KR20200109702A - 체내 삽입형 의료 기구 모듈 - Google Patents

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Abstract

유체를 조직 내에 주입하여 조직을 절단 또는 절개하기 위한 공간을 확보하여 출혈을 최소화할 수 있는 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 제공된다.
상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서, 캐뉼라; 상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고, 상기 작동 유닛에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 한다.

Description

체내 삽입형 의료 기구 모듈{MEDICAL APPARATUS MODULE INSERTING INTO BODY}
본 발명은 유체를 조직 내에 주입하여 조직을 절단 또는 절개하기 위한 공간을 확보하여 출혈을 최소화할 수 있는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 관한 것이다.
절개 수술은 의료 기구를 체내에 삽입하여 병변 조직을 절개(절제)하는 수술로서, 일 예로, 위암 등의 경우에 정상 조직에서 암조직을 절개하는 경우가 있다.
종래에는 개복수술(Abdominal operation)을 통해 병변 조직을 절개하였으나, 최근들어 최소침습수술(로봇 수술; Robot surgery, 복강경 수술; Laparoscopic surgery)이 대두되고 있는 실정이다. 최소침습수술은 복부에 0.5~1.5cm 크기의 작은 구멍(절개창)을 여러 개 내고, 그 안으로 내시경 형태의 비디오 카메라와 각종 의료 기구들을 삽입하여 절개 등을 진행하는 수술 방식이다.
일반적으로 최소침습수술에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구로는 캐뉼라에 장착되는 작동 유닛의 종류에 따라 절단기(Harmonic, Maryland), 그래스퍼(Grasper) 및 포셉(Forcep) 등 다양한 종류를 가질 수 있다. 초음파나 고주파(RF)를 이용한 절단기는 기계적 절단기와 비교하여 절단면이 매끄럽게 형성되며, 이물질 등이 발생하지 않는 장점이 있다.
한편, 병변 조직의 절개 수술 시, 주변 정상 조직, 신경, 혈관 등을 피하여 절개를 수행함으로써, 출혈 및 수술 부작용 등을 최소화하는 것이 중요한데, 절단 부분의 범위가 절단기의 블레이드의 폭만큼 존재하다보니, 주변 정상 조직, 신경, 혈관 등이 절단 부분의 범위에 포함되어, 과다 출혈 및 수술 부작용의 발생 빈도가 높아지는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0003291호, 2015.01.08 공개
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유체를 조직 내에 주입하여 조직을 절단 또는 절개하기 위한 공간을 확보하여 출혈을 최소화할 수 있는 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서, 캐뉼라; 상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고, 상기 작동 유닛에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 작동 유닛은 생체 조직을 절단하는 제1블레이드와 제2블레이드를 포함하고, 상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드는 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동하고, 상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 초음파와 RF 중 적어도 하나를 생성하는 발진부를 더 포함하고, 상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서는 상기 발진부에 의해, 초음파 발진되는 것과 RF 발진되는 것 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 면에 따른 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서, 캐뉼라; 상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고, 상기 작동 유닛은 생체 조직을 클램핑하는 제1블레이드와 제2블레이드를 포함하고, 상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드는 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 면에 따른 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서, 캐뉼라; 상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고, 상기 작동 유닛에서는 기체가 분사되고, 상기 작동 유닛은 상기 캐뉼라에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되어 선택적으로 상기 캐뉼라의 외부로 인출되거나 상기 캐뉼라의 내부로 인입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 기체를 분사시키는 제1펌프와, 상기 제1펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 기체의 유로를 제공하는 제1튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 액체를 분사시키는 제2펌프와, 상기 제2펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 액체의 유로를 제공하는 제2튜브를 더 포함하고, 상기 작동 유닛에서는 액체가 분사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 잉여 물질을 배출시키는 제3펌프와, 상기 제3펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 잉여 물질의 이동 경로를 제공하는 제3튜브를 더 포함하고, 상기 작동 유닛에서는 잉여 물질이 흡인되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1펌프와 상기 제2펌프와 상기 제3펌프의 구동 조합에 의해, 상기 작동 유닛에서는 기체가 분사되는 것과 액체가 분사되는 것과 잉여 물질이 흡인되는 것 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서는 병변 조직의 내부(나아가 병변 조직의 외부나 병변 조직의 인근도 포함될 수 있음)에 유체를 주입하여, 병변 조직과 정상 조직 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직과 인근의 정상 조직을 팽창시킴으로써, 정상 조직, 신경, 혈관 등이 존재하지 않는 절단 부분을 확보할 수 있는 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 제공된다.
