KR20140101160A - 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구 - Google Patents

링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구 Download PDF

Info

Publication number
KR20140101160A
KR20140101160A KR1020130014466A KR20130014466A KR20140101160A KR 20140101160 A KR20140101160 A KR 20140101160A KR 1020130014466 A KR1020130014466 A KR 1020130014466A KR 20130014466 A KR20130014466 A KR 20130014466A KR 20140101160 A KR20140101160 A KR 20140101160A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
end effector
minimally invasive
joint
surgical instrument
invasive surgical
Prior art date
Application number
KR1020130014466A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101455510B1 (ko
Inventor
정창욱
김현호
Original Assignee
정창욱
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 정창욱 filed Critical 정창욱
Priority to KR1020130014466A priority Critical patent/KR101455510B1/ko
Priority to PCT/KR2014/001066 priority patent/WO2014123390A1/ko
Publication of KR20140101160A publication Critical patent/KR20140101160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101455510B1 publication Critical patent/KR101455510B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34Trocars; Puncturing needles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • 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
    • A61B2017/2901Details of shaft
    • A61B2017/2908Multiple segments connected by articulations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/305Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms

Abstract

본 발명은 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단 쪽에 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 관절부 - 상기 관절부는 적어도 하나의 링크를 포함함 - , 및 상기 적어도 하나의 링크에 연결되어, 사용자의 조작에 따라 상기 엔드 이펙터의 관절 운동을 제어할 수 있는 연결 부재를 포함하는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.

