KR20230163537A - 가이드와이어 제어기 카세트 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

환자 신체 내에 가이드와이어를 위치설정하기 위한 가이드와이어 제어기 카세트가 본원에 제공되며, 상기 가이드와이어 제어기는, 내부 공간을 갖는 하우징; 상기 내부 공간 내에 수용되고 진입 측면, 대향하는 진출 측면, 및 이들 사이에 배치되는 측방향 벽을 갖는 병진 모듈로서, 상기 병진 모듈은 상기 진입 측면과 상기 진출 측면 사이로 연장되는 제 1 가이드와이어 경로를 포함하고, 상기 병진 모듈은 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 이동시키도록 구성되는, 상기 병진 모듈; 및 상기 내부 공간 내에 수용되고 상기 측방향 벽에 장착되는 회전 모듈로서, 상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부를 수용하기 위한 개구, 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부가 그 중심에서 회전되게 허용하는 회전 축, 및 상기 개구로부터 나와서 상기 진입 측면으로 연장되는 루프 경로인 제 2 가이드와이어 경로를 포함한다.

Description

가이드와이어 제어기 카세트 및 그 사용 방법

본 명세서는 최소 침습 중재 시술 (minimally invasive interventional procedure) 을 위해 사용되는 의료 디바이스 및 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간 내강 내의 그 타겟 사이트에 대해 원위 팁을 채용하기 위해 가이드와이어 및 카테터를 사용하는 혈관내 중재술 (endovascular interventions) 을 위한 로봇 제어기 분야에 관한 것이다.

가이드와이어는 신체, 예를 들어, 인체와 같은 포유동물 신체 내의 원하는 위치로 가이드와이어를 따라 그리고 가이드와이어에 걸쳐 피딩되는 2차 시스 (sheath)(예를 들어, 카테터) 를 안내하는데 사용된다. 최소 침습 중재 시술을 위한 하나의 적용에서, 가이드와이어는 환자의 피부 및 내강 벽을 통한 절개를 통해 신체 내강, 즉 혈관 내로 도입되고, 가이드와이어의 도입된 또는 원위의 단부는 그로부터 내강, 또는 가이드와이어가 도입되는 내강 내로 또는 내강으로부터 분기되는 내강의 원하는 위치로 안내된다.

가이드와이어 도입 시스템들의 하나의 문제는 가이드와이어의 원위 단부가 위치설정되는 내강에 연결된 교차 내강 또는 분기 내강 내로 원위 단부를 안내할 뿐만 아니라 구불구불한 내강 기하학적 형상들을 추종하도록 가이드와이어의 원위 단부를 일치시키는 제한된 능력이다. 가이드와이어의 원위 단부를 분기 내강 내로 안내하기 위해, 가이드와이어의 원위 단부는 그것이 분기 내강 위치에 도달한 내강과의 정렬로부터 제어 가능하게 이동되어야 하며, 이에 의해 신체의 내향으로의 가이드와이어의 추가 이동은 가이드와이어가 분기 내강에 진입하여 그것을 추종하게 할 것이다. 일부 경우에, 그 위치가 가이드와이어의 원위 단부의 타겟 목적지인 분기 내강은 원위 단부가 큰 각도, 예를 들어 45도 초과, 일부 경우에 90도 초과로 존재하는 내강과 교차한다. 다른 경우에, 내강을 손상시키지 않으면서 가이드와이어의 원위 단부를 혈관의 구불구불하고 예리한 턴들 내로 안내하는 것은 혈관의 측면벽을 향해 가이드와이어를 푸시할 측면벽에 인접한 턴들 및 유체 유동들의 경향 때문에 어려울 수 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 가이드와이어의 원위 단부의 배향의 제어를 용이하게 하기 위한 하나의 방법은 그 위를 둘러싸는 카테터들 및 가이드와이어들의 이동의 안정적인 제어를 위한 로봇 시스템들을 개발하는 것을 포함한다. 예를 들어, US US10342953B2 는 로봇 카테터 시스템을 개시한다. 카테터 시스템은 하우징 및 하우징에 의해 지지되는 구동 기구를 포함한다. 구동 기구는 카테터 디바이스와 맞물리하고 카테터 디바이스에 이동을 부여하도록 구성된 맞물림 구조체를 포함한다. 로봇 카테터 시스템과 함께 사용하기 위한 카세트가 또한 제공된다. 카세트는 하우징, 가이드와이어의 종축을 따라 가이드와이어와 릴리즈가능하게 맞물리게 하고 이를 구동하도록 하우징에 의해 지지되는 제 1 축방향 구동 기구, 작동 카테터의 종축을 따라 작동 카테터와 릴리즈가능하게 맞물리하고 구동하도록 하우징에 의해 지지되는 제 2 축방향 구동 기구, 및 가이드와이어를 그 종축을 중심으로 회전시키도록 하우징에 의해 지지되는 회전 구동 기구를 포함한다.

상기 언급된 과제를 극복하기 위해, 더 균일한 작동자-독립적 결과를 달성하면서 환자 및 외과의사에게 방사선 노출을 감소시킬 잠재성을 갖고, 용이한 네비게이션 및 우수한 안정성을 위한 신규한 로봇 제어 시스템이 여전히 절실히 요구된다.

여기서, 일 양태에서, 근위 단부를 갖는 가이드와이어를 이동시키기 위한 가이드와이어 제어기 카세트가 제공된다. 가이드와이어 제어기는: 내부 공간을 갖는 하우징; 상기 내부 공간 내에 수용되고 진입 측면, 대향하는 진출 측면, 및 이들 사이에 배치되는 측방향 벽을 갖는 병진 모듈로서, 상기 병진 모듈은 상기 진입 측면과 상기 진출 측면 사이로 연장되는 제 1 가이드와이어 경로를 포함하고, 상기 병진 모듈은 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 이동시키도록 구성되는, 상기 병진 모듈; 및 상기 내부 공간 내에 수용되고 상기 측방향 벽에 장착되는 회전 모듈로서, 상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어의 근위 단부를 수용하기 위한 개구, 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부가 그 중심에서 회전되게 허용하는 회전 축, 및 상기 개구로부터 나와서 상기 진입 측면으로 연장되는 루프 경로인 제 2 가이드와이어 경로를 포함한다.

다른 양태에서, 가이드와이어를 이동시키기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 가이드와이어 제어기를 제공하는 단계로서, 상기 가이드와이어 제어기는, 내부 공간을 갖는 카트리지; 상기 내부 공간 내에 수용되고 진입 측면, 대향하는 진출 측면, 및 이들 사이에 배치되는 측방향 벽을 갖는 병진 모듈로서, 상기 병진 모듈은 상기 진입 측면과 상기 진출 측면 사이로 연장되는 제 1 가이드와이어 경로를 포함하고, 상기 병진 모듈은 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 이동시키도록 구성되는, 상기 병진 모듈; 및 상기 내부 공간 내에 수용되고 상기 측방향 벽에 장착되는 회전 모듈로서, 상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부를 수용하기 위한 개구, 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부가 그 중심에서 회전되게 허용하는 종방향 축, 및 상기 개구로부터 나와서 상기 진입 측면으로 연장되는 루프 경로인 제 2 가이드와이어 경로를 포함하는, 상기 회전 모듈을 포함하는, 상기 가이드와이어 제어기를 제공하는 단계, 상기 제 1 가이드와이어 경로 및 상기 제 2 가이드와이어 경로를 따라 상기 회전 모듈 및 상기 병진 모듈에 상기 가이드와이어를 맞물리게 하는 단계; 및 상기 가이드와이어 제어기의 제어 신호에 응답하여 제 1 가이드와이어 경로 및 제 2 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 또는 회전 이동시키는 단계를 포함한다.

위에서 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 첨부된 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명을 참조한다.

도 1 은 일부 예들에 따른 단순화된 다중 축방향 카테터 시스템의 사시도이다.
도 2 는 일부 예들에 따른 다중 축방향 카테터 시스템의 사시도이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d 는 일부 예에 따른 근위 구동 유닛의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d 는 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 구동 유닛의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d 는 일부 예에 따른 원위 구동 유닛의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 조립체의 분해 사시도이다.
도 7a 는 일부 예들에 따른 근위 카세트의 사시도이다.
도 7b 및 도 7c 는 일부 예에 따라 부분적으로 조립해제된 도 7a 의 근위 카세트의 각각의 사시도이다.
도 7d, 도 7e, 도 7f 및 도 7g 는 일부 예에 따른 도 7c 의 부분적으로 조립해제된 근위 카세트의 배면도, 정면도, 평면도 및 저면도이다.
도 8a 및 도 8b 는 일부 예들에 따른 가이드와이어의 회전 및 전진을 각각 도시하는 개략도이다.
도 9a 및 도 9b 및 도 9c 는 일부 예들에 따른 트랙에 기계적으로 커플링된 병진 조립체의 분해 사시도들, 및 일부 예들에 따른 병진 조립체가 안에 위치된 근위 카세트의 개략도이다.
도 10 은 일부 예들에 따른 클래스프 조립체의 분해 사시도이다.
도 11a 및 도 11b 는 일부 예들에 따른 핀치 및 전진 조립체의 각각의 부분들의 분해 사시도들이다.
도 12 는 일부 예들에 따른 종동자 조립체의 분해 사시도이다.
도 13 은 일부 예들에 따른 카테터 회전 조립체의 분해 사시도이다.
도 14 는 일부 예들에 따른 가이드와이어 회전 조립체의 분해 사시도이다.
도 15, 도 16, 및 도 17 은 일부 예들에 따른 카테터 및 Y-커넥터를 포함하는 구성들이다.
도 18 및 도 19 는 일부 예들에 따른 카테터의 회전 및 전진을 각각 예시하는 개략도이다.

본 명세서에 설명된 예들은 일반적으로 혈관내 시술을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 설명된 일부 예들은 혈관내 시술을 위한 로봇 시스템, 및 이러한 로봇 시스템을 작동시키는 방법들을 가능하게 한다. 일부 예에서, 다중 축방향 카테터 시스템은 각각의 카세트에 대해 각각 다수의 구동 유닛을 포함할 수 있다. 다수의 구동 유닛은 복수의 카테터 및 가이드와이어의 전진 및 회전을 집합적으로 가능하게 할 수 있다. 이러한 시스템에서의 카테터 또는 가이드와이어의 전진 및 회전은 임의의 다른 카테터 또는 가이드와이어의 임의의 전진 또는 회전과 독립적일 수 있다. 일부 예들은 카테터 또는 가이드와이어의 전진 및/또는 회전을 구현할 수 있는 카세트를 포함한다.

본 명세서에 설명된 예들은 다양한 이점들을 달성할 수 있다. 로봇 시스템은 외과의사가 혈관내 삽입 디바이스 (예를 들어, 카테터 및/또는 가이드와이어) 의 네비게이션의 혈관내 시술의 정밀한 제어를 수행하는 것을 허용할 수 있다. 혈관내 시술에서 혈관내 삽입 디바이스의 회전은 혈관내 삽입 디바이스가 혈관내 시술을 받는 신체에서 구불구불한 맥관구조를 통해 안내되는 것을 허용할 수 있다. 또한, 혈관내 삽입 디바이스를 회전시키도록 구성된 회전 조립체는 (예를 들어, 혈관내 삽입 디바이스가 전진되는 동안을 포함하여) 혈관내 삽입 디바이스에 기계적으로 커플링된 상태로 유지될 수 있으며, 이는 혈관내 삽입 디바이스의 회전 배향을 유지할 수 있다.

다양한 특징들이 도면들을 참조하여 이하에서 설명된다. 예시된 예는 도시된 모든 양태들 또는 이점들을 가질 필요는 없다. 특정 예와 관련하여 설명된 양태 또는 이점은 반드시 그 예에 제한되지 않으며, 그렇게 예시되지 않거나 그렇게 명시적으로 설명되지 않더라도 임의의 다른 예들에서 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 방법들은 작동들의 특정 순서로 설명될 수 있지만, 다른 예들에 따른 다른 방법들은 더 많거나 더 적은 작동들을 갖는 (예를 들어, 다양한 작동들의 상이한 직렬 또는 병렬 성능을 포함하여) 다양한 다른 순서들로 구현될 수 있다. 다양한 도면들은 서로에 대해 도면들을 배향시키기 위한 3차원 좌표 축들을 갖는 것으로 예시되지만, 그러한 축들은 아래에서 명시적으로 설명되지 않을 수 있다. 3차원 좌표 축들은 각각의 축을 따라 양의 이동 방향의 방향성을 나타낸다. 보다 구체적으로, 3차원 좌표축은 양의 X (+X) 방향, 양의 Y (+Y) 방향 및 양의 Z (+Z) 방향을 나타낸다.

도 1 은 일부 예들에 따른 단순화된 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 의 사시도를 예시한다. 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 은 프레임 (12), 트랙 (14), 카세트 플랫폼 (22, 24, 26, 28) 및 구동 유닛 (32, 34, 36, 38) 을 포함한다. 작동시, 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 은 원위 카세트 (42), 제 1 중간 카세트 (44), 제 2 중간 카세트 (46) 및 근위 카세트 (48) 를 구현한다. 카세트 (42-48) 는 (예를 들어, 단일 혈관내 시술에 사용 가능한) 단일 사용 카세트일 수 있다. 예시된 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 은 2개의 중간 카세트를 위한 카세트 플랫폼 및 구동 유닛을 구현한다. 다른 예에서, 더 적거나 더 많은 (예를 들어, 1, 3, 4개 등) 중간 카세트를 위한 카세트 플랫폼 및 구동 유닛이 구현될 수 있다.

프레임 (12) 은, 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 의 다양한 다른 구성요소들이 기계적으로 커플링되고 지지되는 지지 구조체이다. 예시되지는 않았지만, 케이싱 또는 슈라우드 (shroud) 가 프레임 (12) 과 함께 그리고 그 주위에 포함될 수 있다. 트랙 (14) 은 프레임 (12) 아래에 놓이고 그에 기계적으로 커플링된다. 트랙 (14) 은 도 1 에서 X-방향인 프레임 (12) 의 종축을 따라 연장된다. 트랙 (14) 은 종축에 평행한 방향 (예를 들어, X-방향) 으로 트랙 (14) 에 기계적으로 커플링되고 그를 따라 이동가능한 구성요소들의 병진을 허용한다.

