KR20200008956A - 위치 및 힘-센서 코일을 가진 연성 회로 - Google Patents

위치 및 힘-센서 코일을 가진 연성 회로 Download PDF

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KR20200008956A
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substantially flat
flexible circuit
coil
connector
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크리스토퍼 티. 비클러
조셉 티. 키예스
케빈 제이. 헤레라
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바이오센스 웹스터 (이스라엘) 리미티드
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Abstract

실질적으로 평탄한 연성 회로가 전기생리학적 카테터 내에 조립될 수 있다. 연성 회로는 다양한 위치 감지 부분 및 힘 감지 부분을 포함할 수 있다. 연성 회로는 힘 피드백 및 위치 피드백에 관한 카테터의 기능성을 개선하는 방식으로 변형되고, 이어서 추가로 카테터의 작은 체적 내에 조립되도록 변형될 수 있다.

Description

위치 및 힘-센서 코일을 가진 연성 회로{FLEXIBLE CIRCUIT WITH LOCATION AND FORCE-SENSOR COILS}
공히 계류 중인 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 2017년 3월 8일자로 출원된 선행 미국 특허 출원 제15/452,843호에 관련되며, 이 선행 출원은 전체적으로 본 출원의 명세서에 참고로 포함된다.
저작권 공고
본 특허 문서의 개시 내용 중 일부는 저작권 보호를 받는 자료를 포함한다. 저작권자는 미국 특허상표국 특허 파일 또는 기록에 나타나 있듯이 특허 문서 또는 특허 개시 내용의 어느 누구에 의한 복사에 이의가 없지만, 그 외에는 무엇이든 모든 저작권을 보유한다.
기술분야
본 명세서에 개시된 발명 요지는 심장의 진단 및 수술 절차를 위한 카테터(catheter)를 사용하여 힘, 압력 또는 기계적 인장 또는 압축을 측정하는 진단 및 수술 목적을 위한 기구에 관한 것이다.
심방 세동(atrial fibrillation)과 같은 심장 부정맥(cardiac arrhythmia)은 심장 조직의 영역이 전기 신호를 인접 조직에 비정상적으로 전도하여, 정상적인 심장 주기(cardiac cycle)를 방해하고 비동기 리듬(asynchronous rhythm)을 유발할 때 발생한다.
부정맥을 치료하기 위한 절차는 수술적으로 부정맥을 유발하는 신호의 근원을 파괴하는 것, 및 그러한 신호에 대한 전도 경로를 파괴하는 것을 포함한다. 카테터를 통한 에너지의 인가에 의해 심장 조직을 선택적으로 절제함으로써, 심장의 한 부분으로부터 다른 부분으로의 원하지 않는 전기 신호의 전파를 차단하거나 변경하는 것이 때때로 가능하다. 절제 프로세스(ablation process)는 비-전도성 병변의 형성에 의해 원하지 않는 전기 경로를 파괴한다.
조직, 특히 심장 조직의 절제를 수반하는 치료법에 대한 환자 결과의 개선이 계속되고 있다. 본 명세서에 개시된 발명 요지는 전기생리학적 카테터(electrophysiologic catheter)의 사용자에게 예컨대 카테터의 위치 및 카테터 팁(tip)에 가해지는 힘에 관한 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있는 그러한 전기생리학적 카테터 내의 구조체에 관한 것이다. 본 출원인은 다른 것 중에서도 특히, 안전하고 효과적인 방식으로 피드백을 제공할 수 있는 연성 회로(flexible circuit)를 갖는 카테터를 제공하기 위해 다양한 설계 제약을 극복하였다.
본 명세서에 연성 회로가 개시된다. 연성 회로는 제1 형상(예컨대, 원형)의 제1 부분 및 제1 형상과 상이한 제2 형상(예컨대, 직사각형 또는 실질적으로 직사각형)의 제2 부분을 포함하는 실질적으로 평탄한 기판(substrate)을 포함할 수 있다. 제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일(force-sensing coil)이 제1 부분 상에 배치될 수 있고, 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일(location coil)이 제2 부분 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 부분은 제1 커넥터 세그먼트(connector segment)에 의해 제2 세그먼트에 연결되는 제1 세그먼트를 포함할 수 있고, 따라서 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 제1 세그먼트 상에 배치될 수 있다. 그러한 실시예에서, 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일이 또한 제2 세그먼트 상에 배치될 수 있고, 따라서 바람직하게는 제1 세그먼트 및 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 제2 세그먼트 및 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일의 대체로 경상(mirror image)을 형성한다. 따라서, 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 시계방향 배향을 가질 수 있고, 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일은 반시계방향 배향을 가질 수 있다. 대안적으로, 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 반시계방향 배향을 가질 수 있고, 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일은 시계방향 배향을 가질 수 있다.
추가의 실시예에서, 실질적으로 평탄한 기판은 제2 커넥터 세그먼트에 의해 제4 세그먼트에 연결되는 제3 세그먼트를 포함하는 제3 부분을 추가로 포함할 수 있다. 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일이 제3 세그먼트 상에 배치될 수 있고, 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일이 제4 세그먼트 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 세그먼트들과 유사하게, 제3 세그먼트 및 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일은 제4 세그먼트 및 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일과 경면 대칭이다.
추가의 실시예에서, 실질적으로 평탄한 기판은 예컨대 각각 제3 커넥터 세그먼트, 제4 커넥터 세그먼트, 및 제5 커넥터 세그먼트에 의해 제1 부분, 제2 부분, 및 제3 부분에 연결되는 그리고 제1 부분, 제2 부분, 및 제3 부분 사이에 배치되는 제4 부분을 포함할 수 있다.
추가의 커넥터 세그먼트들이 추가로 제공될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 평탄한 기판은 또한 제1 세그먼트를 제2 세그먼트에 연결하는 제6 커넥터 세그먼트 및 제3 세그먼트를 제4 세그먼트에 연결하는 제7 커넥터 세그먼트를 포함할 수 있다.
전술된 다양한 코일들은 제4 부분 상에 배치되는 솔더 조인트(solder joint)들에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일의 일부분이 제2 부분의 제2 세그먼트로부터 제1 커넥터 세그먼트 및 제2 부분의 제1 세그먼트를 통해 제4 부분 상의 제1 솔더 조인트까지 연장될 수 있다. 또한, 힘-감지 코일의 연장부가 제4 부분 상의 제2 솔더 조인트까지 연장될 수 있다.
언급된 바와 같이, 제1 부분은 원형 형상을 가질 수 있다. 원형 형상은 제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제5 세그먼트, 제2 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제6 세그먼트, 및 제3 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제7 세그먼트를 갖는 삼엽형(trefoil) 형상을 포함할 수 있다.
