KR100617490B1 - Acetabular cup orientator attachable on pelvic in THR - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공 고관절 수술에 있어서 골반 부착형 비구컵 방향 안내장치에 관한 것이다. 기존의 수술에서 사용되는 기계식 기준자 사용 시 환자의 움직임이 있을 경우 삽입되는 비구컵의 방향을 정확하게 알 수 없는 문제가 존재하였던 바, 이를 해결하고자 인공관절의 정렬도를 보장해주는 항행시스템이 개발되었으나 기존의 항행시스템의 경우 고가의 광학식 측정기의 사용으로 전체 시스템의 가격 상승과 측정범위에 방해물이 있을 경우 측정의 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명은 골반에 부착되며 엔코더를 내장한 링크 기구를 이용하여 골반자세를 검출하고 이어서 비구컵 삽입도구의 방향을 상기 검출된 골반자세를 통해 산출된 비구컵 삽입 방향과 일치하도록 안내함으로써 수술시 시술자가 비구컵을 정확하게 삽입할 수 있다.The present invention relates to a pelvic attachment acetabular direction guide device in artificial hip surgery. There was a problem in which the direction of the acetabular cup to be inserted cannot be accurately known when there was movement of the patient when using the mechanical standard used in the conventional surgery. To solve this problem, a navigation system was developed to ensure the alignment of the artificial joint. In the case of the navigation system, the use of expensive optical measuring device has difficulty in measuring the price of the whole system and obstacles in the measuring range. To solve this problem, the present invention attaches to the pelvis and detects the pelvic posture by using an encoder with a built-in encoder, and then guides the direction of the acetabular cup insertion tool to coincide with the acetabular cup insertion direction calculated through the detected pelvic posture. The operator can insert the acetabular cup correctly.

비구컵, 다자유도, 링크기구, 고관절수술, 엔코더, 연결부, 데이터처리부Acetabular cup, Multiple degree of freedom, Link mechanism, Hip surgery, Encoder, Connection part, Data processing part

Description

인공 고관절 수술에서 골반 부착형 비구컵 방향안내장치{Acetabular cup orientator attachable on pelvic in THR}Acetabular cup orientator attachable on pelvic in THR}

도 1은 본 발명에 따른 골반 부착형 비구컵 방향 안내장치를 개략적으로 도시하는 도면,1 is a view schematically showing a pelvic attachment acetabular cup direction guide device according to the present invention,

도 2는 본 발명을 구성하는 골반자세검출기구를 도시하는 도면,2 is a view showing a pelvic posture detection mechanism constituting the present invention;

도 3은 본 발명을 구성하는 비구컵삽입방향안내기구를 도시하는 도면이다.3 is a view showing the acetabular cup insertion direction guide mechanism constituting the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1:골반 100:골반자세검출기구1: pelvis 100: pelvis posture detection mechanism

110:링크기구 120:변위검출기구110: link mechanism 120: displacement detection mechanism

130:지지대 140:고정봉130: support 140: fixing rod

150:엔드 이펙터 200:바구컵삽입방향안내기구150: end effector 200: ball cup insertion direction guide mechanism

210:비구컵 220:로드210: Aspheric Cup 220: Rod

230:연결부 240:실린더230: connection 240: cylinder

300:데이터처리부 310:A/D변환부300: data processing unit 310: A / D conversion unit

320:제어부 320: control unit

본 발명은 정형외과 수술중 인공 고관절 수술을 시술할 때 골반에 삽입되는 비구컵(acetabular cup)의 방향 안내장치에 관한 것으로, 특히 비구컵의 방향을 측정하기 위해 골반에 장착하는 다자유도(multi degree of freedom)의 링크기구와 엔코더(encoder) 및 그 단부에 장착된 엔드 이펙터(end effector)를 이용하여 골반 자세를 용이하게 검출하고 비구컵 방향을 정확하게 안내할 수 있는 비구컵 방향 안내장치에 관한 것이다.The present invention relates to a direction guide device of an acetabular cup inserted into the pelvis when performing an artificial hip surgery during orthopedic surgery, and in particular, a multi degree of freedom mounted on the pelvis to measure the direction of the acetabular cup. The present invention relates to an acetabular cup direction guide device capable of easily detecting the pelvis posture and guiding the acetabular cup direction accurately using a link mechanism, an encoder, and an end effector mounted at an end thereof.

