KR20230069994A - 내시경 수술을 위한 디바이스 및 시스템 - Google Patents

Abstract

치료 부위로 신체 내 내비게이팅 시 사용을 위한 내비게이션-보조 가요성 세장형 부재, 내비게이션-보조 시스템 및 내비게이션-보조 방법이 개시된다. 내비게이션-보조 센서, 예컨대, 광섬유, 유도 센서, 압전 센서 또는 카메라가 가요성 세장형 부재의 벽 내에 제공되어, 가요성 세장형 부재에 의해 그리고 이를 통해 획정된 작업 채널 내 공간을 차지하지 않는다. 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 장애물/또 다른 대상체(예를 들어, 신체 조직 또는 내강 벽)와 부딪힐 때, 내비게이션-보조 센서는 이러한 부딪힘을 나타내는 신호를 생성한다. 이러한 신호는 장애물로부터 멀리 그리고 치료 부위로의 진로에 따라 가요성 세장형 부재를 내비게이팅할 수 있는 정보로 (예컨대, 제어 장치에 의해) 변환된다.

Description

내시경 수술을 위한 디바이스 및 시스템

우선권

본 출원은 35 USC § 119하에서 미국 특허 가출원 일련번호 제63/078,544호(출원일: 2020년 9월 15일)의 우선권의 이득을 주장하고, 이의 개시내용은 모든 목적을 위해 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.

분야

본 개시내용은 일반적으로 카테터의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 예컨대, 신체 내 사용을 위한, 내비게이션-보조 능력, 예컨대, 내비게이션-보조 컴포넌트 또는 장비를 가진 카테터에 관한 것이다.

다양한 수술, 예컨대, 위장 수술, 예컨대, 캐뉼러 삽입에서, 의사 또는 다른 의료 전문가는 제한된 양의 피드백(시각적, 촉각적 등)으로 복잡한 해부학적 구조를 내비게이팅해야 한다. 예를 들어, 표적 신체 관은 내시경 보조 도구에 대해 어려운 각으로 지향될 수도 있고, 매우 작거나 또는 밀봉된 개구를 가질 수도 있거나, 또는 구불구불한 해부학적 구조, 폐색 및/또는 양성 또는 악성 구조체를 포함할 수도 있다. 의료 전문가는 성공적인 캐뉼러 삽입을 달성하기 위해 여러 번 시도할 수도 있다. 게다가, 표적 신체 관을 포함하거나 또는 둘러싸는 조직에 외상을 유발할 가능성은 캐뉼러 삽입 시도 횟수에 따라 증가한다.

따라서, 캐뉼러 삽입 수술의 성공을 개선시키기 위한 방법이 당업계에 필요하다.

본 개시내용의 이 발명의 내용 부문은 이해를 돕기 위해 제공되고, 당업자는 본 개시내용의 다양한 양상 및 특징의 각각이 유리하게는 일부 경우에 별도로 또는 다른 경우에 본 개시내용의 다른 양상 및 특징과 결합하여 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 내용 부문에 요소, 컴포넌트 등을 포함하거나 또는 포함하지 않는 것에 의해 청구된 주제의 범위에 대한 어떠한 제한도 의도되지 않는다.

본 개시내용의 다양한 원리에 따르면, 예컨대, 내비게이션-보조 카테터 및 시스템의 가요성 세장형 부재에는 또 다른 대상체(object)(예를 들어, 조직 벽 또는 내강 벽)에 대한 카테터의 위치를 결정할 수 있고 카테터의 내비게이팅, 향함, 조작 등에서 사용을 위한 이러한 정보를 전달할 수 있는 다양한 컴포넌트가 제공된다. 일부 실시형태에서, 가요성 세장형 부재는 예컨대, 체강 또는 내강 내에서 가요성 세장형 부재의 내비게이팅 시 사용할 수 있는 정보로 변환 가능하거나 또는 사용 가능한 신호를 생성하는 내비게이션-보조 센서를 포함한다. 이러한 가요성 세장형 부재 및 연관된 시스템은 임의의 다양한 위장, 비뇨기, 생식기, 심혈관, 호흡기, 폐 등 수술에서 잠재적으로 사용을 위해, 담관, 췌관 또는 임의의 내강에 대한 내비게이팅 시 유용하다. 본 개시내용이 실시예로서 위장 시스템 및/또는 담관에 대한 내비게이션을 나타낼 수도 있지만, 개시된 디바이스, 시스템 및 방법은 이러한 실시예로 제한되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

설명되거나 또는 그렇지 않으면 본 개시내용의 범위 내의 다양한 실시형태에서, 외벽과 내벽으로서, 내벽과 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 내벽 내에 작업 채널을 획정하고, 가요성 세장형 부재의 근위 단부와 가요성 세장형 부재의 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되는, 상기 외벽과 내벽; 내부 공간 내에 배치된, 적어도 하나의 센서, 예컨대, 압력 센서를 포함하는 가요성 세장형 부재가 개시되고; 외벽과 내벽 중 적어도 하나는 가요성 세장형 부재의 가요성 원위 단부를 획정하고; 적어도 하나의 센서는 가요성 세장형 부재의 원위 단부에 위치된다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 방향 정보를 제공하는 적어도 3개의 압력 센서를 포함한다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서는 내부 공간의 주위에 등거리로 이격된 적어도 4개의 압력 센서를 포함한다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 대상체에 대한 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 충돌을 검출한다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 광섬유, 유도 센서 또는 압전 센서 중 하나를 포함한다.

일부 실시형태에서, 가요성 세장형 부재의 원위 단부는 서로에 대해 축방향으로 이동 가능한 근위 압력 감지 세그먼트와 원위 압력 감지 세그먼트를 포함한다.

일부 실시형태에서, 가요성 세장형 부재는 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 대상체와 충돌하지 않을 때 중립 구성으로 근위 압력 감지 세그먼트와 원위 압력 감지 세그먼트를 떨어뜨려 편향시키는 편향 요소를 더 포함한다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 근위 압력 감지 세그먼트에 제공되고, 근위 압력 감지 세그먼트에 대한 원위 압력 감지 세그먼트의 이동은 적어도 하나의 센서를 작동시켜서 신호를 생성한다. 일부 실시형태에서, 신호는 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 대상체에 충돌하는 것을 나타낸다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 가요성 세장형 부재의 원위 단부에 대한 충돌의 방향성을 나타내도록 이격된 적어도 3개의 압력 센서를 포함한다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 센서는 원위 압력 감지 세그먼트의 근위면으로부터 이격된 근위 압력 감지 세그먼트의 원위 단부에서 원위 단부를 가진 광섬유이고 근위 압력 감지 세그먼트에 대한 원위 압력 감지 세그먼트의 이동은 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 압력을 나타내는 원위 압력 감지 세그먼트의 근위면에 대한 광섬유로부터의 광의 반사에 의해 생성되는 간섭 패턴의 변화를 유발한다.

일부 실시형태에서, 가요성 세장형 부재는 내부 공간 내에 카메라를 더 포함한다.

설명되거나 또는 그렇지 않으면 본 개시내용의 범위 내의 다양한 실시형태에서, 외벽과 내벽으로서, 내벽과 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 내벽 내에 작업 채널을 획정하고, 가요성 세장형 부재의 근위 단부와 가요성 세장형 부재의 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되는, 상기 외벽과 내벽; 및 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 대상체와 부딪히는 것을 나타내는 신호를 생성하도록 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 내부 공간 내에 배치된 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서를 포함하는 가요성 세장형 부재가 개시된다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 대상체에 대한 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 충돌을 검출할 수 있는 압력 센서이다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서는 방향 정보를 제공하는 적어도 3개의 압력 센서를 포함한다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 압력 센서는 내부 공간의 주위에 등거리로 이격된 적어도 4개의 압력 센서를 포함한다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 광섬유, 유도 센서, 압전 센서 또는 카메라 중 하나를 포함한다. 다른 센서, 예컨대, 근접, 광, 온도 등 센서가 또한 본 개시내용의 범위 내에 있다.

하나의 양상에서, 본 주제는 내비게이션 장비를 수용하는 핸들; 핸들에 결합된 근위 단부와 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되고, 외벽과 내벽을 포함하는 가요성 세장형 부재로서, 내벽과 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 내벽 내에 작업 채널을 획정하는, 상기 가요성 세장형 부재; 및 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 대상체와 부딪히는 것을 나타내는 신호를 생성하도록 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 내부 공간 내에 배치된 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서를 포함하는 내비게이션-보조 시스템에 관한 것이고; 외벽과 내벽 중 적어도 하나는 가요성 세장형 부재의 원위 단부를 획정하고, 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 가요성 세장형 부재의 원위 단부에 위치된다.

