KR102116326B1 - 의료용 카테터 모듈 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징; 및 상기 하우징에 장착되는 것으로서, 관상동맥중재술을 위한 제1 카테터 모듈 또는 전극도자절제술을 위한 제2 카테터 모듈; 을 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치를 제공한다.

Description

의료용 카테터 모듈 장치{MEDICAL CATHETER MODULE DEVICE}
본 발명은 심도자술에 사용하는 의료용 카테터 모듈 장치에 관한 것이다.
일반적으로 심도자술(Cardiac catheterization)은 길고 가느다란 카테터를 허벅지나 손목의 혈관으로 삽입하여, 막힌 관상 동맥을 뚫는 관상동맥중재술(Coronary Intervention) 및 심장 박동이 불규칙한 부정맥(Arrhythmia)을 치료하는 전극도자절제술(Radiofrequency Catheter Ablation)로 구분할 수 있다. 심도자술은 시술시 엑스레이(X-ray) 장치를 이용하여 환자의 병변 부위에 대한 실시시간 이미지를 획득해야 하므로 환자와 의사는 방사선 노출로 인한 피폭 문제를 피할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 "재배치 가능한 원격 조작 의료 시스템"이 개시된 바 있다(공개특허공보 제10-2016-0136904호 참조).
상기 선행기술에 개시된 재배치 가능한 원격 조작 의료 시스템은, 원격에서 시술자의 손동작에 따라 구동하는 수단으로 피시술자를 수술하는 의료 시스템이다. 재배치 가능한 원격 조작 의료 시스템은, 시술자의 손동작에 따른 정보를 입력받는 마스터 스테이션, 상기 마스터 스테이션에서 제공되는 정보에 따라 피시술자를 수술하는 슬레이브 로봇을 포함하고, 상기 마스터 스테이션은 사용자의 왼손 및 오른손의 움직임에 대응할 수 있는 복수개의 모듈 장치로 이루어지고, 상기 모듈 장치는 스트로크를 보조하는 제1 모듈 장치와, 카테터의 삽입을 구동하는 제2 모듈 장치와, 카테터의 구부림을 조작하는 제3 모듈 장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
그런데 재배치 가능한 원격 조작 의료 시스템을 구성하는 슬레이브 로봇은 관상동맥중재술과 전극도자절제술 중 어느 하나의 수술에만 적용할 수 있도록 설계되어 있어 관상동맥중재술과 전극도자절제술를 모두 진행하기 위해서는 관상동맥중재술을 위한 슬레이브 로봇과 전극도자절제술을 위한 슬레이브 로봇이 각각 별도로 구비되어야 하는 문제점이 있었다.
한편, 기존의 심도자술을 위한 수술장치로서 롤러방식의 와이어 조작 장비가 있으나, 메커니즘이 매우 복잡하고 대형 장비로서 넓은 공간을 차지하며 조작이 어려운 문제점이 있었다. 또한, 기존의 롤러방식의 와이어 조작 장비는 롤러 마찰에 의한 슬립(slip) 발생으로 인해 시술의 안정성을 신뢰할 수 없으며 롤러방식의 와이어 조작 장비도 관상동맥중재술 및 전극도자절제술 시술 모두에 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 대하여, 본 발명은 원격 조작 의료 시스템의 적용 여부에 관계없이 카테터 모듈 교체를 통해 관상동맥중재술과 전극도자절제술을 모두 진행할 수 있는 모듈러 타입의 의료용 카테터 모듈 장치를 제시하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0057991호(2011.06.01. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 카테터 모듈의 교체를 통해 관상동맥중재술 또는 전극도자절제술을 모두 진행할 수 있는 의료용 카테터 모듈 장치를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 하우징; 및 상기 하우징에 장착되는 것으로서, 관상동맥중재술을 위한 제1 카테터 모듈 또는 전극도자절제술을 위한 제2 카테터 모듈; 을 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치를 제공한다.
또한, 상기 하우징은 상부에 구비되는 슬롯; 상기 하우징의 내부공간에 회전 가능하도록 장착되는 동력전달기어; 상기 동력전달기어와 연결되는 제1 모터; 및 상기 하우징의 내부공간에 장착되는 그립퍼장치; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 그립퍼장치는 하부에 가이드 레일이 구비되는 본체; 서로 마주보도록 양측으로 대칭 구비되는 것으로서, 상부에 슬롯부가 구비되고 상기 슬롯부가 상기 가이드 레일에 결합 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능한 좌, 우 그립퍼; 및 상기 본체에 구비되는 동력전달부; 를 포함하고, 상기 동력전달부는 상기 좌, 우 그립퍼의 서로 마주보는 면에 구비되는 맞물림 기어의 맞물림 작동 또는 맞물림 해제 작동를 제어할 수 있다.
또한, 상기 동력전달부는 상기 본체에 구비되는 제2 모터; 상기 좌, 우 그립퍼 사이에 위치하며 중심이 상기 제2 모터와 연결되어 상기 제2 모터의 작동에 의해 회전하는 제1 링크; 일측 단부는 힌지축에 의해 상기 제1 링크의 일측 단부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측 단부는 힌지축에 의해 상기 좌 그립퍼의 상부에서 연장되는 제1 연장부와 회전 가능하도록 연결되는 제2 링크; 및 상기 일측 단부는 힌지축에 의해 상기 제1 링크의 타측 단부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측 단부는 힌지축에 의해 상기 우 그립퍼의 상부에서 연장되는 제2 연장부와 회전 가능하도록 연결되는 제3 링크; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2, 3 링크는 길이가 동일하고 서로 다른 방향으로 볼록한 곡선 형태의 링크일 수 있다.
또한, 상기 제1 카테터 모듈은, 양측 단부가 상기 하우징 상부 양측으로 마련되는 슬롯에 삽입되는 제1 슬롯삽입 프레임; 상기 제1 슬롯삽입 프레임의 저면에서 하향 연장되는 제1 브래킷; 상기 제1 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 동력전달기어에 맞물리는 제1 기어부재; 상기 제1 기어부재의 일측에 위치하며 적어도 외측면 일부가 기어부로 이루어지고 상기 그립퍼장치의 맞물림 작동시 상기 기어부가 상기 좌, 우 그립퍼의 맞물림 기어와 맞물려 회전이 제한되는 제1 카테터 홀더; 및 상기 제1 기어부재의 내부와 상기 제1 카테터 홀더의 내부에 삽입되는 가이드 카테터; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 슬롯삽입 프레임의 일측 단부에 제1 밀착프레임이 구비되고 상기 제1 밀착프레임은 상기 슬롯의 진입부에 밀착 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1 밀착프레임은 상기 제1 슬롯삽입 프레임과 직각을 이루며 상기 제1 밀착프레임의 하부에 상기 가이드 카테터 내부에 결합되는 가이드 와이어가 통과하는 가이드 홀이 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 카테터 홀더는 상기 제1 기어부재의 중심축과 중심이 일치하며, 상기 가이드 카테터는 상기 제1 카테터 홀더에 결합 상태에서 상기 제1 카테터 홀더의 외측에서 결합되는 결합부재에 의해 고정될 수 있다.
