KR102126957B1 - 가요성 및 신장성 관형 가이드, 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

자벌레 타입의 움직임을 갖는 내시경 기구에서 수술용 기구들의 통로에 대한 동작 채널로서 사용되기에 적합한 관형 가이드가 개시된다; 이 가이드는 내시경 기구의 중앙 몸체의 말단부들에 고정되며, 그리고 기구들의 통로에 장애를 발생시킴 없이 내시경 기구의 중앙 몸체의 신장 및 수축을 따르도록, 탄성적이며 주름진 중간부를 가진다.

Description

가요성 및 신장성 관형 가이드, 및 그 제조 방법{A FLEXIBLE AND EXTENSIBLE TUBULAR GUIDE AND MANUFACTURE PROCESS THEREOF}

본 발명은 내시경을 위한 장비 및 기구에서 사용될 수 있지만 배타적이지 않은 가요성 및 신장성 관형 가이드에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 상기 관형 가이드의 제조에 대한 방법에 관한 것이다.

의사에 의해 수행되는, 수술 또는 진단용 동작에 대한 내시경 장치가 공지되어 있으며, 이때 의사는 환자의 인체를 통하여 기구의 움직임을 직접 제어한다. 일반적으로, 특정 수술마다 필요한 수술용 및/또는 진단용 기구들, 예를 들면, 마이크로 암들, 마이크로 카메라들 및/또는 레이저 에미터들은 상기 장치들과 결합된다.

위장관계 (gastrointestinal tract)에서 관형 체강 (이에 제한되지 않음)에서 움직임에 적합하고, 소위 자벌레 타입의 움직임으로 미리 정해진 전진 방향으로 이동할 수 있는 내시경 기구들 역시 알려져 있다.

환자의 체강 내에 독자적 또는 반-독자적으로 이동할 수 있는 능력을 갖춘 내시경 기구들은 예를 들어 US-A-5398670, US-A-5906591 및 WO02/068035에 기술된다. 이러한 문헌들에 기술된 내시경 기구는 길이가 변화하는 관형 중앙 몸체 및 앞 및 뒷 섹션들이라 하는 2 개의 말단 섹션들에 의해 실질적으로 형성되고, 이때 상기 앞 및 뒷 섹션들은 기구가 전진하도록 체강의 벽에 앞 말단 섹션 및 뒷 말단 섹션을 임시적으로 그리고 대안적으로 고정시킬 수 있는 고정 수단을 포함한다. 주목해야 하는 바와 같이, 본원에서 그리고 본 설명에서 용어 "앞" 및 "뒤" 등은 검사될 인체 부위 내의 내시경 기구의 전진 방향을 의미한다.

특히, 상술된 문헌들에 기술된 가변 길이를 가진 내시경 기구의 중앙 관형체는 벨로우즈 (bellows) 형상의 관형체의 형태를 취하고, 이로써, 상기 관형체는 그 안으로 주입되거나 또는 그로부터의 흡수되는 공기에 의해 신장 또는 수축될 수 있다. 상술된 PCT 특허 출원 WO02/068035에서, 장치를 체강의 벽에 고정시키는 것은 기구의 앞 말단 및 뒷 말단에 결합된 클램핑 수단을 통하여 획득되며, 이때 상기 앞 말단 및 뒷 말단은 벨로우즈 형상의 관형체의 연속적인 신장 및 수축을 동시에 일으키는 외부 제어 유닛에 의해 선택적으로 작동될 수 있다. 상술된 클램핑 수단은 바람직한 실시예에서 이 역시 벨로우즈 형상 소자들로 이루어진 공압 작동 수단에 작동된다.

신장 단계 중에, 벨로우즈는 압축된 공기에 의해 가압되고, 도입된 압력에 의해 비례하는 신장이 얻어지는 반면, 벨로우즈는 일정 정도의 진공이 얻어질 때까지 벨로우즈 내의 압력을 점진적으로 감소시키는 것에 의해 수축된다.

EP1792561은 WO02/068035에 따른 내시경 기구의 개선된 버전 하나를 기술한다. 이러한 문헌에 따라서, 가변 길이를 가진 중앙 관형체는 벨로우즈 구성을 가지지 않지만, 평평하고, 탄성 물질로 이루어지고, 보강 구조체를 통합하며, 이때 상기 보강 구조체는 상기 관형체를 따라 배치되고 실질적으로 방사상 방향으로 강하고, 그의 축 방향으로 움직일 수 있고, 특히 복수의 강성 링들에 의해 또는 적어도 하나의 코일 스프링에 의해 형성된다.

