KR20120028804A - 수술기구용 굴곡장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치는 나선형 구조를 갖는 선재부 사이에 나선의 피치 방향으로 돌기부가 구성됨으로써, 전체적으로 간단한 구조로 말단 작동부의 굴곡 조작력을 원활하게 전달할 수 있고, 특히 리스트부가 굴곡된 상태에서 보다 견고한 지지력이 확보될 수 있도록 하여 수술 기기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

수술기구용 굴곡장치{Wrist device for surgical tool}

본 발명은 인체의 피부, 점막 또는 피부 내에 삽입되어 수술을 시행하는 수술기구에서 말단 작동부가 자유롭게 굴곡될 수 있도록 하는 수술기구용 굴곡장치에 관한 것이다.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제로 인하여 최근에는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.

이러한 수술용 로봇은 의사의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터(master) 로봇과, 마스터 로봇으로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치한 상태에서 수술을 진행하고 있다.

수술용 로봇은 슬레이브 로봇의 로봇 암에 장착된 상태에서 인체의 피부 점막 또는 피부 내에 삽입되어 조직을 절개하는 등 수술 작업을 시행하는 인스트루먼트(instrument)가 구비된다.

이러한 인스트루먼트는 엔드 이펙터(end effector) 즉, 말단 작동부의 자유로운 작동을 구현하기 위해 그 중간부에 굴곡장치를 구비한 것도 개발되어 사용되고 있다.

인스트루먼트의 굴곡장치에 대하여 선행기술을 참조하여 살펴본다.

도 1 내지 도 7은 미국특허 7,320,700에 개시된 도면이다. 참고로, 여기에서는 미국특허공보에 개시된 도면을 도면 부호 등을 변경하지 않고 그대로 첨부하고, 주요 부분을 중심으로 설명한다.

도 1은 굴곡장치를 갖는 인스트루먼트(instrument)를 보여주는 도면으로서, 이러한 인스트루먼트는 슬레이브 로봇의 로봇 암에 장착되어 작동되거나, 수동(hand-held) 수술기구의 조작부에 연결되어 수술 작업을 시행할 있도록 구성되는 것이 일반적이다.

도 1에서 참조번호 10은 굴곡장치의 주요 구성부인 리스트(wrist)이고, 참조 번호 12는 말단 작동부이며, 14는 조작부에 연결되는 본체 샤프트를 나타낸다.

도 2는 상기 리스트(10)를 중심으로 한 굴곡장치 부분을 나타낸 상세도로서, 코일 스프링 구조를 갖는 와이어 랩(wrap)(34)의 안쪽에 하이포관(26)에 연결된 케이블(24)이 위치되고, 외부는 수축관(36)이 구비된 구성으로 이루어져, 하이포관(26)이 당겨지고 밀어질 때 와이어 랩(34)과 수축관(36)이 케이블(24)을 각각으로부터 고정된 거리가 유지되게 하는 기능을 한다.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같은 굴곡장치는 와이어 랩(34)과 수축관(36)을 이용하여 하이포관(26) 및 케이블(24)에 의한 굴곡 상태가 유지되도록 구성되기 때문에 전체적으로는 구조가 복잡하게 이루어짐과 아울러, 수축관(36)의 신축성에 따라 굴곡 상태의 지지력이 충분히 제공되지 않은 문제점이 있다. 즉 상기 굴곡장치는 와이어 랩(34)과 수축관(36)에 의해 굴곡된 상태를 유지하게 되나, 말단 작동부에 힘이 가해질 경우에 와이어 랩(34)과 수축관(36)을 통해서는 굴곡된 상태를 유지할 수 있는 보다 견고한 지지력이 확보하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 인스트루먼트의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 발생하게 된다.

한편, 도 3 내지 도 5를 통해 개시된 위 미국특허의 또 다른 기술은 코일 스프링(222) 사이에 2개의 디스크(224)를 삽입한 것으로, 이때 디스크(224)는 도 4와 도 5에서와 같이 내부의 양쪽에서 탭(226)이 돌출되어 코일 스프링(222) 사이에 끼워지도록 구성된다. 이때 2개의 디스크의 탭은 90° 각도로 다른 위치에서 코일 스프링(222) 사이에 끼워지게 구성된다.

그리고, 도 6 및 도 7은 상기 코일 스프링의 둘레를 감싸도록 설치되는 외장 부품을 나타낸다.