임의의 실시예에서, 기판은 리소그래피 공정(lithographic process)에 의해 제조될 수 있다. 실질적으로 평탄한 기판은 2개의 층들 내지 10개의 층들, 예를 들어 4개의 층들을 포함할 수 있다. 또한, 추가의 재료(예컨대, 폴리이미드)가 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분 중 적어도 하나 상에 배치될 수 있다.
연성 회로는 임의의 실시예에서, 그의 명칭이 시사하는 바와 같이, 연성이다. 또한, 그것은 제2 커넥터 및 제3 커넥터의 변형이 제2 부분과 제3 부분 사이의 거리를 제1 부분의 최대 폭과 거의 동일하게 되도록 감소시키는 치수로 설정된다. 제2 커넥터의 변형 및 제3 커넥터의 변형은 원형 변형들일 수 있다. 또한, 제4 커넥터의 변형이 제2 세그먼트가 제1 세그먼트와 접촉하고 중첩되게 할 수 있고, 제5 커넥터의 변형이 제4 세그먼트가 제3 세그먼트와 접촉하고 대체로 중첩되게 할 수 있다. 또한, 제3 커넥터의 변형이 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일을 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일과 정렬시킬 수 있고, 제4 커넥터의 변형이 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일을 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일과 정렬시킬 수 있다.
연성 회로는 하기의 방법 및 변형에 따라 카테터 내에 조립될 수 있다. 첫 번째로, 제1 부분은 스프링의 길이방향 축을 가로질러 배향되는 그러한 스프링의 면에 평행하게 되도록 배향될 수 있다. 이어서, 제1 부분은 스프링의 면에 부착될 수 있다. 두 번째로, 제2 부분 및 제3 부분은 각각 커플링 슬리브(coupling sleeve)의 2개의 외측 부분들에 평행하게 되도록 배향될 수 있다. 이어서, 제2 부분 및 제3 부분은 각각 2개의 외측 표면 부분들에 연결될 수 있다. 세 번째로, 커플링 슬리브는 외측 슬리브에 결합될 수 있다. 네 번째로, 스프링은 카테터 팁에 결합될 수 있다. 일부 변형에서, 스프링의 면은 스프링의 길이방향 축에 대해 약 60도 초과 및 90도 미만의 각도로 배향될 수 있다. 전형적으로, 스프링은 조립 전에 그러한 특성들을 갖고서 제조될 수 있다. 예를 들어, 각도는 약 80도일 수 있다.
다섯 번째로, 외측 슬리브와 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분 중 적어도 하나 사이의 간극(gap)이 충전될 수 있다. 간극을 충전하는 단계는 추가의 재료(예컨대, 폴리이미드)를 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분 중 적어도 하나 상에 제공하는 단계를 포함한다. 추가의 재료는 커플링 슬리브가 외측 슬리브에 결합되기 전에 또는 후에, 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분 중 적어도 하나 상에 제공될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 평탄한" 및 "대체로 평탄한"은 물체의 의도된 용도를 위해 당업자에게 허용가능할 그러한 물체의 평탄한 구성 또는 그러한 물체의 거의 평탄한 구성을 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서는 본 명세서에 기술된 발명 요지를 구체적으로 지적하고 명확하게 청구하는 청구범위로 끝맺고 있지만, 발명 요지는 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 식별하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 소정 예의 하기의 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
도 1은 살아 있는 대상의 심장에서 전기적 활성(electrical activity)을 평가하고 카테터를 사용하여 그에 치료를 제공하기 위한 시스템의 그림을 이용한 예시.
도 2는 도 1의 카테터의 연성-회로 구성요소를 도시한 도면.
도 3은 변경된 구성의 도 2의 연성-회로 구성요소를 도시한 도면.
도 4는 도 1의 카테터의 다른 연성-회로 구성요소를 도시한 도면.
도 5는 도 1의 카테터의 스프링 구성요소를 도시한 도면.
도 6은 부분적으로 조립된 구성의 도 1의 카테터의 원위 부분을 도시한 도면.
도 7은 추가로 부분적으로 조립된 구성의 도 1의 카테터의 원위 부분을 도시한 도면.
도 8은 도 6의 선 A-A를 통해 취해진 단면도.
하기는 상이한 도면 내의 동일한 요소가 동일한 도면 부호로 지시되는 도면을 참조하여 해석되어야 한다. 반드시 축척대로 도시된 것이 아닌 도면은 선택된 실시예를 도시하고, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 상세한 설명은 본 발명의 원리를, 제한으로서가 아니라, 예로서 예시한다. 이러한 설명은 명백하게 당업자가 본 발명을 제조 및 사용하는 것을 가능하게 할 것이고, 현재 본 발명을 수행하는 최선의 모드로 여겨지는 것을 포함하는, 본 발명의 몇몇 실시예, 개조, 변형, 대안 및 사용을 기술한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 임의의 수치 값 또는 범위에 대한 용어 "약" 또는 "대략"은 구성요소의 일부 또는 집합이 본 명세서에 기술된 바와 같은 그의 의도된 목적으로 기능할 수 있게 하는 적합한 치수 허용오차를 나타낸다. 보다 구체적으로, "약" 또는 "대략"은 열거된 값의 ±10% 값의 범위를 지칭할 수 있으며, 예컨대 "약 90%"는 81% 내지 99%의 값의 범위를 지칭할 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "환자", "수용자(host)", "사용자" 및 "대상"은 임의의 사람 또는 동물 대상을 지칭하며, 본 시스템 또는 방법을 사람에 대한 용도로 제한하는 것으로 의도되지 않지만, 사람 환자에 대한 본 발명의 사용이 바람직한 실시예를 나타낸다.
