KR101854972B1 - 수술용 로봇 - Google Patents

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KR101854972B1
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이 양
리앙 마
조아오 길례르미 아마랄
제임스 드레이크
토마스 루이
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엔지니어링 서비시스 인크.
더 호스피탈 포 식 칠드런
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Abstract

수술 도구와 관련하여 이용하기 위한 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇이 개시된다. 수술용 로봇은 선형 이동을 위한 선형 모듈, 회전 이동을 위한 회전 탑 모듈(turret module), 및 회전 이동을 위한 팔꿈치 롤 모듈(elbow roll module), 및 회전 이동을 위한 손목 틸트 모듈을 포함한다. 회전 탑 모듈이 회전 탑 회전축을 갖는다. 회전을 위한 팔꿈치 롤 모듈은 회전 탑 회전축에 대해서 각도를 이루는 팔꿈치 롤 회전축을 갖는다. 손목 틸트 모듈은 회전 탑 회전축 및 팔꿈치 롤 회전축에 대해서 각을 이루는 손목 틸트 회전축을 갖는다. 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈이 작동 가능하게 함께 연결되어 수술용 로봇을 형성할 수 있고, 그러한 모듈 중 하나가 수술 도구에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 수술용 로봇은 다른 모듈 중 하나에 부착될 수 있는 아치 장치 유닛을 포함할 수 있을 것이다.

Description

수술용 로봇{SURGICAL ROBOT}
본 개시 내용은 수술용 로봇 그리고 특히 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging; MRI) 장치 내부에서 이용하기 위한 수술용 로봇에 관한 것이다.
의료용 공명 이미징(Medical Resonance Imaging; MRI) 장치가 우수한 연성 조직 해상도(soft tissue resolution)를 가지며 최소의 방사선 위험성을 달성한다는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 장점으로 인해서, MRI 유도형 로봇 기반의 최소 침습 수술이 중요한 수술 도구가 되었다.
많은 수의 수술용 로봇이 현재 이용되고 있으나, 이들 모두가 MRI와 호환 가능한 것은 아니다. 예를 들어, 다빈치(da Vinci™)라고 지칭되는 직관적 수술용 로봇은 MRI와 호환 가능하지 않다. 대조적으로, 이노모션(Innomotion) 로봇 아암에서, 뉴로아암(NeuroArm) 로봇, 및 MRI-P 로봇은 모두 MRI와 호환 가능하다. 그러나, MRI와 호환 가능한 그러한 로봇 조차도 스캐닝 중에는 작동될 수 없을 수 있다.
로봇이 MRI 환경에서 널리 이용되지 않는 것에 대한 주요 이유는, MRI 비호환성, 실시간의 수술중(intra-operative) 이미징에 대한 한계, 공간적 제약, 및 호환 가능한 모듈형 수술 도구의 결여 때문이다.
본 발명의 과제는, 수술용 로봇 그리고 특히 자기 공명 이미징(MRI) 장치 내부에서 이용하기 위한 수술용 로봇을 제공하는 것이다.
수술 도구와 관련하여 이용하기 위한 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇이 개시된다. 수술용 로봇은 선형 이동을 위한 선형 모듈, 회전 이동을 위한 회전 탑 모듈(turret module), 및 회전 이동을 위한 팔꿈치 롤 모듈(elbow roll module), 및 회전 이동을 위한 손목 틸트 모듈을 포함한다. 회전 탑 모듈이 회전 탑 회전축을 갖는다. 회전을 위한 팔꿈치 롤 모듈은 회전 탑 회전축에 대해서 각도를 이루는 팔꿈치 롤 회전축을 갖는다. 손목 틸트 모듈은, 회전 탑 회전축에 대해서 각을 이루고 팔꿈치 롤 회전축에 대해서 각을 이루는 손목 틸트 회전축을 갖는다. 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈이 작동 가능하게 함께 연결되어 수술용 로봇을 형성할 수 있고, 그러한 모듈 중 하나가 수술 도구에 작동 가능하게 연결될 수 있다.
선형 모듈의 선형 이동이 z 축을 형성할 수 있을 것이다. 회전 탑 회전축이 z 축에 평행한 축일 수 있을 것이다. 팔꿈치 롤 회전축이 x 축 주위에 위치될 수 있을 것이고, x 축이 z 축에 대해서 대체로 직교할 수 있을 것이다. 손목 틸트 회전축이 y 축 주위에 위치될 수 있을 것이고, y 축이 z 축에 대해서 대체로 직교할 수 있으며 x 축에 대해서 횡방향(transverse)일 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇은, 이 로봇에 연결될 수 있는 침투 모듈을 더 포함할 수 있을 것이고, 수술 도구가 침투 모듈에 부착될 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇은, 회전 탑 모듈 및 팔꿈치 롤 모듈에 연결 가능한 회전 탑 팔꿈치 연결 모듈을 포함할 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇이 손목 틸트 모듈 및 팔꿈치 롤 모듈에 연결 가능한 롤 연결 유닛을 포함할 수 있을 것이다.
선형 모듈은, 모터에 작동 가능하게 연결된 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류(lead screw)를 포함할 수 있을 것이다. 선형 모듈의 기어 메커니즘이 워엄(worm) 및 워엄 기어(worm gear)를 포함할 수 있을 것이고, 모터가 초음파 요동 모터(ultrasonic rotary motor)일 수 있을 것이다.
선형 모듈은 너트의 이동을 제한하기 위한 이동 정지부(hard stop)를 포함할 수 있을 것이다.
회전 탑 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 기어 메커니즘 및 샤프트를 포함할 수 있을 것이다. 회전 탑 모듈의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함할 수 있을 것이고, 회전 탑 모듈의 모터는 초음파 요동 모터일 수 있을 것이다. 회전 탑 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함할 수 있을 것이다.
팔꿈치 롤 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 기어 메커니즘 및 샤프트를 포함할 수 있을 것이다. 팔꿈치 롤 모듈의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함할 수 있을 것이고, 팔꿈치 롤 모듈의 모터가 초음파 요동 모터일 수 있을 것이다. 팔꿈치 롤 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함할 수 있을 것이다.
손목 틸트 모듈은 모터의 쌍에 작동 가능하게 연결된 기어 메커니즘의 쌍 및 샤프트의 쌍을 포함할 수 있을 것이다. 손목 틸트 모듈의 각각의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함할 수 있을 것이고, 손목 틸트 모듈의 모터는 초음파 요동 모터일 수 있을 것이다. 손목 틸트 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함할 수 있을 것이다.
침투 모듈은, 모터에 작동 가능하게 연결된 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류를 포함할 수 있을 것이다. 침투 모듈의 기어 메커니즘이 스퍼 기어(spur gear)의 쌍을 포함할 수 있을 것이고, 침투 모듈의 모터는 초음파 요동 모터일 수 있을 것이다. 수술 도구는 침투 모듈에 연결될 수 있는 수술 도구 모듈일 수 있을 것이고, 수술 도구 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류를 포함할 수 있을 것이다.
수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결될 수 있을 것이다. 수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결된 풀리 및 타이밍 벨트를 더 포함할 수 있을 것이다. 수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결된 공압식 유닛을 포함할 수 있을 것이다. 드릴 키트가 트로카(trocar), 드릴, 및 안내 스타일렛(guide stylet)을 포함할 수 있을 것이다.
침투 모듈이 어댑터를 더 포함할 수 있을 것이고, 수술 도구 모듈이 그러한 어댑터에 부착될 수 있다. 어댑터는 너트 부분, 너트 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 및 제거 가능한 전방 어댑터 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 폐쇄 부분을 포함할 수 있을 것이다. 수술 도구 키트는, 슬롯 판에 해제 가능하게 연결될 수 있는 제거 가능한 지지부를 포함할 수 있을 것이다. 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 제거 가능한 전방 폐쇄 부분, 제거 가능한 지지부 및 드릴 키트는 모두 살균처리 가능하다. 수술 도구 모듈의 모터가 초음파 요동 모터일 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇은, 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈 중 하나에 작동 가능하게 부착될 수 있는 아치 장치 유닛(arch device unit)을 포함할 수 있을 것이다. 아치 장치 유닛이 아치 프레임의 양 단부에서 선형 액추에이터의 쌍을 포함할 수 있을 것이다. 아치 장치 유닛의 각각의 선형 액추에이터는 리드 스크류에 작동 가능하게 연결되는 초음파 모터 그리고 리드 스크류에 이동 가능하게 연결되는 운반체(carriage)의 쌍을 포함할 수 있을 것이고, 이에 따라 운반체의 쌍이 아치 프레임에 연결될 수 있을 것이고, 초음파 모터의 작동에 의해 운반체가 리드 스크류를 따라서 이동되게 한다. 각각의 선형 액추에이터가 베이스 판에 연결될 수 있을 것이고, 베이스 판이 수술 테이블에 연결될 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇은 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈 중 하나에 연결될 수 있는 신속 연결기 모듈을 포함할 수 있을 것이다. 아치 장치 유닛이 레일을 포함할 수 있을 것이고, 수술용 로봇이 그러한 레일에 이동 가능하게 부착될 수 있을 것이다. 수술용 로봇이 레일을 따라서 수동으로 이동될 수 있을 것이다. 아치 장치 유닛은, 레일을 따라서 수술용 로봇을 구동하기 위한 아치 모터를 포함할 수 있을 것이다.
