KR102478359B1 - 카테터와 케터터 가이드를 구동하기 위한 로봇식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동부재(24,24',24",24"') 그룹을 제어하고, 안내하기 위해 제공되고, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 그룹이 병진운동(T)으로 가이드(15")를 이동시키는 제 1 동작모드; 및 상기 구동부재(24,24',24",24"') 그룹이 자신 주위로 가이드(15")를 회진시키는 제 2 동작모드를 포함하는 카테터(15') 및 가이드(15")를 구동하는 로봇식 방법으로서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 그룹이 병진운동(T)으로 가이드(15") 를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15")를 회진시키는 제 3 동작모드를 또한 포함하는 것을 카테터(15') 및 가이드(15")를 구동하는 로봇식 방법에 관한 것이다.

Description

카테터와 케터터 가이드를 구동하기 위한 로봇식 방법

본 발명은 카테터와 케터터 가이드를 구동하기 위한 로봇식 방법에 관한 것이다.

환자에게 카테터 또는 가이드를 수동으로 삽입하는 것은 비교적 통상적인 시술이다. 그러나, 이 시술은 엑스레이로 모니터링되기 때문에, 외과의((外科醫)가 많은 환자에 이러한 수술을 하면, 이 시술을 담당하는 외과의는 상당량의 방사선을 받게된다.

외과의의 위험을 줄이기 위해, 이러한 삽입 로봇을 만들려고 시도된다. 카테터를 파지하는 것이 어렵기 때문에 이를 로봇이 하게 하는 게 복잡하다. 카테터는 실제로 보관액에 잠겨 있으며 멸균상태여야 한다. 이러한 로봇 시스템의 신뢰도가 결정적인 기준이다.

최근에, 미국특허 US 7,927,310은 카테터의 병진 및 회전운동 모두를 관리하는 구동시스템을 제안한다. 카테터는 회전 구동을 위해 베이스에 대해 회전하며 플레이트 상에 유지된다. 플레이트는 자체적으로 병진운동 구동을 위한 메카니즘을 포함한다. 추가로, 프레임에 유지된 채로 있는 리모트 모터들과 카테터로 운동을 전달하기 위한 시스템이 요구된다. 실제로, 전원, 부피, 멸균 이유로 내장 모터를 갖는 것은 바람직하지 못하다.

따라서, 이 구성은 카테터와 카테터 가이드가 병진운동으로 전진할 수 있는 제 1 동작 모드를 제안한다.

따라서, 이 구성은 또한 카테터와 카테터 가이드가 동일한 방향으로 스스로를 회전할 수 있는 제 2 작동 모드를 제안하며, 회전방향은 시계 방향 또는 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 선택될 수 있다.

그러나, 예를 들어 정맥 또는 동맥의 분기 또는 예를 들어 병변(病變)과 같은 인간의 순환기계를 통과하는 일부 통로에, 카테터의 통과 및 특히나 먼저 선행하는 카테터 가이드의 통과가 어렵고 혈관 벽에 부딪히거나 심지어 혈관 벽에 걸려 혈관 벽을 손상시켜 위험할 수 있거나 아니면 분기 부근의 잘못된 혈관을 잡을 수 있다.

이 문제를 극복하기 위해, 본 발명은 느린 병진운동이 카테터 가이드의 신속히 교번하는 회전과 조합되어 방해없이 민감한 영역을 통과시킬 수 있는 제 3 동작 모드의 추가를 제안한다. 신속히 교번하는 회전과 결합된 이 느린 병진운동은 가이드만으로, 카테터만으로, 가이드 및 카테터와 함께 행해질 수 있다. 가이드 및 카테터가 구동되더라도, 가이드 또는 카테터에만이 제 3 동작모드를 적용할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 구동부재 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고, 상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 전진시키는 제 1 동작모드; 및 상기 구동부재 어셈블리가 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 2 동작모드를 포함하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법으로서,

상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 3 동작모드를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법이 제공된다.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 상술한 방법 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하는 식으로 안내될 수 있도록 구성되고 배열된 구동부재 어셈블리를 포함한 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇모듈이 또한 제공된다.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 다시 구동부재 어셈블리를 포함하고, 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 전진시키는 제 1 동작모드; 및 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 2 동작모드로 안내될 수 있도록 구성되고 배열된 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하기 위한 로봇모듈로서,

상기 구동부재 어셈블리는:

제 3 동작모드로, 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키는 한편, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 회진시키도록 안내될 수 있도록 구성되고 배열된 것을 특징으로 하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하기 위한 로봇모듈이 또한 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 하기의 수단들 중 하나 및/또는 다른 하나를 더 사용할 수 있다:

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 구동부재 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 자동으로 회진시킨다. 따라서, 카테터 가이드의 전진에 대한 양호한 효과를 제공하면서 개업의에 대한 에르고노믹스(ergonomics)가 개선되고, 혈관벽에 걸리는 환자에 위험이 없어진다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 상기 구동부재 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 자동으로 회진시키며, 교번하는 회전 주파수는 병진운동 속도에 비례한다.

개업의가 최대의 자유를 유지하는 제 1 바람직한 실시예로, 구동부재 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고, 상기 구동부재 어셈블리가 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 전진시키는 제 1 동작모드; 및 상기 구동부재 어셈블리가 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 2 동작모드를 포함하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법으로서,

상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 3 동작모드를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법이 제공된다.

개업의가 최적의 사용 용이성을 유지하는 제 2 바람직한 실시예로, 구동부재 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고, 상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 자동으로 전진시키는 제 1 동작모드; 및 상기 구동부재 어셈블리가 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터를 자동으로 회진시키는 제 2 동작모드를 포함하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법으로서,

상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 자동으로 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 3 동작모드를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법이 제공된다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 상기 구동부재 어셈블리는 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드 및/또는 카테터를 회진시키며, 교번하는 회전 주파수 대 병진운동 속도의 비는 상기 방법의 사용자에 의해 조정될 수 있다. 이런 식으로, 사용자의 의도와 기량에 따라, 교번하는 회전 주파수 대 병진운동 속도의 비가 적용될 수 있으면서, 이 사용자가 유익하게 발견할 자신의 속도대로 마주친 난관들에 따라 사용자가 진행하게 또한 할 수 있다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 가이드 및/또는 카테터의 병진운동에 있어 전진은 제 1 동작모드에서보다 느린 반면, 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터의 교번하는 회전은 제 2 동작모드에서 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터의 회전보다 빠르다. 이런 식으로, 교번하는 회전 주파수 증가와 결합된 병진운동의 두드러진 느린 속도는 카테터의 가이드가 이동하는 에너지/mm의 추가 비용이 들더라도 민감한 부위를 통과하데 더 효과적이게 한다.

