KR20210077727A - 튜브 요소를 포함하는 조향가능한 기구 - Google Patents

Abstract

조향가능한 기구는 근위 단부 및 원위 단부, 조향 장치(168), 및 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 갖는다. 관형 바디(18)는 중간 가요성 구역(12a) 및 원위 편향가능한 구역(17) 및 금속으로 제조된 튜브 요소를 갖는다. 튜브 요소는 가요성 영역(12a) 내의 제1 슬롯형 구조(74)와, 편향가능한 구역(17) 내의 제2 슬롯형 구조(72; 106; 136; 156)를 갖는다. 관형 바디(18)는 케이블 채널(96; 97; 146; 152)을 형성하는 접선방향 회전 차단 요소를 가지며, 각각의 케이블 채널(96; 97)은 복수의 케이블(90) 중 하나를 수용한다. 케이블(90)은 근위 단부에서 조향 장치(168)에 그리고 원위 단부에서 편향가능한 구역(17)에 연결되어 조향 장치(168)에 의해 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용한다.

Description

튜브 요소를 포함하는 조향가능한 기구

본 발명은 수술과 같은 침습적 및 비-침습적인 유형의 적용을 위한 조향가능한 기구에 관한 것이다. 이러한 기구는, 예를 들어 위 내시경, 대장 내시경, 내시경 검사, 복강경 및 다른 의료 용도에 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 조향가능한 기구는 비-의료 적용에도 사용될 수 있다. 후자의 예는 도달하는데 어려운 위치에서 기계적 및/또는 전자적 하드웨어의 검사 및/또는 수리를 포함한다.

최소 침습성 수술 개입으로 타겟 영역을 노출하기 위한 큰 절개부를 필요로 하는 수술적 개입에 대한 변환, 즉 타겟 영역에 대한 접근을 확립하기 위한 자연적 구멍 또는 작은 절개부를 필요로 하는 것은 잘 알려져 있고 진행중인 공정이다.　최소 침습성 수술 개입을 수행함에 있어서, 외과 의사 등의 작업자는 신체의 접근 포트를 통해 인간 또는 동물 신체 내로 침습성 기구를 도입하여 안내하도록 배치된 액세스 장치를 필요로 한다. 인간 또는 동물 환자에 대한 흉터 조직 형성 및 통증을 감소시키기 위해, 접근 포트는 바람직하게 피부 및 하부 조직에서의 단일의 작은 절개부에 의해 제공된다. 　그러한 관점에서, 신체의 자연적 오리피스를 사용할 가능성이 더 좋을 것이다. 또한, 액세스 장치는 바람직하게 작업자가 침습성 기구가 제공하는 하나 이상의 자유도를 제어할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 작업자는 인체공학적 및 정확한 방식으로 인간 또는 동물 신체 내의 타겟 영역에서 필요한 동작을 수행할 수 있다.

위 내시경, 대장 내시경, 내시경 검사, 복강경 등의 분야에서 조향가능한 수술 침습 기구가 당업계에 널리 공지되어 있다. 침습성 기구는 그 탐색 및 조향 능력을 향상시키는 조향가능한 튜브를 포함할 수 있다. 이러한 조향가능한 튜브형 장치는 근위 단부, 적어도 하나의 편향가능한 구역을 구비하는 원위 단부, 및 강성 또는 가요성 중간부를 포함할 수 있으며, 여기서 조향가능한 튜브형 장치는 근위 단부에서 튜브형 장치의 중심축에 대해 원위 편향가능한 구역을 편향시키도록 구성된 조향 장치를 더 포함한다. 이러한 조향 장치는, 예를 들어 근위 편향가능한 구역, 볼 형상 요소 또는 로봇을 포함할 수 있다.

대부분의 공지된 기구는 제조하기 복잡하여 값비싼 기구를 형성한다. 종종, 기구의 원위 단부는 힌지 핀, 코일 또는 가요성 플라스틱 압출물을 갖는 별개의 링크로 구성된 가요성 구역을 포함한다. 조향 케이블은 이러한 링크를 통해 그리고/또는 가이딩 아이(guiding eyes) 또는 후크를 통해 구멍을 통해 안내되어야 한다.

대부분의 종래 기술의 장치에서, 조향 장치는, 예를 들어 서브 1 mm 직경을 제어 부재로서 갖는 종래의 조향 케이블을 포함하며, 조향 케이블은 원위 단부에서의 관련 편향가능한 구역과 튜브형 장치의 근위 단부에서의 조향 장치 사이에 배치된다. 대안적으로, 제어 부재는, 예를 들어 튜브 요소를 레이저 절단하여 형성되는 하나 이상의 길이방향 요소의 세트에 의해 구현될 수 있다. 조향가능한 튜브 및 그 조향 장치의 설계 및 제조에 관한 추가적인 상세는, 예를 들어 WO 2009/112060 A1호, WO 2009/127236 A1호, WO 2017/213491 A1호 및 WO 2018/067004호에 기술되어 있다. 이러한 기구는 길이가 1 m 이상일 필요가 없는 내시경 작업에 유리하게 사용될 수 있다.

때때로, 플라스틱 압출 튜브는 케이블을 수용하기 위한 통합된 채널로 사용될 수 있다. 이는 간단한 구성을 갖는 기구를 제공한다. 그러나, 대부분의 플라스틱은 오히려 연약하다. 따라서, 매우 긴 도구, 예를 들어 1 m보다 긴 경우, 케이블, 기구의 원위 단부에서 도구를 작동시키도록 배치된 조향 케이블 및 작동 케이블 양자 상에 가해지는 높은 힘으로 인해 문제가 발생할 수 있다. 플라스틱 튜브에서의 바람직하지 못한 절단, 슬립 스틱 효과(slip stick effects), 및 종종 조향 케이블에 의한 조향이 어렵고 관리하기 어려운 케이블 상의 너무 높은 마찰이 문제가 될 수 있다. 또한, 많은 플라스틱의 기계적 특성은, 기구가 전체 기구의 회전을 방해하는 일부 곡선을 통해 안내될 수 있는 사용에서 회전될 수 있어야 하기 때문에 요구되는 충분한 비틀림 강성을 보장하기 위해 너무 열악한 것일 수 있다. 플라스틱 튜브의 다른 단점은, 작동 케이블 내의 힘이 압출된 플라스틱 튜브에서 허용되는 최대 길이방향 힘을 초과하는 정도로 증가할 수 있는 기구의 원위 단부에서 도구를 작동시키기 위한 작동 케이블을 구비하는 경우에 있을 수 있다. 만약 그렇다면, 허용가능한 힘으로 도구를 작동시키는 것은 불가능하다. 또한, 플라스틱 튜브가 곡선 배치에 있고 높은 힘이 작동 케이블에 가해지면, 조향 케이블용 채널은 특히 굽은/편향된 부분에서 변형되어, 조향 케이블이 클램핑되어 채널에서 더 이상 자유롭게 이동할 수 없고, 그에 따라 원위 편향가능한 구역의 조향의 적절한 작동을 방해한다.

보다 긴 기구가 필요한 의학적 용도, 예를 들어 1.5 m 길이의 기구(또는 더 이상)가 적용될 수 있는 경우, 조향성, 유연성, 강성 및 정확성에 대한 요건이 심하게 증가한다. 원위 단부에서 기계 작동식 도구의 엔드-이펙터 작동(end-effector actuation), 길이방향 강성, 비틀림 강성, 내구성 및 적용가능성 하에서 조향성에 대해 종래 기술의 장치보다 더 나은 성능을 갖는 이러한 기구를 개발하려는 요구가 있다. 또한, 이러한 기구가 바람직하게 일회용인 저비용으로 제조될 수 있는 기구를 설계하여, 각각의 사용 후에 기구의 세정 및 살균을 적용하는 것을 필요로 하는 비용 효율성으로 인해 이들을 재사용할 필요성을 회피할 필요성이 있다. 부적절한 세정 및 살균은 잘 알려져 있고 자주 발생하는 문제인 바람직하지 않은 수술후 합병증을 초래할 수 있다.

US2004/0236316호는 신체의 영역 내로 또는 그에 다양한 수술 기구 및 진단 도구의 원격 조작을 위한 관절형 기구를 개시한다. 기구의 근위 단부에서의 세그먼트의 이동은 기구의 원위 단부에서의 세그먼트의 대응하는 상대적인 이동을 초래한다. 근위 및 원위 세그먼트는 각각의 근위 세그먼트가 원위 세그먼트와 별개의 쌍을 형성하는 방식으로 케이블의 세트에 의해 연결된다. 이러한 구성은 각각의 세그먼트 쌍이 서로 독립적으로 이동할 수 있게 한다. 각각의 세그먼트는 폐쇄 채널을 갖는 링크 요소 및 선택적으로 외부 표면을 향해 개방되는 채널을 포함한다. 채널은 상이한 목적을 위해 케이블을 수용한다. 인접한 링크는 서로 접촉하고, 기구의 길이방향 중심축에 대해 임의의 각도 방향으로 서로에 대해 이동가능하다. 기구가 많은 별개의 링크로 제조되고 모든 케이블이 개별적으로 모든 링크의 모든 채널을 통해 안내되어야 하기 때문에, 종래 기술문헌에 따른 기구의 제조는 시간 소모적이고 복잡하다.

US2005096694호는 원위 도구, 원위 도구를 지지하는 강성 또는 가요성 기다란 샤프트, 및 근위 핸들 또는 제어 부재를 구비하는 내시경 또는 복강경 기구를 개시하며, 여기서 도구 및 핸들은 굽힘가능한 운동 부재를 통해 기다란 샤프트의 각각의 원위 및 근위 단부에 결합된다. 도 21A-23D에서, 본 문헌은 케이블을 수용하도록 길이방향으로 채널이 제조되는 중실형 요소로 제조되고, 요구되는 굽힘성을 제공하기 위해 슬롯형 구조를 갖는 굽힘가능한 섹션을 도시한다. 굽힘가능한 섹션을 제조하는데 사용되는 어떠한 물질도 이러한 문헌에서 언급되어 있지 않다. 또한, 도시된 바와 같은 구조는 금속으로부터 제조하는데 극히 어려울 것이며, 이는 전형적으로 플라스틱으로 제조된다. 이러한 물질 및 도시된 구조는 높은 제조 비용 및 길이방향 및 회전 강성에 대한 너무 낮은 기계적 특성으로 인해 더 긴 장치에 적합하지 않다.

W02005/067785호는 원위측 위치된 지향가능한 헤드, 헤드가 위치되는 샤프트, 및 헤드를 작동시키기 위한 근위측 위치된 핸드그립을 포함하는 최소 침습 특성의 고정밀 또는 수술 적용을 위한 기구를 개시한다. 길이방향으로 연장되는 케이블을 포함하는 케이블의 링은 헤드에 연결된다. 케이블 링의 각 케이블은 양 측면의 적어도 일부가 케이블의 링의 다른 케이블과 직접 접촉하도록 배치된다. 케이블은, 예를 들어 외부 튜브 및 내부 코일에 의해 반경방향으로 고정식으로 보유된다. 이러한 공지된 기구의 단점은 케이블의 링이 외부 튜브 및/또는 내부 코일에 대한 접선방향 회전으로부터 차단되지 않아, 기구가 상이한 방향으로 2개의 곡선을 만들도록 작동될 때 기구의 불충분한 조향성을 초래할 수 있다는 것이다. 작동 시에, 당겨지는 케이블은 조향 단부로부터 원위 단부까지 최단 경로를 탐색하는 경향이 있고, 따라서 기구의 내부 곡선으로 이동하여 기구 종축을 중심으로 접선방향으로 회전하는 경향이 있다. 이는 조향 손실을 초래할 것이다. 또한, 케이블의 링의 케이블이 인접한 케이블과 적어도 부분적으로 접촉하기 때문에, 인접한 케이블들 간에 마찰이 있다. 또한, 작동 시에, 기구의 굽은/편향된 부분에서, 힘이 일부 케이블들에 가해져서, 이들 케이블이 "웨지" 영향으로 인해 인접한 케이블과 외부 튜브/내부 코일 사이에 클램핑되는 경향이 있을 수 있다. 둘째로, 곡선에서, 내부 곡선에서의 조향 와이어는 장력이 외부 조향 와이어에 가해지면 내부 및 외부 튜브 사이에 클램핑된다. 이는 제어되지 않은 조향을 초래할 수 있다.

본 출원에서, 용어 "근위(proximal)" 및 "원위(distal)"는 조작자, 예를 들어, 기구 또는 내시경을 작동시키는 외과 의사에 대해 정의된다. 예를 들어, 근위 단부는 외과 의사 근방에 위치된 부분으로서 해석되고, 원위 단부는 외과 의사로부터 떨어진 위치의 부분으로서 해석되어야 한다.

본 문헌의 맥락에서, 본 발명을 설명하기 위해, 용어 "대장 내시경 도구(colonoscopic instrument)"가 사용될 것이다. 이 용어는 신체 또는 다른 곳에서 특정 유형의 작업에 대한 그 적용을 제한하는데 사용되지 않는다.

본 발명의 목적은, 기구가 예를 들어 2 m만큼 길어야 하는 경우 및 엔드-이펙터가 작동된 경우에도, 높은 조향성을 갖는 의료 및 비-의료 동작을 위한 조향가능한 기구를 제공하는 것이다.

이는 청구항 1에 청구된 바와 같은 조향가능한 기구에 의해 달성된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 관형 바디는 그 전체 길이에 따른 회전 강성, 길이방향 강성, 가변 굽힘 강성을 갖는 가요성, 특히 비교적 작은 직경을 갖고 1 m 이상의 길이인 기구에 대한 문제점인 그 편향가능한 구역에서의 수축성에 관한 높은 요구를 충족시키도록 설계될 수 있다. 대장 내시경 및 위내시경 검사에서 요구되는 바와 같이, 도구(적용된다면)를 제어하고, 도구를 회전시키고, 팁 섹션을 편향시키고, 더 긴 덕트 내의 곡선에 적응하는 것과 같은 몇 가지의 기능을 결합하는 공정한 비용으로 단일 사용 기기를 제조가능하게 한다. 상기 기구는 복잡한 작업에 적합하고, 최소 침습성 위장 수술(minimal invasive gastrointestinal surgery)에서의 단계이다.

또한, 본 발명은 독립 방법 청구항에 정의된 바와 같은 가요성 튜브 요소의 제조 방법에 관한 것이다.

제2 관점에서, 본 발명은, 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치, 및 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디를 포함하는 조향가능한 기구로서, 상기 관형 바디는 가요성 구역과, 상기 가요성 구역으로부터 원위방향으로 배치된 적어도 하나의 편향가능한 구역을 갖고, 상기 적어도 하나의 편향가능한 구역은 하나 이상의 케이블에 의해 상기 조향 장치에 연결되어 상기 조향 장치에 의해 상기 적어도 하나의 편향가능한 구역의 편향을 허용하는, 상기 조향가능한 기구에 있어서,

● 상기 제1 중심축과 일렬로 배치된 제2 중심축을 갖는 제2 채널을 갖는 지지 부재로서, 상기 제2 채널은 상기 지지 부재의 근위측으로부터 원위측으로 연장되고, 상기 관형 바디는 상기 지지 부재로부터 원위방향으로 연장되고, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 근위측에서 상기 제2 채널 주위에 배치된 볼-형상 부재를 갖는, 상기 지지 부재; 및

● 상기 하나 이상의 케이블(90)에 연결된 케이블 체결 기구를 갖고, 상기 하나 이상의 케이블을 견인 또는 이완시킬 수 있도록 상기 볼-형상 부재 상에 회전가능하게 배치된 조향 부재를 포함하는, 조향가능한 기구에 관한 것이다.

이에 따라, 조향가능한 기구는 높은 안정성 및 조향 능력을 갖는 근위방향으로 배치된 조향 장치를 구비한다.

본 발명의 실시예는 종속 청구항에 청구된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 비-제한적 및 비-배타적인 실시예에 의해 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다. 이들 실시예는 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 당업자라면, 본 발명의 다른 대안 및 균등한 실시예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시되고 실행될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 도면에 명확히 도시되지 않거나 명세서에 명확히 설명되지 않더라도, 이러한 조합이 물리적으로 불가능하지 않는 한, 다른 실시예의 개별적인 특징들이 조합될 수 있다. 본 발명의 범주는 청구범위 및 그 기술적 균등물에 의해서만 제한된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 더욱 상세하게 후술될 것이며, 유사 또는 동일한 참조부호은 유사, 동일 또는 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 2개의 편향가능한 기구가 각각 2개의 원위 편향가능한 구역과 함께 사용되는 동작을 위한 일반적인 설정을 도시한다.
도 2는 2개의 편향가능한 구역을 갖는 하나의 편향가능한 기구를 도시한다.
도 3은 사용 중인 대장내시경 기구의 개략도를 도시한다.
도 4는 사용 중인 위내시경 기구의 개략도를 도시한다.
도 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c, 7d는 조향 케이블용 케이블 채널을 형성하도록 주름진 단면을 갖는 튜브가 사용되는 본 발명의 실시예의 상이한 도면을 도시한다.
도 8a, 8b, 8c는 일체형 플라스틱 라이너에 의해 덮인 케이블 채널을 갖는 주름진 단면을 갖는 튜브를 도시한다.
도 9a, 9b는 조향 케이블용 케이블 채널을 갖는 특수 형상의 라이너를 갖는 중공 튜브를 도시한다.
도 9c는 도 9a 및 9b의 실시예에 대한 대안적인 구조를 도시한다.
도 10a는 서로 삽입된 2개의 중공 튜브를 통한 단면을 도시하며; 내부 튜브는 그 외부 표면에 케이블 채널을 갖도록 압출/기계가공/레이저 각인되고; 외부 라이너는 채널을 폐쇄하고 내부 튜브를 보호한다.
도 10b는 서로 삽입된 2개의 중공 튜브를 통한 단면을 도시하며; 내부 튜브는 그 외부 표면에서 케이블 채널의 부분을 갖도록 압출/기계가공/레이저 각인되고; 외부 튜브는 내부 튜브의 외부 표면에서 케이블 채널의 부분과 정렬된 내부 표면에서 케이블 채널의 부분을 갖도록 압출/가공된다.
도 11a-11h는 중간 튜브 요소 외의 다른 수단에 의해 케이블의 접선방향 이동이 차단되는 대안적인 실시예를 도시한다.
도 12는 2개의 튜브 형상 요소가 서로 삽입되는 본 발명의 실시예의 단면도를 도시하며; 내부 튜브는 케이블 채널의 일부를 형성하도록 단면을 가지고; 외부 튜브는 케이블 채널의 일부를 형성하도록 단면을 가지며; 내부 및 외부 튜브의 케이블 채널은 정렬된다.
도 13a, 13b는 조향 케이블용 완전한 케이블 채널을 형성하도록 단면을 갖는 하나의 튜브를 갖는 본 발명의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 14a, 14b는 튜브의 케이블 채널에 매립되고 튜브에 부착된 부가적인 튜브 내에 조향 케이블이 배치되는 실시예를 도시한다.
도 15a, 15b는 각각 근위 조향 장치의 3D 및 단면도를 도시한다.
도 16a-16h는 기구의 가요성 및 편향가능한 섹션에 사용될 수 있는 일부 대안적인 슬롯형 구조를 도시한다.
도 17a는 편향된 위치에서 관형 바디의 편향가능한 구역을 도시한다. 도 17b는 화살표(XVIIB)로 표시된 위치에서 이러한 편향된 관형 바디를 통한 단면을 도시한다.
도 18a, 18b, 18c, 18d 및 18e는 슬롯형 힌지 구조에서 파괴 요소의 예를 도시한다.
도 19a, 19b 및 19c는 케이블을 관형 바디의 원위 단부에 연결하는데 사용되는 크림프 부싱의 예를 도시한다.
도 20a-20c는 기구의 원위 단부를 편향시키기 위해 일부 케이블이 인장될 때 기구 상의 바람직하지 않은 회전력을 상쇄시키기 위해 중간 구역에서 재배치된 케이블을 갖는 실시예를 도시한다.

도 1은 2개의 조향가능한 침습 기구(10)를 수용하는 도입기를 갖는 침습 기구 조립체(1)의 비제한적 실시예를 도시한다. 도 2는 조향가능한 침습 기구(10)의 측면도를 도시한다.

각각의 조향가능한 기구(10)(도 2 참조)는 2개의 작동 편향가능한 구역(14, 15)을 구비하는 근위 단부(11), 2개의 원위 편향가능한 구역(16, 17)을 구비하는 원위 단부(13), 및 강성 중간부(12)를 갖는 기다란 관형 바디(18)를 포함한다. 본 실시예에서 작동 편향가능한 구역(14, 15)은 편향가능한 근위 구역으로서 구성되고, 편향가능한 근위 구역으로서 지칭될 것이다. 이러한 편향가능한 근위 구역(14, 15)은 적절한 길이방향 요소(도 2에 도시되지 않음)에 의해 원위 편향가능한 구역에 연결된다. 이러한 길이방향 요소는 케이블일 수 있다. 대안적으로, 이러한 길이방향 요소는, 예를 들어 WO 2009/112060 A1호, WO 2009/127236 A1호, WO 2017/213491 A1호 및 WO 2018/067004호에 상세히 설명되는 바와 같이, 튜브 요소 내의 길이방향 스트립 형상 요소에 의해 실시될 수 있고, 원통형 튜브 내의 사전결정된 패턴을 레이저 절단함으로써 생성되는 길이방향 슬롯에 의해 분리될 수 있다. 레이저 절단 다른 기술에 대한 대안으로서, 예를 들어, 워터 빔에 의해 절단될 수 있다. 또한, 3D 레이저 프린팅이 사용될 수 있다. 이는 또한 이하에서 논의되는 다른 실시예들에 대해 유지하며, 여기서 레이저 절단에 대해 참조가 이루어진다.

이러한 근위 편향가능한 구역(14, 15)을 기구의 종축으로부터 각도 방향으로 각각 편향시킴으로써, 대응하는 편향가능한 원위 구역(16, 17)이 또한 편향될 것이다. 강성 중간부(12)는 또한 하나 이상의 가요성 구역을 가질 수 있다. 그러나, 이러한 가요성 구역은 단지 가요성이고, 그 굽힘은 다른 굽힘가능한 구역에 의해 제어되지 않는다. 원한다면, 하나 이상의 조향가능하고 편향가능한 원위 구역(16, 17)이 제공될 수 있다.

원위 단부(13)에서, 포셉(2)와 같은 도구가 배치된다. 근위 단부(11)에서, 핸들(3)은 예를 들어 기구 내에 배치된 적절한 작동 케이블(도시되지 않음)을 통해 포셉(2)의 죠를 개폐하도록 구성된다. 그렇게 하기 위한 케이블 장치는 당업계에 잘 알려져 있다.

조향가능한 기구는 전형적으로 튜브를 조향하기 위해 그리고/또는 조향 튜브의 원위 단부에 배치된 포셉(2)과 같은 도구를 조작하기 위해 조향가능한 튜브의 근위 단부에 배치된 핸들(3)을 포함한다. 대안적으로, 이러한 도구는, 예를 들어 카메라, 수동 조작기, 한 쌍의 씨저, 예를 들어 전기적, 초음파 또는 광학 에너지 소스와 같은 에너지 소스를 사용하는 조작기일 수 있다. 기구는 원위 단부에 적용된 도구의 유형에 대한 제한을 갖지 않는다. 핸들(3)의 유형은 당업자에게 명백한 바와 같이, 원위 단부에 적용된 도구의 유형에 따라 선택될 것이다.

도 1은 도입기(20)에 삽입된 도 2의 2개의 기구(18)를 도시한다. 이러한 도입기(20)는 작동 중에 사람의 복벽에 배열된 투관침(도시되지 않음) 내로 삽입될 수 있다. 이러한 도입기(20)의 예에 대한 추가적인 상세는 WO 2015/084157호에 개시되어 있다. 양자의 기구(18)는 근위 편향가능한 구역(14, 15)에서 편향되어 원위 편향가능한 구역(16, 17)도 편향되게 한다. 도 2의 설정은 전형적으로 복강경 적용에서 사용될 수 있다.

신체 내에서 작동될 수 있는 일부 위치는 구체적으로 설계된 기구를 필요로 한다. 예를 들어, 도 2의 기구의 중간부(12)를 완전히 가요성으로 제조함으로써, 기구는 결장, 식도를 통한 위장 또는 굴곡된 혈관을 통한 심장과 같은 만곡된 자연적 액세스 가이드/채널을 통해서만 접근가능한 신체 내의 영역에 사용될 수 있다.

도 3은 사용 중인 결장경(42)의 개략도를 도시한다. 결장경(42)은 인체의 결장(30)에 삽입된다. 전형적으로, 결장(30)은 거의 정방형 각진 섹션(32, 34, 36, 38)을 갖는다. 외과의사가 정방형 각진 섹션(32)으로부터 상류의 결장(30)의 영역을 작동시킬 필요가 있다면, 결장경(42)은 최대 1 m의 거리를 따라 결장(30) 내로 삽입될 필요가 있다. 또한, 결장경(42)은 결장(30)의 내벽을 손상시키는 위험 없이 용이하게 결장(30)의 모든 정방형 각진 섹션(32-38)을 통해 항문으로부터 안내될 수 있는 유연성이 필요하다.

