KR101736097B1 - Surgical instrument - Google Patents
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- A61B2017/348—Means for supporting the trocar against the body or retaining the trocar inside the body
Abstract
수술용 인스트루먼트가 개시된다. 수술용 보조도구가 통합된 수술용 인스트루먼트로서, 길이방향으로 연장된 샤프트와, 샤프트의 말단에 결합되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행하는 이펙터와, 샤프트 내에 수용되는 보조도구와, 보조도구의 말단이 샤프트의 말단부를 통해 노출되도록 보조도구의 말단부를 작동시키는 구동부를 포함하는 수술용 인스트루먼트는, 주요 이펙터가 결합된 수술용 인스트루먼트의 말단부에 보조도구를 통합함으로써, 환자의 몸에 보조도구의 삽입을 위한 별도의 삽입공을 천공할 필요가 없어, 최소 침습 수술을 구현할 수 있다.A surgical instrument is disclosed. A surgical instrument incorporating an auxiliary surgical instrument, comprising: a longitudinally extending shaft; an effector coupled to a distal end of the shaft, the effector being inserted into a surgical site to perform an operation required for a surgical operation; The surgical instrument including a driving unit for actuating the distal end of the auxiliary tool such that the distal end of the auxiliary tool is exposed through the distal end of the shaft may include an auxiliary tool at the distal end of the surgical instrument to which the principal effector is coupled, There is no need to drill a separate insertion hole for inserting the tool, and a minimally invasive operation can be realized.
Description
본 발명은 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.The present invention relates to a surgical instrument.
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.Medically, surgery refers to the use of medical devices to cut skin, mucous membranes, and other tissues, or to repair the disease by manipulating or manipulating it. Particularly, the incision of the skin at the surgical site to open, and the internal organs to treat, shape or remove the open surgery causes bleeding, side effects, patient suffering, scarring, and the like.
이에 대해, 피부를 절개하는 대신 약간의 삽입공(孔)을 천공하고, 이를 통해 내시경, 복강경, 수술용 인스트루먼트(instrument), 미세수술용 현미경 등의 의료 기기를 삽입하여 체내에서 수술이 이루어지도록 하는 '복강경 수술' 내지는 '최소 침습 수술'이 각광받고 있다.On the contrary, instead of cutting the skin, a small insertion hole is drilled to insert a medical instrument such as an endoscope, a laparoscope, a surgical instrument, a microscope for microscopic surgery, etc., 'Laparoscopic surgery' or 'minimally invasive surgery' is in the spotlight.
복강경 수술에는, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행하는 커터(cutter), 그립퍼(gripper), 전기수술용 프로브(probe), 스테이플러(stapler) 등의 주요 이펙터(effector), 및 주요 이펙터에 부가하여 복강경, 석션 튜브(suction tube), 이리게이션 튜브(irrigation tube) 등의 보조도구가 함께 사용된다.Laparoscopic surgery includes major effectors, such as cutters, grippers, electrosurgical probes, staplers, and the like, which are inserted into a surgical site and perform operations necessary for surgery, In addition, ancillary tools such as laparoscopic, suction tubes, irrigating tubes are used together.
전술한 것처럼, 수술 도구를 체내에 삽입하기 위해서는 환자의 몸에 삽입공을 천공해야 하는데, 종래에는 주요 이펙터 및 보조도구를 모두 삽입하는 과정에서 환자의 몸에 상당히 많은 수의 삽입공이 천공되게 되며, 이는 번거로운 작업이 될 뿐만 아니라 '최소 침습'의 의미가 퇴색되는 결과를 가져올 수도 있다. 예를 들어, 주요 이펙터 3개, 복강경 1개, 석션/이리게이션 튜브 각 1개씩을 사용하여 복강경 수술을 수행한다고 하면, 환자의 몸에는 총 6개 또는 그 이상의 삽입공을 천공해야 하는 상황이 발생할 수 있는 것이다.As described above, in order to insert the surgical tool into the body, the insertion hole must be drilled in the body of the patient. In the past, a considerable number of insertion holes are drilled in the body of the patient during the insertion of both the main effector and the auxiliary tool, This can be a cumbersome task and may result in a fading of the meaning of 'minimally invasive'. For example, if you perform laparoscopic surgery using three primary effects, one laparoscope, and one suction / immersion tube, you may need to puncture a total of six or more insertion holes in the patient's body You can.
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.
The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.
본 발명은, 환자의 몸에 최소한의 삽입공만을 천공하여 복강경 수술을 수행할 수 있는 수술용 인스트루먼트를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a surgical instrument capable of performing laparoscopic surgery by puncturing only a minimum insertion hole in a patient's body.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수술용 보조도구가 통합된 수술용 인스트루먼트로서, 길이방향으로 연장된 샤프트와, 샤프트의 말단에 결합되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행하는 이펙터와, 샤프트 내에 수용되는 보조도구와, 보조도구의 말단이 샤프트의 말단부를 통해 노출되도록 보조도구의 말단부를 작동시키는 구동부를 포함하는 수술용 인스트루먼트가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a surgical instrument incorporating an auxiliary surgical instrument, the surgical instrument comprising: a longitudinally extending shaft; an effector coupled to a distal end of the shaft, There is provided a surgical instrument comprising an auxiliary tool received within a shaft and a drive for actuating the distal end of the auxiliary tool such that the distal end of the auxiliary tool is exposed through the distal end of the shaft.
보조도구는 수술 부위에서 석션(suction)을 수행하는 제1 튜브 또는 이리게이션(irrigation)을 수행하는 제2 튜브 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 보조도구의 말단부는, 이펙터가 틸팅(tilting)되어 샤프트의 말단이 개방될 때, 상기 샤프트의 개방된 말단을 통해 노출되는 구조로 이루어질 수 있다.The auxiliary tool may comprise at least one of a first tube for performing suction at the surgical site or a second tube for performing irrigation. The distal end of the auxiliary tool may be of a structure that is exposed through the open end of the shaft when the effector is tilted to open the distal end of the shaft.
보조도구의 말단부는, 구동부의 비작동시에는 샤프트 내에 수용되어 있다가, 구동부의 작동시에는 샤프트의 말단부를 통해 노출되는 구조로 이루어질 수 있다. 이 경우, 보조도구의 말단부는, 구동부의 비작동시에는 접혀진 상태로 샤프트에 일체화되며, 구동부의 작동시에는 펴진 상태가 되어 샤프트의 말단부를 통해 노출될 수 있다.The distal end of the auxiliary tool may be configured to be received in the shaft during non-operation of the driving portion and exposed through the distal portion of the shaft during operation of the driving portion. In this case, the distal end of the auxiliary tool is integrated with the shaft in a folded state when the drive unit is not in operation, and is exposed through the distal end of the shaft when the drive unit is in operation.
