KR102565073B1 - 가이드와이어상에 전기활성 팁을 포함하는 도입 장치 - Google Patents

Abstract

카테터는 중공 시스, 중공 시스를 통해 연장될 수 있는 가이드와이어를 포함하며, 가이드와이어는 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 부분, 팁 부분에 연결된 중공 관형 중간 부분, 중공 관형 중간 부분에 연결된 전기 연결 부분, 중공 관형 중간 부분을 통해 연장되고 그 제 1 단부에서 제 1 원주방향 도체에 연결되고 제 2 단부에서 팁 단부의 표면에 연결되는 적어도 제 1 와이어, 및 전력 공급 커넥터로서, 그 안에서 전기 연결 부분이 전력 공급 커넥터내에 수용되고 전력 공급 커넥터 내의 제 1 단자가 제 1 원주방향 도체와 접촉하는, 상기 전력 공급 커넥터를 포함한다.

Description

가이드와이어상에 전기활성 팁을 포함하는 도입 장치 {INTRODUCTION DEVICE INCLUDING AN ELECTROACTIVE TIP ON A GUIDEWIRE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 "가이드와이어상에 전기활성 팁을 포함하는 도입 장치" 라는 제목하에 2018년 4월 30일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 62/664,753 의 이익을 주장하며, 이는 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다.

분야

본 발명은 관내 가이드와이어 및 카테터의 분야, 보다 구체적으로는 전기활성 폴리머 팁 단부를 사용하는 가이드와이어 및 카테터의 분야에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

가이드와이어는 가이드와이어를 따라 위에서 공급되는 2 차 시스를 신체, 예를 들어 인체와 같은 포유동물 신체의 원하는 위치로 안내하는데 사용된다. 하나의 응용에서, 가이드와이어는 환자의 피부 및 루멘 벽을 통한 절개부를 통해 신체 루멘, 즉 혈관에 도입되고, 가이드와이어의 도입 또는 원위 단부는 그로부터 루멘 또는 가이드와이어가 도입되는 루멘으로 또는 그로부터 분기되는 루멘의 원하는 위치로 안내된다.

가이드와이어 도입 시스템의 한 가지 문제점은, 가이드와이어의 원위 단부가 구불구불한 루멘 지오메트리를 따르도록 하는 능력이 제한되고, 원위 단부를 교차하는 루멘 또는 브랜치 루멘으로 가이드와이어의 원위 단부가 위치결정되는 루멘으로 안내하는 능력이 제한된다는 것이다. 가이드와이어의 원위 단부를 브랜치 루멘으로 안내하기 위해, 가이드와이어의 원위 단부는 그것이 브랜치 루멘 위치에 도달하는 루멘과의 정렬로부터 신체의 안쪽으로의 가이드와이어의 추가 이동에 의해 가이드와이어가 브랜치 루멘에 진입하여 이를 따르게 되는 정렬로 제어가능하게 이동되어야 한다. 일부 경우에, 그 위치가 가이드와이어의 원위 단부의 목표 목적지인 브랜치 루멘은 원위 단부가 큰 각도, 예를 들어 45도보다 큰 각도, 그리고 어떤 경우에는 90도보다 큰 각도로 존재하는 루멘과 교차한다.

가이드와이어의 원위 단부의 배향을 제어하기 위한 하나의 방법론은, 전기활성 폴리머상의 2 개 이상의 상이한 위치들에 위치한 2 개 이상의 전기 도체들에 의해 접촉된 전기활성 폴리머를 혼입시키는 것을 포함한다. 전기 도체들 중의 적어도 하나를 선택적으로 바이어싱함으로써, 가이드와이어의 전기활성 폴리머 부분의 배향은 가이드와이어의 나머지 부분에 대해 제어가능하게 변경가능하다. 바이어스가 제거되면, 안에 전기활성 폴리머를 갖는 가이드와이어의 섹션은 자유 상태로 돌아간다. 가이드와이어의 전기활성 폴리머 섹션을 가이드와이어의 원위 단부에 또는 이와 같은 위치에 위치시킴으로써, 가이드와이어의 원위 팁의 위치는 가이드와이어의 사용자에 의해 제어가능하게 위치될 수 있다.

현 가이드와이어 시스템은 그 구성으로 인해 몇 가지 신뢰성 및 기능적 한계가 있다. 전기활성 폴리머 섹션의 원위 단부의 운동 범위는 고유한 제한된 물리적 범위를 가지며, 이는 가이드와이어가 현재 안내되는 루멘과의 높은 입사각에서 가이드와이어의 원위 단부를 교차 루멘으로 위치시키는 능력을 제한한다. 또한, 전기활성 폴리머 섹션을 작동시키기 위해 사용된 도체는 전기활성 폴리머에 걸쳐 바이어스를 확립하기 위해 전기 바이어스 전압 또는 전기 그라운드 중 적어도 하나에 연결되어야 하기 때문에, 가이드와이어의 전기활성 폴리머 부분은 전압원 및 그라운드에 하드와이어링되고, 결과적으로 사용자에 의한 가이드와이어의 회전 작동이 제한된다.

또한, 가이드와이어 지오메트리는 1 내지 4 mm 정도의 직경을 갖는 매우 작은 구성 로드 또는 튜브이다. 전기활성 폴리머 섹션에 걸쳐 바이어스를 제공하기 위한 도체는 가이드와이어를 따라 또는 가이드와이어에서 연장되어야 하고, 전기활성 폴리머의 표면과의 연결부 또는 전기활성 폴리머의 표면과 접촉하는 전극과의 연결부는 작고 깨지기 쉬워서, 가이드와이어의 원위 단부가 사용자에 의해 원격으로 조작될 수 없는 빈번한 개방 회로 상황을 유도한다.

여기에, 전기활성 폴리머 섹션을 포함하는 가이드와이어 시스템이 제공되며, 여기서 가이드와이어의 메인 보디에 대한 가이드와이어의 원위 팁의 위치설정 범위는, 여기에 참고로 포함된 미국 가출원 번호 62/539,346 및 WO 2017136729 A1 에 개시된 바와 같이 90 도보다 큰 각도를 통해 작동가능하다. 또한, 가이드와이어 시스템은 가이드와이어의 근위 단부상 또는 그에 인접한, 가이드와이어가 도입되는 신체 외부의 위치로부터 전기활성 폴리머의 벽 또는 측면으로 전압원, 전기 그라운드, 또는 양자간의 도전 전기 경로를 유지하면서 무한 회전하도록 구성된다. 또한, 전기 도체와 전기활성 폴리머 사이의 개선된 연결 패러다임이 제공된다.

일 양태에서, 카테터는 중공 시스, 중공 시스를 통해 연장될 수 있는 가이드와이어를 포함하며, 가이드와이어는 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 부분, 팁 부분에 연결된 중공 관형 중간 부분, 중공 관형 중간 부분에 연결된 전기 연결 부분, 중공 관형 중간 부분을 통해 연장되고 그 제 1 단부에서 제 1 원주방향 도체에 연결되고 그 제 2 단부에서 팁 단부의 표면에 연결되는 적어도 제 1 와이어, 및 전력 공급 커넥터로서, 그 안에서 전기 연결 부분이 전력 공급 커넥터내에 수용되고 전력 공급 커넥터 내의 제 1 단자가 제 1 원주방향 도체와 접촉하는, 상기 전력 공급 커넥터를 포함한다.

다른 양태에서, 카테터는 제어가능하게 구부러질 수 있는 원위 부분, 상기 원위 부분에 연결된 중공 관형 중간 부분, 상기 중공 관형 중간 부분에 연결된 근위 전기 연결 부분, 상기 중공 관형 중간 부분을 통해 연장되는 적어도 코어로서, 코어의 근위 단부에서 근위 전기 연결 부분에 연결되고 코어의 원위 단부에서 상기 원위 부분의 팁 단부의 표면에 연결되는, 상기 코어, 및 전력 공급 커넥터로서, 그 안에서 상기 전력 공급 커넥터내에 상기 전기 연결 부분이 수용되고, 상기 전력 공급 커넥터의 제 1 단자가 상기 근위 전기 연결 부분과 접촉하는, 상기 전력 공급 커넥터를 포함한다.

