KR20220062286A - 의료 장치 - Google Patents

Abstract

의료 기구(202)를 신체 내로 공급하거나 의료 기구를 신체로부터 인출하기 위한, 내시경 시스템에서 사용하기 위한 기구 공급 장치(201)가 설명된다. 기구 공급 장치는 기구 공급 장치(201)를 통해 의료 기구(202)를 이동시키기 위한 모터(203)에 기구 공급 장치(201)를 연결하기 위한 커넥터(302); 모터에 의해 회전되도록 배열되고, 의료 기구(202)의 일 측에 위치되는 구동 휠(303); 구동 휠(303)에 대해 의료 기구의 대향 측에 위치되는 아이들러 휠(310); 및 의료 기구(202)에 대해 아이들러 휠(310)을 밀도록 조정된 클러치 메커니즘을 포함하며, 클러치 메커니즘은 스핀들(1111)에 연결된 회전식 버튼(1012)을 포함하고, 스핀들은 주요 부품(1111b) 및 주요 부품을 통해 중심선에 대해 오프셋 배열되는 편심 부품(1111a)을 포함하고, 아이들러 휠은 스핀들의 상기 편심 부품에 회전 가능하게 장착된다.

Description

의료 장치

본 발명은 내시경의 기구 채널에 의료 장치를 삽입 및 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.

대장 내시경, 위 내시경 및 장 내시경을 포함한 내시경 검사는 염증, 감염, 전암성 변화, 허혈 또는 종양과 같은 임의의 질병이 소화관에 있는지 결정하기 위해 수행되는 의료 절차이다. 진단 내시경 검사는 소화관을 검사하고 조직(즉, 생검) 또는 체액(즉, 세포검사)을 샘플링하는 절차이다. 절차는 사람 또는 동물의 신체에 수행될 수 있다. 조직 또는 체액 샘플의 분석으로 상태를 진단할 수 있다. 예를 들어, 위염, 만성 질환, 궤양 및 악성 종양과 같은 질병이 진단될 수 있다. 진단 검사에 사용되는 것 이외에도, 내시경 절차는 용종 제거, 출혈 중지 및 장치(예를 들어, 확장형 스텐트(expandable stent)) 배치와 같은 치료 절차도 포함한다.

내시경 절차는 의료 종사자에게 중요한 도구이며 위장병 전문의에 의해 매일 수행된다. 진단 및 치료용 내시경 절차에 필요한 의료 기구는 기구 채널을 통해 체내에 삽입되어 의도한 사용 지점에 도달할 때까지 채널을 따라 밀어 넣어진다. 내시경을 수행하는 의료 종사자는 의료 기구의 한 단부(end)를 잡고 있는 누군가의 도움을 받는 동시에 의료 종사자는 의료 기구의 다른 단부를 잡고 채널을 통해 의료 기구를 밀어야 할 필요가 있다. 의료 기구의 길이는 1.2 내지 1.6 m일 수 있고 의료 기구를 삽입하는 공정이 복잡하고 시간 소모적이다.

특허 문서 EP 17697232 A2 및 EP 3155953 A1 호로부터 의료 기구를 기구 채널 내외로 공급하기 위한 전기 작동식 구동 유닛을 포함하는 내시경 시스템이 공지된다. 그러한 배열은 의료 기구를 삽입하기 위한 보조자의 요구사항을 완화할 수 있지만, 의료 종사자가 기구를 사용함에 있어 작업의 자유를 제한할 수 있다.

US 8114032 호는 공급 장치가 구동 샤프트를 통해 구동 모터에 연결되도록 조정되는 내시경 시스템을 위한 공급 장치를 설명한다. 공급 장치는 구동 샤프트의 회전에 응답하여 회전하는 다수의 구동 휠을 포함하며; 공급 장치는 맞물릴 때 하나 이상의 구동 휠과 내시경 케이블 사이에 확고한 접촉을 제공하도록 조정된 클러치 메커니즘(clutch mechanism)을 더 포함한다. 클러치는 래칫 메커니즘과 맞물린다.

본 발명의 목적은 의료 종사자가 장치에 의해 방해받지 않고 장치를 작동할 수 있는, 의료 기구를 신체 내로 공급하기 위한 내시경 시스템에서 사용하기 위한 기구 공급 장치(instrument feeder device)를 제공하는 것이다. 다른 목적은 내시경 시스템을 쉽게 멸균할 수 있는 기구 공급 장치를 얻는 것이다. 또 다른 목적은 저비용으로 기구 공급 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 첨부된 청구범위에 따른 기구 공급 장치에서 달성된다.