작동 시에, 일반적으로, 일부 침습성 기구는 결장경(42)을 통해 삽입되어 그 원위 단부(44)에서 일부 기능을 위한 하나 이상의 도구를 제공한다. 대장 내시경에서, 이러한 도구는 전형적으로 카메라 렌즈 및 조명 요소를 구비한다. 외과의사가 카메라 뷰를 원하는 위치 및 결장(30)에서 볼 수 있도록 보조하기 위해, 전형적으로 원위 단부는 모든 각도 방향에서 종축으로부터 편향가능하다. 이는 또한 도구와 함께 삽입된 기구를 유지한다. 이는 이러한 기구에 도 2에 도시된 기구의 편향가능한 구역(16, 17)과 같은 하나 이상의 편향가능한 구역을 제공함으로써 구현될 수 있다. 이러한 원위 편향가능한 구역은 기구의 근위 단부에서 적절한 조향 기구에 연결된 기구에 수용된 적절한 조향 케이블에 의해 제어된다.

도 4는 사용 시의 위내시경(56)의 개략도를 도시한다. 위내시경(56)은 입, 구강/목(54) 및 식도(5)를 통해 인체의 위장(50)에 삽입된다. 특히 외과의사가 위장(50)의 하부를 조작할 필요가 있을 때, 위내시경(56)은 여러 개의 만곡된/각진 부분을 통해 안내될 필요가 있다. 따라서, 위내시경(56)은 구강/목(54), 식도(52)및 위장(50)의 내벽을 손상시키는 위험이 거의 없도록 가요성일 필요가 있다.

작동 시에, 일반적으로, 일부 침습성 기구는 위내시경(56)을 통해 삽입되어 그 원위 단부(60)에서 일부 기능을 위한 하나 이상의 도구를 제공한다. 위내시경에서, 이러한 도구는 전형적으로 카메라 렌즈 및 조명 요소를 구비한다. 외과의를 위(50)에서 원하는 위치 및 방향으로 조향하는데 보조하기 위해, 통상적으로,위장(50)의 원위 단부(60)는 모든 각도 방향에서 종축으로부터 편향가능하다. 이는 또한 도구와 함께 삽입된 기구를 유지한다. 이는 이러한 기구에 도 2에 도시된 기구의 편향가능한 구역(16, 17)과 같은 하나 이상의 편향가능한 구역을 제공함으로써 구현될 수 있다. 이러한 원위 편향가능한 구역은 이들 기구의 적절한 조향 기구에 연결된 기구에 수용된 적합한 조향 케이블에 의해 제어된다. 본 발명에 따른 기구는 이러한 대장 내시경 및 위내시경에 사용될 수 있다. 따라서, 제공된 기구에 대한 일반적인 요건은, 이들이 대장 내시경 및 위내시경 내에 또는 그에 부착된 작동 채널에 맞는 비교적 작은 직경, 및 예컨대 1 m 이상의 긴 기구의 경우에도 그 편향가능한 구역에서 높은 회전 강성, 높은 길이방향 강성, 그 전체 길이에 따른 가요성 및 편향성을 나타낸다는 점이다. 또한, 이러한 기구는 용이하고 신속하게 제조될 수 있도록 설계되어야 한다. 본 발명에 따르면, 이는 금속으로 제조되고 그 전체 길이를 따라 충분한 가요성을 갖는 기구를 제공하기 위해 적절한 슬롯형 구조를 갖는 적어도 하나의 튜브 요소를 갖는 관형 바디를 갖는 기구로 달성될 수 있다.

도 5a-5c는 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 도 5c는 도 5a에 도시된 기구의 팁의 확대 버전이다. 도 5b는 도 5a 및 5c에서 2개의 화살표(VB)로 표시된 위치에서 팁을 통한 단면도이다.

도 5a는 실시예에 따른 조향 기구의 근위 단부와 도구 사이의 조향가능한 기구의 기다란 관형 바디(18)의 원위 단부(70)의 3D 도면을 도시한다. 기다란 관형 바디(18)는 외부 튜브 요소(86), 중간 튜브 요소(88) 및 내부 튜브 요소(92)를 포함한다. 기다란 관형 바디(18)는 외부 튜브 요소(86) 외부에 또는 내부 튜브 요소(92)의 내부 또는 중간 튜브 요소(88)의 양측에서 내부 및 외부 튜브 요소(92, 86) 사이에 위치된 더 많은 튜브 요소를 포함할 수 있다. 내부 튜브 요소(92)는 원위 단부(70)로부터 관형 바디(18)의 근위 단부를 향해 연장되는 기다란 채널(94)을 둘러싼다. 바람직하게, 모든 튜브 요소(86, 88, 92)는 관형 바디(18)의 중심 종축(98)에 대해 대칭적이다. 그러나, 이들은 타원형, 육각형, 직사각형 등과 같은 다른 단면을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 튜브 요소의 단면이 이상적인 원, 또는 타원형 또는 육각형 등으로부터 벗어날 수 있다는 것이 관찰된다.

중간 튜브 요소(88)는 케이블(90)에 대한 접선방향 회전 블록으로서 기능한다.

도시된 실시예에서, 관형 바디(18)는 하나의 편향가능한 구역(17)을 갖는다. 이러한 편향가능한 구역(17)과 관형 바디의 근위 단부 사이에는 가요성 구역(12a)이 있다. 편향가능한 구역(17) 및 가요성 구역(12a)에서, 모든 튜브 요소(86, 88, 90)는 가요성이다. 편향가능한 구역(17)의 편향은 조향 케이블(90)에 의해 제어된다. 조향 케이블(90)을 작동시키는 경우, 가요성 구역(12a)은 편향되는 경향을 나타낼 것이다. 그러나, 바람직하게, 편향가능한 구역(17)은 가요성 구역(12a)보다 더 가요성이므로, 편향가능한 구역(17)은 조향 케이블(90)이 작동될 때 가요성 구역(12a)보다 더 쉽게 구부러질 것이다. 또한, 케이블(90)은 통상적으로 관형 바디(18)가 그 목표 위치로 물체에 삽입될 때 작동될 것이며, 그 후 편향가능한 구역(17)은 관형 바디(18)가 연장되는 물체의 하나 이상의 굴곡진 섹션(결장 같은)에 의해 결정된 바와 같이 오히려 고정된 배향으로 위치될 수 있는 가요성 구역(12a)보다 물체 내에 더 많은 자유 공간을 가질 것이다. 예를 들어, 편향가능한 구역(17)을 구비하는 원위 단부가 대장 내시경 또는 위내기셩의 원위 단부로부터 연장되도록 대장 내시경 또는 위내시경 내로 관형 바디(18)가 삽입되는 경우, 가요성 구역(12a)은 대장 내시경 또는 위내시경의 곡률 및 결장 또는 상부 장관(upper intestinal tract)의 주변 곡률에서 오히려 고정될 수 있고, 편향가능한 구역(17)은 자유롭게 편향될 수 있다. 이는 조향 케이블(90)의 작동 시에 편향가능한 구역(17)만을 편향시키는 것을 돕는다.

중간 튜브 요소(88)는 내부 표면 및 외부 표면을 가지며, 관형 바디(18)의 길이방향으로 길이방향 케이블 채널(96, 97)을 형성하도록 구성된다. 도 5a-5c는 중간 튜브 요소(88)의 외측에 6개의 이러한 케이블 채널(96) 및 중간 튜브 요소(88)의 내측에 6개의 이러한 케이블 채널(97)을 도시한다. 도 5a에 도시된 실시예에서, 각각의 케이블 채널(96, 97)은 하나의 조향 케이블(90)을 수용한다. 일 실시예에서, 모든 케이블 채널(96, 97)은 중심축(98)에 평행하게 직선 방향으로 연장된다. 그러나, 케이블 채널(96, 97)은 중간 튜브 요소(88)의 길이방향으로 대안적으로 나선형일 수 있다. 나선형 형태는 관형 바디(18)의 근위 단부에서 동일한 채널(96, 97)의 접선방향 위치가 예를 들어 90°, 180° 또는 270°의 회전 각도만큼 상대적으로 시프트되도록 할 수 있다. 그러나, 원하는 경우, 임의의 다른 회전 각도가 구현될 수 있다.

외부 튜브 요소(86)의 팁은 복수의 길이방향 슬롯(80)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 그들 중 6개는 접선방향으로 동일하게 이격된다. 이들은 외부 튜브 요소(86)의 외부 말단 에지를 향해 개방된다. 각각의 2개의 인접한 슬롯(80)들 사이에는, 외부 튜브 요소(86)의 최원위 단부에 스트립(85)이 있다. 따라서, 총 6개의 스트립(84)이 있다. 각각의 슬롯(80)은 하나의 케이블(90)과 정렬된다. 이들 슬롯(80)은 케이블(90)이 최원위 단부에서 더 이상의 근위 방향으로 그들의 케이블 채널에서 이동할 수 없도록 원위 단부에서 클램프 케이블(90)에 적용되는 크림프 부싱과 정렬하는데 사용된다. 크림프 부싱과의 이러한 연결은 도 19a 및 19b에 도시되어 있다. 물론, 케이블(90)의 말단부를 용접과 같이 관형 바디(18)의 팁에 고정하거나 또는 케이블에 적절한 비드를 제공하는 임의의 다른 공지된 수단이 대신 사용될 수 있다.

각각의 스트립(84)은 립(82)을 구비한다. 각각의 립(82)은 중간 튜브 요소(88)의 외측부와 정렬되고 스트립(84)의 레이저 용접부의 역할을 한다. 각각의 립(82)은 중간 튜브 요소(88)의 외측부에 레이저 용접되어, 팁에서, 외부 튜브 요소(86)는 중간 튜브 요소(88)에 견고하게 부착된다. 이로써, 중간 튜브 요소(88) 및 외부 튜브 요소(86)는 관형 바디의 원위 단부에서 서로에 대해 회전 또는 이동할 수 없기 때문에, 안정성을 제공한다. 따라서, 원위 단부에서, 케이블(90)은 외부 튜브 요소(86)에 대해 접선방향 회전으로부터 차단된다. 이는 대안적으로, 이들 튜브 요소(86, 88) 중 다른 하나에서 적절하게 정렬된 개구부로 구부러진 중간 튜브 요소(88) 및 외부 튜브 요소(86) 중 적어도 하나에 존재하는 립, 또는 립 없이 레이저 용접과 같은 다른 특징부에 의해 구현될 수 있다. 접착 또는 브레이징이 또한 부착을 위해 가능한 옵션이다.

슬롯(80)으로부터 근위방향으로 위치되면, 외부 튜브 요소(86)는 편향가능한 구역(17)과 정렬된 편향가능한 섹션(72)을 포함한다. 이러한 편향가능한 섹션(72)은 비-가요성 섹션(78)에 의해 외부 튜브 요소(86)의 팁으로부터 분리된다. 바람직하게, 섹션(78)은 굽혀질 수 없도록 임의의 구멍 또는 슬롯이 없거나 거의 없는 외부 튜브 요소(86)의 링 형상 부분이다. 섹션(78)은 선택적이며, 남겨질 수 있다.

도 5a에 도시된 실시예에서, 편향가능한 섹션(72)은 외부 튜브 요소(8)의 재료 내의 사전결정된 패턴의 슬롯을 레이저 절단함으로써 구현된다. 이들 슬롯은 재료의 전체 두께를 통해 연장된다. 슬롯은 편향가능한 섹션(72)이 힌지로서 동작하도록 배치되고, 가요성 영역(12a)에 대한 편향성으로 최적화되도록 배치된다. 그 밖에도, 편향가능한 섹션(72)은 소정의 최소 회전 강성 및 최소 길이방향 강성을 가져야 한다. 바람직하게, 편향가능한 섹션(72)은 길이방향 및 접선방향으로 임의의 플레이(play)를 나타내지 않는다. 그러나, 편향가능한 섹션(72)에 대해, 이는 절대 요건이 아니다. 종래 기술에서 공지된 임의의 적합한 슬롯형 구조는 그 효과에 사용될 수 있다. 바람직한 편향가능한 섹션(72)에 대한 보다 상세한 설명은 도 16a를 참조하여 도시되고 설명된다.

가요성 영역(12a)에서, 외부 튜브 요소(86)는 가요성 섹션(74a)을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 가요성 섹션(74)은 또한 외부 튜브 요소(8)의 재료 내의 사전결정된 패턴의 슬롯을 레이저 절단함으로써 구현된다. 이들 슬롯은 재료의 전체 두께를 통해 연장된다. 슬롯은 가요성 섹션(74)이 소정의 사전결정된 범위로 가요성이지만 회전 강성에 대해 최적화되도록 배치된다. 다시, 가요성 섹션(74)은 또한 소정의 최소 길이방향 강성을 가져야 한다. 바람직하게, 가요성 섹션(74)은 길이방향 및 접선방향으로 임의의 플레이를 나타내지 않는다. 종래 기술에서 공지된 임의의 적합한 슬롯형 구조는 그 효과에 사용될 수 있다. 바람직한 가요성 섹션(74)에 대한 보다 상세한 설명은 도 16b를 참조하여 도시되고 설명된다.

일 실시예에서, 가요성 섹션(74)의 가요성은 편향가능한 섹션(72a)의 가요성보다 작다.

편향가능한 섹션(72)과 가요성 섹션(74) 사이에서, 외부 튜브 요소(86)는 링 형상의 비-가요성 섹션(76)을 가질 수 있다. 따라서, 바람직하게, 링 형상 섹션(76)은 굽혀질 수 없도록 임의의 구멍 또는 슬롯이 없거나 거의 없다. 링 형상 섹션(76)은 선택적이며, 남겨질 수 있다.

편향가능한 섹션(72)의 근위측에서, 외부 튜브 요소(86)는 복수의 립(75)을 포함한다. 이들 립(82)은 중간 튜브 요소(88)의 외측부와 정렬되어 레이저 용접 부분으로서의 역할을 한다. 각각의 립(75)은, 편향가능한 섹션(72)의 근위 측에서, 외부 튜브 요소(86)가 중간 튜브 요소(88)에 견고하게 부착되도록 중간 튜브 요소(88)의 외측부에 레이저 용접된다. 외부 튜브 요소(86)를 중간 튜브 요소(88)에 연결하기 위한 다른 메커니즘은 직접 용접, 또는 튜브 요소(86, 88) 중 다른 하나 내의 정렬된 개구 내로 굽어진 튜브 요소(86, 88) 중 하나 내의 립을 사용하여 적용될 수 있다.

또한, 가요성 영역(12a)을 따르는 위치에서, 외부 튜브 요소(86)는, 예를 들어 립(75)과 같이 형성된 적절한 용접 립을 중간 튜브 요소(88)의 외측부에 레이저 용접하거나 또는 다른 튜브 요소 내의 적절한 정렬된 개구로 구부러진 하나의 튜브 요소 내의 립을 사용하여 중간 튜브 요소(88)에 부착될 수 있다. 접착 또는 브레이징이 또한 부착을 위해 가능한 옵션이다. 이는 관형 바디(18)에 보다 큰 안정성과, 사용 중에 변형될 위험이 적게 한다. 이러한 방식으로, 중간 튜브 요소(88)는 외부 튜브 요소(86)에 대해 접선방향으로 회전할 수 없고, 케이블(90)에 대한 접선방향 회전 블록으로서 더 양호하게 기능한다.

기구의 전체 길이를 따라 서로 여러 위치에서 적용된 모든 튜브 요소(86, 88, 92)를 부착시킬 필요성은 기구가 더 길수록 증가하고, 즉 모든 적용된 튜브 요소(86, 88, 92) 내의 동일한 길이방향 위치에 있는 힌지가 이러한 더 긴 기구에서 길이방향 및 접선방향으로 항상 정렬되어야 한다. 그 후, 적용된 튜브 요소는 가능한 한 많이 서로에 대해 회전이 자유로와야 한다. 더 긴 기구를 위해, 케이블(90)이 접선방향으로 회전되는 것을 방지하기 위해 중간 튜브 요소(88)가 (하나만이 적용되는) 내부 튜브 요소(92) 및/또는 외부 튜브 요소(86)에 대해 회전가능한 것을 방지하는 것이 또한 필요하다. 인가된 튜브 요소가 접선방향으로 고정되지 않을 경우, 많은 슬랙(slack) 및 플레이가 발생할 수 있어, 불안정한 제어성이 될 수 있다. 따라서, 레이저 용접은 제로 플레이(zero play)를 초래하기 때문에 바람직한 방법이다.

외부 튜브 요소(86)는 바람직하게 균일한 두께를 가지며, 바람직하게 금속으로 제조된다. 적합한 재료는 스테인리스강과 같은 강철 합금, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억 합금이다. 그러나, 전술한 슬롯/슬롯형 구조와 관련하여 회전 강성, 길이방향 강성, 플레이 및 제조성과 같은 요건을 충족시킬 수 있는 임의의 다른 재료는 플라스틱, 폴리머, 복합재 또는 힌지가 제조될 수 있는 다른 경화성 재료로부터 너무 많이 선택될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 대해 가능한 낮은 마찰 계수를 가지며, UHMWPE 및/또는 테플론(Teflon)과 같은 재료이다.

외부 튜브 요소(86)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 용도를 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1 mm, 더욱 바람직하게는 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게는 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 외부 튜브 요소(86)의 직경은 그 적용에 의존한다. 의학적 적용에 있어서, 직경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm일 수 있다.

외부 튜브 요소(86) 내의 슬롯형 구조(72, 74)의 슬롯은 레이저 절단에 의해 제조될 수 있다. 바로 인접한 별개의 요소로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다. 0 ㎛ 또는 그에 매우 근접한 폭을 갖는 슬롯은 슬롯이 나와야 하는 위치 상에서 노치를 절단함으로써 제조될 수 있고, 그 노치는 재료의 전체 두께를 통해 연장되는 것이 아니라, 노치를 따라 재료를 쉽게 파괴할 수 있는 정도로 재료를 약화시킨다. 이러한 노치를 절단하는 것은 레이저 각인 또는 절단 경로의 중단에 의해 행해질 수 있다. 이는 도 19를 참조하여 보다 상세하게 설명된다.

도 5a-5c의 실시예에서, 중간 튜브 요소(88)의 단면은 그 전체 길이방향을 따라 주름진 구조를 갖는다. 여기서, 중간 튜브 요소(88)는 균일한 두께를 갖는다. 따라서, 그 내부 및 외부 표면 모두 주름진 구조를 갖는다.

주름진 구조는 사인 형상일 수 있고, 전체적으로 대칭일 수 있다. 여기서, 용어 "사인 형상(sine shape)"은 사인과 유사하지만 실제로 이상적인 사인이 아닌 형상을 지칭하는데 사용된다. 주름진 구조는 복수의 외부 피크(100)를 갖는다. 도시된 실시예에서는, 6개의 외부 피크(100)가 존재한다. 이들은 모두 중심축(98)으로부터 동일한 반경방향 거리에 위치되고, 외부 튜브 요소(86)의 내부에 접촉할 수 있다. 외부 튜브 요소(86)의 립(75, 82)은 이러한 외부 피크(100)에서 중간 튜브 요소(88)에 부착된다. 외부 튜브 요소(86)는 또한 예를 들어 외부 피크(100)와 정렬되는 외부 튜브 요소(86) 내의 적절한 용접 립의 레이저 용접에 의해 가요성 영역(12a) 내의 위치에서 중간 튜브 요소(88)에 부착될 수 있다.

외부 튜브 요소(86)와 중간 요소(88) 사이의 연결이 상술한 바와 같이 립 및 적절하게 정렬된 개구에 의해 이루어지는 경우, 이러한 립은 바람직하게 외부 튜브 요소(86) 내에 제조되고, 이러한 개구는 중간 요소(88) 내의 제조된다. 그 후, 개구는 이러한 피크(100)에 위치된다. 접착 또는 브레이징이 또한 부착을 위해 가능한 옵션이다.

또한, 주름진 구조는 복수의 내부 피크(102)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 이들은 모두 중심축(98)으로부터 동일한 반경방향 거리에 위치되고, 내부 튜브 요소(92b)의 외측부에 접촉할 수 있다. 바람직하게, 이들 내부 피크(102) 중 하나 이상은 팁 내의 어느 위치, 예를 들어 립(82)과 같은 원위 에지로부터 동일한 거리에서 내부 튜브 요소(92)에 부착된다. 내부 튜브 요소(92)와 중간 튜브 요소(88)가 모두 금속으로 제조될 때, 이러한 부착은 레이저 용접에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 다른 튜브 요소 내의 적절한 정렬된 개구 및 튜브 요소 중 하나에 접착 또는 브레이징 또는 립과 같은 임의의 다른 적절한 부착 기술이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 인접한 튜브 요소들 사이의 이러한 연결/부착은 기구의 전체 길이를 따라 존재할 수 있다.

중간 튜브 요소(88)의 주름진 구조는 그 전체 길이를 따라 동일하고, 케이블(90)을 수용하기 위해 관형 바디(18)의 원위 단부로부터 근위 단부까지 연장되는 길이방향 채널을 형성한다. 주름진 구조는 복수의 외측으로 면하는 케이블 채널(96) 및 복수의 내측으로 면하는 케이블 채널(97)을 갖는다. 여기서, 6개의 케이블 채널(96) 및 6개의 케이블 채널(97)이 있다. 그러나, 임의의 다른 개수가 대신에 사용될 수 있다. 적어도 3개의 이러한 케이블 채널(96, 97)은 모든 방향에서 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하기 위해 3개의 조향 케이블(90)을 수용하는데 필요하다. 모든 케이블 채널(96, 97)은 접선방향으로 동일하게 이격되는 것이 바람직하다.

주름진 구조는 나선형 케이블 채널(96, 97)을 형성하도록 길이방향으로 나선형일 수 있다.

중간 튜브 요소(88)는 편향가능한 구역(17) 내의 편향가능한 구역 및 가요성 구역(12a) 내의 가요성 구역을 구비한다. 임의의 적절한 기술적 구현이 사용될 수 있다. 예를 들어, 외부 튜브 요소(86) 내의 참조부호(72, 74)에 도시된 바와 같은 슬롯형 구조가 사용될 수 있다. 대안적인 슬롯형 구조(106)가 도 7a에 도시된 주름진 중간 튜브 요소(88)에 도시되어 있다. 도 7a의 예시적인 슬롯형 구조(106)는 도 16c에 보다 상세히 도시되어 있다. 또 다른 대안으로서, 도 16a-16c에 상세하게 도시된 슬롯형 구조 중 임의의 것이 중간 원통형 섹션(88)의 편향가능한 섹션에 사용될 수 있는 반면, 중간 튜브 요소(88)의 나머지 구조는 가요성이어서, 대장 내시경과 같은 소정의 예상된 적용을 위해 충분히 쉽게 구부러진다.

중간 튜브 요소(88)는 바람직하게 균일한 두께를 가지며, 바람직하게 금속으로 제조된다. 적절한 재료는 스테인리스강과 같은 강철 합금, 코발트-크롬 합금 또는 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억 합금이다. 그러나, 전술한 슬롯/슬롯형 구조와 관련하여 회전 강성, 길이방향 강성, 플레이 및 제조성과 같은 요건들을 충족시킬 수 있는 임의의 다른 재료는 플라스틱, 폴리머, 복합재 또는 힌지가 제조될 수 있는 다른 경화성 재료로부터 너무 많이 선택될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 비해 가능한 낮은 마찰 계수를 갖고, UHMWPE 및/또는 테플론 등이 사용될 수 있다. 중간 튜브 요소(88)는 원형 단면을 갖는 원래 원통형 튜브를 원하는 형태로 성형함으로써 제조될 수 있다.

중간 튜브 요소(88)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 용도를 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1.0 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 내부 피크(102) 및 외부 피크(100)에 의해 정의된 바와 같이, 중간 튜브 요소(88)의 내경 및 외경은 그 적용에 의존한다. 의료 용도에서, 내경 및 외경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다. 중간 튜브 요소(88)의 외경은 외부 튜브 요소(88)의 내경과 실질적으로 동일하도록 선택된다. 그 후, 외부 튜브 요소(86)는 그 외부 피크(100)에서 중간 튜브 요소(88)와 접촉한다. 유사하게, 중간 튜브 요소(88)의 내경은 내부 튜브 요소(92)의 외경과 실질적으로 동일하도록 선택된다. 그 후, 내부 튜브 요소(92)는 그 내부 피크(102)에서 중간 튜브 요소(88)와 접촉한다.

중간 튜브 요소(88)가 주름진 단면을 갖지만, 중간 튜브 요소(88) 내의 슬롯형 구조(106)의 슬롯은 레이저 빔으로 레이저 절단함으로써 제조될 수 있는 것으로 실험에서 나타났다. 이러한 레이저 빔은 중심축(98)에 수직하게 지향될 수 있다. 그러나, 중심축(98)에 수직이고 중간 튜브(88)의 외부 표면에 실질적으로 수직인 평면에 위치하도록 이러한 레이저 빔을 지향시키는 것도 가능하다. 여기서, "실질적으로"는 90°각도의 ±10% 내를 의미한다. 바로 인접한 별개의 요소로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

케이블(90)은 그 직경이 채널(96, 97)의 높이보다 약간 작도록 선택되고, 여기서 채널(96, 97)의 높이는 반경방향으로 그 단면 폭으로서 정의된다. 적절한 케이블 직경은, 예를 들어 0.1 내지 1.0 mm의 범위에 있다. 채널(96, 97)의 단면 폭은 채널(96, 97)의 임의의 위치에서 케이블 직경보다 커야 한다. 그 후, 케이블(90)은 실질적으로 어떠한 마찰도 없이 길이방향으로 채널(96, 97) 내에서 이동할 수 있다. 관형 바디(18)의 구부러진 부분에서만, 케이블(90)의 일부는 후술하는 바와 같이 마찰을 받을 것이다.

