KR20180072744A

KR20180072744A - 최소 침습 시술을 수행하기 위한 의료 기기

Info

Publication number: KR20180072744A
Application number: KR1020187014054A
Authority: KR
Inventors: 조나단 오키프; 제프리 체리어; 아모스 크루즈; 데이비드 레자크
Original assignee: 루멘디 엘티디.
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-06-29
Also published as: AU2016341269B2; US11376031B2; US20170105746A1; JP6938488B2; WO2017068074A1; CN108472055A; JP2018534052A; EP3364892A1; EP3364892B1; CA3001755A1; CN108472055B; US20200305906A1; US10617438B2; AU2016341269A1

Abstract

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치는 툴을 포함하며, 상기 툴은 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트; 상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및 상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터(end effector)를 포함하고, 상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분(flexible portion)과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분(articulating portion)을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인(flexible spine)을 포함하며; 복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장되고, 상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지면서 굴절 케이블 하우징들이 상기 가요성 스파인에 대한 반력(counterforce)을 제공하게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖고; 회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한 작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 된다.

Description

최소 침습 시술을 수행하기 위한 의료 기기

계류중인 이전 특허 출원들에 대한 참조

본 특허 출원은 다음의 우선권 이익을 주장한다:

(i) 2015년 10월 20일자로 Lumendi Ltd. 및 Jonathan O'Keefe 등에 의해 출원된 계류중인 이전 미국 가출원 번호 제62/244,026의 MEDICAL INSTRUMENTS FOR PERFORMING MINIMALLY-INVASIVE PROCEDURES (Attorney's Docket No. LUMENDI- 5 PROV); 및

(ii) 2016년 9월 28일자로 Lumendi Ltd. 및 Jonathan O'Keefe 등에 의해 출원된 계류중인 이전 미국 가출원 번호 제62/400,759의 MEDICAL INSTRUMENTS FOR PERFORMING MINIMALLY-INVASIVE PROCEDURES (Attorney's Docket No. LUMENDI-1114 PROV).

위에 나타낸 2개의 특허 출원은 참조로서 본 명세서에 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 의료 기기에 관한 것이며, 특히 최소 침습 시술(minimally-invasive procedure)을 수행하는 의료 기기에 관한 것이다.

최소 침습 의료 시술이 보편화되었다. 통상적인 최소 침습 시술에서, 내부 부위에 대한 접근은 하나 이상의 작은 포털(portal)(예를 들어, 내추럴 바디 오리피스, 약간의 피부 절개 등)을 통해서 수행된다. 내부 부위의 시각화를 제공하기 위해 포털을 통해 스코프(예를 들면, 결장경, 굴절경, 내시경 등)를 삽입한 다음, 동일한 포털을 통해서(예를 들면, 스코프에 있는 내부 채널을 통해) 또는 다른 포털을 통해서 하나 이상의 의료 기기를 삽입하며, 이에 따라 의료 기기를 사용하여 스코프가 제공하는 시각화에 따라 내부 부위에서 시술을 수행할 수가 있다.

대부분의 경우 인체 제약, 장비 제한 등으로 인해 내부 부위에 도달하는 것이 곤란할 수도 있다. 한정이 아닌 일 예로서, 많은 경우에, 의료 기기가 스코프의 내부 채널을 통해서 내부 부위에 접근하거나, 또는 의료 기기가 스코프와 함께 내부 부위에 접근한 다음, 구부러져서(예를 들면, 짧은 반경을 따라) 스코프의 시야에 들어감으로써, 스코프가 제공하는 시각화에 따라 원하는 시술을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 그리고 많은 경우에 있어서, 의료 기기가 접근해야 하는 경로는 구불구불한 것일 수 있다(예를 들어 결장 안의 내강). 이러한 상황에서, 의료 기기는 고도의 가요성을 갖고, 다양한 모션 범위로 굴절을 행할 수 있어야 하고, 의료 기기의 핸들 단부(즉, 근위 단부)로부터만 조작되면서(예를 들면, 구불구불한 경로를 따라) 정밀하게 제어되도록 구성되어야 한다. 실제에 있어서, 이것은 달성하기가 매우 어렵다.

본 발명은 이러한 기능을 수행할 수 있는 신규한 의료 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 최소 침습 시술을 수행하기 위한 신규 의료 기기를 포함한다. 본 신규 의료 기기는 고도의 가요성을 갖고, 다양한 모션 범위로 굴절을 행할 수 있고, 의료 기기의 핸들 단부로부터만 조작되면서(예를 들어, 구불구불한 경로를 따라) 정밀하게 제어되도록 구성된다.

본 신규 의료 기기는 일반적으로 핸들 및 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 샤프트를 포함한다. 샤프트는 일반적으로 세장형의, 가요성 근위 부분 및 가요성 근위 부분의 원위 단부에 장착된 원위 굴절 부분을 포함한다. 엔드 이펙터는 원위 굴절 부분의 원위 단부에 장착된다. 엔드 이펙터는 다양한 형태(예를 들면, 그라스퍼(graspers), 주사 바늘, 가위, 핫 스네어(hot snares), 모노폴라 프로브(monopolar probes), 지혈 클립(hemostasis clips), 바이폴라 집게(bipolar forceps), 흡입 튜브(suction tubes), 스테이플러(staplers) 및 택커(tackers)와 같은 단일-작동식(single-fire) 또는 다중-작동식(multi-fire) 폐쇄 장치, 디섹터 집게(dissector forceps), 회수 바스켓(retrieval baskets), 및 모노폴라 가위(monopolar scissors) 등)를 취할 수 있다. 설명의 명확성을 위해, 엔드 이펙터는 그라스퍼인 것으로 도면에 도시되어 있다. 핸들은 다수의 다른 형태(예를 들어, 피스톨 그립, 샤프트 그립 등) 중 임의의 것을 취할 수 있다. 설명의 명확성을 위해, 핸들은 피스톨 그립인 것으로 도면에 도시되어 있다.

본 발명에 따르면, 샤프트의 가요성 근위 부분은 구불구불한 경로를 따라 상당한 길이(예를 들어, 95cm 내지 140cm)로 연장될 수 있는 고도로 가요성인 요소로 구성되고, 샤프트의 원위 굴절 부분은 샤프트의 가요성 근위 부분의 원위 단부에 대하여 유니버셜 구절 가능하도록 구성되며, 또한 엔드 이펙터는 원위 굴절 부분의 원위 단부에 대하여 선택적으로 회전되도록 구성되어 선택적으로 작동될 수 있으며, 모든 기능들이 핸들을 통하여 사용자의 한 손으로 수행될 수가 있다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 실질적으로 의료 기기의 전체 샤프트가 가요성이며, 천이 지점(transition point)에 대하여 근위 쪽인 샤프트의 부분(즉, 가요성 근위 부분)이 수동적 가요성이며(예를 들어, 구불구불한 경로를 따를 수 있음), 천이 지점에 대하여 원위 쪽인 샤프트의 부분(즉, 원위 굴절 부분)이 능동적 가요성이다(예를 들어, 원하는 형태로 유니버셜하게 굴절될 수 있음).

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 신규 의료 기기는 적어도 다음과 같은 모션들을 행할 수 있다:

모션 1 - 핸들의 종 방향 움직임에 의한 엔드 이펙터의 종 방향 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "종 방향 모션 기능"으로 지칭됨);

모션 2 - 핸들의 회전 움직임에 의한 엔드 이펙터의 회전 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "토크 모션 기능"으로 지칭됨);

모션 3 - 샤프트의 가요성 근위 부분의 원위 단부에 대해 샤프트의 원위 굴절 부분을 굴절시키는 것에 의한 핸들에 대한 엔드 이펙터의 굴절 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "유니버셜 굴절 기능"으로 지칭됨);

모션 4 - 샤프트에 대해 엔드 이펙터를 회전시키는 것에 의한 샤프트의 원위 굴절 부분의 원위 단부에 대한 엔드 이펙터의 회전 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "로티큘레이션(roticulation) 기능"으로 지칭됨); 및

모션 5 - 의료 시술을 수행하기 위한(예를 들어, 그라스퍼형 엔드 이펙터의 죠우(jaws)를 개방 및 폐쇄하는 것) 엔드 이펙터의 작동(예를 들어 서로에 대하여 엔드 이펙터의 요소들을 선택적으로 이동시키는 것)(경우에 따라 본 명세서에서는 "죠우 개방/폐쇄 기능"으로 지칭됨).

본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는,

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터(end effector)를 포함하고,

상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분(flexible portion)과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분(articulating portion)을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인(flexible spine)을 포함하며;

복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장되고, 상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지면서 굴절 케이블 하우징들이 상기 가요성 스파인에 대한 반력(counterforce)을 제공하게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖고;

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한

작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 된다.

본 발명의 다른 바람직한 형태에 따르면, 최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은,

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;

복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장되고, 상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지면서 굴절 케이블 하우징들이 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖고;

본 발명의 다른 바람직한 형태에 따르면, 최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는,

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,

복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고, 상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는(swaged) 복수의 필라로 형성되며, 또한 상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전하게 되고; 또한

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되도록 하고, 상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라로 형성되며, 또한 상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전하게 되고; 또한

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고;

작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며; 또한

상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일, 상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발된다.

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함한다.

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고,

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되며; 또한

작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되고;

상기 샤프트는, 상기 굴절 부분이 굴절되었을 경우 상기 샤프트 내의 스프링 에너지의 축적없이 상기 회전 가능한 요소의 회전이 발생하도록 구성된다.

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며;

툴을 포함하며, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및

상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,

원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;

상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및

본 발명의 상기 및 다른 목적과 특징은 첨부된 도면과 함께 고려될 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명에 의해 보다 완전하게 개시되거나 명백해질 것이며, 도면들에 있어서 동일한 번호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따라 형성된 신규 의료 기기를 도시하는 개략도.
도 1a는 도 1에 도시된 신규 의료 기기의 샤프트의 핸들 및 근위 단부를 도시하는 개략도.
도 1b는 도 1에 도시된 신규 의료 기기의 샤프트의 원위 단부 및 엔드 이펙터를 도시하는 개략도.
도 2 내지 도 23은 도 1에 도시된 신규 의료 기기의 샤프트 및 엔드 이펙터의 추가 상세를 도시하는 개략도들.
도 24 내지 도 46b는 도 1에 도시된 신규 의료 기기의 핸들 및 샤프트의 근위 단부의 추가 상세를 도시하는 개략도들.
도 47 내지 도 55는 도 1에 도시된 신규 의료 기기와 함께 사용될 수 있는 신규 툴 지지체를 도시하는 개략도들.
도 56 내지 도 58f는 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.
도 59 내지 도 62는 본 발명의 신규 의료 기기용 엔드 이펙터의 다른 형태를 도시하는 개략도들.
도 63 내지 도 66은 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.
도 67 내지 도 72는 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.
도 73 및 74는 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.
도 75 및 도 76은 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.
도 77 내지 도 80은 본 발명에 따라 형성된 다른 신규 의료 기기를 도시하는 개략도들.

1 신규 의료 기기 일반

본 발명은 최소 침습 시술을 수행하기 위한 신규 의료 기기를 포함한다. 본 신규 의료 기기는 고도의 가요성을 갖고, 다양한 동작 범위로 굴절 가능하며, 또한 의료 기기의 핸들 단부에서만(예를 들어, 구불구불한 경로를 따라) 조작되는 동안의 정밀한 제어를 위해서 구성된다.

먼저 도 1, 도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 형성된 신규 의료 기기(5)가 도시되어 있다. 신규 의료 기기(5)는 일반적으로 핸들(10) 및 핸들(10)로부터 원위 방향으로 연장되는 샤프트(15)를 포함한다. 샤프트(15)는 일반적으로 세장형의, 가요성 근위 부분(20) 및 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 장착된 원위 굴절 부분(25)을 포함한다. 엔드 이펙터(30)는 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부에 장착된다. 엔드 이펙터(30)는 다양한 형태(예를 들어, 그라스퍼(graspers), 주사 바늘, 가위, 핫 스네어(hot snares), 모노폴라 프로브(monopolar probes), 지혈 클립(hemostasis clips), 바이폴라 집게(bipolar forceps), 흡입 튜브(suction tubes), 스테이플러(staplers) 및 택커(tackers)와 같은 단일-작동식(single-fire) 또는 다중-작동식(multi-fire) 폐쇄 장치, 디섹터 집게(dissector forceps), 회수 바스켓(retrieval baskets), 및 모노폴라 가위(monopolar scissors) 등)를 취할 수 있다. 설명의 명확성을 위해, 엔드 이펙터(30)가 그라스퍼인 것으로 도면에 도시되어 있다. 핸들(10)은 다양한 형태(예를 들어, 피스톨 그립, 샤프트 그립 등) 중 임의의 것을 취할 수 있다. 설명의 명확성을 위해, 핸들(10)이 피스톨 그립인 것으로 도면에 도시되어 있다.

