KR20120041402A

KR20120041402A - Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same

Info

Publication number: KR20120041402A
Application number: KR1020100102831A
Authority: KR
Inventors: 김예빈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-05-02

Abstract

PURPOSE: A surgical instrument and a robot system including the same are provided to prevent a medical accident due to a loss of an absorbent resin by accurately measuring an amount of absorbent resins used. CONSTITUTION: A driving unit(42) is connected to a robot arm of a surgical robot. A shaft(44) is combined with the driving unit and is extended. A cutting unit(46) cuts an absorbent resin(48) according to the control of the driving unit. The absorbent resin is located in the driving unit with a roll shape for surrounding a rotation shaft. A used amount measuring unit(56) measures an amount of absorbent resins used.

Description

Surgical instruments and surgical robot system including the same {SURGICAL INSTRUMENT AND SURGICAL ROBOTIC SYSTEM INCLUINDG THE SAME}

본 발명은 수술기구 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최소침습수술(minimal invasive surgery)을 위한 수술기구 및 수술용 로봇 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a surgical instrument and a surgical robot system comprising the same, and more particularly, to a surgical instrument and a surgical robot system for minimal invasive surgery.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 수술기구를 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. Medically, surgery means repairing a disease by cutting, slitting or manipulating skin, mucous membranes, and other tissues using surgical instruments. 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.

이에 대해, 피부를 절개하는 대신 작은 삽입공(孔)을 천공하고, 이를 통해 내시경, 복강경, 수술기구(surgical instrument), 미세수술용 현미경 등의 수술기구를 삽입하여 체내에서 수술이 이루어지도록 하는 최소 침습 수술이 각광받고 있다. 한편, 이러한 최소 침습 수술은 집도의에 의해 수동으로 진행될 수도 있으나, 최근에는 시술자가 직접 기구를 조작하는 대신 수술용 로봇을 사용하여 기구를 정교하게 조작하여 수술을 수행하는 로봇 수술이 대안으로서 제시되고 있다. In contrast, instead of dissecting the skin, a small insertion hole is drilled, and through this, a surgical instrument, such as an endoscope, a laparoscope, a surgical instrument, a microsurgical microscope, is inserted to allow surgery to be performed in the body. Invasive surgery is in the spotlight. On the other hand, such minimally invasive surgery may be performed manually by a surgeon, but in recent years, a robotic operation in which a surgeon performs an operation by precisely manipulating the instrument using a surgical robot instead of manipulating the instrument directly has been proposed as an alternative. .

로봇 수술을 위한 수술용 로봇은, 기구의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터(master) 입력부와, 마스터 입력부로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다. 슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암(robotic arm)을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 수술기구가 장착된다. Surgical robot for robot surgery is composed of a master input unit for generating and transmitting a signal required by the operation of the instrument, and a slave robot that receives a signal from the master input unit and directly performs the operation necessary to the patient. The master robot and the slave robot can be integrated or configured as separate devices and placed in the operating room. The slave robot is provided with a robot arm (robotic arm) for the operation for surgery, the surgical instrument is mounted on the tip of the robot arm.

한편, 환자에 대한 시술 과정 동안 혈액 등의 체액을 닦아내는 데 거즈와 같은 흡습성 수지가 사용되는데 이는 별도의 이송수단에 의해 수술 부위로 삽입된다. 그런데 흡습성 수지를 자주 사용해야 하는 시술의 경우에는 다량의 흡습성 수지를 환자의 수술 부위로 이송하기 위해 수 차례에 걸쳐 반복적으로 흡습성 수지의 이송수단을 체내로 투입하여야 하므로 수술에 있어 시간적 및 기술적인 어려움을 유발하게 된다. On the other hand, hygroscopic resin such as gauze is used to wipe off body fluids such as blood during the procedure for the patient, which is inserted into the surgical site by a separate transfer means. However, in the case of the procedure where frequent use of the hygroscopic resin is necessary, the transfer means of the hygroscopic resin must be repeatedly inserted into the body several times to transfer a large amount of hygroscopic resin to the surgical site of the patient. Will cause.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본원 발명의 목적은 수술 과정에서 흡습성 수지를 빠르고 연속적으로 체내로 이송할 수 있는 수술기구 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템을 제공하는 데 있다. Therefore, the present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a surgical instrument and a surgical robot system using the same that can quickly and continuously transfer the hygroscopic resin in the body in the surgical process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 수술기구는 수술용 로봇의 로봇 암(robotic arm)에 탈부착 가능하고, 내부에 흡습성 수지를 수용하는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되고, 그 내부로 흡습성 수지가 관통되어 이송되는 샤프트 및 샤프트의 구동부와 다른 일 측에 결합되고, 구동부의 제어에 따라 샤프트를 관통하여 이송된 흡습성 수지를 잘라내는 절단부를 포함한다. 이때, 흡습성 수지는 거즈(gauze)일 수 있다. In order to achieve the above object, the surgical instrument of the present invention is detachable to a robotic arm (robotic arm) of the surgical robot, the drive unit for accommodating the hygroscopic resin therein, extends coupled to the drive unit, the hygroscopic resin therein Is coupled to the shaft and the other side of the drive unit and the conveyed through, and the cutting unit for cutting out the hygroscopic resin conveyed through the shaft under the control of the drive unit. In this case, the hygroscopic resin may be a gauze.