일부 실시형태에서, 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 광섬유, 유도 센서, 압전 센서 또는 카메라 중 하나를 포함한다. 다른 센서, 예컨대, 근접, 광, 온도 등 센서가 또한 본 개시내용의 범위 내에 있다.

일부 실시형태에서, 내비게이션-보조 시스템은 대상체에 대한 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 충돌에 관한 방향 정보를 나타내도록 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서로부터의 신호를 처리하는 제어 장치를 더 포함한다.

본 개시내용의 이 특징과 이점 및 다른 특징과 이점이 다음의 상세한 설명으로부터 손쉽게 분명할 것이고, 청구된 발명의 범위가 첨부된 청구범위에 제시된다.

본 개시내용의 비제한적인 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명되며, 도면은 개략적이고 일정 축척대로 도시되도록 의도되지 않는다. 첨부된 도면은 예시의 목적으로만 제공되고, 도면에 반영된 치수, 위치, 순서 및 상대적인 크기는 다를 수도 있다. 예를 들어, 상세사항이 식별 가능하도록 디바이스가 확대될 수도 있지만, 예를 들어, 전달 카테터 또는 내시경의 작업 채널 내에 피팅되는 것과 관련하여 축소되도록 의도된다. 도면에서, 동일하거나 또는 거의 동일하거나 또는 동등한 요소는 일반적으로 동일한 참조 부호로 표현되고, 유사한 요소는 일반적으로 100의 증분으로 상이한 유사한 참조 부호로 표현되고, 중복 설명이 생략된다. 명료성과 단순함을 위해, 모든 요소가 모든 도면에 표시되지 않거나, 또는 당업자가 본 개시내용을 이해하게 하도록 예시가 필요하지 않은 경우에 각각의 실시형태의 모든 요소가 도시되지 않는다.
상세한 설명은 다음과 같이 유사한 참조 부호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면과 함께 더 잘 이해될 것이다:
도 1은 본 개시내용의 양상에 따른 복잡한 해부학적 구조를 내비게이팅하기 위한 시스템의 입면도.
도 2는 도 1의 시스템의 라인(II-II)을 따른 단면도.
도 3은 내비게이션-보조 컴포넌트가 개략적으로 예시된 도 1의 시스템의 카테터의 원위 단부의 확대된 유일한 사시도.
도 4A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 4B는 도 4A의 실시형태의 라인(IV-IV)을 따른 단면도.
도 5A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 5B는 도 5A의 실시형태의 라인(V-V)을 따른 단면도.
도 6A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 6B는 도 6A의 실시형태의 라인(VI-VI)을 따른 단면도.
도 7A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 7B는 도 7A의 실시형태의 라인(VII-VII)을 따른 단면도.
도 8A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 8B는 도 8A의 실시형태의 라인(VIII-VIII)을 따른 단면도.
도 9A는 도 1의 시스템에서 사용될 수도 있는 카테터의 원위 단부의 실시형태의 실시예의 길이방향축을 따른 단면도.
도 9B는 도 9A의 실시형태의 라인(IX-IX)을 따른 단면도.

다음의 상세한 설명은 실례가 되는 실시형태를 도시하는 도면을 참조하여 읽혀져야 한다. 본 개시내용이 설명된 특정한 실시형태로 제한되지 않고, 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에서 논의되는 모든 장치 및 시스템 및 방법은 본 개시내용의 하나 이상의 원리에 따라 구현되는 장치 및/또는 시스템 및/또는 방법의 예이다. 실시형태의 각각의 예는 설명을 위해 제공되고 이러한 원리를 구현하는 유일한 방식이 아니라 단지 예일 뿐이다. 따라서, 도면의 요소 또는 구조체 또는 특징부에 대한 참조는 본 개시내용의 실시형태의 예에 대한 참조로 이해되어야 하며, 본 개시내용을 예시된 특정한 요소, 구조체 또는 특징부로 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 개시된 원리를 구현하는 방식의 다른 예는 본 개시내용을 읽을 때 당업자에게 떠오를 것이다. 실제로, 본 주제의 범위 또는 정신으로부터 벗어나는 일 없이 본 개시내용에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 하나의 실시형태의 일부로서 예시되거나 또는 설명된 특징부는 또 다른 실시형태와 함께 사용되어 또 다른 추가의 실시형태를 생성할 수 있다. 따라서, 본 주제가 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물의 범위 내에 있는 이러한 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

본 개시내용이 본 출원에서 상세사항의 다양한 수준으로 제시된다는 것을 이해할 것이다. 특정한 경우에서, 당업자가 본 개시내용을 이해하는 데 필요하지 않거나 다른 상세사항을 인지하기 어렵게 만드는 상세사항은 생략될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정한 실시형태만을 설명할 목적을 위한 것이고, 첨부된 청구범위의 범위를 넘어 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 달리 규정되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 개시내용이 속하는 당업자에 의해 흔히 이해되는 것으로 이해된다. 본 명세서에 개시되고 청구된 모든 디바이스 및/또는 방법은 본 개시내용에 비추어 과도한 실험 없이 이루어지고 실행될 수 있다.

본 명세서에서 사용될 때, "근위"는 디바이스를 사용할 때(예를 들어, 디바이스를 환자 내로 도입할 때, 또는 이식, 포지셔닝 또는 전달 동안)와 같이 사용자(의료 전문가 또는 임상의 또는 기술자 또는 조작자 또는 의사 등, 이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 상호교환적으로 또는 다른 방식으로 사용됨) 등과 가장 가까이 있는 방향 또는 위치를 나타내고, "원위"는 디바이스를 사용할 때(예를 들어, 디바이스를 환자 내로 도입할 때, 또는 이식, 포지셔닝 또는 전달 동안)와 같이, 사용자로부터 가장 먼 방향 또는 위치를 나타낸다. "길이방향"은 요소의 더 긴 또는 더 큰 치수를 따라 연장됨을 의미한다. "중심"은 중심점을 적어도 일반적으로 양분하는 것을 의미하고, "중심축"은 개구에 대해, 개구가 예를 들어, 관형 요소, 스트러트(strut), 채널 또는 보어(bore)를 포함할 때 개구의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는, 개구의 중심점을 적어도 일반적으로 양분하는 라인을 의미한다.

다양한 치료 디바이스, 장비 등은 하나 이상의 작업 채널이 전달 디바이스의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 실질적으로 길이방향으로(축방향으로) 연장되는 가요성 세장형 부재를 일반적으로 포함하는 전달 디바이스를 통해 전달될 수도 있다. 전달 디바이스가 조종 가능한 것이 일반적으로 유리하며, 전달 디바이스는 조종 가능성을 촉진하기 위해 상이한 가요성 또는 강성의 상이한 영역을 가질 수도 있다. 이와 연관된 전달 디바이스 및/또는 오버튜브는 당업자에게 알려져 있고 직선이 아니거나 구불구불한 해부학적 구조를 횡단하기에 충분한 가요성을 갖는 임의의 적합한 생체적합성 물질로 이루어질 수도 있다. 이러한 물질은 고무, 실리콘, 합성 플라스틱, 스테인리스 강, 금속-폴리머 합성물; 니켈, 티타늄, 구리 코발트, 바나듐, 크롬 및 철의 금속 합금; 니티놀(니켈-티타늄 합금)과 같은 초탄성 또는 형상 기억 물질; 상이한 물질과 보강재의 상이한 층을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 이러한 물질은 폴리머 또는 윤활성 물질로 이루어지거나 또는 코팅되어 전달 디바이스의 통과를 가능하게 하거나 또는 용이하게 할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 작업 채널은 작업 채널(들)을 통해 도입된 의료 기구(들)의 통과를 용이하게 하기 위해 폴리머 또는 윤활성 물질로 이루어지거나 코팅될 수도 있다.

적절한 캐뉼러 삽입을 위해, 디바이스, 예컨대, 조임근절개기 또는 유두절개기를 정확하게 그리고 지속적으로 배치하는 것이 어려운 것으로 일반적으로 알려져 있다. 구불구불한 신체 내강, 예컨대, 장 내 구불구불한 경로를 통한 조종은 전달 디바이스의 다수의 회전을 필요로 한다. 이해될 수도 있는 바와 같이, 의료 전문가는 내강을 통해 계속해서 전진하는 대신 내강의 벽에 대해 전달 디바이스 또는 가요성 세장형 부재 또는 카테터 또는 캐뉼러 또는 다른 디바이스 또는 장비(이러한 용어는 제한 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨, "카테터"는 일반적으로 제한하려는 의도 없이 명료성을 위해 사용됨)의 팁을 부주의로 전진시킬 수도 있다. 이러한 전진은 조직을 자극할 수도 있거나 또는 심지어 벽을 천공할 수도 있고, 추가의 합병증을 초래할 수도 있다. 유사하게, 환자별 해부학적 구조의 변동 때문에, 유두를 통한 또는 예를 들어, 폐 내비게이션으로 담관 또는 췌관으로의 분명한 접근 경로가 항상 있는 것은 아니다. 캐뉼러는 유두를 통한 접근을 찾으려는 시도로 유두에 대한 시행착오 전진의 결과로서 삽입될 수도 있다.

