KR20190075911A

KR20190075911A - 플렉시블 수술도구 시스템

Info

Publication number: KR20190075911A
Application number: KR1020197009263A
Authority: KR
Inventors: 카이 쉬; 젱첸 다이; 슈안 장; 지앙란 자오; 후안 리우; 보 리앙; 지슝 양; 젱후이 리우
Original assignee: 베이징 서제리 테크놀로지 씨오., 엘티디.
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-07-01
Also published as: JP7212619B2; JP2019528147A; US20190231330A1; US11844503B2; EP3517050A4; KR102257231B1; EP3517050A1; WO2018041203A1; CA3035284A1; CA3035284C; EP3517050B1

Abstract

플렉시블 수술도구 시스템(10)은 주로 순서대로 연결된 원위 구조체(11), 중간 연결체(15)와 근위 구조체(16)로 구성되는 플렉시블 연속체 구조를 포함하고, 근위 구조체(16)와 연결되는 동력전달 구동유닛(21)을 더 포함하며; 동력전달 구동유닛(21)은 각각 구동 근위 구조 분절(17, 18)에 대응되는 다수의 동력전달기구(22)를 포함하여, 동력전달기구(22)는 축선이 평행한 한 쌍의 회전운동 입력을 축선이 수직으로 교차하는 한 쌍의 회전운동 출력으로 전환할 수 있으며, 그 중 회전운동 입력축선과 평행한 하나의 회전운동 출력은 근위 구조 분절(17, 18)의 선회 평면의 방향을 제어하기 위한 것이고, 회전운동 출력축과 수직인 다른 하나의 회전운동 출력은 근위 구조 분절(17, 18)의 선회 평면에서의 선회 각도를 제어함으로써, 근위 구조체(16) 중의 근위 구조 분절(17, 18)이 임의의 방향으로 선회하도록 구동하고, 나아가 그것과 연결된 원위 구조체(11) 중의 원위 구조 분절(12, 13)을 반대방향으로 선회하도록 구동시키기 위한 것이다.

Description

플렉시블 수술도구 시스템

본 특허 출원은 2016년 8월 31일 제출된, 출원번호가 201610799235.0이고, 발명의 명칭이 "구조골을 이용한 플렉시블 수술도구 시스템"인 중국 특허 출원 및 2016년 8월 31일에 제출된, 출원번호가 201610795869.9이고, 발명의 명칭이 "멀티 키네메틱페어의 조합으로 구동되는 플렉시블 수술도구 시스템"인 중국 특허 출원의 우선권을 요구하며, 상기 출원의 전문을 인용 방식으로 본문에 병합시켰다.

본 발명은 의료기계에 관한 것으로서, 구체적으로는 플렉시블 수술도구 시스템에 관한 것이다.

다공 복강경 최소침습 수술은 절개창이 작고, 수술 후 회복이 빨라 이미 외과수술에서 중요한 지위를 차지하고 있다. 종래의 Intuitive Surgical사(미국 인튜이티브서지컬사)의 da Vinci(다빈치) 수술로봇은 의사를 보조하여 다공 복강경 최소침습 수술을 완수하며, 상업적인 막대한 성공을 얻었다.

최소침습 수술은 다공 복강경 수술 이후 단일공 복강경 수술 및 자연개구를 통한 무침습 수술로 발전하였으며, 환자에게 입히는 상처가 더욱 작고, 수술 후 결과가 더욱 높다. 그러나 단일공 복강경 수술과 자연개구를 통한 무침습 수술 중, 시각 조명모듈과 수술 조작 암을 포함하는 모든 수술기계는 단일한 통로를 통해 수술부위에 도달하므로, 이로 인해 수술 기계에 대한 제작 요구가 매우 엄격하다. 종래의 수술기계의 원위 구조는 주로 다수의 막대 부재의 직렬 힌지 결합으로 이루어져 와이어로프의 견인력을 이용하여 구동됨으로써, 힌지 결합 관절부위에서 수술기계의 선회를 구현한다. 와이어로프는 풀리를 통해 지속적으로 긴장상태를 유지해야 하기 때문에, 이러한 구동방식은 수술기계의 추가적인 소형화를 구현하기 어렵고, 기계의 운동 성능을 추가적으로 향상시키기도 어렵다.

비록 Intuitive Surgical 사가 최근 da Vinci Single-Site(SS형 다빈치) 수술 로봇을 출시하여, 종래의 강성 수술기계를 반강성 수술기계로 개조하고, 프리벤딩 카눌라를 추가하여, 수술기계의 운동성능을 어느 정도 향상시켰으나, 단 여전히 종래의 수술기계가 직면한 문제를 근본적으로 해결하지는 못하였다.