그 결과, 본 발명의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 이용하는 경우, 절개 수술 시, 주변 정상 조직, 신경, 혈관 등을 피하여 절개를 수행함으로써, 과다 출혈이나 수술 부작용이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 나아가 의료진이 절단 부분을 신속하게 결정함으로써, 수술 시간을 단축시킬 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 수술용 로봇에 이용되는 것을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 것을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 경우의 계통도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 작동 유닛과 캐뉼라와 튜브를 개념적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예의 변형례의 작동 유닛과 캐뉼라와 튜브를 개념적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구의 사용예를 개념적으로 나타낸 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 발명의 체내 삽입형 의료 기구는 그 용도에 따라 다양한 실시예를 가질 수 있다. 본 발명의 체내 삽입형 의료 기구는 "의료용 절단기(제1실시예)", "의료용 그래스퍼/포셉(제2실시예)" 및 "의료용 분사기(제3실시예)" 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도면을 참조하여, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 수술용 로봇에 이용되는 것을 개념적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 것을 개념적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈이 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 경우의 계통도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예의 작동 유닛과 캐뉼라와 튜브를 개념적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예의 변형례의 작동 유닛과 캐뉼라와 튜브를 개념적으로 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구의 사용예를 개념적으로 나타낸 작동 상태도이다.
본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 최소침습수술 시(로봇 수술; Robot surgery, 복강경 수술; Laparoscopic surgery)에 이용되는 경우를 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)의 용도가 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로, 본 발명의 체내 삽입형 의료 기구(100)는 일반적인 수술(Other conventional operation) 등에도 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 로봇 수술 시, 수술용 로봇의 로봇 암(1000; Robot arm)에 장착되어 사용될 수 있다.
로봇 암(1000)은 마스터 콘솔의 슬레이브로서, 집도의는 마스터 콘솔에서 원격으로 로봇 암(1000)을 제어할 수 있으며, 로봇 암(1000)은 마스터 콘솔의 제어 신호에 따라 구동할 수 있다. 일반적으로 로봇 암(1000)은 로봇 좌표계에 따라 구동하며, 3축 직선 이동과 3축 회전(자세 제어)을 수행할 수 있다. 집도의는 로봇 암(1000)을 원격으로 제어함으로써, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)을 환자의 체내에 삽입할 수 있으며, 병변 조직(a)으로 이동시킬 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 복강경 수술 시, 핸드 헬드 의료 기구(Hand held medical apparatus)로서 사용될 수 있다. 집도의는 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)을 그립한 채로 조작함으로써, 환자의 체내에 삽입 및 병변 조직(타겟 조직)으로 이동시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 트로카(Trocar)에 의해 가이드되어, 환자의 체내에 삽입될 수 있다. 즉, 최소침습수술에서는 먼저 환자의 복부 등의 표면에서 체내의 병변 조직(a) 인근의 특정 좌표까지의 경로를 설정하여 트로카를 삽입한 다음, 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)을 트로카를 통해 삽입함으로써, 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)을 병변 조직(a) 인근의 특정 좌표까지 안정적이며 정밀하게 이동시킬 수 있다.
본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 작동 유닛(110), 캐뉼라(120), 발진기(130), 제1펌프(140), 제1튜브(140-1), 제2펌프(150), 제2튜브(150-1), 제3펌프(160) 및 제3튜브(160-1)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 수술용 로봇의 로봇 암(1000)에 장착되는 경우, 로봇 암(1000)과 연결되는 커넥터(170)를 추가적으로 더 포함할 수 있다(도 1 참조).