그러나 위와 같은 미국 특허의 또 다른 기술 역시 전체적인 구조가 복잡해지고, 특히 코일 스프링(222) 사이에 단순히 2개의 디스크(224)를 삽입한 구조로 구성되기 때문에 서로 다른 디스크의 탭(226)이 정확한 위치에서 작용하기가 쉽지 않고, 이에 따라 견고하고 균일한 지지력을 확보하기 어려운 문제점이 발생한다.

결국, 위에서 살펴본 미국특허를 비롯하여 선행기술에서의 스프링 또는 이와 유사한 구조물은 외장 부품 내에 구비되어 말단 작동부의 굴곡 상태를 조절한 후에 원상태로 복원하기 위해 사용된 것으로, 전체 부품을 단순화하고 보다 효율적인 기구 구성을 실현하는 데는 한계가 있는 문제점을 가지고 있는 것이다. 특히, 리스트의 굴곡된 상태를 견고하게 유지하기 어려워 수술 기구의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구조로 말단 작동부의 굴곡 조작력을 원활하게 전달함과 아울러 굴곡된 상태에서 보다 견고한 지지력이 확보될 수 있도록 하여 기기의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 수술기구용 굴곡장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치는, 말단 작동부의 자유로운 굴곡 작동을 위한 리스트부를 포함하고, 상기 리스트부는, 나선형 구조로 형성되어 양단이 연결체에 각각 연결된 선재부; 및 상기 선재부를 구성하는 선재들 사이에서 나선의 피치 방향으로 돌출되어 작동 케이블의 당김 또는 밂 작동에 의해 상기 선재부가 굴곡될 때 상기 선재부의 변형을 유도하거나 변형된 상태가 유지되도록 하는 복수의 돌기부를 포함한다.

상기 리스트부는 본체 샤프트와 상기 말단 작동부 사이, 또는 상기 본체 샤프트의 하나 이상의 중간 부분에 구비될 수 있다.

본체 샤프트와 말단 작동부 사이에 작동 케이블에 의해 굴곡되는 리스트부가 구비되고, 상기 리스트부는, 나선형 구조로 형성되어 그 양단부가 상기 본체 샤프트와 말단 작동부에 각각 연결된 선재부와, 상기 선재부를 구성하는 선재들 사이에서 나선의 피치 방향으로 돌출되어 상기 작동 케이블의 당김 또는 밂 작동에 의해 선재부가 굴곡될 때 선재부의 변형을 유도하거나 변형된 상태가 유지되도록 하는 복수의 돌기부를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 선재부는, 리스트부의 길이 방향으로 상기 작동 케이블이 통과하도록 복수의 케이블 홀이 연속하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 선재부는, 나선 구조를 갖는 나선부와, 원형 링 구조로 형성되어 상기 나선부의 양단부에 연결되어 상기 본체 샤프트와 말단 작동부에 각각 고정되는 양쪽 고정부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 선재부는, 상기 나선부가 압축 또는 인장 탄성을 갖도록 구성할 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 선재부를 구성하는 선재들 사이에 선재부의 회전 방향으로 상호 구속할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 돌기부는, 한쪽 끝단부가 한쪽 선재에 고정된 상태에서 피치 방향으로 돌출되어, 이 돌출된 다른 쪽 끝단부가 인접한 다른 선재에서 떨어진 상태에서 지지될 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 돌기부와 이 돌기부와 접촉하는 선재 부분은 서로 밀착되게 대응되는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 돌기부의 끝단부는 반구형 구조로 형성되고, 이 돌기부와 접촉하는 선재 부분은 반구형 구조로 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌기부는, 상기 선재부의 원주 방향으로 나선을 따라 일정 각도마다 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 돌기부는, 상기 선재부의 원주 방향으로 나선을 따라 180° ~ 360° 사이의 각도에서 일정 각도마다 형성될 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 돌기부는, 상기 선재부의 원주 방향으로 나선을 따라 240° 각도마다 형성될 수 있다.