본 명세서에 개시된 발명 요지는 절제 카테터의 사용자(예컨대, 전기생리학자)에게 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있는 카테터 내의 구조체에 관한 것이며, 피드백은 카테터 위치 및 카테터의 팁과 그 상에 배치된 임의의 전극에 가해지는 힘에 관한 것이다. 이들 구조체는 카테터의 작은 내경(예컨대, 흔히 약 0.1 인치 이하) 내에 끼워맞춰지면서도 그에 관련된 다양한 설계 제약을 극복하여 피드백을 신뢰성 있게 제공하여야 한다. 예를 들어, 금속 코일이 자기장 내에서 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 보다 많은 권선(turn)을 가진 보다 크고 보다 두꺼운 코일이 보다 적은 권선을 가진 보다 작고 보다 얇은 코일보다 검출하기에 더 용이하지만, 카테터 내의 작은 공간으로 인해, 코일은 그 내부에 끼워맞춰지도록 작고 얇아야 한다. 또한, 그러한 코일이 리소그래피 공정을 통해 회로 보드 또는 연성 회로 상의 트레이스(trace)로서 제조될 때, 이러한 공정은 트레이스 피치(pitch)를 제한한다. 회로의 두께를 추가의 층에 의해 리소그래피식으로 증가시키는 옵션이 이용가능하지만, 이러한 옵션은 2가지 단점을 갖는다. 첫째, 그것은 제조 비용이 층의 개수에 비례하기 때문에 고가이다. 즉, 다른 조건이 동일하다면, 보다 많은 층을 갖는 연성 회로가 보다 적은 층을 갖는 연성 회로보다 제조하는 데 더 많은 비용을 필요로 한다. 둘째, 수율의 비-선형성(non-linearity of yield)이 또한 층의 개수에 비례한다. 즉, 수율의 비-선형성이 트레이스의 개수에 따라 증가하기 때문에 코일로부터의 수율이 저하된다. 이들 설계 문제는 관주(irrigation) 구조체 및 서브-그램(sub-gram) 힘 측정을 신뢰성 있게 제공할 수 있어야 하는 힘 측정 조립체를 포함하는, 추가의 구조체를 위치 트레이스에 근접하게 포함시킴으로써 악화된다. 또한, 구조체를 좁은 공간 내에 패킹(packing)하는 것에 기인할 수 있는 크로스-토크 간섭(cross-talk interference)이 처리되어야 한다. 안전한 제품 및 긍정적인 환자 결과를 위한 용이한 조립 및 배선의 필요가 또한 그러하여야 한다.
도 1은 살아 있는 대상의 심장(12)에서 전기적 활성을 평가하고 그에 절제 절차를 수행하기 위한 시스템(10)의 그림을 이용한 예시이다. 시스템은 수술자(16)에 의해 환자의 혈관계를 통해 심장(12)의 심실 또는 혈관 구조 내로 경피 삽입되는 카테터(14)를 포함한다. 전형적으로 의사인 수술자(16)는 카테터의 원위 팁(18)을 예를 들어 절제 표적 부위에서 심장 벽과 접촉시킨다. 그 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,226,542호 및 제6,301,496호에 그리고 공히 양도된 미국 특허 제6,892,091호에 개시된 방법에 따라, 전기 활성화 맵(electrical activation map)이 준비될 수 있다. 시스템(10)의 요소를 구현하는 하나의 상용 제품이 미국 캘리포니아주 92618 어바인 33 테크놀로지 드라이브 소재의 바이오센스 웹스터, 인크.(Biosense Webster, Inc.)로부터 입수가능한 카르토(등록상표) 3 시스템(CARTO® 3 System)으로서 입수가능하다.
예를 들어 전기 활성화 맵의 평가에 의해 비정상인 것으로 결정된 영역은 열 에너지의 인가에 의해, 예컨대 고주파 전류를 카테터 내의 와이어를 통해, 고주파 에너지를 표적 조직에 인가하는, 원위 팁(18)에 있는 하나 이상의 전극으로 통과시킴으로써 절제될 수 있다. 에너지는 조직 내에 흡수되어, 조직이 그의 전기적 흥분성(electrical excitability)을 영구적으로 상실할 정도(전형적으로 50℃ 초과)로 조직을 가열한다. 이러한 절차는 심장 조직 내에 비-전도성 병변을 생성하며, 이는 부정맥을 유발하는 비정상적인 전기 경로를 파괴한다. 그러한 원리는 많은 상이한 유형의 심장 부정맥을 진단하고 치료하기 위해 상이한 심실에 적용될 수 있다.
카테터(14)는 전형적으로 손잡이(20)를 포함하며, 이러한 손잡이는 수술자(16)가 절제에 요구되는 대로 카테터의 원위 단부를 조종, 위치설정 및 배향할 수 있게 하기 위해 손잡이 상에 적합한 제어부를 갖는다. 수술자(16)를 돕기 위해, 카테터(14)의 원위 부분(18) 또는 그에 근접한 부분은 콘솔(24) 내에 위치되는 프로세서(22)에 신호를 제공하는 위치 센서, 예컨대 트레이스 또는 코일(아래에서 논의됨)을 포함한다.
절제 에너지 및 전기 신호가 심장(12)으로 그리고 심장으로부터 원위 팁(18)에 또는 그 부근에 위치되는 하나 이상의 절제 전극(32)을 통하여 케이블(38)을 통해 콘솔(24)에 전달될 수 있다. 페이싱 신호(pacing signal) 및 다른 제어 신호가 콘솔(24)로부터 케이블(38) 및 전극(32)을 통해 심장(12)에 전달될 수 있다.
와이어 연결부(35)가 콘솔(24)을 신체 표면 전극(30) 및 카테터(14)의 위치 및 배향 좌표를 측정하기 위한 위치확인 서브시스템(positioning sub-system)의 다른 구성요소와 연결한다. 프로세서(22) 또는 다른 프로세서는 위치확인 서브시스템의 요소일 수 있다. 전극(32) 및 신체 표면 전극(30)은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 고바리(Govari) 등에게 허여된 미국 특허 제7,536,218호에 교시된 바와 같이 절제 부위에서 조직 임피던스(tissue impedance)를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 온도 센서(도시되지 않음), 전형적으로 열전대(thermocouple) 또는 서미스터(thermistor)가 각각의 전극(32) 상에 또는 그 부근에 장착될 수 있다.
콘솔(24)은 전형적으로 하나 이상의 절제 발전기(ablation power generator)(25)를 포함한다. 카테터(14)는 임의의 알려진 절제 기술, 예컨대 고주파 에너지, 초음파 에너지, 극저온 에너지, 및 레이저-생성 광 에너지를 사용하여 절제 에너지를 심장에 전도하도록 구성될 수 있다. 그러한 방법은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 공히 양도된 미국 특허 제6,814,733호, 제6,997,924호, 및 제7,156,816호에 개시된다.
위치확인 서브시스템은 또한 전형적으로 팁에 근접하게 카테터 내에 배치되는 코일 또는 트레이스를 사용하여, 사전한정된 작동 체적 내에 자기장을 발생시키고 카테터에서 이들 자기장을 감지함으로써 카테터(14)의 위치 및 배향을 결정하는 자기 위치 추적 장치(magnetic position tracking arrangement)를 포함할 수 있다. 위치확인 서브시스템이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,756,576호 및 위에 언급된 미국 특허 제7,536,218호에 기술된다.