수술기구는 흡습성 수지를 롤(roll) 형태로 감겨져 보관하도록 구동부의 내부에 구비되는 회전축을 더 포함하고, 흡습성 수지의 일단은 샤프트의 내부를 관통하여 절단부로 노출될 수 있다. The surgical instrument further includes a rotating shaft provided inside the drive unit to wind and store the hygroscopic resin in a roll shape, and one end of the hygroscopic resin may be exposed to the cut portion through the inside of the shaft.

절단부는 적어도 하나의 날(blade)을 구비하는 집게의 형상으로 구성될 수 있다. The cutting portion may be configured in the shape of a forceps having at least one blade.

수술기구는 흡습성 수지의 사용량을 측정하도록 구성되는 사용량 측정부를 더 포함할 수 있다. The surgical instrument may further include a usage measuring unit configured to measure the usage of the hygroscopic resin.

사용량 측정부는 롤의 회전수를 측정하는 회전수 측정부 및 회전수 측정부에서 측정한 회전수에 근거하여 흡습성 수지의 사용량을 계산하는 연산부를 포함할 수 있다.The usage amount measurement unit may include a rotation speed measurement unit for measuring the rotation speed of the roll and a calculation unit for calculating the usage amount of the hygroscopic resin based on the rotation speed measured by the rotation speed measurement unit.

수술기구는 사용량 측정부에서 측정한 흡습성 수지의 사용량에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.The surgical instrument may further include a memory that stores information on the amount of hygroscopic resin measured by the amount of use measurement unit.

사용량 측정부는 절단부의 동작 횟수를 측정하는 절단횟수 측정부를 더 포함할 수 있다.The amount of usage measuring unit may further include a cutting frequency measuring unit measuring the number of operations of the cutting unit.

한편, 본 발명에 따른 수술용 로봇 시스템은 마스터 입력부, 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 적어도 하나의 로봇 암, 로봇 암에 연결되어 수술부위로 흡습성 수지를 이송하는 제1 수술기구 및 제1 수술기구에 의해 수술부위로 이송된 흡습성 수지의 단부를 잡아 빼내는 제2 수술기구를 포함하고, 제1 수술기구는 로봇 암에 탈부착 가능하고, 내부에 흡습성 수지를 수용하는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되고, 그 내부로 흡습성 수지가 이송되는 샤프트 및 샤프트의 구동부와 다른 일 측에 결합되고, 구동부의 제어에 따라 흡습성 수지를 잘라내는 절단부를 포함한다. On the other hand, the surgical robot system according to the present invention is a master input unit, at least one robot arm that is operated by the control of the master input unit, the first surgical instrument and the first surgical instrument for transferring the hygroscopic resin to the surgical site connected to the robot arm And a second surgical instrument for pulling out the end portion of the hygroscopic resin transferred to the surgical site by the first surgical instrument, the first surgical instrument being detachable to the robot arm, a drive unit accommodating the hygroscopic resin therein, coupled to the driving unit, and extending. It includes a shaft to which the hygroscopic resin is transferred to the inside and the other side of the drive portion of the shaft, and a cutting portion for cutting the hygroscopic resin under the control of the drive portion.

