KR20160036694A - 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터 - Google Patents

로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터 Download PDF

Info

Publication number
KR20160036694A
KR20160036694A KR1020140128122A KR20140128122A KR20160036694A KR 20160036694 A KR20160036694 A KR 20160036694A KR 1020140128122 A KR1020140128122 A KR 1020140128122A KR 20140128122 A KR20140128122 A KR 20140128122A KR 20160036694 A KR20160036694 A KR 20160036694A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cutting
sleeve
shaft
cutter
robot
Prior art date
Application number
KR1020140128122A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101623090B1 (ko
Inventor
이창훈
이관주
이대섭
전영내
Original Assignee
큐렉소 주식회사
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 큐렉소 주식회사 filed Critical 큐렉소 주식회사
Priority to KR1020140128122A priority Critical patent/KR101623090B1/ko
Publication of KR20160036694A publication Critical patent/KR20160036694A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101623090B1 publication Critical patent/KR101623090B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1613Component parts
    • A61B17/1615Drill bits, i.e. rotating tools extending from a handpiece to contact the worked material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C3/00Dental tools or instruments
    • A61C3/02Tooth drilling or cutting instruments; Instruments acting like a sandblast machine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0089Implanting tools or instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0089Implanting tools or instruments
    • A61C8/0092Implanting tools or instruments for sinus lifting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/03Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety
    • A61B2090/033Abutting means, stops, e.g. abutting on tissue or skin
    • A61B2090/036Abutting means, stops, e.g. abutting on tissue or skin abutting on tissue or skin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

본 발명은 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 커터의 회전시에 이물질 및 세척수가 슬리브의 내부로 역류되지 않도록 함으로써 절삭커터의 내구성과 시술의 안정성을 향상시킬 수 있는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터는 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 로봇팔 부분에 접속되는 커터지지부재의 슬리브에 삽입, 설치되는 절삭커터에 있어서, 상기 절삭커터는 상기 슬리브의 샤프트삽입공에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트의 단부에 형성되는 절삭헤드를 구비하되, 상기 슬리브의 단부와 접하는 상기 절삭헤드의 내측 부분에 역류방지연장부가 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 절삭시 뼛조각 등의 절삭이물질이나 세척수가 절삭물배출홈을 경유하여 후방으로 배출되더라도 절삭헤드와 슬리브의 단부 사이에 형성된 역류방지연장부에 의해 슬리브 내부로 유입되는 현상이 차단되는 효과가 있다. 이로 인해 슬리브 내부로 절삭이물질 및 세척수의 유입이 최소화되므로 샤프트의 진직도가 일정하게 유지되고 절삭헤드의 회전작용이 안정적으로 수행되면서 시술의 정확성과 안정성을 확보할 수 있고, 절삭이물질 및 세척수의 유입에 따른 부품의 마모, 손상 및 변형을 저감할 수 있어서 절삭커터 및 주변장치의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.

