KR101326893B1 - 굴곡이 있는 수동식 수술도구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴곡이 있는 환부에 복수 개의 수동식 수술도구가 접근 가능하도록 한 굴곡이 있는 수동식 수술도구에 관한 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 복수 개의 수동식 수술도구를 굴곡이 있는 환부에 진입시켜 용이하게 시술할 수 있는 굴곡이 있는 수동식 수술도구를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 굴곡형 프레임 및 시술자가 수술도구를 제어할 수 있는 손잡이, 수술도구를 병진 및 회전 운동 가능하도록 하는 내부 연결체 및 상기 내부 연결체의 선단에 부착되어 환부를 시술하는 엔드이펙터로 구성되어 상기 굴곡형 프레임의 내부 공간에 삽입되는 복수 개의 수동식 수술도구를 포함하여 구성되되, 상기 내부 연결체가 상기 굴곡형 프레임 내에서 병진 및 회전 운동이 가능한 복수 개의 회전부 및 상기 복수 개의 회전부 사이에서 압력, 장력 및 회전력을 전달하는 링크로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다. 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구에 의하면 수술도구의 환부에 대한 접근성을 향상시킴으로써 시술이 용이해지고, 시술시 환자가 불편함을 느끼는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 수동식 수술도구를 동시에 환부에 적용할 수 있으므로, 시술이 간편해진다.

Description

굴곡이 있는 수동식 수술도구{MANUAL SURGICAL INSTRUMENT WITH FLEXURE}
본 발명은 굴곡이 있는 수동식 수술도구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴곡이 있는 환부에 복수 개의 수동식 수술도구가 접근 가능하도록 한 굴곡이 있는 수동식 수술도구에 관한 것이다.
인체에 상처나 물혹 등의 환부가 생기면, 환부를 치료하는 수술을 하게 된다. 팔다리나 몸통의 환부처럼 밖으로 돌출되어 있고, 수술도구를 접근시키기 용이한 환부라면 가위나 집게, 소작기 등으로 용이하게 수술을 할 수 있지만, 환부가 몸 속 깊은 곳에 있는 경우, 특히 환부가 후두, 질, 대장 등 굴곡이 있는 통로에 있어 시야가 제한되고 수술도구의 접근이 곤란한 경우에는 시술이 까다롭다.
상기와 같이 굴곡이 있는 통로에 있는 환부에 수술도구를 접근시키기 위해서는 일반적으로 현수후두경(Suspension Laryngoscopy)과 같은 의료기기를 사용하여 외부에서 환부까지 일직선의 통로를 확보한 후 수술도구를 진입시켜 환부를 치료하게 된다.
예를 들어 환부가 후두부에 있는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 환자의 머리를 뒤로 젖혀 일직선의 통로를 확보한 후 수술용 의료기기(1)를 구강을 통해 후두부로 진입시켜 환부를 치료한다. 그런데 이와 같이 환자의 머리를 뒤로 젖혀 수술하는 경우 목의 압박에 의해 신체 손상이 발생될 수가 있고, 환자의 신체적 특성에 따라서는 수술용 의료기기를 후두부까지 진입시킬 정도로 일직선의 통로를 확보하기 힘든 경우가 있다. 특히, 짧은 목, 좁은 후두부, 과체중, 작은 하악, 짧은 혀를 소유한 환자나, 디스크가 있는 환자, 치아가 약하거나 의치인 환자, 남성 환자 등에서 외부에서 후두부의 환부까지 일직선의 통로를 확보하기 어려운 경우가 많이 발생한다.
따라서 환부가 굴곡이 있는 통로에 위치한 경우 환부에 수술도구를 접근시켜 수술하기가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
또한, 일반적으로 인체의 굴곡이 있는 통로는 좁기 때문에 한번에 복수 개의 수동식 수술도구를 진입시켜 수술하기가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 굴곡이 있는 환부에 용이하게 접근하여 시술을 할 수 있는 굴곡이 있는 수동식 수술도구를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수 개의 수동식 수술도구를 동시에 환부에 진입시킬 수 있는 굴곡이 있는 수동식 수술도구를 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 굴곡형 프레임 및 시술자가 수술도구를 제어할 수 있는 손잡이, 수술도구를 병진 및 회전 운동 가능하도록 하는 내부 연결체 및 상기 내부 연결체의 선단에 부착되어 환부를 시술하는 엔드이펙터로 구성되어 상기 굴곡형 프레임의 내부 공간에 복수 개 삽입되는 수동식 수술도구를 포함하여 구성되되, 상기 내부 연결체가 상기 굴곡형 프레임 내에서 병진 및 회전 운동이 가능한 복수 개의 회전부 및 상기 복수 개의 회전부 사이에서 압력, 장력 및 회전력을 전달하는 링크로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 상기 회전부 중 손잡이와 결합되는 회전부는 복수 개의 고정돌기가 형성된 볼 구동부; 상기 볼 구동부를 회전부의 일측에 탄력적으로 연결하는 고탄성 로드 및 상기 볼 구동부를 회전 가능하도록 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 수술도구의 환부에 대한 접근성을 향상시킴으로써 시술이 용이하고, 시술시 환자가 불편함을 느끼는 것을 저감시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 수동식 수술도구를 동시에 환부에 적용할 수 있으므로, 시술이 간편해진다.
