KR102157796B1 - Ultrasonic Surgical Device Capable of Desorption of Power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 핸드 피스와 전원장치 간 탈착이 가능한 초음파 수술장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic surgical device that is detachable between a hand piece and a power supply device.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래 기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.
장기(Organ) 또는 조직(Tissue)을 끊거나 절개하기 위해 종래에 외과용 메스를 사용해왔는데, 부정확한 시술에 의해 혈관 손상에 의한 출혈이 동반되고 혈관 손상으로 인한 감염에 노출될 우려가 존재하였다. 또한 별도의 봉합 과정이 필요하여 수술 시간이 증가하게 된다.Conventionally, a surgical scalpel has been used to cut or incise an organ or tissue, but there is a concern that bleeding due to blood vessel damage is accompanied by an incorrect procedure and exposure to infection due to blood vessel damage. In addition, a separate suturing process is required, which increases the operation time.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 에너지를 이용한 수술 장치들이 개발되었다. 사용되는 에너지로 초음파 에너지, Radio Frequency(RF), 레이저, 플라즈마 등을 이용하는 수술 장치가 알려져 있다.In order to solve these problems, surgical devices using energy have been developed. Surgical devices using ultrasonic energy, radio frequency (RF), laser, plasma, etc. as used energy are known.
그 중 초음파 에너지를 이용한 초음파 수술 장치는 일반외과, 정형외과, 안과, 성형외과, 비뇨기과 또는 신경외과 등 다양한 수술분야에서 사용되는 수술 장비로서, 조직의 절개, 분열(Fragmentation), 절제(Ablation) 및 봉합 등의 기능을 수행한다.Among them, ultrasonic surgical devices using ultrasonic energy are surgical equipment used in various surgical fields such as general surgery, orthopedics, ophthalmology, plastic surgery, urology or neurosurgery, and are used in tissue incision, fragmentation, ablation, and Performs functions such as suturing.
초음파 수술 장치는 조직을 절단 및 봉합하기 위해 초음파 주파수에서 진동하는 블레이드(Blade)를 갖는 엔드 이펙터(End Effector)를 포함한다. 초음파 수술 장치는 전력을 초음파 진동으로 변환시키는 압전소자를 포함하고, 초음파 진동은 음향 도파관을 따라 블레이드 요소로 전달된다. 트리거의 동작으로 엔드 이펙터가 조직을 파지하거나 조직으로부터 분리되며, 전달되는 초음파 진동으로 절제 및 봉합을 수행한다.The ultrasonic surgical device includes an end effector having a blade that vibrates at an ultrasonic frequency to cut and seal the tissue. The ultrasonic surgical apparatus includes a piezoelectric element that converts electric power into ultrasonic vibrations, and the ultrasonic vibrations are transmitted to the blade elements along the acoustic waveguide. The end effector grips or separates the tissue by the trigger operation, and performs ablation and suturing with the transmitted ultrasonic vibration.
종래의 초음파 수술장치는 암전소자를 포함하는 핸드 피스는 전원장치에 유선으로 연결되어, 전원장치로부터 전력을 유입받아 진동을 발생시켰다. 이때, 초음파 수술장치가 사용되는 과정에서, 전원장치와 핸드 피스 간을 연결하는 전선이 꼬이며 훼손되는 경우가 종종 있었다. 이와 같은 경우, 종래의 초음파 수술장치는 전원장치와 연결되는 전선과 함께 압전소자까지 모두 교체해야만 하는 불편이 존재하였다. In the conventional ultrasonic surgical device, a handpiece including a female electronic device is connected to a power device by wire, and generates vibration by receiving power from the power device. At this time, in the process of using the ultrasonic surgical device, the wires connecting the power device and the hand piece were often twisted and damaged. In this case, the conventional ultrasonic surgical device has the inconvenience of having to replace all the piezoelectric elements together with the wires connected to the power supply device.
본 발명의 일 실시예는, 핸드 피스와 전원장치 간을 연결하는 전선을 커넥터를 이용하여 탈착할 수 있도록 한 초음파 수술장치를 제공하는데 일 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic surgical device in which an electric wire connecting a handpiece and a power supply device can be detached using a connector.
본 발명의 일 측면에 의하면, 전원장치와 상기 전원장치로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성하는 핸드 피스와 조직을 파지하며, 진동 에너지를 이용하여 조직을 절단하고 봉합하는 엔드 이펙터와 상기 핸드 피스로부터 생성된 진동 에너지를 상기 엔드 이펙터로 전달하는 샤프트 조립체 및 상기 핸드 피스와 상기 전원장치와의 전기적 연결을 결정하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, from a power supply and an end effector that receives power from the power supply to generate vibration energy and a tissue, and cuts and seals the tissue using vibration energy, and the hand piece. It provides an ultrasonic surgical apparatus comprising a shaft assembly for transmitting the generated vibration energy to the end effector, and a connector for determining electrical connection between the hand piece and the power supply.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 커넥터는 상기 핸드 피스 내에 구현되는 것을 특징으로 한다,According to an aspect of the present invention, the connector is characterized in that it is implemented in the hand piece,
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 핸드 피스와 전원장치 간을 연결하는 전선을 커넥터를 이용하여 탈착함으로써, 유지 관리의 편이성이 향상되고, 전원장치를 선택적으로 연결하여 사용할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, by attaching and detaching the wire connecting the handpiece and the power supply device using a connector, the convenience of maintenance is improved, and the power supply device can be selectively connected and used. There is this.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 진동자의 체결토크를 조정을 완료한 후 압전 단결정 소자의 성질을 측정한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 압전 단결정 소자 체결 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 압전 단결정 소자를 체결하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체와 진동자를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체와 진동자의 경계의 확대도 및 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선형 초음파 수술기를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing an ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a hand piece according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a cross section of a vibrator according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a measurement of properties of a piezoelectric single crystal element after adjusting the tightening torque of the vibrator according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of an ultrasonic surgical apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a piezoelectric single crystal element fastening device of the ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of fastening a piezoelectric single crystal element of an ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a shaft assembly and a vibrator according to another embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view and a cross-sectional view of a boundary between a shaft assembly and a vibrator according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing a wireless ultrasonic surgical device according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing the configuration of a hand piece according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing the configuration of the shaft assembly according to the first embodiment of the present invention.
13 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a second embodiment of the present invention.
14 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a third embodiment of the present invention.
15 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a fourth embodiment of the present invention.
16 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a fifth embodiment of the present invention.
17 is a view showing the configuration of a hand piece according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various changes may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.
제1, 제2, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "include" or "have" should be understood as not precluding the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms, including technical or scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range not technically contradicting each other.
