KR20210145189A

KR20210145189A - 슬롯형 구조체를 갖는 힌지를 포함하는 조종가능한 기구

Info

Publication number: KR20210145189A
Application number: KR1020217034069A
Authority: KR
Inventors: 마테우스 헨드릭 루이스 티센; 마르셀 안도니우스 엘리자베스 베어벡
Original assignee: 포티메딕스 에셋츠 Ii 비.브이.
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2021-12-01
Also published as: WO2020214027A3; CN113873955A; EP3945992A2; US20220168008A1; JP2022528892A; WO2020214027A2

Abstract

힌지 구조체를 갖는 원통형 요소는, 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)); 상기 원통형 요소의 접선방향에서 볼 때 서로 180° 회전된 위치에 배치된 2개의 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))을 중심으로 하여 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l))에 대해 회전가능한 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)); 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))를 갖는다. 상기 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))은, 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 또는 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))이 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))을 수용하는 개구를 구비하고; 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))이 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 일부분에 부착되고; 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)) 중 다른 하나가 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 다른 부분에 부착되는 것에 의해 실시되어, 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))은 종방향, 접선방향 및 반경방향으로 서로에 대해 이동할 수 없지만, 회전 중심을 중심으로 서로에 대해 회전하도록 구성된다.

Description

슬롯형 구조체를 갖는 힌지를 포함하는 조종가능한 기구

본 발명은 외과 수술과 같은 내시경 및/또는 침습성 타입의 적용을 위한 조종가능한 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조종가능한 기구는 의료 및 비의료 분야에 사용될 수 있다. 후자의 예는 도달되기 어려운 위치에서 기계적 및/또는 전자적 하드웨어의 검사 및/또는 수리를 포함한다.　 이에 따라, 내시경 적용 또는 침습성 기구와 같은 하기 설명에서 사용되는 용어들은 광범위한 방식으로 해석되어야 한다.

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 사용되는 기구의 감소된 충돌 위험을 갖는 인체공학적 및 정확한 방식으로 인간 또는 동물 신체 내의 타겟 영역에서 필요한 동작을 수행할 수 있다.

이러한 기구가 타겟 영역을 향해 안내되는 수술용 침습성 기구 및 내시경이 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 침습성 기구 및 내시경 양자는 그 탐색 및 조종가능한 능력을 향상시키는 조종가능한 튜브를 포함할 수 있다.　 이러한 조종가능한 튜브는 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 근위 단부, 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 원위 단부, 및 강성 또는 가요성 중간 부분을 포함하며, 조종가능한 튜브는 강성의 중간 부분에 대한 근위 단부의 적어도 일부의 편향을 원위 단부의 적어도 일부의 관련된 편향으로 변환하도록 구성된 조종가능한 구성체를 더 포함한다.

또한, 조종가능한 튜브는 바람직하게 외부 요소, 내부 요소, 및 튜브의 근위 및 원위 단부 내의 가요성 구성의 개수 및 조종가능한 구성체의 조종가능한 부재의 소정의 실시에 의존하는 하나 이상의 중간 요소를 구비하는 동축으로 배치된 다수의 원통형 요소를 포함하고, 즉 모든 조종가능한 부재는 단일의 중간 요소 내에 배치될 수 있거나, 또는 조종가능한 부재는 상이한 세트로 분할되고, 조종가능한 부재의 각 세트는 상이한 중간 부재 내에 배치된다. 더욱이, 조종가능한 부재는 상이한 중간 부재 내에 배치된 서브-부분으로 분할될 수 있다. 대부분의 종래기술의 장치에서, 조종가능한 구성체는, 예컨대 조종가능한 부재로서 서브 1 mm의 직경을 갖는 종래의 조종가능한 케이블을 포함하며, 조종가능한 케이블은 튜브의 근위 및 원위 단부에서 관련된 가요성 구역들 사이에 배열된다.　 그러나, 조종가능한 케이블은 특정 적용에 대해 단점을 가질 수 있다. 따라서, 조종가능한 케이블을 회피하고, 하나 이상의 중간 요소의 일체부를 형성하는 종방향 요소의 하나 이상의 세트에 의해 조종가능한 부재를 구현하는 것이 종종 바람직하다. 각각의 중간 요소는 사출 성형 또는 도금과 같은 적절한 재료 첨가 기술, 혹은 원통형 요소로부터 시작한 다음, 레이저 절단(laser cutting), 광화학 에칭(photochemical etching), 딥 프레싱(deep press) 등과 같은 적절한 재료 제거 기술, 드릴링 또는 밀링 또는 고압 워터젯 절단 시스템과 같은 종래의 칩핑 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 전술한 재료 제거 기술 중에서, 레이저 절단은 합리적인 경제적 조건 하에서 재료의 매우 정확하고 청결한 제거를 가능하게 하므로 매우 유리하다. 전술한 조종가능한 튜브의 설계 및 제조에 관한 또 다른 세부사항은, 예컨대 본 출원인의 WO 2009/112060 Al호, WO 2009/127236 Al호, US 13/160,949호, 및 US 13/548,935호에 개시되어 있으며, 그 전문이 본원에 참고로 인용된다. 본 발명의 힌지는 이러한 특허 문헌에 기재된 모든 장치에 적용가능하다. 또한, 본 발명의 힌지는 "종래의" 케이블 또는 와이어를 갖는 기구에 동일하게 적용가능하다.

조종가능한 침습성 기구는 일반적으로 튜브를 조종하기 위해 그리고/또는 조종가능한 튜브의 원위 단부에 배치된 툴을 조작하기 위해 조종가능한 튜브의 근위 단부에 배치된 핸들을 포함한다. 이러한 툴은, 예를 들어 카메라, 수동 조작기, 예를 들어 한 쌍의 가위, 포셉 등의 수동 조작기, 또는 에너지원, 예컨대 전기, 초음파 또는 광학 에너지원을 이용하는 조작기일 수 있다. 상기 기구는 카테터일 수 있다.

본 출원에서, 용어 "근위" 및 "원위"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.

이러한 조종가능한 기구에서, 종방향 요소(또는 조종 와이어 또는 케이블)는 기구의 종축에 대해 굴곡(bending)을 허용해야 하는 기구의 적어도 일부분, 및 근위 단부 및 원위 단부 모두에서 가요성일 필요가 있다. 이러한 종방향 요소는 종종 인접한 외부 원통형 요소와 인접한 내부 원통형 요소 사이에 위치된다. 기구의 이들 가요성 구역을 굴곡시킬 때, 각각의 이러한 구역에서 이러한 종방향 요소는 외부 및 내부 원통형 요소의 굴곡가능한 부분과 함께 굴곡된다.

원통형 요소에서의 굴곡가능한 구역은 원통형 요소 내의 슬롯형 구조체로서 제조된 힌지에 의해 구현될 수 있다. 이러한 슬롯은 원통형 요소를 통해 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 제조될 수 있다. 가요성(즉, 굴곡가능한 용량), 원통형 요소(종방향 강성)의 종방향 탄성에 대한 저항성(종방향 강성), 및 원통형 요소의 접선방향으로의 탄성에 대한 저항성(접선방향 강성)에 대한 이러한 힌지의 최적화를 위한 연속적인 욕구가 있다. 힌지가 그 탄성 범위를 벗어나지 않고서 원통형 요소의 가능한 종방향 부분을 따라 90°이상의 굴곡 용량을 갖는 원통형 요소를 제공하는 힌지에 대한 특별한 필요성이 존재한다. 힌지에 대한 보다 구체적인 배경은 하기와 같다.

W02009/112060호 및 WO2009/127236호에 기술된 바와 같은 조종가능한 기구에서, 내부 및 외부 층의 가요성 섹션은 이러한 섹션의 굴곡성을 제공하기 위해 일부 종류의 힌지 및/또는 탄성 구조를 필요로 한다. 바람직하게, 이러한 섹션의 굴곡은 최소한의 힘을 필요로 하고 최소한의 마찰력을 가지지만, 가요성 섹션은 견고한 취급 및 조작 성능을 제공하기 위해 충분한 종방향 및 비틀림(회전) 강도를 가져야 한다. 또 다른 요건은, 이들 층 내의 요구되는 기하학적 형상 및 특징부를 제조한 후에, 처리된 튜브가 여전히 하나의 피스 내에 있어야 하고, 추가적인 취급, 정렬 및 도구 조립 단계를 위해 일직선이어야 한다는 것이다.

힌지는 탄성 변형에 의해 쉽게 굴곡될 수 있고, 예를 들어 W02009/112060호, WO2009/127236호 및 WO2018/067004호에 도시된 바와 같이 원피스이고 직선으로 처리된 튜브를 유지할 수 있는 재료의 작은 요소에 의해 형성될 수 있다. 이러한 타입의 힌지의 단점은 힌지 요소를 소성 대신에 탄성으로 변형 유지하고자 하기 대문에 굴곡성이 제한된다는 점이다. 플라스틱 변형은 힌지의 매우 짧은 피로 수명을 초래할 수 있고, 그 후 기구의 구조적 완전성은 굴곡가능한 구역의 적은 수의 편향에 대해서만 유지될 수 있다. 또 다른 단점은 힌지의 재료의 탄성 굴곡이 당김 와이어의 탄성 신장으로 인한 편향 손실을 방지하기 위해 강한 당김 와이어의 사용을 필요로 하는 비교적 높은 힘을 필요로 한다는 것이다.

힌지는 또한 원형 힌지 요소가 대응하는 리세스 내에서 자유롭게 회전할 수 있는 실제의 힌지를 절단함으로써 형성될 수 있다. 처리 후에 튜브가 떨어지지 않도록 하기 위해, 이러한 힌지의 형상은 원형 요소가 대응하는 리세스에 의해 180도 이상 둘러싸이도록 되어 있고, 이는 종방향 완전성을 제공한다. 그러나, 힌지는 (튜브의 종축에 수직인) 힌지축 자체를 따라 슬라이딩함으로써 여전히 분리될 수 있고, 따라서 처리된 튜브는 여전히 별개의 부분에서 떨어져 있을 수 있다. 또한, 처리 후에, 이러한 힌지를 갖는 튜브는 처리 후에 직선을 유지하지 않을 것이고, 매우 늘어지며, 쉽게 굴곡될 것이다. 이는 추가적인 취급, 정렬 및 기구 조립을 어렵게 한다. 이러한 힌지는, 예를 들어 비공개된 네덜란드 특허출원 NL2021823호의 도 5A에 설명되어 있다. 처리 후, 튜브 및 힌지 축을 따른 부품의 분리 및 튜브의 늘어짐을 방지하기 위해, NL2021823호의 도 16B 및 18에 설명된 바와 같이, 이들 힌지에 매우 작고 용이하게 굴곡시킬 수 있는 탄성 브릿지를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 피스에 튜브를 유지하고 처리 후에 일직선 상에 튜브를 유지하기 위해, WO2016089202호에 설명된 바와 같은 해제가능한 부착부를 적용할 수 있다. 해제가능한 부착부와 조합된 "진정한" 힌지의 이러한 조합은 NL2021823호의 도 16a에 도시되어 있다. "진정한" 힌지의 주요 단점은, 편향(deflection)이 힌지 구조체에 의해 허용가능한 한계 내에서 힌지 구조체의 전체 크기를 NL2021823호의 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이 유지하고자 할 때 힌지 구조체 자체에 의해 강하게 제한된다는 것이다. 탄성적으로 변형가능한 요소와의 조합에서의 또 다른 단점은 증가된 굴곡력이다.

WO 2008/139768 A1호, US 2009/0124857 Al호, WO 2004/103430 A2호 및 US 2006/0199999 A1호는 복수의 원통형 섹션이 원통형 요소를 형성하도록 원통형 축을 따라 배치되는 기구를 기술하고 있다. 힌지는 원통형 섹션의 단부에 제공된 귀(ears) 또는 유사한 구조에 의해 실현되며, 원통형 섹션은 이들 귀 또는 유사한 구조물이 반경방향으로 중첩되도록 배열되어, 핀이 귀의 개구를 통해 삽입되어 힌지를 형성할 수 있다. 그러나, 이러한 배치는 전술한 요건을 충족하지 않는데, 즉 처리된 튜브는 또 다른 취급, 정렬 및 도구 조립 단계를 위해 여전히 원피스 및 일직선이어야 한다. 또한, 이러한 배치는 단일 원통형 또는 관형 요소를 조립하기 위해 함께 그리고 정렬된 다수의 개별 실린더 섹션을 필요로 하며, 이는 복잡한 조립 절차를 초래한다. 또한, 조립 후, 이러한 힌지를 갖는 튜브는 직선으로 유지되지 않을 것이고, 매우 늘어나서 쉽게 굴곡될 것이다. 이는 다른 관형 요소와의 동축 정렬을 포함하는 추가적인 취급 및 기구 조립을 어렵게 한다.

본 발명의 목적은 굴곡성에 대해 최적화된 슬롯형 구조체를 갖는 힌지를 구비한 원통형 요소를 제공하는 것이다. 일 실시예에서, 이러한 힌지를 구비한 내시경적 및/또는 침습적인 유형의 적용을 위한 조종가능한 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이는 청구항 1에 청구된 바와 같은 원통형 요소에 의해 달성된다.

원통형 요소는 방법 독립항에 청구된 바와 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 실시예는 종속항에 청구된다.

청구된 힌지를 갖는 원통형 요소는 개선된 굴곡성을 제공한다. 청구된 기구는, 여러 부분이 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 높은 편향을 가능하게 하고, 제한된 피로 수명 또는 높은 굴곡력을 갖지 않는 강한 "진정한" 힌지를 갖는다.

여기서, 본 발명은 "원통형" 요소를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 그러나, "원통형"은 단지 원형 단면으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 타원형, 직사각형 등을 포함하는 임의의 다른 적합한 단면이 적용될 수 있다.

본 발명의 추가의 특징 및 이점은 비제한적 및 비배타적인 실시예들에 의한 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다. 이들 실시예는 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 다른 대안 및 등가적 실시예가 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이며, 유사 또는 동일한 참조부호는 유사, 동일 또는 대응하는 부품을 지칭한다.
도 1은 2개의 조종가능한 기구를 갖는 침습성 기구 조립체의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 2a는 조종가능한 침습성 기구의 비제한적인 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2b는 조종가능한 기구의 세장형 관형 본체의 비제한적인 실시예의 상세한 사시도를 제공한다.
도 2c는 도 2b에 도시된 바와 같은 세장형 관형 본체의 원위 단부에 대한 더 상세한 도면을 제공한다.
도 2d는 도 2b에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시한다.
도 2e는 도 2b에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시하며, 제1 근위 및 제1 원위 가요성 구역은 굴곡되어, 조종가능한 구성체의 작동을 설명한다.
도 2f는 도 2e에 도시된 바와 같은 조종가능한 기구의 세장형 관형 바디의 종방향 단면도를 도시하며, 추가적으로 제2 근위 및 제2 원위 가요성 구역은 굴곡되어, 조종가능한 구성체의 작동을 더욱 설명한다.
도 2g는 하나의 근위 및 하나의 원위 가요성 구역을 갖는 조종가능한 기구의 예시적인 실시예의 종방향 단면도를 도시한다.
도 2h는 도 2g에 도시된 조종가능한 기구의 3개의 원통형 요소의 분해 사시도를 도시한다.
도 2i는 도 2h에 도시된 조종가능한 기구의 중간 원통형 요소의 예시적인 실시예의 언롤된 버전(unrolled version)의 평면도를 도시한다. 상기 중간 원통형 요소는 언롤된 버전을 원통형 형태로 롤링하여, 용접 기술에 의한 것과 같은 임의의 공지된 부착 수단에 의해 롤업 구성의 인접한 측부를 부착함으로써 형성될 수 있다.
도 3은 도 2b에 도시된 바와 같은 세장형 관형 본체의 일부분의 사시도를 도시하며, 외측 원통형 요소는 제1 근위 가요성 구역 및 세장형 관형 본체의 제1 원위 가요성 구역을 상호연결하는 중간 원통형 요소의 벽에 종방향 슬릿을 제공한 후에 획득된 종방향 조종가능한 요소의 예시적인 실시예를 도시하기 위해 부분적으로 제거되었다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예의 3D 뷰를 도시한다.
도 5a-5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 구조체를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 힌지 구조체의 일부를 통한 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 힌지 구조체의 일부를 통한 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8a-8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지 구조체를 도시한다.
도 9a-9c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 힌지 구조체를 도시한다.
도 10a 및 10b는 도 9a의 구조와 조합하여 본 발명의 다른 실시예를 형성하는 힌지 구조체를 도시한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 힌지 구조체를 도시한다.