Description

로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터{CUTTER FOR CUTTING SYSTEM WHICH USES THE ROBOT}
본 발명은 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 커터의 회전시에 이물질 및 세척수가 슬리브의 내부로 역류되지 않도록 함으로써 절삭커터의 내구성과 시술의 안정성을 향상시킬 수 있는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 관한 것이다.
일반적으로, 관절질환은 초기이거나 경미한 경우 약물치료, 물리치료 등의 비수술적 치료를 시행하지만 질환의 정도가 심하거나 일상생활이 불가능할 경우 수술적 치료를 시행하게 된다.
수술적 치료는 관절 내시경 수술, 연골 세포 이식술 등이 있고, 중증의 질환일 경우 로봇을 이용한 인공관절 수술을 받게 되는데, 컴퓨터에 입력된 정보에 따라 로봇의 위치 가변형 팔의 말단부에 장착된 절삭장치의 커터를 회전시켜 무릎뼈를 깎아내고 인공무릎관절(a,임플란트,도1b 참조)를 장착하는 시술법이다.
도1a는 종래의 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 절삭장치를 나타낸 도면, 도1b는 무릎관절 부위에 시술되는 인공관절(임플란트)의 일 예를 나타낸 개략적인 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 로봇의 위치 가변형 팔의 말단부에 장착된 외측면과 선단면에 절삭날이 형성된 직경 7.8mm의 헤드(110)와, 헤드(110)에 연장하여 형성되며 환봉 형상인 직경 2.3mm의 샤프트(120)로 되어 있고, 이 샤프트(120)의 후단측은 로봇의 위치 가변형 팔의 선단측에 설치된 모터(M)와 연결되어 있다.
그리고, 샤프트(120)의 외주면은 모터(M)의 하우징에 고정되는 슬리브(130)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 샤프트(120)가 회전할 때에 떨림이나 휨이 발생하지 않도록 되어 있고, 슬리브(130)의 외측으로는 헤드(110)가 돌출되어 이 헤드(110)의 회전에 의해 뼈의 절삭작용을 수행하도록 되어 있다.
전술한 바와 같은 도1a에 도시된 절삭장치는 헤드(110)의 직경(7.8mm)이 지나치게 커서 시술시에 피부조직과의 간섭현상이 발생되어 피부와 속살을 많이 절개하여야 하고 터널커팅과 같이 커팅 경로에 다양한 변화를 줄 수 있는 시술이 어려울 뿐만 아니라 샤프트(120)가 길이가 긴 슬리브(130)에 삽입되어 회전되므로 마찰이 심하여 장시간 사용시에 마모 현상이 발생되고 원활한 회전이 불가능한 한계점이 있었다.
이에 따라 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1422678호로 개시되어 있는 '로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 절삭장치'를 개발하게 되었다.
상기한 등록특허 제10-1422678호는 의료용 로봇의 로봇팔 부분(미도시)에 장착되는 무릎 관절 등과 같은 임플란트(a)를 시술하기 위해 뼈를 절삭하는 장치로서 도3에 도시된 바와 같이 로봇팔 부분에 구비된 모터(미도시)에 결합되는 샤프트(11)와 이 샤프트(11)의 단부에 절삭헤드(12)가 형성된 커터(1)와, 샤프트(11)가 삽입되는 슬리브(21)와 이 슬리브(21)가 고정되는 슬리브베이스(22)를 구비한 커터지지부재(2)가 구비되어 있다.
그리고, 커터지지부재(2)의 슬리브(21)와 슬리브베이스(22)는 분리 가능하게 구성된 것으로, 슬리브(21)는 중공홀(211)을 갖는 봉상의 독립부재로 구성되어 슬리브베이스(22)에 장착 또는 분리 되도록 되어 있고, 샤프트(11)를 회전 가능하게 지지하도록 중공홀(211) 내부에 지지베어링(3)이 설치되어 있다.
전술한 등록특허 제10-1422678호에 의하면, 커터지지부재의 슬리브와 슬리브베이스를 분리 구조로 구성함으로써 커터가 삽입되는 슬리브의 직경을 최소화하면서도 강성을 증가시킬 수 있어서 슬리브의 굽힘현상을 저감시킬 수 있으므로 내구성이 현저히 향상시킬 수 있다. 그리고, 절삭헤드의 직경이 감소됨에 따라 시술시에 뼈, 근육, 주변 연부 조직의 간섭 및 손상을 줄일 수 있어서 시술의 안정성이 향상되고 환자의 회복기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있지만, 이하와 같은 문제점을 수반하고 있는 한계점이 있다.
전술한 종래 절삭장치의 절삭커터는 절삭헤드(12)와 슬리브(21)의 단부와의 사이에 비교적 큰 틈새가 형성되어 있어서 절삭헤드(12)의 절삭시 발생되는 이물질과 세척수가 틈새 부분으로 유입되어 슬리브(21)의 중공홀(211) 내부로 역류하게 된다.