원위 카세트 플랫폼 (22) 은 프레임 (12) 에 일체형인 것으로 예시되고, 다른 예에서, 원위 카세트 플랫폼 (22) 은 그렇지 않다면 예를 들어 브래킷 및/또는 다른 프레이밍에 의해 프레임 (12) 에 기계적으로 커플링될 수 있다. 원위 구동 유닛 (32) 은 원위 카세트 플랫폼 (22) 아래에 놓이고 원위 카세트 플랫폼 (22) 및/또는 프레임 (12) 에 기계적으로 커플링된다. 원위 카세트 플랫폼 (22) 및 원위 구동 유닛 (32) 은 (예를 들어, 프레임 (12) 에의 기계적 커플링에 의해) 프레임 (12) 에 대해 고정된 포지션에 있다. 작동시, 원위 카세트 (42) 는 원위 카세트 플랫폼 (22) 상에 배치되고, 원위 카세트 플랫폼 (22) 및/또는 원위 구동 유닛 (32) 에 기계적으로 부착될 수 있다.

제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 및/또는 제 1 중간 구동 유닛 (34) 은 트랙 (14) 에 기계적으로 커플링되고 트랙을 따라 이동가능하다. 제 1 중간 구동 유닛 (34) 은 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 아래에 놓이고 그에 기계적으로 커플링된다. 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 및 제 1 중간 구동 유닛 (34) 은 트랙 (14) 의 종방향에 평행한 방향 (예를 들어, X-방향) 을 따라 병진되고 병진될 수 있도록 구성된다. 작동시, 제 1 중간 카세트 (44) 는 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 상에 배치되고, 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 및/또는 제 1 중간 구동 유닛 (34) 에 기계적으로 부착될 수 있다.

제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 및/또는 제 2 중간 구동 유닛 (36) 은 트랙 (14) 에 기계적으로 커플링되고 트랙을 따라 이동가능하다. 제 2 중간 구동 유닛 (36) 은 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 아래에 놓이고 그에 기계적으로 커플링된다. 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 및 제 2 중간 구동 유닛 (36) 은 트랙 (14) 의 종방향에 평행한 방향 (예를 들어, X-방향) 을 따라 병진되고 병진될 수 있도록 구성된다. 작동시, 제 2 중간 카세트 (46) 는 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 상에 배치되고, 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 및/또는 제 2 중간 구동 유닛 (36) 에 기계적으로 부착될 수 있다.

근위 카세트 플랫폼 (28) 및/또는 근위 구동 유닛 (38) 은 트랙 (14) 에 기계적으로 커플링되고 트랙을 따라 이동가능하다. 근위 구동 유닛 (38) 은 근위 카세트 플랫폼 (28) 아래에 놓이고 그에 기계적으로 커플링된다. 근위 카세트 플랫폼 (28) 및 근위 구동 유닛 (38) 은 트랙 (14) 의 종방향에 평행한 방향 (예를 들어, X-방향으로) 을 따라 병진되고 병진될 수 있도록 구성된다. 작동시, 근위 카세트 (48) 는 근위 카세트 플랫폼 (28) 상에 배치되고, 근위 카세트 플랫폼 (28) 및/또는 근위 구동 유닛 (38) 에 기계적으로 부착될 수 있다. 이하에서는 근위 카세트 플랫폼 (28) 및 그 구성요소가 상세히 논의될 것이다.

예시된 바와 같이, (대응하는 제 1 중간 구동 유닛 (34) 을 갖는) 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 은 (대응하는 원위 구동 유닛 (32) 을 갖는) 원위 카세트 플랫폼 (22) 과 (대응하는 제 2 중간 구동 유닛 (36) 을 갖는) 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 사이에 배치되고 그 사이에서 트랙 (14) 을 따라 이동가능하다. 유사하게, (대응하는 제 2 중간 구동 유닛 (36) 을 갖는) 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 은 (대응하는 제 1 중간 구동 유닛 (34) 을 갖는) 제 1 중간 카세트 플랫폼 (24) 과 (대응하는 근위 구동 유닛 (38) 을 갖는) 근위 카세트 플랫폼 (28) 사이에 배치되고 그 사이에서 트랙 (14) 을 따라 이동가능하다. 또한, (대응하는 근위 구동 유닛 (38) 을 갖는) 근위 카세트 플랫폼 (28) 은 (대응하는 제 2 중간 구동 유닛 (36) 을 갖는) 제 2 중간 카세트 플랫폼 (26) 에 대해 근위 포지션에 배치되고, 그러한 상대적인 근위 포지션 내에서 트랙 (14) 을 따라 이동가능하다.

작동 시에, 각각의 카세트 (42, 44, 46) 는 각각의 구동 유닛 (32, 34, 36) 과 함께 각각의 카테터를 전진시키도록 (예를 들어, 각각의 카테터를 신체 내로 피딩하거나 카테터를 신체로부터 회수하도록) 구성된다. 주어진 카세트 (42, 44, 46) 에 의해 전진되는 주어진 카테터는 다음의 더 근위에 위치설정된 카세트 (44, 46, 48) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖는다. 예를 들어, 원위 카세트 (42) 에 의해 전진되는 카테터는 제 1 중간 카세트 (44) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖고; 제 1 중간 카세트 (44) 에 의해 전진되는 카테터는 제 2 중간 카세트 (46) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖고; 제 2 중간 카세트 (46) 에 의해 전진되는 카테터는 근위 카세트 (48) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖는다. 따라서, 카세트에 의해 카테터를 전진시키는 것은 다음의 더 근위에 위치설정된 카세트 및 대응하는 카세트 플랫폼 및 구동 유닛의 병진을 초래할 수 있다. 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 은 카세트가 고정하는 근위 단부를 갖는 카테터가 전진될 때 카세트 (및 대응하는 카세트 플랫폼 및 구동 유닛) 를 협력적으로 병진시킬 수 있는 하나 이상의 병진 조립체를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 카테터 상의 인장 및 카테터의 버클링을 감소시키거나 방지할 수 있다. 추가적으로, 근위 카세트 (48) 는 가이드와이어를 전진시키도록 구성된다.

또한, 각각의 카세트 (44, 46, 48) 는 그러한 카세트 (44, 46, 48) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖는 각각의 카테터를 회전시키도록 구성된다. 또한, 근위 카세트 (48) 는 가이드와이어를 회전시키도록 구성된다.

도 1 의 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 에서, 각각의 카테터 및 가이드와이어는 각각 다른 카테터 및 가이드와이어와 독립적으로 전진될 수 있다. 또한, 각각의 카테터 및 가이드와이어는 각각 다른 카테터 및 가이드와이어와 독립적으로 회전될 수 있다. 이러한 작동들의 상세들 및 이러한 작동들을 구현하기 위한 구성요소들의 상세들은 다양한 예들의 맥락에서 아래에서 설명된다.

또한, 각각의 카세트 (44, 46, 48) 는 그러한 카세트 (44, 46, 48) 에 의해 고정된 Y-커넥터에 기계적으로 커플링된 근위 단부를 갖는 각각의 카테터를 회전시키도록 구성된다. 또한, 근위 카세트 (48) 는 가이드와이어를 회전시키도록 구성된다.

도 1 의 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 에서, 각각의 카테터 및 가이드와이어는 각각 다른 카테터 및 가이드와이어와 독립적으로 전진될 수 있다. 또한, 각각의 카테터 및 가이드와이어는 각각 다른 카테터 및 가이드와이어와 독립적으로 회전될 수 있다. 이러한 작동들의 상세들 및 이러한 작동들을 구현하기 위한 구성요소들의 상세들은 다양한 예들의 맥락에서 아래에서 설명된다.

도 2 는 일부 예들에 따른 다중 축방향 카테터 시스템 (100) 의 사시도를 예시한다. 도 2 의 다중 축방향 카테터 시스템 (100) 은 도 1 의 단순화된 다중 축방향 카테터 시스템 (10) 의 더 상세를 도시한다. 다중 축방향 카테터 시스템 (100) 은 유사하게 프레임 (112), 트랙 (가려짐), 카세트 플랫폼 (122, 124, 126, 128), 및 구동 유닛 (132, 134, 136, 138)(예를 들어, 각각의 카세트 플랫폼 (122 내지 128) 에 부착된 각각의 하우징 내에 수용됨) 을 포함한다. 여기서, 원위 구동 유닛 (132) 은 도 1 의 원위 구동 유닛 (32) 에 대응하고, 제 1 중간 구동 유닛 (134) 은 도 1 의 제 1 중간 구동 유닛 (34) 에 대응하고, 제 2 중간 구동 유닛 (136) 은 도 1 의 제 2 중간 구동 유닛 (36) 에 대응하고, 근위 구동 유닛 (48) 은 도 1 의 근위 구동 유닛 (48) 에 대응한다. 도 2 는 또한 각각의 카세트 플랫폼 (122, 124, 126, 128) 및/또는 구동 유닛 (132, 134, 136, 138) 에 기계적으로 부착된 카세트 (142, 144, 146, 148) 를 도시한다. 카세트 (142-148) 는 (예를 들어, 단일 혈관내 시술에 사용 가능한) 단일 사용 카세트일 수 있다. 당업자는 도 1 에 도시되고 위에서 설명된 것들과 도 2 의 이들 구성요소들의 대응성을 쉽게 이해할 것이다. 도 2 는 트랙을 따라 원위 포지션들로 병진된 카세트들 (144-148) 을 예시한다.

도 2 는 카테터들 (152, 154, 156), 가이드와이어 (158), 및 Y-커넥터들 (162, 164, 166) 을 추가로 도시한다. 제 2 구동 유닛 (134) 에 의해 구동되고 그 위에 지지되는 제 2 카테터 (154) 는 제 1 구동 유닛 (132) 에 의해 구동되고 그 위에 지지되는 제 1 카테터 (152) 의 보어를 통해 전진된다. 제 3 구동 유닛 (136) 에 의해 구동되고 그 위에 지지되는 제 3 카테터 (156) 는 제 2 구동 유닛 (135) 에 의해 구동되고 그 위에 지지되는 제 2 카테터 (154) 의 보어를 통해 전진된다. 제 4 구동 유닛 (138) 상에 구동되고 그위에 지지되는 가이드와이어 (158) 는 제 3 구동 유닛 (136) 에 의해 구동되고 그위에 지지되는 제 3 카테터 (156) 의 보어를 통해 전진된다. 여기서, 제 1 카테터 (152) 의 내경 (예를 들어, 보어의 직경) 은 제 2 카테터 (154) 의 외경보다 크고; 제 2 카테터 (154) 의 내경 (예를 들어, 보어의 직경) 은 제 3 카테터 (156) 의 외경보다 크고; 제 3 카테터 (156) 의 내경 (예를 들어, 보어의 직경) 은 가이드와이어 (158) 의 외경보다 크다. 일부 경우들에서, 제 1 카테터 (152) 는 가이드 카테터로서 지칭될 수 있고; 제 2 카테터 (154) 는 중간 카테터로서 지칭될 수 있고; 제 3 카테터 (156) 는 마이크로카테터로서 지칭될 수 있다.

제 1 카테터 (152) 는 그 근위 단부에서 Y-커넥터 (162) 의 수형 루어 로크 커넥터에 기계적으로 커플링되는 암형 루어 로크 커넥터를 갖는다. Y-커넥터 (162) 는 제 1 중간 카세트 (144) 에 의해 고정된다. 제 2 카테터 (154) 는 근위 단부에서 Y-커넥터 (164) 의 수형 루어 로크 커넥터에 기계적으로 커플링되는 암형 루어 로크 커넥터를 갖는다. Y-커넥터 (164) 는 제 2 중간 카세트 (146) 에 의해 고정된다. 제 3 카테터 (156) 는 근위 단부에서 Y-커넥터 (166) 의 수형 루어 로크 커넥터에 기계적으로 커플링되는 암형 루어 로크 커넥터를 갖는다. Y-커넥터 (166) 는 근위 카세트 (148) 에 의해 고정된다. 카테터의 암형 루어 로크 커넥터는 직접 연결에 의해 또는 개재 구성요소에 의해 Y-커넥터의 수형 루어 로크 커넥터에 기계적으로 커플링될 수 있다. 일부 예들이 후속적으로 설명된다.

(원위 구동 유닛 (132) 과 함께) 원위 카세트 (142) 는 제 1 카테터 (152) 를 전진시키도록 구성되고, (제 1 중간 구동 유닛 (134) 과 함께) 제 1 중간 카세트 (144) 는 제 1 카테터 (152) 를 회전시키도록 구성된다. (제 1 중간 구동 유닛 (134) 과 함께) 제 1 중간 카세트 (144) 는 제 2 카테터 (154) 를 전진시키도록 구성되고, (제 2 중간 구동 유닛 (136) 과 함께) 제 2 중간 카세트 (146) 는 제 2 카테터 (154) 를 회전시키도록 구성된다. (제 2 중간 구동 유닛 (136) 과 함께) 제 2 중간 카세트 (146) 는 제 3 카테터 (156) 를 전진시키도록 구성되고, (근위 구동 유닛 (138) 과 함께) 근위 카세트 (148) 는 제 3 카테터 (156) 를 회전시키도록 구성된다. (근위 구동 유닛 (138) 과 함께) 근위 카세트 (148) 는 가이드와이어 (158) 를 전진시키고 회전시키도록 구성된다.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d 는 일부 예에 따른 근위 구동 유닛 (138) 의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다. 도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d 는 일부 예에 따른 중간 구동 유닛 (예를 들어, 제 1 중간 구동 유닛 (134) 및 제 2 중간 구동 유닛 (136)) 의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다. 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d 는 일부 예에 따른 원위 구동 유닛 (132) 의 사시도, 측면도, 평면도 및 저면도이다. 도 3a-도 3d 내지 도 5a-도 5d 에 도시된 구동 유닛은 일부 공통 구성요소를 포함한다. 중복 설명을 피하기 위해, 도면의 구성요소는 각각 근위 구동 유닛 (138), 중간 구동 유닛 (134, 136) 또는 원위 구동 유닛 (132) 중 어느 것에 주어진 구성요소가 포함되는지를 나타내기 위해 "-8", "-4" 또는 "-2"와 함께 첨부된다. 그러나, 이러한 구성요소들에 대한 설명은 첨부된 "-8", "-4", 또는 "-2"를 참조하지 않을 수 있다. 상이한 배향들을 포함하는, 상이한 구동 유닛들 사이의 이러한 구성요소들에 대한 다양한 수정들이, 예를 들어 상이한 구성요소들을 수용하기 위해, 상이한 크기의 카테터들 또는 가이드와이어 등을 수용하기 위해 당업자에게 명백할 수 있다.