또한, 샤프트의 말단부에는 개방홀이 천공되며, 보조도구의 말단부는, 구동부의 비작동시에는 샤프트 내에 수납되어 있다가, 구동부의 작동에 따라 슬라이딩되어 개방홀을 통해 인출될 수 있다.In addition, an opening hole is formed in the distal end of the shaft, and the distal end of the auxiliary tool is accommodated in the shaft when the driving part is not operated, and can be slid according to the operation of the driving part to be drawn out through the opening hole.
인스트루먼트는 수술용 로봇에 장착되고, 샤프트의 선단부에는, 로봇에 결합되어 로봇으로부터 구동력을 전달받아 작동되는 인터페이스부가 결합되며, 이펙터는 인터페이스부의 작동에 상응하여 동작을 수행하고, 구동부는 인터페이스부의 일부로서 구현될 수 있다.The instrument is mounted on a surgical robot, and an interface unit coupled to the robot and receiving a driving force from the robot is coupled to the distal end of the shaft. The effector performs an operation corresponding to the operation of the interface unit. Can be implemented.
또는, 샤프트의 선단부에는 하우징이 결합되고, 하우징의 일면에는 이펙터와 연결되는 제1 구동자가 구비되며, 구동부는, 하우징에 타면에 구비되며 외부로부터 제공되는 동력원에 결합되어 작동되는 제2 구동자로서 구현될 수 있다. 또는, 구동부는, 샤프트의 선단부에 구비되며, 외부로부터 제공되는 동력원에 결합되어 작동되는 구동자로서 구현될 수 있다. 또는, 구동부는, 보조도구가 그 기능을 수행하도록 유압을 제공하는 장치에 통합되어 구현될 수 있다.Alternatively, the housing may be coupled to the distal end of the shaft, a first driver may be coupled to the effector on one side of the housing, and the driving unit may include a second driver provided on the other surface of the housing and operatively coupled to a power source provided from the outside Can be implemented. Alternatively, the driving unit may be implemented as a driver provided at the distal end of the shaft and operatively coupled to a power source provided from the outside. Alternatively, the driving unit may be implemented integrally in an apparatus that provides the hydraulic pressure for the auxiliary tool to perform its function.
이 경우, 보조도구는 이리게이션 튜브이고, 구동부는, 공급되는 물을 수용하는 실린더와, 실린더의 내부 공간을 구획하고, 수압에 저항하는 방향으로 실린더 내에 탄지되도록 설치되며, 수압이 가해지는 방향으로 이동하는 피스톤과, 피스톤에 결합되어, 공급되는 물을 통과시키는 밸브를 포함하되, 이리게이션 튜브는 피스톤에 결합되어, 피스톤의 이동에 따라 이동하여 그 말단이 샤프트의 말단부를 통해 노출되며, 밸브에 의해 통과된 물을 그 말단을 통해 분사할 수 있다. 밸브는, 미리 설정된 기준치보다 큰 수압이 가해지면 개방되어 물을 통과시키고, 기준치보다 작은 수압이 가해지면 폐쇄되어 물을 차단할 수 있다.In this case, the auxiliary tool is an irrigating tube, and the driving portion includes a cylinder for receiving the water to be supplied, a cylinder for partitioning the inner space of the cylinder, being installed in the cylinder so as to be resilient to the hydraulic pressure, And a valve coupled to the piston for passing water therethrough, wherein the irrigating tube is coupled to the piston and moves according to the movement of the piston so that its distal end is exposed through the distal end of the shaft, The water passed by it can be sprayed through its end. The valve is opened when water pressure greater than a preset reference value is applied, and is blocked when water pressure lower than the reference value is applied to shut off the water.
또한, 보조도구는 석션 튜브이고, 구동부는, 진공이 가해지는 공간을 제공하는 실린더와, 실린더의 내부 공간을 구획하고, 진공에 의한 흡입력에 저항하는 방향으로 실린더 내에 탄지되도록 설치되며, 흡입력이 가해지는 방향으로 이동하는 피스톤과, 피스톤에 결합되는 밸브를 포함하되, 석션 튜브는 피스톤에 결합되어, 피스톤의 이동에 따라 이동하여 그 말단이 샤프트의 말단부를 통해 노출되며, 밸브의 개방에 따라 그 말단을 통해 석션을 수행할 수 있다. 밸브는, 미리 설정된 기준치보다 큰 흡입력이 가해지면 개방되고, 기준치보다 작은 흡입력이 가해지면 폐쇄될 수 있다.Further, the auxiliary tool is a suction tube, and the driving portion is provided so as to divide the internal space of the cylinder and to be resiliently biased in the cylinder in the direction to resist the suction force by the vacuum, And a valve coupled to the piston, wherein the suction tube is coupled to the piston and moves according to the movement of the piston so that its distal end is exposed through the distal end of the shaft, So that the user can perform the suction. The valve is opened when a suction force larger than a predetermined reference value is applied, and may be closed when a suction force smaller than the reference value is applied.
실린더는, 탄성체를 수용하며 유압이 적용되지 않는 별도로 구획된 공간을 포함하고, 피스톤은 탄성체에 의해 실린더에 탄지될 수 있다.The cylinder includes a separately partitioned space that receives the elastic body and to which no hydraulic pressure is applied, and the piston can be resiliently attached to the cylinder by the elastic body.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and the detailed description of the invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 주요 이펙터가 결합된 수술용 인스트루먼트의 말단부에 보조도구를 통합함으로써, 환자의 몸에 보조도구의 삽입을 위한 별도의 삽입공을 천공할 필요가 없어, 최소 침습 수술을 구현할 수 있다. 또한, 평소에는 보조도구가 샤프트 내에 수용되어 있다가 사용시에만 샤프트의 말단부를 통해 보조도구가 노출되도록 함으로써 인스트루먼트에 통합된 보조도구를 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 수술용 로봇 등 외부로부터 제공되는 구동력을 받아 보조도구의 말단부가 자동으로 수납 및 인출되도록 함으로써, 수술용 로봇을 이용한 복강경 수술에도 활용할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, it is not necessary to drill a separate insertion hole for inserting an auxiliary tool into a patient's body by integrating an auxiliary tool at the distal end of the surgical instrument to which the main effector is coupled, Can be implemented. Also, the auxiliary tool is usually housed in the shaft, and the auxiliary tool is exposed through the end of the shaft only during use, so that an auxiliary tool integrated in the instrument can be selectively used as needed. Further, the distal end portion of the auxiliary tool is automatically stored and taken out by receiving a driving force provided from the outside such as a surgical robot, so that it can be utilized for laparoscopic surgery using a surgical robot.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타낸 개념도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보조도구의 작동상태를 나타낸 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 나타낸 도면.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 유압식 구동부의 작동 구조를 나타낸 도면.1 is a conceptual view illustrating a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are views showing an operating state of an auxiliary tool according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 to 7 show a driving unit according to an embodiment of the present invention.
