JP7384475B2 - テンドン－シース駆動装置、手術部材駆動装置、及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、テンドン－シース駆動装置、手術部材駆動装置、及びその作動方法に関し、より詳しくは、駆動モジュールに分離可能に結合されるテンドン－シース駆動装置、及び内視鏡に脱着可能に設けられるベースユニットを含む手術部材駆動装置に関する。

医者の視野やマニュアル手術道具が届きにくい部位を手術するために手術ロボットが開発されている。このような手術ロボットが身体部位を通じて挿入されるためには、ロボットアームを小型化しなければならないという問題がある。

一方、手術用ロボットは、人体内部で視野を確保するための内視鏡を必須とする。
しかし、従来の医療界に普及されている内視鏡装備は比較的高価の装備であり、数年間医療界で広く用いられていたので、医療関係者にその使用が非常に慣れている。この点を考慮すると、内視鏡システムを用いた手術用ロボットを導入することが、経済的、ユーザの使用経験の面から有利であり得る。

しかし、内視鏡に追加的にロボットアームを付加させるためには、内視鏡操作装置に加えてロボットアームを駆動させるための別途の操作装置を必要とし、内視鏡とは異なり複数のワイヤが駆動装置に連結されなければならないロボットアームの特性上、１回の手術後に交換する過程が容易でないおそれもある。

したがって、このような問題点を解決すると共に、経済的、使用経験の面における長所を利用できるように、内視鏡に脱着可能に設けられるロボットアームを含む手術部材駆動装置の開発が要求されている。

大韓民国公開特許第１０－２０１７－００７０６０４号

本発明の一実施例は、別途の駆動モジュールに分離可能に結合されるテンドン－シース駆動装置を提供しようとする。

本発明の一実施例は、内視鏡システムに脱着可能に結合して使用できる手術部材駆動装置を提供しようとする。

本発明の一実施例は、消耗性のロボットアームの交換が容易である手術部材駆動装置を提供しようとする。

本発明の一実施例は、操作者が容易に操作できる手術部材駆動装置を提供しようとする。
本発明の一実施例は、単一の操作者によって内視鏡と共に制御可能な手術部材駆動装置を提供しようとする。

本発明の一側面によると、内視鏡に脱着可能に設けられる手術部材を作動させるための手術部材駆動装置であって、前記内視鏡の一端部側に固定され、一側に前記手術部材が結合されるベースユニット、前記ベースユニットに一端部が結合されて前記ベースユニットに駆動力を伝達するワイヤ、及び前記ワイヤの他端部に結合される動力伝達部を備えるカートリッジを含むカートリッジモジュール；及び前記カートリッジが脱着可能に結合される収容部、及び前記収容部に結合された前記カートリッジモジュールの前記ワイヤに前記駆動力を提供する駆動モジュール；を含む、手術部材駆動装置が提供される。

このとき、前記ベースユニットは、前記内視鏡の一端部側に固定できるベース部；前記ベース部に前記内視鏡の延長方向を中心に回転可能に結合される第１回転部；を含んでもよい。

このとき、前記ワイヤは一対で形成され、前記一対のワイヤは、前記第１回転部を前記内視鏡の延長方向を中心に時計回り又は反時計回りに回転させる第１ワイヤ及び第２ワイヤを含んでもよい。

このとき、前記内視鏡の延長方向に延長され、前記第１回転部に前記内視鏡の延長方向に垂直な第１回転軸を中心にピボット回転可能に結合されるアーム部、及び前記アーム部を前記第１回転軸を中心にピボット回転させる第３ワイヤ及び第４ワイヤをさらに含んでもよい。

このとき、前記アーム部には、前記手術部材を前記アーム部の一側に固定させるように固定部材が備えられてもよい。

このとき、前記アーム部の端部に前記アーム部の延長方向に垂直な第２回転軸を中心にピボット回転可能に結合される第２回転部が備えられてもよい。

このとき、前記手術部材は、前記第２回転軸を中心にピボット回転可能に前記第２回転部に備えられる第１グリッパと第２グリッパとを含む鉗子であってもよい。

このとき、前記第２回転部には、前記手術部材を前記第２回転部に固定させるように固定部材が備えられてもよい。

このとき、前記手術部材は、手術用鉗子（ｆｏｒｃｅｐｓ）、電気手術器用電極（ＥＳＤ ｋｎｉｆｅ）、手術用スネア（ｓｎａｒｅ）、手術用バスケット（ｂａｓｋｅｔ）、手術用ネット（ｎｅｔ）、手術用クリップ（ｃｌｉｐ）、及び手術用微細はさみ（ｓｃｉｓｓｏｒｓ）のいずれか１つであってもよい。

このとき、前記駆動モジュールは、前記収容部に安着した前記カートリッジを前記収容部に機械的に結合させるホールディングユニットを備えてもよい。

このとき、前記駆動モジュールを通じて前記手術部材又は前記ベースユニットの動作を制御するための操作命令が入力される操作モジュールをさらに含んでもよい。

このとき、前記操作モジュールは、胴体；及び前記胴体上にピボット回転可能に備えられる操作スティック又は操作ボタン；を含み、前記ワイヤは、前記操作スティックのピボット回転又は前記操作ボタンの押下によって駆動されてもよい。

本発明の他の側面によると、テンドン－シースを駆動するためのテンドン－シース駆動装置であって、前記シースの少なくとも一側が固定される支持部材；前記テンドンを前記シースに対して相対的に移動させるように前記テンドンの一側と結合される作動部材；及び前記作動部材と機械的に結合されて前記作動部材を移動又は回転させる駆動モジュールを含み、前記作動部材は、前記駆動モジュールと分離可能に結合される、テンドン－シース駆動装置が提供される。

このとき、前記駆動モジュールは、前記作動部材と結合されて前記作動部材を直線運動させるリニアアクチュエータを含み、前記テンドンは、前記作動部材の前記直線運動によって前記シースに対して相対的に移動してもよい。

このとき、前記支持部材と前記作動部材は、１回以上使用した後に交換及び廃棄が可能になるように一体に形成されてもよい。

このとき、前記テンドンは複数のテンドンを含み、前記支持部材と前記作動部材は、前記複数のテンドンに対応するようにそれぞれ複数の支持部材及び複数の作動部材を含み、前記複数の作動部材は、函体状のカートリッジに設けられて一体として前記駆動モジュールに結合されてもよい。