도 1은 종래에 환자의 머리를 뒤로 젖혀 일직선의 통로를 확보한 후 수술용 의료기기를 구강을 통해 후두부로 진입시키는 모습
도 2는 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구의 사시도
도 3은 도 2의 수동식 수술도구의 상세도
도 4는 손잡이와 회전부의 결합구조를 도시한 투시도
도 5는 손잡이를 굽히는 경우 장력이 발생되는 제1 제어와이어
아래에서는 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구를 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구의 사시도이고, 도 3은 도 2의 수동식 수술도구의 상세도이다. 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 후두부 등 굴곡이 있는 환부에 도달할 수 있도록 휘어진 굴곡형 프레임(100) 및 상기 굴곡형 프레임의 내부에 삽입되는 복수 개의 수동식 수술도구(200)를 포함하여 구성되며, 환부를 볼 수 있는 내시경(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 수동식 수술도구(200)는 시술자가 수술도구를 제어할 수 있는 손잡이(210), 수동식 수술도구(200)를 병진 및 회전 운동 가능하도록 하는 내부 연결체(220) 및 내부 연결체의 선단에 부착되어 환부를 시술하는 엔드이펙터(230, end-effector)로 구성되며, 상기 굴곡형 프레임(100)에는 거치대와 결합되는 거치단자(110)가 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구를 후두부 수술에 사용하는 경우를 예로 들어 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구의 작동방법에 대해 간단히 설명한다. 먼저 환자가 천장을 볼 수 있는 상태로 눕힌 채로 자연스럽게 입을 벌려 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구가 후두부까지 도달할 수 있는 통로를 확보한다. 시술자는 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구의 엔드이펙터(230)가 돌출해 있는 굴곡형 프레임(100)을 구강에 삽입하여 엔드이펙터(230)가 후두부에 있는 환부 근처에 도달하도록 하고, 외부에 있는 거치대에 굴곡형 프레임(100)을 거치한다. 다음으로 복수 개의 수동식 수술도구의 손잡이(210)를 양손에 하나씩 잡아 회전 및 병진운동시켜 엔드이펙터(230)가 환부를 수술하기에 적당한 위치 및 방향이 되도록 하고, 이후 손잡이(210)를 가위질하듯이 움직여서 환부를 집거나, 자르거나, 소작하는 등의 시술을 하게 된다.
본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 엔드이펙터(230)를 수술에 적합한 위치 및 방향으로 이동시켜야 하므로 병진 및 회전 운동이 가능해야 하는데 그 기능은 단부에 엔드이펙터(230)가 결합된 내부 연결체(220)가 굴곡형 프레임(100) 내에서 병진 및 회전 운동함으로써 달성된다.
내부 연결체(220)는 굴곡형 프레임(100) 내에서 병진 및 회전 운동이 가능한 복수 개의 회전부(221) 및 상기 복수 개의 회전부 사이에서 압력, 장력 및 회전력을 전달하는 링크(222)로 구성되는데, 상기 링크는 굴곡형 프레임의 굴곡부에서 부드럽게 휘어져 회전부와 회전부를 연결하는 역할을 한다. 링크의 일례로는 중심에 고탄성 카본튜브 등 고탄성 로드가 있는 스프링가이드가 있는데, 스프링가이드에 의해 내부 연결체를 미는 힘이 회전부에 전달되며, 고탄성 로드에 의해 내부 연결체를 당기는 힘 또는 회전시키는 힘이 회전부에 전달될 수 있다. 참고로 도 3은 내부 연결체(220)가 3 개의 회전부(221) 및 상기 3 개의 회전부를 연결하는 2 개의 링크(222)로 구성된 경우를 도시한 것이다.
한편, 회전부 중 손잡이와 결합되는 회전부는 내부에 엔드이펙터의 제어를 위한 구성을 더 포함한다.
