KR20190032441A - 성형가능한 팁 및 바이패스 절개를 갖는 가이드와이어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성형가능한 팁들 및 효과적인 토크특성을 갖는 가이드와이어 장치에 관한 것이다. 가이드와이어 장치는 근위 구역 및 테이퍼진 원위 구역을 갖는 코어를 포함한다. 튜브 구조는 상기 테이퍼진 원위 구역이 상기 튜브 구조 내로 연장되도록 상기 코어에 결합된다. 튜브 구조는 튜브 구조의 유연성을 증가시키고 가이드와이어 장치의 성형된 원위 팁을 방해하는 튜브 구조로부터의 탄성력 성향을 감소시키도록 상기 튜브 구조 내에 접선방향으로 형성된 복수의 바이패스 절개들을 포함한다.
Description
성형가능한 팁 및 바이패스 절개를 갖는 가이드와이어 장치에 관한 것이다.
가이드와이어 장치는 종종 카테터 또는 다른 중재 장치를 환자의 신체 내의 목적하는 해부학적 위치로 이끌거나 유도하는데 사용된다. 일반적으로, 가이드와이어는 예를 들어, 환자의 심장 또는 신경 혈관 조직 또는 그 부근에 있을 수 있는 목적 위치에 도달하기 위해 환자의 혈관계를 통과하게 된다. 방사선 촬영 이미징은 일반적으로 가이드 와이어를 목적 위치로 이동하는 것을 돕기 위해 사용 된다. 많은 경우, 가이드와이어는 중재적 절차 중에 신체 내의 위치에 남겨져서, 다수의 카테터 또는 기타 중재 장치를 목적하는 해부학적 위치로 안내하는 데 사용될 수 있다.
일부 가이드와이어 장치는 만곡되거나 구부러진 팁으로 구성되어 사용자가 환자의 혈관계를 더 잘 탐색 할 수 있게 한다. 이러한 가이드와이어를 사용하여, 사용자는 팁을 원하는 방향으로 향하게 하고 가리키기 위해 가이드와이어의 근위 단부 또는 부착된 근위 핸들에 토크를 적용 할 수 있다. 이어서 사용자는 환자의 혈관 내에서 원하는 방향으로 가이드와이어를 더 향하게 할 수 있다.
가이드와이어 장치의 유연성, 특히 가이드 와이어 장치의 원위 구역을 조절하는 것도 중요하다. 다수의 경우, 비교적 높은 수준의 유연성이 가이드와이어의 충분한 구부림 성을 제공하여 가이드와이어가 대상 구역에 도착하기 위해 혈관 통로의 구부러진 굴곡 및 곡선을 통해 각을 이루게 하는데 바람직하다. 예를 들어, 신경 혈관 구조의 일부에 가이드와이어를 연결하기 위해서는 경동맥 사이펀 및 기타 구부러진 경로와 같은 굴곡진 통로를 통해 가이드와이어를 통과하게 해야 한다.
가이드와이어 장치와 관련된 또 다른 문제점은 주어진 가이드와이어 장치가 근위 단부로부터 원위 단부로의 토크 전달 능력이다 (즉, 가이드와이어 장치의 "토크 특성"). 더 많은 가이드와이어가 혈관 통로 내로 그리고 이를 통해 통과함에 따라, 가이드와이어와 혈관계 사이의 마찰면 접촉의 양이 증가하고, 혈관 통로를 통한 가이드와이어의 용이한 이동을 방해한다. 양호한 토크 특성을 갖는 가이드와이어는 근위 단부에서의 토크력이 가이드와이어를 통해 원위 단부로 전달되도록 하여 가이드와이어가 회전하여 마찰력을 극복 할 수 있게 한다.
일부 가이드와이어 장치는 적용된 비틀림힘을 장치의 단부를 향해 더 말단으로 향하게 하기 위해 가이드와이어 코어의 원위 구역 위에 배치된 말단으로 위치한 미세 가공된 하이포 튜브 (hypotube)를 포함한다. 비틀림힘은 일 부재의 단면의 외측 구역을 통해 주로 전달되기 때문에, 튜브는 튜브에 의해 피복되지 않은 가이드와이어 코어에 의해 전달되는 토크의 양과 비교하여 토크의 증가된 전달을 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 일반적으로, 이러한 튜브는 양호한 수준의 가요성을 제공하는 것 이외에 원하는 토크 전달 특성을 제공하기 위해 니티놀과 같은 초탄성 재료로 제조된다.
이러한 가이드와이어 장치는 많은 이점을 제공하지만 일부 제한 사항이 남아 있다. 예를 들어, 토크 전달을 증가시키는 역할을 하지만, 토크 전달 튜브가 있는 가이드와이어의 설계 특성의 대부분은 가이드와이어 팁의 성형가능성을 제한하고 반하여 작용한다.
본 발명의 목적은 효과적인 토크 특성 (torquability)을 갖는 가이드와이어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 성형가능한 팁들 및 효과적인 토크 특성 (torquability)을 갖는 가이드와이어 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 가이드와이어 장치는 근위 구역 및 테이퍼진 원위 구역을 갖는 코어를 포함한다. 테이퍼진 원위 구역이 튜브 구조 내로 연장되도록 튜브 구조는 코어에 결합된다. 튜브 구조는 튜브 구조의 유연성을 증가시키고 가이드와이어 장치의 성형된 원위 팁을 방해하는 튜브 구조로부터의 탄성력 성향을 감소시키도록 상기 튜브 구조 내에 접선방향으로 형성된 복수의 바이패스 절개들을 포함한다. 상기 바이패스 절개는 복수의 원주 방향 및 횡 방향 연장 링을 연결하는 복수의 축 방향 연장 빔을 형성하는 절개 패턴의 일부이다. 상기 바이패스 절개는 1-빔 절개 패턴을 형성하고, 이는 1-빔 절개 패턴 내의 각각의 인접 링 사이에 단일 빔을 형성한다.