본 발명의 전술한 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명은 일부가 첨부 도면들에 도시된 실시형태들을 참조하여 이루어질 수 있다. 그러나, 첨부 도면들은 단지 예시적인 실시형태들을 도시하고 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하고, 다른 동등하게 효과적인 실시형태들을 인정할 수 있음에 유의해야 한다.
도 1 은 외부 시스, 및 내부 가이드와이어 및 전기 연결부를 포함하는 카테터의 개략적인 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 카테터의 개략적인 단면도이다.
도 3 은 도 1 및 도 2 의 카테터의 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁의 등축도이다.
도 4 는 도 1 및 도 2 의 가이드와이어의 측면도이다.
도 5 는 도 4 의 가이드와이어의 부분도로서, 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부에 전기 전도성 와이어를 상호연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 6 은 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부에 연결되기 전의 도 6 의 와이어의 단부도이다.
도 7 은 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부를 가이드와이어의 중간 부분에 연결한 등축도이다.
도 8 은 가이드와이어의 전기 연결 부분의 확대 등축도이다.
도 9 는 도 4 의 가이드와이어의 제어가능하게 구부러질 수 있는 부분에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 커넥터의 가상 등축도이다.
도 10 은 도 9 의 전력 공급 커넥터의 단면도이다.
도 11 은 가이드와이어의 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부를 전력 공급에 연결하는 대안적인 구성의 부분 확대 측면도이다.
도 12 는 가이드와이어의 대안적인 전기 연결 부분의 확대 측면도이다.
도 13 은 단자가 제거된 가이드와이어의 대안적인 전기 연결 부분의 확대 등축도이다.
도 14 는 가이드와이어의 대안적인 전기 연결 부분의 확대 등축도이다.
도 15 는 가이드와이어를 가이드 시스에 연결하는 단계의 등축도이다.
도 16 은 가이드와이어를 가이드 시스에 연결하는 단계의 등축도이다.
도 17 은 사용 준비가 된 전력 공급 커넥터를 포함하는, 가이드와이어 및 카테터의 등축도이다.
도 18 은 외부 시스, 및 내부 가이드와이어, 및 전기 연결부를 포함하는 카테터의 추가 양태의 개략 평면도이다.
도 19 는 도 18 의 카테터의 코어 또는 테이퍼진 코어의 평면도이다.
도 20 은 테이퍼진 코어 및 그 안에 배치된 다른 구성요소를 도시한, 도 18 의 카테터의 외부 시스의 단면도이다.
도 21 은 테이퍼진 코어로부터 도 18 의 카테터의 전기활성 폴리머 부분으로 연장되는 전도성 리드의 등축도이다.
도 22 는 도 18 의 카테터의 외부 시스의 평면도이다.
도 23 은 도 22 의 외부 시스의 개략도로서, 내부의 특정 인접 슬롯들 사이의 상대 각도 차이를 도시한 도면이다.
도 24 는 도 20 의 전기활성 폴리머 부분에 대한 리드의 연결을 도시하는 도 18 의 카테터의 확대 단부도이다.
도 25 는 도 18 의 카테터의 전기 연결 구성요소, 및 내부 가이드와이어, 및 외부 시스의 근위 단부의 평면도이다.
도 26 은 도 18 의 카테터의 제어 박스의 단자 배열의 평면도이다.
도 27 은 도 18 의 카테터의 테이퍼진 코어의 평면도이다.
도 28 은 도 27 의 가이드와이어에 결합된 코일의 일 단부의 등축도이다.
도 29 는 도 27 의 가이드와이어에 결합된 코일의 제 2 단부의 등축도이다.
도 30 은 외부 시스의 내부에 결합된 코일을 나타내는 전기 연결 구성요소, 및 내부 가이드와이어, 및 외부 시스의 원위 단부의 도면이다.
도 31 은 전기활성 폴리머 부분이 외부 시스의 슬롯에 부착된 상태에서 외부 시스의 원위 단부 및 그로부터 연장된 리드의 도면이다.
도 32 는 전기활성 폴리머 부분이 도 31 의 외부 시스의 슬롯에 부착된 상태에서 전기활성 폴리머 부분의 제 1 측면과 외부 시스 사이에 절연 재료가 있는 상태에서 외부 시스의 원위 단부 및 그로부터 연장된 리드의 도면이다.
도 33 은 전기활성 폴리머 부분이 도 31 의 외부 시스의 슬롯에 부착된 상태에서 외부 시스의 원위 단부 및 그로부터 연장된 리드의 도면이고, 여기서 리드는 전기활성 폴리머 부분의 제 1 측면에 전기적으로 연결되어 있고, 외부 시스는 전기활성 폴리머 부분의 제 2 측면에 전기적으로 연결되어 있다.
도 34 는 외부 시스의 원위 단부의 도면이며, 여기서 리드는 전기활성 폴리머 부분의 제 1 측면에 전기적으로 연결되어 있고, 외부 시스는 전기활성 폴리머 부분의 제 2 측면에 전기적으로 연결되어 있고, 이들 부분들은 봉합재로 덮여 있다.
도 35 는 가이드와이어의 추가 양태의 부분 단면 평면도이다.
도 36 은 도 35 의 가이드와이어의 조립에서의 단계의 개략도이다.
도 37 은 도 35 의 가이드와이어의 조립에서의 다른 단계의 개략도이다.
도 38 은 도 35 의 가이드와이어의 조립에서의 또 다른 단계의 개략도이다.
도 39 는 도 35 의 부분적으로 조립된 가이드와이어의 평면도이다.
도 40 은 위에서의 전기 연결 부분의 구성 전에 가이드와이어의 부분의 연결 부분의 평면도이다.
도 41 은 도 35 의 가이드와이어의 전기활성 폴리머 부분의 제 1 측면과 접촉하는 제 1 도체에 전기적으로 연결하기 위해 위에 전기 연결 부분의 제 1 부분이 조립된 후의 가이드와이어 부분의 연결 부분의 평면도이다.
도 42 는 도 35 의 가이드와이어의 전기활성 폴리머 부분의 제 2 측면과 접촉하는 제 2 도체에 전기적으로 연결하기 위해 위에 전기 연결 부분의 제 2 부분이 조립된 후의 가이드와이어 부분의 연결 부분의 평면도이다.
도 43 은 전기 연결 부분의 연결 검출기가 위에 조립된 후의 도 35 의 가이드와이어의 연결 부분의 평면도이다.
도 44 는 도 35 의 부분적으로 조립된 가이드와이어의 원위 단부 부분의 부분 등축도로서, 그 외부 시스에 연결된 전기활성 폴리머 부분을 도시한다.
도 45 는 도 35 의 부분적으로 조립된 가이드와이어의 원위 단부 부분의 추가적인 부분 등축도로서, 충전된 전기활성 폴리머 부분과 시스의 내부 벽 사이의 공간을 도시하며, 충전은 외부 시스의 인접 단부를 추가로 덮는다.
도 46 은 도 35 의 부분적으로 조립된 가이드와이어의 원위 단부 부분의 추가적인 부분 등축도로서, 전기활성 폴리머 부분의 인접 측면 및 전기 커넥터들을 덮는 전도성 접착제를 도시한다.
도 47 은 도 35 의 가이드와이어의 원위 단부 부분의 추가적인 부분 등축도이다.
도 48 은 전기활성 폴리머 부분의 일부의 개략 측면도로서, 그 대향 측부 표면들 상의 방사선 불투과성 (radiopaque) 마커를 도시한다.
도 49 는 도 48 의 전기활성 폴리머 부분의 일부의 개략 측면도로서, 그 팁 단부 상의 방사선 불투과성 마커를 도시한다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우 도면에 공통적인 동일한 요소를 지정하기 위해 동일한 참조 번호가 사용되었다. 일 실시형태의 요소들 및 특징들은 추가 언급없이 다른 실시형태들에 유리하게 통합될 수 있는 것으로 고려된다.

먼저 도 1 및 도 2 를 참조하면, 도 1 에는 가이드와이어 시스템 (10) 이 도시되어 있고, 이 가이드와이어 시스템 (10) 은 도 2 에 완전히 도시된 가이드와이어 (12), 이 가이드와이어 (12) 의 길이 대부분을 둘러싸는 시스 (20) 및 가이드와이어 (12) 의 근위 단부에 걸쳐 배열가능한 전력 공급 커넥터 (21) 를 포함한다. 가이드와이어 (12) 는 그 중간 부분을 형성하는 중공의 관형 샤프트 (14), 그 근위 단부를 형성하는 전기 연결 부분 (16) (도 2 및 도 16), 및 가이드와이어 (12) 의 원위 단부를 형성하는 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 으로 구성된다. 여기서, 가이드와이어 (12) 는 일반적으로 직선 경로로 연장되어 도시되어 있고, 자유 상태, 즉 그 뒤에 전기 바이어스가 인가되지 않는 굽힘가능한 부분 (18) 이 그 안에 곡선 또는 굽힘부 (22) 를 갖는 것으로 도시되어 있다. 굽힘부 (22) 는 지점 (24) 을 중심으로 하는 반경을 가진 연속적인 곡선으로서 도 2 에 도시되어 있고, 제어가능하게 굽힘가능한 부분을 그 곡면에 일치시키기 위해 제어가능하게 굽힘가능한 부분을 원형 또는 곡선 맨드릴에 걸쳐 가압함으로써 형성될 수 있다. 대안으로, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 사전 굽힘 부분을 형성하는 굽힘부 (22) 는, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 작은 길이를 따라서, 즉 길이의 일부에 걸쳐서만 형성되어, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 일반적으로 직선 단면은 굽힘부의 일측 또는 양측으로부터 연장된다. 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 길이를 따라서 2 개 이상의 굽힘 각도를 포함하는 복합적인 굽힘부들과 같은 다른 굽힘부들도 고려될 수 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 일 양태에서, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 은 전기활성 폴리머 부분 (34) 의 대향 측면들상에 직접 형성되거나 이에 결합된 전극들 (36, 38) 사이에 끼워진 전기 활성 폴리머 부분 (34) 으로 구성된다.

자유 상태에서 직선 경로로부터의 편차를 포함하도록 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 을 형성함으로써, 예를 들어 자유 상태 또는 비통전 상태에서 굽힘부 또는 곡선을 제공함으로써, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 팁 (30) 단부에 대한 접선 (32) 배향은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 중공의 관형 샤프트 (14) 와의 연결 위치에서 접선 (33) 에서부터 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 까지 약 0 내지 약 90 도의 각도 (θ) 에 배치될 수 있다. 본원에서, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 팁 (30) 단부에 대한 접선 (32) 은, 접선에서부터 중공의 관형 샤프트 (14) 또는 이들 사이의 추가의 중간 부재와의 그 연결 위치까지 90 도 보다 큰 각도로 배치될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 제어가능하게 굽힘가능한 부분의 팁 (30) 단부가 자유 상태에서, 중공의 관형 샤프트 (14) 의 단부의 배향으로부터 45 도로 배향되고 그리고 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 팁 (30) 단부는 전기적으로 작동가능한 폴리머의 전기 작동에 의해 +/- 45 도의 각도로 굽혀질 수 있으면, 이에 따라서 팁 (30) 단부는, 조작자의 제어하에서, 중공의 관형 샤프트 (14) 에 대한 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 연결 위치에 대해 0 내지 90 도로 배향될 수 있고, 즉 각도 (θ) 의 범위는 약 0 내지 약 90 도 사이이다. 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 이 이의 동일한 사전 굽힘 조건으로 +/- 60 도 사이에서 제어가능하게 작동될 수 있다면, 각도 (θ) 는 - 15 도 내지 + 105 도 사이에서 제어가능하게 설정될 수 있다. 제어가능하게 굽힘가능한 부분의 사전 굽힘의 굽힘 각도 및 굽힘가능성을 선택함으로써, 가이드와이어 시스템 (10) 의 조작자 또는 사용자는, 중공의 관형 샤프트 (14) 에 대한 팁 (30) 단부의 원하는 배향을 제어가능하게 선택하여, 분기 루멘들 (branch lumens) 을 포함하는 구불구불한 루멘 구조 (lumen anatomy) 에서 그 위치를 확립하기 위해 가이드와이어 (12) 의 팁 (30) 단부를 위치시킬 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 일 양태에서, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 은 스트립 형태의 전기활성 폴리머 베이스를 갖도록, 스트립의 대향 측면들상에 대향된 도전체들을 갖도록 구성된다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 바와 같이, 전기활성 폴리머 부분 (34) 의 스트립 (40) 은 대향하는 주면들 (44, 46) 및 대향하는 부면들 (48) 을 포함하고, 각각의 부면 (48) 은 2 개의 주면들 (44, 46) 사이에 걸쳐 있다. 주면들 (44, 46) 은 직사각형 프로파일을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 평면에서 볼 때, 삼각형, 절두된 삼각형 다각형, 또는 다른 다각형 또는 만곡된 측면 형상과 같은 다른 프로파일들도 고려된다. 각각의 주면 (46, 48) 상에는, 전기활성 폴리머 부분 (34) 을 이에 대하여 가압함으로써 그리고 탄소층 (42) 에 걸쳐 금속 전극 (50) 을 중첩함으로써 전기활성 폴리머 부분 (34) 에 가압 및 접착되는 탄소층 (42) 이 제공된다. 주면들 (44 또는 46) 중 하나상의 탄소 층들 (42) 중 하나를 다른 주면 (44 또는 46) 상의 탄소층보다 더 두껍게 형성함으로써, 탄소층들 (42) 의 상이한 고유 응력들로 인해 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 이 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 그 길이를 따라서 연소적인 곡선을 본질적으로 형성하도록 한다. 탄소층들 (42) 의 상대 두께는 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 원위 단부 (54) 에 대한 접선 (32) 과 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 근위 단부 (56) 에 대한 접선 (33) 사이의 총 각도 차이 (각도 θ) 를 나타낸다. 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 근위 단부 (56) 에서부터 원위 단부 (54) 또는 팁 단부 (30) 까지의 길이에 걸쳐 상이한 두께의 탄소층들 (42) 각각의 일정한 두께를 유지함으로써, 연속적인 곡선은, 지점 (24) 을 중심으로 중심맞춰진 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 근위 단부 (56) 에서부터 원위 단부 (54) 까지 그 길이에 걸쳐서 2 개의 탄소층들 (42) 의 내부 응력에 있어서 일정한 차이의 결과로 인해서 본질적으로 형성될 것이다. 각각의 금속 전극 (50) 은 탄소층 (42) 에 걸쳐 제공되어, 높은 도전성 경로를 형성하여, 각각의 주면 (44, 46) 의 길이 및 폭에 걸쳐 전기를 분배하고, 이에 의해 각각의 전극들 (50) 에 걸쳐 균일한 전압 전위를 유지한다. 예를 들어, 전극들 (50) 은 금, 은, 팔라듐 또는 백금의 스퍼터링 또는 기상 증착층으로 형성될 수 있고, 각각의 전극은 동일하거나 거의 동일한 두께를 가진다. 탄소층 (42) 은 탄화물 유래 탄소, 탄소 나노튜브, 그래핀, 탄화물 유래 탄소와 폴리머 전해질 부재의 복합체, 및 탄소 나노튜브와 폴리머 전해질 부재의 복합체와 같은 탄소계 재료들을 포함할 수 있다.

