KR20190009275A - 외과 기구용 제어 장치 - Google Patents

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KR20190009275A
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크리스토퍼 폴 핸콕
조지 울리치
데이비드 웹
루이스 터너
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크리오 메디컬 리미티드
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Abstract

외과 스코핑 장치용 이동 전달 메커니즘으로서, 회전식 근위 입력 힘은 상기 스코핑 장치의 기구 채널의 길이를 따라 이송되는 종 방향 힘으로 변형되고, 이는 원위 기구의 작동 운동으로 다시 변형된다. 상기 작동 운동은 회전 운동일 수 있지만, 원위 기구의 배향 또는 구성을 변경시키는 임의의 운동일 수 있다. 비틀림 힘이 아닌 기구 채널을 따라 선형 힘을 이송함으로써, 기구와 기구 채널 사이의 마찰로 인해 원위 기구가 미끄러지거나 또는 불연속적으로 작동하는 문제가 감소되거나 또는 제거될 수 있다.

Description

외과 기구용 제어 장치
본 발명은 내시경, 위 내시경 등과 같은 외과 스코핑 장치의 기구 코드를 통해 형성된 기구 채널의 원위 단부에 위치한 외과 기구의 이동을 제어하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기구 채널의 근위 단부에서 오퍼레이터에 의해 인가된 회전력이 기구 채널의 원위 단부에서 수술 기구의 동작 이동(예를 들어, 회전)으로 전달될 수 있게 하는 장치에 관한 것이다.
내시경이 원위 단부에 수술 기구가 제공되어 외과 수술이 최소 침습적 방법으로 신체 내부에서 수행될 수 있는 것이 일반적이다. 그러한 수술에서, 내시경의 오퍼레이터, 예를 들어 외과 의사 또는 보조자가 원위 단부에서 공구를 제어하는 것이 중요하다.
그러나, 좁은 기구 채널을 통과하는 케이블을 통해 공구를 제어해야 하므로 기술적인 문제가 발생할 수 있으므로, 외과 기구를 완전히 제어하기 어려울 수 있다. 특히 기구의 회전은 기구 케이블과 기구 채널의 벽 사이의 마찰로 인해 어려움을 겪는다. 오퍼레이터가 기구 채널의 근위 단부에서 기구 케이블을 회전시키면, 이 마찰로 인해 기구가 갑작스러운 불연속적인 운동으로 회전한다. 이 효과는 신체 내부의 수술 부위에 도달하는 것이 필요할 수 있는 코너 주위를 돌도록 내시경이 굴절되는 곳에서 증폭된다.
갑작스러운 불연속적인 운동은 외과 기구를 완전히 제어하지 않고 오퍼레이터를 떠나고, 특히 기구의 작은 운동이 예측될 수 없게 한다. 결과적으로, 스코핑 장치 환경에서 회전 대칭성이 없는 외과 기구를 사용하는 것이 어려울 수 있는데, 왜냐하면 외과 스코핑 장치와 독립적으로 기구의 배향을 정확하게 제어하기가 어렵기 때문이다. 실제로, 종래의 수술에서, 스코핑 장치의 기구 코드 전체를 회전시킴으로써 기구의 배향을 제어할 수 있으며, 이는 다루기가 어려울 수 있다.
가장 일반적으로, 본 발명은 회전식 근위 입력 힘이 기구 채널의 길이를 따라 전달되는 종 방향 힘으로 변환되고, 원위 기구의 작동 운동으로 다시 변환되는 운동 전달 기구를 제안한다. 동작 운동은 바람직하게는 원위 기구의 회전 운동이지만, 원위 기구의 배향 또는 구성을 변화시키는 임의의 운동일 수 있다. 예를 들어, 동작 운동은 포셉 기구의 조오를 개방하거나 또는 외과 스네어 또는 이와 유사한 것을 수축시킬 수 있다.
비틀림 힘(토크)보다는 기구 채널을 따른 종 방향(즉, 선형) 힘을 전달함으로써, 기구와 내시경기구 채널 사이의 마찰로 인한 원위 기구의 미끄러짐 및 불연속 작동(예를 들어, 회전)의 문제점이 감소되거나 또는 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 외과 스코핑 장치용 기구 회전 메커니즘이 제공되며, 상기 기구 회전 메커니즘은 외과 스코핑 장치의 기구 채널의 근위 단부에 장착 가능한 하우징; 상기 하우징에 대해 회전하도록 장착된 근위 액추에이터; 외과 스코핑 장치의 상기 기구 채널 내에 슬라이딩 가능하게 장착되고 상기 외피 스코핑 장치의 상기 기구 채널을 따라 연장되도록 구성된 세장형 힘 전달 요소; 상기 근위 액추에이터 및 상기 세장형 힘 전달 요소와 작동 가능하게 결합되어 상기 하우징에 대한 상기 근위 액추에이터의 회전 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 선형 운동으로 변환시키는 근위 커플러; 상기 기구 채널에 장착된 외과 기구의 원위 단부에 고정 가능한 원위 단부 이펙터; 및 상기 원위 단부 이펙터 및 상기 세장형 힘 전달 요소와 작동 가능하게 결합되어 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 기구 채널에 대한 선형 운동을 상기 수술 기구에 대한 작동 운동으로 변환시키는 원위 커플러를 포함한다. 바람직하게는, 작동 운동은 기구 채널에 대한 원위 단부 이펙터의 회전 운동을 포함한다. 기구 채널의 전체 길이를 따른 회전 운동을 전달하기 보다는, 세장형 힘 전달 요소(때때로 종동절이라고도 함)의 종 방향(즉, 축 방향 운동)을 기구 채널의 원위 단부에서 회전 운동으로 변환함으로써, 기구의 회전 운동을 매끄럽고 덜 흔들리게 함으로써 사용자가 기구를 더 잘 제어할 수 있게 한다. 또한, 기구 채널의 근위 단부에서 입력 운동이 회전하기 때문에, 장치는 직관적이고 사용하기 쉽다.
근위 커플러는 하우징 내에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 하우징은 예를 들어 하우징에 대해 회전하는 것을 방지하는 방식으로 근위 커플러를 결합함으로써, 세장형 힘 전달 요소가 하우징에 대해 회전하는 것을 방지하도록 배치된 회전 제한 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전 제한 요소는 근위 커플러에 대한 선형 슬라이딩 트랙을 형성할 수 있으며, 슬라이딩 트랙은 하우징에 대해 고정된다. 세장형 힘 전달은 유사하게 제한될 수 있다. 예를 들어, 슬라이딩 트랙에 결합된 근위 결합 구조를 가질 수 있다. 회전 제한 요소는 하우징 내에 장착된 가이드 부재에 의해 형성될 수 있다. 가이드 부재는 근위 액추에이터에 의해 형성된 내부 공동 내부에 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 근위 액추에이터는 하우징에 장착된 튜브일 수 있고, 가이드 부재는 튜브 내에 장착될 수 있고 그 근위 단에서 회전 불가능한 방식으로 하우징에 고정될 수 있다.