상기 문제에 대하여 본 발명의 목적은 인체의 자연개구 또는 단일한 수술 절개창을 통해 수술을 실시하는 수술 로봇 시스템에 양호하게 응용될 수 있는 플렉시블 수술도구 시스템을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 이하 기술방안을 채택한다: 플렉시블 수술도구 시스템은 주로 순서대로 연결된 원위 구조체, 중간 연결체와 근위 구조체로 구성되는 플렉시블 연속체 구조를 포함하며, 상기 원위 구조체의 근단은 상기 중간 연결체를 통해 상기 근위 구조체와 연결되고, 원단은 수술 집행단이며; 상기 원위 구조체는 적어도 하나의 원위 구조 분절로 구성되고, 각각의 상기 원위 구조 분절은 원위 고정판과 구조골을 포함하며; 상기 근위 구조체는 근위 구조 분절을 포함하고, 각각의 상기 근위 구조 분절은 근위 고정판과 구조골을 포함하며, 그 중, 상기 플렉시블 수술도구 시스템은 상기 근위 구조체와 연결된 동력전달 구동유닛을 더 포함하고; 상기 동력전달 구동유닛은 상기 근위 구조 분절을 각각 대응되게 구동시키는 하나 또는 다수의 동력전달기구를 포함하여, 상기 동력전달기구로 축선이 평행한 한 쌍의 회전운동 입력을 축선이 수직으로 교차하는 한 쌍의 회전운동 출력으로 전환시킬 수 있으며, 그 중 상기 회전운동 입력 축선과 평행한 하나의 상기 회전운동 출력은 상기 근위 구조 분절의 선회 평면 방향을 제어하기 위한 것이고, 상기 회전운동 입력 축선과 수직인 다른 하나의 상기 회전운동 출력은 상기 근위 구조 분절의 선회 평면에서의 선회각도를 제어함으로써, 상기 근위 구조체 중의 상기 근위 구조 분절이 임의의 방향으로 선회하도록 구동하고, 나아가 그것과 연결된 상기 원위 구조체 중의 상기 원위 구조 분절을 반대 방향으로 선회하도록 구동하기 위한 것이다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 근위 구조 분절의 수량은 상기 원위 구조 분절의 수량과 같다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 중간 연결체는 플렉시블 수술도구 원위판, 통로 지지판, 동력전달기구 기판 및 상기 플렉시블 수술도구 원위판과 상기 동력전달기구 기판 사이에 고정 결합되어 상기 통로 지지판을 관통하는 구조골 안내 통로를 포함하고; 및, 상기 원위 구조 분절 상의 구조골은 상기 근위 구조 분절 상의 구조골과 일일이 대응하여 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어지며, 상기 구조골의 일단은 상기 근위 고정판과 체결 연결되고, 타단은 상기 구조골 안내 통로를 관통한 후 상기 원위 고정판과 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 동력전달기구는 기어 동력전달기구로서, 상기 기어 동력전달기구는 주동 기어 동력전달기구, 유성기어 동력전달기구 및 요동로드 동력전달기구를 포함하며; 상기 주동 기어 동력전달기구는 외부의 동력을 상기 유성기어 동력전달기구로 전달하고, 상기 유성기어 동력전달기구와 상기 요동로드 동력전달기구는 축선이 평행한 한 쌍의 상기 회전운동 입력을 축선이 수직으로 교차하는 한 쌍의 상기 회전운동 출력으로 전환시킬 수 있으며, 상기 유성기어 동력전달기구는 상기 회전운동 입력 축선과 평행한 상기 회전운동 출력을 상기 근위 구조 분절의 선회 평면 방향을 제어하는데 사용하고, 상기 요동로드 동력전달기구는 상기 회전운동 입력 축선과 수직인 상기 회전운동 출력을 상기 근위 구조 분절의 선회 평면에서의 선회 각도를 제어하는데 사용한다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 주동 기어 동력전달기구는 2개의 구동축의 일단에 각각 고정 결합되는 2개의 주동 기어를 포함하고, 상기 구동축의 타단은 제1 연축기의 수머리와 체결 연결되며; 2개의 상기 주동 기어는 각각 아이들 풀리를 통해 제1 종동 링기어 및 제2 종동 링기어와 치합되어 이를 회전 구동시키고, 상기 제2 종동 링기어 내외측에는 모두 톱니가 구비되어, 외측 톱니가 상기 아이들 풀리와 치합된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 유성기어 동력전달기구는 상기 제1 종동 링기어와 체결 연결되는 유성 캐리어판과 지지시트, 일단이 상기 유성 캐리어판에 설치되는 유성 동력전달축, 상기 유성 동력전달축에 체결 연결되는 유성기어, 및 상기 유성 동력전달축의 타단에 체결 연결되는 유성 베벨기어를 포함하며; 그 중, 상기 제2 종동 링기어는 상기 유성 캐리어판에 회전 설치되고, 상기 제2 종동 링기어의 내측 톱니는 상기 유성기어와 치합되며; 상기 지지시트는 상기 동력전달기구 기판과 동시에 회전 결합된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 요동로드 동력전달기구는 상기 지지시트와 체결 연결되는 요동축 브래킷, 상기 요동축 브래킷에 회전 설치되는 요동축, 상기 요동축과 체결 연결되는 스포크판, 상기 스포크판과 고정 결합되는 요동 베벨기어와 가이드 포스트, 및 상기 가이드 포스트와 슬라이딩 결합되는 가이드 슬리브를 포함하며; 그 중, 상기 요동 베벨기어는 부분 베벨기어이고, 상기 요동 베벨기어의 요동축선이 상기 요동축의 축선과 중첩되어, 상기 요동 베벨기어가 상기 유성기어와 치합되며; 및 상기 가이드 슬리브가 근위 구조 분절 고정판 구동판과 체결 연결됨과 동시에, 상기 근위 고정판은 상기 근위 구조 분절 고정판 구동판과 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 동력전달 구동유닛은 수술 집행장치 구동기구를 더 포함함과 동시에 상기 원위 구조체의 원단에 수술 집행장치가 설치되며; 상기 수술 집행장치 구동기구는 플렉시블 수술도구 바닥판, 상기 통로 지지판과 상기 플렉시블 수술도구 바닥판 사이에 회전 지지되는 스크류, 상기 스크류의 일단에 체결 연결되는 제1 연축기 수머리, 나사산을 통해 상기 스크류에 결합되는 너트, 상기 동력전달기구 기판과 상기 통로 지지판 사이에 체결 연결되어 상기 너트와 슬라이딩 결합되는 가이드로드, 및 일단이 상기 수술 집행장치와 체결 연결되고, 타단은 상기 원위 구조체로부터 관통되어 상기 너트와 체결 연결되는 수술 집행장치 제어선을 포함한다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 플렉시블 수술도구 시스템은 상기 플렉시블 수술도구와 연결된 모터 구동유닛을 더 포함하며, 상기 모터 구동유닛은 모터 고정판에 체결 연결되는 다수의 제1 모터, 상기 모터 고정판 외주에 회전 결합되는 모터 구동유닛 하우징 몸체, 상기 모터 구동유닛 하우징 몸체 단부면에 체결 연결되는 내부 링기어, 그 중 하나의 상기 제1 모터 출력축에 체결 연결되는 기어, 및 나머지 상기 제1 모터 출력축에 체결 연결되는 제2 연축기 수머리를 포함하며; 그 중, 상기 기어와 연결되는 상기 제1 모터는 상기 기어가 회전하도록 구동하여, 상기 모터 구동유닛 중 상기 모터 구동유닛 하우징 몸체 및 상기 내부 링기어를 제외한 모든 구조가 상기 내부 링기어의 축선을 따라 전체적으로 회전하도록 함으로써, 상기 원위 구조체에 대한 횡요각의 제어를 구현한다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 플렉시블 수술도구와 상기 모터 구동유닛은 무균장벽을 통해 결합되며, 상기 무균장벽은 무균장벽 커버 및 무균장벽 지지판을 포함하고, 상기 무균장벽 지지판에 각각 상기 제1 연축기의 수머리 및 상기 제2 연축기의 수머리와 신속하게 결합될 수 있는 다수의 연축기 암머리가 회전 설치되며; 상기 무균장벽 지지판에 모터 구동유닛 연결 나사가 설치되고, 대응되게 상기 모터 고정판에 무균장벽 연결시트가 설치되어, 상기 무균장벽 연결시트가 상기 모터 구동유닛 연결 나사와 결합됨으로써, 상기 무균장벽을 상기 모터 고정판과 고정 결합시켜 전체적인 운동을 전달할 수 있으며; 및 상기 무균장벽 커버에 소독된 부분과 소독되지 않은 부분을 격리시킬 수 있는 무균막이 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 플렉시블 수술도구 시스템은 리니어 모듈을 더 포함하며, 상기 리니어 모듈은 직선 슬라이딩홈을 구비한 브래킷 몸체, 상기 브래킷 몸체에 회전 설치되는 리드 스크류, 나사산을 통해 상기 리드 스크류에 결합되어 상기 직선 슬라이딩홈에 슬라이딩 설치되는 슬라이딩블록, 및 상기 브래킷 몸체에 체결 연결되는 제2 모터를 포함하며; 그 중, 상기 슬라이딩블록은 상기 모터 구동유닛 하우징 몸체와 체결 연결되고, 상기 제2 모터 출력축은 상기 리드 스크류와 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 동력전달기구는 캠 동력전달기구로서, 상기 캠 동력전달기구는 2개의 구동축의 일단에 각각 체결 연결되는 2개의 주동 기어를 포함하고, 상기 구동축의 타단은 제1 연축기의 수머리와 동축으로 체결 연결되며; 각각의 상기 주동 기어는 각각 제1 종동 링기어 및 제2 종동 링기어와 치합되어 이를 회전 구동시키고; 상기 제1 종동 링기어는 캠과 체결 연결되며, 상기 캠은 상기 동력전달기구 기판과 회전 결합되고; 이와 동시에 상기 제2 종동 링기어는 동력전달축, 회전구동판 및 지지판과 일체로 체결 연결되며, 상기 지지판은 상기 동력전달기구 기판과 회전 결합되고, 상기 캠은 상기 회전구동판과 회전 결합되며; 및 상기 캠 동력전달기구는 일단이 슬라이딩블록과 체결 연결되는 평면 커넥팅로드기구를 더 포함하고, 상기 슬라이딩블록은 상기 동력전달축과 축방향을 따라 슬라이딩 결합되어 원주방향의 회전운동을 전달할 수 있으며; 상기 슬라이딩블록에 약간의 롤러가 고정 결합되고, 상기 롤러는 상기 캠 상의 나선형 캠홈과 정합되어, 상기 동력전달축의 축선 방향을 따르는 견인력을 발생시킬 수 있으며; 상기 평면 커넥팅로드 기구의 타단이 근위 고정판 구동판과 슬라이딩 결합됨과 동시에, 상기 근위 고정판은 상기 근위 고정판 구동판과 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 평면 커넥팅로드 기구는 주로 푸시로드, 커넥팅로드와 요동로드로 구성되며, 상기 푸시로드는 상기 지지판에 슬라이딩 결합되어, 일단이 상기 슬라이딩블록과 체결 연결되고, 타단은 상기 지지판을 관통하여 상기 커넥팅로드의 일단과 회전 결합되며, 상기 커넥팅로드의 타단은 상기 동력전달축에 회전 고정되는 상기 요동로드와 회전 결합되고, 상기 요동로드는 상기 근위 고정판 구동판과 슬라이딩 결합된다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 원위 구조 분절은 그 가운데에 간격을 두고 분포되는 다수의 원위 스페이서판을 더 포함하며, 상기 원위 구조 분절의 다수의 구조골은 각각의 상기 원위 스페이서판에 분포된 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 상기 원위 고정판에 고정되고; 및 상기 근위 구조 분절은 그 가운데에 간격을 두고 분포되는 다수의 근위 스페이서판 및 상기 동력전달기구 기판과 체결 연결되는 근위 구조 분절 고정기판을 더 포함하며, 상기 근위 구조 분절의 다수의 구조골의 일단은 상기 근위 고정판에 고정되고, 타단은 순차적으로 각각의 상기 근위 스페이서판에 분포된 구조골 통과공으로부터 관통되어 나온 후 상기 원위 구조 분절 상의 구조골과 일일이 대응하여 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어진다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 원위 구조 분절의 구조골 및/또는 상기 근위 구조 분절의 구조골은 탄성 미세막대 또는 미세관이고, 재료는 니켈티타늄 합금 또는 스테인리스강이며; 다수의 상기 원위 구조 분절 또는 상기 근위 구조 분절을 사용하는 상황에서, 하나 이전의 상기 원위 구조 분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절의 구조골이 탄성 미세관을 사용한다면, 다음 하나의 상기 원위 구조분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절의 구조골은 상기 탄성 미세관을 관통하거나, 또는 직접 상기 원위 스페이서판 또는 상기 근위 스페이서판 상의 구조골 관통공을 관통할 수 있으며; 및 각각의 상기 원위 구조 분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절 중의 구조골 수량은 3개 이상이다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 원위 구조체의 외부에 밀봉 외피가 피복되고, 상기 밀봉 외피 외부에 외관 및 외부 시스가 더 설치된다.