근위 구동 유닛 (138), 중간 구동 유닛 (134, 136) 및 원위 구동 유닛 (132) 의 각각의 구동 유닛은 지지 플레이트 (202) 를 포함한다. 지지 플레이트 (202) 는 각각의 구동 유닛의 구성요소들을 기계적으로 지지하고 기계적으로 커플링된다. 지지 플레이트들 (202) 은 상이한 구성요소들 및/또는 상이한 크기들의 구성요소들을 수용하기 위해 상이한 구동 유닛들 사이에서와 같이 크기, 레이아웃 또는 둘 모두가 변할 수 있다.

각각의 구동 유닛은 작동 동안 각각의 카세트 플랫폼에 근접할 지지 플레이트 (202) 의 측면 상에 장착된 클래스프 리브 (206) 및 후크 (204) 의 쌍을 포함한다. 후크 (204) 는 각각 부분 원통인 내부 표면을 가지며, 여기서 원통은 원통의 종방향 중심으로부터 연장되는 반경에 의해 규정된다. 후크 (204) 는 후크 (204) 의 내부 표면을 규정하는 부분 원통의 종방향 중심이 ("B" 측면도에 도시되는 바와 같이) 예를 들어 y-방향을 따라 정렬되도록 장착된다. 클래스프 리브 (206) 는 클래스프 리브 (206) 의 리브 (208) 가 후크 (204) 의 개구를 향하도록 그리고 그에 대향하도록 지지 플레이트 (202) 상에 장착된다. 리브 (208) 는 상부의 경사진 평면형 표면과 하부의 평면형 표면을 갖는다. 이후에 더 명백해지는 바와 같이, 후크 (204) 및 클래스프 리브 (206) 는 카세트를 고정하도록 구성된다. 카세트를 설치할 때, 카세트의 각각의 탭은 후크 (204) 와 맞물리고, 이어서 카세트의 스프링-로딩된 클래스프가 클래스프 리브 (206) 와 맞물린다. 스프링-로딩된 클래스프는 리브 (208) 의 상부 경사진 평면형 표면과 먼저 접촉하는 역 경사진 평면형 표면을 가지며, 이는 카세트의 클래스프가 변위되게 한다. 일단 클래스프가 리브 (208) 를 통과하면, 스프링은 리브 (208) 에 대해 고정될 클래스프를 복귀시키고 이로써 카세트를 고정한다.

각각의 구동 유닛은 다수의 구동 조립체를 포함한다. 도 6 은 일부 예들에 따른 구동 조립체 (220) 의 분해 사시도를 도시한다. 도 6 의 구동 조립체 (220) 는 구동 유닛에서 구동 조립체로서 사용되지만, 상이한 구동 조립체 및/또는 예시된 구동 조립체 (220) 에 대한 수정이 구동 유닛에서 구현될 수 있다. 다양한 타입의 샤프트 및 기어가 구동 조립체 (220) 와 관련하여 아래에서 설명되지만; 다른 타입의 샤프트 및 기어가 구동 조립체의 상이한 구성 또는 배향을 달성하도록 구현될 수 있다.

구동 조립체 (220) 는 회전 액추에이터 (222) 를 포함한다. 회전 액추에이터 (222) 는 구동 샤프트 (224)(예를 들어, 샤프트의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 갖는 샤프트) 를 포함한다. 회전 액추에이터 (222) 는 구동 샤프트 (224) 를 회전시키도록 구성된다. 일부 예들에서, 회전 액추에이터 (222) 는 전기 모터와 같은 모터이다. 일부 경우에, 회전 액추에이터 (222) 는 서보모터일 수 있다. 회전 액추에이터 (222) 는 (다른 도면들에 도시된 바와 같이) 지지 플레이트 (202) 에 기계적으로 부착되고 그 위에 장착되는 브래킷 (226) 에 기계적으로 부착되고 그 위에 장착된다. 웜 기어 (228) 는 구동 샤프트 (224) 에 기계적으로 부착된다.

구동 조립체 (220) 는 횡방향 샤프트 (230)(예를 들어, 샤프트의 회전 축에 수직인 D-형상 단면을 갖는 샤프트) 를 추가로 포함한다. 기어 (232)(예를 들어, 오목한 외향 면들을 갖는 스퍼 기어) 는 횡방향 샤프트 (230) 에 기계적으로 부착되고 이를 에워싼다. 볼 베어링 (234) 은 브래킷 (226) 에 횡방향 샤프트 (230) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (236) 은 지지 플레이트 (202) 의 개구에 그리고 개구를 통해 횡방향 샤프트 (230) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (234, 236) 은 기어 (232) 의 대향 측면들 상의 횡방향 샤프트 (230) 상에 배치된다.

웜 기어 (228) 는 기어 (232) 와 맞물린다. 회전 액추에이터 (222) 는 구동 샤프트 (224) 를 회전시키도록 구성되며, 이는 웜 기어 (228) 가 구동 축 주위로 회전하게 한다. 웜 기어 (228) 의 회전은 구동 축에 횡방향인 횡축 주위로 기어 (232) 의 회전을 야기한다. 기어 (232) 의 회전은 횡방향 샤프트 (230) 가 횡축 주위로 회전하게 한다.

구동 조립체 (220) 는 또한 커플링 조립체 (240) 를 포함한다. 커플링 조립체 (240) 는 중공의 개방 단부형 원통 (242), 수형 커넥터 (244), 스프링 (246), 및 핀 (248) 을 포함한다. 원통 (242)(예를 들어, 원통 (242) 의 폐쇄 단부) 는 횡방향 샤프트 (230) 가 브래킷 (226) 에 (볼 베어링 (234) 에 의해) 기계적으로 커플링되는 곳으로부터 반대의 횡방향 샤프트 (230) 의 단부 상에 배치된다. 원통 (242) 의 종방향 중심축은 횡축과 동일 라인에 있다. 수형 커넥터 (244) 는 고체 원통을 포함한다. 고체 원통은 (바닥) 원형 표면으로부터 연장되는 피스톤 (250) 을 갖고, 또 다른 대향하는 (상단) 원형 표면으로부터 연장되는 커플링 돌출부 (252) 를 갖는다. 하나 이상의 돌출부 (252) 는 횡축으로부터 이격되거나 변위된 포지션에서 횡축에 평행한 방향으로 연장된다. 따라서, 피스톤 (250) 의 회전은 일반적으로 피스톤 (250) 의 종축 상에서 센터링된 원형 경로의 돌출부들 상에서 이동을 야기한다. 스프링 (246) 및 피스톤 (250) 은 원통 (242) 의 중공 영역 내에 배치된다. 피스톤 (250) 은 횡축에 수직인 방향으로 피스톤 (250) 을 통하는 세장형 개구 (254) 를 갖고, 세장형 개구 (254) 는 횡축을 따르는 방향으로 세장형이다. 원통 (242) 는 측면벽을 통하는 개구 (256) 를 갖는다. 스프링 (246) 및 피스톤 (250) 이 원통 (242) 에 위치된 상태에서, 핀 (248) 은 원통 (242) 의 개구 (256) 및 피스톤 (250) 의 세장형 개구 (254) 를 통해 횡축에 수직인 방향을 따라 삽입된다. 이로써, 핀 (248) 은 원통 (242) 에 스프링 (246) 및 피스톤 (250) 을 고정시킨다.

세장형 개구 (254) 는 횡축을 따르는 방향으로 세정형이어서, 피스톤 (250) 및 이에 의해 수형 연결부 (244) 가 횡축을 따라 병진하고, 즉 횡축의 방향으로 이동하는 것을 허용한다. 세장형 개구 (254) 를 통해 삽입되는 핀 (248) 은 세장형 개구 (254) 의 연신률에 의해 허용되는 정도로 이러한 병진 이동을 제한한다. 임의의 다른 힘이 없을 때, 스프링 (246) 은 횡방향 샤프트 (230) 로부터 멀어지는 방향으로 피스톤 (250) 상에 힘을 가하여, 수형 커넥터 (244) 가 횡방향 샤프트 (230) 로부터 허용되는 범위까지 연장되게 한다. 수형 커넥터 (244) 의 허용된 병진은 수형 커넥터 (244) 를 카세트의 암형 커넥터와 커플링시킬 때 다양한 허용오차가 허용되게 한다.

횡방향 샤프트 (230) 가 횡축 주위로 회전할 때, 원통 (242) 는 마찬가지로 횡방향 샤프트 (230) 와 원통 (242) 사이의 기계적 연결로 인해 회전한다. 횡축에 수직한 방향으로 삽입된 핀 (248) 은 원통 (242) 의 회전이 피스톤 (250), 및 이에 의해 수형 커넥터 (244) 로 캐리되게 한다. 돌출부들 (252) 의 축외 위치설정은 기계적으로 함께 커플링될 때 수형 커넥터 (244) 의 회전이 카세트의 암형 커넥터로 캐리되게 한다.

도 3a-도 3d 내지 도 5a-도 5d 를 다시 참조하면, 근위 구동 유닛 (138), 중간 구동 유닛 (134, 136), 및 원위 구동 유닛 (132) 의 각각의 구동 유닛은 전진 구동 조립체 (220a) 및 핀치 구동 조립체 (220b) 를 포함한다. 도 3a-도 3d 및 도 4a-도 4d 를 참조하면, 근위 구동 유닛 (138) 및 중간 구동 유닛 (134, 136) 은 각각 카테터 회전 구동 조립체 (220c) 를 포함한다. 도 3a 내지 도 3d 를 참조하면, 근위 구동 유닛 (138) 은 가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 를 포함한다. 구동 조립체 (220a, 220b, 220c, 220d) 가 도 3a 내지 도 3d 내지 도 5a 내지 도 5d 에서 명시적으로 식별되지 않았지만, 구동 조립체 (220a, 220b, 220c, 220d) 의 일부 구성요소는 식별되고 도 6 으로부터의 대응하는 도면 번호에 첨부된 "a", "b", "c" 또는 "d"를 갖는다. 첨부된 "a", "b", "c" 또는 "d"는 각각 구동 조립체 (220a, 220b, 220c, 220d) 에 대응한다. 도시된 바와 같이, 각각의 구동 조립체 (220a, 220b, 220c, 220d) 에 대해, 회전 액추에이터 (222) 가 그에 기계적으로 부착된 각각의 브래킷 (226) 은 각각의 지지 플레이트 (202) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착되고 장착된다. 각각의 횡방향 샤프트 (230) 는 지지 플레이트 (202) 를 통한 개구를 통해 연장되고, 수형 커넥터 (244) 는 지지 플레이트 (202) 의 상단 측면으로부터 멀리 연장된다.

근위 구동 유닛 (138), 중간 구동 유닛 (134, 136) 및 원위 구동 유닛 (132) 의 각각의 구동 유닛은 인코더 (262) 및 인코더 커플러 (264) 를 포함한다. 인코더 (262) 는 지지 플레이트 (202) 를 통한 개구를 통해 장착되고 샤프트를 포함한다. 인코더 커플러 (264) 는 인코더 (262) 의 샤프트에 기계적으로 부착된다. 인코더 커플러 (264) 는 지지 플레이트 (202) 의 상단 측면으로부터 멀리 연장된다. 인코더 (262) 는 인코더 커플러 (264) 를 통해 회전되는 인코더 (262) 의 샤프트의 회전 포지션을 검출하도록 구성된다. 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 인코더 (262) 는 혈관내 삽입 디바이스 (예를 들어, 카테터 또는 가이드와이어) 가 각각의 카세트에 의해 전진된 길이 및 방향을 제어기가 결정할 수 있도록 샤프트의 회전 포지션을 검출한다. 인코더 (262) 는 혈관내 삽입 디바이스의 전진을 제어하기 위한 피드백으로서 사용될 수 있다.

각각의 구동 유닛은 또한 도면에 도시되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 구동 유닛은 회전 액추에이터들 (222) 의 작동을 가능하게 하기 위한 전기 구성요소들 (예를 들어, 제어기, 회로 기판, 와이어들, 및 커넥터들) 을 포함할 수 있다. 각각의 구동 유닛은 카세트가 구동 유닛에 고정되었을 때를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있어서, 예를 들어, 제어기는 카세트가 구동 유닛에 고정되지 않은 것을 센서가 감지하는 동안 임의의 회전 액추에이터 (222) 의 작동을 방지할 수 있다. 임의의 고정된 카세트에 힘을 인가하기 위해 스프링-로딩된 릴리즈가 포함될 수 있고, 스프링-로딩된 릴리즈는 카세트가 구동 유닛으로부터 제거되는 동안 카세트를 커플링해제하는 것을 도울 수 있다.