근위 커플러 및 근위 액추에이터는 비 잠금식 나사식 결합을 통해 작동 가능하게 연결될 수 있다. 이러한 맥락에서, 비 잠금식은 나사의 각도 또는 피치가 나사를 따라 가해진 축 방향 힘의 구성 요소가 상대적인 회전 운동을 일으키는 반대 마찰력을 극복할 수 있도록 하는 것을 의미한다. 일 실시예에서, 나사식 결합이라는 용어는 두 구성 요소 사이의 상대 이동이 나선형으로 발생하도록 제한되는 것을 의미하는 방식으로 다른 구성 요소에 의해 결합되는 일 구성 요소 상에 형성된 나선형 경로를 의미할 수 있다. 두 구성 요소는 협력적인 나선형 형성물을 가질 수 있다. 대안적으로, 하나의 구성 요소는 나선형 형성물을 가질 수 있고, 다른 구성 요소는 나선형 형성물을 추적하는 결합 특징을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 근위 액추에이터는 나선형 형성물을 포함할 수 있고 근위 커플러는 나선형 형성물 상에 장착되고 이를 따라 움직일 수 있는 결합 요소를 포함한다. 나선형 형성물은 리세스된 트랙을 포함할 수 있고, 결합 요소는 리세스된 트랙에 위치하는 핀일 수 있다. 다른 예에서, 나선형 형성물은 상승된 트랙일 수 있고, 결합 요소는 트랙 상에 장착된 러너일 수 있다. 또 다른 예에서, 나선형 형성물은 근위 커플러 상에 있을 수 있고, 결합 요소는 근위 액추에이터 상에 있을 수 있다.
유사한 구성이 원위 단부에서 채택될 수 있는데, 예를 들어 원위 커플러 및 원위 단부 이펙터는 예를 들어 위에 설명된 유형의 비 잠금식 나사식 결합을 통해 작동 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 원위 단부 이펙터는 나선형 형성물을 포함하고, 원위 단부 커플러는 나선형 형성물 상에 장착되고 이를 따라 움직일 수 있는 결합 요소를 포함한다. 나선형 형성물은 외과 기구의 원위 부분 주위에 장착된 나선형 슬리브일 수 있고, 결합 요소는 나선형 슬리브와 협동하는 나선형 부분을 갖는 링을 포함할 수 있다.
상기 메커니즘은 그 종축을 중심으로 근위 액추에이터의 회전 운동과 기구의 회전 운동 사이에 일대일 대응이 되도록 구성될 수 있다. 근위 및 원위 단부에서의 커플링은 세장형 힘 전달 요소에서 미미한 재료 변형(즉, 신장 또는 압축)을 고려하도록 기어링될 수 있다. 이 기어링은 근위 단부에서의 제1 나선형 형성물과 원위 단부에서의 제2 나선형 형성물의 피치 사이의 피치 차이로서 나타날 수 있다. 예를 들어, 제1 나선형 형성물의 피치는 제2 나선형 형성물의 피치의 피치보다 클 수 있는데, 예를 들어 1.5 배 이상 클 수 있다.
나선형 나사에서 더 긴 피치는 회전을 축 방향 운동(예를 들어, 기구 채널의 근위 단부에서)으로 변환하는데 필요한 토크가 더 적음을 의미하거나, 또는 기구 채널의 원위 단부에서, 더 긴 피치는 세장형 힘 전달 요소의 축 방향 운동에 의해 생성되는 토크가 더 적음을 의미한다.
또한, 더 긴 피치는 세장형 힘 전달 요소가 소정 각도로 기구를 회전시키기 위해 더 먼 거리로 이동될 필요가 있음을 의미한다.
그러나, 긴 피치의 장점은 세장형 힘 전달 요소 내의 임의의 신축 또는 압축이 사용자에 의해 요구된 회전 입력량 및/또는 기구의 출력 회전에 미치는 효과를 감소시키는 것이다.
위에서 설명한 대로 근위 및 원위 단부에서 커플링을 기어링시킴으로써, 이러한 문제 사이에 균형을 맞출 수 있다. 나사형 커플링(예를 들어 나선형 형성물)이 사용되는 경우, 나사의 피치는 근위 및 원위 모두에서 비 잠금식이 되도록 선택될 수 있으며, 근위 단부의 피치는 원위 단부의 피치보다 크다.
일 실시예에서, 원위 단부 이펙터는 나선형 슬리브이고 원위 커플링 부재는 원위 나선형 슬리브와 결합하도록 구성된 나선형 컷아웃 섹션을 갖는 링이다. 링은 예를 들어 적당한 재료(예를 들어, 스테인리스 강 튜브 등)로 레이저 절단된 강성 요소일 수 있다. 상기 링은 임의의 적절한 수단, 예를 들어 간섭 끼움, 접착제 등에 의해 세장형 힘 전달 요소에 고정될 수 있다. 상기 링은 상기 링과 상기 세장형 힘 전달 요소 사이의 그립을 용이하게 하기 위해 복수의 내측으로 지향된 돌출부를 포함할 수 있다. 이는 링이 세장형 힘 전달 요소를 따라 미끄러지거나 또는 그 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 것을 방지함으로써 세장형 힘 전달 요소의 축 방향 운동이 기구의 회전 운동으로 효율적으로 변환되도록 보장할 수 있다.
다른 실시예에서, 원위 단부 이펙터는 외부 표면으로부터 돌출된 핀을 갖는 슬리브일 수 있으며, 원위 커플링 부재는 내부 표면으로 리세스된 나선형을 갖는 튜브일 수 있다.
회전 메커니즘은 외과 기구에 연결하기 위해 기구 채널을 통해 연장되는 기구 케이블을 포함할 수 있으며, 근위 액추에이터는 기구 케이블의 근위 부분에 고정된다. 회전 메커니즘의 모든 구성 요소는 기구 케이블을 이송하기 위한 관통 종 방향 통로를 포함할 수 있다. 세장형 힘 전달 요소는 세장형 힘 전달 요소의 내부를 따라 연장되는 기구 케이블을 이송하기 위한 종 방향 통로 또는 루멘을 갖는 튜브형 요소를 포함할 수 있다.
기구 케이블은 기구 케이블과 기구 채널 벽 사이의 마찰을 줄이기 위해 윤활 코팅을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기구 케이블은 동축 전송 라인일 수 있으며, 상기 기구는 무선 주파수 및/또는 마이크로파 주파수 에너지를 전달하도록 구성된 전기 수술 기구일 수 있다. 상기 동축 전송 라인은 기구 채널을 통한 삽입에 적합한 슬리브 내에 수용될 수 있다. 동축 전송 라인은 예를 들어 적절한 무선 주파수 및/또는 마이크로파 신호 발생기에 연결하기 위한 마이크로파 커넥터를 갖는 근위 단부와, 상기 기구가 위치되는 원위 단부 사이에서 연장될 수 있다. 동축 전송 라인의 길이는 내시경 수술에 적합할 수 있고, 예를 들어 2000 mm 이상일 수 있다.