모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇의 모든 요소가 MRI와 호환 가능할 수 있을 것이다.
수술 도구 또는 수술 도구 모듈과 관련하여 이용하기 위한 수술용 로봇 조립체가 개시된다. 수술용 로봇 조립체는, 아치 프레임을 구비한 아치 유닛 및 아치 프레임을 따라서 다양한 위치에서 아치 유닛에 이동 가능하게 부착될 수 있는 수술용 로봇을 포함한다.
아치 유닛이 아치 프레임의 양 단부에서 선형 액추에이터의 쌍을 더 포함할 수 있을 것이다. 각각의 선형 액추에이터는, 리드 스크류에 작동 가능하게 연결되는 초음파 모터 그리고 리드 스크류에 이동 가능하게 연결되는 운반체의 쌍을 포함할 수 있을 것이고, 이에 따라 운반체의 쌍이 아치 프레임에 연결될 수 있을 것이고, 초음파 모터의 작동에 의해 운반체의 쌍이 리드 스크류를 따라서 이동되게 한다. 각각의 선형 액추에이터가 베이스 판에 연결될 수 있을 것이고, 베이스 판이 수술 테이블에 연결될 수 있을 것이다. 아치 유닛이 레일을 포함할 수 있을 것이고, 수술용 로봇이 그러한 레일에 이동 가능하게 부착된다. 수술용 로봇이 레일을 따라서 수동으로 이동된다. 아치 장치는, 수술용 로봇이 레일을 따라서 구동되도록 하는 아치 모터를 포함할 수 있을 것이다.
도구 키트와 관련하여 이용하기 위한 수술용 로봇이 개시된다. 수술용 로봇이 적어도 하나의 회전 이동 조립체, 및 회전 이동 조립체 중 하나에 작동 가능하게 연결되는 침투 모듈을 포함한다. 침투 모듈은 너트 부분, 너트 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 및 제거 가능한 전방 어댑터 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 폐쇄 부분을 구비한 어댑터를 포함할 수 있을 것이다. 도구 키트가 어댑터에 부착될 수 있다.
수술 도구 키트는, 슬롯 판에 해제 가능하게 연결될 수 있는 제거 가능한 지지부를 포함할 수 있을 것이다. 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 제거 가능한 전방 폐쇄 부분, 제거 가능한 지지부 및 도구 키트가 모두 살균처리 가능하다.
추가적인 특징이 이하의 상세한 설명의 과정 중에 설명되거나 명확해질 것이다.
이제, 단지 예로서, 첨부 도면을 참조하여 실시예가 설명될 것이다.
도 1은 MRI에서 이용하도록 구성된 수술용 로봇 조립체의 사시도이다.
도 2a는 도 1의 수술용 로봇 조립체의 수술용 로봇의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 수술용 로봇의 분해 사시도이다.
도 3a는 수술용 로봇의 수직 병진운동(translation) 모듈의 사시도로서 커버 판을 제거하여 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 병진운동 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 수술용 로봇의 회전 탑 모듈(turret module)의 사시도로서 회전 탑 하우징(turret housing)을 투명하게 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 수술용 로봇의 팔꿈치 롤 모듈(elbow roll module)의 사시도로서 팔꿈치 롤 하우징(elbow roll housing)을 투명하게 도시한 사시도이다.
도 6a는 도 2의 수술용 로봇의 손목 틸트 모듈(wrist tilt module)의 사시도로서 커버 판을 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 6b는, 다른 각도에서 본, 도 6a의 손목 틸트 모듈의 사시도이다.
도 7은 도 2의 수술용 로봇의 침투 모듈의 사시도이다.
도 8은 도 2의 수술용 로봇의 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛의 측면도이다.
도 9는 도 7의 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛의 사시도이다.
도 10은 도 2의 수술용 로봇의 롤 연결 유닛(roll connection unit)의 횡단면도이다.
도 11은 하우징의 일부를 제거한 상태로 도 10의 롤 연결 유닛을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 10 및 도 11의 롤 연결 유닛에 연결된, 도 6의 손목 틸트 모듈의 사시도이다.
도 13은 도 1의 수술용 로봇 조립체의 아치 장치 유닛의 사시도이다.
도 14a는 도 2의 수술용 로봇과 함께 이용하기 위한 수술 도구 모듈의 사시도이다.
도 14b은 도 14a의 수술 도구 모듈의 트로카 록킹 및 후퇴 유닛(trocar locking and retracing unit)의 사시도이다.
도 14c는 도 14a의 수술 도구 모듈의 트로카 록킹 및 후퇴 유닛의 단면도이다.
도 15a는 도 2의 수술용 로봇과 함께 이용하기 위한 대안적인 수술 도구 모듈의 사시도이다.
도 15b는 도 15a의 대안적인 수술 도구 모듈의 단면도이다.
도 15c는 도 15a 및 도 15b의 대안적인 수술 도구 모듈의 저면도이다.
도 16은, 드릴 키트를 분해도로 도시한, 도 13에 도시된 것과 유사한 수술 도구의 부분적인 분해 사시도이다.
도 17은 도 16의 수술 도구의 정면도이다.
도 18은 수술 도구 및 침투 모듈의 분해 사시도이다.
도 19는 도 17의 수술 도구 및 침투 모듈의 측면도이다.
도 20은, a) 단계 1, b) 단계 2, 및 c) 단계 3에서, 쓰리 피스(3-piece) 드릴 키트를 이용한 생검 절차를 도시한 사시도이다.
도 21은 MRI 내에서 도시된 도 1의 수술용 로봇 조립체의 사시도로서, MRI의 일부를 제거하여 도시한 사시도이다.
도 22는, 환자의 다리를 추가로 도시한, 도 21에 도시된 것과 유사한 수술용 로봇 조립체의 사시도이다.
도 23은, 아치 안내 레일 모듈을 포함하는, 도 13에 도시된 것과 유사한 대안적인 아치 장치의 사시도이다.
도 24a는, 도 1에 도시된 것과 유사하나, 도 23의 아치 장치 및 그러한 아치 장치를 따라서 수술용 로봇을 이동시키기 위한 로봇 회전 모듈을 포함하는, 수술용 로봇 조립체의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 24b는 도 24a의 수술용 로봇 조립체의 대안적인 실시예를 다른 방향으로부터 바라본 것을 도시한 사시도이다.
도 25는, 아치 장치를 따라서 다른 위치에 부착된 수술용 로봇을 도시한, 도 1의 수술용 로봇 조립체의 사시도이다.
도 26은 도 25의 수술용 로봇 조립체의 정면도이다.
도 27a는 도 2a의 수술용 로봇을 도시한 사시도로서, 달리 구성된 모듈들을 도시한 사시도이다.
도 27b는 도 27a의 수술용 로봇의 분해 사시도이다.
도 28a는 도 2a의 수술용 로봇의 사시도로서, 도 2a 및 도 27a과 달리 구성된 모듈들을 도시한 사시도이다.
도 28b는 도 28a의 수술용 로봇의 분해 사시도이다.
도 29a는 도 8 및 도 9의 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛에 연결된 도 5의 팔꿈치 롤 모듈의 측면도이다.
도 29b는 도 29a의 팔꿈치 롤 모듈 그리고 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛의 사시도이다.
도 30은 수술용 로봇의 대안적인 실시예의 분해도이다.