대안으로, 전극들 (50) 자체는 스퍼터링, 기상 증착 또는 다른 증착 또는 접착 방법들에 의해 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 상에 형성된 형상 기억 재료, 예를 들어 NiTi 합금 또는 NiTi 계 합금으로 형성될 수 있다. 이러한 양태에서, 예를 들어, 공정 챔버에서 니켈 및 티타늄 타겟의 공동-스퍼터링에 의해 형성된 NiTi 합금의 얇은 층은 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 주면들 (44, 46) 상에 증착된다. 그 후, 원하는 굽힘 또는 굽힘들이 제어가능하게 굽힘가능한 부분, 예를 들어 연속적인 곡률, 또는 예리한 꼬임형 굽힘에 부과된다. 그 후, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 은 합금의 내부상을 변화시키기에 충분한 온도로 냉각되어, 내부상 구조를 오스테나이트에서 마르텐사이트로 변화시키고, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 은 도 3 에 도시된 바와 같이 직선 또는 거의 직선으로 되돌아가서, 전달 시스 또는 다른 시스에 삽입될 수 있고, 그리고 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 이 여전히 시스 (20) 내에 있는 동안 내부상이 오스테나이트상으로 다시 변하는 온도로 다시 가열될 수 있도록 한다. 형상 기억 재료는 또한 사전 굽힘 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 상에 증착될 수 있다.

여기서 형상 합금 기억 재료는 또한 전극 재료로서 작용한다. 시스의 원위 단부가 신체 루멘 또는 다른 신체 영역에 삽입될 때, 제어가능하게 굽힘가능한 부분이 시스의 원위 단부로부터 외부로 밀리면, 전기활성 폴리머에 걸쳐 바이어스 또는 전위가 인가되지 않으면, 냉각되기 전에 이의 굽혀진 형상으로 되돌아가고 그리고 평평하거나 직선의 프로파일로 다시 굽혀질 것이다. 따라서, 전기활성 폴리머에 걸쳐 바이어스 또는 전위를 인가함으로써, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 프로파일이 변경될 수 있다.

이제 도 4 및 도 5 를 참조하면, 커패시터 또는 배터리와 같은 전력 공급원의 + 단자 및 - 단자를 대향 전극들 (50) 에 연결하기 위한 연결 패러다임이 도시되어 있다. 여기서, 가이드와이어 시스템 (10) 은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 가이드와이어 (12), 가이드와이어 (12) 의 대부분의 길이를 둘러싸는 시스 (20), 및 가이드와이어 시스템의 근위 단부에 위치된 전력 공급 커넥터 (21) 를 포함한다. 가이드와이어 (12) 는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 일반적으로 제 1 관형 부분 (60), 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 및 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 근위 단부 (666) 와 제 1 관형 부분 (60) 의 원위 단부 (64) 사이에 배치되고 이를 상호 연결하는 컴플라이언트 부재 (62) 를 포함하도록 구성된다. 여기서, 컴플라이언트 부재 (62) 는 제 1 관형 부분 (60) 과 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 사이의 그 길이를 따라서 대략 동일한 피치로 이격된 권선 (68) 을 가진 코일 스프링으로 구성된다. 컴플라이언트 부재 (62) 는, 가이드와이어 조립체 (10) 가 루멘의 내부로 안내될 때, 보디 루멘의 구불구불한 구조를 따를 수 있는 컴플라이언트 지지부를 제공한다. 추가로, 대향 전극들 (50) 을 전력 공급부에 연결하기 위해, 제 1 와이어 (70) (도 5) 는 전극들 (50) 중 하나와 일반적으로 관형 부분 (60) 의 외부 표면에 위치한 제 1 단자 (72) 에 연결되고 그리고 그 사이에서 연장되며, 제 2 와이어 (71) (도 5) 는 전극들 (50) 중 다른 하나와 제 1 단자 (72) 보다는 일반적으로 관형 부분 (60) 의 근위 단부 (84) 에 더 근접한 일반적으로 관형 부분 (60) 의 외부 표면상에 위치한 제 2 단자 (73) 에 연결되고 그리고 그 사이에서 연장된다.

도 5 및 도 6 을 참조하면, 와이어들 (70, 71) 각각은 외부 절연성 코팅 (86) 및 단자를 형성하는 일반적으로 평평한 사다리꼴 부분 (90) 에서 종결되는 내부 전도성 코어 (88) 를 포함한다. 와이어들 (70, 71) 각각 중 하나는 전도성 접착제 (92) (금 페이스트와 같은) 로 제어가능하게 굽힘가능한 부분상의 전극들 (50) 중 하나에 연결되어, 와이어들 (70, 71) 과 단자들 (90) 사이에 전기 흐름 연결을 제공한다. 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 단자 (90) 가 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 에서 전기활성 폴리머의 어느 측상에서 전극들 (50) 에 부착되자마자, 전기활성 폴리머에는 폴리디메틸실록산 (PDMS) 및 파릴렌으로 추가로 코팅되고, 와이어들 (70, 71) 의 대향 단부는 컴플라이언스 부재 (62) 를 통하여 나사결합되고 예를 들어 와이어들 (70, 72) 의 각각의 전도성 코어들 (88) 을 단자들 (80, 82) 각각에 부착하기 위해 전도성 접착제를 사용함으로써, 전력 공급 커넥터 (21) 에 수용될 단자들 (80, 82) 중 하나에 연결된다. 이는 단자들 (80, 82) 을 통하여 구멍을 제공함으로써 그리고 단자들 (80, 82) 의 관형 엔벌로프 내에서 또는 다른 메커니즘으로부터 구멍을 통하여 전도성 코어들 (88) 을 내부로 가져옴으로써 달성될 수 있다. 단자들 (80, 82) 은 관형 부분 (60) 의 원주를 둘러싸고, 관형 부분 (60) 의 길이 방향 (L) 으로 서로 이격되어 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 근위 단부는 전도성 접착제 (92) 를 또한 덮는 접착제 (94) (예를 들어 폴리이미드 또는 UV 경화제) 로 컴플라이언트 부재 (62) 의 원위 단부에 부착된다.

이제 도 9 및 도 10 을 참조하면, 가이드와이어 (12) 의 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 에 대한 전력 공급 커넥터 (21) 의 연결 패러다임이 도시되어 있다. 여기서, 전력 공급 커넥터 (21) 는 외부의 일반적으로 우측의 환형 하우징 (100) 및 그 내부에 수용되는 인서트 (96) 를 포함하고, 이 인서트는 그 길이를 따라서 슬롯 개구 (108) 를 가진 도관 (104) 으로 이어지는 테이퍼진 입구 보어 (102) 및 슬롯 개구 (108) 에 걸쳐 연장되고 그리고 이로부터 이격된 캔틸레버형 부분 (98) 로 구성된다. 테이퍼진 입구 보어 (102) 의 가장 큰 외경은 하우징 (100) 의 내경보다 약간 더 크고, 캔틸레버형 부분 (98) 의 측벽들 (110) 은 하우징 (100) 의 내경의 곡률을 모방하도록 만곡되어, 인서트 (96) 가 하우징 (100) 안으로 가압되도록 하고 하우징 (100) 내에서 인서트 (96) 의 중심맞춤을 허용한다. 슬롯 개구 (108) 와 대면하는 캔틸레버형 부분 (98) 의 측면상에는 서로 전기적으로 격리된 제 1 단자 (112) 및 제 2 단자 (114) 가 이격되어 제공된다. 도관 (104) 은 가이드와이어 (12) 의 근위 단부가 그 내부로 진입하도록 하고 그리고 하우징 (100) 과 가이드와이어 (12) 가 서로에 대하여 회전할 수 있도록 크기결정된다. 여기서, 전력 공급부는 케이블 (106) 을 통하여 dc 전원에, 예를 들어 ac 전력 공급원에 연결된 가변 출력, 사용자 제어가능한, AC-DC 변환기의 출력에 연결된다. 케이블 (106) 은 그 내부로 연장되는 2 개의 와이어들 (116, 118) 을 포함하고, 각각의 와이어 (116, 118) 중 하나는 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 전극들 (50) 의 선택적인 바이어싱을 허용하기 위해 연결 단자들 (112, 114) 중 하나에 연결된다.

