KR20240023124A - 의료 시스템, 디바이스, 및 관련 방법 - Google Patents

Abstract

의료 디바이스는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 핸들(120), 핸들의 제1 단부에 결합된 제1 작동기(110), 핸들의 제2 단부에 결합된 제1 샤프트(140), 및 제1 샤프트로부터 연장되는 제2 샤프트(150)를 포함하며, 제2 샤프트는 제1 관절 섹션(170)과 제2 관절 섹션(160)을 포함하고, 핸들에 대한 제1 작동기의 관절은 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제1 샤프트에 대한 핸들의 관절은 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되며, 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션은 제1 평면에서만 관절 동작되는 것으로 제한된다.

Description

의료 시스템, 디바이스, 및 관련 방법

[관련 출원(들)에 대한 상호 참조]

본 출원은, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는, 2021년 6월 22일자로 출원된 미국 가출원 번호 제63/213,632호로부터 우선권의 이익을 주장한다.

[기술 분야]

본 개시는 일반적으로 의료 시스템 및 디바이스에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시의 적어도 일부 실시예는 관내 시술을 위한 관절식 의료 디바이스에 관한 것이다.

일부 경우에, 관내 시술은 복잡할 수 있으며, 공동으로 작업하는 많은 수의 조작자 또는 기술자가 필요할 수 있다. 따라서, 이러한 시술에는 높은 인지 부하가 필요할 수 있다. 더욱이, 일반적으로 사용되는 액세서리 디바이스에는 특정 결함이 있을 수 있으며, 이에 의해 이러한 시술의 복잡성과 인지적 부담을 완화하지 못할 수 있다. 일부 결함에는, 디바이스의 원위 단부에 어떠한 독립적인 관절도 없는 액세서리 디바이스 또는 단일 평면에 2선식 관절만 있어 조향 와이어 직경 및 구불구불한 해부학적 구조에서의 마찰 손실과 같은 제한으로 인해 충분한 관절력을 생성하지 못하는 디바이스가 포함된다. 더욱이, 다른 결함은 액세서리 디바이스의 엔드 이펙터(end effector) 특징에서 비롯될 수 있다. 예를 들어, 생검 겸자/그래스퍼의 조는 조직을 충분히 잡을 수 있는 폐쇄력이 부족할 수 있는데, 이는 조를 폐쇄하는 일반적인 4절 메커니즘이 기계적 이점을 감소시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 현재의 액세서리 디바이스는 복잡하고, 비효율적이며, 비용이 많이 들 수 있다.

본 개시의 양태는, 특히, 다른 양태 중에서도 관내 시술을 위한 의료 시스템 및 디바이스에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 각각의 양태는 임의의 다른 개시된 양태와 관련하여 설명된 특징을 하나 이상 포함할 수 있다.

예에 따르면, 의료 디바이스는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 핸들, 핸들의 제1 단부에 결합된 제1 작동기, 핸들의 제2 단부에 결합된 제1 샤프트, 및 제1 샤프트로부터 연장되는 제2 샤프트를 포함할 수 있으며, 제2 샤프트는 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션을 포함하고, 핸들에 대한 제1 작동기의 관절은 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제1 샤프트에 대한 핸들의 관절은 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되며, 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션은 제1 평면에서만 관절 동작되는 것으로 제한된다.

다른 예에서, 제1 작동기는 제1 평면 내에서만 핸들에 대해 관절 동작하도록 구성되고, 핸들은 제1 평면 내에서만 제1 샤프트에 대해 관절 동작하도록 구성된다. 핸들, 제1 작동기, 제1 샤프트, 및 제2 샤프트는 의료 디바이스의 종방향 축을 중심으로 일제히 함께 회전해야 하도록 구성된다. 제1 작동기는 핸들의 제1 단부에 피봇 가능하게 결합되어, 제1 작동기는 제1 평면 내에서만 핸들에 대해 피봇하도록 구성된다. 핸들의 제2 단부는 제1 샤프트에 피봇 가능하게 결합되어, 핸들은 제1 평면 내에서만 제1 샤프트에 대해 피봇하도록 구성된다. 제2 관절 섹션은 제1 관절 섹션의 근위에 있다.

다른 예에서, 제2 샤프트는 제2 관절 섹션에 인접한 비관절 섹션, 제1 관절 섹션의 제1 단부에 결합된 제1 관절 커플러, 및 제1 관절 섹션의 제2 단부를 제2 관절 섹션의 제1 단부에 결합하는 제2 관절 커플러를 더 포함한다. 의료 디바이스는 제1 와이어, 제2 와이어, 제3 와이어, 및 제4 와이어를 더 포함할 수 있고, 제1 와이어 및 제2 와이어 각각은 제1 작동기 내에 고정된 제1 단부를 포함하고, 제3 와이어 및 제4 와이어 각각은 핸들의 일부 내에 고정된 제1 단부를 포함하고, 제1 와이어 및 제2 와이어는 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제3 와이어 및 제4 와이어는 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성된다. 제1 와이어 및 제2 와이어 각각은 제1 관절 커플러 내에 고정된 제2 단부를 더 포함하고, 제3 와이어 및 제4 와이어 각각은 제2 관절 링 내에 고정된 제2 단부를 더 포함한다. 제1 와이어, 제2 와이어, 제3 와이어, 및 제4 와이어의 제2 단부의 종방향 연장 부분은 공유 평면을 따라 연장된다.

다른 예에서, 의료 디바이스는 엔드 이펙터와 엔드 이펙터를 작동시키도록 구성된 제2 작동기를 더 포함할 수 있고, 제2 작동기는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 핸들의 일부에 결합되고, 제2 작동기는 핸들에 활주식으로 결합되어, 제2 작동기는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 핸들의 일부를 따라 병진할 수 있다. 제1 샤프트는 볼 및 소켓 연결을 통해 핸들의 제2 단부에 결합된다. 제1 작동기는 볼 및 소켓 연결을 통해 핸들의 제1 단부에 결합된다.

다른 예에서, 의료 디바이스는 제2 작동기를 더 포함할 수 있으며, 제1 작동기와 제2 작동기는 제1 작동기가 손의 제1 손가락에 의해 접근 가능하고 제2 작동기가 의료 디바이스에 대한 손의 위치를 변경하지 않고 손의 제2 손가락에 의해 접근 가능하도록 서로에 대해 위치된다. 핸들은 손의 구부리기를 통해 관절 동작되도록 구성된다.

다른 예에 따르면, 의료 디바이스는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 핸들, 핸들의 제1 단부에 피봇 가능하게 결합된 제1 작동기, 핸들의 제2 단부에 피봇 가능하게 결합된 제1 샤프트, 제1 샤프트로부터 연장되는 제2 샤프트로서, 제2 샤프트는 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션을 포함하는, 제2 샤프트, 제1 작동기와 핸들의 제1 단부 사이의 제1 커넥터 세트로서, 상기 제1 커넥터 세트는 제1 피봇 축에 대한 제1 작동기의 피봇을 제한하는, 제1 커넥터 세트, 및 제1 샤프트와 핸들의 제2 단부 사이의 제2 커넥터 세트로서, 상기 제2 커넥터 세트는 제2 피봇 축에 대한 제1 샤프트의 피봇을 제한하는, 제2 커넥터 세트를 더 포함할 수 있고, 핸들에 대한 제1 작동기의 피봇은 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제1 샤프트에 대한 핸들의 피봇은 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성된다. 제1 피봇 축과 제2 피봇 축은 동일 평면에 있다. 제1 커넥터 세트에는 슬롯과 슬롯에 의해 수용되는 탭이 포함된다. 제2 커넥터 세트에는 슬롯과 슬롯에 의해 수용되는 탭이 포함된다.

다른 예에 따르면, 의료 디바이스의 샤프트를 위치시키는 방법은 의료 디바이스의 샤프트의 원위 단부를 피검자의 신체에 삽입하는 단계, 샤프트를 제1 방향으로 관절 동작시키기 위해 의료 디바이스의 제1 작동기를 의료 디바이스의 핸들에 대해 관절 동작시키는 단계로서, 상기 관절 동작은 의료 디바이스의 구성에 의해 단일 평면으로 제한되는, 단계, 및 샤프트를 제2 방향으로 관절 동작시키기 위해 핸들을 의료 디바이스의 중간 샤프트에 대해 관절 동작시키는 단계로서, 상기 관절 동작은 의료 디바이스에 의해 단일 평면으로 제한되는, 단계를 포함할 수 있다.

전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구된 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 이해할 수 있다.

본 명세서에 포함되어 일부를 구성하는 첨부 도면은 다양한 예시적인 실시예를 예시하고, 상세한 설명과 함께, 개시된 실시예의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 일부 양태에 따른 의료 시스템의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 개시의 일부 양태에 따른 의료 디바이스의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3h는 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스 핸들의 사시도 및 단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 작동 특징의 사시도이다.
도 5a 내지 도 5b는 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 다른 작동 특징의 사시도이다.
도 6은 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 샤프트 부분의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 핸들과 샤프트 부분의 단면도이다.
도 8은 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 다른 샤프트 부분의 사시도이다.
도 9a 내지 도 9e는 도 2a 내지 도 2f의 의료 디바이스의 다른 샤프트 부분의 사시도 및 단면도이다.
도 10은 본 개시의 다른 양태에 따른, 다른 의료 디바이스의 사시도이다.
도 11은 본 개시의 일부 다른 양태에 따른, 다른 의료 디바이스의 사시도이다.

이제, 본 개시의 양태를 상세히 참조할 것이며, 그 예는 첨부 도면에 예시된다. 가능하다면, 도면을 통해 동일하거나 유사한 참조 번호를 사용하여 동일한 또는 유사한 부분을 지칭한다. "원위"라는 용어는, 예를 들어 디바이스를 피검자(예를 들어, 환자)에게 도입할 때, 디바이스의 사용자로부터 가장 멀리 떨어진 의료 디바이스의 장소 또는 부분을 의미한다. 대조적으로, "근위"라는 용어는, 예를 들어 디바이스를 피검자에게 배치할 때, 사용자에게 가장 가까운 장소 또는 부분을 의미한다.