이와 같이 틈새로 이물질이 유입되면 샤프트(11)의 진직도를 저해하여 절삭헤드(12)의 회전불량을 유발하므로 시술이 어려워지고 정확한 시술이 불가능할 뿐만 아니라 마찰이 심하여 장시간 사용시에 지지베어링(3) 등 부품의 마모 현상이 발생되고 손상 및 변형을 유발하므로 내구성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 종래 절삭장치의 절삭커터는 슬리브(21)의 중공홀(211) 내부로 유입된 이물질 및 세척수가 마찰열 등에 의해 오염된 후 로봇팔의 모터측으로 역류하여 주변장치의 고장을 유발할 뿐만 아니라 시술 부위인 무릎 주변의 인체 조직을 오염시켜 부작용을 유발하는 단점이 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 커터의 회전시에 이물질 및 세척수가 슬리브의 내부로 유입되지 않도록 함으로써 절삭커터의 내구성과 시술의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터는 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 로봇팔 부분에 접속되는 커터지지부재의 슬리브에 삽입, 설치되는 절삭커터에 있어서, 상기 절삭커터는 상기 슬리브의 샤프트삽입공에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트의 단부에 형성되는 절삭헤드를 구비하되, 상기 슬리브의 단부와 접하는 상기 절삭헤드의 내측 부분에 역류방지연장부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 절삭헤드는 상기 샤프트와 연결되는 중심코어, 상기 중심코어에 외측으로 돌출되는 복수의 절삭날, 및 상기 절삭날에 요입, 형성되는 절삭물배출홈을 구비하고, 상기 역류방지연장부는 상기 중심코어에 일체로 연장, 형성되되 상기 샤프트의 외경보다는 크고 상기 중심코어의 직경보다는 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 절삭헤드는 상기 샤프트와 연결되는 중심코어, 상기 중심코어에 외측으로 돌출되는 복수의 절삭날, 및 상기 절삭날에 요입, 형성되는 절삭물배출홈을 구비하고, 상기 역류방지연장부는 상기 중심코어에 일체로 연장, 형성되되 상기 슬리브의 단부를 향해 상향 경사지는 만곡경사면이 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 절삭물배출홈은 상기 중심코어의 전면에 경사지게 요입되는 제1 절삭물배출홈과 제2 절삭물배출홈과, 상기 절삭날의 사이사이에 전후방향을 따라 형성되는 제3 절삭물배출홈으로 구성되고, 상기 역류방지연장부는 절삭시 발생되는 절삭이물질이 후방으로 원활하게 배출되도록 상기 제3 절삭물배출홈과 연통되는 연장부배출홈이 요입될 수 있다.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 의하면, 절삭시 뼛조각 등의 절삭이물질이나 세척수가 절삭물배출홈을 경유하여 후방으로 배출되더라도 절삭헤드와 슬리브의 단부 사이에 형성된 역류방지연장부에 의해 슬리브 내부로 유입되는 현상이 차단되는 효과가 있다. 이로 인해 슬리브 내부로 절삭이물질 및 세척수의 유입이 최소화되므로 샤프트의 진직도가 일정하게 유지되고 절삭헤드의 회전작용이 안정적으로 수행되면서 시술의 정확성과 안정성을 확보할 수 있고, 절삭이물질 및 세척수의 유입에 따른 부품의 마모, 손상 및 변형을 저감할 수 있어서 절삭커터 및 주변장치의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터에 의하면, 슬리브 내부로 절삭이물질 및 세척수의 유입이 차단되므로 종래와 같이 슬리브의 내부로 유입된 절삭이물질 및 세척수가 마찰열 등에 의해 2차 오염된 후 로봇팔의 모터측으로 역류하여 주변장치의 고장을 유발하거나 슬리브의 외부로 유출되어 시술 부위인 무릎 주변의 인체 조직을 오염시키는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
도1a는 종래의 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 절삭장치를 나타낸 도면,
도1b는 무릎관절 부위에 시술되는 인공관절(임플란트)의 일 예를 나타낸 개략적인 사시도,
