KR101336381B1

KR101336381B1 - Instrument for Minimally Invasive Surgery

Info

Publication number: KR101336381B1
Application number: KR1020110054802A
Authority: KR
Inventors: 정창욱; 김형태
Original assignee: 정창욱
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2013-12-04
Also published as: KR20120081913A

Abstract

본 발명은 조작이 간편한 최소 침습 수술 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 핸들부 등을 조종함으로써 엔드 이펙터를 동작시켜 정교하고도 간편하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단에 관절부를 개입시켜 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트의 타단에 연결되는 회전 조작부 - 상기 회전 조작부는 자이로 회전판을 포함하는 자이로 링크를 포함함 - , 및 상기 관절부와 상기 자이로 회전판 사이에서 연결되어 있는 다수의 와이어를 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 자이로 회전판에 대한 조작으로 인하여 상기 다수의 와이어 중 적어도 일부가 작용함에 따라 상기 관절부에 의하여 관절 운동을 하는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.The present invention relates to a minimally invasive surgical instrument that is easy to operate, and more particularly, to a minimally invasive surgical instrument that enables a user to operate an end effector by manipulating a handle part or the like to perform a sophisticated and simple minimally invasive surgery. will be.
According to one aspect of the invention, as a minimally invasive surgical instrument, a shaft, an end effector connected via one end of the shaft through the joint, a rotation manipulation unit connected to the other end of the shaft-the rotation manipulation unit includes a gyro rotating plate And a link; and a plurality of wires connected between the articulation portion and the gyro wheel, wherein the end effector is adapted to act upon at least some of the plurality of wires due to manipulation on the gyro wheel. There is provided a minimally invasive surgical instrument that performs joint movement.

Description

Instrument for Minimally Invasive Surgery

본 발명은 조작이 간편한 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 핸들부 등을 조작함으로써 엔드 이펙터(end effector)를 동작시켜 정교하고도 간편하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a minimally invasive surgery device that is easy to operate, and more particularly, a user can operate an end effector by operating a handle part to perform an elaborate and simple minimally invasive surgery. It relates to a minimally invasive surgical instrument.

최소 침습 수술은, 적어도 하나의 작은 절개부를 통하여 환자(또는, 수술의 대상이 되는 동물 등)의 신체 내에 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행하는, 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.Minimally invasive surgery is a surgical technique that minimizes surgical incisions by performing surgery by inserting surgical instruments into the body of a patient (or animal, etc. subject to the surgery) through at least one small incision.

이러한 최소 침습 수술은 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 단축시키는 데에 도움이 될 수 있다. 즉, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간이 단축될 수 있고, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통하여, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있다.Such minimally invasive surgery may help to reduce the metabolic process changes in the patient after the surgery, which may help to shorten the patient's recovery period. That is, the application of minimally invasive surgery can shorten the hospital stay after surgery and allow the patient to return to normal life within a short time after surgery. Minimally invasive surgery may also reduce pain the patient feels while reducing scarring in the patient after surgery.

최소 침습 수술의 일반적인 형태는 내시경 수술이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술의 경우에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 적어도 하나의 작은 절개부를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입하는 과정을 거쳐서, 수술을 수행하게 된다. 이러한 수술의 수행 시에, 사용자는 트로카를 통하여 수술 부위 등에 복강경 수술 도구를 들여 보내고 복강 외부에서 그것을 조작하는 것이 일반적이다. 이러한 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 등의 관찰용)과 이 외의 작업 도구를 포함한다. 여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부(또는 말단 동작부)가 소정의 샤프트에 의하여 손잡이 등으로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술(open surgery)에서 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 한편, 사용자는 복강경에 의하여 찍히는 수술 부위 등의 영상을 표시하는 모니터에 의하여 수술 진행 상황을 모니터링하게 된다. 이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.The most common form of minimally invasive surgery is endoscopic surgery. Among them, the most common type of surgery is laparoscopic surgery with minimally invasive irradiation and surgery in the abdominal cavity. In standard laparoscopic surgery, the patient's abdomen is filled with gas, and at least one small incision is made to provide an entrance to the laparoscopic surgical tool, followed by the insertion of a trocar. Will be performed. In performing such an operation, a user generally introduces a laparoscopic surgical tool through a trocar and manipulates it outside the abdominal cavity. Such laparoscopic surgical instruments generally include laparoscopic (for observation of surgical sites and the like) and other working tools. Here, the working tool is similar to that used in conventional open surgery, except that the working end (or end working portion) of each tool is spaced from the handle or the like by a predetermined shaft. That is, the work tool may include, for example, a clamp, grasper, scissors, stapler, needle holder, and the like. On the other hand, the user monitors the operation progress by a monitor that displays an image of the surgical site taken by the laparoscopic. Similar endoscopic techniques are used throughout laparoscopy, pelvis, arthroscopy, hydrocephalus, paranasal, uterine, kidney, bladder, urethral, renal and so on.

본 발명자(들)는 위와 같은 최소 침습 수술에 유용하게 사용될 수 있는 여러 가지 최소 침습 수술 기구를 다년간 개발하여 왔고, 이들의 구성 및 효과상의 특징을 한국특허출원 제2008-51248호, 제2008-61894호, 제2008-79126호 및 제2008-90560호를 통하여 개시한 바 있다(상기 한국특허출원들의 명세서들은 각각 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다). 이에 더하여, 본 발명자(들)는 사용자와 환자에게 더 유리하게끔 그 기능이 개선된 최소 침습 수술 기구에 관하여 제안한다.The present inventor (s) have been developing various minimally invasive surgical instruments that can be usefully used for the minimally invasive surgery as described above, and their construction and effect characteristics are described in Korean Patent Application No. 2008-51248, 2008-61894. No. 2008-79126 and 2008-90560 (the specifications of the Korean patent applications are each to be regarded as incorporated herein in their entirety). In addition, the inventor (s) proposes a minimally invasive surgical instrument whose function is improved to be more advantageous to the user and the patient.

본 발명은 부드럽고 섬세한 관절 운동을 하는 엔드 이펙터를 갖는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a minimally invasive surgical instrument having an end effector for smooth and delicate joint movement.

본 발명은 엔드 이펙터의 관절 운동 상태가 손쉽게 고정될 수 있는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical instrument in which the joint motion state of the end effector can be easily fixed.

본 발명은 엔드 이펙터의 롤링(rolling)이 손쉽게 실행될 수 있는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical instrument in which rolling of the end effector can be easily performed.

본 발명은 엔드 이펙터의 관절 운동 상태가 고정, 유지된 채로 그 롤링이 실행될 수 있는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a minimally invasive surgical instrument in which rolling can be performed while the joint motion state of the end effector is fixed and maintained.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단에 관절부를 개입시켜 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트의 타단에 연결되는 회전 조작부 - 상기 회전 조작부는 자이로 회전판을 포함하는 자이로 링크를 포함함 - , 및 상기 관절부와 상기 자이로 회전판 사이에서 연결되어 있는 다수의 와이어를 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 자이로 회전판에 대한 조작으로 인하여 상기 다수의 와이어 중 적어도 일부가 작용함에 따라 상기 관절부에 의하여 관절 운동을 하는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.According to one aspect of the invention, as a minimally invasive surgical instrument, a shaft, an end effector connected via one end of the shaft through the joint, a rotation manipulation unit connected to the other end of the shaft-the rotation manipulation unit includes a gyro rotating plate And a link; and a plurality of wires connected between the articulation portion and the gyro wheel, wherein the end effector is adapted to act upon at least some of the plurality of wires due to manipulation on the gyro wheel. There is provided a minimally invasive surgical instrument that performs joint movement.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 구성이 더 제공될 수 있다.In addition to this, other configurations for implementing the present invention may be further provided.

