KR20100078551A - Flexible surgical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 의료 기기에 관한 것으로, 특히 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to medical devices, and more particularly to surgical instruments.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기기를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다. 따라서 최근에는 피부에 소정의 구멍을 형성하여 의료 기기, 예를 들면, 복강경, 수술용 인스트루먼트, 미세수술용 현미경 등만을 삽입하여 수행하는 수술 또는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.Medically, surgery means repairing a disease by cutting, slitting, or manipulating skin, mucous membranes, or other tissues with medical devices. In particular, open surgery to incise and open the skin of the surgical site to treat, shape, or remove the organs therein causes problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scars. Therefore, in recent years, surgery or using a robot (robot), which is performed by inserting only a medical device, for example, a laparoscope, a surgical instrument, a microsurgical microscope, etc. by forming a predetermined hole in the skin, has been spotlighted as an alternative.
특히, 수술용 로봇은 의사의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터 로봇과, 마스터(master) 로봇으로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이 브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다.In particular, the surgical robot is composed of a master robot that generates and transmits a signal required by a doctor's operation, and a slave robot that receives a signal from a master robot and directly applies a manipulation required to a patient. Robots and slave robots are integrated or configured as separate devices and placed in the operating room.
슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 인스트루먼트(instrument)가 장착된다. 로봇 암과 연동되는 종래의 인스트루먼트(54)는 도 1에 도시된 것처럼, 하우징(108)과 인터페이스부를 포함하는 커플러(110)와, 하우징(108)으로부터 연장되는 샤프트(102), 그리고 샤프트(102)의 말단(106)에 장착되어 수술 부위에 삽입되는 집게 형태의 조작자(112)로 이루어지며, 하우징(108)의 밑면에는 인터페이스부가 형성된다. The slave robot has a robot arm for operation for surgery, and an instrument is mounted on the tip of the robot arm. A conventional instrument 54 that cooperates with a robot arm includes a
이러한 종래의 인스트루먼트(54)의 밑면에는 복수의 구동휠(미도시)이 결합되어 있으며, 구동휠에는 조작자(112)의 각 부분과 연결된 와이어가 풀리 결합되어 있어 구동휠의 회전에 의해 와이어에 장력이 인가됨으로써 조작자(112)의 각 부분이 움직임으로써 수술 부위를 집거나 자르게 된다.A plurality of driving wheels (not shown) are coupled to the bottom of the conventional instrument 54, and the wires connected to the respective parts of the operator 112 are pulley-coupled to the driving wheels to tension the wires by rotation of the driving wheels. By applying this, each part of the operator 112 is moved to pick up or cut the surgical site.
그러나 이러한 수술용 인스트루먼트는 복강경 수술과 같이 구멍을 여러 개 뚫는 수술에는 적합하지만 구멍을 1개만 뚫고 하는 수술을 위해서는 적합하지 않다. 예를 들면, 싱글 포트 액세스 수술(Single Port Access (SPA) surgery) 또는 미세 수술(microsurgery) 등에서는 1개의 구멍으로 비전 시스템(복강경, 미세수술용 현미경 등)과 수술용 인스트루먼트를 모두 삽입하여 수술을 하고 있다. 현재 미세수술, 예를 들면, 사지접합술, 척추수술, 뇌수술 등에서는 구멍을 여러 개를 뚫는 것이 아니라 1개만을 뚫거나 또는 1-2 cm 정도를 짼 후에 현미경과 수술용 인스트루먼트를 삽입하여 수술을 해 왔다. 이러한 미세수술이나 SPA 수술을 위해서는 기존 수술용 인스트루먼트(로봇수술용 포함)로는 움직임이 자유롭지 못한 단점이 있었다. 즉, 구멍 1개 또는 작게 짼 부위에 수술용 인스트루먼트를 여러 개 넣으면 인스트루먼트 하우징(108), 즉, 커플러들이 서로 충돌하기 때문에 이런 수술에는 종래의 수술용 인스트루먼트를 사용하는데 불편한 문제점이 있다. 또한, 종래 기술에 따르면, 수술용 인스트루먼트를 사용하는 사용자가 임의대로 샤프트(102)를 구부리거나 펴지 못하여 사용자가 편리하고 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다.However, such a surgical instrument is suitable for surgery that drills multiple holes, such as laparoscopic surgery, but not for surgery that only drills one hole. For example, in single port access (SPA) surgery or microsurgery, surgery is performed by inserting both a vision system (laparoscopic, microsurgical microscope, etc.) and surgical instruments into one hole. Doing. At present, micro surgery, for example, limb conjugation, spinal surgery, brain surgery, etc., do not drill multiple holes, but only one hole or 1-2 cm, and then the operation is performed by inserting a microscope and surgical instrument. I have been. For such microsurgery or SPA surgery, there was a disadvantage that movement was not free with existing surgical instruments (including robotic surgery). That is, when several surgical instruments are put into one hole or a small 짼 part, the instrument housing 108, that is, the couplers collide with each other, has such a problem that it is inconvenient to use a conventional surgical instrument. In addition, according to the prior art, a user using a surgical instrument does not bend or straighten the shaft 102 arbitrarily, there is a problem that the user does not use conveniently and efficiently.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.
본 발명은 사용자가 임의대로 구부리거나 펼 수 있으므로 여러 개 사용시 서로 충돌하지 않고 수술을 할 수 있는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a flexible surgical instrument that can be operated without colliding with each other when the user can be bent or unfolded arbitrarily.