8 to 11 are views showing an operating structure of a hydraulic driving unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 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 출원에서, "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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타낸 개념도이다. 도 1을 참조하면, 인스트루먼트(1), 샤프트(10), 이펙터(12), 보조도구(14), 구동부(20)가 도시되어 있다.1 is a conceptual diagram illustrating a surgical instrument according to an embodiment of the present invention. 1, an
본 실시예는 수술용 인스트루먼트 샤프트에 석션(suction)/이리게이션(irrigation) 튜브 등의 보조도구를 통합함으로써, 보조도구를 별도로 사용하지 않고(따라서, 보조도구를 사용하기 위한 별도의 삽입공을 천공하지 않고), 통합된 인스트루먼트를 사용하는 과정에서 필요에 따라 석션/이리게이션 등을 추가로 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The present embodiment integrates an auxiliary tool such as a suction / irrigation tube to the surgical instrument shaft so that the auxiliary tool is not used separately (therefore, ), It is possible to perform additional suction / irrigations as needed in the course of using integrated instruments.
기존의 수술용 인스트루먼트에도 샤프트 말단에 이리게이션용 취출구를 형성한 경우가 있었으나, 본 실시예는 여기에서 더욱 발전한 기술로서, 후술하는 바와 같이 보조도구의 말단부를 선택적으로 사용가능하도록 작동시키는 구조, 보조도구의 말단부를 자동으로 작동시키는 구조를 더 부가한 것을 특징으로 한다.In the conventional surgical instrument, there is a case in which an outlet for irrigating is formed at the end of the shaft. However, the present embodiment is a technique further developed here. As described below, the present embodiment has a structure in which the distal end portion of the auxiliary tool is selectively used, And a structure for automatically operating the distal end of the tool is further added.
본 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(1)는 그 말단(distal end)에 주요 이펙터(12)가 결합되어 있을 뿐만 아니라, 샤프트(10)의 말단부(distal end portion)(도 1의 'Ds' 참조)에 보조도구(14)가 더 통합된 구조를 기본적인 구성으로 한다.The
수술용 인스트루먼트는 환자의 체내에의 삽입을 위해 길이방향으로 연장된 샤프트를 사용하며, 샤프트의 말단에는 이펙터가 결합되어 있다. 복강경 수술을 위해 샤프트를 환자의 체내로 삽입하면, 그 말단에 결합된 이펙터는 수술 부위 내에 위치하게 되며, 의사는 샤프트의 선단에 결합된(환자의 체외에 위치하는) 조작부(미도시)를 조작하여, 절단(cutting), 그립핑(gripping), 봉합(suturing), 스테이플링(stapling) 등 이펙터가 수술에 필요한 동작을 수행하도록 할 수 있다.The surgical instrument uses a longitudinally extending shaft for insertion into the body of the patient, and the effector is coupled to the distal end of the shaft. When the shaft is inserted into the patient's body for laparoscopic surgery, the effector associated with the distal end is positioned within the surgical site, and the physician manipulates the manipulator (not shown) coupled to the distal end of the shaft Such as cutting, gripping, suturing, stapling, etc., to perform the operations required for surgery.
한편, 로봇 수술을 위해 수술용 인스트루먼트를 수술용 로봇에 장착하는 경우, 샤프트의 선단에 결합된 조작부는 로봇에 결합되며, 로봇으로부터 제공되는 구동력을 받아 이펙터가 수술에 필요한 동작을 수행하도록 할 수 있다.Meanwhile, when the surgical instrument is mounted on the surgical robot for the robot surgery, the operation unit coupled to the distal end of the shaft is coupled to the robot, and can receive the driving force from the robot to perform the operation required for the surgery .
여기서 '선단(proximal end)'은 샤프트가 시작되는 부분의 끝을 의미하고, '말단(distal end)'은 샤프트가 끝나는 부분의 끝을 의미하며, 따라서 선단과 말단은 각각 샤프트의 반대쪽 끝 부분에 해당한다.The term "proximal end" refers to the end of the shaft where the shaft starts, and the term "distal end" refers to the end of the shaft end, so that the tip and end are respectively at the opposite end of the shaft .
본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)는, 샤프트(10)의 말단에 이펙터(12)가 결합되어 있을 뿐만 아니라, 샤프트(10) 내에 보조도구(14)가 더 수용되어 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브 및/또는 이리게이션 튜브를 사용할 경우 샤프트(10) 내의 여유 공간에 석션 튜브 및/또는 이리게이션 튜브를 매설할 수 있는 것이다. 여기에서 보조도구(14)가 샤프트(10) 내에 '수용'되어 있다는 것은, 보조도구(14) 전체가 샤프트(10) 내에 들어가 있는 경우만을 의미하는 것이 아니라, 보조도구(14)의 일부가 샤프트(10) 내에 들어 있는 경우, 예를 들면 보조도구(14)의 몸체는 샤프트(10) 내에 들어가 있고 보조도구(14)의 단부는 샤프트(10) 밖으로 노출되어 있는 경우도 의미하는 것으로 해석되어야 한다.The
수술용 보조도구(14) 또한 수술 부위 내에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행하므로, 보조도구(14)의 말단은 샤프트(10) 밖으로 노출되도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브를 사용할 경우 석션 튜브의 말단이 샤프트(10) 말단부를 통해 노출되어 수술 부위 내에서 석션을 수행하도록 설치될 수 있으며, 보조도구(14)로서 이리게이션 튜브를 사용할 경우 이리게이션 튜브의 말단이 샤프트(10) 말단부를 통해 노출되어 수술 부위 내에서 이리게이션을 수행하도록 설치될 수 있다.Since the
즉, 도 1에 도시된 것처럼 샤프트(10)의 말단에 이펙터(12)가 결합되어 있는 경우, 보조도구(14)의 말단 또한 이펙터(12)와 함께 수술 부위 내로 삽입될 수 있도록, 보조도구(14)의 말단이 이펙터(12)의 근처, 즉 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출되는 구조로 설치될 수 있다.That is, when the
나아가, 본 실시예에 따른 보조도구(14)는 그 말단이 항상 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출된 상태로 설치되는 대신, 평소에는 샤프트(10) 내에 수용되어 있다가 필요한 경우에만 소정의 구동력을 받아 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출되는 구조로 설치될 수 있다.In addition, the
즉, 본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)에는 보조도구(14)의 말단부(도 1의 'Da' 참조)를 작동시키는 구동부(20)를 더 포함할 수 있는데, 구동부(20)는 보조도구(14)의 말단부가 소정의 동작을 하여 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출된 상태가 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 것처럼 보조도구(14)가 슬라이딩 동작을 하여 그 말단이 샤프트(10) 밖으로 인출되는 구조로 설치된다고 할 때, 본 실시예에 따른 구동부(20)는 보조도구(14)가 슬라이딩 동작을 하도록 구동력을 생성 및/또는 전달하는 역할을 할 수 있다.