Description

링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구{Instrument for Minimally Invasive Surgery Having Link-type Articulation Unit}
본 발명은 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다.
최소 침습 수술은, 적어도 하나의 작은 절개부를 통하여 환자(또는, 수술의 대상이 되는 동물 등)의 신체 내에 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행하는, 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.
이러한 최소 침습 수술은 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 단축시키는 데에 도움이 될 수 있다. 즉, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간이 단축될 수 있고, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통하여, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있다.
최소 침습 수술의 일반적인 형태는 내시경 수술이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술의 경우에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 적어도 하나의 작은 절개부를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입하는 과정을 거쳐서, 수술을 수행하게 된다. 이러한 수술의 수행 시에, 사용자는 트로카를 통하여 수술 부위 등에 복강경 수술 도구를 들여 보내고 복강 외부에서 그것을 조작(또는, 조종)하는 것이 일반적이다. 이러한 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 등의 관찰용)과 이 외의 작업 도구를 포함한다. 여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부(또는, 말단 동작부)가 소정의 샤프트에 의하여 손잡이 등으로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술(open surgery)에서 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 한편, 사용자는 복강경에 의하여 찍히는 수술 부위 등의 영상을 표시하는 모니터에 의하여 수술 진행 상황을 모니터링하게 된다. 이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.
본 발명자(들)는 위와 같은 최소 침습 수술에 유용하게 사용될 수 있는 여러 가지 최소 침습 수술 기구를 다년간 개발하여 왔고, 이들의 구성상의 특징과 효과상의 특징을 한국특허출원 제2008-51248호, 제2008-61894호, 제2008-79126호 및 제2008-90560호를 통하여 개시한 바 있다(상기 한국특허출원들의 명세서들은 각각 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다). 이에 더하여, 본 발명자(들)는 사용자와 환자에게 더 유리하게끔 그 기능이 개선된 최소 침습 수술 기구에 관하여 한국특허출원 제2010-115152호, 제2011-3192호, 제2011-26243호 및 제2011-29771호를 통하여 소개한 바도 있다(상기 한국특허출원들의 명세서들은 각각 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다).
본 발명자(들)는 이제, 본 명세서를 통하여, 상기 한국특허출원들을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구나 다른 최소 침습 수술 기구보다 관절 운동의 정교함이나 힘 전달의 측면에서 유리하고 기계적인 불안정성이 최소화되는 최소 침습 수술 기구에 관하여 제안하는 바이다.
본 발명은 관절 운동의 정교함이나 힘 전달의 측면에서 유리한 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 기계적인 불안정성이 최소화되는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단 쪽에 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 관절부 - 상기 관절부는 적어도 하나의 링크를 포함함 - , 및 상기 적어도 하나의 링크에 연결되어, 사용자의 조작에 따라 상기 엔드 이펙터의 관절 운동을 제어할 수 있는 연결 부재를 포함하는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
이 외에도, 본 발명의 기술적 사상에 따라 다른 구성이 더 제공될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 관절 운동의 정교함이나 힘 전달의 측면에서 유리한 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기계적인 불안정성이 최소화되는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 엔드 이펙터와 제1 관절부를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게 연결부(205)를 도시하는 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 관절부(400)를 도시하는 도면이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(600)의 구성요소를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 관절부(400)와 제3 관절부(700)를 도시하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
한편, 본 명세서에서 "연결"이란 용어는 기계적인 또는 다른 종류의 구성요소 간의 직접적이거나 간접적인(즉, 별개의 구성요소를 개입시킨) 연결을 총칭하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들면, 두 개의 회전 구성요소 간의 연결은 해당 기어 구조 등의 맞물림에 의한 직접적인 연결일 수도 있지만, 케이블이나 그루브와 같은 별개의 구성요소의 개입에 따른 간접적인 연결일 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다. 도 1을 참조하여 살펴본다.