기구 케이블로서 동축 전송 라인 및 무선 주파수 및/또는 마이크로파 주파수 에너지를 전달하도록 구성된 전기 수술 기구를 제공함으로써, 기구는 조직을 절단하는데 및/또는 지혈(즉, 혈액 응고 촉진)에 사용될 수 있다.
기구 케이블은 근위 액추에이터와 함께 회전하기 때문에 기구 케이블의 회전을 돕기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 원위 단부 이펙터는 기구 케이블의 원위 부분에 고정될 수 있다. 예를 들어, 원위 단부 이펙터는 기구 케이블 위에 끼워지도록 배열된 나선형 슬리브를 포함할 수 있다. 나선형 슬리브는 원위 커플링 부재의 축 방향 운동이 기구 케이블의 회전을 초래하도록 기구 케이블을 파지하기 위해 슬리브의 각 단부에 단부 클립을 가질 수 있다. 이 구성에서, 기구 케이블은 기구 채널의 근위 단부와 원위 단부 모두에서 회전될 수 있다. 이렇게 하면 토크가 기구 케이블의 길이를 따라 분배되는 것이 보장된다.
전술한 바와 같이, 세장형 힘 전달 요소의 축 방향 운동을 회전 운동으로 변환하는 것이 100% 효율적이지 않을 수도 있다. 이것은 또한 기구 케이블이 기구 채널의 원위 단부에 고정되어 있지 않기 때문에 발생할 수 있다. 이 시나리오에서의 "손실된" 움직임은 세장형 힘 전달 요소를 '푸시할'(즉, 원위 방향으로 슬라이딩할) 때 더 현저해질 수 있다.
이러한 손실된 운동을 감소시키거나 제거하기 위해, 기구 케이블은 근위 단부와 원위 단부 사이에서 미리 꼬여져서 미리 정해진 방향으로의 회전을 용이하게 할 수 있다. 다시 말하면, 기구 케이블은 근위 액추에이터에 대해 소정의 센스로 회전하도록 원위 부분을 자연스럽게 가압하도록 배열될 수 있다. 이러한 센스는 바람직하게는 원위 방향으로 세장형 힘 전달 요소를 이동시킴으로써 야기되는 회전에 대응한다.
위에서 설명한 대로 기구 케이블을 미리 인장함으로써, 기구 채널의 원위 단부에서 축 방향에서 회전 운동으로의 변환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한 미리 인장하는 것은 기구 채널의 근위 단부에서의 회전 운동과 종축을 중심으로 한 기구의 회전 운동 사이에 일대일 대응을 달성하도록 도울 수도 있다.
세장형 힘 전달 요소는 근위 부분 및 원위 부분을 포함할 수 있으며, 상기 기구 회전 메커니즘은 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 근위 부분과 원위 부분 사이에 위치된 중간 회전 가능 부재, 상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 근위 부분의 선형 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 중간 회전 가능 부재의 회전 운동으로 변환시키도록 상기 중간 회전 가능 부재 및 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 근위 부분과 작동 가능하게 결합된 근위 중간 커플러, 및 상기 중간 회전 가능 부재의 상기 기구 채널에 대한 회전 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 원위 부분의 선형 운동으로 변환시키도록 상기 중간 회전 가능 부재 및 상기 세장형 힘 전달 요소의 원위 단부와 작동 가능하게 결합되는 원위 중간 커플러를 더 포함하다. 따라서, 세장형 힘 전달 요소 상의 중간 위치에 선형-회전-선형 변환이 있다. 세장형 힘 전달 요소의 길이를 따라 복수의 이러한 변환이 있을 수 있다. 따라서 기구 케이블의 길이를 따라 토크 분배를 용이하게 할 수 있다.
기구 케이블을 따라 토크를 분배하면 기구 케이블이 기구 채널의 내부 표면과 마찰됨으로써 기구가 매끄럽게 회전하고 갑작스러운 또는 불연속적인 회전을 감소하는데 도움이 된다.
중간 회전 가능 부재는 나선형 슬리브를 포함할 수 있으며, 상기 근위 중간 커플러 및 상기 원위 중간 커플러는 각각 상기 나선형 슬리브와 협동하도록 구성된 나선형 컷아웃 섹션을 갖는 링을 포함할 수 있다. 중간 나선형 슬리브는 기구 케이블 위에 끼워질 수 있으며, 기구 케이블을 파지하기 위해 슬리브의 각 단부에 단부 클립을 가질 수 있어, 근위 중간 커플러의 축 방향 운동은 기구 케이블의 회전을 초래한다.
대안적으로, 중간 회전 가능 부재는 외부면으로부터 돌출된 핀을 갖는 슬리브일 수 있고, 각각의 중간 커플러는 내부 표면으로 리세스된 나선형을 갖는 튜브일 수 있다. 이 실시예에서, 중간 슬리브는 기구 케이블 위에 끼워질 수 있으며, 기구 케이블을 파지하기 위해 중간 슬리브의 각 단부에 단부 클립을 포함할 수 있어, 근위 중간 커플러의 축 방향 운동은 기구 케이블의 회전을 초래한다.
상기 하우징은 외과 스코핑 장치를 조작하기 위한 핸들의 일부일 수 있다.
기구 채널은 기구로 및/또는 기구로부터 유체를 이송하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 외과 스코핑 장치는 치료 부위로부터 유체를 전달 또는 제거하도록 배열될 수 있다. 세장형 힘 전달 요소는 기구 채널을 따라 유체의 통과를 허용하거나 용이하게 하기 위해 복수의 관통 구멍을 포함할 수 있다. 세장형 힘 전달 요소는 기구 채널의 공간을 차지하므로, 유체에 사용할 수 있는 체적을 제한할 수 있다. 예를 들어 관통하는 복수의 구멍을 제공함으로써 세장형 힘 전달 요소를 다공성으로 만드는 것은 유체의 통과를 용이하게 한다. 구멍은 세장형 힘 전달 요소의 구조적 강성(특히 세로 방향)에 영향을 미치지 않는 방식으로 치수 및 위치 설정될 수 있다. 구멍은 예를 들어 원위 커플링 부재 및 원위 단부 이펙터가 또한 기구 채널에서 공간을 차지하는 영역에 세장형 힘 전달 요소의 원위 단부에만 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기구는 바늘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바늘은 유체 채널의 원위 단부에서 염분 또는 다른 액체를 주입하기 위해 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 핸들은 기구의 리세스 내에서 바늘을 연장시키도록 구성된 바늘 푸쉬를 포함한다. 이런 방식으로 바늘은 사용자가 요구할 때까지 기구 안에 숨겨질 수 있다. 바람직하게는, 기구 채널은 염분이 기구 채널의 근위 단부로부터 원위 단부로 펌핑되어 예를 들어 바늘을 통해 펌핑될 수 있게 하는 염분 채널을 포함한다.
