KR101009053B1 - Maintenance and movement system of microrobot for intravascular therapy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 혈관 치료를 위해 혈관 내부를 이동하는 마이크로 로봇이 혈액의 흐름에 따라 치료부위를 벗어나지 않도록 유지하는 시스템 및 상기 혈관 내부 중 치료를 요하는 환부로 정확하게 중심을 유지하며, 이동하기 위한 이동 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a maintenance and movement system of a microrobot for vascular treatment, and more particularly, to a system for maintaining a microrobot moving inside a blood vessel for treatment of blood vessels so as not to leave the treatment site according to the flow of blood. The present invention relates to a mobile system for moving and maintaining a precise center of the affected area.
혈관, 마이크로 로봇, 형상기억합금(SMA), 전자석 Blood vessel, micro robot, shape memory alloy (SMA), electromagnet
Description
본 발명은 혈관 치료용 마이크로 로봇에 있어서, 상기 마이크로 로봇이 혈관 내의 환부를 치료하는 동안 혈액의 흐름 등에 의해 환부를 이탈하지 않게 하고, 치료과정 중 마이크로 드릴 등을 이용한 회전을 요하는 작업시 상기 마이크로 로봇 자체가 회전하는 것을 방지하고 중심을 유지하기 위한 유지 및 상기 마이크로 로봇이 환부로 이동할 수 있는 혈관 치료용 마이크로의 유지 및 이동 시스템에 관한 것이다. The present invention provides a micro-robot for blood vessel treatment, wherein the micro-robot does not leave the affected area by blood flow or the like while treating the affected area in the blood vessel, and the micro-robot during the operation requires rotation using a micro drill or the like during the treatment process. It relates to a holding to prevent rotation of the robot itself and to maintain its center, and a holding and moving system of a vascular treatment micro that the micro robot can move to the affected area.
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)란 미세전자기계시스템, 미세전자제어기술 등으로 불리 우는 것으로, 반도체 공정기술을 기반으로 성립되는 마이크론(㎛)이나 ㎜크기의 초소형 정밀기계 제작기술을 말한다. MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is called microelectromechanical systems, microelectronic control technology, etc., and refers to micron (μm) or mm size micro precision manufacturing technology based on semiconductor process technology.
현재 상기 MEMS 기술의 발달로 인하여, 이를 의학분야로의 이용 내지 응용이 활발이 진행되고 있다. At present, due to the development of the MEMS technology, the use or application in the medical field is actively progressing.
상기 MEMS 기술을 의학분야에서 이용 내지 응용되는 예로서, 캡슐형태로 제작된 내시경 촬영기, 혈관 치료용 마이크로 로봇 등을 예로 들 수 있다. Examples of the MEMS technology used or applied in the medical field may include an endoscope photographing device manufactured in a capsule form, a micro robot for blood vessel treatment, and the like.
다만, 종래의 혈관 치료용 마이크로 로봇의 경우, 환부에 도달하여 마이크로 로봇에 구비된 약물주입 장치를 이용하여 환부에 약물을 투여하고자 하는 경우 혈액의 흐름 때문에 정확한 약물 투여 위치의 조정 및 환부로의 이동에 제약이 있었다. However, in the case of the conventional vascular treatment micro robot, when the drug reaches the affected part and the drug is applied to the affected part by using the drug injection device provided in the micro robot, the precise drug administration position is adjusted and moved to the affected part due to the blood flow. There was a restriction.
또한, 상기 마이크로 로봇에 구비된 마이크로 드릴 장비 등을 이용하여 환부를 제거하고 하는 경우 상술한 이유와 동일한 이유로 상기 환부를 제거하기보다는 상기 마이크로 로봇 자체가 회전하거나 중심을 벗어나는 문제점이 있었다. In addition, when the affected part is removed by using a micro drill device or the like provided in the micro robot, there is a problem that the micro robot itself rotates or is out of center, rather than the removed part for the same reason as described above.