본 발명에 의하면, 부드럽고 섬세한 관절 운동을 하는 엔드 이펙터를 갖는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical instrument having an end effector for smooth and delicate joint movement.

본 발명에 의하면, 엔드 이펙터의 관절 운동 상태가 손쉽게 고정될 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical instrument in which the joint motion state of the end effector can be easily fixed.

본 발명에 의하면, 엔드 이펙터의 롤링이 손쉽게 실행될 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.According to the present invention, a minimally invasive surgical instrument is provided in which rolling of the end effector can be easily performed.

본 발명에 의하면, 엔드 이펙터의 관절 운동 상태가 고정, 유지된 채로 그 롤링이 실행될 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.According to the present invention, there is provided a minimally invasive surgical instrument in which rolling can be performed while the joint motion state of the end effector is fixed and maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 구성요소에 관한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100)에 관한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 링크에 관한 측면도와 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부(160)에 관한 분해도이다.
도 6은 도 5에 도시된 관절부(160)에 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 조작부(120)의 자이로 링크(115)에 의하여 관절부(160)에서 행하여지는 관절 운동에 관하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 관절 운동을 한 상태의 관절부(160)를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100)의 롤링 동작에 관한 동작 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)에 관한 분해도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 링크(115)에 관한 분해도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 회전통(121)에 대하여 핸들부(110)를 고정시키기 위한 구성의 구체적인 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(110)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141)과 개폐 손잡이(142)의 연결 관계에 관한 분해도이다.
도 18과 도 19는 상기 연결 관계에 관한 확대 사시도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220)에 관하여 도시하는 도면이다.1 is a perspective view showing the overall appearance of a minimally invasive surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of some components of FIG. 1. FIG.
3 is a side view of an end effector 100 according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view and a perspective view of a joint link according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded view of the joint 160 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 are disposed in the joint part 160 illustrated in FIG. 5.
7 and 8 are views showing the interior of the rotation manipulation unit 120 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a joint motion performed in the joint unit 160 by the gyro link 115 of the rotation manipulation unit 120 according to one embodiment of the present invention.
10 is a view showing the joint portion 160 in the state where the joint motion according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing in more detail the rotation operation unit 120 according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a rolling operation of the end effector 100 according to an embodiment of the present invention.
13 is an exploded view of the rotation manipulation unit 120 according to an embodiment of the present invention.
14 is an exploded view of the gyro link 115 according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a specific example of the configuration for fixing the handle unit 110 with respect to the external rotary cylinder 121 according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing the interior of the handle portion 110 according to an embodiment of the present invention.
17 is an exploded view of the connection relationship between the roll sprocket 141 and the opening and closing handle 142 according to an embodiment of the present invention.
18 and 19 are enlarged perspective views of the connection relationship.
20 is a view illustrating the inside of the rotation manipulation unit 220 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram illustrating a rotation manipulation unit 220 according to another embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 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 and changed without departing from the spirit and scope of the invention, from one embodiment to another. It is also to be understood that the location or arrangement of the individual components within each embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention should be construed as encompassing the scope of the appended claims and all equivalents thereof. In the drawings, like reference numbers designate the same or similar components throughout the several views.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various 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 carry out the present invention.

[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiment of the Present Invention]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 일부 구성요소에 관한 분해도이다.1 is a perspective view showing the overall appearance of a minimally invasive surgical instrument according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded view of some components of FIG. 1.

먼저, 도 1을 참조하여 살펴본다. 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 수술 도구(미도시됨)를 사용하거나 스스로 수술 도구로서 기능하여 수술을 수행할 수 있는 엔드 이펙터(100), 사용자의 조작에 따라 엔드 이펙터(100)의 동작을 제어할 수 있는 핸들부(110), 일단에 엔드 이펙터(100)가 배치되고 타단에 핸들부(110)가 배치되는, 엔드 이펙터(100)와 핸들부(110)를 연결하는 샤프트(150), 샤프트(150)와 핸들부(110)를 연결하고 소정의 관절 운동을 야기할 수 있으며 소정의 고정 기능을 수행할 수 있는 회전 조작부(120), 그리고 엔드 이펙터(100)와 샤프트(150)를 연결하고 소정의 관절 운동을 할 수 있는 관절부(160)를 포함할 수 있다.First, it looks at with reference to FIG. Minimally invasive surgical instruments according to an embodiment of the present invention, the end effector 100 that can perform the operation by using a surgical tool (not shown) or by functioning as a surgical tool itself, the end effector according to the user's operation ( Handle portion 110 that can control the operation of the 100, the end effector 100 is disposed at one end and the handle portion 110 is disposed at the other end, connecting the end effector 100 and the handle portion 110 Rotation operation unit 120 that connects the shaft 150, the shaft 150 and the handle unit 110, may cause a predetermined joint movement, and may perform a predetermined fixing function, and the end effector 100 and the shaft. It may include a joint 160 to connect the 150 and to perform a predetermined joint movement.

다음으로, 도 2를 참조하여 살펴본다. 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100)와 관절부(160)의 주요 구성요소가 도시되어 있다.Next, look at with reference to FIG. 2 shows the main components of the end effector 100 and the joint 160 in accordance with one embodiment of the present invention.

엔드 이펙터(100)는, 수술 도구 등의 소정의 대상을 집는 동작을 할 수 있는 집게(101)("잡게"라고 칭할 수도 있음), 집게(101)의 단부에 연결되고 집게(101)를 신축 운동의 원리로 동작시킬 수 있는 X자 형상의 자바라 링크(105), 그리고 관절부(160)에 연결되는, 자바라 링크(105)를 지지하고 동작시키는 데에 이용될 수 있는 지지관(106)을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 이러한 지지관(106)은 자바라 링크(105)를 동작시키기 위한 스프링(미도시됨)을 포함할 수 있다.The end effector 100 is connected to an end of the tongs 101 (which may be referred to as a "grip"), which is capable of picking a predetermined object such as a surgical tool, the tongs 101, and the tongs 101 to be stretched. X-shaped bellows link 105 that can be operated on the principle of motion, and support tube 106 that can be used to support and operate bellows link 105, which is connected to articulation 160. can do. If necessary, such support tube 106 may include a spring (not shown) for operating bellows link 105.

한편, 관절부(160)는, 그의 샤프트(150) 및 엔드 이펙터(100)에의 연결을 위한 제1 연결부(171) 및 제2 연결부(172)와, 그 사이에 순차적으로 배치되는 제1 관절 링크(181), 제2 관절 링크(182) 및 제3 관절 링크(183)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the joint part 160 may include a first connecting part 171 and a second connecting part 172 for connecting to the shaft 150 and the end effector 100, and a first joint link sequentially disposed therebetween ( 181, a second articulation link 182, and a third articulation link 183.

