KR20220136344A - 조종 가능한 장치를 위한 고정 요소 - Google Patents

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KR20220136344A
KR20220136344A KR1020227021929A KR20227021929A KR20220136344A KR 20220136344 A KR20220136344 A KR 20220136344A KR 1020227021929 A KR1020227021929 A KR 1020227021929A KR 20227021929 A KR20227021929 A KR 20227021929A KR 20220136344 A KR20220136344 A KR 20220136344A
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장-밥티스트 카즈뇌브
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Abstract

본 발명의 조종 가능한 장치(1)는 가요성 축방향 연장 부재(2), 상기 연장 부재의 주변을 따라서 배치된 적어도 하나의 작동 수단(3, 30), 적어도 하나의 작동 수단을 가요성 연장 부재의 원위 단부에 적어도 부분적으로 고정하도록 구성되고 가요성 연장 부재와 직접 접촉하는 적어도 하나의 체결 수단(4), 적어도 하나의 작동 수단이 가요성 연장 부재의 원위 단부의 주변을 따라서 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5, 51-57)을 포함하고, 적어도 하나의 복귀 방지 수단 및 적어도 하나의 체결 수단이 축방향으로 인접하게 접촉하는 것을 특징으로 한다.

Description

조종 가능한 장치를 위한 고정 요소
본 발명은 예를 들어 파이프, 관(duct) 또는 동맥과 같은 튜브형 요소를 내부적으로 조사하기 위한 카테터 또는 내시경에 대한 가이드로서 이용되는 장치와 같은, 조종 가능한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 피험자의 신체 내부의 외과적 조사 분야에서 이용하기에 특히 적합하다.
이 장치는 외과적 목적으로 설계되었지만 예로서 파이프라인 시스템과 같이 비파괴식 제어 또는 진단을 필요로 하는 다른 영역에도 이용될 수 있다.
예를 들어 특정 위치에 가요성 튜브의 말단부를 배치하기 위해, 조사 또는 의약품의 운반을 위해, 또는 원격 또는 접근이 어려운 위치에서의 기능성을 위해 파이프, 관 또는 튜브 내부에 장치를 사용하기 위한 필요성이 존재하는 광범위한 응용분야가 존재한다.
파이프, 관 또는 튜브의 내강(lumen)에서 가요성 연장 장치를 교체할 때, 사용자가 이러한 장치의 이동 및 배치를 신중하고 정확하게 제어할 수 있는 것이 중요하다. 파이프 내에 이러한 장치를 배치하는 것은 오일 엔지니어링 또는 모터 엔지니어링에서 알려진 기술적 사안이다. 예를 들어 (정맥, 동맥, 위장관 경로 등의) 소공(ostium)을 통해 장치를 신체 내에 배치하는 것은 의료 분야에서도 어려운 작업으로 알려져 있다.
의료 분야에서, 외과 또는 혈관내 기술을 이용하여 세계적으로 사망을 유발하는 다수의 심혈관 질환을 치료할 수 있다. 발생되는 질병 중 하나는 말초 혈관 질환과 동반하는 심근경색증이다. 지난 수십 년 동안, 스텐트 또는 풍선을 전달하기 위해 병리학적 영역에 도달하도록 카테터 및 가이드와이어를 이용하는 것은 구현이 용이한 솔루션으로 부상하였다. 이러한 혈관내 기술은 종래의 수술에 비해 덜 침습식이다. 이것은 회복 시간을 단축시키고 수술 후 합병증이 적다.
그러나 일반적으로 외과 의사의 기술과 경험이 복잡한 개입에서의 주요한 성공 요인이며 최근의 개발은 외과 의사의 기술과 경험으로부터 가능한 한 독립적으로 복잡한 해부학을 통한 탐색을 용이하게 하는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 예를 들어 근위 및 원위 단부를 갖는 가요성 연장 부재를 포함하는 가요성 연장 장치를 개시하는 출원 WO95/06494가 알려져있다. 형상 기억 소자가 가요성 연장 부재 내에 배치되고 마르텐사이트 및 오스테나이트 상태를 가정할 수 있으며 제 1 및 제 2 부분을 구비한다. 상기 부분들 중 적어도 하나에 전도성 재료의 층이 형성된다. 이러한 층은 형상 기억 소자보다 더 큰 전도율을 갖는다. 형상기억 소자에는 전류가 공급된다. 전도성 층은 전류를 전도시키는 역할을 하고 전도성 재료을 갖는 형상 기억 소자의 부분 주위로 전류 흐름을 분로시킨다. 그러나 이 개시내용은 형상 기억 소자와 그의 연관된 내부 매듭 사이가 조립해제될 위험이 높은, 연장 장치 내부에 다수의 내부 연결을 갖는 복잡한 조립을 필요로 한다.
