KR101957221B1 - 수술 기구 가이드 장치 - Google Patents

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류근웅
권성일
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한국과학기술연구원
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    • A61B2017/00743—Type of operation; Specification of treatment sites

Abstract

수술 기구 가이드 장치는 원위 단부와 근위 단부 사이에 피벗점을 가지는 삽입 부재와, 삽입 부재가 피벗점을 중심으로 구형 회전하도록 삽입 부재의 근위 단부와 연결되는 구형 조인트부와, 구형 조인트부가 연결되는 지지부를 포함한다. 삽입 부재가 회전할 때 피벗점은 일 위치에서 고정된다.

Description

수술 기구 가이드 장치{GUIDING APPARATUS FOR SURGICAL TOOL}
본 발명은 수술 기구 가이드 장치로서, 보다 상세하게는 수술 기구를 이동시키고 회전시켜 환자에 대한 수술 기구의 위치 및 각도를 조절하기 위한 수술 기구 가이드 장치에 관한 것이다.
두개 내 심부, 특히, 뇌 기저부에 발생한 뇌수막종과 같은 뇌 종양을 관찰하고 제거하는 뇌 기저부 수술(Endonasal Skull Base Surgery)에 대한 연구가 이루어지고 있다.
뇌 기저부에 수술 기구가 접근하기 위해서는 비강을 통해 삽입될 수 있는 직선형 수술 기구가 사용된다. 또한, 수술 기구의 작용부가 뇌 내 작업 공간의 요구되는 위치에 배치될 수 있도록 직선형 수술 기구의 위치 및 각도를 조절하는 수술 기구 가이드 장치가 필요하다.
종래의 수술 기구 가이드 장치로서 한 개의 구형 조인트 메커니즘과 시리얼 로봇 매니퓰레이터로 구성된 수술 장치(선행특허문헌 1 참조)와, 다섯 개의 링크로 이루어진 구형 관절 조인트 메커니즘(선행특허문헌 2 참조)은, 수술 기구의 동작을 위한 구조가 복잡하며, 이로 인해 조작 또한 복잡한 문제점이 있다.
특히, 종래의 수술 기구 가이드 장치에 의할 경우, 동작의 구현을 위해 많은 수의 링크가 구동해야 하므로, 수술 기구의 위치를 정밀하게 조작하는 것이 상당히 어렵다.
따라서, 수술 기구를 뇌 기저부에 용이하게 접근시킬 수 있으며, 수술 기구의 위치 및 각도를 정밀하게 조정할 수 있는 수술 기구 가이드 장치가 요구된다.
미국 특허 등록 공보 제8,702,590호 미국 특허 등록 공보 제8,702,590호
본 발명은 전술한 수술 기구 가이드 장치의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 수술 기구가 인체 내부로 진입하는 지점 부근에 피벗점을 가지도록 구형 조인트부에 연결되며, 구형 조인트부의 작동에 의해 수술 기구의 피벗점 위치가 고정된 상태로 수술 기구가 회전함에 따라 수술 기구의 원위 단부에 구비된 엔드 이펙터가 인체 내부의 작업 공간 내에 용이하게 정밀하게 접근할 수 있는 수술 기구 가이드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 기구 가이드 장치는 원위 단부와 근위 단부 사이에 피벗점을 가지는 삽입 부재; 상기 삽입 부재가 상기 피벗점을 중심으로 구형 회전하도록 상기 삽입 부재의 근위 단부와 연결되는 구형 조인트부; 및 상기 구형 조인트부가 연결되는 지지부를 포함하며, 상기 삽입 부재가 회전할 때 상기 피벗점은 일 위치에서 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구형 조인트부는 상기 삽입 부재가 제1 원주 방향으로 회전하도록 상기 삽입 부재의 근위 단부와 연결되는 제1 조인트와, 상기 삽입 부재가 상기 제1 원주 방향과 상이한 제2 원주 방향으로 회전하도록 상기 제1 조인트와 연결되며 상기 지지부에 연결되는 제2 조인트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 조인트에 의한 상기 삽입 부재의 회전 반경과 상기 제2 조인트에 의한 상기 삽입 부재의 회전 반경은 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 조인트는 상기 삽입 부재의 근위 단부와 연결되며 상기 제1 원주 방향으로 연장 형성되는 제1 슬라이드 부재와, 상기 제1 슬라이드 