또한, 상기 가이드 카테터는 전방부; 및 상기 전방부에 연결되는 후방부; 를 포함하고, 상기 가이드 카테터가 상기 제1 기어부재 및 상기 제1 카테터 홀더에 결합 상태에서, 상기 전방부는 상기 제1 기어부재 내부에 위치하고, 상기 후방부는 상기 제1 카테터 홀더 내부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 브래킷은 상기 제1 기어부재의 양측 단부를 지지할 수 있도록 복수로 구성되며, 상기 제1 기어부재의 양측 단부는 상기 제1 브래킷에 결합되는 베어링에 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
또한, 상기 제2 카테터 모듈은, 양측 단부가 상기 하우징 상부 양측으로 마련되는 슬롯에 삽입되는 제2 슬롯삽입 프레임; 상기 제2 슬롯삽입 프레임의 저면에서 하향 연장되는 제2 브래킷; 상기 제2 브래킷에 장착되며 상기 제2 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 동력전달기어에 맞물리는 제2 기어부재; 상기 제2 기어부재 일측에 위치하며 상기 제2 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 그립퍼장치의 맞물림 작동시 상기 좌, 우 그립퍼의 맞물림 기어와 맞물리는 제2 카테터 홀더; 및 상기 제2 기어부재의 내부와 상기 제2 카테터 홀더 내부에 삽입되는 카테터 샤프트 작동장치; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 슬롯삽입 프레임의 일측 단부에 제2 밀착프레임이 구비되고 상기 제2 밀착프레임은 상기 제2 슬롯삽입 프레임이 상기 슬롯에 결합시 상기 슬롯의 진입부에 밀착 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2 밀착프레임은 상기 제2 슬롯삽입 프레임과 직각을 이루며 상기 제2 밀착프레임의 하부에 상기 카테터 샤프트 작동장치의 내부에 결합되는 카테터 샤프트가 통과하는 가이드 홀이 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2 카테터 홀더는 상기 제2 기어부재의 중심축과 중심이 일치하며, 상기 카테터 샤프트 작동장치는 상기 제2 기어부재와 상기 제2 카테터 홀더에 결합 상태에서 상기 제2 기어부재의 외측 또는 상기 제2 카테터 홀더의 외측에서 결합되는 결합부재에 의해 고정될 수 있다.
또한, 상기 카테터 샤프트 작동장치는, 몸체; 및 상기 몸체 전방에 결합되는 구부림 조작부; 를 포함하고, 상기 카테터 샤프트 작동장치와 상기 제2 기어부재 및 상기 제2 카테터 홀더의 결합 상태에서, 상기 구부림 조작부는 상기 제2 기어부재 내부에 위치하고 상기 몸체의 후방 부위는 상기 제2 카테터 홀더 내부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제2 브래킷은 상기 제1 기어부재의 양측 단부 및 상기 제2 카테터 홀더의 선단부을 지지할 수 있도록 복수로 구성되며, 상기 제1 기어부재의 양측 단부 및 상기 제2 카테터 홀더의 선단부는 상기 제2 브래킷에 결합되는 베어링에 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
또한, 상기 하우징은 직선운동장치에 장착되어 직선운동을 할 수 있다.
또한, 상기 직선운동장치는, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 양단이 지지되는 가이드 축; 상기 가이드 축에 결합 상태에서 가이드 축을 따라 이동 가능하고 상기 하우징이 장착되는 받침대; 상기 베이스 프레임에 양단이 회전 가능하도록 지지되고 구동모터와 연결되어 상기 구동모터의 작동에 의해 회전하면서 상기 하우징이 장착되는 받침대를 이송하는 이송스크루; 및 상기 이송스크루에 장착되면서 상기 받침대와 연결되어 상기 이송스크루의 회전시 상기 이송스크루를 따라 이동하는 이송너트; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임의 길이 방향으로 센서가 복수로 구비되고, 상기 센서는 상기 하우징이 통과할 때의 위치정보를 획득하며, 제어부에서 상기 센서에서 획득한 정보를 바탕으로 상기 구동모터를 제어하여 상기 하우징의 이동거리를 제어할 수 있다.
본 발명은 카테터 모듈 교체를 통해 관상동맥중재술과 전극도자절제술 모두 가능한 모듈러 타입의 의료용 카테터 모듈 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기존의 슬립이 발생하는 롤러방식의 장비와 달리 슬립이 발생하지 않는 기어 작동 방식으로 수술의 안정성을 신뢰할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징에 제1 카테터 모듈이 결합된 의료용 카테터 모듈 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A 선단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 결합된 하우징을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림되기 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가이드 와이어의 길이조절 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징에 제2 카테터 모듈이 결합된 의료용 카테터 모듈 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터 샤프트 작동장치가 제2 카테터 홀더에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터 샤프트 작동장치가 제2 카테터 홀더에 결합되기 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 13의 B-B 선단면도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 결합된 하우징을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림되기 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림된 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터 샤프트의 구부림 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
심도자술(Cardiac catheterization)은 길고 가느다란 카테터를 허벅지나 손목의 혈관으로 삽입하여, 막힌 관상 동맥을 뚫는 관상동맥중재술(Coronary Intervention) 및 심장 박동이 불규칙한 부정맥(Arrhythmia)을 치료하는 전극도자절제술(Radiofrequency Catheter Ablation)로 구분할 수 있다.
관상동맥중재술(Coronary Intervention)은 막힌 관상 동맥을 뚫기 위해, 서혜부(사타구니)에 위치한 대퇴동맥을 통하여 가이드 와이어, 카테터를 심장까지 삽입하여 막히거나 좁아진 심장 혈관을 뚫는 시술이다. 관상동맥중재술은 혈관 조영제(contrast medium)를 주사하여 획득한 병변 부위의 정보를 기반으로 가이드 와이어, 가이드 카테터를 삽입하고, 벌룬 카테터(Balloon Catheter)를 삽입하여 심장까지 이동 후 좁아진 혈관 부위에 대해 벌룬(Balloon)을 부풀려 확장한다. 혈전의 재협착 방지를 위해 병변 부위에 특수 금속으로 된 그물망 형태의 스텐트(Stent)를 설치한다.
전극도자절제술(Radiofrequency Catheter Ablation)은 부정맥의 원인이 되는 조직을 찾아 카테터를 통해 고주파를 방출하여 원인 조직을 절제 또는 괴사함으로써 부정맥을 근본적으로 완치시키는 치료 방법이다. 전극도자절제술은 국소 또는 전신 마취 상태에서 환자의 좌우 대퇴부정맥(넙다리정맥) 또는 동맥을 통해 3~4개의 전극도자를 체내에 삽입한다. 전극도자를 통해 심장의 여러 부위에 전기자극으로 부정맥을 유발시켜 부정맥 원인 부위를 진단한다. 고주파 전류 발생기에 연결된 전극도자를 부정맥 원인 부위에 위치시킨 후 전류를 통하여 조직괴사 부정맥이 유발되지 않을 때까지 시술부위를 바꾸어 가면서 전기 치료를 반복한다.
이러한 심도자술은 시술 과정에서 엑스레이 장치를 이용하여 환자의 병변 부위를 촬영하기 때문에 환자, 의사 모두 방사선 노출을 피할 수 없고, 심도자술은 의사의 경험과 능력 등에 따라 그 수술 결과가 달라질 수 있는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 원격 조작 의료 시스템이 대안으로 대두되고 있으나 환자를 수술하는 원격 조작 의료 시스템의 슬레이브 로봇(slave robot)은 관상동맥중재술과 전극도자절제술 중 하나의 수술에만 적용할 수 있도록 설계되어 있다.
이에 대하여, 본 발명은 원격 조작 의료 시스템의 적용 여부와 관계없이 카테터 모듈 교체를 통해 관상동맥중재술과 전극도자절제술 모두에 적용할 수 있는 모듈러 타입의 의료용 카테터 모듈 장치를 제시하고자 한다.
<본 발명의 제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징에 제1 카테터 모듈이 결합된 의료용 카테터 모듈 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합 전 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 실시예는, 하우징(10) 및 하우징(10)에 장착되는 제1 카테터 모듈(20)을 포함한다. 하우징(10)에는 제1 카테터 모듈(20)의 결합을 위한 슬롯(11)이 상부 좌, 우 양측으로 구비된다. 제1 카테터 모듈(20)에는 관상동맥중재술을 위한 가이드 카테터(25)가 장착된다.
제1 카테터 모듈(20)은 슬롯(11)에 삽입되는 제1 슬롯삽입 프레임(21), 제1 슬롯삽입 프레임(21)으로부터 연장되는 제1 브래킷(22), 제1 브래킷(22)에 결합되는 제1 기어부재(23), 가이드 카테터(25)가 내부에 결합되는 카테터 홀더(24) 및 제1 기어부재(23) 내부에 결합되는 가이드 카테터(25)를 포함한다.
