KR20240122823A - 내시경 또는 침습적 적용을 위한 조향 가능한 기구 - Google Patents

Abstract

조향 가능한 기구는 길이 방향으로 연장되는 튜브(3)를 갖는다. 조향 가능한 기구는 근위 단부와 편향 가능한 원위 단부를 갖는다. 튜브(3)는 조향 와이어(16(j); 120, 130)를 갖고, 조향 와이어는 튜브(3)로 제조되고, 튜브(3)의 나머지 부분으로부터 슬롯 형성된 구조물에 의해 분리되고, 편향 가능한 원위 단부에 부착되고, 예를 들어 편향 가능한 원위 단부를 편향시키기 위해 튜브(3)의 길이 방향으로 이동 가능하다. 조향 와이어(16(j); 120, 130)는 일련의 인접한 체인 링크(1301(k); 1401(k); 1501(k); 1601(k); 1701(k))에 의해 구현되는 조향 가능한 기구의 가요성 구역(13)에 위치된 가요성 부분을 갖는다.

Description

내시경 또는 침습적 적용을 위한 조향 가능한 기구

본 발명은 예를 들어 수술 시에 내시경 및/또는 침습적 유형의 적용을 위한 조향 가능한 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조향 가능한 기구는 의료용 및 비의료용 모두에 사용될 수 있다. 비의료용의 예에는 접근하기 어려운 위치에 있는 기계 및/또는 전자 하드웨어를 검사 및/또는 수리하는 것이 포함된다. 따라서, 내시경 적용 또는 침습 기구와 같이 이하의 설명에서 사용되는 용어는 폭넓게 해석되어야 한다.

표적 영역을 노출시키기 위해 큰 절개를 필요로 하는 수술 개입을 최소 침습적 수술 개입, 즉 표적 영역에 접근을 수립하기 위해 단지 자연적인 구멍이나 작은 절개만을 요구하는 수술 개입으로 전환하는 것은 잘 알려져 있고, 현재도 그 추세가 계속되고 있다. 최소 침습 수술 개입을 수행할 때 의사와 같은 조작자는 침습 기구를 인체나 동물의 몸의 접근 포트를 통해 인체나 동물의 몸에 도입하고 안내하기 위해 배열된 접근 디바이스를 필요로 한다. 인간 또는 동물 환자에 대한 흉터 조직 형성 및 통증을 감소시키기 위해, 접근 포트는 바람직하게는 피부 및 하부 조직에 단일의 작은 절개에 의해 제공된다. 일부 응용에서 신체의 자연 구멍을 입구로 사용할 수 있다. 나아가, 접근 디바이스는 바람직하게는 조작자가 침습 기구가 제공하는 하나 이상의 자유도를 제어할 수 있게 해준다. 이러한 방식으로 조작자는 사용하는 기구가 충돌할 위험을 줄이면서 인체공학적이고 정확한 방식으로 인체나 동물 신체의 표적 영역에서 필요한 작업을 수행할 수 있다.

수술 침습 기구와 내시경은 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 침습 기구와 내시경은 모두 탐색과 조향 능력을 향상시키는 조향 가능한 튜브를 포함할 수 있다. 이러한 조향 가능한 튜브는 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 근위 단부 부분, 적어도 하나의 가요성 구역을 포함하는 원위 단부 부분, 및 중간 부분을 포함할 수 있고, 조향 가능한 튜브는 중간 부분에 대한 근위 단부 부분의 적어도 일부의 편향을 원위 단부 부분의 적어도 일부의 관련된 편향으로 변환하도록 적응된 조향 장치를 추가로 포함한다. 대안적으로, 원위 가요성 구역은 조향 가능한 기구의 근위 단부에 배열된 로봇 기구에 의해 조향될 수 있다.

조향 가능한 침습 기구는 튜브를 조향하기 위해 및/또는 조향 가능한 튜브의 원위 단부 부분에 배열된 도구를 조작하기 위해 조향 가능한 튜브의 근위 단부 부분에 배열된 핸들을 포함할 수 있다. 이러한 도구는 예를 들어 카메라, 수동 조작기, 예를 들어, 한 쌍의 가위, 집게, 또는 에너지 소스, 예를 들어, 전기, 초음파 또는 광학 에너지 소스를 사용하는 조작기 등일 수 있다.

나아가, 이러한 조향 가능한 튜브는 단지 튜브의 근위 및 원위 단부 부분의 가요성 구역의 수 및 조향 장치의 조향 부재의 원하는 구현 상태에 따라 외부 원통형 요소, 내부 원통형 요소 및 하나 이상의 중간 원통형 요소를 포함하는 동축으로 배열된 다수의 원통형 요소를 포함할 수 있고, 즉, 모든 조향 부재는 단일 중간 원통형 요소에 배열될 수 있고, 또는 조향 부재는 서로 다른 세트로 분할되고, 각 조향 부재 세트는 적어도 부분적으로 서로 다르거나 동일한 중간 원통형 요소에 배열된다. 대부분의 종래 기술의 디바이스에서, 조향 장치는 조향 부재로서 예를 들어 1 mm 미만의 직경을 갖는 종래의 조향 케이블을 포함하고, 조향 케이블은 튜브의 근위 및 원위 단부 부분에서 관련된 가요성 구역 사이에 배열된다. 볼(ball) 형상 조향 유닛 또는 로봇 구동 조향 유닛과 같은 근위 단부의 다른 조향 유닛이 대신 적용될 수 있다.

그러나, 조향 케이블에는 잘 알려진 많은 단점이 있기 때문에 일부 응용에서는 이 단점을 피하고 하나 이상의 중간 원통형 요소의 일체형 부분을 형성하는 하나 이상의 길이 방향 조향 요소 세트로 조향 부재를 구현하기를 원할 수 있다. 길이 방향 조향 요소, 즉 조향 와이어를 포함하는 중간 원통형 요소 각각은 사출 성형이나 도금과 같은 적절한 재료 추가 기술을 사용하여 제조되거나 또는 튜브에서 시작한 후 레이저 절단, 광화학 에칭, 딥 프레싱, 드릴링 또는 밀링과 같은 종래의 치핑 기술 또는 고압 워터젯 절단 시스템과 같은 적절한 재료 제거 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 이 방식으로 제조된 길이 방향 조향 요소는 그런 다음 튜브 재료로부터 발생하는 길이 방향 스트립으로 구현되고, 당기는/미는 와이어로 사용될 수 있다. 앞서 언급한 재료 제거 기술 중 레이저 절단은 합리적인 경제적 조건 하에서 재료를 매우 정확하고 깨끗하게 제거할 수 있게 하기 때문에 매우 유리하다.

내부 및 외부 원통형 요소도 또한 튜브로 제조될 수 있다. 이러한 튜브는 기구의 원위 단부와 가능하게는 또한 근위 단부도 구부러질 수 있는 위치에서 가요성이어야 한다. 또한 기구가 가요성이어야 하는 다른 위치에서도 내부 및 외부 원통형 요소는 가요성이어야 한다. 이는 이러한 가요성 위치에 힌지가 있는 내부 및 외부 원통형 요소를 제공함으로써 구현될 수 있다. 이러한 힌지는 튜브에 미리 결정된 패턴을 (레이저로) 절단한 결과일 수 있다. 많은 다른 패턴이 종래 기술에 알려져 있다. 어떤 패턴을 사용할지는 필요한 굽힘 각도, 굽힘 가요성, 길이 방향 강직성 및 반경 방향 강직성을 포함하되 이에 국한되지 않는, 관심 위치에서의 설계 요구 사항에 의존한다.

위에서 언급한 조향 가능한 튜브와 그 조향 장치의 설계와 제조에 관한 추가 세부 사항은 예를 들어 출원인의 WO 2009/112060 A1, WO 2009/127236 A1, US 13/160,949 및 US 13/548,935(이들 문헌은 모두 전체 내용이 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 포함됨)에 설명되어 있다.

많은 조향 가능한 기구는 예를 들어 핸들이나 조이스틱과 같은 사용자 인터페이스의 조작이 기구의 사용자 인터페이스 단부로부터 기구의 팁(tip)까지 이어지는 길이 방향 조향 요소의 길이 방향 변위로 변환된다는 공통점을 가지고 있다. 팁에서 이 변위는 이 팁의 조향으로 변환된다. 대부분의 경우 팁의 조향은 팁을 굴곡시킴으로써 달성된다. 일반적인 문제는 기구의 팁이 이 굽힘에 대해 특정 저항성을 갖고 있다는 것이다. 이러한 굽힘 강직성은 예를 들어 팁의 가요성 구역에 사용된 구성물의 굽힘 강직성, 팁에 부착된 도구의 작동 케이블, 이 케이블의 안내 튜브, 팁의 가요성 부분 주위의 전기적 절연에 의해뿐만 아니라 조향 요소 자체의 굽힘 강직성에 의해서도 발생한다. 이는 많은 단점의 원인이 된다.

팁에 굽힘 강직성이 거의 없으면 팁을 구부리는 데 길이 방향 조향 요소에 작은 힘만이 필요하며, 사용자가 조향 요소에 가하는 힘 중 가장 큰 부분이 조직을 조작하는 힘으로 사용될 수 있다. 팁의 굽힘 강직성이 증가하면 팁을 구부리는 데 더 큰 힘이 필요하고, 팁과 조향 요소 구성물의 특정 기계적 강도에서 조직을 조작하는 데 더 적은 힘이 사용될 수 있다. 이러한 잔여 조직 조작력이 기구를 적절하게 사용하기에 충분하지 않은 경우, 더 강한 조향 요소가 있는 더 강한 구성물을 사용해야만 이 힘을 늘릴 수 있다. 이는 일반적으로 또한 구성물의 강직성을 증가시켜서 결국 동일한 문제에 직면하게 된다. 이 문제에 대한 올바른 해결책은 종종 달성 가능한 굽힘 각도, 조직 조작력(종종 기구의 '페이로드'라고 함), 햅틱 피드백(굽힘력은 사용자가 주로 굽힘력을 '느끼게' 될 정도로 높을 수 있으며 조직 조작력은 필요한 조향력에 의해 완전히 위장됨), 달성 가능한 피로 수명(구성물이나 조향 요소가 파손되기 전에 팁이 구부러질 수 있는 횟수) 등과 같은 많은 성능 측면 간의 균형을 맞추는 것이다.

기구의 성능을 최적화하는 것은 종종 팁의 가요성 구획의 굽힘 강직성을 최소화하는 것에 의해 달성되는 것이 명백하다. 많은 해결책이 발견되었다. 예를 들어 가요성 구획의 몸체용으로 또는 팁 도구 작동 케이블의 안내 튜브용으로 가요성 튜브 대신에 덜 강직한 코일 또는 힌지 구성물을 사용할 수 있다. 또한 가능한 한 가요성인 팁 도구용 작동 케이블을 사용할 수 있고, 예를 들어, 연선 금속 와이어 케이블이 고체 금속 와이어보다 더 가요성이다. 또한 조향 요소에 대해 연선 케이블이나, 예를 들어, Dyneema, Aramide 또는 다른 고강도 섬유를 사용할 수 있다.

또한 WO 2009/112060 A1, WO 2009/127236 A1에서와 같이 고체 재료 튜브로 제조된 조향 가능한 기구에서는 조향 요소의 강직성이 개선될 수 있다. 조향 요소는 고체 금속으로 만들어졌기 때문에 이미 연선 케이블보다 더 강직하다.

EP2259710A는 조향 와이어가 튜브로부터 스트립을 절단함으로써 만들어진 조향 가능한 기구를 개시한다. 일 실시예에서, 근위 단부와 원위 단부에 있는 조향 와이어 부분은 조향 와이어의 나머지 부분과 다른 재료로 만들어진다. 조향 와이어의 나머지 부분은 상호 연결 조인트를 통해 근위 부분과 원위 부분에 연결된다. 이러한 상호 연결 조인트는 구부러지거나 편향되어야 하는 기구의 길이 방향 위치와 일치하지 않는 조향 와이어 부분에만 적용된다. 이 상호 연결 조인트는 그 자체로 가요성이도록 설계되지 않았다.

WO 2010/151698 A2는 제1 관형 부재와 제2 관형 부재를 포함하는 조향 가능한 부분을 포함하는 조향 가능한 의료 전달 디바이스로서, 제1 및 제2 관형 부재 중 하나는 다른 관형 부재 내에 배치되고, 제1 및 제2 관형 요소는 조향 가능한 부분에 대해 원위의 고정 위치에서 서로에 대해 축 방향으로 고정되고, 제1 및 제2 관형 부재는 조향 가능한 부분을 제1 방향으로 조향하기 위해 조향 가능한 부분을 따라 서로에 대해 축 방향으로 이동 가능하고, 제1 관형 부재는 제1 방향으로 우선적으로 구부러지도록 되어 있는, 조향 가능한 의료 전달 디바이스를 설명한다. 이 알려진 디바이스에서 각 튜브는 디바이스의 굴곡 가능 영역에 척추부를 가지고 있다. 일부 실시예에서 척추부는 튜브의 인접한 부분에 의해 구현되며, 이들 부분에는 인접한 부분이 디바이스의 축 방향으로 서로에 대해 이동할 수 없도록 인접한 부분의 구멍 내부에 위치된 연장부가 제공된다. 그러나, 이들 인접한 부분은 나선형 스트립에 의해 서로 부착되고, 이들 인접한 부분은 튜브의 접선 방향으로 서로에 대해 회전할 수 없는 형상을 갖는다.

본 발명의 목적은 강도와 굽힘 강직성 사이의 균형이 개선된 조향 와이어를 갖는 내시경 및/또는 침습 유형의 적용을 위한 조향 가능한 기구를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은, 튜브에 미리 결정된 패턴을 절단하여 생성된 스트립 형태의 조향 와이어를 갖고, 이 스트립은 길이를 따라 최적의 강도와 굽힘 강직성을 갖는, 조향 가능한 기구를 제공하는 것이다.

보다 구체적으로, 적어도 이러한 튜브의 절단 패턴으로부터 생성된 샤클로-연결된 체인 링크(shackled chain link) 형태로 가요성이 필요한 조향 와이어 부분을 구현함으로써 이러한 가요성 조향 와이어 부분은 최소한의 굽힘 강직성을 가질 수 있다. 이는 사용 시 근위 단부로부터 제어될 때 편향되어야 하는 기구 부분에서 특히 유리하다.

이를 위해, 본 발명의 독립적인 양태는 독립 청구항에서 한정되는 반면, 종속 청구항은 유리한 실시예에 관한 것이다.

독립 청구항 1에 한정된 제1 양태에 따르면, 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 튜브를 포함하는 조향 가능한 기구로서, 조향 가능한 기구는 근위 단부와 편향 가능한 원위 단부를 가지며, 적어도 하나의 튜브는 적어도 하나의 조향 와이어를 포함하고, 조향 와이어는 적어도 하나의 튜브로 만들어지고, 적어도 하나의 튜브의 나머지 부분으로부터 슬롯 형성된 구조물에 의해 분리되고, 편향 가능한 원위 단부에 부착되고, 예를 들어 편향 가능한 원위 단부를 편향시키기 위해 적어도 하나의 튜브의 길이 방향으로 이동 가능하도록 구성되고, 적어도 하나의 조향 와이어는, 조향 가능한 기구의 가요성 구역에 위치되고 일련의 인접한 체인 링크에 의해 구현되는 적어도 하나의 가요성 부분을 갖는, 조향 가능한 기구가 제공된다.

적어도 하나의 조향 와이어는, 예를 들어, 재료 제거 기술을 통해, 튜브에 미리 결정된 패턴을 절단하여 슬롯 형성된 구조물을 형성함으로써 형성될 수 있다. 적어도 하나의 조향 와이어의 각각의 조향 와이어는, 길이 방향으로 연장되고 다른 조향 와이어 및/또는 튜브의 나머지 부분으로부터 측방향으로 분리되는 가요성 부분의 체인 링크로서 구현될 수 있다. 적어도 하나의 조향 와이어는 튜브의 원주 방향으로 인접한 조향 와이어로부터 그리고 조향 와이어의 일부를 형성하지 않는 튜브의 최종적으로 남아 있는 부분으로부터 분리된다. 따라서 적어도 하나의 조향 와이어 각각은, 편향 가능한 원위 단부에 부착되고, 튜브의 길이 방향으로 연장되는 자립형 구조물을 형성하는 것으로 볼 수 있다.

슬롯 형성된 구조물은 적어도 하나의 조향 와이어의 측방 측을 따라 측방 측에 평행하게 연장되는 슬롯을 포함할 수 있다.

그리하여, 조향 와이어를 튜브의 나머지 부분으로부터 분리하는 슬롯 형성된 구조물에 의해, 조향 와이어는 튜브의 다른 부분 또는 부분들에 측방으로 연결되지도 않고 부착되지도 않는다. 특히, 조향 와이어가 일련의 인접한 체인 링크로 구현되는 가요성 구역에서, 이러한 체인 링크는 조향 와이어의 적어도 일부를 형성하는 체인을 형성하기 위해 인접한 체인 링크에 링크, 연결 또는 부착된다. 슬롯 형성된 구조물로 인해, 체인 링크는 튜브의 다른 요소나 부분에 연결되지도 않고 부착되지도 않으며, 특히 길이 방향과 다른 방향으로 다른 튜브 부분에 연결되지도 않으며, 이에 따라 굴곡 가능 영역을 예를 들어 WO 2010/151698의 종래 기술의 디바이스에서보다 더 가요성으로 만든다.

"길이 방향으로 연장되는" 조향 와이어 및/또는 체인 링크라는 표현은 튜브의 축 방향에 평행하게 연장되는 것뿐만 아니라 튜브를 따라 나선형으로 연장되는 것 모두를 포함하며, 여기서 나선의 중심은 튜브의 축과 실질적으로 일치한다.

본 출원에서, "근위" 및 "원위"라는 용어는 조작자, 예를 들어, 기구나 내시경을 동작시키는 로봇이나 의사와 관련하여 정의된다. 예를 들어, 근위 단부 부분은 로봇이나 의사 근처에 위치된 부분으로 해석되어야 하고, 원위 단부 부분은 로봇이나 의사로부터 멀리 위치된, 즉 수술 영역에 위치된 부분으로 해석되어야 한다.

