KR20110132302A - 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간편한 조작이 가능한 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 도구와 그 사용 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부 및 제2 요 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 및 상기 제2 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

Description

최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법{Tool for Minimally Invasive Surgery And Method for Using the Same}

본 발명은 간편한 조작이 가능한 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 도구와 그 사용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조절 손잡이의 조작 등을 통하여 엔드 이펙터(end effector)를 동작시킴으로써 정교하고도 간편하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법에 관한 것이다.

최소 침습 수술은 몇 개의 작은 절개부(절개공)를 통해 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행함으로써 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.

이러한 최소 침습 수술은, 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 짧게 하는 데에 도움이 된다. 따라서, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간도 단축되며, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통해, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있게 된다.

최소 침습 수술의 가장 일반적인 형태는 내시경 수술일 것이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 내시경 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술을 수행할 때에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 작은 절개부(약 1/2 인치 이하)를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입한다. 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 관찰용)과 기타 작업 도구를 포함한다.

여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부 또는 말단 동작부가 소정의 샤프트에 의해 그것의 손잡이로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술에 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 수술을 수행하기 위하여, 외과의사 등의 사용자는 트로카를 통해 수술 부위에 작업 도구를 들여 보내고 복강 외부로부터 그것을 조종한다.

한편, 사용자는 복강경에 의해 찍히는 수술 부위의 영상을 표시하는 모니터에 의해 진행 상황을 모니터링한다. 이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.

이러한 최소 침습 수술은 많은 장점을 가지고 있지만, 일반적인 기존의 최소 침습 수술 도구들은 딱딱하고 긴 샤프트에 엔드 이펙터가 연결되어 있어, 수술 부위로의 접근이 어렵고 그 조작이 자유롭지 못한 단점을 지니고 있다. 특히, 기존의 엔드 이펙터에는 관절처럼 꺾이는 부분이 없으므로 수술에 필요한 섬세한 동작을 하기 어렵다는 단점이 있었다. 더군다나, 기존의 최소 침습 수술 도구로는, 수술 부위가 특정 신체 장기의 뒤에 위치한 경우에는 수술 부위에의 접근조차 어렵다는 문제점이 있었다.

한편, 종래에는, 최소 침습 수술 시에도 복수의 수술 도구가 함께 사용되어야만 하는 경우가 많았고, 이로 인해 환자의 몸에 복수의 절개부를 형성하게 되는 경우가 많았다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 절개부를 하나만 형성한 후에 이를 통하여 트로카를 삽입함으로써 수술을 수행하는 것에 관한 아이디어가 도출되어 시도된 바 있으나, 이를 뒷받침하기 위한 적절한 수술 도구가 없다는 문제점이 또한 있었다.

본 발명자는 위와 같은 문제점들이 최소 침습 수술이 널리 이용되는 데에 큰 저해 요소로 작용하고 있다는 점에 주목하였다.

본 발명은 상기 문제점들을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 조절 손잡이의 피치 방향 및 요 방향의 동작 및/또는 개폐 동작에 대응하여 엔드 이펙터가 동작하는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이에 더하여, 본 발명은 종래 기술을 채용하는 경우보다 더 큰 자유도를 갖고 엔드 이펙터가 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 별다른 구동 요소 없이도 사용자에 의해 자유롭게 조작될 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 이에 더하여, 본 발명은 비교적 간단한 구동 제어 요소에 의해서도 정교하게 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 부피 및 중량이 적고 이동이 편리한 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 다수의 관절부를 포함하여, 특정 신체 장기에 의해 가려진 부위로 접근하여 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 환자의 몸에 최소한의 절개부를, 가장 바람직하게는 하나의 절개부만을 형성하고도 정교하고 용이하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 본 발명자가 이전에 출원한 바 있는, 한국특허출원 제2008-51248호 및 제2008-61894호에 기술된 최소 침습 수술 도구보다 더욱 진보된 최소 침습 수술 도구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 사용하는 신규한 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부 및 제2 요 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 및 상기 제2 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 양단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 조작 샤프트와 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 제2 조작 샤프트의 일단에 배치되는 조절 손잡이, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 제2 조작 샤프트 및 상기 조절 손잡이의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 피치 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 피치 조작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 조작 샤프트의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제1 요 조작부, 상기 제1 조작 샤프트 및 상기 제2 조작 샤프트의 사이에 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제2 요 조작부, 상기 피치 조작부에 인접하여 배치되고, 상기 조절 손잡이의 요 방향의 동작을 상기 엔드 이펙터로 전달하기 위한 제3 요 조작부, 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이에 배치되는 제1 요 동작부, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이에 배치되는 제2 요 동작부, 상기 피치 동작부에 인접하여 배치되는 제3 요 동작부, 및 상기 피치 조작부, 상기 제1 요 조작부, 상기 제2 요 조작부, 및 제3 요 조작부로부터의 동작을 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 상기 제2 요 동작부, 및 제3 요 동작부로 각각 전달하기 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 제2 요 케이블, 및 제3 요 케이블을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 최소 침습 수술 도구로서, 주 샤프트, 상기 주 샤프트의 일단으로부터 순차적으로 배치되는 제1 및 제2 동작 샤프트, 상기 주 샤프트의 타단으로부터 배치되는 콘트롤러, 상기 제2 동작 샤프트의 일단에 배치되는 엔드 이펙터, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 또는 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 피치 동작부, 상기 주 샤프트 및 상기 제1 동작 샤프트의 사이, 상기 제1 동작 샤프트 및 상기 제2 동작 샤프트의 사이, 및 상기 제2 동작 샤프트 및 상기 엔드 이펙터의 사이 중 남은 두 위치에 각각 배치되는 제1 요 동작부 및 제2 요 동작부, 및 상기 피치 동작부, 상기 제1 요 동작부, 및 상기 제2 요 동작부의 동작 제어를 위한 피치 케이블, 제1 요 케이블, 및 제2 요 케이블을 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 피치 동작부를 제어하기 위한 피치 조작 모듈, 상기 제1 요 동작부를 제어하기 위한 제1 요 조작 모듈, 및 상기 제2 요 동작부를 제어하기 위한 제2 요 조작 모듈을 포함하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 본 발명에 따른 상기 최소 침습 수술 도구를 사용하는 다양한 방법이 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면 다음과 같은 현저한 효과가 달성된다:

1. 본 발명에 의하면, 조절 손잡이의 피치 방향 및 요 방향의 동작 및/또는 개폐 동작에 대응하여 엔드 이펙터가 동작하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다. 이에 더하여, 본 발명에 의하면, 종래 기술을 채용하는 경우보다 더 큰 자유도를 갖고 엔드 이펙터가 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

2. 본 발명에 의하면, 별다른 구동 요소 없이도 사용자에 의해 자유롭게 조작될 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다. 이에 더하여, 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구동 제어 요소에 의해서도 정교하게 동작할 수 있는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

3. 본 발명에 의하면, 부피 및 중량이 적고 이동이 편리한 최소 침습 수술 도구기 제공된다.