부재가 상기 제1 원주 방향으로 슬라이드 이동하도록 연결되는 제1 슬라이드 레일을 포함하고, 상기 제2 조인트는 상기 지지부와 연결되며 상기 제2 원주 방향으로 연장 형성되는 제2 슬라이드 부재와, 상기 제2 슬라이드 부재가 상기 제2 원주 방향으로 슬라이드 이동하도록 연결되고 상기 제1 슬라이드 레일과 고정되는 제2 슬라이드 레일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 상기 슬라이드 레일은 상기 슬라이드 부재와 접촉하여 상기 슬라이드 부재의 슬라이드 이동 시 회전하도록 고정되는 가이드 롤러와, 상기 슬라이드 부재를 가압하여 상기 슬라이드 부재를 고정시키는 고정구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구형 조인트부는 상기 지지부에 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 구형 조인트부가 연결되는 지지판과, 상기 지지판을 지지하며 상하로 신장 및 수축 가능한 지지대를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지대는 상단이 상기 지지판과 연결되는 제1 지지대와, 상기 제1 지지대와 중첩 가능하게 연결되어 상기 제1 지지대를 상방으로 지지하는 제2 지지대를 포함하며, 상기 제1 지지대는 상기 제2 지지대에 고정된 지지 스프링에 의해 상방으로 탄성력을 인가받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 기구 가이드 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 수술 기구 가이드 장치의 부분 확대 사시도이다.
도 3은 환자의 비강으로 삽입된 삽입 부재가 제1 원주 방향으로 회전하는 것을 도시하는 도 1의 수술 기구 가이드 장치의 사시도이다.
도 4는 환자의 비강으로 삽입된 삽입 부재가 제2 원주 방향으로 회전하는 것을 도시하는 도 1의 수술 기구 가이드 장치의 사시도이다.
도 5는 수술용 침대에 설치된 도 1의 수술 기구 가이드 장치를 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 기구 가이드 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 수술 기구 가이드 장치(100)는 삽입 부재(110)와, 가이드 몸체(120)와, 구형 조인트부(130)와, 지지부(150)를 포함한다.
삽입 부재(110)는 삽입 몸체(111)와, 삽입 몸체(111)의 원위 단부(110a)에 배치되는 엔드 이펙터(112)를 포함한다.
삽입 몸체(111)는 직선형 도관의 형상을 가지는 수술용 내시경, 카테터 등의 몸체일 수 있다. 삽입 몸체(111)는 체 내로 삽입되기 위하여 얇고 길게 형성되는 수술 기구의 몸체 또는 수술 기구의 몸체를 지지하거나 덮기 위한 케이스일 수 있다.
삽입 몸체(111)는 엔드 이펙터(112)와 신호를 송수신하거나 동력을 전달하기 위한 메커니즘이 구비할 수 있다. 예를 들면, 삽입 몸체(111)의 내부에 엔드 이펙터(112)와 신호를 송수신하거나 동력을 전달하기 위한 메커니즘이 수용될 수도 있다.
삽입 몸체(111)에는 수술 동작을 제어하고 신체 반응을 수집하여 분석하는 외부 장치(미도시)와 엔드 이펙터(112)를 연결하기 위한 다양한 전기적 또는 기계적 연결 수단이 구비될 수 있다.
엔드 이펙터(112)는 신체 내부의 작업 공간에 삽입되어 요구되는 수술 동작을 수행한다. 엔드 이펙터(112)는 수술의 종류에 따라 촬영, 절제, 소작 등의 수술 동작 중 하나 이상을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나의 삽입 몸체(111)에 다양한 종류의 엔드 이펙터(112)가 탈부착 가능하게 연결되어 사용될 수 있다.
삽입 부재(110)는 그 원위 단부(110a)와 근위 단부(110b) 사이에 피벗점(110c)을 가진다. 후술하는 바와 같이 삽입 부재(110)가 연결되는 구형 조인트부(130)의 동작에 의해 삽입 부재(110)가 피벗점(110c)을 중심으로 회전하게 된다. 즉, 삽입 부재(110)의 피벗점(110c) 부분이 일 위치에 고정된 상태로 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)와 근위 단부(110b)가 각각 2자유도를 가지는 구형 회전을 하게 된다.
