KR20140018809A - 안내 와이어 - Google Patents

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KR20140018809A
KR20140018809A KR1020130091325A KR20130091325A KR20140018809A KR 20140018809 A KR20140018809 A KR 20140018809A KR 1020130091325 A KR1020130091325 A KR 1020130091325A KR 20130091325 A KR20130091325 A KR 20130091325A KR 20140018809 A KR20140018809 A KR 20140018809A
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크리스토퍼 포크
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코비디엔 엘피
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Abstract

본 발명에 따른 의료 수술에서 사용되는 안내 와이어는 대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는 긴 안내 부재를 포함한다. 안내 부재는 긴 본체 세그먼트 및 선행 팁 세그먼트를 포함한다. 긴 본체 세그먼트는 길이 방향 개구를 형성하고, 선행 팁 세그먼트는 단일의 축을 중심으로 긴 본체 세그먼트에 대해 관절 운동되도록 된 치수로 구성된다. 제어 요소가 긴 본체 세그먼트의 길이 방향 개구를 통해 연장되고, 선행 팁 세그먼트의 대응하는 관절 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능하다.

Description

안내 와이어{GUIDEWIRE}
본 발명은 일반적으로 진단적 및/또는 치료적 수술을 용이하게 하는 의료 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 신경 혈관(neurovasculature) 내로의 혈관내 장치(intravascular device)의 배치를 돕는 안내 와이어에 관한 것이다.
안내 와이어는 통상적으로 의료 수술에서 내강(lumen), 혈관(vessel) 또는 신체의 다른 공동 내로의 카테터(catheter) 또는 다른 의료 장치의 전진 및 적절한 배치를 돕는 데 사용된다. 안내 와이어를 이용하는 신경 혈관 수술은 동맥류(aneurysm), 동정맥 기형(AVM: arteriovenous malformation) 및 허혈성 뇌졸중(ischemic stroke)의 촬영 및 치료를 포함한다. 바람직하지 못한 변형 또는 킹킹(kinking) 없이 굴곡형 신경 혈관을 통해 전진시킬 때의 혈관내 안내 와이어의 효과는 다수개의 인자 및 설계 고려 사항에 의존한다. 이들 인자는 우선 안내 와이어의 제조 재료(들), 안내 와이어 치수 그리고 사용 용도를 포함한다. 일반적으로, 굴곡형 혈관(vasculature)에서 용이하고 정밀한 조작성 및 조종성이 가능하도록 요구되는 비틀림, 횡방향, 인장 및/또는 컬럼 강도를 제공할 때에 균형이 성취되어야 한다. 신경 혈관 혈관내 수술을 위한 안내 와이어는 신경 혈관의 좁은 그리고 먼 위치를 통해 탐색하는 데 요구되는 비교적 작은 직경으로 인해 추가의 문제점에 직면한다. 결과적으로, 임상의에 의해 유도되는 안내 와이어의 이동은 안내 와이어의 배치를 항상 혈관 조직에 대해 원하는 배향으로 유도할 수는 없다.
따라서, 본 발명은 신경 혈관을 포함하는 혈관의 말단부에 접근할 수 있는 안내 와이어에 관한 것이다. 안내 와이어는 이들 굴곡형 영역을 통해 안내 와이어를 조종하는 것이 용이하도록 임상의에 의해 선택적으로 제어될 수 있는 선행 팁 세그먼트(leading tip segment)를 선행 단부에 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 의료 수술에서 사용되는 안내 와이어는 대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는 긴 안내 부재를 포함한다. 긴 안내 부재는 길이 방향 축을 형성하고, 선행 및 후행 단부를 갖는다. 긴 안내 부재는 긴 본체 세그먼트 및 선행 팁 세그먼트를 포함한다. 긴 본체 세그먼트는 길이 방향 개구 또는 내강을 형성하고, 선행 팁 세그먼트는 단일의 축을 중심으로 긴 본체 세그먼트에 대해 관절 운동되도록 된 치수로 구성된다. 제어 요소가 긴 본체 세그먼트의 길이 방향 개구를 통해 연장되고, 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합되고, 그에 의해 제어 요소는 선행 팁 세그먼트의 대응하는 관절 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능하다.
안내 부재는 긴 본체 세그먼트에 선행 팁 세그먼트를 결합시키는 관절 조인트(articulation joint)를 포함할 수 있다. 관절 조인트는 긴 본체 세그먼트에 결합되는 기부 그리고 기부에 장착되는 피벗 부재(pivoting member)를 포함할 수 있다. 피벗 부재는 선행 팁 세그먼트 및 제어 요소에 결합될 수 있고, 피벗 부재는 제어 요소의 길이 방향 이동에 따라 기부에 대해 그리고 단일의 축을 중심으로 피벗되도록 구성되고 그에 의해 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발할 수 있다. 제어 요소는 상기 단일의 축으로부터 이격된 위치에서 피벗 부재에 연결될 수 있다. 피벗 부재는, 상기 단일의 축으로부터 이격되고 제어 요소의 선행 단부를 수용하는 오프-센터 보어(off-center bore)를 형성할 수 있다. 피벗 부재는 피벗 보스(pivot boss)에 장착될 수 있고, 피벗 보스는 대체로 단일의 축을 따라 연장될 수 있고 기부에 결합될 수 있다.
