KR102454613B1 - 수술용 드레이프 설치 보조기구 - Google Patents

수술용 드레이프 설치 보조기구 Download PDF

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Abstract

수술용 드레이프 설치 패키지가 수술용 드레이프 설치 보조기구에 패키지로 제공된 수술용 드레이프를 포함하고 있다. 상기 수술용 드레이프는 제1 부분과 제2 부분을 포함하고 있다. 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 측벽을 가지고 있는 본체를 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부, 제2 단부, 내측 표면, 그리고 외측 표면을 포함하고 있다. 상기 내측 표면과 외측 표면은 상기 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 측벽의 내측 표면은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다. 상기 수술용 드레이프의 제2 부분은 수술용 드레이프 설치 보조기구의 본체의 내부 공간에 위치되어 있다. 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 적어도 일부분은 상기 본체의 외측 표면에 설치된다.

Description

수술용 드레이프 설치 보조기구
본 특허 출원은, 인용에 의해서 전체 내용이 본 명세서에 포함되어 있는, 2016년 7월 14일자로 출원되고 발명의 명칭이 "수술용 드레이프 설치 보조기구"인 미국 가특허 출원 62/362,190에 대한 우선권과 출원일의 이익을 가진다.
본 발명은 대체로 컴퓨터 지원 수술 시스템용 살균 드레이프에 관한 것이고, 보다 상세하게는 살균 드레이프 설치에 사용되는 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 지원 원격 로봇 수술에서, 외과의사는 통상적으로 마스터 컨트롤러를 조작하여 환자로부터 멀리 떨어져 있을 수 있는 장소(예를 들면, 수술실의 맞은 편, 환자가 있는 곳과 다른 방 또는 완전히 다른 건물)로부터 수술 부위의 수술 기기의 움직임을 제어한다. 상기 마스터 컨트롤러는 통상적으로 하나 이상의 입력 장치를 포함하고 있고, 상기 하나 이상의 입력 장치는 수술 부위의 여러 수술 기기를 관절운동시키기 위해 서보 모터와 함께 수술 기기에 결합되어 있다. 상기 서보 모터는 통상적으로 개방된 수술 부위 속으로 직접 삽입되거나 환자의 복부와 같은 체강 속으로 투관침 슬리브(trocar sleeve)를 통하여 삽입되는 수술 기기를 지지하고 제어하는 전기기계식 장치 또는 수술용 머니퓰레이터("슬레이브(slave)")의 일부분이다. 수술하는 동안, 수술용 머니퓰레이터는, 외과의사를 위하여 각각 다양한 기능, 예를 들면, 바늘을 유지하거나 꽂는 기능, 혈관을 붙잡는 기능, 또는 조직을 절개하거나, 소작하거나 굳히는 기능을 수행하는 조직 파지기(tissue grasper), 니들 드라이버(needle driver), 전기수술용 소작 탐침(elctrosurgical cautery probe) 등과 같은, 다양한 수술 기기의 기계적인 관절운동과 제어를 제공한다.
원격 조종을 통한 컴퓨터 지원 수술은 환자의 외상과 불편함을 줄이는데 도움을 주면서 수술에 필요한 절개부의 크기와 갯수를 줄여서 환자의 회복을 앞당긴다. 그러나, 컴퓨터 지원 수술은 새로운 많은 난제를 초래하였다.
한 가지 난제는 전기기계식 수술용 머니퓰레이터의 일부분이 수술 부위에 근접하게 위치되는 것이다. 상기 수술용 머니퓰레이터는 수술하는 동안 오염될 수 있고 통상적으로 사용하는 도중에 폐기하거나 살균처리된다. 비용 관점에서 보아, 상기 장치를 살균하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 서보 모터, 센서, 엔코더, 그리고 상기 모터를 로봇으로 제어하는데 필요한 전기적 연결부는 상기 시스템 부분들이 살균 처리시에 손상되거나 파괴될 수 있기 때문에 통상적으로 종래의 방법, 예를 들면, 스팀, 열과 압력, 또는 화학물질을 이용하여 살균할 수 없다.
살균 드레이프가 수술용 머니퓰레이터를 덮기 위해서 이전부터 사용되고 있다. 상기 살균 드레이프는 다양한 형태를 취하고 있다. 각각의 예에서, 수술을 시작하기 전에 수술용 머니퓰레이터와 지지 링크가 드레이프로 덮힌다. 유감스럽게도, 컴퓨터 지원 수술에 사용되는 환자측 지지 시스템은 대형 물품이므로, 그 크기가 드레이프의 살균성을 손상하지 않으면서 또한 드레이프의 온전한 상태(integrity)를 손상하지 않으면서 환자측 지지 시스템의 필수적인 부분을 덮는 것을 곤란하게 한다.
하나의 실시형태에서, 수술용 드레이프 설치 보조기구가 측벽과 복수의 회전가능한 시일 접속 요소를 포함하는 본체를 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부와 제2 단부를 가지고 있다. 상기 측벽의 제1 단부가 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 상기 측벽의 제2 단부는 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각은 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있다. 상기 측벽은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다.
상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 또한 개방 단부를 가진 자루를 포함하고 있다. 상기 자루의 개방 단부는 상기 측벽의 제1 단부와 상기 측벽의 제2 단부의 사이에서 상기 측벽의 제1 표면, 예를 들면, 내측 표면에 고정적으로 부착되어 있다. 상기 자루는 상기 측벽의 제1 단부로부터 뻗어 있도록 구성되어 있다.
하나의 실시형태에서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가 복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 더 포함하고 있다. 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각은 수술용 드레이프의 일부분을 상기 측벽의 제2 표면, 예를 들면, 외측 표면에 고정시키도록 구성되어 있다. 상기 측벽의 제1 표면과 상기 측벽의 제2 표면은 다른 표면이다. 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조가 상기 측벽에 부착가능한 클램프를 포함한다. 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가 살균 어댑터 유지 장치를 더 포함하고 있다.
한 시스템이 수술용 드레이프와 수술용 드레이프 설치 보조기구를 포함하고 있다. 상기 수술용 드레이프는 제1 단부와 제2 단부를 포함하고 있다. 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 측벽을 가지고 있는 본체를 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부, 제2 단부, 내측 표면, 그리고 외측 표면을 가지고 있다. 상기 외측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 내측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 측벽의 제1 단부는 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 상기 측벽의 제2 단부는 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 상기 측벽의 내측 표면은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다.
상기 수술용 드레이프의 제2 부분은 상기 본체의 내부 공간에 위치되어 있다. 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 적어도 일부분은 상기 본체의 외측 표면에 설치되어 있다.
상기 시스템의 하나의 실시형태에서, 상기 수술용 드레이프가 정지된 시일 부분과 회전가능한 시일 부분을 포함하는 선택적인 회전가능한 시일을 더 포함하고 있다. 상기 회전가능한 시일 부분은 상기 정지된 시일 부분에 대하여 회전하도록 구성되어 있다. 상기 수술용 드레이프의 제1 부분은 상기 정지된 시일 부분에 고정되어 있고, 상기 수술용 드레이프의 제2 부분은 상기 회전가능한 시일 부분에 고정되어 있다. 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 복수의 회전가능한 시일 접속 요소을 더 포함하고 있다. 상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각은 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있다. 상기 회전가능한 시일 접속 요소는 상기 회전가능한 시일과 결합되어 있다.
상기 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 개방 단부를 가진 선택적인 자루를 포함하고 있다. 상기 자루의 개방 단부는 상기 측벽의 제1 단부와 상기 측벽의 제2 단부의 사이에서 상기 측벽의 내측 표면에 고정적으로 부착되어 있다. 상기 자루는 상기 측벽의 제1 단부로부터 뻗어 있도록 구성되어 있다.
상기 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구는 복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 포함하고 있다. 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각은 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 일부분을 상기 측벽의 외측 표면에 고정시키도록 구성되어 있다. 하나의 실시형태에서, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조는 상기 측벽에 부착가능한 클램프를 포함한다. 이 시스템의 수술용 드레이프 설치 보조기구는 또한 살균 어댑터 유지 장치를 포함한다.