이와 달리, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 핸드 헬드 의료 기구로서 사용되는 경우, 케이스(180), 노브(190), 조작부(190-1)를 추가적으로 더 포함할 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
작동 유닛(110)은 캐뉼라(120)의 전방 단부에 배치될 수 있다. 따라서 작동 유닛(110)는 "엔드 이펙터(End effector)"로 호칭될 수 있다. 구강, 항문, 천공 및 개복 부분 등을 통해, 체내로 삽입되어 병변 조직(a)을 절단할 수 있다. 이 경우, 작동 유닛(110)은 발진기(130)에 의해 발진(초음파 또는 RF 발진)될 수 있고, 발진에 의한 발열에 의해 병변 조직(a)을 용이하게 절단할 수 있다.
작동 유닛(110)에서는 유체(기체, 액체)가 분사되거나 잉여 물질이 흡인될 수 있다. 이를 위해, 작동 유닛(110)에는 유체 및 잉여 물질이 이동하는 유로인 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)가 수용될 수 있고, 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 일측은 개방되어 작동 유닛(110)에서 외부로 노출되며, 튜브(130)의 타측은 제1펌프(140), 제2펌프(150) 및 제3펌프(160)에 연결될 수 있다.
본 발명의 작동 유닛(110)은 병변 조직(a)의 내부(나아가 병변 조직의 외부나 병변 조직의 인근도 포함될 수 있음)에 유체를 주입하여, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직(a)과 인근의 정상 조직(b)을 팽창시킴으로써, 정상 조직(b), 신경 및 혈관(c) 등이 존재하지 않는 절단 부분(d)을 확보할 수 있는 장점이 있다(도 6 참조).
한편, 분사되는 유체는 기체일 수도 있고, 액체일 수도 있다. 일 예로, 기체는 "공기, 이산화탄소"일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 액체는 식염수, 약물(일 예로, 혈액 응고제)"일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
"유체"가 기체 상태일 경우, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직(a)과 인근의 정상 조직(b)을 팽창시키는 효과 외에, 열교환율이 낮아 절단을 위한 발열이 감소되는 것을 최소화하는 효과를 발생시킬 수 있다.
한편, "유체"가 액체 상태일 경우, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직(a)과 인근의 정상 조직(b)을 팽창시키는 효과 외에, 수술 부분을 세척(Irrigation)하거나 상처 부분을 약물로 치료(Medication)할 수 있는 효과를 발생시킬 수 있다.
제1펌프(140)는 양압 구동에 의해 기체를 분사시킬 수 있다. 제1펌프(140)에 의해, 작동 유닛(110)에서 제1튜브(140-1)의 일측 개방 부분을 통해 기체가 분사(Injection)될 수 있다.
또한, 제2펌프(150)는 양압 구동에 의해 액체를 분사시킬 수 있다. 제2펌프(150)에 의해, 작동 유닛(110)에서 제2튜브(150-1)의 일측 개방 부분을 통해 액체가 분사(Injection)될 수 있다.
한편, 제3펌프(160)는 음압 구동에 의해 "잉여 물질"을 배출시킬 수 있다. 제3펌프(160)에 의해, 작동 유닛(110)에서 제3튜브(160-1)의 일측 개방 부분을 통해 "잉여 물질"이 흡인(Suction)될 수 있다. 이 경우, "잉여 물질"은 다양한 종류의 잉여물이나 불순물을 포함하는 개념일 수 있으며, 일 예로, 병변 조직(a)의 절단 과정에서 출혈에 의해 발생하는 혈액, 본 발명의 제1실시예의 작동 유닛(110)에 의해 주입된 식염수 및 약물 들일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 제1펌프(140)와 제2펌프(150)와 제3펌프(160)의 다양한 구동 조합에 의해, 작동 유닛(110)에서 기체가 분사되는 것과 액체가 분사되는 것과 잉여 물질이 흡인되는 것 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
일 예로, 제1펌프(140)와 제2펌프(150)의 구동 조합에 의해, 병변 조직(a)의 내부에 이산화탄소와 식염수를 동시에 주입하여, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이의 공간을 확보하는 동시에 세척을 진행할 수 있다. 또한, 제2펌프(150)와 제3펌프(160)의 구동 조합에 의해, 식염수로 세척을 수행하는 동시에 잉여 물질(오염수)을 흡인할 수 있다.