본 발명의 추가의 태양에 따르면, 혈관내 안내 와이어는 대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는 긴 안내 부재를 포함한다. 긴 안내 부재는 길이 방향 축을 형성하고, 선행 및 후행 단부를 갖는다. 긴 안내 부재는 긴 본체 세그먼트 및 선행 팁 세그먼트를 포함하고, 선행 팁 세그먼트는 긴 본체 세그먼트에 대해 피벗되도록 된 치수로 구성된다. 단일의 제어 요소가 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합된다. 제어 요소는 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능하다.
선행 팁 세그먼트는 단일의 피벗 축을 중심으로 피벗되도록 구성될 수 있다. 제어 요소는 상기 단일의 피벗 축으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에서 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합될 수 있다.
안내 와이어는 긴 본체 세그먼트에 선행 팁 세그먼트를 결합시키는 관절 조인트를 포함할 수 있다. 관절 조인트는 긴 본체 세그먼트에 대한 선행 팁 세그먼트의 피벗 운동을 가능케 하도록 된 치수로 구성될 수 있다. 관절 조인트는 선행 팁 세그먼트 및 제어 요소에 결합되는 피벗 부재를 포함할 수 있다. 피벗 부재는 제어 요소의 길이 방향 이동에 따라 단일의 축을 중심으로 피벗되도록 구성되고 그에 의해 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발할 수 있다. 관절 조인트는 긴 본체 세그먼트에 결합되는 기부를 또한 포함할 수 있고, 그에 피벗식으로 장착된 피벗 부재를 갖는다.
긴 본체 세그먼트는 길이 방향 개구를 형성할 수 있고, 제어 요소는 적어도 부분적으로 길이 방향 개구 내에 배치될 수 있고, 그 내에서의 왕복 길이 방향 이동하여 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하도록 구성될 수 있다. 안내 와이어는 제어 요소를 선택적으로 길이 방향으로 이동시키도록 제어 요소의 후행 단부에 결합되는 핸들(handle)을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조하면 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 환자의 혈관 내에서 사용되는 안내 와이어 및 카테터의 사시도이다.
도 2는 긴 안내 부재 및 작동기 조립체를 도시하는 도 1의 안내 와이어의 확대 사시도이다.
도 3은 도 2의 긴 안내 부재의 확대 사시도이다.
도 4a 내지 4f는 다양한 조립 단계에서의 도 2의 긴 안내 부재의 사시도이다.
도 5a는 정렬된 구성에서의 안내 와이어의 선행 팁 세그먼트를 도시하는 도 2의 안내 와이어의 개략도이다.
도 5b는 관절 연결된 구성에서의 안내 와이어의 선행 팁 세그먼트를 도시하는 도 2의 안내 와이어의 개략도이다.
도 6은 안내 와이어로 의료 수술을 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
다음의 설명에서, 여기에서 사용되는 것과 같은 용어 "근접" 및 "말단"은 내강 내에서의 안내 와이어의 상대 위치를 말한다. 안내 와이어의 "근접" 또는 "후행" 단부는 임상의에게 가장 가까운 본체 외부측에서 연장되는 안내 와이어 세그먼트이다. 안내 와이어의 "말단" 또는 "선행" 단부는 진입 부위로부터 신체 내강 내로 가장 멀리 위치된 안내 와이어 세그먼트이다.
본 발명의 안내 와이어는 신경 혈관 수술에서 특정한 적용 분야를 갖지만, 신경 혈관 적용 분야에 추가하여 관상 동맥 혈관(coronary vascular), 말초 혈관(peripheral vascular) 및 위장(gastro-intestinal) 적용 분야를 포함하는 임의의 중재적, 진단적 및/또는 치료적 수술에서 사용될 수 있다. 안내 와이어는 환자의 신체 내의 목표 부위로 카테터, 스텐트(stent) 및/또는 벌룬(balloon) 등의 다른 장치를 안내하는 단계를 포함하는 다양한 수술에서 사용될 수 있다.
아래의 도면에서, 안내 와이어의 전체 길이는 도시되어 있지 않다. 안내 와이어의 길이는 중재적 수술의 종류에 따라 변화될 수 있지만, 전형적으로 30 내지 400 ㎝ 내의 길이 범위를 갖는다. 관상 동맥, 말초 및 신경 혈관 중재적 수술에 대한 안내 와이어의 통상의 길이는 170 내지 300 ㎝의 범위 내에 있을 수 있다. 이들 길이는 표준화 신속 교환 또는 오버-더-와이어 카테터 시스템(over-the-wire catheter system)에서의 안내 와이어의 사용을 가능케 한다.