구체적으로 제1 슬롯삽입 프레임(21)은 양측 단부가 하우징(10)의 상부 양측으로 마련되는 슬롯(11)에 삽입된다. 슬롯(11)은 제1 슬롯삽입 프레임(21)의 양측 단부가 삽입될 수 있는 구조이면 형상에 제한이 없다.
제1 브래킷(22)은 제1 슬롯삽입 프레임(21)의 저면에서 하향으로 연장 형성된다. 제1 브래킷(22)은 복수로 구성되는 것이 바람직하다. 복수로 구성되는 제1 브래킷(22)에 의해 제1 기어부재(23)의 양측 단부가 안정적으로 지지될 수 있다.
제1 브래킷(22)의 제1 기어부재(23)가 결합되는 부위에는 베어링(28)이 구비될 수 있다. 제1 기어부재(23)의 양측 단부는 베어링(28)에 지지되어 회전이 원활히 이루어질 수 있다.
제1 기어부재(23)에 기어부(23a)가 구비된다. 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)는 제1 기어부재(23)의 외측면 일부에 구비된다. 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)는 제1 기어부재(23)에 지지되는 않는 외측면 부위에 구비된다.
제1 카테터 모듈(20)의 제1 슬롯삽입 프레임(21)을 하우징(10)의 슬롯(11)에 결합하면 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 하우징(10)의 내부공간(12)에 구비되는 동력전달기어(121)에 맞물리게 된다. 동력전달기어(121)의 회전력은 맞물려 있는 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)로 전달된다.
제1 카테터 홀더(24)는 중심이 제1 기어부재(23)의 중심축과 일치하도록 제1 기어부재(23)의 일측에 위치한다. 제1 카테터 홀더(24)는 하우징(10) 방향 쪽에 위치한다. 제1 카테터 홀더(24)는 적어도 외측면 일부가 기어부(24a)로 이루어진다.
하우징(10)의 내부공간(12)에는 좌, 우 양측으로 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)가 대칭 구비된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 서로 마주보는 면에는 맞물림 기어(123e)가 장착된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀지면서 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에 맞물림된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 사이가 벌어지면서 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에서 떨어져 맞물림 상태가 해제된다.
하우징(10)은 직선운동장치(40) 위에 장착된다. 직선운동장치(40)의 작동에 의해 하우징(10)은 직선운동을 할 수 있다.
직선운동장치(40)는 하우징(10)을 직선으로 이동시킬 수 있는 장치이면 모두 가능하다. 예컨대, 엘엠가이드(Liner mortion guide) 등과 같은 장치일 수 있다.
직선운동장치(40)는, 베이스 프레임(41), 베이스 프레임(41)에 양측 단부가 지지되는 가이드 축(42), 가이드 축(42)과 연결되어 가이드 축(42)을 따라 이동 가능하고 하우징(10)이 안치 결합되는 받침대(43), 베이스 프레임(41)에 양측 단부가 회전 가능하도록 지지되는 이송스크루(44) 및 받침대(43)와 연결되면서 이송스크루(44)에 결합되어 이송스크루(44)의 회전작동에 의해 이송스크루(44)를 따라 이동하는 이송너트(46)를 포함한다.
구체적으로 가이드 축(42)은 하우징(10)이 안치 결합되는 받침대(43)의 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 안내하는 역할을 한다. 가이드 축(42)은 복수로 구성될 수 있다.
이송스크루(44)는 구동모터(45)와 연결된다. 구동모터(45)의 작동에 의해 이송스크루(44)가 회전한다. 이송스크루(44)가 회전함에 따라 이송스크루(44)와 연결된 받침대(43)가 직선운동을 한다. 받침대(43)가 직선운동을 함에 따라 제1 카테터 모듈(20)이 장착된 하우징(10)이 직선운동을 한다.
이송너트(46)는 이송스크루(44)에 장착된 상태에서 이송스크루(44)의 회전 작동에 의해 이송스크루(44)를 따라 직선운동을 한다. 이송너트(46)가 직선운동을 함에 따라 연결된 받침대(43)도 직선운동을 한다. 예컨대, 이송너트(46)는 이송스크루(44)와 나사 결합되거나 또는 볼 스크루(Ball screw) 방식으로 이송스크루(44)와 결합될 수 있다.
한편, 도면에 도시되어 있지 않으나 베이스 프레임(41)의 길이 방향으로 센서가 구비될 수 있다. 센서는 하우징(10)이 직선운동을 하는 베이스 프레임(41)의 양측 단부와 양측 단부 사이 등에 복수로 구성될 수 있다.
이러한 센서는 하우징(10)이 통과할 때의 위치정보를 획득한다. 센서에서 획득한 하우징(10)의 위치정보는 제어부(미도시)로 전달될 수 있다. 제어부에서 센서에서 획득한 정보를 바탕으로 구동모터(45)를 제어하여 하우징(10)의 이동거리를 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A 선단면도이다.
가이드 카테터(25)는 관상동맥중재술을 위한 수술도구이다. 가이드 카테터(25)는 공지된 구성에 의해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 가이드 카테터(25)는 제1 기어부재(23)의 내부와 제1 카테터 홀더(24)의 내부에 삽입된다. 가이드 카테터(25)는 가이드 와이어(25a)에 장착될 수 있다.
구체적으로 가이드 카테터(25)는 전방부(251) 및 전방부(251)와 연결되는 후방부(252)를 포함한다. 가이드 카테터(25)는 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24)에 결합시 전방부(251)는 제1 기어부재(23)의 내부에 삽입되고 후방부(252)는 제1 카테터 홀더(24)의 내부에 삽입된다. 전방부(251)와 후방부(252)는 나사 결합방식으로 결합될 수 있다.
가이드 카테터(25)는 공지된 가이드 카테터의 구성에 의해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 가이드 카테터(25)의 전방부(251)는 척(chuck)이고, 가이드 카테터(25)의 후방부(252)는 토크 컨트롤러(torque controller)일 수 있다.
기존의 공지된 가이드 카테터는 전체를 잡고 회전 및 이동을 수행할 수 있다. 기존 공지된 가이드 카테터는 토크 컨트롤러를 잡고, 척을 회전시켜 풀면 토크 컨트롤러가 풀린다. 이로 인해 가이드 와이어의 길이를 조절할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 가이드 카테터(25)의 작동 메커니즘은 기존의 카테터 가이드의 작동 메커니즘과 동일하다.
한편, 관상동맥중재술은 대퇴동맥을 통하여 가이드 와이어(25a)를 심장까지 삽입하여 막히거나 좁아진 심장 혈관을 뚫는 시술이다.
제1 슬롯삽입 프레임(21)의 일측 단부에 제1 밀착프레임(26)이 구비된다. 제1 밀착프레임(26)은 제1 슬롯삽입 프레임(21)과 직각을 이루도록 구비된다. 이러한 구조로 이루어지는 제1 밀착프레임(26)은 결합시 슬롯(11)의 진입부에 닿아 제1 슬롯삽입 프레임(21)이 슬롯(11) 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다. 제1 밀착프레임(26)의 하부에 가이드 와이어(25a)가 통과하는 가이드 홀(26a)이 구비될 수 있다. 가이드 홀(26a)은 제1 기어부재(23)의 중심축과 중심이 일치한다.
예컨대, 제1 밀착프레임(26)은 슬롯(11)의 진입부와 볼트 등과 같은 결합부재(27)에 의해 체결되거나, 제1 밀착프레임(26) 또는 슬롯(11)의 진입부를 자석(전자석)으로 구성하여 제1 밀착프레임(26)이 슬롯(11)의 진입부에 밀착 결합되게 할 수 있다.
제1 카테터 홀더(24)에 가이드 카테터(25)가 결합된 상태에서 제1 카테터 홀더(24)의 외측에서 결합부재(27)를 결합하여 가이드 카테터(25)를 고정한다. 결합부재(27)의 볼트 등일 수 있다. 결합부재(27)는 제1 카테터 홀더(24)의 외주를 따라 120도 등간격으로 결합될 수 있다. 결합부재(27)가 결합되는 제1 카테터 홀더(24)의 외측 부위는 제1 기어부재(23) 쪽을 향하는 전방 부위로서 기어가 형성되지 않는다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 모듈이 결합된 하우징을 나타내는 도면이다.
