KR101406216B1

KR101406216B1 - 뇌 정위수술용 정위장치

Info

Publication number: KR101406216B1
Application number: KR1020120142464A
Authority: KR
Inventors: 한승철
Original assignee: 주식회사 고영테크놀러지
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-12

Abstract

정위수술 도구의 위치이동의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있으며, 정위수술 도구를 자동으로 정확하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있는 뇌 정위수술용 정위장치가 개시된다. 상기 뇌 정위수술용 정위장치는 위치 감지부재들에 의해 정위 수술도구의 현재 위치 및 각도와 이동할 정확한 위치 및 회전 각도를 획득하여 상기 획득된 정보를 토대로 구동수단들을 제어하여 정위 수술도구를 정밀하게 위치 이동시킬 수 있도록 함으로써 뇌 정위 수술을 보다 안전하게 시술할 수 있도록 하며, 상기 정위수술 도구를 자동으로 매우 정밀하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있으므로 상기 정위수술 도구의 세팅 시간을 단축시켜 궁극적으로 수술시간을 단축시킬 수 있다.

Description

뇌 정위수술용 정위장치{STEREOTACTIC APPARATUS FOR STEREOTACTIC SURGERY OF BRAIN}

본 발명은 뇌 정위수술용 정위장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환자의 두개골에 고정되어 환자 뇌 안의 병소 위치에 대응하여 정위수술 도구의 위치를 세팅할 수 있도록 하는 뇌 정위수술용 정위장치에 관한 것이다.

일반적으로 뇌 정위수술은 뇌질환의 최소상처, 무형 수술의 기본으로 뇌 안의 병소의 정확한 위치를 찾기 위해 X, Y, Z 좌표가 새겨진 통상 '렉셀프레임(LEKSELL FRAME)'이라고 불리우는 정위장치를 사용한다.

상기 정위장치는 환자의 두개골에 고정되며 상기 정위장치에는 정위수술 도구가 설치되어 상기 정위수술 도구의 위치를 환자 뇌 안의 병소 위치에 대응되도록 X, Y, Z 축으로 이동 및 회전시켜 세팅할 수 있도록 한다.

상기와 같은 정위장치는 일반적으로 환자의 두개골에 복수개의 고정 핀에 의해 고정되는 프레임과, 상기 프레임에 설치된 제1 가이드와, 상기 제1 가이드에 슬라이딩 체결되어 상기 제1 가이드를 따라 이동되는 제1 이동부재와, 상기 제1 이동부재의 상단부에 회전 가능하게 연결되는 제2 가이드와, 상기 제2 가이드에 슬라이딩 체결되어 상기 제2 가이드를 따라 슬라이딩 이동되는 제2 이동부재와, 상기 제2 이동부재에 설치되는 아크 형태의 제3 가이드와, 상기 제3 가이드에 슬라이딩 체결되어 상기 제3 가이드를 따라 슬라이딩 이동되고 정위수술용 도구가 설치되는 제3 이동부재를 포함한다.

여기서, 상기 제1, 2, 3 가이드와 상기 제1 이동부재에는 길이 또는 각도를 나타내는 눈금이 새겨져 있으며, 상기 정위수술용 도구는 상기 제1, 2, 3 가이드와 상기 제1 이동부재에 새겨진 눈금을 이용하여 작업자가 수작업으로 위치를 조절하게 된다.

그러나, 상기 제1, 2, 3 가이드와 상기 제1 이동부재에 새겨진 눈금은 그 기본단위가 1mm 또는 1Degree이므로, 상기 눈금의 기본단위 이하로는 추측에 의해 상기 정위수술용 도구의 위치를 결정하여 이동시킬 수밖에 없었다.

따라서, 상술한 바와 같은 종래의 정위장치는 작업자가 직접 눈금을 보고 정위수술용 도구의 위치를 결정하여 이동시켜야 할 뿐만 아니라 새겨진 눈금의 기본단위 이하로는 추측에 의해 정위수술용 도구의 위치를 결정하여 이동시키게 됨으로써 작업자에 따른 위치 이동 및 결정 위치에 대한 오차가 발생됨으로써 상기 정위수술 도구의 위치이동의 정밀도가 떨어진다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 정위수술 도구의 위치이동의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있는 뇌 정위수술용 정위장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정위수술 도구를 자동으로 정확하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있는 뇌 정위수술용 정위장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치는 프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛과, 상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛과, 상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛 및, 상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함한다.

일예를 들면, 상기 제1 가이드 유닛은 상기 제2 가이드 유닛과 연결되도록 상기 프레임에 설치되는 전후 이동수단 및, 상기 제2 가이드 유닛을 상기 전후 이동수단을 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구의 전후 위치를 조절할 수 있도록 상기 전후 이동수단을 구동시키는 제1 구동수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드 유닛은 상기 제1 구동수단에 연결되어 상기 전후 이동수단에 의해 이동되는 상기 제2 가이드 유닛의 전후 위치를 감지하는 제1 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 제2 가이드 유닛은 상기 제1 가이드 유닛에 슬라이딩 부재를 통해 상하 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되며 가이드 홀을 구비하고 상기 제3 가이드 유닛이 설치되는 가이드 부재와, 상기 제1 가이드 유닛과 상기 가이드 부재에 설치되는 상하 이동수단 및, 상기 가이드 부재를 상하 이동시켜 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절할 수 있도록 상기 상하 이동수단을 구동시키는 제2 구동수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 가이드 유닛은 상기 제2 구동수단과 연결되어 상기 상하 이동수단에 의해 이동되는 가이드 부재의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제2 가이드 유닛에 고정 설치되는 제1 샤프트와, 상기 제1 샤프트에 회전 가능하게 축설되는 제2 샤프트와, 상기 제2 샤프트와 연결되도록 상기 제2 가이드 유닛에 설치되는 전후 각도 조절 수단과, 상기 제2 샤프트를 회전시켜 상기 정위 수술도구의 전후 방향 각도를 조절할 수 있도록 상기 전후 각도 조절수단을 구동시키는 제3 구동수단과, 상기 제2 샤프트에 이동 가능하게 설치되는 제2 이동블록과, 상기 제2 이동블록과 상기 제2 샤프트에 설치되는 좌우 이동수단 및, 상기 제2 이동블록을 상기 제2 샤프트를 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 상기 좌우 이동수단을 구동시키는 제4 구동수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 전후 각도 조절수단과 연결되어 상기 전후 각도 조절 수단에 의해 회전되는 제2 샤프트의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