이하, 도 4와 도 5를 참조하여 작동 유닛(110)를 설명한다. 먼저, 도 4를 참조하면, 작동 유닛(110)은 제1블레이드(112), 제2블레이드(114) 및 피벗 조인트(116)를 포함할 수 있다.
제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)는 생체 조직을 절단 또는 절개하는 기능을 수행할 수 있다. 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)는 캐뉼라(120)의 연장 방향 중심축을 기준으로 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동할 수 있다. 또한, 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114) 중 적어도 하나에서는 전방으로 유체가 분사되거나 잉여 물질이 흡인될 수 있다. 나아가 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114) 중 적어도 하나는 발진기(130)에 의해 발진될 수 있다.
일 예로, 제1블레이드(112)는 피벗 조인트(116)에 의해 고정된 제2블레이드(114)를 기준으로 피벗 구동(pivot driving)할 수 있고, 제1블레이드(112)에서는 유체가 분사될 수 있고, 제2블레이드(114)는 발진기(130)에 의해 발진(초음파, RF 발진 등)될 수 있다. 참고로, 작동 유닛(110)에는 제1블레이드(112)의 피벗 구동을 위한 여유 공간(118)이 형성될 수 있다.
제1블레이드(112)의 피벗 구동에 의해 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)가 맞물려 절단 부분(d)을 따라 병변 조직(a)을 절단 또는 절개할 수 있다.
제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)는 제1블레이드(112)의 내부에 수용되며, 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 일측 개방 부분은 제1블레이드(112)에서 외부로 노출될 수 있다. 즉, 제1블레이드(112) 내부에 유로가 형성될 수 있고, 제1블레이드(112)에서 유체가 분사되거나 이물질이 흡입될 수 있다. 한편, 유로와 발진하는 제2블레이드(114)가 상호 이격되어 형성됨으로써, 유체의 냉각 작용에 의해 제2블레이드(114)의 발열량이 감소되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 제1블레이드(112)는 병변 조직(a)의 내부(나아가 병변 조직의 외부나 병변 조직의 인근도 포함될 수 있음)에 인입된 상태로 유체를 주입하여, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직(a)과 인근의 정상 조직(b)을 팽창시킴으로써, 정상 조직(b), 신경 및 혈관(c) 등이 존재하지 않는 절단 부분(d)을 확보할 수 있는 장점이 있다(도 6 참조).
제1블레이드(112)에서 유체가 분사된 다음, 제1블레이드(112)를 피벗 구동시키고 제2블레이드(114)를 발진시킴으로써, 절단 부분(b)을 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)의 사이에 맞물리게 하며 발열시키는 과정을 통해 병변 조직(a)을 절단 또는 절개시킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 제1실시예의 변형례에 따른 작동 유닛(110)를 설명한다. 제1실시예의 변형례에서는 상술한 제1실시예의 일 예와 비교하여 제2블레이드(114)에서 유체가 분사되거나 잉여 물질이 흡인되는 점에서 차이가 있다.
제1실시예의 변형례에서는 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)가 제2블레이드(114)의 내부에 수용되며, 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 일측 개방 부분은 제2블레이드(114)에서 외부로 노출될 수 있다. 즉, 제1실시예의 변형례에서는 제2블레이드(114)의 내부에 유로가 형성될 수 있고, 제2블레이드(114)에서 유체가 분사되거나 잉여 물질이 흡인될 수 있다.