본 발명의 추가 특징 및 장점은 비제한적이고 비배타적인 실시예를 통해 본 발명의 설명으로부터 명백해질 것이다. 이 실시예는 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 다른 대안 및 균등한 실시예가 고안되고 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 실시예는 유사하거나 동일한 참조 부호가 유사하거나 동일하거나 대응하는 부분을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 하나의 구부러질 수 있는 원위 단부 부분과, 원통형 요소에서 절단된 스트립에 의해 구부러질 수 있는 원위 단부 부분의 굽힘을 제어하는 하나의 근위 단부 부분을 갖는 종래 기술에 따른 침습 기구 조립체의 개략 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 기구를 제조할 수 있는 3개의 원통형 요소의 개략적인 개요를 도시한다.
도 3a는 도 1 및 도 2의 기구의 중간 원통형 요소의 일부를 도시한다.
도 3b는 이러한 기구의 중간 원통형 요소의 대안적인 예를 도시한다.
도 4는 예시적인 중간 원통형 요소와, 이 중간 원통형 요소에 삽입된 내부 원통형 요소를 도시한다.
도 5는 두 개의 조향 가능하고 구부러질 수 있는 원위 단부 부분과 두 개의 근위 가요성 제어 부분을 갖는 종래 기술에 따른 조향 가능한 침습 기구 조립체의 외부도를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 기구의 원위 팁의 확대도를 도시한다.
도 7은 도 5에 도시된 침습 기구의 단면도를 도시한다.
도 8 및 도 9는 도 5 및 도 7의 침습 기구가 구부러질 수 있는 방식의 예를 도시한다.
도 10은 2개의 조향 가능하고 굴곡 가능한 원위 단부 부분과 2개의 근위 가요성 제어 부분뿐만 아니라 이들 사이에 가요성 구역을 갖는 조향 가능한 침습 기구 조립체의 종래 기술의 예를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 조향 와이어의 움직임을 제어하도록 구성된 로봇 제어기에 결합될 수 있는 스트립 형태의 조향 와이어를 갖는 조향 가능한 침습 기구의 근위 단부 부분의 종래 기술의 예를 도시한다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 일련의 체인 링크의 일부 종래 기술의 예를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 튜브로부터 절단된 일련의 체인 링크의 일례를 도시한다.
도 14a, 도 14b는 체인 링크 원리의 예를 도시한다.
도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 19a, 도 19b, 도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b, 도 22, 도 23a, 도 23b는 튜브로부터 절단된 일련의 체인 링크의 추가 예를 도시한다.
도 18은 일 실시예에 따른 기구의 단면을 도시한다.
도 24는 본 발명의 실시예의 제조 공정에서 파단 요소가 사용될 수 있는 방식을 도시한다.
도 25 및 도 26은 인접한 체인 링크가 가요성 브리지에 의해 서로 부착된, 튜브로부터 절단된 일련의 체인 링크의 추가 예를 도시한다.
도 27a, 도 27b, 도 27c는 일련의 체인 링크가 적용된 기구의 일례를 도시한다.
도 28, 도 29a, 도 29b, 도 30은 자유롭게 회전 가능한 힘 등화 구조물이 사용되는 일 실시예의 예를 도시한다.

본 명세서의 목적을 위해, 원통형 요소와 튜브라는 용어는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있고, 즉, 튜브라는 용어와 같이 원통형 요소라는 용어도 또한 물리적 개체를 의미한다. 본 발명은, 이러한 원통형 요소로부터 절단된 길이 방향 조향 요소로서, 기구의 근위 단부의 조향 요소의 움직임을 원위 단부로 전달하여 하나 이상의 가요성 원위 단부 부분의 굽힘을 제어하는 밀고/밀거나 당기는 와이어로 동작하는 길이 방향 조향 요소와 관련하여 설명될 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 기구

도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b는 WO2009/112060에 알려져 있다. 본 발명은 이러한 유형의 기구에 적용될 수 있기 때문에 이에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 3개의 동축으로 배열된 원통형 요소, 즉 내부 원통형 요소(2), 중간 원통형 요소(3) 및 외부 원통형 요소(4)를 포함하는 종래 기술의 조향 가능한 기구의 길이 방향 단면을 도시한다. 원통형 요소(2, 3, 및 4)를 만드는 데 사용하기에 적합한 재료에는 스테인리스강, 코발트-크롬, Nitinol®과 같은 형상 기억 합금, 플라스틱, 폴리머, 복합재, 또는 레이저 절단 또는 EDM과 같은 재료 제거 공정으로 성형될 수 있는 기타 재료가 포함된다. 대안적으로, 원통형 요소는 3D 인쇄 공정 또는 기타 알려진 재료 증착 공정에 의해 제조될 수 있다.

내부 원통형 요소(2)는 기구의 원위 단부 부분(13)에 위치된 제1 강성 단부 부분(5), 제1 가요성 부분(6), 기구의 중간 부분(12)에 위치된 중간 강성 부분(7), 제2 가요성 부분(8), 및 기구의 근위 단부 부분(11)에 위치된 제2 강성 단부 부분(9)을 포함한다. 원위 단부 부분(13)은 원위 편향 가능 구역(13)이다. 근위 단부 부분(11)은 근위 굴곡 가능 구역(11)이다.

외부 원통형 요소(4)는 또한 제1 강성 단부 부분(17), 제1 가요성 부분(18), 중간 강성 부분(19), 제2 가요성 부분(20) 및 제2 강성 단부 부분(21)을 포함한다. 원통형 요소(2)의 각 부분(5, 6, 7, 8 및 9)과 원통형 요소(4)의 각 부분(17, 18, 19, 20 및 21)의 길이는 바람직하게는 내부 원통형 요소(2)가 외부 원통형 요소(4)에 삽입될 때 이들 여러 부분이 길이 방향으로 서로 정렬되도록 실질적으로 동일하다.

중간 원통형 요소(3)는 또한 조립된 상태에서 두 개의 다른 원통형 요소(2, 4)의 대응하는 각 강성 부분(5, 17 및 9, 21) 사이에 위치되는 제1 강성 단부 부분(10)과 제2 강성 단부 부분(15)을 갖는다. 중간 원통형 요소(3)의 중간 부분(14)은 아래에서 설명된 바와 같이 서로 다른 형태와 형상을 가질 수 있는 하나 이상의 별개의 길이 방향 조향 와이어(16)를 포함한다. 도 3a에는 2개의 이러한 길이 방향 조향 와이어(16)가 도시되어 있다. 3개의 원통형 요소(2, 3, 4)를 조립하여 요소(2)를 요소(3)에 삽입하고 두 개의 결합된 요소(2, 3)를 요소(4)에 삽입한 후, 기구의 원위 단부에 있는 적어도 내부 원통형 요소(2)의 제1 강성 단부 부분(5), 중간 원통형 요소(3)의 제1 강성 단부 부분(10), 및 외부 원통형 요소(4)의 제1 강성 단부 부분(17)은 예를 들어 접착제나 하나 이상의 레이저 용접 스폿(welding spot)을 사용하여 서로 부착된다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 또한 기구의 근위 단부에 있는 내부 원통형 요소(2)의 제2 강성 단부 부분(9), 중간 원통형 요소(3)의 제2 강성 단부 부분(15) 및 외부 원통형 요소(4)의 제2 강성 단부 부분(21)은 3개의 원통형 요소(2, 3, 4)가 하나의 일체형 유닛을 형성하도록 예를 들어 접착제 또는 하나 이상의 레이저 용접 스폿을 사용하여 서로 부착된다.

도 2에 도시된 실시예에서 중간 원통형 요소(3)의 중간 부분(14)은 중간 부분(14)이 도 3a의 중간 원통형 요소(3)의 펼쳐진 상태로 도시된 바와 같은 일반적인 형상 및 형태를 갖도록 균일한 단면을 갖는 다수의 길이 방향 조향 와이어(16)를 포함한다. 또한 도 3a로부터 중간 부분(14)은 중간 원통형 부분(3)의 원주에 걸쳐, 가능하게는 동일하게 이격된 평행한 다수의 길이 방향 조향 와이어(16)에 의해 형성되는 것이 분명하다. 유리하게는, 길이 방향 조향 와이어(16)의 개수는 기구가 임의의 방향으로 완전히 제어될 수 있도록 적어도 3개이지만, 임의의 더 많은 개수도 가능하다. 길이 방향 조향 와이어(16)의 수는 예를 들어 6개 또는 8개일 수 있다.

길이 방향 조향 와이어(16)는 전체 길이에 걸쳐 균일한 단면을 가질 필요가 없는 것으로 관찰된다. 길이 방향 조향 와이어는, 가능하게는 하나 이상의 위치에서 인접한 길이 방향 조향 와이어(16)가 원통형 요소(3)를 레이저 절단하여 발생한 작은 슬롯에 의해서만 분리되도록 길이를 따라 다양한 폭을 가질 수 있다. 그러면 길이 방향 조향 와이어의 이러한 더 넓은 부분은 인접한 길이 방향 조향 와이어(16)가 밀린 상태에서 접선 방향으로 좌굴되는 것을 방지하는 스페이서로서 동작한다. 대안적으로 스페이서는 다른 방식으로 구현될 수 있다.

스페이서가 있는 일 실시예는 펼쳐진 상태의 두 개의 인접한 길이 방향 조향 와이어(16)를 도시하는 도 3b에 도시되어 있다. 도 3b에 도시된 실시예에서 각각의 길이 방향 조향 와이어(16)는 제1 가요성 부분(6, 18), 중간 강성 부분(7, 19) 및 제2 가요성 부분(8, 20)과 각각 공존하는 3개의 부분(61, 62 및 63)으로 구성된다. 중간 강성 부분과 일치하는 부분(62)에서 인접한 길이 방향 조향 와이어(16)의 각 쌍은 실제로 각 길이 방향 조향 와이어의 독립적인 움직임을 허용할 만큼 충분한 좁은 슬롯만이 이들 사이에 존재하도록 접선 방향으로 서로 거의 접촉한다. 슬롯은 제조 공정에서 생성되며, 그 폭은 예를 들어 슬롯을 절단하는 레이저 빔의 직경에 따라 결정된다.

다른 두 부분(61 및 63)에서 각 길이 방향 조향 와이어는 인접한 가요성 부분의 각 쌍 사이에 상당한 갭이 있도록 원주 방향에서 볼 때 상대적으로 작고 가요성인 부분(64, 65)으로 구성되고, 각 가요성 부분(64, 65)에는 접선 방향으로 연장되고 인접한 가요성 부분(64, 65)까지의 갭을 거의 완전히 가교하는 다수의 스페이서(66)가 제공된다. 이러한 스페이서(66)로 인해 기구의 가요성 부분에 있는 길이 방향 조향 와이어(16)가 접선 방향으로 이동하는 경향이 억제되고 접선 방향의 제어가 향상된다. 이러한 스페이서(66)의 정확한 형상은 스페이서가 가요성 부분(64 및 65)의 가요성을 손상시키지 않는다면 그다지 중요하지 않다. 스페이서(66)는 가요성 부분(64, 65)과 일체형 부분을 형성할 수도 있고 형성하지 않을 수도 있고, 또한 적절한 레이저 절단 공정을 통해 생성될 수도 있다.

도 3b에 도시된 실시예에서 스페이서(66)는 이 스페이스가 부착되는 가요성 부분(64, 65)에서 볼 때 하나의 접선 방향을 향해 연장된다. 그러나 이러한 스페이서(66)가 하나의 가요성 부분(64, 65)으로부터 시작하여 양쪽 원주 방향으로 연장되는 것도 가능하다. 이를 사용함으로써 접선 방향을 따라 볼 때 교번하는 유형의 가요성 부분(64, 65)을 갖는 것이 가능하며, 여기서 제1 유형은 그 다음 가요성 부분까지 연장되는 스페이서(66)가 양쪽에 제공되고, 가요성 부분(64, 65)의 제2 중간 세트는 스페이서(66) 없이 제공된다. 그렇지 않고 양쪽에 캠이 있는 가요성 부분을 갖는 것이 가능하고, 여기서 기구의 길이 방향을 따라 볼 때 하나의 가요성 부분에서 발생하는 캠은 인접한 가요성 부분에서 발생하는 스페이서와 교대로 나타난다. 수많은 대안이 존재한다는 것은 명백하다.

도 1 내지 도 3b의 실시예에서, 조향 와이어(16)는 기구의 원위 단부와 근위 단부 모두에 부착된다. 조작자(또는 로봇 디바이스)가 근위 굴곡 가능 구역(11)을 구부리면 조향 와이어(16)가 기구의 길이 방향으로 이동할 것이다. 길이 방향 이동 방향은 굴곡 가능 구역(11)의 근위 굽힘 방향에 따라 달라진다. 조향 와이어(16) 중 일부는 근위 방향으로 이동할 수 있는 반면, 접선 방향 반대쪽 조향 와이어는 원위 방향으로 이동할 것이다. 이는 원위 굴곡 가능 구역(13)이 근위 굴곡 가능 구역(11)과 동일한 시계 방향 또는 반시계 방향으로 편향되게 할 것이다.

이러한 중간 부분의 생산은 사출 성형 또는 도금 기술을 통해 가장 편리하게 수행될 수 있고, 또는 원하는 내부 및 외부 직경을 가진 원통형 튜브로부터 시작하여 예를 들어 레이저 또는 워터젯 절단을 통해 필요한 원통형 튜브 벽의 일부를 제거하여 원하는 형상의 중간 원통형 요소(3)를 완성하여 수행된다. 그러나, 대안적으로, 임의의 3D 인쇄 방법을 사용할 수 있다.

재료의 제거는 레이저 절단, 광화학 에칭, 딥 프레싱, 드릴링이나 밀링과 같은 종래의 치핑 기술, 고압 워터젯 절단 시스템 또는 이용 가능한 임의의 적절한 재료 제거 공정과 같은 다양한 기술을 통해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 레이저 절단을 사용하면 합리적인 경제적 조건 하에서 재료를 매우 정확하고 깨끗하게 제거할 수 있다. 위에 언급된 공정은 종래의 조향 케이블은 일부 방식으로 단부 부분에 연결되어야 종래의 기구에서 요구되는 대로 중간 원통형 요소의 다른 부분을 연결하기 위한 추가 단계를 필요로 하지 않고 원통형 요소(3)를 말하자면 하나의 공정으로 만들 수 있기 때문에 편리한 방식이다. 동일한 유형의 기술이 각각의 가요성 부분(6, 8, 18 및 20)을 갖는 내부 및 외부 원통형 요소(2 및 4)를 생산하는 데 사용될 수 있다. 이러한 가요성 부분(6, 8, 18 및 20)은 예를 들어, 유럽 특허 출원 08 004 373.0(출원일: 2008년 3월 10일)의 5페이지, 15행 내지 26행에 설명된 방법 중 임의의 방법을 사용하여 원통형 요소로부터 임의의 원하는 패턴을 절단하여 생성된 힌지로 제조될 수 있지만 가요성 부분을 만들기 위해 임의의 다른 적절한 공정을 사용할 수 있다.

도 4 내지 도 10에 도시된 기구는 종래 기술 WO2020/214027에 알려져 있는 것으로 관찰된다. 또한 이러한 기구에도 본 발명이 적용될 수 있다.

도 4는 전술한 바와 같이 근위 가요성 구역(11)과 원위 가요성 구역(13)을 상호 연결하는 중간 원통형 요소(3)의 벽에 길이 방향 슬롯(70)을 제공한 후에 획득된 조향 와이어(16)의 예시적인 실시예를 도시한다. 여기서, 길이 방향 조향 와이어(16)는 기구의 근위 부분에 있는 각각의 조향 와이어(16)의 단부 부분이 기구의 원위 부분에 있는 동일한 길이 방향 조향 와이어(16)의 단부 부분보다 길이 방향 축을 중심으로 다른 각도 배향으로 배열되도록 기구의 길이 방향 축을 중심으로 적어도 부분적으로 나선형을 이룬다. 길이 방향 조향 와이어(16)가 선형 배향으로 배열된 경우, 특정 평면의 근위 부분에서 기구가 구부러지면 동일한 평면의 원위 부분에서 기구가 180도 반대 방향으로 구부러지게 된다. 길이 방향 조향 와이어(16)의 이러한 나선형 구성물은 특정 평면의 근위 부분에서 기구의 구부러짐이 다른 평면이나 동일한 평면의 동일한 방향으로 원위 부분의 기구의 구부러짐을 야기할 수 있는 효과를 제공한다. 바람직한 나선형 구성물은 기구의 근위 부분에 있는 각각의 조향 와이어(16)의 단부 부분이 기구의 원위 부분에 있는 동일한 길이 방향 조향 와이어(16)의 단부 부분에 대해 길이 방향 축을 중심으로 180도 각도로 이동된 배향으로 배열되도록 이루어질 수 있다. 그러나, 예를 들어 임의의 다른 각도(예를 들어, 90도)로 이동된 배향은 본 명세서의 범위 내에 있다. 슬롯(70)은 조향 가능한 기구에 제 위치에 제공될 때 길이 방향 조향 와이어의 움직임이 인접한 길이 방향 조향 와이어에 의해 안내되도록 치수가 정해진다. 그러나, 특히 기구의 가요성 구역(11, 13)에서 길이 방향 조향 와이어(16)의 폭은 그 위치에서 기구에 필요한 가요성/굽힘성을 제공하기 위해 더 작을 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외부 원통형 요소(4)와 내부 원통형 요소(2) 각각은 각각의 강성 부분(19 및 7)을 갖는 반면, 이러한 강성 부분(19, 7)에는 구역(12)에 하나 이상의 적합한 가요성 부분이 제공될 수 있다. 이는 원하는 가요성을 갖는 중간 원통형 요소를 제공하기 위해 하나 이상의 슬롯 형성된 구조물을 갖는 강성 부분(19, 7)을 제공함으로써 구현될 수 있다. 가요성 구역(77)에서 슬롯 형성된 구조물의 길이 방향 길이는 원하는 용도에 따라 달라진다. (굽힘이 근위 단부로부터 제어되지 않는) 하나 이상의 추가 가요성 구역이 필요할 수 있는 적용에는 관내 적용 또는 위, 심장, 폐 등에 대한 수술이 있다.