본 발명의 하나의 적용 분야에 따르면, 안내 와이어의 최대 외경은 약 0.020 ㎝(0.008 인치) 내지 약 0.046 ㎝(0.018 인치)의 범위 내에 있다. 이들 직경은 신경 혈관 수술에서 사용되는 안내 와이어에 대한 표준이다. 안내 와이어의 직경은 안내 와이어의 주요 본체 부분 또는 길이에 걸쳐 비교적 일정하게 유지될 수 있지만; 선행 또는 말단 단부는 주요 본체 부분에 대해 대체로 테이퍼형 또는 좁아지는 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예가 이제부터 도면과 연계하여 설명될 것이다. 본 발명을 더 양호하게 설명할 목적으로, 도면은 일정한 비율로 되어 있지 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 나아가, 도면들 중 일부는 그렇지 않으면 명확하지 않게 되는 특징부를 도시할 목적으로 확대되거나 왜곡된 부분을 포함한다.
이제부터 도 1을 참조하면, 예컨대 신경 혈관 공간 "n" 내의 굴곡형 혈관이 도시되어 있다. 예시 목적을 위해, 예컨대 신경 혈관 공간 "n" 내의 굴곡형 경로 또는 굴곡형 영역은 큰 혈관 "v1" 그리고 90˚까지 또는 심지어 90˚ 초과의 각도를 포함하는 다양한 각도로 더 근접한 혈관으로부터 분지 또는 연장되는 더 작은 분지 혈관 "v2"를 포함한다.
도 1에서, 본 발명의 의료 기구(10)는 종래의 접근부 내에 위치되는 것으로서 도시되어 있는 안내 와이어(100) 또는 마이크로카테터(200)를 포함한다. 이러한 마이크로카테터는 당업계에 공지되어 있다. 상업적으로 이용 가능한 마이크로카테터는 미국 캘리포니아주 어빈 dba 코비디엔 티코 헬스케어 그룹, LP(Tyco Healthcare Group, LP)에 의해 판매되는 에첼론TM(EchelonTM), 마라톤TM(MarathonTM) 및 노티카TM(NauticaTM)를 포함한다. 일반적으로, 마이크로카테터(200)는 핸들(202) 그리고 핸들(202)로부터 연장되는 긴 가요성 카테터 부재(204)를 포함한다. 카테터 부재(204)는 스위스 EMS 케미(EMS Chemie)로부터의 그릴아미드(Grilamid) 브랜드의 폴리아미드/나일론, 프랑스 악티노피나 케미컬즈(Actinofina Chemicals)로부터의 페박스(Pebax) 브랜드 폴리에테르/폴리아미드 등의 1개 이상의 중합체의 원통형 스톡(cylindrical stock)으로 구성될 수 있다. 마이크로카테터(200)는 안내 와이어(100)의 적어도 부분적인 통과 또는 수용을 위해 적어도 카테터 부재(204)를 통해 연장되는 길이 방향 개구 또는 내강(206)을 형성한다.
도 2를 참조하여, 안내 와이어(100)가 논의될 것이다. 안내 와이어(100)는 긴 안내 부재(102) 및 작동기 조립체(104)를 포함한다. 긴 안내 부재(102)는 대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖고, 길이 방향 축 "k"를 형성한다. 긴 안내 부재(102)는 그 말단 또는 선행 단부(108)에서의 선행 팁 세그먼트(106), 그 근접 또는 후행 단부(114)까지 연장되는 긴 본체 세그먼트(110) 그리고 긴 본체 세그먼트(110)에 선행 팁 세그먼트(106)를 결합시키는 관절 조인트(116)를 포함한다. 관절 조인트(116)는 선행 팁 세그먼트(106)가 긴 본체 세그먼트(110)에 대해 관절 운동되도록 유도될 수 있는 단일의 축 "p"를 형성한다. 단일의 긴 제어 요소(118)가 긴 본체 세그먼트(110)의 길이 방향 개구(120)를 통해 연장되고, 선행 팁 세그먼트(106) 및 작동기 조립체(104)에 동작 가능하게 결합된다. 제어 요소(118)는 선행 팁 세그먼트(106)의 대응하는 관절 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능하다.
선행 팁 세그먼트(106)는 단일의 축 "p"를 중심으로 긴 본체 세그먼트(110)에 피벗식으로 연결되므로 그리고 선행 팁 세그먼트(106)는 단일의 제어 요소(118)에 동작 가능하게 결합되므로, 임상의에게는 선행 팁 세그먼트(106)가 작동기 조립체(104)의 조작에 응답하는 방식에 대한 어느 정도의 확실성이 제공된다.