한 방법이 수술용 드레이프의 제2 부분을 본체의 내부 공간에 배치시키는 단계를 포함하고 있다. 상기 본체는 측벽을 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부, 제2 단부, 내측 표면, 그리고 외측 표면을 가지고 있다. 상기 외측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 내측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 측벽의 제1 단부는 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 상기 측벽의 제2 단부는 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 상기 측벽의 내측 표면은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다. 상기 방법은 또한 상기 수술용 드레이프의 제1 부분을 상기 본체의 외측 표면에 설치하는 단계를 포함하고 있다.
하나의 실시형태에서, 상기 수술용 드레이프의 제1 부분과 제2 부분이 선택적인 회전가능한 시일에 부착되어 있다. 제2 부분을 배치시키는 단계가 상기 회전가능한 시일을 복수의 회전가능한 시일 접속 요소에 설치하는 것을 포함하고, 상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각은 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있다.
도 1은 살균된 수술용 드레이프와 수술용 드레이프 설치 보조기구를 포함하는 수술용 드레이프 설치 패키지와 함께 컴퓨터 지원 수술 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 수술용 드레이프의 한 예의 개략도이다.
도 3은 수술용 드레이프 설치 보조기구의 한 실시형태를 나타내고 있다.
도 4는 드레이프 관리 구조의 한 예를 나타내고 있다.
도 5는 살균 어댑터 유지 장치를 나타내고 있다.
도 6은 수술용 드레이프 설치 보조기구에 설치된 도 2의 수술용 드레이프와 함께 도 3의 수술용 드레이프 설치 보조기구를 포함하는 수술용 드레이프 설치 패키지의 개략도이다.
도 7은 회전가능한 시일을 수술용 드레이프 설치 보조기구에 부착한 상태의 개략도이다.
도 8는 수술용 드레이프 설치 패키지를 들어올린 경우의 수술용 드레이프 설치 패키지의 개략도이다.
도 9a 및 도 9b는 수술용 드레이프 설치 패키지를 환자측 지지 시스템에 설치한 것을 나타내고 있다.
도 10은 수술용 드레이프의 부트(boot)의 상세도이다.
상기 도면에서, 한 요소의 참고번호의 첫 번째 숫자는 상기 요소가 첫 번째로 나타나는 도면의 숫자이다.
하나의 실시형태에서, 수술용 드레이프 설치 패키지(170)(도 1)가 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)와 함께 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)에 패키지로 제공된 수술용 드레이프(160)를 포함하고 있다. 수술용 드레이프(160)의 적어도 일부분은 살균되어 있다.
수술용 드레이프 설치 패키지(170)는 수술용 드레이프(160)의 살균 부분의 살균 상태를 오염시키지 않으면서 또한 수술용 드레이프(160)의 온전한 상태를 손상하지 않으면서 수술용 드레이프(160)를 컴퓨터 지원 수술 시스템(100)에 배치시키는 것을 용이하게 하기 위해서 사용된다. 하나의 실시형태에서는, 수술용 드레이프(160)가 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)에 패키지로 제공되어 있는 머니퓰레이터 조립 부트(manipulator assembly boot)와 살균 어댑터를 포함하고 있다.
종종 패키지(170)라고 칭해지는, 수술용 드레이프 설치 패키지(170)는, 크고 부피가 큰 패키지로 제공된 수술용 드레이프(160)를 용이하게 붙잡는 것을 가능하게 하고, 드레이핑 프로세스(draping process)가 수행될 수 있도록 패키지(170)를 컴퓨터 지원 수술 시스템(100)에 직관적으로 설치하는 것을 가능하게 한다. 수술용 드레이프(160)는 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)에 배치된 후에 살균되기 때문에, 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 사용이 살균성을 손상하지 않고, 대신에 수술용 드레이프(160)가, 종종 수술 시스템(100)이라고 칭해지는, 컴퓨터 지원 수술 시스템(100)에 처음에 부착될 때 수술용 드레이프(160)의 살균 부분이 비-살균 표면 또는 물체와 접촉하지 않도록 도와준다.
게다가, 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 여러 부분들은, 패키지(170)가 컴퓨터 지원 수술 시스템(100)에 설치될 때 수술용 드레이프(160)의 여러 부분들이 환자측 지지 시스템(110)의 대응하는 여러 부분들과 제대로 정렬되게 한다. 상기 여러 부분들의 자동적인 정렬은 상기 여러 부분들이 수동으로 정렬될 필요가 없다는 것을 의미하고, 따라서 이러한 여러 부분들의 수동 정렬을 필요로 하는 드레이핑 프로세서에 비하여 드레이핑 프로세스의 속도를 높인다.
수술용 드레이프(160)는 제1 단부와 제2 단부를 포함하고 있다. 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)는 측벽을 가지고 있는 본체를 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부, 제2 단부, 내측 표면, 그리고 외측 표면을 가지고 있다. 상기 외측 표면은 상기 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 내측 표면도 상기 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 측벽의 제1 단부는 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 상기 측벽의 제2 단부는 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 상기 측벽의 내측 표면은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다.
수술용 드레이프(160)의 제2 부분은 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 본체의 내부 공간에 위치되어 있다. 상기 수술용 드레이프(160)의 제1 부분의 적어도 일부분은 상기 본체의 외측 표면에 설치된다.
하나의 실시형태에서, 수술용 드레이프(160)는 정지된 시일 부분과 회전가능한 시일 부분을 가지고 있는 선택적인 회전가능한 시일도 포함하고 있다. 상기 회전가능한 시일 부분은 상기 정지된 시일 부분에 대하여 회전하도록 구성되어 있다. 상기 수술용 드레이프의 제1 부분은 정지된 시일 부분에 부착되어 있고, 상기 수술용 드레이프의 제2 부분은 회전가능한 시일 부분에 부착되어 있다. 이 실시형태에서, 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)는 선택적인 복수의 회전가능한 시일 접속 요소를 포함하고 있다. 상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각은 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있다. 상기 회전가능한 시일 접속 요소는 상기 회전가능한 시일과 결합되고 상기 회전가능한 시일의 모든 부분이 환자측 지지 시스템(110)의 대응하는 부분과 결합되도록 정렬되게 한다.
다른 실시형태에서는, 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)가 개방 단부를 가지고 있는 선택적인 자루(bag)를 포함하고 있다. 상기 자루의 개방 단부는 상기 측벽의 제1 단부와 상기 측벽의 제2 단부의 사이에서 상기 측벽의 내측 표면에 고정되게 부착된다. 상기 자루는 상기 측벽의 제1 단부로부터 뻗어 있도록 구성되어 있다.
수술용 드레이프 설치 보조기구(150)는 복수의 수술용 드레이프 관리 구조(surgical drape management feature)를 포함하고 있다. 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각은 상기 측벽의 외측 표면에 대해 수술용 드레이프(160)의 제1 부분의 일부분을 유지시키도록 구성되어 있다. 하나의 실시형태에서, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조는 상기 측벽에 부착가능한 클램프를 포함하고 있다.
한 방법이 수술용 드레이프(160)의 제2 부분을 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 본체의 내부 공간에 배치시키는 것을 포함한다. 상기 본체는 측벽을 포함하고 있다. 상기 측벽은 제1 단부, 제2 단부, 내측 표면, 그리고 외측 표면을 가지고 있다. 상기 외측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 내측 표면은 제1 단부와 제2 단부의 사이에 뻗어 있다. 상기 측벽의 제1 단부는 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 상기 측벽의 제2 단부는 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 상기 측벽의 내측 표면은 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이룬다. 상기 방법은 또한 수술용 드레이프(160)의 제1 부분을 상기 본체의 외측 표면에 설치하는 것을 포함한다.
하나의 실시형태에서는, 수술용 드레이프(160)의 제1 부분과 제2 부분이 선택적인 회전가능한 시일에 부착된다. 제2 부분을 설치하는 것이 회전가능한 시일을 선택적인 복수의 회전가능한 시일 접속 요소에 설치하는 것을 포함하고, 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각은 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있다.