이러한 복잡성을 극복하고, 분해 위험을 낮추고, 제조 가능성을 개선하기 위해, 카테터 또는 내시경을 안내하기 위한 연장된 조종 가능한 시스템을 개시하는 특허 출원 WO2018167300이 또한 알려져 있으며, 이것은: 자신의 길이 방향 축의 적어도 일부분을 따라서, 횡방향 단면에서 연장된 가요성 부재로부터 돌출하는 적어도 하나의 돌출부 -상기 적어도 하나의 돌출부는 원위 단부 및 근위 단부를 구비하고 횡방향 단면에서 연장된 가요성 부재로부터 돌출하는 2개의 측면을 정의함- 를 포함하는 연장된 가요성 부재; 및 와이어를 포함하고; 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 돌출부의 원위 단부 부근에 적어도 하나의 횡방향 유지 및 통과 수단을 포함하고, 상기 유지 및 통과 수단은 돌출부의 측면에 횡방향으로 연장하며; 와이어는 상기 유지 및 통과 수단을 교대로 돌출부의 일 측면으로부터 돌출부의 다른 측면으로 통과하고, 여기서 와이어와 유지 및 통과 수단 사이의 접착이 와이어를 유지하여 상기 유지 및 통과 수단에 대한 와이어의 고정을 보장한다.
이들 종래 기술의 장치는 복잡하고/하거나 다루기 어려우며 튜브 또는 파이프 내강의 내부를 탐색하기에 충분한 굽힘 능력을 제공하지 않는다. 본 발명의 주요 목적은 생산이 용이하고 소형이며 반복 가능한 액추에이터 및 체결 수단을 포함하는 조종 가능한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 획득된 조종 가능한 장치는 내강, 튜브 또는 파이프의 내부를 쉽게 탐색할 수 있도록 충분히 유연하다.
따라서 본 발명은 튜브형 요소의 내강에서 전진하도록 구성된 조종 가능한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는:
- 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 가요성 축방향 연장 부재,
- 연장 부재의 주변을 따라서 배치된 적어도 하나의 작동 수단,
- 적어도 하나의 작동 수단을 가요성 연장 부재의 원위 단부에 적어도 부분적으로 체결(fastening)되도록 구성되고 가요성 연장 부재와 직접 접촉하는 적어도 하나의 체결 수단,
- 적어도 하나의 작동 수단이 가요성 연장 부재의 원위 단부의 주변을 따라서 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 복귀 방지(anti-return) 수단을 포함하고,
적어도 하나의 작동 수단이 작동되었을 때 미끄러지는 것을 방지하도록 적어도 하나의 복귀 방지 수단 및 적어도 하나의 체결 수단은 축방향으로 인접하게 접촉하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 작동 수단은 NiTi 합금과 같은 형상 기억 합금으로 제조된다. 이러한 합금은 생체적합성 뿐만 아니라 낮은 밀도를 갖기 때문에 외과 영역의 본 발명에서 사용된다. 작동된 굽힘 동작은 줄 효과(Joule effect)를 통해 재료 내의 상변형(phase transformation)을 유도하는 전류를 구현함으로써 획득된다. 전류가 더 이상 흐르지 않으면, 작동 수단은 조립 스프링의 복귀력으로 인해 초기의 직선 위치로 돌아간다. 전류가 높을수록, 임계값까지의 굽힘각이 더 높다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 작동 수단은 작은 지름의 파이프, 내강 또는 튜브를 위해 보다 실용적이고, 더 가벼우며 더욱 소형인 스프링 또는 와이어를 포함한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 가요성 축방향 연장 부재는 와이어 또는 블레이드(blade) 형상이다. 이것은 별, 원형, 반원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 피라미드형 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 형태 하의 단면 프로파일(profile)을 가질 수 있다.