안내 와이어(100)의 작동기 조립체(104)는 긴 본체 세그먼트(110)가 연장되는 제1 작동기(122)를 포함한다. 제1 작동기(122)는 긴 안내 부재(102)의 취급 및/또는 이동을 용이하게 하는 핸들, 슬라이드(slide) 등을 포함하는 (도시되지 않는) 다양한 특징부를 포함할 수 있다. 제1 작동기(122)의 병진 또는 길이 방향 운동이 긴 안내 부재(102)로 전달될 수 있다. 또한, 제1 작동기(122)의 회전 운동, 예컨대 길이 방향 축 "k"(도 2 참조)를 중심으로 하는 회전 운동이 긴 안내 부재(102)로 전달될 수 있다.
작동기 조립체(104)는 제어 요소(118)가 연장되는 제2 작동기(124)를 또한 포함한다. 위에서 설명된 것과 같이, 제어 요소(118)는 제2 작동기(124)로부터 긴 본체 세그먼트(110)를 통해 형성된 길이 방향 개구(120)를 통해 연장되고, 긴 안내 부재(102)의 선행 팁 세그먼트(106)와 동작 가능하게 관련된다. 제2 작동기(124)는 제어 요소(118)에 인장력 또는 압축력을 부여하도록 또한 제어 요소(118)에 길이 방향 변위를 부여하도록 제1 작동기(122)에 대해 길이 방향으로 변위될 수 있다. 제어 요소(118)는 제2 작동기(124)로부터 관절 조인트(116)로 인장 및 압축 하중을 전달하도록 구성될 수 있다. 제어 요소(118)는 약 0.003 ㎝(0.001 인치) 내지 약 0.005 ㎝(0.002 인치)의 범위 내의 외경을 가질 수 있다. 제어 요소(118)는 논의되는 것과 같이 선행 팁 세그먼트(106)에 관절 운동을 부여할 정도로 충분한 강성을 갖는 가요성 재료로 형성되는 로드(rod) 또는 샤프트(shaft)일 수 있다. 제어 요소의 구성에 적절한 재료는 스테인리스강, 텅스텐 또는 니티놀(nitinol)등의 금속, 또는 탄소 섬유 또는 중합체 재료 등의 비-금속 재료를 포함한다.
이제부터 도 3을 참조하여, 긴 안내 부재(102)의 긴 본체 세그먼트(110), 관절 조인트(116) 및 선행 팁 세그먼트(106)의 세부 사항이 더 상세하게 논의될 것이다. 선행 팁 세그먼트(106), 관절 조인트(116) 및 긴 본체 세그먼트(110)는 마이크로카테터(200)(도 1)의 내강(206)을 통한 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는다. 긴 본체 세그먼트(110)는 긴 안내 부재(102)의 상당한 거리만큼 연장되고, 약 20 ㎝ 내지 약 240 ㎝의 범위 내의 길이를 가질 수 있다. 긴 본체 세그먼트(110)는 길이 방향 개구(120)가 긴 본체 세그먼트(110)의 길이의 적어도 주요 부분을 따라 연장된 대체로 원형의 단면을 가질 수 있다. 긴 본체 세그먼트(110)는 긴 본체 세그먼트(110)에 혈관을 탐색할 정도로 충분한 가요성을 제공할 수 있는 스테인리스강, 니티놀 또는 또 다른 적절한 합금으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 방향 개구(120)는 길이 방향 개구가 긴 본체 세그먼트(110)의 적어도 부분적으로 외부 상에 배치되도록 긴 본체 세그먼트(110) 내에 형성되는 (도시되지 않은) 폴드(fold) 또는 턱(tuck)으로서 구성될 수 있다.
관절 조인트(116)의 기부(128)가 접합 위치(130)에서 긴 본체 세그먼트(110)에 접합될 수 있다. 긴 본체 세그먼트(110)는 그 상당한 길이를 따라 약 0.028 ㎝(0.011 인치) 내지 약 0.036 ㎝(0.014 인치)의 범위 내의 외경을 가질 수 있고, 기부(128)는 긴 본체 세그먼트(110)의 외경보다 크지 않고 그에 따라 대체로 긴 본체 세그먼트(110)의 프로파일을 유지하거나 그 프로파일에 대응하는 최대 횡단 치수를 가질 수 있다. 전체의 긴 안내 부재(102)는 마이크로카테터(200)(도 1)의 내강(206) 내에 수용될 수 있다.
