KR101502412B1 - Forceps for laparoscopic surgery and its manufacturing method - Google Patents

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KR101502412B1
KR101502412B1 KR1020140001613A KR20140001613A KR101502412B1 KR 101502412 B1 KR101502412 B1 KR 101502412B1 KR 1020140001613 A KR1020140001613 A KR 1020140001613A KR 20140001613 A KR20140001613 A KR 20140001613A KR 101502412 B1 KR101502412 B1 KR 101502412B1
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KR1020140001613A
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박성진
이지열
이우정
박동용
유태종
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포항공과대학교 산학협력단
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    • A61B2017/2926Details of heads or jaws

Abstract

The present invention relates to a forceps used in a laparoscopic surgery. Disclosed is a forceps structure which can improve a human body tissue picking function with high friction force by increasing the contact area with a human body by forming a micro-sized pattern on the surface of the forceps. Disclosed is a forceps of a laparoscopic surgery, which comprises a first and second link (150,160) hinged on the end of a moving bar; a second tong part (310) including multiple protruded parts inside, and forming a micro pattern forming protruded part (320) on the surface; a first tong part (300) formed in a structured of facing the second tong part, and forming a micro pattern forming protruded part (320) on the surface; and a link housing (200) including rotatory shafts (240,241) and receiving the first and second links (150,160) inside at the same time.

Description

복강경 수술용 겸자 및 그 제조방법{Forceps for laparoscopic surgery and its manufacturing method}[0001] Forceps for laparoscopic surgery and its manufacturing method [

본 발명은 복강경 수술에 사용되는 겸자에 관한 것으로서, 마이크로 단위의 0패턴을 겸자 표면에 형성하여 인체와의 접촉 면적을 늘여 큰 마찰력으로 인체 조직 집게 기능을 향상시킬 수 있는 겸자 구조물에 관한 기술분야에 속한다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forceps for use in laparoscopic surgery, and more particularly, to a forceps structure capable of improving the function of a human tissue clamping body by increasing a contact area with a human body, Belongs.

통상적으로 복강경 수술에 사용하는 겸자는 기계 가공을 통해서 제작한다. 이러한 방법을 사용하면 소량으로 생산할 경우 가격이 상대적으로 저렴한 장점이 있으나 대신 복잡한 형상을 제작할 수 있다. 수술을 진행하는 과정에서는 인체의 내부 장기가 상당히 미끄러우며 부서지기 쉽기 때문에 겸자에 적은 힘을 가하되, 잘 미끄러지지 않도록 하는 기술이 요구된다.The forceps used in laparoscopic surgery are usually manufactured through mechanical processing. Using this method, it is advantageous that the price is relatively cheap when produced in a small amount, but a complex shape can be produced instead. In the process of the operation, the internal organs of the human body are very slippery and fragile, so a technique is required to apply less force to the forceps but not slip well.

이러한 상황에서 위와 같은 문제를 해결하기 위해서는 마이크로 크기의 패턴을 유용하게 사용할 수 있다. 장기와 접촉하는 부분에 마이크로 패터닝을 가하면 겸자가 조직을 잡을 때 접촉 면적을 늘릴 수 있고, 이를 통해서 적은 힘으로도 큰 마찰력을 가할 수 있다. 문제는 어떻게 겸자의 접촉 부분에 마이크로 크기의 패턴을 가하느냐는 것이다. Micro-sized patterns can be used to solve these problems. Applying micro patterning to the area of contact with the organs can increase the contact area when the forceps catch the tissue and can apply a large frictional force with less force. The question is how to apply a micro-sized pattern to the contact area of the forceps.

이를 해결하기 위하여 분말 사출 성형 공법을 사용함이 바람직하다. 분말 사출 성형 공법은 분말 야금 공법과 플라스틱 사출 성형 공법을 결합한 제조공법이다. 분말 야금 공법은 금속 분말을 가압하여 성형한 뒤 열을 가하여 소결함으로써 제품을 만드는 방법이고, 플라스틱 사출 성형 공법은 가열에 의해 녹은 플라스틱 재료를 금형 속으로 사출시켜서 원하는 형태의 제품을 만드는 방법이다. In order to solve this problem, it is preferable to use a powder injection molding method. The powder injection molding method is a manufacturing method combining a powder metallurgy method and a plastic injection molding method. The powder metallurgy method is a method of producing a product by pressurizing a metal powder and then sintering by applying heat, and the plastic injection molding method is a method of producing a desired shape product by injecting molten plastic material into a mold by heating.

분말 사출 성형 공법의 공정은 다음과 같다. 먼저 제품에 사용하고자 하는 금속 분말과 유기바인더, 즉 폴리머 계열의 바인더와 함께 혼합한다. 이 과정을 통해서 금속 분말은 열에 의해 녹은 폴리머 계열의 바인더에 의해 유변학적 물성을 가지게 된다. The process of the powder injection molding process is as follows. First, the metal powder to be used in the product is mixed with an organic binder, that is, a polymer-based binder. Through this process, the metal powder has rheological properties due to heat-polymerized binder.

이러한 유변학적 물성은 플라스틱 사출 성형처럼 원하는 형상을 사출이 가능하게 해준다. 적절한 유변학적 특성을 가지기 위해서 분말과 바인더의 비율또한 중요한 요소인데 이는 분말과 바인더의 비율에 따른 토크 레오미터(torque rheometer) 실험을 통해서 결정한다. 원하는 형상을 만들기 위해서 수축률을 고려한 금형이 설계 되어야한다. 수축률은 디라토메트리(dilatometry) 실험을 통해서 이 실험을 위한 표준 시편의 소결 조건에 따른 수축률을 통해서 결정한다. This rheological property allows injection of the desired shape like plastic injection molding. The ratio of the powder to the binder is also an important factor to have proper rheological properties, which is determined by the torque rheometer experiment according to the ratio of the powder to the binder. In order to achieve the desired shape, the mold should be designed considering the shrinkage factor. Shrinkage is determined by the dilatometry experiment through the shrinkage rate according to the sintering conditions of the standard specimen for this experiment.

이러한 금형한 패턴 크기는 금속 재료의 경우 약 100 m 정도의 형상을 구현할 수 있고 세라믹 재료의 경우 더 작은 크기의 패턴까지도 구현 할 수 있다. 제작된 금형을 이용해서 사출을 하고 사출을 통해서 만들어진 부품은 유기 바인더를 포함하고 있으므로 솔벤트 탈지를 거치고 이후에 열간 탈지를 통해서 부품내부에 있는 바인더를 모두 제거하고 최종 소결을 통해서 원하는 제품을 제조한다. The pattern size of the metal mold can realize a shape of about 100 m for a metal material and a pattern of a smaller size for a ceramic material. Since the parts made by the injection molding and injection molding contain the organic binder, they are degreased with solvent, and then the binder is removed by hot degreasing and the final product is manufactured through the final sintering.