이 실시형태에서는, 수술 시스템(100)이 내시경 영상 시스템(192), 외과의사의 콘솔(194)(마스터), 그리고 환자측 지지 시스템(110)(슬레이브)을 포함하고 있고, 이들 모두는 유선(전기적 또는 광학적) 또는 무선 연결수단(196)에 의해 서로 연결되어 있다. 시스템 기능을 제공하기 위해서 하나 이상의 전자 데이터 프로세서가 이들 주된 구성요소에 다양하게 배치될 수 있다. 인용에 의해서 본 명세서에 포함되어 있는, 미국 특허 제9,060,678호에 여러가지 예가 개시되어 있다.
영상 시스템(192)은, 예를 들면, 포착된 수술 부위의 내시경 영상 데이터 및/또는 환자의 외부에 있는 다른 영상 시스템으로부터 얻은 수술 전의 영상 데이터 또는 실시간 영상 데이터에 대한 영상 처리 기능을 수행한다. 영상 시스템(192)은 처리된 영상 데이터(예를 들면, 수술 부위의 영상뿐만 아니라, 관련 제어 정보와 환자 정보)를 외과의사의 콘솔(194)에 있는 외과의사에게 출력한다. 몇몇 실시형태에서는, 처리된 영상 데이터가 다른 수술실 직원이 볼 수 있는 선택적인 외부 모니터 또는 수술실로부터 떨어진 하나 이상의 장소로 출력된다(예를 들면, 다른 장소에 있는 외과의사가 비디오를 모니터링할 수 있고; 생중계 비디오(live feed video)가 교육용으로 사용될 수 있다)
외과의사의 콘솔(194)은, 일괄하여 슬레이브라고 칭해지는, 수술 기기, 엔트리 가이드, 그리고 영상 시스템 장치를 외과의사가 조종할 수 있게 해주는 복수의 자유도("DOF")를 가진 기계적인 입력 장치("마스터")를 포함하고 있다. 이들 입력 장치는 몇몇 실시형태에서 수술 기기와 수술 장치 조립체 구성요소로부터 외과의사에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다. 상기 콘솔(194)은 또한 입체 영상 비디오 출력 디스플레이를 포함하고 있고, 상기 디스플레이는 상기 디스플레이에 표시된 영상이 디스플레이 스크린의 뒤쪽/아래쪽에서 작업하는 외과의사의 손에 대응하는 거리에서 대체로 초점이 맞추어지도록 위치되어 있다. 이러한 실시형태는, 인용에 의해서 본 명세서에 포함되어 있는, 미국 특허 제6,671,581호에 보다 상세하게 설명되어 있다.
상기 수술 기기를 삽입하는 동안의 제어는, 예를 들면, 마스터들 중의 하나 또는 양자에 의해 영상으로 제공된 수술 기기를 이동시키는 외과의사에 의해서 완수될 수 있고; 외과의사는 마스터를 사용하여 영상으로 제공된 수술 기기를 이쪽 저쪽으로 이동시키고 수술 기기를 외과의사쪽으로 당긴다. 마스터의 움직임은 영상 시스템 및 결합된 수술 장치 조립체를 출력 디스플레이 상의 고정된 중심점쪽으로 움직이게 하고 환자 내부로 전진하게 한다.
하나의 실시형태에서, 카메라 컨트롤은, 마스터 핸들이 움직이는 방향과 동일한 방향으로 영상이 움직이도록 마스터가 영상에 고정되어 있는 느낌을 주도록 설계되어 있다. 이러한 설계형태는 외과의사가 카메라 컨트롤을 종료할 때 마스터를 수술 기기를 제어하기에 올바른 위치에 있게 하므로, 이러한 설계형태는 기기 제어를 시작하거나 재개하기 전에 마스터를 원래의 위치로 보내도록 클러치작용(결합해제), 이동, 그리고 클러치작용해제(결합)할 필요를 없게 한다.
환자측 지지 시스템(110)의 베이스(101)는 수동적인, 제어되지 않는 세트업 아암 조립체(120)와 능동적으로 제어되는 머니퓰레이터 아암 조립체(130)를 포함하는 아암 조립체를 지지한다. 능동적으로 제어되는 머니퓰레이터 아암 조립체(130)는 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)라고 칭해진다.
하나의 예에서, 세트업 부분은 두 개의 수동적인(passive) 회전 세트업 조인트(103, 105)를 포함하고 있다. 회전 세트업 조인트(103, 105)는 세트업 조인트(103, 105)용 조인트 브레이크가 풀어지면 결합된 세트업 링크(104, 106)의 수동 위치결정(manual positioning)을 할 수 있게 한다. 대체 실시형태로서, 이러한 세트업 조인트 중의 일부는 능동적으로 제어될 수 있고, 보다 많은 수의 세트업 조인트 또는 보다 적은 수의 세트업 조인트가 다양한 구성으로 사용될 수 있다. 세트업 조인트(103, 105)와 세트업 링크(104, 106)는 사용자가 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)를 데카르트 x, y, z 공간에서 다양한 위치와 방향으로 배치시키는 것을 가능하게 한다. 아암 조립체(120)의 링크(104)와 베이스(101) 사이의 프리즈매틱 세트업 조인트(도시되어 있지 않음)가 수직 조정(112)을 위해 사용될 수 있다.
원격 운동 중심(146)은 요잉운동 축, 피칭운동 축, 그리고 롤링운동 축이 교차하는 위치이다(다시 말해서, 조인트들이 자신들의 운동 범위에 걸쳐서 이동하는 동안 기구학적 체인(kinematic chain)이 실질적으로 정지된 상태로 유지되는 위치이다). 이러한 능동적으로 제어되는 조인트들 중의 일부는 개별 기기의 자유도(DOF)를 제어하는 것과 관련되어 있는 머니퓰레이터이고, 이러한 능동적으로 제어되는 조인트들 중의 다른 일부는 이들 머니퓰레이터의 단일 조립체의 자유도(DOF)를 제어하는 것과 관련되어 있다. 능동적인 조인트와 링크는 모터 또는 다른 액추에이터에 의해 이동가능하고 외과의사의 콘솔(194)에서의 마스터 아암 운동과 관련되어 있는 운동 제어 신호를 수신한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 머니퓰레이터 조립체 요잉운동 조인트(111)가 세트업 링크(106)의 단부와 제2 단부, 예를 들면, 제1 머니퓰레이터 링크(113)의 근위 단부의 사이에 결합되어 있다. 상기 요잉운동 조인트(111)는 제1 머니퓰레이터 링크(113)가 머니퓰레이터 조립체 요잉운동 축(123)을 중심으로 하는 "요잉운동(yaw)"이라고 임의로 정해질 수 있는 운동으로 링크(106)에 대하여 움직일 수 있게 해준다. 도시되어 있는 바와 같이, 요잉운동 조인트(111)의 회전축은, 대체로 기기가 환자 내부로 들어가는 위치(예를 들면, 복부 수술에 대해서 배꼽)인, 원격 운동 중심(146)과 정렬되어 있다.
하나의 실시례에서, 세트업 링크(106)는 수평면 또는 x, y 평면에서 회전가능하고 요잉운동 조인트(111)는 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)의 제1 머니퓰레이터 링크(113)가 요잉운동 축(123)에 대해서 회전하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 세트업 링크(106), 요잉운동 조인트(111), 그리고 제1 머니퓰레이터 링크(113)는, 요잉운동 조인트(111)를 통과하여 원격 운동 중심(146)으로 뻗은 수직선에 의해서 표시되어 있는 것과 같이, 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)에 대해서 항상 수직의 요잉운동 축(123)을 제공한다.
제1 머니퓰레이터 링크(113)의 원위 단부는 제1 능동적으로 제어되는 회전 조인트(114)에 의해서 제2 머니퓰레이터 링크(115)의 근위 단부에 결합되어 있다. 제2 머니퓰레이터 링크(115)의 원위 단부는 제2 능동적으로 제어되는 회전 조인트(116)에 의해서 제3 머니퓰레이터 링크(117)의 근위 단부에 결합되어 있다. 제3 머니퓰레이터 링크(117)의 원위 단부는 제3 능동적으로 제어되는 회전 조인트(118)에 의해서 제4 머니퓰레이터 링크(119)의 원위 단부에 결합되어 있다.