제1실시예의 변형례에서는 유로를 제2블레이드(114)의 내부에 형성함으로써, 초음파 발진에 의해 미세하게 진동하는 것 외에는 대체적으로 고정되어 있으므로(육안으로는 고정), 안정적으로 고정된 상태에서 유체가 분사되거나 이물질이 흡인될 수 있다.
한편, 제2블레이드(114)는 병변 조직(a)의 내부(나아가 병변 조직의 외부나 병변 조직의 인근도 포함될 수 있음)에 인입된 상태로 유체를 주입하여, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이를 이격시켜 공간을 확보하며 병변 조직(a)과 인근의 정상 조직(b)을 팽창시킴으로써, 정상 조직(b), 신경 및 혈관(c) 등이 존재하지 않는 절단 부분(d)을 확보할 수 있는 장점이 있다(도 6 참조).
제2블레이드(114)에서 유체가 분사된 다음, 제1블레이드(112)를 피벗 구동시키고 제2블레이드(114)를 발진시킴으로써, 절단 부분(b)을 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)의 사이에 맞물리게 하며 발열시키는 과정을 통해 병변 조직(a)을 절단 또는 절개시킬 수 있다.
한편, 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단에는 노즐(미도시)이 추가적으로 배치될 수 있다. 한편, 노즐은 바늘과 같은 첨담부를 가질 수 있으며, 슬라이딩 이동하여 제1블레이드(112) 및/또는 제2블레이드(114)의 외부로 인출되거나 내부로 인입될 수 있다.
제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단에 첨단부의 노즐이 배치된 경우, 제1블레이드(112) 및 제2블레이드(114)와 비교하여, 비좁고 조밀한 틈을 이용하여, 병변 조직(a)의 내부로 침투할 수 있는 장점이 있다. 그러나 절단 또는 절개 시, 첨단부의 노즐은 불필요한 구성이기 때문에, 집도의는 수술 상황에 따라 첨담부의 노즐을 선택적으로 인출 및 인입시킬 수 있다.
즉, 집도의의 조작에 의해, 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단은 슬라이딩 이동되어, 제1블레이드(112) 및/또는 제2블레이드(114)의 외부로 인출되거나 내부로 인입될 수 있다.
따라서 집도의는 절개 부분(d)을 확보하려는 상황에서만 선택적으로 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단을 외부로 인출시켜 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단을 생체 조직 내에 삽입시킨 후 유체를 분사하거나 잉여 물질을 흡인할 수 있고, 이와 달리, 절단 또는 절개를 진행하는 상황에서는 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)의 말단을 인입시킨 후 안전하게 절개를 수행할 수도 있다.
캐뉼라(120)는 로봇 암(1000)에 장착되는 경우, 커넥터(170)에 의해 로봇 암(120)의 구동 콘트롤러에 연결될 수 있다. 이 경우, 캐뉼라(120)는 로봇 암(1000)의 로봇 좌표계 구동에 따라 구동 및 자세 제어될 수 있다.
이와 달리, 캐뉼라(120)는 핸드 헬드 의료 기구로 이용되는 경우, 케이스(180)에서 전방으로 연장되는 형태일 수 있다. 캐뉼라(120)의 내부에는 제1튜브(140-1), 제2튜브(150-1) 및 제3튜브(160-1)가 수용될 수 있다. 캐뉼라(120)는 길게 연장되어 형성되며, 대상자의 구강, 항문 및 개복 부분을 통해 체내로 삽입될 수 있다.
발진기(130)는 핸드 헬드 의료 기구로 이용되는 경우, 케이스(180)에 배치될 수 있다. 발진기(130)는 초음파, RF 발진을 수행할 수 있다. 발진기(130)에서 발생되는 초음파, RF 등은 캐뉼라(120)를 통해 작동 유닛(110)으로 전달될 수 있다.
