(57)【要約】  所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、導管遠位端を有する導管と、該導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、該細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、その最遠位セグメントを含むセグメントアセンブリの少なくとも一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、およびセグメントアセンブリの該一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態であって、第２の延長部は第１の延長部を超える、第２の状態を有するように、該主軸に沿って延在する偏向部材とを備える装置が提供される。【選択図】図２Ｃ
2017515517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．前記導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、前記細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは前記主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．その最遠位セグメントを含む前記セグメントアセンブリの少なくとも一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、および前記セグメントアセンブリの前記一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態であって、前記第２の延長部は前記第１の延長部を超える、第２の状態を有するように、前記主軸に沿って延在する偏向部材とを備え、
前記偏向部材は、少なくとも前記偏向部材が前記第１の状態から前記第２の状態にその状態を変更するときに、前記遠位端が押圧力を少なくとも前記最遠位セグメント上にかけることができるように、少なくとも前記セグメントアセンブリの前記最遠位セグメントに機械的に関連付けられた遠位端を有し、
前記セグメントアセンブリは、少なくとも前記押圧力がかけられたときに、すべての前記セグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する前記偏向部材の第１の状態に関連付けられた直線構成から、前記セグメントアセンブリの少なくとも前記一部が前記導管遠位端を超えて延在し、前記対応するセグメントの前記配向軸がその間に角度をなすように、また前記アセンブリの前記一部が曲線形状となるように、前記一部の前記対応するセグメントはそれらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する、前記偏向部材の前記第２の状態に関連付けられた曲線構成にその構成を変更するように構成される、装置。
【請求項２】
前記直線構成内で、前記アセンブリの前記一部に関連付けられた前記セグメントは、互いに対してそれらの平行な配向をとるように前記導管の内壁によって制限される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記偏向部材の前記遠位端は、少なくとも前記セグメントアセンブリの前記一部が前記導管遠位端を介して前記導管の中に導入され、前記セグメントアセンブリが前記曲線構成から前記直線構成にその構成を変更し、それによって前記偏向部材の前記状態が前記第２の状態から前記第１の状態に変更するときに、前記最遠位セグメントが押圧力を前記遠位端上にかけることができるように、前記最遠位セグメントと機械的にさらに関連付けられる、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記細長い部材を前記導管に沿って移動させ、前記セグメントアセンブリの前記一部が前記導管遠位端を超えて延在し、前記導管遠位端を介して前記導管の中に導入されるために、押圧力を前記細長い部材上に加えるように構成された移動機構をさらに備える、請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記偏向部材に機械的に関連付けられ、前記偏向部材を前記主軸に沿って移動させ、前記第１の状態と前記第２の状態との間でその状態を変更するように構成されたアクチュエータをさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記細長い部材を前記導管に沿って移動させる前記移動機構の操作が、前記偏向部材を同じ方向に移動させる前記アクチュエータの操作を伴い、それによって前記細長い部材の前記方向への移動を支援するように、前記移動機構は前記アクチュエータに機械的に関連付けられる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記細長い部材は追加のセグメントアセンブリ、ならびに前記セグメントアセンブリが連結された第１の端部および前記追加のセグメントアセンブリが連結された第２の端部を有する可動部材をさらに備え、前記追加のセグメントアセンブリは、互いにヒンジで連結された複数の追加のセグメントから形成され、それぞれは前記主軸に垂直な配向軸を有し、前記セグメントアセンブリの最遠位にあるその追加のセグメントを含む、前記追加のセグメントアセンブリの少なくとも一部に沿った追加の第１の延長部を備える追加の第１の状態、および前記追加のセグメントアセンブリの前記一部に沿った追加の第２の延長部を備える追加の第２の状態を有するように、前記偏向部材は前記主軸に沿って延在し、前記追加の第１の延長部は前記追加の第２の延長部を超え、前記偏向部材は、少なくとも前記偏向部材が前記追加の第１の状態から前記追加の第２の状態にその状態を変更するときに、前記最近位セグメントが押圧力を前記近位端上にかけることができるように、前記追加のセグメントアセンブリの少なくとも前記最近位セグメントに機械的に関連付けられた近位端を有し、前記追加のセグメントアセンブリは、少なくとも前記押圧力が前記近位端上にかけられたときに、前記対応するセグメントの前記配向軸がその間に角度をなすように、すべての前記追加のセグメントがそれらのヒンジにより互いに対する配向で配置される、前記偏向部材の前記追加の第１の状態に関連付けられた追加の曲線構成から、前記追加のセグメントアセンブリの前記一部の前記セグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する、前記偏向部材の前記追加の第２の状態に関連付けられた、追加の直線構成にその構成を変更するように構成される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記追加のセグメントの数は、前記セグメントアセンブリの前記セグメントの数と同一である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記偏向部材の前記第１の状態では、前記偏向部材の前記第１の状態はその追加の第１の状態をとり、前記偏向部材の前記第２の状態では、前記偏向部材の前記第２の状態はその第２の状態をとる、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記曲線形状は前記追加の曲線形状に類似するかまたは同一である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記セグメントアセンブリが前記導管遠位端から延在するために、前記細長い部材を前記導管に沿って移動させる前記移動機構の操作が、前記追加の曲線構成から前記追加の直線構成にその構成を変更するために前記追加のセグメントアセンブリを伴い、前記追加の直線構成は前記近位端の押圧力を前記偏向部材上にかけるために前記追加のセグメントアセンブリの前記最近位セグメントを伴うことにより、前記偏向部材が同じ方向に移動し、その状態が前記第１の状態から前記第２の状態に変更し、それによって前記セグメントアセンブリの前記構成が前記直線構成から前記曲線構成に変更されるように、また前記セグメントアセンブリが前記導管遠位端を介して前記導管の中に導入するために、前記細長い部材を前記導管に沿って移動させる前記移動機構の操作が、前記曲線構成から前記直線構成にその構成を変更するために前記セグメントアセンブリを伴い、前記直線構成は押圧力を前記偏向部材の前記遠位端上にかけるために前記最遠位セグメントを伴うことにより、前記偏向部材が同じ方向に移動し、前記追加の第２の状態から前記追加の第１の状態にその状態が変更され、それによって前記追加のセグメントアセンブリの前記構成が前記追加の直線構成から前記追加の曲線構成に変更されるように、前記アクチュエータは前記セグメントアセンブリおよび前記追加のセグメントアセンブリによって構成される、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記曲線チャネルは、前記追加のセグメントアセンブリの一部をその追加の直線構成内に収納するために前記導管に沿って延在する直線部、およびその中で前記追加のセグメントアセンブリの前記一部を前記追加の曲線構成内に収納するための曲線部を有し、前記追加のセグメントアセンブリは、その追加の直線構成と追加の曲線構成との間の前記曲線チャネル内で移動可能である、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記移動機構はラック・ピニオンギアを備え、前記ピニオンは円形ギアであり、前記ラックは前記細長い部材に沿って形成された直線ギアである、請求項４〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記セグメントアセンブリは、その曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有し、前記少なくともセグメントの大部分において、隣接したセグメントの各対は前記凹側面より前記凸側面に接近した安定化部を有し、その間を前記ヒンジ以外で連結され、前記安定化部は、互いに対して前記隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、前記セグメントアセンブリの前記直線構成および前記曲線構成の両方において互いに係合するように構成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記安定化部は、１つのセグメントの突起部、および前記突起部を受領するように構成されたその隣接したセグメントの窪み部によって構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ヒンジは前記偏向部材より前記凹側面に近接して配置される