도 1을 참조하면, MRI(자기 공명 이미징) 장치 내에서 이용하도록 구성된 수술용 로봇 조립체가 전체적으로 ‘10’으로 도시되어 있다. 수술용 로봇 조립체(10)는 수술용 로봇(12), 수술 도구 모듈(14), 및 아치 장치 유닛(16)을 포함한다. 수술용 로봇(12)이 아치 장치 유닛(16)을 따라서 다양한 위치들에서 아치 장치 유닛(16)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 수술 도구 모듈(14)이 수술용 로봇(12)에 해제 가능하게 부착된다. 아치 장치 유닛(16)은 그 각각의 단부에서 레일(20)의 쌍을 포함한다. 레일(20)이 MRI 스캐너 롤-업 테이블(미도시)에 고정되거나 고정될 수 있다. 수술용 로봇 조립체(10)는 모듈형이고, 재구성이 가능하며, MRI 환경에 피팅(fitting)될 수 있다. 재구성 가능성은, 특정의 절차를 위한 최적의 가능한 구성을 찾기 위한 수단을 제공할 수 있다.
수술용 로봇 조립체(10)가 MRI와 호환 가능하고, 그 내부에서 이용되는 각각의 구성요소가 유사하게 MRI와 호환 가능하다. 작은 수술용 로봇(12)을 포함하는 수술용 로봇 조립체(10)가 MRI 보어(bore)의 특정의 공간적인 한계 내에 피팅(fitting)되도록 설계된다. 수술용 로봇(12)이 아치 장치 유닛(16) 상에 장착된다. 수술용 로봇(12)은, 제거, 교환, 및 재구성이 가능한 자립형(self-contained) 모듈을 포함한다. 수술 도구 모듈(14)이 스냅-온(snap-on) 모듈형 수술 도구를 포함하고, 그러한 수술 도구의 예로서 소아과의 뼈 생검(paediatric bone biopsy)을 위한 도구가 있다.
가능한 경우에, 수술용 로봇(10)의 구성요소가 플라스틱으로 제조된다. 바람직하게, 상기 플라스틱은 구조적 강도를 제공하고, 경량이며, MRI와 호환 가능하다. 플라스틱의 예로서 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 재료 또는 Delrin® 또는 SOMOS 11122xc 또는, 신속한 원형화(prototyping)가 이용되는 경우에, NEXT 수지가 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 수술용 로봇(12)은, 선형 모듈(22)인 선형 이동 조립체, 회전 탑 모듈(24)인 제1 회전 이동 조립체, 팔꿈치 롤 모듈(26)인 제2 회전 이동 조립체, 손목 틸트 모듈(28)인 제3 회전 이동 조립체, 및 침투 모듈(30)인 다른 선형 이동 조립체를 포함한다. 회전 탑 모듈(24) 및 팔꿈치 롤 모듈(26)이 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)을 이용하여 연결된다. 팔꿈치 롤 모듈(26) 및 손목 틸트 모듈(28)이 롤 연결 유닛(170)을 이용하여 연결된다. 대안으로, 팔꿈치 롤 모듈이 연결기를 포함할 수 있을 것이고, 유사하게 손목 틸트 모듈이 연결기를 포함할 수 있을 것이며, 이에 따라, 도 30을 참조하여 이하에서 더욱 구체적으로 설명되는 바와 같이, 수술용 로봇이 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈 및 손목 틸트 모듈을 포함할 수 있을 것이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 선형 모듈(22)은 1 자유도 접합부(one degree of freedom joint)이다. 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 구성에서, 선형 모듈이 수직 병진운동 또는 y 축 방향을 따른 병진운동을 위해서 제공된다. 그러나, 수술용 로봇이 아치 장치 유닛(16) 주위에서 이동함에 따라, 선형 모듈(22)의 배향이 변화될 것이고 아치의 반경을 따른 이동을 일반적으로 제공할 것임을 이해할 수 있을 것이다. 선형 모듈은, 인코더(23)를 가지는 초음파 모터(21), 기어 메커니즘(25), 리드 스크류(27), 너트(29) 및 지지 판(36)을 포함한다. 또한, 선형 모듈(22)은 하우징(31), 하우징 커버(32), 모터 판(38), 및 선형 안내 샤프트(34)의 쌍을 더 포함한다. 또한, 필요에 따라 베어링이 이용된다. 바람직하게, 초음파 모터(21)는, 조합된 초음파 요동 모터 및 인코더이다. 대안으로, 초음파 모터 및 별도의 인코더가 이용될 수 있다. 예로서, USR30 E3N 모터가 이용될 수 있을 것이다. 바람직하게, 기어(25)는 워엄 기어이다. 초음파 모터(21)가 워엄 기어(25)에 작동 가능하게 연결된다. 워엄 기어(25)가 너트(29)와 결합하고, 너트(29)가 리드 스크류(27)를 따라서 이동한다. 워엄 기어(25)가 모터의 토크를 증가시키기 위해서 이용된다. 또한, 워엄 기어가 바람직한데, 이는 워엄 기어의 자가-록킹 특징 및 워엄 기어의 기어비 때문이다. 리드 스크류(27)가 지지 판(36)에 부착된다. 그에 따라, 초음파 모터(21)가 작동될 때, 그러한 초음파 모터는, 리드 스크류(27)를 따르는 너트(29)의 위치에 의해서 결정되는 바에 따른 선형 방향으로 지지 판이 이동하도록 유도한다. 본원에서의 실시예에서, 선형 이동의 행정은 0 내지 30 mm이다. 리드 스크류(27) 및 안내 샤프트(34)의 쌍이 지지 판(36)에 부착되고, 하우징(31)에 대해서 이동될 수 있다. 바람직하게, ACME 또는 Trapezoidal 리드 스크류가 이용되고, ACME 또는 Trapezoidal 리드 스크류(27)가 역구동(back-driveable)될 수 없기 때문에, 그러한 리드 스크류가 역방향으로 자가-록킹된다. 하우징 커버(32) 및 모터 판(38) 각각이 하우징(31)에 부착되고, 워엄 기어(25)와 너트(29)를 함께 봉입한다. 하우징 커버(32)가 샤프트 홀(40) 및 안내 홀(42)의 쌍을 가지고, 그에 따라 리드 스크류(27) 및 선형 안내부(34)가 그러한 홀을 통해서 자유롭게 이동할 수 있다. 하우징(31)이 신속 연결 부착 부분(44)을 포함한다.
신속 연결 부착 부분(44)은 스크류 홀(46) 및 정렬 핀 홀(48)을 포함한다. 정렬 핀(미도시)을 아치 지지부(16) 및 신속 연결 부착 부분(44) 상의 정렬 핀 홀(48) 내로 삽입하는 것, 그리고 이어서 그들을 스크류 홀(46)을 통해서 스크류(미도시)로 연결하는 것에 의해서, 신속 연결 부착 부분(44)이 아치 장치 유닛(16)에 연결될 수 있다. 신속 연결 부착 부분은, 도 1, 도 24 및 도 25에서 도시된 바와 같이, 사용자가 아치 장치 유닛(16)을 따라서 다양한 위치에 수술용 로봇(12)을 용이하게 연결할 수 있게 한다.
회전 탑 모듈(24)이 도 4에 도시되어 있다. 회전 탑 모듈(24)은 초음파 모터(50), 인코더(51), 기어 메커니즘, 샤프트(54), 및 지지 판(58)을 포함한다. 회전 탑 모듈(24)이 또한 하우징(60) 및 모터 판(62)을 포함한다. 필요한 곳에 베어링이 포함된다. 바람직하게, 기어 메커니즘이 워엄(52) 및 워엄 기어(56)를 포함한다. 바람직하게, 초음파 모터는 초음파 요동 모터이고, 조합된 초음파 모터 및 광학적 인코더이다. 예로서, USR60-3EN 또는 UST30-3EN 초음파 요동 모터가 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 웜 기어(56)의 정적 토크 등급(static torque rating)이 20 Nm이다. 모터(50) 및 인코더를 위한 케이블(미도시)이 회전 탑 모듈(24) 외부에 있다. 본원에서의 실시예에서, 회전 탑 모듈의 전체적인 중량이 약 0.25 kg이다. 워엄(52) 및 워엄 기어(56)가 자가-록킹 기능을 제공한다. 자가-록킹 기능은 출력부가 입력부를 구동할 가능성을 감소시킨다. 바람직하게, 회전 탑 접합부의 이동 범위가 -65도 내지 +65도이다.