다른 대안에서, 적어도 하나의 가요성 축방향 연장 부재는 스프링 형상이다. 보다 바람직하게는, 스프링은 나선형 스프링이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 가요성 축방향 연장 부재는 조립을 향상시키고 액추에이터를 위한 바람직한 공통 굽힘 평면을 갖도록 블레이드 형상이다. 대안적인 실시예에서, 적어도 하나의 가요성 축방향 연장 부재는 와이어 형상이다.
대안적인 실시예에서, 체결 수단은 가요성 연장 부재 둘레의 결찰(ligation)이다. 작동 수단을 위한 것과 같이, 결찰은 구현 및 공간의 혼잡을 감소시키는 것이 용이하다.
대안적인 실시예에서, 복귀 방지 수단은 접착제(glue)로 채워진 튜브이고, 작동 수단은 상기 튜브를 통과한다. 이러한 구성의 장점은 튜브 단부 두께가 체결 수단을 위한 축방향 인접부로서의 역할을 하는 동시에 작동 수단이 매우 견고하게 고정된다는 것이다.
변형에에서, 복귀 방지 수단은 주름진(crimped) 튜브이고, 작동 수단은 상기 튜브를 통과한다. 이러한 대안적인 구성의 장점은 튜브 단부 두께가 체결 수단을 위한 축방향 인접부로서의 역할을 하는 동시에 작동 수단이 역시 매우 견고하게 고정된다는 것이다.
유리하게는, 다른 제 2 복귀 방지 수단이 체결 수단을 제자리에 유지하기 위해 가요성 연장 부재와 일체형으로 제조된다. 특히, 상기 복귀 방지 수단은 가요성 연장 부재에 내장되고 적어도 하나의 체결 수단을 수용하도록 구성된 오목부(recess)이다. 바람직하게는, 오목부는 가요성 연장 부재의 길이 방향 축에 수직인 방향으로 연장한다. 복귀 방지 수단이 가요성 연장 부재와 일체형으로 제조된 이러한 경우에, 본 발명에 따른 장치는 생산이 용이하고 소형이며, 복귀 방지 수단에 대한 조립 해제의 위험이 낮다. 또한, 조립의 견고성이 향상된다.
예시적인 실시예에서, 복귀 방지 수단은 작동 수단과 일체형으로 제조된다. 이러한 다른 구성에서도, 본 발명에 따른 장치는 생산이 용이하고 소형이며, 복귀 방지 수단에 대한 조립 해제의 위험이 낮다.
예시적인 실시예에서, 적어도 하나의 복귀 방지 수단은 적어도 하나의 체결 수단을 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulating)하는 루프이거나 또는 상기 루프는 적어도 하나의 체결 수단에 대한 접합부(abutment)이다. 이 루프는 작동 수단의 형상을 수정함으로써 획득된다. 적어도 하나의 복귀 방지 수단이 적어도 하나의 작동 수단의 원위 단부에 위치된 매듭, 용접 또는 임의의 국소 보강재인 구성을 갖는 것이 또한 가능하다. 이들 구성은 낮은 조립 해제 위험에 단순함을 더한다.
유리하게는, 적어도 하나의 복귀 방지 수단은 작동 수단에 내장되고 적어도 하나의 체결 수단을 수용하도록 구성된 홈(groove)이다. 이러한 구성은 낮은 조립 해제 위험에 단순함을 더한다. 바람직하게는, 홈은 가요성 연장 부재의 길이 방향 축에 수직인 방향으로 연장한다. 이 홈은 압입(indentation) 공정에 의해 획득될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 작동 수단은 튜브 또는 코팅과 같은 전기 절연 재료 내부에 있다. 이 재료는 바람직하게는 절연 및/또는 단열 효과를 가진다.
다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 작동 수단은 연장 부재의 외부 주변을 따라 배치된다. 이러한 경우에, 장치 조립이 더욱 용이해진다.