4. 본 발명에 의하면, 다수의 관절부를 포함하여, 특정 신체 장기에 의해 가려진 부위로 접근하여 수술을 수행할 수 있도록 하는 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

5. 본 발명에 의하면, 환자의 몸에 최소한의 절개부를, 가장 바람직하게는 하나의 절개부만을 형성하고도 정교하고 용이하게 최소 침습 수술을 수행할 수 있도록 하는 수술 도구가 제공된다.

6. 본 발명에 의하면, 본 발명자가 이전에 출원한 바 있는, 한국특허출원 제2008-51248호 및 제2008-61894호에 기술된 최소 침습 수술 도구보다 더욱 진보된 최소 침습 수술 도구가 제공된다.

7. 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 사용하는 신규한 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조절 손잡이의 구성을 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피치 조작부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 피치 조작부의 제1 플레이트에 피치 방향 조절 기어가 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4b와 도 4c는 본 발명의 제1 실시예에 따라 피치 조작부의 제1 플레이트에 한 쌍의 피치 방향 조절 기어가 소정의 간격으로 평행하게 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 피치 링크의 구성을 나타내는 정면도, 측면도 및 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 요 조작부에 의해 샤프트와 제1 조작 샤프트가 연결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제2 요 조작부에 의해 제1 및 제2 조작 샤프트가 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 요 조작부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 구성을 나타내는 투시도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 샤프트, 제1 동작 샤프트, 제2 동작 샤프트 및 엔드 이펙터의 연결 상태를 나태는 도면이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 9b와 도 9c는 각각 도 9a의 A와 B 부분의 상세 도면이다.
도 10a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 A 부분의 상세 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 13a는 도 12의 a 부분의 상세 도면이고, 도 13b는 도 12의 b 부분의 상세 도면이며, 도 13c는 도 12의 c 부분의 상세 도면이고, 도 13d는 도 12의 d 부분의 상세 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 요 케이블 삽입홀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 18a는 도 17의 a 부분의 상세 도면이고, 도 18b는 도 17의 b 부분의 상세 도면이며, 도 18c는 도 17의 c 부분의 상세 도면이고, 도 18d는 도 17의 d 부분의 상세 도면이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제1 요 조작부의 제1 플레이트의 요 케이블 삽입홀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제1 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제2 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 22는 본 발명의 제3 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4 활용예에 따른 최소 침습 수술 도구의 사용 예를 나타내는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 외형을 나타내는 사시도이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)는 샤프트(100)(즉, 주 샤프트), 조절 손잡이(110), 엔드 이펙터(120), 제1 조작 샤프트(130), 제2 조작 샤프트(140), 제1 동작 샤프트(150), 제2 동작 샤프트(160), 피치 조작부(200), 제1 및 제2 요 조작부(300, 400), 피치 동작부(600), 및 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)가 연결되어 구성됨을 알 수 있다.

우선, 도시된 바에 따르면, 샤프트(100)가 있고, 샤프트(100)의 일단으로부터 제1 조작 샤프트(130) 및 제2 조작 샤프트(140)가 배치되어 있으며, 샤프트(100)의 타단으로부터 제1 동작 샤프트(150) 및 제2 동작 샤프트(160)가 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 샤프트들 중 적어도 일부는, 필요에 따라, 내부에 하나의 또는 다수의 공간(예를 들면, 관형, 연뿌리형 또는 나선형의 공간)(미도시됨)이 형성되어 있을 수 있다.

또한, 제2 조작 샤프트(140)의 일단과 제2 동작 샤프트(160)의 일단에는 각각 도시된 바와 같이 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)가 배치되어 있다.

이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 구성을 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조절 손잡이(110)의 구성을 나타내는 사시도 및 측면도로서, 조절 손잡이(110)는 하나의 울(112)이 조절 손잡이(110)의 회전축을 따라 회전하면서 개폐 케이블(OC)을 잡아 당기거나 이완시킬 수 있도록 구성되어 있다(다만, 후술하는 바와 같이, 엔드 이펙터(120)의 종류에 따라 이러한 개폐 케이블(OC)이 필요 없는 경우도 있음을 이해하여야 한다). 즉, 보다 상세하게는, 조절 손잡이(110)는, 사용자가 쥘 수 있는 두 개의 로드가 회전축에 의해 연결되어 있고, 회전축에 의해 연결된 로드의 각 단부에는 반원형의 울(112)이 서로 대칭되는 형태로 형성되어 있으며, 이 중 적어도 하나(도시된 경우에는, 상부 울(112))의 개폐에 따라 개폐 케이블(OC)이 잡아 당겨지거나 이완되어 개폐될 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

한편, 조절 손잡이(110)는 피치 조작부(200)에 의해 제2 조작 샤프트(140)에 연결되어 있다. 도면을 참조하여 피치 조작부(200)의 구성을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피치 조작부(200)의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도시된 바에 따르면, 피치 조작부(200)에는, 원형으로 형성된 제1 및 제2 플레이트(210, 220)가 소정 거리만큼 이격되어 있고, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 면과 직교하는 면에는 반원형이고 동일한 크기로 형성되는 두 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)가 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 중심축을 기준으로 하여 한 쌍씩 평행하게 설치되어 있을 수 있다.

한편, 도 3에서, 피치 방향 조절 기어(230)가 설치되는 제1 및 제2 플레이트(210, 220)는 최소한의 면적을 차지하는 원형인 것으로 도시되어 있으나, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)는 굳이 원형일 필요는 없으며, 다른 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c를 더 살펴보기로 한다. 도 4a에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 플레이트(210)에 피치 방향 조절 기어(230)가 설치된 상태가 도시되어 있다. 비록 도 4a에는, 하나의 피치 방향 조절 기어(230)만이 설치되어 있는 것처럼 도시되어 있으나, 이는 피치 방향 조절 기어(230)의 설치 상태를 명확하게 나타내기 위해 다른 하나의 피치 방향 조절 기어(230)의 도시를 생략한 때문일 뿐, 실제로는 한 쌍을 이루는 두 개의 피치 방향 조절 기어(230)가 제1 플레이트(210)에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 도 4b와 도 4c에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 한 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)가 소정의 간격으로 평행하게 설치된 상태가 도시되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 하나의 플레이트에 하나의 피치 방향 조절 기어(230)만이 설치되는 경우에도 조절 손잡이(110)의 동작에 따른 피치 조작부(200)의 동작을 제어하는 것이 가능하지만, 그 동작의 안정성을 유지하기 위해 피치 방향 조절 기어(230)는 최소한 두 개 이상 설치되는 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 설치된 각 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)의 간격은 각각 동일한 것이 바람직하며, 제1 플레이트(210)에 설치된 피치 방향 조절 기어(230)와 제2 플레이트(220)에 설치된 피치 방향 조절 기어(230)는 서로 맞물릴 수 있도록 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하다.