공개번호 10-2005-0088571(출원일:2004년 3월2일, 발명의 명칭:내시경 수술을 위한 혈관 집게)Publication No. 10-2005-0088571 filed on March 2, 2004, entitled " Vascular Tongs for Endoscopic Surgery "

본 발명은 기존의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 1) 기존의 복강경 수술도구 중 하나인 겸자를 제작하기 위해 단순 기계 가공과 같은 방법을 사용하지 않고 분말 사출 성형 공법을 이용한 새로운 방법으로 겸자를 제작하는 방법을 제시하고, 2) 마이크로 패터닝을 이용하여, 겸자의 접촉 부분에 마이크로 크기의 패턴을 생성하여 인체조직과의 마찰력을 향상시켜 잘 미끄러지지 않는 겸자를 제시함을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a laparoscopic surgical instrument which can be used as a laparoscopic surgical instrument without using a simple mechanical machining method, The purpose of this study is to propose a method of making a forceps using a new method and 2) to propose a forceps that does not slip well by improving the frictional force with the human body tissue by creating a micro size pattern on the contact part of the forceps using micropatterning .

전후운동을 하는 이동바(120);A moving bar (120) for moving forward and backward;

상기 이동바의 단부에 힌지 결합되는 제1, 2링크(150,160);First and second links hinged to an end of the moving bar;

상기 제1링크의 힌지(162)와 힌지구멍(364a)를 통하여 결합되며, 내부에 다수의 돌출부를 구비하고, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제2집게부(310);A second gripper 310 coupled to the hinge 162 of the first link through a hinge hole 364a and having a plurality of protrusions therein and having a protrusion 320 formed on the surface thereof;

상기 제2링크의 힌지(152)와 힌지구멍(364)를 통하여 결합되고, 내부에는 상기 제2집게부와 서로 맞물리는 구조로 형성되며, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제1집게부(300);The first link is formed with a hinge (152) of the second link and a hinge hole (364). The first link is formed with a structure in which the second link is engaged with the second link, (300);

상기 제1,2집게부의 집게부힌지(360,360a)가 상호 접촉되어 연통된 구멍인 회전축구멍(362,362a)에 삽입되는 회전축(240,241)이 형성됨과 동시에 상기 제1,2링크(150,160)를 내부에 수용하는 링크하우징(200)을 포함하는, 복강경 수술용 겸자가 제시된다.,The rotation shafts 240 and 241 are inserted into the rotary shaft holes 362 and 362a which are communicated with each other so that the first and second grippers 360 and 360a of the first and second grippers are in contact with each other, And a link housing (200) for receiving the laparoscopic surgical forceps.

상기 제1,2 집게부의 표면의 요철구조는,Wherein the concavo-convex structure of the surface of the first and second grippers includes:

미세패턴형성돌출부(320)와 오목부(330)가 반복적으로 형성되되, 제1,2집게부의 길이방향과 소정의 각도를 이루며 경사지게(s방향) 형성된다. 상기 제1,2 링크의 길이는 동일하게 형성된다. The fine pattern forming protrusion 320 and the recess 330 are repeatedly formed and are formed at an angle with respect to the longitudinal direction of the first and second clamping parts and are inclined (s direction). The lengths of the first and second links are the same.

이동바(120)는 봉몸체(100) 내부에 인입되어 있으며, 그 전측 단부는 제1,2링크(150,160)이 이동바의 길이방향과 소정의 각도을 이루면서 힌지 결합되어 있다.
The movement bar 120 is inserted into the bar body 100 and its front end is hinged to the first and second links 150 and 160 at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the movement bar.

제1,2 링크(150,160)는 이동바(120)의 단부 상하면에 힌지결합되고, The first and second links 150 and 160 are hinged to the upper and lower ends of the moving bar 120,

제1,2 링크 각각에는 힌지(152,162)가 형성되며, 그 단부에는 원판 형상의 힌지단부(153, 163)가 형성된다.
The first and second links are provided with hinges 152 and 162, respectively, and circular-shaped hinge ends 153 and 163 are formed at the ends thereof.

제1 집게부(300)의 힌지(360,360a)에는 각각 힌지구멍(364)과 회전축구멍 (362)이 함께 형성되며, 두개의 구멍(364,362) 중 힌지구멍(364)이 제1집계부의 더 바깥쪽 단부에 위치하게 된다.
A hinge hole 364 and a rotation axis hole 362 are formed in the hinge 360 and 360a of the first clamping unit 300 and a hinge hole 364 of the two holes 364 and 362 is formed in the outer portion of the first aggregate As shown in Fig.

링크하우징은 두개의 몸체인 제1,2하우징몸체(210,220)를 결합한 형태로 형성되며, 제1,2하우징몸체에 각각 형성된 회전축(240,241)은 상호 끼움 결합되어 형성된다.
The link housing is formed by coupling the first and second housing bodies 210 and 220, which are two bodies, and the rotation shafts 240 and 241 formed on the first and second housing bodies are coupled to each other.

집게구조물은 다음과 같은 구성을 갖는다.       The forceps structure has the following configuration.

즉 제1,2집게부(300,310)에는 미세패턴이 형성된 미세패턴형성돌출부(320) 및 오목부(330)가 교번적으로 복수개 형성된 요철구조부를 포함하고, 상기 미세패턴형성돌출부(320)의 표면에는 미세패턴(321,322)이 형성되고, 상기 제1,2 집게부 각각에 형성된, 미세패턴형성돌출부(320)와 오목부는, 상호 맞물리도록 형성된다.
That is, the first and second clamps 300 and 310 include a fine pattern forming protrusion 320 formed with fine patterns and a concavo-convex structure formed by alternately forming a plurality of recesses 330. The surface of the fine pattern forming protrusion 320 The fine patterns 321 and 322 are formed and the fine pattern forming protrusions 320 and the recesses formed in the first and second clamping portions are formed to interlock with each other.

제1,2집게부(300,310)에는 미세패턴이 형성된 미세패턴형성돌출부(320) 및 오목부(330)가 교번적으로 복수개 형성된 요철구조부를 포함하고, 상기 미세패턴형성돌출부(320)의 표면에는 미세패턴(321,322)이 형성되되, 미세패턴에서 돌출된 부위(321)의 평탄한 상면의 길이는 50 내지 200 마이크로미터이다. The first and second clamps 300 and 310 include a fine pattern forming protrusion 320 having fine patterns and a concave and convex structure having a plurality of recesses 330. The surface of the fine pattern forming protrusion 320 The fine patterns 321 and 322 are formed, and the length of the flat upper surface of the portion 321 protruding from the fine pattern is 50 to 200 micrometers.

미세패턴에서 돌출된 부위 사이사이의 공간(322)의 폭은 50 내지 200 마이크로미터로 형성됨이 바람직하다.
The width of the space 322 between the protruding portions in the fine pattern is preferably 50 to 200 micrometers.

미세패턴형성돌출부(320)와 오목부(330)의 형성방향은, 제1,2집게부의 길이방향과 소정의 각도를 이루며 경사지게(s방향) 형성됨을 특징으로 한다.
The formation direction of the fine pattern forming protrusions 320 and the recess 330 is formed to be inclined (s direction) at a predetermined angle with the longitudinal direction of the first and second clamping portions.