케이블(90)은 가능한 한 낮은 굽힘 강성뿐만 아니라 가능한 한 높은 길이방향 강성과 함께 가능한 한 낮은 인장 강도를 갖도록 선택되어야 한다. 따라서, 바람직하게, 케이블(90)은 중실형 단일 와이어 대신에 수개의 꼬인 금속 와이어로 제조된다. 대안적으로, 케블러(Kevlar™), 아라미드 또는 디네마(dyneema)와 같은 재료가 사용될 수 있다. 이러한 케이블은 수개의 꼬인 와이어를 포함할 수 있고, 원형 단면을 가질 수 있거나, 또는 심지어 타원형 또는 편평한 단면을 가질 수 있다.

중간 튜브 요소(88)의 주름진 구조가 본래 반경방향 및 접선방향 모두에서 외부 기계적 힘에 의해 변형되기 어렵기 때문에, 변형되기 어려운 채널(96, 97)의 벽으로서 기능할 것이다. 이는 1 m 또는 그 이상의 길이를 갖고 인간의 결장과 같은 만곡된 덕트 내에 삽입될 때에도 가능한 한 많이 전체의 관형 바디(18)를 그 원리 형상으로 유지하는데 상당히 조력하고, 근위 단부에서 외과의사에 의해 회전되어 원하는 배향으로 원위 단부에 도구를 제공한다.

내부 튜브 요소(92)는 내부 채널(94)을 갖는다. 내부 채널(94)의 단면 치수는 의도된 목적에 적합하도록 구성된다. 많은 적용에서, 내부 채널(94)은 조향 케이블(90)보다 더 두껍고 강할 수 있는 작동 케이블(184)(도 15b 참조)을 수용한다. 이러한 작동 케이블(184)은 그 근위 단부에서 핸들(3)에 연결되어 핸들(3)의 그립에 의해 작동되고, 즉 그립을 서로를 향해 그리고 멀어지게 이동시키는 것은 한 쌍의 씨저 또는 클램핑 장치의 죠의 개방 및 폐쇄 운동으로 변환될 수 있는 작동 케이블의 길이방향 운동을 초래한다. 이러한 기술은 당업자에게 널리 알려져 있으며, 여기서는 더 이상의 설명은 생략한다.

채널(94)은 하나 이상의 전기 전도성 또는 광학 와이어를 수용할 수 있다. 이러한 전기적 또는 광학 와이어는 가열, 연소, 조명, 감지(생김새) 등과 같은 사전결정된 기능을 수행하도록 그 에너지를 사용하여 도구에 전기적 또는 광학 에너지를 전달할 수 있다.

내부 튜브 요소(92)는 바람직하게 균일한 두께를 가지며, 적어도 편향가능한 구역(17) 및 가요성 구역(12a)에서 가요성일 필요가 있다. 따라서, 튜브 요소(92)는 전체 길이를 따라 전체적으로 가요성일 수 있다. 이는 예를 들어 스프링 또는 코일로 제조될 수 있다. 대안적으로, 플라스틱과 같은 가요성 재료로 제조될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 종래 기술로부터 공지된 바와 같이 또는 도 16a-16c를 참조하여 후술되는 바와 같이 적절한 슬롯형 구조에 의해 편향가능한 구역(17)및 가요성 구역(12a)에서 예컨대 가요성이 증가되는 금속으로 제조될 수 있다.

내부 튜브 요소(92)를 위해 적절한 재료는 스테인리스강과 같은 합금, 코발트-크롬 합금, 니티놀과 같은 형상 기억 합금이다. 그러나, 전술한 슬롯/슬롯형 구조와 관련하여 회전 강성, 길이방향 강성, 및 플레이 및 제조성과 같은 요건을 충족시킬 수 있는 임의의 다른 재료가 플라스틱, 폴리머, 복합재 또는 힌지가 제조될 수 있는 다른 경화성 재료와 같이 너무 많이 선택될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 대해 가능한 낮은 마찰 계수를 가지며, UHMWPE 및/또는 테플론과 같은 재료이다.

내부 튜브 요소(92)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 두께는 0.03-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1.0 mm, 보다 바람직하게는 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 내부 튜브 요소(92)의 직경은 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 직경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다. 내부 튜브 요소(92)의 외경은 그 내부 피크(102)에 의해 정의된 바와 같이 중간 튜브 요소(88)의 내경과 실질적으로 동일하도록 선택된다. 그 후, 내부 튜브 요소(92)는 그 내부 피크(102)에서 중간 튜브 요소(88)와 접촉한다.

적용되는 경우, 내부 튜브 요소(92) 내의 슬롯형 구조의 슬롯은 레이저 절단에 의해 제조될 수 있다. 바로 인접한 별개의 요소로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

관형 바디(18)에 충분한 회전 강성 및 길이방향 강성을 제공하기 위해, 외부 튜브 요소(86), 중간 튜브 요소(88) 및 내부 튜브 요소(92) 중 적어도 하나는 강철 합금, 코발트-크롬 합금 및 니티놀과 같은 금속으로 제조된다.

도 6a, 6b, 6c는 외부 케이블 채널(96)만이 케이블(90)을 수용하는 실시예를 도시한다. 따라서, 내부 채널(97)은 비어 있거나, 일부 유형의 기계적 작동을 위한 전기 와이어, 광섬유 또는 와이어를 포함하도록 설계된다. 따라서, 도 6a, 6b, 6c의 실시예에서, 케이블(90)을 제자리에 유지하기 위해 내부 튜브 요소(92)가 필요하지 않다. 나머지 모든 구성요소는 도 5a, 5b, 5c의 실시예와 동일하다. 이들은 동일한 참조부호로 표시된다.

관형 바디(18)에 충분한 회전 강성 및 길이방향 강성을 제공하기 위해, 외부 튜브 요소(86) 및 중간 튜브 요소(88) 중 적어도 하나는 강철 합금, 코발트-크롬 합금 및 니티놀과 같은 금속으로 제조된다.

도 7a, 7b, 7c는 외부 채널(96)이 비어 있고 케이블(90)을 수용하지 않는 실시예를 도시한다. 이들은 일부 유형의 기계적 작동을 위해 전기 와이어, 광섬유 또는 와이어를 포함할 수 있다. 따라서, 도 7a, 7b, 7c의 실시예는 케이블(90)을 제위치에 유지하기 위한 외부 튜브 요소(86)를 필요로 하지 않는다. 나머지 모든 구성요소는 도 5a, 5b, 5c의 실시예와 동일하다. 이들은 동일한 참조부호로 표시된다.

따라서, 도 7a에서, 중간 튜브 요소(88)의 외측부를 명확하게 볼 수 있다(이는 도 5a-5c 및 6a-6c의 동일한 중간 튜브 요소(88)이다). 중간 튜브 요소(88)는 원위 단부에 팁 섹션(104)을 갖는다. 팁 섹션(104)으로부터 근위측으로, 중간 튜브 요소(88)는 편향가능한 구역(17)과 정렬되는 힌지 구조(106)로서 구현되는 편향가능한 섹션을 갖는다. 힌지 구조(106)로부터 근위방향으로, 중간 튜브 요소(88)는 중간 섹션(108)을 갖는다.

케이블(90)을 팁 섹션에 연결하기 위해 크림프 부싱 또는 레이저 용접 부싱이 제공될 수 있다.

도시된 실시예에서, 힌지 구조(106)는 복수의 슬롯을 포함하는 슬롯형 구조에 의해 제조된다. 힌지 구조(106)는 중간 튜브 요소(88)의 재료 내의 사전결정된 패턴의 슬롯을 레이저 절단함으로써 제조될 수 있다. 이들 슬롯은 재료의 전체 두께를 통해 연장된다. 슬롯은 힌지 구조(106)가 가요성 구역(108)에 대한 편향성으로 최적화되도록 배치된다. 그 밖에도, 편향가능한 섹션은 소정의 최소 회전 강성 및 최소 길이방향 강성을 가져야 한다. 바람직하게, 힌지 구조(106)는 길이방향 및 접선방향으로의 어떠한 플레이도 나타내지 않는다. 그러나, 힌지 구조(106)에 대해, 이는 절대적인 요건이 아니다. 종래 기술에서 공지된 임의의 적합한 슬롯형 구조는 그 효과에 사용될 수 있다. 바람직한 힌지 구조(106)에 대한 보다 상세한 설명은 도 16c를 참조하여 도시되고 설명된다.

중간 섹션(108)은 가요성 영역(12a)과 정렬되고 가요성이어야 한다. 따라서, 예를 들어, 이러한 중간 섹션(108)에 적절한 슬롯형 구조로 제공함으로써 가요성 재료로 제조되거나 가요성으로 이루어져야 한다. 종래 기술에서 공지된 임의의 적합한 슬롯형 구조가 사용될 수 있다. 유리하게, 슬롯형 구조는 도 16c를 참조하여 도시되고 설명된 바와 같이 사용된다.

일 실시예에서, 편향가능한 섹션(106)은 중간 섹션(108)보다 더 가요성이다.

도 5a-5c, 6a-6c, 및 7a-7c에 도시된 구조는 관형 바디(18)의 굴곡 또는 편향된 부분에서 웨지 효과로 인해 케이블(90)이 고착되는 것을 겪을 수 있다. 이는 이제 도 17a 및 17b를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 17a는 굴곡된 위치에서의 관형 바디(18)의 굽힘가능한 구역(12)을 도시한다. 관형 바디(18)는 도 9a, 9B에 더욱 상세하게 설명된 바와 같은 것이고(반대측에서 볼 수 있음). 도 17b는 화살표(XVIIB)로 표시된 위치에서 이러한 굴곡된 관형 바디(18)를 관통하는 단면을 도시한다.

도 17a의 경우에, 편향가능한 단부(17)의 팁은 도면의 평면에서 볼 수 있는 바와 같이 하향으로 편향되는 것이 바람직함이 가정된다. 이는 도면의 표면에서 알 수 있는 바와 같이 중간 튜브 요소(88)의 하부에 위치된 케이블(90) 상에 견인력을 가하고, 도면의 표면에 도시된 바와 같이 중간 튜브 요소(88)의 상부에서 케이블(90)을 이완 또는 푸시함으로써 행해진다. 달리 말하면, 하부 위치된 케이블(90)은 도 17a의 도면의 표면에서 근위 단부로부터 좌측으로 당겨지고, 상부 위치된 케이블(90)은 근위 단부로부터 이완되어 이들이 우측방향으로 이동할 수 있다.

도 17b의 단면 위치에서 굴곡된 상태로 인해, 이는 도 17b에 도시된 바와 같이 케이블(90) 상의 하향으로 지향된 힘(110, 112, 120, 123, 114, 118)을 야기할 것이다(여기서는 외부 채널(96)에 위치한 케이블 상의 힘만이 도시되어 있다). 더 가까운 케이블(90)은 굴곡된 관형 바디(18)의 하측부에 위치하며, 케이블(90) 상의 더 큰 하향으로 지향된 방향 힘(110, 112, 120, 123, 114, 118)이 될 것이다. 채널(96)은 원형이지만, 케이블(90)의 중심축과 실질적으로 일치하는 중심축으로부터 중간 튜브 요소(88)와 외부 튜브 요소(8) 사이의 접촉 영역을 향해 테이퍼링된다. 관형 바디(18)의 하측부 및 중간측에서, 가해진 힘(110, 112, 120, 122)은 각각 채널(96)의 테이퍼진 섹션(99)을 향해 지행된 성분(111, 113, 121, 123)을 가져서, "웨지" 효과가 발생하고 케이블(90)이 클램핑되어 케이블(90) 상에 길이방향 마찰을 야기하거나, 또는 중간 튜브 요소(88)와 외부 튜브 요소(86)사이에 끼이는 위험이 있다. 더 짧은 관형 바디(18) 및 케이블(90) 상에 가해지는 비교적 작은 힘에 대해, 이는 대장 내시경과 같이 사용 시에 많은 위치에서 이미 만곡되는 더 긴 기구에 심각한 것이 아니며, 케이블(90) 상의 마찰 증가가 더욱 심해질 수 있고 편향가능한 구역(17)의 적절한 편향성을 방지할 수 있다.

당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 이러한 효과는 편향가능한 구역(17) 자체에서 발생할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는 이러한 문제를 해결한다. 이러한 해결책은 도 7a-7c의 실시예의 변형을 나타내는 도 7d에 개략적으로 도시되어 있다. 도 7d는 내측으로 지향된 케이블 채널(97)을 형성하도록 성형된 중간 튜브 요소(88f)를 도시한다. 각각의 케이블 채널(97)은 케이블 튜브 부분(101)에 의해 부분적으로 둘러싸인다. 각각의 2개의 인접한 케이블 튜브 부분(101)은 중간 튜브 요소 부분(103)을 통해 중심축(98)에 대해 동일한 원 상에 모두 위치된다.

내부 튜브 요소(92a)는 중간 튜브 요소(88f) 내부에 제공된다. 내부 튜브 요소(88f)는 복수의 림(105), 케이블 채널(97)당 하나의 림(105)을 구비한다. 각각의 림(105)은 중심축(98)을 향해 면하는 하나의 케이블 채널(97)의 개방 부분에서 소정의 사전결정된 범위로 연장된다. 또한, 각각의 림(105)은 내부 튜브 요소(92a)의 전체 길이를 따라 연장된다. 각각의 2개의 인접한 림(105)은 중심축(98)을 중심으로 동일한 원 상에 모두 위치된 내부 튜브 요소 부분(107)을 통해 서로 연결되어, 중간 튜브 요소 부분(103)이 내부 튜브 요소 부분(107)과 정렬되어 하나의 중간 튜브 요소 부분(103)이 하나의 내부 튜브 요소 부분(107)과 접촉한다.

도 7d에 나타낸 바와 같이, 내부 튜브 요소(92a)와 중간 튜브 요소(88f) 사이에는 케이블 채널(97)의 작은 테이퍼형 섹션(99)이 있을 수 있다. 그러나, 림(105)이 채널(97) 및 지지 케이블(90) 내로 약간 연장되므로, 케이블(90)에 대한 위험은 이들 테이퍼진 섹션(99)에 고착된다.

또 다른 대안으로서, 내부 튜브 요소(92)는 복수의 길이방향 림, 즉 케이블(90)당 2개의 림을 구비할 수 있다. 이러한 림 각각은 내부 튜브 요소(92)의 외부 표면으로부터 외측으로 연장되고, 관형 바디(18)의 전체 길이를 따라 하나의 테이퍼진 섹션(99)과 정렬된다. 따라서, 각각의 케이블(90)은 2개의 이러한 림에 의해 지지된다.

나머지에 대해, 동일한 특성이 내부 튜브 요소(92)에 대한 내부 튜브 요소(92a)에 적용될 수 있다.

다른 해결책은 채널(96, 97) 내의 여분의 튜브, 예를 들어 도 14a, 14b를 참조하여 도시되고 이후에 설명되는 바와 같은 여분의 튜브(166)를 제공할 수 있다.

충분한 회전 강성 및 길이방향 강성을 갖는 관형 바디(18)를 제공하기 위해, 중간 튜브 요소(88) 및 내부 튜브 요소(92/92a) 중 적어도 하나는 강철 합금, 코발트-크롬 합금 및 니티놀(등록상표)과 같은 금속으로 제조된다.

또 다른 해결책이 도 8a, 8b, 8c에 도시되어 있다. 도 8b는 화살표(VIIIB)로 표시된 위치에서의 단면도이고, 도 8c는 관형 바디(18)의 팁 섹션의 확대도이다. 여기서, 관형 바디(18)는 외부 튜브 요소(130) 및 중간 튜브 요소(88a)를 포함한다. 내부 튜브 요소는 제공되지 않는다. 중간 튜브 요소(88a) 대신에, 대안적으로, 중간 튜브 요소(88)가 사용될 수 있거나 또는 다른 적절한 형태일 수 있다.

외부 튜브 요소(130)는 케이블(90)을 수용하기 위한 복수의 내부 채널(132)을 갖도록 형성된다. 바람직하게, 이들 채널(132)은 케이블(90)과 같은 원형 단면을 갖는다. 도 8c는 케이블(90)이 없는 채널(132)을 도시한다. 채널(132)은 외부 튜브 요소(130)의 재료에 의해 완전히 둘러싸인다. 다시, 채널(132)은 관형 바디(18)의 길이방향으로 나선형 형태를 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 모든 케이블(90)은 채널(132)에 의해 그 반경방향으로 전체적으로 둘러싸인다. 따라서, 관형 바디(18)의 편향된 구역(17)에서 케이블(90)의 증가된 장력에 의해 야기되는 바와 같이, 케이블(90)은 그 자체의 중심축으로부터 알 수 있는 바와 같이 반경방향 힘을 받는다면, 이는 쐐기 효과로 인해 채널(132)의 테이퍼진 부분에서 증가된 마찰을 받거나 고착되는 것이 아니라, 채널(132)에 의해 항상 완전히 지지될 것이다.

대안적으로, 외부 튜브 요소(130)는 중심축(98)을 향해 개방 채널(132)을 형성하도록 설계될 수 있다. 이들 채널(132)은 내부 U-형상 부분(88a1)의 내부 표면과 함께 케이블(90)을 수용하기 위한 채널을 형성한다. 달리 말하면, 외부 튜브 요소(130)는 복수의 림, 케이블(90)당 2개의 림을 구비하며, 채널(132)과 정렬된다. 그 후, 이러한 각 쌍의 림은 그 전체 길이를 따라 양측부에서 하나의 케이블(90)을 지지한다.

케이블(90)은 종래 기술에서 공지된 방식으로 외부 튜브 요소에 고정될 수 있으며, 예를 들어 채널 단면보다 훨씬 두꺼운 더 두꺼운 섹션을 갖는 최원위 단부를 제공함으로써 외부 튜브 요소에 고정될 수 있다. 이는 예를 들어 클램핑 작용 이후에 클램핑된 케이블(90)의 최원위 단부에 비드형 요소 또는 크림프 부싱을 클램핑함으로써 수행될 수 있다.

중간 튜브 요소(88a)는 주름진 단면을 갖는다. 도시된 실시예에서, 이는 U-자 형상을 갖는 6개의 내부 부분(88a1)과 원 상에 배치되도록 설계된 6개의 외부 부분(88a2)을 갖는다. 6개가 아닌 많은 다른 수가 적용될 수 있다. 각각의 U-자형 내부 부분(88a1)은 2개의 인접한 외부 부분(88a2)을 연결한다. 외부 튜브 요소(130)의 내부 측면은 중간 튜브 요소(88a)의 외부 표면과 정합하도록 형성된다. 채널(132)은 중간 튜브 요소(88a)의 U-자형 내부 부분(88a1) 내에 적어도 부분적으로 배치된 외부 튜브 요소(130)의 내향 연장 부분에 위치된다. 이러한 주름진 구조에 의해, 중간 튜브 요소(88a)는 외부 튜브 요소(130)를 지지하고, (관형 바디(18)의 굽힘에 의해 야기된) 반경방향 힘 또는 (예를 들어, 사용 중에 근위 단부에서 관형 바디(18)를 회전시킴으로써 야기된) 접선방향 힘에 의해 외부 튜브 요소(130)의 변형을 상쇄시킨다. 따라서, 관형 바디(18)가 굽혀지고 회전될 때에도, 가능한 한 많이 원래의 단면 형상을 유지할 것이고, 따라서 채널(132)을 그렇게 할 것이다. 따라서, 케이블(90)은 사용 시에 고착되지 않는다.

외부 튜브 요소(130)는 바람직하게 사전결정된 회전 강성, 길이방향 강성, 및 제조성을 나타내는 가요성 플라스틱 같은 폴리머로 제조된다. 이러한 튜브 요소는 가요성이며, 편향가능한 구역(17)에서 편향될 수 있고 가요성 구역(12a)에서 가요성이도록 충분히 강성일 수 있다. 이는 압출, 3D 프린팅 등에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 대해 가능한 낮은 마찰 계수를 가지며, UHMWPE 및/또는 테플론과 같은 재료가 있다.

외부 튜브 요소(130)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 외부 튜브 요소(130)의 내경 및 외경은 그 적용에 의존한다. 의학적 적용에 있어서, 내경 및 외경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다. 채널(132)들 사이의 위치에서 외부 튜브 요소(130)의 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1.0 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 채널(132)을 구비는 위치에서의 외부 튜브 요소(130)의 두께는 0.1 mm일 수 있다. 채널(132)은 케이블(90)보다 약간 더 큰 직경, 예컨대 0.1 mm 내지 1 mm의 범위일 수 있다.

중간 튜브 요소(88a)는 편향가능한 구역(17) 내의 편향가능한 섹션 및 가요성 구역(12a) 내의 가요성 섹션을 구비한다. 임의의 적절한 기술적 구현이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 5a-5c 또는 6a-6c의 실시예의 외부 튜브 요소(86) 내의 참조부호 72 및 74로 도시된 바와 같은 슬롯형 구조가 사용될 수 있다. 대안적으로, 도 7a의 주름진 중간 튜브 요소(88)에 도시된 바와 같은 슬롯형 구조(106)가 사용될 수 있다. 가능한 구현은 도 14a, 14b에 도시되어 있다.

중간 튜브 요소(88a)는 바람직하게 균일한 두께를 가지며, 관형 바디(18)의 회전 강성, 길이방향 강성, 플레이 및 제조성에 관한 요건을 충족하도록 금속으로 제조된다. 적합한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금 또는 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억 합금과 같은 강철 합금이다. 중간 튜브 요소(88a)는 원형 단면을 갖는 원래 원통형 튜브를 원하는 형태로 성형함으로써 제조될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 비해 가능한 낮은 마찰 계수를 갖는다.

중간 튜브 요소(88a)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 중간 튜브 요소(88a)의 내경 및 외경은 각각 U-자형 내부 부분(88a1) 및 외부 부분(88a2)의 대부분의 내부 지점에 의해 정의된 바와 같이 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 내경 및 외경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다.

중간 튜브 요소(88a)가 주름진 단면을 갖지만, 중간 튜브 요소(88a) 내의 슬롯형 구조(106)의 슬롯은 중심축(98)에 수직이고, 중심축(98)에 수직이거나 중간 튜브 요소(88a)의 외부 표면에 수직인 평면에 지향될 수 있는 레이저 빔으로 레이저 절단함으로써 제조될 수 있다. 바로 인접한 별개의 요소들로 제조된 이들 슬롯들은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

또한, 케이블(90)은 0.1 내지 1 mm의 두께를 가질 수 있다.

도 9a 및 9b에 도시된 실시예는 도 8a-8c 중 하나에 대한 대안이다 도 9b는 도 9a의 화살표(IXB)에 의해 정의된 바와 같은 단면도이다. 여기서, 관형 바디(18)는 균일한 두께를 갖는 외부 튜브 요소(134)를 포함한다. 외부 튜브 요소(134)는 중간 튜브 요소(88a)를 둘러싼다. 중간 튜브 요소(88a) 대신에, 대안적으로, 중간 튜브 요소(88)가 사용될 수 있거나 또는 다른 적절한 형태일 수 있다.

외부 튜브 요소(134)는 회전 강성, 길이방향 강성, 및 제조성 뿐만 아니라 편향가능한 구역(17)에서의 편향성 및 가요성 구역(12a)에서의 가요성과 같은 요건들을 충족하는 한 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.

도 9a 및 9b에 도시된 실시예에서, 외부 튜브 요소(134)는 도 5a-5c의 외부 튜브 요소(86)와 유사하다. 그러나, 대신에 도 5a-5c, 또는 도 6a-6c, 또는 도 8a-8c에 도시한 외부 튜브 요소와 동일한 것을 사용할 수 있다.

가요성 영역(12a)에서, 외부 튜브 요소(134)는 도 5a(도 16b도 참조)에 도시된 바와 동일한 슬롯형 구조를 갖는 가요성 섹션(74)을 갖는다. 대신에, 다른 슬롯형 구조가 사용될 수 있다.

편향가능한 구역(17)에서, 외부 튜브 요소(134)는 도 16d에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 슬롯형 구조를 갖는 편향가능한 섹션(72)을 갖는다. 대신에, 다른 슬롯형 구조가 사용될 수 있다.

편향가능한 구역(17)의 원위의 팁 섹션에서, 외부 튜브 요소(134)는 바람직하게 구부러질 수 없도록 어떠한 구멍 또는 슬롯을 가지지 않거나 거의 없는 외부 튜브 요소(134)의 링 형상 부분인 비-가요성 섹션(78)을 포함한다. 비-가요성 섹션(78)으로부터 멀리 그리고 이에 연결/부착된 외부 튜브 요소(134)는 그들 사이에 슬롯(139)을 형성하는 스트립(138)을 구비한다. 그 원위 단부에서, 스트립(138)은 바람직하게 구부러질 수 없도록 어떠한 구멍 또는 슬롯을 가지지 않거나 거의 없는 외부 튜브 요소(134)의 링 형상 부분인 비-가요성 섹션(140)에 모두 연결/부착된다. 바람직하게, 중간 튜브 요소(88a)의 외부 부분(88a2)이 있는 만큼의 많은 스트립(138)이 존재한다. 그리고, 바람직하게, 각각의 스트립(138)은 예를 들어 레이저 용접, 접착 또는 브레이징 또는 굽은 립/개구 연결에 의해 하나의 그러한 외부 부분(88a2)에 부착 또는 연결된다.

또한, 외부 튜브 요소(134)는 용접 립(75)에서 중간 튜브 요소(88a)에 부착된다. 각각의 용접 립(75)은 중간 튜브 요소(88a)의 하나의 외부 부분(88a2)에 용접된다. 또한, 가요성 영역(12a)을 따르는 다른 위치에서, 외부 튜브 요소(134)는 예를 들어 접착 또는 브레이징에 의해 중간 튜브 요소(88a)에 부착될 수 있거나, 또는 외부 부분(88a2)에 적합한 용접 립, 또는 굽은 립/개구 연결에 의해 중간 튜브 요소(88a)에 부착될 수 있다.