일부 실시예들은 코어의 원위 구역의 외부 표면 및 튜브 구조의 내부 표면 사이에 위치되도록 튜브 구조 내에 배치된 코일을 더 포함한다. 상기 코일은 백금과 같은 방사선 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 코어는 스테인레스 스틸로 형성되고, 튜브 구조는 니티놀 (nitinol)과 같은 초탄성 재료로 형성된다.
일부 실시예에서, 절개 패턴의 적어도 일부는 단일-측면 1-빔 절개 패턴을 포함하고, 여기서 복수의 연속적인 빔들은 가이드와이어 장치의 길이 방향 축에 대해 튜브 구조의 단일 측면 상에 배치 된다. 일부 실시예에서, 절개 패턴은 1-빔 절개 패턴의 근위에 배치된 2-빔 절개 패턴을 포함한다. 2-빔 절개 패턴은 깊이-대칭적 2-빔 절개 패턴 및 깊이-오프셋된 2-빔 절개 패턴을 포함 할 수 있으며, 깊이-대칭 2-빔 절개 패턴은 깊이- 오프셋 2-빔 절개 패턴의 근위에 배치되어, 깊이-오프셋된 2-빔 절개 패턴은 1-빔 절개 패턴과 깊이-대칭적 2-빔 절개 패턴 사이의 전이로서 기능하도록 한다.
일부 실시예에서, 1-빔 절개 패턴은 튜브 구조의 원위 구역을 향해 증가하는 깊이를 갖는 절개들이 배치되고 및/또는 연속적 절개들 사이의 간격이 튜브 구조의 원위 구역을 향할수록 감소하도록 배치된다.
일부 실시예에서, 코어의 원위 구역은 성형 가능한 재료로 형성되고, 원위 팁이 성형된 형상으로 구부러질 때 코어의 원위 구역이 튜브 구조의 탄성 회복력으로 인한 변형을 견딜 수 있는 강성을 갖도록 구성된다.
추가적 특징 및 이점은 부분적으로 후속하는 내용에서 설명 될 것이고, 부분적으로는 설명으로부터 명백해질 것이거나, 또는 본 명세서에 개시된 실시 형태에 의해 습득 될 수 있다. 본 명세서에 개시된 실시예의 목적 및 이점은 첨부된 청구 범위에서 특별히 지적된 요소 및 조합에 의해 실현되고 달성 될 것이다. 전술한 요약 및 후술된 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명적인 것이며 본 명세서에 개시된 실시예 또는 청구 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 일 측면에서 제공되는 가이드와이어 장치는 효과적인 해부학적 네비게이션 기능을 제공한다.
상기에서 간략히 기술된 본 발명의 보다 구체적인 설명은 첨부된 도면들에 도시된 특정 실시예들을 참조하여 제공될 것이다. 이들 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시 예를 도시하고 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것을 이해하면, 본 발명은 아래와 같이 첨부된 도면을 활용하여 추가적인 특이성 및 세부 사항으로 기술되고 설명될 것이다:
도1은 효과적인 토크특성을 제공하고 성형가능한 팁을 가지는 가이드와이어 장치의 예시적 실시예를 도시한다;
도2는 도1에 따른 가이드와이어 장치의 단면도이다;
도3은 도1 및 도2에 따른 가이드와이어 장치로 활용될 수 있는 튜브 구조의 예시적 실시예를 도시하고, 상기 튜브는 원위 구역의 효과적인 토크특성 및 효과적인 성형가능성을 제공하도록 구성되는 바이패스 절개 패턴을 갖는다;
도4는 깊이-오프셋된 2-빔 절개 패턴을 갖는 구역을 포함하는 튜브 구조의 대안적 실시예를 도시한다;
도5는 대칭적으로 이격된 대향하는 빔들을 갖는 2-빔 절개 패턴을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다;
도6은 단일-측면 1-빔 절개 패턴을 갖는 구역을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다; 및
도7은 결과적 빔의 나선형 패턴을 제공하는 예시적 각도 오프셋된 바이패스 절개 패턴을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다.
도1은 효과적인 토크특성을 제공하고 성형가능한 팁을 가지는 가이드와이어 장치의 예시적 실시예를 도시한다;
도2는 도1에 따른 가이드와이어 장치의 단면도이다;
도3은 도1 및 도2에 따른 가이드와이어 장치로 활용될 수 있는 튜브 구조의 예시적 실시예를 도시하고, 상기 튜브는 원위 구역의 효과적인 토크특성 및 효과적인 성형가능성을 제공하도록 구성되는 바이패스 절개 패턴을 갖는다;
도4는 깊이-오프셋된 2-빔 절개 패턴을 갖는 구역을 포함하는 튜브 구조의 대안적 실시예를 도시한다;
도5는 대칭적으로 이격된 대향하는 빔들을 갖는 2-빔 절개 패턴을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다;
도6은 단일-측면 1-빔 절개 패턴을 갖는 구역을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다; 및
도7은 결과적 빔의 나선형 패턴을 제공하는 예시적 각도 오프셋된 바이패스 절개 패턴을 포함하는 튜브 구조의 실시예를 도시한다.