세장형 힘 전달 요소는 플라스틱 압출 카테터, 레이저 컷 튜브, 캡슐화된 브레이딩으로 형성된 튜브 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 세장형 힘 전달 요소는 PEEK, 폴리이미드 또는 스테인리스 강으로 제조될 수 있다.
세장형 힘 전달 요소는 비틀림에 저항성이 있도록 토크 안정적일 수 있다. 이것은 기구 채널의 근위 단부에서의 회전 운동이 세장형 힘 전달 요소의 축 방향 운동으로 효율적으로 변환되도록 보장하고, 세장형 힘 전달 요소의 축 방향 운동은 기구 채널의 원위 단부에서 회전 운동으로 효율적으로 다시 변환되도록 보장한다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예인 회전 메커니즘의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 회전 메커니즘과 함께 사용하기에 적합한 케이싱의 분해도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 회전 메커니즘에 사용하기에 적합한 액추에이터 및 회전 가능한 부재의 측면도 및 단부도를 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 도 1에 도시된 회전 메커니즘에 사용하기에 적합한 가이드의 사시도, 측면도 및 단부도를 나타낸다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 도 1에 도시된 커플링 부재의 사시도, 측면도, 및 단부도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 원위 회전 가능 부재의 사시도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 1에 도시된 원위 커플링 부재의 단부도 및 확대도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내시경의 핸들의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 내시경의 원위 단부의 단면도이다.
이하에 설명하는 실시예의 특징이 등가인 경우, 동일한 참조 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
본 발명의 일 실시예인 회전 메커니즘(100)의 개략도가 도 1에 도시되어 있다. 회전 메커니즘은 내시경과 같은 외과 스코핑 장치와 함께 사용하기 위한 것이다. 이러한 장치는 전형적으로 그로부터 연장되는 세장형 가요성 기구 코드를 갖는 메인 몸체를 포함한다. 기구 코드는 인체에 삽입될 수 있으며, 예를 들어 몸체 내에 또는 몸체 상에 장착된 제어 장치를 통해 조종될 수 있다. 기구 코드는 내부에 복수의 종 방향 통로 또는 루멘을 포함한다. 이 통로들 중 하나는 기구를 치료 부위로 이송하기 위한 기구 채널일 수 있다. 다른 루멘은 광학 장치에 대해 및/또는 치료 부위에 유체를 전달 또는 흡입하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 회전 메커니즘은 외과 스코핑 장치의 기구 채널에 장착된 기구와 함께 사용하기 위한 것이다. 회전 메커니즘은 (예를 들어, 외과 스코핑 장치의 몸체에서) 근위 단부에서 오퍼레이터에 의해 전달된 회전 입력 운동을 기구 채널의 원위 단부에서 기구의 회전 출력 운동으로 전달하는 수단을 제공한다. 상기 기구는 치료 표면에 대한 배향이 바람직하게 제어되는 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 기구는 스네어, 집게, 가위 및 에너지 애플리케이터(예를 들어, WO 2014/006369에 개시된 평면 구조를 가짐) 중 어느 하나일 수 있다.
도 1에 도시된 회전 메커니즘(100)은 외과 스코핑 장치의 기구 채널을 따라 통과할 수 있고 그 원위 단부에 기구(124)를 갖는 기구 케이블(102)을 포함한다. 기구 케이블(102)은 무선 주파수(RF) 및/또는 마이크로파 주파수 에너지를 조립체를 통해 기구(124)에 전송하도록 구성된 동축 전송 라인일 수 있다. 예를 들어, 상기 기구는 조직을 절단하기 위한 무선 주파수 에너지 및/또는 지혈(즉, 혈액 응고 촉진)을 위한 마이크로파 주파수 에너지를 전달할 수 있다. 적합한 기구는 WO 2014/006369에 개시되어 있다.
회전 메커니즘(100)은 명확성을 위해 점선으로 도시된 케이싱(104)을 근위 단부에 추가로 포함한다. 사용 시, 케이싱은 환자의 신체 외부에 위치하며, 외과 스코핑 장치의 몸체의 일부를 형성할 수 있다. 케이싱(104)은 액추에이터(106), 액추에이터(106)에 연결되어 작동 가능한 회전 가능 부재(108) 및 가이드(110)를 수용한다. 도시된 실시예에서, 회전 가능 부재(108)는 도 3a에 도시된 바와 같이 튜브의 내부 표면으로 리세스된 나선형 채널을 포함하는 튜브이므로, 아래에서 나사식 튜브로 언급될 수 있다.
액추에이터(106)는 케이싱(104)의 외부로 적어도 부분적으로 돌출하여 외과 의사 또는 조수일 수 있는 사용자에 의해 조작될 수 있도록 구성된다. 특히, 화살표(112)로 도시된 바와 같이 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 종축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 액추에이터(106)의 회전은 대응하는 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전 가능 부재(108)를 회전시킨다. 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)는 조립체일 수 있거나 또는 단일 구성 요소로서 형성될 수 있다.
기구 케이블(102)을 수용하기 위한 종 방향 통로는 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)의 중심 종 방향 축을 따라 연장된다.
가이드(110)가 회전 가능 부재(108) 및 액추에이터(106) 내에서 기구 채널 내에 위치되고, 고정 위치에 유지되고 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)와 함께 회전하지 않도록 근위 단부에서 케이싱(104)과 결합된다. 상기 가이드(110) 상에는 커플링 부재(114)가 배치되어, 커플링 부재(114)는 축 방향으로 가이드(110) 상에서 슬라이딩 가능하다. 커플링 부재(114)는 가이드(110) 상에 배치되어 가이드에 의해 구속되어, 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)와 함께 회전할 수 없다.
커플링 부재(114)는 회전 가능 부재(108)의 내면에 리세스된 나선형 채널과 결합하도록 구성된 핀을 포함한다. 회전 가능 부재(108)가 사용자에 의한 액추에이터(106)의 조작으로 인해 회전될 때, 커플링 부재(114)는 회전 가능 부재(108)의 내부 표면 내로 리세스된 나선형 채널에 의해 결합되고 가이드(110)를 따라 축 방향으로 이동되며, 이는 커플링 부재(114)가 회전 없이 이동하는 선형 트랙을 제공한다. 나선형 채널의 피치는 커플링 부재(114)의 이동에 필요한 힘(토크)이 너무 크지 않도록 보장하도록 선택된다.
세장형 힘 전달 요소(이하, 종동절(116)이라고 함)는 커플링 부재(114)에 연결되어 커플링 부재(114)의 축 방향 이동은 화살표(118)로 도시된 바와 같이 근위 또는 원위 방향으로 종동절(116)의 축 방향 이동을 유발한다. 일 실시예에서, 종동절(116)은 길이가 2 m이다. 종동절(116)은 중공형이며, 그 길이를 따라 연장되는 중앙 보어 또는 루멘을 가지며, 종동절(116)의 중심을 중심으로 한다. 기구 케이블(102)은 보어를 통과한다. 종동절(116)은 요구되는 압출 공정을 통해 플라스틱으로 제조된 카테터일 수 있다. 종동절(116)은 토크 안정적인데, 즉 비틀림에 강하다. 이것은 종동절(116)의 선형 운동이 후술하는 바와 같이 원위 회전 가능 부재(122)의 회전으로 효율적으로 변환되도록 보장하기 위한 것이다. 종동절(116)은 PEEK(폴리에테르 에테르 케톤) 또는 폴리이미드로 제조될 수 있다.