도 3을 다시 살펴본다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 각각 설치된 한 쌍의 피치 방향 조절 기어(230)의 중심에는 원형으로 공간이 형성되어 있으므로, 원통형의 회전 관절축(240)이 피치 방향 조절 기어(230)의 중심부에 형성된 공간에 회전 가능하도록 삽입될 수 있다. 이때, 피치 방향 조절 기어(230)의 중심축과 회전 관절축(240)의 중심축은 서로 일치되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 삽입된 회전 관절축(240)의 길이는, 각각의 피치 방향 조절 기어(230)의 두께보다는 길게 형성되도록 하되, 나란히 형성되는 각각의 회전 관절축(240)의 단부가 서로 접촉되지 않는 정도로 결정되는 것이 바람직하다. 또한, 도시된 바에 따르면 피치 방향 조절 기어(230)는 반원형으로 형성되어 있으므로, 피치 방향 조절 기어(230)의 중심점은 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 표면 상에 위치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바에 따르면, 피치 방향 조절 기어(230)는 반원형으로 형성되어 있으나, 이는 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작 범위를 -90˚ 내지 +90˚로 한정하기 위한 것이므로, 동작 범위를 다르게 설정하기 위해서는 피치 방향 조절 기어(230)의 형태를 반원형이 아닌 부채꼴로 형성할 수도 있다.

제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 설치된 피치 방향 조절 기어들(230)의 맞물림 상태가 유지되도록 하기 위해서는, 제1 피치 링크(250)가 제1 및 제2 플레이트(210, 220) 사이에 배치될 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 통하여 더 살펴보기로 한다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 피치 링크(250)의 구성을 나타내는 정면도, 측면도 및 사시도로서, 제1 피치 링크(250)가, 소정의 길이를 갖는 직육면체 형태의 몸체(252)와, 이 양단에 설치되는, 소정의 간격을 이루는 두 쌍의 회전 링(254)을 포함함을 도시하고 있다.

이러한 제1 피치 링크(250)를 구성하는 회전 링(254)에는 피치 방향 조절 기어(230)의 중심에 삽입되는 회전 관절축(240)의 일단이 피치 방향 조절 기어(230)가 회전 가능하게끔 삽입된다. 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에서는 피치 방향 조절 기어(230)가 서로 맞물려 회전 동작하는데, 이러한 회전 동작은 제1 피치 링크(250) 양단의 회전 링(254)에 삽입된 회전 관절축(240)을 축으로 하여 일어난다.

한편, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 피치 링크(250)의 몸체(252)의 길이 방향의 중심에는 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)를 연결하는 개폐 케이블(OC)이 통과할 수 있도록 하는 관통홀(256)이 형성될 수 있다. 관통홀(256)은 몸체(252)의 중심에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

도 3과 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 다시 살펴본다. 도 3과 도 4a, 도 4b 및 도 4c에는 제1 및 제2 플레이트(210, 220)에 각각 2개의 관통홀(260)이 형성된 것이 도시되어 있다. 바람직하게는, 2개의 관통홀(260)은 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 중심점을 기준으로 하여 180˚의 각거리를 두고 형성되며, 피치 케이블(PC)이 삽입되는 피치 케이블 삽입홀(260)일 수 있다. 다만, 필요에 따라, 제1 플레이트(210)에 형성되는 관통홀(260)은 반드시 삽입홀의 형태로 구현될 필요는 없으며, 후술하는 바와 같은 피치 케이블(PC)의 동작이 가능하도록 하는 이상, 자유로운 형태로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.

한편, 도 3의 제1 및 제2 플레이트(210, 220)가 서로 직교하게 되는 상태에서도 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 모서리가 서로 부딪혀서 손상되는 것을 방지할 수 있도록 제1 및 제2 플레이트(210, 220)의 대향면 모서리에는 약 45˚ 각도로 모서리 면취 작업이 되어 있을 수 있다.

그 다음에, 도면을 참조하여 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)의 구성에 관하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 조절 손잡이(110)와 연결된 제2 조작 샤프트(140)는 제2 요 조작부(400)에 의해 제1 조작 샤프트(130)에 연결되고, 제1 조작 샤프트(130)는 제1 요 조작부(300)에 의해 샤프트(100)에 연결되어 조절 손잡이(110)의 요 방향 동작을 전달할 수 있도록 구성되어 있다.

도 6a는 제1 요 조작부(300)에 의해 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)가 연결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 제2 요 조작부(400)에 의해 제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140)가 연결된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6c는 제1 요 조작부(300)의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 6d는 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)의 구성을 나타내는 투시도이다.

제1 요 조작부(300)와 제2 요 조작부(400)는 그 케이블 삽입홀의 구성이 다소 다르게 될 수 있다는 점을 제외하고는 실질적으로 서로 동일한 구성으로 이루어져 있으므로, 이하에서는 제1 요 조작부(300)의 구성에 관하여 주로 설명하기로 한다.

피치 조작부(200)와 마찬가지로, 제1 요 조작부(300)에서는, 두 쌍의 요 방향 조절 기어(330)가 한 쌍씩 서로 대향하여 설치되는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 소정 간격으로 이격되어 구성되고, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)에 대하여 설치된 두 쌍의 요 방향 조절 기어(330)는 서로 맞물리며, 요 방향 조절 기어(330)의 맞물림 상태는 제1 요 링크(350)에 의해 유지될 수 있다. 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 이루는 각도는 -90˚ 내지 +90˚(도 1에 도시된 상태)이도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 사용자의 필요에 따라, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 이루는 각도의 범위는 변경될 수 있다.

여기서, 제1 요 조작부(300)의 서로 대향하는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)는 각각 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)의 길이 방향에 직교하는 방향에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 기울어짐의 크기는 약 45˚ 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 이 경우에도 제1 요 조작부의 요 방향 조절 기어(330)의 중심점은 제1 및 제2 플레이트(310, 320)의 표면 상에 위치되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)에는 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1) 및 제2 요 케이블(YC2)이 관통될 수 있는 제1 및 제2 요 케이블 삽입홀(362a, 362b)이 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.

제1 요 조작부(300)에 형성되는 제1 요 케이블 삽입홀(362a)은 도 6d에 도시된 바와 같이, 플레이트의 내부에서 곡선 형태로 형성되어 제1 요 조작부(300)의 동작 시에 요 케이블(YC1)이 원활하게 움직일 수 있도록 할 수 있다. 이러한 케이블 삽입홀의 구성은 제2 요 조작부(400) 등에서도 마찬가지 원리로 채용될 수 있다.

제2 요 케이블 삽입홀(362b)은 제1 및 제2 플레이트(310, 320)의 중심점을 기준으로 피치 케이블 삽입홀(360)과 90˚의 각거리를 두고 형성되며, 제1 요 케이블 삽입홀(362a)은 제2 케이블 삽입홀(362b)의 양측으로 각각 형성될 수 있다. 여기서, 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에는 제1 요 케이블(YC1)이 관통되고, 제2 요 케이블 삽입홀(362b)에는 제2 요 케이블(YC2)이 관통된다.