본 발명은 효과적인 해부학적 네비게이션 기능을 제공하는 가이드와이어 장치에 관한 것이다. 목표하는 해부학적 위치로 가이드와이어를 조종하고 유도하는 기능은 토크 특성과 성형된 팁을 유지하는 능력 간의 상충을 균형 맞추고 최적화하는데 달려있다. 가이드와이어 장치는 사용자가 말단 팁을 회전시킴으로써 혈관 내에서 원하는 방향으로 팁을 향하게 할 수 있도록 성형가능한 팁을 포함 할 수 있다. 그러나, 이러한 가이드와이어 장치의 토크 특성이 불충분하면, 사용자는 성형된 말단 팁의 방향을 제어하기 위해 성형된 말단 팁에 비틀림힘을 전달할 수 없게 된다. 이러한 방해는 가이드와이어 장치가 혈관계로 더 멀리 진입하여 마찰 저항이 증가함에 따라 점점 더 문제가 될 것이다. 또한, 가이드와이어 장치가 성형된 팁을 적합하게 형성하고 유지할 수 없는 경우 팁 방향을 조절하는 기능이 제한되어 혈관 네비게이션을 더 어렵게 한다.
본원에 기술된 실시예들은 가이드와이어의 토크 특성 및 성형된 팁을 형성하고 유지하는 능력 사이의 관계에 균형 및/또는 최적화하는 하나 이상의 특징들을 제공한다. 이러한 가이드와이어는 가이드와이어 배치하는 동안 사용자의 조작에 반응하고, 성형된 원위 팁이 전달된 비틀림힘을 수용할 수 있게 하여 효과적인 네비게이션 능력을 제공한다.
일부 실시예에서, 성형가능한 팁은 환자의 혈관계 내에 가이드와이어 장치를 설치하기 직전에 사용자가 수동으로 팁의 형태를 만드는 것과 같이 팁을 맞춤 성형하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 사용자는 선호도 및/또는 특정 용도에 맞는 조건에 따라서 원위 팁의 형태를 맞춤화할 수 있다. 가이드와이어 장치는 또한 성형된 팁을 유지하는 동안 효과적으로 토크를 전달하도록 구성된다. 본원에 기술된 적어도 일부 실시예들은 단일 과정에 걸쳐서 또는 다수의 과정들에 걸쳐서 또는 대응하는 재성형력을 받을 때까지 무한하게 구부러진 또는 만곡된 형태를 유지할 수 있는 팁들을 포함한다.
도1은 코어 (102)를 갖는 예시적 가이드와이어 장치 (100)를 도시한다. 튜브 (104)는 코어 (102)에 결합되고 코어 (102)에 부착되는 지점으로부터 말단으로 연장된다. 도시된 바와 같이, 코어 (102)의 원위 구역은 튜브 (104) 내로 연장되고 튜브 (104)로 둘러싸인다. 일부 실시예에서, 코어 (102)가 튜브 (104) 내에 맞춰져 연장될 수 있도록 코어 (102)는 하나 이상의 테이퍼진 구역들을 포함한다. 예를 들어, 코어 (102)의 원위 구역은 원위 단부에서 더 작은 직경이 되도록 점진적으로 테이퍼지도록 연마될 수 있다. 본 실시예에서, 코어 (102) 및 튜브 (104)는 상호 인접 및 부착되는 부착점 (103)에서 실질적으로 유사한 외경을 갖는다.
비틀림힘이 코어 (102)로부터 튜브 (104)로 전달되어 튜브 (104)에 의해 보다 말단으로 전달되도록 하는 방식으로 튜브 (104)는 코어 (102)에 결합된다 (예: 접착제, 땜납 및/또는 용접 활용). 의료용 등급 접착제 (120)가 장치의 원위 말단에서 튜브 (104)가 코어 와이어 (102)에 결합하여 비외상 커버링을 형성하는데 사용될 수 있다. 하기에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 튜브 (104)는 복수의 절개들을 포함하도록 미세 가공된다. 절개들은 양호한 토크 특성을 유지하면서 가이드와이어 장치 (100)의 원위 팁에 인접한 부분에 효과적인 성형가능성을 유리하게 제공할 수 있는 절개 패턴을 형성하도록 배치된다. 명료성을 위해, 상기 절개 패턴은 도 1 및 2에 도시되지 않는다. 튜브 (104)에서 활용될 수 있는 절개 패턴의 예시가 도 3 내지 도 5에 도시된다.
가이드와이어 장치 (100)의 근위 구역 (110)은 목표하는 해부학적 영역으로 전달하기에 충분한 가이드와이어 길이를 제공하는데 필요한 길이로 근위로 연장된다. 근위 구역 (110)은 전형적으로 약 50 내지 300cm 범위의 길이를 갖는다. 근위 구역 (110)은 약 0.014 인치의 직경 또는 약 0.008 내지 0.125 인치의 범위 내의 직경을 가질 수 있다. 코어 (102)의 원위 구역 (112)은 약 0.002 인치의 직경 또는 약 0.001 내지 0.050 인치 범위의 직경으로 테이퍼 질 수 있다. 일부 실시 예에서, 튜브 (104)는 약 3 내지 100cm의 범위 내의 길이를 갖는다.
일부 실시예에서, 코어 (102)의 원위 구역 (112)은 원형 단부로 테이퍼된다. 타 실시예에서, 코어 (102)의 원위 구역 (112)은 평면형 또는 사각형 단면을 갖는다. 원위 구역 (112)은 또한 기타 다각형 형상, 난형 (ovoid) 형상, 불규칙 형상, 또는 길이방향을 따라 상이한 영역들에서 상이한 단면 형상의 조합과 같은 기타 단면 형태를 가질 수 있다.
일반적으로, 사용자는 가이드와이어 장치 (100)의 원위 1 cm내지 3 cm (대략)를 원하는 형태로 수동으로 구부리거나, 이러한 길이는 도1에서 원위 "팁 (106)"으로 개략적으로 도시된다. 일부 실시예에서, 팁 (106)은 스테인레스 스틸, 백금, 및/또는 기타 성형가능한 재료들로 제조된 하나 이상의 성형가능한 구성요소들을 포함한다 (튜브 (104) 내에). 바람직한 실시예에서, 팁 (106)은 성형되는 경우 (즉, 소성 변형) 성형된 구역이 성형되기 전 보다 높은 탄성 계수를 팁이 제공하도록 가공 경화 속성들을 나타내는 재료로 제조된 하나 이상의 구성요소들을 포함한다.