본 발명의 추가 장점 및 특징은 다음의 상세한 설명 및 도면으로부터 자명해질 것이다.
도 1은 내시경 시스템(종래 기술)의 개략도이고,
도 2는 기구 공급 장치의 제1 실시예가 도 1의 시스템에 통합될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이고,
도 3은 공급장치의 외관도이고,
도 4는 공급 장치의 내부 작동을 도시하고,
도 5는 공급 장치를 통한 부분 단면도이고,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고,
도 7은 도 6에 도시된 실시예에 포함된 구성요소의 개략도이고,
도 8a 내지 도 8c는 본 실시예의 다른 구성요소를 도시하고,
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 구성요소의 세부사항을 도시하고,
도 10은 공급 장치의 또 다른 실시예의 외관도이고,
도 11은 본 실시예의 내부 사시도이고,
도 12는 도 6에 도시된 실시예의 단면도이고,
도 13은 도 7의 도면에 수직인 본 실시예의 다른 단면도이고,
도 14는 본 실시예에서 사용된 구성요소의 사시도이고,
도 15는 도 14의 구성요소가 본 발명의 공급 장치에 설치되는 방법을 도시하는 사시도이다.

도 1은 종래 기술에 따른 내시경(101)을 도시한다. 내시경(101)은 예를 들어, 위 내시경 또는 결장 내시경일 수 있다.

기구 채널(102)(도 1에서 생검 채널로 지칭됨)을 포함하는 삽입 튜브(103)는 환자의 신체 내로 삽입된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기구 채널(102)의 제 1 단부는 의료 기구가 기구 채널(102) 내로 삽입될 수 있도록 개구를 가진다. 신체 내로 삽입되는 삽입 튜브(103)의 단부에 있는 기구 채널(102)의 제 2 단부는 기구 채널(102)의 제 1 단부에 삽입된 의료 기구가 통과할 수 있는 개구를 가진다. 사용 시, 의료 기구는 기구 채널(102)의 제 1 단부에 삽입되고 기구 채널(102)의 제 2 단부를 통해 나올 때까지 기구 채널(102)을 통과한다. 그런 다음 의료 기구는 진단 또는 치료 절차를 수행하기 위한 사용 지점에 도달할 때까지 신체 내로 더 밀어 넣을 수 있다.

기구 채널(102) 내로 삽입되는 의료 기구는 기구 부품 및 긴 부품을 포함한다. 기구 부품은 예를 들어, 조직 샘플을 얻기 위한 가위를 포함할 수 있다. 긴 부품은 하나 이상의 와이어 또는 튜브를 포함하고 채널을 따라 신체의 사용 지점으로 이동하고 또한 사용 지점에서 작동될 수 있도록 기구 부품을 지지한다.

의료 기구는 예를 들어, 생검 겸자(biopsy forcep), 폴립 올가미(polyp snare), 고무 밴드 결찰(ligation) 장치, 회수 바구니뿐만 아니라 기타 의료 기구 중 하나일 수 있다. 내시경(101)은 신체 내로 의료 기구의 통과를 제공하기 위한 임의의 가요성 내시경 기구일 수 있다. 내시경(101)은 바람직하게, 위 내시경, 대장 내시경 또는 장 내시경이다.

공지된 기술에 따르면, 의료 기구는 기구 채널(102)의 제 1 단부에 삽입된다. 삽입은 전형적으로, 보조자와 함께 절차를 수행하는 의료 종사자에 의해 수행된다. 의료 종사자는 기구 채널(102)을 통해 의료 기구를 수동으로 민다. 의료 기구의 길이는 1.2 내지 1.6 m일 수 있고 의료 기구를 삽입하는 공정은 느리다. 의료 종사자가 하루 작업에서 기구 채널(102)을 통해 밀고 당기는데 필요할 수 있는 의료 기구의 유효 길이가 100 m일 수 있기 때문에 의료 기구의 삽입 및 제거는 또한 의료 종사자에게 부담을 준다.

도 2는 기구 공급 장치(201), 모터(203), 구동 샤프트, 모터(203)의 전기 전원 및 기구 공급 장치(201)를 통과하는 의료 기구(202)를 포함하는 본 발명에 따른 시스템을 도시한다.

의료 기구(202)의 긴 부품은 기구 공급 장치(201)를 통과한다. 기구 공급 장치(201)는 기구 공급 장치(201)에서 의료 기구(202)와 접촉하는 다수의 휠을 포함한다. 휠의 회전은 기구 공급 장치(201)를 통해 의료 기구(202)를 강제한다. 기구 공급 장치(201)는 또한, 구동 샤프트의 단부에 연결하기 위한 커넥터를 포함한다. 구동 샤프트에 대한 커넥터는 기구 공급 장치(201)에서 휠로부터 물리적으로 분리되어, 깨끗하지 않은 구동 샤프트의 연결 및 사용으로 기구 공급 장치(201)를 통과하는 깨끗한 의료 기구(202)를 오염시키지 않고, 기구 공급 장치(201)를 통한 깨끗하지 않은 의료 기구(202)의 통과로 깨끗한 구동 샤프트를 오염시키지 않는다. 커넥터와 휠의 물리적 분리는 구동 샤프트와 휠이 서로 오염시키지 않도록 서로 격리되게 하는 구성일 수 있다. 기구 공급 장치(201)는 연결된 구동 샤프트와 의료 기구(202)가 서로 오염시키기 않게 보장하기 위한 하나 이상의 차폐물을 포함할 수 있다.

구동 샤프트는 모터(203)의 토크를 기구 공급 장치(201)로 전달할 수 있는 임의의 유형의 샤프트 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어, 구동 샤프트는 가요성 보우덴(flexible Bowden)(속도계) 케이블일 수 있다. 구동 샤프트는 대안적으로 비-가요성 샤프트일 수 있다. 구동 샤프트는 대안적으로 수력 터빈 또는 소형 전기 서보 엔진으로 교체될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 모터는 주요 내시경 유닛에 통합될 수 있다. 그런 다음 공급 장치는 임의의 개재 구동 샤프트 없이 모터에 직접 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모터 및 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리가 공급 장치에 통합될 수 있다. 그런 다음 사용 후 전체 장치가 폐기될 수 있다.

기구 공급 장치(201)는 기구 공급 장치(201)를 통해 의료 기구(202)를 강제하는 하나 이상의 휠의 회전 방향이 모터의 회전 방향에 의존하도록 구성된다. 따라서 기구 공급 장치(201)의 작동은 기구를 신체 내로 밀어 넣는 것으로부터 모터의 회전 방향을 반대로 하여 기구를 본체 밖으로 당기는 것으로 변경될 수 있다.

유리하게, 기구 공급 장치(201)는 원격 모터(203)에 의해 구동된다. 기구 공급 장치(201)는 모터(203)를 포함하지 않고 이는 기구 공급 장치(201)의 비용을 감소시킨다.

기구 공급 장치(201)의 사용 후, 기구 공급 장치(201)는 모터/구동 샤프트로부터 분리되어 폐기될 수 있다. 새로운 기구 공급 장치(201)는 동일한 모터/구동 샤프트에 연결될 수 있고 다른 생검 작업이 빠르고 쉽게 수행될 수 있다.

도 3은 본 발명의 기구 공급 장치의 외관도이다. 장치는 의료 기구용 입력 포트(301a) 및 기구 채널 삽입 플러그를 형성하는 출력 포트(301b)가 있는 외부 하우징을 포함한다. 또한, 외부 모터(203)로부터 구동 샤프트 또는 보우덴 케이블을 연결하기 위한 또는 모터와 직접 접촉하기 위한 접점(302), 기구 공급 장치(201)를 의료 기구(202)에 맞물리기 위한 내부 클러치 기구를 작동시키기 위한 푸시 버튼(312), 및 공급 장치와 의료 기구 사이의 맞물림을 해제하기 위한 해제 버튼(313)이 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 접점(302)은 육각형 유형이다. 그러나 예를 들어, 스플라인 유형, 블레이드 유형 접점 등과 같은 임의의 유형의 적합한 접점이 사용될 수 있다.

내시경 시스템을 사용할 때, 공급 장치(201)는 삽입 플러그(301b)를 내시경 시스템에 꽂음으로써 내시경 시스템에 연결된다. 내시경(101)에 대한 부착이 기구 채널(102)의 단부에 있는 경우 특히 바람직한 지점이다. 부착은 의료 기구(202)가 장치를 통해 이동하는 동안 기구 공급 장치(201)가 효과적으로 고정된 상태를 유지하는 것을 보장한다. 대안적으로, 기구 공급 장치(201)는 의료 종사자에 의해 유지될 수 있다. 그런 다음 의료 기구가 공급 장치를 통해 나사 결합된다. 푸시 버튼은 의료 장치에 공급 장치의 구동 메커니즘을 맞물리기 위해 눌러진다. 그런 다음 외부 드라이브 유닛은 예를 들어, 내시경 시스템의 기구 채널 내에 의료 기기를 공급하기 위한 풋 페달, 즉 스위치에 의해 활성화될 수 있다. 의료 기구는 채널의 단부로부터 약 5 cm까지 기구 채널 내로 공급된다. 기구가 기구 채널의 단부 근처에 원하는 위치에 위치될 때, 해제 버튼이 눌러져 공급 장치와 의료 기구 사이의 맞물림을 해제한다. 그런 다음, 의료 종사자는 공급 장치와 완전 독립적으로 의료 기구를 작동시키고 이를 수동으로 환자의 신체 내로 더 공급할 수 있다. 이는 의료 장치가 환자에게 해를 끼치지 않는지 확인하기 위한 안전 조치이다.

도 4는 기구 공급 장치(201)의 내부 부품을 도시한다. 기구 공급 장치는 의료 기구(202)가 통과하는 그의 반대쪽에 2 개의 포트(301a, 301b)를 갖는 하우징을 포함한다. 의료 기구(202)는 기구 공급 장치(201)를 통해 양방향으로 통과할 수 있다. 기구 공급 장치를 통해 의료 기구를 이동시키는 구동 메커니즘은 바람직하게, 캡슐 내부에 2 개의 상부 구동 휠(303a, 303b)을 포함하고, 각각의 구동 휠은 의료 기구(202)와 접촉하도록 조정된다.

구동 휠은 단단한 코어 부품 및 고무와 같은 연질 재료로 만들어진 외부 부품을 가진다. 중실 코어 부품은 플라스틱으로 만들어질 수 있고 연질 외부 부품은 두 부품 사이의 임의의 미끄러짐을 방지하기 위해서 두 부품 사이에 단단한 연결을 확보하도록 그 위에 성형된다. 각각의 휠의 연질 외부 부품은 기구를 움직이는데 필요한 의료 기구와의 양호한 마찰 접촉을 제공한다. 그러나, 각각의 휠의 고무 외부 부품은 적절한 두께를 가져야 한다. 이는 고무 부품이 너무 두꺼워서 구동 휠과 아이들러 휠(idler wheel)이 함께 폐쇄될 때 의료 기구가 고무 내에 완전히 박혀 있거나 고무에 의해 둘러싸여서 경질 내부 코어가 의료 기구에 충분한 압력과 그립을 가하는 것을 방지해야 함을 의미한다.

바퀴의 둘레는 또한, 의료 기구가 매우 미끄럽기 때문에 휠과 의료 기구 사이의 마찰을 더욱 증가시키기 위해 도시된 바와 같이 패턴(헤링본(herringbone) 또는 트랙터(tractor) 패턴)화될 수 있다.

각각의 구동 휠은 각각의 톱니바퀴(305a, b)에 연결된다. 물론, 각각의 구동 휠과 관련 톱니바퀴는 단일 유닛으로 만들어질 수 있다. 톱니 바퀴(305a, 305b)는 짧은 축(307)을 통해 웜 기어(308, 309)에 연결될 수 있는 공통 전달 톱니 바퀴(306)와 정합한다. 웜 기어는 웜 나사(309)와 정합하는 기어 톱니 바퀴(308)를 포함한다. 웜 나사의 단부는 캡슐화를 통해 돌출하고 외부 모터(203)로부터 회전 동력을 제공하는 구동 샤프트와의 맞물림을 위해 접점(302)에서 종료된다.

이는 의료 기구를 전후로 구동하는 메커니즘이다. 그러나, 구동 메커니즘의 구동 휠(303a, b)과 의료 기구(202) 사이의 적절한 맞물림을 제공하기 위해서, 기구 공급 장치(201)에는 클러치 기구가 갖춰진다. 클러치 메커니즘은 의료 기구(202)의 아래쪽에 대해 가압될 수 있는 아이들러 휠(310)을 포함하여 위의 2 개의 구동 휠(303a, b)을 향해 이를 가압한다. 아이들러 휠(310)에는 또한, 연질 외부 부품(311)이 제공될 수 있다. 아이들러 휠은 푸시 버튼(312)으로 의료 장치 쪽으로 가압될 수 있으며, 아이들러 휠을 맞물림 위치에 유지하도록 조정된 래칫 기구가 있다. 래칫 메커니즘을 해제하여 휠의 맞물림을 해제하기 위한 해제 버튼(313)도 있다. 이러한 방식으로, 이러한 배열은 기구 공급 장치가 의료 기구를 위치 지정하기 위해 이동하게 하는 클러치로서 작동한 다음, 장치와 기구 사이의 맞물림을 해제하여 의료 종사자가 기구를 작동하게 하는 완전한 자유를 제공한다.

도 4에 도시된 웜 기어는 장치가 비-활성화될 때 의료 기구가 공급 장치를 통해 뒤로 강제로 되돌아가는 것을 방지하는 제동 기능을 가질 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 그러나 웜 기어는 생략될 수도 있고 드라이브 케이블이나 모터는 인클로저(enclosure) 측면의 적합한 접촉을 통해 휠 중 하나에 직접 연결될 수 있다. 모터는 적합한 회전 속도로 공급 장치를 구동할 수 있어야 하므로, 기어 메커니즘을 포함할 수 있다.

2 개의 구동 휠과 구동 휠을 마주하는 단일 아이들러 휠을 갖는 이러한 실시예는 휠을 통과할 때 의료 기기가 약간 구부러진다는 점에서 유리하다. 이는 접촉 표면을 증가시키고 휠과 기구 사이의 마찰을 증가시킨다. 그러나, 단일 구동 휠과 두 개의 아이들러 휠이 있는 반대 구성, 또는 단일 구동 휠과 구동 휠에 대향하는 단일 아이들러 휠, 또는 2 개의 구동 휠과 2 개의 아이들러 휠이 있는 구성과 같은 대안적인 실시예가 고려될 수 있으며, 여기서 각각의 아이들러 휠은 구동 휠과 직접적으로 마주한다.

도 5는 도 4에 따른 기구 공급 장치를 통한 단면도이다. 웜 기어 및 아이들러 휠은 의료 기구를 향해 아이들러 휠을 유지하는 래칫 기구를 보여주기 위해 제거되었다. 메커니즘은 인클로저 벽과 같은 높이의 푸시 버튼(312)을 포함한다. 버튼은 힌지 샤프트(401), 스프링 부품(402) 및 돌출 래칫 부품(406)을 포함한다. 푸시 버튼은 푸시 버튼의 일 단부에서 힌지 샤프트(401)의 인클로저 벽에 힌지 연결된다. 스프링 부품(402)은 도 5에 도시된 위치를 향해 푸시 버튼을 압박하는 힌지 샤프트로부터 돌출된다. 또한, 메커니즘은 키(403)를 포함한다. 키(403)는 래칫 부품(406)의 톱니 경로와 맞물리는 지점(405)을 포함한다. 푸시 버튼이 눌려지면, 아이들러 휠이 의료 기구에 대해 가압되고 이를 구동 휠에 대해 더 가압하게 된다. 동시에, 키가 톱니 부품을 따라 활주하고 래칫 부분에 잠기므로, 작업자가 푸시 버튼의 압력을 해제할 때 아이들러 휠이 되돌아오는 것을 방지한다. 이러한 위치에서 작업자는 의료 기구의 위치 지정을 위해서 예를 들어, 풋 페달을 사용하여 모터를 작동할 수 있다. 기구의 위치가 적절하게 위치되면, 클러치 메커니즘이 해제될 수 있다. 이는 해제 버튼(313)을 누름으로써 수행된다. 이러한 버튼은 도면에 표시되지 않지만, 십자형 돌출부(407)에 장착된다. 버튼을 누르면, 래칫 부품은 키와의 맞물림으로부터 벗어나 구부러진다. 그러면 아이들러 휠과 키가 있는 푸시 버튼이 초기 위치로 스냅되고 의료 기구의 그립이 해제된다.

중요한 요구사항은 의료 기구를 신체 내로 삽입할 때 초기에 깨끗해야 한다는 점이다. 깨끗한 의료 기구를 신체 내로 공급할 때, 의료 기구와 접촉하는 기구 공급 장치의 모든 부품도 깨끗해야 하며, 그렇지 않으면 접촉으로 인해 의료 기구가 그의 청결 특성을 잃게 될 것이다. 즉, 의료기구가 오염될 것이다. 따라서 내시경 절차를 시작할 때 관련된 모든 부품이 청소 또는 세척되어야 한다. 절차가 끝나면, 의료 기구 및 공급장치가 모두 오염될 것이다. 기구는 세척될 수 있다. 그러나, 세척되지 않은 기구 공급 장치를 후속적으로 세척하는 것은 어렵고 비용이 많이 든다.

이러한 문제를 피하기 위해서, 본 발명의 기구 공급 장치는 바람직하게 일회용 장치이다. 기구 공급 장치는 이전에 사용된 적이 없는 깨끗한 상태로 그의 사용 지점까지 제공된다. 사용 후 기구 공급 장치는 전형적으로 폐기되고 사용되지 않은 깨끗한 기구 공급 장치는 다음 내시경 절차에 사용된다. 유리하게, 사용 후에 각각의 기구 공급 장치를 멸균할 필요는 없다.

각각의 기구 공급 장치는 1 회 사용 후 배치되기 때문에, 기구 공급 장치의 제조 비용이 저렴한 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 기구 공급 장치는 바람직하게 저비용 구성요소로 구성된다.

도 6a는 시스템의 비용을 낮추도록 설계된 본 발명의 실시예를 도시한다. 이러한 목적을 위해서, 기구 공급 장치는 두 부품, 즉 기어 부품(604) 및 별도의 공급 카세트(605)를 포함한다. 각각의 검사 주기 후에 공급 카세트만이 폐기된다. 기어 부품(604)은 구동 메커니즘 및 푸시 버튼(313)과 해제 버튼(312)을 갖는 클러치 메커니즘을 포함한다. 드라이브는 드라이브 케이블(601)(또는 모터의 다른 샤프트)을 통해 전달되고 2 개의 출력 샤프트(602, 603)를 통해 공급 카세트(605)로 전달된다. 카세트는 의료 기구를 수용하기 위한 입력 및 출력 포트(301a, b) 그리고 이를 통해 기구를 공급하기 위한 구동 휠을 포함한다. 도 6b는 기어 부품에 장착된 카세트를 도시한다.

도 7은 공급 카세트의 내부 구성요소를 도시한다. 이러한 실시예는 이전 실시예와 동일한 구성의 단지 하나의 구동 휠(704)과 하나의 아이들러 휠(703)을 사용하며, 각각은 출력 샤프트(602, 603)와 맞물리도록 조정된 축(707, 706)을 가진다. 상부 축은 각각의 단부에서 타원형 구멍(705)에 지지되어 아이들러 휠이 구멍을 따라 이동하게 한다.

도 8a는 공급 카세트가 의료 기구와 맞물리지 않음을 의미하는, 상부 축이 그의 상부 위치에 있는 기어 부품의 단면도이다. 푸시 버튼(312)은 상부 출력 샤프트(602)의 슬롯과 맞물리는 돌출 부품을 포함한다. 해제 버튼(313)은 푸시 버튼(312)의 돌출 부품 내에 래칫(803)을 맞물리도록 조정된 키(802)를 포함한다.

도 8b는 푸시 버튼(312)이 눌려진 기어 부품을 도시한다. 버튼은 힌지(804)의 캡슐에 힌지 연결되어 있으며 돌출 부품은 상부 샤프트(602)를 아래쪽으로 밀어내는 반면에, 키(802)는 래칫과 맞물리고 누름 버튼을 눌러진 위치에 잠근다.

도 8c에서, 해제 버튼이 힌지(801)의 캡슐에 힌지 연결됨에 따라서 해제 버튼(313)이 눌러져 키(802)가 래칫과 맞물리는 것을 제거한다. 상부 샤프트(602)는 그 후 그의 초기 위치로 복귀된다.

도 9a, 도 9b는 푸시 버튼(312)이 샤프트의 슬롯에 진입하는 상부 샤프트(602)와 어떻게 맞물리는 지를 도시한다.

그러나 2 개의 구동 휠과 1 개 또는 2 개의 아이들러 휠이 있는 버전도 별도의 공급 카세트를 사용하여 설계될 수 있다.

새로운 공급 장치를 개발하는 동안에, 도 2 내지 도 9에 도시된 실시예는 몇몇 강점과 약점을 가진다는 것이 발견되었다. 첫째, 그들의 패턴화된 외부 층이 있는 연질 드라이브 휠은 3 개의 휠 설계로 분배할 수 있도록 기구 케이블에 충분한 그립을 제공한다. 즉, 아이들러 휠 바로 맞은편에 배열된 단일 구동 휠은 의료 기기에 충분한 견인력을 제공할 것이다. 특별한 상황에서만 2 개의 구동 휠과 하나의 아이들러 휠을 사용하거나 2 개의 아이들러 휠과 단일 구동 휠을 갖는 반대 구성을 사용해야 할 필요가 있을 수 있다. 다른 대안은 그러한 상황에서 2 개의 구동 휠과 2 개의 아이들러 휠을 사용하는 것이다. 둘째, 클러치의 래칫 메커니즘은 충분히 신뢰할 수 없는 것으로 입증되었다. 따라서, 공급 장치의 제 3 실시예가 도 10 내지 도 15에 예시된 바와 같이 개발되었다.

도 10은 신규 장치의 외관도이다. 이는 의료 기구를 위한 입력 포트(1001a) 및 내시경 시스템의 기구 채널에 삽입되도록 의도된 출력 포트(1001b)가 있는 외부 하우징을 포함한다. 공급 장치는 또한, 도면에 도시되지 않은 구동 샤프트용 접점, 및 클러치를 작동시키기 위한 회전식 버튼(1012)을 포함한다. 필요한 경우, 버튼은 물론 레버로 교체될 수 있다.

도 11은 공급 장치의 내부를 도시한다. 구동 기구는 기어 톱니바퀴(1108)와 정합하는 웜 나사(1109)를 포함한다. 웜 나사는 구동 모터에 부착하기 위한 육각 소켓(1102)을 포함한다. 톱니 바퀴(1108)는 구동 휠(1103)을 구동하는 샤프트(1107)에 연결된다. 구동 휠(1103) 반대편에는 아이들러 휠(1110)이 있다. 아이들러 휠은 스핀들(spindle; 1111)에서 자유롭게 회전한다. 스핀들은 회전식 버튼(1012)에 의해 작동되어 상기 휠 사이를 통과하는 의료 기구와 맞물리기 위해 아이들러 휠을 구동 휠 쪽으로 이동시키며, 따라서 클러치로서의 역할을 할 수 있다.

도 12는 클러치의 배열을 나타내는 공급 장치의 단면도이다. 회전식 버튼(1012)은 스핀들(1111)과 맞물리는 중공 스템(stem; 1214)을 포함한다. 버튼은 버튼을 위쪽으로 강제하는 제 1 스프링(1215)에 대해 스핀들에서 상하로 활주할 수 있다. 버튼은 스핀들의 대응하는 리브(rib)와 맞물리는 다수의 노치(notch; 1417)(도 14)를 통해 스핀들을 회전시키도록 조정된다. 버튼은 회전시킬 때 하우징의 상부 부품에 있는 테이퍼화된(tapered) 돌출부에 대해 활주하고, 버튼(1012) 및 스템(1214)을 스프링(1215)의 힘에 대항하여 아래쪽으로 강제하는 둥근 노브(knob)(1213)를 포함한다. 버튼을 시계 방향으로 완전히 회전시키면, 노브(1213)는 테이퍼화된 돌출부의 에지(edge)를 지나 스냅 백(snap back)될 것이다. 따라서 버튼을 다시 눌러 노브가 에지 위로 다시 통과하지 않는 한 돌출부에 의해 포획되어 복귀하는 것을 방지한다. 이러한 유지 메커니즘은 도 15에 더 상세히 도시된다. 스핀들(1111)은 플랫 스프링(1216)의 힘에 대항하여 버튼(1012)에 의해 회전되고, 스프링은 스핀들과 맞물린다.

도 13은 공급 장치를 통한 대응하는 단면도로서, 이러한 단면도는 도 12에 도시된 단면도에 수직이다. 구동 휠(1103)과 아이들러 휠(1010) 사이에는 의료 기구가 통과할 입구 게이트(1001a) 및 출구 게이트(1001b)와 일치하는 공간(1316)이 있다. 스핀들(1111)의 하부(1111a)는 편심이다. 즉, 이는 스핀들의 주요 부품(1111b)의 중심선에서 오프셋 장착되고 장치의 하우징을 가로지르는 벽(1320)의 아치형 리세스 또는 절취부(1319)로 진행함에 유의한다.