제1 카테터 모듈(20)의 제1 슬롯삽입 프레임(21) 양측 단부에 삽입되는 슬롯(11), 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)와 맞물리는 동력전달기어(121), 동력전달기어(121)와 연결되는 제1 모터(122) 및 제1 카테터 홀더(24)를 고정하거나 또는 고정을 해제하는 그립퍼장치(123)를 포함한다.
구체적으로 동력전달기어(121)는 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)에 동력을 전달한다. 예컨대, 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)는 스퍼기어(spur gear)일 수 있다. 동력전달기어(121)는 하우징(10)의 내부공간(12)에 회전 가능하도록 장착된다.
제1 슬롯삽입 프레임(21)을 슬롯(11)에 삽입하면 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 동력전달기어(121)와 맞물림된다. 제1 슬롯삽입 프레임(21)의 양측 단부가 슬롯(11)에 삽입되어 수평방향으로 슬라이딩 결합되기 때문에 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)와 동력전달기어(121)의 맞물림이 안정적으로 이루어질 수 있다.
제1 모터(122)는 동력전달기어(121)와 연결되어 동력전달기어(121)에 동력을 전달한다. 제1 모터(122)의 구동에 의해 동력전달기어(121)가 회전한다. 동력전달기어(121)가 회전함에 따라 동력전달기어(121)와 맞물림된 제1 기어부재(23)가 회전한다.
하우징(10)의 내부공간(12)에는 그립퍼장치(123)가 마련된다. 그립퍼장치(123)에 의해 제1 카테터 홀더(24)가 회전할 수 없도록 고정되거나 고정 해제될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림되기 전 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림된 상태를 나타내는 도면이다.
그립퍼장치(123)는 본체(123a), 본체(123a) 하부에 구비되는 것으로서 간격이 좁혀지거나 벌어지는 작동을 하면서 제1 카테터 홀더(24)를 고정하거나 고정을 해제하는 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 및 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 작동을 제어하는 동력전달부(123g)를 포함한다.
본체(123a)는 하우징(10)의 내부공간(12)에 설치된다. 본체(123a)의 하부에는 가이드 레일(123b)이 구비된다. 가이드 레일(123b)에 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 슬롯부(123f)가 결합되어 가이드 레일(123b)을 따라 이동할 수 있다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 높이 조절이 가능하도록 슬롯부(123f)는 층을 이루도록 복수로 구성하는 것이 바람직하다.
예컨대, 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 높이를 최고 높이로 하고 싶을 경우 최상단에 위치한 슬롯부(123f)를 가이드 레일(123b)에 결합한다. 반대로, 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 높이를 최저 높이로 하고 싶을 경우 최하단에 위치한 슬롯부(123f)를 가이드 레일(123b)에 결합한다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d)는 슬롯부(123f)가 가이드 레일(123b)에 결합됨에 따라 본체(123a)와 연결된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)는 서로 마주보도록 양측으로 대칭 구비된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 간격은 본체(123a)에 구비되는 동력전달부(123g)에 의해 제어될 수 있다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 서로 바라보는 면에는 맞물림 기어(123e)가 장착된다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)는 슬롯부(123f)가 가이드 레일(123b)에 결합 상태로 가이드 레일(123b)을 따라 이동하면서 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이의 간격이 좁혀지거나 벌어질 수 있다.
동력전달부(123g)는 동력을 전달하는 제2 모터(123h) 및 제2 모터(123h)의 구동에 의해 연동하여 작동하는 제1, 2, 3 링크(123i, 123j, 123k)를 포함한다.
구체적으로 제2 모터(123h)는 본체(123a)의 대략 중앙에 설치된다. 제2 모터(123h)는 제1 링크(123i)의 중심과 연결되어 제1 링크(123i)를 회전시킨다.
제1 링크(123i)의 양측 단부는 제1, 2 링크(123j, 123k)와 회전 가능하도록 연결된다. 제1 링크(123i)는 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 상부에서 상향으로 연장되는 제1, 2 연장부(123l, 123m) 사이에 위치한다. 제1 링크(123i)는 제2 모터(123h)를 중심으로 회전한다.
제2 링크(123j)의 일측 단부는 힌지축(124)에 의해 제1 링크(123i)의 일측 단부와 회전 가능하도록 연결된다. 제2 링크(123j)의 타측 단부는 힌지축(124)에 의해 제1 연장부(123l)와 회전 가능하도록 연결된다.
제3 링크(123k)의 일측 단부는 힌지축(124)에 의해 제1 링크(123i)의 타측 단부와 회전 가능하도록 연결된다. 제3 링크(123k)의 타측 단부는 힌지축(124)에 의해 제2 연장부(123m)와 회전 가능하도록 연결된다.
예컨대, 제2, 3 링크(123j 123k)는 길이가 동일한 것이 바람직하다. 제2, 3 링크(123j 123k)는 서로 다른 방향으로 볼록한 곡선 형태의 링크일 수 있다.
다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관상동맥중재술을 위한 가이드 카테터의 전, 후진 작동에 대해 설명한다.
도 1과 같이 슬롯(11)의 진입부에 제1 밀착프레임(26)이 밀착되도록 제1 슬롯삽입 프레임(21)을 슬롯(11)에 완전히 삽입한다. 이와 같이 관상동맥중재술용 제1 카테터 모듈(20)을 하우징(10)에 완전히 결합한 상태에서 직선운동장치(40)에 장착된 구동모터(45)를 구동한다.
구동모터(45)의 정방향 또는 역방향 구동에 의해 이송스크루(44)가 정방향 또는 역방향으로 회전한다.
예컨대, 이송스크루(44)가 정방향으로 회전하면 이송스크루(44)를 따라 이송너트(46)가 전진 작동을 하고, 이에 연동하여 받침대(43)에 장착된 하우징(10)이 전진 작동을 하기 때문에 가이드 와이어(25a)가 전진한다. 반대로 이송스크루(44)가 역방향으로 회전하면 이송스크루(44)을 따라 이송너트(46)가 후진 작동을 하고 이에 연동하여 받침대(43)에 장착된 하우징(10)이 후진 작동을 하기 때문에 가이드 와이어(25a)가 후진한다.
다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관상동맥중재술을 위한 가이드 와이어 좌우회전에 대해 설명한다.
도 6, 7과 같이 가이드 와이어(25a)의 좌우 회전 작동시에는 가이드 와이어(25a)의 자유로운 회전이 가능하도록 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에서 떨어진다.
이 상태에서 제1 모터(122)의 구동에 의해 동력전달기어(121)가 회전하면 동력전달기어(121)에 맞물린 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)가 회전하고, 이에 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24)가 회전한다. 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24)가 회전함에 따라 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24) 내부에 결합된 가이드 와이어(25a)가 회전한다.
예컨대, 제1 모터(122)가 정방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 정방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)와 맞물린 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 정방향으로 회전함에 따라 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24) 내부에 결합된 가이드 와이어(25a)가 정방향으로 회전한다. 반대로, 제1 모터(122)가 역방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 역방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)와 맞물린 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 역방향으로 회전함에 따라 제1 기어부재(23)와 제1 카테터 홀더(24) 내부에 결합된 가이드 와이어(25a)가 역방향으로 회전한다.
직선 구간의 혈관은 가이드 와이어(25a)의 전, 후진 작동만으로 이동 가능하나, 곡선 구간의 혈관은 전, 후진 작동만으로 가이드 와이어(25a)의 이동 불가능하므로 곡선 구간의 혈관을 통과할 때는 가이드 와이어(25a)를 좌, 우로 회전시키면서 이동한다.
다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관상동맥중재술을 위한 가이드 와이어 길이조정에 대해 설명한다.
가이드 와이어(25a)의 길이조정(Length adjustment)시 제1 카테터 홀더(24)의 회전이 불가하도록 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)가 제1 카테터 홀더(24)를 잡는다.