바람직하기로, 가이드는 후방만곡 팁을 갖는 와이어이고, 상기 후방만곡 팁은 와이어에 평행한 방향을 따라 전진하면서 동시에 제 3 동작모드로 와이어의 축 주위로 회전한다. 따라서, 와이어의 후방만곡 팁은 와이어의 이 후방만곡 팁의 적절한 지향으로 인해 올바른 방향으로 카테터의 가이드를 지시하도록 돕는다.

바람직하기로, 가이드의 후방만곡 팁은 상기 후방만곡 팁 길이에 해당하는 거리만큼 전진할 때 적어도 2번의 회전방향의 변화, 바람직하게는 적어도 4번의 회전방향의 변화, 더욱 바람직하게는 적어도 10번의 회전방향 변화를 겪는다. 이런 식으로, 교번하는 회전 주파수 증가와 결합된 병진운동의 두드러진 느린 속도는 카테터의 가이드가 이동하는 에너지/mm의 추가 비용이 들더라도 민감한 부위를 통과하데 더 효과적이게 한다.

바람직하기로, 가이드 및/또는 카테터는 5mm의 길이에 해당하는 거리를 전진할 때 적어도 2번의 회전방향의 변화, 바람직하게는 적어도 4번의 회전방향의 변화, 더욱 바람직하게는 적어도 10번의 회전방향 변화를 겪는다. 이런 식으로, 교번하는 회전 주파수 증가와 결합된 병진운동의 두드러진 느린 속도는 카테터의 가이드가 이동하는 에너지/mm의 추가 비용이 들더라도 민감한 부위를 통과하데 더 효과적이게 한다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 가이드 및/또는 카테터의 회전방향 변경 주파수는 적어도 1Hz, 바람직하게는 적어도 3Hz, 더욱 바람직하게는 적어도 10Hz이다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 가이드 및/또는 카테터의 병진운동 속도는 많아야 10mm/s, 바람직하게는 많아야 3mm/s, 더 바람직하게는 많아야 1mm/s이다.

바람직하기로, 제 3 동작모드는 사람의 순환기계에서 몇몇 분기 부위를 지나는데 사용된다. 이 제 3 동작모드는 실제로 특히 사람의 순환기계에서 민감하거나 난이도가 있는 부위를 지나는데 효과적이다.

바람직하기로, 제 3 동작모드는 사람의 순환기계에서 몇몇 병변(病變) 부위를 지나는데 사용된다. 이 제 3 동작모드는 실제로 특히 사람의 순환기계에서 민감하거나 난이도가 있는 부위를 지나는데 효과적이다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 구동부재 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고, 상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 전진시키는 제 1 동작모드; 및 상기 구동부재 어셈블리가 자신 주위로 가이드 및/또는 카테터를 회진시키는 제 2 동작모드를 포함하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법으로서,

상기 구동부재 어셈블리가 병진운동으로 가이드 및/또는 카테터를 동시에 전진시키고, 또한 연이어 자신 주위로 언제나 일방향으로 가이드 및/또는 카테터를 회전시킨 다음에 이 회전을 정지시키는 일을 교번하는 제 3 동작모드를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터나 가이드 또는 심지어 카테터와 가이드를 구동하는 로봇식 방법이 제공된다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 상기 회전은 상기 정지보다 더 짧은 시간 지속된다.

바람직하기로, 제 3 동작모드에서, 상기 회전은 0.05초 내지 0.2초, 바람직하게는 약 0.1초간 지속되며, 정지는 0.3초 내지 1초, 바람직하게는 약 0.5초 지속되고, 상기 병진운동 속도는 1 mm/s 내지 5 mm/s, 바람직하게는 약 3 mm/s이다.

예시적인 구조의 실시예에서, 구동부재 어셈블리는:

- 베이스;

- 각각이 구동표면을 갖는 한 쌍의 구동부재; 및

- 구동구성으로 한 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 베이스에 대해 제 1 위치에서 제 2 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하고 이런 식으로 베이스에 대해 가이드 및/또는 카테터를 구동시키며, 상기 베이스에 대해 가이드 및/또는 카테터를 구동시키지 않는 결합해제구성으로 한 쌍의 구동부재로부터 상기 구동부재의 베이스에 대해 제 2 위치에서 제 1 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하는데 적합한 통제부재를 포함하고,

상기 한 쌍의 구동부재는 상기 한 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 구동표면이 일측에 설비되어 구동될 가이드 및/또는 카테터와 결합되는 구동구성으로, 그리고 상기 한 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 구동표면이 가이드 및/또는 카테터와 결합되지 않는 결합해제구성으로 번갈아 위치될 수 있으며,

상기 한 쌍의 구동부재는 제 1 및 제 2 위치 간에 자유도를 따라 베이스에 대해 이동식으로 실장되는 것이 예상된다.

이 실시예로, 병진운동의 간단하고 효과적인 언와인딩(unwinding)이 가능하다.

예시적인 구조의 실시예에서, 가이드 및/또는 카테터의 로컬 길이방향에 대한 횡방향을 따라 그리고 반대방향으로 베이스에 대한 구동부재의 병진운동은 가이드 및/또는 카테터의 로컬 길이방향 주위로 구동표면 상에 가이드 및/또는 카테터의 권선을 허용하도록 구성되는 것이 또한 제공된다.

이 실시예로, 회진운동의 간단하고 효과적인 언와인딩이 가능하다.