도 2a는 조종가능한 침습성 기구(10)의 비제한적인 실시예를 도시한다. 도 1은 2개의 이러한 조종가능한 침습성 기구(10)를 갖는 도입기를 구비한 침습성 기구 조립체(1)에 대한 비제한적인 실시예를 도시한다. 조종가능한 침습성 기구(10)의 비제한적인 실시예에 대한 세부사항은 도 2b 내지 2j에 관련하여 설명된다.

도 2a는 조종가능한 침습성 기구(10)의 측면도를 도시한다. 조종가능한 기구(10)는 2개의 작동 가요성 구역(14, 15)을 구비하는 근위 단부(11), 2개의 원위 가요성 구역(16, 17)을 구비하는 원위 단부(13), 및 중간 부분(12)을 갖는 세장형 관형 본체(18)를 포함한다. 여기서, 중간 부분(12)은 강성인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 특정 적용에서, 중간 부분(12)은 이후에 상세히 설명되는 바와 같이 가요성일 수 있다. 본 실시예의 작동 가요성 구역(14, 15)은 가요성 근위 구역으로서 구성되고, 또한 가요성 근위 구역으로 지칭될 것이다. 이들 가요성 근위 구역(14, 15)은 적절한 종방향 요소(도 2a에 도시되지 않음)에 의해 원위 가요성 구역에 연결된다. 대안적으로, 가요성 근위 구역은 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 조종 케이블에 의해 원위 가요성 구역에 연결될 수 있다. 이러한 근위 가요성 구역(14, 15)을 각각 굴곡시킴으로써, 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 대응하는 가요성 원위 구역이 또한 굴곡될 것이다.

전술한 바와 같이, 중간 부분(12)은 가요성일 수 있다. 이는 하나 이상의 굴곡가능한 구역에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 이러한 굴곡가능한 구역은 단지 가요성이고, 그 굴곡은 다른 굴곡가능한 구역에 의해 제어되지 않는다. 원한다면, 2개 이상의 조종가능한 가요성 원위 구역이 제공될 수 있다. 원위 단부(13)에서, 포셉(2)과 같은 도구가 배열된다. 핸들(3)의 근위 단부(11)에서, 예를 들어 기구 내에 배치된 적절한 작동 케이블(도시되지 않음)을 통해 포셉(2)의 죠를 개방 및 폐쇄하기에 적합한 핸들(3)이 배치된다. 그렇게 하기 위한 케이블 장치는 당업계에 널리 공지되어 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 원위 단부에 다른 도구가 제공될 수 있다.

도 2b는 조종가능한 기구(10)의 세장형 관형 바디(18)의 원위 부분에 대한 세부 사시도를 제공하며, 세장형 관형 바디(18)가 원위 단부(13)에서 제1 원위 가요성 구역(16) 이후에 끝나는 외부 원통형 요소(104)를 포함하는 다수의 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소를 포함하는 것으로 도시한다. 외부 원통형 요소(104)의 원위 단부(13)는, 예를 들어 용접 스폿(100)에서 스폿 용접에 의해 외부 원통형 요소(104) 내부에 그리고 그에 인접하게 위치된 원통형 요소(103)에 고정식으로 부착된다. 그러나, 임의의 기계식 스냅 핏 연결 또는 적절한 접착제에 의한 접착을 포함하는 임의의 다른 적합한 부착 방법이 사용될 수 있다.

도 2c는 원위 단부(13)의 보다 상세한 도면을 제공하고, 이러한 실시예에서, 3개의 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소, 즉 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)를 구비하는 것을 도시한다. 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103) 모두는 서로 고정식으로 부착된다. 이는 용접 스폿(100)에서 스폿 용접에 의해 행해질 수 있다. 그러나, 임의의 기계식 스냅 핏 연결 또는 접착제에 의한 접착을 포함하는 임의의 다른 적합한 부착 방법이 사용될 수 있다. 부착 지점은 도면에 도시된 바와 같이, 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 단부 에지에 있을 수 있다. 　그러나, 이러한 부착 지점은 이들 에지로부터 먼 거리에 위치될 수 있고, 바람직하게 단부 에지와 가요성 구역(17)의 위치 사이에 있을 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디(18)가 총 4개의 원통형 요소를 포함한다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 도 2b에 도시된 실시예에 따른 세장형 관형 바디(18)는 조종가능한 구성체의 조종가능한 부재가 배치되는 2개의 중간 원통형 요소(102, 103)를 포함한다.

도 2b에 도시된 세장형 관형 바디(18)의 예시적인 실시예에서 조종가능한 구성체는 세장형 관형 바디(18)의 근위 단부(11)에서 2개의 가요성 구역(14, 15), 세장형 관형 바디(18)의 원위 단부(13)에서 2개의 가요성 구역(16, 17), 및 근위 단부(11)와 원위 단부(13)에서 관련된 가요성 구역들 사이에 배치된 조종가능한 부재를 포함한다. 조종가능한 부재의 예시적인 실제 구성은 도 2d에 도시되며, 이는 도 2b에 도시된 바와 같은 세장형 관형 바디(18)의 예시적인 실시예의 개략적인 종방향 단면도를 제공한다.

도 2d는 상술된 4개의 층 또는 원통형 요소, 즉 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102), 제2 중간 원통형 요소(103) 및 외부 원통형 요소(104)의 단면을 도시한다.

내부 원통형 요소(101)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)에 배치된 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 조종가능한 기구(10)의 근위 단부(11)에 배치된 강성 단부(119)를 포함한다.

제1 중간 원통형 요소(102)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128) 및 강성 단부(129)를 포함한다.　 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127, 128)은 와이어와 같이 종방향으로 이동될 수 있는 종방향 요소(120)를 함께 형성한다. 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128) 및 제1 중간 요소(102)의 강성 단부(129)의 종방향 치수 각각은 내부 원통형 요소(101)의 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118) 및 내부 원통형 요소(101)의 강성 단부(119) 각각과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다. 본 설명에서, "대략 동일"은 각각의 동일한 치수가 10% 미만, 바람직하게 5% 미만의 마진 내에서 동일함을 의미한다.

유사하게, 제1 중간 원통형 요소(102)는 하나 이상의 다른 종방향 요소를 포함하며, 그 중 하나는 참조 번호(120a)로 도시된다.

제2 중간 원통형 요소(103)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132), 제2 강성 링(133), 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138) 및 강성 단부(139)를 포함한다. 부분(133, 134, 135, 136)은 와이어와 같이 종방향으로 이동될 수 있는 종방향 요소(130)를 함께 형성한다. 제2 중간 원통형 요소(103)의 제2 강성 링(133), 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138) 및 강성 단부(139)와 함께 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132)의 종방향 치수 각각은 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 제1 중간 요소(102)의 강성 단부(119) 각각과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다.

유사하게, 제2 중간 원통형 요소(103)는 하나 이상의 다른 종방향 요소를 포함하며, 그 중 하나는 참조 번호(130a)로 도시된다.

외부 원통형 요소(104)는, 원위 단부로부터 기구의 근위 단부까지의 길이를 따라 도시된 바와 같이, 제1 강성 링(141), 제1 강성 링(141), 제2 강성 링(141), 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143), 제2 가요성 부분(143), 제2 가요성 부분(144) 및 제2 강성 링(145)을 포함한다.　 외부 원통형 요소(104)의 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143) 및 제2 가요성 부분(144)의 종방향 치수 각각은 제2 중간 요소(103)의 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135) 및 제1 중간 가요성 부분(136)과 정렬되고, 바람직하게 그와 대략 동일하고, 마찬가지로 그 부분들과 일치한다. 강성 링(141)은 강성 링(133)과 대략 동일한 길이를 가지며, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 고정식으로 부착된다. 바람직하게, 강성 링(145)은, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 강성 링(145)과 제2 중간 강성 부분(137) 사이에 적절한 고정된 부착을 이루도록 요구되는 길이에서만 제2 중간 강성 부분(137)과 중첩한다.　 강성 링(111, 121, 131)은, 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 서로 부착된다. 이는 단부 에지에서 수행될 수 있지만, 이들 단부 에지와 떨어져서 행해질 수 있다.

일 실시예에서, 동일한 바가 강성 단부(119, 129, 139)에 적용될 수 있고, 이는 유사한 방식으로 함께 부착될 수 있다. 그러나, 근위 부분에서의 원통형 요소의 직경이 원위 부분에서의 직경에 대해 더 크거나 또는 더 작도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 근위 부분의 구성은 도 2d에 도시된 바와는 상이하다.　 직경의 증가 또는 감소의 결과로서, 증폭 또는 감쇠가 달성되고, 즉 원위 부분에서의 가요성 구역의 굴곡 각도가 근위 부분에서의 대응하는 가요성 부분의 굴곡 각도보다 더 크거나 작을 것이다.

원통형 요소(101, 102, 103, 104)의 내경 및 외경은 세장형 관형 바디(18)를 따르는 동일한 위치에서, 내부 원통형 요소(101)의 외경이 제1 중간 원통형 요소(102)의 내경보다 약간 작고, 제1 중간 원통형 요소(102)의 외경이 제2 중간 원통형 요소(103)의 내경보다 약간 작고, 제2 중간 원통형 요소(103)의 외경이 외부 원통형 요소(104)의 내경보다 약간 작음으로써, 서로에 대한 인접한 원통형 요소의 슬라이딩 운동이 가능해지는 방식으로 선택된다. 그 치수 설정은 인접한 요소들 사이에 슬라이딩 핏이 제공되도록 해야 한다. 인접한 요소들 사이의 간극은 일반적으로 0.02 내지 0.1 mm 정도일 수 있지만, 특정한 적용 및 재료에 따라 달라질 수 있다.　 간극은 바람직하게 그의 중첩 구성이 방지되도록 종방향 요소의 벽 두께보다 작다. 종방향 요소의 벽 두께의 약 30% 내지 40%까지의 간극을 제한하는 것이 일반적으로 충분하다.

도 2d에서 알 수 있는 바와 같이, 근위 단부(11)의 가요성 구역(14)은 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)에 의해 원위 단부(13)의 가요성 구역(16)에 연결되어, 조종가능한 기구(10)의 조종가능한 구성체의 제1 세트의 종방향 조종가능한 부재를 형성한다. 또한, 근위 단부(11)의 가요성 구역(15)은 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127)에 의해 원위 단부(13)의 가요성 구역(17)에 연결되어, 조종가능한 구성체의 제2 세트의 종방향 조종가능한 부재를 형성한다. 전술한 구성의 사용은 조종가능한 기구(10)가 이중 굴곡을 위해 사용될 수 있게 한다.　 이러한 구성의 작동 원리는 도 2e 및 도 2f에 도시된 예와 관련하여 설명될 것이다.

편의상, 도 2d, 2e 및 2f에 도시된 바와 같이, 원통형 요소(101, 102, 103, 104)의 상이한 부분은 하기와 같이 정의된 구역(151-160)으로 그룹화된다. 구역(151)은 강성 링(111, 121, 113)을 포함한다. 구역(152)은 부분(112,122, 132)을 포함한다. 구역(153)은 강성 링(133, 141) 및 부분(113, 123)을 포함한다. 구역(154)은 부분(114, 124, 134, 142)을 포함한다.　 구역(155)은 부분(115, 125, 135, 143)을 포함한다. 구역(156)은 부분(116, 126, 136, 144)을 포함한다. 구역(157)은 강성 링(145) 및 그와 일치하는 부분(117, 127, 137)의 일부를 포함한다. 구역(158)은 구역(117) 외부에 부분(117, 127, 137)을 포함한다. 구역(159)은 부분(118, 128, 138)을 포함한다. 마지막으로, 구역(160)은 강성 단부(119, 129, 139)를 포함한다.

조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)의 적어도 일부를 편향시키기 위해, 소정의 반경방향으로 굴곡력을 구역(158)에 가하는 것이 가능하다. 도 2e 및 2f에 도시된 예에 따라, 구역(158)은 구역(155)에 대해 하방으로 굴곡된다. 따라서, 구역(156)은 하방으로 굴곡된다. 제2 중간 강성 부분(137)과 제2 강성 링(133) 사이에 배치되는 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)을 포함하는 제1 세트의 조종가능한 부재로 인해, 구역(156)의 하방 굴곡은 제1 세트의 조종가능한 부재의 종방향 변위에 의해 구역(155)에 대한 구역(154)의 상방 굴곡으로 전달된다. 이는 도 2e 및 2f에 도시되어 있다.

구역(156)의 예시적인 하방 굴곡은 도 2e에 도시된 바와 같이 기구의 원위 단부에서 구역(154)의 상방 굴곡만을 야기함에 주목해야 한다. 구역(156)의 굴곡의 결과로서의 구역(152)의 굴곡은 구역(152, 154)들 사이에 배치된 구역(153)에 의해 방지된다. 그 후 임의의 반경방향으로의 굴곡력이 구역(160)에 적용되면, 구역(159)도 굴곡된다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 구역(160)은 도 2e에 도시된 위치에 대해 상측방향으로 굴곡된다. 결과적으로, 구역(159)은 상측방향으로 굴곡된다. 강성 링(121)과 강성 단부(129) 사이에 배치된 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127, 128)을 포함하는 제2 세트의 조종가능한 부재로 인해, 구역(159)의 상방 굴곡은 제2 세트의 조종가능한 부재의 종방향 변위에 의해 도 2e에 도시된 위치에 대한 구역(152)의 하방 굴곡으로 전달된다.

도 2f는 도 2e에 도시된 바와 같은 구역(154)에서의 기구의 초기 굴곡이 유지되어, 이러한 굴곡이 구역(156)의 굴곡에 의해서만 좌우되는 한편, 구역(152)의 굴곡은 상술한 바와 같이 구역(159)의 굴곡에 의해서만 좌우된다.　 구역(152, 154)이 서로에 대해 독립적으로 굴곡가능하다는 점으로 인해, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13)를 서로 독립적인 위치 및 종축 방향으로 제공하는 것이 가능하다. 특히, 원위 단부(13)는 유리한 S-형 형상을 취할 수 있다.　 당업자는 구역(152, 154)을 서로에 대해 독립적으로 굴곡하는 능력이 원위 단부(13) 및 그에 따른 조종가능한 기구(10)의 조종성을 전체적으로 상당히 향상시키는 것으로 이해할 것이다.

명백하게, 조종가능한 기구(10)의 원위 단부(13) 및 원위 단부(14)의 굴곡 반경 및 전체 길이에 대한 특정 요건을 수용하거나, 또는 근위 단부(11)의 적어도 일부 및 원위 단부(13)의 적어도 일부의 굴곡 간의 증폭 또는 감쇠율을 수용하도록 도 2d 내지 도 2f에 도시된 가요성 부분의 길이를 가변시킬 수 있다.

조종가능한 부재는 하나 이상의 중간 원통형 요소(102, 103)의 일체부를 형성하는 종방향 요소의 하나 이상의 세트를 포함한다. 바람직하게, 상기 종방향 요소는 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽이 나머지의 종방향 조종가능한 요소를 형성하는 종방향 슬릿을 구비한 후에 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽의 나머지 부분을 포함한다.

