KR20190097243A

KR20190097243A - 선택적으로 편향가능한 팁을 갖는 혈관 내 장치

Info

Publication number: KR20190097243A
Application number: KR1020197021482A
Authority: KR
Inventors: 존 에이. 리퍼트; 에드워드 제이. 스나이더
Original assignee: 사이언티아 바스큘러, 엘엘씨
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-08-20
Also published as: CA3046654A1; CN110099713A; US11452541B2; AU2017382303A1; JP7069172B2; US20180177517A1; WO2018119334A1; US20220378459A1; JP2020512048A; EP3558435A1; EP3558435A4; CN110099713B

Abstract

연장된 중공 근위 구역, 상기 근위 구역에 결합되고 상기 근위 구역으로부터 말단으로 연장되어 상기 장치의 근위 단부로부터 상기 장치의 원위 단부까지 연장되는 연속적 루멘을 형성하는 연장된 중공 원위 구역을 포함하는 가이드와이어 장치와 같은 혈관 내 장치이다. 내측 부재는 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 연장되고, 원위 단부에 결합된다. 상기 내측 부재는 인가된 장력 또는 압력에 대응하여 상기 루멘 내에서 이동가능하다. 적어도 상기 원위 구역은 상기 내측 부재에 장력을 가하는 것에 대응하여 상기 원위 단부의 편향을 가능하게 하는 미세-가공된 절개 패턴을 포함한다.

Description

선택적으로 편향가능한 팁을 갖는 혈관 내 장치

본 발명은 2017년 12월 20일 출원된, 미국 특허 출원 제 15/848,878호 "Intravascular Device Having a Selectively Deflectable Tip", 2016년 9월 14일 출원된 미국 가출원 제 62/438,407호 "Integrated Coil Guidewire Devices", 및 2016년 12월 22일 출원된 미국 가출원 제62/438,407호 "Steerable Intravascular Devices"에 대한 우선권의 이점을 주장한다. 전술된 출원들 모두는 그 전체가 본 명세서의 참고문헌으로 인용된다.

인체 내부 깊은 곳에서 정교한 시술을 수행하기 위해 의료 분야에서 가이드와이어 및 카테터 (catheter)와 같은 중재 장치가 자주 사용된다. 일반적으로, 카테터는 환자의 대퇴부, 요골동맥, 경동맥 또는 경정맥 혈관에 삽입되고 필요에 따라 환자의 혈관계를 통해 심장, 뇌 또는 기타 대상 해부체를 탐색한다. 종종 가이드와이어가 대상 해부체로 먼저 전달되고, 이후 하나 이상의 카테터가 가이드와이어 상에서 통과되어 대상 해부체로 전달된다. 일단 배치되면, 카테터는 약물, 스텐트, 색전 치료 장치, 방사선 불투과성 염료, 또는 원하는 방식으로 환자를 치료하기 위한 기타 장치 또는 물질을 전달하는데 사용될 수 있다. 기타 경우에, 가이드와이어가 마이크로 카테터 내에 있는 동안, 마이크로 카테터와 가이드와이어가 대상 해부체 쪽으로 동시에 전달되고, 이후 가이드와이어가 마이크로 카테터 내에서 이동하여 해부체로 추가적으로 통과한다.

다수의 응용에 있어서, 이러한 혈관 내 장치는 대상 해부체에 도달하기 위해 혈관 통로의 구불구불한 굴곡 및 곡선을 통해 각을 이루어야 한다. 이러한 중재 장치는 이런 구불구불한 경로를 탐색하기에 충분한 유연성, 특히 원위 단부에 가까울 수록 유연성을 요구한다. 그러나, 기타 설계 양상들이 또한 고려되어야 한다. 일례로, 중재 장치는 또한 충분한 토크성 (즉, 근위 단부에서 가해지는 토크를 원위 단부에 전달하는 능력), 가압성 (즉, 중간 부분을 구부리거나 구속하기 보다 원위 단부에 축 방향 푸시를 전달하는 능력), 및 의도된 의료 기능을 수행하기 위한 구조적 완전성을 또한 제공할 수 있어야 한다.

많은 혈관 내 시술은 혈관 내 장치를 신경 혈관계의 일부로 향하게 하는 것을 포함한다. 이러한 시술은 장치가 경동맥 사이펀 및 기타 구불구불한 경로를 통해 안내할 필요성이 있다. 이러한 조작은 어려울 수 있다. 일부 경우에, 이러한 어려움 때문에 시술이 완료될 수 없고 훨씬 비용이 들고 길어질 수 있다. 장치의 정확한 제어가 요구되는 것이다. 그러나, 관련된 혈관 해부학의 내재적 구조로 인해, 카테터를 대상 치료 부위에 적절하게 위치시키는 것이 어려울 수 있다.

일부 경우에, 방추형 동맥류를 통해 장치의 원위 팁을 통과시킬 필요가 있을 수 있고, 이는 훨씬 더 어려울 수있다. 정상적인 혈관계를 통해 장치를 통과시킬 때, 혈관 벽은 일반적으로 경로를 전방으로 제한하고 장치의 원위 팁의 가능한 움직임을 제한한다. 대조적으로, 방추형 동맥류를 통과할 때, 장치의 원위 팁은 동맥류의 근위 및 원위 개구들 사이의 개방된 3-차원 공간을 통해 탐색해야 한다. 동맥류 내에서의 공간이 상대적으로 덜 제한적이기 때문에 원위 팁을 원위 개구에 적절하게 정렬하는 것은 매우 어려울 수 있다.

일반적으로, 사용자는 원위 팁을 전방 또는 후방으로 이동시키기 위해 혈관 내 장치를 밀거나/당길 수 있고, 원위 팁을 회전시키기 위해 토크를 가할 수있다. 그러나, 이러한 조작 중 어떠한 조합도 동맥류의 원위부 개구와 같은 목표 해부체에 원위 팁을 적절히 정렬할 수 없는 경우, 시술이 심각하게 지연되거나 불가능해질 수 있다. 따라서, 향상된 탐색 기능을 제공하는 혈관 내 장치에 대한 오래 동안 감지되어온 지속적 필요성이 있다.

가이드와이어 장치와 같은 혈관 내 장치는 중공 근위 구역 및 근위 구역에 결합되고 근위 구역으로부터 말단으로 연장되어 장치의 근위 단부로부터 장치의 원위 단부까지 연장되는 연속적 루멘을 형성하는 중공 원위 구역을 포함한다. 내측 부재는 근위 단부로부터 원위 단부까지 연장되고 원위 단부에 결합된다. 내측 부재는 인가된 장력에 대응하여 루멘 내에서 이동가능하다. 적어도 원위 구역은 내측 부재에 장력을 가하는 것에 대응하여 원위 단부의 편향을 가능하게 하는 미세-가공된 절개 패턴을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 원위 구역의 절개 패턴은 1-빔 또는 2-빔 구조를 포함하지만, 타 실시예는 3-빔 구조 또는 3-빔보다 많은 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 원위 구역은 바람직한 굽힘 방향을 형성하도록 단일 측면 상에 실질적으로 정렬된 복수의 빔을 갖는 1-빔 구역을 포함한다. 예를 들어, 실질적으로 정렬된 빔은 원위 단부에 인접한 장치의 가장 원위 구역에 배치될 수 있다. 이러한 배열은 장력이 내측 부재에 가해질 때 장치의 원위 단부의 안정적으로 예측 가능한 편향을 유리하게 제공할 수 있다.

혈관 내 장치는 임의의 적합한 의료용 재료로 구성될 수 있다. 일부 실시예는 스테인레스 스틸 튜브로서 형성된 근위 구역, 니켈-티타늄 합금으로 형성된 원위 구역 및 스테인레스 스틸로 형성된 내측 부재 중 적어도 하나를 포함한다. 내측 부재는 더 근접한 구역에서 더 넓은 단면 직경을 가지며 더 원위 구역에서 더 좁은 단면 직경을 갖는 기초 스테인레스 스틸 코어일 수 있다.