このとき、前記カートリッジは、一側に前記作動部材が前記テンドンの延長方向に前後進するようにガイドするガイド部が形成されてもよい。

本発明のさらに他の側面によると、内視鏡に脱着可能に設けられる手術部材、一側に前記手術部材が結合されるベースユニット、前記ベースユニットに駆動力を伝達するワイヤ、前記ワイヤの他端部に結合される動力伝達部を備えるカートリッジを含むカートリッジモジュール、及び前記カートリッジが脱着可能に結合され、前記ワイヤに駆動力を提供する駆動モジュールを含む手術部材駆動装置の作動方法であって、前記ベースユニットを前記内視鏡の一端部に固定させるステップ；前記カートリッジを前記駆動モジュールに結合させるステップ；前記内視鏡の一端部を患者の身体内部に挿入するステップ；前記ワイヤに駆動力を提供して前記ベースユニットの動作を制御するステップ；前記患者の手術が完了した後に前記内視鏡を前記患者の身体内部から取り出すステップ；前記カートリッジを前記駆動モジュールから分離させるステップ；及び前記ベースユニットを前記内視鏡から分離させるステップ；を含み、前記カートリッジを前記駆動モジュールに結合させるステップは、前記内視鏡の一端部を患者の身体内部に挿入するステップの前又は後に行われ、前記カートリッジを前記駆動モジュールから分離させるステップは、前記内視鏡を前記患者の身体内部から取り出すステップの前又は後に行われる、手術部材駆動装置の作動方法が提供される。

このとき、前記内視鏡から分離された前記カートリッジを洗浄するステップをさらに含んでもよい。

このとき、前記内視鏡から分離された前記カートリッジを廃棄するステップをさらに含んでもよい。

本発明の一実施例によるテンドン－シース駆動装置は、別途の駆動モジュールに分離可能に結合される動力伝達部を備え、手術前後におけるテンドン－シース駆動装置の交換及び設置が容易である。

本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、内視鏡に容易に結合させることができるベースユニットを備え、必要に応じて多様な手術部材を内視鏡に結合して手術を行うことができるという長所がある。

本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、内視鏡に結合される前記ベースユニットが交換可能になるようにカートリッジ形態で形成されることによって、交換プロセスが非常に迅速かつ簡便であり、安価であるという長所がある。

また、本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、ベースユニットの配置位置及び作動原理を模倣して直観的な操作が可能な特有の操作モジュールを導入することで、操作者が便利に操作することができる。

また本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、操作モジュールに内視鏡操作装置の固定のための結合部が備えられ、単一の操作者が内視鏡とロボットアームの両方とも容易に制御可能な制御環境を提供することができる。

図１は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置が内視鏡システムに統合された状態を示した斜視図である。 図２は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の各構成をブロック形態に示したブロック図である。 図３は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールと駆動モジュールを共に示した斜視図である。 図４は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールの中でカートリッジを拡大して示した斜視図である。 図５は、図４のカートリッジに備えられた動力伝達部がワイヤに駆動力を伝達する過程を説明するための斜視図である。 図６は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の操作モジュールを拡大して示した斜視図である。 図７は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールを拡大して示した斜視図である。 図８の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第１自由度動作を説明するための説明図である。 図９の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第１自由度動作を説明するための説明図である。 図１０の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第２自由度動作を説明するための図である。 図１１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第２自由度動作を説明するための図である。 図１２の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第３自由度動作を説明するための図である。 図１３の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第３自由度動作を説明するための図である。 図１４の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第４自由度動作を説明するための説明図である。 図１５の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第４自由度動作を説明するための説明図である。 図１６は、本発明の他の実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールを拡大して示した斜視図である。 図１７は、本発明の他の実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールを拡大して示した斜視図である。 図１８は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置を用いた手術遂行方法を段階毎に示した順序図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に対し、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、種々の異なる形態で具現でき、ここで説明する実施例に限定されない。図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて同一又は類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付けた。

本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。

また、本明細書で言及されるワイヤとテンドンは、同一の部材に対して用語だけ異にして指称するものであり得る。同様に、チューブとシースも同一の部材に対して用語だけ異にして指称するものであり得る。

図１は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置が内視鏡システムに統合された状態を示した斜視図である。図２は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の各構成をブロック形態に示したブロック図である。図３は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールと駆動モジュールを共に示した斜視図である。図４は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールの中でカートリッジを拡大して示した斜視図である。図５は、図４のカートリッジに備えられた動力伝達部がワイヤに駆動力を伝達する過程を説明するための斜視図である。図６は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の操作モジュールを拡大して示した斜視図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）は、内視鏡システム（２００）を用いて手術用ロボットを具現できるシステムであって、内視鏡システム（２００）の内視鏡（２１０）にベースユニット（２０）を脱着可能に設け、これを共に人体に挿入した後に、前記ベースユニット（２０）を用いた物理的動作、処置又は人体の内部器官と関連する処理を行うことができるシステムである。

このため、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）は、カートリッジモジュール（１０）、前記カートリッジモジュール（１０）を駆動させる駆動モジュール（６０）、及び前記駆動モジュール（６０）を制御できる駆動命令が入力される操作モジュール（９０）を含む。

図１ないし図４を参照すると、本発明の一実施例において、カートリッジモジュール（１０）は、ベースユニット（２０）、複数のワイヤ（３０）、及びカートリッジ（５０）を含んでもよい。

先ず、カートリッジモジュール（１０）は、内視鏡（２１０）の中でレンズ（図示せず）が設けられた一端部側に固定されるベースユニット（２０）を含む。このとき、ベースユニット（２０）は、人体組織の一部を把持及び切断するための手術部材が設けられる部材であって、一例として前記手術部材による多様な作業を行うロボットアームであってもよい。このとき、ベースユニットが行うことができる作業は、組織の一部の把持又は切断に加えて、公知の多様な作業を含んでもよい。

ベースユニット（２０）は、複数のワイヤ（３０）の駆動によって操作されてもよい。このため、複数のワイヤ（３０）の一端部はベースユニット（２０）に結合され、他端部はワイヤを駆動するための駆動モジュール（６０）に連結されてもよい。

本発明の一実施例によると、ベースユニット（２０）を作動するため、一例として８個のワイヤ（３０）が備えられてもよい。このとき、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）のワイヤ（３０）の数が８個に限定されるのではなく、必要に応じてそれぞれ異なる数のワイヤを備えてもよい。

一方、ベースユニット（２０）の詳細構造、及びベースユニット（２０）を作動するための複数のワイヤ（３０）の連結構造についての詳細な説明は後述する。

一方、本発明の一実施例によると、複数のワイヤ（３０）の他端部はカートリッジ（５０）の内部に結合され、このように複数のワイヤ（３０）の他端部が内蔵されたカートリッジ（５０）が駆動モジュール（６０）に連結されるように構成されてもよい。

図３及び図４を参照すると、カートリッジ（５０）は、所定の体積を有する函体状に形成されてもよく、一側に前記複数のワイヤ（３０）が挿入できる複数の挿入ホール（５１）が形成されてもよい。

また、カートリッジ（５０）の内部には、挿入ホール（５１）を通じて挿入されたワイヤ（３０）の他端部が連結される動力伝達部（５２）が備えられてもよい。動力伝達部（５２）は、図４に示されたように、カートリッジ（５０）の内部に収容できる大きさのブロック形態で形成されてもよい。

このとき、動力伝達部（５２）は、作動部材（５３）及び支持部材（５４）を含んでもよい。

作動部材（５３）は、ワイヤ（３０）の末端部が固定される部材であり、カートリッジ（５０）の内側空間であらかじめ定められた経路に沿って前進又は後進するように形成されてもよい。これによって、作動部材（５３）が移動されるときにワイヤ（３０）に外力が伝達されることができる。