이러한 제1 요 조작부(300)는 그 내부의 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 조작부(200)의 내부의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하는 방향인 것을 제외하고는, 피치 조작부(200)와 동일한 방식으로 구성되므로, 그 구성에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는, 샤프트(100), 제1 동작 샤프트(150), 제2 동작 샤프트(160) 및 엔드 이펙터(120)의 연결 상태를 나태는 도면이다. 도시된 바에 따르면, 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)는 제1 요 동작부(700)에 의해, 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)는 제2 요 동작부(800)에 의해, 제2 동작 샤프트(160)와 엔드 이펙터(120)는 피치 동작부(600)에 의해 연결되어 있다. 도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 상기 언급된 구성요소들에 대한 상면도 및/또는 측면도를 포함한다.

먼저, 도 7a를 살펴본다. 샤프트(100)에 제1 동작 샤프트(150)를 연결하는 제1 요 동작부(700)는 서로 대향하여 설치되는 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)를 포함할 수 있다. 제1 요 동작부(700)의 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)에 설치된 두 쌍의 요 방향 동작 기어(730)가 서로 맞물리고, 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)가 제2 요 링크(750)에 의해 연결되는 것은 제1 요 조작부(300)에서와 마찬가지이므로, 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7b를 살펴보면, 제1 동작 샤프트(150)에 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)의 구성도 제2 요 조작부(400)의 구성과 마찬가지이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 도시된 바와 같이, 제2 요 동작부(800)의 제1 및 제2 플레이트도, 제1 요 조작부(300)나 제2 요 조작부(400)에서와 같이, 제1 동작 샤프트(150) 및 제2 동작 샤프트(160)의 길이 방향에 직교하는 방향에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

역시, 도 7c를 살펴보면, 제2 동작 샤프트(160)에 엔드 이펙터(120)를 연결하는 피치 동작부(600)의 구성 역시 제2 조작 샤프트(140)와 조절 손잡이(110)를 연결하는 피치 조작부(200)의 구성과 마찬가지이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기와 같이 구성된 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)의 일부 구성요소의 동작 방향은 서로 간에는 일치하지만 피치 동작부(600)의 일부 구성요소의 동작 방향과는 서로 직교하게 된다.

그리고, 엔드 이펙터(120)는 조절 손잡이(110)의 개폐 동작에 대응하여 동작할 수 있고, 이에 따라 인체 내부에서의 수술에 사용되는 도구, 즉, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등으로서 사용될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 도시된 바와는 달리, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드 이펙터(120)는 후크형 전극(hook electrode)과 같이 개폐 동작이 굳이 요구되지 않는 구성요소일 수도 있다.

이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 각 케이블의 연결 상태 및 그로 인한 본 발명의 각 구성요소의 동작에 관하여 더 살펴보기로 한다.

우선, 피치 조작부(200)는 피치 케이블(PC)에 의해 피치 동작부(600)와 연결되고, 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)는 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)에 의해 각각 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)와 연결될 수 있다.

더 상세히 설명하면, 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 각각의 일 단부는 제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성되어 있는 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에 고정될 수 있고, 제1 요 케이블(YC1)의 각각의 타 단부는 샤프트(100)에 제1 동작 샤프트(150)를 연결하는 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트(720)에 형성되어 있는 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있다.

또한, 제2 요 케이블(YC2)의 일 단부는 제1 조작 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)를 연결하는 제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있고, 제2 요 케이블(YC2)의 타 단부는 제1 동작 샤프트(150)과 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 고정될 수 있다.

따라서, 사용자가 조절 손잡이(110)를 피치 방향 및 요 방향으로 조작하면, 사용자의 조작은 피치 조작부(200)와 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)를 거쳐 피치 케이블(PC)과 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)을 통해 피치 동작부(600)와 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)로 전달될 수 있다(여기서, 피치 방향 동작과 요 방향 동작은 실질적으로 서로 독립적이다). 이때, 피치 케이블(PC)은 모든 샤프트의 내부를 통해 배치되고, 피치 케이블(PC)이 각 샤프트의 내부에서 꼬이는 것을 방지하거나 케이블의 방향을 전환(또는 역전)시키기 위한 가이더가 더 포함될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)도 각각 대응되는 샤프트 내에 배치되고, 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)이 각 샤프트의 내부에서 꼬이는 것을 방지하거나 케이블의 방향을 전환(또는 역전)시키기 위한 가이더가 더 포함될 수 있다.

이상에서 그리고 이하에서, 케이블이 주로 관통홀에 고정되는 것으로 예시되었지만, 본 발명의 기술적 사상에 따라 케이블이 동작할 수 있는 이상, 케이블이 반드시 관통홀에 고정될 필요는 없으며, 관통홀 근방의 고정된 구성요소(예를 들면, 플레이트)에 고정될 수도 있음이 이해되어야 한다.

피치 케이블(PC)과 제1 및 제2 요 케이블(YC1, YC2)의 연결 상태에 관하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.

앞서 본 바와 같이, 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에는 피치 케이블 삽입홀(260)이 형성되어 있다. 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에 형성되어 있는 피치 케이블 삽입홀(260) 중 하나를 선정하여 피치 케이블(PC)의 일단을 연결 고정하고, 피치 케이블(PC)의 타단은 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 피치 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 연결 고정할 수 있다.

또한, 제2 플레이트(220)에 형성된 피치 케이블 삽입홀(260) 중 다른 하나와 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 형성된 피치 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 다른 하나에도 동일한 방식으로 피치 케이블(PC)을 연결 고정하여, 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600)가 한 쌍의 피치 케이블(PC)에 의해 연결되도록 할 수 있다. 이때, 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600)를 연결하는 피치 케이블(PC)은 서로 평행하게 연결되고, 피치 케이블(PC)의 탄성도 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 그러나, 피치 케이블(PC)은 상기 설명한 바와 같은 가이더와 플레이트 등에 의해

형태가 되도록 연결될 수도 있다.

그리고, 피치 케이블(PC)은 피치 조작부(200)와 피치 동작부(600) 사이에서 샤프트(100), 제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140), 그리고 제1 및 제2 동작 샤프트(150, 160)의 내부를 통해 연결된다.

다음으로, 제2 요 케이블(YC2)에 대하여 살펴본다.

제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성되어 있는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 제2 요 케이블(YC2)의 일단이 연결 고정되고, 제2 요 케이블(YC2)의 타단은 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨) 중 하나에 연결 고정될 수 있다.

상술한 바와 같은 피치 케이블(PC)과 마찬가지로, 제2 요 조작부(400)와 제2 요 동작부(800)를 연결하는 제2 요 케이블(YC2)은 서로 평행하게 연결되고, 제2 요 케이블(YC2)의 탄성도 동일하게 설정될 수 있다.