수술자(16)는 콘솔(24)을 통해 카테터(14)의 기능을 관찰하고 조절할 수 있다. 콘솔(24)은 프로세서, 바람직하게는 적절한 신호 처리 회로를 가진 컴퓨터를 포함한다. 프로세서는 모니터(29)를 구동시키도록 결합된다. 신호 처리 회로는 전형적으로 카테터(14) 내에 원위에 위치되는 복수의 위치 감지 코일 또는 트레이스, 및 전기, 온도 및 접촉력 센서와 같은 센서에 의해 발생되는 신호를 포함하는, 카테터(14)로부터의 신호를 수신, 증폭, 필터링 및 디지털화한다. 디지털화된 신호는 콘솔(24) 및 위치확인 시스템에 의해 수신되고 사용되어 카테터(14)의 위치 및 배향을 계산하고 전극 및 접촉력 센서로부터의 전기 신호를 분석한다.
본 명세서에 개시된 발명 요지는 수술자(16)에게 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있는 카테터 내의 구조체에 관한 것이다. 구체적으로, 이러한 피드백은 카테터 및 그의 팁의 위치뿐만 아니라 카테터의 팁 및 그 상에 배치된 임의의 전극에 가해지는 힘에 관한 것이다. 이들 구조체는 카테터의 작은 내경(예컨대, 흔히 약 0.1 인치 이하) 내에 끼워맞춰지면서도 그에 관련된 다양한 설계 제약을 극복하여 피드백을 신뢰성 있게 제공하여야 한다. 예를 들어, 금속 코일이 자기장 내에서 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 보다 크고 보다 두꺼운 코일이 보다 작고 보다 얇은 코일보다 검출하기에 더 용이하지만, 카테터 내의 작은 공간으로 인해, 코일은 그 내부에 끼워맞춰지도록 작고 얇아야 한다. 또한, 그러한 코일이 리소그래피 공정을 통해 회로 보드 또는 연성 회로 상의 트레이스로서 제조될 때, 이러한 공정은 트레이스 피치를 제한한다. 트레이스의 두께를 추가의 층에 의해 리소그래피식으로 증가시키는 옵션이 이용가능하지만, 이러한 옵션은 2가지 단점을 갖는다. 첫째, 그것은 보다 많은 층이 보다 적은 층보다 더 많은 비용을 필요로 하기 때문에 고가이다. 둘째, 수율의 비-선형성이 트레이스의 개수에 따라 증가하는 한 코일로부터의 수율이 저하된다. 이들 설계 문제는 서브-그램 힘 측정을 신뢰성 있게 제공할 수 있어야 하고 구조체를 좁은 공간 내에 패킹하는 것에 기인할 수 있는 크로스-토크 간섭이 없는 추가의 구조체를 위치 트레이스에 근접하게 포함시키는 것뿐만 아니라, 안전한 제품 및 긍정적인 환자 결과를 위한 용이한 조립 및 배선의 필요에 의해 악화된다.
도 2는 위치 및 힘에 관한 신호를 콘솔(24) 내의 프로세서에 제공하기 위해 카테터(14)와 같은 카테터 내에 채용될 수 있는 연성 회로(110)를 보여준다. 연성 회로(110)는 제1 형상(예컨대, 원형 또는 도시된 바와 같은 삼엽형)의 제1 부분(114) 및 제2 형상(예컨대, 실질적으로 직사각형 또는 도시된 바와 같은 다각형)의 제2 부분(116)을 갖는 실질적으로 평탄한 기판(112)을 포함한다. 제1 부분(114)과 제2 부분(116)은 전형적으로 상이한 형상을 갖는데, 왜냐하면 아래에서 설명될 바와 같이, 제1 부분(114)이 카테터의 길이방향 축에 평행하게 조립되어, 그것이 길 것인 반면에, 제1 부분(114)이 카테터의 길이방향 축을 가로질러 조립되어, 그것이 카테터의 내경에 정합할(즉, 카테터의 내경보다 작거나 그것과 거의 동일한 최대 폭 또는 직경을 가질) 것이기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 제1 부분(114)과 제2 부분(116)의 형상은 유사할 수 있다. 기판은 비-전도성인 그리고 고온을 견딜 수 있는 임의의 적합한 재료, 예컨대 폴리이미드, 폴리아미드, 또는 액정 중합체(liquid crystal polymer, LCP)로 형성될 수 있다.
기판(112)은 또한 제3 부분(130) 및 제4 부분(142)과 같은 추가의 부분을 포함할 수 있다. 이들 부분 각각은 다양한 세그먼트를 추가로 포함할 수 있다. 언급된 바와 같이, 제1 부분(114)은 삼엽형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 그것은 3개의 세그먼트, 즉 세그먼트(160, 162, 164)를 구비할 수 있다. 제2 부분(116)은 세그먼트(122) 및 세그먼트(124)와, 세그먼트(122)를 세그먼트(124)에 연결하는, 도면 부호 126 또는 150과 같은 적어도 하나의 커넥터 세그먼트를 포함할 수 있다. 제3 부분(130)은 제2 부분(116)과 유사한 구조를 가질 수 있으며, 세그먼트(132) 및 세그먼트(134)와, 세그먼트(132)를 세그먼트(134)에 연결하는, 도면 부호 136 또는 152와 같은 적어도 하나의 커넥터 세그먼트를 포함할 수 있다. 제4 부분(142)은 제4 부분(142)을 제1, 제2, 및 제3 부분(114, 116, 130)에 연결하는 적어도 3개의 커넥터 세그먼트(144, 146, 148)를 포함할 수 있다.
전기 구성요소가 기판(112) 및 그의 다양한 부분과 세그먼트 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 힘에 관한 신호를 측정하기 위해 사용되는 실질적으로 평탄한 코일 또는 트레이스(즉, 힘-감지 코일 또는 트레이스)가 제1 부분(114) 상에 통합될 수 있다. 구체적으로, 코일(118)이 세그먼트(160)와 통합될 수 있고, 코일(170)이 세그먼트(162)와 통합될 수 있으며, 코일(172)이 세그먼트(164)와 통합될 수 있다. 코일(118, 170, 172)은 도시된 바와 같이 서로 분리될 수 있거나, 그들은 각각 다른 것 중 하나 또는 둘 모두에 연결될 수 있다. 각각의 코일의 부분, 또는 그의 연장부가 코일로부터 제4 부분(142) 상에 위치된 솔더 조인트(168)까지 연장되고 그에 솔더링될 수 있다. 3개의 코일이 서로 분리되는 경우에, 각각이 각자의 연장부(즉, 166, 174, 176)를 포함할 것이다. 그러나, 3개의 코일이 연결되는 경우에는, 단지 1개 또는 2개의 연장부만이 필요할 수 있다. 코일이 서로 분리되는 경우에, 코일 각각에서 발생되는 신호는 편심력(off-center force) 또는 힘의 축외(off-axis) 방향의 표시와 같은, 힘의 추가의 상세 사항을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 부분(114) 상의 각각의 코일은 대략 5개의 권선을 포함한다. 그러나, 신호 강도가 권선의 수의 함수이기 때문에, 권선의 수는 각각의 세그먼트의 크기 및 리소그래피 공정이 달성할 수 있는 피치에 기초하여 최대화될 수 있다.
