KR101703885B1

KR101703885B1 - 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트

Info

Publication number: KR101703885B1
Application number: KR1020100132813A
Authority: KR
Inventors: 최승욱; 민동명; 이제선
Original assignee: (주)미래컴퍼니
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2017-02-09
Also published as: KR20120071183A

Abstract

비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트가 개시된다. 수술용 인스트루먼트에 적용되는 축방향 회전 구조에 있어서, 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조는 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향으로 회전시킬 수 있으며, 샤프트를 굴곡시키는 구조 및 축방향 회전 구조를 제시함으로써, 수술용 인스트루먼트 사용시 동작 제어를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트{Rotation structure of cross way and surgical instrument using it}

본 발명은 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기기를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다. 따라서 최근에는 피부에 소정의 구멍을 형성하여 의료 기기, 예를 들면, 복강경, 수술용 인스트루먼트, 미세수술용 현미경 등만을 삽입하여 수행하는 수술 또는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.

수술용 인스트루먼트는 피부에 천공된 구멍을 통과하는 샤프트의 일단에 구비된 이펙터(end effector)를, 소정의 구동부를 사용하여 의사가 직접 손으로 조작하거나 로봇 암을 사용하여 조작함으로써 수술 부위를 수술하기 위한 도구이다. 종래 기술에 따르면, 수술용 인스트루먼트에 구비된 이펙터는 소정의 구조를 통한 회전 동작, 집게 동작(gripping), 절단 동작(cutting) 등을 수행한다. 현재 이펙터가 보다 정밀하고, 정확한 회전 동작, 특히, 샤프트의 축방향을 중심으로 회전하기 위한 구조를 가진 수술용 인스트루먼트에 대한 필요성이 제기된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향으로 회전시키기 위한 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 샤프트를 굴곡시키는 구조 및 축방향 회전 구조를 제시함으로써, 수술용 인스트루먼트 사용시 동작 제어를 용이하게 할 수 있는 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수술용 인스트루먼트에 적용되는 축방향 회전 구조에 있어서, 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조가 제시된다.

또한, 본 실시예는 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 회전 수단의 일단은 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합할 수 있다.

또한, 제1 회전 수단이 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 제1 회전 수단이 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정될 수 있으며, 제1 회전 수단은 와이어가 될 수 있다.

또한, 본 실시예는 샤프트는 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되, 방향 전환 수단과 제1 회전 수단의 일단은 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치될 수 있다.

여기서, 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리 및 아이들러 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다.

또한, 제1 회전 수단의 일단은 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합할 수 있다.

또한, 본 실시예는 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 회전 수단을 당겨서 샤프트의 축방향 회전을 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와, 타단에 결합하여 이펙터를 작동하는 구동부와, 이펙터와 구동부를 연결하는 샤프트와, 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 수술용 인스트루먼트가 제공된다.

본 실시예는 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 회전 수단의 일단은 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합할 수 있으며, 제1 회전 수단이 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 제1 회전 수단이 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정될 수 있으며, 또한, 제1 회전 수단은 와이어가 될 수 있다.

또한, 본 실시예는 샤프트는 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되, 방향 전환 수단과 제1 회전 수단의 일단은 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않을 수 있다. 여기서, 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리, 아이들러 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다.

또한, 본 실시예는 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함할 수 있으며, 여기서, 구동부에는 굴곡부가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단이 결합될 수 있다.

또한, 제1 회전 수단의 일단 및 제2 회전 수단의 일단은 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합할 수 있다.

여기서, 굴곡부는 제1 회전 수단 및 제2 회전 수단에 의해 굴곡될 수 있다.

또한, 본 실시예는 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함할 수 있으며, 본 실시예는 제2 회전 수단을 당겨서 샤프트의 축방향 회전을 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와, 타단에 결합하여 이펙터를 작동하는 구동부와, 이펙터와 구동부를 연결하는 샤프트와, 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하고 경사 부분이 서로 엇갈려 배치되는 한 쌍의 회전 수단을 포함하되, 한 쌍의 회전 수단의 수는 복수가 될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 회전 수단 중 하나의 회전 수단을 구동부 측으로 당겨서 이펙터를 회전시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함하되, 한 쌍의 회전 수단에 포함된 모든 회전 수단을 구동부 측으로 당겨서 굴곡부를 굴곡시킬 수 있다.

여기서, 한 쌍의 회전 수단을 당기는 힘의 크기를 각각의 한 쌍의 회전 수단마다 달리하여 굴곡부의 굴곡 방향을 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예는 샤프트 단면의 중심점이, 한 쌍의 회전 수단에 포함된 두 개의 회전 수단이 결합부에 결합한 한 쌍의 접점과 이루는 각의 최대값은 다음 식에 의해 결정될 수 있다.