본 발명에 따르면, 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)은 구불구불한 경로를 따라 상당한 길이(예를 들어, 95 cm-140 cm)를 연장할 수 있는 고도의 가요성 요소로 구성되고, 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)은 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대한 유니버셜 굴절이 가능하도록 구성되며, 또한 엔드 이펙터(30)는 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부에 대해 선택적으로 회전하도록 구성되어 선택적으로 작동될 수 있고, 모든 기능들은 핸들(10)을 통하여 사용자의 한 손으로 수행될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 실질적으로 의료 기기(5)의 전체 샤프트(15)가 가요성이며, 천이 지점(32)에 대하여 근위 쪽인 샤프트(15)의 부분(즉, 가요성 근위 부분(20))이 수동적 가요성이고(예를 들어, 구불구불한 경로를 따를 수 있음), 천이 지점(32)에 대하여 원위 쪽인 샤프트(15)의 부분(즉, 원위 굴절 부분(25))이 능동적 가요성이다(예를 들어, 원하는 형태로 유니버셜하게 굴절될 수 있음).

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 신규 의료 기기(5)는 적어도 다음과 같은 모션들을 행할 수 있다:

모션 1 - 핸들(10)의 종 방향 움직임에 의한 엔드 이펙터(30)의 종 방향 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "종 방향 모션 기능"으로 지칭됨);

모션 2 - 핸들(10)의 회전 움직임에 의한 엔드 이펙터(30)의 회전 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "토크 모션 기능"으로 지칭됨);

모션 3 - 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 굴절시키는 것에 의한 핸들(10)에 대한 엔드 이펙터(30)의 굴절 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "유니버셜 굴절 기능"으로 지칭됨);

모션 4 - 샤프트(15)에 대해 엔드 이펙터(30)를 회전시키는 것에 의한 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부에 대한 엔드 이펙터(30)의 회전 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "로티큘레이션(roticulation) 기능"으로 지칭됨); 및

모션 5 - 의료 시술을 수행하기 위한(예를 들어, 그라스퍼형 엔드 이펙터의 죠우(jaws)를 개방 및 폐쇄하는 것) 엔드 이펙터(30)의 작동(예를 들어 서로에 대하여 엔드 이펙터(30)의 요소들을 선택적으로 이동시키는 것)(경우에 따라 본 명세서에서는 "죠우 개방/폐쇄 기능"으로 지칭됨).

2 샤프트(15)의 구성

2.1 가요성 근위 부분(20)

이제 도 1, 도 1a, 도 1b 및 도 2 내지 도 4를 참조하면, 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)은 일반적으로 원위 단부(40), 근위 단부(45) 및 이들 사이에서 연장되는 루멘(lumen)(50)을 갖는 세장형 가요성 외측 코일(35)(도 2 및 도 3)을 포함한다. 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)은 개재 요소들(아래 참조)을 통해 외측 코일(35)의 원위 단부(40)에 장착된다. 외측 코일(35)의 근위 단부(45)는 샤프트 어댑터(55)에 고정되며, 궁극적으로는 핸들(10)(아래 참조)에 고정된다.

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대해(즉, 외측 코일(35)의 원위 단부(40)에 대해) 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시키기 위한 수단, 원위 굴절 부분(25)에 대해 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 회전시키기 위한 수단, 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위한 수단이 외측 코일(35)의 루멘(50)을 통해 연장된다.

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 강성 튜브(60)(도 1a 및 도 4)는 가요성 근위 부분(20)의 근위 단부에 제공되며(즉, 외측 코일(35)의 근위 단부(45) 주위에 배치되어 샤프트 어댑터(55)에 고정됨), 이에 따라 신규 의료 기기(5)를 툴 지지체(예를 들어, 테이블-장착 툴 지지체)에 장착하기 위한 강성 증가 영역을 제공한다. 필요에 따라, 강성 튜브(60)는 강성 튜브(60)의 외측 표면과, 강성 튜브(60)에 대하여 근위 쪽에 위치한 가요성 근위 부분(20)의 부분의 외측 표면 사이의 매끄러운 천이를 제공하는 강성 튜브(60)의 원위 단부에 있는 필렛(65)(도 4)을 포함할 수 있다.

2.2 원위 굴절 부분(25) 일반

전술한 바와 같이, 원위 굴절 부분(25)은 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대해 선택적으로 굴절이 되도록 구성된다. 이를 위해, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원위 굴절 부분(25)은 일반적으로 원위 굴절 링크 어셈블리(70), 근위 굴절 링크 어셈블리(75), 및 원위 굴절 링크 어셈블리(70)와 근위 굴절 링크 어셈블리(75) 사이에서 연장되는 플렉스 스파인(flex spine)(80)을 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)는 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 장착되며, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)와 플렉스 스파인(80)의 선택적 굴절을 가능하게 하는 반력면(counterforce surface)을 제공하도록 구성된다.

2.2.1 근위 굴절 링크 어셈블리(75)

이제 도 2 및 도 6을 참조하면, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)는 가요성 근위 부분(20)의 외측 코일(35)의 원위 단부(40)에 배치된다. 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 원위 단부는 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대한 플렉스 스파인(80) 및 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 선택적 플렉싱(flexing)을 가능하게 하는(즉, 원위 굴절 부분(25)의 유니버셜 굴절을 이루기 위한) 반력면을 제공한다.

특히, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)(도 6)는 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 플렉스 스파인(80)(도 5)과 맞물리도록 구성된 한 쌍의 원위 방향으로 연장된 핑거(finger)(90)를 갖는 바디(85)를 포함한다. 중앙 보어(100)(도 18) 주위에 배치되는 복수의 보어들(95)(도 6)이 바디(85)에 형성되어 있으며, 이들은 복수의 굴절 케이블(아래 참조)을 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 필요에 따라, 보어들(95)은 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 굴절 케이블 하우징들을 수용하기 위해 그들 근위 단부에 배치된 카운터 보어들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 중앙 보어(100)(도 18)는 이하에서 설명되는 바와 같이, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)를 바디(85)에 장착하는 것을 용이하게 하기 위해 그 원위 단부에 배치된 카운터 보어(102)(도 6 및 도 18)를 포함할 수 있다.

이하에서 설명되는 바와 같이, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)는 복수의 굴절 케이블 하우징들(235)(아래 참조)을 지탱하며, 궁극적으로 핸들(10)을 지탱함으로써, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)가 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)의 선택적 플렉싱을 위한 반력면을 제공하게 된다. 외측 코일(35)이 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 고정되지만, 바디(85)에 대한 반력을 실질적으로 제공하지 않는다는 점에 유의해야 한다 - 바디(85)에 대한 반력은 굴절 케이블 하우징들에 의해서 제공된다.

2.2.2 원위 굴곡 링크 어셈블리(70)

이제 도 2, 도 5 및 도 7을 참조하면, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)는 일반적으로 관통하는 중앙 개구(110)를 갖는 바디(105)(도 7), 및 그로부터 근위 방향으로 연장되는 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)를 포함한다. 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)는 원위 단부(120), 근위 단부(125) 및 이들 사이에서 연장되는 루멘(130)을 포함한다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)는 고도의 가요성을 갖지만 충분한 컬럼 강도(column strength)가 있으며, 따라서 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 근위 단부(125)가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)(도 6)를 지탱하여 바디(105)에 대하여 오프-센터(off-center) 근위력(proximal force)이 가해질 경우에, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)에 대한 바디(105)의 선택적 굴절을 허용하게 된다. 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 근위 단부(125)는 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에(예를 들어, 용접을 통해) 장착된다. 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 원위 단부(120)는 바디(105)에(예를 들어, 용접을 통해) 장착되며, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)가 이완된(즉, 바이어스되지 않은) 상태에 있을 경우, 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 루멘(130)이 바디(105)의 중앙 개구(110)에 맞춰 정렬된다. 이러한 구성의 결과로서, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)의 회전이 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 회전을 유발하게 되며, 이에 따라 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 바디(105)의 회전을 유발하게 된다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 바디(105)는 또한 하나 이상의 굴절 케이블을 바디(105)에 장착하기 위한 한 쌍의 원위 시트(135)(도 7에는 이 중 하나만이 도시됨)를 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 바디(105)는 또한 플렉스 스파인(80)(도 5)과 결합하기 위한 두 개의 근위 방향으로 연장되는 핑거(137)를 포함한다.

2.2.3 플렉스 스파인(80)

이제 도 5를 참조하면, 플렉스 스파인(80)은 일반적으로 원위 단부(141) 및 근위 단부(142)를 갖는 가요성 바디(140)를 포함한다. 복수의 축 방향으로 정렬된 개구들(145), 및 중앙 보어(150)가, 원위 단부(141)와 근위 단부(142) 사이에서 연장된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 개구들(145)은 굴절 케이블을 각각 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 중앙 보어(150)는 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)(도 7)를 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 플렉스 스파인(80)의 근위 단부(142)는 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 상기 원위 방향으로 연장되는 핑거들(90)(도 6)을 안착시키기 위한 근위 시트들(155)을 포함하며, 플렉스 스파인(80)의 원위 단부(141)는 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 상기 근위 방향으로 연장되는 핑거들(137)(도 7)을 수용하기 위한 원위 시트들(160)을 포함한다. 플렉스 스파인(80)이 이러한 방식으로 장착될 경우, 플렉스 스파인(80)은 원위 굴절 링크 어셈블리(70) 또는 근위 굴절 링크 어셈블리(75)에 대해 회전하지 않도록 고정된다.

2.2.4 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)

도 5 및 도 8 내지 도 12를 참조하면, 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부는 이하에서 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터(30)를 원위 굴절 링크 어셈블리(70)에 회전 가능하게 장착하기 위한 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)(도 9)를 포함한다.

보다 구체적으로, 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)는 일반적으로 칼라(collar)(170)와, 원위 단부(185), 근위 단부(190) 및 이들 사이에서 연장되는 루멘(195)을 갖는 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)를 포함한다. 또한, 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)는, 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)가 이완된(즉, 바이어스되지 않은) 상태에 있을 경우 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 루멘(195)이 회전 커넥터(200)의 개구(205)에 맞춰 정렬되며, 또한 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180) 및 회전 커넥터(200)가 하나의 유닛으로서 회전할 수 있도록, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 원위 단부(185)에 고정식으로 장착되는 개구(205)가 형성되는 회전 커넥터(200)(도 9 및 도 10)를 포함한다. 회전 커넥터(200)가 회전할 경우(즉, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)가 회전할 경우) 엔드 이펙터 마운트(210)가 회전하게 되도록, 엔드 이펙터 마운트(210)(도 8, 도 9, 도 11 및 도 12)가 회전 커넥터(200)에 장착된다. 엔드 이펙터(30)는 엔드 이펙터 마운트(210)에 장착된다(아래 참조). 회전 커넥터(200) 및 엔드 이펙터 마운트(210)는 칼라(170)(도 5)를 통해 원위 굴절 링크 어셈블리(70)(도 5 및 7)의 바디(105)에 회전 가능하게 장착된다. 특히, 회전 커넥터(200)(도 9)는 칼라(170)에 회전 가능하게 장착되어, 칼라(170)에 대해 회전할 수 있다. 엔드 이펙터 마운트(210)는 회전 커넥터(200)에 장착되며, 회전 커넥터(200)의 원위 쇼울더(shoulder)(215)(도 10)와 결합한다. 칼라(170)는 원위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(105)에 고정식으로 장착된다(도 7). 따라서, 엔드 이펙터 마운트(210)(도 9)는 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)에 고정식으로 연결되는 회전 커넥터(200)에 고정식으로 장착되며, 전술한 서브어셈블리(엔드 이펙터 마운트(170), 회전 커넥터(200) 및 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180))가 칼라(170)에 대하여 회전 가능하게 장착되고, 칼라(170)가 원위 굴절 링크 어셈블리(70)(도 5)에 고정식으로 장착되고, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)가 플렉스 스파인(80)의 중앙 보어(150)를 거치고 또한 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)의 보어(100)(도 18)를 거쳐 연장된다.

