KR102469518B1 - 원통형 직경 적응 섹션을 포함하는 조종가능한 기구 - Google Patents

원통형 직경 적응 섹션을 포함하는 조종가능한 기구 Download PDF

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포티메딕스 에셋츠 Ii 비.브이.
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Abstract

외과 수술과 같은 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구(10)로서, 제1 직경을 갖는 제1 작동 가요성 구역(14, 15)을 갖는 근위 단부(11)와, 제1 직경과는 상이한 제2 직경을 갖는 제1 원위 가요성 구역(16, 17)을 갖는 원위 단부(13)을 구비한 세장형 관형 바디(18)를 갖는, 조종가능한 기구(10). 원통형 직경 적응 섹션(164)은 근위 단부(11)를 원위 단부(13)에 연결하도록 배치되어, 제1 작동 가요성 구역(14, 15)의 종방향 관형 바디의 종방향 중심축에 대한 반경방향으로의 굴곡이 제1 원위 가요성 구역(16, 17)의 증폭 또는 감쇠된 굴곡을 야기한다.

Description

원통형 직경 적응 섹션을 포함하는 조종가능한 기구
본 발명은 외과 수술과 같은 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구에 관한 것으로서, 상기 기구는 원통형 직경 적응 섹션을 갖는 세장형 관형 바디를 포함한다. 본 발명에 따른 조종가능한 기구는 의료 및 비의료 분야에 사용될 수 있다. 후자의 예는 도달되기 어려운 위치에서 기계적 및/또는 전자적 하드웨어의 검사 및/또는 수리를 포함한다.　 이에 따라, 내시경 적용 또는 침습성 기구와 같은 하기 설명에서 사용되는 용어들은 광범위한 방식으로 해석되어야 한다.
최소 침습성 수술 개입으로 타겟 영역을 노출하기 위한 큰 절개부를 필요로 하는 수술적 개입에 대한 변환, 즉 타겟 영역에 대한 접근을 확립하기 위한 자연적 구멍 또는 작은 절개부를 필요로 하는 것은 잘 알려져 있고 진행중인 공정이다.　 최소 침습성 수술 개입을 수행함에 있어서, 외과 의사 등의 작업자는 신체의 접근 포트를 통해 인간 또는 동물 신체 내로 침습성 기구를 도입하여 안내하도록 배치된 액세스 장치를 필요로 한다. 인간 또는 동물 환자에 대한 흉터 조직 형성 및 통증을 감소시키기 위해, 접근 포트는 바람직하게 피부 및 하부 조직에서의 단일의 작은 절개부에 의해 제공된다. 　그러한 관점에서, 신체의 자연적 오리피스를 사용할 가능성이 더 좋을 것이다. 또한, 액세스 장치는 바람직하게 작업자가 침습성 기구가 제공하는 하나 이상의 자유도를 제어할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 작업자는 사용되는 기구의 감소된 충돌 위험을 갖는 인체공학적 및 정확한 방식으로 인간 또는 동물 신체 내의 타겟 영역에서 필요한 동작을 수행할 수 있다.
이러한 기구가 타겟 영역을 향해 안내되는 수술용 침습성 기구 및 내시경이 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 침습성 기구 및 내시경 양자는 그 탐색 및 조종가능한 능력을 향상시키는 조종가능한 튜브를 포함할 수 있다.　 이러한 조종가능한 튜브는 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 근위 단부, 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 원위 단부, 및 강성의 중간 부분을 포함하며, 조종가능한 튜브는 강성의 중간 부분에 대한 근위 단부의 적어도 일부의 편향을 원위 단부의 적어도 일부의 관련된 편향으로 변환하도록 구성된 조종가능한 구성체를 더 포함한다.
또한, 조종가능한 튜브는 바람직하게 외부 요소, 내부 요소, 및 튜브의 근위 및 원위 단부 내의 가요성 구성의 개수 및 조종가능한 구성체의 조종가능한 부재의 소정의 실시에 의존하는 하나 이상의 중간 요소를 구비하는 동축으로 배치된 다수의 원통형 요소를 포함하고, 즉 모든 조종가능한 부재는 단일의 중간 요소 내에 배치될 수 있거나, 또는 조종가능한 부재는 상이한 세트로 분할되고, 조종가능한 부재의 각 세트는 상이한 중간 부재 내에 배치된다. 대부분의 종래기술의 장치에서, 조종가능한 구성체는, 예컨대 조종가능한 부재로서 서브 1 mm의 직경을 갖는 종래의 조종가능한 케이블을 포함하며, 조종가능한 케이블은 튜브의 근위 및 원위 단부에서 관련된 가요성 구역들 사이에 배열된다.　 그러나, 조종가능한 케이블은 많은 잘 알려진 단점을 갖기 때문에, 조종가능한 케이블을 회피하고, 하나 이상의 중간 요소의 일체부를 형성하는 종방향 요소의 하나 이상의 세트에 의해 조종가능한 부재를 구현하는 것이 바람직하다. 각각의 중간 요소는 사출 성형 또는 도금과 같은 적절한 재료 첨가 기술, 혹은 레이저 절단(laser cutting), 광화학 에칭(photochemical etching), 딥 프레싱(deep press) 등과 같은 적절한 재료 제거 기술, 드릴링 또는 밀링 또는 고압 워터젯 절단 시스템과 같은 종래의 칩핑 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 전술한 재료 제거 기술 중에서, 레이저 절단은 합리적인 경제적 조건 하에서 재료의 매우 정확하고 청결한 제거를 가능하게 하므로 매우 유리하다. 전술한 조종가능한 튜브의 설계 및 제조에 관한 또 다른 세부사항은, 예컨대 본 출원인의 WO 2009/112060 Al호, WO 2009/127236 Al호, US 13/160,949호, 및 US 13/548,935호에 개시되어 있으며, 그 전문이 본원에 참고로 인용된다.
조종가능한 침습성 기구는 일반적으로 튜브를 조종하기 위해 그리고/또는 조종가능한 튜브의 원위 단부에 배치된 툴을 조작하기 위해 조종가능한 튜브의 근위 단부에 배치된 핸들을 포함한다. 이러한 툴은, 예를 들어 카메라, 수동 조작기, 예를 들어 한 쌍의 가위, 포셉 등의 수동 조작기, 또는 에너지원, 예컨대 전기, 초음파 또는 광학 에너지원을 이용하는 조작기일 수 있다.
본 출원에서, 용어 "근위" 및 "원위"는 조작자, 예를 들어, 기구 또는 내시경을 작동시키는 외과 의사에 대해 정의된다. 예를 들어, 근위 단부는 외과 의사 근방에 위치된 부분으로서 해석되고, 원위 단부는 외과 의사로부터 떨어진 위치의 부분으로서 해석되어야 한다.
조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 원위 단부의 원위 가요성 구역의 굴곡의 증폭, 즉 원위 단부에서의 가요성 구역의 굴곡 각도는 세장형 관형 바디의 근위 단부에서의 대응하는 가요성 구역의 굴곡 각도와 적어도 동일하고 바람직하게 더 큰 것이 종래기술로부터 알려져 있는바, 이는 원위 단부보다 더 큰 직경을 갖는 근위 단부를 이용함으로써 성취될 수 있다. 근위 단부가 원위 단부보다 더 작은 직경을 갖는 경우에, 근위 단부에서의 굴곡은 원위 단부의 대응하는 감쇠된 굴곡을 야기한다.
물론, 소정의 제1 범위에 대한 근위 편향이 제1 범위에 대해 감소된 또 다른 제2 범위에 대응하는 원위 편향을 야기하도록 동일한 기술이 반대로 이용될 수 있다.
근위 단부의 굴곡에 응답하여 원위 단부의 증폭 또는 감쇠된 굴곡에 대한 요건은 조종가능한 기구가 사용되는 특정 개입에 의존한다. 원위 단부의 증폭된 굴곡은 작동 부위에서 더 큰 힘을 가할 수 있기 위해 그리고/또는 종방향 조종가능한 요소의 신장으로 인한 응답 손실을 보상하기 위해 요구될 수 있다.　 원위 단부의 감쇠된 굴곡은 원위 단부의 조종성 정확도를 향상시키기 위해 요구될 수 있다. 상이한 직경을 갖는 근위 단부 및 원위 단부을 연결하기 위해, 직경 적응 구성체가 필요하다는 것이 공지되어 있다.
종래 기술에서 알려진 직경 적응 구성체를 포함하는 조종가능한 기구의 단점은, 이러한 기구의 구성이 매우 번거롭고, 이에 따라 직경 적응 구성체의 적어도 일부에서 비용이 많이 드는 점이다. 공지된 직경 적응 장치를 포함하는 조종가능한 기구의 또 다른 단점은 이러한 구성체가 손상으로 인해 고장에 더욱 민감하기 때문에 감소된 신뢰도를 갖는다는 점이다.　 공지된 직경 적응 장치를 포함하는 조종가능한 기구의 또 다른 단점은, 이러한 구성체가 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 직경을 추가한다는 점이다. 다수의 조종가능한 기구가 개입 동안에 사용되는 경우에, 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 증가된 직경은 물론 매우 바람직하지 않은 그 조종성을 손상시킬 수 있다.
이러한 종래 기술의 단점은, 아직 공개되지 않은 2015년 7월 17일자로 출원된 네덜란드 특허 출원 NL2015185 호(대리인 사건번호 P6056194NL호)에 기재된 바와 같은 직경 적응 구성체를 포함하는 조종가능한 기구에 의해 해결되어 왔다.
본 발명의 목적은 원통형 직경 적응 섹션을 포함하는 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구를 제공하는 것으로서, 이러한 기구는 상술된 공지된 직경 적응 구성체를 포함하는 조종가능한 기구의 단점을 예방하거나 적어도 감소시킨다.
이는 제1항에 따른 조종가능한 기구에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 조종가능한 기구는, 종래 기술로부터 알려진 직경 적응 구성체보다 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 직경에 상당히 작은 내부 배치된 원통형 직경 적응 섹션을 포함한다. 또한, 이는 예컨대 상술된 비공개 특허 출원 NL2015185호보다 작은 원통형 요소를 포함한다.　 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 조종성이 개선된다. 또한, 원통형 직경 적응 섹션이 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디 내에 배치됨에 따라, 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 신뢰성은 손상에 취약하지 않기 때문에 개선된다. 또한, 본 발명에 따른 조종가능한 기구는 덜 번거롭고, 이에 따라 저렴한 방식으로 제조될 수 있다.
제2 관점에서, 본 발명은 인접한 종방향 요소들을 서로에 대해 일정한 접선 거리로 유지하기 위해, 그에 따라 종방향 요소의 접선 운동을 가능한 한 많이 방지하기 위해 조종가능한 기구 내의 인접한 종방향 요소들 사이에 사용되는 스페이서에 관한 것이다.
이러한 스페이서는 당해 기술에 공지되어 있다. 이러한 스페이서의 예는, 예를 들어 출원인의 WO 2009/112060 Al호, WO 2009/127236 Al호, US 13/160,949호, 및 US 13/548,935호에 개시되어 있다. 이러한 스페이서의 다른 예는 아직 공개되지 않은 본 출원인의 2015년 11월 15일자로 출원된 PCT 특허 출원 PCT/NL2015/050798(대리인 사건번호 P6058139NL호)에 기술되어 있다.
WO2009112060A호는 슬라이딩 아일랜드로서 형성된 중간 원통형 요소에서의 종방향 요소의 인접한 가요성 부분들 사이에 스페이서를 개시한다는 것이 관찰된다. 일 실시예에서, 이러한 슬라이딩 아일랜드는, 예를 들어 레이저 용접에 의해 중간 원통형 요소 내측 또는 외측에 위치된 또 다른 원통형 요소에 부착되는 것으로 개시되어 있다.
이동가능한 부분을 개별적으로 제공하도록 파단 아일랜드 상에 종방향력을 가함으로써 분리되는 조종가능한 기구의 제조 동안에 파단 아일랜드를 이용하는 것은 아직 공개되지 않은 PCT 출원 PCT/NL2014/050837호에 기술되어 있다.
제2 관점에서, 본 발명은 종방향 요소의 인접한 가요성 부분들 사이에 스페이서를 구비한 조종가능한 기구를 제조하는 것에 관한 것이다.
이러한 제조 방법은 독립항인 제14항에서 청구된다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점은 비제한적 및 비배타적인 실시예들에 의한 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다. 이들 실시예는 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 다른 대안 및 등가적 실시예가 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이며, 유사 또는 동일한 참조부호는 유사, 동일 또는 대응하는 부품을 지칭한다.
도 1은 2개의 조종가능한 기구를 갖는 침습성 기구 조립체의 비제한적 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 2a는 강성의 침습성 기구의 비제한적 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2b는 조종가능한 침습성 기구의 비제한적 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2c는 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 비제한적 실시예의 세부 사시도를 제공한다.
도 2d는 도 2c에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디의 원위 단부에 대한 더 상세한 도면을 제공한다.
도 2e는 도 2c에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시한다.
도 2f는 도 2c에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시하며, 제1 근위 및 제1 원위 가요성 구역은 굴곡되어, 조종가능한 구성체의 작동을 설명한다.
도 2g는 도 2f에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시하며, 추가적으로 제2 근위 및 제2 원위 가요성 구역은 굴곡되어, 조종가능한 구성체의 작동을 더욱 설명한다.
도 2h는 도 2c에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디의 일부의 사시도이며, 외부 원통형 요소가 부분적으로 제거되어, 세장형 관형 바디의 제1 근위 가요성 구역 및 제1 원위 가요성 구역을 상호연결하는 중간 원통형 요소의 벽에 종방향 슬릿을 제공한 후에 얻어진 종방향 조종가능한 요소의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2i는 하나의 근위 및 하나의 원위 가요성 구역을 갖는 조종가능한 기구의 예시적인 실시예의 종방향 단면도를 도시한다.
도 2j는 도 2i에 도시된 조종가능한 기구의 3개의 원통형 요소의 분해 사시도를 도시한다.
도 2k는 도 2j에 도시된 조종가능한 기구의 중간 원통형 요소의 예시적인 실시예의 언롤된 버전(unrolled version)의 평면도를 도시한다. 상기 중간 원통형 요소는 언롤된 버전을 원통형 형태로 롤링하여, 용접 기술에 의한 것과 같은 임의의 공지된 부착 수단에 의해 롤업 구성의 인접한 측부를 부착함으로써 형성될 수 있다.
도 3a, 3b 및 3c는 내부, 외부 및 중간 원통형 요소의 가요성 근위 및 원위 부분의 실시예의 풀린 도면에 대한 개략도를 도시한다.
도 4는 도 2j의 분해도와 유사하지만, 원통형 요소의 가변 직경을 갖는 2개의 원통형 요소의 분해 사시도를 도시한다.
도 5a는 도 3a, 3b 및 3c에 도시된 바와 비교가능한 원통형 요소를 갖는 조종가능한 기구의 제1 예시적인 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다. 원통형 요소의 근위 작동 부분은 원위 핸들링 단부에 비해 더 큰 직경을 갖는다.　 본 발명에 따른 원통형 직경 적응 섹션을 개략적으로 나타내는 절두원추형 부분은 상이한 직경을 갖는 세장형 관형 바디의 부분과 연결하도록 근위 단부와 원위 단부 사이에 배치된 중간 강성 부분 내에 내장되어 있다.
도 5b는 조종가능한 기구의 제2 실시예의 개략적인 단면도를 도시하며, 상기 근위 작동 가요성 구역과 원위 작동 가요성 구역 사이에 배치된 중간 강성 부분뿐만 아니라, 원통형 요소의 작동 부분의 근위 작동 가요성 구역은 세장형 관형 바디의 다른 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 본 발명에 따른 직경 적응 섹션을 개략적으로 나타내는 절두원추형 부분이 도시된다.
도 6-10은 본 발명에 따른 직경 적응 섹션의 일례로서 조종가능한 기구를 제조하기 위한 연속적인 제조 단계들을 도시한다.