위치에 관한 신호를 측정하기 위해 사용되는 평탄한 코일 또는 트레이스(즉, 위치 코일 또는 트레이스)가 또한 제2 부분(116) 및 제3 부분(130) 내에 통합될 수 있다. 코일(120)이 세그먼트(122)와 통합될 수 있고, 코일(128)이 세그먼트(124)와 통합될 수 있으며, 코일(138)이 세그먼트(132)와 통합될 수 있고, 코일(140)이 세그먼트(134)와 통합될 수 있다. 이들 코일 각각은 제4 부분(142) 상의 솔더 조인트(168)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 코일(120)은 커넥터 세그먼트(146)를 통해 솔더 조인트(168)에 연결되는 연장부(154)를 포함할 수 있고, 코일(128)은 커넥터 세그먼트(126), 세그먼트(122) 및 커넥터 세그먼트(146)를 통해 솔더 조인트(168)에 연결되는 연장부(156)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 부분(116, 130) 상의 각각의 코일은 대략 5개의 권선을 포함한다. 그러나, 신호 강도가 권선의 수의 함수이기 때문에, 권선의 수는 세그먼트(122, 124, 132, 134)의 크기, 및 리소그래피 공정이 달성할 수 있는 피치에 기초하여 최대화될 수 있다.
다양한 대칭성이 도 2에 반영된다. 예를 들어, 전체 기판은 제1 부분(114)의 중심을 통과하는 중선(midline)을 중심으로 대칭이며, 따라서 제2 부분(116)은 측방향으로 제1 부분(114) 및 제4 부분(142)의 일 측부에 배치되고, 제3 부분(130)은 측방향으로 제1 부분(114) 및 제4 부분(142)의 다른 측부에 배치된다. 따라서, 제4 부분(142)은 제1 부분(114), 제2 부분(116) 및 제3 부분(130) 사이에 배치된다. 또한, 세그먼트(122, 124)는 서로 경면 대칭이고, 연장부(156)를 제외하고는, 코일(120)은 코일(128)과 경면 대칭이다. 세그먼트(132, 134) 및 코일(138, 140)도 마찬가지이다. 따라서, 그리고 도시된 바와 같이, 코일(120, 132)의 권취(wind)는 시계방향일 수 있는(즉, 시계방향 배향을 가짐) 반면에, 코일(128, 134)의 권취는 반시계방향일 수 있다(즉, 반시계방향 배향을 가짐). 대안적으로, 코일(120, 132)의 권취는 반시계방향일 수 있고, 코일(128, 134)의 권취는 시계방향일 수 있다.
기판(112)은 단일 층일 수 있다. 대안적으로, 그것은 2개 내지 10개의 층, 예컨대 4개의 층을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 코일은 층을 추가함으로써 두꺼워질 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 층에 의해 두꺼워지는 것은 신호 수율의 증가된 비-선형성을 야기한다. 연성 회로(110)의 연성은 이러한 상충관계(tradeoff)에 대한 해법을 가능하게 한다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 커넥터(126)와 커넥터(150)를 변형시키거나 굽힘으로써, 세그먼트(124)가 세그먼트(122)의 상부에 절첩되어 그것과 접촉하고 그것과 중첩되어 코일(128)이 코일(120)과 정렬되도록 할 수 있다. 유사하게, 커넥터(136)와 커넥터(152)를 변형시키거나 굽힘으로써, 세그먼트(134)가 세그먼트(132)의 상부에 절첩되어 그것과 접촉하고 그것과 중첩되어 코일(140)이 코일(138)과 정렬되도록 할 수 있다. 커넥터(150, 152)는 선택적이지만, 그들은 세그먼트들 사이의 상대 회전을 감소시킴으로써 코일들을 서로 정렬시키는 데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 기판(112)이 4개의 층이면, 세그먼트(124)가 세그먼트(122) 상에 절첩된 후에, 코일(120, 128)은 8개의 층을 갖는 조합된 코일을 형성한다. 증가된 면적으로 인해 패널화 밀도(panelization density)가 증가할 수 있지만, 조합된 코일의 수율은 8-층 기판 내에 제조된 8-층 코일이 그러할 바와 같이 증가된 비-선형성을 겪지 않는다.
보다 두꺼운 기판(예컨대, 8개의 층)에 비해 보다 얇은 기판(예컨대, 4개의 층)이 갖는 이점은 그것이 변형시키거나 굽히기에 더 용이하다는 것이며, 이는 후술될 바와 같이, 연성 회로(110)를 다른 카테터 구성요소에 조립하는 데 그리고 궁극적으로 그것을 카테터의 내경 엔빌로프(envelope) 내에 끼워맞추는 데 유용하다. 따라서, 연성 회로(110)는 신호의 증가된 비-선형성 및 기판의 증가된 강성 없이 두꺼운 코일을 허용한다.
도 4는 카테터(14)의 다른 구성요소, 즉 기판(182) 및 코일 또는 코일들(184)을 포함하는 연성 회로(180)를 보여준다. 연성 회로(180)의 구조는 연성 회로(110)의 제1 부분(114)의 구조와 유사하다. 그러나, 다양한 실시예에서, 코일의 개수 또는 피치는 달라질 수 있으며, 3개의 세그먼트 상의 다양한 코일은 서로 분리되거나 서로 통합될 수 있다.