상기와 같이 본 발명에 의한 수술기구 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템은 시술 과정에서 사용되는 거즈와 같은 흡습성 수지를 빠르고 연속적으로 수술 부위 내부로 이송할 수 있는 효과를 갖는다. As described above, the surgical instrument and the surgical robot system using the same according to the present invention have the effect of quickly and continuously transferring the hygroscopic resin such as gauze used in the surgical procedure into the surgical site.

또한, 본 발명에 의한 수술기구 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템은 흡습성 수지를 수술 시 상황에 따라 필요한 크기로 잘라서 사용할 수 있게 하므로 시술의 효율을 높이는 효과를 갖는다. In addition, the surgical instrument and the surgical robot system using the same according to the present invention has the effect of increasing the efficiency of the procedure because the hygroscopic resin can be used to cut to the required size according to the situation during surgery.

또한, 본 발명에 의한 수술기구 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템은 흡습성 수지의 사용량을 빠르고 정확하게 측정할 수 있게 하여 수술 완료 후 사용량을 체크하기 위한 시간을 절약하고, 흡습성 수지의 분실로 인한 의료사고를 방지하는 효과를 갖는다. In addition, the surgical instrument and the surgical robot system using the same according to the present invention enables to quickly and accurately measure the amount of hygroscopic resin to save time for checking the amount of use after the completion of surgery, medical accidents due to the loss of the hygroscopic resin Has the effect of preventing.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구를 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구에 구비된 사용량 측정부를 예시한 블록도이다. 1 is a schematic diagram showing a surgical robot system according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are schematic diagrams for explaining the operation of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a usage measuring unit provided in the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 실시 예는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시로써 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시 예들에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention. The embodiments described below are provided as examples for describing the technical idea of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템(100)을 나타낸 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수술용 로봇 시스템(100)은 수술 테이블(0)에 누워있는 환자(P)측에서 최소침습수술법이 시행되는 동안 시술자(S)에 의해 사용되는 입력부(10)를 포함한다. 1 is a plan view showing a surgical robot system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the surgical robot system 100 uses the input unit 10 used by the operator S during the minimally invasive surgery on the patient P side lying on the surgery table 0. Include.

입력부(10)는 수술부위(20)의 영상을 시술자에게 보여주는 모니터(12), 하나 이상의 조작 가능한 입력장치(14), 및 프로세서(16)를 포함한다. 입력장치(14)는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(triggergun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(16)는 입력부(10)에 통합되어 있거나 입력부(10) 옆에 위치되어 있는 컴퓨터로 구성될 수 있다. The input unit 10 includes a monitor 12 that shows an image of the surgical site 20 to the operator, one or more operable input devices 14, and a processor 16. Input device 14 may include one or more of a variety of input devices, such as joysticks, glove, trigger-gun, hand controllers, and the like. The processor 16 may be configured as a computer integrated with the input unit 10 or located next to the input unit 10.

시술자는 수술부위(20)를 내시경(30)에 의해 포착되어 입력부(10)의 모니터(12)에 표시되어 있는 영상으로 관찰하면서, 프로세서(16)가 관련된 로봇 암(32, 36)으로 하여금 탈착이 가능하게 결합된 수술기구(38, 40)를 각각 조작시키도록 입력장치(14)를 조종함으로써 최소침습수술법을 시행한다. The operator observes the surgical site 20 with the image captured by the endoscope 30 and displayed on the monitor 12 of the input unit 10, and causes the associated robot arms 32 and 36 to be detached from the processor 16. Minimally invasive surgery is carried out by manipulating the input device 14 to manipulate these possibly combined surgical instruments 38, 40, respectively.

내시경(30) 및 각각의 수술기구(38, 40)는 캐뉼러(cannula)와 같은 수술기구(38, 40) 가이드를 통하여 환자 속으로 삽입될 수 있다. 각각의 로봇 암(32, 34, 36)은 연동장치와 같은 링크장치로 형성되고, 링크장치는 서로 결합되어 있으며 모터 제어식 관절을 통하여 조작될 수 있다. 각각의 수술기구(38, 40) 중 적어도 하나의 수술기구(40)는 그 내부에 거즈와 같은 흡습성 수지를 수용할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 수술기구(38, 40)의 상세한 구성에 대하여는 후술한다. Endoscope 30 and each surgical instrument 38, 40 may be inserted into the patient through a guide of surgical instrument 38, 40, such as a cannula. Each robot arm 32, 34, 36 is formed of a linkage device such as an interlock device, which linkages are coupled to each other and can be manipulated through a motor controlled joint. At least one surgical instrument 40 of each of the surgical instruments 38 and 40 is configured to receive a hygroscopic resin such as gauze therein. The detailed structure of such surgical instruments 38 and 40 is mentioned later.