관절 조인트(116)는 길이 방향 축 "k"에 횡단하는 단일의 피벗 축 "p"를 중심으로 긴 본체 세그먼트(110)에 선행 팁 세그먼트(106)를 피벗식으로 연결한다. 기부(128)는 긴 본체 세그먼트(110)의 선행 단부와 고정 관계로 피벗 축 "p"를 유지한다. 관절 조인트(116)는 선행 팁 세그먼트(106)를 지지하고 제어 요소(118)에 결합되는 피벗 부재(134)를 포함한다. 선행 팁 세그먼트(106)는 긴 본체 세그먼트(110) 및 기부(128)에 대해 말단 방향으로 돌출되고, 긴 안내 부재(102)의 선행 단부를 형성한다. 피벗 부재(134)는 기부(128) 내로 연장되는 한 쌍의 피벗 보스(140)에 장착된다. 일부 실시예에서, 피벗 부재(134) 및 피벗 보스(140)는 단일의 구성 요소로서 일체형으로 구성될 수 있다. 피벗 보스(140)는 대체로 피벗 축 "p"를 따라 연장되고 그에 따라 피벗 부재(134) 및 선행 팁 세그먼트(106)는 피벗 축 "p"를 중심으로 기부(128)에 피벗식으로 결합된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 선행 팁 세그먼트(106)는 뭉툭한 원뿔형 형상을 갖도록 구성되지만, 코일, 원형 또는 타원형 단면의 와이어 세그먼트 또는 평탄화된 평면형 또는 리본 팁 등의 다른 비외상성 구성(atraumatic construction)이 제공될 수 있다. (도시되지 않은) 추가의 대체예에서, 선행 팁 세그먼트가 당업계에 공지된 것과 같이 선형 배열 또는 굽혀진 "j자-후크(j-hook)"를 포함하는 다양한 구성으로 열 경화될 수 있거나, 중재적 수술 전에 임상의에 의해 "j자-후크" 디자인으로 굽혀질 수 있다. 예컨대, 선행 팁 세그먼트(106)는 약 5 ㎝ 내지 약 50 ㎝의 범위 내에 있을 수 있다. 선행 팁 세그먼트(106)의 최대 단면 횡단 치수 또는 직경은 관절 조인트(116)의 횡단 치수보다 작을 수 있거나, 실시예들에서 선행 팁 세그먼트(106)와 관절 조인트(116) 사이의 평활한 전이부를 제공하도록 관절 조인트(116)의 횡단 치수와 근접할 수 있다.
이제부터 도 4a 내지 도 4f를 참조하여, 긴 안내 부재(102)를 제조 또는 조립하는 방법이 설명될 것이다. 초기에, 스톡 재료(144)(도 4a)에는 한 쌍의 대체로 평탄한 횡단 표면(146) 그리고 한 쌍의 곡면형 표면(148)이 제공된다. 곡면형 표면(150)(도 4b)이 그 선행 측면 상의 스톡 재료(144) 상으로 미세-기계 가공될 수 있다. 다음에, 환형 채널(152)(도 4c)이 대체로 평탄한 횡단 표면(146)의 각각 내로 절결될 수 있다. 환형 채널(152)은 피벗 보스(140)를 형성한다. 보어(154)가 선행 팁 세그먼트(106)를 수용하는 커넥터를 제공하도록 곡면형 표면(150) 내로 천공될 수 있다. 다른 실시예에서, (도시되지 않은) 돌출부 또는 스냅-핏 커넥터(snap-fit connector)가 선행 팁 세그먼트(106)를 수용하도록 제공될 수 있다. 공동(156)이 제어 요소(118)의 통과를 제공하도록 스톡 재료(144)의 후행 측면으로부터 절결될 수 있고, 오프-센터 보어(158)가 제어 요소(118)를 수용하도록 공동(156)의 후행 표면 내로 절결될 수 있다. 오프-센터 보어(158)는 오프-센터 보어(158)에서 피벗 부재(134)에 길이 방향 힘을 가함으로써 피벗 축 "p"를 중심으로 토크가 발생될 수 있도록 피벗 축 "p"에 대해 반경 방향으로 이격된다.
다음에, 평행 슬롯(160)(도 4d) 및 횡단 슬롯(162)이 스톡 재료(146) 내로 절결될 수 있다. 평행 슬롯(160)은 환형 채널(152)과 교차되고, 횡단 슬롯(162)까지 연장된다. 횡단 슬롯(162)은 스톡 재료(146)를 통해 연장되고 그에 따라 슬롯(160, 162)은 기부(128)로부터 피벗 부재(134)를 분리하도록 작용한다. 피벗 보스(140)가 기부(128)의 횡단 표면(146) 내로 돌출되므로, 기부(128)가 피벗 부재(134)를 보유한다. 동일한 스톡 재료(146)로부터 기부(128) 및 피벗 부재(134)를 미세 기계 가공함으로써, 서로에 대한 이들 2개의 구성 요소(128, 134)의 추가의 조립이 요구되지 않는다. 이와 같이, 피벗 부재(134)의 피벗 보스(140)는 기부(128)의 전체 폭까지 연장될 수 있고, 횡단 표면(146)과 동일한 높이에 있을 수 있다. 이러한 구성은 구조적으로 강력한 관절 조인트(116)를 제공한다. 이것은 비교적 작은 직경의 안내 와이어에 대해 신경 혈관 시스템 내에서의 사용을 위한 치수를 가질 때에 특히 유리하다.