이에 더하여, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제4 구동수단과 연결되어 상기 좌우 이동수단에 의해 이동되는 상기 제2 이동블록의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제2 샤프트와 상기 제2 이동블록에 마련되어 상기 제2 이동블록이 상기 제2 샤프트를 중심으로 회전되는 것을 방지하는 회전 방지수단을 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 제1 샤프트는 중공 형태로 형성되며, 상기 제1 샤프트에는 크로스 헤어 킷이 더 설치될 수 있다.

일예를 들면, 상기 제4 가이드 유닛은 상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되는 아크형 가이드 부재 및, 상기 아크형 가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 체결되며 상기 정위 수술도구가 탈착 가능하게 설치되는 제3 이동 블록을 포함할 수 있다.

다른 예를 들면, 상기 제2 가이드 유닛은 상기 제1 가이드 유닛에 설치되는 가이드 부재 및, 상기 가이드 부재에 설치되며 상기 제3 가이드 유닛이 설치되는 상하 이동수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 가이드 유닛은 상기 제2 구동수단과 연결되어 상기 상하 이동수단에 의해 이동되는 제3 가이드 유닛의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

다른 예를 들면, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제2 가이드 유닛에 회전 가능하게 설치되는 제1 샤프트와, 상기 제1 샤프트에 회전 가능하게 축설되며 외주면에 나사산이 형성된 제2 샤프트와, 상기 제1 샤프트에 설치되는 고정 블록과, 상기 제1 샤프트와 연결되도록 상기 고정 블록에 설치되는 전후 각도 조절수단과, 상기 제2 샤프트에 나사 체결되는 제2 이동블록 및, 상기 제1, 2 샤프트 및 상기 제2 이동블록과 연결되는 좌우 이동수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 고정 블록과 제2 이동블록 및 상기 제1 샤프트와 연결되어 상기 제2 샤프트가 회전되어 상기 제2 샤프트를 따라 상기 제2 이동블록의 이동시 상기 제2 이동블록이 상기 제2 샤프트와 연동되어 회전되는 것을 방지하는 회전 방지수단을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 회전 방지수단은 상기 제1 샤프트에 고정 설치되는 지지 브래킷 및, 상기 제2 이동블록과 슬라이딩 연결되며 상기 지지 브래킷과 고정블록에 연결되어 상기 제2 이동블록이 회전되는 것을 방지하는 가이드를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 샤프트는 중공 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제1 샤프트의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛은 상기 제2 이동블록의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 뇌 정위수술용 정위장치는 위치 감지부재들에 의해 정위 수술도구의 현재 위치 및 각도와 이동할 정확한 위치 및 회전 각도를 획득하여 상기 획득된 정보를 토대로 구동수단들을 제어하여 정위수술 도구를 정밀하게 위치 이동시킬 수 있도록 함으로써 뇌 정위 수술을 보다 안전하게 시술할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 뇌 정위수술용 정위장치는 상기 정위수술 도구를 자동으로 매우 정밀하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있으므로 상기 정위수술 도구의 세팅 시간을 단축시켜 궁극적으로 수술시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 정위장치의 정면도
도 2는 도 1의 측면도
도 3, 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 제2 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면
도 5, 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 제3 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면
도 7은 제3 가이드 유닛의 분해 사시도
도 8은 제3 가이드 유닛의 전후 각도 조절수단을 설명하기 위한 도면
도 9는 제3 가이드 유닛의 좌우 위치 조절수단을 설명하기 위한 도면
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치의 사시도
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 제3 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면
도 12는 제3 가이드 유닛의 전후 각도 조절수단을 설명하기 위한 도면
도 13은 제3 가이드 유닛의 좌우 이동수단을 설명하기 위한 도면

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

<실시예1>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 정위장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3, 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 제2 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 5, 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 제3 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 제3 가이드 유닛의 분해 사시도이고, 도 8은 제3 가이드 유닛의 전후 각도 조절수단을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 제3 가이드 유닛의 좌우 위치 조절수단을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 뇌 수술용 정위장치(100)는 프레임(110), 제1 가이드 유닛(120), 제2 가이드 유닛(130), 제3 가이드 유닛(140), 제4 가이드 유닛(150)을 포함한다.

상기 프레임(110)은 환자의 두개골(도시되지 않음)에 고정된다. 상기 프레임(110)은 본체부(111), 복수개의 지지부재(112), 고정 핀(113)을 포함한다. 상기 본체부(111)는 환자의 두개골 둘레를 둘러쌀 수 있도록 링 형태로 형성된다. 상기 복수개의 지지부재(112)는 상기 본체부(111)에 일정간격 이격되도록 설치된다. 상기 고정 핀(113)은 상기 지지부재들(112)의 상단에 연결되어 상기 프레임(110)을 환자의 두개골에 고정시킬 수 있도록 한다.

상기 제1 가이드 유닛(120)은 상기 프레임(110)에 설치되어 정위 수술도구(300)의 전후 위치를 조절한다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 가이드 유닛(120)은 상기 프레임(100)의 측면부에 설치되어 상기 정위 수술도구(300)의 전후 위치를 조절한다.

상기 제1 가이드 유닛(120)은 전후 이동수단(121), 제1 구동수단(122)을 포함할 수 있다.

상기 전후 이동수단(121)은 상기 제2 가이드 유닛(130)과 연결되도록 상기 프레임(110)에 설치된다.

상기 제1 구동수단(122)은 상기 제2 가이드 유닛(130)을 상기 전후 이동수단(121)을 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 전후 위치를 조절할 수 있도록 상기 전후 이동수단(121)을 구동시킨다. 예를 들면, 상기 제1 구동수단(122)은 모터일 수 있다.