도 5는 두 개의 근위 굴곡 가능 구역(72, 73) 각각에 의해 동작되는 두 개의 조향 가능한 원위 굴곡 가능 구역(74, 75)을 갖는 조향 가능한 기구의 세장형 관형 몸체(76)의 종래 기술의 실시예의 원위 부분의 상세 사시도를 제공한다. 도 5는 세장형 관형 몸체(76)가 원위 단부 부분(13)에서 제1 원위 가요성 구역(74) 후에 종료하는 외부 원통형 요소(104)를 포함하는 다수의 동축으로 배열된 층 또는 원통형 요소를 포함하는 것을 보여준다. 외부 원통형 요소(104)의 원위 단부 부분(13)은 외부 원통형 요소(104)의 내부 및 인접하게 위치된 원통형 요소(103)에 예를 들어 용접 스폿(100)에서 (레이저) 스폿 용접에 의해 고정 부착된다. 그러나, 임의의 기계적 스냅 결합 연결 또는 적절한 접착제를 사용한 접착을 포함하여 임의의 다른 적절한 부착 방법이 사용될 수 있다.

도 6은 원위 단부 부분(13)의 보다 상세한 도면을 제공하고, 이 실시예에서, 이 원위 단부 부분은 3개의 동축으로 배열된 층 또는 원통형 요소, 즉, 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)를 포함하는 것을 보여준다. 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 원위 단부는 3개 모두 서로 고정 부착되어 있다. 이는 용접 스폿(100)에서 (레이저) 스폿 용접에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 임의의 기계적 스냅 결합 연결 또는 적절한 접착제를 사용한 접착을 포함하여 임의의 다른 적절한 부착 방법이 사용될 수 있다. 부착 지점은 이 도면에 도시된 바와 같이 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102) 및 제2 중간 원통형 요소(103)의 단부 에지에 있을 수 있다. 그러나, 이러한 부착 지점은 또한 이러한 에지로부터 약간 떨어진 곳에 위치될 수 있으며, 바람직하게는 단부 에지와 가요성 구역(75)의 위치 사이에 위치될 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 세장형 관형 몸체(76)가 총 4개의 원통형 요소를 포함하는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 도 5에 도시된 실시예에 따른 세장형 관형 몸체(76)는 조향 장치의 조향 부재가 배열되는 두 개의 중간 원통형 요소(102 및 103)를 포함한다. 그러나, 원할 경우 원통형 요소를 추가로 제공하거나 덜 제공할 수도 있다. 조향 와이어는 예를 들어 단일 튜브 내에 배열되고 단일 튜브로 만들어질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 세장형 관형 몸체(76)의 예시적인 실시예의 조향 장치는 세장형 관형 몸체(76)의 근위 단부 부분(11)에 두 개의 가요성 구역(72, 73), 세장형 관형 몸체(76)의 원위 단부 부분(13)에 있는 두 개의 가요성 구역(74, 75), 및 근위 단부 부분(11)과 원위 단부 부분(13)의 관련된 가요성 구역 사이에 배열된 조향 부재를 포함한다. 조향 부재의 예시적인 실제 배열은 도 5에 도시된 바와 같은 세장형 관형 몸체(76)의 예시적인 실시예의 개략적인 길이 방향 단면도를 제공하는 도 7에 도시되어 있다.

가요성 구역(72, 73, 74 및 75)은 이 실시예에서 각각의 원통형 요소에 슬릿(72a, 73a, 74a 및 75a)을 각각 제공함으로써 구현된다. 이러한 슬릿(72a, 73a, 74a 및 75a)은 가요성 구역(72, 73, 74 및 75)이 원하는 설계에 따라 길이 방향 및 접선 방향으로 원하는 가요성을 갖도록 임의의 적합한 패턴으로 배열될 수 있다.

도 7은 위에서 언급된 4개의 층 또는 원통형 요소, 즉, 내부 원통형 요소(101), 제1 중간 원통형 요소(102), 제2 중간 원통형 요소(103) 및 외부 원통형 요소(104)의 길이 방향 단면을 도시한다.

내부 원통형 요소(101)는, 기구의 원위 단부로부터 근위 단부로 길이를 따라 볼 때, 조향 가능한 기구(10)의 원위 단부 부분(13)에 배열된 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 조향 가능한 기구의 근위 단부 부분(11)에 배열된 강성 단부 부분(119)을 포함한다.

제1 중간 원통형 요소(102)는, 기구의 원위 단부로부터 근위 단부로 길이를 따라 볼 때, 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128) 및 강성 단부 부분(129)을 포함한다. 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127 및 128)은 와이어처럼 길이 방향으로 이동될 수 있는 길이 방향 조향 와이어(120)를 함께 형성한다. 제1 중간 요소(102)의 강성 링(121), 제1 가요성 부분(122), 제1 중간 강성 부분(123), 제2 가요성 부분(124), 제2 중간 강성 부분(125), 제3 가요성 부분(126), 제3 중간 강성 부분(127), 제4 가요성 부분(128), 및 강성 단부 부분(129)의 길이 방향 치수 각각은, 내부 원통형 요소(101)의 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118), 및 강성 단부 부분(119)의 길이 방향 치수 각각과 정렬되고, 바람직하게는 이와 대략 동일하며, 이들 부분과 또한 일치한다. 본 설명에서 "대략 동일"이라는 것은 각각의 동일한 치수가 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만의 오차 범위 내에서 동일함을 의미한다.

유사하게, 제1 중간 원통형 요소(102)는 하나 이상의 다른 길이 방향 조향 와이어(이 중 하나가 참조 부호(120a)로 도시됨)를 포함한다.

제2 중간 원통형 요소(103)는, 기구의 원위 단부로부터 근위 단부로 길이를 따라 볼 때, 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132), 제2 강성 링(133), 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138), 및 강성 단부 부분(139)을 포함한다. 부분(133, 134, 135 및 136)은 와이어처럼 길이 방향으로 이동될 수 있는 길이 방향 조향 와이어(130)를 함께 형성한다. 제2 중간 원통형 요소(103)의 제1 강성 링(131), 제1 가요성 부분(132)과 함께 제2 강성 링(133) 및 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135), 제1 중간 가요성 부분(136), 제2 중간 강성 부분(137), 제2 중간 가요성 부분(138) 및 강성 단부 부분(139)의 길이 방향 치수 각각은 제1 중간 요소(102)의 강성 링(111), 제1 가요성 부분(112), 제1 중간 강성 부분(113), 제2 가요성 부분(114), 제2 중간 강성 부분(115), 제3 가요성 부분(116), 제3 중간 강성 부분(117), 제4 가요성 부분(118) 및 강성 단부 부분(119)의 길이 방향 치수 각각과 정렬되고 바람직하게는 대략 동일하며, 이들 부분과 또한 일치한다.

유사하게, 제2 중간 원통형 요소(103)는 하나 이상의 다른 길이 방향 조향 와이어(이 중 하나가 참조 부호(130a)로 도시됨)를 포함한다.

외부 원통형 요소(104)는, 기구의 원위 단부로부터 근위 단부로 길이를 따라 볼 때, 제1 강성 링(141), 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143), 제2 가요성 부분(144), 및 제2 강성 링(145)을 포함한다. 외부 원통형 요소(104)의 제1 가요성 부분(142), 제1 중간 강성 부분(143) 및 제2 가요성 부분(144)의 길이 방향 치수 각각은 제2 중간 요소(103)의 제2 가요성 부분(134), 제1 중간 강성 부분(135) 및 제1 중간 가요성 부분(136)의 길이 방향 치수 각각과 정렬되고 바람직하게는 대략 동일하며, 이들 부분과 또한 일치한다. 강성 링(141)은 강성 링(133)과 대략 동일한 길이를 갖고, 예를 들어, 스폿 용접이나 접착을 통해 이에 고정 부착된다. 바람직하게는, 강성 링(145)은 예를 들어 스폿 용접이나 접착에 의해 강성 링(145)과 제2 중간 강성 부분(137) 사이에 각각 적절히 고정된 부착을 만드는 데 필요한 길이에 걸쳐서만 제2 중간 강성 부분(137)과 중첩된다. 강성 링(111, 121 및 131)은 예를 들어 스폿 용접 또는 접착에 의해 서로 부착된다. 이는 단부 에지에서 수행될 수 있지만 또한 이러한 단부 에지에서 떨어져 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 동일한 것이 유사한 방식으로 서로 부착될 수 있는 강성 단부 부분(119, 129 및 139)에도 적용될 수 있다. 그러나, 구성물은 근위 부분의 원통형 요소의 직경이 원위 부분의 직경에 비해 더 크거나 더 작도록 이루어질 수 있다. 이러한 실시예에서 근위 부분의 구성물은 도 7에 도시된 것과는 다르다. 직경의 증가 또는 감소의 결과 증폭 또는 감쇠가 달성되고, 즉, 원위 부분의 가요성 구역의 굽힘 각도는 근위 부분의 대응하는 가요성 부분의 굽힘 각도보다 크거나 작을 것이다.

원통형 요소(101, 102, 103 및 104)의 내부 및 외부 직경은 서로에 대해 인접한 원통형 요소의 활주 이동이 가능하도록 세장형 관형 몸체(76)를 따라 동일한 위치에서 내부 원통형 요소(101)의 외부 직경이 제1 중간 원통형 요소(102)의 내부 직경보다 약간 작고, 제1 중간 원통형 요소(102)의 외부 직경이 제2 중간 원통형 요소(103)의 내부 직경보다 약간 작고, 제2 중간 원통형 요소(103)의 외부 직경이 외부 원통형 요소(104)의 내부 직경보다 약간 작은 방식으로 선택된다. 치수는 인접한 요소 사이에 활주 이동이 가능하도록 이루어져야 한다. 인접한 요소 사이의 간극은 일반적으로 0.02 mm 내지 0.1 mm 정도일 수 있지만 사용되는 특정 용도와 재료에 따라 다를 수 있다. 간극은 길이 방향 조향 와이어의 벽 두께보다 작아서 길이 방향 조향 와이어가 중첩되는 구성을 방지할 수 있다. 일반적으로 길이 방향 조향 와이어의 벽 두께의 약 30% 내지 40%로 간극을 제한하는 것으로 충분하다.

도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 근위 단부 부분(11)의 가요성 구역(72)은 조향 가능한 기구의 조향 장치의 제1 길이 방향 조향 와이어 세트를 형성하는 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135 및 136)에 의해 원위 단부 부분(13)의 가요성 구역(74)에 연결된다. 나아가, 근위 단부 부분(11)의 가요성 구역(73)은 조향 장치의 제2 길이 방향 조향 와이어 세트를 형성하는 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127 및 128)에 의해 원위 단부 부분(13)의 가요성 구역(75)에 연결된다. 전술한 바와 같은 구성물을 사용하면 조향 가능한 기구(10)가 이중 굽힘을 위해 사용될 수 있다. 이러한 구성물의 작용 원리는 도 8 및 도 9에 도시된 예를 참조하여 설명된다.

편의를 위해, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 원통형 요소(101, 102, 103 및 104)의 서로 다른 부분은 다음과 같이 형성되는 구역(151 내지 160)으로 그룹화되었다. 구역(151)은 강성 링(111, 121 및 131)을 포함한다. 구역(152)은 부분(112, 122 및 132)을 포함한다. 구역(153)은 강성 링(133 및 141)과 부분(113 및 123)을 포함한다. 구역(154)은 부분(114, 124, 134 및 142)을 포함한다. 구역(155)은 부분(115, 125, 135 및 143)을 포함한다. 구역(156)은 부분(116, 126, 136 및 144)을 포함한다. 구역(157)은 강성 링(145) 및 이와 일치하는 부분(117, 127 및 137)의 부분을 포함한다. 구역(158)은 구역(157) 외부의 부분(117, 127, 137)의 부분을 포함한다. 구역(159)은 부분(118, 128 및 138)을 포함한다. 마지막으로, 구역(160)은 강성 단부 부분(119, 129 및 139)을 포함한다.

조향 가능한 기구의 원위 단부 부분(13)의 적어도 일부를 편향시키기 위해, 임의의 반경 방향으로 구역(158)에 굽힘력을 가하는 것이 가능하다. 도 8 및 도 9에 도시된 예에 따르면, 구역(158)은 구역(155)에 대해 하방으로 구부러져 있다. 그 결과, 구역(156)은 하방으로 구부러진다. 제2 중간 강성 부분(137)과 제2 강성 링(133) 사이에 배열되는 제2 중간 원통형 요소(103)의 부분(134, 135 및 136)을 포함하는 제1 길이 방향 조향 와이어 세트로 인해, 구역(156)의 하방 굽힘은 제1 길이 방향 조향 와이어 세트의 길이 방향 변위에 의해 구역(155)에 대해 구역(154)의 상방 굽힘으로 전달된다. 이는 도 8 및 도 9에 모두 도시되어 있다.

구역(156)의 예시적인 하방 굽힘은 도 8에 도시된 바와 같이 기구의 원위 단부에서 구역(154)의 상방 굽힘만을 초래한다는 점에 유의해야 한다. 구역(156)의 굽힘으로 인한 구역(152)의 굽힘은 구역(152)과 구역(154) 사이에 배열된 구역(153)에 의해 방지된다. 이후 굽힘력이 임의의 반경 방향으로 구역(160)에 가해지면, 구역(159)도 또한 구부러진다. 도 9에 도시된 바와 같이, 구역(160)은 도 8에 도시된 위치에 대해 상방 방향으로 구부러진다. 그 결과, 구역(159)은 상방 방향으로 구부러진다. 강성 링(121)과 강성 단부 부분(129) 사이에 배열된 제1 중간 원통형 요소(102)의 부분(122, 123, 124, 125, 126, 127 및 128)을 포함하는 제2 길이 방향 조향 와이어 세트로 인해, 구역(159)의 상방 굽힘은 제2 길이 방향 조향 와이어 세트의 길이 방향 변위에 의해 도 8에 도시된 위치에 대해 구역(152)의 하방 굽힘으로 전달된다.

도 9는 도 8에 도시된 기구의 초기 굽힘이 구역(154)에서 유지되는 것을 추가로 보여주며, 이는 이 굽힘은 구역(156)의 굽힘에 의해서만 지배되는 반면, 구역(152)의 굽힘은 위에서 설명된 바와 같이 구역(159)의 굽힘에 의해서만 지배되기 때문이다. 구역(152)과 구역(154)이 서로 독립적으로 구부러질 수 있다는 사실로 인해, 조향 가능한 기구의 원위 단부 부분(13)에 서로 독립적인 길이 방향 축 방향 및 위치를 제공하는 것이 가능하다. 특히 원위 단부 부분(13)은 유리한 S자 형상을 취할 수 있다. 당업자라면 구역(152)과 구역(154)을 서로에 대해 독립적으로 구부릴 수 있는 능력이 원위 단부 부분(13)의 조종 가능성을 크게 향상시켜 전체적으로 조향 가능한 기구의 조종 가능성을 향상시킨다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

명백히, 조향 가능한 기구의 원위 단부 부분(13)과 근위 단부 부분(11)의 굽힘 반경과 총 길이에 관한 특정 요구 사항을 수용하거나 또는 근위 단부 부분(11)의 적어도 일부와 원위 단부 부분(13)의 적어도 일부의 굽힘 사이의 증폭 또는 감쇠 비율을 수용하기 위해 도 7 내지 도 9에 도시된 가요성 부분의 길이를 변경하는 것이 가능하다.

도시된 실시예에서, 길이 방향 조향 와이어는 하나 이상의 중간 원통형 요소(102, 103)의 일체형 부분을 형성하는 하나 이상의 길이 방향 조향 와이어 세트를 포함한다. 바람직하게는, 길이 방향 조향 와이어는 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽에 나머지 길이 방향 조향 와이어를 형성하는 길이 방향 슬릿이 제공된 후 중간 원통형 요소(102, 103)의 벽의 나머지 부분을 포함한다.

도 10은 조향 가능한 기구의 일례의 3D를 보여준다. 유사한 참조 부호는 다른 도면에서와 동일한 요소를 나타낸다. 이에 대한 설명은 여기서 반복되지 않는다. 기구는 5개의 동축 원통형 요소(202 내지 210)를 포함한다. 내부 원통형 요소(210)는 최종적으로 외부 원통형 요소(202)로 둘러싸인 중간 원통형 요소(204)로 둘러싸인 중간 원통형 요소(206)로 둘러싸인 중간 원통형 요소(208)로 둘러싸여 있다. 내부 중간 원통형 요소는 가요성 나선형 스프링으로 만들어질 수 있다. 기구의 근위 단부와 원위 단부는 각각 참조 부호(226 및 227)로 표시되어 있다.

도시된 바와 같이, 여기서, 기구(76)는 가요성 구역(72)과 가요성 구역(74) 사이의 중간 부분에 가요성 구역(77)을 포함한다, 즉, 중간 원통형 요소(204)(가요성 구역(77)의 영역의 외부 측에 위치됨)에는 원하는 가요성을 갖는 중간 원통형 요소를 제공하기 위해 슬롯 형성된 구조물이 제공된다. 가요성 구역(77)의 슬롯 형성된 구조물의 길이 방향 길이는 원하는 용도에 따라 달라진다. 이 길이는 가요성 구역(72)과 가요성 구역(74) 사이의 전체 부분만큼 길 수 있다. 중간 원통형 요소(204) 내부의 모든 다른 원통형 요소(206, 208, 210)도 또한 가요성 구역(77)에서 가요성이다. 가요성 구역(77)에 조향 와이어를 갖는 이들 원통형 요소는 이 구역(77)에서 가능한 한 가요성으로 만들어져야 한다. 다른 것에는 바람직하게는 적합한 슬롯 형성된 구조물로 만들어진 적합한 힌지가 제공된다.