여기서, n은 한 쌍의 회전 수단의 수이다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트는 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향을 중심축으로 회전시킬 수 있으며, 샤프트를 굴곡시키는 구조 및 축방향 회전 구조를 제시함으로써, 수술용 인스트루먼트 사용시 동작 제어를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 작동 상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 개념도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 상세도.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 측면도.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도.

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

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

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

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 구동부(110), 샤프트(120), 이펙터(130), 회전축(125), 결합부(135), 접점(140a, 140b), 방향 전환 수단(150a, 150b), 회전 수단(160a, 160b)이 도시된다.

본 실시예는 수술용 인스트루먼트에서 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향으로 회전시키기 위한 비틀림 방식의 회전 구조를 제시하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 와이어와 같은 회전 수단을 서로 엇갈려 배치하여 회전 수단을 당김으로써, 이펙터가 축방향으로 회전할 수 있는 구조를 제시한다.

본 발명의 축방향은 수술용 인스트루먼트 및/또는 샤프트(120)가 연장되는 방향이 될 수 있다. 여기서, 샤프트(120)가 일자형인 경우 축방향은 샤프트(120)가 일자로 연장되는 방향(도 1의 회전축)이 될 수 있으며, 샤프트(120)가 굴곡되는 경우 축방향은 굴곡된 샤프트(120)와 결합하는 이펙터(130)가 연장되는 방향(도 6의 회전축)이 될 수 있다.

본 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 로봇 수술 또는 수동식 수술에 사용될 수 있다. 전자의 경우 수술용 인스트루먼트는 액추에이터가 구비된 수술용 로봇 암의 선단부에 장착되고, 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 구동부(110)인 커플러에 구비되는 구동휠(미도시)이 작동하며, 구동휠과 연결되고 수술 환자의 체내로 삽입되는 이펙터(130)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 예를 들면, 구동휠은 원판형으로 형성되며, 액추에이터에 클러칭되어 구동력을 전달받을 수 있다. 또한, 구동휠의 개수는 제어 대상의 개수에 상응하여 결정될 수 있으며, 이러한 구동휠에 대한 기술은 수술용 인스트루먼트와 관련된 기술자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.

또한, 후자의 경우 커플러 대신 소정의 구동부(110), 예를 들면, 의사가 직접 조종할 수 있는 인터페이스(스틱 형상, 버튼 형상, 집게 형상, 레버 형상 등)가 구비되며, 이를 의사가 조종하면, 해당 인터페이스에 연결되며 수술 환자의 체내로 삽입되는 이펙터(130)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 이하에서는 전자를 기준으로 설명한다.

이펙터(130)는 수술용 인스트루먼트의 일단에 결합하고 수술 대상인 환자의 체내로 삽입되어 수술 부위와 접촉한다. 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)는 샤프트(120)의 일단에 결합되어, 집게 동작(grip)이나 절단 동작(cutting)을 수행하는 한 쌍의 죠(jaw)를 포함할 수 있다. 즉, 샤프트(120)의 말단에는 한 쌍의 죠(jaw)로 이루어진 집게 형태, 후크(hook) 형태, 약수저(spatula) 형태 등의 이펙터(130)가 결합될 수 있는데, 사용자가 로봇에 결합된 핸들(미도시) 또는 수동식 수술의 인터페이스를 잡고 조작함으로써 이펙터(130)가 절단, 그립(grip), 회전 등 수술에 필요한 각종 동작을 하게 된다. 본 명세서에서는 이펙터(130)가 한 쌍의 죠로 이루어진 집게 형태인 경우를 중심으로 설명한다.

이 경우, 구동부(110)의 구동휠은 한 쌍의 죠와 풀리 결합될 수 있다. 구동휠과 한 쌍의 죠가 서로 결합하는 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들면, 한 벌의 와이어가 각 죠에 결합하는 방식, 한 벌의 와이어가 한 쌍의 죠에 결합하는 방식 등이 있을 수 있다. 후자의 경우를 중심으로 설명하면, 구동휠이 회전함에 따라 와이어를 통해 구동력이 전달되어 한 쌍의 죠가 집게 동작 또는 절단 동작을 하게 된다. 한 벌의 풀리 와이어를 통해 한 쌍의 죠를 움직이기 위해서는, 한 쌍의 죠를 서로 기어 등으로 연결하고 한 쌍의 죠 중 어느 하나 또는 한 쌍의 죠가 결합된 부분에 풀리 와이어를 결합하여 구동력을 전달할 수 있다. 이 외에도 한 벌의 풀리를 사용하여 한 쌍의 죠가 집게 동작을 하도록 할 수 있는 다양한 메커니즘이 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 구동부(110)는 샤프트(120)의 타단에 결합하여 회전 수단(160a, 160b)을 당기거나 풀어서 회전 수단(160a, 160b)에 인가되는 장력을 조절할 수 있다. 회전 수단(160a, 160b)이 와이어인 경우 각 와이어의 일단은 구동부(110)에 결합하여 각 와이어는 당겨지거나 풀어질 수 있다.