일반적인 초음파 수술 장치는 블레이드를 빠른 속도로 움직여서 인체의 일부 조직을 제거하는 수술 도구이다. 일반적으로, 블레이드를 빠르게 움직이는 방법으로는 압전소자에 전기를 인가하여 압전소자가 진동하는 진동력으로 블레이드를 구동시키게 된다. 초음파 수술 장치(100)는 블레이드 구동시 발열이 적어, 일부 조직을 제거시 주변 조직의 단백질 변성을 가져 오지 않고, 이는 환부 염증에 의한 합병증 야기를 줄일 수 있고, 환자의 통증도 완화시킬수 있는 장점이 있다.A typical ultrasonic surgical device is a surgical tool that removes some tissues of the human body by moving a blade at a high speed. In general, as a method of rapidly moving the blade, electricity is applied to the piezoelectric element to drive the blade with a vibrating force that the piezoelectric element vibrates. The
종래의 초음파 수술 장치에 사용되는 압전 소자는 유전 상수(ε)가 낮고 기계적 품질 계수(Qm) 높은 세라믹 계열(PZT4 또는 PZT8)을 주로 사용하였다. 기계적 품질 계수(Qm)는 전기 에너지를 기계적인 에너지로 변환시 시편 내부에서 발생되는 기계적 손실의 역수를 나타낸 것으로서 압전 소자의 손실 정도를 나타내며 아래 수식 1과 같이 구할 수 있다. A piezoelectric element used in a conventional ultrasonic surgical device mainly uses a ceramic series (PZT4 or PZT8) having a low dielectric constant (ε) and a high mechanical quality factor (Qm). The mechanical quality factor (Qm) represents the reciprocal of the mechanical loss generated inside the specimen when converting electrical energy into mechanical energy, and represents the degree of loss of a piezoelectric element, and can be calculated as
[수식 1][Equation 1]
반공진 주파수(Hz), 공진주파수(Hz), 1khz 에서의 시편의 정전용량, 공진시편의 저항(Ω) Anti-resonant frequency (Hz), resonant frequency (Hz), capacitance of specimen at 1khz, resistance of resonant specimen (Ω)
압전 소자는 기계적 품질 계수를 낮추는 방법을 통해 진동 에너지 효율을 증가시킬 수 있다. 초음파 수술 장치는 다결정의 PZT4 또는 PZT8 대신 단결정으로 된 압전 소자를 사용할 수 있다. 압전 단결정 소자는 압전 다결정 소자에 비해 진동 효율이 월등히 뛰어 나므로 압전 단결정 소자를 사용한 초음파 수술 장치는 짧은 시간에 조직의 제거가 가능하여, 주변 조직에 주는 영향을 최소화 할 수 있다. The piezoelectric element can increase vibration energy efficiency by lowering the mechanical quality factor. The ultrasonic surgical device may use a single crystal piezoelectric element instead of polycrystalline PZT4 or PZT8. Since the piezoelectric single crystal device has much higher vibration efficiency than the piezoelectric polycrystalline device, the ultrasonic surgical apparatus using the piezoelectric single crystal device can remove the tissue in a short time, thereby minimizing the effect on surrounding tissues.
그러나, 압전 단결정 소자는 낮은 기계적 품질 계수(Qm)로 인해 공진 주파수에서 구동 시 열이 많이 발생하게 된다. 발열로 인해 압전 단결정 소자의 온도가 상전이 온도(Trt)를 넘어서게 되면 압전 단결정 소자의 특성이 변화하여 성능이 저하되므로 지속적인 구동이 어렵다. 또한 압전 단결정 소자의 온도가 큐리 온도(Qc) 이상이 되면, 자성의 성질이 변하여 구동 회로의 C 값 변화로 공진 회로의 미스매칭이 발생하게 된다. 압전 단결정 소자를 초음파 수술 장치에 적용하기 위해서는 구동시 과도한 발열이 되지 않도록 하는 방법이 필요하다.However, a piezoelectric single crystal device generates a lot of heat when driven at a resonant frequency due to a low mechanical quality factor (Qm). When the temperature of the piezoelectric single crystal element exceeds the phase transition temperature Trt due to heat generation, the characteristics of the piezoelectric single crystal element change and performance is degraded, making it difficult to continuously drive. In addition, when the temperature of the piezoelectric single crystal element exceeds the Curie temperature (Qc), the magnetic properties change, and a change in the C value of the driving circuit causes mismatch in the resonance circuit. In order to apply a piezoelectric single crystal element to an ultrasonic surgical device, a method of preventing excessive heat generation during driving is required.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing an ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치(100)는 전원장치(Generator, 110), 핸드 피스(120), 핸드 인스투르먼트(130), 샤프트 조립체(140), 엔드 이펙터(150) 및 핸들 조립체(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an ultrasonic
핸드 피스(120)는 전원장치(110)로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성한다. 핸드 피스(120)는 전기 에너지를 진동 에너지로, 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전 소자를 포함한다. 압전소자는 전원 장치(110)로부터 공급되는 전원을 인가받아, 진동 에너지로 변환한다. 압전 소자는 단결정 압전 소자로 구성된다.The
핸드 피스(120)는 생성된 초음파 진동을 샤프트 조립체(140)로 전달한다. 핸드 피스(120)는 핸드 인스투르먼트(130)로 결합되어 샤프트 조립체(140)와 연결된다. 핸드 피스(120)는 생성된 진동 에너지가 엔드 이펙터(150)까지 전달될 수 있도록, 샤프트 조립체(140)로 진동 에너지를 전달한다.The
핸드 인스트루먼트(130)는 핸드 피스(120) 및 샤프트 조립체(140)를 고정하며, 초음파 수술 장치(100) 내 각 구성의 동작을 제어한다.The
핸드 인스투르먼트(130)는 핸드 피스(120) 및 샤프트 조립체(140)를 고정한다. 핸드 인스투르먼트(130)는 핸드 피스(120) 및 샤프트 조립체(140) 각각의 삽입구를 구비하여, 핸드 피스(120) 및 샤프트 조립체(140)가 각각 핸드 인스투르먼트(130) 내부로 삽입될 수 있도록 한다. 핸드 인스투르먼트(130)는 삽입된 핸드 피스(120) 및 샤프트 조립체(140)를 고정시키며, 핸드 피스(120)에서 생성된 진동 에너지를 샤프트 조립체(140)로 전달하여, 진동에너지가 샤프트 조립체(140)를 거쳐 엔드 이펙터(150)까지 전달될 수 있도록 한다.The
핸드 인스투르먼트(130)는 내부에 제어부(미도시)를 포함하여, 초음파 수술 장치(100) 내 각 구성의 동작을 제어한다. 핸드 인스투르먼트(130)는 사용자로부터 엔드 이펙터(150)의 동작 방법 등의 입력을 수신하는 입력부(미도시)를 구비하여, 제어부(미도시)는 사용자의 입력에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 예를 들어, 사용자의 입력이 엔드 이펙터(150)를 이용하여 조직을 절개하도록 하는 입력인 경우, 제어부(미도시)는 전원장치(110)의 전원을 증가시켜 핸드 피스(120)에서 생성되는 진동 에너지량을 증가시킬 수 있다.The