도 7과 같이 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에서 떨어진 상태에서 도 8과 같이 동력전달부(123g)의 작동에 의해 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀지면서 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에 맞물린다.
이러한 한 작동은 제2 모터(123h)의 구동에 의해 이루어질 수 있다. 구체적으로 제2 모터(123h)의 구동에 의해 제1 링크(123i)가 회전한다. 제1 링크(123i)의 회전에 의해 제2 링크(123j)는 하향으로 당겨지고, 제3 링크(123k)는 상향으로 당겨짐에 따라 이와 연결되는 제1, 2 연장부(123l, 123m)가 당겨지고 이에 제1, 2 연장부(123l, 123m)와 연결되는 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)가 서로 마주보는 방향으로 당겨지면서 사이가 좁혀진다.
이때, 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)는 상부의 슬롯부(123f)가 본체(123a)의 가이드 레일(123b)에 결합되어 있어 가이드 레일(123b)을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀짐에 따라 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에 맞물리게 된다. 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에 맞물린 상태에서는 제1 카테터 홀더(24)의 회전이 불가능하다.
예컨대, 제1 모터(122)가 정방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 회전시키면 동력전달기어(121)에 맞물려 있는 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 회전한다. 제1 카테터 홀더(24)는 맞물림 기어(123e)가 제1 카테터 홀더(24)의 기어부(24a)에 맞물린 상태로 회전을 못하고, 제1 기어부재(23)만 회전할 수 있다. 가이드 카테터(25)의 전방부(251)가 내부에 결합된 제1 기어부재(23)가 정방향으로 회전함에 따라 도 9 (a)와 같이 조임 상태의 전방부(251)가 도 9 (b)와 같이 풀어지면서 가이드 카테터(25)에 고정되어 있던 가이드 와이어(25a)가 움직일 수 있는 상태가 되어 가이드 와이어(25a)의 길이조정이 가능해진다. 반대로, 도 9 (b)와 같이 전방부(251)가 풀어진 상태에서 제1 모터(122)를 역방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 회전시키면 동력전달기어(121)에 맞물린 제1 기어부재(23)의 기어부(23a)가 역방향으로 회전함에 따라 제1 기어부재(23) 내부에 결합된 전방부(251)가 조여지게 된다. 전방부(251)가 조여짐에 따라 가이드 와이어(25a)가 가이드 카테터(25)에 고정되어 움직일 수 없는 상태가 된다.
실제 의사들은 시술 현장에서 수작업으로 가이드 카테터(25)의 전방부(251)를 돌려 가이드 와이어(25a)의 전, 후진하는 스트로크 동작을 수행하였다. 그런데 가이드 와이어(25a)가 매우 가늘기 때문에 손으로 가이드 와이어(25a)에 회전 토크를 전달하는 것은 매우 어려운 일이었다. 그러나 본 발명의 제1 실시예는 그립퍼장치(123)와 동력전달기어(121)를 통해 이러한 문제를 해결할 수 있다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동 메커니즘을 통해 관상동맥중재술등과 같은 수술을 진행할 수 있다. 즉, 혈관 조영제를 주사하여 획득한 병변 부위의 정보를 기반으로 하여 위에서 설명한 가이드 와이어의 전, 후진 작동, 좌우 회전작동, 길이조정을 통해 가이드 와이어 및 카테터를 심장까지 삽입한다. 벌룬 카테터(Balloon Catheter)를 삽입하여 심장까지 이동 후 좁아진 부위에 대해 벌룬(Balloon)을 부풀려 혈관을 확장한다. 혈전의 재협착 방지를 위해 병변 부위에 특수 금속으로 된 그물망 형태의 스텐트(Stent)를 설치한다.
<본 발명의 제2 실시예>
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징에 제2 카테터 모듈이 결합된 의료용 카테터 모듈 장치를 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합 전 상태를 나타내는 도면이며, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 하우징의 슬롯에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예는 제2 카테터 모듈(30)을 제외하고 하우징(10) 및 직선운동장치(40)의 구성은 제1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제2 실시예는 하우징(10) 및 하우징(10)에 장착되는 제2 카테터 모듈(30)을 포함한다. 하우징(10)의 상부 좌, 우 양측으로 구비되는 슬롯(11)에 제2 슬롯삽입 프레임(31)의 양측 단부가 대응 삽입된다. 제2 슬롯삽입 프레임(31)은 제2 카테터 모듈(30)의 상부에 구비된다. 제2 카테터 모듈(30)에는 전극도자절제술을 위한 카테터가 장착된다. 전극도자절제술을 위한 카테터는 카테터 샤프트 작동장치(35) 및 카테터 샤프트(35a)를 포함한다.
제2 카테터 모듈(30)은 하우징(10)의 슬롯(11)에 양측 단부가 대응 삽입되는 제2 슬롯삽입 프레임(31), 제2 슬롯삽입 프레임(31)의 하향으로 연장되는 제2 브래킷(32), 제2 브래킷(32)에 장착되는 제2 기어부재(33), 제2 브래킷(32)에 지지되고 제2 기어부재(33)의 일측에 위치하는 제2 카테터 홀더(34) 및 제2 기어부재(33) 내부와 제2 카테터 홀더(34) 내부에 결합되는 카테터 샤프트 작동장치(35)를 포함한다.
구체적으로 제2 슬롯삽입 프레임(31)은 양측 단부가 하우징(10)의 상부 양측에 마련되는 슬롯(11)에 슬라이딩 방식으로 삽입된다.
제2 브래킷(32)은 제2 슬롯삽입 프레임(31)의 저면에서 하향으로 연장 형성된다. 제2 브래킷(32)은 복수로 구성되는 것이 바람직하다. 복수로 구성되는 제2 브래킷(32)에 의해 제2 기어부재(33)의 양측 단부, 제2 카테터 홀더(34)의 선단 등과 같은 부위가 안정적으로 지지될 수 있다.
제2 브래킷(32)의 제2 기어부재(33)가 결합되는 부위에는 베어링(38)이 구비될 수 있다. 제2 기어부재(33)의 양측 단부는 베어링(38)에 지지되어 회전이 원활이 이루어질 수 있다.
제2 기어부재(33)에 기어부(33a)가 구비된다. 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)는 제2 기어부재(33)의 외측면 일부에 구비된다. 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)는 제2 기어부재(33)에 지지되지 않는 외측면 부위에 구비된다.
제2 카테터 모듈(30)의 제2 슬롯삽입 프레임(31)을 하우징(10)의 슬롯(11)에 결합하면 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 하우징(10)의 내부공간(12)에 구비되는 동력전달기어(121)에 맞물리게 된다. 동력전달기어(121)의 회전력은 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)로 전달된다.
제2 카테터 홀더(34)는 중심이 제2 기어부재(33)의 중심축과 일치하도록 제2 기어부재(33)의 일측에 위치한다. 제2 카테터 홀더(34)는 하우징(10)에 결합할 수 있도록 하우징(10) 방향으로 위치한다. 제2 카테터 홀더(34)는 적어도 외측면 일부가 기어부(34a)로 이루어진다.
하우징(10)의 내부공간(12)에 구비되는 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀지면 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물린다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 사이가 벌어지면서 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에서 떨어져 맞물림 상태가 해제된다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터 샤프트 작동장치가 제2 카테터 홀더에 결합된 상태를 나타내는 도면이며, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터 샤프트 작동장치가 제2 카테터 홀더에 결합되기 전 상태를 나타내는 도면이고, 도 16은 도 13의 B-B 선단면도이다.
카테터 샤프트 작동장치(35)는 전극도자절제술을 위한 수술도구이다. 카테터 샤프트 작동장치(35)는 공지된 구성에 의해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 카테터 샤프트 작동장치(35)는 제2 기어부재(33)의 내부와 제2 카테터 홀더(34)의 내부에 삽입된다. 카테터 샤프트 작동장치(35)는 카테터 샤프트(35a)에 장착될 수 있다.