전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구된 바와 같이 특징을 제한하지 않는다. 본 명세서에 사용된 용어 "포함한다", "포함하는", "갖는", "구비하는", 또는 그 다른 변형은, 요소의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 해당 요소만을 포함하는 것이 아니라, 이러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 내재된 또는 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소를 포함할 수 있도록, 비배타적 포함을 포괄하는 것을 의도한다. 본 개시에서, 예를 들어 "약", "실질적으로", "일반적으로", 및 "대략"과 같은 상대적인 용어는 언급된 값 또는 특성에서 ±10%의 가능한 변동을 나타내기 위해 사용된다.

본 개시의 실시예에는 관내 시술을 수행하기 위한 시스템, 디바이스, 및 방법이 포함된다. 예시적인 시스템은 의료용 스코프, 예를 들어 내시경, 결합 디바이스, 및 의료 디바이스를 포함할 수 있다. 스코프는 특별히 제한되지 않으며 임의의 적절한 의료용 스코프일 수 있다. 상기 의료용 스코프는 결합 디바이스를 통해 상기 의료 디바이스, 예를 들어 액세서리 디바이스를 수용하도록 구성된 포트를 포함할 수 있다.

결합 디바이스는 또한 특별히 제한되지 않으며, 제1 단부와 제2 단부를 포함하는 임의의 적절한 튜브, 채널, 난간 또는 가이드일 수 있으며, 제1 단부는 스코프의 포트에 결합되도록 구성된다. 제1 단부가 포트에 결합되는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 제2 단부는 상기 포트의 개구를 향해 의료 디바이스를 안내하도록 구성된 루멘 또는 채널로 이어지는 개구 또는 통로를 포함할 수 있다. 결합 디바이스는 의료 디바이스와 스코프 사이의 연결에 안정성을 제공할 수 있다. 결합 디바이스는 의료 디바이스에 대한 연결을 더 고정하기 위한 로킹 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 결합 디바이스는 또한 핸들 부분이 샤프트에 대해 피봇될 때 의료 디바이스의 샤프트 부분이 가압할 수 있는 표면을 제공할 수 있으며, 이에 의해 의료 디바이스의 보조 관절 메커니즘이 작동된다(아래에서 더 구체적으로 설명됨). 따라서, 결합 디바이스는 상기 보조 관절을 위한 지지부 역할을 할 수 있다. 결합 디바이스의 길이는 의료 디바이스를 수용하는 임의의 적절한 길이일 수 있다. 결합 디바이스의 형상은 의료 시스템의 인체 공학을 돕는 임의의 적절한 형상일 수 있다.

의료 디바이스는 의료용 스코프와 함께 이용되도록 구성된 액세서리 디바이스일 수 있다. 의료 디바이스는 앞서 설명한 결합 디바이스를 통해 스코프의 포트에 삽입될 수 있다. 의료 디바이스는 제1 근위 단부로부터 제2 원위 단부까지 종방향으로 연장될 수 있다. 의료 디바이스는 핸들, 핸들의 근위 단부에 피봇 가능하게 결합된 제1 작동기, 핸들의 본체에 결합된 제2 작동기, 핸들의 원위 단부에 피봇 가능하게 결합된 중간 샤프트, 상기 중간 샤프트로부터 원위로 연장되는 메인 샤프트로서, 메인 샤프트는 비관절 부분, 제1 관절 부분 및 제2 관절 부분을 포함하는, 메인 샤프트, 및 메인 샤프트의 원위 단부에 결합되는 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 의료 디바이스는 제1 쌍의 주요 조향 와이어, 제2 쌍의 보조 조향 와이어, 및 엔드 이펙터를 작동시키도록 구성된 풀 와이어(pull wire)를 더 포함할 수 있다.

메인 샤프트는 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 다중 루멘 샤프트일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 메인 샤프트, 예를 들어 비관절 부분, 제1 관절 부분, 및 제2 관절 부분은 복수의 루멘을 정의하는 적어도 PTFE 본체를 포함할 수 있다. 루멘의 수는 샤프트의 각각의 부분에 따라 달라질 수 있다. 다른 예에서, 샤프트는 강성 및 토크성(torquebility)을 제공하도록 구성된 상기 PTFE 본체 위에 편조(braiding) 및/또는 코일을 더 포함할 수 있다. 편조/코일은 특별히 제한되지 않으며, 둥글거나 평탄할 수 있다. 상기 코일은 임의의 방향으로 권선된 이중층 또는 삼중층 와이어일 수 있다. 편조는 다이아몬드 패턴, 규칙적 패턴 또는 헤라클레스 패턴일 수 있다. 샤프트 부분의 외부 피복도 특별히 제한되지 않으며, 상기 다중 루멘 샤프트 및 편조를 유지하도록 구성된 임의의 적절한 재료, 예를 들어 FEP 리플로우(reflow)일 수 있다. 샤프트의 토크를 개선하기 위해 상기 편조 아래에 보조 리플로우가 포함될 수 있다는 점에 유의한다. 더욱이, 상기 메인 샤프트는 의료용 스코프의 전형적인 작업 채널, 예를 들어 2.8 mm와 호환될 수 있다.

의료 디바이스의 조향 와이어도 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 조향 와이어일 수 있다. 일부 예에서, 제조된 조향 와이어는 실리콘 코팅, 예를 들어 MDX 코팅을 갖춘 스테인리스 강을 포함한다. 조향 와이어는 단일 가닥 또는 다중 가닥 와이어일 수 있다. 더욱이, 조향 와이어는 임의의 적절한 재료, 예를 들어 실리콘, PTFE, 윤활제 등으로 코팅될 수 있다. 마찬가지로, 풀 와이어도 특별히 제한되지 않는다. 풀 와이어는 SS, MDX가 포함된 니티놀, PTFE, 또는 실리콘 코팅을 포함할 수 있다. 풀 와이어도 단일 또는 다중 가닥 와이어일 수 있다.

앞서 설명한 의료 디바이스의 특징은 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명된다.

상기 의료 디바이스는 모두 한 손으로 조작 가능한 다양한 자유도를 갖는 한 손 유지 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 제1 자유도는 디바이스의 제1 작동기(예를 들어, 주요 관절 메커니즘)의 작동을 통한 제1 관절 부분에서의 메인 샤프트의 관절 동작일 수 있다. 주요 관절 메커니즘은 손의 엄지손가락의 움직임을 통해 수행될 수 있다. 제2 자유도는 중간 샤프트(예를 들어, 보조 관절 메커니즘)에 대한 핸들의 피봇을 통한 제2 관절 부분에서의 메인 샤프트의 관절 동작일 수 있다. 보조 관절 메커니즘은 손의 손목의 움직임을 통해 수행될 수 있다. 일부 예에서, 제1 관절 부분과 제2 관절 부분은 동일한 평면을 따라 동일한 방향으로 관절 동작될 수 있다. 이는 메인 샤프트의 추가 리프트와 더 좁은 관절 반경을 제공할 수 있다. 이러한 이중 관절은 샤프트의 제1 관절 부분과 제2 관절 부분에서 공유 평면에 놓인 2개의 서로 다른 조향 와이어 쌍에 의해 달성될 수 있다. 이러한 와이어 배열은 아래에서 더 구체적으로 설명된다.

제3 자유도는 샤프트의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전일 수 있다. 아래에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 디바이스의 앞서 설명한 양태 각각은 디바이스의 다른 양태에 대해 동시에 회전하도록 서로 결합될 수 있다. 달리 말해서, 단일 피처, 예를 들어 핸들의 회전은 디바이스의 특정한 다른 피처와 동시에 회전한다. 따라서, 샤프트의 상기 회전은 핸들을 잡고 있는 손의 손목 및/또는 팔뚝의 회전을 통해 수행될 수 있다. 제4 자유도는 제2 작동기의 작동을 통한 엔드 이펙터의 작동일 수 있다. 상기 작동은 디바이스를 잡고 있는 손의 적어도 하나의 손가락의 움직임을 통해 수행될 수 있다. 제5 자유도는 신체 루멘 내에서 의료 디바이스의 근위-원위 병진일 수 있으며, 이는 디바이스의 핸들을 잡고 있는 동안 손의 병진을 통해 실행될 수 있다.