외부 튜브 요소(134)는 바람직하게는 금속으로 제조된다. 적절한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 강철 합금이다. 그러나, 전술한 슬롯/슬롯형 구조와 관련하여 회전 강성, 길이방향 강성도, 플레이 및 제조성과 같은 요건을 충족시킬 수 있는 임의의 다른 재료는 플라스틱, 중합체, 복합체 또는 힌지가 제조될 수 있는 다른 경화성 재료와 같이 너무 많이 선택될 수 있다.

바람직하게 균일한 외부 튜브 요소(134)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 용도를 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 외부 튜브 요소(134)의 직경은 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 직경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다.

외부 튜브 요소(134) 내의 슬롯형 구조(72, 74)의 슬롯은 레이저 절단에 의해 제조될 수 있다. 바로 인접한 별개의 요소들로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게는 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

내부 U-자형 부분(88a1)은 채널(96)(도 5b도 참조)을 둘러싼다. 다시, 이들 채널(96)은 관형 바디(18)의 길이방향으로 직선형 또는 나선형일 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 채널(96)은 라이너(14)를 수용한다. 라이너(142)의 외부 표면은 외부 튜브 요소(134a)의 내부 표면과 일치하는 형상을 갖는 중심축(98)으로부터 도시된 바와 같이 외측으로 지향된 제1 부분을 갖는다. 따라서, 제1 부분은 원의 일부분의 형태를 갖는다. 라이너(142)의 외부 표면은 내부 U-형상 부분(88a1)의 내부 표면과 일치하는 형상을 갖는 중심축(98)으로부터 알 수 있는 바와 같이 내측으로 지향된 제2 부분을 갖는다. 따라서, 각각의 라이너(142)는 내부 U-형상 부분(88a1)의 내부 표면 또는 외부 튜브 요소(134)의 내부 표면 중 하나에 의해 모든 측면에서 견고하게 지지된다. 또한, 각각의 라이너(142)는 외부 부분(88a2)이 외부 튜브 요소(134)와 접촉하는 채널(96)의 테이퍼진 섹션(99)을 채운다.

각각의 라이너(142)는 길이방향으로 연장되고 케이블(90)을 수용하는 내부 채널(144)을 구비한다.

대안적인 라이너(142)는 중심축(98)을 향해 개방 채널(144)을 형성하도록 설계될 수 있다. 이들 개방 채널(144)은 내부 U-형상 부분(88a1)의 내부 표면과 함께 케이블(90)을 수용하기 위한 채널을 형성한다. 개방 채널(144)의 내부 표면은 케이블(90b)을 지지하기 위한 원의 일부분의 형상을 갖는다.

라이너(142)는 또 다른 대안으로서 와이어 형상 요소에 의해 구현될 수 있다. 이러한 와이어 형상 요소는 원형, 타원형, 삼각형 등을 가질 수 있다.

라이너(142)는 사전결정된 회전 강성, 길이방향 강성, 및 제조성을 나타내는 가요성 플라스틱 같은 폴리머로 제조될 수 있다. 대안적으로, 상기 언급된 금속 중 하나와 같은 금속으로 제조될 수 있다. 이는 압출, 3D 프린팅 등에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 대해 가능한 낮은 마찰 계수를 가지며, UHMWPE 및/또는 테플론이 있다. 그 치수는 선택된 케이블(90), 중간 튜브 요소(88a) 및 외부 튜브 요소(134)의 치수와 일치하도록 한다.

그 주름진 구조로 인해, 중간 튜브 요소(88a)는 (관형 바디(18)의 굽힘에 의해 야기된) 반경방향 힘 또는 (예를 들어, 사용 중에 근위 단부에서 관형 바디(18)을 회전시킴으로써 야기된) 접선방향 힘에 의해 그 자체의 변형을 상쇄시킨다. 따라서, 내부 U-자형 부분(88a1)에 의해 형성된 채널(96)은 관형 바디(18)가 여러 위치에서 길이를 따라 구부러지거나 편향될 때에도 그 형태를 유지한다. 따라서, 이들 채널(96) 내에 위치된 라이너(142)는 또한 관형 바디(18)가 라이너(142) 내에 형성된 채널(144)과 케이블(90)을 수용하는 채널(96) 사이에 형성된 채널이나,라이너(142)내에 형성된 채널(144)과 같은 길이를 따라 구부러지거나 편향될 때 그들의 형태를 유지할 것이다. 또한, 외부 부분(88a2)이 외부 튜브 요소(134)와 접촉하는 위치에서의 채널(96)의 테이퍼진 부분은 이제 라이너(142)로 채워진다. 결과적으로, 케이블(90)은 사용 시에 이러한 테이퍼진 부분에 증가된 마찰을 받거나 고착되지 않는다.

도 9a, 9b의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134) 및 중간 튜브 요소(88a) 중 적어도 하나는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 금속으로 제조된다.

도 9c는 도 9a 및 9b 중 하나에 대한 대안적인 해결책을 도시한다. 중간 튜브 요소(88a)는 도 9a 및 9b 중 하나와 동일하다. 그러나, 대안적인 외부 튜브 요소(135)가 적용된다. 외부 튜브 요소(135)는 복수의 림(141), 케이블 채널(96)당 하나의 림(141)을 구비한다. 각각의 림(141)은 중심축(98)으로부터 멀리 향하는 하나의 케이블 채널(96)의 개방 부분에서 소정의 사전결정된 범위로 연장된다. 또한, 각각의 림(141)은 외부 튜브 요소(135)의 전체 길이를 따라 연장된다. 각각의 2개의 인접한 림(141)은 외부 튜브 요소 부분(137)을 통해 중심축(98)에 대해 동일한 원 상에 위치되어, 중간 튜브 요소 부분(88a2)이 외부 튜브 요소 부분(137)과 정렬되어 하나의 중간 튜브 요소 부분(88a2)이 하나의 외부 튜브 요소 부분(137)과 접촉한다.

도 9c에 나타낸 바와 같이, 외부 튜브 요소(135)와 중간 튜브 요소(88a) 사이에는 케이블 채널(96)의 작은 테이퍼형 섹션(99)이 있을 수 있다. 그러나, 림(141)이 채널(96)과 지지 케이블(90) 내로 약간 연장되기 때문에, 이러한 테이퍼진 섹션(99)에서 케이블(90)이 증가된 마찰을 받거나 고착되는 위험이 감소된다.

나머지에 대해, 동일한 특성이 외부 튜브 요소(134)(또는 86)에 대한 외부 튜브 요소(135)에 적용될 수 있다.

도 9c의 실시예에서, 외부 튜브 요소(135) 및 중간 튜브 요소(88a) 중 적어도 하나는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 금속으로 제조된다. 이들은 그 길이를 따라 사전결정된 위치에서 서로 부착되어 충분한 회전 및 길이방향 강성을 갖는 관형 바디를 제공한다.

도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 이는 도 9a, 9b의 실시예에서와 동일한 외부 튜브 요소(134)를 갖는다. 그러나, 중간 튜브 요소(88b)는 상이한 형상을 갖고, 즉 중간 튜브 요소(88b)는 일반적으로 내부 및 외부 원형 단면 및 균일한 두께를 갖지만, 그 외부 표면에 배치된 복수의 채널(96a)을 갖는다. 이들은 개방 U-자 형상을 가지며, 그 개방 단부는 중심축(98)으로부터 볼 수 있는 바와 같이 외측을 향하고 있다. 이들 중 하나는 케이블(90)을 수용한다. 그 내측부에서, U-자형 채널(96a)은 바람직하게 케이블(90)을 적절하게 지지하도록 원의 반 형태를 가진다. 중간 튜브 요소(88b)의 외부 표면을 향해, U-자형 채널(96a)은 외부 표면에 수직으로 배향된 평면 단면을 갖는 벽을 갖는다. 이러한 90° 배향으로부터 +/- 10%, 바람직하게 +/- 5% 이하의 편차가 허용될 수 있다.

채널(96a)들 사이에서, 중간 튜브 요소(88b)는 관형 바디(18)의 조립된 상태에서 외부 튜브 요소(134)의 내부 표면과 접촉하는 원형 형상을 갖는 외부 표면 부분(88b1)을 갖는다. 외부 표면 부분(88b1)은, 예를 들어 도 9a, 9b의 실시예에서의 외부 부분(88a2)과 동일한 방식, 예컨대 접착 또는 브레이징 또는 립에 의해 외부 튜브 요소(134)에 사전결정된 위치에 부착된다.

채널(96a)은 관형 바디(186a)의 길이를 따라 직선성 또는 나선형일 수 있다.

중간 튜브 요소(88b)는 편향가능한 구역(17) 내의 편향가능한 섹션 및 가요성 구역(12a) 내의 가요성 섹션을 구비한다. 임의의 적절한 기술적 구현이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 5a-5c 또는 6a-6c의 실시예의 외부 튜브 요소(86) 내의 참조부호 72 및 74로 도시된 바와 같은 슬롯형 구조가 사용될 수 있다. 대안적으로, 도 7a의 주름진 중간 튜브 요소(88)에 도시된 바와 같은 슬롯형 구조(106)가 사용될 수 있다.

중간 튜브 요소(88b)는 바람직하게 균일한 두께를 가지며, 바람직하게 금속으로 제조된다. 적절한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 강철 합금이다. 그러나, 전술한 슬롯/슬롯형 구조와 관련하여 회전 강성, 길이방향 강성도, 플레이 및 제조성과 같은 요건들을 충족시킬 수 있는 임의의 다른 재료가 또한 선택될 수 있다. 바람직하게, 재료는 케이블(90)에 비해 가능한 낮은 마찰 계수를 가지며, UHMWPE 및/또는 테플론과 같은 재료이다.

중간 튜브 요소(88b)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 채널(96a)이 없는 위치에서의 두께는 0.3-1.5 mm, 바람직하게 0.4-0.8 mm, 더욱 바람직하게 0.5-0.7 mm의 범위일 수 있다.

채널(96a)로 인해, 중간 튜브 요소(88b)가 가변 두께를 갖지만, 중간 튜브 요소(88b) 내의 슬롯형 구조의 슬롯(72, 74, 106, 136)이 중심축(98)에 실질적으로 직각인 레이저 빔으로 레이저 절단함으로써 제조될 수 있는 것으로 실험되었다. 바로 인접한 별개의 요소들로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 범위일 수 있다.

채널(96a)은 그 외부 표면에 수직인 레이저 빔에 의해 금속 튜브 요소를 레이저 각인하여 중간 튜브 요소(88b) 내에 제조될 수 있다. 중간 튜브 요소(88b)의 이점은 슬롯형 구조 및 채널(96a)이 동일한 레이저 기계를 사용하여 하나의 단일 공정으로 제조될 수 있어서 합리적인 비용 및 높은 신뢰도로 제조될 수 있는 중간 튜브 요소(88b)를 생성한다는 것이다. 그 대신에 다른 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 3D 레이저 프린팅이 사용될 수 있거나, 또는 중간 튜브 요소(88b)가 압출에 의해 제조될 수 있다.

또한, 케이블(90)은 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 가질 수 있다.

그 본질적인 원형 단면으로 인해, 중간 튜브 요소(88b)는 (관형 바디(18)의 굽힘에 의해 야기된) 반경방향 힘 또는 (예를 들어, 사용 중에 근위 단부에서 관형 바디(18)을 회전시킴으로써 야기된) 접선방향 힘에 의해 그 자체의 변형을 상쇄시킨다. 또한, 채널(96a)이 없는 위치에서, 중간 튜브 요소(88b)의 두께는 그 회전 강성, 길이방향 강성, 및 슬롯형 구조에 의해 제조된 힌지의 강도에 대해 유리하게 오히려 커질 수 있다. 이는 중간 튜브 요소(88b)가 금속으로 제조된다면 특히 그러하다. 따라서, U-자형 채널(96a)에 의해 형성된 채널(96a)은 관형 바디(18)가 여러 위치에서 길이를 따라 구부러지거나 편향될 때에도 그 형태를 유지한다. 또한, 채널(96a)은 U-자형 채널(96a)이 외부 부분(88b1)을 만나는 위치에서 테이퍼진 부분을 갖지 않는다. 결과적으로, 케이블(90)은 U-자형 채널(96a)로부터 외측 부분(88b1)으로의 전이 영역에서 증가된 마찰을 받거나 고착되지 않는다.

채널(96a)이 외부 표면 대신에 또는 그에 부가하여 중간 튜브 요소(88b1)의 내부 표면 상에 제공될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 내부 표면에 적용된다면, 내부 튜브 요소(92)도 적용되어야 한다.

도 10a의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134) 및 중간 튜브 요소(88b) 중 적어도 하나는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 금속으로 제조된다. 이들은 그 길이를 따라 소정의 위치에서 서로 부착되어 충분한 회전 및 길이방향 강성을 갖는 관형 바디를 제공한다.

도 10b는 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 여기서, 내부 튜브 요소(88c)는 외부 부분(88c1)에 의해 형성된 바와 같이, 반원의 단면을 갖는 그 외부 표면에서 복수, 여기서 6개의 채널(96b)을 갖는다. 이들 외부 부분(88c1) 사이에서, 중간 튜브 요소(88c)는 도 10a에 도시된 외부 부분(88b1)과 필적하거나 동일한 단면을 갖는 외부 부분(88c2)을 갖는다. 나머지 경우, 중간 튜브 요소(88c)는 도 10a의 중간 튜브 요소(88b)와 동일할 수 있다. 채널(96b)은 그 단면이 원의 더 작은 부분 또는 더 큰 부분을 형성하도록 형성될 수 있다.

도 10b에서, 외부 튜브 요소(134a)는 본질적으로 균일한 두께를 갖지만, 내부 부분(134a1)에 의해 형성된 바와 같이, 바람직하게 반원의 단면을 갖는 그 내부 표면에서 복수, 여기서 6개의 채널(148)을 구비한다. 이들 내부 부분(134a1) 사이에서, 외부 튜브 요소(134)는 원형 단면을 갖는 외부 부분(134a2)을 갖는다. 채널(148)은 외부 튜브 요소(134a)의 내부 표면에 형성된 길이방향 슬롯일 수 있다. 나머지에 대해, 외부 튜브 요소(134)는 도 10a의 외부 튜브 요소(134)와 동일할 수 있다. 채널(148)은 하나의 채널(96b)이 원형 단면을 갖는 하나의 채널(146)을 형성하는 한, 그 단면이 원의 더 작은 부분 또는 더 큰 부분을 형성하도록 형성될 수 있다. 외부 튜브 요소(134a)는, 예를 들어 플라스틱으로 제조되고 압출 또는 3D 프린팅 기술에 의해 제조될 수 있다.

하나의 채널(96b) 및 하나의 채널(148)은 함께 하나의 케이블(90)(도 10b에 도시되지 않음)을 수용하는 원형 단면을 갖는 하나의 채널(146)을 형성한다. 원형 이외의 다른 단면이 또한 적용될 수 있다. 각각의 이러한 채널(146)은 관형 바디(18)의 길이방향으로 직선형 또는 나선형일 수 있다.

도 10b의 구조는 길이방향 강성 및 회전 강성과 관련하여 도 10a의 구조와 동일한 이점을 갖도록 설계될 수 있다. 채널(96b)은 외부 표면에 직각인 레이저 빔에 의해 금속 튜브 요소를 레이저 각인하여 중간 튜브 요소(88c)에 제조될 수 있다. 중간 튜브 요소(88c)의 이점은 슬롯형 구조 및 채널(96b)이 동일한 레이저 기계를 사용하여 하나의 단일 공정으로 제조될 수 있어서 합리적인 비용 및 높은 신뢰도로 제조될 수 있는 중간 튜브 요소(88c)를 생성한다는 것이다. 그 대신에 다른 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 3D 레이저 프린팅이 사용될 수 있거나, 또는 중간 튜브 요소(88b)가 압출에 의해 제조될 수 있다.

도 10b의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134a) 및 중간 튜브 요소(88c) 중 적어도 하나는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합과 같은 금속으로 제조된다. 이들은 그 길이를 따라 소정의 위치에서 서로 부착되어 충분한 회전 및 길이방향 강성을 갖는 관형 바디를 제공한다.

도 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f는 케이블(90)이 중간 튜브 요소 이외의 다른 접선방향 차단기에 의해 접선방향 이동으로부터 차단되는 실시예를 도시한다. 도 11b는 도 11a의 화살표(XIB)로 표시된 바와 같이 중심축(98)에 수직인 도 11a의 실시예를 통한 단면을 도시한다. 도 11d는 도 11b의 화살표(XID)로 표시된 바와 같이 중심축(98)에 수직인 도 11c의 실시예를 통한 단면을 도시한다. 도 11f는 도 11e의 화살표(XIF)로 표시된 바와 같이 중심축(98)에 수직인 도 11e의 실시예를 통한 단면을 도시한다.

도 11a, 11b의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134)는 도 9a에서와 동일하다. 도시된 바와 같이, 도 11a 및 11b의 실시예에서, 스트립(138)은 2개의 상이한 유형, 즉 교번하는 스트립(138a, 138b)으로서 구현된다. 스트립(138a)은 그 원위 단부에서 링-형상 부분(140)에 부착되도록 설계된다. 그 근위 단부(145)에서, 스트립(138a)은 링-형상 부분(78)으로부터 분리된다. 또한, 근위 단부(145)는 추가적인 립(147)을 구비할 수 있다. 양측부에서 스트립(138a)에 인접하여, 스트립(138b)은 각각 링 형상 부분(140) 및 링 형상 부분(78)에 각각 부착된 원위 단부 및 근위 단부 모두에 존재한다. 도시된 실시예에서, 3개의 스트립(138a) 및 3개의 스트립(138b)이 있다. 그러나, 다른 개수가 적용될 수 있다.

실시예는 6개의 인접한 케이블(90)을 갖는다(다른 개수가 적용될 수 있다). 이들 중 하나는 튜브(131)에 수용된다. 이들 튜브(131)는 가요성이고, 일 실시예에서, 내부 튜브 요소(92)와 외부 튜브 요소(134) 모두에 접촉하여, 내부 튜브 요소(92)와 외부 튜브 요소(134) 사이에서 약간 클램핑될 수 있다. 이들 튜브(131)의 각각은 하나의 케이블(90)을 수용하는 내부 중공 채널을 갖는다. 이러한 중공 채널의 단면 사이즈는 케이블(90)이 가능한 한 낮은 마찰로 길이방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.

길이방향으로, 그들의 케이블(90)을 내부에 갖는 튜브(131)의 각각은 전술한 목적을 위해 바디(18)를 따라 접선방향으로 회전된 위치로 케이블(90)을 제공하도록 완전히 선형으로 또는 나선형으로 연장될 수 있다.

튜브(131)의 단면 형태는 도 11b에 도시된 바와 같이 원형일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 구현예에 한정되지 않는다. 그 단면은 타원형, 직사각형 등일 수 있다. 또한, 이는 그들 내의 중공 채널에 적용된다.

튜브(131)는 도 11a에 도시된 바와 같이 스트립(138a, 138b) 아래의 편향가능한 구역(17)으로부터 길이방향으로 연장되는 금속으로 제조될 수 있다 금속은 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 니티놀 등과 같은 강철 합금일 수 있다. 이러한 경우에, 스트립(138b)의 립(147) 각각은 바람직하게 하나의 튜브(131)에 용접된다. 그렇게 함으로써, 스트립(138a,138b)의 위치에서, 튜브(131) 및 케이블(90)은 외부 튜브 요소(134a)에 대해 접선방향 회전으로부터 차단된다. 튜브(131) 및 케이블(90)의 이러한 접선방향 회전을 전체 바디(18)를 따라 외부 튜브(134)에 대해 차단하도록, 튜브(131)는 또한 관형 바디(18)를 따라 다른 위치에서 외부 튜브 요소(134)에 부착된다. 이러한 부착의 개수는 요구되는 회전 강성, 및 플레이뿐만 아니라 중간 구역(12a)의 가요성에 의존한다. 또한, 외부 튜브(134)에 대한 이러한 부착은 길이방향 강성을 지지한다. 따라서, 여기서, 튜브(131)는 케이블(90)에 대한 접선방향 회전 차단기로서 기능한다.

튜브(131)는 대안적으로, 중합체, UHMWPE 및/또는 테플론을 포함하는 적절한 다른 재료로 제조될 수 있다. 이들 재료는 외부 튜브 요소(134)에 용접될 수 없다. 따라서, 튜브(131)가 외부 튜브(134)에 대해 접선방향으로 회전하는 것을 방지하도록 다른 접선방향 차단기가 적용되어야 한다. 이러한 접선방향 차단기는 튜브(131)의 접선방향 위치를 고정하기 위해 외부 튜브 요소(134)를 따라 사전결정된 위치에 배치되고 중심축(98)을 향해 내측으로 굴곡된 립에 의해 구현될 수 있다. 외부 튜브 요소(134)는 튜브(131)의 접선방향 위치를 고정하기 위해 중심축(98)을 향해 각각 테이퍼지고 2개의 인접한 튜브(131)와 접촉할 수 있는 그 내부 표면 상에 길이방향 림을 구비하는 대안이 있을 수 있다. 또한, 내부 튜브(92)는 그 외부 표면 상에, 예를 들어 사전결정된 위치에서 길이방향 림 또는 연장부의 형태로 이러한 접선방향 차단기를 구비할 수 있다. 이러한 (여분의) 접선방향 차단기는 또한 케이스 튜브(131)가 금속으로 제조되는 경우에 적용될 수 있다.

외부 튜브 요소(134)가 그 내부 표면 상에 그러한 림을 갖는 실시예는 도 8a-8c를 참조하여 설명된 대안적인 실시예에 대응하며, 여기서 대안적인 외부 튜브 요소(130)는 중심축(98)을 향해 개방 채널(132)을 형성하도록 설계되는 것으로 관찰된다.

케이블(90)은 크림프 부싱(143)(도 19a 및 19b 참조)과 같은 크림프 부싱을 구비할 수 있다.

도 11c, 11d는 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 여기서, 바디(18)는 이전의 도면을 참조하여 설명된 바와 같이 외부 튜브 요소(134) 및 내부 튜브 요소(92)를 포함한다. 이러한 실시예는 외부 튜브 요소(134)를 참조하여 설명된 것으로 관찰된다. 그러나, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 임의의 다른 외부 튜브 요소가 대신에 사용될 수 있다. 인접한 케이블(90)은 접선방향 스페이서 요소(133)에 의해 서로 분리된다. 이들은 가요성 튜브, 가요성 및 신축성 케이블 등으로 구현될 수 있다. 가요성 튜브(133)는 중공형 또는 중실형일 수 있다. 이들은 바람직하게 케이블(90)에 가능한 마찰력을 제공하는 재료, 예를 들어 중합체, UHMWPE 및/또는 테플론으로 제조된다. 그러나, 이들은 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 니티놀 등과 같은 강철 합금으로부터 제조될 수 있다. 이들은 도 11c에 도시된 바와 같이 코일로 제조될 수 있다. 그 주요 기능은 기구의 작동에 있어서 케이블(90)의 접선방향 이동/회전을 방지하는 것이다. 따라서, 접선방향 스페이서 요소(133)는 기구의 적용에 의해 결정되는 바와 같이, 그들의 단면 방향으로 최소 강성을 가져야 한다.

다시, 케이블(90)과 접선방향 스페이서 요소(133) 모두는 전술한 바와 같이 바디(18)의 길이방향으로 선형적으로 연장될 수 있거나 또는 소정의 사전결정된 범위로 나선형일 수 있다.

접선방향 스페이서 요소(133)는, 금속으로 제조된 경우, 예를 들어 레이저 용접에 의해 외부 튜브 요소(134) 및/또는 내부 튜브 요소(92)에 바디(18)를 따라 사전결정된 위치에서 바람직하게 부착되어, 케이블(90)에 적절한 접선방향 차단 효과를 제공한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 외부 튜브 요소(134)가 접선방향 스페이서 요소(133)를 외부 튜브(134)에 대해 접선방향 회전으로부터 차단하도록 접선방향 차단기를 구비한다. 이러한 접선방향 차단기는 접선방향 스페이서 요소(133)의 접선방향 위치를 고정하기 위해 외부 튜브 요소(134)를 따라 사전결정된 위치에 배치되고 중앙축(98)을 향해 내측으로 굴곡된 립에 의해 구현될 수 있다. 외부 튜브 요소(134)는 그들의 접선방향 위치를 고정하기 위해 중앙축(98)을 향해 각각 테이퍼지고 하나의 케이블(90) 및 하나의 접선방향 스페이서 요소(133)의 인접한 쌍과 접촉할 수 있는 종방향 림을 그 내부면 상에 구비하는 대안이 있을 수 있다. 또한, 내부 튜브(92)는 그 외부 표면 상에, 예를 들어 사전결정된 위치에서 길이방향 림 또는 연장부의 형태로 이러한 수단을 구비할 수 있다.

도 11a, 11b, 11c, 11d의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134) 및 내부 튜브 요소(92) 중 적어도 하나는 상기 언급된 금속 중 하나로부터 제조되고 튜브(131)/접선방향 스페이서(133)에 부착된다.

도 11e, 11f는 접선방향 스페이서 요소(149)를 갖는 또 다른 실시예를 도시한다. 도 11e, 11f는 외부 튜브 요소(134)의 작은 부분을 도시한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 임의의 다른 외부 튜브 요소가 대신에 사용될 수 있다. 외부 튜브 요소(134)의 작은 부분은 그 길이방향을 따라 어디에나 위치될 수 있다.