자벌레 타입의 움직임을 갖는 모든 내시경 기구들은 단지 진단 기능들을 가지고, 즉, 내시경 기구들은 인체 부위를 통과하여 단지 인체 부위들의 이미지들을 전송할 수 있다. 실제, 중앙 몸체의 길고 짧게 하는 연속적인 움직임을 예감하는 장치의 특별한 움직임 방법으로 인해, 수술용 기구들의 통로에 대해 종래의 타입의 바이옵시 (biopsy) 동작 채널을 사용하는 것이 (비-신장성이라는 사실로 인해) 가능하지 않다. 종래의 내시경들에서, 바이옵시 채널은 사실상 내시경의 원위 부분이 접혀지게 될 시에 형태가 접혀지지 않도록 가요성 말단 부분에 강화된 튜브이다. 내시경의 중앙 몸체가 움직임 동안 길고 짧게 할 수 있기 위해, 내시경 내부의 부분에 바이옵시 채널이 중앙 몸체와 함께 길고 짧게 되는 것이 필요하다.

신장성 동작 채널의 결점을 해결하기 위해, 영감은 특허 EP0838200로부터 얻어질 수 있고, 여기에서 나선형으로 권취된 플라스틱 튜브는 내시경의 상부에서 채널에 대해 공기의 통로를 허용한다. 나선형은 중앙 몸체가 자유롭게 길고 짧아지도록 한다.

상술된 특허에서, 나선-형 튜브는 창자 내부에 공기/물을 빨아내고/불어내기 위해 사용된다. 그러나 상기와 같은 해결책은 바이옵시 동작 채널의 실시예에 적용될 수 없는데, 이는 바이옵시 채널로서 기능상 사용되는 것이 허용되지 않는 변형들이 있어야 할 필요성이 있기 때문이다. 우선, 3mm의 동작 채널을 수용하기 위해서, 나선형으로 권취된 튜브가 3mm보다 큰 (예를 들어 4mm) 직경을 가질 필요가 있다. 내시경 기구의 중앙 몸체의 내부 직경이 짧다고 간주하면 (현재 12mm), 최종 나선형은 중앙 몸체가 길어지는 동안 구부림이 형성되는, 즉 접혀지는 과도한 굽음을 가질 수 있다. 둘째로, 수술용 기구는 완전하게 늘어날 때까지 상당한 굽음에 의해 야기된 마찰로 인해 나선형을 통하여 전진할 수 없다. 이로써, 단지 동작 구성 가능성은 나선형을 "곧게 하기 (straighten)" 위해 완전하게 뻗어나간 중앙 몸체에 있을 수 있다. 또한, 이러한 경우에서, 용납할 수 없는 방식으로 마찰을 증가시키는 튜브의 잔류의 파도 모양이 여전하게 있을 수 있다. 게다가, 강한 굽음은, 나선형이 상당하게 강화되고 (스프링 등으로 간주됨), 상기와 같은 강도가 중앙 몸체의 움직임과 맞지 않는다는 것 (변형되는 신장에 대항하기 때문)을 의미하는 것을 주목할 가치가 있다.

스프링을 그 내부에 가진 종래의 벨로우즈 내부의 사용은, US 5662587에 제시된 바와 같이, 신장성 동작 채널을 얻기 위한 우수한 해결책일 수 있다. 실제, 스프링의 존재는 "굽음"을 막으며, 그리고 직선의 구성은 기구가 손쉽게 내부로 지나가도록 한다.

이러한 해결책에 대한 어려움들은 제조 타입에 있다. 높이 L/D 비 (직경에 대한 길이), 특히 중앙 몸체가 휴지 구성에 있을 시에는 60, 중앙 몸체가 신장될 시에 120을 가진 벨로우즈를 제조하는 것은 특히 몰딩 공정에서 어려움이 있다. 게다가, 스프링을 삽입시키는 어려움이 있으며, 그리고 벨로우즈가 정확한 동작을 위태롭게 하는 신장 방향으로 구부려지기 위해 지나치게 강화되지 않도록 충분히 얇은 벽 두께를 가질 필요성이 있다.