후자의 종방향 조종가능한 요소의 제조에 관한 추가적인 세부사항은, 근위 단부(11) 및 원위 단부(13) 모두에서 하나의 가요성 구역만을 포함하는 조종가능한 기구의 예시적인 실시예에 관해 도 2g 내지 2i을 참조하여 제공된다.

도 2g는 3개의 동축으로 배치된 원통형 요소, 즉 내부 원통형 요소(2202), 중간 원통형 요소(2203) 및 외부 원통형 요소(2204)를 포함하는 조종가능한 기구(2201)의 종방향 단면도를 도시한다. 원통형 요소(2202, 2203, 2204)를 제조하는데 이용되는 적절한 재료는 스테인리스강, 코발트-크롬, 니티놀®, 플라스틱, 폴리머, 복합제 또는 다른 절단가능한 재료 등의 형상 기억 합금을 포함한다. 　대안적으로, 원통형 요소는 3D 인쇄 공정에 의해 제조될 수 있다.

내부 원통형 요소(2202)는 기구(2201)의 원위 단부(13)에 위치된 제1 강성 단부(2221), 제1 가요성 부분(2222), 중간 강성 부분(2223), 제2 가요성 부분(2224) 및 기구(2201)의 근위 단부(11)에 위치된 제2 강성 단부(2225)를 포함한다.

또한, 외부 원통형 요소(2204)는 제1 강성 단부(2241), 제1 가요성 부분(2242), 중간 강성 부분(2243), 제2 가요성 부분(2244) 및 제2 강성 단부(2245)를 포함한다. 원통형 요소(2202)의 부분(2221, 2222, 2223, 2224, 2225)의 각각의 길이, 및 원통형 요소(2204)의 부분(2241, 2242, 2243, 2244, 2245)의 각각의 길이는, 바람직하게 내부 원통형 요소(2202)가 외부 원통형 부재(2204)에 삽입될 때, 이들 상이한 각각의 부분이 서로에 대해 종방향으로 정렬되도록 실질적으로 동일하다.

또한, 중간 원통형 요소(2203)는 조립된 상태에서 2개의 다른 원통형 요소(2202, 2204)의 대응하는 강성 부분(2221, 2241, 2225, 2245)들 사이에 각각 위치된 제1 강성 단부(2331) 및 제2 강성 단부(2335)를 갖는다. 중간 원통형 요소(2203)의 중간 부분(2333)은 후술하는 바와 같이 상이한 형태 및 형상을 가질 수 있는 3개 이상의 별개의 종방향 요소를 포함한다. 3개의 원통형 요소(2202, 2203, 2204)를 조립하여 요소(2202)가 요소(2203)에 삽입되고 2개의 조합된 요소(2202, 2203)가 요소(2204)에 삽입된 후에, 적어도 내부 원통형 요소(2202)의 제1 강성 단부(2201), 중간 원통형 요소(2203)의 제1 강성 단부(2241) 및 기구의 원위 단부에서의 외부 원통형 요소(2204)의 제1 강성 단부(2241)는 서로 부착된다. 도 2g 및 2h에 도시된 실시예에서, 내부 원통형 요소(2202)의 제2 강성 말단부(2225), 중간 원통형 요소(2203)의 제2 강성 단부(2335) 및 기구의 근위 단부에서의 외부 원통형 요소(2204)의 제2 강성 단부(2245)는 하나의 일체 유닛을 형성한다.

도 2h에 도시된 실시예에서, 중간 원통형 요소(2203)의 중간 부분(2333)은 균일한 단면을 갖는 다수의 종방향 요소(2338)를 포함하여, 중간 부분(2333)이 도 2i의 중간 원통형 요소(2203)의 언롤된 상태로 도시된 바와 같이 일반적인 형상 및 형태를 갖는다. 도 2i로부터, 중간 부분(2333)은 중간 원통형 부분(2203) 위에서 다수의 동일하게 이격된 평행한 종방향 요소(2338)에 의해 형성되는 것이 명확해진다.　 유리하게, 종방향 요소(2338)의 개수는 기구(2201)가 임의의 방향으로 완전히 제어가능하도록 적어도 3개이지만, 임의의 더 많은 개수가 마찬가지로 가능하다. 바람직하게, 종방향 요소(2338)의 개수는 6 또는 8이다.

이러한 중간 부분의 제조는 사출 성형 또는 도금 기술에 의해 가장 편리하게 행해지거나, 소정의 내경 및 외경을 갖는 원통형 튜브로부터 시작하여 중간 원통형 요소(2203)의 소정의 형상과 일치하도록 요구되는 원통형 튜브의 벽의 일부를 제거하는 단계를 포함한다. 그러나, 대안적으로, 임의의 3D 인쇄 방법이 사용될 수 있다.

재료의 제거는 레이저 절단, 광화학 에칭, 딥 프레싱과 같은 상이한 기술, 드릴링 또는 밀링과 같은 종래의 칩핑 기술, 고압 워터젯 절단 시스템 또는 이용가능한 임의의 적합한 재료 제거 공정에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게, 합리적인 경제적 조건 하에서 재료의 매우 정확하고 청결한 제거를 가능하게 하는 레이저 절단이 사용된다.　 상술된 공정은, 하나의 공정에서, 부재(2203)가 원하는 방식으로 제조될 수 있기 때문에 편리한 방식으로서, 종래의 조종가능한 케이블이 단부에 어떠한 방식으로 연결되어야 하는 종래의 기구에서 요구되는 바와 같이 중간 원통형 요소의 서로 다른 부분을 연결하는 추가적인 단계를 필요로 하지 않는다. 각각의 가요성 부분(2222, 2224, 2242, 2244)을 갖는 내부 및 외부 원통형 요소(2202, 2204)를 제조하는데 동일한 타입의 기술이 이용될 수 있다.

도 3은 상술한 바와 같이 근위 가요성 구역(14) 및 원위 가요성 구역(16)을 상호 연결하는 제2 중간 원통형 요소(103)의 벽에 종방향 슬릿(5)을 제공한 후에 얻어진 종방향(조종가능한) 요소(4)의 예시적인 실시예를 도시하며, 즉 종방향 조종가능한 요소(4)는 기구의 종축을 중심으로 하여 적어도 부분적으로 나선형임으로써, 기구의 근위 부분에서의 각각의 조종가능한 요소(4)의 단부는 기구의 원위 부분에서의 동일한 종방향 조종가능한 요소(4)의 단부보다 종축을 중심으로 하여 또 다른 각도 배향으로 배치된다. 선형 배향으로 배치된 종방향 조종가능한 요소(4)가 있다면, 소정의 평면 내의 근위 부분에서의 기구의 굴곡은 동일한 평면 내의 원위 부분에 있지만 180도 반대방향으로 기구의 굴곡을 야기할 것이다. 종방향 조종가능한 요소(4)의 나선형 구성은 소정의 평면 내의 근위 부분에서의 기구의 굴곡이 또 다른 평면 내에 또는 동일한 방향으로의 동일한 평면 내의 원위 부분에서의 기구의 굴곡을 야기할 수 있는 효과를 허용한다. 바람직한 나선형 구성은 기구의 근위 부분에서의 각각의 조종가능한 요소(4)의 단부가 기구의 원위 부분에서 동일한 종방향 조종가능한 요소(4)의 단부에 대해 종축을 중심으로 하여 180도 각도 변환된 배향으로 배치되도록 한다. 그러나, 예를 들어 임의의 다른 각도 변환된 배향, 예컨대 90도는 본 명세서의 범위 내에 있다. 슬릿은 조종가능한 기구 내의 소정 위치에 제공될 때 종방향 요소의 운동이 인접한 종방향 요소에 의해 안내되도록 치수 설정된다.

도 2g 및 2h에 도시된 바와 같은 가요성 부분(2222, 2224, 2242, 2244)뿐만 아니라, 도 2d에 도시된 바와 같은 가요성 부분(112, 132, 114, 142, 116, 144, 118, 138)은 2008년 10월 03일자로 출원된 유럽 특허 출원 09 004 373.0호, 5페이지, 15-26줄에 기술된 방법에 의해 얻어질 수 있지만, 임의의 다른 적합한 공정이 가요성 부분을 제조하는데 이용될 수 있다.

이러한 가요성 부분은 도 2b 및 2c에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 가요성은 복수의 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)에 의해 얻어질 수 있다. 예를 들어 2개의 원주방향 슬릿은 양자의 슬릿이 서로 소정의 거리에 위치되는 동일한 원주방향 라인을 따라 원통형 요소 내에 제공될 수 있다. 원주방향 슬릿(14a, 15a, 16a, 17a)의 복수의 동일한 세트는 기구의 종방향으로 복수의 거리에 제공되며, 연속적인 세트가 각도 회전 위치, 예컨대 각 시간 90도 회전되게 배치된다. 이러한 구성에서, 원통형 요소의 모든 부분은 여전히 서로 연결된다.

또한, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 세트의 종방향 조종가능한 부재를 각각 형성하는 중간 원통형 요소(103)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127, 128) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135, 136)이 도 2h에 도시된 바와 같이 종방향 조종가능한 요소(4)로서 구현되면, 전술한 제조 방법이 사용될 수 있다. 도 2h 및 2i의 종방향 요소(2338)에 동일한 바가 적용된다. 또한, EP 2 762 058 A호에 기술된 임의의 실시예는 본 발명에 따라 사용될 수 있다.

그렇지 않으면, 종방향 요소(4, 2338)는 EP 1 708 609 A호에 기술된 바와 같은 기술에 공지된 임의의 다른 기술에 의해 얻어질 수 있다. 이들 부분에 이용된 종방향 요소의 구성에 대한 제한만이 가요성 부분이 일치하는 이들 위치에서의 기구의 총 가요성이 유지되어야 한다는 점이다.

도 2d, 2e 및 2f에 도시된 조종가능한 기구의 예시적인 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 상이한 동축으로 배치된 층 또는 원통형 요소(101, 102, 103, 104, 2202, 2203, 2204) 각각은 다층 시스템을 제조하는데 적합하다면 공지된 방볍 중 임의의 것에 의해 제조될 수 있다. 다층 시스템은 원위 단부로의 근위 단부의 운동을 전달하도록 적어도 2개의 별개 세트의 종방향 요소(4, 2338)를 포함하는 조종가능한 기구인 것으로 이해되어야 한다. 상이한 원통형 요소의 조립은 마찬가지로 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 상이한 원통형 요소를 제조하는 바람직한 방법은 상술된 EP 2 762 058 A호에 기술되어 있으며, 이는 본원에 참고로 편입된다.

상기한 실시예에서, 근위 부분 및 원위 부분은 유사한 방식으로 구성된다. 그러나, 반드시 그럴 필요는 없다는 것이 설명될 것이다.

도 4는 조종가능한 기구의 예의 3D 뷰를 도시한다. 유사한 참조번호는 다른 도면에서와 같이 동일한 요소를 나타낸다. 그 설명은 여기서 반복되지 않는다. 기구는 5개의 동축 원통형 요소(202-210)를 포함한다. 내부 원통형 요소(210)는 중간 원통형 요소(206)에 의해 둘러싸이는 중간 원통형 요소(208)에 의해 둘러싸이고, 중간 원통형 요소(206)는 중간 원통형 요소(204)에 의해 둘러싸이고, 중간 원통형 요소(204)는 최종적으로 외부 원통형 요소(20)에 의해 둘러싸인다. 내부 중간 원통형 요소는 가요성 나선형 스프링으로 제조될 수 있다. 기구의 근위 및 원위 단부는 각각 참조번호(226, 227)로 표시된다.

도시된 바와 같이, 여기서 기구(18)는 가요성 구역(14)과 가요성 구역(16) 사이의 그 중간 부분에서 가요성 구역(19)을 포함한다. 즉, (가요성 구역(19)의 영역에서 외측에 위치되어 있는) 중간 원통형 요소(204)는 원하는 가요성을 갖는 중간 원통형 요소를 제공하기 위해 슬롯형 구조체를 제공한다. 가요성 구역(19) 내의 슬롯형 구조체의 종방향 길이는 원하는 적용에 의존한다. 이는 가요성 구역(14, 16)들 사이의 전체 부분의 길이만큼일 수 있다. 중간 원통형 요소(204) 내의 모든 다른 원통형 요소(206, 208, 210)는 또한 가요성 구역(19)에서 가요성이다. 가요성 구역(19) 내의 종방향 요소를 갖는 원통형 요소는 정의에 의해 가요성이다. 다른 것들은 바람직하게 적절한 슬롯형 구조체에 의해 제조된 적절한 힌지를 구비한다.

본 발명에 따르면, 슬롯형 구조체 중 적어도 하나는 아래에서 상세히 설명되는 바와 같은 특별한 설계를 갖는다. 이러한 구조체는 상기한 도면을 참조하여 설명된 기구가 힌지를 갖는 임의의 위치에 적용될 수 있다.

도 5a는 슬롯형 구조체로 제조된 힌지(501)를 갖는 원통형 요소(500)를 도시한다. 원통형 요소(500)는 부분(504) 및 부분(504)에 대향하는 추가 부분(509)을 포함한다. 힌지(501)는 그들 사이에 위치된다.

힌지(501)는 복수의 힌지 부분(502(1), 502(2), ... 502(N), ..., 502(n))(N은 1보다 큰 정수)을 포함한다. 도시된 예에서, 각각의 힌지 부분(502(n))은 동일한 형상을 갖지만 반드시 그럴 필요는 없다. 각각의 도시된 힌지 부분(502(n))은 원통형 요소(500)의 강성 링 형상 부분이다.

부분(504) 및 힌지 부분(502(1))은 원통형 요소(500)의 접선방향으로 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(507(1))(하나가 도 5a에서 보임)에 의해 서로에 대해 회전가능하다. 그 효과에 있어서, 링 형상 부분(502(1))은 원통형 요소(500)의 접선방향으로 볼 때 서로 180°로 배치된 2개의 연장부(506(1))(하나만이 도 5a에서 보임)를 구비한다. 즉, 2개의 회전가능한 섹션(507(1)) 및 그 연관된 2개의 연장부(506(1))는 중심축(500c)(실린더 축)을 따라 동일한 위치에 위치되고, 2개의 회전가능한 섹션 및 2개의 연장부를 상호 연결하는 라인은 직각으로 중심축을 교차한다. 각각의 연장부(506(1))는 부분(504)을 향해 배향된 원형 외부 에지를 갖는다. 부분(504)은 원통형 요소(500)의 접선방향으로 볼 때 서로 반대되는 180°로 배치된 2개의 노치(505(1))(하나만이 도 5a에서 보임)를 구비한다. 각각의 노치(505(1))는 노치(505(1)) 내의 연장부(506(1))의 회전을 가능하게 하도록 연장부(506(1))의 원형 외부 에지와 동일하거나 약간 큰 반경의 원형 내부 에지를 갖는다. 각각의 노치(505(1))는 하나의 연장부(506(1))를 수용한다.

바람직하게, 연장부(506(1)) 및 노치(505(1))는 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 원형 형상의 슬롯을 원통형 요소(500)를 통해 절단함으로써 제조된다. 임의의 다른 절단 기술이 대신에 사용될 수 있다. 일 예에서, 절단 공정은, 연장부(506(1)) 및 노치(505(1))가 여전히 서로 부착되도록 작은 브릿지(510(1))에 의해 슬롯이 중단되도록 수행된다. 이러한 브릿지는 특허 출원 WO 2016/089202 A1뿐만 아니라 비공개된 특허 출원 PCT/NL2019/050680호에 상세히 설명된 바와 같이 "파열 요소"로 작동한다. 이러한 브릿지 또는 파열 요소는 원통형 요소, 및 기구가 제조되나 의도적으로 제조되어 소정의 역치 이상의 힘이 그들에 인가되면 골절될 수 있도록 의도적으로 제조된다. 여기서, 이중 화살표(503)로 도시된 바와 같이, 일단 부분(504)과 힌지 부분(502(1))이 2개의 연장부(506(1))를 중심으로 서로에 대해 회전하도록 설계된다. 임계 힘은, 브릿지(510(1))가 부분(504)또는 힌지 부분(502(1)) 중 어느 하나가 가해진 회전력에 의해 그 최대 탄성을 넘어 변형되도록 선택된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 이들은 제조 공정 동안 나중에 골절된다. 골절 전에, 파열 요소, 예를 들어 브릿지(510(1))는 원통형 요소가 다른 원통형 요소 내에 원통형 요소를 삽입할 때 보다 용이하게 조종될 수 있거나 원통형 요소에 다른 원통형 요소를 삽입할 때 보다 용이하게 조작될 수 있도록 소정의 여분의 강성도를 갖는 원통형 요소를 제공한다. 일단 골절되면, 파열 요소는 더 이상 역할을 하지 않으며, 연장부(506(1))는 노치(505(1)) 내에서 회전할 수 있다.