가이드와이어 (12) 의 근위 단부는 테이퍼진 입구 보어 (102) 를 통하여 하우징 (100) 안으로 삽입되어, 가이드와이어 (12) 는 도관 (104) 의 베이스 (120) 에 대하여 접지된다. 제 1 및 제 2 단자들 (112, 114) 은 구리와 같은 도전성 재료의 스트립으로서 구성되고, 각각은 슬롯 개구 (108) 에 중첩되는 볼록한 부분을 포함한다. 제 1 및 제 2 연결 단자들 (112, 114) 은, 그 볼록한 부분들의 중심이 제 1 및 제 2 단자들 (80, 82) 의 중심 사이의 거리와 동일한 거리만큼 서로 이격되도록, 거리 (124) 만큼 서로 이격되어 있다. 이는 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 전기활성 폴리머 부분 (34) 상의 전극들 (50) 및 전력 공급원 사이의 전기 회로를 차단하지 않으면서 가이드와이어 (12) 의 근위 단부가 하우징 (100) 의 약간 외부로 그리고 내부로 이동되게 한다. 마찬가지로, 가이드와이어 (12) 주위에 원주방향으로의 단자들의 연장, 가이드와이어 (12) 의 회전 방향은 하우징 (100) 을 통한 전기 회로에 영향을 미치지 않는다. 가이드와이어 (12) 는 예를 들어 도관 (104) 에 압입됨으로써 하우징 (100) 에 고정될 수 있거나, 도관 (104) 의 베이스 (120) 와 가이드와이어 (12) 사이에 접합제가 적용될 수 있다. 대안으로, 가이드와이어 (12) 는 하우징 (100) 에 고정될 필요가 없으며, 가이드와이어 (12) 는 연결 단자들 (112, 114) 과 단자들 (80, 82) 의 접촉을 방해하지 않으면서 내부에서 회전될 수 있다.

이제 도 11 및 도 12 를 참조하면, 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 전극 (50) 에 대한 전기 연결 패러다임의 대안적인 구성이 도시되어 있다. 여기서, 와이어 (71) 는 가이드와이어 (12) 의 중간 부분 (14) 에서 제 2 단자 (82) 로부터 연장되고, 이를 통하여 그리고 가이드와이어 (12) 의 중간 부분들 (14, 16) (도 2 참조) 을 통하여 연장되며, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 동일한 방식으로 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 상의 전극들 (50) 중 하나에 연결된다. 반대로, 와이어 (70) 는 도 7 및 도 8 에서 그 길이에 비해 짧아지고, 전기 연결 부분 (16) 의 원위 단부에 있는 제 1 단자 (80) 와 제어가능하게 굽힘가능한 부분 (18) 의 다른 전극들 (50) 사이에서만 연결된다. 여기서, 중간 부분들 (14, 16) 은 모두 도전성 재료, 예를 들어 다른 생체적합성 도전성 부분의 스테인리스 강으로 구성된다. 중간 부분 (14) 의 일부 (126) 는 제 2 단자로서 기능한다. 와이어 (70) 의 단부 (128) 는 도그 레그 (dog leg) 방식으로 굽혀질 수 있어서, 중간 부분 (14, 16) 의 내부 부분에 대하여 바이어스되어 이들 사이에 슬라이딩 전기 접촉을 허용한다.

이제 도 13 및 도 14 를 참조하면, 와이어들 (70, 72) 을 단자들 (80, 82) 에 부착하기 위한 연결 패러다임이 도시되어 있으며, 연결 패러다임은 각각 동일하지만 가이드와이어 (12) 의 길이를 따라서 이격되어 있다. 여기서, 가이드와이어 (12) 의 관형 샤프트 (14) 의 근위 단부는 그 내부에 부분적으로 연장되는 부 (minor) 직경부 (134), 주 (major) 직경부 (132) 를 포함하는 전기 절연성 어댑터 (130) 를 포함하며, 부 직경부 (134) 와 주 직경부 (132) 사이에 형성된 환형 레지 (140) 는 가이드와이어 (12) 의 단부로부터 이격되어 있다. 위에 절연체를 포함하는 와이어 (72) 는, 부 직경부 (134) 의 외부벽 사이에서 가이드와이어 (12) 의 환형 단부 벽 (136) 과 환형 레지 (140) 사이에 형성된 갭 (138) 안으로 연장된다. 갭 (138) 안으로 연장되는 와이어 (72) 의 일부상의 절연 부분은 이의 전도성 코어를 노출시키도록 벗겨지거나 제거된다. 단자 (82) 는 원통형 도체로서 구성되고, 갭 (138) 에 위치된다. 환형 단부 벽 (136) 은 그 상에 절연 코팅을 포함하고, 별도의 절연 와셔가 전도성 가이드와이어의 환형 단부 벽과 전도성 단자 (80) 사이에 배치된다. 주 직경부 (132) 는 단자를 고정시키도록 가이드와이어 (12) 의 방향으로 가압되거나 눌려져서, 내주부를 따라서 와이어 (72) 의 전도성 코어와 접촉하여 도 14 에 도시된 바와 같이 와이어 (70) 와 단자의 연결을 완료한다. 연결 패러다임이 단일 단자의 관점에서 설명되었지만, 이의 주 직경부와 부 직경부를 통하여 연장되는 보어를 가진 중공 어댑터 (130) 를 제공함으로써, 이를 통하여 제 2 와이어 (72) 를 인출함으로써, 그리고 제 2 어댑터의 제 2 부 직경부를 그 위에 제 2 단자를 가진 보어의 내부로 삽입함으로써, 제 2 단자 (82) 는 제 2 와이어 (72) 의 전도성 코어에 전기적으로 연결될 수 있다.

이제 도 15 내지 도 17 을 참조하면, 가이드 튜브 (150) 와 가이드와이어 시스템 (10) 의 조립이 도시되어 있다. 초기에, 전력 공급 커넥터 (21) 및 가이스 시스로부터 제거한 가이드와이어 (12) 는, 이의 중간 부분 (16) 단부로부터 가이드와이어에 걸쳐 도입되고 그리고 가이드와이어 (12) 위에 놓이도록 방향 (152) 으로 밀린다. 가이드 튜브 (150) 는 그 근위 단부에 있는 조작기 (156) 를 포함한다. 가이드 튜브 (150) 및 가이드와이어 (12) 는 도 16 에 도시된 바와 같이 조작부 (156) 단부에서 중간 부분 (16) 이 가이드 튜브 (150) 의 외부로 연장되도록 함께 제공된다. 그 후, 중간 부분 (16) 은 전력 공급 커넥터 (21) 의 보어안으로 삽입된다.

도입 장치의 이러한 양태에서, 도 18 에 도시된 바와 같이, 가이드와이어 및 전기활성 폴리머계 도입 장치 (200) 의 추가 구성은, 전력 및 제어 박스 (220) 를 포함하는 제어 및 전력 모듈 (218), 위에 가요성 관형 보호 커버링 (234) 을 가지며 그리고 제어 및 전력 모듈 (220) 로부터 연장되어 연결 박스 (228) 에서 종결되는 전기 리드 부분 (222), 가이드와이어 (216) 를 포함하고, 이 가이드와이어는 연결 박스 (228) 에 수용가능한 제 2 단부 (264) 및 이의 원위에 있는 제 1 단부 (262) 를 가진 하이포튜브 (260) 로서 형성된 외부 시스로 형성된 중공 시스 (240) 를 포함하고, 이 하이포튜브 (260) 는 연결 박스 (228) 로부터 선택적으로 연장된다 (도 20 참조). 하이포튜브 (260) 는 그 내부에, 도 20 및 도 21 에 도시된 바와 같이, 테이퍼진 코어 (250) 로 형성된 코어를 포함하고, 전기활성 폴리머 부분 (270) 은 그의 제 1 단부 (262) 로부터 연장된다. 이러한 도입 장치 (200) 구성에서, 코일 (280) 은 하이포튜브 (260) 내의 그의 위치에서 테이퍼진 코어 (250) 의 일부 위에 위치된다. 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제어 및 전력 모듈 (218) 의 전력 공급원으로의 연결은, 도전성 테이퍼진 코어 (250) 및 하이포튜브 (260) 를 통하여 발생하며, 이들 각각은 전기 리드 부분 (222) 에서 별도의 도체들에 연결되고, 코일 (280) 은 가요성 지지체를 제공하며, 이 가요성 지지체는, 적절한 절연 코팅과 함께, 하이포튜브 (260) 및 가이드와이어 (250) 의 상당한 굽힘이 발생할 것으로 예상될 수 있는 전기활성 폴리머 부분 (270) 에 바로 인접한 영역들에서, 하이포튜브 (260) 및 테이퍼진 코어 (250) 를 서로 전기적으로 격리시킨다. 예를 들어, 테이퍼진 코어 (250) 는 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 에 전기적으로 연결되고, 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 대향 제 2 측면 (274) 은 하이포튜브 (260) 에 전기적으로 연결된다. 도입의 용이성을 위해, 하이포튜브 (260) 는 그의 제 1 단부 (262) 에서부터 제 2 단부 (264) 까지 그에 걸쳐 연장되는 폴리머 시스를 포함할 수도 있다.

도 19 를 참조하면, 테이퍼진 코어 (250) 는 그 길이를 따라 일부가 제거된 것으로 도시되어 있다. 테이퍼진 코어 (250) 는 그의 제 1 단부 (254) 에서부터 연장되는 메인 부분 (252) 및 제 2 단부 (256) 에서부터 제 1 단부 (254) 의 방향으로 연장되는 테이퍼진 부분 (258) 을 포함한다. 여기서, 테이퍼진 코어 (250) 길이의 대략 15 % 는 접합부 "J" 에서 메인 부분 (252) 으로부터 연속적으로 연장되는 테이퍼진 부분 (258) 으로 형성되고, 여기서 그의 제 2 단부 (256) 에서 발행하는 테이퍼진 부분 (258) 의 가장 작은 외경 (d) 은 그의 길이를 따라 주요 부분 (258) 의 외경 (D) 의 대략 30 % 정도이다. 예를 들어, 테이퍼진 코어 (250) 의 총 길이 "L" 가, 예를 들어 200 cm (또는 2 미터) 이면, 테이퍼진 부분 (258) 은 그의 제 2 단부 (256) 의 연결 박스 (228) 로부터의 원위에서부터 테이퍼진 코어 (250) 의 접합부 (J) 까지 30 cm 의 길이 "l" 를 연장할 것이다. 추가로, 주요 부분 (252) 의 직경 (D) 이 예를 들어 0.20 mm 이면, 테이퍼진 부분 (258) 은 길이 "l" 에 걸쳐 접합부 (J) 에서 주요 부분 (252) 에서부터 원위의 제 2 단부 (256) 까지 연속적인, 즉 선형의 직경 감소로 (D 에서 d 로) 테이퍼져서, 가이드와이어의 원위 단부 (256) 에서 외경 "d" 은 0.064 mm 정도가 된다. 테이퍼진 부분 (258) 의 테이퍼 (taper) 가 테이퍼진 부분 (258) 의 길이에 걸쳐 직경의 선형 감소로서 나타나는 것으로 본 명세서에 설명되어 있지만, 주요 부분 (252) 에서부터 원위 단부 (256) 까지의 길이 "l" 을 따른 직경의 비선형 감소도 마찬가지로 고려된다. 원위 단부 (256) 에 인접한 테이퍼진 코어 (250) 의 테이퍼진 부분 (258) 의 테이퍼링은, 그 때 테이퍼진 코어 (250) 의 강성을 감소시키고, 또한 테이퍼진 부분 (258) 과 전도성 코일 (280) 을 사이에 수용하기 위한 하이포튜브 (260) 의 내경 사이의 간극 공간을 생성한다.