다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 작동 수단은 연장 부재의 내부 주변을 따라서 배치된다. 이러한 경우에, 외부 지름이 일정하고 본 발명에 따른 장치는 크기가 더 작다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 조종 가능한 장치를 위한 조립 방법을 목표로서 가지고, 이 방법은:
- 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 가요성 축방향 연장 부재를 제공하는 단계,
- 상기 연장 부재의 주변을 따라서 적어도 하나의 작동 수단을 배치하는 단계,
- 적어도 하나의 체결 수단을 이용하여 적어도 하나의 작동 수단을 가요성 연장 부재의 원위 단부에 체결하는 단계,
- 적어도 하나의 작동 수단이 가요성 연장 부재의 원위 단부의 주변을 따라서 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 복귀 방지 수단을 제공하는 단계를 포함하고,
적어도 하나의 작동 수단이 작동되었을 때 미끄러지는 것을 방지하도록 적어도 하나의 복귀 방지 수단 및 적어도 하나의 체결 수단이 축방향으로 인접하게 접촉하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법에서 적어도 하나의 작동 수단은 연장 부재의 외부 주변을 따라서 배치된다. 이러한 경우, 장치 조립이 보다 용이해진다.
다른 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법에서 적어도 하나의 작동 수단은 연장 부재의 내부 주변을 따라서 배치된다. 이러한 경우, 외부 지름이 일정하고 본 발명에 따라 획득된 장치는 크기가 더 작다.
본 발명에 따른 조립 방법은 적어도 하나의 작동 수단이 와이어이고, 적어도 하나의 체결 수단은 결찰이며, 적어도 하나의 복귀 방지 수단은 와이어와 결찰 사이의 접촉 압력을 증가시킴으로써 획득되고, 이때 상기 결찰은 와이어의 길이 방향으로 일부 부분을 가요성 연장 부재와 결찰하기 위해 와이어의 상부 및 하부로 교대로 진행하도록 하는 것일 수 있다. 이러한 방법은 본 발명에 따른 장치의 구현 및 공간의 혼잡을 간단히 감소시킨다.
정의
본 발명에서, 아래의 용어들은 다음과 같은 의미를 갖는다:
- "약(About)": 본 명세서에서 대략, 거의, 주변 또는 그 범위를 의미하도록 사용된다. "약"이라는 용어가 수치 범위와 함께 사용되는 경우, 설정된 수치 값의 위아래 경계를 확장함으로써 그 범위를 수정한다. 일 실시예에 따르면, 숫자 앞의 "약"이라는 용어는 상기 숫자 값의 10% 이상 또는 이하를 의미한다.
- "액추에이터(Actuator)": 기능을 트리거하거나 고정된 신체 부위 영역의 굽힘을 유도하도록 고정된 신체 부위를 활성화할 수 있는 임의의 유형의 끈, 케이블, 와이어, 리본, 튜브 또는 이들의 임의의 세트일 수 있다. 액츄에이터는 환경 조건, 온도의 변화에 따라 자신의 형상을 변화시키고 기계적 작업을 수행할 수 있는 재료 및 장치(형상 기억 재료)일 수 있지만, 이것이 독점적인 선택은 아니다. 액추에이터는 에너지를 전달할 수 있다. 대부분의 경우, 액추에이터는 수신된 에너지를 다른 유형의 에너지로 변환한다. 일 실시예에서, 액추에이터는 줄 효과로 인해 열로 변환되는 전류를 수신하고 열의 작용에 따라 수축한다.
- "카테터(Catheter)": 유체의 주입/배출 허용, 통로의 개방 유지, 내부 장기 및 조직의 검사, 그리고 동물 또는 인간의 신체 내의 의학적 치료를 위한 위치로의 의료 도구의 배치와 같은 진단 목적, 외과적 목적 또는 치료적 목적으로 관, 혈관, 통로 또는 체강 내에 삽입하기 위한 튜브형 의료 디바이스이다. 본 발명에서, 용어 "카테터"는 인간 또는 동물의 관, 혈관, 통로 또는 체강에 삽입하도록 설계된 임의의 캐뉼러 또는 의료용 프로브를 포함한다.
- "만곡하다(to curvate)": 곡선의 형태를 취함, 굽힘을 의미한다. 곡률을 갖거나 구부러진 것은 직선과 반대로 사용된다. "곡률"이라는 용어는 0이 아닌 곡률을 의미한다. 곡률은 양수 또는 음수일 수 있다.