복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법에 있어서, A method for manufacturing a laparoscopic surgical forceps,

상기 제1,2링크와, 상기 제1,2 집게부와, 상기 링크하우징의 제조는, 분말사출성형 공법에 의하여 제조하되,The first and second links, the first and second clamps, and the link housing are manufactured by a powder injection molding method,

금속분말과 유기분말로 된 바인더를 혼합하여 피드스탁을 제조하는 단계;Mixing a metal powder and an organic powder binder to prepare a feedstock;

상기 제조된 피드스탁을 이용해서 사출 성형을 행하는 단계;Performing injection molding using the prepared feedstock;

상기 사출성형 단계에서 만들어진 사출체의 포함된 바인더를 제거하기 위한 탈지(debinding)공정단계;A debinding step of removing the binder contained in the injection molded body formed in the injection molding step;

탈지 공정단계 후 조직의 치밀화를 시키기 위하여 행하는 소결(sintering)단계; 를 수행하되A sintering step performed to densify the tissue after the degreasing step; And

상기 탈지공전단계에서는 저분자 바인더를 녹이기 위한 솔벤트 탈지 공정 및 고분자 바인더를 제거함을 특징으로 하는 복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법이 제시된다.The degreasing and revolving step includes a solvent degreasing step for dissolving the low molecular weight binder and a method for removing the polymer binder.

상기 금속분말은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하나 기타 재료를 사용할 수도 있다.
The metal powder is preferably stainless steel, but other materials may be used.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

본 발명은 분말 사출 성형 공법을 이용하여 겸자를 제작하므로 기계 가공을 통해 제작하는 기존의 수술 도구에 비하여 우수한 기계적 물성을 가지고 있다. 그리고 분말 사출 성형 공법을 이용하므로 겸자를 보다 간단하고 신속하면서 저가의 생산비용으로 제작할 수 있는 이점이 있으며, 마이크로 패터닝을 통하여 제1,2 집게부의 미세패턴이 형성된 돌출부의 인체 조직과의 접촉 면적을 넓힘으로써 적은 힘으로도 큰 마찰력이 발생하게 하여 기존의 겸자로 수술을 진행하면서 미끄러지거나 조직이 손상되는 문제를 해결할 수 있다.
Since the forceps are manufactured using the powder injection molding method, the present invention has excellent mechanical properties as compared with conventional surgical tools manufactured through machining. In addition, since the powder injection molding method is used, there is an advantage that the forceps can be manufactured with simpler and quicker production cost at a low cost. Through the micro patterning, the contact area of the protrusions formed with the fine patterns of the first and second clamps By widening it, large friction force is generated even with a small force, and it is possible to solve the problem of slipping or damaging the tissue while performing the operation with the conventional forceps.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 사시도,
도 2는 제 1,2집게부(300,310)의 분해사시도,
도 3은 미세패턴형성돌출부의 측면확대도,
도 4는 링크하우징(200) 및 제1,2링크(150,160)과 이동바(120)의 연결관계를 설명하기 위한 분해사시도,
도 5는 제1,2집게부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 6은 링크하우징의 분해사시도,
도 7은 복강경 수술용 겸자의 측면도,
도 8 내지 도 15는 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16에서는 본 발명의 제1,2집게부 평면도이다.
1 is a perspective view of a preferred embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view of the first and second grippers 300 and 310,
3 is a side enlarged view of the fine pattern forming protrusion,
4 is an exploded perspective view for explaining the connection relationship between the link housing 200 and the first and second links 150 and 160 and the movement bar 120,
5 is a view for explaining the operation of the first and second grippers,
6 is an exploded perspective view of the link housing,
7 is a side view of a laparoscopic surgical forceps,
8 to 15 are views for explaining the manufacturing method of the present invention.
16 is a plan view of the first and second grippers according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 이하의 실시예에 한정되지 아니하고 특허청구범위로부터 파악되어야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, but should be understood from the claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 사시도, 도 2는 제 1,2집게부(300,310)의 분해사시도, 도 3은 미세패턴형성돌출부의 측면확대도, 도 4는 링크하우징(200) 및 제1,2링크(150,160)과 이동바(120)의 연결관계를 설명하기 위한 분해사시도, 도 5는 제1,2집게부의 동작을 설명하기 위한 도면, 도 6은 링크하우징의 분해사시도, 도 7은 복강경 수술용 겸자의 측면의 개략도이다. 도 8 이하는 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
2 is a perspective exploded view of the first and second clamps 300 and 310, FIG. 3 is a side enlarged view of a protrusion of a fine pattern, FIG. 4 is a side view of the link housing 200, FIG. 5 is an explanatory view of the operation of the first and second clamps, FIG. 6 is an exploded perspective view of the link housing, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the link housing. Figure 1 is a schematic view of a side view of a laparoscopic surgical forceps. 8A and 8B are views for explaining the manufacturing method of the present invention.

발명의 개요Summary of the Invention

전후운동을 하는 이동바(120);A moving bar (120) for moving forward and backward;

상기 이동바의 단부에 힌지 결합되는 제1, 2링크(150,160);First and second links hinged to an end of the moving bar;

상기 제1링크의 힌지(162)와 힌지구멍(364a)를 통하여 결합되며, 내부에 다수의 돌출부를 구비하고, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제2집게부(310);A second gripper 310 coupled to the hinge 162 of the first link through a hinge hole 364a and having a plurality of protrusions therein and having a protrusion 320 formed on the surface thereof;

상기 제2링크의 힌지(152)와 힌지구멍(364)를 통하여 결합되고, 내부에는 상기 제2집게부와 서로 맞물리는 구조로 형성되며, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제1집게부(300);The first link is formed with a hinge (152) of the second link and a hinge hole (364). The first link is formed with a structure in which the second link is engaged with the second link, (300);

상기 제1,2집게부의 집게부힌지(360,360a)가 상호 접촉되어 연통된 구멍인 회전축구멍(362,362a)에 삽입되는 회전축(240,241)이 형성됨과 동시에 상기 제1,2링크(150,160)를 내부에 수용하는 링크하우징(200)을 포함하는, 복강경 수술용 겸자가 제시된다.,The rotation shafts 240 and 241 are inserted into the rotary shaft holes 362 and 362a which are communicated with each other so that the first and second grippers 360 and 360a of the first and second grippers are in contact with each other, And a link housing (200) for receiving the laparoscopic surgical forceps.

상기 제1,2 집게부의 표면의 요철구조는,Wherein the concavo-convex structure of the surface of the first and second grippers includes:

미세패턴형성돌출부(320)와 오목부(330)가 반복적으로 형성되되, 제1,2집게부의 길이방향과 소정의 각도를 이루며 경사지게(s방향) 형성된다. 상기 제1,2 링크의 길이는 동일하게 형성된다. The fine pattern forming protrusion 320 and the recess 330 are repeatedly formed and are formed at an angle with respect to the longitudinal direction of the first and second clamping parts and are inclined (s direction). The lengths of the first and second links are the same.

