KR101126475B1 - Tool for Minimally Invasive Surgery And Method for Using the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간편한 조작이 가능한 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 도구와 그 사용 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부 및 제2 요 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 및 상기 제2 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.The present invention relates to a minimally invasive surgery tool that can be easily manipulated and a method of using the same. According to an aspect of the present invention, a minimally invasive surgery tool includes a main shaft and sequentially disposed from both ends of the main shaft. First and second operating shafts and first and second operating shafts, adjustment knobs disposed at one end of the second operating shaft, end effectors disposed at one end of the second operating shaft, the main shaft, and the first Disposed between the operation shaft, between the first operation shaft and the second operation shaft, or between the second operation shaft and the adjustment knob, to transfer the movement in the pitch direction of the adjustment knob to the end effector. A pitch operating portion, between the main shaft and the first operating shaft, the first operating shaft and the second operating shaft And a first yaw control unit and a second yaw control unit, respectively disposed at the remaining two positions between the second operation shaft and the adjustment knob, for transmitting the action of the yaw direction of the adjustment knob to the end effector. A pitch operating portion, the main shaft and the first disposed between the shaft and the first working shaft, between the first working shaft and the second working shaft, or between the second working shaft and the end effector. A first yaw operating portion and a second yaw operating portion respectively disposed at two remaining positions between the operating shaft, between the first operating shaft and the second operating shaft, and between the second operating shaft and the end effector; And the operation from the pitch operation unit, the first yaw operation unit, and the second yaw operation unit to the pitch operation unit, the first yaw operation unit, and the second yaw operation unit. A tool for minimally invasive surgery comprising a pitch cable, a first yaw cable, and a second yaw cable for each pass is provided.
Description
본 발명은 간편한 조작이 가능한 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 도구와 그 사용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조절 손잡이의 조작 등을 통하여 엔드 이펙터(end effector)를 동작시킴으로써 정교하고도 간편하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a minimally invasive surgery tool that can be easily operated and a method of using the same. More specifically, the minimally invasive technique can be precisely and conveniently operated by operating an end effector through manipulation of an adjustment knob. It relates to a minimally invasive surgical tool and a method of using the same to perform the surgery.
최소 침습 수술은 몇 개의 작은 절개부(절개공)를 통해 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행함으로써 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.Minimally invasive surgery is a surgical technique in which surgery is performed by inserting a surgical tool through several small incisions (incision holes) to minimize the incision caused by surgery.
이러한 최소 침습 수술은, 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 짧게 하는 데에 도움이 된다. 따라서, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간도 단축되며, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통해, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있게 된다.Such minimally invasive surgery can help shorten the patient's recovery period, as it can relatively reduce the metabolic process changes in the patient after surgery. Therefore, applying minimally invasive surgery also shortens the hospital stay after surgery, and allows the patient to return to normal life within a short time after surgery. In addition, minimally invasive surgery can alleviate the pain the patient feels, while also reducing the scar remaining on the patient after the surgery.
최소 침습 수술의 가장 일반적인 형태는 내시경 수술일 것이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 내시경 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술을 수행할 때에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 작은 절개부(약 1/2 인치 이하)를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입한다. 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 관찰용)과 기타 작업 도구를 포함한다.The most common form of minimally invasive surgery will be endoscopic surgery. Among them, the most common type of endoscopic surgery is laparoscopic surgery with minimally invasive irradiation and surgery in the abdominal cavity. When performing standard laparoscopic surgery, the patient's abdomen is filled with gas, a small incision (about 1/2 inch or less) is made to provide an entrance to the laparoscopic surgical tool, and then the trocar Insert it. Laparoscopic surgical instruments generally include laparoscopy (for surgical site observation) and other work tools.
여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부 또는 말단 동작부가 소정의 샤프트에 의해 그것의 손잡이로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술에 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 수술을 수행하기 위하여, 외과의사 등의 사용자는 트로카를 통해 수술 부위에 작업 도구를 들여 보내고 복강 외부로부터 그것을 조종한다.Here, the work tool is similar to that used in conventional incision surgery, except that the work end or end action of each tool is spaced from its handle by a predetermined shaft. That is, the work tool may include, for example, a clamp, grasper, scissors, stapler, needle holder, and the like. In order to perform the surgery, a surgeon or the like introduces a work tool to the surgical site through the trocar and manipulates it from outside the abdominal cavity.
한편, 사용자는 복강경에 의해 찍히는 수술 부위의 영상을 표시하는 모니터에 의해 진행 상황을 모니터링한다. 이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.On the other hand, the user monitors the progress by a monitor displaying an image of the surgical site taken by the laparoscope. Similar endoscopic techniques are used throughout laparoscopy, pelvis, arthroscopy, hydrocephalus, paranasal, uterine, kidney, bladder, urethral, renal and so on.
이러한 최소 침습 수술은 많은 장점을 가지고 있지만, 일반적인 기존의 최소 침습 수술 도구들은 딱딱하고 긴 샤프트에 엔드 이펙터가 연결되어 있어, 수술 부위로의 접근이 어렵고 그 조작이 자유롭지 못한 단점을 지니고 있다. 특히, 기존의 엔드 이펙터에는 관절처럼 꺾이는 부분이 없으므로 수술에 필요한 섬세한 동작을 하기 어렵다는 단점이 있었다. 더군다나, 기존의 최소 침습 수술 도구로는, 수술 부위가 특정 신체 장기의 뒤에 위치한 경우에는 수술 부위에의 접근조차 어렵다는 문제점이 있었다.Such minimally invasive surgery has many advantages, but conventional conventional minimally invasive surgical tools have a disadvantage that the end effector is connected to a hard and long shaft, making it difficult to access the surgical site and free to operate. In particular, the conventional end effector has a disadvantage that it is difficult to perform a delicate operation required for surgery because there is no bending portion like a joint. Moreover, with the existing minimally invasive surgical tools, there is a problem that even access to the surgical site is difficult when the surgical site is located behind a specific body organ.
한편, 종래에는, 최소 침습 수술 시에도 복수의 수술 도구가 함께 사용되어야만 하는 경우가 많았고, 이로 인해 환자의 몸에 복수의 절개부를 형성하게 되는 경우가 많았다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 절개부를 하나만 형성한 후에 이를 통하여 트로카를 삽입함으로써 수술을 수행하는 것에 관한 아이디어가 도출되어 시도된 바 있으나, 이를 뒷받침하기 위한 적절한 수술 도구가 없다는 문제점이 또한 있었다.On the other hand, in the prior art, a plurality of surgical tools must be used together in the case of minimally invasive surgery, and thus, a plurality of incisions are often formed in the body of the patient. In order to solve this drawback, the idea of performing surgery by inserting the trocar after making only one incision has been derived and attempted, but there was also a problem that there is no appropriate surgical tool to support this.
본 발명자는 위와 같은 문제점들이 최소 침습 수술이 널리 이용되는 데에 큰 저해 요소로 작용하고 있다는 점에 주목하였다.The present inventors noted that the above problems act as a large inhibitory factor in the widespread use of minimally invasive surgery.
본 발명은 상기 문제점들을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention aims to solve all of the above problems.
또한, 본 발명은 조절 손잡이의 피치 방향 및 요 방향의 동작 및/또는 개폐 동작에 대응하여 엔드 이펙터가 동작하는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이에 더하여, 본 발명은 종래 기술을 채용하는 경우보다 더 큰 자유도를 갖고 엔드 이펙터가 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a minimally invasive surgical tool in which the end effector operates in response to the operation of the pitch knob and the yaw direction of the adjustment knob and / or the opening and closing operation. In addition, it is an object of the present invention to provide a minimally invasive surgical instrument capable of operating the end effector with greater degrees of freedom than employing the prior art.
또한, 본 발명은 별다른 구동 요소 없이도 사용자에 의해 자유롭게 조작될 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 이에 더하여, 본 발명은 비교적 간단한 구동 제어 요소에 의해서도 정교하게 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is also another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical tool that can be freely manipulated by a user without any drive elements. In addition, it is another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical tool that can be operated precisely even by a relatively simple drive control element.
또한, 본 발명은 부피 및 중량이 적고 이동이 편리한 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical tool that is small in volume and weight and is easy to move.
또한, 본 발명은, 다수의 관절부를 포함하여, 특정 신체 장기에 의해 가려진 부위로 접근하여 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical tool, including a plurality of joints, that allows access to a site obscured by certain body organs to perform surgery.
또한, 본 발명은 환자의 몸에 최소한의 절개부를, 가장 바람직하게는 하나의 절개부만을 형성하고도 정교하고 용이하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is a further object of the present invention to provide a surgical tool which allows a minimally invasive surgery to be performed precisely and easily with a minimum incision in the patient's body, most preferably only one incision. .
또한, 본 발명은 본 발명자가 이전에 출원한 바 있는, 한국특허출원 제2008-51248호 및 제2008-61894호에 기술된 최소 침습 수술 도구보다 더욱 진보된 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides another minimally invasive surgical tool that is more advanced than the minimally invasive surgical tool described in Korean Patent Application Nos. 2008-51248 and 2008-61894. The purpose.
마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 사용하는 신규한 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Finally, another object of the present invention is to provide a novel method of using the minimally invasive surgical tool according to the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.Representative configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.