아래에서 보다 자세하게 살펴보기로 한다.See below for more details.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100)에 관한 측면도이다. 이 도면은 부분적으로 투영 도시되어 있다(즉, 이 도면에서는, 본 발명의 최소 침습 수술 기구의 체내 사용을 위하여 마련되는, 자바라 링크(105)와 지지관(106)을 둘러싸는 외장의 내부가 투시되어 있다. 이하에서 굳이 명시되어 있지 않더라도, 다른 구성요소 역시 필요에 따라 이러한 외장으로 둘러싸여 있을 수 있음이 이해되어야 한다). 사용자의 핸들부(110)에 대한 조작에 따라, 엔드 이펙터(100)와 핸들부(110) 사이에 배치될 수 있는 개폐 와이어(미도시됨)가 자바라 링크(105)에 그것을 신장시키는 힘을 가하면, 자바라 링크(105)가 신장되면서, 도 3에 도시된 바와 같은 애초의(default) 상태로부터 벗어나 집게(101)가 오므려질 수 있다(즉, 집게(101)가 수술 도구 등을 집게 될 수 있다). 그러나, 위와 같은 힘이 자바라 링크(105)에 가하여지지 않으면, 전술된 바와 같은 스프링의 복원력에 의하여 자바라 링크(105)가 수축하면서 집게(101)가 벌려질 수 있다(즉, 집게(101)가 수술 도구 등을 집고 있다가 놓게 될 수 있다). 물론, 당업자의 선택에 따라, 집게(101)가 애초의 상태에서는 오므려지고, 그렇지 않은 상태에서는 벌려지도록 구성하는 것도 가능하다.3 is a side view of an end effector 100 according to an embodiment of the present invention. This figure is partly projected (ie in this figure, the interior of the sheath surrounding the bellows link 105 and the support tube 106, which is provided for internal use of the minimally invasive surgical instrument of the present invention, is a perspective view. Although not explicitly stated below, it is to be understood that other components may also be enclosed in such enclosures as needed). According to the user's manipulation of the handle portion 110, when an opening and closing wire (not shown) that can be disposed between the end effector 100 and the handle portion 110 exerts a force to stretch it on the bellows link 105. As the bellows link 105 is stretched, the forceps 101 can be pinched away from the default state as shown in FIG. 3 (ie, the forceps 101 can be picked up with surgical instruments, etc.). ). However, if the above force is not applied to the bellows link 105, the tongs 101 may be opened while the bellows link 105 is contracted by the restoring force of the spring as described above (that is, the tongs 101 are You may be holding a surgical instrument and then letting it go). Of course, according to the choice by those skilled in the art, it is also possible to configure the tongs 101 to be retracted in the original state and to be opened in the other state.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 링크에 관한 측면도와 사시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부(160)에 관한 분해도이다. 또한, 도 6은 도 5에 도시된 관절부(160)에 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 배치된 모습을 도시하는 도면이다.4 is a side view and a perspective view of a joint link according to an embodiment of the present invention. And, Figure 5 is an exploded view of the joint portion 160 according to an embodiment of the present invention. In addition, FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 are disposed in the joint part 160 illustrated in FIG. 5.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그리고 전술된 바와 같이, 관절부(160)는 제1 연결부(171) 및 제2 연결부(172)와 제1 관절 링크(181), 제2 관절 링크(182) 및 제3 관절 링크(183)를 포함할 수 있다. 관절 링크에는, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)에 관통 경로를 제공하기 위한 다수의 관통공(161)(각 관통공(161)은 쌍을 이룰 수 있음)과, 관절부(160)의 원활한 관절 운동을 위한 경사면(165)과, 관절 링크들 사이에 또는 연결부 및 관절 링크 사이에 회전 가능한 연결을 제공하기 위한 회전 링크(166)가 포함될 수 있다(편의상, 회전 링크(166)를 위한 회전 축은 도시하지 않음).As shown in FIGS. 4-6 and as described above, articulation portion 160 includes a first connection portion 171 and a second connection portion 172 and a first articulation link 181, a second articulation link 182. And a third articulation link 183. The articulated link includes a plurality of through holes 161 (each through hole 161 can be paired) to provide a through path to the wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2. And an inclined surface 165 for smooth joint movement of the joint 160 and a rotating link 166 for providing a rotatable connection between the joint links or between the joint and the joint link (for convenience, rotation). Rotation axis for link 166 is not shown).

도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 관절 링크에 속하는 두 쌍의 회전 링크(166)는 해당 관절 링크의 양측에 한 쌍씩 배치될 수 있고, 이 경우에, 한 쌍의 회전 링크(166)의 배치 방향은 다른 한 쌍의 회전 링크(166)의 배치 방향과 실질적으로 직교하게 될 수 있다. 이러한 구성으로 인하여, 관절부(160)는 엔드 이펙터(100)의 피치 방향 동작을 위한 관절(편의상, 'P'로 표기함)과 요 방향 동작을 위한 관절(편의상, 'Y'로 표기함)을 P-Y-P-Y(또는, Y-P-Y-P)의 순서로 포함하게 될 수 있다. 한편, 원활한 관절 운동이 가능하도록 하기 위하여, 관절 링크는, 그의 한 쌍의 회전 링크(166)의 주위에, 그와 맞물리는 다른 관절 링크(또는, 연결부)의 한 쌍의 회전 링크(166)를 위한 소정의 홈을 가질 수 있다.As shown in FIG. 4, two pairs of rotary links 166 belonging to one joint link may be arranged in pairs on both sides of the joint link, in which case the arrangement of the pair of rotary links 166. The direction may be substantially orthogonal to the placement direction of the other pair of rotary links 166. Due to this configuration, the joint unit 160 displays joints (for convenience, denoted as 'P') and joints (for convenience, denotes 'Y') for the pitch direction operation of the end effector 100. It may be included in the order of PYPY (or YPYP). On the other hand, in order to enable a smooth joint movement, the articulation link is formed around the pair of rotational links 166 by a pair of rotational links 166 of other articulating links (or connections) engaged therewith. It may have a predetermined groove.

한편, 당업자는 자신의 선택에 따라 관절 링크의 구체적인 구성을 자유롭게 변경할 수 있지만, 바람직하게는, 관절 링크에서 다수의 관통공(161)을 그 원주에 가깝게 배치함으로써, 관통공(161)을 통과하는 후술되는 바와 같은 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)가 관절 링크에 가하는 토크가 가능한 한 커지도록 할 수 있다. 그리고, 이러한 경우에, 위에서 설명된 회전 링크(166)가 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)에 의한 간섭을 덜 받도록 하기 위하여, 회전 링크(166)를 관절 링크의 중심에 가깝게 배치할 수도 있다.On the other hand, those skilled in the art can freely change the specific configuration of the joint link according to their choice, but preferably, by arranging a plurality of through holes 161 close to the circumference of the joint link, through the through holes 161 The torque applied to the articulated link by the wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2 as described below can be made as large as possible. And in this case, in order to make the rotary link 166 described above less susceptible to interference by the wires P-W1, Y-W1, P-W2, or Y-W2, the articulated link is connected to the rotary link 166. It can also be placed close to the center of the.