궁극적으로, 상술된 타입의 내시경 기구에 통합되기에 적합한 수술용 기구들의 통로에 대한 동작 채널이 다음의 특성들을 가져야 한다:

1. 2.8 mm의 바이옵시 포셉, 또는 지나가기에 이와 유사한 치수들 (그러므로 채널은 적어도 3mm임)을 가진 다른 수술용 기구를 허용하기에 충분한 직경;

2. 내시경의 중앙 몸체의 스트로크를 완전하게 따르기 위해, 초기 길이에서 적어도 2 배만큼 신장할 수 있는 능력;

3. 가요성. 내시경은 매우 유연하고, 바이옵시 채널이 그 내부에 장착되기에, 단지 유연할 필요가 있다;

4. 저탄성 모듈러스. 중앙 몸체가 신장될 시에 내시경이 변형되지 않도록 하기 위해, 바이옵시 채널이 신장하는데에 강한 저항성을 제공하지 않을 필요가 있다. 실제, 동작 채널이 신장 방향으로 너무 강한 경우, 구부려지는 불안정성이 있으며, 그리고 내시경이 곧게 신장하는 대신에 "S" 형으로 뻗어나간다. 이는 내시경의 중앙 몸체가 동작 채널에 대해 보다 상당히 강해야 하는 점을 초래한다;

5. 강도. 채널은 손상 없이 기구의 통로에 의해 발생된 응력을 이길 수 있어야 한다;

6. 마찰 감소. 채널은 지나친 마찰을 발생시킴 없이 기구의 통로를 허용하여야 한다;

7. 구부림이 없음. 채널은 접어짐을 형성하지 않아야 하거나 임의의 구성에서 붕괴되지 않아야 한다;

8. 소형 크기. 내시경의 중앙 몸체 내부의 공간은 작고, 그러므로, 동작 채널 내부에 포함될 수 있는, 작은 치수들을 가진 동작 채널을 만드는 것이 필요하다.

본 발명의 일반적인 목적은 가요성 및 신장성을 가진 관형 가이드를 제공하는 것에 있고, 이때 상기 관형 가이드의 직경은 몇 밀리미터 정도이며, 이는 수술용 기구 등의 기구의 경로 및 슬라이딩을 허용하되, 지나친 마찰 없이, 그리고 주위 구성요소들, 예를 들어 상기 가이드가 삽입되는 구조의 동작에 간섭됨 없이 허용한다.

본 발명의 특정 목적은, 자벌레 타입의 움직임을 갖고 이러한 움직임을 방해함 없이 뻗음 및 수축을 가능케 하는 내시경 기구에 있어, 수술용 기구의 경로용 동작 채널로서 사용되기에 적합한 상술된 타입의 관형 가이드를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 추가 목적은 상술된 타입의 가요성 및 신장성 관형 가이드를 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

이러한 목적 및 추가 목적은 본 발명에 따라서 가요성 및 신장성 가이드 및 제조 방법으로 달성되고, 기본적인 특징들은 청구항 1 및 8에서 정의된 바와 같다. 더 중요한 특징들은 종속 청구항들에 포함된다.

본 발명에 따른 관형 가이드의 중요한 특징은, 상기 관형 가이드를 형성하는 관형 부재가 중간부를 가지고, 이때 상기 중간부는 상기 가이드가 뻗고 수축되도록 하는 방식으로 고르게 주름이 잡힌다는 점을 포함한다. 관형 부재 내부에, 탄성 소자는 축 방향으로 배치되며, 그리고 관형 부재는 2 개의 말단부들을 통해 탄성 소자에 고정된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 관형 부재는 열-수축 물질로 구성되며, 그리고 고르게 주름 잡힌 중간부는 플라스틱 변형을 통해 얻어지는 반면, 상기 말단부들은 열-수축에 이어 내부 탄성 소자에 관형 부재를 고정시키는 고정 수단으로서 작용한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 관형 부재는 적어도 200% (즉, 200% 이상으로 뻗음)의 플라스틱 범위 변형으로 유연하게 변형되기에 맞는 플라스틱 물질로 구성되고, 생각해 볼 수 있는 바와 같이, 내부 탄성 소자에 고정되는 수단으로서, 탄성 소자에 관형 부재의 말단부들을 확고하게 고정시키는 열 처리를 받는 열-수축 물질의 2 개의 슬리브들이 있을 수 있다.

본 발명에 따른 관형 가이드의 중요한 이점은, 상기 관형 가이드가 자벌레 타입의 움직임을 갖는 내시경에 적용되는 경우에, 의사는 종래 기술에 따라 가요성 내시경을 수행하는 것과 완전히 유사한 방식으로 동작하기 위해, 종래의 내시경 기구, 예를 들어 바이옵시 포셉 (biopsy forceps)을 사용할 가능성을 제공받는다는 점을 포함한다.

