KR20180103048A - 의료 기구 - Google Patents

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KR20180103048A
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요한 클라펜뵉
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줄리안 마이어
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요한 클라펜뵉
줄리안 마이어
루카스 클라펜뵉
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Abstract

본 발명은 해제 유닛(200) 및 작동 유닛(300)을 포함하는 외과적 봉합을 수행하기 위한 의료 기구용 장치(100)에 관한 것으로, 상기 작동 유닛(300)은 2 개의 피벗가능한 그리퍼 죠(310, 320)를 포함하고, 각각의 그리퍼 죠(310, 320)는 니들 리셉터클(340) 및 니들 고정 구조를 갖고, 상기 해제 유닛(200)은 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)를 이동시키도록 구성되고, 상기 니들 고정 구조를 작동시키기 위한 트리거 유닛(200)이 또한 구성된다.

Description

의료 기구
본 발명은 해제 유닛과 작동 유닛을 포함하는 외과적 봉합을 수행하기 위한 의료 기구를 위한 장치 및 수술 기구에서 이 장치의 사용방법에 관한 것으로, 작동 유닛은 2 개의 피벗가능한 그리퍼 죠(gripper jaw)를 포함하고, 각각의 죠는 니들 리셉터클 및 니들-고정 장치를 갖고, 해제 유닛은 그리퍼의 2 개의 죠를 이동시키도록 구성되고, 니들-고정 장치는 해제 유닛을 통해 이동가능한 하나 이상의 폴(pawl) 요소를 갖는다.
많은 외과적 처치에서, 외과적 봉합을 수행하는 것이 필요하다. 새로운 기구로 인해, 환자의 부담을 최소화할 수 있도록 수많은 처치가 내시경으로 실시될 수 있도록 수술 방법이 향상되었다. 따라서, EP 2 083 727 B1은 전술한 유형의 장치를 기술하며, 여기서 외과적 봉합을 수행하기 위한 겸자형 엔드 이펙터(end effector)가 구성된다. 유사한 장치가 EP 2 462 877 A2에서 또한 발견될 수 있다.
종래기술에 기술되어 있는 외과적 봉합을 수행하기 위한 장치는 종종 매우 복잡한 방식으로 배치되며, 2 개의 독립된 작동 시스템, 즉 그리퍼 죠를 작동시키기 위한 제 1 시스템과 각각의 그리퍼 죠에 니들을 고정시키거나 또는 2 개의 그리퍼 죠 사이에서 니들을 이동시키기 위한 제 2 시스템을 필요로 한다.
US 5,632,751 A에는 니들 팁 또는 니들 아이(eye)를 가진 니들 단부를 고정하는 2 개의 니들 유지기가 제공되는 외과적 봉합 장치가 개시되어 있다. 각각의 니들이 그 종축선에서 약 180°로 스티칭(stitching)하기 전에 회전되어야 하므로 봉합의 수행 시 이 장치의 취급은 복잡하다. 봉합 재료가 장치 내에서 엉킬 위험이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 공지된 장치를 더욱 발전시키고, 특히 사용하기 쉬운 장치를 제공하고, 안정하고 정확하게 설정되는 외과적 봉합을 제공하는 것이다.
이 목적은 하나 이상의 폴 요소가 기어 요소와 협력하고, 기어 요소는 2 개의 기어를 갖고, 이들 기어는 서로 실질적으로 평면-평행으로 배치되고, 상이한 수의 치를 갖는 본 발명에 따른 전술한 장치에 의해 달성된다. 본 발명은 단일의 해제 시스템이 죠의 이동과 니들 이동의 둘 모두를 담당하는 장점을 갖는다. 이로 인해 용이한 작동 및 슬림한 설계가 가능하고, 이것은 특히 내시경 수술법에서 유리하다.
이와 관련하여 본 개시에서 "작동 유닛"은 언급된 작업, 즉 외과적 봉합을 직접 수행하는 본 발명에 따른 장치의 일부를 의미하는 것으로 이해되어야 하며, "해제 유닛"은 작동 유닛의 이동 및 기능을 제어한다.