도 4는 손잡이와 회전부의 결합구조를 도시한 투시도이다. 손잡이(210)와 결합되는 회전부는 복수 개의 고정돌기가 형성된 볼 구동부(221-1), 상기 볼 구동부를 회전부의 일측에 탄력적으로 연결하는 고탄성 로드(221-2) 및 상기 볼 구동부를 회전 가능하도록 지지하는 지지부(221-4)를 포함한다. 상기 볼 구동부(221-1)의 고정돌기에는 끝단이 엔드이펙터에 연결된 복수 개의 제1 제어와이어(221-3)가 연결되고, 상기 제1 제어와이어(221-3)는 링크(222)에 형성된 홀, 링, 가이드(미도시) 등을 관통하여 굴곡형 프레임(100) 내부에서 위치를 유지할 수 있다.
상기 회전부의 내주면에는 상기 지지부를 회전부의 길이 방향으로 슬라이드 가능하도록 하는 슬라이드 홈(221-5)이 형성되어 있으며, 상기 회전부(221)와 굴곡형 프레임(100)의 내주면 사이에는 회전부(221)가 부드럽게 회전할 수 있도록 베어링(120)이 구비될 수 있다.
본 발명에서 엔드이펙터의 병진 및 회전 운동은 손잡이에 의해 제어되는데, 손잡이를 밀거나 당기거나 또는 회전시키면 압력, 장력 또는 회전력이 회전부에 전달되고 회전부에 전달된 압력, 장력 또는 회전력이 링크에 의해 다음 회전부에 전달되는 방식으로 힘의 전달이 반복되어, 최종적으로 엔드이펙터가 병진 및 회전 운동을 하게 된다. 즉, 엔드이펙터의 병진 및 회전 운동은 손잡이의 병진 및 회전 운동에 의하여 용이하게 제어할 수 있다.
한편, 엔드이펙터의 굽힘은 손잡이를 상하좌우로 움직이는 것에 의해 제어되는데, 상기 제어는 볼 구동부(221-1)에 결합되는 복수 개의 제1 제어와이어(221-3)가 장력을 엔드이펙터에 전달함으로써 가능해진다. 도 4에 도시된 바와 같이 볼 구동부(221-1)는 지지부(221-4)에 의해 회전 가능하도록 지지되며, 볼 구동부(221-1)에는 제1 제어와이어(221-3)의 개수 만큼의 고정돌기가 균등한 간격으로 형성되어, 상기 고정돌기에 제1 제어와이어(221-3)의 일단이 결합된다. 고정돌기에 일단이 결합된 상기 제1 제어와이어(221-3)는 굴곡형 프레임 내부를 통과하여 타단이 엔드이펙터에 결합된다. 이와 같은 구성에 의해 손잡이를 상하좌우로 움직이면 볼 구동부(221-1)가 회전하고, 볼 구동부(221-1)의 고정돌기에 일단이 결합된 제1 제어와이어(221-3) 중 장력이 발생하는 제1 제어와이어(221-3)가 엔드이펙터를 당김으로써 엔드이펙터를 원하는 방향으로 향하게 할 수 있다.
결과적으로 엔드이펙터의 병진, 회전, 굽힘 운동은 손잡이(210)의 움직임에 추종하여 제어된다.
도 5는 손잡이를 굽히는 경우 장력이 발생되는 제1 제어와이어(221-3)를 도시한 것이다. 시술자가 손잡이(210)를 시계 방향으로 굽히는 경우(도 5a) 볼 구동부(221-1)가 시계 방향으로 회전하고 고정돌기에 결합된 위쪽 제1 제어와이어에 장력이 발생되어 엔드이펙터를 위쪽 제1 제어와이어 쪽으로 굽히게 된다. 반대로 시술자가 손잡이(210)를 반시계 방향으로 굽히는 경우(도 5b)에는 아래쪽 제1 제어와이어에 장력이 발생되어 엔드이펙터를 아래쪽 제1 제어와이어쪽으로 굽히게 된다. 손잡이(210)를 굽혀 볼 구동부(221-1)를 회전시키면 볼 구동부(221-1)와 회전부의 일측에 연결된 고탄성 로드(221-2)가 휘어지면서 볼 구동부(221-1)가 회전부의 일측으로 당겨지는데, 이때 볼 구동부(221-1)를 지지하는 지지부(221-4)가 회전부의 내주면에 형성되는 슬라이드 홈(221-5)을 따라 미끄러지면서 손잡이 부분이 전체적으로 회전부 쪽으로 밀려 들어가게 된다.
한편, 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 손잡이를 가위질하듯이 움직임으로써 엔드이펙터를 동작시키므로, 손잡이 및 엔드이펙터는 제2 제어와이어(미도시)에 의하여 연결된다. 이때 제2 제어와이어는 일단이 손잡이에 연결되고 회전부와 링크를 관통하여 타단이 엔드이펙터에 연결된다. 제2 제어와이어는 손잡이가 벌어지거나 모아질 때 인장되어 엔드이펙터를 동작시키는데, 엔드이펙터의 종류에 따라 구체적인 구동방법이 달라질 수 있다. 가령, 엔드이펙터가 집게 또는 가위와 같이 2 개의 날이 결합되어 움직이는 것이라면, 손잡이의 가위질 동작에 따라 엔드이펙터의 집게 또는 가위가 연동하여 움직이도록 할 수 있고, 엔드이펙터가 소작기 또는 흡입관과 같이 온-오프 동작을 하는 것이라면, 손잡이의 가위질 동작에 따라 소작기 또는 흡입관이 온-오프 되도록 할 수 있다.