도2는 도1에 따른 가이드와이어 장치 (100)의 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 코어 (102)는 근위 구역 (110) 및 원위 구역 (112)을 포함하고, 근위 구역 (110) 보다 작은 직경을 갖는 원위 구역을 갖는다. 코일 (114)은 코어 (102)의 원위 구역 (112)의 적어도 일부 상에 위치한다. 코일 (114)은 바람직하게는 백금계, 금, 은, 팔라듐, 이리듐, 오스뮴, 탄탈륨, 텅스텐, 비스무스, 디스프로슘, 가돌리늄 등과 같은 하나 이상의 방사선 불투과성 재료들로 제조된다. 또한, 대안적으로, 코일 (114)은 적어도 일부분이 스테인레스 스틸 또는 구부러지거나 또는 사용자에 의해 조작된 후 효과적으로 형태를 유지할 수 있는 기타 재료로 제조될 수 있다. 도시된 실시예에서, 코일 (114)은 장치의 원위 단부 상에 또는 인접하여 배치되고, 부착점 (103)을 향해 근위 거리로 연장된다. 일부 실시예에서, 코일 (114)은 튜브 (104)의 길이와 실질적으로 일치하는 길이를 갖는다. 다른 실시예에서, 코일 (114)이 더 짧다. 예를 들어, 코일 (114)은 원위 단부로부터 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 또는 35 cm로 연장될 수 있거나, 상술된 수치들 중 임의의 두 수치로 한정되는 범위 내의 거리로 근위 단부로부터 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 코일 (114)은 단일 일체형 부재로서 형성된다. 타 실시예에서, 코일 (114)은 상호 인접하여 배치 및/또는 상호 코일들을 통해 연동되는 복수의 개별 구역들을 포함한다. 이러한 개별 부분들은 완벽한 코일 (114)을 형성하도록 추가적으로 또는 대안적으로 상호 간에 땜납, 부착 또는 고정될 수 있다.
도시된 실시예들이 코일 (114) 및 튜브 (104) 사이의 공간을 보여주지만, 간편한 도식화를 위해 개략적으로 도시된 것임을 알 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 원위 구역 (112) 및 튜브 (104) 사이의 더 큰 공간 비율을 채우고 담기 위해서 코일 (114)은 크기가 조절된다. 예를 들어, 코일 (114)은 코어 (102)의 원위 구역 (112) 및 튜브 (104)의 내측 표면 모두와 접촉하기 위해 크기가 맞춰질 수 있다. 기타 실시예들은 튜브 (104) 및 코어 (102)가 공동 범위에 있는 가이드와이어 장치 (100)의 구역의 적어도 일부에서 코어 (102) 및 튜브 (104) 사이에 공간을 포함한다.
코일 (114)은 코어 (102) 및 튜브 (104) 사이의 공간을 채우도록 유리하게 역할을 할 수 있는데, 코어 (102)의 원위 구역 (112)의 굴곡이 튜브 (104)의 굴곡과 정렬될 수 있도록 한다. 예를 들어, 곡률이 튜브 (104)에 형성되는 경우, 밀접하게 채워진 내측 코일 (114)의 구역은 원위 구역 (112)에 동일한 곡률을 부여하기 위해 튜브 (104)와 원위 구역 (112) 사이를 채우는 기능을 한다. 대조적으로, 이러한 패킹을 생략한 가이드와이어 장치의 코어는 튜브와 동일한 곡선을 따르지 않을 수 있지만, 만곡하는 힘을 받기 전에 튜브의 내부 표면에 접할 때까지 연장 될 수 있다.
본원에 설명된 실시예는 유리하게 원위 팁 (106)이 원하는 위치로 성형되고, 충분히 긴 시간 동안 성형된 위치를 유지하도록 한다. 종래의 가이드와이어 장치와 대조적으로, 도시된 실시예는 성형된 구조를 형성하고 유지할 수 있다. 종래의 가이드와이어 장치에서는, 튜브 구조와 내부 구성요소들 (코어 및 코일) 사이의 속성들 간의 불일치로 인해 성형가능성과 관련된 문제점들이 종종 발생한다. 튜브 구조는 일반적으로 니티놀 또는 기타 초탄성물질로 제조된다. 구부러지거나 성형이 되면 이러한 튜브는 이의 원래 위치를 (예: 직선) 향해 편향되고, 임의의 성형가능한 내부 구성 요소들에 회복력을 부여하여, 팁의 맞춤 형상의 상실 또는 변형을 초래한다.
종종, 예를 들어, 종래의 가이드 와이어는 설치 전에 성형된 팁을 갖지만, 원하는 팁 형상에 대향하여 초탄성 튜브가 원래의 형상을 향해 구부러질 때, 성형된 팁은 가이드와이어의 사용 중에 손실되거나 저하될 것이다. 따라서, 튜브에 의해 부여된 복원력은 내부 구성 요소에 작용하여 사용자에 의해 설정된 원하는 형상을 축소시키거나 저하시킨다. 대조적으로, 본원에 설명된 실시예는 팁 (106)이 튜브로부터의 최우선하는 복원력을 받지 않고 성형 될 수 있게 하는 특징을 포함한다. 후술하는 바와 같이, 튜브 (104)는 효과적인 토크 특성을 유지하면서 팁 (106)의 맞춤 형상을 방해하지 않도록 원위 팁 (106)에 충분한 유연성을 또한 제공하는 절개 패턴을 포함 할 수 있다.