도 4e에 도시된 것과 같이, 선행 팁 세그먼트(106)는 보어(154) 내에 수용될 수 있고, 피벗 부재(134)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 피벗 부재(134) 및 선행 팁 세그먼트(106)는 함께 관절 운동될 수 있다. 제어 요소(118)는 오프-센터 보어(158) 내에 수용될 수 있고, 또한 피벗 부재(134)에 부착될 수 있다. 피벗 부재(134)에 선행 팁 세그먼트(106) 및 제어 요소(118)를 부착하는 단계는 접착제, 용접, 납땜 등의 사용을 통해 수행될 수 있다.
기부(128)는 그 다음에 긴 본체 세그먼트(110)(도 4f)에 접합될 수 있고, 그에 의해 긴 본체 세그먼트(110)에 관절 조인트(116)를 결합시킨다. 다른 실시예에서, 기부(128)는 긴 본체 세그먼트(110)의 선행 단부와 일체로 형성될 수 있다.
적어도 긴 본체 세그먼트(110) 및/또는 선행 팁 세그먼트(106)를 포함하는 긴 안내 부재(102)는 형상 기억 또는 초탄성 합금 또는 중합체를 포함할 수 있다. 하나의 적절한 형상 기억 합금(SMA: shape memory alloy) 또는 초탄성 금속은 다양한 직경 또는 크기로 상업적으로 이용 가능한 니티놀(NiTi) 또는 니켈/티타늄 합금이다. 유리한 회복 능력을 가지면서 만나는 굴곡형 혈관을 효과적으로 추적할 수 있는 NiTi 등의 초탄성 합금은 비교적 가요성이다. NiTi 등의 형상 기억 또는 초탄성 금속 또는 중합체는 또한 선행 팁 세그먼트(106)가 소정의 곡률을 가질 것이 요구되는 적용 분야에 적절할 수 있다. NiTi를 포함하는 형상 기억 합금은 요구된 형상으로 열 경화될 수 있고, 어떤 부위로의 전달을 위해 직선화될 수 있고, 그 다음에 열-경화 형상으로 복귀되도록 해제될 수 있다. 긴 안내 부재(102)를 위한 다른 재료는 미국 뉴욕주 뉴하트포드의 SAES 스마트 머티리얼즈, 인크.(SAES Smart Materials, Inc.)로부터 상업적으로 이용 가능한 니켈, 티타늄 및 코발트로 구성되는 합금을 포함할 수 있다.
윤활 코팅(lubricious coating)이 긴 안내 부재(102)의 구성 요소 위에 배치될 수 있다는 것이 추가로 상정될 수 있다. 적절한 윤활 코팅은 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌 산화물, 폴리에틸렌 글리콜, 셀룰로오스 중합체 및 친수성 말레산 무수물 등의 친수성 재료, 또는 실리콘, PTFE 또는 FEP 등의 소수성 재료를 포함한다. 이들 코팅은 전형적으로 딥 코팅(dip coating) 또는 스프레이 방법(spray method)에 의해 가해지고, 열 경화가 사용될 수 있다. 예컨대, 약 70℃까지의 경화 온도가 실리콘 코팅에 사용되고, 수백℃가 PTFE 코팅에 요구될 수 있다. 윤활 코팅에 추가하여, 생물 작용 코팅(bioactive coating)이 안내 와이어의 모두 또는 일부에 걸쳐 가해질 수 있다. 이러한 코팅은 또한 헤파린, 히루딘 및 그 유사체 또는 다른 약물 등의 재료를 포함할 수 있다. 이들 코팅은 전형적으로 딥 코팅에 의해 가해진다. 생물 작용 코팅은 혈액 응고를 방지하는 데 또는 특정한 부위로의 약물의 전달에 바람직하다.
도 6의 흐름도와 연계하여, 이제부터 도 1, 5a 및 5b를 참조하면, 의료 수술(300)(도 6)을 수행하는 단계와 연계하여 안내 와이어(100)의 사용이 설명될 것이다. 작동기 조립체(104)는 신경 혈관 공간 "n"(도 1) 내에 긴 안내 부재(102)를 배치하도록 동작될 수 있다. 임상의는 목표 위치 예컨대 혈관 내의 연접부(juncture)까지 긴 안내 부재(102)를 전진시키도록 제1 작동기(122)를 병진 이동시킬 수 있다(단계 302). 임상의는 신경 혈관 공간 "n"에 대해 긴 안내 부재(102)의 선행 단부(108)를 배향하도록 제1 작동기(122)를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 임상의는 혈관 내에서의 각도 θ를 통한 화살표 "A"의 방향으로의 긴 안내 부재(102)의 선행 단부(108)의 대응하는 회전을 유발하기 위해 각도 "α"를 통해 화살표 "a"(도 1)의 방향으로 제1 작동기(122)를 회전시킬 수 있다.
