964; 965; 966; 967; 968; 969; 970; 971; 972; 973; 974; 975; 976; 977; 978; 979; 980; 981; 982; 983; 984; 985; 986; 987; 988; 989; 990; 991; 992; 993; 994; 995; 996; 997; 998; 999; 또는 1000, 또는 1000개보다 많은 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 약 50개보다 적은 마이크로 구조, 약 40개보다 적은 마이크로 구조, 또는 약 20개보다 적은 마이크로 구조를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 18개의 마이크로 구조를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 16개의 마이크로 구조를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 12개의 마이크로 구조를 포함한다.
본 명세서에 개시된 마이크로 구조는 베이스로부터 높이를 연장시킨다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(130C)는 베이스(121)로부터 제1 높이 H1까지 연장될 수 있다. 제1 높이 H1은 임의의 적합한 높이일 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 약 0.1 mm 내지 약 8 mm의 범위의 높이를 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이 상에 포함되는 마이크로 구조는, 본 명세서에서 설명된 마이크로 구조 높이 사이의 모든 정수(예를 들면, 1.6 mm, 1.7 mm, 1.8 mm 등)와 범위(예를 들면, 500-5000 μm, 500-2000 μm, 700 μm 내지 1600 μm, 100-3000 μm, 1500-2500 μm, 700-1000 μm, 950-1000 μm 등)를 포함하여, 약 100 μm, 150 μm, 200 μm, 250 μm, 300 μ m, 350 μm, 400 μm, 450 μm, 500 μm, 550 μm, 600 μm, 650 μm, 700 μm, 750 μm, 800 μm, 850 μm, 900 μm, 950μm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 3 mm의 높이를 갖는다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 제1 높이 H1은 약 1.73 mm일 수 있다. 다른 구현에서, 제1 높이 H1은, 예를 들면, 약 1.5 mm 또는 약 1.05 mm일 수 있다. 도면에 예시로 든 상처 봉합 장치(예를 들면, 도 1의 100)의 마이크로 구조가 베이스로부터 모두 동일한 높이로 연장되는 것으로 나타내더라도, 일부 구현에서, 마이크로 구조는 베이스로부터 다양한 높이로 연장될 수 있다(즉, 어레이 상의 모든 마이크로 구조가 동일한 높이를 가져야 하는 것은 아니다).
다른 실시예에서, 마이크로 구조 높이는 3 mm를 초과한다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 더 두꺼운 피부 조직(예를 들면, 등)을 포함하는 치료 영역에 대해 더 긴(예를 들면, 8 mm 이상) 마이크로 구조가 더 효과적이거나 필요할 수 있다. 따라서, 통상의 기술자는, 예를 들면, 더 두꺼운 조직에 사용하기 위해 8 mm를 초과하는 높이를 갖는 마이크로 구조를 구성할 수 있다.
또한, 베이스(예를 들면, 도 5의 121)는 제2 높이 H2를 갖는다. 일부 실시예에서, 제2 높이 H2는 10 um 내지 2000 um이다. 일부 실시예에서, 제2 높이 H2는 50 um 내지 1500 um이다. 일부 실시예에서, 제2 높이 H2는 100 um 내지 1000 um 이다. 따라서, 특정 비제한적 실시예에서, 제2 높이 H2는, 예를 들면, 약 200 um(약 0.008")이다. 다른 구현에서, 제2 높이 H2는 임의의 적합한 높이일 수 있다. 특정 실시예에서, 제2 높이 H2는 약 10 um 또는 약 11 um; 12 um; 13 um; 14 um; 15 um; 16 um; 17 um; 18 um; 19 um; 20 um; 21 um; 22 um; 23 um; 24 um; 25 um; 26 um; 27 um; 28 um; 29 um; 30 um; 31 um; 32 um; 33 um; 34 um; 35 um; 36 um; 37 um; 38 um; 39 um; 40 um; 41 um; 42 um; 43 um; 44 um; 45 um; 46 um; 47 um; 48 um; 49 um; 50 um; 51 um; 52 um; 53 um; 54 um; 55 um; 56 um; 57 um; 58 um; 59 um; 60 um; 61 um; 62 um; 63 um; 64 um; 65 um; 66 um; 67 um; 68 um; 69 um; 70 um; 71 um; 72 um; 73 um; 74 um; 75 um; 76 um; 77 um; 78 um; 79 um; 80 um; 81 um; 82 um; 83 um; 84 um; 85 um; 86 um; 87 um; 88 um; 89 um; 90 um; 91 um; 92 um; 93 um; 94 um; 95 um; 96 um; 97 um; 98 um; 99 um; 100 um; 101 um; 102 um; 103 um; 104 um; 105 um; 106 um; 107 um; 108 um; 109 um; 110 um; 111 um; 112 um; 113 um; 114 um; 115 um; 116 um; 117 um; 118 um; 119 um; 120 um; 121 um; 122 um; 123 um; 124 um; 125 um; 126 um; 127 um; 128 um; 129 um; 130 um; 131 um; 132 um; 133 um; 134 um; 135 um; 136 um; 137 um; 138 um; 139 um; 140 um; 141 um; 142 um; 143 um; 144 um; 145 um; 146 um; 147 um; 148 um; 149 um; 150 um; 151 um; 152 um; 153 um; 154 um; 155 um; 156 um; 157 um; 158 um; 159 um; 160 um; 161 um; 162 um; 163 um; 164 um; 165 um; 166 um; 167 um; 168 um; 169 um; 170 um; 171 um; 172 um; 173 um; 174 um; 175 um; 176 um; 177 um; 178 um; 179 um; 180 um; 181 um; 182 um; 183 um; 184 um; 185 um; 186 um; 187 um; 188 um; 189 um; 190 um; 191 um; 192 um; 193 um; 194 um; 195 um; 196 um; 197 um; 198 um; 199 um; 200 um; 201 um; 202 um; 203 um; 204 um; 205 um; 206 um; 207 um; 208 um; 209 um; 210 um; 211 um; 212 um; 213 um; 214 um; 215 um; 216 um; 217 um; 218 um; 219 um; 220 um; 221 um; 222 um; 223 um; 224 um; 225 um; 226 um; 227 um; 228 um; 229 um; 230 um; 231 um; 232 um; 233 um; 234 um; 235 um; 236 um; 237 um; 238 um; 239 um; 240 um; 241 um; 242 um; 243 um; 244 um; 245 um; 246 um; 247 um; 248 um; 249 um; 250 um; 251 um; 252 um; 253 um; 254 um; 255 um; 256 um; 257 um; 258 um; 259 um; 260 um; 261 um; 262 um; 263 um; 264 um; 265 um; 266 um; 267 um; 268 um; 269 um; 270 um; 271 um; 272 um; 273 um; 274 um; 275 um; 276 um; 277 um; 278 um; 279 um; 280 um; 281 um; 282 um; 283 um; 284 um; 285 um; 286 um; 287 um; 288 um; 289 um; 290 um; 291 um; 292 um; 293 um; 294 um; 295 um; 296 um; 297 um; 298 um; 299 um; 또는 약 300 um로부터 선택되며, 이들 사이의 모든 소수(예를 들면, 200.5 um, 200.6 um, 200.7 um)와 범위(예를 들면, 150 um 내지 220 um, 170 um 내지 210 um 등)를 포함한다.
마이크로 구조 재료
본 명세서에 개시된 마이크로 구조는 임의의 재료 또는 재료들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 일부 구현에서, 재료는 천연 재료 또는 천연 재료들의 혼합물이다. 다른 구현에서, 재료는 인조 재료 또는 인조 재료들의 혼합물이다. 다른 구현에서, 하나 이상의 인조 재료와 하나 이상의 천연 재료의 혼합물을 포함한다. 특정 구현에서, 마이크로 구조는 폴리머, 금속, 바이오 재료 및 이들의 조합으로부터 선택되는 재료로 이루어진다. 일부 구현에서, 마이크로 구조는 나노 구조물(예를 들면, 나노 섬유)로 구성된다. 일부 구현에서, 마이크로 구조는 나노 구조물(예를 들면, 나노 섬유)로 코팅된다. 일부 구현에서, 마이크로 구조는 생분해성 재료로 구성되거나, 또는 본질적으로 생분해성 재료로 이루어진다. 이는 부러진 바늘로 인한 감염, 염증 및 조직 손상과 같은 합병증이 발생하는 것을 예방할 수 있다. 다른 구현에서, 마이크로 구조는 생분해성 재료를 포함하지 않는다. 다른 구현에서, 마이크로 구조는 생분해성 재료와 비생분해성 재료를 포함한다.
일부 구현에서, 마이크로 구조는 금속으로 구성되거나, 본질적으로 금속으로 이루어진다. 일부 구현에서, 마이크로 구조는 금속 복합 재료로 구성되거나, 본질적으로 금속 복합 재료로 이루어진다. 특정 실시예에서, 마이크로 구조는 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속 또는 금속 복합 재료로 구성되거나, 본질적으로 이들 금속 또는 금속 복합 재료로 이루어진다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 300 시리즈 스테인리스 강 합금으로 구성되거나, 본질적으로 300 시리즈 스테인리스 강 합금으로 이루어진다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 316 스테인리스 강으로 구성되거나, 본질적으로 316 스테인리스 강으로 이루어진다.
일부 구현에서, 마이크로 구조는, 예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트)(또한, 폴리(메틸2-메틸프로페노에이트)(IUPAC 명칭), 폴리 메틸메타크릴레이트로도 알려져 있으며, 또는 보다 일반적으로 PLEXIGLASS™로 알려짐), 실리콘 및 키틴과 같은 폴리머로부터 선택되는 재료로 이루어지거나, 이러한 재료를 포함한다. 상처 봉합 장치(100)는 나노 구조물(예를 들면, 나노 구조 어레이 또는 나노 섬유)와 생체 활성 화합물(예를 들면, 약물, 치료제, 하이드로겔, 치료 물질 및 이들의 조합)과 같은, 그러나 이에 제한되지는 않는 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 의미에서, 재료는 PMMA, 실리콘, 키틴, 키토산, ecoflex, 티타늄, 유리, 금속, 강, 실리콘, 실크, 캣거트(catgut), 크로믹 캣거트(chromic catgut), 폴리글리콜산, 폴리디옥신, 폴리트리메틸렌 카보네이트, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리부테스터, 폴리(락틱-코-글리콜산), 폴리락톤, 엘라스틴, 레실린, 콜라겐, 셀룰로오스, 젖산 및 글리콜산 폴리락타이드와 같은 하이드록시산의 폴리머, 폴리글리콜리드, 폴리락타이드-코-글리콜라이드, 및 PEG, 폴리안하이드라이드, 폴리(오르토(ortho))에스테르, 폴리우레탄, 폴리(부티르산), 폴리(발레르산) 및 폴리(락타이드-코-카프로락톤)의 공중합체로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 대표적인 비-생분해성 폴리머는 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산, 에틸렌비닐 아세테이트, 폴리테트라플루오르에틸렌(TEFLON™), 폴리에스테르 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 일부 구현에서, 상처 봉합 장치(100)는 또한, 키틴(예를 들면, 키틴 나노 섬유)을 포함한다. 일부 구현에서, 상처 봉합 장치는 하이드로겔을 포함한다.
마이크로 구조 치수 및 기하학적 형태
마이크로 구조는 임의의 적합한 길이, 폭, 형태 또는 기하학적 형태를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 상처 봉합 장치 상에 포함되는 모든 마이크로 구조는 동일한 크기, 모양 및/또는 기하학적 형태를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 상처 봉합 장치 상의 적어도 2개의 마이크로 구조는 상이한 크기, 모양 또는 기하학적 형태를 갖는다. 마이크로 구조는 베이스로부터 임의의 적합한 높이를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 마이크로 구조는 피부를 투과하도록 설계된다. 예를 들면, 하나의 구현에서, 마이크로 구조는 피부를 투과하기에 충분하나, 통증을 일으키는 신경 말단에 도달하기에는 충분히 깊지 않다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 피부를 파지하도록 설계된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 약물 또는 다른 치료제의 전달이 가능하도록 설계된다. 일부 구현에서, 마이크로 구조는 약물로 코팅된다. 다른 구현에서, 마이크로 구조는 약물이 포함될 수 있는 개방 내부 구조를 갖는다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조는 도 25에서 나타낸 바와 같이 영구 버(burr)를 포함한다. 도 25는 마이크로 구조 어셈블리(620)의 등각도이다. 영구적인 버(639)는 영역 C의 확대된 도면으로 나타나 있다. 일부 실시예에서, 버는 임의의 적합한 크기와 형태를 갖는다. 일부 실시예에서, 버는 스탬핑에 의해 형성된다. 일부 실시예에서, 팁의 날카로움(sharpness)은, 순차 이송이고 중첩되는 다이(die)의 사용에 의해 형성된다.
도 6은 상처 봉합 장치(100)의 정면도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F)는 각각의 마이크로 구조와 베이스(121) 사이의 만곡된 전이에 대한 만곡 전이 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분은 마이크로 구조와 베이스 사이의 연결 강도를 증가시킨다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분은 상처로부터 자연적으로 분리되는 조직에 의해 발생한 길이 방향 장력 또는 적용 중에 인가된 연장력에 의해 야기된 마이크로 구조에 대해 국부적 응력(stress)을 감소시킨다. 예를 들면, 마이크로 구조(130E)는 만곡 전이 부분(132E 및 134E)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 임의의 반경을 갖는 이러한 만곡 전이 부분을 갖는 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 만곡 전이 부분의 대안적인 예시는 도 18에서 볼 수 있다. 영역 D로 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(430)는 만곡 전이 부분(132 및 134)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분의 반경은 0.05 내지 2 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분의 반경은 0.1 내지 2.5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분의 반경은 0.1 내지 1 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 만곡 전이 부분의 반경은 0.25 내지 0.75 mm의 범위를 갖는다.
마이크로 구조(예를 들면, 130E)의 마이크로 구조 베이스 폭 D5(도 7 참조)는 임의의 적합한 치수일 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 0.05 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 2 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 0.1 mm 내지 약 2.5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 범위를 갖는다. 하나의 특정 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 0.5 mm 내지 약 2.5 mm의 범위를 갖는다. 일 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D5는 약 1.20 mm이다. 그러나, 다른 구현에서, 마이크로 구조(130E)의 폭 D5는, 예를 들면, 약 0.7 mm 내지 1.7 mm의 범위를 가질 수 있다. 유사하게, 도 18에 나타낸 마이크로 구조(430)는 임의의 적합한 폭 D18를 가질 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 영역 D에서 나타낸 마이크로 구조의 폭 D18은 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 영역 D에서 나타낸 마이크로 구조의 폭 D18은 약 0.05 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 폭 D18은 약 0.1 mm 내지 약 2.5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 폭 D18은 약 0.4 mm이다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조는 소정의 폭을 갖는 팁을 포함할 수 있다. 마이크로 구조의 팁 폭은 임의의 적합한 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 18의 영역 D는 팁 폭 T1을 갖는 마이크로 구조(430)를 나타낸다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 팁 폭 T1은 약 0.0001 mm 내지 약 2 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 팁 폭 T1은 약 0.0005 mm 내지 약 0.5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 팁 폭 T1은 약 0.001 mm 내지 약 0.12 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조의 팁 폭 T1은 약 0.001 mm 내지 약 0.2 mm의 범위를 갖는다.
마이크로 구조 포지셔닝
마이크로 구조 어레이 상의 마이크로 구조의 위치는 임의의 적합한 위치일 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조들 사이의 간격을 최적화하는 것이 바람직하다. 이러한 최적화는 염증과 과다색소를 줄이기 위해 마이크로 구조들 상의 간격을 최대화하도록 시도하는 동시에 조직에 대한 부착을 유지하기 위해 마이크로 구조의 적절한 개수를 또한 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 최적화는 마이크로 구조의 개수와 상처 봉합 장치의 다양한 구성 요소의 크기에 대한 고려를 수반한다. 따라서, 일부 실시예에서, 본 발명은 최적화된 간격을 갖는 마이크로 구조 어레이를 제공한다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 하나 이상의 어레이 부분을 따라 길이 방향으로 균일하게 분포된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 어레이 부분을 따라 측 방향(즉, 장치의 길이 방향 축에 대해 수직인 장치의 축)으로 균일하게 분포된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 어레이 부분을 따라 길이 방향 및 측 방향 모두로 균일하게 분포된다.