도 14는 회전식 버튼(1012)을 상세하게 도시한다. 중공 스템(1214)에는 다수의 노치(1417)가 있다. 스템은 또한, 둥근 노브(1213)를 포함한다.

도 15는 공급 장치에 설치된 회전식 버튼을 도시한다. 노브(1213)는 하우징 내부의 테이퍼화된 돌출부(1522)에 대해 활주하도록 조정되는 둥근 부품(1521)을 가진다. 도면은 또한, 회전식 버튼(1012)의 스템 부분(1214)에서 대응하는 노치(1417)(도 14)와 맞물리는 스핀들(1111)의 리브(1523)를 도시한다.

다른 모든 양태에서, 도 10 내지 도 15에 도시된 공급 장치의 실시예는 도 2 내지 도 5에 도시된 제 1 실시예와 동일한 방식으로 설계된다. 무엇보다도, 이는 구동 및 아이들러 휠의 설계 및 장치를 작동시키는 방법과 관련이 있다. 또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같은 카세트 해결책도 이러한 실시예에 포함될 수 있다. 한편, 도 10 내지 도 15에 도시된 실시예가 연관된 아이들러 휠과 함께 단지 하나의 구동 휠을 포함하지만, 구동 휠과 아이들러 휠의 2 개 이상의 쌍을 갖는 다른 버전이 실현될 수 있다.

Claims (5)

1. 의료 기구(202)를 신체 내로 공급하거나 또는 의료 기구를 신체로부터 인출(withdrawing)하기 위해, 내시경 시스템에서 사용하기 위한 기구 공급 장치(instrument feeder device; 201)로서,
   기구 공급 장치(201)를 통해 의료 기구(202)를 이동시키기 위해 모터(203)에 기구 공급 장치(201)를 연결하기 위한 커넥터(302);
   모터에 의해 회전되도록 배열되고, 의료 기구(202)의 일 측에 위치되는 구동 휠(303),
   구동 휠(303)에 대해 의료 기구의 대향 측에 위치되는 아이들러 휠(idler wheel; 310),
   의료 기구(202)에 대해 아이들러 휠(310)을 밀어서, 이에 의해 구동 휠(303)에 대해 의료 기구(202)를 밀고, 의료 기구(202)에 대해 활성화된 위치에 아이들러 휠(310)을 유지하고, 상기 활성화된 위치로부터 아이들러 휠을 해제하도록 조정된 클러치 메커니즘(clutch mechanism)을 포함하는, 기구 공급 장치(201)에 있어서,
   클러치 메커니즘은 스핀들(spindle)에 연결된 회전식 버튼(1012)을 포함하고, 스핀들은 주요 부품(1111b) 및 주요 부품을 통해 중심선에 대해 오프셋 배열되는 편심 부품(1111a)을 포함하고, 아이들러 휠은 스핀들의 상기 편심 부품에 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는,
   기구 공급 장치(201).
2. 제 1 항에 있어서,
   회전식 버튼(1012)은, 중공형이고 스핀들의 주요 부품(1111b)에 활주 가능하게 장착되는 스템(stem; 1214)을 포함하고, 스템(1214)은 스핀들의 주요 부품 상의 대응 리브(rib; 1523)와 맞물려 회전식 버튼이 스핀들을 회전시키는 것을 허용하는 노치(notch; 1417), 장치를 둘러싸고 있는 벽의 테이퍼화된 웨지(tapered wedge; 1522)와 맞물리는 상기 스템 상의 노브(knob; 1213), 및 웨지에 대해 노브를 강제하는 스프링(1215)을 포함하는,
   기구 공급 장치(201).
3. 제 2 항에 있어서,
   테이퍼화된 웨지(1522)는 그의 먼 단부(end)에 에지(edge)를 포함하고, 상기 에지는 에지를 통과할 때 노브(1213)를 유지하는,
   기구 공급 장치(201).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   구동 휠 및 아이들러 휠은 경질 플라스틱 코어(rigid plastic core) 및 연질 고무 외부 층을 포함하고, 연질 고무 외부 층은 경질 플라스틱 코어에 성형되는,
   기구 공급 장치(201).
5. 제 4 항에 있어서,
   연질 고무 외부 층은 그의 둘레에 패턴화된 헤링본(herringbone) 또는 트랙터(tractor)인,
   기구 공급 장치(201).

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