도 20 을 참조하면, 하이포튜브 (260) 는 하이포튜브 (260) 의 내주부 (284) 내에서 및 이를 따라서 연장되는 테이퍼진 코어 (250) 및 원위 단부 (256) 에 인접한 테이퍼진 코어 (250) 의 테이퍼진 부분 (258) 의 일부 둘레에서 그리고 하이포튜브 (260) 의 내주부 (284) 내에서 마찬가지로 연장되는 코일 (280) 을 도시한 단면으로 도시되어 있다. 하이포튜브 (260) 및 테이퍼진 코어 (250) 각각은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 대향 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 상의 금 또는 은 층과 같은 얇은 전극상에 선택적으로 배치되거나 유지될 전압 신호 또는 전류를 지원하기 위해 별도의 전류 경로를 제공한다. 여기서, 전도성 리드 (300) (도 21) 는 테이퍼진 부분 (258) 의 외주 표면에서부터 연장되어 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 에 연결된다. 도 21 에 도시된 바와 같이, 전도성 리드 (300) 는 제 1 일반적으로 평탄화된 제 1 부분 (302), 테이퍼진 코어 (250) 의 테이퍼진 부분 (258) 의 원위 제 2 단부 (256) 로부터 멀리 그리고 그로부터 연장되는 도그레그 부분 (304), 이 도그레그 부분 (304) 로부터 연장되는 리드 부분 (306) 및 제 2 일반적으로 평탄화된 부분 (310) 을 포함한다. 평탄화된 제 1 부분 (302) 은, 예를 들어 이에 대한 스폿 용접에 의해 가이드와이어 (250) 의 테이퍼진 부분 (258) 과 전기 접촉하고, 제 2 평탄화된 부분 (310) 은, 예를 들어 이들을 제 1 전도성 층 (384) 으로 서로 접착함으로써 전기활성 폴리머 부재 (270) 의 제 1 측면 (272) 에 연결된다.

여기서, 하이포튜브 (260) 는, 연결 박스 (228) 에 수용가능한 제 2 튜브 단부 (264) 및 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 두께 (316) 보다 약간 더 큰 슬롯 높이 또는 폭 (314) 을 가진 수용 슬롯 (312) 으로 구성된 제 1 튜브 단부 (262) 를 가진, 도 22 에 도시된 얇은 벽의 전도성 슬리브들, 예를 들어 생체적합성 스테인리스 강 튜브이다 (도 20). 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 두께 (316) 보다 약간 더 큰 수용 슬롯 (312) 의 폭 (314) 을 구성함으로써, 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 은 수용 슬롯 (312) 의 내부벽으로부터 이격되어 전기적으로 격리될 수 있다. 하이포튜브 (260) 는, 한 쌍의 슬롯들 일부 사이에 원주방향으로 연장되는 한 쌍의 대향 웨브들 (320) 을 남겨두도록, 그 대향 원주방향 측면들로부터 내부로 절단된 복수의 크로스 절단 슬롯들 (318) (도 22 및 도 23 참조) 을 더 포함한다. 크로스 절단 슬롯들 (318) 은, 조립후에 내부에 배치된 테이퍼진 코어 (250) 의 테이퍼진 부분 (258) 의 길이보다 약간 더 큰 거리만큼 하이포튜브 (260) 의 길이를 따라서 하이포튜브 (260) 의 일부분에만 형성되고, 그 일부는 제 2 단부 (256) 에 인접하고 그리고 수용 슬롯 (312) 의 베이스로부터 약간 이격되며, 크로스 절단 슬롯 (318) 은, 웨브들 (320) 의 원주방향 스팬의 크기 뿐만 아니라 크로스 절삭 슬롯들 (318) 의 서로간의 간격 모두에서, 점진적 (progressive) 이다. 여기서, 슬롯들은 하이포튜브 (260) 를 포함하는 재료의 다른 연속적인 튜브로 레이저 절단되지만, 물리적 절단 또는 밀링, 패턴 에칭, 또는 다른 메커니즘과 같은 다른 방식으로 제공될 수도 있다. 하이포튜브 (260) 가 도 24 에 도시된 바와 같이 굽혀지지 않거나 왜곡되지 않고 그리고 중심선 (322) 을 가지는 것을 고려하여, 각 쌍의 크로스 절단 슬롯 (318) 은 중심선 (322) 에 수직한 (90 도) 각도에서 하이포튜브 (260) 의 벽 (324) 을 통하여 연장되고, 각각의 크로스 절단 슬롯 (318) 을 형성하는 원주방향 스팬의 중심으로부터 절단 깊이는 하이포튜브 (260) 의 외부벽 (324) 에서 크로스 절단 슬롯 (318) 의 원주방향 스팬 뿐만 아니라 크로스 절단 슬롯들 (318) 과 직접 대향하는 각 쌍의 각 단부 사이에서 원주방향으로 연장되는 웨브들 (320) 을 포함하는 나머지 원주방향 스팬을 규정한다.

도 22 는 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향으로의 슬롯 주파수가 전기활성 폴리머 부분 (270) 이 수용 슬롯 (312) 에 수용되는 제 1 단부 (262) 로부터 하이포튜브 (260) 를 따르는 거리와 관련하여 변하는 하나의 이런 세트의 크로스 컷 슬롯들 (318) 을 도시한다. 여기서, 각각 서로 상이한 간격들, 상이한 슬롯 깊이들, 또는 이들의 조합을 갖는 4 개 세트들의 슬롯들 (318a-d) 은 하이포튜브 (260) 를 통하여 연장되어 존재하고, 여기서 가장 깊은 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 에 인접하고 수용 슬롯 (312) 으로부터 이격된 슬롯들 (318a) 의 제 1 영역에 존재하고, 그리고 이들 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 마찬가지로 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향으로 서로 가장 가깝게 이격된다. 제 2 세트의 슬롯들 (318) 에서 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 이 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 와 제 2 세트의 슬롯들 (318b) 사이에 있도록 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 에 인접하게 배치된다. 제 2 세트의 슬롯들 (318b) 에서 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 하이포튜브 (260) 주위에서 원주 방향으로 서로 인접하는 크로스 컷 슬롯들 (318) 이 제 1 단부 (262) 로부터의 하이포튜브 (260) 의 동일한 중심선 (322) 길이 위치에서 하이포튜브의 원주 방향으로 대향 측면들에 형성되지 않도록 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향으로 엇갈리게 된다. 오히려, 이들은 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 에서 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향으로 인접한 슬롯들 (318) 과 동일한 거리만큼 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 의 방향으로 선형으로 엇갈리게 된다. 제 3 세트의 슬롯 (318c)에서, 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 다시 원주 방향으로 서로 대향하게 되고, 그리고 제 1 또는 제 2 세트들의 슬롯들 (318a, b) 의 간격 보다 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향에서 서로 더 큰 간격을 갖고, 그리고 제 2 세트의 슬롯들 (318b) 은 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 과 제 3 세트의 슬롯들 (318c) 사이에 배치된다. 제 4 세트의 슬롯들 (318d) 은 제 3 세트의 슬롯들 (318c) 의 위치 보다 그 제 1 단부 (262) 로부터 더 멀리 있는 하이포튜브를 통하여 배치되고, 그리고 이들은 대향하는 쌍들의 크로스 컷 슬롯들 (318) 을 포함하고, 상기 쌍들의 각각은 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (256) 로부터 멀어지는 방향으로 하이포튜브 (260) 의 중심선 (322) 길이 방향으로 서로로부터 점진적으로 더 이격된다.

또한, 일부 세트들의 슬롯들에서, 서로에 대한 이들의 각도 분포는 하이포튜브의 길이 방향을 따라서 변한다. 예를 들면, 도 23 은 하이포튜브 (260) 의 길이 방향으로 서로 직접 인접하는 2 쌍들의 크로스 컷 슬롯들 (318, 318’) 의 측벽들의 각도를 도시한다. 여기서, 슬롯들 (318) 의 베이스 벽들 (실선들) 은 기준 방향 (D1) 에 대해 각도 (A) 로 연장되고, 그리고 제 2 세트의 슬롯들 (318’) 의 베이스 벽들 (점선들) 은 기준 방향 (A) 에 대해 각도 (B) 로 연장되고, 여기서 각도 (B) 는 각도 (A) 보다 더 작다. 제 1, 제 2 및 제 3 세트들의 슬롯들 (318a-c) 에서, 각각의 인접한 크로스 컷 슬롯 (318) 은 기준 방향에 대해 상이한 각도로 절단되고, 그리고 하이포튜브 (260) 의 길이 방향으로 하나의 크로스 컷 슬롯 (318) 으로부터 다음 크로스 컷 슬롯 (318) 까지의 각도 차이는 각각의 슬롯 그룹 (318a-c) 내에서 동일하다. 이것은 하이포튜브의 길이 방향으로 전진하는 크로스 컷 슬롯들 (318) 의 배향을 초래하고, 이에 따라 웹들 (320) 에 의해서 형성된 피봇들의 위치들은 마찬가지로 그 길이 방향으로 하이포튜브 (260) 주위에서 원주 방향으로 전진하여 하이포튜브 (260) 의 더 큰 정도의 가요성을 허용한다. 이 하이포튜브에서, 제 1 내지 제 3 세트들의 슬롯들에서 하이포튜브의 길이 방향에서의 크로스 컷 슬롯 (318) 으로부터 크로스 컷 슬롯 (318’) 까지의 각도 차이는 동일하고, 그리고 10 내지 11.25도 정도이다. 각각의 경우에, 크로스 컷 슬롯 (318) 으로부터 크로스 컷 슬롯까지, 각도 변화의 방향은 동일한 방향이다. 제 4 세트의 슬롯들 (318d) 에서, 각각의 인접한 쌍의 크로스 컷 슬롯들 (318) 은 인접한 쌍의 크로스 컷 슬롯들 (318) 로부터 대략 90도만큼 오프셋된다. 또한, 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 의 크로스 컷 슬롯들 (318) 의 간격이 0.0013 인치인 경우, 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 의 제 1 크로스 컷 슬롯 (318) 은 슬롯의 베이스로부터 0.200 mm 튜브의 길이를 따라서 이격되고, 슬롯 (312) 은 0.400 mm 만큼 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 의 내측으로 연장되고, 그리고 슬롯 (312) 은 대략 0.120 mm 두께이다. 하이포튜브 (260) 는, 예를 들면, 스테인리스 강으로 구성되고, 그리고 0.0140 인치 정도의 외주 및 0.0100 인치 정도의 내경을 갖는다.