가요성 및 신장성 관형 가이드 및 이에 관련된 제조 방법의 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 예시로서, 그리고 제한됨 없이 실시예의 다음 설명으로부터 명확해 질 것이며, 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 관형 가이드의 일부의 사시도를 도시하고:
도 2, 상세하게 a), b) 및 c)는 휴지 조건, 중간 뻗음 조건 및 완전한 뻗음 조건에 있는 도 1의 관형 가이드를 도시하고;
도 3은 도 1의 가이드를 길이 방향으로 크게 확대하여 부분적으로 도시한 도면이고;
도 4는 내시경이 스티어링되도록 하는 가요성 말단부를 가진, 본 발명에 따른 관형 가이드의 길이 방향의 도면이고;
도 5는 제조 방법의 단계들을 개략적으로 도시하고;
도 6은 제조 방법으로부터 얻어진 관형 가이드를 개략적으로 도시하고;
도 7은 내시경의 스티어링 섹션 (steering section)을 위해, 가요성이지만 비-신장성인 가이드의 길이의 형성을 개략적으로 도시하고;
도 8은 중간 뻗음 조건에서 도 1의 관형 가이드의 3D 도면이며; 그리고
도 9는 본 발명에 따른 관형 가이드의 앞 부분의 변형 실시예를 도시한다.

도 1 내지 3을 참조하여 보면, 참조 번호 1은 일반적으로 문자 G로 전체적으로 표시된 본 발명에 따른 관형 가이드의 관형 부재를 나타낸다. 관형 부재 (1)의 중간부 (2)는 고르게 주름잡힌 반면, 2 개의 말단부들 (3 및 4)은 매끄러우며, 그리고 관형 부재 (1) 내부에 동축선상으로 배치된 코일 스프링 (5)에 확고하게 고정된다. 관형 부재의 중간부 (2)에서 관형 부재 (1)의 주름은 복수의 접개부들 (6)에 의해 형성되고, 이때 상기 복수의 접개부들은 서로 상호 연결되어 실질적인 다각형 오목부들 (8)의 길이 방향의 밴드들 또는 열들 (rows) (7)을 생성한다. 관형 부재 (1)의 중간부 (2) 상에 길이 방향으로 뻗어나간 밴드들 (7) 각각은 상기 오목부들 (8)의 열에 의해 형성되고, 이때 상기 오목부들은 접개부들 (6)에 의해 경계가 정해지며, 상기 접개부들 각각은 길이 방향의 오목부들 (8)의 코너들에서 매듭들 (9)을 형성하기 위해 각각의 말단들을 통해 인접한 것들에 연결된다.

축 견인력 (axial traction) 또는 압축 응력의 존재 시에, 관형 부재 (1)의 중간부 (2)는 이에 대응되게 변형되되, 특히 길쭉하게 또는 짧게 변형된다. 도 2는 견인 응력이 있을 시에 중간부 (2)가 어떻게 변형되는지를 도시한다. 특히 도 2a는 접개부들 (6)이 서로 매우 가까이 있는 휴지 조건 (resting condition)에 있는 관형 부재 (1)를 도시한 것으로, 스프링 (5)의 피치 (pitch)는 매우 좁다. 이러한 조건에서, 오목부들 (8)은 거의 근접에 있으며, 그리고 실질적으로 평평한 다이아몬드 형상을 취하고 있고, 매듭들 (9)은 실질적으로 점 같은 치수를 가진다. 도 2b는 접개부들 (6)이 부분적으로 늘어진 중간 뻗음 조건을 도시하고, 내부의 스프링 (5)은 그의 선회 간에서 큰 피치를 가진다. 이러한 조건에서, 견인력으로 인해, 오목부들 (8)이 넓어지고, 매듭들 (9)의 점진적인 팽창에 있어, 이들은 실질적으로 6 각형 형상을 이룬다. 도 2c는 최대 뻗음 (적어도 2 중)의 조건을 도시한다: 접개부들 (6) 및 매듭들 (9)이 완전하게 늘어지며, 그리고 표면이 사실상 매끄럽게 보인다. 스프링은 최대 설계 피치에 도달한다. 추가적인 뻗음은 가능하지 않은데, 이는 접개부들 (6)이 이들의 최대 뻗음에 도달하고, 관형 부재 (1)의 중간부 (2) 추가적으로 더 뻗어질 수 없기 때문이다.

견인 응력이 마무리될 시에, 스프링 (5)은 표면 주름을 점진적으로 복원하도록 관형 부재 (1)의 중간부 (2)가 수축하는 것에 기여한다.

도 3은 중간 뻗음의 조건에서 중간부 (2)의 표면 주름을 보다 상세하게 도시한다. 본원에서 주목할 수 있는 바와 같이, 중간부 상에 가해진 축 견인 응력의 영향에 의해 중간부 (2)의 뻗음으로 인한 접개부들 (6)의 점진적인 뻗음은 또한 매듭들 (9)의 길쭉함 및 이들의 최종적인 뻗음을 일으킨다.