최소 침습 수술 기구는, 샤프트(10), 샤프트(10)의 일단 쪽에 연결되고 수술 도구(미도시됨)를 사용하거나 스스로 수술 도구로서 기능하여 수술을 수행할 수 있는 엔드 이펙터(100), 샤프트(10)와 엔드 이펙터(100)를 연결시키고 그 사이에서 추가적인 관절 요소의 역할을 할 수 있는 엔드 이펙터 암(300), 엔드 이펙터(100)와 엔드 이펙터 암(300)을 연결시키고 엔드 이펙터(100)에 관절 기능을 부여하는 제1 관절부(200), 샤프트(10)와 엔드 이펙터 암(300)을 연결시키고 엔드 이펙터 암(300)에 관절 기능을 부여하는 제2 관절부(400), 그리고 샤프트(10)의 타단에 연결되고 사용자가 조작할 수 있는 핸들부(600)를 포함할 수 있다.
먼저, 샤프트(10)는, 본 출원인의 위와 같은 여러 한국특허출원을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구의 샤프트와 마찬가지로, 그 내부에 중공(中空)을 포함하여 적어도 하나의 와이어, 후술하는 바와 같은 연결 부재, 또는 토크 전달 부재를 지지, 전달할 수 있다(이러한 토크 전달 부재는 주로 엔드 이펙터(100)의 롤링 운동을 위한 것인데, 경우에 따라서는 샤프트(10) 자체가 토크 전달 부재로서 기능할 수도 있다). 이러한 샤프트(10)는 필요에 따라 적어도 하나의 분절을 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(10)는 그 적어도 일부에 있어서 곡부를 포함할 수도 있다.
다음으로, 엔드 이펙터(100)는, 본 출원인의 위와 같은 여러 한국특허출원을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구의 엔드 이펙터와 마찬가지로, 핸들부(600)로부터 샤프트(10)와 엔드 이펙터 암(300)을 거쳐 제1 관절부(200)나 그에 전달되는 적어도 하나의 와이어, 후술하는 바와 같은 연결 부재, 또는 토크 전달 부재의 작용에 의하여 관절 운동, 롤링 운동, 개폐 운동 등을 할 수 있다. 이러한 엔드 이펙터(100)의 말단은 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게, 후크형 전극 등의 형태로 작업도구화되어 있을 수 있다.
다음으로, 엔드 이펙터 암(300)은 샤프트(10)와 엔드 이펙터(100)의 사이에 배치되어 엔드 이펙터(100)가 제1 관절부(200)나 제2 관절부(400)에서 보다 정교한 관절 운동을 하게끔 할 수 있다. 엔드 이펙터 암(300) 역시 샤프트(10)와 마찬가지로 그 내부에 중공(中空)을 포함하여 적어도 하나의 와이어, 후술하는 바와 같은 연결 부재, 또는 토크 전달 부재를 지지, 전달할 수 있다.
다음으로, 제1 관절부(200)나 제2 관절부(400)는, 본 출원인의 위와 같은 여러 한국특허출원을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구의 관절부와 마찬가지로, 적어도 하나의 와이어나 토크 전달 부재와 함께 작용하거나, 후술하는 바와 같은 링크 및 연결 부재와 함께 작용하여, 엔드 이펙터(100)가 관절 운동, 롤링 운동 등을 하게끔 할 수 있다.
마지막으로, 핸들부(600)는, 본 출원인의 위와 같은 여러 한국특허출원을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구의 핸들부와 마찬가지로, 사용자의 조작에 따라 엔드 이펙터(100)의 관절 운동, 롤링 운동, 개폐 운동 등을 제어할 수 있다. 이러한 제어를 위하여, 핸들부(600)에는 적어도 하나의 와이어, 후술하는 바와 같은 연결 부재, 또는 토크 전달 부재가 연결되어 있을 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 엔드 이펙터(100)와 제1 관절부(200)를 도시하는 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴본다.
엔드 이펙터(100)는 집게(120, 120')를 포함할 수 있다. 집게(120, 120')의 각각은, 제1 관절부(200)의 집게 연결부(205)의 축(A)을 회전 중심으로 하여, 회전 운동을 할 수 있다. 집게(120, 120')의 각각이 동일한 방향으로 회전 운동을 하는 경우에는 엔드 이펙터(100)가 피치 방향 회전 운동을 하게 되고, 집게(120, 120')의 각각이 서로 반대되는 방향으로 회전 운동을 하는 경우에는 엔드 이펙터(100)가 개폐 운동을 하게 될 수 있다. 집게(120, 120')는 그 회전 중추가 되는 부분에 집게 풀리(120a, 120a')를 포함할 수 있다.
제1 관절부(200)는 전술한 바와 같은 집게 연결부(205)와 제1 풀리 세트(210) 및 제2 풀리 세트(220)를 포함할 수 있다.
집게 연결부(205)는 엔드 이펙터(100)가 엔드 이펙터 암(300)에 대하여 피치 방향 회전 운동만을 할 수 있게끔 제한할 수 있다. 이러한 집게 연결부(205)는 엔드 이펙터 암(300)에 대하여 요 방향 회전 운동만을 할 수 있도록 소정의 반원형 링크에 의하여 엔드 이펙터 암(300)에 연결되어 있을 수 있다.
제1 풀리 세트(210)는 엔드 이펙터 암(300)의 단부 내에 수납되어 있는 두 쌍의 풀리로 구성될 수 있다. 이러한 제1 풀리 세트(210)에는 와이어(w1, w2)가 도시된 바와 같이 감겨져 있을 수 있다. 이러한 와이어(w1, w2)는 각각 집게 풀리(120a, 120a')에 감겨져서 집게(120, 120')의 회전 운동을 제어할 수 있다.
제2 풀리 세트(220)는 제1 풀리 세트(210)와 함께 엔드 이펙터 암(300)의 단부 내에 수납되어 있는 세 쌍의 풀리로 구성될 수 있다. 이러한 제2 풀리 세트(220)의 두 쌍의 외측 풀리에는 와이어(w1, w2)가 도시된 바와 같이 감겨져 있을 수 있다. 이러한 와이어(w1, w2)는 각각, 전술한 바와 같이, 제1 풀리 세트(210)를 거쳐 집게 풀리(120a, 120a')에 감겨져서, 집게(120, 120')의 회전 운동을 제어할 수 있다. 한편, 제2 풀리 세트(220)의 한 쌍의 내측 풀리에는 와이어(w3)가 도시된 바와 같이 감겨져 있을 수 있다. 이러한 와이어(w3)는 집게 연결부(205)에 소정의 홀을 통하여 결속되어 엔드 이펙터(100)의 요 방향 회전 운동을 제어할 수 있다.