예시적인 구조의 실시예에서,

베이스는 제 1 베이스이고, 한 쌍의 구동부재는 제 1 쌍의 구동부재이며, 로봇모듈은:

- 제 2 베이스;

- 각각이 구동표면을 갖는 제 2 쌍의 구동부재; 및

- 구동구성으로 상기 제 2 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 제 2 베이스에 대해 제 1 위치에서 제 2 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하고 이런 식으로 베이스에 대해 가이드 및/또는 카테터를 구동시키며, 상기 제 2 베이스에 대해 가이드 및/또는 카테터를 구동시키지 않는 결합해제구성으로 한 쌍의 구동부재로부터 상기 구동부재의 베이스에 대해 제 2 위치에서 제 1 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하는데 적합한 통제부재를 더 포함하고,

상기 제 2 쌍의 구동부재는 상기 제 2 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 구동표면이 이 일측에 설비되어 구동될 가이드 및/또는 카테터와 결합되는 구동구성으로, 그리고 상기 제 2 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 구동표면이 가이드 및/또는 카테터와 결합되지 않는 결합해제구성으로 번갈아 위치될 수 있으며,

상기 제 2 쌍의 구동부재는 제 1 및 제 2 위치 간에 자유도를 따라 베이스에 대해 이동식으로 실장되는 것이 또한 제공된다.

본 발명의 내용에 포함됨.

첨부도면을 참조로 비제한적인 예로써 주어진 실시예들 중 하나에 대한 하기의 설명 중에 본 발명의 다른 특징 및 이점이 명백해진다.
도면에서,
도 1은 로봇 동맥조영장치의 개략적인 측면도이다.
도 2a-2f는 피구동부재의 변위모드에 대한 예시도이다.
도 3은 결합해제 형태로 있는 구동모듈의 일부분의 사시도이다.
도 4a-4e는 실시예에 따라 병진운동으로 카테터를 구동시키는 사이클을 도시한 개략도이다.
도 5a-5e는 실시예에 따라 회전운동으로 카테터를 구동시키는 사이클을 도시한 개략도이다.
도 6a-6f는 실시예에 따라 병진운동으로 카테터를 구동시키는 사이클을 도시한 개략도이다.

다양한 도면에서, 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 항목을 나타낸다. 달리 나타내지 않는 한, 후방만곡(bent-back) 및 후방만곡 팁(bend-back tip)이란 표현은 카테터 가이드에 대한 구별없이 사용된다.

도 1은 동맥조영장치(1)를 개략적으로 도시한 것이다. 동맥조영장치(1)는 2개의 별개 영역, 즉 하나는 수술실(2)이고 다른 하나는 통제실(3)로 나누어 진다. 통제실(3)은 간단한 x선 차단벽(4)에 의해 분리된 수술실(2) 가까이에 또는 멀리 있을 수 있다. 수술실(2)과 통제실(3)의 장비는 유선, 무선 또는 네트워크 등으로 기능적으로 서로 연결되어 있다.

수술실(2)은 환자(6)를 수용하는 수술대(5)를 포함한다. 수술실(2)은 특히 환자의 일측에 배치된 소스(8) 및 감지기(9)를 포함한 x선으로 영상화하기 위한 의료 이미저(7)를 또한 포함할 수 있고, 상기 이미저는 환자에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.

동맥조영장치(1)는 수술실(2)에 배치된 로봇(10)을 포함한다.

동맥조영장치(1)는 통제실(3)에 배치된 통제 스테이션(11)을 포함한다. 통제 스테이션(11)은 원격으로 로봇(10)에 명령을 내리는데 적합하다. 동맥조영장치(1)는 또한 이미저와 떨어져 제어하기 위해 이미저(7)와 통신하는 통제실(3)에 배치된 이미저(7)용의 하나 이상의 원격 제어기(12)를 포함할 수 있다. 동맥조영장치(1)는 또한 통제실(3)에서 이미저(7)가 획득한 이미지를 실시간으로 보기 위해 이미저(7)와 통신하는 통제실(3)에 배치된 스크린(13)을 포함할 수 있다.

로봇(10)은 환자의 몸에 삽입될 긴 가요성 의료부재(15)를 보유하기에 적합한 용기를 구비할 수 있다. 긴 가요성 의료부재(15)는 예를 들어 환자에 대한 접근 개구를 제공하는 카테터 삽입기를 통해 환자의 혈관에 삽입되고, 이 혈관, 특히 환자의 동맥 또는 정맥에서 이동될 수 있는 부재를 포함할 수 있다. 긴 가요성 의료부재는 특히 카테터일 수 있다. 변형으로, 긴 가요성 의료부재는 카테터 가이드일 수 있다. 상기 가이드는 환자에 가까운 부분에 걸쳐, 심지어 전체 길이에 걸쳐 전반적으로 중공인 카테터의 횡직경보다 횡직경이 더 작으므로, 가이드가 내부에서, 특히 환자의 신체 내부에서 이동될 수 있다. 가이드는 또한 휘어진 백엔드(back end)를 포함할 수 있으며, 상기 백엔드는 아래에 더 상세히 설명될 것이다.

로봇(10)은 긴 가요성 의료부재(15)용 구동모듈을 포함할 수 있다. 구동모듈은 하기에 상세히 기술된 바와 같이 적어도 하나의 자유도를 따라 환자에 대해 긴 가요성 의료부재를 구동하기 위한 통제 스테이션(11)으로부터 명령받을 수 있다. 구동모듈은 통제 스테이션(11)과의 인터페이스를 제공하는 통신박스(17)를 포함할 수 있다. 요구되는 대로, 로봇(10)은 필요한 경우 수술실(2)로부터 로봇에게 명령하도록 의도된 로컬 명령박스(18)를 포함할 수 있다.

추가로, 통제실(3)에서 가용한 모든 명령과 피드백은 예를 들어 이미저와 상기 이미저(7)가 획득한 이미지들을 보기 위한 스크린(20)에 대한 명령(19)과 같은 로컬 동작을 위한 명령시 수술실(2)에서 이용가능할 수 있음에 유의해야 한다.

중공의 긴 가요성 의료부재(15)는 상기 긴 가요성 의료부재의 내부에서 이미징을 용이하게 하는 콘트라스트 제품을 주입하기 위한 커넥터(56)에 연결될 수 있다. 동맥조영장치는 커넥터(56)에 연결되고 통제실(3)에서 내린 명령(58)에 의해 명령되는 조영제 주입기(57)를 포함할 수 있다. 조영제 주입기에 대한 명령(59)은 또한 수술실(2)에서 로컬로 내려질 수 있다.