본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부 및 제2 요 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 및 상기 제2 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.According to one aspect of the invention, as a minimally invasive surgical tool, the main shaft, the first and second operating shafts and the first and second operating shafts, which are arranged sequentially from both ends of the main shaft, one end of the second operating shaft An adjustment knob disposed at an end, an end effector disposed at one end of the second operation shaft, between the main shaft and the first operation shaft, between the first operation shaft and the second operation shaft, or the second operation. A pitch operating portion, which is disposed between the shaft and the adjusting knob, for transmitting the pitch direction of the adjusting knob to the end effector, between the main shaft and the first operating shaft, the first operating shaft and the first operating shaft. 2, respectively, between the operation shafts and between the second operation shafts and the adjustment knobs; A first yaw control portion and a second yaw control portion, between the main shaft and the first motion shaft, between the first motion shaft and the second motion shaft for transferring the motion in the yaw direction to the end effector, or the A pitch operation unit disposed between a second operation shaft and the end effector, between the main shaft and the first operation shaft, between the first operation shaft and the second operation shaft, and the second operation shaft and The pitch operation unit is configured to perform operations from the first yaw operation unit and the second yaw operation unit respectively disposed at two remaining positions between the end effector and the pitch operation unit, the first yaw operation unit, and the second yaw operation unit. A minimally invasive surgical tool is provided that includes a pitch cable, a first yaw cable, and a second yaw cable for transmitting to the first yaw motion portion and the second yaw motion portion, respectively. .
본 발명의 다른 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제2 요 조작부, 상기 피치 조작부에 인접하여 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제3 요 조작부, 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이에 배치되는 제1 요 동작부, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이에 배치되는 제2 요 동작부, 상기 피치 동작부에 인접하여 배치되는 제3 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 상기 제2 요 조작부, 및 제3 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 상기 제2 요 동작부, 및 제3 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 제2 요 케이블, 및 제3 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool, comprising: a main shaft, first and second operating shafts and first and second operating shafts sequentially arranged from both ends of the main shaft, and one end of the second operating shaft. An adjustment knob disposed at an end portion, an end effector disposed at one end of the second operation shaft, disposed between the second operation shaft and the adjustment knob, and configured to transmit a pitch direction operation of the adjustment knob to the end effector. A first yaw control portion disposed between a pitch operating portion, the main shaft, and the first operating shaft, the first yaw control portion, the first operating shaft and the second operating shaft for transmitting the yaw direction of the adjustment knob to the end effector; A second yaw control portion disposed between the second yaw control portion for transmitting the movement of the yaw direction of the adjustment knob to the end effector; A third yaw control portion disposed adjacent to the work piece and arranged between the second operation shaft and the end effector for transmitting a movement in the yaw direction of the adjustment knob to the end effector; A first yaw operating portion disposed between the first operating shaft, a second yaw operating portion disposed between the first operating shaft and the second operating shaft, and a third yaw operating portion disposed adjacent to the pitch operating portion The pitch operation unit, the first yaw operation unit, the second yaw operation unit, and the operation from the operating unit and the pitch operation unit, the first yaw operation unit, the second yaw operation unit, and the third yaw operation unit are performed. A minimally invasive surgical tool is provided that includes a pitch cable, a first yaw cable, a second yaw cable, and a third yaw cable for delivery to the three yaw motion portions, respectively.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 일단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 주 샤프트의 타단으로부터 배치되는 콘트롤러, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부의 동작 제어를 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 피치 동작부를 제어하기 위한 피치 조작 모듈, 상기 제1 요 동작부를 제어하기 위한 제1 요 조작 모듈, 및 상기 제2 요 동작부를 제어하기 위한 제2 요 조작 모듈을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.According to yet another aspect of the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool comprising: a main shaft, first and second operating shafts sequentially disposed from one end of the main shaft, a controller disposed from the other end of the main shaft, the second operation An end effector disposed at one end of the shaft, between the main shaft and the first working shaft, between the first working shaft and the second working shaft, or between the second working shaft and the end effector. A pitch operating portion, between the main shaft and the first working shaft, between the first working shaft and the second working shaft, and between the second working shaft and the end effector, respectively; For the operation control of the first yaw operating unit and the second yaw operating unit, and the pitch operation unit, the first yaw operating unit, and the second yaw operating unit Tooth cable, a first yaw cable, and a second yaw cable, the controller comprising: a pitch manipulation module for controlling the pitch operating portion, a first yaw manipulation module for controlling the first yaw movement portion, and the second yaw cable; A minimally invasive surgical tool is provided that includes a second yaw manipulation module for controlling a yaw motion.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 본 발명에 따른 상기 최소 침습 수술 도구를 사용하는 다양한 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, various methods of using the minimally invasive surgical tool according to the present invention are provided.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면 다음과 같은 현저한 효과가 달성된다:According to the present invention having the above configuration, the following remarkable effects are achieved:
1. 본 발명에 의하면, 조절 손잡이의 피치 방향 및 요 방향의 동작 및/또는 개폐 동작에 대응하여 엔드 이펙터가 동작하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다. 이에 더하여, 본 발명에 의하면, 종래 기술을 채용하는 경우보다 더 큰 자유도를 갖고 엔드 이펙터가 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.1. According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool in which the end effector operates in response to the movement of the pitch knob and the yaw direction of the adjustment knob and / or the opening and closing operation. In addition, the present invention provides a minimally invasive surgical tool capable of operating the end effector with greater freedom than when employing the prior art.
2. 본 발명에 의하면, 별다른 구동 요소 없이도 사용자에 의해 자유롭게 조작될 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다. 이에 더하여, 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구동 제어 요소에 의해서도 정교하게 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.2. According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool that can be freely manipulated by a user without any driving elements. In addition, the present invention provides a minimally invasive surgical tool that can be operated precisely even by a relatively simple drive control element.
3. 본 발명에 의하면, 부피 및 중량이 적고 이동이 편리한 최소 침습 수술 도구기 제공된다.3. According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool that is small in volume and weight and easy to move.
4. 본 발명에 의하면, 다수의 관절부를 포함하여, 특정 신체 장기에 의해 가려진 부위로 접근하여 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.4. According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool, including a plurality of joints, to allow access to a site obscured by certain body organs to perform surgery.
5. 본 발명에 의하면, 환자의 몸에 최소한의 절개부를, 가장 바람직하게는 하나의 절개부만을 형성하고도 정교하고 용이하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 수술 도구가 제공된다.5. According to the present invention, there is provided a surgical tool which makes it possible to perform a minimally invasive surgery with precision and ease, even with a minimal incision in the patient's body, most preferably only one incision.
6. 본 발명에 의하면, 본 발명자가 이전에 출원한 바 있는, 한국특허출원 제2008-51248호 및 제2008-61894호에 기술된 최소 침습 수술 도구보다 더욱 진보된 최소 침습 수술 도구가 제공된다.6. According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical tool that is more advanced than the minimally invasive surgical tool described in Korean Patent Application Nos. 2008-51248 and 2008-61894, which the inventor has previously filed.
7. 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 사용하는 신규한 방법이 제공된다.7. According to the invention, a novel method of using the minimally invasive surgical tool according to the invention is provided.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조절 손잡이의 구성을 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피치 조작부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 피치 조작부의 제1 플레이트에 피치 방향 조절 기어가 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4b와 도 4c는 본 발명의 제1 실시예에 따라 피치 조작부의 제1 플레이트에 한 쌍의 피치 방향 조절 기어가 소정의 간격으로 평행하게 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 피치 링크의 구성을 나타내는 정면도, 측면도 및 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 요 조작부에 의해 샤프트와 제1 조작 샤프트가 연결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제2 요 조작부에 의해 제1 및 제2 조작 샤프트가 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 요 조작부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 구성을 나타내는 투시도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 샤프트, 제1 동작 샤프트, 제2 동작 샤프트 및 엔드 이펙터의 연결 상태를 나태는 도면이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 9b와 도 9c는 각각 도 9a의 A와 B 부분의 상세 도면이다.
도 10a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 A 부분의 상세 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 13a는 도 12의 a 부분의 상세 도면이고, 도 13b는 도 12의 b 부분의 상세 도면이며, 도 13c는 도 12의 c 부분의 상세 도면이고, 도 13d는 도 12의 d 부분의 상세 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 요 케이블 삽입홀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 18a는 도 17의 a 부분의 상세 도면이고, 도 18b는 도 17의 b 부분의 상세 도면이며, 도 18c는 도 17의 c 부분의 상세 도면이고, 도 18d는 도 17의 d 부분의 상세 도면이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 요 케이블 삽입홀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제1 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제2 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 22는 본 발명의 제3 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 사용 예를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing the external appearance of a minimally invasive surgical tool according to a first embodiment of the present invention.
2a and 2b are a perspective view and a side view showing the configuration of the adjustment knob according to the first embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing the configuration of the pitch operation unit according to the first embodiment of the present invention.
4A is a view showing a state in which the pitch direction adjustment gear is installed on the first plate of the pitch operation unit according to the first embodiment of the present invention.
4B and 4C are views showing a state in which a pair of pitch direction adjusting gears are installed in parallel at predetermined intervals on the first plate of the pitch manipulation unit according to the first embodiment of the present invention.
5A, 5B and 5C are front, side and perspective views respectively illustrating the configuration of the first pitch link according to the first embodiment of the present invention.
6A is a perspective view illustrating a state in which a shaft and a first operation shaft are connected by the first yaw control unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a second yaw control unit according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the state in which the 1st and 2nd operation shaft was connected.
6C is an exploded perspective view showing the configuration of the first yaw control unit according to the first embodiment of the present invention. 6D is a perspective view showing the configuration of the first plate of the first yaw control portion according to the first embodiment of the present invention.
7A, 7B and 7C are diagrams illustrating a connection state of a shaft, a first operating shaft, a second operating shaft and an end effector according to the first embodiment of the present invention.
8A, 8B, 8C and 8D are diagrams showing an example of operation of the minimally invasive surgical tool according to the first embodiment of the present invention.