다음으로, 제1 요 케이블(YC1)에 대하여 살펴본다.

우선, 동일한 탄성과 동일한 길이를 갖는 두 쌍의 제1 요 케이블(YC1)을 준비한다.

제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성되어 있는 제1 요 케이블 삽입홀(362a) 중 한 편에 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 일단이 연결 고정되고, 한 쌍의 제1 요 케이블(YC1)의 타단은 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트에 형성되는 제1 요 케이블 삽입홀 중 한 편에 연결 고정될 수 있다. 그리고, 제1 요 케이블(YC1)의 다른 한 쌍은 남은 제1 요 케이블 삽입홀들에 연결 고정될 수 있다.

이때에도, 제1 요 조작부(300)와 제1 요 동작부(700)를 연결하는 두 쌍의 제1 요 케이블(YC1)은 서로 실질적으로 평행하게 연결되고, 그 탄성도 서로 동일하게 설정될 수 있다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 제1 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 최소 침습 수술 도구(1)를 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 정렬한다.

그 다음에, 최소 침습 수술을 수행하는 사용자는 최소 침습 수술 도구(1)의 일단에 설치되어 있는 조절 손잡이(110)의 손잡이 울(112)에 손을 넣어 조절 손잡이(110)를 파지한다.

이하에서는, 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작의 설명을 용이하게 하기 위해 피치 방향의 + 와 - 동작을 사용자를 기준으로 상측과 하측 동작으로 정하여 설명하기로 한다. 또한, 조절 손잡이(110)의 요 방향 동작의 설명을 용이하게 하기 위해 요 방향의 + 와 - 동작을 사용자를 기준으로 하여 각각 우측과 좌측 동작으로 정하여 설명하기로 한다.

사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 상태에서 조절 손잡이(110)를 상측으로 회전 조작하면 피치 조작부(200)의 제1 플레이트(210)에 형성된 피치 케이블 삽입홀(260)에 일단이 연결되어 있는 피치 케이블(PC) 중 하측의 케이블이 당겨지게 되고, 피치 케이블(PC) 중 상측의 케이블은 하측의 케이블과 반대 방향으로 풀려서 엔드 이펙터(120)가 도 8a에 도시되어 있는 바와 같이 하측을 향하여 회전 동작하게 된다. 조절 손잡이(110)의 조작 방향이 반대가 되면 엔드 이펙터(120)의 동작 방향도 반대가 되고, 조절 손잡이(110)와 엔드 이펙터(120)의 회전량은 서로 비례하게 된다.

사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 후, 도 8b에 도시한 바와 같이, 조절 손잡이(110)를 좌측으로 회전 조작하면 제2 조작 샤프트(140)는 제2 요 조작부(400)에 의해 연결되어 있는 제1 조작 샤프트(130)와 함께 우측 방향으로 회전하게 된다.

제1 및 제2 조작 샤프트(130, 140)가 회전하여 우측을 향하게 되면, 제1 요 조작부(300)의 제2 플레이트(320)에 형성된 제1 요 케이블 삽입홀(362a)에 일단이 연결되어 있는 제1 요 케이블(YC1) 중 일측의 제1 요 케이블(YC1)이 도 8c에 도시된 바와 같이 a 방향으로 동작하게 되고, 이에 따라 제1 요 케이블(YC1) 중 반대측의 케이블은 a 방향의 반대 방향으로 동작하게 된다.

제1 요 케이블(YC1)의 타단은 제1 요 동작부(700)의 제2 플레이트에 형성된 제1 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 a 방향의 반대 방향으로 당겨진 제1 요 케이블(YC1)에 의해 제1 동작 샤프트(150)가 우측으로 회전하게 된다. 이때, 제1 동작 샤프트(150)에 연결되어 있는 제2 동작 샤프트(160)와 엔드 이펙터(120)는 제1 동작 샤프트(150)와 그 중심축의 정렬 상태가 유지되도록 동작한다.

이때, 제1 조작 샤프트(130)와 제1 동작 샤프트(150)의 요 방향 동작은 그 방향이 서로 일치하고, 회전량은 비례하게 된다.

이후, 도 8d에 도시된 바와 같이, 조절 손잡이(110)와 연결되어 있는 제2 조작 샤프트(140)는 도시된 바와 같이 우측 방향으로 회전할 수 있게 된다.

조절 손잡이(110)와 제2 조작 샤프트(140)가 우측으로 이동하면, 도 8e에 도시된 바와 같이 제2 요 조작부(400)의 제2 플레이트에 형성된 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 일단이 연결되어 있는 제2 요 케이블(YC2) 중 좌측의 제2 요 케이블(YC2)이 b 방향으로 동작하게 되고, 우측의 제2 요 케이블(YC2)은 b 방향의 반대 방향으로 당겨지게 된다.

제2 요 케이블(YC2)의 타단은 제2 요 동작부(800)의 제2 플레이트에 형성되는 제2 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 b 방향으로 당겨진 제2 요 케이블(YC2) 등에 의해 제2 동작 샤프트(160)가 좌측으로 회전하게 된다. 이때, 제2 동작 샤프트(160)에 연결되어 있는 엔드 이펙터(120)는 제2 동작 샤프트(160)와 그 중심축의 정렬 상태가 유지되도록 동작한다.

이때, 제2 조작 샤프트(140)와 제2 동작 샤프트(160)의 요 방향 동작은 그 방향이 서로 일치하고, 회전량은 비례하게 된다.

따라서, 도 8f에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)가 이루는 요 방향 각도(a1)는 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)가 이루는 요 방향 각도(a2)와 동일하게 되고, 제1 조작 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)가 이루는 요 방향 각도(b1)는 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)가 이루는 요 방향 각도(b2)와 동일하게 되므로, 사용자는 자신의 조작 의도에 따라 엔드 이펙터(120)의 동작을 제어할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 이상에서, 조절 손잡이(110)의 조작 방향이 반대가 되면 엔드 이펙터(120)의 동작 방향도 반대가 됨은 자명하다.

한편, 사용자가 조절 손잡이(110)의 조작에 의해 엔드 이펙터(120)가 원하는 방향을 향하도록 한 상태에서 조절 손잡이(110)를 폐쇄하게 되면, 조절 손잡이(110)의 폐쇄 동작이 개폐 케이블(OC)에 의해 엔드 이펙터(120)로 전달되어 엔드 이펙터(120)가 폐쇄될 수 있다. 반대로, 사용자가 조절 손잡이(110)를 개방하게 되면 엔드 이펙터(120)가 개방되도록 할 수 있다. 이때, 엔드 이펙터(120)의 개방 동작은 엔드 이펙터(120)에 설치된 복원 스프링(미도시됨)의 탄성력에 의해 이루어지도록 구성될 수도 있다. 사용자는, 필요에 따라, 이러한 개폐 기능이 구비된 엔드 이펙터(120)를 이용하여 수술을 행하게 된다.