2.3 엔드 이펙터(30)

엔드 이펙터(30)는 다양한 형태(예를 들어, 그라스퍼, 주사 바늘, 가위, 핫 스네어, 모노폴라 프로브, 지혈 클립, 바이폴라 집게, 흡입 튜브, 스테이플러 및 택커와 같은 단일-작동식 또는 다중-작동식 폐쇄 장치, 디섹터 집게, 회수 바스켓, 모노폴라 가위 등)를 취할 수 있다. 설명의 명확성을 위해, 엔드 이펙터(30)가 그라스퍼인 것으로 도면에 도시되어 있다.

본 발명의 바람직한 일 형태에서, 이제 도 8을 참조하면, 엔드 이펙터(30)는 엔드 이펙터 마운트(210)에 장착된다. 특히, 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 엔드 이펙터(30)는 죠우(216, 217) 내의 구멍(217B)을 관통하며 또한 엔드 이펙터 마운트(210) 내의 구멍(217C)을 관통하는 핀(217A)을 통해 엔드 이펙터 마운트(210)에 피봇식으로 장착된 2개의 대향 죠우(216, 217)를 가진 그라스퍼를 포함한다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 클레비스(clevis)(218)는 클레비스(218)에 장착된 풀 와이어(아래 참조)의 왕복 움직임으로 인해 그라스퍼의 대향 죠우들(216, 217)이 서로 개방 및 폐쇄하게 되도록, 죠우들(216, 217)의 근위 부분에 형성된 슬롯(218B)에 배치되는 핀(218A)을 통해 죠우들(216, 217)에 장착된다.

2.4 굴절 수단 일반

전술한 바와 같이, 샤프트(15)는 또한 (i) 가요성 근위 부분(20)에 대해 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시키기 위한 수단(도 2), (ii) 샤프트(15)에 대해 회전 가능한 하우징 어셈블리(15)를 선택적으로 회전시킴으로써, 샤프트(15)에 대해 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 회전시키기 위한 수단(도 9), 및 (iii) 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위한 수단(도 8)을 포함한다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 전술한 모든 수단은 핸들(10)을 통해 작동된다.

보다 구체적으로, 이제 도 13 및 도 14를 참조하면, 샤프트(15)는 일반적으로 (i) 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대해 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시키기 위한 4개의 굴절 케이블(220), (ii) 샤프트(15)에 대해 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)를 선택적으로 회전시킴으로써, 샤프트(15)에 대해 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 회전시키기 위한 HHS 코일(225)(도 9)(예컨대, 인디애나주 포트웨인의 Fort Wayne Metals에서 판매되는 종류의 중공 나선형 스트랜드) 및 (iii) 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위한 풀 와이어(230)를 포함한다.

2.4.1 굴절 케이블(220)

다음으로 도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 4개의 굴절 케이블(220)이 핸들(10)로부터 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 원위 시트들(135)(도 15 및 도 16)로 연장되며, 굴절 케이블들(220)은 바디(85)의 구멍들(95)을 통과하고(도 6), 플렉스 스파인(80)의 개구들(145)을 통과하여(도 5) 바디(105)의 원위 시트들(135)(도 16)로 연장된다. 굴절 케이블들(220)은 바람직하게는 각각 굴절 케이블 하우징(235)(도 13) 내에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 굴절 케이블 하우징들(235)의 원위 단부들(240)은 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)(도 15)에(즉, 이하에서 설명되는 바와 같은 나사 조절기(330)를 통해) 장착된다. 굴절 케이블 하우징들(235)은 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)를 지탱하며, 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(25)에 대해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 굴절시키기 위해 바디(85)에 반력을 제공한다. 또한, 굴절 케이블 하우징들(235)은 굴절 케이블들(220)을 서로 분리시키고 또한 HHS 코일(225)로부터 굴절 케이블들(220)을 분리시켜서, 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20) 내에서의 굴절 케이블들(220)의 매끄러운 슬라이딩 움직임을 확보하는 것을 돕는다(길이가 상당할 수 있으며(예를 들어, 95cm-140cm) 또한 의료 기기(5)가 환자 내에 놓일 경우에는 구불구불한 경로를 따를 수 있는, 핸들(10)과 근위 굴절 링크 어셈블리(75) 사이의 거리에 걸쳐). 필요에 따라, 바디(85)(도 15)에 굴절 케이블 하우징들(235)의 원위 단부들을 용이하게 장착하기 위해, 각 보어(95)의 근위 단부는 주어진 굴절 케이블 하우징(235)의 원위 단부(240)를 수용할 수 있는 크기의 카운터 보어(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

이제 도 15 및 도 16을 참조하면, 굴절 케이블들(220)이 플렉스 스파인(80)의 개구들(145)(도 5)을 통해 원위 방향으로 통과한 후에, 굴절 케이블들(220)은 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 바디(105)의 원위 시트들(135)에 부착된다(예컨대, 용접, 크림핑 등을 통해). 예를 들어 비제한적으로, 2개의 굴절 케이블들(220)이 단일 길이의 케이블에 의해서 제공될 수 있으며, 당해 단일 길이의 케이블에는 튜브(245)(도 16)가 크림핑되어 있고, 튜브(245)는 원위 시트(135)에 용접(또는 부착)된다.

이러한 구성의 결과로서, 굴절 케이블(220)의 근위 단부 상에서 근위 방향으로 선택적으로 당김으로써, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 바디(105)(도 7)는 측 방향으로 굴절될 수가 있으며, 이에 의해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 굴절시킬 수 있다. 또한, 적어도 3개의 굴절 케이블(220)을 제공함으로써, 3개 이상의 굴절 케이블이 바디(105)의 둘레 주위에 위치되고, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 실질적으로 유니버셜한 굴절이 달성될 수가 있으며, 이에 의해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)에 대한 실질적으로 유니버셜한 굴절을 제공할 수 있다.

2.4.2 HHS 코일(225)

다음으로 도 13, 도 14 및 도 17을 참조하면, HHS 코일(225)은 원위 단부(250)(도 17), 근위 단부(255)(도 26) 및 이들 사이에서 연장되는 루멘(260)(도 13)을 포함한다. 샤프트(15) 내에서의 HHS 코일(225)의 회전을 용이하게 하기 위해, HHS 코일(225)은 바람직하게는 가요성 마찰 감소 슬리브(267)(도 13) 내에 배치된다. 보다 구체적으로, HHS 코일(225)은 바람직하게는 중공 튜브형 구조를 함께 형성하도록 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라(filars)를 포함한다. 예를 들어 비제한적으로, HHS 코일(225)은 인디애나주 포트웨인의 Fort Wayne Metals에서 판매되는 종류의 중공 나선형 스트랜드를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서, HHS 코일(225)은 단일의 가요성 구조로 함께 권취되어 스웨이징되는 10개의 필라를 포함한다. HHS 코일(225)의 원위 단부(250)(도 17)는 슬리브(또는 크림프)(265)(도 17)를 통해 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)(도 9)의 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)(도 17)에 장착되며, 이에 따라 HHS 코일(225)이 회전할 경우 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)(및 엔드 이펙터(30)를 운반하는 엔드 이펙터 마운트(210))가 회전하게 된다. 이러한 구성의 결과로서, 엔드 이펙터(30)의 회전 배치는 HHS 코일(225)을 선택적으로 회전시킴으로써 조정될 수가 있으며, 이에 의해 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180) 및 엔드 이펙터 마운트(210)(이것에 엔드 이펙터(30)가 고정됨)를 회전시키게 된다. 유의미하게는, HHS 코일(225) 및 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)를 사용하여 샤프트(15) 아래로 토크를 전달하는 것에 의하여, 샤프트(15)가 구불구불한 경로를 따르게 되어 원위 굴절 부분(25)이 샤프트(15)의 종 방향 축에 대해 굴절되더라도, 샤프트 내의 토킹 스프링 에너지(torqueing spring energy)의 축적이 최소화된다.

2.4.3 풀 와이어(230)

다음으로 도 13, 도 14, 도 18 및 도 19를 참조하면, 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위한 풀 와이어(230)가 제공된다. 풀리 와이어(230)(도 19)의 원위 단부는 엔드 이펙터(30)의 클레비스(218)에 고정되고, 클레비스(218)는 엔드 이펙터(30)의 죠우들(216, 217)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 죠우들(216, 217)이 엔드 이펙터 마운트(210)에 핀으로 꽂아짐으로써, 풀 와이어(230)의 왕복 움직임에 따라 엔드 이펙터(30)의 대향 죠우들(216, 217)이 서로에 대해 개방 및 폐쇄하게 된다.

2.5 샤프트(15)의 구성에 관한 추가 상세

샤프트(15)가 완전히 조립될 경우, 이제 도 18 내지 도 23을 참조하면, 근위 굴절 링크 어셈블리(75)(도 6)의 바디(85)(도 18)는 가요성 외측 코일(35)의 원위 단부(40)(도 2)에 장착되며, 굴절 케이블 하우징들(235)의 원위 단부들(240)(도 15)이 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 장착되고, 또한 굴절 케이블들(220)이 바디(85) 내에 형성된 보어들(95)(도 6)을 통과하게 된다. 바디(85)의 카운터 보어(102)(도 6)에 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 근위 단부(125)를 장착함으로써, 원위 굴절 링크 어셈블리(70)(도 7)가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)에 장착된다. 플렉스 스파인(80)의 가요성 바디(140)(도 5)가 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 바디(105)(도 7)와 근위 링크 어셈블리(75)의 바디(85)(도 6) 사이에 "샌드위치"되어 있으며, 바디(85)의 원위 방향으로 연장되는 핑거들(90)이 플렉스 스파인(80)의 근위 시트들(155)(도 5)에 배치되어 있고, 바디(105)의 근위 방향으로 연장되는 핑거들(137)이 플렉스 스파인(80)의 원위 시트들(160)에 배치되어 있다. 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)(도 7)는 플렉스 스파인(80)의 가요성 바디(140)의 중앙 보어(150)(도 5)를 통과한다. 굴절 케이블들(220)이 근위 방향으로 당겨질 경우, 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)의 원위 단부가 원위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)를 지탱하게 되며(결국, 굴절 케이블 하우징들(235)을 지탱하게 됨), 이에 의해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시키게 된다.

회전 가능한 하우징 어셈블리(165)의 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)(도 9, 도 10 및 도 17)는 짧은 레이저 절삭 하이포튜브(115)(도 18)를 통해 근위 방향으로 연장됨으로써, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 근위 단부(190)(도 17)가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)를 통과하여(즉, 바디(85)의 카운터 보어(102)와 중앙 보어(100)를 통과하여) 예를 들어 슬리브(265)를 통해 HHS 코일(225)(도 17)에 고정된다. 회전 가능한 하우징 어셈블리(165)(도 9)의 칼라(170)(도 18)는 원위 굴절 링크 어셈블리(70)의 바디(105)에 장착되며, 원위 시트들(135)(및 그것에 장착된 굴절 케이블들(220)의 부분들)을 덮는다. 회전 커넥터(200)(도 9 및 도 10)는 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 원위 단부에 장착된다. 또한, 회전 커넥터(200)는 엔드 이펙터 마운트(210)에도 장착된다. 엔드 이펙터(30)는 엔드 이펙터 마운트(210)에 장착된다. 이러한 구성의 결과로서, HHS 코일(225)이 회전될 경우, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)가 회전되고, 회전 커넥터(200)가 회전되며, 또한 엔드 이펙터 마운트(210)가 회전됨으로써, 엔드 이펙터(30)의 회전을 유발하게 된다.

풀 와이어(230)(도 18)는 HHS 코일(225)(도 13 및 도 14)의 루멘(260)을 통해 원위 방향으로 연장되고, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 루멘(195)(도 9)을 통해 원위 방향으로 연장되어, 회전 커넥터(200)를 빠져나오게 된다. 풀 와이어(230)의 원위 단부는 엔드 이펙터(30)에 연결된다. 이러한 구성의 결과로서, 풀 와이어(230)의 왕복 움직임은 그라스퍼의 대향 죠우들(216, 217)(도 8)이 서로에 대해 개방 및 폐쇄되는 것을 야기하게 된다.

샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)은 바람직하게는 보호 슬리브 또는 외장체(예를 들면, Pebax^®)(270)(도 18, 도 20 및 도 21)로 덮여 있으며, 보호 슬리브 또는 외장체(270)의 근위 단부가 강성 튜브(60)에 고정(예를 들면, 접합)되어 있고, 보호 슬리브 또는 외장체(270)의 원위 단부가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 고정(예를 들면, 접합)되어 있고, 또한 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)은 바람직하게는 보호 슬리브 또는 외장체(275)(도 18 및 도 22)로 덮여 있으며, 보호 슬리브 또는 외장체(275)의 근위 단부가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 고정되어 있고, 보호 슬리브 또는 외장체(275)의 원위 단부가 엔드 이펙터(30)의 근위 부분 이상으로 연장되어 있으며, 이에 의해 샤프트(15)를 보호하고, 샤프트(15)를 내추럴 바디 오리피스(natural body orifice), 캐뉼러(cannula), 다른 외과용 기기의 루멘 등을 통해 환자의 신체 내로 용이하게 삽입할 수 있게 한다.