이러한 삽입 부재(110)의 피벗점(110c)을 육안으로 용이하게 식별할 수 있도록, 삽입 몸체(111) 상에 마커 등으로 피벗점(110c)을 표시하거나, 삽입 몸체(111)를 둘러 싸며 근위 단부(110b)로부터 연장되는 관형 튜브(미도시)를 삽입 몸체(111) 외측에 고정시켜 관형 튜브의 말단의 위치로써 피벗점(110c)을 표시할 수 있다.
삽입 부재(110)는 가이드 몸체(120)에 연결될 수 있다. 즉, 삽입 부재(110)와 구형 조인트부(130)는 가이드 몸체(120)에 의해 연결될 수 있다. 이때, 가이드 몸체(120)에는 삽입 부재(110)의 근위 단부(110b)가 고정된다.
가이드 몸체(120)는 삽입 부재(110)로 전달할 동력을 생성하는 동력 장치(미도시)를 구비할 수 있다. 동력 장치가 삽입 부재(110)에 구비된 기계적 연결 수단과 결합되어 엔드 이펙터(112)로 동력을 전달할 수 있다.
또한, 가이드 몸체(120)는 삽입 부재(110)와 통신할 수 있는 제어 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(112)는 제어 장치와 신호를 송수신하여 제어될 수 있다.
한편, 삽입 부재(110)는 구형 조인트부(130)와 직접 연결될 수도 있다. 또한, 삽입 부재(110)는 가이드 몸체(120) 외에 다른 연결 수단에 의해 구형 조인트부(130)와 간접적으로 연결될 수도 있다. 사용되는 수술 기구의 종류에 따라 가이드 몸체(120)가 구비되거나 생략될 수 있으며, 구형 조인트부(130)에 삽입 부재(110)가 연결되는 방식이 달라질 수 있다는 점이 이해될 것이다.
구형 조인트부(130)에 의해 구형 조인트부(130)에 연결된 가이드 몸체(120)가 구형 회전함에 따라 삽입 부재(110) 또한 구형 회전할 수 있다. 삽입 부재(110)의 근위 단부(110b)가 구형 조인트부(130)에 연결됨으로써 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)을 중심으로 구형 회전할 수 있으며, 이하에서 상세히 설명된다.
구형 조인트부(130)는 제1 조인트(131)와, 제2 조인트(141)를 포함한다. 각각의 제1 조인트(131)와 제2 조인트(141)는 하나의 중심에 대해 삽입 부재(110)를 서로 다른 방향으로 회전시키도록 구성된다. 각각의 회전의 중심은 삽입 부재(110)의 피벗점(110c)과 일치한다. 따라서, 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)을 중심으로 구형 회전할 수 있다.
제1 조인트(131)는 삽입 부재(110)가 제1 원주 방향(예를 들면, 도 3에 도시된 화살표 방향)으로 회전하도록 구성된다. 제1 조인트(131)는 제1 슬라이드 부재(132)와, 제1 슬라이드 레일(133)을 포함할 수 있다.
제1 슬라이드 부재(132)는 제1 원주 방향으로 연장 형성된다. 제1 슬라이드 부재(132)는 피벗점(110c)에 대한 회전 반경에 따라 굴곡지게 형성될 수 있다. 이로써, 제1 슬라이드 부재(132)가 이동함에 따라 제1 슬라이드 부재(132)와 연결된 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)에 대해 제1 원주 방향으로 회전할 수 있다.
제1 슬라이드 레일(133)에는 제1 슬라이드 부재(132)가 그 내측에 안착되어 제1 원주 방향으로 슬라이드 이동할 수 있는 안착홈이 형성될 수 있다. 제1 슬라이드 레일(133)은 제1 슬라이드 부재(132)의 일부 또는 전체를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 슬라이드 레일(133)과 제1 슬라이드 부재(132)의 구조 및 연결 방식은 도시된 바와 상이할 수도 있다. 예를 들면, 제1 슬라이드 부재(132)가 제1 슬라이드 레일(133)을 둘러싸도록 형성되어 제1 슬라이드 레일(133)과 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.
제1 슬라이드 부재(132)가 제1 슬라이드 레일(133)을 따라 슬라이드 이동함에 따라, 제1 슬라이드 부재(132)의 일단부에 연결된 삽입 부재(110) 또는 가이드 몸체(120)는 제1 슬라이드 부재(132)와 함께 제1 원주 방향으로 회전할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 슬라이드 부재(132)가 제1 슬라이드 레일(133)에 대해 슬라이드 이동함에 따라, 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)에 대해 제1 원주 방향으로 회전한다. 제1 슬라이드 부재(132)가 제1 슬라이드 레일(133)에 대해 최대한으로 이동할 수 있는 각도 범위 내에서, 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)는 환자(10)의 머리 내부의 작업 공간에서 회전할 수 있다.