일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 하나 이상의 어레이 부분을 따라 길이 방향으로 불균일하게 분포된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 어레이 부분을 따라 측 방향으로(즉, 장치의 길이 방향 축에 대해 수직인 장치의 축을 따라) 불균일하게 분포된다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 어레이 부분을 따라 길이 방향 및 측 방향 모두로 불균일하게 분포된다.
특정 실시예에서, 마이크로 구조 어레이 상의 마이크로 구조의 위치는 지그재그이다. 예를 들면, 도 7은 상처 봉합 장치(100)의 평면도이다. 도 7에서 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(예를 들면, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E, 130F, 130G, 130H, 130I, 130J, 130K, 130L )의 베이스(121) 상의 위치는 지그재그이다. 달리 말하면, 마이크로 구조(130C 및 130D)는 상처 봉합 장치(100)의 중심 길이 방향 축 AA에 대해 마이크로 구조(130A 및 130B)와 마이크로 구조(130E 및 130F)로부터의 오프셋(offset)이다. 특정 실시예에서, 상처 봉합 장치(예를 들면, 도 7의 장치(100))가 조직에 부착되는 경우, 마이크로 구조의 지그재그 배열은 조직에 가해지는 힘을 분산시켜, 흉터를 방지하는데 도움을 준다. 다른 실시예에서, 베이스 상의 마이크로 구조의 위치는 지그재그가 아니다. 또 다른 실시예에서, 마이크로 구조 중 일부의 위치는 지그재그이며, 마이크로 구조 중 일부는 지그재그가 아니다.
하나의 마이크로 구조의 팁으로부터 다음의 인접한 마이크로 구조까지의 거리 D3은 임의의 적합한 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 실시예에서 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(130D)의 팁으로부터 마이크로 구조(130F)의 팁까지의 거리 D3은 약 4.48 mm일 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 거리 D3은, 예를 들면, 약 0.5 mm 내지 약 15 mm 사이의 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, D3은 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D3은 약 1 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D3은 약 3 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D3은 약 2.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D3은 약 2 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D3은 약 3 내지 약 4 mm의 범위를 갖는다.
마이크로 구조의 엣지에서 인접한 마이크로 구조의 엣지까지의 거리 D4(도 7 참조)는 임의의 적합한 길이일 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 실시예에 나타낸 바와 같이, 103D의 엣지에서 103F의 엣지까지의 거리 D4는 약 3.98 mm일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 거리 D4는, 예를 들면, 약 0.5 mm 내지 약 15 mm 사이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 3 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 2.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 2 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D4는 약 3 내지 약 4 mm의 범위를 갖는다.
마이크로 구조(예를 들면, 130F)의 엣지에서 인접한 마이크로 구조(130G)의 엣지까지의 거리 D10(도 7 참조)는 임의의 적합한 길이일 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 거리 D10은, 예를 들면, 약 0.5 mm 내지 약 15 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 1 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 3 mm 내지 약 6 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 2.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 2 mm 내지 약 5 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 거리 D10은 약 3 내지 약 4 mm의 범위를 갖는다.
추가적인 예시로서, 브릿지 부분(예를 들면, 130B)의 일 측 상의 마이크로 구조의 팁에서 브릿지 부분(예를 들면, 130G)의 다른 측 상의 마이크로 구조의 팁까지의 상처를 가로지른 거리 D6(도 7 참조)은, 일부 실시예에서, 의도된 조직 및/또는 상처의 크기에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, D6은 약 1 mm 내지 약 50 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D6은 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D6은 약 5 mm 내지 약 25 mm의 범위를 갖는다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 거리 D6은 약 6.73 mm일 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 거리 D6은, 예를 들면, 약 4 mm 내지 약 10 mm의 범위를 가질 수 있다. 유사하게, 일부 실시예에서, 마이크로 구조(130A)의 엣지에서 마이크로 구조(130F)의 엣지까지의 거리 D7은 의도된 조직 및/또는 상처의 크기에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, D7은 약 1 mm 내지 약 50 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D7은 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, D7은 약 5 mm 내지 약 25 mm의 범위를 갖는다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 거리 D7은 약 9.76 mm일 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 거리 D7은, 예를 들면, 약 6 mm 내지 약 12 mm의 범위를 가질 수 있다.
마이크로 구조 어레이는 임의의 적합한 치수를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 폭 D8은 임의의 적합한 길이일 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로 구조 어레이의 폭 D8(도 7 참조)은, 예를 들면, 약 9.50 mm일 수 있다. 특정 실시예에서, 폭 D8은, 예를 들면, 약 1 mm 내지 약 100 mm 사이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 폭 D8은, 예를 들면, 약 2 mm 내지 약 50 mm 사이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 폭 D8은, 예를 들면, 약 3 mm 내지 약 30 mm 사이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 폭 D8은, 예를 들면, 약 5 mm 내지 약 20 mm 사이의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 폭 D8은, 예를 들면, 약 7 mm 내지 약 12 mm 사이의 범위를 갖는다. 또한, 특정 실시예에서, 길이 D9(도 7 참조)는 임의의 적합한 길이일 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들면, 길이 D9는 약 10 mm 내지 약 150 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 길이 D9는 약 20 mm 내지 약 100 mm의 범위를 갖는다. 일부 실시예에서, 길이 D9는 약 30 mm 내지 약 60 mm의 범위를 갖는다. 일부 구현에서, 길이 D9는, 예를 들면, 약 20 mm 내지 약 35 mm의 범위를 가질 수 있다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 길이 D9는 약 26.50 mm이다.
도 19a 및 19b는 다른 실시예에 따른 마이크로 구조 어레이(1020)의 평면도와 측면도이다. 도 19a에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조 어레이(1020)는 본 명세서에서 설명된 임의의 마이크로 구조 어레이와 구조와 기능에 있어서 유사할 수 있다. 또한, 마이크로 구조 어레이(1020)는 본 명세서에서 설명된 임의의 마이크로 구조와 동일 또는 유사한 치수를 가질 수 있다. 예를 들면, 거리 D15는 도 7의 마이크로 구조 어레이(120)를 참조하여 전술한 거리 D10과 동일 또는 유사할 수 있다. 유사하게, 거리 D16은 도 7의 마이크로 구조 어레이(120)를 참조하여 전술한 거리 D9와 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 도 19a에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조 어레이(1020)는 제1 길이 방향 연장 부분(1027)과 제2 길이 방향 연장 부분(1028)을 포함하는 브릿지 부분(1026)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 길이 방향 연장 부분(1027)의 외부 엣지로부터 제2 길이 방향 연장 부분(1028)의 외부 엣지까지의 거리 D17은 약 3 mm 내지 약 20 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 거리 D17은 약 2 mm 내지 약 30 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 거리 D17은 약 1 mm 내지 약 50 mm의 범위를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 거리 D17은 약 0.5 mm 내지 약 100 mm의 범위를 갖는다.
상처 봉합 장치(1000)의 마이크로 구조(1030)는 도 19a에서 베이스(1021)에 대해 실질적으로 동일한 각도로 연장되는 것으로 나타나 있으나, 일부 구현에서, 마이크로 구조는 베이스에 대해 다양한 각도로 연장될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 구조 어레이(420)(도 18)에서 나타낸 마이크로 구조(430)는 마이크로 구조 어레이(420)의 길이 방향 중심선에 대해 약 0°의 각도 θ7(즉, 실질적으로 평행)로 연장되는 것으로 나타난다. 그러나, 마이크로 구조(430)는 임의의 적합한 각도로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ7은 약 -45° 내지 약 45°의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 각도 θ7은 약 -90° 내지 약 90°의 범위를 갖는다. 유사하게, 마이크로 구조는 서로에 대해 다양한 각도로 연장될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 구조(1030J 및 1030L)는 도 19a에서 서로에 대해 0°의 각도 θ4로 연장되는 것으로 나타난다. 달리 말하면, 마이크로 구조(1030J 및 1030L)는 서로에 대해 평행하게 연장된다. 그러나, 일부 실시예에서, 마이크로 구조(1030J 및 1030L)는 약 -30° 내지 약 30°의 범위를 갖는 각도 θ4로 베이스(1021)로부터 돌출된다. 다른 실시예에서, 각도 θ4는 약 -45° 내지 약 45°의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 각도 θ4는 약 -60° 내지 약 60°의 범위를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 각도 θ4는 약 -90° 내지 약 90°의 범위를 갖는다.
상처 봉합 장치(1000)의 마이크로 구조(1030)는 마이크로 구조(1030)가 베이스(1021)와 교차하는 영역에서 굽힘 반경 B1을 가질 수 있다. 도 19b에 나타낸 바와 같이, 굽힘 반경 B1은 약 0.74 mm일 수 있다. 다른 실시예에서, 굽힘 반경 B1은 약 0.1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 굽힘 반경 B1은 약 0.3 mm 내지 약 2 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 굽힘 반경 B1은 약 0.5 mm 내지 약 1 mm의 범위를 갖는다.
도 19b에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치(1000)의 마이크로 구조(1030)는 베이스(1021)에 대해 45°의 각도 θ5로 베이스(1021)로부터 연장될 수 있다. 또한, 도 5를 참조하여 전술한 마이크로 구조(130)와 유사하게, 상처 봉합 장치(1000)의 마이크로 구조(1030)는 임의의 적합한 각도로 베이스(1021)로부터 연장될 수 있다. 예를 들면, 각도 θ5는 약 10° 내지 약 90°; 약 20° 내지 약 80°; 약 30° 내지 약 70°, 또는 약 30° 내지 약 50°으로부터 선택될 수 있다. 또한, 베이스(1021)는 도 19에서 나타낸 바와 같이, 높이 H4를 갖는다. 도 5에 대해 전술한 높이 H2와 유사하게, 높이 H4는 임의의 적합한 높이일 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 높이 H4는 약 10 um 내지 약 300 um이다. 일부 실시예에서, 높이 H4는 약 50 um 내지 약 500 um이다. 다른 실시예에서, 높이 H4는 약 10 um 내지 1000 um이다.
일부 실시예에서, 가역적으로 확장 가능한 구조의 어레이 부분 암은 임의의 수의 마이크로 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 가역적으로 확장 가능한 구조의 각각의 어레이 부분 암은 약 10개보다 적은 마이크로 구조 또는 약 5개보다 적은 마이크로 구조를 포함한다. 일 실시예에서, 가역적으로 확장 가능한 구조의 어레이 부분 암은 1개보다 많은 마이크로 구조를 포함한다. 일 실시예에서, 가역적으로 확장 가능한 구조의 어레이 부분 암은 1개, 2개, 3개 또는 4개의 마이크로 구조를 포함한다.
장력 표시기
일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 장치가 최적의 길이 또는 장력으로 신장(즉, 확장됨)된 경우, 사람에게 장치를 적용하는 것을 알리는 하나 이상의 확장 또는 장력 표시기를 포함한다. 일부 실시예에서, 표시기는, 선택된 도면 또는 도면들의 조합, 또는 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치의 표면에 각인되거나, 그 이외의 방법으로 도포 또는 부착되는 다른 표시(예를 들면, 배킹에 각인, 도포, 또는 부착됨)이다. 하나 이상의 표시기는 상처 봉합 장치 상에 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 표시기는 상처 봉합 장치의 단일 위치에 존재한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 복수의 장력 표시기를 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 각각의 제1 배킹 부분(예를 들면, 112)과 제2 배킹 부분(예를 들면, 114) 상에 적어도 하나의 표시기를 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상처 봉합 장치의 배킹을 따라 길이 방향으로 이격된 복수의 장력 표시기를 포함한다. 일부 실시예에서, 표시기는 배킹의 필수적인 부분이다(예를 들면, 이는 직조되거나, 그 이외의 방법으로 배킹의 재료 또는 직물 내에 포함된다).
많은 장력 및 확장 표시기가 기술 분야에 알려져 있으며, 본 발명에서의 사용에 적합하다. 예를 들면, 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된 미국 특허 제3,613,679호는 본 발명에서 사용하기 적합한 장력 표시기를 개시한다. 따라서, 일부 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치는, 예를 들면, 미국 특허 제3,613,679호에 개시된 장력 표시기와 같은, 하나 이상의 장력 표시기를 포함한다. 일부 실시예에서, 표시기는 기하학적 형태를 포함한다. 일부 실시예에서, 표시기는 색상을 포함한다. 다양한 실시예에서, 표시기는 정지 상태에서 특정 제1 기하학적 형태 및/또는 제1 색상을 포함하며, 표시기의 형태 및/또는 색상은 원하는 길이 및/또는 장력으로 신장하는 경우 미리 결정된 제2 기하학적 형태 및/또는 제2 색상으로 변화한다. 일부 실시예에서, 표시기는 특정 유형의 상처에 대해 적절한 신장/장력을 식별한다. 일부 실시예에서, 표시기는, 예를 들면, 상처 봉합, 지속적인 상처 봉합, 증가된 치료율, 감소된 흉터, 감소된 자극 등과 같은, 유익한 효과를 달성하기 위해 적절한 신장/장력을 식별한다. 일부 실시예에서, 표시기는 상처의 외번을 유도하기 위해 적절한 신장/장력을 식별한다.
상처 봉합 장치의 적용 및 사용
일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치가 상처를 둘러싸는 조직에 부착되는 경우, 제1 부분의 마이크로 구조는 상처의 제1 측 상의 조직에 부착될 수 있으며, 제2 부분의 마이크로 구조는 상처의 제2 측 상의 조직에 부착될 수 있다. 조직, 예를 들면, 피부는 상처 부위에서 끌어당김으로써 자연적으로 길이 방향 장력을 형성하므로, 마이크로 구조는 조직을 보다 큰 힘으로 결합시키고, 상처 봉합 장치를 조직 내 또는 조직 상에 고정시킨다.
예를 들면, 도 1 내지 7에 나타낸, 상처 봉합 장치(100)가 상처를 둘러싸는 조직에 부착되는 경우, 제1 부분(122)의 마이크로 구조는 상처의 제1 측 상의 조직에 부착될 수 있으며, 제2 부분(124)의 마이크로 구조는 상처의 제2 측 상의 조직에 부착될 수 있다. 조직, 예를 들면, 피부는 상처 부위에서 끌어당김으로써 자연적으로 길이 방향 장력을 형성하므로, 마이크로 구조는 조직을 보다 큰 힘으로 결합시키고, 상처 봉합 장치(100)를 조직 내 또는 조직 상에 고정시킨다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피와 같은 피부의 층 상에 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피의 기저층(stratum basale layer) 상에 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피의 유극층(stratum spinosum layer) 상에 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피의 과립층(stratum granulosum layer) 상에 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피의 투명층(stratum lucidum) 상에서 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 표피의 각질층(stratum corneum layer) 상에서 단단히 고정된다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 진피와 같은 피부의 더 깊은 층 상에서 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 진피의 유두층(papillary layer) 상에서 단단히 고정된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 진피의 망상층(reticular layer) 상에서 단단히 고정된다.
다양한 실시예에서, 상처 봉합 장치는 상처의 최적 외번을 달성할 수 있는 능력을 제공하도록 설계된다. 봉합재와 스테이플은 작업자의 기술과 능력에 따라 다양한 상처 외번으로 특징지어 진다. 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치는 사용하기 보다 간단하고 용이하기 때문에, 상처 외번이 훨씬 더 일관되게 달성될 수 있다; 이는 장치의 일 측의 말단 부분을, 다른 측이 피부 상에 위치한 이후 단순히 끌어당김으로써 가능하다. 외번의 양은 (예를 들면, 본 명세서에서 개시된 장력 표시기를 관찰함으로써) 피부 상에 위치한 장력의 정도를 단순히 관찰하여 피부 상의 장치의 다른 부분을 적용하는 것에 기초하여 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치(예를 들면, 상처 봉합 장치(100))를 상처를 둘러싸는 조직에 적용하는 경우, 확장 가능 부분이 상처 봉합 장치를 위치로 약간 신장시키는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 상처 봉합 장치는 상처 봉합 장치를 따라 길이 방향으로 약간 신장되어, 조직과 결합될 수 있다. 해제되는 경우, 확장 가능 부분의 탄성은 확장 가능 부분이 초기 구성으로 되돌아가도록 시도하여, 확장 가능 부분이 이완함에 따라, 마이크로 구조가 더 큰 힘으로 조직과 결합하게 한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 확장 가능 부분의 존재는 그러한 확장 가능 부분이 없는 유사한 장치와 비교하여, 염증을 감소시키거나 제거한다. 확장 가능 부분은 적합한 탄성을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 약 0.5 N/mm 내지 약 10 N/mm의 범위의 탄성을 갖는다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 약 2.8 N/mm 내지 약 5 N/mm의 범위의 탄성을 갖는다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 피부와 유사한, 예를 들면, 약 0.17 N/mm의 탄성을 갖는다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 약 2 N/mm 내지 약 5.5 N/mm의 범위의 탄성을 갖는다. 일부 실시예에서, 확장 가능 부분은 약 1 N/mm 내지 약 10 N/mm의 범위의 탄성을 갖는다.