도 5에 도시된 팔꿈치 롤 모듈(26)이, 전술한 회전 탑 모듈(24)의 구조와 다소 유사한 구조를 갖는다. 팔꿈치 롤 모듈(26)이 초음파 모터(70), 인코더(71), 기어 메커니즘, 샤프트(74), 및 지지 판(78)을 포함한다. 팔꿈치 롤 모듈(26)이 또한 하우징(80) 및 모터 판(82)을 포함한다. 필요한 곳에 베어링(84)이 포함된다. 바람직하게, 기어 메커니즘은 초음파 모터(70)로의 샤프트(74)에 작동 가능하게 연결된 워엄 기어(76) 및 워엄(72)을 포함한다. 바람직하게, 초음파 모터가 USR 초음파 요동 모터이고, 조합된 초음파 모터 및 광학적 인코더이다. 예를 들어, 웜 기어(72)의 정적 토크 등급이 약 4Nm이다. 바람직하게, 팔꿈치 롤 접합부의 이동 범위가 -70도 내지 +70도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 손목 틸트 모듈(28)이 대칭적인 구조로 구축되고, 초음파 모터(90)의 쌍, 인코더(91)의 쌍, 기어 메커니즘의 쌍, 샤프트(94)의 쌍, 및 지지 판(98)을 포함한다. 손목 틸트 모듈(28)이 또한 하우징(100), 2개의 하우징 커버(102) 및 2개의 모터 판(104)을 포함한다. 필요한 곳에 베어링(106)이 포함된다. 바람직하게, 초음파 모터는 USR 초음파 요동 모터이고, 조합된 초음파 모터 및 광학적 인코더이다. 바람직하게, 기어 메커니즘이 워엄(72) 및 워엄 기어(96)를 포함한다. 이동 정지부(105) 및 이동 정지부(107)가, 샤프트(94)에 대해서 고정되고 그러한 샤프트(94)와 함께 회전하는 지지 판(98)의 회전 각도를 제한한다. 이동 정지부(108)가, 도 12에 도시된 바와 같이, 롤 연결 유닛(170) 상의 이동 정지부(173)와 결합한다. 초음파 모터(90)가 구동 메커니즘과 병렬로 작동하여, 요구되는 회전 및 스톨링 토크(stalling torque)를 획득한다. 예를 들어, 웜 기어의 정적 토크 등급이 약 15 × 2 Nm이다. 바람직하게, 손목 틸트 접합부의 이동 범위가 -20도 내지 +20도이다.
도 7에 도시된 침투 모듈(30)은, 초음파 모터(120), 인코더(121), 힘 센서(122), 리드 스크류(124), 너트(126) 및 기어(128)를 포함한다. 또한, 침투 모듈(30)이 안내 샤프트(130)의 쌍, 선회 블록(swivel block; 132), 및 전방 지지 부분(134)을 포함한다. 선회 블록(132)이 리드 스크류(124) 및 선형 메커니즘의 다른 부분을 지지한다. 선회 블록(132)은, 손목 틸트 모듈(28)의 지지 판(98)에 연결된 연결 리브(rib)(133)를 포함한다. 침투 모듈(30)이 또한 하우징(136) 및 모터 판(138)을 포함한다. 필요한 곳에 베어링(140)이 포함된다. 바람직하게, 초음파 모터는 조합된 초음파 요동 모터 및 인코더이다. 수술 도구에 연결될 수 있게 너트(126)가 구성된다. 도 7에 도시된 실시예에서, 너트(126)는 수술 도구를 수용하도록 구성된 어댑터 부분(142)을 포함한다. 어댑터 부분(142)이 복수의 나사산형(threaded) 홀(143)을 포함한다. 모터(120)는, 리드 스크류(124)에 작동 가능하게 연결된 기어(128)의 쌍에 작동 가능하게 연결된다. 그에 따라, 모터(120)가 작동될 때, 기어(128)는 리드 스크류(124)가 회전하도록 유도하여, 너트(126)가 리드 스크류(124)를 따라서 선형적으로 이동하도록 유도한다. 너트(126)의 이동이 추력을 생성한다. 예로서, 힘 센서(122)는 FlexiForce A201 힘 센서이다. 힘 센서(122)는 침투 및 드릴 힘을 측정하기 위해서 이용된다. FlexiForce A201 센서는, 침투 모듈 내에 통합된 초박형의 가요성 인쇄 회로이다. 힘 센서(122)는 수술용 로봇(12)의 촉각적인(haptic) 제어를 허용한다. 바람직하게, 침투 접합부의 이동 범위가 0 내지 90mm이다.
회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)이 도 8 및 도 9에 도시되어 있다. 이러한 유닛은 회전 탑 모듈(24) 및 팔꿈치 롤 모듈(26)을 연결하고, 선회 베어링(slewing bearing)이다. 도 29a 및 도 29b는 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)에 연결된 팔꿈치 롤 모듈(26)을 도시한다. 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)은, 일측 상에서 제1 선회 링(154)을 가지고 그 타측 상에서 제2 선회 링(156)을 가지는 지지 판(152)을 포함한다. 제1 이동 정지부(158)가 제1 선회 링(154)에 부착되고, 제2 이동 정지부(160)가 지지 판(152)에 부착된다. 지지 판(152)에는 복수의 개구(162)가 마련되고, 회전 탑 모듈(24)이 그러한 지지 판에 부착된다. 제1 선회 링(154)에는 복수의 개구(164)가 마련되고, 팔꿈치 롤 모듈(26)이 그러한 제1 선회 링에 부착된다. 선회 베어링은, 볼 베어링 대신에, 자가 윤활식 저마찰 활주 요소를 이용한다. 바람직하게, 이러한 것들은, 윤활 및 유지보수가 필요 없도록 설계된, Iglide J™ 재료로 지칭되는 저비용의 고성능 플라스틱으로 제조된다. 지지 판(152)이 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 재료로 제조된다. 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)이 낮은 프로파일, 저중량, 윤활 불필요 및 용이한 설치를 나타내도록 구성된다. 대안으로, 도 30에 도시된 바와 같이, 대안적인 팔꿈치 롤 모듈(500)은 도 5의 팔꿈치 롤 모듈의 특징 그리고 도 8 및 도 9의 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛의 특징을 조합할 수 있을 것이다.
팔꿈치 롤 모듈(26) 및 손목 틸트 모듈(28)이, 도 10 및 도 11에 도시된 롤 연결 유닛(170)과 연결된다. 롤 연결 유닛(170)은 지지 부분 또는 하우징(172), 샤프트(171), 베어링(174), 및 샤프트 링(176)으로 이루어진다. 하우징(172)이 이동 정지부(173)를 포함한다. 샤프트 링(176)이 복수의 개구(178)를 포함하고, 팔꿈치 롤 모듈(26)이 샤프트 링에 연결된다. 샤프트(171)가 복수의 개구(175)를 구비하고, 도 12에 도시된 바와 같이, 손목 틸트 모듈(28)이 그러한 샤프트에 연결된다. 대안으로, 도 30에 도시된 바와 같이, 대안적인 손목 틸트 모듈(400)은 도 6의 손목 틸트 모듈의 특징 그리고 도 10 및 도 11의 롤 연결 유닛의 특징을 조합할 수 있을 것이다.
아치 장치 유닛(16)이 도 13에 도시되어 있다. 아치 장치 유닛(16)은, 각각의 단부에 연결된 선형 액추에이터(192)의 쌍을 따라서 이동 가능한 아치 프레임(190)을 포함한다. 각각의 선형 액추에이터(192)가 초음파 모터(194), 인코더(195), 모터 판(196), 칼라(198), 및 리드 스크류(200)를 포함한다. 바람직하게, 초음파 모터(194) 및 인코더(195)는 조합된 초음파 요동 모터 및 인코더이다. 운반체(202)의 쌍이 리드 스크류(200)에 이동 가능하게 부착되고 아치 프레임(190) 내에 일체로 형성된다. 필요한 곳에 베어링이 포함된다. 각각의 선형 액추에이터(192)가, MRI 테이블(206)(도시됨)에 연결 가능한 베이스 판(204)에 연결된다. 본원에서 도시된 실시예에서, 베이스 판(204)은 그 중심으로부터 하향 연장되는 중앙 융기부(ridge)(208)를 갖는다. 융기부가 MRI 테이블 내의 슬롯과 맞물리도록 구성된다. 나비 나사(thumb screw)(미도시)를 이용하여 베이스 판(204)을 제 위치에서 록킹(locking)할 수 있을 것이다. 아치 프레임(190)에는 케이블 연결기 판(209)이 마련된다. (도면을 단순화하기 위해서, 케이블이 도면에 도시되지 않았음을 주목하여야 할 것이다.) 선형 액추에이터(192)가 리드 스크류(200) 또는 베이스 판(204)의 선형 축을 따라서 아치 프레임(190)의 위치를 제어한다. 베이스 판(204)이 MRI 테이블에 부착되고 테이블(206)이 MRI 내로 삽입될 수 있기 때문에, 리드 스크류(200)를 따른 아치 프레임(190)의 이동은 MRI 스캐너의 길이방향 축을 따를 것이다. 바람직하게는, 선형 이동의 행정이 0 내지 100 mm이지만, 이는 MRI의 길이에 따라서 달라질 수 있다. 아치 장치 유닛이, 병렬로 작동하는 2개의 선형 액추에이터를 포함하고, 그러한 선형 액추에이터는 스캐너의 길이방향 축을 따라서 아치 장치 유닛(16)을 활주시킨다.