본 발명은 이상의 기술방안을 채택함으로써 다음과 같은 장점을 지닌다: 1. 본 발명은 근위 구조체, 중간 연결체 및 원위 구조체를 포함하는 플렉시블 연속체 구조를 본체로 하고, 동력전달 구동유닛을 결합하였으며, 그 중 원위 구조체는 중간 연결체를 통해 근위 구조체와 연결되고, 동력전달 구동유닛은 근위 구조체와 연결되어, 동력전달 구동유닛이 근위 구조체 중 각 근위 구조 분절을 임의의 방향으로 선회하도록 구동 시, 원위 구조체가 상응하게 반대 방향으로 선회하며, 따라서 원위 구조체와 밀봉 외피로 구성된 플렉시블 수술 암의 임의의 방향으로의 선회 운동을 구현할 수 있다. 2. 본 발명은 근위 구조체, 중간 연결체와 원위 구조체 중, 여분의 구조골(3개 이상)을 배치하여 플렉시블 수술도구 시스템의 안전성, 신뢰성 및 부하능력을 향상시킬 수 있다. 3. 본 발명의 무균장벽의 일단은 플렉시블 수술도구에 신속하게 연결될 수 있고, 타단은 모터 구동 유닛에 신속하게 연결될 수 있어, 효과적으로 시스템의 이미 소독된 플렉시블 수술도구를 나머지 소독되지 않은 부분과 격리시킬 수 있으므로, 임상 수술의 실시 가능성을 보장할 수 있다. 4. 본 발명은 플렉시블 수술도구에 기어 동력전달기구가 설치되어, 상기 기어 동력전달기구로 한 쌍의 축선이 평행한 회전운동 입력을 한 쌍의 축선이 수직으로 교차되는 회전운동 출력으로 전환시킬 수 있으며, 그 중 회전운동 입력 축선과 평행한 하나의 회전운동(제1 구동모드로 구현되는) 출력은 근위 구조 분절의 선회 평면 방향을 제어하고, 회전운동 입력 축선과 수직인 다른 하나의 회전운동 출력(제2 구동모드로 구현되는)은 근위 구조 분절의 선회 평면에서의 선회각도를 제어하며, 최종적으로 비교적 작은 공간 내에서 한 세트의 기어 동력전달기구를 통해 근위 구조체 중의 하나의 근위 구조 분절이 임의의 방향으로 선회하도록 구동시킬 수 있다. 5. 본 발명은 원위 구조체의 선단에 수술 집행장치가 설치되고, 수술 집행장치의 제어선이 플렉시블 연속체 구조를 관통하여, 플렉시블 수술도구에 위치한 수술 집행장치 구동기구와 연결됨으로써, 수술 집행장치의 동작 제어를 구현할 수 있다. 6. 본 발명은 모터 구동유닛 하우징이 더 설치되며, 모터 구동유닛 하우징의 끝단면에 내부 링기어가 고정 결합되고, 모터 구동 유닛 내의 나머지 구조와 모터 구동 유닛 하우징 사이는 상대 회전이 가능하며, 그 중, 모터 출력축에 기어가 고정 결합되고, 기어는 내부 링기어와 치합되며, 따라서, 상기 모터는 모터 구동 유닛 하우징과 내부 링기어 이외의 부분이 전체적으로 회전하도록 구동시킬 수 있어, 플렉시블 수술 암이 전체적으로 회전 자유도를 지닌다. 7. 본 발명은 리니어 모듈이 더 설치되며, 이는 모터 구동 유닛 하우징과 고정 결합되어 모터 구동유닛, 무균장벽 및 플렉시블 수술도구가 선형 운동을 하도록 구동시킬 수 있으며, 따라서 플렉시블 수술 암은 선형 급송 자유도를 더 구비한다. 8. 본 발명은 단일공 복강경 수술에 응용될 수 있으며, 자연개구 무침습 수술에도 응용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉시블 수술도구 시스템의 전체적인 구조도이다.
도 2는 도 1의 원위 구조체의 구조도이다.
도 3은 도 1의 근위 구조 분절의 구조도이다.
도 4는 도 1의 중간 연결체의 구조도이다.
도 5는 도 1의 동력전달 구동유닛의 구조도이다.
도 6은 도 1의 기어 동력전달기구 및 수술 집행장치 구동기구의 구조도이다.
도 7은 도 1의 기어 동력전달기구의 단면도이다.
도 8은 도 1의 기어 동력전달기구를 다른 방향에서 바라본 단면도이다.
도 9는 도 1의 모터 구동유닛의 구조도이다.
도 10은 본 발명에 무균장벽, 모터 구동유닛 및 리니어 모듈을 장착한 후의 구조도이다.
도 11은 본 발명의 무균장벽의 구조도이다.
도 12는 본 발명의 원위 구조체에 플렉시블 시스를 적용한 구조도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉시블 수술도구 시스템의 전체적인 구조도이다.
도 14는 도 13의 원위 구조체의 구조도이다.
도 15는 도 13의 근위 구조 분절의 구조도이다.
도 16은 도 13의 중간 연결체의 구조도이다.
도 17은 도 13의 동력전달 구동유닛의 구조도이다.
도 18은 도 13의 캠 동력전달기구 및 수술 집행장치 구동기구의 구조도이다.
도 19는 도 18의 캠 동력전달기구의 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉시블 수술도구 시스템의 모터 구동유닛의 구조도이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무균장벽, 모터 구동유닛 및 리니어 모듈을 장착한 후의 구조도이다.

본 발명의 목적, 특징과 장점이 더욱 명확히 이해되도록, 이하 첨부도면을 결합하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 첨부도면에 도시된 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라, 단지 본 발명의 기술방안의 실질적인 정신을 설명하기 위한 것임을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 실시예가 제공하는 플렉시블 수술도구 시스템(10)을 나타낸 것으로서, 주로 원위 구조체(11), 근위 구조체(16) 및 중간 연결체(15)로 구성되는 플렉시블 연속체 구조, 및 플렉시블 연속체 구조와 연결되는 동력전달 구동유닛(21)을 포함한다. 그 중, 원위 구조체(11)의 근단은 중간 연결체(15)를 통해 근위 구조체(16)와 연결되고, 원단은 수술 집행단이다. 동력전달 구동유닛(21)은 근위 구조체(16)와 연결되며, 동력전달 구동유닛(21)이 근위 구조체(16)를 임의의 방향으로 선회하도록 구동 시, 원위 구조체(11)는 상응하게 반대 방향으로 선회한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 원위 구조체(11)는 수술 집행장치(101), 제1 원위 구조 분절(12) 및 제2 원위 구조 분절(13)을 포함한다. 그 중, 제1 원위 구조 분절(12)은 제1 원위 스페이서판(121), 제1 원위 고정판(122) 및 제1 구조 분절 구조골(123)을 포함한다. 약간의 제1 원위 스페이서판(121)은 제1 원위 구조 분절(12)에 간격을 두고 분포되어, 제1 구조 분절 구조골(123)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 하며, 다수의 제1 구조 분절 구조골(123)은 각각의 제1 원위 스페이서판(121)에 분포되는 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 제1 원위 고정판(122)에 고정된다. 이와 유사하게, 제2 원위 구조 분절(13)은 제2 원위 스페이서판(131), 제2 원위 고정판(132) 및 제2 구조 분절 구조골(133)을 포함한다. 약간의 제2 원위 스페이서판(131)은 제2 원위 구조 분절(13)에 간격을 두고 분포되어, 제2 구조 분절 구조골(133)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 하며, 다수의 제2 구조 분절 구조골(133)은 각각의 제2 원위 스페이서판(131)에 분포되는 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 제2 원위 고정판(132)에 고정된다. 주의할 점은, 제1 구조 분절 구조골(123)과 제2 구조 분절 구조골(133)은 각각 3개 이상이어야 한다.

도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 근위 구조체(16)는 2개의 구조가 완전히 일치하는 제1 근위 구조 분절(17) 및 제2 근위 구조 분절(18)을 포함한다. 제1 근위 구조 분절(17)은 제1 근위 스페이서판(171), 제1 근위 고정판(172), 제1 구조 분절 구조골(173) 및 제1 근위 구조 분절 고정기판(174)을 포함하며, 약간의 제1 근위 스페이서판(171)은 각각 제1 근위 구조 분절(17)에 간격을 두고 분포되어, 제1 구조 분절 구조골(173)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 유사하게, 제2 근위 구조 분절(18)은 제2 근위 스페이서판(181), 제1 근위 고정판(182), 제2 구조 분절 구조골(183) 및 제2 근위 구조 분절 고정기판(184)을 포함하며, 약간의 제2 근위 스페이서판(181)은 각각 제1 근위 구조 분절(18)에 간격을 두고 분포되어, 제2 구조 분절 구조골(183)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 근위 구조 분절(17)에 위치한 제1 구조 분절 구조골(173)은 제1 원위 구조 분절(12)에 위치한 제1 구조 분절 구조골(123)과 일일이 대응되어 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어지고, 제2 근위 구조 분절(18)에 위치한 제2 구조 분절 구조골(183)은 제2 원위 구조 분절(13)에 위치한 제2 구조 분절 구조골(133)과 일일이 대응되어 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어진다. 주의할 점은, 제1 구조 분절 구조골(173)과 제2 구조 분절 구조골(183)의 수량은 각각 제1 구조 분절 구조골(123) 및 제2 구조 분절 구조골(133)의 수량과 일치해야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 중간 연결체(15)는 순차적으로 이격 설치되는 원위 통로 고정판(154), 통로 지지판(152)과 기어 동력전달기구 기판(238), 및 원위 통로 고정판(154)과 기어 동력전달기구 기판(238) 사이에 고정 결합되어 통로 지지판(152)을 관통하는 구조골 안내 통로(151)를 포함한다. 주의할 점은, 통로 지지판(152)과 기어 동력전달기구 기판(238)은 한 세트일 수도 있고, 이격 배치되는 다수 세트(예를 들어 도 5에서는 2세트이다)일 수도 있으며, 통로 지지판(152)과 기어 동력전달기구 기판(238)의 그룹 수량은 동력전달 구동유닛(21) 중의 기어 동력전달 기구(22)의 개수와 일치한다. 제1 구조 분절 구조골(173)(123)의 일단은 제1 근위 고정판(172)과 체결 연결되고, 타단은 순차적으로 제1 근위 스페이서판(171), 구조골 안내 통로(151), 제1 원위 스페이서판(121)을 관통한 후 제1 원위 고정판(122)과 체결 연결된다. 제2 구조 분절 구조골(183)(133)의 일단은 제2 근위 고정판(182)과 체결 연결되고, 타단은 순차적으로 제2 근위 스페이서판(181), 구조골 안내 통로(151), 제1 원위 구조 분절(12), 제2 원위 스페이서판(131)을 관통한 후 제2 원위 고정판(132)과 체결 연결된다. 구조골 안내 통로(151)의 역할은 구조골이 밀거나 당기는 힘을 받을 때 형상이 변하지 않도록 유지시키는 것이다.