본 발명에 따르면, 해제 유닛은 또한 니들-고정 장치를 작동시키도록 구성된다. 본 발명의 일반적인 실시형태에서, 이는, 예를 들면, 해제 유닛이 제 1 스크로크에서 그리퍼 죠를 닫고, 후속되는 제 2 스크로크에서 그리퍼 죠 내에 니들을 고정하도록 실현될 수 있다. 2 개의 죠 중 니들이 고정될 죠는 외부 신호를 통해 결정될 수 있다. 이는, 예를 들면, 전기적으로 제어되는 전환(changeover) 부재에 의해 실현될 수 있다.
그러나, 전환이 완전 자동식으로 실행되는 본 발명의 특정 실시형태가 특히 바람직하다. 이 경우에, 해제 유닛은, 예를 들면, 제 1 작동의 제 2 스크로크에서 제 1 그리퍼 죠 상에 니들을 고정시키고, 후속되는 제 2 작동의 제 2 스크로크에서 제 2 그리퍼 죠 상에 니들을 고정시킨다. 제 1 작동이 실행된 후에 중간 단계가 실행되며, 여기서 2 개의 그리퍼 죠는 이격되는 방향으로 이동되고, 그 후 제 2 작동이 실행되어 제 2 죠 내에 니들, 즉 니들 이동을 고정시킨다.
바람직하게는, 그리퍼 죠는 함께 힌지결합되고, 작동 중에 서로 피벗팅되거나 이격될 수 있다. 특히 바람직한 실시형태에서, 이러한 관절식 연결은 2 개의 그리퍼 죠의 각각이 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 슬롯형 리세스를 갖고, 리세스 내에는 해제 유닛의 해제 요소, 바람직하게는 슬라이딩 블록 슬라이드가 배치도록 실현된다. 해제 유닛을 통해 이동이 트리거되면, 죠의 피벗팅이 유발된다. 이 경우에, 슬라이딩 블록 슬라이드는 슬롯형 리세스 내에서 이동되고, 이 슬롯형 리세스의 곡선 경로로 인해 규정된 작동 조건의 채택이 가능해지고, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.
해제 유닛이 유압 시스템을 갖는 경우에 본 발명에 따른 장치의 특히 단순하고 안전한 작동이 가능해진다. 이 목적을 위해 적합한 유압 시스템은, 예를 들면, 본 출원인의 EP 2 429 377 B1에서 발견될 수 있다.
니들-고정 장치이 해제 유닛을 통해 이동가능한 하나 이상의 폴 요소를 가지는 경우에 각각의 그리퍼 죠에서 니들의 정확한 이동 및 고정이 얻어진다. 이 경우에, 하나 이상의 폴 요소는 기어 요소와 상호작용한다.
용어 "기어" 및 "기어 요소"는 다른 기어 또는 랙과 맞물리는 기계 요소에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 제 1 기어는 폴과 협력하고, 폴은 적절한 작동으로 그 길이 방향으로의 이동에 의해 기어를 구동한다. 제 2 기어는 푸시 로드를 그 축방향으로 이동시키는 원주방향으로 배치된 복수의 캠을 갖는 휠에 대체로 대응한다. 특히 바람직한 방식에서 이 경우에 제 2 기어는 제 1 기어의 2 배의 치를 갖는다.
이 경우에, 기어 요소는 서로 평면-평행으로 배치되는, 그리고 상이한 수의 치를 갖는 2 개의 기어를 갖는다. 이들 2 개의 기어는 제 1 기어가 회전되는 즉시 제 2 기어도 회전되도록 상호연결된다. 특히 바람직하게는, 기어 요소는 단일체로 제조된다.