한편, 상기 마이크로 로봇의 외경을 혈관의 내경 보다 크게 또는 동일하게 제작된 경우 상기 마이크로 로봇의 혈관 내에서의 움직임이 제약되고, 또한, 혈액의 흐름을 막아 산소공급 부족 내지 혈관벽이 파열되는 등 심각한 부작용을 초래할 수 있다. On the other hand, when the outer diameter of the microrobot is made larger than or the same as the inner diameter of the blood vessel, the movement in the blood vessel of the microrobot is restricted, and serious side effects such as a lack of oxygen supply or a blood vessel wall rupture by preventing blood flow. May result.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 혈액의 흐름을 방해하지 않으면서, 마이크로 로봇이 혈관의 환부를 정확하게 치료하기 위한 위치 고정 및 유지할 수 있는 시스템의 제공을 일 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a system capable of fixing and maintaining a position for precisely treating the affected part of blood vessels without disturbing blood flow. It is done.
또한, 치료를 위해 혈액의 흐름에 영향을 받지 않고 상기 마이크로 로봇이 독자적으로 중심을 유지하면서 이동할 수 있는 이동 시스템의 제공을 다른 목적으로 한다. It is also another object of the present invention to provide a mobile system in which the microrobot can move while maintaining its own center without being affected by blood flow for treatment.
아울러, 상술한 목적을 달성하면서도, 혈관벽에 손상을 전혀 주지않는 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 제공을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a maintenance and movement system for a vascular treatment micro robot that does not damage the blood vessel wall at all while achieving the above object.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템은 혈관을 따라 이동하는 본체, 상기 본체의 일정부분에 구비되며, 상기 본체를 혈관벽에 고정시키는 복 수개의 유지부, 상기 복 수개의 유지부 사이에 각각 위치하며, 상기 본체를 이동시키는 이동부, 상기 복 수개의 유지부 및 상기 이동부 내부에 각각 구비되는 구동수단 및 상기 본체의 내부에 구비되며, 상기 구동수단을 각각 제어하는 시스템 제어부를 포함한다.Maintaining and moving system of the vascular treatment micro-robot according to the present invention for achieving the above object is provided in the main body moving along the blood vessel, a predetermined portion of the main body, a plurality of holding parts for fixing the main body to the vessel wall, Located between the plurality of holding portions, respectively, a moving portion for moving the main body, the plurality of holding portions and the driving means provided in each of the moving portion and the inside of the main body, the driving means It includes a system control unit for controlling each.
한편, 상기 유지부는 일 측면이 상기 본체와 결합 되는 제 1 결합수단, 상기 제 1 결합수단과 일정간격을 유지하며, 일 측면이 상기 이동부와 결합 되는 제 2 결합수단, 상기 제 1 결합수단 및 상기 제 2 결합수단 사이에 위치하는 제 1 벨로우즈, 상기 제 1 벨로우즈 내부에 구비되고, 상기 시스템 제어부와 연결되며, 상기 제 1 결합수단 및 상기 제 2 결합수단에 고정되어 있는 제 1 구동수단 및 상기 제 1 벨로우즈의 외부면에 구비되며, 상기 제 1 결합수단 및 상기 제 2 결합수단에 고정되어 있는 복 수개의 유지밴드를 포함한다.On the other hand, the holding portion is a first coupling means that one side is coupled to the main body, the first coupling means maintains a predetermined interval, the second coupling means, one side is coupled to the moving portion, the first coupling means and A first bellows positioned between the second coupling means, a first driving means provided in the first bellows, connected to the system control unit, and fixed to the first coupling means and the second coupling means; It is provided on the outer surface of the first bellows, and includes a plurality of holding bands fixed to the first coupling means and the second coupling means.
바람직하게는, 상기 제 1 결합수단 및 상기 제 2 결합수단에 연결되어 있고, 상기 제 1 벨로우즈 내부에 구비되며, 상기 제 1 구동수단이 관통하는 가이드 레일을 더 포함한다.Preferably, the apparatus further comprises a guide rail connected to the first coupling means and the second coupling means, provided in the first bellows, and through which the first driving means passes.