일 바람직한 실시예에서, 상기 원위 구조체(11) 중의 구조골 및/또는 근위 구조체(16) 중의 구조골은 탄성 미세막대 또는 미세관일 수 있고, 재료는 니켈티타늄 합금 또는 스테인리스강일 수 있다. 이와 동시에, 상기 원위 구조체(11) 중 원위 구조 분절의 분절 수 및 근위 구조체(16) 중의 근위 구조 분절의 분절 수는 하나 또는 2개 이상일 수 있으나, 원위 구조체(11) 중 원위 구조 분절의 분절 수는 근위 구조체(16) 중 근위 구조 분절의 분절 수와 시종 일치함을 유지해야 한다. 다수의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절을 사용하는 상황에서, 하나 이전의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절의 구조골이 탄성 미세관을 사용하는 경우, 다음 하나의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절의 구조골은 상기 탄성 미세관을 관통하거나, 또는 직접 원위 스페이서판 또는 근위 스페이서판 상의 구조골 통과공을 관통할 수 있으며, 이와 같이 원위 구조체(11) 또는 근위 구조체(16) 내부의 상대 운동 관계를 변경시키지 않는 동시에, 추가적인 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 근위 구조체(16) 중 각 근위 구조 분절의 상대적인 배치는 직렬 연결, 네스팅 설치, 또는 단독 배치(도 1 참조) 등일 수 있다.

도 5~도 8에 도시된 바와 같이, 동력전달 구동유닛(21)은 각각 제1 근위 구조 분절(17) 및 제2 근위 구조 분절(18)에 대응하여 구동하는 2개의 기어 동력전달기구(22)를 포함한다(이것만 예로 들었으나, 이로 한정되지 않는다). 기어 동력전달기구(22)는 각각 2개의 구동축(213)의 일단에 체결 연결되는 2개의 주동 기어(221)를 포함하고, 2개의 구동축(213)의 타단은 각각 2개의 연축기 수머리(212)와 동축으로 체결 연결된다. 2개의 주동 기어(221)는 각각 하나의 아이들 풀리(222)를 통해 제1 종동 링기어(223), 제2 종동 링기어(224)와 치합되어 이를 회전 구동시킨다. 제1 종동 링기어(223)는 유성 캐리어판(227) 및 지지시트(228)와 체결 연결되고, 지지시트(228)는 요동축 브래킷(234)과 체결 연결되며, 이와 동시에 지지시트(228)는 제1 근위 구조 분절 고정기판(174) 또는 제2 근위 구조 분절 고정기판(175)에 체결 연결되는 기어 동력전달기구 기판(238)과 회전 결합된다. 제2 종동 링기어(224)는 유성 캐리어판(227)에 회전 설치되며, 그 내외측에 모두 톱니가 구비되고, 또한 그 외측 톱니는 아이들풀리(222)와 치합되며, 내측 톱니는 유성 동력전달축(226)에 체결 고정되는 유성기어(225)에 치합되어 구동한다. 유성 동력전달축(226)은 유성 캐리어판(227)에 회전 설치되고, 유성 동력전달축(226)의 일단은 유성 베벨기어(229)와 체결 연결된다. 요동 베벨기어(231)는 부분 베벨기어로서, 이는 스포크판(232)과 체결 연결되고, 스포크판(232)은 요동축(233)과 체결 연결되며, 또한 요동 베벨기어(231)의 요동축선은 요동축(233)의 축선과 중첩된다. 요동축(233)은 요동축 브래킷(234)에 회전 설치되며, 상기 요동 베벨기어(231)는 유성 베벨기어(229)와 치합되어 운동을 전달한다. 스포크판(232)은 가이드 포스트(235)와 체결 연결되고, 가이드 포스트(235)는 가이드 슬리브(236)와 슬라이딩 결합되며, 가이드 슬리브(236)는 근위 구조 분절 고정판 구동판(237)과 체결 연결되고, 이와 동시에 제1 근위 고정판(172), 제2 근위 고정판(182)은 모두 하나의 근위 고정판 구동판(237)과 체결 연결된다.

제1 종동 링기어(223)가 회전 시, 제1 종동 링기어(223)와 체결 연결된 유성 캐리어판(227)과 지지시트(228)가 요동축 브래킷(234)과 함께 제1 종동 링기어(223)의 축선을 따라 회전함으로써, 유성 동력전달축(226), 유성기어(225), 유성 베벨기어(229), 요동 베벨기어(231), 요동축(233), 스포크판(232), 가이드 포스트(235) 등 구조를 제1 종동 링기어(223)의 축선을 따라 회전시키며, 제1 근위 구조 분절(17) 및 제2 근위 구조 분절(18)의 선회 평면 방향을 직접 제어한다. 제2 종동 링기어(224)가 회전 시, 그 내측 톱니가 유성기어(225)와 치합되어, 제2 종동 링기어(224)와 제1 종동 링기어(223)의 회전 각도차로 유성기어(225), 유성 동력전달축(226) 및 유성 베벨기어(229)를 자신의 축선을 따라 회전하도록 구동시키고, 유성 베벨기어(299)와 요동 베벨기어(231)의 치합을 통해 요동 베벨기어(231)와 스포크판(232)을 일정 범위 내에서 요동축(233)의 축선을 따라 요동시켜, 가이드 포스트(235)가 가이드 슬리브(236)를 따라 슬라이딩하도록 구동하며, 최종적으로 근위 구조 분절 고정판 구동판(237)을 선회시킴으로써, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 길이를 변경하지 않고, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 상기 선회 평면에서의 선회 각도를 직접 제어하여, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 선회 형상이 원호형과 유사해진다.

제1 구동모드에서, 제1 종동 링기어(223)와 제2 종동 링기어(224)를 동일한 각속도로 동일한 방향으로 회전하도록 구동 시, 유성기어(225)와 제2 종동 링기어(224) 사이는 상대 회전이 없으므로, 유성기어(225), 유성 동력전달축(226)과 유성 베벨기어(229)에는 자신의 축선에 대한 회전 운동이 발생하지 않아, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 상응하는 선회 평면에서의 선회 각도는 불변함을 유지하고, 요동 베벨기어(231)의 요동 평면 방향, 즉 근위 구조 분절 고정판 구동판(237)의 선회 평면 방향만 변경되며, 최종적으로 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 상기 선회 평면 내에서의 선회 각도는 변경하지 않고, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 선회 평면 방향에 대한 조절을 구현한다. 제2 구동모드에서, 제1 종동 링기어(223)는 정지하고, 제2 종동 링기어(224)는 구동되며, 이때 유성 캐리어판(227) 및 그것과 체결 연결되는 부재는 모두 기어 동력전달기구 기판(238)과 상대적으로 정지되고, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)은 선회 평면 중의 선회각도만 변경이 발생하며, 그 선회 평면 방향은 불변함을 유지한다. 상기 제1 구동모드와 제2 구동모드를 결합하면, 제1 근위 구조 분절(17)과 제2 근위 구조 분절(18)의 선회 평면 방향 및 상기 선회 평면 중에서의 선회 각도의 협동 제어를 구현할 수 있다. 제1 근위 구조 분절(17)이 어느 한 방향으로 선회 시, 제1 원위 구조 분절(12)은 일정 비율 관계(제1 구조 분절 구조골(123)(173)의 분포 반경에 의해 공동으로 결정된다)로 반대 방향을 향해 선회하며, 이와 유사하게, 제2 근위 구조 분절(18)이 어느 한 방향으로 선회 시, 제2 원위 구조 분절(13)은 일정 비율 관계(제2 구조 분절 구조골(133)(183)의 분포 반경에 의해 공동으로 결정된다)로 반대 방향을 향해 선회한다.

일 바람직한 실시예에서, 원위 구조체(11)의 원단에 수술 집행장치(101)가 설치되며(도 1, 도 2 참조), 수술 집행장치 제어선(102)의 일단은 수술 집행장치(101)와 고정 결합되고, 타단은 원위 구조체(11)로부터 관통되어, 동력전달 구동유닛(21) 말단에 위치한 수술 집행장치 구동기구(25)(도 5, 도 6 참조)와 연결되며, 수술 집행장치 구동기구(25)는 수술 집행장치 제어선(102)의 물리적인 견인을 통해 수술 집행장치(101)(예를 들어 수술겸자)의 동작에 대한 제어를 구현한다. 본 분야의 기술자라면, 수술 집행장치 제어선(102)은 전기에너지, 초음파 진동 등의 에너지를 전기외과식 수술 집행장치(101)(예를 들어 전기 커터, 초음파 커터 등)로 전달하여, 수술 집행장치(101)의 특정 수술 기능을 구현할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 수술 집행장치 구동기구(25)는 스크류(251) 및 너트(252)를 포함한다. 그 중, 스크류(251)는 통로 지지판(152)과 플렉시블 수술도구 바닥판(106) 사이에 회전 지지되며, 스크류(251)의 일단은 다른 연축기 수머리(212)와 동축으로 체결 연결되고, 스크류(251)와 너트(252)는 나사산을 통해 결합되며, 가이드로드(253)는 기어 동력전달기구 기판(238)과 통로 지지판(152) 사이에 체결 연결되어, 너트(252)와 슬라이딩 결합된다. 외부로부터의 동력이 연축기 수머리(212)를 통해 스크류(251)를 회전시키고, 너트(252)를 가이드로드(253)의 안내에 의해 전후로 직선 운동시킴으로써, 일단이 너트(252)와 체결 연결되는 수술 집행장치 제어선(102)을 견인하여, 최종적으로 수술 집행장치(101)의 동작에 대한 제어를 구현한다.