- "연장(Elongated)": 길이 방향으로 연장하는 바디, 장치 또는 시스템과 같은 요소를 지칭한다.
- "수단(Means)": 본 발명의 맥락에서 요소 또는 구성을 지칭한다.
- "가요성(Flexible)": 부러지지 않고 구부러질 수 있는 대상을 지칭한다.
- "복귀 방지 수단(Anti-return means)": 연결된 다른 요소가 미끄러지지 않도록 유지할 수 있는 요소 또는 구성을 지칭한다. 구성의 경우, 이러한 구성은 타겟 요소가 미끄러지는 것을 방지한다.
도 1a 및 1b는 복귀 방지 수단으로서 가요성 축방향 연장 부재 내에 오목부를 갖는 본 발명에 따른 장치의 평면도 및 사시도이다. 사시도는 더 작은 폭을 갖는 플랫 와이어 작동 수단에 대한 상이한 구성을 나타낸다.
도 2a, 2b 및 2c는 단독으로 서 있는 루프(2a), 체결 수단을 부분적으로 캡슐화하는 루프(2b) 및 체결 수단을 완전히 캡슐화하는 루프(2c)와 같은, 복귀 방지 수단으로서 루프를 갖는 본 발명에 따른 장치의 도면이다.
도 3a 및 3b는 복귀 방지 수단으로서 매듭을 갖는 본 발명에 따른 장치의 도면으로, 도 3a는 한 개의 매듭을 도시하고 도 3b는 두 개의 매듭을 도시한다.
도 4는 체결 수단으로서 결찰의 안팎으로 통과하는 작동 수단을 갖는 구성인 복귀 방지 수단을 갖는 본 발명에 따른 장치의 도면이다.
도 5a, 5b 및 5c는 길이 방향으로 이격되고 체결 수단 권선에 의해 분리되는 용접 솔기(5a), 연속적이고 작동 수단을 따라 균일하게 분포되는 용접 솔기(5b), 그리고 국소 보강재로서의 용접 솔기(5c)와 같은, 작동 수단과 일체형으로 제조된 복귀 방지 수단으로서의 용접 솔기를 갖는 본 발명에 따른 장치의 도면이다.
도 6a, 6b 및 6c는 복귀 방지 수단으로서 작동 수단에 내장되고 길이 방향으로 서로 이격된 홈들을 갖는 본 발명에 따른 장치의 세 가지 서로 다른 도면들이다.
도 7a 및 7b는 복귀 방지 수단으로서 주름진 튜브(7a) 또는 접착제로 채워진 튜브(7b)를 갖는 본 발명에 따른 장치의 도면이다.
도 8a 및 8b는 복귀 방지 수단 및 작동 수단이 가요성 연장 부재의 내부 주변부를 따라 배치되는 실시예를 도시한 본 발명에 따른 장치의 도면이다. 도 8a는 가요성 연장 부재의 내부를 도시하고 도 8b는 외부에서 본 모습을 도시한다.
아래의 상세한 설명은 도면과 함께 읽었을 때 더욱 잘 이해될 것이다. 예시적인 설명을 위해, 본 발명에 따른 장치가 바람직한 실시예에 도시되었다. 그러나 본 출원은 도시된 정확한 배치, 구조, 특징, 실시예 및 양태로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니며 청구범위의 범주를 개시된 실시예로 제한하고자 의도되지 않았다. 따라서, 첨부된 청구범위에 언급된 특징에 참조부호가 이어지는 경우, 이러한 부호는 오직 청구범위의 명료성을 향상시키기 위한 목적으로만 포함되며 청구범위의 범주를 어떤 방식으로도 제한하지 않음을 이해해야 한다.