도 1 내지 도 10에서, 조향 와이어(16)는 기구의 근위 단부에서 하나 이상의 굴곡 가능 구역을 구부림으로써 길이 방향으로 이동하게 된다. 그러나, 조향 와이어(16)는 로봇 제어 디바이스와 같은 다른 구동부에 의해 길이 방향으로 간단히 이동함으로써 길이 방향으로 이동하도록 만들어질 수도 있다. 일례가 도 11a 내지 도 11c에 주어져 있다.

도 11a 내지 도 11c는 WO2020218921A2에 설명된 바와 같이 기구의 근위 단부에서 하나 이상의 조향 와이어(16(j)(j = 1, 2, ..., J))의 길이 방향 움직임을 제어하기 위한 종래 기술의 장치를 보여준다.

기구(1)는 조향 와이어(16(j))를 덮는 외부 튜브(1103)를 포함한다. 외부 튜브(1103)는 복수의 개구(1105(j)), 즉 조향 와이어(16(j))당 하나의 개구를 포함한다. 기구(1)의 각각의 조향 와이어(16(j))는 또한 외부 튜브(1103)의 각각의 개구(1105(j))와 중첩되는 하나 이상의 개구(1101(j))를 포함한다.

외부 튜브(1103)의 개구(1105(j))와 조향 와이어(16(j))의 개구(1101(j))는 서로 삽입된 상태의 각각의 원통형 튜브를 레이저 절단한 결과일 수 있다. 레이저 절단 기술에 대안적인 다른 기술(예를 들어, 워터젯을 사용한 절단)을 사용할 수 있다. 또한, 3D 레이저 인쇄와 같은 다른 방법도 사용될 수 있다. 이러한 개구(1101(j) 및 1105(j))는 재료의 전체 두께를 통해 연장된다.

도 11b는 조향 디바이스(1107)와 기구(1)가 분리된 상태에 있는 기구(1)와 조향 디바이스(1107)의 일례를 도시한다. 도시된 예에서, 조향 디바이스(1107)는 조향 유닛(1109)과 지지 유닛(1111)을 포함하고, 조향 유닛(1109)은 지지 유닛(1111) 상에 회전 가능하게 장착된다. 조향 유닛(1109)은 조향 유닛(1109)에 고정 연결된 복수의 아암 형상 요소(1113(j))를 포함하고, 복수의 아암 형상 요소는 복수의 길이 방향 요소(16(j)) 각각을 조향 유닛(1109)의 복수의 아암 형상 요소(1113(j)) 중 하나에 연결하기 위해 조향 유닛으로부터 바깥쪽으로 연장된다.

도 11c는, 지지 유닛(1111) 주위로 조향 유닛(1109)을 조향함으로써, 아암 형상 요소(1113(j))가 기구(1)의 원위 단부의 하나 이상의 편향 가능 구역(13, 152, 154)의 편향을 제어하기 위해 기구의 길이 방향으로 조향 와이어(16(j))를 당기거나 밀 수 있도록 아암 형상 요소(1113(j))의 복수의 단부 부분(1115(j)) 중 하나의 단부 부분을 하나의 조향 와이어(16(j))의 개구(1101(j))에 삽입함으로써 함께 연결된 도 11b의 기구(1)와 조향 디바이스(1107)를 도시한다.

이러한 조향은 볼 형상 지지 유닛(1111) 주위 3차원으로 조향 유닛(1309)을 회전시킴으로써 달성된다. 이러한 회전의 제어는, 수동으로 제어되거나 로봇 디바이스에 의해 제어될 수 있는 핸들에 의해 구현될 수 있다. 로봇 디바이스는 조향 유닛(1109)을 사용하지 않고도 각 조향 와이어를 개별적으로 조향할 수도 있다.

도 12a, 도 12b 및 도 12c는 종래 기술의 샤클로-연결된 체인 링크를 도시한다. 도 12a는 복수의 샤클로-연결된 체인 링크(1201(k)(k = 1, 2, 3, ..., K))를 도시하고, 여기서 각각의 체인 링크는 원형, 타원형이거나 또는 임의의 다른 적합한 형태를 가질 수 있는 개구를 갖는 폐쇄된 곡선형 구조물의 형태를 갖는다. 각각의 체인 링크(1201(k))는 예를 들어 체인을 형성하기 위해 인접한 체인 링크(1201(k))의 개구를 통과한다.

도 12b는 인접한 중공 볼(1205(k), 1205(k+1))이 로드(rod)(1203(k+1))에 의해 연결된, 복수의 중공 볼(1205(k))을 갖는 장치를 도시한다. 로드(1203(k+1))는 인접한 중공 볼(1205(k), 1205(k+1))의 적절한 개구를 통과하고, 로드(1203(k+1))가 이러한 개구를 통해 중공 볼(1205(k), 1205(k+1))로부터 후퇴되는 것을 방지하기 위해 인접한 중공 볼(1205(k), 1205(k+1)) 내부에 연장부가 제공된다.

도 12a 및 도 12b의 체인은 당기는 힘을 견딜 수 있고, 굽힘 강직성을 갖지는 않지만, 이러한 체인은 미는 힘을 전달할 수는 없다. 이는 도 12c의 장치와는 다르다.

도 12c는 도 12b의 장치의 변형예를 도시하고, 여기서 각각의 체인 링크(1209(k))에는 제1 단부에 볼 형상의 공동(1211(k))이 제공되고, 제1 단부의 반대쪽 제2 단부에 로드(1213(k))가 제공된다. 볼 형상의 단부 부분(1215(k))이 공동(1213(k+1)) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있지만, 공동(1213(k+1))으로부터 빠져 나가지 않도록 각각의 로드(1213(k))에는 인접한 체인 링크(1209(k+1))의 공동(1211(k+1))의 크기와 일치하는 크기를 갖는 볼 형상의 단부 부분(1215(k))이 제공된다.

도 12c의 변형예는 필요한 강도를 갖도록 만들어질 수 있고 인접한 체인 링크(1209(k)) 사이의 일부 마찰력 외에 굽힘 강직성이 없다는 장점을 갖는다.

알려진 조향 가능한 기구의 한 가지 알려진 단점은 종종 많은 개별 부품으로 형성되고 조립이 어렵다는 것이다. 일반적으로 구조가 복잡하기 때문에 또한 종종 높은 수준의 유지 관리가 필요하고 기계적 고장이 발생하기 쉽다. 이러한 기구와 이러한 기구의 사용은 일반적으로 비용이 많이 들고 상업적으로 허용되는 수준으로 사용당 비용을 낮추기 위해 이러한 기구는 다수 번 사용해야 한다. 물론 많은 개별 부품으로 조향 요소를 만드는 것은 이러한 복잡성을 추가시킬 수 있지만 일부 경우에 여전히 실행 가능한 솔루션이다.

도 1 내지 도 10을 참조하여 논의된 종래 기술의 기구는 허용 가능한 비용으로 제조 및 상용화될 수 있는 신뢰성 있고 일회용 조향 가능한 기구에 대한 필요성을 다룬다. 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 또한 이러한 유형의 기구에서도 도 12a 내지 도 12c에 도시된 원리에 기초하여 조향 와이어에 샤클로-연결된 체인 링크를 적용하는 것이 가능하다. 이러한 샤클로-연결된 체인 링크는 레이저 절단, 워터젯 절단, 에칭, 방전 가공(EDM) 또는 금속 또는 플라스틱 튜브의 치핑과 같은 재료 제거 공정에서 튜브와 일체형으로 만들어지고 기구 층의 나머지 부분과 같이 미리 조립될 수도 있다.

가장 단순한 형태 중 하나에서 조향 와이어(16(j))와 같은 스트립의 샤클로-연결된 체인 링크에 의해 구현된 가요성 조향 와이어 부분(1300)은 도 13a, 도 13b에 도시된 바와 같이 보일 수 있다.

도 13a는 일련의 인접한 체인 링크(1301(k))를 갖는 가요성 조향 와이어 부분(1300)을 도시한다. 각각의 체인 링크(1301(k))에는 제1 단부에 원형 개구(1303(k))가 제공되고, 제1 단부의 반대쪽 제2 단부에 원형 형상 연장부(1305(k))가 제공된다. 각각의 원형 형상 연장부(1305(k))는 인접한 체인 링크(1301(k+1))의 원형 개구(1303(k+1)) 내부에 회전 가능하게 배열된다. 이를 위해, 원형 형상 연장부(1305(k))는 개구(1303(k+1))의 크기와 일치하는 크기를 갖는다. 더욱이, 개구(1303(k+1))는 원형 형상 연장부(1305(k))가 개구(1303(k+1))로부터 후퇴될 수 없도록 180도를 초과하는 원호를 따라 연장된다. 도 13a에서 볼 수 있는 바와 같이, 체인 링크는 조향 와이어의 길이 방향을 따라 인접한 체인 링크와의 연결만을 형성한다. 따라서 체인 링크 구조물은, 조향 와이어를 따라 연장되고, 튜브의 다른 부분과 분리되고, 원주 방향으로 임의의 인접한 체인 링크 구조물과 분리된 자립형 구조물로 볼 수 있다. 실제로 체인 링크는 조향 와이어의 일부를 형성한다.

도 13b는 구부러진 후의 도 13a의 체인 링크 구조물을 도시한다. 도시된 바와 같이 인접한 체인 링크(1301(k), 1301(k+1))는, 서로 접촉하는 상태인 특정 미리 결정된 최대 각도까지 서로에 대해 회전할 수 있고, 원형 개구(1303(k+1)) 내부의 원형 형상 연장부(1305(k))로부터의 추가 회전을 차단할 수 있도록 형상화될 수 있다. 조향 가능한 기구의 적어도 하나의 조향 와이어(16(j))를 형성하도록, 예를 들어, 도 2 내지 도 10에 도시된 하나 이상의 조향 와이어(16)를 형성하도록 구현될 때, 조향 와이어의 일부를 형성하는 인접한 체인 링크는 튜브의 접선 평면에서 서로에 대해 회전할 수 있다.

도 13a 및 도 13b의 구조는 튜브에 적절한 슬롯 패턴을 절단함으로써 만들어질 수 있다. 그러면 도면 표면에 투영된 외부 표면은 튜브의 원주 방향으로 곡선형이지만 길이 방향으로는 직선이다. 그 두께는 이것이 만들어지는 튜브의 두께와 동일하다. 서로에 대해 인접한 체인 링크(1301(k), 1301(k+1))의 회전은 반경 방향에 수직인 평면에서 이루어지며, 여기서 반경 방향은 기구의 길이 방향 축에 수직인 방향으로 정의된다. 즉, 인접한 체인 링크는 튜브의 접선 평면에서 서로에 대해 회전할 수 있다.

도 13a 및 도 13b의 실시예는 도 14a에 도시된 기본 형상의 구현으로 볼 수 있다. 도 14a는 복수의 인접한 샤클로-연결된 체인 링크(1401(k))를 갖는 체인을 도시한다. 각각의 체인 링크(1401(k))는, 확대된 단부 부분(1405(k))이 체인이 형성된 튜브의 접선 평면의 개구(1407(k+1))에서 회전할 수 있고, 확대된 단부 부분(1405(k))이 개구(1407(k+1))로부터 후퇴될 수 없도록 개구(1407(k+1)) 내로 연장되는 확대된 단부 부분(1405(k))이 제공된 로드 또는 스트립(1403(k))을 갖는다. 이러한 방식으로, 인접한 체인 링크(1401(k), 1401(k+1))는 이 접선 평면에서 서로에 대해 회전할 수 있는 동시에, 이들 중 하나에 가해지는 길이 방향으로 당기는/미는 힘은 다른 것에 가해지는 동일한 길이 방향으로 당기는/미는 힘으로 전달된다. 유격의 양은 인접한 체인 링크(1401(k), 1401(k+1)) 사이의 공간에 따라 달라진다.

도 14b는 일련의 인접한 체인 링크(1409(k))의 또 다른 기본 형상을 도시한다. 도 14b에서, 각각의 체인 링크(1409(k))는 U자형 개구를 갖는 U자형 형태를 갖는다. 인접한 체인 링크(1409(k), 1409(k+1))는, 접선 평면에서 볼 때 서로에 대해 회전되고 서로 후크 결합되는 각각의 U자형 개구(180)를 갖는다. V자형이나 말굽(horseshoe) 형상과 같은 다른 형상도 적용될 수 있다.

기구의 가요성 부분에 조향 와이어 부분을 형성하는 데 사용될 수 있는 체인 구조물의 일부 구현예가 이하에서 도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b를 참조하여 설명된다.

도 15a 및 도 15b는 인접한 체인 링크(1501(k))가 2개의 부분, 즉 제1 체인 링크 부분(1504(k))과 제2 체인 링크 부분(1507(k))을 포함하는, 가요성 조향 와이어 부분(1300)의 일 실시예를 도시한다. 제1 체인 링크 부분(1504(k))에는 일 단부에 제1 원형 개구(1503(k))가 제공되고, 제1 단부의 반대쪽 제2 단부에 제2 원형 개구(1505(k))가 제공된다. 제2 체인 링크 부분(1507(k))은 양 단부에 원형 단부 부분(1509(k), 1511(k))이 제공된 스트립이다. 이들 원형 단부 부분 중 하나(1509(k))는 제2 원형 개구(1505(k))에 수용된다. 원형 단부 부분(1509(k))은 원형 단부 부분(1509(k))이 제2 원형 개구(1505(k)) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있도록 제2 원형 개구(1505(k))의 크기와 일치하는 크기를 갖는다. 더욱이, 제2 개구(1505(k))는 원형 단부 부분(1509(k))이 제2 개구(1505(k))로부터 후퇴될 수 없도록 180도를 초과하는 원호를 따라 연장된다. 원형 단부 부분(1509(k))과 제2 원형 개구(1505(k))는 사용된 재료 제거 기술에 의해 폭이 결정되는 슬롯에 의해 분리된다. 레이저 빔을 사용하여 슬롯을 생성하는 경우 슬롯 폭은 0.01 mm 내지 2.00 mm일 수 있으며, 보다 일반적으로 본 응용에서는 0.015 mm 내지 0.04 mm이다.

원형 단부 부분(1511(k))은 인접한 체인 링크(1501(k+1))의 제1 개구(1503(k+1)) 내로 연장된다. 원형 단부 부분(1511(k))은 원형 단부 부분(1511(k))이 제1 원형 개구(1505(k+1)) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있도록 제1 원형 개구(1505(k+1))의 크기와 일치하는 크기를 갖는다. 더욱이, 제1 원형 개구(1505(k+1))는 원형 단부 부분(1511(k))이 제1 원형 개구(1505(k+1))로부터 후퇴될 수 없도록 180도를 초과하는 원호를 따라 연장된다. 원형 단부 부분(1511(k+1))과 제1 원형 개구(1505(k+1))는 사용된 재료 제거 기술에 의해 폭이 결정되는 슬롯에 의해 분리된다. 레이저 빔을 사용하여 슬롯을 생성하는 경우 슬롯 폭은 0.01 mm 내지 2.00 mm일 수 있으며, 보다 일반적으로 본 응용에서는 0.015 mm 내지 0.04 mm이다.

도 15a의 가요성 조향 와이어 부분(1300)은 도 15b에서 구부러진 상태로 도시된다. 여기서, 도 13a 및 도 13b와 관련하여 위에서 설명한 것과 유사하게, 인접한 체인 링크(1501(k), 1501(k+1))는 튜브의 접선 평면에서 서로에 대해 회전한다.

도 16a 및 도 16b는 모든 체인 링크(1601(k))가 단일 부재로 만들어지는, 가요성 조향 와이어 부분(1300)의 추가 실시예를 도시한다. 각각의 체인 링크(1601(k))는 제1 단부에서 연장되는 개구(1603(k))와, 제1 단부의 반대쪽 제2 단부를 향해 연장되는 스트립(1605(k))을 포함한다. 스트립(1605(k))에는 도시된 예에서 스트립(1605(k))의 길이 방향 축에 수직인 횡방향 스트립(1607(k))의 형태를 갖는 확대된 단부 부분이 제공된다. 횡방향 스트립 부분(1607(k))은 인접한 체인 링크(1601(k+1))의 개구(1603(k+1))에 수용되어 이 개구로부터 후퇴될 수 없다. 그러나, 도시된 실시예에서, 횡방향 스트립 부분(1607(k))은 특정 미리 결정된 유격으로 개구(1603(k+1)) 내부에서 길이 방향으로 이동될 수 있다. 개구(1603(k+1))와 횡방향 스트립 부분(1607(k))은 도 16b에 도시된 바와 같이 횡방향 스트립(1607(k))이 개구(1605(k+1)) 내부에서 회동하여 인접한 체인 링크(1601(k) 및 1601(k+1)) 사이에서 회전할 수 있도록 치수가 정해진다.

도 15a 및 도 15b에 도시된 것과 동일한 원리가 도 16a 및 도 16b의 실시예에 적용될 수 있다. 즉, 스트립(1605(k))에는 양 단부에서 횡방향 스트립 부분(1607(k))과 같은 연장부가 제공될 수 있으며, 그 중 하나는 개구(1503(k+1)) 내부로 연장되고, 다른 하나는 부분(1504(k))(도 15a 및 도 15b 참조)과 같이 체인 링크(1601(k))의 별도 부분 내부의 유사한 개구로 연장된다.

도 17a 및 도 17b는 도 14b의 기본 원리에 따른 체인 링크(1701(k))의 일 실시예를 도시한다.

체인 링크(1701(k))는 단부 부분(1703(k), 1705(k)) 및 개구(1707(k))를 갖는 말굽 형상을 갖는다. 말굽형 개구(1707(k), 1707(k+2), 1707(k+4), ...)는 한 방향을 향하는 반면, 말굽형 개구(1707(k+1), 1707(k+3), 1707(k+5), ...)는 말굽형 개구(1707(k), 1707(k+2), 1707(k+4)) 각각이 말굽형 개구(1707(k-1)/1707(k+1), 1707(k+1)/1707(k+3) 및 1707(k+3)/1707(k+5)) 각각과 상호 맞물리도록 반대 방향을 향한다. 도 17a 및 도 17b에 도시된 실시예에서는 인접한 체인 링크(1701(k), 1701(k+1)) 사이에 유격이 거의 없다. 그러나, 원하는 경우 일부 유격이 구현될 수 있다.