도 11은 도 8의 제조 단계 이후의 조종가능한 기구의 일부에 대한 확대된 3D 도면을 도시한다.
도 12는 조립된 상태에서 조종가능한 기구의 단면도를 도시한다.
도 13a 및 13b는 직경 적응 섹션의 대안적인 구현을 도시한다.
도 14a 및 14b는 종래기술 및 본 발명에 따라 인접한 종방향 요소의 일부를 서로 소정의 거리로 유지하도록 스페이서를 구비한 조종가능한 기구의 설계를 각각 도시한다.
도 2a는 강성의 침습성 기구(240)의 비제한적인 실시예의 측면도를 도시하고, 도 2b는 조종가능한 침습성 기구(10)의 비제한적인 실시예를 도시한다. 도 1은 2개의 이러한 조종가능한 침습성 기구(10)를 갖는 도입기를 구비한 침습성 기구 조립체(1)에 대한 비제한적인 실시예를 도시한다. 조종가능한 침습성 기구(10)의 비제한적인 실시예에 대한 세부사항은 도 2c 내지 2k에 관련하여 설명된다.
도 2a에 도시된 바와 같은 강성의 침습성 기구(240)는 근위 단부(241) 및 원위 단부(243)를 갖는 세장형 샤프트(242)를 포함한다. 원위 말단부(243)에는, 툴(2), 예를 들어 포셉이 배치된다. 근위 단부(241)에는, 툴(2)을 조작, 즉 포셉의 죠를 개폐하도록 구성된 핸들(3)이 배치된다. 이를 위해, 제어 로드(미도시)가 세장형 샤프트(242) 내에 존재하며, 그 로드는 핸들(3)을 툴(2)과 연결한다. 로드는 핸들(3)에 의해 이동될 수 있고, 로드의 운동은 당업자에 공지된 바와 같이 툴(2)의 사전결정된 운동으로 변환되며, 본원에서 또다시 설명할 필요는 없다. 또한, 샤프트(242)는 전류가 툴에 흐를 수 있게 하는 전도성 와이어를 포함할 수 있는데, 예를 들어 인간 또는 동물 신체 내의 열처리를 수행하기 위해 상기 툴을 가열한다.
도 2b는 조종가능한 침습성 기구의 측면도를 도시한다. 조종가능한 기구(10)는 2개의 작동 가요성 구역(14, 15)을 포함하는 근위 단부(1), 2개의 원위 가요성 구역(16,17)을 구비하는 원위 단부(13), 및 강성의 중간 부분(12)을 갖는 세장형 관형 바디(18)를 포함한다. 본 실시예에서 작동 가요성 구역(14, 15)은 가요성 근위 구역으로서 구성되고, 가요성 근위 구역으로도 언급될 것이다. 원위 단부(13)에는, 포셉(2)과 같은 툴이 배치된다. 근위 단부(11)에는, 포셉(2)의 죠를 개폐하도록 구성된 핸들(3)이 배치된다.
도 2c는 조종가능한 기구(10)의 세장형 관형 바디(18)의 원위 부분에 대한 세부 사시도를 제공하며, 세장형 관형 바디(18)가 원위 단부(13)에서 제1 원위 가요성 구역(16) 이후에 끝나는 외부 원통형 요소(104)를 포함하는 다수의 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소를 포함하는 것으로 도시한다. 외부 원통형 요소(104)의 원위 단부(13)는, 예를 들어 용접 스폿(100)에서 스폿 용접에 의해 외부 원통형 요소(104) 내에 그리고 그에 인접하게 위치된 원통형 요소(103)에 고정식으로 부착된다. 그러나, 임의의 기계식 스냅 핏 연결 또는 적절한 접착제에 의한 접착을 포함하는 임의의 다른 적합한 부착 방법이 사용될 수 있다.
도 2d는 원위 단부(13)의 보다 상세한 도면을 제공하고, 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)인 3개의 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소를 구비하는 것을 도시한다. 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103) 모두는 서로 고정식으로 부착된다. 이는 용접 스폿(100)에서 스폿 용접에 의해 행해질 수 있다. 그러나, 임의의 기계식 스냅 핏 연결 또는 접착제에 의한 접착을 포함하는 임의의 다른 적합한 부착 방법이 사용될 수 있다. 부착 지점은 도면에 도시된 바와 같이, 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 단부 에지에 있을 수 있다. 　그러나, 이러한 부착 지점은 이들 에지로부터 먼 거리에 위치될 수 있고, 바람직하게 단부 에지와 가요성 구역(17)의 위치 사이에 있을 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디(18)가 총 4개의 원통형 요소를 포함한다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 도 2c에 도시된 실시예에 따른 세장형 관형 바디(18)는 조종가능한 구성체의 조종가능한 부재가 배치되는 2개의 중간 원통형 요소(102, 103)를 포함한다.　 도 2c에 도시된 세장형 관형 바디(18)의 예시적인 실시예에서 조종가능한 구성체는 세장형 관형 바디(18)의 근위 단부(11)에서 2개의 가요성 구역(14, 15), 세장형 관형 바디(18)의 원위 단부(13)에서 2개의 가요성 구역(16, 17), 및 근위 단부(11)와 원위 단부(13)에서 관련된 가요성 구역들 사이에 배치된 조종가능한 부재를 포함한다. 조종가능한 부재의 예시적인 실제 구성은 도 2e에 도시되며, 이는 도 2c에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디(18)의 예시적인 실시예의 개략적인 종방향 단면도를 제공한다.
도 2e는 상술된 4개의 층 또는 원통형 요소, 즉 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102), 제2 중간 원통형 요소(103) 및 외부 원통형 요소(104)를 도시한다.
내부 원통형 요소(101)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)에 배치된 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 조종가능한 기구(10)의 근위 단부(11)에 배치된 강성 단부(119)를 포함한다.
제1 중간 원통형 요소(102)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128) 및 강성 단부(129)를 포함한다.　 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128) 및 제1 중간 요소(102)의 강성 단부(129)의 종방향 치수 각각은 내부 원통형 요소(101)의 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118) 및 내부 원통형 요소(101)의 강성 단부(119) 각각과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다. 본 설명에서, "대략 동일"은 각각의 동일한 치수가 10% 미만, 바람직하게 5% 미만의 마진 내에서 동일함을 의미한다.
제2 중간 원통형 요소(103)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132), 제2 강성 링(133), 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138) 및 강성 단부(139)를 포함한다. 제2 중간 원통형 요소(103)의 제2 강성 링(133), 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138) 및 강성 단부(139)와 함께 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132)의 종방향 치수 각각은 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 제1 중간 요소(102)의 강성 단부(119) 각각과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다.
외부 원통형 요소(104)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 제1 강성 링(141), 제1 강성 링(141), 제2 강성 링(141), 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143), 제2 가요성 부분(143), 제2 가요성 부분(144) 및 제2 강성 링(145)을 포함한다.　 외부 원통형 요소(104)의 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143) 및 제2 가요성 부분(144)의 종방향 치수 각각은 제2 중간 요소(103)의 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135) 및 제1 중간 가요성 부분(136)과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다. 강성 링(141)은 강성 링(133)과 대략 동일한 길이를 가지며, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 고정식으로 부착된다. 바람직하게, 강성 링(145)은, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 강성 링(145)과 제2 중간 강성 부분(137) 사이에 적절한 고정된 부착을 이루도록 요구되는 길이에서만 제2 중간 강성 부분(137)과 중첩한다.　 강성 링(111, 121, 131)은, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 서로 부착된다. 이는 단부 에지에서 수행될 수 있지만, 이들 단부 에지와 떨어져서 행해질 수 있다.
일 실시예에서, 동일한 바가 강성 단부(119, 129, 139)에 적용될 수 있고, 이는 유사한 방식으로 함께 부착될 수 있다. 그러나, 후술되는 바와 같이, 근위 부분의 원통형 요소의 직경이 원위 부분에서의 직경에 대해 더 크거나 또는 더 작도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 근위 부분의 구성은 도 2e에 도시된 바와는 상이하다.　 직경의 증가 또는 감소의 결과로서, 증폭 또는 감쇠가 달성되고, 즉 원위 부분에서의 가요성 구역의 굴곡 각도가 근위 부분에서의 대응하는 가요성 부분의 굴곡 각도보다 더 크거나 작을 것이다. 이를 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
원통형 요소(101, 102, 103, 104)의 내경 및 외경은 세장형 관형 바디(18)를 따르는 동일한 위치에서, 내부 원통형 요소(101)의 외경이 제1 중간 원통형 요소(102)의 내경보다 약간 작고, 제1 중간 원통형 요소(102)의 외경이 제2 중간 원통형 요소(103)의 내경보다 약간 작고, 제2 중간 원통형 요소(103)의 외경이 외부 원통형 요소(104)의 내경보다 약간 작음으로써, 서로에 대한 인접한 원통형 요소의 슬라이딩 운동이 가능해지는 방식으로 선택된다. 그 치수 설정은 인접한 요소들 사이에 슬라이딩 핏이 제공되도록 해야 한다. 인접한 요소들 사이의 간극은 일반적으로 0.02 내지 0.1 mm 정도일 수 있지만, 특정한 적용 및 재료에 따라 달라질 수 있다.　 간극은 바람직하게 그의 중첩 구성이 방지되도록 종방향 요소의 벽 두께보다 작다. 종방향 요소의 벽 두께의 약 30% 내지 40%까지의 간극을 제한하는 것이 일반적으로 충분하다.
도 2e에서 알 수 있는 바와 같이, 근위 단부(11)의 가요성 구역(14)은 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)에 의해 원위 단부(13)의 가요성 구역(16)에 연결되어, 조종가능한 기구(10)의 조종가능한 구성체의 제1 세트의 종방향 조종가능한 부재를 형성한다. 또한, 근위 단부(11)의 가요성 구역(15)은 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127)에 의해 원위 단부(13)의 가요성 구역(17)에 연결되어, 조종가능한 구성체의 제2 세트의 종방향 조종가능한 부재를 형성한다. 전술한 구성의 사용은 조종가능한 기구(10)가 이중 굴곡을 위해 사용될 수 있게 한다.　 이러한 구성의 작동 원리는 도 2f 및 도 2g에 도시된 예와 관련하여 설명될 것이다.
편의상, 도 2e, 2f 및 2g에 도시된 바와 같이, 원통형 요소(101, 102, 103, 104)의 상이한 부분은 하기와 같이 정의된 구역(151-160)으로 그룹화된다. 구역(151)은 강성 링(111, 121, 113)을 포함한다. 구역(152)은 부분(112,122, 132)을 포함한다. 구역(153)은 강성 링(133, 141) 및 부분(113, 123)을 포함한다. 구역(154)은 부분(114, 124, 134, 142)을 포함한다.　 구역(155)은 부분(115, 125, 135, 143)을 포함한다. 구역(156)은 부분(116, 126, 136, 144)을 포함한다. 구역(157)은 강성 링(145) 및 그와 일치하는 부분(117, 127, 137)의 일부를 포함한다. 구역(158)은 구역(117) 외부에 부분(117, 127, 137)을 포함한다. 구역(159)은 부분(118, 128, 138)을 포함한다. 마지막으로, 구역(160)은 강성 단부(119, 129, 139)를 포함한다.
조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)의 적어도 일부를 편향시키기 위해, 소정의 반경방향으로 굴곡력을 구역(158)에 가하는 것이 가능하다. 도 2f 및 도 2g에 도시된 예에 따라, 구역(158)은 구역(155)에 대해 하방으로 굴곡된다. 따라서, 구역(156)은 하방으로 굴곡된다. 제2 중간 강성 부분(137)과 제2 강성 링(133) 사이에 배치되는 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)을 포함하는 제1 세트의 조종가능한 부재로 인해, 구역(156)의 하방 굴곡은 제1 세트의 조종가능한 부재의 종방향 변위에 의해 구역(155)에 대한 구역(154)의 상방 굴곡으로 전달된다. 이는 도 2f 및 2g에 도시되어 있다.
구역(156)의 예시적인 하방 굴곡은 도 2f에 도시된 바와 같이 기구의 원위 단부에서 구역(154)의 상방 굴곡만을 야기함에 주목해야 한다. 구역(156)의 굴곡의 결과로서의 구역(152)의 굴곡은 구역(152, 154)들 사이에 배치된 구역(153)에 의해 방지된다. 그 후 임의의 반경방향으로의 굴곡력이 구역(160)에 적용되면, 구역(159)도 굴곡된다. 도 2g에 도시된 바와 같이, 구역(160)은 도 2f에 도시된 위치에 대해 상측방향으로 굴곡된다. 결과적으로, 구역(159)은 상측방향으로 굴곡된다. 강성 링(121)과 강성 단부(129) 사이에 배치된 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127, 128)을 포함하는 제2 세트의 조종가능한 부재로 인해, 구역(159)의 상방 굴곡은 제2 세트의 조종가능한 부재의 종방향 변위에 의해 도 2f에 도시된 위치에 대한 구역(152)의 하방 굴곡으로 전달된다.
도 2g는 도 2f에 도시된 바와 같은 구역(154)에서의 기구의 초기 굴곡이 유지되어, 이 굴곡이 구역(156)의 굴곡에 의해서만 좌우되는 한편, 구역(152)의 굴곡은 상술한 바와 같이 구역(159)의 굴곡에 의해서만 좌우된다.　 구역(152, 154)이 서로에 대해 독립적으로 굴곡가능하다는 점으로 인해, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)를 서로 독립적인 위치 및 종축 방향으로 제공하는 것이 가능하다. 특히, 원위 단부(13)는 유리한 S-형 형상을 취할 수 있다.　 당업자는 구역(152, 154)을 서로에 대해 독립적으로 굴곡하는 능력이 원위 단부(13) 및 그에 따른 조종가능한 기구(10)의 조종성을 전체적으로 상당히 향상시키는 것으로 이해할 것이다.
명백하게, 알 수 있는 바와 같이, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13) 및 원위 단부(14)의 굴곡 반경 및 전체 길이에 대한 특정 요건을 수용하거나, 또는 근위 단부(11)의 적어도 일부 및 원위 단부(13)의 적어도 일부의 굴곡 간의 증폭 또는 감쇠율을 수용하도록 도 2e 내지 도 2g에 도시된 가요성 부분의 길이를 가변시킬 수 있다.
조종가능한 부재는 하나 이상의 중간 원통형 요소(102, 103)의 일체부를 형성하는 종방향 요소의 하나 이상의 세트를 포함한다. 바람직하게, 상기 종방향 요소는 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽이 나머지의 종방향 조종가능한 요소를 형성하는 종방향 슬릿을 구비한 후에 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽의 나머지 부분을 포함한다.
후자의 종방향 조종가능한 요소의 제조에 관한 추가적인 세부사항은, 근위 단부(11) 및 원위 단부(13) 모두에서 하나의 가요성 구역만을 포함하는 조종가능한 기구의 예시적인 실시예에 관해 도 2i 내지 2k을 참조하여 제공된다.
도 2i는 3개의 동축으로 배치된 원통형 요소, 즉 내부 원통형 요소(2202), 중간 원통형 요소(2203) 및 외부 원통형 요소(2204)를 포함하는 조종가능한 기구(2201)의 종방향 단면도를 도시한다. 원통형 요소(2202, 2203, 2204)를 제조하는데 이용되는 적절한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬, 니티놀®, 플라스틱, 폴리머, 복합제 또는 다른 절단가능한 재료 등의 형상 기억 합금을 포함한다. 　대안적으로, 원통형 요소는 3D 인쇄 공정에 의해 제조될 수 있다.
내부 원통형 요소(2202)는 기구(2201)의 원위 단부(13)에 위치된 제1 강성 단부(2221), 제1 가요성 부분(2222), 중간 강성 부분(2223), 제2 가요성 부분(2224) 및 기구(2201)의 근위 단부(11)에 위치된 제2 강성 단부(2225)를 포함한다.