또한, 본 발명은 그 길이의 설정에 따라서 다양한 사용 형태를 가지는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a flexible surgical instrument having a variety of uses depending on the setting of the length.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일단에 수술부위와 접촉하는 조작자가 결합하고, 타단에 조작자를 작동하는 구동부가 결합하는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 일단부가 구동부와 결합하며 소정의 길이방향으로 연장되고, 구부러질 수 있는 벤딩부가 구비된 샤프트와, 샤프트의 벤딩부를 수용하는 커버부를 포함하는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 제공된다.According to an aspect of the present invention, in the flexible surgical instrument coupled to the operator in contact with the surgical site at one end, the drive for operating the operator at the other end, one end is coupled to the drive and extend in a predetermined length direction A flexible surgical instrument is provided that includes a shaft having a bent portion that can be bent and a cover portion that receives the bending portion of the shaft.
샤프트의 일단과 벤딩부의 간격은 샤프트의 타단과 벤딩부의 간격과 서로 다를 수 있으며, 벤딩부는 사용자가 가하는 힘에 의해 구부러질 수 있다. The distance between one end of the shaft and the bending part may be different from the distance between the other end of the shaft and the bending part, and the bending part may be bent by a force applied by the user.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 일단에 수술부위와 접촉하는 조작자가 결합하고, 타단에 조작자를 작동하는 구동부가 결합하는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 일단부가 구동부와 결합하며 소정의 길이방향으로 연장되고, 플렉서블하게 형성되는 샤프트와, 샤프트의 구부러진 부분을 수용하여 샤프트의 휘어진 각도를 유지하는 커버부를 포함하는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in the flexible surgical instrument coupled to the operator in contact with the surgical site at one end, the driving unit for operating the operator at the other end, the one end is coupled to the drive and a predetermined length A flexible surgical instrument is provided that includes a shaft extending in a direction, the shaft being formed to be flexible, and a cover portion for receiving a bent portion of the shaft to maintain a curved angle of the shaft.
샤프트는 플렉서블한 소재로 형성되거나 플렉서블한 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 샤프트는 금속 또는 합성수지로 형성된 주름관일 수 있다. The shaft may be formed of a flexible material or may have a flexible structure, in which case the shaft may be a corrugated pipe formed of metal or synthetic resin.
커버부는 플렉서블(flexible)하거나 리지드(rigid)할 수 있으며, 커버부는 샤프트에 탈부착가능할 수 있다. The cover portion may be flexible or rigid, and the cover portion may be detachable to the shaft.
구동부는, 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 결합하는 수술용 로봇 암으로 부터 구동력을 전달받아 작동하는 구동휠이 구비되는 커플러일 수 있다. The driving unit may be a coupler having a driving wheel that receives the driving force from the surgical robot arm to which the flexible surgical instrument is coupled.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 액추에이터가 구비된 수술용 로봇 암의 선단부에 장착되는 인스트루먼트에 있어서, 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 작동하는 구동휠이 구비되는 커플러와, 일단부가 커플러와 결합하며 소정의 길이방향으로 연장되고, 구부러질 수 있는 샤프트와, 샤프트의 구부러진 부분을 수용하여 샤프트의 휘어진 각도를 유지하는 커버부와, 샤프트의 타단부에 결합하며, 수술 환자의 체내로 삽입되는 조작자를 포함하는 플렉서블한 로봇 수술용 인스트루먼트가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, in the instrument mounted to the front end of the surgical robot arm provided with an actuator, a coupler having a driving wheel that is operated by receiving a driving force from the actuator, one end is coupled to the coupler A manipulator which extends in a predetermined length direction and which can be bent, a cover part which receives the bent part of the shaft to maintain the bent angle of the shaft, and which is coupled to the other end of the shaft and inserted into the body of the surgical patient Provided is a flexible robotic surgical instrument that includes.
여기서, 샤프트는 구부러질 수 있는 제1 벤딩부를 포함하며, 커버부는 제1 벤딩부를 수용할 수 있고, 샤프트는 플렉서블한 소재로 형성되거나 플렉서블한 구조를 가질 수 있다. Here, the shaft may include a first bent portion that can be bent, the cover portion may accommodate the first bent portion, and the shaft may be formed of a flexible material or have a flexible structure.
여기서, 샤프트는 금속 또는 합성수지로 형성된 주름관일 수 있으며, 커버부는, 샤프트의 구부러진 부분에 상응하여 구부러지는 각도를 조절할 수 있는 각도 조절부를 포함할 수 있다. Here, the shaft may be a corrugated pipe formed of metal or synthetic resin, and the cover part may include an angle adjuster that adjusts an angle of bending corresponding to the bent portion of the shaft.
또한, 각도 조절부는 스토퍼 또는 나사일 수 있으며, 샤프트는 연장되는 길이방향을 축으로 하여 회전가능할 수 있다. In addition, the angle adjuster may be a stopper or a screw, and the shaft may be rotatable about an extended longitudinal direction.
샤프트의 일단부와 구부러진 부분의 이격 거리는 샤프트의 타단부와 구부러진 부분의 이격 거리와 서로 다를 수 있다. The separation distance between one end of the shaft and the bent portion may be different from the separation distance between the other end and the bent portion of the shaft.
구동휠은 원판형으로 형성되며, 액추에이터에 클러칭되어 구동력을 전달받을 수 있다. The driving wheel is formed in a disc shape, and may be clutched to the actuator to receive the driving force.