도 5는 카테터(14)의 다른 구성요소, 즉 상부 면(192), 저부 면(194), 및 나선형 스프링(190)을 카테터(14)의 다른 구성요소에 조립하기 위해 사용될 수 있는 다양한 아암(arm)(196)을 포함하는 그러한 나선형 스프링(190)을 보여준다. 스프링(190)은 후크의 법칙(Hooke's law)에 따라 거리를 힘과 관련시키는 알려진 또는 사전결정된 스프링 상수를 갖는다. 연성 회로(180), 연성 회로(110)의 제1 부분(114), 및 나선형 스프링(190)은 함께, 콘솔(24)로부터 전기 신호를 수신하고 콘솔에 전기 신호를 제공할 수 있는 부-조립체를 구성하며, 이러한 전기 신호는 카테터(14)의 팁(18)에 가해지는 힘, 예컨대 서브-그램 힘을 결정하도록 처리될 수 있다. 구체적으로, 일 단부 상에서 콘솔(24)에 연결되는 (도 6 및 도 7의 케이블-번들(cable-bundle)(198) 내의) 제1 케이블 또는 케이블들이 또한 반대편 단부에서, 각각 코일 연장부(166, 174, 176)를 통해 제1 부분(114)의 세그먼트(160, 162, 164) 상의 코일(118, 170, 172)에 연결되는 연성 회로(110)의 제4 부분(142)의 솔더 조인트(168)에 연결될 수 있다. 일 단부 상에서 콘솔(24)에 연결되는 (역시 케이블-번들(198) 내의) 제2 케이블 또는 케이블들이 또한 반대편 단부에서 연성 회로(180) 상의 코일 또는 코일들(184)에 연결될 수 있다. 예컨대 RF 주파수를 갖는, 콘솔(24)로부터의 전기 신호는 연성 회로(110)의 제1 부분 상의 코일 또는 연성 회로(180) 상의 코일에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 콘솔(24)로부터 전력을 공급받는 코일 세트는 어느 것이든 송신기(transmitter)로 고려될 수 있는데, 왜냐하면 그것이 콘솔(24)로부터 수신되는 신호의 주파수에 따라 달라지는 전자기장을 방출하기 때문이다. 콘솔(24)에 의해 전력을 공급받지 않는 코일 세트는 그것이 송신기로부터의 전자기장에 응답하여 안테나와 같이 기능하므로 수신기(receiver)로 고려될 수 있다. 따라서, 수신기는 분석을 위해 콘솔(24)로 전달될 수 있는 전기 신호를 발생시킨다. 수신기에 의해 발생되는 전기 신호는 수신기와 송신기 사이의 거리에 의존하며, 따라서 수신기에 의해 발생되는 전기 신호는 수신기와 송신기 사이의 거리와 상관될 수 있다.
수신기(여기서, 연성 회로(110)의 제1 부분(114) 상의 코일)를 스프링(190)의 상부 면(192)에 그리고 송신기(여기서, 연성 회로(180) 상의 코일)를 스프링(180)의 저부 면에 부착하고, 그들을 전술된 바와 같이 배선함으로써, 수신기에서 발생되는 전기 신호가 스프링의 압축 변위(예컨대, 대략 100 나노미터) 및 그에 따라 스프링(180)을 압축시키는, 카테터(14)의 팁(18)에 대한 힘과 상관될 수 있다. 사용시, 콘솔(24)은 이들 신호를 처리하고 그들을 사용하여 전극에 공급되는 절제 에너지의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 신호가 스프링이 이완된 상태(즉, 압축 없음)에 있음을 나타낼 때, 이는 카테터(14)의 팁(18)이 조직과 접촉하지 않고, 따라서 절제 에너지가 전극에 공급되지 않아야 한다는 지표(indicator)로 인식될 수 있다. 정보의 지표가 (예컨대, 뉴턴과 같은 힘의 단위로) 수술자(16)에게 모니터(29) 상에 추가로 제공될 수 있다. 이러한 정보는 그것이 수술자(16)가 팁(18)을 조직에 대해 너무 강하게 가압시킴으로써 조직을 손상시키는 것을 회피하는 데 도움을 줄 수 있는 한 수술자(16)에게 직접 제공하는 데 유용할 수 있다.
스프링(190)의 상부 면(192) 및 저부 면(194)은 서로 평행할 수 있고, 스프링의 길이방향 축을 가로질러(예컨대, 약 60도 초과 및 90도 미만, 예컨대 약 80도의 각도로) 배향될 수 있다. 따라서, 그에 부착되는 수신기와 송신기는 유사하게 각을 이룬다. 본 발명자는 가로지르는 그러나 수직하지 않은 각형성(angulation)이, 송신기와 수신기 사이의 거리가 그들이 스프링의 길이방향 축, 및 궁극적으로 카테터의 길이방향 축에 수직하게 제공되는 경우에 비해 최소화되기 때문에 수신기의 감도를 증가시키는 것을 밝혀내었다.
도 6 및 도 7은 그의 2가지 상이한 조립 단계에 있는 카테터(14)를 도시한다. 도 8은 도 6의 선 A-A를 따라 취해진 카테터(14)의 단면도이지만, 이때 연성 회로(110)의 추가의 논의에 관한 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거되거나 간략화된다. 도 6은 스프링(190)과 커플링 슬리브(200)에 조립된 상태에 있는 연성 회로(110)를 도시한다. 보이지 않지만, 연성 회로(110)의 제1 부분(114)은 스프링(190)의 상부 면(192)에 부착되고, 연성 회로(180)는 스프링(190)의 저부 면(194)에 부착된다. 도 7에서, 그 자체가 절제 전극(들)(32)을 포함할 수 있는 그리고 다양한 관주 개구(214)를 포함하는 팁(18)이 스프링(190)에 부착된다. 케이블 번들(198)이 또한 도 6 및 도 7에 도시된다. 케이블 번들(198)은 보이지 않지만 연성 회로(110)의 제4 부분(142) 상의 솔더 조인트(168) 및 그에 따라 연성 회로(110) 상의 다양한 코일 또는 트레이스에 그리고 연성 회로(180) 상의 코일 또는 트레이스(184)에 연결되는 일 세트의 케이블을 포함한다. 도 6 내지 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 연성 회로(110)는 더 이상 평탄하지 않다. 오히려, 그것은 부분적으로 원형이고 부분적으로 삼각형인 단면을 갖는 형상을 갖도록 변형되었다. 제2 부분(116)의 세그먼트(124)가 도 6 및 도 7에서 연성 회로(110)의 가장 쉽게 볼 수 있는 세그먼트이다. 세그먼트(122), 세그먼트(132), 및 세그먼트(134)의 다양한 측부뿐만 아니라 커넥터(126, 136, 146, 150, 152)를 또한 이들 도면에서 볼 수 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 이들 커넥터는 커플링 슬리브(200)에 대한 부착을 위해 굽혀진 또는 만곡된 구성으로 변형되었다. 구체적으로, 세그먼트(122)가 슬리브(200)의 실질적으로 평탄한 표면(202)에 부착되고, 세그먼트(132)가 슬리브(204)의 실질적으로 평탄한 표면(204)에 부착된다. 이렇게 조립되면, 연성 회로(110)의 이들 부분은 삼각형 단면을 갖는 것으로 보일 수 있다. 또한, 커넥터(146)가 슬리브(200)의 원형(또는 아치형(arcuate)) 표면(206)에 부착되고, 커넥터(148)가 슬리브(200)의 원형(또는 아치형) 표면(208)에 부착된다. 이렇게 조립되면, 연성 회로(110)의 이들 부분은 원형(또는 아치형) 단면을 갖는 것으로 보일 수 있다. 제4 부분(142)이 추가로 슬리브(200)의 실질적으로 평탄한 표면(210)에 부착될 수 있다.