9A is a perspective view showing the outline of a minimally invasive surgical tool according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 9B and 9C are detailed views of portions A and B of FIG. 9A, respectively.
FIG. 10A is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a detailed view of the portion A of FIG. 10A.
11A and 11B are views showing an operation example of the minimally invasive surgical tool according to the third embodiment of the present invention.
12 is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 13A is a detailed view of the portion a of FIG. 12, and FIG. 13B is a detailed view of the portion b of FIG. 12, FIG. 13c is a detailed view of part c of FIG. 12, and FIG. 13d is a detailed view of part d of FIG. 12.
14 is a view showing the configuration of the yaw cable insertion hole of the first plate of the first yaw control unit according to the fourth embodiment of the present invention.
15A, 15B, 15C, 16A, and 16B are diagrams for explaining an operation example of the minimally invasive surgical tool according to the fourth embodiment of the present invention.
17 is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 18A is a detailed view of the portion a of FIG. 17, and FIG. 18B is a detailed view of the portion b of FIG. 17, FIG. 18c is a detailed view of part c of FIG. 17, and FIG. 18d is a detailed view of part d of FIG. 17.
19 is a view showing the configuration of the yaw cable insertion hole of the first plate of the first yaw control unit according to the fifth embodiment of the present invention.
20 is a perspective view showing the appearance of the minimally invasive surgical instrument according to the first application of the present invention.
Figure 21 is a perspective view showing the appearance of the minimally invasive surgical instrument according to the second application of the present invention.
22 is a diagram showing an example of use of the minimally invasive surgical tool according to the third application of the present invention.
23 is a view showing an example of use of the minimally invasive surgical tool according to the fourth application of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
제1 First 실시예Example
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 외형을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing the outline of a minimally invasive
도 1을 살펴보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)는 샤프트(100)(즉, 주 샤프트), 조절 손잡이(110), 엔드 이펙터(120), 제1 조작 샤프트(130), 제2 조작 샤프트(140), 제1 동작 샤프트(150), 제2 동작 샤프트(160), 피치 조작부(200), 제1 및 제2 요 조작부(300, 400), 피치 동작부(600), 및 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)가 연결되어 구성됨을 알 수 있다.1, the minimally invasive
우선, 도시된 바에 따르면, 샤프트(100)가 있고, 샤프트(100)의 일단으로부터 제1 조작 샤프트(130) 및 제2 조작 샤프트(140)가 배치되어 있으며, 샤프트(100)의 타단으로부터 제1 동작 샤프트(150) 및 제2 동작 샤프트(160)가 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 샤프트들 중 적어도 일부는, 필요에 따라, 내부에 하나의 또는 다수의 공간(예를 들면, 관형, 연뿌리형 또는 나선형의 공간)(미도시됨)이 형성되어 있을 수 있다.First, as shown, there is a
또한, 제2 조작 샤프트(140)의 일단과 제2 동작 샤프트(160)의 일단에는 각각 도시된 바와 같이 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)가 배치되어 있다.In addition, an
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 구성을 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the configuration of the minimally invasive
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조절 손잡이(110)의 구성을 나타내는 사시도 및 측면도로서, 조절 손잡이(110)는 하나의 울(112)이 조절 손잡이(110)의 회전축을 따라 회전하면서 개폐 케이블(OC)을 잡아 당기거나 이완시킬 수 있도록 구성되어 있다(다만, 후술하는 바와 같이, 엔드 이펙터(120)의 종류에 따라 이러한 개폐 케이블(OC)이 필요 없는 경우도 있음을 이해하여야 한다). 즉, 보다 상세하게는, 조절 손잡이(110)는, 사용자가 쥘 수 있는 두 개의 로드가 회전축에 의해 연결되어 있고, 회전축에 의해 연결된 로드의 각 단부에는 반원형의 울(112)이 서로 대칭되는 형태로 형성되어 있으며, 이 중 적어도 하나(도시된 경우에는, 상부 울(112))의 개폐에 따라 개폐 케이블(OC)이 잡아 당겨지거나 이완되어 개폐될 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.2A and 2B are a perspective view and a side view showing the configuration of the
한편, 조절 손잡이(110)는 피치 조작부(200)에 의해 제2 조작 샤프트(140)에 연결되어 있다. 도면을 참조하여 피치 조작부(200)의 구성을 자세히 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피치 조작부(200)의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing the configuration of the
도시된 바에 따르면, 피치 조작부(200)에는, 원형으로 형성된 제1 및 제2 플레이트(210, 220)가 소정 거리만큼 이격되어 있고, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 면과 직교하는 면에는 반원형이고 동일한 크기로 형성되는 두 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)가 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 중심축을 기준으로 하여 한 쌍씩 평행하게 설치되어 있을 수 있다.As shown in the figure, the first and
한편, 도 3에서, 피치 방향 조절 기어(230)가 설치되는 제1 및 제2 플레이트(210, 220)는 최소한의 면적을 차지하는 원형인 것으로 도시되어 있으나, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)는 굳이 원형일 필요는 없으며, 다른 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 3, the first and
도 4a, 도 4b 및 도 4c를 더 살펴보기로 한다. 도 4a에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 플레이트(210)에 피치 방향 조절 기어(230)가 설치된 상태가 도시되어 있다. 비록 도 4a에는, 하나의 피치 방향 조절 기어(230)만이 설치되어 있는 것처럼 도시되어 있으나, 이는 피치 방향 조절 기어(230)의 설치 상태를 명확하게 나타내기 위해 다른 하나의 피치 방향 조절 기어(230)의 도시를 생략한 때문일 뿐, 실제로는 한 쌍을 이루는 두 개의 피치 방향 조절 기어(230)가 제1 플레이트(210)에 설치되는 것이 바람직하다.4A, 4B and 4C will be described further. 4A illustrates a state in which the pitch
또한, 도 4b와 도 4c에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 한 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)가 소정의 간격으로 평행하게 설치된 상태가 도시되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 하나의 플레이트에 하나의 피치 방향 조절 기어(230)만이 설치되는 경우에도 조절 손잡이(110)의 동작에 따른 피치 조작부(200)의 동작을 제어하는 것이 가능하지만, 그 동작의 안정성을 유지하기 위해 피치 방향 조절 기어(230)는 최소한 두 개 이상 설치되는 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 설치된 각 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)의 간격은 각각 동일한 것이 바람직하며, 제1 플레이트(210)에 설치된 피치 방향 조절 기어(230)와 제2 플레이트(220)에 설치된 피치 방향 조절 기어(230)는 서로 맞물릴 수 있도록 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하다.4B and 4C illustrate a state in which a pair of pitch
도 3을 다시 살펴본다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 각각 설치된 한 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)의 중심에는 원형으로 공간이 형성되어 있으므로, 원통형의 회전 관절축(240)이 피치 방향 조절 기어(230)의 중심부에 형성된 공간에 회전 가능하도록 삽입될 수 있다. 이때, 피치 방향 조절 기어(230)의 중심축과 회전 관절축(240)의 중심축은 서로 일치되도록 하는 것이 바람직하다.Look back at FIG. As shown in FIG. 3, since a space is formed in a circle at the center of the pair of pitch
한편, 삽입된 회전 관절축(240)의 길이는, 각각의 피치 방향 조절 기어(230)의 두께보다는 길게 형성되도록 하되, 나란히 형성되는 각각의 회전 관절축(240)의 단부가 서로 접촉되지 않는 정도로 결정되는 것이 바람직하다. 또한, 도시된 바에 따르면 피치 방향 조절 기어(230)는 반원형으로 형성되어 있으므로, 피치 방향 조절 기어(230)의 중심점은 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 표면 상에 위치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the length of the inserted
한편, 도 3에 도시된 바에 따르면, 피치 방향 조절 기어(230)는 반원형으로 형성되어 있으나, 이는 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작 범위를 -90˚ 내지 +90˚로 한정하기 위한 것이므로, 동작 범위를 다르게 설정하기 위해서는 피치 방향 조절 기어(230)의 형태를 반원형이 아닌 부채꼴로 형성할 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 3, the pitch
제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 설치된 피치 방향 조절 기어들(230)의 맞물림 상태가 유지되도록 하기 위해서는, 제1 피치 링크(250)가 제1 및 제2 플레이트(210, 220) 사이에 배치될 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 통하여 더 살펴보기로 한다.In order to maintain the engagement of the pitch
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 피치 링크(250)의 구성을 나타내는 정면도, 측면도 및 사시도로서, 제1 피치 링크(250)가, 소정의 길이를 갖는 직육면체 형태의 몸체(252)와, 이 양단에 설치되는, 소정의 간격을 이루는 두 쌍의 회전 링(254)을 포함함을 도시하고 있다.5A, 5B, and 5C are front, side, and perspective views, respectively, showing the configuration of the
이러한 제1 피치 링크(250)를 구성하는 회전 링(254)에는 피치 방향 조절 기어(230)의 중심에 삽입되는 회전 관절축(240)의 일단이 피치 방향 조절 기어(230)가 회전 가능하게끔 삽입된다. 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에서는 피치 방향 조절 기어(230)가 서로 맞물려 회전 동작하는데, 이러한 회전 동작은 제1 피치 링크(250) 양단의 회전 링(254)에 삽입된 회전 관절축(240)을 축으로 하여 일어난다.One end of the rotary
한편, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 피치 링크(250)의 몸체(252)의 길이 방향의 중심에는 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)를 연결하는 개폐 케이블(OC)이 통과할 수 있도록 하는 관통홀(256)이 형성될 수 있다. 관통홀(256)은 몸체(252)의 중심에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 5b, the opening and closing cable (OC) connecting the
도 3과 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 다시 살펴본다. 도 3과 도 4a, 도 4b 및 도 4c에는 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 각각 2개의 관통홀(260)이 형성된 것이 도시되어 있다. 바람직하게는, 2개의 관통홀(260)은 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 중심점을 기준으로 하여 180˚의 각거리를 두고 형성되며, 피치 케이블(PC)이 삽입되는 피치 케이블 삽입홀(260)일 수 있다. 다만, 필요에 따라, 제1 플레이트(210)에 형성되는 관통홀(260)은 반드시 삽입홀의 형태로 구현될 필요는 없으며, 후술하는 바와 같은 피치 케이블(PC)의 동작이 가능하도록 하는 이상, 자유로운 형태로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.3 and 4A, 4B and 4C will be described again. 3 and 4A, 4B, and 4C, two through
한편, 도 3의 제1 및 제2 플레이트(210, 220)가 서로 직교하게 되는 상태에서도 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 모서리가 서로 부딪혀서 손상되는 것을 방지할 수 있도록 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 대향면 모서리에는 약 45˚ 각도로 모서리 면취 작업이 되어 있을 수 있다.Meanwhile, even when the first and
그 다음에, 도면을 참조하여 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)의 구성에 관하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.Next, the configuration of the first and second yaw control unit (300, 400) with reference to the drawings in detail as follows.
