WO2014058220A2 - 척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법 - Google Patents

척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법 Download PDF

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WO2014058220A2
WO2014058220A2 PCT/KR2013/009008 KR2013009008W WO2014058220A2 WO 2014058220 A2 WO2014058220 A2 WO 2014058220A2 KR 2013009008 W KR2013009008 W KR 2013009008W WO 2014058220 A2 WO2014058220 A2 WO 2014058220A2
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laser
surgical device
intervertebral disc
laser surgical
bent
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PCT/KR2013/009008
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고광천
김에이치다니엘
황해령
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(주)루트로닉
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Publication date
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    • A61B2018/2255—Optical elements at the distal end of probe tips
    • A61B2018/2272—Optical elements at the distal end of probe tips with reflective or refractive surfaces for deflecting the beam

Definitions

  • the present invention relates to a spinal surgery laser surgery apparatus and a spinal surgery method, and more particularly to a spinal surgery laser surgery device and spinal surgery method for treating lesions occurring in the disc portion of the spine in a minimally invasive manner. .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a human spinal column structure.
  • vertebral column (1) is a longitudinal axis of the body torso, consisting of a vertebrae (vertebra) connected in the vertical direction and intervertebral disc (intervertebral disc) provided between each vertebrae.
  • a vertebral body 11 is formed in front of each vertebrae 10, and a vertebra arch and muscle composed of a pedicle 12 and a lamina 13 at the rear. It consists of a plurality of protrusions 14 for attachment and joint connection. And between the vertebral body (1) and the vertebra arch (vertebra arch) spine hole (15) forming a spinal canal (vertebral canal) is formed. In addition, an intervertebral disc 20 is installed between each vertebral body 11 to absorb shocks. In addition, a dura mater 40 surrounding the spinal cord 30 passes through an epidural space 50 formed inside the canal, and between each vertebra and the vertebrae. A nerve bundle is branched from the dorsal root 60 on both sides of the.
  • the laser surgical device may proceed to enter into the epidural space with the bent end.
  • the step of approaching the laser surgical device to one outer surface of the intervertebral disc proceeds while the insertion portion of the laser surgical device maintains a straight form, and the step of entering the laser surgical device into the epidural space inside the laser surgical device It is also possible to proceed with the end bent.
  • the step of securing the path may be configured to include a step of inserting the needle to one side outer surface of the intervertebral disc and the guide wire through the one side outer surface of the intervertebral disc into the epidural space.
  • the laser surgical device is formed extending in one direction from the body portion, the body portion, the insertion portion configured to be bent end, the image portion for obtaining the image of the end of the insertion portion, the longitudinal direction inside the insertion portion It may include a working channel for forming a hollow formed along the (working channel) and a laser irradiator which is selectively installed in the insert through the working channel and protrudes toward the end of the insert to irradiate the laser in the lateral direction. have.
  • the present invention it is possible to operate on the lesions present in various locations in a minimally invasive manner, and there is an advantage in that treatment for various kinds of lesions is possible.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the treatment direction of the spinal lesion according to the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an end portion of a laser irradiation unit used in spinal surgery
  • Figure 6 is a plan view showing an extension used during spinal surgery
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the laser surgical device of Figure 3 is inserted into the surgical position
  • FIG. 12 is a view showing another example of a laser surgical apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the treatment direction of the spinal lesion according to the present invention.
  • the front of the spinal column is provided with an intervertebral plate 20 disposed between the vertebra and the vertebra adjacent in the vertical direction.
  • the spinal cord and the dural layer 40 surrounding the spinal cord pass along the epidural space 50 formed in the vertical direction.
  • the nerves branched from the dura mater 40 extend outwardly of the spinal column through intervertebral holes 16 formed on both sides between the vertebra and the vertebra.
  • the back muscles 70 are disposed behind the spine.
  • the insertion part 120 is connected to the body part 110, and has a structure extending in one direction from the body part 110.
  • the insertion portion 120 is configured of a long tubular structure having a narrow cross section to enable the minimally invasive procedure in the human body during surgery. And, it may be composed of at least two zones including the straight portion 120a and the bent portion 120b along the longitudinal direction.
  • the configuration of the bent portion (120b) and the operation member 111 for bending the bent portion may be configured to be interlocked by a wire installed therein, in addition to this, it is also possible to apply a bent interlocking structure known in the art.
  • the operation member of the trigger form of the present embodiment is an example, it is also possible to configure the operation member in various forms in addition to this.
  • the bent portion 120b may be configured to be rotatable in both directions of the upper side and the lower side (refer to FIG. 2) with respect to the straight portion 120a.
  • the bent portion 120b is upwardly based on the straight portion 120a. It can be configured to bend only. In general, spinal surgery is performed through the patient's back while the patient is lying down. Therefore, when the insertion part 120 enters the epidural space through the intervertebral hole from the insertion position on the back surface, the bent part is bent in an upward direction (ie, the direction opposite to the direction in which the grip part of the body part is formed based on the straight part). It is possible to reach the surgical position inside the epidural space by configuring so as to be.
  • the working channel 101 forms a hollow channel as a channel for inserting various surgical tools required during surgery. Accordingly, various surgical instruments such as the laser irradiator 130, an expander 150 such as a balloon member, and a forceps member (not shown) may reach the surgical position through the working channel 101.
  • the working channel 101 is formed to penetrate the insertion part 120 and the body part 110, and an input hole 102b is provided at the rear end of the body part 110, and an output hole is provided at the end of the insertion part. 102a is provided.
  • the optical fiber 131 forms a path through which the laser is transmitted.
  • One end of the optical fiber 131 is connected to the laser light source (not shown) side, the laser transmitted from the laser light source is irradiated to the surgical site through the other end of the optical fiber 131.
  • the end surface of the other end of the optical fiber 131 forms an inclined surface 131a, and one side of the other end is sharply formed. Therefore, the laser beam transmitted through the optical fiber 131 is reflected by the refractive index difference in the inclined surface 131a and irradiated toward the lateral direction.
  • the cover member 132 is configured to surround the end portion of the optical fiber 131 is irradiated with the laser. This is to prevent the laser reflection characteristic of the inclined surface from changing according to the property of the material in which the end of the optical fiber 131 is exposed to the outside and contacts the inclined surface.
  • the cover member 132 is made of a transparent material, the laser irradiated from the end of the optical fiber 131 is irradiated to the surgical site through the cover member 132.
  • the expansion unit 150 shown in Figure 6a is a configuration that can expand the internal space of the tissue by applying a mechanical force inside the human tissue during surgery.
  • the extension part 150 is composed of a body 151 having an elongated member shape, such as a wire, and an inflatable member 152a which is selectively inflatable at an end thereof.
  • the expansion unit 150 is inserted and installed through the working channel 101 of the insertion unit, like the laser irradiation unit 130, and uses the flow path connected to the balloon member 152a along the body 151 to open the balloon member 152a. May be selectively inflated.
  • the balloon member 152a protrudes and expands at the end of the insertion unit 120, the balloon member 152a may expand the surgical space while applying mechanical force to the adjacent tissue.
  • the laser irradiation unit and the expansion unit are described among various tools used during spinal surgery.
  • various tools such as forceps for detaching tissue and tubes for injecting drugs may be inserted and used through the working channel. Let's find out.
  • the present invention provides a laser surgical apparatus 100 capable of treating various lesions for various positions of the spinal organs.
  • the needle 200 and the guide wire 300 are configured to secure a path for the laser surgical apparatus 100 to enter the surgical position.