그리퍼 죠를 따라 폴 요소가 변위되면 기어 요소의 제 1 기어가 회전된다. 기어 요소의 2 개의 기어가 서로 연결되어 있으므로 폴 요소의 이동 시에 제 2 기어 요소가 또한 회전된다. 2 개의 기어의 치의 수가 상이하므로, 작동 주기의 변화가 얻어지며, 이를 통해 그리퍼 죠들의 서로에 대한 상이한 위치 및/또는 하나 이상의 봉합 니들의 상이한 위치를 조절할 수 있다.
더 바람직하게는, 니들-고정 장치는 하나 이상의 이동가능한 슬라이드 요소를 갖고, 하나 이상의 슬라이드 요소는 니들 리셉터클 내에 하나 이상의 봉합 니들을 고정하도록 구성된다. 이 경우에, 하나 이상의 슬라이드 요소는 하나 이상의 기어 요소와, 특히 제 2 기어와 협력하고, 한편 이미 위에서 설명한 바와 같이, 폴 요소는 제 1 기어와 맞물린다.
본 발명의 추가의 실시형태에서 하나 이상의 외과적 봉합 니들을 고정시키기 위한 슬라이드 요소의 이동 및 특히 하나 이상의 외과적 봉합 니들의 고정의 해제는 하나 이상의 제 1 스프링 요소가 하나 이상의 슬라이드 요소와 협력하여 지지된다.
대안적으로, 원칙적으로, 양방향으로의 슬라이드 요소의 이동이 제 2 기어에 의해 강제적으로 수행되는 강제 작동이 가능하다. 이 경우에, 슬라이드 요소는, 예를 들면, 기어의 주위에 결합하고, 스프링 요소는 필요하지 않다.
하나 이상의 추가의 스프링 요소가 하나 이상의 폴 요소와 협력하면 하나 이상의 봉합 니들의 고정의 추가의 개선이 달성된다.
본 발명에 따른 장치는 수술 기구, 특히 위 내에 경구적으로 배치되도록 구성되는 것이 바람직한 가요성 내시경 기구에서 사용되는 경우에 유용하다는 것이 입증되었다. 이 경우에, 작동 장치는 외과적 봉합을 수행하기 위한 수술 기구의 기다란 요소의 근위 단부에 배치되고, 본 발명에 따른 장치는 기다란 요소의 원위 단부에 배치되어 작동 장치와 상호작용한다.
이하 본 발명을 관련된 도면와 함께 비제한적인 예시적인 실시형태를 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 제 1 개방된 위치에서 본 발명에 따른 장치의 2 개의 측면도를 도시하고;
도 2a 및 도 2b는 제 1 폐쇄된 위치에서 장치의 2 개의 측면도를 도시하고;
도 3a 및 도 3b는 제 2 폐쇄된 위치에서 도 1a 및 도 1b의 장치의 2 개의 측면도를 도시하고;
도 4a 및 도 4b는 제 3 폐쇄된 위치에서 도 1a 및 도 1b의 장치의 2 개의 측면도를 도시하고;
도 5는 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시형태를 사시도로 도시하고;
도 6a 및 도 6b는 도 5의 장치의 작동 유닛을 도시하고;
도 7은 개방된 상태에서 작동 유닛을 도시하고;
도 8a는 본 발명에 따른 기어 요소의 제 1 측면도를 도시하고;
도 8b는 본 발명에 따른 기어 요소의 제 2 측면도를 도시한다.
도 1a 및 도 1b에서, 본 발명에 따른 장치(100)는 제 1 개방된 위치에 도시되어 있다. 이 장치(100)는 통상적으로 엔드 이펙터(end effector)로 지칭되며, 본 개시와 관련하여 용어 "엔드 이펙터"는 외과적 봉합을 수행하기 위한 본 발명에 따른 장치의 동의어로서 사용된다.
엔드 이펙터(100)는 해제 유닛(200) 및 작동 유닛(300)을 갖는다. 해제 유닛(200)은 바람직하게는 유압 플런저 시스템(미도시)으로서 설계된다.