도 20, 도 22 및 도 24 에 도시된 바와 같이, 도 24 에서, 제 1 세트의 슬롯들 (318a) 의 일부는 시야를 명확하게 하기 위하여 제거되고, 하이포튜브 (260) 는 슬롯 (312) 의 베이스와 거기에 가장 가까운 크로스 컷 슬롯 (318) 사이에서 연장되는 연속적인 외부 표면 부분 (326) 을 포함한다. 테이퍼진 코어 (250) 의 제 2 단부 (256) 는 그 길이 방향으로 하이포튜브 (260) 의 내측으로 위치되고, 그리고 전도성 리드 (300) 는 그로부터 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 으로 연장된다. 슬롯 (312) 은 대향하는 제 1 및 제 2 측벽들 (328, 330) 을 포함하고, 그리고 하이포튜브 (260) 는 전도성 접착제 (332) 또는 다른 메카니즘에 의해서 제 1 측벽 (328) 에 전기적으로 연결되고, 그리고 절연 페이스트 또는 접착제 (334) 의 층을 사용하여 제 2 측벽 (330) 으로부터 전기적으로 절연된다. 따라서, 하이포튜브는 도 22 에 도시된 바와 같이 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 에서 수용 슬롯 (312) 의 제 1 및 제 2 측벽들 (328, 330) 사이에서 단락을 형성하지 않는다.

단일 DC 전력 공급 장치의 상이한 출력 단자들과 같은 상이한 전원들에 테이퍼진 코어 (250) 및 하이포튜브 (260) 를 연결하기 위하여, 테이퍼진 코어 (250) 의 제 1 단부 (254) 는 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 의 외측으로 연장된다. 그리고 각각은 연결 박스 (228) 의 개구 (340) 에 수용 가능하다. 도 25 를 참조하면, 제 1 유전체 슬리브 (342), 중공 연결 밴드 (344), 제 2 유전체 슬리브 (346) 및 더미 전극 (348) 은, 그 순서 및 시퀀스로, 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 로부터 연장된다. 테이퍼진 코어 (250) 의 주요 부분 (252) 의 일부는 제 1 유전체 슬리브 (342), 중공 연결 밴드 (344), 제 2 유전체 슬리브 (346) 및 더미 전극 (348) 을 통하여 연장된다. 테이퍼진 코어 (250) 는 중공 연결 밴드 (344) 의 내부에 전기적으로 연결됨으로써 중공 연결 밴드 (344) 에 전기적으로 연결되지만, 제 1 및 제 2 유전체 슬리브들 (342, 346) 또는 더미 전극 (348) 과 전기적 연결 상태에 있지 않는다. 연결 박스는 제 1 단자 (350), 제 2 단자 (352), 제 3 단자 (354) 및 제 4 단자 (356) 를 포함하고, 이들 각각은 연결 박스 (228) 의 개구 (340) 를 따라서 서로 이격되고, 그리고 이들 각각은 연결 박스 (228) 의 개구 내로 연장되는 부분을 포함한다. 개구 (340) 의 내측으로 연장되는 제 1 및 제 2 단자들 (350, 352) 의 부분들 사이의 거리는 적어도 제 1 유전체 슬리브 (342) 의 길이 만큼 길고, 개구 (340) 의 내측으로 연장되는 제 2 및 제 3 단자들 (352, 354) 의 부분들 사이의 거리는 적어도 제 2 유전체 슬리브 (346) 의 길이 만큼 길고, 그리고 개구의 내측으로 연장되는 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 의 부분들 사이의 거리는 차이 (348) 이다. 테이퍼진 코어 (250) 의 제 1 단부 (254) 는 더미 전극 (348) 의 외측으로 연장되고, 그리고 더미 전극 (348) 의 단부와 개구 (340) 의 베이스 사이의 간격을 설정한다.

테이퍼진 코어 (250) 가 통하여 연장되는 더미 전극 (348), 제 2 유전체 슬리브 (346), 연결 밴드 (344), 제 1 유전체 슬리브 (342) 및 그 단부 (264) 에 인접한 하이포튜브 (260) 의 부분을 개구 (340) 내로 삽입함으로써, 그리고 테이퍼진 코어 (250) 의 단부 (254) 가 개구 (240) 의 베이스와 맞물릴 때까지 이들을 밀어 넣음으로써, 제 1 단자 (350) 는 하이포튜브 (260) 의 외부와 전기적으로 접촉하게 될 것이고, 제 2 단자 (353) 는 중공 연결 밴드 (344) 와 그리고 따라서 그 내부의 테이퍼진 코어 (250) 와 전기적으로 접촉하게 될 것이고, 그리고 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 은 모두 더미 전극 (348) 과 전기적으로 접촉하게 될 것이다. 전력 공급 장치 (미도시) 의 한쪽 단자로부터 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 중 하나에 전류를 통과시킴으로써, 그리고 전력 공급 장치의 다른 쪽 단자에 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 중 다른 하나를 연결함으로써, 전류는 더미 전극 (348) 을 통하여 흐르게 되어 더미 전극, 그리고 따라서 거기에 연결된 하이포튜브 (250) 및 가이드 와이어 (260) 및 중공 연결 밴드 (344) 가 연결 박스 (228) 내에서 적절한 위치에 있어 전압이 테이퍼진 코어 (250) 및 하이포튜브 (260) 각각을 통하여 전기활성 폴리머 부분의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 선택적으로 위치될 수 있도록 한다는 것을 나타낸다. 4 개의 와이어들 (360-366) 은 전기 리드 부분 (222) 을 통하여 제어 및 전력 모듈 (220) 로부터 연결 박스 (228) 내로 연장된다. 제 1 와이어 (360) 는 제 1 단자 (350) 에 연결되고, 그리고 제 2 와이어 (362) 는 제 2 단자 (352) 에 연결된다. 예를 들면, 양의 전압은 제 1 와이어 (360) 를 통하여 공급되고, 그리고 음의 또는 접지 전압은 제 2 와이어 (362) 를 통하여 공급되어 전기활성 폴리머 부분이 제 1 방향으로 구부러지게 할 수 있다. 이들 전압들을 역전시키면 구부러지는 방향도 역전될 것이다. 여기서 전술된 바와 같이, 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 공급되는 상대 전압들은, 극성 (+ 또는 -) 및 크기로, 그 구부러지는 방향 및 정도를 제어한다. 제 3 및 제 4 와이어들 (364, 366) 은 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 각각에 연결되고, 그리고 그 대향 단부들은 제 1 및 제 2 와이어들 (360, 362) 에 연결된 전력 공급 장치와 상이한 전력 공급 장치 (미도시), 예를 들면, 배터리의 대향 극들 (+, -) 에 연결된다. 제 3 및 제 4 단자들 (354, 356) 이 더미 전극 (348) 과 동시에 접촉하게 될 때, 이것은 연결 박스 (228) 가 시스템에 적절하게 연결되어 있음을 나타내는 전기 회로를 완성하고, 이는 전기 회로에서 LED 또는 다른 신호 요소의 조명에 의해서 나타내어질 수 있다.

이제 도 27 내지 도 34 를 참조하면, 도입 장치 (200) 의 제조 시퀀스의 부분들이 도시된다. 테이퍼진 코어 (250) 와 하이포튜브 (260) 사이의 단락을 방지하기 위하여, 테이퍼진 코어의 외부 표면은 절연 코팅으로 덮여진다. 예를 들면, 파릴렌은 접착 촉진제를 사용하여 기상 증착에 의해서 절연 코팅 (370) (도 27) 을 형성하기 위하여 테이퍼진 코어 (250) 에 증착될 수도 있거나, 테이퍼진 코어 (250) 는 대안적으로 절연 코팅을 형성하기 위하여 전기 절연성 에폭시에 침지될 수도 있거나, 또는 다른 방법들이 절연 코팅을 형성하기 위하여 사용될 수도 있다. 이어서, 코일 (280) 은, 도 28 및 도 29 에 도시된 바와 같이, 테이퍼진 코어 (250) 의 제 2 단부 (256) 에 직접 인접한 테이퍼진 부분 (258) 의 부분 위로 슬라이딩되고, 그리고 비전도성 접착제 (372), 예를 들면, 코일 (260) 의 내경과 테이퍼진 부분 (258) 의 외주 사이에 배치된 비전도성 아크릴 접착제로 거기에 고정되고, 그리고 코일 (260) 위로 슬라이딩된다. 이어서, 리드 (300) 의 제 1 의 일반적으로 편평한 부분 (302) 은, 도 21 에 도시된 바와 같이, 절연 코팅 (370) 을 국부적으로 제거한 후 함께 용접 또는 달리 접착함으로써 제 2 단부에서 테이퍼진 코어 (250) 의 외부 표면에 연결된다.

이어서, 리드 (300) 및 거기에 부착된 코일 (280) 을 갖는 테이퍼진 코어 (250) 의 제 1 단부 (254) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 제 1 단부 (254) 가 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 및 도그 레그 부분 (306) 으로부터 연장되는 리드 부분 (306) 의 외측으로 연장되고, 그리고 리드의 제 2 의 일반적으로 편평한 부분 (310) 이 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부의 외측으로 연장될 때까지 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 내로 공급된다. 비전도성 접착제는 도 30 에 도시된 바와 같이 비전도성 접착제 (372) 와 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 에 적어도 인접하는 하이포튜브 (260) 의 내부 표면 사이에 비전도성 접착층 (376) 을 형성하는데 사용된다. 이것은 서로에 대하여 테이퍼진 코어 (250) 와 하이포튜브 (260) 의 위치들을 고정한다.