한편, 상기 돌기부에 대응하는 다른쪽 선재에는 상기 돌기부를 지지할 수 있도록 돌기부 방향으로 돌출된 지지부가 형성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 돌기부는, 양단부가 양쪽 선재에 모두 고정되게 구성되게 구성할 수도 있고, 이와는 반대로 상기 돌기부는 양쪽 선재에서 모두 분리되게 구성될 수도 있다. 모두 분리되게 구성될 때는 양쪽 선재에 돌기부의 양단부가 삽입될 수 있도록 홈 구조의 삽입부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치는, 나선형 구조를 갖는 선재부 사이에 나선의 피치 방향으로 돌기부가 구성되기 때문에 전체적으로 간단한 구조로 말단 작동부의 굴곡 조작력을 원활하게 전달할 수 있고, 특히 리스트부가 굴곡된 상태에서 보다 견고한 지지력이 확보될 수 있기 때문에 말단 작동부 조작을 비롯하여 기기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치는, 돌기부가 선재들을 회전 방향으로 구속할 수 있도록 구성한 경우에, 본체 샤프트에서 회전 방향의 작동력이 제공될 때 나선형 선재부의 꼬임을 방지하여, 본체 샤프트를 회전시킬 경우 말단 작동부까지 원활하게 회전시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1 내지 도 7은 미국특허 7,320,700호에 개시된 도면들을 나타낸다.
도 8 내지 도 17은 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 일 실시예를 보여주는 도면들로서,
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 일 실시예의 작동 상태를 보여주는 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 일 실시예를 보여주는 사시도,
도 10은 도 9에 예시된 리스트부를 보여주는 사시도,
도 11은 도 9에 예시된 리스트부의 정면도,
도 12는 도 9에 예시된 리스트부의 평면도,
도 13은 본 발명에서 돌기부의 배치 구성을 보여주는 참고도,
도 14는 본 발명에서 돌기부의 설치 상태를 보여주는 상세 단면도,
도 15 내지 도 17은 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 여러 작동 상태를 보여주는 도면들이다.
도 18 내지 도 19는 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 20은 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치에서, 돌기부의 설치 위치를 달리하는 실시예의 평면도이다.
도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면들로서, 도 21은 전체 사시도, 도 22는 도 21의 "A" 부분 상세 단면도이다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 도 22에 대응하는 여러 변형 실시예의 도면으로서, 도 23은 돌기부의 양쪽이 모두 고정된 상태의 단면도, 도 24는 돌기부의 양쪽이 모두 분리된 상태의 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 도면에 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복 설명은 생략한다.

도 8 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

도 8a는 수술기구용 인스트루먼트의 끝단부를 보여주는 개략적인 사시도로서, 도면 부호 110은 슬레이브 로봇의 조작부 또는 수동 수술기구의 조작부 등에 연결되는 본체 샤프트를 나타낸다.

본체 샤프트(110)는 통상 중공의 관형 구조로 형성되어 그 내부에 후술할 리스트부(130)를 조작하기 위한 케이블(115; 도 9 참조)을 비롯하여 말단 작동부(120)를 작동하기 위한 케이블 또는 와이어들이 통과할 수 있도록 이루어진다. 또한 본체 샤프트(110)의 내부에는 말단 작동부(120)의 회전 작동을 위한 케이블도 구비될 수 있다.

도면 부호 120은 엔드 이펙터(end effector) 즉, 말단 작동부를 나타낸 것으로, 본 실시예의 도면에서는 가위형 수술부재(125)를 예시하여 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 말단 작동부(120)를 구성하는 공지의 다양한 수술부재를 연결하여 이용할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 가위 외에도 집게, 커터, 송곳, 카메라 등을 들 수 있다.

도면 부호 130은 말단 작동부(120)의 자유로운 굴곡 작동이 가능하도록 본체 샤프트(110)와 말단 작동부(120) 사이를 연결하는 리스트부(130)를 나타낸다.

리스트부(130)는 본체 샤프트(110)의 끝단부에 구비된 연결체(111)와 말단 작동부(120)의 뒤쪽 끝단부에 구비된 연결체(121)에 각각 고정되게 연결될 수 있다. 물론 리스트부(130)가 본체 샤프트(110) 또는 말단 작동부(120)와 연결되는 부분은 상대 회전 가능하도록 연결하는 것도 가능하다.

이와 같은 리스트부(130)는 도 8a에 예시된 바와 같이 본체 샤프트(110)를 중심으로 말단 작동부(120)가 전후좌우 방향을 포함하여 모든 방향으로 자유롭게 굴곡 되면서 수술 작업을 실시할 수 있도록 구성되는 것이다.

도 8a의 리스트부(130)에는 외피가 씌워져 있지 않은 구조에 대하여 도시하였으나, 실시 조건에 따라서는 리스트부(130)의 굴곡 작동에 영향을 주지 않은 정도로 얇은 연성 재질로 이루어진 외피를 씌워서 구성할 수도 있다.

