KR20220043801A - 초음파 수술기 - Google Patents

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Abstract

초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 시술을 수행하는 초음파 수술기가 개시되어 있다.
이 개시된 초음파 수술기는 핸드부와; 핸드부에 대해 착탈 가능하게 결합되는 것으로, 핸드부에 초음파 진동 에너지를 전달하는 핸드피스를 포함한다. 핸드부는, 시술자가 파지하는 부분인 핸드본체와; 핸드피스로부터 제공된 초음파를 전달하는 도파부; 및 도파부의 단부에 설치되며 초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 등의 기능을 수행하는 엔드 이펙터를 포함한다. 도파부는 핸드피스로부터 전달된 초음파에 의하여 진동을 발생시키는 진동 가진부와, 진동 가진부에서 발생된 진동을 증폭하여 엔드 이펙터로 전달하는 것으로 다단 구조로 이루어진 이득계단부를 구비한다.

Description

초음파 수술기{Ultrasonic Surgical Instrument}
본 발명은 초음파 수술기에 관한 것으로서, 상세하게는 수술 부위를 절개하거나 봉합하는 블레이드와 도파관이 개선된 초음파 수술기에 관한 것이다.
일반적으로 초음파 수술기는 절개가 필요한 부위를 초음파의 진동과 엣지를 이용해 절단하는 외과 수술에 이용되는 수술도구이다. 초음파 수술기를 이용해 수술을 하는 방법은 절개 부위를 수술기로 잡은 후 절단하면서 응고하는 것이다. 이때, 절개 부위는 막대 형상에 의한 표면과 절개 부위를 고정시키는 표면에 의해서 절단된다.
특허문헌 1에는 둥근 표면의 초음파 블레이드와 평평한 표면의 클램프 암에 의해 절개 부위가 응고되고 절단되는 초음파 수술기가 개시되어 있다. 이 개시된 초음파 수술기는 블레이드가 직선으로 뻗어 있어 사용자가 초음파 수술기를 사용시 주변 조직에 손상이 있을 수 있다.
미국등록특허공보 제6,432,118호 (2002. 08. 13)
본 발명은 상기한 점들을 감안하여 창안된 것으로서, 열과 연기가 적게 발생하고, 효율적으로 진동을 전달함과 아울러, 절단시 주변 조직의 손상을 최소화할 수 있도록 된 초음파 수술기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초음파 수술기는 초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 시술을 수행하는 핸드부와; 상기 핸드부에 대해 착탈 가능하게 결합되는 것으로, 상기 핸드부에 초음파 진동 에너지를 전달하는 핸드피스를 포함한다. 상기 핸드부는, 시술자가 파지하는 부분인 핸드본체와; 상기 핸드피스로부터 제공된 초음파를 전달하는 도파부; 및 상기 도파부의 단부에 설치되며 초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 등의 기능을 수행하는 엔드 이펙터를 포함한다. 상기 도파부는 상기 핸드피스로부터 전달된 초음파에 의하여 진동을 발생시키는 진동 가진부와, 상기 진동 가진부에서 발생된 진동을 증폭하여 상기 엔드 이펙터로 전달하는 것으로 다단 구조로 이루어진 이득계단부를 구비한다.
상기 엔드 이펙터는, 시술시 혈관 등 시술 부위를 사이에 두고 마주하게 배치되는 것으로, 상기 도파부를 통하여 전달되는 초음파 진동에 의하여 진동하면서 환부에 대해 절개 및 봉합 기능을 수행하는 블레이드와, 상기 블레이드에 대해 회동 가능하게 설치되는 것으로, 방아쇠의 조작에 의하여 환부를 파지하거나, 환부로부터 분리되는 핑거를 구비할 수 있다.
상기 진동 가진부는, 기 핸드부와 상기 이득계단부 사이에 구비되는 것으로, 인가된 초음파에 의하여 진동이 발생되는 진동발생부와; 상기 진동발생부와 연결되며, 발생된 진동을 상기 이득계단부로 전달하는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 진동 가진부는, 상기 결합부와 상기 이득계단부 사이에 마련되어, 상기 진동발생부에서 발생된 진동을 일차적으로 증폭시키는 가진부 이득계단을 더 포함할 수 있다.