외과적 봉합을 수행하는 것을 담당하는 작동 유닛(300)은 2 개의 그리퍼 죠(gripper jaw; 310, 320)를 가지며, 이것은 본 발명의 이 실시형태에서 실질적으로 거울상의 구성을 갖는다. 작동 유닛(300)은 해제 유닛(200)에 의해 작동되며, 이 해제 유닛은 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)의 이동 및 이 그리퍼 죠(310, 320) 내에서 봉합 니들(400)의 고정에 관련된다. 다음에 이 해제 유닛(200) 자체는 수술 기구(미도시)의 작동 요소에 의해 구동된다. 예시의 목적을 위해, 사용 중에 장착되는 엔드 이펙터(100)의 외부 하우징은 제거되었다.
그리퍼 죠(310, 320)의 각각은 슬롯형 리세스(330)를 갖고, 그리퍼 죠(310, 320)는, 해제 유닛(200)의 슬라이딩 블록 슬라이드(210)가 리세스(330) 내에 맞물림되도록, 서로에 대해 배치된다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 엔드 이펙터(100)의 개방된 상태에서, 슬라이딩 블록 슬라이드(210)는 리세스(330)의 제 1 단부(331)에 위치된다. 해제 유닛(200)은 슬라이딩 블록 슬라이드(210)과 마찰 연결되는 스톱 플레이트(stop plate; 220)(도 1b)를 더 갖는다. 이 위치에서, 봉합 니들(400)은 그 제 1 단부(401)로 제 1 그리퍼 죠(310)의 니들 리셉터클(340) 내에 고정된다. 이 목적을 위해, 봉합 니들(400)은 그루브형 니들 리세스(410)을 가지며, 이것은 니들 리셉터클(340) 내에 봉합 니들(400)을 고정하는 기능을 한다.
슬라이딩 블록 슬라이드(210)의 작동 시, 상기 슬라이드는 상기 리세스(330) 내에서 제 1 단부(331)로부터 제 2 단부(332)의 방향으로 이동한다. 해제 유닛(200)의 작동 시, 슬라이딩 블록 슬라이드(210)는 제 2 위치로 이동되고, 이를 통해 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)는 서로에 대해 이동되고, 봉합 니들(400)의 제 2 니들 단부(402)는 제 2 죠(320)의 니들 리셉터클(340)(도 2a 및 도 2b) 내에 삽입된다.
슬라이딩 블록 슬라이드(210)가, 특히 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 슬롯형 리세스(330)의 제 2 단부(332)의 방향으로 더 이동되면, 그리퍼 죠(310, 320)의 서로에 대한 위치는 더 이상 변화되지 않는다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 위치를 넘어서는 슬라이딩 블록 슬라이드(210)의 이동은 그리퍼 죠(310, 320) 내에 각각 배치된 2 개의 니들-고정 유닛의 해제를 유발하고, 이는 특히 아래에서 도 5 내지 도 9에서 더 상세히 설명된다.
도 5에서, 본 발명에 따른 엔드 이펙터(100)는 도 2a 및 도 2b에 따른 제 1 폐쇄된 위치에 대응하는 위치에 도시되어 있다. 봉합 니들(400)은 제 1 그리퍼 죠(310)의 니들 리셉터클(340) 내에 고정된다. 스톱 플레이트(220)는 제 1 죠(310)의 실질적으로 종축선을 따라 스톱 플레이트(220)를 사용하여 디텐트(detent; 351)에 의해 변위될 수 있는 폴 요소(350)와 직접 접촉한다.
이 경우에, 폴 요소(350)는 도 8a 및 도 8b에 상세히 도시된 기어 요소(360)의 제 1 기어(361)에 맞물림된다. 기어 요소(360)는 상이한 수의 치(363)를 갖는 2 개의 평면-평행 기어(361, 362)로 이루어진다. 이제 제 1 기어(361)가 회전되면, 제 2 기어(362)도 동일한 회전축으로 인해 회전된다. 본 실시례에서, 제 1 기어(361)는 10 개의 치(363)를 가지며, 기어 요소(360)의 제 2 기어(362)는 5 개의 치(363)를 갖는다. 따라서, 이 기어 요소(360)는 1:2의 작동 빈도 비율을 갖는다. 또한, 제 1 기어(361)는 래칫 휠로서 설계된다.
