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So imagine you have a device and it's got some kind of sharp tip to cut through tissue. What's the simplest way you could pull that tip back? I chose a spring. So when you extend that spring, you extend that tip out so it's ready to puncture tissue, the spring wants to pull the tip back. How do you keep the tip in place until the moment of puncture? I used this mechanism. When the tip of the device is pressed against tissue, the mechanism expands outwards and wedges in place against the wall. And the friction that's generated locks it in place and prevents the spring from retracting the tip. But right at the moment of puncture, the tissue can't push back on the tip anymore. So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip. Let me show you that happening in slow motion. This is about 2,000 frames a second, and I'd like you to notice the tip that's right there on the bottom, about to puncture through tissue. And you'll see that right at the moment of puncture, right there, the mechanism unlocks and retracts that tip back. I want to show it to you again, a little closer up. You're going to see the sharp bladed tip, and right when it punctures that rubber membrane it's going to disappear into this white blunt sheath. Right there. That happens within four 100ths of a second after puncture. And because this device is designed to address the physics of puncture and not the specifics of cranial drilling or laparoscopic surgery, or another procedure, it's applicable across these different medical disciplines and across different length scales. 

자 이제, 어떤 기구가 있어서 그 앞에 조직을 뚫는 날카로운 침이 있다고 해보죠. 그 침을 당길 수 있는 가장 간단한 방법이 무엇일까요? 저는 용수철을 선택했습니다. 저 용수철을 늘이면 침이 밖으로 나와서 조직에 구멍을 뚫을 준비가 되었다가 다시 침을 반대로 끌어당기려고 하죠. 그러면 어떻게 저 침이 구멍을 낼 때까지 제자리를 유지하도록 할까요? 저는 이런 기계적 방법을 사용했습니다. 기구의 침 끝이 조직을 누를 때, 기구가 밖으로 펼쳐지면서 경첩 부분이 벽을 향해 자리를 잡습니다. 벽에 닿은 부분이 만드는 마찰력이 자리를 잡으며 용수철이 침을 잡아당기는 것을 막는겁니다. 구멍이 뚫리는 순간, 조직은 더 이상 침을 통해 힘을 전달하지 않습니다. 그러면 장치가 풀리면서 용수철이 침을 잡아당기죠. 느린 영상으로 어떤 일이 일어나는지 보여드리겠습니다. 초당 약 2천 프레임인데 여러분들은 침을 봐주세요. 침은 바닥에 있으며 지금 막 조직에 구멍을 내려는 순간입니다. 보시다 시피 구멍이 뚫리는 바로 그 순간, 바로 이 순간에 장치가 풀리면서 침을 잡아당깁니다. 좀 더 가까이에서 다시 보여드리겠습니다. 날카로운 침의 날 부분이 보이고 고무 판으로 된 조직 모형에 구멍을 내는 바로 그 순간, 날 부분이 흰색 용기 속으로 사라집니다. 바로 이 순간이죠. 저런 움직임은 구멍이 뚫린 후, 4/100 초 안에 일어납니다. 이 기구는 천공이 일어나는 물리학을 반영하지만 두개골 천공이나 복강경 혹은 다른 과정에 특성화된 것이 아니라서 다양한 의료 영역에 다양한 크기로 적용할 수 있습니다. 

sharp tip

• 뜻: 날카로운 끝부분

• 설명: 조직을 뚫거나 절개할 수 있도록 뾰족하게 설계된 기구의 끝.

spring

• 뜻: 스프링, 용수철

• 설명: 늘어나거나 압축된 뒤 원래 형태로 돌아가려는 성질을 가진 금속 장치.

• 예문 맥락: 기구 끝을 앞으로 밀어내거나 뒤로 당기는 힘을 제공.

puncture

• 뜻: 뚫다, 구멍을 내다

• 설명: 날카로운 물체가 피부·조직·막을 관통해 구멍을 만드는 행위.

mechanism

• 뜻: 장치, 기계적 구조

• 설명: 특정 기능을 수행하기 위해 설계된 구조나 장치.

• 예문 맥락: 기구 끝을 고정하거나 풀어주는 장치.

wedges in place

• 뜻: 끼워 넣어 고정하다

• 설명: 어떤 물체를 틈에 밀어 넣어 움직이지 않게 고정하는 동작.

friction

• 뜻: 마찰

• 설명: 두 물체가 맞닿아 있을 때 움직임을 방해하는 힘.

• 예문 맥락: 기구 끝을 고정해 스프링이 제멋대로 움직이지 못하게 함.

retract

• 뜻: 뒤로 당기다, 집어넣다

• 설명: 앞으로 나온 부분을 다시 안쪽으로 집어넣는 동작.

• 예문 맥락: 스프링이 기구 끝을 뒤로 당겨 안전하게 숨김.

slow motion

• 뜻: 슬로 모션, 느린 동작 영상

• 설명: 실제보다 훨씬 느리게 재생해 순간적인 움직임을 자세히 보여주는 기법.

frames a second

• 뜻: 초당 프레임 수 (fps)

• 설명: 영상이 초당 몇 장의 사진으로 구성되는지를 나타내는 단위.

• 예문 맥락: 2,000fps로 촬영해 순간적인 움직임을 관찰.

blunt sheath

• 뜻: 둔한 덮개, 보호용 외피

• 설명: 날카로운 끝을 덮어 안전하게 만드는 둔한 보호 장치.

medical disciplines

• 뜻: 의학 분야

• 설명: 의학의 다양한 전문 영역(외과, 신경외과, 산부인과 등).

length scales

• 뜻: 길이 범위, 크기 단위

• 설명: 장치가 적용될 수 있는 크기나 범위.

• 예문 맥락: 작은 의료 기구부터 큰 장치까지 폭넓게 적용 가능.