、請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ヒンジは前記凹側面に近接して配置され、前記偏向部材は前記凸側面に近接して配置される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記曲線形状は、前記凹側面に面する曲率の中心Ｏおよび前記主軸と前記曲率の中心Ｏとの間に画定された半径Ｒによって特徴付けられた弧であり、前記セグメントアセンブリの前記一部の前記ヒンジは前記曲率の中心Ｏから第１の距離Ｄ１に等間隔に配置され、前記偏向部材は前記細長い部材内に形成された第１のチャネルに沿って延在し、前記第１のチャネルは前記曲率の中心Ｏから第２の距離Ｄ２に離間され、以下の条件、Ｄ１＜Ｒ＜Ｄ２を満たす、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくともセグメントの大部分の各セグメントは、前記凹側面の一部を構成する内部セグメント面と、それに対向し前記凸側面の一部を構成する外部セグメント面と、前記窪み部の少なくとも一部を構成し、それぞれがその間で前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１外翼および第２の外翼と、前記突起部の少なくとも一部を構成し、それぞれが前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１の内翼および第２の内翼とを備え、１つのセグメントの前記第１の内翼および前記第２の内翼は、その隣接したセグメントの前記第１の外翼と前記第２の外翼との間に形成された前記窪み部内に受領され、前記窪み部内でヒンジにより可動であり、それによって前記セグメントアセンブリを形成し、前記セグメントアセンブリはその構成を変更できる、請求項１５に従属する場合の請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
１つのセグメントの前記第１の外翼がその隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結され、前記１つのセグメントの前記第２の外翼が前記隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結されるように、２つの隣接したセグメントの間は連結される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１の外翼および前記第２の外翼はそれぞれ、第１の正面接触面と、第２の正面接触面と、第１の背面接触面と、第２の背面接触面であって、前記直線構成において１つのセグメントの第２の背面接触面はその隣接したセグメントの第２の正面接触面に接触し、それによってその間の前記ヒンジに加えて前記２つの隣接したセグメントの間に接触面を提供し、前記曲線構成において１つのセグメントの第１の正面接触面がその隣接したセグメントの第１の背面接触面に接触し、それによってこれらのセグメントの前記偏向を互いに対して既定の範囲に定め、押圧力を前記最遠位セグメントからそれに続くセグメントの少なくとも１つに移動させることにより、前記セグメントが前記隣接したセグメントの配向軸の間に角度をなすように、前記第１の正面接触面と、前記第２の正面接触面と、前記第１の背面接触面と、前記第２の背面接触面とを備える、請求項１９または２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記移動機構により前記押圧力をかけることにより、１つのセグメントの前記第２の正面接触面と、その隣接したセグメントの前記第２の背面接触面との前記接触により、互いに対して前記直線配向に配置された２つのセグメントの間でその間の前記ヒンジに加えて、また１つのセグメントの前記第１の正面接触面と、その隣接したセグメントの前記第１の背面接触面との接触により、それらの配向軸の間に角度をなす２つのセグメントの間でその間の前記ヒンジに加えてこの力を伝送する、請求項４に従属する場合の請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記偏向部材は、細長い金属ストリップ、ローラチェーンおよびカルダンシャフトを備える群から選択される、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記セグメントは、それぞれ加工工具が前記細長い部材を通過できるように構成された第２のチャネルを含む、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記セグメントの前記第２のチャネル内に受領されるシャフト、および前記最遠位セグメントに近接した前記シャフトの遠位端に装着可能な先端を備える、前記加工工具をさらに備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記シャフトは回転可能である、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．前記導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、前記細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは前記主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．前記主軸に沿って延在し、すべての前記セグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する直線構成から、その最遠位セグメントを含む前記セグメントアセンブリの少なくとも一部が前記導管遠位端を超えて延在し、前記一部の前記対応するセグメントは、前記対応するセグメントの前記配向軸がその間に角度をなすように、また前記アセンブリの前記一部が曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する曲線構成に前記セグメントアセンブリの構造を変更するように構成された、偏向部材とを備え、
前記セグメントアセンブリは、その曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有し、前記少なくともセグメントの大部分において、隣接したセグメントの各対は前記凹側面より前記凸側面に接近した安定化部を有し、その間を前記ヒンジ以外で連結され、前記安定化部は、互いに対して前記隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、前記セグメントアセンブリの前記直線構成および前記曲線構成の両方において互いに係合するように構成される、装置。
【請求項２８】
前記安定化部は、１つのセグメントの突起部、および前記突起部を受領するように構成されたその隣接したセグメントの窪み部によって構成される、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ヒンジは前記偏向部材より前記凹側面に近接して配置される、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ヒンジは前記凹側面に近接して配置され、前記偏向部材は前記凸側面に近接して配置される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記曲線形状は、前記凹側面に面する曲率の中心Ｏおよび前記主軸と前記曲率の中心Ｏとの間に画定された半径Ｒによって特徴付けられた弧であり、前記セグメントアセンブリの前記一部の前記ヒンジは前記曲率の中心Ｏから第１の距離Ｄ１に等間隔に配置され、前記偏向部材は前記細長い部材内に形成された第１のチャネルに沿って延在し、前記第１のチャネルは前記曲率の中心Ｏから第２の距離Ｄ２に離間され、以下の条件、Ｄ１＜Ｒ＜Ｄ２を満たす、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくともセグメントの大部分の各セグメントは、前記凹側面の一部を構成する内部セグメント面と、それに対向し前記凸側面の一部を構成する外部セグメント面と、前記窪み部の少なくとも一部を構成し、それぞれがその間で前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１外翼および第２の外翼と、前記突起部の少なくとも一部を構成し、それぞれが前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１の内翼および第２の内翼とを備え、１つのセグメントの前記第１の内翼および前記第２の内翼は、その隣接したセグメントの前記第１の外翼と前記第２の外翼との間に形成された前記窪み部内に受領され、前記窪み部内でヒンジにより可動であり、それによって前記セグメントアセンブリを形成し、前記セグメントアセンブリはその構成を変更できる、請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
１つのセグメントの前記第１の外翼がその隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結され、前記１つのセグメントの前記第２の外翼が前記隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結されるように、２つの隣接したセグメントの間は連結される、請求項３１または３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記第１の外翼および前記第２の外翼はそれぞれ、第１の正面接触面と、第２の正面接触面と、第１の背面接触面と、第２の背面接触面であって、前記直線構成において１つのセグメントの第２の背面接触面はその隣接したセグメントの第２の正面接触面に接触し、それによってその間の前記ヒンジに加えて前記２つの隣接したセグメントの間に接触面を提供し、前記曲線構成において１つのセグメントの第１の正面接触面がその隣接したセグメントの第１の背面接触面に接触し、それによってこれらのセグメントの前記偏向を互いに対して既定の範囲に定め、押圧力を前記最遠位セグメントからそれに続くセグメントの少なくとも１つに移動させることにより、前記セグメントが前記隣接したセグメントの配向軸の間に角度をなすように、前記第１の正面接触面と、前記第２の正面接触面と、前記第１の背面接触面と、前記第２の背面接触面とを備える、請求項３１、３２または３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記細長い部材を前記導管に沿って移動させ、前記セグメントアセンブリの前記一部が前記導管遠位端を超えて延在し、前記導管遠位端を介して前記導管の中に導入されるために、押圧力を前記細長い部材上に加えるように構成された移動機構をさらに備える、請求項２７〜３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