앞서 설명된 각각의 자유도는 디바이스의 핸들을 따른 또는 핸들에 대한 한 손의 최소 움직임(손의 손가락 및/또는 손목의 상대적으로 짧은/간단한 움직임으로 의료 디바이스를 조작함)으로 수행될 수 있다는 점에 유의한다. 따라서, 앞서 설명된 예시적인 의료 디바이스는 한 손으로 완전히 작동함으로써 인지 부하를 완화할 수 있다. 더욱이, 디바이스의 다양한 자유도를 조작하기 위한 직관적인 인터페이스를 제공하기 때문에 디바이스를 용이하게 사용할 수 있으며, 모든 자유도는 한 손의 손가락 및/또는 손목의 움직임을 통해 접근 가능하다. 의료 디바이스의 핸들은 다양한 손 크기(소형, 중형, 대형)로 파지 가능한 것일 수 있다. 더욱이, 의료 디바이스는 가격이 저렴하고 사용 후 폐기될 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 예시적인 의료 시스템(10)은 스코프(50), 예를 들어 내시경, 결합 디바이스(70), 및 의료 디바이스(100)를 포함한다. 스코프(50)는 가요성 샤프트(56)(예를 들어, 카테터)와 가요성 샤프트(56)의 근위 단부에 연결된 핸들(52)을 포함한다. 핸들(52)은 의료 시스템(10) 및/또는 의료 시스템(10)과 연관된 하나 이상의 도구 또는 디바이스의 피처를 작동하거나 또는 달리 제어하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같은 핸들(52)은 샤프트(56)의 관절, 예를 들어 샤프트(56)의 원위 단부에 있는 또는 그에 근접한 관절 조인트를 제어하는 제1 및 제2 작동기(42, 43)를 포함한다. 예를 들어, 작동기(42, 43)는 샤프트(56)의 다수의 방향으로의 움직임, 예를 들어 서로 다른 평면을 따른 움직임을 제어할 수 있다. 작동기(42, 43)는, 예를 들어 샤프트(56)에 결합된 케이블 또는 와이어를 밀기/당기기 위해 회전하는 회전 가능한 손잡이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 케이블 또는 와이어는 의료용 플라스틱 또는 금속을 포함할 수 있으며, 가요성 샤프트(56)에 연결하여 그 움직임을 제어하도록 각각의 작동기(42, 43)로부터 원위로 연장될 수 있다. 케이블 또는 와이어의 원위 단부는 샤프트(56)를 통해 연장되고 관절 조인트 및/또는 샤프트(50)의 원위 팁에서 종료될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 케이블 또는 와이어가 관절 조인트에 연결될 수 있으며, 작동기(52, 53)의 회전은 관절 조인트 및/또는 샤프트(56)의 원위 단부를, 예를 들어 다수의 방향을 따라 이동시키도록 케이블 또는 와이어를 제어할 수 있다. 본 개시의 일부 양태에 따르면, 하나 이상의 전기 케이블(도시되지 않음)은 시스템(10)의 근위 단부로부터 샤프트(56)의 원위 단부까지 연장될 수 있으며, 샤프트(56)의 원위 단부에 있는 이미징, 조명, 및/또는 다른 전자 장치에 전기 제어를 제공할 수 있다. 전기 케이블은 샤프트(56)의 원위 단부에서 수신된 이미징 신호를 디스플레이에서 처리 및/또는 디스플레이되도록 전달할 수 있다. 내시경은 또한 결합 디바이스(70)를 통해 디바이스(100)를 도입하기 위해, 도 1a 및 도 1b의 예에 도시된 적어도 하나의 포트, 예를 들어 포트(54)를 포함할 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 결합 디바이스(70)는 제1 단부(71)와 제2 단부(73) 사이에서 연장되는 관형의 디바이스이지만, 이에 제한되지 않는다. 제1 단부(71)는, 포트(54)의 입구(도시되지 않음)와 상기 제1 단부(71)의 개구가 유체 연통되고 그렇지 않으면 재료가 스코프(50)와 결합 디바이스(70) 사이를 이동할 수 있게 하도록, 포트(54)와 맞물리거나 결합하도록 구성된 개구(도시되지 않음)를 포함한다. 제1 단부(71)가 포트(54)에 결합되는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 방식 또는 메커니즘, 예를 들어 접착제, 결합 가능한 나사부, 로킹 컴포넌트 등을 통해 이루어질 수 있다. 제2 단부(73)는 디바이스(100)의 원위 부분을 수용하도록 구성된 개구(731)(도 1b에 도시됨)를 포함할 수 있다. 따라서, 디바이스(100)는 개구(731)와 제1 단부(71)의 상기 개구 사이에서 연장되는 채널(도시되지 않음)을 가로질러 포트(54)에 진입하고, 스코프(50)의 샤프트(56)의 작업 채널을 따라 원위로 연장될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 결합 디바이스(70)는 곡선형의 S-형상 구조일 수 있으며, 이는 시스템(10)을 사용할 때 조작자에게 인체 공학적 이점을 제공할 수 있다. 그러나, 디바이스(70)의 형상 및 길이는 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 길이 및/또는 형상일 수 있다는 점에 유의한다. 디바이스(70)는 구성 변경을 허용할 만큼 충분히 유연할 수 있지만, 새로운 형상을 유지하기에 충분한 강직성을 갖도록 구성될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 의료 디바이스(100)를 예시한다. 의료 디바이스(100)는 핸들(120), 핸들(120)의 근위 단부에 피봇 가능하게 결합된 제1 작동기(110), 핸들(120)의 본체(125)에 활주식으로 결합된 제2 작동기(130), 핸들(120)의 원위 단부에 피봇 가능하게 결합된 중간 샤프트(140), 상기 중간 샤프트(140)를 통해 내부로부터 원위로 연장되는 메인 샤프트(150)로서, 메인 샤프트는 제1 관절 부분(170) 및 부분(170)의 근위에 있는 제2 관절 부분(160)을 포함하는, 메인 샤프트, 및 메인 샤프트(150)의 원위 단부에 결합된 엔드 이펙터(180)를 포함한다. 디바이스(100)의 앞서 설명한 각각 특징에 관한 추가 세부사항은 아래에서 더 구체적으로 설명된다.

핸들

도 3a를 참조하면, 핸들(120)이 도시된다. 알 수 있는 바와 같이, 핸들(120)은 관형 구조이다. 그러나, 핸들(120)의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 일부 실시예에서는, 보다 정의된 에지 구조를 가질 수 있다. 핸들(120)은 근위 단부(121), 본체(125), 및 원위 단부(122)를 포함한다. 근위 단부(121)는 제1 작동기(110)와 맞물리도록 구성된 근위 결합 부분(1210)을 포함한다(도 2a에 도시됨). 본체(125)는 반경방향 외부를 향하고 제2 작동기(130)의 일부를 수용하도록 구성된 종방향 연장 리세스(123)를 포함하고(도 2a에 도시됨), 주름진 부분(1254)을 더 포함한다. 원위 단부(122)는 중간 샤프트(140)와 맞물리도록 구성된 원위 결합 부분(1220)을 포함한다(도 2a에 도시됨).

핸들(120)의 근위 단부(121)와 근위 결합 부분(1210)에 대한 더 상세한 설명이 아래에 제공된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 근위 결합 부분(1210)은 근위 단부(121)의 중앙에 위치된다. 근위 결합 부분(1210)은 돌출부(1211 및 1212), 양자 모두 돌출부(1211 및 1212) 사이에 있는 슬롯(1213 및 1214), 및 슬롯(1213 및 1214) 내에 존재하는 와이어 개구(1215a)를 포함한다. 각각의 돌출부(1211 및 1212)는 2개의 단부를 갖는 C-형상, 반달형, 또는 부분 링형 돌출부이다. 돌출부(1211 및 1212)는 돌출부(1211)의 단부가 돌출부(1212)의 단부와 대면하도록 서로 거울상을 이룬다. 돌출부(1211 및 1212)는 근위 단부(121)의 표면에 대해 근위로 돌출한다. 따라서, 돌출부(1211) 및 돌출부(1212)는 작동기(110)의 구형 공동(1152)과 짝을 이루도록 구성된 부분적인 볼/구형 구조를 형성한다(도 3b에 도시됨). 돌출부(1211 및 1212)를 제외하면, 근위 단부(121)의 나머지 근위를 향하는 표면은 평탄할 수 있으므로, 아래에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 제1 작동기(110)의 원위를 향하는 표면의 평탄한 부분에 대해 같은 높이로 배치될 수 있다.

슬롯(1213 및 1214)은 돌출부(1211 및 1212)의 각각의 단부 사이에 있는 근위 단부(121)의 표면에 의해 부분적으로 정의된다. 슬롯(1213 및 1214)은 제1 작동기(110)의 탭(1153 및 1154)을 수용하는 크기일 수 있다(도 4a에 도시됨). 슬롯(1213 및 1214)은 각각, 도 3c에 도시된 바와 같이, 주요 조향 와이어(210/220)를 수용하도록 구성된 와이어 개구(1215a)를 포함한다. 와이어 개구(1215a)는 동일 평면 상에 있다. 슬롯(1213 및 1214) 내의 개구(1215a)의 위치는, 아래에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 개구(1215a)가 제1 작동기(110)(도 4a에 도시됨)의 와이어 개구(160)와 정렬될 수 있게 하는 위치이다.

핸들(120)의 본체(125)에 대한 보다 상세한 설명이 아래에 제공된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 본체(125)는 근위 단부(121)와 원위 단부(122) 사이에서 연장된다. 본체(125)는 근위 부분(1251), 리세스(123)를 포함하는 중간 부분(1252), 및 주름진 외부 표면(1254)을 포함하는 원위 부분(1253)을 포함한다. 또한, 본체(125)는 본체(125)의 길이 전체에 걸쳐 연장되는 주요 조향 와이어, 예를 들어 조향 와이어(210, 220), 및 풀 와이어, 예를 들어 와이어(310)를 위한 통로를 제공하도록 구성된 복수의 개구 및 채널을 포함한다는 점에 유의한다.

도 3c 및 도 3d를 참조하면, 본체(125)의 근위 부분(1251)의 단면도가 도시된다. 근위 결합 부분(1210)에 더하여, 근위 부분(1251)은 와이어 채널(1260), 와이어 채널(1270), 및 와이어 개구(1215b)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 근위 결합 부분(1210)의 와이어 개구(1215a)는 조향 와이어(210, 220)(아래에서 더 구체적으로 설명됨)를 수용하고 수납하도록 구성된 와이어 채널(1260 및 1270)로 이어진다. 와이어 채널(1260 및 1270)은 본체(125)의 근위 부분(1251) 내에서 원위로 연장된다. 각각의 와이어 채널(1260 및 1270)은 근위의 제1 섹션(1261, 1271)과 원위의 제2 섹션(1262, 1272)을 각각 포함한다. 제1 섹션(1261 및 1271)은 방향 화살표로 표시된 바와 같이 직선의, 선형 방식으로 개구(1215a)로부터 원위로 연장된다. 제1 섹션(1261 및 1271)은 연장됨에 따라, 제2 섹션(1262 및 1272)으로 전이된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 섹션(1262 및 1272)은 원위 와이어 개구(1215b)를 향해 제1 섹션(1261, 1271)에 대해 일정 각도(방향 화살표로 표시됨)로 만곡된다. 원위 와이어 개구(1215b)는 개구(1215a)의 배향에 대해 90°로, 또는 대략 90°로 배향된다. 제1 섹션(1261)과 제2 섹션(1262), 그리고 제1 섹션(1271)과 제2 섹션(1272)은 단일의 통합 채널로 이루어질 수 있거나, 또는 도 3d에 도시된 바와 같이, 함께 결합된 2개의 개별 채널 섹션일 수 있다는 점에 유의한다. 따라서, 채널(1260 및 1270)은 도 3e에 도시된 바와 같이 결합 부분(1210)의 개구(1215a)를 통해 중간 부분(1252)의 리세스(123)로 이어지는 개구(1215b)까지 연장되는 주요 조향 와이어(210, 220)에 대한 경로를 정의한다.