그러므로, 도 1 및 도 8을 참조하여 보면, 관형 가이드 (G)는, 중간부 상에 존재하는 주름으로 인하여 신장성을 가지고, 관형 부재 (1)의 중간부 (2)에 대응하는, 가해진 축 응력의 기능으로서의 신장성 부분 (G1), 및 관형 부재 (1)의 말단부들 (3 및 4)에 대응하는 2 개의 비-신장성 말단들 (G2 및 G3)을 포함한다. 스프링 (5)의 해당 부분들에 확고하게 연결된 관형 부재 (1)의 말단부들 (3 및 4) 그 자체가 비-신장성이기 때문에, 상기 스프링 역시 상기 부분들에서 비-신장성이다.

본 발명에 따른 관형 가이드 (G)는 말단들 (G2 및 G3)을 통하여 내시경의 중앙 몸체의 말단들에 연결된다 (미도시).

관형 가이드 (G)의 2 개의 말단들 중 하나인 앞 말단 (예를 들어 말단 G3가 제시됨)은 내시경 기구 (스티어링 섹션)의 부분에 수용되도록 만들어짐으로써, 구비된 이미지 센서가 모든 방향으로 180°까지 구부려지도록 한다. 이러한 이류로, 이는 매우 유연해야 하지만, 그러나 완전하게 신장되지는 못한다. 상기와 같은 목적에 있어, 도 4에 도시된 바와 같이, 관형 부재 (1)의 앞 말단부 (4)는 비-신장성을 가지지만, 2 개의 강성 및 비-신장성 부분들 (4a 및 4c) 사이에 배치된 중간 부분 (4b)은 가요성을 가진다. 앞 말단부 (4)의 강성 및 비-신장성 부분 (4a)은 내시경의 중앙 몸체의 말단에 연결되는 반면, 강성 및 비-신장성인 부분 (4c)은 스티어링 섹션의 앞 말단에 고정된다. 관형 부재 (1)의 가요성 및 비-신장성 부분 (4b)은 내시경의 중앙 몸체의 앞 말단으로부터 나오며, 스티어링 섹션에 수용된다. 상기와 같은 방식으로, 관형 가이드 (G)의 말단 (G1)은 내시경의 스티어링 섹션의 이동을 방해함 없이 따라갈 수 있다.

본 발명에 따른 관형 가이드의 제조는 바람직한 실시예에서 몰딩 시스템들의 사용을 예측하는 것이 아니라, 간단하게 튜브 안에 있는 스프링과 함께 얇은 벽을 가진 튜브의 플라스틱 변형을 의미한다. 튜브는, 관형 가이드가 의도되는 용도와 호한되고 적어도 200%의 플라스틱 범위 변형으로 유연하게 (plastically) 변형되기에 적합한 플라스틱 물질로 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 초기 튜브는 플라스틱 열-수축 물질로 이루어진다. 제조 방법은 다음 단계에 따라 전개된다.

우선, 촘촘하게 권취된 스프링은 플라스틱 열수축성 물질로 구성된 튜브 내에 삽입된다. 본 실시예에서, 촘촘하게 권취된 스프링은 3.6 mm의 외부 직경 (내부 직경 3 mm)을 가지며, 그리고 3.9 mm의 내부 직경을 가진 플라스틱 열수축성 튜브에 문제없이 들어간다. 또한 도 5를 참조하여 보면, 관형 가이드의 활성 부분의 길이는 X 라 칭하고, 즉 상기 길이는 가변 길이를 가진 내시경 기구의 중앙 몸체 내부에 수용되도록 의도되고, 부분들 (3 및 4)은 상기와 같은 방식으로 열 수축하여 이들을 밑에 있는 스프링에 완전하게 고정시키도록 한다. 상기와 같은 방식으로, 튜브는 스프링의 근위 및 원위 말단부들에 확고하게 고정된다. 가열 단계 다음에, 플라스틱으로 구성된 튜브는 매우 작은 직경을 가지며, 그리고 튜브가 자유롭게 오그라지지 못하도록 스프링이 하기 때문에, 잔류 인장력은 튜브가 스프링에 대해 움직이지 못하는 것을 확실히 유지시킨다. 이는 스프링의 말단들에 튜브를 확고하게 고정시키는 것을 가능케 한다.