고관절(hip joint)이란 엉덩이뼈 관절로 골반골과 대퇴골(넙적뼈)를 연결하여 보행등 자유롭게 운동할수 있게 하는 관절로 소켓 모양의 골반골 비구(acetabular)와 볼 모양의 대퇴골(thighbone) 골두(bone head)로 구성되어 있으며, 양쪽 뼈 끝부분은 매끈한 연골로 덮혀져 있어 관절운동을 원활하게 하고, 체중으로 인한 충격을 흡수해주는 역할을 수행한다. Hip joints are hip joints that connect the pelvis and the femur (femur) to allow free movement, such as walking, and socket-like acetabular and ball-shaped thighbone bones. head), and both bone ends are covered with smooth cartilage to facilitate joint movement and to absorb the impact of weight.

그런데, 상기 고관절에 퇴행성 관절염, 류마티스 관절염, 외상에 의한 관절염, 대퇴골두의 무혈성괴사, 및 기타 세균 감염이 발생하면 연골이 파손되면서 직접적으로 딱딱한 뼈끼리 접촉하게 되고 이로인해 심한 통증과 보행의 곤란을 야기하게 된다. 특히 노인들이나 전업 주부등이 이러한 고관절 이상을 겪는 것이 일반적인 데, 이 경우 고관절의 일부를 제거하고 인공 관절 혹은 생체이식 관절을 삽입하여 가공함으로써 이상 증세를 극복하게 된다.However, if degenerative arthritis, rheumatoid arthritis, arthritis due to trauma, avascular necrosis of the femoral head, and other bacterial infections occur in the hip joint, the cartilage is broken and the hard bones come into direct contact with each other, thereby causing severe pain and difficulty in walking. Cause. In particular, the elderly or full-time housewives suffer from such hip problems in general, in which case, by removing a part of the hip joint and inserting an artificial joint or a biograft joint to overcome the abnormal symptoms.

이러한 고관절 수술의 일환으로서, 고관절이 찌그러지거나 관절내 연골이 닳아 없어진 경우, 병든 관절의 골반골 소켓과 대퇴골두 부위를 잘라내고 골반골에는 비구컵으로, 대퇴골은 대퇴부 부품으로 바꾸어 주는 인공 고관절 수술을 시술하게 된다. As part of this hip surgery, if the hip joint is distorted or the cartilage is worn out, the hip joint procedure is performed, which cuts away the pelvic socket and femoral head of the diseased joint, turns the acetabular cup into the pelvis, and replaces the femur into the femoral component. Done.

일반적으로 기존의 인공고관절 수술에서 비구컵의 방향을 판단하고 인공관절의 정렬도를 보장하기 위하여 사용되는 항행 시스템은 주로 환자의 골반부위 CT 스캔과 같은 3차원 영상과 고가의 광학식 측정장치를 이용하는 구조였다.In general, the navigation system used to determine the acetabular cup direction and to guarantee the alignment of the hip joint in the conventional hip surgery is mainly structured using 3D image and expensive optical measuring device such as CT scan of the pelvis of the patient. .

구체적으로 고관절 전치환술에서 골반의 비구부에 삽입되는 비구컵의 방향은 골반 중 위앞엉덩뼈가시(anterior superior iliac spines)와 두덩결합(pubic tubercles)으로 이루어지는 전방골반평면(APP;anterior pelvic plane)을 기준으로 정해진다. Specifically, in the total hip arthroplasty, the direction of the acetabular cup inserted into the acetabular part of the pelvis is based on the anterior pelvic plane (APP), which consists of anterior superior iliac spines and pubic tubercles. It is decided.

그런데 기존의 실제 수술에서 삽입되는 인공관절의 방향은 의사의 경험과 인공관절 회사에서 제공되는 기계적 기준자(mechanical guide)를 통해 판단하게 되는 데, 이 경우 환자의 움직임이 있을 경우 비구컵의 방향을 정확하게 알 수 없는 문제가 존재하였다.However, the direction of the artificial joint inserted in the existing actual surgery is determined by the experience of the doctor and the mechanical guide provided by the artificial joint company. In this case, the direction of the acetabular cup should be accurately determined in the case of patient movement. An unknown problem existed.

이러한 문제를 해결하고자 제안된 것이 인공관절의 정렬도를 확보하기 위한 항행시스템인 데, 고가의 광학식 측정기를 사용하는 구조로서 일예로서 미국 특허 제 5, 141,512호에 개시된 바와 같은 광학식 측정기를 사용하는 것이 있다.Proposed to solve this problem is a navigation system for securing the degree of alignment of the artificial joint, using an optical measuring device as disclosed in US Patent No. 5,141,512 as an example of the structure using an expensive optical measuring device have.

미국 특허 제 5,141,512호에 개시된 항행 시스템은 광선을 사용하여 골반의 자세와 비구컵의 상대적인 방향을 측정하는 것이다.The navigation system disclosed in US Pat. No. 5,141,512 uses light to measure the pose of the pelvis and the relative orientation of the acetabular cup.

그러나 이러한 항행 시스템의 경우 광학식 측정기의 사용으로 전체 시스템의 가격 상승과 측정 범위에 방해물이 있을 경우 센서에서 방출되는 빛이 가려져 측정 이 곤란한 문제가 존재하였다.However, in the case of such a navigation system, there is a problem that measurement is difficult because the use of an optical measuring device increases the price of the entire system and obstructs the measuring range because the light emitted from the sensor is blocked.

본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 인공 고관절 수술시 사용하는 항행시스템(navigation system)의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 고가의 광학식 측정기를 사용함이 없이 다자유도를 가진 링크기구와 변위 측정기구를 사용하여 골반 자세를 검출하고 이를 기초로 비구컵 삽입 방향을 원하는 방향으로 정확하게 안내할 수 있는 인공 고관절 수술용 비구컵 방향 안내장치를 제공함을 제 1 목적으로 한다.The present invention is made to solve the problems of the navigation system (navigation system) used in the prior art artificial hip surgery described above, by using a link mechanism and a displacement measuring mechanism having a multiple degree of freedom without using an expensive optical measuring device It is a first object of the present invention to provide an acetabular cup direction guide device for hip joint surgery which can detect the pelvis posture and accurately guide the acetabular cup insertion direction in a desired direction.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 용이하게 골반의 자세를 검출할 수 있는 인공 고관절 수술용 비구컵 방향 안내장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention to provide an acetabular cup direction guide device for artificial hip surgery that can easily detect the posture of the pelvis with a simple structure.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 골반의 특이점에 엔드 이펙터를 위치시켜 골반의 자세를 검출하기 위한 골반자세검출기구와;In order to achieve the above object, in the present invention, the pelvis posture detection mechanism for detecting the posture of the pelvis by positioning the end effector at the specific point of the pelvis;

골반에 삽입되는 비구컵 삽입도구의 방향을 안내하기 위한 방향안내기구와;A direction guide mechanism for guiding the direction of the acetabular cup insertion tool inserted into the pelvis;

상기 기구에서 보내져온 위치 정보 출력신호에 기초하여 삽입할 비구컵의 방향을 산출하고 안내하기 위한 데이터처리부를 구비하여 이루어지는 골반 부착형 비구컵 방향안내장치를 구성한다.A pelvis-attached acetabular cup direction guide device comprising a data processor for calculating and guiding the direction of acetabular cup to be inserted based on the positional information output signal sent from the instrument.

본 발명에서 상기 골반자세검출기구는 다자유도의 복수의 링크로 이루어진 링크기구와 링크 사이의 조인트에 장착된 엔코더와 말단의 링크에 장착된 엔드 이펙터를 포함하여 이루어진다. In the present invention, the pelvic posture detection mechanism comprises a link mechanism consisting of a plurality of links of multiple degrees of freedom and an encoder mounted on a joint between the links and an end effector mounted on a link of the end.                         

또한, 상기 비구컵 방향안내기구는 비구컵이 단부에 장착된 로드와 상기 엔드 이펙터와 연결하도록 로드 소정부위에 형성된 연결부 및 로드를 작동시키기 위한 실린더를 포함하여 이루어진다.In addition, the acetabular cup direction guide mechanism includes a rod mounted at an end and a connection portion formed at a predetermined portion of the rod so as to connect with the end effector and a cylinder for operating the rod.

또한, 상기 데이터처리부는, 상기 변위검출기구로부터 출력된 위치정보 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하기 위한 A/D 변환부와, 상기 변환된 위치정보 신호에 기초하여 골반 자세를 검출하고 이에 기초하여 비구컵 삽입방향을 안내하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골반 부착형 비구컵 방향안내장치.The data processor may further include an A / D converter for converting the positional information analog signal output from the displacement detection mechanism into a digital signal, and detect the pelvis posture based on the converted positional information signal. Pelvis-attached acetabular cup direction guide device comprising a control unit for guiding the insertion direction.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부도면과 관련하여 본 발명의 비구컵 방향안내장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment will be described in detail the acetabular cup direction guide device of the present invention.

본 발명은 다자유도를 가지는 링크 기구를 이용하여 골반의 자세를 검출하고 비구컵의 방향을 측정할 수 있는 장치이다. 본 발명은 도 1 도시와 같이, 골반의 특이점에 엔드 이펙터를 위치시켜 골반의 자세를 검출하기 위한 골반자세검출기구(100)와, 골반에 삽입되는 비구컵 삽입도구의 방향을 안내하기 위한 방향안내기구(200)와, 상기 각각의 기구들에서 보내져온 전기적인 출력신호에 기초하여 삽입할 비구컵의 방향을 산출하고 가이드하기 위한 데이터처리부(300)를 구비하여 이루어진다.The present invention is a device that can detect the posture of the pelvis and measure the direction of the acetabular cup using a link mechanism having multiple degrees of freedom. The present invention, as shown in Figure 1, by locating the end effector to the singular point of the pelvis pelvis posture detection mechanism 100 for detecting the position of the pelvis, and a direction guide mechanism for guiding the direction of the acetabular cup insertion tool inserted into the pelvis And a data processor 300 for calculating and guiding the direction of the acetabular cup to be inserted based on the electrical output signals sent from the respective instruments.

한편, 본 발명을 구성하는 골반자세검출기구(100)는 도 1 및 도 2 도시와 같이, 다자유도를 가지는 링크기구의 각각의 링크(110a-110c)를 조인트로 결합시키면서 각각의 조인트에는 링크기구의 회전 및 변위를 검출할 수 있는 엔코더(120a- 120c)와 같은 변위검출기구를 설치하여 말단의 링크(110c)에 장착된 엔드 이펙터(150)가 골반위의 각각의 특이점을 찍음에 따라 해당 특이점의 좌표를 산출하기 위한 회전 및 변위 정보를 각각의 엔코더가 전기적 신호로 출력하고 이 전기적 신호에 기초하여 데이터처리부(300)의 제어부(320)에서 골반의 전방골반평면(APP)을 검출하게 된다. 이 때, 링크기구(110)의 제1링크(110a)는 지지대(130) 위에 회동가능하게 설치되고 이 지지대(130)는 단부에 나사못과 같은 고정기구를 구비한 고정봉(140)을 통해 골반(1)에 부착될 수 있으며, 골반에 부착하는 대신에 소정의 설비 위에 장착할 수도 있다.On the other hand, the pelvic posture detection mechanism 100 constituting the present invention, as shown in Figs. 1 and 2, each link 110a-110c of the link mechanism having a multiple degree of freedom as a joint while each link mechanism Displacement detection mechanisms such as encoders 120a-120c capable of detecting the rotation and displacement of the end effector 150 mounted on the link 110c at the distal end of each of the singular points of the pelvis, Each encoder outputs rotation and displacement information for calculating the coordinates of an electric signal, and the control unit 320 of the data processor 300 detects the anterior pelvic plane APP of the pelvis based on the electric signal. At this time, the first link (110a) of the link mechanism 110 is rotatably installed on the support 130, the support 130 is pelvis through the fixing rod 140 having a fixing mechanism such as a screw at the end It may be attached to (1), or may be mounted on a predetermined facility instead of being attached to the pelvis.

또한, 도 3 도시와 같은 비구컵 삽입 방향안내기구(200)는 골반에 장착시킬 비구컵(210)이 단부에 장착된 길이 방향으로 연장하는 로드(220)가 진퇴가능하게 실린더(240)에 결합된 구성으로, 이 로드(220)의 소정 부위에는 링크기구(110)의 단부에 장착된 엔드 이펙터(150)가 결합되기 위한 연결부(230)가 형성된다. 이 연결부(230)는 상기 골반자세검출기구(100)를 통하여 전방골반평면(APP)을 검출하여 비구컵의 삽입방향을 설정한 후에 그 설정된 방향에 따라 비구컵 삽입도구를 방향안내하기 위하여 로드(220)에 엔드이펙터(150)를 결합시키기 위한 것이다. In addition, the acetabular cup insertion direction guide mechanism 200 as shown in FIG. 3 has a structure in which a rod 220 extending in the longitudinal direction in which the acetabular cup 210 to be mounted on the pelvis is mounted at an end thereof is coupled to the cylinder 240 to be retracted. As a result, a connection portion 230 for coupling the end effector 150 mounted at the end of the link mechanism 110 is formed at a predetermined portion of the rod 220. The connecting portion 230 detects the anterior pelvic plane (APP) through the pelvis posture detection mechanism 100 to set the insertion direction of the acetabular cup, and then rods 220 to guide the acetabular cup insertion tool according to the set direction. To couple the end effector 150 to.

따라서, 연결부(230)의 구조는 엔드 이펙터(150)의 단부를 수용하여 이탈하지 않도록 유지시킬 수 있는 구조이어야 하며 엔드 이펙터(150)의 단부 형상에 대응하는 구조로 형성됨이 바람직할 것이다.Therefore, the structure of the connection unit 230 should be a structure that can accommodate the end of the end effector 150 to be maintained so as not to be separated and formed in a structure corresponding to the end shape of the end effector 150.

한편, 상기와 같이 이루어진 골반자세검출기구(100)의 엔코더와 같은 변위검출기구(120)로부터 출력된 전기적인 신호 정보에 기초하여 골반 자세를 판단하고 비구컵 삽입 방향을 안내할 수 있도록 데이터를 처리하는 데이터처리부(400)는, 각각의 엔코더(120a-120c)로부터 출력된 아날로그 전압신호들을 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(310)와, 변환된 디지털 신호를 인가받아 골반 자세를 산출하고 비구컵 삽입도구의 방향을 검출하여 이를 비교하고 비구컵 삽입 방향을 안내하기 위한 제어부(320)로 이루어진다. On the other hand, based on the electrical signal information output from the displacement detection mechanism 120, such as the encoder of the pelvic posture detection mechanism 100 made as described above to determine the pelvis posture and to process the data to guide the acetabular cup insertion direction The data processing unit 400 receives an A / D converter 310 for converting analog voltage signals output from each of the encoders 120a-120c into a digital signal, and receives the converted digital signal to calculate a pelvis posture and acetabular cup. It consists of a control unit 320 for detecting the direction of the insertion tool to compare it and guide the acetabular cup insertion direction.

물론, 제어부(320)에는 잘 알려진 바와 같이, 제어 프로그램 및 응용프로그램이 저장되는 ROM과, 각각의 센서들로부터 인가받은 정보를 일시적으로 저장하기 위한 RAM과 같은 저장부가 구비되고, 제어부에 인가된 골반 자세 정보와 비구컵 삽입도구의 방향 등을 표시하여 일치 여부를 화면으로 표시할 수 있도록 모니터가 연결된다.Of course, the controller 320, as is well known, is provided with a ROM such as a control program and an application program stored therein, and a storage unit such as a RAM for temporarily storing information received from the respective sensors, and a pelvis applied to the controller. The monitor is connected to display the posture information and the direction of the acetabular cup insertion tool so that the match can be displayed on the screen.

또한, A/D변환기(310)는 공지의 구성요소로서 복수의 엔코더로부터 출력된 전압신호를 입력받기 위하여 복수의 입력단을 구비하며 변환된 디지털 데이터를 출력할 하나의 출력단을 구비한다.In addition, the A / D converter 310 includes a plurality of input terminals for receiving a voltage signal output from a plurality of encoders as a known component, and has one output terminal for outputting the converted digital data.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 인공 고관절 수술용 비구컵 방향 안내장치의 작동 관계를 설명하기로 한다.Hereinafter will be described the operation relationship of the acetabular cup direction guide device for artificial hip surgery of the present invention configured as described above.

우선, 골반의 자세 정보를 검출하는 원리에 대해 개략적으로 설명한다.First, the principle of detecting the posture information of the pelvis will be outlined.

골반자세검출기구(100)를 구성하는 다자유도를 가지는 링크기구(110)의 단부에 장착된 엔드 이펙터(end effector)(150)로 골반(1)의 각각의 특이점(위앞엉덩뼈가시, 두덩결합부)을 찍으면 각각의 특이점을 찍기 위해 링크기구를 회전 및 변위 시킴에 따라 각각의 링크와 링크 사이의 조인트에 장착된 엔코더(120a-120c)가 회전 및 변위량에 대한 전기적 신호를 발생하여 데이터 처리부(300)의 A/D변환부(310)를 거쳐 제어부(320)에 보낸다. 제어부(320)에서는 엔코더(120a-120c)로부터 인가받은 전기적 신호에 기초하여 골반(1)의 각각의 특이점에 대한 좌표 정보를 산출하여 전방골반평면(APP)을 구성한다.An end effector 150 mounted at the end of the link mechanism 110 having the multiple degrees of freedom constituting the pelvic posture detection mechanism 100. If you take a picture), the encoder 120a-120c mounted on the joint between each link generates the electrical signal about the rotation and displacement amount as the link mechanism rotates and displaces to take each singular point. 300 is sent to the control unit 320 via the A / D conversion unit 310. The controller 320 configures the anterior pelvic plane APP by calculating coordinate information for each singular point of the pelvis 1 based on the electrical signals applied from the encoders 120a-120c.

이어서, 링크기구(110)의 단부에 장착된 엔드 이펙터(150)를 비구컵 방향안내기구(200)의 로드(220)에 형성된 연결부(230)에 결합시켜 삽입하려는 비구컵(210)의 방향을 검출한다. Subsequently, the end effector 150 mounted at the end of the link mechanism 110 is coupled to the connection portion 230 formed on the rod 220 of the acetabular cup direction guide mechanism 200 to detect the direction of the acetabular cup 210 to be inserted. .

다음에, 단부에 비구컵(210)이 장착된 비구컵 삽입도구의 구동부(도시생략)의 방향을 상하 좌우로 조정하면 로드(220)에 형성된 연결부(230)의 엔드 이펙터(150)를 통해 연결된 링크기구의 엔코더(120)에서 변위 정보를 데이터처리부(300)로 출력하여 산출된 비구컵 삽입 도구의 방향과의 일치 여부를 판단하게 되고, 이와 같이 산출된 비구컵 삽입 방향과 비구컵 삽입도구의 구동부의 조정을 통해 달성된 비구컵 삽입 방향이 일치할 때, 비구컵을 삽입하여 수술을 진행하게 되는 것이다.Next, when the direction of the driving unit (not shown) of the acetabular cup inserting tool, in which the acetabular cup 210 is mounted at the end, is adjusted up and down and left and right, the link mechanism connected through the end effector 150 of the connecting portion 230 formed in the rod 220. The encoder 120 of the displacement information is output to the data processing unit 300 to determine whether or not coinciding with the calculated direction of the acetabular cup inserting tool, and through the adjustment of the acetabular cup inserting direction and the drive unit of the acetabular cup inserting tool thus calculated. When the achieved acetabular cup insertion direction coincides, the acetabular cup is inserted and surgery is performed.

이와 같은 방식의 물체의 회전 및 변위 각도를 측정할 수 있는 엔코더와 같은 변위측정기구를 다자유도를 가지는 조인트에 의해 회전 및 이동이 가능하게 결합된 링크기구에 장착하여 사용하면 물체의 위치 정보를 용이하게 검출할 수 있어서 본 발명의 경우 비구컵 삽입 방향을 용이하게 조정하고 안내할 수 있다.Displacement measuring mechanisms such as encoders that can measure the rotation and displacement angles of objects in this way can be mounted on link mechanisms that can be rotated and moved by joints with multiple degrees of freedom, making it easy to locate the object. In the present invention, the acetabular cup insertion direction can be easily adjusted and guided.

상기 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 장점이 얻어질 수 있을 것으로 예상된다.According to the present invention as described above, it is expected that the following advantages can be obtained.

첫째, 다자유도를 가지는 링크기구에 엔코더와 같은 변위측정기구를 장착하여 골반의 자세를 검출하므로 인공 고관절 수술 시 비구컵의 방향을 정확하게 안내할 수 있으며 의사가 원하는 방향으로 비구컵을 삽입할 수 있다.First, since the position of the pelvis is detected by a displacement measuring device such as an encoder mounted on a link mechanism having multiple degrees of freedom, the acetabular cup can be accurately guided during an artificial hip surgery and a doctor can insert the acetabular cup in a desired direction.

다음에, 비구컵의 방향을 측정하기 위한 장치가 골반에 부착된 상태이므로 수술시 골반의 자세 변화에 의한 영향이 없다.Next, since the device for measuring the direction of the acetabular cup is attached to the pelvis, there is no influence due to the posture change of the pelvis during surgery.

세째로, 비구컵의 방향을 측정시 광학식 장치를 사용하지 않으므로 장애물에 의해 측정이 불가능한 상황이 발생하지 않는다.Third, the optical device is not used to measure the direction of the acetabular cup, so that a situation in which measurement is impossible due to an obstacle does not occur.

마지막으로, 골반에 부착되는 링크 기구가 골반 자세를 검출하는 데 뿐만 아니라 비구컵의 삽입을 위한 검출을 위해서도 적용될 수 있어서 간단한 구조로 비구컵 삽입 방향을 정확히 안내할 수 있어서 고관절 수술의 정확도 및 수술의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.
Finally, the link mechanism attached to the pelvis can be applied not only for detecting the pelvis posture but also for the insertion of the acetabular cup. Therefore, the simple structure can accurately guide the acetabular cup insertion direction, thereby improving the accuracy and efficiency of the hip surgery. It can greatly improve.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 당업자라면 첨부의 청구범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경 및 수정하여 실시할 수 있을 것이며, 이는 모두 명백하게 본 발명에 속함을 이해하여야 할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments, those skilled in the art will be able to practice various changes and modifications without departing from the scope of the appended claims, which should all be clearly understood as belonging to the present invention.

Claims (5)

골반의 특이점에 엔드 이펙터를 위치시켜 골반의 자세를 검출하기 위한 골반자세검출기구와; 골반에 삽입되는 비구컵 삽입도구의 방향을 안내하기 위한 방향안내기구와; 상기 기구에서 보내져온 위치 정보 출력신호에 기초하여 삽입할 비구컵의 방향을 산출하고 안내하기 위한 데이터처리부를 구비하여 이루어지는 골반 부착형 비구컵 방향안내장치에 있어서,A pelvis posture detection mechanism for detecting the posture of the pelvis by placing an end effector at a specific point of the pelvis; A direction guide mechanism for guiding the direction of the acetabular cup insertion tool inserted into the pelvis; In the pelvis-attached acetabular cup direction guide device comprising a data processing unit for calculating and guiding the direction of the acetabular cup to be inserted based on the positional information output signal sent from the mechanism, 상기 골반자세검출기구는 다자유도의 복수의 링크로 이루어진 링크기구와 링크 사이의 조인트에 장착된 변위검출기구와 말단의 링크에 장착된 엔드 이펙터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 골반부착형 비구컵 방향안내장치.The pelvic posture detection mechanism includes a pelvic attachment type acetabular cup direction guide comprising a link mechanism consisting of a plurality of links of multiple degrees of freedom and a displacement detection mechanism mounted on a joint between the links and an end effector mounted on a link of the distal end. Device. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 변위검출기구는 엔코더인 것을 특징으로 하는 골반부착형 비구컵 방향안내장치.The pelvic attachment acetabular cup direction guide device according to claim 1, wherein the displacement detection mechanism is an encoder. 제1항에 있어서, 상기 비구컵 방향안내기구는 비구컵이 단부에 장착된 로드와 상기 엔드 이펙터와 연결하도록 로드 소정부위에 형성된 연결부 및 로드를 작동시키기 위한 실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 골반 부착형 비구 컵 방향안내장치.2. The pelvic attachment type according to claim 1, wherein the acetabular cup direction guide mechanism includes a rod mounted at an end portion, a connection portion formed at a predetermined portion of the rod so as to connect with the end effector, and a cylinder for operating the rod. Acetabular cup direction guide device. 삭제delete
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