본원에 기재된 혈관 내 장치는 혈관 내로 통과를 필요로 하는 임의의 의학적 시술에 이용될 수 있다. 특정 실시예는 신경 혈관계 깊숙이 통과할 필요가 있는 경우 및/또는 방추형 동맥류를 통해 탐색하려는 경우와 같이, 난해한 탐색의 도전이 있는 시술에 특히 유용하다. 예를 들어, 근위 개구에서 원위 개구로 방추형 동맥류를 탐색하려 하는 경우, 동맥류의 열린 3-차원 공간을 통해 말단 측에 도달하기가 어려울 수 있다. 장치의 탐색을 추가로 제어하면 조작자가 동맥류를 지나서 혈관 계통을 계속 탐색할 수 있다. 특히 한정된 원위 단면 절개 패턴의 결과로 예측 가능한 반응이 더해지는 경우, 추가적 움직임은 시술의 성공과 실패의 차이가 될 수 있다.

종래의 가이드와이어 장치를 사용하여, 조작자는 일반적으로 장치를 밀고/당기고 환자의 혈관계를 탐색하기 위해 장치를 회전시키는 것에 있어 제한을 받는다. 동맥류를 통과하는 경우와 같은 일부 상황에서, 탐색에 대한 제한된 제어로 인해 원위 팁을 원하는 방식으로 정렬하는 것이 매우 어려워질 수 있다. 본원에 설명된 기능에 의해 제공되는 추가적 탐색 제어는 환자의 해부체에서 장치를 적합한 방향으로 이동시키는 또 다른 옵션을 제공한다. 단순한 밀기/당기기 및 회전 운동이 장치를 적절히 안내하기에 불충분한 특정 응용 분야에서는, 팁을 선택적으로 편향시키는 추가 옵션으로 장치가 목표물에 도달할 수 있도록 탐색 장애를 극복하기에 충분할 수 있다.

상기에 기술된 그리고 기타 장점 및 특징이 달성될 수 있는 방법을 설명하기 위해, 상기에서 간략히 기술된 본 발명의 보다 구체적인 설명은 첨부된 도면들에 도시된 특정 실시예들을 참조하여 제공될 것이다. 이들 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예를 도시하고 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것을 이해하면, 본 발명은 아래와 같이 첨부된 도면을 활용하여 추가적인 특이성 및 세부 사항으로 기술되고 설명될 것이다:
도1A 및 1B는 선택적 편향을 제공하는 기능들을 갖는 가이드와이어 장치의 예시적 실시예를 도시한다;
도2A 및 2B는 빔들이 실질적으로 단일 측면 상에 정렬되어 바람직한 굽힘 방향을 형성하는 1-빔 구조를 포함하는 가이드와이어 장치의 또 다른 실시예를 도시한다;
도3은 마이크로 카테터 내에 위치한 도2A 및 2B의 장치를 도시한다;
도4A내지 4D는 혈관 내 장치에서 원하는 굽힙 특성들을 제공하는 다양한 조합들에 이용될 수 있는 다양한 빔 구조들을 도시한다;
도5는 빔들의 나선형 배열을 갖는 절개 패턴을 도시한다;
도6은 분산된 절개 패턴을 그래픽으로 도시하고 비교를 위해 일반적인 나선형 패턴을 도시한다;
도7은 불완전 램프 (ramp) 절개 패턴을 그래픽으로 도시한다;
도8은 톱니형 절개 패턴을 도시하고 비교를 위해 일반적인 나선형 패턴을 도시한다;
도9 및 10은 상이한 크기들의 회전 오프셋 도약들로 유발된 이격 아티팩트의 차이들을 보여주는, 회전 오프셋들의 차이들을 도시한다; 및
도11A 내지 11C는 혈관 내 장치의 원위 구역에서 원하는 굽힘 특성을 제공하는데 이용될 수 있는 다양한 스파이럴 절개 패턴들을 도시한다.

I. 서론

본 발명은 개선된 탐색 기능을 제공하는 특징을 갖는 혈관 내 장치에 관한 것이다. 특히, 혈관 해부구조를 통해 장치의 추가적 탐색 제어를 가능하게 하기 위해 선택적으로 방향전환 가능한 팁을 포함하는 실시예가 본 명세서에 기술된다. 하기의 설명에서, 다수의 예들이 가이드와이어 장치의 맥락에서 제공된다. 그러나, 동일한 개념이 마이크로 카테터 적용에 용이하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본원에 설명된 개념 및 특징은 혈관 장치의 임의의 특정 형태로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

또한, 다음 실시예들 중 상당수가 신경 혈관 치료에서 동맥류를 통과하는 특정 맥락에서 기술되었지만, 기술된 실시예는 이러한 용도로만 제한되지는 않는다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본원에 설명된 혈관 내 장치 실시예는 장치의 개선된 탐색 기능이 유리할 수 있는 다른 응용분야에도 활용될 수 있다.

II. 편향가능한 팁 요소들 (Deflectable Tip Components)

도 1A 및 도 1B는 예시적인 가이드와이어 장치 (100)의 원위 영역을 도시한다. 상기 장치 (100)는 같이 연장된 중공 부재를 형성하는 근위 구역 (102) 및 원위 구역 (104)을 포함한다. 상기 장치 (100)는 또한 근위 단부 (미도시)로부터 근위 구역 (102)을 통해 그리고 원위 구역 (104)을 통해 연장되어 원위 팁 (108)에 부착되는 내측 부재 (106)를 포함한다. 원위 팁은 폴리머 접착제로서 바람직하게 형성될 수 있지만, 추가적으로 또는 대안적으로 실시예는 납땜, 용접, 고정물 하드웨어 또는 다른 적절한 부착 수단을 이용할 수 있다.

도 1B에 도시된 바와 같이, 내측 부재 (106)는 근위 및 원위 구역들 (102, 104)에 의해 형성된 루멘 내에서 이동 가능하여, 내측 부재 (106)에 장력 또는 압력을 가함으로써 원위 구역이 편향되도록 한다. 장력 또는 압력은 사용자가 장치의 근위 단부에서 내측 부재 (106)를 각각 당기거나 밀고 및/또는 내측 부재 (106)에 작동 가능하게 연결된 콘트롤 (예: 다이얼, 버튼, 슬라이더)을 작동시킴으로써 인가될 수 있다.

다양한 재료가 가이드와이어 장치의 구조에 이용될 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 근위 구역 (102)은 스테인레스 스틸 하이포튜브 (hypotube)로 형성되고, 원위 구역 (104)은 니켈 티타늄 합금으로 형성되고, 내측 부재 (106)는 스테인레스 스틸 와이어로 형성된다.

도시된 실시예에서, 내측 부재 (106)는 그 길이를 따라 실질적으로 균일한 직경으로된 와이어로 형성된다. 이러한 실시예에서, 와이어는 충분한 구조적 완전성 및 강도를 제공하지만 원위 단부에서 장치의 충분한 유연성을 허용하기에 충분히 작은 직경을 바람직하게는 갖는다. 와이어는 예를 들어, 약 0.0002 인치 내지 약 0.005 인치, 또는 약 0.003 인치의 직경을 가질 수 있다.

대안적 실시예에서, 내측 부재 (106)는 더 근위 구역에서 더 넓고 원위 단부에서 보다 좁은 직경으로 테이퍼지는 직경을 갖는 기초 코어로서 형성된다 (예: 원위 단부에서 약 0.002 인치로 테이퍼짐). 이러한 실시예는 유리하게 장치의 원위 단부에서 양호한 유연성을 허용하면서 장치의 더 근위 구역에서 완전성을 유지하기위한 구조를 더 제공한다. 예를 들어, 내측 부재 (106)는 장치의 더 인접한 구역들 내의 대부분의 길이에서 약 0.006 내지 약 0.010 인치의 직경을 가질 수 있으며, 내측 부재 (106)로서 직경을 감소시키는 일련의 하나 이상의 테이퍼진 구역들은 점진적으로 원위 단부에 가까워진다.

