KR20220139964A - 로봇 수술 시스템용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 및 멸균 마스터 입력 핸들용 수술 드랩 - Google Patents

Abstract

멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 비멸균 매니풀랜덤(310); 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)을 드레이핑하는 멸균 수술 드랩(303); 외과의 손가락용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 멸균 인터페이스 형성에 적합한 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결하고; 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 수술 드랩(303)의 외면(305)의 적어도 일부를 커버하고; 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 인터페이스를 형성하여 외과의의 손가락이 상기 멸균 수술 드랩(306)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)을 조종하게 한다.

Description

로봇 수술 시스템용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 및 멸균 마스터 입력 핸들용 수술 드랩

본 발명의 목적은 멸균 마스터 입력 핸들 조립체이다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 로봇 수술에 적합하다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 및 마스터 콘솔을 포함하는 마스터 제어 조립체에 관한 것이다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 포함하는 로봇 수술 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 개시는 멸균 마스터 입력 핸들용 수술 드랩(surgical drape)에 관한 것이다.

로봇 수술 장치는 로봇 지원 수술 (robotic-aided surgery)에 사용되고, 일반적으로 외과의로부터 수동 명령(manual command)을 수신하기 위한 외과의 마스터 콘솔, 로봇 슬레이브 센트럴 타워 및 그 슬레이브 센트럴 타워로부터 확장된 하나 이상의 수술 기구(엔드 이펙터(end-effector))를 운반하고, 상기 외과의 마스터 콘솔을 통해 제어되는 복수의 로봇 슬레이브 암을 포함한다. 상기 하나 이상의 슬레이브 수술 기구는 멸균 수술 현장(sterile operatory field) 안에 누워있는 환자에게 수술 절차를 실행하기 위해 원위에서(distally) 로봇 슬레이브 암들에게 부착된다. 로봇 장치의 다회용(non-disposable) 부품을 드레이핑(draping)하는 수술 드랩은 보통 로봇 수술 장치에 의해 야기될 수 있는 멸균 수술 현장의 오염을 피하기 위해 제공된다. 끈과 줄(straps and strings)이 실질적으로 조이는 핏(tight fit) 되도록 드랩 볼륨을 줄이는 로봇 주변의 드랩을 묶는 목적으로 수술 드랩의 외면에 제공될 수 있다.

예를 들어, 동일 출원인에 의한 국제특허출원 공개번호 WO-2017-064301호 및 WO-2018-189729호는 수술 기구, 그 중에서도 로봇 지원 미세수술(microsurgery)에 적합한 기구의 소형화에 적합한 로봇 수술 시스템에 대한 방안들을 개시한다. 전통적인 (비로봇) 미세수술은 외과의가 수술 부위(surgery field)를 확대할 수 있는 수술용 현미경, 보통 광학 현미경과 함께 수술할 것을 요구하고, 따라서 미세수술용 로봇 수술 장치는 적합하게 수술용 현미경을 구비한다. 현미경을 드랩하기 위한 수술 드랩은 예를 들어 미국 특허출원 공개번호 US-2019-0069969호 및 일본 특허번호 JP-6367019호에 보인대로 제공되고 있다.

미세수술 절차는, 조직의 혈관재형성, 사지(limbs)의 재부착, 이식 및 재접합(transplantation and replantation ) 절차에서, 예를 들어, 외상성 병변(traumatic lesions) 발생 후 해부학적 부분의 재구성뿐만 아니라,작은 직경의 관과 신경을 포함하는 혈관 문합(blood vessel anastomosis)의 실행에서와 같이 생체 조직의 재구성의 몇 가지 단계로 수행된다. 미세수술 현장에서, 로봇 장치는 전통적인 미세수술에 비해 수술 기구의 고도의 소형화가 허용되고, 동시에 로봇 수술 시스템의 슬레이브 수술 기구에게 미진(tremor)의 전달을 줄이는 것을 허용한다.

로봇 수술 장치는 또한 로봇 지원 복강경 수술( laparoscopic surgery)에 적합하고, 여기서 수술 기구 및 적어도 하나의 카메라는 경피 투관침percutaneous trocars) 세트를 통해 개별적으로 환자의 몸 내부로 삽입되고, 시각화 화면은 카메라에서 얻어진 환자의 내부를 시각화한다. 로봇의 지원 덕분에, 전통적인 (비로봇) 복강경 수술 기구를 운용하는 동안 각 단단한 경피 투관침(percutaneous rigid trocar)의 길이를 거쳐 형성된 레버 암(lever arm) 에 의한 지렛대 효과(fulcrum effect)가 수술하는 동안 감소한다. 또한, 로봇 지원 덕분에, 복강경 외과의는 수술하는 동안 외과의 마스터 콘솔의 인체공학적 특징에 의해 개선된 편안함을 느끼게 된다.

원격 외과의 마스터 콘솔은, 예를 들어 미국 특허출원 공개번호 US-2014-0018960호 및 유럽 특허번호 EP-2845556호에 보인대로 제공되고 있다. 일반적으로, 그러한 원격 외과의 마스터 콘솔은 시각화 장치, 외과의 시트(seat) 및/또는 외과의 전완(forearm) 안식(resting) 구성요소, 및 슬레이브 수술 기구를 제어하기 위한 외과의의 수동 명령을 받기 위해 마스터 콘솔의 몸체에 달려있는 부가물 형태의 마스터 제어 핸들을 포함한다. 그에 의해, 복강경 외과의가 수술실의 수술 현장에 있을 필요가 없고 비멸균 원격지에서 수술을 수행할 수 있다는 점에서 그의 편안함이 더 향상된다.

그러나, 멸균 수술 현장 내 팀과 원격지 마스터 콘솔에 있는 마스터 입력 부가물을 다루는 외과의 사이에 물리적 거리가 있다는 것은 수술하는 동안 팀과 특히 외과의 사이에 통신 문제가 발생할 수 있다.

따라서 로봇 수술 시스템이 존재함에도 외과의는 멸균 수술 현장에 참석할 필요가 있다.

또한, 일부 로봇 지원 미세수술의 적용에서, 로봇 지원 수술이 이뤄지는 동안 멸균 수술 현장 내에 외과의가 존재하는 것이 바람직하다. 그에 의한 단일 중재(intervention)시, 미세 외과의는 로봇 지원 미세수술을 족집게같은 전통적인 미세수술 도구를 손에 쥐는 전통적인 (비로봇) 미세수술로, 및/또는 다시 외과의 마스터 콘솔로 절환할 수 있다.

예를 들어, 미국 특허출원 공개번호 US-2019-328473호는 수술하는 동안 마스터 콘솔에 회전가능하게 장착된 멸균, 노출, 비구속된(unconstrained), 동력화된(motorized) 마스터 입력 부가물에 부착된 멸균 드랩으로 덮인 마스터 콘솔을 보여준다.

예를 들어, 미국 특허번호 US-10512515호는 멸균 드랩으로 덥힐 수 있는 핸드 트랙 볼(hand track ball) 및 통합 디스플레이를 갖는 비멸균 마스터 입력 핸들을 보여준다. 미국 특허번호 US-8368649호는 멸균 마우스 패드 os가 활성 센싱 베이스에 위치하여 전산화된 의료 장치를 도출하는 유사 방안을 보여준다.

예를 들어, 국제 특허출원 공개번호 WO-2014-151621호는 외과의가 손에 드는 형태로 설계된, 기계적으로 접지되지 않은 마스터 제어기를 사용하여 손 수술과 로봇 수술을 교번하는 시스템을 개시한다. 웨어러블의 기계적으로 접지되지 않은 마스터 제어기는 또한 예를 들어, 국제특허출원 공개번호 WO_2019-099854호 및 유럽특허번호 EP-2467082호에서 알 수 있고, 보통 접지되지 않은 마스터 제어기의 그립 명령(grip command) 인터페이스에 일체로 연계된 외과의 손가락에 맞춘 한 쌍의 반지를 포함한다.

또한, 동일 출원인에 의한 국제특허출원 공개번호 WO-2019-220407호, WO-2019-220408호 및 WO-2019-220409 호는 마스터 콘솔에 대해 기계적으로 접지되지 않고, 기계적으로 비구속된 핸드헬드 마스터 입력 핸들의 몇 가지 실시예를 개시하고, 따라서 이들은 슬레이브 수술 기구 쌍을 제거하기 위해 사전 정의된 추적 볼륨 안 콘솔에 대해 자유롭게 이동가능하고, 예를 들어, 바늘 홀더 슬레이브 수술 시스템과 같은, 슬레이브 수술 기구의 그립 쌍의 자유도를 제어하는 내부 자유도를 포함하는 마스터 그리퍼(master gripper)를 포함한다. 상술한 형태의 기계적인 비구속형 마스터 입력 핸들은 최근 외과의의 움직임 범위를 증가시킨다는 점에서 슬레이브 로봇 수술 기구의 제어에 유리한 해법인 것으로 나타났고, 스케일 팩터(scale factor)는 외과의의 많은 움직임이 슬레이브 로봇 수술 기구의 적은 움직임으로 나타나도록 제공될 수 있다. 광학 또는 자기(magnetic) 추적 장치는 마스터 콘솔과 일체형으로 제공되어 작업공간(workspace) 내 기계적인 비구속형 마스터 입력 핸들의 위치 및/또는 방향을 추적할 수 있다. 이를 위해, 마스터 입력 핸들은 광학 마커 및/또는 자기계(magnetometers)를 구비할 수 있다.

그러한 비구속형 마스터 입력 핸들은 멸균 환경에서 사용하기 전/후 적절한 멸균이 필요하고, 이는 비용이 들 수 있다. 또는, 비구속형 마스터 입력 핸들은 최상위 공간 정밀도를 갖는 작업공간에서 추적될 목적으로 높은 기술 내용 및/또는 엄격한 제조 허용오차 (tolerances)에도 불구하고 단 1회용으로 설계될 수 있지만, 이 또한 비용이 들 수 있다.

일회용일 필요없이 또는 적어도 기술 내용 및 따라서 1회용일 필요가 있는 마스터 입력 핸들의 부품들의 제조 및 채용된 재료의 비용을 최소로 제한하지 않고 외과의의 손에 대한 넓은 범위의 움직임과 동일 시간을 보장하면서, 슬레이브 수술 기구 쌍을 정확하게 제어할 수 있는 로봇 수술용 마스터 입력 핸들을 제공할 필요성들의 충돌을 균형잡을 필요가 있다.

또한 외과의가 효과적으로 로봇 지원 수술과 전통적인 손 수술을 교번하게 하는 방안도 필요하다.

동시에, 한 번의 중재로 로봇 지원 수술을 전통적인 수술로, 또는 그 반대로의 절환을 단순화할 필요가 있다.

본 발명의 범위는 알려진 기술을 참조하여 상술한 결점을 해소하고 멸균 현장에서 사용하기 위한 마스터 입력 핸들의 해법을 제공하는 것이다.

본 발명의 범위는 알려진 기술을 참조하여 상술한 결점을 해소하고 멸균 현장에서 사용하기 위한 마스터 입력 핸들을 드레이핑하는 방안을 제공하는 것이다.

이들과 다른 범위들은 청구범위 제1 항에 따른 마스터 입력 핸들 조립체 뿐만 아니라 청구범위 제19항에 따른 마스터 제어기 조립체, 청구범위 제21항에 따른 로봇 수술 시스템, 청구범위 제22항에 따른 수술 드랩 에 의해 달성된다.

일부 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 주제이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 비멸균 매니풀랜덤(manipulandum), 상기 비멸균 매니풀랜덤을 드레이핑하는 멸균 수술 드랩 및 외과의의 손가락용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 멸균 인터페이스 형성에 적합한 적어도 하나의 멸균 악세서리를 포함한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리는 상기 멸균 수술 드랩을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤과 체결되고, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리는 멸균 드랩의 외면의 적어도 일부를 커버하며, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리는 외과의의 손가락이 상기 멸균 수술 드랩을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤을 운영하기 위해 상기 멸균 인터페이스를 형성하는 적어도 하나의 인터페이스 면을 포함한다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 수술하는 동안 외과의에 의해 핸드헬드되도록(hand-held) 설계될 수 있다. 외과의는 수술하는 동안 핸드헬드 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 무게를 전체적으로 지원할 수 있다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 기계적으로 비접지되어 있고 연관가능형(associable) 추적 시스템에 의해 추적되도록 설계되어 사전 정의된 작업 볼륨 내에서 적어도 한 쌍의 슬레이브 수술 기구를 제어하기 위해 마스터 입력 핸들 조립체의 위치 및/또는 방향을 결정하는 특징을 포함한다. 작업 볼륨은 바람직하게 추적 시스템의 일부와 일체다. 연관가능형 추적 시스템에 의해 추적되도록 설계된 특징은 하나 이상의 광학 마커 및/또는 하나 이상의 자기계를 포함할 수 있다. 추적 시스템은 카메라 세트를 포함하는 광학 추적 시스템 및/또는 자기장 생성기를 포함하는 자기 추적 시스템일 수 있다. 멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 바람직하게 추적 시스템에 대해 자유롭게 이동가능하다. 멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 바람직하게 외과의의 손가락들 사이에서 자유롭게 롤링되도록 설계될 수 있다.

외과의의 각 손 당 하나씩 두 개의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체가 제공될 수 있다.

멸균 악세서리의 인터페이스면은 수술 드랩의 외부면의 표면 거칠기보다 큰 사전 정의된 표면 거칠기를 가져, 수술하는 동안 멸균 마스터 입력 핸들 조립체에 대한 외과의의 그립을 개선할 수 있는 마찰면일 수 있다.

멸균 악세서리의 인터페이스면은 외과의의 하나 이상의 손가락을 대향하기 위한 볼록면일 수 있다. 그러한 볼록면은 외과의가 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 손에 들고 있는 동안, 외과의가 쉽게 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 롤링하게 할 수 있다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체는, 단일 마스터 입력 핸들 조립체에 적어도 두 개의 멸균 악세서리를 포함하도록. 즉, 수술 드랩을 가로질러 단일 비멸균 매니풀랜덤과 체결된 두 멸균 악세서리를 갖도록 제2 멸균 악세서리를 더 포함할 수 있고, 그에 의해 외과의 손의 손가락이 상기 멸균 수술 드랩을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤을 잡도록 적어도 두 대향 인터페이스면을 제공한다. 바람직하게, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 수술하는 동안 외과의의 한 손에 의해 핸드헬드되도록 설계된다. 상기 두 멸균 악세서리는 비멸균 매니풀랜덤의 대향면에 제공될 수 있다. 두 멸균 악세서리는 두 볼록 인터페이스면을 반대방향으로 노출할 목적으로 상기 비멸균 매니풀랜덤의 몸체에 대해 대향하여 제공될 수 있고, 따라서 두 볼록 인터페이면은 서로에 대해 멀어지도록 대향한다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체는 상기 두 대향 인터페이스면 사이에 적어도 하나의 자유도를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 자유도는 슬레이브 수술 기구의 슬레이브 그립 자유도 쌍을 제어하도록 설계된 그립 자유도일 수 있다. 그립 자유도를 구동하기 위해, 두 대향 인터페이스면은, 예를 들어, 외과의 손가락에 의한 누름 동작으로 서로를 항해 이동될 수 있다. 상기 두 대향 인터페이스면 사이의 자유도는 비멸균 매니풀랜덤에 의해 정의될 수 있고, 비멸균 매니풀랜덤은, 예를 들어, 두 연접 부품 및/또는 누름 버튼 및/또는 미끄러지게 서로 연관된 두 부품과 같이 서로에 대해 이동가능한 부품들을 포함한다. 상기 두 대향 인터페이스면 사이의 자유도는 적어도 하나의 악세서리 자체, 예를 들어, 두 인터페이스면 사이의 변형가능한 브릿지(bridge)를 통해 정의될 수 있다.

상기 두 대향 인터페이스면 사이의 자유도는 탄력적으로 로딩되는 자유도일 수 있다. 예를 들어, 두 악세서리 사이의 변형가능한 브릿지는, 예를 들어, 박판 스프링(flat spring)을 포함하거나 그것으로 만들어진다.

적어도 하나의 구성에서, 상기 탄력적으로 로딩된 자유도의 탄성 동작은 상기 두 대향 인터페이스면을 서로 반대로 기울어지게한다.

적어도 하나의 구성에서, 상기 두 대향 인터페이스면은 볼록한 원통형 기하구조를 함께 정의한다. 예를 들어, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체가 폐쇄형 구성(closed configuration)인 경우, 폐쇄형 구성은 비멸균 매니풀랜덤의 두 연접 부품 및/또는 두 대향 인터페이스면을 서로를 향해 이동시켜 얻을 수 있고, 그런 다음 두 대향 인터페이스면은 함께 볼록한 원통형 기하구조를 정의한다. 그러한 볼록한 원통형 기하구조의 제공은 외과의 손의 손가락들 사이 및/또는 손가락들 중에서 외과의의 마스터 입력 핸들 조립체의 롤링을 지원한다. 상기 두 대향 멸균 악세서리는 단일 피스(piece)로 만들어질 수 있다, 즉, 상기 두 멸균 악세서리는 일체형일 수 있다.

비멸균 매니풀랜덤은 도구 조인트(tool joint)를 형성하는, 서로 힌지된 적어도 한 쌍의 신장형(elongated) 구성요소들을 포함할 수 있고, 신장형 구성요소들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 볼록 몸체를 포함하고, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리는 볼록 몸체와 체결된다. 상기 신장형 구성요소 각각은 상기 볼록 몸체를 포함할 수 있고, 상기 멸균 악세서리는 상기 신장형 구성요소 각각의 볼록 몸체와 체결될 수 있다.

적어도 하나의 인터페이스면은 외과의 손가락을 수용하기 위한 보스(bosses) 및/또는 골 (valleys)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 마스터 제어기 조립체는 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 및 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 적어도 일부의 위치 및/또는 방향을 추적하도록 설계된 적어도 하나의 추적 시스템을 포함한다. 추적 시스템은 마스터 콘솔에 대해 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 위치 및/또는 방향을 추적하기 위해 마스터 제어기 조립체의 마스터 콘솔에 속할 수 있다. 마스터 콘솔은 한 쌍의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 로봇 수술 시스템은 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체, 및 적어도 하나의 수술 기구를 포함하는 적어도 하나의 슬레이브 로봇 조립체를 포함한다. 수술 기구는 마스터 입력 핸들 조립체에 의해 제어되는 그립 자유도를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 로봇 수술 시스템은 마스터 제어기 조립체, 및 적어도 하나의 수술 기구를 포함하는 적어도 하나의 슬레이브 로봇 조립체를 포함한다. 수술 기구는 마스터 입력 핸들 조립체에 의해 제어되는 그립 자유도를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 마스터 입력 핸들 조립체용 위한 수술 드랩은 각각, 즉 개별적으로 비멸균 매니풀랜덤의 한 쌍의 신장형 구성요소를 수용하는 한 쌍의 파우치를 포함한다. 수술 드랩은 분기점을 포함하고, 그로부터 상기 파우치 쌍이 원위에서 확장한다. 상기 파우치 쌍은 분기점으로부터 근접하여 확장한다.

제안된 방안 덕분에, 멸균 수술 현장에서 사용자 (예를 들어, 외과의)로부터 수동 명령을 수용하기 위해 설계된 비멸균 매니풀랜덤은 그 자체로 여러 번의 수술에 재사용될 수 있다.

제안된 방안 덕분에, 마스터 매니풀랜덤을 드레이프하는 드랩을 갖는 마스터 입력 조립체가 제공되고, 조립체는 멸균 수술 현장 안에서 외과의 손가락용 인터페이스를 만들기 위해 매니풀랜덤에 결합될 수 있는 멸균 악세서리를 갖는다. 또한, 멸균 장벽 조립체에 의해 드레이핑된 매니풀랜덤은 로봇 지원 미세수술을 하는 동안 그 위에 있는 외과의 손가락에 안정된 그립을 제공할 목적으로 인터페이스면을 노출한다.

로봇 수술용 마스터 제어기의 동작에서 안정감이 향상될 수 있다, 왜냐하면, 수술 드랩에 의해 드레이핑된 매니풀랜덤이 외과의 손가락들 사이에서 미끄러지는 위험을 줄이고, 그러한 멸균 악세서리가 없는 상태에서는 드랩 외부면을 외과의의 손가락에 노출할 것이기 때문이다.

제안된 방안은 특별히 로봇 지원 미세수술에 적합하나 독점적으로 그에 한정되지 않는다. 또한, 제안된 방안은 특히 손 미세수술 및 로봇 지원 미세수술의 교번을 고려하는 미세수술 절차에 적합하나 독점적으로 그에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 조립체 및 시스템의 추가 특징과 이점이 대표적이고 비제한하는 예로서 주어진 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 일실시예에 따른, 미세수술에 적합한 로봇 수술 시스템의 입체도이다.
도 2는 일실시예에 따른, 멸균 수술 현장 내 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 도식적으로 보여주는 입체도이다.
도 3은 일실시예에 따른 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 입면도이다.
도 4는 일실시예에 따른, 별도의 부품들로 보여진 드레이핑된 비멸균 매니풀랜덤 및 멸균 악세서리를 포함하는 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 일부를 보여주는 입체도이다.
도 5는 일실시예에 따른 악세서리의 평면도를 보여준다.
도 6은 일실시예에 따른 입체도의 비멸균 매니풀랜덤을 보여준다.
도 7은 일실시예에 따른 수술 드랩을 보여준다.
도 8은 일실시예에 따른, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체를 별도의 부품들로 보여주는 입체도이다.
도 9 및 10은 일실시예에 따른, 각 멸균 드랩 파우치에서 비멸균 매니풀랜덤의 신장형 구성요소들 중 하나를 각각 보여주는 입체도들이다.
도 11은 일실시예에 따른 두 악세서리와 일체인 수술 드랩을 보여준다.
도 12는 일실시예에 따른 작업 볼륨 안에서 외과의에 의해 핸드헬드되는 두 멸균 마스터 입력 핸들 조립체들, 및 두 슬레이브 수술 기구를 포함하는 마스터-슬레이브 로봇 수술 시스템의 일부를 보여준다.
도 13은 일실시예에 따른, 인터페이스면들이 원통형 볼록 기하구조가 함께 도시된 구성에서 멸균 마스터 입력 핸들을 보여준다.
도 14는 일실시예에 따른, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체의 악세서리를 입체도로 보여준다.

일반적인 실시예에 따르면, 로봇 수술 시스템(300)의 멸균 입력 핸들 조립체(302)는 비멸균 매니풀랜덤 (310) 및 상기 비수술 매니풀랜덤(310)을 드레이핑하는 멸균 수술 드랩(303)을 포함한다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 마스터-슬레이브 수술 시스템(300)용 비멸균 마스터 제어기(310)이다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 그 자체로 멸균 수술 현장(311)과 같은 멸균 환경 내에서 재사용되기는 부적합하다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 외과의에 의해 핸드헬드되는데 적합한 몸체를 갖는다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 기계적으로 접지되지 않더라도, 로봇 수술 시스템(300)의 마스터 콘솔(350)로부터 반드시 기계적으로 접지되지 않는 것은 아니다.

바람직한 실시예에 따르면, 비멸균 매니풀랜덤(310)은 기계적으로 접지되지 않고, 로봇 수술 시스템(300)으로부터 기계적으로 비구속되며, 비멸균 매니풀랜덤(310)은, 광학 및/또는 자기 추적 시스템과 같은 로봇 수술 시스템(300)의 추적 시스템(339)과 협력하도록 설계되고, 따라서 사전 정의된 작업 볼륨(320) 내 비멸균 매니풀랜덤의 위치 및/또는 방향이 한 쌍의 슬레이브 수술 기구를 제어하는 추적 시스템(339)에 의해 추적될 수 있다.

수술 드랩(303)은 한 장의 느슨한 또는 밀착형 핏(loose or close-fit) 수술 드래이프 재료일 수 있거나, 부분적으로 느슨하고 부분적으로 밀착한 핏일 수 있고, 예를 들어 폴리머 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 수술 드랩(303)의 몸체는, 예를 들어, 폴리에틸렌 및/또는 폴리우레탄, 및/또는 폴리에스테르와 같은 가요성 시트(flexible sheet)로 만들어진다.

일실시예에 따르면, 상기 수술 드랩(303)은 내면(304) 또는 비멸균면(304), 및 상기 내부 비멸균면(304)을 에 대향하는 외면(305) 또는 멸균면(305)를 갖는 몸체를 포함한다. 그에 의해, 수술 드랩(303)의 외면(305)은 외과의를 대향하도록 설계되고, 멸균 드랩(303)의 내면(304)은 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)를 대향하도록 설계된다. 바람직한 실시예에 따르면, 수술 드랩(303)의 몸체는 매니풀랜덤(310)의 멸균률(sterility)를 보존할 목적으로 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부를 감싸기 위한 드랩 공동(drape cavity, 322)을 형성한다. 그에 의해, 드랩(303)의 내면(304)은 공동(322)에 대향한다. 드랩 공동(322)은 밀착 밀봉되거나 개방되어 개구(331)를 형성함으로써 공동(322)으로부터 수술 드랩(303)의 상기 외면(305)으로 이어지는 공동(322)에 접근할 수 있다.

상기 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 외과의 손가락용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 멸균 인터페이스 형성에 적합한 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)를 포함한다. 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 멸균 핸드그립(handgrip)을 형성한다.

상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결된다. 바람직하게, 상기 기계적 체결은 멸균 드랩(303)을 찢지 않는다, 즉, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 멸균 드랩(303)의 무결성을 보존하면서 기계적으로 상기 멸균 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 체결한다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는, 예를 들어 멸균 드랩(303) 보다 더 단단하고 및/또는 더 경직된 성형 폴리머 재료로 단일 피스로 만들어진다. 예를 들어, 악세서리(306)는 단단한 쉘(shell), 예를 들어, 폴리에틸렌 및/또는 폴리우레탄 및/또는 폴리에스테르로 된 단단한 성형 폴리머 쉘로 만들어진다.

바람직한 실시예에 따르면, 커넥터(308)는 상기 멸균 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결되기 위해 상기 악세서리 (306)상에 제공된다. 상기 커넥터(308)는 상기 악세서리(306)와 일체형일 수 있고, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)을 스냅 핏(snap-fit)할 수 있다.

유리하게, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 수술 드랩(303)의 외면(305)의 적어도 일부를 커버한다. 그에 의해, 멸균 드랩(303)의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 악세서리(306)와 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부 사이에 개재되게 된다.

추가 이점으로, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 인터페이스를 형성하는 적어도 하나의 인터페이스면(307)을 포함하여 외과의의 손가락이 상기 멸균 수술 드랩(306)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)을 조종하게 한다.

그러한 멸균 악세서리(306) 덕분에, 드래이핑된 비멸균 매니풀랜덤(310)을 외과의가, 예를 들어 한 손으로, 보다 다루기 쉽게 할 수 있다.

동시에, 악세서리(306)의 멸균을 통해 및/또는 신규 수술 및/또는 동일 수술의 신규 단계를 위한 신규 멸균 악세서리(306)의 제공을 통해 동일한 비멸균 매니풀랜텀(310)의 재사용이 허용된다. 바람직하게, 상기 악세서리(306)는, 예를 들어, 고압자동멸균기 (autoclave)와 같은 멸균 수술실용 멸균 수단으로 멸균될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 인터페이스면(307)은 외과의와 대향하는데 적합하고, 상기 외과의 손가락용 상기 멸균 인터페이스를 형성하는데 적합하여 사용중일 때 상기 멸균 수술 드랩(306)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)을 조종한다.

멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 마스터-슬레이브 원격 동작 로봇 미세수술 시스템(300)의, 환자의 인체구조에 대한 수술, 바람직하게 미세수술에 적합한 로봇 슬레이브 조립체(330)를 구동하는 수동 명령을 수용하도록 설계된다. 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 차례로, 상기 멸균 마스터 입력 핸들(302)과 동작가능하게(operatively) 연결된, 로봇으로 구동된 슬래이브 수술 기구(337)의 한 쌍의 슬레이브 그립 자유도를 제어하도록 설계된 그립 제어기를 갖거나 형성하는 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부를 커버하는 수술 드랩의 외면(305)의 적어도 일부를 커버한다. 그에 의해 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)에, 예를 들어, 누름 또는 푸싱 동작을 통해 외과의는, 상기 멸균 마스터 입력 핸들(302)과 동작가능하게(operatively) 연결된, 로봇으로 구동된 슬래이브 수술 기구(337)의 한 쌍의 슬레이브 그립 자유도를 제어할 수 있다.

일실시예에서, 멸균 악세서리의 상기 인터페이스면(307)은 마찰면, 예를 들어, 수술 드랩(303)의 외면의 표면 거칠기보다 큰 일정 임계치보다 큰 사전 정의된 표면 거칠기를 갖는 마찰면이다. 일실시예에 따르면, 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)은 돌기(bumps, 354) 및/또는 골(354’)과 같은 하나 이상의 보스(354) 및/또는 홈(recesses, 354’)을 정의하여 외과의의 홀딩을 용이하게 한다. 일실시예에 따르면, 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)은 하나의 이상의 컷(cuts, 327) 및/또는 노치(notches, 327)를 정의하여 외과의의 홀딩 및 그립을 용이하게 한다. 일실시예에 따르면, 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)은 주름지거나 골이 져서 외과의의 홀딩 및 그립을 용이하게 한다. 일실시예에 따르면, 상기 멸균 악세서리(306)는 인터페이스면(307)의 연속성을 국소적으로 중단시키는 컷(327) 또는 노치(327) 또는 절개(incisions, 327)를 포함한다. 그에 의해, 인터페이스면(307)의 마찰은 더욱 향상된다. 예를 들어, 상기 컷(327), 또는 노치(327)는 상기 멸균 악세서리(306)의 길이방향 확장까지 횡적으로 확장한다. 일실시예에 따르면, 인터페이스면(307)은 현재의 거친 면이 끝나도록 성형된다. 일실시예에 따르면, 인터페이스면(307)은 마찰을 증가시키도록 처리된다. 예를 들어, 기능면(307)의 표면 거칠기는 멸균 악세서리(306)의 표면처리를 통해 향상될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 멸균 수술 드랩(303)은 탈착가능하게 서로 연관된다. 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 멸균 수술 드랩(303)은 상이한 재료로 만들어진다. 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 멸균 수술 드랩(303)은, 악세서리(306)가 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결될 때, 멸균 드랩(303)의 적어도 일부가 비멸균 매니풀랜덤(310)과 상기 적어도 하나의 악세서리(306) 사이에 개재된다는 사실로 인해, 국소적으로, 바람직하게 탈착가능한 방식으로 서로 연관된다. 다시 말해서, 바람직하게 악세서리(306)는 멸균 드랩(303)의 외부면(305)에 부착되지 않고, 멸균 드랩은, 멸균 드랩(303)의 적어도 일부를 가로질러 매니풀랜덤(310)에 대해 멸균 악세서리(306)의 기계적 체결에 의해 유발되는 유지 동작을 통해 상기 비멸균 매니풀랜덤의 적어도 일부에 대해 국소적으로 홀딩된다. 그에 의해, 적어도 하나의 멸균 악세서리를 상기 멸균 드랩(303)에 부착하는 부착 수단을 제공할 필요가 없고, 따라서 멸균 드랩(303)은 보다 얇고 일정 두께로 만들어질 수 있고 사용시 이런 이유로 잘 부러지는 결과를 가져오지는 않는다. 멸균 악세서리(306)의 커넥터(308)는 매니풀랜덤(310)에 대해 수술 드랩(303)의 적어도 일부를 위한 국소 유지 구성요소로 동작할 수 있다. 멸균 악세서리(306)가 멸균 드랩(303)에 부착되지 않지만 멸균 드랩(303)의 두께를 가로질러 매니풀랜덤(310)에 체결된다는 사실 덕분에, 인터페이스면(307) 및 매니풀랜덤(310)의 활성 부품을 사전 정의된 상대적인 위치 및 공간 방향으로 고정시킬 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 멸균 악세서리는, 예를 들어 도 11에 도시된 것과 같이 상기 수술 드랩(303)과 통합되고, 바람직하게 상기 멸균 악세서리(306)는 수술 드랩(303)의 외면(305)과 통합된다. 예를 들어, 상기 멸균 악세서리(306)는 수술 드랩(303)의 상기 외면(305)에 납땜되거나 접착된다.

커낵터(308)는 멸균 드랩(303)과 통합될 수 있고, 동시에 멸균 드랩(303)의 무결성을 보존하면서 매니풀랜덤(310)과 탈착가능하게 체결될 수 있다.

바람직할 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로지르는 상기 비멸균 매니풀랜덤(310) 사이의 기계적 체결은 악세서리(306)의 상기 인터페이스면에 상대적인 상기 매니풀랜덤(310)의 위치 및 공간 방향을 고정시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 위치 및 공간 방향의 고정은 수술 드랩(303)의 무결성, 특히 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)에 의해 커버되는 드랩(303)의 적어도 일부의 무결성을 보전하면서 달성된다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 탈착가능한 방식으로 기계적으로 체결된다. 그에 의해, 멸균 악세서리 (306) 및 멸균 드랩(303)의 멸균 또는 처리에 의해 몇 번의 수술을 하는 동안 비멸균 매니풀랜덤(310)을 재사용하게 된다.

일실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 적어도 하나의 볼록 몸체(309) 및 상기 적어도 하나의 볼록 몸체(309)와 기계적으로 체결되는 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)의 상기 적어도 하나의 커넥터(308)를 포함한다.

바람직한 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 스냅 핏된다.

바람직한 일실시예에서, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)의 상기 커넥터(308)는 비멸균 매니풀랜덤(310)의 몸체 상에 제공된 적어도 하나의 언더컷 벽(329)과 스냅 핏 체결을 위해 적어도 하나의 위치확인(positioning) 클립을 포함한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 것처럼, 멸균 악세서리(306)는 위치확인 클립(308)의 형태로 복수의 커넥터를 포함하고, 위치확인 클립 각각은 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 니치들(niches, 355) 각각에 제공된 복수의 언더컷 벽들(329)과 상호 맞물리도록 설계된 자유 단부에서 또는 그 근처에서 돌출한 유지 구성요소(329’)를 갖는다. 상기 니치들의 제공되어, 상기 멸균 악세서리 (306) 및 상기 비멸균 매니풀렌덤(310) 사이에서 상기 멸균 드랩(303)을 가로지르는 상대적인 미끄러짐을 회피할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 멸균 악세서리(306)의 커넥터(308)의 상기 유지 구성요소(329’), 상기 언더컷 벽(329), 및 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 상기 니치들(355) 사이의 협력은 상기 비멸균 매니풀랜덤(310) 및 상기 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307) 사이에서 상대적인 이동, 예를 들어, 상대적인 종방향 이동을 회피할 수 있는 연동 배열(interlocking arrangement)을 생성한다.

컷(327)은 악세서리(306)에 제공되어 멸균 악세서리(306)의 상기 커넥터(308)의 그러한 위치확인 클립의 탄성 성질을 조정할 수 있다. 멸균 악세서리(306) 및 특히 적어도 하나의 인터페이스면(307)은 외과의 손가락의 그립을 지원하기 위해 고무 물질로 만들어질 수 있다. 바람직하게, 멸균 악세서리(306)를 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결하기 위해, 멸균 악세서리(306)는 비멸균 매니풀랜덤(310)을 드레이핑하는 멸균 드랩의 외면(305)의 일부 위에 위치하고, 다음으로, 멸균 악세서리(306)의 인터페이스면(307)에 압력이 가해져, 멸균 악세서리(306)의 적어도 하나의 위치확인 클립을 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 하나의 언더컷 벽(329)에 스냅 핏할 목적으로 커넥터(308)를 압박한다. 그러한 기계적인 체결을 용이하게 하기 위해, 상기 멸균 드랩(303)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결하도록 설계된 멸균 악세서리(306)의 상기 커넥터(308)의 일부에 또는 그 근처에 적어도 하나의 초청 벽(invitation wall, 356)이 제공될 수 있다. 바람직하게, 멸균 드랩(303)이 찢어지지 않도록, 상기 적어도 하나의 초청벽(356)은 실질적으로 둥근 면, 바람직하게 멸균 드랩(303)의 외면(305)과 접촉 시 멸균 드랩(303)을 찢을 수 있는 컷 에지(cut edges)가 없는 면을 가질 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 커넥터(308)의 상기 복수의 위치확인 클립들은 비살균 매니풀랜덤(310)의 적어도 하나의 볼록 몸체(309)와 스냅 핏 체결, 바람직하게 가역적인 (reversible) 스냅 핏 체결에 적합하다. 바람직하게, 예를 들어, 복수의 위치확인 클립들을 포함하는 상기 적어도 하나의 커넥터(308)는, 멸균 드랩(303)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)의 상기 볼록 몸체(309)를 피팅에 적합하도록 수술 드랩(303)의 상기 외면(305)에 대향하는 아치형 오목면(321)을 갖는다. 예를 들어, 멸균 악세서리(306)의 상기 적어도 하나의 커넥터(308)의 아치형 오목면(321)은 실질적으로 “C”의 프로파일을 갖는다. 멀균 악세서리(306) 자체는 아치형 오목면(321)을 포함하여 상기 멸균 드랩(303)의 일부 사이에 가둔 비멸균 매니풀랜덤(310)의 상기 볼록 몸체(309)의 형상과 합치한다.

적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 드랩(303)을 둘러싸는 종(bell) 또는 모자(cap)의 형태일 수 있다.

상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 비멸균 매니풀랜덤(310) 사이의 상기 멸균 드랩(303)을 가로지른 기계적 체결은 스냅 핏 체결이 아니다. 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)의 커넥터(308)는 비멸균 매니풀랜덤(310) 의 적어도 하나의 피메일 구성요소와 상기 멸균 드랩(303)을 가로질러 기계적으로 채결하는 적어도 하나의 메일(male) 구성요소를 가질 수 있다. 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 비멸균 매니풀랜덤(310)은 힘에 의한 핏(force-fit) 또는 간섭 핏(interference fit) 체결을 통해 멸균 드랩(303)을 가로질러 기계적을 체결된다. 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 비멸균 매니풀랜덤(310)은 나사 또는 못 연결을 통해 멸균 드랩(303)을 가로질러 기계적을 체결된다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 수술 드랩(303)의 외면에 대향하는 제2 면(328) 또는 내면(328)을 포함한다. 일실시예에 따르면, 상기 제2 면(328)은, 예를 들어 도 4에 도시된 것처럼, 상기 악세서리(306)의 몸체에 대해 상기 적어도 하나의 인터페이스면(307)에 대향된다. 제2 면(328)은 바람직하게 볼록 몸체(308) 또는 적어도 그 일부, 및 확보된, 예를 들어 쥐어진(pinched) 또는 끼인 (trapped) 수술 트랩(303)의 일부를 수용하기 위한 오목 시트(353) 또는 공동(353)을 형성하는 형상으로 오목하다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리의 상기 적어도 하나의 인터페이스면(307)은 볼록 형상을 갖는다. 적어도 하나의 볼록 인터페이스면(307)의 볼록함은 인터페이스면(307)의 주요 길이방향에 대해 횡방향으로 구현되어 로봇 수술을 하는 동안 외과의의 한 손의 손가락 사이/중에서 멸균 입력 핸들 조립체(302)의 롤링 운동을 용이하게 할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)는 볼록 몸체(309)에 실질적으로 맞추는(fit) 길이방향으로 신장된 형상을 갖고, 상기 길이방향을 가로지르는 방향으로 볼록 형상을 갖는다. 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)의 상기 적어도 하나의 인터페이스면(307)은 불룩한(bulge) 형상을 갖고, 외과의 손가락에 실질적으로 구형인 캡면을 노출한다.

일실시예에 따르면, 비멸균 매니풀랜덤의 상기 적어도 하나의 볼록 몸체(309)는 적어도 하나의 볼록면(313)을 갖고, 따라서 악세서리(306)의 상기 아치형 오목면(321)은 실질적으로 상기 볼록면(313)을 따르고, 상기 멸균 드랩(303)의 층 사이에 끼인다. 일실시예에 따르면, 멸균 드랩(303)의 몸체는, 악세서리(306)의 클립(308)의 상기 아치형 면(321)과 비멸균 매니풀랜덤(310)의 볼록 몸체(309)의 상기 볼록면(313) 사이에 개재되고, 바람직하게는 둘 다와 접촉한다.

바람직한 일실시예에서, 상기 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 추가 또는 제2 멸균 악세서리(306)을 포함하여 적어도 두 멸균 악세서리(306) (즉, 제1 멸균 악세서리 및 제2 멸균 악세서리)를 갖고, 상기 적어도 두 멸균 악세서리(306)는 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 협력하여 둘 이상의 대향 인터페이스면(307)을 제공하여 외과의의 손가락이, 외과의의 한 손에서 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)을 잡아 단단하게 홀딩하게 한다. 바람직하게, 상기 대향 인터페이스면(307)은 비멸균 매니풀랜덤(310)의 몸체에 대해 비멸균 매니풀랜덤(310)의 대향면들에서 서로 대향하게 하는 결과를 제공한다. 그에 의해, 적어도 두 대향 멸균 악세서리들(306)이 그립 제어기를 갖거나, 함께 협력하여 그립 제어기를 형성하는 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 두 대향 부분들을 커버하고, 그립 제어기는 상기 멸균 마스터 입력 핸들(302)에 동작가능하게 연결된 로봇으로 구동된 슬레이브 수술 기구(337)의 한 쌍의 슬레이브 그립 자유도를 제어하도록 설계되고, 로봇으로 구동된 슬레이브 수술 기구(337)의 한 쌍의 슬레이브 그립 자유도의 구동은 외과의의 직관으로 이뤄진다.

일실시예에 따르면, 멸균 드랩(303)은 상기 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 상기 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부를 수용하는 적어도 하나의 파우치(312, 312’)를 포함한다. 적어도 하나의 파우치(312, 312’)는 수술 드랩(303)의 적어도 하나의 슬리브(sleeve, 323, 323’)에 의해 제한되고, 폐쇄 단부(352)를 갖는 상기 공동(322)의 적어도 일부이다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같고, 상술한 실시예들중 어느 것과 반드시 결합될 필요는 없는 일시예에 따르면, 멸균 드랩(303)은 한 쌍의 파우치(312, 312’)를 포함하고, 각각은 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부를 수용한다. 그에 의해 상기 파우치 쌍(312, 312’)의 각 파우치 (312 및 312’)는 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 일부를 수용하고, 상기 파우치들(312, 312’)은 상호 유체 연통(fluidic communication)한다. 즉, 단일 수술 드랩(303)의 몸체는 두 파우치(312, 312’)를 갖는 공동(322)을 제한하고, 바람직하게, 파우치들(312, 312’) 각각은 각 폐쇠된 단부(352)에 연결된 한 쌍의 슬리브들(323, 323’)에 의해 제한된다. 드랩 연결점(351)은 각 파우치(312, 312’)의 파우치 개구(357)에서 또는 그 근처에서 수술 드랩(303) 안에 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같은 다른 실시예에 따르면, 멸균 드랩(303)은, 멸균 드렙(303)이 다수의 드랩 피스들을 포함하도록 별도의 피스들로 만들어진 두 파우치(312, 312’)를 포함하고, 각 파우치(312, 312’)는 각 단일 드랩 피스의 드랩 개구(331)와 일치할 수 있는 대향 파우치 개구(357), 및 폐쇄 단부(352)를 갖는 슬리브(323, 323’)에 의해 제한된다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는, 수술 드랩(303)에 의해 드레이핑될 때 비멸균 매니풀랜덤(310)을 보다 안전하게 만들 목적으로, 멸균 드랩(303)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 하나의 볼록 몸체(309)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 치크(cheek) 형태를 갖는다. 일실시예에 따르면, 치크 형태의 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 멸균 드랩(303)의 외면(305)에 대향하는, 바람직하게 그에 접촉하는 오목 시트(353)를 정의하고, 오목 시트(353)는 매니풀랜덤(310)의 일부를 호스팅하도록(hosting) 설계된다.

일실시예에 따르면, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 상기 두 대향 인터페이스면(307, 307’) 사이에 적어도 하나의 자유도를 포함한다. 적어도 하나의 자유도는 슬레이브 수술 장치(337, 337’)의 그립(GSL, GSL’)의 슬레이브 자유도 쌍을 제어하도록 설계된 그립 (GM, GM’) 자유도일 수 있다. 그립 자유도를 구동하기 위해, 두 대향 인터페이스면(307, 307’)은 외과의의 손가락(318)에 의해 서로를 향하여, 예를 들어, 누름 동작의 적용을 통해 이동될 수 있다. 상기 두 대향 인터페이스면(307, 307’) 사이의 자유도는 비멸균 매니풀랜덤(310)에 의해 정의될 수 있고, 비멸균 매니풀랜덤은, 예를 들어, 두 연접 부품 및/또는 누름 버튼 및/또는 미끄러지게 서로 연관된 두 부품과 같이 서로에 대해 이동가능한 두 부품들(316, 316’)을 포함한다.

일실시예에 따르면, 두 대향면들(307, 307’) 사이의 상기 자유도는 적어도 하나의 악세서리(306) 자체에 의해 정의되고, 예를 들어, 도 14에 도시된 것처럼 악세서리(306)의 두 대향면(307, 307’) 사이의 변형가능한 브릿지(345)를 통해 정의된다. 상기 두 대향 인터페이스면 사이의 자유도는 탄력적으로 로딩되는 자유도일 수 있다. 예를 들어, 두 악세서리 사이의 변형가능한 브릿지(345)는, 예를 들어, 박판 스프링을 포함하거나 그것으로 만들어진다.

적어도 하나의 구성에서, 상기 탄력적으로 로딩된 자유도의 탄성 동작은 상기 두 대향 인터페이스면(307, 307’)을 서로 반대로 기울어지게한다.

적어도 하나의 구성에서, 상기 두 대향 인터페이스면(307, 307’)은, 예를 들어, 도 13에 도시된 것처럼, 볼록한 원통형 기하구조를 함께 정의한다. 예를 들어, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)가 폐쇄형 구성인 경우, 폐쇄형 구성은 비멸균 매니풀랜덤(310)의 두 연접 부품 및/또는 두 대향 인터페이스면(307, 307’)을 서로를 향해 이동시켜 얻을 수 있고, 그런 다음 두 대향 인터페이스면은 함께 볼록한 원통형 기하구조를 정의한다. 그러한 볼록한 원통형 기하구조의 제공은 외과의 손(319)의 손가락들(318) 사이 및/또는 그 중에서 외과의의 마스터 입력 핸들 조립체의 롤링을 지원한다. 상기 두 대향 멸균 악세서리는 단일 피스(piece)로 만들어질 수 있다, 즉, 상기 두 멸균 악세서리는 일체형일 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은, 예를 들어, 도구 조인트(317), 예를 들어, 핀 조인트(317)를 형성하고 서로 다르게 힌지되는 적어도 한 쌍의 신장형 구성요소들(316, 316’)를 포함한다. 바람직하게 상기 신장형 구성요소들(316, 316’)는 단단한 몸체이다. 바람직한 실시예에 따르면, 용어 “단단한 몸체”는 몸체가 가요성이 부족하거나 없음을 의미한다. 일실시예에 따르면, 용어 “단단한 몸체”는 몸체가 동작 조건에서 탄력적으로 휘는(flexural) 변형을 제공할 수 없음을 의미한다. 일실시예에 따르면, 멸균 드랩(303)은 매니풀랜덤(310)의 신장형 구성요소들(316, 316’) 사이에서 상대적인 이동을 허용하는 재료로 만들어진다. 그에 의해, 멸균 드랩(303)은 매니풀랜덤(310)의 공간 이동을 허용하고, 그립 자유도와 같은, 매니풀랜덤의 각각 및 모든 자유도의 이동을 허용하도록 유연하거나 적어도 부분적으로 유연하다.

그에 의해, 멸균 드랩(303)이 단일 또는 다수의 피스들로 된 한 쌍의 파우치(312, 312’)를 포함하면서, 각 파우치 (312, 또는 312’) 안에 상기 신장형 구성요소들(316, 316’) 쌍의 신장형 구성요소들(316, 316’)을 개별적으로 하우징할 수 있다.

일실시예에 따르면, 수술 드랩(303)은 분기점을 포함하고, 그로부터 상기 파우치 쌍(312. 312’)이 원위에서 확장한다.

일실시예에 따르면, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 신장형 구성요소들(316, 316’) 중 적어도 하나, 바람직하게 상기 신장형 구성요소들(316, 316’)의 각각은 최소한 하나의 볼록 몸체(309)를 포함한다. 그에 의해, 상기 적어도 하나의 볼록 몸체(309)는 상기 마스터 입력 도구(310)의 적어도 하나의 신장형 구성요소(316, 316’)의 일부이다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 신장형 구성요소(316, 316’) 및 바람직하게 상기 신장형 구성요소들(316, 316’) 각각은 홈(groove, 324)을 포함하고, 홈은 바람직하게 적어도 하나의 볼록 몸체(309)를 따라 위치하고, 멸균 악세서리(306)가 비멸균 매니풀랜덤(310)의 일부와 기계적으로 체결될 때 멸균 드랩(303)의 구부러지는(yielding) 몸체의 적어도 일부를 수용하도록 설계된다. 예를 들어, 수술 드랩(303)의 주름 등은 비살균 매니풀랜덤(310)의 상기 홈(324) 내에 공간을 만들어 비멸균 매니풀랜덤(310)에 대한 멸균 악세사리(306)의 기계적 체결을 수용한다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 신장형 구성요소(316, 316’) 및 바람직하게 상기 신장형 구성요소들(316, 316’) 각각은 센서의 적어도 일부를, 바람직하게 탈착가능한 방식으로 하우징하기 위해 센서 슬롯(325)을 제한한다. 슬롯(325)은 신장형 구성요소(316, 316’) 의 몸체에 대해 사전 정의된 정확한 위치 및/또는 방향으로 센서를 수용할 목적으로 센서에 대해 인접 기준면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서는, 예를 들어, 마스터 콘솔(350)에서 또는 그 근처에서 멸균 수술 현장(311) 안에 제공된 추적 현장 생성기(tracking field generator, 339)와의 협력에 적합한 추적 센서이다.

마스터 콘솔(350)은 외과의와 일체로 제공될 수 있는 적어도 하나의 추적 장 (tracking field) 생성기를 포함할 수 있고, 추적 장 생성기는 벨드 또는 팔찌 등과 같이 외과의가 착용하는 웨어러블 항목 상에 있거나, 적어도 하나의 추적 장 생성기는 수술 시트에 제공되거나 마스터 콘솔(350)에 제공될 수 있다. 콘솔 (350)은 외과의가 콘솔(350)에 가깝게 서있게 하는 타워를 포함하고, 추적 시스템(339)은 마스터 콘솔(350)의 타워와 일체로 될 수 있다.

일실시예에 따르면, 매니풀랜덤(310)의 상기 홈(324)은 또한 상기 슬롯 (325) 내에 수용될 때 상기 센서에 케이블 연결을 수용하는데 적합하다. 커버(326) 또는 리드(lid, 326)는 상기 슬롯(325)을 커버하기 위해 제공될 수 있다. 센서 슬롯 시트는 상기 리드(326)가 있거나 없는 상기 센서 슬롯(325)을 수용하도록 맞춰진 크기 및 형상을 갖는 상기 멸균 악세서리(306)의 제2 면(328)에 제공될 수 있고, 동일 센서 슬롯 시트는 상기 오목 시트(353) 및 또는 그 일부와 연통될 수 있다. 비멸균 매니풀랜덤(310)의 신장형 구성요소(316, 316’)의 상기 센서 슬롯(325)을 커버하는 멸균 악세서리(306)의 일부는 상기 센서 슬롯(325)에 수용된 센서의 센서 검출과 간섭하지 않도록 커넥터가 없을 수 있다. 바람직하게, 상기 센서는 상기 추적 장 생성기와 합력하는 자기 추적 센서(즉, 자력계(magnetometer))이다.

일실시예에 따르면, 추적 시스템(339)은 적어도 하나의 카메라, 예를 들어, 스테레오 카메라 세트를 포함하는 광학 추적 시스템이고, 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 추적 시스템에 의해 광학적으로 추적될 목적을 갖는 적어도 하나의 광학 마커를 포함한다. 상기 하나 이상의 슬롯들(325) 및/또는 상기 홈(324)은 광학 마커로 동작할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)는 일회용, 즉, 멸균 환경에서 한 번 사용하도록 설계되었다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 악세서리(306)는 멸균되도록 설계되고, 따라서 몇 번의 수술에 재사용될 수 있다.

외과의의 손가락용 표면을 만들어 비살균 매니퓰랜덤(310)을 다룰 목적으로 증가된 마찰면(307)을 형성하는 그러한 악세서리(306)의 제공 덕분에, 단일 수술 세션 후 비멸균 매니풀랜덤(310)을 배치할 필요가 없다. 따라서, 비멸균 매니풀랜덤(310)은 멸균 드랩(303)으로 커버하여 멸균상태를 유지한다. 또한 악세서리(306)의 제공으로, 외과의는 드레이핑된 비멸균 매니풀랜덤(310)을 단단하고 정밀하게 홀딩하도록 느끼게 된다.

그러한 적어도 하나의 인터페이스면(307)의 제공 덕분에, 외과의는 멸균 수술 현장(311)의 멸균성과 타협하지 않고 단일 중재시 손 미세수술과 로봇 자원 미세수술을 교번할 수 있다. 그에 의해, 단일 중재에서 외과의가 손 미세수술에서 로봇 지원 미세수술로 및 그 반대로 절환할 때마다 비멸균 매니풀랜덤(310)을 배치할 필요가 회피된다.

일반적인 실시예에 따르면, 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 마스터 입력 핸들 조립체(302) 및 마스터 콘솔을 포함하는 로봇 수술용 마스터 제어기 조립체(301)가 제공된다. 마스터 제어기 조립체(301)는 슬레이브 로봇 조립체(330)를 제어하도록 설계된다.

마스터 제어기 조립체(3010)는 원격에 위치하고, 마스터 콘솔(350)은 원격에 위치할 수 있다.

마스터 제어기 조립체(301)는 멸균 수술 현장(311) 내에 드레이프되어 위치될 수 있고, 이를 위해 마스터 제어기 조립체(301)의 마스터 콘솔은 콘솔 드랩(349)에 의해 드레이핑된다.

일실시예에 따르면, 마스터 제어기 조립체(301)는 마스터 콘솔(350)에 속할 수 있는 추적 시스템(339)을 포함하고, 추적 시스템은 멸균 마스터 제어기 조립체(301), 및/또는 사전 정의된 추적 볼륨 내 비멸균 매니풀랜덤(310)의 적어도 일부의 위치 및/또는 방향의 추적에 적합한 광학 및/또는 자기 추적 시스템이다.

마스터 제어기 조립체(301)는 마스터 콘솔(350)의 추적 시스템(339)에 대해, 및/또는 마스터 콘솔에 대해 기계적으로 접지되지 않고 기계적으로 비구속적이고, 외과의에 의해 핸드헬드되도록 설계될 수 있다.

일실시예에 따르면, 한 쌍의 기계적으로 접지되지 않고, 기계적으로 비구속되는 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)가 제공되고, 각각은 외과의의 한 손으로 핸드헬드되도록 설계되며, 따라서 외과의는 로봇 수술시 각 손에 하나씩 두 마스터 입력 핸들(302)을 잡을 수 있다. 기계적으로 접지되지 않고, 기계적으로 비구속되는 두 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는, 예를 들어, 개별적으로 로봇 수술 시스템(300)의 슬레이브 수술 기구(337) 쌍을 제어할 수 있다.

일반적인 실시예에 따르면, 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)를 포함하는 미세수술에 적합한 로봇 수술 시스템(300)이 제공된다.

바람직하게 상기 로봇 수술 시스템(300)은 적어도 하나의 마스터 콘솔(350)을 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇 수술 시스템(300)은 슬레이브 로봇 조립체(330)를 더 포함한다. 일실시예에 따르면, 상기 슬레이브 로봇 조립체(330)는 상기 수술 기구(337)를 운용하는 적어도 하나의 수술 암(334)을 포함한다. 일실시예에 따르면, 상기 슬레이브 로봇 조립체(330)는 상기 수술 기구(337)를 운용하는 적어도 하나의 미세 매니퓰레이터(335)를 포함한다. 바람직하게, 상기 적어도 하나의 미세 매니퓰레이터(335)는 상기 수술 암(334)과 직렬로 직접 연결되어 상기 수술 암(334)과 기구학적 연쇄(kinematic chain)를 형성하고 상기 수술 기구(337)를 운용한다. 일실시예에 따르면, 적어도 두 미세 매니퓰레이터(335)는 상기 수술 암(334)과 직접 직렬로 연결되어 상기 수술 암(334)과 적어도 두 갈래 운동학적 연쇄를 형성한다. 일실시예에 따르면, 상기 슬레이브 로봇 조립체(330)는 적어도 하나의 로봇 카트(robotic cart, 336)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 암(334)은 로봇 카트(336)로부터 확장된다.

일실시예에 따르면, 상기 로봇 수술 시스템(300)은 제어부를 포함하고, 추적 시스템(339)는 제어부에 속할 수 있고, 제어부는 적어도 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 연관된 위치 및 방향의 수용에 적합하고, 명령 신호를 슬레이브 로봇 조립체(330)에 전송하여 상기 수술 기구(337)를 구동하는데 적합하다. 일실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 수동 명령에 대한 정보를 포함하는 제1 명령신호의 수신 및 상기 수술 장치(337)를 구동하기 위해 슬레이브 로봇 조립체(330)에 상기 수동 명령에 대한 정보를 포함한 제2 명령 신호의 전송에 적합하다.

제어부는 바람직하게 마스터 콘솔(350)에 속한다.

일실시예에 따르면, 상기 로봇 수술 시스템(300), 및 바람직하게 상기 로봇 수술 시스템(300)의 상기 마스터 콘솔(350)은 자기장 생성기를 포함하는 적어도 하나의 추적 시스템을 포함하고, 추적 시스템은 바람직하게 적어도 상기 슬롯(325) 내 하우징된 센서들의 위치 및/또는 상기 슬롯(325)의 위치의 검출을 통해 사전 추적 볼륨 내에서 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)의 위치 및 방향을 검출하는데 적합하다.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 추적 시스템(339)은, 예를 들어, 장 생성기, 예를 들어, 자기장 생성기 및/또는 광학 카메라 세트를 통해 상기 사전 정의된 추적 볼륨을 생성한다. 예를 들어, 상기 자기장 생성기는 외과의와 일체로 위치한다.

적어도 하나의 슬레이브 드랩(338)은 로봇 슬레이브 조립체(330)의 적어도 일부를 드레이핑하도록 제공될 수 있다.

바람직하게 상기 마스터매니퓰레이터(310) 및/또는 상기 멸균 마스터 입력 핸들(302)은, 수술 기구(337)의 샤프트의 원위 단부에 또는 그 근처에 위치한 연접된 엔드 이펙터의 적어도 하나의 그립 자유도를 구동하느 슬레이브 로봇 수술 시스템(300)을 제어한다.

멸균 마스터 입력 핸들(302)은 또한 바람직하게, 예를 들어, 3 개의 직교 선형 자유도를 갖는 직교 매니퓰레이터(Carthesian manipulator)인 상기 적어도 하나의 매니퓰레이터를 통해 슬레이브 로봇 조립체(330)의 위치확인을 제어한다. 매니퓰레이터(335)는 바람직하게 수술 기구(337)의 샤프트를 상류시킨다(upstream). 수술 기구(337)의 샤프트의 원위 단부에 또는 근처에 위치한 연접된 엔드 이펙터는 또한, 상기 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)에 의해 제어될 수 있는 피치(pitch) 및 요(yaw) 자유도를 포함할 수 있다. 수술 기구(337)의 연접된 엔드 이펙트는 바람직하게 피치, 요, 및 그립 자유도를 포함하고, 수술 기구(337)는 또한 샤프트에 대해 롤 자유도를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 로봇 수술 시스템(300)은 적어도 하나의 수술 현미경(342)을 더 포함한다. 현미경 드랩(343)은 현미경(342)의 적어도 일부를 드레이프하도록 제공될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)를 포함하는 미세수술 현장(311)이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 멸균 수술 현장(311)은 상술한 실시예들중 하나에 따른 적어도 하나의 로봇 슬레이브 매니퓰레이터 시스템(330)의 적어도 일부를 더 포함한다. 그에 의해, 상기 멸균 수술 현장(311)은 상술한 실시예들중 하나에 따른 적어도 하나의 로봇 수술 시스템(300)의 적어도 일부를 더 포함한다.

일실시예에 따르면, 상기 멸균 수술 현장(311)은 처치될 환자의 해부구조에 대한 지원을 제공하는 적어도 하나의 수술 침대(341)를 더 포함한다.

일반적인 일실시예에 따르면, 마스터 입력 핸들 조립체(302)용 수술 드랩(303)은 개별적으로 비멸균 매니풀랜덤(310)의 한 쌍의 신장형 구성요소(316, 316’)를 수용하는 파우치(312, 312’) 쌍을 단일 피스로 포함한다. 수술 드랩(303)은 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 하나 이상의 멸균 악세서리(306)과 연계될 수 있다. 수술 드랩(303)의 비멸균 매니풀랜덤(310)은 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 비멸균 매니풀랜덤(310)일 수 있다.

특별 실시예들에서 함께 또는 따로 제공된 상술한 특징들에 의해, 상술한 이익, 특히 다음을 제공할 필요성에 응답이 가능하다.

- 멸균 수술 현장과 같은 멸균 환경으로부터 로봇 수술 시스템을 제공하는 것이 보다 용이해진다;

- 비멸균 매니풀랜덤(310)이 멸균 장벽을 가로질러 외과의가 비멸균 매니풀랜덤(310)을 확실하게 붙잡게 하는 적어도 하나의 악세서리를 갖는 드랩 시트를 가로질러 및 통해 외과의로부터 수동 명령을 수용하는데 적합한 비멸균 매니풀랜덤을 포함하는 멸균 마스터 제어기가 제공된다.

- 센서, 기준면, 광학 마커, 회전 조인트 등과 같은 가장 고가의 피처들을 포함할 수 있고, 따라서 몇 번의 수술에 사용될 수 있는 비멸균 매니풀랜덤(310)의 오염이 회피된다.

- 비면역 매니풀랜덤(310)을 드레이핑하는 드랩(303)을 갖는 상기 조립체의 제공 덕분에, 멸균 마스터 핸들 조립체(302)가 위치되고, 따라서 멸균 수술 현장(311) 내, 예를 들어, 수술 침대(341) 근처에 있는 외과의는:

- 그에 의해, 단일 중재시 이 때문에 마스터 제어기를 멸균할 필요없이 손 미세수술과 로봇 미세수술을 교번하게 된다;

- 비구속되고 드레이핑된 마스터 매니풀랜덤은 전체적으로 마스터 작업 볼륨 내 수술 침대 근처에서 마스터 매니풀랜덤의 오염을 회피하며 자유롭게 이동할 수 있다;

- 그러한 멸균 악세서리 제공 덕분에, 멸균성을 보존하면서 마스터 제어기를 드레이핑하고 동시에 수술 드랩에 의해 드레이핑될 때 마스터 입력 도구를 보다 조작하기 쉽게 할 수 있는 방안이 제공된다;

- 동시에 악세서리(306)의 커넥터(308) 덕분에, 멸균 드랩(303)은 비멸균 매니풀랜덤(310) 근처에서 맞추기 쉬워진다;

- 마스터 입력 도구가 외과의용 그립을 느슨하게 할 필요없이 드레이프될 수 있게 되면서, 멸균 수술 현장 내 마스터 입력 도구를 다루는 경우에도 마스터 제어기를 1회용으로 할 필요가 없다고 예상된다;

- 마스터 멸균 드랩(303)은 공기를 드레이프하는 비멸균 매니풀랜덤(310)이 아닌 유리체(loose body)를 가질 수 있고, 따라서 상기 적어도 하나의 커넥터(308) 제공 덕분에, 바람직하게 적어도 하나의 볼록 몸체(309)에서 또는 근처에서 드랩(303)의 일부를 비멸균 매니풀랜덤(310)의 일부로 제한하는 것이 허용된다.

- 그에 의해, 커넥터(308)는 동시에 국소적으로 비멸균 매니풀랜덤(310)에 대해 멸균 드랩(303)의 몸체를 밀착 핏하고,제자리에서 마찰면(307)을 홀딩한다.

상술한 실시예들에 대해, 당업자는 대표적인 특정 필요성을 만족시키기 위해 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 다양하게 변경, 적응시킬 수 있고, 구성요소들을 기능적으로 동일한 다른 것들로 대체할 수 있다.

300 로봇 수술 시스템 또는 로봇 미세수술 시스템
301 로봇 수술 시스템의 마스터 워크스테이션
302 마스터 멸균 핸들 조립체
303 수술 드랩 또는 멸균 드랩 또는 드랩
304 수술 드랩의 내부 비멸균면 305 수술 드랩의 외부 멸균면
306 멸균 악세서리, 또는 악세서리
307 멸균 악세서리의 인터페이스면, 또는 표면
308 멸균 악세서리의 커넥터 309 매니풀랜덤의 볼록 몸체
310 마스트 멸균 핸들 조립체의 비멸균 매니풀랜덤
311 멸균 수술 현장 312, 312’ 멸균 드랩의 파우치
313 볼록 몸체의 볼록면 316, 316’ 매니풀랜덤의 신장형 구성요소
317 조인트 318 외과의의 손가락
319 외과의의 손 320 작업 볼륨
321 아치형 클립면 322 드랩 공동
323, 323’ 드랩 슬리브 325 센서 슬롯
326 커버 또는 리드 327 컷 또는 노치
328 악세서리의 제2 면 329 언더컷 벽들
329. 보유 구성요소들 330 슬레이브 로봇 조립체
331 드랩의 개구 334 로봇 암
335 매니퓰레이터들 336 로봇 카트
337 수술 기구 338 수술 드랩
339 추적 시스템 341 수술 침대
342 수술 현미경 343 현미경 드랩
345 브릿지 349 마스터 콘솔 드랩
350 마스터 콘솔 351 멸균 드랩의 결합점
352 멸균 드랩의 폐쇄 단부 353 악세서리의 오목 시트
353. 센서 슬로용 시트 또는 공동
354 악세서리의 돌기 354’ 악세서리의 홈
355 니치 356 초청 벽
357 파우치 개구

Claims (22)

1. 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)에 있어서,
   - 비멸균 매니풀랜덤(310);
   - 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)을 드레이핑하는 멸균 수술 드랩(303); 및
   - 외과의의 손가락용 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 멸균 인터페이스 형성에 적합한 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)를 포함하되,
   - 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 기계적으로 체결되고;
   - 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 수술 드랩(303)의 외면(305)의 적어도 일부를 커버하고;
   - 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 외과의의 손가락용 상기 멸균 인터페이스를 형성하는 적어도 하나의 인터페이스면(307)을 포함하여 상기 멸균 수술 드랩(306)을 가로질러 비멸균 매니풀랜덤(310)을 조종하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
2. 제1항에 있어서, 상기 멸균 마스트 입력 핸들 조립체(302)는 수술하는 동안 외과의에 의해 핸드헬드되도록 설계된, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)는 기계적으로 비접지되어 있고, 추적 시스템(339)에 의해 추적되도록 설계되어 적어도 한 쌍의 슬레이브 수술 기구(337)를 제어하기 위해 사전 정의된 작업 볼륨(320) 내에서 상기 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 위치 및/또는 방향을 결정하는 특징(feature)을 포함하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 (302).
4. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)은 상기 수술 드랩(303)의 상기 외면(305)의 표면 거칠기보다 큰 표면 거칠기의 사전 결정된 값을 갖는 마찰면인, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
5. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스면(307)은 볼록면인, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
6. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두 개의 멸균 악세서리를 갖도록 추가 제2 멸균 악세서리를 포함하고, 상기 멸균 악세서리 및 상기 추가 제2 멸균 악세서리는 두 대향 인터페이스면들(307, 307’)을 제공하여 외과의의 손가락이 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)을 잡게 하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 (302).
7. 제6항에 있어서, 상기 두 멸균 악세서리(306)는 비멸균 매니풀랜덤(310)의 대향면들에 제공되는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 두 대향 인터페이스 면들(307, 307’) 사이에 하나의 자유도를 포함하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 (302).
9. 제8항에 있어서, 상기 자유도는 탄력적으로 로딩되는 자유도이고 및/또는 상기 탄력적으로 로딩되는 자유도의 탄력적 동작은 상기 두 대향 인터페이스 면들(307, 307’) 이 서로 반대로 기울어지게 하는 , 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 적어도 하나의 구성에서 상기 두 대향 인터페이스면(307, 307’)은 함께 볼록, 원통형 기하구조를 정의하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 멸균 악세서리(306, 306’)는 단일 피스(piece)로 만들어진, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
12. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)은 도구 조인트(tool joint)를 형성하는, 서로 힌지된 적어도 한 쌍의 신장형 구성요소들(316, 316’)을 포함하고; 상기 신장형 구성요소들(316, 316’) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 볼록 몸체(309)를 포함하고; 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 볼록 몸체와 체결되는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
13. 제12항에 있어서, 상기 신장형 구성요소들 (316, 316’) 각각은 상기 볼록 몸체(309)를 포함하고, 상기 멸균 악세서리(306)는 상기 신장형 구성요소들 각각의 적어도 하나의 볼록 몸체(309)와 체결되는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 멸균 드랩 (303)은 적어도 한 쌍의 상기 신장형 구성요소들(316, 316’)을 각각 수용하기 위한 한 쌍의 파우치(312, 312’)를 포함하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
15. 제14항에 있어서, 상기 수술 드랩(303)은 상기 파우치 쌍(312. 312’)이 원위로 확장되는 분기점을 포함하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
16. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인터페이스면(307)은 보스들(354) 및/또는 골들(354’)을 포함하여 외과의의 손가락을 수용하는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
17. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 스냅 핏되는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
18. 선행 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)는 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로질러 상기 비멸균 매니풀랜덤(310)과 탈착가능한 방식으로 기계적으로 체결되고; 및/또는
    - 상기 멸균 수술 드랩(303)을 가로지르는 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306) 및 상기 비멸균 매니풀랜덤 (310) 사이의 기계적 체결은 사전 정의된 구성 내 상기 멸균 악세서리(306)의 상기 인터페이스 면(307)에 대한 상기 매니풀랜덤(310)의 위치 및 공간 방향을 고정하고, 바람직하게 상기 위치 및 공간 방향의 고정은 상기 멸균 드레이프(303)의 무결성, 특히 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)에 의해 커버되는 상기 드랩(303)의 적어도 일부의 무결성을 보존하는 동안 달성되고; 및/또는 상기 멸균 악세서리(306)는 상기 수술 드랩(303)과 일체로, 예를 들어, 상기 수술 드랩(303) 또는 상기 적어도 하나의 멸균 악세서리(306)에 납땜되거나 접착되고, 및 상기 멸균 수술 드랩(303)은 탈착가능하게 연계되는, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302).
19. - 선행 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 (302); 및
    - 상기 마스터 콘솔(350)을 포함하되, 상기 마스터 콘솔(350)은 상기 마스터 콘솔(350)에 대해 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302)의 적어도 일부의 위치 및/또는 방향을 추적하도록 설계된 적어도 하나의 추적 시스템(339)을 포함하는 , 마스터 제어기 조립체(301).
20. 제19항에 있어서, 멸균 마스터 입력 핸들 조립체 쌍(302)을 포함하는, 마스터 제어기 조립체(301).
21. - 제1항 내지 제18항 중 어느 항에 따른 적어도 하나의 멸균 마스터 입력 핸들 조립체(302) 및/또는 제19항 또는 제20항에 따른 마스터 제어기 조립체(301); 및
    - 적어도 하나의 수술 기구(337)를 포함하는 적어도 하나의 슬레이브 로봇 조립체(330)를 포함하는, 로봇 수술 시스템(300).
22. 비멸균 매니풀랜덤(310)의 신장형 구성요소 쌍 (316, 316’)을 각각 수용하기 위한 단일 피스의 파우치 쌍(312, 312’)을 포함하는, 마스터 입력 핸들 조립체 (302)용 수술 드랩(303).

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