이동바(120)는 봉몸체(100) 내부에 인입되어 있으며, 그 전측 단부는 제1,2링크(150,160)이 이동바의 길이방향과 소정의 각도을 이루면서 힌지 결합되어 있다.
The movement bar 120 is inserted into the bar body 100 and its front end is hinged to the first and second links 150 and 160 at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the movement bar.

제1,2 링크(150,160)는 이동바(120)의 단부 상하면에 힌지결합되고, The first and second links 150 and 160 are hinged to the upper and lower ends of the moving bar 120,

제1,2 링크 각각에는 힌지(152,162)가 형성되며, 그 단부에는 원판 형상의 힌지단부(153, 163)가 형성된다.
The first and second links are provided with hinges 152 and 162, respectively, and circular-shaped hinge ends 153 and 163 are formed at the ends thereof.

제1 집게부(300)의 힌지(360,360a)에는 각각 힌지구멍(364)과 회전축구멍 (362)이 함께 형성되며, 두개의 구멍(364,362) 중 힌지구멍(364)이 제1집계부의 더 바깥쪽 단부에 위치하게 된다.
A hinge hole 364 and a rotation axis hole 362 are formed in the hinge 360 and 360a of the first clamping unit 300 and a hinge hole 364 of the two holes 364 and 362 is formed in the outer portion of the first aggregate As shown in Fig.

링크하우징은 두개의 몸체인 제1,2하우징몸체(210,220)를 결합한 형태로 형성되며, 제1,2하우징몸체에 각각 형성된 회전축(240,241)은 상호 끼움 결합되어 형성된다.
The link housing is formed by coupling the first and second housing bodies 210 and 220, which are two bodies, and the rotation shafts 240 and 241 formed on the first and second housing bodies are coupled to each other.

집게구조물은 다음과 같은 구성을 갖는다.The forceps structure has the following configuration.

즉 제1,2집게부(300,310)에는 미세패턴이 형성된 미세패턴형성돌출부(320) 및 오목부(330)가 교번적으로 복수개 형성된 요철구조부를 포함하고, 상기 미세패턴형성돌출부(320)의 표면에는 미세패턴(321,322)이 형성되고, 상기 제1,2 집게부 각각에 형성된, 미세패턴형성돌출부(320)와 오목부는, 상호 맞물리도록 형성된다.
That is, the first and second clamps 300 and 310 include a fine pattern forming protrusion 320 formed with fine patterns and a concavo-convex structure formed by alternately forming a plurality of recesses 330. The surface of the fine pattern forming protrusion 320 The fine patterns 321 and 322 are formed and the fine pattern forming protrusions 320 and the recesses formed in the first and second clamping portions are formed to interlock with each other.

제1,2집게부(300,310)에는 미세패턴이 형성된 미세패턴형성돌출부(320) 및 오목부(330)가 교번적으로 복수개 형성된 요철구조부를 포함하고, 상기 미세패턴형성돌출부(320)의 표면에는 미세패턴(321,322)이 형성되되, 미세패턴에서 돌출된 부위(321)의 평탄한 상면의 길이는 50 내지 200 마이크로미터이다. The first and second clamps 300 and 310 include a fine pattern forming protrusion 320 having fine patterns and a concave and convex structure having a plurality of recesses 330. The surface of the fine pattern forming protrusion 320 The fine patterns 321 and 322 are formed, and the length of the flat upper surface of the portion 321 protruding from the fine pattern is 50 to 200 micrometers.

미세패턴에서 돌출된 부위 사이사이의 공간(322)의 폭은 50 내지 200 마이크로미터로 형성됨이 바람직하다.
The width of the space 322 between the protruding portions in the fine pattern is preferably 50 to 200 micrometers.

미세패턴형성돌출부(320)와 오목부(330)의 형성방향은, 제1,2집게부의 길이방향과 소정의 각도를 이루며 경사지게(s방향) 형성됨을 특징으로 한다.
The formation direction of the fine pattern forming protrusions 320 and the recess 330 is formed to be inclined (s direction) at a predetermined angle with the longitudinal direction of the first and second clamping portions.

복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법에 있어서, A method for manufacturing a laparoscopic surgical forceps,

상기 제1,2링크와, 상기 제1,2 집게부와, 상기 링크하우징의 제조는, 분말사출성형 공법에 의하여 제조하되,The first and second links, the first and second clamps, and the link housing are manufactured by a powder injection molding method,

금속분말과 유기분말로 된 바인더를 혼합하여 피드스탁을 제조하는 단계;Mixing a metal powder and an organic powder binder to prepare a feedstock;

상기 제조된 피드스탁을 이용해서 사출 성형을 행하는 단계;Performing injection molding using the prepared feedstock;

상기 사출성형 단계에서 만들어진 사출체의 포함된 바인더를 제거하기 위한 탈지(debinding)공정단계;A debinding step of removing the binder contained in the injection molded body formed in the injection molding step;

탈지 공정단계 후 조직의 치밀화를 시키기 위하여 행하는 소결(sintering)단계; 를 수행하되A sintering step performed to densify the tissue after the degreasing step; And

상기 탈지공전단계에서는 저분자 바인더를 녹이기 위한 솔벤트 탈지 공정 및 고분자 바인더를 제거함을 특징으로 하는 복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법이 제시된다.The degreasing and revolving step includes a solvent degreasing step for dissolving the low molecular weight binder and a method for removing the polymer binder.

상기 금속분말은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하나 기타 재료를 사용할 수도 있다.
The metal powder is preferably stainless steel, but other materials may be used.

겸자의Forceps 실시예Example

도 7을 참조하면, 본 발명은 손잡이(10)를 움켜쥐거나 놓는 방식으로 봉몸체(100) 단부의 집게부(300,310)를 벌리거나 오므리도록 하여 수술 중 인체 조직을 쥐는 도구이다.Referring to FIG. 7, the present invention is a tool for grasping a human body tissue during an operation to open or close the grip portions 300 and 310 of the end portion of the rod body 100 by grasping or releasing the grip 10.

본 발명의 특징은 제1,2집게부에서의 미세패턴구조 및 구조물 중 인체와 접촉되는 부품의 제조방법을 분말사출 성형에 의하여 우수한 기계적 물성을 갖고 저가로 신속히 제조할 수 있다는 특징이 있다.
A feature of the present invention is that the fine pattern structure in the first and second clamps and the method of manufacturing the parts in contact with the human body in the structure can be rapidly manufactured at a low cost with excellent mechanical properties by powder injection molding.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 겸자의 전방 부위 즉 인체조직을 쥐거나 놓기 위한 구조가 도시되어 있다.Referring to Figures 1 to 4, there is shown a structure for gripping or releasing the anterior region of the forceps, i.e., the body tissue.