하나의 실시례에서는, 제2 머니퓰레이터 링크(115), 제3 머니퓰레이터 링크(117) 그리고 제4 머니퓰레이터 링크(119)가 함께 결합되어 결합된 운동 기구(coupled motion mechanism)로서 작용한다. 결합된 운동 기구는 잘 알려져 있다(예를 들면, 이러한 기구는 입력 링크 운동과 출력 링크 운동이 서로 평행하게 유지되는 경우 평행 운동 링크장치(parallel motion linkage)로 알려져 있다). 예를 들어, 회전 조인트(114)가 능동적으로 회전되면, 조인트(116)와 조인트(118)도 제4 머니퓰레이터 링크(119)가 제2 머니퓰레이터 링크(115)에 대해 일정한 관계로 움직이도록 능동적으로 회전된다. 따라서, 조인트(114, 116, 118)의 회전축이 평행한 것을 알 수 있다. 이들 축이 조인트(111)의 회전 축(123)에 수직일 때, 제2 머니퓰레이터 링크(115), 제3 머니퓰레이터 링크(117) 그리고 제4 머니퓰레이터 링크(119)는 머니퓰레이터 조립체 피칭운동 축을 중심으로 하는 "피칭운동(pitch)"이라고 임의로 정해질 수 있는 운동으로 링크(113)에 대해서 움직인다. 이 실시형태에서, 머니퓰레이터 피칭운동 축은 원격 운동 중심(146)에서 도 1의 지면에 대해 수직으로 뻗어 있다. 머니퓰레이터 조립체 피칭운동 축을 중심으로 하는 운동은 화살표 121로 표시되어 있다. 이 실시례에서 제2 머니퓰레이터 링크(115), 제3 머니퓰레이터 링크(117) 그리고 제4 머니퓰레이터 링크(119)는 단일 조립체로서 움직이기 때문에, 제1 머니퓰레이터 링크(113)는 능동적인 근위 머니퓰레이터 링크(active proximal manipulator link)로 간주될 수 있고, 제2 머니퓰레이터 링크(115), 제3 머니퓰레이터 링크(117) 그리고 제4 머니퓰레이터 링크(119)는 일괄하여 능동적인 원위 머니퓰레이터 링크(active distal manipulator link)로 간주될 수 있다.
종종 플랫폼(132)이라고 칭해지는, 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체 플랫폼(132)은 제4 머니퓰레이터 링크(119)의 원위 단부에 결합되어 있다. 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)는 플랫폼(132)에 회전가능하게 장착되어 있다. 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)는 기기 머니퓰레이터 위치결정 시스템을 포함하고 있다.
엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)는 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체(140)를 축(125)을 중심으로 집단으로 회전시킨다. 구체적으로 설명하면, 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)는 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체 롤링운동 축(125)을 중심으로 하는 "롤링운동(roll)"이라고 임의로 정해질 수 있는 운동으로 플랫폼(132)에 대하여 단일 유닛으로 회전한다.
복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체(140)의 각각은 다른 삽입 조립체(136-1)에 의해 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)에 결합된다. 하나의 실시형태에서, 각각의 삽입 조립체(136-1)는 대응하는 기기 머니퓰레이터 조립체를 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)로부터 멀어지게 이동시키거나 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)쪽으로 이동시키는 망원경통식 조립체(telescoping assembly)이다. 도 1에서, 상기 삽입 조립체의 각각은 후퇴된 위치(retracted position)에 있다.
복수의 기기 머니퓰레이터 조립체(140)의 각각은 기기 머니퓰레이터 조립체의 출력 접속기의 복수의 출력부를 구동시키는 복수의 모터를 포함하고 있다. 수술 기기 머니퓰레이터 조립체 및 수술 기기 머니퓰레이터 조립체에 결합될 수 있는 수술 기기의 하나의 예에 대해서는, 미국 특허출원 공개공보 제 US 2016-0184037 A1(2016년 2월 11일자로 출원됨)호를 참고하면 되고, 상기 문헌은 인용에 의해서 본 명세서에 포함되어 있다.
하나의 실시형태에서는, 살균된 수술용 드레이프의 일부분인 막 접속기(membrane interface)가 기기 머니퓰레이터 조립체의 기기 장착 접속기와 대응하는 수술 기기의 전달 유닛(transmission unit)의 입력 접속기의 사이에 배치될 수 있다. 막 접속기와 살균된 수술용 드레이프의 예에 대해서는, 예를 들어, 미국 특허출원 공개공보 제US 2011/0277776 A1호를 참고하면 된다. 다른 실시형태에서는, 살균된 수술용 드레이프의 일부분인 살균 어댑터가 기기 머니퓰레이터 조립체의 기기 장착 접속기와 대응하는 수술 기기의 전달 유닛의 입력 접속기의 사이에 배치될 수 있다. 살균 어댑터와 살균된 수술용 드레이프의 예에 대해서는, 예를 들어, 미국 특허출원 공개공보 제 US 2011/0277775 A1호를 참고하면 된다. 수술용 드레이프(160)는 적어도 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)를 덮도록 구성되어 있다. 수술용 드레이프(160)가 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)에 완전히 배치되면, 수술용 드레이프(160)는 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)의 비-살균 부분을 살균 구역으로부터 보호하고, 또한 엔트리 가이드 머니퓰레이터(130)를 수술에 의해 발생되는 물질(예를 들면, 체액 등)로부터 보호한다.
하나의 실시례에서, 수술용 드레이프(160)는 플랫폼(132), 링크(113, 115, 117, 119), 그리고 결합된 조인트를 보호하도록 구성된 제1 부분(261)(도 2)을 포함하고 있다. 제1 부분(261)은 외부 살균 표면과 내부 표면을 포함하고 있다. 상기 내부 표면은 플랫폼(132), 링크(113, 115, 117, 119), 그리고 결합된 조인트에 인접하게 위치되도록 구성되어 있다. 제1 부분(261)은, 회전가능한 래버린스 시일의 롤 커버 부분(roll cover portion)과 같은, 회전가능한 시일(265)의 정지된 부분에 부착된다.
수술용 드레이프(160)의 제2 부분(262)은 복수의 드레이프 슬리브(262-1 내지 262-4)(드레이프 슬리브(262-3)와 드레이프 슬리브(262-4)는 도 2에서 보이지 않음)를 포함하고 있고, 각각의 드레이프 슬리브는 원위 단부에 부트(boot)와 살균 어댑터를 포함하고 있고 ― 부트(263-1, 263-2)와 살균 어댑터(264-1, 264-2)만 도 2에서 볼 수 있다. 각각의 살균 어댑터는 각각의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체의 기기 장착 접속기와 대응하는 수술 기기의 전달 유닛의 입력 접속기의 사이에 결합되도록 구성된 기계적인 접속기를 포함하고 있다.
회전하는 래버린스 시일의 기초부 빗형상 부분(base comb portion)과 같은, 회전가능한 시일(265)의 회전하는 부분은, 모든 드레이프 슬리브가 수술용 드레이프(160)의 보다 근위의 제1 부분(261)에 대하여 집단으로 회전할 수 있도록, 복수의 드레이프 슬리브(262-1 내지 262-4)의 각각의 근위 개구(proximal opening)에 결합된다. 적절한 수술용 드레이프와 회전가능한 시일의 예에 대해서는 미국 특허출원 공개공보 제US 2011/0277775 A1호를 참고하면 된다.
하나의 실시형태에서, 수술용 드레이프(160)의 제1 부분(261)과 복수의 드레이프 슬리브는 보통 "EMA"라고 칭해지는, 에틸렌 메틸 아크릴레이트와 같은, 폴리에틸렌 물질로 되어 있다. 하나의 실시형태에서, 복수의 부트의 각각은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 되어 있다.
아래에 보다 상세하게 설명되어 있는 것과 같이, 수술용 드레이프(160)의 제2 부분(262)은 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 내부 공간에 배치된다. 회전가능한 시일(265)은 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)에 설치된다. 수술용 드레이프(160)의 제1 부분(261)은 주름지게 접혀서 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 외부 표면에 부착된다. 수술용 드레이프(160)를 이런 식으로 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)에 패키지로 제공하는 것에 의해 사용자는 부착된 수술용 드레이프(160)로 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)를 쉽게 붙잡을 수 있다.