前記移動機構により前記押圧力をかけることにより、１つのセグメントの前記第２の正面接触面と、その隣接したセグメントの前記第２の背面接触面との前記接触により、互いに対して前記直線配向に配置された２つのセグメントの間でその間の前記ヒンジに加えて、また１つのセグメントの前記第１の正面接触面と、その隣接したセグメントの前記第１の背面接触面との接触により、それらの配向軸の間に角度をなす２つのセグメントの間でその間の前記ヒンジに加えてこの力を伝送する、請求項３４に従属する場合の請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記偏向部材は、前記セグメントアセンブリの少なくとも前記一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、および前記セグメントアセンブリの前記一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態を有し、前記第２の延長部は前記第１の延長部を超え、前記最遠位セグメントと前記遠位端との間の機械的関連は、少なくとも前記偏向部材が前記第１の状態から前記第２の状態にその状態を変更し、それによって前記セグメントアセンブリが前記直線構成から前記曲線構成にその構成を変更するときに、前記偏向部材が押圧力を少なくとも前記最遠位セグメント上にかけることができるように構成される、請求項２７〜３６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３８】
所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．前記導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、前記細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは前記主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．前記主軸に沿って延在し、すべての前記セグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する直線構成から、その最遠位セグメントを含む前記セグメントアセンブリの少なくとも一部が前記導管遠位端を超えて延在し、前記一部の前記対応するセグメントは、後者のセグメントの前記配向軸がその間に角度をなすように、また前記アセンブリの前記一部が曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する曲線構成に前記セグメントアセンブリの構造を変更するように構成された、偏向部材とを備え、
前記セグメントアセンブリは、その曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有し、前記ヒンジは前記偏向部材より前記凹側面の近位に配置される、装置。
【請求項３９】
前記ヒンジは前記凹側面に近接して配置され、前記偏向部材は前記凸側面に近接して配置される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記曲線形状は、前記凹側面に面する曲率の中心Ｏおよび前記主軸と前記曲率の中心Ｏとの間に画定された半径Ｒによって特徴付けられた弧であり、前記セグメントアセンブリの前記一部の前記ヒンジは前記曲率の中心Ｏから第１の距離Ｄ１に等間隔に配置され、前記偏向部材は前記細長い部材内に形成された第１のチャネルに沿って延在し、前記第１のチャネルは前記曲率の中心Ｏから第２の距離Ｄ２に離間され、以下の条件、Ｄ１＜Ｒ＜Ｄ２を満たす、請求項３８または３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記少なくともセグメントの大部分の各セグメントは、前記凹側面の一部を構成する内部セグメント面と、それに対向し前記凸側面の一部を構成する外部セグメント面と、前記窪み部の少なくとも一部を構成し、それぞれがその間で前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１外翼および第２の外翼と、前記突起部の少なくとも一部を構成し、それぞれが前記内部セグメント面と前記外部セグメント面との間に延在する、対向する第１の内翼および第２の内翼とを備え、１つのセグメントの前記第１の内翼および前記第２の内翼は、その隣接したセグメントの前記第１の外翼と前記第２の外翼との間に形成された前記窪み部内に受領され、前記窪み部内でヒンジにより可動であり、それによって前記セグメントアセンブリを形成し、前記セグメントアセンブリはその構成を変更できる、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
１つのセグメントの前記第１の外翼がその隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結され、前記１つのセグメントの前記第２の外翼が前記隣接したセグメントの前記第１の内翼に枢動可能に連結されるように、２つの隣接したセグメントの間は連結される、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記第１の外翼および前記第２の外翼はそれぞれ、第１の正面接触面と、第２の正面接触面と、第１の背面接触面と、第２の背面接触面であって、前記直線構成において１つのセグメントの第２の背面接触面はその隣接したセグメントの第２の正面接触面に接触し、それによってその間の前記ヒンジに加えて前記２つの隣接したセグメントの間に接触面を提供し、前記曲線構成において１つのセグメントの第１の正面接触面がその隣接したセグメントの第１の背面接触面に接触し、それによってこれらのセグメントの前記偏向を互いに対して既定の範囲に定め、押圧力を前記最遠位セグメントからそれに続くセグメントの少なくとも１つに移動させることにより、前記セグメントが前記隣接したセグメントの配向軸の間に角度をなすように、前記第１の正面接触面と、前記第２の正面接触面と、前記第１の背面接触面と、前記第２の背面接触面とを備える、請求項４１または４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記少なくともセグメントの大部分において、隣接したセグメントの各対は前記凹側面より前記凸側面に接近した安定化部を有し、その間を前記ヒンジ以外で連結され、前記安定化部は、互いに対して前記隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、前記セグメントアセンブリの前記直線構成および前記曲線構成の両方において互いに係合するように構成される、請求項３８〜４３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４５】
所定の曲線軌道に沿って前進するための装置を操作するための方法であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、前記導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、前記細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは前記主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、その最遠位セグメントを含む前記セグメントアセンブリの少なくとも一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、および前記セグメントアセンブリの前記一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態であって、前記第２の延長部は前記第１の延長部を超える、第２の状態を有するように、前記主軸に沿って延在する偏向部材であって、前記偏向部材は、少なくとも前記セグメントアセンブリの前記最遠位セグメントに機械的に関連付けられた遠位端を有する、偏向部材とを備える前記装置を獲得するステップと、
ｂ．前記セグメントアセンブリの少なくとも前記一部が前記導管遠位端を超えて延在するように、前記細長い部材を前記導管に沿って移動させるステップと、
ｃ．前記偏向部材の状態を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するステップであって、それによって前記偏向部材の前記遠位端が押圧力を少なくとも前記最遠位セグメントにかける、変更するステップと、
ｄ．前記セグメントアセンブリが少なくとも前記押圧力を用いて、すべての前記セグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する前記偏向部材の第１の状態に関連付けられた直線構成から、前記セグメントアセンブリの少なくとも前記一部は前記導管遠位端を超えて延在し、前記一部の前記対応するセグメントは、前記対応するセグメントの前記配向軸がそれによって前記セグメントアセンブリの前記一部に曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する、前記偏向部材の前記第２の状態に関連付けられた曲線構成にその構成を変更するステップとを含む、方法。
【請求項４６】
前記ステップ（ｂ）は、前記ステップ（ｄ）を引き起こす前記ステップ（ｃ）を引き起こす、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ステップ（ｄ）は、前記偏向部材を前記細長い部材の移動方向と同様の移動方向に、前記導管に沿ってアクチュエータによって移動させることによって実施される、請求項４５または４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記セグメントアセンブリの少なくとも前記一部を前記導管遠位端の中に導入させ、それによって少なくとも前記セグメントアセンブリの前記一部が前記第２の状態から前記第１の状態に前記偏向部材の状態を変更し、前記セグメントアセンブリが前記曲線構成から前記直線構成にその構成を変更できるときに、前記最遠位セグメントが押圧力を前記遠位端上にかけるように、前記導管に沿って前記細長い部材を移動させるステップをさらに含む、請求項４５または４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記細長い部材の前記移動は、押圧力を前記細長い部材上に前記細長い部材のそれぞれの移動方向に加える、移動機構を操作させることによって実施される、請求項４８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の主題は、構造の中に導入するために使用される装置の分野に関し、詳細には所定の曲線軌道に沿って前進するために作成された装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