또한, 리스트부(130)는 위와 같이 본체 샤프트(110)의 연결체(111)와 말단 작동부(120)의 연결체(121) 사이에 고정될 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 리스트부(130)는 도 8b와 같이, 본체 샤프트(110)의 중간에 연결되어 고정될 수도 있다. 즉, 리스트부(130)는 본체 샤프트(110)의 두 연결체(111, 112) 사이에 결합되어 고정될 수도 있다. 이외에도 도면에 도시하지는 않았지만, 리스트부(130)가 도 8a와 같이 본체 샤프트(110)의 연결체(111)와 말단 작동부(120)의 연결체(121) 사이에 구비됨과 동시에, 도 8b와 같이 본체 샤프트(110)의 두 연결체(111, 112) 사이에도 구비될 수 있으며, 경우에 따라서는 본체 샤프트(110)의 2 이상의 부분에서 각각 두 연결체 사이에 리스트부(130)가 구비될 수도 있다. 이에 따라, 하나 이상의 리스트부(130)에 의해 말단 작동부(120)가 본체 샤프트(110)를 중심으로 전후좌우 방향을 포함하여 모든 방향으로 더욱 자유롭게 굴곡되도록 하여 수술 작업이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.

이하 도 8a와 같이 리스트부(130)가 결합된 수술기구용 인스트루먼트의 구조 및 동작을 설명하지만, 도 8b와 같은 구조 또는 복수의 부분에 리스트부(130)가 구비되는 구조에서도 유사하게 리스트부(130)가 동작할 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

이하, 도 9 내지 도 17을 참조하여 상기한 리스트부(130)를 중심으로 본 발명의 주요 구성 부분을 상세히 설명한다.

리스트부(130)는 도 9에 도시된 바와 같이 본체 샤프트(110)의 내측으로 연결되는 작동 케이블(115)들에 의해 자유롭게 굴곡될 수 있게 구성된다.

여기서, 작동 케이블(115)은 위에서 언급한 바와 같이 조작부에 연결되어 당김 및 밂 작동이 가능한 와이어 구조물로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 작동 케이블은 그 끝단부에 걸림부(117)가 형성되어 말단 작동부(120)의 연결체(121; 도 8 참조)에 설치되거나, 후술할 리스트부(130)의 고정부(136)에 걸리거나 고정되게 설치될 수 있다.

상기 리스트부(130)는 크게 나선형 구조를 갖는 선재부(131)와 이 선재부(131) 사이에 구비되는 돌기부(140)로 구성된다.

먼저, 상기 선재부(131)는 나선 구조, 즉 코일 스프링과 같은 구조를 갖는 나선부(133)와, 이 나선부(133)의 양단부에 연결되어 상기 본체 샤프트(110)와 말단 작동부(120)에 각각 연결되는 고정부(135, 136)로 구성될 수 있다.

나선부(133)는 하나의 선재가 나선(또는 코일 형상) 구조로 연속하여 연결되고, 내경 및 외경은 전체적으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이때 나선부(133)는 압축 탄성력 또는 인장 탄성력을 갖도록 구성할 수 있다.

고정부(135, 136)는 나선부(133)의 양쪽 끝단부에서 원형 링 구조로 연결된 부분으로서, 위에서 설명한 바와 같이 본체 샤프트(110)와 말단 작동부(120)의 연결체(111, 121)에 각각 연결될 수 있게 구성된 부분이다.

이와 같은 선재부(131)는, 도 10 및 도 11을 참조하면, 리스트부(130)의 길이 방향으로 상기 작동 케이블(115)이 통과하도록 복수의 케이블 홀(137)이 연속하여 형성된다. 본 실시예의 도면에서는 평면에서 보았을 때, 6곳의 케이블 홀(137)이 형성된 구조를 예시하였으나(도 12 참조), 실시 조건에 따라서는 평면에서 보았을 때, 3곳의 돌기부(140) 위치 사이에 3곳의 케이블 홀(137)이 형성되도록 배치하는 것도 가능하고, 실시 조건에 따라서는 그 이상의 복수개로 다양하게 형성하여 구성하는 것이 가능하다. 다만, 리스트부(130)의 균일한 굴곡 작동을 구현할 수 있도록 케이블 홀(137)의 개수 및 간격 설정은 상기 돌기부(140)의 개수 및 배치 간격에 따라 적절하게 설정하여, 전체가 균일 간격 또는 대칭되게 배치하여 구성하는 것이 바람직하다.