샤프트 조립체(140)는 핸드 인스투르먼트(130)로부터 전달되는 진동 에너지를 엔드 이펙터(150)로 전달한다. 샤프트 조립체(140)의 일 끝단은 엔드 이펙터(150)와 연결되고, 다른 일 끝단은 핸드 인스투르먼트(130)의 삽입구에 삽입되어 고정된다. 샤프트 조립체(140)는 핸드 인스투르먼트(130)에 고정되어, 핸드 인스투르먼트(130)로부터 전달되는 진동 에너지를 인가받으며, 인가받은 진동 에너지를 엔드 이펙터(150)로 전달한다. 이와 함께, 샤프트 조립체(140)는 핸드 인스트루먼트(130)의 삽입구 내에서 회전할 수 있으며, 회전함으로써 엔드 이펙터(150)의 방향을 제어할 수 있다.The
엔드 이펙터(150)는 조직을 파지하며, 전달받은 진동 에너지를 이용하여 조직을 절단하고 봉합한다. 엔드 이펙터(150)는 핸들 조립체(160)의 동작에 따라, 조직을 파지하거나 조직으로부터 멀어진다. 조직을 파지하고 있는 경우, 엔드 이펙터(150)는 전달되는 진동 에너지를 이용해 조직을 절단하고 봉합한다. The
핸들 조립체(160)는 사용자가 초음파 수술 장치(100)를 파지하고, 엔드 이펙터(150)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 핸들 조립체(160)는 사용자가 초음파 수술장치(100)를 파지할 수 있도록 하는 핸들부와 엔드 이펙터(150)의 파지 동작을 제어하는 트리거부를 포함한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자의 단면을 도시한 도면이다.2 is a view showing a configuration of a handpiece according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a cross-section of a vibrator according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스(120)는 하우징(210)과 진동자(220)를 포함한다.2 and 3, the
진동자(220)는 하우징(210) 내부에 배치되어 전원장치로부터 인가되는 전원을 공급받아 진동한다.The
진동자(220)는 고정소자(222), 테일 매스(Tail Mass, 224), 압전 단결정 소자(226) 및 헤드 혼(Head Horn, 228)을 포함한다.The
고정소자(222)는 압전 단결정 소자(226)를 거쳐 헤드 혼(228)과 결합되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)와 헤드 폰(228)의 사이에서 고정된다. 고정소자(222)로 외부에서 토크가 작용함으로써, 고정소자(222)와 헤드 혼(228)은 결합될 수 있다. 여기서, 고정소자(222)는 일 예로 볼트로 구현될 수 있으며, 고정소자(222)와 헤드 혼(228)이 결합될 수 있도록, 헤드 혼(228)의 밑 끝단에는 나사산이 구현될 수 있다.Since the fixed
이때, 고정소자(222)에 작용하는 토크에 의해, 고정소자(222)는 압전 단결정 소자(226) 방향으로 힘을 가하게 되고, 고정소자(222)가 작용하는 힘의 반작용으로 헤드 혼(228)도 압전 단결정 소자(226) 방향으로 같은 크기의 힘을 가한다. 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)에 의해 고정되나, 그와 동시에 고정소자(222)와 헤드 혼(228)에 의해 스트레스를 받는다. 분극이 완료되어 더 이상 압전 단결정 소자(226)의 성질에 변화가 일어나지 않기 전까지, 압전소자(226)에 작용하는 스트레스는 압전 단결정 소자(226)의 성질 변화를 유발한다. 압전 단결정 소자(226)의 성질에는 압전 단결정 소자(226)의 공진주파수, 반공진 주파수 또는 임피던스를 포함한다. 압전소자가 다결정질이라면 압전소자의 성질변화는 크게 문제가 되지 않는다. 그러나 압전 단결정 소자(226)의 분극은 통상적으로 수일에서 많게는 수십일까지 소모되기 때문에 압전 단결정 소자(226)가 핸드 피스(120) 내 장착되어 동작하면서도 지속적으로 성질이 변화하게 되어, 초음파 수술 장치(100) 내 다른 구성, 특히 전원장치(110)와의 정합에 어려움을 유발하고 있다.At this time, by the torque acting on the fixed
압전 단결정 소자(226)는 전원장치(110)로부터 전원을 인가받아, 진동 에너지를 생성한다.The piezoelectric
압전 단결정 소자(226)는 압전 다결정 소자에 비해 압전상수가 수배 높은 장점을 갖는다. 이에 따라, 동일한 전력이 압전 단결정 소자(226)에 가해지더라도, 압전 다결정 소자에 비해, 압전 단결정 소자(226)는 진동변위가 커져 보다 우수한 성능을 가질 수 있다. 다만, 압전 단결정 소자(226)는 압전 다결정 소자에 비해 기계적 품질 계수(Qm)가 낮아 발열량이 상대적으로 많아 공진주파수에서 지속적으로 구동하게 되면 상(相) 변이 온도(Trt) 또는 큐리 온도(Tc)에 도달하게 되어 압전 단결정 소자(226)의 성질변화가 일어나는 문제가 있다.The piezoelectric
압전 단결정 소자(226)는 구동시 발열을 최소화 하기 위하여 반공진 주파수를 사용 주파수 대역이 되도록 구현할 수 있다. 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)에 의해 가해지는 스트레스에 의해 압전 단결정 소자(226)의 성질이 변화한다. 따라서 고정소자(222)의 토크를 미세 조정하여 압전 단결정 소자(226)의 반공진 주파수가 실제 사용 주파수가 되도록 할 수 있다. 압전 단결정 소자(226)는 반공진 주파수에서 가장 임피던스가 높아 압전 단결정 소자(226)에 흐르는 전류를 최소화 할 수 있고, 이는 곧 발열이 적게 될 수 있는 조건이 되므로 압전 단결정 소자(226)가 초음파 수술 장치(100) 구동 중 성질변화가 일어나지 않아 지속적으로 구동할 수 있다.The piezoelectric
고정소자(222)는 테일 매스(224)와 압전 단결정 소자(226)를 관통하여 정렬시키고, 헤드 혼(228)과 결합하여 압전 단결정 소자(226)를 고정한다. 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)의 체결토크에 따라 압전 단결정 소자(226)의 성질은 변화한다. 고정소자(222)는 볼트와 같은 형태일 수 있고, 헤드 혼(228)은 나사산과 같은 형태일 수 있다. 따라서 고정 소자(220)가 헤드 혼(228)에 조여지는 체결 토크 강도가 강해질수록 진동자(220)에 가해지는 압축력이 커져 큰 폭의 진폭 동작이 가능하다.The fixed
전술한 대로, 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)에 의해 고정되는데, 고정되는 체결 토크에 따라 압전 단결정 소자(226)로 스트레스가 달라진다. 이 때문에, 압전 단결정 소자(226)는 고정소자(222)의 체결토크에 따라 반공진 주파수가 달라진다.As described above, the piezoelectric
고정소자(222)가 헤드 혼(228)에 고정되면, 압전 단결정 소자(226)의 진동에 따라 함께 진동하며, 핸드 피스(120)외부로 진동 에너지를 전달한다.When the fixed
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 진동자의 체결토크를 조정을 완료한 후 압전 단결정 소자의 성질을 측정한 도면이다.4 is a diagram illustrating a measurement of properties of a piezoelectric single crystal element after adjusting the tightening torque of the vibrator according to an embodiment of the present invention.
진동자(220) 조립을 한 후 진동자(220)의 반공진 주파수를 측정하여, 진동자(220)의 반공진 주파수가 사용 주파수 대역 내로 들어올 때까지 고정소자(222)의 체결토크를 조절할 수 있다. 예를 들면, 사용 주파수 대역이 55Hz 에서 57Hz 사이이고, 압전 단결정 소자(226)의 반공진 주파수(615)가 58Hz 이상이라면, 체결토크를 좁혀야 하므로 체결토크를 높이기 위해 고정소자(222)를 더 조일 수 있다. 반대로, 사용주파수 대역보다 압전 단결정 소자(226)의 반공진 주파수(615)가 낮다면, 체결토크를 낮추기 위해 고정소자(222)를 조임을 풀 수 있다. After assembling the
그 결과 조립이 끝난 압전 단결정 소자(226)는 도 4와 같이 임피던스(720)는 약 24 Ω 이고, 반공진 주파수(715)는 약 56Hz 정도가 측정된다. 고정소자(222)를 조여 체결토크를 높일수록 공진 주파수(710)와 반공진 주파수(715) 대역이 협대역으로 변하였다. 이에 따라 측정된 임피던스(720)도 가변한 것을 확인할 수 있다.As a result, the assembled piezoelectric
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 회로도이다.5 is a circuit diagram of an ultrasonic surgical apparatus according to an embodiment of the present invention.