開口（例えば穴）を介して構造の中に導入するための装置は長年に亘って公知であり、様々な応用に使用されている。例えばこれらの装置は、機械工学に使用されるドリル、医療用内視鏡検査に使用されるカテーテル、様々な監視目的のために使用される監視デバイスなどとして公知である。場合によっては、直線経路に沿って装置を導入し、後のある段階でデバイスを固定させなければならず、その経路をしっかりと画定しなければならない所定の曲線軌道に導入経路を変更する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示の主題は、直線経路に沿って対象の中に導入し、その中で所定の曲線軌道に沿って前進するための装置および方法に関する。装置および方法は、多種多様な用途、例えば少なくとも１つの対象を構造の中に導入するための担体を構成すること、構造内の特定の場所を監視すること、構造内または構造を通る曲線チャネルを形成すること、例えば掘削により構造内の経路を切り開くこと、構造内に曲線固着部材を提供すること、構造内に補強部材を形成すること、構造から材料の試料を切り取ること、構造内の領域を充填すること、および構造の部分の間の間隔を広げることに使用することができる。
【０００４】
用語「構造」は本明細書および特許請求の範囲において以下、医学、機械学、物理学、工学などの分野で公知のあらゆる部分または要素を指す。構造は、例えば人体、動物体、および無生物であることが可能である。構造は、例えば以下の材料またはその組合せ、すなわちコンクリート、木材、金属、プラスチックおよび土などから作成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
装置およびその部品の構造の寸法を、実施されるように意図された用途に従って選択することができる。
【０００６】
本開示の主題の第１の態様によれば、所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．該導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．その最遠位セグメントを含むセグメントアセンブリの少なくとも一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、およびセグメントアセンブリの該一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態であって、第２の延長部は第１の延長部を超える、第２の状態を有するように、該主軸に沿って延在する偏向部材とを備える装置が提供される。
【０００７】
偏向部材は、少なくとも偏向部材が第１の状態から第２の状態にその状態を変更するときに、遠位端が押圧力を少なくとも最遠位セグメント上にかけることができるように、少なくともセグメントアセンブリの該最遠位セグメントに機械的に関連付けられた遠位端を有する。セグメントアセンブリは、少なくとも押圧力がかけられたときに、すべてのセグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する偏向部材の第１の状態に関連付けられた直線構成から、セグメントアセンブリの少なくとも一部が導管遠位端を超えて延在し、対応するセグメントの配向軸がその間に角度をなすように、またセグメントアセンブリの一部が曲線形状となるように、該一部の対応するセグメントはそれらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する、偏向部材の第２の状態に関連付けられた曲線構成にその構成を変更するように構成される。
【０００８】
本開示の主題の第２の態様によれば、所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．該導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．導管に沿って延在し、すべてのセグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する直線構成から、その最遠位セグメントを含むセグメントアセンブリの少なくとも一部が導管遠位端を超えて延在し、該一部の対応するセグメントは、対応するセグメントの配向軸がその間に角度をなすように、またセグメントアセンブリの一部が曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する曲線構成にセグメントアセンブリの構成を変更するように構成された偏向部材とを備える装置が提供される。
【０００９】
セグメントアセンブリは、その曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有する。少なくともセグメントの大部分において、隣接したセグメントの各対は凹側面より凸側面に接近した安定化部を有し、その間をヒンジ以外で連結される。安定化部は、互いに対して隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、セグメントアセンブリの直線構成および曲線構成の両方において互いに係合するように構成される。
【００１０】
本開示の主題の第３の態様によれば、所定の曲線軌道に沿って前進するための装置であって、
ａ．導管遠位端を有する導管と、
ｂ．該導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、
ｃ．導管に沿って延在し、すべてのセグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する直線構成から、その最遠位セグメントを含むセグメントアセンブリの少なくとも一部が導管遠位端を超えて延在し、該一部の対応するセグメントは、後者のセグメントの配向軸がその間に角度をなすように、またセグメントアセンブリの一部が曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する曲線構成にセグメントアセンブリの構成を変更するように構成された偏向部材とを備える装置が提供される。
【００１１】
セグメントアセンブリは、その曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有する。ヒンジは、偏向部材より凹側面に接近して配置される。
【００１２】
装置の第１の態様では、セグメントアセンブリはその曲線構成内にあるときに凹側面および凸側面を有しうる。装置の第１の態様および第３の態様では、少なくともセグメントの大部分において隣接したセグメントの各対は凹側面より凸側面に接近した安定化部を有することができ、その間をヒンジ以外で連結される。安定化部は、互いに対して隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、セグメントアセンブリの直線構成および曲線構成の両方において互いに係合するように構成されることが可能である。
【００１３】
装置の第１の態様および第２の態様では、ヒンジを偏向部材より凹側面に接近して配置することができる。
【００１４】
あらゆる１つまたは複数の以下の特徴、設計および構成を独立してまたはそれらの組合せで、本開示の主題による装置に組み込むことができる。
【００１５】
直線構成内で、アセンブリの一部に関連付けられたセグメントは、互いに対してそれらの平行な配向をとるように導管の内壁によって制限されることが可能である。
【００１６】
偏向部材の遠位端は、少なくともセグメントアセンブリの一部が導管遠位端を介して導管の中に導入され、セグメントアセンブリが曲線構成から直線構成にその構成を変更し、それによって偏向部材の状態が第２の状態から第１の状態に変更するときに、最遠位セグメントが押圧力を遠位端上にかけることができるように、最遠位セグメントと機械的に関連付けられることがさらに可能である。
【００１７】
装置は、細長い部材を導管に沿って移動させ、セグメントアセンブリの一部が導管遠位端を超えて延在し、導管遠位端を介して導管の中に導入されるために、押圧力を細長い部材上に加えるように構成された移動機構をさらに備えることができる。
【００１８】
装置は、偏向部材に機械的に関連付けられ、偏向部材を主軸に沿って移動させ、第１の状態と第２の状態との間でその状態を変更するように構成されたアクチュエータをさらに備えることができる。
【００１９】
細長い部材を導管に沿って移動させる移動機構の操作が、偏向部材を同じ方向に移動させるアクチュエータの操作を伴い、それによって細長い部材のその方向への移動を支援するように、移動機構はアクチュエータに機械的に関連付けられることが可能である。
【００２０】
偏向部材および移動機構の両方が押圧力を同じ方向に加えることができることにより、セグメントアセンブリを構造の中に有効に前進させることができる。偏向部材の移動方向が細長い部材の移動方向と同様であるという事実により、偏向部材が細長い部材を構造の中に前進させる支援をし、この前進を高めることができる。
【００２１】
細長い部材は、追加のセグメントアセンブリ、ならびにセグメントアセンブリが連結された第１の端部および追加のセグメントアセンブリが連結された第２の端部を有する可動部材をさらに備えることができる。
【００２２】
追加のセグメントアセンブリは、互いにヒンジで連結された複数の追加のセグメントから形成されることが可能であり、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する。セグメントアセンブリの最遠位にあるそのセグメントを含む、追加のセグメントアセンブリの少なくとも一部に沿った、追加の第１の延長部を備える追加の第１の状態、および追加のセグメントアセンブリの該一部に沿った追加の第２の延長部を備える追加の第２の状態を有するように、偏向部材は該主軸に沿って延在する。追加の第１の延長部は追加の第２の延長部を超える。偏向部材は、少なくとも偏向部材が追加の第１の状態から追加の第２の状態にその状態を変更するときに、該最近位セグメントが押圧力を偏向部材の近位端上にかけることができるように、該追加のセグメントアセンブリの少なくとも該最近位セグメントに機械的に関連付けられた近位端を有することができる。追加のセグメントアセンブリは、少なくとも該押圧力が該近位端上にかけられたときに、対応するセグメントの配向軸がその間に角度をなすように、すべての追加のセグメントがそれらのヒンジにより互いに対する配向で配置される、偏向部材の該追加の第１の状態に関連付けられた追加の曲線構成から、追加のセグメントアセンブリの一部のセグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する、偏向部材の該追加の第２の状態に関連付けられた追加の直線構成にその構成を変更するように構成されることが可能である。