제1,2 집게부(300,310)는 이동바(120)의 전후진 동작에 의하여 상호 벌어지거나 접촉되는 동작이 된다. (도 1) 도 2에서는 이러한 제1,2 집게부를 상호 격리시킨 상태에서 도시하고 있는데, 단부에는 힌지(360, 360a)가 각각 형성되어 있고, 제1,2집게부의 힌지들이 상호 대면접촉 상태에서 도 14과 같은 결합상태가 유지된다.
The first and second grippers 300 and 310 are actuated to be opened or closed by the forward and backward movement of the movable bar 120. (FIG. 1) In FIG. 2, the first and second grippers are shown separated from each other. Hinges 360 and 360a are formed at the ends of the first and second grippers. In the state where the hinges of the first and second grippers are in contact with each other The engagement state as shown in Fig. 14 is maintained.

제1,2 집게부의 서로 대면한 부분에는 오목부(330)과 볼록한 돌출부가 반복적으로 형성되며, 돌출부 상면은 미세패턴형성돌출부(320)로 되어 있다. The recesses 330 and the convex protrusions are repeatedly formed on the portions of the first and second clamps facing each other, and the upper surface of the protrusions is the protrusion 320 of the fine pattern formation.

도 3은 미세패턴형성돌출부(320) 자체의 표면을 도시한 것으로서, 미세패턴돌출부 표면에서도 또한 도 3과 같은 미세한 요철이 형성되어 있다. 이러한 미세한 요철을 '미세패턴'으로 명명한다. FIG. 3 shows the surface of the fine pattern formation protrusion 320 itself, and fine irregularities as shown in FIG. 3 are also formed on the fine pattern protrusion surface. These fine irregularities are called "fine patterns".

미세패턴은 도면부호 321 및 도면부호 322 를 합친 부분으로 정의한다.The fine pattern is defined as a portion including the reference numeral 321 and the reference numeral 322.

미세패턴(321,322)에서 돌출된 부위(321)의 평탄한 상면의 길이는 50 내지 200 마이크로미터이고, 미세패턴에서 돌출된 부위 사이사이의 공간(322)의 폭은 50 내지 200 마이크로미터로 형성함이 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니다. 도 3에서는 각각 200, 50 마아크로미터로 표현한 예를 도시하고 있다.
The length of the flat upper surface of the protruded portion 321 in the fine patterns 321 and 322 is 50 to 200 micrometers and the width of the space 322 between the protruded portions in the fine pattern is formed to be 50 to 200 micrometers But is not limited thereto. FIG. 3 shows an example in which 200 and 50 macrometers are represented, respectively.

통상적인 복강경 수술에 있어서, 겸자의 표면이 매끈한 구조를 취하고 있는데, 이러한 구조하에서는 인체조직을 집은 후에도 미끄러지는 경우가 빈번하여 정확한 집도가 어려운 경우가 많았다.
In a typical laparoscopic surgery, the surface of the forceps has a smooth structure. Under such a structure, the human tissue often slides even after being housed frequently, which is often difficult to accurately grasp.

본 발명에서는 집게의 요철부위에 미세한 패턴을 형성시켜 표면의 접촉면적을 증가시키고, 인체조직을 집었을 때 마찰력을 극대화함으로써, 인체 조직을 신속 정확히 집을 수 있도록 하는데 발명의 목적이 있다. In the present invention, it is an object of the present invention to increase the contact area of the surface by forming a fine pattern on the uneven portion of the forceps and maximize the frictional force when picking up the human tissue, thereby quickly and accurately collecting the human tissue.

이러한 미세 패턴은 통상적인 금속 가공방법으로는 불가능하며, 본 발명에서 제시하는 분말 사출성형 공법을 응용하여 제조하는 방법을 이용한다.
Such a fine pattern is not possible with a conventional metal working method, and a method of manufacturing by applying the powder injection molding method disclosed in the present invention is used.

제1,2 집게부와 연결되어 있는 이동바(120)는 봉몸체(100) 내부에 인입되어 있으며, 그 전측 단부는 제1,2링크(150,160)이 이동바의 길이방향과 소정의 각도을 이루면서 힌지 결합되어 있다. 그리고 이동바의 후측 단부는 손잡이(10, 도 7)와 결합되어 있으며(미도시), 손잡이 부분과 이동바 후측이 결합된 구조는 공지기술로서 구체적인 설명을 생략한다.
The movable bar 120 connected to the first and second clamps is inserted into the bar body 100 and the front end of the movable bar 120 has a predetermined angle with the longitudinal direction of the movable bar, And is hinged. The rear end of the moving bar is coupled with the handle 10 (FIG. 7) (not shown), and the structure in which the handle portion and the rear portion of the moving bar are coupled is not known.

도 4에서는 도 1의 링크하우징(200) 및 그 내부에 인입되어 있는 제1,2링크(150,160) 및 이동바(120)를 분해하여 링크하우징과 격리시켜 도시하고 있다.
In FIG. 4, the link housing 200 of FIG. 1 and the first and second links 150 and 160 drawn into the link housing 200 and the moving bar 120 are disassembled and isolated from the link housing.

제1,2 링크(150,160)는 이동바(120)의 단부 상하면에 힌지결합되고, 제1,2 링크 각각에는 힌지(152,162)가 형성되며, 그 단부에는 원판 형상의 힌지단부(153, 163)가 형성되어 있다.
The first and second links 150 and 160 are hinged to the upper and lower ends of the moving bar 120. The first and second links are formed with hinges 152 and 162. Hinge ends 153 and 163, Respectively.

제2링크(150, 도 4)의 힌지(152)는 제1집게부의 힌지구멍(364, 도 2)에 삽입되어 회전가능한 상태가 된다.The hinge 152 of the second link 150 (FIG. 4) is inserted into the hinge hole 364 (FIG. 2) of the first gripper and becomes rotatable.

그리고 제1링크(160, 도 4)의 힌지(162)는 제2집게부의 힌지구멍 (364a, 도 2)에 삽입되어 회전가능한 상태가 된다.
The hinge 162 of the first link 160 (FIG. 4) is inserted into the hinge hole 364a (FIG.

도 5에서 파악되는 바와 같이, 제1,2링크는 V자 형태로 벌어질 수 있으며, 제1,2 집게는 각 그단부에 연결되어 벌어졌다 오므라졌다 하는 동작이 가능하다.As can be seen in FIG. 5, the first and second links may be wedged in a V-shape, and the first and second grips may be connected to their respective ends to widen and collapse.

이때, 제1,2 집게(300,310)의 벌어지거나 오므라지는 동작은 회전축구멍(362,362a)를 중심으로 동작하게 된다.
At this time, the opening and closing operations of the first and second tongues 300 and 310 operate around the rotation shaft holes 362 and 362a.

도 2에서와 같이 제1 집계부의 힌지(360,360a)에는 각각 힌지구멍(364)과 회전축구멍(362)이 함께 형성되며, 최단부에는 힌지구멍이 위치하게 된다. 제2 집계부도 마찬가지이다.
As shown in FIG. 2, a hinge hole 364 and a rotating shaft hole 362 are formed in the hinge 360 and 360a of the first collecting part, respectively, and a hinge hole is located at the shortest end. The same applies to the second aggregation unit.

상기 회전축구멍(362,362a)에는 도 4에 도시된 링크하우징(200)에 형성된 회전축(240,241)가 삽입된다.Rotation shafts 240 and 241 formed in the link housing 200 shown in FIG. 4 are inserted into the rotation shaft holes 362 and 362a.