전술한 바와 같이, 조절 손잡이(110)와 연결된 제2 조작 샤프트(140)는 제2 요 조작부(400)에 의해 제1 조작 샤프트(130)에 연결되고, 제1 조작 샤프트(130)는 제1 요 조작부(300)에 의해 샤프트(100)에 연결되어 조절 손잡이(110)의 요 방향 동작을 전달할 수 있도록 구성되어 있다.As described above, the
도 6a는 제1 요 조작부(300)에 의해 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)가 연결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 제2 요 조작부(400)에 의해 제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140)가 연결된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6c는 제1 요 조작부(300)의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 6d는 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)의 구성을 나타내는 투시도이다.6A is a perspective view illustrating a state in which the
제1 요 조작부(300)와 제2 요 조작부(400)는 그 케이블 삽입홀의 구성이 다소 다르게 될 수 있다는 점을 제외하고는 실질적으로 서로 동일한 구성으로 이루어져 있으므로, 이하에서는 제1 요 조작부(300)의 구성에 관하여 주로 설명하기로 한다.The first
피치 조작부(200)와 마찬가지로, 제1 요 조작부(300)에서는, 두 쌍의 요 방향 조절 기어(330)가 한 쌍씩 서로 대향하여 설치되는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 소정 간격으로 이격되어 구성되고, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)에 대하여 설치된 두 쌍의 요 방향 조절 기어(330)는 서로 맞물리며, 요 방향 조절 기어(330)의 맞물림 상태는 제1 요 링크(350)에 의해 유지될 수 있다. 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 이루는 각도는 -90˚ 내지 +90˚(도 1에 도시된 상태)이도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 사용자의 필요에 따라, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 이루는 각도의 범위는 변경될 수 있다.Similarly to the
여기서, 제1 요 조작부(300)의 서로 대향하는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)는 각각 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)의 길이 방향에 직교하는 방향에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 기울어짐의 크기는 약 45˚ 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 이 경우에도 제1 요 조작부의 요 방향 조절 기어(330)의 중심점은 제1 및 제2 플레이트(310, 320)의 표면 상에 위치되는 것이 바람직하다.Here, the
그리고, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)에는 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1) 및 제2 요 케이블(YC2)이 관통될 수 있는 제1 및 제2 요 케이블 삽입홀(362a, 362b)이 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.In addition, the first and second yaw
제1 요 조작부(300)에 형성되는 제1 요 케이블 삽입홀(362a)은 도 6d에 도시된 바와 같이, 플레이트의 내부에서 곡선 형태로 형성되어 제1 요 조작부(300)의 동작 시에 요 케이블(YC1)이 원활하게 움직일 수 있도록 할 수 있다. 이러한 케이블 삽입홀의 구성은 제2 요 조작부(400) 등에서도 마찬가지 원리로 채용될 수 있다.As shown in FIG. 6D, the first yaw
제2 요 케이블 삽입홀(362b)은 제1 및 제2 플레이트(310, 320)의 중심점을 기준으로 피치 케이블 삽입홀(360)과 90˚의 각거리를 두고 형성되며, 제1 요 케이블 삽입홀(362a)은 제2 케이블 삽입홀(362b)의 양측으로 각각 형성될 수 있다. 여기서, 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에는 제1 요 케이블(YC1)이 관통되고, 제2 요 케이블 삽입홀(362b)에는 제2 요 케이블(YC2)이 관통된다.The second yaw
이러한 제1 요 조작부(300)는 그 내부의 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 조작부(200)의 내부의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하는 방향인 것을 제외하고는, 피치 조작부(200)와 동일한 방식으로 구성되므로, 그 구성에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.The first
도 7a, 도 7b 및 도 7c는, 샤프트(100), 제1 동작 샤프트(150), 제2 동작 샤프트(160) 및 엔드 이펙터(120)의 연결 상태를 나태는 도면이다. 도시된 바에 따르면, 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)는 제1 요 동작부(700)에 의해, 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)는 제2 요 동작부(800)에 의해, 제2 동작 샤프트(160)와 엔드 이펙터(120)는 피치 동작부(600)에 의해 연결되어 있다. 도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 상기 언급된 구성요소들에 대한 상면도 및/또는 측면도를 포함한다.7A, 7B, and 7C are diagrams illustrating a connection state of the
먼저, 도 7a를 살펴본다. 샤프트(100)에 제1 동작 샤프트(150)를 연결하는 제1 요 동작부(700)는 서로 대향하여 설치되는 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)를 포함할 수 있다. 제1 요 동작부(700)의 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)에 설치된 두 쌍의 요 방향 동작 기어(730)가 서로 맞물리고, 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)가 제2 요 링크(750)에 의해 연결되는 것은 제1 요 조작부(300)에서와 마찬가지이므로, 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.First, look at Figure 7a. The first
도 7b를 살펴보면, 제1 동작 샤프트(150)에 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)의 구성도 제2 요 조작부(400)의 구성과 마찬가지이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 도시된 바와 같이, 제2 요 동작부(800)의 제1 및 제2 플레이트도, 제1 요 조작부(300)나 제2 요 조작부(400)에서와 같이, 제1 동작 샤프트(150) 및 제2 동작 샤프트(160)의 길이 방향에 직교하는 방향에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.Referring to FIG. 7B, the configuration of the second
역시, 도 7c를 살펴보면, 제2 동작 샤프트(160)에 엔드 이펙터(120)를 연결하는 피치 동작부(600)의 구성 역시 제2 조작 샤프트(140)와 조절 손잡이(110)를 연결하는 피치 조작부(200)의 구성과 마찬가지이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Also, referring to FIG. 7C, the
한편, 상기와 같이 구성된 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)의 일부 구성요소의 동작 방향은 서로 간에는 일치하지만 피치 동작부(600)의 일부 구성요소의 동작 방향과는 서로 직교하게 된다.On the other hand, the operation directions of some components of the first and second
그리고, 엔드 이펙터(120)는 조절 손잡이(110)의 개폐 동작에 대응하여 동작할 수 있고, 이에 따라 인체 내부에서의 수술에 사용되는 도구, 즉, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등으로서 사용될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 도시된 바와는 달리, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드 이펙터(120)는 후크형 전극(hook electrode)과 같이 개폐 동작이 굳이 요구되지 않는 구성요소일 수도 있다.In addition, the
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 각 케이블의 연결 상태 및 그로 인한 본 발명의 각 구성요소의 동작에 관하여 더 살펴보기로 한다.Hereinafter, the connection state of each cable according to the first embodiment of the present invention and thereby the operation of each component of the present invention will be described.
우선, 피치 조작부(200)는 피치 케이블(PC)에 의해 피치 동작부(600)와 연결되고, 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)는 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)에 의해 각각 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)와 연결될 수 있다.First, the
더 상세히 설명하면, 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 각각의 일 단부는 제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성되어 있는 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에 고정될 수 있고, 제1 요 케이블(YC1)의 각각의 타 단부는 샤프트(100)에 제1 동작 샤프트(150)를 연결하는 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트(720)에 형성되어 있는 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있다.In more detail, one end of each of the pair of first yaw cables YC1 is fixed to the first yaw
또한, 제2 요 케이블(YC2)의 일 단부는 제1 조작 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)를 연결하는 제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있고, 제2 요 케이블(YC2)의 타 단부는 제1 동작 샤프트(150)과 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있다.In addition, one end of the second yaw cable YC2 is a second yaw cable formed on a second plate of the second
따라서, 사용자가 조절 손잡이(110)를 피치 방향 및 요 방향으로 조작하면, 사용자의 조작은 피치 조작부(200)와 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)를 거쳐 피치 케이블(PC)과 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)을 통해 피치 동작부(600)와 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)로 전달될 수 있다(여기서, 피치 방향 동작과 요 방향 동작은 실질적으로 서로 독립적이다). 이때, 피치 케이블(PC)은 모든 샤프트의 내부를 통해 배치되고, 피치 케이블(PC)이 각 샤프트의 내부에서 꼬이는 것을 방지하거나 케이블의 방향을 전환(또는 역전)시키기 위한 가이더가 더 포함될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)도 각각 대응되는 샤프트 내에 배치되고, 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)이 각 샤프트의 내부에서 꼬이는 것을 방지하거나 케이블의 방향을 전환(또는 역전)시키기 위한 가이더가 더 포함될 수 있다.Therefore, when the user manipulates the
이상에서 그리고 이하에서, 케이블이 주로 관통홀에 고정되는 것으로 예시되었지만, 본 발명의 기술적 사상에 따라 케이블이 동작할 수 있는 이상, 케이블이 반드시 관통홀에 고정될 필요는 없으며, 관통홀 근방의 고정된 구성요소(예를 들면, 플레이트)에 고정될 수도 있음이 이해되어야 한다.In the above and below, the cable is mainly illustrated as being fixed to the through hole, but as long as the cable can operate according to the technical idea of the present invention, the cable does not necessarily need to be fixed to the through hole, and is fixed near the through hole. It is to be understood that it may be secured to an integrated component (eg plate).