다음, 상기 돌기부(140)는 나선부(133) 및 고정부(135, 136)를 구성하는 선재들 사이에서 나선의 피치 방향으로 돌출되게 형성된 것으로서, 상기 작동 케이블(115)의 작동(당김 또는 밂)에 따라 작동 케이블(115)에 의한 굴곡 작동력을 전달함과 동시에, 선재부(131)가 굴곡되어 변형된 후에는 그 변형된 상태가 유지될 수 있게 선재부(131)가 압축되는 것을 억제할 수 있도록 지지하는 기능을 하게 된다. 이로써 말단 작동부(120; 도 8 참조)가 인체 조직을 절개, 절단, 파지, 지짐 등의 작업을 시행할 때 말단 작동부의 방향을 정확히 조절할 수 있게 됨과 아울러, 리스트부(130)가 변형된 후에는 변형된 상태가 그대로 유지된 상태에서 말단 작동부(120)가 흔들리지 않고 견고한 지지력을 확보한 가운데 수술 작업을 시행할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 돌기부(140)는, 도 8 등을 참조하면, 본체 샤프트(110)에서 리스트부(130)를 경유하여 말단 작동부(120)에 회전력을 전달할 때 인접한 선재들을 회전 방향으로 서로 구속하여 토크를 전달하는 기능도 담당한다. 즉, 돌기부(140)가 없다면 본체 샤프트(110)가 회전할 때 중간에서 나선부(133)가 꼬이면서 말단 작동부(120)에 토크를 전달하기 어렵게 되나, 나선부(133)를 구성하는 선재들을 돌기부(140)들이 회전 방향으로 서로 구속함으로써 본체 샤프트(110)의 회전 운동을 말단 작동부(120)에 원활하게 전달하는 기능도 담당하게 된다. 이에 따라 상기 리스트부(130)는 인스트루먼트의 자유 굴곡이 가능하게 하면서도 전체적으로 일체형 구조와 같이 회전방향으로 조작도 자유롭게 구현하면서 수술 작업을 시행할 수 있게 되는 것이다.

이러한 돌기부(140)는 선재부(131)의 나선을 따라 일정 각도마다 돌출되게 형성되는 것이 바람직한데, 선재의 원주 방향으로 180° ~ 360° 사이의 각도에서 일정 각도마다 모두 한쪽 방향(본체 샤프트 방향 또는 말단 작동부 방향)으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 도 13에 예시한 바와 같이 선재의 원주 방향으로 240° 각도마다 돌출되게 형성할 수 있다. 이때 돌기부(140)는 평면 투시 구조에서는 120° 간격마다 균일하게 배치된 상태에서 선재부(131)의 압축을 방지함과 아울러 굴곡 상태를 지지하는 기능을 하게 된다.

이제 돌기부(140)의 설치 구조에 대하여 설명한다.

도 14를 참조하면, 돌기부(140)는 선재의 일측 부분(133U)에 고정된 상태에서 나선의 피치 방향으로 인접한 선재의 타측 부분(133U)에 지지될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 돌기부(140)의 한쪽 끝단은 선재의 일측 부분(133U)에 부착 또는 일체 성형 방식 등으로 고정되고, 다른 쪽 끝단은 인접한 선재의 타측 부분(133L)에서 떨어진 상태에서 접촉되어 지지될 수 있도록 구성되는 것이다.

이때, 상호 접촉되는 돌기부(140)의 끝단부(140a)와 이 끝단부와 접촉하는 선재 부분(133a)은 접촉이 부드럽게 이루어질 수 있도록 서로 형상에 대응되는 구조로 형성(형합)되는 것이 바람직하다. 즉, 도면에 예시된 바와 같이 돌기부(140)의 끝단부(140a)는 반구형 구조로 돌출되고, 이 돌기부(140)와 접촉하는 선재 부분(133a)은 반구형 구조로 오목하게 형성될 수 있다.

도 14에서 은선으로 표시된 부분은 나선부(133)가 일측 방향으로 압축될 때, 나선부(133)와 돌기부(140)의 변형 및 접촉 상태를 보여준 것으로서, 도면에서는 이해를 도모하기 위해 실제보다 과장되게 표현하였다.