이러한 파열 요소는 다음과 같이 제조될 수 있다. 슬롯은, 예를 들어 실린더 요소의 전체 두께를 통해 절단되도록 소정의 에너지 및 폭을 갖는 레이저 빔 또는 워터 빔을 실린더 요소에 지향시킴으로써 제조된다. 레이저 빔은 그 외부 표면에 대해 레이저 소스를 이동시킴으로써 실린더 요소의 외부 표면에 대해 이동한다. 그러나, 파열 요소가 형성될 위치에서, 레이저 빔은 일정 기간 동안 중단되는 반면, 레이저 소스는 여전히 실린더 요소 외부 표면에 대해 이동한다.

전술한 바와 같이, 제1 시간 동안 서로에 대해 슬롯형 구조체의 상이한 부분들을 편향할 때, 이러한 파열 요소는 골절된다. 이러한 파열 요소(89)의 큰 이점은 파단된 후에, 파열 요소의 2개의 대향 측부들 사이의 거리는 실질적으로 0 ㎛이며, 이는 그들 사이의 매우 낮은 플레이를 초래한다.

이러한 종류의 파열 요소는 실린더 요소의 임의의 요소들 또는 부분들 사이 그리고 본원에 기술된 바와 같이 기구 내에 적용될 수 있고, 이는 레이저 절단에 의해 형성된다.

파열 요소는 다음 방식으로 설계되어야 한다. 골절되기 전에, 각 파열 요소는 실린더 요소의 대향 부분에 부착된다. 실린더 요소의 이러한 대향 부분은 이들 대향 부분의 영구적인 변형이 일어나는 힘을 한정하는 각각의 항복 응력 값을 갖는다. 또한, 각각의 파열 요소는 파열 요소를 골절하기 위해 적용될 힘을 한정하는 각각의 골절 인장 응력 값을 갖는다. 각 파열 요소의 인장 응력 값은 실린더 요소의 이들 대향 부분의 항복 응력 값보다 낮아야 한다. 예를 들어, 각 파열 요소의 인장 응력 값은 실린더 요소의 이들 부분의 항복 응력의 l%-80%의 범위에 있다. 이러한 범위는 대안적으로 l%-50%일 수 있다.

부분(504)은 힌지 부분(502(1))의 외부 에지(512)에 대면하는 외부 에지(514)를 구비한다. 외부 에지(514) 및 외부 에지(512)는, 일단 브릿지(510(1))가 파손되면, 부분(504) 및 힌지 부분(502(1))이 외부 에지(514, 512)가 서로 접촉할 때 도달되는 사전결정된 굴곡 각도가 될 때까지 연장부(506(1))에 대해 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 그들 사이에 개방 공간을 형성한다.

외부 에지(514, 512)는 원통형 요소(500)를 통해 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인한다. 모든 인접한 힌지 부분(502(n), 502(n+1))은 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인하는 힌지 부분(502(1))과 부분(504) 사이에 형성된 공간과 같이 그들 사이의 개방 공간을 갖는다. 이들 공간은 원통형 요소(500)의 접선방향으로 보았을 때 교대로 90°회전된다.

힌지 부분(502(1))은 힌지 부분(502(2))의 외부 에지(517)에 대면하는 추가의 외부 에지(515)를 갖는다. 외부 에지(515)는 원통형 요소(500)의 접선방향으로 볼 때 서로 반대되는 180°로 배치된 2개의 원형 노치(505(2))(하나가 도 5a에서 보임)를 구비한다. 각각의 원형 노치(505(2))는 힌지 부분(502(2))의 원형 연장부(506(2))를 수용한다. 노치(505(2)) 및 연장부(506(2))의 각각의 조합은 노치(505(1)) 및 연장부(506(1))의 조합에 대해 90°회전된 위치에 있다. 노치(505(1))와 연장부(506(1))의 조합과 같이, 노치(505(2)) 및 연장부(506(2))의 조합은, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 원통형 요소(500)를 통해 원형 형상의 슬롯을 절단함으로써 제조된다. 임의의 다른 절단 기술이 대신에 사용될 수 있다. 일 예에서, 연장부(506(2)) 및 노치(505(2))가 여전히 서로 부착되도록 브릿지(510(1))와 유사한 작은 브릿지(510(2))에 의해 슬롯이 차단되도록 절단이 수행된다. 이러한 브릿지는 또한 전술한 바와 같이 "파열 요소"로서 작동한다.

연속적인 쌍의 회전가능한 섹션(507(n), 507(n+1))이 원통형 요소(500)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 90°회전되기 때문에, 힌지 부분(502(n-l)) 및 힌지 부분(502(n))은 힌지 부분(502(n+1))에 대해 힌지 부분(502(n))의 제2 회전 방향에 수직인 제1 방향으로 서로에 대해 회전할 수 있다. 도시된 바와 같이, 연속적인 힌지 부분들 사이의 회전 방향은 힌지(501)가 모든 방향으로 가요성이도록 하는 상기 제1 및 제2 방향 사이에서 교번한다.

일 예에서, 각각의 노치(505(n))는 여전히 연장부(506(n))에 부착되고, 이는 일단 슬롯이 그들 사이에 형성되면 브릿지(510(1))와 유사하거나 동일한 브릿지에 의해 수용된다. 따라서, 도 5a의 원통형 요소 구조체(500)가 제조된 후, 이러한 예에서, 모든 인접한 부분 및 힌지 부분은 여전히 서로 부착되고, 구조체는 별개의 피스들에서 떨어지지 않을 것이다. 따라서, 일단 준비되면, 도 5a의 원통형 요소 구조체(500)는 도 5b에 도시된 원통형 요소 구조체(520)에 일체형 유닛으로 삽입될 수 있다. 이러한 원통형 요소(520)는 또한 전체 힌지 구조체가 굴곡 작용에 사용되기 전에 파열 요소에 의해 서로 다른 부분 및 힌지 부분이 여전히 서로 부착되는 일체형 요소로서 제조될 수 있다.

도 5b는 원통형 요소(520)를 상세히 도시한다.

도 5b는 슬롯형 구조체로 제조된 힌지(521)를 갖는 원통형 요소(520)를 도시한다. 원통형 요소(520)는 부분(524) 및 부분(524)에 대향하는 추가 부분(529)을 포함한다. 힌지(521)는 그들 사이에 위치된다.

힌지(521)는 복수의 힌지 부분(522(1), 522(2), 522(n), ... 522(n), ..., 522(N))(N은 1보다 큰 정수)를 포함한다. 도시된 예에서, 각각의 힌지 부분(522(n))은 동일한 형상을 갖지만 반드시 그럴 필요는 없다. 각각의 도시된 힌지 부분(522(n))은 원통형 요소(520)의 강성 링 형상 부분이다.

부분(524) 및 힌지 부분(522(1))은 원통형 요소(521)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전되게 위치된 2개의 회전가능한 섹션(530(1))(하나만이 도 5b에서 보임)에 의해 서로에 대해 회전가능하게 배치된다. 이러한 회전가능한 섹션(530)은 도 5b에서 점선 원(Vd)으로 표시된 바와 같이 도 5d에 상세히 도시되어 있다. 전술한 원통형 요소(500)의 회전 섹션(507(1))과 유사하게, 2개의 회전가능한 섹션(530(1))을 연결하는 라인은 힌지(521)의 중심축(520)과 직각으로 교차한다. 따라서, 부분(524) 및 힌지 부분(522(1))은 이러한 라인을 중심으로 회전가능하다.

도 5d에 도시된 바와 같이, 회전가능한 섹션(530(1))은 원형 형상의 외부 에지를 구비한 연장부(548(1))를 포함한다. 이러한 연장부(548(1))는 또한 제1 회전 섹션 부분으로 지칭될 수 있다. 이러한 원형 연장부(548(1))는 힌지 부분(522(1))의 원형 노치(550(1))에 수용된다. 원형 노치는 또한 제2 회전부로 지칭될 수 있거나, 또는 제2 회전 섹션 부분의 일부를 형성할 수 있고, 제2 회전 섹션 부분은 부분(524)에 대면하는 힌지 부분(522(1))의 영역을 구비한다. 원형 형상 연장부(548(1))의 반경 및 원형 형상 노치(550(1))의 반경은 동일하다. 이들은 동일한 회전 중심을 갖는다. 원형 형상 연장부(548(1)) 및 원형 형상 노치(550(1))는 절단 작업, 예를 들어 레이저 또는 워터 절단 혹은 임의의 다른 적절한 절단 기술에 의해 제조된 작은 슬롯에 의해 분리된다. 슬롯의 제조 동안, 슬롯은 연장부(548(1)) 및 노치(550(1))가 하나 이상의 작은 브릿지(552(1))에 의해 서로 여전히 부착되도록 사전결정된 위치에서 중단된다. 이러한 브릿지(552(1))는 전술한 바와 같이 "골절 부재"로서 동작한다. 즉, 이들은 소정의 임계값 이상의 힘이 그들에 인가되면, 이들은 골절될 것이다. 여기서, 이들은 일단 부분(524) 및 힌지 부분(522(1))이 적어도 이러한 임계 힘으로 2개의 연장부(548(1))를 중심으로 서로에 대해 회전하도록 설계된다. 임계 힘은 브릿지(552(1))가 부분(524) 또는 힌지 부분(522(1)) 중 어느 하나가 가해진 회전력으로 인해 그 최대 탄성을 넘어 변형될 수 있도록 선택된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 이들은 제조 공정 동안 이후에만 골절된다.

연장부(548(1))는 그 회전 중심을 중심으로 원형 슬롯(542(1))을 구비한다. 슬롯(542(1))의 반경은 원형 연장부(548(1)) 자체의 반경보다 작다. 슬롯(542(1))내부에는 원형 형상의 아일랜드(556(1))가 유지된다. 후술하는 바와 같이, 이러한 아일랜드(556(1))는 힌지 내에서 핀 또는 회전가능한 디스크로도 지칭될 수 있는 요소를 형성한다. 따라서, 본 발명의 맥락에서, 핀은 다른 요소가 그 핀을 중심으로 회전할 수 있는 다른 요소의 개구에 삽입되는 요소로서 정의된다. 슬롯(542(1))의 제조 동안, 슬롯(542(1))은 원형 형상의 아일랜드(556(1))가 여전히 연장부(548(1))의 나머지에 부착되는 수단에 의해 작은 브릿지(540(1))에 의해 중단된다. 이러한 브릿지(540(1))는 상기 정의된 바와 같이 "파열 요소"로서 동작한다. 즉, 소정의 임계값 이상의 힘이 그들에 인가되면, 이들은 골절될 것이다. 여기서, 이들은 일단 원형 아일랜드(556(1)) 및 연장부(548(1))가 적어도 이러한 임계 힘으로 서로에 대해 회전하도록 설계된다. 임계 힘은 브릿지(540(1))가 연장부(548(1)) 또는 원형 아일랜드(556(1)) 중 어느 하나가 가해진 회전력으로 인해 그 최대 탄성을 넘어 변형될 수 있도록 선택된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 이들은 제조 공정 동안 이후에 골절된다.

참조번호(544(1))는 원형 아일랜드(556(1)) 내의 부착 구조체를 지칭한다. 부착 구조체(544(1))는 일단 원통형 요소(500)가 원통형 요소(520) 내에 삽입되면 원통형 요소(500)의 원형 형상 연장부(506(1))에 부착될 수 있도록 배치된다. 이러한 부착은 접착, 납땜, 용접 및 레이저 용접을 포함하는 임의의 적절한 부착 기술에 의해 제조될 수 있다. 레이저 용접을 돕기 위해, 부착 구조체(544(1))는 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 제조된 S 형태의 작은 슬롯형 구조체로 형성될 수 있다.

힌지 부분(522(1))은 하나 이상의 립(554(1))(하나가 도 5b 및 5d에 도시됨)을 구비할 수 있다. 이러한 립(554(1))은 원형 아일랜드(556(1))와 실질적으로 동일한 접선방향 위치에서 회전가능한 섹션(530(1))에 인접하여 위치될 수 있다. 립(554(1))은, 일단 원통형 요소(500)가 원통형 요소(520)에 삽입되면, 예를 들어 용접 또는 레이저 용접에 의해 원통형 요소(500)의 힌지 부분(502(1))에 원통형 튜브(520)의 힌지 부분(522(1))을 부착하는데 사용된다.

도 5b를 다시 참조하면, 힌지 부분(522(1)) 및 힌지 부분(522(2))은 원통형 요소(5201)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(530(2))(하나만이 도 5b에 도시됨)을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있도록 배치된다. 회전가능한 섹션(530(2))의 구조는 바람직하게 회전가능한 섹션(530(1))과 동일하다. 따라서, 회전가능한 섹션(530(2))은 도 5d에 도시된 바와 같이 회전가능한 섹션(530(1))과 동일한 요소를 가지며, 모든 인덱스 (1)은 (2)로 대체된다. 회전가능한 섹션(530(2))은 원통형 요소(520)의 접선방향으로 볼 때 회전가능한 섹션(530(1))의 위치에 대해 90°회전된 위치에 위치된다.

보다 일반적인 관점에서, 2개의 인접한 힌지 부분(522(n), 522(n+1))들 사이의 회전 메커니즘은 다음과 같다. 힌지 부분(522(n)) 및 힌지 부분(522(n+1))은 원통형 요소(5201)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(530(n+1))을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있도록 배치된다. 회전가능한 섹션(530(n+1))의 구조는 바람직하게 회전가능한 섹션(530(1))과 동일하다. 따라서, 회전 섹션(530(n+1))은 도 5d에 도시된 바와 같이 회전가능한 섹션(530(1))과 동일한 요소를 가지며, 모든 인덱스 (1)은 (n+1)로 대체된다. 회전가능 섹션(530(n+1))은 원통형 요소(5201)의 접선방향으로 볼 때 회전가능한 섹션(530(n), 530(n+2))의 위치에 대해 90°회전된 위치에 위치된다. 또한, 회전가능한 섹션(530(n), 530(n+2))은 바람직하게 회전가능한 섹션(530(1))과 동일하다.

부분(524)은 힌지 부분(522(1))의 외부 에지(528)에 대면하는 외부 에지(526)를 구비한다. 외부 에지(526) 및 외부 에지(528)는, 일단 브릿지(552(1))가 파손되면, 외부 에지(526, 528)가 서로 접촉할 때 도달되는 사전결정된 굴곡 각도가 될 때까지 부분(524) 및 힌지 부분(522(1))이 연장부(548(1))를 중심으로 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 그들 사이에 개방 공간을 형성한다.

외부 에지(526, 528)는 원통형 요소(520)를 통해 사전결정된 패턴을 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단으로부터 기인한다. 모든 인접한 힌지 부분(522(n), 522(n+1))은 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인하는 부분(524)과 힌지 부분(522(1)) 사이에 형성된 공간과 같이 그들 사이의 개방 공간을 갖는다. 이들 공간은 원통형 요소(520)의 접선방향에서 볼 때 교대로 90° 회전된다.

