KR200456081Y1 - 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안에서 의료용 핸드피스의 제조단가를 격감시킬 수 있는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조를 개시한다.

본 고안에 따른 하우징 구조는, 구동모터가 장착된 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조에 있어서, 핸드피스의 하우징을 구성하는 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함하여, 각 케이스의 단면 외주면은 외벽과 내벽으로 구성된 이중 차단 구조로 이루어지고; 상기 제1 케이스 또는 제2 케이스의 일단으로 상기 구동모터를 장착하기 위한 함체가 형성되며, 상기 함체의 상하단은 상기 외벽 및 내벽에 의해 수용되고, 상기 함체의 전후단에는 상기 구동모터를 고정하기 위한 고정격벽이 각각으로 형성되며, 상기 고정격벽의 전방으로 소정 폭을 갖는 이격 공간부를 형성하는 각 격벽이 상기 내벽으로부터 수직하게 연장되되, 상기 구동모터의 구동축을 중심으로 상하단으로 각각 설치된다.

따라서, 본 고안은 수술을 위한 의료 핸드피스를 구성하는 구동모터의 재사용을 가능하게 함에 따라, 시술 기구의 제조단가를 격감시켜 환자의 금전적 부담을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

의료, 수술, 모터, 일회용, 하우징, 재사용, 재활용, 단가, 핸드피스

Description

의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조{HOUSING STRUCTURE FOR DISPOSABLE MEDICAL HANDPIECE}

본 고안은 의료용 핸드피스(Handpiece)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외과 수술용으로 적용되는 일회용 의료 핸드피스로써, 드릴(Drill), 림머(Reamer), 쏘우(Saw) 핸드피스의 주요 부품을 재사용할 수 있도록 수술 중 환자의 혈액침투 가능성을 배제하기 위한 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조에 관한 것이다.

일반적으로 수술용 핸드피스 예컨대, 드릴(Drill), 림머(Reamer), 쏘우(Saw)는 외과 수술 과정에 통상적으로 사용되는 동력 추진의 수술용 도구이다. 이러한 수술용 핸드피스는 일반적으로 모터와, 모터의 가동을 조절하는 상보적인 제어회로를 하우징하는 핸드피스를 포함한다.

상기한 핸드피스의 구조를 살펴 보기 위해 쏘우(Ssw) 즉 시상 톱을 일 예로 할 때, 핸드피스로부터 전방, 선단으로 연장하는 헤드를 포함한다. 상기 헤드의 내부에는 요동하는 샤프트가 있으며, 상기 요동하는 샤프트에 제거 가능하게 톱 블레이드가 부착된다. 상기 블레이드의 노출된 최전방 가장자리는 톱니(이빨)로 형성된 다. 상기 톱니는 블레이드가 적용되는 조직을 절단한다. 하우징 내부의 구동 기구는 동력을 생성한다.

이와 같은 동력이 인가되어 상기 샤프트 및 부착된 블레이드가, 블레이드가 정렬된 전후 패턴(back-and-forth pattern)으로 이동하도록 요동 샤프트를 가동한다. 상기 톱이 그와 같이 가동될 때, 상기 블레이드 톱니는 이것이 적용되는 조직에 대해 전후 패턴으로 이동한다.

톱을 붙잡는 외과의사에 의해 가해진 전방 압력에 기인하여, 톱니는 상기 블레이드가 가해진 단단한 조직을 절단하고 분리한다. 시상 톱은 뼈를 선택적으로 제거하기 위해 외과 수술 과정에 흔히 이용된다. 여기서, 외과의사는 환자의 관절 사이의 뼈를 절제(resect)하고 내고 인공 관절로 대체하는 수술이 예시될 수 있다.

외과수술 과정에서, 절개될 부분(section)이 뼈의 나머지로부터 분리될 때, 상기 부분이 정확한 라인을 따라 제거되는 것을 확보하는 것이 중요하다. 정확성이 필수적인데, 그 이유는 대체 관절이, 적소에 놓여진 뼈의 단면의 절단선에 의해 형성된 공간에 정확하게 맞춰지도록 설계된 요소를 통상적으로 갖기 때문이다. 절단이 뼈에 적절하게 형성되는 것을 확보하기 위해서, 외과의사는 통상적으로 흔히 지그(jig)라 불리는 커팅 가이드(cutting guide)를, 절단이 이루어지는 위치에 근부 뼈에 먼저 장착한다.