여기서, 제1 풀리 세트(210)와 제2 풀리 세트(220)는 도시된 바와 같이 서로 상당히 가깝게 배치되어 있을 수 있다. 이러한 구조는 제1 풀리 세트(210)와 제2 풀리 세트(220)에 팔자형과 유사한 형태로 감겨지는 와이어(w1, w2)가 늘어져서 동작 오차가 발생하는 것을 방지하는 데에 효과적일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게 연결부(205)를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 집게 연결부(205)는 집게(120, 120')의 회전 중심이 되는 축(A)에 대응되는 삽입구(206, 206'), 와이어(w1, w2)가 각각 집게 풀리(120a, 120a')에 연결되도록 하는 복수의 와이어 통로(207), 와이어(w3)가 집게 연결부(205)에 결속되도록 하는 복수의 와이어 홀(208), 그리고 집게 연결부(205)가 엔드 이펙터 암(300)에 대하여 요 방향 회전 운동만 할 수 있도록 집게 연결부(205)와 엔드 이펙터 암(300)을 연결시키는 반원형 링크(209)를 포함할 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 와이어(w1, w2, w3)는 위와 같은 여러 한국특허출원을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구에서와 같이 핸들부(600) 등에 배치되는 구성요소에 의하여 제어될 수 있다. 이러한 와이어(w1, w2, w3)에 대한 제어는 후술하는 바와 같은 연결 부재에 대한 제어와는 독립적으로 행하여질 수 있다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 관절부(400)를 도시하는 도면이다. 도 6과 도 7을 참조하여 살펴본다.
제2 관절부(400)는, 전술한 바와 같은 제1 관절부(200)의 구성요소와 협동할 수 있는, 제3 풀리 세트(410)(예를 들면, 제1 풀리 세트(210)에 포함되는 두 쌍의 풀리와 대응되는 두 쌍의 풀리를 포함할 수 있음) 및 제4 풀리 세트(420)(예를 들면, 제2 풀리 세트(220)에 포함되는 세 쌍의 풀리와 대응되는 세 쌍의 풀리를 포함할 수 있음)와 함께, 그 양 단부에 ㄷ자형 부분(451a, 451b)을 갖는 링크(451)(예를 들면, 강체인 선형 링크)를 하나 이상 포함할 수 있다. 이러한 링크(451)는 그 일단의 ㄷ자형 부분(451a)이 엔드 이펙터 암(300)의 연결 부분(320)에 연결되고 그 타단의 ㄷ자형 부분(451b)이 연결 부재(452)(예를 들면, 강체인 선형 연결 부재(452))의 일단의 연결 부분(452a)에 연결되어 있을 수 있다. 여기서, 연결 부재(452)는 핸들부(600)에서의 조작에 따라 링크(451)와 그와 연결되어 있는 엔드 이펙터 암(300)을 당기거나 밀어서, 엔드 이펙터 암(300)이, 나아가서 엔드 이펙터(100)가 관절 운동을 하도록 하는 구성요소일 수 있다.
여기서, 제3 풀리 세트(410)와 제4 풀리 세트(420) 역시 제1 풀리 세트(210)와 제2 풀리 세트(220)의 경우와 같이 서로 상당히 가깝게 배치되어 있을 수 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(600)의 구성요소를 도시하는 도면이다. 도 8과 도 9를 참조하여 살펴본다.
핸들부(600)는 풀리와 웜 기어를 포함할 수 있는 제1 회전 부속(610), 너트와 웜 기어를 포함할 수 있는 제2 회전 부속(620), 그리고 연결 부재(452)에 연결되어 작동할 수 있는 스크루(630)를 포함할 수 있다. 이러한 핸들부(600) 상의 소정의 휠(미도시됨) 등을 사용자가 돌려서 제1 회전 부속(610)의 풀리가 회전하게 되면, 이와 연결되어 있는 웜 기어가 회전하게 될 수 있다. 이에 따라, 제1 회전 부속(610)의 웜 기어와 연동하는 제2 회전 부속(620)의 웜 기어가 회전하게 될 수 있다. 이는 제2 회전 부속(620)의 너트의 회전으로 이어지게 될 수 있다. 이때에, 스크루(630)가 너트와 맞물린 채로 너트의 회전 운동에 따라 전후진 운동을 할 수 있다(즉, 너트가 그 회전 운동을 스크루(630)의 전후진 운동으로 변환할 수 있다). 따라서, 스크루(630)에 연결되어 있는 연결 부재(452)는, 사용자의 조작에 따라, 엔드 이펙터 암(300)의, 나아가서 엔드 이펙터(100)의 관절 운동을 제어할 수 있게 된다. 이러한 관절 운동의 제어의 정도는 사용자가 휠을 돌리는 정도에 따라 변경될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다. 도 10을 참조하여 살펴본다.
도 10의 최소 침습 수술 기구는, 도 1의 최소 침습 수술 기구와 전체적으로 유사한 구성을 가지나, 제2 엔드 이펙터 암(500)과 제3 관절부(700)를 더 포함할 수 있다. 제2 엔드 이펙터 암(500)은 샤프트(10)와 제1 엔드 이펙터 암(300)을 연결시키고 그 사이에서 추가적인 관절 요소의 역할을 할 수 있다. 그리고, 제3 관절부(700)는 샤프트(10)와 제2 엔드 이펙터 암(500)을 연결시키고 제2 엔드 이펙터 암(500)에 관절 기능을 부여한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 관절부(400)와 제3 관절부(700)를 도시하는 도면이다. 도 11을 참조하여 살펴본다.
제3 관절부(700)는 두 개의 링크(751, 752)(예를 들면, 강체인 선형 링크)를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 링크(751)는, 그 일단이 제2 엔드 이펙터 암(500)에 연결되어 있는 한편, 그 다른 일단이 전술한 원리에 따라 핸들부(600)에서 제어될 수 있는 연결 부재(753)에 연결되어 있을 수 있다. 그리고, 다른 링크(752)는, 그 일단이 그것을 제2 관절부(400)의 링크(451)에 연결시키는 연결 부재(452)에 연결되어 있는 한편, 그 다른 일단이 샤프트(10)에 연결되어 있을 수 있다.
그러므로, 연결 부재(753)는 핸들부(600)에서의 조작에 따라 링크(751)와 그와 연결되어 있는 제2 엔드 이펙터 암(500)을 밀거나 당겨서, 제2 엔드 이펙터 암(500)이 관절 운동을 하도록 할 수 있고, 이에 따라 연결 부재(452)가 당겨지거나 밀려서 그에 연결되어 있는 제1 엔드 이펙터 암(300)이, 나아가서 엔드 이펙터(100)가 관절 운동을 하도록 할 수 있다. 이러한 경우에, 필요에 따라 연관된 링크(451, 751, 752)의 길이 등을 조절함으로써 도 10에 도시된 바와 같이 제3 관절부(700)가 형성하는 굽힘 각이 제2 관절부(400)가 형성하는 굽힘 각보다 크게 하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 활용예
본 발명의 활용예에 따르면, 최소 침습 수술 기구의 핸들부(600)는, 필요에 따라, 소정의 모터 기반 시스템(미도시됨)에 의하여 그 자체나 그 구성요소가 조작되도록 그 형태 등이 일부 변경될 수도 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 샤프트
100: 엔드 이펙터
300: 엔드 이펙터 암
200, 400: 관절부
600: 핸들부