  • the needle may use a tuohy needle.
  • a straight needle having a length of 4 to 5 inches and having a gauge 14 or 15 may be used.
  • the guide wire 300 is a wire member having a predetermined rigidity, and the diameter of the guide wire 300 is 1 mm or less.
  • the guide wire 300 may be inserted into the hollow inside the needle 200 by using a wire of gauge 20. You can use what you can.
  • such a surgical tool may be used in a somewhat modified form depending on the physical condition and treatment position of the patient, and may be used in place of another tool capable of performing the function described in this embodiment.
  • the spinal surgery method according to the present exemplary embodiment may be performed by using the needle 200 and the guide wire 300 to secure a path through which the laser surgical apparatus may enter.
  • the patient may proceed while lying on his back, and may proceed to secure a path in the direction of the spine from the surface of the back.
  • the needle 200 is removed (S30) and the outer system 400 is inserted (S40).
  • the outer sheath 400 is relatively larger in diameter than the needle 200 and the guide wire 300. Accordingly, the outer sheath 400 may be inserted after additionally cutting the adjacent tissue at the position where the guide wire 300 is inserted. Alternatively, the insertion path of the outer sheath 400 may be secured by using a separate scalpel or a dilator after the incision.
  • the laser irradiation unit may be inserted through the working channel 101 of the laser surgical apparatus 100, so that the end of the laser irradiation unit 130 may protrude to the end of the insertion unit 120.
  • the laser irradiation unit 130 is configured as a structure that irradiates light in one direction instead of the front direction as described above. Therefore, the laser irradiator 130 may be installed in the working channel 101 so that the intervertebral disc 20 can irradiate light in a direction opposite to the direction in which the insertion portion is bent.
  • the laser can be output to irradiate the laser to the surgical position.
  • Nd Yag laser having a wavelength of 1414 nm may be used as the laser, and various procedures such as coagulation or incision may be performed by applying energy to the tissue at the surgical position by changing the pulse characteristics of the laser. Can be.
  • the laser blocking portion 121 for blocking the laser irradiation in the dural direction exists at the end of the insertion portion 120 of the laser surgical apparatus 100, it is possible to safely proceed with the surgery.
  • the operation is performed in the state in which the above-described expansion unit 150 and the laser irradiation unit 130 are inserted at the same time, it is possible to additionally block the laser irradiation in the dural direction while ensuring a stable surgical space.
  • the above-described surgical method is to operate on a lesion existing outside the intervertebral disc, while the surgical method described herein relates to a method of operating on a lesion existing inside the intervertebral disc.
  • a description of the configuration and steps similar to the above-described surgical method will be omitted in order to avoid duplication.
  • the present invention by using the laser surgery device for the spine is bent end, it is possible to operate a variety of lesions for the location of various lesions in a minimally invasive manner.
  • those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to carry out the present invention by various modifications therefrom, and the technical protection scope of the present invention is attached to the appended patent. It will be determined by the claims.

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Description

척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법
본 발명은 척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추의 디스크 부분에 발생되는 병변을 최소 침습 방식으로 치료하기 위한 척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법에 관한 것이다.
도 1은 인간의 척주 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 척주(vertebral column)(1)는 신체 몸통의 종축으로, 상하 방향으로 연결되는 추골(vertebra) 및 각각의 추골 사이에 구비되는 추간판(intervertebral disc)으로 구성된다.
각각의 추골(10)의 전방에는 척추체(vertebral body)(11)가 형성되고, 뒤쪽은 척추경(pedicle)(12)과 추궁판(lamina)(13)로 구성된 척추궁(vertebra arch) 및 근육부착과 관절 연결을 위한 복수개의 돌기(14)로 이루어져있다. 그리고 척추체(vertebral body)(1)와 척추궁(vertebra arch) 사이에는 척주관(vertebral canal)을 형성하는 척추공(15)이 형성된다. 그리고, 각각의 척추체(vertebral body)(11) 사이에는 충격을 흡수하는 역할을 수행하는 추간판(intervertebral disc)(20)이 위치한다. 그리고, 척주관(vertebral canal)의 내측에 형성된 경막외강(epidural space)(50)을 통해 척수(spinal cord)(30)를 둘러싸고 있는 경막(dura mater)(40)이 통과하고, 각 추골과 추골 사이의 양측의 배근(dorsal root)(60)으로부터 신경 다발이 분지된다.
여기서, 추간판(intervertebral disc)(20)은 가장자리에 구비되어 섬유 연골 조직이 윤상으로 형성된 섬유륜(annulus fibrosus)(21)과 중심부에 형성되어 섬유륜과 강력하게 결합하고 수분을 다량으로 포함한 젤라틴성 조직인 수핵(22)으로 구성된다. 이러한 추간판(20)은 섬유륜(21) 및 수핵(22)의 탄력적인 특성을 이용하여 척추체를 고정하면서 충격을 흡수할 수 있는 구조이다.
이러한 척주(1) 구조는 추간판(20)의 노화 또는 심한 충격 등의 원인에 의해 추간판 탈출증(lumbar herniated intervertebral disc), 척추관 협착증(spinal stenosis) 등의 병변이 발생한다. 이러한 병변들은 추간판에 의해 신경 또는 신경근이 가압되거나, 신경 또는 신경근이 통과하는 경로가 좁아짐에 따라 요통을 비롯한 각종 신경 증상을 유발하게 된다.
이를 치료하기 위해 척추 추간판 절제술(spinal discectomy)이나, 뼈나 근육을 제거한 후 보형물을 삽입하는 융합술(fusion procedure) 등의 다양한 수술법이 제안되고 있다. 그러나, 종래의 수술법은 치료 위치나 치료 병변에 제한이 있거나 수술 규모가 지나치게 커지는 문제점이 있어, 최소 침습으로 다양한 병변을 치료할 수 있는 수술법이 요구되어 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최소 침습 방식으로 다양한 병변을 치료할 수 있는 척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법을 제공하기 위함이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 환자의 등을 통해 레이저 수술장치가 진입하기 위한 경로를 확보하는 단계, 상기 확보된 경로를 따라 레이저 수술장치를 추간판의 일측 외면까지 접근시키는 단계, 상기 레이저 수술장치를 추간판의 외면을 따라 경막외강 내측으로 진입시키는 단계 그리고, 상기 레이저 수술 장치를 통해 추간판 방향으로 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 척추 수술 방법을 제공한다.
여기서, 상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계에서 상기 레이저 수술장치는 단부가 절곡된 상태로 상기 경막외강 내측으로 진입하도록 진행할 수 있다.
구체적으로, 상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계에서 상기 레이저 수술 장치는 삽입부의 단부가 상기 삽입부의 길이 방향을 기준으로 환자의 등쪽 방향으로 10도 내지 40도 절곡된 상태를 유지하면서 진행할 수 있다.
또한, 상기 레이저 수술 장치를 추간판의 일측 외면까지 접근시키는 단계는 상기 레이저 수술 장치의 삽입부가 직선 형태를 유지한 상태로 진행되고, 상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계는 상기 레이저 수술 장치의 단부가 절곡된 상태로 진행되는 것도 가능하다.
한편, 상기 경로를 확보하는 단계는 추간판의 일측 외면까지 니들을 삽입하는 단계 및 상기 니들을 이용하여 가이드와이어를 추간판의 일측 외면을 지나 경막외강 내측으로 진입시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 레이저 수술 장치는 상기 가이드 와이어의 가이드에 의해 추간판의 일측 외면을 지나 경막 외강 내측으로 진입할 수 있다.