사용자는 패키지로 제공된 수술용 드레이프(160)로 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)를 붙잡고 상기 패키지를 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)와 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체(140)의 둘레로 이동시키고(한 가지 가능한 운동 범위를 나타내는 도 1의 점선을 참고) 회전가능한 시일(265)의 정지된 부분의 정렬 구조를 이용하여 회전가능한 시일(265)의 정지된 부분의 각각의 래치가 플랫폼(132)의 대응하는 래치 수용부와 결합하도록 상기 패키지를 배치시킨다.
수술용 드레이프 설치 패키지(170)가 시스템(100)에 설치될 때, 수술용 드레이프의 제2 부분은 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 본체의 맨 아래 가장자리의 아래로 내려갈 수 있다. 하지만, 제2 부분이 임의의 비-살균 물체와 접촉하는 것을 방지하고 수술용 드레이프 설치 패키지가 시스템(100)에 여전히 쉽게 설치되도록 하향 이동을 제한하기 위해서 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 본체의 내부에 자루(bag)가 부착되어 있다.
도 3은 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)의 사시도이다. 이 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)는 수술용 드레이프 설치 보조기구(150)의 하나의 예이다.
수술용 드레이프 설치 보조기구(350)는, 종종 칼라(collar)라고 칭해지는, 본체(351)를 포함하고 있다. 본체(351)는 측벽(351S)과 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)를 포함하고 있다. 수술용 드레이프가 회전가능한 시일을 포함하지 않으면, 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)는 필요하지 않을 수 있고, 따라서 선택적인 것으로 취급될 수 있다.
측벽(351S)은 제1 단부(351E1)와 제2 단부(351E2)를 가지고 있다. 제2 단부(351E2)는 제1 단부(351E1)와 다르고 제1 단부(351E1)로부터 떨어져 있다. 제1 단부(351E1)는 본체(351)의 제1 개방 단부의 경계를 이루는 반면에, 제2 단부(351E2)는 본체(351)의 제2 개방 단부의 경계를 이룬다. 측벽(351S)은 본체(351)의 내부 공간의 경계를 이루는 내부 측벽 표면(351SI)과 외부 측벽 표면(351SO)("외부 표면(351SO)"이라고도 칭함)을 가지고 있다. 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 각각은 측벽(351S)의 제2 단부(351E2)로부터 제1 단부(351E1)와 제2 단부(351E2)의 양자로부터 멀어지는 방향으로 뻗어 있다.
하나의 실시형태에서는, 본체(351)가 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 스트립으로 되어 있다. 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 스트립은 개방된 원통 형상으로 형성된 다음, 겹치기 이음이 만들어지고 초음파로 용접되어 도 3에 도시된 본체(351)를 형성한다. 원통형 형상의 본체의 사용은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)의 본체의 형상은 수술용 드레이프를 지지하고 수술용 드레이프를 수술 시스템에 부착시키는 것을 용이하게 하도록 선택된다.
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 사용도 단지 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 가볍고, 수술용 드레이프 설치 패키지(170)를 수술 시스템에 설치하는 과정에서 수술용 드레이프의 비-살균 물체와의 의도하지 않은 접촉을 초래할 수 있는 변형을 일으키지 않고서 수술용 드레이프를 지지하기에 충분히 단단하고 최종적인 드레이프 설치 패키지(170)의 조작을 가능하게 하기에 충분히 단단한 본체(351)를 만드는데 임의의 재료가 사용될 수 있다.
이 실시례에서는, 종종 복수의 시일 접속 요소(380)라고 지칭되는, 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)는 네 개의 회전가능한 시일 접속 요소(381, 382, 383, 384)를 포함하고 있다. 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 각각은 종종 탭(tab)이라고 지칭되거나 캐스틀레이션(castellation)이라고 지칭된다.
하나의 실시형태에서, 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 갯수는 부착 요소, 예를 들면, 회전가능한 시일(265)을 플랫폼(132)에 부착시키는데 사용되는 회전가능한 시일(265)의 래치의 갯수에 의해서 결정된다. 이 실시형태에서는, 회전가능한 시일(265)의 정지된 부분이 네 개의 래치를 포함하고 있으므로, 본체(351)는 네 개의 회전가능한 시일 접속 요소(381, 382, 383, 384)를 포함하고 있다. 회전가능한 시일 접속 요소의 이 갯수는 단지 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 다른 실시형태에서는, 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 갯수가 회전가능한 시일(265)의 부착 요소의 갯수보다 적을 수 있거나 회전가능한 시일(265)의 부착 요소의 갯수보다 많을 수 있다.
복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)는 드레이프(160)의 제1 부분(261)이, 예를 들어, 링크(113, 115, 117, 119) 및 결합된 조인트 둘레에 배치될 때까지 수술용 드레이프 설치 패키지(670)(도 6)를 제자리에 유지시킨다. 하나의 실시형태에서, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)는 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)와 회전가능한 시일(265)의 두 부분 사이의 마찰에 의해서 제자리에 유지된다. 대체 실시형태로서, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)는 살균된 수술용 드레이프의 한 요소 또는 여러 요소에 고정된 부분에 의해서 제자리에 유지될 수 있다. 도 6에서, 근위 방향과 원위 방향이 화살표 690에 의해서 표시되어 있다.
따라서, 시스템(100)에 드레이프를 설치하는 사람이 드레이프 설치 보조기구(350)를 회전가능한 시일(265)로부터 분리시킬 때까지 드레이프 설치 보조기구(350)와 패키지로 제공된 드레이프(160)의 부착된 부분이 회전가능한 시일(265)로부터 분리되지 않도록 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)와 회전가능한 시일(265)의 사이에 충분한 마찰이 있기만 하면 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 갯수는 달라질 수 있다. 통상적으로, 드레이프 설치 보조기구(350)는 드레이프(160)의 제1 부분(261)이 배치되고, 사용자가 드레이프(160)의 제2 부분(262)을 배치할 준비가 된 후에 제거된다. 그러나, 드레이프 설치 보조기구(350)는 드레이프(160)의 제1 부분(261)이 배치되기 전이나, 어쩌면 드레이프(160)의 제1 부분(261)이 배치되는 동안 제거될 수도 있다.
수술용 드레이프 설치 보조기구(350)는 또한 복수의 드레이프 관리 구조(drape management feature), 예를 들면, 드레이프 관리 구조(386, 387, 388)를 포함하고 있다. 이 예에서, 드레이프 관리 구조(386, 387, 388)는 제1 단부(351E1)를 구성하는 가장자리 주위의 측벽(351S)에 부착되어 있는 클램프이다. 따라서, 이 예에서는, 드레이프 관리 구조(386, 387, 388)를 클램프(386, 387, 388)라고 칭할 수도 있다. 이 예에서는, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)의 본체(351)가 복수의 드레이프 관리 정렬 요소, 예를 들면, 측벽(351S)에 형성된 관통 개구(351A), 관통 개구(351B) 및 관통 개구(351C)(도 3에서는 보이지 않음)를 포함하고 있다. 드레이프 관리 구조(387)의 립(lip)(387C)이 관통 개구(351B)(이 관통 개구는 드레이프 관리 정렬 요소의 일부분을 구성한다)에 배치되면, 드레이프 관리 구조(387)가 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)에 제대로 설치된다.
이 예에서는, 드레이프 관리 구조(387)가 클램프(387)(도 4)로 구현되어 있다. 클램프(387)는 복수의 드레이프 관리 구조의 각각을 나타낸다. 클램프(387)는 위아래가 뒤집어진 U자 형상인 프레임(401)을 포함하고 있다. 프레임(401)은 클램프(387)의 베이스(402)로부터 멀어지게 수직으로 뻗어 있다. 립(387C)은 베이스(402)로부터 가장 멀리 떨어져 있는, 이 예에서는 수평방향의 다리부인, 프레임(401)의 다리부의 한 측으로부터 뻗어 있다. 립(387C)은 관통 개구(351B)에 끼워맞춤되는 형상으로 되어 있다.