도 3a, 도 3e, 및 도 3f를 참조하면, 중간 부분(1252)이 추가로 설명된다. 중간 부분(1252)은 리세스(123)를 포함하는 본체(125)의 부분을 지칭한다. 리세스(123)는 근위 표면(1258)과 원위 표면(1259) 사이에서 연장된다. 리세스(123)는 제2 작동기(130)의 일부를 수용하도록 구성된 종방향 슬롯을 정의한다. 더욱이, 리세스(123)는 제2 작동기(130)의 상기 부분이 리세스(123) 내에서 활주식으로 병진할 수 있게 하면서, 또한 상기 부분과 마찰식으로 맞물려서 제2 작동기(130)가 본체(125)를 따라 그 위치를 유지할 수 있도록 하는 형상 및 크기를 갖는다. 제2 작동기(130)와 리세스(123) 사이의 맞물림은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 아래에서 더 설명된다. 도 3e 및 도 3f에 도시된 바와 같이, 표면(1258)은 2개의 와이어 개구(1215b)를 포함하며, 표면(1259)은 2개의 와이어 개구(1215c)(한 개만 도시됨)와 중앙 개구(1230a)를 포함한다. 각각의 와이어 개구(1215b)는 와이어 개구(1215c)와 정렬될 수 있어, 각각의 주요 조향 와이어(210, 220)가 직선의, 선형 방식으로 개구(1215b)를 통해 개구(1215c)로 연장될 수 있도록 한다. 따라서, 조향 와이어(210, 220)는 리세스(123) 전체에 걸쳐 와이어 개구(1215b)로부터 주요 조향 와이어 채널(1243)(도 7b에 도시됨)로 전이되는 개구(1215c) 내로 원위로 연장될 수 있다. 조향 와이어(210, 220)는 제2 작동기(130) 전체에 걸쳐 연장되는 관통 구멍(도시되지 않음)을 통해 제2 작동기(130)를 통과할 수 있다는 점에 유의한다. 중앙 개구(1230a)는 원위 부분(1253)의 중앙 루멘(1231)으로 이어지고, 아래에 추가로 설명되는 바와 같이, 제2 작동기(130)와 엔드 이펙터(180) 사이에서 연장되는 풀 와이어, 예를 들어 와이어(310)를 수용하도록 구성된다. 중앙 개구(1230a)는 개구(1230a)를 통해 상기 풀 와이어, 예를 들어 와이어(310)의 종방향 병진을 수용하도록 구성된다.

도 3e 내지 도 3g에 도시된 바와 같이, 중간 부분(1252)은 중간 부분(1252)의 외주면을 따라 2개의 개구(1240a)를 더 포함할 수 있다. 개구(1240a)는 부분(1252)의 원위 부분을 따라 놓일 수 있으며, 개구(1215c)가 연장되는 평면에 수직인 평면에서 연장될 수 있다. 개구(1240a)는 본체(125)의 원위 단부를 향해 원위로 연장되는 채널(1241)로 전이된다. 따라서, 개구(1240a)는 채널(1241)을 거쳐 본체(125)의 원위 부분(1253)을 통해 원위로 연장될 수 있는 제2 조향 와이어 세트, 예를 들어 조향 와이어(240 및 250)(도 7b에 도시됨)를 수용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 본체(125)에는 개구(1240a)가 없을 수 있으며, 디바이스(100)의 제조 프로세스 동안, 조향 와이어(240 및 250)가 개구(1240a)를 필요로 하지 않고 본체(125)의 원위 부분(1253) 내에 설치 및 고정될 수 있다는 점에 유의한다.

도 3a 및 도 3g를 참조하면, 본체(125)의 원위 부분(1253)이 더 구체적으로 설명된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 원위 부분(1253)의 외부 표면은 주름진 부분(1254)을 포함하며, 이는 핸들(120)의 원위 부분(1253)의 더 나은 핸들링 및 그립을 제공할 수 있다. 그러나, 원위 부분(1253)에는 주름진 부분(1254)이 없을 수 있거나, 또는 주름진 부분(1254)을 핸들(120)의 핸들링 및 그립을 도울 수 있는 다른 피처로 대체할 수 있다는 점에 유의한다. 도 3g에 도시된 바와 같이, 원위 부분(1253)은 보조 조향 와이어(240, 250)(도 7b에 도시됨)에 대한 2개의 와이어 채널(1241), 주요 조향 와이어(210, 220)(도 7b에 도시됨)에 대한 2개의 와이어 채널(1243)(도 7b에 도시됨), 와이어(310)에 대한 중앙 루멘(1231), 및 루멘(1231) 내에 고정된 권선 메커니즘(1245), 예를 들어 풀리를 더 포함한다.

보조 조향 와이어(240, 250)에 대한 와이어 채널(1241)은 개구(1240a)로부터 원위 단부(122)를 향해 원위로 연장된다. 더 구체적으로, 채널(1241)은 중앙 루멘(1231)을 따라 실질적으로 평행하게 종방향으로 연장되기 전에 반경방향 내부로 만곡된다. 주요 조향 와이어(210, 220)에 대한 와이어 채널(1243)도 개구(1215c)로부터 원위 단부(122)를 향해 원위로 연장된다(도 7b에 도시됨). 채널(1243)은 그 길이 전체에 걸쳐 직선의, 선형 방식으로 연장될 수 있으므로, 채널(1243)은 중앙 루멘(1231)에 평행하게(또는 거의 평행하게) 뻗는다.

중앙 루멘(1231)은 핸들(120)의 종방향 축 주위로 원위 부분(1253) 내에 중앙에 위치된다. 루멘(1231)은 표면(1259)의 개구(1230a)로부터 원위 단부(122)까지 원위로 연장된다. 루멘(1231)의 치수는 루멘(1231)이 풀 와이어(310)의 병진을 수용할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 중앙 루멘(1231)은 또한 도 3g에 도시된 바와 같이, 권선 메커니즘(1245)을 수납할 수 있다. 권선 메커니즘(1245)은 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 풀리형 디바이스일 수 있다. 권선 메커니즘(1245)은 루멘(1231) 내에 고정식으로 결합될 수 있다. 권선 메커니즘(1245)이 루멘(1231) 내의 본체(125)에 고정되는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 도시된 바와 같이, 권선 메커니즘(1245)은 와이어(310)를 수용할 수 있다. 와이어(310)가 루멘(1231)에 진입할 때 와이어(310)는 권선 메커니즘(1245) 주위를 감쌀 수 있으며, 원위 단부(122)를 향해 원위로 계속 연장될 수 있다. 일부 예에서, 와이어(310)는 권선 메커니즘(1245)과 보다 원활하게 맞물리도록 윤활될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 권선 메커니즘(1245)은 와이어(310)의 근위 부분에서 증가된 기계적 이점을 제공할 수 있어, 엔드 이펙터(180)에 결합된 와이어(310)의 원위 부분에 더 많은 힘이 전달될 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 증가된 기계적 이점은 파지용 엔드 이펙터(180), 예를 들어 겸자의 파지력을 개선시킬 수 있다. 메커니즘(1245)은 풀리에 특별히 제한되는 것은 아니며, 와이어(310)의 근위 부분의 기계적 이점을 증가시키도록 구성된 다른 적절한 메커니즘일 수 있다는 점에 유의한다.

도 3h를 참조하면, 핸들(120)의 원위 단부(122)와 원위 결합 부분(1220)에 대한 더 상세한 설명이 아래에 제공된다. 원위 단부(122)는 원위 단부(122)의 중앙에 위치된 원위 결합 부분(1220), 및 결합 부분(1220)의 외부 주연부에 있는 2개의 탭(1222)을 포함한다. 원위 결합 부분(1220) 및 탭(1222)을 제외하면, 원위 단부(122)의 표면은 도 3h에 도시된 바와 같이 평탄할 수 있다. 원위 결합 부분(1220)은 돌출부(1221), 개구(1230b), 2개의 와이어 개구(1215d), 및 2개의 와이어 개구(1240b)를 포함한다. 돌출부(1221)는 원위 단부(122)의 평탄한 표면에 대해 원위로 돌출하는 원형/환형 형상의 돌출부이다. 따라서, 돌출부(1221)는 중간 샤프트(140)의 수용 단부와 짝을 이루도록 구성된 부분적인 볼/구형 구조를 정의할 수 있다. 그러나, 돌출부는 특정 형상에 제한되지 않으며, 중간 샤프트(140)의 수용 단부와 맞물리도록 구성된 임의의 적절한 돌출부일 수 있다는 점에 유의한다.

돌출부(1221)는 돌출부(1221) 중앙에 위치된 개구(1230b)를 포함한다. 개구(1230b)는 중앙 루멘(1231) 및 핸들(120)의 개구(1230a)와 유체/재료 연통하고, 이에 의해 재료가 개구(1230a 및 1230b)를 통해 이동할 수 있게 된다. 따라서, 개구(1230b)는 개구(1230b)를 통한 와이어(310)의 병진을 수용하도록 구성될 수 있다. 돌출부(1221)는 주요 조향 와이어(210, 220)가 통과해서 원위로 연장될 수 있는 2개의 개구(1215d)와, 제2 조향 와이어(240, 250)가 통과해서 원위로 연장될 수 있는 2개의 개구(1240b)를 더 포함한다. 개구(1215d 및 1240b)는 중앙 개구(1230b)를 둘러싸는 돌출부(1221) 상에 배치된다. 개구(1215d)는 서로 정반대 방향에 위치되고, 마찬가지로 개구(1240b)도 서로 정반대 방향에 위치된다는 점에 유의한다. 개구(1215d)와 개구(1240b)는 돌출부(1221)에서 원주방향으로 교대로 나타난다. 따라서, 개구(1215d)와 개구(1240b)는 중앙 개구(1230b)를 둘러싸면서, 개구(1215d)와 개구(1240b) 사이의 각각의 거리가 동일하도록 배열될 수 있다. 더욱이, 개구(1215d)와 개구(1240b)는 동일한 평면, 즉, 핸들(120)의 종방향 축에 수직인 평면에 배치된다는 점에 유의한다.