도 3 내지 7은 본원에 기재된 하나 이상의 가이드와이어 장치의 실시예에 활용 될 수 있는 튜브 절개 패턴의 예시적 실시예를 도시한다. 예를 들어, 도 1 및 2에 도시된 실시예의 튜브 (104)는 도 3 내지 7에 도시된 하나 이상의 구성에 따라 절개 될 수 있다.
도3은 빔들 (530) (축 방향으로 연장됨) 및 링들 (540) (횡 방향 및 원주 방향으로 연장되는)을 형성하는 일련의 절개들 (508)을 갖는 튜브 (504)를 도시 한다. 도시된 실시 예에서, 절개들 (508)은 일련의 "바이패스 절개 (bypass cuts)"로서 튜브 상에 배치된다. 본 명세서에서 사용되는 바이패스 절개는 튜브의 길이 방향 축에 대해 직접 대향하는 대향 절개를 갖지 않고, 이로써 횡 방향 및 원주 방향으로 연장되는 재료의 링들 (540) 사이에 길이 방향으로 연장되는 재료의 단일 빔 (530)을 남긴다. "바이패스" 절개 패턴은 본 명세서에서 "1- 빔" 절개 패턴으로 지칭 될 수 있다. 도시된 실시예에서, 절개는 튜브 (504)의 길이를 따라 하나의 절개로부터 다음 절개까지 약 180도 오프셋된 교대 절개로서 배치된다.
도시된 바와 같이 바이패스 (즉, 1-빔) 절개의 하나 이상의 구역들을 사용하여 형성된 튜브는 특히 가이드와이어 장치의 관련 성형가능한 팁에 대해 많은 이점을 제공 할 수 있다. 예를 들어, 바이패스 절개를 갖는 튜브의 유연성은 절개가 없거나 연속적인 링들 사이에 다중 빔들을 남기는 절개를 갖는 튜브의 유연성보다 상대적으로 더 크다 (예: 빔 폭, 링 크기 및 절개 간격이 동일한 것으로 가정). 유리하게는, 바이패스 절개 배열에 의해 제공되는 증가한 유연성은 튜브가 가이드와이어 내부 구조의 형상을 변형시키는 것을 최소화하거나 방지한다. 예를 들어, 튜브 내에 배치된 코어 (예: 스테인레스 스틸)는 구부러지거나 굴곡될 수 있어서 (예: 소성 변형), 가이드와이어의 팁에 원하는 형상을 제공하게 한다.
전술한 바와 같이, 많은 경우들에서, 튜브의 탄성 회복과 관련된 힘이 성형된 코어에 부여 될 것이고, 적어도 튜브 내에 배치된 성형된 코어의 부분에 대하여 성형된 코어를 곧게 하는 경향이 있을 것이다. 따라서 튜브의 유연성을 적절히 조정하면 성형된 코어에 부여되는 회복력을 감소시키고 성형된 코어가 그 형상을 보다 잘 유지할 수 있게 한다.
일부 실시예에서, 연속적인 바이패스 절개들 또는 바이패스 절개들 집합들의 깊이는 각각의 연속적인 절개 또는 원위 단부를 향해 움직이는 절개의 집합들에서 점진적으로 증가된다. 따라서 절개 깊이 프로파일을 사용하여 주어진 적용 분야에서 원하는 유연성 및 토크 특성을 갖는 튜브를 구성 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 튜브 구조는 비교적 낮은 유연성 및 상대적으로 높은 토크 특성을 갖는 근위 구역을 포함할 수 있는데, 이는 바이패스 절개가 원위 단부를 향해 점차적으로 깊어 질수록 상대적으로 높은 유연성 및 상대적으로 낮은 토크 특성을 갖는 원위 구역으로 빠르게 진행된다. 일부 실시예에서, 상대적으로 더 깊은 절개를 갖는 구역은 성형가능성이 기대되거나 요구되는 튜브의 가장 원위 부분 (예: 튜브의 말단 1 내지 3 cm)에서만 형성되어, 튜브의 나머지 부분에서 더 높은 토크 특성을 유지하게 한다.
바이패스 절개 (508)는 깊이, 폭 및/또는 간격에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 절개 (508)는 장치의 원위 팁에 가까울수록 점차 더 깊게 및/또는 보다 인접하게 이격될 수 있다. 더 깊거나 더 인접하게 이격된 절개들은 상대적으로 더 높은 유연성을 제공한다. 따라서, 가이드와이어의 점진적으로 더 원위 영역일수록 증가하는 가이드와이어 유연성을 제공하는 구배가 형성될 수 있다. 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 바이패스 절개 (508)는 각각의 인접 절개에 인가되거나 인접한 절개 집합에 인가되는 각도 오프셋에 따라 교대하는 각도 위치로 배치될 수도 있다. 도시된 실시예는 하나의 절개로부터 다음 절개까지 180도의 각도 오프셋을 도시한다. 일부 실시예는 하나의 하나의 절개로부터 다음 절개까지 또는 하나의 절개 집합으로부터 다음 절개 집합까지 약 5, 15, 30, 45, 60, 75, 80 또는 85 도의 각도 오프셋을 포함 할 수 있다.
도 4는 바이패스 절개들 및 상기 바이패스 절개들에 근접하게 배치된 대향하는 깊이-오프셋 2-빔 절개들의 집합을 갖는 튜브 (604)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 바이패스 절개들의 집합이 빔들 (630)을 초래한다. 빔 (630)에는 빔 (634)을 초래하는 대향하는 절개들로서 배치된 절개들의 집합이 근접한다. 본 도면에는 미도시되지만, 각각의 빔 (634)과 마주하여 추가의 빔이 형성된다 (본 도면에서는 빔 (634) 뒤에 가려짐). 따라서, 깊이-오프셋 2-빔 절개 패턴 내의 각각의 링 (640)은 근접한 링에 이를 연결하는 2 개의 빔 집합 및 원위에 인접한 링에 이를 연결하는 2개의 빔 집합을 포함한다.