한편, 도 5를 함께 참조하여 도 6을 보면 알 수 있는 바와 같이, 관절부(160)에서의 관절 운동을 위한 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 각각 샤프트(150)로부터 제1 연결부(171)의 관통공(161)을 통과하여 제1 관절 링크(181), 제2 관절 링크(182), 제3 관절 링크(183) 또는 제2 연결부(172)까지 연결되어 있을 수 있다. 자명하게도, 이러한 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)는 제1 관절 링크(181), 제2 관절 링크(182), 제3 관절 링크(183) 또는 제2 연결부(172)에 해당 관통공을 통하여 걸쳐져 있을 수 있다. 한편, 비록 도 6에 전부 도시되어 있지는 않지만, 이러한 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)의 각각과 같은 종류의 와이어가 더 걸쳐져 있을 수 있다.On the other hand, as can be seen in Figure 6 with reference to Figure 5, a plurality of wires (P-W1, Y-W1, P-W2 and Y-W2) for joint movement in the joint portion 160, respectively The first articulation link 181, the second articulation link 182, the third articulation link 183, or the second connection part 172 through the through hole 161 of the first connection portion 171 from the shaft 150. May be connected. Obviously, these wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2 may be connected to the first articulated link 181, the second articulated link 182, the third articulated link 183 or the second connection. 172 may extend through the through hole. On the other hand, although not shown in Figure 6, the wire of the same kind as each of the plurality of wires (P-W1, Y-W1, P-W2 and Y-W2) may be further spanned.

도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)의 내부를 도시하는 도면이다. 그리고, 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 조작부(120)의 자이로 링크(115)에 의하여 관절부(160)에서 행하여지는 관절 운동에 관하여 설명하기 위한 개념도이다.7 and 8 are views showing the interior of the rotation manipulation unit 120 according to an embodiment of the present invention. And, Figure 9 is a conceptual diagram for explaining the joint motion performed in the joint portion 160 by the gyro link 115 of the rotation operation unit 120 according to an embodiment of the present invention.

우선, 와이어(Y-W1)에 의하여 관절 운동을 하게 되는 요 관절(즉, 제1 관절 링크(181)와 제2 관절 링크(182) 사이에 형성되는, 엔드 이펙터(100)의 요 방향 동작을 위한 관절)의 회전 각을 편의상 YA1이라고 칭하고, 와이어(Y-W2)에 의하여 관절 운동을 하게 되는 다른 요 관절(즉, 제3 관절 링크(183)와 제2 연결부(172) 사이에 형성되는, 엔드 이펙터(100)의 요 방향 동작을 위한 관절)의 회전 각을 편의상 YA2라고 칭할 수 있다.First, the yaw direction motion of the end effector 100, which is formed between the yaw joint (ie, the first articulated link 181 and the second articulated link 182) that is to be articulated by the wire Y-W1, is performed. The rotation angle of the joint for the sake of convenience is called YA1, and is formed between the other yaw joint (ie, the third joint link 183 and the second connection part 172) to be articulated by the wire Y-W2, The rotation angle of the joint for yaw direction motion of the end effector 100 may be referred to as YA2 for convenience.

그리고, 도 6 내지 도 8을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 제2 관절 링크(182)까지 연결되어 있는 와이어(Y-W1)가 아래에서 상술될 자이로 링크(115)의 여러 관통공 중 안쪽의 것에 연결되어 있을 수 있고, 제2 연결부(172)까지 연결되어 있는 와이어(Y-W2)가 자이로 링크(115)의 여러 관통공 중 바깥쪽의 것에 연결되어 있을 수 있다. 이 경우에, 도 9에 도시된 바와 같이, 자이로 링크(115)의 안쪽 관통공과 자이로 링크(115)의 중심 사이의 거리를 r1, 자이로 링크(115)의 바깥쪽 관통공과 자이로 링크(115)의 중심 사이의 거리를 r2라고 할 수 있다.6 to 8, the wires Y-W1 connected to the second articulation link 182 may be formed in the inner side of the various through holes of the gyro link 115 to be described below. The wire Y-W2, which is connected to the second connector 172, may be connected to the outer one of the various through holes of the gyro link 115. In this case, as shown in FIG. 9, the distance between the inner through hole of the gyro link 115 and the center of the gyro link 115 is r1, and the outer through hole of the gyro link 115 and the gyro link 115 are separated from each other. The distance between the centers can be called r2.

위에서 기술된 바와 같이 구성되는 경우, 사용자에 의하여 핸들부(110)가 요 방향으로 소정의 각도만큼 조작됨에 따라 (즉, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판이 요 방향으로 소정의 각도만큼 동작함에 따라) 엔드 이펙터(100)가 요 방향으로 상기 각도만큼 동작하면, 전술된 변수들 사이에는 대략 YA1 : YA2 = r1 : (r2 - r1)의 관계가 성립할 수 있다(피치 방향 동작의 경우에도, 마찬가지로 PA1 : PA2 = r1 : (r2 - r1)의 관계가 성립할 수 있다). 따라서, 당업자는 본 발명에 따른 최소 침습 수술 기구를 구현함에 있어서 필요에 따라 r1 : r2의 값을 조절함으로써 엔드 이펙터(100)가 요 방향이나 피치 방향으로 동작하는 경우의 관절부(160)에서의 회전 각의 분산을 정할 수 있다. 바람직하게는, 당업자는 r1 : r2 = 1 : 2가 되도록 함으로써, YA1 : YA2와 PA1 : PA2가 대략 1 : 1이 되도록 할 수 있다. 한편, r1 : r2의 값이 다양하게 변하는 경우에도, 핸들부(110)가 조작된 각도가 일정하다면, YA1 + YA2의 값이나 PA1 + PA2의 값, 즉, 엔드 이펙터(100)가 궁극적으로 요 방향이나 피치 방향으로 동작하는 각도가 대략 일정할 수 있음이 주목되어야 한다.When configured as described above, as the handle portion 110 is operated by the user by a predetermined angle in the yaw direction (that is, as the gyro rotating plate of the gyro link 115 operates by a predetermined angle in the yaw direction) When the end effector 100 operates by the angle in the yaw direction, a relationship of approximately YA1: YA2 = r1: (r2-r1) can be established between the aforementioned variables (even in the case of the pitch direction operation). PA1: PA2 = r1: (r2-r1) can be established). Therefore, those skilled in the art realize the rotation of the joint part 160 when the end effector 100 operates in the yaw direction or the pitch direction by adjusting a value of r1: r2 as necessary in implementing the minimally invasive surgical instrument according to the present invention. You can determine the variance of the angle. Preferably, those skilled in the art can make YA1: YA2 and PA1: PA2 approximately 1: 1 by setting r1: r2 = 1: 1. On the other hand, even when the value of r1: r2 varies, if the angle at which the handle 110 is manipulated is constant, the value of YA1 + YA2 or the value of PA1 + PA2, that is, the end effector 100 ultimately requires yaw. It should be noted that the angle operating in the direction or pitch direction may be approximately constant.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 관절 운동을 한 상태의 관절부(160)를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 관절 링크(181)와 접할 수 있는 제1 연결부(171)와 제3 관절 링크(183)와 접할 수 있는 제2 연결부(172)는 각각 제1 관절 링크(181)와 제3 관절 링크(183)에 회전 링크(166)에 의하여 연결될 수 있고, 해당 면에는 관절 링크의 경사면(165)과 유사한 경사면이 포함될 수 있다. 이러한 관절부(160)의 피치 방향 및 요 방향의 회전 각의 범위는 바람직하게는 +90도 내지 -90도일 수 있고, 이 경우, 연결부와 관절 링크의 경사면(165)의 경사 각은 약 22.5도로 균일할 수 있다.10 is a view showing the joint portion 160 in the state where the joint motion according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the first connection portion 171 that is in contact with the first articulation link 181 and the second connection portion 172 that is in contact with the third articulation link 183 may be the first joint link ( 181 and the third articulation link 183 may be connected by the rotary link 166, and the surface may include an inclined surface similar to the inclined surface 165 of the articulation link. The range of the rotation angle in the pitch direction and the yaw direction of the joint portion 160 may be preferably +90 degrees to -90 degrees, in which case the inclination angle of the inclined surface 165 of the connecting portion and the joint link is uniform about 22.5 degrees. can do.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.11 is a view showing in more detail the rotation operation unit 120 according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 회전 조작부(120)는, 위에서 설명된 바와 같이 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 연결되어 있는 채로 자이로 운동을 할 수 있는 자이로 링크(115), 회전통(121 및 122) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 11, the rotation manipulation unit 120 may perform gyro movement with a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 connected as described above. Gyro links 115, rotating cylinders 121 and 122, and the like.