도 2a는 본원의 시스템으로 생각할 수 있는 다양한 자유도를 도시한 것이다. 가이드(15")는 프론트 엔드(15"a)가 가이드의 주 길이방향 축에 대해 약간 구부러지고 카테터(15')의 프론트 엔드(15'a)으로부터 연장되어 있는 것으로 보일 수 있다. 카테터(15')는 두 개의 별개의 운동을 받을 수 있다:

- 길이방향 축을 따른 병진운동; 및

- 길이방향 축을 주위로 회전운동.

이러한 움직임은 한 방향 또는 다른 방향으로 발생할 수 있다.

필요에 따라, 카테터(15')는 상술한 두 가지 간단한 움직임의 결합된 운동을 받을 수 있다.

필요에 따라, 카테터(15')는 상술한 두 가지 간단한 움직임의 두가지 결합된 운동을 받을 수 있다.

카테터에 대해 상술한 바 역시 가이드에도 적용된다.

몇몇 경우, 카테터 자체에 가이드와 동일한 원리로 네비게이션을 가능하게 하거나 특정 곡률을 갖는 해부학적 영역에서 위치지정을 용이하게 하기 위해 만곡 단부가 제공된다.

환자의 동맥(21)이 도 2b에 도시되어 있다; 동맥은 주간부(22) 및 상기 주간부(22)에서 나온 2개의 분기(23a, 23b)를 갖는다. 도 2b는 대시로 도시된 후방 위치와 실선으로 도시된 전방 위치 간의 병진운동에 따른 긴 가요성 의료부재(15)(여기에서는 가이드(15"))의 변위를 나타낸다. 도 2c에서, 동일한 동맥에서, 긴 가요성 의료부재가 분기(23a)를 향한 병진운동할 준비가 되어있는 대시로 도시된 제 1 위치와, 긴 가요성 의료부재가 분기(23b)를 향해 병진운동할 준비가 되어있는 실선으로 도시된 제 2 위치 사이에 긴 가요성 의료부재(15)의 회전이 도시되어 있다.

긴 가요성 의료부재는 상술한 하나 이상의 변위에 따라 구동부재에 의해 구동될 수 있다. 구동부재는 쌍으로 배열될 수 있다.

도 2a 내지 2c에서, 제 1 및 제 2 동작모도에 해당하는 병진운동 및 회전운동이 도시되어 있다.

도 2d 내지 2f와 연계해, 제 3 동작모드를 소개할 것이다.

카테터 가이드(15")와 상기 가이드의 후방만곡 팁(15"a)은 가이드(15")를 따라 병진운동(T)을 전진하는 반면, 동시에 카테터 가이드(15")와 상기 가이드의 후방만곡 팁(15"a)은 상기 카테터 가이드(15")의 축 주위로 교번하는 회전운동(R)을 받는다.

3개의 도면(2d, 2e 및 2f)은 교번하는 회전 동안 다양한 각방향 위치에 있는 후방만곡 팁(15"a)을 도시한 것이다.

병진운동 속도(T)는 상대적으로 느린 반면, 교번하는 회전(R) 주파수는 상대적으로 높다. 신속히 교번하는 회전운동과 함께 동시에 느린 병진운동을 갖는 이 제 3 동작모드로, 카테터 가이드(15"a)가 인간 순환계에서 민감하거나 어려운 영역들을 쉽게 통과할 수 있다. 짧은 병진운동 범위에 걸쳐 급속히 회전하는 이런 속성이 장애 없이 그리고 환자의 혈관 벽에 걸릴 위험 없이 예민한 영역을 통과하게 하는 것이다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 구동모듈(131)을 도시한 것이다. 이 구동모듈(131)은 길이방향(X)을 따라 뻗어 있는 가요성 의료부재(15)를 따라 구동하기에 적합하다. 구동모듈(131) 근처의 길이방향(X)은 엄밀하게는 단부 부근의 긴 가요성 의료부재(15)의 길이방향과 같지 않으나, 구동모듈(131) 근처의 길이방향(X)을 따라/주위로 긴 가요성 의료부재(15)의 병진운동 및/또는 회전운동으로 각각 단부 부근의 길이방향을 따라/주위로 긴 가요성 의료부재(15)의 병진 및/또는 회전이 유도되는 것이 주목된다.

구동모듈(131)은 베이스(132) 및 상기 베이스(132)에 대해 이동가능하게 실장된 적어도 하나의 구동부재(24)를 포함한다. 구동부재(24)는 예를 들어 베이스(132)에 대해 이동가능하게 실장된다.

도시된 예에서, 구동모듈(131)은 제 2 구동부재(24')를 더 포함한다. 구동부재(24)(이하 제 1 구동부재라고도 함)와 제 2 구동부재(24')는 함께 한 쌍의 구동부재(33)를 형성한다. 한 쌍의 구동부재(33)는 베이스(132)에 대해 긴 가요성 의료부재(15)의 운동을 발생하기 위해 함께 치합된 2개의 구동부재들을 포함한다. 도시된 예에서, 제 2 구동부재(24')는 베이스(132)에 대해 이동가능하게 실장된다. 제 2 구동부재(24')는 예를 들어 베이스(132)에 대해 이동가능하게 실장된다.

제 1 구동부재(24)와 제 2 구동부재(24')는 동시에 이동하도록 쌍을 이룬다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 구동부재(24,24')는 개별적으로, 서로 독립적으로, 그러나 동기화된 각각의 명령에 따라 명령받을 수 있다. 변형된 예로서, 명령 시스템들 간의 기계적 또는 전자적 연결에 의해 제 1 및 제 2 구동부재(24,24') 중 하나 및 다른 하나에 분배되는 공유 명령이 제공될 수 있다.

각각의 구동부재(24,24')는 구동표면(34,34')을 각각 포함한다. 긴 가요성 의료부재(15)는 한 쌍의 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34') 사이에 배치된다. 아이디어를 구현하기 위해, 구동면(34,34')은 Y방향을 따라 서로 분리되어 있다.

한 쌍의 구동부재(24,24')는 도 3에 도시된 결합해제구성으로 배치될 수 있으며, 한 쌍의 구동부재(33)의 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34')은 긴 가요성 의료부재(15)와 결합되지 않는다.