한 번에 사용되는 수술기구(38, 40)의 개수와 수술용 로봇 시스템(100)에 사용되는 로봇 암(32, 34, 36)의 개수는 여러 가지 요소 중에서 진단법 또는 수술법 그리고 수술실 내의 공간적인 제약에 따라 결정될 수 있다. 즉, 비록 도 1에서는 수술용 로봇 시스템(100)이 3개의 로봇 암(32, 34, 36)을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 본원 발명을 예시하기 위한 것으로, 로봇 암 및 수술기구의 개수는 필요에 따라 늘리거나 줄일 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 수술과정 동안 사용되는 수술기구(38, 40)를 교체할 필요가 있는 경우, 수술기구(38, 40)를 로봇 암으로부터 제거하고 다른 수술기구로 교체할 수 있다. 교체될 수술기구를 확인하는 것을 도와주기 위해서, 로봇 암(32, 34, 36) 각각은 셋업 조인트(setup joint)와 같은 것에 인쇄된 확인 숫자나 칼라 표시부를 가질 수 있다. The number of surgical instruments 38, 40 used at one time and the number of robotic arms 32, 34, 36 used in the surgical robot system 100 may vary, among other things, from diagnostic or surgical methods and spatial constraints within the operating room. It can be determined according to. That is, although the surgical robot system 100 is shown as having three robot arms 32, 34, 36 in FIG. 1, this is for illustrating the present invention, and the number of robot arms and surgical instruments may be necessary. According to the present invention, the present invention is not limited thereto. In addition, if it is necessary to replace the surgical instruments 38 and 40 used during the surgical procedure, the surgical instruments 38 and 40 can be removed from the robotic arm and replaced with other surgical instruments. To help identify the surgical instrument to be replaced, each of the robot arms 32, 34, 36 may have a confirmation number or color indicator printed on such as a setup joint.

또한, 시술자가 수술부위(20)를 실제로 직접 내려다 보는 느낌을 가지도록 향해 있는 영상을 표시하도록 모니터(12)는 시술자의 손 근처에 위치될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 수술기구(38, 40)의 영상은 실제로 시술자의 손이 위치되어 있는 곳에 배치되게 보이는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프로세서(16)는 내시경(30)에 의해 보여지는 대로 해당 수술기구(38, 40)의 방향을 맞추기 위해서 입력장치(14)의 방향을 바꾸는 것이 바람직하다. In addition, the monitor 12 may be located near the operator's hand so that the operator displays an image directed to have a feeling of actually looking directly down the surgical site 20. For this purpose, it is desirable that the images of the surgical instruments 38, 40 appear to be actually placed where the operator's hand is located. To this end, the processor 16 preferably changes the orientation of the input device 14 to orient the surgical instrument 38, 40 as shown by the endoscope 30.

프로세서(16)는 수술용 로봇 시스템(100)에서 다양한 기능을 수행한다. 프로세서(16)는 시술자가가 각각의 수술기구(38, 40)를 효과적으로 이동 및/또는 조종할 수 있도록 제어 신호 버스(50)를 통하여 입력장치(14)의 기계적인 움직임을 각각의 로봇 암(32, 34, 36)으로 변형하여(translate) 전달한다. 또한, 프로세서(16)는 수술기구(38, 40)가 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 바깥쪽에 있거나, 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 내에서 차단되어 있는 경우에 수술기구(38, 40)의 위치를 표시한다. The processor 16 performs various functions in the surgical robot system 100. The processor 16 controls the mechanical movement of the input device 14 through the control signal bus 50 so that the operator can effectively move and / or manipulate the respective surgical instruments 38, 40. 32, 34, 36) to translate. In addition, the processor 16 may operate on the surgical instrument 38 when the surgical instruments 38 and 40 are outside the camera capture screen displayed on the monitor 12 or blocked within the camera capture screen displayed on the monitor 12. , 40).