장치의 원주 벽을 통해 연장되는 견인 와이어를 포함하는 종래의 조종가능한 가이드 외장(sheaths)/카테터와 대조적으로, 본원에 기술된 장치의 내측 부재 (106)는 장치의 내부 루멘을 통해 연장된다. 이는 신경 혈관으로 깊숙히 통과하기에 적합한 것과 같은, 훨씬 더 작은 장치의 원위 단부의 선택적 편향/조정을 가능하게 한다. 이러한 비교적 작은 직경에서, 이런 장치의 원주 벽의 두께 내에 풀 와이어 (pull wire)를 제공하는 것은 비실용적이거나 불가능할 것이다.

도 1A 및 도 1B에 도시된 실시예들은 가이드와이어 장치 (100)의 팁이 선택적으로 편향되어 환자의 굴곡진 혈관 탐색을 지원한다. 원위 구역 (104)은 바람직한 방향 굴절을 제공하도록 미세-가공 될 수 있다. 이러한 방식으로, 병진 운동(translation) (인장 또는 압력)이 내측 부재에 가해지는 경우, 장치의 원위 구역 (104)에서 발생하는 일정하고 예상되는 편향이 이루어 진다.

내측 부재의 장력을 조절하는 것에 대한 원하는 반응을 제공하기 위해 다양한 다른 원위 구역 구조가 이용될 수 있다. 도 4A 내지 도 11C와 관련하여 후술되는 절개 패턴은 임의의 조합으로 이용되어 특정한 사용자의 선호도 및/또는 활용 필요성에 부합하는 굽힘 반응을 원위 구역에 제공할 수 있다. 예를 들어 미세-가공된 절삭 공정을 따라 원위 구역의 일 측면에 대부분의 빔을 남겨두면 원위 구역에 바람직한 굽힘 방향이 제공될 것이다. 바람직한 굽힘 절개 패턴 및 균일한 굽힘 구역들을 갖는 구역들의 상이한 배열은 다양한 복합 커브, 코르크스크류 (corkscrew) 형상, 후크형 (hook-like) 형상 등을 형성 할 수 있다. 일부 실시예에서 근위 구역은 하나 이상의 패턴으로 미세-가공될 수도 있다. 일반적으로, 근위 구역은 원위 구역 보다 더 높은 상대적 견고성을 갖도록 구성될 수 있다.

도 2A 및 2B는 원위 구역 (204)의 "중심선 (spine)"를 형성하도록 단일 측면 상에 배치된 빔들 (210)을 갖는 1-빔 구조를 갖는 원위 구역 (204)을 갖는 가이드와이어 장치 (200)의 실시예의 단면을 도시한다. 본 배치는 빔들 (210)의 반대 측면 상에 개방 창구들 (212)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 가이드와이어 장치 (200)는 도 1A 및 도 1B의 실시예와 유사한 방식으로 구조되며, 근위 구역 (202), 내측 부재 (206), 및 원위 단부 (208)를 포함한다.

도 2B에 도시된 바와 같이, 장력이 내측 부재 (206)에 가해지면, 원위 구역 (204)은 개방형 창구들(212)이 정렬되는 측면으로부터 정렬된 빔 (210)에 의해 형성된 중심선을 향해 편향될 것이다. 창구들(212)에 의해 제공되는 증가된 유연성 및 공간은 원위 구역 (204)이 예시된 방향으로 바람직하게 구부러지게 한다. 이러한 특징은 내측 부재 (206)가 작동될 때 원위 팁의 안정적인 편향을 유리하게 가능하게 한다. 대조적으로, 정렬된 창구를 가지지 않는 장치는 덜 예측 가능하게 편향될 수 있고 및/또는 쉽고 선택적으로 편향되기에는 너무 견고할 수 있다.

비록도 2A 및 도 2B에 도시된 실시예가 현재 바람직한 실시예를 나타내지만, 타 실시예는 가변적으로 이격된 (비-정렬된) 빔 배열을 포함 할 수 있다. 예를 들어, 일부 절개 패턴은 빔이 실질적으로 정렬되지 않더라도 원위 구역 (204)의 효과적인 편향을 제공하기에 충분히 유연한 빔 배열을 이룰 수 있다.

대안적 실시예는 내측 부재에 대한 장력이 원위 팁을 구부리기보다는 오히려 직선화 및/또는 단단해지는 효과를 유발하도록 가이드와이어 장치의 원위 팁을 예비-성형하는 것을 포함한다. 예를 들어, 가이드와이어 장치는 도 2B에서와 같이 미리 굴곡진 형상을 향해 치우치도록 형성될 수 있다. 이후, 내측 부재 (206)는 원위 구역 (204)을 도 2A에서와 같이 상대적으로 더 직선인 위치를 향해 이동 시키도록 조작 될 수 있다.

도3은 마이크로 카테터 (201)와 연계되어 활용되는 가이드와이어 장치 (200)의 구현을 도시한다. 도시된 바와 같이, 가이드와이어 장치 (200)는 마이크로 카테터 (201) 내에 위치된다. 가이드와이어 장치 (200)의 선택적으로 편향 가능한 부분을 이동시켜서 굽히길 원하는 마이크로 카테터 (201)의 부분에 맞추고, 가이드와이어 장치 (200)의 내측 부재를 조작함으로써, 가이드와이어 장치 (200)의 원위 구역의 결과적인 편향이 마이크로 카테터 (201)로 전달될 수 있다.

이러한 종류의 조작은 바람직하게는 추가적인 탐색 옵션 및 능력을 조작자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 근위 개구에서 원위 개구로 동맥류를 통해 탐색하려고 하는 경우, 동맥류의 개방된 3-차원 공간을 통해 말단 측에 도달하도록 조작하는 것이 어려울 수 있다. 장치의 탐색을 추가로 제어하여 조작자가 동맥류를 지나서 혈관 계통을 계속 탐색할 수 있다. 특히 한정된 원위 구역 절개 패턴의 결과로서 예측 가능한 반응과 결합되는 경우, 추가적 움직임은 성공적 및 실패한 시술의 차이가 될 수 있다.

종래의 가이드와이어 장치를 사용하는 경우, 조작자는 일반적으로 장치를 밀거나/당기고 장치를 회전시키는 것으로 환자의 혈관계를 탐색하는데 있어서 제한을 받는다. 동맥류를 통과할 때와 같은 일부 상황에서, 탐색에 있어서의 제한된 제어로 원위 팁을 원하는 방식으로 정렬하는 것을 매우 어렵게 만들 수 있다. 본원에 기술된 기능에 의해 제공되는 추가 탐색 제어는 환자 해부체에 대해 장치를 적절한 방향으로 이동시키는 또 다른 옵션을 제공한다. 간단한 밀기/끌기 및 회전 운동이 장치를 적절하게 안내하기에 불충분한 일부 응용들에서, 팁을 선택적으로 편향시키는 추가 옵션으로 장치가 대상에 도달할 수 있도록 탐색 장애를 극복 할 수 있다.

본원에 기술된 혈관 내 장치는 대상 해부구조 영역에 도달하기 위해 환자의 해부체를 탐색하는데 필요한 임의의 길이일 수 있다. 일반적으로 혈관 내 장치는 약 150 내지 350 cm 범위의 길이를 가지나, 본원에 기술된 원리는 더 짧거나 긴 길이를 갖는 장치에 쉽게 적용될 수 있다.

III. 예시적 절개 패턴들 (Exemplary Cut Patterns)

A. 빔 구조 (Beam Configurations)

본원에 설명된 실시예는 양호한 토크 특성을 유지하면서 장치의 유연성을 증가시키도록 배치된 창구 패턴을 포함 할 수 있다. 본원에 기술된 절개 패턴은 장치를 따라 소정의 종방향 위치에 절개의 각 집합을 만드는 결과적인 종방향 빔의 개수에 의해 정의된 상이한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 "2-빔" 구조에서, 장치의 길이를 따르는 각 절개 위치는 대향하는 한 쌍의 대향 절개들이 포함되어있어 한 쌍의 대향하는 축 방향으로 연장되는 빔을 포함한다. 일반적으로, 결과적인 빔 쌍 내의 두 개의 빔들은 다른 실시예에서 상이하게 원주 방향으로 이격될 수 있지만, 카테터의 원주 둘레에 대칭으로 이격된다 (즉, 약 180도 이격됨). 유사하게, 3-빔 구조에서의 세 개의 빔들은 일반적으로 약 120도만큼 원주 둘레로 대칭적으로 이격되고, 4-빔 구조에서의 빔들의 세트는 일반적으로 약 90도 원주 둘레로 이격되는 방식 등으로 되지만, 기타 실시예들은 상이한 원주 간격을 포함 할 수 있다.

다른 모든 제조 파라미터들 (예: 유사한 재료, 절개 깊이, 절개 간격 등)이 동일하고, 더 많은 수의 빔을 갖는 구조은 덜 유연하지만 토크 전달에서 더 큰 용량을 갖는다. 실시예들은 서로 다른 빔 구조를 각각 갖는 다수의 구역들을 포함하여 장치의 길이에 걸쳐 상이한 각각의 유연성 특성 및 원하는 유연성 구배를 제공 할 수 있다. 동시에, 특정 빔 구조를 갖는 특정 구역은 특정 구역 자체 내에 유연성 구배를 제공하도록 배치된 절개를 포함 할 수있다. 예를 들어, 절개 사이의 종방향 간격은 장치의 원위 단부에 더 가까운 영역에서 점차적으로 작아질 수 있다. 이러한 방식으로, 장치는 단면 간 및 단면 내 유연성 구배들 모두를 포함함으로써 장치의 길이에 걸쳐 원하는 유연성 프로파일을 제공하도록 구조될 수 있다.

도 4A 내지 도 4D는 본원에 기술된 장치에서 이용될 수 있는 절개 패턴의 다양한 실시예를 도시한다. 도 4A는 "2-빔"구조를 도시하고, 도4B는 "3-빔"구조를 도시하고, 도 4C 및 도 4D는 "1-빔"구조의 상이한 버전을 도시한다. 다른 실시예는 절개 위치 마다 세 개 이상의 결과적인 빔들 (예: "4-빔"절개 패턴, "5-빔"절개 패턴 등)의 구조를 포함할 수 있다. 다른 모든 제조 파라미터들이 동일한 경우, 각 절개 위치에서 결과적 빔들의 개수가 많을수록 유연성이 낮아지고 단면의 토크 특성이 높아진다.

도 4A에 도시된 바와 같이, 연장된 구역 (300)은 복수의 축 방향 연장되는 빔들 (302) 및 원주 방향으로 연장된 링 (304)을 포함한다. 두 개의 원주 방향으로 대향하는 빔들 (302)이 각각의 한 쌍의 인접한 링들 (304) 사이에 배치되기 때문에, 연장된 구역 (300)은 2-빔 절개 패턴을 갖는다. 각각의 절개 쌍의 대향하는 절개들은 일반적으로 동일한 깊이로 이루어지며, 결과적 빔 쌍의 각 빔은 대칭으로 원주 방향으로 이격된다. 기타 실시예들은 상이한 깊이의 대향하는 절개들을 갖는 절개 쌍들을 포함 할 수 있다. 각 절개 쌍의 대향 절개 깊이들의 차이가 클수록, 결과적인 빔 쌍의 빔들이 원주 방향으로 더 가까워지고, 따라서 2-빔 절개가 1-빔 절개와 기능적으로 유사하게 된다.

도시된 실시예는 부재의 축을 따라 한 쌍에서 다음 쌍으로 90도 각도로 오프셋된 빔 쌍들의 분포를 도시한다. 대안적 실시예에서, 각도 오프셋은 90도보다 크거나 작을 수 있다. 예를 들어, 각도 오프셋은 약 5도, 15도, 30도, 45도, 60도, 75도, 80도 또는 85도 (어느 방향 으로든) 일 수 있거나, 복수의 상이한 오프셋 값들을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 각도 오프셋은 각각의 연속적 빔 쌍에 인가된다. 타 실시예에서, 각도 오프셋은 각각의 연속적 "구역 (segment)"에 인가되며, 각각의 구역은 두 개 이상의 빔 쌍을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, "구역"은 카테터 구역의 반복적 구조 단위이다. 일부 실시예에서, 단일 구역은 두 개의 인접한 링 (304) (하나의 근위 링 및 하나의 원위 링) 사이에 배치된 제 1 쌍의 대향하는 빔 (302) 및 원위 링으로부터 연장되고 제 1 쌍의 대향하는 빔 (302)으로부터 약 90도 회전식으로 오프셋된 제 2 쌍의 대향하는 빔으로 정의될 수 있다. 따라서, 이러한 구역들을 가지며 구역 사이에 5 도의 회전 오프셋을 갖는 실시예는 0도 위치에 제1쌍의 빔, 90도에 제2 쌍의 빔, 5도에 제3 쌍의 빔, 95도에 제4쌍의 빔 등을 가질 것이다.

도 4B는 3-빔 구조로 배열된 복수의 빔들(402) 및 링들(404)을 갖는 연장된 구역 (400)을 도시한다. 본 실시예에서, 각 절개 위치에서의 빔의 각각의 삼조(triad)는 120도만큼 대칭으로 원주 방향으로 이격되어 있다. 연속적인 절개 위치마다 60 도의 각도 오프셋이 적용된다. 전술한 2-빔 구조와 마찬가지로, 3중 빔은 대칭적으로 이격될 필요는 없다. 마찬가지로, 60도보다 크거나 작은 각도 오프셋이 사용될 수 있으며, 연속적인 절개 위치 또는 연속적인 각 구역에 적용될 수 있다. 3-빔 구조에서, 예를 들어, 구역은 두 개의 인접한 링들 (404) (하나의 근위 링 및 하나의 원위 링) 사이에 배치된 빔의 제 1 삼조 (402)와 원위 링으로부터 연장되고 제1 삼조 (402)에서 약 60도 회전식으로 오프셋된 제2 삼조로 정의될 수 있다.

도 4C는 1-빔 구조로 배열된 일련의 빔들 (502) 및 링들 (504)을 갖는 연장된 구역 (500)을 도시한다. 연속적인 절개 위치마다 180 도의 각도 오프셋이 적용된다. 상술한 다른 구조들과 마찬가지로, 180 도 보다 크거나 작은 각도 오프셋이 사용될 수 있으며, 연속적 각 절개 위치 또는 각각의 연속적 구역에 적용될 수있다. 예를 들어, 1-빔 구조에서, 구역은 두 개의 인접 링 (504) (하나의 근위 링 및 하나의 원위 링) 사이에 배치된 제 1 빔 (502) 및 원위 링으로부터 연장되고 제 1 빔 (502)으로부터 약180도 회전식으로 오프셋된 제2빔으로 정의될 수 있다.

도 4D는 1-빔 구조로 배열된 일련의 빔 (602) 및 링 (604)을 갖는 연장된 구역 (600)의 또 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 빔 (602)이 각도 오프셋을 갖기보다는, 구역 길이의 일 측면을 따라 정렬되도록 절개들이 제공된다. 이러한 실시예는 유리하게는 일 방향 (즉, 정렬된 빔 (602)을 향한 방향)으로 바람직한 굴곡을 제공 할 수있다.

도 5는 바람직한 굽힘 방향을 최소화하도록 의도된 전형적인 나선형 절개 패턴의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 회전 오프셋은 나선형 패턴을 형성하도록 연장된 긴 부재 (900)의 각각의 연속 구역에 인가된다. 도 5는 각각의 절개가 인접 링 (904)의 각 집합 사이에 단일 빔 (902)을 남기는 나선형 1-빔 절개 패턴을 도시한다. 연속적인 빔들이 약 180도 만큼 오프셋된 것으로 도시되었지만, 각각의 연속적 쌍은 "구역"의 일부이고 각각의 연속적 구역은 약 5 도의 회전 오프셋을 갖는 것으로 도시되어 있다. 회전 오프셋은 도 5에 도시된 바와 같이 구역에서 구역으로 적용될 수 있거나, 대안적으로 각각의 연속적인 절개에서 적용될 수 있다. 이러한 유형의 나선형 배열은 또한 상이한 절개 구조를 갖는 실시예들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 2-빔 구조는 각각의 연속적 구역 또는 각각의 연속적 절개 쌍에 회전 오프셋이 적용된 나선형 배열을 가질 수 있다.

B. 분산된 패턴들 (Distributed Patterns)

일부 실시예는 비-나선형 및 비-선형 절개 패턴으로부터 생성된 분산된 빔 배열을 갖는 구역을 포함할 수있다. 이러한 유형의 패턴은 바람직한 굽힘 방향을 효과적으로 제거하거나 최소화한다. 도6은 분산된 패턴의 일례를 종래의 나선형 패턴과 그래픽으로 비교한다. 도시된 바와 같이, 나선형 절개 패턴은 연장된 부재의 길이를 따라 구역으로부터 구역으로 일정한 회전 오프셋을 적용한다. 분산된 절개 패턴은 나선형 패턴에 의존하지 않고 굽힘 축을 효과적으로 분산시키는 회전 오프셋을 적용한다.

도 6에 그래픽적으로 도시된 나선형 및 분산형 패턴은 2-빔 구조를 갖는 장치를 위한 것이다. 일반적인 2-빔 구조는 각 빔 쌍을 약 180도로 이격하기 때문에, 소정의 위치에서 빔 쌍은 180도만큼 회전 오프셋된 빔 쌍과 구별되지 않을 것이다. 따라서, 빔 쌍에 대한 가능한 회전 위치는 0도 및 180도의 범위로서, 0도 및 180 도의 위치들은 상호 동일하게 나타난다. 기타 분산 패턴 실시예는 상이한 회전 간격을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 1-빔 구조는 일반적으로 360도 회전 공간 전체에 걸쳐 분산되며, 3-빔 패턴은 일반적으로 120도 대칭을 나타내며, 따라서 120도 회전 공간에 분산된다.

도 6에 도시된 분포 패턴은 "비-나선형 (non-helical)"이다. 나선형은 일반적으로 곡면이 평면으로 전개되면 직선이 되는 원뿔형 또는 원통형 표면상의 곡면을 따르는 것으로 정의된다. 예시로서 도 5에 도시된 나선형 절개 패턴을 사용하면, 연장된 부재 (900)가 절개 개방되어 평면으로 "펼쳐지는 (unrolled)" 경우, 연장된 부재 (900)의 길이를 따라 구역의 배치를 추적하는 임의의 곡선은 직선을 형성할 것이다. 대조적으로, 도6에 도시된 분포 패턴에서, 직선을 형성하는 빔/구역의 배치를 따르는 선들은 없다.

0도 위치에 임의로 할당된 시작되는 빔 쌍이 주어지면, 연속적인 빔 쌍들은 가능한 신속하게 (즉, 가능한 한 적은 수의 절개들) 이용가능한180도 회전 공간에 걸쳐 빔 위치의 방사상 분포를 최대화하기 위해 회전 가능하게 오프셋된다. 그러나, 도시된 실시예에서, 견고한 이격 아티팩트의 형성을 방지하기 위해 회전 오프셋 한계가 또한 적용된다 (도 9 및 도 10을 참조하여 하기에 추가적으로 설명됨).

회전 오프셋 한계는 하나의 빔 쌍에서 다음 빔 쌍으로 또는 하나의 구역에서 다음 구역으로 허용 가능한 회전 "도약 (jump)"에 대한 한계를 한정한다. 하나의 구역에서 다음 구역으로 약 10 내지 30 도의 값을 갖는 회전 오프셋 한계 또는 연속적 빔 쌍을 90도 ± 상기 값만큼 회전시키는 회전 오프셋 한계가 지나치게 견고한 이격 아티팩트를 발생시키지 않으면서 굽힘 축을 효과적으로 분산시키는 것으로 나타났다. 예를 들어, 회전 오프셋 한계는 하나의 빔 쌍에서 다음 빔 쌍으로의 회전을 약 60 내지 120도, 또는 약 70 내지 110도, 또는 약 80 내지 100 도의 범위 내의 값으로 제한할 수 있다. 다른 실시예는 특정 제품 및/또는 응용 필요성에 따라, 다른 회전 오프셋 한계를 이용할 수도 있고, 심지어 회전 오프셋 한계를 없앨 수도 있다. 예를 들어, 회전 오프셋 한계는 최종 이격 아티팩트가 특정 응용에 적합할 경우 30도 보다 더 높은 값으로 증가시킬 수 있다.

도 6에 도시된 예시적인 분산된 절개 패턴은 30 도의 회전 오프셋 한계를 이용한다. 도시된 바와 같이, 제 1 빔 쌍은 임의의 0도 위치에 배치되고, 제 2 빔 쌍은 90도에 배치된다. 이용 가능한 180도 간격의 가장 큰 나머지 간격은 0도 내지 90도 범위와 90도 내지 180도 범위이다 (0과 180 도가 동일한 위치를 나타냄). 45도에서와 같이, 이러한 간격들 중 하나의 중간 지점 근처에 다음 빔 쌍을 배치하면 장치의 굽힘 축을 가장 완벽하게 분산시킬 수 있다. 그러나 다음 빔 쌍을 45도 각도로 배치하면 회전 오프셋 한계인 30도를 위반하게 된다. 따라서 다음 빔 쌍은 회전 오프셋 한계를 위반하지 않고 남은 간격의 중간 지점에 가깝게 배치된다. 본 예시에서, 제3 빔 쌍은 30도에 배치된다. 제 4 빔 쌍은 제 3 빔 쌍으로부터 90 도인 120도에 배치된다.

본 특정 예시에서, 모든 각각의 빔 쌍은 이전 빔 쌍으로부터 90도 오프셋된다. 대안적 실시예들은 반드시 이러한 특정 패턴을 따를 필요는 없다. 예를 들어, 도시된 실시예가 구역으로부터 구역으로 인가된 오프셋을 변경하는 예시인 경우, 다른 실시예는 빔 쌍으로부터 빔 쌍으로 가변 오프셋을 적용 할 수 있다.

계속해서 도 6의 예시적인 분포로서, 가장 큰 나머지 위치 간격들은 이제 30도 내지 90도 범위 및 120도 내지 180도 범위이다. 제 5 및 제 6 빔 쌍은 각각 60도 및 120도에 배치된다. 나머지 위치 갭은 이제 30도마다 (즉, 0도 내지 30도 사이, 30도 내지 60도 사이, 60도 내지 90도 사이 등) 위치한다. 패턴이 지속됨에 따라, 나머지 각도 위치는 회전 오프셋 한계를 위반하지 않으면서 가능한 빠르게 빔 쌍을 방사상으로 이격시키는 방식으로 채워진다.

도시된 예시에서, 이용 가능한 각도 위치는 10 도의 입상도로 제공된다. 즉, 모든 각도 위치는 각 10도 증가분이 채워질 때 충족된 것으로 간주 될 수 있다. 따라서, 도시된 패턴은 리셋 전에 대략 10도 위치마다 배치된 빔 쌍들을 포함 할 수 있다. 본원에서 이러한 배열은10 도의 "위치 입상도 (positional granularity)"을 갖는 것으로 지칭된다. 대안적 실시예는 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 10, 15, 18, 20, 25, 또는 30도와 같은 상이한 위치 입상도를 활용할 수 있다.

도시된 정확한 위치 설정이 조정될 수 있으며, 도 6에 도시된 패턴은 단지 예시적인 것임을 이해할 것이다. 예를 들어, 회전 도약들이 기설정된 회전 오프셋 한계 내에 있는 한, 상이한 특정 시퀀스를 활용하여 위치 간격들이 채워질 수 있다. 바람직하게는, 회전 위치들 사이의 간격을 채울 때, 다음 빔 쌍은 회전 오프셋 한계를 위반하지 않으면서 가장 큰 나머지 위치 간격의 대략 중심에 근접하게 위치된다. 예를 들어, 0도 위치와 30도 위치 사이에 간격이 존재하는 경우, 구역은 10 내지 20도 위치에 배치될 수 있다.

또한, 대안적인 실시예는 10도 보다 크거나 작은 위치를 채우는 위치 입상도를 이용할 수 있다. 패턴을 재설정하기 전에 더 적은 수의 구역이 사용되는 경우, 각 적절한 위치의 크기 범위가 더 커지고, 패턴을 재설정하기 전에 더 많은 수의 구역이 사용되는 경우 크기 범위가 더 작아진다. 일부 실시예는 180도 방사형 공간 내의 채워진 각도 위치의 이용 가능성이 재설정되기 전에, 약 6 내지 36개의 빔 쌍 또는 약 10 내지 18개의 빔 쌍을 포함할 수 있다. 이용 가능한 위치가 재설정되기 전에 타 실시예는 훨씬 더 많은 빔 쌍을 포함할 수 있다. 기설정된 위치 입상도가 감소되면서, 모든 이용 가능한 각도 위치를 채우기 위해 필요한 빔 쌍의 수가 증가 할 것이다. 따라서, 1 도의 위치 입상도를 갖는 장치는 180 개의 이용 가능한 각도 위치를 채우기 위해 180 개의 빔 쌍을 사용할 것이다.

또한, 선택된 분산 패턴의 기설정된 파라미터들 (예: 위치 입상도 및 회전 오프셋 한계)에 따라 이용 가능한 각도 위치를 채우는 다수의 방법이 있기 때문에, 분산된 절개 패턴은 리셋 후에 동일하게 반복 될 필요가 없다. 따라서, 본원에서 사용되는 "리셋 (reset)", "재설정 (resetting)" 등과 같은 용어는 빔 쌍에 의해 채워진 후 180도 방사상 공간 이내의 각도 위치들의 이용 가능성을 재설정하는 것을 의미하며, 본 용어는 반드시 연장된 부재의 다음 구역을 따르는 각 위치의 후속 재충전이 이전 패턴을 정확히 반복한다는 것을 의미하지 않는다. 물론, 적어도 일부 실시예에서, 분산된 패턴의 전체 길이는 비-반복적일 수 있다.

전술한 원리는 1-빔 배열을 갖는 실시예, 3-빔 배열을 갖는 실시예 또는 3-빔 배열을 초과하는 실시예에도 적용될 수 있음이 이해 될 것 이다. 채워지는 각도 위치의 범위가 360도까지 연장되는 것 이외에는, 전술된 동일한 원리가 1-빔 실시예에 적용될 수 있다. 마찬가지로, 채워지는 각도 위치의 범위가 일반적으로 120도까지 연장되는 것 이외에는, 동일한 원리가 3-빔 실시예에 일반적으로 적용될 수 있다.

C. 불완전 램프 패턴 (Imperfect Ramp Patterns)

도 7은 일련의 의도적으로 설계된 결함으로서 원래의 나선형 패턴을 의도적으로 교란시킴으로써 형성된 비-나선형 절개 패턴의 다른 실시예를 그래픽으로 도시한다. 이러한 유형의 절개 패턴은 본원에서 "불완전한 램프 (imperfect ramp)"패턴으로 지칭된다. 불완전한 램프 패턴의 의도적인 변형은 진정한 나선 배열에 내재하는 바람직한 비틀림 및 곡률 유적을 감소시키거나 방지하는 작용을 유리하게 한다. 도시된 바와 같이, 세 개의 연속적인 빔 쌍 또는 구역이 동일한 회전 오프셋에 따라 이격되지 않도록 구역들이 배열된다. 다시 말해, 원통형의 연장 부재가 평면으로 전개되면 직선을 형성하도록 세 개의 빔 쌍 또는 구역이 배치되지 않는다.

도 7의 불완전한 램프 패턴과 대조적으로, 진정한 나선형 패턴은 일반적으로 각각의 연속적인 구역 또는 각각의 연속적인 빔 쌍을 고정 값에 의해 회전식으로 오프셋시킴으로써 형성된다. 예를 들어, 2-빔 구조에서 진정한 나선형 패턴은 5도, 85도, 95도 또는 90 도의 배수가 아닌 다른 일정한 값의 고정 값으로 각 연속된 절개 쌍을 회전식으로 오프셋함으로써 형성될 수 있다.

불완전한 램프 절개 패턴에서, 수정 값은 일정하지 않고 의도적으로 가변적으로 만들어진다. 예를 들어, 도 7에서와 같이, 불완전한 램프 패턴은 각각의 연속하는 빔 쌍을 고정 값 ± 가변 수정 값만큼 회전 오프셋함으로써 형성될 수 있다. 고정 값 ± 가변 수정 값을 포함하는 회전 오프셋은 본 명세서에서 "불완전 회전 오프셋 (imperfect rotational offset)"이라 지칭한다.

가변 수정 값은 5 내지 15 도의 범위 일 수 있다. 타 실시예에서, 가변 수정 값은 2.5 내지 30 도의 범위일 수 있거나 또는 결과적 장치의 의도된 목적에 적합한 일부 기타 범위 일 수 있다. 가변 수정 값은 적용되는 각 구역 또는 빔 쌍에서 랜덤하게 선택되는 것이 바람직하며, 랜덤 선택의 상한 및 하한은 수정 값 범위 (예: 5 내지 15도)로 한정된다. 오프셋의 고정 값 부분은 일반적으로 1-빔 패턴에서 180도, 2-빔 패턴에서 90도, 3-빔 패턴에서 60도 등이다.

대안적 실시예는 상이한 크기의 구역들 사이 및/또는 상이한 내부 오프셋을 갖는 구역들 사이의 불완전한 램프 패턴을 적용 할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 두 개 이상의 빔 쌍 (및 두 개 이상의 대응하는 링) 및/또는 90 도가 아닌 내부 오프셋을 갖는 구역들을 포함 할 수 있다. 또한, 도시된 예가 각각의 대향하는 절개들의 쌍으로 두 개의 원주 방향으로 대향하는 빔들을 생성하는 2-빔 절개 패턴을 도시하고 있지만, 분산된 오프셋 패턴은 또한 1-빔 절개 패턴, 3-빔 절개 패턴, 및 인접 링들 사이에 3 개 이상의 빔이있는 패턴에 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

D. 톱니형 패턴 (Sawtooth Patterns)

도 8은 본 명세서에서 "톱니형 (sawtooth)" 패턴으로 지칭되는 비-나선형 절개 패턴의 또 다른 실시예를 도시한다. 본 명세서에 기술된 다른 비-나선형 절개 패턴과 마찬가지로, 톱니형 절개 패턴은 바람직하게는 바람직한 굽힘 축을 피하면서 나선형 패턴에 내재된 바람직한 곡률 방향을 제한할 수 있다. 나선형 패턴과 대조적으로, 톱니형 절개 패턴은 주기적으로 회전 오프셋의 방향을 반전시킨다.

도 8의 톱니형 패턴 및 나선형 패턴 모두는 인접한 구역들 사이에서 약 10 도의 각도 오프셋을 가지며, 각 구역 내의 각각의 절개 쌍은 90도만큼 오프셋된다. 나선형 패턴은 연장된 부재의 원주 둘레에서 다수의 회전을 통해 동일한 방향으로 이러한 오프셋 값으로 단순히 지속하는 반면, 톱니형 패턴은 방향을 반전시키고 제 2 정점 위치를 향해 지속하기 전에 제 1 정점 위치에 도달한다. 제2 정점 위치에 도달하면 톱니형 패턴은 다시 반전되어 제1정점 위치로 돌아간다. 이후 패턴은 연장된 부재의 원하는 길이를 따라 반복된다.

예를 들어, 제 1 정점 위치는 약 90도 (즉, 구역의 제 1 절개 쌍에 대해 90도 및 구역의 제 2 절개 쌍에 대해 180도)로 설정된다. 제1 정점 위치에 도달하면, 패턴이 제2 정점 위치를 향해 전환된다. 본 실시예에서, 제 2 정점 위치는 약 0도로 설정된다 (즉, 구역의 제 1 절개 쌍에 대해 0도 및 구역의 제 2 절개 쌍에 대해 90도). 대안적 실시예는 다른 정점 위치들을 포함 할 수 있다. 임의의 0도 시작 위치가 주어지면, 제1정점 위치는 1-빔 구조에서는 36도 미만, 2-빔 구조에서는 180도 미만, 3-빔 구조에서는 120도 미만 등이다. 바람직하게는, 제 1 정점 위치는 1-빔 구조에서는 약 180도, 2-빔 구조에서는 90도, 3-빔 구조에서는 60도 등이다.