본 개시내용의 하나의 양상에 따르면, 캐뉼러 또는 카테터 또는 기기(또는 다른 컴포넌트, 이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨)의 적절하고 신중한 안내가 도중에 조직에 영향을 주는 일 없이 치료 부위에 도달하기 위해 요망되는 캐뉼러 삽입 수술에서, 카테터의 원위 단부에 대한 최소 내지 무 압력을 달성하는 것이 바람직하다. 본 개시내용에 따르면, 내비게이션-보조 센서가 전달 디바이스 또는 가요성 세장형 부재 또는 카테터(또는 루멘을 가진 다른 컴포넌트, 이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨)의 원위 팁에 제공되어 피드백을 의료 전문가에게 제공해서 의료 전문가가 카테터 팁이 내강 벽과 부딪히고 카테터의 전진을 중단하여 조직 및/또는 내강 벽을 손상시키거나 또는 천공하는 것을 방지할 수도 있는지를 안다. 신체 관에서 사용을 위해 적합한 그리고/또는 적합한 크기 및 치수의 그리고/또는 높은 민감도를 감지할 수 있는, 당업자에게 알려진 또는 이전에 알려진, 압력, 근접, 광, 온도 등 센서와 같은 임의의 유형의 센서가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 광섬유, 유도 또는 압전 센서가 사용될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 센서가 방향 정보를 의료 전문가에게 제공하여 내강을 통한 카테터의 조종을 돕도록 구성된다. 이러한 방향 정보는 카테터 팁과 내강 벽의 접촉을 방지하는 것뿐만 아니라 더 일반적인 방식으로 내비게이션을 도울 때 유용할 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같은 내비게이션-보조(예를 들어, 압력-감지) 디바이스는 신체 또는 해부학적 구조의 부분으로, 예컨대, 신체 내강 또는 관으로 또는 이를 통한 도입 및 통과를 허용하는 임의의 크기, 단면 형상 또는 영역 및/또는 구성의 임의의 캐뉼러 삽입 디바이스 또는 카테터 또는 다른 구조체(제한하려는 의도 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨)과 함께 사용을 위해 적합할 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같은 내비게이션-보조 장비 및 컴포넌트는 가요성 세장형 부재, 예컨대, 관형 구조체, 예컨대, 카테터의 벽 내 배열을 위해 특히 적합하다. 가요성 세장형 부재는 일반적으로 가이드와이어(작업 채널을 통해 연장됨)에 걸쳐 세장형 부재를 전진시킴으로써 치료 부위로의 내비게이션을 용이하게 하기 위해 작업 채널(바람직하게는 카테터의 길이 또는 길이방향축을 따라 축방향으로 연장됨)을 포함한다. 작업 채널은 또한 이를 통한 다양한 치료법 또는 다른 치료 장비의 전달을 허용할 수도 있다. 내비게이션-보조 장비가 카테터 내에(예를 들어, 카테터의 벽 사이에) 수용되고 따라서 이물질 접근 및 센서의 작동 방해로부터 보호될 수도 있다.

이해될 수도 있는 바와 같이, 내비게이션-보조 장비 또는 컴포넌트(또는 이의 적어도 일부)는 바람직하게는 가요성 세장형 부재의 원위 단부에 위치된다. 이와 같이, 또 다른 대상체와 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 맞물림은 내비게이션-보조 장비 및 추가의 내비게이션 결정에서 사용을 위해 생성되고 사용자(의료 전문가 등 또는 의료 장비의 다른 내비게이터)에게 전달되는 정보에 의해 감지될 것이다. 바람직하게는, 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 충분히 가요성이어서 충돌을 내비게이션-보조 장비에 전달하여 가요성 세장형 부재 및 연관된 장비 및 디바이스의 내비게이션을 돕기 위한 적절한 정보를 생성한다. 일부 실시형태에서, 카테터의 원위 단부는 근위 세그먼트 및 원위 세그먼트와 이들 사이의 편향 요소(예를 들어, 코일 스프링)를 갖는다. 원위 세그먼트가 이동되거나 또는 편향되거나 또는 그렇지 않으면 변형될 때(예컨대, 가요성 세장형 부재의 원위 단부와 부딪히는 대상체와 접촉 시), 원위 세그먼트가 근위 세그먼트를 향하여 근위로 병진하여 내비게이션-보조 장비 또는 이의 컴포넌트를 작동시킨다. 일부 실시형태에서, 편향 요소가 내비게이션-보조 장비, 예컨대, 이의 감지 컴포넌트에 힘을 채널링하도록 기능하고, 그렇게 함으로써, 본질적으로 힘을 병진시키고/시키거나 증폭시켜서 이의 감지를 용이하게 하거나 또는 향상시킨다. 내비게이션-보조 장비로부터의 피드백이 지향성일 수도 있고, 예컨대, 가요성 세장형 부재의 등, 배, 좌측 또는 우측 측면이 영향받는지를 나타낼 수도 있으므로, 가요성 세장형 부재가 적절하게(예컨대, 이의 원위 단부 상의 압력을 완화하기 위해) 조작될 수 있다. 내비게이션-보조 장비는 힘 크기, 힘 속성(축방향 또는 방사상 힘 적용), 및 카테터의 주변을 따른 힘 방향(예를 들어, 카테터의 외부 주변을 따라 적용되는 하중의 위치)을 포함하는 정보를 생성하는 적어도 3개의 압력 센서, 또는 센서를 다른 요소로부터 분리하고 가요성 세장형 부재가 이의 원위 단부 상의 압력을 완화하기 위해 조종될 수 있도록 또 다른 대상체와 부딪힌 가요성 세장형 부재의 원위 단부의 사분면을 나타내는 4개 이상의 센서를 포함할 수도 있다.

이제 도면을 참조하면, 다음의 설명에서, 다양한 예시된 실시형태 중 유사한 요소 또는 컴포넌트가 일반적으로 100만큼 증가된 동일한 참조 부호로 표기되고 중복 설명이 생략된다는 것을 이해할 것이다. 공통 특징부가 공통 참조 요소에 의해 식별되고, 간결성을 위해, 공통 특징부의 설명이 일반적으로 반복되지 않는다.

본 명세서에서 설명된 다양한 실시형태에서, 도 1에 예시된 바와 같은, 카테터 삽입 시스템(100)에는, 카테터(110)의 근위 단부(111)와 카테터(110)의 원위 단부(113) 사이에서 길이를 따라 연장되는(대안적으로 축방향으로 연장되는 것으로 본 명세서에서 나타냄) 작업 채널(112)을 가진 카테터(110)(위에서 언급된 바와 같이, 용어 "카테터"는 명료성을 위해 그리고 제한하려는 의도 없이 사용됨)와 같은 가요성 세장형 부재가 제공된다. 카테터(110)가 충분히 가요성 물질로 형성되어 구불구불한 경로를 통한 카테터(110)의 휨을 허용한다. 일부 실시형태에서, 카테터(110)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리에터 에터 케톤(PEEK) 등 또는 이들의 조합물로 형성된다. 일부 실시형태에서, 카테터(110)는 이의 축방향 길이를 따라 특정한 구역에서 더 큰 가요성을 갖도록 기계가공된다. 카테터를 구체적으로 참조하지만, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 내비게이션-보조 장비를 수용할 수 있는 임의의 가요성 세장형 부재가 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

카테터(110)의 근위 단부(111)가 제어 핸들(102)까지 연장되고 제어 핸들을 통해 의료 전문가가 카테터(110)(또는 카테터(110)를 치료 부위로 운반하는 내시경 또는 십이지장경 또는 기관지경 또는 다른 장치)를 조작하고/하거나 제어하고/하거나 내비게이팅하고/하거나 조종할 수도 있다(이러한 용어는 편의를 위해 본 명세서에서 상호교환적으로 사용되고, 하나의 용어에 대한 또 다른 용어의 사용은 제한하는 것으로 이해되지 않음). 예컨대, 금속성 또는 폴리머 물질로 형성되고, 하나 이상의 연결기(예를 들어, 다른 컴포넌트 또는 디바이스 또는 장비를 결합시키기 위함), 포트(예를 들어, 예컨대, 형광 투시법을 위해, 유체, 예컨대, 조영액의 주입을 위함), 또는 다른 구조체 또는 부품을 포함하고, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 내비게이션-보조 장비를 수용할 수 있는 임의의 알려진 또는 이전에 알려진 제어 핸들(102)이 사용될 수도 있고, 본 개시내용의 카테터(110)가 특정한 핸들 또는 이의 구성으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 일반적으로 이해되는 바와 같이, 의료 전문가가 제어 핸들(102) 또는 기술에 알려진 또는 이전에 알려진 다른 적절한 안내 장비를 사용하여 카테터(110)를 (예컨대, 신체 내강을 통해) 회전시키고, 왕복시키고, 선형으로 전진시키고, 왕복운동시키고/시키거나 그렇지 않으면 이동/안내/내비게이팅하고, 더 구체적으로, 카테터(110)의 원위 단부(113)를 치료 부위로 안내하여, 예컨대, 카테터를 활용한(예를 들어, 임의로 카메라, 바스켓, 절단 디바이스, 레이저 또는 다른 부가적인 디바이스를 사용하여) 수술, 예컨대, 내시경 캐뉼러 삽입 수술, 유두절개술, 조임근절개술, 요로-수술 등을 수행할 수도 있다.