여기서, 상기 확보된 경로는 환자의 등의 표면 중 중심선을 기준으로 일측으로 4cm 내지 14cm 이격된 위치에서 추간판 방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 확보된 경로는 상기 환자의 등의 표면을 기준으로 30도 내지 65도의 경사각을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저 수술장치의 단부가 절곡된 방향과 반대측 방향으로 레이저를 조사하도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 레이저 수술장치는 몸체부, 상기 몸체부로부터 일측 방향으로 연장 형성되며, 단부가 절곡되도록 구성되는 삽입부, 상기 삽입부의 단부의 이미지를 획득하기 위한 이미지부, 상기 삽입부의 내부에 길이 방향을 따라 형성된 중공을 형성하는 작업 채널(working channel) 그리고, 상기 작업 채널을 통해 선택적으로 상기 삽입부에 설치되며 상기 삽입부의 단부로 돌출되어 측면 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 레이저 수술장치의 삽입부 단부에는 상기 레이저 조사부로부터 조사되는 레이저가 상기 절곡부가 절곡되는 방향으로 조사되는 것을 차단하는 레이저 차단부가 더 구비될 수 있다.
한편, 본 발명은 환자의 등을 통해 추간판 방향으로 니들을 삽입하는 단계, 상기 니들을 통해 환자의 경막외강까지 가이드와이어를 삽입하는 단계, 상기 가이드와이어를 이용하여 아우터시스(outer sheath)를 삽입하는 단계, 단부가 절곡 가능한 레이저 수술 장치를 상기 가이드와이어를 이용하여 상기 아우터시스 내부를 통해 경막외강 내측으로 삽입하는 단계 그리고, 상기 레이저 수술 장치를 통해 추간판 방향으로 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 척추 수술 방법을 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명은 환자의 등을 통해 추간판 내측으로 니들을 삽입하는 단계, 상기 니들을 통해 추간판 내측으로 가이드와이어를 삽입하는 단계, 상기 가이드와이어를 이용하여 아우터시스(outer sheath)를 삽입하는 단계, 레이저 수술장치를 상기 가이드와이어를 이용하여 상기 아우터시스 내부를 통해 추간판 내측으로 삽입하는 단계 그리고, 상기 레이저 수술장치의 단부를 절곡시키면서 추간판 내측에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 척추 수술 방법을 제공하는 것도 가능하다.
본 발명에 의할 경우, 최소 침습 방식으로 다양한 위치에 존재하는 병변에 대한 수술이 가능하며, 다양한 종류의 병변에 대한 치료가 가능한 장점이 있다.
도 1은 인간의 척주 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 척추 병변의 치료 방향을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 레이저 수술장치를 도시한 측면도,
도 4는 도 3의 척추 수술용 레이저 수술장치의 삽입부 단부면을 도시한 정면도,
도 5는 척추 수술시 이용되는 레이저 조사부의 단부를 도시한 단면도,
도 6은 척추 수술시 이용되는 확장부를 도시한 평면도,
도 7은 도 3의 레이저 수술 장치의 삽입부 단부를 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 9는 도 3의 레이저 수술 장치가 수술 위치에 삽입된 모습을 도시한 단면도,
도 10은 척추용 레이저 수술장치를 이용한 수술 방법의 일예를 도시한 순서도,
도 11은 도 10의 수술에 사용되는 수술 도구를 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 레이저 수술 장치의 다른 예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 레이저 수술 장치 및 수술 도구의 또 다른 예를 도시한 도면이고,
도 14는 척추용 레이저 수술 장치를 이용한 수술 방법의 다른 예를 도시한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 척추 수술용 레이저 수술 장치 및 척추 수술 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치 관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요한 경우 과장 또는 생략하여 표시될 수 있다. 따라서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 척추 병변의 치료 방향을 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 척주의 앞쪽에는 상하 방향으로 인접한 추골(vertebra)과 추골(vertebra) 사이에 배치되는 추간판(20)이 구비된다. 그리고, 척주의 뒤쪽에는 수직 방향으로 형성된 경막외강(50)을 따라서 척수 및 이를 감싸는 경막(40)이 통과한다. 그리고, 경막(40)으로부터 분지되는 신경은 추골(vertebra)과 추골(vertebra) 사이의 양측에 형성되는 추간공(16)을 통해 척주 외측으로 연장된다. 그리고 척추의 후방에는 등 근육(70)이 배치된다.
주요한 척추 병변 중 하나인 추간판 탈출증은 추간판(20)이 노화 또는 심한 충격 등으로 인해 추간판(20)이 척주의 후측으로 돌출되어 척추 신경을 가압하여 발생된다. 그리고 척추관 협착증은 척주관 또는 추간공이 좁아지면서 신경을 가압하여 발생된다. 따라서, 이러한 척추 병변을 치료하기 위해서는, 환자의 등쪽(도 2 기준으로 상측)으로부터 척추 방향으로 수술 장치를 삽입하여 추간판의 돌출된 부위를 제거하거나, 척주관 또는 추간공 사이의 미세 조직을 제거하여 공간을 확보하는 방식으로 진행될 수 있다. 이때, 수술 장치를 치료 위치로 진입시키는 방식은 여러 가지 방향을 고려할 수 있다.
우선, 도 2의 a와 같이, 곧은 직선 형태의 삽입부(D1)를 갖는 수술 장치를 이용하여, 직선 경로를 따라 치료 위치에 진입하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같이, 직선 형태의 삽입부를 갖는 수술 장치를 이용하는 경우에는, 추간판(20) 중 척주 외측으로 노출된 부분으로 접근하는 것은 가능하나, 추간공(16)을 통해 추간판(20)의 후측 부분, 즉 경막외강측으로 노출된 부분으로는 접근하는 것이 불가능하다. 이와 같이, 직선 형태의 삽입부를 갖는 수술 장치를 이용하는 경우 접근 위치가 제한되므로, 추간판의 후측이 돌출된 증상이나 척추간 협착증 등의 병변을 수술하는 것이 곤란한다.
한편, 도 2의 b와 같이, 곡선 형태의 삽입부(D2)를 갖는 수술 장치를 이용하여, 곡선 경로를 따라 치료 위치에 진입하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같이, 곡선 형태의 삽입부를 갖는 수술 장치를 이용하는 경우에는, 곡선 경로를 따라 추간판(20) 중 척주 외측으로 노출되는 부분 뿐만 아니라, 추간공(16)을 통해 경막 외강 내부로 진입하는 것이 가능하다. 따라서, 추간판(20)의 후측 부분에서 발생되는 각종 병변을 수술하는 것이 가능하다.
나아가, 도 2의 c와 같이, 직선 형태의 바디를 갖고 단부가 절곡된 형태의 삽입부(D3)를 갖는 수술 장치를 이용하여 치료 위치에 진입하는 것을 고려할 수도 있다. 이에 의할 경우, 절곡된 단부 구조를 이용하여 척주의 추간공(16)을 통해 경막외강(50) 내부로 진입하는 것이 가능하다. 따라서, 추간판(20)의 외측 부분, 후측 부분까지 접근이 가능하므로 치료 위치에 제한을 받지 않고, 다양한 병변에 대한 치료가 가능하다. 특히, 도 2의 b와 같은 곡선 형태의 삽입부를 갖는 구조는 제작이 상대적으로 어렵고 환자의 체결 및 치료 위치에 따라 필요한 곡선 형태가 상이한 것에 비해, 도 2의 c와 같은 방식은 동일한 구조의 수술 장치를 이용하여 다양한 환자 및 다양한 치료 위치에 사용할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 도 2의 c와 같이 수술을 진행할 수 있는 척추 수술용 레이저 수술 장치(100)를 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 레이저 수술장치를 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 척추 수술용 레이저 수술장치의 삽입부 단부면을 도시한 정면도이다.