먼저, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판에는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 걸쳐져 있을 수 있다(이를 위하여, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판 역시 다수의 (안쪽과 바깥쪽의) 관통공을 가질 수 있다). 따라서, 사용자는 본 발명에 따른 최소 침습 수술 기구를 사용함에 있어서, 샤프트(150)가 트로카의 위치 등에서 고정되도록 한 후에, 핸들부(110)를 잡고 핸들부(110)가 샤프트(150)에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 함으로써, 즉, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판이 샤프트(150)에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 함으로써, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)가 전체적으로 밀리거나 당겨지도록 하여 관절부(160)에서 엔드 이펙터(100)를 위한 관절 운동이 행하여지도록 할 수 있다. 한편, 회전 조작부(120) 내에는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)를 위한 중간 관통 경로를 제공할 수 있는 관통 링크(116)가 더 배치될 수도 있다.First, a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 may be spanned by the gyro wheel of the gyro link 115 (for this purpose, the gyro wheel of the gyro link 115 may also be large. May have through holes (inside and outside). Therefore, in the user using the minimally invasive surgical instrument according to the present invention, after the shaft 150 is fixed at the position of the trocar, etc., the user grasps the handle portion 110 and the handle portion 110 is attached to the shaft 150. Wires P-W1, Y-W1, and P- by operating in the pitch direction or the yaw direction, that is, by causing the gyro rotating plate of the gyro link 115 to operate in the pitch direction or the yaw direction with respect to the shaft 150. W2 or Y-W2) may be pushed or pulled as a whole to allow joint motion for the end effector 100 to be performed at joint 160. Meanwhile, a through link 116 may be further disposed in the rotation manipulation unit 120 to provide an intermediate through path for the plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2. .

다음으로, 회전 조작부(120)의 다른 구성요소들에 관하여 살펴본다. 회전 조작부(120)는 외부 회전통(121)과, 내부에 자이로 링크(115)와 관통 링크(116)를 포함하고 외부 회전통(121)에 대하여는 롤(roll) 방향으로만 동작할 수 있는 내부 회전통(122)을 주요하게 포함할 수 있다. 보통의 경우, 핸들부(110)는 사용자의 그에 대한 조작에 따라 외부 회전통(121)과 내부 회전통(122)에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작할 수 있고(즉, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판은 외부 회전통(121)과 내부 회전통(122)에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작할 수 있고), 이것이 관절부(160)에서의 관절 운동으로 이어질 수 있다. 그런데, 사용자가 회전통 고정 수단(130)을 작동시키는 경우에는, 외부 회전통(121)을 둘러싸고 있는 회전통 고정 부속(125)(바람직하게는, 다수의 절편으로 이루어진 고리형 부속임)이 조여져서 핸들부(110)를 외부 회전통(121)에 대하여 고정시킴에 따라, 관절부(160)에서 일체의 (후속) 관절 운동이 일어날 수 없게 될 수 있다.Next, the other components of the rotation manipulation unit 120 will be described. The rotary manipulator 120 includes an external rotary cylinder 121, an gyro link 115 and a through link 116 therein, and an internal rotary cylinder 121 that can operate only in a roll direction with respect to the external rotary cylinder 121. It may include the rotary cylinder 122 mainly. In normal cases, the handle portion 110 may operate in the pitch direction or the yaw direction with respect to the outer rotary cylinder 121 and the inner rotary cylinder 122 according to a user's manipulation thereof (ie, the gyro link 115). The gyro swivel plate may operate in the pitch direction or yaw direction with respect to the outer rotary cylinder 121 and the inner rotary cylinder 122, which may lead to joint motion in the joint portion 160. By the way, when the user operates the rotating cylinder fixing means 130, the rotating cylinder fixing part 125 (preferably an annular part composed of a plurality of pieces) surrounding the outer rotating cylinder 121 is tightened. By lowering and fixing the handle part 110 with respect to the external rotating cylinder 121, the integral (following) joint motion in the joint part 160 may not be possible.

여기서, 도 12를 더 참조하여 살펴본다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100)의 롤링 동작에 관한 동작 순서도이다.Here, it will be described with reference to FIG. 12 further. 12 is a flowchart illustrating a rolling operation of the end effector 100 according to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이 그리고 후술되는 바와 같이, 핸들부(110)에는 롤 스프라켓(141)이 구비되어 있을 수 있는데, 사용자가 이러한 롤 스프라켓(141)을 회전시키면, 자이로 링크(115)의 자이로 회전판이 함께 롤 방향으로 동작하게 될 수 있다. 이는 결국 자이로 링크(115)와 직접 연결되어 있는 내부 회전통(122)의 롤 방향 동작과 이에 대하여 고정되어 있는 샤프트(150)의 롤 방향 동작으로 이어져서, 마침내 엔드 이펙터(100)의 롤 방향 동작을 초래할 수 있다.As shown in FIG. 12 and described below, the handle portion 110 may be provided with a roll sprocket 141. When the user rotates the roll sprocket 141, the gyro of the gyro link 115 may be provided. The rotating plates may be operated together in the roll direction. This in turn leads to a roll direction operation of the inner rotary cylinder 122 directly connected with the gyro link 115 and a roll direction operation of the shaft 150 fixed thereto, thereby finally rolling direction operation of the end effector 100. May result.

한편, 위와 같은 경우에, 전술된 바와 같이, 핸들부(110)와 외부 회전통(121)이 서로 고정되어 있을 수도 있는데, 이러한 상황에서 엔드 이펙터(100)의 관절부(160)에서의 관절 운동은 구속되는 반면, 자이로 링크(115)에 걸쳐져 있는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)의 롤 방향 동작은 자유로울 수 있다. 따라서, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)의 롤 방향 동작으로 인하여 변화된 장력이 관절부(160)에서 작용함에 따라, 또한 이러한 장력 작용이 샤프트(150)의 롤 방향 동작과 조화를 이룸에 따라, 엔드 이펙터(100)가 관절부(160)에서의 그 관절 운동 상태는 그대로 유지하면서 도 12에 도시된 바와 같이 롤 방향으로 동작할 수 있게 된다.On the other hand, in the above case, as described above, the handle portion 110 and the outer rotary cylinder 121 may be fixed to each other, in this situation, the joint motion in the joint portion 160 of the end effector 100 is While constrained, the roll direction of the plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2 and Y-W2 spanning the gyro link 115 may be free. Thus, as the changed tension acts on the joint portion 160 due to the roll direction operation of the wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2, this tension action also occurs in the roll direction of the shaft 150. In harmony with the movement, the end effector 100 can operate in the roll direction as shown in FIG. 12 while maintaining the state of the joint movement in the joint portion 160 as it is.