Claims (14)

  1. 최소 침습 수술 기구로서,
    샤프트,
    상기 샤프트의 일단 쪽에 연결되는 엔드 이펙터,
    상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 관절부 - 상기 관절부는 적어도 하나의 링크를 포함함 - , 및
    상기 적어도 하나의 링크에 연결되어, 사용자의 조작에 따라 상기 엔드 이펙터의 관절 운동을 제어할 수 있는 연결 부재
    를 포함하는
    최소 침습 수술 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터의 사이에 배치되는 엔드 이펙터 암을 더 포함하고,
    상기 엔드 이펙터 암은 상기 관절부를 개입시켜 상기 샤프트에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    핸들부를 더 포함하고,
    상기 연결 부재는 상기 핸들부에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 링크와 상기 연결 부재는 강체인 선형 부재인 최소 침습 수술 기구.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 링크 중 하나는 그 일단에 ㄷ자형 부분을 포함하고,
    상기 링크는 상기 ㄷ자형 부분을 매개로 하여 상기 연결 부재에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 링크 중 하나는 그 일단에 ㄷ자형 부분을 포함하고,
    상기 링크는 상기 ㄷ자형 부분을 매개로 하여 상기 엔드 이펙터 암에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터와 상기 엔드 이펙터 암의 사이에 배치되는 다른 관절부를 더 포함하고,
    상기 다른 관절부는 제1 풀리 세트와 제2 풀리 세트를 포함하며,
    상기 제1 풀리 세트와 상기 제2 풀리 세트는 상기 엔드 이펙터의 피치 방향 운동을 위한 복수의 풀리 쌍을 포함하고,
    상기 제2 풀리 세트는 상기 엔드 이펙터의 요 방향 운동을 위한 풀리 쌍을 포함하는
    최소 침습 수술 기구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 관절부는 상기 제1 풀리 세트 및 상기 제2 풀리 세트와 각각 협동하는 제3 풀리 세트 및 제4 풀리 세트를 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 핸들부는 스크루를 포함하고,
    상기 스크루는 상기 연결 부재에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핸들부는 너트와 웜 기어를 포함하는 회전 부속을 더 포함하고,
    상기 스크루는 상기 너트와 맞물린 채로 상기 웜 기어의 회전에 따라 상기 연결 부재의 전후진 운동을 야기하는
    최소 침습 수술 기구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터의 사이에 순차적으로 배치되는 제1 엔드 이펙터 암과 제2 엔드 이펙터 암을 더 포함하고,
    상기 제1 엔드 이펙터 암과 상기 제2 엔드 이펙터 암의 사이에 배치되는 추가 관절부를 더 포함하며,
    상기 제1 엔드 이펙터 암은 상기 관절부를 개입시켜 상기 샤프트에 연결되어 있고,
    상기 제2 엔드 이펙터 암은 상기 추가 관절부를 개입시켜 상기 제1 엔드 이펙터 암에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  12. 제11항에 있어서,
    핸들부를 더 포함하고,
    상기 연결 부재는 상기 핸들부에 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 관절부는 적어도 하나의 제1 추가 링크를 더 포함하고,
    상기 추가 관절부는 적어도 하나의 제2 추가 링크를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제1 추가 링크와 상기 적어도 하나의 제2 추가 링크는 다른 연결 부재에 의하여 서로 연결되어 있는
    최소 침습 수술 기구.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 조작에 따라 상기 제1 엔드 이펙터 암과 상기 제2 엔드 이펙터 암이 서로 다른 방향으로 관절 운동을 하는
    최소 침습 수술 기구.