여기서, 회전 수단(160a, 160b)은 결합 부위에 회전력을 인가하여 이를 소정 방향으로 회전하게 하는 수단으로서, 와이어, 로드(rod), 스틸벨트(steel belt) 등이 될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, X자 형태로 된 회전 수단(160a, 160b)의 한쪽을 당기고 다른 한쪽을 풀어줌으로써 결합 부위에 회전력을 인가할 수 있다.

스틸벨트는 고온특성, 내신장특성 및 내화학약품 특성에 강한 재료로 형성될 수 있으며, 플레인(plain) 벨트, 타공(perforated) 벨트 등 그 명칭 및 구조에 한정되지 않고 본 발명에 적용될 수 있다.

회전 수단(160a, 160b)은 제1 회전 수단(160a)과 제2 회전 수단(160b)으로 구분될 수 있다. 제1 회전 수단(160a)은 샤프트(120) 내부에서, 예를 들면, 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트(120)가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함할 수 있다. 또한, 제2 회전 수단(160b)은 샤프트(120) 내부에서, 예를 들면, 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단(160a)과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함할 수 있다. 여기서, 이펙터(130)의 인접 부위는 이펙터(130)에 인접한 샤프트(120) 부위 또는 샤프트(120)에 인접한 이펙터(130)의 부위 등의 위치를 지칭할 수 있다.

본 명세서에서는 회전 수단(160a, 160b)의 일단이 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 결합한 실시예를 중심으로 설명하지만, 이펙터(130)를 회전시킬 수 있는 구조를 구현하기 위하여, 회전 수단(160a, 160b)의 일단이 이펙터(130), 이펙터(130)에 인접한 샤프트(120) 부위, 샤프트(120)의 중간 부위, 구동부(110)에 인접한 샤프트(120) 부위 등 다양한 결합부(135)에 결합할 수 있음은 물론이다.

여기서, 경사 부분은 접점(140a, 140b)과 방향 전환 수단(150a, 150b) 사이에 연결된 회전 수단(160a, 160b)의 상태를 지칭한다. 즉, 경사 부분은 이펙터(130)의 일측 또는 샤프트(120)의 일측에 연결된 결합부(135)에서 회전 수단(160a, 160b)이 결합한 접점(140a, 140b)과 회전 수단(160a, 160b)을 지지하는 방향 전환 수단(150a, 150b) 사이에서, 회전 수단(160a, 160b)이 수술용 인스트루먼트의 샤프트 축방향과 평행하지 않은 부분을 지칭한다.

여기서, 방향 전환 수단(150a, 150b)은 회전 수단(160a, 160b)의 연장 방향을 전환하여 경사 부분을 생성하기 위해 회전 수단(160a, 160b)을 지지하고 꺾는 역할을 하며, 도 2에 도시된 것처럼, 회전(125)축을 기준으로 접점(140a, 140b)의 반대쪽에 위치하도록 샤프트 내에 형성되어, 회전 수단(160a, 160b)을 경사지게 할 수 있는 구조, 예를 들면, 고리 형상, 돌출 형상, 핀(pin), 롤러, 풀리, 아이들러(idler) 등 다양한 구조로 구현될 수 있다.

여기서, 접점(140a)과 방향 전환 수단(150a)은 샤프트(120)가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않음으로써, 회전 수단(160a)에 경사 부분을 형성할 수 있다.

결합부(135)는 샤프트(120)의 연장방향을 축으로 하는 회전축(125)(도 2에 도시된 것처럼, 이펙터(130)와 샤프트(120)가 결합되는 부위에 개재됨)을 중심으로 샤프트(120)와 회전 가능한 구조로 결합된다. 예를 들면, 결합부(135)는 샤프트(120)와 베어링 결합을 할 수 있다. 결합부(135)는 이펙터(130)의 일부 또는 샤프트(120)의 일부로 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 작동 상태도이다. 도 3을 참조하면, 샤프트(120), 이펙터(130), 결합부(135), 접점(140a, 140b), 방향 전환 수단(150a, 150b), 회전 수단(160a, 160b)이 도시된다.

도 3의 (A)는 이펙터(130)가 반시계 방향으로 회전한 상태이다. 여기서, 제1 회전 수단(160a)은 구동부(110)에 의해 당겨지며, 제2 회전 수단(160b)은 당겨지지 않거나 또는 풀릴 수 있다. 즉, 구동부(110)가 제1 회전 수단(160a)을 도면의 하측으로 당기면, 제1 회전 수단(160a)은 결합부(135)의 접점(140a)에 반시계 방향으로 이동하는 힘을 가하게 되어, 결합부(135)에 연결된 이펙터(130)는 반시계 방향으로 회전하는 힘을 받게 된다. 따라서 회전 수단이 수축 또는 이완됨으로써 장력이 조절되어 이펙터(130)의 회전하는 각도 및 방향이 결정될 수 있다.