피치 케이블(PC)과 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)의 연결 상태에 관하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the connection state of the pitch cable (PC) and the first and second yaw cable (YC1, YC2) in detail as follows.
앞서 본 바와 같이, 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에는 피치 케이블 삽입홀(260)이 형성되어 있다. 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에 형성되어 있는 피치 케이블 삽입홀(260) 중 하나를 선정하여 피치 케이블(PC)의 일단을 연결 고정하고, 피치 케이블(PC)의 타단은 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 피치 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 연결 고정할 수 있다.As described above, the pitch
또한, 제2 플레이트(220)에 형성된 피치 케이블 삽입홀(260) 중 다른 하나와 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 형성된 피치 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 다른 하나에도 동일한 방식으로 피치 케이블(PC)을 연결 고정하여, 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600)가 한 쌍의 피치 케이블(PC)에 의해 연결되도록 할 수 있다. 이때, 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600)를 연결하는 피치 케이블(PC)은 서로 평행하게 연결되고, 피치 케이블(PC)의 탄성도 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 그러나, 피치 케이블(PC)은 상기 설명한 바와 같은 가이더와 플레이트 등에 의해 형태가 되도록 연결될 수도 있다.In addition, the pitch of the other of the pitch
그리고, 피치 케이블(PC)은 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600) 사이에서 샤프트(100), 제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140), 그리고 제1 및 제2 동작 샤프트(150, 160)의 내부를 통해 연결된다.In addition, the pitch cable PC may include the
다음으로, 제2 요 케이블(YC2)에 대하여 살펴본다.Next, the second yaw cable YC2 will be described.
제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 제2 요 케이블(YC2)의 일단이 연결 고정되고, 제2 요 케이블(YC2)의 타단은 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 연결 고정될 수 있다.One end of the second yaw cable YC2 is connected and fixed to one of the second yaw cable insertion holes (not shown) formed in the second plate of the second
상술한 바와 같은 피치 케이블(PC)과 마찬가지로, 제2 요 조작부(400)와 제2 요 동작부(800)를 연결하는 제2 요 케이블(YC2)은 서로 평행하게 연결되고, 제2 요 케이블(YC2)의 탄성도 동일하게 설정될 수 있다.Similar to the pitch cable PC as described above, the second yaw cable YC2 connecting the second
다음으로, 제1 요 케이블(YC1)에 대하여 살펴본다.Next, the first yaw cable YC1 will be described.
우선, 동일한 탄성과 동일한 길이를 갖는 두 쌍의 제1 요 케이블(YC1)을 준비한다.First, two pairs of first yaw cables YC1 having the same elasticity and the same length are prepared.
제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성되어 있는 제1 요 케이블 삽입홀(362a) 중 한 편에 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 일단이 연결 고정되고, 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 타단은 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트에 형성되는 제1 요 케이블 삽입홀 중 한 편에 연결 고정될 수 있다. 그리고, 제1 요 케이블(YC1)의 다른 한 쌍은 남은 제1 요 케이블 삽입홀들에 연결 고정될 수 있다.One end of the pair of the first yaw cable YC1 is connected and fixed to one of the first yaw
이때에도, 제1 요 조작부(300)와 제1 요 동작부(700)를 연결하는 두 쌍의 제1 요 케이블(YC1)은 서로 실질적으로 평행하게 연결되고, 그 탄성도 서로 동일하게 설정될 수 있다.In this case, the two pairs of the first yaw cables YC1 connecting the first
상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the minimally invasive
우선, 최소 침습 수술 도구(1)를 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 정렬한다.First, the minimally invasive
그 다음에, 최소 침습 수술을 수행하는 사용자는 최소 침습 수술 도구(1)의 일단에 설치되어 있는 조절 손잡이(110)의 손잡이 울(112)에 손을 넣어 조절 손잡이(110)를 파지한다.Next, the user performing the minimally invasive surgery puts his hand into the
이하에서는, 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작의 설명을 용이하게 하기 위해 피치 방향의 + 와 - 동작을 사용자를 기준으로 상측과 하측 동작으로 정하여 설명하기로 한다. 또한, 조절 손잡이(110)의 요 방향 동작의 설명을 용이하게 하기 위해 요 방향의 + 와 - 동작을 사용자를 기준으로 하여 각각 우측과 좌측 동작으로 정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to facilitate the explanation of the pitch direction operation of the
사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 상태에서 조절 손잡이(110)를 상측으로 회전 조작하면 피치 조작부(200)의 제1 플레이트(210)에 형성된 피치 케이블 삽입홀(260)에 일단이 연결되어 있는 피치 케이블(PC) 중 하측의 케이블이 당겨지게 되고, 피치 케이블(PC) 중 상측의 케이블은 하측의 케이블과 반대 방향으로 풀려서 엔드 이펙터(120)가 도 8a에 도시되어 있는 바와 같이 하측을 향하여 회전 동작하게 된다. 조절 손잡이(110)의 조작 방향이 반대가 되면 엔드 이펙터(120)의 동작 방향도 반대가 되고, 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)의 회전량은 서로 비례하게 된다.When the user rotates the
사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 후, 도 8b에 도시한 바와 같이, 조절 손잡이(110)를 좌측으로 회전 조작하면 제2 조작 샤프트(140)는 제2 요 조작부(400)에 의해 연결되어 있는 제1 조작 샤프트(130)와 함께 우측 방향으로 회전하게 된다.After the user grips the
제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140)가 회전하여 우측을 향하게 되면, 제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성된 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에 일단이 연결되어 있는 제1 요 케이블(YC1) 중 일측의 제1 요 케이블(YC1)이 도 8c에 도시된 바와 같이 a 방향으로 동작하게 되고, 이에 따라 제1 요 케이블(YC1) 중 반대측의 케이블은 a 방향의 반대 방향으로 동작하게 된다.When the first and
제1 요 케이블(YC1)의 타단은 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트에 형성된 제1 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 a 방향의 반대 방향으로 당겨진 제1 요 케이블(YC1)에 의해 제1 동작 샤프트(150)가 우측으로 회전하게 된다. 이때, 제1 동작 샤프트(150)에 연결되어 있는 제2 동작 샤프트(160)와 엔드 이펙터(120)는 제1 동작 샤프트(150)와 그 중심축의 정렬 상태가 유지되도록 동작한다.Since the other end of the first yaw cable YC1 is fixed to the first yaw cable insertion hole (not shown) formed in the second plate of the first
이때, 제1 조작 샤프트(130)와 제1 동작 샤프트(150)의 요 방향 동작은 그 방향이 서로 일치하고, 회전량은 비례하게 된다.At this time, the yaw direction motions of the
이후, 도 8d에 도시된 바와 같이, 조절 손잡이(110)와 연결되어 있는 제2 조작 샤프트(140)는 도시된 바와 같이 우측 방향으로 회전할 수 있게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 8D, the
조절 손잡이(110)와 제2 조작 샤프트(140)가 우측으로 이동하면, 도 8e에 도시된 바와 같이 제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성된 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 일단이 연결되어 있는 제2 요 케이블(YC2) 중 좌측의 제2 요 케이블(YC2)이 b 방향으로 동작하게 되고, 우측의 제2 요 케이블(YC2)은 b 방향의 반대 방향으로 당겨지게 된다.When the adjusting
제2 요 케이블(YC2)의 타단은 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 b 방향으로 당겨진 제2 요 케이블(YC2) 등에 의해 제2 동작 샤프트(160)가 좌측으로 회전하게 된다. 이때, 제2 동작 샤프트(160)에 연결되어 있는 엔드 이펙터(120)는 제2 동작 샤프트(160)와 그 중심축의 정렬 상태가 유지되도록 동작한다.The second yaw cable pulled in the b direction because the other end of the second yaw cable YC2 is fixed to the second yaw cable insertion hole (not shown) formed in the second plate of the second
이때, 제2 조작 샤프트(140)와 제2 동작 샤프트(160)의 요 방향 동작은 그 방향이 서로 일치하고, 회전량은 비례하게 된다.At this time, the yaw direction motion of the
따라서, 도 8f에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)가 이루는 요 방향 각도(a1)는 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)가 이루는 요 방향 각도(a2)와 동일하게 되고, 제1 조작 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)가 이루는 요 방향 각도(b1)는 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)가 이루는 요 방향 각도(b2)와 동일하게 되므로, 사용자는 자신의 조작 의도에 따라 엔드 이펙터(120)의 동작을 제어할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 8F, the yaw direction angle a1 formed by the
한편, 이상에서, 조절 손잡이(110)의 조작 방향이 반대가 되면 엔드 이펙터(120)의 동작 방향도 반대가 됨은 자명하다.On the other hand, in the above, when the operation direction of the
한편, 사용자가 조절 손잡이(110)의 조작에 의해 엔드 이펙터(120)가 원하는 방향을 향하도록 한 상태에서 조절 손잡이(110)를 폐쇄하게 되면, 조절 손잡이(110)의 폐쇄 동작이 개폐 케이블(OC)에 의해 엔드 이펙터(120)로 전달되어 엔드 이펙터(120)가 폐쇄될 수 있다. 반대로, 사용자가 조절 손잡이(110)를 개방하게 되면 엔드 이펙터(120)가 개방되도록 할 수 있다. 이때, 엔드 이펙터(120)의 개방 동작은 엔드 이펙터(120)에 설치된 복원 스프링(미도시됨)의 탄성력에 의해 이루어지도록 구성될 수도 있다. 사용자는, 필요에 따라, 이러한 개폐 기능이 구비된 엔드 이펙터(120)를 이용하여 수술을 행하게 된다.On the other hand, when the user closes the