KR1020130014466A 2013-02-08 2013-02-08 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구 KR101455510B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130014466A KR101455510B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
PCT/KR2014/001066 WO2014123390A1 (ko) 2013-02-08 2014-02-07 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130014466A KR101455510B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140115309A Division KR20140113893A (ko) 2014-09-01 2014-09-01 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140101160A true KR20140101160A (ko) 2014-08-19
KR101455510B1 KR101455510B1 (ko) 2014-10-27

Family

ID=51299934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130014466A KR101455510B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101455510B1 (ko)
WO (1) WO2014123390A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6475987B2 (ja) 2011-11-23 2019-02-27 リブスメド インコーポレーテッド 手術用インストルメント
KR101584766B1 (ko) 2014-04-24 2016-01-12 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
WO2016052784A1 (ko) 2014-10-02 2016-04-07 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
US11344381B2 (en) 2015-02-17 2022-05-31 Livsmed Inc. Instrument for surgery
KR102153407B1 (ko) 2015-02-17 2020-09-08 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
US11896336B2 (en) 2015-02-17 2024-02-13 Livsmed Inc. Instrument for surgery
KR102191482B1 (ko) 2017-11-14 2020-12-15 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재
CN114052916B (zh) * 2021-11-15 2023-08-08 山东大学 一种基于杆传动的手持式手术机器人
CN113925601B (zh) * 2021-11-18 2023-06-02 山东威高手术机器人有限公司 一体式多自由度单极电钩

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902560B1 (en) 2000-07-27 2005-06-07 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll surgical tool
KR20100099817A (ko) * 2009-03-04 2010-09-15 주식회사 로보멕 수술기구
KR101731969B1 (ko) * 2010-12-03 2017-05-02 삼성전자주식회사 수술 도구
KR101828354B1 (ko) * 2011-06-03 2018-02-12 삼성전자주식회사 수술 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014123390A1 (ko) 2014-08-14
KR101455510B1 (ko) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101455510B1 (ko) 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR20140113893A (ko) 링크형 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR101322030B1 (ko) 구형 부품을 포함하는 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
US9968343B2 (en) Minimally invasive surgical instrument having a bent shaft
KR101521289B1 (ko) 개선된 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR100999466B1 (ko) 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법
KR101365357B1 (ko) 관절 고정 구조를 갖는 최소 침습 수술 기구
JP6038453B2 (ja) 最小侵襲手術用器具
KR101016102B1 (ko) 최소 침습 수술 도구
KR101075294B1 (ko) 최소 침습 수술 기구
EP2361577B1 (en) Tension mechanism for articulation drive cables
US20080039256A1 (en) Working mechanical device and manipulator
KR101429797B1 (ko) 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법
KR20100031437A (ko) 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법
US11439376B2 (en) Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
KR101091412B1 (ko) 최소 침습 수술 도구
US20200397522A1 (en) Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
KR20130023311A (ko) 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
US20140094782A1 (en) Minimally invasive surgical instrument having shaft including internal torque-transmission member
KR101336381B1 (ko) 최소 침습 수술 기구
KR101486645B1 (ko) 가변 굴곡을 갖는 최소 침습 수술 기구
KR101699053B1 (ko) 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR20130131276A (ko) 개선된 관절부를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR101126475B1 (ko) 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법
KR101126395B1 (ko) 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181008

Year of fee payment: 5