한편, 상기 이동부는 일 측면이 상기 제 2 결합수단과 결합 되는 제 3 결합수단, 상기 제 3 결합수단과 일정간격을 유지하며 구비된 제 4 결합수단, 상기 제 3 결합수단 및 상기 제 4 결합수단 사이에 위치하는 제 2 벨로우즈 및 상기 제 2 벨로우즈 내부에 구비되고, 상기 시스템 제어부와 연결되며, 상기 제 3 결합수단 및 상기 제 4 결합수단에 고정되어 있는 제 2 구동수단을 포함한다.On the other hand, the moving part is a third coupling means that one side is coupled to the second coupling means, the fourth coupling means provided to maintain a predetermined interval with the third coupling means, the third coupling means and the fourth coupling means And a second driving means disposed between the second bellows and the second bellows, connected to the system control unit, and fixed to the third coupling means and the fourth coupling means.
바람직하게는, 상기 제 3 결합수단 및 상기 제 4 결합수단에 연결되어 있고, 상기 제 2 벨로우즈 내부에 구비되며, 상기 제 2 구동수단이 관통하는 가이드 레일을 더 포함한다.Preferably, further comprising a guide rail connected to the third coupling means and the fourth coupling means, provided in the second bellows, and through which the second driving means penetrates.
바람직하게는, 상기 본체의 일정부분에 구비되고, 상기 시스템 제어부와 연결되며, 외부에서 전송되는 제어신호를 수신하기 위한 데이터 수신부를 더 포함한다.Preferably, the apparatus further includes a data receiving unit provided at a predetermined portion of the main body, connected to the system control unit, and receiving a control signal transmitted from the outside.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템은 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the maintenance and movement system of the micro robot for vascular treatment according to the present invention has the following effects.
본 발명은 혈관 질환의 치료를 위한 마이크로 로봇의 위치 및 중심을 안정적으로 고정 및 유지시킴으로써 환부를 정확하게 치료할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of stably fixing and maintaining the position and center of the micro-robot for the treatment of vascular diseases accurately.
또한, 상기 마이크로 로봇을 원하는 위치로 정확하게 이동시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that can accurately move the micro robot to the desired position.
또한, 유지수단을 폴리머 재질로 구비함으로써, 상기 마이크로 로봇의 유지 및 이동시 혈관벽에 전혀 손상을 주지않는 효과가 있다.In addition, by providing the holding means made of a polymer material, there is an effect that does not damage the blood vessel wall at all during the maintenance and movement of the micro robot.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임으로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. The terms used in the present invention are selected as general terms as widely used as possible, but in some cases, the terms selected by the applicant are selected in this case, and in this case, the meanings described or used in the detailed description of the invention are considered, rather than simply the names of the terms. The meaning should be grasped.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나 타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 전체 구성도다.1 is an overall configuration of the maintenance and movement system of a micro robot for vascular treatment according to an embodiment of the present invention.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 혈관을 따라 이동하는 본체(100), 상기 본체의 일정부분에 구비되며, 상기 본체를 혈관벽에 고정시키는 복 수개의 유지부(110), 상기 복 수개의 유지부(110) 사이에 각각 위치하며, 상기 본체를 이동시키는 이동부(120), 상기 복 수개의 유지부(110) 및 상기 이동부(120) 내부에 각각 구비되는 구동수단(130) 및 상기 본체(100)의 내부에 구비되며, 상기 구동수단(130)을 각각 제어하는 시스템 제어부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention includes a