이상에서, 사용자가 조절 손잡이(110)를 개방하는 경우, 엔드 이펙터(700)가 개방되는 것으로 설명하였으나, 사용되는 엔드 이펙터(120)에 따라서는 이와 반대로 동작하도록 구성하는 것도 가능하다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 조절 손잡이(110)의 두 개의 울(112) 중에 상측의 울(112)에 의해 개폐 케이블(OC)이 당겨질 수도 있지만, 그 하측의 울(112)에 의해 개폐 케이블(120)이 당겨질 수도 있음이 이해되어야 한다.

상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구(1)의 동작에 관한 설명은 이해를 돕기 위해 피치 방향 동작, 요 방향 동작 및 엔드 이펙터의 개방 동작의 순서로 행해졌으나, 최소 침습 수술 도구(1)의 동작의 순서가 설명된 순서와 다르게 되거나 심지어 상기 동작들 중 두 가지 이상의 동작이 동시에 행해지는 경우에도, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구(1)는 앞서 설명된 바와 같은 동작 원리에 따라 동작될 수 있다.

한편, 이상의 설명에서 언급된 각각의 조작부와 동작부에서 사용되는 조절 기어의 크기가 모두 동일하게 설정되어 있다면, 조절 손잡이(110)의 동작량과 엔드 이펙터(120)의 동작량은 1:1이 된다. 여기서, 조절 손잡이(110)의 동작량과 엔드 이펙터(120)의 동작량이 서로 다르게 설정되도록 하기 위해서는 조작부와 동작부에서 사용되는 조절 기어의 크기를 다르게 설정하면 된다.

예를 들어, 피치 조작부(200)의 피치 방향 조절 기어(230)가 피치 동작부(600)의 피치 방향 조절 기어(미도시됨) 보다 큰 반지름을 갖는 경우에는 사용자의 조작보다 더 큰 각도로 피치 동작부(600)의 피치 방향 조절 기어(미도시됨)가 회전하게 되므로, 결국 엔드 이펙터(120) 역시 조절 손잡이(110)보다 많이 회전하게 된다. 물론, 반대의 경우에는, 엔드 이펙터(120)의 동작량은 조절 손잡이(110)의 조작량보다 작게 된다.

제2 실시예

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 9b와 도 9c는 각각 도 9a의 A와 B 부분의 상세 도면이다. 본 실시예를 설명함에 있어서는, 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하되, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 바람직하게는 후크형 전극인 엔드 이펙터(120A)의 동작을 제어하기 위한 조절 손잡이(110A)는 제2 조작 샤프트(140)의 일단에 피치 조작부(200)에 의해 연결되어 있고, 엔드 이펙터(120A)는 피치 동작부(600)에 의해 제2 동작 샤프트(160)의 일단에 연결되어 있을 수 있다.

본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(120A)는 제1 실시예에서와 달리 막대 형태일 수 있다(한편, 본 실시예에서는 엔드 이펙터(120A)가 막대 형태인 경우를 예로 들고 있지만, 사용자의 필요에 따라 엔드 이펙터(120A)는 그것이 개폐 동작을 수반하지 않는 것인 이상 다양한 형태(예를 들면, 고리 형태)로 이루어질 수 있다).

본 실시예에 따른 조절 손잡이(110A)와 엔드 이펙터(120A) 및 여러 케이블의 연결은, 개폐 케이블이 존재할 필요가 없다는 점을 제외하면, 제1 실시예에서와 기본적으로 동일하므로, 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 구성과 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제3 실시예

도 10a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 A 부분의 상세 도면이다.

본 실시예에서는 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 제2 요 동작부(800)를 구성하는 제1 및 제2 플레이트(830, 840)가 경사지게 형성되어 있지 않고 피치 동작부(200)와 마찬가지로 서로 평행하게 형성되어 있는 것을 제외하면, 제1 실시예에서와 구성 및 동작이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에 따르면, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 플레이트(830, 840)가 서로 평행하게 형성되어 있기 때문에 제1 동작 샤프트(150)를 트로카를 통해 삽입하는 것이 제1 실시예의 경우보다 더 용이하게 될 수 있다.

그리고, 본 실시예에서도 제2 실시예에서와 같이 개폐 가능하지 않은 형태의 엔드 이펙터가 사용될 수도 있고, 조절 손잡이도 굳이 개폐 가능하지 않도록 형성될 수 있다. 또한, 사용자의 필요에 따라 엔드 이펙터는 그것이 개폐 동작을 수반하지 않는 것인 이상 다양한 형태(예를 들면, 고리 형태)로 이루어질 수 있다. 그리고, 이상과 같은 응용점은 본 실시예뿐만 아니라 후술하는 모든 실시예에서도 적용될 수 있다.

제4 실시예

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 13a는 도 12의 a 부분의 상세 도면이고, 도 13b는 도 12의 b 부분의 상세 도면이며, 도 13c는 도 12의 c 부분의 상세 도면이고, 도 13d는 도 12의 d 부분의 상세 도면이다.

도시된 바에 따르면, 조절 손잡이(110)와 제2 조작 샤프트(140)를 연결하는 피치 조작부(200)에 인접하여 제3 요 조작부(500)가 추가로 설치되어 있고, 엔드 이펙터(120)와 제2 동작 샤프트(160)를 연결하는 피치 동작부(600)에 인접하여 제3 요 동작부(900)가 추가로 설치되어 있으며, 제1, 제2 및 제3 요 조작부(300, 400, 500)와 제1, 제2 및 제3 요 동작부(700, 800, 900)를 연결하기 위하여, 제1, 제2 및 제3 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 각각 설치됨을 알 수 있다.

본 실시예에 따른 구성을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 13a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 조절 손잡이(110)에 연결되어 있는 피치 조작부(200)에 인접하는 제3 요 조작부(500)가 설치되어 있고, 제3 요 조작부(500)에 의해 제2 조작 샤프트(140)와 피치 조작부(200)가 연결되어 있을 수 있다. 제3 요 조작부(500)는 그 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 조작부(200)의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하도록 설치된다. 여기서, 제3 요 조작부(500)의 구성은 피치 조작부(200)의 구성과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도시된 바와 같이, 제1 요 조작부(300)에 걸쳐 연결되는 요 케이블은 세 가지일 수 있다. 이 중 제3 요 케이블(YC3)은 제1, 제2 및 제3 요 조작부(300, 400, 500)를 모두 거쳐 연결되어 있는 반면, 제2 요 케이블(YC2)은 제1 및 제2 요 조작부(300, 400)만을 거쳐 연결되어 있고, 제1 요 케이블(YC1)은 제1 요 조작부(300)만을 거쳐 연결되어 있음을 알 수 있다.