링크하우징은 도 6과 같이 두개의 몸체인 제1,2하우징몸체(210,220)를 결합한 형태로 제조될 수 있다. 회전축은 상기 제1,2하우징몸체의 회전축이 상호 끼움 결합되어 형성될 수 있다.
The link housing can be manufactured by combining the first and second housing bodies 210 and 220, which are two bodies, as shown in FIG. The rotation shaft may be formed by coupling the rotation shafts of the first and second housing bodies to each other.

링크하우징(200)에는 제1,2링크(150,160)이 인입되어 있으며, 도 4는 인입되어 있는 제1,2 링크를 밖으로 빼낸 상태를 도시한 것이다. The first and second links 150 and 160 are inserted into the link housing 200, and FIG. 4 shows a state in which the first and second links are drawn out.

링크하우징 내에 인입되어 있는 제1,2링크 뿐만 아니라 그에 힌지 결합된 제1,2집게부의 단부에 해당하는 힌지(360,360a,도 5)들이 함께 연동하면서, 링크하우징(200) 내에서 도 5와 같은 동작을 수행할 수 있다.
The hinges 360 and 360a (FIG. 5) corresponding to the ends of the first and second clamping parts hinged to the first and second links, which are drawn into the link housing, The same operation can be performed.

도 5를 살펴보면, 제1,2 집게부의 동작 원리를 파악할 수 있다.Referring to FIG. 5, the operation principle of the first and second grippers can be grasped.

즉 이동바(120)가 맨 좌측 그림에서는 P 만큼 앞으로 전진해 있음을 알 수 있고, 그 우측의 그림에서는 점점 이동바가 후퇴되고 있음을 파악할 수 있다. That is, it can be seen that the movement bar 120 moves forward by P in the leftmost figure, and it can be grasped that the movement bar is gradually retreating from the right side of the figure.

이동바가 P만큼 후진 운동시에는 제1,2 집게부(300,310)는 상호 오므라지는 동작이 수행되고 이때 제1,2링크 및 제1,2집게부는 일직선 형태와 유사하게 쭉 펴지게 된다. 한편, 이동바가 전진하면 제1,2 링크 및 제1,2 집게부는 이동바의 길이방향과 소정의 각도을 각도를 가지면서 벌어지게 된다.
When the movable bar is moved back by P, the first and second clamps 300 and 310 are mutually moved in a downward direction. At this time, the first and second links and the first and second clamps are extended in a straight line. On the other hand, when the movable bar advances, the first and second links and the first and second clamps are opened at an angle to the longitudinal direction of the movable bar at an angle.

이러한 동작은 제1,2링크 및 제1,2집게부의 힌지 결합에 의한 것이며, 이때 집게부(300,310)의 회전하는 중심축은, 링크하우징(200)에 형성된 회전축(240,241)이 된다.
In this case, the rotating center axis of the clamps 300 and 310 becomes the rotating shafts 240 and 241 formed in the link housing 200.

이하, 제1,2집게부(300,310)의 구조를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the first and second grippers 300 and 310 will be described in more detail.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1,2 집게부 각각의 구조 요철부가 형성되어 도 1의 아래 그림과 같이 상호 이빨이 맞물리는 형태로 구성되며, 특히 미세패턴형성돌출부(320)에서는 50 내지 200 마이크로미터 단위의 미세 패턴이 형성되어 있어서, 인체조직을 쥐게 될 때, 매우 넓은 요철부 표면적에 의한 마찰력 상승으로 효과적으로 인체조직을 잡게 되며, 쉽게 미끌어져 내리지 않는 이점이 있다.
Referring to FIG. 2, each of the first and second clamping portions of the present invention is formed into a concave-convex portion of the first and second clamping portions. As shown in FIG. 1, A fine pattern of 200 micrometers is formed. When the human tissue is gripped, the frictional force due to a very large concavo-convex surface area is effectively increased to hold the human body tissue, and it is advantageous not to slip easily.

도 16에서는 본 발명의 제1,2집게부 평면도를 도시하고 있는데, 요철 형태로 돌출부와 오목부가 서로 교번적으로 형성된 요철구조가 제1,2 집게부에 형성되어 있다.FIG. 16 shows a plan view of the first and second clamps of the present invention, wherein the protrusions and recesses are alternately formed on the first and second clamps.

이러한 요철 구조 형성 방향이 전체적인 겸자의 길이방향(도 7) 혹은 제1,2 집게부의 길이방향(T방향)과 비스듬한 경사 방향(S방향)을 이루면서 형성되어 있다. The concavo-convex structure forming direction is formed so as to form an overall oblique direction (S direction) with respect to the longitudinal direction of the forceps (Fig. 7) or the longitudinal direction (T direction) of the first and second clamps.

이는 수술 도중 인체 조직을 집은 후 인체조직이 제1,2 집게부로부터 이탈되어 미끄러지는 확률을 최소화하기 위한 것으로서, 의사가 수술을 집도하는 도중에 s방향과 수직한 방향으로 인체조직이 미끄러지게 되는 경우가 많기 때문에 이를 고려하여 s 방향으로 경사지게 오목부(330) 및 미세패턴형성돌출부(320)를 형성함이 바람직하다. 물론, 본 발명에서 도 16의 방향으로만 요철 형상을 형성하는 것에 국한함은 아니다.
This is to minimize the probability of the human tissue being slipped away from the first and second grippers after the human tissue is collected during the operation. When the surgeon slides the human tissue in a direction perpendicular to the s direction It is preferable to form the concave portion 330 and the fine pattern forming protrusion 320 so as to be inclined in the s direction. Needless to say, the present invention is not limited to forming the concavo-convex shape only in the direction of Fig.

겸자Forceps 제조방법 Manufacturing method

도 8 이하의 도면을 참조하며 본 발명의 겸자의 제조하는 방법을 설명한다.A method for manufacturing the forceps of the present invention will be described with reference to the drawings in Fig.

도 8은 분말상출성형 공정의 개요도, 도 9는 분말의 특성(크기 분포 및 형태)를 도시한 그림, 도 10은 분말의 특성치를 나타낸 표, 도 11은 각기 다른 솔리드 로딩 부피에 따른 혼합거동 결과로서, (a)는 다양한 솔리드로딩에서의 혼합시간의 함수로서의 혼합 토오크 (b)는 다른 솔리드 로딩일 때 혼합 토오크(Mixing behaviour with different volumetric solid loadings; (a) mixing torque as a function of mixing time at various solid loading, and (b) mixing torque at different solid loading ), 도 12는 디라토메트리 실험을 통한 수축률 결과, 도 13은 사출품 사진, 도 14는 TGA 실험결과 , 도 15는 최종 제품(링크하우징) 사진이다.
Fig. 8 is a schematic view of the powder phase casting process, Fig. 9 is a graph showing the characteristics (size distribution and shape) of the powder, Fig. 10 is a table showing the characteristic values of the powder, As a result, (a) shows that the mixing torque (b) as a function of mixing time in various solid loading is the mixing torque (a) 12 shows the results of shrinkage rate through dilatometry experiment, FIG. 13 shows photographs of the product, FIG. 14 shows TGA test results, and FIG. 15 shows the results of the final product ( Link housing).

