KR20120071183A - Rotation structure of cross way and surgical instrument using it - Google Patents

Rotation structure of cross way and surgical instrument using it Download PDF

Info

Publication number
KR20120071183A
KR20120071183A KR1020100132813A KR20100132813A KR20120071183A KR 20120071183 A KR20120071183 A KR 20120071183A KR 1020100132813 A KR1020100132813 A KR 1020100132813A KR 20100132813 A KR20100132813 A KR 20100132813A KR 20120071183 A KR20120071183 A KR 20120071183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
rotation
surgical instrument
rotating means
coupled
Prior art date
Application number
KR1020100132813A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101703885B1 (en
Inventor
최승욱
민동명
이제선
Original Assignee
주식회사 이턴
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이턴 filed Critical 주식회사 이턴
Priority to KR1020100132813A priority Critical patent/KR101703885B1/en
Publication of KR20120071183A publication Critical patent/KR20120071183A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101703885B1 publication Critical patent/KR101703885B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28Surgical forceps
    • A61B17/29Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B17/295Forceps for use in minimally invasive surgery combined with cutting implements

Abstract

PURPOSE: A rotation structure of a twist method and a surgical instrument using the same are provided to facilitate an operation control by including an axial rotation structure and a shaft bending structure. CONSTITUTION: A surgical instrument includes a driving unit, a shaft(120), an effecter(130), a rotation shaft(125), a combining unit(135), a contact point(140a,140b), a direction changing unit(150a,150b), and a rotating unit(160a,160b). An axial direction is an extension direction of the surgical instrument and/or shaft. The effecter is combined with one end of the surgical instrument and is inserted into a patient for contacting with a surgical part.

Description

비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트{Rotation structure of cross way and surgical instrument using it}Rotation structure of cross way and surgical instrument using it

본 발명은 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.
The present invention relates to a torsional rotational structure and surgical instruments using the same.

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 refers to the use of medical devices to cut skin, mucous membranes, and other tissues, or to repair the disease by manipulating or manipulating it. 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.

수술용 인스트루먼트는 피부에 천공된 구멍을 통과하는 샤프트의 일단에 구비된 이펙터(end effector)를, 소정의 구동부를 사용하여 의사가 직접 손으로 조작하거나 로봇 암을 사용하여 조작함으로써 수술 부위를 수술하기 위한 도구이다. 종래 기술에 따르면, 수술용 인스트루먼트에 구비된 이펙터는 소정의 구조를 통한 회전 동작, 집게 동작(gripping), 절단 동작(cutting) 등을 수행한다. 현재 이펙터가 보다 정밀하고, 정확한 회전 동작, 특히, 샤프트의 축방향을 중심으로 회전하기 위한 구조를 가진 수술용 인스트루먼트에 대한 필요성이 제기된다. Surgical instruments operate an end effector provided at one end of a shaft passing through a hole drilled in the skin by a doctor using a predetermined driving unit by hand or by using a robot arm. It is a tool for. According to the prior art, the effector provided in the surgical instrument performs a rotational operation, a gripping, cutting (cutting) and the like through a predetermined structure. There is now a need for a surgical instrument having a structure for the effector to be more precise and accurate in rotational motion, in particular in rotation about the axis of the shaft.

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 above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명은 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향으로 회전시키기 위한 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a torsional rotation structure and a surgical instrument using the same for rotating the effector for manipulating the surgical site in the axial direction extending the surgical instrument.

본 발명은 샤프트를 굴곡시키는 구조 및 축방향 회전 구조를 제시함으로써, 수술용 인스트루먼트 사용시 동작 제어를 용이하게 할 수 있는 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a torsional rotation structure and a surgical instrument using the same by presenting the structure and the axial rotation structure to bend the shaft, to facilitate the operation control when using the surgical instrument.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problems other than the present invention can be easily understood from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수술용 인스트루먼트에 적용되는 축방향 회전 구조에 있어서, 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조가 제시된다.According to one aspect of the invention, in the axial rotation structure applied to the surgical instrument, one end is coupled to the coupling portion formed in the shaft of the surgical instrument, the shaft of the surgical instrument is not parallel to the axial direction extending A torsionally axially rotating structure is provided that includes a first rotating means comprising an inclined portion.

또한, 본 실시예는 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함할 수 있다. In addition, the present embodiment may further include a second rotation means having one end coupled to the coupling portion formed on the shaft of the surgical instrument, the second rotation means including an inclined portion intersected with the first rotation means.

여기서, 제1 회전 수단의 일단은 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합할 수 있다.Here, one end of the first rotating means may be coupled to an adjacent portion of the effector of the surgical instrument.

또한, 제1 회전 수단이 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 제1 회전 수단이 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정될 수 있으며, 제1 회전 수단은 와이어가 될 수 있다. In addition, any one or more of the position of the contact point to which the first rotating means engages the engaging portion, the spacing of the contact point, and the degree to which the first rotating means rotates the engaging portion may be determined corresponding to the angle of the axial rotation. The means can be a wire.

또한, 본 실시예는 샤프트는 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되, 방향 전환 수단과 제1 회전 수단의 일단은 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치될 수 있다. In addition, the embodiment of the shaft includes a direction switching means for supporting the first rotation means, the direction change means and one end of the first rotation means may be disposed in parallel with the axial direction in which the shaft extends.

여기서, 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리 및 아이들러 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다. Here, the direction switching means may be formed of any one of a ring shape, a protrusion shape, a pin, a roller, a pulley and an idler.

또한, 제1 회전 수단의 일단은 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합할 수 있다. In addition, one end of the first rotating means can engage a flexing element included in the bendable flexure of the shaft.

또한, 본 실시예는 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 회전 수단을 당겨서 샤프트의 축방향 회전을 제어할 수 있다. In addition, the present embodiment may further include an elastic means for applying a restoring force to the first rotation means, in this case, it is possible to control the axial rotation of the shaft by pulling the second rotation means.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와, 타단에 결합하여 이펙터를 작동하는 구동부와, 이펙터와 구동부를 연결하는 샤프트와, 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 수술용 인스트루먼트가 제공된다.According to another aspect of the present invention, an effector coupled to one end and in contact with the surgical site, a drive unit coupled to the other end to operate the effector, a shaft connecting the effector and the drive unit, and a coupling part formed on the shaft inside the shaft This combination is provided with a surgical instrument comprising first rotating means including a slanted portion that is not parallel to the axial direction in which the shaft of the surgical instrument extends.

본 실시예는 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함할 수 있다. The present embodiment may further include a second rotating means having one end coupled to the coupling portion formed in the shaft within the shaft, the second rotating means including an inclined portion intersected with the first rotating means.

여기서, 제1 회전 수단의 일단은 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합할 수 있으며, 제1 회전 수단이 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 제1 회전 수단이 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정될 수 있으며, 또한, 제1 회전 수단은 와이어가 될 수 있다. Here, one end of the first rotating means may be coupled to an adjacent portion of the effector of the surgical instrument, the position of the contact that the first rotating means is coupled to the coupling portion, the distance of the contact point, the first rotation means is to rotate the coupling portion Any one or more of the degrees may be determined corresponding to the angle of axial rotation, and the first rotation means may also be a wire.

또한, 본 실시예는 샤프트는 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되, 방향 전환 수단과 제1 회전 수단의 일단은 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않을 수 있다. 여기서, 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리, 아이들러 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다. In addition, the embodiment of the shaft includes a direction switching means for supporting the first rotation means, the direction switching means and one end of the first rotation means may not be arranged in parallel with the axial direction in which the shaft extends. Here, the direction switching means may be formed of any one of a ring shape, a protruding shape, a pin, a roller, a pulley, an idler.

또한, 본 실시예는 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함할 수 있으며, 여기서, 구동부에는 굴곡부가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단이 결합될 수 있다. In addition, the embodiment may include a bent portion that can be bent the shaft, wherein the drive portion may be coupled to the bend means for applying a bending force to bend the bend in a predetermined direction.

또한, 제1 회전 수단의 일단 및 제2 회전 수단의 일단은 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합할 수 있다. In addition, one end of the first rotation means and one end of the second rotation means may engage with the bending element included in the bendable bend of the shaft.

여기서, 굴곡부는 제1 회전 수단 및 제2 회전 수단에 의해 굴곡될 수 있다. Here, the bent portion may be bent by the first and second rotation means.

또한, 본 실시예는 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함할 수 있으며, 본 실시예는 제2 회전 수단을 당겨서 샤프트의 축방향 회전을 제어할 수 있다. In addition, the present embodiment may further include elastic means for applying a restoring force to the first rotating means, the present embodiment can control the axial rotation of the shaft by pulling the second rotating means.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와, 타단에 결합하여 이펙터를 작동하는 구동부와, 이펙터와 구동부를 연결하는 샤프트와, 샤프트 내부에서 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하고 경사 부분이 서로 엇갈려 배치되는 한 쌍의 회전 수단을 포함하되, 한 쌍의 회전 수단의 수는 복수가 될 수 있다. According to another aspect of the present invention, an effector coupled to one end in contact with the surgical site, a drive unit coupled to the other end to operate the effector, a shaft connecting the effector and the drive unit, and a coupling unit formed in the shaft inside the shaft One pair of rotation means, including a pair of rotation means including an inclined portion that is not parallel to the axial direction in which the shaft of the surgical instrument extends and the inclined portions are staggered from each other, wherein the number of pairs of rotation means Can be.