또한, 외부 원통형 요소(2204)는 제1 강성 단부(2241), 제1 가요성 부분(2242), 중간 강성 부분(2243), 제2 가요성 부분(2244) 및 제2 강성 단부(2245)를 포함한다. 원통형 요소(2202, 2204)의 상이한 부분의 길이는 내부 원통형 요소(2202)가 외부 원통형 부재(2204)에 삽입될 때, 상이한 부분이 서로에 대해 위치설정되도록 실질적으로 동일하다.
또한, 중간 원통형 요소(2203)는 조립된 상태에서 2개의 다른 원통형 요소(2202, 2204)의 대응하는 강성 부분(2221, 2241, 2225, 2245)들 사이에 각각 위치된 제1 강성 단부(2331) 및 제2 강성 단부(2335)를 갖는다. 중간 원통형 요소(2203)의 중간 부분(2333)은 후술하는 바와 같이 상이한 형태 및 형상을 가질 수 있는 3개 이상의 별개의 종방향 요소를 포함한다. 3개의 원통형 요소(2202, 2203, 2204)를 조립하여 요소(2202)가 요소(2203)에 삽입되고 2개의 조합된 요소(2202, 2203)가 요소(2204)에 삽입된 후에, 적어도 내부 원통형 요소(2202)의 제1 강성 단부(2201), 중간 원통형 요소(2203)의 제1 강성 단부(2241) 및 기구의 원위 단부에서의 외부 원통형 요소(2204)의 제1 강성 단부(2241)는 서로 부착된다. 도 2i 및 도 2j에 도시된 실시예에서, 내부 원통형 요소(2202)의 제2 강성 말단부(2225), 중간 원통형 요소(2203)의 제2 강성 단부(2335) 및 기구의 근위 단부에서의 외부 원통형 요소(2204)의 제2 강성 단부(2245)는 하나의 일체 유닛을 형성한다.
도 2j에 도시된 실시예에서, 중간 원통형 요소(2203)의 중간 부분(2333)은 균일한 단면을 갖는 다수의 종방향 요소(2338)를 포함하여, 중간 부분(2333)이 도 2k의 중간 원통형 요소(2203)의 언롤된 상태로 도시된 바와 같이 일반적인 형상 및 형태를 갖는다. 도 2k로부터, 중간 부분(2333)은 중간 원통형 부분(2203) 위에서 다수의 동일하게 이격된 평행한 종방향 요소(2338)에 의해 형성되는 것이 명확해진다.　 유리하게, 종방향 요소(2338)의 개수는 기구(2201)가 임의의 방향으로 완전히 제어가능하도록 적어도 3개이지만, 임의의 더 많은 개수가 마찬가지로 가능하다. 바람직하게, 종방향 요소(2338)의 개수는 6 또는 8이다.
이러한 중간 부분의 제조는 사출 성형 또는 도금 기술에 의해 가장 편리하게 행해지거나, 소정의 내경 및 외경을 갖는 원통형 튜브로부터 시작하여 중간 원통형 요소(2203)의 소정의 형상과 일치하도록 요구되는 원통형 튜브의 벽의 일부를 제거하는 단계를 포함한다. 그러나, 대안적으로, 임의의 3D 인쇄 방법이 사용될 수 있다.
재료의 제거는 레이저 절단, 광화학 에칭, 딥 프레싱과 같은 상이한 기술, 드릴링 또는 밀링과 같은 종래의 칩핑 기술, 고압 워터젯 절단 시스템 또는 이용가능한 임의의 적합한 재료 제거 공정에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게, 합리적인 경제적 조건 하에서 재료의 매우 정확하고 청결한 제거를 가능하게 하는 레이저 절단이 사용된다.　 상술된 공정은, 하나의 공정에서, 부재(2203)가 원하는 방식으로 제조될 수 있기 때문에 편리한 방식으로서, 종래의 조종가능한 케이블이 단부에 어떠한 방식으로 연결되어야 하는 종래의 기구에서 요구되는 바와 같이 중간 원통형 요소의 서로 다른 부분을 연결하는 추가적인 단계를 필요로 하지 않는다. 각각의 가요성 부분(2222, 2224, 2242, 2244)을 갖는 내부 및 외부 원통형 요소(2202, 2204)를 제조하는데 동일한 타입의 기술이 이용될 수 있다.
도 2h는 상술한 바와 같이 근위 가요성 구역(14) 및 원위 가요성 구역(16)을 상호 연결하는 제2 중간 원통형 요소(103)의 벽에 종방향 슬릿(5)을 제공한 후에 얻어진 종방향(조종가능한) 요소(4)의 예시적인 실시예를 도시하며, 즉 종방향 조종가능한 요소(4)는 기구의 종축을 중심으로 하여 적어도 부분적으로 나선형임으로써, 기구의 근위 부분에서의 각각의 조종가능한 요소(4)의 단부는 기구의 원위 부분에서의 동일한 종방향 조종가능한 요소(4)의 단부보다 종축을 중심으로 하여 또 다른 각도 배향으로 배치된다. 선형 배향으로 배치된 종방향 조종가능한 요소(4)가 있다면, 소정의 평면 내의 근위 부분에서의 기구의 굴곡은 동일한 평면 내의 원위 부분에 있지만 180도 반대방향으로 기구의 굴곡을 야기할 것이다. 종방향 조종가능한 요소(4)의 나선형 구성은 소정의 평면 내의 근위 부분에서의 기구의 굴곡이 또 다른 평면 내에 또는 동일한 방향으로의 동일한 평면 내의 원위 부분에서의 기구의 굴곡을 야기할 수 있는 효과를 허용한다. 바람직한 나선형 구성은 기구의 근위 부분에서의 각각의 조종가능한 요소(4)의 단부가 기구의 원위 부분에서 동일한 종방향 조종가능한 요소(4)의 단부에 대해 종축을 중심으로 하여 180도 각도 변환된 배향으로 배치되도록 한다. 그러나, 예를 들어 임의의 다른 각도 변환된 배향, 예컨대 90도는 본 명세서의 범위 내에 있다. 슬릿은 조종가능한 기구 내의 소정 위치에 제공될 때 종방향 요소의 운동이 인접한 종방향 요소에 의해 안내되도록 치수 설정된다.
도 2i 및 도 2j에 도시된 바와 같은 가요성 부분(2222, 2224, 2242, 2244)뿐만 아니라, 도 2e에 도시된 바와 같은 가요성 부분(112, 132, 114, 142, 116, 144, 118, 138)은 2008년 10월 03일자로 출원된 유럽 특허 출원 09 004 373.0호, 5페이지, 15-26줄에 기술된 방법에 의해 얻어질 수 있지만, 임의의 다른 적합한 공정이 가요성 부분을 제조하는데 이용될 수 있다.
이러한 가요성 부분은 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있고, 즉 가요성은 복수의 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)에 의해 얻어질 수 있다. 예를 들어 2개의 원주방향 슬릿은 양자의 슬릿이 서로 소정의 거리에 위치되는 동일한 원주방향 라인을 따라 원통형 요소 내에 제공될 수 있다. 원주방향 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)의 복수의 동일한 세트는 기구의 종방향으로 복수의 거리에 제공되며, 연속적인 세트가 각도 회전 위치, 예컨대 각 시간 90도 회전되게 배치된다. 이러한 구성에서, 원통형 요소의 모든 부분은 여전히 서로 연결된다.
도 3a, 3b 및 3c는 부분에서의 이러한 가요성이 어떻게 얻어질 수 있는지에 대한 대안적인 방식을 도시한다. 도 3a는 평평한 롤-아웃 가요성 근위 또는 원위 원통형 구역의 개략적인 표현을 도시한다. 그 다음, 중간 원통형 요소는 편평한 요소를 롤링-업(rolling-up)하고, 용접 기술에 의해 공지된 임의의 적절한 방식으로 측부 에지를 부착함으로써 제조된다.　 도 3a에 도시된 실시예에서, 가요성이 되는 원통형 튜브의 일부는 가요성 구역의 길이에 걸쳐 나선형 방식으로 연장되는 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)을 구비하고 있다. 가요성은 원통형 요소의 축방향에 대한 슬릿의 개수 및/또는 슬릿의 각도에 의해 제어될 수 있다.　 도 3b의 실시예에서, 가요성이 되는 원통형 튜브의 일부는 다수의 짧은 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)을 구비하고 있다. 슬릿은 그룹으로 나누어질 수 있으며, 각 그룹 내의 슬릿은 원통형 요소의 축에 수직으로 연장되는 동일 라인에 위치된다. 2개의 이웃하는 그룹의 슬릿은 오프셋된다. 도 3c의 실시예에서, 원통형 튜브의 일부는 도시한 바와 같이 서로 피팅하는 슬릿들 사이의 다수의 제비 꼬리를 생성하는 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)을 제조함으로써 제공되어 있다. 원통형 튜브 벽 내에 가요성 구역을 제공하는 다른 시스템이 마찬가지로 이용될 수 있음이 명백할 것이다. 보다 구체적으로, 상기 도시된 시스템들의 조합을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 임의의 다른 적절한 가요성 구성이 대신에 사용될 수 있다. 예를 들어, EP 0 764 423 A호 및 EP 0 782 836 A호에 도시되고 기술된 임의의 가요성 구성이 마찬가지로 이용될 수 있다.
또한, 도 2e에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 세트의 종방향 조종가능한 부재를 각각 형성하는 중간 원통형 요소(103)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127, 128) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)이 도 2h에 도시된 바와 같이 종방향 조종가능한 요소(4)로서 구현되면, 전술한 제조 방법이 사용될 수 있다. 도 2j 및 2k의 종방향 요소(2338)에 동일한 바가 적용된다. 또한, EP 2 762 058 A호에 기술된 임의의 실시예는 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
그렇지 않으면, 종방향 요소들(4, 2338)은 EP 1 708 609 A호에 기술된 바와 같은 기술에 공지된 임의의 다른 기술에 의해 얻어질 수 있다. 이들 부분에 이용된 종방향 요소의 구성에 대한 제한만이 가요성 부분이 일치하는 이들 위치에서의 기구의 총 가요성이 유지되어야 한다는 점이다.
도 2e 및 도 2i에 도시된 조종가능한 기구의 예시적인 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 상이한 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소(101, 102, 103, 104, 2202, 2203, 2204) 각각은 다층 시스템을 제조하는데 적합하다면 공지된 방볍 중 임의의 것에 의해 제조될 수 있다. 다층 시스템은 원위 단부로의 근위 단부의 운동을 전달하도록 적어도 2개의 별개 세트의 종방향 요소(4, 2338)를 포함하는 조종가능한 기구인 것으로 이해되어야 한다. 상이한 원통형 요소의 조립은 마찬가지로 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 상이한 원통형 요소를 제조하는 바람직한 방법은 상술된 EP 2 762 058 A호에 기술되어 있으며, 이는 본원에 참고로 편입된다.
상기한 실시예에서, 근위 부분 및 원위 부분은 유사한 방식으로 구성된다. 그러나, 반드시 그럴 필요는 없다는 것이 설명될 것이다.
예를 들어, 근위 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 더 넓은 직경을 가질 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 기구의 특정한 실시예를 도시한다. 내부 원통형 요소(2202)는 제1 강성 말단부(2225), 제1 가요성 부분(2224), 중간 강성 부분(2223), 및 유닛의 타단부를 조종하는 기능을 한다는 점에서 기구의 작동 부분으로서 통상적으로 이용되는 제2 가요성 부분(2221)으로 구성된다. 　외부 원통형 요소(2204)는 동일한 방식으로 제1 강성부(2245), 제1 가요성 부분(2244), 중간 강성 부분(2243), 제2 가요성 부분(2243) 및 제2 강성 부분(2241)으로 구성된다. 또한, 중간 원통형 요소(2203)는 조립된 상태에서 2개의 다른 원통형 요소(2202, 2204)의 대응하는 강성 부분(2225, 2245, 2221, 2241)들 사이에 위치되는 제1 강성 단부(2335) 및 제2 강성 단부(2331)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 종방향 요소(2338)는 도 2j에 도시된 유형을 갖지만, 상술한 임의의 다른 타입이 마찬가지로 이용될 수 있음이 명백할 것이다. 지금까지, 상기 구성은 상술한 기구에 필적할 수 있다. 상기한 실시예에 관한 주요 차이점은 기구의 일부 부분에 대한 상이한 세트의 직경을 이용하는 것이다.　 도 4 에 도시된 실시예에서, 부분(2222, 2221, 2331, 2242, 2241)은 다른 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 부분(2223, 2333, 2243)에서는, 작은 직경 부분을 큰 직경 부분과 연결하기 위해 절두원추형 부분(2212, 2213, 2214)이 제조되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상이한 부분은 서로 삽입되어 용이하게 조립될 수 있다.　 그러나, 상이한 직경을 갖는 기구를 구비하는 주요 이유는 더 큰 직경을 갖는 작동 부분을 이용함으로써, 타단부의 운동이 증폭되는 한편, 더 작은 직경이 이용되면, 타단부의 운동이 감쇠된다는 점이다. 적용 및 그 요건에 따라, 보다 큰 직경이 증폭된 운동을 갖는데 이용될 수 있거나, 또는 더 작은 직경은 운동을 감쇠시키고, 핸들링 헤드의 조종성 정확도를 증대시키는데 이용될 수 있다.
또한, 근위 부분을 향한 직경을 증가시키는 기구의 이러한 확장은 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 굴곡가능 부분을 갖는 기구에 적용될 수 있다.
도 5a에서, 4개의 층을 갖는 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 제1 예시적인 실시예가 도시되어 있으며, 이러한 기구가 도 2e의 기구에 필적하지만, 원위 작동 가요성 구역(156) 및 기구의 근위 단부의 근위 작동 가요성 구역(159)이 기구의 원위 단부의 각각의 대응하는 원위 가요성 구역(154, 152)에 비해 더 큰 직경을 갖는다.　 구역(155)에서, 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 원통형 직경 적응 섹션(162)을 개략적으로 나타내는 절두원추형 부분이 내장되어 있다. 본 발명의 맥락에서 원통형 직경 적응 섹션(162)은, 종방향 요소가 원통형 직경 적응 섹션의 제1 측부에서 제2 직경으로부터 원통형 직경 적응 섹션의 제2 측부에서 제3 직경까지 변화하는 세장형 관형 바디의 축방향 또는 종방향으로의 적어도 거리를 차지한다. 근위 단부 근위 작동 가요성 구역(159) 및 근위 작동 가요성 구역(156)의 더 큰 직경의 결과로서, 각각의 대응하는 원위 가요성 구역(154, 152)의 굴곡은 굴곡 시에 증폭되어, 핸들링 헤드의 굴곡을 증폭시킬 수 있다.　 또한, 근위 작동 가요성 구역(156, 159)보다 더 큰 직경을 갖는 원위 가요성 구역(154, 152)과 반대방향으로 작동하는 것이 가능하여, 굴곡 정도가 감쇠되어 핸들링 헤드의 운동 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 제2 실시예의 개략적인 단면도를 도시하며, 근위 작동 가요성 구역(159)과 근위 작동 가요성 구역(156) 사이에 배치된 중간 강성 구역(158)뿐만 아니라, 원통형 요소의 작동 부분의 근위 작동 가요성 구역(159)은 세장형 관형 바디의 다른 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 본 발명에 따른 조종가능한 기구의 원통형 직경 적응 섹션(164)을 개략적으로 나타내는 절두원추형 부분은 구역(158)에 내장되어 있다. 본 발명의 맥락에서 원통형 직경 적응 섹션(164)은 종방향 요소가 원통형 직경 적응 섹션의 제1 측부에서 제2 직경으로부터 원통형 직경 적응 섹션의 제2 측부의 제3 직경까지 변화하는 세장형 관형 바디의 축방향 또는 종방향으로의 거리를 따라 적어도 연장된다. 대응하는 원위 가요성 구역(152)의 굴곡만이 근위 단부의 대응하는 근위 작동 가요성 구역(159)의 굴곡에 대해 증폭할 것임이 당업자에게 명백할 것이다. 원위 가요성 구역(154)의 굴곡도는 원칙적으로 대응하는 근위 작동 가요성 구역(156)의 굴곡과 동일한데, 그 이유는 대응하는 원위 가요성 구역(154)으로의 근위 작동 가요성 구역(156)의 굴곡을 전달하도록 구성 및 배치된 종방향 요소를 포함하는 중간 원통형 요소가 이들 구역에서 동일한 직경을 가지기 때문이다. 실제로, 종방향 요소의 신장으로 인해 굴곡도 간에는 약간의 차가 있을 수 있다.