상기 본체(100)는 혈관 내부에서 용이하게 이동할 수 있는 크기로 되어있다.The
본 발명에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템에서는 상기 본체(100)의 외경을 2㎜이하로 제작하였다. In the maintenance and movement system of the microrobot for vascular treatment according to the present invention, the outer diameter of the
또한, 상기 본체(100)의 선두부분은 혈류의 저항을 줄이고 혈관 내에서 쉽게 이동하기 위해 유선형으로 제작하였다. In addition, the head portion of the
상기 시스템 제어부(140)는 상기 본체(100)의 내부에 구비되며, 상기 구동수단(130)과 연결되어, 상기 구동수단(130)을 제어한다. The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템은 상기 본체(100) 내부에는 상기 시스템 제어부(140)와 연결되며, 외부에서 전송되는 제어신호를 수신하기 위한 데이터 수신부(150)를 더 포함 한다.On the other hand, the maintenance and movement system of the blood vessel treatment micro-robot according to an embodiment of the present invention is connected to the
상기 유지부(110)는 상기 본체(100)의 일정부분에 구비되고, 둘 이상 복수개로 구비되며, 상기 시스템 제어부(140)의 제어신호에 의해 상기 본체(100)를 혈관벽에 유지시키도록 동작 된다.The
다만, 이하 후술할 본 발명의 일 실시예에서는 상기 유지부(110) 2개가 구비된 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템에 대해서 상세히 설명한다.However, one embodiment of the present invention to be described below will be described in detail with respect to the maintenance and movement system of the micro robot for blood vessel treatment provided with the two
한편, 상기 복수 개의 유지부(110)는 모두 동일한 구성요소로 구비되므로, 도 1 에 도시된 복수 개의 유지부(110) 중 선두쪽에 위치한 유지부(110a)에 대하여, 이하 도 2 내지 도 4 를 참조하여, 상세하게 설명하도록 한다.On the other hand, since the plurality of
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유지부(110a)의 전체 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유지부(110a)의 유지를 위한 변형상태를 나타내는 도, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 레일이 구비된 유지부(110a)를 나타내는 도이다. 2 is an overall configuration diagram of the holding unit (110a) according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a deformation state for the holding of the holding unit (110a) according to an embodiment of the present invention, 4 is a view showing a holding unit (110a) provided with a guide rail according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 유지부(110a)는 제 1 결합수단(111a), 제 2 결합수단(111b), 제 1 벨로우즈(112), 제 1 구동수단(130a) 및 복 수개의 유지밴드(114)를 포함한다.First, as shown in FIG. 2, the
상기 제 1 결합수단(111a)의 일 측면은 상기 본체(100)와 연결되며, 타 측면은 상기 제 1 벨로우즈(112)의 일 측면과 접한다.One side of the first coupling means 111a is connected to the
한편, 상기 제 2 결합수단(111b)은 상기 제 1 결합수단(111a)과 일정 간격을 유지하며, 구비되고, 상기 제 2 결합수단(111b)의 일 측면은 상기 제 1 벨로우즈(112)의 타 측면과 접하고, 타 측면은 후술할 상기 이동부(120)의 일 측면과 연결된다. On the other hand, the second coupling means (111b) is provided, maintaining a predetermined interval with the first coupling means (111a), one side of the second coupling means (111b) is the other of the first bellows (112) In contact with the side, the other side is connected to one side of the moving