초음파 수술 장치의 회로는 전원장치(110), 매칭 회로부(170), 핸드 피스(120), 핸드 인스투르먼트(130)로 구성된다. The circuit of the ultrasonic surgical device is composed of a
전원장치(110) 전원을 발생시킬 수 있는 회로를 포함한다. 전원장치(110)는 내부에 절연체(isolation)를 포함할 수도 있고, 전원장치(110) 외부에 절연체를 위치시킬 수도 있다.The
매칭 회로부(170)는 병렬 공진 회로를 사용하여 사용주파수에서 핸드 피스(120)로 흐르는 전류를 감소시키기 위해 임피던스를 증가시키도록 매칭한다. 전원장치(110)에서 흐르는 전류는 매칭 회로부(170)와 핸드 피스(120)로 전류가 분배되어 매칭 회로부(170)에서 임피던스의 크기를 증가 시키면 핸드 피스(120)로 흐르는 전류를 낮출 수 있다. 핸드 피스(120)로 흐르는 전류가 감소하게 되면, 핸드 피스(120) 내 발열을 낮출 수 있다. 압전 단결정 소자(226)를 사용할 때, 발열로 인해 발생하는 압전 단결정 소자(226)의 성질 변화를 방지하기 위해 매칭 회로부(170)에 의한 임피던스 증가로 핸드 피스(120)로 흐르는 전류를 감소하여 지속적인 구동에도 핸드 피스(120)의 온도가 상태 전이 온도(Trc) 또는 큐리 온도(Tc)에 도달하지 않도록 할 수 있다. The
매칭 회로부(170)는 전원장치(110) 내 일부 구성으로 구비될 수 있으며, 매칭 회로부(170)는 정전용량값을 변경할 수 있고, 핸드 피스(120) 내 트랜스듀서 회로와 병렬로 연결된다. 따라서 매칭 회로부(170)에 임피던스가 증가하면 핸드 피스(120)로 흐르는 전류는 감소하게 된다.The
압전 단결정 소자(226)는 1Kv 내지 2Kv만이 인가되어도 초음파 수술 장치 구동이 가능하나, 압전 다결정 소자는 3Kv 내지 4Kv가 인가되어야 동일한 성능으로 구동 가능하여 요구되는 전압은 2배 내지 3배 가량 차이가 난다. 다르게 설명하자면, 동일한 전압을 인가할 때 압전 다결정 소자에 비해 압전 단결정 소자(226)의 구동 효율은 2배 내지 3배가 되므로 반공진 주파수를 사용하더라도 압전 다결정 소자에 보다 진동 에너지가 크게 된다.The piezoelectric
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 압전 단결정 소자 체결 장치를 도시한 도면이다.6 is a view showing a piezoelectric single crystal element fastening device of the ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 단결정 소자 체결 장치(700)는 고정소자 체결부(710), 분석부(720) 및 제어부(730)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a piezoelectric single crystal
고정소자 체결부(710)는 진동자(220)내 압전소자에 체결되었거나, 압전소자에 체결될 고정소자에 토크를 인가한다. 고정소자 체결부(710)는 제어부(730)의 제어에 따라 일정한 크기의 토크를 고정소자에 인가하거나, 토크의 인가를 중단한다. 고정소자 체결부(710)는 고정소자에 토크를 인가함으로써, 고정소자가 진동자 내 헤드 혼과 결합되어 압전소자를 고정할 수 있도록 한다.The fixed
분석부(720)는 고정소자 체결부(710)에 의해 고정소자가 체결되는 진동자(220) 내 압전소자의 성질을 분석한다. 분석부(720)는 진동자(220) 내 압전 소자의 공진 주파수, 반공진 주파수 또는 임피던스 등의 성질을 분석하고, 분석한 내용을 제어부(730)로 전달한다.The
제어부(730)는 압전소자의 성질의 분석결과에 따라, 고정소자 체결부(710)의 동작을 제어한다.The
제어부(730)는 분석부(720)로부터 압전소자의 성질의 분석결과를 수신한다. 제어부(730)는 수신한 분석결과를 토대로, 현재 압전소자의 공진 주파수, 반공진 주파수 또는 임피던스 값은 어떠한지 확인한다.The
제어부(730)는 목표 압전소자의 성질과 분석된 진동자(220)의 성질을 비교하여, 고정소자 체결부(710)를 제어한다. 제어부(730)는 별도의 압력장치(미도시)나 별도의 통신 등을 이용하여 외부로부터 진동자(220)가 갖기를 원하는 성질의 목표치를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 제어부(730)는 사용 주파수 대역을 수신하여, 진동자(220)의 반공진 주파수가 사용 주파수 대역에 매칭될 때까지 고정소자 체결부(710)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(730)는 목표하는 진동자(220)의 반공진 주파수와 분석부(720)에 의해 분석된 진동자(220)의 반공진 주파수를 비교한다. 제어부(730)는 양 성질을 비교하여, 현재 진동자(220)의 성질이 목표 진동자의 성질과 일치하거나 양 성질의 오차범위가 일정 범위 내로 진입하였는지를 판단한다. 양 성질이 일치하거나 양 성질의 오차범위가 일정 범위 내로 진입하였는지를 판단한다. 양 성질이 일치하거나 양 성질의 차이의 오차범위가 일정 범위 내로 진입한 경우, 제어부(730)는 더 이상 고정소자 체결부(710)가 동작하지 않도록 고정소자 체결부(710)를 제어한다. 반면, 양 성질이 일치하지 않거나 양 성질의 차이가 오차범위가 일정 범위 내로 진입하지 못한 경우, 제어부(730)는 고정소자 체결부(710)가 고정소자에 추가적인 토크를 인가하도록 하거나 고정소자 체결부(710)가 고정소자에 토크를 감소하도록 인가할 수 있도록 제어한다.The
이처럼, 압전 단결정 소자 체결 장치(700)는 고정소자가 진동자(220)에 체결되어 진동자를 고정함에 있어, 진동자의 성질이 목표치와 일치하도록 체결할 수 있다. 전술한 대로, 진동자의 성질은 스트레스로 인해 가변하기 때문에, 고정 소자가 아무렇게나 체결될 경우, 진동자의 성질은 목표치와 일치하기 어려워진다. 이러한 점을 고려하여, 압전 단결정 소자 체결 장치(710)는 고정소자를 체결할 때, 진동자의 성질을 바로바로 분석함으로써, 고정자의 성질이 목표치에 도달한 수준으로 고정소자가 진동자 내에 체결될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 압전 단결정 소자는 압전 다결정 소자에 비해 상대적으로 외부의 충격에 취약한 특성을 갖는다. d에 따라, 고정소자에 인가되는 토크가 정확히 조절되지 않을 경우, 단결정의 진동자가 파손될 우려가 존재한다. 압전 단결정 소자 체결 장치(710)는 진동자(220)의 성질을 분석하고, 분석 결과에 따라 적절한 토크를 고정소자에 인가하기 때문에 상대적으로 외부의 충격에 취약한 압전 단결정 소자라 하더라도 고정소자를 무리없이 체결할 수 있다.In this way, in the piezoelectric single crystal
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 수술 장치의 압전 단결정 소자를 체결하는 방법을 도시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of fastening a piezoelectric single crystal element of an ultrasonic surgical device according to an embodiment of the present invention.