또한, 본 실시예에 따른 플렉서블한 로봇 수술용 인스트루먼트는 샤프트와 조작자 사이에 게재되며, 구부러질 수 있는 제2 벤딩부를 더 포함할 수 있으며, 구동휠에는 제2 벤딩부가 소정 방향으로 구부러지도록 장력을 인가하는 와이어가 결합될 수 있다. In addition, the flexible robot surgical instrument according to the present embodiment is placed between the shaft and the operator, and may further include a second bend that can be bent, the driving wheel is tensioned so that the second bend in a predetermined direction The applying wire can be coupled.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 관 형상의 캐뉼러와, 캐뉼러의 일단에 결합하며, 캐뉼러의 개구에 연결되는 하우징 홀을 포함하는 트로카 하우징을 포함하되, 캐뉼러는 구부러지는 샤프트를 포함하는 수술용 인스트루먼트가 삽입되기 위해 플렉서블한 것을 특징으로 하는 의료용 트로카가 제공된다.According to yet another embodiment of the present invention, a tubular cannula includes a trocar housing including a housing hole coupled to one end of the cannula and connected to an opening of the cannula, wherein the cannula is bent. A medical trocar is provided which is flexible for insertion of a surgical instrument comprising a losing shaft.
트로카 하우징은, 캐뉼러가 소정 방향으로 구부러지도록 장력을 인가하는 와이어가 결합되는 구동밸브를 포함할 수 있으며, 구동밸브는, 수술용 인스트루먼트가 결합하는 수술용 로봇 암으로부터 구동력을 전달받아 작동하는 구동휠에 의해 동작될 수 있다. The trocar housing may include a drive valve to which a wire for applying tension to bend the cannula in a predetermined direction is coupled, and the drive valve is operated by receiving a driving force from a surgical robot arm to which the surgical instrument is coupled. It can be operated by a drive wheel.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
본 발명에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트는 사용자가 임의대로 구부리거나 펼 수 있으므로 여러 개 사용시 서로 충돌하지 않고 수술을 할 수 있고 그 길이의 설정에 따라서 다양한 사용 형태를 가지는 효과가 있다. The flexible surgical instrument according to the present invention can be bent or unfolded by the user at random, so that the operation can be performed without colliding with each other when using multiple pieces, and there is an effect of having various use forms according to the setting of the length.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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. 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. Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 커플러(110), 샤프트 전단부(120), 커버부(130), 샤프트 후단부(140), 조작자(150)가 도시된다. Figure 2 is a perspective view showing a flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention. 2, the
본 실시예는 사용자가 가하는 힘에 의해 샤프트를 구부러질 수 있도록 하여 실제 수술시 여러 개의 수술용 인스트루먼트가 서로 충돌하지 않도록 함으로써, 수술이 원활히 수행될 수 있도록 하는 구조를 가지는데 특징이 있다. 즉, 샤프트의 임의 위치, 예를 들면, 중간 위치에 구부러질 수 있는 제1 벤딩부를 마련하고, 수술시 사용자가 임의의 각도로 이를 구부린 후 커버부(130)로 제1 벤딩부를 커버함으로써, 커플러(110)가 서로 충돌되지 않도록 한다. 제1 벤딩부는 커버부(130)에 수용되어 구부러진 상태로 수술에 사용될 수 있다. The present embodiment is characterized by having a structure that allows the user to bend the shaft by the force applied by the user so that several surgical instruments do not collide with each other during the actual operation, so that the operation can be performed smoothly. That is, by providing a first bending portion that can be bent at any position, for example, an intermediate position of the shaft, the user bends it at an arbitrary angle during surgery, and then covers the first bending portion with the
커버부(130)는 탈부착 가능한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커버부(130)는 미리 설정된 각도로 구부러진 관형상이며, 관형상의 단면을 양분하도록 두개의 부재로 나뉠 수 있다. 이 경우 사용자가 제1 벤딩부를 원하는 각도로 구부린 경우 구부러진 각도에 상응하는 커버부(130)를 선택하여 제1 벤딩부를 커버할 수 있도록 커버부(130)를 위치시킬 수 있다.
또한, 커버부(130)는 플렉서블(flexible)하거나 또는 리지드(rigid)할 수 있다. 커버부(130)가 플렉서블한 경우 사용자가 커버부(130)가 제1 벤딩부를 수용한 상태에서 제1 벤딩부에 힘을 가하여 소정의 각도로 샤프트를 구부릴 수 있는 장점이 있다. 이를 위하여 커버부(130)는 소정의 힘 이상의 힘을 가하는 경우 휘어지는 성질을 가진 소재로 형성될 수 있다. 커버부(130)가 리지드(rigid)한 경우 사용자는 제1 벤딩부를 소정의 각도로 구부린 후 이러한 상태를 보전하기 위해 구부러지지 않는 커버부(130)로 제1 벤딩부를 덮을 수 있다. In addition, the