상기 제 1 벨로우즈(112)는 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 결합수단(111a) 및 제 2 결합수단(111b) 사이에 구비된다. As shown in FIGS. 2 to 4, the
또한, 상기 제 1 벨로우즈(112)는 수축시 원 상태를 유지하기 위한 복원력을 갖는 재료로 구비된다.In addition, the
상기 제 1 구동수단(130a)은 상기 제 1 벨로우즈(112) 내부에 구비되어 있으며, 상기 제 1 결합수단(111a) 및 제 2 결합수단(111b)과 연결되어 있다. The first driving means 130a is provided inside the
한편, 상기 제 1 구동수단(130a)은 상기 시스템 제어부(140)와 연결되어 있고, 상기 시스템 제어부(140)에서 전원 인가시 수축력이 발생 되는 형상기억합금(SMA:Shape Memory Alloy) 또는 전자석으로 구비된다. On the other hand, the first driving means (130a) is connected to the
상기 유지밴드(114)는 상기 제 1 벨로우즈(112)의 외부 면에 복수 개가 구비되며, 상기 제 1 결합수단(111a) 및 제 2 결합수단(111b)의 외주 면에 고정된다. A plurality of
상기 유지밴드(114)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해 상기 제 1 구동수단(130a)의 수축 동작시, 상기 제 1 결합수단(111a) 및 상기 제 2 결합수단(111b)의 간격이 좁아지게 되면, 자연스럽게 구부러지면서 혈관 내벽에 밀착되게 동작 된다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 유지밴드(114)는 구부러지는 동작에 의해 일측 부분이 혈관 내벽에 밀착되므로, 특성상 구부러지기 쉽고 혈관벽을 손상시키는 것을 방지할 수 있 는 유연한 소재들 중에 선택적으로 사용할 수 있으며, 그 일 실시예로서 폴리머 재질로 구비될 수 있다.Here, since the one side portion is in close contact with the inner wall of the blood vessel by the bending operation, the
상기 유지밴드(114)의 일측면에는 도 3 에 도시된 바와 같이, 일정길이로 반복되게 돌출된 배열을 갖는 양각 패턴(115)이 더 형성되어 있다. 상기 양각 패턴(115)은 상기 본체(100)의 이동시 상기 유지밴드(114)의 구부러진 동작에 의해 혈관 내벽에 밀착됨으로써 상기 본체(100)가 뒤로 밀리는 것을 방지하는 역할을 수행하게 된다.As shown in FIG. 3, an embossed
여기서, 상기 양각 패턴(115)은 상기 본체(100)가 일방향(전진 방향)으로만 이동할 수 있도록 단면 형상이 일정 각도로 기울어진 다각형 형상으로 구비되는 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로는 일정 각도로 기울어진 삼각 형상, 사각 형상 등으로 돌출되게 형성됨으로써 상기 본체(100)의 전진 방향으로 원활하게 동작될 수 있도록 유도할 수 있다. 상기 양각 패턴(115)의 형태는 상기한 실시예에 한정되지 않음은 당연하며, 상기 유지밴드(114)의 구부러진 동작에 의해 상기 본체(100)가 밀리지 않도록 동작되는 형태라면 당업자가 선택적으로 치환하여 사용할 수 있음은 물론이다.Here, the embossed
한편, 상기 유지부(110a)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(116)을 더 포함한다.Meanwhile, the
상기 가이드 레일(116)은 상기 제 1 벨로우즈(112) 내부에 구비되며, 상기 제 1 결합수단(111a) 및 제 2 결합수단(111b)과 연결되어 있다. The
한편, 상기 가이드 레일(116)의 내부에는 상기 제 1 구동수단(130a)이 관통 하며, 상기 가이드 레일(116)은 상기 유지부(110a)의 수축, 이완에 따라 함께 수축, 이완된다. Meanwhile, the first driving means 130a penetrates inside the
결과적으로 상기 가이드 레일(116)은 상기 유지부의(110a) 수축, 이완시 직진성을 보장한다. As a result, the
한편, 상기 유지부(110a)의 보다 상세한 작동방식에 대해서는 후술하도록 한다. On the other hand, a more detailed operation of the
이하, 도 5 및 도 6 을 참조하여, 상기 이동부(120)에 대해 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the moving
먼저, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이동부(120)의 전체 구성도이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 레일(116)이 구비된 이동부(120)를 나타내는 도이다. First, FIG. 5 is an overall configuration diagram of the moving
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 이동부(120)는 제 3 결합수단(120a), 제 4 결합수단(120b), 제 2 벨로우즈(122) 및 제 2 구동수단(130b)을 포함한다. As shown in FIG. 5, the moving
상기 제 3 결합수단(120a)의 일 측면은 상기 제 2 결합수단(111b)과 연결되며, 타 측면은 상기 제 2 벨로우즈(122)의 일 측면과 접한다.One side of the third coupling means (120a) is connected to the second coupling means (111b), the other side is in contact with one side of the second bellows (122).