발진기(130)의 초음파 발진은 캐뉼라(120)를 통해 작동 유닛(110)의 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114) 중 적어도 하나에 전달될 수 있다. 발진기(130)의 RF 발진은 캐뉼라(120) 내부의 도전 라인 등에 의해 작동 유닛(110)으로 전달될 수 있다.
제1펌프(140), 제1튜브(140-1), 제2펌프(150), 제2튜브(150-1), 제3펌프(160) 및 제3튜브(160-1)는 상술한 바와 같이, 작동 유닛(110)에서 유체가 분사되거나 잉여 물질이 흡입되도록 구동하며, 유로를 제공하는 구성 요소일 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 생체 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 로봇 암(1000)에 장착되는 경우 추가적으로 커넥터(170)를 더 포함할 수 있다.
커넥터(170)는 캐뉼라(120)의 타측 단부에 배치되어, 캐뉼라(120)와 로봇 암(1000)을 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1실시예의 생체 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 커넥터(170)에 의해 로봇 암(1000)과 연결될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1실시예의 생체 삽입형 의료 기구 모듈(100)은 핸드 헬드 의료 기구로 이용되는 경우 추가적으로 케이스(180), 노브(190) 및 조작부(190-1)를 더 포함할 수 있다.
케이스(180)는 집도의가 파지하는 부분으로서, 캐뉼라(120)는 케이스(180)에서 일측으로 연장될 수 있으며, 케이스(180)에는 노브(190)와 조작부(190-1)가 배치될 수 있다.
노브(190)는 집도의의 수도 조작에 의해, 캐뉼라(120)를 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 체내에서 작동 유닛(110)은 캐뉼라(120)와 함께 회전할 수 있다. 캐뉼라(120)의 회전을 위해 캐뉼라(120)와 케이스(180) 사이에는 회전 조인트(일 예로, 레디얼 베어링)가 추가로 배치될 수 있다. 이 경우, 회전의 중심축은 캐뉼라(120)의 길이 방향 중심축과 일치할 수 있다.
한편, 상술한 바에 따르면, 캐뉼라(120)가 노브(190)의 수동 조작에 의해 기계적으로 회전하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 캐뉼라(120)는 전동 모터에 의해 전동 회전할 수도 있다.
조작부(190-1)는 케이스(180)의 손잡이와 전방으로 이격된 레버와, 레버의 인근에 배치되는 버튼을 포함할 수 있다. 사용자는 조작부(190-1)의 레버를 잡아 당겨 제1블레이드(112) 및 제2블레이드(114) 중 적어도 하나를 피벗 구동시킬 수 있다. 사용자는 조작부(190-1)의 버튼을 눌러, 발진기(130), 제1펌프(140), 제2펌프(150) 및 제3펌프(160)를 제어할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)의 사용예를 도면을 통해 설명한다.
일반적으로, 도 6의 (1)에서 도시하는 바와 같이, 병변 조직(a)과 정상 조직(b)과 혈관 및 신경(c) 등은 조밀하고 구불구불하게 엉겨있어, 혈관 및 신경(c) 등을 피하여 절단 부분(d)을 확보할 수 없는 문제가 있다.
이 경우, 도 5의 (2)에서 도시하는 바와 같이, 집도의는 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)의 작동 유닛(110)의 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114) 중 적어도 하나를 병변 조직(a)의 내부로 인입시킨 다음 유체를 분사하여, 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이에 공간을 마련할 수 있다.
그 결과, 혈관 및 신경(c) 등을 피하여, 절단 부분(d)을 확보할 수 있고, 작동 유닛(110)의 제1블레이드(112)와 제2블레이드(114)의 초음파/RF 발진 및 피벗 구동에 의해, 병변 조직(a)이 절단 또는 절개될 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)을 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)은 주로 병변 조직(a)을 클램핑하여 고정하는 "의료용 그래스퍼/포셉(Grasper/Forcep)"로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 다양한 용도로 이용될 수 있다.
제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)은 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)과 비교하여, 작동 유닛(110)이 변경되고 발진기(130)가 생략된 것 외에, 실질적으로 동일한 기술적 사상을 가질 수 있다.