또한, 필요하다면, 임상의가 긴 본체 세그먼트(110)(도 5a 및 5b)에 대해 선행 팁 세그먼트(106)를 관절 운동시키도록 제2 작동기(124)를 동작시킬 수 있고(단계 304), 그에 의해 긴 안내 부재(102)의 추가의 병진 이동이 의도된 혈관 예컨대 혈관 "v2" 내로 긴 안내 부재(102)의 선행 단부(108)를 안내할 것이다(단계 306). 예컨대, 임상의는 제어 요소(118)에 인장력을 가하도록 화살표 "b"의 방향으로 제2 작동기(124)를 견인할 수 있다. 제어 요소(118)는 피벗 축 "p"로부터 오프셋된 위치에서 피벗 부재(134)에 결합되므로, 제어 요소(118)에서의 인장력은 피벗 부재(134) 및 선행 팁 세그먼트(106)가 화살표 "B"의 방향으로 피벗되게 한다. 일부 실시예에서, 제어 요소(118)는, 압축력을 제어 요소(118)에 부여하여 화살표 "B"의 방향에 반대인 방향으로 피벗 부재(134) 및 선행 팁 세그먼트(106)의 피벗 운동을 유도할 수 있을 만큼 충분히 강성일 수 있다. 이러한 관절 운동은 긴 안내 부재(102)의 선행 단부(108)를 병진 이동시키지 않으면서 수행될 수 있다. 예컨대, 제2 작동기(124)는 선행 팁 세그먼트(106)의 경사 형성(angulation)을 수행하도록 제1 작동기(122)에 대해 길이 방향으로 이동 또는 병진 이동될 수 있다. 이들 운동의 독립성은 혈관 "v2"에 대한 선행 팁 세그먼트(106)의 배치 및 위치 설정에 대한 예측성을 용이하게 할 수 있고, 임상의가 선행 팁 세그먼트(106)의 의도된 배향을 성취하는 것을 도울 수 있다.
관절 조인트(116)의 크기는 제2 작동기(124)에 비해 비교적 작을 수 있다. 따라서, 제2 작동기(124)는 극히 민감할 수 있다. 예컨대, 화살표 "b"의 방향으로의 제2 작동기(124)의 매우 작은 이동은 화살표 "B"의 방향으로 피벗 부재(134) 및 선행 팁 세그먼트(106)를 이동시킬 정도로 충분할 수 있다. 선행 팁 세그먼트(106)는 단일의 축 "p" 및 피벗 보스(140)를 중심으로 긴 본체 세그먼트(110)에 피벗식으로 연결되므로, 임상의에게는 선행 팁 세그먼트(106)가 작동기(122, 124)의 조작에 응답하는 방식에 대한 어느 정도의 확실성이 제공된다.
안내 와이어(100)가 신경 혈관 공간 "n" 내의 목표 위치에 대해 요구에 따라 위치되면, 목표 위치에 인접한 신경 혈관 공간 "n" 내에 마이크로카테터(200)를 위치시키도록 마이크로카테터(200)의 카테터 부재(204)가 안내 와이어(100)의 긴 안내 부재(102)를 거쳐 전진될 수 있다(단계 308). 마이크로카테터(200)는 그 다음에 동맥류 또는 동정맥 기형(arterio-venous malformation)의 치료를 포함하는 의료 수술을 수행하는 데 사용될 수 있고(단계 310), 그에 의해 혈관 성형술(angioplasty) 또는 스텐팅(stenting)을 수행한다. 일부 다른 수술에서, 카테터 부재(204) 또는 (도시되지 않은) 또 다른 장치는 초기에 긴 안내 부재(102) 상에 위치될 수 있고, 안내 와이어(100)와 함께 신경 혈관 공간 "n" 내에 위치될 수 있다.
위의 설명 그리고 도면은 본 발명의 실시예를 설명할 목적으로 제공되고, 결코 본 발명의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다. 다양한 변형 및 변화가 본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어나지 않으면서 수행될 수 있다는 것이 당업자에게 명확할 것이다. 이와 같이, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주 및 그 등가물 내에 속한다면 본 발명의 변형 및 변화를 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 의료 수술에서 사용되는 안내 와이어이며,
    대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는 긴 안내 부재로서, 긴 안내 부재는 길이 방향 축을 형성하고 선행 및 후행 단부를 갖고, 긴 안내 부재는 긴 본체 세그먼트 및 선행 팁 세그먼트를 포함하고, 긴 본체 세그먼트는 길이 방향 개구를 형성하고, 선행 팁 세그먼트는 단일의 축을 중심으로 긴 본체 세그먼트에 대해 관절 운동되도록 된 치수로 구성되는, 긴 안내 부재와;
    긴 본체 세그먼트의 길이 방향 개구를 통해 연장되고 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합되는 제어 요소로서, 제어 요소는 선행 팁 세그먼트의 대응하는 관절 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능한, 제어 요소
    를 포함하는 안내 와이어.
  2. 제1항에 있어서, 안내 부재는 긴 본체 세그먼트에 선행 팁 세그먼트를 결합시키는 관절 조인트를 포함하는 안내 와이어.