より詳しく、図４及び図５を参照すると、ワイヤ（３０）を引っ張るために作動部材（５３）が挿入ホール（５１）から遠くなる方向に後進することができ、反対に、ワイヤ（３０）を押すために作動部材（５３）が挿入ホール（５１）に近くなる方向に前進することができる。このような作動部材（５３）の移動は、後述の駆動モジュール（６０）の駆動ユニット（７０）により可能であり、これについての詳細な説明は後述する。

一方、作動部材（５３）があらかじめ定められた経路に沿って安定に前後進するようにガイドするため、図４に示されたように、ガイドの内側空間でワイヤ（３０）の延長方向に沿って所定の高さに突出した形態のガイド部（５５ａ、５５ｂ）が形成されてもよい。

このとき、ガイド部（５５ａ、５５ｂ）は、作動部材（５３）の両側をガイドするために、作動部材（５３）の両側にそれぞれ位置する一対の形態で形成されてもよい。

一方、図４及び図５を参照すると、ワイヤ（３０）は、その端部がカートリッジ（５０）内で作動部材（５３）により移動可能に支持され、ワイヤの両端部間の長さ方向胴体部分は、中空状チューブ（４０）により取り囲まれた構造からなってもよい。一例として、ワイヤ（３０）とチューブ（４０）は、公知のテンドン－シースメカニズム（ｔｅｎｄｏｎ－ｓｈｅａｔｈ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）で具現できる。

本発明の一実施例において、支持部材（５４）はワイヤ（３０）を取り囲んでいるチューブ（４０）を固定するための部材である。このように、ワイヤ（３０）の外側でワイヤ（３０）を取り囲むチューブ（４０）が支持部材（５４）により固定されることで、作動部材（５３）により前後進するワイヤ（３０）とチューブ（４０）との間で相対的な動きが生成し得る。

本発明の一実施例において、ワイヤ（３０）を取り囲んで支持する支持部材（５４）は、ワイヤ（３０）の端部を固定する作動部材（５３）より挿入ホール（５１）に隣接して配置されてもよい。

本発明の一実施例において、ベースユニット（２０）を作動させるために、一例として８個のワイヤ（３０）が必要な場合、ワイヤ（３０）それぞれに対して駆動力を伝達するために、８個の動力伝達部（５２）が必要であり得る。

このとき、複数の動力伝達部（５２）は、図４に示されたように、カートリッジ（５０）内で２個ずつ１組になって、４個組のワイヤが上下方向に並んでいるような形態で配置されてもよい。

本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、動力伝達部（５２）の作動部材（５３）が前進又は後進することでワイヤ（３０）に駆動力が伝達される構造で構成されるが、動力伝達部（５２）の構造がこれに制限されるのではない。

一例として、動力伝達部（５２）は、ワイヤの一端部が外周面に固定され、回転軸を中心に回転するローラ構造体のような形態で形成されてもよい。このように構成された場合、動力伝達部（５２）は、駆動ユニット（７０）により回転されることでワイヤ（３０）に駆動力を伝達することができる。さらに他の例として、ワイヤ（３０）が動力伝達部（５２）に固定され、駆動ユニット（７０）がワイヤ（３０）に直接駆動力を提供するように構成されてもよい。

一方、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）は、カートリッジ（５０）の内部に位置するワイヤ（３０）に対して駆動力を印加できる駆動モジュール（６０）を含む。

図３を参照すると、駆動モジュール（６０）は、函体状のハウジングを備える。
駆動モジュールの内部には、カートリッジ（５０）が収容される収容部（６１）が備えられ、外側面の一側に収容部（６１）と連結された入口（６７）が形成されてもよい。駆動モジュール（６０）の内部に形成された収容部（６１）は、カートリッジが駆動モジュールの内部に挿入された状態でカートリッジを支持できるフレームで形成されてもよい。

また前記収容部の入口（６７）を通じて駆動モジュールの内部に挿入されたカートリッジ（５０）は、別途のホールディングユニット（６５）を通じて収容部に安着して固定されてもよい。

このとき、ホールディングユニット（６５）は、モータを基盤にしたアクチュエータ（図示せず）によりカートリッジ（５０）を収容部に機械的に結合させるか、結合状態を解除させてもよい。

駆動モジュール（６０）は、図３に示されたように、外側の一部に前記ホールディングユニット（６５）の駆動を制御するためのボタン（６２）を備えてもよい。一例として、収容部に安着して結合された状態のカートリッジ（５０）を、再度外部に分離させるときに前記ボタン（６２）を押してもよい。このようなボタン（６２）は、物理的なボタンだけでなく、駆動モジュール上にディスプレイされる画面上でタッチ式で作動するボタンであってもよい。

一方、ホールディングユニット（６５）は、カートリッジの一側の突出部又は溝にかかるように、弾性部材によって作動する掛け金のような公知の構成からなってもよい。

一方、図面には収容部（６１）が駆動モジュール（６０）の内部に位置するように示されたが、これとは異なり収容部（６１）は、駆動モジュール（６０）の外側に開放された形態で形成されてもよく、カートリッジ（５０）と結合できる構造であればどのような形態からなってもよい。

本発明の一実施例において、駆動モジュール（６０）は、カートリッジ（５０）が収容部（６１）に結合された状態で、駆動ユニット（７０）をカートリッジ（５０）側に結合させることで、カートリッジ（５０）の内部に位置するワイヤ（３０）に駆動力を提供してもよい。

このとき、駆動ユニット（７０）は、ワイヤ（３０）に直接又は間接的に駆動力を提供することができ、駆動力の生成のために電動モータ及び後述の制御ユニット（６３）から信号を伝達されて前記電動モータを制御するためのモータドライブ（ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ）を含んでもよい。

本発明の一実施例において、駆動ユニット（７０）は、リニアアクチュエータ（ｌｉｎｅａｒ ａｃｔｕａｔｏｒ）又はロータリアクチュエータ（ｒｏｔａｒｙ ａｃｔｕａｔｏｒ）など公知のアクチュエータが適用されてもよい。

具体的な一例として、直線往復運動する電動式リニアアクチュエータのピストンロッド（ｐｉｓｔｏｎ ｒｏｄ）の一端部がカートリッジ（５０）の作動部材（５３）に形成された溝部（図示せず）に挿入された後、作動部材（５３）を線形移動させることで、ワイヤ（３０）が引っ張られるか押されるように形成されてもよい。このような過程により伝達された駆動力は、ベースユニット（２０）の各部分に伝達されてベースユニット（２０）の一部分を動作させることができる。

他の一例として、回転往復運動するロータリアクチュエータの一側にローラ形態の動力伝達部（５２）が連結され、所定の回転軸を中心に回転することで、ワイヤ（３０）が引っ張られるか押されるように構成されてもよい。

このように駆動ユニット（７０）が動力伝達部（５２）を通じて間接的にワイヤ（３０）に駆動力を伝達する方式に加えて、駆動ユニット（７０）に直接ワイヤ（３０）が連結され、直接的に駆動ユニット（７０）が駆動力を伝達してもよい。