전술한 바와 같이, 도 8의 톱니형 패턴에서 구역들 사이의 각도 오프셋은 약 10도이다. 톱니형 절개 패턴의 다른 실시예에서, 각도 오프셋은 약 5도 내지 약 30 도와 같이, 10도 보다 크거나 작을 수 있다. 추가적 또는 대안적으로, 정점들 사이의 절개 패턴 부분은 가변 오프셋을 포함 할 수 있다. 예를 들어, 정점들 사이의 하나 이상의 부분은 도7과 관련하여 상술한 바와 같은 불완전한 회전 오프셋을 포함 할 수 있다.

대안적 실시예는 상이한 크기의 구역들 사이 및/또는 상이한 내부 오프셋을 갖는 구역들 사이에 톱니형 패턴을 적용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 두 쌍 이상의 빔 (및 두 개 이상의 대응하는 링들) 및/또는 90 도가 아닌 내부 오프셋을 갖는 구역들을 포함할 수 있다. 또한, 도시된 예가 대향하는 절개의 쌍 각각이 두 개의 원주 방향으로 대향하는 빔들을 생성하는 2-빔 절개 패턴을 도시하고 있지만, 분산된 오프셋 패턴은 또한 1-빔 절개 패턴, 3-빔 절개 패턴, 및 인접한 링들 사이에 세 개를 초과하는 빔들을 갖는 패턴에 또한 적용될 수 있다.

E. 이격 아티팩트 (Spacing Artifacts)

도 9는 회전 오프셋 한계가 적용되지 않는 경우 발생할 수 있는 바람직하지 않은 이격 아티팩트의 예시를 도시한다. 도 9는 제 1 구역 (750a) 및 제 2 구역 (750b)을 갖는 연장된 부재 (700)의 단면을 도시한다. 제 1 구역 (750a)은 제 1 쌍의 빔 (730a) (본 도면에는 이중 하나만이 도시) 및 제 1 쌍으로부터 90도 오프셋된 제 2 빔 쌍 (730b, 730c)을 포함한다. 제 2 구역 (750b)은 제 1 쌍의 빔 (730d, 730e), 및 제 1 쌍으로부터 90도 오프셋된 제 2 쌍의 빔 (730f, 730g)을 포함한다. 한 쌍내의 각각의 빔은 해당 빔으로부터 원주 방향으로 180도로 이격된다. 제 2 구역 (750b)은 제 1 구역 (750a)으로부터 45도만큼 오프셋되어, 제 1 쌍의 빔 (730d, 730e)을 제 1 쌍의 빔 (730a)으로부터 45도만큼 이격시키고, 제 2 쌍의 빔 (730f, 730g)을 제 2 빔 쌍 (730b, 730c)으로부터 45 도로 이격시켜 위치한다.

제 1 구역 (750a)으로부터 제 2 구역 (750b)으로의 45 도와 같은 오프셋을 적용하는 것은, 제 1 구역 (750a)의 굽힘 축 사이에 제 2 구역 (750b)의 굽힘 축을 위치시키기 때문에 처음에는 바람직할 수 있다. 그러나, 상기 45도 도약은 또한 연장된 부재 (700)의 일부에 지나치게 견고한 아티팩트를 남길 수 있는 구역들 사이의 빔 간격을 초래한다. 도시된 부재 (700)에서, 빔 (730d)은 빔 (730b)으로부터 45도만큼 이격되는 반면, 빔 (730e)은 빔 (730b)으로부터 135도로 이격된다. 마찬가지로, 빔 (730e)은 빔 (730c)으로부터 45도만큼 이격되는 반면, 빔 (730d)은 빔 (730c)으로부터 135 도로 이격된다. 이러한 불균일한 간격은 바람직하지 않을 수 있는데, 그 이유는 보다 작은 간격을 갖는 연장된 부재 (700)의 영역이 지나치게 강하고 및/또는 보다 큰 간격을 갖는 영역이 지나치게 유연하기 때문이다.

대조적으로, 하나의 구역으로부터 다음 구역으로 가해진 회전 오프셋의 보다 제한된 도약은 구역들 간의 빔 간격의 불일치를 최소화할 것이다. 예를 들어, 도 10은 제 1 구역 (850a)과 제 2 구역 (850b) 사이에 인가된 약 20 도의 보다 제한된 회전 오프셋을 갖는 연장된 부재 (800)의 구역을 도시한다. 도 9의 연장된 부재 (700)에서와 같이, 제 1 구역 (850a)은 제 1 쌍의 빔 (830a) 및 제 2 쌍의 빔 (830b, 830c)을 포함하고, 제 2 구역 (850b)은 제 1 쌍의 빔 (830d, 830e) 및 제2쌍의 빔 (830f, 830g)을 포함한다. 그러나, 제 2 구역 (850b)가 보다 제한된 20도만큼 제 1 구역 (850a)으로부터 오프셋되기 때문에, 빔들 (830b, 830c, 830d 및 830e) 사이의 간격 불일치는 덜 두드러진다. 빔 (830d)은 빔 (830b)으로부터 70도 이격되고, 빔 (830e)은 빔 (830b)으로부터 110도 이격된다. 마찬가지로, 빔 (830e)은 빔 (830c)으로부터 70도 이격되고 빔 (830d)은 빔 (830c)으로부터 110도 이격된다. 따라서, 구역들 간의 간격 불일치는 여전히 존재하지만, 이는 적절한 회전 오프셋 한계를 제공함으로써 적절한 정도로 제어될 수 있다.

F. 스파이럴 패턴 (Spiral Patterns)

도11A 내지 11C는 장치의 하나 이상의 구역에 포함될 수 있는 "스파이럴 (spiral)" 절개 패턴을 도시한다. 도 11A에 도시된 바와 같이, 장치의 구역 (170)은 결과적으로 나선형 코일 부재 (174)를 초래하는 외측 체를 제공하도록 절개되고, 결과적 코일의 피치(pitch)는 창구들의 크기를 한정한다. 일반적으로, 나선형 절개 패턴은 1-빔 패턴보다 낮은 토크성과 유연성을 제공한다. 이와 같이, 대부분의 사례에서, 나선형 구역은 토크성 문제가 특히 중요해지는 장치의 근위 구역에서 덜 유리하지만, 유연성 문제가 더 중요해지는 보다 원위 구역에서, 특히 장치의 원위 단부에서 또는 가까이에서 유리하다.

바람직한 실시예에서, 나선형 절개 구역 (170)은 연장된 장치의 하나 이상의 인접 구역을 갖는 일체형의 재료 부분을 형성한다. 예를 들어, 별도의 코일 부재를 장치의 다른 구역에 용접, 접착 또는 부착하는 것보다 (바람직하게 않게 잠재적 실패 지점을 유발하고 제조상의 어려움을 증가 시킴), 나선형 패턴은 구역에서 수행되는 절개 작업으로부터 발생한다. 이러한 방식으로, 단일 재료가 하나 이상의 나선형 절개 패턴에 추가하여 상이한 절개 배치의 하나 이상의 구역을 포함하도록 미세 가공될 수 있다.

도 11A에 도시된 실시예는 또한 나선형 패턴의 인접한 코일 부재들 (174) 사이에 남아 연결하는 일련의 브릿지들 (172)을 포함한다. 이러한 브릿지들 (172)은 이러한 브릿지를 생략한 유사한 나선형 패턴에 비해 구역 (170)의 유연성을 다소 제한하도록 기능할 수 있다. 예를 들어, 도 11B는 중공의 연장된 부재 (104)에 포함될 수 있는 또 다른 나선형 절개 구역 (180)을 도시한다. 구역 (180)의 나선형 절개 패턴은 코일 부재들 (184) 사이의 브리지를 생략하고, 따라서 도 11A에 도시된 나선형 구역 (170)보다 비교적 높은 유연성을 갖는다 (재료, 피치, 직경, 벽 두께, 및 기타 관련 요인들은 실질적으로 동일하다고 가정함). 브릿지 (172)는 또한 하나 이상의 방향으로 유연성 바이어스를 제공하도록 배치 될 수 있다.