본 개시내용의 다양한 원리에 따르면, 카테터(110)는 내비게이션-보조 장비가 카테터(110)의 벽(114)을 따라 (일반적으로 축방향 또는 길이방향으로) 연장되도록 형성된다. 본 명세서에서 사용될 때, 내비게이션-보조 장비는 카테터(110)의, 내비게이션의 방향을 포함하는, 내비게이션을 결정 시(예를 들어, 내비게이션 결정) 사용될 정보, 예컨대, 위치 정보를 사용자 또는 기술자에게 제공하는 장비 또는 컴포넌트 또는 디바이스로서 이해된다. 실시예는 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 제한 없이, 압력 센서 및/또는 카메라를 포함한다. 본 개시내용의 하나의 양상에 따르면, 카테터(110)의 벽(114)이 내부 공간(114s)을 가지므로 내비게이션-보조 장비가 카테터(110)의 벽(114) 내에 배치될 수도 있다. 카테터(110)의 벽 내 내비게이션-보조 장비의 위치는 내비게이션-보조 장비의 컴포넌트에 의한 방해 없이 카테터(110) 내 작업 채널(112)을 통한 가이드와이어, 케이블, 의료 기구, 절단 기구, 다른 작업 도구 등의 통과를 위해 작업 채널(112)을 비워둔다.

도 2의(도 1의 라인(II-II)을 따른) 개략적인 단면도에 예시된 바와 같이, 하나의 실시형태에서, 카테터 벽(114)은 내벽(114i) 및 외벽(114e)을 포함하고 이들 사이에 내부 공간(114s)을 획정한다. 하나의 실시형태에서, 내벽(114i)은 내부 라이너이고, 카테터(110)는 예컨대, 내부 라이너(또는 내부 라이너가 편복된 카테터의 형성 후, 편복된 카테터 내에 제공되어, 예컨대, 작업 채널(112)을 위한 라이닝을 형성할 수도 있음) 위에 형성되고 미국 특허 제5,951,495호(발명자: Berg)(Boston Scientific Scimed Inc.에 양도됨)(발명의 명칭: Catheter Having An Adhesive Braid Wire Constraint And Method Of Manufacture, 이 특허는 1999년 9월 14일 발행되었고, 모든 목적을 위해 전문이 본 명세서에 참조에 의해 원용됨)에 설명된 바와 같이, 기술에 알려진 바와 같은, 예컨대, 편복된 카테터를 덮는 외부 재킷 또는 층의 형태인 외벽(114e)으로 예컨대, 압출에 의해 덮인 편복된 요소(115)를 가진 편복된 카테터이다. 이러한 편복은 카테터의 구조를 구축하는 데 유리하면서 여전히 내비게이션 목적을 위해 원하는 양의 가요성을 허용할 수도 있다. 내비게이션-보조 장비는 카테터 벽(114)의 내부 공간(114s)에서 내부 라이너와 편복된 카테터 사이에 장착(그리고, 임의로 내부 라이너 위의 편복된 카테터의 형성 또는 배치 전에 내부 라이너 상에 장착되거나 또는 편복된 카테터에 장착)될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 카테터(110)는 예컨대, 압출에 의해, 작업 채널(112)을 획정하는 중공형 벽(이중 벽 사이에 공간을 가진 이중 벽)을 갖도록 형성된다. 내비게이션-보조 장비는 이러한 카테터의 중공형 벽(114)의 내벽(114i)과 외벽(114e) 사이에 획정된 내부 공간(114s) 내에 장착될 수도 있다. 카테터(110)의 원위 단부(113)가 압축 가능할 수도 있고, 막 또는 외벽(114e)이 컴포넌트를 밀봉하고 보호한다. 명료성 및 편의를 위해 그리고 제한하려는 의도 없이, 도면에 예시된 카테터의 실시형태는 편복된 카테터를 전부 예시하지는 않는다.

이해될 수도 있는 바와 같이, 작업 채널(112)은 다양한 컴포넌트 및 디바이스 및 기구 및 물질(이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨), 예컨대, 가이드와이어(가이드와이어를 통해 카테터(110) 및/또는 다른 디바이스가 전진되고 안내될 수도 있음), 절단 와이어, 다른 치료 디바이스/물질 등이 치료 부위로 카테터(110)를 통과시키게 하기 위해 선택된 예를 들어, 루멘 직경(LD)(도 2에 예시된 바와 같이, 도 1의 라인(II-II)을 따라 단면도를 나타냄)을 가진, 크기설정되고 구성된 루멘의 형태일 수도 있다. 더 이해될 수도 있는 바와 같이, 카테터(110)의 외부는 원하는 수술이 수행되는 신체 관에 또는 심지어 신체 관 내에 내비게이팅되는 또 다른 관형 요소(예를 들어, 샤프트, 카테터, 십이지장경, 내시경 등) 내에 끼워맞춰지도록 선택된 외경(CD)(도 2에 예시된 바와 같이, 도 1의 라인(II-II)을 따라 단면도를 나타냄)을 갖는다. 따라서, 컴포넌트의 배치를 위해 카테터(110)의 중공형 벽(114)의 내부 공간(114s)에 제공된 공간량이 제한된다. 카테터(110)의 내부 공간(114s) 내에 제공된 내비게이션-보조 장비가 적절하게 크기설정되고(세로로 뿐만 아니라 단면으로 둘 다) 내부 공간(114s) 내에 끼워맞춰지도록 그리고 신체 조직 또는 내강 벽과 카테터(110)의 원위 단부(113)의 접촉을 검출하기 위해 또는 카테터(110)의 원위 단부(113) 상의 힘의 다른 적용을 검출하기 위해 적절하게 배열되도록 성형된다.

카테터의 벽(114) 내에, 예컨대, 카테터(110)의 벽(114)의 내부 공간(114s) 내에 배치된 센서(120)를 활용하는 내비게이션-보조 장비의 예가 도 3에 개략적으로 예시된다. 센서(120)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같은, 광(예를 들어, 광섬유), 유도, 코일, 압전 등 센서를 제한 없이 포함하는, 또 다른 대상체에 인가되는 압력 또는 이것과의 접촉 또는 이것에 대한 충돌(이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 서로 또는 다른 유사한 용어와 상호교환적으로 본 명세서에서 사용됨)을 검출할 수 있는 임의의 다양한 압력 센서일 수도 있다. 센서(120)는 예컨대, 카테터(110)의 원위 단부(113)의 이동 또는 변형에 의해 유발되는, 센서(120)의 상대적인 이동 또는 변형에 기초하여 신호를 생성하도록 카테터(110)의 원위 단부(113)에 대해 배치된 하나 이상의 압력-감지 요소(122)(도 3에 개략적으로 예시됨)를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 센서(120)가 예컨대, 1 내지 10배 범위의 전달 카테터(110) 상의 힘의 증가, 예컨대, 1 내지 5배 범위의 힘의 증가에 응답하고/하거나 대략 1g 내지 100g의 힘, 예컨대, 대략 1 내지 50g의 힘에 응답하는, 고감지 센서이므로 카테터(110)의 원위 단부(113) 상의 충돌이 검출되어 추가의 충돌(신체 조직 또는 내강 벽의 손상 또는 심지어 천공을 유발할 수도 있음)을 방지한다. 다른 유형의 센서, 예컨대, 근접, 광, 온도 등 센서가 압력 센서 대신 또는 이에 더하여 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