본 실시예에 따른 레이저 수술 장치(100)는 수술시 인체 내부로 삽입되는 삽입부(120), 상기 삽입부(120)가 설치되는 몸체부(110) 그리고 삽입부(120)를 통해 수술 부위로 레이저를 조사할 수 있는 레이저 조사부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선 삽입부(120)는 몸체부(110)에 연결되며, 몸체부(110)로부터 일측 방향으로 연장되는 구조로 구성된다. 그리고 삽입부(120)는 수술 시 인체 내에 최소 침습 시술이 가능하도록 좁은 단면을 갖는 긴 관형 구조로 구성된다. 그리고, 이는 길이 방향을 따라 직선부(120a) 및 절곡부(120b)를 포함하는 적어도 2개 이상의 구역으로 구성될 수 있다.
우선 직선부(120a)는 몸체와 연결되는 부분 측에 위치하며, 삽입부(120)의 바디를 형성한다. 이러한 직선부(120a)는 곧게 연장되는 직선 형상으로 구성되며, 강성의 재질로 이루어진다. 따라서, 수술시 인체의 조직을 관통하여 삽입하는 경우, 형상 변화 없이 수술 위치에 접근하는 것이 가능하다.
절곡부(120b)는 직선부(120a)의 단부에 형성되며, 선택적으로 절곡 가능한 구성이다. 구체적으로, 절곡부(120b)는 복수개의 관절구조로 구성될 수 있으며, 사용자의 조작에 의해 기 설정된 방향으로 절곡될 수 있도록 구성된다. 여기서, 절곡부(120b)를 구성하는 각각의 관절 부재는 강성의 재질로 이루어진다. 따라서, 수술시 인체 조직을 관통하여 삽입하는 경우, 절곡된 상태 또는 절곡되지 않은 상태에서는 형상 변화 없이 수술 위치까지 접근하는 것이 가능하다.
한편, 몸체부(110)에는 사용자가 수술시 움켜쥘 수 있는 그립부재(112)가 구비되며, 그립부재(112)의 전단에는 절곡부(120b)를 선택적으로 절곡시킬 수 있는 조작부재(111)가 구비된다. 도 3에서 조작부재(111)는 총의 방아쇠와 같은 형상으로 구성되며, 조작부재(111)를 잡아당길수록 절곡부(120b)가 절곡되는 각도가 커지도록 구성된다. 이때, 조작부재(111)의 조작에 의해 절곡부(120b)가 절곡되는 최대 각도는 수술 경로 및 추간공의 위치 등을 고려하여 45도 이내를 형성하도록 구성될 수 있다. 여기서, 절곡부(120b)와 절곡부를 절곡시키는 조작부재(111)의 구성은 내부에 설치되는 와이어에 의해 연동되도록 구성될 수도 있으며, 이 이외에도 종래에 널리 알려진 절곡 연동 구조를 적용하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예의 방아쇠 형태의 조작부재는 일 예이며, 이 이외에도 다양한 형태로 조작부재를 구성하는 것도 가능하다.
여기서, 절곡부(120b)는 직선부(120a)를 기준으로 상측 및 하측(도 2 기준)의 양 방향으로 회전 가능하도록 구성하는 것도 가능하나, 본 실시예에서는 직선부(120a)를 기준으로 상향으로만 절곡되도록 구성할 수 있다. 일반적으로, 척추 수술은 환자가 엎드린 상태에서 환자의 등을 통해 진행된다. 따라서, 등의 표면에 삽입부(120)가 삽입 위치로부터 추간공을 통해 경막외강으로 진입하는 경로를 고려할 경우, 절곡부가 상향 방향(즉, 직선부를 기준으로 몸체부의 그립부가 형성된 방향과 반대쪽 방향)으로 절곡되는 되도록 구성함으로써 경막외강 내측의 수술 위치로 도달하는 것이 가능하다.
한편, 몸체부(110)의 일측에는 절곡부(120b)가 절곡된 상태를 유지시키기 위한 잠금부재(113)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 절곡부(120b)가 수술 위치에서 수술에 적합한 각도로 절곡되면, 잠금부재(113)를 이용하여 절곡부가 절곡된 형상을 유지한 상태로 안전하게 수술을 진행하는 것이 가능하다. 이러한 잠금부재(113)는 걸쇠 등의 구성을 이용하여 절곡부(120b)를 조작하는 조작부재가 동작하지 않도록 하거나, 조작부재로부터 절곡부에 구동력을 전달하는 연동 장치가 동작하지 않게 하는 방식으로 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 삽입부의 내측에는 적어도 2개 이상의 채널이 형성된다. 이 중 1개의 채널은 옵틱 채널(optic channel)(101)이고, 1개의 채널은 작업 채널(working channel)(102)일 수 있다.
옵틱 채널(101)은 이미지부의 광 경로를 형성한다. 이미지부는 삽입부(120) 단부의 이미지를 획득하기 위한 구성으로, 이를 이용하여 삽입부(120) 단부의 위치 및 수술 중 수술 장면의 이미지를 획득하는 것이 가능하다. 옵틱 채널(101)의 단부에는 렌즈(141)가 설치된다. 환자의 조직으로부터 반사되는 광은 렌즈(141)를 통과한 후 옵틱 채널(101)을 통해 전달된다. 본 실시예에 따른 옵틱 채널은 삽입부(120) 및 몸체부(110)를 관통하여 몸체부의 일측에 설치된 옵틱 커넥터(142)가지 연장 설치된다. 따라서, 별도의 이미지 처리장치(미도시)와 연결된 이미지 케이블(143)을 옵틱 커넥터(142)에 연결하고, 이를 이미지 소자(미도시)에 결상시켜 삽입부(120) 단부의 이미지를 획득하는 것이 가능하다.
한편 작업 채널(101)은 수술 중 필요한 각종 수술 도구를 삽입하기 위한 채널로서 중공의 관로를 형성한다. 따라서, 레이저 조사부(130), 풍선 부재와 같은 확장부(expander)(150), 포셉 부재(미도시) 등의 각종 수술 도구가 작업 채널(101)을 통해 수술 위치까지 도달할 수 있다. 본 실시예에서 작업 채널(101)은 삽입부(120)와 몸체부(110)를 관통하도록 형성되며, 몸체부(110)의 후단에 인풋 홀(102b)이 구비되며, 삽입부의 단부에 아웃풋 홀(102a)이 구비된다.
도 5는 척추 수술시 이용되는 레이저 조사부의 단부를 도시한 단면도이고, 도 6은 척추 수술시 이용되는 확장부를 도시한 평면도이다. 이하에서는 도 5 및 도 6을 이용하여 작업 채널을 통해 삽입되어 수술 중 사용되는 각종 도구에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 조사부(130)는 레이저 광원(미도시)으로부터 발생되는 레이저를 전달하여, 수술 위치로 조사하기 위한 장치이다. 레이저 조사부(130)는 전술한 작업 채널(101)을 통해 삽입부(120)의 단부로 돌출되도록 설치되며, 수술 시 수술 부위로 레이저를 조사하여 치료를 진행한다. 레이저 조사부(130)는 레이저를 전달하는 위한 광 파이버(131) 및 상기 광 파이버 단부에 설치되는 커버부재(132)를 포함하여 구성된다.