제1 슬라이드 부재(132)의 연장 길이에 따른 이동 범위와, 피벗점(110c)으로부터 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)까지의 길이에 따라 환자(10)의 머리 내부에서 엔드 이펙터(112)가 배치될 수 있는 작업 공간의 범위가 달라질 수 있다. 수술에 필요한 작업 공간을 미리 산출하여 제1 슬라이드 부재(132)의 연장 길이, 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)의 길이, 제1 슬라이드 부재(132)의 슬라이드 이동 거리 등을 조정할 수 있다.
한편, 제1 슬라이드 레일(133)은 제1 슬라이드 부재(132)의 이동을 보조하는 제1 가이드 롤러(134)와, 제1 슬라이드 부재(132)를 고정시키는 제1 고정구(135)를 포함할 수 있다.
제1 가이드 롤러(134)는 제1 슬라이드 레일(133)에 회전 가능하게 연결되어, 제1 슬라이드 부재(132)의 슬라이드 이동을 안내할 수 있다. 제1 가이드 롤러(134)는 제1 슬라이드 부재(132)와 접촉하여 제1 슬라이드 부재(132)의 슬라이드 이동 시 회전하도록 제1 슬라이드 레일(133)에 고정된다. 한편, 제1 슬라이드 부재(132)의 이동 경로를 따라 복수의 제1 가이드 롤러(134)가 제1 슬라이드 레일(133)에 구비될 수 있다.
제1 고정구(135)는 제1 슬라이드 레일(133)에 나사 결합되어, 조여질 경우 제1 슬라이드 부재(132)를 가압함으로써 제1 슬라이드 부재(132)가 이동하지 못하게 고정시킬 수 있다.
제2 조인트(141)는 삽입 부재(110)가 제2 원주 방향(예를 들면, 도 4에 도시된 화살표 방향)으로 회전하도록 구성된다. 삽입 부재(110)가 제1 원주 방향과 상이한 제2 원주 방향으로 회전하도록 제1 조인트(131)와 연결된다. 제2 조인트(141)는 지지부(150)에 고정된다.
제2 조인트(141)는 제2 슬라이드 부재(142)와, 제2 슬라이드 레일(143)을 포함할 수 있다.
제2 슬라이드 부재(142)는 제2 원주 방향으로 연장 형성된다. 제2 슬라이드 부재(142)는 피벗점(110c)에 대한 회전 반경에 따라 굴곡지게 형성될 수 있다. 제2 슬라이드 부재(142)는 지지부(150)에 고정된다.
제2 슬라이드 레일(143)에는 제2 슬라이드 부재(142)가 그 내측에 안착되어 제2 원주 방향으로 슬라이드 이동할 수 있는 안착홈이 형성될 수 있다. 제2 슬라이드 레일(143)은 제2 슬라이드 부재(142)의 일부 또는 전체를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 슬라이드 레일(143)과 제2 슬라이드 부재(142)의 구조 및 연결 방식은 도시된 바와 상이할 수도 있다. 예를 들면, 제2 슬라이드 부재(142)가 제2 슬라이드 레일(143)을 둘러싸도록 형성되어, 제2 슬라이드 레일(143)은 제2 슬라이드 부재(142)와 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.
이로써, 제2 슬라이드 레일(143)이 제2 슬라이드 부재(142)에 대해 이동함에 따라 제2 슬라이드 레일(143)과 연결된 제1 조인트(131) 및 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)에 대해 제2 원주 방향으로 회전할 수 있다.
즉, 제2 슬라이드 레일(143)이 제2 슬라이드 부재(142)을 따라 슬라이드 이동함에 따라, 제2 슬라이드 레일(143) 에 연결된 제1 조인트(131)와, 제1 조인트(131)에 연결된 삽입 부재(110) 또는 가이드 몸체(120)는 제2 슬라이드 레일(143)과 함께 제2 원주 방향으로 회전할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 슬라이드 레일(143)이 제2 슬라이드 부재(142)에 대해 슬라이드 이동함에 따라, 삽입 부재(110)는 피벗점(110c)에 대해 제2 원주 방향으로 회전한다. 제2 슬라이드 레일(143)이 제2 슬라이드 부재(142)에 대해 최대한으로 이동할 수 있는 각도 범위 내에서, 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)는 환자(10)의 머리 내부의 작업 공간에서 회전할 수 있다.