한편, 상기 제 4 결합수단(120b)은 상기 제 3 결합수단(120a)과 일정 간격을 유지하며 구비되고, 상기 제 4 결합수단(120b)의 일 측면은 상기 제 2 벨로우즈(122)의 타 측면과 접하고, 타 측면은 별도로 구비되는 유지부(110b)의 일 측면과 연결된다.On the other hand, the fourth coupling means (120b) is provided at a predetermined interval with the third coupling means (120a), one side of the fourth coupling means (120b) is the other side of the second bellows (122) In contact with, the other side is connected to one side of the holding portion (110b) provided separately.
상기 제 2 벨로우즈(122)는 도 5 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 결합수단(120a) 및 제 4 결합수단(120b) 사이에 구비된다. As shown in FIGS. 5 to 6, the second bellows 122 is provided between the third coupling means 120a and the fourth coupling means 120b.
또한, 상기 제 2 벨로우즈(122)는 수축시 원 상태를 유지하기 위한 복원력을 갖는 재료로 구비된다.In addition, the second bellows 122 is made of a material having a restoring force for maintaining the original state upon contraction.
즉, 후술할 상기 제 2 구동수단(130b)에 가해진 전기적 신호를 제거하면, 상기 제 2 벨로우즈(122)의 복원력에 의해서 상기 이동부(120)는 수축되었던 부분이 이완된다. That is, when the electrical signal applied to the second driving means 130b to be described later is removed, the moving
상기 제 2 구동수단(130b)은 상기 제 2 벨로우즈(122) 내부에 구비되어 있으며, 상기 제 3 결합수단(120a) 및 제 4 결합수단(120b)과 연결되어 있다. The second driving means 130b is provided in the second bellows 122 and is connected to the third coupling means 120a and the fourth coupling means 120b.
한편, 상기 제 2 구동수단(130b)은 상기 시스템 제어부(140)와 연결되어 있고, 상기 시스템 제어부(140)에서 전원 인가시 수축력이 발생 되는 형상기억합금(SMA:Shape Memory Alloy) 또는 전자석으로 구비된다. On the other hand, the second driving means (130b) is connected to the
즉, 상기 제 2 구동수단(130b)은 상기 시스템 제어부(140)에 의한 제어신호 인가시 수축되며, 아울러 상기 제 2 벨로우즈(122)를 수축시킨다.That is, the second driving means 130b contracts when the control signal is applied by the
한편, 상기 이동부(120)는 도 6 에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(116)을 더 포함한다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 6, the moving
상기 가이드 레일(116)은 상기 제 2 벨로우즈(122) 내부에 구비되며, 상기 제 3 결합수단(120a) 및 제 4 결합수단(120b)과 연결되어 있고, 상기 가이드 레일(116)의 내부에는 상기 제 2 구동수단(130b)이 관통하며, 상기 가이드 레일(116)은 상기 이동부(120)의 수축, 이완에 따라 함께 수축, 이완된다. The
아울러, 상기 가이드 레일(116)은 상기 이동부(120)의 수축, 이완시 상기 이동부(120) 움직임의 직진성을 보장한다. In addition, the
종합적으로 상기 이동부(120)는 크게 일정간격이 유지된 제 3 결합수단(120a)과 제 4 결합수단(120b)으로 구비되며, 상기 제 3 결합수단(120a) 및 제 4 결합수단(120b)의 사이에는 복원력을 갖는 제 2 벨로우즈(122), 상기 제 2 벨로우즈(122) 내부에 구비되며, 상기 이동부(120)의 수축, 이완운동시 직진성을 보장하기 위한 가이드 레일(116) 및 상기 가이드 레일(16) 내부에 구비되며, 상기 시스템 제어부(140)와 연결되어 있는 제 2 구동수단(130b)을 포함한다.Overall, the moving
이로써, 상기 이동부(120)는 상기 시스템 제어부(140)의 제어신호에 의해서 상기 제 2 구동수단(130b)에 전기적 신호 인가시 상기 제 2 구동수단(130b)은 수축을 하며, 아울러 제 2 벨로우즈(122) 및 가이드 레일(116) 역시 수축운동을 하며, 이완시에는 상기 제 2 구동수단(130b)에 인가된 전기적 신호를 제거하면, 상기 제 2 벨로우즈(122)의 복원력에 의해서, 상기 제 2 벨로우즈(122), 가이드 레일(116) 및 상기 제 2 구동수단(130b)은 이완운동을 하게 된다. Accordingly, when the moving
다만, 상기 유지부(110a)와 상기 이동부(120)의 전체적인 유지 및 이동에 관한 상세한 설명은 후술토록 한다. However, a detailed description of the overall holding and moving of the holding
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템은 상기 이동부(120)의 제 4 결합수단(120b)의 타 측면에는 별도의 유지부(110b)가 결합한다. On the other hand, the maintenance and movement system of the micro robot for blood vessel treatment according to an embodiment of the present invention, the other holding