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트(15)의 근위 단부가 핸들(10)(도 1)에 장착됨으로써, 굴절 케이블들(220), HHS 코일(225) 및 풀 와이어(230)가 핸들(10)을 사용하여 선택적으로 작동될 수 있게 된다.

3 핸들(10) 일반

이제 도 24 내지 도 26을 참조하면, 핸들(10)은 일반적으로 내부 캐비티(280)와, 굴절 케이블들(220)을 선택적으로 이동시키기 위한(따라서 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시키기 위한) 굴절 제어 어셈블리(285)와, 원하는 위치에 굴절 제어 어셈블리(285)를 선택적으로 로크하기 위한(따라서 선택된 위치에 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 로크하기 위한) 푸시 로드 로크 어셈블리(290)와, HHS 코일(225)을 선택적으로 회전시키기 위한(따라서 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 회전시키기 위한) 로티큘레이션 제어 어셈블리(295)와, 풀 와이어(230)를 선택적으로 회전시키기 위한(따라서 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위한) 트리거 어셈블리(300)를 포함한다.

3.1 굴절 제어 어셈블리(285)

이제 도 27 내지 도 36을 참조하면, 굴절 제어 어셈블리(285)는 일반적으로 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내에 고정식으로 장착된 볼 플레이트(ball plate)(305)(도 28)와, 볼 플레이트(305)에 대해 선택적으로 피봇되도록 구성되는 썸스틱 볼 어셈블리(thumbstick ball assembly)(310)와, 사용자의 엄지 손가락에 결합되도록 구성되는 썸스틱(315)을 포함한다.

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 볼 플레이트(305)는 복수의 나사식 개구들(320)(도 28) 및 푸시 로드 로크 어셈블리(290)를 수용하기 위한 중앙 개구(325)를 포함한다. 나사식 개구들(320)은 궁극적으로 각 굴절 케이블 하우징(235)의 근위 단부들(도 21 및 도 30)에 장착되는 복수의 나사식 조절기들(330)(도 29 및 30)을 수용하도록 구성된다. 이러한 구성의 결과로서, 굴절 케이블 하우징들(235)의 근위 단부들은 볼 플레이트(305)(궁극적으로는, 핸들(10)에 고정식으로 장착됨)를 지탱함으로써, 굴절 케이블들(220)이 근위 방향으로 당겨질 경우, 굴절 케이블 하우징들(235)이 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 반력을 제공할 수 있게 된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 각각의 나사식 조절기(330)는 그것을 관통하는 중앙 루멘을 포함하며, 이에 따라 굴절 케이블(220)(도 30)이 나사식 조절기를 통과(따라서 볼 플레이트(305)의 나사식 개구들(320)을 통과)하여 썸스틱 볼 어셈블리(310)에 장착될 수 있게 된다. 확대부(335)(도 30)가 각 굴절 케이블(220)의 근위 단부에 형성(또는 부착)되어 있으며, 이에 의해 굴절 케이블들(220)을 썸스틱 볼 어셈블리(310)에 장착하는 것을 용이하게 한다. 또한, 볼 플레이트(305)는 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내에 배치된 시트(342) 내에서 피봇식으로 안착된 썸스틱 볼 어셈블리(310)에 클리어런스를 제공하기 위한 근위 방향으로 향하는 오목 리세스(340)(도 29)를 포함한다.

썸스틱 볼 어셈블리(310)는 반구형(hemispherical) 원위 볼(345)(도 32) 및 반구형 근위 볼(350)을 포함한다. 반구형 원위 볼(345)은 바람직하게는 반구형 원위 볼(345)의 최대 직경(즉, 그것의 원위 단부에서의 직경)보다 큰 최대 직경(즉, 그것의 근위 단부에서의 직경)을 가지며, 이에 의해 반구형 원위 볼(345)의 근위 단부 주위에 근위 원주형 시트(355)(도 31)를 제공한다. 이하에서 후술하는 바와 같이, 확대부(335)가 근위 원주형 시트(355) 상에 안착될 경우, 복수의 개구들(또는 그루브들)(360)(도 31)이 굴절 케이블들(220)을 수용하기 위해 근위 원주형 시트(355)에 형성된다. 이러한 구성의 결과로서, 반구형 원위 볼(345)의 둥근 원위 단부가 핸들(10)(도 27)의 내부 캐비티(280)의 시트(342) 내에 피봇식으로 배치되어 볼 플레이트(305)(도 33)로부터 이격될 경우에는, 확대부들(335)이 근위 원주형 시트(355)에 안착됨에 따라 굴절 케이블들(220)이 근위 원주형 시트(355)의 개구들(또는 그루브들)(360)을 통과하게 될 수 있다. 따라서, 굴절 케이블들(220)은 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내부의 시트(342) 내에서 반구형 원위 볼(345)을 선택적으로 피봇시킴으로써(즉, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 썸스틱(315)을 선택적으로 피봇시킴으로써), 선택적으로 이동될 수가 있다.

썸스틱(315)은 나사식 스템(threaded stem)(362)(도 33) 및 썸 시트(thumb seat)(363)를 포함한다. 나사식 스템(362)의 원위 단부는 반구형 근위 볼(350)을 반구형 원위 볼(345)에 고정시킨다. 썸 시트(363)는 나사식 스템(362)의 근위 단부에 고정된다. 이러한 구성의 결과로서, 썸스틱(315)을 사용하여 반구형 원위 볼(345)을 선택적으로 이동시켜서 굴절 케이블들(220)을 선택적으로 이동시키며, 이에 의해 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)에 대해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시킬 수가 있다.

3.1.1 푸시 로드 로크 어셈블리(290)

다음으로 도 27, 도 28 및 도 33 내지 도 36을 참조하면, 푸시 로드 로크 어셈블리(290)는 일반적으로 작동 레버(365)(도 33), 작동 레버(365)에 장착된 캠(370), 및 푸시 로드(380)가 장착되어 있으며 근위 방향으로 연장되는 푸시 로드 로크 어셈블리 플레이트(375)를 포함한다. 푸시 로드(380)는 바람직하게는 슬리브(385) 내에 배치된다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 스프링(390)(도 35)이 슬리브(385) 상에 배치되어 푸시 로드 로크 어셈블리 플레이트(375)를 볼 플레이트(305)(도 36)로부터 먼 원위 방향으로 바이어스시킨다. 푸시 로드(380)는 볼 플레이트(305)의 중앙 개구들(325)(도 28)에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 그로부터 썸스틱 볼 어셈블리(310)(도 33)를 향해 근위 방향으로 연장된다. 작동 레버(365) 및 캠(370)은 핸들(10)의 캐비티(280) 내부에 회전식으로 장착되어 있으며, 캠(370)이 푸시 로드 로크 어셈블리 플레이트(375)와 접촉함으로써, 작동 레버(365)의 움직임이 스프링(390)의 힘에 대해 근위 방향으로 푸시 로드 로크 어셈블리 플레이트(375)(및 푸시 로드(380))를 캐밍하고, 이에 의해 푸시 로드(380)의 자유 단부가 반구형 원위 볼(345)과 맞물리게 하며, 이에 따라 썸스틱 볼 어셈블리(310)를 이동하지 못하게 고정시키도록 한다. 작동 레버(365)가 제 2 방향인 반대 방향으로 이동될 경우, 캠(370)이 이동되어 푸시 로드 로크 어셈블리 플레이트(375)(및 따라서 푸시 로드(380))가 스프링(390)의 힘에 따라 반구형 원위 볼(345)로부터 먼 원위 방향으로 이동하는 것을 허용하며, 이에 의해 썸스틱 볼 어셈블리(310)의 자유로운 움직임을 허용한다. 결과적으로, 푸시 로드 로크 어셈블리(290)를 사용하여 원하는 위치에 썸스틱 볼 어셈블리(310)를 선택적으로 로크할 수 있고, 이에 의해 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 원하는(예를 들어, 굴절된) 구성으로 선택적으로 로크할 수 있다.

3.2 로티큘레이션 제어 어셈블리(295)

다음으로 도 37 내지 도 41을 참조하면, 로티큘레이션 제어 어셈블리(295)는 일반적으로 그것을 관통하는 키홈(keyway)(400)(도 38)을 갖는 로티큘레이션 노브(395)(도 37 및 도 38), 및 로티큘레이션 키(405)를 포함한다. 로티큘레이션 키(405)는 원위 단부(406), 근위 단부(407) 및 그 사이에서 연장되는 루멘(408)을 포함한다. HHS 코일(225)이 로티큘레이션 키(405)의 루멘(408) 내에 수용되어 로티큘레이션 키(405)에 고정됨으로써, 로티큘레이션 키(405)의 회전이 HHS 코일(225)의 회전을 일으키게 된다. 전술한 바와 같이, HHS 코일(225)이 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)에 고정되고, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)가 엔드 이펙터 마운트(210)에 고정됨으로써, HHS 코일(225)의 회전이 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)의 회전을 야기하고, 이것이 긴 레이저 절삭 하이포튜브(210)의 회전(및 이에 따른 엔드 이펙터(30)의 회전)을 야기하게 된다. 로티큘레이션 키(405)의 원위 단부(406)가 로티큘레이션 노브(395)의 키홈(400)에 수용됨으로써, 로티큘레이션 노브(395)에 의해 로티큘레이션 키(405)가 결합되어, 로티큘레이션 노브(395)가 회전할 때에 회전하게 된다. 이러한 구성의 결과로서, 로티큘레이션 노브(395)의 회전이 로티큘레이션 키(405)의 회전을 야기하고, 이것이 HHS 코일(225)의 회전 및 이에 따른 엔드 이펙터(30)의 회전을 일으키게 된다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 로티큘레이션 노브(395)의 키홈(400)은 로티큘레이션 키(405)의 원위 단부(406)의 비-원형 단면 프로파일과 일치하는 비-원형 단면 프로파일을 포함한다.

로티큘레이션 노브(395)가 핸들(10)의 캐비티(280) 내에 회전 가능하게 장착됨으로써, 로티큘레이션 노브(395)의 일부가 핸들(10)(도 37)로부터 돌출하게 되며, 이에 의해 로티큘레이션 노브(395)가 사용자에 의해 선택적으로 회전될 수 있게 된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, HHS 코일(225) 내에 배치된 풀 와이어(230)(도 40)가 로티큘레이션 키(405)를 통해 연장되고, 트리거 어셈블리(300)(도 25)를 사용하여 선택적으로 작동된다.

로티큘레이션 키(405)의 근위 단부(407)는 로티큘레이션 노브(395)(도 39)로부터 연장된다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 로티큘레이션 키(405)의 근위 단부(407)(도 38)는 볼 노우즈 스프링 플런저(ball nose spring plunger)(410)(도 41)에 해제 가능하게 결합하기 위한 복수의 치형부(teeth)(409)를 포함한다. 볼 노우즈 스프링 플런저(410)가 핸들(10)의 캐비티(280) 내에 장착됨으로써, 볼 노우즈 스프링 플런저(410)가 로티큘레이션 키(405)의 근위 단부(407) 상에 배치된 치형부(409)와 해제 가능하게 결합하게 된다. 볼 노우즈 스프링 플런저(410)와 로티큘레이션 키(405) 간의 결합에 의해, 로티큘레이션 키(405)(및 따라서 로티큘레이션 키(405)에 장착된 HHS 코일(225))는 로티큘레이션 노브(395)의 의도적인 회전없이는 "저절로(spontaneously)" 회전되는 것이 방지된다. 따라서, 볼 노즈 스프링 플런저(410)는 축적된 스프링 장력(예를 들어, 로티큘레이션 노브(395)를 사용하여 HHS 코일(225)을 회전시킬 때 축적될 수 있는 스프링 장력)이 HHS 코일(225)을 "풀어버리는 것(unraveling)" 및 이에 따라 HHS 코일(225)의 의도하지 않은 회전(및 이에 따른 의도하지 않은 엔드 이펙터(30)의 회전)을 야기하는 것을 방지한다.