도 8에서는 분말사출성형 공정에 의한 제조 순서도를 도시하고 있는데, 분말 사출성형은 크게 4단계로 구분되는데 첫 번째 단계로 분말과 바인더를 혼합을 통해서 피드스탁(feedstock)을 제조한다. 이렇게 제조된 피드스탁을 이용해서 두 번째 공정에서 사출 성형을 하게 되면 원하는 형상을 만들 수 있다.
FIG. 8 shows a manufacturing flow chart by a powder injection molding process. Powder injection molding is divided into four stages. In the first step, a feedstock is prepared by mixing a powder and a binder. Using the feedstock thus manufactured, injection molding is performed in the second step, and a desired shape can be formed.

이렇게 만들어진 사출체는 분말과 바인더 모두를 포함하고 있기 때문에 사출을 위한 유변학적 물성을 제공하였던 바인더는 탈지(debinding)공정을 통해서 제거 되게 된다. Since the injection body thus formed contains both the powder and the binder, the binder which has provided the rheological properties for injection is removed through the debinding process.

탈지는 솔벤트(solvent) 탈지와 열간 탈지로 구분되는데 솔벤트 탈지를 통해서 저분자 바인더를 녹이고 열간 탈지를 통해서 고분자 바인더를 제공하였다. 이렇게 탈지를 하고 나면 바인더가 빠져나간 자리에 공극이 존재하게 되고 마지막 단계인 소결 (sintering)을 통해서 치밀화(densification) 시켜 최종 형상을 얻게 된다.
The degreasing is divided into solvent degreasing and hot degreasing. The solvent is degreased to dissolve the low molecular binder, and the polymer binder is provided through the hot degreasing. After degreasing, voids are formed at the place where the binder exits, and the final shape is obtained by densification through the final step of sintering.

1)One) 분말 및 바인더Powder and Binder

본 발명에서 분말은 17-4PH 스테인레스 스틸(stainless steel) 분말로써 바이오 컴패티블(bio compatible) 분말을 사용하였다. 분말의 입도 분포와 형상은 도 9에 표시하였다. 분말의 특성은 도 10에 요약하였다.
In the present invention, the powder used was a bio-compatible powder as a 17-4PH stainless steel powder. The particle size distribution and shape of the powder are shown in Fig. The properties of the powder are summarized in FIG.

이렇게 준비된 분말과 바인더는 혼합을 통해서 피드스탁(feedstock)을 제조하였다. 혼합을 위한 분말과 바인더의 비율은 torque rheometer 실험을 통해서 결정하였다. 실험은 하케 폴리랩(Haake PolyLab) QC, MCIK 를 통해서 수행하였고 실험조건은 속도 150 rpm, 섭씨 150도로 진행하였다.
The prepared powder and binder were mixed to prepare a feedstock. The ratio of powder to binder for mixing was determined by torque rheometer experiment. The experiment was carried out through Haake PolyLab QC, MCIK and the experimental conditions were 150 rpm, 150 ° C.

실험결과는 도 11과 같다. 1 %의 분말을 약 5분의 간격으로 넣고 스크류에 걸리는 토오크(torque)를 통해서 바인더 내에 최대로 들어갈 수 있는 분말 양을 찾았다. The results of the experiment are shown in FIG. 1% of powder was placed at intervals of about 5 minutes, and the amount of powder that could reach the maximum in the binder was found through the torque applied to the screw.

기존의 이론인 토오크가 갑자기 증가하는 지점이나 토오크 값이 갑자기 동요(fluctuation)되는 지점이 명확하지 않았고 본 발명품을 만들기 위해서는 도 11(b)에서 볼 수 있듯이 로우 솔리드 로딩(low solid loading)에서의 접선 그래프와 하이 솔리드 로딩(high solid loading)에서 접선 그래프가 만나는 온셋 포인트(onset point)에서의 값을 정해진 양의 바인더에 최대로 들어갈 수 있는 분말의 양(critical solid loading)으로 결정하였다. It is not clear at a point where the torque, which is the conventional theory, suddenly increases or the torque value suddenly fluctuates. To make the present invention, the tangent in the low solid loading (low solid loading) The value at the onset point at which the tangent graph meets at the graph and high solid loading was determined as the critical solid loading of the given amount of binder.

혼합은 좀더 원활한 유변학적 물성을 가지기 위해서 2 % 정도 낮은 59 %의 솔리드 로딩(solid loading)을 분말과 바인더의 혼합비로 결정하였다.
In order to have more smooth rheological properties, the mixing ratio of powder and binder was determined by solid loading of 59%, which is about 2% lower.

2)2) 금형설계 및 사출성형Mold design and injection molding

준비된 분말을 이용해서 분말 사출 성형을 하기위해 금형이 요구된다. 금형 설계는 소결(sintering)동안의 수축률을 고려해서 설계 되었다. A mold is required for powder injection molding using the prepared powder. The mold design was designed in consideration of the shrinkage rate during sintering.

소결시 수축률은 디라토메트리(dilatometry, 팽창법) 실험을 통해서 진행되었다. 도 12의 실험 결과에서 알 수 있듯이 소결 후에 최종 수축률은 17 %로 수축률을 고려해서 금형을 설계하였다. 사출체는 도 13와 같다.
The shrinkage rate during sintering was controlled by dilatometry. As can be seen from the results of the experiment in FIG. 12, the mold was designed considering the shrinkage percentage at a final shrinkage ratio of 17% after sintering. The injection body is shown in Fig.

3)3) 탈지(Degreasing DebindingDebinding ))

탈지는 유기분말을 제거하는 공정으로서 솔벤트(solvent)에서 섭씨 60도에서 10시간 가열한 이후에 열간 탈지로 바인더를 제거하였다. 탈지의 조건은 TGA (thermal gravity analysis)를 통해서 결정하였다. 도 14는 TGA 실험의 결과이다. 폴리에틸렌(PE)가 제일 높은 온도에서 분해가 되었고 이를 토대로 온도 조건을 최소 섭씨 470도 이상으로 해야함을 확인하였고 탈지는 섭씨 700도까지 온도를 올려서 진행하였다.
The degreasing was a process of removing the organic powder, which was heated in a solvent at 60 ° C. for 10 hours, and then the binder was removed by hot degreasing. The conditions of degreasing were determined by thermal gravity analysis (TGA). Figure 14 is the result of a TGA experiment. Polyethylene (PE) was decomposed at the highest temperature. Based on this, it was confirmed that the temperature condition should be at least 470 degrees Celsius, and the degreasing was carried out by raising the temperature to 700 degrees Celsius.

4)4) 소결(Sintering ( SinteringSintering ))

소결은 섭씨 1350도 까지 올려서 진행하였고 소결을 통하여 만들어진 최종 제품이 만들어 지게 된다. 도 15에서는 최종 제품(링크 하우징)의 사진을 도시하고 있다.
The sintering is carried out at a temperature of 1350 degrees Celsius, and the final product is produced by sintering. Fig. 15 shows a photograph of the final product (link housing).