여기서, 한 쌍의 회전 수단 중 하나의 회전 수단을 구동부 측으로 당겨서 이펙터를 회전시킬 수 있다.Here, the effector can be rotated by pulling one of the rotating means of the pair of rotating means toward the driving unit.

또한, 본 실시예는 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함하되, 한 쌍의 회전 수단에 포함된 모든 회전 수단을 구동부 측으로 당겨서 굴곡부를 굴곡시킬 수 있다.In addition, the embodiment includes a bend that can be bent the shaft, it is possible to bend the bend by pulling all the rotating means included in the pair of rotation means to the drive side.

여기서, 한 쌍의 회전 수단을 당기는 힘의 크기를 각각의 한 쌍의 회전 수단마다 달리하여 굴곡부의 굴곡 방향을 제어할 수 있다.Here, the bending direction of the bent portion may be controlled by varying the magnitude of the force pulling the pair of rotation means for each pair of rotation means.

또한, 본 실시예는 샤프트 단면의 중심점이, 한 쌍의 회전 수단에 포함된 두 개의 회전 수단이 결합부에 결합한 한 쌍의 접점과 이루는 각의 최대값은 다음 식에 의해 결정될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the maximum value of the angle between the center point of the shaft cross section and the pair of contacts coupled to the engaging portion by the two rotating means included in the pair of rotating means can be determined by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, n은 한 쌍의 회전 수단의 수이다.Where n is the number of pairs of rotating means.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명에 따른 비틀림 방식의 회전 구조 및 이를 이용한 수술용 인스트루먼트는 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향을 중심축으로 회전시킬 수 있으며, 샤프트를 굴곡시키는 구조 및 축방향 회전 구조를 제시함으로써, 수술용 인스트루먼트 사용시 동작 제어를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
The torsional rotation structure and the surgical instrument using the same according to the present invention can rotate the effector for manipulating the surgical site about the axial direction in which the surgical instrument extends, and the structure for bending the shaft and the axial rotation. By presenting the structure, there is an effect that can facilitate the operation control when using a surgical instrument.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 작동 상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 개념도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 상세도.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 측면도.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도.
1 is a perspective view of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
3 is an operational state diagram of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
5a to 5f is a conceptual diagram of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
7A-7D are some detailed views of surgical instruments in accordance with another embodiment of the present invention.
8A-8B are some side views of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
9A-9B are cross-sectional views of surgical instruments in accordance with another embodiment of the present invention.
10 is a side view of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention.

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. 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. 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. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations 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. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 구동부(110), 샤프트(120), 이펙터(130), 회전축(125), 결합부(135), 접점(140a, 140b), 방향 전환 수단(150a, 150b), 회전 수단(160a, 160b)이 도시된다. 1 is a perspective view of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the driving unit 110, the shaft 120, the effector 130, the rotation shaft 125, the coupling unit 135, the contacts 140a and 140b, and the direction switching unit 150a and 150b. Rotating means 160a and 160b are shown.

본 실시예는 수술용 인스트루먼트에서 수술 부위에 조작을 가하는 이펙터를 수술용 인스트루먼트가 연장되는 축방향으로 회전시키기 위한 비틀림 방식의 회전 구조를 제시하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 와이어와 같은 회전 수단을 서로 엇갈려 배치하여 회전 수단을 당김으로써, 이펙터가 축방향으로 회전할 수 있는 구조를 제시한다. This embodiment has a feature of presenting a torsional rotation structure for rotating the effector for manipulating the surgical site in the surgical instrument in the axial direction in which the surgical instrument extends. In other words, the present embodiment proposes a structure in which the effector can rotate in the axial direction by arranging rotating means such as wires and pulling the rotating means.

본 발명의 축방향은 수술용 인스트루먼트 및/또는 샤프트(120)가 연장되는 방향이 될 수 있다. 여기서, 샤프트(120)가 일자형인 경우 축방향은 샤프트(120)가 일자로 연장되는 방향(도 1의 회전축)이 될 수 있으며, 샤프트(120)가 굴곡되는 경우 축방향은 굴곡된 샤프트(120)와 결합하는 이펙터(130)가 연장되는 방향(도 6의 회전축)이 될 수 있다. The axial direction of the present invention may be the direction in which the surgical instrument and / or shaft 120 extends. Here, when the shaft 120 is straight, the axial direction may be a direction in which the shaft 120 extends to a date (rotation shaft of FIG. 1), and when the shaft 120 is bent, the axial direction is a curved shaft 120. ) May be in the direction in which the effector 130 coupled to (the rotation axis of FIG. 6) extends.

본 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 로봇 수술 또는 수동식 수술에 사용될 수 있다. 전자의 경우 수술용 인스트루먼트는 액추에이터가 구비된 수술용 로봇 암의 선단부에 장착되고, 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 구동부(110)인 커플러에 구비되는 구동휠(미도시)이 작동하며, 구동휠과 연결되고 수술 환자의 체내로 삽입되는 이펙터(130)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 예를 들면, 구동휠은 원판형으로 형성되며, 액추에이터에 클러칭되어 구동력을 전달받을 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. Surgical instruments 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 tip of the surgical robot arm provided with an actuator, and receives a driving force from the actuator to operate a driving wheel (not shown) provided in the coupler, which is the driving unit 110, and connects with the driving wheel. And the effector 130 inserted into the body of the surgical patient to perform a predetermined operation. For example, the driving wheel may be formed in a disc shape, and may be clutched to the actuator to receive the driving force. In addition, the number of driving wheels may be determined corresponding to the number of objects to be controlled, and the description of such driving wheels will be apparent to those skilled in the art related to surgical instruments, and thus detailed description thereof will be omitted.

또한, 후자의 경우 커플러 대신 소정의 구동부(110), 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 이펙터(130)가 소정의 작동을 함으로써, 수술을 하게 된다. 이하에서는 전자를 기준으로 설명한다.In addition, in the latter case, instead of the coupler, a predetermined driving unit 110, for example, an interface (stick shape, button shape, tong shape, lever shape, etc.) that can be directly manipulated by a doctor, is provided. The effector 130 connected to the corresponding interface and inserted into the body of the surgical patient performs a predetermined operation to perform the surgery. The following description will be based on the former.

이펙터(130)는 수술용 인스트루먼트의 일단에 결합하고 수술 대상인 환자의 체내로 삽입되어 수술 부위와 접촉한다. 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)는 샤프트(120)의 일단에 결합되어, 집게 동작(grip)이나 절단 동작(cutting)을 수행하는 한 쌍의 죠(jaw)를 포함할 수 있다. 즉, 샤프트(120)의 말단에는 한 쌍의 죠(jaw)로 이루어진 집게 형태, 후크(hook) 형태, 약수저(spatula) 형태 등의 이펙터(130)가 결합될 수 있는데, 사용자가 로봇에 결합된 핸들(미도시) 또는 수동식 수술의 인터페이스를 잡고 조작함으로써 이펙터(130)가 절단, 그립(grip), 회전 등 수술에 필요한 각종 동작을 하게 된다. 본 명세서에서는 이펙터(130)가 한 쌍의 죠로 이루어진 집게 형태인 경우를 중심으로 설명한다.Effector 130 is coupled to one end of the surgical instrument and inserted into the body of the patient to be operated in contact with the surgical site. The effector 130 of the surgical instrument may include a pair of jaws coupled to one end of the shaft 120 to perform a grip or a cutting operation. That is, the end of the shaft 120 may be coupled to the effector 130, such as tongs, hooks, spatters, etc. consisting of a pair of jaws, the user is coupled to the robot By holding and operating an interface of a handle (not shown) or manual surgery, the effector 130 performs various operations required for surgery such as cutting, grip, and rotation. In the present specification, the effector 130 will be described based on a case in which a pair of jaws is formed of a pair of jaws.

이 경우, 구동부(110)의 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 사용하여 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 110 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.

또한, 구동부(110)는 샤프트(120)의 타단에 결합하여 회전 수단(160a, 160b)을 당기거나 풀어서 회전 수단(160a, 160b)에 인가되는 장력을 조절할 수 있다. 회전 수단(160a, 160b)이 와이어인 경우 각 와이어의 일단은 구동부(110)에 결합하여 각 와이어는 당겨지거나 풀어질 수 있다. In addition, the driving unit 110 may be coupled to the other end of the shaft 120 to pull or release the rotating means 160a and 160b to adjust the tension applied to the rotating means 160a and 160b. When the rotation means 160a and 160b are wires, one end of each wire may be coupled to the driving unit 110 so that each wire may be pulled or released.

여기서, 회전 수단(160a, 160b)은 결합 부위에 회전력을 인가하여 이를 소정 방향으로 회전하게 하는 수단으로서, 와이어, 로드(rod), 스틸벨트(steel belt) 등이 될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, X자 형태로 된 회전 수단(160a, 160b)의 한쪽을 당기고 다른 한쪽을 풀어줌으로써 결합 부위에 회전력을 인가할 수 있다.Here, the rotating means (160a, 160b) is a means for applying a rotational force to the coupling portion to rotate it in a predetermined direction, it may be a wire, rod, steel belt (steel belt) and the like. That is, according to the present embodiment, the rotational force can be applied to the coupling site by pulling one side of the X-shaped rotating means 160a and 160b and releasing the other side.

스틸벨트는 고온특성, 내신장특성 및 내화학약품 특성에 강한 재료로 형성될 수 있으며, 플레인(plain) 벨트, 타공(perforated) 벨트 등 그 명칭 및 구조에 한정되지 않고 본 발명에 적용될 수 있다. The steel belt may be formed of a material resistant to high temperature, extension resistance, and chemical resistance, and may be applied to the present invention without being limited to its name and structure, such as a plain belt and a perforated belt.