That is, the
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보조도구의 작동상태를 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 샤프트(10), 이펙터(12), 보조도구(14), 구동부(20)가 도시되어 있다. 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따라 샤프트에 설치된 보조도구(특히, 말단부)가 작동되는 방식에 관하여 설명한다.2 to 4 are views showing an operating state of an auxiliary tool according to an embodiment of the present invention. 2 to 4, a
도 2에는 보조도구(14)의 말단부가 샤프트(10)의 말단을 통해 노출되는 구조가 되도록 샤프트(10)에 보조도구(14)를 매설한 사례가 도시되어 있다. 샤프트(10)의 말단에는 이펙터(12)가 결합되는데, 수술 과정에서 이펙터(12)는 그립핑(그립퍼의 경우) 동작뿐만 아니라 특정 방향을 향하여 구부러지는 틸팅(tilting) 동작도 하게 된다.2 shows an example in which the
이처럼, 샤프트(10) 말단에 결합된 이펙터(12)가 틸팅 동작을 하게 되면, 샤프트(10)의 말단이 '개방'된 상태가 될 수 있다. 즉, 평소에는 샤프트(10)의 말단이 이펙터(12)에 의해 차단된 상태로 있다가, 이펙터(12)가 틸팅되는 경우에는 샤프트(10)의 말단이 개방된 상태로 전환되는 것이다.As such, when the
여기서, 샤프트(10)의 말단이 '차단'된 상태에 있다는 것은 샤프트(10)의 길이방향의 연장선상에 이펙터(12)가 위치하는 경우를 의미하며, 샤프트(10)의 말단이 '개방'된 상태에 있다는 것은 샤프트(10)의 길이방향의 연장선상에 이펙터(12)가 위치하지 않아 샤프트(10)의 말단이 이펙터(12)에 의한 간섭 없이 노출되는 경우를 의미한다. 즉, 도 2에 도시된 것처럼 이펙터(12)가 틸팅되면 샤프트(10)의 말단이 수술 부위를 향하여 노출된, 즉 개방된 상태가 될 수 있다.Here, the state that the end of the
본 실시예에 따른 보조도구(14)는 그 말단부가 샤프트(10)의 말단을 통해 노출되는 구조로 설치되므로, 보조도구(14)를 사용하고자 할 경우에는 이펙터(12)를 틸팅시켜 샤프트(10)의 말단이 개방된 상태가 되도록 한 후, 보조도구(14)를 작동시킬 수 있다.The
예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브를 매설한 경우, 평소에는 이펙터(12)를 조작하여 수술에 필요한 동작을 수행하다가, 석션을 하고자 할 경우에는 이펙터(12)를 틸팅시켜 샤프트(10)의 말단을 개방시키고, 개방된 샤프트(10)의 말단을 통해 노출된 석션 튜브를 작동시켜 석션이 이루어지도록 할 수 있다.For example, when the suction tube is embedded as the
보조도구(14)로서 이리게이션 튜브를 매설한 경우에도 석션 튜브의 경우와 마찬가지로 이리게이션 튜브를 작동시킬 수 있으며, 보조도구(14)로서 석션 튜브와 이리게이션 튜브를 모두 매설할 수도 있다. 또한, 예로 설명하지는 않았으나 또 다른 보조도구(14)를 더 설치하여 사용할 수도 있음은 물론이다.In the case where the irrigating tube is embedded as the
또한, 본 실시예에 따른 보조도구(14)는, 평소에는 그 말단부가 샤프트(10) 내에 수용되어 있다가, 사용시에만 선택적으로 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출되는 구조로 설치될 수도 있다. 본 실시예에 따른 보조도구(14)의 말단부는 구동부(20)로부터 동력을 전달받아 작동될 수 있으므로, 평소에는 구동부(20)를 작동시키지 않아 보조도구(14)의 말단부가 샤프트(10) 내에 수용된 상태로 있도록 하다가, 보조도구(14)를 사용하고자 할 경우에는 구동부(20)를 작동시켜 보조도구(14)의 말단부가 샤프트(10)의 말단부에 노출된 상태가 되도록 할 수 있다.The
이와 관련하여, 도 3에는, 평소(구동부(20) 비작동시)에는 보조도구(14)의 말단부가 접혀진 상태로 샤프트(10)에 일체화되어 있다가, 필요시(구동부(20) 작동시)에는 보조도구(14)의 말단부가 펴져 사용가능한 상태가 되도록, 보조도구(14)를 설치한 사례가 도시되어 있다.3, the
본 실시예의 경우, 보조도구(14)의 말단부가 접혀져 샤프트(10)에 일체화되어 있으므로, 보조도구(14)의 사용시에는 샤프트(10)의 특정 부위(예를 들면, 말단부)에서 마치 날개가 펼쳐지듯이 보조도구(14)의 말단부가 열리는 구조로 구현될 수 있으며, 보조도구(14)가 펼쳐진 후에 소정의 기능(예를 들면, 석션이나 이리게이션 등)을 수행하게 되는 것이다.The tip of the
예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브를 설치한 경우, 평소에는 석션 튜브의 말단부가 접혀지도록 하여 샤프트(10)에 일체화시켰다가, 석션을 하고자 할 경우에는 석션 튜브의 말단부가 펴지도록 하여 샤프트(10)의 말단을 통해 석션 튜브의 말단부가 노출되도록 한 후, 석션 튜브를 작동시켜 석션이 이루어지도록 할 수 있다.For example, when the suction tube is provided as the
이처럼 보조도구(14)의 말단부를 접었다 펴지는 구조로 하기 위해 보조도구(14)의 말단부에 힌지구조가 적용될 수 있으며, 보조도구(14)의 말단부가 접히거나 펴지는 동작을 하도록 하기 위해 전술한 구동부(20)가 보조도구(14)에 연결될 수 있다. 구동부(20)의 구체적인 구성에 관하여는 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.The hinge structure may be applied to the distal end of the
또한, 도 4에는, 평소(구동부(20) 비작동시)에는 보조도구(14)의 말단부가 샤프트(10) 내에 수납되어 있다가, 필요시(구동부(20) 작동시)에는 보조도구(14)의 말단부가 인출되어 사용가능한 상태가 되도록, 보조도구(14)를 설치한 사례가 도시되어 있다.4 shows a state in which the distal end portion of the
즉, 샤프트(10)의 말단부에 개방홀을 천공하고, 샤프트(10) 내부에 보조도구(14)가 감추어져 있도록 한 상태에서, 필요할 때 보조도구(14)의 말단부가 슬라이딩되어 개방홀을 통해 외부로 인출, 돌출되도록 할 수 있다.That is, an opening hole is drilled in the distal end of the
예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브를 설치한 경우, 평소에는 석션 튜브를 샤프트(10) 내에 수납된 상태로 두었다가, 석션을 하고자 할 경우에는 석션 튜브를 슬라이딩시켜 그 말단부가 개방홀을 통해 돌출되도록 한 후, 석션 튜브를 작동시켜 석션이 이루어지도록 할 수 있다.For example, when the suction tube is provided as the
이처럼 보조도구(14)를 샤프트(10)에 수납 또는 인출시키는 구조로 하기 위해 샤프트(10)의 말단부에 개방홀을 천공할 수 있으며, 보조도구(14)가 슬라이딩 동작을 하도록 하기 위해 구동부(20)가 보조도구(14)에 연결될 수 있음은 전술한 바와 같다. 구동부(20)의 구체적인 구성에 관하여는 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.In order to make the
여기에서는 보조도구(14)로서 석션 튜브를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 석션 튜브뿐만 아니라 이리게이션 튜브나 또 다른 보조도구(14)를 설치한 경우에도 마찬가지 방식으로 보조도구(14)(및 그 말단부)를 작동시킬 수 있음은 물론이다.