도 11e는 확대된 3D 도면을 도시하는 한편, 도 11f는 도 11e에서 화살표(XIF)로 나타낸 바와 같이 중심축(98)에 수직인 단면을 도시한다.

동일한 실시예는 6개의 케이블(90)을 갖지만, 임의의 다른 원하는 개수가 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 케이블(90)은 전술한 바와 같이, 근위 단부로부터 바디(18)의 원위 단부까지 선형으로 또는 나선형으로 연장될 수 있다. 인접한 케이블(90)의 각 쌍은 접선방향 스페이서 요소를 형성하는 립(149)에 의해 상호 분리된다. 립(149)은 외부 튜브 요소(134) 내의 적절한 슬롯(157)을 레이저(또는 물) 절단하여 형성될 수 있다. 각각의 립(149)은 스트립(153)에 의해 외부 튜브 요소(134)의 바디에 부착된다. 스트립(153)에 대향하여 각각의 립(149)의 접선방향 폭은 스트립(153)의 접선방향 폭보다 클 수 있다. 각각의 립(149)은 그 내부 표면(159)(도 11f 참조)이 내부 튜브 요소(92)와 접촉하도록 내측으로 굴곡된다. 립(149)이 외부 튜브 요소(134)로부터 절단되기 때문에, 그 내부 표면은 내부 튜브 요소(92)의 외부 표면의 원형 형상과 일치하는 원형 형상을 갖는다. 립(149)을 내부 튜브 요소(92)에 부착시킬 필요가 없지만, 원하는 경우, 예를 들어 레이저 용접 또는 접착 또는 브레이징에 의해 그렇게 할 수도 있다. 이러한 부착은 내부 튜브 요소(92)와 외부 튜브 요소(134)가 서로에 대해 회전되지 않게 할 것이다. 이러한 효과는 또한 내부 튜브 요소(92a) 내의 구멍에 끼워지는 립 연장부를 갖는 립(149)을 제공함으로써 확립될 수 있다. 이러한 구멍은 공동일 수 있지만, 대안적으로 관통 구멍일 수 있다. 이는 도 11h를 참조하여 추가로 설명될 것이다.

2개의 인접한 립(149)의 접선방향 측면(161)들 사이의 접선방향 거리는 케이블(90)이 바디(18)의 길이방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 설계된다. 모든 립(149)은 케이블(90)을 위한 반경방향 스페이서를 또한 형성하도록 내측으로 굴국된다. 즉, 이들은 케이블(90)이 바디(18)의 길이방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 내부 튜브 요소(92)의 외부 표면과 외부 튜브 요소(134)의 내부 표면 사이의 반경방향 거리를 확립한다. 내부 튜브 요소(92)의 외부 표면과 외부 튜브 요소(134)의 내부 표면 사이의 반경방향 거리는, 예를 들어 케이블(90)의 직경보다 2-30% 더 큰 범위, 또는 바람직하게 케이블(90)의 직경보다 2-15% 더 큰 범위이다.

일 실시예에서, 내부 튜브 요소(92)의 외부 표면과 외부 튜브 요소(134)의 내부 표면 사이의 반경방향 거리는 외부 튜브 요소(134)의 두께, 따라서 립(149)의 두께보다 약간 크고, 예를 들어 2-30% 더 큰 범위, 또는 바람직하게 2-15% 더 큰 범위에 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다.

이러한 립(149)의 세트는 케이블(90)에 대한 채널을 형성하도록 외부 튜브 요소(134)를 따라 사전결정된 길이방향 거리에 적용된다. 케이블(90)이 바디(18)주위를 나선형으로 할 필요가 있다면, 이러한 립(149)의 후속 세트는 원하는 나선 형태를 제공하도록 접선방향으로 이동될 것이다.

도 11g는 본 발명에 따른 기구의 다른 실시예를 도시한다. 동일한 참조부호는 선행 도면들과 동일한 구성요소들을 나타낸다. 실시예는 도 11e 및 11f 중 하나에 대한 대안이 된다.

도 11g는 도 11f의 실시예와 유사한 기구를 통한 단면을 도시한다. 도 11e 및 11f의 실시예에 따른 차이는 2개의 인접한 립(149)들 사이에 2개의 튜브(131)를 포함한다는 것이다. 각각의 튜브(131)는 케이블(90)을 안내하기 위한 채널을 형성한다. 튜브(131) 내의 케이블(90)을 둘러싸는 것은 이동가능한 케이블(90)(인접한 케이블이 서로 접촉하지 않음)에 대한 마찰을 감소시키는 효과를 갖는다. 동시에, 립(149)은 케이블(90)당 하나의 립(149)이 있는 상황에서보다 더 넓게 제조될 수 있다.

립(149)은 복수의 립(149)이 내부 튜브 요소(92)를 클램핑하는 정도로 내부 튜브 요소(92)를 향해 내측으로 굴곡될 수 있어서, 내부 튜브 요소(92)가 가해진 마찰로 인해 외부 튜브 요소(134)에 대해 회전하기 어렵다. 이러한 효과를 증가시키기 위해, 대안적으로, 립(149)를 내부 튜브 요소(92)에 용접 또는 접착할 수 있다. 또 다른 대안으로서, 도 11h에 개략적으로 도시된 바와 같이, 립(149)은 내부 튜브 요소(92) 내의 적절한 공동 또는 관통 구멍에 삽입되는 립 연장부(154)를 구비할 수 있다. 이는 용접 또는 다른 부착 수단(접착)과 조합될 수 있다.

도 11e-11h의 실시예에서, 외부 튜브 요소(134)는 바람직하게 립(149)의 내측 굴곡을 용이하게 하고 그 내측으로 굴곡된 위치에 남아있도록 보장하기 위해 적절한 금속으로 제조된다. 적절한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 강철 합금이다. 외부 및 내부 튜브 요소(134, 92) 및 케이블(90)의 두께는 다른 실시예에서와 동일할 수 있다.

도 12의 실시예에서, 관형 바디(18)는 중간 튜브 요소(88d)와 외부 튜브 요소(150)를 갖는다. 중간 튜브 요소(88d)는 중간 튜브 요소(88d)와 유사한 단면을 갖는다. 그 구조는 외부 부분(88d2) 및 내부 부분(88d1)을 구비한다. 내부 부분(88d1)은 원형 부분의 단면을 갖는다. 외부 부분(88d2)은 외부 튜브 요소(150)의 부분 원형 단면 및 접촉 내부 부분(150b)을 갖는 외부 표면을 갖는다.

외부 튜브 요소(150)는 또한 주름진 단면, 즉 내부 부분(150b)으로부터 이격된 외부 부분(150a)을 포함한다. 각각의 외부 부분(150a)은 원 부분의 단면을 가지며, 하나의 내부 부분(88d1)에 대향하여 배치된다. 따라서, 각각의 외부 부분(150a)은 하나의 케이블(90)(도 12에 도시되지 않음)을 수용하는 채널(152)을 함께 형성하는 채널(96)에 대향하는 채널(151)을 형성한다.

따라서, 중간 튜브 요소(88d)는 하나의 케이블(90)의 일부만을 수용하도록 설계된다. 나머지에 대해, 중간 튜브 요소(88d)는 중간 튜브 요소(88 또는 88a)와 동일한 구조 및 특징을 가질 수 있다. 중간 튜브 요소(88d)는 원형 단면을 갖는 원래 원통형 튜브를 원하는 형태로 성형함으로써 제조될 수 있다.

외부 튜브 요소(150)는 하나의 케이블(90)의 일부를 수용하도록 설계된다. 나머지에 대해, 외부 튜브 요소(150)는 외부 튜브 요소(86 또는 134)와 동일한 구조 및 특징을 가질 수 있다. 외부 튜브 요소(150)는 원형 단면을 갖는 원래의 원통형 튜브를 원하는 형태로 성형함으로써 제조될 수 있다.

중간 튜브 요소(88d)의 내부 부분(88d1)으로부터 외부 부분(88d2)으로의 전이는 제조 공정에 기인하여 약간 만곡될 수 있다. 유사하게, 내부 부분(150b)으로부터 외부 튜브 요소(150)의 외부 부분(150a)으로의 전이는 제조 공정에 기인하여 약간 만곡될 수 있다. 결과적으로, 중간 튜브 요소(88d)의 외부 부분(88d2)이 외부 튜브 요소(150)의 내부 부분(150b)과 만나는 영역에서, 채널(152)은 관형 바디(18)가 구부러지거나 편향되는 위치에서 케이블(90)의 일부의 고착 효과를 트리거할 수 있는 작은 테이퍼 부분을 나타낼 수 있다.

이러한 잠재적인 고착 효과를 방지하기 위해, 하나의 케이블(90)이 배치되는 각각의 채널(152)에 가요성 튜브가 삽입될 수 있다. 이는 도 14a, 14b에 도시된 가요성 튜브(166)와 같은 가요성 튜브일 수 있다. 가요성 튜브는 가요성 코일로 구현될 수 있다. 대안적으로, 라이너와 같은 재료가 테이퍼된 부분을 채우기 위해 사용될 수 있다.

내부 부분(150b)은 외부 튜브 요소(134)가 도 9a, 9b의 중간 튜브 요소(88a)의 외부 부분(88a2)에 부착되는 것과 유사한 방식으로 외부 부분(88d2)에 부착된다.

도 12에 따른 실시예에서, 외부 튜브 요소(150) 및 중간 튜브 요소(88d) 중 적어도 하나는 상기 언급된 금속 중 하나로부터 제조된다.

도 13a 및 13b에 도시된 실시예는 단일 중간 튜브 요소(88e)를 갖는다. 적절한 기능을 위해, 외부 튜브 요소 및/또는 내부 튜브 요소가 요구되지 않는다. 물론, 전기적 또는 멸균 요건으로 인해, 내부 및/또는 외부 중간 튜브 요소(88e)가 제공될 수 있다. 도 13b는 도 13a의 화살표(XIIIB)에 의해 정의된 바와 같은 단면도이다.

상기 언급된 재료 중 임의의 것으로부터 제조된 중간 튜브 요소(88e)는 회전 강성, 길이방향 강성, 및 제조성뿐만 아니라 편향가능한 구역(17)에서의 편향성 및 가요성 구역(12a)에서의 가요성에 대한 요건을 충족시킨다.

가요성 영역(12a)에서, 중간 튜브 요소(88e)는 도 5a(도 16b 참조)에 도시된 바와 같이 슬롯형 구조로 제조될 수 있는 가요성 섹션을 갖는다. 다른 슬롯형 구조가 대신에 사용될 수 있다.

편향가능한 구역(17)에서, 중간 튜브 요소(88e)는 도 16d에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 슬롯형 구조를 갖는 편향가능한 섹션(156)을 갖는다. 다른 슬롯형 구조가 대신에 사용될 수 있다.

편향가능한 구역(17)의 말단의 팁 섹션에서, 중간 튜브 요소(88e)는 바람직하게 구부러질 수 없도록 임의의 구멍 또는 슬롯을 갖지 않거나 거의 없는 중간 튜브 요소(88e)의 링 형상 부분인 비-가요성 섹션(164)을 포함한다. 비-가요성 섹션(164)으로부터 멀리 그리고 이에 연결/부착된 중간 튜브 요소(88e)에는 그들 사이에 슬롯(158)을 한정하는 스트립(160)이 제공된다. 그 원위 단부에서, 스트립(160)은 모두 비-가요성 섹션(162)에 연결/부착되는데, 이러한 비-가요성 섹션(162)은 또한 바람직하게는 구부러질 수 없는 어떠한 홀 또는 슬롯도 갖지 않거나 또는 거의 없는 중간 튜브 요소(88e)의 링 형상 부분이다. 바람직하게, 케이블(90)이 있는 바와 같이 많은 스트립(160) 및 슬롯(158)이 존재한다.

중간 튜브 요소(88e)는 주름진 단면을 갖는다. 외부 부분(88e2)과 내부 부분(88e1)이 제공된다. 외측 부분(88e2)은 중간 튜브 요소(88e)의 외측 둘레를 형성하고 원 상에 위치될 수 있다. 인접한 외부 부분(88e2)은 하나의 내부 부분(88e1)에 의해 서로 연결된다. 내부 부분(88e1)은 거의 전체 원의 단면을 갖는다. 즉, 내부 부분(88e1)이 외부 부분(88e2)을 만나는 위치에서, 내부 부분(88e1)은 본질적으로 폐쇄된 채널(96)을 형성하도록 서로 접촉하는 대향 측면을 갖는다. 각각의 채널(96)은 하나의 케이블(90)을 수용하며, 길이방향으로 직선형 또는 나선형일 수 있다.

중간 튜브 요소(88e)의 내부 부분(88e1)으로부터 외부 부분(88e2)으로의 전이는 제조 공정에 기인하여 약간 만곡될 수 있다. 결과적으로, 내부 부분(88e1)의 2개의 대향 측면들이 서로 접촉하는 영역에서, 채널(96)은 관형 바디(18)가 구부러지거나 편향되는 위치들에서 케이블(90)의 일부 고착 효과를 트리거할 수 있는 작은 테이퍼 부분을 나타낼 수 있다.

이러한 잠재적인 고착 효과를 방지하기 위해, 가요성 튜브는 하나의 케이블(90)이 배치되는 각 채널(96)에 삽입될 수 있다. 이는 도 14a, 14b에 도시된 가요성 튜브(166)와 같은 가요성 튜브일 수 있다. 대안적으로, 테이퍼된 부분을 채우기 위해 일부 형태의 라이너가 사용될 수 있다. 가요성 튜브는 가요성 코일로 구현될 수 있다.

바람직하게는 균일한 중간 튜브 요소(88e)의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 두께는 0.02-2.0 mm, 바람직하게 0.03-1.0 mm, 더욱 바람직하게 0.05-0.5 mm, 가장 바람직하게는 0.08-0.4 mm의 범위일 수 있다. 중간 튜브 요소(88e)의 직경은 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 직경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다.

중간 튜브 요소(88e) 내의 슬롯형 구조(156)의 슬롯은 전술한 바와 같이 레이저 절단에 의해 제조될 수 있다. 바로 인접한 별개의 요소들로 제조된 이들 슬롯은 바람직하게 0-50 ㎛, 더욱 바람직하게 0-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

그 주름진 구조로 인해, 중간 튜브 요소(88a)는 (관형 바디(18)의 굽힘에 의해 야기된) 반경방향 힘 또는 (예를 들어, 사용 중에 근위 단부에서 관형 바디(18)를 회전시킴으로써 야기된) 접선방향 힘에 의해 그 자체의 변형을 상쇄시킨다. 따라서, 내부 U-자형 부분(88e1)에 의해 형성된 채널(96)은 관형 바디(18)가 여러 위치에서 길이를 따라 구부러지거나 편향될 때에도 그 형태를 유지한다.

도 14a, 14b는 도 8a, 8b, 8c, 9a, 9b의 중간 튜브 요소(88a)를 한번 더 도시한다. 반면에, 도 8a-8c는 특별히 설계된 외부 튜브 요소(130)를 도시하고, 도 9a, 9b는 케이블(90)이 채널(9)의 테이퍼링 영역에 고착되는 것을 방지하기 위해 특별히 설계된 라이너(142)를 도시한다. 도 14a, 14b는 대안적인 해결책을 도시ㅎ고, 즉 도 14a, 14b의 실시예에서, 여분의 튜브(166)가 각각의 채널(96)에 제공된다. 각각의 이러한 튜브(166)는 하나의 케이블(90)을 수용한다.

튜브(166)는 적절한 재료로 제조되고, 길이방향 및 반경방향 강성뿐만 아니라 케이블(90)과의 마찰과 같은 사전결정된 요구 조건을 충족시키도록 적절한 두께를 갖는다. 일례는 초고밀도 폴리에틸렌이다. 그 낮은 마찰로 인해, 이러한 재료는 중간 튜브 요소의 채널에 케이블(90)을 삽입하는 것을 단순하게 할 것이다. 튜브(166)는 편향가능한 구역(17) 및 가요성 섹션(12a)이 수용가능한 힘과 함께 사용시에 편향/굴곡하도록 하기에 충분히 강하고 가요성일 수 있는 한편, 여전히 그 단면 형상을 본질적으로 유지한다.

도 14a에 도시된 실시예에서, 중간 튜브 요소(88a)는 도 7a의 중간 튜브 요소(88)에 적용된 것과 동일한 슬롯형 구조를 갖는 편향가능한 섹션(106)을 구비한다.

튜브(166)는 원형 단면을 가지며, 바람직하게 균일한 두께를 갖는다. 이들은 적절한 플라스틱 유사 중합체로 제조될 수 있다. 대안적으로, 이들은 스테인리스강, 코발트-크롬 합금, 또는 니티놀과 같은 형상 기억 합금과 같은 강철 합금으로 제조될 수 있다. 원한다면, 튜브(166)는 그들의 유연성을 증가시키기 위해 슬롯형 구조를 구비할 수 있다. 의료적 적용을 위해, 전형적인 두께는 0.05-0.5 mm,바람직하게 0.05-0.3 mm의 범위일 수 있다.

여분의 튜브(166)는 근위 단부에서 적절한 스티어링 부재에 의해 제어되는 바와 같이 그 원위 단부에서 조향가능한 기구의 기능을 제어하는 요소로서 그 자체로 사용될 수 있다.

도 15a, 15b는 조향가능한 기구의 근위 단부의 구현 예를 도시한다. 도 15b는 도 15a에 도시된 구조의 단면도를 도시한다.

그 근위 단부에서, 케이블(90)은 임의의 적절한 조향 기구에 의해 제어, 즉 끌어당겨질 수 있다. 이러한 조향 기구는, 예를 들어 원위 배열된 편향가능한 구역(17)과 같은 근위방향으로 배치된 편향가능한 구역일 수 있고, 케이블(90)에 적절한 방식으로 부착될 수 있다. 대안적으로, 근위 조향 기구는 로봇에 의해 구현될 수 있다. 또 다른 예로서, 근위 조향 기구는 볼-형상의 조향 장치(180)를 갖는 조향 장치(168)로서 구현될 수 있다. 이러한 조향 장치(168)는 임의의 적절한 설계를 가질 수 있다. 일례가 도 15a, 15b에 도시되어 있다.

조향 장치(168)는 하우징(169)을 포함한다. 하우징(169)은 그 원위 단부를 향해 테이퍼져서 그 근위 단부를 향해 직경이 증가한다. 일례에서, 하우징(169)은 중심축을 중심으로 대칭인 원추형 형상을 갖는다. 하우징(169)은 중공 공간(171)을 둘러싸고 그 원위 단부 및 근위 단부에 대해 개방된다.

그 원위 단부에서, 중공 공간(171)은 관형 바디(18)의 근위 단부를 수용하는 채널에서 끝난다. 그 근위 단부에서, 하우징(169)은 지지 부재(1722)에 연결/부착된다. 지지 부재(172)는 관형 부재(182a)의 최근위 단부를 수용하는 그 중심축에 채널(173)을 갖는다. 클램핑 링 형상 요소(187)는 채널(173) 내의 관형 바디(18)를 클램핑하도록 채널(173) 내의 관형 바디(18)를 둘러싼다. 관형 바디(18)는 하우징(169)의 중심축을 따라 지지 부재(172)의 원위 단부를 위해 연장되도록 임의의 다른 방식으로 지지 부재(172)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(169)은 적용되지 않는다.

지지 부재(172)는 그 근위 단부를 향해 중공 공간(174)을 갖는다. 이러한 중공 공간(174) 내에서, 지지 부재(172)는 근위 방향으로 연장되는 핀-형상 부재(176)를 포함한다. 그 최근위 단부에서, 핀-형상 부재(176)는 볼-형상의 외부 표면을 갖는 볼-형상 부재(181)를 구비한다. 채널(173)은 이러한 핀-형상 부재(176) 및 볼-형상 부재(181)를 통해 지지 부재(172)의 중심축을 따라 연장된다. 볼-형상 부재(181) 내에서, 채널(173)은 원뿔형 공간(177)을 형성하도록 근위 단부를 향해 증가하는 직경을 갖는다.

지지 부재(172)는 볼-형상 조향 부재(180)를 지지한다. 조향 부재(180)는 볼-형상 조향 부재(180)의 중심축을 중심으로 대칭이고 지지 부재(17)의 적절하게 설계된 근위 내부 표면 부분에 의해 지지되는 부분적으로 볼-형상의 외부 표면을 갖는다. 볼-형상 조향 부재(180)는 지지 부재(172)의 볼-형상 부재(181)에 의해 지지되는 볼-형상의 내부 표면(182)을 갖는다.

중공 공간(174)은 볼-형상 조향 부재(180)가 지지 부재(172)의 중심축을 향해 그리고 그로부터 멀리 볼-형상 부재(181)를 중심으로 회전할 수 있도록 설계되어, 볼-형상 조향 부재(180)의 중심축은 지지 부재(172)의 중심축으로부터 임의의 원하는 방향으로 편향된다. 일 실시예에서, 볼-형상 조향 부재(180)와 지지 부재(172)는 볼-형상 조향 부재(180)가 그 중심축을 중심으로 접선방향으로 회전된다면, 지지 부재(172) 및 하우징(169)은 관형 바디(18)와 함께 그 중심축을 중심으로 회전하도록 강제된다. 이는 예를 들어 적절한 연동 슬롯 및 리브/핀을 갖는 볼-형상 부재(180) 및 지지 부재(172)를 제공함으로써 구현될 수 있다.

그 근위 측에서, 볼-형상 부재(180)는 케이블 체결 기구(175)룰 구비한다. 도시된 실시예에서, 케이블 체결 기구(175)는 복수의 슬롯을 갖는 플랜지를 포함한다. 각각의 슬롯은 하나의 케이블(90)의 근위 단부를 수용 및 클램핑한다. 이는 종래 기술에서 공지된 여러 방식으로 행해질 수 있다. 특정 구현예에 대한 제한은 없다. 플랜지(175) 이외의 다른 구조가 이러한 클램핑 효과를 제공하도록 구현될 수 있다.

도 15b에 도시된 바와 같이, 볼-형상(181) 내의 채널(173)은 그 근위 단부를 향해 넓어지고, 근위 단부를 향해 원추형 공간(177)을 형성한다.

그 중심축에서, 볼-형상 부재(180)는 중공 튜브(183)의 원위 단부를 수용하는 채널(179)을 갖는다. 중공 튜브(183)의 근위 단부는 노브(185)와 같은 회전 요소에 의해 수용된다. 중공 튜브(183)는 볼-형상 부재(180) 및 노브(185)에 연결되어 노브(185)가 그 중심축을 중심으로 회전될 때, 중공 튜브(183) 및 볼-형상 부재(180)가 그 중심축을 중심으로 회전된다. 따라서, 회전 노브(185)는 전체 조향 장치(168)가 동일한 각도량으로 회전하게 한다. 관형 바디(18)가 링 형상 요소(187)를 클램핑함으로써 지지 부재(172)에 고정되거나 클램핑되기 때문에 관형 바디(18)에 동일하게 적용된다.

내부적으로, 노브(185)는 작동 케이블(184)의 근위 단부에 부착된 케이블 체결 부재(189)를 수용하는 중공 공간을 갖는다. 작동 케이블(184)은 중공 튜브(183), 볼-형상 부재(180)의 채널(179), 지지 부재(172)의 채널(173) 및 관형 바디(18)의 기다란 채널(94)을 그 최원위 단부를 향해 연장한다. 관형 바디(18)의 최원위 단부에서, 작동 케이블(184)은 작동 케이블(184)의 길이방향 이동이 도구를 작동시키도록 도구에 연결 또는 부착된다. 이는 당업자에게 공지되어 있으며 본원에서 추가적으로 설명할 필요가 없다.

볼-형상 부재(180)가 그 중심축이 지지 부재(172)의 중심축으로부터 편향되도록 회전할 때, 작동 케이블(184)은 또한 작동 케이블(184)이 연장되는 원추형 공간(177)으로 인해 볼-형상 부재(181) 내에서 편향될 수 있다.

핸들(3)은 회전 손잡이(186)와, 손의 두 손가락에 의해 작동될 수 있는 2개의 죠(190)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 회전 노브(186)는 나사 쓰레드 또는 베이요닛 연결에 의해 회전 노브(185)에 연결된다. 즉, 회전 노브(185)는 회전 노브(186)를 회전시킴으로써 회전하도록 강제되는 한편, 그 후 핸들(3)의 나머지는 그 배향을 유지한다.

핸들(3)은, 도시된 실시예에서, 작동 로드(188) 및 그에 따른 작동 케이블(184)의 임의의 길이방향 이동이 케이블 체결 부재(189)의 길이방향 이동 내로 병진 운동하도록 케이블 체결 부재(189) 상에서 클릭될 수 있는 작동 로드(188)를 포함한다. 작동 케이블(184) 자체는 손잡이(190)에 의해 작동된다. 본 발명은 도 15a 및 15b에 도시된 핸들에 제한되지 않는다. 당업계에 공지된 다른 적합한 핸들이 또한 적용될 수 있다.

핸들(3) 대신에, 중공 튜브(183)의 근위 단부는, 예를 들어 길이방향 채널(94)이 작동 케이블(184)을 수용하는데 사용되지 않고 다른 목적을 위해 사용되지 않을 때 다른 장치에 연결 또는 부착될 수 있다. 예를 들어, 길이방향 채널(94)은 관형 바디(18)의 원위 단부에서 전기적 도구에 전류를 공급하기 위한 전기 케이블, 또는 가스 및/또는 액체를 공급 또는 배수하기 위한 가스 및/또는 액체 기밀 튜브를 수용할 수 있다.