또한, 다른 실시예에 따르면, 제1 벤딩부는 샤프트의 특정 지점에만 마련되는 것이 아니라, 샤프트 전체가 구부러질 수 있는 재질 또는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우 구부러진 위치를 제1 벤딩부로 지칭하고, 구부러진 형태를 유지하기 위해 제1 벤딩부는 커버부(130)에 수용될 수 있다.In addition, according to another embodiment, the first bending part may not be provided only at a specific point of the shaft, but may be formed of a material or a structure in which the entire shaft may be bent. In this case, the bent position is referred to as a first bending part, and the first bending part may be accommodated in the
본 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트는 로봇 수술 또는 수동식 수술에 사용될 수 있다. 전자의 경우 수술용 인스트루먼트는 액추에이터가 구비된 수술용 로봇 암의 선단부에 장착되고, 로봇 암에 구비된 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 커플러(110)에 구비되는 구동휠(미도시)이 작동하며, 구동휠과 연결되고 수술 환자의 체내로 삽입되는 조작자(150)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 구동휠은 원판형으로 형성되며, 액추에이터에 클러칭되어 구동력을 전 달받을 수 있다. 또한, 구동휠의 개수는 제어 대상의 개수에 상응하여 결정될 수 있으며, 이러한 구동휠에 대한 기술은 수술용 인스트루먼트와 관련된 기술자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다. The flexible surgical instrument according to the present embodiment can be used for robotic surgery or manual surgery. In the former case, the surgical instrument is mounted to the distal end of the surgical robot arm provided with an actuator, and a driving wheel (not shown) provided in the
또한, 후자의 경우 커플러(110) 대신 소정의 구동부(미도시), 예를 들면, 의사가 직접 조종할 수 있는 인터페이스(스틱 형상, 버튼 형상, 집게 형상, 레버 형상 등)가 구비되며, 이를 의사가 조종하면, 해당 인터페이스에 연결되며 수술 환자의 체내로 삽입되는 조작자(150)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 이하에서는 전자를 기준으로 설명한다.In addition, in the latter case, instead of the
샤프트 전단부(120)는 일단부가 커플러(110)와 결합하며 소정의 제1 길이방향으로 연장되어, 커버부(130)에 수용된 제1 벤딩부와 결합한다. 샤프트 후단부(140)는 일단이 제1 벤딩부와 결합하며, 샤프트 전단부(120)와 소정의 각도를 형성하는 제2 길이방향으로 연장된다.One end of the shaft
여기서, 제1 길이방향과 제2 길이방향은 서로 다른 방향이고, 이들이 형성하는 각도는 실제 수술시 활용가능성이 큰 범위안에서 조절가능하다. 샤프트 전단부(120)는 제1 길이방향으로 연장되어 있고, 샤프트 후단부(140)는 제2 길이방향으로 연장되므로, 복수의 수술용 인스트루먼트를 수술에 사용하는 경우 복수의 커플러(110)는 서로 충돌할 가능성이 작게 된다. 따라서 미세수술 및 상술한 SPA 수술에도 수술용 인스트루먼트 및 로봇 수술을 적용할 수 있게 된다. 특히, 수술용 인스트루먼트가 상술한 바와 같이 제1 방향 및 제2 방향으로 꺾여서 연장된 구조를 가지는 경우 로봇 암과 결합하면, 로봇 암의 설치 방향, 수술용 인스트루먼트의 연 장 방향등이 종래 기술에 비해 훨씬 자유롭게 되고, 실제 수술하는 사용자 입장에서 양팔을 사용하여 수술하는 것과 유사하게 구현되므로, 종래에 비해 새로운 수술 기법을 가져올 수 있는 장점도 있다. Here, the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are different directions, and the angles they form are adjustable within a range that is highly applicable in actual surgery. Since the shaft
본 실시예에서는 구동휠과 조작자(150)를 연결하는 와이어가 사용될 수 있다. 즉, 구동휠이 회전하면, 이와 결합한 와이어가 수축 또는 이완됨으로써 조작자(150)의 동작을 제어할 수 있다. 구동휠의 개수는 조작자(150)의 동작을 제어하기 위한 구조 및 와이어의 개수에 상응해서 정해질 수 있다.In this embodiment, a wire connecting the driving wheel and the
조작자(150)는 샤프트 후단부(140)의 타단부에 결합하며, 수술 환자의 체내로 삽입된다. 조작자(150)는 실제 수술시 수술 부위와 접촉하는 부재이다. 수술용 인스트루먼트의 조작자(150)는 집게 동작(grip)이나 절단 동작(cutting)을 수행하는 한 쌍의 죠(jaw)를 포함한다. 또한, 조작자(150) 전체는 샤프트 후단부(140)의 회전에 연동하여 회전되도록 구성될 수 있다.The
이 경우, 구동부의 구동휠은 한 쌍의 죠와 풀리 결합될 수 있다. 구동휠과 한 쌍의 죠가 서로 결합하는 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들면, 한 벌의 와이어가 각 죠에 결합하는 방식, 한 벌의 와이어가 한 쌍의 죠에 결합하는 방식 등이 있을 수 있다. 후자의 경우를 중심으로 설명하면, 구동휠이 회전함에 따라 와이어를 통해 구동력이 전달되어 한 쌍의 죠가 집게 동작 또는 절단 동작을 하게 된다. 한 벌의 풀리 와이어를 통해 한 쌍의 죠를 움직이기 위해서는, 한 쌍의 죠를 서로 기어 등으로 연결하고 한 쌍의 죠 중 어느 하나 또는 한 쌍의 죠가 결합된 부분에 풀리 와이어를 결합하여 구동력을 전달할 수 있다. 이 외에도 한 벌의 풀리를 사용하 여 한 쌍의 죠가 집게 동작을 하도록 할 수 있는 다양한 메커니즘이 적용될 수 있음은 물론이다.In this case, the driving wheel of the driving unit may be coupled to the pair of jaws and pulleys. The drive wheel and the pair of jaws can be coupled to one another in various ways, for example, a pair of wires to each jaw, a pair of wires to a pair of jaws, etc. Can be. Referring to the latter case, as the drive wheel rotates, the driving force is transmitted through the wire, so that the pair of jaws perform the tong or cutting operation. In order to move a pair of jaws through a pair of pulley wires, a pair of jaws are connected to each other by gears, and a pulley wire is coupled to one of a pair of jaws or a pair of jaws combined to drive force. Can be passed. In addition, a variety of mechanisms can be applied to use a pair of pulleys to force a pair of jaws to move the tongs.