여기서, 상기 전후 이동수단(121)은 한 쌍의 지지브래킷(121a), 적어도 하나의 리드 스크루(121b), 제1 이동블록(121c)을 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 지지브래킷(121a)은 상기 프레임(110)의 측면부에 일정간격 이격되도록 설치된다.

상기 적어도 하나의 리드 스크루(121b)는 양측 끝단부가 상기 한 쌍의 지지브래킷(121a)에 회전 가능하도록 지지된다. 한편, 상기 리드 스크루(121b)는 상기 제1 구동수단(122)과 연결되어 상기 제1 구동수단(122)이 작동됨에 따라 회전된다.

상기 제1 이동블록(121c)은 상기 리드 스크루(121b)와 나사 연결되어 상기 제1 구동수단(122)이 작동되어 상기 리드 스크루(121b)가 회전되면 상기 리드 스크루(121b)를 따라 프레임(110)의 전후 방향으로 이동된다. 한편, 상기 제1 이동블록(121c)에는 상기 제2 가이드 유닛(130)이 설치된다.

또한, 상기 제1 가이드 유닛(120)은 상기 제1 구동수단(122)에 연결되어 상기 전후 이동수단(121), 즉 상기 리드 스크루(121b)에 의해 이동되는 상기 제2 가이드 유닛(130)의 전후 위치를 감지하는 제1 위치 감지부재(123)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 위치 감지부재(123)는 엔코더 일 수 있다.

상기 제2 가이드 유닛(130)은 상기 제1 가이드 유닛(120)에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛(120)에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구(300)의 상하 위치를 조절한다.

상기 제2 가이드 유닛(130)은 가이드 부재(131), 상하 이동수단(132), 제2 구동수단(133)을 포함할 수 있다.

상기 가이드 부재(131)는 중앙부에 상하 방향으로 장공 형태로 형성된 가이드 홀(131a)이 형성되며 상기 제1 가이드 유닛(120)의 제1 이동블록(121c)에 슬라이딩 부재(134)를 통해 상하 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되며, 상기 가이드 부재(131)에는 상기 제3 가이드 유닛(140)이 설치된다. 예를 들면, 상기 슬라이딩 부재(134)는 LM 가이드 일 수 있다.

상기 상하 이동수단(132)은 상기 제1 가이드 유닛(120)과 상기 가이드 부재(131)에 설치된다.

상기 상하 이동수단(132)은 가이드 블록(132a), 랙 기어(132b), 피니언 기어(132c)를 포함한다.

상기 가이드 블록(132a)은 상기 가이드 홀(131a)에 슬라이딩 체결되도록 상기 제1 가이드 유닛(120)의 제1 이동블록(121c)에 설치된다. 상기 랙 기어(132b)는 상기 가이드 블록(132a)의 일측에 위치하도록 상기 가이드 부재(131)에 설치된다. 상기 피니언 기어(132c)는 상기 제2 구동수단(133)과 연결되어 상기 제2 구동수단(133)에 의해 구동되며 상기 랙 기어(132b)와 기어 연결되도록 상기 가이드 블록(132a)에 회전 가능하게 설치된다.

상기 제2 구동수단(133)은 상기 가이드 부재(131)를 상하 이동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 상하 위치를 조절할 수 있도록 상기 상하 이동수단(132)의 피니언 기어(132c)를 구동시킨다. 예를 들면, 상기 제2 구동수단(133)은 모터일 수 있다.

한편, 상기 제2 가이드 유닛(130)은 상기 제2 구동수단(133)과 연결되어 상기 상하 이동수단(132)에 의해 상하 이동되는 상기 가이드 부재(131)의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재(135)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 위치 감지부재(135)는 엔코더 일 수 있다.

상기 제3 가이드 유닛(140)은 상기 제2 가이드 유닛(130)에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛(130)에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절한다.

상기 제3 가이드 유닛(140)은 제1 샤프트(141), 제2 샤프트(142), 전후 각도 조절수단(143), 제3 구동수단(144), 제2 이동블록(145), 좌우 이동수단(146), 제4 구동수단(147)을 포함한다.

상기 제1 샤프트(141)는 상기 제2 가이드 유닛(130)에 고정 설치된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 샤프트(141)는 상기 제2 가이드 유닛(130)의 가이드 부재(131)의 상단에 고정 설치된다. 여기서, 상기 제1 샤프트(141)는 중공 형태로 형성된다. 그리고, 상기 제1 샤프트(141)가 설치되는 상기 가이드 부재(131)의 상단 또한 상기 제1 샤프트(141)와 연통되도록 홀(131a)이 형성된다. 한편, 상기 제1 샤프트(141)에는 크로스 헤어 킷(141a)이 더 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 제1 샤프트(141)가 중공 형태로 형성되며, 상기 가이드 부재(131)의 상단부 또한 상기 제1 샤프트(141)와 연통되도록 홀(131a)이 형성됨으로써 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)의 측면에서 상기 제3 가이드 유닛(140)의 센터 얼라인을 맞출 수 있도록 한다.

상기 제2 샤프트(142)는 상기 제1 샤프트(141)에 회전 가능하게 축설된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 샤프트(142)는 상기 제1 샤프트(141)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 중공 형태로 형성되어 상기 제1 샤프트(141)의 외주면에 회전 가능하게 축설된다.

상기 전후 각도 조절수단(143)은 상기 제2 샤프트(142)와 연결되도록 상기 제2 가이드 유닛(130)에 설치된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 전후 각도 조절수단(143)은 상기 제2 샤프트(142)와 연결되도록 상기 제2 가이드 유닛(130)의 가이드 부재(131)에 설치된다.

상기 전후 각도 조절수단(143)은 웜 휠(143a)과 웜(143b)을 포함할 수 있다.

상기 웜 휠(143a)은 상기 제2 샤프트(142)와 연동되어 회전되도록 상기 제2 샤프트(142)에 설치된다.