연속적인 회전 섹션(530(n), 530(n+1))이 원통형 요소(520)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 약 90°회전되기 때문에, 힌지 부분(522(n-l)) 및 힌지 부분(522(n))은 힌지 부분(522(n+2))에 대해 힌지 부분(522(n))의 제2 회전 방향에 수직인 제1 방향으로 서로에 대해 회전한다. 도시된 바와 같이, 연속적인 힌지 부분들 사이의 회전 방향은 힌지(521)가 모든 방향으로 가요성이도록 하는 상기 제1 및 제2 방향 사이에서 교번한다.

일 예에서, 각각의 노치(550(n))는 일단 슬롯이 그들 사이에 형성되면 브릿지(552(n))에 의해 연장부(548(n))에 여전히 부착된다. 따라서, 도 5b의 원통형 요소 구조체(520)가 제조된 후, 이러한 예에서, 모든 상이한 부분들이 여전히 서로 부착되고 구조가 별개의 피스들에서 떨어지지 않을 것이다. 또한, 원통형 요소(520)를 제조한 후, 모든 원형 아일랜드(556(n))는 브릿지(540(n))에 의해 둘러싸는 원형 연장부(548(n))에 여전히 부착된다. 따라서, 일단 준비되면, 도 5b의 원통형 요소 구조체(520)는 여전히 원통형 요소(500)가 원통형 요소 구조체(520) 내로 삽입될 준비가 되면 여전히 일체형 유닛이다. 또한, 서로 삽입되기 전에, 양자의 원통형 요소(500, 520)는 2개의 원통형 요소(500,520)를 서로 삽입하는 작용을 용이하게 하는 모든 브릿지(510(n), 552(n))로 인해 여전히 직선 구조를 갖는다.

브릿지(552(1), 540(1))는 전술한 바와 같이 파열 요소로 설계된다. 즉, 그 최대 탄성을 초과하여 주변 재료를 변형시키기 위해 필요한 힘보다 더 낮은 힘보다 낮은 소정의 힘이 그들에 인가되면, 그들은 골절될 것이다.

도 5c는 일단 원통형 요소(500, 520)가 서로 삽입될 때의 결과적인 힌지 구조체를 도시한다. 도시된 바와 같이, 조립된 상태에서, 원통형 요소(500, 520)는 원통형 요소(520)의 각각의 회전 섹션(530(n))이 원통형 요소(500)의 하나의 회전가능한 섹션(507(n))과 정렬되도록 서로 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 조립을 완성하기 위해, 일단 원통형 요소(500)가 원통형 요소(520)에 삽입되면, 각각의 부착 구조체(544(n))는, 예를 들어 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접에 의해 하나의 원형 연장부(506(n))에 부착된다. 선택적으로, 하나 이상의 힌지 부분(522(n))은, 예를 들어 힌지 부분(502(n)에 립(554(n))을 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접함으로써 힌지 부분(502(n))에 부착된다. 이러한 후자의 작용은 전체 힌지 구조체에 더 많은 강성을 제공한다.

부분(529)은 유사한 방식, 예를 들어 부분(509)에 립(534)을 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접함으로써 또는 임의의 다른 적절한 방식으로 부분(509)에 부착될 수 있다. 유사하게, 부분(524, 524)은 서로 부착될 수 있다.

일단 원통형 요소(500, 520)가 이러한 방식으로 서로 부착되면, 사용자는 도 5a의 이중 화살표(503)로 표시된 바와 같은 방향으로 회전력을 가할 수 있다. 소정의 임계값을 초과하는 회전력을 가짐으로써, 모든 "파열 요소"(510(n), 540(n), 552(n))는 골절될 것이다. 결과적으로, 부분(504/524)은 핀(556(1))을 중심으로 인접한 힌지 부분(502(1)/522(1))에 대해 자유롭게 회전할 수 있고, 힌지 부분(502(n)/522(n))은 핀(556(n+1))을 중심으로 인접한 힌지 부분(502(n+1)/ 522(n+1))에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 동등하게, 부분(509/529)은 힌지 부분(502(N)/522(N))에 대해 자유롭게 회전할 수 있다.

또한, 각각의 원형 아일랜드(556(n))는 원통형 요소(500) 내의 원형 연장부(506(n))에 견고하게 부착되고, 원통형 요소(520) 내의 연장부(548(n)) 내에서 그와 함께 자유롭게 회전할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 원형 형상 아일랜드(556(n))는 2개의 기능을 갖는 핀 또는 스핀들로서 작용한다. 먼저, 이는 연장부(548(n))가 회전하는 회전 핀으로서 작용한다. 둘째로, 핀(556(n))과 연장부(548(n)) 사이의 슬롯이 매우 좁기 때문에, 핀(556(n))은 힌지 부분(502(n)/522(n)) 및 인접한 힌지 부분(502(n+1)/522(n+1))을 서로에 대해 잘 정의된 위치에서 그들 사이에서 거의 플레이를 하지 않고서 유지하도록 작용한다. 힌지 부분(502(1)/522(1))에 대한 부분(504/524) 및 부분(509/529)에 대한 힌지 부분(502(N)/522(N))의 위치에 대해서도 마찬가지이다.

도 6은 원통형 요소(500)의 연장부(506(n))를 통한 개략적인 단면도를 도시하며, 이러한 연장부(506(n))가 슬롯(542(n))에 의해 정의된 바와 같이 원통형 요소(520)의 연장부(548(n)) 내의 구멍에 회전가능하게 배치된 핀(556(n))에 부착되는 방법이 도시되어 있다. 핀(556(n))은 연장부(506(n))에, 부착 구조체(544(n))를, 예를 들어 (레이저) 용접함으로써 연장부(506(n))에 부착된다. 구조체가 회전대칭이기 때문에, 원통형 요소(500)는 원통형 요소(520)의 연장부(548(1)) 내의 슬롯(542(n))에 의해 형성된 구멍 내에 수용되는 대칭축(500c)의 반대 측부에 (접선방향으로 볼 때 180°만큼 회전된 위치에) 2개의 이러한 핀(556(n))을 갖는다. 이는 힌지 구조체가 서로 연결되는 한편 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있는 중실형 구조체를 제공한다. 또한, 인접한 힌지 부분(502(n)/522(n), 502(n+1)/522(n+1))은 원통형 요소(500) 또는 원통형 요소(520) 중 어느 하나의 재료의 임의의 부분에 의해 더 이상 서로 부착되지 않는다는 점에 유의한다. 따라서, 회전 동안 카운터 회전력을 발생시키는 임의의 재료의 탄성 변형이 없다.

도 7은 핀(556(n))이 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같이 원통형 요소(520)를 둘러싸는 원통형 요소(820)의 연장부(848(n))에 더 부착될 수 있음을 도시한다. 이는 부착 구조체(844(n))에 의해 핀(556(n))에 연장부(848(n))를 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접함으로써 수행될 수 있다.

도 8a는 원통형 요소(820)를 더 상세하게 도시한다.

도 8a는 슬롯형 구조체로 제조된 힌지(821)를 갖는 원통형 요소(820)를 도시한다. 원통형 요소(820)는 부분(824) 및 부분(824)에 대향하는 추가 부분(829)을 포함한다. 힌지(821)는 그들 사이에 위치된다.

힌지(821)는 복수의 힌지 부분(822(1), 822(2), ... 822(n),..., 822(N)(N은 1보다 큰 정수)을 포함한다. 도시된 예에서, 각각의 힌지 부분(822(n))은 동일한 형상을 갖지만 반드시 그럴 필요는 없다. 각각의 도시된 힌지 부분(822(n))은 원통형 요소(820)의 강성 링 형상 부분이다.

부분(824) 및 힌지 부분(822(1))은 원통형 요소(821)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(830(1))(하나만이 도 8b에서 보임)에 의해 서로에 대해 회전가능하게 배치된다. 이러한 회전가능한 섹션(830(1))은 도 8b에서 점선 원(Vd)으로 표시된 바와 같이 도 8c에 상세히 도시되어 있다. 회전가능한 섹션(830(1))을 연결하는 라인은 힌지(821)의 중심축과 교차한다. 따라서, 부분(824) 및 힌지 부분(822(1))은 이러한 라인을 중심으로 회전가능하다.

도 8c에 도시된 바와 같이, 회전가능한 섹션(830(1))은 원형 형상의 외부 에지를 구비한 연장부(848(1))를 포함한다. 이러한 원형 연장부(848(1))는 힌지 부분(822(1))의 원형 노치(850(1))에 수용된다. 원형 연장부(848(1))의 반경 및 원형 노치(850(1))의 반경은 동일하다. 이들은 동일한 회전 중심을 갖는다. 원형 형상 연장부(848(1)) 및 원형 형상 노치(850(1))는 절단 작업, 예컨대 레이저 또는 워터 절단 혹은 임의의 다른 적합한 절단 기술에 의해 제조된 작은 슬롯에 의해 분리된다. 슬롯의 제조 동안, 슬롯은 연장부(848(1)) 및 노치(850(1))가 하나 이상의 작은 브릿지(852(1))에 의해 서로 여전히 부착되도록 사전결정된 위치에서 중단된다. 이러한 브릿지(852(1))는 전술한 바와 같이 "파열 요소"로서 동작한다. 즉, 소정의 임계값 이상의 힘이 그들에 인가되면, 그들은 골절될 것이다. 여기서, 이들은 일단 부분(824) 및 힌지 부분(822(1))이 적어도 이러한 임계 힘으로 2개의 연장부(848(1))를 중심으로 서로에 대해 회전하도록 설계된다. 임계 힘은 브릿지(852(1))가 부분(824) 또는 힌지 부분(822(1)) 중 어느 하나가 가해진 회전력으로 인해 그 최대 탄성을 넘어 변형되도록 선택된다. 이하에서 설명되는 바와 같이,이들은 제조 공정 동안 이후에 골절된다.

참조번호 844(1)은 원형 연장부(848(1))의 부착 구조체를 지칭한다. 부착 구조체(844(1))는 일단 원통형 요소(520)가 원통형 요소(820)에 삽입되면 원형 연장부(848(1))가 원통형 요소(520)의 핀(556(1))에 부착되도록 배치된다. 이러한 부착은 접착, 납땜, 용접 및 레이저 용접을 포함하는 임의의 적절한 부착 기술에 의해 제조될 수 있다. 레이저 용접을 돕기 위해, 부착 구조체(844(1))는, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 제조된 S 형태로 작은 슬롯형 구조체로서 형성될 수 있다.

힌지 부분(822(1))은 하나 이상의 립(854(1))(하나가 도 8b 및 8c에 도시됨)을 구비할 수 있다. 이러한 립(854(1))은 원통형 요소(520)의 립(554(1))에 인접하여 위치될 수 있다(도 5d 참조). 립(854(1))은 일단 원통형 요소(520)가 원통형 요소(820)에 삽입되면, 예를 들어 용접 또는 레이저 용접에 의해 원통형 요소(520)의 힌지 부분(522(1))에 원통형 튜브(820)의 힌지 부분(822(1))을 부착하는데 사용된다. 그렇게 함으로써, 힌지 부분(502(1), 522(1), 822(1))는 서로 견고하게 부착될 것이다.

원통형 요소(500)의 연장부(506(1))는 원통형 요소(820)의 연장부(848(1))와 동일한 종방향으로 배향되는 반면, 이들 연장부는 원통형 요소(520n)의 연장부(548(1))와 반대의 종방향으로 배향된다. 따라서, 연장부(548(1))는 핀(556(1))을 중심으로 연장부(506(1), 848(1))들 사이에서 회전할 수 있으며, 이러한 핀(556(1))은 일단부에서 연장부(506(1))에 그리고 그 대향 단부에서 연장부(848(1))에 부착된다.

도 8a를 다시 참조하면, 힌지 부분(822(1)) 및 힌지 부분(822(2))은 원통형 요소(820)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(830(2))(하나만이 도 8a에 도시됨)을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있도록 배치된다. 회전가능한 섹션(830(2))의 구조는 바람직하게 회전 섹션(830(1))과 동일하다. 따라서, 회전 섹션(830(2))은 도 8c에 도시된 바와 같이 회전가능한 섹션(830(1))과 동일한 요소를 가지며, 모든 인덱스(1)는(2)로 대체된다. 회전가능한 섹션(830(2))은 원통형 요소(820)의 접선방향으로 볼 때 회전가능한 섹션(830(1))의 위치에 대해 90°회전된 위치에 위치된다.

보다 일반적인 관점에서, 2개의 인접한 힌지 부분(822(n), 822(n+1))들 사이의 회전 메커니즘은 다음과 같다. 힌지 부분(822(n)) 및 힌지 부분(822(n+1))은 원통형 요소(820)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전가능한 섹션(830(n+1))을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있도록 배치된다. 회전가능한 섹션(830(n+1))의 구조는 바람직하게 회전 섹션(830(1))과 동일하다. 따라서, 회전 섹션(830(n+1))은 도 8c에 도시된 바와 같이 회전가능한 섹션(830(1))과 동일한 요소를 가지며, 모든 인덱스 (1)는 (n+1)로 대체된다. 회전가능한 섹션(830(n+1))은 원통형 요소(820)의 접선방향으로 볼 때 회전가능한 섹션(830(n), 830(n+2))의 위치에 대해 90°회전된 위치에 위치된다. 또한, 회전가능한 섹션(830(n), 830(n+2))은 바람직하게 회전 섹션(830(1))과 동일하다.

부분(824)은 힌지 부분(822(1))의 외부 에지(828)에 대면하는 외부 에지(826)를 구비한다. 외부 에지(826) 및 외부 에지(828)는, 일단 브릿지(852(1))가 파손되면, 부분(824) 및 힌지 부분(822(1))이 외부 에지(826, 828)가 서로 접촉할 때 도달되는 미리 결정된 굴곡 각도가 될 때까지 연장부(848(1))에 대해 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 그들 사이에 개방 공간을 형성한다.

외부 에지(826, 828)는 원통형 요소(820)를 통해 사전결정된 패턴을 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단으로부터 기인한다. 모든 인접한 힌지 부분(822(n), 822(n+1))은 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인하는 힌지 부분(822(1))과 부분(824) 사이에 형성된 공간과 같이 그들 사이의 개방 공간을 갖는다. 이들 공간은 원통형 요소(820)의 접선방향으로 보았을 때 교대로 90° 회전된다.

연속적인 회전 섹션(830(n), 830(n+1))이 원통형 요소(820)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 약 90°회전되기 때문에, 힌지 부분(822(n-l)) 및 힌지 부분(822(n))은 힌지 부분(822(n+2))에 대해 힌지 부분(822(n))의 제2 회전 방향에 수직인 제1 방향으로 서로에 대해 회전한다. 도시된 바와 같이, 연속적인 힌지 부분들 사이의 회전 방향은 힌지(821)가 모든 방향으로 가요성이도록 하는 상기 제1 및 제2 방향 사이에서 교번한다.

일 예에서, 각각의 노치(850(n))는 일단 슬롯이 그들 사이에 형성되면 브릿지(852(n))에 의해 연장부(848(n))에 여전히 부착된다. 따라서, 도 8b의 원통형 요소 구조체(820)가 제조된 후, 이러한 예에서, 모든 상이한 부분들이 여전히 서로 부착되고 구조가 별개의 피스들에서 떨어지지 않을 것이다. 따라서, 일단 준비되면, 도 8a의 원통형 요소 구조체(820)는 여전히 원통형 요소(520)가 원통형 요소 구조체(820) 내로 삽입될 준비가 되면 여전히 일체형 유닛이다. 또한, 원통형 요소(520, 820) 모두에 삽입되기 전에, 2개의 원통형 요소(520, 820)를 서로 삽입하는 작용을 하는 모든 브릿지(552(n), 852(n))로 인해 여전히 직선 구조를 갖는다.

브릿지(852(1), 840(1))는 상기 정의된 바와 같이 파열 요소로 설계된다. 즉, 그 최대 탄성을 초과하여 주변 재료를 변형시키기 위해 필요한 힘보다 더 낮은 힘보다 낮은 소정의 힘이 그들에 인가되면, 그들은 골절될 것이다.