샤프트는 샤프트 전단부(120)가 연장되는 제1 길이방향으로 회전할 수 있다. 이 경우 샤프트 후단부(140)는 제2 길이방향으로 연장된 상태에서 샤프트 전단부(120)의 회전에 상응하여 전체적으로 회전할 수 있다. The shaft may rotate in a first longitudinal direction in which the shaft
또한, 다른 실시예에 의하면, 샤프트 전단부(120)와 샤프트 후단부(140)는 제1 벤딩부를 중심으로 샤프트 후단부(140)가 상술한 제2 길이방향으로 회전가능하도록 서로 결합할 수 있다. 예를 들면, 샤프트 전단부(120)와 샤프트 후단부(140)는 서로 베어링 결합할 수 있다. 여기서, 베어링 결합은 샤프트 전단부(120)와 샤프트 후단부(140)의 마찰력을 줄여서 원활한 회전운동을 가능하게 하는 결합이다. In addition, according to another embodiment, the shaft
이러한 샤프트 후단부(140)의 회전 동작이 가능하도록 별도의 와이어가 일단이 구동휠과 결합하고, 타단이 샤프트 후단부(140)와 결합할 수 있다. 이러한 와이어가 샤프트 후단부(140)와 결합하는 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들면, 와이어가 샤프트 후단부(140)에 권취되는 방식, 와이어가 샤프트 후단부(140)의 임의 점에 고정되는 방식 등이 될 수 있다. 이 외에도 와이어를 이용하여 샤프트 후단부(140)를 회전하도록 할 수 있는 다양한 메커니즘이 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.A separate wire may be coupled to one end of the driving wheel and the other end may be coupled to the shaft
샤프트 전단부(120)와 샤프트 후단부(140)는 상술한 바와 같이 샤프트 후단부(140)가 제2 길이방향을 축으로 회전할 수 있도록 결합한다. 본 명세서에서는 이러한 결합방식을 통칭하여 베어링 결합이라 칭하며, 여기서 베어링 결합은 예를 들 면, 볼 베어링, 롤 베어링, 판 베어링과 같은 결합 구조뿐만 아니라, 제2 길이방향을 축으로 하는 나사결합, 샤프트 후단부(140)의 외주면을 감싸면서 그 외주면에 형성된 홈에 수용되는 결합부재를 통한 결합 구조 등 다양한 결합 구조를 포함한다. 이러한 베어링 결합은 샤프트 후단부(140)가 상술한 제2 길이방향으로 구부러질 수 있도록 회전 가능한 구조를 가지며, 본 실시예에는 이외에도 다양한 베어링 결합이 적용될 수 있음은 물론이다.The shaft
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 벤딩부를 나타낸 사시도이다. 영역 A를 확대 도시한 도 3을 참조하면, 샤프트 전단부(120), 커버부(130), 제1 와이어(132), 제1 벤딩부(135), 샤프트 후단부(140)가 도시된다. Figure 3 is a perspective view showing the bending portion of the flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, which shows the enlarged area A, the shaft
제1 와이어(132)는 구동휠의 작동에 의해 조작자(150)가 운동할 수 있도록 구동휠과 조작자(150)에 결합한다. 제1 와이어(132)는 구동휠에 풀리 결합하여 구동휠의 회전에 상응하여 일방향으로 진행하며, 이러한 진행방향에 상응하여 조작자(150)가 소정의 동작을 수행한다. 제1 와이어(132)가 구동휠과 조작자(150)에 결합하기 위해서 제1 벤딩부(135)는 그 연장 방향으로 내부에 홀이 형성될 수 있으며, 제1 와이어(132)는 이러한 홀을 관통하여 연장될 수 있다. The
또한, 다른 실시예에 의하면, 제1 와이어(132)는 일단이 구동휠의 일부분에 결합하고, 타단이 조작자(150)의 일부분에 결합한다. 구동휠의 회전 운동에 의해 제1 와이어(132)는 수축 또는 이완 운동을 하며, 이러한 운동에 상응하여 조작 자(150)는 소정의 동작, 예를 들면, 집게 동작 또는 절단 동작을 한다. In addition, according to another embodiment, one end of the
제1 벤딩부(135)는 구부러질 수 있는 구조 또는 소재로 형성된다. 예를 들면, 제1 벤딩부(135)는 서로 이격되어 연결된 복수의 관절부를 포함하며, 소정의 힘이 특정 방향으로 작용하는 경우 휘어질 수 있는 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 벤딩부(135)는 합성수지 튜브와 같이 휨성이 강한 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 샤프트 전체가 휘어질 수 있는 구조 또는 소재로 형성될 수 있으며, 구부러진 지점을 상술한 커버부(130)로 커버하여 그 형상을 유지할 수 있다.The
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 사용 상태도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 커플러(110a, 110b), 샤프트 전단부(120a, 120b), 커버부(130a, 130b), 샤프트 후단부(140a, 140b), 조작자(150a, 150b), 수술대상(310)이 도시된다. 4 and 5 are diagrams illustrating the use of a flexible surgical instrument according to embodiments of the present invention. 4 and 5, the
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 두개의 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 수술대상(310)에 형성된 하나의 구멍에 삽입되며, 이 경우 커버부(130a, 130b)는 구멍에 삽입되지 않고, 수술대상(310)의 외부에 위치한다. 이 경우 샤프트 후단부(140a, 140b)와 결합하는 샤프트 전단부(120a, 120b)는 각각 서로 다른 방향으로 연장되어, 커플러(110a, 110b)가 서로 충돌하지 않는 효과가 있다. 이 경우 샤프트 후단부(140a, 140b)의 길이는 샤프트 전단부(120a, 120b)의 길이보다 클 수 있다. 복강경 수술인 경우 복강경이 더 삽입될 수 있고, 미세 수술의 경우 현미경이 더 삽입될 수 있으나, 이러한 현미경 및 복강경 등의 비전 시스템은 설명의 편의상 도 시하지 않았다. Referring to FIG. 4, two flexible surgical instruments according to the present embodiment are inserted into one hole formed in the