【００２３】
追加のセグメントの数は、セグメントアセンブリのセグメントの数と同一であることが可能である。
【００２４】
偏向部材の第１の状態では、偏向部材の第１の状態はその追加の第１の状態をとることが可能であり、偏向部材の第２の状態では、偏向部材の第２の状態はその追加の第２の状態をとることが可能である。
【００２５】
曲線形状は、追加の曲線形状に類似するかまたは同一であることが可能である。
【００２６】
セグメントアセンブリが導管遠位端から延在するために、細長い部材を導管に沿って移動させる移動機構の操作が、追加の曲線構成から追加の直線構成にその構成を変更するために追加のセグメントアセンブリの一部を伴い、追加の直線構成は近位端の押圧力を偏向部材上にかけるために追加のセグメントアセンブリの最近位セグメントを伴うことにより、偏向部材が同じ方向に移動し、その状態が第１の状態から第２の状態に変更し、それによってセグメントアセンブリの構成が直線構成から曲線構成に変更するように、またセグメントアセンブリが導管遠位端を介して導管の中に導入するために、細長い部材を導管に沿って移動させる移動機構の操作が、曲線構成から直線構成にその構成を変更するためにセグメントアセンブリを伴い、直線構成は押圧力を偏向部材の遠位端上にかけるために最遠位セグメントを伴うことにより、偏向部材が同じ方向に移動し、追加の第２の状態から追加の第１の状態にその状態が変更し、それによって追加のセグメントアセンブリの構成が追加の直線構成から追加の曲線構成に変更するように、アクチュエータはセグメントアセンブリおよび追加のセグメントアセンブリによって構成されることが可能である。
【００２７】
曲線チャネルは、追加のセグメントアセンブリをその追加の直線構成内に収納するために導管に沿って延在する直線部、およびその中で追加のセグメントアセンブリの一部を追加のセグメントアセンブリの追加の曲線構成内に収納するための曲線部を有することができる。追加のセグメントアセンブリは、その追加の直線構成と追加の曲線構成との間の曲線チャネル内で移動可能である。
【００２８】
移動機構はラック・ピニオンギアを備えることができ、ピニオンは円形ギアであり、ラックは細長い部材に沿って形成された直線ギアである。
【００２９】
安定化部は、１つのセグメントの突起部、および突起部を受領するように構成されたその隣接したセグメントの窪み部によって構成されることが可能である。
【００３０】
ヒンジは凹側面に近接して配置されることが可能であり、偏向部材は凸側面に近接して配置されることが可能である。
【００３１】
曲線形状は、凹側面に面する曲率の中心Ｏおよび主軸と曲率の中心Ｏとの間に画定された半径Ｒによって特徴付けられた弧であることが可能である。セグメントアセンブリの一部のヒンジは、曲率の中心Ｏから第１の距離Ｄ１に等間隔に配置されることが可能であり、偏向部材は細長い部材内に形成された第１のチャネルに沿って延在する。第１のチャネルは曲率の中心Ｏから第２の距離Ｄ２に離間されることが可能であり、以下の条件Ｄ１＜Ｒ＜Ｄ２を満たす。
【００３２】
該少なくともセグメントの大部分の各セグメントは、凹側面の一部を構成する内部セグメント面と、それに対向し凸側面の一部を構成する外部セグメント面と、窪み部の少なくとも一部を構成し、それぞれがその間で内部セグメント面と外部セグメント面との間に延在する、対向する第１外翼および第２の外翼と、突起部の少なくとも一部を構成し、それぞれが内部セグメント面と外部セグメント面との間に延在する、対向する第１の内翼および第２の内翼とを備えることができる。１つのセグメントの第１の内翼および第２の内翼は、その隣接したセグメントの第１の外翼と第２の外翼との間に形成された窪み部内に受領されることが可能であり、窪み部内でヒンジにより可動であり、それによってセグメントアセンブリを形成し、セグメントアセンブリがその構成を変更することができる。
【００３３】
１つのセグメントの第１の外翼がその隣接したセグメントの第１の内翼に枢動可能に連結され、該１つのセグメントの第２の外翼が隣接したセグメントの第１の内翼に枢動可能に連結されるように、２つの隣接したセグメントの間は連結されることが可能である。
【００３４】
第１の外翼および前記第２の外翼はそれぞれ、第１の正面接触面と、第２の正面接触面と、第１の背面接触面と、第２の背面接触面であって、直線構成において１つのセグメントの第２の背面接触面はその隣接したセグメントの第２の正面接触面に接触し、それによってその間のヒンジに加えて２つの隣接したセグメントの間に接触面を提供し、曲線構成において１つのセグメントの第１の正面接触面がその隣接したセグメントの第１の背面接触面に接触し、それによってこれらのセグメントの偏向を互いに対して既定の範囲に定め、押圧力を最遠位セグメントからそれに続くセグメントの少なくとも１つに移動させることにより、セグメントが隣接したセグメントの配向軸の間に角度をなすように、第１の正面接触面と、第２の正面接触面と、第１の背面接触面と、第２の背面接触面とを備えることができる。
【００３５】
移動機構により押圧力をかけることにより、１つのセグメントの第２の正面接触面と、その隣接したセグメントの第２の背面接触面との接触により、互いに対して直線配向に配置された２つのセグメントの間でその間のヒンジに加えて、また１つのセグメントの第１の正面接触面と、その隣接したセグメントの第１の背面接触面との接触により、それらの配向軸の間に角度をなす２つのセグメントの間でその間のヒンジに加えてこの力を伝送することができる。
【００３６】
偏向部材は、細長い金属ストリップ、細長い折り曲げ可能なロッド、ローラチェーンおよびカルダンシャフトを備える群から選択されることが可能である。
【００３７】
セグメントは、それぞれ加工工具が細長い部材を通過できるように構成された第２のチャネルを含むことができる。
【００３８】
装置は、セグメントの第２のチャネル内に受領されるシャフト、および最遠位セグメントに近接したシャフトの遠位端に装着可能な先端を備える、上記の加工工具をさらに備えることができる。
【００３９】
シャフトは回転可能であることが可能である。
【００４０】
本開示の主題の装置による掘削操作の開始および直線構成から曲線構成に構成の変更中に以下の力、すなわち
−操作者により装置全体に掘削方向にかけられる押圧力と、
−移動機構により細長い部材上に掘削軸に沿ってかけられる押圧力と、
−偏向部材により掘削軸に沿ってベクトル成分を有する最遠位セグメント上にかけられる押圧力とを同時にかけることができる。
【００４１】
上記の３つの押圧力は実質的に、また少なくとも掘削操作の開始中に少なくとも部分的に同じ方向にかけられるという、構造の有効な掘削が獲得される。これらの力がかけられると、それらの力の累積は対象内に増大された有効な掘削を提供することができる。
【００４２】
本開示の主題の第４の態様によれば、所定の曲線軌道に沿って前進するための装置を操作するための方法が提供される。方法は、
ａ．導管遠位端を有する導管と、前記導管内に少なくとも一部が延在し、その中でその長さに沿って可動である主軸を有する細長い部材であって、細長い部材は互いにヒンジで連結された複数のセグメントから形成されたセグメントアセンブリを備え、それぞれは主軸に垂直な配向軸を有する、細長い部材と、その最遠位セグメントを含むセグメントアセンブリの少なくとも一部に沿って第１の延長部を備える第１の状態、およびセグメントアセンブリの該一部に沿って第２の延長部を備える第２の状態であって、第２の延長部は第１の延長部を超える、第２の状態を有するように、該主軸に沿って延在する偏向部材であって、該偏向部材は、少なくとも該セグメントアセンブリの該最遠位セグメントに機械的に関連付けられた遠位端を有する、偏向部材とを備える該装置を獲得するステップと、
ｂ．セグメントアセンブリの少なくとも該一部が導管遠位端を超えて延在するように、細長い部材を導管に沿って移動させるステップと、
ｃ．偏向部材の状態を第１の状態から第２の状態に変更するステップであって、それによって偏向部材の遠位端が押圧力を少なくとも最遠位セグメント上にかける、変更するステップと、
ｄ．セグメントアセンブリが少なくとも該押圧力を用いて、すべてのセグメントが互いに平行なそれらの配向軸を有する偏向部材の該第１の状態に関連付けられた直線構成から、セグメントアセンブリの少なくとも該一部が該導管遠位端を超えて延在し、該一部の対応するセグメントは、対応するセグメントの配向軸がそれによってセグメントアセンブリの該一部を曲線形状となるように、それらのヒンジにより互いに対してそれらの配向を変更する、偏向部材の該第２の状態に関連付けられた曲線構成にその構成を変更するステップとを含む。
【００４３】
ステップ（ｂ）は、ステップ（ｄ）を引き起こすことができるステップ（ｃ）を引き起こすことができる。
【００４４】
ステップ（ｄ）は、偏向部材を細長い部材の移動方向と同様の移動方向に、導管に沿ってアクチュエータによって移動させることによって実施されることが可能である。
【００４５】
方法は、セグメントアセンブリの少なくとも該一部を導管遠位端の中に導入させ、それによって少なくともセグメントアセンブリの一部が第２の状態から第１の状態に偏向部材の状態を変更し、セグメントアセンブリが曲線構成から直線構成にその構成を変更できるときに、最遠位セグメントが押圧力を遠位端上にかけるように、導管に沿って細長い部材を移動させるステップをさらに含むことができる。
【００４６】
細長い部材の移動は、押圧力を細長い部材上に細長い部材のそれぞれの移動方向に加える、移動機構を操作することによって実施されることが可能である。
【００４７】
次に本明細書に開示された主題をよりよく理解し、本主題を実際にどのように実行できるかを実証するために、実施形態を非制限例のみとして添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】そのセグメントアセンブリがその直線構成内にある、本開示の主題の一例による装置の側面図である。
【図１Ｂ】その筐体の一部およびその導管が取り除かれた図１Ａの装置を示す図である。
【図１Ｃ】図１ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃの部分Ａ１の拡大図である。
【図１Ｅ】図１Ｃの部分Ａ２の拡大図である。
【図１Ｆ】図１Ｃの偏向部材の側面図である。
【図２Ａ】そのセグメントアセンブリがその曲線構成内にある図１Ａの装置の側面図である。
【図２Ｂ】その筐体の一部およびその導管が取り除かれた図２Ａの装置を示す図である。
【図２Ｃ】図２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃの部分Ｂ１の拡大図である。
【図２Ｅ】図２Ｃの部分Ｂ２の拡大図である。
【図２Ｆ】図２Ｃの偏向部材の側面図である。