한 쌍의 구동부재(33)는 상기 한 쌍의 구동부재의 상기 구동부재의 구동표면(34,34')이 피구동의 긴 가요성 의료부재(15)와 결합되는 구동구성으로 배치될 수 있다. 이 구성에서 긴 가요성 의료부재에 구동부재가 인가하는 힘은 예를 들어 수 뉴톤(가령 5-30N)이다. 상술된 복원수단은 예를 들어 한 쌍의 구동부재를 결합해제구성으로 복귀시키도록 배열되며, 이는 예를 들어 전력의 공급 중단의 경우에 안전 기능을 제공한다.

한 쌍의 구동부재(33)를 결합해제 및 구동구성으로 교대로 배치하기 위해, 2개의 구동부재(24,24') 중 한 구동부재의 다른 하나에 대한 상대 변위가 지시될 수 있다. 이러한 변위는, 예를 들어, 다른 하나가 고정된 상태로, 한 구동부재(24)가 베이스에 대해 변위될 수 있다. 변형으로, 2개의 구동부재(24,24')가 모두 베이스에 대해 서로를 향해 이동할 수 있다.

이 예에서, Y방향을 따른 변위가 의도되어 있다.

도시된 실시예에서, 양 구동부재(24,24')는 1 자유도를 따라 베이스에 대해 이동될 수 있다. 이러한 자유도는 결합해제 및 구동 위치에서 구동부재들의 교번 배치를 허용하는 것과는 다르다. 특히, 구동부재(24,24')가 이들의 구동구성에서 1 자유도를 따라 베이스에 대해 이동가능도록 되어 있다. 따라서, 구동구성에서 1 자유도에 따른 구동부재의 변위로 베이스(132)에 대한 긴 가요성 의료부재가 변위된다.

이하, 도 4a 내지 도 4e와 관련하여 일례를 보다 상세하게 설명한다. 이 예는 길이방향(X)을 따른 긴 가요성 의료부재의 병진운동으로 운동이 발생하는 것을 설명한다.

도 4a에 도시된 시작위치는 상술한 도 3의 시작위치에 해당한다. 첫 번째 단계에서, 도 4a의 결합해제구성이 구동구성으로 변경된다(도 4b). 이 예에 따르면, 이 변화는 Y방향을 따라 반대방향으로 2개의 구동부재가 이동함으로써 이루어진다. 이 운동의 진폭은 피구동의 긴 가요성 의료부재(15)에 따를 수 있다. 카테터보다 작은 직경의 가이드는 카테터와 동일한 시작위치에서 보다 큰 진폭운동을 필요로 할 수 있다.

구동구성에서, 긴 방향의 가요성 의료부재(15)(도 4c)의 동일한 이동을 발생하는 제 1 방향을 따라 동일한 방향으로의 구동부재의 동시 변위가 길이방향(X)을 따라 발생된다.

도 4c의 구동구성이 결합해제구성으로 변경된다(도 4d). 이 예에 따르면, 이러한 변화는 구동부재를 구동구성으로부터 결합해제구성으로 변경하기 위한 방향의 반대방향으로 Y방향을 따라 반대 방향으로 2개의 구동부재를 이동시킴으로써 이루어진다.

결합해제구성에서, 긴 방향의 가요성 의료부재(15)의 움직임을 발생시키지 않는 제 1 방향에 반대인 제 2 방향을 따른 길이방향(X)을 따라 구동부재의 동시(또는 독립) 변위가 동일 방향으로 발생된다(도 4e). 따라서 초기 구성이 복원된다.

상기 단계들은 제 1 방향으로 길이방향(X)을 따른 긴 코스(예를 들어, 수 미터 크기)를 따라 긴 가요성 의료부재의 병진운동을 발생하기 위해 주기적인 순서대로 반복될 수 있다.

긴 가요성 의료부재가 제 2 방향으로 길이방향(X)을 따른 긴 코스를 따라 변위되는 것은 앞서 설명된 것과 반대되는 일련의 동작에 의해 수행될 수 있다.

주기의 주파수는 조정가능하고 명령될 수 있다. 특히, 환자에 긴 가요성 의료부재를 삽입하기 위해, 난이도가 있는 상황에서 느리게 내비게이션할 수 있도록, 저주파수로, 심지어 수 개의 저주파수로 제공될 수 있다. 가령, 철수, 심지어 긴급 철수를 위해, 빠른 주파수가 제공될 수 있다. 각 주기의 변위 진폭은 조정될 수 있다.

병진운동을 위해, 0.1 내지 200mm/s에 포함된 속도가 착안될 수 있다.

이하, 도 5a 내지 도 5e와 관련하여 예를 보다 상세히 설명한다. 이 예는 긴 가요성 의료부재가 길이방향(X) 주위로 회전시 운동의 발생을 설명한다.

도 5a에 도시된 시작위치는 상술한 도 3의 시작위치에 상응한다. 첫 번째 단계에서, 도 5a의 결합해제구성이 구동구성으로 변경된다(도 5b). 이 예에 따르면, 이 변화는 Y방향을 따라 반대방향으로 2개의 구동부재가 이동함으로써 이루어진다. 이 변화는 상기 도 4a 및 도 4b와 관련하여 상술한 바와 동일하다.

구동구성에서, 길이방향(X)에 대한 횡방향(Z)을 따라 구동부재들이 반대방향으로 동시에 변위하는 일이 발생되며, 이는 길이방향(X) 주위로 긴 가요성 부재(15)(도 5c)의 회전운동을 발생시킨다. 특히, 긴 가요성 의료부재는 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34') 상에, 바람직하게는 미끄럼없이 롤링한다. 변형으로서, 2개의 구동부재 중 단지 하나만이 이동될 수 있고, 나머지는 고정될 수 있다.

도 5c의 구동구성이 결합해제구성으로 변경된다(도 5d). 이 예에 따르면, 이 변화는 구동부재를 구동구성으로부터 결합해제구성으로 변경하기 위한 방향에 반대방향으로 Y방향을 따라 반대방향으로 2개의 구동부재들을 이동시킴으로써 이루어진다.

결합해제구성에서, 구동부재의 동시(또는 독립적인) 변위는 긴 가요성 의료부재(15)(도 5e)의 움직임을 전혀 발생시키지 않는, 도 5c와 관련하여 상술한 변위와는 반대로, Z방향을 따라 발생된다. 따라서, 초기 구성이 복원된다.

