KR101507098B1 - Fixation pin for bone reduction robot - Google Patents
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Abstract
정복 시술 로봇을 이용하여 정복 시술 시 사용되는 고정핀이 개시된다. 개시된 고정핀은 뼈에 삽입되며 외주에 나사부가 형성되는 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 상기 삽입부와 동축방향으로 연장 형성되며 정복 시술 로봇의 암의 일부에 파지되는 파지부; 및 상기 삽입부의 삽입 깊이를 제한하도록 상기 삽입부를 따라 이동 가능하게 상기 삽입부에 나사 체결되어 상기 삽입부 상의 어느 한 지점에 위치 설정되는 깊이조절와셔;를 포함한다.A fixation pin for use in a concealment procedure using a concealing operation robot is disclosed. An insertion portion inserted into the bone and having a threaded portion formed on an outer periphery thereof; A grip portion formed on one side of the insertion portion and extending in a coaxial direction with the insertion portion and gripped by a part of an arm of the reduction operation robot; And a depth adjusting washer screwed to the insertion part movably along the insertion part so as to limit the insertion depth of the insertion part and positioned at a certain point on the insertion part.
Description
본 발명은 수술용 고정핀에 관한 것으로, 특히 정복 시술 로봇을 이용하여 정복 시술 시 사용되는 고정핀에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a surgical pin, and more particularly to a pin used in a reduction operation using a reduction operation robot.
최근 로봇 시술에 대한 관심이 높아지면서, 정형외과의 시술을 대신할 수 있는 로봇에 대한 연구들이 진행되고 있다. 기존의 많은 정형외과(정복) 시술들은 환자의 몸을 잡고 움직이는 방법을 사용하며, 이때 의료진의 피로도 매우 높고 방사선 노출량이 많은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 정형외과에서 많이 사용되는 정복 시술을 대체할 수 있는 로봇들이 연구되고 있다. Recently, as interest in robot surgery has increased, researches on robots that can replace orthopedic surgery have been going on. Many conventional orthopedic procedures use a method of holding and moving the patient's body, and the patient's fatigue is very high and radiation dose is high. In order to solve this problem, robots are being researched which can substitute for the abdominal surgery which is widely used in orthopedic surgery.
기존의 정복 시술 로봇들은 환자를 외부에서 고정하고 환자의 피부를 파지한 상태로 움직이는 방법을 사용하고 있다. 그런데, 이러한 종래기술은 환자에게 간단히 정합을 할 수 있는 장점이 있으나 로봇이 파지한 환자의 신체 일부분을 원하는 위치로 정확하게 이동하는 것이 어렵고, 신체 일부분이 쉽게 고정되지 않는 문제점이 있었다.Conventional rehabilitation robots use a method of fixing the patient from the outside and moving the patient 's skin while gripping it. However, such conventional techniques have the merit of simple matching to the patient, but it is difficult to accurately move a part of the body of the patient held by the robot to a desired position, and a part of the body is not fixed easily.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 정합 시술 중 환자의 신체 중 일부를 정복 시술 로봇에 고정하기 위한 고정핀을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a fixation pin for fixing a part of a body of a patient to a reduction operation robot during the matching operation.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 뼈에 삽입되며 외주에 나사부가 형성되는 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 상기 삽입부와 동축방향으로 연장 형성되며 정복 시술 로봇의 암의 일부에 파지되는 파지부; 및 상기 삽입부의 삽입 깊이를 제한하도록 상기 삽입부를 따라 이동 가능하게 상기 삽입부에 나사 체결되어 상기 삽입부 상의 어느 한 지점에 위치 설정되는 깊이조절와셔;를 포함하는 고정핀을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an implantable medical device comprising: an insertion portion inserted into a bone and having a threaded portion formed on an outer periphery thereof; A grip portion formed on one side of the insertion portion and extending in a coaxial direction with the insertion portion and gripped by a part of an arm of the reduction operation robot; And a depth adjusting washer screwed to the insertion part movably along the insertion part so as to be positioned at a certain point on the insertion part so as to limit the insertion depth of the insertion part.
상기 깊이조절와셔는 피부와 접하는 일면에 회전방지부를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 회전방지부는 탐침 형상으로 이루어지거나, Endopore 방법의 표면처리를 이용하여 무작위로 배열된 다수의 미세 돌기로 이루어지거나, 일정 패턴을 가지는 다수의 미세 돌기로 이루어질 수 있다.The depth adjusting washer may form a rotation preventing portion on one surface contacting the skin. In this case, the anti-rotation part may be formed of a probe shape or a plurality of fine protrusions randomly arranged using a surface treatment of an endopore method, or may be composed of a plurality of fine protrusions having a predetermined pattern.