이상에서, 사용자가 조절 손잡이(110)를 개방하는 경우, 엔드 이펙터(700)가 개방되는 것으로 설명하였으나, 사용되는 엔드 이펙터(120)에 따라서는 이와 반대로 동작하도록 구성하는 것도 가능하다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 조절 손잡이(110)의 두 개의 울(112) 중에 상측의 울(112)에 의해 개폐 케이블(OC)이 당겨질 수도 있지만, 그 하측의 울(112)에 의해 개폐 케이블(120)이 당겨질 수도 있음이 이해되어야 한다.In the above, when the user opens the
상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 동작에 관한 설명은 이해를 돕기 위해 피치 방향 동작, 요 방향 동작 및 엔드 이펙터의 개방 동작의 순서로 행해졌으나, 최소 침습 수술 도구(1)의 동작의 순서가 설명된 순서와 다르게 되거나 심지어 상기 동작들 중 두 가지 이상의 동작이 동시에 행해지는 경우에도, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구(1)는 앞서 설명된 바와 같은 동작 원리에 따라 동작될 수 있다.As described above, the description of the operation of the minimally invasive
한편, 이상의 설명에서 언급된 각각의 조작부와 동작부에서 사용되는 조절 기어의 크기가 모두 동일하게 설정되어 있다면, 조절 손잡이(110)의 동작량과 엔드 이펙터(120)의 동작량은 1:1이 된다. 여기서, 조절 손잡이(110)의 동작량과 엔드 이펙터(120)의 동작량이 서로 다르게 설정되도록 하기 위해서는 조작부와 동작부에서 사용되는 조절 기어의 크기를 다르게 설정하면 된다.On the other hand, if the size of the adjustment gear used in each of the operation unit and the operation unit mentioned in the above description are all set the same, the operation amount of the
예를 들어, 피치 조작부(200)의 피치 방향 조절 기어(230)가 피치 동작부(600)의 피치 방향 조절 기어(미도시됨) 보다 큰 반지름을 갖는 경우에는 사용자의 조작보다 더 큰 각도로 피치 동작부(600)의 피치 방향 조절 기어(미도시됨)가 회전하게 되므로, 결국 엔드 이펙터(120) 역시 조절 손잡이(110)보다 많이 회전하게 된다. 물론, 반대의 경우에는, 엔드 이펙터(120)의 동작량은 조절 손잡이(110)의 조작량보다 작게 된다.For example, when the pitch
제2 2nd 실시예Example
도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 9b와 도 9c는 각각 도 9a의 A와 B 부분의 상세 도면이다. 본 실시예를 설명함에 있어서는, 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하되, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.9A is a perspective view showing the outline of a minimally invasive surgical tool according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 9B and 9C are detailed views of portions A and B of FIG. 9A, respectively. In describing the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 바람직하게는 후크형 전극인 엔드 이펙터(120A)의 동작을 제어하기 위한 조절 손잡이(110A)는 제2 조작 샤프트(140)의 일단에 피치 조작부(200)에 의해 연결되어 있고, 엔드 이펙터(120A)는 피치 동작부(600)에 의해 제2 동작 샤프트(160)의 일단에 연결되어 있을 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the adjusting
본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(120A)는 제1 실시예에서와 달리 막대 형태일 수 있다(한편, 본 실시예에서는 엔드 이펙터(120A)가 막대 형태인 경우를 예로 들고 있지만, 사용자의 필요에 따라 엔드 이펙터(120A)는 그것이 개폐 동작을 수반하지 않는 것인 이상 다양한 형태(예를 들면, 고리 형태)로 이루어질 수 있다).According to the present embodiment, the
본 실시예에 따른 조절 손잡이(110A)와 엔드 이펙터(120A) 및 여러 케이블의 연결은, 개폐 케이블이 존재할 필요가 없다는 점을 제외하면, 제1 실시예에서와 기본적으로 동일하므로, 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 구성과 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The connection of the
제3 The third 실시예Example
도 10a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 A 부분의 상세 도면이다.FIG. 10A is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a detailed view of the portion A of FIG. 10A.
본 실시예에서는 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)를 구성하는 제1 및 제2 플레이트(830, 840)가 경사지게 형성되어 있지 않고 피치 동작부(200)와 마찬가지로 서로 평행하게 형성되어 있는 것을 제외하면, 제1 실시예에서와 구성 및 동작이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에 따르면, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 플레이트(830, 840)가 서로 평행하게 형성되어 있기 때문에 제1 동작 샤프트(150)를 트로카를 통해 삽입하는 것이 제1 실시예의 경우보다 더 용이하게 될 수 있다.In the present embodiment, as shown in FIG. 10B, the first and
그리고, 본 실시예에서도 제2 실시예에서와 같이 개폐 가능하지 않은 형태의 엔드 이펙터가 사용될 수도 있고, 조절 손잡이도 굳이 개폐 가능하지 않도록 형성될 수 있다. 또한, 사용자의 필요에 따라 엔드 이펙터는 그것이 개폐 동작을 수반하지 않는 것인 이상 다양한 형태(예를 들면, 고리 형태)로 이루어질 수 있다. 그리고, 이상과 같은 응용점은 본 실시예뿐만 아니라 후술하는 모든 실시예에서도 적용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, as in the second embodiment, an end effector of a form that cannot be opened and closed may be used, and the adjustment handle may be formed so as not to be open and close. In addition, depending on the needs of the user, the end effector may be in various forms (eg, in the form of a ring) as long as it does not involve an opening and closing operation. In addition, the above application point may be applied to all the embodiments described below as well as the present embodiment.
제4 Fourth 실시예Example
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 13a는 도 12의 a 부분의 상세 도면이고, 도 13b는 도 12의 b 부분의 상세 도면이며, 도 13c는 도 12의 c 부분의 상세 도면이고, 도 13d는 도 12의 d 부분의 상세 도면이다.12 is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 13A is a detailed view of the portion a of FIG. 12, and FIG. 13B is a detailed view of the portion b of FIG. 12, FIG. 13c is a detailed view of part c of FIG. 12, and FIG. 13d is a detailed view of part d of FIG. 12.
도시된 바에 따르면, 조절 손잡이(110)와 제2 조작 샤프트(140)를 연결하는 피치 조작부(200)에 인접하여 제3 요 조작부(500)가 추가로 설치되어 있고, 엔드 이펙터(120)와 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 피치 동작부(600)에 인접하여 제3 요 동작부(900)가 추가로 설치되어 있으며, 제1, 제2 및 제3 요 조작부(300, 400, 500)와 제1, 제2 및 제3 요 동작부(700, 800, 900)를 연결하기 위하여, 제1, 제2 및 제3 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 각각 설치됨을 알 수 있다.As shown, the third
본 실시예에 따른 구성을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The configuration according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
도 13a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 조절 손잡이(110)에 연결되어 있는 피치 조작부(200)에 인접하는 제3 요 조작부(500)가 설치되어 있고, 제3 요 조작부(500)에 의해 제2 조작 샤프트(140)와 피치 조작부(200)가 연결되어 있을 수 있다. 제3 요 조작부(500)는 그 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 조작부(200)의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하도록 설치된다. 여기서, 제3 요 조작부(500)의 구성은 피치 조작부(200)의 구성과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 13A, in the present embodiment, a third
한편, 도시된 바와 같이, 제1 요 조작부(300)에 걸쳐 연결되는 요 케이블은 세 가지일 수 있다. 이 중 제3 요 케이블(YC3)은 제1, 제2 및 제3 요 조작부(300, 400, 500)를 모두 거쳐 연결되어 있는 반면, 제2 요 케이블(YC2)은 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)만을 거쳐 연결되어 있고, 제1 요 케이블(YC1)은 제1 요 조작부(300)만을 거쳐 연결되어 있음을 알 수 있다.On the other hand, as shown, the yaw cable connected over the first
한편, 요 동작부에서는 이와 대응되는 구성이 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 13b에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)는 제1 요 동작부(700)에 의해 연결되어 있을 수 있는데, 제1 요 동작부(700)에는 세 가지 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 모두 걸쳐져 있다. 제1 요 동작부(700)의 구성은 이전의 실시예에서와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 13c에는 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)가 제2 요 동작부(800)에 의해 연결되어 있음이 도시되어 있다. 제2 요 조작부(400)에서와 마찬가지로, 제2 및 제3 요 케이블(YC2, YC3)만이 제2 요 동작부(800)를 거치게 된다.On the other hand, the yaw operating unit may be implemented corresponding to the configuration. For example, as shown in FIG. 13B, the
또한, 도 13d를 살펴보면, 엔드 이펙터(120)에 연결되어 있는 피치 동작부(600)에 인접한 제3 요 동작부(900)를 설치함으로써, 제3 요 동작부(900)에 의해 제2 동작 샤프트(160)와 피치 동작부(600)가 연결되어 있음이 도시되어 있다. 또한, 제3 요 조작부(500)에서와 마찬가지로, 제3 요 케이블(YC3)만이 제3 요 동작부(900)을 거치게 된다. 여기서, 제3 요 동작부(900)는 그 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 동작부(600)의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하도록 설치된다. 한편, 이 외의 제3 요 동작부(900)의 구성은 피치 동작부(600)의 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, referring to FIG. 13D, the second
이하에서는 본 실시예에서의 특징적인 요 케이블의 구성에 관하여 더 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the configuration of the characteristic yaw cable in the present embodiment will be described in more detail.