스톱 플레이트(210)가 니들(400)의 방향으로 이동되는 경우, 폴 요소(350)도 또한 이 방향으로 이동되고, 이를 통해 기어 요소(360)의 제 1 기어(361)는 도 6a에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전된다. 제 1 기어(361)를 회전시킴으로써, 이 제 1 기어(361)에 회전불가능하게 연결되는 제 2 기어(362)가 동시에 동일한 방향으로 회전되고, 제 1 기어(361)와 제 2 기어(362)의 치(363)의 수가 동일하지 않으므로 제 2 기어(362)를 통한 슬라이드 요소(370)의 이동은 스톱 플레이트(220)의 충분한 공급 시에만 트리거되고, 이로 인해 봉합 니들(400)의 단부(401)가 고정 또는 해제된다.
슬라이드 요소(370)는 특히 도 5에서 제 2 그리퍼 죠(320)의 영역에 도시된 바와 같이 제 2 기어(362)에 맞물린다. 이 슬라이드 요소(370)는 제 2 기어(362)로부터 멀어지는 방향을 향하는 그 단부에 플런저(371)를 가지며, 이 플런저는 봉합 니들(400)의 그루브형 니들 리세스(410)와 맞물려서 니들 리셉터클(340) 내에 봉합 니들(400)의 단부(401, 402)를 고정시키도록 되어 있다.
도 6a에서, 봉합 니들(400)의 제 2 단부(402)는 제 2 그리퍼 죠(320)의 니들 리셉터클(340) 내에 여전히 고정되어 있지 않고, 슬라이딩 블록(210)의 추가의 전진으로 인해 제 2 죠(320) 내에서 제 2 기어(362)의 회전은 슬라이드 요소(370)의 플런저(371)를 제 2 그리퍼 죠(320) 내에서 변위시키므로 봉합 니들(400)의 그루브형 니들 리세스(410)와 맞물림되고, 따라서 니들 리셉터클(340) 내에서 봉합 니들(400)의 제 2 단부(402)를 고정시킨다.
스톱 플레이트(210)의 추가의 전진 시에 제 1 죠(310)의 기어 요소(360)의 회전은 플런저(371)를 제 1 스프링 요소(372)에 의해 후퇴시키고, 제 1 그리퍼 죠(310)의 니들 리셉터클(340) 내에서 봉합 니들(400)의 제 1 니들 단부(401)를 해제시킨다.
이제 그리퍼 죠(310, 320)를 이격되는 방향으로 이동시킴으로써 엔드 이펙터(100)가 다시 개방되는 경우(도 7), 봉합 니들(400)은 제 2 그리퍼 죠(320) 내에 고정된다. 도 4a 및 도 4b에 따라 단부 위치로 엔드 이펙터(100)를 다시 닫으면, 봉합 니들(400)은 다시 배치되어 제 1 그리퍼 죠(310) 내에 고정된다. 따라서, 엔드 이펙터(100)를 교대로 개방 및 폐쇄시킴으로써 니들(400)은 2 개의 그리퍼 죠(310, 320) 사이에서 왕복되고, 이에 따라 외과적 봉합을 생성하는 바느질 운동을 수행한다.
본 발명은 예시된 실시형태에 제한되지 않는다는 것이 이해된다. 특히, 그리퍼 죠 및/또는 봉합 니들의 형상은 상이하게 설계될 수 있고, 죠 및/또는 슬라이드 요소 및/또는 폴 요소의 이동이 유압 시스템에 의해 해제되는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 추가의 실시형태에서, 봉합 니들(400)의 각각의 단부(401, 402)의 고정 또는 해제는 플런저(371)를 안정화시키기 위한 추가의 스프링 요소를 제공함으로써 더 개선된다. 이들 추가의 스프링 요소는 그루브형 니들 리세스(410) 내에서 플런저(371)의 일정한 접촉압을 제공한다. 추가의 스프링 요소는 또한 폴 요소(350)의 안정화 및 이동을 위해 제공될 수 있다.