여기서, 광 파이버(131)는 레이저가 전달되는 경로를 형성한다. 광 파이버(131)의 일단은 레이저 광원(미도시)측에 연결되고, 레이저 광원으로부터 전달된 레이저는 광 파이버(131)의 타단을 통해 수술 부위로 조사된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 광 파이버(131)의 타단의 단부면은 경사면(131a)을 형성하고, 타단의 일측이 뾰족하게 형성된다. 따라서, 광 파이버(131)를 통해 전달되는 레이저는 경사면(131a)에서의 굴절률 차이에 의해 반사되어 측면 방향을 향해 조사된다.
한편, 커버부재(132)는 광 파이버(131)에서 레이저가 조사되는 단부를 둘러싸는 형태로 구성된다. 이는 광 파이버(131)의 단부가 외부에 노출되어 경사면과 접촉하는 물질의 특성에 따라 경사면에서의 레이저 반사 특성이 변하는 것을 방지하기 위함이다. 커버부재(132)는 투명한 재질로 구성되고, 광 파이버(131) 단부에서 조사되는 레이저는 커버부재(132)를 통과하여 수술 부위로 조사된다.
이와 같이, 레이저 조사부(130)는 삽입부(120)의 단부에서 일측 방향으로 레이저를 조사하도록 구성된다. 따라서, 레이저 조사부(130)는 삽입부가 절곡되는 방향과 반대쪽 방향으로 레이저를 조사하도록 설치될 수 있다(도 9 참조). 구체적으로, 광 파이버(131)의 단부 중 뾰족한 부분이 삽입부가 절곡되는 방향과 반대쪽 방향, 즉 디스크 방향에 위치하도록 레이저 조사부를 설치할 수 있다. 이 경우, 레이저 조사부(130)가 경막 외강 내측에 진입한 상태에서 경막(40) 방향이 아닌 추간판(20) 방향으로 레이저를 조사하여 척추 병변을 치료하는 것이 가능하다.
한편, 도 6의 a에 도시된 확장부(150)는 수술 중 인체 조직 내부에서 기계적인 힘을 가하여 조직 내부 공간을 확장시킬 수 있는 구성이다. 확장부(150)는 와이어와 같이 가늘고 긴 부재 형상의 바디(151)와 단부에 설치되어 선택적으로 팽창 가능한 풍선부재(152a)로 구성된다. 이러한 확장부(150)는 레이저 조사부(130)와 마찬가지로 삽입부의 작업 채널(101)을 통해 삽입 설치되며, 바디(151)를 따라 풍선부재(152a)로 연결된 유로를 이용하여 풍선부재(152a)를 선택적으로 팽창시킬 수 있다. 풍선부재(152a)가 삽입부(120) 단부에 돌출되어 팽창하게 되면, 풍선 부재(152a)가 인접 조직에 기계적인 힘을 가하면서 수술 공간을 확장시키는 것이 가능하다.
이러한 확장부(150)는 레이저 조사부(130)가 삽입되는 작업 채널(101)에 함께 삽입되도록 구성하는 것도 가능하며, 레이저 조사부(130)가 삽입되는 작업 채널(101)과 별도의 채널에 삽입되도록 구성되는 것도 가능하다. 그리고, 레이저 조사시 또는 레이저를 조사하기 이전 단계에서 레이저 조사부의 단부보다 전방에 위치한 상태에서 치료 공간을 확보하는 것이 가능하다.
이로 인해, 레이저 조사시 수술 위치와 인접한 위치로 레이저가 조사되어 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한 레이저 조사 중에도 확장된 상태를 유지하면서 레이저가 경막측 방향으로 조사되는 것을 차단하는 역할을 수행하는 것도 가능하다. 나아가, 확장부(150)가 팽창하면서 인접 조직에 기계적인 힘을 가하여 간격을 확보하므로, 척추관 협착증과 같은 병변을 치료하는데 기여할 수 있다.
본 실시예에서는 단부에 풍선 부재(152a)를 구비하는 확장부(150)를 일 예로 설명하고 있으나, 이 이외에도 도 6의 b에 도시된 바와 같이 선택적으로 펼쳐질 수 있는 바스켓 부재(152b)를 단부에 구비하여 치료 공간을 확보하는 것도 가능하며, 이 이외에도 기계적인 힘을 조직에 가하여 치료 공간을 확보할 수 있도록 확장부를 다양하게 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 척추 수술 중 이용되는 다양한 도구 중 레이저 조사부 및 확장부에 대해서 설명하였으나, 이 이외에도 조직을 떼어내기 위한 포셉, 약물을 주입하기 위한 튜브 등 다양한 도구를 작업 채널을 통해 삽입하여 사용할 수 있음을 밝혀둔다.
도 7은 도 3의 레이저 수술 장치의 삽입부 단부를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 다른 실시예를 도시한 사시도이다. 본 실시예에 따른 삽입부(120)의 단부에는 레이저 차단부(121)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 레이저 조사부(130)는 삽입부(120) 단부로 돌출된 상태에서 추간판(20) 방향으로 레이저를 조사한다. 다만, 레이저 조사부가 잘못된 방향으로 설치되거나, 레이저 조사부의 단부가 파손된 경우에는 레이저가 경막 방향으로 조사되어 척수 등의 신경 조직이 손상될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 삽입부(120) 단부에 레이저 차단부(121)를 형성하여, 경막측으로 레이저가 조사되는 것을 차단할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저 차단부(121)는 삽입부(120)의 단부에 형성되며, 인접한 단부면보다 길이 방향으로 더 돌출된 구조로 형성된다. 이러한 레이저 차단부는 삽입부(120)의 단부면에서 수술 중 경막 조직이 위치하는 방향, 즉 삽입부의 절곡부(120b)가 절곡되는 방향 측에 설치될 수 있다.
도 7과 같이 레이저 차단부(121)는 삽입부(120)의 단부 자체의 형상을 돌출된 구조로 형성하는 방식으로 구비되는 것도 가능하며, 도 8과 같이 삽입부 단부에 체결되는 별도의 캡 부재로 구성되는 것도 가능하다.
도 9는 도 3의 레이저 수술 장치가 수술 위치에 삽입된 모습을 도시한 단면도이다. 이상에서 설명한 레이저 수술 장치(100)는 삽입부(120)의 단부가 절곡 가능하게 형성되므로, 환자의 등으로부터 삽입되어 추간공(16)을 통해 경막외강(50) 내측까지 진입할 수 있다. 그리고, 작업 채널(101)에 설치되는 레이저 조사부(130)를 이용하여 추간판(20) 방향으로 레이저를 조사하여 수술을 진행할 수 있다. 이 때, 레이저 수술장치의 몸체부(110)를 삽입부(120)의 직선부를 회전축으로 하여 -90도 내지 90도로 회전시킴으로써, 척주의 길이 방향을 따라 레이저가 조사되는 위치를 변경시키는 것이 가능하다. 따라서, 다양한 위치에 대한 수술이 가능하다. 나아가, 삽입부(120)가 삽입된 상태에서 삽입부의 절곡 각도를 조절하거나, 확장부(150)를 조작함으로써 척추관 협착증과 같은 병변을 치료하는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명은 척추 기관의 다양한 위치에 대한 다양한 병변의 치료가 가능한 레이저 수술 장치(100)를 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 척추용 레이저 수술장치를 이용한 수술 방법의 일 예에 대해서 설명하도록 한다. 도 10은 척추용 레이저 수술장치를 이용한 수술 방법의 일예를 도시한 순서도이다. 도 11은 도 10의 수술에 사용되는 수술 도구를 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 수술 방법은 전술한 레이저 수술장치 이외에, 도 11에 도시된 니들(needle)(200), 가이드와이어(guide wire)(300) 및 아우터시스(outer sheath)(400)와 같은 별도의 수술 도구를 같이 이용하여 진행할 수 있다.