도 6-13b는 가요성 작동 구역의 반경의 증가 또는 감소하는 직경이 구현 및 제조될 수 있는 방법을 도시한다. 즉, 도 6-10은 서로 삽입된 5개의 원통형 요소를 갖는 조종가능한 기구의 직경 적응 섹션을 제조하도록 수행되는 연속적인 제조 동작을 도시한다(물론, 5개가 넘는 임의의 다른 적절한 개수가 이용될 수 있음).
도 6은 2개의 대향 단부(601, 603)를 갖는 내부 보호 원통형 요소(600)를 도시한다. 단부(601)는 원위 단부로 불리는 한편, 단부(603)는 근위 단부로 불릴 것이다. 그러나, 실제로는 다른 방식일 수 있다. 내부 보호 원통형 요소(600)는 바람직하게 스테인리스강, 코발트-크롬, 니티놀®, 플라스틱, 폴리머, 복합체 또는 다른 절단가능한 재료와 같은 검지 물질과 같은 형상 기억 합금 등의 임의의 적절한 재료의 단일 원통형 튜브이다. 대안적으로, 내부 보호 원통형 요소(600)는 3D 인쇄 공정에 의해 제조될 수 있다. 이 튜브의 두께는 그 적용에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0mm, 바람직하게 0.1-1.0mm, 보다 바람직하게 0.1-0.5㎜, 및 가장 바람직하게 0.2-0.4㎜의 범위일 수 있다. 내부 보호 원통형 요소(600)의 직경은 그 용도에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 직경은 0.5-20mm, 바람직하게 0.5-10㎜, 보다 바람직하게 0.5-6mm의 범위 일 수 있다.
도 7은 중간 원통형 요소(619)에 삽입된 내부 보호 원통형 요소(600)를 도시한다. 중간 원통형 요소(619)는 인접한 종방향 요소(602a)를 형성하는 슬릿(605)을 구비한다. 후술하는 바와 같이, 이러한 종방향 요소(602)는 조종가능한 기구의 조립된 상태에서 와이어를 밀거나 당김으로써 사용될 수 있다. 슬릿(605)은 레이저 절단에 의해 제조될 수 있고, 바람직하게 5-50㎛, 보다 바람직하게 15-30㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다.
단부(615), 즉 조종가능한 기구의 근위 단부에서, 중간 원통형 요소(619)는 강성의 링 형상 요소(610)를 포함한다. 강성의 링 형상 요소(610)는 핑거 형상 요소(608)의 세트에 부착된다. 바람직하게, 핑거 형상 요소(608)의 개수는 종방향 요소(602)의 개수와 동일하다.
바람직하게, 강성의 링 형상 요소(610)와 동일한 단부에서 각각의 종방향 요소(602)는 하나 이상의 핑거 형상 요소(611)를 구비하며, 각각은 2개의 인접한 핑거 형상 요소(608)들 사이에 위치된다.
바람직하게, 중간 원통형 요소(619)는 내부 보호 원통형 요소(600)의 것과 동일한 재료일 수 있는 임의의 적합한 재료의 단일 원통형 튜브로 제조된다. 그 튜브의 두께는 그 용도에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0mm, 바람직하게 0.1-1.0mm, 보다 바람직하게는 0.1-0.5 ㎜이고, 가장 바람직하게 0.2-0.4㎜의 범위일 수 있다. 중간 원통형 요소(619)는 내부 보호 원통형 요소(600)보다 약간 큰 직경을 가져서, 내부 보호 원통형 요소(600)가 중간 원통형 요소(619)에 삽입될 때, 그들 간에 예컨대 0.02-0.1 mm의 범위의 간극이 있다. 중간 원통형 요소(619)의 직경은 적용에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 직경은 0.5-20mm, 바람직하게 0.5-10mm, 보다 바람직하게 0.5-6mm의 범위에 있을 수 있다.
상술한 바와 같이, 종방향 요소(605)는 원통형 튜브를 레이저 절단함으로써 제조되어, 슬릿(605), 및 그에 따른 종방향 요소(602)를 제공할 수 있다. 슬릿(605)이 절단 공정 직후에 중간 원통형 부재(602)의 전체 길이를 따라 존재한다면, 조종가능한 기구의 제조 공정 동안 이들을 함께 유지하는 것이 곤란할 것이다.　 따라서, 절단 공정이 완료된 후에, 단부(615)에 대향하는 중간 원통형 요소(619)의 단부에서(또는 임의의 다른 원하는 위치에서), 인접한 종방향 요소(602)가 소위 "파단 아일랜드"(604)에 의해 연결되도록 절단 공정이 배치된다.
이들 파단 아일랜드(604)는 2개의 대향 단부에서 2개의 인접한 종방향 요소(602)에 부착된다. 파단 아일랜드(604)는 원형 형상을 갖고, 얇은 가요성 브릿지에 의해 인접한 종방향 요소(602)에 부착되도록 도시된다. 사용 시, 종방향 요소(602)가 조종가능한 기구의 가요성 부분의 편향을 제어하기 위해 사용되면, 인접한 종방향 요소(602)는 조종가능한 기구의 종방향으로 서로에 대해 이동한다. 이러한 이동에 의해, 인접한 종방향 요소(602)로의 파단 아일랜드(604)의 부착부 중 적어도 하나는 인접한 종방향 요소(602)가 종방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 파단될 것이다. 이러한 이동은 조종가능한 기구의 제조 공정을 크게 용이하게 하는데, 그 이유는 가능한 한 원래의 원통형 형상을 여전히 함께 형성하도록 모든 인접한 종방향 요소(602)가 위치 내에서 함께 유지될 수 있기 때문이다.
파단 아일랜드(604)를 이용하는 동안의 조종가능한 기구의 제조는 다음과 같이 요약될 수 있다. 이러한 조종가능한 기구는 적어도 근위 단부, 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이의 중간 부분을 갖는 세장형 관형 바디를 포함하며, 상기 근위 단부는 적어도 하나의 작동 근위 구역을 갖고, 상기 원위 단부는 적어도 하나의 가요성 원위 구역을 갖고, 상기 세장형 관형 바디는 작동 근위 구역이 대응하는 운동을 위해 대응하는 가요성 원위 구역으로 전달되도록 구성된다. 상기 세장형 관형 바디는, 내부 원통형 요소, 외부 원통형 요소 및 종방향 요소를 갖고, 내부 및 외부 원통형 요소들 사이에 제공된 적어도 하나의 중간 원통형 요소를 포함하며, 상기 내부, 외부 및 중간 원통형 요소는 작동 근위 구역의 운동이 중간 원통형 요소 중 하나의 종방향 요소에 의해 대응하는 가요성 원위 구역으로 전달되도록 결합된다.
제조 공정은 하기와 같이 요약될 수 있다:
- 내부 및 외부 원통형 요소를 제공하는 단계;
- 종방향 요소의 종방향으로 서로에 대해 종방향 요소의 상대 운동을 허용하도록 배치된 종방향 요소의 길이를 따라 분배된 하나 이상의 부착부에 의해 하나 이상의 위치에서 인접한 원통형 요소가 서로 부착되도록 그리고 중간 원통형 요소의 반경방향으로 종방향 요소의 운동을 제한하도록 중간 원통형 요소를 제공하는 단계; 및
- 내부 및 외부 원통형 요소들 사이에 중간 원통형 요소를 내장하는 단계
를 포함하며,
상기 하나 이상의 부착부는 해제가능한 부착부이고, 상기 방법은 상기 제조 동안에 상기 해제가능한 부착부를 해제하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 조종가능한 기구는 파단 아일랜드가 분리하도록 종방향 요소가 서로에 대해 이동하기 전에, 종방향 요소를 갖는 중간 실린더가 보호 내부 원통형 요소와 보호 외부 원통형 요소 사이에 삽입되는 상태에서 제조된다. 그 다음, 이들 파단 아일랜드가 분리한 후에, 인접한 종방향 요소는 보호 내부 및 외부 원통형 요소들 사이의 가상 실린더 상의 그 각각의 위치를 유지한다.
파단 아일랜드(604)는 하기와 같이 정의될 수 있는 파열 요소이다. 각각의 파열 요소는 이러한 각각의 파열 요소가 부착되는 인접한 종방향 요소(602)가 서로에 대해 종방향으로 이동되어, 각각의 별개의 파열 요소의 최종 인장 응력(σUTS , fe) 이상으로 더 큰 각각의 이러한 파열 요소 내에서 실제의 파열 요소 응력(σact , fe)을 전개시키는 동시에, 인접한 종방향 요소(602) 중 각각에서 전개되는 바와 같은 실제의 종방향 요소 응력(σact , le)이 그 자체의 각각의 수율 응력(σy , le)보다 낮게 유지되며, 이는 수학식 1로 기술될 수 있다.
σact , le ≤ σy , le 및 σact , fe ≥ σUTS , fe
파단 아일랜드(604)는 본 출원의 우선일 이후에 공개된 본 출원인의 PCT 출원 PCT/NL/2014/050837호에 상세하게 기재되어 있다. 그 내용은 전체적으로 본 출원에 참고로 인용된다. PCT/NL/2014/050837호는 본 출원에 도시된 바와 같은 파단 아일랜드(604)를 더욱 상세하게 도시하고 설명한다. 　용어 "파단 아일랜드"는 본 출원에서 도시된 실시예에 한정되지 않지만, PCT/NL/2014/050837호에 도시된 예 중 임의의 하나를 포함하는 임의의 적절한 형태로 구현될 수 있다.
중간 원통형 요소(619)를 제조하는데 사용되는 원통형 튜브는, 종방향 요소(602)의 핑거 형상 요소(611)뿐만 아니라, 강성의 링 형상 요소(610)에 부착된 핑거 형상 요소(608)를 제공하도록 절단된다. 더욱이, 절단 공정은, 절단 공정의 말기에, 인접한 핑거 형상 요소(608) 및 핑거 형상 요소(611)가 서로에 대해 인터리빙된 위치를 갖도록 배치된다.
또한, 절단 공정은 핑거 형상 요소(611)의 각 단부면과 강성의 링 형상 요소(610) 사이에 개방 공간(627)을 제공하도록 배치되어, 조종가능한 기구의 사용 시에, 핑거 형상 요소(611)가 인접한 핑거 형상 요소(608)들 사이에서 종방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.　 그러나, 절단 공정이 완료되면, 바람직하게 각각의 핑거 형상 요소(611)는 하나 이상의 파단 아일랜드(606a)에 의해 인접한 핑거 형상 요소(608)에 여전히 부착된다. 전술한 바와 같이, 이러한 파단 아일랜드(608)는 조종가능한 기구의 사용 시에, 핑거 형상 요소(611)가 인접한 핑거 형상 요소(608)에 대해 종방향으로 이동하도록 설계되며, 각각의 파단 아일랜드(608)는 인접한 핑거 형상 요소(608, 611) 중 적어도 하나로부터 분리할 것이다. 이러한 분리는 핑거 형상 요소(608)가 핑거 형상 요소(611)에 대해 자유롭게 이동할 수 있는 상황을 야기할 것이고, 그 반대일 수도 있다. 다시, 이러한 분리는 조종가능한 도구가 조립된 상태에 있을 때까지 연기될 수 있다. 이는 제조 공정을 대단히 용이하게 한다. 이러한 파단 아일랜드(606)는 파단 아일랜드(604)과 같은 얇은 가요성 브리지에 의해 인접한 핑거 형상 요소(608, 611)에 부착된 원형 형상을 가질 수 있다. 원한다면, 파단 아일랜드(606)는 PCT/NL/2014/050837호에 기재된 임의의 것을 포함하는 임의의 다른 적절한 설계를 가질 수 있다.
일단 파단 아일랜드(606)가 분리되기만 하면, 중간 원통형 요소(619)는 점선(613)의 양측부에서 2개의 독립적으로 이동가능한 섹션으로 떨어진다.
도 8은 중간 원통형 요소(619)에 삽입된 원통형 요소(600)를 포함하는 원통형 요소의 세트가 어떻게 원통형 요소(621)에 삽입되는지를 도시한다. 도시한 실시예에서, 원통형 요소(621)는 종방향 요소 자체를 가지지 않는다. 원통형 요소(621)는 바람직하게 동일한 재료로 제조될 수 있고 내부 보호 원통형 요소(600) 및 중간 원통형 요소(619)와 동일한 두께를 가질 수 있는 단일 원통형 튜브로 제조된다.
중간 원통형 요소(619)의 외경 및 중간 원통형 요소(621)의 내경은 종방향으로 서로에 대해 용이하게 이동할 수 있지만, 그 상호 반경방향 동작이 최소한으로 유지되도록 2가지 사이의 간극이 작도록 선택된다. 간극은 0.02-0.1mm의 범위에 있을 수 있다. 바람직하게, 중간 원통형 요소(621)는 내부 보호 원통형 요소(600)의 것과 동일한 재료일 수 있는 임의의 적절한 재료의 단일 원통형 튜브로 제조된다. 그 튜브의 두께는 용도에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0 mm, 바람직하게 0.1-1.0 mm, 보다 바람직하게 0.1-0.5㎜, 및 가장 바람직하게 0.2-0.4㎜의 범위에 있을 수 있다. 중간 원통형 요소(621)의 직경은 그 용도에 따라 다르다.　 의료용 적용을 위해, 직경은 0.5-20㎜, 바람직하게 0.5-10 mm, 보다 바람직하게 0.5-6mm의 범위에 있을 수 있다.
도 8의 우측, 즉 근위측에서, 중간 원통형 요소(621)는 단부(628)를 갖는 강성의 링 형상 요소(626)를 포함한다. 강성의 링 형상 요소(626)는 중간 원통형 요소(621)의 사전결정된 거리를 따라 연장되는 가요성 부분(624)에 연결된다.　 가요성 부분(624)은 가요성 부분(624)이 조종가능한 기구의 중심축(즉, 내부 보호 원통형 요소(600)의 중심축)에 대한 소정의 사전결정된 각도로 편향될 수 있도록 하나 이상의 힌지를 포함한다. 종래 기술에 공지된 임의의 적합한 힌지, 예를 들어 본 명세서의 도 2c, 2d, 3a, 3b 및 도 3c에 도시된 힌지가 이용될 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 미래의 것을 포함하는 다른 힌지가 이용될 수 있다.
중간 원통형 요소(621)의 원위측을 향해, 가요성 부분(624)은 강성 부분(622)에 연결된다. 강성 부분(622)은 종방향으로 배치된 연결 요소(617)에 의해 서로 부착되는 강성의 원통형 부분(612a, 612b)을 포함한다. 바람직하게, 이들 연결 요소(617)는 일정한 폭 및 두께를 갖는 직선형 스트립의 형태를 갖는다. 강성의 원통형 부분(612b)은 가요성 부분(624)에 연결된다.
도 11의 확대도에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 강성의 원통형 부분(612a, 612b) 및 연결 요소(617)는 하나의 종방향 요소(602a)와 관련된 개방 공간(631)을 형성하도록 배치된다. 다시, 이들 개방 공간(631)은 레이저 절단과 같은 절단 공정으로부터 기인한다. 절단 공정은 각각의 개방 공간(631) 내에 슬라이딩 아일랜드(618)를 제공하도록 배치된다. 절삭 공정이 완료되면, 바람직하게 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는 하나 이상의 파단 아일랜드(616,644)에 의해 인접한 연결 요소(617) 및 강성의 원통형 부분(612a, 612b) 중 적어도 하나에 여전히 부착된다. 이러한 파단 아일랜드(616)는 파단 아일랜드(604, 606)와 동일한 기능을 가지며, 동일한 형태를 가질 수 있다.