도 2 에 도시된 다중 축방향 카테터 시스템 (100) 의 맥락에서, 구동 유닛의 지지 플레이트 (202) 의 상단 측면은 각각의 카세트 플랫폼 (122, 124, 126, 128) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 원위 구동 유닛 (132) 의 지지 플레이트 (202-2) 의 상단 측면은 원위 카세트 플랫폼 (122) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 제 1 중간 구동 유닛 (134) 의 지지 플레이트 (202)(예를 들어, 지지 플레이트 (202-4)) 의 상단 측면은 제 1 중간 카세트 플랫폼 (124) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 제 2 중간 구동 유닛 (136) 의 지지 플레이트 (202)(예를 들어, 지지 플레이트 (202-4)) 의 상단 측면은 제 2 중간 카세트 플랫폼 (126) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 근위 구동 유닛 (138) 의 지지 플레이트 (202-8) 의 상단 측면은 근위 카세트 플랫폼 (128) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 각각의 구동 유닛 및 각각의 카세트 플랫폼에 대해, 후크 (204), 클래스프 리브 (206), 구동 조립체 (220) 의 수형 커넥터 (244), 및 구동 유닛의 인코더 커플러 (264) 는 카세트와 커플링하기 위해 카세트 플랫폼을 통해 연장된다.

도 7a 는 일부 예들에 따른 근위 카세트 (148) 의 사시도이다. 도 7b 및 도 7c 는 일부 예에 따라 부분적으로 조립해제된 도 7a 의 근위 카세트 (148) 의 각각의 사시도이다. 도 7d, 도 7e, 도 7f 및 도 7g 는 도 7c 의 부분적으로 조립해제된 근위 카세트의 배면도, 정면도, 평면도 및 저면도이다. 도 7a 내지 도 7g 에 도시된 카세트들은 일부 공통 구성요소들을 포함한다. 중복 설명을 피하기 위해, 도면들의 구성요소들은 근위 카세트 (148), 중간 카세트, 또는 원위 카세트 (142) 중 어느 것이 각각 포함되는지를 나타내기 위해 "-8", "-4", 또는 "-2"로 첨부된다. 그러나, 이러한 구성요소들에 대한 설명은 첨부된 "-8", "-4", 또는 "-2"를 참조하지 않을 수 있다. 상이한 배향들을 포함하는, 상이한 카세트들 사이의 이러한 구성요소들에 대한 다양한 수정들이, 예를 들어 상이한 구성요소들을 수용하기 위해, 상이한 크기의 카테터들 또는 가이드와이어 등을 수용하기 위해 당업자에게 명백할 수 있다.

근위 카세트 (148), 중간 카세트 (144, 146) 및 원위 카세트 (142) 의 각각의 카세트는 베이스 (302), 하우징 (304) 및 리드 (306) 를 포함한다. 베이스 (302), 하우징 (304), 및 리드 (306) 는 다양한 구성요소들을 기계적으로 지지하고, 그러한 구성요소들을 기계적으로 지지하기 위한 구조적 완전성을 갖는 몰딩된 플라스틱과 같은 임의의 적절한 재료일 수 있다. 하우징 (304) 은 베이스 (302) 에 기계적으로 고정식으로 부착되고, 리드 (306) 는 하우징 (304) 에 힌지식으로 부착된다. 채널 (308) 은 하우징 (304) 을 통해 연장된다. 하우징 (304) 을 통한 채널 (308) 은 각각의 혈관내 삽입 디바이스가 전진하는 방향으로 (예를 들어, 도 2 를 참조하여 X 방향으로) 연장된다. 채널 (308) 은 혈관내 삽입 디바이스, 즉 가이드와이어 또는 카테터를 통과시키도록 구성된다. 예를 들어, 원위 카세트 (142) 의 경우, 최대 3개의 카테터가 다른 카테터에 걸쳐 텔레스코핑되고 중심 가이드웨어 (guideware) 가 채널 (308) 을 통해 연장되며, 최외부 카테터의 외부 표면만이 채널 (308) 의 벽에 노출된다. 리드 (306) 는 근위 제한기 (310) 및 원위 제한기 (312) 를 포함하며, 이들은 리드 (306) 가 하우징 (304) 상에서 폐쇄될 때, 채널 (308) 내로 돌출하여 그 작동시 그 내부의 혈관내 삽입 디바이스의 수직 이동을 제한하도록 구성된다.

각각의 카세트는 탭 (314) 및 클래스프 조립체를 포함한다. 탭 (314) 은 베이스 (302) 로부터 돌출하고, 각각의 카세트가 적절한 구동 유닛에 고정될 때 후크 (204) 와 맞물리도록 구성된다. 도 10 은 일부 예들에 따른 클래스프 조립체의 분해 사시도를 도시한다. 클래스프 조립체는 클래스프 (322), 스프링 (324), 및 대향 버튼 (326) 을 포함한다. 클래스프 (322) 는 일반적으로 리브 (328) 및 플랜지 (330) 를 갖는 블록이다. 리브 (328) 는 하부 경사진 평면형 표면 (예를 들어, 각각의 리브 (208) 의 경사진 평면형 표면에 대해 역으로 경사짐) 및 상부 평면형 표면을 갖는다. 리브 (328) 는 구동 유닛에 고정될 때 적절한 구동 유닛의 클래스프 리브 (206) 를 향하도록 배향된다. 각각의 플랜지 (330) 는 이를 통하는 세장형 개구 (332) 를 갖는다. 클래스프 (322) 는 베이스 (302) 를 통하는 개구 (334) 에 적어도 부분적으로 배치된다. 각각의 스크류 (336) 가 클래스프 (322) 의 플랜지 (330) 의 세장형 개구 (332) 를 통과하여 개구 (334) 에 적어도 부분적으로 배치된 클래스프 (322) 를 고정한다. 세장형 개구 (332) 는 클래스프 (322) 가 측방향으로 병진되게 한다. 스프링 (324) 은 리브 (328) 로부터 클래스프 (322) 와 베이스 (302) 의 벽 (340) 사이에 배치된다. 스프링 (324) 은 벽 (340) 및 클래스프 (322) 에 반대 힘을 가하도록 위치설정되고 구성된다.

각각의 버튼 (326) 은 각각의 버튼 (326) 으로부터 돌출하는 각진 탭 (342) 을 갖는다. 제한기 (344) 는 각진 탭 (342) 으로부터 돌출한다. 조립될 때, 베이스 (302) 및 하우징 (304) 은 개구를 갖는 벽을 가지며, 개구를 통해 각각의 각진 탭 (342) 이 클래스프 (322) 를 향해 연장된다. 제한기 (344) 는 베이스 (302) 및 하우징 (304) 의 이러한 벽과 함께 버튼 (326) 의 이동을 제한한다.

조립될 때 그리고 임의의 다른 힘이 없을 때, 클래스프 (322) 상에 힘을 가하는 스프링 (324) 은 클래스프 (322) 가 벽 (340) 으로부터 원위로 개구 (334) 에 위치설정되게 한다. 카세트가 구동 유닛에 고정될 때, 탭 (314) 은 먼저 후크 (204) 와 맞물리고, 클래스프 조립체는 클래스프 리브 (206) 로 하강된다. 리브 (208, 328) 의 각각의 경사진 표면은 접촉하고, 카세트가 하강됨에 따라, 클래스프 (322) 는 리브 (328) 가 리브 (208) 를 클리어 (clear) 하게 허용하도록 벽 (340) 을 향해 더 근위방향으로 변위된다. 일단 리브 (328) 가 클리어되면, 스프링 (324) 은 리브 (208, 328) 가 서로 맞물리도록 클래스프 (322) 가 더 원위방향으로 변위되게 한다. 이는 카세트가 구동 유닛에 고정되게 한다. 구동 유닛으로부터 카세트를 제거하기 위해, 버튼 (326) 은 카세트의 내향으로 눌려지고, 이는 각진 탭 (342) 이 벽 (340) 을 향해 클래스프 (322) 를 더 근위로 변위하게 한다. 이는 리브 (328) 가 리브 (208) 를 클리어하게 허용하며, 이는 카세트가 클리어되도록 허용한다.

각각의 카세트는 핀치 및 전진 조립체를 포함한다. 도 11a 및 도 11b 는 일부 예들에 따른 핀치 및 전진 조립체의 각각의 부분들의 분해 사시도를 도시한다. 핀치 및 전진 조립체는 전진 롤러 (352, 354), 전진 스퍼 기어 (356, 358), 및 전진 샤프트 (360, 362) 를 포함한다. 전진 롤러 (352, 354) 의 롤러 표면은 서로 대향한다. 작동시, 혈관내 삽입 디바이스는 전진 롤러 (352, 354) 의 롤러 표면 사이에 배치된다. 하우징 (304) 의 채널 (308) 은 채널 (308) 을 형성하는 벽에 각각의 개구를 가지며, 이는 전진 롤러 (352, 354) 의 롤러 표면이 채널 (308) 에서 혈관내 삽입 디바이스와 접촉하고 혈관내 삽입 디바이스를 전진시키게 허용한다.

예시된 예에서, 전진 샤프트 (360) 는 전진 스퍼 기어 (356) 와 일체형이고, 전진 샤프트 (362) 는 전진 스퍼 기어 (358) 와 일체형이다. 다른 예에서, 전진 샤프트 (360, 362) 중 하나 또는 모두는 각각의 전진 스퍼 기어 (356, 358) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 전진 스퍼 기어 (356) 는 전진 샤프트 (360) 상에 배치되고 이를 에워싸고, 전진 스퍼 기어 (358) 는 전진 샤프트 (362) 상에 배치되고 이를 에워싼다. 전진 롤러 (352) 는 전진 샤프트 (360) 상에 배치되고 이를 에워싸고, 전진 롤러 (354) 는 전진 샤프트 (362) 상에 배치되고 에워싼다. 전진 샤프트 (360, 362) 각각은 각각의 전진 롤러 (352, 354) 가 전진 샤프트 (360, 362) 상에 배치되는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 전진 샤프트 (360, 362) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있다. 유사하게, 전진 롤러 (352, 354) 각각은 전진 롤러 (352, 354) 가 각각의 전진 샤프트 (360, 362) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 각각의 전진 샤프트 (360, 362) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다.

암형 커넥터 (364) 가 전진 샤프트 (360) 상에 배치되고 그에 기계적으로 부착된다. 전진 샤프트 (360) 는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 전진 샤프트 (360) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있으며, 여기서 암형 커넥터 (364) 는 전진 샤프트 (360) 상에 배치된다. 유사하게, 암형 커넥터 (364) 는 전진 샤프트 (360) 가 암형 커넥터 (364) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 전진 샤프트 (360) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 암형 커넥터 (364) 는 카세트의 베이스 (302) 를 통해 연장 및/또는 노출된다.

볼 베어링 (366) 은 카세트의 베이스 (302) 에 전진 샤프트 (360) 를 기계적으로 커플링하고, 볼 베어링 (368) 은 카세트의 하우징 (304) 에 전진 샤프트 (360) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (366, 368) 은 카세트 내에 고정되는 동안 전진 샤프트 (360) 의 자유 회전을 허용한다.

핀치 및 전진 조립체는 예시된 예에서 하부 지지 프레임 (370), 중간 지지 프레임 (372), 및 상부 지지 프레임 (374) 을 포함하는 핀치 지지 프레임을 포함한다. 하부 지지 프레임 (370) 은 중간 지지 프레임 (372) 의 하부 측면에 기계적으로 부착되고, 상부 지지 프레임 (374) 은 중간 지지 프레임 (372) 의 상부 측면에 기계적으로 부착된다. 볼 베어링 (376) 은 전진 샤프트 (362) 를 하부 지지 프레임 (370) 에 기계적으로 커플링하고, 볼 베어링 (378) 은 전진 샤프트 (362) 를 상부 지지 프레임 (374) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (376, 378) 은 핀치 지지 프레임의 하부 지지 프레임 (370) 과 상부 지지 프레임 (374) 사이에 고정되는 동안 전진 샤프트 (362) 의 자유 회전을 허용한다.

랙 (380) 은 핀치 지지 프레임 (예를 들어, 중간 지지 프레임 (372)) 에 기계적으로 부착된다. 랙 (380) 은 전진 샤프트 (362) 의 회전 축에 수직인 방향으로 핀치 지지 프레임으로부터 멀리 측방향으로 연장된다. 피니언 (382) 은 랙 (380) 과 맞물린다. 피니언 (382) 은 핀치 샤프트 (384) 상에 배치되고 이를 에워싼다. 도시된 예에서, 핀치 샤프트 (384) 는 피니언 (382) 과 일체형이다. 다른 예에서, 핀치 샤프트 (384) 는 피니언 (382) 과 별개의 구성요소일 수 있다. 암형 커넥터 (386) 가 핀치 샤프트 (384) 상에 배치되고 그에 기계적으로 부착된다. 핀치 샤프트 (384) 는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 핀칭 샤프트 (384) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있으며, 여기서 암형 커넥터 (386) 는 핀치 샤프트 (384) 상에 배치된다. 유사하게, 암형 커넥터 (386) 는 핀치 샤프트 (384) 가 암형 커넥터 (386) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 핀치 샤프트 (384) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 암형 커넥터 (386) 는 카세트의 베이스 (302) 를 통해 연장 및/또는 노출된다.

볼 베어링 (388) 은 카세트의 베이스 (302) 에 핀치 샤프트 (384) 를 기계적으로 커플링하고, 볼 베어링 (390) 은 카세트의 하우징 (304) 에 핀치 샤프트 (384) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (388, 390) 은 카세트 내에 고정되는 동안 핀치 샤프트 (384) 의 자유 회전을 허용한다.

카세트가 각각의 구동 유닛에 고정될 때, 암형 커넥터 (364) 는 구동 유닛의 전진 구동 조립체 (220a) 의 수형 커넥터 (244a) 와 맞물리고, 암형 커넥터 (386) 는 구동 유닛의 핀치 구동 조립체 (220b) 의 수형 커넥터 (244b) 와 맞물린다. 이 예시적인 구성에서, (예를 들어, 전진 샤프트 (360) 가 주위로 회전하는) 전진 샤프트 (360) 의 종축은 전진 구동 조립체 (220a) 의 횡축과 정렬되고, (예를 들어, 핀칭 샤프트 (384) 가 주위로 회전하는) 핀치 샤프트 (384) 의 종축은 핀치 구동 조립체 (220b) 의 횡축과 정렬된다.