상기 이득계단부는, 상기 핸드부쪽에서 상기 블레이드 방향으로 순차로 결합 형성되며, 속이 빈 형상을 가지는 복수의 이득계단과; 상기 이득계단 각각을 연결하는 라운드 필렛을 포함할 수 있다.
상기 블레이드는, 상기 핑거와 마주하는 면의 이면에 곡선지게 형성된 제1외측 곡면과, 상기 핑거와 마주하는 면에 곡선지게 형성된 내측 곡면과, 상기 제1외측 곡면에 이웃되며 단부에 형성된 외측 안전면과, 단부 상에 형성된 상측 안전면과, 상기 내측 곡면에 이웃되며, 단부에 형성된 내측 안전면과, 상기 제1외측 곡면과 상기 내측 곡면 사이에 위치되는 제2외측 곡면으로 이루어질 수 있다.
상기 블레이드부는, 상기 내측 곡면의 일측에 형성되는 내측 하부 곡면, 하부 곡면 및 하부 안전면이 형성되며, 상기 하부 안전면을 통하여 시술 중에 주변 조직에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 블레이드의 길이를 가로지르는 방향으로 절단한 상기 제1외측 곡면 및 상기 내측 곡면 각각의 단면 형상은 직선으로 형성되고, 상기 제2외측 곡면는 상측 곡면 직선과 하측 대각선 곡면 직선으로 형성되고, 상기 내측 하부 곡면은 오목한 형상으로 인입 형성되고, 상기 하부 곡면은 상기 블레이드의 길이방향으로 형성된 선형 상의 곡면 직선으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 수술기는 고주파 대신 초음파를 사용하여 수술시 열과 연기의 발생을 적게할 수 있으며, 다단으로 이루어진 도파관을 사용하여 효율적으로 진동을 전달할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 초음파 수술기는 블레이드가 안전면으로 형성되어 절개 부위를 절단할 때 주변 조직의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 핸드피스를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 도파부를 보인 도면.
도 4는 도 3의 도파부를 통하여 전달되는 진동 에너지의 해석 결과를 나타낸 도면.
도 5는 도 3의 도파부를 통하여 전달되는 진동의 파형을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 8 각각은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 블레이드의 윗면, 측면 및 단면 확대도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기를 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 핸드피스를 보인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기는 시술자의 손에 파지된 상태로 환부에 대해 절개, 봉합 등의 시술을 수행하는 핸드부(10)와, 이 핸드부(10)에 대해 착탈 가능하게 결합되는 핸드피스(50)를 포함한다.
상기 핸드부(10)는 수술시마다 교체하여 사용되는 것으로, 시술자가 파지하는 부분인 핸드본체(11)와, 상기 핸드피스(50)로부터 제공된 초음파를 전달하는 도파부(21) 및 도파부(21)의 단부에 설치되며 초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 등의 기능을 수행하는 엔드 이펙터(end effector)(40)를 포함한다.
또한, 상기 핸드부(10)는 핸드본체(11)에 설치되는 방아쇠(13), 스위치(15) 및 도파부(21)를 고정하는 어댑터(17)를 구비한다. 방아쇠(13)와 스위치(15)는 사용자의 손가락만으로 작동 가능한 구조를 가지는 것으로, 스위치(15)의 온/오프 제어와, 방아쇠(13)를 당기는 동작에 의하여 핸드피스(50)와, 엔드 이펙터(40)를 제어할 수 있다.
상기 엔드 이펙터(40)는 시술시 혈관 등 시술 부위를 사이에 두고 마주하게 배치되는 블레이드(41)와 핑거(45)를 구비할 수 있다. 블레이드(41)는 도파부(21)를 통하여 전달되는 초음파 진동에 의하여 진동하면서 환부에 대해 절개 및 봉합 기능을 수행한다. 핑거(45)는 블레이드(41)에 대해 회동 가능하게 설치되는 것으로, 방아쇠(13)의 조작에 의하여 환부를 파지하거나, 환부로부터 분리된다.