이로써, 말단부들 (3 및 4) (도 5b)은 참조 번호 12로 개략적으로 제시되고 나타낸 적합한 제약부들에 의해 확고하게 차단되며, 그리고 플라스틱 변형은 X와 같은 초기 길이를 가진 활성 부분 상에 부과됨으로써, 상기 활성 부분이 그의 길이의 5 배까지 뻗어나가도록 한다. 실제, 뻗음은 예를 들면, 최대 플라스틱 변형 내의 플라스틱 범위에서 관형 부재의 물질을 변형시키기 위해, 탄성 변형 임계치를 넘어 부과된다. 일 실시예에서, 물질의 파괴 변형도 (strain at break) (δ)는 400%보다 다소 크며, 그리고 실제로 이는 400%의 변형에 대응되는 5X와 같은 길이로 변형된다 (도 5c). 제약부들 (12)을 해제시킴으로써, 스프링의 탄성 복귀력은 관형 가이드의 활성 부분의 길이가 1.8X로 되도록 하고 (도 6), 이와 동시에, 원하는 성능에 도달하는 것을 가능케 하는 상술된 접개부들 (6)을 얻을 수 있도록 한다. 접개부들의 형성은 접개부들 그 자체의 두께로 인하여 초기 길이로의 스프링의 완전한 복귀를 방지한다.

열-수축 절차는 종래의 방법, 즉, 상기 부분을 고온 공기에 노출시킴으로써, 상기 부분의 열을 통하여 열 수축되는 종래의 방법에 따라 실행된다. 상기와 같은 노출은 전형적인 에어 건들로 실행되거나, 또는 상기 부분을 오픈에 열-수축하도록 놓음으로써 실행될 수 있다.

내시경 기구의 스티어링 섹션을 위해 의도된, 가요성이지만 비-신장성인 관형 부재 (1)의 부분 (4b)을 얻기 위해서, 상술된 동일 플라스틱 변형 방법이 사용된다 (그러나 변형 팩터는 1.5로 줄어들고 (도 7 a, b, c), 즉 사용된 물질의 플라스틱 변형 임계치보다 매우 작음). 그 후, 말단부들 (4a 및 4c)은 고정되고 (도 7a), 이들 간의 부분의 플라스틱 변형이 있으며 (도 7b), 그리고 말단 부분들은 해제된다 (도 7c). 상기와 같은 방식으로, 스프링로의 튜브의 완전 고정을, 접개부들이 형성되도록 하는 것 없이 얻을 수 있는 것이 가능하다.

튜브가 적당한 신장 설정 없이 간단하게 열 수축을 받는 경우, 부분 (4b)은 너무 단단해진다; 스프링 (외부 직경 3.6 mm)과 플라스틱 튜브 (내부 직경 3.9 mm) 사이의 자유 공간이 변화하지 않는 경우, 선회들 (turns)은 서로 위로 올라갈 수 있고 수술 기구의 통로는 위태롭게 된다.

하나의 예시 실시예에서, 다음 사양들이 사용된다:

● 스프링

■ 와이어 직경 0.3mm

■ 평균 직경 3.3mm

■ 휴지기에서의 스프링-동작 채널 피치 0.5mm

■ 최대 변형에서의 스프링 피치 1mm

● 열-수축 플라스틱 관

■ 내부 직경 관 3.9mm

■ 두께 0.13mm

열-수축 폴리올레핀 관은 파괴 변형도 > 400%, 그리고 10 MPa 내지 20 MPa의 인장 강도로 특징이 지어지게 사용된다. 물론, 예를 들어 PVDF (Polyvinylidene Fluoride) 등의 동등한 열-수축 물질들이 대안적으로 사용될 수 있다.

자벌레 타입의 움직임을 갖는 내시경과 결합하여 동작 채널로서 사용되기에 적합한 본 발명에 따른 관형 가이드 (G)는 도 8의 3D 뷰로 제시된다. 본원에서, 관형 가이드 (G)는 그의 뻗어진 조건에서 도시되고, 이때 앞 말단부 (4)는 관형 가이드의 부분 (4b)의 높은 가요성을 강조하기 위해 상기 가이드의 길이 방향 축에 대해 두드러지게 접힌 내시경의 스티어링 섹션에 맞닿도록 의도된다.