제어부(730)는 진동자 성질의 목표 반공진 주파수를 수신한다(S810). 제어부(730)는 외부로부터 진동자(220)가 갖기를 원하는 반공진 주파수를 수신한다. 이는 초음파 수술 장치 구동시 사용 주파수 대역일 수 있다.The
제어부(730)는 고정소자에 초기 체결토크를 인가하도록 고정소자 체결부(710)를 제어한다(S820).The
제어부(730)는 고정소자에 단계별 체결토크(1~3kgf?cm)를 인가한다(S830).The
분석부(720)는 진동자(220)의 성질을 분석하여 진동자(220)의 반공진 주파수를 측정한다(S840).The
제어부(730)는 분석된 진동자(220)의 반공진 주파수가 사용주파수에 해당하는지 여부를 판단한다(S850). 분석된 진동자의 반공진 주파수가 사용주파수와 일치(양 주파수 차이의 오차범위가 일정 범위 내로 진입)하지 않는 경우, 제어부(730)는 고정소자 체결부(710)를 제어하여 고정소자에 단계별 체결토크를 인가하도록 한다. The
분석된 진동자의 반공진 주파수가 사용주파수와 일치(양 주파수 차이의 오차범위가 일정 범위 내로 진입) 하는 경우, 제어부(730)는 더 이상 고정소자 체결부(710)가 동작하지 않도록 고정소자 체결부(710)를 제어한다(S860).When the analyzed anti-resonant frequency of the vibrator coincides with the used frequency (the error range of the difference between the two frequencies enters within a certain range), the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체와 진동자를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체와 진동자의 경계의 확대도 및 단면도이다.FIG. 8 is a view showing a shaft assembly and a vibrator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view and a cross-sectional view of a boundary between the shaft assembly and the vibrator according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체(140)와 진동자(220)는 도 1 내지 7을 참조하여 설명한 샤프트 조립체(140)와 진동자(220)와 동일하게 동작하되, 양 구성(140, 220)은 일체형으로 제조된다. 특히, 도 9를 참조하면, 샤프트 조립체(140)와 진동자(220)의 경계에서 별도의 커넥터가 존재하지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 샤프트 조립체(140)와 핸드 피스 내 진동자(220)가 일체로 제조될 수 있다. 이처럼, 각 구성(140 및 220)이 일체형으로 제조됨에 따라, 다음과 같은 효과가 도출된다. 양 구성이 일체형으로 제조됨으로써, 제조과정에 있어 편의성이 증대될 수 있다. 양 구성이 서로 상이한 공정으로 제조될 경우, 상호간에 양자가 연결되는 부위의 크기 등이 부합되도록 제조되어야 한다. 이에 따라, 양 구성은 세밀한 제조공정을 요구한다. 반면, 양 구성이 일체형으로 제조될 경우, 양 구성이 연결되는 부분이 존재하지 않아 제조의 편이성이 증가된다. 또한, 양 구성이 일체형으로 구현되기에, 진동자(220)에서 발생한 진동이 샤프트 조립체(140)로 온전히 전달될 수 있다. 종래에는 양 구성을 연결하기 위해 커넥터가 이용되는데, 아무리 정밀한 커넥터라 하더라도 커넥터와 양 구성간 공극 등이 발생할 수밖에 없다, 이와 같은 공극에 의해, 진동의 전달과정에서 손실이 발생하게 된다. 진동의 손실에 의해, 샤프트 조립체(140)를 거쳐 블레이드나 엔드 이펙터로 의도된 진동량이 모두 전달될 수 없어, 블레이드나 엔드 이펙터가 온전히 동작하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤프트 조립체(140)와 진동자(220)는 진동의 손실을 방지하여 블레이드나 엔드 이펙터가 온전히 동작할 수 있도록 한다.The
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선형 초음파 수술기를 도시한 도면이다.10 is a view showing a wireless ultrasonic surgical device according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선형 초음파 수술기(1000)는 배터리(1110), 핸드 피스(1120), 핸드 인스투르먼트(1130), 샤프트 조립체(1140), 앤드 이펙터(1150), 핸들 조립체(1160) 및 어댑터(1170)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a wireless ultrasonic surgical device 1000 according to another embodiment of the present invention includes a
배터리(1110)는 핸드 피스(1120)가 진동할 수 있도록 전원을 공급한다.The
배터리(1110)는 샤프트 조립체(1140)에서 수집한 에너지를 공급받아 충전할 수 있고, 외부 전원에 의해 충전될 수 있다. 배터리(1110)는 핸들 조립체(1160) 내 탈부착이 가능하도록 구성되고, 핸드 피스(1120)로 전원을 공급하도록 전기적 연결이 가능한 전원 공급 접지부와 샤프트 조립체(1140)에서 수집한 전기 에너지를 공급받아 충전이 가능하도록 하는 충전 접지부를 포함한다. 배터리(1110)는 연결회로(1180)와 직접적으로 전기적 연결이 되어 연결회로(1180)에 의해 샤프트 조립체(1140)에서 수집한 전기 에너지를 전달받는다.The
핸드 피스(1120)는 배터리(1110)로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성하며, 초음파 진동을 샤프트 조립체(1140)로 전달한다.The
핸드 피스(1120)는 전원장치(1110)로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성한다. 핸드 피스(1120)는 전기 에너지를 진동 에너지로, 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전 소자를 포함한다. 압전소자는 배터리(1110)로부터 공급되는 전원을 인가받아, 진동 에너지로 변환한다.The
핸드 피스(1120)는 생성된 초음파 진동을 샤프트 조립체(1140)로 전달한다. 핸드 피스(1120)는 핸드 인스투르먼트(1130)로 결합되어 샤프트 조립체(1140)와 연결된다. 핸드 피스(1120)는 생성된 진동 에너지가 엔드 이펙터(1150)까지 전달될 수 있도록, 샤프트 조립체(1140)로 진동 에너지를 전달한다.The
핸드 인스투르먼트(1130)는 핸드 피스(1120) 및 샤프트 조립체(1140)를 고정하며, 무선형 초음파 수술기(1000) 내 각 구성의 동작을 제어한다.The
핸드 인스투르먼트(1130)는 핸드 피스(1120) 및 샤프트 조립체(1140)를 고정한다. 핸드 인스투르먼트(1130)는 핸드 피스(1120) 및 샤프트 조립체(1140)의 삽입구를 구비하여, 핸드 피스(1120) 및 샤프트 조립체(1140)가 핸드 인스투르먼트(1130) 내부로 삽입될 수 있도록 한다. 핸드 인스투르먼트(1130)는 삽입된 핸드 피스(1120) 및 샤프트 조립체(1140)를 고정시키며, 핸드 피스(1120)에서 생성된 진동 에너지를 샤프트 조립체(1140)로 전달하여, 진동에너지가 샤프트 조립체(1140)를 거쳐 엔드 이팩터(1150)까지 전달될 수 있도록 한다.