위에서 설명된 구성요소들의 배치나 연결 상태에 관하여, 도 13 내지 도 15를 더 참조하여 살펴볼 수 있다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)에 관한 분해도이다. 그리고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 링크(115)에 관한 분해도이다. 또한, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 회전통(121)에 대하여 핸들부(110)를 고정시키기 위한 구성의 구체적인 예를 도시하는 도면이다.The arrangement or connection state of the above-described components may be described with reference to FIGS. 13 to 15. 13 is an exploded view of the rotation manipulation unit 120 according to an embodiment of the present invention. 14 is an exploded view of the gyro link 115 according to an embodiment of the present invention. In addition, FIG. 15 is a view showing a specific example of a configuration for fixing the handle unit 110 with respect to the external rotary cylinder 121 according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 내부 회전통(122)은 그 단부에 있어서 샤프트(150)의 각진 단부를 물고 있어서, 그것이 롤 방향으로 동작함에 따라 샤프트(150)도 함께 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 이러한 내부 회전통(122)은 그 일부가 도시된 바와 같은 상태로 외부 회전통(121) 내에 포함될 수 있다. 따라서, 내부 회전통(122)이 외부 회전통(121)으로부터 독립적으로 행할 수 있는 동작은 롤 방향 동작뿐일 수 있다. 그리고, 핸들부(110)에 연결되는 회전통 고정 부속(125)은 도시된 바와 같이 다수의 절편으로 이루어진 고리형 부속일 수 있으므로 용이하게 조여질 수 있다. 회전통 고정 부속(125)이 조여짐에 따라 핸들부(110)가 외부 회전통(121)에 대하여 고정될 수 있다. 한편, 도 15를 더 참조하면, 회전통 고정 부속(125)을 둘러싸는 회전통 고정 링(131)의 내경이 후술되는 핸들부(110)에서의 조작에 따라 작동되는 회전통 고정 핀(132)에 의하여 좁혀져서 핸들부(110)와 외부 회전통(121)이 서로 고정되는 원리를 쉽게 파악할 수 있다.As shown in FIG. 13, the inner rotating cylinder 122 bites the angular end of the shaft 150 at its end, so that as it operates in the roll direction, the shaft 150 can also operate in the roll direction together. have. The inner rotary cylinder 122 may be included in the outer rotary cylinder 121 in a part thereof as shown. Therefore, the operation which the inner rotating cylinder 122 can perform independently from the outer rotating cylinder 121 may be only a roll direction operation. In addition, the rotating cylinder fixing part 125 connected to the handle part 110 may be easily tightened because it may be an annular part made up of a plurality of segments as shown. As the rotating cylinder fixing part 125 is tightened, the handle part 110 may be fixed with respect to the outer rotating cylinder 121. Meanwhile, referring further to FIG. 15, the inner diameter of the rotating cylinder fixing ring 131 surrounding the rotating cylinder fixing part 125 is the rotating cylinder fixing pin 132 operated according to the manipulation in the handle part 110 described later. By narrowing the handle 110 and the external rotating cylinder 121 can easily grasp the principle that is fixed to each other.

그리고, 도 14에 도시된 바와 같이, 자이로 링크(115)는, 특히, 그 자이로 회전판은, 롤 스프라켓(141)에 연결되어 있어서, 롤 스프라켓(141)의 회전에 따라 롤 방향으로 동작할 수 있다.And, as shown in Figure 14, the gyro link 115, in particular, the gyro rotating plate is connected to the roll sprocket 141, it can operate in the roll direction in accordance with the rotation of the roll sprocket 141. .

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(110)의 내부를 도시하는 도면이다. 도 16에는 이미 설명된 회전통 고정 핀(132)과 롤 스프라켓(141) 외에 핸들부(110)의 주요 구성요소가 도시되어 있다. 이러한 주요 구성요소의 예에는, 엔드 이펙터(100)의 개폐를 제어할 수 있는 개폐 손잡이(142), 개폐 손잡이(142)의 회전 운동을 개폐 와이어의 전후진 운동으로 변환할 수 있는 래치 기어(143)(바람직하게는, 이러한 래치 기어(143)는 개폐 손잡이(142)의 개폐 제어 상태를 고정시키는 데에도 이용될 수 있음), 회전통 고정 핀(132)의 전후진 운동(또는, 핀 벌림/조임 운동)을 제어할 수 있는 고정 손잡이(145), 고정 손잡이(145)의 회전 운동을 회전통 고정 핀(132)의 전후진 운동으로 변환하는 데에 이용될 수 있는 슬라이딩 부속(146) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 부가적으로 포함될 수 있는 보조 손잡이(148)는 필요에 따라 고정 손잡이(145)의 회전 운동을 구속하여 위에서 설명된 바와 같은 핸들부-외부 회전통 고정이 단단하게 유지되도록 할 수 있다.16 is a view showing the inside of the handle portion 110 according to an embodiment of the present invention. FIG. 16 illustrates the main components of the handle 110 in addition to the rotary pin 132 and the roll sprocket 141 described above. Examples of such a main component, the opening and closing handle 142 that can control the opening and closing of the end effector 100, the latch gear 143 that can convert the rotational movement of the opening and closing handle 142 to the forward and backward movement of the opening and closing wires. (Preferably, the latch gear 143 can also be used to fix the opening / closing control state of the opening / closing handle 142), and the forward / backward movement of the rotating cylinder fixing pin 132 (or the pin opening / Fastening movement), the fixed handle 145, the sliding part 146 that can be used to convert the rotational movement of the fixed handle 145 to the forward and backward movement of the rotary fixing pin 132, etc. May be included. In addition, the auxiliary handle 148, which may be additionally included, may constrain the rotational movement of the fixing handle 145 as necessary so that the handle portion-outer rotating cylinder fixing as described above is held tight.

사용자는 이상에서 설명된 본 발명의 실시예들에 따른 최소 침습 수술 기구를 사용함에 있어서, 샤프트(150)에 대하여 핸들부(110)를 조작함으로써 엔드 이펙터(100)가 관절 운동을 하여 소정의 수술 부위에 배치되도록 하고, 외부 회전통(121)에 대하여 핸들부(110)를 고정시킴으로써 상기 관절 운동 상태를 고정하며, 롤 스프라켓(141)을 회전시킴으로써 엔드 이펙터(100)를 롤링시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 수술 부위에 대한 수술 동작(예를 들면, 라운드 니들에 의한 봉합)을 정교하고도 간편하게 수행할 수 있다.In the user using the minimally invasive surgical instrument according to the embodiments of the present invention described above, by operating the handle portion 110 with respect to the shaft 150, the end effector 100 is a joint operation by a predetermined surgery The end effector 100 may be rolled by rotating the roll sprocket 141 to fix the joint motion state by being disposed at the site, fixing the handle part 110 with respect to the external rotary cylinder 121, and rotating the roll sprocket 141. Thus, the user can precisely and simply perform a surgical operation (eg, suture by round needle) for the surgical site.

도 17 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141)과 개폐 손잡이(142)의 연결 관계를 도시하는 도면이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141)과 개폐 손잡이(142)의 연결 관계에 관한 분해도이다. 그리고, 도 18과 도 19는 상기 연결 관계에 관한 확대 사시도이다.17 to 19 are views showing a connection relationship between the roll sprocket 141 and the opening and closing handle 142 according to an embodiment of the present invention. 17 is an exploded view of the connection relationship between the roll sprocket 141 and the opening and closing handle 142 according to an embodiment of the present invention. 18 and 19 are enlarged perspective views of the connection relationship.