【図３Ａ】そのセグメントアセンブリはその曲線構成内にあるが、セグメントアセンブリが装置の導管から図２Ａに示された範囲より大きい範囲に延びるために前進された、図１Ａの装置の側面等角図である。
【図３Ｂ】その筐体の一部およびその導管が取り除かれた図３Ａの装置を示す図である。
【図３Ｃ】図３ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃの部分Ｃ１の拡大図である。
【図３Ｅ】図３Ｃの部分Ｃ２の拡大図である。
【図３Ｆ】図３Ｃの偏向部材の側面図である。
【図４Ａ】装置の他の部分が取り除かれた図２Ｂの細長い部材の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの部分Ｄ１からの３つのセグメントの拡大図である。
【図４Ｃ】図４Ｂの３つのセグメントの中心セグメントの拡大図である。
【図４Ｄ】図４Ｃのセグメントの他の側面図である。
【図４Ｅ】図４Ｃのセグメントの他の側面図である。
【図５】本開示の主題の別の例による、２つの折り曲げ可能なシャフトの形の偏向部材を備えるセグメントアセンブリの側面図である。
【図６Ａ】ローラチェーンの形の偏向部材を備える、本開示の主題の別の例によるその曲線構成にあるセグメントアセンブリの側面図である。
【図６Ｂ】その直線構成内にある図６Ａのセグメントアセンブリの側面図である。
【図６Ｃ】図６Ａのローラチェーンの側面図である。
【図７Ａ】本開示の主題の別の例による、その直線構成内にあるセグメントアセンブリの一部の側面図である。
【図７Ｂ】その曲線構成内にある図７Ａのセグメントアセンブリの側面図である。
【図８Ａ】セグメントアセンブリが三次元螺旋形状をとるように構成された、本開示の主題の別の例によるセグメントアセンブリの側面図である。
【図８Ｂ】図８Ａのセグメントアセンブリの別の図である。
【図８Ｃ】図８Ａのセグメントアセンブリのさらなる図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本開示の主題の一例により装置１およびその操作方法を説明するために、まず図１Ａ〜図１Ｆ、図２Ａ〜図２Ｆおよび図３Ａ〜図３Ｆを参照する。
【００５０】
上の図の例によれば、装置１は所定の曲線軌道に沿って前進するように構成されたドリルである。その異なる態様による本開示の主題の装置は、掘削以外の用途を有することができ、掘削は用途の１つに過ぎないことが理解される。
【００５１】
装置１は以下の構成要素、すなわち筐体１０、筐体１０から延びる導管２０、セグメントアセンブリ４０を備える細長い部材３０、移動機構６０および偏向部材７０を備える。概して装置１の操作は、移動機構６０の作動により、セグメントアセンブリ４０が偏向部材７０によりセグメントアセンブリ４０の延在部の偏向を自動的に伴う導管２０から外側に所定の安定化された曲線形状に延在するものである。加えてセグメントアセンブリ４０を導管２０の中に自動的に導入させる移動機構６０の作動により、セグメントアセンブリ４０の導入された部分が導管２０内でまっすぐになる。
【００５２】
図１Ａ〜図１Ｆは、導管２０内に完全に配置されたセグメントアセンブリ４０を備える装置１を示す。図２Ａ〜図２Ｆは、導管２０から外に延び、曲線形状を有するセグメントアセンブリ４０の一部を備える装置１を示す。図３Ａ〜図３Ｆは、導管２０から完全に外に延び、それぞれの曲線形状を有するセグメントアセンブリ４０を備える装置１を示す。
【００５３】
以下は装置１の構造およびその操作方法についての詳しい説明である。
【００５４】
筐体１０は、装置１の操作者の手に適合するように形状されたハンドル１１を有する。導管２０は、開口を備える導管遠位端２２および筐体１０に連結された導管近位端２４を有する。導管遠位端２２および導管近位端２４は軸Ｘに沿って延在する。
【００５５】
操作者が装置１をハンドル１１で保持すると、導管遠位端２２を処理する構造の孔の中に導入することができる。孔が存在しない場合、導管遠位端２２は、操作者により構造に近接して装置１によって生成されるべき孔の場所に配置されることが可能である。
【００５６】
細長い部材３０（図４Ａに詳細に示されている）は、導管２０に沿って筐体１０内に延在する。細長い部材３０は、可動部材３５、セグメントアセンブリ４０および追加のセグメントアセンブリ５０を備える。可動部材３５は、セグメントアセンブリ４０が枢動可能に連結される第１の端部３７、および追加のセグメントアセンブリ５０が枢動可能に連結される第２の端部３９を有する。細長い部材３０は、細長い部材３０の中央でその全長に沿って延在する軸として画定された主軸Ｍを有する。
【００５７】
筐体１０は曲線チャネル１２を有し、その中に追加のセグメントアセンブリ５０が封止され可動である。曲線チャネル１２は、直線部１４および曲線部１６を有する。曲線チャネル１２は、直線部１４内に受領される追加のセグメントアセンブリ５０の一部が直線形状をとるように押し付けられ、曲線部１６内に受領される追加のセグメントアセンブリ５０の一部が曲線形状をとるように押し付けられるように構築される。
【００５８】
移動機構６０は導管２０内で軸Ｘに沿って細長い部材３０を移動させるように構成されることにより、セグメントアセンブリ４０の一部またはセグメントアセンブリ４０全体が導管遠位端２２を超えて延在し、またセグメントアセンブリ４０が（例えば図２Ａおよび図３Ａに示されたように）導管遠位端２２を介して導管２０の中に導入される。また細長い部材３０の移動により、追加のセグメントアセンブリ５０がそれぞれの方法で軸Ｍに沿って曲線チャネル１２内に移動する。移動機構６０の構造および操作を以下に詳述する。
【００５９】
処理される構造の中に導管２０を導入後、操作者の決定時に、移動機構６０が作動されて、セグメントアセンブリ４０が導管遠位端２２を超えて延在する一方で、その形状が導管遠位端２２を超えたその延長部に比例して湾曲される。
【００６０】
移動機構６０は、以下の構成要素によって構成されたラック・ピニオンギアを含む、すなわち回転可能なハンドル６２は小さい円形歯車６４に装着され、次いでこれは大きい円形歯車６６を回転させる。大きい円形歯車６６は可動部材３５内に形成された直線歯車３６上に封止される。ハンドル６２の時計回りの回転は（ハンドル６２の正面から見たとき）小さい円形歯車６４を同じ方向に回転させ、それによって大きい円形歯車６６は反時計回りに回転し、次いで押圧力を可動部材３５上に加える。この押圧力によりセグメントアセンブリ４０は導管遠位端２２を超えて延在する。ハンドル６２の反時計回りの回転により、セグメントアセンブリ４０は導管遠位端２２を介して導管２０内に導入される。
【００６１】
セグメントアセンブリ４０の各セグメントが導管遠位端２２から逃れるときに、「クリック音」の可聴表示が装置１の操作者に提供されるように移動機構６０を構築することができる。この表示により操作者は、導管２０から延在し構造内に配置されるセグメントアセンブリ４０の一部の前進および湾曲についての情報を受領することができる。換言すると、各「クリック音」を聞くことにより、操作者は、導管２０から逃れたセグメントアセンブリ４０の一部の長さがどれだけかを知ることができ、またそれぞれのこの部分の湾曲の範囲がどれだけかを知ることができる。
【００６２】
セグメントアセンブリ４０は、ピボットにより互いに枢動可能に連結された７つのセグメント４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆおよび４０ｇ（図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図２Ｄおよび図３Ｄに示されている）から形成される。例えばセグメント４０ａおよび４０ｂはその間でピボット４５ａによって連結され、セグメント４０ｂおよび４０ｃはその間でピボット４５ｂによって枢動可能に連結される。図１Ｄ、図２Ｄおよび図３Ｄに示されたように、各セグメント４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆおよび４０ｇは、それぞれの配向軸Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６およびＮ７を有し、それぞれは主軸Ｍに垂直である。
【００６３】
追加のセグメントアセンブリ５０は、これも互いにピボットにより枢動可能に連結された、７つのセグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆおよび５０ｇ（図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｅ、図２Ｅおよび図３Ｅに示されている）から形成される。図１Ｅ、図２Ｅおよび図３Ｅに示されたように、各セグメント５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆおよび５０ｇは、それぞれの配向軸Ｎ８、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３およびＮ１４を有し、それぞれは主軸Ｍに垂直である。上記のセグメントの構造の詳しい説明は、図４Ｂ〜図４Ｅを参照して以下に提供される。
【００６４】
細長い部材３０は、偏向部材７０をその中に収容するために、追加のセグメントアセンブリ５０の最近位セグメント５０ａとセグメントアセンブリ４０の最遠位セグメント４０ａとの間で主軸Ｍに沿って延在する第１のチャネル３２を有する。本例によれば、偏向部材７０は、図１Ｆ、図２Ｆおよび図３Ｆにその異なる状態で明確に示された細長い可撓性でかつ剛性のストリップである。
【００６５】
偏向部材７０は近位端７２および遠位端７４を有する。近位端７２は最近位セグメント５０ａ内に形成された近位窪み部５２内に着座され、遠位端７４は最遠位セグメント４０ａ内に形成された遠位窪み部４２内に着座される。近位端７２および遠位端７４は、偏向部材７０が移動機構６０の操作時に第１のチャネル３２内でわずかな自由移動を有するように、セグメント５０ａおよび４０ａに結合も連結もされない。
【００６６】
セグメントアセンブリ４０および追加のセグメントアセンブリ５０はアクチュエータを構成し、その役割は第１のチャネル３２内で偏向部材７０を移動させること、およびセグメントアセンブリ４０および追加のセグメントアセンブリ５０の形状を変更することである。
【００６７】
概ね上述されたように、偏向部材７０の役割は、導管遠位端２２から延びるセグメントアセンブリ４０の一部を直線形状から所定の曲線形状に最大に偏向させること、および導管遠位端２２を介して導管２０の中に導入されるセグメントアセンブリ４０の一部をまっすぐにすることである。
【００６８】