상기 파지부는 외형이 다각형상으로 이루어질 수 있다.The grip portion may have a polygonal outer shape.
또한, 상기 파지부는 외형이 원형으로 이루어지며, 이 경우 상기 파지부의 단부에는 공구를 통해 고정핀을 회전시켜 상기 삽입부를 뼈에 삽입하기 위한 공구체결홈이 형성될 수 있다.In addition, the grip portion may have a circular outer shape. In this case, a tool engagement groove for inserting the insertion portion into the bone may be formed at the end of the grip portion by rotating the fixation pin through a tool.
상기 공구체결홈은 공구의 종류에 따라 십자, 일자 및 다각형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다.The tool engagement groove may have a shape of a cross, a date, and a polygonal shape depending on the type of the tool.
상기 삽입부는 길이가 7㎜ 이하로 이루어질 수 있다.The insertion portion may have a length of 7 mm or less.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 깊이조절와셔를 통해 뼈에 삽입되는 고정핀의 깊이를 임의로 조절할 수 있어 의료진의 실수에 의해 삽입부가 뼈에 깊이 침투되는 것을 방지할 수 있고, 동시에 이와 같은 고정핀을 통해 환자의 신체 일부를 정복 시술 로봇의 암에 안정적으로 고정할 수 있다.As described above, according to the present invention, the depth of the fixing pin inserted into the bone can be arbitrarily adjusted through the depth adjusting washer, so that the insertion portion can be prevented from penetrating deep into the bone due to the mistake of the medical staff. A part of the body of the patient can be stably fixed to the arm of the operation robot.
또한, 본 발명은 깊이조절와셔의 저면에 형성된 회전방지부를 통해 고정핀의 회전을 방지함으로써 삽입부와 뼈 간에 형성되는 응력을 최소화하고 고정핀이 풀려 느슨하게 되는 것을 차단할 수 있다.In addition, according to the present invention, rotation of the fixing pin is prevented through the rotation preventing portion formed on the bottom surface of the depth adjusting washer, so that stress generated between the insertion portion and the bone can be minimized and the fixing pin can be prevented from loosening.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정핀을 나타내는 사시도이다.
도 2는 뼈의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 깊이조절와셔를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 깊이조절와셔의 저면에 형성되는 회전방지부(탐침 형상)을 나타내는 측면도이다.
도 5는 깊이조절와셔의 저면에 형성되는 회전방지부의 다른 예(불규칙하게 배열된 돌기)를 나타내는 도면이다.
도 6은 로봇 암의 구동부에 구비된 클램퍼에 본 발명의 일 실시예에 따른 고정핀의 파지부가 클램핑된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정핀의 파지부의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a fixing pin according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a structure of a bone.
3 is a perspective view showing the depth adjusting washer shown in Fig.
4 is a side view showing a rotation preventing portion (probe shape) formed on the bottom surface of the depth adjusting washer shown in Fig.
5 is a view showing another example (irregularly arranged protrusions) of the anti-rotation part formed on the bottom surface of the depth adjusting washer.
6 is a schematic perspective view showing a clamper provided in a driving part of a robot arm, in which a grip part of a fixing pin according to an embodiment of the present invention is clamped.
7 is a perspective view showing another example of the gripping portion of the fixing pin according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the embodiments described below are provided for illustrative purposes only, and that the present invention may be embodied with various modifications and alterations. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the attached drawings are not drawn to scale in order to facilitate understanding of the invention, but the dimensions of some of the components may be exaggerated.