도2는 종래 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터의 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터의 요부를 나타낸 도면으로서, 도5a는 후방에서 나타나는 형상을 도시한 사시도이고, 도5b는 전방에서 나타나는 형상을 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 나타낸 요부 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 나타낸 사시도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터의 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터(1)는 로봇을 이용한 관절 절삭 시스템의 절삭장치에 장착되어 무릎 관절 등과 같은 임플란트(a)를 시술하기 위해 뼈를 절삭하는 용도로 사용되는 것으로, 의료용 로봇의 로봇팔 부분(미도시)에 구비된 모터(미도시)에 접속되는 샤프트(11)와, 이 샤프트(11)의 단부에 형성되어 뼈와 접촉되면서 실질적으로 절삭작용을 수행하는 절삭헤드(12)로 구성되어 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터(1)는 절삭헤드(12)의 회전시에 절삭이물질 및 세척수가 커터지지부재(2)의 슬리브(21)의 내부로 유입되어 역류되지 않도록 하기 위한 역류방지연장부(13)가 더 형성된 점에 주요한 특징이 있는 것으로 이하 구체적으로 설명한다.
도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터의 요부를 나타낸 도면으로서, 도5a는 후방에서 나타나는 형상을 도시한 사시도이고, 도5b는 전방에서 나타나는 형상을 도시한 사시도이다.
도5a 및 도5b를 참조하면, 샤프트(11)는 환봉 형상을 갖는 강봉으로 형성된 것으로 후술되는 슬리브(21)의 샤프트삽입공(슬리브의 중심에 길이방향을 따라 형성되는 홀을 의미함)에 삽입되어 내장된 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치된다. 그리고 샤프트(11)는 외측 부분인 일측 단부에 절삭헤드(12)가 형성되고, 타측 단부가 로봇팔 부분(미도시)에 구비된 모터(미도시)에 접속되어 회전력을 전달받도록 되어 있다.
절삭헤드(12)는 샤프트(11)와 연결되는 중심코어(121), 중심코어(121)에 외측으로 돌출되는 형태로 형성된 복수의 절삭날(122), 및 절삭과정에서 발생되는 절삭이물질이나 세척수의 배출을 위해 절삭날(122)에 요입, 형성되는 절삭물배출홈(123)이 구비되어 있다.
여기서, 중심코어(121)는 절삭날의 형성을 위해 샤프트의 단부에 일체로 돌출되는 지지몸체로서 절삭날(122) 및 절삭물배출홈(123)이 절삭 가공을 통해 형성된다.
그리고 절삭날(122)은 대략 열십자 형상을 갖도록 형성되어 있고, 이 절삭날(122)의 측면에는 회전방향으로 제1 및 제2 절삭면(122b,122c)을 갖는 측면날(122a)이 형성되어 있다.
절삭물배출홈(123)은 중심코어의 전면에 경사지게 요입되는 제1 절삭물배출홈(123a)과 제2 절삭물배출홈(123b)과, 절삭날(122)의 사이 사이에 전후방향을 따라 형성되는 제3 절삭물배출홈(123c)으로 구성되어 있다. 여기서, 제1 절삭물배출홈(123a)과 제2 절삭물배출홈(123b)은 대각방향으로 마주보게 각각 한 쌍이 형성되어 있고, 제3 절삭물배출홈(123c)은 절삭날(122)의 사이사이에 각각 형성되어 총 4개가 마련되어 있다.
그리고, 전술한 절삭날(122), 제1 내지 제3 절삭물배출홈(123a,123b,123c)은 적정한 헬릭스 각(비틀림 각)을 갖도록 형성되어 있다. 여기서 헬릭스 각이 지나치게 크면 오버컷을 일으켜 과도한 컷팅이나 부정확한 컷팅을 유발하게 되고, 헬릭스 각이 지나치게 작은 경우 절삭시 큰 절삭력이 작용되어 절삭헤드의 손상을 유발하거나 내구성이 저하되므로 시술위치나 시술용도 등에 따라 적절한 헬릭스 각을 갖도록 변경할 수 있다.
역류방지연장부(13)는 슬리브(21)의 단부와 접하는 절삭헤드의 내측 부분에 형성되는 것으로, 절삭과정에서 발생되는 뼛조각 등의 절삭이물질이나 세척수가 슬리브(21) 단부를 통해 유입되는 것을 차단하여 샤프트삽입공을 경유하여 역류되지 않도록 하는 작용을 수행한다.
그리고, 역류방지연장부(13)는 중심코어(121)에 일체로 연장, 형성되되 샤프트삽입공으로 절삭이물질 및 세척수의 유입을 최소화하기 위해 샤프트(11)의 외경보다 크고 중심코어(121)의 직경보다는 작은 직경을 갖도록 형성되어 있다.
또한, 역류방지연장부(13)에는 절삭시에 발생되는 절삭이물질 및 세척수가 샤프트삽입공으로 유입되지 않도록 하는 동시에 후방으로 원활하게 배출되도록 함으로써 절삭작용이 효과적으로 이루어지도록 하기 위해 제3 절삭물배출홈(123c)과 연통되게 연장되는 연장부배출홈(131)이 요입되어 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터는 의료용 로봇의 로봇팔 부분(미도시)에 장착되는 커터지지부재(2)에 삽입, 지지되는 것으로, 이 커터지지부재(2)는 샤프트(11)가 삽입되는 슬리브(21)와 이 슬리브(21)가 고정되는 슬리브베이스(22)로 구성되어 있다.