상기 웜(143b)은 상기 윔 휠(143a)과 기어 연결되고 상기 제3 구동수단(144)과 연결되어 상기 제3 구동수단(144)의 구동력에 의해 작동되어 상기 웜 휠(143a)을 회전시켜 상기 제2 샤프트(142)를 상기 제1 샤프트(141)를 중심으로 회전시킨다.

상기 제3 구동수단(144)은 상기 제2 샤프트(142)를 회전시켜 상기 정위 수술도구(300)의 전후 방향 각도를 조절할 수 있도록 상기 전후 각도 조절수단(143)을 구동시킨다. 즉, 상기 제3 구동수단(144)은 상기 전후 각도 조절수단(143)의 상기 웜(143b)과 연결되어 상기 웜(143b)을 작동시킴으로써 상기 웜(143b)과 기어 연결된 웜 휠(143a)을 회전시켜 상기 제2 샤프트(142)를 회전시킴으로써 상기 정위 수술도구(300)의 전후 방향 각도를 조절한다. 예를 들면, 상기 제3 구동수단(144)는 모터일 수 있다.

상기 제2 이동블록(145)은 상기 제2 샤프트(142)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.

상기 좌우 이동수단(146)은 상기 제2 이동블록(145)과 상기 제2 샤프트(142)에 설치된다.

상기 좌우 이동수단(146)은 랙 기어(146a) 및 피니언 기어(146b)를 포함할 수 있다.

상기 랙 기어(146a)는 상기 제2 샤프트(142)에 설치된다.

상기 피니언 기어(146b)는 상기 제2 이동블록(145)에 회전 가능하게 설치된다. 한편, 상기 피니언 기어(146b)는 상기 랙 기어(146a)와 기어 연결되고 상기 제4 구동수단(147)과 연결되어 상기 제4 구동수단(147)의 구동력에 의해 작동되어 상기 제2 샤프트(142)를 따라 상기 제2 이동블록(145)을 좌우 이동시킨다.

상기 제4 구동수단(147)은 상기 제2 이동블록(145)을 상기 제2 샤프트(142)를 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 상기 좌우 이동수단(146)을 구동시킨다. 즉, 상기 제4 구동수단은 상기 좌우 이동수단(146)의 피니언 기어(146b)와 연결되어 상기 피니언 기어(146b)를 회전시킴으로써 상기 제2 이동블록(145)을 상기 제2 샤프트(142)를 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 제4 구동수단(147)은 모터일 수 있다.

한편, 상기 제3 가이드 유닛(140)은 상기 전후 각도 조절수단(143)과 연결되어 상기 전후 각도 조절수단(143)에 의해 회전되는 상기 제2 샤프트(142)의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재(148)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제3 위치 감지부재(148)는 상기 제2 샤프트(142)에 설치된 웜 휠(143a)과 연결되어 상기 제2 샤프트(142)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 위치 감지부재(148)는 엔코더일 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛(140)은 상기 제4 구동수단(147)과 연결되어 상기 좌우 이동수단(146)에 의해 이동되는 상기 제2 이동블록(145)의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재(149)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제4 위치 감지부재(149)는 엔코더일 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛(140)은 상기 제2 샤프트(142)와 상기 제2 이동블록(145)에 마련되어 상기 제2 이동블록(145)이 상기 제2 샤프트(142)를 중심으로 회전되는 것을 방지하는 회전 방지수단(142a)을 더 포함할 수 있다.

상기 회전 방지수단(142a)은 상기 제2 샤프트(142)에 형성된 적어도 하나의 홈(142a')과 상기 제2 이동블록(145)에 형성되어 상기 제2 샤프트(142)에 형성된 홈(142a')과 결합되는 적어도 하나의 돌출부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

상기 제4 가이드 유닛(150)은 상기 제3 가이드 유닛(140)에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구(300)가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 회전 각도를 조절한다.

상기 제4 가이드 유닛(150)은 아크형 가이드 부재(151), 제3 이동블록(152)을 포함할 수 있다.

상기 아크형 가이드 부재(151)는 상기 제3 가이드 유닛(140)에 탈착 가능하게 설치된다. 즉, 상기 아크형 가이드 부재(151)는 상기 제3 가이드 유닛(140)의 제2 이동블록(145)에 탈착 가능하게 설치된다.

상기 제3 이동블록(152)은 상기 아크형 가이드 부재(151)에 슬라이딩 가능하게 체결된다. 한편, 상기 제3 이동블록(152)에는 상기 정위 수술도구(300)가 탈착 가능하게 설치된다.

다시, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치의 작동과정과 작용효과에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)를 사용하여 정위 수술도구(300)의 위치를 세팅하기 위해서는, 먼저 제1 가이드 유닛(120)을 작동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 전후 위치를 조절한다. 즉, 상기 제1 가이드 유닛(120)의 제1 구동수단(122)을 작동시켜 리드 스크루(121b)가 회전되면 상기 리드 스크루(121b)를 따라 제1 이동블록(121c)이 전후 이동됨으로써 제2 내지 제4 가이드 유닛(130)(140)(150) 및 정위 수술도구(300)가 전후 방향으로 이동되어 상기 정위 수술도구(300)의 전후 위치가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구(300)는 제1 위치 감지부재(123)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구(300)의 현재 전후 위치를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구(300)의 이동거리가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제1 구동수단(122)이 제어되어 정위 수술도구(300)의 전후 위치가 1mm 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