Herein, the case where the suction tube is installed as the
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 나타낸 도면이다. 도 5 내지 도 7을 참조하면, 인스트루먼트(1), 샤프트(10), 이펙터(12), 보조도구(14), 구동부(20), 인터페이스부(30), 하우징(32), 구동자(34, 36)가 도시되어 있다.5 to 7 are views illustrating a driving unit according to an embodiment of the present invention. 5 to 7, an
본 실시예에 따라 인스트루먼트(1)에 통합, 설치된 보조도구(14)는 그 말단부가 필요에 따라 선택적으로 사용가능하도록 작동되는 구조로 이루어질 수 있음은 전술한 바와 같다. 여기에서는 보조도구(14)의 말단부를 작동시키는 방식, 즉 구동부의 구성에 관하여 구체적으로 설명한다.As described above, the
먼저, 인스트루먼트(1)에 통합된 보조도구(14)의 말단부는 사람이 수동으로 조작하여 작동시킬 수도 있다. 이 방식을 '수동식'이라 할 때, 수동식의 경우 구동부(20)는 사람이 조작하는 대상물일 수 있다.First, the distal end of the
또한, 본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)가 수술용 로봇에 장착되는 인스트루먼트라고 할 때, 보조도구(14)의 말단부는 수술용 로봇으로부터 동력을 전달받아 작동시킬 수 있다. 이 방식을 '로봇 방식'이라 할 때, 로봇 방식의 경우 구동부(20)는 로봇으로부터 동력을 받아 보조도구(14)의 말단부로 전달하는 부분일 수 있다.In addition, when the
또한, (로봇 수술용, 수동 수술용을 불문하고) 인스트루먼트(1)의 선단부에 하우징(32)을 결합하고, 하우징(32)에 이펙터(12)를 작동시키기 위한 복수의 구동자(34)를 설치한 경우, 보조도구(14)의 말단부는 하우징(32)(또는 샤프트(10)의 선단부)에 설치된 또 다른 구동자(36)로부터 동력을 받아 작동될 수 있다. 이 방식을 '구동자 방식'이라 할 때, 구동자 방식의 경우 구동부(20)는 하우징(32) 또는 샤프트(10)의 선단부에 설치된 또 다른 구동자(36)의 형태로 구현될 수 있다.In addition, a
구동자 방식의 경우, 보조도구(14)의 말단부를 작동시키기 위해 구비되는 구동자(36)는, 필요에 따라 사람이 직접 수동으로 조작할 수도 있고, 외부로부터 제공되는 동력원을 구동자(36)에 결합하여 자동으로 조작되도록 하는 것도 가능하다.In the case of the driver system, the
또한, 본 실시예에 따른 보조도구(14)가 석션 튜브, 이리게이션 튜브와 같이 외부 장치로부터 유압을 제공받아 작동되는 도구일 경우, 보조도구(14)의 말단부는 외부 장치로부터 제공되는 유압에 의해 작동될 수 있다. 이 방식을 '유압식'이라 할 때, 유압식의 경우 구동부(20)는 유압을 제공하는 외부 장치에 통합되어 구현될 수 있다.When the
여기에서. '유압식'은 반드시 액체를 사용하여 압력을 가하는 장치에만 국한되는 것은 아니며, 액체를 분사하는 방식(예를 들면, 이리게이션)이나 진공으로 공기를 빨아들이는 방식(예를 들면, 석션) 등, 액체나 기체를 사용하여 압력을 가하거나 감하는 방식을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다.From here. "Hydraulic" is not necessarily limited to devices that use liquids to apply pressure, but may be used in a variety of ways, such as a method of ejecting liquids (eg, irrigations) or a method of sucking air in a vacuum (eg, suction) It can be interpreted as including both a method of applying pressure or a method of using pressure of liquid or gas.