3.3 트리거 어셈블리(300)

다음으로 도 42 내지 도 46, 도 46a, 도 46b 및 도 47을 참조하면, 트리거 어셈블리(300)는 일반적으로 핸들(10)에 피봇식으로 장착된 트리거(415), 핸들(10)의 캐비티(280) 내에 이동 가능하게 배치된 슬레드(sled)(420)(도 43), 및 트리거(415)를 슬레드(420)에 연결하는 하나 이상의 레버 아암(425)를 포함하며, 이에 따라 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 트리거(415)가 작동될(즉, 당겨질) 경우, 슬레드(420)가 핸들(10)의 캐비티(280) 내에서 근위 방향으로 이동함으로써, 엔드 이펙터(30)를 작동시키게 된다.

보다 구체적으로, 슬레드(420)는 캐비티(430)(도 45), 캐비티(430) 내에 배치된 원위 부싱(435)(도 46), 캐비티(430) 내에 배치된 근위 부싱(440), 및 원위 부싱(435)과 근위 부싱(440) 사이에 배치된 스프링(445)을 포함한다. 내부 지지 튜브(450)는 (예를 들어, 내부 지지 튜브(450)의 근위 단부에 배치된 크림프 슬리브(451)에 의해) 와이어(230)를 잡아 당겨서 고정된다. 외부 지지 튜브(452)는 내부 지지 튜브(450)의 원위 부분 위에 배치되며, 내부 지지 튜브(450)는 외부 지지 튜브(452) 내에서 자유롭게 슬라이딩할 수 있다. 외부 지지 튜브(452)는 또한 핸들(10)의 내부 캐비티(280)에 형성된 시트(454)(도 46b) 내에 장착될 수 있는 크기의 외부 지지 튜브 칼라(453)를 포함한다. 스프링(455)(도 42)은 핸들(10)의 근위 단부에 배치되어 슬레드(420)를 원위 방향으로 바이어싱한다.

이러한 구성의 결과로서, 슬레드(420)가 스프링(455)(도 42)의 힘에 대항하여 근위 방향으로 이동될 경우(즉, 트리거(415)를 당김으로써), 원위 부싱(435)(도 46)이 근위 방향으로 이동하여, 스프링(445)을 지탱하여, 결국, 근위 부싱(440)을 지탱하고, 이것이 크림프 슬리브(451)를 지탱하여 풀 와이어(230)를 근위 방향으로 잡아당기게 된다. 따라서, 슬레드(420)가 근위 방향으로 이동함에 따라, 근위 부싱(440) 및 크림프 슬리브(451)도 또한 근위 방향으로 이동하고, 이에 의해 풀 와이어(230)를 근위 방향으로 이동시킴으로써 엔드 이펙터(30)를 작동시킨다. 그러나, 슬레드(420)가 풀 와이어(230)에 직접 장착되지 않기 때문에, 근위 부싱(440) 및 스프링(445)은 힘 리미터(force limiter)로서 작용하여, 풀 와이어(230)에 대한 힘이 소정 레벨을 초과할 경우 스프링(445)이 항복함으로써, 풀 와이어(230)에 근위 힘을 가하는 것을 중단하게 된다. 달리 말하면, 슬레드(420)를 근위 방향으로 이동시키도록 가해진 힘이 원위 부싱(435)으로부터 멀어지게 근위 부싱(440)을 바이어싱하는 힘(즉, 스프링(445)에 의해 제공되는 바이어싱 힘)을 초과할 경우, 스프링(445)이 압축됨으로써, 슬레드(420)가 근위 방향으로 이동할 때, 근위 부싱(440) 및 크림프 슬리브(451)(및 따라서 내부 지지 튜브(450) 및 풀 와이어(230))가 정지 상태를 유지할 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 트리거(415)는 풀 와이어(230)를 파괴할 위험없이 "풀 스트로크(full stroke)"를 통해 당겨질 수가 있다.

스프링(455)이 슬레드(420)를 원위 방향으로 바이어싱하기 때문에, 그리고 슬레드(420)가 근위 방향으로 이동할 때에는 크림프 슬리브(451)가 쇼울더(456)에 의해 결합되기 때문에, 슬레드(420)가 핸들(10) 내의 원위 위치로 복귀하게 되고 풀 와이어(230)는 원위 방향으로 이동하게 된다.

4 예시적인 사용 방법

최소 침습 시술에서의 예시적인 신규 의료 기기(5) 사용에서는, 엔드 이펙터(30)의 프로파일이 감소되고(예를 들어, 엔드 이펙터(30)가 그라스퍼를 포함하는 경우, 그라스퍼의 죠우가 닫힘); 샤프트(15)가 직선화되고; 핸들(10)이 종 방향으로 전진하여 의료 기기(5)의 원위 단부를 포털(portal)을 통해 신체 내에서(예를 들어 구불구불한 경로를 따라) 종 방향으로 전진시키고; 핸들(10)이 종 방향으로 전진 및/또는 회전되고, 및/또는 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)이 구부러지거나 및/또는 엔드 이펙터(30)가 로티큘레이트됨으로써, 엔드 이펙터(30)가 내부 장소에서 타겟 조직을 적절하게 어드레싱하고; 엔드 이펙터(30)를 사용하여 내부 장소에서 원하는 시술(예를 들어, 엔드 이펙터(30)가 외과용 그라스퍼를 포함하는 경우, 그라스퍼의 죠우가 개폐되어 조직을 움켜잡는 것)을 수행하고; 또한 의료 기기(5)의 원위 단부가 신체로부터 인출됨으로써, 예를 들어 핸들(10)이 포털을 통해 종 방향으로 인출됨으로써(그 동안 필요에 따라 핸들이 회전될 수도 있고, 및/또는 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)이 구부러지고 및/또는 엔드 이펙터가 로티큘레이트됨), 엔드 이펙터가 신체로부터 인출된다.

신규 의료 기기(5)는 적어도 다음과 같은 모션들을 행할 수 있다:

모션 1 - 핸들(10)의 종 방향 움직임에 의한 엔드 이펙터(30)의 종 방향 움직임(경우에 따라 "종 방향 모션 기능"으로 지칭됨);

모션 4 - 샤프트(15)에 대해 엔드 이펙터(30)를 회전시키는 것에 의한 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부에 대한 엔드 이펙터(30)의 회전 움직임(경우에 따라 본 명세서에서는 "로티큘레이션 기능"으로 지칭됨); 및

모션 5 - 의료 시술을 수행하기 위한(예를 들어, 그라스퍼형 엔드 이펙터의 죠우를 개방 및 폐쇄하는 것) 엔드 이펙터(30)의 작동(예를 들어 서로에 대하여 엔드 이펙터(30)의 요소들을 선택적으로 이동시키는 것)(경우에 따라 본 명세서에서는 "죠우 개방/폐쇄 기능"으로 지칭됨).

필요에 따라, 의료 기기는 전술한 5 가지 모션들보다 적은(또는 많은) 기능을 제공하도록 수정될 수 있으며, 예를 들어 로티큘레이션 기능이 제거되고, 샤프트(15)의 선택적 회전과 같은 추가 회전 기능이 부가될 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다.

5 신규 툴 지지체

다음으로 도 47 내지 도 49를 참조하면, 의료 기기(5)를 지지하는데 사용될 수 있는 신규한 툴 지지체(460)가 도시되어 있다. 툴 지지체(460)는 일반적으로 서지컬 테이블(466)에 툴 지지체(460)를 장착하기 위한 클램프(465), 하나 이상의 의료 기기(들)(5)를 툴 지지체(460)에 장착하기 위한 조절 가능 베이스(470), 및 베이스(470)를 클램프(465)에 조절 가능하게 장착하기 위한 조절 가능 아암(475)(도 48)을 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 기기 어댑터들(480)(도 49)이 베이스(470)에 장착되어 있으며, 이에 의해, 하나 이상의 의료 기기(들)(5)를 툴 지지체(460)에 장착할 수 있게 한다(즉, 샤프트(15)의 근위 단부에 있는 강성 튜브(60) 및/또는 핸들(10)을 위한 지지체를 제공하는 것에 의해).

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트(15)를 환자 내에(또는 다른 의료 기기의 작업 루멘 내에) 통과시키기 위해 구성되는 하나 이상의 툴 채널(485)이 하나 이상의 기기 어댑터(480)에 장착된다.

보다 구체적으로, 도 47 내지 도 50을 참조하면, 이하에서 설명되는 바와 같이, 외과 의사가 툴 지지체(460)(및 이에 장착된 하나 이상의 의료 기기(5))를 환자와 관련하여 및/또는 다른 외과 기기와 관련하여 조작할 수 있도록 하기 위해, 클램프(465)가 안정한 물체에(예를 들어, 서지컬 테이블(466)에) 장착되도록 구성된다.

조절 가능 아암(475)은 바람직하게는 서로에 대해, 클램프(465)에 및 베이스(470)에 조절 가능하게 장착되어, 외과 의사로 하여금 환자와 관련된(및/또는 다른 외과 기기와 관련된) 베이스(470)의 배치를 정확하게 조절할 수 있게 하는 하나 이상의 세그먼트(490)(도 49)를 포함한다.

이제 도 49 및 도 50을 참조하면, 기기 어댑터들(480) 각각은 마운트(495) 및 튜브(500)를 포함한다. 마운트(495)는 베이스(470)에 피봇식으로 장착된다(도 49). 튜브(500)는 의료 기기(5)의 샤프트(15)의 근위 단부(즉, 샤프트(15)의 근위 단부에 위치한 강성 튜브(60))를 수용할 수 있는 크기의 루멘(505)을 구비한다. 필요에 따라, 루멘(505)은 튜브(500)를 유체 밀봉하기 위한(따라서 툴 챔버(485)를 유체 밀봉하기 위한) 격벽(septum)(515)을 포함할 수 있고/있거나, 튜브(500)는 튜브(500)를 유체 밀봉하기 위한(따라서 툴 챔버(485)를 유체 밀봉하기 위한) 엔드 캡(end cap)(520)을 포함할 수 있다.

이제 도 51 내지 도 55를 참조하면, 툴 지지체(460)에 대한 몇몇 예시적인 구성이 도시되어 있다. 외과 의사의 필요사항 및/또는 선호사항을 수용하기 위해, 툴 지지체(460)의 베이스(470)는 다수의 피봇 및/또는 아암을 포함할 수 있으며, 아치 형태로 형성될 수도 있고/있거나, 필요에 따라 다른 형상을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.

6 회전 가능한 샤프트(15)를 구비한 의료 기기(5)

전술한 바와 같이, 신규 의료 기기(5)는 가요성 근위 부분(20)를 갖는 샤프트(15), 가요성 근위 부분(20)의 원위 단부에 대해 선택적으로 굴절될 수 있는 원위 굴절 부분(25), 및 원위 굴절 부분(25)의 원위 단부에 대해 선택적으로 회전될 수 있는 엔드 이펙터(30)를 포함한다. 이러한 구성에 의해서, 핸들(10)의 종 방향 움직임을 사용하여 샤프트(15)를 원위 방향으로 및 근위 방향으로 이동시킴으로써, 엔드 이펙터(30)를 원위 방향으로 및 근위 방향으로 이동시킬 수 있고; 핸들(10)의 회전 움직임을 사용하여 샤프트(15)를 회전시킴으로써, 엔드 이펙터(30)를 회전시킬 수 있고; 굴절 제어 어셈블리(285)(도 25)를 사용하여 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 굴절시킴으로써, 엔드 이펙터(30)의 방향을 전환할 수 있고; 로티큘레이션 제어 어셈블리(295)(도 25)를 사용하여 엔드 이펙터(30)를 회전시킬 수 있으며; 또한 트리거 어셈블리(300)(도 25)를 사용하여 엔드 이펙터(30)를 작동시킬 수 있다. 전술한 구성으로, 가요성 근위 부분(20)은 핸들(10)과 함께 하나의 유닛으로서 회전한다.

그러나, 핸들(10)과는 독립적으로 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)을 회전시킬 수 있는 것이 바람직할 수 있다는 것이 인식되어 왔다. 이러한 목적을 위해, 이제 도 56 내지 도 58을 참조하면, 신규한 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)이 샤프트(15)와 핸들(10) 사이에 제공될 수 있으며, 이에 의해 샤프트(15)(즉, 가요성 근위 부분(20)과 원위 굴절 부분(25) 모두)가 핸들(10)에 대해 선택적으로 회전할 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)은 샤프트(15)의 근위 단부에 장착되어(즉, 가요성 근위 부분(20)의 근위 단부에 장착됨), 샤프트(15)를 핸들(10)에 연결한다. 본 발명의 이러한 형태에서는, 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)이 전술한 샤프트 어댑터(55)(전술한 샤프트 어댑터(55)가 핸들(10)에 고정식으로 고정되며 외측 코일(35)의 근위 단부에 고정식으로 고정된 경우, 및 강성 튜브(60)가 샤프트 어댑터(55)에 고정식으로 고정된 경우)를 대체한다는 것을 이해해야 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 이러한 형태에서는, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트(15)가 핸들(10)의 원위 단부에 회전 가능하게 장착되며 또한 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)을 통해 선택적으로 로크/언로크된다.