핀치 구동 조립체 (220b) 의 횡방향 샤프트 (230b) 의 회전은 (예를 들어, 수형 커넥터 (244b) 및 암형 커넥터 (386) 를 통해) 핀치 샤프트 (384) 의 회전을 야기한다. 핀치 샤프트 (384) 의 회전은 피니언 (382) 의 회전을 야기하고, 이는 랙 (380) 이 연장되는 방향을 따라 랙 (380) 의 측방향 병진을 야기한다. 랙 (380) 의 측방향 병진은 핀치 지지 프레임의 측방향 병진을 야기하고, 이에 의해 전진 샤프트 (362) 및 전진 롤러 (354) 의 측방향 병진을 야기한다. 하우징 (304) 및/또는 베이스 (302) 의 벽 및/또는 표면, 및/또는 카세트에서의 다른 구성요소는 랙 (380) 이 핀치 지지 프레임으로부터 연장되는 방향에 수직인 임의의 방향으로의 상당한 측방향 및 수직 이동으로부터 핀치 지지 프레임을 제한할 수 있다. 추가적으로, 하우징 (304) 및/또는 베이스 (302) 및/또는 카세트에서의 다른 구성요소의 벽, 슬롯, 트랙 및/또는 표면은 핀치 지지 프레임의 과도한 트레블을 방지하는 것을 돕기 위해 랙 (380) 이 핀치 지지 프레임으로부터 연장되는 방향으로의 핀치 지지 프레임의 측방향 이동의 양을 제한할 수 있다.

무엇보다도, 핀치 지지 프레임, 랙 (380), 및 피니언 (382) 의 구성은 전진 롤러 (354) 및 전진 샤프트 (362) 가 적어도 2개의 포지션에 있게 허용한다. 전진 롤러 (354) 와 전진 샤프트 (362) 의 릴리즈 포지션에서, 전진 롤러 (354) 는 전진 롤러 (352) 로부터 원위에 있다. 릴리즈 포지션에서, 혈관내 삽입 디바이스는 전진 롤러들 (352, 354) 사이로부터 해제된다. 전진 롤러 (354) 가 릴리즈 포지션에 있을 때 전진 롤러 (352, 354) 에 의해 혈관내 삽입 디바이스 상에 힘이 가해지지 않는다. 또한, 릴리즈 포지션에서, 전진 스퍼 기어 (358) 는 전진 스퍼 기어 (356) 로부터 맞물림해제될 수 있다. 전진 롤러 (354) 와 전진 샤프트 (362) 의 핀치 포지션에서, 전진 롤러 (354) 는 전진 롤러 (352) 에 근접한다. 핀치 포지션에서, 혈관내 삽입 디바이스는 핀칭되고, 이에 의해 전진 롤러들 (352, 354) 에 의해 기계적으로 커플링 및 고정된다. 전진 롤러들 (352, 354) 은 혈관내 삽입 디바이스를 핀칭하기 위해 혈관내 삽입 디바이스 상에 반대 힘을 가할 수 있다. 핀치 포지션에서, 전진 스퍼 기어 (358) 는 전진 스퍼 기어 (356) 와 맞물린다.

핀치 포지션에서, 핀치 및 전진 조립체는 혈관내 삽입 디바이스를 전진시킬 수 있다. 전진 구동 조립체 (220a) 의 횡방향 샤프트 (230a) 의 회전은 (예를 들어, 수형 커넥터 (244a) 및 암형 커넥터 (364) 를 통해) 전진 샤프트 (360) 의 회전을 야기한다. 전진 샤프트 (360) 의 회전은 병진 스퍼 기어 (356) 의 회전을 야기하며, 이는 병진 스퍼 기어 (358) 및 전진 샤프트 (362) 의 카운터 회전 방향으로의 회전을 야기한다. 전진 샤프트 (360, 362) 의 카운터 회전은 전진 롤러 (352, 354) 의 카운터 회전을 야기한다. 전진 롤러들 (352, 354) 이 이러한 핀치 포지션에서 혈관내 삽입 디바이스를 핀치하기 때문에, 전진 롤러들 (352, 354) 의 회전은 혈관내 삽입 디바이스가 전진하게 한다 (예를 들어, 각각의 카테터를 신체 내로 피딩하거나 카테터를 신체로부터 회수하게 한다).

각각의 카세트는 종동자 조립체를 포함한다. 도 12 는 일부 예들에 따른 종동자 조립체의 분해 사시도를 예시한다. 종동자 조립체는 종동자 롤러 (402, 404), 종동자 스퍼 기어 (406, 408), 종동자 샤프트 (410, 412), 베벨형 기어 (414, 416), 샤프트 (418), 및 인코더 커플러 (420) 를 포함한다. 종동자 롤러 (402, 404) 의 롤러 표면은 서로 대향한다. 작동시, 혈관내 삽입 디바이스는 종동자 롤러 (402, 404) 의 롤러 표면 사이에 배치된다. 하우징 (304) 의 채널 (308) 은 종동자 롤러들 (402, 404) 의 롤러 표면들이 혈관내 삽입 디바이스와 접촉하게 허용하는 채널 (308) 을 형성하는 벽들에서 개구들을 갖은다.

도시된 예에서, 종동자 샤프트 (410) 는 종동자 스퍼 기어 (406) 와 일체형이고, 종동자 샤프트 (412) 는 종동자 스퍼 기어 (408) 와 일체형이다. 다른 예에서, 종동자 샤프트들 (410, 412) 중 하나 또는 둘 모두는 각각의 종동자 스퍼 기어 (406, 408) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 종동자 스퍼 기어 (406) 는 종동자 샤프트 (410) 상에 배치되고 이를 에워싸고, 종동자 스퍼 기어 (408) 는 종동자 샤프트 (412) 상에 배치되고 이를 에워싼다. 종동자 롤러 (402) 는 종동자 샤프트 (410) 상에 배치되고 이를 에워싸고, 종동자 롤러 (404) 는 종동자 샤프트 (412) 상에 배치되고 이를 에워싼다. 각각의 종동자 샤프트 (410, 412) 는 각각의 종동자 롤러 (402, 404) 가 종동자 샤프트 (410, 412) 상에 배치되는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 종동자 샤프트 (410, 412) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있다. 유사하게, 종동자 롤러들 (402, 404) 각각은 종동자 롤러들 (402, 404) 이 각각의 종동자 샤프트 (410, 412) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 각각의 종동자 샤프트 (410, 412) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 베벨형 기어 (414) 는 종동자 스퍼 기어 (406) 및/또는 종동자 샤프트 (410) 에 기계적으로 부착된다. 도시된 바와 같이, 베벨형 기어 (414) 는 종동자 스퍼 기어 (406) 와 일체형이지만, 다른 예에서 베벨형 기어 (414) 는 종동자 스퍼 기어 (406) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 브래킷 (422, 424) 은 조립된 종동자 샤프트 (410), 종동자 롤러 (402), 종동자 스퍼 기어 (406), 및 베벨형 기어 (414) 를 카세트의 베이스 (302) 및/또는 하우징 (304) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (426) 은 종동자 샤프트 (410) 를 브래킷 (422) 에 기계적으로 커플링하고, 볼 베어링 (428) 은 베벨형 기어 (414) 를 브래킷 (424) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (426, 428) 은 카세트 내에 고정되는 동안 조립된 종동자 샤프트 (410), 종동자 롤러 (402), 종동자 스퍼 기어 (406), 및 베벨형 기어 (414) 의 자유 회전을 허용한다.

예시된 예에서, 샤프트 (418) 는 베벨형 기어 (416) 에 통합된다. 다른 예에서, 샤프트 (418) 는 베벨형 기어 (416) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 베벨형 기어 (416) 는 샤프트 (418) 의 단부 상에 배치된다. 베벨형 기어 (416) 는 베벨형 기어 (414) 와 맞물린다. 인코더 커플러 (420) 는 샤프트 (418) 상에 배치되고 그에 기계적으로 부착된다. 샤프트 (418) 는 인코더 커플러 (420) 가 샤프트 (418) 상에 배치되는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 샤프트 (418) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있다. 유사하게, 인코더 커플러 (420) 는 샤프트 (418) 가 인코더 커플러 (420) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 샤프트 (418) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 인코더 커플러 (420) 는 카세트의 베이스 (302) 를 통해 연장 및/또는 노출된다. 볼 베어링 (430) 은 샤프트 (418) 를 카세트의 베이스 (302) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (430) 은 카세트 내에 고정되는 동안 샤프트 (418) 의 자유 회전을 허용한다.

프레임 (436) 은 조립된 종동자 샤프트 (412), 종동자 롤러 (404), 및 종동자 스퍼 기어 (408) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (438, 440) 은 종동자 샤프트 (412) 를 프레임 (436) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (438, 440) 은 카세트 내에 고정되는 동안 조립된 종동자 샤프트 (412), 종동자 롤러 (404), 및 종동자 스퍼 기어 (408) 의 자유 회전을 허용한다. 프레임 (436) 은 브래킷 (442) 에 기계적으로 커플링된다. 브래킷 (442) 은 카세트의 리드 (306) 의 바닥 측면 상에 기계적으로 부착된다. 프레임 (436) 은 브래킷 (442) 에서 수직으로 이동가능하다. 프레임 (436) 은 프레임 (436) 으로부터 대향 방향으로 측방향으로 돌출하는 대향 탭 (444)(도 12 에서 그 중 하나가 가려짐) 을 포함하고, 브래킷 (442) 은 각각의 측방향 측면를 통하는 세장형 개구 (446) 를 갖는다. 프레임 (436) 의 각각의 탭 (444) 은 브래킷 (442) 의 각각의 세장형 개구 (446) 내로 삽입되고, 이는 프레임 (436) 을 브래킷 (442) 에 기계적으로 커플링한다. 세장형 개구 (446) 는 세장형 개구 (446) 내에서의 탭 (444) 의 수직 이동을 허용하며, 이는 브래킷 (442) 에 대한 프레임 (436) 의 수직 이동을 허용한다. 스프링 (448) 은 프레임 (436) 의 상단 측면과 브래킷 (442) 의 아래 측면 사이에 수직으로 배치된다. 다른 힘이 없을 때, 스프링 (448) 은 프레임 (436) 이 브래킷 (442) 에 대해 원위 포지션에 있게 한다.

카세트가 각각의 구동 유닛에 고정될 때, 인코더 커플러 (420) 는 구동 유닛의 인코더 커플러 (264) 와 맞물린다. 혈관내 삽입 디바이스는 카세트의 리드 (306) 를 리프팅하거나 제거하고 혈관내 삽입 디바이스를 카세트의 채널 (308) 에 위치시킴으로써 종동자 롤러 (402, 404) 사이에 위치될 수 있다. 리드 (306) 를 리프팅하거나 제거하는 것은 종동자 롤러 (404), 종동자 샤프트 (412), 종동자 스퍼 기어 (408), 프레임 (436), 및 브래킷 (442) 을 변위시켜 종동자 롤러 (404) 표면이 종동자 롤러 (402) 와 채널 (308) 과의 접촉으로부터 클리어되어, 혈관내 삽입 디바이스가 종동자 롤러들 (402, 404) 사이의 채널 (308) 내에 위치될 수 있게 한다. 후속하여 리드 (306) 를 교체하거나 폐쇄하는 것은 종동자 롤러 (404), 종동자 샤프트 (412), 종동자 스퍼 기어 (408), 프레임 (436), 및 브래킷 (442) 이 이동하게 하여, 종동자 롤러 (404) 의 표면이 채널 (308) 의 내향으로 이동하게 한다. 그후, 혈관내 삽입 디바이스는 종동자 롤러 (402, 404) 사이에 위치된다. 스프링 (448) 은 종동자 롤러 (402, 404) 가 혈관내 삽입 디바이스 상에 반대 힘을 가하게 하여 혈관내 삽입 디바이스의 수직 이동을 제한한다. 종동자 롤러 (402, 404) 에 의해 혈관내 삽입 디바이스 상에 가해지는 반대 힘은 혈관내 삽입 디바이스의 수직 이동을 제한하고 종동자 롤러 (402, 404) 가 혈관내 삽입 디바이스의 전진과 함께 회전하게 하기에 규모에서 현저하게 크고, 종동자 롤러 (402, 404) 사이에서 혈관내 삽입 디바이스의 회전을 허용하기에 규모에서 현저하게 작다. 전형적으로, 리드 (306) 가 교체되거나 폐쇄될 때, 종동자 스퍼 기어 (408) 는 종동자 스퍼 기어 (406) 와 맞물린다.

작동 시, 혈관내 삽입 디바이스가 카세트의 핀치 및 전진 조립체에 의해 전진됨에 따라, 종동자 롤러 (402, 404) 는 혈관내 삽입 디바이스의 전진에 의해 카운터 방향으로 회전하게 된다. 종동자 롤러들 (402, 404) 의 회전은 종동자 샤프트들 (410, 412) 및 이에 대응하여 종동자 스퍼 기어들 (406, 408) 이 회전하게 한다. 종동자 롤러 (402, 404) 및 종동자 샤프트 (410, 412) 의 회전은 종동자 스퍼 기어 (408) 가 종동자 스퍼 기어 (406) 와 맞물리는 결과로서 협력하여 작동할 수 있다. 종동자 샤프트 (410) 및/또는 종동자 스퍼 기어 (406) 의 회전은 종동자 샤프트 (410) 가 회전하는 회전 축 주위로 베벨형 기어 (414) 가 회전하게 한다. 베벨형 기어 (414) 의 회전은 베벨형 기어 (416) 및 샤프트 (418) 의 회전을 야기한다. 베벨형 기어 (416) 및 샤프트 (418) 의 회전은 베벨형 기어 (414), 종동자 샤프트 (410), 종동자 스퍼 기어 (406), 및 종동자 롤러 (402) 의 회전 축에 횡방향인 회전 축 주위에 존재한다. 인코더 (262) 의 샤프트는 (예를 들어, 인코더 커플러 (264, 420) 를 통해) 샤프트 (418) 의 회전에 의해 회전된다. 인코더 (262) 의 샤프트의 회전은 인코더 (262) 에 의해 검출될 수 있고, 제어기 (예를 들어, 프로세서) 에 의한 혈관내 삽입 디바이스의 길이, 방향 및/또는 전진 속도를 외삽하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 종동자 조립체 및 인코더 (262) 는 혈관내 삽입 디바이스를 전진시키기 위한 피드백 제어를 위해 구현될 수 있다.