핸들(3)의 조작자는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

두 손가락으로, 조작자는 작동 케이블(184)을 길이방향으로 이동시키기 위해 그립(190)을 작동시킬 수 있으며, 그 다음 작동 케이블(184)은 관형 바디(18)의 원위 단부에서 도구(2)를 작동시킨다.

조작자는 회전 노브(186)를 회전시킬 수 있고, 이에 의해 전체 조향 장치(168)와 관형 바디(18)를 회전시킬 수 있다. 도시된 실시예에서, 작동 케이블(184)은 케이블 체결 부재(189)가 작동 로드(188)에 대해 회전하며, 따라서 죠(190)가 그들의 배향을 유지하도록 한다. 관형 바디(18)의 이러한 회전은 당업자에게 명백한 바와 같이, 사용 중에 구부러지거나 편향되는 관형 바디(18)의 부분에 대해서도 관형 바디(18)의 원위 단부로 이송된다. 관형 바디(18)의 원위 단부에서의 도구(2)는 관형 바디(18)와 함께 회전하도록 관형 바디(18)에 부착 또는 접속된다. 따라서, 도구는 회전 손잡이(185, 186)에 의해 회전될 수 있다. 물론, 원한다면 원위 단부에서 노브(185, 186)로부터 도구로 연장되는 가요성 로드와 같은 다른 회전 기구가 사용될 수 있다. 이러한 가요성 로드는 중공 튜브일 수 있다. 2개의 노브(185, 186) 대신에, 하나의 노브가 사용될 수 있다. 노브(들)는 핸들(3) 상의 다른 장소에 위치될 수 있다.

조작자는 2개의 화살표(192a, 192b)로 표시된 바와 같이, 관형 바디(18)의 중심축으로부터 중공 튜브(183)를 편향시킬 수 있으며, 볼-형상 부재(181)의 중심점에 의해 정의되는 회전 지점에 대해 볼-형상 부재(180)를 회전시킨다. 이러한 회전에 의해, 기구의 근위 방향으로 이동하는 플랜지(175)의 일부에 연결된 케이블(90)의 일부는 당겨지는 반면, 원위 방향으로 이동하는 다른 케이블(90)은 이완된다. 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 이는 근위 방향으로 이동하는 일부 케이블(90)로 이동하여, 관형 바디(18)의 편향가능한 구역(17)의 굽힘/편향을 야기하여, 원위 단부에서 이들 케이블(90)에 연결된다. 바람직하게, 편향가능한 구역(17)이 모든 방향으로 편향될 수 있도록 접선방향으로 동일하게 분포된 3개 이상의 케이블(90)이 존재한다.

도시된 상황에서, 케이블(90)은 편향가능한 구역(17)에서 케이블(90)의 연결 지점보다 관형 바디(18)의 중심축으로부터 더 먼 거리에 있는 플랜지(175) 상의 위치에 연결된다.

이제, 외부, 중간 및/또는 내부 튜브 요소의 편향가능한/가요성 섹션에 사용될 수 있는 슬롯형 구조의 일부 예가 도 16a-16d를 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다. 이들 편향가능한/가요성 섹션의 일부는 WO2018/067004호에 상세히 도시되고 설명되어 있다. 또한, WO2018/067004호의 다른 슬롯형 구조가 본 명세서에서 사용될 수 있다. 여기서, 용어 "슬롯형 구조(slotted structure)"는 재료의 전체 두께를 통해 연장되는 하나 이상의 슬롯을 갖는 구조를 지칭한다.

도 16a는 슬롯형 구조(72)를 더 상세하게 도시한다. 이러한 슬롯형 구조(72)는 좌측에 도시된 바와 같이, 튜브 요소 내의 원주방향 슬롯(73)을 포함한다. 슬롯(73)은 원주방향으로 연장된다.

슬롯(73)은 원주방향으로 연장되는 2개의 대향하는 측벽을 갖는다. 슬롯(73)은 이러한 하나의 측벽으로부터 길이방향, 여기서 원위 방향으로 연장되며 중심점(83a)을 갖는 원의 일부분을 따라 채널로서 형성되는 만곡된 슬롯(85)을 갖는다. 원의 일부로서 형상화되고 만곡된 슬롯(85)의 형태와 일치하는 립(87)은 대향 측벽으로부터 이러한 만곡된 슬롯(85)으로 연장된다.

슬롯(73)은 하나의 측벽으로부터 길이방향, 여기서 원위 방향으로 연장되며 만곡된 슬롯(85)이 연장되는 동일한 원의 일부분을 따라 채널로서 형성된 또 다른 만곡된 슬롯(81)을 갖는다. 원의 일부분을 따라 형상화되며 만곡된 슬롯(81)의 형태와 일치하는 립(79)은 대향 측벽으로부터 이러한 만곡된 슬롯(81)으로 연장된다.

립(87, 79)들 사이에 대칭적으로 위치된 슬롯형 구조는 대향하는 오목한 원형 섹션(75)과 접하는 원형 외부 표면을 갖는 볼록 섹션(77)을 포함한다. 볼록 섹션(77) 및 오목 섹션(75)은 볼록한 섹션(77)이 중심점(83)에 대해 오목 섹션(75)에서 회전할 수 있도록 일치하는 원형 외부 표면을 갖는다.

접선방향으로 180°멀어지게 회전된 튜브 요소의 다른 측부에서, 슬롯형 구조는 2개의 추가의 립과 짝을 이루는 볼록 및 오목 섹션과 동일한 형상을 갖는다. 따라서, 슬롯(73)의 양 측부에서의 튜브 요소의 2개의 부분은 서로에 대해 편향되도록 2개의 중심점(83)을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있다. 립(79, 87)은 이러한 회전 동안 만곡된 슬롯(81, 85) 내에서 이동하여 여분의 마찰을 제공하지 않는다. 립(79, 87)은 하나의 길이방향 중심축을 중심으로 전체 튜브 요소를 회전시키는 경우 튜브 요소에 여분의 접선방향 안정성을 제공한다. 이는 토크 강성을 증가시키는 중요한 보조이다. 이들은 립(79, 87)을 둘러싸는 슬롯(81, 85)의 폭에 의해 결정되는 바와 같이 사전결정된 접선방향 플레이를 정의한다.

이하, 적어도 하나의 힌지에 대한 튜브 요소의 굽힘을 허용하도록 적어도 하나의 힌지를 포함하는 튜브 요소가 더 상세하게 설명될 것이다. 적어도 하나의 힌지 구조는 힌지의 대향 튜브 요소 부분이 적어도 하나의 힌지를 회전시킴으로써 사전결정된 최대 각도로 구부러지는 것을 허용하는 슬롯형 구조를 포함한다. 슬롯형 구조체의 어느 한 측면에서의 힌지의 대향하는 부분은 힌지가 회전되면 파괴되도록 설계된 하나 이상의 파괴 요소에 의해 서로 부착된다.

도 16a에 도시된 바와 같이, 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75) 사이의 슬롯(73)은 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75)이 하나 이상의 작은 브리지(89)에 의해 서로 연결되도록 1회 이상 중단된다. 이들 작은 브리지(89)는 도 18a-18c를 참조하여 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, "파괴 요소"로서 작동한다. 즉, 이들 파괴 요소(89)는 기구가 제조될 때 목적에 따라 제조되지만, 일단 볼록 섹션(77)이 사전결정된 힘으로 오목 섹션(75)에 대해 회전되면 파괴되도록 연약하다. 파괴 전에, 파괴 요소(89)는 튜브 요소가 다른 튜브 요소 내에 삽입되거나 튜브 요소 내에 다른 튜브 요소를 삽입할 때 튜브 요소가 보다 용이하게 조작될 수 있도록 사전결정된 여분의 강성도를 갖는 튜브 요소를 제공한다. 일단 파괴되면, 파괴 요소(89)는 어떠한 역할도 수행하지 않으며, 볼록 섹션(77)은 오목 섹션(75) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다.

슬롯(73)으로부터 멀어지는 사전결정된 길이방향 거리에서, 튜브 요소는 동일한 슬롯을 포함하지만, 슬롯(73)에 대해 접선방향으로 90° 회전된다. 따라서, 2개의 추가적인 회전 지점은 튜브 요소가 회전할 수 있지만 중앙 지점(83)에 의해 허용된 회전 방향에 수직인 방향으로 회전된다.

슬롯(73)으로부터 멀어지는 또 다른 사전결정된 길이방향 거리에서, 슬롯(73)에 의해 정의된 바와 같은 구조는 다시 반복되지만, 슬롯(73)에 의해 형성된 것과 동일하게 된다. 따라서, 튜브 요소는 튜브 요소가 모든 방향으로 편향될 수 있게 하는 소정의 길이방향 거리에서 90° 접선방향으로 회전하는 중심을 포함한다.

도 16b는 슬롯형 구조(74)(도 6a 및 9a 참조)의 실시예를 도시한다. 이는 중간 섹션(282)과, 중간 섹션(280)을 포함하는 원주방향 슬롯(245)을 포함하는 원주방향 슬롯(243)을 갖는다.

도 16b는 원주방향 슬롯(245)이, 일 단부에서, 길이방향 슬롯(219)의 단부에서 어떻게 끝나는지를 도시한다. 길이방향 슬롯(219)의 반대편에는 또 다른 길이방향 슬롯(271)이 있다. 길이방향 슬롯(217, 219)은 길이방향 브리지(215)의 측면을 정의한다.

그 다른 단부에서, 원주방향 슬롯(245)은 길이방향 슬롯(219)로부터 접선방향으로 멀어지게 90°내지 160°로 회전되는 위치에서 끝난다. 중간 섹션(280)은 U-형상을 갖는 부분을 포함한다. U-형상은 베이스 측에 의해 서로 연결된 2개의 평행한 긴 측면들에 의해 정의된다. 양자의 긴 측면은 바람직하게 하나의 긴 측면의 곡면 형상이 제1 원(C1)의 일부와 일치하도록 만곡된다. 제2 긴 측면은 바람직하게 제2 원(C2)의 일부와 일치하는 곡선 형상을 갖는다. 제1 및 제2 원(C1, C2)은 바람직하게 브리지(215)의 중심점과 일치하는 공통 중심점을 갖는다. 이는 다음과 같이 구현된다.

중간 섹션(280)은 제1 만곡 슬롯(288)을 통해 원주 슬롯(245)에 연통가능하게 연결된다. 또한, 중간 섹션(280)은 제2 만곡 슬롯(290b)을 통해 원주 슬롯(245)에 연통가능하게 연결된다. 제1 만곡 슬롯(288)은 제2 만곡 슬롯(290b)과 동일하거나 상이한 길이를 가질 수 있다. 제1 만곡 슬롯(288)은 제2 만곡 슬롯(290)보다 짧을 수 있다. 제1 만곡 슬롯(288)은 원주방향 슬롯(245)의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된다. 제2 만곡 슬롯(290)은 원주 슬롯(245)의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되고, 제1 만곡 슬롯(288)의 제2 단부는 중간 슬롯(292)을 통해 제2 만곡 슬롯(290)의 제2 단부에 연통가능하게 연결된다. 제1 만곡 슬롯(288)및 제2 만곡 슬롯(290)은 브리지(215)에 대해 만곡된다. 제1 및 제2 만곡 슬롯(288, 290)의 오목면은 브리지(215)의 길이방향 슬롯(219)과 마주한다.

제1 만곡 슬롯(288)은 제1 원(C1)을 따라 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되고, 제1 원(C1)은 브리지(215)의 중심점과 일치하는 중심을 갖는다. 제2 만곡 슬롯(290)은 제2 원(C2)을 따라 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장하며, 제2 원(C2)은 원(C1)과 동일한 중심을 갖는다.

도 16b는 원주방향 슬롯(243)이, 일 단부에서, 위에서 관찰된 바와 같이, 길이방향 슬롯(219)과 함께 브리지(215)를 형성하는 길이방향 슬롯(217)에서 어떻게 끝나는지를 도시한다.

그 다른 단부에서, 원주방향 슬롯(243)은 길이방향 슬롯(217)으로부터 접선방향으로 멀어지게 90°내지 160°로 회전되는 위치에서 끝난다. 중간 섹션(282)은 U-형상을 갖는 부분을 포함한다. U-형상은 베이스 측에 의해 서로 연결된 2개의 평행한 긴 측면에 의해 정의된다. 양자의 긴 측면은 바람직하게 하나의 긴 측면의 곡선 형상이 제1 원(C1)의 일부와 일치하도록 만곡된다. 제2 긴 측면은 바람직하게 제2 원(C2)의 일부와 일치하는 곡선 형상을 갖는다. 이는 다음과 같이 구현된다.

중간 섹션(282)은 제3 만곡 슬롯(298)을 통해 원주 슬롯(243)에 연통가능하게 연결된다. 또한, 중간 섹션(282)은 제4 만곡 슬롯(200)을 통해 원주 슬롯(243)에 연통가능하게 연결된다. 제3 만곡 슬롯(298)은 제4 만곡 슬롯(200)과 동일하거나 상이한 길이를 가질 수 있다. 제3 만곡 슬롯(298)은 제4 만곡 슬롯(200)보다 짧을 수 있다. 제3 만곡 슬롯(298)은 원주방향 슬롯(243)의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된다. 제4 만곡 슬롯(200)은 원주 슬롯(243)의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되고, 제3 만곡 슬롯(298)의 제2 단부는 중간 슬롯(202)을 통해 제4 만곡 슬롯(200)의 제2 단부에 연통가능하게 연결된다. 제3 만곡 슬롯(298)과 제4 만곡 슬롯(200)은 브리지(215)를 중심으로 만곡된다. 즉. 제3 및 제4 만곡 슬롯(298, 200)의 오목면은 브리지(215a)의 길이방향 슬롯(217)과 마주한다.

제3 만곡 슬롯(298)은 제1 원(C1)을 따라 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된다. 제4 만곡 슬롯(200)은 제2 원(C2)을 따라 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된다.

따라서, 제1 중간 섹션(280)은 원(C1, C2)에 의해 정의된 바와 같이 제1 원형 방향으로 연장되는 제1 립(286)을 둘러싸는 U-형상을 형성한다. 제2 중간 섹션(282)은 원(C1, C2)에 의해 형성된 제2 원형 방향으로 연장되는 제2 립(284)을 둘러싸는 U-형상을 한정하지만, 제1 립(286)의 반대 방향으로 연장된다.

원주방향 슬롯(243, 245) 모두는 도 16b의 측면을 지나 튜브 요소 주위로, 즉 도 16b에서 보이지 않는 튜브 요소의 측면을 향해 연장된다.

튜브 요소는 2개의 추가의 원주방향 슬롯(513, 549)을 포함한다. 원주방향 슬롯(513, 549)은 각각 원주방향 슬롯(245, 243)과 동일한 형상을 갖지만, 튜브 요소에 대해 접선방향으로 180° 회전된다. 따라서, 2개의 추가적인 원주방향 슬롯(513, 549)은 길이방향 브리지(215)와 같은 다른 길이방향 브릿지를 형성하고, 길이방향 브리지(215)에 대해 접선방향으로 정확하게 180° 회전되게 위치된다.

원주방향 슬롯(513)은 원주방향 슬롯(243)에 평행하게 부분적으로 연장되어 접선방향 브리지(244)를 형성한다. 따라서, 원주방향 슬롯(243, 513) 모두는 튜브 요소의 중심축에 수직인 평면에 대해 약간 경사진 평면으로 연장된다. 유사하게, 원주방향 슬롯(549)은 원주방향 슬롯(245)에 평행하게 부분적으로 연장되어 접선 브리지(246)를 형성한다. 따라서, 원주방향 슬롯(245, 549)은 튜브 요소의 중심축에 수직인 평면에 대해 약간 경사진 평면으로 연장된다.

원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549)의 길이방향 양측에 있는 튜브 요소의 일부는 길이방향 브리지(215)의 중심점 및 길이방향 브리지(215)의 다른 길이방향 브리지가 회전 지점으서 동작하므로 서로에 대해 편향될 수 있다. 길이방향 브리지의 중심점에 대한 이러한 편향에 의해, 원주방향 슬롯(245, 549)이 폐쇄되고 원주방향 슬롯(243, 513)은 편향의 방향에 따라 다른 방식으로 더욱 개방된다. 립(284, 286)이 동일한 중심점을 중심으로 원 형상의 채널로 자유롭게 이동할 수 있기 때문에, 이러한 편행 동안 어떠한 마찰도 도입하지 않거나 거의 발생하지 않는다.

원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549)에 의해 형성된 구조로부터 일부 떨어진 사전결정된 거리에서, 튜브 요소는 4개의 추가의 원주방향 슬롯을 갖는 동일한 구조를 포함한다. 각각 만곡된 립(296, 294)을 갖는 이들 4개의 추가적인 원주방향 슬롯(643, 645) 중 2개는 도 16b에 도시되어 있다. 이들 4개의 추가적인 원주방향 슬롯(643, 645)은 원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549)의 위치에 대해 튜브 요소에 대해 접선방향으로 90° 회전된다. 원주방향 슬롯(643, 645)은 그들 사이에 길이방향 브리지(649)를 형성한다.

따라서, 이들 4개의 추가적인 원주방향 슬롯(643, 645)은 길이방향 브리지(215)와 동일한 구조를 갖는 2개의 추가적인 길이방향 브리지(도 16b에서 보이지 않음) 및 튜브 요소의 대향 측부에서의 그 대응부를 형성하지만, 90° 회전된다. 이들 4개의 추가적인 원주방향 슬롯(643, 645)은 2개의 추가적인 회전점을 형성하며, 이들 2개의 회전점은 그 길이방향 측부에서 튜브 요소의 일부가 서로에 대해 편향될 수 있게 한다. 그러나, 이러한 편향은 원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549)에 의해 허용되는 바와 같이 편향의 표면에 대해 90°회전된 표면에 있다. 전체적으로, 도 16b에 도시된 슬롯형 구조는 모든 방향으로 편향을 허용한다.

튜브 요소의 길이방향으로 사전결정된 거리에서 4개의 원주방향 슬롯을 갖는 이러한 구조를 더 추가함으로써, 튜브 요소가 사전결정된 입체각 내에서 모든 방향으로 편향될 수 있게 하는 힌지가 제공될 수 있다.

도 16b에 도시된 바와 같이 슬롯형 구조를 갖는 튜브 요소는 개선된 토크 강성을 갖는 것으로 관찰된다. 그 이유는 다음과 같다. 먼저, 원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549, 643, 645)은 일부 종래 기술의 구조와 도 16b의 구조에서 접선방향으로 거의 180° 연장되지 않는다.

또한, 사용자가 도 16b의 실시예에 도시된 바와 같이 튜브 요소를 회전하고자 할 때, 핀(284, 286, 294, 296)은 하나의 만곡된 슬롯(288, 290, 298, 200)의 최대 거리에서 원주 방향으로 단지 이동할 수 있고, 그 후 이들을 둘러싸는 슬롯의 폭에 의해 결정되는 바와 같이 임의의 추가적인 원주 방향으로부터 차단될 수 있다. 따라서, 탄성 변형 및 장력은 중간 섹션(280, 282, 294, 296)의 설계에 의해 결정되는 바와 같이 특정 임계치를 초과하지 않을 것이다.

또한, 도 16b에 도시된 튜브 요소는 길이방향 브리지(215)에 의해 매우 양호한 길이방향 강성을 갖는다. 즉, 원주방향 슬롯(243, 245, 513, 549, 643, 645) 중 어느 것도 360° 원주방향으로 연장되지 않는다.

도 16b의 구조는 슬롯(513, 245/549, 643/645)들 사이의 접선방향 브리지(244, 246)가 편향 동안 탄성적으로 변형되어 있기 때문에 도 16a에 도시된 구조보다 덜 유연하다. 이러한 접선방향 브릿지는 도 16a의 실시예에 존재하지 않는다.

도 16c는 대안적인 브리지(272a)를 갖는 튜브 요소에서 슬롯형 구조(106)(도 7a 및 14a 참조)의 실시예를 도시한다. 도 16c는 원주방향 슬롯(245)이 길이방향 슬롯(219C)에서 어떻게 끝나는지를 도시한다. 그러나, 여기서 길이방향 슬롯(219)은 U자형 슬롯을 형성하도록 만곡된 슬롯(262)을 통해 길이방향 슬롯(260)에 연통가능하게 연결된다. 원주방향 슬롯(243)은 길이방향 슬롯(217)에서 끝난다. 그러나, 여기서 길이방향 슬롯(217)은 U자형 슬롯(219, 262, 226)의 길이방향으로 대향하는 방향으로 U자형 슬롯을 형성하도록 만곡된 슬롯(258)을 통해 길이방향 슬롯(256)에 연통가능하게 연결된다. 물론, 형상은 대안적으로 S-형상과 동일할 수 있다. 대안적으로, 형상은 Z-형상 또는 경면된 Z-형상일 수 있다.

슬롯(243, 245)은 중심축에 수직인 평면에 대해 약간 경사진 평면에서 연장된다. 이들은 접선방향으로 각도 < 180°를 따라 연장된다. 브리지(272)에 대해 180°회전된 위치에서, 동일한 슬롯형 구조에 의해 형성된 동일한 구조가 존재한다. 원주방향 슬롯(243)을 갖는 접선방향 브리지(244)를 형성하는 동일한 구조의 하나의 원주방향 슬롯(513)의 일부는 도 16c에서 볼 수 있다.

슬롯(243, 245, 513)은 도 16b에 도시된 방법과 반대되는 방식으로 중심축에 수직인 평면에 대해 경사진 평면으로 연장되는 것이 관찰된다.

튜브 요소의 대향 측부에서의 2개의 이러한 S-형 브리지(272)는 S-형 브릿지(272)의 길이방향 중 어느 한 쪽의 튜브 요소의 부분이 서로에 대해 편향될 수 있도록 우수한 지점을 형성한다.

이러한 구조는 도 16a의 립(284, 286)과 같은 만곡된 립과 조합될 수 있다.

도 16c의 우측부에 도시된 슬롯형 구조는 사전결정된 길이방향 떨어진 거리에서 1회 이상 반복될 수 있으며, 바람직하게 인접한 하나에 대해 접선방향으로 90°회전된다. 이러한 하나의 90°회전된 구조는 추가적인 참조부호 없이 도 16c의 좌측부에 도시되어 있다.

도 16c에 도시된 바와 같이 S-형 또는 Z-형 브릿지(272)를 갖는 튜브 요소는 도 16b의 브리지(215)와 같은 단일 직선형 길이방향 브릿지를 갖는 실시예보다 훨씬 더 큰 굽힘 각도를 갖는다는 것이 관찰된다.

도 16d는 슬롯형 구조(156(도 13a 참조)의 구현을 도시한다. 이는 립(284, 286, 294, 296)으로부터 이격된 도 16b에 도시된 것과 동일하다. 도 16d는 그 뷰가 슬롯형 구조의 3D, 접선방향 대칭 구조를 보여주기 위해 튜브 요소의 내부에 부분적으로 있도록 배향된다. 유사한 접선방향 대칭이 도 16a, 16b, 16c의 슬롯형 구조에 적용된다.

도 16e는 튜브 요소(134) 내의 슬롯형 구조체(91)의 다른 예를 도시한다. 도 16e는 동일한 구조의 2개의 인접한 힌지를 도시하지만 서로에 대해 약 90° 로 접선방향으로 회전된다. 따라서, 2개의 힌지는 서로에 대해 수직인 2개의 상이한 평면에서 튜브 요소(134)의 인접한 부분을 구부릴 수 있다. 서로에 대해 약 90° 로 연속적으로 회전된 이러한 힌지를 제공함으로써, 튜브 요소(134)는 모든 방향으로 가요성이 된다.

각각의 힌지(91)는 도 16a에 도시된 힌지의 변형례이다. 동일한 참조부호는 도 16a와 동일한 요소를 지칭한다. 도 16a에 도시된 힌지가 튜브 요소(134)를 완전히 둘러싸는 하나의 단일 슬롯(73)에 의해 형성되는 반면, 각각의 힌지(91)는 완전히 둘러싸는 튜브 요소(134)가 아닌 2개의 슬롯(73a, 73b)에 의해 형성된다. 슬롯(73a)은 만곡된 슬롯(85)에 연결되는 접선방향에 대해 작은 각도로 원주방향으로 연장되는 부분을 갖는다. 곡선 슬롯(85)은 또한 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75) 사이의 슬롯(73a)의 다른 부분의 일 단부에 연결되어, 그 다른 부분은 그 다른 단부에서 만곡된 슬롯(81)에 연결된다. 또한, 만곡된 슬롯(81)은 접선방향에 대해 작은 각도로 원주방향으로 다시 연장되는 슬롯(73a)의 마지막 부분에 연결된다. 전체적으로, 슬롯(73a)은 180°이상의 아크를 따라 원주 방향으로 연장된다.

곡선 슬롯(85, 81)은 각각 도 16a와 같이 만곡된 립(87, 79)을 수용한다.

접선방향 튜브 요소(134)에서 180°회전된 위치에서, 슬롯(73a)과 동일한 추가 슬롯(73b)이 제공된다. 양 슬롯(73a, 73b)이 180°이상의 아크를 따라 접선방향으로 작은 각도로 원주 방향으로 연장되므로, 이들은 슬롯(73a, 73b)의 원주방향 부분들 사이에서 원주 방향으로 연장하는 브리지(73c, 73d)를 형성한다.