도 5에는 로봇 방식의 구동부가 예시되어 있다. 본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)는 수술용 로봇에 장착될 수 있는데, 이 경우 샤프트(10)의 선단부(proximal end portion)에는 인스트루먼트(1)를 로봇에 결합하기 위한 매개체가 결합될 수 있다. 이러한 매개체를 인터페이스부(30)라 할 때, 인터페이스부(30)는 수술용 로봇에 결합되어 로봇으로부터 구동력을 전달받아 작동되는 구성요소이다.Fig. 5 illustrates a robot-type driving unit. The
샤프트(10)의 선단부에 인터페이스부(30)가 결합되어 있을 때, 샤프트(10)의 말단에 결합된 이펙터(12)는 (로봇으로부터 동력을 전달받아) 인터페이스부(30)가 작동됨에 따라 그에 상응하여 소정의 동작을 수행하게 된다.When the
예를 들어, 인터페이스부(30)에 4개의 구동휠이 설치되어 있고, 각 구동휠이 로봇으로부터 동력을 전달받아 회전한다고 할 때, 각 구동휠은 이펙터(12)의 각 부분과 와이어 등으로 연결될 수 있으며, 4개의 구동휠이 각각 회전함에 따라 이펙터(12)는 4 자유도의 동작(예를 들면, 회전, 틸팅, 한 쌍의 죠(jaw) 각각의 그립 동작)을 수행할 수 있다.For example, when four driving wheels are provided in the
이러한 인스트루먼트 구조에 있어서, 본 실시예에 따른 구동부(20)는 인터페이스부(30)의 일부로서 구현될 수 있다. 전술한 예의 경우, 인터페이스에 5번째 구동휠을 설치하고 5번째 구동휠과 보조도구(14)의 말단부를 연결하여, 5번째 구동휠이 로봇으로부터 동력을 전달받아 회전함에 따라 보조도구(14)의 말단부가 작동되도록 할 수 있다.In such an instrument structure, the driving
보조도구(14)의 말단부가 작동되는 방식은, '날개처럼 펼쳐지는 방식', '수납/인출되는 방식' 등 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 전술한 바와 같다.The manner in which the distal end of the
도 6에는 구동자 방식의 구동부가 예시되어 있다. 본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)의 샤프트(10)의 선단에는 하우징(32)이 결합될 수 있으며, 하우징(32)의 일면에는 이펙터(12)를 작동시키기 위한 복수의 구동자(34)가 설치될 수 있다. 복수의 구동자(34)는 사람이 직접 손으로 조작할 수도 있고, 로봇 등 외부 장치로부터 동력을 전달받아 조작되도록 할 수도 있다.In Fig. 6, a driving unit of a driver type is illustrated. A
본 실시예에 따른 하우징(32)을 수술용 로봇에 결합가능한 구조로 제작할 경우, 하우징(32)은 로봇 방식에서 인터페이스부(30)에 해당하는 역할을 할 수 있다. 이처럼 본 실시예에 따른 하우징(32)을 수술용 로봇에 결합가능한 구조로 구성할 경우, 전술한 구동자(34)는 로봇 방식의 구동휠에 해당할 수 있다.When the
하우징(32)에 복수의 구동자(34)를 설치할 경우, 샤프트(10)의 말단에 결합된 이펙터(12)는 구동자(34)가 작동됨에 따라 그에 상응하여 소정의 동작을 수행하게 된다. 예를 들어, 하우징(32)의 일면에 4개의 구동자(34)(제1 구동자)가 설치된다고 할 때, 각 구동자(34)는 이펙터(12)의 각 부분과 와이어 등으로 연결될 수 있으며, 4개의 구동자(34)가 각각 작동됨에 따라 이펙터(12)는 4 자유도의 동작(예를 들면, 회전, 틸팅, 한 쌍의 죠 각각의 그립 동작)을 수행할 수 있다.When a plurality of
이러한 인스트루먼트 구조에 있어서, 본 실시예에 따른 구동부(20)는 하우징(32)에 구비되는 또 다른 구동자(36)의 형태로 구현될 수 있다. 전술한 예의 경우, 하우징(32)의 타면에 5번째 구동자(36)를 설치하고 5번째 구동자(36)(제2 구동자)와 보조도구(14)의 말단부를 연결하여, 5번째 구동자(36)가 작동됨에 따라 보조도구(14)의 말단부가 작동되도록 할 수 있다.In such an instrument structure, the driving
한편, 로봇 등으로부터 동력을 전달받아 제1 구동자(34)를 작동시키는 경우나 제1 구동자(34)를 수동으로 작동시키는 경우에 상관없이, 제2 구동자(36)에는 전용의 동력원(모터 장치 등)을 결합하여 보조도구(14)의 말단부가 자동으로 작동되도록 할 수 있다.On the other hand, irrespective of whether the
도 6에는 하우징(32)의 타면에 제2 구동자(36)가 설치된 경우가 예시되어 있으나, 제2 구동자(36)는 하우징(32)의 어느 면에도 설치될 수 있고, 나아가 제2 구동자(36)가 반드시 하우징(32)에 설치되어야만 하는 것은 아니며, 사용자의 조작에 의해 보조도구(14)의 말단부를 작동시킬 수 있는 다양한 위치(예를 들면, 샤프트(10)의 선단부)에 설치될 수도 있다.6 illustrates the case where the
또한, 제2 구동자가 어느 위치에 설치되든지, 제2 구동자는 사람이 직접 손으로 조작할 수도 있고(수동식), 별도의 동력원(어댑터)을 결합하여 구동시키는 것도 가능하다.Further, regardless of the position of the second driver, the second driver may be manually operated by a person (manually) or may be driven by a separate power source (adapter).
보조도구(14)의 말단부가 작동되는 방식은, '날개처럼 펼쳐지는 방식', '수납/인출되는 방식' 등 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 전술한 바와 같다.The manner in which the distal end of the
도 7에는 유압식의 구동부가 예시되어 있다. 본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)의 샤프트(10)에는 보조도구(14)가 매설되어 있는데, 이 경우 보조도구(14)는 그 말단부는 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출되고, 그 선단부는 샤프트(10)의 선단부를 통해 노출되는 구조로 설치될 수 있다.Fig. 7 illustrates a hydraulic drive unit. An
예를 들어, 보조도구(14)로서 석션 튜브를 설치한다고 할 때, 석션 튜브의 말단부는 샤프트(10)의 말단부를 통해 노출되고, 석션 튜브의 몸체는 샤프트(10) 내에 수용되며, 석션 튜브의 선단부는 샤프트(10)의 선단부를 통해 노출되도록 설치될 수 있다. 이 경우, 석션 튜브의 선단부에 석션 장치를 연결하여 석션 튜브의 말단부가 석션을 수행하게 된다.For example, when the suction tube is installed as the
이처럼 석션 장치를 연결하여 석션 튜브를 구동시킬 경우, 석션 튜브의 말단부는 석션 장치로부터 공급되는 유압에 의해 작동되도록 할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 구동부(20)는 보조도구(14)가 그 기능을 수행하도록 유압을 제공하는 장치(석션 튜브의 경우 석션 장치)에 통합되는 형태로 구현되도록 할 수 있다.When the suction tube is connected to the suction tube, the distal end of the suction tube can be operated by the hydraulic pressure supplied from the suction device. That is, the driving
이 경우, 석션 장치를 연결하면 석션 튜브의 말단부가 유압에 의해 자동으로 작동되어 사용가능한 상태가 되며, 이어서 석션 장치로부터 제공되는 유압에 의해 석션이 수행되게 된다.In this case, when the suction device is connected, the distal end of the suction tube is automatically operated by the hydraulic pressure to be in a usable state, and then the suction is performed by the hydraulic pressure provided from the suction device.
여기에서는 석션 튜브와 석션 장치를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이리게이션 튜브와 이리게이션 장치를 설치한 경우에도 석션 튜브의 경우와 마찬가지 방식으로 구동부(20)가 구현될 수 있음은 물론이다.Here, the case where the suction tube and the suction device are provided has been described as an example, but it is needless to say that the driving
보조도구(14)의 말단부가 작동되는 방식은, '날개처럼 펼쳐지는 방식', '수납/인출되는 방식' 등 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 전술한 바와 같다.