그러나, 파단 아일랜드(616,620)는 연결 요소(617)에 연결되고, 종방향 요소에 연결되지 않으며, 그 정의는 약간 상이하다. 즉, 파단 아일랜드(616, 620)는 하기와 같이 정의될 수 있는 파열 요소이다. 각각의 파열 요소는 이러한 각각의 파열 요소가 부착되는 인접한 연결 요소(617)가 서로에 대해 종방향으로 이동되어, 각각의 별개의 파열 요소의 최종 인장 응력(σUTS , fe) 이상으로 더 큰 각각의 이러한 파열 요소 내에서 실제의 파열 요소 응력(σact , fe)을 전개시키는 동시에, 인접한 종방향 요소(602) 중 각각에서 전개되는 바와 같은 실제의 종방향 요소 응력(σact , ce)이 그 자체의 각각의 수율 응력(σy , ce)보다 낮게 유지되며, 이는 수학식 2로 기술될 수 있다.
σact , ce ≤ σy , ce 및 σact , fe ≥ σUTS , fe
예를 들어, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이, 절단 공정의 말기에, 슬라이딩 아일랜드(618)는 어느 종방향 단부에서 파단 아일랜드(616, 620)에 의해 인접한 연결 요소(617) 중 하나에 부착된다. 종방향으로 측정된 바와 같이, 슬라이딩 아일랜드(618)의 길이는 위치되는 개방 공간(63)의 종방향 길이보다 더 짧다. 따라서, 조종가능한 기구의 조립된 상태에서 파단 아일랜드(616, 620)가 분리되면, 슬라이딩 아일랜드(618)는 사전결정된 거리를 따라 개방 공간(631) 내에서 자유롭게 이동할 수 있다. 이하 명백한 바와 같이 안내 기능을 갖는 슬라이딩 아일랜드(618)를 제공하기 위해, 접선방향으로 측정된 바와 같이, 그 폭은 바람직하게 적어도 그 총 길이의 50% 이상의 사전결정된 부분을 따라, 접선방향으로 측정된 바와 같이, 개방 공간(631)의 폭보다 약간만 더 작다. 일 실시예에서, 이들 2가지 폭들 간의 차는 60㎛ 미만, 바람직하게 40㎛ 미만이다.
중간 원통형 요소(619)를 중간 원통형 부재(621)에 삽입하는 동안, 모든 슬라이딩 아일랜드(618)는 그 내부에 위치된 하나의 종방향 요소(602)와 정렬된다. 슬라이딩 아일랜드(618)가 종방향 요소(602)와 적절하게 정렬된 후, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는 하나의 종방향 요소(602)에 연결 또는 부착된다. 연결/부착은 도 8과 도 7 간의 점선(634)으로 개략적으로 나타낸 바와 같이 핑거 형상 아일랜드(611)에 있을 수 있다.
이와 같은 연결/부착은 레이저 용접과 같은 용접에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 예컨대 스냅 핏 연결에 의해 기계식 연결/부착이 이루어질 수 있다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다. 연결/부착은 바람직하게 종방향 요소(602)가 원위 단부에서 파단 아일랜드(604)에 의해 서로에 대해 여전히 부착될 때 이루어지고, 핑거 형상 요소(611)는 파단 아일랜드(606)에 의해 핑거 형상 요소(608)에 여전히 부착되고, 슬라이딩 아일랜드(618)는 파단 아일랜드(616, 620)에 의해 연결 요소(617) 및 강성의 원통형 부분(612a, 612b) 중 적어도 하나에 여전히 부착된다. 더욱이, 연결/부착은 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)가 가능한 한 적은 플레이로 연결/부착되는 종방향 요소(602)와 함께 이동해야 한다. 종방향 요소(602) 및 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)의 이러한 공통의 운동은 파단 아일랜드(616, 620)가 제1 시간 동안 종방향 요소(602)를 분리하게 하고, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)에 연결/부착된 후, 중간 원통형 요소(645)에 대해 이동한다.
조종가능한 기구에 안정성을 제공하기 위해, 중간 원통형 요소(619)의 강성의 링 형상 요소(610)는 바람직하게 도 8과 도 7 간의 점선(636)으로 나타낸 바와 같이 중간 원통형 요소(621)의 강성 부분(612b)에 연결/부착된다. 이러한 연결/부착은 레이저 용접 등의 용접, 또는 스냅 핏 연결 등의 임의의 적절한 기계식 연결에 의해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다.　 이러한 연결/부착은 바람직하게 강성의 링 형상 요소(610) 및 강성 부분(612b)이 서로 독립적으로 이동할 수 없도록 한다.
따라서, 종방향 요소(602)가 슬라이딩 아일랜드(618)에 연결/부착될 때, 핑거 형상 요소(608)들 사이의 핑거 형상 요소(611)에 의해 그리고 개방 공간(631) 내의 슬라이딩 아일랜드(618)에 의해 종방향으로 안내된다. 그들의 가능한 접선 운동은 핑거 형상 요소(611)와 핑거 형상 요소(608) 사이 그리고 슬라이딩 아일랜드(618)와 인접한 연결 요소(617) 사이의 슬릿의 폭에 의해 제한된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도 8에 도시한 바와 같이 서로 삽입되며 내부 원통형 요소(600), 중간 원통형 요소(619) 및 중간 원통형 요소(621)를 포함하는 원통형 요소의 세트는 중간 원통형 요소(623)에 삽입된다.
중간 원통형 요소(621)의 외경 및 중간 원통형 요소(623)의 내경은 종방향으로 서로에 대해 용이하게 이동할 수 있지만, 그 상호 반경방향 플레이가 최소한으로 유지되도록 2가지 사이의 간극이 작게 선택된다. 그 간극은 0.02-0.1 mm의 범위에 있을 수 있다.
바람직하게는, 중간 원통형 요소(623)는 내부 보호 원통형 요소(600)의 것과 동일한 재료일 수 있는 임의의 적절한 재료의 단일 원통형 튜브로 제조된다. 그 튜브의 두께는 용도에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0mm, 바람직하게 0.1-1.0mm, 더욱 바람직하게 0.1-0.5㎜, 및 가장 바람직하게 0.2-0.4㎜의 범위 내에 있을 수 있다. 중간 원통형 요소(623)의 직경은 그 용도에 따라 다르다. 의료용 적용을 위해, 직경은 0.5-20mm, 바람직하게 0.5-10mm, 보다 바람직하게 0.5-6mm의 범위에 있을 수 있다.
좌측, 원위측에서, 도 9의 실시예에서, 중간 원통형 요소(623)는 강성의 링 형상 요소(642)를 포함한다. 강성의 링 형상 요소(642)는 핑거 형상 요소(627)의 세트를 구비한다.
우측, 근위측에서, 도 9의 실시예에서, 중간 원통형 요소(623)는 강성의 원통형 부분(656)을 포함한다. 원위측을 향해, 강성의 원통형 부분(656)은 하나 이상의 가요성 종방향 요소(633)에 부착된다.　 중간 원통형 요소(621)의 가요성 부분(624)과 정렬되어야 하는 중간 원통형 요소(623)의 일부에서, 가요성 종방향 요소(633)는 조종가능한 기구의 편향을 허용하도록 충분히 가요성이어야 한다. 이를 위해, 도시된 실시예에서, 가요성 종방향 요소(633)는 접선방향으로 측정된 상대적으로 작은 폭을 갖는다. 그 폭은 바람직하게 그 길이를 따라 일정하다.　 가요성 종방향 요소(633)가 이러한 가요성 부분에서 접선방향으로 고정되는 것을 보장하기 위해, 가요성 스페이서(654)가 그들 사이에 제공된다. 스페이서의 임의의 적합한 설계, 예를 들어 본 출원인의 아직 공개되지 않은 출원 PCT/NL2015/050798호에 기술된 것이 이용될 수 있다.
가요성 부분의 원단부에서, 각각의 가요성 종방향 요소(633)는 소정의 원하는 강도를 제공하기 위해 더 큰 폭을 가질 수 있는 종방향 요소(635)에 부착된다. 예를 들어, 인접한 종방향 요소(635)는 실질적으로 서로 접촉할 수 있다.　 여기서, 용어 "실질적으로"는 인접한 종방향 요소(635)가 그 길이의 적어도 일부를 따라 가능한 한 가까이에 있을 수 있음을 나타내며, 그 상호 거리는 그들 사이에 슬릿(650)을 제조하는데 이용되는 절단 공정에 의해서만 결정된다.
원위 단부에서, 종방향 요소(635)는 2개의 인접한 핑거 형상 요소(627)들 사이에 각각 위치된 핑거 형상 요소(646)를 구비한다.
다시, 모든 도시된 슬릿, 개방 공간 및 스페이서는 바람직하게 레이저 절단에 의해 원통형 튜브를 절단함으로써 제조된다. 절단 공정의 말기에, 핑거 형상 요소(646)는 파단 아일랜드(644)에 의해 핑거 형상 요소(627)에 여전히 부착된다. 이러한 파단 아일랜드(644)는 파단 아일랜드(604, 606, 616, 620)를 참조하여 설명된 바와 같이 동일한 기능을 가질 수 있다. 따라서, 파단 아일랜드(644)는 파단 아일랜드(604, 606, 616, 620)와 동일한 설계를 가질 수 있다. 파단 아일랜드(644)는 바람직하게 손상되지 않고 조종가능한 기구의 조립 공정 동안에 핑거 형상 요소(627, 646) 양자에 부착되고, 예컨대 조립 공정을 완료한 후 사용자에 의해서만 분리될 것이다.
점선 화살표(638)로 표시된 바와 같이, 각각의 종방향 요소(635)는, 각각의 종방향 요소(635)가 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)와 정렬되도록 중간 원통형 요소(621) 및 중간 원통형 요소(623)의 적절한 접선방향 및 종방향 정렬 후에 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)에 연결/부착된다. 이에 따라, 본 실시예에서, 종방향 요소(635)의 개수는 슬라이딩 아일랜드(618)의 개수와 동일하고, 중간 원통형 요소(619) 내의 종방향 요소(602)의 개수와 동일하다. 연결/부착은 레이저 용접 등의 용접, 또는 스냅 핏 연결 등의 임의의 적절한 기계식 연결에 의해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다. 다시, 이러한 연결에서의 임의의 플레이는 최소한으로 유지되어야 한다.
대안적으로, 종방향 요소들(635) 중 하나 이상은 가요성 립(648)을 구비한다. 이러한 립(648)은 적절한 정렬 후 다시 레이저 용접 등에 의해 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)에 연결/부착될 수 있다. 이러한 립(648)을 사용하는 이점은 반경방향으로 가요성이 있으므로, 중간 원통형 요소(621,623)의 내경/외경에서의 공차를 극복할 수 있다는 점이다.
도 9는 일단 파단 아일랜드(644)가 분리되면 점선(652)으로 나타낸 바와 같이, 중간 원통형 요소(623)가 2개의 독립적으로 이동가능한 섹션으로 분리될 것이라는 것을 도시한다. 그 다음, 종방향 요소(635)는 2개의 인접한 핑거 형상 요소(627)들 사이에 위치된 핑거 형상 요소(646)에 의해 그리고 연결/부착되는 각각의 슬라이딩 슬라이딩 아일랜드(618)에 의해 그 종방향으로 안내될 것이다.
조종가능한 장치에 충분한 안정성을 제공하고, 모든 원통형 요소를 서로에 대해 적절하게 정렬하기 위해, 바람직하게, 근위 단부(658)는 도 9와 도 8 간의 점선 화살표(640)로 나타낸 바와 같이, 중간 원통형 요소(621)의 근위 단부(628)에 연결/부착된다.
도 10은 마지막 외부 보호 원통형 요소(625)가 내부 원통형 부재(600) 및 3개의 중간 원통형 부재(619, 621, 623)를 포함하는 도 9에 도시된 원통형 요소의 세트 위로 어떻게 이동되는지를 도시한다. 물론, 당업자에게 명백한 바와 같이 플라스틱 슬리브 등이 조종가능한 기구의 적어도 하나 이상의 부분 위로 이동될 수 있다.
외부 보호 원통형 요소(625)는 중간 원통형 요소(623)의 가요성 종방향 요소(633) 및 중간 원통형 요소(621)의 가요성 부분(624)과 종방향으로 정렬되어야 하는 가요성 부분(666)을 갖는다. 가요성 부분(666)의 대향 측부에서, 외부 보호 원통형 요소(625)는 굴곡-저항성 부분(664, 668)을 구비한다.　 바람직하게, 조종가능한 기구의 모든 가요성 부분은 조종가능한 기구의 굴곡-저항성 또는 강성 부분보다 적어도 5배의 가요성이 있지만, 보다 바람직하게 적어도 10배 더 가요성이 있다.
중간 원통형 요소(623)의 외경 및 외부 원통형 요소(625)의 내경은 종방향으로 서로에 대해 용이하게 이동할 수 있지만, 그 상호 반경방향 플레이가 최소한으로 유지되도록 2가지 간의 간극이 작게 선택된다. 그 간극은 0.02 내지 0.1 mm의 범위에 있을 수 있다. 바람직하게, 외부 원통형 요소(625)는 내부 보호 원통형 요소(600b)의 것과 동일한 물질일 수 있는 임의의 적합한 재료의 단일 원통형 튜브로 제조된다. 그 튜브의 두께는 용도에 의존한다.　 의료용 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0mm, 바람직하게 0.1-1.0mm, 보다 바람직하게 0.1-0.5 ㎜, 및 가장 바람직하게 0.2-0.4㎜의 범위에 있을 수 있다. 외부 원통형 요소(625)의 직경은 그 용도에 의존한다. 의료용 적용을 위해, 직경은 0.5-20mm, 바람직하게 0.5-10㎜, 보다 바람직하게 0.5-6㎜의 범위에 있을 수 있다.
조종가능한 장치에 충분한 안정성을 제공하고, 모든 원통형 요소를 서로에 대해 적절하게 정렬하기 위해, 바람직하게, 근위 단부(670)는 도 10과 도 9 사이의 점선 화살표(662)로 나타낸 바와 같이, 중간 원통형 요소(623)의 근위 단부(658)에 연결/부착된다. 동일한 이유로, 외부 원통형 요소(625)의 원위 단부(663)는 도 10과 도 9 간의 점선 화살표(660)로 나타낸 바와 같이 중간 원통형 요소(623)에 연결/부착된다. 이러한 연결/부착은 (레이저) 용접에 의해 또는 스냅-핏 연결을 포함하는 기계식 수단에 의해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다.
도 12는 도 6-11을 참조하여 기술된 바와 같이 직경 적응 섹션(164)을 포함하는, 조립된 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 조종가능한 기구의 단면도를 도시한다. 동일한 참조부호는 이전 도면에서와 같이 동일한 요소/구성요소를 지칭한다.
도 12의 예에서, 내부 원통형 요소(600), 중간 원통형 요소(619, 621, 623) 및 외부 원통형 요소(625) 모두는 공통의 대칭축(692)을 중심으로 동축으로 배치된다. 내부 원통형 요소(600)의 직경은 중간 원통형 부재(619)의 직경보다 작고, 이는 외부 원통형 요소(621)의 직경보다 작고, 이는 중간 원통형 요소(623)의 직경보다 작고, 이는 중간 원통형 부재(625)의 직경보다 작다.
도 12는 내부 원통형 요소(600), 중간 원통형 요소(619, 621, 623) 및 외부 원통형 요소(625)의 상이한 단면이 원통형 직경 적응 섹션(164)을 형성하기 위해 어떻게 종방향으로 정렬되는지를 도시한다.