일 바람직한 실시예에서, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플렉시블 수술도구(10)와 연결되는 모터 구동유닛(40)을 더 포함한다. 모터 구동유닛(40)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401), 모터 고정판(402), 기어(421) 및 내부 링기어(422)를 포함한다. 그 중, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)는 모터 고정판(402)의 외주에 위치하고, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)의 끝단면은 내부 링기어(422)에 체결 연결되며, 모터 고정판(402)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)와 회전 결합된다. 모터 고정판(402)에 다수의 모터(본 실시예에서는 6개의 모터)가 체결 연결되며, 그 중 하나의 모터의 출력축은 기어(421)에 체결 연결되고, 나머지 모터의 출력축은 연축기 수머리(403)에 체결 연결되며, 기어(421)는 내부 링기어(422)와 치합된다. 기어(421)와 연결되는 모터는 기어(421)를 회전 구동시켜, 모터 구동유닛(40) 중 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)와 내부 링기어(422)를 제외한 모든 구조를 내부 링기어(422)의 축선을 따라 전체적으로 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 원위 구조체(11)와 수술 집행장치(101)의 횡요각에 대한 제어를 구현한다.

일 바람직한 실시예에서, 도 10, 도 11에 도시된 바와 같이, 플렉시블 수술도구(10)와 모터 구동유닛(40)은 무균장벽(30)을 통해 신속하게 결합될 수 있다. 무균장벽(30)은 무균장벽 커버(301) 및 무균장벽 지지판(302)을 포함하며, 무균장벽 지지판(302)에 각각 연축기 수머리(212), (403)와 신속하게 결합될 수 있는 다수의 연축기 암머리(303)가 회전 설치된다. 무균장벽 지지판(302)에 모터 구동유닛 연결 나사(304)가 설치되고, 이와 대응되게 모터 고정판(402)에 무균장벽 연결시트(404)가 설치되어(도 9 참조), 무균장벽 연결시트(404)가 모터 구동유닛 연결 나사(304)와 신속하게 결합됨으로써, 무균장벽(30)을 모터 고정판(402)과 고정 결합시켜, 전체적인 운동을 전달할 수 있다. 무균장벽 커버(301)에 소독 가능한 부분(예를 들어 플렉시블 수술도구(10) 등이 무균장벽(30)에 위치하기 전의 부분)을 소독되지 않은 부분(예를 들어 모터 구동유닛(40), 리니어 모듈(50) 등이 무균장벽(30)에 위치한 후의 부분)과 격리시켜, 수술의 임상 실시 가능성을 보장하기 위한 무균막(미도시)이 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 리니어 모듈(50)(리니어 모듈(50) 역시 무균막을 통해 이미 소독된 부분과 격리된다)을 더 포함하며, 이는 직선 슬라이딩홈을 구비한 브래킷 몸체(501)를 포함하고, 브래킷 몸체(501)에 리드스크류(503)가 회전 설치되며, 리드스크류(503)에 리드스크류(503)와 나사산을 통해 결합되어 직선 슬라이딩홈에 슬라이딩 설치되는 슬라이딩블록(502)이 설치되고, 브래킷 몸체(501)의 일단에 모터(504)가 설치되며, 모터(504)의 출력축이 리드스크류(503)와 연축기를 통해 체결 연결되고, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)는 슬라이딩블록(502)과 체결 연결된다. 모터(504)의 출력축이 회전 시, 슬라이딩블록(502)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401)가 직선 슬라이딩홈을 따라 선형 운동을 하도록 구동함으로써, 플렉시블 수술도구(10)의 급송 운동을 구현한다.

일 바람직한 실시예에서, 중간 연결체(15)에 하나 이상(본 실시예에서는 하나)의 지지링(108)이 배치되어, 구조골 안내 통로(151)와 구동축(213)이 지지링(108)으로부터 관통될 수도 있으며, 이는 구조골 안내 통로(151)와 구동축(213)을 지지하는 역할을 한다.

일 바람직한 실시예에서, 도 1, 도 12에 도시된 바와 같이, 원위 구조체(11)의 외부에 밀봉 외피(103)가 설치되며, 이는 원위 구조체(11)가 인체의 자연개구 또는 수술 절개창으로 진입 시의 원활성을 개선하는 역할을 한다. 밀봉 외피(103)의 외부에 외관(104) 및 시스(60)가 더 설치될 수도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 일종의 응용에서, 시스(60)가 복강의 단일 절개창 부위에 고정된 후, 원위 구조체(11)는 밀봉 외피(103), 수술 집행장치(101)와 함께 자유롭게 시스(60) 상의 수술도구가 통과하기 위한 관통공을 관통하여 수술부위에 도달할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 다른 응용에서, 시스(60)는 플렉시블 시스를 적용할 수도 있으며, 이는 인체의 각종 자연개구에 보다 용이하게 삽입되어 개구의 형상에 따라 자가 적응하여 외형을 변경시킬 수 있다. 플렉시블 시스의 일단을 개구의 입구 부위에 고정시키면, 원위 구조체(11)는 밀봉 외피(103), 수술 집행장치(101)와 함께 마찬가지로 자유롭게 플렉시블 시스 상의 수술도구가 통과되기 위한 관통공을 관통하여 수술부위에 도달할 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플렉시블 수술도구 시스템(10a)을 나타낸 것으로서, 주로 원위 구조체(11a), 근위 구조체(16a) 및 중간 연결체(15a)로 구성되는 플렉시블 연속체 구조, 및 플렉시블 연속체 구조와 연결되는 동력전달 구동유닛(21a)을 포함한다. 그 중, 원위 구조체(11a)의 근단은 중간 연결체(15a)를 통해 근위 구조체(16a)와 연결되고, 원단은 수술 집행단이다. 동력전달 구동유닛(21a)은 근위 구조체(16a)와 연결되며, 동력전달 구동유닛(21a)이 근위 구조체(16a)를 임의의 방향으로 선회하도록 구동 시, 원위 구조체(11a)는 상응하게 반대 방향으로 선회한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 원위 구조체(11a)는 수술 집행장치(101a), 제1 원위 구조 분절(12a) 및 제2 원위 구조 분절(13a)을 포함한다. 그 중, 제1 원위 구조 분절(12a)은 제1 원위 스페이서판(121a), 제1 원위 고정판(122a) 및 제1 구조 분절 구조골(123a)을 포함한다. 약간의 제1 원위 스페이서판(121a)은 제1 원위 구조 분절(12a)에 간격을 두고 분포되어, 제1 구조 분절 구조골(123a)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 하며, 다수의 제1 구조 분절 구조골(123a)은 각각의 제1 원위 스페이서판(121a)에 분포되는 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 제1 원위 고정판(122a)에 고정된다. 이와 유사하게, 제2 원위 구조 분절(13a)은 제2 원위 스페이서판(131a), 제2 원위 고정판(132a) 및 제2 구조 분절 구조골(133a)을 포함한다. 약간의 제2 원위 스페이서판(131a)은 제2 원위 구조 분절(13a)에 간격을 두고 분포되어, 제2 구조 분절 구조골(133a)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 하며, 다수의 제2 구조 분절 구조골(133a)은 각각의 제2 원위 스페이서판(131a)에 분포되는 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 제2 원위 고정판(132a)에 고정된다. 주의할 점은, 제1 구조 분절 구조골(123a)과 제2 구조 분절 구조골(133a)은 각각 3개 이상이어야 한다.

도 13, 도 15에 도시된 바와 같이, 근위 구조체(16a)는 2개의 구조가 완전히 일치하는 제1 근위 구조 분절(17a) 및 제2 근위 구조 분절(18a)을 포함한다. 제1 근위 구조 분절(17a)은 제1 근위 스페이서판(171a), 제1 근위 고정판(172a), 제1 구조 분절 구조골(173a) 및 제1 근위 구조 분절 고정기판(174a)을 포함하며, 약간의 제1 근위 스페이서판(171a)은 각각 제1 근위 구조 분절(17a)에 간격을 두고 분포되어, 제1 구조 분절 구조골(173a)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 유사하게, 제2 근위 구조 분절(18a)은 제2 근위 스페이서판(181a), 제2 근위 고정판(182a), 제2 구조 분절 구조골(183a) 을 포함하며, 약간의 제2 근위 스페이서판(181a)은 각각 제2 근위 구조 분절(18a)에 간격을 두고 분포되어, 제2 구조 분절 구조골(183a)이 밀릴 때 안정성을 잃는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 근위 구조 분절(17a)에 위치한 제1 구조 분절 구조골(173a)은 제1 원위 구조 분절(12a)에 위치한 제1 구조 분절 구조골(123a)과 일일이 대응되어 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어지고, 제2 근위 구조 분절(18a)에 위치한 제2 구조 분절 구조골(183a)은 제2 원위 구조 분절(13a)에 위치한 제2 구조 분절 구조골(133a)과 일일이 대응되어 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어진다. 주의할 점은, 제1 구조 분절 구조골(173a)과 제2 구조 분절 구조골(183a)의 수량은 각각 제1 구조 분절 구조골(123a) 및 제2 구조 분절 구조골(133a)의 수량과 일치해야 한다.