핸드 인스투르먼트(1130)는 내부에 제어부(미도시)를 포함하여, 무선형 초음파 수술기(1000) 내 각 구성의 동작을 제어한다. 핸드 인스투르먼트(1130)는 사용자로부터 엔드 이펙터(1150)의 동작 방법 등의 입력을 수신하는 입력부(131)를 구비하여, 제어부(132)는 사용자의 입력에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 예를 들어, 사용자의 입력이 엔드 이펙터를 이용하여 조직을 절개하도록 하는 입력인 경우, 제어부(132)는 배터리(1110)의 전원을 증가시켜 핸드 피스(1120)에서 생성되는 진동 에너지량을 증가시킬 수 있다. 제어부(132)는 배터리(1110)의 충전이 완충된 상태가 아닌 경우 핸드 피스(1120)에서 생성되는 진동에너지로부터 샤프트 조립체(1140)가 얻은 전기적 에너지를 배터리(1110)로 공급하여 배터리(1110)가 충전될 수 있도록 할 수 있다.The
샤프트 조립체(1140)는 핸드 인스투르먼트(1130)로부터 전달되는 진동 에너지를 엔드 이펙터(1150)로 전달하는 튜브형의 전파 로드와 튜브형의 전파 로드가 움직이면서 부딪혀 발생하는 압력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 충전 패치를 포함한다. The
샤프트 조립체(1140)의 일 끝단은 엔드 이펙터(1150)와 연결되고, 다른 일 끝단은 핸드 인스투르먼트(1130)의 삽입구에 삽입되어 고정된다. 샤프트 조립체(1140)는 핸드 인스투르먼트(1130)에 고정되어, 핸드 인스트루먼트(1130)로부터 전달되는 진동 에너지를 인가받으며, 인가받은 진동 에너지를 엔드 이펙터(1150)로 전달한다. 이와 함께, 샤프트 조립체(1140)는 핸드 인스투르먼트(1130)의 삽입구 내에서 회전할 수 있으며, 회전함으로써 엔드 이펙터의 방향을 제어할 수 있다.One end of the
샤프트 조립체(1140)는 진동 에너지를 엔드 이펙터(1150)로 전달하는 동안 회전하면서 발생하는 일부 기계적 충격 에너지 일부를 전기적 에너지로 수집하여 이를 배터리(1110)로 공급할 수 있다. 샤프트 조립체(1140) 내에는 충전 패치가 있어 샤프트 조립체(1140)가 핸드 인스투르먼트(1130)의 삽입구 내에서 회전하는 동안 충전 패치에 가해지는 충격 에너지 일부를 전기적 에너지로 수집하고, 이를 핸드 인스투르먼트(1130)를 거쳐 배터리(1110)로 공급한다.The
엔드 이펙터(1150)는 조직을 파지하여, 전달받은 진동 에너지를 이용하여 조직을 절단하고 봉합한다. 엔드 이펙터(1150)는 핸들 조립체(1160)의 동작에 따라 조직을 파지하거나 조직으로부터 멀어진다. 조직을 파지하고 있는 경우, 엔드 이펙터(1150)는 전달되는 진동 에너지를 이용해 조직을 절단하고 봉합한다.The
핸들 조립체(1160)는 사용자가 무선형 초음파 수술기(1000)를 파지하고, 엔드 이펙터(1150)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 핸들 조립체(1160)는 사용자가 무선형 초음파 수술기(1000)를 파지할 수 있도록 하는 핸들부와 엔드 이펙터(1150)의 파지 동작을 제어하는 트리거부를 포함한다.The
어댑터(1170)는 샤프트 조립체(1140)와 핸드 인스투르먼트(1130)를 연결하고, 샤프트 조립체(1140) 회전시에도 샤프트 조립체(1140)의 끝단을 핸드 인스투르먼트(1130)에 고정시키도록 한다. 어댑터(1170)는 핸드 피스(1120)의 진동 에너지를 샤프트 조립체(1140)에 잘 전달할 수 있는 소재로 구성되며, 샤프트 조립체(1140)에서 수집한 에너지를 배터리(1110)에 전달하는 경로를 구성하는 회로를 포함하고 있다.The
연결회로(1180)는 배터리(1110)와 샤프트 조립체(1140)를 연결할 수 있다. 연결회로(180)는 샤프트 조립체(1140)에 의해 전류가 흐를때마다 이를 배터리(1110)로 전달하여 배터리(1110)가 샤프트 조립체(1140)에서 수집한 전기적 에너지를 이용해 충전할 수 있도록 한다 The
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이다.11 is a view showing the configuration of a hand piece according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스(1120)는 하우징(1210)과 진동자(1220)를 포함한다.Referring to FIG. 11, a
진동자(1220)는 하우징(1210) 내부에 배치되어 전원장치로부터 인가되는 전원을 공급받아 진동한다.The
진동자(1220)는 고정소자(1222), 테일 매스(Tail Mass, 11224), 압전 소자(1226) 및 헤드 혼(Head Horn, 1228)을 포함한다.The
고정소자(1222)는 압전 소자(1226)를 거쳐 헤드 혼(1228)과 결합되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이 압전 소자(1226)는 고정소자(1222)와 헤드 혼(1228)의 사이에서 고정된다. 고정소자(1222)로 외부에서 토크가 작용함으로써, 고정소자(1222)와 헤드 혼(1228)은 결합될 수 있다. 여기서, 고정소자(1222)는 일 예로 볼트로 구현될 수 있으며, 고정소자(1222)와 헤드 혼(1228)이 결합될 수 있도록, 헤드 혼(1228)의 밑 끝단에는 나사산이 구현될 수 있다.Since the fixed
이때, 고정소자(1222)에 작용하는 토크에 의해, 고정소자(1222)는 압전 소자(1226) 방향으로 힘을 가하게 되고, 고정소자(1222)가 작용하는 힘의 반작용으로 헤드 혼(1228)도 압전 소자(1226) 방향으로 같은 크기의 힘을 가한다. 압전 소자(1226)는 고정소자(1222)와 헤드 혼(1228) 사이의 결합에 의해 고정된다.At this time, by the torque acting on the fixed
압전 소자(1226)는 배터리(1110)로부터 전원을 인가 받아, 진동 에너지를 생성한다. 압전 소자(1226)는 압전 소자로 제공되는 주파수에 따라 생성하는 진동 에너지가 변화한다. 압전 소자(1226)는 고유 주파수에서 가장 큰 진동 에너지를 발하고, 압전 소자(1226)가 고정소자(1222)에 의한 체결 토크에 의해 고유 주파수 등 성질이 변화할 수 있다.The
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.12 is a view showing the configuration of the shaft assembly according to the first embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트 조립체(1140)는 메탈 튜브(1310), 절연부재(1320), 충전 패치(1330), 캐비티(1340), 충격 전달 매질(1350), 전파 로드(1360)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the
메탈 튜브(1310)는 절연부재(1320), 충전 패치(1330), 전파로드(1360)를 수용하고, 내부가 절연부재(1320)로 코팅되어 있다. 메탈 튜브(1310)는 일단이 어댑터(1170)에 연결되고, 다른 일단은 엔드 이펙터(1150)에 연결되어 있다. 메탈 튜브(1310)는 금속 소재로 구성되어 있어 누설 전류가 외부로 전달될 수 있다. 따라서 메탈 튜브(1310) 내부를 절연부재(1320)로 코팅하여 무선형 초음파 수술기(1000)를 사용할 때, 환자가 감전 되지 않도록 한다.The
절연부재(1320)는 메탈 튜브(1310)와 충전 패치(1330) 사이에 개재될 수 있다. 절연부재(1320)는 실리콘과 같은 재질로 구성되어, 외부로 전기적 흐름을 차단한다.The insulating
충전 패치(1330)는 전파 로드(1360)의 진동 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 충격 패치(1330)는 충격 전달 매질(1350) 속에 위치한 전파 로드(1360)가 진동함에 따라 충격 전달 매질(1350)이 이동하는 과정에서 충전 패치(1330)에 충격을 가하게 되고, 그때 발생한 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다.The
충격 패치(1330)는 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)와 같은 압전 폴리머로 구성될 수 있다. 충전 패치(1330)는 충격 전달 매질(1350)이 충전 패치(330)에 충격을 가할 때, 충전 패치(1330)에 가해지는 압력으로 전압이 발생할 수 있다. 충격 패치(1330)는 메탈 튜브(1310) 내부 전체를 감싸고, 복수개의 충격 부위로부터 동시에 전기 에너지 수집이 가능하다. 충격 패치(1330)는 충격 패치(1330)에 가해지는 압력이 셀수록 더 많은 전기 에너지 수집이 가능하다.The
충전 패치(1330)는 연결회로(180)에 의해 직접 배터리(1110)를 충전시킬 수 있다. 충전 패치(1330)는 연결회로(180)와 도선 등에 의해 직접적으로 연결되어, 충전 패치(1330)에 전기적 에너지가 발생할 때 마다 연결회로(180)에 전류가 흘러 배터리(1110)까지 연결되어 배터리(1110)가 충전될 수 있다. 연결회로(180)는 배터리(1110)가 핸드 피스(1120)에 가해지는 회로와 별도의 회로로 구성된다.The
캐비티(1340)는 메탈 튜브(1310) 내 빈 공간이다. 캐비티(1340)는 충격 전달 매질(1350)을 수용하고, 충격 전달 매질(1350)의 이동 경로를 제공한다. The
충격 전달 매질(1350)은 유동 가능한 물질로 충격 전달 매질(1350) 속에서 움직이는 전파로드(1360)의 진동 방향에 따라 캐비티(1340) 내에서 이동한다. 충격 전달 매질(1350)은 전파 로드(1360)의 진동 폭이 크면, 충전 패치(1330)에 가하는 충격이 크고, 반대로 전파 로드(1360)의 진동 폭이 작으면, 충전 패치(1330)에 가하는 충격은 약하다. 따라서 충격 전달 매질(1350)은 전파 로드(1360)의 진동 에너지에 따라 충격 패치(1330)에 가하는 압력의 세기가 다르게 된다.The
전파 로드(1360)는 긴 튜브 형태의 막대 형태로, 가벼우며, 충격에 유연하게 반응할 수 있는 탄성 계수가 높은 물질로 구성될 수 있다. The