아래에서 더 상세히 설명되는 일부 실시형태에서, 카테터(110)의 원위 단부(113)가 가요성이므로 원위 단부(113)가 또 다른 대상체 또는 장애물(예를 들어, 조직 벽 또는 내강 벽)과 충돌한다면, 원위 단부(113)가 이동되거나 또는 편향되고, 이러한 이동 또는 편향이 센서(120)를 작동시켜서 또 다른 대상체, 예컨대, 신체 조직(예를 들어, 유두) 또는 내강 벽과 카테터(110)의 원위 단부(113)의 예컨대, 충돌 또는 접촉 또는 부딪힘(이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 서로 그리고 다른 유사한 용어와 상호교환적으로 본 명세서에서 사용됨)에 의해 유발되는, 카테터(110)의 원위 단부(113) 상의 압력의 검출을 나타내는 신호를 생성한다. 서로에 대해 이동하는 카테터 섹션 또는 세그먼트는 근위 압력 감지 세그먼트(118) 및 원위 압력 감지 세그먼트(116)로서 지칭될 수도 있다. 세그먼트(116, 118)가 "압력 감지"로서 지칭되지만, 이러한 세그먼트는 압력의 변화를 감지하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시형태에서, 근위 압력 감지 세그먼트(118)는 간단히 카테터(110)의 원위 부분이고 원위 압력 감지 세그먼트(116)는 카테터(110)에 비외상성 또는 뭉툭한 단부 또는 팁을 제공하기 위한 카테터(110)의 최원위 자유 단부에서의 캡 요소이다. 카테터(110)의 벽(114)의 내재하는 가요성 및/또는 탄성은 카테터(110)의 변형이 센서(120)의 압력-감지 요소(122)로 전달되게 하여 압력-감지 요소(122)가 카테터(110)의 원위 단부(113)가 충돌되거나 또는 그렇지 않으면 접촉되었다는 것(이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 서로 그리고 다른 유사한 용어와 상호교환적으로 본 명세서에서 사용됨)을 나타내는 신호를 생성하게 하는, 예컨대, 또 다른 대상체(예를 들어, 신체 조직, 내강 벽 등)와 카테터(110)의 원위 단부(113)의 충돌 시 센서(120)의 작동을 유발할 수도 있다. 편향 요소(130), 예컨대, 카테터(110)의 주변 주위에서 연장되는 코일 스프링, 또는 기술에 알려진 또는 이전에 알려진 다른 편향 요소는 카테터(110)의 원위 단부(113)에 가요성 및/또는 탄성을 부여하여 압력 센서(120)를 작동시키는 기능을 하도록 제공될 수도 있다.

일부 실시형태에서, the 근위 압력 감지 세그먼트(118)와 원위 압력 감지 세그먼트(116)는 갭(117)에 의해 분리되는 별개의 요소이고 서로에 대해 이동 가능하여 압력 센서(120)를 작동시킨다. 내벽(114i)은 갭(117)에 걸쳐 그리고 적어도 부분적으로 근위 압력 감지 세그먼트(118)로 연장될 수도 있다. 압력이 카테터(110)의 원위 단부(113)에 가해지지 않는 정지 또는 중립 위치에 있을 때 편향 요소(130)가 갭(117)에 제공되어 카테터(110)의 원위 단부(113)에 탄성을 제공하고/하거나 원위 압력 감지 세그먼트(116)와 근위 압력 감지 세그먼트(118) 사이의 공간을 유지할 수도 있다. 도 3에 예시된 카테터(110)의 원위 단부(113)의 실시예에서, 원위 압력 감지 세그먼트(116)는 근위 압력 감지 세그먼트(118)에 대해 (예를 들어, 축방향으로) 이동 가능하게 장착되고 이것에 원위인 별개의 요소일 수도 있다. 예를 들어, 원위 압력 감지 세그먼트(116)는 근위 압력 감지 세그먼트(118)를 형성하는 주 카테터 본체의 원위 단부와는 별도로 형성되는 이동 가능한 링 요소 또는 압력 헤드의 형태일 수도 있다. 원위 압력 감지 세그먼트(116)가 근위 압력 감지 세그먼트(118)에 대해 제자리에 유지되어 예컨대, 편향 요소(130)에 결합됨으로써(이는 결국 카테터(110) 또는 전달 시스템의 근위 압력 감지 세그먼트(118) 또는 또 다른 컴포넌트에 결합될 것임) 그로부터 분리되지 않을 수도 있다. 카테터(110)의 외벽(114e)(예를 들어, 카테터 재킷)은 원위 압력 감지 세그먼트(116)와 근위 압력 감지 세그먼트(118)를 제자리에 잘 유지하도록 구성될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 원위 압력 감지 세그먼트(116)는 다른 방식으로 카테터(110)의 본체에 결합될 수도 있다.

본 개시내용의 하나의 양상에 따르면, 센서, 예컨대, 압력 센서가 카테터(110)의 주변 또는 주변부 또는 원주(이러한 용어는 제한하려는 의도 없이 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨)를 따라, 예컨대, 카테터(110)의 내부 공간(114s) 내에 제공되어, 향상된 방향 정보를 제공하여 카테터(110)의 내비게이션을 돕는다. 일부 실시형태에서, 1개 초과의 센서가 카테터(110)의 벽(114)의 주변을 따라 제공되어 카테터 벽(114)에 대한 충돌 위치를 나타내는 향상된 방향 정보를 의료 전문가에게 제공한다. 더 구체적으로, 복수의 센서(120) 중 다양한 센서로부터의 신호가 카테터(110)의 벽(114)의 주변에 대해 매핑되어 주어진 센서(120)로부터의 신호가 장애물이 부딪혔고 접촉했던 카테터(110)의 벽(114)의 주변 주위의 위치를 나타낼 수도 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 3개 또는 4개의 센서(220)가 카테터(210)의 주변 주위에 제공된다. 적어도 3개의 센서는 3차원 방향성(X축, Y축 및 Z축의 정보)을 허용하도록 제공된다. 4개 이상의 센서(220)는 예컨대, 카테터(110)의 주변부를 카테터(110)의 원위 단부(113)의 충돌 위치를 더 구체적으로 나타내도록 사용될 수도 있는 사분면으로 분할함으로써 X-Y 평면에 대한 부가된 방향 정보를 제공한다. 일부 실시형태에서, 센서(120)는 서로로부터 실질적으로 등거리에 이격된다. 일부 실시형태에서, 센서(120)가 카테터(110)의 주변 주위의 특정한 위치와 연관성이 있어서 복수의 센서(120) 중 개별적인 센서에 의해 생성되는 신호가 또 다른 요소, 예컨대, 신체 내강 벽과 접촉했던 카테터(110)의 주변부 또는 원주 주위의 특정한 위치를 나타내도록 사용될 수도 있다. 더 구체적으로, 감지 요소로부터의 신호가 상당히 처리되어 방향 정보를 의료 전문가에게 전달할 수도 있어서 의료 전문가(또는 자동화된 시스템)가 또 다른 대상체(예를 들어, 신체 조직, 내강 벽 등)와 부딪혔던 카테터(110)의 원위 단부(113)의 구역을 결정할 수 있고 이에 의해 대상체와 더 충돌하지 않지만 대신에 치료 부위에 도달하기 위해 계속해서 이동되도록 원위 단부(113)를 내비게이팅하거나 또는 조작하는 적절한 방향을 결정할 수 있다. 신호가 카테터(110)를 내비게이팅하는 의료 전문가에게 전달될 수도 있어서 의료 전문가(또는 자동화된 시스템)는 카테터(110)가 장애물을 지나가고 치료 부위에 도달하기 위해 조작되어야 하는 방향을 결정하거나 또는 결정지을 수 있다. 이러한 정보가 또한 조종 컴포넌트 또는 장비와 연관되거나 또는 연관성이 있을 수도 있고, 연관된 또는 연관성이 있는 정보가 의료 전문가에게 전달되어 카테터(110)를 적절한 방향으로 조종할 때 의료 전문가를 안내하여 장애물을 지나가고 치료 부위에 도달한다.