상기 단계들은 제 1 회전방향으로 길이방향(X) 주위로 (예를 들어, 360°로 여러 번) 긴 코스를 따라 긴 가요성 의료부재의 회전을 발생하기 위해 주기적인 순서대로 반복될 수 있다.

길이방향(X) 주위로 긴 코스를 따른 긴 가요성 의료부재가 제 1 회전방향과 반대방향인 제 2 회전방향으로 변위되는 것은 상술한 바과 반대되는 일련의 동작에 의해 행해질 수 있다.

상기 설명에서, 환자의 체내에서 가요성 의료부재의 자유 단부의 회전 정도는 영상 진단에 의해 모니터링되어야 한다. 변형으로 또는 추가로, 구동모듈 근처의 가요성 의료부재에 가해지는 회전의 진폭을 상류에서 확인하는 것이 또한 가능하다. 이는 구동부재(24,24') 근처의 긴 가요성 의료부재의 직경을 아는 것으로 행해진다. 실제로, 구동부재의 주어진 변위에 대한 긴 가요성 의료부재의 회전 각도는 긴 가요성 의료부재의 직경과 구동부재의 코스 간의 비에 따른다. 이 직경은 통제 스테이션(11)에 사전 정의되고 저장될 수 있다. 이는 사용된 카테터의 타입을 통제 스테이션(11)에 사전에 알려주면 충분하며, 해당 타입은 직경을 포함한다. 변형으로, 긴 가요성 의료부재의 직경을 현장에서 감지하는 것도 가능하다. 각 구동부재의 결합해제구성이 기준 위치를 구성하는 경우, 예를 들어, 각 구동부재와 관련된 액추에이터의 인코딩 시스템을 사용하여 상기 결합해제구성으로부터 구동구성으로 구동부재를 이동시키도록 함으로써 구동구성 상태에 있는 구동부재의 위치를 알 수 있다.

구동구성에서 양 구동부재의 위치를 알고, 결합해제구성에서 양 구동부재의 구동표면(34,34') 간의 분리를 앎으로써, 구동구성에 있는 양 구동표면들 사이의 간격이 결정될 수 있고, 이로부터 긴 가요성 의료부재의 직경이 결정될 수 있다.

이 지식은 또한 긴 가요성 의료부재의 퇴거 운동의 종료를 감지하는데 사용될 수 있다. 실제로, 통제 스테이션(11)이 긴 가요성 의료부재의 퇴거 명령 동안 시간에 걸쳐 감지되는 직경의 갑작스러운 변화를 감지하면, 긴 유연성 의료부재가 환자로부터 심지어 모듈에서 완전히 나왔다는 것을 의미한다. 감지된 직경은 0이거나, 예를 들어, 가이드가 2개의 구동부재 사이에서 뻗어 있는 경우 가이드의 직경 일 수 있다.

구동구성에서 긴 유연성 의료부재의 조임도 관리될 수 있다.

실제로, 구동구성에서, 액추에이터에 가해진 전류는 긴 가요성 의료부재에 가해진 조임력에 비례한다. 따라서, 이 전류의 측정을 토대로 카테터에 가해지는 조임을 결정할 수 있다. 실제로, 통제 스테이션(11) 근처에서 허용가능한 조임 범위 내에서 설비된 액츄에이터에 다양한 전류 설정을 제공할 수 있으며, 상기 범위를 벗어면 긴 가요성 의료부재가 파지를 벗어나 미끄러지거나 구동부재로부터의 과도한 기계적 스트레스로 긴 유연성 의료부재에 손상을 줄 위험이 있을 수 있다.

긴 가요성 의료부재에 대한 조임의 제어는 상술한 회전운동뿐만 아니라 카테터에 가해지는 임의의 운동에 대해 수행될 수 있다.

긴 가요성 의료부재의 직경에 대한 결정은 본 명세서에 설명된 반복된 주기 명령과는 다른 카테터 변위 구현을 위해 수행될 수 있다.

따라서, 본 명세서에 설명된 반복된 주기 명령과 별개로, 본 발명의 일실시예는:

- 베이스(132);

- 각각이 구동표면(34,34')을 갖는 한 쌍(33)의 구동부재(24,24'); 및

- 액츄에이터(26)에 대한 상대 대표신호를 갖는 구동구성으로 (예컨대, 반복 순환식으로) 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 베이스(132)에 대해 제 1 위치에서 제 2 위치로의 변위를 명령하고, 이로써 긴 가요성 의료부재를 베이스(132)에 대해 구동시키는데 적합한 통제부재(18,11)를 포함하고,

상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')는 적어도 하나의 액츄에이터(26)에 의해 상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34')이 일측에 설비되어 구동될 긴 가요성 의료부재와 결합되는 구동구성에 배치될 수 있으며,

상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')는 제 1 및 제 2 위치 간에 자유도를 따라 베이스(132)에 대해 이동식으로 실장되는 긴 가요성 의료부재용 로봇구동모듈에 관한 것이라 생각된다.

특히, 액추에이터에 대한 상대대표신호는 구동표면(34,34') 간의 이격거리를 결정하는데 이용되고, 통제부재(18,11)는 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 베이스(132)에 대해 이격거리로부터 결정된 변위를 명령하고 따라서 긴 가요성 의료부재가 베이스(132)에 대해 제어된 진폭으로 회전하게 구동시킨다.

특히, 액추에이터에 대한 상대대표신호는 허용가능한 범위의 조임력 내에서 긴 가요성 의료부재에 가해지는 조임력을 관리하는 역할을 한다.

상기 두 실시예에서, 다른 변위를 시작하기 전에 일방향을 따라 한 구동부재의 변위가 완료되기를 기다리는 일련의 변위가 기술되어 있다.

마찬가지로, 다양한 자유도를 따르는 구동부재의 동작이 상술한 3개의 동작 시스템(55,55',55")을 독립적으로 별개로 사용함으써 독립적일 수 있다면, 2개의 자유도에 따른 구동부재의 변위가 동시에 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 5c의 위치로부터 도 5e의 위치로의 구동부재의 변위는 순전한 이격의 제 1 위상과 초기 위치로의 순전한 복귀의 제 2 위상 사이의 중간 위상을 포함할 수 있으며, 이 두 움직임은 결합된다. 초기 위치로 순전히 복귀하는 위상과 순전히 접근하는 위상 사이인 도 5b의 위치와 도 5d의 위치 사이에서도 유사한 중간 위상이 고려될 수 있다. 이 라인을 따라 가면, 긴 가요성 의료부재의 기생 운동을 일으킬 위험이 없는 한 더 이상 초기 위치로의 복귀, 순전한 이격 또는 순전한 접근이 불가능할 수 있다.