一方、図２を参照すると、カートリッジ（５０）に複数のワイヤ（３０）が連結される場合、それぞれのワイヤ（３０）を駆動するための複数の駆動ユニット（７０）が個別に存在してもよい。これら個別の駆動ユニット（７１ないし７８）は、それぞれ電動モータとそれぞれのモータを駆動するためのモータドライブを備えてもよい。また個別のモータドライブそれぞれは、ベースユニット（２０）の目的とする動作形態に応じて、制御ユニット（６３）からそれぞれ異なる命令を受信することができる。

また図２を参照すると、本発明の一実施例において、駆動モジュール（６０）は、カートリッジモジュール（１０）に含まれた複数のワイヤ（３０）の張力を感知するセンサーユニット（８０）を含んでもよい。これによって、カートリッジモジュール（１０）の作動異常の有無をリアルタイムで確認するか、又はロボットアーム（ベースユニット）の制御精度を高めるための各種アルゴリズムに用いられることができる。センサーユニット（８０）は、それぞれのワイヤに連結された複数のセンサー（８１～８８）を含んでもよい。

このとき、センサーユニット（８０）の複数のセンサー（８１～８８）は、作動部材（５３）を通じてワイヤ（３０）の張力を直接感知するか、支持部材（５４）を通じてチューブ（４０）の張力（又は圧縮力）を測定するか、又は両部材に設けられてワイヤ（３０）とチューブ（４０）の物理的特性の変化をすべて測定して適切に活用されてもよい。

このようにセンサーユニット（８０）の複数のセンサー（８１～８８）により収集されたそれぞれの張力情報は制御ユニット（６３）に伝送され、これに基づいて制御ユニット（６３）がカートリッジモジュール（１０）の作動異常の有無を判断し、制御精度を高めるために活用されることができる。

一方、本発明の一実施例において、駆動モジュール（６０）は、駆動ユニット（７０）及びセンサーユニット（８０）を含む駆動モジュール（６０）全体の駆動を制御するための制御ユニット（６３）を含んでもよい。

このとき、制御ユニット（６３）は、駆動ユニット（７０）に含まれた個別のモータドライブに駆動命令を伝達することができ、センサーユニット（８０）からワイヤ（３０）の張力情報などを伝達されることができる。

また、制御ユニット（６３）は、後述の操作モジュール（９０）から操作者の操作命令を伝達された後、これを個別の駆動ユニット（７０）に信号形態として伝達することができる。

一方、駆動モジュール（６０）は、外側の一部にベースユニット（２０）の駆動状態を出力するディスプレイユニット（６４）を含んでもよい。ディスプレイユニット（６４）には、図３に示されたように、第１回転部（２２）のアーム部（２３）及び鉗子（２７）などベースユニット（２０）の各部分がどの程度回転したかなどが視覚的に図示されることができる。これによって操作者は、ベースユニット（２０）の各部分の駆動状態をリアルタイムで確認でき、これに基づいてより精密にカートリッジモジュール（１０）を操作できる。

このとき、ディスプレイユニット（６４）は、操作モジュール（９０）から受信された操作命令、又は制御ユニット（６３）から駆動ユニット（７０）側に伝達された信号情報などに基づいて、ベースユニット（２０）の回転程度が視覚化されることができる。

このとき、ディスプレイユニット（６４）はタッチスクリーンで形成されてもよく、操作者による命令がタッチスクリーン上に示された仮想のボタンを通じて直接受信されてもよい。

一方、操作者がタッチスクリーンに入力する情報は、駆動ユニット（７０）の制御レベルを調節するための情報、例えば、操作モジュール（９０）による駆動ユニット（７０）の制御敏感度などであってもよい。これによって操作者は、本人の好みに合うように駆動ユニット（７０）の運動能力を設定することができる。

本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）は、操作者がベースユニット（２０）の動作を制御するための操作命令を入力できる操作モジュール（９０）を含む。このとき、操作モジュール（９０）は、駆動モジュール（６０）と有線又は無線で通信可能に連結されてもよい。

より詳しく図６を参照すると、操作モジュール（９０）は、操作者が片手で把持できる程度の体積を有する胴体（９１）を含む。このとき、前記胴体（９１）の内部には、図２に示されたように、後述の操作スティック（９２）による回転程度を感知する角度センサー（９８）が備えられてもよい。

一方、操作モジュール（９０）の一側には、内視鏡システム（２００）用の内視鏡操作装置（２２０）を固定するための結合部（９７）が備えられてもよい。これによって、内視鏡（２１０）とベースユニット（２０）の動作を単一の操作者の両手によって一度に制御することができる。よって、本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、操作者が内視鏡とベースユニットとを両手で一度に制御できるという長所がある。

図７は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールを拡大して示した斜視図である。
以下、図７を参照して本発明の一実施例による手術部材駆動装置のベースユニット（２０）の一実施例を詳しく説明する。

本発明の一実施例によると、ベースユニット（２０）は、ベース部（２１）、第１回転部（２２）、アーム部（２３）及び鉗子（２７）を含んでもよい。

ベース部（２１）は、内視鏡（２１０）の端部にベースユニット（２０）を固定させるための部材であって、内部に内視鏡（２１０）の一端部（２３０）が挿入される中空が形成され、内視鏡（２１０）の外周面を取り囲んで固定されてもよい。このとき、ベース部（２１）は、内視鏡（２１０）に対して相対回転が不可であるように固定されてもよい。

また、ベース部（２１）の外側には、前記ベース部（２１）の外周面に沿って回転可能に結合される第１回転部（２２）が配置されてもよい。より具体的に、第１回転部（２２）は、ベース部（２１）の外周面と第１回転部（２２）の内周面とが互いに接触するように環状に形成されてもよい。このとき、第１回転部（２２）は、後述のアーム部（２３）を内視鏡（２１０）の円周方向に沿って軸回転させるための部材である。

本発明の一実施例において、第１回転部（２２）の外周面の一側には、内視鏡の延長方向に沿って所定の長さ延長される長さ部材であるアーム部（２３）が回転可能に結合されてもよい。すなわち、アーム部（２３）の一端部（２４）が第１回転部（２２）に結合され、図７に示された第１回転軸（Ｒ１）を基準として時計回り又は反時計回りにピボット回転可能に結合されてもよい。このとき、アーム部（２３）は必要に応じて、図示されたように内視鏡（２１０）の内側方向に所定角度折り曲げられた折曲部（２６）を含んでもよい。

次いで、前記アーム部（２３）の他端部（２５）には、第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とを含む鉗子（２７）が回転可能に結合されてもよい。このとき、第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）は、いずれも第２回転軸（Ｒ２）を中心に時計回り又は反時計回りにピボット回転可能に結合されてもよい。

このとき、第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）は、それぞれ独立して回転でき、これらの相互作用によって人体組織の一部を把持するか、把持された状態の組織を逃がすことができる。

本発明の一実施例において、カートリッジモジュール（１０）は、ベースユニット（２０）の各部分に連結されて駆動力を伝達するワイヤ（３０）を含む。

このとき、ワイヤ（３０）は、後述の駆動モジュール（６０）により印加された駆動力によって引っ張られるか押されることで、ベースユニット（２０）の中でワイヤ（３０）が連結された部分を動作させることができる。