커팅 가이드의 한 형태는 정확하게 형성된 슬롯의 세트로 된 블록 형태이다. 이 슬롯은 라인을 형성하고 이 라인을 따라 뼈가 절단된다. 외과의사는 슬롯에 톱 블레이드를 순차적으로 삽입함으로써 뼈를 제거한다. 일단 블레이드가 슬롯에 삽입 되면, 톱이 가동된다. 이러한 배치는 외과의사로 하여금 정확하게 정의된 라인을 따라 뼈를 절단할 수 있게 한다.

현재 이용가능한 시상 톱과 이들의 상보형 블레이드는 블레이드가 적용되는 뼈를 적절하게 절단한다. 그러나, 이러한 조합에 일부 제한이 있다. 많은 상업적으로 이용가능한 시상 톱에는 요동하는 편평한 블레이드가 구비되어 있다. 상기 블레이드는 블레이드가 삽입되는 슬롯(들)을 정의하는 커팅 가이드 재료를 불가피하게 문지른다. 이와 같은 반복적인 접촉은 이 슬롯을 형성하는 재료를 마모시킨다. 결국 상기 슬롯은 의도된 절단선을 더 이상 정확하게 형성하지 못하도록 확대될 수 있다. 일단 커팅 가이드가 마모되면 상기 블레이드는 교체된다.

그리고, 수술이 완료되면 블레이드의 교체와 더불어, 수술용 핸드피스는 파기된다. 이는 수술 과정에서 핸드피스로 환자의 혈액이 침투될 가능성일 배제하지 못하기 때문이다. 따라서, 수술용 핸드피스 또한 일회용으로 적용되어 의료 사고를 미연에 방지토록 하고 있다. 그러나, 이러한 고가의 수술용 핸드피스로 인해 환자에게 금전적인 부담이 가중되고 있어, 핸드피스의 단가를 격감시킬 수 있는 대책 마련이 시급한 실정이다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 일회용으로 적용되는 의료용 핸드피스의 제조단가를 격감시켜 환자 부담을 최소화할 수 있는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 일회용으로 사용되는 의료용 핸드피스의 구성 부품 중 코스트 비중을 갖는 구동모터를 재활용할 수 있도록 구동모터의 주변 하우징 구조를 밀폐형으로 제조함으로써, 구동모터를 안전하게 추출할 수 있는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 하우징 내 구동모터를 수용하기 위한 함체의 격벽을 이중 처리하고, 하우징을 구성하는 두 케이스의 각 함체에 대한 격벽 단면을 탄성재질로 패킹함으로써, 두 케이스의 조립 시 구동모터를 밀봉시킬 수 있는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조는, 구동모터가 장착된 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조에 있어서, 핸드피스의 하우징을 구성하는 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함하여, 각 케이스의 단면 외주면은 외벽과 내벽으로 구성된 이중 차단 구조로 이루어지고; 상기 제1 케이스 또는 제2 케이스의 일단으로 상기 구동모터를 장착하기 위한 함체가 형성되며, 상 기 함체의 상하단은 상기 외벽 및 내벽에 의해 수용되고, 상기 함체의 전후단에는 상기 구동모터를 고정하기 위한 고정격벽이 각각으로 형성되며, 상기 고정격벽의 전방으로 소정 폭을 갖는 이격 공간부를 형성하는 각 격벽이 상기 내벽으로부터 수직하게 연장되되, 상기 구동모터의 구동축을 중심으로 상하단으로 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 고안의 구체적인 실시 예에 따라, 상기 구동모터의 주변으로 형성된 내벽과 고정 격벽 및 이격 공간부의 각 격벽에 대향되도록 패킹이 내설되며, 상기 내벽과 고정 격벽 및 이격 공간부를 형성하는 각 격벽은 상기 외벽으로부터 상기 패킹의 두께 이하로 단차지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조는, 수술을 위한 의료 핸드피스를 구성하는 구동모터의 재사용을 가능하게 함에 따라, 시술 기구의 제조단가를 격감시켜 환자의 금전적 부담을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안에 따른 쏘우 핸드피스를 나타낸 분해 단면도이다. 여기서, (가) 및 (나)는 하우징의 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)에 대한 각각의 단면도이다. 본 실시 예에서 나타낸 핸드피스는 쏘우(Saw) 핸드피스로써, 드 릴(Drill), 림머(Reamer) 등의 수술용 핸드피스를 포함할 것이다. 즉, 본 고안에서는 핸드피스의 코스트를 증가시키는 구동모터의 재활용을 위한 것으로, 구동모터 보호를 위한 하우징 구조는 쏘우 핸드피스, 드릴 핸드피스 및 림머 핸드피스로 동일하게 적용될 수 있을 것이다.