또한, 도 3의 (B)는 이펙터(130)가 시계 방향으로 회전한 상태이다. 시계 방향 회전 상태에서는 반시계 방향 회전 상태에 대해 상술한 바와 대칭되는 역의 메커니즘이 적용될 수 있다. 제2 회전 수단(160b)은 구동부(110)에 의해 당겨지며, 제1 회전 수단(160a)은 당겨지지 않거나 또는 풀릴 수 있다. 즉, 구동부(110)가 제2 회전 수단(160b)을 도면의 하측으로 당기면, 제2 회전 수단(160b)은 결합부(135)의 접점(140b)에 시계 방향으로 이동하는 힘을 가하게 되어, 결합부(135)에 연결된 이펙터(130)는 시계 방향으로 회전하는 힘을 받게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 결합부(135), 접점(140a, 140b, 140c, 140d)이 도시된다. 도 4는 도 2의 c-c'선에 따른 단면도가 될 수 있다. 여기서는 접점이 네 개인 경우를 도시하였으나, 본 발명은 접점의 수에 제한되지 않는다.

접점(140a, 140b, 140c, 140d)은 회전 수단(160a, 160b)이 결합부(135)에 결합하는 부위이며, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)의 수 및 위치는 회전 수단(160a, 160b)의 개수와 관련될 수 있다. 예를 들면, 제1 접점(140a)과 제2 접점(140b)은 서로 엇갈려 결합된 회전 수단(160a, 160b)이 결합부(135)에 결합하는 부위이며, 제3 접점(140c)과 제4 접점(140d)은 서로 엇갈려 결합된 또 다른 회전 수단이 결합부(135)에 결합하는 부위가 될 수 있다.

각 접점은 서로 대응되는 접점을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 접점(140a)은 제2 접점(140b)에 대응되며, 제3 접점(140c)은 제4 접점(140d)에 대응될 수 있다. 이 경우 제1 접점(140a)과 제4 접점(140d)은 결합부(135)를 반시계방향으로 회전시키며, 제2 접점(140b)과 제3 접점(140c)은 결합부(135)를 시계방향으로 회전시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 사용자의 원하는 회전 각도에 따라 접점의 위치, 간격, 회전 수단(160a, 160b)의 회전 정도가 서로 다르게 정해질 수 있다. 여기서, 회전 수단의 회전 정도는 회전 수단(160a, 160b)이 상술한 경사 부분에서 접점(140a, 140b)으로부터 방향 전환 수단(150a, 150b)까지 연장되는 동안 결합부(135) 또는 샤프트(120)를 회전하는 정도가 될 수 있다.

예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 접점의 위치, 간격 및 회전 수단의 회전 정도가 정해지는 경우, 한 쌍의 회전 수단(160a, 160b)을 제어하여(당기거나 풀어서) 결합부(135)를 회전시킬 수 있는 각도는 90도 이하가 될 수 있다. 즉, 도 4를 참조하면, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)은 결합부(135) 중심에서 90도만큼씩 회전하여 그 위치 및 간격이 결정될 수 있다.

하지만, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)이 결합부(135) 중심에서 소정의 각도, 예를 들면, 45도, 120도 170도 등으로 정해지는 경우 하나의 회전 수단에 의해 조작되는 결합부(135)의 최대 회전 각도는 이러한 접점(140a, 140b, 140c, 140d)의 위치 및 간격에 상응하여 결정될 수 있다.

또한, 도 5a를 참조하면, 결합부(135)의 최대 회전 각도는 360도가 될 수 있다. 즉, 회전 수단(160)이 결합부(135)(및/또는 샤프트(120))를 한바퀴 돌아 나선형으로 감겨 있기 때문에 회전 수단(160)이 하방(구동부(110) 방향)으로 당겨지는 경우 회전력이 인가된 결합부(135)는 최대 360도까지 회전할 수 있다. 여기서는 회전 수단(160)이 결합부(135)를 한바퀴 도는 경우를 설명하였으나, 1/4 바퀴, 반바퀴, 3/4 바퀴, 두바퀴 등 회전 수단(160)은 결합부(135)를 다양하게 회전할 수 있으며, 이에 따라 회전 수단(160)을 당겨서 결합부(135)를 회전시킬 수 있는 각도는 다양하게 정해질 수 있다.

이외에도 접점의 개수가 홀수인 경우, 5개 이상인 경우 등 다양한 실시예가 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 도 5b에 도시된 바와 같이 접점의 개수는 8개이며, 각 접점은 서로 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 한 쌍의 회전 수단(160)과 각각 결합하여 결합부(135) 및 이펙터(130)를 회전시킬 수 있다.

또한, 도 5c를 참조하면, 본 실시예는 회전 수단(160)이 여러 개인 경우 서로 닿아 간섭이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 서로 다른 위치에 천공되는 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 사용될 수 있다. 즉, 결합부(135)에는 복수의 회전 수단(160)이 각각 관통하는 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 천공되어 있으므로, 이를 관통하는 와이어와 같은 회전 수단(160)은 서로 닿지 않아서 마찰에 의한 손상이 발생되지 않는다. 도면에서는 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 결합부(135)에 천공된 경우를 도시하였으나, 샤프트(120) 또는 후술할 바와 같은 굴곡 요소(175), 즉, 관절부(디스크)에 천공되어 동일한 원리로 활용될 수 있음은 물론이다.