두 개의 탭(387A, 387B)이 또한 베이스(402)로부터 멀어지게 수직으로 뻗어 있다. 탭(387A)과 탭(387B)은 프레임(401)의 수직방향의 다리부로부터 측벽(351S)의 두께와 대략 동일한 거리만큼 떨어져 있다. 이 거리는 측벽(351S)이 프레임(401)의 수직방향의 다리부와 탭(387A, 387B)의 사이에 위치될 수 있도록 충분히 크므로, 측벽(351S)의 제1 단부(351E1)를 구성하는 가장자리는 베이스(402)와 접촉하지만, 측벽(351S)의 내부 표면(351SI)과 프레임(401)의 수직방향의 다리부 사이의 마찰과 측벽(351S)의 외부 표면(351SO)과 탭(387A, 387B) 사이의 마찰이 클램프(387)를 측벽(351S)에 부착된 상태로 유지시키는 것을 도와주도록 충분히 작다. 스프링식 클립(sprung clip)(387D)이 또한 베이스(402)로부터 수직 방향으로 뻗어 있다. 하나의 실시형태에서, 클램프(387)는 폴리카보네이트로 되어 있지만, 클램프(387)가 본 명세서에 기재된 대로 기능하기만 하면 다른 재료가 사용될 수 있다.
이 예에서는 복수의 드레이프 관리 구조가 드레이프 관리 보조기구(350)의 본체(351)에 설치되지만, 이것은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 다른 실시형태에서는, 복수의 드레이프 관리 구조가 본체(351)의 일부분으로 형성되어 있다. 또 다른 실시형태에서는, 복수의 드레이프 관리 구조가 본체(351)에 용접되거나 열융착되어서, 본체(351)의 일부분으로 된다. 대체 실시형태로서, 복수의 드레이프 관리 구조는 테이프일 수 있거나 드레이프 관리 보조기구(350)에 성형된 부분일 수 있다.
이 실시형태에서는, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)가 측벽(351S)의 내부 표면(351SI)에 부착된 개방 단부를 가진 자루(352)를 또한 포함하고 있다. 예를 들어, 자루(352)의 개방 단부는 양면 테이프(389)를 이용하여 내부 표면(351SI)에 부착되어 있다. 측벽(351S)의 제1 단부(351E1)를 구성하는 가장자리의 아래로 뻗어 있는 자루(352)의 길이는, 패키지(170)를 설치할 때에 복수의 부트가 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체에 설치될 필요가 없도록, 자루(352)의 어떤 부분도 바닥과 접촉하지 않고, 자루(352)의 어떠한 부분도 전후좌우로 흔들리거나 엔트리 가이드 머니퓰레이터 링크와 접촉하지 않고서 수술용 드레이프 설치 패키지(170)가 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체 플랫폼(132)에 설치될 수 있도록 선택된다. 하나의 실시형태에서는, 상기 자루가 폴리에틸렌 자루이지만, 자루(352)의 재료에 대해서는 특별한 요건이 없다.
수술용 드레이프를, 종종 보조기구(350)라고 칭해지는, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)에 설치하기 위해서, 보조기구(350)는 자루(352)가 측벽(351S)의 내측에 접힌 상태로 편평한 표면에 배치된다. 이 예에서, 수술용 드레이프(160)의 복수의 살균 어댑터(264-1 내지 264-4)(살균 어댑터(264-3)와 살균 어댑터(264-4)는 보이지 않음)의 각각이 살균 어댑터 유지 장치(501)에 설치되어 있다. 이 예에서, 살균 어댑터 유지 장치(501)는 네 개의 다리부가 동일 간격으로 이격된 십자 형상(cross shape)을 하고 있다. 살균 어댑터 유지 장치(501)의 다리부는 대응하는 살균 어댑터에 끼워맞춤된다. 명확성을 기하기 위해서, 살균 어댑터에 부착되는 수술용 드레이프(160)의 복수의 드레이프 슬리브와 부트는 도시되어 있지 않다. 또한, 도 5는 네 개의 살균 어댑터 중의 두 개만 살균 어댑터 유지 장치(501)에 설치되어 있는 중간 상태를 나타내고 있다.
모든 살균 어댑터가 살균 어댑터 유지 장치(501)에 설치된 후에, 복수의 살균 어댑터, 복수의 부트(263-1 내지 263-4), 그리고 복수의 드레이프 슬리브(262-1 내지 262-4)가 자루(352)의 내측의 본체(351)의 내부 공간에 배치된다. 구체적으로 설명하면, 수술용 드레이프(160)의 제2 부분(262)이 자루(352)의 내측의 본체(351)의 내부 공간에 배치된다(도 6).
다음에는, 회전가능한 시일(265)이 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)에 설치된다. 도 7은 회전가능한 시일(265)과 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380) 중의 하나 사이의 하나의 접속부의 보다 상세한 예를 나타내고 있다. 도 7에서는, 회전가능한 시일 접속 요소(384)가 도 3에 도시된 복수의 회전가능한 시일 접속 요소(380)의 각각을 대표하는 것으로 사용되어 있다. 이 예에서는, 회전가능한 시일(265)이, 상기한 것과 같이, 래버린스 시일이다. 상기 래버린스 시일은 롤 커버 부분(265-1)과 기초부 빗형상 부분(base comb portion)(265-2)을 포함하고 있다. 기초부 빗형상 부분(265-2)은 롤 커버 부분(265-1)의 내에서 롤 커버 부분(265-1)에 대하여 회전가능하다.
도 6의 예에서는, 기초부 빗형상 부분(265-2)이 구멍을 가진 복수의 쐐기 형상의 "프레임"을 형성하는 리브(rib)를 가진 디스크(665)이고, 상기 복수의 쐐기 형상의 프레임의 각각은 기기 머니퓰레이터를 둘러쌀 수 있는 크기로 되어 있다. 복수의 드레이프 슬리브의 각각의 근위 단부는 기초부 빗형상 부분(265-2)의 프레임들 중의 다른 하나에 결합된다.
래버린스 시일이 본체(351)에 설치될 때, 기초부 빗형상 부분(265-2)의 래치(684)가 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)의 회전가능한 시일 접속 요소(384)와 정렬되고, 래버린스 시일은 측벽(351S)의 제2 단부(351E2)를 구성하는 가장자리에 설치된다. 회전가능한 시일 접속 요소(384)는 롤 커버 부분(265-1)의 래치(684)와 디스크(665)의 외부 원주방향의 가장자리(665S)의 사이로 돌출된다. 외부 원주방향의 가장자리(665S)는 기초부 빗형상 부분(265-2)을 제자리에 고정시키는 노치(674)를 포함하고 있으므로, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)가 제거될 때까지 기초부 빗형상 부분(265-2)의 회전을 막는다.
기초부 빗형상 부분(265-2)은 디스크(665)의 근위 단부로부터 근위 방향으로 뻗어 있는 복수의 핀(686)을 포함하고 있다. 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)가 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체를 회전시킬 때 기초부 빗형상 부분(265-2)이 회전하도록 상기 복수의 핀(686)의 각각은 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133)의 원위 면의 결합 수용부에 설치되어야 한다. 기초부 빗형상 부분(265-2)을 복수의 래치(681 내지 684)에 대하여 적절한 배치방향으로 고정시키는 도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 잠금 기구는, 회전가능한 시일(265)이 수술용 드레이프 설치 패키지(170)를 이용하여 설치될 때 복수의 핀(686)의 각각이 대응하는 수용부와 정렬되게 한다.
따라서, 처음에는, 복수의 슬리브와 부트가 본체(351)의 내측에 배치되고, 기초부 빗형상 부분(262-2)과 롤 커버 부분(265-1)이 본체(351)에 설치된다. 다음에는, 제1 드레이프 부분(261)가 주름지게 접히고 주름지게 접힌 제1 드레이프 부분(261)은 복수의 드레이프 관리 구조에 의해서 외부 표면(351SO)의 둘레에 제자리에 유지된다. 도 6은 수술용 드레이프 설치 패키지(170)의 하나의 예인, 하나의 수술용 드레이프 설치 패키지(670)를 형성하기 위해서 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)에 설치된 수술용 드레이프(160)를 나타내고 있다.