또한, 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 두개의 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 수술대상(310)에 형성된 하나의 구멍에 삽입되며, 이 경우 커버부(130a, 130b)는 구멍에 삽입되어, 수술대상(310)의 내부에 위치한다. 이러한 상태에서 수술을 원활히 하기 위해 샤프트 후단부(140a, 140b)의 길이는 샤프트 전단부(120a, 120b)의 길이보다 작을 수 있다. 예를 들면, SPA 수술시 도 5와 같이 샤프트 후단부(140a, 140b)의 길이가 샤프트 전단부(120a, 120b)의 길이보다 작은 경우, 보다 쉽고 효율적으로 조작자(150a, 150b)를 수술 부위로 향하게 할 수 있다.In addition, referring to FIG. 5, two flexible surgical instruments according to the present embodiment are inserted into one hole formed in the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도이다. 도 6을 참조하면, 커플러(110), 샤프트 전단부(120), 커버부(130), 샤프트 후단부(140), 조작자(150), 제2 벤딩부(610)가 도시된다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. Figure 6 is a perspective view showing a flexible surgical instrument according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the
제2 벤딩부(610)는 샤프트 후단부(140)와 조작자(150) 사이에 개재되며, 구부러질 수 있는 구조를 가진다. 여기서, 제2 벤딩부(610)가 샤프트 후단부(140)와 조작자(150) 사이에 개재된다는 의미는 샤프트 후단부(140)와 조작자(150) 사이에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 제2 벤딩부(610)가 전체로 형성되는 경우뿐만 아니라 도시된 바와 같이 샤프트 후단부(140)의 일단에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 제2 벤딩부(610)가 구비되고, 소정의 길이만큼 연장된 말단부에 조작자(150)가 결합하는 경우를 포함할 수 있다. The
제2 벤딩부(610)는 샤프트 후단부(140)가 연장되는 제2 길이방향과 소정의 각도를 형성하며, 구부러질 수 있는 구조 또는 소재로 형성된다. 상술한 제1 벤딩부(135)와 유사하게 제2 벤딩부(610)는 서로 이격되어 연결된 복수의 관절부를 포함하며, 소정의 힘이 특정 방향으로 작용하는 경우 휘어질 수 있는 구조를 가지거나 제2 벤딩부(610)는 합성수지 튜브와 같이 휨성이 강한 소재로 형성될 수 있다. The
제2 벤딩부(610)는 구동휠의 작동에 의해 제어되며, 이를 위해 제2 벤딩부(610)와 구동휠은 서로 와이어에 의해 연결될 수 있다. 영역 B를 확대 도시한 도 7을 참조하면, 제2 와이어(732)가 구동휠과 제2 벤딩부(610)를 연결하여 구동휠의 조작에 의해 제2 벤딩부(610)의 운동이 제어될 수 있다. 제2 와이어(732)는 제2 벤딩부(610)의 내부에서 네 부분, 예를 들면, 90도 간격으로 일단이 부착되고, 타단이 구동휠에 결합하여 구동휠의 회전 운동에 의해 각 제2 와이어(732)가 수축 또는 이완됨으로써 장력이 조절되어 제2 벤딩부(610)의 구부러지는 각도, 방향을 결정할 수 있다. 이러한 작동을 위해 제2 벤딩부(610)를 조작하는 구동휠이 추가적으로 마련될 수 있다. 이 외에도 제2 와이어(732)를 이용하여 제2 벤딩부(610)를 구부러지게 할 수 있는 다양한 메커니즘이 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.The
수술용 인스트루먼트에 이러한 제2 벤딩부(610)가 구비되는 경우 동작 제어 자유도가 증가하여 보다 편리하게 수술할 수 있다. 즉, 도 4와 도 5에서 제2 벤딩부(610)가 구비되는 경우 조작자(150a, 150b)를 수술 부위에 더 편리하고, 효율적으로 위치할 수 있는 장점이 있다. When the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도이다. 도 8을 참조하면, 커플러(110), 샤프트 전단부(820), 커버부(130), 샤프트 후단부(840), 조작자(150)가 도시된다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 8 is a perspective view showing a flexible surgical instrument according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the
본 실시예는 샤프트(820, 840)가 전체적으로 구부러질 수 있는(flexible) 형태로 구현되는 특징이 있다. 이를 위해 샤프트(820, 840)는 소재 자체가 구부러질 수 있거나 또는 소정의 구부러질 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 샤프트(820, 840)는 사용자가 가하는 임계치 이상의 힘이 가해지는 경우 구부러질 수 있고, 한번 구부러진 상태에서는 다시 임계치 이상의 힘이 가해지는 경우 다른 각도로 구부러지거나 펴질 수 있다. 여기서, 임계치의 힘은 본 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 수술에 사용되는 경우 임의로 펴지거나 다른 방향으로 휘어지지 않을 정도의 힘 이상이 될 수 있다. This embodiment is characterized in that the