다만, 상기 별도의 유지부(110b)는 상술한 유지부(110a)와 모든 구성요소가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. However, since the
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 유지 및 이동 원리에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 7 to 10 will be described in detail the principle of maintenance and movement of the maintenance and movement system of the micro robot for blood vessel treatment according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템이 혈관에 구비된 상태를 나타내는 도이며, 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 혈관벽에 유지되는 상태를 나타내는 도, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 이동원리를 나타내는 도이다. First, FIG. 7 is a view illustrating a state in which a maintenance and movement system of a blood vessel treatment micro robot according to an embodiment of the present invention is provided in blood vessels, and FIG. 8 is a vessel treatment micro robot according to an embodiment of the present invention. 9 and 10 are views illustrating a principle of movement of a maintenance and movement system of a micro robot for vascular treatment according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 7 에 도시된 바와 같이, 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템이 혈관에 구비되면, 상기 혈관 내부의 혈류의 흐름에 따라 이동한다. First, as shown in Figure 7, when the maintenance and movement system of the vascular treatment micro-robot is provided in the vessel, it moves in accordance with the flow of blood flow inside the vessel.
한편, 상기 본체(100)를 혈관벽(300)에 유지시켜야 하는 경우, 상기 데이터 수신부(150)에 유지신호를 보내고, 상기 데이터 수신부(150)는 이를 상기 시스템 제어부(140)에 전달한다.On the other hand, when the
상기 시스템 제어부(140)가 유지부(110)의 구동수단에 전기적 신호를 인가하면, 도 8 에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)의 선두쪽 유지부(110a)와 후미쪽 유지부(110b)는 수축을 한다. When the
따라서, 상기 유지부(110)가 수축되면서, 상기 유지부(110)에 구비된 유지밴 드들이 혈관벽(300) 쪽으로 구부러져 상기 유지밴드의 표면과 혈관벽(300) 사이에 마찰력을 발생하고, 상기 마찰력에 의해서 상기 본체(100)를 혈관벽(300)에 유지시킨다.Accordingly, as the holding
한편, 상기 본체(100)가 혈관벽(300)에 유지된 상태에서 환부로의 정확한 이동을 위해서, 상기 시스템 제어부(140)가 상기 이동부(120)의 구동수단(130b)에 전기적 신호를 인가한다. On the other hand, the
상기 구동수단(130b)에 인가된 전기적 신호에 의해서 도 9 에 도시된 바와 같이 상기 이동부(120)가 수축한다. As illustrated in FIG. 9, the moving
다만, 이 경우 상기 유지밴드에 형성된 양각의 패턴에 의해서, 상기 선두쪽 유지부(110a)는 뒤로 밀리지 않고, 고정되며, 상기 후미쪽 유지부(110b)가 상기 본체(100)의 선두쪽으로 이동하게 된다. In this case, however, the
한편, 상기 선두쪽 유지부(110a), 후미쪽 유지부(110b) 및 상기 이동부(120)가 모두 수축된 상태에서 상기 이동부(120)의 구동수단(130b)에 인가한 전기적 신호를 제거하면, 도 10 에 도시된 바와 같이, 상기 이동부(120)의 제 2 벨로우즈의 복원력에 의해서 상기 이동부(120)는 원상태로 이완된다.Meanwhile, the electrical signal applied to the driving means 130b of the moving
다만, 상기 이동부(120)의 이완시에는 수축시와는 반대로 상기 유지밴드에 형성된 양각의 패턴에 의해서 상기 후미쪽 유지부(110b)는 뒤로 밀리지 않고 고정되며, 상기 선두쪽 유지부(110a)가 전진하면서 정확한 환부로 이동한다.However, at the time of relaxation of the moving
한편, 환부의 모든 치료를 마치고 혈류를 따라 다른 환부로의 이동시에는 상기 유지부(110)의 구동수단에 인가한 전기적 신호를 제거하면, 선두쪽 유지 부(110a)에 구비된 벨로우즈 및 후미쪽 유지부(110b)에 구비된 벨로우즈의 복원력에 의해서, 상기 유지부(110)는 이완되며, 도 7 에 도시된 바와 같이, 원상태로 변형된다. On the other hand, upon completion of all treatments of the affected area and moving to other affected areas along the blood flow, if the electrical signal applied to the driving means of the holding