핸드피스(50)는 복수 회에 걸쳐 사용 가능하며, 케이블과 같은 전송 매체를 통하여 초음파 생성기(미도시)에 접속된다. 이 핸드피스(50)는 초음파 생성기로부터 제공된 전기에너지를 진동에너지로 변환하여 도파부(21)에 전달한다. 이를 위하여, 상기 핸드피스(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(51), 트랜스듀서(미도시), 메모리(미도시), 헤드 혼(head horn)(53) 및 상기 헤드 혼(53)을 하우징(51)에 고정하는 홀더(55)를 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 도파부를 보인 도면이다. 도 3을 참조하면, 도파부(20)는 핸드부(10)에 연결 설치되는 것으로, 여러 개의 이득계단이 결합된 형태의 다단 구조로 구성된다. 이 도파부(20)는 초음파를 효율적으로 전달할 수 있도록 관 구조로 되고, 관의 외형이 복강경 수술에 유리하도록 형성된다.
이 도파부(20)는 초음파 발생부로부터 전달된 초음파가 감소되지 않고 계속 증폭될 수 있도록 하는 것으로, 다단 구조의 이득계단부와, 진동 가진부(30)로 구성될 수 있다.
핸드부(10)쪽에서 블레이드(41) 방향으로 순차로 형성된 제1 내지 제9이득계단(21, ..., 29)을 포함할 수 있다. 각 이득계단은 라운드 필렛(211)에 의해 결합 가능하게 구성될 수 있다. 여기서 이득계단의 갯수는 필요에 따라 증감될 수 있다.
상기 진동 가진부(30)는 핸드부(10)와 이득계단부 사이에 구비되는 것으로, 인가된 초음파에 의하여 진동이 발생되는 진동발생부, 상기 진동발생부와 연결되며 발생된 진동을 상기 이득계단부로 전달하는 결합부(32)를 포함할 수있다. 또한 진동 가진부(30)에는 핸드부(10)에 연결하기 위한 수단으로서, 연결핀홀(31)이 형성될 수 있다.
상기 진동 가진부(30)는 결합부(32)와 이득계단부 사이에 마련되어, 상기 진동발생부에서 발생된 진동을 일차적으로 증폭시키는 가진부 이득계단(33)을 더 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 도파부를 통하여 전달되는 진동 에너지의 해석 결과를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 도파부를 통하여 전달되는 진동의 파형을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 이득계단을 통하여 증폭되면서 블레이드의 단부에 진동이 집중됨을 알 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 제1이득계단에서 제9이득계단으로 갈수록 진동의 진폭이 증가와 감소를 반복하였다가 마지막 이득계단에서 최대의 진폭을 형성함을 알 수 있다. 이 진동 에너지로 절개 부위를 절단할 수 있다.
도 6 내지 도 8 각각은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 블레이드의 윗면, 측면 및 단면 확대도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 수술기의 블레이드(41)는 핑거(45)와 마주하는 면의 이면에 곡선지게 형성된 제1외측 곡면(41a)과, 상기 핑거(45)와 마주하는 면에 곡선지게 형성된 내측 곡면(41b)과, 상기 제1외측 곡면(41a)에 이웃되며 단부에 형성된 외측 안전면(41c)과, 단부 상에 형성된 상측 안전면(41d)과, 상기 내측 곡면에 이웃되며 단부에 형성된 내측 안전면(41e)과, 상기 제1외측 곡면(41a)과 상기 내측 곡면(41b) 사이에 위치되는 제2외측 곡면(41f)으로 이루어질 수 있다.
도 7을 참조하면서 블레이드부(41)의 측면을 살펴보면, 내측 곡면(41b)의 일측에 형성되는 내측 하부 곡면(41g), 하부 곡면(41h) 및 하부 안전면(14i)이 형성된다. 따라서, 하부 안전면(14i)을 통하여 시술 중에 주변 조직에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면서 블레이드의 길이를 가로지르는 방향으로 절단한 단면을 살펴보면, 상기 제1외측 곡면(41a) 및 상기 내측 곡면(41b) 각각의 단면 형상은 직선으로 형성된다. 상기 제2외측 곡면(41f)는 상측 곡면 직선(41f1)과 하측 대각선 곡면 직선(41f2)으로 형성되고, 상기 내측 하부 곡면(41g)은 오목한 형상으로 인입 형성되고, 상기 하부 곡면(41h)은 상기 블레이드의 길이방향으로 형성된 선형 상의 곡면 직선으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 블레이드(41)를 곡면으로 형성하는 경우, 블레이드(41)와 핑거(45)에 의하여 절개 부위를 고정하고, 블레이드(41)에 의하여 절단 시 시야를 확보할 수 있다. 또한 외측 안전면(41c)과 ㄴ내측 안전면(41e)을 마련함으로써, 주변 조직에 블레이드의 안전면이 닿더라도 손상이 감소하여 열과 연기의 발생이 감소할 수 있다.