도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 체인 링크(1701(k))의 측방 면(1709)은 경사지거나 비스듬하여, 인접한 체인 링크(1701(k), 1701(k+1))가 서로에 대해 회전할 수 있게 한다. 이 체인 링크는 도 17b에 도시된 바와 같이 인접한 체인 링크의 측 부분이 서로 접할 때까지 이 측방 면이 경사지거나 비스듬한 정도만큼 설정된 특정 각도로 회전할 수 있다. 이에 의해, 인접한 체인 링크는 조향 와이어가 형성된 튜브의 벽에서 체인 구조물을 통해 연장되는 접선 평면에서 서로에 대해 회전할 수 있으며, 굽힘의 최대량은 체인 링크의 형상에 의해 정해진다.

도 18은 도 13a 및 도 13b에 도시된 가요성 조향 부분(1300)이 있는 조향 와이어(16(j))를 갖는 조향 가능한 기구(1)의 길이 방향 단면을 도시한다. 조향 가능한 기구는 도 1, 도 2, 및 도 3에 도시된 기구이지만 그 원리는 도 4 내지 도 10에 도시된 것과 같은 다른 조향 가능한 기구에도 동일하게 적용 가능하다.

내부 튜브(2)와 외부 튜브(4)는 도 18에 도시되어 있지 않다. 그 위치는 점선(2와 4)으로만 도시되어 있다. 따라서, 튜브(3)의 벽에 제공된 가요성 조향 부분(1300)이 있는 조향 와이어(16(1))의 내부를 볼 수 있다. 참조 부호(79)는 조향 가능한 기구(1)의 중심 축을 나타낸다. 또한, 이 도면에서는 길이 방향으로 반으로 절단된 조향 와이어(16(2) 및 16(4))를 볼 수 있다.

볼 수 있는 바와 같이, 가요성 조향 부분(1300)은 조향 와이어(16(4))가 근위 방향(A)으로 당겨지고 조향 와이어(16(2))가 원위 방향(B)으로 밀리는 것에 의해 야기된 바와 같이 도 18에서 구부러진 상태에 있다.

도 13a, 도 13b, 도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b 및 도 18에 도시된 체인 링크의 모든 실시예는 일련의 샤클로-연결된 체인 링크가 구부러진 위치에 있을 때 이 일련의 체인 링크의 접선 폭이 동일하게 유지되는 형상을 갖도록 설계된 것으로 관찰된다. 이는 도 19a 및 도 19b에 도시되어 있다. 도 19a는 구부러지지 않은 상태에서 접선 방향 폭(A)을 갖고 구부러진 상태에서 폭(B)을 갖는 도 13a 및 도 13b의 실시예를 도시한다. 이상적으로, 체인 링크(1301(k))의 외부 형상은 폭(A)이 폭(B)과 같도록 되어 있다. 이는 이 형상을 예를 들어 원호의 일부와 같이 곡선형으로 만드는 것에 의해 구현될 수 있다.

튜브 벽이나 시트로부터 절단된 조향 와이어는 절단 평면에서 '샤클로-연결된 체인' 형상만을 갖는다. 그러나, 조향 가능한 기구에서 조향 와이어(16(j))는 모든 방향으로 구부러질 수 있어야 한다. 이는 도 18을 참조하여 설명될 수 있다. 도 18에서, 조향 가능한 기구(1)는 조향 와이어(16(1))의 가요성 조향 부분(1300)이 조향 가능한 기구(1)의 수직 관통 중심 축(79)과 가요성 조향 부분(1300)의 중심 축에 수직인 평면에서 구부러지도록 구부러진다. 그러나, 도 18에서도 볼 수 있는 바와 같이, 조향 와이어(16(2) 및 16(4))의 가요성 조향 부분(1300)은 조향 와이어(16(1))에 대해 접선 방향으로 90도 회전된 방향으로 배향된다. 따라서, 조향 가능한 기구(1)의 구부러진 부분에서, 조향 와이어(16(2) 및 16(4))의 이러한 가요성 조향 부분(1300)은 조향 와이어(16(1))의 가요성 조향 부분(1300)의 구부러진 방향에 수직인 방향으로 구부러진다.

이 수직 굽힘 방향으로 굽힘 강직성은 인접한 체인 링크(1301(k))가 서로에 대해 회전하도록 하는 체인 기하 형상에 의해 최소화되고, 이 굽힘 방향에 수직인 방향으로 굽힘 강직성은 탄성 변형에 의해 구부러지는 표준 직선 절단 요소와 동일한 것으로 이해된다. 이는 예를 들어 도 18의 굽힘 상태에서 조향 와이어(16(2))의 가요성 조향 부분(1300)의 3D 개략도를 보여주는 도 20a에 도시되어 있다. 여기서, 체인 링크(1301(k))는 표면에 수직인 방향으로 구부러져 약간의 강직성을 초래한다. 따라서, 도 18의 굽힘 상태에서 조향 와이어(16(2) 및 16(4))의 가요성 조향 부분(1300)은 여전히 약간의 굽힘 강직성을 제공한다. 그러나, 조향 와이어(16(1) 및 16(3))(도 18에는 보이지 않음)의 가요성 조향 부분(1300)은 굽힘 강직성을 가지지 않아 조향 가능한 기구(1)의 굽힘 성능이 향상된다.

그러나, 실제로, 위에서 설명된 바와 같이 연속적인 체인 링크(1301(k))가 재료 제거 기술을 사용하여 튜브로부터 만들어지는 경우, 이들 사이의 슬롯으로 인해 이들 사이에 특정 유격이 있다. 그 다음에, 도 20b에 도시된 바와 같이, 체인 링크(1301(k))의 원형 형상 연장부(1305(k))는 또한 체인 링크(1301(k))의 표면에 수직인 평면에서 인접한 체인 링크의 원형 개구(1303(k+1)) 내부에서 회전할 수 있다. 이는 기구(1)의 굴곡 가능 구역의 전체 굽힘 강직성을 훨씬 더 감소시킬 것이다.

도 21a 및 도 21b는 체인 링크(1301(k)) 자체의 평면에 수직인 평면에서 연속적인 체인 링크(1301(k))를 구부릴 가능성을 개선한 일 실시예를 도시한다. 이를 위해, 체인 링크(1301(k))에는 개구(1303(k)) 내부에 위치된 회전 가능한 부분(1307(k))이 제공된다. 회전 가능한 부분(1307(k))에는 체인 링크(1301(k))의 중심 축에 수직인 반대 방향으로 연장되는 두 개의 핀(1309(k), 1311(k))이 제공된다. 더욱이, 회전 가능한 부분(1307(k))에는 원형 형상 연장부(1305(k-1))를 수용하는 원형 개구(1313(k))가 제공된다. 원형 형상 연장부(1305(k-1))는 개구(1313(k))의 크기와 일치하는 크기를 갖는다. 더욱이, 개구(1313(k))는 원형 형상 연장부(1305(k-1))가 개구(1303(k))로부터 후퇴될 수 없도록 180도를 초과하는 원호를 따라 연장된다.

2개의 핀(1309(k) 및 1311(k))은 2개의 핀이 각각의 노치(notch)(1304(k) 및 1306(k)) 내에서 회전하여 인접한 체인 링크(1301(k-1) 및 1301(k))가 체인 링크(1301(k-1) 및 1301(k))의 표면에 수직인 평면에서도 회전할 수 있도록 개구(1303(k))의 각각의 노치(1304(k) 및 1306(k)) 내에 위치된다.

도 21a 및 도 21b의 실시예에서, 각각의 핀(1309(k) 및 1311(k))과 각각의 노치(1304(k) 및 1306(k)) 사이의 거리는 이들 사이에 슬롯을 생성하기 위해 사용된 재료 제거 기술에 의해 결정된다(도 23a의 단면도 참조). 슬롯의 폭이 체인 링크의 두께(구조물을 만드는 데 사용되는 튜브의 두께와 동일)에 비해 충분히 넓은 경우 핀(1309(k) 및 1311(k)) 각각은 노치(1304(k) 및 1306(k)) 각각 내에서 자유롭게 회전할 수 있다. 만약 그렇지 않은 경우, 도 23b의 단면도에 도시된 바와 같이 특정 회전 각도에서 회전이 차단되게 된다.

체인 링크(1301(k))의 표면에 수직인 평면에서 회전은 도 22에 도시된 실시예에 의해 개선될 수 있다. 여기서, 노치(1304(k) 및 1306(k)) 내에 있는 핀(1301309(k) 및 1311(k))은 원통형 형상을 가지며, 이는 재료를 완전히 관통하지 않고 재료 층을 국부적으로만 제거하는 절단 공정의 결과일 수 있다.

이제 일련의 체인 링크(1301(k))는 굽힘 강직성 없이 모든 방향으로 구부러질 수 있다. 두 평면에서 굽힘 축을 갖는 더 많은 기하 형상이 가능하다. 또한 하나의 방향으로 굽힘 강직성이 다른 방향으로 굽힘 강직성보다 더 큰 크기를 갖는 비대칭 기하 형상도 구상할 수 있다. 실제로, 굽힘 능력은 대칭인 것이 바람직하며, 튜브의 절단 평면에서 굽힘 능력은 이 평면에 수직인 굽힘 능력과 동일하다. 굽힘 능력을 특정 양까지 제한할 수도 있다. 이러한 방식으로 체인 링크 길이당 특정 최대 굽힘 각도만을 달성할 수 있는 것을 보장할 수 있다. 이러한 방식으로 예를 들어, 기구 팁을 30도로 구부리고, 곡선 길이에 예를 들어 6개의 힌지 구조물과 6개의 체인 링크(1301(k))를 설계하기를 원하는 경우, 하나의 힌지 구조물과 하나의 체인 링크(1301(k))는 최대 5도의 제한된 굽힘 능력을 가질 수 있는 것을 보장할 수 있다. 이러한 방식으로 구부러진 팁이 5도보다 큰 국부적 구부러짐 없이 양호한 둥근 굽힘 거동을 갖는 것을 보장할 수 있다. 이는 힌지, 체인 링크(1301(k)) 및 조향 와이어(16(j))의 피로 수명에 긍정적으로 영향을 미칠 수 있으며, 기구 팁이 한 위치에서 급격하게 구부러질 때 가질 수 있는 조향 와이어(16(j))의 높은 마찰력을 방지할 수 있다.

볼 수 있는 바와 같이, 튜브는 기구(1)를 제조하는 데 사용된다. 힌지 및 조향 와이어와 같은 동작 부분은 튜브에 적절하고 미리 결정된 슬롯 패턴을 제공함으로써 만들어진다. 특히 이러한 슬롯 형성된 구조물이 큰 경우 또는 이러한 슬롯 형성된 구조물이 이 슬롯 형성된 구조물을 통해 튜브 구조물의 나머지 부분과 완전히 분리된 부분을 둘러싸는 경우, 이러한 동작 부분은 슬롯 형성 공정 직후에 튜브의 원래의 원통형 형상에 더 이상 위치될 수 없기 때문에 기구를 제조하는 것이 복잡해질 수 있다. 이것은 튜브를 서로 간에 삽입하는 것을 복잡하게 할 수 있다. 본 출원인의 WO2016/089202에 알려진 바와 같이, 이는 미리 결정된 위치에서 슬롯을 브리지하는 파단 요소를 적용하고, 튜브가 서로 간에 삽입된 후에 이러한 파단 요소를 파단시킴으로써 해결될 수 있다. 이러한 파단 요소는, 또한 인접한 체인 링크 사이의 유격이 어떻게 감소될 수 있는지에 대한 일례를 보여주는 도 24를 참조하여 설명될 바와 같이 또한 본 명세서의 기구에도 적용될 수 있다.

먼저 인접한 체인 링크 사이의 유격을 감소시키는 일 실시예를 설명한다.

도 24는 인접한 체인 링크, 예를 들어, 체인 링크(1301(k), 1501(k))의 일부 부분을 개략적으로 도시한다. 이 도면은 예를 들어 유격이 감소된 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))의 2개의 대향하는 체인 링크 부분(2408, 2477)을 보여준다. 체인 링크(1301(k+1)/1501(k+1))의 체인 링크 부분(2408)은 중심점(2483) 주위로 연장되는 톱니 형성된 외부 에지(2401)를 갖는 원형 개구(2475)를 갖는다. 체인 링크(1301(k)/1501(k))는 원형 연장부(2477)에 부착된 스트립(2406)을 포함한다. 원형 연장부(2477)는 또한 중심점(2483) 주위로 연장되는 톱니 형성된 외부 에지(2403)를 갖는다.

원형 연장부(2477)의 톱니 형성된 외부 에지(2403)는 연장 부분(2403a) 및 각각의 2개의 인접한 연장 부분(2403a) 사이에 만입 부분(2403b)을 갖는다. 연장 부분(2403a)과 만입 부분(2403b)은 모두 중심점(2483)을 중심으로 원을 따라 연장되는 원형 형태를 가질 수 있다. 그러나, 이들 부분은 임의의 다른 적합한 형태를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 만입 부분(2403b)은 제1 반경(r1)을 갖는 제1 원을 따라 연장된다. 연장 부분(2403a)은 제1 반경(r1)보다 큰 제2 반경(r2)을 갖는 제2 원을 따라 연장된다.

원형 개구(2475)의 톱니 형성된 외부 에지(2401)는 연장 부분(2401a) 및 각각의 2개의 인접한 연장 부분(2401a) 사이에 만입 부분(2401b)을 갖는다. 연장 부분(2401a)과 만입 부분(2401b)은 모두 중심점(2483)을 중심으로 원을 따라 연장되는 원형 형태를 가질 수 있다. 그러나, 이들 부분은 임의의 다른 적합한 형태를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 연장 부분(2401a)은 제3 반경(r3)을 갖는 제3 원을 따라 연장된다. 만입 부분(2401b)은 제3 반경(r3)보다 큰 제4 반경(r4)을 갖는 제4 원을 따라 연장된다.

도 24는 체인 링크가 제조된 직후 아직 어떤 방식으로도 사용되지 않은 상태에 있는 2개의 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))를 보여준다. 원형 연장부(2477)의 톱니 형성된 외부 에지(2403)와 원형 개구(2475)의 톱니 형성된 외부 에지(2401)는 튜브로부터 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))를 (레이저) 절단한 결과인 슬롯(2405)에 의해 서로 분리된다. 이 슬롯(2405)은 전체 길이를 따라 일정한 폭을 가질 수 있으며, 예를 들어, 의료용의 경우 0.01 mm 내지 2.00 mm 범위, 보다 일반적으로는 본 응용에서는 0.015 mm 내지 0.04 mm이다.

일 실시예에서, 제2 반경(r2)은 제3 반경(r3)과 거의 동일하다. 즉, 이들 반경은 r2 또는 r3의 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만일 수 있는 제조 공차 내에서 동일할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 반경(r2)은 제3 반경(r3)보다 크지 않은 데, 그 이유는 그렇지 않은 경우 원형 연장부(2477)가 원형 개구(2475) 내부에서 회전할 수 없기 때문이다. 대안적인 한정은 연장 부분(2403a)이 인접한 만입 부분(2403b)과 대향하는 연장 부분(2401a) 사이의 슬롯(2405)의 폭(또는 거리)과 최대값이 대략 같은 높이를 갖는다는 것이며, 여기서 "대략 같은"이란 마찬가지로 제조 공차 내에서 같은 것을 의미하며, 즉 높이와 거리가 10% 이하, 대안적으로는 5% 이하, 또는 추가 대안적으로는 1% 이하만큼 다르다는 것을 의미한다.

도 24는 서로에 대해 회전되지 않은 휴지 상태에 있는 원형 연장부(2477)와 원형 개구(2475)를 도시한다. 도시된 실시예에서, 제2 반경(r2)과 제3 반경(r3)은 원형 연장부(2477)와 원형 개구(2475)가 서로에 대해 회전할 때 원형 연장부(2477)의 연장 부분(2403a)이 원형 개구(2475)의 연장 부분(2401a)에 접하도록 거의 같다. 원형 연장부(2477)가 그 외부 에지(2403)를 따라 분포된 복수의 연장 부분(2403a)을 갖고, 원형 개구(2475)가 그 외부 에지(2401)를 따라 분포된 복수의 연장 부분(2401a)을 갖는 경우, 몇몇 연장 부분(2403a)은 몇몇 연장 부분(2401a)에 접할 수 있다. 정확한 설계에 따라, 여러 개의 연장 부분(2403a)은 중심점(2483) 주위로 α도의 원호를 따라 여러 개의 연장 부분(2401a)과 접할 수 있으며, 여기서 α는 > 45도일 수 있지만 대안적으로 α는 (도 24에서와 같이) > 180도일 수 있다.

원형 연장부(2477)의 하나 이상의 연장 부분(2403a)이 원형 개구(2475)의 하나 이상의 연장 부분(2401a)과 접하는 위치에서 이들 부분은 중심점(2483)에서 볼 때 반경 방향으로 서로를 향해 더 이상 이동할 수 없다. 그래서, 회전된 상태에서, 접하는 연장 부분(2403a)과 연장 부분(2401a) 사이의 유격이 제거된다. 설계에 따라 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))가 만들어진 튜브의 길이 방향이나 접선 방향 중 적어도 하나의 방향으로 유격이 제거되었을 수 있다.