이제 도 56 내지 도 58을 계속 참조하면, 본 발명의 이러한 형태에서는, 샤프트(15)의 강성 튜브(60)가 강성 튜브(60)의 최근위 단부(proximalmost end) 근처에 배치된 플랜지(530)를 포함한다. 플랜지(530)는 핸들(10)의 원위 단부에 형성된 대응 그루브(535) 내에 수용(즉, 핸들(10)의 최원위 단부 근방의 핸들(10)의 캐비티(280) 내에 형성)됨으로써, 샤프트(15)의 강성 튜브(60)를 핸들(10)에 회전 가능하게 장착한다. 본 발명의 이러한 형태에서는, 외측 코일(35)의 근위 단부가 강성 튜브(60)에 고정식으로 고정된다(또한 외측 코일(35)의 원위 단부가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 고정된다). 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 핸들(10)의 최원위 단부의 외주(outer circumference)는 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525) 상에 형성된 복수의 돌출부(542)를 수용할 수 있는 크기의 복수의 키홈(540)(도 57)을 포함한다. 필요에 따라서는, 키홈(540) 및 돌출부(542)의 위치가 전술한 바와 반대로 될 수 있으며, 즉, 키홈(540)이 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525) 상에 형성될 수 있고, 돌출부(542)가 핸들(10)의 최원위 단부에 형성될 수 있다.

회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)은 일반적으로 관통 연장되는 루멘(550)을 가진 샤프트 회전 노브(545)를 포함한다. 루멘(550)은 원위 단부(555), 근위 단부(560) 및 그 사이에 배치된 환형 쇼울더(565)를 포함한다. 스프링(570)은 루멘(550)의 원위 단부(555) 내에 배치되어, 샤프트(15)의 외주 주위에 원주형으로 장착되는 리테이닝 캡(retaining cap)(580)(도 58, 도 58a, 도 58b, 도 58c 및 도 58d)의 근위 단부(575)와 환형 쇼울더(565) 사이에서 연장됨으로써, 샤프트 회전 노브(545)를 근위 방향으로 바이어싱하며, 이에 따라 샤프트 어댑터 메커니즘(525)의 돌출부(542)가 핸들(10)의 키홈(540) 내에 수용되어, 샤프트 회전 노브(545)를 회전하지 못하게 로크시킨다. 보다 구체적으로, 리테이닝 캡(580)은 샤프트(15)의 강성 튜브(60)의 외부 표면 상에 형성된 대응 플랫(flats)(590)에 맞는 한 쌍의 플랫(585)을 포함한다. 하나 이상의 스프링 핑거(spring finger)들(591)이 강성 튜브(60)의 외부 표면에 있는 그루브들(592)과 결합하여, 리테이닝 캡(580)을 강성 튜브(60)에 로크시킨다. 또한, 리테이닝 캡(580)은 샤프트 회전 노브(545)의 대응 키홈(594)에 수용될 수 있는 크기의 복수의 키 형상부(593)를 포함한다. 이러한 구성의 결과로서, 회전 노브(545)가 샤프트(15)의 강성 튜브(60)에 대해 종 방향으로(원위 또는 근위 방향으로) 슬라이딩될 수는 있지만, 회전 노브(545)는 강성 튜브(60)에 대해(및 따라서 샤프트(15)에 대해) 회전하지 못하도록 로크된다. 따라서, 회전 노브(545)가 강성 튜브(60) 및 샤프트(15)의 종 방향 모션을 일으키는 것 없이 종 방향으로 이동될 수 있지만, 회전 노브(545)의 회전은 강성 튜브(60)(및 후술할 샤프트(15))로 전달될 것이다.

샤프트 회전 노브(545)가 샤프트(15)의 강성 튜브(60)에 (예를 들어, 돌출부, 마찰 끼움 등을 통해) 연결됨으로써 샤프트 회전 노브(545)가 강성 튜브(60)에 대해 종 방향으로 이동 가능하지만 강성 튜브(60)에 회전 가능하게 고정된다.

본 발명의 이러한 형태에서는, 보호 슬리브 또는 외장체(예를 들어, Pebax^®)(270)의 근위 단부가 강성 튜브(60)에 고정(예를 들면, 접합)되며, 보호 슬리브 또는 외장체(270)의 원위 단부가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)에 고정(예를 들면, 접합)된다. 유의미하게는, 보호 슬리브 또는 외장체(270)는 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(60)와 강성 튜브(60) 사이에서 토크를 전달할 수가 있다.

이러한 구성의 결과로서, 스프링(570)은 일반적으로 샤프트 회전 노브(545)를 근위 방향으로 바이어싱하며, 이에 의해 돌출부(542)를 키홈(540)에 결합시키서 샤프트(15)가 핸들(10)에 대해 회전하지 못하도록 로크시킨다. 그러나, 샤프트 회전 노브(545)가 스프링(570)의 힘에 대항하여 원위 방향으로 이동될 경우에는, 돌출부(542)가 키홈(540)으로부터 결합 해제되며, 이에 따라 샤프트 회전 노브(545)가 핸들(10)에 대해 선택적으로 회전될 수 있게 되고, 이에 의해 핸들(10)에 대해 강성 튜브(60)를 선택적으로 회전시킬 수 있게 되고, 이에 의해 핸들(10)에 대하여 보호 슬리브 또는 외장체(270)를 선택적으로 회전시킬 수 있게 되고, 이에 의해 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)를 선택적으로 회전시킬 수 있게 되고, 이에 의해 핸들(10)에 대하여 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 회전시킬 수 있게 된다. 샤프트(15)가 핸들(10)에 대해 원하는 위치로 회전되었을 경우에는, 샤프트 회전 노브(545)가 해제되어 샤프트 회전 노브(545)가 스프링(570)의 힘에 따라 근위 방향으로 이동함으로써, 돌출부(542)가 키홈(540)에 재결합하게 되며, 이에 따라 샤프트(15)가 핸들(10)에 대하여 더 회전하지 못하도록 로크시키게 된다.

따라서, 본 발명의 이러한 형태에서는, 강성 튜브(60)가 핸들(10)에 대해 회전 가능하지만 핸들(10)에 대해 종 방향으로 고정되고; 샤프트 회전 노브(545)가 강성 튜브(60)에 연결되어 샤프트 회전 노브(545)가 강성 튜브(60)에 대해 종 방향으로는 이동될 수 있지만 강성 튜브(60)에 대해 회전 가능하지 못하게 됨으로써, 샤프트 회전 노브(545)가 핸들(10)과 선택적으로 로크 또는 언로크되어 샤프트 회전 노브(545)가 강성 튜브(60)를 선택적으로 회전시킨느 것을 허용할 수 있으며; 또한 보호 슬리브 또는 외장체(270)가 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)와 강성 튜브(60) 사이에 토크를 전달하여, 강성 튜브(60)의 회전이 근위 굴절 링크 어셈블리(75)의 바디(85)의 회전을 야기하고, 이에 의해 핸들(10)에 대하여 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 회전시킬 수 있게 된다.

강성 튜브(60) 및 샤프트(15)의 무제한 회전은 굴절 케이블들(220) 및 굴절 케이블 하우징들(235)이 스스로 감기게 되는 것을 초래할 것이라는 것이 인식될 것이며; 따라서, 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 강성 튜브(60) 및 샤프트(15)의 회전을 제한하는 수단이 제공된다. 보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 이제 도 58e 및 도 58f를 참조하면, 샤프트(15)의 강성 튜브(60)는 바람직하게는 샤프트(15)의 외부 표면 주위에서 부분적으로 원주 방향으로 연장되는 그루브(595)를 포함한다. 그루브(595)는 샤프트(15)의 근위 단부의 원위에 배치되며, 샤프트(15)의 원주 둘레에서 부분적으로(전부가 아님) 연장된다. 대응 보스(596)가 핸들(10)의 원위 단부에 형성되어 있으며, 그루브(595) 내에 수용된다. 이러한 구성의 결과로서, 샤프트(15)는 보스(596)가 그루브(595)의 일 단부에 도달하게 될 때까지만 회전될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 그루브(580)는 샤프트(15)가 350도까지 회전될 수 있도록 하는 크기를 갖는다.

7 추가 구성들

전술한 개시에서는, 핸들, 세장형 가요성 샤프트 및 의료 시술을 수행하도록 구성된 샤프트의 원위 단부에 배치된 엔드 이펙터를 포함하는 신규 의료 기기(5)에 대하여 설명하였다. 다양한 유형의 엔드 이펙터들을 지원하고, 의료 기기(5)의 한손 사용을 용이하게 하며, 의료 기기(5)의 기능성을 향상시키도록, 의료 기기(5)가 다양한 방식으로 변형될 수 있음을 이해해야 한다.

7.1 대안의 엔드 이펙터

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 엔드 이펙터(30)가 2개의 대향 죠우(216, 217)(도 8)를 갖는 외과용 그라스퍼를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 형태에 있어서, 이제 도 59 내지 도 62를 참조하면, 엔드 이펙터(30)는 대향 블레이드(605, 610)를 갖는 가위(600)를 포함한다. 블레이드(605, 610)는 블레이드(605, 610)가 함께 결합(즉, 폐쇄)될 때 (예를 들어, 조직, 봉합사 등의) 절단을 용이하게 하기 위해 서로 접촉하는 날카로운 에지를 포함한다. 블레이드(605, 610)에 의한 매끈한 절단을 보장하기 위해서는, 블레이드(605, 610)가 서로 결합(즉, 폐쇄)될 때 블레이드(605, 610)를 서로 밀착되게 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 베벨 와셔(beveled washer)(615)(도 61 및 도 62)가 블레이드(605, 610) 중 하나와 엔드 이펙터 마운트(210)의 내벽 사이에 배치된다. 베벨 와셔(615)는 바람직하게는 블레이드(605, 610)를 엔드 이펙터 마운트(210)에 피봇식으로 장착하는 핀(217A) 위에 배치된다. 이러한 방식으로 베벨 와셔(615)를 장착함으로써, 블레이드(605, 610)가 함께 결합(즉, 폐쇄)될 때 단단히 맞물리게 됨으로써, 매끈한 절단(예를 들어, 조직, 봉합사 등의)을 용이하게 한다.

7.2 한손 샤프트 회전을 위한 핑거 슬라이드

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태에서는, 샤프트(15)가 핸들(10)의 원위 단부에 회전 가능하게 장착되며, 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)(도 56 내지 도 58 및 도 58a 내지 도 58f)을 사용하여 선택적으로 회전될 수 있다. 본 발명의 이러한 형태에 의할 경우에는, 샤프트(15)의 근위 단부가 핸들(10)의 원위 단부에 회전 가능하게 장착되며(예를 들면, 핸들(10)의 원위 단부에 형성된 전술한 대응 그루브(535) 내에 회전 가능하게 수용되어 있는 강성 튜브(60) 상의 전술한 플랜지(530)(도 58)에 의해), 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)가 원위 방향으로 이동됨으로써(즉, 스프링(570)의 힘에 대항하여 사용자가 원위 방향으로 밀어냄으로써), 샤프트(15)를 "언로크"하게 된다(즉, 샤프트 회전 노브(545), 및 이에 따른 샤프트(15)가 회전할 수 있게 된다). 사용자는 원하는 만큼 샤프트(15)를 회전시킬 수 있다(즉, 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)을 회전시키고, 이에 따라 샤프트(15)를 회전시킴으로써). 사용자가 원하는 만큼 샤프트(15)를 회전시킨 이후에는, 샤프트 어댑터 메커니즘(525)이 해제되어 자동적으로 근위 방향으로 이동하며(즉, 스프링(570)의 힘에 따라), 이에 따라 샤프트(15)가 더 이상 회전하지 못하도록 "로크"된다. 이러한 동작은 통상적으로 사용자가 한쪽 손으로 회전 가능한 샤프트 어댑터 메커니즘(525)을 원위 방향으로 밀어내면서(그 후에 샤프트(15)를 회전시킴), 사용자가 다른 쪽 손을 사용하여 핸들(10)을 정지 상태로 유지할 것을 필요로 한다.