이와 같은 프로세서(16)를 컴퓨터라고 기술하였지만, 실제로 프로세서(16)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서의 기능은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 하나의 유닛에 의해 실행될 수 있거나, 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합으로 차례로 실시될 수 있는 상이한 구성요소들로 분할된 것에 의해 실행될 수 있다. Although such a processor 16 has been described as a computer, in practice, the processor 16 may be implemented in any combination of hardware, software and firmware. In addition, the functionality of the processor may be executed by one unit as described herein, or may be executed by being divided into different components, which may in turn be implemented in any combination of hardware, software, and firmware.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40)를 도시한 부분 투시 평면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40)는 전술한 바와 같이, 거즈와 같은 흡습성 수지(48)를 그 내부에 수용할 수 있도록 구성된다. 수술기구(40)는 수술용 로봇의 로봇 암에 연결되도록 구성되는 구동부(42), 구동부(42)에 결합되어 연장되는 샤프트(44, shaft), 샤프트(44)의 구동부(42)와 다른 일 측에 결합되어 구동부(42)의 제어에 따라 흡습성 수지(48)를 잘라내는 절단부(46, cutter), 및 구동부(42)의 내부에 흡습성 수지(48)를 수용할 수 있도록 구성되는 회전축(52)을 포함한다. 2 is a partial perspective plan view of a surgical instrument 40 according to an embodiment of the present invention. As described above, the surgical instrument 40 according to the embodiment of the present invention is configured to accommodate the hygroscopic resin 48 such as gauze therein. The surgical instrument 40 is different from the driving unit 42 configured to be connected to the robot arm of the surgical robot, the shaft 44 coupled to the driving unit 42, and the driving unit 42 of the shaft 44. A cutting unit 46 coupled to the side to cut the hygroscopic resin 48 under the control of the driving unit 42, and a rotating shaft 52 configured to accommodate the hygroscopic resin 48 inside the driving unit 42. ).

도시한 바와 같이, 흡습성 수지(48)는 회전축(52)을 감싸는 롤의 형태로 구동부(42)의 내부에 위치하며, 내부가 비어 있는 원통과 같은 관의 형상을 가지는 샤프트(44)의 내부를 관통하여 집게 형상을 가지는 절단부(46)의 양 턱 사이에 형성된 배출공(미도시)를 통해 노출된다. 또한, 수술기구(40)는 구동부(42) 내부에 위치하여 흡습성 수지(48)의 사용량을 측정하도록 구성되는 사용량 측정부(56)를 포함한다. 사용량 측정부(56)의 구성에 대한 예시는 후술한다. As shown, the hygroscopic resin 48 is located inside the drive unit 42 in the form of a roll surrounding the rotating shaft 52, and the inside of the shaft 44 having the shape of a tube, such as a cylindrical hollow inside Through and exposed through the discharge hole (not shown) formed between both jaws of the cutting portion 46 having a tong shape. In addition, the surgical instrument 40 includes a usage measuring unit 56 positioned inside the drive unit 42 and configured to measure the usage of the hygroscopic resin 48. An example of the configuration of the usage measuring unit 56 will be described later.

구동부(42)는 로봇 암에 탈부착될 수 있도록 구성되어 시술자의 조작에 의해 입력부에서 생성된 절단부(46)에 대한 구동신호를 수신하여 이를 절단부(46)로 전달한다. 샤프트(44)는 구동부(42)로부터 일 방향으로 연장된 관형 부재로 구성되어 절단부(46)의 각 부분을 연결하는 폴리 와이어(미도시)를 수용한다. 따라서 구동부(42)는 폴리 와이어를 통해 절단부(46)의 각 부분의 동작을 제어한다. 또한, 샤프트(44)는 플렉서블한 재질로 형성될 수 있어 조작 시 구부러지도록 할 수 있다. 샤프트(44)의 내부로는 수술 과정에서 혈액 등의 불순물을 닦아내기 위한 흡습성 수지(48)가 이송된다. The driving unit 42 is configured to be detachably attached to the robot arm, receives a driving signal for the cutting unit 46 generated at the input unit by the operator's operation, and transfers the driving signal to the cutting unit 46. The shaft 44 is composed of a tubular member extending in one direction from the drive portion 42 to receive a polywire (not shown) connecting each portion of the cut portion 46. Therefore, the drive part 42 controls the operation of each part of the cut part 46 via a poly wire. In addition, the shaft 44 may be formed of a flexible material to bend during operation. The hygroscopic resin 48 for wiping off impurities such as blood in the surgical process is transferred into the shaft 44.

절단부(46)는 샤프트(44)의 일단에 장착되며, 수술 시 환자의 수술부위에 삽입되어 시술 동작을 수행한다. 이때, 절단부(46)는 관절부(54)에 의해 샤프트(44)의 일단에 연결된다. 관절부(54)는 절단부(46)가 원하는 위치에 도달할 수 있도록 적어도 1 자유도를 갖는다. 이 경우, 관절부(54)는 플렉서블한 소재로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 절단부(46)의 각 부분은 구동부(42)와 폴리 와이어로 연결되어 구동부(42)의 움직임에 따라 절단부(46)가 흡습성 수지(48)을 절단하는 동작을 수행한다.Cutting portion 46 is mounted on one end of the shaft 44, is inserted into the surgical site of the patient during surgery to perform the operation. In this case, the cutting portion 46 is connected to one end of the shaft 44 by the joint portion 54. The articulation portion 54 has at least one degree of freedom so that the cut portion 46 can reach the desired position. In this case, the joint part 54 may be made of a flexible material. As described above, each part of the cut part 46 is connected to the driving part 42 by a poly wire so that the cutting part 46 cuts the hygroscopic resin 48 according to the movement of the driving part 42.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수술장치에 의한 흡습성 수지의 공급방법을 설명하기 위한 개략도이다. 전술한 바와 같이, 흡습성 수지(48)는 샤프트(44) 내부를 관통하여 절단부(46)의 양 턱 사이에 형성된 배출공을 통해 수술기구(40)의 외부(즉, 환자 체내의 시술부위)로 노출된다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 그라스퍼(grasper, 58)를 이펙터로서 구비하는 제2 수술기구(38)를 이용하여 노출된 흡습성 수지(48)의 단부를 잡아당겨 흡습성 수지(48)를 이송한다. 흡습성 수지(48)가 사용될 적절한 길이만큼 노출되면 제2 수술기구(38)의 동작을 멈추고, 도 4에 도시한 바와 같이, 절단부(46)의 양 턱을 닫아서 흡습성 수지(48)를 잘라낸다. 이때, 절단부(46)는 흡습성 수지(48)를 절단할 수 있도록 그 내부에 적어도 하나의 날(blade, 460)을 구비한다. 3 and 4 is a schematic view for explaining a supply method of the hygroscopic resin by the surgical device according to an embodiment of the present invention. As described above, the hygroscopic resin 48 penetrates the inside of the shaft 44 to the outside of the surgical instrument 40 (ie, the surgical site in the patient's body) through the discharge hole formed between the jaws of the cutting portion 46. Exposed. At this time, as shown in FIG. 3, the hygroscopic resin 48 is pulled by pulling the end of the exposed hygroscopic resin 48 using the second surgical instrument 38 having a grasper 58 as an effector. Transfer. When the hygroscopic resin 48 is exposed to an appropriate length to be used, the operation of the second surgical instrument 38 is stopped, and as shown in FIG. 4, both jaws of the cut portion 46 are closed to cut off the hygroscopic resin 48. At this time, the cut portion 46 is provided with at least one blade (460) therein so as to cut the hygroscopic resin (48).

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40) 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템은 시술 과정에서 사용되는 거즈와 같은 흡습성 수지(48)를 빠르고 연속적으로 수술 부위 내부로 이송할 수 있으며, 흡습성 수지를 수술 시 상황에 따라 필요한 크기로 적절하게 잘라서 사용할 수 있게 되므로, 보다 빠르고 편리하게 흡습성 수지를 공급하게 되어 전체적인 수술 시간을 단축시킬 수 있게 된다. The surgical instrument 40 and the surgical robot system using the same according to the embodiment of the present invention configured as described above can quickly and continuously transfer the hygroscopic resin 48 such as gauze used during the procedure into the surgical site. Since the hygroscopic resin can be appropriately cut and used according to the situation at the time of surgery, the hygroscopic resin can be supplied more quickly and conveniently to shorten the overall operation time.