도시된 바와 같이, 대향하는 2-빔 절개는 각각 대향하는 절개 쌍 (튜브 축의 각 측면 상의 하나의 절개)에 대해, 절개들 중 하나가 대향하는 절개 보다 큰 깊이를 갖도록 깊이가 오프셋된다. 이러한 깊이-오프셋 2-빔 절개는 (도 3에 도시된 바와 같이) 바이패스 절개의 길이로부터 비-오프셋 대향 2-빔 절개로의 전환에 (도 5에 도시된 바와 같은) 유리하게 사용될 수 있다.
도 5는 2-빔 절개 패턴을 갖는 튜브 (204)의 구역을 도시하며, 결과적 빔이 실질적으로 동일하게 원주 방향으로 이격되도록 각 대향 절개 쌍의 각각의 절개는 대략 동일한 절개 깊이를 갖는다. 도시된 바와 같이, 절개는 각 링들 (240) 사이에 형성된 한 쌍의 빔들 (234)을 초래한다. 다른 각도 오프셋이 이용 될 수 있지만, 본원에 도시된 절개들은 대향하는 한 쌍의 절개들로부터 다음 쌍으로 약 90도 각도로 오프셋된다.
실질적으로 원주 방향으로 등 간격으로 이격된 빔을 갖는 2-빔 절개 패턴을 갖는 튜브의 구역은 일반적으로 토크를 전달하는 상대적으로 높은 능력 및 비교적 낮은 유연성을 가지며, 바이패스 절개를 갖는 튜브의 구역은 일반적으로 토크를 전달하는 상대적으로 낮은 능력 및 상대적으로 높은 유연성을 갖는다. 깊이-오프셋 2-빔 절개 구조를 갖는 튜브의 구역은 일반적으로 깊이- 대칭 대향 2-빔 절개의 구역과 바이패스 절개 구역 사이와 같은 토크 전달성 및 유연성을 가질 것이다. 대향 절개들의 깊이의 차이가 클수록 원주 방향으로 더 가깝게 결과적인 빔들이 생기므로, 오프셋 2-빔 절개는 1-빔/바이패스 절개와 더 유사해진다. 마찬가지로, 대향 절개의 깊이가 유사할수록, 오프셋 2-빔 절개는 대칭 2-빔 절개와 유사해진다.
오프셋 2-빔 구역을 포함하는 튜브들의 실시예는 말단 바이패스 절개 영역 및 근위 대칭 2-빔 구역 사이에서 원하는 전이 속성들을 제공하도록 배치 및 구성되는 전이 구역을 바람직하게 제공한다. 예를 들어, 상기 전이 구역은 전이 구역의 길이에 따라 및/또는 연속된 절개들의 오프셋에 대한 변화의 신속성에 따라 상대적으로 점진적이거나 급격한 것일 수 있다. 따라서, 튜브는 사용자에 의해 성형 될 때 구부러진 형상을 보다 양호하게 유지하기 위해 더 큰 유연성을 갖는 보다 유연한 원위 구역으로 전이하는 보다 큰 토크 특성 및 보다 낮은 유연성을 갖는 근위 구역을 제공하도록 구성 될 수 있다. 근위 구역, 전이 구역, 및 원위 구역의 위치들 및 구성들은 효과적인 토크특성 및 성형가능한 팁 성능을 최적화하도록 조정된다.
도6은 복수의 빔들 (730) 및 링들 (740)을 형성하는 1-빔 절개들을 갖는 튜브 (704)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 빔 (730)이 180도 또는 기타 각도로 교대로 배치되는 것보다, 튜브 (704)의 일 측을 따라 정렬되도록 절개들이 배치된다. 이러한 실시예는 튜브의 축을 향한 관련 회복력이 더 감소되도록 일 방향으로 (예: 정렬된 빔들 (730)을 향한 방향)으로 바람직하게 구부림을 제공할 수 있다.
도 7은 바이패스 절개 패턴 및 절개 집합들 사이의 각도 오프셋을 갖는 튜브 (304)의 실시 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각도 오프셋은 튜브 구역의 길이를 따라 회전형/나선형 원주 패턴으로 생성된 빔 (330)을 위치시킨다. 일부 실시예에서, 제 1 각도 오프셋은 절개들의 하나의 집합 내에서 하나의 절개로부터 다음 절개로 적용되고, 제 2 각도 오프셋은 절개들의 하나의 집합으로부터 다음 절개 집합으로 적용된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 인접한 절개들 내의 각 절개 (308)는 결과 빔 (330)을 가이드와이어의 길이 방향 축에 대해 서로 대향하는 측면에 남기도록 약 180도만큼 오프셋 될 수 있으며, 각 쌍은 소정의 다른 각도 오프셋만큼 인접한 쌍으로부터 오프셋된다 (예: 도시된 실시 예에서 약 5도 만큼). 이러한 방식으로, 집합 내의 각도 오프셋은 가이드와이어 축의 대향 측면 상에 빔 (330)을 위치시킬 수 있는 반면, 집합 간의 각도 오프셋은 절개들 (308)의 여러 집합들의 길이에 걸쳐 가이드와이어의 바람직한 굴곡 방향을 최소화하도록 연속적인 빔들의 각도 위치를 조절할 수 있다.