회전 수단(160a, 160b)은 제1 회전 수단(160a)과 제2 회전 수단(160b)으로 구분될 수 있다. 제1 회전 수단(160a)은 샤프트(120) 내부에서, 예를 들면, 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 일단이 결합하며, 수술용 인스트루먼트의 샤프트(120)가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함할 수 있다. 또한, 제2 회전 수단(160b)은 샤프트(120) 내부에서, 예를 들면, 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 일단이 결합하며, 제1 회전 수단(160a)과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함할 수 있다. 여기서, 이펙터(130)의 인접 부위는 이펙터(130)에 인접한 샤프트(120) 부위 또는 샤프트(120)에 인접한 이펙터(130)의 부위 등의 위치를 지칭할 수 있다. The rotating means 160a and 160b may be divided into a first rotating means 160a and a second rotating means 160b. The first rotating means 160a is coupled to one end of the shaft 120, for example, to an adjacent portion of the effector 130 of the surgical instrument, and has an axial direction in which the shaft 120 of the surgical instrument extends. It may include non-parallel inclined portions. In addition, one end of the second rotating means 160b is coupled to an adjacent portion of the effector 130 of the surgical instrument, for example, inside the shaft 120, and is inclined to be alternated with the first rotating means 160a. It can include a part. Here, the adjacent portion of the effector 130 may refer to a position such as a portion of the shaft 120 adjacent to the effector 130 or a portion of the effector 130 adjacent to the shaft 120.

본 명세서에서는 회전 수단(160a, 160b)의 일단이 수술용 인스트루먼트의 이펙터(130)의 인접 부위에 결합한 실시예를 중심으로 설명하지만, 이펙터(130)를 회전시킬 수 있는 구조를 구현하기 위하여, 회전 수단(160a, 160b)의 일단이 이펙터(130), 이펙터(130)에 인접한 샤프트(120) 부위, 샤프트(120)의 중간 부위, 구동부(110)에 인접한 샤프트(120) 부위 등 다양한 결합부(135)에 결합할 수 있음은 물론이다. In the present specification, the one end of the rotating means (160a, 160b) will be described with reference to the embodiment coupled to the adjacent portion of the effector 130 of the surgical instrument, in order to implement a structure that can rotate the effector 130, the rotation One end of the means (160a, 160b) the effector 130, the shaft 120 portion adjacent to the effector 130, the intermediate portion of the shaft 120, the shaft 120 portion adjacent to the drive unit 110 135) of course.

여기서, 경사 부분은 접점(140a, 140b)과 방향 전환 수단(150a, 150b) 사이에 연결된 회전 수단(160a, 160b)의 상태를 지칭한다. 즉, 경사 부분은 이펙터(130)의 일측 또는 샤프트(120)의 일측에 연결된 결합부(135)에서 회전 수단(160a, 160b)이 결합한 접점(140a, 140b)과 회전 수단(160a, 160b)을 지지하는 방향 전환 수단(150a, 150b) 사이에서, 회전 수단(160a, 160b)이 수술용 인스트루먼트의 샤프트 축방향과 평행하지 않은 부분을 지칭한다. Here, the inclined portion refers to the state of the rotating means (160a, 160b) connected between the contact (140a, 140b) and the direction switching means (150a, 150b). That is, the inclined portion is a contact portion (140a, 140b) and the rotating means (160a, 160b) coupled to the rotating means (160a, 160b) in the coupling portion 135 connected to one side of the effector 130 or one side of the shaft (120). Between the supporting turning means 150a, 150b, the rotating means 160a, 160b refer to a portion that is not parallel to the shaft axial direction of the surgical instrument.

여기서, 방향 전환 수단(150a, 150b)은 회전 수단(160a, 160b)의 연장 방향을 전환하여 경사 부분을 생성하기 위해 회전 수단(160a, 160b)을 지지하고 꺾는 역할을 하며, 회전 수단(160a, 160b)을 경사지게 할 수 있는 구조, 예를 들면, 고리 형상, 돌출 형상, 핀(pin), 롤러, 풀리, 아이들러(idler) 등 다양한 구조로 구현될 수 있다.Here, the direction switching means (150a, 150b) serves to support and fold the rotating means (160a, 160b) to switch the extending direction of the rotating means (160a, 160b) to create an inclined portion, the rotating means (160a, The structure capable of inclining the 160b may be implemented in various structures, for example, a ring shape, a protrusion shape, a pin, a roller, a pulley, and an idler.

여기서, 접점(140a)과 방향 전환 수단(150a)은 샤프트(120)가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않음으로써, 회전 수단(160a)에 경사 부분을 형성할 수 있다. Here, the contact 140a and the direction switching means 150a are not disposed in parallel with the axial direction in which the shaft 120 extends, thereby forming an inclined portion in the rotation means 160a.

결합부(135)는 샤프트(120)의 연장방향을 축으로 하는 회전축(125)을 중심으로 샤프트(120)와 회전 가능한 구조로 결합된다. 예를 들면, 결합부(135)는 샤프트(120)와 베어링 결합을 할 수 있다. 결합부(135)는 이펙터(130)의 일부 또는 샤프트(120)의 일부로 구현될 수 있다.
The coupling part 135 is coupled to the shaft 120 in a rotatable structure about the rotation shaft 125 having the axis of extension of the shaft 120 as an axis. For example, the coupling unit 135 may be a bearing coupling with the shaft 120. The coupling part 135 may be implemented as part of the effector 130 or part of the shaft 120.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 작동 상태도이다. 도 3을 참조하면, 샤프트(120), 이펙터(130), 결합부(135), 접점(140a, 140b), 방향 전환 수단(150a, 150b), 회전 수단(160a, 160b)이 도시된다. 3 is an operational state diagram of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the shaft 120, the effector 130, the coupling part 135, the contacts 140a and 140b, the direction change means 150a and 150b, and the rotation means 160a and 160b are illustrated.

도 3의 (A)는 이펙터(130)가 반시계 방향으로 회전한 상태이다. 여기서, 제1 회전 수단(160a)은 구동부(110)에 의해 당겨지며, 제2 회전 수단(160b)은 당겨지지 않거나 또는 풀릴 수 있다. 즉, 구동부(110)가 제1 회전 수단(160a)을 도면의 하측으로 당기면, 제1 회전 수단(160a)은 결합부(135)의 접점(140a)에 반시계 방향으로 이동하는 힘을 가하게 되어, 결합부(135)에 연결된 이펙터(130)는 반시계 방향으로 회전하는 힘을 받게 된다. 따라서 회전 수단이 수축 또는 이완됨으로써 장력이 조절되어 이펙터(130)의 회전하는 각도 및 방향이 결정될 수 있다.3A illustrates a state in which the effector 130 is rotated counterclockwise. Here, the first rotating means 160a is pulled by the driving unit 110, and the second rotating means 160b may not be pulled or released. That is, when the driving unit 110 pulls the first rotating means 160a to the lower side of the drawing, the first rotating means 160a exerts a force that moves counterclockwise to the contact 140a of the coupling part 135. The effector 130 connected to the coupling part 135 receives a force that rotates in a counterclockwise direction. Therefore, as the rotation means is contracted or relaxed, the tension may be adjusted to determine the rotation angle and direction of the effector 130.

또한, 도 3의 (B)는 이펙터(130)가 시계 방향으로 회전한 상태이다. 시계 방향 회전 상태에서는 반시계 방향 회전 상태에 대해 상술한 바와 대칭되는 역의 메커니즘이 적용될 수 있다. 제2 회전 수단(160b)은 구동부(110)에 의해 당겨지며, 제1 회전 수단(160a)은 당겨지지 않거나 또는 풀릴 수 있다. 즉, 구동부(110)가 제2 회전 수단(160b)을 도면의 하측으로 당기면, 제2 회전 수단(160b)은 결합부(135)의 접점(140b)에 시계 방향으로 이동하는 힘을 가하게 되어, 결합부(135)에 연결된 이펙터(130)는 시계 방향으로 회전하는 힘을 받게 된다.
3B is a state in which the effector 130 is rotated clockwise. In the clockwise rotation state, the inverse mechanism symmetric to that described above for the counterclockwise rotation state can be applied. The second rotating means 160b is pulled by the driving unit 110, and the first rotating means 160a may not be pulled or released. That is, when the driving unit 110 pulls the second rotating means 160b to the lower side of the drawing, the second rotating means 160b applies a force that moves in the clockwise direction to the contact 140b of the coupling part 135, Effector 130 connected to the coupling unit 135 is subjected to a force to rotate in a clockwise direction.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 결합부(135), 접점(140a, 140b, 140c, 140d)이 도시된다. 도 4는 도 2의 c-c'선에 따른 단면도가 될 수 있다. 여기서는 접점이 네 개인 경우를 도시하였으나, 본 발명은 접점의 수에 제한되지 않는다.4 is a cross-sectional view of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the coupling part 135 and the contacts 140a, 140b, 140c and 140d are shown. FIG. 4 may be a cross-sectional view taken along line c-c 'of FIG. 2. Although the case where four contacts are shown here, the present invention is not limited to the number of contacts.