앞서 설명한 바와 같이, 원위 단부(122)는 결합 부분(1220)의 반경방향 외부에 위치된 2개의 탭(1222)을 더 포함한다. 그러나, 결합 부분(1220)을 둘러싸는 탭의 수는 특별히 제한되지 않는다는 점에 유의한다. 탭(1222)은 원위 단부(122)의 평탄한 표면에 대해 원위로 돌출하고, 중간 샤프트(140)의 수용 단부와 맞물리도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 탭(1222)은 서로 정반대 방향에 위치될 수 있다. 탭(1222)은 근위 단부(121)의 슬롯(1213 및 1214)과 동일한 평면을 따라 위치될 수 있다는 점에 유의한다. 이는 근위 단부(121)에 결합된 제1 작동기(110)와 원위 단부(122)에 결합된 중간 샤프트(140)가 또한 동일한 평면을 따라 핸들(120)에 대해 피봇할 수 있도록 하는 것이다.

제1 작동기

도 4a를 참조하면, 제1 작동기(110)가 도시된다. 제1 작동기(110)는 본체(112)와, 본체(112)에 결합되어 개구(114)를 정의하는 링(113)을 포함한다. 본체(112)는 구형 또는 부분적으로 구형(도 2a에 도시된 바와 같음)이지만, 이에 제한되지 않는다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 본체(112)는 핸들(120)의 근위 단부(121)와 맞물리도록 구성된 결합 부분(1150)을 포함하는 원위 표면(115)을 포함한다. 결합 부분(1150) 제외하면, 원위 표면(115)은 근위 단부(121)의 평탄한 부분에 대해 같은 높이로 배치될 수 있도록 평탄할 수 있다.

결합 부분(1150)은 부분적으로 구형인 공동(1152)의 적어도 일부와 원주를 정의하는 원위로 돌출된 울타리 또는 윤곽(1151)을 포함하고, 제1 탭(1153) 및 제2 탭(1154)을 더 포함한다. 언급한 바와 같이, 공동(1152)의 적어도 일부는 울타리(1151)에 의해 정의될 수 있다. 공동(1152)은 또한 원위 표면(115)에 대해 본체(112) 내에서 근위로 연장될 수 있다. 따라서, 공동(1152)은 울타리(1151)로부터 원위 표면(115)의 근위에 있는 본체(112)의 부분까지 연장될 수 있다. 공동(1152)은 특별히 제한되지 않으며 핸들(120)의 근위 단부(121)의 근위로 돌출하는 돌출부(1211, 1212)를 수용하는 임의의 적절한 치수일 수 있다.

제1 탭(1153)과 제2 탭(1154)은 모두 울타리(1151)의 내부 표면으로부터 반경방향 내부로 돌출한다. 제1 탭(1153)과 제2 탭(1154)은 서로 정반대 방향에 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 탭(1153 및 1154)은 직사각형 형상이다. 그러나, 탭(1153 및 1154)의 치수 및 형상은, 상기 탭이 핸들(120)의 근위 단부의 슬롯(1213, 1214)과 맞물리거나 또는 그렇지 않으면 그 안에 수용될 수 있는 한, 특별히 제한되지 않는다. 탭(1153 및 1154) 각각은 조향 와이어(210/220)를 수용하도록 구성된 와이어 개구(1160)를 포함하는 근위로 향하는 표면을 포함한다. 탭(1153 및 1154)의 근위로 향하는 표면을 따른 개구(1160)의 위치는 개구(1160)가 핸들(120)의 근위 단부(121)의 와이어 개구(1215a)와 정렬되도록 하는 위치이다.

링(113)은 본체(112)의 표면에 결합된다. 링(113)은 본체(112)에 결합된 제1 단부, 마찬가지로 본체(112)에 결합된 제2 단부, 및 상기 제1 및 제2 단부 사이에서 연장되는 루프/곡선 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 링(113)은 본체(112)의 외부 표면과 링(113)의 상기 루프/곡선 구조의 내부 표면 사이에 개구(114)를 정의할 수 있다. 개구(114)는 손의 손가락, 예를 들어 엄지손가락을 수용하도록 구성될 수 있다. 링(113)은 손의 손가락, 예를 들어 엄지손가락에 의해 맞물릴 수 있으며, 손가락이 놓일 수 있는 표면을 제공한다. 링(113)은 또한 손가락으로 가압하거나 당겨서 조향 와이어(210, 220)를 당기고 주요 관절 메커니즘을 작동시키는 표면을 제공할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 구체적으로 설명한다. 그러나, 제1 작동기(110)에는 링(113)이 있거나 없을 수 있으며, 임의의 다른 적절한 형상의 구조, 예를 들어 탭, 볼 등이 링(113)을 대신할 수 있다는 점에 유의한다.

핸들(120)의 근위 단부(121)에 결합된 제1 작동기(110)와 조향 와이어(210, 220)를 포함하는 디바이스(100)의 근위 부분이 도 4b에 도시된다. 제1 작동기(110)는 핸들(120)의 근위 단부(121)에 피봇 가능하게 결합된다(도 4b에 도시된 방향 화살표로 표시됨). 이는 핸들(120)의 근위 결합 부분(1210)과 맞물리는 작동기(110)의 결합 부분(1150)에 의해 수행된다. 더 구체적으로, 결합 부분(1150)의 공동(1152)은 결합 부분(1210)의 돌출부(1211, 1212)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 공동(1152)과 돌출부(1211, 1212)는 볼-소켓 연결과 유사하게 서로 스냅식으로 끼워맞춰질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 더욱이, 결합 부분(1150)의 탭(1153, 1154)은 결합 부분(1210)의 슬롯(1213, 1214) 내에 끼워맞춰질 수 있고, 작동기(110)의 와이어 개구(1160)는 핸들(120)의 와이어 개구(1215a)와 정렬될 수 있다. 제1 작동기(110)가 핸들(120)에 피봇 가능하게 결합되어 있는 것을 고려하면, 탭(1153, 1154)은 슬롯(1213, 1214) 내에서 움직일 수 있다는 점에 유의한다. 슬롯(1213, 1214) 내의 탭(1153, 1154)의 상기 결합은 슬롯(1213 및 1214)을 통해 연장되며 이를 이등분하는 단일 평면/궤적/축을 따라서만 관절 동작하도록 또는 피봇하도록 작동기(110)를 위치시키고 고정할 수 있다. 이 평면은, 아래에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 중간 샤프트(140)가 핸들(120)에 대해 관절 동작하거나 피봇할 수 있는 동일한 평면일 수 있다는 점에 유의한다. 작동기(110)의 관절 동작 또는 피봇은 링(113)을 밀거나 당기는 손의 손가락, 예를 들어 엄지손가락에 의해 수행될 수 있다. 더욱이, 탭(1153, 1154)과 슬롯(1213, 1214)의 맞물림은 디바이스(100)의 조작자에 의해 작동기(110)가 회전될 때 핸들(120)과 보조 작동기(130)(및 아래에 설명된 중간 샤프트(140), 메인 샤프트(150), 및 엔드 이펙터(180)도 포함)의 동시 회전을 허용할 수 있다.

조향 와이어(210 및 220)는 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 와이어일 수 있다. 조향 와이어(210, 220)는 각각 도 3c 및 도 4b에 도시된 바와 같은 근위 단부와, (도 9e에 도시된 바와 같은) 원위 단부를 포함할 수 있다. 도 3c 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 와이어(210, 220)의 상기 근위 단부는 각각 슬리브(211, 221), 예를 들어 알루미늄 슬리브를 통해 압착되고 본체(112)의 채널 내에 수납될 수 있다. 더욱이, 슬리브(211, 221)는 본체(112)의 상기 채널 내에 움직이지 않게 고정될 수 있다. 와이어(210 및 220)의 근위 부분은 상기 채널을 통해, 작동기(110)의 와이어 개구(160)를 통해, 그리고 핸들(120)의 근위 단부(121)의 개구(1215a)를 통해 슬리브(211, 221)로부터 원위로 연장될 수 있다. 따라서, 작동기(110)가 핸들(120)에 대해 한 방향으로 관절 동작함에 따라 또는 피봇함에 따라, 조향 와이어(210 또는 220)는 근위로 당겨질 수 있으며, 이는 결국 아래에서 더 설명되는 바와 같이 샤프트(150)의 일부를 관절 동작시킬 수 있다.

제2 작동기

도 5a를 참조하면, 제2 작동기(130)가 도시된다. 제2 작동기(130)는 본체(125)의 일부를 둘러싸는/덮는 스풀형 작동기이고, 핸들(120)의 리세스(123)를 통해 본체(125)를 따라 활주식으로 병진하도록 구성된다. 작동기(130)는 원위 단부(132), 중간 부분(131), 및 근위 단부(133)를 포함한다. 원위 단부(132)와 근위 단부(133)는 중간 부분(131)에 대해 반경방향 외부로 돌출할 수 있으며, 이에 의해 적어도 하나의 손가락 또는 적어도 2개의 손가락, 예를 들어 검지와 중지가 그 안에 놓일 수 있는 오목한 홈이 정의된다. 더욱이, 돌출하는 단부(132 및 133)는 작동기(130)를 근위/원위 방향으로 병진시키기 위해 상기 적어도 하나의 손가락으로 가압할 수 있는 표면을 제공할 수 있다.

작동기(130)는 2개의 절반부를 포함하는 조립된 구조일 수 있다는 점에 더 유의한다. 예를 들어, 작동기(130)는 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 절반부(130a)를 포함할 수 있으며, 제1 절반부(130a)는 작동기(130)의 다른 절반부에 존재하는 대응 결합 수단과 짝을 이루도록 구성된 복수의 결합 수단(1312, 1314, 1316, 1318)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 디바이스(100)는 작동기(130)가 본체(125)를 둘러싸는 단일의 통합 스풀형 구조가 되도록 조립될 수 있다.