슬리브(200)에 조립된 상태에 있는 연성 회로(110)의 단면의 원형 부분의 직경 또는 폭은 제1 부분(114)의 직경 또는 최대 폭과 동일하거나 거의 동일하며, 이는 또한 슬리브(100)에 조립된 상태에 있는 연성 회로(110)의 단면의 삼각형 부분의 최대 폭(또는 밑변(base))과 동일하거나 거의 동일하다. 따라서, 조립된 상태에서, 연성 회로(110)는 카테터(14)의 외측 표면을 제공하는 그리고 카테터(14)의 구성요소(예컨대, 연성 회로(110), 스프링(180), 슬리브(200))가 그 내에 끼워맞춰져야 하는 내경을 한정하는 외측 튜브 또는 슬리브(216)(도 1) 내로 쉽게 삽입될 수 있다. 한편으로는 세그먼트(124, 134) 및 부분(142)의 실질적으로 평탄한 외측 표면과 다른 한편으로는 슬리브(216)의 만곡부 사이의 간극에 기인하는 슬리브(216) 아래의 취약점(soft spot)을 방지하는 데 도움을 주기 위해, 이들 간극은 (각각 제2 부분(116) 및 제3 부분(130)의) 세그먼트(124, 134) 및 부분(142) 상에 추가의 재료, 예컨대 접착제(218) 및 폴리이미드 층(220)을 포함시킴으로써 충전될 수 있다. 폴리이미드 층(220)은 연성 회로(110)와 별도로 제조되어 그에 부착될 수 있거나, 그들은 연성 회로(110)의 나머지와 동일한 리소그래피 공정 중에 형성되는, 연성 회로(110)의 일체형 부분일 수 있다. 폴리이미드 층(220)은 슬리브(216)의 만곡부를 일련의 실질적으로 평탄한 단차부(step) 또는 층으로 채울 수 있다.
연성 회로(110)는 하기와 같이 카테터(14) 내에 조립될 수 있다. 우선, 연성 회로(110)가 제공될 수 있다. 커넥터(126) 및 포함된다면 커넥터(150)를 변형시킴으로써 제2 부분(116)의 세그먼트(124)가 제2 부분(116)의 세그먼트(122) 위로 절첩되어 그것과 중첩되고 그것과 접촉할 수 있다. 커넥터(136) 및 포함된다면 커넥터(152)를 변형시킴으로써 제3 부분(130)의 세그먼트(134)가 제3 부분(130)의 세그먼트(132) 위로 절첩되어 그것과 중첩되고 그것과 접촉할 수 있다. 연성 회로(110)의 제1 부분(114)은 스프링(190)의 길이방향 축을 가로질러(예컨대, 수직으로부터 30도 미만) 배향되는 스프링(190)의 상부 면(192)에 평행하게 되도록 배향될 수 있다. 이어서, 제1 부분(114)이 스프링(190)의 상부 면(192)에 부착될 수 있다. 실질적으로 평탄한 표면 부분을 갖는 커플링 슬리브(200)가 제공되고 그의 길이방향 축을 스프링의 길이방향 축과 정렬시키도록 배향될 수 있다. 제2 부분(116) 및 제3 부분(130)은 슬리브(200)의 각각의 실질적으로 평탄한 표면 부분에 평행하게 되도록 배향될 수 있다. 이어서, 제2 부분(116) 및 제3 부분(130)이 슬리브(200)의 각각의 실질적으로 평탄한 표면 부분에 부착될 수 있다. 이어서, 연성 회로(110)에 부착된 슬리브(200)가 외측 슬리브(216) 내에 결합되거나 그 내로 삽입될 수 있다. 마지막으로, 팁(18)이 스프링(190)에 부착될 수 있다. 팁(18)이 스프링(190)에 부착되지 않은 동안에는 연성 회로(180)가 공정의 거의 임의의 단계에서 스프링(190)의 저부 면(194)에 부착될 수 있다.
본 명세서에 기술된 예 또는 실시예 중 임의의 것이 전술된 것에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
본 명세서에 포함된 발명 요지의 예시적인 실시예를 도시하고 기술하였지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템의 추가의 개조가 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 적절한 변경에 의해 달성될 수 있다. 또한, 전술된 방법 및 단계가 소정 순서로 일어나는 소정 이벤트를 나타내는 경우, 소정 단계는 기술된 순서로 수행될 필요가 없고, 그 단계가 실시예가 그들의 의도된 목적을 위해 기능하는 것을 허용하는 한 임의의 순서로 수행되는 것으로 의도된다. 따라서, 본 개시 내용의 사상 내에 있거나 청구범위에서 확인되는 본 발명과 동등한 본 발명의 변형이 존재하는 경우, 본 특허는 이러한 변형을 또한 포함하는 것으로 의도된다. 일부 그러한 변경이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 위에서 논의된 예, 실시예, 기하학적 구조, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적인 것이다. 따라서, 청구범위는 기재된 설명 및 도면에서 제시된 구조 및 작동의 특정 상세 사항으로 제한되지 않아야 한다.

Claims (31)

  1. 연성 회로(flexible circuit)로서,
    제1 형상의 제1 부분 및 상기 제1 형상과 상이한 제2 형상의 제2 부분을 포함하는 실질적으로 평탄한 기판(substrate);
    상기 제1 부분 상에 배치되는 제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일(force-sensing coil); 및
    상기 제2 부분 상에 배치되는 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일(location coil)을 포함하는, 연성 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 제1 커넥터 세그먼트(connector segment)에 의해 제2 세그먼트에 연결되는 제1 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 상기 제1 세그먼트 상에 배치되고, 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일이 상기 제2 세그먼트 상에 배치되는, 연성 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 세그먼트 및 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 상기 제2 세그먼트 및 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일의 대체로 경상(mirror image)을 형성하는, 연성 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일은 시계방향 배향을 갖고, 상기 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일은 반시계방향 배향을 갖는, 연성 회로.