그리고, 슬리브(21)는 샤프트(11)를 안정적으로 지지할 수 있다면 특별히 구조나 형태에 제한은 없지만 샤프트(11)를 회전 가능하게 지지하도록 샤프트삽입공 내부에 지지베어링(미도시)이 설치된 것을 적용하는 것이 바람직하다. 이때 지지베어링은 굽힘 하중에 대한 강성을 고려하여 슬리브(21)의 두께 감소가 최소화 되도록 슬리브(21)의 전후 부분에 배치된 것을 적용하는 바람직하다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터의 작용을 간략하게 설명한다.
도4에 도시된 바와 같이 전술한 바와 같이 구성된 절삭커터(1)를 커터지지부재(2)에 조립하고 슬리브베이스(22)를 로봇팔의 접속부(미도시)에 체결하며 절삭커터(1)의 샤프트(11)는 로봇팔의 접속부에 내장된 모터(미도시)로부터 동력을 전달받을 수 있도록 접속한다.
이와 같이 절삭커터(1)의 조립이 완료되면 컴퓨터에 입력된 정보에 따라 가변되는 로봇팔의 작동에 따라 커터지지부재(2)가 위치이동되고, 절삭커터(1)가 회전되면서 무릎뼈의 절삭과정을 수행하게 된다.
전술한 바와 같이 모터와 접속된 절삭커터(1)의 샤프트(11)가 지지베어링에 지지되어 고속으로 회전되면 절삭헤드(12)가 연동되면서 무릎뼈(대퇴골(femur), 경골(tibia))을 절삭하게 되고, 절삭과정에서 발생된 뼛조각 등의 절삭이물질이나 세척수는 제1 및 제2 절삭물배출홈(123a,123b)과 제3 절삭물배출홈(123c)을 경유하여 후방으로 배출된다. 이때, 절삭헤드(12)와 슬리브(21)의 단부 사이에 역류방지연장부(13)가 형성되어 있으므로 절삭이물질이나 세척수가 슬리브(21) 단부를 통해 유입되는 것이 차단되어 샤프트삽입공 내부로 역류되지 않게 된다.
특히, 역류방지연장부(13)는 샤프트(11)의 외경보다 크고 중심코어(121)의 직경보다는 작은 직경을 갖도록 형성되어 있어서 슬리브(21)의 샤프트삽입공 내부로 절삭이물질 및 세척수의 유입을 최소화할 수 있다. 그리고, 역류방지연장부(13)에는 제3 절삭물배출홈(123c)과 연통되는 연장부배출홈(131)이 요입되어 있어서 절삭이물질의 유입방지작용은 물론이고 절삭시 발생되는 절삭이물질이 후방으로 원활하게 배출되도록 함으로써 절삭작용이 보다 효과적으로 이루어지도록 하는 작용을 수행한다.
이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 일 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명이나 도면상 도시를 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 나타낸 요부 사시도이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터(1')는 슬리브(21)의 샤프트삽입공에 삽입되는 샤프트(11), 이 샤프트(11)의 단부에 형성되는 절삭헤드(12), 및 슬리브(21)의 단부와 접하는 절삭헤드(12)의 내측 부분에 형성되는 역류방지연장부(13)를 구비하고, 역류방지연장부(13)는 중심코어(121)에 일체로 연장, 형성되되, 슬리브(21)의 단부를 향해 상향 경사지는 만곡경사면(132)이 형성된 구조로 되어 있다.
전술한 바와 같은 만곡경사면(132)이 형성되면 역류방지연장부(13)의 전체적인 형상은 대략 원추형으로 형성된다. 이때 만곡경사면(132) 단부(슬리브의 단부에 접하는 부분)의 외경은 절삭날(122)의 직경보다는 작으면서 슬리브(21) 단부의 외경과 근접하거나 슬리브 단부의 외경보다 다소 크게 형성하여 슬리브(21)의 샤프트삽입공 내부로 절삭이물질 유입을 보다 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 역류방지연장부(13)에 슬리브(21) 단부를 향해 외경이 확장되는 형태의 만곡경사면(132)이 형성되어 있으면 절삭과정에서 발생된 절삭이물질이 만곡경사면(132)을 타고 이동된 후 슬리브 단부로부터 이격된 지점으로 유도되므로 샤프트삽입공으로의 절삭이물질 유입을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터(1')는 역류방지연장부(13)에 상향 경사지는 만곡경사면(132)이 형성된다는 점에만 차이점이 있을 뿐 절삭이물질이나 세척수가 슬리브 단부를 통해 유입되는 것을 차단하여 샤프트삽입공을 경유하여 역류되지 않도록 하는 세부적인 작용효과가 전술한 일 실시예의 작용효과와 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
상기한 실시예에서 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 출원에서, "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.
1,1':절삭커터 11:샤프트
12:절삭헤드 121:중심코어
122:절삭날 123:절삭물배출홈
123a:제1 절삭물배출홈 123b:제2 절삭물배출홈
123c:제3 절삭물배출홈 13:역류방지연장부
131:연장부배출홈 132:만곡경사면
2:커터지지부재 21:슬리브
22:슬리브베이스