원형 연장부(2477)의 외부 에지(2403)는 각각의 연장 부분(2403a)과 각각의 인접한 만입 부분(2403b) 사이에 전이 에지 부분을 갖는다. 원형 개구(2475)의 외부 에지(2401)는 각각의 연장 부분(2401a)과 각각의 인접한 만입 부분(2401b) 사이에 전이 에지 부분을 갖는다. 외부 에지(2403)의 전이 에지 부분과 외부 에지(2401)의 전이 에지 부분은 제조 후 절단 공정으로부터 발생하는 슬롯(2405)의 폭만큼 넓은 거리만큼 서로 분리된다. 외부 에지(2403)의 대향하는 전이 에지 부분과 외부 에지(2401)의 전이 에지 부분 사이의 위치에서 슬롯(2405)의 폭은 외부 에지(2403)의 다른 대향하는 부분과 외부 에지(2401) 사이의 위치에서 슬롯(2405)의 폭만큼 넓을 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다.

외부 에지(2403)의 대향 전이 에지 부분과 외부 에지(2401)의 전이 에지 부분 사이의 위치에서 슬롯(2405)의 폭이 원형 연장부(2477)의 반경에 비해 매우 작은 경우, 원형 연장부(2477)와 원형 개구(2475) 사이의 매우 작은 회전만으로도 원형 연장부(2477)의 연장 부분(2403a)이 원형 개구(2475)의 연장 부분(2401a)에 접하게 된다. 그 결과, 두 개의 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))가 서로에 대해 회전되지 않은 상태, 즉 휴지 상태와 같은 상태에서만 이들 체인 링크는 서로에 대해 슬롯(2405)의 폭만큼 큰 일부 유격을 나타낸다. 그러나, 특정 편향 각도(β)만큼 상대 회전(또는 편향)된 상태에서는 모든 유격이 제거될 수 있다. 일반적인 예에서, 이러한 편향 각도(β)는 < 5도 또는 심지어 < 3도 또는 < 1도일 수 있다. 사용 시, 침습 기구(1)의 많은 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))는, 예를 들어, 기구가 삽입되는 장관, 예를 들어, 인체의 장관의 곡률로 인해 각도 >β만큼 서로에 대해 굴곡될 수 있다. 그래서, 사용 시, 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1)) 간의 유격의 높은 백분율은 도 24의 실시예에 의해 줄어들 수 있다.

기구(1)의 다양한 동작 부분을 만들기 위해 제조 공정에서 발생하는 슬롯은 이러한 동작 부분 사이에 약간의 유격을 유발하는 것으로 관찰된다. 이러한 유격은 도 24를 참조하여 설명된 것과 유사한 기술을 사용하여 최소화될 수 있다. 이러한 기술을 상세히 설명하는, 아직 공개되지 않은 네덜란드 특허 출원 NL2028739를 참조한다.

이제 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1)) 사이의 파단 요소의 가능한 사용이 설명된다.

도 24에 도시된 바와 같이, 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))는 여전히 하나 이상의 파단 요소(2411(m)(m = 1, 2, ..., M))에 의해 서로 부착된다. 이러한 파단 요소(2411(m))는, 예를 들어 하나의 튜브가 다른 튜브에 삽입될 때, 기구의 추가 조립 동안 체인 링크(1301(k)/1501(k))의 원형 연장부(2477)와 체인 링크(1301(k+1)/1501(k+1))의 대향하는 체인 링크 부분(2408)을 함께 유지한다. 사용 시, 즉, 인접한 체인 링크(1301(k)/1501(k), 1301(k+1)/1501(k+1))를 서로에 대해 회전시키기 위해 미리 결정된 최소 힘이 가해질 때 이러한 파단 요소(2411(m))는 파단되어 더 이상 역할을 하지 않는다. 도 24의 예에서, 3개의 이러한 파단 요소(2411(m))가 제공된다. 물론, 이러한 파단 요소(2411(m))는 더 적거나 더 많이 있을 수 있다.

여기서, 파단 요소(2411(m))는 원형 연장부(2477)와 대향하는 체인 링크 부분(2408) 사이의 브리지인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 파단 요소(2411(m))는 본 출원인의 상기 언급된 특허 출원 WO2016/089202에 설명된 바와 같은 임의의 적합한 설계를 가질 수 있다.

일반적으로, 예를 들어, 파단 요소(2411(m))를 참조하여 아래에 설명된 바와 같이, 이러한 파단 요소는 다음과 같은 방식으로 설계될 수 있다. 파단 요소는 다른 요소가 튜브로부터 절단되는 것과 동일한 공정 단계로 만들어진다. 파단되기 전에 각 파단 요소는 두 개의 튜브 부분의 대향 부분에 부착된다. 이러한 방식으로 이들 파단 요소는 대향하는 두 부분을 함께 유지하고 절단 공정 후에 두 부분이 떨어져 나가는 것을 방지한다. 이러한 대향 부분은 파단 요소의 응력이 조작 동안 주변 재료 및/또는 구조물에서의 응력보다 더 많이 증가하도록 하는 기하 형상을 갖는다. 따라서, 두 개의 대향 부분이 예를 들어 서로에 대해 이동하도록 하게 하기 위해 편향이나 충분히 높은 힘이 두 개의 대향 부분에 적용되는 경우, 파단 요소에서의 응력은 튜브 재료의 항복 응력보다 높아져 파단 요소에 영구적인 편향을 야기한다. 훨씬 더 많은 편향 또는 더 높은 힘이 가해지면 응력이 파단 요소의 극한 인장 응력에 도달하여 두 부분의 영구 변형을 일으키지 않고 파단 요소의 파단을 유발하게 되는데, 그 이유는 두 부분에서 발생된 응력이 항복 응력보다 낮게 유지되기 때문이다.

이러한 방식으로 최종 조향 가능한 기구에서 서로에 대해 독립적으로 이동 가능하여야 하는 튜브의 요소는 상이한 튜브가 서로 삽입된 후 기구를 동작시킴으로써 분리될 수 있고 이에 요소는 더 이상 떨어져 나갈 수 없다. 즉, 파단 과정은, 조향 가능한 기구가 완성되고, 모든 튜브가 서로 삽입되고, 서로 부착되어야 할 요소들이 부착되었을 때 수행되는 것이 바람직하다.

파단 요소(2411(m))는 다음과 같은 방식으로 설계되어야 한다. 파단되기 전에, 각각의 파단 요소(2411(m))는 체인 링크가 만들어지는 튜브의 대향 부분에 부착된다. 튜브의 이들 대향 부분은 파단 요소(2411(m))의 응력이 주변 재료 및/또는 구조물의 응력보다 높도록 하는 기하 형상을 갖는다. 따라서, 파단 요소(2411(m))가 있는 구조물에 편향 또는 충분히 높은 힘이 가해지는 경우(여기서는 인접한 체인 링크가 서로에 대해 회전함으로써 발생함), 파단 요소의 응력은 튜브 재료의 항복 응력을 넘어 상승하여 파단 요소(2411(m))에 영구적인 편향을 야기한다. 훨씬 더 큰 편향이나 더 큰 힘이 가해지면 응력이 극한 인장 응력에 도달하여 파단 요소(2411(m))에 파단을 야기한다. 파단 요소를 파단시키는 다른 메커니즘은 파단 요소(2411(m))에 낮은 또는 높은 사이클 피로를 적용함으로써 달성될 수 있다. 파단 요소(2411(m))의 응력은 피로 한계를 넘어 상승하여, 충분한 수의 편향이 사용될 때 피로 파괴를 유발한다. 모든 경우에 주변 구조물/재료의 응력은 적어도 튜브 재료의 항복 응력보다 낮게 유지된다.

전술한 바와 같은 파단 요소는 유사한 방식으로 본 출원의 실시예의 임의의 인접 요소에 적용될 수 있다.

파단 요소를 사용하는 개념은 도 31, 도 32 및 도 33에 개략적으로 도시되어 있다. 도 31은 튜브(4300)의 제1 튜브 부분(4302)과 제2 튜브 부분(4304)에 부착된 파단 요소(4306)를 도시한다. 여기서, 파단 요소(4306)는 작은 브리지를 통해 제1 및 제2 튜브 부분(4302, 4304)에 부착된 작은 디스크 형태를 갖는다. 도 31에서 제1 및 제2 튜브 부분(4302 및 4304)은 튜브(4300)의 길이 방향으로 서로에 대해 이동할 수 있다. 대향하는 제1 및 제2 부분(4302 및 4304)에 대한 파단 요소(4306)의 브리지는 이들이 서로에 대해 이동하고 위의 응력 조건이 적용되면 파단될 것이다.

도 32는 조립 동안 작은 브리지 형태의 파단 요소(4306)에 의해 서로 부착된 상태로 유지되는, 2개의 대향하는 제1 및 제2 튜브 부분(4302, 4304)을 갖는 일 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 대향하는 제1 및 제2 튜브 요소(4302, 4304)는 화살표(4402)로 표시된 바와 같이 이 도면의 표면에서 서로에 대해 회전할 수 있다. 이 튜브 요소들이 서로에 대해 회전하면, 위에서 설명한 바와 같이, 파단 요소(4306) 내부의 응력이 극한 인장 응력을 넘어 상승하기 때문에 순간 파단 요소(4306)가 파단될 때까지 파단 요소(4306) 내부와 대향 튜브 요소(4302, 4304)의 주변 재료 내부에서 힘이 발생된다.

도 33은 제1 및 제2 튜브 부분(4302, 4304)이 화살표(4502)로 표시된 바와 같이 서로에 대해 회전할 수 있는, 도 44에 도시된 것에 대한 대안을 도시한다. 이제, 파단 요소(4306)는 작은 브리지에 의해 두 개의 대향 튜브 부분(4302, 4304)에 부착된 작은 디스크의 형상을 갖는다. 이 실시예에서 이러한 브리지는 위에서 설명된 응력 조건 하에서 파단될 것이다.

도 31, 도 32 및 도 33은 서로에 대해 길이 방향으로 이동하거나 서로에 대해 회전할 수 있는 두 개의 대향 튜브 부분(4302, 4304) 사이에 파단 요소(4306)를 적용한 것을 도시하지만, 사용 동안 움직임이 충분히 크면 결국 이러한 파단 요소(4306)는 파단될 것이기 때문에 이 파단 요소는 회전 방향, 길이 방향, 반경 방향 또는 접선 방향에 관계 없이 조향 가능한 기구의 사용 시 서로에 대해 이동하는 두 개의 대향 튜브 부분 사이 조향 가능한 기구의 모든 곳에서 사용될 수 있다.

파단 요소(4306)를 파괴하는 다른 메커니즘은 파단 요소에 낮은 또는 높은 사이클 피로를 적용함으로써 달성될 수 있다. 파단 요소의 응력이 피로 한계를 넘어 상승하면 피로 파단을 야기한다. 이 피로 한계는 위에서 언급된 극한 인장 응력보다 낮다는 것이 주목된다. 모든 경우에 파단 요소(4306)가 부착되는 2개의 대향 튜브 요소의 주변 구조물/재료의 응력은 적어도 튜브 재료의 항복 응력 미만으로 유지된다. 여러 번의 피로 사이클을 적용함으로써 파단하는 과정은, 조향 가능한 기구가 완성되고, 모든 튜브가 서로 삽입되고, 서로 부착되어야 하는 요소가 부착되었을 때 수행되는 것이 바람직하다.

추가 대안으로서, 파단 요소는 튜브가 서로 삽입된 후에 에너지, 예를 들어, 레이저 빔에 의해 용융될 수 있다. 이러한 에너지 빔은 파단 요소가 위치된 튜브 외부의 튜브 내 적절한 구멍을 통해 파단 요소로 향할 수 있다. 물론, 원하는 경우 파단, 피로 적용 및 용융 중 임의의 조합을 사용할 수 있다.

도 25 및 도 26은 파단 요소를 사용하는 것에 대한 대안의 실시예를 보여준다. 예를 들어 레이저 절단으로 슬롯을 만든 후 느슨한 체인 링크의 구조물이 기구 내에 또는 기구 상에 조립되기 전에 떨어져 나가는 것을 방지하기 위해 조향 와이어의 체인 링크 사이에 작은 탄성 브리지를 추가할 수 있다.

도 25는 일 단부에서 체인 링크(1301(k))의 외부 표면에 부착되고, 다른 단부에서 인접한 체인 링크(1301(k+1))의 외부 표면에 부착되는 하나 이상의 탄성 브리지(1308(k), 1310(k))가 체인 링크(1301(k))에 제공되는 일례를 보여준다. 도 26의 예에서, 체인 링크(1301(k))에는 하나 이상의 탄성 브리지(1312(k))가 제공되고, 이 탄성 브리지는 체인 링크(1301(k))의 연장부(1305(k))에 부착된 일 단부와, 체인 링크(1301(k+1))에 부착된 다른 단부를 갖고, 이 연장부는 여기서 원형 형상이고 인접한 체인 링크(1301(k+1))의 개구(1303(k+1)) 내로 연장된다. 양 단부에서 부착은 연장부(1305(k))가 개구(1303(k+1)) 내부에서 특정 미리 결정된 양까지 계속 회전할 수 있도록 구성된다.

탄성 브리지(1308(k), 1310(k), 1312(k))가 사용될 때, 조향 와이어(16(j))의 샤클로-연결된 체인 링크(1301(k))는 특정 양의 굽힘 강직성을 얻게 되지만, 탄성 브리지(1308(k), 1310(k), 1312(k))가 고체 조향 와이어(16(j))의 폭과 두께에 비해 작은 치수를 가질 때, 이러한 굽힘 강직성의 증가는 최소화되거나 심지어 무시 가능하다.

도 25 및 도 26은 특정 실시예에서 탄성 브리지의 적용을 보여준다 하더라도, 이 탄성 브리지는 임의의 다른 실시예에도 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 도 27a, 도 27b 및 도 27c를 참조하여 설명되는 바와 같이 하나의 튜브로부터 제조된 인접한 체인 링크의 부분이 인접한 튜브의 부분에 부착되는, 다중 튜브 기구에 적용될 수도 있다.

도 27a는 내부 튜브(2)와 중간 튜브(3)가 있는 2-튜브 기구(1)를 보여준다(도 1, 도 2 및 도 3 참조). 여기서 튜브(2 및 3)의 구현은 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 다르다. 즉, 원위 단부 부분(13)에서 조향 와이어(16(j))의 가요성 부분은 본 발명에 따른 체인 링크, 예를 들어, 체인 링크(1301(k))의 샤클에 의해 구현된다. 중간 부분(12)에서 조향 와이어(16(j))는 절단 공정으로 생성된 작은 슬롯에 의해, 예를 들어, 0.01 mm 내지 2.00 mm의 범위, 보다 일반적으로는 본 응용에서는 0.015 mm 내지 0.04 mm에 의해 인접한 조향 와이어(16(j-1), 16(j+1))로부터 분리된 다소 강성의 스트립으로 구현된다.

도 27c의 확대도에 도시된 바와 같이, 체인 링크(1301(k+1))의 개구(1303(k+1)) 내로 연장되는 체인 링크(1301(k))의 연장부는 원형과 다른 형태를 가질 수 있다. 여기서, 연장부(1305(k))는 원형 스트립의 일부인 것으로 도시되는 반면, 개구(1305(k+1))는 원형 슬롯 형태 부분을 갖는 것으로 도시된다. 원형 스트립 연장부(1305(k))와 원형 슬롯(1303(k+1))은 인접한 체인 링크(1301(k), 1301(k+1))가 서로에 대해 회전할 수 있도록 원형 스트립 연장부(1305(k))가 원형 슬롯(1303(k+1)) 내에서 이동할 수 있도록 구성된다.

이제, 가요성 브리지는 하부 튜브 층 내에 만들어진다. 도 27b는 내부 튜브(2)의 제1 가요성 부분(6)이, 예를 들어, 각 조향 와이어(16(j))에 대해 하나씩 사인파 또는 톱니 형태의 복수의 가요성 파형 스트립(2701(j))에 의해 구현되는 것을 보여준다. 각각의 파형 스트립(2701(j))은 원위 단부 부분(13)에서 조향 와이어(16(j))의 하나의 일련의 체인 링크(1301(k))와 길이 방향 및 접선 방향으로 정렬된다.

도 27c는 파선으로만 도시된 파형 스트립(2701(j))의 상부에 있는 일부 인접한 체인 링크(1301(k), 1301(k+1))를 도시한다. 모든 체인 링크(1301(k))에는 여기서는 튜브 재료의 전체 벽을 통해 하나 이상의 슬롯이 있는 체인 링크(1301(k))를 제공함으로써 만들어진 하나 이상의 용접 부분(1315(k))이 제공된다. 이러한 용접 부분(1315(k))은 내부 튜브(2)의 파형 스트립(2701(j))의 부분에, 예를 들어, 레이저 용접으로 용접된다. 그렇게 함으로써, 인접한 체인 링크(1301(k) 및 1301(k+1))는 이제 도 25에서와 같이 탄성 부재로 연결되지만, 이제 탄성 부재는 체인 링크와 다른 튜브 층으로 만들어진다. 그렇게 함으로써 인접한 체인 링크(1301(k) 및 1301(k+1)) 사이의 상대적인 회전은 약간 더 강직하지만, 이 효과는 그다지 크지 않다. 그러나, 동시에, 체인 링크(1301(k))와 파형 스트립(2701(j)) 사이의 이러한 부착을 통해 체인 링크(1301(k))에 탄성력이 가해져 체인 링크가 가능한 한 각각의 원래의 반경 방향 및 길이 방향 위치에 유지되도록 한다.

(레이저) 용접 대신 접착과 같은 임의의 다른 적절한 부착 기술이 사용될 수 있다.

참조 부호(1317(k) 및 1319(k)) 각각은 튜브에 슬롯 패턴을 절단하는 과정 동안 연장부(1305(k))와 체인 링크(1301(k))의 다른 부분을 튜브의 인접한 부분에 부착된 상태로 유지하는 데 사용되는 파단 요소를 의미하며, 이 파단 요소는 위에서 설명된 바와 같이 튜브를 다른 튜브에 삽입하면 제거된다.

도 27a 내지 도 27c에 도시된 장치는 이러한 효과를 야기하는 하나의 가능한 구현인 것으로 관찰된다.