수술 시스템의 환자측 지지 시스템(910)(도 9a)에 설치하기 위한 수술용 드레이프 설치 패키지(670)를 배향시키는데 있어서 사용자를 도와주기 위해서, 수 개의 배향 구조(orientation feature)가 수술용 드레이프 설치 패키지(670)에 포함되어 있다. 하나의 실시형태에서는, 롤 커버 부분(265-1)의 디스크가 엔트리 가이드 머니퓰레이터(930)("머니퓰레이터 아암 조립체(930)"라고도 칭한다)의 제4 링크(919)의 일부분의 둘레에 끼워맞추어지는 형상으로 된 절결된 부분(666)을 가지고 있다. 절결된 부분(666)은 수술용 드레이프 설치 패키지(670)의 어느 부분이 링크(919) 쪽으로 배향되어야 하는지를 사용자에게 나타내므로, 대체적인 배향 정렬 안내를 제공한다. 보다 정교한 배향 정렬 안내는 복수의 배향 마커(691 내지 694)에 의해서 제공된다. 복수의 배향 마커(691 내지 694)의 각각은 복수의 래치(681 내지 684)에서 대응하는 래치와 정렬된다. 하나의 실시형태에서는, 예를 들면, 한 개의 래치에 대해 하나 이상의 배향 마커(orientation marker)가 사용된다.
하나의 실시형태에서는, 배향 마커(691 내지 694)가 롤 커버 부분(265-1)의 디스크의 절결부에 설치되어 있는 채색된 부분이다. 대체 실시형태로서, 롤 커버 부분(265-1)의 디스크는 한 개의 래치의 위치 또는 복수의 래치의 위치를 나타내기 위해서 자신의 외부 원주방향의 표면에 다른 방식으로, 예를 들면, 구멍, 가장자리 표면의 노치, 가장자리 표면의 압입부(indentation), 채색된 점 등으로 표시될 수 있다. 복수의 배향 마커(691 내지 694)는 복수의 래치의 각각이 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체 플랫폼(932)의 대응하는 수용부와 정렬되도록 사용자가 패키지(670)를 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체 플랫폼(932)과 정렬시킬 수 있게 한다. 패키지(670)가 설치될 때 회전가능한 시일의 부분들의 환자측 지지 시스템의 부분들과의 올바른 정렬은, 회전가능한 시일의 부분들을 환자측 지지 시스템(910)(도 9a)의 대응하는 부분들과 수동으로 정렬시킬 필요가 없기 때문에, 드레이핑 프로세스의 속도를 높인다.
요소(660)는 제1 드레이프 부분(261)의 외측 표면의 둘레에 부착되는 폴리-타이(poly-tie)이다. 요소(660)는 수술용 드레이프 설치 패키지(670)가 링크(919)에 부착되는 동안 제1 드레이프 부분(261)이 펼쳐지는 것을 방지한다. 요소(660)는 제1 드레이프 부분(261)이 환자측 지지 시스템(990)의 링크 위로 당겨질 수 있도록 수술용 드레이프 설치 패키지(670)가 환자측 지지 시스템(990)에 부착된 후에 제거된다.
수술용 드레이프 설치 패키지(670)는 두 가지 방식 중의 한 방식으로 선택될 수 있다. 제1 방식에서는, 패키지(670)가 설치를 위해 위치될 때 사용자가 패키지(670)를 붙잡고 자루(352)를 접힌 상태로 유지시킨다. 도 1을 참고하라. 제2 방식 에서는, 사용자가 패키지(670)의 측면을 붙잡고, 패키지(670)를 들어올릴 때, 자루(352)가 접힌 상태에서 펼쳐진 상태로 된다. 도 8을 참고하라. 패키지(670)가 들어올려질 때 복수의 부트(263-1 내지 263-4)는 자루(352) 내에 남아 있으므로 더 이상 본체(351)의 내부 공간에 있지 않다.
도 9a에서는, 환자측 지지 시스템(910)이 도 1의 환자측 지지 시스템(110)과 유사하다. 특히, 능동적으로 제어되는 머니퓰레이터 아암 조립체(130)이 능동적으로 제어되는 머니퓰레이터 아암 조립체(930)와 동등하므로 링크(113, 115, 117, 119), 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(133), 그리고 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체(140)가 링크(913, 915, 917, 919), 엔트리 가이드 머니퓰레이터 조립체(933), 그리고 복수의 수술 기기 머니퓰레이터 조립체(940)와 각각 동등하다. 따라서, 이들 요소에 대한 도 1과 관련된 설명은 도 9a의 대응하는 요소에 대해서 여기에서 반복하지 않지만, 인용에 의해서 본 명세서에 포함되어 있다.
도 9a는 패키지(670)(도 8)가 플랫폼(932)을 링크(919)의 한 단부에 설치하기 위한 위치로 이동되는 것을 나타내고 있다. 도 9b는 플랫폼(932)에 설치된 패키지(670)를 나타내고 있다. 특히, 회전가능한 시일(265)의 복수의 래치의 각각은 플랫폼(932)의 대응하는 래치 수용부에 결합되어 있다.
드레이프(160)의 제1 부분(261)은 패키지(670)로부터 펼쳐져서 적어도 링크(919, 917, 915, 913)의 둘레에 감긴 다음, 링크(913)에 부착된다. 이 프로세스는 환자측 지지 시스템(910)의 실제 크기로 인해 한 사람이 수행하기 어렵다. 따라서, 드레이프(160)의 제1 부분(261)을 배치시키는 살균처리된 사람이 살균처리될 필요가 없는 다른 사람의 도움을 받는다. 도 6 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 드레이프(160)의 제1 부분(261)의 내측은 적어도 하나의 보조자용 손잡이(695)를 포함하고 있다. 살균처리되지 않은 사람은 보조자용 손잡이(695)를 쥐고 살균처리된 사람의 반대쪽의 수술용 드레이프의 측면을 링크의 둘레에 감는 것을 도와준다. 보조자용 손잡이(695)는 수술용 드레이프의 내부에 있기 때문에, 수술용 드레이프를 붙잡고 조작하는 살균처리되지 않은 사람은 수술용 드레이프의 살균된 외측 부분에 영향을 미치지 않는다. 하나의 실시형태에서는, 드레이프(160)의 제1 부분(261)이 복수의 보조자용 손잡이를 포함하고 있다.
수술용 드레이프(160)의 제1 부분(261)이 배치된 후, 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)가 회전가능한 시일(265)로부터 당겨져 나오고, 복수의 슬리브(261-1 내지 261-4)의 각각이 자신의 최대 길이로 펴진다. 살균 어댑터(264-1 내지 264-4)는 살균 어댑터 유지 장치(501)에 의해서 함께 결합되기 때문에, 슬리브, 슬리브의 부트 및 살균 어댑터는 수술용 드레이프 설치 보조기구(350)가 제거될 때 전후좌우로 흔들려서 비-살균 표면과 접촉하는 것이 방지된다.
도 10은 복수의 부트 중의 대표 부트(263)와 복수의 살균 어댑터의 대응하는 살균 어댑터(264)의 개략도이다. 하나의 실시형태에서, 부트(263)는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)로 되어 있고 기기 머니퓰레이터의 둘레에 끼워맞추어지는 형상으로 되어 있다. 부트(263)는 살균 어댑터(264)의 부분들의 사이에서 살균 어댑터(264)에 부착되어 있다. 살균 어댑터(264)는 수술 기기 머니퓰레이터 조립체와 결합되도록 구성되어 있다. 부트(263)의 근위 단부에 있는 밴드(1010)는 드레이프 슬리브를 부트(263)에 부착시키기 위해서 사용되는 양면 테이프이다.