도시된 바와 같이, 롤 스프라켓(141)과 개폐 손잡이(142)는 페룰 삽입관(192), 스크루(193), 힌지(194) 등을 개입시켜 연결될 수 있다. 페룰 삽입관(192)에는 페룰 삽입구(195)가 있어서 개폐 와이어의 페룰이 여기에 삽입되어 고정될 수 있다. 그리고, 스크루(193)는 페룰 삽입관(192)에 나사 조임/풀림 방식으로 결합될 수 있는데, 이때 페룰 삽입관(192)과 스크루(193)가 결합된 길이는 스크루(193)의 조임/풀림 횟수에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 사용자는 수술 전에 페룰 삽입관(192)과 스크루(193)가 결합되는 길이를 조절함으로써 개폐 와이어의 장력을 필요한 정도로 맞출 수 있게 된다. 한편, 힌지(194)는 전술된 래치 기어(143)와 함께 또는 래치 기어(143)로부터 독립적으로 작용하여 개폐 손잡이(142)의 회전 운동을 개폐 와이어의 전후진 운동으로 변환하는 데에 이용될 수 있다.As shown, the roll sprocket 141 and the opening and closing handle 142 may be connected via the ferrule insertion tube 192, screw 193, hinge 194 and the like. The ferrule insertion tube 192 has a ferrule insertion hole 195 so that the ferrule of the opening and closing wire can be inserted and fixed thereto. In addition, the screw 193 may be coupled to the ferrule insertion tube 192 in a screw tightening / unwinding manner, where the length of the ferrule insertion tube 192 and the screw 193 are coupled to the tightening / unscrewing of the screw 193. It may vary depending on the number of times. Therefore, the user can adjust the tension of the opening and closing wire to the required degree by adjusting the length of the ferrule insertion tube 192 and the screw 193 is coupled before the operation. On the other hand, the hinge 194 can be used to convert the rotational movement of the opening / closing handle 142 into the forward and backward movement of the opening / closing wire by acting together with the above-described latch gear 143 or independently from the latch gear 143. have.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220)의 내부를 도시하는 도면이다.20 is a view illustrating the inside of the rotation manipulation unit 220 according to another embodiment of the present invention.

위에서는 도 13 등을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120)의 구성에 관하여 살펴본 바 있다. 아래에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220)의 구성에 관하여 도 20을 참조하여 살펴보기로 한다. 다만, 회전 조작부(220)의 구성 중 회전 조작부(120)의 구성과 유사한 부분에 관하여는 자세한 설명을 생략하기로 한다.In the above, the configuration of the rotation manipulation unit 120 according to the exemplary embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 13 and the like. Hereinafter, the configuration of the rotation manipulation unit 220 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 20. However, detailed description of parts similar to the configuration of the rotation manipulation unit 120 among the configuration of the rotation manipulation unit 220 will be omitted.

회전 조작부(220)는 외부 회전통(221), 내부 회전통(222), 후술되는 제2 회전통 고정 부속(227)과 함께 작용하여 외부 회전통(221)에 대하여 고정될 수 있는 제1 회전통 고정 부속(225), 외부 회전통(221)과 제1 회전통 고정 부속(225) 사이의 공간에 삽입되어 제1 회전통 고정 부속(225)에 의하여 눌려져서 외부 회전통(221)에 대하여 고정될 수 있는 제2 회전통 고정 부속(227), 그리고 제2 회전통 고정 부속(227)을 애초의 위치로부터 전진시켜 제2 회전통 고정 부속(227)이 상기 공간에 삽입되도록 하는 회전통 고정 수단(230)을 포함할 수 있다.The rotary manipulation unit 220 may be fixed to the external rotary cylinder 221 by working with the external rotary cylinder 221, the internal rotary cylinder 222, and the second rotary cylinder fixing part 227 which will be described later. It is inserted into the space between the traditional fixing part 225, the outer rotating cylinder 221 and the first rotating cylinder fixing part 225, and is pressed by the first rotating cylinder fixing part 225 to the outer rotating cylinder 221. Rotating cylinder fixing to advance the second rotating cylinder fixing part 227 and the second rotating cylinder fixing part 227 from the original position so that the second rotating cylinder fixing part 227 is inserted into the space. Means 230 may be included.

보다 상세하게는, 제1 회전통 고정 부속(225)은 그 전단부(226)가 외부 회전통(221)에 대하여 고정되거나 고정 해제될 수 있으므로, 각각의 경우에 핸들부(110)가 외부 회전통(221)에 대하여, 나아가서 샤프트(150)에 대하여, 고정되거나 고정 해제되도록 할 수 있다. 위와 같은 작용을 위하여, 전단부(226)는 애초의 상태에서 외부 회전통(221)으로부터 소정의 간격만큼 이격되어 있는 탄성체로 구성될 수 있다.More specifically, the first rotating cylinder fixing part 225 has its front end portion 226 fixed or unlocked relative to the outer rotating cylinder 221, so that in each case the handle portion 110 is rotated externally. With respect to tradition 221, and further with respect to shaft 150, it may be secured or unlocked. For the above operation, the front end portion 226 may be composed of an elastic body spaced apart from the outer rotary cylinder 221 by a predetermined interval in the original state.

그리고, 제2 회전통 고정 부속(227)은 고정 나사(231)가 조여짐에 따라 고정 나사(231)에 의하여 밀리어 전진 운동을 할 수 있는 고리 형태의 부속일 수 있다. 이러한 제2 회전통 고정 부속(227)은 고정 나사(231)에 의하여 밀리지 않는 경우에는 제1 회전통 고정 부속(225)의 작용에 의하여, 특히, 그 전단부(226)의 작용에 의하여, 후진 운동을 하여 애초의 위치로 돌아 올 수 있다.In addition, the second rotating cylinder fixing part 227 may be an annular part capable of performing a forward movement by the fixing screw 231 as the fixing screw 231 is tightened. When the second rotating cylinder fixing part 227 is not pushed by the fixing screw 231, the second rotating cylinder fixing part 227 is reversed by the action of the first rotating cylinder fixing part 225, in particular, by the front end part 226. You can exercise to return to your original position.

한편, 회전통 고정 수단(230)은, 핸들부(110)에 배치되어, 조여짐에 따라 제2 회전통 고정 부속(227)을 전진시킬 수 있는 모양을 갖는 고정 나사(231)와, 고정 나사(231)의 머리 부분(232)에 편심 연결되어 도시되지 않은 고정 손잡이의 회전 운동에 따라 동작함으로써 고정 나사(231)를 회전시킬 수 있는 연결 부속(235 및 236)을 포함할 수 있다.On the other hand, the rotary cylinder fixing means 230 is disposed in the handle portion 110, the fixing screw 231 having a shape capable of advancing the second rotary cylinder fixing part 227 as tightened, and the fixing screw It may include connection parts 235 and 236 which are eccentrically connected to the head portion 232 of 231 and which can rotate the fixing screw 231 by operating in accordance with a rotational movement of a fixing knob (not shown).

도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220)에 관하여 도시하는 도면이다. 도 21에 도시된 회전 조작부(220)는 도 20에 도시된 회전 조작부(220)와는 다른 방식으로 외부 회전통(221)에 대한 고정이 달성되도록 하는 구성을 갖는다.FIG. 21 is a diagram illustrating a rotation manipulation unit 220 according to another embodiment of the present invention. The rotation manipulation unit 220 shown in FIG. 21 has a configuration such that fixing to the external rotating cylinder 221 is achieved in a manner different from that of the rotation manipulation unit 220 shown in FIG. 20.