기구 케이블(102)은 바람직하게는 종동절의 상대 이동을 돕기 위해 케이싱(104)에 대해 축 방향 위치에 고정된다. 일 실시예에서, 기구 케이블(102)은 회전 가능 부재(108)에 부착되어, 액추에이터(106)의 회전이 기구 케이블(102)을 종축을 중심으로 회전시킨다. 따라서, 케이블은 케이블의 길이를 따라 원하지 않는 비틀림이 도입되는 것을 방지하기 위해 그 근위 단부에서 회전된다.
종동절(116)의 원위 단부에는 원위 커플링 부재(120)가 있다. 원위 커플링 부재(120)는 도 7에 더 상세히 도시된 바와 같은 튜브형 요소이다. 원위 커플링 부재(120)는 예를 들어 접착제로 종동절(116)의 내부 표면에 부착되어, 전술한 바와 같이 액추에이터(106)의 회전에 따라 종동절(116)과 함께 축 방향(118)으로 이동한다.
원위 커플링 부재(120)는 원위 회전 가능 부재(122)상의 나선형 나사산과 결합하도록 구성된다. 원위 회전 가능 부재(122)는 도 6에 도시된 바와 같이 나선형 슬리브일 수 있고, 이는 예를 들어 그 원위 단부로부터 100 mm의 거리에서 기구 케이블(102) 위에 끼워 맞춰진다. 이것은 기구 케이블(102)의 원위 단부가 자유롭게 벤딩될 수 있음을 보장한다. 원위 커플링 부재(120)는 원위 회전 가능 부재(122)의 나선형 나사산과 협동하여, 종동절(116)의 축 방향 이동이 원위 회전 가능 부재(122) 및 기구 케이블(102)의 종 방향 축 주위의 회전 운동으로 변환된다. 기구 케이블(102)의 회전은 외과 기구(124)를 화살표(126)로 도시된 방향으로 회전시킨다.
따라서, 외과 의사 또는 보조자와 같은 사용자는 내시경의 근위 단부에서 케이싱(104) 내에 포함된 액추에이터(106)의 회전에 의해 내시경(100)의 원위 단부에서 외과 기구(124)의 회전을 제어할 수 있다. 액추에이터(106)의 회전은 회전 가능 부재(116) 및 커플링 부재(114)에 의해 종동절(116)의 축 방향 운동으로 변환된다. 내시경(100)의 원위 단부에서, 종동절(116)의 축 방향 운동은 원위 커플링 부재(120) 및 원위 회전 가능 부재(122)에 의해 회전 운동으로 다시 변환되어, 기구(124)를 그 종축을 중심으로 회전시킨다.
도 2는 케이싱(104)의 분해도를 도시한다. 케이싱(104)은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 액추에이터(106), 회전 가능 부재(108), 가이드(110) 및 커플링 부재(114)를 수용한다. 도시되지는 않았지만, 케이싱(104)은 내시경의 핸들의 일부를 형성할 수 있다.
케이싱(104)은 용이한 조립을 위해 2개의 절반부로 형성된다. 각각의 절반부는 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되고, 제1 단부를 향한 윈도우(200)를 구비하여, 액추에이터(106)는 사용자에 의해 조작될 수 있도록 케이싱(104)의 외부에 적어도 부분적으로 돌출될 수 있다. 제1 및 제2 단부면은 각각 기구 케이블(102)이 케이싱(104)을 통과할 수 있게 하는 개구(202, 204)를 갖는다.
케이싱(104)의 각각의 절반부는 윈도우(200)로부터 제2 단부를 향해 연장되는 중공형 내부 섹션(206)을 구비하여, 케이싱의 2개의 절반부들이 접근될 때, 내부 섹션(206)은 회전 가능 부재(108)를 보유한다. 도시된 실시예에서, 회전 가능 부재(108)는 튜브의 내면으로 리세스된 나선형 채널을 포함하는 튜브이다. 회전 가능한 부재(108)는 사용자에 의한 액추에이터(106)의 회전에 응답하여 그 종축을 중심으로 회전할 수 있도록 케이싱(104)에 의해 유지되지만, 케이싱(104)과 회전 가능 부재(108) 사이의 피팅은 회전 가능 부재(108)의 축 방향 또는 측 방향 이동이 최소화되도록 가까이 있어야 한다. 개구(204)는 부품들 간의 원하지 않는 상대 이동을 최소화하기 위해 회전 가능 부재(108)의 일 부분을 수용하도록 구성된다.
케이싱(104)의 제1 단부는 액추에이터(106) 및/또는 회전 가능 부재(108)의 일부를 수용하도록 구성된 플랜지(210)를 더 포함하고, 후술하는 바와 같이 가이드(110)의 섹션을 수용하도록 형상화된다. 따라서, 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)는 하우징(104) 내부에 회전 가능하게 장착된다. 가이드(110)의 일부는 제1 단부에 인접한 케이싱(104)의 내부 표면 사이에 위치되어, 케이싱(104)의 2개의 절반부들이 접근될 때, 케이싱(104) 및 액추에이터(106)는 가이드(110)가 고정되고 액추에이터(106)가 사용자에 의해 조작될 때 회전하지 않도록 가이드(110)를 제 위치에 고정시킨다. 가이드(110)의 축 방향 이동은 또한 커플링 부재(114)와 가이드(110) 사이의 최대 상대 이동을 보장하도록 방지된다.
케이싱(104)의 하나의 절반부는 케이싱(104)의 대향하는 절반부 상의 대응하는 홈(도시되지 않음)과 결합하도록 구성된 복수의 주변 설부(208)를 포함하여, 두 절반부가 접근될 때 조립체를 안정화시키고 2개의 절반부들 사이의 측 방향 상대 운동을 방지하기 위해 2개의 절반부를 함께 부착하는 설부(208)와 홈 사이의 억지 끼워 맞춤이 존재한다.
또한, 도 3a 및 도 3b는 사용 시 케이싱(104) 내부에 수납되는 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)의 측면도(도 3a) 및 단부도(도 3b)를 도시한다.