복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하며 생성될 수 있다. 예를 들면, 관통 홀은 결합부(135)의 중심으로부터 가장 큰 거리에 위치하는 제1 관통 홀(137a), 가장 작은 거리에 위치하는 제3 관통 홀(137c), 제1 관통 홀(137a)과 제3 관통 홀(137c) 사이에 위치하는 제2 관통 홀(137b)을 포함할 수 있다.

각 관통 홀에는 서로 다른 방향으로 회전력을 전달하는 회전 수단(160)이 관통될 수 있다. 예를 들면, 제1 관통 홀(137a)과 제3 관통 홀(137c)에는 도 5c의 시계방향으로 결합부(135)를 회전시키는 회전 수단(160)이 관통하고, 제2 관통 홀(137b)에는 반시계방향으로 결합부(135)를 회전시키는 회전 수단(160)이 관통할 수 있다. 각 관통 홀을 통과하는 회전 수단(160)들의 길이는 접점의 위치 등에 따라서 서로 동일하지 않을 수 있다.

또한, 도 5e와 도 5f를 참조하면, 상술한 도 5c에 천공된 관통 홀(137a, 137b, 137c)에 복수의 회전 수단(160a, 160b, 160c)이 통과하는 경우가 도시된다. 회전 수단(160a, 160b, 160c)은 결합부(135)의 측면(내면 또는 외면)을 통해 접점(140)에 결합한다. 이러한 실시예와 같이 복수 접점(140)에 위치를 달리하여 나선형으로 복수의 회전 수단(160a, 160b, 160c)을 결합하는 경우 결합부(135)의 회전력을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 바에 따르면, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 일렬로 배치 구분되어 천공된 경우를 설명하였으나, 도 5d에 도시된 바와 같이, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하면서 천공될 수도 있다. 또한, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 각각 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하도록 산발적으로 천공될 수도 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 구동부(110), 샤프트(120), 이펙터(130), 굴곡부(A)가 도시된다.

본 실시예는 샤프트가 굴곡(bending)되는 경우에도 상술한 바와 같은 축방향 회전이 가능하도록 하는 구조를 제시하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 샤프트의 굴곡부에 서로 엇갈려 배치되는 회전 수단을 결합하여 굴곡부 자체 또는 이펙터(130) 자체를 축방향으로 회전시키는 특징이 있다. 이하에서는 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.

굴곡부(A)는 샤프트(120)에 포함되는 구성요소로서, 구부러질 수 있는 구조를 가진다. 여기서, 굴곡부(A)가 샤프트(120)에 포함된다는 의미는 굴곡부(A)가 샤프트(120)에 형성되거나, 샤프트(120)와 이펙터(130) 사이에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 굴곡부(A)가 전체로 형성되는 경우뿐만 아니라 도시된 바와 같이 샤프트(120)의 일단에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 굴곡부(A)가 구비되고, 소정의 길이만큼 연장된 말단부에 이펙터(130)가 결합하는 경우를 포함할 수 있다.

구동부(110)에는 굴곡부(A)가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단, 예를 들면, 와이어, 로드, 스틸벨트 등이 결합될 수 있다. 와이어와 스틸벨트는 장력을 인가하여 굴곡부(A)를 소정 방향으로 구부러지도록 하며, 로드는 기구적 구조로 굴곡부(A)를 구부러지도록 할 수 있다.

굴곡부(A)는 샤프트(120)가 연장되는 길이방향과 소정의 각도를 형성하며, 구부러질 수 있는 구조 또는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 굴곡부(A)는 서로 이격되어 연결된 복수의 굴곡 요소(관절부)를 포함하며, 소정의 힘이 특정 방향으로 작용하는 경우 휘어질 수 있는 구조를 가질 수 있다. 또한, 굴곡부(A)는 합성수지 튜브와 같이 휨성능이 강한 소재로 형성될 수 있다.

여기서, 각 굴곡 요소는 서로에 대해 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상술한 결합부(135)와 샤프트(120)의 회전 가능 결합 구조와 같이 소정의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

또한, 굴곡부(A)는 구동부(110)의 구동휠의 작동에 의해 제어될 수 있으며, 이를 위해 굴곡부(A)와 구동휠은 서로 와이어에 의해 연결될 수 있다.