도시된 바와 같이 쏘우 핸드피스는 하우징을 구성하는 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)를 포함하여, 각 케이스(101, 131)의 단면 외주면은 외벽(105)과 내벽(109)으로 구성된 이중 차단 구조를 갖는다. 이러한 쏘우 핸드피스는 손잡이의 상단으로 구동모터를 동작시키는 버튼(113), 스위치(115)와 전원 공급을 연결하는 커넥터(117)를 구비하고, 쏘우 핸드피스의 전단부에는 구동모터의 회전 동력을 전달받아 소정 각도를 반복 회동시키는 쏘우 구동부(141)가 장착되고, 상기 쏘우 구동부(141)의 전면부로 블레이드(143)가 장착된다. 상기 블레이드(143)는 쏘우 구동부(141)의 상단으로 구비된 체결돌기(145)에 안착되고, 체결돌기(145)는 탄성부재와 연동되는 고정커버(147)에 의해 안착 고정된다.

한편, 쏘우 핸드피스의 상단 후방에는 구동모터(103)를 장착하기 위한 함체(133)가 형성되며, 상기 함체(133)의 상하단은 전술된 외벽(105) 및 내벽(107)에 의해 수용되고, 함체(133)의 전후단에는 구동모터(103)를 고정하기 위한 고정격벽(109)이 각각으로 형성된다. 또한, 상기 구동모터(103)의 전방 고정격벽(109)과 쏘우 구동부(141)의 사이에는 외부 혈액 침투를 2차적으로 방지하기 위한 이격 공간부(111)가 상기 내벽(107)으로부터 수직하게 연장되되, 구동모터(103)의 구동축(121)을 중심으로 상하단으로 각각 설치된다. 상기 구동축(121)은 구동모터(103) 의 회전 동력을 상기 쏘우 구동부(141)로 전달하기 위한 것으로, 구동축(121)의 외주면으로 베어링(119)이 체결된다.

이와 같이 구성된 제1 케이스(101)는 제2 케이스(131)와 대향되도록 조립되는 과정에서, 도 2에 도시된 패킹이 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131) 사이로 인입 체결된다. 즉, 도시된 바와 같이 패킹(201)은 구동모터(103)의 주변으로 형성된 내벽(107)과 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111) 상으로 안착되는 고무 재질로써 구현된다. 따라서, 상기 패킹(201)이 설치되기 위해 상기 내벽(107), 고정격벽(109) 및 이격 공간부(111)를 형성하는 각 격벽은 상기 외벽(105)과 단차지도록 설계된다. 본 실시 예에서의 패킹(201)은 대략 1 내지 1.5mm의 두께로 형성됨이 바람직하며, 이에 따라 상기 외벽(105)과 각 격벽의 단차 거리는 1 내지 1.5mm 이하로 설정함이 적절할 것이다.

한편, 제1 케이스(103) 및 제2 케이스(131)는 상호 조립을 위한 다수의 조립 나사홈(123)을 형성하고 있으며, 조립 나사홈(123)의 위치는 하우징의 견고성, 밀폐성을 감안하여 그 위치가 설정되기 때문에, 특정된 위치를 선정되지는 않을 것이다.

이하, 본 고안의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 쏘우 핸드피스는 제1 케이스(101)의 내측으로 상기 쏘우 구동부(141)가 안착되고, 상기 함체(133) 내부로 구동모터(103)가 내설 된다. 이때, 상기 구동모터(103)와 쏘우 구동부(141)는 구동축(121)에 의해 연동되며, 구동축(121)은 베어링(119)에 의해 설치된다. 이외에, 상기 버튼(113), 스위치(115) 및 커넥터(117)가 전기적으로 배선된 후 설정된 위치로 안착된다.