여기서 니들(200) 및 가이드 와이어(300)는 레이저 수술 장치(100)가 수술 위치로 진입하기 위한 경로를 확보하기 위한 구성이다. 구체적으로 니들은 튜오히 니들(tuohy needle)을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는 4~5인치의 길이를 갖고, 게이지 14 또는 15인 직선형태의 니들을 이용할 수 있다. 그리고 가이드 와이어(300)는 소정의 강성을 갖는 와이어 부재로, 가이드 와이어(300)의 지름은 1mm 이하인 것을 이용하며, 구체적으로는 게이지 20인 와이어를 이용하여 니들(200) 내부의 중공에 삽입할 수 있는 것을 이용할 수 있다.
그리고 아우터 시스(400)는 수술 진행시 레이저 수술 장치가 삽입되는 공간을 형성하기 위한 부재이다. 내부에 중공이 형성된 직선 형태의 부재로, 외부 직경은 8mm 이하, 내부 직경은 2.5mm 이상인 부재를 이용할 수 있으며, 본 실시예에서는 외부 직경이 4.0mm 그리고 내부 직경이 3.75mm인 아우터시스를 이용할 수 있다. 아우터시스는 체내 삽입이 진입이 용이하도록 단부가 일측으로 뾰족한 경사면을 형성하며, 본 실시예에서는 길이 방향으로 30도 내지 45도의 각도를 형성하도록 구성할 수 있다.
다만, 이러한 수술 도구는 환자의 신체 조건 및 치료 위치에 따라 다소 변형하여 사용할 수 있음은 물론이며, 본 실시예에서 설명하는 기능을 수행할 수 있는 다른 도구로 대체하여 사용하는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 척추 수술 방법은 니들(200) 및 가이드 와이어(300)를 이용하여 레이저 수술 장치가 진입할 수 있는 경로를 확보하는 단계를 시작으로 진행될 수 있다. 본 실시예에서는 환자가 등을 보이도록 누운 상태에서 진행될 수 있으며, 등의 표면으로부터 척추 방향으로 경로를 확보하도록 진행될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 우선 니들을 삽입하는 단계를 시작으로 진행될 수 있다(S10). 니들(200)은 환자의 등의 표면 중 등의 중심선(척주가 형성되는 인체의 상하 방향)으로부터 일측으로 이격된 위치로부터 삽입될 수 있다. 상기 중심선으로부터 이격된 거리는 4cm 내지 14cm 일 수 있으며, 본 실시예에서는 10cm 내지 12cm 이격된 위치에서 니들(200)을 삽입할 수 있다. 이러한 니들(200)은 추간판 방향으로 삽입된다. 니들(200)은 환자의 등의 표면을 기준으로 30도 내지 65도의 경사각으로 삽입되며, 본 실시예에서는 45도 내지 60도의 경사각으로 삽입될 수 있다. 니들(200)은 전술한 직선형 부재인 튜오히 니들을 이용하므로 경막외강(50)으로 진입하는 것은 어렵다. 다만, 경사진 경로를 따라 삽입되므로 추간판의 후측 중 경막외강과 인접한 위치의 일측 외면까지 도달할 수 있다.
니들(200)이 추간판의 외면으로 도달하면, 가이드 와이어(300)를 삽입하는 단계를 진행한다(S20). 가이드 와이어(300)는 니들(200)의 내부 중공을 통해 삽입된다. 니들의 중공을 따라 가이드 와이어(300)를 삽입하여 가이드 와이어(300)의 단부가 추간판의 외면에 도달한 것이 감지되면, 소정 길이만큼 더 삽입할 수 있다. 이로 인해, 가이드 와이어(300)의 단부는 추간판의 외면을 따라 진행하며 추간공(16)을 통과하여 경막외강(50) 내부로 진입하게 된다.
이러한 단계들은 방사선 촬영을 이용하여 니들(200) 단부의 위치 및 가이드 와이어(300) 단부의 위치를 실시간으로 확인하는 것이 가능하므로, 제공되는 영상을 이용하여 수술을 진행하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 하나의 튜오히 니들을 사용하여 가이드 와이어를 경막외강에 진입하는 방법을 설명하였으나, 이 이외에도 복수개의 니들을 이용하여 가이드 와이어의 진입 경로를 유도하는 것도 가능하다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 게이지 14 또는 15인 직선형 니들을 삽입한 상태에서, 게이지가 18 또는 20이며 단부가 만곡된 형상을 갖는 커브형(curved) 니들을 상기 직선형 니들 내부에 삽입한 후, 가이드 와이어를 커브형 니들 내부의 중공에 삽입시킴으로서 가이드 와이어를 경막외강 내부로 용이하게 진입시킬 수 있다.
한편, 가이드 와이어(300)가 경막외강(50) 내부에 삽입되면, 니들(200)을 제거하고(S30) 아우터시스(400)를 삽입하는 단계를 수행한다(S40). 아우터시스(400)는 니들(200) 및 가이드 와이어(300)에 비해 직경이 상대적으로 크다. 따라서, 가이드 와이어(300)가 삽입된 위치의 인접 조직을 추가적으로 절개한 후 아우터시스(400)를 삽입할 수 있다. 또는 절개 후 별도의 스칼펠(scalpel)이나 다일레이터(dilator)를 이용하여 아우터시스(400)의 삽입 경로를 확보할 수 있다.
본 단계에서 아우터 시스(400)는 니들과 마찬가지로 직선형 부재로 구성되므로, 추간판의 일측 외주면가지 도달하게 된다. 그리고 아우터 시스의 내부에는 이후 수술을 진행하기 위한 각종 수술 도구가 삽입될 수 있는 공간이 형성된다.
아우터시스(400)의 위치가 고정되면, 아우터시스 내부로 레이저 수술 장치(100)를 삽입시키는 단계를 수행한다(S50). 전술한 바와 같이 레이저 수술 장치(100)는 내부에 중공 형태의 작업 채널(101)이 구비되며, 작업 채널(101) 내부로 가이드 와이어(300)를 삽입시킨 후 가이드 와이어(300)의 가이드에 의해 수술 위치까지 삽입될 수 있다.
이때, 레이저 수술 장치(100)는 추간판(20)의 외면에 도달할 때 까지는 삽입부(120)를 직선 형태로 유지할 수 있다. 그리고, 삽입부(120)의 단부가 추간판(20)의 외면 근처에 도달한 상태에서 삽입부(120)의 단부를 등의 표면 방향(환자가 등을 보이도록 엎어져 누운 상태에서 상측 방향)으로 절곡시키면서 가이드 와이어(300)를 따라 진행하도록 조작할 수 있다. 이 경우, 레이저 수술 장치(100)의 삽입부(120) 단부는 추간공(16)을 통과하여 경막외강(50) 내측의 수술 위치까지 도달할 수 있다.