도 1 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 수술용 로봇(12)이 신속 연결 부착 및 정렬 핀을 이용하여 아치 장치 유닛(16)을 따라서 배치된다. 신속 연결 부착 및 정렬 핀은, 아치 프레임(190)에 대한 수술용 로봇(12)의 연결을 제공하는 선형 모듈(22)의 신속 연결 부분(44) 상에 위치된다. 수술용 로봇(12)의 아치 프레임(190) 상에서의 배치 및 모듈 기반의 재구성 가능성은, 특정의 수술 과제를 위한 최적 위치 및 자세를 찾기 위한 수단을 제공한다.
바람직하게, 액추에이터 또는 모터는, 보존형 초음파 모터(retentive ultrasonic motor)이다. 바람직하게, 제동부 없이도 수술용 로봇 조립체(10)의 접합부 및 수술 도구를 제 위치에 록킹하기 위해서, 상기 기어는 자가 록킹 워엄 메커니즘 또는 비-역구동형 리드 스크류이다.
이동 정지부(108)는 롤 연결 유닛(170) 상의 이동 정지부(173)와 맞물리고, 충격력을 흡수하는 것에 의해서 회전 접합부가 이동 한계에 도달할 때 회전하는 손목 틸트 모듈(28)의 샤프트(94)를 정지시키기 위해서 이용된다. 또한, 이동 정지부(158 및 160)가 회전 탑 및 팔꿈치 연결기 유닛(150) 상에 제공된다. 이동 정지부가 이용되기 때문에, 모터의 이동 한계부를 형성하는 데 있어서 전자 센서 및 이들의 케이블을 이용할 필요가 없다. 선형 이동 모듈(22)이 하우징 커버(32)를 이용하고, 판 지지부(36)가 이하에서 설명되는 귀소 절차(homing procedure)를 형성한다. 전자 센서가 MR 이미징을 왜곡시킬 수 있고 MR 스캐닝에 의해서 영향을 받을 수 있다는 점에서, 전자 센서 대신에 기계적인 정지부를 이용하는 것이 유리하다. 사용 시에, 모터가 이동할 때, 제어기는 모터 위치의 피드백으로서 인코터 판독을 계속적으로 유지한다. 만약 미리 결정된 시구간 동안, 인코더 판독이 변하지 않는다면, 모터가 이동 정지부를 타격한 것으로 추정된다. 이어서, 제어기는 이동을 정지시키기 위해서 모터에 “정지” 명령을 송신할 것이다. 그 후에는, 오직 반대 방향으로의 이동을 위한 이동 명령만이 수락될 것이다.
수술용 로봇 조립체(10)의 각각의 시동(boot up) 시에 인코더 카운터를 리셋하기 위해서 귀소 모드(homing mode)가 이용된다. 보다 구체적으로, 귀소 기능은 전력 공급(power up) 이후의 각각의 접합부의 위치를 결정하기 위한 것이다. 귀소 기능이 없는 경우에, 제어기는 전력 공급 이후에 각각의 접합부의 현재 위치를 알아내지 못할 것이다. 귀소 절차는 이하의 단계, 즉 a) 기지의(known) 속력으로 기지의 방향을 따라 각각의 접합부를 먼저 이동시키는 단계, 및 b) 일단 접합부가 귀소 오프셋(기지의 위치)에 도달하면, 제어기가 센서로부터 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 귀소 오프셋은 기지의 위치이고, 귀소 오프셋은 접합부의 홈(home) 위치[제로(0) 위치]의 기준이다. 귀소 오프셋 및 귀소 속력이 각각의 접합부에 대해서 규정된다. 귀소 오프셋은, 이동 정지부로부터의 주어진 거리에서 실질적으로 영(0)으로 설정하는 것을 허용한다. 안전을 위해서, 이동 정지부로 접근할 때, 더 느린 속력이 부과된다.
바람직하게, 선형 모듈(22), 회전 탑 모듈(24), 팔꿈치 롤 모듈(26), 손목 틸트 모듈(28), 및 침투 모듈은 이들 모듈의 기어로서 워엄 기어를 이용한다. 워엄 기어는 고-기어비의, 비-역구동형 워엄 메커니즘이다. 예로서, 회전 탑 모듈(24)을 위한 워엄 기어는 기어비가 20이고, 팔꿈치 롤 모듈(26)의 기어비는 18이며, 손목 틸트 모듈(28)의 기어비는 24이고, 선형 모듈(22)의 기어비는 12.5이다. 워엄 기어는, 비교적 적은 파워의 액추에이터로 양호한 적재물 반송 능력(load-carrying capability)을 제공한다. 예로서, 회전 탑 모듈(24), 팔꿈치 롤 모듈(26), 손목 틸트 모듈 및 선형 모듈(22) 각각이 1.0 W 액추에이터를 갖는다. 워엄 기어는, 실질적으로 속력을 감소시키고 토크를 증가시키는 콤팩트한(compact) 수단을 제공한다. 대안으로, 스퍼 기어가 이용되는 경우에, 수술용 로봇이 보다 커질 수 있을 것이다. 또한 워엄 기어는 자가 록킹되고, 역구동될 수 없다. 워엄의 리드 각도가 맞물리는 기어의 마찰 각도(friction angle)보다 작을 때, 워엄 메커니즘이 역방향 자가 록킹을 달성한다. 그에 따라, 워엄이 워엄 바퀴를 구동할 수 있으나, 워엄 바퀴는 워엄을 구동할 수 없다. 워엄 기어는, 보다 단순하고 부피가 더 작은 모듈을 제공하는 데 도움이 된다.
수술 도구 모듈의 실시예가 도 14에 ‘210’으로 도시되어 있다. 수술 도구 모듈(210)은 초음파 모터(212), 인코더(213), 모터 판(214), 기어 메커니즘(226), 타이밍 벨트 및 풀리들(216)의 쌍, 그리고 리드 스크류(227)를 포함한다. 바람직하게, 초음파 모터는 초음파 요동 모터이고, 인코더, 보다 구체적으로 광학적 인코더를 포함한다. 수술 도구 모듈(210)은 드릴 키트(220)와 함께 이용하기 위한 것이다. 바람직하게, 드릴 키트(220)가 살균된 톱니형 중공 드릴을 포함한다. 수술 도구 모듈(210)은, 드릴 키트(220)를 지지하기 위한 제거 가능한 드릴 지지부(222)를 포함한다. 제거 가능한 드릴 지지부(222)가 슬롯 판(258)에 해제 가능하게 연결될 수 있다. 수술 도구 모듈(210)이 또한 지지 프레임(224) 및 안내 지지부(228)를 포함한다. 도 14b 및 도 14c에 가장 잘 도시된 안내 지지부(228)는, 너트(223)와 함께 리드 스크류(227)를 포함한다. 리드 스크류(227) 상의 슬롯과 맞물리는 핀(229)을 이용하는 것에 의해서, 리드 스크류가 안내 지지부(228)를 따라서 상하로 선형적으로 이동할 수 있다. 필요한 곳에 베어링이 포함된다. 초음파 모터(212)가 타이밍 벨트 및 풀리(216)에 작동 가능하게 연결되고, 이는 다시 드릴 키트(220)에 작동 가능하게 연결되어 드릴을 회전시킨다. 초음파 모터(212)가 또한 기어 박스(226) 내의 기어에 작동 가능하게 연결되고, 그러한 기어는 풀리(216)를 통해서 리드 스크류(227)에 작동 가능하게 연결된다. 모터(212) 및 인코더(213)를 위한 케이블이 모듈(미도시) 외부에 있다. 이러한 실시예에서, 후퇴 메커니즘 및 바늘 회전(needle rotation)이 하나의 초음파 모터에 의해서 구동된다는 것을 주목하여야 할 것이다.