도 16에 도시된 바와 같이, 중간 연결체(15a)는 순차적으로 이격 설치되는 플렉시블 수술도구 원위판(107a), 통로 지지판(152a)과 캠 동력전달기구 기판(236a), 및 양단이 플렉시블 수술도구 원위판(107a)과 캠 동력전달기구 기판(236a) 사이에 고정 결합되어 통로 지지판(152a)을 관통하는 구조골 안내 통로(151a)를 포함한다. 주의할 점은, 통로 지지판(152a)과 캠 동력전달기구 기판(236a)은 한 세트일 수도 있고, 교대로 배치되는 다수 세트(예를 들어 도 17에서는 2세트이다)일 수도 있으며, 통로 지지판(152a)과 캠 동력전달기구 기판(236a)의 세트 수량은 캠 동력전달기구(22a)의 개수와 일치한다. 제1 구조 분절 구조골(173a)(123a)의 일단은 제1 근위 고정판(172a)과 체결 연결되고, 타단은 순차적으로 제1 근위 스페이서판(171a), 구조골 안내 통로(151a), 제1 원위 스페이서판(121a)을 관통한 후 제1 원위 고정판(122a)과 체결 연결된다. 제2 구조 분절 구조골(183a)(133a)의 일단은 제2 근위 고정판(182a)과 체결 연결되고, 타단은 순차적으로 제2 근위 스페이서판(181a), 구조골 안내 통로(151a), 제1 원위 구조 분절(12a), 제2 원위 스페이서판(131a)을 관통한 후 제2 원위 고정판(132a)과 체결 연결된다. 구조골 안내 통로(151a)의 역할은 구조골이 밀거나 당기는 힘을 받을 때 형상이 변하지 않도록 유지시키는 것이다. 일 바람직한 실시예에서, 상기 원위 구조체(11a) 중의 구조골 및/또는 근위 구조체(16a) 중의 구조골은 탄성 미세막대 또는 미세관일 수 있고, 재료는 니켈티타늄 합금 또는 스테인리스강일 수 있다. 이와 동시에, 상기 원위 구조체(11a) 중 원위 구조 분절의 분절 수 및 근위 구조체(16a) 중의 근위 구조 분절의 분절 수는 하나 또는 2개 이상일 수 있으나, 원위 구조체(11a) 중 원위 구조 분절의 분절 수는 근위 구조체(16a) 중 근위 구조 분절의 분절 수와 시종 일치함을 유지해야 한다. 다수의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절을 사용하는 상황에서, 하나 이전의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절의 구조골이 탄성 미세관을 사용하는 경우, 다음 하나의 원위 구조 분절 또는 근위 구조 분절의 구조골은 상기 탄성 미세관을 관통하거나, 또는 직접 원위 스페이서판 또는 근위 스페이서판 상의 구조골 통과공을 관통할 수 있으며, 이와 같이 원위 구조체(11a) 또는 근위 구조체(16a) 내부의 상대 운동 관계를 변경시키지 않는 동시에, 추가적인 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 근위 구조체(12a) 중 각 근위 구조 분절의 상대적인 배치는 직렬 연결, 네스팅 설치, 또는 단독 배치(도 13 참조) 등일 수 있다.

도 17~도 19에 도시된 바와 같이, 동력전달 구동유닛(21a)은 각각 제1 근위 구조 분절(17a) 및 제2 근위 구조 분절(18a)에 대응하여 구동하는 2개의 캠 동력전달기구(22a)를 포함한다(이것만 예로 들었으나, 이로 한정되지 않는다). 캠 동력전달기구(22a)는 각각 2개의 구동축(213a)의 일단에 체결 연결되는 2개의 주동 기어(221a)를 포함하고, 2개의 구동축(213a)의 타단은 각각 2개의 연축기 수머리(212a)와 동축으로 체결 연결되며, 각 주동 기어(221a)는 각각 제1 종동 링기어(222a), 제2 종동 링기어(223a)와 치합되어 이를 회전 구동시킨다. 제1 종동 링기어(222a)는 캠(229a)과 체결 연결되고, 캠(229a)은 캠 동력전달기구 기판(23 6a)과 회전 결합되며, 이와 동시에 제2 종동 링기어(223a), 동력전달축(226a), 회전 구동판(224a)은 지지판(225a)과 일체로 체결 연결되고, 지지판(225a)은 캠 동력전달기구 기판(236a)과 회전 결합되며, 캠(229a)은 회전 구동판(224a)과 회전 결합된다. 슬라이딩블록(227a)은 푸시로드(232a)와 체결 연결되고, 동력전달축(226a)과 축방향을 따라 슬라이딩 결합되어, 원주방향을 따르는 회전운동을 전달할 수 있다. 바람직하게는, 슬라이딩블록(227a)과 동력전달축(226a)은 볼 스플라인을 통해 연결될 수 있다. 슬라이딩블록(227a)에 약간의 롤러(228a)가 체결 연결되고, 롤러(228a)는 캠(229a) 상의 나선형 캠홈(231a)과 정합되어, 동력전달축(226a)의 축선 방향을 따르는 견인력을 발생시킬 수 있다. 푸시로드(232a)는 지지판(225a)에 슬라이딩 결합되며 지지판(225a)을 관통하여 커넥팅로드(234a)의 일단과 회전 결합되고, 커넥팅로드(234a)의 타단은 동력전달축(226a)에 회전 고정되는 록킹바(233a)와 회전 결합되며, 록킹바(233a)는 근위 고정판 구동판(235a)과 슬라이딩 결합되고, 이와 동시에 제1 근위 고정판(172a), 제2 근위 고정판(182a)은 모두 하나의 근위 고정판 구동판(235a)과 체결 연결된다.

주동 기어(221a)가 제1 종동 링기어(222a)를 회전 구동 시, 그것과 체결 연결된 캠(229a)을 회전 구동시켜, 롤러(228a)가 캠홈(231a)에서 슬라이딩하며, 나선형 캠홈(231a)은 롤러(228a) 및 롤러(228a)와 고정 결합되는 슬라이딩블록(227a), 푸시로드(232a)를 동력구동축(226a)을 따라 슬라이딩시키며, 푸시로드(232a)는 커넥팅로드(233a)를 통해 록킹바(234a)를 일정 범위 내에서 요동시키고, 록킹바(233a)를 근위 고정판 구동판(235a)과 상대적으로 슬라이딩시켜, 근위 고정판 구동판(237a)이 선회하도록 구동시킴으로써, 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 길이를 변경하지 않고, 직접 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 상기 선회 평면에서의 선회 각도를 제어하여, 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 선회 형상이 원호형과 유사해지도록 한다. 제2 종동 링기어(223a)가 회전 시, 그것과 체결 연결된 회전 구동판(224a), 동력전달축(226a)과 지지판(225a)을 구동시키고, 동력전달축(226a)을 통해 슬라이딩블록(227a)을 함께 회전운동시키며, 푸시로드(232a), 커넥팅로드(233a)와 록킹바(234a)로 구성된 평면 커넥팅기구가 이를 따라 회전하여, 최종적으로 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 선회 평면 방향을 변경한다. 제1 구동모드에서, 제1 종동 링기어(222a)와 제2 종동 링기어(223a)를 동일한 각속도로 동일한 방향으로 회전하도록 구동 시, 슬라이딩블록(227a)과 캠(229a) 사이가 상대적으로 정지하여, 캠홈(231a)에서 롤러(228a)의 상대적인 슬라이동 이동이 발생하지 않으며, 따라서 슬라이딩블록(227a)과 푸시로드(232a)는 축방향에서 슬라이딩 이동을 하지 않게 된다. 이때 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 상응하는 선회 평면에서의 선회 각도는 불변함을 유지하고, 선회 평면 방향만 변경된다. 제2 구동모드에서, 제1 종동 링기어(222a)는 구동하고 제2 종동 링기어(223a)는 정지하며, 이때 캠(229a)과 슬라이딩블록(227a) 사이는 상대적으로 회전하고, 동력전달축(226a)은 정지 상태를 유지하여 슬라이딩블록에 회전이 발생하는 것을 제한하며, 롤러(228a)는 캠홈(231a)에서 동력전달축(226a)의 축방향을 따라 전후로 슬라이딩한다. 따라서 슬라이딩블록(227a)이 그것과 체결 연결되는 푸시로드(232a)를 축방향을 따라 슬라이딩시키며, 이때, 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 선회 평면 방향은 불변하고, 상기 선회 평면 중의 선회 각도에만 변경이 발생한다. 상기 제1 구동모드와 제2 구동모드를 결합하면, 제1 근위 구조 분절(17a)과 제2 근위 구조 분절(18a)의 선회 평면 방향 및 상기 선회 평면 중에서의 선회 각도의 협동 제어를 구현할 수 있다. 제1 근위 구조 분절(17a)이 어느 한 방향으로 선회 시, 제1 원위 구조 분절(12a)은 일정 비율 관계(제1 구조 분절 구조골(123a)(173a)의 분포 반경에 의해 공동으로 결정된다)로 반대 방향을 향해 선회하며, 이와 유사하게, 제2 근위 구조 분절(18a)이 어느 한 방향으로 선회 시, 제2 원위 구조 분절(13a)은 일정 비율 관계(제2 구조 분절 구조골(133a)(183a)의 분포 반경에 의해 공동으로 결정된다)로 반대 방향을 향해 선회한다.