접점(140a, 140b, 140c, 140d)은 회전 수단(160a, 160b)이 결합부(135)에 결합하는 부위이며, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)의 수 및 위치는 회전 수단(160a, 160b)의 개수와 관련될 수 있다. 예를 들면, 제1 접점(140a)과 제2 접점(140b)은 서로 엇갈려 결합된 회전 수단(160a, 160b)이 결합부(135)에 결합하는 부위이며, 제3 접점(140c)과 제4 접점(140d)은 서로 엇갈려 결합된 또 다른 회전 수단이 결합부(135)에 결합하는 부위가 될 수 있다. The contacts 140a, 140b, 140c, 140d are the portions at which the rotating means 160a, 160b are coupled to the engaging portion 135, and the number and positions of the contacts 140a, 140b, 140c, 140d are the rotation means 160a, 160b). For example, the first contact point 140a and the second contact point 140b are portions in which rotation means 160a and 160b, which are alternately coupled to each other, are coupled to the coupling part 135, and the third contact point 140c and the fourth contact point 140a and the fourth contact point 140b and the fourth contact point 140b and the fourth contact point 140b and the fourth contact point 140b. The contact 140d may be a portion at which another rotation means coupled to each other is coupled to the coupling part 135.

각 접점은 서로 대응되는 접점을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 접점(140a)은 제2 접점(140b)에 대응되며, 제3 접점(140c)은 제4 접점(140d)에 대응될 수 있다. 이 경우 제1 접점(140a)과 제4 접점(140d)은 결합부(135)를 반시계방향으로 회전시키며, 제2 접점(140b)과 제3 접점(140c)은 결합부(135)를 시계방향으로 회전시킬 수 있다. Each contact may have a contact corresponding to each other. For example, the first contact 140a may correspond to the second contact 140b, and the third contact 140c may correspond to the fourth contact 140d. In this case, the first contact 140a and the fourth contact 140d rotate the coupling unit 135 in a counterclockwise direction, and the second contact 140b and the third contact 140c clock the coupling unit 135. It can rotate in the direction.

또한, 본 실시예에 따르면, 사용자의 원하는 회전 각도에 따라 접점의 위치, 간격, 회전 수단(160a, 160b)의 회전 정도가 서로 다르게 정해질 수 있다. 여기서, 회전 수단의 회전 정도는 회전 수단(160a, 160b)이 상술한 경사 부분에서 접점(140a, 140b)으로부터 방향 전환 수단(150a, 150b)까지 연장되는 동안 결합부(135) 또는 샤프트(120)를 회전하는 정도가 될 수 있다.In addition, according to the present embodiment, the position of the contact point, the interval, and the degree of rotation of the rotation means 160a and 160b may be determined differently according to a desired rotation angle of the user. Here, the degree of rotation of the rotating means is the coupling portion 135 or shaft 120 while the rotating means 160a, 160b extends from the contact 140a, 140b to the turning means 150a, 150b in the above-mentioned inclined portion. It may be enough to rotate.

예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 접점의 위치, 간격 및 회전 수단의 회전 정도가 정해지는 경우, 한 쌍의 회전 수단(160a, 160b)을 제어하여(당기거나 풀어서) 결합부(135)를 회전시킬 수 있는 각도는 90도 이하가 될 수 있다. 즉, 도 4를 참조하면, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)은 결합부(135) 중심에서 90도만큼씩 회전하여 그 위치 및 간격이 결정될 수 있다. For example, as shown in Figs. 3 and 4, when the position of the contact point, the interval and the degree of rotation of the rotation means are determined, the pair of rotation means 160a, 160b is controlled (by pulling or loosening) The angle at which the 135 can be rotated may be 90 degrees or less. That is, referring to FIG. 4, the positions 140a, 140b, 140c, and 140d may be rotated by 90 degrees from the center of the coupling unit 135 to determine their positions and intervals.

하지만, 접점(140a, 140b, 140c, 140d)이 결합부(135) 중심에서 소정의 각도, 예를 들면, 45도, 120도 170도 등으로 정해지는 경우 하나의 회전 수단에 의해 조작되는 결합부(135)의 최대 회전 각도는 이러한 접점(140a, 140b, 140c, 140d)의 위치 및 간격에 상응하여 결정될 수 있다. However, when the contacts 140a, 140b, 140c, 140d are determined at a predetermined angle from the center of the coupling part 135, for example, 45 degrees, 120 degrees, 170 degrees, or the like, the coupling part operated by one rotating means. The maximum rotational angle of 135 can be determined corresponding to the position and spacing of these contacts 140a, 140b, 140c, 140d.

또한, 도 5a를 참조하면, 결합부(135)의 최대 회전 각도는 360도가 될 수 있다. 즉, 회전 수단(160)이 결합부(135)(및/또는 샤프트(120))를 한바퀴 돌아 나선형으로 감겨 있기 때문에 회전 수단(160)이 하방(구동부(110) 방향)으로 당겨지는 경우 회전력이 인가된 결합부(135)는 최대 360도까지 회전할 수 있다. 여기서는 회전 수단(160)이 결합부(135)를 한바퀴 도는 경우를 설명하였으나, 1/4 바퀴, 반바퀴, 3/4 바퀴, 두바퀴 등 회전 수단(160)은 결합부(135)를 다양하게 회전할 수 있으며, 이에 따라 회전 수단(160)을 당겨서 결합부(135)를 회전시킬 수 있는 각도는 다양하게 정해질 수 있다. In addition, referring to FIG. 5A, the maximum rotation angle of the coupling unit 135 may be 360 degrees. That is, when the rotating means 160 is pulled downward (in the direction of the driving unit 110) because the rotating means 160 is wound spirally around the engaging portion 135 (and / or shaft 120). The applied coupling part 135 may rotate up to 360 degrees. Herein, the case in which the rotation means 160 turns the coupling part 135 has been described, but the rotation means 160 such as a quarter wheel, a half wheel, three quarter wheels, two wheels, and the like, may vary the coupling part 135. In this case, the angle at which the coupling unit 135 may be rotated by pulling the rotating means 160 may be determined in various ways.

이외에도 접점의 개수가 홀수인 경우, 5개 이상인 경우 등 다양한 실시예가 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 도 5b에 도시된 바와 같이 접점의 개수는 8개이며, 각 접점은 서로 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 한 쌍의 회전 수단(160)과 각각 결합하여 결합부(135) 및 이펙터(130)를 회전시킬 수 있다.In addition, various embodiments, such as the case where the number of contacts is an odd number, five or more may be applied to the present invention. For example, as shown in FIG. 5B, the number of contacts is eight, and each contact is coupled with a pair of rotating means 160 including inclined portions intersected with each other to couple the coupling part 135 and the effector. 130 may be rotated.

또한, 도 5c를 참조하면, 본 실시예는 회전 수단(160)이 여러 개인 경우 서로 닿아 간섭이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 서로 다른 위치에 천공되는 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 사용될 수 있다. 즉, 결합부(135)에는 복수의 회전 수단(160)이 각각 관통하는 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 천공되어 있으므로, 이를 관통하는 와이어와 같은 회전 수단(160)은 서로 닿지 않아서 마찰에 의한 손상이 발생되지 않는다. 도면에서는 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 결합부(135)에 천공된 경우를 도시하였으나, 샤프트(120) 또는 후술할 바와 같은 굴곡 요소(175), 즉, 관절부(디스크)에 천공되어 동일한 원리로 활용될 수 있음은 물론이다. In addition, referring to FIG. 5C, in the present embodiment, when there are a plurality of rotating means 160, interference may occur due to contact with each other. Can be used. That is, since the plurality of through holes 137a, 137b, and 137c through which the plurality of rotating means 160 penetrates are drilled in the coupling part 135, the rotating means 160 such as a wire passing therethrough does not touch each other. No damage caused by friction occurs. In the drawing, although the through holes 137a, 137b, and 137c are perforated in the coupling part 135, the same may be drilled in the shaft 120 or the bending element 175 as described later, that is, the joint part (disc). Of course, it can be used as a principle.

복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하며 생성될 수 있다. 예를 들면, 관통 홀은 결합부(135)의 중심으로부터 가장 큰 거리에 위치하는 제1 관통 홀(137a), 가장 작은 거리에 위치하는 제3 관통 홀(137c), 제1 관통 홀(137a)과 제3 관통 홀(137c) 사이에 위치하는 제2 관통 홀(137b)을 포함할 수 있다. The plurality of through holes 137a, 137b, and 137c may be generated while maintaining different distances from the center of the coupling part 135. For example, the through hole includes a first through hole 137a located at the largest distance from the center of the coupling part 135, a third through hole 137c located at the smallest distance, and a first through hole 137a. And a second through hole 137b positioned between the third through hole 137c.

각 관통 홀에는 서로 다른 방향으로 회전력을 전달하는 회전 수단(160)이 관통될 수 있다. 예를 들면, 제1 관통 홀(137a)과 제3 관통 홀(137c)에는 도 5c의 시계방향으로 결합부(135)를 회전시키는 회전 수단(160)이 관통하고, 제2 관통 홀(137b)에는 반시계방향으로 결합부(135)를 회전시키는 회전 수단(160)이 관통할 수 있다. 각 관통 홀을 통과하는 회전 수단(160)들의 길이는 접점의 위치 등에 따라서 서로 동일하지 않을 수 있다. Rotating means 160 for transmitting rotational force in different directions may pass through each through hole. For example, the rotation means 160 for rotating the coupling part 135 in the clockwise direction of FIG. 5C passes through the first through hole 137a and the third through hole 137c, and the second through hole 137b. Rotating means 160 for rotating the coupling part 135 in the counterclockwise direction may penetrate. The length of the rotating means 160 passing through each through hole may not be the same depending on the position of the contact point.