중간 카세트 (144, 146) 및 원위 카세트 (142) 각각은 카테터 회전 조립체를 포함한다. 도 13 은 일부 예들에 따른 카테터 회전 조립체의 분해 사시도를 예시한다. 카테터 회전 조립체는 Y-커넥터 하우징, 베벨형 기어 (452), 및 회전 샤프트 (454) 를 포함한다. Y-커넥터 하우징은 베이스 (456) 및 리드 (458) 를 포함한다. 베이스 (456) 는 카세트의 하우징 (304) 에 기계적으로 부착된다. 리드 (458) 는 힌지에 의해 베이스 (456) 에 부착된다. 베이스 (456) 및 리드 (458) 는 리드 (458) 가 베이스 (456) 상에 폐쇄될 때 베이스 (456) 와 리드 (458) 사이에 Y-커넥터를 고정하도록 구성된다.

도시된 예에서, 회전 샤프트 (454) 는 베벨형 기어 (452) 와 일체형이다. 다른 예에서, 회전 샤프트 (454) 는 베벨형 기어 (452) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 베벨형 기어 (452) 는 회전 축 (454) 의 단부 상에 배치된다. 암형 커넥터 (460) 는 회전 샤프트 (454) 상에 배치되고 그에 기계적으로 부착된다. 회전 샤프트 (454) 는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 회전 샤프트 (454) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있으며, 여기서 암형 커넥터 (460) 는 회전 샤프트 (454) 상에 배치된다. 유사하게, 암형 커넥터 (460) 는 회전 샤프트 (454) 가 암형 커넥터 (460) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 회전 샤프트 (454) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 암형 커넥터 (460) 는 카세트의 베이스 (302) 를 통해 연장 및/또는 노출된다. 볼 베어링 (462) 은 회전 샤프트 (454) 를 카세트의 베이스 (302) 에 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (462) 은 카세트 내에 고정되는 동안 회전 샤프트 (454) 의 자유 회전을 허용한다.

카세트가 각각의 구동 유닛에 고정될 때, 암형 커넥터 (460) 는 구동 유닛의 카테터 회전 구동 조립체 (220c) 의 수형 커넥터 (244c) 와 맞물린다. 이 예시적인 구성에서, (예를 들어, 회전 샤프트 (454) 가 회전하는) 회전 샤프트 (454) 의 종축은 카테터 회전 구동 조립체 (220c) 의 횡축과 정렬된다.

카테터 회전 구동 조립체 (220c) 의 횡방향 샤프트 (230c) 의 회전은 (예를 들어, 수형 커넥터 (244c) 및 암형 커넥터 (460) 를 통해) 회전 샤프트 (454) 의 회전을 야기한다. 회전 축 (454) 의 회전은 베벨형 기어 (452) 의 회전을 야기한다. 베벨형 기어 (452) 는 작동시 Y-커넥터 하우징에 의해 고정된 Y-커넥터에 부착된 카테터에 기계적으로 커플링된 또 다른 베벨형 기어와 (베이스 (456) 를 통한 개구 (464) 를 통해) 맞물린다. 베벨형 기어 (452) 의 회전은 카테터에 기계적으로 커플링된 베벨형 기어의 회전을 야기하며, 이는 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이 카테터의 회전을 야기한다. 카테터에 기계적으로 커플링된 베벨형 기어의 회전은 회전 축 (454) 이 회전하는 축을 가로지르는 축 주위에서 존재한다.

근위 카세트 (148) 는 가이드와이어 회전 조립체를 포함한다. 도 14 는 일부 예들에 따른 가이드와이어 회전 조립체의 분해 사시도를 도시한다. 가이드와이어 회전 조립체는 베벨형 구동 기어 (482) 및 회전 샤프트 (484) 를 포함한다. 예시된 예에서, 회전 샤프트 (484) 는 베벨형 구동 기어 (482) 와 일체형이다. 다른 예에서, 회전 샤프트 (484) 는 베벨형 구동 기어 (482) 와 별개의 구성요소일 수 있다. 암형 커넥터 (486) 는 회전 샤프트 (484) 상에 배치되고 그에 기계적으로 부착된다. 회전 샤프트 (484) 는 하나 이상의 플랫형 표면 (예를 들어, 회전 샤프트 (484) 의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 가짐) 을 가질 수 있으며, 여기서 암형 커넥터 (486) 는 회전 샤프트 (484) 상에 배치된다. 유사하게, 암형 커넥터 (486) 는 회전 샤프트 (484) 가 암형 커넥터 (486) 의 회전과 함께 회전하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 회전 샤프트 (484) 의 단면에 대응하는 단면을 갖는 개구를 가질 수 있다. 암형 커넥터 (486) 는 카세트의 베이스 (302) 를 통해 연장 및/또는 노출된다. 볼 베어링 (488) 은 카세트의 베이스 (302) 에 회전 샤프트 (484) 를 기계적으로 커플링하고, 볼 베어링 (490) 은 카세트의 하우징 (304) 에 회전 샤프트 (484) 를 기계적으로 커플링한다. 볼 베어링 (488, 490) 은 카세트 내에 고정되는 동안 회전 샤프트 (484) 의 자유 회전을 허용한다.

가이드와이어 회전 조립체는 구동형 베벨 기어 (482) 와 메싱 (mesh) 하는 구동형 베벨형 기어 (492), 제 1 및 제 2 스퍼 기어 (494, 496), 및 브래킷 (498) 을 더 포함한다. 브래킷 (498) 은 근위 카세트 (148) 의 베이스 (302) 에 기계적으로 부착된다. 브래킷 (498) 은 돌출부 (500, 502) 를 갖는다. 제 1 스퍼 기어 (494) 는 돌출부 (500) 에 기계적으로 커플링되고 그 주위에서 회전가능하고, 제 2 스퍼 기어 (496) 는 돌출부 (502) 에 기계적으로 커플링되고 그 주위에서 회전가능하다. 제 1 스퍼 기어 (494) 는 제 2 스퍼 기어 (496) 와 맞물린다 (메싱한다). 제 1 베벨형 기어 (492) 는 제 1 스퍼 기어 (494) 에 기계적으로 부착된다. 제 1 베벨형 기어 (492) 및 제 1 스퍼 기어 (494) 의 각각의 회전 축은 동일 라인에 있다.

가이드와이어 회전 조립체는 캡 (512), 캡 스퍼 기어 (514), 콜릿 (516), 가이드와이어 커넥터 (518), 및 클램핑 브래킷 (520) 을 포함한다. 캡 스퍼 기어 (514) 는 캡 (512) 의 단부에 기계적으로 부착된다. 예시된 예에서, 캡 스퍼 기어 (514) 는 캡 (512) 과 일체형이고, 다른 예에서, 캡 스퍼 기어 (514) 및 캡 (512) 은 별개의 구성요소일 수 있다. 캡 (512) 은 나사산형 암형 커넥터 (도 14 에서 가려짐) 를 포함한다. 가이드와이어 커넥터 (518) 는 나사산형 수형 커넥터 (522) 를 포함한다. 조립될 때, 캡 (512) 의 나사산형 암형 커넥터는 가이드와이어 커넥터 (518) 의 나사산형 수형 커넥터 (522) 와 맞물린다. 가이드와이어 커넥터 (518) 는 나사산형 수형 커넥터 (522) 의 내부에 테이퍼링된 벽을 구비한 리세스를 갖는다. 가이드와이어 커넥터 (518) 의 테이퍼링된 벽들은 일반적으로 콜릿 (516) 의 각진 표면들에 대응한다. 조립될 때, 콜릿 (516) 은 가이드와이어 커넥터 (518) 의 리세스에 삽입되고, 캡 (512) 의 나사산형 암형 커넥터는 가이드와이어 커넥터 (518) 의 나사산형 수형 커넥터 (522) 와 맞물린다. 캡 (512) 이 맞물리는 나사산에 의해 가이드와이어 커넥터 (518) 상에서 회전됨에 따라, 콜릿 (516) 은 압축된다. 콜릿 (516) 이 압축됨으로써 콜릿 (516) 이 가이드와이어를 클램핑하고 고정하도록 가이드와이어는 콜릿 (516) 을 통해 그리고 개구는 캡 (512) 을 통해 나사산결합될 수 있다.

클램핑 브래킷 (520) 은 근위 카세트 (148) 의 하우징 (304) 에 기계적으로 부착된다. 클램핑 브래킷 (520) 은 가이드와이어 커넥터 (518) 가 회전하도록 허용하면서 가이드와이어 커넥터 (518) 를 홀딩하도록 구성된다. 가이드와이어 커넥터 (518) 는 가이드와이어 커넥터 (518) 의 외부 주위에서 리브 (524) 를 갖는다. 클램핑 브래킷 (520) 은 제한기 (526) 를 갖는다. 클램핑 브래킷 (520) 이 가이드와이어 커넥터 (518) 를 홀딩할 때, 제한기 (526) 는 가이드와이어 커넥터 (518) 의 리브들 (524) 사이에 측방향으로 배치되며, 이는 가이드와이어 커넥터 (518) 의 현저한 측방향 이동을 제한할 수 있다. 클램핑 브래킷 (520) 은 가이드와이어 커넥터 (518) 의 종축 주위로 가이드와이어 커넥터 (518) 의 회전을 허용한다. 클램핑 브래킷 (520) 이 가이드와이어 커넥터 (518) 상에 배치된 캡 (512) 과 함께 가이드와이어 커넥터 (518) 를 홀딩할 때, 스퍼 기어 (514) 는 스퍼 기어 (496) 와 맞물린다.

근위 카세트 (148) 가 근위 구동 유닛 (138) 에 고정될 때, 암형 커넥터 (486) 는 근위 구동 유닛 (138) 의 가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 의 수형 커넥터 (244d) 와 맞물린다. 이 예시적인 구성에서, (예를 들어, 회전 샤프트 (484) 가 회전하는) 회전 샤프트 (484) 의 종축은 가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 의 횡축과 정렬된다.

가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 의 횡방향 샤프트 (230d) 의 회전은 (예를 들어, 수형 커넥터 (244d) 및 암형 커넥터 (486) 를 통해) 회전 샤프트 (484) 의 회전을 야기한다. 회전 샤프트 (484) 의 회전은 구동 베벨형 기어 (482) 의 회전을 야기하며, 이는 가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 의 횡축에 횡방향인 축 주위로 구동형 베벨형 기어 (492) 의 회전을 야기한다. 구동형 베벨형 기어 (492) 의 회전은 동일한 방향으로 제 1 스퍼 기어 (494) 의 회전을 야기한다. 제 1 스퍼 기어 (494) 의 회전은 제 2 스퍼 기어 (496) 의 카운터 방향으로, 즉 반대 방향으로의 회전을 야기한다. 제 2 스퍼 기어 (496) 의 회전은 카운터 방향으로 캡 스퍼 기어 (514) 의 회전을 야기하며, 이는 콜릿 (516) 이 그를 통해 연장되는 가이드와이어 상에 클램핑될 때 가이드와이어가 회전하게 한다.

도 15, 도 16 및 도 17 은 카테터 및 Y-커넥터를 포함하는 구성을 예시한다. 도 15 에서, Y-커넥터 (602) 는 루어 로크의 암형 커넥터를 포함한다. 루어 로크의 암형 커넥터는 암형 커넥터의 외부 시스와 일체인 커넥터 베벨형 기어 (604) 를 갖는다. 카테터 (606) 는 카테터 (606) 의 근위 단부에 루어 로크의 수형 커넥터 및 탭들을 갖는다. 카테터 (606) 의 수형 커넥터는 작동시 Y-커넥터 (602) 의 암형 커넥터와 맞물린다. 암형 커넥터의 시스 상의 커넥터 베벨형 기어 (604) 의 회전은 카테터 (606) 의 회전을 야기한다.

도 16 에서, Y-커넥터 (608) 는 루어 로크의 암형 커넥터를 포함한다. 카테터 (606) 는 카테터 (606) 의 근위 단부에 루어 로크의 수형 커넥터 및 탭들을 갖는다. 중간 커넥터 (610) 는 루어 로크의 암형 커넥터 및 수형 커넥터를 갖는다. 중간 커넥터 (610) 는 중간 커넥터 (610) 의 외부 시스와 일체형인 중간 커넥터 베벨형 기어 (612) 를 갖는다. 작동시, 카테터 (606) 의 수형 커넥터는 중간 커넥터 (610) 의 암형 커넥터와 맞물리고, 중간 커넥터 (610) 의 수형 커넥터는 Y-커넥터 (608) 의 암형 커넥터와 맞물린다. 중간 커넥터 (610) 상에서 중간 커넥터 베벨형 기어 (612) 의 회전은 카테터 (606) 의 회전을 야기한다.

도 17 에서, Y-커넥터 (608) 는 루어 로크의 암형 커넥터를 포함한다. 카테터 (614) 는 카테터 (614) 의 근위 단부에 루어 로크의 수형 커넥터 및 탭들을 갖는다. 카테터 (614) 의 수형 커넥터는 수형 커넥터의 외부 시스와 일체형인 루어 베벨형 기어 (616) 를 갖는다. 카테터 (614) 의 수형 커넥터는 작동시 Y-커넥터 (608) 의 암형 커넥터와 맞물린다. 수형 커넥터의 시스 상의 루어 베벨형 기어 (616) 의 회전은 카테터 (614) 의 회전을 야기한다.

다시 도 13 을 참조하면, (베이스 (456) 및 리드 (458) 를 포함하는) Y-커넥터 하우징은 도 15 내지 도 17 의 Y-커넥터 (602, 608) 를 포함하는 Y-커넥터를 수용 및 고정하도록 구성될 수 있다. Y-커넥터 하우징은, Y-커넥터 하우징이 Y-커넥터 (602, 608) 를 고정할 때, Y-커넥터 (602, 608) 및/또는 카테터 (606, 614) 에 기계적으로 커플링된 베벨형 기어 (604, 612, 616) 가 개구 (464) 를 통해 카테터 회전 조립체의 Y-커넥터 베벨형 기어 (452) 와 맞물리도록 구성된다. 따라서, (회전 샤프트 (454) 의 회전에 의한) Y-커넥터 베벨형 기어 (452) 의 회전은 베벨형 기어 (604, 612, 616) 가 회전 샤프트 (454) 의 회전 축에 횡방향인 축 주위로 회전하게 하고, 이는 추가로 카테터 (606, 614) 가 회전하게 한다.