수술 도구 모듈(230)의 대안적인 실시예가 도 15에서 도시되어 있다. 이러한 실시예는 도 14에 도시된 것과 유사하나, 타이밍 벨트 및 풀리보다는, 공압식 액추에이터를 이용한다. 수술 도구 모듈(230)이 초음파 모터(232), 인코더(233), 모터 판(234), 타이밍 벨트 및 풀리들(235, 236)의 쌍, 그리고 공압식 유닛(238)을 포함한다. 바람직하게, 초음파 모터가 인코더, 보다 구체적으로 광학적 인코더를 포함한다. 수술 도구 모듈(230)은 또한 드릴 키트(220)와 함께 이용하기 위한 것이다. 수술 도구 모듈(230)은 드릴 키트(230)를 지지하기 위해 조합된 드릴 지지부 및 판(231)을 포함한다. 필요한 곳에 베어링이 포함된다. 초음파 모터(232)가 타이밍 벨트 및 풀리(235, 236)에 작동 가능하게 연결되고, 이는 다시 공압식 유닛(238) 및 드릴 키트(220)에 작동 가능하게 연결되어 드릴을 회전시킨다. 그에 의해서, 초음파 모터(232)가 또한 공압식 유닛(238)에 작동 가능하게 연결된다. 공압식 유닛(238)이 트로카 록킹 및 후퇴 메커니즘을 구동하기 위해서 이용된다.
공압식 액추에이터(238)는 MRI와 호환 가능하다. 공압식 액추에이터(238)는, 드릴 키트(220)에 연결될 수 있는 피스톤(237)을 갖는다. 풀리(235)는, 드릴을 회전시키기 위해서 드릴 키트(220)의 톱니형 중공 드릴(252)의 단부와 통합되는 슬롯을 구비한다. 드릴 키트(220)의 안내 스타일렛(254)은 작은 공기 액추에이터(239)로 록킹될 수 있다. 공압식 액추에이터(238)는, 피스톤(237)의 위치를 록킹할 수 있거나 피스톤의 위치를 이동시킬 수 있고, 그에 따라 드릴 키트의 위치가 유사하게 록킹될 수 있거나 이동될 수 있다. 공압식 액추에이터는 압축 공기 및 진공을 이용하여 공압식으로 작동된다. 그에 따라, 공압식 액추에이터(238)를 이용하면, 도 20을 참조하여 이하에서 설명되는 바와 같은 드릴 키트(220)의 이동이 달성될 수 있다. 당업자가 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 그러한 제어를 제공하기 위해서, 공압식 유닛(238)은 단일 작용 실린더 또는 이중 작용 실린더를 포함할 수 있을 것이다. 공압식 실린더는 압축 공기 및/또는 진공으로 작동될 수 있다. 공압식 실린더가 단순한 온-오프 유형의 제어에 의해서 작동될 수 있다. 작동 유체가 공기이기 때문에, 공압식 실린더로부터의 누설이 주변을 오염시키지 않을 것이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 바람직하게, 드릴 키트(220)가 트로카(250), 톱니형 중공 드릴(252), 및 안내 스타일렛(254)을 포함한다. 도 18 및 도 19를 참조하면, 수술 도구(210)가 침투 모듈(30)과 함께 도시되어 있다. 침투 모듈은 도 7에 도시되어 있고, 너트(126)의 일부로서 어댑터(142)를 포함한다. 어댑터(142)가 너트 부분(262), 제거 가능한 전방 어댑터 부분(264), 및 제거 가능한 전방 폐쇄 부분(266)을 포함한다. 제거 가능한 전방 어댑터 부분(264)이 너트 부분(262)에 연결될 수 있고, 제거 가능한 전방 폐쇄 부분(266)이 너트 부분(262)의 단부에 연결될 수 있다. 전방 어댑터 부분(264)은 수술 도구(210)의 드릴 키트(220)를 안내하기 위한 것이고, 전방 폐쇄 부분(266)은 수술 도구(210)를 록킹하기 위한 것이다. 도 18 및 도 19에 도시된 실시예에서, 전방 안내 부분(268)은, 또한 샘플링 동안에 드릴 키트(220)를 안내하기 위해서 포함된다. 사용 중에, 드릴 키트(220)[트로카(250), 톱니형 중공 드릴(252), 및 안내 스타일렛(254)], 제거 가능한 전방 어댑터 부분(264), 제거 가능한 드릴 지지부(222), 제거 가능한 전방 폐쇄 부분 및 제거 가능한 전방 안내 부분(268)은 사용에 앞서서 살균된다. 이어서, 각각의 물품이 그들의 각각의 모듈 내에 설치되거나 다시 설치된다. 바람직하게, 트로카 후퇴 행정의 이동 범위가 0 내지 25mm이다.
도 17을 참조하면, 이하의 내용은, 드릴 키트를 도 14의 수술 도구 모듈 내로 삽입하기 위한 절차에 관한 것이다.
1. 단부 나사부를 이용하여 수술 도구 모듈(210) 내로 트로카(250)를 삽입하고(P1) 트로카를 몇 바퀴 회전시킨다(R1).
2. 톱니형 중공 드릴(252)을 안내 스타일렛(254) 내로 삽입하고 그들을 수술 도구 모듈(210) 내로 밀어 넣는다(P2).
3. 드릴 지지부(222)를 슬롯 판(258) 내로 밀어 넣는다(P3).
수술 도구(210)가 일단 조립되거나 재조립되면, 특정 요소를 살균한 후에, 도 19에 도시되고 이하에서 설명되는 바와 같이, 침투 모듈(30) 내로 이를 삽입한다.
1. 전방 어댑터 부분(264)을 어댑터 너트 부분(262) 내로 밀어 넣는다(P1).
2. 전방 안내 부분(268)을 드릴 키트(220)의 스타일렛(254)으로 활주시킨다(P2 및 P3).
3. 전방 안내 부분(268)과 함께 수술 도구(210)를 침투 모듈(30)[어댑터(142) 및 전방 지지 부분(134)] 내로 삽입한다(P4).
4. 폐쇄부(266)를 어댑터(142) 내로 밀어 넣는다(P5).
전술한 수술 도구(210)가 자동 샘플링에서 특히 유용하다. 자동 샘플링을 위한 프로토콜은 현재의 수동적인 절차와 유사하다. 도 20을 참조하면, 드릴 키트(220)가 뼈 생검 도구작업 매니폴드(bone biopsy tooling manifold)로서 공지되어 있을 수 있다. 전술한 바와 같이, 드릴 키트(220)는 트로카(250), 살균된 톱니형 중공 드릴(252) 및 정지형 (외측) 외장 또는 안내 스타일렛(254)을 포함한다. 정지형 (외측) 외장 또는 안내 스타일렛(254)은, 중심 바늘이 천공부를 만들기 위해서 이용되는 동안에 톱니형 중공 드릴이 계속 스핀(spin)할 수 있게 할 것이다. 프로토콜은 다음과 같다.
1. (회전 없이) 트로카(250), 톱니형 중공 드릴(252), 및 안내 스타일렛(254)을 피질 뼈로 침투시킨다(선형 이동). 뾰족한 트로카(250)를 톱니형 중공 드릴(252) 내로 삽입하고, 이들을 안내 스타일렛(254) 내로 삽입하며, 이어서 트로카 선단부가 뼈에 접촉할 때까지 절개부 내로 삽입한다. 뼈 표면으로부터의 고착(adhering) 구조물이 없도록 하기 위해서, 트로카의 선단부를 좌우로 이동시킬 수 있다. 이어서, 안내 스타일렛(254)이 뼈 표면 상에 확실히 놓여질 때까지 드릴 키트를 밀어 넣는다[도 20(a)].
2. 안내 스타일렛(254)을 제 위치에서 유지하고, 이어서 트로카(250)를 약 20 mm 이상 역방향으로 후퇴시킨다(선형 이동)[도 20(b)].
3. 안내 스타일렛(254)을 제 위치에서 유지하고, (회전에 의해서) 톱니형 중공 드릴(252)를 샘플링을 위한 표적으로 전진시킨다(선형 이동 및 회전 이동)[도 20(c)].