구체적으로 카테터 샤프트 작동장치(35)는 몸체(351) 및 몸체(351) 전방에 결합되는 구부림 조작부(352)를 포함한다. 카테터 샤프트 작동장치(35)는 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34)에 결합시 몸체(351) 전방에 결합되는 구부림 조작부(352) 부위는 제2 기어부재(33)의 내부에 삽입되고, 몸체(351)의 후방 부위는 제2 카테터 홀더(34)의 내부에 삽입된다.
제2 카테터 모듈(30)에 장착되는 카테터는 전극도자절제술에 사용하는 EP 카테터(electrophysiology catheter)일 수 있다. EP 카테터는 카테터 샤프트 전체를 잡고 회전 및 이동을 수행할 수 있고, 카테터 작동장치를 돌리면 카테터 샤프트 선단이 구부러진다.
제2 카테터 모듈(30)에 장착되는 카테터는, EP 카테터의 작동 메커즘과 같이 몸체(351) 후방 부분을 잡고, 구부림 조작부(352) 부분을 돌리면 카테터 샤프트(35a)의 선단이 구부러진다.
한편, 전극도자절제술은 부정맥의 원인이 되는 조직을 찾아 EP 카테터를 통해 고주파를 방출하여 원인 조직을 절제 또는 괴사함으로써 부정맥을 근본적으로 완치시키는 치료 방법이다.
제2 슬롯삽입 프레임(31)의 일측 단부에 제2 밀착프레임(36)이 구비된다. 제2 밀착프레임(36)은 제2 슬롯삽입 프레임(31)과 직각을 이루도록 구비된다. 이러한 구조로 이루어지는 제2 밀착프레임(36)은 결합시 슬롯(11)의 진입부에 닿아 제2 슬롯삽입 프레임(31)이 슬롯(11) 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다. 제2 밀착프레임(36)의 하부에 카테터 샤프트(35a)가 통과하는 가이드 홀(36a)이 구비될 수 있다. 제2 기어부재(33)의 중심축과 가이드 홀(36a)의 중심은 일치한다.
예컨대, 제2 밀착프레임(36)은 슬롯(11)의 진입부와 볼트 등과 같은 결합부재(37)에 의해 체결되거나, 제2 밀착프레임(36) 또는 슬롯(11)의 진입부를 자석(전자석)으로 구성하여 제2 밀착프레임(36)이 슬롯(11)의 진입부에 밀착 결합되게 할 수 있다.
제2 카테터 홀더(34)에 카테터 샤프트 작동장치(35)가 결합된 상태에서 제2 카테터 홀더(34)의 외측에서 결합부재(37)를 결합하여 카테터 샤프트 작동장치(35)를 고정한다. 예컨대, 카테터 샤프트 작동장치(35)를 고정하기 위해 제2 기어부재(33)의 외측에서 결합부재(37)를 결합할 수 있다.
결합부재(37)는 볼트 등일 수 있다. 결합부재(37)는 제2 카테터 홀더(34)의 외주를 따라 72도 등간격으로 결합될 수 있다. 결합부재(37)가 결합되는 제2 카테터 홀더(34)의 외측 부위는 제2 기어부재(33)를 향하는 전방 부위로서 기어가 형성되지 않는다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 모듈이 결합된 하우징을 나타내는 도면이다.
하우징(10)은 제2 슬롯삽입 프레임(31) 양측 단부에 삽입되는 슬롯(11), 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)와 맞물리는 동력전달기어(121), 동력전달기어(121)와 연결되는 제1 모터(122) 및 제2 카테터 홀더(34)를 고정하거나 또는 고정을 해제하는 그립퍼장치(123)를 포함한다.
구체적으로 동력전달기어(121)는 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)에 동력을 전달하는 스퍼기어(spur gear)일 수 있다. 동력전달기어(121)는 하우징(10)의 내부공간(12)에 회전 가능하도록 장착된다.
제2 슬롯삽입 프레임(31)을 슬롯(11)에 삽입하면 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 동력전달기어(121)와 맞물림된다. 제2 슬롯삽입 프레임(31)의 양측 단부가 슬롯(11)에 삽입되어 수평방향으로 슬라이딩 결합되기 때문에 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)와 동력전달기어(121)의 맞물림이 안정적으로 이루어질 수 있다.
제1 모터(122)는 동력전달기어(121)와 연결되어 동력전달기어(121)에 동력을 전달한다. 제1 모터(122)의 구동에 의해 동력전달기어(121)가 회전한다. 동력전달기어(121)가 회전함에 따라 동력전달기어(121)와 맞물림된 제2 기어부재(33)가 회전한다.
하우징(10)의 내부공간(12)에는 그립퍼장치(123)가 마련된다. 그립퍼장치(123)에 의해 제2 카테터 홀더(34)가 고정되거나 고정 해제될 수 있다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림되기 전 상태를 나타내는 도면이고, 도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 카테터 홀더의 기어부가 그립퍼장치의 맞물림 기어에 맞물림된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에서 그립퍼장치의 구성과 작동 메커니즘은 제1 실시예의 그립퍼장치와 동일하다.
그립퍼장치(123)는 본체(123a), 본체(123a) 하부에 구비되는 것으로서 간격이 좁혀지거나 벌어지는 작동을 하면서 제2 카테터 홀더(34)를 고정하거나 고정을 해제하는 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 및 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 작동을 제어하는 동력전달부(123g)를 포함한다.
제2 카테터 모듈(30)을 하우징(10)에 결합시 제2 카테터 홀더(34)가 위치하는 하우징(10)의 내부공간(12)에 그립퍼장치(123)가 위치한다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 작동에 의해 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이 의 간격이 좁혀진다. 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 서로 바라보는 면에 구비되는 맞물림 기어(123e)는 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)와 맞물림된다. 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)와 맞물린 상태에서는 제2 카테터 홀더(34)의 회전이 불가능하다.
다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극도자절제술을 위한 카테터 샤프트의 전, 후진 작동에 대해 설명한다.
도 10과 같이 슬롯(11)의 진입부에 제2 밀착프레임(36)이 밀착되도록 제2 슬롯삽입 프레임(31)을 슬롯(11)에 완전히 삽입한다. 이와 같이 전극도자절제술용 제2 카테터 모듈(30)을 하우징(10)에 완전히 장착한 상태에서 직선운동장치(40)에 장착된 구동모터(45)를 구동한다.
구동모터(45)의 정방향 또는 역방향 구동에 의해 이송스크루(44)가 정방향 또는 역방향으로 회전한다.
예컨대, 이송스크루(44)가 정방향으로 회전하면 이송스크루(44)를 따라 이송너트(46)가 전진작동을 하고, 이에 연동하여 받침대(43)에 장착된 하우징(10)이 전진작동하기 때문에 카테터 샤프트(35a)가 전진한다. 반대로 이송스크루(44)가 역방향으로 회전하면 이송스크루(44)를 따라 이송너트(46)가 후진작동을 하고, 이에 연동하여 받침대(43)에 장착된 하우징(10)이 후진작동하기 때문에 카테터 샤프트(35a)가 후진한다.
다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극도자절제술을 위한 카테터 샤프트의 좌, 우 회전에 대해 설명한다.
도 17, 18과 같이 카테터 샤프트(35a)의 좌우 회전 작동시에는 카테터 샤프트(35a)의 자유로운 회전이 가능하도록 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에서 떨어진다.
이 상태에서 제1 모터(122)의 구동에 의해 동력전달기어(121)가 회전하면 동력전달기어(121)에 맞물린 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)가 회전하고, 이에 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34)가 회전한다. 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34)가 회전함에 따라 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34) 내부에 결합된 카테터 샤프트(35a)가 회전한다.
예컨대, 제1 모터(122)가 정방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 정방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)와 맞물린 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 정방향으로 회전함에 따라 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34) 내부에 결합된 카테터 샤프트(35a)가 정방향으로 회전한다. 반대로, 제1 모터(122)가 역방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 역방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)와 맞물린 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 역방향으로 회전함에 따라 제2 기어부재(33)와 제2 카테터 홀더(34) 내부에 결합된 카테터 샤프트(35a)가 역방향으로 회전한다.