도 1을 참조하면, 고정핀(100)은 삽입부(110), 깊이조절와셔(130) 및 파지부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
골절 영역의 뼈에 삽입되는 삽입부(110)는 외주에 나사산(111)이 형성되며 소정 길이 예를 들면, 비로봇 시술 시 사용하는 종래의 고정핀에 비해 짧은 길이로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 도 2와 같이, 뼈의 중간 부분이 기계적인 강도가 약하기 때문에 종래의 고정핀들은 뼈를 관통하여 고정시키는 방법을 사용하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정핀(100)의 경우 삽입부(110)가 뼈를 관통하지 않고도 고정 가능한 길이 즉, 삽입부(110)의 길이(바람직하게는 대략 7㎜ 이하)가 뼈의 외각 부분 (Cortical bone)만 약간 통과가 가능하도록 형성되며, 이 경우 뼈에 삽입되는 부분이 적을수록 회복이 빠른 장점이 있다.It is preferable that the
도 3을 참조하면, 깊이조절와셔(130)는 삽입부(110)가 골절 영역의 뼈(이하, "뼈"라고 함)에 삽입되는 깊이를 조절하기 위한 것으로, 중앙에 삽입부(110)의 나사부(111)와 나사 결합되는 나사부(133)구 구비된 결합구멍(131)이 관통 형성된다.3, the
상기 깊이조절와셔(130)는 도 1과 같이 삽입부(110)에 나사 체결 방식으로 결합되며 삽입부(110)를 따라 회전하면서 원하는 위치로 이동할 수 있다. 이에 따라 고정핀(100)의 삽입부(110)를 뼈에 침투 시, 깊이조절와셔(130)가 설정된 위치까지로 삽입부(110)의 침투 위치가 제한된다. 따라서 의료진의 착오로 고정핀(100)의 삽입부(110)가 미리 설정된 침투 제한 범위를 초과하여 골절 영역의 뼈에 깊게 삽입 또는 관통되는 것을 미연에 방지할 수 있다.1, the
또한, 로봇 암(미도시)이 환자의 신체 중 일부가 움직일 때 고정핀(100)도 함께 움직이게 되는데, 이때 깊이조절와셔(130)에 의해 고정핀(100)과 뼈 간의 고정력이 향상되며 이에 따라 고정핀(100)과 뼈 사이에 발생하는 응력(stress)을 줄여 환부의 뼈 손상을 최소화할 수 있다.In addition, when the robot arm (not shown) moves a part of the body of the patient, the
상기 깊이조절와셔(130)는 피부와 접하는 깊이조절와셔(130)의 일면(이하, '저면'이라고 함)에 고정핀(100)이 회전하는 것을 방지하기 위한 회전방지부(135)가 형성된다. 즉, 피부와 접하는 깊이조절와셔(130)의 저면이 매끄러울 경우 환자의 몸을 움직이는 과정에서 뼈에 나사 삽입된 삽입부(110)가 풀림방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 깊이조절와셔(130)의 일면에 회전방지부(135)를 돌출 형성하여 환부와 깊이조절와셔(130) 간의 마찰력을 증대시켜 고정핀(100)이 풀림방향으로 회전하는 것을 방지하여 뼈에 고정핀(100)을 안정적으로 고정시킬 수 있다.The
이와 같은 회전방지부(135)는 도 4와 같이 미세한 탐침 형상으로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 회전방지부(135a)는 표면처리 예를 들면, 공지된 Endopore 방법의 표면처리를 이용하여 도 5과 같이 깊이조절와셔(130) 저면에 무작위로 배열(비패턴화)된 다수의 미세 돌기로 형성할 수도 있으며, 반대로 일정한 패턴을 가지는 다수의 미세 돌기로 형성하는 것도 물론 가능하다.The
도 6을 참조하면, 파지부(150)는 정복 시술 로봇의 암(미도시)에 형성된 클램프(300)에 분리 가능하게 체결된다.Referring to FIG. 6, the
상기 파지부(150)의 외형(또는 단면)은 원형으로 이루어지며, 이 경우 공구를 통해 고정핀(100)을 뼈에 삽입하기 위해 파지부(150)의 단부(151)에 공구체결홈(153)이 형성될 수 있다.In this case, in order to insert the
본 실시예에서는 공구체결홈(153)을 육각렌치에 대응하는 육각형상으로 이루어진 예를 도시하였으나, 이러한 형상에 제한되지 않고 공구체결홈은 십자, 일자, 팔각형상 등 사용하는 공구에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the
한편, 상기에서 파지부(150)는 원형으로 제작된 예를 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 도 7과 같이 외형이 다각형상으로 제작되는 것도 물론 가능하다.In the meantime, although the
통상 정형외과에서 사용되는 종래의 고정핀들은 무거운 무게를 지탱하기는 기능을 고려하기보다는 형태의 고정에 초점을 맞추고 있는데 이러한 종래의 고정핀을 정형외과에서 사용하는 로봇에 적용하기에는 무리가 있다. 즉, 고정핀이 로봇에 적용되기 위해서는 휘어짐이 적은 구조 예를 들면, 외형(또는 단면)이 다각형상을 이루는 구조로 제작함으로써 강도를 향상할 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.Conventional fixation pins, which are usually used in orthopedic surgery, focus on fixing the shape rather than considering the function of supporting a heavy weight. It is difficult to apply such a conventional fixation pin to a robot for orthopedic surgery. That is, in order for the fixing pin to be applied to the robot, it is preferable to fabricate a structure having a small warp, for example, a structure having a polygonal outer shape (or cross section) so as to improve the strength.