도 8b는 일단 원통형 요소(500, 520, 820)가 서로 삽입될 때의 결과적인 힌지 구조체를 도시한다. 도시된 바와 같이, 조립된 상태에서, 원통형 요소(500, 520, 820)는 원통형 요소(520)의 각각의 회전가능한 섹션(530(n))이 원통형 요소(500)의 하나의 회전가능한 섹션(507(n))뿐만 아니라, 원통형 요소(820)의 하나의 회전가능한 섹션(830(n))과 정렬되도록 서로 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 조립을 완성하기 위해, 일단 원통형 요소(500)가 원통형 요소(520)에 삽입되면, 예를 들어 부착 구조체(544(n))에 의한 각각의 핀(556(n))은 예를 들어 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접에 의해 하나의 원형 연장부(506(n))에 부착된다. 그 후, 원통형 요소(500)와 함께 원통형 요소(520)는 원통형 요소(820)에 삽입되고, 예를 들어 부착 구조(844(n))에 의한 각각의 연장부(848(n))는, 예를 들어 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접에 의해 핀(556(n))에 부착된다.

선택적으로, 하나 이상의 힌지 부분(822(n))은 립(554(n))에 립(854(n))을, 예를 들어 접착, 납땜, 용접 및/또는 레이저 용접함으로써 힌지 부분(522(n))에 부착된다. 이러한 후자의 작용은 전체 힌지 구조체에 더 많은 강성을 제공한다.

부분(829)은 부분(809)에 립(834)을 유사한 방식, 예를 들어 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접함으로써, 혹은 임의의 다른 적절한 방식으로 부분(809)에 부착될 수 있다. 유사하게, 부분(824, 824)은 서로 부착될 수 있다.

일단 원통형 요소(500, 520, 820)가 이러한 방식으로 서로 부착되면, 사용자는 도 8a의 이중 화살표(803)로 표시된 바와 같은 방향으로 회전력을 가할 수 있다. 소정의 임계값을 초과하는 회전력을 가짐으로써, 모든 "파열 요소"(510(n), 540(n), 552(n), 852(n))는 골절된다. 결과적으로, 부분(504/524/824)은 핀(556(1))을 중심으로 인접한 힌지 부분(502(1)/522(1)/822(1))에 대해 자유롭게 회전할 수 있고, 힌지 부분(502(n)/522(n)/822(n))은 핀(556(n+1))에 대한 인접한 힌지 부분(502(n+1)/522(n+1)/822(n+1))에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 동등하게, 부분(509/529/829)은 힌지 부분(502(n)/522(n)/822(n))에 대해 자유롭게 회전할 수 있다.

또한, 각각의 원형 아일랜드(856(n))는 원통형 요소(800) 내의 원형 연장부(806(n))에 견고하게 부착되고, 원통형 요소(820) 내의 연장부(848(n)) 내에서 그와 함께 자유롭게 회전할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 원형 형상 아일랜드(856(n))는 2개의 기능을 갖는 핀 또는 스핀들로서 작용한다. 먼저, 이는 연장부(848(n))가 회전하는 회전 핀으로서 작용한다. 둘째, 핀(856(n))과 연장부(848(n)) 사이의 슬롯이 매우 협소할 수 있기 때문에, 핀(856(n))은 힌지 부분(802(n)/522(n))과 인접한 힌지 부분(802(n+1)/522(n+1))을 서로에 대해 잘 정의된 위치에 유지하도록 작용한다. 힌지 부분(802(1)/522(1))에 대한 부분(804/524)및 부분(809/529)에 대한 힌지 부분(802(n)/522(n))의 위치에 대해서도 동일하다.

도 9a, 9b 및 9c는 원통형 요소로부터 절단되어 기구를 위한 조종 스트립으로 배치된 종방향 요소를 갖는 조종가능한 기구에 적용되는 본 발명의 힌지 구조체의 실시예를 도시한다. 이러한 조종가능한 기구는 도 1-4를 참조하여 도시된 기구 중 어느 하나에 기초할 수 있다. 이하, 본 발명의 힌지 구조체의 적용은 하나의 원통형 요소에서 조종 스트립을 갖는 조종가능한 기구를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 원통형 요소로부터 절단된 조종 스트립을 갖는 하나 이상의 원통형 요소를 갖는 임의의 조종가능한 기구에 적용될 수 있다.

도 9a는 내부 원통형 요소를 도시하는 한편, 도 9b는 내부 원통형 요소를 갖는 조종 스트립을 갖는 중간 원통형 요소를 도시한다. 도 9c는 내부 원통형 요소와 중간 원통형 요소의 세트가 삽입되는 외부 원통형 요소를 도시한다.

도 9a는 기구의 원위 단부 또는 근위 단부에 있을 수 있는 내부 원통형 요소(920)의 팁의 예를 도시한다. 본 설명을 위해, 원위 단부에 위치된 것으로 가정될 것이지만, 동일한 배열이 근위 단부에 위치될 수 있다. 대안적으로, 조종 스트립은 볼 형상 부재 또는 로봇 조종가능한 기구의 모터에 의해 조종될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기구의 팁은 조종가능하다. 내부 원통형 요소는 전체적으로 가요성일 수 있고, 의료 환경에서 사용될 수 있는 임의의 유형의 플라스틱 또는 금속을 포함하는 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 도 9a의 구조는, 가요성이 슬롯 힌지 구조체(921)에 의해 제공되는 가능한 실시예의 일 예이다.

슬롯형 힌지 구조체(921)는 원통형 요소(920)의 링 형상 단부(924)로부터 근위방향으로 배치된다. 슬롯형 힌지 구조체(921)는 복수의 힌지 부분(922(1), 922(2),..., 922(n), 922(N))을 포함한다. 단부(924)는 힌지 부분(922(1))에 대해 회전 가능하게 배cl되고, 힌지 부분(922(n))은 힌지 구조체(921)로부터 근위방향으로 배치된 원통형 요소 부분(929)에 대해 회전가능하게 배치된다.

단부(924)는 원통형 요소(920)의 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된 2개의 회전 섹션(930(1))을 중심으로 힌지 부분(922(1))에 대해 회전할 수 있다. 즉, 2개의 회전 섹션(930(1))을 연결하는 라인은 원통형 요소(920)의 대칭축과 교차한다. 단부(924)가 힌지 부분(922(1))에 대해 회전할 때, 그 회전은 대략 이러한 라인이다.

각각의 인접한 2개의 힌지 부분(922(n), 922(n+1)) 사이에서, 2개의 회전 섹션(930(n+1))은 이들 2개의 회전 섹션(930(n+1))을 연결하는 라인에 대해 서로에 대해 회전할 수 있도록 존재한다. 일 실시예에서, 모든 회전 섹션(930(n))은 동일하지만 반드시 필요한 것은 아니다.

이러한 회전 섹션(930(n))의 예는 회전 섹션(930(2))을 참조하여 제공된다. 회전 섹션(930(2))은 힌지 부분(922(1), 922(2))들 사이에 위치된다. 회전 섹션(930(2))의 위치에 대해 180°회전된 위치에, 제2 회전 섹션(930(2))이 있다. 회전 섹션(930(2))은 힌지 부분(922(1))의 원형 연장부(948(2))를 포함한다. 연장부(948(2))는 힌지 부분(922(2)) 내의 원형 노치(950(2))에 수용된다. 연장부(948(2)) 및 노치(950(2))는 원통형 요소(920)를 통해 절단된 슬롯에 의해 분리된다. 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 절단하고, 슬롯을 생성하는 동안에, 연장부(948(2)) 및 노치(950(2))는 전술한 바와 같이 파열 요소로서 작용하는 작은 브릿지(952(2))에 의해 서로 부착된다. 즉, 힌지 부분(922(1), 922(2))이 힌지 부분(922(1), 922(2))의 둘러싸는 재료를 그 최대 탄성을 넘어 변형시키기 위해 요구되는 힘보다 낮은 소정의 임계 힘 이상의 소정의 힘으로 서로에 대해 회전될 때, 이들은 파단되도록 설계된다.

연장부(948(2))의 중심점은 일단 브릿지(952(2))가 파손되면 힌지 부분(922(1), 922(2))이 회전가능한 회전점을 형성한다.

회전 섹션(930(2))은 또한 힌지 부분(922(2))으로부터 힌지 부분(922(1))을 향해 연장되는 2개의 립 요소(960(2), 962(2))를 포함한다. 2개의 립 요소(960(2), 962(2))는 원형 형상을 가지며, 원형 연장부(948(2))의 반경보다 큰 회전점으로부터 반경방향 거리에 위치된다. 립 요소(960(2))는 힌지 부분(922(1)) 내에 배치된 원형 슬롯(964(2))에서 원형 방향으로 이동될 수 있다. 립 요소(962(2))는 힌지 부분(922(1)) 내에 배치된 원형 슬롯(966(2))에서 원형 방향으로 이동될 수 있다.

원형 슬롯(964(2), 966(2))뿐만 아니라 립 요소(960(2), 962(2))는 당업자에게 명백한 바와 같이 원통형 요소(920)를 통해 사전결정된 패턴을 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 형성될 수 있다. 그 절단 공정 동안, 립 요소(960(2), 962(2))는 전술한 바와 같이 파열 요소로서 작용하는 작은 브릿지에 의해 힌지 부분(922(1))으로부터 둘러싸는 재료에 부착 유지될 수 있다

립 요소(960(2), 962(2))는 힌지 부분(922(1), 922(2))이 원통형 요소(920)의 종방향으로 서로에 대해 쉽게 이동할 수 없도록 원형 연장부(948(2))를 구비하는 힌지 부분(922(1))의 일부분을 수용한다.

힌지 부분(922(1))은 힌지 부분(922(1), 922(2))들 사이에 사전결정된 개방 공간을 형성하도록 형성된 힌지 부분(922(2))의 에지(970)와 대면하는 에지(968)를 갖는다. 이러한 개방 공간뿐만 아니라 슬롯(964(2), 966(2))의 길이는 힌지 부분(922(1), 922(2))이 서로에 대해 회전할 수 있는 각도를 결정한다.

하나가 이중 화살표(903)로 표시된 방향으로 소정의 임계값 이상의 소정의 힘으로 서로에 대해 힌지 부분(922(1), 922(2))을 회전시킬 때, 파열 요소(952(2))(뿐만 아니라 힌지 부분(922(1))의 인접 재료에 립 요소(960(2), 962(2))를 부착하는 가능한 파열 요소)는 힌지 부분(922(1), 922(2))이 더 이상 서로 부착되지 않도록 파단하여 자유롭게 회전할 수 있다. 그러나, 이는 바람직하게도 9b에 도시된 중간 원통형 요소(1020)에 내부 원통형 요소(920)를 삽입하기 전에 수행되지 않는다.

다시, 연속적인 회전 섹션(930(n), 930(n+1))은 모든 방향에서 완전한 가요성을 갖는 힌지 구조체(921)를 제공하기 위해 원통형 요소(920)의 접선방향으로 90°회전된다.

도 9b는 중간 원통형 요소(1000)의 일 예를 도시한다. 중간 원통형 요소(1000)는 원통형 요소(1000)로부터 종방향 요소를 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단함으로써 제조된 복수의 조종 스트립(1004)에 부착된 링 형상의 원위 단부(1002)를 포함한다. 하나의(및 반대) 방향에서 하나의 원하는 굴곡성을 원할 때, 2개의 이러한 조종 스트립(1004)은 충분하다. 그러나, 적어도 3개의 조종 스트립(1004)의 모든 방향으로의 굴곡성이 적용되어야 할 경우, 적어도 3개의 조종 스트립(1004)이 적용되어야 한다. 조종 스트립(1004)은, 일 예에서, 접선방향으로 등거리 위치에 위치된다. 본 예에서, 8개의 이러한 조종 스트립(1004)이 적용된다.

도 9b에 도시된 바와 같이, 2개의 인접한 조종 스트립(1004)은 접선방향 스페이서에 의해 서로에 대해 접선방향 이동으로부터 보호된다. 2개의 상이한 접선방향 스페이서가 도시되어 있다. 제1 세트는 인접한 조종 스트립(100)에 접촉하는 정도로 접선방향으로 연장되는 양측부에서 스페이서 요소를 갖는 종방향 스트립으로 형성된 스페이서(1028)를 포함한다. 이들 스페이서 요소는 임의의 원하는 형태, 즉 가요성 플레이트형 요소, M-형 요소, S-형 요소, 핀-형 요소, 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 형태를 가질 수 있다. 스페이서(1028)는 대안적으로, 가요성 플레이트형 요소, M-형 요소, S-형 요소, 핀-형 요소, 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 형태로 형성될 수 있으며, 이는 종래 기술에서 알려진 바와 같이, 2개의 인접한 조종 스트립(1004) 중 하나에 직접 부착되고, 2개의 인접한 조종 스트립(1004) 중 다른 하나로 연장된다.

제2 세트의 접선방향 스페이서는 2개의 인접한 조종 스트립(1004)들 사이에서 종방향으로 연속적으로 배치된 복수의 스페이서 요소(1005)를 포함한다. 제1 세트의 스페이서(1028) 및 제2 세트의 스페이서(1005)는 원통형 요소(1000)의 접선방향으로 교대로 배치된다.

각각의 스페이서 요소(1005)는 원통형 요소(1000)를 통한 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인하는 슬롯에 의해 인접한 조종 스트립(1004)으로부터 분리된 플레이트(1006)를 포함한다. 절단 동안에, 플레이트(1006)는 바람직하게 전술한 바와 같은 파열 요소인 "파열 요소"(1012)에 의해 하나 또는 양자의 인접한 조종 스트립(1004)에 부착 유지된다. 파열 요소(1012)는 파열 요소(1012)가 부착되는 플레이트(1006)와 조종 스트립(1004) 사이에 상대적 종방향 힘이 가해질 때, 일단 그 힘이 소정의 임계값을 초과하면 파열 요소(1012)가 골절되도록 설계된다. 임계 힘은 스티어링 스트립(1004) 및 플레이트(1006) 내의 결과적인 힘이 그 최대 탄성 미만으로 유지되도록 선택되어야 한다.

도시된 실시예에서, 플레이트(1006)는 원통형 요소(1000)를 통한 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 기인하는 슬롯에 의해 인접한 조종 스트립(1004)으로부터 분리된 추가 플레이트(1014)에 부착된다. 절단 동안에, 플레이트(1014)는 바람직하게 "파열 요소"(1016)에 의해 하나 또는 양자의 인접한 조종 스트립(1004)에 부착 유지된다. 파열 요소(1016)는 파열 요소(1016)가 부착되는 플레이터(1014)와 조종 스트립(1004) 사이에 상대적 종방향 힘이 가해질 때, 일단 그 힘이 소정의 임계값을 초과하면 파열 요소(1016)가 파단되도록 설계된다. 임계 힘은 스티어링 스트립(1004) 및 플레이트(1014) 내의 결과적인 힘이 그 최대 탄성 미만으로 유지되도록 선택되어야 한다.

일 예에서, 플레이트(1006)는 가요성 부착 스트립(1018)에 의해 플레이트(1014)에 부착되어 이들이 서로 소정의 종방향 거리에 위치되도록 한다. 부착 스트립(1018)은, 그 단부에서, 도 9b에 도시된 바와 같이 양측에 슬롯을 가짐으로써 판(1014) 내로(및/또는 플레이트(1006) 내로) 연장될 수 있다.

플레이트(1014)는 원위 단부를 향해 대면하는 에지(1020)를 가지며, 플레이트(1006)는 근위 단부를 향해 대면하는 에지(1022)를 갖는다. 연속적인 스페이서 요소(1005)는 기구의 소정의 요구되는 가요성에 의해 결정되는 바와 같이 서로 사전결정된 거리에 종방향으로 위치된다.