그러나, 사용자가 한손을 사용하여 샤프트(15)를 회전시키는 것이 바람직할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이를 위해, 본 발명의 다른 형태에서는, 샤프트(15)가 고정된 상태로 유지되고(예를 들어, 샤프트(15)의 외부 표면과 툴 채널(예컨대, 툴 채널(485)(도 48))의 내부 간의 마찰, 내시경 등의 다른 의료 기기에 구비되는 툴 채널의 루멘을 통해), 핸들(10)은 한손을 사용하여 사용자에 의해서 원하는 회전 위치로 선택적으로 회전된다. 그 후 핸들(10)은 샤프트(15)에 회전 가능하게 다시 결합되며, 후속적으로 사용자에 의해서 회전된다(이에 의해 샤프트(15)도 회전됨).

보다 구체적으로, 본 발명의 이러한 형태에 의할 경우, 이제 도 63 내지 도 66을 참조하면, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트 회전 핑거 슬라이드 어셈블리(625)가 샤프트(15)의 한손 회전을 가능하게 하기 위해서 제공된다. 샤프트 회전 핑거 슬라이드 어셈블리(625)는 일반적으로 핸들(10) 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 핑거 슬라이드 메커니즘(630), 및 샤프트(15)의 근위 단부에 고정식으로 장착된(예를 들어, 강성 튜브(60)에 고정식으로 장착된) 샤프트 칼라(635)를 포함한다.

핑거 슬라이드 메커니즘(630)은 핸들(10)의 측벽에 형성된 대응 슬롯들(도시되지 않음)을 통해 연장되는 한 쌍의 돌출부(645)를 갖는 섀들(saddle)(640)을 포함한다. 한 쌍의 핑거 슬라이드(647)는 돌출부(645)에 고정된다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 포스트(post)(650)는 섀들(640)로부터 원위 방향으로 연장되며, 샤프트 칼라(635)가 회전하지 못하게 선택적으로 로크시키도록 구성된다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 스프링(655)은 섀들(640)(및 이에 따른 포스트(650))을 원위 방향으로 바이어싱하며, 이에 따라 핑거 슬라이드 메커니즘(630)이 휴지 상태에 있을 때, 포스트(650)가 샤프트 칼라(635)와 결합하게 된다.

샤프트 칼라(635)는 샤프트(15)의 근위 단부에(예를 들어, 강성 튜브(60)에) 고정식으로 장착된다. 샤프트 칼라(635)는 원위 단부(660), 근위 단부(665) 및 이들 사이에서 연장되는 루멘(670)을 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 복수의 치형부(675)가 샤프트 칼라(635)의 근위 단부(665)에서 루멘(670)의 내부 둘레 주위에 배치되며, 핑거 슬라이드 메커니즘(630)의 포스트(650)가 한 쌍의 인접 치형부(675) 사이의 갭 내에 수용됨으로써 샤프트 칼라(635)(및 이에 따른 샤프트(15))가 회전하지 못하게 로크할 수 있도록, 치형부(675)가 이격되어 있다.

사용자가 샤프트(15)를 회전시키기를 원할 경우, 사용자는 핑거 슬라이드(647)를 근위 방향으로 이동시켜서, 돌출부(645)를 근위 방향으로 이동시킴으로써, 스프링(655)의 힘에 대항하여 섀들(640)을 근위 방향으로 이동시킨다. 이것이 발생함에 따라, 포스트(650)도 또한 근위 방향으로 이동되어, 샤프트 칼라(635)의 치형부(675)로부터 포스트(650)를 분리시킨다(또한 이에 의해 샤프트(15)로부터 핸들(10)을 회전 가능하게 분리시킨다). 돌출부(645)를 근위로 유지하면서, 사용자는 샤프트(15)에 대해 원하는 만큼 핸들(10)을 회전시킬 수 있다. 핸들(10)이 회전될 시에 샤프트(15)는 회전하지 않는다(즉, 샤프트(15)는 샤프트(15)의 외부 표면과 샤프트(15)가 배치되는 루멘의 내부(예를 들어 툴 채널(485)) 사이의 마찰에 의해 정지 상태로 유지된다). 사용자가 핸들(10)을 원하는 정도로 회전시킨 후에, 사용자는 핑거 슬라이드(647)를 해제하고, 이로 인해 돌출부(645) 및 섀들(640)(따라서 포스트(650))이 스프링(655)의 힘에 의해 원위 방향으로 이동할 수 있게 되며, 포스트(650)가 샤프트 칼라(635)의 한 쌍의 치형부(675) 사이 공간 내로 원위 방향으로 이동함으로써, 샤프트 칼라(635)(및 따라서 샤프트(15))에 대하여 핸들(10)을 회전 가능하게 재결합시킨다. 이 시점에서, 사용자는 샤프트(15)를 회전시키기 위해 핸들(10)을 원하는 만큼 회전시킬 수 있다. 한정이 아닌 일 예로서, 사용자가 샤프트(15)를 시계 방향으로 90도 회전시키기를 원하는 경우, 사용자는 전술한 방식으로 핸들(10)로부터 샤프트(15)를 회전 가능하게 분리시키고, 핸들(10)을 반시계 방향으로 90도 회전시키고(예를 들면, "6 시" 위치에서 "3 시" 위치로 핸들(10)의 그립을 회전시킴), 전술한 방식으로 샤프트(15)를 핸들(10)에 재결합시킨 후에, 핸들(10)(및 따라서 샤프트(15))을 시계 방향으로 90도 회전시킬 수 있다(예를 들면, "3 시" 위치에서 "6 시" 위치로 핸들(10)의 그립을 회전시킴).

7.3 단일 평면 굴절 메커니즘

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 굴절 제어 어셈블리(285)가 4개의 굴절 케이블(220) 중 하나 이상을 근위 방향으로 선택적으로 당기도록 구성된 썸스틱 볼 어셈블리(310)를 포함하며, 이에 의해 썸스틱 볼 어셈블리(310)의 움직임을 통해 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)에 대한 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)의 선택적인 유니버셜 굴절을 허용한다.

그러나, 예를 들어, 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)에 대한 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)의 단일 평면 굴절을 제공하기 위해, 단지 2개의 굴절 케이블과 함께 사용될 수 있는 단순화된 굴절 제어 어셈블리를 제공하는 것이 경우에 따라 바람직하다는 것이 인식되었다. 이를 위해, 본 발명의 일 형태에서는, 이제 도 67 내지 도 69를 참조하면, 전술한 굴절 제어 어셈블리(285)와 유사하지만 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 단일 평면 굴절을 제공하도록 구성되는 굴절 제어 어셈블리(680)가 도시되어 있다.

보다 구체적으로, 굴절 제어 어셈블리(680)는 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내에 피봇식으로 장착된 로커(rocker)(685)를 포함한다. 로커(685)는 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내에 배치된 적절히 형성된 시트 또는 다른 수단(예를 들어, 피봇 핀)을 통해 내부 캐비티(280) 내에 피봇식으로 장착될 수 있다. 썸 레버(690)는 로커(685)에 장착되며, 핸들(10)의 하우징에 형성된 슬롯(695)을 통해 근위 방향으로 연장된다(도 69). 쐐기 모양의 썸 레스트(thumb rest)(700)는 바람직하게는 썸 레버(690)의 자유 단부에 장착된다. (예컨대, 로커(685) 상에 형성된 직경 방향으로 대향된 슬롯(705) 내에 굴절 케이블(220)의 근위 단부를 장착함으로써) 2개의 굴절 케이블(220)(도시되지 않음)이 로커(685)에 장착된다.

이러한 구성의 결과로서, 사용자는 썸 레버(690)를 선택적으로 이동시키는 것에 의하여, 단일 평면에서, 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 선택적으로 굴절시킬 수 있고, 이에 의해 단일 평면에서 로커(685)를 선택적으로 피봇시킴으로써, 로커(685)에 장착된 2개의 굴절 케이블(220) 중의 하나를 근위 방향으로 선택적으로 당길 수가 있다.

7.4 압축 외부 랩을 포함하는 HHS 코일(HHS Coil Comprising Compressive Outer Wrap)

전술한 바와 같이, 풀 와이어(230)는 HHS 코일(225)의 루멘(260) 내에 배치되며, 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위해 HHS 코일(225)에 대해 자유롭게 슬라이딩할 수 있다(즉, 사용자가 핸들(10)의 트리거(415)를 당겨서, 풀 와이어(230)를 근위 방향으로 이동시키는 경우).

샤프트(15)(및 그에 따른 HHS 코일(225))가 구불구불한 경로(예를 들어, 환자의 결장(colon)을 통해)를 따라 상당한 거리로 연장될 수 있기 때문에, HHS 코일(225)은 경우에 따라 종 방향으로 압축될 수 있으며(즉, 종 방향으로 짧아짐), 풀 와이어(230)는 종 방향으로 압축되지 않는다(즉, 종 방향으로 짧아짐)는 사실이 발견되었다. 이것이 발생할 경우에는, HHS 코일(225)이 풀 와이어(230)에 대한 반력을 제공하기 때문에, 풀 와이어(230)는 엔드 이펙터(30)를 작동시키기 위해 근위 방향으로 추가 거리만큼 이동될 필요가 있다. 그러나, 트리거(415)가 자신의 "스로우(throw)"의 끝에 도달하면(즉, 트리거(415)가 더 이상 당겨질 수 없는 경우), 풀 와이어(230)의 추가 근위 움직임은 불가능하게 될 수 있다.

HHS 코일(225)의 종 방향 압축을 최소화하기 위해, 이제 도 70 내지 도 72를 참조하면, 본 발명의 일 형태에서는, HHS 코일(225) 둘레에 권취되는 플랫형 권취 코일(710)이 제공된다. 플랫형 권취 코일(710)은 HHS 코일(225)의 원위 단부(250)에 용접되고, HHS 코일(225)의 근위 단부(255)에 용접된다. 코일(710)이 HHS 코일(225)과 함께 회전하여 HHS 코일(225)에 대한 지지를 제공하며, 이에 의해 HHS 코일(225)의 종 방향 압축을 최소한다. 이러한 구성의 결과로서, 샤프트(15)가 구불구불한 경로를 따라 배치될 때에, HHS 코일(225)은 종 방향으로 압축되지 않는다(즉, HHS 코일(225)이 짧아지지 않음).

7.5 엔드 이펙터 마운트(210)용 커버

전술한 바와 같이, 엔드 이펙터(30)는 그라스퍼의 엔드 이펙터 및 죠우(216, 217)를 관통하는 핀(217A)을 통해 엔드 이펙터 마운트(210) 내에 피봇식으로 장착될 수 있다.

그러나, 소정 엔드 이펙터의 경우, 엔드 이펙터가 소정 구성들로 되어 있을 경우 그 엔드 이펙터의 요소들 중의 근위 단부들이 이동할 공간을 갖도록 엔드 이펙터 마운트(210)의 측면들에 개구를 제공할 필요가 있다. 한정이 아닌 일 예로서, 이제 도 73 및 도 74를 참조하면, 본 발명의 일 형태에서는, 엔드 이펙터(30)가 가위를 포함한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 이러한 형태에서는, 엔드 이펙터(30)가 원위 단부(720)와 근위 단부(725)를 갖는 제 1 블레이드(715), 및 원위 단부(735)와 근위 단부(740)를 갖는 제 2 블레이드(730)를 포함한다. 제 1 블레이드(715) 및 제 2 블레이드(730)는 핀(745)을 통해 서로에 대하여 그리고 엔드 이펙터 마운트(210)에 피봇식으로 장착된다. 제 1 블레이드(715) 및 제 2 블레이드(730)가 개방될 경우(즉, 절단될 조직, 봉합사 등을 수용할 경우), 제 1 블레이드(715)의 근위 단부(725) 및 제 2 블레이드(730)의 근위 단부(740)는, 엔드 이펙터 마운트(210)(도 73) 밖으로 측 방향으로 돌출된다. 근위 단부들(725, 740)은, 엔드 이펙터(30)가 외과 수술에서 사용될 때, 특히 블레이드들(715, 730)이 개방된 위치에 있는 상태에서 엔드 이펙터(30)가 수술 부위에서 회전할 때, 주변 장비 및/또는 인체를 손상시킬 수 있는 날카로운 표면을 제공할 수 있다는 사실이 발견되었다. 이러한 문제점을 제거하기 위해, 엔드 이펙터 마운트(210)의 근위 부분을 덮는 커버(750)가 제공될 수 있다. 그 결과, 블레이드들(715, 730)이 개방 위치에 있을 때에도 블레이드들(715, 730)의 근위 단부들(725, 740)이 덮인 상태로 유지됨으로써, 인체 또는 다른 수술 장비에 대한 손상을 방지한다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 커버(750)가 전기 절연 재료로 형성되며, 이에 따라 커버(750)가 또한 전기적 절연을 제공한다. 이것은 엔드 이펙터(30)가 모노폴라 가위 등을 포함할 경우에 유리할 수 있다.