より詳しくは、ワイヤ（３０）は、第１回転部（２２）をベース部（２１）に対してそれぞれ時計回り又は反時計回りに回転させる第１ワイヤ（３１）及び第２ワイヤ（３２）を含んでもよい。このとき、第１ワイヤ（３１）及び第２ワイヤ（３２）は、第１回転部（２２）又はベース部（２１）に固定されてもよく、駆動力によって第１回転部（２２）とベース部（２１）とを互いに相対回転させることができる。

具体的な一例として、第１回転部（２２）は、第１ワイヤ（３１）を引っ張るか第２ワイヤ（３２）を押す場合、ベース部（２１）の中心を通る中心軸（Ｒ３）を中心に、前記ベース部（２１）の外周面に沿って反時計回りに回転することができる。反対に、第１回転部（２２）は、第２ワイヤ（３２）を引っ張るか第１ワイヤ（３１）を押す場合、時計回りに回転することができる。これによって、第１回転部（２２）に固定されたアーム部（２３）も、結果的に内視鏡（２１０）の円周方向に沿って目的とする位置に移動することができる。（図１４及び図１５を参照）

一方、ワイヤ（３０）は、第１回転軸（Ｒ１）を中心にアーム部（２３）を時計回り又は反時計回りにピボット回転させる第３ワイヤ（３３）及び第４ワイヤ（３４）を含んでもよい。このとき、第３ワイヤ（３３）及び第４ワイヤ（３４）は、アーム部（２３）の一端部（２４）に固定されてもよく、図７に示されたように、アーム部（２３）の一端部（２４）に形成されたワイヤガイドに沿って巻かれてもよい。

このとき、アーム部（２３）は、第３ワイヤ（３３）を引っ張るか又は第４ワイヤ（３４）を押す場合、反時計回りにピボット回転することができ、反対に第４ワイヤ（３４）を引っ張るか第３ワイヤ（３３）を押す場合、時計回りにピボット回転することができる。これによって、アーム部（２３）に固定された鉗子（２７）が操作者の所望する位置に回転して接近することができる。

一方、ワイヤ（３０）は、第２回転軸（Ｒ２）を中心に第１グリッパ（２８）を時計回り又は反時計回りにピボット回転させる第５ワイヤ（３５）及び第６ワイヤ（３６）を含んでもよい。このとき、第５ワイヤ（３５）及び第６ワイヤ（３６）は、第１グリッパ（２８）の一側に固定されてもよい。（図８ないし図１１を参照）

また、ワイヤ（３０）は、第２回転軸（Ｒ２）を中心に第２グリッパ（２９）を時計回り又は反時計回りにピボット回転させる第７ワイヤ（３７）及び第８ワイヤ（３８）を含んでもよい。これらも第２グリッパ（２９）の一側に固定されてもよい。

このとき、第１グリッパ（２８）及び第２グリッパ（２９）が第２回転軸（Ｒ２）を中心に時計回り又は反時計回りにピボット回転される原理は、上述のアーム部（２３）の回転原理と同様であるため、重複する説明は省略する。

一方、第１ワイヤ（３１）及び第２ワイヤ（３２）は、それぞれ独立した形態のワイヤであってもよい。他の例として、第１ワイヤ（３１）及び第２ワイヤ（３２）は、全体としては互いに連結された１つのワイヤであるか、又はワイヤが固定された地点を基準で分ける場合、一側のワイヤと他側のワイヤを個別に称するものであってもよい。

また、第３ワイヤ（３３）と第４ワイヤ（３４）、第５ワイヤ（３５）と第６ワイヤ（３６）、第７ワイヤ（３７）と第８ワイヤ（３８）も、上述の第１ワイヤ（３１）及び第２ワイヤ（３２）と同様にそれぞれ独立した形態のワイヤであるか、又は互いに連結された１つのワイヤであってもよい。

本発明の一実施例において、ベースユニット（２０）は、ワイヤ（３０）により大きく４つの自由度を有して動作してもよい。より詳しく４つの自由度は、鉗子（２７）を構成する第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とが組織を把持するために開閉される動作（以下、「第１自由度動作」）、鉗子（２７）全体が第２回転軸（Ｒ２）を基準としてピボット回転する動作（以下、「第２自由度動作」）、アーム部（２３）が第１回転軸（Ｒ１）を基準としてピボット回転する動作（以下、「第３自由度動作」）、アーム部（２３）が固定された第１回転部（２２）が、内視鏡（２１０）の外周面に沿って軸回転する動作（以下、「第４自由度動作」）を含んでもよい。以下では、本発明の一実施例による手術部材駆動装置を用いて作動可能なロボットアーム（ベースユニット）の自由度動作、及びこのための操作モジュールの操作について図面を変えて説明する。

図８の（ａ）及び（ｂ）と、図９の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第１自由度動作を説明するための説明図である。図１０の（ａ）及び（ｂ）と、図１１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第２自由度動作を説明するための説明図である。図１２の（ａ）及び（ｂ）と、図１３の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第３自由度動作を説明するための説明図である。図１４の（ａ）及び（ｂ）と、図１５の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置の第４自由度動作を説明するための説明図である。図８ないし図１５において、（ａ）は、ベースユニットの作動を示した図であり、（ｂ）は、ベースユニットの作動のための操作モジュールの操作状態を示した図である。

図２及び図８を参照すると、胴体（９１）の一側面には操作スティック（９２）が配置されてもよい。

このとき、操作スティック（９２）は、ワイヤ（３０）が固定されたベースユニット（２０）の各部分を動作させるために操作者が操作命令を入力する手段であって、一例として、所定長さ延長される棒状に形成されてもよい。このとき、操作スティック（９２）の形態及び構造は多様に変更されてもよい。

本発明の一実施例において、操作スティック（９２）は、回転軸を中心に時計回り又は反時計回りに所定角度ピボット回転してもよい。

このような操作スティック（９２）のピボット回転は、ベースユニット（２０）の各部分のピボット回転を模倣したことであり、操作スティック（９２）は、ワイヤ（３０）が固定されたベースユニット（２０）の一部分と同一の方向又はこれと反対の方向にピボット回転することができる。これによって操作者は、より直観的にベースユニット（２０）の動作を操作できる。

本発明の一実施例において、操作スティック（９２）のピボット回転角度は、操作モジュール（９０）に設けられた角度センサー（９８）によりセンシングされてもよく、このようにセンシングされた操作スティック（９２）のピボット回転角度に対応して駆動モジュール（６０）が駆動され、駆動モジュール（６０）の作動によってワイヤ（３０）の張力が調節されてベースユニット（２０）が動くことができる。

このとき、本発明の一実施例によると、図８及び図９より分かるように、第１操作スティック（９３）を用いて第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とを第２回転軸（Ｒ２）を中心に互いに反対方向にピボット回転させることができる。これによって、鉗子（２７）が人体組織の一部を把持するか又は把持された組織の一部を逃がすようにする第１自由度動作を具現できる。

より詳しくは、図８に示されたように、第１操作スティック（９３）が反時計回りにピボット回転される場合、第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）は、末端部が互いに遠くなる（開けられる）ようにピボット回転することができる。反対に、図９に示されたように、第１操作スティック（９３）が時計回りにピボット回転される場合、第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）は、末端部が互いに近くなるようにピボット回転することができる。

このように本発明の一実施例において、第１操作スティック（９３）は、簡単な方向転換のみで鉗子（２７）を開閉する第１自由度動作を操作可能とすることで、操作者が困難なく鉗子（２７）を容易に操作することができる。

一方、第２操作スティック（９４）を用いて第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とを互いに同一の方向にピボット回転させることで、図１０及び図１１に示されたように、鉗子（２７）全体を第２回転軸（Ｒ２）を中心にピボット回転させる第２自由度動作を具現できる。このような第２操作スティック（９４）による第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）との回転は、鉗子（２７）の可動範囲を全体的に移動させることができる。
このとき、第２操作スティック（９４）によるピボット回転方向と鉗子（２７）のピボット回転方向とは互いに同様に設定されてもよい。これによって操作者は、直観的に鉗子（２７）をピボット回転させることができる。

一方、図８ないし図１１を再度参照して、第１操作スティック（９３）及び第２操作スティック（９４）の回転に対して、第１グリッパ（２８）及び第２グリッパ（２９）を中心に検討すると以下の通りである。

第１グリッパ（２８）は、第１操作スティック（９３）及び第２操作スティック（９４）のピボット回転方向と同方向にピボット回転してもよい。また、第２グリッパ（２９）は、第１操作スティック（９３）のピボット回転方向と反対方向にピボット回転し、第２操作スティック（９４）のピボット回転方向とは同一の方向にピボット回転してもよい。

これによって、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）は、２つの単純な操作スティック（９２）だけで、鉗子の把持動作のみでなく第２回転軸を中心とした可動範囲の拡大まで容易に具現できる。

一方、図１２及び図１３を参照すると、第３操作スティック（９５）を用いて第３自由度動作を具現できる。すなわち、ピボット回転方向と同方向にアーム部（２３）を第１回転軸（Ｒ１）を基準としてピボット回転させることができる。このとき、第３操作スティック（９５）の回転方向も第２操作スティック（９４）と同様に、操作者の直観的な操作のためにアーム部（２３）のピボット回転方向と同様に設定されてもよい。

一方、本発明の一実施例において、操作モジュール（９０）は、操作スティック（９２）に加えて、胴体（９１）の上部又は下部に配置され、地面に垂直な回転軸を中心に軸回転する操作ハンドル（９６）を含んでもよい。

より詳しく、図１４及び図１５を参照すると、操作ハンドル（９６）は、円状の外周面を有してもよい。このような操作ハンドル（９６）を回転させることで、カートリッジモジュール（１０）の第１回転部（２２）が内視鏡（２１０）の外側で操作ハンドル（９６）の軸回転方向と同方向に軸回転する第４自由度動作が具現できる。

このように、操作ハンドル（９６）が、操作スティック（９２）とは異なりピボット回転でなく軸回転するように構成して、内視鏡（２１０）の外周面に沿って回転する第１回転部（２２）の軸回転に対応するようにすることで、操作者がより直観的にベースユニットを操作できる。

操作スティック（９２）と操作ハンドル（９６）との位置は、図８を見ると、操作モジュールの上側から下側方向に第１操作スティック（９３）－第２操作スティック（９４）－第３操作スティック（９５）－操作ハンドル（９６）の順に配置されてもよい。
このような配置は、ベースユニット（２０）の各構成が地面に対する高さ方向を基準に、鉗子（２７）－アーム部（２３）－第１回転部（２２）の順に配置されることに対応し、これによって操作者は、操作モジュール（９０）の各構成と、ベースユニット（２０）の各構成との間の対応関係を敢えて認識しなくても、ある操作スティック又は操作ハンドルがベースユニット（２０）の一部分に対応するかを直観的かつ迅速に把握することができる。
この他にも、操作モジュール（９０）は、外力により圧縮される場合に操作命令を生成する操作ボタン（９９）をさらに含んでもよい。このとき、操作ボタン（９９）は、公知の物理ボタンから形成されてもよい。

一方、本発明の一実施例による手術部材駆動装置において、図７に示されたベースユニット（２０）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）が採択できるベースユニット（２０）の具体的な一例に過ぎない。すなわち、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）に適用できるベースユニットが本実施例に制限されるのではなく、多様な構造のベースユニットが本発明による手術部材駆動装置に適用できる。

これと関連して、以下、図面を変えて本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）に適用できる他の形態のベースユニット（２０’、２０”）について説明する。このとき、ベース部（２１）、第１回転部（２２）及びアーム部（２３）など重複する構成の場合、繰り返された説明を省略するために上述の説明に代替する。

図１６及び図１７は、本発明の他の実施例による手術部材駆動装置のカートリッジモジュールを拡大して示した斜視図である。
先ず、図１６を参照すると、本発明の一実施例において、ベースユニット（２０’）は、上述した鉗子（２７）を備えるベースユニット（２０）から第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とを除いた形態で形成されてもよい。すなわち、前記ベースユニット（２０’）は、ベース部（２１）、第１回転部（２２）及びアーム部（２３）を含むが、アーム部（２３）の他端部側に第１グリッパ（２８）と第２グリッパ（２９）とを結合する代わりに、図１６に示されたように別途の第２回転部（２７’）を結合させた形態で形成されてもよい。

このとき、第２回転部（２７’）には、一側に鉗子（２７）の代わりに人体組織に外力を加えることができる別途の手術部材（３００）が固定されてもよい。これと関連して、前記第２回転部（２７’）に固定される別途の手術部材（３００）は、従来の内視鏡システム（２００）に内視鏡と共に一体化されて使用できる手術部材であって、制限されない一例として、手術用鉗子（ｆｏｒｃｅｐｓ）、電気手術器用電極（ＥＳＤ ｋｎｉｆｅ）、手術用スネア（ｓｎａｒｅ）、手術用バスケット（ｂａｓｋｅｔ）、手術用ネット（ｎｅｔ）、手術用クリップ（ｃｌｉｐ）又は手術用微細はさみ（ｓｃｉｓｓｏｒｓ）などであってもよい。しかし、上述の別途の手術部材（３００）は一例示に過ぎず、その他にも多様な形態の手術部材が第２回転部に固定されてもよい。

このとき、前記手術部材（3００）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）の駆動モジュール（６０）とワイヤを介して連結されることで、前記駆動モジュール（６０）から駆動力を伝達されてもよい。このとき、ワイヤによって駆動力を伝達される原理は、第１回転部（２２）、アーム部（２３）がワイヤを介して駆動力を伝達される原理と同一又は類似であるので、これについての重複する説明は省略する。

これとは異なり、前記手術部材（3００）は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）と機械的に分離された別途の駆動モジュールによって個別に駆動力を伝達されてもよい。

このとき、前記手術部材（3００）の駆動を操作するための操作手段は、操作の便宜のために、内視鏡操作装置（２２０）と同様に、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）の操作モジュール（９０）に脱着可能に固定されてもよい。

一方、前記別途の手術部材（３００）は、第２回転部（２７’）の一側に形成された固定部材（２７ａ）を通じて固定されてもよい。具体的な一例として、固定部材（２７ａ）は、図１５に示されたように別途の手術部材（３００）の外周の一側を取り囲むようにリング状に形成されてもよい。また固定部材（２７ａ）は、前記手術部材（３００）が容易に分離されないように弾性を有する素材から形成されることで、手術部材（３００）の外周面を取り囲んで圧力を印加してもよい。但し、図示された固定部材（２７ａ）は一例に過ぎず、手術部材（３００）を容易に支持できる構造であれば固定部材（２７ａ）はどのような形態であってもよい。

一方、前記第２回転部（２７’）は、第１グリッパ（２８）及び第２グリッパ（２９）と同様に、第２回転軸（Ｒ２）を中心にピボット回転してもよい。これによって、前記手術部材（３００）は、目的とする方向に端部が回転されるため、医療関係者がより効果的な手術を行うことができる。

このように、ベースユニット（２０’）が別途の手術部材（３００）を支持して固定するように形成される場合、医療関係者は、従来の内視鏡システム（２００）に備えられた手術部材（２４０）に加えて別途の手術部材（３００）を追加することができるため、単一の内視鏡手術内でより複合的かつ立体的な手術を行うことができる。

特に、追加された別途の手術部材（３００）の場合、従来の内視鏡システム（２００）に備えられた手術部材（２４０）と比較して、第１回転部（２２）、アーム部（２３）及び第２回転部（２７’）の作動を通じて位置を自在に変更できるという長所がある。

さらに、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）を用いる場合、医療関係者が目的に応じて多様な形態の手術部材（３００）を選択できるため、従来の内視鏡システム（２００）の機能を確張できるという長所がある。

一方、図１７を参照すると、ベースユニットと関連する他の例示として、ベースユニット（２０”）は、上述した第２回転部（２７’）を省略した形態で形成されてもよい。
すなわち、ベースユニット（２０”）は、上述のベースユニット（２０）の構成の中でベース部（２１）とアーム部（２３）とを含むが、図１７に示されたように、アーム部（２３）の一側に別途の手術部材（３００）を固定できる固定部材（２７ａ）を含んで形成されてもよい。

この場合、上述のベースユニット（２０’）と比較して第２回転部（２７’）が不在であるので、手術部材（３００）の端部側のピボット回転が一部制限されることはあるが、第２回転部（２７’）の省略によりワイヤの省略が可能であるため、全体的に装置を簡素化できるという長所がある。

また、第２回転部（２７’）が省略されても、第１回転部（２２）を通じる軸回転、及びアーム部（２３）による第１回転軸（Ｒ１）を中心としたピボット回転は依然として可能であるため、手術部材（３００）の運動範囲を十分に確保できる。

図１８は、本発明の一実施例による手術部材駆動装置を用いた手術遂行方法を段階毎に示した順序図である。
図１８を参照して、本発明の一実施例による手術部材駆動装置を用いた手術遂行方法（Ｓ１０）に対して検討すると以下の通りである。

先ず、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）を用いるために、操作者は、ベースユニット（２０）を内視鏡（２１０）の一端部に結合させる（Ｓ１１）。また、操作者は、カートリッジ（５０）を駆動モジュール（６０）の収容部に挿入させて駆動モジュールとカートリッジとを結合させる（Ｓ１２）。なお、ベースユニットを内視鏡と結合させるステップ（Ｓ１１）と、カートリッジを収容部に結合させるステップ（Ｓ１２）とは、先後関係が固定されておらず、操作者の好みに応じていずれかのステップを先に行ってもよいことを明らかにしておく。

また、操作者は、操作モジュール（９０）を内視鏡操作装置（２２０）に結合させた後、ベースユニット（２０）が設けられた内視鏡（２１０）の一端部を、手術しようとする患者の身体内部に挿入する（Ｓ１３）。

しかし、上述の例とは異なり、操作者は、ベースユニット（２０）が設けられた内視鏡（２１０）の一端部を患者の身体内部に先ず挿入した後（Ｓ１３）、カートリッジと駆動モジュールとを結合させてもよい（Ｓ１２）。この場合、カートリッジと駆動モジュールとが互いに分離された状態で内視鏡を身体内部に挿入でき、ベースユニット（２０）に含まれたワイヤの外力が内視鏡の挿入に及ぼす影響を最小化できるという長所がある。

一例として、患者の患部を切り取る処置を行うために、操作者は、操作モジュール（９０）を用いて内視鏡（２１０）の端部に設けられたベースユニット（２０）の鉗子又は手術部材（３００）の動作を制御できる（Ｓ１４）。

このとき、操作者は、内視鏡により得られたイメージを通じてベースユニット（２０）の動作をリアルタイムで確認しながら手術を行うことができる。すなわち、操作者は、内視鏡画面を見てロボットアーム（ベースユニット）と手術部材との位置を把握しながら操作モジュールを操作でき、これによって操作の精密性と関連する即刻のフィードバックが行われ得る。

操作者は、手術が完了した後に内視鏡（２１０）を患者の身体内部から取り出す（Ｓ１５）。

その後、操作者は、カートリッジ（５０）を駆動モジュール（６０）の収容部から取り出し（Ｓ１６）、ベースユニット（２０）を内視鏡の端部から分離させることができる（Ｓ１７）。この場合も同様に、カートリッジを駆動モジュールから取り出すステップ（Ｓ１６）と、ベースユニットを内視鏡と分離させるステップ（Ｓ１７）との間の先後関係は固定されていない。

一方、上述とは異なり、操作者は、内視鏡（２１０）を患者の身体内部から取り出す（Ｓ１５）前に、カートリッジ（５０）を先ず駆動モジュール（６０）から分離させてもよい（Ｓ１６）。このようにカートリッジ（５０）を駆動モジュール（６０）から先ず分離させる場合、ベースユニット（２０）のワイヤによって発生する外力が内視鏡の取り出し作業に及ぼす影響を最小化できる。

このとき、本発明の一実施例による手術部材駆動装置（１００）のカートリッジモジュール（１０）は、１回の使用後に廃棄されてもよい。その後、操作者が手術部材駆動装置（１００）を用いて他の手術を進行しようとする場合は、新しい手術部材駆動装置モジュール（１０）を内視鏡（２１０）に設けた後に該当の手術を行ってもよい。

これとは異なり、カートリッジモジュール（１０）は、１回を超えて数回使用された後に廃棄されてもよい。この場合、１回の手術を行ったカートリッジモジュール（１０）に対しては別途の洗浄液で洗浄工程が行われてもよい。また、多回使用の場合、カートリッジ内部には、使用回数を計測する別途の計測部材（図示せず）が設けられ、所定回数以上の使用を強制的に遮断してもよい。

以上で検討したように、本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、内視鏡に容易に結合させることができるカートリッジモジュールと、直観的なインターフェースを有する操作モジュールとを導入することで、内視鏡の機能を活用して経済的でかつ違和感のない手術用ロボットを導入することができる。

本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、駆動モジュールに脱着可能なカートリッジを備え、消耗性のカートリッジモジュールの交換が容易である。

より詳しくは、カートリッジモジュールは、衛生上又は耐久性の要因によって、１回使用後又は数回使用後に交換する必要がある。本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、カートリッジモジュールの交換が必要な場合、ベースユニットとカートリッジとをそれぞれ内視鏡と駆動モジュールとから簡単に分離させた後、新しいベースユニットとカートリッジを結合させるだけで済むので、交換プロセスが非常に迅速かつ簡便であり、専門家の支援を必要としないという長所がある。

また、本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、ベースユニットの動作を模倣することで直観的な操作が可能な特有の操作モジュールを導入することにより、操作者が手術部材駆動装置を便利に操作することができる。

また、本発明の一実施例による手術部材駆動装置は、操作モジュールに内視鏡操作装置の固定のための結合部を導入することで、単一の操作者によって内視鏡とベースユニットの両方を制御可能な制御環境を提供することができる。

以上で本発明の一実施例について説明したが、本発明の思想は本明細書に提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者であれば同一思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案することができるが、これも本発明の思想の範囲内にあると言えるであろう。

１０ カートリッジモジュール
２０ ベースユニット
３０ ワイヤ（テンドン）
４０ チューブ（シース）
５０ カートリッジ
６０ 駆動モジュール
６３ 制御ユニット
６４ ディスプレイ
７０ 駆動ユニット
８０ センサーユニット
９０ 操作モジュール
１００ 手術部材駆動装置
２００ 内視鏡システム

Claims (14)

1. 内視鏡に脱着可能に設けられる手術部材を作動させるための手術部材駆動装置であって、
   前記内視鏡の一端部側に固定され、一側に前記手術部材が結合されるベースユニット、前記ベースユニットに一端部が結合されて前記ベースユニットに駆動力を伝達するワイヤ、及び前記ワイヤの他端部に結合される動力伝達部を備え、所定の体積を有する函体状に形成されたカートリッジを含むカートリッジモジュール；及び
   函体状のハウジング、前記カートリッジに脱着可能に結合されるように前記ハウジング内に設けられた収容部、前記収容部に結合された前記カートリッジの前記動力伝達部を通じて前記ワイヤに前記駆動力を提供する駆動ユニット、及び前記収容部に安着した前記カートリッジを前記収容部に機械的に結合又は結合解除するホールディングユニットを備える駆動モジュール；を含む、手術部材駆動装置。
2. 前記ベースユニットは、
   前記内視鏡の一端部側に固定できるベース部；
   前記ベース部に前記内視鏡の延長方向を中心に回転可能に結合される第１回転部；を含む、請求項１に記載の手術部材駆動装置。
3. 前記ワイヤは一対で形成され、
   前記一対のワイヤは、前記第１回転部を前記内視鏡の延長方向を中心に時計回り又は反時計回りに回転させる第１ワイヤ及び第２ワイヤを含む、請求項２に記載の手術部材駆動装置。
4. 前記内視鏡の延長方向に延長され、前記第１回転部に前記内視鏡の延長方向に垂直な第１回転軸を中心にピボット回転可能に結合されるアーム部、及び
   前記アーム部を前記第１回転軸を中心にピボット回転させる第３ワイヤ及び第４ワイヤをさらに含む、請求項２に記載の手術部材駆動装置。
5. 前記アーム部には、前記手術部材を前記アーム部の一側に固定させるように固定部材が備えられる、請求項４に記載の手術部材駆動装置。
6. 前記アーム部の端部に、前記アーム部の延長方向に垂直な第２回転軸を中心にピボット回転可能に結合される第２回転部が備えられる、請求項４に記載の手術部材駆動装置。
7. 前記手術部材は、前記第２回転軸を中心にピボット回転可能に前記第２回転部に備えられる第１グリッパと第２グリッパとを含む鉗子である、請求項６に記載の手術部材駆動装置。
8. 前記第２回転部には、前記手術部材を前記第２回転部に固定させるように固定部材が備えられる、請求項６に記載の手術部材駆動装置。
9. 前記手術部材は、手術用鉗子（ｆｏｒｃｅｐｓ）、電気手術器用電極（ＥＳＤ ｋｎｉｆｅ）、手術用スネア（ｓｎａｒｅ）、手術用バスケット（ｂａｓｋｅｔ）、手術用ネット（ｎｅｔ）、手術用クリップ（ｃｌｉｐ）及び手術用微細はさみ（ｓｃｉｓｓｏｒｓ）のいずれか１つである、請求項１に記載の手術部材駆動装置。
10. 前記駆動モジュールを通じて前記手術部材又は前記ベースユニットの動作を制御するための操作命令が入力される操作モジュールをさらに含む、請求項１に記載の手術部材駆動装置。
11. 前記操作モジュールは、
    胴体；及び
    前記胴体上にピボット回転可能に備えられる操作スティック又は操作ボタン；を含み、
    前記ワイヤは、前記操作スティックのピボット回転又は前記操作ボタンの押下によって駆動される、請求項１０に記載の手術部材駆動装置。
12. 内視鏡に脱着可能に設けられる手術部材、一側に前記手術部材が結合されるベースユニット、前記ベースユニットに駆動力を伝達するワイヤ、前記ワイヤの他端部に結合される動力伝達部を備えるカートリッジを含むカートリッジモジュール、及び、函体状のハウジング、前記カートリッジに脱着可能に結合されるように前記ハウジングに設けられた収容部、前記収容部に結合された前記カートリッジの前記動力伝達部を通じて前記ワイヤに駆動力を提供する駆動ユニット、前記収容部に安着した前記カートリッジを前記収容部に機械的に結合又は結合解除するホールディングユニットを備える駆動モジュールを含む手術部材駆動装置の作動方法であって、
    前記ベースユニットを前記内視鏡の一端部に固定させるステップ；
    前記カートリッジを前記収容部に結合させるステップ；
    前記内視鏡の一端部を患者の身体内部に挿入するステップ；
    前記ワイヤに駆動力を提供して前記ベースユニットの動作を制御するステップ；
    前記患者の手術が完了した後に前記内視鏡を前記患者の身体内部から取り出すステップ；
    前記カートリッジを前記収容部から分離させるステップ；及び
    前記ベースユニットを前記内視鏡から分離させるステップ；を含み、
    前記カートリッジを前記収容部に結合させるステップは、前記内視鏡の一端部を患者の身体内部に挿入するステップの前又は後に行われ、
    前記カートリッジを前記駆動モジュールから分離させるステップは、前記内視鏡を前記患者の身体内部から取り出すステップの前又は後に行われる、手術部材駆動装置の作動方法。
13. 前記内視鏡から分離された前記カートリッジモジュールを洗浄するステップをさらに含む、請求項１２に記載の手術部材駆動装置の作動方法。
14. 前記内視鏡から分離された前記カートリッジモジュールを廃棄するステップをさらに含む、請求項１２に記載の手術部材駆動装置の作動方法。

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