일 바람직한 실시예에서, 원위 구조체(11a)의 원단에 수술 집행장치(101a)가 설치되며(도 13, 도 14 참조), 수술 집행장치 제어선(102a)의 일단은 수술 집행장치(101a)와 고정 결합되고, 타단은 원위 구조체(11a)로부터 관통되어, 동력전달 구동유닛(21a) 말단에 위치한 수술 집행장치 구동기구(25a)(도 17, 도 18 참조)와 연결되며, 수술 집행장치 구동기구(25a)는 수술 집행장치 제어선(102a)의 물리적인 견인을 통해 수술 집행장치(101a)(예를 들어 수술겸자 등)의 동작에 대한 제어를 구현한다. 본 분야의 기술자라면, 수술 집행장치 제어선(102a)은 전기에너지, 초음파 진동 등의 에너지를 전기외과식 수술 집행장치(101a)(예를 들어 전기 커터, 초음파 커터 등)로 전달하여, 수술 집행장치(101a)의 특정 수술 기능을 구현할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 수술 집행장치 구동기구(25a)는 스크류(251a) 및 너트(252a)를 포함한다. 그 중, 스크류(251a)는 통로 지지판(152a)과 플렉시블 수술도구 바닥판(106a) 사이에 회전 지지되며, 스크류(251a)의 일단은 다른 연축기 수머리(212a)와 동축으로 체결 연결되고, 스크류(251a)와 너트(252a)는 나사산을 통해 결합되며, 가이드로드(253a)는 캠 동력전달기구 기판(236a)과 통로 지지판(152a) 사이에 체결 연결되어, 너트(252a)와 슬라이딩 결합된다. 연축기 수머리(212a)를 구동시켜 스크류(251a)를 회전시키고, 너트(252a)를 가이드로드(253a)의 안내에 의해 전후로 직선 운동시킴으로써, 일단이 너트(252a)와 체결 연결되는 수술 집행장치 제어선(102a)을 견인하여, 최종적으로 수술 집행장치(101a)의 동작에 대한 제어를 구현한다.

일 바람직한 실시예에서, 도 20, 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플렉시블 수술도구(10a)와 연결되는 모터 구동유닛(40a)을 더 포함한다. 모터 구동유닛(40a)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a), 모터 고정판(402a), 기어(421a) 및 내부 링기어(422a)를 포함한다. 그 중, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)는 모터 고정판(402a)의 외주에 위치하고, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)의 끝단면은 내부 링기어(422a)에 체결 연결되며, 모터 고정판(402a)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)와 회전 결합된다. 모터 고정판(402a)에 다수의 모터(본 실시예에서는 6개의 모터)가 체결 연결되며, 그 중 하나의 모터의 출력축은 기어(421a)에 체결 연결되고, 나머지 모터의 출력축은 연축기 수머리(403a)에 체결 연결되며, 기어(421a)는 내부 링기어(422a)와 치합된다. 기어(421a)와 연결되는 모터는 기어(421a)를 회전 구동시켜, 모터 구동유닛(40a) 중 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)와 내부 링기어(422a)를 제외한 모든 구조를 내부 링기어(422a)의 축선을 따라 전체적으로 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 원위 구조체(11a)와 수술 집행장치(101a)의 횡요각에 대한 제어를 구현한다.

본 실시예에서도 제1 실시예의 리니어 모듈(도 10 참조), 무균장벽(도 11 참조) 및 플렉시블 시스(도 12 참조)를 적용시킬 수 있다.

일 바람직한 실시예에서, 도 11, 도 21에 도시된 바와 같이, 플렉시블 수술도구(10a)와 모터 구동유닛(40a)은 무균장벽(30)을 통해 신속하게 결합될 수 있다. 무균장벽(30)은 무균장벽 커버(301) 및 무균장벽 지지판(302)을 포함하며, 무균장벽 지지판(302)에 각각 연축기 수머리(212a), (403a)와 신속하게 결합될 수 있는 다수의 연축기 암머리(303)가 회전 설치된다. 무균장벽 지지판(302)에 모터 구동유닛 연결 나사(304)가 설치되고, 이와 대응되게 모터 고정판(402a)에 무균장벽 연결시트(404a)가 설치되어(도 20 참조), 무균장벽 연결시트(404a)가 모터 구동유닛 연결 나사(304)와 신속하게 결합됨으로써, 무균장벽(30)을 모터 고정판(402a)과 고정 결합시켜, 전체적인 운동을 전달할 수 있다. 무균장벽 커버(301)에 소독 가능한 부분(예를 들어 플렉시블 수술도구(10a) 등이 무균장벽(30)에 위치하기 전의 부분)을 소독되지 않은 부분(예를 들어 모터 구동유닛(40a), 리니어 모듈(50a) 등이 무균장벽(30)에 위치한 후의 부분)과 격리시켜, 수술의 임상 실시 가능성을 보장하기 위한 무균막(미도시)이 체결 연결된다.

일 바람직한 실시예에서, 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명은 리니어 모듈(50a)(리니어 모듈(50a) 역시 무균막을 통해 이미 소독된 부분과 격리된다)을 더 포함하며, 이는 직선 슬라이딩홈을 구비한 브래킷 몸체(501a)를 포함하고, 브래킷 몸체(501a)에 리드스크류(503a)가 회전 설치되며, 리드스크류(503a)에 리드스크류(503a)와 나사산을 통해 결합되어 직선 슬라이딩홈에 슬라이딩 설치되는 슬라이딩블록(502a)이 설치되고, 브래킷 몸체(501a)의 일단에 모터(504a)가 설치되며, 모터(504a)의 출력축이 리드스크류(503a)와 연축기를 통해 체결 연결되고, 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)는 슬라이딩블록(502a)과 체결 연결된다. 모터(504a)의 출력축이 회전 시, 슬라이딩블록(502a)은 모터 구동유닛 하우징 몸체(401a)가 직선 슬라이딩홈을 따라 선형 운동을 하도록 구동함으로써, 플렉시블 수술도구(10a)의 급송 운동을 구현한다.

본 발명은 이상의 실시예로만 설명하였으나, 각 부재의 구조, 설치 위치 및 이들의 연결은 모두 변화가 있을 수 있다. 본 발명의 기술방안을 기초로, 본 발명의 원리에 따라 개별 부재에 대해 실시되는 개선 또는 등가의 변환은 모두 본 발명의 보호 범위 밖으로 배제되어서는 안 된다.