또한 파지부(150a)를 다각형상의 형태로 제작하는 경우, 특수한 고정핀 삽입 공구를 사용하지 않고, 일반적인 로체 드라이버, 몽키 등의 공구를 통해 의료진이 좀더 쉽게 뼈에 고정핀(100)을 삽입할 수 있다. In addition, when the
더욱이, 파지부(150a)를 다각형상으로 제작하는 경우, 파지부(150a)를 클램핑하는 클램프(300)의 내측면이 파지부(150a)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.When the
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 깊이조절와셔(130)를 통해 뼈에 삽입되는 고정핀(100)의 깊이를 임의로 조절할 수 있어 의료진의 실수에 의해 삽입부(110)가 뼈에 깊이 침투되는 것을 방지할 수 있고, 동시에 고정핀(100)을 통해 환자의 신체 일부를 정복 시술 로봇의 암에 안정적으로 고정할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the depth of the
또한, 본 발명은 깊이조절와셔(130)의 저면에 형성된 회전방지부(135,135a)를 통해 고정핀의 회전을 방지함으로써 삽입부(110)와 뼈 간에 형성되는 응력을 최소화하고 고정핀(100)이 풀려 느슨하게 되는 것을 차단할 수 있다.The present invention can minimize the stress generated between the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.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 exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
110: 삽입부 111,133: 나사부
130: 깊이조절와셔 131: 결합구멍
135,135a: 회전방지부 150,150a: 파지부
151: 단부 153: 공구체결홈110:
130: depth adjusting washer 131: engaging hole
135, 135a:
151: end portion 153: tool fastening groove
Claims (9)
상기 삽입부의 일측에 상기 삽입부와 동축방향으로 연장 형성되며 정복 시술 로봇의 암의 일부에 파지되는 파지부; 및
상기 삽입부의 삽입 깊이를 제한하도록 상기 삽입부를 따라 이동 가능하게 상기 삽입부에 나사 체결되어 상기 삽입부 상의 어느 한 지점에 위치 설정되는 깊이조절와셔;를 포함하며,
상기 깊이조절와셔는 피부와 접하는 일면에 회전방지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 고정핀.An insertion portion inserted into the bone and having a threaded portion formed on an outer periphery thereof;
A grip portion formed on one side of the insertion portion and extending in a coaxial direction with the insertion portion and gripped by a part of an arm of the reduction operation robot; And
And a depth adjusting washer screwed to the insertion part movably along the insertion part to position the insertion part at a certain point on the insertion part,
Wherein the depth adjusting washer forms a rotation preventing portion on a surface contacting the skin.
상기 회전방지부는 탐침 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정핀.The method according to claim 1,
Wherein the rotation preventing portion has a probe shape.
상기 회전방지부는 Endopore 방법의 표면처리를 이용하여 무작위로 배열된 다수의 미세 돌기인 것을 특징으로 하는 고정핀.The method according to claim 1,
Wherein the rotation preventing portion is a plurality of fine protrusions randomly arranged by using the surface treatment of the Endopore method.
상기 회전방지부는 일정 패턴을 가지는 다수의 미세 돌기인 것을 특징으로 하는 고정핀.The method according to claim 1,
Wherein the rotation preventing portion is a plurality of fine protrusions having a predetermined pattern.
상기 파지부는 외형이 다각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정핀.The method according to claim 1,
Wherein the gripping portion has a polygonal outer shape.
상기 파지부는 외형이 원형으로 이루어지며, 상기 파지부의 단부에는 공구를 통해 고정핀을 회전시켜 상기 삽입부를 뼈에 삽입하기 위한 공구체결홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고정핀.The method according to claim 1,
Wherein the gripping portion has a circular shape and a tool engagement groove for inserting the insertion portion into the bone is formed at the end of the gripping portion by rotating the fixation pin through a tool.
상기 공구체결홈은 십자, 일자 및 다각형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고정핀.8. The method of claim 7,
Wherein the tool engagement groove is one of a cross, a dash, and a polygonal shape.
상기 삽입부는 길이가 7㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 고정핀.
The method according to claim 1,
Wherein the insertion portion has a length of 7 mm or less.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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FPAY | Annual fee payment |
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