전파 로드(1360)는 압전 소자(1226)로부터 전달받은 진동 에너지에 의해 회전하며, 회전력이 운동에너지로 변환되어 병진운동 방식으로 엔드 이펙터(1150)까지 전달한다. 전파 로드(1360)는 무선형 초음파 수술기(1000)의 구동 중 충격 전달 매질(1350) 속에서 움직이며, 충격 전달 매질(1350)에 파동을 형성하게 된다.The
도 13운 본 발명의 제2 실시예에 따른 샤프트 조립체(141)의 구성을 도시한 도면이다.13 is a diagram showing the configuration of a shaft assembly 141 according to a second embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 샤프트 조립체(141)는 메탈 튜브(1310), 절연부재(1320), 충전 패치(1330), 가압 링(1351), 전파 로드(1360)를 포함한다.13, the shaft assembly 141 according to the second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제2 실시예에 따른 샤프트 조립체(141)는 가압 링(1351)이 전파 로드(1360)에 부착되어 있어, 전파 로드(1360)가 이동 시, 가압 링(1351)도 함께 움직인다. In the shaft assembly 141 according to the second embodiment of the present invention, since the
가압 링(1351)은 전파 로드(1360)에 끼워져서 전파 로드(1360)에 부착된 형태로 배치되기 때문에, 전파 로드(1360)가 이동하는 위치에 따라 충격 패치(1330)에 압력을 가하는 부위도 달라지게 된다. 가압 링(1351)은 마찰에 의해 쉽게 마모되지 않은 내구성이 우수한 소재로 구성될 수 있으며, 충격 패치(1330)와의 마찰로 인한 전파 로드(1360)의 이동을 방해하지 않도록 낮은 마찰 계수를 가진 물질로 구성될 수 있다. 특히, 가압 링(1351)은 실리콘과 같은 재질로 구성될 수 있다.Since the
충격 패치(1330)는 가압 링(1351)이 전파 로드(1360)를 따라 이동하게 되면서 충격 패치(1330)에 압력을 가하는 부위가 이동하면서, 압전에 따른 전위 변화가 발생하게 된다. 충격 패치(1330)는 압전에 따른 전위 변화를 전기적 에너지로 수집하여, 이를 배터리(1110)로 전달할 수 있다.In the
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.14 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a third embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 샤프트 조립체(142)는 메탈 튜브(1310), 절연부재(1320), 충전 패치(1330), 가압 엠보 링(1352), 전파 로드(1360)를 포함한다.Referring to FIG. 14, the shaft assembly 142 according to the third embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제3 실시예에 따른 샤프트 조립체(142)는 가압 엠보 링(1352)이 전파 로드(1360)에 끼워져 있어, 전파 로드(1360)가 이동 시, 가압 엠보 링(1352)도 함께 움직인다.In the shaft assembly 142 according to the third embodiment of the present invention, the
압전 엠보 링(1352)은 홈조를 이루는 다수열의 엠보를 돌출하는 형상을 지니고 있으며, 다수열의 엠보가 충전 패치(1330)를 향하도록 돌출되어 있을 수 있다. 가압 엠보 링(1352)은 홈조를 이루고 있어 가압 링(1351)과 달리 돌출되는 일부분만 충전 패치(1330)에 닿아 충전 패치(1330)를 가압할 수 있다. 따라서 가압 엠보 링(1352)은 가압 링(1351)에 비해 충전 패치(1330)와의 마찰로 인한 전파 로드(1360)의 진동 에너지 손실을 줄일 수 있다.The
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.15 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a fourth embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 샤프트 조립체(144)는 메탈 튜브(1310), 절연부재(1320), 충전 패치(1331), 전파 로드(1360)를 포함한다.Referring to FIG. 15, a
본 발명의 제4 실시예에 따른 샤프트 조립체(144)는 전파 로드(1360) 상에 위치한 충전 패치(1331)를 포함한다. 따라서 전파 로드(1360) 이동 경로를 따라 충전 패치(1331)는 전파 로드(1360)와 함께 움직인다. 충전 패치(1331)는 전파 로드(1360) 진동에 따라 절연부재(1320)와 맞닿는 부위가 달라진다. 따라서 충전 패치(1331)는 절연부재(1320)와 맞닿았다가 떨어지는 순간 발생하는 압전 에너지를 수집하여 배터리(1110)를 충전할 수 있다.The
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 샤프트 조립체의 구성을 도시한 도면이다.16 is a view showing the configuration of a shaft assembly according to a fifth embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 샤프트 조립체(145)는 메탈 튜브(1310), 절연부재(1320), 충전 패치(1332), 전파 로드(1360), 가압 돌기(1370)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the shaft assembly 145 according to the fifth embodiment of the present invention includes a
가압 돌기(1370)는 절연 부재(1320) 상에 형성되며, 절연 부재(1320)가 일부 연장되어 전파 로드(1360)를 향하여 돌출된 돌기일 수 있다. 가압 돌기(1370)는 복수개의 돌기로 충전 패치(1332)가 압전 효과를 발생하도록 충전 패치(1332)를 가압한다.The
충전 패치(1332)는 전파 로드(1360)를 감싸도록 구성될 수 있다. 충전 패치(1332)는 전파 로드(1360) 움직임에 따라 맞닿는 가압 돌기(1370)와 맞닿는 부위가 달라질 수 있고, 가압 돌기(1370)와 맞닿았다가 떨어지는 순간 발생하는 압전 을 수집하여 배터리(1110)를 충전시킬 수 있다.The
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 핸드 피스의 구성을 도시한 도면이다.17 is a view showing the configuration of a hand piece according to another embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 핸드 피스(120)는 커넥터(1700)를 더 포함한다.Referring to FIG. 17, the
본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스(120)는 전원장치로부터 전원을 공급받아 동작하는데, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 핸드 피스(120)는 핸드 피스와 전원장치(110)를 연결하는 전선에 커넥터(1700)를 포함한다.The
커넥터(1700)는 핸드 피스(120), 보다 구체적으로는 진동자(220)와 (전원장치(110)를 연결하는) 전선간의 전기적 연결을 결정한다. 커넥터(1700)가 핸드 피스(120) 내 존재함으로써 다음과 같은 이점이 존재한다.The
발명의 배경이 되는 기술 부분에서 언급한 대로, 전선이 존재하는 경우, 초음파 치료장치가 사용되는 과정에서 전선이 꼬이는 등 다양한 원인에 의해 파손되는 경우가 발생한다. 문제는 전선은 핸드 피스(120)에 연결되어 있어, 종래에는 핸드 피스(120)의 고장이 아님에도 불구하고 전선의 교체를 위해 핸드 피스(120)까지 모두 교체되는 비효율이 존재하였다. 특히, 이러한 비효율은 도 8 및 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 진동자(220)와 샤프트 조립체(140)가 일체형으로 제조된 경우에 두드러질 수 있다. 진동자(220)와 샤프트 조립체(140)가 일체형으로 제조된 상황에서 전선이 고장난 경우라면, 전선의 교체를 위해 핸드 피스(120) 뿐만 아니라 샤프트 조립체까지 교체되는 상황이 발생하게 된다. 이러한 비효율을 해소하고자, 핸드 피스(120) 내에 커넥터(1700)가 포함되어, 전선과 핸드 피스(120) 간의 전기적 연결을 헤제시킴으로써 전선만의 분리가 가능하도록 한다. As mentioned in the technical background of the invention, when an electric wire is present, it may be damaged due to various causes such as twisting of the electric wire in the process of using the ultrasonic treatment apparatus. The problem is that the electric wire is connected to the
커넥터(1700)는 핸드 피스(120) 내에 구현된다. 커넥터(1700)가 외부로 드러나 있으면, 상대적으로 전선과 핸드 피스(120) 간의 분리는 보다 용이해질 수 있다. 그러나 분리가 보다 용이해짐으로써, 초음파 수술장치의 사용자의 의도와 무관하게 다른 구성과의 마찰 등으로 커넥터(1700)의 전기적 연결이 헤제되는 경우가 발생할 수 있다. 초음파 수술장치가 도 10 내지 도 16에서와 같이 무선형이라면 문제가 없겠으나, 도 1 내지 9에서와 같이 유선형이라면 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 이에, 커넥터(1700)는 외부의 다른 구성과의 마찰 등으로 인해, 사용자의 의도와 무관하게 전기적 연결이 해제되는 것을 방지한다.The