즉, 외부 원통형 요소(625)의 굴곡-저항성 부분(668)은 중간 원통형 부재(623)의 원통형 부분(656)과 정렬되어 연결/부착되는 한편, 강성의 원통형 부분(656) 자체는 중간 원통형 요소(621)의 링 형상 요소(626)와 정렬되어 연결/부착된다.
유사하게, 외부 원통형 요소(625)의 가요성 부분(666)은 중간 원통형 요소(621)의 가요성 부분(624)뿐만 아니라, 가요성 종방향 요소(633)와 정렬된다.
중간 원통형 요소(623)의 종방향 요소(635)는 중간 원통형 요소(619)의 강성의 링 형상 요소(610)뿐만 아니라, 중간 원통형 요소(621)의 강성 원통형 부분(612b)과 정렬된다.
중간 원통형 요소(623)의 각각의 종방향 요소(635)는, 그 내부에서, 중간 원통형 요소(621)의 슬라이딩 아일랜드(618) 중 하나에 연결/부착된다. 더욱이, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는, 그 내부에서, 가능하게 핑거 형상 요소(611)를 통해 중간 원통형 요소(619)의 종방향 요소(602) 중 하나에 연결/부착된다.
도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는 일단 파단 아일랜드(616, 620)가 되면 슬라이딩 아일랜드(618)가 공간(631) 내에서 종방향으로 전후 이동되게 하는 개방 공간(631) 내에 위치된다. 이러한 분리는 일단 슬라이딩 아일랜드(618)가 종방향 요소(635) 및 종방향 요소(620)에 연결/부착되면 일어날 것이고, 조종가능한 기구의 원위 단부는 가요성 부분(666), 가요성 종방향 요소(633) 및 가요성 부분(624)에 의해 형성된 조종가능한 기구의 가요성 부분에 대해 편항되는데, 즉 이러한 편향은, 예컨대 도 12의 상측부에서 종방향 요소(635)가 우측으로 이동되게 한다. 그 결과, 이러한 종방향 요소(635)가 하나의 슬라이딩 아일랜드(618) 및 하나의 종방향 요소(602)에 연결/부착되기 때문에, 슬라이딩 아일랜드(618)와 종방향 요소(602)가 우측으로 이동하여, 인접한 연결 요소(617)로의 파단 아일랜드(616, 620)의 부착부 상에 힘을 효과적으로 전개하고, 연결 요소(617)로부터 분리한다. 그러나, 종방향 요소(635)는 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)를 통해 종방향 요소(602) 중 각각의 하나에 연결/부착 유지된다.
조종가능한 기구의 원위측을 향해, 조종가능한 기구(10)는, 일 실시예에서, 도 5b에 도시된 조종가능한 도구로서 유사하게 설계된다. 따라서, 도 12b의 동일한 참조번호는 도 5b에서와 같은 동일한 요소를 지칭한다. 도 5b와 도 12의 실시예들 간의 차이는 도 5b의 장치가 서로 삽입된 3개의 원통형 요소만을 도시한다는 점인데, 그 이유는 내부 보호 원통형 요소(600)와 외부 보호 원통형 요소(625)가 도시되어 있지 않기 때문이다.
도 12의 구성에 있어서, 내부 보호 원통형 요소(600)는 조종가능한 기구의 근위측에 위치하는 도 6에 도시된 바와 같은 강성 부분을 포함한다. 이러한 강성 부분은, 그 원위 단부에서, 가요성 부분(666)과 같은 하나 이상의 힌지에 의해 이루어질 수 있는 가요성 부분(680)에 연결된다. 그 원위 단부에서, 가요성 부분(680)은 강성 부분(681)에 연결되고, 이는, 그 원위 단부에서 가요성 부분(682)에 연결된다. 이러한 가요성 부분(682)은, 그 원위 단부에서, 강성 부분(683)에 연결되고, 그 자체는 그의 원위 단부에서 가요성 부분(684)에 연결된다. 가요성 부분(684)은, 그 원위 단부에서, 강성 링일 수 있는 강성 부분(685)에 연결된다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 모든 강성 및 가요성 부분을 갖는 내부 보호 원통형 요소(600)는, 예컨대 레이저 절단에 의해 단일 원통형 튜브로 제조될 수 있다.
도 12의 구성에서, 중간 원통형 요소(619)의 종방향 요소(602)는 내부 보호 원통형 요소(600b)의 가요성 부분(680)의 종방향 위치에 가요성 부분(670)을 갖는다. 그 원위 단부에서, 각각의 가요성 부분(670)은 덜 가요성 부분(671)에 부착될 수 있고, 그 자체는 그 원위 단부에서 가요성 부분(672)에 연결될 수 있다.　 가요성 부분(672)은 내부 보호 원통형 요소(600b)의 가요성 부분(682)과 동일한 종방향 위치에 위치된다. 그 원위 단부에서, 각각의 가요성 부분(672)은 덜 가요성 부분(673)에 부착될 수 있고, 그 자체는 그 원위 단부에서 가요성 부분(674)에 부착된다. 마지막으로, 모든 가요성 부분(674)은, 그 원위 단부에서, 단일 강성 링(675)에 연결된다. 강성 링(675)은, 예컨대 레이저 용접 또는 스냅-핏 연결을 포함하는 임의의 적절한 기계식 연결에 의해 내부 보호 원통형 요소(600)의 강성 부분(685)에 부착된다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 모든 강성 부분, 종방향 요소, 가요성 부분 및 덜 가요성 부분을 갖는 중간 원통형 요소(619)는, 예컨대 레이저 절단을 통해 단일 원통형 튜브로 제조될 수 있다.
도 12의 구성에서, 중간 원통형 요소(621)의 강성의 원통형 부분(612a)은, 그 원위 단부에서, 복수의 종방향 요소에 부착된다. 각각의 이러한 종방향 요소는 내부 보호 원통형 요소(600b)의 가요성 부분(680)의 종방향 위치에 가요성 부분(676)을 구비한다. 그 원위 단부에서, 각각의 가요성 부분(676)은 종방향 요소의 덜 가요성 부분(677)에 부착될 수 있고, 그 자체는 그 원위 단부에서 가요성 부분(678)에 연결될 수 있다.　 가요성 부분(678)은 내부 보호 원통형 요소(600)의 가요성 부분(682)과 동일한 종방향 위치에 위치된다. 그 원위 단부에서, 각각의 가요성 부분(678)은 강성 링의 형태를 갖는 강성 부분(689)에 부착된다. 강성 부분(689)은, 그 원위 단부에서, 가요성 부분(690)에 부착된다. 가요성 부분(690)은 가요성 부분(666)과 같은 힌지에 의해 구현될 수 있다. 마지막으로, 가요성 부분(690)은, 그 원위 단부에서, 단일 강성 링(691)에 연결된다. 강성 링(691)은, 예컨대 레이저 용접 또는 스냅-핏 연결을 포함하는 임의의 적절한 기계식 연결에 의해 내부 중간 원통형 요소(619)의 강성 링(675)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다.　 당업자에게 명백한 바와 같이, 모든 강성 부분, 종방향 요소, 가요성 부분 및 덜 가요성 부분을 갖는 중간 원통형 요소(621)는, 예컨대 레이저 절단을 통해 단일 원통형 튜브로 제조될 수 있다.
도 12의 구성에서, 중간 원통형 요소(623)는 상이한 기능을 갖는다. 상술한 바와 같이, 그 근위측에서, 중간 원통형 요소(623)는 복수의 종방향 요소(635)를 구비하며, 이는 그 원위 단부에서 핑거 형상 요소(646)를 갖는다. 이들 핑거 형상 요소(646)는 핑거 형상 요소(627)와 인터리브된다(도 9 참조). 이들 핑거 형상 요소(627)는, 그 원위 단부에서, 강성의 링 형상 요소(642)에 부착된다.　 그 원위 단부에서, 강성의 링 형상 요소(642)는 내부 보호 원통형 요소(600)의 가요성 부분(680)돠 동일한 종방향 위치에 위치된 가요성 부분(686)에 연결된다. 가요성 부분(686)은 외부 보호 원통형 요소(625)의 가요성 부분(666)과 동일한 방식으로 설계될 수 있다.　 그 원위 단부에서, 가요성 부분(686)은, 바람직하게 종방향 요소(677)를 완전히 덮어서 먼지, 액체, 습기 및 다른 오염물로부터 보호하도록 설계된 강성의 굴곡-저항성 부분(687)에 연결된다. 그 원위 단부에서, 강성의 굴곡-저항성 부분(687)은 가요성 부분(666)과 유사한 방식으로 설계될 수 있는 가요성 부분(688)에 연결된다. 마지막으로, 그 원위 단부에서, 가요성 부분(688)은 강성의 링 형상 부분(691)에 연결된다. 강성의 링 형상 부분(691)은, 예컨대 레이저 용접 또는 스냅-핏 연결을 포함하는 임의의 적절한 기계식 연결에 의해 중간 원통형 요소(621)의 강성 부분(689)에 부착된다. 대안적으로, 접착제가 사용될 수 있다.　 당업자에게 명백한 바와 같이, 모든 강성 부분, 종방향 요소, 가요성 부분 및 덜 가요성 부분을 갖는 중간 원통형 요소(623)는, 예컨대 레이저 절단을 통해 단일 원통형 튜브로 제조될 수 있다.
조종가능한 기구의 근위측에서의 제1 작동 구역(15)은 가요성 부분(666), 가요성 종방향 요소(633) 및 가요성 부분(624)에 의해 각각 형성되며, 이는 강성의 링 형상 요소(668, 656, 626)에 각각 연결/부착된다. 제1 작동 구역(15)을 편향시킴으로써, 종방향 요소(635)는 조종가능한 기구의 종방향으로 이동할 것이다.
전술한 바와 같이, 종방향 요소들(635) 중 하나 이상의 임의의 종방향 운동은 종방향 요소(602)의 각각의 하나의 종방향 운동으로 이동하는데, 그 이유는 종방향 요소(635) 중 각각의 하나가 슬라이딩 아일랜드(618)를 통해 종방향 요소(602) 중 각각의 하나에 연결/부착되기 때문이다. 그 결과, 그 원위측에서 제1 편향가능 구역(17)을 형성하는 굴곡가능 구역(152)이 편향될 것이다. 종방향 요소(635)가 종방향 요소(602)보다 조종가능한 기구의 대칭축(692)으로부터 더 먼 거리에 위치되기 때문에, 제1 작동 구역(15)의 소정의 편향 각도는 그 원위측에서 편향가능한 구역(17)의 더 큰 편향을 야기한다. 이에 따라, 증폭 효과가 얻어진다. 이러한 증폭 중 일부는 종방향 요소(635, 602)의 탄성에 기인하여 손실될 수 있다.
유사하게, 가요성 구역(156)은 가요성 부분(686), 중간 원통형 요소(623) 내의 종방향 요소의 가요성 부분(676), 종방향 요소(602)의 가요성 부분(670) 및 가요성 부분(680)을 포함하는 제2 작동 구역(14)을 형성한다. 제2 작동 구역(14)에 대해 조종가능한 기구를 편향시킴으로써, 편향가능 구역(16)을 형성하는 굴곡가능 구역(154)은 종방향 요소(678, 677, 676)의 종방향 이동으로 인해 너무 편향될 것이다. 편향가능 구역(16)은 가요성 부분(688), 중간 원통형 요소(623) 내의 종방향 요소의 가요성 부분(678), 종방향 요소(602)의 가요성 부분(672) 및 가요성 부분(682)을 포함한다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 상이한 원통형 요소 내의 종방향 요소는 소정의 표면 내에서의 제1 및/또는 제2 작동 구역(14)의 굴곡이 상이한 배향을 갖는 상이한 표면 내에서 편향가능 구역(16, 17)의 편향을 야기하도록 나선형 형태로 배향될 수 있다. 하나의 바람직한 배향 변화는 170-190°범위, 보다 바람직하게 175-185°의 범위에 있다. 도 2h를 참조한다.
직경 적응 구역(164)은 작동 구역(14, 15) 사이에 도시되어 있다. 그러나, 도 5a에 도시된 바와 같이, 직경 적응 구역(164)은, 대안적으로, 작동 구역(14)의 원위측에 동일하게 배치될 수 있다.
이제, 몇 가지의 대안적인 실시예들이 간략히 설명된다.
우선, 도 6-12의 상기한 설명에서, 종방향 요소(635)로의 종방향 요소(602)의 대칭축의 거리 증가는 중간 원통형 요소(619)의 두께 및 중간 원통형 요소(621)의 두께의 합과 동일한 것으로 관찰된다. 대안적으로, 제1 원통형 요소의 종방향 요소는, 예컨대　레이저 용접 또는 임의의 원하는 기계식 연결에 의해 제1 원통형 요소에 인접한 제2 원통형 요소의 종방향 요소에 단순히 부착될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 슬라이딩 아일랜드(618) 자체는 슬라이딩 아일랜드(618)가 위치되는 원통형 요소(621)에 인접한 또 다른 원통형 요소 내의 또 다른 슬라이딩 아일랜드에 부착될 수 있으므로, 종방향 요소(602, 635)들 사이에 위치된 2개(또는 그 이상)의 슬라이딩 아일랜드가 존재한다.　 이는 증폭 인자를 증가시킬 것이다.
또한, 슬라이딩 아일랜드는 나선형 형태로 배치된 종방향 요소에 부착되는 실시예에서 이용될 수 있다(도 2h 참조). 이러한 슬라이딩 아일랜드는 팁의 면외 반응을 방지하고, 가요성 종방향 요소의 선형 하중을 지지하고, 피로를 덜 야기할 수 있다.
또 다른 대안으로서, 슬라이딩 아일랜드(618)가 공간(63) 내에 사용되지 않지만, 종방향 요소(635)의 립(648)이 공간(631)을 통해 내측으로 접힘으로써 종방향 요소(602)와 결합되어 용접된다.
원통형 직경 적응 섹션(164)의 또 다른 대안적인 실시예가 도 13a 및 13b에 도시되어 있다. 이들 도면은 종방향 요소(635)와 종방향 요소(602) 사이의 기계식 연결을 도시한다. 이러한 기계식 연결은 내측으로 연장되는 립(700)(즉, 대칭축을 향해)에 종방향 요소(635)를 제공함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 립(700)은 도 13a에 도시된 바와 같이, 2개의 작은 상측 브랜치가 내측으로 접히는 T자형 종방향 요소(635)로부터 야기될 수 있다. 물론, 원하는 경우, 하나만의 그러한 립들(700) 또는 2개 이상의 립(700)이 존재할 수 있다. 립(700)은, 조립된 상태에서, 립(700)의 가장 연장된 부분이 종방향 요소(602) 내의 구멍(702)에 위치되도록 배치된다. 바람직하게, 립(700)의 가장 연장된 부분은 구멍(702) 내에서의 립(700)의 플레이가 절대 최소값으로 유지되도록 구멍(702) 내에서 타이트한 핏을 갖는다.
도 13b는 이러한 립이 원통형 요소(662)에서 공간(631)을 통해 연장되는 방법을 도시한다. 이에 따라, 종방향 요소(635)는 대칭축(692)으로부터 종방향 요소(602)의 거리에 원통형 요소(619) 및 원통형 요소(621)의 두께를 더한 것과 동일한 대칭축(692)으로부터의 거리에 위치된다. 물론, 이러한 립(700)은 더 작거나 크게 제조될 수 있다.　 이러한 립(700)은 하나 이상의 원통형 요소에 의해 분할된 인접한 종방향 요소 또는 종방향 요소 내의 인접한 종방향 요소를 연결하는데 사용될 수 있다.
조종가능한 기구가 기구의 근위측에서 2개의 작동 구역과, 원위측에서 2개의 굴곡가능 구역을 갖는 도 6-12의 실시예를 참조하여 본 발명이 주로 설명되었지만, 본 발명은 2개의 작동 구역 및 2개의 제어된 굴곡가능 구역에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.　 이는 하나 이상의 작동 구역 및 하나 이상의 제어된 굴곡가능 구역을 갖는 기구에 적용될 수 있다. 또한, 도 5b의 실시예가 도 6-12의 원통형 직경 적응 섹션(164)을 참조하여 본 발명을 설명하기 위한 시작점으로 이용되었지만, 본 발명은 원통형 직경 적응 섹션(162)을 참조하여 도 5a의 실시예에 적용될 수 있다.