  5. 제3항에 있어서, 상기 실질적으로 평탄한 기판은 제2 커넥터 세그먼트에 의해 제4 세그먼트에 연결되는 제3 세그먼트를 포함하는 제3 부분을 추가로 포함하고, 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일이 상기 제3 세그먼트 상에 배치되고, 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일이 상기 제4 세그먼트 상에 배치되고,
    상기 제3 세그먼트 및 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일은 상기 제4 세그먼트 및 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일과 경면 대칭인, 연성 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실질적으로 평탄한 기판은 상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 및 상기 제3 부분에 연결되는 그리고 상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 및 상기 제3 부분 사이에 배치되는 제4 부분을 추가로 포함하는, 연성 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제4 부분은 각각 제3 커넥터 세그먼트, 제4 커넥터 세그먼트, 및 제5 커넥터 세그먼트에 의해 상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 및 상기 제3 부분에 연결되는, 연성 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실질적으로 평탄한 기판은 상기 제1 세그먼트를 상기 제2 세그먼트에 연결하는 제6 커넥터 세그먼트 및 상기 제3 세그먼트를 상기 제4 세그먼트에 연결하는 제7 커넥터 세그먼트를 추가로 포함하는, 연성 회로.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일의 일부분이 상기 제2 부분의 상기 제2 세그먼트로부터 상기 제1 커넥터 세그먼트 및 상기 제2 부분의 상기 제1 세그먼트를 통해 상기 제4 부분 상의 제1 솔더 조인트(solder joint)까지 연장되는, 연성 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 힘-감지 코일의 연장부가 상기 제4 부분 상의 제2 솔더 조인트까지 연장되는, 연성 회로.
  11. 제10항에 있어서, 상기 힘-감지 코일은 송신기 코일(transmitter coil)로부터 전자기 신호들을 수신하도록 구성되는, 연성 회로.
  12. 제6항에 있어서, 상기 제1 형상은 원형 프로파일을 포함하고, 상기 제2 형상은 실질적으로 직사각형 프로파일을 포함하는, 연성 회로.
  13. 제12항에 있어서, 상기 원형 형상은 상기 제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제5 세그먼트, 제2 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제6 세그먼트, 및 제3 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제7 세그먼트를 갖는 삼엽형(trefoil) 형상을 포함하는, 연성 회로.
  14. 제6항에 있어서, 상기 실질적으로 평탄한 기판은 2개의 층들 내지 10개의 층들을 포함하는, 연성 회로.
  15. 제6항에 있어서, 추가의 재료가 상기 제2 부분, 상기 제3 부분, 및 상기 제4 부분 중 적어도 하나 상에 배치되는, 연성 회로.
  16. 제15항에 있어서, 상기 추가의 재료는 폴리이미드를 포함하는, 연성 회로.
  17. 제16항에 있어서, 상기 추가의 재료는 접착제를 추가로 포함하는, 연성 회로.
  18. 연성 회로로서,
    실질적으로 평탄한 기판을 포함하고, 상기 실질적으로 평탄한 기판은,
    제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제1 부분,
    제1 실질적으로 평탄한 위치 코일이 그 상에 배치되는 제2 부분,
    제2 실질적으로 평탄한 위치 코일이 그 상에 배치되는 제3 부분, 및
    상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 및 상기 제3 부분 사이에 배치되고 각각 제1 커넥터, 제2 커넥터, 및 제3 커넥터에 의해 상기 제1 부분, 제2 부분, 및 제3 부분에 연결되는 제4 부분을 포함하여, 상기 제2 커넥터 및 상기 제3 커넥터의 변형이 상기 제2 부분과 제3 부분 사이의 거리를 상기 제1 부분의 최대 폭과 거의 동일하게 되도록 감소시키는, 연성 회로.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 커넥터의 상기 변형 및 상기 제3 커넥터의 상기 변형은 원형 변형들을 포함하는, 연성 회로.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제2 부분은 제4 커넥터에 의해 제2 세그먼트에 연결되는 제1 세그먼트를 포함하고, 상기 제3 부분은 제5 커넥터에 의해 제4 세그먼트에 연결되는 제3 세그먼트를 포함하여, 상기 제4 커넥터의 변형이 상기 제2 세그먼트가 상기 제1 세그먼트와 접촉하고 중첩되게 하고, 상기 제5 커넥터의 변형이 상기 제4 세그먼트가 상기 제3 세그먼트와 접촉하고 대체로 중첩되게 하는, 연성 회로.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 상기 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일을 포함하고, 상기 제2 세그먼트는 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일을 포함하고, 상기 제3 세그먼트는 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일을 포함하고, 상기 제4 세그먼트는 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일을 포함하여, 상기 제3 커넥터의 상기 변형은 상기 제2 실질적으로 평탄한 위치 코일을 상기 제1 실질적으로 평탄한 위치 코일과 정렬시키고, 상기 제4 커넥터의 상기 변형은 상기 제4 실질적으로 평탄한 위치 코일을 상기 제3 실질적으로 평탄한 위치 코일과 정렬시키는, 연성 회로.
  22. 제18항에 있어서, 추가의 재료가 상기 제2 부분, 상기 제3 부분, 및 상기 제4 부분 중 적어도 하나 상에 배치되는, 연성 회로.
  23. 제22항에 있어서, 상기 추가의 재료는 폴리이미드를 포함하는, 연성 회로.
  24. 실질적으로 평탄한 연성 회로를 포함하는 카테터(catheter)를 조립하는 방법으로서,
    연성 회로를 제공하는 단계로서, 상기 실질적으로 평탄한 연성 회로는 실질적으로 평탄한 기판을 포함하고, 상기 실질적으로 평탄한 기판은,
    제1 실질적으로 평탄한 힘-감지 코일이 그 상에 배치되는 제1 부분,
    제1 실질적으로 평탄한 위치 코일이 그 상에 배치되는 제2 부분, 및
    제2 실질적으로 평탄한 위치 코일이 그 상에 배치되는 제3 부분을 갖는, 상기 연성 회로를 제공하는 단계;
    상기 제1 부분을 스프링의 길이방향 축을 가로질러 배향되는 상기 스프링의 면에 평행하게 되도록 배향시키는 단계;
    상기 제1 부분을 상기 스프링의 상기 면에 부착하는 단계;
    상기 제2 부분 및 상기 제3 부분을 각각 커플링 슬리브(coupling sleeve)의 2개의 외측 표면 부분들에 평행하게 되도록 배향시키는 단계; 및
    상기 제2 부분 및 상기 제3 부분을 상기 2개의 외측 표면 부분들에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 커플링 슬리브를 외측 슬리브에 결합시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 스프링을 카테터 팁(catheter tip)에 결합시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 스프링의 상기 면은 상기 스프링의 상기 길이방향 축에 대해 약 60도 초과 및 90도 미만의 각도로 배향되는, 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 각도는 약 80도인, 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 외측 슬리브와 상기 제2 부분, 상기 제3 부분, 및 상기 제4 부분 중 적어도 하나 사이의 간극(gap)을 충전하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 간극을 충전하는 단계는 추가의 재료를 상기 제2 부분, 상기 제3 부분, 및 상기 제4 부분 중 적어도 하나 상에 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 추가의 재료는 폴리이미드를 포함하는, 방법.
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