수술용 인스트루먼트에 이러한 굴곡부(A) 및 축방향 회전 구조가 구비되는 경우 동작 제어 자유도가 증가하여 보다 편리하게 수술할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 굴곡부(A)가 구비되는 경우 수술을 수행하는 사용자는 이펙터(130)를 수술 부위에 용이하게 접근시킬 수 있는 장점이 있다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 영역(도 6의 영역 A)을 상세하게 도시된 도면이다. 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 근위(proximal) 샤프트(121), 원위(distal) 샤프트(122), 제1 내지 제6 접점(140a 내지 140f), 제1 내지 제6 방향 전환 수단(150a 내지 150f), 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f), 굴곡 요소(175)가 도시된다. 도면의 식별력을 높이기 위해 도 7a 내지 도 7c는 각 구성 요소가 부분적으로 결합되어 있는 상태를 도시하며, 도 7d는 전체 구성 요소가 결합되어 있는 상태를 도시한다. 여기서, 근위(proximal) 샤프트(121)는 구동부(110) 측에 근접한 샤프트이며, 원위(distal) 샤프트(122)는 이펙터(130) 측에 근접한 샤프트이다.

먼저, 도 7a를 참조하면, 제1 회전 수단(160a)과 제2 회전 수단(160b)이 서로 쌍을 이루며 각각 제1 방향 전환 수단(150a) 및 제2 방향 전환 수단(150b)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제1 접점(140a) 및 제2 접점(140b)에 결합한다. 여기서, 굴곡 요소(175)는 샤프트(120)의 길이 방향을 축으로 회전 가능한 디스크 형상 또는 관절 형상으로 구현될 수 있으며, 상술한 바와 같은 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 형성될 수 있다.

여기서, 제1 접점(140a) 및 제2 접점(140b)은 이펙터(130)에 근접한 원위 샤프트(122)에 가장 인접한 굴곡 요소(175)에 결합한 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면, 원위 샤프트(122)에 결합하거나 다른 굴곡 요소(175)에 결합할 수도 있음은 물론이다.

도 7b와 도 7c를 참조하면, 상술한 바와 유사한 방식으로 제3 회전 수단(160c)과 제4 회전 수단(160d)이 서로 쌍을 이루며 각각 제3 방향 전환 수단(150c) 및 제4 방향 전환 수단(150d)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제3 접점(140c) 및 제4 접점(140d)에 결합한다. 또한, 제5 회전 수단(160e)과 제6 회전 수단(160f)도 서로 쌍을 이루며 각각 제5 방향 전환 수단(150e) 및 제6 방향 전환 수단(150f)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제5 접점(140e) 및 제6 접점(140f)에 결합한다.

상술한 모든 구성 요소가 서로 결합한 실시예는 도 7d에 도시된다. 여기서, 제1 회전 수단(160a), 제3 회전 수단(160c) 및 제5 회전 수단(160e) 중 어느 하나 이상을 구동부(110) 측으로 당기고, 제2 회전 수단(160b), 제4 회전 수단(160d) 및 제6 회전 수단(160f)을 적절히 풀어주면, 원위 샤프트(122)는 R1 방향으로 회전한다. 역으로, 제2 회전 수단(160b), 제4 회전 수단(160d) 및 제6 회전 수단(160f) 중 어느 하나 이상을 구동부(110) 측으로 당기고, 제1 회전 수단(160a), 제3 회전 수단(160c) 및 제5 회전 수단(160e)을 적절히 풀어주면, 원위 샤프트(122)는 R2 방향으로 회전한다.

따라서 원위 샤프트(122)의 회전에 의해 이펙터(130)가 샤프트(120)의 연장 방향을 축으로 하여 회전가능하다. 여기서, 이펙터(130)가 회전하는 중심인 축방향은 굴곡부(A)의 굴곡 정도가 고려된 방향으로서, 이펙터(130)가 연장된 길이 방향이 될 수 있다.

도 7d의 B1 및 B2 방향에서 각각 바라본 도 8a 및 도 8b의 측면도를 참조하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)의 비틀림 구조 및 결합 구조가 도시된다. 도 8b에서, 제2 회전 수단(160b) 및 제3 회전 수단(160c)은 도면의 후방에 위치하여 점선으로 표현하였다.

도 7d의 A 방향에서 바라본 도 9a와 C 방향에서 바라본 도 9b를 참조하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)은 비틀림에 의한 회전력을 전달할 뿐만 아니라 굴곡부(A)에 굴곡력도 전달할 수 있다. 즉, 모든 회전 수단 중 하나의 회전 수단만을 당기는 경우 굴곡 요소(175)는 회전한다. 예를 들면, 도 9b에서, 제1 회전 수단(160a)을 구동부(110) 측으로 당기면 원위 샤프트(122)는 R1 방향으로 회전하고, 제2 회전 수단(160b)을 구동부(110) 측으로 당기면 원위 샤프트(122)는 R2 방향으로 회전한다.