링크는 고탄성 로드가 내장된 스프링가이드일 수 있는데, 회전부를 병진 및 회전시킬 수 있도록 압력, 장력 및 회전력을 전달할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 채택 가능하다. 링크에 의해 내부 연결체는 굴곡형 프레임 내부의 굴곡이 있는 부분에서 부드럽게 이동될 수 있다.
한편, 내부 연결체는 회전부가 굴곡형 프레임에 대해 상대운동을 하지 못하도록 하는 잠금와이어(locking wire)를 더 포함할 수 있다. 잠금와이어는 잠금판(locking plate)에 연결되어 회전부를 가압함으로써 회전부의 운동을 억제할 수도 있고 잠금와이어만으로 회전부를 가압할 수도 있다.
본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 환부를 볼 수 있도록 촬영렌즈(310) 및 촬영된 영상을 보여주는 디스플레이 장치(320)로 구성되는 내시경(300)을 더 구비할 수 있는데, 내시경의 촬영렌즈(310)는 굴곡형 프레임(100)의 엔드이펙터(230)가 돌출되는 부분에 구비될 수 있으며, 촬영된 영상은 굴곡형 프레임(100)의 외부에 구비되는 디스플레이 장치(320)를 통해 외부에서 볼 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 굴곡이 있는 수동식 수술도구는 손잡이가 있는 쪽의 굴곡형 프레임을 Y자형으로 분리하고 분리된 굴곡형 프레임 각각에 수동식 수술도구를 내장하여 시술자가 적당한 간격으로 손잡이를 잡을 수 있도록 할 수 있다.
100 굴곡형 프레임 110 거치단자
120 베어링 200 수동식 수술도구
210 손잡이 220 내부 연결체
221 회전부 221-1 볼 구동부
221-2 고탄성 로드 221-3 제1 제어와이어
221-4 지지부 221-5 슬라이드 홈
230 엔드이펙터 300 내시경
310 촬영렌즈 320 디스플레이 장치

Claims (9)

  1. 굴곡형 프레임(100) 및
    시술자가 수술도구를 제어할 수 있는 손잡이(210), 수술도구를 병진 및 회전 운동 가능하도록 하는 내부 연결체(220) 및 상기 내부 연결체(220)의 선단에 부착되어 환부를 시술하는 엔드이펙터(230)로 구성되어 상기 굴곡형 프레임(100)의 내부 공간에 복수 개 삽입되는 수동식 수술도구(200)를 포함하여 구성되는 굴곡이 있는 수동식 수술도구에 있어서,
    상기 내부 연결체(220)는 상기 굴곡형 프레임(100) 내에서 병진 및 회전 운동이 가능한 복수 개의 회전부(221) 및
    상기 복수 개의 회전부(221) 사이에서 압력, 장력 및 회전력을 전달하는 링크(222)를 포함하여 구성되고,
    상기 회전부(221) 중 상기 손잡이(210)와 결합되는 회전부는 복수 개의 고정돌기가 형성된 볼 구동부(221-1), 상기 볼 구동부를 회전부의 일측에 탄력적으로 연결하는 고탄성 로드(221-2) 및 상기 볼 구동부를 회전 가능하도록 지지하는 지지부(221-4)를 포함하여 구성되며,
    상기 회전부(221)의 내주면에는 상기 지지부(221-4)를 회전부의 길이 방향으로 슬라이드 가능하도록 하는 슬라이드 홈(221-5)이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크(222)는 고탄성 로드가 내장된 스프링가이드인 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전부(221)와 굴곡형 프레임(100)의 내주면 사이에 베어링(120)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼 구동부(221-1)에 형성된 복수 개의 고정돌기에는 끝단이 엔드이펙터에 연결된 제1 제어와이어(221-3)가 연결되는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 굴곡형 프레임(100)은 거치단자(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  8. 청구항 1에 있어서,
    굴곡형 프레임(100)의 엔드이펙터(230)가 돌출되는 부분에 구비되는 촬영렌즈(310) 및
    촬영된 영상을 보여주는 디스플레이 장치(320)로 구성되는 내시경(300)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 굴곡형 프레임(100)은 손잡이(210)가 있는 쪽이 Y자형으로 분리되는 것을 특징으로 하는 굴곡이 있는 수동식 수술도구.
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