도 5는 도 2의 사용량 측정부의 구성을 예시한 블록도이다. 도시한 바와 같이, 흡습성 수지의 사용량과 사용 횟수를 측정할 수 있도록 구성되는 사용량 측정부(56)는 회전수 측정부(560), 사용량 연산부(562), 메모리(564), 절단횟수 측정부(566) 및 통신부(568)를 포함한다. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a usage measuring unit of FIG. 2. As shown, the usage amount measuring unit 56 configured to measure the amount of use and the number of times of use of the hygroscopic resin is the rotation speed measuring unit 560, the amount calculating unit 562, the memory 564, the cutting frequency measuring unit ( 566) and a communication unit 568.

회전수 측정부(560)는 시술 과정 동안 흡습성 수지의 사용에 따른 회전축의 회전에 따른 신호를 수신하고 이로부터 회전축의 회전수를 측정하여 사용량 연산부(562)에 제공한다. 사용량 연산부(562)는 측정된 회전수에 근거하여 흡습성 수지의 사용량을 측정한다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같이, 흡습성 수지는 회전축을 감싸는 롤의 형상으로 구비되므로, 일정량의 흡습성 수지를 잡아 당겨 사용하는 경우, 그에 따라 회전축은 회전하게 된다. 따라서 회전축을 감싸고 있는 흡습성 수지의 두께의 변화가 무시할 정도로 작은 경우, 사용량은 회전축의 회전수에 비례하게 된다. 따라서 사용량 연산부(562)는 이를 근거로 흡습성 수지의 사용량을 계산한다. The rotation speed measuring unit 560 receives a signal according to the rotation of the rotating shaft according to the use of the hygroscopic resin during the procedure, and measures the number of rotations of the rotating shaft therefrom and provides the calculated amount to the usage calculator 562. The usage amount calculating unit 562 measures the usage amount of the hygroscopic resin based on the measured rotation speed. At this time, as shown in Figure 2, the hygroscopic resin is provided in the shape of a roll surrounding the rotary shaft, when using a certain amount of the hygroscopic resin by pulling, the rotary shaft is rotated accordingly. Therefore, when the change of the thickness of the hygroscopic resin surrounding the rotating shaft is small enough to be negligible, the amount of use is proportional to the rotational speed of the rotating shaft. Therefore, the usage calculation unit 562 calculates the usage amount of the hygroscopic resin based on this.

절단횟수 측정부(560)는 절단부의 동작 신호를 수신하여 절단부가 흡습성 수지를 잘라낸 횟수를 측정한다. 흡습성 수지는 절단부의 1회 동작마다 절단되어 환자의 체내 시술부위에서 혈액과 같은 체액을 닦아내는데 사용되며, 수술의 종료 시 사용된 흡습성 수지는 반드시 환자의 체내에서 제거되어야 한다. 따라서 이와 같이 절단횟수 측정부(560)에서 절단부의 동작횟수를 측정함에 따라 사용된 흡습성 수지의 개수를 용이하게 카운트할 수 있게 되고, 수술의 종료 시 측정된 절단횟수와 실제 사용된 흡습성 수지의 개수를 비교하여 환자의 시술부위에 흡습성 수지가 남아 있지 않은지 용이하게 확인할 수 있게 된다. The cutting frequency measuring unit 560 receives the operation signal of the cutting unit and measures the number of times the cutting unit cuts off the hygroscopic resin. The hygroscopic resin is cut every time the cutting part is used to wipe off body fluids such as blood at the patient's body procedure, and the hygroscopic resin used at the end of the surgery must be removed from the patient's body. Therefore, the number of hygroscopic resins used can be easily counted by measuring the operation frequency of the cutting unit in the cutting frequency measuring unit 560, and the number of cuttings measured at the end of surgery and the number of hygroscopic resins actually used. It can be easily confirmed whether the hygroscopic resin is left in the surgical site of the patient compared.

이와 같이 계산된 흡습성 수지의 사용량 및 흡습성 수지의 개수에 대한 정보 는 사용량 측정부(56)에 메모리(564)에 저장된다. 또한, 이와 같은 정보는 통신부(568)을 통해 입력부로 전달되어 시술자가 이를 모니터를 통해 확인할 수도 있으며, 또한, 이와 같은 정보는 입력부에 구비되는 별도의 메모리(미도시)에 저장되어 보관될 수도 있다. Information on the amount of the hygroscopic resin and the number of the hygroscopic resin calculated as described above is stored in the memory 564 in the usage measuring unit 56. In addition, such information may be transmitted to the input unit through the communication unit 568, so that the operator may check it through a monitor, and such information may be stored and stored in a separate memory (not shown) provided in the input unit. .