도 18 및 도 19 는 일부 예들에 따른 카테터의 회전 및 전진을 각각 예시하는 개략도이다. 도 18 및 도 19 는 제 1 카세트 (702) 및 제 2 카세트 (704) 를 도시한다. 제 1 카세트 (702) 는 더 근위에 위치설정되고, 제 2 카세트 (704) 는 더 원위에 위치설정된다. 제 1 카세트 (702) 및 제 2 카세트 (704) 는 각각 원위 카세트 (142) 및 제 1 중간 카세트 (144) 일 수 있다. 제 1 카세트 (702) 및 제 2 카세트 (704) 는 각각 제 1 중간 카세트 (144) 및 제 2 중간 카세트 (146) 일 수 있다. 제 1 카세트 (702) 및 제 2 카세트 (704) 는 각각 제 2 중간 카세트 (146) 및 근위 카세트 (148) 일 수 있다.

제 1 카세트 (702) 는 Y-커넥터 (602) 를 베벨형 기어 (604) 와 고정하는 (베이스 (456) 및 리드 (458) 를 포함하는) Y-커넥터 하우징을 포함하는 것으로 도시된다. 카테터 (606) 는 Y-커넥터 (602) 와 맞물린다. Y-커넥터 하우징은 임의의 Y-커넥터 및 베벨형 기어 구성을 고정할 수 있고, 임의의 카테터는 다른 예에서 구현될 수 있다. 베벨형 기어 (604) 는 제 1 카세트 (702) 의 카테터 회전 조립체의 베벨형 기어 (452) 와 맞물린다. 카테터 (606) 는 제 2 카세트 (704) 의 채널 (308) 을 통해 (예를 들어, 전진 롤러들들 (352, 354) 사이에서) 연장된다.

작동시, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 무이동을 위해 또는 측방향으로의 전진을 위해 카테터 (606) 를 제 2 카세트 (704) 의 채널 (308) 에 고정시킬 수 있다. 카테터 (606) 가 회전되면, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 카테터 (606) 를 회전을 위해 릴리즈한다. 카테터 (606) 의 이동 (예를 들어, 회전, 전진, 및 무이동) 과 관계없이, 카테터 (606) 를 회전시키도록 구성되는 제 1 카세트 (702) 의 카테터 회전 조립체는 (예를 들어, 카테터 (606) 에 기계적으로 커플링된 베벨형 기어 (604) 와 맞물리는 베벨형 기어 (452) 에 의해) 카테터 (606) 에 기계적으로 커플링된 상태로 유지될 수 있다.

첫째로, 제 1 카세트 (702) 및 제 2 카세트 (704) 는 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립이 카테터 (606) 로 하여금 제 2 카세트 (704) 의 전진 롤러들 (352, 354) 사이에 고정되게 하도록, 카테터 (606) 가 이동되지 않는 각각의 포지션에 있다고 가정된다. 카테터 (606) 를 회전시키기 위해, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 카테터 (606) 를 릴리즈한다. 제 2 카세트 (704) 의 전진 롤러 (354) 는 대향하는 전진 롤러 (352, 354) 가 카테터 (606) 에 반대 힘을 인가 (예를 들어, 핀칭) 하지 않도록 측방향으로 병진된다. 도 11a 및 도 11b 를 참조하면, 피니언 (382) 은 핀치 구동 조립체 (220b) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244b) 및 암형 커넥터 (386) 를 통해) 회전되고, 피니언 (382) 의 회전은 랙 (380) 이 병진되게 하여, (하부 지지 프레임 (370), 중간 지지 프레임 (372), 및 상부 지지 프레임 (374) 을 포함하는) 핀치 지지 프레임 및 전진 롤러 (354) 가 전진 롤러 (352) 로부터 멀어지는 방향 (예를 들어 -Y 방향) 으로 병진된다. 도 18 을 참조하면, 전진 롤러 (354) 는 전진 롤러 (352) 로부터 릴리즈 포지션으로 멀어지는 방향 (712) 으로 병진된다.

카테터 (606) 가 핀치 및 전진 조립체에 의해 릴리즈되면, 제 1 카세트 (702) 의 카테터 회전 조립체는 카테터 (606) 를 회전시킬 수 있다. 카테터 (606) 를 회전시키기 위해, 제 1 카세트 (702) 의 베벨형 기어 (452) 는 축 (716) 주위로 회전된다 (714). 제 1 카세트 (702) 의 베벨형 기어 (452) 의 회전 (714) 은 베벨형 기어 (604) 가 횡축 주위로 회전하게 하고, 이는 카테터 (606) 가 회전 (718) 하게 한다. 도 13 을 참조하면, 베벨형 기어 (452) 는 카테터 회전 구동 조립체 (220c) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244c) 및 암형 커넥터 (460) 를 통해) 회전된다. 축 (716) 은 회전 샤프트 (454) 및 베벨형 기어 (452) 가 회전하는 회전 샤프트 (454) 의 종축에 대응한다.

도 19 를 참조하면, 카테터 (606) 를 전진시키기 위해, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 카테터 (606) 를 핀칭한다. 제 2 카세트 (704) 의 전진 롤러 (354) 는 대향하는 전진 롤러 (352, 354) 가 카테터 (606) 에 반대 힘을 인가 (예를 들어, 핀칭) 하도록 측방향으로 병진된다. 도 11a 및 도 11b 를 참조하면, 피니언 (382) 은 핀치 구동 조립체 (220b) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244b) 및 암형 커넥터 (386) 를 통해) 회전되고, 피니언 (382) 의 회전은 랙 (380) 이 병진되게 하여, (하부 지지 프레임 (370), 중간 지지 프레임 (372), 및 상부 지지 프레임 (374) 을 포함하는) 핀치 지지 프레임 및 전진 롤러 (354) 가 전진 롤러 (352) 를 향하는 방향 (예를 들어 +Y 방향) 으로 병진된다. 도 19 를 참조하면, 전진 롤러 (354) 는 핀치 포지션으로 전진 롤러 (352) 를 향하는 방향 (720) 으로 병진된다.

카테터 (606) 가 핀치 및 전진 조립체에 의해 핀칭되면, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 카테터 (606) 를 전진 (예를 들어, 신체 내로 피딩하거나 신체로부터 회수) 시킬 수 있다. 카테터 (606) 를 전진시키기 위해, 제 2 카세트 (704) 의 전진 샤프트 (360) 는 전진 구동 조립체 (220a) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244a) 및 암형 커넥터 (364) 를 통해) 회전되어, 전진 롤러 (352) 가 회전 (722) 하게 한다. 또한, 제 2 카세트 (704) 의 전진 샤프트 (360) 의 회전은 전진 스퍼 기어 (356) 가 마찬가지로 회전하게 한다. 핀치 포지션에서, 전진 스퍼 기어 (356) 는 전진 스퍼 기어 (358) 와 맞물린다. 따라서, 전진 스퍼 기어 (356) 의 회전은 전진 스퍼 기어 (358) 의 카운터 회전을 야기하고, 이는 전진 롤러 (354) 의 카운터 회전 (724) 을 야기한다. 도 19 에 도시된 전진 롤러 (352, 354) 의 회전 (722, 724) 은 카테터 (606) 가 신체 내로 피딩되게 할 수 있다. 각각의 예시된 회전 (722, 724) 과 반대의 전진 롤러 (352, 354) 의 회전은 카테터가 신체로부터 회수되게 할 수 있다.

제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체가 카테터 (606) 를 전진시킬 때, 제 1 카세트 (702) 는 카테터 (606) 의 전진을 추종한다. 도 19 에 도시된 바와 같이, 제 1 카세트 (702) 는 (예를 들어, 카테터 (606) 가 신체 내로 피딩될 때) 측방향 병진 방향 (726) 을 추종한다. 제 1 카세트 (702) 는 (예를 들어, 카테터 (606) 가 신체로부터 회수될 때) 방향 (726) 과 반대의 측방향 병진 방향을 추종할 수 있다. 제 1 카세트 (702) 의 추종은 후술되는 바와 같은 독립적인 병진 조립체에 의한 것일 수 있다. 제 1 카세트 (702) 에 의한 추종은 제 1 카세트 (702) 의 Y-커넥터 하우징에 의해 고정된 Y-커넥터 (602) 와 카테터 (606) 를 핀칭하는 제 2 카세트 (704) 의 전진 롤러 (352, 354) 사이에서 카테터 (606) 에 존재하는 인장이 거의 또는 전혀 없게 할 수 있다. 이러한 인장의 부재는 카테터 (606) 에 존재하는 슬랙 (728) 에 의해 도 19 에 예시된다.

도 18 및 도 19 예시된 바와 같이, 제 1 카세트 (702) 의 카테터 회전 조립체는 카테터 (606) 의 이동에 관계없이 커넥터 베벨형 기어 (604) 와 맞물린 상태로 유지되거나 (예를 들어, 커넥터 베벨형 기어 (604) 와 맞물리는 베벨형 기어 (452) 에 의해) 기계적으로 커플링될 수 있다. 따라서, 카테터 회전 조립체는 작동 시 카테터 (606) 의 이동에 관계없이 카테터 (606) 에 기계적으로 커플링된 상태로 유지될 수 있다. 도 19 에서, 카테터 회전 조립체는 카테터 (606) 를 회전시키도록 작동하고 있지 않고, 베벨형 기어 (452) 는 카테터 (606) 가 전진되는 동안 베벨형 기어 (604) 와 맞물린 상태로 유지된다. 또한, 도 18 및 도 19 에 도시된 바와 같이, 제 2 카세트 (704) 의 핀치 및 전진 조립체는 제 2 카세트 (704) 의 채널 (308) 을 통한 카테터 (606) 의 회전을 허용하도록 카테터 (606) 로부터 릴리즈되거나 그로부터 기계적으로 커플링해제된다.

도 8a 및 도 8b 는 일부 예들에 따른 가이드와이어 (732) 의 회전 및 전진을 각각 도시하는 개략도이다. 도 8a 및 도 8b 는 근위 카세트 (148) 를 도시한다. 근위 카세트 (148) 는 가이드와이어 커넥터 (518) 및 캡 (512) 을 포함하는 것으로 도시된다. 가이드와이어 (732) 는 전술된 바와 같이 가이드와이어 커넥터 (518), 캡 (512), 및 콜릿 (516)(도시되지 않음) 에 의해 고정된다. 캡 (512) 상의 캡 스퍼 기어 (514) 는 스퍼 기어 (496) 와 맞물린다. 가이드와이어 (732) 는 가이드와이어 커넥터 (518) 및 캡 (512) 으로부터 근위 카세트 (148) 의 채널 (308) 을 통해 (예를 들어, 전진 롤러 (352, 354) 사이에서) 연장된다. 캡 (512) 으로부터 하우징 (304) 까지 (예를 들어, 하우징 (304) 을 통해 채널 (308) 까지) 연장되는 가이드와이어 (732) 의 길이는 가이드와이어 (732) 의 루프-백 (loop-back) 으로서 지칭될 수 있다.

작동시, 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체는 무이동을 위해 또는 측방향으로의 전진을 위해 근위 카세트 (148) 의 채널 (308) 에 가이드와이어 (732) 를 고정할 수 있다. 가이드와이어 (732) 가 회전되면, 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체는 회전을 위해 가이드와이어 (732) 를 릴리즈한다. 가이드와이어 (732) 의 이동 (예를 들어, 회전, 전진, 및 무이동) 과 관계없이, 근위 카세트 (148) 의 가이드와이어 회전 조립체는 (예를 들어, 콜릿 (516), 가이드와이어 커넥터 (518), 및 캡 (512) 에 의해) 가이드와이어 (732) 에 기계적으로 커플링된 상태로 유지될 수 있다.

첫째로, 근위 카세트 (148) 는 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체가 가이드와이어 (732) 로 하여금 근위 카세트 (148) 의 전진 롤러들 (352, 354) 사이에 고정되게 하도록, 가이드와이어 (732) 가 이동되지 않는 포지션에 있다고 가정된다. 가이드와이어 (732) 를 회전시키기 위해, 핀치 및 전진 조립체는 가이드와이어 (732) 를 릴리즈한다. 근위 카세트 (148) 의 전진 롤러 (354) 는 마찬가지로 도 18 과 관련하여 전술된 바와 같이, 대향하는 전진 롤러 (352, 354) 가 가이드와이어 (732) 에 반대 힘을 인가 (예를 들어, 핀칭) 하지 않도록 릴리즈 포지션으로의 방향 (734) 으로 측방향으로 병진된다.

가이드와이어 (732) 가 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체에 의해 릴리즈되면, 근위 카세트 (148) 의 카테터 회전 조립체는 가이드와이어 (732) 를 회전시킬 수 있다. 가이드와이어 (732) 를 회전시키기 위해, 근위 카세트 (148) 의 스퍼 기어 (496) 는 축 (738) 주위로 회전된다 (736). 스퍼 기어 (496) 의 회전 (736) 은 캡 스퍼 기어 (514), 따라서 캡 (512), 가이드와이어 커넥터 (518), 및 콜릿 (516) 이 회전 (736) 과 반대의 방향으로 회전하게 하고, 이는 가이드와이어 (732) 가 회전 (740) 하게 한다. 도 14 를 참조하면, 스퍼 기어 (496) 는 가이드와이어 회전 구동 조립체 (220d) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244d) 및 암형 커넥터 (486) 를 통해) 회전된다.