한편, 상기 정위 수술도구(300)의 상하 위치를 조절하기 위해서는 제2 가이드 유닛(130)을 작동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 상하 위치를 조절한다. 즉, 상기 제2 가이드 유닛(130)의 제2 구동수단(133)을 작동시키게 되면 상기 제2 구동수단(133)에 의해 피니언 기어(132c)가 회전을 하게 되고, 상기 피니언 기어(132c)가 회전됨에 따라 상기 피니언 기어(132c)와 기어 연결된 랙 기어(132b)가 상승 또는 하강하게 됨으로써 가이드 부재(131) 또한 상기 랙 기어(132b)와 연동되어 상승 또는 하강하게 된다. 이때, 상기 가이드 부재(131)에 설치된 제3 가이드 유닛(140) 뿐만 아니라 제4 가이드 유닛(150) 및 정위 수술도구(300) 또한 상기 가이드 부재(131)와 연동되어 상승 또는 하강하게 됨으로써 상기 정위 수술도구(300)의 상하 높이가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구(300)는 제2 위치 감지부재(135)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구(300)의 현재 상하 위치를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구(300)의 이동거리가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제2 구동수단(133)이 제어되어 정위 수술도구(300)의 상하 위치가 1mm 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치를 조절하기 위해서는 제3 가이드 유닛(140)의 좌우 이동수단(146)을 작동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치를 조절한다. 즉, 상기 제3 가이드 유닛(140)의 제4 구동수단(147)을 작동시키게 되면, 상기 제4 구동수단(147)에 의해 피니언 기어(146b)가 회전을 하게 되고, 상기 피니언 기어(146b)가 회전을 하게 됨에 따라 상기 피니언 기어(146b)와 기어 연결된 랙 기어(146a)를 따라 상기 피니언 기어(146b)가 좌우 이동을 하게 됨으로써 상기 피니언 기어(146b)와 연동되어 제2 이동블록(145)이 상기 제2 샤프트(142)를 따라 좌우 이동된다. 상술한 바와 같이 상기 제2 이동블록(145)이 제2 샤프트(142)를 따라 좌우 이동됨에 따라 상기 제2 이동블록(145)에 연결된 제4 가이드 유닛(150)과 정위 수술도구(300)가 좌우 이동되어 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 위치가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구(300)는 제4 위치 감지부재(149)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구(300)의 현재 좌우 위치를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구(300)의 이동거리가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제4 구동수단(147)이 제어되어 정위 수술도구(300)의 좌우 위치가 1mm 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 정위 수술도구(300)의 전후 각도를 조절하기 위해서는 상기 제3 가이드 유닛(140)의 전후 각도 조절수단143)을 작동시켜 상기 정위 수술도구(300)의 전후 각도를 조절한다. 즉, 상기 제3 가이드 유닛(140)의 제3 구동수단(144)을 작동시키게 되면, 상기 제3 구동수단(144)에 의해 웜(143b)이 회전을 하게 되고, 상기 웜(143b)이 회전을 하게 됨에 따라 상기 웜(143b)과 기어 연결된 웜 휠(143a)이 회전을 하게 되어 상기 제2 샤프트(142)가 제1 샤프트(141)를 중심으로 회전을 하게 된다. 이와 같이 상기 제2 샤프트(142)가 회전을 하게 되면 상기 제2 샤프트(142)와 연동되어 제2 이동블록(145) 또한 제1 샤프트(141)를 중심으로 회전되며, 상기 제2 이동블록(145)과 연결된 제4 가이드 유닛(150)과 정위 수술도구(300) 또한 상기 제2 이동블록(145)과 연동되어 회전됨으로써 상기 정위 수술도구(300)의 전후 각도가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구(300)는 제3 위치 감지부재(148)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구(300)의 현재 전후 각도를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구(300)의 회전 각도가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제3 구동수단(144)이 제어되어 정위 수술도구(300)의 전후 각도가 1Degree 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 제4 가이드 유닛(150)의 제3 이동블록(152)을 아크형 가이드 부재(151)를 따라 이동시키게 되면 상기 정위 수술도구(300)의 좌우 각도가 조절된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)는 위치 감지부재들(123)(135)(148)(149)에 의해 정위 수술도구(300)의 현재 위치 및 각도와 이동할 정확한 위치 및 회전 각도를 획득하여 상기 획득된 정보를 토대로 구동수단들(122)(133)(144)(147)을 제어하여 정위 수술도구(300)를 정밀하게 위치 이동시킬 수 있도록 함으로써 뇌 정위 수술을 보다 안전하게 시술할 수 있다.

이에 더하여, 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)는 상기 정위수술 도구(100)를 자동으로 매우 정밀하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있으므로 상기 정위수술 도구(100)의 세팅 시간을 단축시켜 궁극적으로 수술시간을 단축시킬 수 있다.

<실시예2>

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 제3 가이드 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 12는 제3 가이드 유닛의 전후 각도 조절수단을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 제3 가이드 유닛의 좌우 이동수단을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(200)는 제2 가이드 유닛(230)과 제3 가이드 유닛(240)을 제외하면, 제1 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)와 동일하므로, 상기 제2 가이드 유닛(230)과 제3 가이드 유닛(240)을 제외한 다른 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 의한 제2 가이드 유닛(230)은 가이드 부재(231), 상하 이동수단(232), 제2 구동수단(233)을 포함한다.

상기 가이드 부재(231)는 상기 제1 가이드 유닛(220)에 설치된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 가이드 부재(231)는 상기 제1 가이드 유닛(220)의 제1 이동블록(211c)에 설치된다.

상기 상하 이동수단(232)은 상기 가이드 부재(231)에 설치되며, 상기 상하 이동수단(232)에는 제3 가이드 유닛(240)이 설치된다.

상기 상하 이동수단(232)은 리드 스크루(232a), 가이드 블록(232b)을 포함할 수 있다.

상기 리드 스크루(232a)는 상기 가이드 부재(231)에 회전 가능하게 설치되며 상기 제2 구동수단(233)과 연결되어 상기 제2 구동수단(233)이 작동됨에 따라 상기 제2 구동수단(233)의 구동력에 의해 회전된다.

상기 가이드 블록(232b)은 상기 리드 스크루(232a)와 연결되며, 상기 가이드 블록(232b)에는 상기 제3 가이드 유닛(240)이 설치된다.