상기 구동모터(103)는 양측부로 형성된 고정격벽(109)에 의해 나사 조립되며, 상기 패킹(201)이 구동모터(103)의 주변 격벽의 단층으로 안착된다. 상기 패킹(201)은 내벽(107), 고정격벽(109) 및 이격 공간부(111)의 각 격벽 상단으로 안착되는 것으로, 탄성 재질로 이루어진 패킹(201)의 뚜께와 탄성 계수를 감안하여 상기한 각 격벽은 상기 외벽(105)과의 단차를 갖도록 설계된다. 그리고, 상기 패킹(201)은 고무 재질로 이루어짐이 바람직하며, 그 두께는 1 내지 1.5mm가 적절할 것이다.

상기 제1 케이스(101) 상으로 패킹(201)이 인입 설치된 후, 제1 케이스(101)와 대향되도록 설계된 상기 제2 케이스(131)가 제1 케이스(101) 상으로 조립되고 다수의 조립 나사홈(123)을 통해 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)가 체결된다.

따라서, 상기 구동모터(103)는 외벽(105)에 의해 1차 밀폐되고, 상기 패킹(201) 및 내벽(107)에 의해 2차 밀폐된다. 이는 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)가 견고하게 조립됨에도 불구하고, 환자의 수술 과정에서 쏘우 핸드피스로 분사 또는 분산된 혈액이 외벽(105)에 의해 구동모터(103)로 침투되는 것을 방지한다. 더욱이, 쏘우 핸드피스의 운용 과정에서 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)의 외벽(105) 사이로 혈액이 일부 침투되어도 상기 내벽(107)에 의해 구동모터(103)의 외주부를 방어하게 된다.

또한, 상기 구동모터(103)의 전방은 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111)를 형성하고 있음에 따라, 쏘우 구동부(141)의 동작 과정에서 혈액이 유입되더라도, 상기 이격 공간부(111)를 형성하는 격벽과 고정 격벽(109)에 의해 구동모터(103)로 유입되는 혈액 침투를 방지한다. 상기 이격 공간부(111)는 내벽(107)으로부터 하향 연장되는 구조로서, 상기 구동축(121)을 외향으로 수용하며, 상기 구동축(121)의 일단이 구동모터(103)의 회전축과 체결됨에 따라, 구동모터(103)로 혈액이 유입될 수 있는 경로가 모두 차단되는 것이다.

한편, 도 3은 본 고안에 따른 수술용 드릴 핸드피스의 단면을 나타낸 도면이다. 이는 전술된 쏘우 핸드피스와 동일한 기능을 갖는 다수의 격벽이 설치되며, 동일한 부호를 갖고 설명할 것이다. 반면, 드릴 핸드피스는 드릴 구동을 위한 다수의 기어를 포함하는 드릴 구동부가 형성되며 이에 대한 부호는 달리 표시된다.

도시한 바와 같이, 드릴 핸드피스의 제1 케이스(101)는 제1 케이스의 외주면과 구동모터(103)의 주변 외곽을 따라 외벽(105)이 설치되고, 상기 외벽(105)으로부터 소정 거리 이격되도록 동일 구조의 내벽(107)이 설치된다. 또한, 상기 구동모터(103)의 전단부에는 제1 기어(303), 제2 기어(305), 제3 기어(307)를 포함하여, 드릴을 회전시키기 위한 회동축(311)으로 회전동력을 전달하는 회동 기어(309)로 이루어진 드릴 구동부(331)가 내설된다. 상기 제1 기어(303)는 상기 구동모터(103)의 회전축과 체결되는 구동기어(301)와 맞물리는 구조이다.

여기서, 상기 구동기어(301)는 구동모터(103)로부터 이격되며, 구동기어(301)와 구동모터(103) 사이로 소정 폭의 이격 공간부(111)를 형성하며, 구동모터(103)의 전단 및 후단으로 구동모터(103)를 고정 설치하기 위한 고정 격벽(109) 이 형성된다.

또한, 본 고안에 따른 드릴 핸드피스에서도 마찬가지로, 상기 내벽(107), 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111)를 형성하는 다수의 격벽 종단으로 패킹이 설치되며, 도 4는 상기 패킹의 구조를 도시한다. 상기 패킹(401)은 고무재질로 이루어지고 그 두께가 1 내지 1.5mm가 바람직하며, 상기 패킹(401)을 설치하기 위한 내벽(107), 고정격벽(109) 및 이격 공간부(111)의 각 격벽은 외벽(105)과 1 내지 1.5mm 이하로 단차진다.