힌지(91)가 단일 슬롯(73)에 의해 형성되지 않기 때문에, 힌지(91)는 도 16a의 힌지보다 더 길이방향 강성을 제공한다. 이들은 또한 전술한 바와 같이 만곡된 슬롯(85, 81)에서 만곡된 립(87, 79)에 의해 제공되는 약간의 여분의 토크 강성을 제공한다.

오목 섹션(77)은 오목 섹션(75) 내에서 슬롯(73a, 73b)의 원주방향 부분의 폭뿐만 아니라 만곡된 슬롯(85, 81)의 길이에 의해 결정되는 사전결정된 최대값으로 회전할 수 있다.

파단 요소(89)(도 16e에 도시되지 않지만, 추가적인 상세는 도 18b-18f에 도시됨)는 도 16a의 실시예와 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

도 16f는 또 다른 대안적인 힌지 실시예를 도시한다. 도 16f는 튜브 요소(134)를 전체적으로 둘러싸는 단일 슬롯(73e)에 의해 형성된 힌지(93)를 도시한다. 도 16f의 동일한 참조부호는 도 16a에서와 같은 동일한 요소를 지칭한다. 슬롯(73e)은 볼록 섹션(77a)과 오목 섹션(75a) 사이의 부분으로부터 이격된 도 16a에 도시된 힌지의 슬롯(72)과 동일하여, 볼록 섹션(77a)과 오목 섹션(75a) 각각은 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75) 각각의 형상과는 상이하다. 이는 도 16f에서 XVIG 로 표시된 부분의 확대도인 도 16g에 보다 상세히 도시되어 있다.

도 16g의 실시예에서, 볼록 섹션(77a)의 볼록한 외부 표면은 V-형 노치(310)를 구비한다. V-형 노치(310)는 도 16h의 추가적인 확대도에 도시된 바와 같이 2개의 긴 측면(310(1), 310(3))과, 양자의 긴 측면(310(1), 310(3))을 연결하는 베이스(310(2))를 갖는다. 도시된 실시예에서, 베이스(310(2))는 직선형이지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 베이스(310(2))는, 예를 들어 베이스가 중심점(83)으로부터 멀리 향하는 V-형상 또는 U-형상을 갖는 약간 만곡될 수 있다.

오목 섹션(75a)은 V-형 노치(310)에 의해 수용되는 V-형 연장부(300)로서 도시된 연장부를 구비한다. 그 베이스에는, V-형 연장부(300)는 튜브 요소(134)의 표면의 대향 측부이지만 그 상의 가상 라인으로부터 동일한 거리에 위치되고 튜브 요소(134)의 중심 종축(98)에 평행한 2개의 코너(302, 304)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 코너(302, 304)는 베이스가 중심점(83)으로부터 멀리 향하는 V-형상으로 V-형 연장부(300)의 베이스를 제공함으로써 형성된다. 그러나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 볼록 섹션(77a)과 오목 섹션(75a)이 서로에 대해 회전되지 않는 도 16g의 상황에서의 코너(302, 304) 각각은, 베이스(310(2))가 긴 측면(310(1), 310(3))으로 각각 전이하는 V-형 노치(310)의 위치에 접촉하거나 또는 매우 근접한다. 여기서, "극히 근접"은 0.5 ㎛ 미만, 바람직하게 0.1 ㎛ 미만의 거리를 지칭한다. 코너(302, 304)는 각각 단일 지점에만 V-형 노치(310)와 접촉할 수 있도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 코너(302, 304)는 레이저 또는 워터 절단 공정 후에 V-형 노치(310)의 대향 벽에 여전히 부착될 수 있다. 이러한 부착은 힌지 구조(파괴 요소(89)를 위해 설명하는 도 18 참조)의 임의의 다른 부분을 변형시키지 않고서 힌지(93) 상에 굽힘력이 가해지면 쉽게 파괴되도록 설계된다. 그 후, 파괴 후에, 코너(302, 304)는 여전히 V-형 노치(310)의 대향 벽과 접촉하여 그 구조가 훨씬 더 안정하게 된다.

그러나, 도 16h에 도시된 상황에서, 볼록 섹션(77a) 및 오목 섹션(75a)은 서로에 대해 회전되어, V-형 노치(310) 내의 V-형 연장부(300)를 코너(302)에 대해 경사지게 하여, 그 후 경사 지점으로서 작용한다. 따라서, 코너(302)는 베이스(310(2)) 및 긴 측면(310(1))의 전이 지점과 접촉하여 유지되고, 코너(304)는 베이스(310(2)) 및 긴 측면(310(3))의 전이 지점으로부터 이격된다.

도 16F-16H의 실시예에서, 튜브 요소(134)는 접선방향으로 90°회전된 위치에서 동일한(또는 유사한) 구조를 구비한다.

도 16e-16h에 도시된 구조는 다음과 같은 문제를 해결할 수 있다. 튜브 요소(134)가 작동 케이블(184)을 구비한 기구의 일부이고, 그러한 작동 케이블(184)이 기구의 팁에서 일부 작동 작용을 위해 인장되는 경우, 그러한 작동 케이블(184)이 튜브 요소(134)의 중심에 정확하게 위치되지 않는 위치에서, 튜브 요소(134)는 굽히는 경향을 가질 수 있다. 도 16f-16h에 도시된 구조의 효과는 볼록 섹션(77a)과 오목 섹션(75a)이 서로에 대해 회전하기 전에 소정의 임계 굽힘력이 힌지(93) 상에 가해져야 한다는 것이고, 그 때문에 V-형 연장부(300)는 그 베이스에서 2개의 코너(302, 304)에 의해 지지된다. 상기 효과는 의자 또는 테이블을 기울이는 임계력을 필요로 하는 의자 또는 테이블과 동일하다. 결과적으로, 오프-축 작동 케이블(184)이 인장되더라도, 힌지(93)는 회전되지 않는다. 튜브 요소(134)의 적어도 일부를 따라 복수의 동일하거나 유사한 힌지(93)를 적용하면, 그 부분은 직선 상태로 유지되는 더 큰 경향을 가질 것이다. 다시, 길이방향으로 인접한 힌지(93)는 모든 방향에서 가요성을 갖는 튜브 요소(134)를 제공하기 위해 접선방향으로 서로에 대해 약 90°회전될 수 있다.

도 16f-16h는 단지 보다 일반적인 개념의 한 예를 도시한다. 일반적인 개념은 다음과 같다. 힌지(93)의 슬롯형 구조는 튜브 요소(134)의 일 측부에서, 슬롯(73e)의 대향 측부에서 튜브 요소(134)의 2개의 부분(77a, 75a)을 포함하고, 2개의 부분(77a, 75a)은 이들이 중심점(83)을 중심으로 회전할 수 있도록 구성된다. 휴지 상황에서, 부분(여기서, 75a) 중 하나는 중앙 길이방향 축(98)에 평행한 튜브 요소(134)의 표면의 대향 측부에서 그리고 그 상의 가상 라인으로부터 동일한 거리에 있는 두 지점에서 다른 부분(여기서, 77a)에 의해 지지된다.

슬롯형 구조(72, 74, 106, 136, 156)의 슬롯의 최소 폭은 매우 작게, 즉 0 ㎛ 또는 그에 매우 근접하게 제조될 수 있다. 이는 예를 들어 볼록 섹션(77)이 오목 섹션(도 16a 참조)에 인접하는 슬롯형 구조(72)에서 바람직하다.

도 18a는, 예를 들어 볼록 섹션(77)이 오목 섹션(75)에 인접하는 위치에 있는 외부 튜브 요소(134)의 슬롯(73)이 파괴 요소(89)를 사용하면서 좁게 제조될 수 있는 방법을 도시한다. 도 18a는 그 제조 바로 후의 도 16a에 도시된 슬롯형 구조(72)의 확대된 부분을 도시한다. 그 후, 볼록 섹션(77)은 복수의 파괴 요소(89)에 의해 오목 색션(75)에 여전히 부착됨을 도시한다. 또한, 립(87, 79)은 하나 이상의 파괴 요소(89)에 의해 튜브 요소(134)의 대향 부분에 여전히 부착된다.

이러한 파괴 요소(89)는 다음과 같이 제조될 수 있다. 슬롯(73)은, 예를 들어 튜브 요소의 전체 두께를 통해 절단되도록 사전결정된 에너지 및 폭을 갖는 레이저 빔 또는 워터 빔을 튜브 요소에 지향시킴으로써 제조된다. 레이저 빔은 외부 표면에 대해 레이저 소스를 이동시킴으로써 튜브 요소 외부 표면에 대해 이동한다. 그러나, 파괴 요소(89)가 형성될 위치에서, 레이저 빔은 일정 기간 동안 중단되는 반면, 레이저 소스는 여전히 튜브 요소 외부 표면에 대해 이동한다.

전술한 바와 같이, 제1 시간 동안 서로에 대해 슬롯형 구조체(72)의 상이한 부분을 편향할 때, 이들 파괴 요소(89)는 파괴될 것이다. 이러한 파괴 요소(89)의 큰 이점은, 파단된 후에, 파괴 요소(89)의 2개의 대향 측부들 사이의 거리가 실질적으로 0 ㎛이며, 이는 그들 사이의 매우 낮은 플레이를 초래한다는 점이다.

도 18b 및 18c는 제1 실시예의 보다 상세하게 이러한 파괴 요소(89)를 도시한다. 즉, 도 18b는 도 18a에 도시된 부분(XIIXB)의 확대도이다. 만곡된 슬롯(85)은 3개의 부분(85(1), 85(2), 85(3))을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이들 3개의 부분(85(1), 85(2), 85(3))은 U-자형 채널을 형성하며, 여기서 부분(85(1), 85(3))은 긴 측면을 형성하고 부분(85(2))은 U-자형 채널의 짧은 하부의 베이스 측면을 형성한다. 립(87)은 부분(85(1), 85(2), 85(3))에 의해 둘러싸인다.

슬롯(73)의 부분(85(1), 85(2), 85(3))은 예를 들어 튜브 요소(134)를 통해 레이저 또는 워터 커팅에 의해 형성된다. 부분(85(1), 85(3))의 폭(h(2))은 이러한 부분(85(1), 85(3))을 생성하는데 사용되는 레이저(또는 물) 빔의 폭과 (실질적으로) 동일할 수 있다. 부분(85(2))의 사이즈는 경로 길이 립(87)에 의존하여 곡선 슬롯(85) 내에서 이동할 수 있어야 한다. 이러한 절단 작용 바로 후에, 립(87)은 파괴 요소(89)에 의해 튜브 요소(134)의 대향 부분에 여전히 부착된다. 전술한 바와 같이, 이는 튜브 요소(123)에 절단 공정 후에 더욱 많은 강성을 제공하여 튜브 요소(134)는, 예를 들어 또 다른 튜브 요소가 튜브 요소(134) 내에 삽입되거나 튜브 요소(134)가 또 다른 튜브 요소 내에 삽입될 때 더욱 쉽게 처리될 수 있다.

사용 시, 도 18a-18c에 도시된 슬롯형 구조는 전술한 바와 같이 힌지 구조의 일부이다. 슬롯형 구조가 위치된 튜브 요소(134)의 부분이 구부러지면, 힘(Fd)은 립(87)이 만곡된 슬롯(85a) 내부에서 이동되는 수단에 의해 가해지고, 힘(Fd)은 도 18b에 2개의 화살표로 표시되어, 립(87)과 튜브 요소(134)의 대향 측부가 서로에 대해 이동된다는 것을 보여준다. 실제 힘(Fd)은 도 18b에 도시된 것과 반대되는 방향으로 있을 수 있다. 튜브 요소(134)를 굽힘으로써 야기된 힘(Fd)으로 인해, 파괴 요소(89)는 립(87)이 곡선 슬롯(85) 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 파괴된다.

도 18c는 각각의 파괴 요소(89)가 2개의 대향하는 분리된 파괴 요소 부분(89a, 89b)으로 파괴되는 것을 도시한다. 일 실시예에서, 각각의 파괴 요소(89)는 사전결정된 폭을 가지며, 파괴 요소 부분(89a, 89b)은 서로 대향하는 그들의 외부 표면에서 실질적으로 동일한 폭을 가질 것이다. 따라서, 사용 시, 이들 파괴 요소 부분(89a, 89b)은 서로에 대해 서로 대향하는 외부 표면을 갖는 서로 접촉하여, 서로에 대해 파괴 요소 부분(89a, 89b)의 이동이 이러한 폭보다 크지 않다. 유리한 실시예에서, 슬롯(73)의 폭에 의해 허용되는 바와 같이, 최대 가능한 상대 이동이 있더라도, 파괴 요소 부분(89a,89b)은 여전히 서로 접촉한다. 따라서, 슬롯형 구조에서 접선방향 플레이는 최소한으로 유지된다.

도 18d 및 18e는 파괴 요소(89)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 18d 및 18e의 파단 요소(89)는 도 18b 및 18c와 동일한 형태를 가질 수 있지만, 인접한 파괴 요소(89)들 사이의 거리(w(2))는 이제 파괴 요소(89) 자체의 폭(w(1))보다 작다. 도 18b 및 18c에서, 인접한 파괴 요소(89)들 사이의 이러한 상호 거리가 별개의 파괴 요소(89)의 폭보다 큰 상황이 도시되어 있다. 결과적으로, 도 18d 및 18e의 실시예에서, 립(87) 및 튜브 요소(134)의 대향 측부는 폭(w(1))(도 18e 참조)과 동일한 거리보다 큰 거리를 따라 서로에 대해 이동될 때에도, 파괴 요소 부분(89a, 89b) 중 하나 이상은 여전히 서로 접촉할 수 있는데, 그 이유는 이들이 인접한 파괴 요소(89)들 사이의 공간 내부에서 이동할 수 없기 때문이다. 즉 그 공간은 이러한 파괴 요소(89)를 수용하기에 너무 작다. 이는 접선방향으로의 훨씬 더 큰 ㅍ플레이 없는 용량을 제공한다.

도 18a를 다시 참조하면, 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75) 사이의 파괴 요소(89)는 동일한 방식으로 설계된다. 따라서, 사전결정된 힘으로 오목 섹션(75) 내부의 볼록 섹션(77)을 회전시킴으로써, 파괴 요소(89)가 파괴될 것이고, 각각의 파괴 요소(89)는 2개의 파괴 요소 부분(89a, 89b)을 남긴다. 이러한 후자의 파괴 요소 부분(89a, 89b)은 도 18c에 도시된 것과 동일한 형태 및 기능을 가질 것이다. 즉, 슬롯형 구조는 상기 구조에 의해 회전이 차단될 때까지 볼록 섹션(77)이 오목 섹션(75) 내에서 회전할 수 있도록 구성된다. 파괴 요소(89)는, 파단된 후에, 파괴 요소 부분(89a, 89b)이 서로 마주보는 표면을 가지며, 전체 최대 가능한 회전 동안 서로 항상 접촉한다. 결과적으로, 알 수 있는 바와 같이, 제조된 후에도 볼록 섹션(77) 및 오목 섹션(75)이 서로 접촉하여 볼록 섹션(77)과 오목 섹션(75) 사이의 길이방향의 플레이가 최소한으로 유지된다.

힌지를 형성하는 가요성 튜브 요소(134)의 더 많은 슬롯형 구조는 이러한 파괴 요소(89)로 제조되고, 더 많은 힌지는 접선방향 및 길이방향 모두에서 플레이 없는 특성을 나타낼 것이다. 결과적으로, 가요성 튜브 요소(134)는 접선방향 및 길이방향 모두에서의 플레이가 급격하게 감소되며, 이는 특히 긴 도구, 예를 들어 1 m보다 긴 기구에 대해 이점이 있다.

파괴 요소(89)는 다음의 방식으로 설계되어야 한다. 파괴되기 전에, 각각의 파괴 요소(89)는 튜브 요소(134)의 대향 부분에 부착된다. 튜브 요소(134)의 이들 대향 부분은 이들 대향 부분의 영구적인 변형이 발생하는 힘을 한정하는 각각의 항복 응력 값을 갖는다. 또한, 각각의 파괴 요소(89)는 파괴 요소(89)를 파괴하기 위해 적용될 힘을 한정하는 각각의 파괴 인장 응력 값을 갖는다. 각각의 파괴 요소(89)의 인장 응력 값은 튜브 요소(134)의 이들 대향 부분의 항복 응력 값보다 더 낮아야 한다. 예를 들어, 각각의 파괴 요소(89)의 인장 응력 값은 튜브 요소(134)의 이들 부분의 항복 응력의 1%-80%의 범위에 있을 수 있다. 이러한 범위는 대안적으로 1%-50%일 수 있다.

도 19a 및 19b는 케이블(90)이 크림프 부싱에 의해 팁 섹션에 어떻게 연결될 수 있는지를 개략적으로 도시한다. 도 19a는 이러한 팁 섹션의 3차원 도면을 도시하고, 도 19b는 도 19a의 실시예의 정면도를 도시한다. 도 19a 및 19b는 크림프 부싱을 사용하는 하나의 가능한 예를 도시한다.

도 19a에 도시된 바와 같은 팁 섹션은 도 9a에 도시된 바와 같이 관형 바디(18) 중 하나이고, 동일한 참조부호는 도 9a와 동일한 요소를 지칭한다. 그러나, 크림프 부싱을 사용하는 원리는 모든 다른 실시예에 적용될 수 있다.

도시된 바와 같이, 도 19a 및 19b의 실시예에서, 스트립(138)은 2개의 상이한 유형, 즉 교번하는 스트립(138a, 138b)으로서 구현된다. 스트립(138a)은 그 원위 단부에서 링-형상 부분(140)에 부착되도록 설계된다. 그 근위 단부(145)에서, 스트립(138a)은 링-형상 부분(78)으로부터 분리된다. 또한, 근위 단부(145)는 추가적인 립(147)을 구비할 수 있다. 양 측부에서 스트립(138a)에 인접하여, 스트립(138b)은 각각 링 형상 부분(140) 및 링 형상 부분(78)에 각각 부착된 원위 단부 및 근위 단부 모두에 존재한다.

중간 튜브 요소(88a)(도 19a에서 보이지 않음)는 슬롯(139)의 최근위 단부와 일치하는 중심축(98)에 수직인 평면 내의 위치에서 외부 튜브 요소(134) 내에서 끝난다. 각각의 크림프 부싱(143)이 하나의 슬롯(139)과 정렬되도록 크림프 부싱(143)은 각각의 케이블(90)의 원위 단부 위로 푸시된다. 바람직하게, 그 배치는, 수축 공정 전에, 각각의 크림프 슬리브(143)가 도 19b에 명확하게 도시된 바와 같이 하나의 슬롯(139)으로 부분적으로 연장된다. 크림프 슬리브(143)의 직경은 그것들 중 각각의 하나가 주변 중간 튜브 요소 재료를 포함하는 하나의 케이블 채널(96)을 완전히 덮는다. 따라서, 전방에서 볼 때, 중간 튜브 요소(88a)(도 19b 참조)의 부분(88a2)만을 볼 수 있다.

크림프 슬리브(143)는 임의의 적절한 금속과 같은 변형가능한 재료로 제조된다. 일단 케이블(90) 위로 푸시되면, 각각의 크림프 슬리브(143)의 외부 표면에 적절한 힘이 적용되어 이들을 크림프하고 이들 각각을 케이블(90) 중 하나로 클램핑한다. 이는 유리하게 케이블(90)의 일부가 외부 튜브 요소(86, 134)의 최원위 부분을 지나 연장되는 동안 행해질 수 있다. 케이블(90) 상에 크림핑되면, 케이블(90)의 다른 단부는 채널(96, 97)의 원위 단부에 의해 정지되는 크림프 부싱에 기인하여 케이블(90)이 더 삽입될 수 없을 때까지 채널(96, 97) 중 하나에 삽입될 수 있다.

이는 도 19c에 보다 상세히 도시되어 있다. 도 19c는 도 19a, 19b에 도시된 기구의 원위 부분의 길이방향 단면도이다. 도 19c가 도시되어 있는 바와 같이, 중간 튜브 요소(88a)의 원위 단부 측은 슬롯(139)의 가장 근접한 단부에 위치된 길이방향으로 볼 수 있고, 립(147)은 중간 튜브 요소(88a)의 원위 단부 측에, 즉 그 외측 부분(88a2)에 용접된다. 그들의 작동 상태에서, 크림프 부싱(143)은 중간 튜브 요소(88a)의 원위 단부 측에 인접한다. 또한, 그 단면 사이즈는 작동 상태에서, 길이방향이 바람직하게 바디(18)의 길이방향과 정렬되는 반면, 그와 동시에 각각의 하나는 슬롯(139) 중 하나에 부분적으로 놓인다.

하나의 케이블(90)에 대해 크림핑한 후, 각각의 크림프 부싱(143)은 조향가능한 기구의 근위 방향으로 케이블 채널(96) 내의 대응하는 케이블(90)의 길이방향 이동을 방지한다. 이제, 편향가능한 구역(17)은 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 케이블(90)의 일부를 당기고 대향하는 것을 이완시킴으로써 편향될 수 있다.

도 20a-20d는 또 다른 실시예를 도시한다. 도 20a는 개략적인 방식으로, 케이블(90) 중 하나 이상에 가해지는 길이방향 힘이 회전력 및 그에 따라 가능한 기구의 일부의 회전운동을 어떻게 초래할 수 있는지를 도시한다.

도 20a에서는, 기구의 튜브 요소(134)의 일부가 만곡된 것으로 도시되어 있다. 이는 기구가 바디 내의 만곡된 채널에 삽입된다는 점에 기인한다. 도 20a는 6개의 케이블(90(1), 90(2), 90(6)) 중 3개를 개략적으로 도시한다. 도 20a에서 화살표(XXB)로 표시된 기구를 통하는 단면인 도 20b는 모든 6개의 케이블(90(1)- 90(6))을 도시한다. 그들의 넘버링은 시계방향으로 있다. 각각의 케이블(90(1)- 90(6))은 하나의 가요성 튜브(131)에 위치하며, 이들 중 하나는 도 20a에 도시되어 있다. 도 20a-20d는 6개의 케이블(90(1)- 90(6))을 도시하지만, 이들 도면들의 해결책이 임의의 복수의 케이블에 적용될 수 있다.

기구의 원위 팁의 원하는 편향 이동을 확립하기 위해 케이블(90(1), 90(2), 90(6)) 상에 각각 근위 방향으로 길이방향 힘(Fl(1), Fl(2)및 Fl(6))이 가해짐이 가정된다. 일 실시예에서, 편향은 3D 공간 내의 모든 방향들 중 하나일 수 있다. 케이블(90(3), 90(4), 90(5))은 이완된 상태로 유지된다. 기구의 도시된 부분이 곡선이기 때문에, 길이방향 힘(Fl(1), Fl(2)및 Fl(6))은 도 20b에 도시된 바와 같이 기구의 도시한 곡선이 위치되는 표면에 평행한 각각의 케이블(90(1), 90(2), 90(6)) 상에서 힘(Fr(1), Fr(2), Fr(6))으로 각각 전환한다. 힘(Fr(1), Fr(2), Fr(6))은 오프-축이기 때문에, 이들은 방향(M)으로 기구에 총 회전력을 발생시킨다.

이러한 회전력을 상쇄시키는 한가지 방법이 도 20c 및 20d에 도시되어 있다. 요약하면, 본원에 제시된 해결책은 기구의 근위 및 원위 단부에서의 접선방향 순서에 대한 기구의 중간 가요성 구역(12a) 내의 케이블(90)의 접선방향 순서를 변경한다. 즉, 기구의 근위 단부에서의 케이블(9)의 접선방향 순서가 90(1), 90(2), 90(3), 90(4), 90(5), 90(6)이면, 원위 편향가능한 구역(17)에서의 순서도 동일하게 90(1), 90(2), 90(3), 90(4), 90(5), 90(6)이다. 그러나, 기구의 중간 가요성 영역(12a)에서의 접선방향 순서는 상이하다. 도 20c 및 20d에 도시된 실시예에서, 중간 가요성 영역(12a)의 접선방향 순서는 90(1), 90(4), 90(2), 90(5), 90(6), 90(3)로 변경된다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않는다.

도 20c 및 20d의 실시예에서, 근위 단부에서의 90(1), 90(2), 90(3), 90(4), 90(5), 90(6)의 접선방향 순서는 외부 튜브 요소(134)의 입구에서 중간 가요성 구역(12a)에서의 90(1), 90(4), 90(2), 90(5), 90(6), 90(3)로 변경된다. 유사하게, 도시된 실시예에서, 중간 가요성 영역(12a)에서의 90(1), 90(4), 90(2), 90(5), 90(6), 90(3)의 접선방향 순서는 그 전이의 원위 편향가능한 구역(17) 내의 90(1), 90(2), 90(3), 90(4), 90(5), 90(6)로 변경된다. 이는, 예를 들어 케이블(90)이 적절한 방식으로 서로 교차하도록 함으로써 수행될 수 있다. 케이블(90)이 가요성 튜브(131) 내에 위치되면, 이러한 튜브(131)는 전이 영역에서 교차 관계로 배열되어야 한다.

해결책은 다음과 같이 작용한다. 도 20c에 도시된 바와 같이, 힘(Fr(1), Fr(2), Fr(6))은 각각 동일한 케이블(90(1), 90(2), 90(6)) 상에 각각 가해진다. 그러나, 이들 케이블(90(1), 90(2), 90(6))은 이제 상이한 접선방향으로 위치되므로, 케이블(90(2), 90(6)) 상에 가해진 개별적인 힘(Fr(2), Fr(6))은 이제 중앙 종축(98)의 "다른 측면" 상의 표면에 있다. 즉, 케이블(90(1))에 가해진 힘(Fr(1))이 중심 종축(98)의 제1 측면 상에 위치된 제1 표면에 있는 경우, 케이블(90(2), 90(6))에 가해지는 힘(Fr(2)및 Fr(6))은 중심 종축(98)의 반대측 상의 다른 표면에 있다. 힘(Fr(1), Fr(2)및 Fr(6))이 모두 동일한 방향에 있기 때문에, 총 가해진 회전력은 감소된다.