본 실시예에서는 피치 케이블(PC)과, 제1, 제2 및 제3 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 설치되어 있어서, 조절 손잡이(110)의 동작이 엔드 이펙터(120)로 전달됨을 알 수 있다.In this embodiment, the pitch cable PC and the first, second and third yaw cable YC1, YC2, YC3 are installed, so that the operation of the
우선, 피치 케이블(PC)의 양단이 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)와 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 각각 연결되어 있어서, 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작에 대응하여 엔드 이펙터(120)가 피치 방향으로 동작되는 것은 제1 실시예에서와 동일하다.First, both ends of the pitch cable PC are connected to the
다음으로, 전술한 바와 같이, 세 가지의 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 제1 요 조작부(300)에 걸쳐 있다. 이때의, 제1 요 조작부(300)의 구성은 도 14에 도시된 바와 같다. 도시된 바와 같이, 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)에 형성되는 있는 3개의 요 케이블 삽입홀에서 중앙에 형성되어 있는 삽입홀을 제3 요 케이블 삽입홀(362c)이라고 칭하기로 하고, 제3 요 케이블 삽입홀(362c)의 양측의 삽입홀을 각각 제1 및 제2 요 케이블 삽입홀(362a, 362b)이라고 칭하기로 한다. 이러한 제1, 제2 및 제3 요 케이블 삽입홀(362a, 362b, 362c)은 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)의 중심축에 대하여 각각 180˚ 간격으로 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 이와 같은 구성은 제1 요 동작부(700)에서도 마찬가지로 구현될 수 있다. 한편, 도 13c에서와 같이, 제2 및 제3 요 조작부(400, 500)나 제2 및 제3 요 동작부(800, 900)에서도 위와 같은 요 케이블 삽입홀이 마련될 수 있다(그러나, 이와 같은 요 케이블의 삽입홀의 구성은 도 13a 내지 도 13d에 도시되는 바와 같은 요 케이블의 선택적인 삽입을 위한 필요에 따라 변경될 수 있다).Next, as described above, three yaw cables YC1, YC2, and YC3 span the first
상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the minimally invasive surgical tool according to a fourth embodiment of the present invention can be configured as described above.
우선, 최소 침습 수술 도구를 도 15a에 도시되어 있는 바와 같이 정렬한다.First, the minimally invasive surgical tool is aligned as shown in FIG. 15A.
최소 침습 수술을 수행하는 사용자는 최소 침습 수술 도구의 일단에 설치되어 있는 조절 손잡이(110)의 손잡이 울(112)에 손을 넣어 조절 손잡이(110)를 파지한다.The user performing the minimally invasive surgery puts his hand on the
조절 손잡이(110)의 피치 방향 조작에 의해 엔드 이펙터(120)가 피치 방향으로 동작하는 것은 이전의 실시예에서와 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Operation of the
한편, 사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 후, 도 15b에 도시된 바와 같이 조절 손잡이(110)를 우측으로 회전 조작하면, 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에 맞닿아 있는 제3 요 조작부(500)의 제2 플레이트(520)에 형성된 제3 요 케이블 삽입홀(562c)에 일단이 연결된 제3 요 케이블(YC3) 중 좌측의 제3 요 케이블(YC3)이 사용자의 몸쪽으로 당겨지게 되고, 이에 따라 제3 요 케이블(YC3) 중 우측의 요 케이블(YC3)은 사용자로부터 멀어지는 방향으로 풀리게 된다.Meanwhile, when the user grips the
이때, 제3 요 케이블(YC3)의 타단은 제3 요 동작부(900)의 제2 플레이트에 형성되는 제3 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 사용자의 몸쪽으로 당겨진 제3 요 케이블(YC3)에 의해 엔드 이펙터(120)가 좌측으로 회전하게 되어, 도 15c에 도시된 상태가 된다.At this time, the other end of the third yaw cable (YC3) is connected to the third yaw cable insertion hole (not shown) formed in the second plate of the third
이 외에, 제1 및 제2 요 조작부(400, 500)의 조작에 의해 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)가 동작하는 것은 이전의 실시예에서와 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the operation of the first and second yaw control unit (700, 800) by the operation of the first and second yaw control unit (400, 500) is the same as in the previous embodiment, detailed description thereof will be omitted. Let's do it.
본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(120)가 제3 요 동작부(900)에 의해 추가적으로 구동될 수 있으므로, 이전의 실시예에서보다 더 자유롭게 동작할 수 있게 된다. 이에 관한 동작 예에 관하여는 도 16a 및 도 16b를 참조할 수 있다.According to the present embodiment, since the
제5 5th 실시예Example
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도로서, 본 실시예에서도 조절 손잡이(110)를 제2 조작 샤프트(140)에 연결하는 피치 조작부(200)에 인접하여 제3 요 조작부(500)가 추가로 설치되어 있고, 엔드 이펙터(120)를 제2 동작 샤프트(160)에 연결하는 피치 동작부(600)에 인접하여 제3 요 동작부(900)가 추가로 설치되어 있는 것은 제4 실시예에서와 동일하다.17 is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the fifth embodiment of the present invention, in this embodiment, adjacent to the
그러나, 본 실시예에서는, 제4 실시예에서와는 달리, 제2 및 제3 요 케이블(YC2, YC3)이 제1 요 케이블(YC1)의 양측으로 각각 한 쌍씩 준비될 수 있다. 이러한 요 케이블의 연결에 관하여는 도 13a, 도 13b, 도 13c 및 도 13d에 각각 대응되도록 구성된 도 18a, 도 18b, 도 18c 및 도 18d를 참고하여 볼 수 있다. 물론, 본 실시예에서도, 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)에 형성되는 요 케이블 삽입홀(362a, 362b, 362c)이 5개임을 나타내는 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 요 동작부(700)의 플레이트에서도 요 케이블 삽입홀이 5개로 유지될 수 있고, 또한, 제2 및 제3 요 조작부(400, 500)와 제2 및 제3 요 동작부(800, 900)의 플레이트에는 같은 개수의 또는 필요에 따라 저감된 개수의 요 케이블 삽입홀이 형성될 수 있다.However, in this embodiment, unlike in the fourth embodiment, a pair of second and third yaw cables YC2 and YC3 may be prepared on both sides of the first yaw cable YC1, respectively. The connection of the yaw cable can be seen with reference to FIGS. 18A, 18B, 18C, and 18D configured to correspond to FIGS. 13A, 13B, 13C, and 13D, respectively. Of course, also in the present embodiment, as shown in FIG. 19 showing that there are five yaw
이하에서는, 본 발명의 상기 실시예들 중 어느 하나 이상을 채용하거나 본 발명의 상기 실시예들 중 어느 하나 이상에 대하여 적용함으로써 달성될 수 있는, 본 발명의 구체적인 활용예에 관하여 알아보기로 한다.Hereinafter, specific application examples of the present invention that can be achieved by employing any one or more of the above embodiments of the present invention or by applying to any one or more of the above embodiments of the present invention will be described.
제1 First 활용예Application example
도 20은 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도로서, 도 20은 제1 실시예에서의 조절 손잡이(110), 제1 조작 샤프트(130) 및 제2 조작 샤프트(140)의 역할을 수행하는 콘트롤러(1000)가 샤프트(100)의 일단에 연결될 수 있음을 도시하고 있다.20 is a perspective view showing the outline of the minimally invasive surgical tool according to the present invention, Figure 20 is the role of the
여기서, 콘트롤러(1000)는 모터와 같은 전동 수단을 이용하여 이전의 실시예에서 조절 손잡이(110)에 의해 수행되던 피치 방향 조작과 요 방향 조작을 수행하도록 전기적으로 제어될 수 있다.Here, the
이상과 같은 콘트롤러(1000)의 구성은 당업자가 공지의 전기 구동 제어 기술을 응용함으로써 자유롭게 취해질 수 있다. 본 발명자는 이와 같은 콘트롤러(1000)를 구성하는 데에 도움이 될 수 있는 종래 기술에 관하여, 발명의 명칭을 "Master-slave Manipulators with Scaling"으로 하는 미국등록특허 제4,853,874호와, 발명의 명칭을 "Positioner for Medical Instruments"로 하는 미국등록특허 제5,779,623호와, 발명의 명칭을 "Medical Robotic System"으로 하는 미국등록특허 제6,102,850호를 참조할 수 있음을 밝히는 바이다.The configuration of the
다만, 이러한 종래 기술에 대한 언급은 본 발명의 콘트롤러(1000)가 반드시 상기 종래 기술을 응용함으로써 구성되어야 한다는 의미로 행해진 것은 아님이 또한 이해되어야 한다.However, it should also be understood that the reference to the prior art is not meant to mean that the
제2 2nd 활용예Application example
본 발명에 따르는 경우, 특히, 본 발명의 제4 실시예 또는 제5 실시예에 따르는 경우에는 요 방향의 자유도가 지나치게 커져서 오히려 수술의 수행에 어려움이 있게 될 수 있다. 따라서, 도 21에 도시된 바와 같이 제1 조작 샤프트(130)의 외측의 볼트에 고정될 수 있는 나비 너트(134)를 설치하고 일단은 샤프트(100)에 고정되고 다른 일부분은 볼트에 걸리게 되는 곡선형의 가이드(136)를 설치한 후, 이를 이용하여 제1 요 조작부(300)의 동작된 형태를 적절하게 고정함으로써 제1 요 동작부(700)의 동작된 형태를 고정시키고, 나머지 요 조작부를 이용해 추가적인 요 방향 조작을 행할 수도 있다.According to the present invention, in particular, according to the fourth embodiment or the fifth embodiment of the present invention, the degree of freedom in the yaw direction may be excessively large, thereby making it difficult to perform the surgery. Therefore, as shown in FIG. 21, a
본 활용예와 관련하여, 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)에 설치될 수 있는 위와 같은 구성요소가 제1 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)에도 설치될 수 있다는 점과, 소정 샤프트의 동작을 제한할 수 있는 구성요소라면 도시된 구성요소 외의 다른 구성요소가 채용될 수도 있다는 점이 이해되어야 할 것이다.In connection with the present application, the above components that can be installed on the
제3 The third 활용예Application example
이하에서는, 상기 실시예들을 통하여 보다 양호하게 이해될 수 있는 본 발명의 최소 침습 수술 도구를 활용하는 방법에 관하여 살펴보기로 한다. 도 22를 참조하여 살펴본다.Hereinafter, a method of utilizing the minimally invasive surgical tool of the present invention that can be better understood through the above embodiments will be described. It looks at with reference to FIG.