상기 제2 구동수단(233)은 상기 제3 가이드 유닛(240)을 상하 이동시켜 상기 정위 수술도구(도시되지 않음)의 상하 위치를 조절할 수 있도록 상기 상하 이동수단(232)을 구동시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 구동수단(233)은 상기 상하 이동수단(232)의 리드 스크루(232a)와 연결되어 상기 리드 스크루(232a)를 회전시킴으로써 상기 리드 스크루(232a)를 따라 상기 가이드 블록(232b)이 상하 이동되도록 하여 상기 가이드 블록(232b)에 설치된 상기 제3 가이드 유닛(240)을 상하 이동시켜 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제2 가이드 유닛(230)은 상기 제2 구동수단(233)과 연결되어 상기 상하 이동수단(232)에 의해 이동되는 상기 제3 가이드 유닛(240)의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 위치 감지부재는 엔코더일 수 있다.

상기 제3 가이드 유닛(240)은 제1 샤프트(241), 제2 샤프트(242), 고정 블록(248), 전후 각도 조절수단(243), 제3 구동수단(도시되지 않음), 제2 이동블록(245), 좌우 이동수단(246), 제4 구동수단(도시되지 않음)을 포함한다.

상기 제1 샤프트(241)는 상기 제2 가이드 유닛(230)에 회전 가능하게 설치된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 샤프트(241)는 상기 제2 가이드 유닛(230)의 가이드 블록(232b)에 회전 가능하게 설치된다. 여기서, 상기 제1 샤프트(241)는 중공 형태로 형성될 수 있으며, 상기 가이드 블록(232b) 또한 상기 제1 샤프트(241)와 연통되도록 홀(도시되지 않음)이 형성됨으로써 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(200)의 측면에서 상기 제3 가이드 유닛(240)의 센터 얼라인을 맞출 수 있도록 한다.

상기 제2 샤프트(242)는 상기 제1 샤프트(241)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 중공 형태로 형성되어 상기 제1 샤프트(241)에 회전 가능하게 축설된다. 그리고, 상기 제2 샤프트(242)의 외주면에는 나사산이 형성된다.

상기 고정 블록(248)은 상기 제1 샤프트(241)와 연동되어 회전되도록 상기 제1 샤프트(241)에 설치된다.

상기 전후 각도 조절수단(243)은 상기 제1 샤프트(241)와 연결되도록 상기 고정 블록(248)에 설치된다.

상기 전후 각도 조절수단(243)은 웜 휠(243a)과 웜(243b)을 포함할 수 있다.

상기 웜 휠(243a)은 상기 제1 샤프트(241)와 연동되어 회전되도록 상기 제1 샤프트(241)에 설치된다.

상기 웜(243b)은 상기 웜 휠(243a)과 기어 연결되도록 상기 고정 블록(248)에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 상기 웜(243b)은 상기 제3 구동수단(도시되지 않음)과 연결되어 상기 제3 구동수단의 구동력에 의해 작동되어 상기 웜 휠(243a)을 회전시켜 상기 제1 샤프트(241)를 회전시켜 상기 정위 수술도구의 전후 각도를 조절할 수 있도록 한다.

상기 제3 구동수단은 상기 제1 샤프트(241)를 회전시켜 상기 정위 수술도구의 전후 방향 각도를 조절할 수 있도록 상기 전후 각도 조절수단(243)을 구동시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제3 구동수단은 상기 웜(243b)과 연결되어 상기 웜(243b)을 회전시킴으로써 상기 웜(243b)과 기어 연결된 웜 휠(243a)을 회전시키게 되며, 상기 웜 휠(243a)이 회전됨에 따라 상기 제1 샤프트(241)를 회전시켜 상기 정위 수술도구의 전후 방향 각도를 조절할 수 있도록 한다.

상기 제2 이동블록(245)은 상기 제2 샤프트(242)에 나사 체결된다.

상기 좌우 이동수단(246)은 상기 제1, 2 샤프트(241)(242) 및 상기 제2 이동블록(245)과 연결된다.

상기 좌우 이동수단(246)은 웜 휠(246a), 웜(246b), 회전방지수단(246c)을 포함할 수 있다.

상기 웜 휠(246a)은 상기 제2 샤프트(242)와 연동되어 회전되도록 상기 제2 샤프트(242)에 설치된다.

상기 웜(246b)은 상기 웜 휠(246a)과 기어 연결되도록 상기 고정 블록(248)에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 웜(246b)은 상기 제4 구동수단(도시되지 않음)과 연결되어 상기 제4 구동수단의 구동력에 의해 작동되어 상기 웜 휠(246a)을 회전시켜 상기 제2 샤프트(242)를 회전시킨다.

상기 회전 방지수단(246c)은 상기 고정 블록(248)과 제2 이동블록(245) 및 상기 제1 샤프트(241)와 연결되어 상기 제2 샤프트(242)가 회전되어 상기 제2 샤프트(242)를 따라 상기 제2 이동블록(245)의 이동 시 상기 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)와 연동되어 회전되는 것을 방지한다.

상기 회전 방지수단(246c)은 지지 브래킷(246d)과 가이드(246e)를 포함할 수 있다.

상기 지지 브래킷(246d)은 상기 제1 샤프트(241)에 고정 설치된다.

상기 가이드(246e)는 상기 제2 이동블록(245)과 슬라이딩 연결되며 상기 지지 브래킷(246d)과 상기 고정블록(248)에 양측 끝단부가 연결되어 상기 제2 샤프트(242)가 회전되어 상기 제2 샤프트(242)를 따라 상기 제2 이동블록(245)이 이동할 시 상기 제2 이동블록(245)을 지지하여 상기 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)와 연동되어 회전되지 않도록 한다.

상기 제4 구동수단은 상기 제2 샤프트(242)를 회전시켜 상기 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)를 따라 이동되어 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 상기 좌우 이동수단(246)을 구동시킨다. 즉, 상기 제4 구동수단은 상기 좌우 이동수단(246)의 웜(246b)과 연결되어 상기 웜(246b)을 회전시킴으로써 상기 제2 샤프트(242)를 회전시켜 상기 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)를 따라 이동되어 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제3 가이드 유닛(240)은 상기 제3 구동수단(도시되지 않음)과 연결되어 상기 전후 각도 조절수단(243)에 의해 회전되는 제1 샤프트(241)의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 위치 감지부재는 엔코더 일 수 있다.