도 20a-20d를 참조하여 설명된 본 발명은 다른 모든 도면을 참조하여 본 문헌에 설명된 모둔 기구에서 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 가요성 튜브 요소의 제조 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다:

a. 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)를 제공하는 단계로서, 상기 내부 표면은 채널(94)을 둘러싸고, 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)는 하기의 형상 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 하기의 형상은,

● 상기 외부 표면은 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하도록 배치된 복수의 제1 케이블 채널(96; 96a; 96b)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖고,

● 상기 내부 표면은 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하도록 배치된 복수의 제2 케이블 채널(97)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖도록 구성되는, 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)를 제공하는 단계; 및

b. 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)에 적어도 하나의 편향가능한 섹션을 제공하도록 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e) 내에 적어도 하나의 슬롯형 구조(72; 74; 106; 156)를 제조하는 단계.

튜브 요소가 금속으로 제조될 때, 적어도 하나의 슬롯형 구조는 유리하게 레이저 절단에 의해 제조된다. 이러한 레이저 절단은 튜브 요소의 외부 표면에 수직인 레이저 빔을 지향시킴으로써 수행될 수 있다. 튜브 요소는 레이저 절단 동안 회전될 수 있거나 또는 레이저는 튜브 요소의 중심축을 중심으로 회전될 수 있다. 따라서, 튜브 요소의 주름진 구조로 인해, 레이저 빔은 시간에 걸쳐 변화하는 방향을 가지며, 적어도 절단 시간의 일부 동안 오프-축(off-axis)이다.

간단히 말하면, 조향가능한 기구는 하나 이상의 조향 장치(168)를 상기 근위 단부에 제공하고, 하나의 광 케이블을 제공하고, 상기 하나 이상의 케이블을 상기 근위 단부에서 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 편향가능한 섹션에 연결시켜 상기 편향가능한 섹션의 편향이 상기 조향 장치(168)에 의해 편향될 수 있게 함으로써 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 가요성 튜브 요소로부터 제조된다.

일부 최종 관찰은 다음과 같다.

상술된 많은 실시예들은 각 구성요소가 다수의 목적을 제공하고 하나의 베이스 재료로부터 일체로 제조되는 설계에 관한 것이다. 케이블 채널, 힌지, 가요성 구역 및 층 부착 수단을 위한 별도의 부품 대신에, 모든 기능 및 특징을 갖는 한 부분을 가질 수 있다. 이는 부품 제조 및 조립의 비용을 최소화시킬 것이다.

상술한 중간 튜브 요소가 케이블을 위한 안내 채널의 적어도 일부를 가지며, 원하는 가요성 및 편향성을 갖는 케이블을 제공하기 위해 슬롯형 구조를 제공하기 때문에, 케이블 상의 마찰이 감소될 것이다. 이는 원위 단부에서 편향가능한 팁의 작동을 제어하는 것을 용이하게 하지만, 그러한 도구가 근위 단부로부터 연장하는 케이블에 의해 작동된다면 팁에서의 도구의 작동을 용이하게 한다. 예를 들어, 신체 내에서 물체의 조작, 예컨대 그립핑(gripping), 이동(moving), 절단(cutting), 및/또는 조직을 통한 니들을 스티칭(stitching)을 제어하는 것이 보다 용이하게 된다.

원위 단부는 하나 이상의 편향가능한 구역을 포함할 수 있다. 최원위 편향가능한 구역은 관절 구역일 수 있는 반면, 가장 원위이지만 하나의 원위 구역은 삼각측량 구역일 수 있다. 원위 단부에서의 이들 편향가능한 구역 중 하나 이상은 상기 언급된 특허출원 WO 2009/112060 A1호, WO 2009/127236 A1호, WO 2017/213491 A1호 및 WO 2018/067004호에 상세히 설명된 바와 같이, 원래 원통형 튜브에서 레이저 절단으로 제조된 튜브 요소 내의 길이방향 요소에 의해 제어될 수 있다. 대안적으로, 이들 편향가능한 구역 중 하나 이상은 볼-형상 조향 요소 또는 로봇에 의해 제어될 수 있다.

본 명세서에 기술된 실시예 및 실시예는 본 발명을 제한하기 보다는 설명하기 위한 것이다. 다른 실시예로부터의 요소는 이러한 조합이 호환되지 않는 한 도면에 도시되지 않은 실시예를 형성하도록 조합될 수 있다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 대안적인 실시예를 설계할 수 있을 것이다. 청구범위에서 괄호로 된 인용부호는 청구항의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 청구항들 또는 설명 내의 별개의 엔티티들로서 설명된 아이템들은 설명된 아이템들의 특징들을 결합하는 단일 아이템 또는 다수의 하드웨어 아이템으로서 구현될 수 있다.

본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그 기술적 균등물에 의해 제한된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서 및 특허청구범위에서, "포함하는" 및 그 활용은 구체적으로 언급하지 않는 항목을 배제하지 않고,단어에 후속하는 항목을 포함한다는 것을 의미하도록 비-제한적인 의미로 사용된다. 또한, 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 요소에 대한 언급은, 문맥이 단지 하나의 요소 및 단지 하나만이 존재할 것을 명확히 요구하지 않는 한, 요소 중 하나 이상이 존재하는 가능성을 배제하지 않는다. 부정관사 "a" 또는 "an"은 일반적으로 "적어도 하나"를 의미한다.

Claims (39)

1. 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치(168), 및 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축(98)을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 포함하는 조향가능한 기구로서, 상기 관형 바디(18)는 중간 가요성 구역(12a) 및 적어도 하나의 원위 편향가능한 구역(17)을 갖는, 상기 조향가능한 기구에 있어서,
   상기 관형 바디(18)는 금속으로 제조된 적어도 하나의 튜브 요소를 구비하고, 상기 튜브 요소는 상기 가요성 구역(12a) 내의 제1 슬롯형 구조(74) 및 상기 적어도 하나의 편향가능한 구역(17) 내의 제2 슬롯형 구조(72; 106; 136; 156)를 구비하고,
   상기 관형 바디(18)는 복수의 케이블 채널(96; 97; 146; 152)을 형성하도록 배열된 접선방향 회전 차단 요소를 구비하고, 각각의 케이블 채널(96; 97)은 복수의 케이블(90) 중 하나를 수용하고,
   상기 케이블(90)은 상기 근위 단부에서 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 원위 단부에서 상기 편향가능한 구역(17)에 연결되어 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하는,
   조향가능한 기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 튜브 요소는 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)이고, 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)는,
   ● 상기 관형 바디(18)의 적어도 일부에 배치되고,
   ● 내부 표면 및 외부 표면을 가지며, 상기 내부 표면은 제1 채널(94)을 둘러싸고,
   ● 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)에 적어도 하나의 편향가능한 섹션을 제공하도록 상기 제2 슬롯형 구조(106)를 포함하고,
   ● 상기 접선방향 회전 차단 수단을 제공하도록 하기의 형상 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 하기의 형상은,
   a. 상기 외부 표면이 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하는 복수의 제1 케이블 채널(96)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖고,
   b. 상기 내부 표면이 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 수용하는 복수의 제2 케이블 채널(97)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖는 것인,
   조향가능한 기구.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하는 상기 복수의 제1 케이블 채널(96)을 구비하도록 구성되고,
   상기 관형 바디(18)는 상기 복수의 제1 케이블 채널(96)을 덮도록 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d)를 둘러싸는 외부 튜브 요소(86; 130; 134; 150)를 구비하는,
   조향가능한 기구.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 외부 튜브 요소(86; 130; 134; 150)은 상기 원위 편향가능한 구역(17) 내의 제1 외부 튜브 요소 슬롯형 구조(72; 136) 및 상기 중간 가요성 구역(12a) 내의 제2 외부 튜브 요소 슬롯형 구조(74) 중 적어도 하나를 구비하는,
   조향가능한 기구.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 외부 튜브 요소(150)는 복수의 제3 케이블 채널(151)을 형성하도록 구성되고, 각각의 제3 케이블 채널(151)은 하나의 케이블(90)을 수용하는 제4 케이블 채널(152)을 함께 형성하도록 하나의 제1 케이블 채널(96)에 대향하는,
   조향가능한 기구.
   
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 케이블 채널(96)에 인접하게, 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88d)의 상기 외부 표면이 접촉 영역에서 상기 외부 튜브 요소(86; 130; 150)를 접촉하여, 상기 복수의 제1 케이블 채널(96)은 상기 복수의 제1 케이블 채널(96)이 상기 접촉 영역에서 테이퍼 부분을 갖고, 상기 테이퍼 부분은 케이블(90)이 상기 테이퍼 부분에 고착되는 것을 방지하기 위해 적어도 부분적으로 재료로 충전되는,
   조향가능한 기구.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 재료는 상기 중심축을 향해 내측으로 연장하는 상기 외부 튜브 요소(130)의 부분 및 상기 중간 튜브 요소(88a)와 외부 튜브 요소(130) 사이에 배치된 라이너(142) 중 적어도 하나인,
   조향가능한 기구.
   
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외부 튜브 요소(86; 134; 150)는 그 전체 길이를 따라 균일한 두께를 갖는,
   조향가능한 기구.
   
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외부 튜브 요소(86; 134; 150)는 상기 편향가능한 섹션의 근위 단부의 적어도 하나 이상의 위치(75)에서 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88d)에 부착되는,
   조향가능한 기구.
   
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88d)는 상기 외부 표면과 내부 표면이 동일한 주름진 구조를 갖도록 그 전체 길이를 따라 균일한 두께를 갖는 단면 구조를 갖는,
    조향가능한 기구.
    
11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하는 상기 복수의 제2 케이블 채널(97)을 갖도록 구성되고,
    상기 관형 바디(18)는 상기 복수의 제2 케이블 채널(97)을 덮도록 상기 중간 튜브 요소(88) 내에 배치된 내부 튜브 요소(92)를 구비하는,
    조향가능한 기구.
    
12. 제2항에 있어서,
    상기 중간 튜브 요소(88e)는 상기 외부 표면 및 내부 표면이 동일한 주름진 구조를 갖도록 그 전체 길이를 따라 균일한 두께를 갖는 단면 구조를 가지며, 상기 중간 튜브 요소(88e)는 상기 중간 튜브 요소(88e)의 외주를 형성하는 외부 부분(88e2)과, 실질적으로 폐쇄된 채널(96)을 둘러싸도록 각각 형성된 내부 부분(88e1)을 포함하는,
    조향가능한 기구.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이블(90) 중 적어도 하나는 별개의 튜브(142)에 둘러싸인,
    조향가능한 기구.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브 요소는 상기 관형 바디(18)의 적어도 일부에 배치된 중간 튜브 요소(88b)를 둘러싸고, 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 외부 튜브 요소(134; 134a)이고, 상기 내부 표면은 제1 채널(94)을 둘러싸고, 상기 외부 표면은 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하는 상기 복수의 제1 케이블 채널(96a; 96b)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖는,
    조향가능한 기구.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브 요소는 외부 튜브 요소(134)이고, 상기 조향가능한 장치는 내부 튜브 요소(92)를 더 포함하고, 상기 케이블은 상기 내부 튜브 요소(2)와 상기 외부 튜브 요소(134) 사이에 배치되고, 상기 접선방향 회전 차단 요소는,
    ● 하나의 케이블(90)을 각각 수용하는 제1 세트의 가요성 튜브(131)로서, 상기 제1 세트의 가요성 튜브(131) 중 적어도 일부가 상기 외부 튜브 요소(134) 및 내부 튜브 요소(92) 중 적어도 하나에 사전결정된 길이방향 거리로 부착되는, 상기 제1 세트의 가요성 튜브(131),
    ● 인접한 케이블(90)들 사이의 접선방향 스페이서(tangential spacer)로서 구성된 제2 세트의 가요성 튜브 세트(133)로서, 상기 제2 세트의 가요성 튜브 세트(133) 중 적어도 일부가 상기 외부 튜브 요소(134) 및 내부 튜브 요소(92) 중 적어도 하나에 사전결정된 길이방향 거리로 부착되는, 상기 제2 세트의 가요성 튜브 세트(133), 및
    ● 상기 외부 튜브 요소(134)로부터 상기 내부 튜브 요소(92)로 내측으로 구부러지고, 인접한 케이블(90)들 사이의 접선방향 스페이서로서 구성된 립 세트(149)
    중 적어도 하나에 의해 구현되는,
    조향가능한 기구.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브 요소는 외부 튜브 요소(134)이고, 상기 조향가능한 장치는 내부 튜브 요소(92)를 더 포함하고, 상기 케이블은 상기 내부 튜브 요소(2)와 상기 외부 튜브 요소(134) 사이에 배치되고, 상기 접선방향 회전 차단 요소는 하나의 케이블(90)을 각각 수용하는 제1 세트의 가요성 튜브(131), 및 상기 외부 튜브 요소(134)로부터 상기 내부 튜브 요소(92)로 내측으로 구부러지고 상기 가요성 튜브 중 2개 이상의 가요성 튜브들 사이의 접선방향 스페이서로서 구성된 립 세트(149)에 의해 구현되는,
    조향가능한 기구.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브 요소는 외부 튜브 요소(134)이고, 상기 조향가능한 장치는 내부 튜브 요소(92)를 더 포함하고, 상기 케이블은 상기 내부 튜브 요소(2)와 상기 외부 튜브 요소(134) 사이에 배치되고, 상기 접선방향 회전 차단 요소는 상기 외부 튜브 요소(134)로부터 상기 내부 튜브 요소(92)로 내측으로 구부러지고 인접한 케이블(90)들 사이의 접선방향 스페이서로서 구성된 립 세트(149)에 의해 구현되어, 상기 내부 튜브 요소(92)와 외부 튜브 요소(134)는 상기 케이블(90)의 두께보다 큰 반경방향 거리에 의해 분리되는,
    조향가능한 기구.
    
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 립(149) 중 적어도 일부는 내부 튜브 요소(92) 내의 적절한 공동 또는 관통구멍에 삽입되는 립 연장부(154)를 구비하는,
    조향가능한 기구.
    
19. 가요성 튜브 요소를 제조하는 방법에 있어서,
    a. 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)를 제공하는 단계로서, 상기 내부 표면은 채널(94)을 둘러싸고, 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)는 하기의 형상 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 하기의 형상은,
    ● 상기 외부 표면은 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하도록 배치된 복수의 제1 케이블 채널(96; 96a; 96b)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖고,
    ● 상기 내부 표면은 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하도록 배치된 복수의 제2 케이블 채널(97)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖도록 구성되는, 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)를 제공하는 단계; 및
    b. 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)에 적어도 하나의 편향가능한 섹션을 제공하도록 상기 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e) 내에 적어도 하나의 슬롯형 구조(72; 74; 106; 156)를 제조하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 튜브 요소는 금속으로 제조되고, 상기 적어도 하나의 슬롯형 구조는 레이저 절단 또는 워터 커팅에 의해 제조되는,
    방법.
    
21. 제19항에 있어서,
    상기 레이저 절단은 상기 튜브 요소의 상기 외부 표면에 수직인 레이저 빔을 지향시킴으로써 수행되는,
    방법.
    
22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 튜브 요소로부터, 근위 단부에 적어도 하나의 조향 장치(168)를 제공하고, 하나 이상의 케이블을 제공하고, 상기 근위 단부에서 상기 하나 이상의 케이블을 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 편향가능한 섹션에 연결하여 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 편향가능한 섹션의 편향을 허용함으로써 상기 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 조향가능한 기구를 제조하는 단계를 구비하는,
    방법.
    
23. 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치(168), 및 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축(98)을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 포함하는 조향가능한 기구로서, 상기 관형 바디(18)는 가요성 구역(12a)과, 상기 가요성 구역(12a)으로부터 원위방향으로 배치된 적어도 하나의 편향가능한 구역(17)을 갖고, 상기 적어도 하나의 편향가능한 구역(17)은 하나 이상의 케이블(90)에 의해 상기 조향 장치(168)에 연결되어 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 적어도 하나의 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하는, 상기 조향가능한 기구에 있어서,
    ● 상기 제1 중심축과 일렬로 배치된 제2 중심축을 갖는 제2 채널(173)을 갖는 지지 부재(172)로서, 상기 제2 채널(173)은 상기 지지 부재(172)의 근위측으로부터 원위측으로 연장되고, 상기 관형 바디(18)는 상기 지지 부재(172)로부터 원위방향으로 연장되고, 상기 지지 부재(172)는 상기 지지 부재(172)의 근위측에서 상기 제2 채널(173) 주위에 배치된 볼-형상 부재(181)를 갖는, 상기 지지 부재(172); 및
    ● 상기 하나 이상의 케이블(90)에 연결된 케이블 체결 기구(175)를 갖고, 상기 하나 이상의 케이블(90)을 견인 또는 이완시킬 수 있도록 상기 볼-형상 부재(181) 상에 회전가능하게 배치된 조향 부재(180)
    를 포함하는,
    조향가능한 기구.
    
24. 제23항에 있어서,
    상기 조향 부재(180)는, 상기 조향 부재(180)가 상기 지지 부재(172)의 중공 공간(174) 내에서 회전할 수 있도록 상기 지지 부재(172)에 의해 회전가능하게 지지되는 부분 볼-형상의 외부 표면을 갖는,
    조향가능한 기구.
    
25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 조향 부재(180)는 상기 제1 및 제2 중심축과 일렬로 제3 중심축을 갖는 제3 채널(179)과, 상기 조향 부재(179)로부터 근위방향으로 연장되는 중공 튜브(183)를 가지며, 상기 중공 튜브(183)는 상기 제1, 제2 및 제3 중심축과 일렬로 제4 중심축을 따라 제4 채널을 둘러싸는,
    조향가능한 기구.
    
26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 채널(173)은 상기 볼-형상 부재(181)의 근위 단부를 향해 원추형 공간(177)을 갖는,
    조향가능한 기구.
    
27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조향가능한 기구는 상기 근위 단부에 있는 핸들(3)과, 상기 원위 단부에 있는 도구(2)와, 상기 핸들(3)의 작동에 의해 상기 도구(2)의 작동을 허용하도록 상기 핸들(3)로부터 상기 도구로 연장되는 작동 케이블(184)을 포함하는,
    조향가능한 기구.
    
28. 제27항에 있어서,
    상기 핸들(3)은 상기 회전 노브(186)의 회전이 상기 도구(2)을 회전시키는 한편, 상기 관형 바디(18)가 하나 이상의 위치에서 구부러지더라도 상기 도구(2)가 그 배향을 유지하도록 배치된 회전가능한 노브(186)를 구비하는,
    조향가능한 기구.
    
29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)를 포함하며,
    상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)는,
    ● 상기 관형 바디(18)의 적어도 일부에 배치되고,
    ● 내부 표면 및 외부 표면을 가지며, 상기 내부 표면이 상기 제1 채널(94)을 둘러싸고,
    ● 상기 중간 튜브 요소(88; 88a; 88b; 88c; 88d; 88e)에 상기 편향가능한 구역(17)과 정렬된 적어도 하나의 편향가능한 섹션을 제공하도록 적어도 하나의 슬롯형 구조(106)를 포함하고,
    ● 하기의 형상 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 하기의 형상은,
    a. 상기 외부 표면이 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 각각 수용하는 복수의 제1 케이블 채널(96)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖고,
    b. 상기 내부 표면이 하나의 케이블(90)의 적어도 일부를 수용하는 복수의 제2 케이블 채널(97)을 형성하는 그 전체 길이를 따라 주름진 단면을 갖는 것인,
    조향가능한 기구.
    
30. 적어도 하나의 힌지를 구비하여 상기 적어도 하나의 힌지를 중심으로 상기 튜브 요소의 굽힘을 허용하는 튜브 요소로서, 적어도 하나의 힌지 구조는 상기 힌지의 대향 튜브 요소 부분이 상기 적어도 하나의 힌지를 회전시킴으로써 사전결정된 최대 각도로 구부러질 수 있게 하는 슬롯형 구조를 포함하고, 상기 슬롯형 구조의 양측에서의 상기 힌지의 대향 부분은 상기 힌지가 회전되면 파괴되도록 설계된 하나 이상의 파괴 요소(89)에 의해 서로 부착되는,
    튜브 요소.
    
31. 제30항에 있어서,
    파괴된 후, 상기 파괴 요소(89)의 2개의 대향 부분이 서로 접촉하여, 2개의 대향 부분들 사이의 거리가 실질적으로 0 ㎛인,
    튜브 요소.
    
32. 제31항에 있어서,
    상기 힌지는, 상기 파괴 요소가 2개의 대향하는 파괴 요소 부분(89a, 89b)으로 파괴된 후에, 상기 파괴 요소 부분(89a, 89b) 중 적어도 일부가 사전결정된 최대 굽힘 각도보다 더 작은 임의의 굽힘 각도로 다른 대향하는 파괴 요소 부분(89a, 89b)과 접촉하는,
    튜브 요소.
    
33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 파괴 요소(89)는 인접한 파괴 요소(89)들 사이의 거리(w(2))보다 큰 폭(w(1))을 갖는,
    튜브 요소.
    
34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부분은, 상기 대향 부분의 영구 변형이 발생하는 힘을 정의하는 각각의 항복 응력 값을 가지며, 각각의 파괴 요소(89)는 상기 파괴 요소(89)를 파괴하기 위해 적용될 힘을 정의하는 각각의 파괴 인장 응력 값을 가지며, 각각의 파괴 요소(89)의 파괴 인장 응력 값은 상기 대향 부분의 항복 응력 값보다 낮은,
    튜브 요소.
    
35. 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치(168)와, 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축(98)을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 포함하는 조향가능한 기구에 있어서,
    상기 조향가능한 기구는 상기 근위 단부에서 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 원위 단부에서 편향가능한 구역(17)에 연결된 하나 이상의 케이블(90)을 가져서 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하고,
    상기 관형 바디(18)는 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 튜브 요소를 구비하는,
    조향가능한 기구.
    
36. 근위 단부, 중간 가요성 구역(12a) 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치(168)와, 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축(98)을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 포함하는 조향가능한 기구에 있어서,
    상기 조향가능한 기구는 상기 근위 단부에서 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 원위 단부에서 편향가능한 구역(17)에 연결된 복수의 케이블(90)을 가져서 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하고,
    상기 복수의 케이블(90)은 상기 근위 단부에서의 근위 접선방향 순서(90(1), 90(2), 90(3), 90(4), 90(5), 90(6)), 상기 중간 가요성 영역(12a)에서의 중간 접선방향 순서(90(1), 90(4), 90(2), 90(5), 90(6), 90(3)), 및 원위 편향가능한 구역(17)에서 원위 접선방향 순서(90(1), 90(2), 90(4), 90(5), 90(6))를 가지며,
    상기 원위 접선방향 순서는 근위 접선방향 순서와 동일하지만, 상기 중간 접선방향 순서는 하나 이상의 상기 케이블이 상기 원위 구역(17)을 편향시키도록 인장될 때, 상기 기구의 굴곡 부분에서 회전력을 감소시키도록 상기 근위 접선방향 순서와 상이한,
    조향가능한 기구.
    
37. 적어도 하나의 힌지를 구비하여 상기 적어도 하나의 힌지를 중심으로 상기 튜브 요소의 굽힘을 허용하는 튜브 요소로서, 상기 적어도 하나의 힌지는 상기 힌지의 대향 튜브 요소 부분이 상기 적어도 하나의 힌지를 회전시킴으로써 사전결정된 최대 각도로 구부러질 수 있게 하는 슬롯형 구조를 포함하고,
    상기 슬롯형 구조는 오목 섹션(75a) 내에 배치된 볼록 섹션(77a)을 포함하여 상기 볼록 섹션(77a)과 오목 섹션(75a)이 중심점(83)을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있고, 상기 오목 섹션(75a)은 상기 볼록 섹션(77a)의 노치(310) 내부에서 연장되고 상기 노치(310)의 측벽에 접촉하는 2개의 코너(302, 304)를 포함하는 연장부(300)를 포함하며, 상기 2개의 코너(302, 304)는 상기 튜브 요소의 표면 상에 위치되고 상기 튜브 요소의 중심 종축에 평행한 가상 라인으로부터 동일한 거리의 대향 측부에 위치되는,
    튜브 요소.
    
38. 제37항에 있어서,
    상기 슬롯형 구조는 하나의 립(87, 79)를 각각 수용하는 상기 중심점(83) 주위에 하나 이상의 만곡된 슬롯(85, 81)을 포함하여, 상기 힌지가 회전할 때 각각의 립(87, 79)이 상기 중심점(83) 주위에서 상기 만곡된 슬롯에서 이동하는,
    튜브 요소.
    
39. 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 근위 단부에 배치된 적어도 하나의 조향 장치(168)와, 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부까지 중심축(98)을 따라 길이방향으로 연장되는 관형 바디(18)를 포함하는 조향가능한 기구에 있어서,
    상기 조향가능한 기구는 상기 근위 단부에서 상기 조향 장치(168)에 그리고 상기 원위 단부에서 편향가능한 구역(17)에 연결되는 하나 이상의 케이블(90)을 가져서 상기 조향 장치(168)에 의해 상기 편향가능한 구역(17)의 편향을 허용하고,
    상기 관형 바디(18)는 제37항 또는 제38항에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 튜브 요소를 구비하는,
    조향가능한 기구.
    

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