직선 구간의 혈관은 카테터 샤프트(35a)의 전, 후진 작동만으로 이동 가능하나, 곡선 구간의 혈관은 전, 후진 작동만으로 카테터 샤프트(35a)의 이동 불가능하므로 곡선 구간의 혈관을 지날 때에는 카테터 샤프트(35a)를 좌, 우로 회전하면서 이동한다.
다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극도자절제술을 위한 카테터 샤프트의 구부림 과정을 설명한다.
카테터 샤프트(35a)의 구부림(Bending)시 제2 카테터 홀더(34)의 회전이 불가하도록 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)가 제2 카테터 홀더(34)를 잡는다.
구체적으로 도 18과 같이 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에서 떨어진 상태에서 도 19와 같이 동력전달부(123g)의 작동에 의해 좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀지면서 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물린다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d)의 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물리는 것은 제2 모터(123h)의 구동에 의해 이루어질 수 있다.
즉, 제2 모터(123h)의 구동에 의해 제1 링크(123i)가 회전한다. 제1 링크(123i)의 회전에 의해 제2 링크(123j)는 하향으로 당겨지고, 제3 링크(123k)는 상향으로 당겨진다. 제2, 3 링크(123j, 123k)가 당겨짐에 따라 이와 연결되는 제1, 2 연장부(123l, 123m)이 당겨지고 이에 제1, 2 연장부(123l, 123m)와 연결된 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)가 서로 마주보는 방향으로 당겨지면서 사이가 좁혀진다.
이때, 좌, 우 그립퍼(123c, 123d)는 상부의 슬롯부(123f)가 본체(123a)의 가이드 레일(123b)에 결합되어 있어 가이드 레일(123b)을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.
좌, 우 그립퍼(123c, 123d) 사이가 좁혀짐에 따라 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물리게 된다. 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물린 상태에서는 제2 카테터 홀더(34)의 회전이 불가능하다.
예컨대, 제1 모터(122)를 정방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 정방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)에 맞물려 있는 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 회전한다. 제2 카테터 홀더(34)는 맞물림 기어(123e)가 제2 카테터 홀더(34)의 기어부(34a)에 맞물린 상태로 회전을 못하고, 제2 기어부재(33)만 회전할 수 있다. 제2 기어부재(33)가 회전함에 따라 구부림 조작부(352)가 정방향으로 회전한다. 구부림 조작부(352)가 정방향으로 회전함에 따라 도 20 (a)와 같이 펴져있던 카테터 샤프트(35a) 끝단의 전극 부분이 도 20 (b)와 같이 구부러지게 된다. 반대로 카테터 샤프트(35a) 끝단을 펴려면 제1 모터(122)를 역방향으로 구동하여 동력전달기어(121)를 역방향으로 회전시키면 동력전달기어(121)에 맞물려 있는 제2 기어부재(33)의 기어부(33a)가 역방향으로 회전한다. 이에 제2 기어부재(33)가 역방향으로 회전함에 따라 도 20 (b)와 같이 구부러져 있던 카테터 샤프트(35a) 끝단의 전극 부분이 도20 (a)와 같이 펴지게 된다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 카테터의 작동을 통해 심장의 여러 부위에 전기자극을 가함으로써 부정맥을 유발시켜 부정맥 원인 부위를 진단하고, 고주파 전류 발생기에 연결된 전극도자를 부정맥 원인 부위에 위치시킨 후 전류를 가하여 부정맥을 일으키는 조직을 괴사시키는 전극도자절제술 등과 같은 수술을 할 수 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 의료용 카테터 모듈 장치는, 제1 카테터 모듈 또는 제2 카테터 모듈의 카테터 모듈만 바꾸면 관상동맥중재술과 전극도자절제술이 모두 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 카테터 모듈 장치는 공지된 기존 원격 조작 의료 시스템에 적용하여 슬레이브 로봇에 연계하여 작동이 원격으로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 카테터 모듈 장치는 원격 조작 의료 시스템에 관계없이 관상동맥중재술 또는 전극도자절제술시 별도의 수술장비로 사용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 하우징
11 : 슬롯
12 : 내부공간
20 : 제1 카테터 모듈
21 : 제1 슬롯삽입 프레임
22 : 제1 브래킷
23 : 제1 기어부재
23a : 기어부
24 : 제1 카테터 홀더
24a : 기어부
25 : 가이드 카테터
25a : 가이드 와이어
26 : 제1 밀착프레임
26a : 가이드 홀
27 : 결합부재
28 : 베어링
30 : 제2 카테터 모듈
31 : 제2 슬롯삽입 프레임
32 : 제2 브래킷
33 : 제2 기어부재
33a : 기어부
34 : 제2 카테터 홀더
34a : 기어부
35 : 카테터 샤프트 작동장치
35a : 카테터 샤프트
36 : 제2 밀착프레임
36a : 가이드 홀
37 : 결합부재
38 : 베어링
40 : 직선운동장치
41 : 베이스 프레임
42: 가이드 축
43 : 받침대
44 : 이송스크루
45 : 구동모터
46 : 이송너트
121 : 동력전달기어
122 : 제1 모터
123 : 그립퍼장치
123a : 본체
123b : 가이드 레일
123c : 좌 그립퍼
123d : 우 그립퍼
123e : 맞물림 기어
123f : 슬롯부
123g : 동력전달부
123h : 제2 모터
123i : 제1 링크
123j : 제2 링크
123k : 제3 링크
123l : 제1 연장부
123m : 제2 연장부
124 : 힌지축
251 : 전방부
252 : 후방부
351 : 몸체
352 : 구부림 조작부

Claims (20)

  1. 동력전달기어 및 그립퍼장치를 포함하는 하우징; 및
    상기 하우징에 장착되는 것으로서, 관상동맥중재술을 위한 제1 카테터 모듈 또는 전극도자절제술을 위한 제2 카테터 모듈;
    을 포함하고,
    상기 그립퍼장치는 좌, 우 그립퍼를 포함하며,
    상기 제1 카테터 모듈은,
    양측 단부가 상기 하우징 상부 양측으로 마련되는 슬롯에 삽입되는 제1 슬롯삽입 프레임;
    상기 제1 슬롯삽입 프레임의 저면에서 하향 연장되는 제1 브래킷;
    상기 제1 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 동력전달기어에 맞물리는 제1 기어부재;
    상기 제1 기어부재의 일측에 위치하며 적어도 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 그립퍼장치의 맞물림 작동시 상기 기어부가 상기 좌, 우 그립퍼의 맞물림 기어와 맞물려 회전이 제한되는 제1 카테터 홀더; 및
    상기 제1 기어부재의 내부와 상기 제1 카테터 홀더의 내부에 삽입되는 가이드 카테터;
    를 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상부에 구비되는 슬롯; 및
    상기 동력전달기어와 연결되는 제1 모터;
    를 더 포함하고,
    상기 동력전달기어는 하우징의 내부공간에 회전 가능하도록 장착되며, 상기 그립퍼장치는 하우징의 내부공간에 장착되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 그립퍼장치는,
    하부에 가이드 레일이 구비되는 본체; 및
    상기 본체에 구비되는 동력전달부;
    를 더 포함하고,
    상기 좌, 우 그립퍼는 서로 마주보도록 양측으로 대칭 구비되는 것으로서 상부에 슬롯부가 구비되고 상기 슬롯부가 상기 가이드 레일에 결합 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하며,
    상기 동력전달부는 상기 좌, 우 그립퍼의 서로 마주보는 면에 구비되는 맞물림 기어의 맞물림 작동 또는 맞물림 해제 작동를 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 본체에 구비되는 제2 모터;
    상기 좌, 우 그립퍼 사이에 위치하며 중심이 상기 제2 모터와 연결되어 상기 제2 모터의 작동에 의해 회전하는 제1 링크;
    일측 단부는 힌지축에 의해 상기 제1 링크의 일측 단부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측 단부는 힌지축에 의해 상기 좌 그립퍼의 상부에서 연장되는 제1 연장부와 회전 가능하도록 연결되는 제2 링크; 및
    상기 일측 단부는 힌지축에 의해 상기 제1 링크의 타측 단부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측 단부는 힌지축에 의해 상기 우 그립퍼의 상부에서 연장되는 제2 연장부와 회전 가능하도록 연결되는 제3 링크;