7.6 향상된 핸들 및 트리거 인체공학(Enhanced Handle And Trigger Ergonomics)

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 트리거(415)(도 25)는 핸들(10)에 피봇식으로 장착되며, 엔드 이펙터(30)를 선택적으로 작동시키기 위해 사용자에 의해 선택적으로 당겨질 수 있다. 설명의 목적을 위해, 트리거(415)는 전통적인 "피스톨 타입(pistol type)" 트리거로서 도 25에 도시되어 있으며, 핸들(10)은 전통적인 "피스톨 타입" 그립을 포함하는 것으로 도시되어 있다.

그러나, (예를 들어, 의료 기기(5)의 한손 사용을 용이하게 하기 위해) 핸들(10)에 추가적인 안정화 요소를 제공하고/하거나 더 긴 스로우(즉, 증가된 아치 움직임)를 갖는 트리거를 제공하는 것이 때때로 바람직하다는 것이 발견되었다.

이 목적을 달성하기 위해, 이제 도 75 및 도 76을 참조하면, 본 발명의 일 형태에서는, 핸들(10)이 사용자의 "핑키(pinky)" 손가락을 수용하기 위한 "핑키" 스태빌라이저 링(755) 및 보다 큰 레버리지 및 우수한 인체공학을 사용자에게 제공하기 위한 "셰퍼드 후크(shepard's hook)" 타입 트리거(760)를 포함한다. 이러한 구성은 사용자에 의한 핸들(10)의 보다 양호한 한손 그립을 용이하게 하며 또한 사용자가 트리거(415)를 근위 또는 원위 방향으로 쉽게 움직일 수 있게한다(예를 들어, 그라스퍼의 죠우를 선택적으로 폐쇄/개방하기 위해 풀 와이어(230)를 당기거나 미는 것 등).

7.7 단극 전류 공급(Monopolar Electrical Current Delivery)

일부 환경에서는 엔드 이펙터(30)에 단극 전력을 공급할 수 있는 것이 바람직하다. 한정이 아닌 일 예로서, 엔드 이펙터(30)가 모노폴라("핫") 가위를 포함하는 경우, 핸들(10)로부터 샤프트(15)를 따라(또는 통해) 엔드 이펙터(30)로 전력을 전송할 필요가 있다.

이를 위해, 이제 도 77 내지 도 80을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 외부 전원 장치(도시되지 않음)에 연결하기 위해 핸들(10)의 그립의 근위 단부에 배치된 전기 연결 포트(예를 들어, "바나나 잭(banana jack)"), 및 전기 연결 포트(765)로부터 핸들(10)(도 80) 내에 배치된 플랫형 도전성 스프링(775)으로 전력을 라우팅하기 위해 핸들(10)의 내부 캐비티(280) 내에 배치된 와이어(770)(도 79)가 제공된다. 플랫형 도전성 스프링(775)은 로티큘레이션 키(405) 상에 배치된 복수의 치형부(409)와 접촉함으로써, 로티큘레이션 키(405)와 전기적으로 접촉하게 되며 이에 따라 로티큘레이션 키(405)를 통해 HHS 코일(225) 및/또는 풀 와이어(230)와 전기적으로 접촉하게 된다. 본 발명의 이러한 형태에 따르면, 볼 노우즈 스프링 플런저(410)는 생략되는 것이 바람직하다(즉, 플랫형 도전성 스프링(775)으로 대체됨). 또한, 본 발명의 이러한 형태에 따르면, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180), 회전 커넥터(200) 및 이펙터 마운트(210)와 마찬가지로, 로티큘레이션 키(405)(및 로티큘레이션 키(405)의 치형부(409))는 전기 도전성 재료(예를 들면, 금속)로 형성된다. 그 결과, 전력이 외부 전원 장치(도시되지 않음)로부터 전기 연결 포트(765)로, 와이어(770)를 따라 플랫형 도전성 스프링(775)으로, 도전성 스프링(775)에서 로티큘레이션 키(405)로, 그리고 그 후에 HHS 코일(225)(및 풀 와이어(230))로, HHS 코일(225)(및 풀 와이어(230))를 따라 샤프트(15)의 가요성 근위 부분(20)을 거치고, 슬리브(또는 크림프)(265)를 거쳐 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)로, 긴 레이저 절삭 하이포튜브(180)(및 풀 와이어(230))를 따라 샤프트(15)의 원위 굴절 부분(25)을 거쳐, 회전 커넥터(200) 및 엔드 이펙터 마운트(210)로, 그리고 엔드 이펙터 마운트(210)로부터 엔드 이펙터(30)로 전달된다. 이러한 방식으로, 단극 전력이 엔드 이펙터(30)에 공급될 수 있다.

바람직한 실시예들의 변형들

본 발명의 본질을 설명하기 위해 본 명세서에 설명 및 예시된 부품의 세부 사항, 재료, 단계 및 배열에 대한 많은 추가적인 변화가 본 발명의 원리 및 범위 내에 여전히 포함되면서 당업자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims

최소 침습 시술(minimally-invasive procedure)을 수행하기 위한 장치로서,
툴(tool)을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부(distal end) 및 근위 단부(proximal end)를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터(end effector)를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분(flexible portion)과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분(articulating portion)을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인(flexible spine)을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장되고, 상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지면서 굴절 케이블 하우징들이 상기 가요성 스파인에 대한 반력(counterforce)을 제공하게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일을 포함하는, 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 굴절 케이블 하우징들이 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력 모두를 제공하며, 상기 외측 코일은 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하지 않는, 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 더 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체(hollow tubular structure)를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는(swaged) 복수의 필라(filars)로 형성되는, 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브(laser-cut hypotube)를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전하게 되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 작동 요소는 풀 와이어(pull wire)를 포함하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 엔드 이펙터는 그라스퍼(graspers), 주사 바늘, 가위, 핫 스네어(hot snares), 모노폴라 프로브(monopolar probes), 지혈 클립(hemostasis clips), 바이폴라 집게(bipolar forceps), 흡입 튜브(suction tubes), 스테이플러(staplers) 및 택커(tackers)와 같은 단일-작동식(single-fire) 또는 다중-작동식(multi-fire) 폐쇄 장치, 디섹터 집게(dissector forceps), 회수 바스켓(retrieval baskets), 및 모노폴라 가위(monopolar scissors)로 구성되는 그룹 중의 하나를 포함하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함하는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장되고, 상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지면서 굴절 케이블 하우징들이 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 방법.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서,
툴을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고, 상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라로 형성되며, 또한 상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일을 포함하는, 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 굴절 케이블 하우징들이 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력 모두를 제공하고, 상기 외측 코일은 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하지 않게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖는, 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 더 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발되는, 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 작동 요소는 풀 와이어를 포함하는, 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 엔드 이펙터는 그라스퍼, 주사 바늘, 가위, 핫 스네어, 모노폴라 프로브, 지혈 클립, 바이폴라 집게, 흡입 튜브, 스테이플러 및 택커와 같은 단일-작동식 또는 다중-작동식 폐쇄 장치, 디섹터 집게, 회수 바스켓, 및 모노폴라 가위로 구성되는 그룹 중의 하나를 포함하는, 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함하는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되도록 하고, 상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라로 형성되며, 또한 상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 방법.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서,
툴을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고;
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며; 또한
상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일, 상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발되는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 굴절 케이블 하우징들이 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력 모두를 제공하고, 상기 외측 코일은 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하지 않게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라로 형성되는, 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전되는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 작동 요소는 풀 와이어를 포함하는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 엔드 이펙터는 그라스퍼, 주사 바늘, 가위, 핫 스네어, 모노폴라 프로브, 지혈 클립, 바이폴라 집게, 흡입 튜브, 스테이플러 및 택커와 같은 단일-작동식 또는 다중-작동식 폐쇄 장치, 디섹터 집게, 회수 바스켓, 및 모노폴라 가위로 구성되는 그룹 중의 하나를 포함하는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함하는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고;
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며; 또한
상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일, 상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발되는, 방법.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서,
툴을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고;
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며; 또한
상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함하는, 장치.
제 27 항에 있어서,
상기 샤프트의 가요성 부분은 상기 가요성 스파인에 고정된 외측 코일을 더 포함하는, 장치.
제 28 항에 있어서,
상기 복수의 굴절 케이블 각각은, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 굴절 케이블 하우징들이 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력 모두를 제공하고, 상기 외측 코일은 실질적으로 상기 가요성 스파인에 대한 반력을 제공하지 않게 되도록, 상기 굴절 케이블의 주위에 배치된 상기 굴절 케이블 하우징을 갖는, 장치.
제 28 항에 있어서,
상기 핸들에 대해 회전하도록 구성된 강성 튜브, 및 상기 강성 튜브와 상기 가요성 스파인에 고정된 외장체를 더 포함하며, 이에 따라 상기 강성 튜브의 회전이 상기 외장체의 회전을 유발함으로써 상기 가요성 스파인의 회전이 유발되는, 장치.
제 27 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 핸들로부터 원위 방향으로 연장되는 중공 튜브형 구조체를 포함하고, 상기 중공 튜브형 구조체는 함께 권취되어 스웨이징되는 복수의 필라로 형성되는, 장치.
제 31 항에 있어서,
상기 회전 가능한 요소는 상기 중공 튜브형 구조체에 고정된 레이저-컷 하이포튜브를 더 포함하며, 이에 따라 상기 중공 튜브형 구조체가 회전될 경우, 상기 레이저-컷 하이포튜브도 또한 회전되는, 장치.
제 27 항에 있어서,
상기 작동 요소는 풀 와이어를 포함하는, 장치.
제 27 항에 있어서,
상기 엔드 이펙터는 그라스퍼, 주사 바늘, 가위, 핫 스네어, 모노폴라 프로브, 지혈 클립, 바이폴라 집게, 흡입 튜브, 스테이플러 및 택커와 같은 단일-작동식 또는 다중-작동식 폐쇄 장치, 디섹터 집게, 회수 바스켓, 및 모노폴라 가위로 구성되는 그룹 중의 하나를 포함하는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고,
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며; 또한
상기 샤프트의 근위 단부는 강성 부분을 더 포함하고, 상기 장치는 환자 지지체에 장착된 툴 지지체를 더 포함하며, 상기 툴 지지체는 상기 강성 부분을 수용하기 위한 개구를 포함하는, 방법.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서,
툴을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되며; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되고;
상기 샤프트는, 상기 굴절 부분이 굴절되었을 경우 상기 샤프트 내의 스프링 에너지의 축적없이 상기 회전 가능한 요소의 회전이 발생하도록 구성되는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되며;
상기 샤프트는, 상기 굴절 부분이 굴절되었을 경우 상기 샤프트 내의 스프링 에너지의 축적없이 상기 회전 가능한 요소의 회전이 발생하도록 구성되는, 방법.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치로서,
툴을 포함하며, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되며; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 장치.
최소 침습 시술을 수행하기 위한 방법으로서,
최소 침습 시술을 수행하기 위한 장치를 획득하는 단계; 및
상기 장치를 사용하여 최소 침습 시술을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 장치는 툴을 포함하고, 상기 툴은,
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트;
상기 샤프트의 근위 단부에 부착된 핸들; 및
상기 샤프트의 원위 단부에 부착된 엔드 이펙터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 샤프트의 근위 단부로부터 원위 방향으로 연장되는 가요성 부분과, 상기 샤프트의 원위 단부로부터 근위 단부로 연장되는 굴절 부분을 포함하고, 상기 굴절 부분은 가요성 스파인을 포함하며;
복수의 굴절 케이블이 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 가요성 스파인으로 연장됨으로써, 상기 복수의 굴절 케이블 중 적어도 하나에 인장력이 가해질 경우, 상기 가요성 스파인이 구부러지게 되고;
회전 가능한 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 회전 가능한 요소가 회전될 경우, 상기 엔드 이펙터가 회전하게 되고; 또한
작동 요소가 상기 샤프트를 통해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장됨으로써, 상기 작동 요소가 움직일 경우, 상기 엔드 이펙터가 작동하게 되는, 방법.