The manner in which the distal end of the
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 유압식 구동부의 작동 구조를 나타낸 도면이다. 도 8 내지 도 11을 참조하면, 인스트루먼트(1), 샤프트(10), 이펙터(12), 보조도구(14), 구동부(20), 스프링(22), 피스톤(24), 실린더(26), 밸브(28)가 도시되어 있다.8 to 11 are views showing an operation structure of a hydraulic driving unit according to an embodiment of the present invention. 8 to 11, an
여기에서는 전술한 유압식 구동부(20), 즉 물 분사(이리게이션) 또는 진공(석션)의 힘으로 보조도구(14)의 슬라이딩 움직임 등을 구현한 경우의 구체적인 실시예에 대해 보다 상세히 설명한다. 보조도구(14)의 말단부가 작동되는 방식은, '수납/인출되는 방식'의 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, a detailed description will be given in detail of the embodiment in which the sliding movement of the
먼저, 도 8에는 이리게이션 장치를 연결할 경우, 그 유압에 의해 보조도구(14)의 말단부를 자동으로 작동시키는 구조가 도시되어 있다. 도 8의 구동부(20)는, 공급되는 물을 수용하는 실린더(26)와, 실린더(26)의 내부 공간을 구획하여 수압이 가해지는 방향으로 이동하는 피스톤(24)과, 피스톤(24)에 결합되는 밸브(28)로 구성된다.First, FIG. 8 shows a structure for automatically actuating the distal end of the
평상시(irrigation off)에는, 도 8의 (a)와 같이 스프링(22)의 힘에 의해 피스톤(24)이 실린더(26) 안으로(도 8에서 왼쪽) 들어가 있는 상태이다. 즉, 피스톤(24)은 수압에 저항하는 방향으로 실린더(26) 내에 탄성적으로 지지되어 있다.In the irrigation off state, the
작동시(irrigation on), 즉 도 8의 (b)와 같이 물이 공급되면, 실린더(26)에 물이 차면서 피스톤(24)이 밀려 나가는 방향(도 8에서 오른쪽)으로 움직인다. 이 때 피스톤(24)에 결합되어 있는 이리게이션 튜브(보조도구(14))도 피스톤(24)의 움직임에 따라 함께 움직여(슬라이딩) 그 말단이 샤프트(10) 밖으로 인출되게 된다.When water is supplied as shown in FIG. 8 (b), the
한편, 피스톤(24)에는 일정 기준 압력 이상이 되어야 개방되는 밸브(28)를 설치함으로써, 물이 주입된 초기에는 밸브(28)가 폐쇄되어 물이 밸브(28)를 통해 배출되지 않다가, 실린더(26) 안에 물이 충분히 차서 더 이상 피스톤(24)이 밀려 나갈 수 없는 상태가 되면 내부 압력이 증가하여 밸브(28)가 개방되며, 이에 따라 밸브(28)를 통해 물이 통과하여 튜브(보조도구(14))의 말단을 통해 물이 분사되도록 할 수 있다.On the other hand, since the
이와 같이 물을 분사하여 이리게이션을 수행하다가, 물을 차단하면 스프링(22)의 힘에 의해 피스톤(24)이 다시 실린더(26) 안으로 들어가며, 이에 따라 이리게이션 튜브(보조도구(14))도 왼쪽으로 움직여서(슬라이딩) 그 말단이 샤프트(10) 안으로 수납되게 된다.When the water is blocked while the water is sprayed in this way, the
다음으로, 도 9에는 석션 장치를 연결할 경우, 그 유압에 의해 보조도구(14)의 말단부를 자동으로 작동시키는 구조가 도시되어 있다. 도 9의 구동부(20)는, 진공이 가해지는 공간을 제공하는 실린더(26)와, 실린더(26)의 내부 공간을 구획하여 진공에 의한 흡입력이 가해지는 방향으로 이동하는 피스톤(24)과, 피스톤(24)에 결합되는 밸브(28)로 구성된다.Next, Fig. 9 shows a structure in which when the suction device is connected, the end portion of the
평상시(suction off)에는, 도 9의 (a)와 같이 스프링(22)의 힘에 의해 피스톤(24)이 실린더(26) 안으로(도 9에서 왼쪽) 들어가 있는 상태이다. 즉, 피스톤(24)은 진공에 의한 흡입력에 저항하는 방향으로 실린더(26) 내에 탄성적으로 지지되어 있다.In the suction off state, the
작동시(suction on), 즉 도 9의 (b)와 같이 진공으로 빨아들이기 시작하면, 실린더(26) 내부에 진공이 걸리므로 스프링(22)이 늘어나면서 피스톤(24)이 밀려 나가는 방향(도 8에서 오른쪽)으로 움직인다. 이 때 피스톤(24)에 결합되어 있는 석션 튜브(보조도구(14))도 피스톤(24)의 움직임에 따라 함께 움직여(슬라이딩) 그 말단이 샤프트(10) 밖으로 인출되게 된다.9 (b), since the vacuum is applied to the inside of the
한편, 피스톤(24)에는 일정 기준 압력 이상이 되어야 개방되는 밸브(28)를 설치함으로써, 진공 초기에는 밸브(28)가 폐쇄되어 공기가 밸브(28)를 통해 흡입되지 않다가, 실린더(26) 내부의 압력이 충분히 낮아지면 밸브(28)가 개방되어 밸브(28)를 통해 공기가 흡입되어 튜브(보조도구(14))의 말단을 통해 석션이 수행되도록 할 수 있다.The
이와 같이 공기를 흡입하여 석션을 수행하다가, 진공을 차단하면 스프링(22)의 힘에 의해 피스톤(24)이 다시 실린더(26) 안으로 들어가며, 이에 따라 석션 튜브(보조도구(14))도 왼쪽으로 움직여서(슬라이딩) 그 말단이 샤프트(10) 안으로 수납되게 된다.When the vacuum is shut off, the
도 10에는 이리게이션 장치(도 10의 (a) 참조), 또는 석션 장치(도 10의 (b) 참조)의 유압을 이용하여 보조도구(14)의 말단을 자동으로 작동시키는 또 다른 실시예가 도시되어 있다.10 shows another embodiment in which the end of the
도 10에 예시된 구동부(20)는, 탄성체(스프링(22)) 부분에 유압이 적용되지 않도록(수압이나 흡입력이 가해지지 않도록) 실린더(26) 내의 별도로 구획된 공간(도 10의 'R' 참조)에 스프링(22)을 수용하고, 수용된 스프링(22)에 피스톤(24)이 탄지되도록 구성하였다는 점에서 도 8이나 도 9의 경우와 차이가 있다.The
도 10의 (a)처럼 별도로 구획된 공간에 탄성체를 설치할 경우, 스프링(22)에 물이 닿지 않아 스프링(22)의 보존에 유리하며, 도 10의 (b)처럼 피스톤(24)이 이동하는 방향에 구획된 공간에 탄성체를 설치할 경우, 도 9에서처럼 인장스프링을 사용하는 대신 압축스프링을 사용할 수 있어, 항상 균일한 탄성력을 유지하는 데에 유리하다는 장점이 있다.10 (a), when water is not applied to the
각 장치의 작동 방식은 도 8 및 도 9와 마찬가지이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the operation of each device is the same as that of Figs. 8 and 9, a detailed description thereof will be omitted.