본 실시예에 따른 척추 수술 방법은 앞서 설명한 단부가 선택적으로 절곡되도록 구성된 레이저 수술 장치를 이용하여 수술을 진행하는 방법을 설명하고 있으나, 도 12에 도시된 것과 같이 삽입부(120)의 단부가 일측으로 절곡된 형태를 갖는 레이저 수술 장치(100)를 이용하여 수술을 진행하는 것도 가능하다. 이 경우, 직선 형태의 니들(200) 및 아우터 시스(400)를 이용하는 경우에도, 아우터 시스(400)의 내경이 레이저 수술 장치(100)의 삽입부(120)의 직경보다 크게 형성되므로 삽입부(120)의 단부를 아우터시스(400)를 통해 추간판의 외면까지 직선 방향으로 삽입시킨 후, 각도를 조절하여 추간공(16)을 통해 경막외강(50)에 진입하도록 삽입하는 것이 가능하다.
또한, 이 이외에도 도 13에 도시된 것과 같이 곡선 형태의 구조를 갖는 니들(200)을 이용하여 곡선 형태의 진입 경로를 확보 한 후, 곡선 형태의 아우터시스(400) 및 곡선 형태의 삽입부를 갖는 레이저 수술 장치(100)를 이용하여 수술을 진행할 수 있다. 이 경우 또한 환자의 등의 표면으로부터 곡선 경로를 따라 진입하므로, 레이저 수술 장치의 삽입부 단부가 경막외강 내부에 도달할 수 있다.
한편, 위와 같은 단계에 위해 레이저 수술 장치(100)가 수술 위치까지 도달하게 되면 가이드 와이어를 제거한다(S60). 그리고, 레이저를 이용하여 수술을 진행하기에 앞서, 수술 위치의 양호한 수술 환경으 조성하기 위한 전처리 단계를 수행할 수 있다(S70).
본 단계에서는 레이저 수술 장치(100)의 작업 채널(101)을 통해 포셉 부재를 삽입시켜, 수술 위치에 존재하는 지방 등의 각종 조직을 제거하여 수술 위치에 대한 접근성 및 시야를 확보하는 작업을 수행할 수 있다. 또는 레이저 수술 장치(100)의 작업 채널(101)을 통해 확장부(150)를 삽입시켜, 수술이 진행되기 위한 공간을 확보하는 작업을 수행할 수 있다. 이 이외에도, 상기 작업채널을 통해 다양한 수술 도구를 이용하여 양호한 수술을 진행하기 위한 다양한 전처리 작업을 수행할 수 있다.
이후, 레이저 수술 장치를 이용하여 수술 위치로 레이저를 조사하는 단계를 수행한다(S80).
본 단계에서 레이저 조사부는 레이저 수술 장치(100)의 작업 채널(101)을 통해 삽입되어, 레이저 조사부(130)의 단부가 삽입부(120)의 단부에 돌출되도록 설치될 수 있다. 여기서, 레이저 조사부(130)는 앞서 설명한 바와 같이, 정면 방향이 아닌 일측 방향으로 광을 조사하는 구조로 구성된다. 따라서, 레이저 조사부(130)는 추간판(20)이 방향, 즉 삽입부가 절곡된 방향과 반대측 방향으로 광을 조사할 수 있도록 작업 채널(101)에 설치될 수 있다.
그리고 본 단계에서 레이저를 출력하여 수술 위치로 레이저를 조사할 수 있다. 이때, 사용되는 레이저는 1414nm 의 파장을 갖는 Nd:Yag 레이저를 사용할 수 있으며, 레이저의 펄스 특성을 변화시켜 수술 위치의 조직에 에너지를 가하여 응고(coagulation)시키거나, 절개하는 등의 다양한 시술을 진행할 수 있다.
이 경우, 전술한 바와 같이 레이저 수술 장치(100)의 삽입부(120) 단부에는 경막 방향으로 레이저가 조사되는 것을 차단하기 위한 레이저 차단부(121)가 존재하므로 안전하게 수술을 진행하는 것이 가능하다. 또한, 전술한 확장부(150)와 레이저 조사부(130)가 동시에 삽입된 상태에서 수술이 진행되는 경우, 안정적인 수술공간을 확보함과 동시에 레이저가 경막 방향으로 조사되는 것을 추가적으로 차단시킬 수 있다.
본 단계에서 사용자는 레이저 수술 장치(100)의 삽입 깊이 또는 핸들의 방향을 회전시킴으로써 광이 조사되는 위치를 소정 범위 내에서 조절하는 것이 가능하다(수술 장치의 깊이 조절시 환자의 좌우 방향, 수술 장치의 핸들 방향 회전시 환자의 상하 방향). 따라서, 사용자는 전술한 척추용 레이저 수술 장치를 이용하여 최소 침습 수술로서, 추간판 탈출증(lumbar herniated intervertebral disc), 척추관 협착증(spinal stenosis) 등의 다양한 척추 병변을 수술하는 것이 가능하다.
이상에서는 레이저 수술 장치의 단부를 경막외강 내부로 삽입시켜 추간판 외측에 발생되는 병변을 수술하는 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명에 따른 레이저 수술 장치를 이용하는 경우 이 이외에도 다양한 병변에 대한 치료가 가능하다.
이하에서는 도면을 참조하여 전술한 척추용 레이저 수술장치를 이용한 수술 방법의 다른 예에 대해서 설명하도록 한다. 도 14은 척추용 레이저 수술 장치를 이용한 수술 방법의 다른 예를 도시한 순서도이다.
전술한 수술 방법은 추간판 외측에 존재하는 병변을 수술하는 것에 비해, 여기서 설명하는 수술 방법은 추간판 내측에 존재하는 병변을 수술하는 방법에 관한 것이다. 다만, 전술한 수술 방법과 유사한 구성 및 단계에 대해서는 중복을 피하기 위해 설명을 생략한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수술 방법 또한 니들(200)을 삽입하는 단계(S110)를 시작으로 수행될 수 있다. 전술한 실시예와 마찬가지로 환자가 등을 상측으로 향하도록 엎어진 상태에서 환자의 등의 표면을 통해 추간판(20) 방향으로 니들(200)을 삽입할 수 있다.
다만, 전술한 실시예에서는 니들의 단부가 추간판 외면에 도착한 것이 감지되면 니들의 삽입을 멈추었던 것에 비해, 본 실시예에서는 니들(200)이 추간판(20) 외면에 도착한 것이 감지되면 니들(200)을 추가적으로 삽입하여 니들(200) 단부가 추간판의 내부의 4mm 내지 5mm의 깊이까지 진입시킬 수 있다.
이후, 추간판(20) 내부에 염료를 주입하는 단계를 수행할 수 있다(S120). 염료는 추간판 조직을 파란색으로 염색시키는 물질을 이용할 수 있으며, 삽입된 니들(200)을 이용하여 염료를 주입할 수 있다. 이에 의해, 추간판 조직이 파란색으로 염색되며, 이는 수술 중 촬영되는 방사선 촬영 장치를 이용하여 추간판(20)의 위치를 보다 선명화게 확인하는 것이 가능하다.
염료가 주입되면 가이드 와이어(300)를 삽입하는 단계를 수행한다(S130). 가이드 와이어(300)는 니들(200) 내부의 중공을 통해 삽입되며, 가이드 와이어(300)의 단부가 추간판의 내부까지 진입하도록 삽입할 수 있다.