추가로, 도 4a 내지 도 4e는 긴 가요성 의료부재의 순전한 평행이동을 별도로 나타내고 도 5a 내지 도 5e는 순전한 회전 운동을 나타내는 반면, 이들 두 움직임은 대안적으로 결합될 수 있다. 결합된 구성에서, 동시에 이동 및 회전을 발생하기에 적합한 구동부재의 운동을 결합하는 것만으로 충분할 것이다.

앞의 예는 한 쌍의 구동부재를 포함한다.

변형으로서, 몇 쌍의 구동부재가 제공될 수 있다. 예를 들어, 설명을 위해, 2쌍의 구동부재가 제공될 수 있다. 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')는 제 1 쌍의 구동부재와 유사할 수 있으며, 특히 구동표면(34",34"')을 포함할 수 있고, 원격 통제 스테이션(11) 또는, 제 1 쌍의 구현과 유사한 구현 예에 따라, 로컬 통제박스(18)로부터 작동될 수 있다. 구동부재의 제 1 쌍(33)과 제 2 쌍(33')은 긴 가요성 의료부재의 길이방향 축(X)을 따라 서로에 대해 오프세트될 수 있다. 제 1 실시예에 따르면, 두 쌍(33,33')은 결합해제된 형태로 동일 평면 상에 있도록 의도될 수 있다. 이는 두 쌍이 공유하는 베이스(132)에 대해 제공될 수 있음을 의미한다. 변형으로서, 각각의 픽쳐에 대한 베이스(132,132')는 독립적일 수 있고, 동일 평면 상에 있지 않을 수도 있다.

두 쌍의 작동은 동기화될 수 있다. 예를 들어, 두 쌍의 액추에이터는 두 쌍의 동일한 동시동작을 발생할 수 있다.

변형으로서, 두 쌍은 동위상으로 오프세트된 운동을 발생시키기 위해 동기적으로 작동될 수 있다. 즉, 제 1 쌍(33)은 구동구성이고 다른 쌍은 결합해제구성이며, 반대의 경우도 마찬가지이다. 예를 들어, 구동구성에는 항상 최소한 한 쌍이 있다. 어느 순간이든, 이는 동시에 제 1 쌍, 제 2 쌍 또는 두 쌍 모두를 포함할 수 있다. 이러한 구조로 긴 가요성 의료부재의 파지가 향상될 수 있다. 특히, 긴 가요성 의료부재가 환자의 해부학적 부위에 마찰하면서 움직일 경우, 변위에 대한 로컬 저항을 극복하기 위한 충분한 파지력을 제공할 수 있어야 한다. 이는 긴 유연성 의료부재가 미끄러운 경우, 예를 들어 용액 속에 유지되기 때문일 경우에 더욱 어렵다.

도 6a 내지 도 6f에서, 구동모드를 설명하기 위한 예가 주어진다. 이 그림에서, 시간이 지나도 고정되는 참조부호는 "+"부호로 나타낸다. 도 6a 내지 도 6e에 나타낸 제 1 쌍의 움직임은 도 4a 내지 도 4e와 관련하여 상술하였다. 도 6f는 도 6b와 동일한 위치를 나타내며, 변위는 원형이다.

도 6b 내지 도 6f는 한 주기 동안 제 2 쌍(33')의 변위를 도시한 것이다. 이러한 변위는 제 1 쌍의 변위에 대해 위상이 다르다; 제 2 쌍에 대해 도 6d에 도시된 위치는 제 1 쌍에 대해 도 6b의 위치에 대응한다. 이하 등등.

특히, 도 6e에 도시된 바와 같이, 제 2 쌍이 긴 가요성 의료부재가 진행하는 방향으로 변위를 받고, 제 1 쌍이 반대방향으로 변위를 받는 충돌을 피하기 위해 이격되어있다.

예시를 위해, 도 6a는 2개의 쌍이 긴 가요성 의료부재로부터 떨어져 위치되는 초기 상태를 나타낼 수 있다. 시스템을 시작하는 동안, 제 1 쌍이 명령을 받고 그 다음에는 다른 위상으로 제 2 쌍이 명령을 받는다.

이 구현은 병진운동과는 다른 움직임에도 적용된다. 이 구현은 두 개 이상의 쌍에 적용된다. 이 경우, 쌍은 적용가능한 경우, 모두 서로 위상이 맞지 않거나 일부 쌍이 서로 위상이 맞을 수 있다.

Claims (23)