도 1a 및 1b에서, 복귀 방지 수단으로서 가요성 축방향 연장 부재(2)에 오목부(5)를 갖는 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구성을 평면도 및 사시도에서 볼 수 있다. 이 도면에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)는 블레이드이고, 이러한 블레이드는 2개의 오목부의 형태로 복귀 방지 수단(5)과 일체형으로 제조되었다. 이 실시예에서 블레이드가 사용되지만, 튜브형 요소 또한 가요성 축방향 연장 부재(2)로 가능하다. 복귀 방지 수단(5), 여기서 오목부는 연장 부재(2)의 축(A1)을 향해 횡방향으로 연장한다. 작동 수단(3)은 연장 부재(2)와 대면 접촉하는 동시에 길이 방향으로 연장하는 편평한 와이어이다. 이것은 결찰(4) 지름에 비교하여 얇다. 각각의 복귀 방지 수단(5)은 연장 부재(2)의 연장 축(A1)과 동일한 축을 갖는 코일 권선을 형성하는 상기 복귀 방지 수단(5) 주위에 감기는 와이어로서 결찰(4)을 수용한다. 결찰(4)은 작동 수단(3)(여기서는 편평한 와이어)을 묶고 이것을 작동 수단(3) 내에 제조된 홈을 이용하여 연장 부재(2)에 체결시킨다. 결찰(4), 작동 수단 홈(1b) 및 잠재적으로 오목부(일반적으로, 모든 종류의 복귀 방지 수단(5))의 조합은 작동 수단(3)이 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 예를 들어 줄 효과에 의해 작동될 때 작동 수단(3)이 미끄러지지 않게 유지시키는 것을 가능하게 한다. 바람직한 실시예에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)의 오목부 베이스 및 작동 수단(3)의 홈 베이스는 도 1a에 도시된 바와 같이 방사상으로 거의 일치하지 않는다.
실시예와 관계없이, 장치(1)는 200㎛와 5㎜ 사이에 포함된 지름을 표시한다.
도 2a, 2b 및 2c에서, 복귀 방지 수단으로서 와이어(30)와 일체형으로 제조된 루프(51)를 갖는 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구성을 볼 수 있다. 이 도면에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)는 블레이드이지만 튜브형 요소일 수 있다. 도 2a에서, 루프(51)는 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이것은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)과 축방향으로 인접하게 접촉된다. 도 2b에서, 루프(51)는 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이것은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)의 일 부분과 축방향으로 인접하게 접촉되는 동시에 복귀 방지 효과를 향상시키도록 결찰(4)의 다른 부분을 캡슐화하며, 즉 감싼다. 도 2c에서, 루프(51)는 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이것은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)과 축방향으로 인접하게 접촉되는 동시에 또한 복귀 방지 효과를 향상시키도록 상기 결찰(4)을 캡슐화하며, 즉 감싼다. 결찰(4)의 권선은 와이어(30)로 이루어진 폐쇄 루프(51) 내에 트랩된다. 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)과 폐쇄 루프(51)의 조합은 와이어(30)가 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 예를 들어 줄 효과에 의해 작동될 때 와이어(30)가 미끄러지지 않게 유지시킨다.
도 3a 및 3b에서, 복귀 방지 수단으로서 와이어(30)와 일체형으로 제조된 2개의 매듭(52)을 갖는 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구성을 볼 수 있다. 이 도면에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)는 블레이드이지만 튜브형 요소일 수 있다. 도 3a에는 한 개의 매듭만이 존재하고 도 3b에는 길이 방향으로 이격된 2개의 매듭이 있다. 매듭(들)(52)은 복귀 방지 수단(들)으로서의 역할을 한다. 이들은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)과 축방향으로 인접하게 접촉한다.
도 4에서, 복귀 방지 수단(57)은 와이어(30)의 길이 방향으로 일부 부분을 가요성 연장 부재(2)와 결찰하도록 와이어(30)가 결찰(4)의 권선의 상부 및 하부로 교대로 진행하게 와이어(30)와 결찰(4)이 엮인 구성을 갖는다(명확성을 위해 정확히 도시되지 않음). 이러한 구성은 작동 수단(30)과 결찰(4) 사이의 접촉 압력을 증가시키며, 따라서 이들 사이의 접착력이 증가하여 축방향 접합부가 생성된다. 결찰(4)은 와이어(30)가 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 예를 들어 줄 효과에 의해 작동될 때 와이어(30)가 미끄러지지 않게 유지하도록 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는다.