도 11은, 전술한 유압식 구동부(20)를 인스트루먼트에 적용한 사례이다. 먼저, 도 11의 (a)와 같이 인스트루먼트 샤프트(10)의 선단부에 유압식 구동부(20)를 결합한다. 다음으로, 도 11의 (b)와 같이 이펙터(12)를 적절한 방향으로 틸팅시킨 후 이리게이션(또는 석션)을 수행할 수도 있고(상세한 구성에 관하여는 도 2 참조), 또는 도 11의 (c)와 같이 샤프트(10)의 말단부를 통해 보조도구(14)의 말단이 인출되도록 할 수도 있다(상세한 구성에 관하여는 도 4 참조).
11 is an example in which the above-described
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
1: 인스트루먼트 10 : 샤프트
12 : 이펙터 14 : 보조도구
20 : 구동부 22 : 스프링
24 : 피스톤 26 : 실린더
28 : 밸브 30 : 인터페이스부
32 : 하우징 34, 36 : 구동자1: Instrument 10: Shaft
12: Effector 14: Ancillary Tools
20: driving part 22: spring
24: piston 26: cylinder
28: valve 30:
32:
Claims (15)
상기 샤프트의 말단에 결합되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행하는 이펙터와;
상기 샤프트 내에 수용되며, 수술 부위에서 석션(suction) 또는 이리게이션(irrigation)을 수행하는 튜브와;
상기 튜브의 말단이 상기 샤프트의 말단부를 통해 노출되도록 상기 튜브의 말단부를 작동시키는 구동부를 포함하되,
상기 튜브의 말단부는, 상기 이펙터가 틸팅(tilting)되어 상기 샤프트의 말단이 개방될 때, 상기 샤프트의 개방된 말단을 통해 노출되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
A longitudinally extending shaft;
An effector coupled to a distal end of the shaft and inserted into a surgical site to perform operations required for surgery;
A tube received within the shaft and performing suction or irrigation at a surgical site;
And a drive for actuating the distal end of the tube such that the distal end of the tube is exposed through the distal end of the shaft,
Wherein the distal end of the tube is configured to be exposed through an open end of the shaft when the end effector is tilted to open the distal end of the shaft.
상기 튜브의 말단부는, 상기 구동부의 비작동시에는 상기 샤프트 내에 수용되어 있다가, 상기 구동부의 작동시에는 상기 샤프트의 말단부를 통해 노출되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method according to claim 1,
Wherein the distal end of the tube is received in the shaft during non-operation of the drive, and exposed through the distal end of the shaft during operation of the drive.
상기 샤프트의 말단부에는 개방홀이 천공되며,
상기 튜브의 말단부는, 상기 구동부의 비작동시에는 상기 샤프트 내에 수납되어 있다가, 상기 구동부의 작동에 따라 슬라이딩되어 상기 개방홀을 통해 인출되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
5. The method of claim 4,
An open hole is drilled in the distal end of the shaft,
Wherein the distal end of the tube is housed in the shaft when the driving unit is not operated, and is slid according to the operation of the driving unit and is drawn out through the opening hole.
상기 인스트루먼트는 수술용 로봇에 장착되고,
상기 샤프트의 선단부에는, 상기 로봇에 결합되어 상기 로봇으로부터 구동력을 전달받아 작동되는 인터페이스부가 결합되며,
상기 이펙터는 상기 인터페이스부의 작동에 상응하여 동작을 수행하고,
상기 구동부는 상기 인터페이스부의 일부로서 구현되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method according to claim 1,
The instrument is mounted on a surgical robot,
An interface portion coupled to the robot and operable to receive a driving force from the robot is coupled to the distal end portion of the shaft,
Wherein the effector performs an operation corresponding to the operation of the interface unit,
Wherein the driver is implemented as part of the interface.
상기 샤프트의 선단부에는 하우징이 결합되고,
상기 하우징의 일면에는 상기 이펙터와 연결되는 제1 구동자가 구비되며,
상기 구동부는, 상기 하우징에 타면에 구비되며 외부로부터 제공되는 동력원에 결합되어 작동되는 제2 구동자로서 구현되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method according to claim 1,
A housing is coupled to a distal end of the shaft,
A first driver connected to the effector is provided on one side of the housing,
Wherein the driving unit is implemented as a second driver provided on the other surface of the housing and coupled to a power source provided from the outside.
상기 구동부는, 상기 샤프트의 선단부에 구비되며, 외부로부터 제공되는 동력원에 결합되어 작동되는 구동자로서 구현되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method according to claim 1,
Wherein the driving unit is implemented as a driver provided at a distal end of the shaft and operatively coupled to a power source provided from the outside.
상기 구동부는, 상기 튜브가 그 기능을 수행하도록 유압을 제공하는 장치에 통합되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method according to claim 1,
Wherein the drive is integrated in a device that provides hydraulic pressure to cause the tube to perform its function.
상기 구동부는,
공급되는 물을 수용하는 실린더와;
상기 실린더의 내부 공간을 구획하고, 수압에 저항하는 방향으로 상기 실린더 내에 탄지되도록 설치되며, 수압이 가해지는 방향으로 이동하는 피스톤과;
상기 피스톤에 결합되어, 공급되는 물을 통과시키는 밸브를 포함하되,
상기 튜브는 상기 피스톤에 결합되어, 상기 피스톤의 이동에 따라 이동하여 그 말단이 상기 샤프트의 말단부를 통해 노출되며, 상기 밸브에 의해 통과된 물을 그 말단을 통해 분사하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
11. The method of claim 10,
The driving unit includes:
A cylinder for receiving water to be supplied;
A piston arranged in the cylinder so as to partition the internal space of the cylinder and to resist the water pressure, the piston moving in a direction in which the water pressure is applied;
And a valve coupled to the piston to allow water to pass therethrough,
Wherein the tube is coupled to the piston and moves according to movement of the piston such that the distal end thereof is exposed through the distal end of the shaft and the water passed by the valve is injected through the distal end thereof. .
상기 밸브는, 미리 설정된 기준치보다 큰 수압이 가해지면 개방되어 물을 통과시키고, 상기 기준치보다 작은 수압이 가해지면 폐쇄되어 물을 차단하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
12. The method of claim 11,
Wherein the valve is opened when water pressure greater than a preset reference value is applied, and blocked when the water pressure is lower than the reference value.
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KR1020110007993A KR101736097B1 (en) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Surgical instrument |
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KR1020110007993A KR101736097B1 (en) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Surgical instrument |
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