도 3 내지 6에 도시된 절개 패턴들에도 회전 오프셋이 적용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 소정의 구역의 길이를 따라 연속적인 각 절개 혹은 절개의 집합 (예: 두 번째, 세 번째, 네 번째 등의 절개 마다)이 약 1, 2, 3, 5, 또는10 도로 회전 오프셋되거나, 또는 2-빔 구조에서 90도로부터 1, 2, 3, 5, 또는 10 도로, 1-빔 구조에서 180도로부터 1, 2, 3, 5, 또는10 도로 오프셋된다. 이러한 회전 오프셋 값들은 굴곡 바이어스를 제거하는 좋은 능력을 바람직하게 보여준다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 빔의 각 쌍이 동일하게 원주 방향으로 이격된 2-빔 절개 패턴에서, 90도에서 약 1, 2, 3, 5 또는 10도 벗어난 회전 오프셋은 단지 몇 도의 비정렬로 절개 구역의 길이를 따라 빔의 모든 다른 쌍을 위치시킨다. 예를 들어, 제 2 쌍의 빔은 제 1 쌍의 빔으로부터 90 도보다 약간 크거나 적게 회전하여 오프셋 될 수 있지만, 제 3 쌍의 빔은 제 1 쌍으로부터 단지 몇 도만 회전 오프셋되고, 제4쌍의 빔은 제2쌍의 빔으로부터 단지 몇 도만 회전 오프셋된다. 여러 개의 연속적인 빔의 쌍들이 가이드와이어 장치의 절개 구역의 길이를 따라 이러한 방식으로 배치 될 때, 결과적인 구조로 인해 임의의 방향 유연성 바이어스를 도입하거나 심화시키지 않으면서 절개 패턴이 유연성을 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 7에 도시된 튜브 실시예의 개별 구성 요소들 및 특징들은 상이한 튜브 구조를 형성하도록 결합 될 수 있다. 예를 들어, 일부 튜브는 (도 3, 도 6 및/또는 도 7에서와 같이) 바이패스 (1-빔) 절개 구역 및 대칭적으로 이격된 2-빔 절개 구역을 갖고 (도5에서와 같이), 또한 선택적으로 하나 이상의 깊이-오프셋 2-빔 절개들 (도4에서와 같이)을 갖도록 구성 될 수 있다. 예를 들어, 일부 튜브 실시예는 바이패스 절개 배열을 갖는 원위 구역으로 전이하는 대칭적으로 이격된 2-빔 절개 패턴을 갖는 근위 구역을 포함 할 수 있다.
본원에 설명된 실시예는 유익하게 튜브의 더 많은 근위 영역이 상대적으로 더 많은 토크를 전달할 수 있게 하고, 토크의 과도한 희생 없이 팁 성형이 가능하도록 튜브의 보다 원위 구역의 토크 특성을 감소시킨다. 따라서, 가이드와이어 장치의 특징은 토크 특성과 팁 성형가능성 사이의 작동 관계를 최적화하기 위해 특정 요구 또는 적용에 맞춰 조정될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 코어의 성형가능한 원위 구역은 성형이 된 후 코어의 원위 구역에 튜브로부터 가해지는 구부리는 힘의 기대치를 견딜 수 있는 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 코어의 성형가능한 원위 구역은 튜브를 제조하는데 사용된 재료(들)의 탄성 계수보다 약 1.5 내지 4 배 또는 약 2 내지 3배 높은 탄성 계수를 제공하는 재료 또는 재료들의 조합으로 제조된다.
본원에 사용된 용어 "대략", "약" 및 "실질적으로"는 원하는 기능을 수행하거나 원하는 결과를 달성하는 언급된 양 또는 상태에 가까운 양 또는 조건을 나타낸다. 예를 들어, "대략", "약" 및 "실질적으로"라는 용어는 언급된 양 또는 조건에서 10 % 미만, 5 % 미만, 1 % 미만, 0.1 % 미만, 또는 0.01%미만으로 차이가 나는 양 또는 조건을 나타낼 수 있다.
본원에 도시 및/또는 설명된 임의의 실시예와 관련하여 설명된 구성 요소는 본원에 도시 및/또는 설명된 임의의 다른 실시예와 관련하여 설명된 구성 요소와 결합 될 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 7 중 어느 하나의 튜브 구역에 관련하여 설명된 임의의 구성 요소는 도1 및 2의 가이드와이어 장치의 튜브 (104)와 함께 결합되고 사용될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 바와 같이 실시예는 복수의 바이패스 절개들, 깊이-오프셋 2-빔 절개들, 및/또는 깊이-대칭적 2-빔 절개들을 갖는 튜브를 포함할 수 있다. 전술 한 임의의 조합들에서, 코어 와이어의 원위 팁은 원형, 평면형, 또는 다른 형상 일 수 있다.
본 발명은 그 사상 또는 본질적인 특성을 벗어나지 않고 다른 형태로 구체화 될 수 있다. 기술된 실시예들은 모든 면에서 단지 예시적인 것으로서 제한적이지는 않다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구 범위에 의해 표시된다. 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 그 범위 내에 포함되어야 한다.