상기 제1 케이스(101)와 대향되도록 설계된 제2 케이스(131)가 제1 케이스(101)와 조립되기 전, 상기 패킹(401)이 설정 위치로 인입 설치된다. 상기 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)는 다수의 조립 나사홈(123)을 통해 체결되며, 이로 인해 상기 두 케이스(101, 131) 간 외벽(105)은 상호 맞물려 결합된다. 물론, 전술된 각 케이스(101, 131)의 내벽(107), 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111)의 각 격벽은 패킹(401)을 중심으로 가압 체결된다.

따라서, 드릴 핸드피스를 통한 수술 과정에서 환자의 혈액이 드릴 핸드피스로 침투할 경우, 상기 외벽(105)에 의해 1차 방어가 이루어지며, 수술 과정에서 핸드피스의 진동에 의해 외벽(105)의 밀폐 기능이 훼손될 경우 내벽(107) 및 패킹(401)에 의해 혈액 침투가 방지된다. 또한, 상기 구동모터(103)의 전단부는 다수의 기어로 이루어진 드릴 구동부(331)가 형성됨에 따라, 상기 드릴 구동부(331)를 통해 혈액이 침투할 경우, 상기 이격 공간부(111)에 의해 혈액 침투가 저지된다.

결국, 쏘우 핸드피스 및 드릴 핸드피스를 포함하여 구동모터(103)가 장착된 수술용 핸드피스는, 본 고안에 의해 구동모터(103)로 침투될 수 있는 혈액을 차단함에 따라, 1회용 핸드피스의 사용 후 파기 시 상기 구동모터(103)를 안전하게 추출할 수 있게 된다. 이로 인해, 고가의 구동모터(103)를 안전하게 재사용토록 함으로써, 수술용 핸드피스의 제조 단가를 격감시키게 된다. 도 5a, 5b는 본 고안에 따라 제조된 1회용 핸드피스의 하우징을 나타낸 사진으로, 쏘우 핸드피스 및 드릴 핸드피스를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 쏘우 핸드피스 및 드릴 핸드피스의 하우징은 1회용 재질로 성형되며, 이로 장착되는 구동모터(103)는 안전하게 추출된 재사용 제품이 설치되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 쏘우 핸드피스의 하우징 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 도 1의 패킹을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 고안에 따른 드릴 핸드피스의 하우징 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 4는 도 3의 패킹을 나타낸 도면이다.

도 5a,5b는 본 고안에서 적용되는 각 핸드피스의 하우징 외관을 나타낸 사진이다.

<주요 도면에 대한 부호의 설명>

101 : 제1 케이스 103 : 구동모터

105 : 외벽 107 : 내벽

109 : 고정 격벽 111 : 이격 공간부

113 : 버튼 115 : 스위치

117 : 커넥터 201, 401 : 패킹

Claims (4)

1. 구동모터가 장착된 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조에 있어서,

   핸드피스의 하우징을 구성하는 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(131)를 포함하여, 각 케이스(101, 131)의 단면 외주면은 외벽(105)과 내벽(109)으로 구성된 이중 차단 구조로 이루어지고;

   상기 제1 케이스(101) 또는 제2 케이스(131)의 일단으로 상기 구동모터(103)를 장착하기 위한 함체(133)가 형성되며, 상기 함체(133)의 상하단은 상기 외벽(105) 및 내벽(107)에 의해 수용되고, 상기 함체(133)의 전후단에는 상기 구동모터(103)를 고정하기 위한 고정격벽(109)이 각각으로 형성되며, 상기 고정격벽(109)의 전방으로 소정 폭을 갖는 이격 공간부(111)를 형성하는 각 격벽이 상기 내벽(107)으로부터 수직하게 연장되되, 상기 구동모터(103)의 구동축(121)을 중심으로 상하단으로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동모터(103)의 주변으로 형성된 내벽(107)과 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111)의 각 격벽에 대향되도록 패킹(201, 401)이 내설되며, 상기 내벽(107)과 고정 격벽(109) 및 이격 공간부(111)를 형성하는 각 격벽은 상기 외벽(105)으로부터 상기 패킹(201, 401)의 두께 이하로 단차지는 것을 특징으로 하는 의료 핸드 피스의 일회용 하우징 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 패킹(201, 401)은 고무 재질이며, 상기 두께는 1 내지 1.5mm인 것을 특징으로 하는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 핸드피스는 수술용 드릴, 수술용 림머, 수술용 쏘우 핸드피스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 의료 핸드피스의 일회용 하우징 구조.

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