Claims

주로 순서대로 연결된 원위 구조체, 중간 연결체와 근위 구조체로 구성되는 플렉시블 연속체 구조를 포함하며, 상기 원위 구조체의 근단은 상기 중간 연결체를 통해 상기 근위 구조체와 연결되고, 원단은 수술 집행단이며; 상기 원위 구조체는 적어도 하나의 원위 구조 분절로 구성되고, 각각의 상기 원위 구조 분절은 원위 고정판과 구조골을 포함하며; 상기 근위 구조체는 근위 구조 분절을 포함하고, 각각의 상기 근위 구조 분절은 근위 고정판과 구조골을 포함하는 플렉시블 수술도구 시스템에 있어서,
상기 플렉시블 수술도구 시스템은 상기 근위 구조체와 연결된 동력전달 구동유닛을 더 포함하며; 및
상기 동력전달 구동유닛은 상기 근위 구조 분절을 각각 대응되게 구동시키는 하나 또는 다수의 동력전달기구를 포함하여, 상기 동력전달기구는 축선이 평행한 한 쌍의 회전운동 입력을 축선이 수직으로 교차하는 한 쌍의 회전운동 출력으로 전환시킬 수 있으며, 그 중 상기 회전운동 입력 축선과 평행한 하나의 상기 회전운동 출력은 상기 근위 구조 분절의 선회 평면 방향을 제어하기 위한 것이고, 상기 회전운동 입력 축선과 수직인 다른 하나의 상기 회전운동 출력은 상기 근위 구조 분절의 선회 평면에서의 선회각도를 제어함으로써, 상기 근위 구조체 중의 상기 근위 구조 분절이 임의의 방향으로 선회하도록 구동하고, 나아가 그것과 연결된 상기 원위 구조체 중의 상기 원위 구조 분절을 반대 방향으로 선회하도록 구동하기 위한 것임을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중간 연결체는 플렉시블 수술도구 원위판, 통로 지지판, 동력전달기구 기판 및 상기 플렉시블 수술도구 원위판과 상기 동력전달기구 기판 사이에 고정 결합되어 상기 통로 지지판을 관통하는 구조골 안내 통로를 포함하고; 및
상기 원위 구조 분절 상의 구조골은 상기 근위 구조 분절 상의 구조골과 일일이 대응하여 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어지며, 상기 구조골의 일단은 상기 근위 고정판과 체결 연결되고, 타단은 상기 구조골 안내 통로를 관통한 후 상기 원위 고정판과 체결 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제2항에 있어서,
상기 동력전달기구는 기어 동력전달기구이며, 상기 기어 동력전달기구는 주동 기어 동력전달기구, 유성기어 동력전달기구 및 요동로드 동력전달기구를 포함하고; 상기 주동 기어 동력전달기구는 외부의 동력을 상기 유성기어 동력전달기구로 전달하며, 상기 유성기어 동력전달기구와 상기 요동로드 동력전달기구는 축선이 평행한 한 쌍의 상기 회전운동 입력을 축선이 수직으로 교차하는 한 쌍의 상기 회전운동 출력으로 전환시킬 수 있으며, 상기 유성기어 동력전달기구는 상기 회전운동 입력 축선과 평행한 상기 회전운동 출력을 상기 근위 구조 분절의 선회 평면 방향을 제어하는데 사용하고, 상기 요동로드 동력전달기구는 상기 회전운동 입력 축선과 수직인 상기 회전운동 출력을 상기 근위 구조 분절의 선회 평면에서의 선회 각도를 제어하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제3항에 있어서,
상기 주동 기어 동력전달기구는 2개의 구동축의 일단에 각각 고정 결합되는 2개의 주동 기어를 포함하고, 상기 구동축의 타단은 제1 연축기의 수머리와 체결 연결되며; 2개의 상기 주동 기어는 각각 아이들 풀리를 통해 제1 종동 링기어 및 제2 종동 링기어와 치합되어 이를 회전 구동시키고, 상기 제2 종동 링기어 내외측에는 모두 톱니가 구비되어, 외측 톱니가 상기 아이들 풀리와 치합되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제4항에 있어서,
상기 유성기어 동력전달기구는
상기 제1 종동 링기어와 체결 연결되는 유성 캐리어판과 지지시트,
일단이 상기 유성 캐리어판에 설치되는 유성 동력전달축,
상기 유성 동력전달축에 체결 연결되는 유성기어, 및
상기 유성 동력전달축의 타단에 체결 연결되는 유성 베벨기어를 포함하며;
그 중, 상기 제2 종동 링기어는 상기 유성 캐리어판에 회전 설치되고, 상기 제2 종동 링기어의 내측 톱니는 상기 유성기어와 치합되며; 및 상기 지지시트는 상기 동력전달기구 기판과 동시에 회전 결합되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제5항에 있어서,
상기 요동로드 동력전달기구는
상기 지지시트와 체결 연결되는 요동축 브래킷,
상기 요동축 브래킷에 회전 설치되는 요동축,
상기 요동축과 체결 연결되는 스포크판,
상기 스포크판과 고정 결합되는 요동 베벨기어와 가이드 포스트, 및
상기 가이드 포스트와 슬라이딩 결합되는 가이드 슬리브를 포함하며;
그 중, 상기 요동 베벨기어는 부분 베벨기어이고, 상기 요동 베벨기어의 요동축선이 상기 요동축의 축선과 중첩되어, 상기 요동 베벨기어가 상기 유성기어와 치합되며; 및 상기 가이드 슬리브가 근위 구조 분절 고정판 구동판과 체결 연결됨과 동시에, 상기 근위 고정판은 상기 근위 구조 분절 고정판 구동판과 체결 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제2항에 있어서,
상기 동력전달 구동유닛은 수술 집행장치 구동기구를 더 포함함과 동시에 상기 원위 구조체의 원단에 수술 집행장치가 설치되며; 상기 수술 집행장치 구동기구는
플렉시블 수술도구 바닥판,
상기 통로 지지판과 상기 플렉시블 수술도구 바닥판 사이에 회전 지지되는 스크류,
상기 스크류의 일단에 체결 연결되는 제1 연축기 수머리,
나사산을 통해 상기 스크류에 결합되는 너트,
상기 동력전달기구 기판과 상기 통로 지지판 사이에 체결 연결되어 상기 너트와 슬라이딩 결합되는 가이드로드, 및
일단이 상기 수술 집행장치와 체결 연결되고, 타단은 상기 원위 구조체로부터 관통되어 상기 너트와 체결 연결되는 수술 집행장치 제어선을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항에 있어서,
상기 플렉시블 수술도구 시스템은 상기 플렉시블 수술도구와 연결된 모터 구동유닛을 더 포함하며, 상기 모터 구동유닛은
모터 고정판에 체결 연결되는 다수의 제1 모터,
상기 모터 고정판 외주에 회전 결합되는 모터 구동유닛 하우징 몸체,
상기 모터 구동유닛 하우징 몸체 단부면에 체결 연결되는 내부 링기어,
그 중 하나의 상기 제1 모터 출력축에 체결 연결되는 기어, 및
나머지 상기 제1 모터 출력축에 체결 연결되는 제2 연축기 수머리를 포함하며;
그 중, 상기 기어와 연결되는 상기 제1 모터는 상기 기어가 회전하도록 구동하여, 상기 모터 구동유닛 중 상기 모터 구동유닛 하우징 몸체 및 상기 내부 링기어를 제외한 모든 구조가 상기 내부 링기어의 축선을 따라 전체적으로 회전하도록 함으로써, 상기 원위 구조체에 대한 횡요각의 제어를 구현하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제8항에 있어서,
상기 플렉시블 수술도구와 상기 모터 구동유닛은 무균장벽을 통해 결합되며, 상기 무균장벽은 무균장벽 커버 및 무균장벽 지지판을 포함하고, 상기 무균장벽 지지판에 각각 상기 제1 연축기의 수머리 및 상기 제2 연축기의 수머리와 신속하게 결합될 수 있는 다수의 연축기 암머리가 회전 설치되며; 상기 무균장벽 지지판에 모터 구동유닛 연결 나사가 설치되고, 대응되게 상기 모터 고정판에 무균장벽 연결시트가 설치되어, 상기 무균장벽 연결시트가 상기 모터 구동유닛 연결 나사와 연결됨으로써, 상기 무균장벽을 상기 모터 고정판과 고정 결합시켜 전체적인 운동을 전달할 수 있으며; 및
상기 무균장벽 커버에 소독된 부분과 소독되지 않은 부분을 격리시킬 수 있는 무균막이 체결 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제8항에 있어서,
상기 플렉시블 수술도구 시스템은 리니어 모듈을 더 포함하며, 상기 리니어 모듈은
직선 슬라이딩홈을 구비한 브래킷 몸체,
상기 브래킷 몸체에 회전 설치되는 리드 스크류,
나사산을 통해 상기 리드 스크류에 결합되어 상기 직선 슬라이딩홈에 슬라이딩 설치되는 슬라이딩블록, 및
상기 브래킷 몸체에 체결 연결되는 제2 모터를 포함하며;
그 중, 상기 슬라이딩블록은 상기 모터 구동유닛 하우징 몸체와 체결 연결되고, 상기 제2 모터 출력축은 상기 리드 스크류와 체결 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제2항에 있어서,
상기 동력전달기구는 캠 동력전달기구로서, 상기 캠 동력전달기구는 2개의 구동축의 일단에 각각 체결 연결되는 2개의 주동 기어를 포함하고, 상기 구동축의 타단은 제1 연축기의 수머리와 동축으로 체결 연결되며; 각각의 상기 주동 기어는 각각 제1 종동 링기어 및 제2 종동 링기어와 치합되어 이를 회전 구동시키고; 상기 제1 종동 링기어는 캠과 체결 연결되며, 상기 캠은 상기 동력전달기구 기판과 회전 결합되고; 이와 동시에 상기 제2 종동 링기어는 동력전달축, 회전구동판 및 지지판과 일체로 체결 연결되며, 상기 지지판은 상기 동력전달기구 기판과 회전 결합되고, 상기 캠은 상기 회전구동판과 회전 결합되며; 및
상기 캠 동력전달기구는 일단이 슬라이딩블록과 체결 연결되는 평면 커넥팅로드기구를 더 포함하고, 상기 슬라이딩블록은 상기 동력전달축과 축방향을 따라 슬라이딩 결합되어 원주방향의 회전운동을 전달할 수 있으며; 상기 슬라이딩블록에 약간의 롤러가 고정 결합되고, 상기 롤러는 상기 캠 상의 나선형 캠홈과 정합되어, 상기 동력전달축의 축선 방향을 따르는 견인력을 발생시킬 수 있으며; 상기 평면 커넥팅로드 기구의 타단은 근위 고정판 구동판과 슬라이딩 결합되고, 이와 동시에 상기 근위 고정판은 상기 근위 고정판 구동판과 체결 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제11항에 있어서,
상기 평면 커넥팅로드 기구는 주로 푸시로드, 커넥팅로드와 록킹바로 구성되며, 상기 푸시로드는 상기 지지판에 슬라이딩 결합되어, 일단이 상기 슬라이딩블록과 체결 연결되고, 타단은 상기 지지판을 관통하여 상기 커넥팅로드의 일단과 회전 결합되며, 상기 커넥팅로드의 타단은 상기 동력전달축에 회전 고정되는 상기 록킹바와 회전 결합되고, 상기 록킹바는 상기 근위 고정판 구동판과 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 원위 구조 분절은 그 가운데에 간격을 두고 분포되는 다수의 원위 스페이서판을 더 포함하며, 상기 원위 구조 분절의 다수의 구조골은 각각의 상기 원위 스페이서판에 분포된 구조골 통과공으로부터 관통되어, 말단이 상기 원위 고정판에 고정되고; 및
상기 근위 구조 분절은 그 가운데에 간격을 두고 분포되는 다수의 근위 스페이서판 및 상기 동력전달기구 기판과 체결 연결되는 근위 구조 분절 고정기판을 더 포함하며, 상기 근위 구조 분절의 다수의 구조골의 일단은 상기 근위 고정판에 고정되고, 타단은 순차적으로 각각의 상기 근위 스페이서판에 분포된 구조골 통과공으로부터 관통되어 나온 후 상기 원위 구조 분절 상의 구조골과 일일이 대응하여 체결 연결되거나 또는 동일한 하나의 구조골로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 원위 구조 분절의 구조골 및/또는 상기 근위 구조 분절의 구조골은 탄성 미세막대 또는 미세관이고, 재료는 니켈티타늄 합금 또는 스테인리스강이며; 다수의 상기 원위 구조 분절 또는 상기 근위 구조 분절을 사용하는 상황에서, 하나 이전의 상기 원위 구조 분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절의 구조골이 탄성 미세관을 사용하는 경우, 다음 하나의 상기 원위 구조분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절의 구조골은 상기 탄성 미세관을 관통하거나, 또는 직접 상기 원위 스페이서판 또는 상기 근위 스페이서판 상의 구조골 관통공을 관통할 수 있으며; 및 각각의 상기 원위 구조 분절의 구조골 또는 상기 근위 구조 분절 중의 구조골 수량은 3개 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 원위 구조체의 외부에 밀봉 외피가 피복되고, 상기 밀봉 외피 외부에 외관 및 시스가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 근위 구조 분절의 수량은 상기 원위 구조 분절의 수량과 같은 것을 특징으로 하는 플렉시블 수술도구 시스템.