10: 핸드부 11: 핸드본체
21:도파부 21, …, 29:제1 내지 제9이득계단
211: 라운드 필렛 30: 진동 가진부
31: 연결핀홀 32: 결합부
33: 가진부 이득계단 40:엔드 이펙터
41: 블레이드 45: 핑거
50:핸드피스

Claims (8)

  1. 초음파 수술기에 있어서,
    초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 시술을 수행하는 핸드부와;
    상기 핸드부에 대해 착탈 가능하게 결합되는 것으로, 상기 핸드부에 초음파 진동 에너지를 전달하는 핸드피스를 포함하며,
    상기 핸드부는,
    시술자가 파지하는 부분인 핸드본체와; 상기 핸드피스로부터 제공된 초음파를 전달하는 도파부; 및 상기 도파부의 단부에 설치되며 초음파를 이용하여 환부에 대해 절개, 봉합 등의 기능을 수행하는 엔드 이펙터를 포함하며,
    상기 도파부는 상기 핸드피스로부터 전달된 초음파에 의하여 진동을 발생시키는 진동 가진부와, 상기 진동 가진부에서 발생된 진동을 증폭하여 상기 엔드 이펙터로 전달하는 것으로 다단 구조로 이루어진 이득계단부를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는,
    시술시 혈관 등 시술 부위를 사이에 두고 마주하게 배치되는 것으로, 상기 도파부를 통하여 전달되는 초음파 진동에 의하여 진동하면서 환부에 대해 절개 및 봉합 기능을 수행하는 블레이드와, 상기 블레이드에 대해 회동 가능하게 설치되는 것으로, 방아쇠의 조작에 의하여 환부를 파지하거나, 환부로부터 분리되는 핑거를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진동 가진부는,
    상기 핸드부와 상기 이득계단부 사이에 구비되는 것으로, 인가된 초음파에 의하여 진동이 발생되는 진동발생부와;
    상기 진동발생부와 연결되며, 발생된 진동을 상기 이득계단부로 전달하는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진동 가진부는,
    상기 결합부와 상기 이득계단부 사이에 마련되어, 상기 진동발생부에서 발생된 진동을 일차적으로 증폭시키는 가진부 이득계단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이득계단부는,
    상기 핸드부쪽에서 상기 블레이드 방향으로 순차로 결합 형성되며, 속이 빈 형상을 가지는 복수의 이득계단과;
    상기 이득계단 각각을 연결하는 라운드 필렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    상기 핑거와 마주하는 면의 이면에 곡선지게 형성된 제1외측 곡면(41a)과,
    상기 핑거와 마주하는 면에 곡선지게 형성된 내측 곡면(41b)과,
    상기 제1외측 곡면(41a)에 이웃되며, 단부에 형성된 외측 안전면(41c)과,
    단부 상에 형성된 상측 안전면(41d)과,
    상기 내측 곡면에 이웃되며, 단부에 형성된 내측 안전면(41e)과,
    상기 제1외측 곡면(41a)과 상기 내측 곡면(41b) 사이에 위치되는 제2외측 곡면(41f)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드부는,
    상기 내측 곡면(41b)의 일측에 형성되는 내측 하부 곡면(41g), 하부 곡면(41h) 및 하부 안전면(14i)이 형성되며,
    상기 하부 안전면(14i)을 통하여 시술 중에 주변 조직에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블레이드의 길이를 가로지르는 방향으로 절단한 상기 제1외측 곡면(41a) 및 상기 내측 곡면(41b) 각각의 단면 형상은 직선으로 형성되고,
    상기 제2외측 곡면(41f)는 상측 곡면 직선(41f1)과 하측 대각선 곡면 직선(41f2)으로 형성되고,
    상기 내측 하부 곡면(41g)은 오목한 형상으로 인입 형성되고, 상기 하부 곡면(41h)은 상기 블레이드의 길이방향으로 형성된 선형 상의 곡면 직선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 수술기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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