또한, 도 5e와 도 5f를 참조하면, 상술한 도 5c에 천공된 관통 홀(137a, 137b, 137c)에 복수의 회전 수단(160a, 160b, 160c)이 통과하는 경우가 도시된다. 회전 수단(160a, 160b, 160c)은 결합부(135)의 측면(내면 또는 외면)을 통해 접점(140)에 결합한다. 이러한 실시예와 같이 복수 접점(140)에 위치를 달리하여 나선형으로 복수의 회전 수단(160a, 160b, 160c)을 결합하는 경우 결합부(135)의 회전력을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 5E and 5F, a case in which a plurality of rotating means 160a, 160b, 160c passes through the through holes 137a, 137b, 137c drilled in FIG. 5c described above is illustrated. The rotating means 160a, 160b, 160c couple to the contact 140 via the side (inner or outer) side of the coupling part 135. As in this embodiment, when the plurality of rotation means (160a, 160b, 160c) in a spiral manner by varying the position in the plurality of contacts 140 has the advantage that can increase the rotational force of the coupling portion (135).

상술한 바에 따르면, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 일렬로 배치 구분되어 천공된 경우를 설명하였으나, 도 5d에 도시된 바와 같이, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하면서 천공될 수도 있다. 또한, 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)은 각각 결합부(135)의 중심으로부터 서로 다른 거리를 유지하도록 산발적으로 천공될 수도 있음은 물론이다.
As described above, the case where the plurality of through holes 137a, 137b, and 137c are arranged and aligned in a line has been described, but as shown in FIG. 5D, the plurality of through holes 137a, 137b, and 137c are coupled to each other. It may be perforated while maintaining different distances from the center of the part 135. In addition, the plurality of through holes 137a, 137b, and 137c may be sporadically drilled to maintain different distances from the center of the coupling part 135, respectively.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 구동부(110), 샤프트(120), 이펙터(130), 굴곡부(A)가 도시된다.6 is a perspective view of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the driving unit 110, the shaft 120, the effector 130, and the bent portion A are illustrated.

본 실시예는 샤프트가 굴곡(bending)되는 경우에도 상술한 바와 같은 축방향 회전이 가능하도록 하는 구조를 제시하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 샤프트의 굴곡부에 서로 엇갈려 배치되는 회전 수단을 결합하여 굴곡부 자체 또는 이펙터(130) 자체를 축방향으로 회전시키는 특징이 있다. 이하에서는 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다. This embodiment has a feature of presenting a structure that enables the axial rotation as described above even when the shaft is bent. That is, the present embodiment is characterized by rotating the bent portion itself or the effector 130 itself in the axial direction by combining the rotation means are arranged alternately with each other in the bent portion of the shaft. Hereinafter, the differences from the above description will be mainly described.

굴곡부(A)는 샤프트(120)에 포함되는 구성요소로서, 구부러질 수 있는 구조를 가진다. 여기서, 굴곡부(A)가 샤프트(120)에 포함된다는 의미는 굴곡부(A)가 샤프트(120)에 형성되거나, 샤프트(120)와 이펙터(130) 사이에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 굴곡부(A)가 전체로 형성되는 경우뿐만 아니라 도시된 바와 같이 샤프트(120)의 일단에 구부러질 수 있는 굽힘 부재인 굴곡부(A)가 구비되고, 소정의 길이만큼 연장된 말단부에 이펙터(130)가 결합하는 경우를 포함할 수 있다. Flexure (A) is a component included in the shaft 120, has a structure that can be bent. Here, the meaning that the bent portion (A) is included in the shaft 120 means that the bent portion (A) is formed in the shaft 120 or the bent portion (A), which is a bending member that can be bent between the shaft (120) and the effector (130). ) Is formed as a whole as well as the bent portion (A) which is a bending member that can be bent at one end of the shaft 120 as shown, and the effector 130 is coupled to the distal end extending by a predetermined length May include cases.

구동부(110)에는 굴곡부(A)가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단, 예를 들면, 와이어, 로드, 스틸벨트 등이 결합될 수 있다. 와이어와 스틸벨트는 장력을 인가하여 굴곡부(A)를 소정 방향으로 구부러지도록 하며, 로드는 기구적 구조로 굴곡부(A)를 구부러지도록 할 수 있다.The driving unit 110 may be coupled to bending means for applying a bending force such that the bending portion A is bent in a predetermined direction, for example, a wire, a rod, a steel belt, or the like. The wire and the steel belt may be bent to bend the bent portion A in a predetermined direction by applying tension, and the rod may be bent the bent portion A with a mechanical structure.

굴곡부(A)는 샤프트(120)가 연장되는 길이방향과 소정의 각도를 형성하며, 구부러질 수 있는 구조 또는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 굴곡부(A)는 서로 이격되어 연결된 복수의 굴곡 요소(관절부)를 포함하며, 소정의 힘이 특정 방향으로 작용하는 경우 휘어질 수 있는 구조를 가질 수 있다. 또한, 굴곡부(A)는 합성수지 튜브와 같이 휨성능이 강한 소재로 형성될 수 있다. The bent portion A forms a predetermined angle with the longitudinal direction in which the shaft 120 extends, and may be formed of a bent structure or material. For example, the bend A includes a plurality of bent elements (joints) connected to be spaced apart from each other, and may have a structure that can be bent when a predetermined force acts in a specific direction. In addition, the bent portion (A) may be formed of a material having strong bending performance, such as a synthetic resin tube.

여기서, 각 굴곡 요소는 서로에 대해 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상술한 결합부(135)와 샤프트(120)의 회전 가능 결합 구조와 같이 소정의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다.Here, each of the bending elements may have a structure rotatable with respect to each other. For example, the rotatable coupling structure of the coupling unit 135 and the shaft 120 may be coupled to be rotatable about a predetermined rotation axis.

또한, 굴곡부(A)는 구동부(110)의 구동휠의 작동에 의해 제어될 수 있으며, 이를 위해 굴곡부(A)와 구동휠은 서로 와이어에 의해 연결될 수 있다. In addition, the bent portion A may be controlled by the operation of the drive wheel of the drive unit 110, for this purpose, the bent portion A and the drive wheel may be connected to each other by a wire.

수술용 인스트루먼트에 이러한 굴곡부(A) 및 축방향 회전 구조가 구비되는 경우 동작 제어 자유도가 증가하여 보다 편리하게 수술할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 굴곡부(A)가 구비되는 경우 수술을 수행하는 사용자는 이펙터(130)를 수술 부위에 용이하게 접근시킬 수 있는 장점이 있다. When such a curved portion (A) and the axial rotation structure is provided in the surgical instrument, the degree of freedom of motion control can be increased to operate more conveniently. That is, when the bent portion (A) is provided as shown in Figure 6, the user performing the surgery has the advantage that the effector 130 can easily approach the surgical site.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 일부 영역(도 6의 영역 A)을 상세하게 도시된 도면이다. 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 근위(proximal) 샤프트(121), 원위(distal) 샤프트(122), 제1 내지 제6 접점(140a 내지 140f), 제1 내지 제6 방향 전환 수단(150a 내지 150f), 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f), 굴곡 요소(175)가 도시된다. 도면의 식별력을 높이기 위해 도 7a 내지 도 7c는 각 구성 요소가 부분적으로 결합되어 있는 상태를 도시하며, 도 7d는 전체 구성 요소가 결합되어 있는 상태를 도시한다. 여기서, 근위(proximal) 샤프트(121)는 구동부(110) 측에 근접한 샤프트이며, 원위(distal) 샤프트(122)는 이펙터(130) 측에 근접한 샤프트이다.7A to 7D are detailed views of some regions (region A of FIG. 6) of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention. 7A to 7D, the proximal shaft 121, the distal shaft 122, the first to sixth contacts 140a to 140f, and the first to sixth direction switching means 150a to 150f), first through sixth rotation means 160a through 160f, and bending element 175 are shown. 7A to 7C illustrate a state in which each component is partially coupled, and FIG. 7D illustrates a state in which all the components are coupled to increase the discriminating power of the drawing. Here, the proximal shaft 121 is a shaft close to the drive unit 110 side, and the distal shaft 122 is a shaft close to the effector 130 side.

먼저, 도 7a를 참조하면, 제1 회전 수단(160a)과 제2 회전 수단(160b)이 서로 쌍을 이루며 각각 제1 방향 전환 수단(150a) 및 제2 방향 전환 수단(150b)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제1 접점(140a) 및 제2 접점(140b)에 결합한다. 여기서, 굴곡 요소(175)는 샤프트(120)의 길이 방향을 축으로 회전 가능한 디스크 형상 또는 관절 형상으로 구현될 수 있으며, 상술한 바와 같은 복수의 관통 홀(137a, 137b, 137c)이 형성될 수 있다. First, referring to FIG. 7A, the first rotation means 160a and the second rotation means 160b are paired with each other, and the directions of the first rotation means 160a and the second direction change means 150b are changed. Coupling to the first contact 140a and the second contact 140b formed in the bending element 175. Here, the bending element 175 may be embodied in a disk shape or a joint shape rotatable in the longitudinal direction of the shaft 120, a plurality of through holes 137a, 137b, 137c as described above may be formed have.