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

본 발명은 분말 사출 성형 공법을 이용하여 겸자를 제작하므로 기계 가공을 통해 제작하는 기존의 수술 도구에 비하여 우수한 기계적 물성을 가지고 있다. 그리고 분말 사출 성형 공법을 이용하므로 겸자를 보다 간단하고 신속하면서 저가의 생산비용으로 제작할 수 있는 이점이 있으며, 마이크로 패터닝을 통하여 제1,2 집게부의 미세패턴이 형성된 돌출부의 인체 조직과의 접촉 면적을 넓힘으로써 적은 힘으로도 큰 마찰력이 발생하게 하여 기존의 겸자로 수술을 진행하면서 미끄러지거나 조직이 손상되는 문제를 해결할 수 있다.
Since the forceps are manufactured using the powder injection molding method, the present invention has excellent mechanical properties as compared with conventional surgical tools manufactured through machining. In addition, since the powder injection molding method is used, there is an advantage that the forceps can be manufactured with simpler and quicker production cost at a low cost. Through the micro patterning, the contact area of the protrusions formed with the fine patterns of the first and second clamps By widening it, large friction force is generated even with a small force, and it is possible to solve the problem of slipping or damaging the tissue while performing the operation with the conventional forceps.

100:봉몸체
120:이동바
150:제2링크 152:힌지 153:힌지단부
160:제1링크 162:힌지 163:힌지단부
200:링크하우징 210:제1하우징몸체
220:제2하우징몸체
240,241:회전축
300:제1집게부
310:제2집게부
320:미세패턴형성돌출부
330:오목부
360,360a:집게부힌지 362,362a: 회전축구멍
364,364a:힌지구멍
100: rod body
120: Move bar
150: second link 152: hinge 153: hinge end
160: first link 162: hinge 163: hinge end
200: link housing 210: first housing body
220: second housing body
240, 241:
300: 1st clamp
310: 2nd clamp
320: fine pattern forming protrusion
330:
360, 360a: forceps hinge 362, 362a:
364,364a: Hinge hole

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전후운동을 하는 이동바(120);
상기 이동바의 단부에 힌지 결합되는 제1, 2링크(150,160);
상기 제1링크의 힌지(162)와 힌지구멍(364a)를 통하여 결합되며, 내부에 다수의 돌출부를 구비하고, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제2집게부(310);
상기 제2링크의 힌지(152)와 힌지구멍(364)를 통하여 결합되고, 내부에는 상기 제2집게부와 서로 맞물리는 구조로 형성되며, 표면에 미세패턴형성돌출부(320)가 형성된 제1집게부(300);
상기 제1,2집게부의 집게부힌지(360,360a)가 상호 접촉되어 연통된 구멍인 회전축구멍(362,362a)에 삽입되는 회전축(240,241)이 형성됨과 동시에 상기 제1,2링크(150,160)를 내부에 수용하는 링크하우징(200)을 포함하는, 복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법에 있어서,

상기 제1,2링크와, 상기 제1,2 집게부와, 상기 링크하우징의 제조는, 분말사출성형 공법에 의하여 제조하되,
금속분말과 유기분말로 된 바인더를 혼합하여 피드스탁을 제조하는 단계;
상기 제조된 피드스탁을 이용해서 사출 성형을 행하는 단계;
상기 사출성형 단계에서 만들어진 사출체의 포함된 바인더를 제거하기 위한 탈지(debinding)공정단계;
탈지 공정단계 후 조직의 치밀화를 시키기 위하여 행하는 소결(sintering)단계; 를 수행하되
상기 탈지공정단계에서는 저분자 바인더를 녹이기 위한 솔벤트 탈지 공정 및 고분자 바인더를 제거함을 특징으로 하는
복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법.
A moving bar (120) for moving forward and backward;
First and second links hinged to an end of the moving bar;
A second gripper 310 coupled to the hinge 162 of the first link through a hinge hole 364a and having a plurality of protrusions therein and having a protrusion 320 formed on the surface thereof;
The first link is formed with a hinge (152) of the second link and a hinge hole (364). The first link is formed with a structure in which the second link is engaged with the second link, (300);
The rotation shafts 240 and 241 are inserted into the rotary shaft holes 362 and 362a which are communicated with each other so that the first and second grippers 360 and 360a of the first and second grippers are in contact with each other, And a link housing (200) for receiving the laparoscopic surgical forceps, the method comprising:

The first and second links, the first and second clamps, and the link housing are manufactured by a powder injection molding method,
Mixing a metal powder and an organic powder binder to prepare a feedstock;
Performing injection molding using the prepared feedstock;
A debinding step of removing the binder contained in the injection molded body formed in the injection molding step;
A sintering step performed to densify the tissue after the degreasing step; And
In the degreasing step, a solvent degreasing process for dissolving the low molecular binder and a polymer binder are removed
A method for manufacturing a laparoscopic surgical forceps.
청구항 12에 있어서,
상기 금속분말은 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 복강경 수술용 겸자를 제조하는 방법.



The method of claim 12,
Wherein the metal powder is stainless steel. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >



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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190138079A (en) * 2018-06-04 2019-12-12 포항공과대학교 산학협력단 Laparoscopic Surgical Instruments and Manufacturing Method Thereof
KR20200143758A (en) 2019-06-17 2020-12-28 주식회사 청우메디칼 High Frequency Wave Type of a Cutting Device for a Laparoscopic Surgery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155877A (en) * 1997-11-26 1999-06-15 Nippon Zeon Co Ltd Forceps type electric treatment tool
KR100994611B1 (en) 2010-02-25 2010-11-15 비엔엘바이오테크 주식회사 Ultrasonic tip for apicoectomy and manufacturing method for the ultrasonic tip
JP2012050691A (en) 2010-09-01 2012-03-15 Olympus Corp Medical manipulator
JP2013220109A (en) 2012-04-12 2013-10-28 Terumo Corp Medical manipulator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155877A (en) * 1997-11-26 1999-06-15 Nippon Zeon Co Ltd Forceps type electric treatment tool
KR100994611B1 (en) 2010-02-25 2010-11-15 비엔엘바이오테크 주식회사 Ultrasonic tip for apicoectomy and manufacturing method for the ultrasonic tip
JP2012050691A (en) 2010-09-01 2012-03-15 Olympus Corp Medical manipulator
JP2013220109A (en) 2012-04-12 2013-10-28 Terumo Corp Medical manipulator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190138079A (en) * 2018-06-04 2019-12-12 포항공과대학교 산학협력단 Laparoscopic Surgical Instruments and Manufacturing Method Thereof
KR102109103B1 (en) * 2018-06-04 2020-05-11 포항공과대학교 산학협력단 Laparoscopic surgical instruments and methods of manufacturing the same
KR20200143758A (en) 2019-06-17 2020-12-28 주식회사 청우메디칼 High Frequency Wave Type of a Cutting Device for a Laparoscopic Surgery

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