액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)는 단일 부품으로 형성될 수 있거나 또는 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108)는 개별적으로 제조되어 단일 부품을 형성하도록 조립될 수 있다. 예를 들어, 회전 가능 부재(108)는 계단형 외측 프로파일을 갖는 단일 부재로서 제조될 수 있으며, 액추에이터(106)는 회전 가능 부재(108)의 외측 프로파일의 단차가 액추에이터(106)를 제 위치에 유지하면서, 회전 가능 부재(108)의 단부 상으로 미끄러지는 링으로서 제조될 수 있다. 대안적인 구성이 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
회전 가능한 부재(108)는 가이드(110)를 수용하고 기구 케이블(102)을 위한 통로를 형성하도록 양 단부가 개방된 내부 공동(302)을 형성한다. 기구 케이블은 제1 단부의 개구(310) 및 회전 가능 부재(108)의 제2 단부의 개구(312)를 통과한다. 개구(312)는 기구 케이블(102)의 외경과 같거나 작은 직경을 가져서, 회전 가능 부재(108)가 회전될 때, 상기 기구 케이블(102)은 원위 회전 가능 부재(122)에 의해 원위 단부가 회전될 뿐만 아니라 그 근위 단부에서도 회전된다. 이러한 배치는 기구 케이블(102)의 길이를 따라 토크를 스프레딩시키므로, 내시경(100)의 원위 단부에서의 기구(124)의 회전에 대해 보다 큰 제어를 제공한다.
도시된 실시예에서, 회전 가능 부재(108)는 내부 공동(302)의 벽으로 리세스된 나선형 채널(300)을 포함하는 튜브이다. 내부 스레드(300)는 커플링 부재(114)와 결합하도록 구성된다. 나선형 채널의 피치는 비 로킹식이며, 따라서 회전 가능 부재(108)의 회전은 가이드 상의 커플링 부재(114)의 선형 운동으로 변환된다. 다른 실시예에서, 회전 가능 부재(108)는 커플링 부재 상의 협동 리세스와 결합하는 내향 돌출 나선형 트랙을 가질 수 있다.
액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108) 조립체는 플랜지(210) 및 개구(204)와 같은 케이싱(104)의 수용부와 결합하도록 구성된 피팅부(304, 308)를 포함한다. 이들 부분은 액추에이터(106)와 회전 가능 부재(108) 조립체 및 케이싱(104) 사이의 양호한 피팅을 보장하여, 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108) 조립체는 케이싱(104) 내에서 종축을 중심으로 자유롭게 회전하지만, 축 방향 또는 측 방향 이동과 같은 다른 이동은 제한된다. 도시된 실시예에서, 피팅부(304 및 308)는 감소된 직경을 갖는 원통형 부분으로서 도시되어 있지만, 액추에이터(106) 및 회전 가능 부재(108) 조립체를 장착하는 다른 방법이 고려될 수 있다.
액추에이터(106)는 도 3b에 도시된 바와 같이 그 외측면 상에 복수의 홈 및/또는 리지(306)를 포함한다. 이러한 리지(306)는 외과 의사 또는 보조자와 같은 사용자가 액추에이터(106)를 회전시키도록 케이싱(104) 내의 윈도우(200)를 통해 돌출하도록 구성된다. 리지(306)는 그립을 제공하고, 예를 들어 내시경(100)을 잡고 있을 때 사용자의 엄지 또는 손가락에 의해 결합 가능하다.
또한, 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 가이드(110)의 사시도(도 4a), 측면도(도 4b) 및 단부도(도 4c)를 도시한다. 가이드(110)는 회전 가능 부재(108) 내부에 위치하여, 나선형 나사(300)에 의해 결합될 때 커플링 부재(114)가 따라 움직일 트랙을 제공한다.
가이드(110)는 가이드(110)의 제1 단부로부터 제2 단부까지 이어지는 트랙(400)을 포함한다. 트랙(400)은 커플링 부재(114) 상에 돌출부를 수용하고 가이드(110)의 제1 및 제2 단부 사이의 축 방향으로의 커플링 부재(114)의 이동을 제한하도록 구성된 길이를 따른 중앙 홈을 갖는다. 트랙(400)은 회전 가능 부재(108)의 내부 공동(302)의 직경보다 좁아야 하므로 가이드(110)는 나선형 나사산(300)이 커플링 부재(114)와 결합될 수 있는 방식으로 측 방향 이동을 방지하도록 공동 벽에 의해 유지되는 내부 공동(302) 내부에 위치할 수 있다.
가이드(110)의 제1 단부는 케이싱(104)의 플랜지(210)에 끼워지도록 형상화된다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 단부는 정사각형 형상(402)을 가져서, 플랜지(210)와 피팅될 때, 정사각형 형상(402)과 플랜지(210) 사이의 피팅은 가이드(110)의 종 방향 축 주위의 회전을 방지한다. 가이드(110)는 비틀림에 저항성이므로, 트랙(400)은 회전 가능 부재(108)의 회전으로 인해 커플링 부재(114)에 의해 변형되지 않는다; 이것은 종동절(114)이 축 방향으로만 움직이는 것을 보장하도록 돕는다.
가이드(110)에는 또한 액추에이터(106)와 케이싱(104)의 제1 단부에 근접한 케이싱(104)의 내부 표면 사이에 끼워지도록 구성된 그 제1 단부에의 림(404)이 제공되어, 케이싱(104)의 2개의 절반부가 접근될 때 케이싱 및 액추에이터(106)는 가이드(110)를 제 위치에 유지하면서 림(404)을 클램핑한다.
가이드(110)의 제1 단부는 기구 케이블(102)이 통과하는 구멍(406)을 더 포함한다.
또한, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 커플링 부재(114)의 사시도(도 5a), 측면도(도 5b) 및 단부도(도 5c)를 도시한다. 커플링 부재(114)는 회전 가능 부재(108)의 내부 공동(302) 내의 가이드(110) 상에 위치되고, 나선형 나사산(300)과 결합되도록 구성되어, 나선형 나사산(300)의 회전에 의해 가이드(110)를 따라 축 방향으로 이동된다.
커플링 부재(114)의 상부 에지는 리세시된 나선형 나사산(300)에 끼워지도록 구성된 핀(500)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 핀(500)은 커플링 부재(114)의 상부면으로부터 돌출된 실린더이고; 이 형상은 항상 리세스된 나선형 나사산(300)과 양호한 피팅을 보장하며, 나선형 나사산(300)과 함께 부드러운 후속 이동을 보장하기 위해 낮은 마찰을 갖는다. 핀(500) 이외에, 커플링 부재(114)의 상부 에지는 내부 공동(302)의 표면과 매칭되는 만곡된 표면(504)을 갖는다. 핀(500)이 나선형 나사산(300)과 결합될 때, 만곡된 표면(504)은 내부 공동(302)의 표면에 접한다. 이러한 배치는 사용 중에 항상 핀(500)이 리세스된 나선형 나사산(300) 내에 위치하도록 보장하는 것을 돕는다.
커플링 부재(114)의 하부 에지는 가이드(100)의 트랙(400)에 평탄한 표면을 제공한다. 하부 에지는 또한 가이드(110) 상의 종동절의 이동이 축 방향으로 제한되도록 트랙(400)의 홈에 끼워지도록 구성된 돌출부(502)를 포함한다. 내부 공동(302) 및 가이드(110)의 표면과 커플링 부재(114)의 표면 사이의 밀착은, 회전 가능 부재(108)가 사용자에 의해 회전될 때 가이드(108)를 따른 커플링 부재(114)의 매끄러운 축 방향 이동 및 또한 감소된 회전 또는 측 방향 이동을 보장하도록 돕는다.