도 5b는 제1 절반부(130a)와 핸들(120) 사이의 결합, 및 풀 와이어(310)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 제1 절반부(130a)는 제1 공동(1311), 및 제2 공동(1315)을 포함하는 결합 부분(134)을 더 포함한다. 제1 공동(1311)은 리세스(123)를 정의하는 본체(125)의 부분을 수용하여, 작동기(130)(2개의 절반부를 결합하여 조립될 때)가 본체(125)의 상기 부분을 둘러싸도록 한다. 공동(1311)이 본체(125)의 일부를 수용하는 동안, 결합 부분(134)은 리세스(123) 내에 끼워맞춰진다. 결합 부분(134)은 부분(134)이 리세스(123)에 의해 정의된 슬롯/채널 내에서 병진할 수 있도록 끼워맞춰진다. 이것이 수행되는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 부분(134)은 제2 작동기(130)의 상기 부분(134)이 리세스(123) 내에서 활주식으로 병진할 수 있게 하면서, 또한 리세스(123) 주위의 본체(125)의 표면과 마찰식으로 맞물리는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 결과적으로, 제2 작동기(130)는 제2 작동기(130)에 인가되는 힘이 없을 때 본체(125)를 따라 위치를 유지할 수 있다. 트랙, 레일 등과 같은 다른 수단이 본체(125)에 대한 작동기(130)의 활주식 병진을 돕도록 구현될 수 있다.

결합 부분(134) 내의 공동(1315)은 풀 와이어(310)의 근위 부분을 수용하도록 구성된다. 더욱이, 와이어(310)의 상기 근위 부분은 공동(1315) 내에서 움직이지 않게 고정되거나 로킹될 수 있는 슬리브(136)에 압착될 수 있다. 그러므로, 근위 방향으로의 작동기(130)의 병진은 와이어(310)를 병진시킬 수 있고, 이는 결국 엔드 이펙터(180)를 작동시킬 수 있다. 와이어(310)를 원위로 병진시키게 되는 작동기(130)의 원위로의 병진도 엔드 이펙터(180)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 작동기(130)를 통해 와이어(310)를 근위 및 원위로 병진시키는 것은 파지용 엔드 이펙터, 예를 들어 겸자의 개방 및 폐쇄를 작동시킬 수 있다. 리세스(123)의 길이는 엔드 이펙터(180)의 작동을 위한 스트로크/병진 길이를 정의한다는 점에 유의한다.

중간 샤프트

도 6a를 참조하면, 중간 샤프트(140)가 도시된다. 샤프트(140)는 근위 단부(141), 원위 단부(142), 및 루멘(143)을 포함한다. 근위 단부(141)는 근위 개구(1411) 및 2개의 슬롯(1412)(도 6a에는 그 중 하나만이 도시됨)을 포함한다. 근위 개구(1411)는 특별히 제한되지 않으며, 원위 결합 부분(1220)의 돌출부(1221)를 수용하도록 구성된 개구일 수 있다. 슬롯(1412)은 샤프트(140)의 근위 에지를 따라 형성된다. 슬롯(1412)은 서로 정반대 방향에 있으며(도 7에 도시됨), 핸들(120)의 탭(1222)을 수용하도록 구성된다. 따라서, 샤프트(140)의 근위 단부(141)는 핸들(120)의 원위 단부(122)와 맞물리고 결합하도록 구성된다. 원위 단부(142)는 원위 개구(1421)를 포함하고, 이를 통해 메인 샤프트(150)가 원위로 연장될 수 있다.

루멘(143)은 근위 개구(1411)로부터 원위 개구(1421)까지 샤프트(140)의 길이 전체에 걸쳐 연장된다. 루멘(143)은 2개의 섹션, 즉, 근위 공동(1431) 및 채널(1432)을 포함한다. 근위 공동(1431)은 원위 단부(121)의 돌출부(1221)를 수용하고 수납하도록 구성된다. 더욱이, 공동(1431)은 조향 와이어(210, 220, 240, 250)가 원위 단부(122)의 와이어 개구(1215d 및 1240b)를 통해 메인 샤프트(50)의 근위 단부 상의 그 각각의 개구까지 원위로 연장될 때, 이들 와이어를 채널(1432)을 향해 구부리기 위한 전이 공간 역할도 할 수 있다. 따라서, 공동(1431)은 그에 따른 형상 및 크기를 가질 수 있다. 공동(1431)의 직경은 채널(1432)로 전이됨에 따라 점진적으로 감소한다. 채널(1432)은 메인 샤프트(150)의 근위 부분을 수용하고 덮도록 구성된다. 채널(1432)은 샤프트(150)의 외부 표면과 마찰식으로 맞물리고 중간 샤프트(140)에 대한 메인 샤프트(150)의 움직임을 억제하지만 방지하지는 않도록 구성된 형상 및 직경을 가질 수 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 핸들(120)의 원위 단부(122)에 결합된 중간 샤프트(140), 조향 와이어(210, 220, 240, 250), 및 풀 와이어(310)를 포함하는 디바이스(100)의 일부가 도시된다. 중간 샤프트(140)는 핸들(120)의 원위 단부(122)에 피봇 가능하게 결합된다(도 7a에 도시된 바와 같음). 이는 핸들(120)의 원위 결합 부분(1220)과 맞물리는 샤프트(140)의 근위 단부(141)에 의해 수행된다. 더 구체적으로, 샤프트(140)의 근위 개구(1411) 및 공동(1431)은 결합 부분(1220)의 부분적인 볼/구형 돌출부(1221)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 공동(1431)과 돌출부(1221)는 볼-소켓 연결과 유사하게 서로 스냅식으로 끼워맞춰질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 더욱이, 결합 부분(1220)의 탭(1222)은 샤프트(140)의 슬롯(1412) 내에, 예를 들어 마찰식으로 끼워맞춰질 수 있다. 중간 샤프트(140)가 핸들(120)의 원위 단부(122)에 피봇 가능하게 결합되는 것을 고려하면(도 7a에 도시된 바와 같음), 탭(1222)은 슬롯(1412) 내에서 움직일 수 있다는 점에 유의한다. 슬롯(1412) 내의 탭(1222)의 상기 결합은 슬롯(1412)에 의해 정의된 단일 평면/궤적/축 내에서 관절 동작하도록 또는 피봇하도록 샤프트(140)를 위치시키고 고정할 수 있다. 이 평면은 이전에 설명된 바와 같이, 제1 작동기(110)가 핸들(120)에 대해 관절 동작하거나 또는 피봇할 수 있는 동일한 평면일 수 있다는 점에 유의한다. 샤프트(140)의 관절 동작 또는 피봇은 디바이스(100)를 파지하는 손의 손목의 구부리기에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 조작자는 한 손으로 주요 관절 메커니즘(손가락을 통해 제1 작동기(110)를 피봇시킴)뿐만 아니라 제2 관절 메커니즘(손목 구부리기를 통해 샤프트(140)를 피봇시킴)을 작동할 수 있다.

이러한 로킹은 핸들(120)을 따라 중간 샤프트(140)(및 샤프트(150))의 동시 회전을 허용할 수 있다는 점에 더 유의한다. 따라서, 작동기(110)와 핸들(120) 사이의 로킹, 중간 샤프트(140)와 핸들(120) 사이의 로킹, 그리고 메인 샤프트(150)와 중간 샤프트(140) 사이의 결합, 예를 들어 마찰, 열 수축 등은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 디바이스(100)의 앞서 설명한 부분 중 임의의 부분이 회전될 때 디바이스(100)의 해당 부분이 일제히 회전하는 것을 보장할 수 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 주요 조향 와이어(210, 220)는 본체(125)의 원위 부분(1253)을 통해 그리고 원위 단부(122)의 개구(1215d)(도 3h에 도시됨)를 통해 원위로 연장될 수 있다. 주요 조향 와이어(210, 220)는 샤프트(140)의 공동(1431) 전체에 걸쳐 원위로 계속 연장될 수 있으며, 공동(1431)이 직경이 감소하고 채널(1432)로 전이됨에 따라 일정 각도로 구부러질 수 있다. 와이어(210, 220)는 메인 샤프트(150)의 근위 단부 상의 그 각각의 개구(1511, 1512) 내로 구부러질 수 있다(도 9a에 도시됨). 보조 조향 와이어(240, 250)의 근위 부분은 슬리브(241, 251)를 통해 채널(1241)의 원위 부분에 위치된 카운터보어(1242)에 압착될 수 있다. 이러한 압착은 핸들(120)의 채널(1241) 내에 와이어(240, 250)의 상기 근위 부분을 고정할 수 있다. 와이어(210, 220)와 유사하게, 보조 조향 와이어(240, 250)는 본체(125)를 통해 그리고 원위 단부(122) 상의 개구(1240b)를 통해 원위로 연장될 수 있다. 보조 조향 와이어(240, 250)는 샤프트(140)의 공동(1431) 전체에 걸쳐 원위로 계속 연장될 수 있으며, 공동(1431)이 채널(1432)로 전이됨에 따라 일정 각도로 구부러질 수 있다. 와이어(240, 250)는 메인 샤프트(150)의 근위 단부 상의 그 각각의 개구(1513, 1514) 내로 구부러질 수 있다(도 9a에 도시됨).

메인 샤프트

도 8을 참조하면, 메인 샤프트(150)가 도시된다. 샤프트(150)는 비관절 부분(151), 보조 관절 부분(160), 보조 관절 링(165), 주요 관절 부분(170), 주요 관절 링(175), 및 엔드 이펙터(180)를 포함한다. 부분(151)은 특별히 제한되지 않으며, 앞서 설명한 바와 같이, 임의의 적절한 다중 루멘 샤프트일 수 있다.

비관절 부분(151)은 메인 샤프트(150)의 근위 단부와 보조 관절 부분(160) 사이에서 원위로 연장된다. 따라서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 비관절 부분(151)의 근위 단부(152)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 예를 들어 마찰 끼워맞춤, 열 수축 등을 통해 채널(1432) 내에 고정된다. 부분(151)의 근위 단부(152)는 조향 와이어 개구(1511, 1512, 1513, 1514), 및 풀 와이어 개구(1515)를 포함한다. 개구(1515)는 풀 와이어(310)를 수용하고 개구(1515)를 통한 와이어(310)의 근위/원위 병진을 수용하도록 구성된다. 개구(1515)는 근위 단부(152)의 근위 표면에서 중앙에 위치된다.