또한, 복수의 회전 수단을 당기는 경우 굴곡 요소(175)는 굴곡될 수 있다. 예를 들면, 제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)을 동시에 구동부(110) 측으로 당기면 굴곡부(A)는 D1 방향으로 굴곡될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 회전 수단(160a 내지 160d)을 구동부(110) 측으로 모두 당기고, 제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)을 당기는 힘보다 제3 회전 수단(160c) 및 제4 회전 수단(160d)을 당기는 힘을 조금 세게 하면, 굴곡부(A)는 D2 방향으로 굴곡될 수 있다. 이 경우 당겨지지 않는 회전 수단은 풀릴 수 있다.

이 경우 한 쌍의 회전 수단은 비틀림에 의한 회전력을 최대한 증가시키기 위해서 가급적 멀리 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 도 9a를 참조하면, 세 쌍의 회전 수단이 도시되며, 각 쌍은 최대한 멀리 위치하기 위해서, θ = 120도 만큼 벌어져 위치할 수 있다. 여기서, 한 쌍을 이루는 두 개의 회전 수단이 서로 벌여지는 최대 각도는 전체 쌍의 수에 비례할 수 있으며, 이러한 최대 각도는 360/n(여기서, n은 쌍의 개수)이 될 수 있다. 물론 각 쌍이 서로 다른 굴곡 요소(175)에 결합하거나 또는 서로 다른 층의 굴곡 요소(175)에 복수의 회전 수단이 상술한 바와 같이 나선형으로 서로 다른 접점에 결합하는 경우에는 이러한 최대 각도는 더 커질 수 있다.

상술한 바에 의하면 세 쌍의 회전 수단을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 네 쌍 이상의 회전 수단이 구비될 수도 있음은 물론이다.

또한, 다른 실시예에 따르면, 구동부(110)의 작동에 의해 이펙터(130)가 운동할 수 있도록 구동부(110)와 조작자(150)에 결합하는 별도의 와이어(미도시)가 더 포함될 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 굴곡부(A)가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단(미도시), 예를 들면, 와이어, 로드, 스틸벨트 등이 굴곡부(A)와 구동부(110)에 결합할 수도 있다. 굴곡 수단은 일단이 결합부(135)에 결합하고, 타단이 구동부(110)에 결합하여 구동부(110)의 조작, 즉, 굴곡 수단을 당기거나 밀어서 결합부(135)를 샤프트(120)에 대하여 소정의 방향으로 굴곡시킬 수 있다.

상술한 바에 의하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)이 굴곡 요소(175)에 결합하는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 층의 굴곡 요소(175)에 복수의 회전 수단이 상술한 바와 같이 나선형으로 서로 다른 접점에 결합하는 등 다양한 결합 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

여기서, 굴곡부(A)는 커버부(180)로 커버될 수 있다. 커버부(180)는 탈부착 가능한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커버부(180)는 미리 설정된 각도로 구부러진 관형상이 될 수 있으며, 또한, 커버부(180)는 플렉서블(flexible)하거나 또는 리지드(rigid)할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도이다. 도 10을 참조하면, 근위(proximal) 샤프트(121), 원위(distal) 샤프트(122), 제1 내지 제2 접점(140a 내지 140b), 제1 내지 제2 방향 전환 수단(150a 내지 150b), 제1 내지 제2 회전 수단(160a 내지 160b), 굴곡 요소(175), 탄성 수단(190)이 도시된다.

본 실시예는 복수의 회전 수단 중 어느 하나 이상의 회전 수단에 복원력을 인가하여 별도로 당기지 않아도 접점이 비틀림에 의한 회전력을 인가받을 수 있는 특징이 있다.

제1 회전 수단(160a)은 상술한 바와 같이 구동부(110)에 의해 당겨질 수 있으며, 제2 회전 수단(160b)에는 탄성력을 인가하는 탄성 수단(190)이 결합하여 계속 당겨질 수 있다. 여기서, 탄성 수단(190)은 스프링이 될 수 있다.

제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)의 점선 부분은 해당 부분이 도면의 후방에 위치함을 의미한다. 이 경우 구동부(110)는 제1 회전 수단(160a)만을 제어하여 비틀림에 의한 회전 정도를 조절할 수 있다.

예를 들면, 도 10의 (A)는 제2 회전 수단(160b)은 탄성 수단(190)에 의해 계속 당겨지고, 제1 회전 수단(160a)은 풀어지는 경우를 도시한다. 또한, 도 10의 (B)와 (C)는 제1 회전 수단(160a)이 탄성 수단(190)의 탄성력보다 더 큰 힘으로 당겨지는 경우를 도시하며, 이 경우 원위(distal) 샤프트(122)는 R 방향으로 회전하며, 제2 회전 수단(160b)이 굴곡부를 감는 형태가 된다.

상술한 바에 의하면, 한 쌍의 회전 수단이 구비된 경우를 중심으로 설명하였으나, 한 쌍의 회전 수단이 복수개만큼 구비된 경우에도 본 실시예가 적용될 수 있음은 물론이다.

상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 회전 수단 및 그 결합 상태를 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 회전 수단이 다른 기구적 구조로 대체되거나 결합 상태가 변경되더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있다.