커플링 부재(114)는 기구 케이블(102)이 통과할 수 있도록 커플링 부재(114)의 제1 측면으로부터 제2 측면으로의 길이 방향 통로(506)를 더 포함한다.
도 6은 원위 회전 가능 부재(122)의 사시도를 도시한다. 원위 회전 가능 부재(122)는 나선형의 중심으로부터 80°의 각도의 폭으로 절단된 나선형 스트립을 포함하는 레이저 컷 슬리브이다. 회전 가능 부재(122)는 기구 케이블(102) 위에 끼워지고, 기구 케이블(102)을 파지하는 단부 클립(600)에 의해 케이블에 고정된다. 도시된 실시예에서, 클립(600)은 2.54 mm의 내경, 3.048 mm의 외경 및 0.254 mm의 벽 두께를 갖는 3 mm 길이이다.
원위 회전 가능 부재(122)는 세 개의 완전한 회전을 갖는 나선형 스트립과 118.5 mm의 전체 길이(단부 클립(600)을 포함함)를 포함한다. 각각의 회전은 피치가 37.5 mm인 제1 단부에서 제2 단부까지 시계 방향(도 6에서 좌측에서 우측으로)이다.
또한, 도 7a 및 도 7b는 원위 커플링 부재(120)의 단부도(도 7a) 및 확대도(도 7b)를 도시한다. 원위 커플링 부재(120)는 예를 들어 접착제로 종동절(116)의 내부 표면에 부착된다.
원위 커플링 부재(120)는 원위 회전 가능 부재(122)와 결합하도록 구성된다. 이와 관련하여, 원위 커플링 부재(120)는 37.5 mm의 피치 길이를 갖는 튜브의 중심으로부터 85°의 각도의 폭으로 절단된 나선형 컷아웃 섹션(700)을 갖는 튜브 또는 링 요소의 형태를 취하고, 나선형은 원위 회전 가능 부재(122)의 나선형과 일치하도록 시계 방향으로 이어진다. 도시된 실시예에서, 원위 커플링 부재(120)는 8 mm의 길이, 3.2 mm의 외경, 2.692 mm의 내경 및 0.254 mm의 벽 두께를 갖는다. 이러한 치수는 원위 커플링 부재(120)가 원위 커플링 부재(120)와 기구 케이블(102) 사이의 마찰을 최소화하면서 종동절(116)의 축 방향 이동에 응답하여 기구 케이블(102)을 따라 자유롭게 미끄러질 수 있고, 기구 케이블(102)을 회전시키도록 원위 회전 가능 부재(122)와 결합된다. 이러한 치수는 기구 케이블(102) 및 원위 회전 가능 부재(122)의 치수에 따라 변할 것이다. 예를 들어, 컷아웃(700)의 피치는 원위 회전 가능 부재(122)의 나선형 스트립의 피치와 일치해야 하고, 원위 종동절(120)의 벽 두께는 기구 케이블(102)의 직경에 따라 선택되어야 한다.
원위 커플링 부재(120)의 표면부(702)는 원위 커플링 부재(120)를 종동절(116)의 내부 표면에 부착하기 위해 접착제가 도포되게 할 수 있다.
컷 아웃 섹션(700)은 둥근 에지(704)를 가지며, 각 코너는 반경 0.8 mm의 곡선을 갖는다. 이것은 원위 회전 가능 부재(122)를 따른 원위 커플링 부재(120)의 매끄러운 이동을 보장하여, 부품들 사이의 마찰을 감소시키는 것을 돕는다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내시경의 핸들(800)의 단면도를 도시한다. 전술한 것과 동등한 부분은 식별을 용이하게 하기 위해 유사한 참조 번호를 부여하였다.
핸들(800)은 제1 섹션(802) 및 제2 섹션(804)으로 형성된다. 제1 섹션은 회전 가능 부재(108), 커플링 부재(114) 및 가이드(110)를 수용하는 외부 케이싱을 포함하고, 커플링 부재(114) 및 가이드(110)는 회전 가능 부재(108) 내에 배치된다. 회전 메커니즘은 제1 섹션(802)과 제2 섹션(804) 사이에서 상대 회전을 일으킴으로써 작동된다. 회전 가능 부재(108)는 커넥터(806)에 의해 제2 섹션(804)에 연결될 수 있고, 가이드(110)는 제1 섹션(802)에 대해 고정될 수 있다. 커넥터(806)는 제2 섹션(804)의 상대 회전을 회전 가능 부재(108)에 전달하고, 2개의 섹션의 상대 회전에 의해 파손되지 않는 핸들(800)의 제1 섹션(802)과 제2 섹션(804) 사이의 시일을 형성하는 플랜지를 포함한다. 회전 가능 부재(108)의 회전은 도 1 내지 도 7과 관련하여 전술한 바와 같이 내시경(도시 생략)의 원위 단부에서 외과 기구(124)의 회전을 초래한다.
핸들(800)은 종동절(116) 및 종동절(116) 내의 기구 케이블(102)에 대한 변형/응력을 완화시키고 이들 구성 요소를 손상시키지 않도록 구성된 변형 완화부(808)를 포함한다. 핸들(800)은 내시경(도시되지 않음)의 원위 단부에 배치된 바늘에 염분 채널을 통해 염분을 주입하기 위한 염수 주입 포트(810)를 더 포함한다. 바늘은 내시경의 단부에서 외과 기구의 일부분이며, 따라서 핸들(800)의 제2 섹션(804)의 회전에 의해 외과 기구(124)와 함께 회전된다. 바늘 푸쉬(812)는 핸들(800)의 제1 섹션(802)을 향해 바늘 푸시(812)를 슬라이딩시킴으로써 바늘 푸시(812)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 때, 수술 도구(124) 내의 리세스로부터 바늘을 푸시하도록 구성된다. 시일(814)은 염분이 기구 채널로부터 핸들(800)로 흐르는 것을 방지하기 위해 제공된다.
기구 케이블(102)은 무선 주파수 및/또는 마이크로파 주파수 에너지를 조립체를 통해 외과 기구(124), 예를 들어 조직 절개를 위한 무선 주파수(RF) 에너지 및/또는 지혈(즉, 혈액 응고 촉진)을 위한 마이크로파 주파수 에너지를 전달할 수 있는 전기 수술 기구에 전달하도록 구성된 동축 전송 라인을 포함할 수 있다. 따라서, 적절한 무선 주파수 또는 마이크로파 주파수 에너지 소스에 기구 케이블(102)을 연결하기 위해 핸들(800)의 후방에 QMA 커넥터(816)가 제공된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서의 회전 메커니즘의 원위 단부의 단면도이다. 전술한 부분과 동등한 부분은 식별을 용이하게 하기 위해 유사한 참조 번호를 부여 하였다. 원위 회전 가능 부재(122) 및 그 원위 단부의 기구 채널 내의 다른 구성 요소의 추가로 인해, 기구 채널을 통해 그리고 원위 단부로부터 멀어지는 유체의 흡입이 더욱 어려울 수 있다.