일부 실시형태에서, 하나 이상의 센서(120)에 의해 감지되는 힘이 근위로(예를 들어, 적절한 배선에 의해 또는 무선 수단에 의해) 카테터(110)의 내부 공간(114s)을 통해 카테터(110)를 제어하는 의료 전문가에게 접근 가능하고 사용자 인터페이스(예컨대, 정보 신호를 생성하는 다른 컴포넌트를 가진 디스플레이 또는 인터페이스)를 가진, 적절한 제어 장치 등으로 전달되어 카테터(110)를 내비게이팅하는 데 유용한 정보를 전달한다. 제어 장치는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 압력 센서로부터의 신호를 처리할 수 있고 바람직하게는 또한 이러한 신호와 카테터(110)의 주변부 주위의 위치를 연관시킬 수 있고 이러한 신호를 카테터(110)를 내비게이팅하는 의료 전문가 또는 다른 개별적인 또는 내비게이션 제어기(예를 들어, 컴퓨터 시스템)로 전달할 수 있는 기술에 알려진 또는 이전에 알려진 임의의 제어 장치일 수도 있다. 각각의 센서(120)로부터의 신호는 처리를 위해 제어 장치로 별도로/개별적으로 전송될 수도 있다. 카테터(110)의 원주 주위의 이러한 센서의 상대적인 위치 또는 위치 및 신호를 생성하는 특정한 센서를 나타내어, 장애물 예컨대, 내강 벽 또는 조직 벽과의 카테터(110)의 충돌 방향을 나타내는 정보가 생성되고 의료 전문가에게 제공될 수도 있다. 제어 장치가 조종 부품과 함께 신호를 생성하는 센서(들)의 위치와 연관성이 있을 수도 있어서 의료 전문가가 이 정보를 사용하여 치료 부위에 도달하기 위해 추가의 장애물 없이 카테터(110)를 계속해서 전진시키도록 카테터(110)를 조종하는 방향을 결정할 수 있다. 제어 장치는 3차원 공간에서 카테터를 추적하기 위해 6개의 자유도 내비게이션 센서와 같은 내비게이션 보조물을 더 포함할 수도 있다. 따라서, 센서가 모니터링되고, 카테터(110)의 원위 단부(113)가 신체 조직, 내강 벽 등과 부딪히고 접촉했던 위치에 대한 센서로부터의 정보에 기초하여, 카테터(110)는 신체 조직, 내강 벽 등의 손상, 관통 또는 그렇지 않으면 추가의 접촉 없이 표적 영역 또는 치료 부위를 향하여 조종될 수도 있다. 임의의 다양한 경보, 예컨대, 스크린 상의 경보 또는 더 상세한 정보는 카테터(110)의 측면(들)이 더 높은 압력에 노출되었는지를 나타낼 수도 있다.

이해될 수도 있는 바와 같이, 내비게이션-보조 장비의 부가적인 부품, 예컨대, 압력 변환기 또는 압력 전송기, 배선, 장착 구조체 등은 카테터(110) 내 내부 공간(114s) 내에 끼워맞춰지고 또한 카테터 삽입 시스템(100)을 통해 근위로 연장되어 카테터(110)의 원위 단부(113)로부터 제어 장치로 신호를 전달하여 카테터(110)의 원위 단부(113)에 대한 원하는 정보를 의료 전문가에게 전달하도록 크기설정되고 성형되어야 한다. 내비게이션-보조 장비(예컨대, 압력-감지 컴포넌트)의 특정한 구성에 따라, 카테터(110)의 편복 과정은 카테터(110)의 벽(114)의 내부 공간(114s)에 컴포넌트를 배치하고 안정화시키기 위한 안정화 구조체를 제공할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 마운트, 예컨대, 장착 링이 제공되어 카테터(110)의 벽(114)의 내부 공간(114s) 내에서 내비게이션-보조 장비의 컴포넌트를 안정화시킬 수도 있고/있거나 공간이 예컨대, 접착제 및/또는 에폭시로 충전되어 컴포넌트를 제자리에 유지할 수도 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 본 개시내용의 원리에 따라 내비게이션-보조 카테터에서 사용되는 센서는 카테터(110)의 원위 단부(113)가 또 다른 요소와 충돌하거나 또는 접촉할 때를 감지할 수 있는 임의의 유형의 압력 센서 또는 내비게이션 목적을 위해 사용 가능한 정보 및/또는 피드백을 제공하는 다른 유형의 센서일 수도 있다. 일부 실시형태에서, 센서(120)는 하나 이상의 요소의 상대적인 이동에 응답하여 기능한다(예를 들어, 압력의 인가를 나타내는 신호를 생성한다). 예를 들어, 도 4A, 도 4B, 도 5A, 도 5B, 도 6A 및 도 6B에 예시된 실시형태에서, 카테터(210)에는 카테터(210)의 벽(214) 내에 배치된 하나 이상의 광섬유(240)의 형태인 센서(220)가 제공된다. 도 4A 및 도 4B에 예시된 바와 같이, 광섬유(240)의 원위 단부(243)는 카테터(210)의 원위 단부(213)에서 카테터(210)의 근위 압력 감지 세그먼트(218)의 원위 단부까지 연장된다. 광섬유(240)의 원위 단부(243)는 근위 압력 감지 세그먼트(218)와 원위 압력 감지 세그먼트(216) 사이의 갭(217)의 근위 단부에 있다. 광섬유(240)의 원위 단부(243)와 원위 압력 감지 세그먼트(216)의 근위면(216p) 사이의 갭의 변화(예컨대, 신체 조직 또는 내강 벽과 부딪히는 카테터(110)의 원위 압력 감지 세그먼트(216) 및 원위 단부(213)에 의해 유발됨)가 원위 압력 감지 세그먼트(216)의 근위면(216p)에 대한 광섬유(240)로부터 광의 반사에 의해 생성되는 대응하는 간섭 패턴의 변화로 변경된다. 압력 센서(220)는 예컨대, 원위 압력 감지 세그먼트(216)의 근위면(216p)에서 반사된 광의 파장의 변화를 측정함으로써 원위 압력 감지 세그먼트(216)의 압력을 결정할 수도 있다. 편향 요소(230), 예컨대, 카테터(210)의 주변 주위에서 연장되는 코일 스프링이 원위 압력 감지 세그먼트(216)와 근위 압력 감지 세그먼트(218) 사이에(예컨대, 카테터(210)의 내부 공간(214s) 내에) 제공되어 압력이 카테터(210)의 원위 단부(213) 상에 가해지지 않는 정지 또는 중립 위치에 있을 때 이들 사이의 공간을 유지하고/하거나 카테터(210)의 원위 단부(213)에 탄성을 제공할 수도 있다. 세그먼트(216, 218)가 "압력 감지"로서 지칭되지만, 이러한 세그먼트가 압력의 변화를 감지하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

센서(220)의 내비게이션 보조 능력을 향상시키기 위해, 복수의 센서(220)가 도 5A 및 도 5B에 예시된 바와 같이, 카테터(210)의 벽(214) 내에 제공될 수도 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 3개 이상의 센서(220)의 제공은 카테터(110)의 내비게이션을 용이하게 하는 데 유용한 방향 정보를 생성하도록 센서(220)로부터의 신호를 허용한다. 4개 이상의 센서(220)는 지향성 민감도를 향상시키기 위해 본 개시내용의 원리에 따라 제공될 수도 있다. 센서(220)는 도 4A 및 도 4B의 실시형태에서와 같은 광섬유(240)일 수도 있다.

일부 실시형태에서, 도 6A 및 도 6B에 예시된 바와 같이, 카메라(250)는 센서(220)에 더하여 또는 그 대신에 내비게이션-보조 장비로서 제공될 수도 있다. 본 개시내용의 원리에 따르면, 카메라(250)는 카테터(210)의 작업 채널(212)을 통과하는 것 대신 카테터(210)의 벽(214)의 내부 공간(214s) 내에 제공될 수도 있다. 이와 같이, 내비게이션 목적을 위한 시각화 뿐만 아니라 일단 치료 부위에 있고 치료를 수행하는 경우 직접적인 시각화는 카메라가 카테터(210)의 작업 채널(212) 내 소중한 공간을 차지하는(작업 채널(212) 내 작업 도구를 위한 더 많은 공간을 허용하는) 일 없이 카메라에 의해 달성될 수도 있다. 게다가, 카테터(210)의 벽(214) 내 카메라(250)의 배치는 신체를 통한 내비게이션 동안 그리고 다른 작업 도구 또는 다른 컴포넌트가 카테터(210)의 작업 채널(212)을 통과할 때, 카메라(250)가 이동되거나 또는 그렇지 않으면 다른 작업 도구 또는 다른 컴포넌트와 맞물리거나 또는 상호작용하는 것으로부터 분리되거나 또는 보호되거나 또는 다른 방식으로 보호될 때 카메라(250)의 더 신뢰할 수 있고 안정된 배치를 제공하고, 카테터(210)에 대해 안정화될 수도 있다. 도 6A 및 도 6B에 예시된 실시형태가 카메라(250)뿐만 아니라 센서(220)를 나타내지만, 부가적인 센서 없이 단지 카메라(250)의 제공이 본 개시내용의 원리에 따라 원하는 내비게이션 보조를 제공할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 센서(220)는 도 4A 및 도 4B의 실시형태에서와 같이 광섬유(240)일 수도 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 원리에 따라, 일반적으로 도 1A 및 도 1B에 예시된 바와 같이, 카테터(110)에서 사용되는 센서(120)는 카테터(110)의 벽 내와 같이 작은 공간에서 사용을 위해 적합하고 신체 내 내비게이팅과 같이 고 민감도 감지 능력을 위한, 임의의 센서, 예컨대, 압력 센서일 수도 있다. 카테터(110)의 가요성 및/또는 탄성 원위 단부(113)의 벽(114) 내에 배치될 수도 있는 센서(120)의 또 다른 예는 도 7A 및 도 7B에 예시된 바와 같은 유도 압력 센서(320)이다. 도 4A, 도 4B, 도 5A, 도 5B, 도 6A 및 도 6B의 실시형태와 같이, 하나 이상의 유도 압력 센서(320)가 카테터(310)의 벽(314)의 주변 주위에 분포되어 힘 방향성 결정을 용이하게 할 수도 있다. 유도 압력 센서(320)는 일반적으로 카테터(310)의 원위 단부(313)에 대한 압력을 검출하기 위해 카테터(510)의 원위 단부(513)에 배치된 코일 요소(324) 및 유도 막대 요소(326)를 포함한다. 예를 들어, 도 7A 및 도 7B의 실시형태에서, 카테터(310)의 원위 단부(313)의 이동, 예컨대, 카테터(310)의 원위 단부(313)가 또 다른 대상체와 부딪히고 충돌한 결과는 근위 압력 감지 세그먼트(318)에 대한(이 실시형태에서, 편향 요소(310)의 편향력에 대한) 원위 압력 감지 세그먼트(316)의 상대적인 이동을 유발하여, 코일 요소(324)에 대한 유도 막대 요소(326)의 이동을 유발해서 신호를 생성한다. 예를 들어, 유도 막대 요소(326)가 코일 요소(324)로부터 원위로 연장될 수도 있고 원위 압력 감지 세그먼트(316)의 이동에 응답하여 또는 이 이동에 의해(예컨대, 원위 압력 감지 세그먼트(316)의 근위면(316p)과의 접촉 시) 이동할 수도 있고, 이에 의해 코일 요소(324)에 대해 이동하여 카테터(310)의 원위 단부(313) 상의 힘을 나타내는 신호를 생성할 수도 있다.