예를 들면, 도 1 내지 7에 나타낸 상처 봉합 장치(100)를 상처를 둘러싸는 조직에 적용하는 경우, 확장 가능 부분은 상처 봉합 장치(100)가 위치로 약간 신장되도록 한다. 그 결과, 상처 봉합 장치(100)는 도 7에서 나타낸, 화살표 C를 따라 약간 신장되어, 조직에 결합될 수 있다. 해제되는 경우, 확장 가능 부분의 탄성은 확장 가능 부분이 초기 구성으로 되돌아가도록 시도하여, 확장 가능 부분이 이완함에 따라, 마이크로 구조가 더 큰 힘으로 조직과 결합하게 한다.
예를 들면, 도 14는 제1 상처 봉합 장치(802A)와 제2 상처 봉합 장치(802B)를 나타낸다. 제1 상처 봉합 장치(802A)와 제2 상처 봉합 장치(802B)는 서로 동일하며, 본 명세서에서 설명된 임의의 상처 봉합 장치와 동일 또는 유사한 특징을 가질 수 있다. 그러나, 도 14에서 나타낸 구성에서, 제1 상처 봉합 장치(802A)는 비변형 상태(즉, 정지 상태)이며, 제2 상처 봉합 장치(802B)는 길이 방향 장력 하에서 변형 상태이다. 도시된 바와 같이, 음영 처리된 영역 R1의 제1 상처 봉합 장치(802A)와 제2 상처 봉합 장치(802B)의 부분은 비탄성적이며, 제2 상처 봉합 장치(802B)가 장력 하에 있는 경우에 확장되지 않는다. R2 및 R3로 표시된 경계들 사이의 영역에서 제1 상처 봉합 장치(802A)와 제2 상처 봉합 장치(802B)의 부분은 탄성적이다. 달리 말하면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 장력 하에 있는 경우에 상처 봉합 장치(802B)의 마이크로 구조 어레이와 배킹은 모두 신장된다. 장력이 해제되는 경우, 상처 봉합 장치(802B)는 상처 봉합 장치(802A)의 치수로 되돌아가도록 구성될 수 있다.
도 16 및 17은 상처 봉합 장치(900)가 피부 조직(S)과 결합된 구성에서 상처 봉합 장치(900)의 단면도이다. 상처 봉합 장치(900)는 본 명세서에서 설명된 임의의 상처 봉합 장치와 구조와 기능에 있어서 동일 또는 유사할 수 있다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 상처 봉합 장치(900)는 상처(W)의 부위에서 피부 외번(V)이 달성되도록 상처(W)를 둘러싸는 피부 조직(S)에 적용된다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 상처 외번은 상처 봉합 장치(900)의 비탄성 영역을 또한 포함하는 영역 R4에서 피부 조직(S)의 압축 결과로 달성된다. 상처 봉합 장치(900)는 영역 R4 외부의 탄성 영역에서 피부 조직(S)에 고정되는 마이크로 구조(930)를 통해 영역 R4에서의 피부 압축을 유지한다. 마이크로 구조 어레이의 베이스와 상처 봉합 장치(900)의 배킹은 영역 R4에서 상처(W) 상의 압축이 유지되도록, 탄성 피부 조직(S)으로 연장될 수 있다.
또한, 도 16의 확대된 영역 F에서 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(930)는 임의의 적합한 거리 D13으로 피부 조직(S)으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 거리 D13은 약 1.5 mm 내지 약 2.5 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 거리 D13은 약 1 mm 내지 약 3 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 거리 D13은 약 0.5 mm 내지 약 5 mm의 범위를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 거리 D13은 약 0.1 mm 내지 약 8 mm의 범위를 가질 수 있다. 또한, 상처(W)에 가장 가까운 마이크로 구조들의 베이스 사이의 거리 D14는 임의의 적합한 거리일 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 거리 D14는 약 5 mm 내지 약 25 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 거리 D14는 약 3 mm 내지 약 30 mm의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 거리 D14는 약 1 mm 내지 약 50 mm의 범위를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 애플리케이터 또는 기구를 사용하지 않고 피부에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 장치를 유지하기 위해, 또는 상처에 대한 장치의 적용 및/또는 신장 동안 힘을 전달하는데 도움을 제공하기 위해, 집게 또는 핀셋과 같은 애플리케이터 또는 기구를 사용하여 피부에 적용될 수 있다.
마이크로 구조 어레이 제조
본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치에 포함되는 마이크로 구조 어레이는 통상의 기술자가 이용 가능한 임의의 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조는 확립된 방법, 예를 들면, 마이크로 머신과 마이크로 몰딩 분야에서 사용되는 추가적인 방법에 의해 보강된, 집적 회로, 전자 패키지 및 다른 마이크로 전자 장치에 기초한 마이크로 가공 공정에 의해 제조된다.
마이크로 구조 어레이는, 예를 들면, 모두 참조로서 본 명세서에 포함된 WO2007127976A2; WO2002072189A2; WO2002064193A2; US Pat. Nos. 6,503,231 and 6,334,856, WO1999064580 및 WO2000074763; WO2012167162에서 설명된 바와 같이, 예를 들면, 복제 성형(replica molding); 사출 성형(injection molding); 마이크로리소그래피(microlithography); 다이 절단 및 에칭; 절단; 레이저 절단; 또는 이들의 조합을 사용하여, 제조될 수 있다. 예를 들면, 이에 제한되지는 않지만, 마이크로 구조는 (i) 마이크로 구조를 직접 에칭하는 것, (ii) 몰드를 에칭하고, 마이크로 구조 재료를 포함하는 용액 또는 용융물로 상기 몰드를 채워 마이크로 구조 제품을 형성하는 것, 또는 (iii) 몰드를 만드는 마스터를 사용하여 마이크로 구조 마스터를 에칭하고, 몰드를 채워 (마스터의) 마이크로 구조 복제를 형성하는 것에 의해, 제조될 수 있다.
다양한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)는 모놀리식으로 제조된다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)는 하나의 금속 조각으로 스탬핑된다. 때때로 마이크로 스탬핑(또는 작은 부품의 스탬핑)으로 불리는 이러한 공정을 이용하는 방법은 (예를 들면, 커넥터와 같은 섬세한 전기 회로 구성 요소의 대량 생산과 관련하여) 해당 기술 분야에서 공지되어 있으며, 일부 실시예에서, 이들은 영구적인 도구 또는 순차 이송 다이를 사용하는 것을 포함하며, 여기서 재료(예를 들면, 판금)는 스탬핑 기계에 설치된 도구 내로 연속적으로 공급된다. 절단 수단 (및 재료 제거 수단을 위한 수단)과 마이크로 구조 어레이의 형성(굽힘)을 포함하는, 스탬핑 기계의 특징은 다수의 단계로, 또는 점차적으로 형성된다. 마이크로 구조 어레이(120)를 생산하는데 사용되는 기계는 원하는 각도로 마이크로 구조를 구부리는데 사용되는 자성 요소와 웅성 요소를 포함할 수 있다. 마이크로 구조는 판금으로부터 마이크로 구조 어레이(120)를 스탬핑하는 동안 또는 마이크로 구조 어레이(120)가 스탬핑된 이후 중 어느 하나에 원하는 각도로 구부러질 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, (예를 들면, 하나 이상의 마이크로 구조 어레이 부분 모두, 각각의 마이크로 구조 어레이 부분 상에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조 부분 모두, 내부에 하나 이상의 길이 방향 연장 부분 모두를 포함하는 하나 이상의 브릿지 부분 모두를 포함하는) 전체 마이크로 구조 어레이는 모놀리식이다. 본 명세서에서 사용된 "모놀리식(monolithic)"은 동일한 재료로부터 생산된(즉, 개별적이지 않게 생산되고 부착된) 것을 의미하며, 만약 구조(예를 들면, 마이크로 구조 어레이)가 "모놀리식으로 생산된다."라고 말하면, 이는 구조(예를 들면, 마이크로 구조 어레이)가 동일한 재료로부터 생산되며, 개별적이지 않게 생산되고 부착 또는 연결되는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들면, 일부 실시예에서, (하나 이상의 마이크로 구조 어레이 부분 모두, 각각의 마이크로 구조 어레이 부분에 포함되는 하나 이상의 마이크로 구조 어레이 모두, 내부에 포함된 하나 이상의 길이 방향 연장 부분 모두를 포함하는 하나 이상의 브릿지 부분 모두를 포함하는) 전체 마이크로 구조 어레이는 (예를 들면, 단일의 금속 시트로부터, 선택적으로 스탬핑을 통해) 모놀리식으로 생산된다.
다른 실시예에서, 마이크로 구조 어레이(120)는, 예를 들면 광화학적 에칭과 같은 에칭에 의해 제조된다. 이러한 공정에서, 원료는 제거될 재료가 노출된 채 마스킹(mask)된다. 공정은 노출된 재료를 제거하고, 마스크로 보호된 재료, 즉 원하는 기하학적 형태를 갖는 재료를 2차원 조각으로 남기는 광화학적 반응을 포함한다. 그리고 최종 어레이는 2차 형성 공정에 의해 형성된다. 2차 형성 공정은 마이크로 구조를 원하는 굽힘 반경, 각도 및 높이로 구부리는 맞춤형 설비의 사용을 포함할 수 있다.
상처 봉합 시스템
본 발명은 또한, 본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치를 포함하는 상처 봉합 시스템을 포함하며, 적어도 2개의 상처 봉합 시스템은 장치의 배킹 상에 포함된 하나 이상의 부착 부분을 통해 서로 결합된다.
예를 들면, 도 10은 실시예에 따른 상처 봉합 장치(300)의 비제한적 예시를 나타낸다. 상처 봉합 시스템(300)은 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)를 포함한다. 제1 상처 봉합 장치(302A)는 제1 마이크로 구조 어레이(320A)와 제1 배킹(310A)을 포함한다. 제2 상처 봉합 장치(302B)는 제2 마이크로 구조 어레이(320B)와 제2 배킹(310B)을 포함한다. 제1 마이크로 구조 어레이(320A)와 제2 마이크로 구조 어레이(320B)는 도 1 내지 7을 참조하여 전술한 마이크로 구조 어레이(120)와 구조와 기능에 있어서 실질적으로 동일하며, 본 명세서에서 더 이상 설명하지 않는다.
제1 배킹(310A)과 제2 배킹(310B)은, 제1 배킹(310A)이 제1 부착 부분(370)과 제2 부착 부분(372)을 통해 제2 배킹(310B)에 결합되는 것을 제외하고는, 전술한 배킹(110)과 구조와 기능에 있어서 동일하다. 제1 부착 부분(370)과 제2 부착 부분(370)은 각각, 영역 A와 영역 B의 확대도로 나타낸다. 제1 부착 부분(370)과 제2 부착 부분(372)은 제1 배킹(310A)과 제2 배킹(310B)이 사용자에 의해 힘으로 분리될 수 있도록 부러지기 쉽다. 예를 들면, 제1 상처 봉합 장치(302A)만 사용하고자 하는 경우, 부착 부분(370 및 372)은 제1 상처 봉합 장치(302A)가 제2 상처 봉합 장치(302B)로부터 분리될 수 있도록 사용자에 의한 수동 인열(tearing)을 통해 부러질 수 있다.
상처 봉합 시스템(300)이 도 10에서 2개의 부착 부분을 갖는 것으로 나타나 있으나, 상처 봉합 시스템은, 예를 들면, 3개 또는 4개와 같은 임의의 적합한 개수의 부착 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 시스템은 4개보다 많은 부착 부분을 포함한다. 부착 부분은 2개의 장치의 사전-정렬을 위해 2개 이상의 위치에 있을 수 있다. 그 결과, 상처 봉합 장치는 제1 상처 봉합 장치(예를 들면, 302A)와 제2 상처 봉합 장치(예를 들면, 302B)가 여전히 서로 부착된 대상 조직에 적용되도록 부착 부분을 그대로 남겨둠으로써 더 큰 상처를 봉합하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상처 봉합 시스템(300)이 도 10에 2개의 상처 봉합 장치를 포함하는 것으로 나타나 있으나, 상처 봉합 시스템은 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)가 부착되어 있는 방식과 유사하게 직렬로 부착된 상처 봉합 장치의 임의의 적합한 개수를 포함할 수 있다. 임의의 바람직한 양의 상처 봉합 장치는 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 시스템에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 시스템은 본 개시에 따라 부착된 약 2개, 4개, 6개, 8개, 10개 또는 그보다 많은 상처 봉합 장치를 포함한다. 일부 실시예에서, 상처 봉합 시스템은 본 개시에 따라 부착된 2개 내지 10개의 개별적인 상처 봉합 장치를 포함한다.
제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)가 부착 부분을 통해 함께 결합된 것으로 도시되고 설명되어 있으나, 일부 실시예에서, 제1 배킹(310A)에서 제2 배킹(310B)으로의 전이가 공통 엣지를 따라 연속되도록 제1 배킹(310A)과 제2 배킹(310B)이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 배킹(310A)과 제2 배킹(310B)의 공통 엣지는 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)가 쉽게 분리될 수 있도록 천공될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 배킹(310A)과 제2 배킹(310B)의 공통 엣지는 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)가 쉽게 분리될 수 있도록 (예를 들면, 약 1 mil보다 작은) 감소된 두께를 가질 수 있다.
하나의 비제한적 예시에서, 도 23은 2개의 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 구성을 나타내며, 2개의 장치는 서로 부착되어 있다. 일부 이러한 실시예에서, 2개 이상, 예를 들면, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 또는 그보다 많은 마이크로 구조 상처 봉합 장치가 함께 사용되는 경우 균일한 장력 분포를 갖도록, 거리 X, Y 및 Z는 실질적으로 유사하다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 1 mm 내지 약 16 mm의 범위인 실질적으로 유사한 길이이다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 2 mm 내지 약 14 mm의 범위인 실질적으로 유사한 길이이다. 일부 실시예에서, X, Y 및 Z는 약 3 mm 내지 약 12 mm의 범위인 실질적으로 유사한 길이이다. 이러한 도면은 서로 부착된 동일한 장치를 나타내지만, 일부 실시예에서, 상이한 치수를 갖는 2개의 장치가 서로 부착된다. 예를 들면, 상이한 크기와 형태의 장치가 불규칙한 상처 형태에 적용하기 위해 서로 부착될 수 있다.
또한, 하나 이상의 상처 봉합 장치가 대상 조직에 사용되는 경우, 각각의 마이크로 구조 어레이의 마이크로 구조의 지그재그 형태는 대상 조직에 적용되는 장력의 일관성을 증가시키고, 다수의 상처 봉합 장치의 시스템의 인장 강도를 증가시킨다. 구체적으로, 마이크로 구조는 동일한 상처 봉합 장치의 마이크로 구조들 사이와 같이, 인접한 상처 봉합 장치의 마이크로 구조들 사이에서 유사한 거리를 갖도록 배열될 수 있다. 예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 마이크로 구조(340K)의 제1 엣지와 마이크로 구조(340L)의 제2 엣지는 제1 거리 D1만큼 분리된다. 제1 마이크로 구조(320A)의 마이크로 구조(340L)의 제1 엣지와 제2 마이크로 구조 어레이(320B)의 제1 부분(324B)의 제2 엣지는 제2 거리 D2만큼 분리된다. 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)의 마이크로 구조는 제1 거리 D1가 제2 거리 D2와 유사하도록 배열되어, 2개 이상의 상처 봉합 장치가 함께 사용되는 경우 조직에 대한 힘의 인가가 사용시에 일관성이 있을 수 있다. 일부 구현에서, 예를 들면, 제1 거리 D1은 약 3.55 mm이며, 제2 거리 D2는 약 3.66 mm이다.