제2 슬라이드 부재(142)의 연장 길이에 따른 제2 슬라이드 레일(143)의 이동 범위와, 피벗점(110c)으로부터 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)까지의 길이에 따라 환자(10)의 머리 내부에서 엔드 이펙터(112)가 배치될 수 있는 작업 공간의 범위가 달라질 수 있다. 수술에 필요한 작업 공간을 미리 산출하여 제2 슬라이드 부재(142)의 연장 길이, 삽입 부재(110)의 원위 단부(110a)의 길이, 제1 슬라이드 레일(143)의 슬라이드 이동 거리 등을 조정할 수 있다.
한편, 제1 슬라이드 레일(133)과 제2 슬라이드 레일(143)은 서로 고정되거나 일체로 형성될 수 있다. 이로써, 제2 슬라이드 레일(143)이 제2 슬라이드 부재(142)에 대해 슬라이드 이동함에 따라, 제1 슬라이드 레일(133) 및 제1 슬라이드 부재(132) 또한 제2 슬라이드 부재(142)에 대해 제2 원주 방향으로 회전할 수 있다.
제2 슬라이드 레일(143)은 제2 가이드 롤러(144)와, 제2 고정구(145)를 포함할 수 있다.
제2 가이드 롤러(144)는 제2 슬라이드 레일(143)에 회전 가능하게 연결되어, 제2 슬라이드 부재(142)에 대한 제2 슬라이드 레일(143)의 슬라이드 이동을 안내할 수 있다. 제2 가이드 롤러(144)는 제2 슬라이드 부재(142)와 접촉하여 제2 슬라이드 레일(143)의 슬라이드 이동 시 회전하도록 제2 슬라이드 레일(143)에 고정된다. 한편, 제2 슬라이드 레일(143)의 이동 경로를 따라 복수의 제2 가이드 롤러(144)가 제2 슬라이드 레일(143)에 구비될 수 있다.
제2 고정구(145)는 제2 슬라이드 레일(143)에 나사 결합되어, 조여질 경우 제2 슬라이드 부재(142)를 가압함으로써 제2 슬라이드 레일(143)이 이동하지 못하게 고정시킬 수 있다.
한편, 제1 조인트(131)에 의한 삽입 부재(110)의 회전 반경과 제2 조인트(141)에 의한 삽입 부재(110)의 회전 반경은 서로 상이할 수 있다. 이로써, 제1 조인트(131)가 제2 조인트(141)와 중첩되어 제2 조인트(141)보다 회전 반경의 외측에 배치될 수 있다.
구형 조인트부(130)는 지지부(150)에 연결된다. 제2 슬라이드 부재(142)의 일단부가 지지부(150)에 연결됨으로써, 삽입 부재(110)는 구형 조인트부(130)에 의하여 지지부(150)에 대해 구형 회전할 수 있다.
지지부(150)에는 복수의 구형 조인트부(130)가 연결될 수 있다. 수술에 둘 이상의 삽입 부재(110)가 사용되는 경우, 복수의 구형 조인트부(130) 각각에 삽입 부재(110)를 연결하여 사용할 수 있다. 이때, 각각의 삽입 부재(110)의 피벗점(110c)은 동일한 위치에 배치되거나, 거의 인접하도록 미세한 간격을 두고 이격되도록 배치되거나, 소정의 거리를 두고 이격되도록 배치될 수도 있다.
지지부(150)는 지지판(151)과 지지대(152)를 포함한다. 지지판(151)은 구형 조인트부(130)가 연결되는 연결 부재(153)와, 연결 부재(153)가 슬라이드 가능하게 연결되는 연결 레일(154)을 포함할 수 있다.
연결 부재(153)가 지지판(151) 상에서 연결 레일(154)을 따라 슬라이드 이동함에 따라 구형 조인트부(130) 및 삽입 부재(110)의 수평면 상의 횡방향 위치를 조절할 수 있다. 한편, 연결 레일(154)의 배열 방향은 수술 시 삽입 부재(110)가 이동하는 방향 성분에 따라 수평면 상의 종방향, 사선 방향으로 배열될 수도 있다.