또한, 상기 제3 가이드 유닛(240)은 상기 제4 구동수단(도시되지 않음)과 연결되어 상기 좌우 이동수단(246)에 의해 이동되는 제2 이동블록(245)의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제4 위치 감지부재는 엔코더일 수 있다.

다시, 도 10 내지 도 13을 참조하여 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치의 작동과정과 작용효과에 대하여 설명한다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(200)를 사용하여 정위 수술도구(도시되지 않음)의 위치를 세팅하기 위해서는, 먼저 제1 가이드 유닛(220)을 작동시켜 상기 정위 수술도구의 전후 위치를 조절한다. 상기 제1 가이드 유닛(220)을 작동시켜 상기 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 과정은 본 발명의 제1 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(100)와 동일함으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하기 위해서는 제2 가이드 유닛(230)을 작동시켜 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절한다. 즉, 상기 제2 가이드 유닛(230)의 제2 구동수단(233)을 작동시키게 되면 상기 제2 구동수단(233)에 의해 리드 스크루(232a)가 회전을 하게 되고, 상기 리드 스크루(232a)가 회전됨에 따라 상기 리드 스크루(232a)에 나사 체결된 가이드 블록(232b)이 상기 리드 스크루(232a)를 따라 상승 또는 하강하게 됨으로써, 상기 가이드 블록(232b)에 설치된 제3 가이드 유닛(140) 뿐만 아니라 제4 가이드 유닛(150) 및 정위 수술도구 또한 상기 가이드 블록(232b)과 연동되어 상승 또는 하강하게 됨으로써 상기 정위 수술도구의 상하 높이가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구는 제2 위치 감지부재(도시되지 않음)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구의 현재 상하 위치를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구의 이동거리가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제2 구동수단(233)이 제어되어 상기 정위 수술도구의 상하 위치가 1mm 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절하기 위해서는 제3 가이드 유닛(240)의 좌우 이동수단(246)을 작동시켜 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절한다. 즉, 상기 제3 가이드 유닛(240)의 제4 구동수단(도시되지 않음)을 작동시키게 되면, 상기 제4 구동수단에 의해 웜(246b)이 회전을 하게 되고, 상기 웜(246b)이 회전을 하게 됨에 따라 상기 웜(246b)과 기어 연결된 웜 휠(246a)이 회전됨으로써 제2 샤프트(242)가 회전을 하게 된다. 상기 제2 샤프트(242)가 회전을 하게 되면 상기 제2 샤프트(242)와 나사 연결된 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)를 따라 좌우 이동된다. 상기 제2 이동블록(245)이 상기 제2 샤프트(242)를 따라 좌우 이동되면 상기 제2 이동블록(245)에 연결된 제4 가이드 유닛(150)과 정위 수술도구가 좌우 이동되어 상기 정위 수술도구의 좌우 위치가 조절된다. 이때, 상기 회전 방지수단(246c)의 지지 브래킷(246d)은 회전되지 않는 제1 샤프트(241)에 고정 설치되며 가이드(246e)는 고정블록(248)과 상기 지지 브래킷(246d)에 양측 끝단부가 연결되어 있고 상기 제2 이동블록(245)은 상기 가이드(246e)와 슬라이딩 체결됨으로써 상기 제2 이동블록(245)은 가이드(246e)에 의해 상기 제2 샤프트(242)와 연동되어 회전되지 않고 상기 제2 샤프트(242)를 따라 좌우 이동된다.

여기서, 상기 정위 수술도구는 제4 위치 감지부재(도시되지 않음)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구의 현재 좌우 위치를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구의 이동거리가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제4 구동수단이 제어되어 정위 수술도구의 좌우 위치가 1mm 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 정위 수술도구의 전후 각도를 조절하기 위해서는 상기 제3 가이드 유닛(240)의 전후 각도 조절수단(243)을 작동시켜 상기 정위 수술도구의 전후 각도를 조절한다. 즉, 상기 제3 가이드 유닛(240)의 제3 구동수단(도시되지 않음)을 작동시키게 되면, 상기 제3 구동수단에 의해 웜(243b)이 회전을 하게 되고, 상기 웜(243b)이 회전을 하게 됨에 따라 상기 웜(243b)과 기어 연결된 웜 휠(243a)이 회전되어 상기 제1 샤프트(241)가 회전을 하게 된다. 이와 같이 상기 제1 샤프트(241)가 회전을 하게 되면 상기 제1 샤프트(241)와 연동되어 고정블록(248)과 회전 방지수단(246c) 또한 회전을 하게 됨으로써 상기 회전 방지수단(246c)과 연결되어 있는 제2 이동블록(245)이 전후 방향으로 회전을 하게 되며, 상기 제2 이동블록(245)과 연결된 제4 가이드 유닛(250)과 정위 수술도구 또한 상기 제2 이동블록(245)과 연동되어 회전됨으로써 상기 정위 수술도구의 전후 각도가 조절된다.

여기서, 상기 정위 수술도구는 제3 위치 감지부재(도시되지 않음)에 의해 감지된 상기 정위 수술도구의 현재 전후 각도를 기반으로 하여 제어부(도시되지 않음)에 의해 상기 정위 수술도구의 회전 각도가 산출된 후 상기 제어부에 의해 제3 구동수단이 제어되어 정위 수술도구의 전후 각도가 1Degree 이하의 눈금 단위로도 매우 정밀하게 조절된다.

또한, 상기 제4 가이드 유닛(250)의 제3 이동블록(252)을 아크형 가이드 부재(251)를 따라 이동시키게 되면 상기 정위 수술도구의 좌우 각도가 조절된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(200) 또한 위치 감지부재들에 의해 정위 수술도구의 현재 위치 및 각도와 이동할 정확한 위치 및 회전 각도를 획득하여 상기 획득된 정보를 토대로 구동수단들을 제어하여 정위수술 도구를 정밀하게 위치 이동시킬 수 있도록 함으로써 뇌 정위 수술을 보다 안전하게 시술할 수 있다.