Claims (20)
- 성형가능한 팁을 갖는 가이드와이어 장치이되, 상기 가이드와이어 장치는:
근위 구역 및 원위 구역을 갖는 코어이되, 상기 근위 구역 보다 작은 직경을 갖는 상기 원위 구역; 및
상기 코어의 상기 원위 구역이 상기 튜브 구조를 지나도록 상기 코어에 결합되는 튜브 구조를 포함하는 장치이되,
상기 튜브 구조는 복수의 원주 방향으로 연장되는 링들을 결합하는 복수의 축 방향으로 연장되는 빔들을 형성하는 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 절개 패턴의 적어도 일부는 1-빔 구역 내에서 인접한 각 링 사이에 단일 빔을 형성하는 1-빔 절개 패턴을 갖는 1-빔 구역을 포함하는 것을 특징으로 하고, 및
상기 가이드와이어 장치의 원위 팁은 수동으로 성형가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 코어의 상기 원위 구역은 상기 코어의 상기 근위 구역으로부터 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 코어의 외측 표면 및 상기 튜브 구조의 내측 표면 사이에 위치되도록 상기 튜브 구조 내에 배치되는 코일을 더 포함하는 가이드와이어 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 코일은 상기 코어의 상기 원위 구역의 상기 외측 표면 및 상기 튜브의 상기 내측 표면 사이의 상기 공간을 채우도록 크기 및 형태가 구성되어 상기 튜브 구조 또는 원위 구역이 구부러지면 상기 코어의 상기 원위 구역의 굴곡과 상기 튜브 구조의 굴곡은 정렬되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 코일은 적어도 부분적으로 방사선 불투과성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 코어는 스테인레스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 튜브 구조는 초탄성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 튜브 구조는 니티놀로 제조되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절개 패턴의 적어도 일부는 상기 가이드와이어 장치의 길이 방향 축에 대해 상기 튜브 구조의 단일 측면 상에 배치된 복수의 연속적인 빔들인 것을 특징으로 하는 단일-측면 1-빔 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절개 패턴은 상기 1-빔 절개 패턴의 근위에 배치된 2-빔 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 2-빔 절개 패턴은 깊이-대칭적 2-빔 절개 패턴 및 깊이-오프셋 2-빔 절개 패턴을 포함하되, 상기 깊이-대칭적 2-빔 절개 패턴은 상기 깊이-오프셋 2-빔 절개 패턴의 근위에 배치되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 1-빔 절개 패턴은 상기 튜브 구조의 길이를 따라 연속적인 빔들 또는 빔들의 집합들이 이전의 빔 또는 빔들의 집합에 대해 원주 방향으로 회전되는 회전 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제12항에 있어서,
상기 회전 오프셋은 상기 튜브 구조의 길이를 따라 빔들의 나선형 배치를 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 1-빔 절개 패턴은 상기 튜브 구조의 원위 단부를 향하여 증가하는 깊이인 절개들로 배치되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 1-빔 절개 패턴은 상기 튜브 구조의 원위 단부를 향하여 연속적인 절개들 사이의 간격이 감소되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 성형가능한 팁을 갖는 가이드와이어 장치이되, 상기 가이드와이어 장치는:
근위 구역 및 원위 구역을 갖는 코어이되, 상기 근위 구역 보다 작은 직경을 갖는 상기 원위 구역; 및
상기 코어의 상기 원위 구역이 상기 튜브 구조를 지나도록 상기 코어에 결합되는 튜브 구조를 포함하는 장치이되, 상기 튜브 구조의 원위 구역은 상기 가이드와이어 장치의 원위 팁을 한정하고,
상기 튜브 구조는 상기 튜브 구조 내로 횡방향으로 연장되는 복수의 바이패스 절개들을 포함하되, 각각의 바이패스 절개는 튜브 재료의 나머지 구역에 의해 한정되는 단일 빔을 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 복수의 바이패스 절개들은 상기 바이패스 절개들 사이에 배치되고 상기 빔들에 의해 연결되는 링들을 형성하는 것을 특징으로 하고, 및
상기 코어의 상기 원위 구역은 성형가능한 재료로 제조되고 상기 원위 팁이 성형된 형상으로 구부러지는 경우 상기 코어의 상기 원위 구역이 상기 튜브 구조의 탄성 회복력으로 인한 변형을 견딜 수 있는 강성을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제16항에 있어서,
상기 복수의 바이패스 절개들은 상기 튜브 구조의 원위 단부를 향하여 증가하는 깊이인 절개들로 배치되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제17항에 있어서,
상기 복수의 바이패스 절개들은 연속적인 절개들 사이의 이격이 상기 튜브 구조의 원위 단부를 향하여 감소하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
- 제16항에 있어서,
상기 코어의 상기 원위 구역의 외측 표면과 상기 튜브 구조의 내측 표면 사이에 위치되도록 상기 튜브 구조 내에 배치된 방사선 불투과성 코일을 더 포함하는 가이드와이어 장치.
- 성형가능한 팁을 갖는 가이드와이어 장치이되, 상기 가이드와이어 장치는:
근위 구역 및 원위 구역을 갖는 코어이되, 상기 코어는 상기 근위 구역으로부터 상기 원위 구역까지 테이퍼지고 상기 원위 구역은 상기 근위 구역보다 작은 직경을 갖고;
상기 코어의 상기 원위 구역이 상기 튜브 구조를 지나도록 상기 코어에 결합되는 튜브 구조이되,
상기 튜브 구조는 복수의 원주 방향으로 연장되는 링들을 결합하는 복수의 축 방향으로 연장되는 빔들을 형성하는 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 절개 패턴은 깊이-대칭적 2-빔 구역, 깊이-오프셋 2-빔 구역, 및 1-빔 절개 패턴을 포함하되, 상기 깊이-대칭적 2-빔 구역은 상기 깊이-오프셋 2-빔 구역에 근접하여 배치되고, 상기 깊이-오프셋 2-빔 구역은 상기 1-빔 구역에 근접하여 배치되는 것을 특징으로 하고; 및
상기 코어의 상기 원위 구역의 외측 표면 및 상기 튜브 구조의 내측 표면 사이에 위치되도록 상기 튜브 구조 내에 배치되는 코일을 포함하되,
상기 가이드와이어 장치의 원위 팁은 수동으로 성형가능하도록 구성되고, 상기 원위 팁과 대응하는 상기 코어의 원위 구역은 상기 튜브 구조의 탄성 회복력으로 인한 변형을 견딜 수 있는 강성을 갖는 것을 특징으로 하는 가이드와이어 장치.
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