지지판(151)은 지지대(152)에 의해 지지된다. 지지대(152)는 상하로 신장 및 수축 가능하게 형성되어 지지판(151) 및 삽입 부재(110)의 수직 위치를 조절할 수 있다. 지지판(151)이 수술에 적합한 위치에 배치되면 지지대(152)에 구비되는 수직 고정 레버(155)를 이용하여 지지대(152)가 더 이상 늘어나거나 줄어들지 않게 고정시킬 수 있다.
지지대(152)는 상단이 지지판(151)과 연결되는 제1 지지대(152b)와, 제1 지지대(152b)와 중첩 가능하게 연결되어 제1 지지대(152b)를 상방으로 지지하는 제2 지지대(152a)를 포함할 수 있다. 제1 지지대(152b)는 도 1에 도시된 바와 같이 제2 지지대(152a)의 내측에 삽입 가능하게 배치될 수 있지만, 제2 지지대(152a)를 외측에서 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 제1 지지대(152b)가 제2 지지대(152a)로부터 인출되면 지지대(152) 전체 길이가 증가하여 지지판(151)이 상승하며, 제1 지지대(152b)가 제2 지지대(152a)의 내측으로 삽입되면 지지대(152) 전체 길이가 감소하여 지지판(151)이 하강한다.
제1 지지대(152b)는 제2 지지대(152a)에 고정된 지지 스프링(158)에 의해 상방으로 탄성력을 인가받을 수 있다. 지지 스프링(158)의 하단이 제2 지지대(152a)에 고정되고, 지지 스프링(158)의 상단이 제1 지지대(152b)에 고정됨으로써, 지지 스프링(158)은 제1 지지대(152)에 탄성적으로 척력을 가할 수 있다.
이로써, 수직 고정 레버(155)를 해제하더라도 지지 스프링(158)의 탄성력에 의하여 지지판(151)이 낙하함에 따른 충격을 방지할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지대(152)는 수술용 침대(20)에 고정될 수 있다. 수술용 침대(20)의 측방 프레임들을 지지대(152) 하부에 고정된 연결 구조체(157)에 안착시켜, 수술용 침대(20) 상에 수술 기구 가이드 장치(100)가 배치될 수 있다.
연결 구조체(157)는 수평면 상의 종방향, 즉, 환자(10)가 누워있는 방향으로 이동할 수 있도록 침대(20)의 측방 프레임에 연결될 수 있다. 삽입 부재(110)가 환자(10)에 대해 적당한 거리만큼 이격되도록 지지대를 종방향으로 이동시킨 후, 수평 고정 레버(156)를 이용하여 연결 구조체(157)를 수술용 침대(20)에 대해 고정시킬 수 있다. 이로써, 수술 기구 가이드 장치(100)의 작동 중에 수술 기구 가이드 장치(100)가 침대(20) 상에서 이동하거나 침대(20)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 지지부(150)가 수술용 침대(20)에 대해 수평면 상에서 종방향으로 이동하고, 지지판(151)이 상하로 이동하며, 구형 조인트부(130)가 지지판(151)에 대해 수평면 상에서 횡방향으로 슬라이드 이동함으로써, 삽입 부재(110)의 엔드 이펙터(112)는 환자(10)의 수술 부위, 구체적으로는 환자(10)의 신체 내부의 수술 공간에 진입할 수 있는 부위에 근접할 수 있다.
삽입 부재(110)는 지지부(150)의 종방향 이동에 의해 환자(10)의 신체 내부로 삽입될 수 있다. 삽입 부재(110)의 삽입 각도에 따라, 지지부(150)의 종방향 이동과 더불어, 지지판(151)의 상하 이동 및 구형 조인트부(130)의 횡방향 이동이 수반될 수도 있다.
엔드 이펙터(112)가 신체 내부의 수술 공간에 진입하고 나면, 다른 이동 가능한 부분은 고정시키고, 구형 조인트부(130)의 구형 회전만으로 수술 공간 내부에서 엔드 이펙터(112)를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 수술 기구 가이드 장치(100)에 의하면, 수술을 위한 각각 구성요소의 운동이 구분되어 있고, 또한 필요에 따라 조합될 수 있으므로, 과도한 움직임에 의해 환자(10)에게 상해를 입히지 않을 수 있으며, 수술 기구를 더욱 용이하고 정밀하고 이동시켜 정확하고 세밀한 수술 동작을 수행할 수 있도록 한다.