Claims (4)

  1. 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 로봇팔 부분에 접속되는 커터지지부재의 슬리브에 삽입, 설치되는 절삭커터에 있어서,
    상기 절삭커터는 상기 슬리브의 샤프트삽입공에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트의 단부에 형성되는 절삭헤드를 구비하되,
    상기 슬리브의 단부와 접하는 상기 절삭헤드의 내측 부분에 역류방지연장부가 형성된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절삭헤드는 상기 샤프트와 연결되는 중심코어, 상기 중심코어에 외측으로 돌출되는 복수의 절삭날, 및 상기 절삭날에 요입, 형성되는 절삭물배출홈을 구비하고,
    상기 역류방지연장부는 상기 중심코어에 일체로 연장, 형성되되 상기 샤프트의 외경보다는 크고 상기 중심코어의 직경보다는 작은 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절삭헤드는 상기 샤프트와 연결되는 중심코어, 상기 중심코어에 외측으로 돌출되는 복수의 절삭날, 및 상기 절삭날에 요입, 형성되는 절삭물배출홈을 구비하고,
    상기 역류방지연장부는 상기 중심코어에 일체로 연장, 형성되되 상기 슬리브의 단부를 향해 상향 경사지는 만곡경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절삭물배출홈은 상기 중심코어의 전면에 경사지게 요입되는 제1 절삭물배출홈과 제2 절삭물배출홈과, 상기 절삭날의 사이사이에 전후방향을 따라 형성되는 제3 절삭물배출홈으로 구성되고,
    상기 역류방지연장부는 절삭시 발생되는 절삭이물질이 후방으로 원활하게 배출되도록 상기 제3 절삭물배출홈과 연통되는 연장부배출홈이 요입된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터.
KR1020140128122A 2014-09-25 2014-09-25 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터 KR101623090B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140128122A KR101623090B1 (ko) 2014-09-25 2014-09-25 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140128122A KR101623090B1 (ko) 2014-09-25 2014-09-25 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160036694A true KR20160036694A (ko) 2016-04-05
KR101623090B1 KR101623090B1 (ko) 2016-05-23