하이포튜브 (260) 에 대한 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 고정이 이제 수행된다. 접착제 (378) 의 코팅은 수용 슬롯 (312) 의 베이스 (380) 에 배치되고, 그리고 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 고정 단부는 도 31 에 도시된 바와 같이 갭이 수용 슬롯 (312) 의 전기활성 폴리머의 부분과 수용 슬롯 (312) 의 대향하는 제 1 및 제 2 측벽들 (328, 330) 사이에 존재하도록 수용 슬롯 (312) 내로 삽입되고 접착제 (378) 와 접촉된다. 슬롯 (312) 의 제 2 측면과 전기활성 폴리머 부분 (270) 사이의 갭은 절연 충전제 (382) 로 채워지고, 여기서 충전제 (382) 는 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 위로 연장되고, 그리고 충전제는 마찬가지로 리드 (300) 의 리드 부분 (306) 을 덮지만, 도 32 에 도시된 바와 같이 노출된 제 2 의 편평한 부분 (310) 을 남겨 놓는다. 이어서, 노출된 제 2 편평한 부분 (310) 은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 과 편평한 부분 (310) 를 물리적으로 그리고 전기적으로 연결하는 제 1 전도층 (384) 에 의해서 덮여진다. 제 2 전도층 (386) 은, 도 33 에 도시된 바와 같이, 수용 슬롯 (312) 의 제 1 측벽 (328) 과 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 2 측면 (274) 사이에 채워지고, 그리고 하이포튜브 (260) 의 외측으로 제 2 측면 (274) 을 따라서 연장되어 전기활성 폴리머 부분의 제 2 측면 (274) 과 하이포튜브 (260) 를 전기적으로 연결한다. 제 1 및 제 2 전도층들 (384, 386) 은, 예를 들면, 전도성 페이스트, 전도성 에폭시 또는 다른 전도성 접착제 재료로 구성된다.

다음으로, 제 1 단부 (262) 에 바로 인접한 하이포튜브 (260), 제 1 및 제 2 전도층들 (384, 386), 및 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 바로 인접한 부분들은 실리콘과 같은 봉합재의 얇은 층으로, 이어서 파릴렌과 같은 접착제의 코팅으로, 이어서 실리콘과 같은 제 2 봉합재로 덮여진다 (도 34). 파릴렌은 바람직하게는 도입 장치의 관련 부분들 상에 증기 코팅되는 반면에, 실리콘은 그 위에 딥 (dip) 코팅에 의해서 코팅될 수도 있다.

도입 장치를 사용하기 위하여, 제 1 유전체 슬리브 (342), 중공 연결 밴드 (344), 제 2 유전체 슬리브 (346) 및 더미 전극 (346) 은 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 로부터 연장되는 테이퍼진 코어 (250) 의 부분 위로 슬라이딩되고, 그리고 접착제들로 거기에 고정된다. 제 1 유전체 슬리브 (342), 제 2 유전체 슬리브 (346) 및 더미 전극 (346) 은 비전도성 접착제를 사용하여 테이퍼진 코어 (250) 에 고정되고, 그리고 중공 연결 밴드 (344) 및 테이퍼진 코어 (250) 는 그 사이의 전기적 연결을 보장하기 위하여 전도성 접착제 또는 압입 끼워맞춤 연결과 함께 고정된다. 제어 박스 (220) 는 조작자가, 촉각 요소의 이동 또는 누름에 의해서, 전기활성 폴리머 부분의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 원하는 극성 및 크기의 전압을 선택적으로 인가하여 도 2 의 구부러질 수 있는 부분 (18) 의 전기활성 폴리머 부분에 대하여 도시된 효과들을 달성할 수 있는 푸시 버튼들, 토글들 또는 다른 촉각 요소들로 구성된다.

이제 도 35 내지 도 49 를 참조하면, 제어 및 전력 모듈 (218) 을 사용하는 가이드 와이어 장치의 추가 구성이 도시되고, 코어는 하이포튜브 (260) 내에서 연장되는 테이퍼진 코어 (250), 전기활성 폴리머 부분 (270) 및 도 18 내지 도 24 에서 도시되고 이와 관련하여 설명된 장치의 다른 구성 요소들로 구성되고, 전기활성 폴리머 부분의 대향하는 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 대한 전원의 전기적 연결은 절연물에 의해서 둘러 싸인 전용 도체들을 통하여 제공되고, 따라서 테이퍼진 코어 (250) 및 하이포튜브 (260) 는 서로 전기적으로 절연될 필요가 없다.

도 35 에 도시된 바와 같이, 내부를 상세하게 나타내기 위하여 단면도로 도시된 제 1 단부 (262) 에 인접한 하이포튜브 (260) 일부, 전도성 코어 및 주변 절연물을 갖는 제 1 도체 (400), 및 전도성 코어 및 주변 절연물을 갖는 제 2 도체 (402) 는 하이포튜브 (260) 내에서 연장되고, 여기서 제 1 도체 (400) 의 전도성 부분은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 에 전기적으로 연결되고, 그리고 제 2 도체 (274) 의 전도성 부분은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 2 측면 (274) 에 연결된다. 여기서, 도체들의 전도성 부분들은 스테인리스 강과 같은 기본 금속으로 구성되고, 그리고 얇은 금 층으로 덮여지지만, 은, 구리, 코발트 또는 레늄 또는 루테늄과 같은 다른 전도성 재료 커버링들이 도체로서 사용될 수도 있다.

제 1 및 제 2 도체들 (400, 402) 은 전도성 접착제로 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 각각에 전기적으로 연결된다. 각각의 도체는 그 연결부로부터 전기활성 폴리머 부분으로 하이포튜브 (260) 의 내부를 통하여, 그리고 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부의 외측으로 연장되고, 여기서 이들은 전술된 바와 같이 제어 및 전력 모듈 (218) 의 연결 박스 (228) 에 수용 가능한 전기적 연결부 (404) 의 도체들에 연결된다.

전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 원하는 전압들을 부과하기 위하여 전류 운반 경로로서 도체들 (400, 402) 의 사용은 테이퍼진 코어 (250), 하이포튜브 (260), 전기활성 폴리머 부분 (270), 도체들 (400, 402) 및 연결 부분으로 구성된 카테터 또는 가이드 와이어의 비교적 간단한 조립을 가능하게 한다. 카테터 또는 그 가이드 와이어를 조립하기 위하여, 테이퍼진 코어 (240) 의 주요 부분 (252) 과 동일한 직경을 갖는 피쉬 (fish; 410) (도 36) 는 그 단부 (412) 가 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부의 외측으로 연장되도록 하이포튜브 (260) 를 통하여 연장된다. 도체들 (400, 402) 은 그 제 1 단부 (254) 에 인접한 테이퍼진 코어의 직경 방향 대향 측면들 위에 위치되고, 그리고 열 수축성 튜브 (414) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 제 1 단부 (254) 가 제 1 개방 단부 (416) 의 내측으로 연장되고, 피쉬 (410) 의 단부 (412) 가 제 2 개방 단부 (418) 의 내측으로 연장되도록 그 위로 연장된다. 이어서, 열 수축성 튜브 (414) 는 가열되고, 이에 따라 도 37 에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 수축되고 도체들 (400, 402), 피쉬 (410) 및 테이퍼진 코어의 제 1 단부 (254) 를 함께 물리적으로 고정한다. 이 작동 이전에, 열 수축성 튜브 (414) 와 테이퍼진 코어 사이에서 연장되는 도체들 (400, 402) 의 전도성 부분들은 전도성 리드 (300) 의 편평한 부분 (302) 과 유사한 편평한 영역을 형성하기 위하여 이들을 평탄화시키는 작업을 하게 될 수도 있거나, 또는 단자 (미도시) 는 각각에 연결될 수도 있다. 이들 작동들은 또한 도체들이 하이포튜브 (260) 를 통하여 당겨져 제 2 단부 (264) 의 외측으로 노출되면 수행될 수 있다.

이어서, 피쉬 (410) 의 단부 (412) 는 열 수축성 튜브 (410) 가 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 의 외측으로 위치될 때까지, 도 38 에 도시된 바와 같이, 하이포튜브의 제 1 단부 (262) 로부터 제 2 단부를 향하는 방향으로 당겨진다. 이어서, 아크릴과 같은 접착제는 하이포튜브 (260) 의 대향하는 제 1 및 제 2 단부들 (262, 264) 내로 주입되어 테이퍼진 코어 (250) 및 도체들 (400, 402) 의 외부와, 제 2 단부 (264) 의 바로 내측으로 하이포튜브 (260) 의 내부 주위로 연장되는 제 1 접착 밴드 (420) 를 형성하고, 그리고 테이퍼진 코어 (250) 및 도체들 (400, 402) 의 외부와, 제 1 단부 (262) 의 바로 내측으로 하이포튜브 (260) 의 내부 주위로 연장되는 제 2 접착 밴드 (422) 를 형성한다. 도체들 (400, 402) 은 제 1 접착 밴드 (420) 를 통하여 그리고 수용 슬롯 (312) 의 측벽들을 따라서 연장된다.