도 5a, 5b 및 5c에서, 복귀 방지 수단으로서 와이어(30)와 일체형으로 제조된 추가 재료(52, 53, 54)를 갖는 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구성(1)을 볼 수 있다. 이 도면에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)는 블레이드이지만 튜브형 요소일 수 있다. 도 5a에서, 3개의 용접 솔기는 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이들은 길이 방향으로 이격되고 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4) 권선과 축방향으로 인접하게 접촉한다. 도 5b에서, 불연속적 용접 지점(53)이 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이들은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4) 권선과 축방향으로 인접하게 접촉한다. 도 5c에서, 국소 보강재(54)는 복귀 방지 수단으로서의 역할을 하며, 이러한 국소 보강재(54)는 도 5c에서 축방향을 벗어났지만 결찰(4)의 양쪽 단부 사이에 위치될 수 있다. 국소 보강재는 용접의 결과일 수도 있고 아닐 수도 있다. 상기 국소 보강재(54)는 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4) 권선과 축방향으로 인접하게 접촉한다. 결찰(4)은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는다. 결찰과 적어도 하나의 홈의 조합은 예를 들어 와이어(30)가 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 줄 효과에 의해 작동될 때 와이어(30)가 미끄러지지 않게 유지하는 것을 가능하게 한다.
도 6a, 6b 및 6c에서, 복귀 방지 수단으로서 와이어(30)와 일체형으로 제조된 홈(55)을 갖는 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구성을 볼 수 있다. 이 도면에서, 가요성 축방향 연장 부재(2)는 블레이드이지만 튜브형 요소일 수 있다. 도 6a에서, 3개의 홈이 복귀 방지 수단으로서의 역할을 한다. 이들은 길이 방향으로 이격되고 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 수용된 결찰(4) 권선과 축방향으로 인접하게 접촉한다. 상기 홈은 예를 들어 압입, 압력 평탄화, 또는 심지어 레이저 국소 융합과 같은 서로 다른 공정들에 의해서 얻어질 수 있다. 도 6b 및 6c는 예시로서 주어진 서로 다른 방법들을 이용하여 와이어 상에 획득된 홈의 예시이다. 결찰(4)은 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는다. 결찰과 적어도 하나의 홈의 조합은 예를 들어 와이어(30)가 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 줄 효과에 의해 작동될 때 와이어(30)가 미끄러지지 않게 유지하는 것을 가능하게 한다.
도 7a 및 7b는 복귀 방지 수단(56)이 주름지거나(도 7a) 접착제로 채워진(도 7b) 튜브인 실시예를 도시한다. 두 경우 모두에서, 튜브(56)는 상기 튜브(56)를 통과하는 와이어(30)를 포함한다. 접착제 또는 주름은 와이어(30)를 제자리에 유지하는 차단 요소로서의 역할을 한다. 도 7a 및 7b에서, 튜브(56)는 양쪽에 결찰(4) 권선을 갖지만 축방향 인접 접촉이 획득되는 한은 오직 하나의 결찰(4) 권선을 갖는 구성이 가능하다. 주름 또는 접착제 효과에 더하여 와이어(30)를 연장 부재(2)에 묶는 결찰(4)의 조합은 예를 들어 와이어(30)가 NiTi 유형과 같은 형상 기억 합금인 경우 줄 효과에 의해 작동될 때 와이어(30)가 미끄러지지 않게 유지하는 것을 가능하게 한다.
도 8a 및 8b에서, 내부(8a) 및 외부(8b)의 모습 모두에서 가요성 연장 부재를 볼 수 있다. 도 8a에서는, 형상 기억 합금(SMA) 와이어(3)와 같은 작동 수단이 가요성 연장 부재(2)의 내부 표면에 고정된다. 결찰(4) 권선은 SMA 와이어(3)가 작동되었을 때 미끄러지는 것을 방지하도록 매듭(5)과 축방향으로 인접하게 접촉한다. 도 8b는 부착을 위해 오목부를 통과하는 결찰(4) 권선을 도시하는 외부로부터 본 모습을 도시한다.
다양한 실시예가 기술 및 도시되었지만, 상세한 설명이 이에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 청구범위에 의해 정의된 본 개시내용의 진정한 사상 및 범주를 벗어나지 않고 당업자에 의해 실시예에 다양한 수정이 이루어질 수 있다.