이후, 전술한 실시예의 수술 방법과 마찬가지로 니들을 제거하는 단계를 수행한 후(S140), 환자의 조직을 추가적으로 절개하여 아우터시스(400)를 삽입할 수 있다(S150). 이때, 아우터시스는 추간판의 외면까지만 삽입하는 것도 가능하며, 니들 및 가이드 와이어와 마찬가지로 추간판 내부까지 삽입하는 것도 가능하다.
아우터시스(400)가 삽입되면 레이저 수술 장치(100)를 삽입한다(160). 이때, 레이저 수술 장치(100)는 전술한 실시예의 수술 방법과 마찬가지로 가이드 와이어(300)의 가이드에 의해 추간판(20) 내부의 수술 위치로 삽입된다. 이때, 레이저 수술 장치의 이미지부에 촬영되는 조직의 색상을 감지하여 삽입 위치를 확인하면서 레이저 수술 장치를 삽입하는 것이 가능하다.
레이저 수술 장치(100)의 단부가 추간판 내부로 삽입되면, 전술한 실시예의 수술 방법과 마찬가지로 가이드 와이어(300)를 제거하는 단계를 수행하고(S170), 수술 위치에 대한 전처리를 수행하는 것이 가능하다(S180).
이후, 레이저 수술 장치(100)에 레이저 조사부(130)를 설치하여, 추간판 내부의 조직으로 레이저를 조사하여 수술을 진행하는 것이 가능하다(S190). 본 단계에서 레이저 수술 장치는 삽입부(120) 단부의 절곡 각도를 조절하거나, 레이저 수술 장치의 핸들 방향을 회전시키면서 레이저가 조사되는 방향을 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 추간판의 외면을 한 번 관통한 상태에서 내부의 다양한 위치에 대한 수술을 진행하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 단부가 절곡되는 척추용 레이저 수술 장치를 이용함으로서, 최소 침습 방식으로 다양한 병변의 위치에 대한 다양한 종류의 병변을 수술하는 것이 가능하다. 다만, 전술한 실시예들에서 기재된 사항 이외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 환자의 등을 통해 레이저 수술장치가 진입하기 위한 경로를 확보하는 단계;
    상기 확보된 경로를 따라 상기 레이저 수술장치를 추간판의 일측 외면까지 접근시키는 단계;
    상기 레이저 수술장치를 추간판의 외면을 따라 경막외강 내측으로 진입시키는 단계; 그리고,
    상기 레이저 수술 장치를 통해 추간판 방향으로 레이저를 조사하는 단계;를 포함하는 척추 수술 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계에서 상기 레이저 수술장치는 단부가 절곡된 상태로 상기 경막외강 내측으로 진입하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계에서 상기 레이저 수술 장치는 삽입부의 단부가 상기 삽입부의 길이 방향을 기준으로 환자의 등쪽 방향으로 10도 내지 40도 절곡된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치를 추간판의 일측 외면까지 접근시키는 단계는 상기 레이저 수술 장치의 삽입부가 직선 형태를 유지한 상태로 진행되고,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 진입시키는 단계는 상기 레이저 수술 장치의 단부가 절곡된 상태로 진행되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경로를 확보하는 단계는 추간판의 일측 외면까지 니들을 삽입하는 단계 및 상기 니들을 이용하여 가이드와이어를 추간판의 일측 외면을 지나 경막외강 내측으로 진입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치는 상기 가이드 와이어의 가이드에 의해 추간판의 일측 외면을 지나 경막 외강 내측으로 진입하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 확보된 경로는 환자의 등의 표면 중 등의 중심선을 기준으로 일측으로 4cm 내지 14cm 이격된 위치에서 추간판 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 확보된 경로는 상기 환자의 등의 표면을 기준으로 30도 내지 65도의 경사각을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저 수술장치의 단부가 절곡된 방향과 반대측 방향으로 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 레이저 수술장치는
    몸체부;
    상기 몸체부로부터 일측 방향으로 연장 형성되며, 단부가 절곡되도록 구성되는 삽입부;
    상기 삽입부의 단부의 이미지를 획득하기 위한 이미지부;
    상기 삽입부의 내부에 길이 방향을 따라 형성된 중공을 형성하는 작업 채널(working channel); 그리고,
    상기 작업 채널을 통해 선택적으로 상기 삽입부에 설치되며, 상기 삽입부의 단부로 돌출되어 측면 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 수술장치의 삽입부 단부에는 상기 레이저 조사부로부터 조사되는 레이저가 상기 절곡부가 절곡되는 방향으로 조사되는 것을 차단하는 레이저 차단부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  12. 환자의 등을 통해 추간판 방향으로 니들을 삽입하는 단계;
    상기 니들을 통해 환자의 경막외강까지 가이드와이어를 삽입하는 단계;
    상기 가이드와이어를 이용하여 아우터시스(outer sheath)를 삽입하는 단계;
    단부가 절곡 가능한 레이저 수술 장치를 상기 가이드와이어를 이용하여 상기 아우터시스 내부를 통해 경막외강 내측으로 삽입하는 단계; 그리고,
    상기 레이저 수술 장치를 통해 추간판 방향으로 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 척추 수술 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 삽입하는 단계에서 상기 레이저 수술장치는 단부가 절곡된 상태로 상기 경막외강 내측으로 진입하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 삽입하는 단계에서 상기 레이저 수술 장치는 삽입부의 단부가 상기 삽입부의 길이 방향을 기준으로 환자의 등쪽 방향으로 10도 내지 40도 절곡된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  15. 제12항에서,
    상기 레이저 수술 장치를 경막외강 내측으로 삽입하는 단계는 상기 레이저 수술 장치의 삽입부를 직선 형태로 유지한 상태로 추간판의 일측 외면으로 접근시킨 후, 상기 삽입부의 단부를 절곡시킨 상태에서 경막외강 내측으로 진입시키는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저 수술장치의 단부가 절곡된 방향과 반대측 방향으로 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  17. 환자의 등을 통해 추간판 내측으로 니들을 삽입하는 단계;
    상기 니들을 통해 추간판 내측으로 가이드와이어를 삽입하는 단계;
    상기 가이드와이어를 이용하여 아우터시스(outer sheath)를 삽입하는 단계;
    레이저 수술장치를 상기 가이드와이어를 이용하여 상기 아우터시스 내부를 통해 추간판 내측으로 삽입하는 단계; 그리고,
    상기 레이저 수술장치의 단부를 절곡시키면서 추간판 내측에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 척추 수술 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 니들을 추간판 내측에 삽입시킨 상태에서 추간판 내측으로 염료를 주입하는 단계를 더 포함하고,
    상기 레이저 수술장치를 추간판 내측으로 삽입하는 단계는 상기 레이저 수술장치의 이미지부를 통해 추간판의 색상 정보를 이용하여 위치를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  19. 상기 레이저를 조사하는 단계는 상기 레이저 수술장치의 단부가 절곡된 방향과 반대측 방향으로 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 레이저 수술장치는
    몸체부;
    상기 몸체부로부터 일측 방향으로 연장 형성되며, 단부가 절곡되도록 구성되는 삽입부;
    상기 삽입부의 단부의 이미지를 획득하기 위한 이미지부;
    상기 삽입부의 내부에 길이 방향을 따라 형성된 중공을 형성하는 작업 채널(working channel); 그리고,
    상기 작업 채널을 통해 선택적으로 상기 삽입부에 설치되며, 상기 삽입부의 단부로 돌출되어 측면 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 수술 방법.
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