본 개시내용의 원리에 따라 카테터(110)에서 사용될 수도 있는 추가의 또 다른 유형의 센서(120)는 도 8A 및 도 8B의 실시형태에 예시된 바와 같은 압전 센서(420)이다. 기술에 알려진 바와 같이, 압전 물질이 힘의 인가 시 변형되어, 이러한 힘을 나타내는 전기 신호를 생성한다. 카테터(410)의 원위 단부(413)에 대한 충돌은 힘을 압전 센서(420)로 전달한다. 일부 실시형태에서, 충돌이 압전 센서(420) 상의 직접적인 충돌이어서 압전 센서(420)의 변형을 유발하여 신호를 생성할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 충돌은 카테터(410)의 원위 단부(413)가 또 다른 대상체와 충돌하는 것을 나타내는 신호를 생성하기 위해 (예를 들어, 본 명세서에 개시된 다른 실시형태를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 원위 압력 감지 세그먼트와 근위 압력 감지 세그먼트(418) 사이의 편향 요소(430)를 통한) 근위 압력 감지 세그먼트(418)에 대한 임의의 별도로 이동 가능한 원위 압력 감지 세그먼트(416)의 상대적인 이동의 결과이다. 도 4A, 도 4B, 도 5A, 도 5B, 도 6A, 도 6B, 도 7A 및 도 7B의 위에서 설명된 실시형태와 같이, 1개 초과의 압전 센서(420)가 카테터(410)의 벽(414)의 주변부 주위에 제공되어 힘의 방향성 결정을 용이하게 하고, 이러한 정보를 사용하여 카테터(410)의 내비게이션을 용이하게 할 수도 있다. 이해될 수도 있는 바와 같이, 압전 센서(420)는 상이한 방향으로부터 접촉 시 작동될 수도 있다. 이와 같이, 압전 센서(420)는 카테터(410)의 주변부를 따라 이 위치에 대한 주어진 작동된 압전 센서(420)의 위치에 기초할 뿐만 아니라, 주어진 작동된 압전 센서(420)에 인가되는 힘의 방향에 기초하여, 도 8A 및 도 8B의 카테터(410)에 지향성 압력 감지 능력을 제공할 수도 있다.

센서(120)가 예컨대, 카테터(110)의 원위 단부(113) 상의 압력을 검출하기 위해, 축방향으로 연장되는 대신에, 복수의 센서(120)는 도 9A 및 도 9B에 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 카테터(510)의 원위 단부(513)에 걸쳐 방사상으로 연장될 수도 있다. 방사상으로 연장된 센서(520)는 힘이 중간 요소(예를 들어, 편향 요소(130))를 통해 센서(520)로 전달되는 일 없이, 예시된 바와 같이, 원위 압력 감지 세그먼트(516)의 카테터(510)의 원위 단부(513)에 배치될 수도 있다. 그러나, 근위 압력 감지 세그먼트(518)에는 내부에 장착된 방사상으로 연장된 센서(520)가 제공될 수도 있고, 중간 요소, 예컨대, 편향 요소가 힘 증폭 목적을 위해 제공된다는 것을 이해할 것이다. 센서(520) 중 하나가 또 다른 대상체와 접촉할 때(예를 들어, 장애물, 예컨대, 조직 벽 또는 내강 벽에 대해 카테터(510)를 이동시킬 때), 센서(520)가 변형되거나 또는 그렇지 않으면 작동되어 충돌을 나타내는 신호를 생성한다. 센서(520)의 방사 방향은 카테터(510)의 원위 단부(513)에 대한 충돌 위치 또는 방향 정보에 더 큰 민감도를 제공할 수도 있다. 힘(예를 들어, 충돌력 또는 굽힘력)에 대한 충분한 민감도를 가진 카테터(510)의 벽(514)의 내부 공간(514s) 내에 끼워맞춰질 수 있는 임의의 센서, 예컨대, 압전 센서 및/또는 변형계가 사용될 수도 있다.

당업자라면 본 논의가 단지 실시형태의 실례가 되는 실시예의 설명이고, 본 개시내용의 더 넓은 양상을 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해한다. 전술한 개시내용이 가요성, 예를 들어, 압력-감지 카테터 팁을 설명하지만, 본 명세서에서 설명된 원리가 루멘을 가진 다른 디바이스에 적용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 본 개시내용의 실시형태는 내시경 역행 이자관 조영(Endoscopic Retrograde Cholangio-Pancreatography: ERCP) 수술 동안 총담관(common bile duct: CBD) 또는 췌관(pancreatic duct: PD)의 선택적인 캐뉼러 삽입을 위한 의료 디바이스 및 시스템(예를 들어, 십이지장경 등을 통해 삽입되는 내시경 보조 도구 및/또는 가이드와이어)과 함께 사용을 위해 구성될 수도 있다. 그러나, 본 개시내용의 실시형태가 또한 예를 들어, 개입 방사선 수술, 기구 혈관 형성 수술, 혈정 용해 수술, 혈관 촬영 수술, 폐 수술 등을 포함하는, 관, 내강 또는 혈관 해부학적 구조체를 통한 하나 이상의 보조 도구의 내비게이팅을 필요로 하는 다양한 다른 의료 수술에서 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용의 의료 디바이스가 임의의 특정한 유형의 내시경, 예컨대, 십이지장경으로 제한되지 않고, 예를 들어, 카테터, 십이지장경, 요관경, 기관지경, 결장경, 관절경, 방광경, 자궁경 등을 포함하는 신체 관에 접근하기 위한 다양한 의료 디바이스를 포함할 수도 있다. 게다가, 개시된 의료 디바이스 및 시스템은 예를 들어, 경피적으로, 내시경적으로, 복강경적으로 또는 이들의 일부 조합으로 상이한 접근점 및 방식을 통해 삽입될 수도 있다.