概して、セグメントアセンブリ４０の一部が遠位端２２を超えて延在するように移動機構６０が押圧力を細長い部材３０上に加えると、追加のセグメントアセンブリ５０も同じ方向に引き寄せられる。具体的には、追加のセグメントアセンブリ５０の同様の部分は直線部１４内に受領される。これによりそれぞれの追加のセグメントは互いに枢動可能に接近し、それによって第１のチャネル３２の各部分の長さは延長部Ｚ（図示せず）によって短縮し、最近位セグメント５０ａは押圧力を偏向部材７０の近位端７２上に加える。この押圧力により、偏向部材７０は第１のチャネル３２内で移動し、押圧力を最遠位セグメント４０ａ上に加える。延長部Ｚは３つの延長部Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の和（Ｚ＝Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３）であり、延長部Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は図１Ｅに示されている。同時に部分４１は導管遠位端２２を超えて延在することだけでなく、最遠位セグメント４０ａ上に偏向部材７０の遠位端７４によってかけられた押圧力に起因して、部分４１のそれぞれのセグメントの旋回が実施されることもわかる。部分４１の各セグメントが互いに対して旋回できることにより、部分４１内の第１のチャネル３２のそれぞれの長さを延長部Ｚによって増加させることができ、それによって移動する偏向部材７０を第１のチャネル３２の長い部分の中に受領できる一方で、押圧力を最遠位セグメント４０ａ上に加えることができる。移動機構６０の操作の結果として、部分４１は導管遠位端２２を超えて延在する一方で、その曲線形状が形成される。
【００６９】
次に装置１およびその中の偏向部材７０の操作を詳細に説明するために、図１Ｄ、図１Ｅ、図２Ｄおよび図２Ｅを具体的に参照する。
【００７０】
図１Ｄおよび図１Ｅは細長い部材３０の開始位置を示し、図２Ｄおよび図２Ｅはハンドル６２の時計回りの回転数の結果として提供された細長い部材３０の前進した位置を示す。
【００７１】
図１Ｄに示されたように、セグメントアセンブリ４０全体は導管２０内に配置され、セグメントアセンブリ４０はその直線構成内にあり、直線構成ではセグメントアセンブリ４０のすべてのセグメント４０ａ〜４０ｇは互いに平行なそれらの配向軸Ｎ１〜Ｎ７を有する。この構成では、セグメントアセンブリ４０は、セグメント４０ａ〜４０ｇの軸Ｎ１〜Ｎ７の間に平行な配向をとるように導管２０の内壁２８によって制限される。
【００７２】
図２Ｄでは、セグメントアセンブリ４０はその曲線構成内にあり、曲線構成ではセグメントアセンブリ４０の部分４１は導管遠位端２２から延びる。部分４１はセグメント４０ａ、４０ｂおよび４ｃによって構成される。曲線構成では、セグメント４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄは、配向軸Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３およびＮ４がその間にそれぞれ角α１、α２およびα３を形成するように互いに対して旋回するので、部分４１は曲線形状に表示されている。
【００７３】
図１Ｅでは、追加のセグメントアセンブリ５０はその曲線形状にあり、曲線形状では対応するセグメントの配向軸Ｎ８〜Ｎ１５と近位端３９がその間に角度をなすように、追加のセグメント５０ａ〜５０ｇはすべてそれらのピボットを用いて互いに対する配向で配置されるので、追加のセグメントアセンブリ５０全体は曲線形状に表示されている。この位置では、追加のセグメントアセンブリ５０全体は曲線部１６内に配置される。
【００７４】
図２Ｅでは、追加のセグメントアセンブリ５０の部分５１は直線部１４内に受領される。部分５１はセグメント５０ｅ、５０ｆおよび５０ｇによって構成される。この図によれば、追加のセグメントアセンブリ５０はその追加の曲線構成内に配置されている。この構成では、セグメント５０ａ、５０ｂおよび５０ｃと近位端３９は互いに平行なそれらの配向軸Ｎ１２〜Ｎ１５を有する。
【００７５】
図１Ｄにおける部分４１は図２Ｅにおける部分５１の長さと実質的に同様の長さを有し、図２Ｄにおける部分４１は図１Ｅにおける部分５１の長さと同様の長さを有する。部分４１が導管遠位端２２を超えて延在し、部分５１が直線部１４内に受領されるために、細長い部材３０は移動機構６０により軸Ｘに沿ってそれぞれの範囲に移動された。
【００７６】
図１Ｄでは、偏向部材７０は第１の延長部Ｌ１に沿ってその第１の状態で第１のチャネル３２の一部に沿って部分４１内に配置され、図２Ｄでは、偏向部材７０は第２の延長部Ｌ２に沿ってその第２の状態で第１のチャネル３２の一部に沿って部分４１内に配置される。Ｌ２はＬ１より大きいことが図面から容易にわかる。他方では図１Ｅでは、偏向部材７０は追加の第１の延長部Ｌ３に第１のチャネル３２の一部に沿ってその追加の第１の状態で部分５１内に配置され、図２Ｅでは、偏向部材７０は追加の第２の延長部Ｌ４に第１のチャネル３２の一部に沿ってその追加の第２の状態で部分５１内に配置される。Ｌ３はＬ４より大きいことが図面から容易にわかる。
【００７７】
細長い部材３０が移動機構６０により図１Ｄの位置から図２Ｄの位置に移動されると、部分５１は直線部１４の中に引き寄せられる。この移動により以下のことが生じる、すなわち追加のセグメント５０ｇは第２の端部３９に向かって旋回され、追加のセグメント５０ｆは追加のセグメント５０ｇに向かって旋回され、追加のセグメント５０ｅは追加のセグメント５０ｆに向かって旋回される。このことが起こるとき、部分５１内の第１のチャネル３２の長さは低減され、それによって追加の第１の延長部Ｌ３の長さから延長部Ｚ（図示せず）を引くと追加の第２の延長部Ｌ４になるので、以下の方程式、Ｌ３−Ｚ＝Ｌ４が満たされる。同時に部分４１は導管遠位端２２を超えて延在するように導管３０から引き寄せられることにより、セグメント４０ａはセグメント４０ｂに対して旋回でき、セグメント４０ｂはセグメント４０ｃに対して旋回でき、セグメント４０ｃはセグメント４０ｄに対して旋回できる。追加の第１の延長部Ｌ３の長さが短縮することを鑑みると、追加のセグメント５０ａは押圧力を近位端７２上にかける。この押圧力により偏向部材７０が延長部Ｚに沿って第１のチャネル３２内に移動し、それにより偏向部材７０の遠位端７４がセグメント４０ａの押圧力をかける。セグメント４０ａ上に加えられた押圧力により以下のことが生じる、すなわちセグメント４０ａはセグメント４０ｂに対して旋回され、セグメント４０ｂはセグメント４０ｃに対して旋回され、セグメント４０ｃはセグメント４０ｄに対して旋回される。これらの回転に起因して、第１の延長部Ｌ１に延長部Ｚを加えると第２の延長部Ｌ２になるので、Ｌ１＋Ｚ＝Ｌ２である。
【００７８】
図１Ｆは図１Ａ〜図１Ｅの位置にある偏向部材７０の形状を示し、図２Ｆは図２Ａ〜図２Ｅの位置にある偏向部材７０の形状を示す。偏向部材７０の形状は細長い部材３０の形状に対応することがこれらの図面からわかる。
【００７９】
図２Ａの位置から図２Ｆの位置へハンドル６２をさらに回転することにより、セグメントアセンブリ４０を図３Ａ〜図３Ｅに示されているように導管遠位端６２から最大範囲に広げることが可能になり、追加のセグメントアセンブリ５０が図３Ｃおよび図３Ｅに明確に示されているように、その追加の直線構成をとることが可能になる。ここで上記の説明によれば、追加のセグメントアセンブリ５０がどのようにアクチュエータの役割を果たすかが明確である。
【００８０】
ハンドル６２を反対方向に回転すると、細長い部材３０および偏向部材７０は反対方向に移動することが理解される。この回転の結果として、セグメントアセンブリ４０および追加のセグメントアセンブリ５０は役割を交代する。次に最遠位セグメント４０ａが偏向部材７０の押圧力をかけるものであることにより、追加のセグメントアセンブリ５０の各部分はその曲線構成をとる。この場合、セグメントアセンブリはアクチュエータの役割を果たす。
【００８１】
次に装置１の掘削機能を説明するために、図１Ａ〜図２Ｅを具体的に参照する。
【００８２】
細長い部材３０は、セグメントアセンブリ４０および可動部材３５に沿って延在する第２のチャネル３３を有する。第２のチャネル３３は、近位端９２および遠位端９４を有する回転可能な折り曲げ可能なシャフト９０を収容する。シャフト９０の近位端９２は回転要素９６内に受領され、遠位端９４は回転可能な先端９８に装着される。回転要素９６は手動またはモータ（図示せず）により自動的に回転されるように構成され、それによってシャフト９０の回転および先端９８のそれぞれの回転を引き起こす。シャフト９０をセグメントアセンブリ４０の直線構成および曲線構成の両方において回転させることができる。これにより、単一装置により従来の直線掘削および曲線経路に沿った掘削を提供することが可能になる。
【００８３】
対象の中に有効に掘削するために、操作者がその操作中にドリル上に押圧力を加えるべきであることは掘削の分野では公知である。この押圧力はドリルの先端を対象の中に前進させる。
【００８４】
次にその掘削操作の開始中および直線構成から曲線構成に構成を変更中に装置１およびその構成要素に加えられる押圧力を説明するために、図１Ａを参照する。
−押圧力Ｆ１は操作者により装置全体に軸Ｘに沿って掘削方向にかけられる、
−押圧力Ｆ２は移動機構６０により細長い部材３０上に軸Ｘに沿ってかけられる、
−押圧力Ｆ３は偏向部材７０により軸Ｘに沿ってベクトル成分を有する最遠位セグメント４０ａ上にかけられる。
【００８５】
上記を鑑み、押圧力Ｆ１、Ｆ２およびＦ３は少なくとも掘削操作の開始中に実質的に同じ方向にかけられるという、構造の有効な掘削が得られる。これらの力がかけられるとき、それらの力の累積が対象内に増大された有効な掘削を提供することができる。
【００８６】
次に細長い部材３０のセグメントおよび特にそれらの構造を示す、図２Ｄおよび図４Ａ〜図４Ｅを参照する。図面から明確にわかるように、セグメントアセンブリ４０のセグメントおよび追加のセグメントアセンブリ５０の追加のセグメントは類似した構成を有し、したがって以下の説明はセグメントアセンブリ４０のセグメントについて行われるが、追加のセグメントアセンブリ５０の追加のセグメントにも関連する。
【００８７】
セグメントアセンブリ４０は、その曲線構成内にあるときに凹側面４４および凸側面４６を有する。セグメントアセンブリ４０のピボット（例えばピボット４５ａおよび４５ｂ）は、偏向部材７０より凹側面４４に接近して配置される。具体的にはピボットは凹側面４４に近接して配置され、偏向部材７０は凸側面４６に近接して配置される。この構造により、押圧力を偏向部材７０によりセグメントアセンブリ４０の遠位端にかけることができ、これは凸側面４６から凹側面４４に向かって方向付けられ、凸側面４６に近接して開始される。この力は図２Ｄに概略的に示されている。この力は、セグメントアセンブリ４０が最遠位セグメント４０ａ上に加えられる引張力によって屈曲され、凹側面４４に近接して開始されるはずである場合より、はるかに有効である。
【００８８】