따라서 상술한 차이점을 제외하고, 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)에는 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)의 기술적 특징이 유추 적용될 수 있다.
작동 유닛(210)은 생체 조직을 클램핑하는 제1블레이드(212) 및 제2블레이드(214)를 포함할 수 있다.
제1블레이드(212)와 제2블레이드(214)는 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동하여, 생체 조직을 클램핑할 수 있다. 또한, 제1실시예의 경우와 마찬가지로, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214) 중 적어도 하나에서 유체가 분사되며, 잉여 물질이 흡인될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구(200)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 일 예로, 도 7의 (1)에서 나타내는 바와 같이, 제1블레이드(212)는 고정되어 있고, 제2블레이드(214)는 제1블레이드(212)를 기준으로 피벗 구동할 수 있으며, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214)의 단부는 라운드처리되어 있을 수 있다.
또한, 도 7의 (2)에서 나타내는 바와 같이, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214) 모두 피벗 구동할 수 있으며, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214)의 단부는 라운드처리되어 있을 수 있다.
또한, 도 7의 (3)에서 나타내는 바와 같이, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214) 모두 피벗 구동할 수 있으며, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214)의 단부에는 후크가 형성되어 있을 수 있다.
또한, 도 7의 (4)에서 나타내는 바와 같이, 제1블레이드(212)는 고정되어 있고, 제2블레이드(214)는 제1블레이드(212)를 기준으로 피벗 구동할 수 있으며, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214)의 단부에는 후크가 형성되어 있을 수 있고, 후크의 단부에는 첨단부가 형성되어 있을 수 있다.
또한, 도 7의 (5)에서 나타내는 바와 같이, 제1블레이드(212)와 제2블레이드(214) 중 적어도 하나는 피벗 구동할 수 있으며, 재1블레이드(212)와 제2블레이드(214)에는 피벗 구동 방향으로 대향하는 면이 형성될 수 있으며, 상호 대향하는 면 중 적어도 하나는 클램핑 시 생체 조직이 미끄러지는 것을 방지하기 위해서 표면 조도가 높아지도록 가공될 수 있다.
한편, 도 7에서는 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)이 로봇 암(1000)에 장착되는 형태인 경우만을 도시하였지만, 제2실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(200)도 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)과 같이 핸드 헬드 의료 기구로 이용될 수도 있다. 한편, 제2실시예의 의료 기구 모듈(200)이 로봇 암(1000)에 장착되는 경우, 캐뉼라(220)의 연결을 위한 커넥터(270)가 추가로 포함할 수 있고, 제2실시예의 의료 기구 모듈(200)이 핸드 헬드 의료 기구로 이용되는 경우 제1실시예와 마찬가지로 케이스(미도시), 노브(미도시) 및 조작부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)을 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈을 개념적으로 나타낸 사시도이다.
제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)은 주로 병변 조직(a)에 유체를 분사하는 "의료용 분사기(Injector)"로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 다양한 용도로 이용될 수 있다.
제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)은 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)과 비교하여, 작동 유닛(110)이 변경되고 발진기(130)가 생략된 것 외에, 실질적으로 동일한 기술적 사상을 가질 수 있다.
따라서 상술한 차이점을 제외하고, 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)에는 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)의 기술적 특징이 유추 적용될 수 있다.
작동 유닛(310)에는 첨단부가 형성되어 있고, 첨단부의 말단에서 유체가 분사되며, 잉여 물질이 흡인될 수 있다. 또한, 작동 유닛(310)은 캐뉼라(320)의 내부에 배치되어 집도의의 조작에 의해 슬라이딩 이동할 수 있다.