한편, 요 동작부에서는 이와 대응되는 구성이 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 13b에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)와 제1 동작 샤프트(150)는 제1 요 동작부(700)에 의해 연결되어 있을 수 있는데, 제1 요 동작부(700)에는 세 가지 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 모두 걸쳐져 있다. 제1 요 동작부(700)의 구성은 이전의 실시예에서와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 13c에는 제1 동작 샤프트(150)와 제2 동작 샤프트(160)가 제2 요 동작부(800)에 의해 연결되어 있음이 도시되어 있다. 제2 요 조작부(400)에서와 마찬가지로, 제2 및 제3 요 케이블(YC2, YC3)만이 제2 요 동작부(800)를 거치게 된다.

또한, 도 13d를 살펴보면, 엔드 이펙터(120)에 연결되어 있는 피치 동작부(600)에 인접한 제3 요 동작부(900)를 설치함으로써, 제3 요 동작부(900)에 의해 제2 동작 샤프트(160)와 피치 동작부(600)가 연결되어 있음이 도시되어 있다. 또한, 제3 요 조작부(500)에서와 마찬가지로, 제3 요 케이블(YC3)만이 제3 요 동작부(900)을 거치게 된다. 여기서, 제3 요 동작부(900)는 그 일부 구성요소의 동작 방향이 피치 동작부(600)의 일부 구성요소의 동작 방향과 직교하도록 설치된다. 한편, 이 외의 제3 요 동작부(900)의 구성은 피치 동작부(600)의 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 본 실시예에서의 특징적인 요 케이블의 구성에 관하여 더 자세히 살펴보기로 한다.

본 실시예에서는 피치 케이블(PC)과, 제1, 제2 및 제3 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 설치되어 있어서, 조절 손잡이(110)의 동작이 엔드 이펙터(120)로 전달됨을 알 수 있다.

우선, 피치 케이블(PC)의 양단이 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)와 피치 동작부(600)의 제2 플레이트에 각각 연결되어 있어서, 조절 손잡이(110)의 피치 방향 동작에 대응하여 엔드 이펙터(120)가 피치 방향으로 동작되는 것은 제1 실시예에서와 동일하다.

다음으로, 전술한 바와 같이, 세 가지의 요 케이블(YC1, YC2, YC3)이 제1 요 조작부(300)에 걸쳐 있다. 이때의, 제1 요 조작부(300)의 구성은 도 14에 도시된 바와 같다. 도시된 바와 같이, 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)에 형성되는 있는 3개의 요 케이블 삽입홀에서 중앙에 형성되어 있는 삽입홀을 제3 요 케이블 삽입홀(362c)이라고 칭하기로 하고, 제3 요 케이블 삽입홀(362c)의 양측의 삽입홀을 각각 제1 및 제2 요 케이블 삽입홀(362a, 362b)이라고 칭하기로 한다. 이러한 제1, 제2 및 제3 요 케이블 삽입홀(362a, 362b, 362c)은 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)의 중심축에 대하여 각각 180˚ 간격으로 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 이와 같은 구성은 제1 요 동작부(700)에서도 마찬가지로 구현될 수 있다. 한편, 도 13c에서와 같이, 제2 및 제3 요 조작부(400, 500)나 제2 및 제3 요 동작부(800, 900)에서도 위와 같은 요 케이블 삽입홀이 마련될 수 있다(그러나, 이와 같은 요 케이블의 삽입홀의 구성은 도 13a 내지 도 13d에 도시되는 바와 같은 요 케이블의 선택적인 삽입을 위한 필요에 따라 변경될 수 있다).

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 제4 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 최소 침습 수술 도구를 도 15a에 도시되어 있는 바와 같이 정렬한다.

최소 침습 수술을 수행하는 사용자는 최소 침습 수술 도구의 일단에 설치되어 있는 조절 손잡이(110)의 손잡이 울(112)에 손을 넣어 조절 손잡이(110)를 파지한다.

조절 손잡이(110)의 피치 방향 조작에 의해 엔드 이펙터(120)가 피치 방향으로 동작하는 것은 이전의 실시예에서와 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 사용자가 조절 손잡이(110)를 파지한 후, 도 15b에 도시된 바와 같이 조절 손잡이(110)를 우측으로 회전 조작하면, 피치 조작부(200)의 제2 플레이트(220)에 맞닿아 있는 제3 요 조작부(500)의 제2 플레이트(520)에 형성된 제3 요 케이블 삽입홀(562c)에 일단이 연결된 제3 요 케이블(YC3) 중 좌측의 제3 요 케이블(YC3)이 사용자의 몸쪽으로 당겨지게 되고, 이에 따라 제3 요 케이블(YC3) 중 우측의 요 케이블(YC3)은 사용자로부터 멀어지는 방향으로 풀리게 된다.

이때, 제3 요 케이블(YC3)의 타단은 제3 요 동작부(900)의 제2 플레이트에 형성되는 제3 요 케이블 삽입홀(미도시됨)에 연결 고정되어 있기 때문에 사용자의 몸쪽으로 당겨진 제3 요 케이블(YC3)에 의해 엔드 이펙터(120)가 좌측으로 회전하게 되어, 도 15c에 도시된 상태가 된다.

이 외에, 제1 및 제2 요 조작부(400, 500)의 조작에 의해 제1 및 제2 요 동작부(700, 800)가 동작하는 것은 이전의 실시예에서와 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(120)가 제3 요 동작부(900)에 의해 추가적으로 구동될 수 있으므로, 이전의 실시예에서보다 더 자유롭게 동작할 수 있게 된다. 이에 관한 동작 예에 관하여는 도 16a 및 도 16b를 참조할 수 있다.

제5 실시예

도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도로서, 본 실시예에서도 조절 손잡이(110)를 제2 조작 샤프트(140)에 연결하는 피치 조작부(200)에 인접하여 제3 요 조작부(500)가 추가로 설치되어 있고, 엔드 이펙터(120)를 제2 동작 샤프트(160)에 연결하는 피치 동작부(600)에 인접하여 제3 요 동작부(900)가 추가로 설치되어 있는 것은 제4 실시예에서와 동일하다.

그러나, 본 실시예에서는, 제4 실시예에서와는 달리, 제2 및 제3 요 케이블(YC2, YC3)이 제1 요 케이블(YC1)의 양측으로 각각 한 쌍씩 준비될 수 있다. 이러한 요 케이블의 연결에 관하여는 도 13a, 도 13b, 도 13c 및 도 13d에 각각 대응되도록 구성된 도 18a, 도 18b, 도 18c 및 도 18d를 참고하여 볼 수 있다. 물론, 본 실시예에서도, 제1 요 조작부(300)의 제1 플레이트(310)에 형성되는 요 케이블 삽입홀(362a, 362b, 362c)이 5개임을 나타내는 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 요 동작부(700)의 플레이트에서도 요 케이블 삽입홀이 5개로 유지될 수 있고, 또한, 제2 및 제3 요 조작부(400, 500)와 제2 및 제3 요 동작부(800, 900)의 플레이트에는 같은 개수의 또는 필요에 따라 저감된 개수의 요 케이블 삽입홀이 형성될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 상기 실시예들 중 어느 하나 이상을 채용하거나 본 발명의 상기 실시예들 중 어느 하나 이상에 대하여 적용함으로써 달성될 수 있는, 본 발명의 구체적인 활용예에 관하여 알아보기로 한다.