여기서, 제1 접점(140a) 및 제2 접점(140b)은 이펙터(130)에 근접한 원위 샤프트(122)에 가장 인접한 굴곡 요소(175)에 결합한 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면, 원위 샤프트(122)에 결합하거나 다른 굴곡 요소(175)에 결합할 수도 있음은 물론이다.Here, although the first contact 140a and the second contact 140b are coupled to the bending element 175 closest to the distal shaft 122 proximate the effector 130, the present invention is not limited thereto. For example, it may be coupled to the distal shaft 122 or to other flexure elements 175.

도 7b와 도 7c를 참조하면, 상술한 바와 유사한 방식으로 제3 회전 수단(160c)과 제4 회전 수단(160d)이 서로 쌍을 이루며 각각 제3 방향 전환 수단(150c) 및 제4 방향 전환 수단(150d)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제3 접점(140c) 및 제4 접점(140d)에 결합한다. 또한, 제5 회전 수단(160e)과 제6 회전 수단(160f)도 서로 쌍을 이루며 각각 제5 방향 전환 수단(150e) 및 제6 방향 전환 수단(150f)에서 방향이 바뀌어 굴곡 요소(175)에 형성된 제5 접점(140e) 및 제6 접점(140f)에 결합한다.7B and 7C, in a manner similar to that described above, the third rotation means 160c and the fourth rotation means 160d are paired with each other, and the third turning means 150c and the fourth turning means, respectively. At 150d, the direction is changed to engage the third contact 140c and the fourth contact 140d formed in the bending element 175. In addition, the fifth rotating means 160e and the sixth rotating means 160f are also paired with each other, and the directions of the fifth rotating means 160e and the sixth turning means 150f and the sixth turning means 150f are changed, respectively, to the bending element 175. It is coupled to the formed fifth contact 140e and the sixth contact 140f.

상술한 모든 구성 요소가 서로 결합한 실시예는 도 7d에 도시된다. 여기서, 제1 회전 수단(160a), 제3 회전 수단(160c) 및 제5 회전 수단(160e) 중 어느 하나 이상을 구동부(110) 측으로 당기고, 제2 회전 수단(160b), 제4 회전 수단(160d) 및 제6 회전 수단(160f)을 적절히 풀어주면, 원위 샤프트(122)는 R1 방향으로 회전한다. 역으로, 제2 회전 수단(160b), 제4 회전 수단(160d) 및 제6 회전 수단(160f) 중 어느 하나 이상을 구동부(110) 측으로 당기고, 제1 회전 수단(160a), 제3 회전 수단(160c) 및 제5 회전 수단(160e)을 적절히 풀어주면, 원위 샤프트(122)는 R2 방향으로 회전한다. An embodiment in which all of the above components are combined with each other is shown in FIG. 7D. Here, at least one of the first rotating means 160a, the third rotating means 160c, and the fifth rotating means 160e is pulled toward the driving unit 110, and the second rotating means 160b and the fourth rotating means ( When the 160d) and the sixth rotating means 160f are properly released, the distal shaft 122 rotates in the R1 direction. Conversely, any one or more of the second rotating means 160b, the fourth rotating means 160d, and the sixth rotating means 160f is pulled toward the drive unit 110, and the first rotating means 160a and the third rotating means. When the 160c and the fifth rotating means 160e are properly released, the distal shaft 122 rotates in the R2 direction.

따라서 원위 샤프트(122)의 회전에 의해 이펙터(130)가 샤프트(120)의 연장 방향을 축으로 하여 회전가능하다. 여기서, 이펙터(130)가 회전하는 중심인 축방향은 굴곡부(A)의 굴곡 정도가 고려된 방향으로서, 이펙터(130)가 연장된 길이 방향이 될 수 있다. Therefore, by the rotation of the distal shaft 122, the effector 130 is rotatable about the extension direction of the shaft 120. Here, the axial direction in which the effector 130 rotates may be a direction in which the bend portion A is bent, and may be a longitudinal direction in which the effector 130 extends.

도 7d의 B1 및 B2 방향에서 각각 바라본 도 8a 및 도 8b의 측면도를 참조하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)의 비틀림 구조 및 결합 구조가 도시된다. 도 8b에서, 제2 회전 수단(160b) 및 제3 회전 수단(160c)은 도면의 후방에 위치하여 점선으로 표현하였다.Referring to the side views of FIGS. 8A and 8B, respectively, seen in the B1 and B2 directions of FIG. 7D, the torsional and engaging structures of the first to sixth rotation means 160a to 160f are shown. In FIG. 8B, the second rotating means 160b and the third rotating means 160c are located at the rear of the figure and are represented by dotted lines.

도 7d의 A 방향에서 바라본 도 9a와 C 방향에서 바라본 도 9b를 참조하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)은 비틀림에 의한 회전력을 전달할 뿐만 아니라 굴곡부(A)에 굴곡력도 전달할 수 있다. 즉, 모든 회전 수단 중 하나의 회전 수단만을 당기는 경우 굴곡 요소(175)는 회전한다. 예를 들면, 도 9b에서, 제1 회전 수단(160a)을 구동부(110) 측으로 당기면 원위 샤프트(122)는 R1 방향으로 회전하고, 제2 회전 수단(160b)을 구동부(110) 측으로 당기면 원위 샤프트(122)는 R2 방향으로 회전한다. Referring to FIGS. 9A and 9B as viewed from the direction A of FIG. 7D, the first to sixth rotation means 160a to 160f may not only transmit the rotational force by the torsion but also transmit the bending force to the bend A. FIG. Can be. That is, the bending element 175 rotates when only one of the rotating means is pulled. For example, in FIG. 9B, the distal shaft 122 rotates in the R1 direction when the first rotating means 160a is pulled toward the driving unit 110, and the distal shaft is pulled when the second rotating means 160b is pulled toward the driving unit 110. Reference numeral 122 rotates in the R2 direction.

또한, 복수의 회전 수단을 당기는 경우 굴곡 요소(175)는 굴곡될 수 있다. 예를 들면, 제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)을 동시에 구동부(110) 측으로 당기면 굴곡부(A)는 D1 방향으로 굴곡될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 회전 수단(160a 내지 160d)을 구동부(110) 측으로 모두 당기고, 제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)을 당기는 힘보다 제3 회전 수단(160c) 및 제4 회전 수단(160d)을 당기는 힘을 조금 세게 하면, 굴곡부(A)는 D2 방향으로 굴곡될 수 있다. 이 경우 당겨지지 않는 회전 수단은 풀릴 수 있다.In addition, the bending element 175 may be curved when pulling a plurality of rotating means. For example, when the first rotating means 160a and the second rotating means 160b are pulled toward the driving unit 110 at the same time, the bent portion A may be bent in the D1 direction. Further, the third rotating means 160c and the force of pulling the first to fourth rotating means 160a to 160d toward the driving unit 110 and pulling the first rotating means 160a and the second rotating means 160b. When the force for pulling the fourth rotating means 160d is slightly hardened, the bent portion A may be bent in the D2 direction. In this case, the non-pull rotating means may be released.

이 경우 한 쌍의 회전 수단은 비틀림에 의한 회전력을 최대한 증가시키기 위해서 가급적 멀리 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 도 9a를 참조하면, 세 쌍의 회전 수단이 도시되며, 각 쌍은 최대한 멀리 위치하기 위해서, θ = 120도 만큼 벌어져 위치할 수 있다. 여기서, 한 쌍을 이루는 두 개의 회전 수단이 서로 벌여지는 최대 각도는 전체 쌍의 수에 비례할 수 있으며, 이러한 최대 각도는 360/n(여기서, n은 쌍의 개수)이 될 수 있다. 물론 각 쌍이 서로 다른 굴곡 요소(175)에 결합하거나 또는 서로 다른 층의 굴곡 요소(175)에 복수의 회전 수단이 상술한 바와 같이 나선형으로 서로 다른 접점에 결합하는 경우에는 이러한 최대 각도는 더 커질 수 있다.In this case, the pair of rotating means may be spaced apart as far as possible to increase the rotational force by torsion as much as possible. That is, referring to FIG. 9A, three pairs of rotation means are shown, and each pair may be spaced apart by θ = 120 degrees in order to be located as far as possible. Here, the maximum angle at which the two rotating means of the pair are separated from each other may be proportional to the total number of pairs, and the maximum angle may be 360 / n (where n is the number of pairs). Of course, this maximum angle can be greater if each pair is coupled to different flexure elements 175 or if a plurality of rotational means are coupled to different flexure elements 175 on different layers in a spiral manner as described above. have.

상술한 바에 의하면 세 쌍의 회전 수단을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 네 쌍 이상의 회전 수단이 구비될 수도 있음은 물론이다.According to the above description, the three pairs of rotating means have been described, but the present invention is not limited thereto, and four or more pairs of rotating means may be provided.

또한, 다른 실시예에 따르면, 구동부(110)의 작동에 의해 이펙터(130)가 운동할 수 있도록 구동부(110)와 조작자(150)에 결합하는 별도의 와이어(미도시)가 더 포함될 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 굴곡부(A)가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단(미도시), 예를 들면, 와이어, 로드, 스틸벨트 등이 굴곡부(A)와 구동부(110)에 결합할 수도 있다. 굴곡 수단은 일단이 결합부(135)에 결합하고, 타단이 구동부(110)에 결합하여 구동부(110)의 조작, 즉, 굴곡 수단을 당기거나 밀어서 결합부(135)를 샤프트(120)에 대하여 소정의 방향으로 굴곡시킬 수 있다. In addition, according to another embodiment, a separate wire (not shown) coupled to the driving unit 110 and the operator 150 to move the effector 130 by the operation of the driving unit 110 may be further included. In addition, as described above, bending means (not shown) for applying bending force such that the bending portion A is bent in a predetermined direction, for example, a wire, a rod, a steel belt, or the like, may be the bending portion A and the driving unit 110. It can also be combined. One end of the bending means is coupled to the coupling part 135, and the other end is coupled to the driving part 110 to manipulate the driving part 110, that is, to pull or push the bending means to the coupling part 135 with respect to the shaft 120. It can be bent in a predetermined direction.