작동 유닛(310)이 전방 슬라이딩 이동에 의해, 캐뉼라(320)의 외부로 인출된 경우, 좁은 틈을 이용하여 병변 조직(a)의 내부로 인입될 수 있다. 즉, 제1실시예의 작동 유닛(310)이 들어가지 못하는 좁은 틈 같은 경우에는 제3실시예의 작동 유닛(310)을 이용하여 병변 조직(a)을 팽창시키며 병변 조직(a)과 정상 조직(b) 사이에 공간을 마련할 수 있다.
한편, 작동 유닛(310)의 첨단부는 사용 외의 경우에는 생체 조직을 긁어 상처를 입힐 수 있다. 이 경우, 집도의는 작동 유닛(310)을 후방 슬라이딩 이동시켜 캐뉼라(320)의 내부로 인입시킬 수 있다.
즉, 작동 유닛(310)은 캐뉼라(320)에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되어 작동 시에만 선택적으로 캐뉼라(320)의 외부로 인출되거나 캐뉼라(320)의 내부로 인입될 수 있다.
한편, 도 8에서는 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)이 로봇 암(1000)에 장착되는 형태인 경우만을 도시하였지만, 제3실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(300)도 제1실시예의 체내 삽입형 의료 기구 모듈(100)과 같이 핸드 헬드 의료 기구로 이용될 수도 있다. 한편, 제3실시예의 의료 기구 모듈(300)이 로봇 암(1000)에 장착되는 경우, 캐뉼라(320)의 연결을 위한 커넥터(370)가 추가로 포함할 수 있고, 제3실시예의 의료 기구 모듈(300)이 핸드 헬드 의료 기구로 이용되는 경우 제1실시예와 마찬가지로 케이스(미도시), 노브(미도시) 및 조작부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 특징은 다양한 의료 기구 모듈에 활용될 수 있다. 일 예로, 특정 파장 대역의 광을 조사하여 광역학 치료(Photodynamic Therapy, PDT)를 수행하는 광역학 치료 기구 등도 체내 삽입형 의료 기구 모듈에도 이용될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서,
    캐뉼라; 및
    상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고,
    상기 작동 유닛에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동 유닛은 생체 조직을 절단하는 제1블레이드와 제2블레이드를 포함하고,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드는 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동하고,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 초음파와 RF 중 적어도 하나를 생성하는 발진부를 더 포함하고,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서는 상기 발진부에 의해, 초음파 발진되는 것과 RF 발진되는 것 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  4. 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서,
    캐뉼라; 및
    상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고,
    상기 작동 유닛은 생체 조직을 클램핑하는 제1블레이드와 제2블레이드를 포함하고,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드 중 적어도 하나에서 기체가 분사되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드는 각각 피벗 구동하거나 하나가 고정되고 나머지 하나가 피벗 구동하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  6. 수술용 로봇이나 핸드 헬드 의료 기구에 이용되는 체내 삽입형 의료 기구 모듈에 있어서,
    캐뉼라; 및
    상기 캐뉼라의 일측에 배치되는 작동 유닛을 포함하고,
    상기 작동 유닛에서는 기체가 분사되고,
    상기 작동 유닛은 상기 캐뉼라에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되어 선택적으로 상기 캐뉼라의 외부로 인출되거나 상기 캐뉼라의 내부로 인입되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 기체를 분사시키는 제1펌프와, 상기 제1펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 기체의 유로를 제공하는 제1튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 액체를 분사시키는 제2펌프와, 상기 제2펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 액체의 유로를 제공하는 제2튜브를 더 포함하고,
    상기 작동 유닛에서는 액체가 분사되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 체내 삽입형 의료 기구 모듈은 잉여 물질을 배출시키는 제3펌프와, 상기 제3펌프와 상기 작동 유닛을 연결하여 잉여 물질의 이동 경로를 제공하는 제3튜브를 더 포함하고,
    상기 작동 유닛에서는 잉여 물질이 흡인되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1펌프와 상기 제2펌프와 상기 제3펌프의 구동 조합에 의해, 상기 작동 유닛에서는 기체가 분사되는 것과 액체가 분사되는 것과 잉여 물질이 흡인되는 것 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입형 의료 기구 모듈.
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