제1 활용예

도 20은 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구의 외형을 나타내는 사시도로서, 도 20은 제1 실시예에서의 조절 손잡이(110), 제1 조작 샤프트(130) 및 제2 조작 샤프트(140)의 역할을 수행하는 콘트롤러(1000)가 샤프트(100)의 일단에 연결될 수 있음을 도시하고 있다.

여기서, 콘트롤러(1000)는 모터와 같은 전동 수단을 이용하여 이전의 실시예에서 조절 손잡이(110)에 의해 수행되던 피치 방향 조작과 요 방향 조작을 수행하도록 전기적으로 제어될 수 있다.

이상과 같은 콘트롤러(1000)의 구성은 당업자가 공지의 전기 구동 제어 기술을 응용함으로써 자유롭게 취해질 수 있다. 본 발명자는 이와 같은 콘트롤러(1000)를 구성하는 데에 도움이 될 수 있는 종래 기술에 관하여, 발명의 명칭을 "Master-slave Manipulators with Scaling"으로 하는 미국등록특허 제4,853,874호와, 발명의 명칭을 "Positioner for Medical Instruments"로 하는 미국등록특허 제5,779,623호와, 발명의 명칭을 "Medical Robotic System"으로 하는 미국등록특허 제6,102,850호를 참조할 수 있음을 밝히는 바이다.

다만, 이러한 종래 기술에 대한 언급은 본 발명의 콘트롤러(1000)가 반드시 상기 종래 기술을 응용함으로써 구성되어야 한다는 의미로 행해진 것은 아님이 또한 이해되어야 한다.

제2 활용예

본 발명에 따르는 경우, 특히, 본 발명의 제4 실시예 또는 제5 실시예에 따르는 경우에는 요 방향의 자유도가 지나치게 커져서 오히려 수술의 수행에 어려움이 있게 될 수 있다. 따라서, 도 21에 도시된 바와 같이 제1 조작 샤프트(130)의 외측의 볼트에 고정될 수 있는 나비 너트(134)를 설치하고 일단은 샤프트(100)에 고정되고 다른 일부분은 볼트에 걸리게 되는 곡선형의 가이드(136)를 설치한 후, 이를 이용하여 제1 요 조작부(300)의 동작된 형태를 적절하게 고정함으로써 제1 요 동작부(700)의 동작된 형태를 고정시키고, 나머지 요 조작부를 이용해 추가적인 요 방향 조작을 행할 수도 있다.

본 활용예와 관련하여, 샤프트(100)와 제1 조작 샤프트(130)에 설치될 수 있는 위와 같은 구성요소가 제1 샤프트(130)와 제2 조작 샤프트(140)에도 설치될 수 있다는 점과, 소정 샤프트의 동작을 제한할 수 있는 구성요소라면 도시된 구성요소 외의 다른 구성요소가 채용될 수도 있다는 점이 이해되어야 할 것이다.

제3 활용예

이하에서는, 상기 실시예들을 통하여 보다 양호하게 이해될 수 있는 본 발명의 최소 침습 수술 도구를 활용하는 방법에 관하여 살펴보기로 한다. 도 22를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 발명의 일 활용예에 따르면, 환자의 몸에 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이 다수의 절개부를 형성할 필요 없이 단 하나의 절개부만을 형성하고도 수술을 수행할 수 있게 된다. 즉, 도 22의 (b)에 도시된 경우에는, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구를 2개 마련하여 이를 나란히 삽입함으로써 하나의 절개부만으로도 수술을 수행할 수 있게 된다. 이 경우에, 상기 2개의 최소 침습 수술 도구는, 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 동작을 수행할 수 있는 것으로 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 외과의사는 수술 수행 시에 한 손에 하나씩의 수술 도구를 잡고 조작할 수 있게 된다. 이때에, 도시된 바와 같이 하나의 절개부를 통해 내시경이 추가로 삽입될 수도 있다(이 경우, 내시경과 수술 도구 간의 평행성이 확보되기가 용이하므로, 외과의사는 자신이 행하는 동작을 보다 직관적으로 이해할 수도 있다는 부가적인 장점도 있다).

물론, 본 발명에 따른 최소 침습 수술 도구 활용 방법이 위에서 설명한 방법만을 포함하지는 않는다. 예를 들면, 내시경을 본 발명에 따른 하나의 최소 침습 수술 도구와 나란히 위치하도록 하나의 절개부를 통하여 삽입하여 수술하는 것도 가능하고, 내시경을 본 발명에 따른 하나의 최소 침습 수술 도구와 나란히 위치하도록 하나의 절개부를 통하여 삽입하되, 해당 절개부에 종래 기술에 따른 다른 수술 도구를 더 삽입하여 수술을 수행할 수도 있다.

상기와 같이 2개의 최소 침습 수술 도구가 병렬로 배치된 후 대칭되는 동작을 수행할 수 있는 것은, 본 발명에 따른 제 1 요 조작부, 제 2 요 조작부, 제 2 요 동작부를 구성하는 플레이트가 서로 대향하며 경사지게 형성되어 있어, 기구 간의 충돌 없이 조작하는 것이 가능하기 때문이다.

또한, 하나의 절개부를 통하여 삽입되는 수술 도구의 수에는 굳이 제한이 있을 필요가 없으며, 수술 도구의 경량화, 소형화, 미세화 등에 따라 얼마든지 자유롭게 다양한 수술 도구가 이용될 수 있을 것이다.

제4 활용예

도 23을 참조하여, 본 발명이 활용되기 유리한 경우에 대하여 직관적으로 이해해 보기로 한다. 도 23은 본 발명을 활용하여 환자의 장기 중의 하나인 콩팥을 비켜 부신에 비교적 용이하게 접근하여 수술할 수 있음을 나타내는 예시도이다. 즉, 본 발명을 활용하면, 최소 침습 수술 도구가 자유도 높게 동작할 수 있으므로, 굳이 절개부의 위치 등에 구애 받지 않고도 장애가 되는 장기 등을 회피하여 필요한 수술을 행할 수 있음을 알 수 있다.

1: 최소 침습 수술 도구
100: 샤프트
110: 조절 손잡이
120: 엔드 이펙터
130, 140: 제1 및 제2 조작 샤프트
150, 160: 제1 및 제2 동작 샤프트
200: 피치 조작부
300, 400: 제1 및 제2 요 조작부
600: 피치 동작부
700, 800: 제1 및 제2 요 동작부

Claims (1)

1. 제3 요 조작부, 제3 요 동작부, 제3 요 케이블 및 제3 요 케이블 삽입 홀을 포함하는 최소 침습 수술 도구.

Images