상술한 바에 의하면, 제1 내지 제6 회전 수단(160a 내지 160f)이 굴곡 요소(175)에 결합하는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 층의 굴곡 요소(175)에 복수의 회전 수단이 상술한 바와 같이 나선형으로 서로 다른 접점에 결합하는 등 다양한 결합 방식이 적용될 수 있음은 물론이다. As described above, although the first to sixth rotation means 160a to 160f are coupled to the bending element 175, the present invention is not limited thereto, and the plurality of bending elements 175 of different layers may be provided. Of course, a variety of coupling schemes may be applied, such as the rotation means of coupling to different contacts in a spiral manner as described above.

여기서, 굴곡부(A)는 커버부(180)로 커버될 수 있다. 커버부(180)는 탈부착 가능한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커버부(180)는 미리 설정된 각도로 구부러진 관형상이 될 수 있으며, 또한, 커버부(180)는 플렉서블(flexible)하거나 또는 리지드(rigid)할 수 있다.
Here, the bent portion A may be covered by the cover portion 180. Cover portion 180 may be formed of a removable structure. For example, the cover unit 180 may be tubular bent at a predetermined angle, and the cover unit 180 may be flexible or rigid.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 측면도이다. 도 10을 참조하면, 근위(proximal) 샤프트(121), 원위(distal) 샤프트(122), 제1 내지 제2 접점(140a 내지 140b), 제1 내지 제2 방향 전환 수단(150a 내지 150b), 제1 내지 제2 회전 수단(160a 내지 160b), 굴곡 요소(175), 탄성 수단(190)이 도시된다. 10 is a side view of a surgical instrument according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the proximal shaft 121, the distal shaft 122, the first to second contact points 140a to 140b, the first to second turning means 150a to 150b, First to second rotating means 160a to 160b, bending element 175, elastic means 190 are shown.

본 실시예는 복수의 회전 수단 중 어느 하나 이상의 회전 수단에 복원력을 인가하여 별도로 당기지 않아도 접점이 비틀림에 의한 회전력을 인가받을 수 있는 특징이 있다. The present embodiment is characterized in that the contact can be applied with a rotational force due to torsion without applying a restoring force to any one or more of the plurality of rotating means.

제1 회전 수단(160a)은 상술한 바와 같이 구동부(110)에 의해 당겨질 수 있으며, 제2 회전 수단(160b)에는 탄성력을 인가하는 탄성 수단(190)이 결합하여 계속 당겨질 수 있다. 여기서, 탄성 수단(190)은 스프링이 될 수 있다.As described above, the first rotating means 160a may be pulled by the driving unit 110, and the second rotating means 160b may be continuously coupled by an elastic means 190 for applying an elastic force. Here, the elastic means 190 may be a spring.

제1 회전 수단(160a) 및 제2 회전 수단(160b)의 점선 부분은 해당 부분이 도면의 후방에 위치함을 의미한다. 이 경우 구동부(110)는 제1 회전 수단(160a)만을 제어하여 비틀림에 의한 회전 정도를 조절할 수 있다.The dotted lines of the first rotating means 160a and the second rotating means 160b mean that the corresponding portions are located at the rear of the drawing. In this case, the driving unit 110 may control only the first rotation means 160a to adjust the degree of rotation due to the torsion.

예를 들면, 도 10의 (A)는 제2 회전 수단(160b)은 탄성 수단(190)에 의해 계속 당겨지고, 제1 회전 수단(160a)은 풀어지는 경우를 도시한다. 또한, 도 10의 (B)와 (C)는 제1 회전 수단(160a)이 탄성 수단(190)의 탄성력보다 더 큰 힘으로 당겨지는 경우를 도시하며, 이 경우 원위(distal) 샤프트(122)는 R 방향으로 회전하며, 제2 회전 수단(160b)이 굴곡부를 감는 형태가 된다.For example, FIG. 10A illustrates a case where the second rotating means 160b is continuously pulled by the elastic means 190 and the first rotating means 160a is released. 10B and 10C show a case in which the first rotating means 160a is pulled with a force greater than the elastic force of the elastic means 190, in which case the distal shaft 122 Rotates in the R direction, and the second rotating means 160b is wound around the bent portion.

상술한 바에 의하면, 한 쌍의 회전 수단이 구비된 경우를 중심으로 설명하였으나, 한 쌍의 회전 수단이 복수개만큼 구비된 경우에도 본 실시예가 적용될 수 있음은 물론이다.
As described above, the present invention has been described based on the case where a pair of rotating means is provided, but the present embodiment may be applied to a case where a pair of rotating means is provided.

상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 회전 수단 및 그 결합 상태를 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 회전 수단이 다른 기구적 구조로 대체되거나 결합 상태가 변경되더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있다. In the above, the surgical instrument according to an embodiment of the present invention has been described in accordance with one embodiment the rotation means and its coupling state, but is not necessarily limited to this, the rotation means is replaced with another mechanical structure or Even if the coupling state is changed, if there is no difference in the overall operation and effect, such other configuration may be included in the scope of the present invention, and each component and / or function described in each embodiment may be implemented in combination with each other in combination.

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.
Those skilled in the art will appreciate 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 claims below.

110 : 구동부 120 : 샤프트
121 : 근위 샤프트 122 : 원위 샤프트
125 : 회전축 130 : 이펙터
135 : 결합부
137a, 137b, 137c : 관통 홀
140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f : 접점
150a, 150b, 150e, 150f : 방향 전환 수단
160a, 160b, 160c, 160e, 160f : 회전 수단
175 : 굴곡 요소 180 : 커버부
190 : 탄성 수단
110: drive unit 120: shaft
121: proximal shaft 122: distal shaft
125: rotation axis 130: effector
135: coupling part
137a, 137b, 137c: through hole
140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f: contacts
150a, 150b, 150e, 150f: direction change means
160a, 160b, 160c, 160e, 160f: rotating means
175: bending element 180: cover
190: elastic means

Claims (28)