위에서 언급된 바와 같이 인접한 튜브 사이의 간극은 일반적으로 0.02 mm 내지 0.1 mm 정도일 수 있지만, 특정 용도와 사용되는 재료에 따라 다르다. 인접한 체인 링크 또는 힘 등화 구조물 요소가 기구의 사용 시 떨어져 나가기 위해 간극은 튜브의 벽 두께보다 작은 것이 바람직하다. 일반적으로 튜브의 벽 두께의 5% 내지 50%, 바람직하게는 30% 내지 40%의 값으로 이 간극을 제한하는 것으로 충분하다.

힘 등화기

위의 명세서에서는 회전 연결부에 의해 서로 연결된 조향 와이어의 인접 부분을 도시하고 상세히 설명하였다. 조향 와이어의 일련의 이러한 인접한 부분은 조향 와이어가 매우 가요성이어야 하는 기구의 가요성 구역에 유리하게 사용될 수 있는 매우 큰 가요성을 갖지만 길이 방향으로는 여전히 큰 강도를 갖는 조향 와이어를 제공하는 체인의 체인 링크를 형성할 수 있다.

큰 가요성과 여전히 큰 길이 방향 강도를 갖는 조향 와이어(16(j)) 부분의 대안적인 구현이 도 28, 도 29b, 도 29a 및 도 30을 참조하여 설명될 것이다. 이 구현은 힘 등화기(또는 "스프레더 바(spreader bar) 디바이스")의 원리에 기초한다. 조향 와이어가 튜브로부터 절단된 스트립으로 생성되는 조향 가능한 기구에 힘 등화기의 원리를 적용하는 것은 본 출원인의 WO2018/067004의 도 12, 도 13 및 도 14에 알려져 있는 것으로 관찰된다.

이를 위해 먼저 도 28을 참조하여 힘 등화기의 원리를 간략하게 설명한다. 도 28은 그 길이의 특정 부분을 따라 조향 와이어(16(j))의 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))에 부착/연결된 제1 및 제2 인접한 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))으로 분할된 조향 와이어(16(j))에 의해 구현된 힘 등화기 구조물(2800)의 개략도를 도시한다. 조향 와이어(16(j))를 두 개의 인접한 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))으로 분할함으로써, 조향 와이어(16(j))는 전체 길이 방향 강도를 유지하면서 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 위치된 구역에서 더욱 가요성으로 된다. 그러나, 문제는 조향 와이어(16(j))가 도 28의 도면의 평면, 즉 튜브의 반경에 수직인 평면에서 이 구역에서 구부러지면, 2개의 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 다른 경로 길이를 가지고 길이 방향으로 이동한다는 것이다. 이는 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))과 2개의 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2)) 사이의 전이 지점을 변형, 힘/마찰 증가 및 심지어 파열 가능성에 취약하게 만든다. 이는 2개의 인접한 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))의 길이 방향 경로 길이 차이 또는 오프셋이 등화되는 힘 등화기로서 이러한 전이 지점을 설계함으로써 해결된다.

제3 조향 와이어 부분(16(j,3))은 제3 연결 지점(2802)에서 횡방향 구조물(2804)에 연결된 단부 부분을 갖는 것으로 도시되어 있고, 이 횡방향 구조물은 휴지 상태에서 조향 와이어(16(j))의 길이 방향에 수직일 뿐만 아니라 튜브의 반경에 수직인 방향(T)으로 연장된다. 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))은 제1 연결 지점(2806)에서 횡방향 구조물(2804)에 연결된다. 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))은 제2 연결 지점(2808)에서 횡방향 구조물(2804)에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 제3 연결 지점(2802)은 정확히 제1 연결 지점(2806)과 제2 연결 지점(2808) 사이에 위치된다. "정확히"는 사용된 제조 방법에 따라 다른 두 연결 지점 사이의 정확히 중간 위치에 가능한 한 가까운 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 조향 와이어(16(j))의 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))보다 횡방향으로 더 가요성인 것을 보장하기 위해 제1 및 제2 조향 와이어 부분은 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 폭보다 횡방향으로 더 작다.

제3 조향 와이어 부분(16(j,3)), 제1 조향 와이어 부분(16(j,1)) 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 각각의 길이 방향 이동은 l(16(j,3)), l(16(j,1)) 및 l(16(j,2))로 각각 표시된다. l(16(j,1)) = l(16(j,2))일 때 횡방향 구조물(2804)이 연장되는 방향은 도 28에서 실선으로 표시된다. 파선은 예를 들어 도 28의 평면에서 와이어 부분이 구부러짐으로 인해 l(16(j,1))과 l(16(j,2))이 동일하지 않은 경우 횡방향 구조물(2804)의 방향을 보여준다.

l(16(j,1))과 l(16(j,2))이 동일하지 않은 경우, 횡방향 구조물(2804)은 제3 연결 지점(2802)을 중심으로 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))에 대해 회전하고, 제1 연결 지점(2806)을 중심으로 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))에 대해 회전하고, 제2 연결 지점(2808)을 중심으로 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))에 대해 회전한다. 이러한 방식으로, 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 사이의 경로 길이 차이는 조향 와이어(16(j))의 세 지점(2802, 2806, 2808)에서 회전하는 것으로 변환된다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))이 다른 경로 길이 이동을 보여준다 하더라도, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 길이 방향 이동은 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))의 길이 방향 이동으로 변환된다(이동량이 약간 다를 수 있음).

WO2018/067004의 도 12, 도 13 및 도 14에서 이들 3개의 연결 지점(2802, 2806, 2808)은 위에서 언급된 회전을 허용하기 위해 구부러질 수 있는 조향 와이어(16(j))의 고체 부분으로 구현된다. 그러나, 이러한 굽힘은 재료에 응력을 야기하고, 이는 피로 문제로 인해 이 메커니즘이 조기에 고장 날 수 있는 원인이 될 수 있다. 또한, 이러한 요소를 구부리는 데 필요한 굽힘력은 기구의 조향 가능한 팁 구획에 강직성을 추가한다. 본 명세서에서는 더 큰 경로 오프셋을 허용하는 자유로운 회전이 가능한 연결 지점이 있는 몇 가지 개선된 예를 설명한다.

도 29a 및 도 29b에서, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))은 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))보다 더 큰 폭을 갖는 것으로 관찰된다. 그러나, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))이 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))보다 더 작은 폭을 갖는 조향 와이어(16(j)) 부분으로 대체되는 상황에서도 힘 등화기의 원리가 동일하게 잘 적용될 수 있다.

도 29a 및 도 29b는 연결 지점(2802, 2806, 2808)이 대응하는 원형 개구 내부에 회전 가능하게 배열된 각각의 원형 부분에 의해 구현되는 일 구현예를 도시한다. 즉, 도시된 실시예에서, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 단부 부분에는 여기서, 횡방향 스트립(2804)으로 구현되는 횡방향 구조물(2804) 내부에 제3 원형 개구(2810) 내에 회전 가능하게 배열된 제3 원형 부분(2802)이 제공된다. 제3 원형 개구(2810)는 제3 원형 부분(2802)이 제3 원형 개구(2810)로부터 후퇴될 수 없도록 180도보다 큰 원호 부분을 따라 연장된다.

대향하는 외부 단부에서 횡방향 스트립(2804)에는 제1 원형 개구(2812)와 제2 원형 개구(2814) 각각이 제공된다. 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))에는, 제1 원형 개구(2812)에 대한 조향 와이어(16(j))의 대칭 축(2822)에 대해 예를 들어 5도 내지 40도, 바람직하게는 10도 내지 30도, 보다 바람직하게는 15도 내지 25도의 제1 각도로 연장되는 제1 단부 부분(2818)이 제공된다. 제1 단부 부분(2818)에는 제1 원형 개구(2812) 내부에 수용된 제1 원형 부분(2806)이 제공된다. 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))에는, 제2 원형 개구(2812)에 대한 조향 와이어(16(j))의 대칭 축(2822)에 대해 예를 들어 5도 내지 40도, 바람직하게는 10도 내지 30도, 더 바람직하게는 15도 내지 25도의 제2 각도로 연장되는 제2 단부 부분(2820)이 제공된다. 제1 각도와 제2 각도는 반대 방향으로 동일한 값을 가질 수 있다. 제2 단부 부분(2820)에는 제2 원형 개구(2814) 내부에 수용된 제2 원형 부분(2808)이 제공된다. 도 29a, 도 29b에 도시된 모든 요소는 적절한 슬롯 패턴을 갖는 튜브를 제공함으로써 조향 와이어(16(j))가 만들어지고 제조되는 튜브 부분이다.

제1 원형 부분(2806), 제2 원형 부분(2808) 및 제3 원형 부분(2802) 각각은 제1 원형 개구(2812), 제2 원형 개구(2814) 및 제3 원형 개구(2810) 각각 내에 유격을 갖고, 이 유격은 0.01 mm 내지 2.00 mm, 보다 일반적으로 의료용의 경우 0.015 mm 내지 0.04 mm일 수 있다.

도 29a는 휴지 상태, 즉 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 서로에 대해 이동하지 않아서 횡방향 스트립이 튜브와 기구의 횡방향에 수직으로 배향된 상황에서의 구조물을 도시한다.

도 29b는 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 서로에 대해 이동한 상태, 예를 들어, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 위치된 구역의 도면 평면에서 기구를 구부림으로써 발생한 이동 상태에 있는 동일한 기구를 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 도 29b에서, 모두 3개의 원형(2802, 2806 및 2808) 각각은 도 29a의 상황에 대해 개구(2810, 2812 및 2814) 각각 내에서 회전된다. 이러한 회전은 횡방향 스트립(2804) 또는 제1 조향 와이어 부분(16(j,3)), 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 및 제3 조향 와이어 부분(16(j,3)) 각각 중 임의의 것의 재료에 어떠한 장력을 유발하지 않는 데, 그 이유는 원형 부분(2802, 2806 및 2808)이 개구(2810, 2812 및 2814) 각각 내에서 자유롭게 회전할 수 있기 때문이다. 이러한 방식으로, 횡방향 스트립(2804)은 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1) 및 16(j,2)) 내부의 길이 방향 힘 차이를 등화하는 스프레더 빔(spreader beam)으로서 동작한다.

대향하는 길이 방향 단부에서, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 도 29a, 도 29b에 도시된 바와 같은 추가 유사한 힘 등화기 구조물에 의해 또 다른 조향 와이어 부분(또는 고정 튜브 부분)에 부착될 수 있다.

원형 부분(2802, 2806 및 2808)이 각각의 개구(2810, 2812 및 2814) 내부에 유지되고 개구에서 빠져나가지 않도록 하기 위해, 조향 와이어(16(j))가 만들어지는 튜브는 외부 튜브와 내부 튜브 사이에 삽입되어야 한다. 더욱이, 이 튜브와 이러한 내부 튜브 및 외부 튜브 사이의 유격은 이 튜브의 두께보다 작고, 예를 들어, 유격은 이 두께의 1% 내지 50% 범위일 수 있다.

도 29a, 도 29b는 원형 부분(2802, 2806 및 2808) 각각이 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2)) 각각의 부분으로서 제공되고, 모든 개구(2810, 2812 및 2814) 각각이 횡방향 구조물(2804)에 제공되는 일 실시예를 도시하는 것으로 관찰된다. 이해하는 바와 같이, 이는 반대로도 될 수 있고, 즉, 원형 부분은 횡방향 구조물(2804)의 부분일 수 있고, 대응하는 원형 개구는 각각의 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2))에 만들어질 수 있다.

더욱이, 원형 부분(2802, 2806 및 2808)은 다른 형상을 갖는 부분으로 대체될 수 있는 것으로 관찰된다. 동일하게, 원형 개구(2810, 2812, 2814)는 완전히 원형일 필요는 없다. 유일한 요구 사항은 이들 부분(2802, 2806, 2808)과 개구(2810, 2812, 2814)가 이들 부분(2802, 2806, 2808)이 개구(2810, 2812, 2814) 각각 내에서 특정 미리 결정된 각도까지 회전할 수 있도록 형상화된다는 것이다.

도 24를 참조하여 설명되고 위에서 상세히 설명된 파단 요소는 도 29a, 도 29b의 실시예에도 적용될 수 있다.

도 30은 도 29a, 도 29b의 실시예에 대한 변형예를 도시한다. 도 30에서, 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))에는 제1 단부 부분(3016)이 제공되고, 제1 단부 부분은 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))을 향하고, 대칭 축(3018)으로부터 제1 각도로 멀어지며 연장되고, 이 각도는 예를 들어 5도 내지 40도, 바람직하게는 10도 내지 30도, 더 바람직하게는 15도 내지 25도일 수 있다. 그 단부에서 제1 단부 부분(3016)에는 제1 원형 디스크(3006)를 수용하는 제1 원형 개구(3012)가 제공된다.

제2 조향 와이어 부분(16(j,2))에는 제2 단부 부분(3017)이 제공되고, 제2 단부 부분은 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))을 향하고, 제1 단부 부분(3016)의 방향과 반대 방향으로 대칭 축(3018)으로부터 제2 각도로 멀어지며 연장된다. 제2 각도는 바람직하게는 제1 각도와 동일하고, 예를 들어, 5도 내지 40도, 바람직하게는 10도 내지 30도, 더 바람직하게는 15도 내지 25도일 수 있다. 그 단부에서 제2 단부 부분(3017)에는 제2 원형 디스크(3008)를 수용하는 제2 원형 개구(3014)가 제공된다.

바람직하게는, 도 30에 도시된 바와 같이, 제1 단부 부분(3016)과 제2 단부 부분(3017) 사이에 갭이 제공되며, 이 갭은 그 단부(여기서는 원위 단부)로 가면서 넓어질 수 있다.

제3 조향 와이어 부분(16(j,3))에는 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))을 향하는 제3 단부 부분에서 원형 디스크(3002)를 수용하는 원형 개구(3010)가 제공된다.

제1 원형 디스크(3006), 제2 원형 디스크(3008) 및 제3 원형 디스크(3002) 각각에는 도시된 실시예에서 제1 부착 구조물(3013), 제2 부착 구조물(3015) 및 제3 부착 구조물(3003) 각각이 제공된다. 이는 제1 원형 디스크(306), 제2 원형 디스크(3008) 및 제3 원형 디스크(3002) 각각에 적절한 슬롯 패턴, 예를 들어, 지그재그 패턴을 제공함으로써 생성될 수 있다. 제1 부착 구조물(3013), 제2 부착 구조물(3015) 및 제3 부착 구조물(3003)은 조향 와이어(16(j))가 만들어지는 튜브 내부 또는 외부에 위치된 회전 가능한 구조물(3004)에 부착 구조물을 부착하기 위해 (레이저) 용접 공정에서 사용될 수 있다.

제3 원형 디스크(3002)가 회전 가능한 구조물(3004)에 부착되면 회전 가능한 구조물(3004)은 제3 원형 디스크(3002)와 함께 회전할 수 있다. 회전 가능한 구조물(3004)은 조향 와이어(16(j))가 만들어지는 튜브 내부 또는 외부의 튜브에 있는 원형 개구(3005) 내부에 회전 가능하게 배열된 원형 디스크의 형태를 가질 수 있다. 그러나, 회전 가능한 구조물(3004)은 제3 원형 디스크(3002)와 함께 회전하도록 구성된 임의의 다른 적절한 형태를 가질 수 있다.

제1 원형 디스크(3006)는 또한 바람직하게는 회전 가능한 디스크(3002)의 중심과 교차하고 대칭 축(3018)에 수직으로 연장되는 선에 위치되고 원형 디스크(3002)로부터 거리를 두고 회전 가능한 구조물(3004)에 부착된다. 제2 원형 디스크(3008)는 또한 바람직하게는 이 선에 위치되지만 제1 원형 디스크(3006)의 위치와는 반대쪽 위치에 위치되고 또한 원형 디스크(3002)로부터 거리를 두고 회전 가능한 구조물(3004)에 부착된다.

제1 원형 디스크(3006), 제2 원형 디스크(3008) 및 제3 원형 디스크(3002) 각각은 제1 원형 개구(3012), 제2 원형 개구(3014) 및 제3 원형 개구(3010) 각각 내에 유격을 가지며, 이 유격은 0.01 mm 내지 2.00 mm, 보다 일반적으로 의료용의 경우 0.015 mm 내지 0.04 mm일 수 있다.

제3 조향 와이어 부분(16(j,3))은 동일한 폭을 가질 수 있는 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))보다 더 큰 폭을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 일부 응용에서, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))은 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다.

사용 시, 제1 및 제2 조향 와이어 부분은 구부릴 수 있는 기구의 구역에 위치될 수 있다. 도 29a, 도 29b의 실시예와 같이, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 도 30의 도면의 평면, 즉, 조향 와이어(16(j))가 만들어지는 튜브의 반경에 수직인 평면에서 구부러질 수 있다. 그러면, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 서로 다른 경로 길이를 따라 기구의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 도 30의 실시예에서, 그 결과 제3 원형 디스크(3002)는 원형 개구(3010) 내부 자체 중심을 중심으로 회전할 수 있게 되고, 제1 및 제2 원형 디스크(3006, 3008)는 제3 원형 디스크(3002)를 중심으로 그리고 각각의 원형 개구(3012, 3014) 내부에서 동일한 방향으로 회전할 수 있게 된다. 이러한 모든 회전에는 마찰이 최소화된다.

따라서, 도 30의 실시예는 도 29a, 도 29b의 실시예와 유사한 방식으로 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2)) 사이의 경로 길이 차이를 보상한다. 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))이 서로 다른 경로 길이를 따라 이동하면, 제1 및 제2 원형 디스크(3006, 3008)가 회전하고 길이 방향 위치와 접선 방향 위치가 모두 변하게 된다. 즉, 접선 방향으로 볼 때 이들 원형 디스크는 서로 가까워진다. 그러나, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 이들 사이의 갭으로 인해 이러한 접선 방향 이동으로 인해 서로 가압되는 것이 방지된다.