상처 봉합 장치 패키징
본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치(예를 들면, 100, 200, 302A, 302B)는 무균 환경에서 제조될 수 있으며, 패키징으로부터 제거될 때까지 무균 상태를 유지하도록 패키징될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 하나의 이러한 상처 봉합 장치만을 포함하는 단일 패키지로 패키징될 수 있다. 대안적으로, 상처 봉합 장치는 복수의 상처 봉합 장치를 포함하는 패키지에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 11은 제1 구성에서 패키징(380)의 제1 실시예를 포함하는 상처 봉합 장치(300)의 사시도이다. 패키징(380)은 제1 폼 부분(382), 제2 폼 부분(384), 제3 폼 부분(386) 및 베이스(388)를 포함한다. 제3 폼 부분(386)은 베이스(388)에 부착된다. 제1 폼 부분(382)과 제2 폼 부분(384)은 분리 가능하게 베이스(388)에 부착되거나, 그리고/또는 상처 봉합 장치에 대한 부착을 통해 제3 폼 부분(386)에 간접적으로 부착된다. 일단 상처 봉합 장치가 패키징으로부터 제거되면(즉, 제3 폼 부분(386)으로부터 리프팅되면), 제1 폼 부분(382)과 제2 폼 부분(384)은 마이크로 어레이로부터, 선택적으로 피부 또는 조직에 대한 장치의 적용 이후에 해제될 수 있다. 제1 상처 봉합 장치(302A)는 제1 폼 부분(382)과 제3 폼 부분(386)에 결합하도록 구성된다. 제2 상처 봉합 장치(302B)는 제2 폼 부분(384)과 제3 폼 부분(386)에 결합하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 접착제는 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)가 제1 폼 부분(382)과 제2 폼 부분(384)에 각각 접촉하도록 고정한다. 이러한 접착제는 피부 또는 조직에 대한 적용에 적합하므로, 제3 폼 부분으로 장치를 제 위치에 유지하는 동일한 접착제는 대상 조직 또는 피부 상에 상처 봉합 장치를 적용 및/또는 유지하는 것을 돕는다. 다른 실시예에서, 어떠한 접착제도 상처 봉합 장치를 제 위치에 유지하지 않는다.
도 12는 제2 구성에 상처 봉합 시스템(300)의 사시도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 제3 폼 부분(386)은 제1 개구(381), 제2 개구(383), 제3 개구(385) 및 제4 개구(387)를 한정한다. 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)는 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)의 마이크로 구조가 개구 내에 위치하도록 패키징(380)에 결합하도록 구성된다. 다시 말해, 도 11의 제1 구성에서, 제1 상처 봉합 장치(302A)의 제1 부분과 연관된 마이크로 구조는 제1 개구(381) 내에 위치하며, 제1 상처 봉합 장치(302A)의 제2 부분과 연관된 마이크로 구조는 제2 개구(383) 내에 위치한다. 유사하게, 제1 구성에서, 제2 상처 봉합 장치(302B)의 제1 부분과 연관된 마이크로 구조는 제3 개구(385) 내에 위치하며, 제2 상처 봉합 장치(302B)의 제2 부분과 연관된 마이크로 구조는 제4 개구(387) 내에 위치한다.
제2 구성에서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)는 베이스(388)와 제3 폼 부분(386)으로부터 동시에 분리되어 있다. 이는 베이스(388)와 제3 폼 부분(386)으로부터 떨어져 동일 평면 상에 남아있는, 제1 폼 부분(382)과 제2 폼 부분(384)을 리프팅한 결과로서 달성되어, 제3 폼 부분(386)으로부터 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)를 리프팅한다. 제3 폼 부분(386)으로부터 분리된 이후에, 제1 상처 봉합 장치(302A)와 제2 상처 봉합 장치(302B)는, 선택적으로 평행한 상처 봉합 장치의 세트로서 환자의 대상 조직 또는 피부에 대한 적용 이전 또는 이후에, 제1 폼 부분(382)과 제2 폼 부분(384)으로부터 분리되도록 구성된다.
도 13은 제3 구성에서 상처 봉합 장치(300)의 사시도이다. 제3 구성에서, 제3 폼 부분(386)으로부터 제1 폼 부분(382)을 리프팅함으로써, 제1 상처 봉합 장치(302A)는 제3 폼 부분(386)으로부터 리프팅된다. 제2 상처 봉합 장치(302B)는 제3 폼 부분(386)과 결합된 채로 남아있다. 제3 폼 부분(386)으로부터 분리된 이후에는, 제1 상처 봉합 장치(302A)는 선택적으로 대상 또는 환자의 치료 부위(즉, 대상 조직 또는 피부)에 대한 적용 이전 또는 이후에 제1 폼 부분(382)으로부터 분리되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 본 발명은 폼 부분(386)과 베이스(388)가 대안적인 재료, 예를 들면, 열성형된 스페이서로 대체되어 있는 것을 제외하고는, 상처 봉합 시스템(300)과 실질적으로 동일한 상처 봉합 시스템을 제공한다. 일부 이러한 실시예는 도 21a, 21b 및 22a 내지 22c에서 나타낸다. 일부 이러한 실시예는 도 44 내지 47에서 나타낸다. 상처 봉합 시스템(300)에 대한 경우에서와 같이, 대안적인 스페이서, 예를 들면, 열성형된 스페이서를 이용하는 대안적인 실시예는 또한, 일부 실시예에서, 각각이 패키징으로부터 개별적으로 제거될 수 있는 단일 장치 또는 복수의 장치를 선택적으로 보유하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 제1 상처 봉합 장치는 상기 제1 장치가 부착되는 하나 이상의 제2 상처 봉합 장치와 동시에 패키징으로부터 제거될 수 있다. 또한, 열성형된 상처 봉합 시스템은 패키징으로부터 상처 봉합 장치를 제거하는데 사용하기 위해, 또는 대상 피부 또는 조직에 대한 장치의 적용을 돕기 위해, 임의의 적합한 재료로 이루어진 탭을 포함할 수 있다.
도 21a 및 21b는 각각, 스페이서(780A)의 평면도와 측면도이다. 일부 실시예에서, 스페이서(780A)는 개구(791)를 한정한다. 또한, 스페이서(780A)는 사용 이전에 상처 봉합 장치의 패키징과 보호를 위해, 편평하고, 본 명세서에서 설명된 임의의 상처 봉합 장치와 같은 상처 봉합 장치의 접착면과 인접하게 접촉하도록 구성되는 표면(793)을 포함한다. 선택적으로, 스페이서(780A)는 또한, 상처 봉합 장치의 마이크로 구조 어레이의 추가적인 지지를 위해 지지 위치(792)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(780A)의 폭 W2는 스페이서(780A)와 패키징되도록 의도되는 상처 봉합 장치의 폭과 같거나, 그보다 크다. 일부 실시예에서, 스페이서(780A)의 길이 L15는 스페이서(780A)와 패키징되도록 의도되는 상처 봉합 장치의 길이와 같거나, 그보다 크다. 일부 실시예에서, 스페이서(780A)의 높이 H3은 스페이서(780A)와 패키징되도록 의도되는 상처 봉합 장치의 마이크로 구조의 높이와 같거나, 그보다 크다.
도 22a 내지 22c는 상처 봉합 시스템(700)의 제1 구성에서의 평면도, 사시도 및 제2 구성에서의 사시도이다. 상처 봉합 시스템(700)은 제1 스페이서(780A)와 결합되는 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 스페이서(780B)와 결합되는 제2 상처 봉합 장치(702B)를 포함한다. 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 상처 봉합 장치(702B)는 본 명세서에서 설명된 임의의 상처 봉합 장치와 구조와 기능에 있어서 실질적으로 동일할 수 있으며, 본 명세서에서는 더 이상 설명하지 않는다. 또한, 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 상처 봉합 장치(702B)는 상처 봉합 시스템(300)에 대해 전술한 바와 같은, 임의의 적합한 수단을 통해 공통 엣지(795)를 따라 분리 가능하게 부착될 수 있다. 상처 봉합 시스템(700)은 제1 탭(794A)과 제2 탭(794B)을 포함한다. 제1 탭(794A)과 제2 탭(794B)은 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 상처 봉합 장치(702B)에 각각 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제1 탭(794A) 및/또는 제2 탭(794B)은 제1 스페이서(780A)와 제2 스페이서(780B)로부터 제1 상처 봉합 장치(702A) 및/또는 제2 상처 봉합 장치(702B)를 제거하는데 사용될 수 있다. 도 22b에서 나타낸 바와 같이, 제1 탭(794A) 및/또는 제2 탭(794B)은 제1 스페이서(780A)와 제2 스페이서(780B)로부터 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 상처 봉합 장치(702B)를 동시에 제거하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 도 22c에 나타낸 바와 같이, 제1 탭(794A)과 제2 탭(794B)은 제1 스페이서(780A)와 제2 스페이서(780B)로부터 제1 상처 봉합 장치(702A)와 제2 상처 봉합 장치(702B)를 개별적으로 제거하는데 사용될 수 있다.
도 24는 투명으로 도시된 상처 봉합 장치(1100)의 구성 요소를 갖는 다른 상처 봉합 시스템(1100)의 사시도이다. 상처 봉합 장치(1100)는 배킹(1110), 마이크로 구조 어레이(1120) 및 탭(1194)을 포함한다. 상처 봉합 장치(1100)는 본 명세서에서 설명된 임의의 상처 봉합 장치와 구조와 기능에 있어서 동일 또는 유사할 수 있다.
도 44는 상처 봉합 시스템의 평면도를 개략적으로 나타낸다. 이러한 실시예에서, 마이크로 구조 어레이가 부착되는 배킹의 형태는 도 22에서 나타낸 장치에 존재하는 브릿지 부분 자국을 생략한다. 도시된 바와 같이, 2개의 상처 봉합 장치는 별도의 패키징 하우징(예를 들면, 본 명세서에서 개시된 임의의 적합한 재료로 이루어진 별도의 스페이서)으로 함께 패키징될 수 있으며, 각각의 별도의 스페이서는 하나의 마이크로멘드 장치를 포함하도록 구성된다. 이러한 실시예(도 44)에서, 스페이서는, (예를 들면, 인열에 의한 수동 분리를 용이하게 하기 위해) 선택적으로 천공된 엣지를 통해, 나란한 배열로 함께 연결되도록 구성되며; 그러나, 다른 구성, 예를 들면, 상부에서 하부로의 연결 및/또는 (패키징이 4개 이상의 마이크로 하우징을 포함하는 경우) 상부에서 하부와 나란한 구성 모두도 고려된다. 도 44의 표시기(1)는 배킹 필름을 나타낸다. 본 명세서에 개시된 임의의 배킹은 도 44에서 제시하는 바와 같이 상처 봉합 시스템에서 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 배킹은 도 45에 나타낸 바와 같이, DERMAMED 재료(4034, 4 MIL 폴리우레탄 단일 코팅 테이프)로 이루어지는 비제한적 배킹을 나타낸다. 도 44에서 나타낸 배킹의 비제한적 예시는 라운드 처리된 엣지를 포함하고, 약 43 mm 길이와 12.5 mm의 폭(+/- 0.5 mm의 허용 오차)이지만, 통상의 기술자는 이러한 장치의 치수가 장치의 목적에 맞게 변경될 수 있다는 것, 예를 들면, 더 큰 상처에 대해서는, 장치가 비례하여 또는 비례하지 않게 넓어지거나, 그리고/또는 길어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 44의 표시기(2)는 패키징 하우징에서 마이크로 구조 어레이의 포지셔닝을 나타낸다. 본 명세서에서 개시된 임의의 마이크로 구조 어레이는 이러한 하우징에 패키징될 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 도 35에서 나타낸 바와 같다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 도 18에서 나타낸 바와 같다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 도 19에서 나타낸 바와 같다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 도 20에서 나타낸 바와 같다. 일부 실시예에서, 마이크로 구조 어레이는 도 33a에서 나타낸 바와 같다. 도 44의 표시기(3)는 애플리케이터 탭(또는 "탭")의 적합한 배치를 나타낸다. 본 명세서에서 개시된 임의의 애플리케이터 탭은 이러한 패키징에 포함되는 장치에서 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 애플리케이터 탭은 5 mil 폴리스티렌 또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)("PET")로 이루어지는 비제한적 애플리케이터 탭을 도시하는 도 46에 나타낸 바와 같다. 이러한 애플리케이터 탭은 임의의 음영 또는 색상을 가질 수 있으며, 예를 들면, 일부 실시예에서 애플리케이터 탭은 흰색이며; 일부 실시예에서, 애플리케이터 탭은 불투명하며; 일부 실시예에서, 애플리케이터 탭은 선명하며; 그리고 일부 실시예에서, 애플리케이터 탭은 착색되어 있다. 도 44의 표시기(4)는 마이크로 구조 어레이가 안착된 포켓 트레이(또는 "스페이서")를 나타낸다. 포켓 트레이는 본 명세서에서 개시된 임의의 하나 이상의 상처 봉합 장치와 같은, 하나 이상의 상처 봉합 장치의 하우징을 위해 적합한 임의의 크기와 형태를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 포켓 트레이는 도 47에 따라 구성된다. 일부 실시예에서, 포켓 트레이의 폭은 도 47에서 나타낸 장치의 폭과 비교하여 증가 또는 감소되며, 그리고/또는 일부 실시예에서, 포켓 트레이의 길이는 도 47에서 나타낸 장치의 길이와 비교하여 증가 또는 감소된다.
일 실시예에서, 본 개시는 도 45의 배킹, 도 46의 애플리케이터 탭 및 도 35의 마이크로 구조 어레이를 포함하는 상처 봉합 장치를 제공한다. 일부 실시예에서, 본 개시는 적어도 2개의 마이크로 구조 상처 봉합 장치를 포함하는 상처 봉합 시스템을 제공하며, 상기 상처 봉합 시스템은 도 44에 따라 구성된다.
일 특정 실시예에서, 본 개시는 적어도 2개의 마이크로 구조 상처 봉합 장치를 포함하는 상처 봉합 시스템을 제공하며, 각각의 상처 봉합 장치는 다음을 포함한다
(i) 도 45의 배킹;
(ii) 도 46의 애플리케이터 탭;
(iii) 도 35의 마이크로 구조 어레이;
(iv) (i) 및 (ii) 각각;
(v) (i) 및 (iii) 각각;
(vi) (ii) 및 (iii) 각각; 또는
(vii) (i), (ii) 및 (iii) 각각.
일 특정 실시예에서, 본 개시는 적어도 2개의 상처 봉합 장치를 포함하는 상처 봉합 시스템을 제공하며, 각각의 상처 봉합 장치는 다음을 포함한다
(i) 도 45의 배킹;
(ii) 도 46의 애플리케이터 탭;
(iii) 도 35의 마이크로 구조 어레이, 상기 마이크로 구조 어레이는 금속 또는 금속 복합 재료로 이루어지며, 바람직하게는, 상기 금속 또는 금속 복합 재료는 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강, 마그네슘, 아연, 시리즈 300 스테인리스 강 및 316 스테인리스 강으로 구성되는 그룹으로부터 선택됨;
(iv) (i) 및 (ii) 각각;
(v) (i) 및 (iii) 각각;
(vi) (ii) 및 (iii) 각각; 또는
(vii) (i), (ii) 및 (iii) 각각.
일 특정 실시예에서, 본 개시는 적어도 2개의 마이크로 구조 상처 봉합 장치를 포함하는 상처 봉합 시스템을 제공하며, 각각의 상처 봉합 장치는 다음을 포함한다
(i) 도 45의 배킹
(ii) 도 46의 애플리케이터 탭
(iii) 도 35의 마이크로 구조 어레이, 상기 마이크로 구조 어레이는 금속 또는 금속 복합 재료로 이루어지며, 바람직하게는, 상기 금속 또는 금속 복합 재료는 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강, 마그네슘, 아연, 시리즈 300 스테인리스 강 및 316 스테인리스 강으로 구성되는 그룹으로부터 선택됨;
(iv) (i) 및 (ii) 각각;
(v) (i) 및 (iii) 각각;
(vi) (ii) 및 (iii) 각각; 또는
(vii) (i), (ii) 및 (iii) 각각;
상기 상처 봉합 장치는 도 44에 따라 구성됨.
도 26은 상처 봉합 장치(1200)의 사진이다. 상처 봉합 장치(1200)는 배킹(1210)과 마이크로 구조 어레이(1220)를 포함한다. 도 26에 나타낸 바와 같이, 배킹(1210)은 모래시계 모양을 가질 수 있다. 또한, 마이크로 구조 어레이(1220)는, 예를 들면, 316 스테인리스 강으로 이루질 수 있다.
물론, 통상의 기술자는 패키지의 형태, 치수 등(예를 들면, 길이, 폭, 깊이, 형태 등)이 마이크로 구조 상처 봉합 장치의 형태, 치수 등과 일치하도록 달라질 수 있다는 것을 인식할 것이다.
사용 방법
다양한 실시예의 상처 봉합 장치는 예를 들면, 열상, 자상, 긁힌 상처, 찰과상, (예를 들면, 최소한 침습적 수술, 복강경 수술, 로봇 수술, 절개 생체 검사, 일반 수술 및 성형 수술에 의해 발생하는) 수술 후 상처, 벗겨진 피부, 화상, 궤양(예를 들면, 당뇨성 궤양, 혈관 기능 부전, 욕창으로 인한 궤양) 또는 다른 피부 문제(예를 들면, 알레르기, 습진, 피부염 및 건선)와 같은 급성 및 만성 상처를 포함하는 임의의 종류의 상처를 치료하는데 사용될 수 있다. 따라서, 작은 상처뿐 아니라 더 큰 상처가 실시예들의 장치를 사용하여 치료될 수 있도록 다양한 크기의 상처 봉합 장치가 준비될 수 있다. 특정 실시예에서, 본 발명의 장치로 치료되는 상처는 약 0.1 mm의 길이에서 약 50 cm의 길이의 범위를 갖는다. 따라서, 특정 실시예에서, 상처 길이는 약 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, 또는 더 길며, 설명된 상처 길이들 사이의 모든 정수, 소수(예를 들면, 9.1 mm, 9.2 mm, 9.3 mm 등) 및 범위(예를 들면, 0.1 mm-50 cm, 0.5 mm- 10 cm, 0.5 mm-5 cm 등)를 포함한다.
상처 봉합 장치는 전체 상처 또는 상처의 일부를 봉합하는데 사용될 수 있다. 동일 또는 상이한 디자인을 갖는 다수의 상처 봉합 장치는 주어진 상처를 봉합하는데 함께 사용될 수 있다. 복수의 상처 봉합 장치가 단일 상처를 봉합하는데 사용되는 경우, 이들은 서로에 대해 바로 인접하여 배치될 수 있으며(상처에 대해 평행 또는 수직으로 동작함), 또는 임의의 적합한 거리로 서로 분리되어 있을 수 있다. 따라서, 장치는 2개의 상이한 장치의 어레이들 사이의 간격 없이 적용될 수 있으며, 약 2 cm 또는 그보다 더욱 떨어져서 적용될 수 있다. 특정 실시예에서, 복수의 상처 봉합 장치들은 약 2 mm 내지 약 10 mm의 범위의 간격으로 본 개시에 따라 상처에 부착된다.
상처 봉합 장치는 또한, 봉합재, 스테이플, 조직 접착제 및 붕대와 같은, 다른 상처 봉합 장치와 조합하여 사용될 수 있다. 상처 봉합 장치는 또한, 스테이플, 봉합재 또는 조직 접착제와 같은, 다른 장치로 봉합하기 이전에 일시적인 상처 봉합에 사용될 수 있다. 상처 봉합 장치는 또한, 봉합재 또는 스테이플로 봉합한 이후에 사용될 수 있다. 예를 들면, 이는 봉합재와 스테이플의 제거를 더 빠르게 할 수 있으므로, 이들 장치에 대한 흉터의 위험을 감소시킬 수 있다.
상처 봉합 장치는 단독으로, 또는 투명 필름, 거즈, 하이드로 섬유, 하이드로겔, 하이드로 콜로이드, 삼출(exudative) 흡수제, 콜라겐 및 알지네이트(alginates)를 포함하는, 상처 드레싱과 함께 사용될 수 있다. 장치는 비스무트, 석유, 은 및 카복시메틸셀룰로오스를 포함하는 함침(impregnated) 드레싱과 함께 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 상처 봉합 장치는 임의의 적합한 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 임의의 방식으로 제한되지는 않지만, 일부 실시예에서, 상처는 1 이외의 길이 대 폭 종횡비(aspect ratio)(예를 들면, 열상)를 포함하며, 상처 봉합 장치는 일 실시예에서, 이러한 상처의 더 긴 부분에 대해 수직으로 적용되어, 상처의 슬릿을 브릿징할 수 있으며, 또는 대안적으로, 장치는 상처의 슬릿에 평행하게 적용될 수 있고, 예를 들면, 마이크로 구조 어레이 상처 붕대 롤은 상처 위로 롤링된다. 더 추가적인 실시예에서, 본 발명의 장치는 상처의 슬릿에 대해, 대각선상에서 이러한 상처에 적용될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 일부 실시예는 특정 상처를 치료하기 위한 복수의 상처 봉합 장치의 이용을 제공한다. 이러한 실시예에서, 장치는 원하는 상처 봉합 효과를 달성하기 위해, 임의의 적절한 방식으로 상처에 적용될 수 있다. 비제한적 예시는, 예를 들면, 서로에 대해 평행하거나 수직인, 또는 심지어 교차하는 2개 이상의 상처 봉합 장치의 적용을 포함한다. 일부 실시예에서, 장치는 상처를 가로질러 신장되며, 다른 실시예에서, 장치는 신장되지 않고 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 수작업으로 적용되며, 일부 실시예에서, 장치는 이하에서 보다 충분하게 설명되는 바와 같이, 애플리케이터 또는 기구를 사용하여 적용된다. 일부 실시예에서, 다수의 봉합 장치는 개개의 상처를 봉합하는데 사용될 수 있다. 임의의 수의 장치는 주어진 상처를 임의의 방향으로 봉합하는데 사용될 수 있으며, 상기 장치는 원하는 상처 봉합 효과를 달성하기 위해, 임의의 적절한 거리로 서로 이격될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 상처 봉합 장치는 상처를 봉합 또는 보호할 수 있는 한편, 선택적으로, 또한 약물 또는 치료제의 효율적이고 다양한 전달을 가능하게 한다. 도 16은 상처에 적용되는 상처 봉합 장치의 단면도의 개략적인 표현을 나타낸다. 이러한 실시예에서, 상대적으로 긴 마이크로 구조는 상처의 어느 측면 상에 인접한 피부를 침투하는 것으로 나타난다. 이러한 방식으로, 상처는 봉합되어 고정된다. 원하는 적용에 따라, 마이크로 구조 길이는, 예를 들면, 표피로의 국소적 약물 전달을 유도하기 위해 더 짧은 마이크로 구조를 사용하는 것, 진피를 침투하기에 충분히 긴 마이크로 구조를 통한 전신 전달, 또는 특정 진피 및 표피 저층(sublayer)으로의 약물 또는 치료제 전달을 대상으로 하는 다양한 중간 길이와 같이 다양할 수 있다. 통상의 기술자는 특정 층을 대상으로 하는 마이크로 구조의 필요한 길이를 용이하게 결정할 수 있으며, 이는 장치가 사용되도록 의도된 위치에 따라 달라질 특성이다. 예를 들면, 눈꺼풀의 진피층을 대상으로 하는 경우, 0.3 mm 범위의 마이크로 구조 길이를 고려해야 한다. 그러나, 뒤의 진피층을 대상으로 할 필요가 있으면, 마이크로 구조 길이는 더 긴 규모, 예를 들면, 3mm이어야 한다.
따라서, 일부 실시예에서, 본 발명의 상처 봉합 장치는 다른 공지된 약물 또는 치료제가 없는 경우에 원하는 기능을 제공하며, 다른 실시예에서, 장치는 다른 약물 또는 치료제와 조합하여 원하는 기능을 제공한다. 일부 특정 실시예에서, 본 발명은, 예를 들면, 예를 들면, 전체가 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 미국 특허 제3964482호에 설명된 바와 같이, 약물 또는 치료제가 포함될 수 있는 중공 마이크로 구조; 약물 또는 치료제 코팅 마이크로 구조; 및 제어된 약물 또는 치료제 전달을 위한 완효성(slow release) 메커니즘을 포함하는 마이크로 구조를 포함하는 상처 봉합 장치를 제공한다.
본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치는 인간, 또는 포유류, 물고기, 파충류, 조류 및 기타 생물을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다른 동물의 상처를 치료하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 상처 봉합 장치에 대한 의학적 및 수의학적 사용은 본 발명에 포함되며, 이러한 사용은 숙련된 의료 전문가, 의사, 수의사, 간호사, 응급 의료 기술자 등, 또는 처방전 없이 본 명세서에서 설명된 장치를 구매하는 소비자에 의해 수행될 수 있다.
예시
예시 1: 마이크로 구조 최적화
어레이당 마이크로 구조 형태, 크기 및 수는 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치(본 명세서에서 "마이크로멘드"로 지칭됨)에 대한 최적의 상처 봉합 파라미터를 결정하기 위해 다양하다. 상처 치료는 35 내지 40 kg 사이의 신생아 돼지에서 총 90개의 상처(1.5-2 cm)에 대해 테스트되었다. 다양한 마이크로멘드 장치의 상처 봉합 능력은 대조군(봉합재)과 비교된다.
형태: 테스트된 마이크로 구조 형태는 (i) 하우스; (ii) 바브; 및 (iii) 바늘이었다. 도 27a, 27b 및 27c는 각각 바브 마이크로 구조의 평면도, 정면도 및 측면도를 나타낸다. 도 28a, 28b 및 28c는 각각 하우스 형태의 마이크로 구조의 평면도, 정면도 및 측면도를 나타낸다. 도 29a, 29b 및 29c는 각각 바늘 형태의 평면도, 정면도 및 측면도를 나타낸다.
크기: 마이크로 구조의 크기는 0.7 mm 내지 2.0 mm의 높이로 다양하다(즉, 마이크로 바늘 길이가 아닌, 베이스로부터의 높이 -이는 또한, "수직 변위"로도 지칭되며, 마이크로 구조 팁에서 베이스까지의 최소 거리를 말함). 마이크로 구조가 베이스로부터 약 45도의 각도로 돌출되기 때문에, 베이스로부터의 높이는 마이크로 바늘 길이와 다르다.
개수: 어레이당 마이크로 바늘의 개수는 어레이당 2개 내지 16개까지 다양하다.
결과:
마이크로멘드 설계 파라미터의 변화로 인해 상처 봉합 동안 관찰되는 강도, 사용 용이성, 제조 용이성 및 결과적인 염증을 포함하는 장치의 다양한 특성의 수정이 생긴다. 이러한 파라미터와 장치 특성에 미치는 효과는 표 1에 요약되어 있다.
표 1: 마이크로멘드 설계 파라미터의 최적화
설계 파라미터 증가시 효과 감소시 효과
1 마이크로 구조 폭
(예를 들면, 도 7의 D5; 도 18의 T1)
·강도 증가
·삽입이 더욱 어려워짐
·강도 감소
·삽입이 더욱 쉬워짐
2 마이크로 구조 높이 (예를 들면, 도 5의 H1; 도 16의 D13) ·1.2 mm 이상시 통증 증가
·강도 감소
·0.9 mm 미만시 앵커 능력 감소
·강도 증가
3 마이크로 구조 굽힘 반경(예를 들면, 도 19b의 B1) ·강도 증가
·정확하게 구부리기 더욱 어려워짐
·강도 감소
·정확하게 제조하기 더욱 쉬워짐
4 마이크로 구조 하부 반경(예를 들면, 도 6에서 132의 반경; 도 18에서 432의 반경) ·강도 증가(폭에 영향을 주지 않는 것에 한함) ·강도 감소
5 마이크로 구조 간격(예를 들면, 도 20의 A, B, C; 도 23의 X, Y, Z) ·염증 가능성 감소
·전체적인 강도가 떨어지는 장치 상의 마이크로 구조가 감소
·염증 가능성 증가
·전체적인 강도가 증가하는 장치
상의 마이크로 구조가 증가
6 재료 두께(예를 들면, 도 5의 H2; 도 19의 H4) ·강도 증가
·유연성 감소
·피부에 적응하는 능력 감소
·강도 감소
·유연성 증가
·피부에 적응하는 능력 증가
7 마이크로 구조 팁의 날카로움
(예를 들면, 도 18의 T1)
·삽입하기 더욱 쉬워짐
·통증 감소
·삽입하기 더욱 어려워짐
8 마이크로 구조의 개수 ·강도 증가 ·강도 감소
9 (예를 들면, 마이크로 구조 어레이의) 스프링 계수 ·장치 강도 감소
·접착제 상의 응력 감소
·비탄성과는 반대로, 염증과 흉터의 가능성을 감소시키는 탄성의 존재
·장치 강도 증가
·접착제 상의 응력 증가
10 (신장 방향에 수직인) 유연한 암 길이 ·스프링 특성 감소 ·스프링 특성 증가
11 배킹 필름 두께(예를 들면, 110의 두께) ·적용 중 취급 개선
·박리 가능성 증가
·적용 중 취급하기 더욱 어려움
·박리 가능성 감소
예시 2: 마이크로 구조 상처 봉합 장치 설계 공정
(i) 모델링
상처 봉합 장치 설계 공정과 관련하여, 마이크로 구조 어레이는 다양한 요구 사항(예를 들면, 마이크로 구조의 이상적인 크기, 모양 및 기하학적 형태, 마이크로 구조들 간의 간격, 재료 및 제조 방법)에 기초하여 3D로 컴퓨터 상에 모델링 되었다. 다음으로, 각각의 마이크로 구조 어레이를 포함하는 상처 봉합 장치의 적용 중에 인가되는 힘은 구조적 약점 영역을 확인하기 위해 유한 요소 해석(finite element analysis, FEA)을 사용하여 시뮬레이션 되었다. 구조적 약점 영역을 확인하는데 사용될 수 있는 FEA 소프트웨어의 예시는 SolidWorks Simulation, Ansys, 및 Siemens Solid Edge Simulation이다. FEA의 결과를 사용하여, 마이크로 구조 어레이의 기하학적 형태가 조정되었다. 힘을 시뮬레이션 하고 결과에 기초하여 마이크로 구조 어레이를 조정하는 이러한 공정은 원하는 결과가 달성될 때까지 반복되었다.
(ii) 상처 봉합 - 예비 인간 임상 연구 및 돼지 연구
다음으로, 도구에 필요한 투자를 피하기 위해 낮은 볼륨의 제조 방법을 사용하여 프로토타입이 형성되었다. 달리 말하면, 프로토타입은 수작업으로 조립되며, 마이크로 구조 어레이는 에칭되었다. 프로토타입은 염증, 통증 또는 불편함과 같은 피부 반응의 징후를 연구하기 위해 (상처가 없는) 인간 자원자에게 적용되었다. 인간 자원자로부터의 피드백은 예시 3에 설명된 돼지 모델 연구를 사용하는 사전-임상 연구에 대한 설계를 선택하는데 사용되었다. 이러한 연구에 포함된 것은 확장 가능 부분이 개선된 상처 치료를 제공하는지 또는 임의의 다른 추가적인 이점을 제공하는지 여부를 결정하기 위해, 비탄성 마이크로 구조 어레이(예를 들면, PCT/US2013/046181 참조)를 포함하는 상처 봉합 장치를 본 명세서에 개시된 탄성 마이크로 구조 어레이와 비교한 것이다.
결과
자원자들은 최소한 통증/통증 없음에 관하여 보고하였다. 예비 인간 연구는 강성의 장치가 적용 이후 4-5일 장치의 엣지에서 염증과 과색소 침착을 유도하는 것을 보여주었다(도 31a). 놀랍게도, U-형 스프링 확장 가능 부분의 절개는 과색소 침착을 거의 제거하고, 적용 후 4-5일 현저하게 적은 염증을 초래하였다(도 31B).
예시 3 - 상처 봉합 장치 - 돼지 사전-임상 연구
사전-임상 연구의 목표는 봉합재와 비교하여, 확장 가능 부분이 있거나 없는 마이크로멘드 피부 봉합 장치의 임상적 성능을 평가하는 것이다. 그 목표를 달성하기 위해, 4개의 사전 임상 연구가 상처 봉합 제품을 테스트하는데 사용되는 표준 동물의 종류인 요크셔 돼지에 대해 수행되었다. 이러한 연구의 첫번째에서, 강성의 장치(즉, 확장되지 않는 비탄성 마이크로멘드 장치)와 봉합재 조절 장치는 3 cm 길이의 복강경 상처에 관한 다양한 파라미터에 대해 비교하였다(연구 1). 다른 3개의 연구에서는, 마이크로멘드와 봉합재 조절 장치는 1.2cm 길이의 복강경 상처에 과한 다양한 파라미터에 대해 비교하였으며(연구 2), 마이크로멘드는 메스로 만든 12 cm 길이의 상처를 봉합하는 능력에 대해 테스트 되었으며(연구 3), 그리고 마이크로멘드는 트로카(trochar) 상처를 봉합하는 능력에 대해 테스트되었다(연구 4). 사전-임상 연구 이후, 생체 적합성 연구, 멸균 검증 연구 및 임상/사례 연구가 수행되었다(데이터는 표시되지 않음).
연구 1: 강성의 마이크로멘드 장치 또는 봉합재에 의한 봉합 이후의 상처 치료, 염증, 감염 및 미용의 비교
연구 1은 3마리의 어린 돼지 각각의 등에 있는 3 cm의 전체 두께를 갖는 총 4개의 선형 절개 - 12개의 상처를 포함한다. 9개의 상처는 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된 WO 2013/188884에 개시된 바와 같이, 2개의 강성(비-확장성) 마이크로멘드 장치로 봉합되었으며(이러한 장치의 2개의 프로토타입에 의해 봉합된 상처의 사진에 대해서는 도 30d 참조), 3개의 상처(봉합재 조절 장치)는 3개의 4.0 봉합재를 사용하여 봉합되었다.
평가는 10일째에 장치가 제거될 때까지 2-3 일의 간격으로 후속 날짜뿐 아니라, 장치와 봉합재의 배치(0일째)를 포함하여, 2주간의 관찰을 통해 연속적으로 수행되었다. 상처는 염증, 감염, 미용 결과 및 임의의 다른 이상 징후의 증거로 평가되었다. 이러한 시점 동안 치료를 기록하기 위해 사진이 획득되었다.
결과:
적용시, 모든 마이크로멘드 장치가 수의사에 의해 사용되기 쉽다고 보고되었다. 도 30a는 마이크로멘드 장치 또는 봉합재를 이용하여 봉합된 상처 중 하나의 대표적 예시를 나타낸다. 도 30b 및 도 30d는 각각 봉합재 또는 마이크로멘드를 이용하여 봉합한 직후의 이러한 상처를 나타낸다. 순차적 관찰은 임의의 마이크로멘드 프로토타입 장치에 의해 봉합된 상처에서 염증, 감염, 상처 열개 또는 다른 이상 징후의 증거를 나타내지 않았다(4일째에서 장치 중 하나의 경미한 염증과 홍반 제외). 대조적으로, 봉합재로 봉합된 모든 상처는 4일째부터 시작하여 봉합재의 제거 시점(적용 후 10일째)까지 계속되는 염증을 보여주었다. 도 30c 및 도 30e는 각각 봉합재 또는 마이크로멘드 프로토타입 장치의 10일째의 상처 제거 후의 상처의 대표적 예시를 나타낸다. 마이크로멘드 프로토타입 장치의 제거시, 모든 상처는 우수한 상처 근사와 치료 및 뛰어난 미용 결과로 봉합되도록 기록되었다(대표적 사진에 대해서는 도 30c 참조). 대조적으로, 봉합재로 봉합된 상처는 두드러지는 홍반과 염증, 경미한 상처 열개 및 뒤떨어지는 미용을 나타내었다(대표적 사진에 대해서는 도 30e 참조).
연구 2 확장 가능 부분을 갖는 마이크로멘드 장치 또는 봉합재로 1.2 cm의 상처를 봉합한 이후 파괴시 상처 봉합, 미용, 열개 및 상처 인장력의 비교
이 연구의 주요 목표는 다음과 같다:
a) 장치와 봉합재를 제거한 상태에서 수술(9일째) 이후 9일 봉합된 상처의 파괴시 인장력을 측정한다.
b) 0일째에 봉합된 상처를 유지하기 위해 필요한 봉합재 인장력을 추정한다.
c) 주관적 관찰과 사진을 통해 0일째와 9일째의 상처 봉합의 효능을 평가한다.
2차 목표는 0일째와 9일째에 염증, 조직 반응 및 상처 열개와 같은 미용과 상처 상태에 관한 주관적 관찰을 하는 것을 포함하였다.
재료 및 방법
마이크로멘드: 이러한 연구는 브릿지 부분의 어느 한 측면 상의 6개의 경사진 마이크로 구조를 갖는 마이크로 구조 어레이를 포함하는 도 32에 나타낸 마이크로멘드 장치를 이용하였으며, 모든 마이크로 구조는 팁이 브릿지 부분의 방향을 향하도록 배치되었다. 각각의 마이크로 구조는 약 1.73 mm의 수직 변위를 가지며, 평면 베이스로부터 45°로 경사진다. 전체 마이크로 구조 어레이/베이스 부분은 0.008 인치 두께를 갖는 단일 스테인리스 강(316 등급) 시트로부터 형성되었으며, 어레이 부분은 26.5 mm의 길이와 9.5 mm의 폭을 갖는다. 장치의 배킹은 의료용, 감압(pressure-sensitive) 아크릴 접착제를 포함하는 4 mil 탄성 폴리우레탄 SC 테이프(DermaMed Coatings Company LLC, Tallmadge, OH, 제품 번호 DM-4034)이다. 마이크로 구조 어레이, 완전한 마이크로멘드 장치 및 배킹 재료와 접착제의 사양의 특정 설계 파라미터 관한 더욱 상세한 내용은 도 33a 및 33b에서 찾을 수 있다.
봉합재: 사용된 봉합재는 3-0 PROLENE이다(Ethicon, Somerville, NJ).
상처 커버: 모든 상처 부위는 봉합 이후 TEGADERM® (3M, Maplewood, MN)에 의해 덮어졌다.
대상: 2마리의 요크셔 돼지(35-40 kg 범위)
상처 및 상처 봉합: 모든 피부층을 통해 삽입되는 표준 복강경 기구를 사용하여 돼지당 총 9개의 복강경 상처(트로카)가 형성되었다. 1.2cm 길이의 복강경 상처 절개는 도 34에 나타낸 도면에 따라 각 돼지의 복부에 균일하게 이격되어 있다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 6개의 복강경 상처가 단일 마이크로멘드 장치로 봉합되었으며, 3개의 상처가 봉합재로 봉합되었다. 봉합재와 마이크로멘드 장치에 의해 봉합된 개개의 부위는 2마리의 동물 사이에서 무작위로 추출되었다. 장치의 브릿지 부분이 상처를 가로지르기 위해 마이크로멘드 장치가 상처에 수직으로 적용되었다(예를 들면, 상처에 대한 이러한 수직 적용의 대표적 예시에 대해서는 도 36b 참조).
표 2: 절개 부위 치료
표 2 동물 #
부위 775 776
1 D D
2 D S
3 S D
4 D D
5 S D
6 D D
7 D S
8 S S
9 D D
D - 마이크로멘드 장치 "D"
S - 봉합재 조절장치
각 돼지의 각각의 상처에 대해 개별적으로, 그리고 복부 영역 전체에 대한 마이크로멘드 프로토타입과 봉합재의 적용 이전 및 이후 모두에 있어서 수술 당일, 그리고 다시, 모든 상처에 대한 마이크로멘드와 봉합재를 개별적으로 제거한 이전 및 이후에 있어서 9일째에 절개 부위가 촬영되었다.
파괴 시험에서 인장 강도는 다음의 프로토콜에 따라 9일째에 수행되었다: 마이크로멘드 장치와 봉합재는 조직으로부터 제거되었으며, 조직은 모든 샘플에 대해 동일한 조직의 양을 제거하도록 보장하기 위해 도그본(dogbone) 탬플릿을 사용하여 파괴시 인장력을 측정하기 위해 외과적으로 추출되었다. 조직은 85 psi에서 플랫 그립을 갖는 교정된 Instron 인장 시험 기계에서 고정되었다. 조직/절개 라인의 실제 강도를 결정하기 위해 하중은 분당 40 mm로 적용되었다. 별도의 테스트는 또한, (외부 인장력을 도입하지 않고) 자연 조건 하에서 봉합된 상처를 유지하는데 필요한 실제 힘을 추정하기 위해 수행되었다. 파괴 모드(조직 인열)와 파괴시 최대 하중(N)을 각각의 피부 샘플에 대해 측정하였으며, 아래 표 3에 나타내었다. 이러한 실험들은 비디오로 녹화되었다.
또한, 9일째에도 희생하기 전에 각 돼지에 대해 6개의 새로운 상처가 형성되었다. 탬플릿은 상처 주위에 동일한 양의 조직을 추출하는데 사용되었다. 조직은 0.05 N의 장력으로 피부와 Instron 장력 시험 기계 상에 올려놓아 졌으며, 피부 샘플 상에 형성되는 장력을 기록하는 동안 봉합재(3-0 PROLENE)에 의해 상처가 봉합되었다. 봉합재로 부위를 봉합한 이후, 장력이 측정되었다. 장력 차이는 봉합재 상처 봉합 장력이다.
결과
(a) 마이크로멘드 장치로 치료되는 조직의 인장 강도
테스트 마이크로멘드 장치로 봉합된 모든 상처 부위에 대한 9일째의 파괴 모드는 절개 부위에 있다. 마이크로멘드로 봉합된 각각의 상처 부위에서의 개별적인 측정에 대한 결과는 표 3에 나타내며, 봉합재로 봉합된 각각의 상처 부위에 대한 결과는 표 4에서 나타내었다.
표 3: 9일째 마이크로멘드 장치 "D" 봉합된 상처 부위
동물 상처 부위 수 피크 힘 (N) 파괴 모드
775 1 9.0 상처 부위에서
775 2 15.1 상처 부위에서
775 4 11.0 상처 부위에서
775 6 9.9 상처 부위에서
775 7 10.7 상처 부위에서
775 9 3.5* 상처 부위에서*
776 1 9.4 상처 부위에서
776 3 25.3 상처 부위에서
776 4 11.3 상처 부위에서
776 5 7.9 상처 부위에서
776 6 10.8 상처 부위에서
776 9 7.5 상처 부위에서
평균 11.6
표준편차 4.97
* 특이치, 통계에 포함되지 않음.
표 4: 9일째 봉합재 봉합된 상처 부위
동물 상처 부위 수 피크 힘 (N) 파괴 모드
775 3 7.0 상처 부위에서
775 5 6.4 상처 부위에서
775 8 7.1 상처 부위에서
776 2 5.5 상처 부위에서
776 7 13.0 상처 부위에서
776 8 10.0 상처 부위에서
평균 8.2
표준편차 2.81
테스트 마이크로멘드 장치 봉합된 상처 부위에 대한 9일째의 뉴턴(N) 평균 피크 인장력은 11.6 ± 4.97 N (평균±표준편차)(n=12)(n=샘플의 수) 였다. 봉합재 봉합된 상처 부위에 대한 평균 피크 인장력은 8.2 ± 2.81 N (n=6) 였다. 표5는 마이크로멘드 장치 "D"로 치료된 9일째 상처 부위에 대해 측정된 피크 인장력 대 봉합재, 및 봉합재 인장력을 요약한다. 결론. 이러한 연구에서, 마이크로멘드로 봉합된 상처는 인장력 하에서 인열에 대한 저항이 증가에서 증명되는 바와 같이, 봉합재와 비교하여 상처 봉합 강도가 증가한 것으로 나타났다.
(b) 0일째에 봉합된 상처를 유지하는데 필요한 봉합재 인장력
6개의 샘플에 대한 평균 봉합재 상처 봉합 장력은 0.28 ± 0.381 N (n=6) 였다. 봉합재에 의해 생성된 결과적인 장력은 상처의 봉합을 유지하는데 필요한 장력을 나타낸다. 이러한 결과와 위의 (a)에서 측정된 피부 인장력의 결과는 표 5에 요약되어 있다.
표 5: 마이크로멘드 장치 "D" 또는 봉합재로 봉합된 9일째의 인장력, 및 봉합재 인장력(DB-493)
장치 샘플의 수 뉴턴 평균 피크 인장력
(평균 ± 표준편차)
마이크로멘드 장치 "D" 9일째 절개 12 11.6 ± 4.97
봉합재 9일째 절개 6 8.2 ± 2.81
봉합재 봉합 힘 6 0.28 ± 0.381
결론
두 연구에서 모든 동물은 합병증 없이 연구에서 생애 일부를 완료하였다. 마이크로멘드로 봉합된 두 연구의 모든 상처는 관찰된 염증 또는 감염의 증거 없이 잘 치료된 반면, 상처 분리와 염증의 증거가 봉합재 봉합된 상처 여러 개에서 관찰되었다.
연구 3: 확장 가능 부분을 갖는 마이크로멘드 장치로 12 cm 상처의 봉합 이후 상처 봉합, 미용, 열개 및 파괴시 봉합 인장력
이 연구의 주요 목표는 다음과 같다:
a) 장치와 봉합재를 제거한 상태에서 수술 20일 후(20일째) 봉합된 상처의 파괴시 인장력을 측정한다.
b) 주관적 관찰과 사진을 통해 0, 10 및 20일째의 상처 봉합의 효능을 평가한다.
2차 목표는 0일, 10일 및 20일째의 염증, 조직 반응 및 상처 열개와 같은 미용과 상처 상태를 주관적으로 관찰하는 것을 포함하였다.
재료 및 방법
마이크로멘드: 이 연구는 도 32에 나타낸 바와 같이, 브릿지 부분의 어느 한 측면 상에 6개의 경사진 마이크로 구조를 갖는 마이크로 구조 어레이를 포함하는 마이크로멘드 장치를 이용하였으며, 마이크로 구조는 팁이 브릿지 부분의 방향을 향하도록 배치되어 있다. 각각의 마이크로 구조는 약 1.05 mm의 수직 변위를 가지며, 평면 베이스로부터 45°로 경사져 있다. 전체적인 마이크로 구조 어레이/베이스 부분은 0.004 인치의 두께를 갖는 단일 스테인리스 강(316 등급)으로부터 형성되었으며, 어레이 부분은 26.5 mm의 길이와 8.65 mm의 폭을 갖는다. 마이크로 구조 어레이, 완전한 마이크로멘드 장치, 및 배킹 재료와 접착제의 사양에 관한 특정 설계 파라미터에 대한 상세한 내용은 도 35 및 도 33b에서 찾을 수 있다.
봉합재: 사용된 봉합재는 3-0 PROLENE (Ethicon, Somerville, NJ) 였다.
상처 커버: 모든 상처 부위는 봉합 이후 TEGADERM® (3M, Maplewood, MN)로 덮어 졌다.
대상: 나이 > 8주인, 3마리의 암컷 요크셔 돼지(35-40 kg 범위)
상처 및 상처 봉합: 모든 피부층을 통해 삽입되어 선형 상처를 생성하는 메스를 사용하여 돼지당 총 2개의 상처가 형성되었다. 12 cm의 길이를 갖는 상처 절개는 각각의 돼지의 복부의 우측 및 좌측 각각에 위치하며, 꼬리 방향으로 머리쪽(cephalad)에 만들어졌으며, 각각의 상처는 상처를 따라 균일하게 이격된 10개의 마이크로멘드 장치로 봉합되었다. 마이크로멘드 장치는 장치의 브릿지 부분이 상처를 가로지르도록 상처의 길이에 수직으로 적용되었다(예를 들면, 상처에 대한 이러한 수직 적용의 대표적 예시에 대해서는 도 36b 참조). 우수한 상처 근사가 마이크로멘드 장치를 사용하여 달성되었다. 마이크로멘드 봉합 이후, 장치는 TEGADERM® (3M, Maplewood, MN)로 덮여 있다.
개개의 절개 부위는 각 돼지의 전체 복부 영역과 마찬가지로, 마이크로멘드 프로토타입의 적용 이전(도 36a) 및 이후(도 36b) 모두에 있어서 수술 당일에 촬영되었다(데이터는 미도시). 개개의 절개 부위와 각 돼지의 전체 복부 영역은 다시 각각의 마이크로멘드 프로토타입이 제거된 이전 및 이후 모두에 있어서, 10일째에 촬영되었다(데이터는 미도시). 상처는 20일째까지 스스로 치료를 계속할 수 있었다. 전체 복부 영역과 개개의 절개 부위는 다시 20일째에 촬영되었다(도 36c).
파괴 시험에서의 인장력은 다음의 특정 세팅을 갖는 이 예시의 연구 2에서 약술된 프로토콜에 따라 20일째에 수행되었다: 예비 하중은 0.1 N; 갭 길이는 30 mm; 그리고 인가된 장력의 비율은 30 mm/min 였다.
결과: 마이크로멘드 장치로 치료된 12 cm 봉합된 조직의 인장력
분석에 있어서, 결과의 일관성을 최대로 하기 위해 각각의 12 cm 절개를 기계적 시험을 위해 4개의 25 mm 길이의 섹션(A-D, 두개골에서 꼬리까지)으로 나누었다.
표 6: 12 cm 절개에 대한 마이크로멘드 장치의 인장 시험 결과
샘플 동물 번호 측면 섹션 피부 두께 (mm) 최대 하중
(N)
인장 강도
(MPa)
파괴 모드
1 784 A 1.6 67.9 8.2 상처 라인
2 784 B 1.6 53.1 7.8 상처 라인
3 784 C 1.6 90.1 11.5 상처 라인
4 784 D 1.6 57.5 7.7 상처 라인
5 784 A 1.6 86.6 11.3 상처 라인
6 784 B 1.6 81.0 9.9 상처 라인
7 784 C 1.6 49.6 6.8 상처 라인
8 784 D 1.6 65.4 8.3 상처 라인
9 785 A 1.6 70.3 13.4 상처 라인
10 785 B 1.6 73.7 10.9 상처 라인
11 785 C 1.6 84.8 11.6 상처 라인
12 785 D 1.6 102.6 12.6 상처 라인
13 785 A 1.6 89.9 12.3 상처 라인
14 785 B 1.6 70.5 10.6 상처 라인
15 785 C 1.6 66.4 10.5 상처 라인
16 785 D 1.6 40.7 7.6 상처 라인
17 786 A 1.6 57.5 13.0 상처 라인
18 786 B 1.6 47.9 9.0 상처 라인
19 786 C 1.6 44.5 8.6 상처 라인
20 786 D 1.6 38.9 8.9 상처 라인
21 786 A 1.6 26.1 7.9 상처 라인
22 786 B 1.6 59.1 9.0 상처 라인
23 786 C 1.6 26.4 5.0 상처 라인
24 786 D 1.6 54.2 8.2 상처 라인
평균 1.6 62.7 9.6
표준편차 0.00 20.24 2.16
       
피부 두께 (mm) 파괴시 인장 강도 (Mpa)
동물 784 785 786 784 785 786
평균 1.6 1.6 1.6 8.9 11.2 8.7
표준편차 0.00 0.00 0.00 1.75 1.78 2.18
최대 하중 (N)
동물 784 785 786
평균 68.9 74.9 44.3
표준편차 15.47 18.42 13.01
20일째의 25 mm 섹션에 대한 파괴시 평균 인장력은 62.7 N, 또는 30.1 N/12mm로 측정되었다. 이는 비탄성 장치(24 N/12mm)를 사용하여 달성된 것보다 26% 더 높은 파괴시 인장력이다.
결론
두 연구에서의 모든 동물은 합병증 없이 연구에서 생애 일부를 완료하였다. 마이크로멘드와 봉합재로 봉합된 상처는 우수한 상처 봉합과 미용 결과를 나타내었다. 연구의 모든 상처는 상처 열개, 감염, 두드러진 염증 또는 다른 이상 징후가 관찰된 증거 없이 잘 치료되었다. 20일째의 결과는 각각의 상처에 대해 우수한 상처 치료와 외관을 나타내었다(도 36c). 12 cm 상처의 파괴시 평균 인장력은 20일째에 30.1 N으로 추정되었으며, 이는 상처 길이의 cm 당 약 25 N으로 해석된다. 12 cm 상처를 봉합하는 총 시간은 127초의 중앙값(범위: 121-187초)인 한편, 상처 길이의 각 1 cm를 봉합하는 중간 시간은 약 11초(범위: 12-18)였다.
연구 4: 확장 가능 부분을 갖는 마이크로멘드 장치 또는 봉합재로 트로카 상처의 봉합 이후 상처 봉합, 미용, 열개 및 파괴시 상처 인장력의 비교
이 연구의 주요 목표는 유사한 프로토콜을 이용한 추가 실험을 통해 연구 2 결과에 추가적인 대상을 부가하고, 다음의 질문을 처리하는 것이었다:
a) 마이크로멘드 장치와 봉합재를 제거한 상태로 수술 20일 이후(20일째) 봉합된 트로카 상처의 파괴시 인장력을 측정한다.
b) 주관적 관찰과 사진을 통해 0일, 10일 및 20일째에 상처 봉합의 효능을 평가한다.
2차 목표는 0일, 10일 및 20일째에서 염증, 조직 반응 및 상처 열개와 같은 미용 및 상처 상태에 대해 주관적으로 관찰하는 것을 포함한다. 연구 4에서 제시된 결과는 연구 2의 결과뿐 아니라, 추가 돼지에서 상처의 봉합으로부터 생성된 새로운 데이터를 포함한다.
재료 및 방법
마이크로멘드: 이 연구는 위 연구 3과 동일한, 즉, 도 32에 나타낸 마이크로멘드 장치를 사용하였다.
봉합재: 사용된 봉합재는 3-0 PROLENE (Ethicon, Somerville, NJ)였다.
상처 커버: 모든 상처 부위는 봉합 이후 TEGADERM® (3M, Maplewood, MN)에 의해 덮어진다.
대상: 나이 > 8주인, 3마리의 암컷 요크셔 돼지(35-40 kg 범위)
상처 및 상처 봉합: 트로카 상처(포트 부위 상처)는 복부의 양쪽 측면의 횡 등쪽면에 삽입된 표준 복강경 기구를 사용하여 형성되었다(도 48a 및 도 48b). 트로카는 11.2 cm의 직경을 가지며, 모든 피부층을 통해 삽입되었다. 그리고 상처는 마이크로멘드 장치(도 48c) 또는 하나의 봉합재(3-0 나일론)로 봉합되었다. 우수한 상처 근사는 마이크로멘드 장치를 사용하여 달성되었다.
9마리의 돼지에서 총 36개의 상처가 마이크로멘드로 봉합된 반면, 12개의 상처는 봉합재로 봉합되었다. 마이크로멘드 봉합 이후, 장치는 TEGADERM® (3M, Maplewood, MN)로 덮어졌다.
평가는 장치와 봉합재의 배치(0일째)를 포함하여, 2-3일 간격으로 후속 날짜뿐 아니라, 3주 기간 동안 수술 스태프에 의한 관찰을 통해 연속적으로 수행되었다. 상처는 염증, 상처 열개, 감염, 미용 결과 및 임의의 다른 이상 징후의 증거에 대해 평가되었다. 사진은 0일째, 10일 및 20일째에 획득되어, 상처의 치료를 기록하였다. 상처 인장 강도는 10일째와 20일째에 측정되었다.
파괴시 인장력 시험은 다음 특정 세팅을 갖는 이 예시의 연구 2에서 약술된 프로토콜에 따라 20일째에 수행되었다: 예비 하중은 0.1 N; 갭 길이는 30 mm; 인가된 장력의 비율은 40 mm/min였다.
결과:
우수한 상처 봉합 결과는 마이크로멘드 장치로 봉합된 모든 상처에서 기록되었다. 어떠한 상처도 두드러진 염증을 나타내지 않았으며, 임의의 봉합된 상처에서 상처 열개 또는 감염의 증거도 없었다. 10일째와 20일째에는, 우수한 상처 치료와 외관이 마이크로멘드로 봉합된 상처에서 관찰되었다(도 49). 봉합재와 마이크로멘드로 봉합된 상처의 비교는 상처 치료 또는 외관에서 현저한 차이를 나타내지는 않았다(데이터는 미도시).
마이크로멘드 장치로 치료된 트로카 상처 조직의 인장력
뉴턴(N)으로 측정된 상처 인장 강도는 10일째와 20일째에서 봉합재와 스테이플로 봉합된 상처들 사이에서 동일하다(표 1). 20일째에는, 마이크로멘드 봉합된 상처가 상처 길이 cm 당 약 20 N의 인장 강도를 가졌다(참고: 상처는 약 1.2 cm 폭임). 아래 표 7은 인장력을 요약한 것이다.
상처 인장 강도
시점 마이크로멘드 봉합재
10일째 12.7 ± 1.3 N
(n=36)
13.8 ± 2.9 N
(n=18)
20일째 23.9 ± 1.4 N
(n=12)
21.2 ± 4.8 N
(n=6)
하나의 마이크로멘드 장치로 각각의 상처(1.2 cm 폭)를 봉합하는 중간 시간은 11초(범위: 7-19)인 반면, 하나의 봉합재로 각각의 상처를 봉합하는 중간 시간은 32초(범위: 20-42)였다. 결과적으로, 마이크로멘드 장치를 이용한 상처 봉합은 봉합재를 이용하는 것보다 3배 빨랐다.
결론
현재 연구는 마이크로멘드 장치가 수술과 관련된 짧은 상처와 긴 상처 모두에 대해 효과적인 상처 봉합을 제공하도록 사용될 수 있다. 이는 최소한의 침습적 수술(복강경 및 로봇)에서 트로카 기구의 삽입으로 인한 포트 부위들뿐 아니라, 개방 수술과 관련된 수술 절개 모두를 포함한다. 우수한 상처 치료와 외관으로 재현 가능한 결과가 관찰되었다. 임의의 상처에서 상처 열개, 감염 또는 두드러지는 염증의 증거는 없었다. 상처 근사는 두 연구에서 모두 우수하였다.
봉합재와 마이크로멘드를 이용한 봉합을 비교한 연구 4에서, 연구 3에서의 상처 치료 또는 외관의 차이는 없었으며, 상처의 전체 길이에 걸친 봉합 상처 근사는 주목할 만하며, 마찬가지로 모든 긴 상처에서 달성된 우수한 미용 결과에 기여하였다. 또한, 마이크로멘드로 봉합된 상처는 10일째와 20일째에 봉합재와 동일한 인장 강도를 달성하였다.
외과 의사는 마이크로멘드 장치를 이용한 봉합은 짧은 상처와 긴 상처 모두에 대해 간단하고 직관적(데이터는 미도시)임을 보여준다. 이러한 관찰과 일관되게, 포트 부위 상처를 봉합하는 것은 봉합재를 이용한 것보다 마이크로멘드를 이용한 것이 3배 빠르다. 봉합은, 긴 수술 상처에 대해, 더 짧은 포트 부위 상처를 봉합하는 것으로 달성되는 것과 상처 길이 cm 당 동일한 속도로 달성되었다. 긴 수술 절개는 약 2분간 봉합되었다. 이전 연구는 수술 피부 절개의 봉합이 상처 길이 1 cm 당 약 30초 내지 1분 정도 걸리는 것으로 기록하였다. 현재 연구에서 유사한 봉합 시간을 가정하면, 봉합재를 이용한 12 cm 길이의 상처를 봉합하는데 6-12분이 걸릴 것이다. 마이크로멘드는 이러한 상처를 봉합하는데 3-6배 빠를 것으로 예상된다.
예시 4: 상처 봉합 - 열상 봉합에 관한 예비 인간 임상 연구
인간 대상의 손등 표면에 대한 2 cm의 전체 두께의 열상은 마이크로멘드 장치로 봉합되었다. 도 41은 이 예시에서 이용된 마이크로멘드 장치에 포함된 마이크로 어레이의 설계 파라미터를 나타낸다. 장치는 도 39에서 나타낸 바와 같이 조립 및 패키징된다. 배킹은 한 측면이 코팅된 의료용 아크릴 감압 접착제를 갖는 2.3 oz/sq.yd의 직조된 폴리에스테르 천으로 이루어져 있다(배킹: Lead-Lok, Inc., Sandpoint, ID; 제품 #8174-04). 도 38은 마이크로멘드 장치를 이용한 봉합 이전(도 38a) 및 이후(도 38b)에 상처의 사진을 나타낸다. 7일 후, 장치는 제거되며, 상처는 우수한 봉합으로 잘 치료되었다(도 38c). 상처 봉합 3주 후, 상처 부위에서 염증 또는 흉터의 증거는 없었다(도 38d).
예시 5: 상처 봉합 - 최소한의 비침습적 수술 후의 외과 포트 부위를 봉합하는 인간 임상 연구
최소한의 비침습적 복부 및 골반 수술(복강경 또는 로봇)을 받는 18명의 대상에 대해 마이크로멘드 장치를 사용하여 포트 부위에서 피부 상처의 봉합을 평가하는 개방 라벨, 단일 암 연구가 수행되었으며, 첫 7명의 환자에 대한 대표적인 결과가 도 37에서 나타나며, 이하에서 간단히 논의된다. 일반적으로, 산부인과와 비뇨기과 수술을 담당하는 3명의 외과 의사가 연구에 참여하였다.
연구의 의도는 마이크로멘드를 이용한 트로카 상처의 피부 봉합과 봉합재를 이용한 트로카 상처의 피부 봉합을 비교하는 것이었다. 그렇게 하기 위해, 각각의 대상에 대해 하나 이상의 피부 상처를 봉합재(들)로 봉합하고, 하나 이상의 상처를 마이크로멘드로 봉합하였다.
총 18명의 평가 가능한 환자가 이 연구에 등록하였다. 평가는 수술 당일(0일째) 외과 의사와 의료 서비스 제공자(외과 의사 및 간호사) 및 수술 후 10일(10일째) 및 30일(30일째)의 환자에 의해 완성된 설문지를 통해 이루어졌다. 주요 파라미터에 대한 모든 수집된 데이터는 분석되어 표 8에 포함되었다(참고: 소규모 집단의 환자에게는, 일부 시점에서 데이터를 이용할 수 없음).
마이크로멘드: 이 연구는 도 32에 나타낸 바와 같이, 브릿지 부분의 어느 한 측면에 6개의 경사진 마이크로 구조를 갖는 마이크로 구조 어레이를 포함하는 마이크로멘드 장치를 이용하였으며, 모든 마이크로 구조는 팁이 브릿지 부분의 방향을 향하도록 배치되었다. 각각의 마이크로 구조는 약 1.05 mm의 수직 변위를 가지며, 평면 베이스에 대해 45°로 경사져 있다. 전체 마이크로 구조 어레이/베이스 부분은 0.004 인치 두께의 단일 스테인리스 강(316 등급)으로부터 형성되며, 어레이 부분은 26.5 mm의 길이와 8.65 mm의 폭을 갖는다. 장치의 조립에 관한 더 상세한 내용은 도 39에 나타내었다. 마이크로 구조 어레이의 특정 설계 파라미터는 도 35에 나타내었다. 장치의 배킹에 관한 더 상세한 내용은 도 40에 나타내었다.
연구에 있어서, 하나 이상의 마이크로멘드 장치는 각각의 트로카 상처 부위를 봉합하기 위해 사용된다. 장치와 드레싱은 10일째(허용 가능한 범위: 7일-14일째)에 제거된다. 사진은 10일째 또한 30일째에 장치의 제거 직전 및 직후에 획득되었다. 정보는 봉합재와 비교하여 마이크로멘드 장치에 대한 제공자 및 환자의 주관적 평가뿐 아니라, 봉합재 봉합과 비교하여 마이크로멘드를 이용한 외과 의사의 경험에 관하여 수집되었다.
결과
30일째에, 의료 서비스 제공자와 환자는, 환자의 90% 이상에서 봉합재보다 마이크로멘드 봉합의 상처 외관과 전반적인 평가를 모두 더 좋게 평가하였다. 30일째에서 봉합재 봉합과 비교한 마이크로멘드의 상처 외관의 예시는 도 37에 나타내었다. 이러한 데이터는 마이크로멘드를 이용한 상처 봉합이 봉합재를 이용한 상처 봉합과 비교하여 염증의 현저한 감소와 뛰어난 상처 봉합과 치료로 인하여 개선된 외관과 미용을 나타낸다는 것을 증명한다. 유사한 결과가 연구의 다른 환자들에 대해서도 얻어졌다(데이터는 미도시).
환자는 장치의 착용 및 제거시 마이크로멘드의 편안함이 봉합재와 같거나 그보다 더 좋다고 보고하였다. 참고로, 의료 서비스 제공자나 환자에 의해 마이크로멘드가 봉합재보다 못하다고 평가된 사례는 없었다. 0일째에, 외과 의사는, 환자의 83%에 있어서 상처 봉합에 대해 마이크로멘드가 봉합재보다 사용하기 쉽고 더욱 빠른 것으로 평가하였다.
아래 표 8은 마이크로멘드 장치의 적용 및 제거의 용이성, 치료된 상처의 외관, 장치의 편안함을 포함하는 다양한 파라미터에 대한 이러한 임상 연구에 포함된, 외과 의사, 의료 서비스 제공자 및 환자의 평가를 제시한다.
표 8: 의료 서비스 제공자와 환자에 의한 마이크로멘드 대 봉합재의 평가
훨씬 좋음 다소 좋음 총체적으로 좋음 같음 더 나쁨
외과 의사 (0일째)
사용 용이성 28% 56% 83% 0% 17%
속도 44% 34% 78% 5% 17%
제공자 (30일째)
외관 36% 57% 93% 7% 0%
전반적인 평가 33% 58% 91% 8% 0%
환자
마이크로멘드 편안함 19% 38% 57% 43% 0%
제거 편안함 18% 29% 47% 53% 0%
외관 58% 33% 91% 9% 0%
전반적인 평가 55% 36% 91% 9% 0%
환자는 장치의 착용 및 제거시 마이크로멘드의 편안함이 봉합재와 같거나 그보다 좋다고 보고하였다. 0일째에, 외과 의사는 환자의 83%에 있어서, 상처 봉합에 대해 마이크로멘드가 봉합재보다 더 쉽고 빠르다고 평가하였다.
결론:
이 임상 연구에서, 의료 서비스 제공자와 환자는 최소한의 비침습적 수술과 관련된 포트 부위 상처를 봉합하기 위해 마이크로멘드를 봉합재보다 강력히 선호하였다. 중요하게도, 상처 외관은 마이크로멘드가 더 좋다고 평가되었으며, 이는 봉합재로 봉합된 상처에 대해 흉터를 경험할 수 있는 의료 서비스 제공자와 환자에게 이점이 된다. 마이크로멘드의 편안함은 봉합재와 관련된 통증과 가려움을 감소시키며, 이들을 제거하는 고통스러운 과정을 없애는 점에서 환자에게 이점이 된다. 마지막으로, 외과 의사는 마이크로멘드가 봉합재보다 사용이 더 쉽고 빠르다고 하였다. 사용 용이성, 시간 절약, 통증 감소, 장치 제거를 위한 클리닉 재방문 필요성 제거 및 바늘 스틱의 위험 감소를 포함하는, 마이크로멘드의 많은 다른 이점에 따른 이 연구는 현재 봉합재가 필요한 상처를 봉합하는 것에 대해 매력적인 대안이 된다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 상처 봉합 장치는 종래의 상처 봉합 방법보다 더 우수하다.
예시 6: 비확장성 마이크로멘드 또는 봉합재를 이용하여 1.2 cm의 상처를 봉합한 이후 상처 봉합, 미용, 열개 및 파괴시 상처 인장력의 비교
이 연구는 예시 3에서 전술된, 연구 2(즉, 비확장성 장치 A, B 및 C를 이용한 1.2 cm 상처의 봉합)에서 테스트된 추가적인 변수를 설명한다. 예시 6에 설명된 모든 실험은 예시 3의 연구 2와 동일한 실험으로 수행되었다.
이 연구의 주요 목표는 다음과 같다:
a) 장치와 봉합재를 제거한 상태에서 수술 9일 후(9일째) 봉합된 상처의 파괴시 인장력을 측정한다.
b) 0일째에 봉합된 상처를 유지하는데 필요한 봉합재 인장력을 추정한다.
c) 주관적 관찰과 사진을 통해 0일 및 9일째에 상처 봉합의 효능을 평가한다.
2차 목표는 0일과 9일째에 염증, 조직 반응 및 상처 열개와 같은 미용과 상처 상태를 주관적으로 관찰하는 것을 포함하였다.
재료 및 방법
모든 재료와 방법은 예시 3, 연구 2에 설명된 바와 같이 정확하고, 그와 동시에 수행되었다. 연구들 간의 유일한 차이점은 본원의 예시 6에서 보고된 장치가 비확장성이라는 사실이다. 이러한 비확장성 마이크로멘드 장치에 관한 상세한 내용은 이하에서 설명한다.
마이크로멘드: 이 연구는 도 42(장치 A - 16개의 마이크로 구조를 갖는 "하우스" 디자인), 도 41(장치 B - 16개의 마이크로 구조를 갖는 "바브" 디자인) 및 도 43(장치 C - "PMMA 프로파일" 6개의 마이크로 구조)에 나타낸 바와 같이 마이크로멘드 장치를 이용하였다. 마이크로 구조의 수직 변위는 다음과 같다: 0.7 mm(장치 A); 0.91 mm(장치 B) 및 1.05 mm(장치 C), 그리고 모든 마이크로 구조는 평면 베이스에 대해 45° 경사져 있다. 전체 마이크로 구조 어레이/베이스 부분은 0.004 인치 두께의 단일 스테인리스 강(316 등급) 시트로부터 형성되었으며, 어레이 부분은 26.5 mm 길이와 9.5 mm 폭을 갖는다. 장치의 배킹은 BP 3.5 MIL M102 접착제를 갖는 비탄력적으로 직조된 폴리에스테르 천이다. 마이크로 구조 어레이, 완전한 마이크로멘드 장치 및 배킹 재료와 접착제의 사양에 관한 더 상세한 내용은 도 41, 42 및 43에서 찾을 수 있다.
파괴 시험에서의 인장력은 예시 3, 연구 2에 설명된 프로토콜에 따라 9일째에 수행되었다.
결과
마이크로멘드 장치로 치료된 조직의 인장력
마이크로멘드 또는 봉합재로 봉합된 상처의 파괴시 인장력은 표 9에 나타내었다.
표 9: 파괴시 인장력 요약 - 마이크로멘드 장치 "A", "B", 및 "C"로 봉합된 상처
뉴턴 (N) 0일째 (N) 0일째 표준편차   10일째 (N) 10일째 표준편차   20일째 (N) 20일째 표준편차
장치 A 9.2 3.13 13.9 5.58 23.4 10.3
장치 B 9.3 1.88 13.6 5.42 22.5 9.03
장치 C 13.3 1.71 11.4 4.92 25.8 11.69
장치 A-C 평균 10.6 2.24 13.0 5.31 23.9 10.34
봉합재 39.3 4.7   13.8 5.79   21.2 9.67
비확장성 마이크로멘드 장치의 봉합된 상처 부위에 대한 20일째의 뉴턴(N) 평균 피크 인장력은 23.9 N/12mm였다. 이는 봉합재 봉합된 상처 부위의 20일째 피크 인장력: 21.2 N/12mm와 비슷하였다. 특히, 예시 2, 연구 2에서 전술된 바와 같이, 확장성 마이크로멘드 장치의 파괴시 인장력은 비확장성 마이크로멘드 장치의 파괴시 인장력은 비확장성 마이크로멘드 장치로 봉합된 상처의 강도보다 26% 높고, 봉합재로 봉합된 상처의 강도보다는 42% 높았다.
결론
두 연구에서 모든 동물은 합병증 없이 연구에서 생애 일부
를 완료하였다. 마이크로멘드로 봉합된 두 연구에서의 모든 상처는 관찰된 염증 또는 감염의 증거 없이 잘 치료된 반면, 여러 개의 봉합재 봉합된 상처에서는 상처 분리와 염증의 증거가 관찰되었다. 확장성 마이크로멘드 장치는 종종 종래의 방법보다 치료된 상처의 미용과 상처 봉합/강도에서 상당한 개선을 제공한다.
다양한 본 발명의 실시예가 본 명세서에서 설명되고 도시되었지만, 통상의 기술자라면 기능을 수행하고, 그리고/또는 본 명세서에서 설명된 결과 및/또는 하나 이상의 이점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 용이하게 구상할 것이며, 이러한 변형 및/또는 수정들 각각은 본 명세서에서 설명된 본 발명의 실시예의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 통상의 기술자는 본 명세서에서 설명된 모든 파라미터, 치수, 재료 및 구성이 예시적인 것으로 의도되며, 실제 파라미터, 치수, 재료 및/또는 구성은 본 발명의 교시가 사용되는 특정 적용 또는 적용들에 따라 달라질 것이라는 것을 용이하게 이해할 것이다. 통상의 기술자는, 일상적인 실험만을 사용하여, 본 명세서에서 설명된 본 발명의 특정 실시예에 대한 많은 균등물들을 인식하거나, 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시예들은 단지 예시로서 제시되며, 첨부된 청구범위 및 그에 대한 균등물의 범위 내에서, 본 발명의 실시예들이 구체적으로 설명되고 청구된 것과는 다른 방식으로 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시의 발명의 실시예들은 본 명세서에서 설명된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 재료에 관한 것이다. 또한, 둘 이상의 이러한 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 재료의 임의의 조합은, 이러한 특징, 시스템, 물건, 재료, 키트 및/또는 재료가 서로 모순되지 않으면, 본 개시의 발명의 범위 내에 포함된다.
또한, 다양한 본 발명의 개념이 예시가 제공되어 있는 하나 이상의 방법으로서 구현될 수 있다. 방법의 일부로 수행된 동작은 임의의 방식으로 지시될 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예에서는 순차적인 동작으로 나타내었지만, 실시예들은 일부 동작을 동시에 수행하는 것을 포함할 수 있으며, 동작이 도시된 것과는 상이한 순서로 수행되도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 다른 참고 문헌은 전체가 본 명세서에서 참조로서 포함된다.

Claims (20)

  1. 마이크로 구조 어레이를 포함하는 상처 봉합 장치로서,
    상기 마이크로 구조 어레이는, 브릿지 부분에 의해 연결되는 복수의 마이크로 구조 부분을 포함하고,
    상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은, 상기 마이크로 구조 어레이를 조직에 고정시키기 위한 적어도 하나의 마이크로 구조를 포함하여, 적어도 하나의 브릿지 부분이 상기 상처를 덮도록 하고,
    상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은, 적어도 하나의 탄성 구조를 더 포함하고, 상기 탄성 구조는, 제1 암, 제2 암, 및 상기 제1 암을 상기 제2 암에 결합하는 만곡 부분을 포함하며, 상기 적어도 하나의 마이크로 구조는 상기 탄성 구조의 상기 제1 암 또는 상기 제2 암으로부터 연장되는 상처 봉합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 브릿지 부분은 상기 복수의 마이크로 구조 부분 사이에서 연장되는 적어도 하나의 비탄성 길이 부재를 포함하는 상처 봉합 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비탄성 길이 부재는 상기 제1 암 또는 상기 제2 암에 결합하는 상처 봉합 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 구조 어레이는, 상기 복수의 마이크로 구조 부분 및 상기 브릿지 부분을 포함하는 모놀리식 구조를 포함하는 평면 베이스로 형성되는 상처 봉합 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성 구조는 0.5 N/mm 내지 10 N/mm의 범위의 스프링 상수를 갖도록 구성되는 상처 봉합 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성 구조의 상기 제1 암 및 상기 제2 암은,
    C-형, V-형, U-형, S-형, Y-형, M-형, N-형, W-형, 및 Z-형의 형상 그룹으로부터 선택되는 형상으로 형성되는 상처 봉합 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 구조 어레이를 덮기 위한 배킹(backing)을 더 포함하는 상처 봉합 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 마이크로 구조 어레이는 접착층에 의해 상기 배킹에 부착되는 상처 봉합 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 배킹은 상기 마이크로 구조 어레이의 적어도 하나의 브릿지 부분을 덮는 좁은 폭의 중간 부분을 포함하는 상처 봉합 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 구조 부분 각각은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 개의 탄성 구조 중 적어도 하나를 포함하는 상처 봉합 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 탄성 구조 각각은 상기 제1 암 또는 상기 제2 암으로부터 연장되는 마이크로 구조를 포함하는 상처 봉합 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 만곡 부분은, 상기 제1 암을 상기 제2 암으로부터 멀리 이동시키는 힘이 가해질 때, 상기 제1 암이 상기 제2 암에 대하여 회전하도록 회전축으로서 작동하도록 구성되는 상처 봉합 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조 부분 각각은 복수의 탄성 구조를 포함하고, 상기 복수의 탄성 구조 중 적어도 하나의 만곡 부분은, 상기 복수의 탄성 구조 중 다른 하나와 상이한 반경을 포함하는 상처 봉합 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄성 구조의 확장성은, (i) 탄성 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 기하학적 형태 및/또는 (ii) 탄성 특성을 갖는 적어도 하나의 구조의 재료 특성 중 적어도 하나로부터 기인되는 상처 봉합 장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조 부분의 마이크로 구조 부분 상의 마이크로 구조의 개수는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15의 마이크로 구조 중 적어도 하나인 상처 봉합 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    장력 표시기(tension indicator)를 포함하고, 상기 장력 표시기는 상기 상처 봉합 장치가 적용될 때 표시하는 상처 봉합 장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 마이크로 구조는, 적어도 하나의 마이크로 구조가 상기 상처 봉합 장치의 적용시 상처를 향하여 경사지도록 상기 브릿지 부분을 향하여 경사지거나, 또는 상기 마이크로 구조는 지그재그(staggered) 배열로 상기 복수의 마이크로 구조 부분 상에 위치되는 상처 봉합 장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 마이크로 구조는, 마이크로 스테이플(microstaple), 마이크로 바브(microbarb), 마이크로 니들(microneedle), 마이크로 블레이드(microblade), 마이크로 앵커(microanchor), 마이크로 훅(microhook), 마이크로 피시스케일(microfishscale), 마이크로 필러(micropillar), 마이크로 헤어(microhair) 중 적어도 하나인 상처 봉합 장치.
  19. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 주어진 마이크로 구조 부분 상의 각각의 마이크로 구조를 그것의 가장 가까운 마이크로 구조로부터 분리하는 팁-팁 간격은 0.5 mm 내지 15 mm의 범위를 갖는 것;
    (ii) 주어진 마이크로 구조 부분 상의 각각의 마이크로 구조를 그것의 가장 가까운 마이크로 구조로부터 분리하는 베이스-팁 간격은 0.5 mm 내지 15 mm의 범위를 갖는 것;
    (iii) 적어도 하나의 마이크로 구조는 0.1 mm 내지 8 mm의 높이 H1을 갖는 것;
    (iv) 상기 높이 또는 수직 거리 H1은 0.5 mm 내지 2 mm인 것;
    (v) 상기 마이크로 구조의 상기 높이 또는 수직 거리 H1은 1.05 mm인 것;
    (vi) 상기 적어도 하나의 마이크로 구조는 1.5 mm 또는 3 mm의 높이 또는 수직 거리 H1을 갖는 것 중 적어도 하나인 상처 봉합 장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 구조 어레이 상의 상기 마이크로 구조의 밀도가, 특정 유형의 상처, 특정 유형의 조직, 상처 봉합 시간의 기간, 치료 시간의 기간, 상기 상처 봉합 장치와 관련된 염증의 정도, 상기 상처와 관련된 과다 색소 침착의 정도, 상처 외번의 정도, 상기 상처와 관련된 흉터의 정도 및 상기 마이크로 구조 어레이와 관련된 과다 색소 침착의 정도 중 적어도 하나에 대하여 선택되는 상처 봉합 장치.
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