예를 들면, 샤프트(820, 840)는 구부러질 수 있는 주름관이 될 수 있다. 여기서, 주름관은 통상 합성수지 또는 금속으로 형성될 수 있으며, 그 외부에는 합성 수지재로 이루어진 피복재가 씌워질 수 있다.For example, the
커버부(130)는 사용자가 정하여 구부린 샤프트(820, 840)의 구부러진 부분을 수용하며 샤프트(820, 840)의 구부러진 각도를 유지하는 역할을 한다. 이를 위해 커버부(130)는 소정의 각도로 구부러진 상태에서 고정될 수 있는 형태를 가질 수 있다. 이 경우 서로 다른 각도로 구부러진 구조를 가지는 여러 종류의 커버부(130)가 마련되고, 사용자가 수술시 샤프트(820, 840)의 구부러질 각도를 결정한 후 해당 각도에 상응하는 커버부(130)를 선택하여 샤프트(820, 840)의 구부러진 부분에 커버부(130)를 위치시킴으로써, 샤프트(820, 840)의 구부러진 각도를 유지시킬 수 있다.The
또는 다른 실시예에 따르면, 커버부(130)도 플렉서블하여 구부러질 수 있다. 이 경우 커버부(130)의 단단하여 휘어지지 않는 정도는 샤프트(820, 840)의 그것보다 클 수 있다. 즉, 커버부(130)는 샤프트(820, 840)의 구부러진 정도를 유지하는 기능을 수행하기 위해서, 커버부(130)의 상술한 임계치의 힘은 샤프트(820, 840)의 임계치의 힘보다 클 수 있다. Alternatively, according to another embodiment, the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 커버부를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 제1 커버부(131), 스토퍼(133), 제2 커버부(134), 회전축(136), 결속부(137)가 도시된다. 9 is a view showing a cover portion of a flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention. 9, the
본 실시예에 따르면, 리지드한 상태에서 구부러지는 각도가 달라질 수 있는 커버부(130)가 제시된다. 이러한 커버부(130)는 본 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 샤프트(120, 140)가 형성하는 각도에 상응하여 조절되어 이용될 수 있는 장점이 있다. According to the present embodiment, the
커버부(130)는 제1 커버부(131)가 샤프트 전단부(820)를 향하여 연장되며, 제2 커버부(134)가 샤프트 후단부(840)를 향하여 연장된다. 제1 커버부(131)와 제2 커버부(134)는 회전축(136)을 중심으로 힌지결합하여 회동할 수 있다. 스토퍼(133)는 결속부(137)와 연동하여 제1 커버부(131)와 제2 커버부(134)의 결합 각도를 조절할 수 있다. 즉, 스토퍼(133)는 제1 커버부(131)에 결합하고 회전축(136)을 원점 으로 하는 소정의 원주상에 복수의 걸림턱이 형성되며, 결속부(137)는 임의의 걸림턱에 결합하여 제2 커버부(134)가 회전축(136)을 중심으로 회전한 상태를 고정시킬 수 있다. 이를 위해서 결속부(137)는 제2 커버부(134)의 소정의 위치에 돌출된 형태로 형성될 수 있다. The
이러한 구조를 통해서 커버부(130)는 제1 커버부(131)와 제2 커버부(134)가 소정의 각도를 유지하면서 고정될 수 있다. 또한, 결속부(137)는 제2 커버부(134)와 나사결합할 수도 있다. 예를 들면, 제2 커버부(134)를 제1 커버부(131)에 대해서 회전시키는 경우 결속부(137)의 나사결합을 풀어서 회전시키고, 고정될 위치에 결속부(137)의 나사결합을 조여서 고정시킬 수 있다. Through this structure, the
이상에서는 스토퍼(133)가 제1 커버부(131)에 형성되고, 결속부(137)가 제2 커버부(134)에 형성되는 경우를 설명하였으나, 스토퍼(133)가 제2 커버부(134)에 형성되고, 결속부(137)가 제1 커버부(131)에 형성될 수 있음은 물론이다. In the above, the case in which the stopper 133 is formed in the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트와 의료용 트로카의 결합 구조를 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 커플러(110), 샤프트 전단부(1020), 의료용 트로카, 샤프트 후단부(1040), 조작자(150)가 도시된다. 의료용 트로카는 트로카 하우징(1030), 배기관(1031), 캐뉼러(1032), 구동밸브(1034), 제3 와이어(1036), 제3 벤딩부(1037)를 포함할 수 있다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 10 is a view showing a coupling structure of a flexible surgical instrument and a medical trocar according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, a
의료용 트로카는 일반적으로 복강에 접근하기 위해 사용되는 의료 기구이다. 수술시 의료용 트로카를 이용하여 복강경, 수술용 인스트루먼트와 같은 의료 기구가 삽입된다. 본 실시예에 따른 의료용 트로카는 상술한 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 삽입되기 위해서 플렉서블하게 형성될 수 있다. Medical trocars are generally medical instruments used to access the abdominal cavity. During surgery, medical instruments such as laparoscopic and surgical instruments are inserted using a medical trocar. Medical trocar according to the present embodiment may be formed to be flexible in order to insert the above-described flexible surgical instrument.
환자의 피부를 관통하여 삽입되는 캐뉼러(1032)는 소정의 위치에서 구부러질 수 있는 제3 벤딩부(1037)를 포함할 수 있다. 제3 벤딩부(1037)는 상술한 바와 같이 소정의 소재 또는 구조에 의해 구현될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따르면, 캐뉼러(1032) 전체가 플렉서블하게 형성될 수도 있다. 이러한 구조는 상술한 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 샤프트 구조와 유사하게 구현될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다. 여기서, 상술한 바와 같이 의료용 트로카의 캐뉼러(1032)가 휘어질 수 있는 임계치의 힘은 플렉서블한 수술용 인스트루먼트가 휘어질 수 있는 임계치의 힘보다 클 수 있으며, 따라서 캐뉼러(1032)는 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 구부러진 각도를 유지할 수 있다. The
인체 내의 가스는 캐뉼러(1032), 추가적으로 마련될 수 있는 배기관(1031) 및 진공 연결관(미도시)을 통해 미리 설정된 장소(예를 들면, 진공 흡입관 또는 의료실 환기구 등)에 배출될 수 있다. The gas in the human body may be discharged to a predetermined place (eg, a vacuum suction pipe or a medical room vent, etc.) through a
구동밸브(1034)는 캐뉼러(1032)의 구부러지는 각도를 조절하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 구동밸브(1034)와 캐뉼러(1032)의 소정의 내부 점들은 제3 와이어(1036)에 의해 연결되며, 구동밸브(1034)의 회전 또는 이동 운동에 의해 제3 와이어(1036)의 장력이 조절되어 캐뉼러(1032)가 소정의 방향으로 구부러질 수 있다. The
즉, 제3 와이어(1036)는 캐뉼러(1032)의 내부에서 네 부분, 예를 들면, 90도 간격으로 일단이 부착되고, 타단이 구동밸브(1034)에 결합하여 구동밸브(1034)의 회전 운동에 의해 각 제3 와이어(1036)가 수축 또는 이완됨으로써 장력이 조절되어 캐뉼러(1032)의 구부러지는 각도, 방향을 결정할 수 있음은 상술한 바와 같다. 이 외에도 제3 와이어(1036)를 이용하여 캐뉼러(1032)를 구부러지게 할 수 있는 다양한 메커니즘이 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.That is, one end of the
또한, 다른 실시예에 따르면, 구동밸브(1034)는 커플러(110)의 구동휠과 소정의 와이어로 연결될 수 있다. 즉, 로봇 암의 액추에이터의 조작에 의해 커플러(110)의 구동휠이 운동하고, 이에 상응하여 구동밸브(1034)가 제어됨으로써, 캐뉼러(1032)가 소정의 방향으로 구부러질 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 사용자는 마스터 로봇을 이용하여 의료용 트로카를 임의로 구부릴 수 있는 장점이 있다. In addition, according to another embodiment, the
또한, 도 10에는 의료 기구가 삽입되는 하나의 통로를 구비한 의료용 트로카를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 따른 의료용 트로카는 여러 개의 통로, 예를 들면 싱글 포트(single port) 수술을 위해 여러 개의 구멍이 천공되는 등 복수의 통로를 구비하여 형성될 수 있다. In addition, although FIG. 10 illustrates a medical trocar having one passage into which a medical apparatus is inserted, the present invention is not limited thereto, and the medical trocar according to another embodiment may include a plurality of passages, for example, a single port ( single port) It may be formed with a plurality of passages, such as a plurality of holes are drilled for surgery.
그 외 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트 및 이와 연동되어 동작하는 수술 로봇에 대한 구체적인 장치 설계, 임베디드 시스템, O/S 등의 공통 플랫폼 기술과 통신 프로토콜, I/O 인터페이스 등 인터페이스 표준화 기술 및 액추에이터, 배터리, 카메라, 센서 등 부품 표준화 기술 등에 대한 구체적인 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 사항이므로 생략하기로 한다.In addition, specific device design for the flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention and a surgical robot operating in connection with it, standardization of common platform technologies such as embedded systems, O / S, communication protocols, I / O interfaces, etc. Detailed descriptions of technologies and component standardization techniques such as actuators, batteries, cameras, sensors, etc. will be omitted since they are obvious to those skilled in the art.
상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트는 샤프트의 구성 및 특정 기능을 수행하는 구성을 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 샤프트가 더 세부적으로 구분되거나 와이어가 아닌 다른 방식으로 구동하더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above, the flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention described in accordance with one embodiment the configuration of the shaft and the configuration for performing a specific function, but is not necessarily limited to this, the shaft is more detailed If it is divided into or driven in a manner other than the wire, if the overall operation and effect is not different, such other configuration may be included in the scope of the present invention, and those skilled in the art to the following claims It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the following.
도 1은 종래 기술에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a surgical instrument according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing a flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 벤딩부를 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view of the bending portion of the flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 사용 상태도.Figure 4 and Figure 5 is a state of use of the flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view of a flexible surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 벤딩부를 나타낸 사시도.Figure 7 is a perspective view of the bending portion of the flexible surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트를 나타낸 사시도.Figure 8 is a perspective view of a flexible surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트의 커버부를 도시한 도면. 9 is a view showing a cover portion of a flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 수술용 인스트루먼트와 의료용 트로카의 결합 구조를 도시한 도면. 10 is a view showing a coupling structure of a flexible surgical instrument according to an embodiment of the present invention and medical trocar.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 커플러 120, 820, 1020 : 샤프트 전단부110:
130 : 커버부 131 : 제1 커버부130: cover part 131: first cover part
132 : 제1 와이어 133 : 스토퍼132: first wire 133: stopper
134 : 제2 커버부 135 : 제1 벤딩부134: second cover part 135: first bending part
136 : 회전축 137 : 결속부136: rotation axis 137: binding unit
140, 840, 1040 : 샤프트 후단부 150 : 조작자140, 840, 1040: rear end of the shaft 150: operator
310 : 수술 대상 610 : 제2 벤딩부310: operation target 610: second bending part
732 : 제2 와이어 1030 : 트로카 하우징732: second wire 1030: trocar housing
1031 : 배기관 1032 : 캐뉼러1031: exhaust pipe 1032: cannula
1034 : 구동밸브 1036 : 제3 와이어1034: drive valve 1036: third wire
1037 : 제3 벤딩부1037: third bending part
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WO2012026720A2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 주식회사 이턴 | Instrument for surgical operation |
KR20120028804A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-23 | 주식회사 이턴 | Wrist device for surgical tool |
KR20140058279A (en) | 2012-11-06 | 2014-05-14 | 삼성전자주식회사 | Surgical instrument, supporting device, and surgical robot system adopting the same |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012026720A2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 주식회사 이턴 | Instrument for surgical operation |
WO2012026720A3 (en) * | 2010-08-27 | 2012-06-14 | 주식회사 이턴 | Instrument for surgical operation |
KR20120028804A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-23 | 주식회사 이턴 | Wrist device for surgical tool |
KR20140058279A (en) | 2012-11-06 | 2014-05-14 | 삼성전자주식회사 | Surgical instrument, supporting device, and surgical robot system adopting the same |
US9408670B2 (en) | 2012-11-06 | 2016-08-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Surgical instrument, support equipment, and surgical robot system |
KR101693677B1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-10 | 전자부품연구원 | Surgery apparatus |
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