110 : 삽입 부재
110a : 원위 단부
110b : 근위 단부
110c : 피벗점
111 : 삽입 몸체
112 : 엔드 이펙터
120 : 가이드 몸체
130 : 구형 조인트부
131 : 제1 조인트
132 : 제1 슬라이드 부재
133 : 제1 슬라이드 레일
134 : 제1 가이드 롤러
135 : 제1 고정구
141 : 제2 조인트
142 : 제2 슬라이드 부재
143 : 제2 슬라이드 레일
144 : 제2 가이드 롤러
145 : 제2 고정구
150 : 지지부
151 : 지지판
152 : 지지대
152a : 제2 지지대
152b : 제1 지지대
153 : 연결 부재
154 : 연결 레일
155 : 수직 고정 레버
156 : 수평 고정 레버
157 : 연결 구조체
158 : 지지 스프링
100 : 수술 기구 가이드 장치
10 : 환자
20 : 수술용 침대

Claims (7)

  1. 원위 단부와 근위 단부 사이에 피벗점을 가지는 삽입 부재;
    상기 삽입 부재가 상기 피벗점을 중심으로 구형 회전 가능하게 연결되는 구형 조인트부; 및
    상기 구형 조인트부가 연결되는 지지부를 포함하며,
    상기 삽입 부재가 회전할 때 상기 피벗점은 일 위치에서 고정되고,
    상기 구형 조인트부는 상기 삽입 부재가 제1 원주 방향으로 회전하도록 연결되는 제1 조인트와, 상기 삽입 부재가 상기 제1 원주 방향과 상이한 제2 원주 방향으로 회전하도록 연결되고, 상기 지지부에 연결되는 제2 조인트를 포함하며,
    상기 제1 원주 방향의 회전의 중심과 상기 제2 원주 방향의 회전의 중심은 상기 피벗점으로 일치하고,
    상기 구형 조인트부는 상기 지지부에 슬라이드 이동 가능하게 연결되며,
    상기 지지부는 상기 구형 조인트부가 연결되는 지지판과, 상기 지지판을 지지하며 상하로 신장 및 수축 가능한 지지대, 상기 지지대의 하부에 고정되는 연결 구조체를 포함하고,
    상기 연결 구조체는 수술용 침대의 측방 프레임에 연결되어 상기 지지부가 상기 수술용 침대에 대해 수평면 상에서 종방향으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 수술 기구 가이드 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 조인트는 상기 삽입 부재의 근위 단부와 연결되며 상기 제1 원주 방향으로 연장 형성되는 제1 슬라이드 부재와, 상기 제1 슬라이드 부재가 상기 제1 원주 방향으로 슬라이드 이동하도록 연결되는 제1 슬라이드 레일을 포함하고,
    상기 제2 조인트는 상기 지지부와 연결되며 상기 제2 원주 방향으로 연장 형성되는 제2 슬라이드 부재와, 상기 제2 슬라이드 부재에 대해 상기 제2 원주 방향으로 슬라이드 이동하도록 연결되고 상기 제1 슬라이드 레일과 고정되는 제2 슬라이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 기구 가이드 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    각각의 상기 슬라이드 레일은 상기 슬라이드 부재와 접촉하여 상기 슬라이드 부재의 슬라이드 이동 시 회전하도록 고정되는 가이드 롤러와, 상기 슬라이드 부재를 가압하여 상기 슬라이드 부재를 고정시키는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 기구 가이드 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 지지대는 상단이 상기 지지판과 연결되는 제1 지지대와, 상기 제1 지지대와 중첩 가능하게 연결되어 상기 제1 지지대를 상방으로 지지하는 제2 지지대를 포함하며,
    상기 제1 지지대는 상기 제2 지지대에 고정된 지지 스프링에 의해 상방으로 탄성력을 인가받는 것을 특징으로 하는 수술 기구 가이드 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69417229T2 (de) * 1993-05-14 1999-07-08 Stanford Res Inst Int Chirurgiegerät
EP2170204A2 (en) 2007-07-02 2010-04-07 M.S.T. Medical Surgery Technologies Ltd System for positioning endoscope and surgical instruments
CA2905968A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Sri International Hyperdexterous surgical system
KR20150022414A (ko) * 2013-08-23 2015-03-04 삼성전자주식회사 복강경 수술용 로봇

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342056B1 (en) 2000-02-04 2002-01-29 Jean-Marc Mac-Thiong Surgical drill guide and method for using the same

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