図２Ｄでは、セグメントアセンブリ４０の部分４１の曲線形状は、凹側面４４に面する曲率の中心Ｏ、および主軸Ｍと曲率の中心Ｏとの間に画定された半径Ｒによって特徴付けられる弧であることが示されている。部分４１のピボットは曲率の中心Ｏから第１の距離Ｄ１に等間隔に配置され、第１のチャネル３２に沿って延在する偏向部材７０は曲率の中心Ｏから第２の距離Ｄ２に離間され、以下の条件Ｄ１＜Ｒ＜Ｄ２が満たされる。
【００８９】
図４Ｂ〜図４０Ｅに示されたように、隣接したセグメントの各対は、互いに対して隣接したセグメントの捻転に抵抗するように、セグメントアセンブリ４０の直線構成および曲線構成の両方において互いに係合するように構成された安定化部８０を有する。安定化部８０は凹側面４４より凸側面４６に近接して配置される。安定化部８０は、１つのセグメントの突起部８１および突起部８１を受領するように構成された、その隣接したセグメントの窪み部８２によって構成される。安定化部８０の構造についての詳しい説明は、単一のセグメントに対して以下に提供される。
【００９０】
次にセグメント４０ｄが様々な視点から示された図４Ｃ〜図４Ｅを具体的に参照する。セグメント４０ｄは以下の部分、すなわち第２のチャネル３３の一部を構成する孔４３と、凹側面４４の一部を構成する内部セグメント面４８ａと、それに対向する、凸側面４６の一部を構成する外部セグメント面４８ｂと、窪み部８２を画定しそれぞれが内部セグメント面４８ａと外部セグメント面４８ｂとの間に延在する、対向する第１の外翼４９ａおよび第２の外翼４９ｂと、突起部８１を構成しそれぞれが内部セグメント面４８ａと外部セグメント面４８ｂとの間に延在する、対向する第１の内翼４９ｃおよび第２の内翼４９ｄとを有する。１つのセグメントの第１の内翼４９ｃおよび第２の内翼４９ｄは、第１の外翼４９ａとその隣接したセグメントの第２の外翼４９ｂとの間に形成された窪み部８２内に受領され、窪み部８２内で枢動可能に可動に構成され、それによってセグメントアセンブリが形成され、セグメントアセンブリがその構成を変更することが可能になる。
【００９１】
１つのセグメントの第１の外翼４９ａがその隣接したセグメントの第１の内翼４９ｃに枢動可能に連結され、該１つのセグメントの第２の外翼４９ｂが隣接したセグメントの第１の内翼４９ｄに枢動可能に連結されるように、２つの隣接したセグメントの間が連結される。
【００９２】
第１の外翼４９ａは以下の４面、すなわち第１の正面接触面４６ａと、第２の正面接触面４６ｂと、第１の背面接触面４６ｃと、第２の背面接触面４６ｄとを備える。第２の外翼４９ｂは以下の４面、すなわち第１の正面接触面４７ａと、第２の正面接触面４７ｂと、第１の背面接触面４７ｃと、第２の背面接触面４７ｄとを備える。
【００９３】
セグメントアセンブリの直線構成では、１つのセグメントの第２の背面接触面４６ｄおよび第２の背面接触面４７ｄは、その隣接したセグメントの第２の正面接触面４６ｂおよび第２の正面接触面４７ｂに接触し、それによって２つの隣接したセグメントの間にその間のヒンジに加えて接触面を提供する。
【００９４】
曲線構成では、１つのセグメントの第１の正面接触面４６ａおよび第１の正面接触面４７ｂは、その隣接したセグメントの第１の背面接触面４６ｃおよび第１の背面接触面４７ｃに接触し、それによってこれらのセグメントの偏向を互いに対して既定の範囲に定める。また部分４１のセグメント間の接触により、最遠位セグメント４０ａ上にかけられた押圧力をそれに続くセグメントの少なくとも１つに伝送することができることにより、セグメントが隣接したセグメントの配向軸の間に角度をなす。第１の正面接触面４６ａおよび第１の正面接触面４７ｂならびに第１の背面接触面４６ｃおよび第１の背面接触面４７ｃの互いに対する場所は、２つの隣接したセグメントの配向軸の間の角度を画定する。例えばこの場所は角α１、α２およびα３の値を画定する。
【００９５】
移動機構６０が押圧力を細長い部材３０上にかけるために作動されることにより、部分４１が導管遠位端２２を超えて延在するとき、この力は以下のようにセグメントアセンブリに沿って伝送される、すなわち
ｉ．互いに平行な配向軸を備える２つのセグメントにおいて、この力は、１つのセグメントの第２の正面接触面４６ｂおよび第２の正面接触面４７ｂと、その隣接したセグメントの第２の背面接触面４６ｄおよび第２の背面接触面４７ｄとの間の接触を介して伝送される。力のこの伝送は、セグメント間のヒンジを介するその伝送に加えて実施される。
ｉｉ．互いの間に角度をなす配向軸を備える２つのセグメントでは、この力は１つのセグメントの第１の正面接触面４６ａおよび第１の正面接触面４７ａと、その隣接したセグメントの第１の背面接触面４６ｃおよび第１の背面接触面４７ｃとの間の接触を介して伝送される。力のこの伝送は、セグメント間のヒンジを介するその伝送に加えて実施される。
【００９６】
次に本開示の主題によるセグメントアセンブリ１４０の別の例が示された、図５を参照する。この例によれば、セグメントアセンブリ１４０は２つの第１のチャネル１３２を有し、それぞれは偏向部材１７０を備える。この例によれば、偏向部材１７０は細長い可撓性でかつ剛性のシャフトである。偏向部材１７０は偏向部材７０の機能と同様の機能を有する。
【００９７】
次に本開示の主題によるセグメントアセンブリ２４０の別の例が示された、図６Ａ〜図６Ｃを参照する。この例によれば、セグメントアセンブリ２４０はその中に受領される偏向部材２７０を備えるチャネル２３２を有する。この例によれば、偏向部材２７０は、その間に枢動可能に連結された複数の剛性のセグメント２７２から形成されたローラチェーンである。偏向部材２７０は偏向部材７０の機能と同様の機能を有する。偏向部材７０と２７０の違いは、それぞれのセグメント２７２は屈曲不能であり、したがってそれに沿ってかけられる押圧力を有効に伝送でき、他方ではセグメントアセンブリ２４０を偏向するために必要に応じて偏向部材２７０全体を屈曲できることである。
【００９８】
次に本開示の主題によるセグメントアセンブリ３４０の別の例が示された、図７Ａおよび図７Ｂを参照する。この例によれば、セグメントアセンブリ３４０はセグメント３４０ａ〜３４０ｊから構築される。セグメント３４０ａ〜３４０ｊは、有効なヒンジ３４１ａ〜３４１ｊにより互いにヒンジで連結され、ヒンジ３４１ａ〜３４１ｊはセグメントの各対の間を相互連結する可撓性材料の連結部として一体形成される。
【００９９】
セグメントアセンブリ３４０は偏向部材３７０に沿って延在する第１のチャネル３３２を有する。図７Ａでは、セグメントアセンブリ３４０はその直線構成内に示されており、図７Ｂでは、セグメントアセンブリ３４０はその曲線構成内に示されている。セグメントアセンブリ３４０はその曲線構成内にあるときに凹側面３４４および凸側面３４６を有する。セグメントアセンブリ３４０のヒンジ３４１ａ〜３４１ｊは、偏向部材３７０より凹側面３４４に接近して配置される。具体的にヒンジ３４１ａ〜３４１ｊは凹側面３４４に近接して配置され、偏向部材３７０は凸側面３４６に近接して配置される。この構造により、押圧力Ｆ‘を偏向部材３７０により最遠位セグメント３４０ａにかけることができ、これは凸側面３４６から凹側面３４４に向かって方向付けられ、凸側面３４６に近接して開始される。この力は、セグメントアセンブリ３４０が最遠位セグメント３４０ａ上に加えられる引張力によって屈曲され、凹側面３４４に近接して開始されるはずである場合よりはるかに有効である。
【０１００】
図７Ｂでは、セグメントアセンブリ３４０の曲線形状は、凹側面３４４に面する曲率の中心Ｏ’、およびセグメントアセンブリ３４０の主軸Ｍ’と曲率の中心Ｏ’との間に画定された半径Ｒ’によって特徴付けられた弧であることが示されている。ヒンジ３４１ａ〜３４１ｊは曲率の中心Ｏ’から第１の距離Ｄ１’に等間隔に配置され、第１のチャネル３３２に沿って延在する偏向部材３７０は曲率の中心Ｏ’から第２の距離Ｄ２’に離間され、以下の条件Ｄ１’＜Ｒ’＜Ｄ２’が満たされる。
【０１０１】
セグメントアセンブリ３４０は凸側面３４６に配置されたストリップ３８０をさらに有する。ストリップ３８０は、それらの回転可能な移動を互いに対して所定の範囲に制限するように、セグメントアセンブリ３４０の２つの隣接したセグメントを連結する。
【０１０２】
次にセグメントアセンブリ４４０が三次元螺旋として示された、図８Ａ〜図８Ｃを参照する。
【０１０３】
セグメントアセンブリ４４０は長手軸Ｍ’’主軸を有し、セグメントアセンブリ４４０は主軸Ｍ’’に沿って延在する。セグメントアセンブリ４４０は８つのセグメント４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄ、４４０ｅ、４４０ｆ、４４０ｇ、４４０ｈおよび４４０ｉから形成され、８つのセグメントはそれぞれのピボット４４５ａ、４４５ｂ、４４５ｃ、４４５ｄ、４４５ｅ、４４５ｆ、４４５ｇおよび４４５ｈにより互いに枢動可能に連結される。ピボットは、それぞれピボット軸Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８を有する。ピボットＰ１〜Ｐ８はそれぞれ９０度よりわずかに大きい鈍角で主軸Ｍ’’に対して傾斜される。本例によれば、この傾斜はピボットＰ１〜Ｐ８のそれぞれに対して一致する。この角度の値は、主軸Ｍ’’に沿ってセグメントアセンブリ４４０の延長部、具体的にはそのコイルの間の間隔を画定する。
【０１０４】
上述された螺旋形状のセグメントアセンブリ４４０は、構造の一部を挙上するため、またはその中で三次元に前進するために使用されることが可能である。
【図１Ａ】
2017515517.tif 000003
【図１Ｂ】
2017515517.tif 000004
【図１Ｃ】
2017515517.tif 000005
【図１Ｄ】
2017515517.tif 000006
【図１Ｅ】
2017515517.tif 000007
【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
2017515517.tif 000009
【図２Ｂ】
2017515517.tif 000010
【図２Ｃ】
2017515517.tif 000011
【図２Ｄ】
2017515517.tif 000012
【図２Ｅ】
2017515517.tif 000013
【図２Ｆ】
2017515517.tif 000014
【図３Ａ】
2017515517.tif 000015
【図３Ｂ】
2017515517.tif 000016
【図３Ｃ】
2017515517.tif 000017
【図３Ｄ】
2017515517.tif 000018
【図３Ｅ】
2017515517.tif 000019
【図３Ｆ】
2017515517.tif 000020
【図４Ａ】
2017515517.tif 000021
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【国際調査報告】
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