일단 원통형 요소(920, 1000)가 제조되면, 이들 모두는 전술한 바와 같이, 모든 다른 구성요소가 파열 요소에 의해 서로 여전히 부착되는 일체형 원통형 요소이다. 이들은 여전히 직선이고, 원통형 요소(920)는 원통형 요소(1000) 내로 용이하게 삽입될 수 있다. 이들은 서로 삽입되었을 때 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 그 후, 일 실시예에서, 단부(924, 1002)는, 예를 들어 접착, 납땜, 용접, 레이저 용접 등에 의해 서로 부착된다.

일단 서로 삽입되면, 원통형 요소(920, 1002)의 세트는 도 5b 및 5d를 참조하여 설명된 바와 같이 원통형 요소(520)와 동일한 형상을 가질 수 있는 원통형 요소에 삽입된다. 도 9c는 이것이 수행된 기구의 (예를 들어, 원위) 단부 구조를 도시한다. 원통형 요소(920, 1002)의 세트는 원통형 요소(520)와 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 그 정렬은 힌지 부분(522(n-l)) 내에 위치된 각각의 핀(556(n))이 플레이트(1006)의 일부분(1008)과 반경방향으로 정렬 및 부착되도록 한다. 이는 존재하는 경우 부착 구조체(544(n))에 의해 수행될 수 있다. 부착은 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 행해질 수 있다. 또한, 핀(556(n))으로부터 종방향으로 시프트된 위치에 위치된 힌지 부분(522(n))의 일부분은 부분(1008)으로부터 동일한 종방향으로 시프트된 위치에 위치된 부분(1010)에서 플레이트(1006)에 부착된다. 힌지 부분(522(n))의 이러한 부분은 립(554(n))일 수 있다. 이러한 방식으로, 힌지 부분(522(n-l)) 내에 위치된 각각의 핀(556(n))은 중간 원통형 요소(1000) 내에 위치된 하나의 단일 플레이트(1006)에 의해 힌지 부분(522(n))에 견고하게 부착된다. 또한, 플레이트(1006)는 또한 중간 원통형 요소(1000) 내의 인접한 조종 스트립들 사이의 접선방향 스페이서로서 기능한다.

바람직하게, 단부(524)는 일단 종방향 및 접선방향 정렬이 완료되면 단부(1002)에 부착된다.

일단 3개의 모든 원통형 요소(920, 1000, 520)가 서로 삽입되고, 원하는 바와 같이 종방향 및 접선방향으로 정렬되고, 전술한 바와 같이 서로 부착되면, 사용자는 서로 여전히 부착된 별개의 구성요소를 유지하는 모든 파열 요소가 파단하고 둘러싸는 재료가 그 최대 탄성을 넘는 힘에 노출되지 않는 힘으로 회전력(903)(도 9a 참조)을 모든 방향으로 가함으로써 기구를 굴곡할 수 있다. 그 다음, 내부 원통형 요소(920) 및 외부 원통형 요소(520) 내의 모든 회전 섹션은 자유롭게 회전할 수 있다. 그 다음, 임의의 굴곡에 대한 유일한 대항력이 중간 원통형 요소(1000)에서 전개되고, 그 후 여러 구성요소가 탄성적으로 굴곡될 것이다.

물론, 더 강성이 있는 전체 구조체를 제공하기 위해 원통형 요소(820)(도 8a)와 같은 도 9a, 9b, 9c의 기구에 추가의 외부 원통형 요소가 적용될 수 있다.

도 9a, 9b 및 9c의 실시예가 회전 섹션(530(n)) 내의 플레이트(1006)를 도시하지만, 원통형 요소(1000, 520)는 원통형 요소(520)가 원통형 요소(1000)에 삽입되고 플레이트(1006)가 회전 섹션(530(n)) 외부에 위치하도록 설계될 수 있다.

도 10a 및 10b는 기구의 조종가능한 요소로서 작용하는 조종 케이블 또는 와이어를 갖는 조종가능한 기구에 적용되는 본 발명의 힌지 구조체의 실시예를 도시한다. 이러한 조종가능한 기구는 종래 기술에서 공지된 바와 같이 조종 케이블을 구비한 임의의 조종가능한 기구에 기초할 수 있다. 예를 들어, 이러한 조종가능한 기구는 비공개된 PCT/NL2019/0506850호에 기술된 실시예들 중 어느 하나에 기초할 수 있다.

도 10a는 조종 케이블(1004a)을 구비하고 도 9a에 도시된 내부 원통형 요소(920)와 동축으로 조립된 중간 원통형 요소(1000a)를 도시한다. 도 10b는 외부 원통형 요소(520a)와 조립되고 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된 내부 원통형 요소(920) 및 중간 원통형 요소(1000a)를 도시한다. 외부 원통형 요소(520a)는 도 9c에 도시된 외부 원통형 요소(520)와 동일할 수 있다.

도 10a는 도 9b의 중간 원통형 요소(1000)와 실질적으로 유사하지만, 조종 스트립(1004a) 대신에 조종 케이블(1004a)을 포함하는 중간 원통형 요소(1000a)의 예를 도시한다. 도 10a에서, 도 9b의 요소에 대응하는 요소는 첨자 "a"를 갖는 대응하는 참조번호로 나타낸다. 그 특징은 유리하게 도 9b를 참조하여 설명된 대응하는 특징과 유사할 수 있으며, 여기서 당업자에게 이해되는 바와 같이 조종 스트립(1004) 대신에 조종 케이블(1004a)의 사용자를 용이하게 하기 위해 변경될 수 있다. 따라서, 다양한 특징에 대한 설명은 아래에서 반복되지 않을 것이다.

중간 원통형 요소(1000a)는 복수의 조종 케이블(1004a)에 부착된 링 형상의 원위 단부(1002a)를 포함한다. 하나의(및 반대) 방향의 굴곡성을 원할 때, 2개의 이러한 조종 케이블(1004a)은 충분하다. 그러나, 적어도 3개의 조종 케이블(1004a)의 모든 방향으로의 굴곡성이 적용되어야 한다면, 적어도 3개의 조종 케이블(1004a)이 적용되어야 한다. 조종 케이블(1004a)은, 일 실시예에서, 접선방향으로 등거리 위치에 위치된다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 2개의 인접한 조종 케이블(1004a)은 접선방향 스페이서에 의해 서로에 대해 접선방향 이동으로부터 보호된다. 개의 상이한 접선방향 스페이서가 도시되어 있다. 제1 세트는 인접한 조종 케이블(1004a)을 접촉하는 정도로 접선방향으로 연장되는 양측부에서 스페이서 요소를 갖는 종방향 스트립으로 형성된 스페이서(1028a)를 포함한다.

제2 세트의 접선방향 스페이서는 2개의 인접한 조종 케이블(1004a)들 사이에서 종방향으로 연속적으로 배치된 복수의 스페이서 요소(1005a)를 포함한다. 스페이서(1028a)의 제1 세트 및 스페이서(1005a)의 제2 세트는 원통형 요소(1000a)의 접선방향으로 교번한다.

각각의 스페이서 요소(1005a)는 슬롯에 의해 인접한 조종 케이블(1004a)로부터 분리된 플레이트(1006a)를 포함한다.

도시된 실시예에서, 플레이트(1006a)는 슬롯에 의해 인접한 조종 케이블(1004a)로부터 분리되는 추가의 플레이트(1014a)에 부착된다.

일 예에서, 플레이트(1006a)는 가요성 부착 스트립(1018a)에 의해 플레이트(1014a)에 부착되어 이들이 서로 소정의 종방향 거리에 위치되도록 한다.

일단 원통형 요소(920, 1000a)가 제조되면, 이들 모두는 전술한 바와 같이, 모든 다른 구성요소가 파열 요소에 의해 서로 여전히 부착되는 일체형 원통형 요소이다. 이들은 여전히 직선이고 원통형 요소(920)는 원통형 요소(1000a) 내로 용이하게 삽입될 수 있다. 이들은 서로 삽입되었을 때 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 그 후, 일 실시예에서, 단부(924, 1002a)는 접착, 납땜, 용접, 레이저 용접 등에 의해 서로 부착된다.

일단 서로 삽입되면, 원통형 요소(920, 1000a)의 세트는 도 5b 및 5d를 참조하여 설명된 바와 같이 원통형 요소(520)와 동일한 형상을 가질 수 있는 원통형 요소에 삽입된다. 도 10b는 이것이 수행된 기구의 (예를 들어, 원위) 단부 구조를 도시한다. 원통형 요소(920, 1000a)의 세트는 원통형 요소(520)와 종방향으로 그리고 접선방향으로 정렬된다. 그 정렬은 힌지 부분(522(n-l)) 내에 위치된 각각의 핀(556(n))이 플레이트(1006a)의 부분(1008a)과 반경방향으로 정렬 및 부착되도록 한다. 이는 존재하는 경우 부착 구조체(544(n))에 의해 수행될 수 있다. 부착은 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 행해질 수 있다. 또한, 핀(556(n))으로부터 종방향으로 시프트된 위치에 위치된 힌지 부분(522(n))의 일부분은 부분(1008a)으로부터 동일한 종방향으로 시프트된 위치에 위치된 부분(1010a)에서 플레이트(1006a)에 부착된다. 힌지 부분(522(n))의 이러한 부분은 립(554(n))일 수 있다. 이러한 방식으로, 힌지 부분(522(n-l)) 내에 위치된 각각의 핀(556(n))은 중간 원통형 요소(1000a) 내에 위치된 하나의 단일 플레이트(1006)에 의해 힌지 부분(522(n))에 견고하게 부착된다. 또한, 플레이트(1006a)는 또한 중간 원통형 요소(1000a) 내의 인접한 조종 케이블들 사이의 접선방향 스페이서로서 기능한다.

바람직하게, 단부(524)는 일단 종방향 및 접선방향 정렬이 완료되면 단부(1002a)에 부착된다.

일단 모든 3개의 원통형 요소(920, 1000a, 520)가 서로 삽입되고, 원하는 바와 같이 종방향 및 접선방향으로 정렬되고, 전술한 바와 같이 서로 부착되면, 사용자는 서로 여전히 부착된 별개의 구성요소를 유지하는 모든 파열 요소가 파단하고 둘러싸는 재료가 그 최대 탄성을 넘는 힘에 노출되지 않는 힘으로 회전력(903)(도 9a 참조)을 모든 방향으로 가함으로써 기구를 굴곡할 수 있다. 그 다음, 내부 원통형 요소(920) 및 외부 원통형 요소(520) 내의 모든 회전 섹션은 자유롭게 회전할 수 있다. 그 다음, 임의의 굴곡에 대한 유일한 대항력이 중간 원통형 요소(1000a)에서 전개되고, 그 후 여러 구성요소가 탄성적으로 굴곡될 것이다.

물론, 더 강성이 있는 전체 구조를 제공하기 위해 원통형 요소(820)(도 8a)와 같은 도 10a, 10b의 기구에 추가의 외부 원통형 요소가 적용될 수 있다.

도 10a 및 10b의 실시예가 회전 섹션(530(n)) 내의 플레이트(1006a)를 도시하지만, 원통형 요소(1000a, 520)는 원통형 요소(520)가 원통형 요소(1000a)에 삽입되고 플레이트(1006a)가 회전 섹션(530(n)) 외부에 위치하도록 설계될 수 있다

본 발명은 지금까지 논의된 실시예에 제한되지 않는다. 상기 설명된 실시예들에서, 원통형 힌지(521)의 인접한 힌지 부분(522(n), 522(n+1))은 서로에 대해 회전할 수 있는데, 그 이유는 이들 중 하나가 접선방향으로 볼 때 서로 대향하여 위치된 2개의 구멍을 구비하기 때문이다. 각각의 구멍은 상기 원통형 힌지(521) 내의 요소(506(n), 1006)에 부착된 핀(556(n)) 및/또는 상기 원통형 요소(521) 외부의 요소(848(n))에 부착되는 핀(556(n))을 수용한다. 그 요소(506(n), 1006 또는 848(n))는 다른 힌지 부분의 일부분에 부착된다. 따라서, 핀은 그 대응 구멍 내에 유지되고, 인접한 힌지 부분은 서로 잘 정의된 거리로 유지된다. 이들은 핀(556(n))을 중심으로 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있다.

그러나, 핀 자체는 도 11을 참조하여 설명될 바와 같이 회전 중심이 될 필요는 없다.

도 11은 원통형 요소(11100)에 삽입된 원통형 요소(1000)를 도시한다. 원통형 요소(1000)는 원통형 요소(920)를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은 임의의 다른 적절한 가요성 원통형 요소일 수 있다. 또한, 다시, 기구의 편향가능한 섹션의 굴곡을 제어하기 위해 조종 스트립을 갖는 더 많은 원통형 요소가 있을 수 있다. 대안적으로, 원통형 요소(1000) 대신에, 원통형 요소(1000a)가 원통형 요소(1000)를 참조하여 아래에서 본 명세서에 기술된 방식과 유사한 방식으로 원통형 요소(1100)에 삽입될 수 있다.

원통형 요소(1100)는 기구의 원위 단부에 위치될 수 있는 단부(1124)를 갖는다. 그러나, 이는 대안적으로 근위 단부일 수 있다. 단부(1124)에 인접하여, 원통형 요소(1100)는 (원통형) 힌지(1121)의 복수의 힌지 부분(1122(1), 1122(2), ..., 1122(n), ..., 1122(N))을 포함한다. 단부(1124)는 힌지 부분(1122(1))에 대해 회전 가능하고, 단부(1129)와 같이 힌지 부분(1122(N))에 대해 회전가능하다.

각각의 힌지 부분(1122(n-l))은 2개의 회전가능한 섹션(1130(n))에 의해 인접한 힌지 부분(1122(n))에 대해 회전가능하다. 단부(1124)는 2개의 회전가능한 섹션(1130(1))에 의해 인접한 힌지 부분(1122(1))에 대해 회전가능하다. 힌지 부분(1122(n))은 2개의 회전가능한 섹션(1130(N+1))에 의해 단부(1129)에 대해 회전가능하다. 각각의 2개의 회전 섹션(1130(n))은 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 180°회전된다.

회전 섹션(1130(1))이 보다 상세히 도시된다. 그러나, 모든 다른 회전 섹션(1130(n))은 바람직하게 동일한 방식으로 형성된다.

단부(1124)는 힌지 부분(1122(1))의 외부 에지(1128)를 향해 대면하는 외부 에지(1126)를 갖는다. 외부 에지(1126, 1128)는 단부(1124)와 힌지 부분(1122(1)) 사이의 개방 공간을 형성하도록 설계된다. 에지(1126, 1128)만이 2개의 사전결정된 위치(1160(1))에서 서로 접촉한다. 제조 동안, 이들 개방 공간은 원통형 요소(1100)를 통해 사전결정된 패턴을 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 형성될 수 있다. 위치(1160(1))에서, 파열 요소는 원통형 요소(1000)가 원통형 요소(11100)에 아직 삽입되지 않는 한 여전히 서로 부착된 단부(1124) 및 힌지 부분(1122(1))을 유지하기 위해 적용될 수 있다. 위치(1160(1))는 회전 중심이 될 것이다.

힌지 부분(1122(1))은 힌지 부분(1122(1)) 내의 슬롯(1158(1)) 내에서 이동될 수 있는 핀(1156(1))을 구비한다. 슬롯(1158(1))은 핀(1156(1))을 형성하는 동시에 힌지 부분(1122(1))을 통해 절단, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 제조된다. 따라서, 핀(1156(1))은 힌지 부분(1122(1))에서 절단되는 디스크이다. 슬롯(1158(1))은 회전 중심(1160(1))과 같이 위치된 중심을 갖는 원의 원호에 위치된 원형 형상을 갖는다.