흡인력을 향상시키기 위해, 종동절(116)은 직경이 증가된 원위 섹션(900)을 가질 수 있다. 이 원위 섹션은 도 9에 도시된 바와 같이 원위 회전 가능 부재(122) 주위에 위치될 수 있다. 기구 채널을 통한 유체 흐름을 증가시키기 위해, 원위 섹션(900)에는 종동절(116)을 통한 그리고 기구 채널 내로의 복수의 구멍(902)이 제공된다. 따라서, 유체는 흡입에 의해 내시경(100)의 원위 단부로부터 멀어지도록 이동될 수 있는 기구 채널로 보다 쉽게 진입할 수 있다. 원위 커플링 부재(120)는 원위 단부(902)의 내부에 부착될 수 있어, 원위 회전 가능 부재(122)와 결합되지만, 도 9에서는 명확성을 위해 생략되어 있다.

Claims (23)

  1. 외과 스코핑 장치용 기구 회전 메커니즘에 있어서,
    상기 기구 회전 메커니즘은,
    외과 스코핑 장치의 기구 채널의 근위 단부에 장착 가능한 하우징;
    상기 하우징에 대해 회전하도록 장착된 근위 액추에이터;
    외과 스코핑 장치의 기구 채널 내에 슬라이딩 가능하게 장착되고 그리고 외과 스코핑 장치의 기구 채널을 따라 연장되도록 구성된 세장형 힘 전달 요소;
    상기 하우징에 대한 상기 근위 액추에이터의 회전 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 선형 운동으로 변환시키도록 근위 액추에이터 및 세장형 힘 전달 요소와 작동 가능하게 결합된 근위 커플러;
    상기 기구 채널에 장착된 외과 기구의 원위 부분에 고정 가능한 원위 단부 이펙터; 및
    상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 선형 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 원위 단부 이펙터의 회전 운동으로 변형시키도록 상기 원위 단부 이펙터 및 세장형 힘 전달 요소와 작동 가능하게 결합된 원위 커플러
    를 포함하는, 기구 회전 메커니즘.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근위 커플러는 상기 하우징 내에 슬라이딩 가능하게 장착되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 세장형 힘 전달 요소가 상기 하우징에 대해 회전하는 것을 방지하도록 배치된 회전 제한 요소를 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 제한 요소는 상기 하우징에 대해 회전하는 것을 방지하도록 상기 근위 커플러와 결합하도록 배치되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 제한 요소는 상기 근위 커플러에 대한 선형 슬라이딩 트랙을 한정하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근위 커플러 및 근위 액추에이터는 비 잠금식 나사식 결합을 통해 작동 가능하게 연결되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근위 액추에이터는 나선형 형성물을 포함하고, 상기 근위 커플러는 상기 나선형 형성물 상에 장착되고 상기 나선형 형성물을 따라 이동 가능한 결합 요소를 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 나선형 형성물은 리세스된 트랙이고, 상기 결합 요소는 상기 리세스된 트랙에 위치하는 핀인 것인, 기구 회전 메커니즘.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원위 커플러 및 원위 단부 이펙터는 비 잠금식 나사식 결합을 통해 작동 가능하게 연결되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원위 단부 이펙터는 나선형 형성물을 포함하고, 상기 원위 커플러는 상기 나선형 형성물상에 장착되고 상기 나선형 형성물을 따라 이동 가능한 결합 요소를 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 나선형 형성물은 상기 외과 기구의 원위 부분 둘레에 장착된 나선형 슬리브이고, 상기 결합 요소는 상기 나선형 슬리브와 협동하는 나선형 부분을 갖는 링을 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근위 액추에이터는 제1 나선형 형성물을 포함하고, 상기 근위 커플러는 상기 제1 나선형 형성물 상에 장착되고 상기 제1 나선형 형성물을 따라 이동 가능한 제1 결합 요소를 포함하며,
    상기 원위 단부 이펙터는 제2 나선형 형성물을 포함하고, 상기 원위 커플러는 상기 제2 나선형 형성물 상에 장착되고 상기 제2 나선형 형성물을 따라 이동 가능한 제2 결합 요소를 포함하며,
    상기 제1 나선형 형성물의 피치는 상기 제2 나선형 형성물의 피치보다 큰 것인, 기구 회전 메커니즘.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 나선형 형성물의 피치는 상기 제2 나선형 형성물의 피치의 1.5배 이상인 것인, 기구 회전 메커니즘.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외과 기구에 연결하기 위해 상기 기구 채널을 통해 연장되는 기구 케이블을 포함하고, 상기 근위 액추에이터는 상기 기구 케이블의 근위 부분에 고정되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 원위 단부 이펙터는 상기 기구 케이블의 원위 단부에 고정되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 힘 전달 요소는 근위 부분 및 원위 부분을 포함하고,
    상기 기구 회전 메커니즘은
    상기 세장형 힘 전달 요소의 근위 부분과 원위 부분 사이에 위치된 중간 회전 가능 부재,
    상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 근위 부분의 선형 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 중간 회전 가능 부재의 회전 운동으로 변형시키도록 상기 중간 회전 가능 부재 및 상기 세장형 힘 전달 요소의 상기 근위 부분과 작동 가능하게 결합된 근위 중간 커플러, 및
    상기 기구 채널에 대한 상기 중간 회전 가능 부재의 회전 운동을 상기 기구 채널에 대한 상기 세장형 힘 전달 요소의 원위 부분의 선형 운동으로 변환시키도록 상기 중간 회전 가능 부재 및 상기 세장형 힘 전달 요소의 원위 부분과 작동 가능하게 결합되는 원위 중간 커플러
    를 더 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중간 회전 가능 부재는 나선형 슬리브와 상기 근위 중간 커플러를 포함하고, 상기 원위 중간 커플러는 나선형 슬리브와 협동하도록 구성된 나선형 컷아웃 섹션을 갖는 링을 각각 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 외과 스코핑 장치를 작동하기 위한 핸들의 일부인 것인, 기구 회전 메커니즘.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 힘 전달 요소는 기구 케이블을 상기 기구 채널을 따라 이송하기 위한 관통 종 방향 통로를 갖는 슬리브를 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 원위 단부에서 다공성이어서 상기 기구 채널을 통한 유체 흐름을 용이하게 하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 슬리브는 그 원위 단부에 복수의 구멍을 포함하는 것인, 기구 회전 메커니즘.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 힘 전달 요소는:
    플라스틱 압출 카테터,
    레이저 컷 튜브,
    캡슐화된 브레이딩으로 형성된 튜브
    중 임의의 것인, 기구 회전 메커니즘.
  23. 제1항 또는 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    세장형 힘 전달 요소는 PEEK, 폴리이미드 또는 스테인리스 강으로 제조되는 것인, 기구 회전 메커니즘.
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