1 - 조종 가능한 장치
2 - 가요성 축방향 연장 부재
3, 30 - 작동 수단
4 - 체결 수단
5, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 - 복귀 방지 수단

Claims (18)

  1. 튜브형 요소의 내강(lumen)에서 전진하도록 구성된 조종 가능한 장치(1)로서,
    - 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 가요성 축방향 연장 부재(2),
    - 상기 연장 부재(2)의 주변을 따라서 배치된 적어도 하나의 작동 수단(3, 30),
    - 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)을 상기 가요성 연장 부재(2)의 원위 단부에 적어도 부분적으로 체결(fastening)되도록 구성되고 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)과 직접 접촉하는 적어도 하나의 체결 수단(4),
    - 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)이 상기 가요성 연장 부재(2)의 원위 단부의 주변을 따라서 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 복귀 방지(anti-return) 수단(5, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)이 작동되었을 때 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57) 및 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)은 축방향으로 인접하게 접촉하는 것을 특징으로 하는, 조종 가능한 장치(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)은 NiTi 합금과 같은 형상 기억 합금으로 제조되는, 조종 가능한 장치(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3)은 스프링 또는 와이어(30)를 포함하는, 조종 가능한 장치(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가요성 축방향 연장 부재(2)는 와이어 또는 블레이드(blade) 형상인, 조종 가능한 장치(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 축방향 연장 부재(2)는 별, 원형, 반원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 피라미드형 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 형태 하의 단면 프로파일(profile)을 갖는, 조종 가능한 장치(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 체결 수단(4)은 상기 가요성 연장 부재(2) 둘레의 결찰(ligation)인, 조종 가능한 장치(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복귀 방지 수단(5)은 접착제(glue)로 채워지거나 주름진(crimped) 튜브(56)이고, 상기 작동 수단(3, 30)은 상기 튜브(56)를 통과하는, 조종 가능한 장치(1).
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 체결 수단(4)을 제자리에 유지하기 위해 상기 가요성 연장 부재(2)와 일체형으로 제조된 제 2 복귀 방지 수단(5)을 더 포함하는, 조종 가능한 장치(1).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복귀 방지 수단(5)은 상기 가요성 연장 부재(2)에 내장되고 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)을 수용하도록 구성된 오목부(recess)인, 조종 가능한 장치(1).
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 또는 제 8 항 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복귀 방지 수단(51, 52, 53, 54, 55)은 상기 작동 수단(3, 30)과 일체형으로 제조되는, 조종 가능한 장치(1).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5)은 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)을 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulating)하는 루프(51)이거나 또는 상기 루프(51)는 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)에 대한 접합부(abutment)인, 조종 가능한 장치(1).
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5)은 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)의 원위 단부에 위치된 매듭(52), 용접(53) 또는 임의의 국소 보강재(54)인, 조종 가능한 장치(1).
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5)은 상기 작동 수단(3, 30)에 내장되고 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)을 수용하도록 구성된 홈(groove)(55)인, 조종 가능한 장치(1).
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 홈(55)은 압입(indentation)에 의해 획득되는, 조종 가능한 장치(1).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)은 튜브 또는 코팅과 같은 전기 절연 재료 내부에 있는, 조종 가능한 장치(1).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)은 상기 연장 부재(2)의 외부 주변을 따라 배치되는, 조종 가능한 장치(1).
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조종 가능한 장치를 위한 조립 방법으로서,
    - 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 가요성 축방향 연장 부재(2)를 제공하는 단계,
    - 상기 연장 부재(2)의 주변을 따라서 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)을 배치하는 단계,
    - 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)이 상기 가요성 연장 부재(2)의 원위 단부의 주변을 따라서 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5)을 제공하는 단계,
    - 적어도 하나의 체결 수단(4)을 이용하여 상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)을 상기 가요성 연장 부재(2)의 원위 단부에 체결하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3, 30)이 작동되었을 때 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(5) 및 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)은 축방향으로 인접하게 접촉하는 것을 특징으로 하는, 조립 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 수단(3)은 와이어(30)이고, 상기 적어도 하나의 체결 수단(4)은 결찰이며, 상기 적어도 하나의 복귀 방지 수단(57)은 상기 와이어(30)와 결찰(4) 사이의 접촉 압력을 증가시킴으로써 획득되고, 상기 결찰은 와이어의 길이 방향으로 일부 부분을 상기 가요성 연장 부재(2)와 결찰하기 위해 와이어의 상부 및 하부로 교대로 진행하는, 조립 방법.
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