본 명세서에 사용되어 있는 것과 같이, "제1", "제2", "제3" 등은 다른 구성요소들 또는 요소들을 구별하기 위해서 사용된 형용사이다. 따라서, "제1", "제2" 및 "제3" 구성요소들 또는 요소들의 어떤 순서를 의미하거나 구성요소들 또는 요소들의 어떤 전체 갯수를 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시형태와 여러 실시례를 예시하는 상기 설명과 첨부된 도면은 제한적인 것으로 받아들여져서는 안된다 - 청구범위가 보호되는 발명을 한정한다. 청구범위와 본 설명의 기술사상과 범위를 이탈하지 않고서 다양한 기계적인 변화, 구성요소적인 변화, 구조적인 변환, 전기적인 변화, 그리고 작동적인 변화가 이루어질 수 있다. 몇 가지 경우에 있어서, 본 발명을 모호하지 않게 하기 위해서 잘 알려진 회로, 구조, 그리고 기술은 상세하게 도시하거나 기술하지 않았다.
게다가, 본 설명의 용어는 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들면, "...의 아래에", "...보다 아래에", "하부", "... 보다 위에", "상부", "근위", "원위" 등과 같은, 공간상으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 다른 요소나 부분에 대한 한 요소나 부분의 관계를 설명하기 위해서 사용될 수 있다. 이러한 공간상으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 위치 및 배치방향에 추가하여 사용 또는 작동시의 한 장치의 다른 위치(다시 말해서, 장소) 및 배치방향(다시 말해서, 회전 배치상태)을 포함하는 것이다. 예를 들어, 도면에 도시된 장치가 뒤집히면, "다른 요소나 부분보다 아래에" 또는 "다른 요소나 부분의 아래에" 라고 기술된 요소나 부분은 "다른 요소나 부분보다 위에" 또는 "다른 요소나 부분의 위에" 라고 기술될 것이다. 따라서, 상기 예시적인 용어 "... 보다 아래에"는 위와 아래의 위치 및 배치방향을 모두 포함할 수 있다. 임의의 장치가 다르게 배향될 수 있고(90도 또는 다른 방향으로 회전될 수 있고) 본 명세서에서 사용된 공간상의 상대적인 표현은 이와 상응하게 해석될 수 있다. 수술 기기의 상대적인 근위 방향과 원위 방향은 도면에 표시되어 있다. 마찬가지로, 다양한 축 방향의 운동과 다양한 축을 중심하는 운동의 설명은 다양한 특수한 장치 위치와 배치방향을 포함한다.
"하나의", "한 개의", 그리고 "상기 하나의" 와 같은 단수 형태는, 별도의 설명이 없으면, 복수 형태도 포함하는 것이다. "... 을 포함한다", "... 을 포함하는", "... 을 포함하고 있다" 등의 표현은 기재된 구조, 단계, 작용, 요소, 및/또는 구성요소의 존재를 명시하는 것이지만 하나 이상의 다른 구조, 단계, 작용, 요소, 구성요소, 및/또는 그룹의 존재나 추가를 배제하는 것은 아니다. 결합된 것으로 기술된 구성요소들은 전기적으로 또는 기계적으로 직접 결합될 수 있거나, 하나 이상의 중간 구성요소를 통하여 간접적으로 결합될 수 있다.
모든 예와 예시적인 참고문헌은 비-제한적인 것이며 청구범위를 본 명세서에 기술된 구체적인 구현례와 실시례 및 이들의 균등물로 제한하기 위해서 사용되어서는 안된다. 하나의 제목하의 내용이 하나 이상의 제목하의 내용을 상호 참고하거나 상기 하나 이상의 제목하의 내용에 적용될 수 있기 때문에, 모든 제목은 단지 포맷을 위한 것이며 결코 주제를 제한하기 위해서 사용되어서는 안된다. 마지막으로, 본 개시 내용을 고려해 볼 때, 하나의 실시형태 또는 실시례와 관련하여 기술된 특정의 특징은, 비록 도면에 구체적으로 도시되어 있지 않거나 본 명세서에서 구체적으로 기술되어 있지 않더라도, 본 발명의 다른 개시된 실시형태나 실시례에 적용될 수 있다.
상기한 실시례는 본 발명을 예시하는 것이지 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 원리에 따라 다양한 수정과 변경이 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 다수의 실시형태에서 본 명세서에 기술된 장치는 단일 구멍 장치(single-port device)로 사용되어 있다; 다시 말해서, 수술을 완료하기 위해서 필요한 모든 구성요소가 한 개의 진입 구멍을 통하여 신체로 들어간다. 하지만, 일부 실시형태에서는, 복수의 장치와 구멍이 사용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 수술용 드레이프 설치 보조기구로서,
    측벽과 복수의 회전가능한 시일 접속 요소를 포함하는 본체를 포함하고 있고, 상기 측벽이 제1 단부와 제2 단부를 가지고 있고, 상기 측벽의 제1 단부가 상기 본체의 제1 개방 단부의 경계를 이루고, 상기 측벽의 제2 단부가 상기 본체의 제2 개방 단부의 경계를 이루고, 상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소의 각각이 상기 측벽의 제2 단부로부터 뻗어 있고 상기 회전가능한 시일 접속 요소에 설치된 수술용 드레이프의 회전가능한 시일을 수용하도록 구성되고, 상기 측벽이 상기 본체의 내부 공간의 경계를 이루는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  2. 제1항에 있어서,
    개방 단부를 가진 자루를 더 포함하고 있고, 상기 자루의 개방 단부가 상기 측벽의 제1 단부와 상기 측벽의 제2 단부의 사이에서 상기 측벽의 제1 표면에 고정적으로 부착되어 있고, 상기 자루가 상기 측벽의 제1 단부로부터 뻗어 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 더 포함하고 있고, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각이 수술용 드레이프의 일부분을 상기 측벽의 제2 표면에 고정시키도록 구성되어 있고, 상기 측벽의 제1 표면과 상기 측벽의 제2 표면이 다른 표면인 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 더 포함하고 있고, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각이 수술용 드레이프의 일부분을 상기 측벽의 표면에 고정시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조가 상기 측벽에 부착가능한 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체가 개방된 원형 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    살균 어댑터 유지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 드레이프 설치 보조기구.
  8. 제1 단부와 제2 단부를 포함하는 수술용 드레이프; 그리고
    제1항의 수술용 드레이프 설치 보조기구;
    를 포함하고 있고,
    상기 수술용 드레이프의 제2 부분이 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구의 본체의 내부 공간에 위치되어 있고, 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 적어도 일부분이 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구의 본체의 외측 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수술용 드레이프가
    정지된 시일 부분과 회전가능한 시일 부분을 포함하는 회전가능한 시일로서, 상기 회전가능한 시일 부분이 상기 정지된 시일 부분에 대하여 회전하도록 구성되어 있고, 상기 수술용 드레이프의 제1 부분이 상기 정지된 시일 부분에 고정되어 있고, 상기 수술용 드레이프의 제2 부분이 상기 회전가능한 시일 부분에 고정되어 있는 회전가능한 시일을 더 포함하고 있고,
    상기 복수의 회전가능한 시일 접속 요소가 상기 회전가능한 시일과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가
    개방 단부를 가진 자루를 포함하고 있고, 상기 자루의 개방 단부가 상기 측벽의 제1 단부와 상기 측벽의 제2 단부의 사이에서 상기 측벽의 내측 표면에 고정적으로 부착되어 있고, 상기 자루가 상기 측벽의 제1 단부로부터 뻗어 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가
    복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 더 포함하고 있고, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각이 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 일부분을 상기 측벽의 외측 표면에 고정시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가
    복수의 수술용 드레이프 관리 구조를 더 포함하고 있고, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조의 각각이 상기 수술용 드레이프의 제1 부분의 일부분을 상기 측벽의 외측 표면에 고정시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 수술용 드레이프 관리 구조가 상기 측벽에 부착가능한 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구의 본체가 개방된 원형 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 수술용 드레이프 설치 보조기구가 살균 어댑터 유지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제9항에 있어서, 상기 회전가능한 시일 접속 요소가 상기 정지된 시일 부분과 상기 회전가능한 시일 부분 사이에서 뻗어 있고 상기 정지된 시일 부분 및 상기 회전가능한 시일 부분과 결합되어, 상기 정지된 시일 부분에 대해 상기 회전가능한 시일 부분을 고정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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