회전 조작부(220)는 외부 회전통(221), 내부 회전통(222), 외부 회전통(221)을 둘러싸고 있다가 외부 회전통(221)에 압력을 가하여 외부 회전통(221)에 대한 고정이 달성되도록 할 수 있는 가압 원통(250), 가압 원통(250)을 외부 회전통(221)에 대하여 밀어낼 수 있는 푸싱 판(255), 그리고 푸싱 판(255)의 하단에 연결되어 소정의 조작에 따라 푸싱 판(255)이 회전, 푸싱하도록 할 수 있는 연결 부속(256, 257 및 258)을 포함할 수 있다.The rotary operation unit 220 surrounds the outer rotary cylinder 221, the inner rotary cylinder 222, and the outer rotary cylinder 221, and applies pressure to the outer rotary cylinder 221 to fix the outer rotary cylinder 221. A pressurizing cylinder 250, which can be achieved, a pushing plate 250 that can push the pressurizing cylinder 250 against the outer rotary cylinder 221, and a lower end of the pushing plate 255 are connected to a predetermined operation. Accordingly, the pushing plate 255 may include connecting fittings 256, 257, and 258 that may cause the pushing plate 255 to rotate and push.

위의 구성에 따르면, 연결 부속(256, 257 및 258)이 조작되어 순차적으로 작용함에 따라, 푸싱 판(255)의 하단부는 엔드 이펙터(100)의 반대 방향으로, 그 상단부는 엔드 이펙터(100)의 방향으로 운동을 하게 될 수 있다. 이에 따라, 푸싱 판(255)의 상단부가 가압 원통(250)을 엔드 이펙터(100)의 방향으로 밀게 되면, 가압 원통(250)이 외부 회전통(221)을 둘러싸고 있다가 그에 압력을 가하여 외부 회전통(221)에 대한 고정이 달성되도록 할 수 있다.According to the above configuration, as the connecting parts 256, 257 and 258 are operated and sequentially operated, the lower end of the pushing plate 255 is in the opposite direction of the end effector 100, and the upper end thereof is the end effector 100. You may be exercising in the direction of. Accordingly, when the upper end portion of the pushing plate 255 pushes the pressure cylinder 250 in the direction of the end effector 100, the pressure cylinder 250 surrounds the outer rotary cylinder 221 and then pressurizes the external cylinder. A fixation to tradition 221 may be achieved.

한편, 푸싱 판(255)이 위에서 설명된 바와 반대로 운동을 하게 되면, 가압 원통(250)이 외부 회전통(221)에 가하는 압력이 해제되어 결국 외부 회전통(221)에 대한 고정도 해제될 수 있다.On the other hand, when the pushing plate 255 moves in the opposite direction as described above, the pressure applied to the outer cylinder 221 by the pressure cylinder 250 is released, and thus, the fixing of the outer cylinder 221 may be released. have.

본 발명의 활용예에 따르면, 최소 침습 수술 기구의 핸들부(110)의 적어도 일부를 수술용 로봇 등과 같은 모터 기반 시스템(미도시됨)에 의하여 구동되기에 적합한 구성요소로 변경하거나 변형함으로써, 최소 침습 수술 기구가, 사용자의 수동 조작이 아닌, 시스템이 개입되는 자동(또는, 반자동) 조작에 따라 제어되도록 구성할 수 있다.According to an application of the present invention, by changing or modifying at least a portion of the handle portion 110 of the minimally invasive surgical instrument into a component suitable for being driven by a motor-based system (not shown), such as a surgical robot, The invasive surgical instrument may be configured to be controlled according to the automatic (or semi-automatic) operation in which the system is involved, rather than the manual operation of the user.

예를 들면, 수술용 로봇에 포함되어 있는 전기 모터(미도시됨)는 자이로 링크(115)의 자이로 회전판을 직접 피치 방향이나 요 방향으로 동작시킴으로써 엔드 이펙터(100)가 관절 운동을 하도록 할 수 있다. 다른 예를 들면, 전기 모터는 회전 조작부(120) 내의 소정의 회전판을 직접 피치 방향이나 요 방향으로 동작시킴으로써 엔드 이펙터(100)가 관절부(160)에서 관절 운동을 하도록 할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 전기 모터는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2) 중 일부를 직접 당김으로써 엔드 이펙터(100)가 관절부(160)에서 관절 운동을 하도록 할 수도 있다. 물론, 전기 모터가 변형된 핸들부(110)를 직접 조작함으로써 엔드 이펙터(100)가 관절 운동을 하도록 할 수도 있을 것이다.For example, an electric motor (not shown) included in the surgical robot may allow the end effector 100 to perform joint motion by directly operating the gyro wheel of the gyro link 115 in the pitch direction or the yaw direction. . For another example, the electric motor may allow the end effector 100 to articulate at the joint part 160 by directly operating a predetermined rotating plate in the rotation manipulation unit 120 in the pitch direction or the yaw direction. In another example, the electric motor directly pulls some of the plurality of wires (P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2) to allow the end effector 100 to articulate at joint 160. You may. Of course, the end effector 100 may be articulated by directly manipulating the handle 110 in which the electric motor is deformed.

다른 예를 들면, 전기 모터는 자이로 링크(115)의 자이로 회전판이나 롤 스프라켓(141)을 직접 회전시킴으로써 엔드 이펙터(100)가 롤링을 하도록 할 수 있다.In another example, the electric motor may cause the end effector 100 to roll by directly rotating the gyro wheel or roll sprocket 141 of the gyro link 115.

또 다른 예를 들면, 전기 모터는 개폐 와이어를 직접 당김으로써 집게(101)의 열림이나 닫힘을 제어할 수 있다.In another example, the electric motor may control the opening or closing of the tongs 101 by directly pulling the opening and closing wire.

또 다른 예를 들면, 시스템은 전기 모터의 구동을 직접 제어함으로써 엔드 이펙터(100)의 관절 운동 상태나 롤링 상태나 개폐 상태를 고정할 수 있다.As another example, the system can fix the joint motion state, rolling state, or open / close state of the end effector 100 by directly controlling the drive of the electric motor.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변경을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all ranges that are equivalent to or equivalent to the claims of the present invention as well as the claims .

100: 엔드 이펙터
110: 핸들부
120: 회전 조작부
150: 샤프트
160: 관절부100: End effector
110: handle portion
120:
150: shaft
160: the joint

Claims

As a minimally invasive surgical instrument,
shaft,
An end effector connected to one end of the shaft through an articulation part,
A rotation manipulation portion connected to the other end of the shaft, the rotation manipulation portion comprising a gyro link including a gyro rotating plate, and
A plurality of wires connected between the joint and the gyro wheel
Lt; / RTI >
The end effector is articulated by the joint part as at least some of the plurality of wires act due to the manipulation to the gyro rotating plate.
Minimally invasive surgical instrument.

The method of claim 1,
The joint part
Multiple joint links, and
A joint for pitch direction motion and a joint for yaw direction motion formed through at least one of the plurality of articulation links
Containing
Minimally invasive surgical instrument.

3. The method of claim 2,
At the joint,
At least two joints for the pitch direction motion and one for the yaw direction motion are provided.
The at least four joints are arranged while the joints for the pitch direction motion and the joints for the yaw direction motion alternately.
Minimally invasive surgical instrument.

delete

The method of claim 1,
Further comprising a handle portion for controlling the operation of the end effector,
The direction of the gyro rotating plate is determined according to the operating direction of the handle portion
Minimally invasive surgical instrument.