도 11A에 도시된 바와 같은 브릿지 (172)를 갖는 실시예에서, 브릿지 (172)는 장치의 나선형 주위로 약45도, 60도, 75도, 90도, 105도, 120도, 135도, 150도, 165도 또는 180도 마다 이격될 수 있다. 연속적 브릿지들간에 더 큰 간격이 제공 될 수도 있다. 예를 들어, 더 큰 간격 배치를 제공하기 위해 상기 각도 간격 값들 중 임의의 것에 360 도의 배수가 더해질 수 있다. 간격이 적으면 일반적으로 유연성이 더 많이 제한되는 반면, 간격이 클수록 일반적으로 상대적 더 큰 유연성을 제공한다. 일부 실시예에서, 브릿지 (172)의 간격은 구역 (170)의 길이에 걸쳐 변할 수 있다. 예를 들어, 브릿지 (172) 사이의 간격은 말단 유연성을 점진적으로 증가시키기 위해 구역의 원위 단부를 향해 점진적으로 증가할 수 있다.

추가적 또는 대안적으로, 원하는 유연성 특성을 제공하기 위해 그 길이를 따라 나선형 절개 패턴이 달라질 수 있다. 도 11C는 나선형 절개들 사이의 간격이 구역의 원위 단부 근처의 절개들 가까워질수록 점진적으로 좁아지도록 조정되는 구역 (190)의 실시예를 단면도로 도시한다. 도시된 바와 같이, 두 개의 코일 부재들 (194) 사이의 치수 (191)는 보다 근접하게 위치된 코일 부재들 (192) 사이의 치수 (193)보다 더 원위 영역에서 더 작아 진다. 도시된 실시예에서, 치수 (195)로 표시된 절개 폭은 실질적으로 일정하다. 대안적 실시예에서, 절개 폭 (195)은 치수들 (191 및 193)로 도시된 코일 부재 크기의 점진적인 변화에 대한 대안으로서 또는 이에 추가적으로 조정될 수 있다. 기타 실시예들은 점진적으로 변화하는 특징을 생략하거나 점진적으로 변화하는 특징 및 실질적으로 일정한 코일 치수를 갖는 하나 이상의 다른 구역을 포함하는 하나 이상의 구역들을 포함 할 수 있다.

일반적으로, 장치 재료, 장치 크기, 절개 폭 (및 축 방향에서 결과적인 빔 크기), 절개 간격 (및 축 방향의 결과적인 링 크기), 및 절개 깊이 (및 원주 방향에서의 결과적인 빔 폭)이 동일하다고 가정하는 경우, 브릿지를 생략한 나선형 절개 패턴은 브릿지가 있는 나선형 절개 패턴보다 유연성이 더 높고, 이는 1-빔 절개 패턴보다 큰 유연성을 제공 할 것이며, 이는 2-빔 절개 패턴보다 큰 유연성을 제공할 것이고, 이는3-빔 패턴보다 큰 유연성을 제공하는 등의 방식이다.

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 구조 요소는 본원에 도시 및/또는 설명된 임의의 다른 실시예와 관련하여 설명된 구조 요소와 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 4A 내지 11C 에 도시된 임의의 상이한 절개 패턴들에 연관된 임의의 구조 요소는 도1 내지 3에 도시된 임의의 편향가능한 팁 장치에 연관된 임의의 구조 요소에 결합될 수 있다.

Claims

혈관 내 장치에 있어서,
연장된 중공 근위 구역;
상기 근위 구역에 결합되고 상기 근위 구역으로부터 말단으로 연장되어 상기 장치의 근위 단부로부터 상기 장치의 원위 단부까지 연장되는 연속적 루멘을 형성하는 연장된 중공 원위 구역; 및
상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 연장되는 내측 부재이되, 상기 내측 부재는 상기 원위 단부에 결합되고 인가된 장력 또는 압력에 대응하여 상기 루멘 내에서 이동가능한 내측부재를 포함하고,
적어도 상기 원위 구역은 상기 내측 부재에 장력 또는 압력을 가하는 것에 대응하여 상기 원위 단부의 편향을 가능하게 하는 미세-가공된 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 내 장치.
제1항에 있어서, 상기 절개 패턴은 2-빔 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 절개 패턴은 1-빔 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 절개 패턴의 적어도 일부는 바람직한 굽힘 방향을 생성하도록 단일 측면 상에 실질적으로 정렬된 복수의 빔들을 갖는 1-빔 구조인 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 실질적으로 정렬된 복수의 빔들은 원위 단부에 인접한 원위 구역의 가장 원위 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 원위 단부에 결합되는 폴리머 팁을 더 포함하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 폴리머 팁은 접착성 재료로 형성되고, 상기 내측 부재는 상기 접착성 재료를 통해 원위 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 근위 구역은 스테인레스 스틸 튜브인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 원위 구역은 니켈-티타늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 부재는 스테인레스 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 부재는 보다 근위 구역에서 더 넓은 단면 직경 및 보다 원위 구역에서 더 좁은 단면 직경을 갖는 기초 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 장치.
혈관 내 장치에 있어서,
연장된 중공 근위 구역;
상기 근위 구역에 결합되고 상기 근위 구역으로부터 말단으로 연장되어 상기 장치의 근위 단부로부터 상기 장치의 원위 단부까지 연장되는 연속적 루멘을 형성하는 연장된 중공 원위 구역;
상기 장치의 상기 원위 단부에 결합되는 폴리머 팁; 및
상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 연장되는 내측 부재이되, 상기 내측 부재는 상기 폴리머 팁에 부착되어 상기 원위 단부에 결합되고 인가된 장력 또는 압력에 대응하여 상기 루멘 내에서 또한 이동가능한 내측부재를 포함하고,
적어도 상기 원위 구역은 상기 내측 부재에 장력 또는 압력을 가하는 것에 대응하여 상기 원위 단부의 편향을 가능하게 하는 미세-가공된 절개 패턴을 포함하고, 상기 절개 패턴의 적어도 일부는 바람직한 굽힘 방향을 한정하도록 단일 측면 상에 실질적으로 정렬된 복수의 빔들을 갖는 1-빔 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 혈관 내 장치.
제12항에 있어서, 상기 실질적으로 정렬된 복수의 빔들은 원위 단부에 인접한 원위 구역의 가장 원위 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서, 상기 폴리머 팁은 접착성 재료로 형성되고, 상기 내측 부재는 상기 접착성 재료를 통해 원위 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서, 상기 근위 구역은 스테인레스 스틸 튜브이고 상기 원위 구역은 니켈-티타늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서, 상기 내측 부재는 스테인레스 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서, 마이크로 카테터를 더 포함하되, 상기 가이드와이어 장치는 상기 마이크로 카테터 내에 배치되어 상기 가이드와이어의 편향에 대응하는 상기 마이크로 카테터의 편향을 가능하게 하는 장치.
혈관 내 장치를 제공하는 단계;
환자의 혈관계 내에 상기 혈관 내 장치를 위치시키는 단계; 및
상기 혈관 내 장치의 상기 원위 구역이 편향하도록 내측 부재에 장력을 가하는 단계를 포함하고,
상기 혈관 내 장치는
연장된 중공 근위 구역;
상기 근위 구역에 결합되고 상기 근위 구역으로부터 말단으로 연장되어 상기 장치의 근위 단부로부터 상기 장치의 원위 단부까지 연장되는 연속적 루멘을 형성하는 연장된 중공 원위 구역; 및
상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 연장되는 내측 부재이되, 상기 내측 부재는 상기 원위 단부에 결합되고 인가된 장력 또는 압력에 대응하여 상기 루멘 내에서 이동가능한 내측부재를 포함하고,
적어도 상기 원위 구역은 상기 내측 부재에 장력 또는 압력을 가하는 것에 대응하여 상기 원위 단부의 편향을 가능하게 하는 미세-가공된 절개 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관 내 장치로 탐색하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 혈관 내 장치는 가이드와이어인 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 가이드와이어의 원위 단부를 동맥류 내에 위치시키는 단계 및 상기 동맥류 내에서 상기 원위 단부의 편향을 유발하도록 상기 내측 부재에 장력 또는 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 방법.