    를 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2, 3 링크는 길이가 동일하고 서로 다른 방향으로 볼록한 곡선 형태의 링크인 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 슬롯삽입 프레임의 일측 단부에 제1 밀착프레임이 구비되고, 상기 제1 밀착프레임은 상기 슬롯의 진입부에 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 밀착프레임은 상기 제1 슬롯삽입 프레임과 직각을 이루며, 상기 제1 밀착프레임의 하부에 상기 가이드 카테터 내부에 결합되는 가이드 와이어가 통과하는 가이드 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 카테터 홀더는 상기 제1 기어부재의 중심축과 중심이 일치하며, 상기 가이드 카테터는 상기 제1 카테터 홀더에 결합 상태에서 상기 제1 카테터 홀더의 외측에서 결합되는 결합부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드 카테터는,
    전방부; 및
    상기 전방부에 연결되는 후방부;
    를 포함하고,
    상기 가이드 카테터가 상기 제1 기어부재 및 상기 제1 카테터 홀더에 결합 상태에서, 상기 전방부는 상기 제1 기어부재 내부에 위치하고, 상기 후방부는 상기 제1 카테터 홀더 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 브래킷은 상기 제1 기어부재의 양측 단부를 지지할 수 있도록 복수로 구성되며, 상기 제1 기어부재의 양측 단부는 상기 제1 브래킷에 결합되는 베어링에 회전 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 카테터 모듈은,
    양측 단부가 상기 하우징 상부 양측으로 마련되는 슬롯에 삽입되는 제2 슬롯삽입 프레임;
    상기 제2 슬롯삽입 프레임의 저면에서 하향 연장되는 제2 브래킷;
    상기 제2 브래킷에 장착되며 상기 제2 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 동력전달기어에 맞물리는 제2 기어부재;
    상기 제2 기어부재 일측에 위치하며 상기 제2 브래킷에 지지되지 않는 외측면 일부가 기어부로 이루어지고, 상기 기어부가 상기 그립퍼장치의 맞물림 작동시 상기 좌, 우 그립퍼의 맞물림 기어와 맞물리는 제2 카테터 홀더; 및
    상기 제2 기어부재의 내부와 상기 제2 카테터 홀더 내부에 삽입되는 카테터 샤프트 작동장치;
    를 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 슬롯삽입 프레임의 일측 단부에 제2 밀착프레임이 구비되고 상기 제2 밀착프레임은 상기 제2 슬롯삽입 프레임이 상기 슬롯에 결합시 상기 슬롯의 진입부에 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 밀착프레임은 상기 제2 슬롯삽입 프레임과 직각을 이루며, 상기 제2 밀착프레임의 하부에 상기 카테터 샤프트 작동장치의 내부에 결합되는 카테터 샤프트가 통과하는 가이드 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 카테터 홀더는 상기 제2 기어부재의 중심축과 중심이 일치하며, 상기 카테터 샤프트 작동장치는 상기 제2 기어부재와 상기 제2 카테터 홀더에 결합 상태에서 상기 제2 기어부재의 외측 또는 상기 제2 카테터 홀더의 외측에서 결합되는 결합부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 카테터 샤프트 작동장치는,
    몸체; 및
    상기 몸체 전방에 결합되는 구부림 조작부;
    를 포함하고,
    상기 카테터 샤프트 작동장치와 상기 제2 기어부재 및 상기 제2 카테터 홀더의 결합 상태에서, 상기 구부림 조작부는 상기 제2 기어부재 내부에 위치하고 상기 몸체의 후방 부위는 상기 제2 카테터 홀더 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 브래킷은 상기 제1 기어부재의 양측 단부 및 상기 제2 카테터 홀더의 선단부을 지지할 수 있도록 복수로 구성되며, 상기 제1 기어부재의 양측 단부 및 상기 제2 카테터 홀더의 선단부는 상기 제2 브래킷에 결합되는 베어링에 회전 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 직선운동장치에 장착되어 직선운동이 가능한 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 직선운동장치는,
    베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임에 양단이 지지되는 가이드 축;
    상기 가이드 축에 결합 상태에서 가이드 축을 따라 이동 가능하고 상기 하우징이 장착되는 받침대;
    상기 베이스 프레임에 양단이 회전 가능하도록 지지되고 구동모터와 연결되어 상기 구동모터의 작동에 의해 회전하면서 상기 하우징이 장착되는 받침대를 이송하는 이송스크루; 및
    상기 이송스크루에 장착되면서 상기 받침대와 연결되어 상기 이송스크루의 회전시 상기 이송스크루를 따라 이동하는 이송너트;
    를 포함하는 의료용 카테터 모듈 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 베이스 프레임의 길이 방향으로 센서가 복수로 구비되고, 상기 센서는 상기 하우징이 통과할 때의 위치정보를 획득하며, 제어부에서 상기 센서에서 획득한 정보를 바탕으로 상기 구동모터를 제어하여 상기 하우징의 이동거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 카테터 모듈 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102442172B1 (ko) * 2020-07-29 2022-09-08 주식회사 바이오유닛 혈관 치료용 바이폴라 카테타
KR102461480B1 (ko) * 2020-10-19 2022-11-01 주식회사 메디픽셀 시술도구 이송 시스템
US20240099706A1 (en) * 2021-01-14 2024-03-28 Corindus, Inc. Adaptor for torquer
EP4349393A1 (en) * 2021-05-26 2024-04-10 Perazah Inc. Surgical tool module for vascular interventional surgical device and vascular interventional surgical device
EP4349391A1 (en) * 2021-05-26 2024-04-10 Perazah Inc. Device for vascular interventional procedure
EP4349392A1 (en) * 2021-05-26 2024-04-10 Perazah Inc. Device for vascular interventional procedure
CN113598952A (zh) * 2021-07-28 2021-11-05 上海卓昕医疗科技有限公司 一种导管输送装置、介入手术机器人及导管驱动方法
KR102454464B1 (ko) * 2021-08-24 2022-10-14 주식회사 메디픽셀 와이어 구동 장치
CN114191091A (zh) * 2021-11-09 2022-03-18 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种支撑装置及一种具有该支撑装置的介入手术机器人
CN114191079B (zh) * 2021-11-11 2024-03-29 深圳爱博合创医疗机器人有限公司 一种独立驱动式介入手术机器人
CN114191103B (zh) * 2021-11-11 2024-04-16 深圳爱博合创医疗机器人有限公司 一种无菌防护介入手术机器人
CN114391948B (zh) * 2021-12-15 2024-03-01 深圳爱博合创医疗机器人有限公司 一种分体驱动式介入手术机器人
WO2024085639A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 (주)엘엔로보틱스 시술 도구 제어 장치에 연결되는 시술 도구 홀더

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017158263A1 (fr) * 2016-03-18 2017-09-21 Robocath Robot d'insertion d'instrument médical souple allonge et accessoires associes
CN107349514A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 北京理工大学 一种介入手术用导管导丝控制装置及其控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101133268B1 (ko) 2009-11-25 2012-04-06 고려대학교 산학협력단 카테터 원격 제어 시스템
US9789285B1 (en) * 2013-03-15 2017-10-17 Corindus, Inc. Wiping mechanism for a Y-connector
KR101712135B1 (ko) * 2015-06-24 2017-03-03 재단법인 아산사회복지재단 카테터 제어용 마스터 유닛 및 이를 포함하는 카테터 제어 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017158263A1 (fr) * 2016-03-18 2017-09-21 Robocath Robot d'insertion d'instrument médical souple allonge et accessoires associes
CN107349514A (zh) * 2017-07-06 2017-11-17 北京理工大学 一种介入手术用导管导丝控制装置及其控制方法

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