당업자에게 명백한 바와 같이, 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))이 다른 경로 길이 이동을 보이더라도, 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 길이 방향 이동은 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))의 길이 방향 이동으로 변환된다(이동량은 약간 다를 수 있음). 그 다음으로, (16(j,3))에 가해지는 조향력은 (16(j,3))을 통과하는 중심 축과 (3002)와 (3006) 각각의 회전 중심 사이의 수직 거리와 같은 비율로 (16(j,1))와 (16(j,2))로 분할된다. 이 거리가 동일하면 조향력(F)은 와이어(16(j,1))로의 ½F와, 와이어(16(j,2))로의 ½F로 분할된다.

반대쪽 길이 방향 단부에서, 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 도 30에 도시된 것과 유사한 추가 힘 등화기 구조물에 의해 또 다른 조향 와이어 부분(또는 고정 튜브 부분)에 부착될 수 있다.

도 30에 도시된 실시예에서, 원형 부분(3002, 3006 및 3008) 각각은 각각의 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2))에서 원형 부분을 (레이저) 절단한 결과일 수 있다.

도 30은 원형 부분(3002, 3006 및 3008) 각각이 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2)) 각각의 부분으로서 제공되고, 모든 개구(3010, 3012 및 3014) 각각이 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2))의 부분에도 제공되는 일 실시예를 보여주는 것으로 관찰된다. 이해하는 바와 같이, 이는 반대로도 될 수 있고, 즉, 원형 부분(3002, 3006 및 3008)과 그 대응하는 원형 개구(3010, 3012, 3014)는 회전 가능한 구조물(3004)의 일부일 수 있으며, 그런 다음 회전 가능한 구조물은 예를 들어 (레이저) 용접에 의해 각각의 조향 와이어 부분(16(j,3), 16(j,1) 및 16(j,2))에 부착된다. 이러한 대안적인 실시예에서, 원형 부분(3002, 3006 및 3008) 각각은 회전 가능한 구조물(3004)에서 원형 부분을 (레이저) 절단한 결과일 수 있다.

더욱이, 원형 부분(3002, 3006 및 3008)은 다른 형상을 갖는 부분으로 대체될 수 있는 것으로 관찰된다. 동일하게, 원형 개구(3010, 3012, 3014)는 완전히 원형일 필요는 없다. 유일한 요구 사항은 이러한 부분(3002, 3006, 3008)과 개구(3010, 3012, 3014)가 이러한 부분(3002, 3006, 3008)이 개구(3010, 3012, 3014) 각각 내에서 특정 미리 결정된 각도까지 회전할 수 있도록 형상화된다는 것이다.

도 24를 참조하여 설명되고 위에서 상세히 설명된 파단 요소는 도 30의 실시예에도 적용될 수 있다.

원형 부분(3002, 3006 및 3008)이 각각의 개구(3010, 3012 및 3014) 내에 유지되고 개구에서 빠져 나가지 않도록 하기 위해, 조향 와이어(16(j))가 만들어지는 튜브와 회전 가능한 구조물(3004)이 만들어지는 튜브 사이의 간극은 일 실시예에서 이 튜브의 두께보다 작으며, 예를 들어, 이 간극은 1% 내지 50%의 범위일 수 있다. 대안적으로, 원형 부분(3002, 3006 및 3008)을 인접한 튜브에 부착하는 데 사용되는 방법으로 인해 원형 부분과 인접한 튜브 사이의 공간에 일부 추가 재료(예를 들어, 접착제 또는 일부 용접 재료)가 존재할 수 있다.

전술된 실시예에 따른 원통형 요소의 두께는 용도에 따라 다르다. 의료용의 경우 두께는 0.03 mm 내지 2.0 mm, 바람직하게는 0.03 mm 내지 1.0 mm, 보다 바람직하게는 0.05 mm 내지 0.5 mm, 가장 바람직하게는 0.08 mm 내지 0.4 mm 범위일 수 있다. 원통형 요소의 직경은 용도에 따라 다르다. 의료용의 경우 직경은 0.5 mm 내지 20 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 10 mm, 보다 바람직하게는 0.5 mm 내지 6 mm 범위일 수 있다.

하나의 원통형 요소에 있는 길이 방향 요소는 인접한 원통형 요소의 길이 방향 요소에 부착되어 함께 동작하며, 기구의 근위 단부에 있는 길이 방향 요소로부터 기구의 원위 단부에 있는 기구의 구부러질 수 있는 부분으로 길이 방향 움직임을 전달하여 구부러질 수 있는 부분이 구부러지도록 할 수 있다. 이는 본 출원인의 WO2017/213491(예를 들어, 이 PCT 출원의 도 12, 도 13a 및 도 13b 참조)에 상세히 설명되어 있다.

본 발명의 범위는 전술한 예로 제한되지 않고, 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여러 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자에게는 명백할 것이다. 본 발명은 도면과 설명에 상세하게 예시되고 설명되어 있지만, 이러한 예시와 설명은 단지 예시적이거나 설명을 위한 것으로 간주되어야 하며 본 발명을 제한하려고 의도된 것이 아니다. 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않으며, 장점을 얻을 수 있는 개시된 실시예의 임의의 조합을 포함한다.

당업자라면 도면, 설명 및 첨부된 청구범위를 연구하여 청구된 발명을 실시할 때 개시된 실시예에 대한 변형을 이해하고 구현할 수 있을 것이다. 본 설명 및 청구범위에 있어서, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소를 배제하지 않고, 단수형 요소는 복수의 요소의 존재를 배제하지 않는다. 실제로 이는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 특정 특징이 서로 다른 종속 청구항에 언급되어 있다는 단순한 사실만으로는 이러한 특징의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 의미하는 것은 아니다. 청구범위의 모든 참조 부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 전술한 실시예 및 양태의 특징은 이들의 결합이 명백한 기술적 충돌을 야기하지 않는 한, 결합될 수 있다.

Claims (31)

1. 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 튜브(3)를 포함하는 조향 가능한 기구로서, 상기 조향 가능한 기구는 근위 단부와 편향 가능한 원위 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 튜브(3)는 적어도 하나의 조향 와이어(16(j); 120, 130)를 포함하고, 상기 조향 와이어는 상기 적어도 하나의 튜브(3)로부터 제조되고, 상기 적어도 하나의 튜브(3)의 나머지 부분으로부터 슬롯 형성된 구조물에 의해 분리되고, 상기 편향 가능한 원위 단부에 부착되고, 예를 들어 상기 편향 가능한 원위 단부를 편향시키기 위해 상기 적어도 하나의 튜브(3)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 조향 와이어(16(j); 120, 130)는, 상기 조향 가능한 기구의 가요성 구역(13)에 위치되고 일련의 인접한 체인 링크(1301(k); 1401(k); 1501(k); 1601(k); 1701(k))에 의해 구현되는 적어도 하나의 가요성 부분을 갖는, 조향 가능한 기구.
2. 제1항에 있어서, 인접한 체인 링크(1301(k); 1401(k); 1409(k); 1501(k); 1601(k); 1701(k))는 상기 조향 가능한 기구의 중심 축에 수직인 방향으로 정의되는 반경 방향에 수직인 제1 평면에서 회전 가능하도록, 선택적으로 또한 상기 제1 평면에 수직인 제2 평면에서 회전 가능하도록 구성된, 조향 가능한 기구.
3. 제2항에 있어서, 상기 인접한 체인 링크는, 서로 접촉하고 상기 제1 평면에서 추가 회전을 차단하는 미리 결정된 최대 각도까지 서로에 대해 상기 제1 평면 내에서 회전 가능한, 조향 가능한 기구.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 와이어의 가요성 부분의 굽힘 능력은 특정 양까지 제한되고, 바람직하게는 상기 체인 링크는 체인 링크 길이당 최대 굽힘 각도를 한정하도록 구성된, 조향 가능한 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 체인 링크(1301(k); 1401(k); 1501(k); 1601(k))에는 인접한 제2 체인 링크(1301(k+1); 1401(k+1); 1501(k+1); 1601(k+1))의 개구(1303(k+1), 1313(k+1); 1407(k+1), 1503(k+1); 1603(k+1)) 내로 연장되는 연장부(1305(k); 1405(k); 1511(k); 1607(k))가 제공되는, 조향 가능한 기구.
6. 제5항에 있어서, 상기 연장부(1305(k); 1405(k); 1511(k); 1607(k))와 상기 개구(1303(k+1), 1313(k+1); 1407(k+1), 1503(k+1); 1603(k+1))는 상기 연장부(1305(k); 1405(k); 1511(k); 1607(k))가 상기 개구(1303(k+1), 1407(k+1), 1503(k+1); 1603(k+1))로부터 후퇴될 수 없도록 형상화된, 조향 가능한 기구.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 연장부(1305(k); 1511(k))와 상기 개구(1303(k+1); 1313(k+1); 1503(k+1)) 모두는 원형 형상을 갖는, 조향 가능한 기구.
8. 제6항에 있어서, 상기 연장부(1305(k); 1511(k))와 상기 제2 체인 링크(1301(k+1); 1501(k+1))는 0.01 mm 내지 2.00 mm, 바람직하게는 0.015 mm 내지 0.04 mm 범위의 폭을 갖는 슬롯에 의해 분리되는, 조향 가능한 기구.
9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 연장부(1305(k); 1405(k); 1607(k))는 직선 또는 곡선형 횡방향 스트립인, 조향 가능한 기구.
10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 체인 링크(1501(k))는 제1 체인 링크 부분(1504(k))과 제2 체인 링크 부분(1507(k))을 포함하고, 상기 제2 체인 링크 부분(1507(k))은 상기 개구(1503(k+1)) 내로 연장되는 제1 연장부(1511(k))뿐만 아니라 제2 연장부(1509(k))를 포함하고, 상기 제1 체인 링크 부분(1504(k))은 상기 제1 체인 링크 부분(1504(k))과 상기 제2 체인 링크 부분(1507(k))이 서로에 대해 회전할 수 있도록 인접한 체인 링크(1501(k-1))에 연결되는 제1 개구(1503(k))와, 상기 제2 연장부(1509(k))를 수용하는 제2 개구(1505(k))를 포함하는, 조향 가능한 기구.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 체인 링크(1701(k))는 U자형, V자형 또는 말굽형 형상 중 하나로 형상화된, 조향 가능한 기구.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 제1 체인 링크(1301(k))에는 상기 제1 평면에 수직인 제3 평면에서 상기 제1 체인 링크(1301(k)) 내에서 회전 가능하게 장착된 제3 체인 링크 부분(1307(k))이 제공되는, 조향 가능한 기구.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 인접한 체인 링크(1301(k), 1301(k+1))는 하나 이상의 가요성 브리지(1308(k), 1310(k); 1312(k))에 의해 서로 부착되는, 조향 가능한 기구.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 가능한 기구는 상기 적어도 하나의 튜브(3) 내부 또는 외부에 추가 튜브(2)를 포함하고, 상기 추가 튜브(2)는 상기 가요성 구역(13)에 힌지 구조물(6)을 포함하고, 상기 체인 링크(1301(k)) 중 하나 이상은 상기 힌지 구조물(6)에 부착되는, 조향 가능한 기구.
15. 제14항에 있어서, 상기 힌지 구조물(6)은 각각의 조향 와이어(16(j))에 대해 가요성 파형 스트립(2701(j)), 예를 들어, 사인파 또는 톱니형 형상을 포함하는, 조향 가능한 기구.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 0.03 mm 내지 2.0 mm, 바람직하게는 0.03 mm 내지 1.0 mm, 더 바람직하게는 0.05 mm 내지 0.5 mm, 가장 바람직하게는 0.08 mm 내지 0.4 mm 범위의 두께를 갖는, 조향 가능한 기구.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 0.5 mm 내지 20 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 10 mm, 더 바람직하게는 0.5 mm 내지 6 mm 범위의 직경을 갖는, 조향 가능한 기구.
18. 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 튜브(3)를 포함하는 조향 가능한 기구로서, 상기 조향 가능한 기구는 근위 단부와 편향 가능한 원위 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 튜브(3)는 적어도 하나의 조향 와이어(16(j))를 포함하고, 상기 조향 와이어는 상기 적어도 하나의 튜브(3)로부터 제조되고, 상기 적어도 하나의 튜브(3)의 나머지 부분으로부터 슬롯 형성된 구조물에 의해 분리되고, 상기 편향 가능한 원위 단부에 부착되고, 예를 들어 상기 편향 가능한 원위 단부를 편향시키기 위해 상기 적어도 하나의 튜브(3)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 조향 와이어(16(j))는 제1 조향 와이어 부분(16(j,1)), 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 및 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))을 포함하고, 상기 제1 및 제2 조향 와이어 부분(16(j,1), 16(j,2))은 상기 기구의 가요성 구역(13)에 적어도 부분적으로 위치되고, 힘 등화기 구조물을 통해 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3)에 연결되고, 상기 힘 등화기 구조물과 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1)) 사이의 제1 연결은 상기 조향 가능한 기구의 중심 축에 수직인 방향으로 정의되는 반경 방향에 수직인 평면에서 제1 개구(2812; 3012) 내부에 회전 가능하게 배열된 제1 요소(2806; 3006)에 의해 구현되고, 상기 힘 등화기 구조물과 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 사이의 제2 연결은 상기 평면에서 제2 개구(2814; 3014) 내부에 회전 가능하게 배열된 제2 요소(2808; 3008)에 의해 구현되고, 상기 힘 등화기 구조물과 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3)) 사이의 제3 연결은 상기 평면에서 제3 개구(2810; 3010) 내부에 회전 가능하게 배열된 제3 요소(2802; 3002)에 의해 구현되는, 조향 가능한 기구.
19. 제18항에 있어서, 상기 제1 요소(2806; 3006)는 원형 형상을 갖고, 상기 제2 요소(2808; 3008)는 원형 형상을 갖고, 상기 제3 요소(2802; 3002)는 원형 형상을 갖는, 조향 가능한 기구.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))과 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))은 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))보다 더 작은 폭을 갖는, 조향 가능한 기구.
21. 제18항, 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 힘 등화기 구조물은 스프레더 빔(spreader beam)으로 동작하는 횡방향 구조물(2804)을 포함하는, 조향 가능한 기구.
22. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조향 와이어(16(j))는 중심 축(2822)을 갖고, 상기 횡방향 구조물(2804)은 상기 중심 축(2822)의 제1 측에 위치된 제1 개구(2812)를 갖고, 상기 제2 개구(2814)는 상기 제1 측의 반대쪽 상기 중심 축(2822)의 제2 측에 있고, 상기 제3 개구(2810)는 상기 중심 축(2822)에 위치되고, 상기 제1 요소(2806)는 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))의 일부이고, 상기 제2 요소(2808)는 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))의 일부이고, 상기 제3 요소(2802)는 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 일부인, 조향 가능한 기구.
23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1)), 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)), 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3)), 및 상기 힘 등화 구조물은 단일 튜브로부터 절단된, 조향 가능한 기구.
24. 제23항에 있어서, 상기 조향 가능한 기구는 상기 단일 튜브 내부의 내부 튜브와, 상기 단일 튜브 외부의 외부 튜브를 포함하는, 조향 가능한 기구.
25. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1)), 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2)) 및 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))은 단일 튜브로부터 절단되었으며, 상기 힘 등화 구조물은 상기 단일 튜브 내부의 내부 튜브 또는 상기 단일 튜브 외부의 외부 튜브 중 적어도 하나로부터 적어도 부분적으로 절단되는, 조향 가능한 기구.
26. 제25항에 있어서, 상기 힘 등화 구조물은 상기 내부 튜브 또는 외부 튜브에 회전 가능한 구조물(3004)을 포함하는, 조향 가능한 기구.
27. 제26항에 있어서, 상기 제1 요소(3006)는 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))의 일부이고, 상기 제1 개구(3012)는 상기 제1 조향 와이어 부분(16(j,1))에 위치되고, 상기 제2 요소(3008)는 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))의 일부이고, 상기 제2 개구(3014)는 상기 제2 조향 와이어 부분(16(j,2))에 위치되고, 상기 제3 요소(3002)는 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))의 일부이고, 상기 제3 개구(3010)는 상기 제3 조향 와이어 부분(16(j,3))에 위치되고, 상기 제1 요소(3006), 상기 제2 요소(3008) 및 상기 제3 요소(3002)는 상기 회전 가능한 구조물(3004)에 부착되는, 조향 가능한 기구.
28. 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 튜브(3)를 포함하는 조향 가능한 기구를 제조하는 방법으로서, 상기 조향 가능한 기구는 근위 단부와 편향 가능한 원위 단부를 갖고,
    상기 적어도 하나의 튜브(3)를 제공하는 단계;
    상기 적어도 하나의 튜브로부터 적어도 하나의 조향 와이어(16(j); 120, 130)를 제조하는 단계로서, 상기 조향 와이어는 상기 조향 와이어를 상기 튜브의 나머지 부분으로부터 분리시키는 슬롯 형성된 구조물을 상기 튜브의 벽에 형성함으로써 상기 튜브의 원위 단부에 부착되는, 단계, 및
    상기 조향 가능한 기구의 가요성 구역(13)에 위치된 가요성 부분을 상기 조향 와이어에 제공하는 단계로서, 상기 가요성 부분은 상기 조향 와이어의 적어도 일부에 일련의 인접한 체인 링크(1301(k); 1401(k); 1501(k); 1601(k); 1701(k))를 형성함으로써 구현되는, 단계
    를 포함하는, 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 일련의 인접한 체인 링크를 포함하는 상기 적어도 하나의 조향 와이어는 상기 튜브에 미리 정해진 패턴을 절단함으로써 형성되는, 방법.
30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 인접한 체인 링크는 상기 튜브의 벽에 적용되는 재료 제거 기술에 의해 형성되는, 방법.
31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인접한 체인 링크는 적어도 하나의 파단 요소(4306)에 의해 서로 부착되고; 하나 이상의 추가 튜브와 상기 적어도 하나의 튜브(3)를 조립한 후, 상기 적어도 하나의 파단 요소에 의한 부착은 상기 적어도 하나의 파단 요소의 파단, 피로 사이클의 적용 또는 용융 중 적어도 하나에 의해 해제되는, 방법.