Claims (9)

  1. 해제 유닛(200)과 작동 유닛(300)을 포함하는 외과적 봉합을 수행하기 위한 의료 기구용 장치(100)로서,
    상기 작동 유닛(300)은 2 개의 피벗가능한 그리퍼 죠(gripper jaw; 310, 320)를 갖고, 각각의 그리퍼 죠(310, 320)는 니들 리셉터클(needle receptacle; 340) 및 니들-고정 장치를 포함하고, 상기 해제 유닛(200)은 상기 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)를 이동시키도록, 그리고 또한 상기 니들-고정 장치를 작동시키도록 구성되고, 상기 니들-고정 장치는 상기 해제 유닛(200)을 통해 이동가능한 하나 이상의 폴(pawl) 요소(350)를 갖고, 상기 하나 이상의 폴 요소(350)는 기어 요소(360)와 협력하는,
    의료 기구용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기어 요소(360)는 서로 실질적으로 평면-평행으로 배치되는, 그리고 상이한 수의 치(363)를 갖는 2 개의 기어(361, 362)를 갖는,
    의료 기구용 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)의 각각은 제 1 단부(331) 및 제 2 단부(332)를 갖는 슬롯형 리세스(330)를 갖고, 상기 리세스 내에는 상기 해제 유닛(200)의 해제 요소, 바람직하게는 슬라이딩 블록 슬라이드(210)가 배치되는,
    의료 기구용 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해제 유닛(200)은 유압 시스템을 갖는,
    의료 기구용 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니들-고정 장치는 하나 이상의 이동가능한 슬라이드 요소(370)를 갖고, 상기 하나 이상의 슬라이드 요소(370)는 상기 니들 리셉터클(340) 내에 하나 이상의 봉합 니들(400)을 고정하도록 구성되는,
    의료 기구용 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 슬라이드 요소(370)는 상기 하나 이상의 기어 요소(360)와 협력하는,
    의료 기구용 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 스프링 요소(372)는 상기 하나 이상의 슬라이드 요소(370)와 협력하고, 바람직하게는 하나 이상의 추가의 스프링 요소는 상기 하나 이상의 폴 요소(350)와 협력하는,
    의료 기구용 장치.
  8. 근위 단부에 작동 장치가 배치된, 그리고 기다란 요소를 구비한 외과적 봉합을 수행하기 위한 수술 기구로서,
    상기 수술 기구의 원위 단부에 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 장치(100)가 배치되어 상기 작동 장치와 협력하는,
    수술 기구.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 작동 유닛(300)의 2 개의 그리퍼 죠(310, 320)는 개방된 위치로부터 폐쇄된 위치로 이동가능하고, 상기 개방된 위치에서 상기 봉합 니들(400)은 자신의 제 1 니들 단부(401)로 상기 제 1 그리퍼 죠(310)의 니들 리셉터클(340) 내에 고정되고, 상기 작동 장치에 의한 상기 해제 유닛(200)의 작동 시에 해제 요소, 특히 슬라이딩 블록 슬라이드(210)는 상기 슬롯형 리세스(330)를 따라 이동가능하고, 이를 통해 상기 2 개의 그리퍼 죠는 상기 폐쇄된 위치로 이동될 수 있고, 동시에 상기 봉합 니들(400)의 제 2 니들 단부(402)는 제 2 그리퍼 죠(320)의 니들 리셉터클(340) 내에 고정가능하고, 상기 봉합 니들(400)의 제 1 니들 단부(401)는 상기 제 1 그리퍼 죠(320)의 니들 리셉터클(340) 내에서 해제되는,
    수술 기구.
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