요약하면, 상기한 예에서, 조종가능한 기구는 적어도 하기의 특징을 갖는 것으로 설명되었다.
조종가능한 기구(10)는 외과 수술과 같은 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위해 설계되며, 조종가능한 기구의 근위측(15)에 적어도 하나의 작동 구역(14, 15)과, 조종가능한 기구의 원취측에 적어도 하나의 굴곡가능 구역(16, 17)을 갖는 세장형 관형 바디(18)를 포함한다. 적어도 하나의 작동 구역(14, 15)은 복수의 종방향 요소에 의해 적어도 하나의 가요성 구역(16, 17)의 굴곡을 제어하도록 배치된다. 조종가능한 기구는 제1 측부 및 제2 측부를 포함하는 원통형 직경 적응 섹션(164)을 갖는다. 종방향 요소는 제1 측부에서 조종가능한 기구의 대칭축(692)으로부터 제1 거리에 그리고 제2 측부에서 대칭축(692)으로부터 제2 거리에 위치되며, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리와는 상이하다.
종방향 요소는 적어도 제1 세트의 하나 이상의 종방향 요소(602) 및 제2 세트의 하나 이상의 종방향 요소(635)를 포함한다.
제1 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(602)는 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에서뿐만 아니라, 제1 측부에서 대칭축(692)으로부터 제1 거리에 위치된다.
제2 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(635)는 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에서뿐만 아니라, 제2 측부에서 대칭축(692)으로부터 제2 거리에 위치된다.
제1 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(602)의 각각은 대칭축(692)으로부터 반경방향으로 보이는 바와 같이 원통형 직경 적응 섹션(164) 내의 제2 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 하나와 중첩하고, 제2 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 하나에 적어도 하나가 연결 및 부착됨으로써, 조종가능한 기구의 종방향으로 제1 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(602) 중 하나의 운동이 종방향으로 제2 세트의 종방향 요소의 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 하나의 동일한 운동을 야기한다.
본 발명의 이점은 하기와 같을 수 있다.
조종가능한 기구의 근위측은 튜브의 강성 손상 부분으로 이루어질 수 있다.
제조 중에 기구의 또 다른 직경층에 종방향 요소가 안내될 필요가 없으므로, 제조 공정을 단순화할 수 있다.
종방향 요소는 더 적은 응력 및 압축을 받는다.
모든 가요성 부분은 스페이서와 종방향 요소 사이에서 더 적은 플레이를 야기하는 동일한 방식으로 절단된다.
슬라이딩 아일랜드를 갖는 원통형 요소는 내부에 위치된 종방향 요소에 대한 슬라이딩 아일랜드의 (레이저) 용접 동안에 마스크를 형성한다. 이는 인접한 종방향 요소가 서로 또는 다른 튜브 부분에 용접되는 것을 방지한다.
슬라이딩 아일랜드는 종방향으로 이동할 때 종방향 요소를 안내하며, 또한 토크를 보상하는 그들 사이의 접선방향 운동을 방지한다.
제공된 설계는 하나 이상의 직경 적응 섹션을 용이하게 구현하는데 사용될 수 있다.
파단 아일랜드를 사용함으로써, 튜브는 상이한 기능을 위해 이용될 수 있는 상이한 독립 섹션(점선(613, 652)으로 나타낸 바와 같이)으로 분리될 수 있다.
스페이서
본 발명의 제2 관점은 동일한 원통형 요소 내의 인접한 종방향 요소들 사이에 스페이서 및 안내 요소로서 슬라이딩 아일랜드를 이용하는 것에 관한 것이다. 이러한 제2 관점은 본 출원인의 WO2009112060A호에 개시된 종래 기술에 관한 것이다. 제2 관점을 예시하기 위해, 우선, WO2009112060A호의 도 8 및 관련 설명이 본원에 반복될 것이다. WO2009112060A호의 도 8은 본원에서 도 14a로 카피되어 있다.
도 14a는 중간 원통형 요소(810)의 일부의 언롤된 버전을 도시한다. 도면에서는 2개가 도시된 복수의 종방향 요소(800)에 의해 상호 연결된 2개의 단부(831, 835)를 도시한다. 도면에서, 2개의 인접한 종방향 요소(802)는 단부(831)에 부착된 제1 가요성 부분(801) 및 단부(835)에 부착된 제2 가요성 부분(803)을 갖는 것으로 도시된다. 제1 가요성 부분(801)은, 제1 가요성 부분(801) 및 제2 가요성 부분(835)보다 더 강성, 예컨대 적어도 2배의 강성일 수 있는 중간 부분(802)에 의해 제2 가요성 부분(803)에 부착된다. 단부(831, 835) 및 종방향 요소(800)는 단일 원통형 튜브로부터 레이저 절단에 의해 제조될 수 있다.
제1 가요성 부분(801) 및 제2 가요성 부분(803) 각각은 인접한 제1 가요성 부분(801)의 각 쌍과 제2 가요성 부분(803) 사이에 원주방향 갭(804, 805)이 존재하도록 원주방향 폭을 갖는다. 중간 부분(802)은 2개의 인접한 중간 부분(802)이 실질적으로 서로 접촉하도록 원주방향 폭을 갖는데, 이는 단부(X31, X35) 및 이를 연결하는 종방향 요소(800)를 제공하도록 단일 원통형 튜브를 레이저 절단한 후에 남은 슬릿에 의해 서로 분리된다는 것을 의미한다.
각각의 갭(804, 805)에서, 각각의 슬라이딩 아일랜드(806,807)가 배치되어, 슬라이딩 아일랜드(806,807) 각각이 갭(804, 805)의 폭을 각각 채우는 원주방향 폭을 갖는다. 따라서, 슬라이딩 아일랜드(806, 807)는 인접한 제1 가요성 부분(801) 및 인접한 제2 가요성 부분(803)에 대한 안내 요소를 제공함으로써, 서로에 대해 인접한 제1 가요성 부분(801) 및 인접한 제2 가요성 부분(803)의 실질적인 접선 운동을 방지한다.
슬라이딩 아일랜드(806, 807)는 단부(831, 835) 및 종방향 요소(800)가 제조되어 있는 동일한 단일 원통형 튜브로부터 레이저 절단함으로써 제조될 수 있다. 그 후, 슬라이딩 아일랜드(806)와 제1 가요성 부분(801) 사이 및 슬라이딩 아일랜드(807) 및 제2 가요성 부분(803) 사이의 양측부에서의 분리 합은 이러한 레이저 절단 후에 남아 있는 슬릿의 폭의 2배일 수 있다.
종방향 요소(800)의 종방향으로의 자유 운동은 각각의 슬라이딩 아일랜드(806,807)가 종방향으로 갭(804, 805)의 전체 공간을 완전히 채우는 것이 아니라, 사전결정된 자유 공간을 둔다는 점에서 달성된다.
도 14a에 도시된 바와 같은 시스템의 제조를 위해, WO2009112060A호에 설명된 바와 같이, 단일 원통형 튜브로부터 예컨대 레이저 절단에 의해 중간 원통형 요소를 우선 제조하는 것이 가능하여, 각각의 슬라이딩 아일랜드(806, 807)가 인접한 종방향 요소(800) 또는 단부(831 또는 835)에 여전히 연결되는 중간 원통형 요소를 야기한다. 이러한 형태에서, 슬라이딩 아일랜드 요소(806, 807)와 중간 원통형 요소(810)의 나머지 부분 사이의 연결점은 중간 원통형 요소(810)가 연결점과 일치하는 구멍을 구비한 중간 원통형 요소(810) 외부의 또 다른 원통형 요소로 이동될 때 손상 없이 유지된다. 일단 조립체가 완성되면, 연결점은 파괴될 수 있다.
WO2009112060A호에서 설명된 바와 같이, 슬라이딩 아일랜드(806, 807)는 기구의 나머지 부분으로부터 완전히 자유로운 것이 아니라, 각각의 슬라이딩 아일랜드(806, 807)는 중간 원통형 요소(810)의 내부 또는 외부에 있는 또 다른 원통형 요소에 연결된다.　 도시된 실시예에서, 이는 각각 하나의 지점(808, 809)에서 슬라이딩 아일랜드(806, 807)를 중간 원통형 요소(810) 내부 또는 외부에 있는 다른 원통형 요소의 중간 강성 부분에 용접함으로써 달성되었다. 이러한 방식으로, 종방향 요소(800)는 기구의 가요성 부분 내의 슬라이딩 아일랜드(806, 807)에 의해 정확하게 안내되지만, 슬라이딩 아일랜드 요소(806, 807) 자체는 자유롭게 이동하지 않아 운동 제어가 향상되었다.
도 14b는 인접한 종방향 요소들 사이의 개방 공간 내에사 자유롭게 이동할 수 있도록 제조 공정에서 이후 분리되는 파단 아일랜드에 의해 인접한 종방향 요소에 슬라이딩 아일랜드가 우선 연결된 인접한 종방향 요소들 사이에서 스페이서로서 이용될 수 있는 방법을 도시한다. 이러한 분리 공정은 WO2009112060A호에 개시된 바와 같이 연결점을 파괴하도록 다른 원통형 요소 내에 임의의 구멍을 필요로 하지 않고서 수행될 수 있다.
도 14b는 전술한 도 4에 기초하고, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 그래서, 본 발명의 제2 관점은 제1, 예컨대 근위측에서 하나의 작동 구역을 갖고, 기구의 제2 다른, 예컨대 원위측에서 단일의 굴곡가능 구역의 편향을 제어하도록 배치된 조종가능한 기구를 참조하여 설명된다. 도시한 조종가능한 기구는 제1 측부에서 직경 적응 구역을 포함한다. 그러나, 제2 관점에 따른 조종가능한 기구는 임의의 원하는 위치에 하나 이상의 직경 적응 구역을 가질 수 있다.　 또한, 제2 관점에 따른 조종가능한 기구는 하나 이상의 작동 구역 및 하나 이상의 굴곡가능 구역을 가질 수 있으며, 각각의 편향은 그 자체 세트의 종방향 요소에 의해 하나의 작동 구역에 의해 제어되고, 그 세트는 하나 이상의 중간 원통형 요소 내에 배치된다.
제조 공정 중에, 하기의 동작이 수행된다.
내부 원통형 요소(2202)는 가요성 부분(2222, 2224) 및 중간 강성 부분(2223)을 구비한다. 내부 원통형 요소(2202)는 바람직하게, 예를 들어 레이저 절단을 통해 단일 튜브로 제조된다. 그 재료 및 치수는 각각 내부 원통형 요소(600)를 참조하여 상술한 바와 같이, 동일한 재료 및 치수로부터 선택된다.
중간 원통형 요소(2203)가 제공된다. 이는 근위측에 강성 링(2331)과, 원위측에 강성 링(2335)을 포함한다. 강성 링(2331) 및 강성 링(2335)은 복수의 종방향 요소(2338)에 의해 서로에 부착된다. 중간 원통형 요소(2203)는 바람직하게, 예를 들어 레이저 절단을 통해 단일 튜브로 제조된다. 그 재료, 직경 및 두께는 각각 중간 원통형 요소(619, 621, 623)를 참조하여 상술된 바와 같이 동일한 재료, 직경 및 두께로부터 선택된다. 인접한 종방향 요소(2338)들 사이에서, 중간 원통형 요소(2203)는 하나 이상의 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)를 포함한다. 각각의 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)는 적어도 하나의 파단 아일랜드(616/620a, 616b/620b, 616c/620c)에 의해 적어도 하나의 인접한 종방향 요소(2338)에 여전히 부착된다. 이들 파단 아일랜드(616/620a, 616b/620b, 616c/620c) 중 각각의 하나는 파단 아일랜드(604, 606, 616, 620, 644)를 참조하여 상기 제공된 정의의 요건을 충족시킨다.
사전결정된 부분에서, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)는 원통형 튜브로 절단되도록 제조 공정에 의해 야기되는 것보다 더 넓지 않은 작은 슬릿에 의해 인접한 종방향 요소(2338)로부터 분리된다. 이러한 슬릿의 최소 폭은, 예를 들어레이저 절단으로부터 얻어지는 5-50㎛, 바람직하게 15-30㎛일 수 있다.
내부 원통형 요소(2202)는 중간 원통형 요소(2203)에 삽입되어, 가요성 부분(222, 2224)은 종방향 요소(2338)의 가요성 부분과 종방향으로 정렬된다.
도시된 예에서, 이러한 정렬 후, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c) 각각은 가요성 부분(2224), 중간 강성 부분(2223) 및 내부 원통형 요소(2202)의 가요성 부분(2222)과 종방향으로 정렬된다. 슬라이딩 아일랜드(618a)의 일부는 종방향으로 볼 수 있는 바와 같이 가요성 부분(2224)을 넘어 연장되도록 배치된다.　 가요성 부분(2224)과 종방향으로 정렬된 다른 부분은 종방향으로 가요성이어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 조종가능한 기구가 가요성 부분(2224)에 대해 편향될 수 없기 때문이다. 이는 당업자에게 이해되는 바와 같이 슬라이딩 아일랜드(618a)의 다른 부분에 적합한 횡방향 슬릿을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
유사하게, 슬라이딩 아일랜드(618c)의 일부는 종방향으로 볼 수 있는 바와 같이 가요성 부분(2222)을 넘어 연장되도록 배치된다. 가요성 부분(2222)과 종방향으로 정렬된 다른 부분은 종방향으로 가요성이어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 조종가능한 기구가 가요성 부분(2222)에 대해 편향될 수 없기 때문이다. 이는 당업자에게 이해되는 바와 같이 슬라이딩 아일랜드(618c)의 다른 부분에 적합한 횡방향 슬릿을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
슬라이딩 아일랜드(618b)가 중간 강성 부분(2223)과 전체적으로 정렬되어 있기 때문에, 종방향으로 가요성일 필요가 없다.
이제, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)가 내부 원통형 요소(2202)에 부착될 수 있다. 이를 위해, 상기 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c) 중 각각의 하나는 바람직하게 내부 원통형 요소(2202)의 강성 부분 상의 위치에 부착된다. 각각의 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c) 상의 하나 이상의 위치에는 부착부가 이루어진다. 이러한 부착부 대신에, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)는 후술하는 바와 같이, 하나 이상의 위치에서 외부 원통형 요소(2204)에 부착될 수 있다.
내부 원통형 요소(2202) 및 중간 원통형 요소(2203)의 세트는 외부 원통형 요소(2204)에 삽입된다. 가요성 부분(2242, 2244) 각각은 가요성 부분(2222, 2224) 각각과 정렬된다.
슬라이딩 아일랜드(618b)는 이제 중간 강성 부분(2243)과 정렬된다. 슬라이딩 아일랜드(618a, 618c)의 일부는 외부 원통형 요소(2204)의 강성 부분과 역시 정렬된다.
각각의 화살표(840, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847)로 나타낸 바와 같이, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)는 하나 이상의 적합한 위치에서 외부 원통형 요소(2204)의 강성 부분에 부착될 수 있다.
내부 원통형 요소(2202) 및 외부 원통형 요소(2202) 양자가 제공될 필요가 없음이 관찰된다. 그 중 하나가 충분하다. 또한, 이들이 모두 존재한다면, 슬라이딩 아일랜드(618a, 618b, 618c)는 하나 이상의 적합한 위치에서 내부 원통형 요소(2202) 및 외부 원통형 요소(2204) 중 하나의 강성 부분에 부착될 수 있다.