먼저, 본 발명의 일 활용예에 따르면, 환자의 몸에 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이 다수의 절개부를 형성할 필요 없이 단 하나의 절개부만을 형성하고도 수술을 수행할 수 있게 된다. 즉, 도 22의 (b)에 도시된 경우에는, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 2개 마련하여 이를 나란히 삽입함으로써 하나의 절개부만으로도 수술을 수행할 수 있게 된다. 이 경우에, 상기 2개의 최소 침습 수술 도구는, 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 동작을 수행할 수 있는 것으로 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 외과의사는 수술 수행 시에 한 손에 하나씩의 수술 도구를 잡고 조작할 수 있게 된다. 이때에, 도시된 바와 같이 하나의 절개부를 통해 내시경이 추가로 삽입될 수도 있다(이 경우, 내시경과 수술 도구 간의 평행성이 확보되기가 용이하므로, 외과의사는 자신이 행하는 동작을 보다 직관적으로 이해할 수도 있다는 부가적인 장점도 있다).First, according to an application of the present invention, it is possible to perform the surgery even if only one incision is formed without having to form a plurality of incisions on the body of the patient as shown in FIG. . That is, in the case shown in Figure 22 (b), by providing two minimally invasive surgical tools according to the present invention and inserting them side by side, it is possible to perform the operation with only one incision. In this case, the two minimally invasive surgical instruments are preferably provided as being capable of performing symmetrical operations with each other, as shown. In this case, the surgeon can hold and operate one surgical tool in one hand when performing the surgery. At this time, the endoscope may be additionally inserted through one incision as shown (in this case, since the parallelism between the endoscope and the surgical tool is easily secured, the surgeon may understand the operation performed by the surgeon more intuitively. There is also an additional advantage).
물론, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구 활용 방법이 위에서 설명한 방법만을 포함하지는 않는다. 예를 들면, 내시경을 본 발명에 따른 하나의 최소 침습 수술 도구와 나란히 위치하도록 하나의 절개부를 통하여 삽입하여 수술하는 것도 가능하고, 내시경을 본 발명에 따른 하나의 최소 침습 수술 도구와 나란히 위치하도록 하나의 절개부를 통하여 삽입하되, 해당 절개부에 종래 기술에 따른 다른 수술 도구를 더 삽입하여 수술을 수행할 수도 있다.Of course, the method of utilizing the minimally invasive surgical tool according to the present invention does not include only the method described above. For example, it is possible to insert and operate the endoscope through one incision to be positioned side by side with one minimally invasive surgical tool according to the present invention, and to place the endoscope side by side with one minimally invasive surgical tool according to the present invention. Insert through the incision, but may be performed by further inserting another surgical tool according to the prior art in the incision.
상기와 같이 2개의 최소 침습 수술 도구가 병렬로 배치된 후 대칭되는 동작을 수행할 수 있는 것은, 본 발명에 따른 제 1 요 조작부, 제 2 요 조작부, 제 2 요 동작부를 구성하는 플레이트가 서로 대향하며 경사지게 형성되어 있어, 기구 간의 충돌 없이 조작하는 것이 가능하기 때문이다.As described above, the two minimally invasive surgical tools may be symmetrically arranged after being disposed in parallel, and the plates constituting the first yaw control part, the second yaw control part and the second yaw operation part according to the present invention face each other. It is because it is formed to be inclined and can operate without collision between mechanisms.
또한, 하나의 절개부를 통하여 삽입되는 수술 도구의 수에는 굳이 제한이 있을 필요가 없으며, 수술 도구의 경량화, 소형화, 미세화 등에 따라 얼마든지 자유롭게 다양한 수술 도구가 이용될 수 있을 것이다.In addition, the number of surgical instruments inserted through one incision need not necessarily be limited, and various surgical instruments may be freely used depending on the weight, size, and miniaturization of the surgical instruments.
제4 Fourth 활용예Application example
도 23을 참조하여, 본 발명이 활용되기 유리한 경우에 대하여 직관적으로 이해해 보기로 한다. 도 23은 본 발명을 활용하여 환자의 장기 중의 하나인 콩팥을 비켜 부신에 비교적 용이하게 접근하여 수술할 수 있음을 나타내는 예시도이다. 즉, 본 발명을 활용하면, 최소 침습 수술 도구가 자유도 높게 동작할 수 있으므로, 굳이 절개부의 위치 등에 구애 받지 않고도 장애가 되는 장기 등을 회피하여 필요한 수술을 행할 수 있음을 알 수 있다.Referring to Figure 23, it will be intuitive to understand the case where the present invention is advantageous to be utilized. Figure 23 is an exemplary view showing that by using the present invention relatively easy access to the adrenal gland to move the kidneys, which is one of the organs of the patient. That is, by utilizing the present invention, since the minimally invasive surgical tool can operate with a high degree of freedom, it can be seen that it is possible to perform necessary surgery by avoiding an obstacle or the like without being in need of the position of the incision.
1: 최소 침습 수술 도구
100: 샤프트
110: 조절 손잡이
120: 엔드 이펙터
130, 140: 제1 및 제2 조작 샤프트
150, 160: 제1 및 제2 동작 샤프트
200: 피치 조작부
300, 400: 제1 및 제2 요 조작부
600: 피치 동작부
700, 800: 제1 및 제2 요 동작부1: minimally invasive surgical tool
100: shaft
110: adjustment knob
120: end effector
130, 140: first and second operating shaft
150, 160: first and second operating shafts
200: pitch control
300, 400: first and second yaw control panel
600: pitch operation unit
700, 800: first and second yaw operating part
Claims (1)
주 샤프트,
상기 주 샤프트의 일단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 동작 샤프트,
상기 주 샤프트의 타단으로부터 배치되는 콘트롤러,
상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터,
상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부,
상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및
상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부의 동작 제어를 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블 - 상기 피치 케이블, 상기 제1 요 케이블, 및 상기 제2 요 케이블의 각각의 일단은 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부의 각각의 플레이트에 대하여 고정되어 있음 -
을 포함하고,
상기 콘트롤러는 상기 피치 동작부를 제어하기 위한 피치 조작 모듈, 상기 제1 요 동작부를 제어하기 위한 제1 요 조작 모듈, 및 상기 제2 요 동작부를 제어하기 위한 제2 요 조작 모듈을 포함하며,
상기 피치 조작 모듈은 상기 피치 케이블의 다른 일단을 당겨서 해당 제어를 수행하고, 상기 제1 요 조작 모듈은 상기 제1 요 케이블의 다른 일단을 당겨서 해당 제어를 수행하며, 상기 제2 요 조작 모듈은 상기 제2 요 케이블의 다른 일단을 당겨서 해당 제어를 수행하는
최소 침습 수술 도구.As a minimally invasive surgical tool,
Main shaft,
First and second operating shafts sequentially disposed from one end of the main shaft,
A controller disposed from the other end of the main shaft,
An end effector disposed at one end of the second operating shaft,
A pitch operating portion disposed between the main shaft and the first working shaft, between the first working shaft and the second working shaft, or between the second working shaft and the end effector,
First yaw motion disposed between the main shaft and the first working shaft, between the first working shaft and the second working shaft, and between the second working shaft and the end effector, respectively, at two remaining positions. Part and second yaw operating part, and
A pitch cable, a first yaw cable, and a second yaw cable for controlling operation of the pitch operating part, the first yaw operating part, and the second yaw operating part-the pitch cable, the first yaw cable, and the first One end of each of the two yaw cables is fixed to each plate of the pitch operation part, the first yaw operation part, and the second yaw operation part;
Including,
The controller includes a pitch manipulation module for controlling the pitch operating portion, a first yaw manipulation module for controlling the first yaw operation portion, and a second yaw manipulation module for controlling the second yaw operation portion,
The pitch manipulation module pulls the other end of the pitch cable to perform the corresponding control, and the first yaw manipulation module pulls the other end of the first yaw cable to perform the corresponding control. To pull that other end of the second yaw cable
Minimally invasive surgical instruments.
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- 2010-10-27 KR KR1020100105100A patent/KR101126475B1/en active IP Right Grant
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JP2008036219A (en) | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Terumo Corp | Working mechanism and manipulator |
KR100778387B1 (en) | 2006-12-26 | 2007-11-28 | 한국과학기술원 | Surgery robot for laparoscope with multi-degree of freedoms and force measurement method thereof |
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