초음파 수술장치가 도 1 내지 9에서와 같이 유선형으로 구현됨과 동시에, 도 10 내지 도 16에서와 같이 무선형으로 동작할 수 있도록 배터리를 포함하고 있는 경우라면, 커넥터(1700)는 핸드 피스(120)와 전원장치(110) 간의 전기적 연결을 관리함으로써, 초음파 수술장치가 유선형 또는 무선형으로서의 동작을 결정할 수 있다. 사용자는 커넥터(1700)를 이용해 핸드 피스(120)와 전원장치(110) 간의 전기적 연결을 해제함으로써 편의에 따라 무선형으로 사용할 수도 있고, 다시 연결시킴으로써 유선형으로 사용할 수도 있다.If the ultrasonic surgical device is implemented in a streamlined manner as in FIGS. 1 to 9 and includes a battery so as to be operated in a wireless manner as in FIGS. 10 to 16, the
도 7에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 7에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용가능할 것이므로 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 7, each process is described as sequentially executing, but this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention. In other words, a person of ordinary skill in the art to which an embodiment of the present invention pertains may change the order shown in FIG. 7 and perform one or more processes of each process without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Since it is executed in parallel and may be applied by various modifications and variations, FIG. 7 is not limited to a time series order.
한편, 도 7에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)과 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. Meanwhile, the processes shown in FIG. 7 can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. That is, computer-readable recording media include storage media such as magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.). In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over a computer system connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100 : 초음파 수술 장치
110: 전원장치
120: 핸드 피스
130: 핸드 인스투르먼트
140: 샤프트 조립체
150: 엔드 이펙터
160: 핸들 조립체
210: 하우징
220: 진동자
222: 고정소자
224: 테일 매스
226: 압전소자
228: 헤드 혼
700: 압전 단결정 소자 체결 장치
710: 고정소자 체결부
720: 분석부
730: 제어부100: ultrasonic surgery device
110: power supply
120: handpiece
130: Hand Instruments
140: shaft assembly
150: end effector
160: handle assembly
210: housing
220: oscillator
222: fixed element
224: tail mass
226: piezoelectric element
228: head horn
700: piezoelectric single crystal element fastening device
710: fixed element fastening part
720: analysis unit
730: control unit
Claims (2)
상기 전원장치로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성하는 핸드 피스;
조직을 파지하며, 진동 에너지를 이용하여 조직을 절단하고 봉합하는 엔드 이펙터;
상기 엔드 이펙터와 결합하며, 상기 핸드피스로부터 진동에너지를 받아 회전하고, 회전에 의한 진동에너지의 일부를 전기적 에너지로 변환하여 수집하는 샤프트 조립체; 및
상기 핸드 피스와 상기 전원장치와의 전기적 연결을 결정하는 커넥터를 포함하며,
상기 샤프트 조립체는 상기 핸드피스로부터 전달받은 진동에너지에 의해 회전하는 전파로드, 상기 전파로드 움직임에 따라 발생하는 진동에너지의 일부를 전기적 에너지로 변환하여 전기적 에너지를 수집하는 충전 패치 및 상기 충전 패치와 상기 전파로드 사이에 위치하여 상기 충전 패치를 가압하여 전기적 에너지 발생을 촉진하는 가압 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술 장치.Power supply;
A hand piece receiving power from the power supply and generating vibration energy;
An end effector that grips the tissue and cuts and sutures the tissue using vibration energy;
A shaft assembly that is coupled to the end effector, receives vibration energy from the handpiece, rotates, converts part of the vibration energy generated by the rotation into electrical energy, and collects it; And
And a connector for determining electrical connection between the hand piece and the power supply,
The shaft assembly includes a radio wave rod rotating by vibration energy transmitted from the handpiece, a charging patch for collecting electrical energy by converting a part of vibration energy generated according to the movement of the radio wave rod into electrical energy, and the charging patch and the Ultrasound surgical apparatus comprising a pressure ring positioned between the radio wave rods to pressurize the charging patch to promote electrical energy generation.
상기 전원장치로부터 전원을 공급받아 진동 에너지를 생성하는 핸드 피스;
조직을 파지하며, 진동 에너지를 이용하여 조직을 절단하고 봉합하는 엔드 이펙터;
상기 엔드 이펙터와 결합하며, 상기 핸드피스로부터 진동에너지를 받아 회전하고, 회전에 의한 진동에너지의 일부를 전기적 에너지로 변환하여 수집하는 샤프트 조립체; 및
상기 핸드 피스와 상기 전원장치와의 전기적 연결을 결정하는 커넥터를 포함하며,
상기 샤프트 조립체는 상기 핸드피스로부터 전달받은 진동에너지에 의해 회전하는 전파로드, 상기 전파로드 움직임에 따라 발생하는 진동에너지의 일부를 전기적 에너지로 변환하여 전기적 에너지를 수집하는 충전 패치 및 상기 충전 패치와 상기 전파로드 사이에 위치하여 상기 충전 패치를 가압하도록 홈조를 이루는 다수열의 엠보를 돌출하는 형상을 지니는 가압 엠보링을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술 장치.Power supply;
A hand piece receiving power from the power supply and generating vibration energy;
An end effector that grips the tissue and cuts and sutures the tissue using vibration energy;
A shaft assembly that is coupled to the end effector, receives vibration energy from the handpiece, rotates, converts part of the vibration energy generated by the rotation into electrical energy, and collects it; And
And a connector for determining electrical connection between the hand piece and the power supply,
The shaft assembly includes a radio wave rod rotating by vibration energy transmitted from the handpiece, a charging patch for collecting electrical energy by converting a part of vibration energy generated according to the movement of the radio wave rod into electrical energy, and the charging patch and the Ultrasonic surgical apparatus comprising a pressure embossing having a shape protruding a plurality of rows of embosses forming a groove so as to be positioned between the radio wave rods to pressurize the filling patch.
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