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

10: 입력부 12: 모니터
14: 입력장치 16: 프로세서
20: 수술부위 30: 내시경
32, 34, 36: 로봇 암 38, 40: 수술기구
42: 구동부 44: 샤프트
46: 이펙터 48: 흡습성 수지
50: 제어신호버스 52: 회전축
54: 관절부 56: 사용량 측정부
58: 그라스퍼 10: input 12: monitor
14: Input Device 16: Processor
20: surgical site 30: endoscope
32, 34, 36: robot arm 38, 40: surgical instrument
42: drive portion 44: shaft
46: effector 48: hygroscopic resin
50: control signal bus 52: rotation axis
54: joint portion 56: usage measurement unit
58: Grasper

Claims

A driving part detachable to a robotic arm of a surgical robot and accommodating hygroscopic resin therein;
A shaft coupled to the driving unit and extending therein, and the hygroscopic resin penetrates and is transferred therein;
A cutting unit coupled to the other side of the drive unit of the shaft and cutting out the hygroscopic resin transported through the shaft under the control of the drive unit.
Surgical instruments comprising a.

The method according to claim 1,
And a rotating shaft provided inside the driving unit to store the hygroscopic resin wound in a roll shape, wherein one end of the hygroscopic resin is exposed to the cutting part through the inside of the shaft.

The method of claim 2,
The cutting device is a surgical instrument configured in the shape of a forceps having at least one blade (blade).

The method of claim 2,
Surgical instrument further comprises a usage measuring unit configured to measure the amount of the hygroscopic resin.

The method of claim 4, wherein
The usage measuring unit,
A rotation speed measurement unit for measuring the rotation speed of the roll, and
Computation unit for calculating the amount of use of the hygroscopic resin based on the rotation speed measured by the rotation speed measurement unit
Surgical instruments comprising a.

The method of claim 4, wherein
Surgical instrument further comprises a memory for storing information about the amount of the hygroscopic resin measured in the amount of use measurement unit.

The method of claim 4, wherein
The amount measuring unit further comprises a cutting frequency measuring unit for measuring the number of operations of the cutting unit.

The method according to claim 1, wherein
The hygroscopic resin is a gauze (gauze) surgical instrument.

Master input,
At least one robot arm operated by the control of the master input unit,
A first surgical instrument connected to the robot arm to transfer a hygroscopic resin to a surgical site, and
A second surgical instrument that pulls out an end portion of the hygroscopic resin transferred to the surgical site by the first surgical instrument;
Including,
The first surgical instrument,
A drive unit detachable from the robot arm and accommodating the hygroscopic resin therein;
A shaft coupled to the driving unit and extending, the hygroscopic resin being transferred therein;
A cutting portion coupled to the other side of the drive portion of the shaft, and cut out the hygroscopic resin under the control of the drive portion
Surgical robotic system comprising a.

10. The method of claim 9,
The first surgical instrument further includes a rotating shaft provided inside the drive unit to wind the hygroscopic resin in a roll form, wherein one end of the hygroscopic resin penetrates the inside of the shaft and is exposed to the cutting unit. Robot system.

The method of claim 10,
The cutting portion is a surgical robot system configured in the shape of a forceps having at least one blade (blade).

The method of claim 10,
The surgical instrument further comprises a usage measuring unit configured to measure the usage of the hygroscopic resin.

The method of claim 12,
The usage measuring unit,
A rotation speed measurement unit for measuring the rotation speed of the roll, and
Computation unit for calculating the amount of use of the hygroscopic resin based on the rotation speed measured by the rotation speed measurement unit
Surgical robotic system comprising a.

The method of claim 12,
Surgical robot system further comprises a memory for storing information on the amount of use of the hygroscopic resin measured in the amount of use measurement unit.

The method of claim 12,
The usage measuring unit further comprises a cutting frequency measuring unit for measuring the number of operations of the cutting unit surgical robot system.

The method according to claim 9, wherein
The hygroscopic resin is a gauze (gauze) surgical robot system.