  3. 제2항에 있어서, 관절 조인트는,
    긴 본체 세그먼트에 결합되는 기부와;
    기부에 장착되는 피벗 부재를 포함하고, 피벗 부재는 선행 팁 세그먼트 및 제어 요소에 결합되고, 피벗 부재는 제어 요소의 길이 방향 이동에 따라 기부에 대해 그리고 단일의 축을 중심으로 피벗되도록 구성되고 그에 의해 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하는,
    안내 와이어.
  4. 제3항에 있어서, 제어 요소는 상기 단일의 축으로부터 이격된 위치에서 피벗 부재에 연결되는 안내 와이어.
  5. 제4항에 있어서, 피벗 부재는, 상기 단일의 축으로부터 이격되고 제어 요소의 선행 단부를 수용하는 오프-센터 보어를 형성하는 안내 와이어.
  6. 제3항에 있어서, 피벗 부재는 피벗 보스에 장착되고, 피벗 보스는 대체로 단일의 축을 따라 연장되고 기부에 결합되는, 안내 와이어.
  7. 혈관내 안내 와이어이며,
    대상의 신체 혈관 내로의 삽입을 위한 치수를 갖는 긴 안내 부재로서, 긴 안내 부재는 길이 방향 축을 형성하고 선행 및 후행 단부를 갖고, 긴 안내 부재는 긴 본체 세그먼트 및 선행 팁 세그먼트를 포함하고, 선행 팁 세그먼트는 긴 본체 세그먼트에 대해 피벗되도록 된 치수로 구성되는, 긴 안내 부재와;
    선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합되는 단일의 제어 요소로서, 제어 요소는 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하도록 임상의의 수동 조작을 통해 길이 방향으로 이동 가능한, 제어 요소
    를 포함하는 혈관내 안내 와이어.
  8. 제7항에 있어서, 선행 팁 세그먼트는 단일의 피벗 축을 중심으로 피벗되도록 구성되는 안내 와이어.
  9. 제8항에 있어서, 제어 요소는 상기 단일의 피벗 축으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에서 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 결합되는 안내 와이어.
  10. 제8항에 있어서, 긴 본체 세그먼트에 선행 팁 세그먼트를 결합시키는 관절 조인트를 포함하고, 관절 조인트는 긴 본체 세그먼트에 대한 선행 팁 세그먼트의 피벗 운동을 가능케 하도록 된 치수로 구성되는 안내 와이어.
  11. 제10항에 있어서, 관절 조인트는 피벗 부재를 포함하고, 피벗 부재는 선행 팁 세그먼트 및 제어 요소에 결합되고, 피벗 부재는 제어 요소의 길이 방향 이동에 따라 단일의 축을 중심으로 피벗되도록 구성되고 그에 의해 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하는, 안내 와이어.
  12. 제11항에 있어서, 관절 조인트는 기부를 포함하고, 기부는 긴 본체 세그먼트에 결합되고 그에 피벗식으로 장착된 피벗 부재를 갖는, 안내 와이어.
  13. 제9항에 있어서, 긴 본체 세그먼트는 길이 방향 개구를 형성하고, 제어 요소는 적어도 부분적으로 길이 방향 개구 내에 배치되고, 그 내에서의 왕복 길이 방향 이동하여 선행 팁 세그먼트의 대응하는 피벗 운동을 유발하도록 구성되는, 안내 와이어.
  14. 제13항에 있어서, 제어 요소를 선택적으로 길이 방향으로 이동시키도록 제어 요소의 후행 단부에 결합되는 핸들을 추가로 포함하는 안내 와이어.
  15. 신체 내강 내에서 의료 수술을 수행하는 방법이며,
    목표 위치를 향해 혈관을 통해 안내 와이어를 전진시키는 단계와;
    목표 위치에 대한 요구된 배향을 성취하도록 임상의에 의한 수동 조작을 통해 안내 와이어의 선행 단부에 인접한 선행 팁 세그먼트를 선택적으로 관절 운동시키는 단계와;
    안내 와이어를 거쳐 카테터를 도입시키는 단계와;
    카테터로 목표 위치 내에서 의료 수술을 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 선행 팁 세그먼트를 선택적으로 관절 운동시키는 단계에 후속하여, 목표 위치 내로 안내 와이어의 선행 단부를 안내하도록 안내 와이어를 추가로 병진 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 안내 와이어를 전진시키는 단계는 안내 와이어의 제1 작동기를 수동으로 조작하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 제1 작동기를 수동으로 조작하는 단계는 목표 위치에 대해 배열되게 선행 단부의 대응하는 회전을 유발하도록 제1 작동기를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 선행 팁 세그먼트를 선택적으로 관절 운동시키는 단계는 안내 와이어의 제2 작동기를 수동으로 조작하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 제2 작동기는 선행 팁 세그먼트에 동작 가능하게 연결되고, 그에 의해 선행 팁 세그먼트를 선택적으로 관절 운동시키는 단계는 선행 팁 세그먼트의 대응하는 관절 운동을 수행하도록 제1 작동기에 대해 제2 작동기를 길이 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
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