도 21 을 참조하면, 가이드와이어 (732) 를 전진시키기 위해, 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체는 가이드와이어 (732) 를 핀칭한다. 전진 롤러 (354) 는 마찬가지로 도 19 를 참조하여 설명된 바와 같이, 대향하는 전진 롤러들 (352, 354) 이 가이드와이어 (732) 에 반대 힘을 인가 (예를 들어, 핀칭) 하도록 측방향으로 병진된다. 전진 롤러 (354) 는 핀치 포지션으로 전진 롤러 (352) 를 향하는 방향 (742) 으로 병진된다.

가이드와이어 (732) 가 핀치 및 전진 조립체에 의해 핀칭되면, 핀치 및 전진 조립체는 가이드와이어 (732) 를 전진 (예를 들어, 신체 내로 피딩하거나 신체로부터 회수) 시킬 수 있다. 가이드와이어 (732) 를 전진시키기 위해, 근위 카세트 (148) 의 전진 샤프트 (360) 는 전진 구동 조립체 (220a) 에 의해 (예를 들어, 수형 커넥터 (244a) 및 암형 커넥터 (364) 를 통해) 회전되어, 전진 롤러 (352) 가 회전 (744) 하게 한다. 또한, 전진 샤프트 (360) 의 회전은 전진 스퍼 기어 (356) 가 마찬가지로 회전하게 한다. 핀치 포지션에서, 전진 스퍼 기어 (356) 는 전진 스퍼 기어 (358) 와 맞물린다. 따라서, 전진 스퍼 기어 (356) 의 회전은 전진 스퍼 기어 (358) 의 카운터 회전을 야기하고, 이는 전진 롤러 (354) 의 카운터 회전 (746) 을 야기한다. 도 21 에 도시된 전진 롤러 (352, 354) 의 회전 (744, 746) 은 가이드와이어 (732) 가 신체 내로 피딩되게 할 수 있다. 각각의 예시된 회전 (744, 746) 과 반대의 전진 롤러 (352, 354) 의 회전은 카테터가 신체로부터 회수되게 할 수 있다.

근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체가 가이드와이어 (732) 를 전진시킬 때, 가이드와이어 (732) 의 루프-백이 변할 수 있다. 도 21 에 도시된 바와 같이, 루프-백의 길이는 가이드와이어 (732) 가 측방향 병진 방향 (748) 으로 전진됨에 따라 (예를 들어, 가이드와이어 (732) 가 신체 내로 피딩될 때) 감소될 수 있다. 유사하게, 가이드와이어 (732) 가 방향 (748) 과 반대의 측방향 병진 방향으로 전진됨에 따라 (예를 들어, 가이드와이어 (732) 가 신체로부터 회수될 때) 루프-백의 길이가 증가될 수 있다.

도 8a 및 도 8b 에 의해 예시된 바와 같이, 근위 카세트 (148) 의 가이드와이어 회전 조립체는 가이드와이어 (732) 의 이동에 관계없이 가이드와이어 (732) 와 맞물린 상태로 유지되거나 (예를 들어, 가이드와이어 커넥터 (518), 콜릿 (516), 및 가이드와이어 (732) 를 고정하는 캡 (512) 에 의해) 그에 기계적으로 커플링될 수 있다. 따라서, 가이드와이어 회전 조립체는 작동 시 가이드와이어 (732) 의 이동에 관계없이 가이드와이어 (732) 에 기계적으로 커플링된 상태로 유지될 수 있다. 도 21 에서, 카테터 회전 조립체는 가이드와이어 (732) 를 회전시키도록 작동하지 않고, 가이드와이어 커넥터 (518), 콜릿 (516), 및 캡 (512) 은 가이드와이어 (732) 를 고정한 상태로 유지되며, 스퍼 기어들 (514, 496) 은 맞물린 상태로 유지되는 한편, 가이드와이어 (732) 는 전진된다. 또한, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 근위 카세트 (148) 의 핀치 및 전진 조립체는 근위 카세트 (148) 의 채널 (308) 을 통한 가이드와이어 (732) 의 회전을 허용하도록 가이드와이어 (732) 로부터 릴리즈되거나 그로부터 기계적으로 커플링해제되게 된다.

도 9a 내지 도 9c 는 일부 예들에 따라 트랙에 기계적으로 커플링된 병진 조립체의 분해 사시도를 도시한다. 제 1 중간 구동 유닛 (134), 제 2 중간 구동 유닛 (136), 및 근위 구동 유닛 (138) 각각은 그에 기계적으로 커플링된 각각의 병진 조립체를 포함한다. 병진 조립체는 각각의 구동 유닛 (134-138) 이 트랙을 따라 (예를 들어, X 방향으로) 병진되게 한다. 상이한 병진 조립체들 및/또는 예시된 병진 조립체에 대한 수정들이 구동 유닛들에 대해 구현될 수 있다. 다양한 타입의 샤프트 및 기어가 병진 조립체와 관련하여 아래에서 설명되지만; 그러나 다른 타입의 샤프트 및 기어가 병진 조립체의 상이한 구성을 달성하도록 구현될 수 있다.

병진 조립체는 회전 액추에이터 (802) 를 포함한다. 회전 액추에이터 (802) 는 구동 샤프트 (804)(예를 들어, 샤프트의 회전 축에 수직인 D-형상의 단면을 갖는 샤프트) 를 포함한다. 회전 액추에이터 (802) 는 구동 샤프트 (804) 를 회전시키도록 구성된다. 일부 예들에서, 회전 액추에이터 (802) 는 전기 모터와 같은 모터이다. 회전 액추에이터 (802) 는 브래킷 (806) 상에 기계적으로 부착되고 장착된다. 웜 기어 (808) 는 구동 샤프트 (804) 에 기계적으로 부착된다.

병진 조립체는 횡방향 샤프트 (810)(예를 들어, 샤프트의 회전 축에 수직인 D-형상 단면을 갖는 샤프트) 를 추가로 포함한다. 기어 (812)(예를 들어, 오목한 외부 면을 갖는 스퍼 기어) 및 피니언 (814) 은 각각 횡방향 샤프트 (810) 에 기계적으로 부착되고 이를 에워싼다. 웜 기어 (808) 는 기어 (812) 와 맞물린다. 회전 액추에이터 (802) 는 구동 샤프트 (804) 를 회전시키도록 구성되며, 이는 웜 기어 (808) 가 구동 축 주위로 회전하게 한다. 웜 기어 (808) 의 회전은 구동 축에 횡방향인 횡축 주위로 기어 (812) 의 회전을 야기한다. 기어 (812) 의 회전은 횡방향 샤프트 (810) 가 횡축 주위로 회전하게 하고, 이는 추가로 피니언 (814) 이 횡축 주위로 회전하게 한다. 병진 조립체는 또한 슬라이더 (816) 를 포함한다. 슬라이더 (816) 는 일반적으로 도 22b 에 도시된 바와 같이 C 형상의 단면을 갖는다. 슬라이더 (816) 는 브래킷 (806) 에 기계적으로 부착된다.

트랙은 가이드 (818) 및 랙 (820) 을 포함한다. 도 9a 및 도 9b 에 도시되지 않았지만, 가이드 (818) 및 랙 (820) 은 프레임 (112) 에 기계적으로 커플링되고 이에 의해 지지된다. 가이드 (818) 는 상단 측면 상에 홈을 갖고, 바닥 측면 상에 홈을 갖는다. 슬라이더 (816) 는 가이드 (818) 의 홈들과 맞물려서 병진 조립체를 기계적으로 지지하고 가이드 (818) 를 따라 병진 조립체의 병진을 허용한다. 피니언 (814) 은 랙 (820) 과 맞물린다. 랙 (820) 과 맞물림으로써 피니언 (814) 의 회전은 병진 조립체의 병진을 야기한다.

병진 조립체는 각각의 구동 유닛에 기계적으로 커플링된다. 도 9a 및 9b 에서, 장착 플레이트 (822) 는 브래킷 (806) 에 기계적으로 부착된다. 장착 플레이트 (822) 는 각각의 구동 유닛의 지지 플레이트 (202) 에 기계적으로 부착된 스페이서 (824) 에 기계적으로 부착된다.

병진 조립체는 또한 링키지 도관 (linkage conduit)(826) 을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 링키지 도관 (826) 의 단부는 브래킷 (806) 에 기계적으로 부착되는 브래킷 (828) 에 기계적으로 부착된다. 링키지 도관 (826) 의 또 다른 단부는 프레임 (112)(도시되지 않음) 에 기계적으로 커플링된다. 링키지 도관 (826) 은 병진 조립체 및 구동 유닛 내의 다양한 전기 구성요소에 전력 및/또는 제어 신호를 송신하는 와이어 및 케이블을 캐리할 수 있다. 프레임 (112) 에 기계적으로 커플링된 링키지 도관 (826) 의 단부는 고정된 포지션에 유지될 수 있는 반면, 브래킷 (828) 에 기계적으로 부착된 링키지 도관 (826) 의 단부는 병진 조립체의 병진과 함께 이동가능할 수 있다. 링키지 도관 (826) 은 링키지 도관 (826) 에 의해 캐리되는 와이어 또는 케이블의 꼬임 또는 엉킴을 감소시킬 수 있다.

도 9c 는 일부 예들에 따른, 그 하우징 내에 통합된 도 9a 및 도 9b 의 병진 조립체를 갖는 근위 카세트의 도면을 개략적으로 도시한다. 본원의 근위 카세트 (830) 는 하우징 (832) 을 포함한다. 도 11a 에 도시된 바와 같은 핀치 및 전진 조립체 (834), 도 14 에 도시된 바와 같은 가이드와이어 회전 조립체 (834) 및 가이드와이어 (838) 는 하우징 (832) 내에 전체적으로 수용된다.

다양한 예들이 상세히 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들, 대체들 및 변경들이 그 안에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (8)

1. 근위 단부를 갖는 가이드와이어를 이동시키기 위한 가이드와이어 제어기 카세트로서, 상기 가이드와이어 제어기는,
   내부 공간을 갖는 하우징;
   상기 내부 공간 내에 수용되고 진입 측면, 대향하는 진출 측면, 및 이들 사이에 배치되는 측방향 벽을 갖는 병진 모듈로서, 상기 병진 모듈은 상기 진입 측면과 상기 진출 측면 사이로 연장되는 제 1 가이드와이어 경로를 포함하고, 상기 병진 모듈은 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 이동시키도록 구성되는, 상기 병진 모듈; 및
   상기 내부 공간 내에 수용되고 상기 측방향 벽에 장착되는 회전 모듈로서, 상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부를 수용하기 위한 개구, 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부가 그 중심에서 회전되게 허용하는 회전 축, 및 상기 개구로부터 나와서 상기 진입 측면으로 연장되는 루프 경로인 제 2 가이드와이어 경로를 포함하는, 상기 회전 모듈을 포함하는, 가이드와이어 제어기 카세트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 병진 모듈은 적어도 롤러들의 쌍을 포함하고, 각각의 롤러는 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 서로 마주하도록 배치되고, 각각의 롤러는 외부 원주방향 표면을 갖고, 상기 외부 원주방향 표면의 적어도 일부는 상기 롤러들의 쌍 사이에서 연장되는 시스 (sheath) 를 파지하는, 가이드와이어 제어기 카세트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전 모듈은 상기 회전 축을 따라 배치되고 리세스 내에 수용되는 콜릿 (collet) 을 가지며 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부를 수용하기 위한 개구를 갖는 가이드와이어 커넥터를 추가로 포함하는, 가이드와이어 제어기 카세트.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어 제어기의 근위 단부에 배치된 제 1 기어 조립체, 및 상기 회전 축의 수직 방향을 따라 상기 제 1 기어 조립체에 맞물리는 제 2 기어 조립체를 추가로 포함하는, 가이드와이어 제어기 카세트.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 기어 조립체는 상기 회전 축의 수직 방향을 따라 연장되는 회전 샤프트를 갖는, 가이드와이어 제어기 카세트.
6. 가이드와이어를 이동시키기 위한 방법으로서,
   가이드와이어 제어기를 제공하는 단계로서, 상기 가이드와이어 제어기는,
   내부 공간을 갖는 카트리지; 상기 내부 공간 내에 수용되고 진입 측면, 대향하는 진출 측면, 및 이들 사이에 배치되는 측방향 벽을 갖는 병진 모듈로서, 상기 병진 모듈은 상기 진입 측면과 상기 진출 측면 사이로 연장되는 제 1 가이드와이어 경로를 포함하고, 상기 병진 모듈은 제 1 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 이동시키도록 구성되는, 상기 병진 모듈; 및
   상기 내부 공간 내에 수용되고 상기 측방향 벽에 장착되는 회전 모듈로서, 상기 회전 모듈은 상기 가이드와이어의 근위 단부를 수용하기 위한 개구, 상기 가이드와이어의 상기 근위 단부가 그 중심에서 회전되게 허용하는 종방향 축, 및 상기 개구로부터 나와서 상기 진입 측면으로 연장되는 루프 경로인 제 2 가이드와이어 경로를 포함하는, 상기 회전 모듈을 포함하는, 상기 가이드와이어 제어기를 제공하는 단계,
   상기 제 1 가이드와이어 경로 및 상기 제 2 가이드와이어 경로를 따라 상기 회전 모듈 및 상기 병진 모듈에 상기 가이드와이어를 맞물리게 하는 단계; 및
   상기 가이드와이어 제어기의 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 가이드와이어 경로 및 상기 제 2 가이드와이어 경로를 따라 상기 가이드와이어를 병진 또는 회전 이동시키는 단계를 포함하는, 가이드와이어를 이동시키기 위한 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 병진 모듈은 적어도 롤러들의 쌍을 포함하고, 각각의 롤러는 상기 제 1 가이드와이어 경로를 따라 서로 마주하도록 배치되고, 각각의 롤러는 외부 원주방향 표면을 갖고, 상기 외부 원주방향 표면의 적어도 일부는 상기 롤러들의 쌍 사이에서 연장되는 시스를 파지하는, 가이드와이어를 이동시키기 위한 방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 가이드와이어는 상기 제 2 가이드와이어 경로를 따라 루프를 형성하도록 맞물리는, 가이드와이어를 이동시키기 위한 방법.
   

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