이어서, 하이포튜브 (260) 의 제 2 단부 (264) 의 외측으로 연장되는 테이퍼진 코어 (250) 의 부분은 절연 튜브로 덮여지고, 이 절연 튜브는 고상선 온도 이상으로 가열되고 테이퍼진 코어 (250) 의 외부 표면으로 리플로우되어 부착되고, 그리고 도체들은 그 위에서 간단히 처분할 수 있다. 이어서, 전기적 연결 부분 (404) 은 그 단부들 (406, 408) (도 40) 에서 도체들 (400, 402) 상의 절연성 커버링을 제거함으로써 형성된다. 다음으로, 제 1 얇은 벽의 관형 절연체 (424) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되고, 금 페이스트와 같은 전도성 페이스트는 제 1 얇은 벽의 도체 (426) 의 내부에 배치되고, 그리고 제 1 도체의 노출된 전도성 부분은 제 1 얇은 벽의 도체 (426) 가 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되어 제 1 얇은 벽의 관형 절연체 (424) 에 인접하게 될 때 페이스트를 통해 거기에 연결된다. 거기에서, 제 2 얇은 벽의 관형 절연체 (428) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되어 제 1 얇은 벽의 관형 절연체 (426) 에 인접하고, 금 페이스트와 같은 전도성 페이스트는 제 2 얇은 벽의 도체 (430) 의 내부에 배치되고, 그리고 제 2 도체의 노출된 전도성 부분은 제 2 얇은 벽의 도체 (430) 가 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되어 제 2 얇은 벽의 관형 절연체 (428) 에 인접하게 될 때 페이스트를 통해 거기에 연결된다. 이어서, 제 3 얇은 벽의 관형 절연체 (432) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되고, 그리고 더미 전극 (348) 과 동일한 기능을 하는 얇은 벽의 검출 커넥터 (434) 는 테이퍼진 코어 (250) 의 노출된 부분 위로 슬라이딩되어 제 3 얇은 벽의 관형 절연체 (432) 에 인접하고 접착제로 거기에 접착된다. 이로써 전기적 연결 부분 (404) 의 조립이 완성된다. 연결 부분 (404) 은 여기서 전술된 연결 박스 (228) 내로 수용 가능하고 이와 연계하여 협동하여 작동하도록 구성된다. 연결 박스 (228) 의 개구 내로 적절하게 삽입될 때, 제 1 얇은 벽의 도체 (426) 는 제 1 단자 (350) 와 접촉하고, 제 2 얇은 벽의 도체 (430) 는 제 2 단자 (352) 와 접촉하고, 그리고 얇은 벽의 검출 커넥터 (434) 는 제 3 단자 (354) 및 제 4 단자 (356) 와 접촉하며, 이들 각각은 연결 박스 (228) 의 개구 (340) 를 따라서 서로 이격되고, 그리고 이들 각각은 연결 박스 (228) 의 개구 내로 연장되는 부분을 포함한다. 따라서, 제 1 단자 (350) 에 인가된 전압은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 측면 (272) 에 가해지고, 제 2 단자 (352) 에 인가된 전압은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 2 측면 (274) 에 가해지고, 그리고 연결 검출 회로는 얇은 벽의 검출 커넥터 (434) 가 제 3 단자 (354) 및 제 4 단자 (356) 와 접촉할 때, 완성된다.

전기활성 폴리머 부분 (270) 은 수용 슬롯 (312) 내로 그의 일 단부를 삽입함으로써 수용 슬롯 (312) 내에 고정되고, 여기서 수용 슬롯 (314) 의 제 1 및 제 2 측벽들 (328, 330) 및 베이스는 경화시 고정층 (440) 을 형성하는 접착제와 접촉하기 위하여 아크릴 접착제와 같은 접착제로 덮여진다. 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 단부가 수용 슬롯 (312) 내로 삽입될 때, 편평한 단자 단부들 (436, 438) (도 44) 은 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 대향하는 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 위에 위치된다. 다음으로, 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 및 제 2 측면들 (727, 274) 의 부분들과 하이포튜브 (260) 의 내부 벽 (도 44) 사이의 개방 영역들 (442, 444) 은 플러그들 (446, 448) (도 45) 를 형성하기 위하여 접착제로 채워진다. 플러그들은, 예를 들면, 경화될 때 플러그들 (446, 448) 을 형성하는 아크릴 접착제로 형성될 수도 있다. 다음으로, 편평한 단자 부분들 (436, 438) 은 전도성 슬러그 (456, 452) 로 전기활성 폴리머 부분의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 각각에 전기적으로 연결되고 고정된다. 전도성 슬러그는, 예를 들면, 경화 전도성 에폭시, 예를 들면, 금으로 채워진 에폭시를 포함할 수 있다 (도 46). 이어서, 하이포튜브 (260) 의 제 1 단부 (262) 의 노출된 부분 및 슬러그들 (456, 452) 및 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 의 인접한 부분들은, 예를 들면, 실리콘 접착제로 구성된 봉합재 (454, 456) 각각의 층으로 덮여진다. 다음으로, 방사선 불투과성 마커 플레이트들 (460, 462) 은 도 48 에 도시된 바와 같이 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 대향하는 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에 부착된다. 마커 플레이트들 (460, 462) 은, 예를 들면, 백금 이리듐 합금으로 구성되고, 그리고 대향하는 제 1 및 제 2 측면들 (272, 274) 에서 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 팁 단부 (464) 의 약간 내측에 배치된다. 각각의 마커 플레이트 (460, 462) 는 전기활성 폴리머 부분 (270) 의 팁 단부 (464) 로부터 1 mm 미만으로 배치되고, 그리고 각각의 길이는 1 mm 미만이다. 예를 들면, 길이는 0.5 밀리미터이다. 대안적으로, 전기활성 폴리머 부분 (272) 의 팁 단부 (464) 는 마커 플레이트들 (462, 464) 에 추가하여 또는 대안으로서 방사선 불투과성 층 (466), 예를 들면, 백금 이리듐 합금 또는 금 층으로 코팅될 수도 있다. 그 후, 전기활성 폴리머 부분 (272), 봉합재 (454, 456) 및 하이포튜브 (260) 의 인접한 부분은 그와 함께 코팅될 실리콘 분산액 내로 침지되고 나서, 하이포튜브 (260) 및 그로부터 연장되는 딥 코팅된 전기활성 폴리머 및 봉합재 (452, 454) 는, 예를 들면, 파릴렌의 코팅으로 증기 코팅된다. 증기 코팅된 전기활성 폴리머 부분 (272), 봉합재 (454, 456) 및 하이포튜브 (260) 의 인접한 부분은 그와 함께 코팅될 실리콘 분산액 내로 침지되고, 하이포튜브 (260) 및 딥 코팅된 전기활성 폴리머 및 봉합재 (452, 454) 는 다시, 예를 들면, 파릴렌의 코팅으로 증기 코팅되고 나서, 파릴렌 코팅은 시스템의 카테터 또는 가이드 와이어 부분의 조립을 완성하기 위하여 친수성 코팅으로 덮여진다.

Claims (11)

1. 중공 시스 (sheath);
   상기 중공 시스를 통해 연장할 수 있는 가이드와이어
   를 포함하는 카테터로서,
   상기 가이드와이어는
   적어도 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대향하는 제 2 면을 포함하는, 제어가능하게 구부러질 수 있는 원위 부분;
   상기 원위 부분에 연결된 중공 관형 중간 부분;
   상기 중공 관형 중간 부분에 연결된 근위 전기 연결 부분으로서, 상기 근위 전기 연결 부분은
   적어도 제 1 원주방향 도체 및 제 2 원주방향 도체 - 상기 제 1 원주방향 도체 및 상기 제 2 원주방향 도체는 상기 근위 전기 연결 부분의 축 방향으로 서로 이격되고, 상기 제 1 원주방향 도체 및 상기 제 2 원주방향 도체의 각각은 상기 축 방향으로 연장되는 원주방향의 전기 전도성 표면을 가짐 - ; 및
   제 3 도체 - 제 1 도체 및 제 2 도체는 상기 제 3 도체 및 상기 중공 관형 중간 부분 사이에 배치됨 -
   를 더 포함하는 상기 근위 전기 연결 부분;
   상기 중공 관형 중간 부분을 통해 연장되고, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 상기 중공 관형 중간 부분 및 근위 단부를 갖는 코어로서, 상기 코어의 상기 근위 단부는 상기 근위 전기 연결 부분에 연결되고 상기 코어의 상기 원위 단부는 상기 원위 부분의 팁 단부의 표면에 연결되는, 상기 코어;
   제 1 단자 및 상기 제 3 도체와 접촉가능한 연결 접촉을 포함하는 전력 공급 커넥터로서, 상기 전력 공급 커넥터 내에 상기 전기 연결 부분이 수용되고, 상기 제 1 단자가 상기 근위 전기 연결 부분의 제 1 원주방향 도체와 접촉하는 상기 전력 공급 커넥터; 및
   상기 제어가능하게 구부러질 수 있는 원위 부분의 상기 제 1 면에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 원주방향 도체와의 전기적 연결로부터 연장되는 제 1 도체 및, 상기 제어가능하게 구부러질 수 있는 원위 부분의 상기 제 2 면에 전기적으로 연결되는, 상기 제 2 원주방향 도체와의 전기적 연결로부터 연장되는 제 2 도체를 포함하는, 카테터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 도체는 상기 중공 관형 중간 부분을 통해 각각 연장되는 제 1 전기전도성 와이어를 포함하고, 상기 제 1 전기전도성 와이어는 상기 제 1 전기전도성 와이어의 근위 단부에서 상기 제 1 원주방향 도체에 연결되고, 상기 제 1 전기전도성 와이어의 원위 단부에서 상기 원위 단부의 상기 제 1 면 상의 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부의 표면에 연결되고,
   상기 제 2 도체는 상기 중공 관형 중간 부분을 통해 각각 연장되는 제 2 전기전도성 와이어를 포함하고, 상기 제 2 전기전도성 와이어는 상기 제 2 전기전도성 와이어의 근위 단부에서 상기 제 2 원주방향 도체에 연결되고, 상기 제 2 전기전도성 와이어의 원위 단부에서 상기 원위 단부의 상기 제 2 면 상의 제어가능하게 구부러질 수 있는 팁 단부의 표면에 연결되는, 카테터.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드와이어의 팁 단부는 미리 구부러진 것을 특징으로 하는 카테터.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어가능하게 구부러질 수 있는 원위 부분은 전기활성 폴리머 코어를 포함하고, 상기 전기활성 폴리머 코어는
   대향된 상기 제 1 면과 제 2 면;
   상기 제 1 면상에 형성된 제 1 탄소 층 및 상기 제 2 면상에 형성된 제 2 탄소 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 탄소 층과 상기 제 2 탄소 층의 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 카테터.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 탄소 층 상의 제 1 금속 층 및 상기 제 2 탄소 층 상의 제 2 금속 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공 관형 중간 부분은 제 1 도체로서 제공되는 한편, 상기 코어는 제 2 도체로서 제공되는 것을 특징으로 하는 카테터.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공 관형 중간 부분은 그 외부 표면을 둘러싸는 패턴화된 레이저 컷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 코어는 그 원위 단부의 적어도 일부를 둘러싸는 코일 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어는 그 원위 단부에 테이퍼진 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 공급 커넥터는 제 2 단자를 더 포함하고,
    상기 제 1 단자는 제 1 볼록한 부분을 포함하고, 상기 제 2 단자는 제 2 볼록한 부분을 포함하고,
    상기 제 1 볼록한 부분 및 상기 제 2 볼록한 부분은, 상기 제 1 원주방향 도체 및 상기 제 2 원주방향 도체가 상기 근위 전기 연결 부분의 축 방향으로 서로 이격된 거리와 동일한 거리만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 카테터.