전술한 논의는 폭넓은 적용을 갖고 예시 및 설명의 목적을 위해 제시되었고 본 개시내용을 본 명세서에 개시된 형태 또는 형태들로 제한하려고 의도되지 않는다. 다양한 추가, 변경 및 치환이 본 개시내용의 개념, 정신 및 범위로부터 벗어나는 일 없이 본 명세서에 개시된 실시형태에 대해 이루어질 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 개시내용의 원리가 본 개시내용의 개념, 정신 또는 범위 또는 특성으로부터 벗어나는 일 없이, 다른 형태, 구조, 배열, 비율로 그리고 다른 구성요소, 물질 및 성분으로 구현될 수도 있다는 것이 당업자에게 분명할 것이다. 예를 들어, 본 개시내용의 다양한 특징은 본 개시내용을 간소화할 목적으로 하나 이상의 양상, 실시형태 또는 구성으로 함께 그룹화된다. 그러나, 본 개시내용의 특정한 양상, 실시형태 또는 구성의 다양한 특징이 대안적인 양상, 실시형태 또는 구성에 결합될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용이 실시형태 면에서 제공되지만, 본 주제의 다양한 별개의 특징이 전부 존재할 필요가 없어서 본 주제의 원하는 특성 및/또는 이득 또는 이러한 개별적인 특징 중 적어도 일부를 달성하는 것을 이해해야 한다. 당업자라면 본 개시내용이 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변경 또는 변경과 함께 사용될 수도 있고, 그렇지 않으면 본 개시내용의 원리 또는 정신 또는 범위로부터 벗어나는 일 없이 특정한 환경 및 작동 요건에 특히 조정되는 본 개시내용의 실행에서 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일체형으로 형성된 것으로 도시된 구성요소는 다수의 부분이 일체형으로 형성될 수도 있기 때문에 도시된 다수의 부분 또는 구성요소로 구성될 수도 있고, 구성요소의 작동이 반전되거나 또는 그렇지 않으면 변경될 수도 있고, 구성요소의 크기 또는 치수가 변경될 수도 있다. 유사하게, 작동 또는 작용 또는 수술이 특정한 순서로 설명되지만, 이것은 이러한 특정한 순서를 필요로 하는 것으로서, 또는 모든 작동 또는 작용 또는 수술이 수행되어 바람직한 결과를 달성하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 부가적으로, 다른 구현예가 다음의 청구범위의 범위 내에 있다. 일부 경우에, 청구범위에서 언급된 작용은 상이한 순서로 수행될 수 있고 여전히 바람직한 결과를 달성할 수 있다. 따라서 현재 개시된 실시형태는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 모든 면에서 고려되고, 청구된 주제의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 나타나고, 전술한 설명 또는 특정한 실시형태 또는 본 명세서에서 설명되거나 또는 예시된 배열로 제한되지 않는다. 전술한 내용을 고려하여, 임의의 실시형태의 개별적인 특징이 사용될 수도 있고 해당 실시형태 또는 임의의 다른 실시형태의 특징과 조합하여 또는 별도로 청구될 수 있고, 주제의 범위가 첨부된 청구범위에 의해 나타나고, 전술한 설명으로 제한되지 않는다.

전술한 설명 및 다음의 청구범위에서, 다음이 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용될 때, 어구 "적어도 하나", "하나 이상" 및 "및/또는"은 접속사와 이접사 둘 다로 작용하는 개방형(open-ended) 표현이다. 단수 표현, "제1", "제2" 등의 용어는 복수를 배제하지 않는다. 예를 들어, 단수 표현 엔티티는 본 명세서에서 사용될 때, 하나 이상의 해당 엔티티를 나타낸다. 이와 같이, 단수 표현, "하나 이상" 및 "적어도 하나"는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용될 수 있다. 모든 방향 언급(예를 들어, 근위, 원위, 상부, 하부, 상향, 하향, 좌측, 우측, 횡방향, 길이방향, 앞, 뒤, 상단, 하단, 위, 아래, 수직, 수평, 방사, 축방향, 시계 방향, 반시계 방향 등)은 본 개시내용의 독자의 이해를 돕기 위한 식별 목적으로만 사용되며, 그리고/또는 연관된 요소의 구역을 서로 구별하는 역할을 하며, 특히 위치, 방향, 또는 본 개시내용의 사용에 대해 연관된 구성요소를 제한하지 않는다. 연결 언급(예를 들어, 부착, 결합, 연결 및 이어짐)는 광범위하게 해석되고 달리 표시되지 않는 한 구성요소의 집합 간의 중간 부재와 구성요소 간의 상대적 이동을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 연결 참조는 2개의 구성요소가 직접적으로 연결되고 서로 고정된 관계에 있음을 반드시 추론하지는 않는다. 식별 언급(예를 들어, 1차, 2차, 제1, 제2, 제3, 제4 등)은 중요성 또는 우선도를 암시하기 위한 것이 아니라 하나의 특징부를 또 다른 특징부와 구별하는 데 사용된다. 다음의 청구범위는 이 참조에 의한 이 상세한 설명에 포함되고, 각각의 청구범위는 본 개시내용의 별개의 실시형태로서 자체에 기초한다. 청구범위 내 참조 부호는 단지 명확한 실시예로서 제공되고 임의의 방식으로 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않을 것이다.

다음의 청구범위는 참조에 의해 이 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구범위는 본 개시내용의 별개의 실시형태로서 그 자체로 성립한다. 청구범위에서, 용어 "포함하다/포함하는(comprises/comprising)"은 다른 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 부가적으로, 개별적인 특징이 상이한 청구범위에 포함될 수도 있지만, 이들은 가능하게는 유리하게 조합될 수도 있고, 상이한 청구범위에 포함된다고 해서 특징의 조합이 가능하지 않고/않거나 유리하지 않다는 것을 의미하지는 않는다. 또한, 단수 참조는 복수 참조를 배제하지 않는다. 단수 표현, "제1", "제2" 등의 용어는 복수를 배제하지 않는다. 청구범위의 참조 부호는 단지 명확한 예로서 제공되며 어떤 식으로든 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

Claims (15)

1. 가요성 세장형 부재로서,
   외벽과 내벽으로서, 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 상기 내벽 내에 작업 채널을 획정하고, 상기 가요성 세장형 부재의 근위 단부와 상기 가요성 세장형 부재의 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되는, 상기 외벽과 내벽; 및
   상기 가요성 세장형 부재의 원위 단부가 대상체(object)와 부딪히는 것을 나타내는 신호를 생성하도록 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부에서 상기 내부 공간 내에 배치된 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서
   를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 대상체에 대한 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부의 충돌을 검출할 수 있는 압력 센서인, 가요성 세장형 부재.
3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 내부 공간의 주위에 등거리로 이격된 적어도 4개의 센서를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 광섬유, 유도 센서, 압전 센서 또는 카메라 중 하나를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
5. 가요성 세장형 부재로서,
   외벽과 내벽으로서, 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 상기 내벽 내에 작업 채널을 획정하고, 상기 가요성 세장형 부재의 근위 단부와 상기 가요성 세장형 부재의 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되는, 상기 외벽과 내벽; 및
   상기 내부 공간 내에 배치된 적어도 하나의 센서
   를 포함하되;
   상기 외벽과 상기 내벽 중 적어도 하나는 상기 가요성 세장형 부재의 가요성 원위 단부를 획정하고;
   상기 적어도 하나의 센서는 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부에 위치되는, 가요성 세장형 부재.
6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 대상체에 대한 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부의 충돌을 검출하는 압력 센서인, 가요성 세장형 부재.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 광섬유, 유도 센서 또는 압전 센서 중 하나를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부는 서로에 대해 축방향으로 이동 가능한 근위 압력 감지 세그먼트와 원위 압력 감지 세그먼트를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부가 대상체와 충돌하지 않을 때 중립 구성으로 상기 근위 압력 감지 세그먼트와 상기 원위 압력 감지 세그먼트를 떨어뜨려 편향시키는 편향 요소를 더 포함하는, 가요성 세장형 부재.
10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 근위 압력 감지 세그먼트에 제공되고, 상기 근위 압력 감지 세그먼트에 대한 상기 원위 압력 감지 세그먼트의 이동은 상기 적어도 하나의 센서를 작동시켜서 신호를 생성하는, 가요성 세장형 부재.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 공간 내 카메라를 더 포함하는, 가요성 세장형 부재.
12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 방향 정보를 제공하는 적어도 3개의 센서를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 내부 공간의 주위에 등거리로 이격된 적어도 4개의 센서를 포함하는, 가요성 세장형 부재.
14. 시스템으로서,
    핸들;
    상기 핸들에 결합된 근위 단부와 원위 단부 사이에서 축방향으로 연장되고, 외벽과 내벽을 포함하는 가요성 세장형 부재로서, 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 내부 공간을 획정하고 상기 내벽 내에 작업 채널을 획정하는, 상기 가요성 세장형 부재; 및
    상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부가 대상체와 부딪히는 것을 나타내는 신호를 생성하도록 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부에서 상기 내부 공간 내에 배치된 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서
    를 포함하되,
    상기 외벽과 상기 내벽 중 적어도 하나는 상기 가요성 세장형 부재의 원위 단부를 획정하고;
    상기 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서는 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부에 위치되는, 시스템.
15. 제14항에 있어서, 대상체에 대한 상기 가요성 세장형 부재의 상기 원위 단부의 충돌에 관한 방향 정보를 나타내도록 상기 적어도 하나의 내비게이션-보조 센서로부터의 신호를 처리하는 제어 장치를 더 포함하는, 시스템.

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