해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 구동부 120 : 샤프트
121 : 근위 샤프트 122 : 원위 샤프트
125 : 회전축 130 : 이펙터
135 : 결합부
137a, 137b, 137c : 관통 홀
140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f : 접점
150a, 150b, 150e, 150f : 방향 전환 수단
160a, 160b, 160c, 160e, 160f : 회전 수단
175 : 굴곡 요소 180 : 커버부
190 : 탄성 수단

Claims

비틀림 방식의 회전 구조를 구비하는 수술용 인스트루먼트로서,
소정의 축방향으로 연장되는 샤프트와;
상기 샤프트의 일단에 결합되며, 수술 부위와 접촉하여 수술에 필요한 동작을 수행하는 이펙터와;
상기 이펙터와 상기 샤프트의 결합 부위에 개재되며, 상기 이펙터가 샤프트에 대해 상기 축방향을 중심으로 회전 가능하도록 하는 회전축과;
상기 이펙터에 연결되며 상기 회전축에 접하는 결합부와;
상기 샤프트의 타단에 결합되며, 상기 이펙터가 작동하도록 구동력을 인가하는 구동부와;
일단은 상기 결합부에 소정의 제1 접점에서 연결되고 상기 샤프트를 따라 연장되어 타단은 상기 구동부에 결합되며, 상기 구동부로부터 구동력을 인가받아 당겨지거나 풀어짐으로써 상기 결합부에 장력을 전달하는 제1 와이어와;
상기 회전축을 기준으로 상기 제1 접점의 반대쪽에 위치에 위치하도록 상기 샤프트 내에 형성되어, 상기 샤프트를 따라 연장되는 상기 제1 와이어를 지지하는 제1 방향 전환 수단을 포함하되,
상기 제1 와이어는 상기 제1 방향 전환 수단에 의해 연장 방향이 전환되어 연장 방향이 상기 축방향과 평행하지 않은 부분인 경사 부분을 포함함으로써, 상기 구동부로부터의 장력을 상기 결합부에 전달함에 따라, 상기 결합부에 비틀림에 의한 회전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제1항에 있어서,
일단은 상기 결합부에 소정의 제2 접점에서 연결되고 상기 샤프트를 따라 연장되어 타단은 상기 구동부에 결합되며, 상기 구동부로부터 구동력을 인가받아 당겨지거나 풀어짐으로써 상기 결합부에 장력을 전달하는 제2 와이어와;
상기 회전축을 기준으로 상기 제2 접점의 반대쪽에 위치에 위치하도록 상기 샤프트 내에 형성되어, 상기 샤프트를 따라 연장되는 상기 제2 와이어를 지지하는 제2 방향 전환 수단을 포함하되,
상기 제2 와이어는 상기 제2 방향 전환 수단에 의해 연장 방향이 전환되어 연장 방향이 상기 축방향과 평행하지 않은 부분인 경사 부분을 포함하되, 상기 제2 와이어의 경사 부분이 상기 제1 와이어의 경사 부분과 엇갈려 배치되도록 상기 제2 방향 전환 수단에 의해 연장 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제2항에 있어서,
상기 제1 접점 및 상기 제2 접점의 위치, 상기 제1 접점과 상기 제2 접점 간의 간격, 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어가 상기 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 상기 이펙터의 축방향을 중심으로 한 최대 회전 각도에 상응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제2항에 있어서,
상기 구동부에 의해 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어 중 어느 하나의 장력을 조절함으로써, 상기 이펙터의 축방향을 중심으로 한 회전의 각도 및 방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제4항에 있어서,
상기 제1 방향 전환 수단과 상기 제1 접점이 상기 축방향과 평행하지 않게 배치됨으로써 상기 제1 와이어는 상기 축방향과 평행하지 않은 부분인 경사 부분을 포함하며, 상기 제2 방향 전환 수단과 상기 제2 접점이 상기 축방향과 평행하지 않게 배치됨으로써 상기 제2 와이어는 상기 축방향과 평행하지 않은 부분인 경사 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제4항에 있어서,
상기 제1 방향 전환 수단 및 상기 제2 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리 및 아이들러 중 하나 이상의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제4항에 있어서,
상기 샤프트는 구부러질 수 있는 구조로 된 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제7항에 있어서,
상기 구동부에는 상기 굴곡부가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제7항에 있어서,
상기 구동부에 의해 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어에 동시에 장력을 인가함으로써, 상기 굴곡부가 소정 방향으로 구부러지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제9항에 있어서,
상기 구동부에 의해 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어를 각각 당기는 힘의 크기를 각각 조절함으로써, 상기 굴곡부의 굴곡 방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
제4항에 있어서,
상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어에는 각각 탄성 수단이 결합되어, 이펙터의 회전 후 상기 구동부에 의해 상기 제1 와이어 또는 상기 제2 와이어를 당기지 않아도 상기 제1 와이어 또는 상기 제2 와이어에 복원력이 인가되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
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