본 발명에 따른 관형 가이드 (G)의 변형 실시예는 도 9에 도시된 바와 같이 생각해 볼 수 있으며, 이때 스프링의 사용은 상기 가이드의 말단 (G3)을 얻기 위해, 참조 번호 (13)로 나타낸 직사각형 섹션을 갖춘 와이어를 가진다. 보다 엄밀히 말하면, 이 경우에, 직사각형 섹션을 가진 스프링은 관형 부재 (1)의 앞 말단부 (4)의 부분들 (4b 및 4c)에 맞닿는다. 실제 실시예에서, 원형 섹션 (5)을 가진 스프링은 그의 말단들 중 하나에서 넓은 섹션 (5a)을 가지고, 이때 상기 섹션 내부에는 직사각형 섹션 (13)을 가진 스프링의 말단 (13a)이 맞닿아 있다. 서로 맞닿는 2 개의 스프링들 (5 및 13) 상에 배치된 열-수축 튜브를 열-수축시키는 방법은 앞 말단부 (4)에 대해 이미 기술된 방식들에 따른다. 2 개의 스프링들 (5 및 13)은 열 수축에 이어 서로 고정되도록 유지되며, 이때 상기 열 수축은 강성 및 비-신장성을 가질 수 있도록 상기 스프링들 간의 연결 지점에서 수행된다.

상술된 규정으로 인하여, 동일한 굴곡 강성을 위해 관형 가이드 (G)의 앞 말단 (G3)의 외부 직경을 줄이는 것이 가능하며, 그리고 상기 말단의 측 방향 표면은 원형 섹션을 가진 스프링에서 얻어진 것보다 매끄럽다. 이러한 결과물은 또한 타원형 섹션을 가진 와이어 또는 임의의 경우에서 일반적으로 관형 부재의 길이 방향으로 평평한 와이어를 갖춘 스프링을 사용하여 얻어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 변형 실시예에 따라서, 관형 부재 (1)는 플라스틱 물질, 예를 들어 폴리에틸렌으로 구성된 정상적인 튜브로 구성되며, 말단부들 (3 및 4)에서, 이는 플라스틱 물질의 튜브 주위에서 죄어지는 열-수축 물질의 튜브 부분들 또는 슬리부들 각각과 연결된다. 상술된 관형 부재로 구성된 관형 가이드의 제조 방법은 상술된 바와 동일하며, 그리고 열-수축 물질로 말단부들의 열-수축을 생각해 볼 수 있고, 상기와 같은 방식으로 플라스틱 물질의 관형 소자가 스프링에 고정되어 플라스틱 물질의 관형 부재의 중간부의 플라스틱이 변형되는 것 획득한다. 이러한 변형 실시예는 보다 상세하게 기술되지는 않는데, 이는 이전에 기술된 바와 같이 기술 분야의 통상의 기술자라면 손쉽게 이를 이해할 수 있기 때문이다.

보다 일반적으로, 글루들 (glues)은 플라스틱 물질의 관형 부재를 고정시키는 수단으로 사용될 수 있거나, 또는 관형 부재의 말단들 및 스프링은 서로 다른 플라스틱 물질로 오버-몰딩될 수 있다 (over-moulded).

본 발명에 적용되기에 적합한 플라스틱 물질에 있어, 폴리에틸렌과 더불어, 플라스틱 범위 변형이 200%보다 큰 EVA (Ethylene-vinyl acetate) 역시 제공되어 사용될 수 있다.

추가 변형들 및/또는 변화들은 본 발명에 따른 관형 가이드로, 그리고 관련 제조 방법으로 이루어질 수 있되, 다음 청구항에 정의된 바와 같이, 본 발명 그 자체의 권리 범위 보호로부터 벗어남 없이, 이루어질 수 있다.

Claims (18)