4. 일단 톱니형 중공 드릴이 뼈를 완전히 통과하였다는 것이 느껴지면, 밀어 넣는 것을 중지하고, 톱니형 중공 드릴을 2바퀴의 완전한 회전을 통해서 회전시킨다. 이러한 단계는, 시편의 안쪽(medial) 표면이 골막 부착물을 가지지 않도록 보장할 수 있을 것이다.
5. 이어서, 드릴 키트가 뼈 및 피부 외부로 당겨지도록, 드릴 키트(미도시)를 역방향 외부로 당겨 뽑는다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 수술용 로봇 조립체(10)가 MRI(270) 내의 현장 위치(in situ)에서 도시되어 있다. 수술용 로봇 조립체(10)가 MRI 테이블(206)에 부착되어 도시되어 있다. 예로서, 도 22에서, 수술용 로봇 조립체가 사람(272)의 다리 주위로 어떻게 배치될 수 있는지를 도시한다.
수술용 로봇 조립체(300)의 대안적인 실시예가 도 24a 및 도 24b에 도시되어 있다. 수술용 로봇 조립체(300)는 수술용 로봇 조립체(10)와 유사하나, 도 23에 도시된 대안적인 아치 장치 유닛(302)을 포함한다. 아치 장치 유닛(302)은, 아치 프레임(304)의 내측 측부 상에 고정적으로 장착된 레일(306)을 가지는 아치 프레임(304)을 포함한다. 아치 장치 유닛(302)의 나머지는 아치 장치 유닛(16)과 관련하여 전술한 바와 같다. 수술용 로봇(308)은, 부착 장치(310)가 레일(306)과 맞물리도록 구성된다는 것을 제외하고는, 전술한 것과 유사하다. 수술용 로봇(308)은, 신속/단순 연결 부착부의 일부인 장착 메커니즘(310)을 통해서 아치 장치 유닛(302)의 레일(306)에 이동 가능하게 부착될 수 있다.
수술용 로봇(308)이 레일(306)에 일단 부착되면, 그 궤적이 레일에 의해서 구속된다. 로봇이, 수동적으로 또는 아치 초음파 모터 유닛(312)에 의해서 구동되어, 임의의 위치까지 레일을 따라서 이동할 수 있다. 바람직하게, 초음파 모터 유닛(312)은, 인코더 및 기어 메커니즘과 함께 USR™ 초음파 모터를 포함한다. 초음파 모터 유닛(312)은 부착 장치(310)의 일부이고, 수술용 로봇(308)에 작동 가능하게 부착된다. 부착 장치(310)가 레일(306)과 맞물리고, 그에 따라 수술용 로봇(308)이 아치 장치 유닛(302)을 따라서 이동할 수 있다.
로봇이 레일 상의 규정된 위치에 도달할 때, 로봇이 록킹 메커니즘에 의해서 레일 상에 록킹될 수 있다. 레일 상의 로봇의 위치가 센서에 의해서 측정될 수 있다. 측정치가 조절(registration) 및 운동역학적 계산(kinematics calculations)을 위해 로봇 시스템에 제공된다.
당업자는, 수술용 로봇(12)이 모듈형의 재구성 가능한 로봇이고, 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 상이한 유형의 수술에 맞춰 재구성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도 27a 및 도 27b에 도시된 실시예에서는, 선형 모듈(22)이 회전 탑 모듈(24)에 연결되고, 회전 탑 모듈(24)은 팔꿈치 롤 모듈(26), 손목 틸트 모듈(28), 침투 모듈(30) 및 수술 도구 모듈(14)에 연결된다. 회전 탑 모듈(24) 및 팔꿈치 롤 모듈(26)이 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)에 연결된다. 팔꿈치 롤 모듈(26) 및 손목 틸트 모듈(28)이 롤 연결 유닛(170)에 연결된다. 수술용 로봇이 상이한 적용예를 위해서 이용될 수 있도록, 회전 탑 모듈(24) 및 팔꿈치 롤 모듈(26)의 배향이, 도 1 내지 도 26에 도시된 것과 상이하다.
유사하게, 도 28a 및 도 28b에 도시된 실시예에서는, 회전 탑 모듈(24)이 팔꿈치 롤 모듈(26), 손목 틸트 모듈(28), 침투 모듈(30) 및 수술 도구 모듈(14)에 연결된다. 또한, 신속 연결기(180)가 제공될 수 있을 것이다. 신속 연결기 모듈(180)이 회전 탑 모듈(24)에 부착된다. 회전 탑 모듈(24) 및 팔꿈치 롤 모듈(26)이 회전 탑 및 팔꿈치 연결 유닛(150)에 연결된다. 팔꿈치 롤 모듈(26) 및 손목 틸트 모듈(28)이 롤 연결 유닛(170)에 연결된다. 수술용 로봇이 상이한 적용예를 위해서 이용될 수 있도록, 손목 틸트 모듈(28)의 배향이 도 1 내지 도 26 및 도 27에 도시된 것과 상이하다. 또한, 수술 도구 모듈(14)의 배향은 상이하고 일반적으로 이러한 구성에서 수평적이다.
당업자는, 본원에서 설명된 수술용 로봇의 모듈이 수정될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 모듈이 다른 모듈에 직접적으로 연결될 수 있도록, 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 손목 틸트 모듈과 같은 메인 모듈이 연결 특징부를 포함하도록 수정될 수 있을 것이다. 그러한 것의 예가 도 30에서 도시되어 있고, 여기에서는 팔꿈치 롤 모듈(500) 및 손목 틸트 모듈(400) 각각이 연결 특징부를 포함한다.
당업자는, 수술용 로봇이, 수술과 관련된 복수의 좌표 시스템을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 수술용 로봇 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같은 관성 좌표 시스템 또는 고정 프레임 좌표 시스템(11)을 갖는다. 이러한 좌표 시스템은 아치 장치 유닛(16)의 레일(20)의 쌍의 이동 방향으로 z 축을 갖는다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 수술용 로봇(12) 좌표 시스템(13)이 존재할 수 있을 것이고, 여기에서는 선형 모듈이 z 축을 형성하며, 회전 탑 모듈이 z 축에 평행한 축을 따른 회전 이동을 나타내고, 팔꿈치 롤 모듈이 x 축 주위의 회전 이동을 나타내며, x 축은 일반적으로 z 축에 직교하고, 그리고 손목 틸트 모듈이 y 축 주위의 회전 이동을 나타내며, y 축은 일반적으로 z 축에 직교하고 x 축에 대해서 횡방향이다. 당업자는, 로봇이 이동할 때, 수술용 로봇 좌표 시스템이 이동하는 반면, 관성 프레임 좌표 시스템(11)은 고정된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
일반적으로, 본원에서 설명된 시스템은 MRI에서 이용하기 위한 의료용 로봇에 관한 것이다. 개시 내용의 여러 가지 실시예 및 양태가 이하의 상세 내용을 참조하여 설명되어 있다. 이상의 설명 및 도면은 개시 내용을 설명하기 위한 것이고, 개시 내용의 제한으로서 간주되지 않아야 한다. 본 개시 내용의 여러 가지 실시예의 완전한 이해를 위해서, 수 많은 특정의 상세 내용이 설명되어 있다. 그러나, 본 개시 내용의 실시예에 관한 간결한 설명을 제공하기 위해서, 특정의 경우에, 주지의 상세 내용 또는 통상적인 상세 내용은 설명되지 않았다.
본원에서 사용된 바와 같이, “포함한다” 및 “포함하는”이라는 용어는 포괄적이고 오픈 엔드(open-ended)인 것으로서 간주되고, 배타적인 것으로 간주되지 않는다. 구체적으로, 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, “포함한다” 및 “포함하는”이라는 용어 및 그 변형은, 구체화된 특징부, 단계, 또는 구성요소가 포함된다는 것을 의미한다. 이러한 용어는 다른 특징부, 단계, 또는 구성요소의 존재를 배제하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
본원에서 사용된 바와 같이, “예시적으로”라는 용어는, "예, 사례, 또는 설명으로서의 역할을 하는 것”을 의미하고, 본원에서 개시된 다른 구성보다 바람직하거나 장점을 갖는 것으로 간주되지 않아야 한다.