내부 원통형 요소(2202), 중간 원통형 요소(2203) 및 외부 원통형 요소(2204)가 서로 삽입된 후에, 가요성 구역(2222, 2242)에 의해 정의된 가요성 구역 및/또는 가요성 부분(2224, 2244)에 의해 정의된 가요성 구역이 편향된다.　 이렇게 함으로써, 종방향 요소(2338)의 종방향력이 가해져서 각각의 파단 아일랜드(616a, 620a, 616b, 620b, 616c, 620c)에서 반력이 생김으로써 이들이 부착된 각각의 종방향 요소(2338)로부터 분리된다. 그러나, 이들은 상기 내부 및/또는 외부 원통형 요소(2202, 2204)에 부착 유지되어, 접선 운동을 방지하는 인접한 종방향 요소(2338)들 사이에서 종방향 가이드로서 기능한다.
파단 아일랜드(616a, 620a, 616b, 620b, 616c, 620c)를 분리하게 하도록 종방향 요소(2338) 내에 종방향력을 가하는 것은 임의의 원하는 방식으로 발생될 수 있음이 관찰된다.
본 발명의 범위가 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 수정 및 변경이 가능함이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명이 도면 및 상세한 설명에서 상세하게 예시되고 기술되었지만, 이러한 예시 및 설명은 단지 예증적 또는 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 제한적인 것은 아니다.　 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되는 것이 아니라, 이점을 가질 수 있는 개시된 실시예들의 임의의 조합을 포함한다.
개시된 실시예들에 대한 변형은 도면, 상세한 설명 및 청구범위로부터 본 발명을 실시할 때 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 상세한 설명 및 청구범위에서, 용어 "포함하는"은 다른 요소를 배제하지 않고, 부정관사는 복수를 배제하지 않는다. 사실상, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.　 특정한 특징이 상호 다른 종속항에 기재되어 있는 단순한 사실은 이들 특징의 조합이 유리하도록 사용될 수 없다는 것을 의미하지 않는다. 청구항에서 임의의 참조부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 전술한 실시예 및 관점의 특징은 이들의 결합이 명백한 기술적 충돌을 야기하지 않는 한 조합될 수 있다.

Claims (22)

  1. 외과 수술과 같은 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구(10)로서, 상기 조종가능한 기구는, 상기 조종가능한 기구의 근위측에서 적어도 하나의 작동 구역(14; 15)과, 상기 조종가능한 기구의 원위측에서 적어도 하나의 굴곡가능 구역(16; 17)을 갖는 세장형 관형 바디(18)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 작동 구역(14; 15)은 복수의 중간 원통형 요소(621, 623)의 벽의 일부이고, 종방향 슬릿에 의해 분리되고, 상기 적어도 하나의 작동 구역(14; 15)으로부터 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역(16; 17)으로 연장되며, 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역(16; 17)의 원위측에 위치된 상기 중간 원통형 요소(621) 중 하나의 링(675)에 부착되는 복수의 종방향 요소에 의해 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역(16)의 굴곡을 제어하도록 배치되고, 상기 조종가능한 기구는 제1 측부 및 제2 측부를 포함하는 원통형 직경 적응 섹션(164)을 갖고, 상기 제1 측부는 상기 제2 측부로부터 원위측에 위치되고, 상기 종방향 요소는 상기 제1 측부에서 상기 조종가능한 기구의 대칭축(692)으로부터 제1 거리에 그리고 상기 제2 측부에서 상기 대칭축(692)으로부터 제2 거리에 위치되고, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리와는 상이한, 상기 조종가능한 기구(10)에 있어서,
    상기 종방향 요소는 적어도 종방향 요소(602)의 제1 세트와, 종방향 요소(635)의 제2 세트를 포함하고,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602)는 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 제1 측부로부터 상기 조종가능한 기구의 원위 단부를 향해 연장되며, 상기 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에서뿐만 아니라, 상기 제1 측부에서 대칭축(692)으로부터 제1 거리에 위치되고,
    상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(635)는 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 제2 측부로부터 상기 조종가능한 기구의 근위 단부를 향해 연장되며, 상기 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에서뿐만 아니라, 상기 제2 측부에서 상기 대칭축(692)으로부터 제2 거리에 위치되고, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리와 상이하고,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(602)는 상기 대칭축(692)으로부터 반경방향으로 보이는 바와 같이 중첩 영역에서 상기 원통형 직경 적응 섹션(164) 내의 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 하나의 종방향 요소(635)와 중첩하고, 상기 제1 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(602)는 상기 중첩 영역에서 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 하나의 종방향 요소(635)에 연결 및 부착 중 적어도 하나가 되어, 상기 조종가능한 기구의 상기 제1 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(602)의 종방향 운동이 연결 및 부착 중 적어도 하나가 되는 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 하나의 종방향 요소(635)의 동일한 운동을 야기하는,
    조종가능한 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 구역(15)은 가요성이며, 상기 대칭축(692)에 대한 제1 각도만큼 상기 작동 구역(15)을 편향시킴으로써, 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역(17)이 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 편향되도록 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역(17)의 편향을 제어하게 배치되는,
    조종가능한 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602)는 상기 제1 거리와 동일한 제1 반경을 갖는 제1 중간 원통형 요소(619)의 일부이고, 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(635)는 상기 제2 거리와 동일한 제2 반경을 갖는 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부인,
    조종가능한 기구.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602)는 상기 제1 거리와 동일한 제1 반경을 갖는 제1 중간 원통형 요소(619)의 일부이고, 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(635)는 상기 제2 거리와 동일한 제2 반경을 갖는 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부인,
    조종가능한 기구.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(635)는 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부이며 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 외측에 그리고 상기 작동 구역(15)의 내측에 위치된 가요성 종방향 요소(633)에 부착되는,
    조종가능한 기구.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(635)는 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부이며 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 외측에 그리고 상기 작동 구역(15)의 내측에 위치된 가요성 종방향 요소(633)에 부착되는,
    조종가능한 기구.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 조종가능한 기구는 상기 제1 반경과 제2 반경 사이에 제3 반경을 가지며 상기 제1 중간 원통형 요소(619)와 상기 제2 중간 원통형 요소(623) 사이에 위치된 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)는 상기 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에 개방 공간(631)을 갖고, 각각의 개방 공간(631)은 상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602) 각각이 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 하나의 종방향 요소(635)에 연결 또는 부착되게 하거나, 혹은 연결 및 부착 모두가 되도록 배치되는,
    조종가능한 기구.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 조종가능한 기구는 상기 제1 반경과 제2 반경 사이에 제3 반경을 가지며 상기 제1 중간 원통형 요소(619)와 상기 제2 중간 원통형 요소(623) 사이에 위치된 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)는 상기 원통형 직경 적응 섹션(164) 내에 개방 공간(631)을 갖고, 각각의 개방 공간(631)은 상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602) 각각이 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 하나의 종방향 요소(635)에 연결 또는 부착되게 하거나, 혹은 연결 및 부착 모두가 되도록 배치되는,
    조종가능한 기구.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(635)는 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부이며 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 외측에 그리고 상기 작동 구역(15)의 내측에 위치된 가요성 종방향 요소(633)에 부착되고, 상기 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)는 상기 작동 구역(15) 내부에 가요성 부분(624)을 구비하는,
    조종가능한 기구.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 세트의 종방향 요소 중 각각의 종방향 요소(635)는 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 일부이며 상기 원통형 직경 적응 섹션(164)의 외측에 그리고 상기 작동 구역(15)의 내측에 위치된 가요성 종방향 요소(633)에 부착되고, 상기 적어도 하나의 제3 중간 원통형 요소(621)는 상기 작동 구역(15) 내부에 가요성 부분(624)을 구비하는,
    조종가능한 기구.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개방 공간(631) 각각에는 슬라이딩 아일랜드(618)가 구비되며, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는 상기 제1 세트의 종방향 요소 중 하나의 종방향 요소(602) 및 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 하나의 종방향 요소(635) 모두에 연결 및 부착 중 적어도 하나가 되고, 각각의 슬라이딩 아일랜드(618)는 상기 개방 공간(631)의 종방향 크기보다 더 작은 종방향 크기를 갖는,
    조종가능한 기구.
  12. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 하나의 종방향 요소(602) 및 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 하나의 종방향 요소(635)는, 상기 개방 공간(631)을 통해 립(648; 700)에 의해 서로 연결 및 부착 중 적어도 하나가 되는,
    조종가능한 기구.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602)의 각각의 하나 그리고 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(635) 중 상기 하나는 용접 공정 및 접착 중 적어도 하나에 의해 서로 부착되는,
    조종가능한 기구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(602)의 각각의 하나 그리고 상기 제2 세트의 종방향 요소 중 상기 종방향 요소(635) 중 상기 하나는 기계식 연결에 의해 서로 연결되는,
    조종가능한 기구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 세장형 관형 바디(18)는 상기 조종가능한 기구의 상기 근위측에 적어도 하나의 다른 작동 구역(14)과, 상기 조종가능한 기구의 상기 원위측에 적어도 하나의 다른 굴곡가능 구역(16)을 갖고, 상기 적어도 하나의 다른 작동 구역(14)은 다른 복수의 종방향 요소(677)에 의해 상기 적어도 하나의 다른 굴곡가능 구역(16)의 굴곡을 제어하도록 배치되는,
    조종가능한 기구.
  16. 제11항에 따른 내시경 및/또는 침습적 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구(10)를 제조하는 방법에 있어서,
    a. 상기 제1 중간 원통형 요소(619)를 제공하는 단계;
    b. 상기 제3 중간 원통형 요소(621)를 제공하는 단계로서, 상기 제3 중간 원통형 요소(621)는 연결 요소(617)에 의해 서로 부착되는 강성의 원통형 부분(612a, 612b)을 포함하고, 상기 원통형 부분(612a, 612b) 및 연결 요소(617)는 개방 공간(631)을 형성하고, 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)는 하나 이상의 파단 아일랜드(616; 620)에 의해 상기 연결 요소(617) 및 상기 강성의 원통형 부분(612a, 612b) 중 적어도 하나에 부착되는, 상기 제3 중간 원통형 요소(621)의 제공 단계;
    c. 상기 제1 중간 원통형 요소(619)를 상기 제3 중간 원통형 요소(621) 내에 삽입하는 단계;
    d. 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)를 상기 제1 중간 원통형 요소(619)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(602) 중 상기 적어도 하나와 정렬하는 단계;
    e. 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)를 상기 제1 중간 원통형 요소(619)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(602) 중 상기 적어도 하나에 적어도 하나 연결 및 부착하는 단계;
    f. 상기 제2 중간 원통형 요소(623)를 제공하고, 상기 제1 중간 원통형 요소(619) 및 상기 제3 중간 원통형 부재(621)를 상기 제2 중간 원통형 요소(623) 내에 삽입하는 단계;
    g. 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)를 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 상기 적어도 하나와 정렬하는 단계;
    h. 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)를 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 상기 적어도 하나에 적어도 하나 연결 및 부착하는 단계; 및
    i. 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)가 상기 개방 공간(631) 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 상기 개방 공간(631)에서 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618)를 이동시킴으로써 상기 하나 이상의 파단 아일랜드(616; 620)를 분리하는 단계
    를 포함하는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단계 i는 상기 제1 중간 원통형 요소(619)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(602) 및 상기 제2 중간 원통형 요소(623)의 상기 하나 이상의 종방향 요소(635) 중 상기 적어도 하나를 상기 제3 중간 원통형 요소(621)에 대해 이동시킴으로써 수행되는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  18. 내시경 및/또는 침습적 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구(10)를 제조하는 방법으로서, 상기 기구는 상기 조종가능한 기구의 근위측에서 적어도 하나의 작동 구역과, 상기 조종가능한 기구의 원위측에서 적어도 하나의 굴곡가능 구역을 갖는 세장형 관형 바디를 포함하고, 상기 적어도 하나의 작동 구역은 복수의 종방향 요소(2338)에 의해 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역의 굴곡을 제어하도록 배치되는, 상기 방법에 있어서,
    a. i. 근위측에서 적어도 하나의 제1 근위 가요성 부분(2222), 원위측에서 적어도 하나의 제1 원위 가요성 부분(2224), 및 상기 적어도 하나의 제1 근위 가요성 부분(2222)과 상기 적어도 하나의 제1 원위 가요성 부분(2224) 사이의 제1 중간 강성 부분(2223)을 포함하는 내측 원통형 요소(2202), 및
    ii. 상기 근위측에서 적어도 하나의 제2 근위 가요성 부분(2242), 상기 원위측에서 적어도 하나의 제2 원위 가요성 부분(2244), 및 상기 적어도 하나의 제2 근위 가요성 부분(2242)과 상기 적어도 하나의 제2 원위 가요성 부분(2244) 사이의 제2 중간 강성 부분(2243)을 포함하는 외측 원통형 요소(2204) 중 적어도 하나를 제공하는 단계;
    b. 상기 복수의 종방향 요소(2338)를 포함하는 적어도 하나의 중간 원통형 요소(2203)를 제공하는 단계로서, 상기 복수의 종방향 요소(2338)는 종방향 슬릿에 의해 분리되고, 상기 적어도 하나의 작동 구역으로부터 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역으로 연장되며, 상기 굴곡가능 구역의 원위측에 위치된 중간 원통형 요소(2203)의 링(675)에 부착되고, 2개의 인접한 종방향 요소(2338)들 사이에 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618a; 618b; 618c)를 제공하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618a; 618b; 618c)는 적어도 하나의 파단 아일랜드(616a/620a; 616b/620b; 616c/620c)에 의해 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338) 중 적어도 하나에 부착되는, 상기 적어도 하나의 중간 원통형 요소(2203) 및 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618a; 618b; 618c)의 제공 단계; 및
    c. i. 상기 내측 원통형 요소(2202)를 상기 중간 원통형 요소(2203) 내에 삽입하고, 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618a; 618b; 618c)를 상기 내측 원통형 요소(2202)의 강성 부분에 부착하고, 상기 내측 원통형 요소(2202)의 상기 강성 부분에 대해 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338) 중 상기 적어도 하나를 이동시켜서 상기 적어도 하나의 파단 아일랜드(616a/620a; 616b/620b; 616c/620c)를 분리하도록 그리고 상기 적어도 하나의 파단 아일랜드(616a/620a; 616b/620b; 616c/620c)가 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338)들 사이에서 자유롭게 이동하여 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338)들의 접선방향 운동을 방지할 수 있도록 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338) 중 상기 적어도 하나 상에 종방향력을 가하는 단계, 및
    ii. 상기 중간 원통형 요소(2203)를 상기 외측 원통형 요소(2204) 내에 삽입하고, 상기 적어도 하나의 슬라이딩 아일랜드(618a; 618b; 618c)를 상기 외측 원통형 요소(2204)의 강성 부분에 부착하고, 상기 외측 원통형 요소(2204)의 상기 강성 부분에 대해 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338) 중 상기 적어도 하나를 이동시켜서 상기 적어도 하나의 파단 아일랜드(616a/620a; 616b/620b; 616c/620c)를 분리하도록 그리고 상기 적어도 하나의 파단 아일랜드(616a/620a; 616b/620b; 616c/620c)가 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338)들 사이에서 자유롭게 이동하여 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338)의 접선방향 운동을 방지할 수 있도록 상기 2개의 인접한 종방향 요소(2338) 중 상기 적어도 하나 상에 종방향력을 가하는 단계
    중 적어도 하나를 수행하는 단계
    를 포함하는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 세장형 관형 바디의 강성 부분에 제1 슬라이딩 아일랜드(618b)가 전체적으로 위치되는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    제2 슬라이딩 아일랜드(618a)는 상기 세장형 관형 바디의 상기 적어도 하나의 굴곡가능 구역 내에 가요성 부분을 포함하는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    제3 슬라이딩 아일랜드(618c)는 상기 세장형 관형 바디의 상기 적어도 하나의 작동 구역 내에 가요성 부분을 포함하는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    제3 슬라이딩 아일랜드(618c)는 상기 세장형 관형 바디의 상기 적어도 하나의 작동 구역 내에 가요성 부분을 포함하는,
    조종가능한 기구의 제조 방법.
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