도 15 내지 도 17은 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 리스트부(130)가 여러 방향으로 굴곡된 상태를 보여주는 개략적인 사시도들로서, 작동 케이블(115)을 당김 또는 밂 작동에 따라 자유롭게 굴곡되고 있는 상태를 보여준다.

참고로, 도 15 내지 도 17에서는 작동 케이블(115)을 생략하고, 리스트부(130)의 움직임 상태를 중심으로 표현한 도면들이다.

한편, 도 15에 은선으로 나타낸 바와 같이, 리스트부(130)의 외곽에 위에서 설명한 외피(150)를 씌워 리스트부(130)가 노출되지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

도 18 내지 도 19는 본 발명에 따른 수술기구용 굴곡장치의 다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 18은 리스트부(130)를 나타낸 정면도이고, 도 19는 도 18에 예시된 리스트부가 작동 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.

전술한 본 발명의 일 실시예에서는 선재부(131)가 원형 단면 구조로 형성된 것을 예시하였으나, 다른 실시예에서는 선재부(131)가 사각 단면 구조를 갖는 구성을 예시하였다. 이외의 다른 부분의 구성은 전술한 일 실시예의 구성과 동일 유사하게 구성될 수 있으므로, 동일한 도면 부호를 부여하고 반복 설명은 생략한다.

도 20은 도 13에 예시된 돌기부(140)의 배치 구조와 달리 나선 방향으로 270° 간격으로 돌기부(140)가 차례로 배치된 구성을 평면 구조로 나타내었다. 즉, 돌기부(140)는 선재부(131)의 원주 방향으로 나선을 따라 270° 간격으로 차례로 형성됨으로써 평면에서 보았을 때, 90° 간격으로 4 곳에 돌기부가 배치된 구조를 보여준다. 이때 케이블 홀(137)은 4 곳의 돌기부가 배치 공간 사이에 하나씩 모두 4곳에 배치되게 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 도 21 및 도 22는 본 발명의 또 다른 여러 실시예의 구성을 보여주는 도면으로서, 나선부(133)에 피치 방향으로 상호 마주하는 선재들 사이에 한쪽 선재에서는 상기한 돌기부(140)가 돌출되고, 다른 쪽 선재에서는 상기 돌기부(140)를 지지하는 지지부(142)가 돌출되는 구조를 보여준다. 상기 돌기부(140)와 지지부(142)가 상호 접촉하는 부분은 도 22에서와 같이 볼록한 곡면(140a)과 오목한 곡면(142a)이 상호 밀착되게 구성되는 것이 바람직하다.

돌기부(140)와 지지부(142)는 선재들에 일체형 구조로 성형하여 제작하는 것도 가능하나, 도면에서와 같이 선재들에 핀(145)(146)으로 고정하여 조립하는 방법도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 여러 실시예들에서는 돌기부(140)가 선재의 어느 한쪽에 고정되고 다른 쪽은 떨어져 있는 구조를 중심으로 설명하였으나, 실시 조건에 따라서는 도 23에 예시된 바와 같이 돌기부(140)의 양단부가 양쪽에 위치된 나선부(133)의 선재들에 모두 고정되게 구성하는 것도 가능하다. 또한 도 24에 예시된 바와 같이 돌기부(140)의 양단부가 양쪽에 위치된 나선부(133)의 선재들로부터 모두 분리되게 구성하는 것도 가능하다. 이때에는 돌기부(140)가 이탈하지 않도록 돌기부의 양단부(141a, 141b)가 삽입될 수 있게 양쪽 선재에 홈 구조의 삽입부(134a, 134b)가 각각 형성되게 구성하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 말단 작동부의 자유로운 굴곡 작동을 위한 리스트부를 포함하고,
   상기 리스트부는,
   나선형 구조로 형성되어 양단이 연결체에 각각 연결된 선재부; 및
   상기 선재부를 구성하는 선재들 사이에서 나선의 피치 방향으로 돌출되어 작동 케이블의 당김 또는 밂 작동에 의해 상기 선재부가 굴곡될 때 상기 선재부의 변형을 유도하거나 변형된 상태가 유지되도록 하는 복수의 돌기부를 포함하고,
   상기 리스트부는 본체 샤프트와 상기 말단 작동부 사이, 또는 상기 본체 샤프트의 하나 이상의 중간 부분에 구비된 것을 특징으로 하는 수술기구용 굴곡장치.

Images