1. 관형 부재 (1)를 포함한 가요성 및 신장성 관형 가이드 (G)에 있어서,
   상기 관형 부재 (1)는 상기 가이드가 신장 및 수축되도록 고르게 주름이 잡힌 중간부 (2), 상기 관형 부재 (1) 내부에 축 방향으로 배치된 탄성 소자 (5)를 가지며,
   상기 관형 부재 (1)에는 상기 탄성 소자 (5)와 고정된 2 개의 말단부 (3,4)이 더 구비되고,
   상기 관형 부재 (1)의 고르게 주름 잡힌 중간부 (2)는 상호 간 서로 연결된 복수의 접개부들 (6)을 포함하고, 이때 상기 접개부들은 축 방향으로 늘어짐에 따라, 상기 관형 부재 (1)가 휴지 조건에 있을 때 실질적으로 평평한 다이아몬드 형상을 가지고, 상기 관형 부재 (1)의 견인력에 의해 실질적으로 6 각형 형상을 가진 복수의 오목부들 (8)을 형성하도록 구성되고, 상기 관형 부재 (1)는 최대 뻗음 조건에 있을 때 실질적으로 매끄러운 표면을 가지는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 관형 부재 (1)는 적어도 200%의 플라스틱 범위 변형의 특징을 갖는, 변형 가능한 플라스틱 물질로 구성되며, 그리고 상기 관형 부재의 말단부들 (3,4)은 고정 수단 (anchoring means)에 의해 상기 탄성 소자 (5)에 고정되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정 수단은 상기 말단부들 (3,4)에서, 상기 관형 부재 (1) 주위에 죄어지는 열 수축 플라스틱 물질로 구성된 2 개의 슬리브들을 포함하는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 관형 부재 (1)는 열-수축 물질로 구성되고,
   상기 중간부 (2)는 플라스틱 변형의 결과로 고르게 주름이 잡히고,
   상기 말단부들 (3,4) 그 자체는 상기 탄성 소자 (5)와 고정되도록 열 수축되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가요성 및 신장성 관형 가이드는, 신장성 관형 중앙 몸체를 포함하고 자벌레 타입의 움직임을 갖는 내시경 기구에서, 수술 기구들의 경로용 동작 채널로서 사용되기에 적합하고, 상기 관형 부재 (1)의 말단부들 (3,4)은 상기 중앙 몸체의 앞 말단 및 뒷 말단에 고정되고, 상기 고르게 주름 잡힌 중간부 (2)는 상기 중앙 몸체에서 축 방향으로 뻗어나가고, 상기 중앙 몸체와 함께 신장 가능한, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 중앙 몸체의 앞 말단에 고정될 수 있는 상기 관형 부재 (1)의 말단부 (3,4)는 상기 내시경 기구의 스티어링 부분에서 뻗어나가는 가요성 및 비-신장성 부분 (4b)을 가지며,
   상기 가요성 및 비-신장성 부분 (4b)의 자유 말단에 구비되고 상기 스티어링 부분의 앞 말단에 고정 가능한, 상기 관형 부재 (1)의 강성 및 비-신장성 부분 (4c)을 더 가지는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성 소자는 원형 와이어 섹션을 가진 코일 스프링 (5)인, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성 소자는 원형 와이어 섹션을 가진 코일 스프링 (5)이고, 상기 코일 스프링의 하나의 말단에서 축 방향으로 평평한 직사각형 또는 타원형 섹션을 가진 코일 스프링이 뻗어나가는, 가요성 및 신장성 관형 가이드.
9. 청구항 1에 따른 가요성 및 신장성 관형 가이드의 제조 방법에 있어서
   - 유연하게 변형되기에 맞는 관형 부재 (1)에, 촘촘하게 권취된 스프링 (5)을 삽입하는 단계,
   - 상기 2 개의 말단부들 (3,4)이 상기 촘촘하게 권취된 스프링 (5)에 완전하게 고정되도록, 상기 관형 부재 (1)의 2 개의 말단부들을, 밑에 있는 촘촘하게 권취된 스프링 (5)에 확고하게 고정시키는 단계,
   - 상기 말단부들 (3,4)을 확고하게 고정시키며, 그리고 물질의 탄성 변형 임계치를 넘지만 최대 플라스틱 변형 한계 내로, 중간부 (2)를 길게 늘림으로써 상기 말단부들 간에 위치된 중간부 (2)를 유연하게 변형시키는 단계,
   - 상기 중간부 (2)를 수축시키고 접개부들 (6)의 형태를 한 고른 주름을 형성하기 위해, 상기 말단부들 (3,4)을 해제하는 단계 (unlocking)를 포함하는, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 관형 부재 (1)의 말단부들 (3,4)은, 열 처리에 의해 상기 말단부들 (3,4) 주위에서 수축되는 열 수축 물질로 구성된 슬리브들에 의해 상기 스프링 (5)에 확고하게 고정되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
11. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 말단부들 (3,4) 중 하나에는, 신장률 (elongation ratio)로 늘어나되, 상기 물질의 플라스틱 변형 한계를 극복하지 않는 신장률로 늘어나는 플라스틱 변형에 의해 가요성 및 비-신장성 중간부 (4b)가 형성되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
12. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 관형 부재 (1)는 열-수축 물질로 구성되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 열 수축 물질은 폴리올레핀 물질 또는 폴리비닐이딘 플루오라이드 (polyvinylidene fluoride) 기반 물질인, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
14. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 중간부의 신장률은 1:5인, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
15. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 스프링 (5)은 원형 섹션 와이어를 가진 코일 스프링이며, 상기 코일 스프링의 말단들 중 하나는 축 방향으로 평평한 직사각형 또는 타원형 섹션을 가진 코일 스프링 (13)으로 구성되는, 가요성 및 신장성 관형 가이드 제조 방법.
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