Family

ID=55799982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140128122A KR101623090B1 (ko) 2014-09-25 2014-09-25 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101623090B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031940A (ko) 2017-09-19 2019-03-27 황적희 최소 침습법 대응형 정형외과 시술용 관절 절삭을 위한 의료용 커터 툴

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200434629Y1 (ko) 2006-09-29 2006-12-22 이해우 의료용 절삭공구
KR100838942B1 (ko) * 2008-02-04 2008-06-16 허영구 상악동막 거상용 드릴
KR101422678B1 (ko) 2012-11-30 2014-07-28 큐렉소 주식회사 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 절삭장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031940A (ko) 2017-09-19 2019-03-27 황적희 최소 침습법 대응형 정형외과 시술용 관절 절삭을 위한 의료용 커터 툴

Also Published As

Publication number Publication date
KR101623090B1 (ko) 2016-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101422678B1 (ko) 로봇을 이용한 관절 절삭시스템의 절삭장치
US11779353B2 (en) Bone material removal device and a method for use thereof
EP2484297B1 (en) Curved bur
US7879037B2 (en) High speed surgical cutting instrument
US8394116B2 (en) Surgical tools and components thereof
KR20120079479A (ko) 조직 절단 장치 및 방법
BR112012004183B1 (pt) trépano cirúrgico para remover ou extirpar tecido de um sítio cirúrgico
WO1997046162A9 (en) Apparatus and method for reconstructing ligaments
JP2006514577A (ja) 差動切刃面を有する介入カテーテル
KR101643352B1 (ko) 치과용 임플란트의 세척기구
KR20200126383A (ko) 외과용 버 및 관련된 외과용 기구들
KR101623090B1 (ko) 로봇을 이용한 관절절삭용 절삭커터
US20070060936A1 (en) Surgical abrader with clear hood
KR20120070570A (ko) 외과용 줄
KR200434629Y1 (ko) 의료용 절삭공구
KR101200448B1 (ko) 인공관절 결합홈을 형성하는 절삭 커터
US20190357921A1 (en) Rotary mill
WO2014083525A2 (en) Low friction surgical cutting system
KR101624512B1 (ko) 로봇을 이용한 관절 절삭 시스템의 절삭장치
KR20200118457A (ko) 베어링들을 갖는 시스드 수술용 톱 블레이드
JP2022518913A (ja) 自在継手組立体
WO2021124578A1 (ja) 医療デバイス
US9808273B2 (en) Cutting apparatus of a cutting system using a robot
JP7050773B2 (ja) 手術用器具
JP2009000315A (ja) 血管内付着物除去吸引用カテーテル

Legal Events

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

Payment date: 20190507

Year of fee payment: 4