결과적으로, 본 발명인 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 경우 상기 마이크로 로봇의 위치 및 중심을 혈관 내에서 안정적으로 유지할 수 있고, 또한 중심을 유지하면서 정확한 환부로의 이동이 가능하다. As a result, in the case of the maintenance and movement system of the vascular treatment microrobot of the present invention, the position and the center of the microrobot can be stably maintained in the blood vessel, and the movement to the accurate lesion can be maintained while maintaining the center.
또한, 혈관벽에 손상을 주지 않는 재료를 사용함으로써, 부작용없는 치료 내지 진단이 가능하다.In addition, by using a material that does not damage the blood vessel wall, it is possible to treat or diagnose without side effects.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. As described above, the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments, but is not limited to the above-described embodiments, and is provided to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 전체 구성도다.1 is an overall configuration of the maintenance and movement system of a micro robot for vascular treatment according to an embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지부의 전체 구성도다.2 is an overall configuration diagram of a holding unit according to an embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유지부의 유지를 위한 변형상태를 나타내는 도이다.3 is a view showing a deformed state for maintaining the holding unit according to an embodiment of the present invention.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 레일이 구비된 유지부를 나타내는 도이다.4 is a view showing a holding part provided with a guide rail according to an embodiment of the present invention.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 전체 구성도다.5 is an overall configuration diagram of a moving unit according to an embodiment of the present invention.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 레일이 구비된 이동부를 나타내는 도이다. 6 is a view showing a moving part provided with a guide rail according to an embodiment of the present invention.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템이 혈관에 구비된 상태를 나타내는 도이다.7 is a view showing a state in which the maintenance and movement system of the blood vessel treatment micro-robot according to an embodiment of the present invention in the vessel.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 혈관벽에 유지되는 상태를 나타내는 도이다.8 is a view showing a state maintained in the blood vessel wall of the maintenance and movement system of the micro robot for vascular treatment according to an embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관 치료용 마이크로 로봇의 유지 및 이동 시스템의 이동원리를 나타내는 도이다.9 and 10 are views showing the principle of movement of the maintenance and movement system of the micro robot for vascular treatment according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 본체 110: 유지부100: main body 110: holding unit
111a: 제1결합수단 111b: 제2결합수단111a: first coupling means 111b: second coupling means
112: 제1벨로우즈 114: 유지밴드 115: 양각패턴 116: 가이드 레일 120: 이동부 120a: 제3결합수단112: first bellows 114: holding band 115: embossed pattern 116: guide rail 120: moving
120b: 제4결합수단 122: 제2벨로우즈120b: fourth coupling means 122: second bellows
130: 구동수단 130a: 제1구동수단130: driving means 130a: first driving means
130b: 제2구동수단 140: 시스템 제어부130b: second driving means 140: system control unit
150: 데이터 수신부 300: 혈관벽150: data receiving unit 300: blood vessel wall
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