주요 조향 와이어 개구(1511, 1512)는 각각 주요 조향 와이어(210, 220)를 수용하도록 구성되고, 제2 조향 와이어 개구(1513, 1514)는 각각 제2 조향 와이어(240, 250)를 수용하도록 구성된다. 개구(1511, 1512, 1513, 1514)는 중앙 개구(1515)를 둘러싸는 근위 단부(152)의 근위 표면 상에 놓인다. 개구(1511 및 1512)는 서로 정반대 방향에 위치되고, 마찬가지로 개구(1513 및 1514)도 서로 정반대 방향에 위치된다는 점에 유의한다. 따라서, 개구(1511, 1512, 1513, 1514)는 개구(1515)를 둘러싸면서, 개구(1215d)와 개구(1240b) 사이의 각각의 거리가 동일하도록 배열될 수 있다. 근위 단부(152) 상의 앞서 설명한 개구의 배열은 핸들(120)의 원위 단부(122) 상의 개구의 배열과 거울상을 이루어, 와이어(210, 220, 240, 250, 및 310)가 샤프트(150)로 쉽게 전이되게 할 수 있다.

도 9b는 보조 관절 부분(160)의 단면을 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 와이어(210, 220, 240, 250, 및 310)의 배열은 도 9a에 도시된 바와 같이, 비관절 부분(151)의 배열과 일치한다.

도 9c에 도시된 바와 같이, 보조 관절 부분(160)은 보조 관절 링(165)으로 전이된다. 링(165)은 근위 개구(166), 원위 개구(167), 및 그 사이의 공동(168)을 포함한다. 근위 개구(166)(및 공동(168))는 와이어(210, 220, 240, 250, 및 310)를 포함하는 보조 관절 부분(160)의 원위 단부/부분을 수용하도록 구성된다. 링(165)의 근위 개구(166)가 관절 부분(160)의 원위 단부/부분에 결합되는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 마찰 끼워맞춤을 통해 이루어질 수 있다. 링(165)의 공동(168)은 와이어(210, 220, 240, 250, 및 310)를 수용하고 수납하도록 구성된다. 링(165)의 원위 개구(167)는 임의의 적절한 수단, 예를 들어 마찰 끼워맞춤을 통해 관절 부분(170)의 근위 단부(171)를 수용하도록 구성된다.

풀 와이어(310)는 직선의, 선형 방식을 통해 주요 관절 부분(170)의 근위 단부(171) 상의 개구(1713)(도 9d에 도시됨) 내로 원위로 연장된다. 보조 조향 와이어(240, 250)는 부분(160)의 원위 단부와 부분(170)의 근위 단부(171) 사이의 지점, 예를 들어 상기 공동(168)의 중간 지점 또는 다른 지점까지 링(165)의 공동(168) 내에서 원위로 연장될 수 있다. 와이어(240, 250)의 원위 단부(242, 252)는 링(165) 내에 부착되거나 용접될 수 있으며, 이에 의해 와이어(240 또는 250)가 근위로 당겨질 때 보조 조향 와이어(240, 250)가 링(165)과 보조 관절 부분(160) 모두를 관절 동작시키도록 지렛대가 제공된다. 예를 들어, 원위 단부(242, 252)는 링(165)의 내부 표면 또는 공동(168)의 부분적으로 견고한 부분에 용접될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 관절, 예를 들어 보조 관절 메커니즘은 중간 샤프트(140)에 대한 핸들(120)의 피봇을 통해 작동될 수 있다(또는 그 반대도 마찬가지임).

주요 조향 와이어(210, 220)는 주요 관절 부분(170)을 향해 링(165)의 공동(168) 전체에 걸쳐 원위로 연장될 수 있다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 와이어(210, 220)는 각각 주요 관절 부분(170)의 근위 단부(171)를 향해 연장되는 동안 일정 각도로 만곡되는 곡선 부분(215, 225)을 갖는다. 와이어(210, 220)는 부분(215, 225)을 통해 근위 단부(171)의 와이어 개구(1711, 1712)(도 9d에 도시됨)를 향해 연장되며, 이 개구는 샤프트(150)의 종방향 축을 중심으로 개구(1511, 1512)의 배향에 대해 90° 또는 대략 90°로 배향된다. 그러므로, 주요 조향 와이어(210, 220)는 주요 관절 부분(170) 내로 연장되는 동안 다시 배향되어, 와이어(210, 220, 240, 및 250)가 도 9c에 도시된 바와 같이, 공유 평면을 따라 연장되도록 한다. 와이어(210, 220, 240, 및 250)는 곡선 부분(215, 225)의 원위에 있는 와이어(210, 220)의 부분의 길이 전체에 걸쳐, 예를 들어 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm 등보다 더 크게, 공유 평면을 따라 연장될 수 있다. 더욱이, 곡선 부분(215, 225)의 근위에 있는 와이어(210, 220)의 부분과 곡선 부분(215)의 원위에 있는 와이어의 부분은 오프셋되지만 평행한 루멘으로 이동한다는 점에 유의한다.

도 9d는 주요 관절 부분(170)의 근위 단부(171)의 단면도를 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 근위 단부(171)는 조향 와이어 개구(1711, 1712) 및 풀 와이어 개구(1713)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 개구(1713)는 풀 와이어(310)를 수용하고 개구(1713)를 통한 와이어(310)의 근위/원위 병진을 수용하도록 구성된다. 개구(1713)는 근위 단부(152)의 근위 표면에서 중앙에 위치된다. 따라서, 개구(1713)는 비관절 부분(151)의 개구(1515)(도 9a에 도시됨)와의 정렬을 유지한다. 주요 조향 와이어 개구(1711, 1712)는 각각 주요 조향 와이어(210, 220)를 수용하도록 구성된다. 개구(1711, 1712)는 중앙 개구(1713) 주위의 근위 단부(171)의 근위 표면 상에 놓인다. 개구(1711 및 1712)는 서로 정반대 방향에 위치된다는 점에 유의한다. 더욱이, 이전에 주지한 바와 같이, 개구(1711 및 1712)는 보조 조향 와이어(240, 250)와 동일한 평면을 따라 와이어(210, 220)를 안내한다.

도 9e에 도시된 바와 같이, 주요 관절 부분(170)은 주요 관절 링(175)으로 전이된다. 링(175)은 근위 개구(176), 원위 개구(177), 및 그 사이의 공동(178)을 포함한다. 근위 개구(176)(및 공동(178))는 와이어(210, 220, 및 310)를 포함하는 주요 관절 부분(170)의 원위 단부/부분을 수용하도록 구성된다. 링(175)의 근위 개구(176)가 관절 부분(170)의 원위 단부/부분에 결합되는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 마찰 끼워맞춤을 통해 이루어질 수 있다. 링(175)의 공동(178)은 와이어(210, 220, 및 310)를 수용하고 수납하도록 구성된다. 링(175)의 원위 개구(177)는 임의의 적절한 수단, 예를 들어 마찰 끼워맞춤을 통해 엔드 이펙터(180)의 근위 단부/부분을 수용하도록 구성된다.

풀 와이어(310)는 엔드 이펙터(180)를 향해 직선의, 선형 방식을 통해 원위로 연장된다. 주요 조향 와이어(210, 220)는 관절 부분(170)의 원위 단부와 엔드 이펙터(180)의 근위 단부 사이의 지점, 예를 들어 상기 공동의 중간 지점까지 링(175)의 공동(178) 내에서 원위로 연장될 수 있다. 와이어(210, 220)의 원위 단부(212, 222)는 링(175) 내에 부착되거나 용접될 수 있으며, 이에 의해 와이어(210 또는 220)가 근위로 당겨질 때 주요 조향 와이어(210, 220)가 링(175)과 주요 관절 부분(170) 모두를 관절 동작시키도록 지렛대가 제공된다. 예를 들어, 원위 단부(212, 222)는 링(175)의 내부 표면 또는 공동(178)의 부분적으로 견고한 부분에 용접될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 관절, 예를 들어 주요 관절 메커니즘은 핸들(120)에 대한 제1 작동기(110)의 피봇을 통해 작동될 수 있다(또는 그 반대도 마찬가지임).

따라서, 상기의 관점에서, 핸들(120)에 대한 제1 작동기(110)의 피봇, 중간 샤프트(140)에 대한 핸들(120)의 피봇, 보조 관절 부분(160)의 관절 동작 및 주요 관절 부분(170)의 방향이 모두 동일한 평면으로 제한된다는 점에 유의한다. 이는 도 2c 내지 도 2f에 도시된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 원위 방향(방향 화살표 A로 표시됨)으로 제1 작동기(110)를 피봇하면 주요 관절 부분(170)이 하향 방향으로 관절 동작하고, 여기서 피봇 방향과 관절 동작 방향은 동일한 평면을 따른다. 마찬가지로, 도 2d에 도시된 바와 같이, 하향 방향(방향 화살표 B로 표시됨)으로 핸들(120)을 피봇하면 보조 관절 부분(160)이 하향 방향으로 관절 동작하고, 여기서 피봇 방향과 관절 동작 방향은, 다시 말하지만, 동일한 평면을 따른다. 작동기(110)와 핸들(120)을 반대 방향으로 피봇하는 경우 동일한 내용이 도 2e 및 도 2f에 도시된다. 도 2e에 도시된 바와 같이, 근위 방향(방향 화살표 C로 표시됨)으로 제1 작동기(110)를 피봇하면 주요 관절 부분(170)이 상향 방향으로 관절 동작하고, 여기서 피봇 방향과 관절 동작 방향은 동일한 평면을 따른다. 마찬가지로, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상향 방향(방향 화살표 D로 표시됨)으로 핸들(120)을 피봇하면 보조 관절 부분(160)이 상향 방향으로 관절 동작하고, 여기서 피봇 방향과 관절 동작 방향은, 다시 말하지만, 동일한 평면을 따른다.