일단 원통형 요소(1100)가 준비되면, 원통형 요소(1000)는 원통형 요소(1100) 내로 삽입되고, 종방향 및 접선방향으로 적절하게 정렬된다. 이러한 실시예에서, 원통형 요소(1000)는 회전 중심(1130(1)) 아래에 약간 다른 스페이서 구조를 도시하는 도 24b와 달리, 모든 회전 섹션(1130(n)) 아래의 스페이서 요소(1005)를 포함한다. 도 25의 실시예에서, 회전 섹션 (1130(1)) 아래의 스페이서 요소(1005)의 플레이트(1014)는 단부(100)의 일부일 수 있다. 회전 중심(1160(1))은 플레이트(1014)와 플레이트(100) 사이의 부착 스트립(1018)의 가요성 부분과 반경방향으로 정렬되도록 정렬된다. 핀(1156(1))은 예를 들어 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 플레이트(1006)에 부착된다. 또한, 회전 중심(1160(1))에 인접한 단부(1124)의 일부분은 예를 들어 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 플레이트(1014)에 부착된다. 단부(1124)의 이러한 부분은 단부(1124)에서 절단된 립(1130(1))일 수 있다. 이러한 방식으로, 핀(1156(1))은 단부(1124)에 부착되고 슬롯(1158(1))에서 적소에 적절하게 유지된다. 부착 스트립(1018)은 단부(1124)와 힌지 부분(1122(1)) 사이의 종방향 변위를 방지한다. 회전 중심(1160(1))이 반경 방향으로 볼 때 부착 스트립(1018)의 가요성 부분 위에 위치되기 때문에, 단부(1124) 및 힌지 부분(1122(1))은 회전 중심(1160(1))을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있다.

단부(1124)는 바람직하게, 예를 들어 용접, 접착, 또는 레이저 용접 등에 의해단부(1002)에 부착된다.

인접한 힌지 부분(1122(n-l), 1122(n))들 사이의 2개의 회전 섹션(1130(n))은 바람직하게 회전 섹션(1130(1))과 동일한 설계를 갖는다. 회전 중심(1160(n))은 플레이트(1014)와 플레이트(100) 사이의 부착 스트립(1018)의 가요성 부분과 반경방향으로 정렬되도록 정렬된다. 핀(1156(n))은 예를 들어 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 플레이트(1006)에 부착된다. 또한, 회전 중심(1160(n))에 인접한 힌지 부분(1122(n-l))의 일부분은 예를 들어 접착, 용접, 레이저 용접 등에 의해 플레이트(1014)에 부착된다. 힌지 부분(1122(n-l))의 이러한 부분은 힌지 부분(1122(n-l))에서 절단된 립일 수 있다. 이러한 방식으로, 핀(1156(n))은 힌지 부분(1122(n-l))에 부착되고, 여전히 슬롯(1158(n)) 내의 위치에 적절하게 유지된다. 부착 스트립(1018)은 힌지 부분(1122(n-l))과 힌지 부분(1122(n)) 사이의 종방향 변위를 방지한다. 회전 중심(1160(n))이 반경방향으로 볼 때 부착 스트립(1018)의 가요성 부분 위에 위치되기 때문에, 힌지 부분(1122(n-l)) 및 힌지 부분(1122(n))은 회전 중심(1160(n))을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있다.

핀(556(n))은 접착, 납땜, 용접 또는 레이저 용접에 의해, 부착 부재, 즉 연장부(506(n))뿐만 아니라 연장부(848(n))에 부착될 수 있는 실질적으로 평평한 디스크 형상을 갖는 것으로서 본원의 실시예에서 설명되었다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 핀(556(n))은 돌출부를 포함하거나 구비할 수 있고, 그리고/또는 반경방향으로 연장부를 갖는 세장형 구조체에 의해 형성될 수 있으며, 이에 의해 핀(556(n))은 부착 부재에 핀을 회전가능하게 체결하기 위해 스냅-핏(snap-fit) 또는 폼-핏(form-fit)과 같은 기계적 연결에 의해 부착 부재, 즉 연장부(506(n))에 부착될 수 있다. 예를 들어, 부착 부재는 핀의 돌출부 또는 세장형 구조체가 삽입 및 고정될 수 있는 부착 부재 개구, 예를 들어 부착 부재 개구와 같거나 약간 큰 직경을 갖는 돌출부 또는 세장형 구조체에 의해 제공될 수 있다. 핀은 유사한 방식으로 연장부(848(n)) 또는 플레이트(1006)에 고정될 수 있다.

다시, 연속적인 회전 중심(1130(n-l), 1130(n))은 바람직하게 접선방향으로 볼 때 서로에 대해 90°회전된 위치에 위치된다. 만약 그렇다면, 전체 구조체는 임의의 원하는 방향으로 굴곡될 수 있다.

사용자가 제1 시간 동안 회전력을 발휘하는 경우, 회전 중심(1160(1))에서 에지(1126, 1128)들 사이 그리고 핀(1156(1))과 힌지 부분(1122(1))의 둘러싸는 재료 사이에 상기 언급된 파열 요소를 파단할 것이다. 또한, 핀 (1156(1))이 도 11 에 도시되어 있는데, 이는 슬롯(1158(1))과 동일하지만, 더 작은 길이를 갖는다. 그러나, 핀(1156(1))은 둥근 형상과 같이 임의의 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 모든 다른 파열 요소 및 핀(1156(n))에 동일한 것이 적용된다. 모든 핀(1156(n))은 레이저 용접 등에 의한 부착을 지지하는 슬롯형 구조체(1144(n))와 같은 특별한 부착 구조체를 구비할 수 있다.

인접한 원통형 요소들 사이의 상호 간극은 이들이 서로 부착되지 않고 상호 반경방향 플레이가 최소로 유지되는 한 종방향으로 서로에 대해 용이하게 이동할 수 있는 정도이다. 상호 간극은 0.02 내지 0.1 mm의 범위일 수 있다. 원통형 요소의 두께는 0.1-2.0 mm, 바람직하게 0.1-1.0 mm, 더욱 바람직하게 0.1-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.2-0.4 mm의 범위일 수 있다. 원통형 요소의 직경은 0.5-20 mm, 바람직하게 0.5-10 mm, 더욱 바람직하게 0.5-6 mm의 범위일 수 있다.

도 5-11에 도시된 실시예가 조종가능한 기구의 원위 단부(13)를 참조하여 설명되었지만, 상술된 힌지는 또한 조종가능한 기구의 다른 섹션에 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

상술된 모든 원통형 요소는 바람직하게 스테인레스강, 코발트-크롬, 니티놀(Nitinol)(등록상표), 플라스틱, 중합체, 복합체 또는 다른 절단가능한 재료와 같은 임의의 적합한 재료의 단일 원통형 튜브로부터 제조된다. 대안적으로, 원통형 요소는 3D 프린팅 공정에 의해 제조될 수 있다. 그 튜브의 두께는 그 적용에 의존한다. 의학적 적용을 위해, 두께는 0.1-2.0 mm, 바람직하게 0.1-1.0 mm, 더욱 바람직하게 0.1-0.5 mm, 가장 바람직하게 0.2-0.4 mm일 수 있다. 내부 원통형 요소의 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.

모든 원통형 요소 내의 슬롯 및 개구는 레이저 또는 워터 절단에 의해 제조될 수 있다. 바로 별개의 인접한 요소로 제조된 더 작은 슬롯은 바람직하게 5-50 ㎛, 더욱 바람직하게 15-30 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 몇 가지의 수정 및 변형이 가능하다. 본 발명이 도면에 상세하게 도시되고 기술되었지만, 이러한 예시 및 설명은 단지 예시적인 또는 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 제한적인 것은 아니다. 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고, 장점을 가질 수 있는 개시된 실시예의 임의의 조합을 포함한다.

상기 실시예는 2세트의 종방향 요소에 의해 원위 단부에서 굴곡가능한 구역(16, 17)의 굴곡을 제어하도록 배치된, 기구의 근위 단부에서 굴곡가능한 구역(14, 15)으로 도시되어 있다. 굴곡가능한 구역(14, 15)은 종방향 요소의 이동을 제어하도록 배치된 적절한 모터와 같은 다른 작동 수단에 의해 대체될 수 있다. 또 다른 대안에서, 이러한 작동 수단은 종방향 요소가 부착되는 볼(ball)로서 구성될 수 있다. 볼을 회전시키는 것은 종방향 요소를 종방향으로 이동시킬 것이며, 따라서 가요성 구역(16, 17)의 굴곡을 제어하게 된다. 이는 또한 도 2g, 2h, 2i를 참조하여 설명된 바와 같이, 원위 단부에서 단지 하나의 조종가능한 굴곡가능한 구역만을 갖는 기구에 적용된다.

개시된 실시예들에 대한 변형은 도면, 상세한 설명 및 청구범위로부터 본 발명을 실시할 때 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 상세한 설명 및 청구범위에서, 용어 "포함하는"은 다른 요소를 배제하지 않고, 부정관사는 복수를 배제하지 않는다. 사실상, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.　 특정한 특징이 상호 다른 종속항에 기재되어 있는 단순한 사실은 이들 특징의 조합이 유리하도록 사용될 수 없다는 것을 의미하지 않는다. 청구항에서 임의의 참조부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 전술한 실시예 및 관점의 특징은 이들의 결합이 명백한 기술적 충돌을 야기하지 않는 한 조합될 수 있다.

Claims

중심축(520c; 1100c)을 가지며, 힌지 구조체를 갖는 원통형 요소(520; 1100)에 있어서,
제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l));
상기 중심축으로부터 상기 제1 부분과 동일한 거리에 위치되고, 상기 원통형 요소의 접선방향에서 볼 때 서로에 대해 180°회전된 위치에 배치된 2개의 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))을 중심으로 하여 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l))에 대해 회전가능한 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n));
부착 요소(502(1); 1006; 502(n)); 및
핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n));
을 포함하고,
상기 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))은,
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 또는 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))이 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))을 수용하는 개구를 구비하고;
상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))이 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 부분(506(1); 506(n))에 부착되고;
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)) 중 다른 하나가 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 다른 부분에 부착되는
것에 의해 실시되어,
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))은 종방향, 접선방향 및 반경방향으로 서로에 대해 이동할 수 없지만, 회전 중심을 중심으로 서로에 대해 회전하도록 구성되는,
원통형 요소.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 중심축에 실질적으로 수직으로 연장되는 반경방향으로 서로 중첩되지 않도록 배치되는,
원통형 요소.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 개구를 구비한 상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분 중 하나는 상기 개구가 제공되는 제1 회전 섹션 부분(548(1))을 포함하고,
상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분 중 다른 하나는 상기 제1 회전 섹션 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸는 제2 회전 섹션 부분(550(1))을 포함하고, 상기 제2 회전 섹션 부분은 상기 부착 요소에 적어도 부분적으로 부착되는,
원통형 요소.
제3항에 있어서,
상기 제1 회전 섹션 부분 및 상기 제2 회전 섹션 부분은 상기 중심축으로부터 동일한 거리에 위치되는,
원통형 요소.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 회전 섹션 부분 및 상기 제2 회전 섹션 부분은 상보적 또는 회전가능한 상호 피팅 형상을 갖는 섹션을 포함하는,
원통형 요소.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전 섹션 부분은 상기 개구의 외부 에지를 형성하는 슬롯(542(1))을 구비한 연장부(548(1))로서 형성되어, 상기 핀을 형성하는 아일랜드(556(1))는 상기 개구 내에 형성되고, 상기 제2 회전 섹션 부분은 노치(550(1))에 의해 형성되는,
원통형 요소.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 단일 원통형 요소로 제조되는,
원통형 요소.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착 요소는 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 상기 중심축으로부터 상이한 거리에 위치되는,
원통형 요소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착 요소는 상기 원통형 요소 내에 위치된 다른 원통형 요소(500) 내의 다른 힌지 구조체의 힌지 부분(502(1); 502(n))인,
원통형 요소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착 요소는 상기 원통형 요소 내에 위치된 다른 원통형 요소 내의 인접한 조종 스트립(1004)들 사이의 접선방향 스페이서(1006)인,
원통형 요소.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착 요소는 상기 원통형 요소 내에 위치된 다른 원통형 요소 내의 인접한 조종 케이블(1004b)들 사이의 접선방향 스페이서(1006)인,
원통형 요소.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개구는 상기 회전 중심을 형성하는 중심을 갖는 원형 개구이고, 상기 핀(556(1); 556(n))은 상기 회전 중심을 중심으로 회전가능하도록 상기 개구 내에 배치되는,
원통형 요소.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개구는 상기 회전 중심을 형성하는 중심을 갖는 원의 원호를 따라 배치된 슬롯(1158(1); 1158(n))이고, 상기 핀(1156(1); 1156(n))은 상기 원의 원호를 따라 상기 슬롯 내에서 이동가능하도록 상기 슬롯 내에 배치되는,
원통형 요소.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀은 상기 개구를 절단하기 전에 상기 개구 내에 위치된 재료로부터 절단된 디스크인,
원통형 요소.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 원통형 요소를 포함하는 조종가능한 기구.
제9항 또는 제19항에 종속할 때 제14항에 있어서,
상기 조종가능한 기구는 상기 조종 스트립(1004) 또는 상기 조종 케이블(1004a)에 의해 조종가능한 원위 단부를 포함하고, 상기 조종 스트립(1004)은 상기 다른 원통형 요소(1000)로부터 절단된 종방향 요소인,
조종가능한 기구.
제16항에 있어서,
상기 접선방향 스페이서(1006)는 상기 다른 원통형 요소(1000)로부터 절단된 부분인,
조종가능한 기구.
중심축을 가지며, 힌지 구조체를 갖는 원통형 요소를 제조하는 방법에 있어서,
제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l));
상기 중심축으로부터 상기 제1 부분과 동일한 거리에 위치되고, 상기 원통형 요소의 접선방향에서 볼 때 서로에 대해 180°회전된 위치에 배치된 2개의 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))을 중심으로 하여 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l))에 대해 회전가능한 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n));
부착 요소(502(1); 1006; 502(n)); 및
핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n));
을 포함하고,
상기 회전 섹션(530(1); 1130(1); 530(n); 1130(n))은,
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 또는 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))이 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))을 수용하는 개구를 구비하고;
상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n); 1156(n))이 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 부분(506(1); 506(n))에 부착되고;
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)) 중 다른 하나가 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 다른 부분에 부착되는
것에 의해 실시되어,
상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))은 종방향, 접선방향 및 반경방향으로 서로에 대해 이동할 수 없지만, 회전 중심을 중심으로 서로에 대해 회전하도록 구성되고,
상기 방법은, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 형성하도록, 예를 들어 레이저 절단 또는 워터 절단에 의해 상기 원통형 요소로부터 사전결정된 패턴을 절단함으로써 단일 원통형 요소(520; 1100)로부터 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n))을 형성하는 단계를 구비하는,
방법.
제18항에 있어서,
상기 단일 원통형 요소(520; 1100) 내부에 다른 원통형 요소(500; 1000; 1000a)를 삽입하는 단계로서, 상기 다른 원통형 요소(500; 1000; 1000a)는 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))를 포함하는, 상기 다른 원통형 요소(500; 1000; 1000a)를 삽입하는 단계, 그 다음 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n))을 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))에 부착하는 단계, 및 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)) 중 다른 하나를 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 다른 부분에 부착하는 단계를 구비하는,
방법.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 단일 원통형 요소(520; 1100)의 내부에 상기 다른 원통형 요소(500; 1000)를 삽입하는 동안 상기 단일 원통형 요소(520; 1100)의 둘러싸는 재료에 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n))을 부착하는 하나 이상의 파열 요소를 파단하는 단계로서, 상기 파단하는 단계는 상기 핀(556(1); 1156(1); 556(n))을 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 일부에 부착한 후에 수행되는, 상기 하나 이상의 파열 요소를 파단하는 단계, 및 상기 제1 부분(524; 1124; 522(n-l); 1122(n-l)) 및 상기 제2 부분(522(1); 1122(1); 522(n); 1122(n)) 중 다른 하나를 상기 부착 요소(502(1); 1006; 502(n))의 다른 부분에 부착하는 단계를 구비하는,
방법.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 조종가능한 기구를 제조하는 동작을 구비하는,
방법.