본원에서 사용된 바와 같이, “약” 및 “대략적으로”라는 용어는, 성질, 매개변수, 및 치수의 편차(variation)와 같이, 값의 범위의 상한선 및 하한선에서 존재할 수 있는 편차를 커버(cover)한다는 것을 의미한다. 하나의 비-제한적인 예에서, “약” 및 “대략적으로”라는 용어는 ± 10 퍼센트 이하를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, “실질적으로”라는 용어는, 작용, 특성, 성질, 상태, 구조, 물품, 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 범위 또는 정도를 지칭한다. 예를 들어, “실질적으로” 폐쇄된 물체는, 완전히 폐쇄된 또는 거의 완전히 폐쇄된 물체를 의미할 수 있을 것이다. 일부 경우에, 절대적인 완전성으로부터의 정확한 허용 가능 편차의 정도는 구체적인 문맥에 따라서 달라질 수 있을 것이다. 그러나, 일반적으로, 완전함에 대한 근사성(nearness)은, 절대적이고 전체적인 완전함이 얻어지는 것과 전체적으로 동일한 결과를 가지는 것이 될 것이다. 작용, 특성, 성질, 상태, 구조, 물품, 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 결여를 지칭하기 위한 부정적인 의미에서 이용될 때, “실질적으로”의 이용이 마찬가지로 적용될 수 있다.

Claims (51)

  1. MRI(Magnetic Resonance Imaging)에 이용하기 위한, 그리고 수술 도구와 관련하여 이용하기 위한 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇에 있어서,
    선형 이동축을 갖는, 선형 이동을 위한 선형 모듈;
    회전 탑 회전축을 갖는, 회전 이동을 위한 회전 탑 모듈(turret module);
    회전 탑 회전축에 대해 각도를 형성한 팔꿈치 롤 회전축을 갖는, 회전 이동을 위한 팔꿈치 롤 모듈(elbow roll module);
    회전 이동을 위한 손목 틸트 모듈로서, 회전 탑 회전축에 대해 각도를 형성하고 팔꿈치 롤 회전축에 대해 각도를 형성하는 손목 틸트 회전축을 갖는 손목 틸트 모듈
    을 포함하며, 선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈은 수술용 로봇을 형성하도록 작동 가능하게 서로 연결될 수 있고, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈 중 하나는 수술 도구에 작동 가능하게 연결될 수 있으며,
    선형 모듈은 상기 수술 도구에 작동 가능하게 연결될 수 있는 모듈을 선형 모듈의 선형 이동축에 대해 평행하게 이동시키고,
    상기 수술 로봇의 모듈들은, 수술 로봇이 MRI 내에 피팅(fitting)되도록, 복수의 상이한 구성들로 재구성될 수 있는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선형 모듈의 선형 이동이 z 축을 형성하며, 회전 탑 회전축이 z 축에 평행한 축이고, 팔꿈치 롤 회전축이 x 축 주위에 위치되고, x 축이 z 축에 대해서 직교하며, 손목 틸트 회전축이 y 축 주위에 위치되고, y 축이 z 축에 대해서 직교하며 x 축에 대해서 횡방향(transverse)인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전 탑 모듈 및 팔꿈치 롤 모듈에 연결 가능한 회전 탑 팔꿈치 연결 모듈
    을 더 포함하는 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 손목 틸트 모듈 및 팔꿈치 롤 모듈에 연결 가능한 롤 연결 유닛(roll connection unit)
    을 더 포함하는 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선형 모듈은, 모터에 작동 가능하게 연결된 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류(lead screw)를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  6. 제5항에 있어서, 상기 선형 모듈의 기어 메커니즘이 워엄(worm) 및 워엄 기어(worm gear)를 포함하고, 모터는 초음파 요동 모터(ultrasonic rotary motor)인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 선형 모듈은 너트의 이동을 제한하기 위한 이동 정지부(hard stop)를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  8. 제1항에 있어서, 상기 회전 탑 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 기어 메커니즘 및 샤프트를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전 탑 모듈의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함하고, 회전 탑 모듈의 모터는 초음파 요동 모터인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 회전 탑 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  11. 제1항에 있어서, 상기 팔꿈치 롤 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 기어 메커니즘 및 샤프트를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  12. 제11항에 있어서, 상기 팔꿈치 롤 모듈의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함하고, 팔꿈치 롤 모듈의 모터는 초음파 요동 모터인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 팔꿈치 롤 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  14. 제1항에 있어서, 상기 손목 틸트 모듈은 모터의 쌍에 작동 가능하게 연결된 기어 메커니즘의 쌍 및 샤프트의 쌍을 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  15. 제14항에 있어서, 상기 손목 틸트 모듈의 각각의 기어 메커니즘이 워엄 및 워엄 기어를 포함하고, 손목 틸트 모듈의 모터는 초음파 요동 모터인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 손목 틸트 모듈은 샤프트의 회전을 제한하기 위한 이동 정지부를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 수술용 로봇에 연결될 수 있는 침투 모듈
    을 더 포함하고, 수술 도구가 침투 모듈에 부착될 수 있는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  18. 제17항에 있어서, 상기 침투 모듈은, 모터에 작동 가능하게 연결된 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  19. 제18항에 있어서, 상기 침투 모듈의 기어 메커니즘이 스퍼 기어(spur gear)의 쌍을 포함하고, 침투 모듈의 모터는 초음파 요동 모터인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 수술 도구는 침투 모듈에 연결될 수 있는 수술 도구 모듈이고, 수술 도구 모듈은 모터에 작동 가능하게 연결되는 너트 및 기어 메커니즘 그리고 리드 스크류를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  21. 제20항에 있어서, 상기 수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결되는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  22. 제21항에 있어서, 상기 수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결된 풀리 및 타이밍 벨트를 더 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  23. 제21항에 있어서, 상기 수술 도구 모듈은 드릴 키트에 작동 가능하게 연결된 공압식 유닛을 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  24. 제21항에 있어서, 상기 드릴 키트는 트로카(trocar), 드릴, 및 안내 스타일렛(guide stylet)을 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  25. 제21항에 있어서, 상기 침투 모듈이 어댑터를 더 포함하고, 수술 도구 모듈이 상기 어댑터에 부착될 수 있는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  26. 제25항에 있어서, 상기 어댑터는 너트 부분, 너트 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 및 제거 가능한 전방 어댑터 부분에 연결될 수 있는 제거 가능한 전방 폐쇄 부분을 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  27. 제26항에 있어서, 수술 도구 키트는, 슬롯 판에 해제 가능하게 연결될 수 있는 제거 가능한 지지부를 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제거 가능한 전방 어댑터 부분, 제거 가능한 전방 폐쇄 부분, 제거 가능한 지지부 및 드릴 키트는 모두 살균처리 가능한 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  29. 제20항에 있어서, 상기 수술 도구 모듈의 모터가 초음파 요동 모터인 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  30. 제1항에 있어서,
    선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈 중 하나에 작동 가능하게 부착될 수 있는 아치 장치 유닛(arch device unit)
    을 더 포함하는 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  31. 제30항에 있어서, 상기 아치 장치 유닛이 아치 프레임의 양 단부에서 선형 액추에이터의 쌍을 더 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  32. 제31항에 있어서, 상기 아치 장치 유닛의 각각의 선형 액추에이터는 리드 스크류에 작동 가능하게 연결되는 초음파 모터 그리고 리드 스크류에 이동 가능하게 연결되는 운반체(carriage)의 쌍을 포함하며, 운반체의 쌍이 아치 프레임에 연결되고, 초음파 모터의 작동에 의해 운반체가 리드 스크류를 따라서 이동되게 하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 각각의 선형 액추에이터가 베이스 판에 연결되고, 베이스 판이 수술 테이블에 연결될 수 있는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  34. 제30항 내지 제32항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    선형 모듈, 회전 탑 모듈, 팔꿈치 롤 모듈, 및 손목 틸트 모듈 중 하나에 연결될 수 있는 신속 연결기 모듈
    을 더 포함하는 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  35. 제30항 내지 제32항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 아치 장치 유닛은 레일을 포함하고, 수술용 로봇이 상기 레일에 이동 가능하게 부착되는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  36. 제35항에 있어서, 상기 수술용 로봇이 레일을 따라서 수동으로 이동되는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  37. 제35항에 있어서, 상기 아치 장치 유닛은, 레일을 따라서 상기 수술용 로봇을 구동하기 위한 아치 모터를 더 포함하는 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
  38. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇의 모든 요소가 MRI와 호환 가능한 것인 모듈형의 재구성 가능한 수술용 로봇.
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