이에 더하여, 본 실시예에 의한 뇌 정위수술용 정위장치(200)는 상기 정위수술 도구를 자동으로 매우 정밀하고 신속하게 위치 이동시킬 수 있으므로 상기 정위수술 도구의 세팅 시간을 단축시켜 궁극적으로 수술시간을 단축시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

(110)(210) : 프레임 (120)(220) : 제1 가이드 유닛
(130)(230) : 제2 가이드 유닛 (140)(240) : 제3 가이드 유닛
(150)(250) : 제4 가이드 유닛

Claims

삭제
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제1 가이드 유닛은,
상기 제2 가이드 유닛과 연결되도록 상기 프레임에 설치되는 전후 이동수단; 및
상기 제2 가이드 유닛을 상기 전후 이동수단을 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구의 전후 위치를 조절할 수 있도록 상기 전후 이동수단을 구동시키는 제1 구동수단을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 가이드 유닛은,
상기 제1 구동수단에 연결되어 상기 전후 이동수단에 의해 이동되는 상기 제2 가이드 유닛의 전후 위치를 감지하는 제1 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제2 가이드 유닛은,
상기 제1 가이드 유닛에 슬라이딩 부재를 통해 상하 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되며 가이드 홀을 구비하고 상기 제3 가이드 유닛이 설치되는 가이드 부재;
상기 제1 가이드 유닛과 상기 가이드 부재에 설치되는 상하 이동수단; 및
상기 가이드 부재를 상하 이동시켜 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절할 수 있도록 상기 상하 이동수단을 구동시키는 제2 구동수단을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 가이드 유닛은,
상기 제2 구동수단과 연결되어 상기 상하 이동수단에 의해 이동되는 가이드 부재의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위 수술용 정위장치.
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제2 가이드 유닛에 고정 설치되는 제1 샤프트;
상기 제1 샤프트에 회전 가능하게 축설되는 제2 샤프트;
상기 제2 샤프트와 연결되도록 상기 제2 가이드 유닛에 설치되는 전후 각도 조절 수단;
상기 제2 샤프트를 회전시켜 상기 정위 수술도구의 전후 방향 각도를 조절할 수 있도록 상기 전후 각도 조절수단을 구동시키는 제3 구동수단;
상기 제2 샤프트에 이동 가능하게 설치되는 제2 이동블록;
상기 제2 이동블록과 상기 제2 샤프트에 설치되는 좌우 이동수단; 및
상기 제2 이동블록을 상기 제2 샤프트를 따라 이동시켜 상기 정위 수술도구의 좌우 위치를 조절할 수 있도록 상기 좌우 이동수단을 구동시키는 제4 구동수단을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 전후 각도 조절수단과 연결되어 상기 전후 각도 조절 수단에 의해 회전되는 제2 샤프트의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제4 구동수단과 연결되어 상기 좌우 이동수단에 의해 이동되는 상기 제2 이동블록의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제2 샤프트와 상기 제2 이동블록에 마련되어 상기 제2 이동블록이 상기 제2 샤프트를 중심으로 회전되는 것을 방지하는 회전 방지수단을 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 샤프트는 중공 형태로 형성되며, 상기 제1 샤프트에는 크로스 헤어 킷이 더 설치되는 뇌 정위수술용 정위장치.
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제4 가이드 유닛은,
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되는 아크형 가이드 부재; 및
상기 아크형 가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 체결되며 상기 정위 수술도구가 탈착 가능하게 설치되는 제3 이동 블록을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제2 가이드 유닛은,
상기 제1 가이드 유닛에 설치되는 가이드 부재; 및
상기 가이드 부재에 설치되며 상기 제3 가이드 유닛이 설치되는 상하 이동수단을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제2 가이드 유닛은,
상기 제2 구동수단과 연결되어 상기 상하 이동수단에 의해 이동되는 제3 가이드 유닛의 상하 위치를 감지하는 제2 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위 수술용 정위장치.
프레임에 설치되어 정위 수술도구의 전후 위치를 조절하는 제1 가이드 유닛;
상기 제1 가이드 유닛에 설치되어 상기 제1 가이드 유닛에 의해 전후 이동되며 상기 정위 수술도구의 상하 위치를 조절하는 제2 가이드 유닛;
상기 제2 가이드 유닛에 설치되어 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상하 이동되며 상기 정위 수술도구의 좌우 위치와 전후 방향으로의 회전 각도를 조절하는 제3 가이드 유닛; 및
상기 제3 가이드 유닛에 탈착 가능하게 설치되며 상기 정위 수술도구가 슬라이딩 체결되어 상기 정위 수술도구의 좌우 회전 각도를 조절하는 제4 가이드 유닛을 포함하고,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제2 가이드 유닛에 회전 가능하게 설치되는 제1 샤프트;
상기 제1 샤프트에 회전 가능하게 축설되며 외주면에 나사산이 형성된 제2 샤프트;
상기 제1 샤프트에 설치되는 고정 블록;
상기 제1 샤프트와 연결되도록 상기 고정 블록에 설치되는 전후 각도 조절수단;
상기 제2 샤프트에 나사 체결되는 제2 이동블록; 및
상기 제1, 2 샤프트 및 상기 제2 이동블록과 연결되는 좌우 이동수단을 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 고정 블록과 제2 이동블록 및 상기 제1 샤프트와 연결되어 상기 제2 샤프트가 회전되어 상기 제2 샤프트를 따라 상기 제2 이동블록의 이동시 상기 제2 이동블록이 상기 제2 샤프트와 연동되어 회전되는 것을 방지하는 회전 방지수단을 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 15 항에 있어서,
상기 회전 방지수단은,
상기 제1 샤프트에 고정 설치되는 지지 브래킷; 및
상기 제2 이동블록과 슬라이딩 연결되며 상기 지지 브래킷과 고정블록에 연결되어 상기 제2 이동블록이 회전되는 것을 방지하는 가이드를 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 샤프트는 중공 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제1 샤프트의 회전 각도를 감지하는 제3 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제3 가이드 유닛은,
상기 제2 이동블록의 좌우 위치를 감지하는 제4 위치 감지부재를 더 포함하는 뇌 정위수술용 정위장치.