엔드 이펙터

엔드 이펙터(180)는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 엔드 이펙터(180)는 소작 칼, 생검 겸자, 조직 그래스퍼 조, 소작 올가미, 지혈 클립, 봉합 와이어, 또는 임의의 다른 적절한 엔드 이펙터 중 어느 하나일 수 있다. 엔드 이펙터(180)는 주요 관절 링(175)의 원위 개구에 제거 가능하게 결합될 수 있는 근위 단부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(180)는 상기 원위 개구에 마찰식으로 끼워맞춰질 수 있으므로, 엔드 이펙터(180)는 제거되고 바람직할 수 있는 다른 엔드 이펙터로 대체될 수 있다. 엔드 이펙터(180)는 또한 풀 와이어(310)의 원위 단부(312)에 결합될 수 있다. 와이어(310)는 임의의 적절한 방식을 통해 엔드 이펙터(180)에 결합될 수 있으므로, 근위 또는 원위 방향으로의 와이어(310)의 병진은 엔드 이펙터(180)의 작동, 예를 들어 겸자의 개방/폐쇄를 트리거한다.

사용 방법

도 1a 내지 도 2a를 참조하면, 의료 시스템(10)과 디바이스(100)가 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 예가 추가로 아래에 설명된다. 사용자는, 예를 들어 자연 구멍(예컨대, 입 또는 항문)을 통해 그리고 식도, 위, 결장 등과 같은 피검자의 구불구불한 자연 신체 루멘을 통해 목표 부위를 향해 피검자의 신체 내로 스코프(50)의 튜브(56)의 원위 단부를 전달할 수 있다. 사용자는 튜브(56)가 목표 부위로 전달되기 전에 또는 전달된 후에, 제1 단부(71)를 통해 포트(54)에 디바이스(70)를 결합할 수 있다. 한 손으로 (또는 다른 예에서는 두 손으로) 디바이스(100)를 파지하면서, 디바이스(100)의 원위 단부는 디바이스(70)의 제2 단부(73)에 삽입되고, 포트(54)를 통해 안내되며, 예를 들어 스코프(50)의 작업 채널을 통해 목표 부위로 전달될 수 있다. 일단 전달되면, 사용자는 다음 방식 중 어느 하나에 의해 목표 부위에 대한 엔드 이펙터(180)의 위치를 추가로 조절할 수 있다: 1) 사용자는 한 손으로 제1 작동기(110)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 엔드 이펙터(180)를 회전시킬 수 있고; 2) 사용자는 디바이스(100)를 잡고 있는 동안 한 손의 병진에 의해 엔드 이펙터(180)를 근위/원위로 병진시킬 수 있고; 3) 사용자는 한 손의 엄지손가락을 사용하여 핸들(120)에 대해 제1 작동기(110)를 피봇시킴으로써 엔드 이펙터(180)를 한 방향으로 관절 동작시킬 수 있으며; 4) 사용자는 한 손의 손목을 구부려서 중간 샤프트(140)에 대해 핸들(120)을 피봇시킴으로써 엔드 이펙터(180)를 동일한 방향으로 더 관절 동작시킬 수 있다. 엔드 이펙터(180)의 위치를 조절한 후, 사용자는 한 손의 적어도 하나의 손가락, 예를 들어 검지와 중지를 통해 핸들(120)에 대해 제2 작동기(130)를 활주식으로 병진시킴으로써 엔드 이펙터(180)를 작동시킬 수 있다.

단일 관절 디바이스

앞서 설명한 바와 같이, 의료 디바이스(100)는 샤프트(150)의 2개의 서로 다른 섹션, 예를 들어 관절 부분(160, 170)에서, 2개의 서로 다른 조인트, 예를 들어 제1 작동기(110)-핸들(120) 및 핸들(120)-중간 샤프트(140)를 통해 관절 동작을 제공하지만, 다른 예시적인 실시예는 단일 관절 디바이스일 수 있다.

도 10은 예시적인 단일 관절 디바이스(100')를 예시한다. 디바이스(100')는 일부 측면에서는 디바이스(100)와 유사하며, 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 지칭한다. 디바이스(100)와 달리, 디바이스(100')에는 피봇 가능한 제1 작동기(110)가 없으며, 핸들(120')의 근위 단부와 통합될 수 있는 링(110')이 포함된다. 따라서, 디바이스(100')는 중간 샤프트(140)와 핸들(120')의 원위 단부 사이에 단일 조인트만을 포함할 수 있다. 더욱이, 디바이스(100')는 샤프트(150)를 따라 단일 관절 부분(160)을 포함할 수 있다. 부분(160)이 샤프트(140)와 핸들(120') 사이의 피봇을 통해 관절 동작될 수 있는 방식은 디바이스(100)와 동일(또는 유사)할 수 있다.

도 11은 예시적인 단일 관절 디바이스(100")를 예시한다. 디바이스(100")는 일부 측면에서는 디바이스(100)와 유사하며, 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 지칭한다. 디바이스(100)와 달리, 디바이스(100")에는 중간 샤프트(140")와 핸들(120") 사이에 피봇 가능한 연결부가 없다. 따라서, 디바이스(100")는 제1 작동기(110")와 핸들(120")의 근위 단부 사이에 단일 조인트만을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 작동기(110")는 디바이스(100)의 작동기(110) 같은 볼/구 형상 본체가 없을 수 있으며, 단순히 핸들(120")의 근위 단부에 피봇 가능하게 결합되는 링일 수 있다. 디바이스(100")는 또한 샤프트(150)를 따라 단일 관절 부분(160)을 포함할 수 있다. 부분(160)이 작동기(110")와 핸들(120") 사이의 피봇을 통해 관절 동작될 수 있는 방식은 디바이스(100)와 동일(또는 유사)할 수 있다.

본 개시의 범위를 벗어나지 않고 개시된 디바이스에 대해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 본 개시의 다른 실시예는 본 명세서 및 본 명세서에 개시된 발명의 실시를 고려하면 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 진정한 범위 및 정신은 다음 청구범위에 의해 나타내져야 한다.

Claims (15)

1. 의료 디바이스이며,
   제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 핸들;
   핸들의 제1 단부에 결합되는 제1 작동기;
   핸들의 제2 단부에 결합되는 제1 샤프트; 및
   제1 샤프트로부터 연장되는 제2 샤프트로서, 제2 샤프트는 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션을 포함하는, 제2 샤프트를 포함하고,
   핸들에 대한 제1 작동기의 관절은 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제1 샤프트에 대한 핸들의 관절은 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되며, 제1 관절 섹션과 제2 관절 섹션은 제1 평면에서만 관절 동작되는 것으로 제한되는, 의료 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 제1 작동기는 제1 평면 내에서만 핸들에 대해 관절 동작하도록 구성되고, 핸들은 제1 평면 내에서만 제1 샤프트에 대해 관절 동작하도록 구성되는, 의료 디바이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 핸들, 제1 작동기, 제1 샤프트, 및 제2 샤프트는 의료 디바이스의 종방향 축을 중심으로 일제히 함께 회전해야 하도록 구성되는, 의료 디바이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 작동기는 핸들의 제1 단부에 피봇 가능하게 결합되어, 제1 작동기는 제1 평면 내에서만 핸들에 대해 피봇하도록 구성되는, 의료 디바이스.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핸들의 제2 단부는 제1 샤프트에 피봇 가능하게 결합되어, 핸들은 제1 평면 내에서만 제1 샤프트에 대해 피봇하도록 구성되는, 의료 디바이스.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 관절 섹션은 제1 관절 섹션의 근위에 있는, 의료 디바이스.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 샤프트는 제2 관절 섹션에 인접한 비관절 섹션, 제1 관절 섹션의 제1 단부에 결합된 제1 관절 커플러, 및 제1 관절 섹션의 제2 단부를 제2 관절 섹션의 제1 단부에 결합하는 제2 관절 커플러를 더 포함하는, 의료 디바이스.
8. 제7항에 있어서, 제1 와이어, 제2 와이어, 제3 와이어, 및 제4 와이어를 더 포함하고, 제1 와이어 및 제2 와이어 각각은 제1 작동기 내에 고정된 제1 단부를 포함하고, 제3 와이어 및 제4 와이어 각각은 핸들의 일부 내에 고정된 제1 단부를 포함하고, 제1 와이어 및 제2 와이어는 제1 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되고, 제3 와이어 및 제4 와이어는 제2 관절 섹션을 관절 동작시키도록 구성되는, 의료 디바이스.
9. 제8항에 있어서, 제1 와이어 및 제2 와이어 각각은 제1 관절 커플러 내에 고정된 제2 단부를 더 포함하고, 제3 와이어 및 제4 와이어 각각은 제2 관절 링 내에 고정된 제2 단부를 더 포함하는, 의료 디바이스.
10. 제9항에 있어서, 제1 와이어, 제2 와이어, 제3 와이어, 및 제4 와이어의 제2 단부의 종방향 연장 부분은 공유 평면을 따라 연장되는, 의료 디바이스.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 엔드 이펙터 및 엔드 이펙터를 작동시키도록 구성된 제2 작동기를 더 포함하고, 제2 작동기는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 핸들의 일부에 결합되고, 제2 작동기는 핸들에 활주식으로 결합되어, 제2 작동기는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 핸들의 일부를 따라 병진할 수 있는, 의료 디바이스.
12. 제11항에 있어서, 제1 샤프트는 볼 및 소켓 연결을 통해 핸들의 제2 단부에 결합되는, 의료 디바이스.
13. 제12항에 있어서, 제1 작동기는 볼 및 소켓 연결을 통해 핸들의 제1 단부에 결합되는, 의료 디바이스.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 작동기를 더 포함하고, 제1 작동기와 제2 작동기는 제1 작동기가 손의 제1 손가락에 의해 접근 가능하고 제2 작동기가 의료 디바이스에 대한 손의 위치를 변경하지 않고 손의 제2 손가락에 의해 접근 가능하도록 서로에 대해 위치되는, 의료 디바이스.
15. 제14항에 있어서, 핸들은 손의 구부리기를 통해 관절 동작되도록 구성되는, 의료 디바이스.

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