1. 카테터(15'), 가이드(15"), 또는 카테터(15') 및 가이드(15")를 구동하는 로봇식 방법을 실행할 수 있는 로봇모듈로서, 상기 로봇모듈은 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고,
   상기 로봇모듈은:
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 전진시키는 제 1 동작모드;
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 자신 주위로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 회진시키는 제 2 동작모드; 및
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 회진시키는 제 3 동작모드; 를 포함하고,
   제 3 동작모드에서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 회진시키고,
   제 3 동작모드에서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 회진시키며, 교번하는 회전 주파수는 병진운동 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
2. 카테터(15'), 가이드(15"), 또는 카테터(15') 및 가이드(15")를 구동하는 로봇식 방법을 실행할 수 있는 로봇모듈로서, 상기 로봇모듈은 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리를 안내하기 위해 제공되고,
   상기 로봇모듈은:
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 전진시키는 제 1 동작모드;
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 자신 주위로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 회진시키는 제 2 동작모드; 및
   - 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리가 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 회진시키는 제 3 동작모드; 를 포함하고,
   제 3 동작모드에서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 회진시키고,
   제 3 동작모드에서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 회진시키며, 교번하는 회전 주파수 대 병진운동 속도의 비는 상기 방법의 사용자에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
3. 제 1 항에 있어서,
   제 3 동작모드에서, 가이드(15") 및/또는 카테터(15')의 병진운동에 있어 전진은 제 1 동작모드에서보다 느린 반면, 자신 주위로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')의 교번하는 회전(R)은 제 2 동작모드에서 자신 주위로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')의 회전(R)보다 빠른 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
4. 제 1 항에 있어서,
   가이드(15")는 후방만곡 팁(15"a)을 갖는 와이어이고, 상기 후방만곡 팁(15"a)은 와이어에 평행한 방향을 따라 전진하면서 동시에 제 3 동작모드로 와이어의 축 주위로 회전하거나, 또는
   가이드(15")는 후방만곡 팁(15"a)을 갖는 와이어이고, 상기 후방만곡 팁(15"a)은 와이어에 평행한 방향을 따라 전진하면서 동시에 제 3 동작모드로 와이어의 축 주위로 회전하고, 상기 후방만곡 팁(15"a)은 상기 후방만곡 팁(15"a)의 길이에 해당하는 거리만큼 전진할 때 적어도 2번의 회전방향(R)의 변화, 또는 적어도 4번의 회전방향(R)의 변화, 또는 적어도 10번의 회전방향(R) 변화를 겪는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
5. 제 1 항에 있어서,
   가이드(15") 및/또는 카테터(15')는 5mm의 길이에 해당하는 거리를 전진할 때 적어도 2번의 회전방향(R)의 변화, 바람직하게는 적어도 4번의 회전방향(R)의 변화, 또는 적어도 10번의 회전방향(R) 변화를 겪고, 및/또는
   제 3 동작모드에서, 가이드(15") 및/또는 카테터(15')의 회전방향(R) 변경 주파수는 적어도 1Hz, 또는 적어도 3Hz, 또는 적어도 10Hz이며, 및/또는
   제 3 동작모드에서, 가이드(15") 및/또는 카테터(15')의 병진운동(T) 속도는 많아야 10mm/s, 또는 많아야 3mm/s, 또는 많아야 1mm/s인 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 제 3 동작모드는 사람의 순환기계에서 몇몇 분기 부위를 지나는데 사용되고, 및/또는
   - 제 3 동작모드는 사람의 순환기계에서 몇몇 병변(病變) 부위를 지나는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
7. 카테터(15'), 가이드(15"), 또는 카테터(15') 및 가이드(15")를 구동하기 위한 로봇모듈로서, 상기 로봇모듈은 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리를 포함하고,
   상기 로봇모듈은:
   - 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 전진시키는 제 1 동작모드; 및
   - 자신 주위로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 회진시키는 제 2 동작모드;로 안내될 수 있도록 구성되고 배열되며,
   상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는:
   - 제 3 동작모드로, 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키는 한편, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 회진시키도록 안내될 수 있도록 구성되고 배열되고,
   - 제 3 동작모드에서, 상기 구동부재(24,24',24",24"') 어셈블리는 인간-기계 인터페이스로부터 명령의 변경에 따라 병진운동(T)으로 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 동시에 전진시키고, 자신 주위로 일방향으로 그런 후 타방향으로 번갈아 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 자동으로 회진시키도록 구성되고 배열되며,
   교번하는 회전 주파수는 병진운동 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
8. 제 7 항에 있어서,
   구동부재(24,24',24",24"')의 어셈블리는:
   - 베이스(132);
   - 각각이 구동표면(34,34')을 갖는 한 쌍(33)의 구동부재(24,24'); 및
   - 구동구성으로 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 베이스(132)에 대해 제 1 위치에서 제 2 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하고 이런 식으로 베이스(132)에 대해 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 구동시키며, 상기 베이스에 대해 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 구동시키지 않는 결합해제구성으로 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')로부터 상기 구동부재(24,24')의 베이스(132)에 대해 제 2 위치에서 제 1 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하는데 적합한 통제부재(18,11)를 포함하고,
   상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')는 상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34')이 일측에 설비되어 구동될 가이드(15") 및/또는 카테터(15')와 결합되는 구동구성으로, 그리고 상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')의 상기 구동부재(24,24')의 구동표면(34,34')이 가이드(15") 및/또는 카테터(15')와 결합되지 않는 결합해제구성으로 번갈아 위치될 수 있으며,
   상기 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')는 제 1 및 제 2 위치 간에 자유도를 따라 베이스(132)에 대해 이동식으로 실장되고,
   가이드(15") 및/또는 카테터(15)의 로컬 길이방향(X)에 대한 횡방향(Z)을 따라 그리고 반대방향으로 베이스(132)에 대한 구동부재(24,24')의 병진운동(T)은 가이드(15") 및/또는 카테터(15)의 로컬 길이방향(X) 주위로 구동표면(34,34') 상에 가이드(15") 및/또는 카테터(15)의 권선을 허용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
9. 제 8 항에 있어서,
   베이스(132)는 제 1 베이스이고, 구동부재(24,24')의 쌍(33)은 구동부재의 제 1 쌍이며, 상기 로봇모듈은:
   - 제 2 베이스(132');
   - 각각이 구동표면(34",34"')을 갖는 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"'); 및
   - 구동구성으로 상기 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')의 상기 구동부재(24",24"')의 제 2 베이스(132')에 대해 제 1 위치에서 제 2 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하고 이런 식으로 베이스(132')에 대해 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 구동시키며, 상기 제 2 베이스(132')에 대해 가이드(15") 및/또는 카테터(15')를 구동시키지 않는 결합해제구성으로 한 쌍(33)의 구동부재(24,24')로부터 상기 구동부재(24,24')의 베이스(132)에 대해 제 2 위치에서 제 1 위치로의 변위를 주기적으로 반복 명령하는데 적합한 통제부재(18,11)를 포함하고,
   상기 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')는 상기 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')의 상기 구동부재(24",24"')의 구동표면(34",34"')이 이 일측에 설비되어 구동될 가이드(15") 및/또는 카테터(15')와 결합되는 구동구성으로, 그리고 상기 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')의 상기 구동부재(24",24"')의 구동표면(34",34"')이 가이드(15") 및/또는 카테터(15')와 결합되지 않는 결합해제구성으로 번갈아 위치될 수 있으며,
   상기 제 2 쌍(33')의 구동부재(24",24"')는 제 1 및 제 2 위치 간에 자유도를 따라 베이스(132')에 대해 이동식으로 실장되는 것을 특징으로 하는, 로봇모듈.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제

Images