수술용 인스트루먼트에 적용되는 축방향 회전 구조에 있어서,
상기 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 상기 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
In the axial rotation structure applied to the surgical instrument,
A torsionally axial rotation structure having one end coupled to a coupling portion formed in the shaft of the surgical instrument, the first rotation means including an inclined portion that is not parallel to the axial direction in which the shaft of the surgical instrument extends. .
제1항에 있어서,
상기 수술용 인스트루먼트의 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 상기 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
One end is coupled to the coupling portion formed in the shaft of the surgical instrument, the torsionally axial rotation structure further comprises a second rotating means including an inclined portion arranged to be staggered with the first rotating means.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전 수단의 일단은 상기 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합하는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
One end of the first rotating means is torsionally axial rotation structure, characterized in that for coupling to the adjacent portion of the effector of the surgical instrument.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전 수단이 상기 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 상기 제1 회전 수단이 상기 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 상기 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
The position of the contact point to which the first rotation means is coupled to the engaging portion, the distance between the contact point, and the degree of rotation of the first rotation means to the engaging portion is characterized in that determined according to the angle of the axial rotation. Torsional axial rotation structure.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전 수단은 와이어인 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
And the first rotating means is a wire.
제1항에 있어서,
상기 샤프트는 상기 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되,
상기 방향 전환 수단과 상기 제1 회전 수단의 일단은 상기 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
The shaft includes a turning means for supporting the first rotation means,
A torsionally axial rotation structure according to claim 1, wherein one end of the turning means and the first rotating means is not disposed in parallel with the axial direction in which the shaft extends.
제6항에 있어서,
상기 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리 및 아이들러 중 하나 이상의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 6,
Torsional axial rotation structure, characterized in that formed by at least one of the ring shape, the protrusion shape, pin, roller, pulley and idler structure.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전 수단의 일단은 상기 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합하는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 1,
One end of the first rotating means is coupled to the bending element included in the bendable bent portion of the shaft.
제2항에 있어서,
상기 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
The method of claim 2,
And a resilient means for applying a restoring force to said first rotating means.
제9항에 있어서,
상기 제2 회전 수단을 당겨서 상기 샤프트의 축방향 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 비틀림 방식의 축방향 회전 구조.
10. The method of claim 9,
A torsional axial rotation structure, characterized in that for controlling the axial rotation of the shaft by pulling the second rotation means.
일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와,
타단에 결합하여 상기 이펙터를 작동하는 구동부와,
상기 이펙터와 상기 구동부를 연결하는 샤프트와,
상기 샤프트 내부에서 상기 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 상기 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하는 제1 회전 수단을 포함하는 수술용 인스트루먼트.
An effector coupled to one end and in contact with the surgical site,
A driving unit coupled to the other end to operate the effector;
A shaft connecting the effector and the driving unit;
And a first rotating means coupled to an engagement portion formed in the shaft within the shaft, the first rotating means including an inclined portion that is not parallel to an axial direction in which the shaft of the surgical instrument extends.
제11항에 있어서,
상기 샤프트 내부에서 상기 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 상기 제1 회전 수단과 엇갈려 배치된 경사 부분을 포함하는 제2 회전 수단을 더 포함하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
One end is coupled to the coupling portion formed in the shaft in the shaft, the surgical instrument further comprises a second rotating means including an inclined portion intersect with the first rotating means.
제11항에 있어서,
상기 제1 회전 수단의 일단은 상기 수술용 인스트루먼트의 이펙터의 인접 부위에 결합하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
One end of the first rotating means is a surgical instrument, characterized in that for coupling to the adjacent portion of the effector of the surgical instrument.
제11항에 있어서,
상기 제1 회전 수단이 상기 결합부에 결합하는 접점의 위치, 접점의 간격, 상기 제1 회전 수단이 상기 결합부를 회전하는 정도 중 어느 하나 이상은 상기 축방향 회전의 각도에 상응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
The position of the contact point to which the first rotation means is coupled to the engaging portion, the distance between the contact point, and the degree of rotation of the first rotation means to the engaging portion is characterized in that determined according to the angle of the axial rotation. Surgical instruments.
제11항에 있어서,
상기 제1 회전 수단은 와이어인 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
Surgical instrument, characterized in that the first rotating means is a wire.
제11항에 있어서,
상기 샤프트는 상기 제1 회전 수단을 지지하는 방향 전환 수단을 포함하되,
상기 방향 전환 수단과 상기 제1 회전 수단의 일단은 상기 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하게 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
The shaft includes a turning means for supporting the first rotation means,
Surgical instrument, characterized in that the redirection means and one end of the first rotation means is not disposed parallel to the axial direction in which the shaft extends.
제16항에 있어서,
상기 방향 전환 수단은 고리 형상, 돌출 형상, 핀, 롤러, 풀리, 아이들러 중 하나 이상의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 16,
The means for changing the direction of the surgical instrument, characterized in that formed in at least one of the ring shape, protruding shape, pin, roller, pulley, idler structure.
제11항에 있어서,
상기 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 11,
The shaft is a surgical instrument comprising a bend that can be bent.
제18항에 있어서,
상기 구동부에는 상기 굴곡부가 소정 방향으로 구부러지도록 굽힘력을 인가하는 굴곡 수단이 결합되는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 18,
Surgical instrument is coupled to the drive unit bend means for applying a bending force to bend the bend in a predetermined direction.
제18항에 있어서,
상기 제1 회전 수단의 일단 및 상기 제2 회전 수단의 일단은 상기 샤프트의 굴곡 가능한 굴곡부에 포함되는 굴곡 요소에 결합하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 18,
One end of the first rotating means and one end of the second rotating means is coupled to a bending element included in the bendable bent portion of the shaft.
제20항에 있어서,
상기 굴곡부는 상기 제1 회전 수단 및 상기 제2 회전 수단에 의해 굴곡되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
21. The method of claim 20,
And the bent portion is bent by the first and second rotation means.
제12항에 있어서,
상기 제1 회전 수단에 복원력을 인가하는 탄성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 12,
Surgical instrument further comprises an elastic means for applying a restoring force to the first rotation means.
제22항에 있어서,
상기 제2 회전 수단을 당겨서 상기 샤프트의 축방향 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 22,
Surgical instrument, characterized in that for controlling the axial rotation of the shaft by pulling the second rotation means.
일단에 결합하여 수술 부위와 접촉하는 이펙터와,
타단에 결합하여 상기 이펙터를 작동하는 구동부와,
상기 이펙터와 상기 구동부를 연결하는 샤프트와,
상기 샤프트 내부에서 상기 샤프트에 형성된 결합부에 일단이 결합하며, 상기 수술용 인스트루먼트의 샤프트가 연장되는 축방향과 평행하지 않은 경사 부분을 포함하고 상기 경사 부분이 서로 엇갈려 배치되는 한 쌍의 회전 수단을 포함하되,
상기 한 쌍의 회전 수단의 수는 복수인 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
An effector coupled to one end and in contact with the surgical site,
A driving unit coupled to the other end to operate the effector;
A shaft connecting the effector and the driving unit;
A pair of rotation means having one end coupled to a coupling portion formed in the shaft in the shaft and including an inclined portion which is not parallel to an axial direction in which the shaft of the surgical instrument extends, and wherein the inclined portions are staggered with each other; Including,
Surgical instrument, characterized in that the number of the pair of rotation means is a plurality.
제24항에 있어서,
상기 한 쌍의 회전 수단 중 하나의 회전 수단을 상기 구동부 측으로 당겨서 상기 이펙터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
25. The method of claim 24,
Surgical instrument, characterized in that for rotating the effector by pulling one of the rotation means of the pair of rotation means toward the drive side.
제24항에 있어서,
상기 샤프트는 구부러질 수 있는 굴곡부를 포함하되,
상기 한 쌍의 회전 수단에 포함된 모든 회전 수단을 상기 구동부 측으로 당겨서 상기 굴곡부를 굴곡시키는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
25. The method of claim 24,
The shaft includes a bend that can be bent,
Surgical instrument, characterized in that for bending the bend by pulling all the rotation means included in the pair of rotation means toward the drive side.
제26항에 있어서,
상기 한 쌍의 회전 수단을 당기는 힘의 크기를 각각의 한 쌍의 회전 수단마다 달리하여 상기 굴곡부의 굴곡 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
The method of claim 26,
Surgical instrument, characterized in that for controlling the bending direction of the bent portion by varying the magnitude of the force for pulling the pair of rotation means for each pair of rotation means.
제24항에 있어서,
상기 샤프트 단면의 중심점이, 상기 한 쌍의 회전 수단에 포함된 두 개의 회전 수단이 상기 결합부에 결합한 한 쌍의 접점과 이루는 각의 최대값은 다음 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
Figure pat00002

여기서, n은 한 쌍의 회전 수단의 수임.
25. The method of claim 24,
Surgical instrument, characterized in that the central point of the shaft cross section, the maximum value of the angle formed by the pair of contacts coupled to the coupling portion by the two rotation means included in the pair of rotation means is determined by the following equation .
Figure pat00002

Where n is the number of pairs of rotating means.
KR1020100132813A 2010-12-22 2010-12-22 Rotation structure of cross way and surgical instrument using it KR101703885B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100132813A KR101703885B1 (en) 2010-12-22 2010-12-22 Rotation structure of cross way and surgical instrument using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100132813A KR101703885B1 (en) 2010-12-22 2010-12-22 Rotation structure of cross way and surgical instrument using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120071183A true KR20120071183A (en) 2012-07-02
KR101703885B1 KR101703885B1 (en) 2017-02-09

Family

ID=46706296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100132813A KR101703885B1 (en) 2010-12-22 2010-12-22 Rotation structure of cross way and surgical instrument using it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101703885B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021133145A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 고려대학교 산학협력단 Continuum robot arm for surgery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102472766B1 (en) 2020-12-14 2022-12-01 주식회사 로엔서지컬 Wire tention adjuster for surgical instrument

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7147650B2 (en) * 2003-10-30 2006-12-12 Woojin Lee Surgical instrument
KR100956761B1 (en) * 2009-08-28 2010-05-12 주식회사 래보 Flexible surgical instrument
KR20100099817A (en) * 2009-03-04 2010-09-15 주식회사 로보멕 Surgical instrument
KR20100110134A (en) * 2009-04-02 2010-10-12 한국과학기술원 A laparoscopic surgical instrument with 4 degree of freedom

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7147650B2 (en) * 2003-10-30 2006-12-12 Woojin Lee Surgical instrument
KR20100099817A (en) * 2009-03-04 2010-09-15 주식회사 로보멕 Surgical instrument
KR20100110134A (en) * 2009-04-02 2010-10-12 한국과학기술원 A laparoscopic surgical instrument with 4 degree of freedom
KR100956761B1 (en) * 2009-08-28 2010-05-12 주식회사 래보 Flexible surgical instrument

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021133145A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 고려대학교 산학협력단 Continuum robot arm for surgery

Also Published As

Publication number Publication date
KR101703885B1 (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220071622A1 (en) Instrument with multiple articulation locks
JP7018441B2 (en) Drive arrangement for joint driving surgical instruments
EP2361578B1 (en) De-Tensioning mechanism for articulation drive cables
KR101259701B1 (en) Instrument for Minimally Invasive Surgery Having Curved Shaft
JP5009251B2 (en) Arthroscopic instruments
US9427256B2 (en) Surgical instrument guide device
KR101509275B1 (en) Medical manipulator
JP6698543B2 (en) Surgical device with articulating end effector
JP5322097B2 (en) Articulating surgical instruments
JP5788029B2 (en) Medical manipulator
KR100911248B1 (en) Small caliber laparoscope surgical apparatus
US20100249497A1 (en) Surgical instrument
WO2017037532A1 (en) Surgical instrument with increased actuation force
US20030135204A1 (en) Robotically controlled medical instrument with a flexible section
EP2361577B1 (en) Tension mechanism for articulation drive cables
US20110238108A1 (en) Surgical instrument
JP2009201607A (en) Manipulator
KR20130023311A (en) Instrument for minimally invasive surgery having curved shaft
KR20110036800A (en) Surgical instrument
CN111970985A (en) Low friction small medical tool with easily assembled components
KR101241811B1 (en) Surgical instrument
KR101029997B1 (en) Surgical instrument
EP2606838B1 (en) Medical tubular shaft instrument
KR20120071183A (en) Rotation structure of cross way and surgical instrument using it
JP2023543431A (en) Articulating medical device and method of using it

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant