WO2012128591A2 - 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구 - Google Patents

굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구 Download PDF

Info

Publication number
WO2012128591A2
WO2012128591A2 PCT/KR2012/002148 KR2012002148W WO2012128591A2 WO 2012128591 A2 WO2012128591 A2 WO 2012128591A2 KR 2012002148 W KR2012002148 W KR 2012002148W WO 2012128591 A2 WO2012128591 A2 WO 2012128591A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
end effector
shaft
minimally invasive
wire
invasive surgical
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/002148
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012128591A3 (ko
Inventor
정창욱
김형태
Original Assignee
Jeong Chang Wook
Kim Hyung Tae
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeong Chang Wook, Kim Hyung Tae filed Critical Jeong Chang Wook
Priority to EP12760257.1A priority Critical patent/EP2689732A4/en
Priority to US14/007,299 priority patent/US9968343B2/en
Publication of WO2012128591A2 publication Critical patent/WO2012128591A2/ko
Publication of WO2012128591A3 publication Critical patent/WO2012128591A3/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms
    • B25J18/06—Arms flexible
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00305—Constructional details of the flexible means
    • A61B2017/00309—Cut-outs or slits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00305—Constructional details of the flexible means
    • A61B2017/00314—Separate linked members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00318—Steering mechanisms
    • A61B2017/00323—Cables or rods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00738—Aspects not otherwise provided for part of the tool being offset with respect to a main axis, e.g. for better view for the surgeon
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2901—Details of shaft
    • A61B2017/2904—Details of shaft curved, but rigid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2901—Details of shaft
    • A61B2017/2908—Multiple segments connected by articulations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B17/2909—Handles
    • A61B2017/291—Handles the position of the handle being adjustable with respect to the shaft
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2926—Details of heads or jaws
    • A61B2017/2927—Details of heads or jaws the angular position of the head being adjustable with respect to the shaft
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2926—Details of heads or jaws
    • A61B2017/2927—Details of heads or jaws the angular position of the head being adjustable with respect to the shaft
    • A61B2017/2929—Details of heads or jaws the angular position of the head being adjustable with respect to the shaft with a head rotatable about the longitudinal axis of the shaft
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/305—Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms
    • A61B2034/306—Wrists with multiple vertebrae

Definitions

  • the present invention relates to a minimally invasive surgery instrument having a curved shaft, and more particularly to a minimally invasive surgical instrument comprising a bend in at least a portion of the shaft.
  • Minimally invasive surgery is a surgical technique that minimizes surgical incisions by performing surgery by inserting surgical instruments into the body of a patient (or animal, etc. subject to the surgery) through at least one small incision.
  • Such minimally invasive surgery may help to reduce the metabolic process changes in the patient after the surgery, which may help to shorten the patient's recovery period. That is, the application of minimally invasive surgery can shorten the hospital stay after surgery and allow the patient to return to normal life within a short time after surgery. Minimally invasive surgery may also reduce pain the patient feels while reducing scarring in the patient after surgery.
  • the most common form of minimally invasive surgery is endoscopic surgery.
  • the most common type of surgery is laparoscopic surgery with minimally invasive irradiation and surgery in the abdominal cavity.
  • laparoscopic surgery With minimally invasive irradiation and surgery in the abdominal cavity.
  • the patient's abdomen is filled with gas, and at least one small incision is made to provide an entrance to the laparoscopic surgical tool, followed by the insertion of a trocar. Will be performed.
  • a user In performing such an operation, a user generally enters a laparoscopic surgical tool through a trocar and manipulates (or controls) it outside the abdominal cavity.
  • Such laparoscopic surgical instruments generally include laparoscopics (for observation of surgical sites, etc.) and other work tools.
  • the working tool is similar to that used in conventional open surgery, except that the working end (or distal end) of each tool is spaced apart from the handle or the like by a predetermined shaft. That is, the work tool may include, for example, a clamp, grasper, scissors, stapler, needle holder, and the like.
  • the user monitors the operation progress by a monitor that displays an image of the surgical site taken by the laparoscopic. Similar endoscopic techniques are used throughout laparoscopy, pelvis, arthroscopy, hydrocephalus, paranasal, uterine, kidney, bladder, urethral, renal and so on.
  • the present inventor have developed various minimally invasive surgical instruments that can be usefully used for the minimally invasive surgery as described above, and their structural features and effects are characterized by Korean Patent Application No. 2008-51248, 2008. It has been disclosed through -61894, 2008-79126 and 2008-90560 (the specifications of the Korean patent applications should each be regarded as incorporated herein in their entirety).
  • the inventor (s) has introduced through the Korean Patent Application Nos. 2010-115152 and 2011-3192 regarding minimally invasive surgical instruments whose functions are improved to be more advantageous to the user and the patient.
  • the specifications of the patent applications are each to be regarded as incorporated herein in their entirety).
  • the inventor (s) now proposes, through this specification, a minimally invasive surgical instrument that is more convenient for a user to operate while still having the functional advantages of the minimally invasive surgical instrument introduced through the Korean patent applications.
  • the present invention aims to solve all of the above-mentioned problems of the prior art.
  • Another object of the present invention is to provide a minimally invasive surgical instrument capable of preventing collision of end effectors even when two or more are used together.
  • a minimally invasive surgical instrument comprising: a shaft, an end effector connected to one end of the shaft, a joint part interposed between the shaft and the end effector, and the end effector connected to the joint part.
  • Minimally invasive surgical instruments are provided that can be delivered.
  • a minimally invasive surgical instrument having a curved shaft and good roll direction operating characteristics of the end effector.
  • a minimally invasive surgical instrument is provided that can prevent the impact of the end effector.
  • a minimally invasive surgical instrument capable of preventing interference with the handle portion.
  • FIG. 1 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the interior of the first curved portion 131 and the second curved portion 132 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first flexible resin 133 of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view showing in detail the configuration of the first flexible resin 133 of FIG. 2.
  • FIG. 5 is an exploded view illustrating a part of the handle part 110 of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the end effector 100 shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the handle part 110 illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the roll control unit 145 shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the end effector 100 and the pitch operation unit 160 shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a side view of the pitch operation unit 160 shown in FIG. 11, and FIG. 13 is a top view thereof.
  • FIG. 14 is a perspective view of the pitch control unit 164 and the yaw control unit 138 shown in FIG. 10, and FIG. 15 is an exploded perspective view of some components thereof.
  • 16 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an exploded view of the first curved portion 251 of FIG. 16.
  • FIG. 18 is an exploded view illustrating the second curved portion 252 and the rotation manipulation unit 220 of FIG. 16.
  • FIG. 19 is a side view of the rotation manipulation unit 220 of FIG. 16.
  • 20 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is an exploded view of some components of FIG. 20.
  • 22 is a side view of the end effector 100 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a side view and a perspective view of a joint link according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is an exploded view of the joint 160 ′ according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a state in which a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 are disposed in the joint part 160 ′ illustrated in FIG. 24.
  • 26 and 27 are views illustrating an interior of the rotation manipulation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a conceptual diagram for explaining a joint motion performed at the joint portion 160 'by the gyro link 115' of the rotation manipulation unit 120 'according to one embodiment of the present invention.
  • 29 is a view showing the joint portion 160 ′ in the state where the joint motion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a view showing in more detail the rotary operation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • 31 is a flowchart illustrating a rolling operation of the end effector 100 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 32 is an exploded view of the rotation manipulation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • 33 is an exploded view of a gyro link 115 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 34 is a view showing a specific example of the configuration for fixing the handle portion 110 'with respect to the external rotary cylinder 121' according to one embodiment of the present invention.
  • 35 is a view showing the inside of the handle portion 110 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • 36 is an exploded view of the connection relationship between the roll sprocket 141 'and the opening / closing handle 142' according to the embodiment of the present invention.
  • 39 is a view showing the inside of the rotation manipulation unit 220 'according to another embodiment of the present invention.
  • 40 is a diagram illustrating a rotation manipulation unit 220 ′ according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 41 is an enlarged view of the first flexible resin 253 of FIG. 17.
  • FIG. 42 is a view showing the flexible link 215 and the annular member 258 of FIG. 18 in more detail.
  • FIG. 43 is a view illustrating the inside of the rotation manipulation unit 120 ′ of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 44 is a view showing angles of the end portion of the first effect portion 200 of the first curved portion 251 and the second curved portion 252 with respect to the shaft 250 main body, respectively.
  • FIG. 1 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a diagram illustrating the interior of the first curved portion 131 and the second curved portion 132 of FIG. 1.
  • the end effector 100 that can perform the operation by using a surgical tool (not shown) or by itself as a surgical tool, the end effector 100 according to the user's operation Handle portion 110 that can control the operation, the end effector 100 and one end disposed so that the end effector 100 can operate in a roll (roll) direction and the other end, the handle portion 110 is disposed, the handle It may include a shaft 130 connecting the unit 110, and the first curved portion 131 and the second curved portion 132 of the shaft 130.
  • the first curved portion 131 may be disposed close to the end effector 100 as shown
  • the second curved portion 132 may be disposed close to the handle portion 110 as shown.
  • the first curved portion 131 may be formed in a curved shape as shown in order to prevent collision of the end effector 100 when two or more minimally invasive surgical instruments are used together, and the second curved portion ( 132 may be formed in a shape that is extended outward from the longitudinal central axis of the shaft 130, as shown in order to prevent interference of the handle portion 110, etc. when two or more minimally invasive surgical instruments are used together. Can be.
  • the shaft 130 may include a first flexible resin 133, a second flexible resin 134, and a plurality of linear members 136 therein (the flexible resin may be formed of Teflon or the like, and is preferable.
  • the straight member 136 which may be cylindrical, may be formed of a non-flexible material).
  • the first flexible resin 133 and the second flexible resin 134 substantially correspond to the first curved portion 131 and the second curved portion 132 of the outer shaft 130, respectively, so that the end effector 100 is provided.
  • the straight line member 136 may be connected between the handle 110.
  • the end effector 100 may move in the roll direction even if the shaft 130 does not operate in the roll direction. (In this case, the flexible resins 133 and 134 and the straight member 136 may also operate in the roll direction together with the end effector 100).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first flexible resin 133 of FIG. 2.
  • 4 is a figure which shows the structure of the 1st flexible resin 133 of FIG. 2 in detail.
  • the first flexible resin 133 has a structure in which the bending member A that can be bent in the pitch direction and the bending member B that can be bent in the yaw direction are alternately arranged.
  • Can have The bending member A may consist of two disk-shaped members a1 and a3 and one connecting member a2 connecting them between them (preferably, the connecting member a2 is a disk-shaped member a1). And a predetermined central axis of a3).
  • This connecting member a2 may allow the bending member A to bend only in the pitch direction.
  • the bending member B can be configured to be bent only in the yaw direction.
  • FIG. 5 is an exploded view illustrating a part of the handle part 110 of FIG. 1.
  • the straight member 136 is connected with the roll sprocket 155, so that when the user rotates the roll sprocket 155, the second flexible resin 134 and the first flexible resin 133, which rotation is connected thereto. And end effector 100.
  • the shaft 130 does not operate in the roll direction, and only the flexible resins 133 and 134 and the linear member 136 operate in the roll direction, so that the end effector 100 does not perform other operations almost in a roll. Can operate in a direction.
  • the opening and closing wire 179 connected thereto may be pushed or pulled to open and close the end effector 100, the above-mentioned Korean patent As in the inventions of the applications.
  • FIG. 6 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is similar to the minimally invasive surgical instrument according to the first embodiment, the end effector 100, the handle portion 110, the shaft 130, the first curved portion 131, and the second curved portion. 132 may include.
  • the end effector 100 may perform yaw direction operations as well as roll direction operations and / or opening and closing operations.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is basically constructed according to the construction principle of the above-mentioned Korean Patent Application No. 2010-115152, but similarly to the minimally invasive surgical instrument according to Example 1, the shaft 130 has a first It may include a curved portion 131 and a second curved portion 132.
  • the first curved portion 131 or the second curved portion 132 need not necessarily include a flexible resin.
  • FIGS. 2 to 4 here, FIGS. 7 to 9 relating to Embodiment 1 of Korean Patent Application No. 2010-115152, corresponding to the present embodiment, is provided.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the end effector 100 shown in FIG. 6.
  • the end effector 100 may include forceps 101 (which may be referred to as “grabs”) that can pick up surgical instruments.
  • These tongs 101 may be pinched or spread by an opening and closing wire (not shown).
  • One end of the opening / closing wire is connected to the tongs 101 and the other end thereof is connected to the handle part 110, so that the force to open or close the forceps 101 from the handle part 110 is increased by the forceps 101.
  • An elastic body such as a spring attachment (not shown) may be used together to control one of the opening and closing of the tongs 101.
  • the end effector 100 is a connecting part 105, tongs 101, etc. for connecting and fixing the tongs 101 and the like to the roll gear 106 to be described later so that the tongs 101 and the like can operate in the roll direction.
  • a roll gear 106 capable of operating the connecting part 105 in the roll direction, and a first gear-coupled to the opposite side of the connecting part 105 of the roll gear 106 to rotate the roll gear 106. It may include a pinion 111 and a second pinion 112.
  • the first pulley 121 and the second pulley 122 may be coupled to the first pinion 111 and the second pinion 112, respectively.
  • first pinion 111 and the second pinion 112 may act on the action of the first wire 125 and the second wire 126 wound around the first pulley 121 and the second pulley 122, respectively. It can be rotated in the same direction or in the opposite direction. That is, the first wire 125 and the second wire 126 respectively face the first pulley 121 and the second pulley 122, and further, the first pinion 111 and the second pinion 112 are opposite to each other.
  • the roll gear 106 is rotated accordingly, and the tongs 101 and the like can operate in the roll direction.
  • the roll gear 106 rotates instead of itself.
  • the tongs 101 and the like can only act as an accessory for transmitting a force to operate in the yaw direction.
  • the first wire 125 and the second wire 126 will be described below with respect to controlling them so as to perform the above action.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the handle part 110 illustrated in FIG. 6.
  • 9 is an enlarged view of the roll control unit 145 shown in FIG. 8.
  • the handle unit 110 is connected to and fixed to one end of the shaft 130, the yaw control unit 138, the end effector 100 for controlling the end effector 100 to operate in the yaw direction, the roll direction It may include a roll control unit 145 for controlling to operate as, and a steering body 159 including and supporting the yaw control unit 138 and the roll control unit 145.
  • the yaw control unit 138 may include a yaw control unit body 139, a third pulley 141, and a fourth pulley 142.
  • the yaw control unit body 139 may be connected to and fixed to one end of the shaft 130.
  • the yaw control unit body 139 allows the third pulley 141 and the fourth pulley 142 and the portion other than the yaw control unit body 139 of the handle unit 110 to rotate together (that is, 3 pulley 141 and the fourth pulley 142 and the rotating shaft (which can act as a fixed shaft for the portion other than the yaw control unit body 139 of the handle portion 110) is plugged in, which Together with the yaw control unit body 139 can be rotated.
  • the first wire 125 and the second wire 126 are wound around the third pulley 141 and the fourth pulley 142, respectively, so that the steering body 159 is steered to control the third pulley 141 and the third wire.
  • the yaw direction operation as described above of the end effector 100 may be caused.
  • the roll control unit 145 the first wire 125 is connected to the pair of upper rack gear 146, the second wire 126 that can operate in the longitudinal direction is connected and Gears between a pair of lower rack gears 147 that can operate in the longitudinal direction, an upper pinion 148 gear-coupled between a pair of upper rack gears 146, and a pair of lower rack gears 147.
  • -Lower pinion 149 to be engaged, and roll steering gear 150 to be gear-coupled in common to upper pinion 148 and lower pinion 149.
  • the pair of upper rack gears 146 are a pair of rack gears gear-coupled to both sides of the upper pinion 148 and operating in opposite directions according to the operation of the upper pinion 148.
  • the pair of lower rack gears 147 are also a pair of rack gears that are gear-coupled to both sides of the lower pinion 149 and operate likewise.
  • the upper rack gear 146 and the lower rack gear 147 may operate along the rail 151 (for reference, FIG. 9 shows a portion of the rail 151 for the upper rack gear 146). Omitted for ease of observation of other components).
  • the end of the upper rack gear 146 and the lower rack gear 147 is provided with its own control screw 152, the first wire 125 or the second wire 126 ) May be linked here.
  • the steering screw 152 may function to adjust the tension of the wires (125, 126).
  • the upper pinion 148 and the lower pinion 149 may rotate about a corresponding axis (not shown) disposed with respect to the steering body 159.
  • the roll steering gear 150 is connected to the roll sprocket 155 shown in FIG. 6 (which may be coupled to rotate about the steering body 159) so that the user rotates the roll sprocket 155.
  • the upper pinion 148 and the lower pinion 149 may rotate in opposite directions.
  • This rotation of the upper pinion 148 and the lower pinion 149 causes the action of the pair of upper rack gears 146 and the pair of lower rack gears 147 to cause the first wire 125 and the second wire ( 126 may operate in opposite directions. This in turn can lead to roll direction operation of the end effector 100 as described above.
  • the steering body 159 further includes two pairs of supporting rods 156 supporting the first wire 125 and the second wire 126, respectively, between the yaw control unit 138 and the roll control unit 145.
  • a guide block 157 having a guide hole 158 formed between the support bar 156 and the roll control unit 145 to guide the transfer of the first wire 125 and the second wire 126 to the roll control unit 145. ) May be arranged.
  • the guide block 157 may be coupled to the end of the rail 151.
  • FIG. 10 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is similar to the minimally invasive surgical instrument according to the first embodiment, the end effector 100, the handle portion 110, the shaft 130, the first curved portion 131, and the second curved portion. 132 may include.
  • the minimally invasive surgical instrument may further include a pitch operating unit 160 and a pitch control unit 164 provided at both ends of the shaft 130 to allow the end effector 100 to operate in the pitch direction. . Therefore, according to the present embodiment, the end effector 100 can perform not only yaw direction operation, roll direction operation, and / or opening / closing operation, but also pitch direction operation.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is basically constructed according to the construction principle of the above-mentioned Korean Patent Application No. 2010-115152, but similarly to the minimally invasive surgical instrument according to Example 1, the shaft 130 has a first It may include a curved portion 131 and a second curved portion 132.
  • the first curved portion 131 or the second curved portion 132 need not necessarily include a flexible resin.
  • the minimally invasive surgical instrument similarly includes a component that allows the end effector 100 to operate in the yaw direction or the roll direction.
  • FIGS. 6 to 10 here, FIGS. 11 to 15
  • Embodiment 2 of Korean Patent Application No. 2010-115152 corresponding to the present embodiment is provided.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the end effector 100 and the pitch operation unit 160 shown in FIG. 10.
  • the pitch operation unit 160 may be disposed between the end effector 100 and the shaft 130 to allow the end effector 100 to operate in the pitch direction. It may further include a plurality of pulleys (161, 162) as shown. The operation of this pulley will be described below.
  • FIG. 12 is a side view of the pitch operation unit 160 shown in FIG. 11, and FIG. 13 is a top view thereof.
  • the first pitch pulley 161 and the first wire 125 and the second wire 126 may be stretched and supported in the pitch operation unit 160.
  • a two pitch pulley 162 may be provided.
  • the (virtual) rotation planes of the pitch pulleys 161 and 162 may be substantially orthogonal to the rotation planes of the first pulley 121 and the second pulley 122.
  • the first wire 125 from the handle portion 110 and from the shaft 130 spans over a portion of the upper portion of the second pitch pulley 162 as shown in FIG. 12 and again the first pitch pulley 161. It may be wound around the first pulley 121 after being over a portion of the bottom of the.
  • a portion of the first wire 125 spanning the first pitch pulley 161 and the second pitch pulley 162 is shown in the same principle as shown. It can be X-shaped with a portion of the second wire 126 that can be spanned and wound (for reference, such a configuration would be advantageous for maintaining tension and supporting the first wire 125 and the second wire 126). Can be).
  • the first wire 125 spans the first and third of the plurality of second pitch pulleys 162 and again the first of the plurality of first pitch pulleys 161. And after the third one is wound on the first pulley 121.
  • the second wire 126 spans the second and fourth of the plurality of second pitch pulleys 162 and again the second of the plurality of first pitch pulleys 161. And after the fourth one, may be wound around the second pulley 122. Accordingly, as shown in FIG. 13, the first wire 125 and the second wire 126 may be disposed in the pitch operation unit 160 without being entangled with each other.
  • the first pitch wire 163 is connected to the end effector 100 side of the pitch operation unit 160 so that the end effector 100 can operate in the pitch direction. It can be fixed.
  • the second pitch wire (not shown) may be connected and fixed on the same principle as that of the first pitch wire 163 on the side of the same part (not shown).
  • the direction in which the effector 100 operates (for example, counterclockwise in FIG. 12) is the direction in which the end effector 100 operates (for example, clockwise in FIG. 12) by the first pitch wire 163. It may be desirable to connect and fix the second pitch wire so as to be opposite to each other).
  • the second pitch pulley 162 for pitch direction operation of the end effector 100 may be a fixed pulley (ie, a pulley fixed to its axis).
  • FIG. 14 is a perspective view of the pitch control unit 164 and the yaw control unit 138 shown in FIG. 10, and FIG. 15 is an exploded perspective view of some components thereof.
  • the other end of the first pitch wire 163 having one end connected to and fixed to the pitch operation unit 160 passes through the shaft 130 and the pitch control unit 164 as shown in FIG. 15. It may be connected to and fixed to the yaw control unit 138.
  • the pitch control unit 164 may be provided in a state coupled to the yaw control unit 138, as shown in FIG.
  • the first pitch wire 163 from the shaft 130 spans the third pitch pulley 166 and the fourth pitch pulley 167 included in the pitch control unit 164, yaw steering is performed.
  • the part 138 for example, in a part as shown in FIG. 15, it may be connected and fixed.
  • the first pitch wire 163 is pulled out of the end effector 100 as described above. Pitch directional operation can be caused.
  • the second pitch wire may also be connected and fixed on the same principle as the first pitch wire 163 (however, the user moves the handle part 110 upward in the pitch direction (that is, in FIGS. 14 and 15).
  • the second pitch wire may be pulled to cause pitch direction operation of the end effector 100 as described above).
  • the third pitch pulley 166 may be a rotary pulley to assist the transfer of the first pitch wire 163 and the second pitch wire
  • the fourth pitch pulley 167 is a rotation that can be inserted into the shaft hole 169 It may be a fixed pulley which is substantially fixed while the handle portion 110 is operated in the pitch direction about an axis (not shown).
  • the present embodiment has been described by way of example, but those skilled in the art changed this embodiment so that the end effector 100 operates in the pitch direction by the action of the roll gear 106 or the like and / or a separate yaw It will be apparent that it may be configured to operate in the yaw direction by the action of an operation unit (not shown).
  • 16 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is similar to the minimally invasive surgical instrument according to the first embodiment, the end effector 200, the handle portion 210, the shaft 250, the first curved portion 251, and the second curved portion. 252 may include.
  • the minimally invasive surgical instrument is connected to the shaft 250 and the handle portion 210 and may cause a predetermined joint movement and the rotation operation unit 220 and the end effector 200 can perform a predetermined fixing function And a joint part 260 that connects the shaft 250 and performs a predetermined joint movement. Therefore, according to this embodiment, the end effector 200 can perform the pitch direction operation, yaw direction operation, roll direction operation and / or opening and closing operation.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is basically constructed according to the construction principle of the above-mentioned Korean Patent Application No. 2011-3192, but similarly to the minimally invasive surgical instrument according to Example 1, the shaft 250 has a first It may include the curved portion 251 and the second curved portion 252.
  • FIG. 44 is a view showing angles of the end portion of the first effect portion 200 of the first curved portion 251 and the second curved portion 252 with respect to the shaft 250 main body, respectively.
  • an angle formed by the end of the first effect portion 200 toward the end effector 200 with respect to the shaft 250 body is referred to as ⁇ (alpha), and the second curved portion 252 is connected to the shaft 250 body.
  • the angle formed with respect to can be referred to as ⁇ (beta).
  • Specific values of ⁇ and ⁇ may be freely selected by those skilled in the art for implementing the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment, but the roll direction motion of the end effector 200 may be different from that of the end effector 200. For example, in order not to affect the pitch direction motion or yaw direction motion, it may be desirable to make the values of ⁇ and ⁇ substantially equal to each other (this may be the same with respect to other embodiments described later). .
  • FIG. 17 is an exploded view of the first curved portion 251 of FIG. 16.
  • the first flexible resin 253 may be included in the first curved portion 251, which is formed by the straight member 256 and the flexible resin in the joint portion 260 and the second curved portion 252 described below. It may be connected. The first flexible resin 253 may transmit the rotation from the handle portion 210 to the end effector 200 so that the end effector 200 operates in the roll direction with almost no other operation.
  • FIG. 41 is an enlarged view of the first flexible resin 253 of FIG. 17.
  • a plurality of through holes may be formed in the first flexible resin 253 as shown.
  • the plurality of through holes are for a plurality of wires that may be spanned between the flexible link and the joint portion 260, which will be described later, and the plurality of wires are not in one side or tangled with each other in the first curved portion 251. It may serve to maintain a predetermined position in the state.
  • the end effector 200 or the joint 260 of FIG. 17 may be described below.
  • FIG. 18 is an exploded view illustrating the second curved portion 252 and the rotation manipulation unit 220 of FIG. 16. 19 is a side view of the rotation operation part 220 of FIG.
  • the second flexible resin 254 in the second curved portion 252 may be connected with the first flexible resin 253 by the straight member 256, and at least a portion of the substantially cylindrical straight member disposed in the shaft 250.
  • 257 may be connected to the flexible link 215 in the rotation manipulation unit 220.
  • Such a flexible link 215 may be basically formed in a shape similar to the flexible resin as described above, but may be larger in size (in particular, the diameter of the disk member).
  • a portion of the cylindrical straight member 257 may be surrounded by the annular member 258 in the rotation manipulation unit 220 as shown.
  • the annular member 258 may be configured in a form suitable for allowing the cylindrical linear member 257 to operate only in the roll direction with respect to the rotary cylinder 221 belonging to the rotation manipulation unit 220.
  • the flexible link 215 is bent in the operated direction when the user manipulates the handle part 210 in the pitch direction or the yaw direction with respect to the shaft 250, the annular member 258, and the rotating cylinder 221. It may be a component that pushes or pulls a plurality of wires connected between the joint parts 260 so that the end effector 200 operates in the pitch direction or the yaw direction.
  • the flexible link 215 transmits the rotation according to the second flexible resin 254 by the cylindrical linear member 257, and furthermore, the first flexible resin 253.
  • it may be a component to deliver to the end effector (200). That is, the end effector 200 may be operated in the roll direction according to the rotation of the roll sprocket 241.
  • the handle portion 210 and the flexible link 215 may have the shaft 250, the annular member 258, and the rotating cylinder ( A rotating cylinder fixing part 225 that can be fixed with respect to 221 can be further employed.
  • the rotating cylinder fixing part 225 may be an annular part made up of a plurality of segments, which may be tightened by a predetermined external force to narrow its inner diameter.
  • FIG. 42 is a view showing the flexible link 215 and the annular member 258 of FIG. 18 in more detail.
  • the flexible link 215 may be formed with a plurality of through holes through which a plurality of wires through which the joint 260 and the joint 260 can be connected and bound. It may be desirable that the pattern in which the through-hole is formed is similar to the through-hole pattern on the gyro rotating plate of the invention of Korean Patent Application No. 2011-3192.
  • the annular member 258, as shown may be formed with a plurality of through-holes to prevent the plurality of wires connected between the flexible link 215 and the joint portion 260 is not squeezed to one side or tangled with each other. This annular member 258 may also solve the problem that the wire is pinched by other components of the rotation manipulation unit 220.
  • the wire penetrates the through hole of the annular member 258, but has a cylindrical straight member 257, a second flexible resin 254, a straight member 256 and / or a shaft 250.
  • the first flexible resin 253 may be connected between the flexible link 215 and the joint portion 260 without penetrating through the first flexible resin 253.
  • FIG. 20 is a view showing the overall appearance of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention.
  • reference numeral n and reference numeral n 'in the present specification may be used to represent completely different components.
  • the minimally invasive surgical instrument like the minimally invasive surgical instrument according to the first embodiment, the end effector 100 ', the handle portion 110', the shaft 150 ', the first curved portion C1 and It may include a second curved portion (C2).
  • the minimally invasive surgical instrument may be connected to the shaft 150 'and the handle portion 110' and cause a predetermined joint movement, and a rotation manipulation unit 120 'capable of performing a predetermined fixing function, and an end effector. It may further include a joint portion 160 ′ connecting the 100 and the shaft 150 ′ and performing a predetermined joint movement. Therefore, according to the present embodiment, the end effector 100 'can perform the pitch direction operation, the yaw direction operation, the roll direction operation and / or the opening and closing operation.
  • the minimally invasive surgical instrument according to the present embodiment is basically constructed according to the construction principle of the above-mentioned Korean Patent Application No. 2011-3192, but similarly to the minimally invasive surgical instrument according to Example 1, the shaft 150 '
  • the first curved part C1 and the second curved part C2 may be included.
  • the first curved portion C1 and the second curved portion C2 are each roll rolled sprocket 141 'by the first flexible resin (not shown) and the second flexible resin (not shown) constituting each of them.
  • the rotational force generated by rotating is transmitted to the end effector 100 'via the shaft 150'.
  • first flexible resin and the second flexible resin of this embodiment may also include a plurality of through holes for the plurality of wires as shown in FIG. 41.
  • FIGS. 2 to 21 here, FIGS. 21 to 40
  • FIGS. 21 to 40 descriptions regarding FIGS. 2 to 21 relating to the embodiments of Korean Patent Application No. 2011-3192 corresponding to the present embodiment are provided.
  • 21 is an exploded view of some components of FIG. 20. 21 illustrates the main components of the end effector 100 'and the joint 160' in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the end effector 100 ′ is connected to an end of the forceps 101 ′ (which may be referred to as a “grip”) and to the end of the forceps 101 ′, which is capable of picking up a predetermined object such as a surgical tool.
  • a predetermined object such as a surgical tool.
  • Support tube 106 ' may include a spring (not shown) for operating bellows link 105'.
  • the joint portion 160 ′ is sequentially disposed between the first connector 171 ′ and the second connector 172 ′ for connection to the shaft 150 ′ and the end effector 100 ′. It may include a first articulation link 181 ′, a second articulation link 182 ′, and a third articulation link 183 ′.
  • FIG. 22 is a side view of the end effector 100 ′ according to an embodiment of the present invention. This figure is partly projected in view (ie in this figure the interior of the sheath surrounding the bellows link 105 'and support tube 106', which is provided for internal use of the minimally invasive surgical instrument of the present invention). Although not explicitly stated below, it is to be understood that other components may also be enclosed in such enclosures as required). According to the user's manipulation of the handle portion 110 ', an opening and closing wire (not shown) that can be disposed between the end effector 100' and the handle portion 110 'extends it to the bellows link 105'.
  • the bellows link 105 ' When a force is applied, the bellows link 105 'is stretched, and the tongs 101' can be pinched out of the default state as shown in FIG. 22 (i.e., the tongs 101 'are operated on). Tools, etc.). However, if the above force is not applied to the bellows link 105 ', the tongs 101' may be opened while the bellows link 105 'is contracted by the restoring force of the spring as described above (i.e., the tongs ( 101 ') can pick up surgical instruments, etc.). Of course, according to the selection by those skilled in the art, it is also possible to configure the tongs 101 'to be closed in the original state and to be opened in the other state.
  • FIG. 23 is a side view and a perspective view of a joint link according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 24 is an exploded view of the joint portion 160 'according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a state in which a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 are disposed on the joint portion 160 'shown in FIG.
  • the articulation portion 160 ′ may include a first connection portion 171 ′ and a second connection portion 172 ′, a first articulation link 181 ′, and a second joint.
  • a plurality of through holes 161 ' (each through hole 161') can be paired to provide a through path to the wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2.
  • an inclined surface 165 ' for smooth joint movement of the joint 160' and a rotating link 166 'for providing a rotatable connection between the joint links or between the joint and the joint link.
  • the axis of rotation for rotation link 166 ' is not shown).
  • two pairs of rotary links 166 ′ belonging to one articulated link may be arranged in pairs on both sides of the articulated link, in this case a pair of rotary links 166 ′.
  • the placement direction of may be substantially orthogonal to the placement direction of the other pair of rotary links 166 '.
  • the joint part 160 ′ is referred to as a joint (for convenience, denoted as 'P') for the pitch direction operation of the end effector 100 ′ and a joint (for convenience, as 'Y' for the yaw direction operation). ) May be included in the order of PYPY (or YPYP).
  • the joint link is a pair of rotary links 166 'of another joint link (or connecting portion) engaged therewith around the pair of rotary links 166'. ) May have a predetermined groove.
  • those skilled in the art can freely change the specific configuration of the joint link according to their selection, but preferably, by arranging a plurality of through holes 161 'close to the circumference of the joint links,
  • the torque (P-W1, Y-W1, P-W2, or Y-W2) as described below to pass through can be made as large as possible for the articulation link.
  • to make the rotary link 166 'described above less susceptible to interference by the wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2 It can also be placed close to the center of the articulation link.
  • a plurality of wires (P-W1, Y-W1, P-W2 and Y-W2) for joint movement in the joint portion 160 ' Respectively, the first joint link 181 ', the second joint link 182', and the third joint link 183 'pass through the through hole 161' of the first connecting portion 171 'from the shaft 150'.
  • the second connection part 172 ′ may be connected.
  • these wires P-W1, Y-W1, P-W2 or Y-W2 may be connected to the first articulation link 181 ', the second articulation link 182', the third articulation link 183 'or
  • the second connection portion 172 ′ may be disposed through the corresponding through hole.
  • the wire of the same kind as each of the plurality of wires may be further spanned.
  • 26 and 27 are views illustrating an interior of the rotation manipulation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • 28 is a conceptual diagram for explaining a joint motion performed at the joint part 160 'by the gyro link 115' of the rotation manipulation part 120 'according to one embodiment of the present invention.
  • the yaw of the end effector 100 ′ which is formed between the yaw joint (ie, the first articulated link 181 ′ and the second articulated link 182 ′, which is to be articulated by the wire Y-W1.
  • the rotation angle of the joint for directional motion is referred to as YA1 for convenience, and the other yaw joint (ie, the third joint link 183 'and the second connection portion 172' which is subjected to the joint motion by the wire Y-W2).
  • the rotation angle of the joint for yaw direction motion of the end effector 100 ′ formed therebetween may be referred to as YA2 for convenience.
  • the wire Y-W1 connected to the second articulation link 182 ' is one of several through holes of the gyro link 115' to be described below. It may be connected to the inner one, the wire (Y-W2) that is connected to the second connection portion 172 'may be connected to the outer one of the various through holes of the gyro link 115'.
  • the distance between the inner through hole of the gyro link 115 'and the center of the gyro link 115' is r1
  • the outer through hole of the gyro link 115 'and the gyro link ( The distance between the centers of 115 ') can be referred to as r2.
  • the end effector 100 when implementing the minimally invasive surgical instrument according to the present invention, is operated in the yaw direction or the pitch direction by adjusting a value of r1: r2 as necessary.
  • the dispersion of the rotation angle can be determined.
  • FIG. 29 is a view showing the joint portion 160 ′ in the state where the joint motion according to an embodiment of the present invention.
  • the first connection portion 171 ′ that is in contact with the first articulation link 181 ′ and the second connection portion 172 ′ that is in contact with the third articulation link 183 ′ are respectively formed.
  • the first articulation link 181 ′ and the third articulation link 183 ′ may be connected by the rotation link 166 ′, and a corresponding surface may include an inclined surface similar to the inclined surface 165 ′ of the articulated link.
  • the range of the rotation angle in the pitch direction and yaw direction of the joint portion 160 ' may be preferably +90 degrees to -90 degrees, in which case the inclination angle of the inclined surface 165' of the connecting portion and the joint link is about 22.5. May be uniform.
  • FIG. 30 is a view showing in more detail the rotary operation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • the rotation manipulation unit 120 ′ may perform gyro movement with a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 connected as described above.
  • a plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 may be spread over the gyro rotating plate of the gyro link 115 '(for this, the gyro rotating plate of the gyro link 115'). It may also have multiple (inside and outside) through holes).
  • the user grips the handle 110' and the handle 110 'is the shaft ( 150 'to operate in the pitch direction or the yaw direction, that is, the gyro rotating plate of the gyro link 115' operates in the pitch direction or the yaw direction with respect to the shaft 150 '.
  • Y-W1, P-W2 or Y-W2) may be pushed or pulled as a whole so that articulation for end effector 100 'is performed at joint 160'.
  • a through link 116 ′ may be further disposed in the rotation manipulation unit 120 ′ which may provide an intermediate through path for the plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2. It may be.
  • the rotary manipulator 120 includes an outer rotary cylinder 121', a gyro link 115 'and a through link 116' therein, and has only a roll direction with respect to the outer rotary cylinder 121 '. It may mainly include an internal rotary cylinder 122 'that can be operated.
  • the handle portion 110 ' may operate in the pitch direction or yaw direction with respect to the outer rotary cylinder 121' and the inner rotary cylinder 122 'according to the user's manipulation thereof (i.e., the gyro link
  • the gyro spin plate of 115 ' may operate in the pitch direction or the yaw direction with respect to the outer tumbler 121' and the inner tumbler 122 ', which may lead to joint motion in the joint 160'. have.
  • the rotating cylinder fixing part 125' surrounding the outer rotating cylinder 121 ' (preferably, is an annular part composed of a plurality of pieces). ) Is tightened to fix the handle portion 110 'with respect to the outer rotary tube 121', thereby preventing any (following) joint movement from occurring in the joint portion 160 '.
  • FIG. 31 is a flowchart illustrating a rolling operation of the end effector 100 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • the parts indicated by ⁇ 31 in FIG. 31 are portions in which the curved portion C1 or C2 is formed.
  • the handle portion 110 ' may be provided with a roll sprocket 141'.
  • the gyro link 115 The gyro wheel of ') can be operated together in the roll direction. This in turn leads to a roll direction operation of the inner rotary cylinder 122 'directly connected to the gyro link 115' and a roll direction operation of the shaft 150 'fixed thereto, thereby finally end effector 100'. Can result in roll direction operation.
  • the handle portion 110 'and the outer rotary tube 121' may be fixed to each other, in this situation in the joint portion 160 'of the end effector 100' While the joint motion of is constrained, the roll direction motion of the plurality of wires P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2 spanning the gyro link 115 'may be free.
  • this tension action is also applied to the shaft 150'.
  • the end effector 100 ' can be operated in the roll direction as shown in FIG. 31 while maintaining the state of the joint motion of the joint portion 160'.
  • FIGS. 32 to 34 The arrangement or connection state of the above-described components may be described with reference to FIGS. 32 to 34.
  • 32 is an exploded view of the rotation manipulation unit 120 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • 33 is an exploded view of a gyro link 115 'according to an embodiment of the present invention.
  • 34 is a view showing a specific example of the configuration for fixing the handle portion 110 'with respect to the external rotary cylinder 121' according to one embodiment of the present invention.
  • the inner rotating cylinder 122 ' has a angular end of the shaft 150' at its end, so that the shaft 150 'also moves in the roll direction as it operates in the roll direction. You can do that.
  • the inner rotary cylinder 122 ' may be included in the outer rotary cylinder 121' with a portion thereof as shown. Therefore, the operation which the inner rotating cylinder 122 'can perform independently from the outer rotating cylinder 121' may be only a roll direction operation.
  • the rotating cylinder fixing part 125 ′ connected to the handle part 110 ′ may be easily tightened because it may be an annular part composed of a plurality of segments as shown.
  • the handle part 110 ′ may be fixed with respect to the outer rotating cylinder 121 ′.
  • the inner cylinder of the rotating cylinder fixing ring 131 'surrounding the rotating cylinder fixing part 125' is a rotating cylinder fixing pin which is operated in accordance with the operation in the handle portion 110 'which will be described later It is narrowed by 132 'can easily grasp the principle that the handle portion 110' and the outer rotary cylinder 121 'is fixed to each other.
  • the gyro link 115 ′ in particular, the gyro rotating plate is connected to the roll sprocket 141 ′, so that the gyro link 115 ′ moves in the roll direction according to the rotation of the roll sprocket 141 ′. can do.
  • FIG. 35 is a view showing the inside of the handle portion 110 ′ according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 shows the main components of the handle portion 110 'in addition to the rotary pin 132' and roll sprocket 141 'described above.
  • Examples of such a major component include a latch capable of converting the rotational movement of the opening / closing handle 142 'and the opening / closing handle 142' which can control the opening and closing of the end effector 100 'to the forward and backward movement of the opening and closing wire.
  • Gear 143 ' (preferably, this latch gear 143' may also be used to fix the opening and closing control state of the opening and closing handle 142 '), and the forward and backward movement of the rotating cylinder fixing pin 132' It is used to convert the rotational movement of the fixed handle 145 'and the fixed handle 145' into the forward and backward motion of the rotating cylinder fixing pin 132 ', which can control the movement (or pin open / tight movement).
  • Sliding accessory 146 ' which may be included.
  • the auxiliary handle 148 ' which may be additionally included, may constrain the rotational movement of the fixing handle 145' as necessary to ensure that the handle portion-outer rotary cylinder fixing as described above is held tight. .
  • the end effector 100 ' is articulated by manipulating the handle portion 110' with respect to the shaft 150 '.
  • the joint is fixed to a predetermined surgical site, and the handle portion 110 'is fixed to the external rotary tube 121' to fix the joint motion state, and the roll sprocket 141 'is rotated to end the effector 100'.
  • the user can precisely and simply perform a surgical operation (eg, suture by round needle) for the surgical site.
  • 36 to 38 are views illustrating a connection relationship between the roll sprocket 141 'and the opening / closing handle 142' according to the embodiment of the present invention.
  • 36 is an exploded view of the connection relationship between the roll sprocket 141 'and the opening / closing handle 142' according to the embodiment of the present invention.
  • 37 and 38 are enlarged perspective views of the connection relationship.
  • the roll sprocket 141 'and the opening / closing handle 142' may be connected through a ferrule insertion tube 192 ', a screw 193', a hinge 194 ', and the like.
  • the ferrule insertion tube 192 ' has a ferrule insertion hole 195' so that the ferrule of the opening and closing wire can be inserted and fixed thereto.
  • the screw 193 ' may be coupled to the ferrule insertion tube 192' by screwing / unscrewing, where the length of the ferrule insertion tube 192 'and the screw 193' is coupled to the screw 193 '. ), Depending on the number of tightening / loosening.
  • the user can adjust the tension of the opening and closing wires to the extent necessary by adjusting the length of the ferrule insertion tube 192 'and the screw 193' is coupled before the operation.
  • the hinge 194 ' acts together with the above-described latch gear 143' or independently from the latch gear 143 'to convert the rotational movement of the open / close handle 142' into the forward and backward motion of the open / close wire. It can be used to.
  • 39 is a view showing the inside of the rotation manipulation unit 220 'according to another embodiment of the present invention.
  • the configuration of the rotation manipulation unit 120 ′ according to the exemplary embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 32 and the like.
  • a configuration of the rotation manipulation unit 220 ′ according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 39.
  • detailed description of parts similar to the configuration of the rotation manipulation unit 120 ′ of the configuration of the rotation manipulation unit 220 ′ will be omitted.
  • the rotary manipulator 220 ' works together with the outer rotary cylinder 221', the inner rotary cylinder 222 ', and the second rotary cylinder fixing part 227' which will be described later to be fixed with respect to the outer rotary cylinder 221 '. Which is inserted into the space between the first rotating cylinder fixing part 225 ', the outer rotating cylinder 221' and the first rotating cylinder fixing part 225 ', and is pressed by the first rotating cylinder fixing part 225'.
  • the second rotating cylinder fixing part 227 ' which can be fixed against the outer rotating cylinder 221', and the second rotating cylinder fixing part 227 'are advanced from the original position, so that the second rotating cylinder fixing part ( 227 ') may include a rotating cylinder fixing means 230'to be inserted into the space.
  • the first rotating cylinder fixing part 225 ' can have its front end portion 226' fixed or unlocked relative to the outer rotating cylinder 221 ', in each case the handle portion 110'. ) May be fixed or released relative to the outer rotary cylinder 221 'and further to the shaft 150'.
  • the front end portion 226 ' may be composed of an elastic body spaced apart from the outer rotary cylinder 221' by a predetermined interval in the original state.
  • the second rotating cylinder fixing part 227 ' may be an annular part capable of performing a forward movement by the fixing screw 231' as the fixing screw 231 'is tightened.
  • the second rotating cylinder fixing part 227 ' is not pushed by the fixing screw 231', the second rotating cylinder fixing part 227 'is actuated by the first rotating cylinder fixing part 225', in particular, the front end portion 226 '. By this, it is possible to return to the original position by performing the backward movement.
  • the rotating cylinder fixing means 230 ' is disposed in the handle portion 110' and has a fixing screw 231 'having a shape capable of advancing the second rotating cylinder fixing part 227' as it is tightened.
  • connection parts 235 'and 236' which are eccentrically connected to the head portion 232 'of the fixing screw 231' and which can rotate the fixing screw 231 'by operating in accordance with a rotational movement of a fixing knob (not shown). ) May be included.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a rotation manipulation unit 220 ′ according to another embodiment of the present invention.
  • the rotation manipulation unit 220 'shown in FIG. 40 has a configuration such that fixing to the external rotating cylinder 221' is achieved in a manner different from that of the rotation manipulation unit 220 'shown in FIG.
  • the rotary operation unit 220 ′ surrounds the external rotary cylinder 221 ′, the internal rotary cylinder 222 ′, and the external rotary cylinder 221 ′, and applies pressure to the external rotary cylinder 221 ′, thereby applying an external rotary cylinder 221.
  • a pressing cylinder 250' which allows the fixation to '
  • a pushing plate 250' that can push the pressing cylinder 250 'against the outer rotating cylinder 221'
  • a pushing plate 255 May be connected to a lower end of ') and may allow the connecting plate 256', 257 ', and 258' to rotate and push the pushing plate 255 'according to a predetermined operation.
  • the connecting parts 256 ', 257' and 258 ' are operated and sequentially operated, the lower end of the pushing plate 255' is opposite to the end effector 100 ', and the upper end thereof is The movement may be in the direction of the end effector 100 '. Accordingly, when the upper end of the pushing plate 255 'pushes the pressure cylinder 250' in the direction of the end effector 100 ', the pressure cylinder 250' surrounds the outer rotary cylinder 221 'and Pressure may be applied to achieve a fixation to the external rotating cylinder 221 ′.
  • FIG. 43 is a view illustrating the inside of the rotation manipulation unit 120 ′ of the minimally invasive surgical instrument according to another embodiment of the present invention. Components not shown in the present embodiment may be regarded as corresponding to the corresponding elements in the fifth embodiment.
  • the second flexible resin (not shown) (substantially contained within the second curved portion C2) and the first flexible resin (not shown) (substantially included within the first curved portion C1) It may be operated in the roll direction. This may eventually lead to the roll direction operation of the joint 160 'and the end effector 100' by the connection configuration as described in the fourth or fifth embodiments.
  • the components are suitable for being driven by a motor based system (not shown) such as a surgical robot or the like.
  • a motor based system such as a surgical robot or the like.
  • an electric motor (not shown) included in a surgical robot may be configured to directly rotate the linear member 136 or the roll sprocket 155 so that the end effector 100 operates in the roll direction. can do.
  • the electric motor can control the opening or closing of the end effector 100 by performing driving to pull the opening / closing wire directly.
  • the system may fix the rolling state of the end effector 100 by directly controlling the drive of the electric motor.
  • an electric motor (not shown) included in the surgical robot may have an end by directly driving the first pitch wire 163 and / or the second pitch wire.
  • the effector 100 may be operated in the pitch direction.
  • the end effector 100 may operate in the pitch direction by directly manipulating the deformed handle part 110 in the pitch direction.
  • the electric motor may drive the end effector 100 in the yaw direction or the roll direction by directly driving and pulling the first wire 125 and / or the second wire 126.
  • the electric motor may directly manipulate the deformed handle part 110 in the yaw direction (or alternatively, directly rotate the third pulley 141 and the fourth pulley 142 in the same direction) or roll sprocket ( Direct rotation of the 155 (alternatively, direct rotation of the roll steering gear 150) may cause the end effector 100 to operate in the yaw or roll direction.
  • the electric motor can control the opening or closing of the tongs 101 by directly driving the opening / closing wire.
  • the system can fix the joint motion state, rolling state or open / close state of the end effector 100 by directly controlling the drive of the electric motor.
  • an electric motor included in the surgical robot may be used to directly direct the gyro wheel of the flexible link 215 or the gyro link 115 'to the pitch direction or yaw direction.
  • the end effector 200 or 100 ' can be articulated.
  • the electric motor may cause the end effector 200 or 100 'to perform joint motion by directly operating a predetermined rotating plate in the rotation manipulation unit 220 or 120' in the pitch direction or the yaw direction.
  • the electric motor drives a pull to directly pull some of the plurality of wires (P-W1, Y-W1, P-W2, and Y-W2) so that the end effector (200 or 100 ') performs joint motion. You can also do that.
  • the end effector 200 or 100 ′ may be articulated by directly manipulating the handle 210 or 110 ′ in which the electric motor is deformed.
  • the electric motor may cause the end effector 200 or 100 'to operate in the roll direction by directly rotating the gyro wheel or roll sprocket 141' of the flexible link 215 or gyro link 115 '. have.
  • the electric motor can control the opening or closing of the tongs 201 or 101 'by directly driving the opening / closing wire.
  • the system can fix the joint motion, rolling or open / closed state of the end effector 200 or 100 'by directly controlling the drive of the electric motor.

Abstract

본 발명은 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트의 적어도 일부에 있어서 곡부를 포함하는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단에 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터 사이에 개입되는 관절부, 및 상기 관절부에 연결되어 있는, 상기 엔드 이펙터를 관절 운동시키기 위한 다수의 와이어를 포함하고, 상기 샤프트는 적어도 하나의 곡부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 곡부는, 상기 샤프트로부터 독립적으로, 상기 엔드 이펙터를 롤 방향으로 동작시키기 위한 힘을 그 내부에서 전달할 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.

Description

굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
본 발명은 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술(minimally invasive surgery) 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트의 적어도 일부에 있어서 곡부를 포함하는 최소 침습 수술 기구에 관한 것이다.
최소 침습 수술은, 적어도 하나의 작은 절개부를 통하여 환자(또는, 수술의 대상이 되는 동물 등)의 신체 내에 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행하는, 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.
이러한 최소 침습 수술은 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 단축시키는 데에 도움이 될 수 있다. 즉, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간이 단축될 수 있고, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통하여, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있다.
최소 침습 수술의 일반적인 형태는 내시경 수술이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술의 경우에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 적어도 하나의 작은 절개부를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입하는 과정을 거쳐서, 수술을 수행하게 된다. 이러한 수술의 수행 시에, 사용자는 트로카를 통하여 수술 부위 등에 복강경 수술 도구를 들여 보내고 복강 외부에서 그것을 조작(또는, 조종)하는 것이 일반적이다. 이러한 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 등의 관찰용)과 이 외의 작업 도구를 포함한다. 여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부(또는 말단 동작부)가 소정의 샤프트에 의하여 손잡이 등으로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술(open surgery)에서 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 한편, 사용자는 복강경에 의하여 찍히는 수술 부위 등의 영상을 표시하는 모니터에 의하여 수술 진행 상황을 모니터링하게 된다. 이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.
본 발명자(들)는 위와 같은 최소 침습 수술에 유용하게 사용될 수 있는 여러 가지 최소 침습 수술 기구를 다년간 개발하여 왔고, 이들의 구성상의 특징과 효과상의 특징을 한국특허출원 제2008-51248호, 제2008-61894호, 제2008-79126호 및 제2008-90560호를 통하여 개시한 바 있다(상기 한국특허출원들의 명세서들은 각각 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다). 이에 더하여, 본 발명자(들)는 사용자와 환자에게 더 유리하게끔 그 기능이 개선된 최소 침습 수술 기구에 관하여 한국특허출원 제2010-115152호 및 제2011-3192호를 통하여 소개한 바도 있다(상기 한국특허출원들의 명세서들은 각각 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다).
본 발명자(들)는 이제, 본 명세서를 통하여, 상기 한국특허출원들을 통하여 소개된 최소 침습 수술 기구의 기능적인 장점은 그대로 가지면서도 사용자가 조작하기에 더욱 편리한 최소 침습 수술 기구에 관하여 제안하는 바이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 굽은 샤프트를 가지면서도 엔드 이펙터의 롤 방향 동작 특성이 양호한 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 둘 이상이 함께 사용되는 경우에도 엔드 이펙터의 충돌을 방지할 수 있는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 둘 이상이 함께 사용되는 경우에도 핸들부의 간섭을 방지할 수 있는 최소 침습 수술 기구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 최소 침습 수술 기구로서, 샤프트, 상기 샤프트의 일단에 연결되는 엔드 이펙터, 상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터 사이에 개입되는 관절부, 및 상기 관절부에 연결되어 있는, 상기 엔드 이펙터를 관절 운동시키기 위한 다수의 와이어를 포함하고, 상기 샤프트는 적어도 하나의 곡부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 곡부는, 상기 샤프트로부터 독립적으로, 상기 엔드 이펙터를 롤 방향으로 동작시키기 위한 힘을 그 내부에서 전달할 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 구성이 더 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 굽은 샤프트를 가지면서도 엔드 이펙터의 롤 방향 동작 특성이 양호한 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
본 발명에 의하면, 둘 이상이 함께 사용되는 경우에도 엔드 이펙터의 충돌을 방지할 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
본 발명에 의하면, 둘 이상이 함께 사용되는 경우에도 핸들부의 간섭을 방지할 수 있는 최소 침습 수술 기구가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 제1 유연성 수지(133)에 관한 단면도이다.
도 4는 도 2의 제1 유연성 수지(133)의 구성을 자세하게 도시하는 도면이다.
도 5는 도 1의 핸들부(110)의 일부를 분해 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시되어 있는 엔드 이펙터(100)에 관한 확대도이다.
도 8은 도 6에 도시되어 있는 핸들부(110)에 관한 확대도이다.
도 9는 도 8에 도시되어 있는 롤 조종부(145)에 관한 확대도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시되어 있는 엔드 이펙터(100)와 피치 동작부(160)에 관한 확대도이다.
도 12는 도 11에 도시되어 있는 피치 동작부(160)에 관한 측면도이고, 도 13은 그에 관한 상면도이다.
도 14는 도 10에 도시되어 있는 피치 조종부(164)와 요 조종부(138)에 관한 사시도이고, 도 15는 그 일부 구성요소에 관한 분해 사시도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 17은 도 16의 제1 곡부(251)에 관하여 분해 도시하는 도면이다.
도 18은 도 16의 제2 곡부(252)와 회전 조작부(220)를 분해 도시하는 도면이다.
도 19는 도 16의 회전 조작부(220)에 관한 측면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 21은 도 20의 일부 구성요소에 관한 분해도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100')에 관한 측면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 링크에 관한 측면도와 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부(160')에 관한 분해도이다.
도 25는 도 24에 도시된 관절부(160')에 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 26과 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')의 내부를 도시하는 도면이다.
도 28은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 조작부(120')의 자이로 링크(115')에 의하여 관절부(160')에서 행하여지는 관절 운동에 관하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따라 관절 운동을 한 상태의 관절부(160')를 도시하는 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100')의 롤링 동작에 관한 동작 순서도이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')에 관한 분해도이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 링크(115')에 관한 분해도이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 회전통(121')에 대하여 핸들부(110')를 고정시키기 위한 구성의 구체적인 예를 도시하는 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(110')의 내부를 도시하는 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141')과 개폐 손잡이(142')의 연결 관계에 관한 분해도이다.
도 37과 도 38은 상기 연결 관계에 관한 확대 사시도이다.
도 39는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220')의 내부를 도시하는 도면이다.
도 40은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220')에 관하여 도시하는 도면이다.
도 41은 도 17의 제1 유연성 수지(253)에 관한 확대도이다.
도 42는 도 18의 유연 링크(215)와 환형 부재(258)를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 43은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 회전 조작부(120')의 내부를 도시하는 도면이다.
도 44는 도 16의 제1 곡부(251)의 엔드 이펙터(200) 쪽 단부와 제2 곡부(252)가 각각 샤프트(250) 본체에 대하여 이루는 각도에 관하여 도시하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
[본 발명의 바람직한 실시예]
실시예 1
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다. 그리고, 도 2는 도 1의 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 수술 도구(미도시됨)를 사용하거나 스스로 수술 도구로서 기능하여 수술을 수행할 수 있는 엔드 이펙터(100), 사용자의 조작에 따라 엔드 이펙터(100)의 동작을 제어할 수 있는 핸들부(110), 일단에 엔드 이펙터(100)가 롤(roll) 방향으로 동작할 수 있도록 배치되고 타단에 핸들부(110)가 배치되는, 엔드 이펙터(100)와 핸들부(110)를 연결하는 샤프트(130), 그리고 샤프트(130)의 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)를 포함할 수 있다. 제1 곡부(131)는 도시된 바와 같이 엔드 이펙터(100)에 가깝게 배치될 수 있고, 제2 곡부(132)는 도시된 바와 같이 핸들부(110)에 가깝게 배치될 수 있다. 제1 곡부(131)는, 둘 이상의 최소 침습 수술 기구가 함께 사용되는 경우의 엔드 이펙터(100)의 충돌 등을 방지하기 위하여, 도시된 바와 같이 굴곡진 형태로 형성될 수 있고, 제2 곡부(132)는, 둘 이상의 최소 침습 수술 기구가 함께 사용되는 경우의 핸들부(110)의 간섭 등을 방지하기 위하여, 도시된 바와 같이 샤프트(130)의 길이 방향 중심 축으로부터 바깥쪽으로 벌어지는 형태로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하여 살펴본다. 샤프트(130)는 그 내부에 제1 유연성 수지(133), 제2 유연성 수지(134) 및 다수의 직선 부재(136)를 포함할 수 있다(이러한 유연성 수지는 테프론 등으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 원통형일 수 있는 직선 부재(136)는 유연하지 않은 재질로 형성될 수 있다). 제1 유연성 수지(133)와 제2 유연성 수지(134)는 각각, 그 외부의 샤프트(130)의 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)에 실질적으로 대응되어, 엔드 이펙터(100)와 핸들부(110) 사이에서 직선 부재(136)에 의하여 연결되어 있을 수 있다. 이러한 유연성 수지(133 및 134)는, 사용자가 핸들부(110)에 포함되어 있는 롤 스프라켓(155)을 회전시키면, 샤프트(130)가 롤 방향으로 동작하지 않아도 엔드 이펙터(100)는 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다(이 경우에, 유연성 수지(133 및 134)와 직선 부재(136) 역시 엔드 이펙터(100)와 함께 롤 방향으로 동작할 수 있다).
도 3은 도 2의 제1 유연성 수지(133)에 관한 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 2의 제1 유연성 수지(133)의 구성을 자세하게 도시하는 도면이다.
도 3과 도 4를 함께 참조하여 살펴본다. 제1 유연성 수지(133)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 피치 방향으로 굽혀질 수 있는 굽힘 부재(A)와 요 방향으로 굽혀질 수 있는 굽힘 부재(B)가 교대로 배열되어 있는 구조를 가질 수 있다. 굽힘 부재(A)는 두 개의 원판형 부재(a1 및 a3)와 그 사이에서 이들을 연결시키는 한 개의 연결 부재(a2)로 이루어질 수 있다(바람직하게는, 연결 부재(a2)는 원판형 부재(a1 및 a3)의 소정의 중심 축 상에 배치될 수 있다). 이러한 연결 부재(a2)가 굽힘 부재(A)가 피치 방향으로만 굽혀질 수 있게끔 할 수 있다. 마찬가지 원리로, 굽힘 부재(B)는 요 방향으로만 굽혀질 수 있도록 구성될 수 있다.
도 5는 도 1의 핸들부(110)의 일부를 분해 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하여 살펴본다. 직선 부재(136)는 롤 스프라켓(155)과 연결되어 있어서, 사용자가 롤 스프라켓(155)을 회전시키면, 이러한 회전이 그것에 연결되어 있는 제2 유연성 수지(134)와, 제1 유연성 수지(133) 및 엔드 이펙터(100)로 전달되도록 할 수 있다. 이 경우에, 샤프트(130)는 롤 방향으로 동작하지 않고 유연성 수지(133 및 134)와 직선 부재(136)만이 롤 방향으로 동작하므로, 결국 엔드 이펙터(100)가 다른 동작을 거의 하지 않으면서 롤 방향으로 동작할 수 있다. 한편, 사용자가 핸들부(110)의 회전 가능한 손잡이(113)를 조작하면, 이것에 연결되는 개폐 와이어(179)가 밀리거나 당겨져서 엔드 이펙터(100)를 개폐시킬 수도 있음은 위에서 언급된 한국특허출원들의 발명들에서와 같다.
아래의 여러 실시예에 관하여는, 본 발명의 실시예 1에 따른 구성과 비유사한 구성이나 본 발명의 실시예 1에 따른 구성으로부터 변경된 구성에 중점을 두어 설명하기로 한다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 엔드 이펙터(100), 핸들부(110), 샤프트(130), 제1 곡부(131) 및 제2 곡부(132)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(100)가 롤 방향 동작 및/또는 개폐 동작뿐만 아니라 요 방향 동작도 할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는 기본적으로 위에서 언급된 한국특허출원 제2010-115152호의 구성 원리에 따라 구성되지만, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 그 샤프트(130)에 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)를 포함하는 것일 수 있다. 다만, 여기서, 제1 곡부(131)나 제2 곡부(132)는 유연성 수지를 반드시 포함할 필요는 없다.
아래에서는, 본 실시예에 대응되는, 한국특허출원 제2010-115152호의 실시예 1에 관한 도 2 내지 도 4(여기서는, 도 7 내지 도 9)에 관한 설명이 제공된다.
도 7은 도 6에 도시되어 있는 엔드 이펙터(100)에 관한 확대도이다.
도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(100)는 수술 도구를 집을 수 있는 집게(101)("잡게"라고 칭할 수도 있음)를 포함할 수 있다. 이러한 집게(101)는 개폐 와이어(미도시됨)에 의하여 오므려지거나 벌려질 수 있다. 이러한 개폐 와이어는 그 일단이 집게(101)에 연결되어 있고 그 타단이 핸들부(110)에 연결되어 있어서, 핸들부(110)로부터의 집게(101)를 오므리는 힘이나 벌리는 힘을 집게(101)에 전달할 수 있다. 집게(101)의 열림이나 닫힘 중 한 가지를 제어하기 위하여 스프링 부속(미도시됨) 등의 탄성체가 함께 사용될 수도 있다.
한편, 엔드 이펙터(100)는 집게(101) 등이 롤 방향으로 동작할 수 있게끔 집게(101) 등을 후술하는 롤 기어(106)에 연결, 고정하는 연결 부속(105), 집게(101) 등과 연결 부속(105)을 롤 방향으로 동작시킬 수 있는 롤 기어(106), 그리고 롤 기어(106)의 연결 부속(105) 반대 측에 기어-결합되어 롤 기어(106)를 회전시킬 수 있는 제1 피니언(111)과 제2 피니언(112)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 피니언(111)과 제2 피니언(112)에는 제1 풀리(121)와 제2 풀리(122)가 각각 결합되어 있을 수 있다.
상술하면, 제1 피니언(111)과 제2 피니언(112)은 제1 풀리(121)와 제2 풀리(122)에 각각 감겨 있는 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)의 작용에 의하여 같은 방향으로 또는 서로 반대 방향으로 회전하게 될 수 있다. 즉, 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 각각, 제1 풀리(121)와 제2 풀리(122)를, 나아가서 제1 피니언(111)과 제2 피니언(112)을 서로 반대 방향으로 회전시키면, 이에 따라 롤 기어(106)가 회전하여 집게(101) 등이 롤 방향으로 동작할 수 있게 된다. 하지만, 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 각각 제1 피니언(111)과 제2 피니언(112)을 같은 방향으로 회전시키면, 롤 기어(106)는, 자체적으로 회전하는 대신에, 집게(101) 등이 요 방향으로 동작할 수 있도록 하기 위한 힘을 전달하는 부속으로서만 작용할 수 있게 된다.
제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 위와 같은 작용을 할 수 있도록 이들을 조종하는 것에 관하여는 아래에서 살펴보기로 한다.
도 8은 도 6에 도시되어 있는 핸들부(110)에 관한 확대도이다. 그리고, 도 9는 도 8에 도시되어 있는 롤 조종부(145)에 관한 확대도이다.
먼저, 도 8을 참조하여 살펴본다.
핸들부(110)는, 샤프트(130)의 일단에 연결, 고정되는, 엔드 이펙터(100)가 요 방향으로 동작할 수 있게끔 조종하기 위한 요 조종부(138), 엔드 이펙터(100)가 롤 방향으로 동작할 수 있게끔 조종하기 위한 롤 조종부(145), 그리고 요 조종부(138)와 롤 조종부(145)를 포함하고 지지하는 조종 본체(159)를 포함할 수 있다.
요 조종부(138)는 요 조종부 본체(139)와 제3 풀리(141) 및 제4 풀리(142)를 포함할 수 있다. 요 조종부 본체(139)는 샤프트(130)의 일단에 연결, 고정되어 있을 수 있다. 이러한 요 조종부 본체(139)에는 제3 풀리(141) 및 제4 풀리(142)와 핸들부(110)의 요 조종부 본체(139)를 제외한 부분이 함께 회전할 수 있도록 하는 (즉, 제3 풀리(141) 및 제4 풀리(142)와 핸들부(110)의 요 조종부 본체(139)를 제외한 부분에 대하여 고정 축처럼 작용할 수 있는) 회전 축이 꽂혀 있고, 이는 상기 구성요소들과 함께 요 조종부 본체(139)에 대하여 회전할 수 있다. 그리고, 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)는 각각 제3 풀리(141)와 제4 풀리(142)에 감겨 있어서, 조종 본체(159)가 조종되어 제3 풀리(141)와 제4 풀리(142)가 같은 방향으로 회전하게 되면, 엔드 이펙터(100)의 전술한 바와 같은 요 방향 동작을 야기할 수 있다.
이하에서는, 도 9를 더 참조하여 살펴보기로 한다.
한편, 롤 조종부(145)는, 제1 와이어(125)가 연결되고 그 길이 방향으로 동작할 수 있는 한 쌍의 상부 랙(rack) 기어(146), 제2 와이어(126)가 연결되고 그 길이 방향으로 동작할 수 있는 한 쌍의 하부 랙 기어(147), 한 쌍의 상부 랙 기어(146) 사이에서 기어-결합되는 상부 피니언(148), 한 쌍의 하부 랙 기어(147) 사이에서 기어-결합되는 하부 피니언(149), 그리고 상부 피니언(148)과 하부 피니언(149)에 대하여 공통적으로 기어-결합되는 롤 조종 기어(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 한 쌍의 상부 랙 기어(146)는 상부 피니언(148)의 양측에 기어-결합되어 상부 피니언(148)의 동작에 따라 서로 반대 방향으로 동작하는 한 쌍의 랙 기어이다. 그리고, 한 쌍의 하부 랙 기어(147) 역시 하부 피니언(149)의 양측에 기어-결합되어 마찬가지로 동작하는 한 쌍의 랙 기어이다. 이러한 상부 랙 기어(146)와 하부 랙 기어(147)는 레일(151)을 따라 동작할 수 있다(참고로, 도 9에서는 상부 랙 기어(146)를 위한 레일(151)의 일부에 대한 도시가 다른 구성요소에 대한 관찰의 편의를 위하여 생략되었다). 한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 랙 기어(146)와 하부 랙 기어(147)의 단부에는 각자의 조종 나사(152)가 구비되어 있어서, 제1 와이어(125)나 제2 와이어(126)가 여기에 연결되어 있을 수 있다. 이러한 조종 나사(152)는 와이어(125, 126)의 장력 조절을 위한 기능을 할 수 있다.
한편, 상부 피니언(148)과 하부 피니언(149)은 조종 본체(159)에 대하여 배치되는 해당 축(미도시됨)을 중심으로 하여 회전할 수 있다. 롤 조종 기어(150)는 도 6에 도시된 롤 스프라켓(155)(이는 조종 본체(159)에 대하여 회전할 수 있도록 결합되어 있는 것일 수 있다)에 연결되어 있어서 사용자가 롤 스프라켓(155)을 회전시킴에 따라 회전하게 될 수 있고, 이에 따라, 상부 피니언(148)과 하부 피니언(149)이 서로 반대 방향으로 회전하게 될 수 있다. 상부 피니언(148)과 하부 피니언(149)의 이와 같은 회전은 한 쌍의 상부 랙 기어(146)와 한 쌍의 하부 랙 기어(147)의 작용을 야기하여 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 서로 반대 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 결국 이는 전술된 바와 같은 엔드 이펙터(100)의 롤 방향 동작을 야기할 수 있다.
더하여, 조종 본체(159)에는 요 조종부(138)와 롤 조종부(145) 사이에서 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)를 각각 지지하는 두 쌍의 지지봉(156)이 더 배치될 수 있다. 지지봉(156)과 롤 조종부(145) 사이에는 롤 조종부(145) 측으로의 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)의 이송을 안내하는 안내공(158)이 형성된 가이드 블록(157)이 배치될 수 있다. 이러한 가이드 블록(157)은 레일(151)의 단부에 결합되어 있을 수도 있다.
한편, 도시된 구성요소 중 설명되지 않은 구성요소에 관하여는 참조된 한국특허출원의 명세서를 참고할 수 있다.
실시예 3
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 엔드 이펙터(100), 핸들부(110), 샤프트(130), 제1 곡부(131) 및 제2 곡부(132)를 포함할 수 있다. 또한, 최소 침습 수술 기구는 샤프트(130)의 양 단부에 구비되어 엔드 이펙터(100)가 피치 방향으로 동작할 수 있도록 하는 피치 동작부(160)와 피치 조종부(164)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(100)가 요 방향 동작, 롤 방향 동작 및/또는 개폐 동작뿐만 아니라 피치 방향 동작도 할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는 기본적으로 위에서 언급된 한국특허출원 제2010-115152호의 구성 원리에 따라 구성되지만, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 그 샤프트(130)에 제1 곡부(131)와 제2 곡부(132)를 포함하는 것일 수 있다. 다만, 여기서, 제1 곡부(131)나 제2 곡부(132)는 유연성 수지를 반드시 포함할 필요는 없다.
또한, 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는 엔드 이펙터(100)가 요 방향이나 롤 방향으로 동작할 수 있도록 하는 구성요소를 실시예 2에서와 유사하게 포함한다.
아래에서는, 본 실시예에 대응되는, 한국특허출원 제2010-115152호의 실시예 2에 관한 도 6 내지 도 10(여기서는, 도 11 내지 도 15)에 관한 설명이 제공된다.
도 11은 도 10에 도시되어 있는 엔드 이펙터(100)와 피치 동작부(160)에 관한 확대도이다.
도시된 바와 같이, 피치 동작부(160)는 엔드 이펙터(100)와 샤프트(130)의 사이에 배치되어, 엔드 이펙터(100)가 피치 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 여기에는, 도시된 바와 같은 다수의 풀리(161, 162)가 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 풀리의 작용에 관하여는 아래에서 설명하기로 한다.
도 12는 도 11에 도시되어 있는 피치 동작부(160)에 관한 측면도이고, 도 13은 그에 관한 상면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하여 살펴보면, 피치 동작부(160) 내에는 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 걸쳐질 수 있고 이들을 지지할 수 있는 제1 피치 풀리(161)와 제2 피치 풀리(162)가 구비되어 있을 수 있다. 이러한 피치 풀리(161, 162)의 (가상의) 회전 평면은 제1 풀리(121)와 제2 풀리(122)의 회전 평면과 실질적으로 직교할 수 있다.
핸들부(110)로부터의 그리고 샤프트(130)로부터의 제1 와이어(125)는 도 12에 도시된 바와 같은 제2 피치 풀리(162)의 위쪽의 일부분에 걸쳐지고 다시 제1 피치 풀리(161)의 아래쪽의 일부분에 걸쳐진 후에 제1 풀리(121)에 감겨질 수 있다. 따라서, 피치 동작부(160)의 측면에서 볼 때에, 제1 피치 풀리(161)와 제2 피치 풀리(162)에 걸쳐지는 제1 와이어(125)의 일부는 이와 마찬가지의 원리로 도시된 바와 같이 걸쳐지고 감겨질 수 있는 제2 와이어(126)의 일부와 함께 X자 형상을 이룰 수 있다(참고로, 이러한 구성은 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)의 장력 유지와 지지에 유리할 수 있다).
한편, 제1 와이어(125)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 다수의 제2 피치 풀리(162) 중 첫 번째와 세 번째의 것에 걸쳐지고 다시 다수의 제1 피치 풀리(161) 중 첫 번째와 세 번째의 것에 걸쳐진 후에 제1 풀리(121)에 감겨질 수 있다. 그리고, 제2 와이어(126)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 다수의 제2 피치 풀리(162) 중 두 번째와 네 번째의 것에 걸쳐지고 다시 다수의 제1 피치 풀리(161) 중 두 번째와 네 번째의 것에 걸쳐진 후에 제2 풀리(122)에 감겨질 수 있다. 이에 따라, 도 13에서 보여지듯이, 제1 와이어(125)와 제2 와이어(126)가 피치 동작부(160) 내에서 서로 얽히지 않고 배치될 수 있다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 피치 동작부(160)의 엔드 이펙터(100) 쪽 부분에는, 엔드 이펙터(100)가 피치 방향으로 동작할 수 있도록 하기 위한 제1 피치 와이어(163)가 연결, 고정되어 있을 수 있다. 그리고, 동일 부분의 도시되지 않은 편에는, 제2 피치 와이어(미도시됨)가 제1 피치 와이어(163)와 마찬가지의 원리로 연결, 고정되어 있을 수 있다(다만, 제2 피치 와이어에 의하여 엔드 이펙터(100)가 동작하는 방향(예를 들면, 도 12에서는 반시계 방향)이 제1 피치 와이어(163)에 의하여 엔드 이펙터(100)가 동작하는 방향(예를 들면, 도 12에서는 시계 방향)과 서로 반대가 되도록 제2 피치 와이어를 연결, 고정하는 것이 바람직할 수 있다). 엔드 이펙터(100)의 피치 방향 동작을 위한 제2 피치 풀리(162)는 고정 풀리(즉, 그 축에 고정된 풀리)일 수 있다.
도 14는 도 10에 도시되어 있는 피치 조종부(164)와 요 조종부(138)에 관한 사시도이고, 도 15는 그 일부 구성요소에 관한 분해 사시도이다.
도 14와 도 15를 함께 참조하여 살펴본다.
전술된 바와 같이 피치 동작부(160)에 일단이 연결, 고정되어 있는 제1 피치 와이어(163)의 타단은, 도 15에 도시된 바와 같이, 샤프트(130)와 피치 조종부(164)를 거쳐 요 조종부(138)에 연결, 고정될 수 있다. 이와 관련하여, 피치 조종부(164)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 요 조종부(138)에 결합된 상태로 구비되어 있을 수 있다.
보다 상세하게는, 샤프트(130)로부터의 제1 피치 와이어(163)는 피치 조종부(164)에 포함되어 있는 제3 피치 풀리(166)와 제4 피치 풀리(167)에 걸쳐진 후에, 요 조종부(138)의 한 부분에, 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같은 부분에, 연결, 고정될 수 있다. 따라서, 사용자가 핸들부(110)를 피치 방향 아래쪽으로 (즉, 도 14와 도 15에서는 시계 방향으로) 조종하면, 제1 피치 와이어(163)가 당겨져서 전술한 바와 같은 엔드 이펙터(100)의 피치 방향 동작이 야기될 수 있다. 물론, 제2 피치 와이어도 제1 피치 와이어(163)와 마찬가지의 원리로 연결, 고정되어 있을 수 있다(다만, 사용자가 핸들부(110)를 피치 방향 위쪽으로 (즉, 도 14와 도 15에서는 반시계 방향으로) 조종하면, 제2 피치 와이어가 당겨져서 전술한 바와 같은 엔드 이펙터(100)의 피치 방향 동작이 야기될 수 있다). 여기서, 제3 피치 풀리(166)는 제1 피치 와이어(163)와 제2 피치 와이어의 이송을 돕는 회전 풀리일 수 있고, 제4 피치 풀리(167)는 축공(169)에 삽입될 수 있는 회전 축(미도시됨)을 중심으로 하여 핸들부(110)가 피치 방향으로 동작하는 동안 실질적으로 고정되는 고정 풀리일 수 있다.
한편, 이상에서 본 실시예에 관하여 예시적으로 설명하였지만, 당업자가 본 실시예를 변경하여 엔드 이펙터(100)가 그 롤 기어(106) 등의 작용에 의하여 피치 방향으로 동작하고/하거나 별도의 요 동작부(미도시됨) 등의 작용에 의하여 요 방향으로 동작하도록 구성할 수도 있음은 자명할 것이다.
한편, 도시된 구성요소 중 설명되지 않은 구성요소에 관하여는 참조된 한국특허출원의 명세서를 참고할 수 있다.
실시예 4
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 16을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 엔드 이펙터(200), 핸들부(210), 샤프트(250), 제1 곡부(251) 및 제2 곡부(252)를 포함할 수 있다. 또한, 최소 침습 수술 기구는 샤프트(250) 및 핸들부(210)를 연결하고 소정의 관절 운동을 야기할 수 있으며 소정의 고정 기능을 수행할 수 있는 회전 조작부(220)와, 엔드 이펙터(200) 및 샤프트(250)를 연결하고 소정의 관절 운동을 할 수 있는 관절부(260)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(200)가 피치 방향 동작, 요 방향 동작, 롤 방향 동작 및/또는 개폐 동작을 할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는 기본적으로 위에서 언급된 한국특허출원 제2011-3192호의 구성 원리에 따라 구성되지만, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 그 샤프트(250)에 제1 곡부(251)와 제2 곡부(252)를 포함하는 것일 수 있다.
도 44는 도 16의 제1 곡부(251)의 엔드 이펙터(200) 쪽 단부와 제2 곡부(252)가 각각 샤프트(250) 본체에 대하여 이루는 각도에 관하여 도시하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 제1 곡부(251)의 엔드 이펙터(200) 쪽 단부가 샤프트(250) 본체에 대하여 이루는 각을 α(알파)라고 칭하고, 제2 곡부(252)가 샤프트(250) 본체에 대하여 이루는 각을 β(베타)라고 칭할 수 있다. α와 β의 구체적인 수치는 본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구를 실시하는 당업자에 의하여 자유롭게 선택될 수 있지만, 엔드 이펙터(200)의 롤 방향 동작이 엔드 이펙터(200)의 다른 방향 동작(예를 들면, 피치 방향 동작이나 요 방향 동작)에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여는 α와 β의 수치가 실질적으로 서로 동일하게끔 하는 것이 바람직할 수 있다(이는 후술하는 다른 실시예에 관하여도 마찬가지일 수 있다).
도 17은 도 16의 제1 곡부(251)에 관하여 분해 도시하는 도면이다.
도 17을 참조하여 살펴본다. 제1 곡부(251)의 내부에는 제1 유연성 수지(253)가 포함되어 있을 수 있고, 이것은 직선 부재(256)에 의하여 관절부(260) 및 후술하는 바와 같은 제2 곡부(252) 내의 유연성 수지와 연결되어 있을 수 있다. 이러한 제1 유연성 수지(253)는 핸들부(210)로부터의 회전을 엔드 이펙터(200)로 전달하여, 엔드 이펙터(200)가 다른 동작을 거의 하지 않으면서 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다.
도 41은 도 17의 제1 유연성 수지(253)에 관한 확대도이다.
도 41을 더 참조하여 살펴본다. 제1 유연성 수지(253)에는 도시된 바와 같은 다수의 관통공이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 다수의 관통공은 후술하는 바와 같은 유연 링크와 관절부(260) 사이에서 걸쳐져 있을 수 있는 다수의 와이어를 위한 것으로서, 다수의 와이어가 제1 곡부(251) 내에서 한쪽으로 쏠려 있거나 서로 엉켜 있지 않은 상태로 소정의 위치를 유지할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.
도 17의 엔드 이펙터(200)나 관절부(260)에 관하여는 아래에서 살펴볼 수 있다.
도 18은 도 16의 제2 곡부(252)와 회전 조작부(220)를 분해 도시하는 도면이다. 그리고, 도 19는 도 16의 회전 조작부(220)에 관한 측면도이다.
도 18과 도 19를 함께 참조하여 살펴본다. 제2 곡부(252) 내의 제2 유연성 수지(254)는 직선 부재(256)에 의하여 제1 유연성 수지(253)와 연결될 수 있고, 적어도 일부가 샤프트(250) 내에 배치되는 실질적으로 원통형인 직선 부재(257)에 의하여 회전 조작부(220) 내의 유연 링크(215)와 연결될 수 있다. 이러한 유연 링크(215)는 기본적으로 위에서 설명된 바와 같은 유연성 수지와 유사한 형태로 형성될 수 있지만, 그 크기(특히, 그 원판형 부재의 지름)가 더 클 수 있다. 한편, 원통형 직선 부재(257)의 일부는 도시된 바와 같이 회전 조작부(220) 내의 환형 부재(258)에 의하여 둘러싸여 있을 수 있다. 이러한 환형 부재(258)는 원통형 직선 부재(257)가 회전 조작부(220)에 속하는 회전통(221)에 대하여 롤 방향으로만 동작할 수 있도록 하기에 적합한 형태로 구성될 수 있다.
유연 링크(215)는, 사용자가 핸들부(210)를 샤프트(250), 환형 부재(258) 및 회전통(221)에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 조작하면, 조작된 방향으로 휘면서 그것과 관절부(260) 사이에 연결되어 있는 다수의 와이어를 밀거나 당겨서 결국 엔드 이펙터(200)가 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 하는 구성요소일 수 있다. 또한, 유연 링크(215)는, 사용자가 롤 스프라켓(241)을 회전시키면, 이에 따른 회전을 원통형 직선 부재(257)에 의하여 제2 유연성 수지(254)로 전달하고, 나아가 제1 유연성 수지(253)와 엔드 이펙터(200)로 전달하는 구성요소일 수 있다. 즉, 엔드 이펙터(200)는 롤 스프라켓(241)의 회전에 따라 롤 방향으로 동작하게 될 수 있다.
한편, 위와 같은 경우에 엔드 이펙터(200)가 롤 방향 외의 다른 방향으로 동작하지 않도록 하기 위하여, 핸들부(210)와 유연 링크(215)를 샤프트(250), 환형 부재(258) 및 회전통(221)에 대하여 고정시킬 수 있는 회전통 고정 부속(225)이 더 채용될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 회전통 고정 부속(225)은 소정의 외력에 의하여 조여져서 그 내경이 좁혀질 수 있는, 다수의 절편으로 이루어진 고리형 부속일 수 있다.
도 42는 도 18의 유연 링크(215)와 환형 부재(258)를 보다 상세하게 도시하는 도면이다. 도 42를 더 참조하여 살펴보면, 유연 링크(215)에는 그것과 관절부(260)를 연결할 수 있는 다수의 와이어가 관통, 결속될 수 있는 다수의 관통공이 형성될 수 있다. 이러한 관통공이 형성되는 패턴은 한국특허출원 제2011-3192호의 발명의 자이로 회전판 상의 관통공 패턴과 유사하게 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 한편, 환형 부재(258)에도, 도시된 바와 같이, 유연 링크(215)와 관절부(260) 사이에서 연결되는 다수의 와이어가 한쪽으로 쏠리거나 서로 엉키지 않도록 하는 다수의 관통공이 형성될 수 있다. 이러한 환형 부재(258)는 또한 와이어가 회전 조작부(220)의 다른 구성요소에 끼이는 문제점을 해결할 수도 있다.
그러나, 본 실시예에서, 와이어가, 환형 부재(258)의 관통공은 관통하되, 샤프트(250) 내의 원통형 직선 부재(257), 제2 유연성 수지(254), 직선 부재(256) 및/또는 제1 유연성 수지(253)는 관통하지 않은 채로, 유연 링크(215)와 관절부(260) 사이에서 연결되어 있을 수도 있다.
본 실시예에 관하여 자세하게 설명되지 않은 여러 구성요소의 구성 - 예를 들면, 엔드 이펙터(200), 핸들부(210), 관절부(260) 등의 구성이나 핸들부(210)를 고정시키기 위한 구성이나 다수의 와이어의 연결 상태 등 - 에 관하여, 한국특허출원 제2011-3192호의 실시예들을 충분히 참조할 수 있다.
실시예 5
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 전체적인 모습을 도시하는 도면이다. 본 실시예에 관한 설명에 앞서, 본 명세서에 있어서의 참조 부호 n과 참조 부호 n'은 서로 전혀 다른 구성요소를 나타내기 위한 것일 수도 있다는 점을 미리 밝혀 둔다.
본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 엔드 이펙터(100'), 핸들부(110'), 샤프트(150'), 제1 곡부(C1) 및 제2 곡부(C2)를 포함할 수 있다. 또한, 최소 침습 수술 기구는 샤프트(150') 및 핸들부(110')를 연결하고 소정의 관절 운동을 야기할 수 있으며 소정의 고정 기능을 수행할 수 있는 회전 조작부(120')와, 엔드 이펙터(100') 및 샤프트(150')를 연결하고 소정의 관절 운동을 할 수 있는 관절부(160')를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(100')가 피치 방향 동작, 요 방향 동작, 롤 방향 동작 및/또는 개폐 동작을 할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구는 기본적으로 위에서 언급된 한국특허출원 제2011-3192호의 구성 원리에 따라 구성되지만, 실시예 1에 따른 최소 침습 수술 기구와 마찬가지로, 그 샤프트(150')에 제1 곡부(C1)와 제2 곡부(C2)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 곡부(C1)와 제2 곡부(C2)는, 그 각각을 구성하는 제1 유연성 수지(미도시됨)와 제2 유연성 수지(미도시됨)에 의하여, 사용자가 롤 스프라켓(141')을 회전시킴에 따라 발생하는 회전력을 샤프트(150')를 거쳐 엔드 이펙터(100')에 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
본 실시예의 제1 유연성 수지와 제2 유연성 수지에도 도 41에 도시된 바와 같은 다수의 와이어를 위한 다수의 관통공이 포함되어 있을 수 있음은 자명하다.
아래에서는, 본 실시예에 대응되는, 한국특허출원 제2011-3192호의 실시예들에 관한 도 2 내지 도 21(여기서는, 도 21 내지 도 40)에 관한 설명이 제공된다.
도 21은 도 20의 일부 구성요소에 관한 분해도이다. 도 21에는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100')와 관절부(160')의 주요 구성요소가 도시되어 있다.
엔드 이펙터(100')는, 수술 도구 등의 소정의 대상을 집는 동작을 할 수 있는 집게(101')("잡게"라고 칭할 수도 있음), 집게(101')의 단부에 연결되고 집게(101')를 신축 운동의 원리로 동작시킬 수 있는 X자 형상의 자바라 링크(105'), 그리고 관절부(160')에 연결되는, 자바라 링크(105')를 지지하고 동작시키는 데에 이용될 수 있는 지지관(106')을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 이러한 지지관(106')은 자바라 링크(105')를 동작시키기 위한 스프링(미도시됨)을 포함할 수 있다.
한편, 관절부(160')는, 그의 샤프트(150') 및 엔드 이펙터(100')에의 연결을 위한 제1 연결부(171') 및 제2 연결부(172')와, 그 사이에 순차적으로 배치되는 제1 관절 링크(181'), 제2 관절 링크(182') 및 제3 관절 링크(183')를 포함할 수 있다.
아래에서 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100')에 관한 측면도이다. 이 도면은 부분적으로 투영 도시되어 있다(즉, 이 도면에서는, 본 발명의 최소 침습 수술 기구의 체내 사용을 위하여 마련되는, 자바라 링크(105')와 지지관(106')을 둘러싸는 외장의 내부가 투시되어 있다. 이하에서 굳이 명시되어 있지 않더라도, 다른 구성요소 역시 필요에 따라 이러한 외장으로 둘러싸여 있을 수 있음이 이해되어야 한다). 사용자의 핸들부(110')에 대한 조작에 따라, 엔드 이펙터(100')와 핸들부(110') 사이에 배치될 수 있는 개폐 와이어(미도시됨)가 자바라 링크(105')에 그것을 신장시키는 힘을 가하면, 자바라 링크(105')가 신장되면서, 도 22에 도시된 바와 같은 애초의(default) 상태로부터 벗어나 집게(101')가 오므려질 수 있다(즉, 집게(101')가 수술 도구 등을 집게 될 수 있다). 그러나, 위와 같은 힘이 자바라 링크(105')에 가하여지지 않으면, 전술된 바와 같은 스프링의 복원력에 의하여 자바라 링크(105')가 수축하면서 집게(101')가 벌려질 수 있다(즉, 집게(101')가 수술 도구 등을 집고 있다가 놓게 될 수 있다). 물론, 당업자의 선택에 따라, 집게(101')가 애초의 상태에서는 오므려지고, 그렇지 않은 상태에서는 벌려지도록 구성하는 것도 가능하다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 링크에 관한 측면도와 사시도이다. 그리고, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부(160')에 관한 분해도이다. 또한, 도 25는 도 24에 도시된 관절부(160')에 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 23 내지 도 25에 도시된 바와 같이 그리고 전술된 바와 같이, 관절부(160')는 제1 연결부(171') 및 제2 연결부(172')와 제1 관절 링크(181'), 제2 관절 링크(182') 및 제3 관절 링크(183')를 포함할 수 있다. 관절 링크에는, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)에 관통 경로를 제공하기 위한 다수의 관통공(161')(각 관통공(161')은 쌍을 이룰 수 있음)과, 관절부(160')의 원활한 관절 운동을 위한 경사면(165')과, 관절 링크들 사이에 또는 연결부 및 관절 링크 사이에 회전 가능한 연결을 제공하기 위한 회전 링크(166')가 포함될 수 있다(편의상, 회전 링크(166')를 위한 회전 축은 도시하지 않음).
도 23에 도시된 바와 같이, 하나의 관절 링크에 속하는 두 쌍의 회전 링크(166')는 해당 관절 링크의 양측에 한 쌍씩 배치될 수 있고, 이 경우에, 한 쌍의 회전 링크(166')의 배치 방향은 다른 한 쌍의 회전 링크(166')의 배치 방향과 실질적으로 직교하게 될 수 있다. 이러한 구성으로 인하여, 관절부(160')는 엔드 이펙터(100')의 피치 방향 동작을 위한 관절(편의상, 'P'로 표기함)과 요 방향 동작을 위한 관절(편의상, 'Y'로 표기함)을 P-Y-P-Y(또는, Y-P-Y-P)의 순서로 포함하게 될 수 있다. 한편, 원활한 관절 운동이 가능하도록 하기 위하여, 관절 링크는, 그의 한 쌍의 회전 링크(166')의 주위에, 그와 맞물리는 다른 관절 링크(또는, 연결부)의 한 쌍의 회전 링크(166')를 위한 소정의 홈을 가질 수 있다.
한편, 당업자는 자신의 선택에 따라 관절 링크의 구체적인 구성을 자유롭게 변경할 수 있지만, 바람직하게는, 관절 링크에서 다수의 관통공(161')을 그 원주에 가깝게 배치함으로써, 관통공(161')을 통과하는 후술되는 바와 같은 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)가 관절 링크에 가하는 토크가 가능한 한 커지도록 할 수 있다. 그리고, 이러한 경우에, 위에서 설명된 회전 링크(166')가 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)에 의한 간섭을 덜 받도록 하기 위하여, 회전 링크(166')를 관절 링크의 중심에 가깝게 배치할 수도 있다.
한편, 도 24를 함께 참조하여 도 25를 보면 알 수 있는 바와 같이, 관절부(160')에서의 관절 운동을 위한 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 각각 샤프트(150')로부터 제1 연결부(171')의 관통공(161')을 통과하여 제1 관절 링크(181'), 제2 관절 링크(182'), 제3 관절 링크(183') 또는 제2 연결부(172')까지 연결되어 있을 수 있다. 자명하게도, 이러한 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)는 제1 관절 링크(181'), 제2 관절 링크(182'), 제3 관절 링크(183') 또는 제2 연결부(172')에 해당 관통공을 통하여 걸쳐져 있을 수 있다. 한편, 비록 도 25에 전부 도시되어 있지는 않지만, 이러한 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)의 각각과 같은 종류의 와이어가 더 걸쳐져 있을 수 있다.
도 26과 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')의 내부를 도시하는 도면이다. 그리고, 도 28은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 조작부(120')의 자이로 링크(115')에 의하여 관절부(160')에서 행하여지는 관절 운동에 관하여 설명하기 위한 개념도이다.
우선, 와이어(Y-W1)에 의하여 관절 운동을 하게 되는 요 관절(즉, 제1 관절 링크(181')와 제2 관절 링크(182') 사이에 형성되는, 엔드 이펙터(100')의 요 방향 동작을 위한 관절)의 회전 각을 편의상 YA1이라고 칭하고, 와이어(Y-W2)에 의하여 관절 운동을 하게 되는 다른 요 관절(즉, 제3 관절 링크(183')와 제2 연결부(172') 사이에 형성되는, 엔드 이펙터(100')의 요 방향 동작을 위한 관절)의 회전 각을 편의상 YA2라고 칭할 수 있다.
그리고, 도 25 내지 도 27을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 제2 관절 링크(182')까지 연결되어 있는 와이어(Y-W1)가 아래에서 상술될 자이로 링크(115')의 여러 관통공 중 안쪽의 것에 연결되어 있을 수 있고, 제2 연결부(172')까지 연결되어 있는 와이어(Y-W2)가 자이로 링크(115')의 여러 관통공 중 바깥쪽의 것에 연결되어 있을 수 있다. 이 경우에, 도 28에 도시된 바와 같이, 자이로 링크(115')의 안쪽 관통공과 자이로 링크(115')의 중심 사이의 거리를 r1, 자이로 링크(115')의 바깥쪽 관통공과 자이로 링크(115')의 중심 사이의 거리를 r2라고 할 수 있다.
위에서 기술된 바와 같이 구성되는 경우, 사용자에 의하여 핸들부(110')가 요 방향으로 소정의 각도만큼 조작됨에 따라 (즉, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판이 요 방향으로 소정의 각도만큼 동작함에 따라) 엔드 이펙터(100')가 요 방향으로 상기 각도만큼 동작하면, 전술된 변수들 사이에는 대략 YA1 : YA2 = r1 : (r2 - r1)의 관계가 성립할 수 있다(피치 방향 동작의 경우에도, 마찬가지로 PA1 : PA2 = r1 : (r2 - r1)의 관계가 성립할 수 있다). 따라서, 당업자는 본 발명에 따른 최소 침습 수술 기구를 구현함에 있어서 필요에 따라 r1 : r2의 값을 조절함으로써 엔드 이펙터(100')가 요 방향이나 피치 방향으로 동작하는 경우의 관절부(160')에서의 회전 각의 분산을 정할 수 있다. 바람직하게는, 당업자는 r1 : r2 = 1 : 2가 되도록 함으로써, YA1 : YA2와 PA1 : PA2가 대략 1 : 1이 되도록 할 수 있다. 한편, r1 : r2의 값이 다양하게 변하는 경우에도, 핸들부(110')가 조작된 각도가 일정하다면, YA1 + YA2의 값이나 PA1 + PA2의 값, 즉, 엔드 이펙터(100')가 궁극적으로 요 방향이나 피치 방향으로 동작하는 각도가 대략 일정할 수 있음이 주목되어야 한다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따라 관절 운동을 한 상태의 관절부(160')를 도시하는 도면이다. 도 29에 도시된 바와 같이, 제1 관절 링크(181')와 접할 수 있는 제1 연결부(171')와 제3 관절 링크(183')와 접할 수 있는 제2 연결부(172')는 각각 제1 관절 링크(181')와 제3 관절 링크(183')에 회전 링크(166')에 의하여 연결될 수 있고, 해당 면에는 관절 링크의 경사면(165')과 유사한 경사면이 포함될 수 있다. 이러한 관절부(160')의 피치 방향 및 요 방향의 회전 각의 범위는 바람직하게는 +90도 내지 -90도일 수 있고, 이 경우, 연결부와 관절 링크의 경사면(165')의 경사 각은 약 22.5도로 균일할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 30에 도시된 바와 같이, 회전 조작부(120')는, 위에서 설명된 바와 같이 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 연결되어 있는 채로 자이로 운동을 할 수 있는 자이로 링크(115'), 회전통(121' 및 122') 등을 포함할 수 있다.
먼저, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판에는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)가 걸쳐져 있을 수 있다(이를 위하여, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판 역시 다수의 (안쪽과 바깥쪽의) 관통공을 가질 수 있다). 따라서, 사용자는 본 발명에 따른 최소 침습 수술 기구를 사용함에 있어서, 샤프트(150')가 트로카의 위치 등에서 고정되도록 한 후에, 핸들부(110')를 잡고 핸들부(110')가 샤프트(150')에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 함으로써, 즉, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판이 샤프트(150')에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 함으로써, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)가 전체적으로 밀리거나 당겨지도록 하여 관절부(160')에서 엔드 이펙터(100')를 위한 관절 운동이 행하여지도록 할 수 있다. 한편, 회전 조작부(120') 내에는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)를 위한 중간 관통 경로를 제공할 수 있는 관통 링크(116')가 더 배치될 수도 있다.
다음으로, 회전 조작부(120')의 다른 구성요소들에 관하여 살펴본다. 회전 조작부(120')는 외부 회전통(121')과, 내부에 자이로 링크(115')와 관통 링크(116')를 포함하고 외부 회전통(121')에 대하여는 롤(roll) 방향으로만 동작할 수 있는 내부 회전통(122')을 주요하게 포함할 수 있다. 보통의 경우, 핸들부(110')는 사용자의 그에 대한 조작에 따라 외부 회전통(121')과 내부 회전통(122')에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작할 수 있고(즉, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판은 외부 회전통(121')과 내부 회전통(122')에 대하여 피치 방향이나 요 방향으로 동작할 수 있고), 이것이 관절부(160')에서의 관절 운동으로 이어질 수 있다. 그런데, 사용자가 회전통 고정 수단(130')을 작동시키는 경우에는, 외부 회전통(121')을 둘러싸고 있는 회전통 고정 부속(125')(바람직하게는, 다수의 절편으로 이루어진 고리형 부속임)이 조여져서 핸들부(110')를 외부 회전통(121')에 대하여 고정시킴에 따라, 관절부(160')에서 일체의 (후속) 관절 운동이 일어날 수 없게 될 수 있다.
여기서, 도 31을 더 참조하여 살펴본다. 도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(100')의 롤링 동작에 관한 동작 순서도이다. 참고로, 도 31의 ~ 표시된 부분은 곡부(C1 또는 C2)가 형성되는 부분이다.
도 31에 도시된 바와 같이 그리고 후술되는 바와 같이, 핸들부(110')에는 롤 스프라켓(141')이 구비되어 있을 수 있는데, 사용자가 이러한 롤 스프라켓(141')을 회전시키면, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판이 함께 롤 방향으로 동작하게 될 수 있다. 이는 결국 자이로 링크(115')와 직접 연결되어 있는 내부 회전통(122')의 롤 방향 동작과 이에 대하여 고정되어 있는 샤프트(150')의 롤 방향 동작으로 이어져서, 마침내 엔드 이펙터(100')의 롤 방향 동작을 초래할 수 있다.
한편, 위와 같은 경우에, 전술된 바와 같이, 핸들부(110')와 외부 회전통(121')이 서로 고정되어 있을 수도 있는데, 이러한 상황에서 엔드 이펙터(100')의 관절부(160')에서의 관절 운동은 구속되는 반면, 자이로 링크(115')에 걸쳐져 있는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2)의 롤 방향 동작은 자유로울 수 있다. 따라서, 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 또는 Y-W2)의 롤 방향 동작으로 인하여 변화된 장력이 관절부(160')에서 작용함에 따라, 또한 이러한 장력 작용이 샤프트(150')의 롤 방향 동작과 조화를 이룸에 따라, 엔드 이펙터(100')가 관절부(160')에서의 그 관절 운동 상태는 그대로 유지하면서 도 31에 도시된 바와 같이 롤 방향으로 동작할 수 있게 된다.
위에서 설명된 구성요소들의 배치나 연결 상태에 관하여, 도 32 내지 도 34를 더 참조하여 살펴볼 수 있다. 도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')에 관한 분해도이다. 그리고, 도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 링크(115')에 관한 분해도이다. 또한, 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 회전통(121')에 대하여 핸들부(110')를 고정시키기 위한 구성의 구체적인 예를 도시하는 도면이다.
도 32에 도시된 바와 같이, 내부 회전통(122')은 그 단부에 있어서 샤프트(150')의 각진 단부를 물고 있어서, 그것이 롤 방향으로 동작함에 따라 샤프트(150')도 함께 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 이러한 내부 회전통(122')은 그 일부가 도시된 바와 같은 상태로 외부 회전통(121') 내에 포함될 수 있다. 따라서, 내부 회전통(122')이 외부 회전통(121')으로부터 독립적으로 행할 수 있는 동작은 롤 방향 동작뿐일 수 있다. 그리고, 핸들부(110')에 연결되는 회전통 고정 부속(125')은 도시된 바와 같이 다수의 절편으로 이루어진 고리형 부속일 수 있으므로 용이하게 조여질 수 있다. 회전통 고정 부속(125')이 조여짐에 따라 핸들부(110')가 외부 회전통(121')에 대하여 고정될 수 있다. 한편, 도 34를 더 참조하면, 회전통 고정 부속(125')을 둘러싸는 회전통 고정 링(131')의 내경이 후술되는 핸들부(110')에서의 조작에 따라 작동되는 회전통 고정 핀(132')에 의하여 좁혀져서 핸들부(110')와 외부 회전통(121')이 서로 고정되는 원리를 쉽게 파악할 수 있다.
그리고, 도 33에 도시된 바와 같이, 자이로 링크(115')는, 특히, 그 자이로 회전판은, 롤 스프라켓(141')에 연결되어 있어서, 롤 스프라켓(141')의 회전에 따라 롤 방향으로 동작할 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들부(110')의 내부를 도시하는 도면이다. 도 35에는 이미 설명된 회전통 고정 핀(132')과 롤 스프라켓(141') 외에 핸들부(110')의 주요 구성요소가 도시되어 있다. 이러한 주요 구성요소의 예에는, 엔드 이펙터(100')의 개폐를 제어할 수 있는 개폐 손잡이(142'), 개폐 손잡이(142')의 회전 운동을 개폐 와이어의 전후진 운동으로 변환할 수 있는 래치 기어(143')(바람직하게는, 이러한 래치 기어(143')는 개폐 손잡이(142')의 개폐 제어 상태를 고정시키는 데에도 이용될 수 있음), 회전통 고정 핀(132')의 전후진 운동(또는, 핀 벌림/조임 운동)을 제어할 수 있는 고정 손잡이(145'), 고정 손잡이(145')의 회전 운동을 회전통 고정 핀(132')의 전후진 운동으로 변환하는 데에 이용될 수 있는 슬라이딩 부속(146') 등이 포함될 수 있다. 그리고, 부가적으로 포함될 수 있는 보조 손잡이(148')는 필요에 따라 고정 손잡이(145')의 회전 운동을 구속하여 위에서 설명된 바와 같은 핸들부-외부 회전통 고정이 단단하게 유지되도록 할 수 있다.
사용자는 이상에서 설명된 본 발명의 실시예들에 따른 최소 침습 수술 기구를 사용함에 있어서, 샤프트(150')에 대하여 핸들부(110')를 조작함으로써 엔드 이펙터(100')가 관절 운동을 하여 소정의 수술 부위에 배치되도록 하고, 외부 회전통(121')에 대하여 핸들부(110')를 고정시킴으로써 상기 관절 운동 상태를 고정하며, 롤 스프라켓(141')을 회전시킴으로써 엔드 이펙터(100')를 롤링시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 수술 부위에 대한 수술 동작(예를 들면, 라운드 니들에 의한 봉합)을 정교하고도 간편하게 수행할 수 있다.
도 36 내지 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141')과 개폐 손잡이(142')의 연결 관계를 도시하는 도면이다. 도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 스프라켓(141')과 개폐 손잡이(142')의 연결 관계에 관한 분해도이다. 그리고, 도 37과 도 38은 상기 연결 관계에 관한 확대 사시도이다.
도시된 바와 같이, 롤 스프라켓(141')과 개폐 손잡이(142')는 페룰 삽입관(192'), 스크루(193'), 힌지(194') 등을 개입시켜 연결될 수 있다. 페룰 삽입관(192')에는 페룰 삽입구(195')가 있어서 개폐 와이어의 페룰이 여기에 삽입되어 고정될 수 있다. 그리고, 스크루(193')는 페룰 삽입관(192')에 나사 조임/풀림 방식으로 결합될 수 있는데, 이때 페룰 삽입관(192')과 스크루(193')가 결합된 길이는 스크루(193')의 조임/풀림 횟수에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 사용자는 수술 전에 페룰 삽입관(192')과 스크루(193')가 결합되는 길이를 조절함으로써 개폐 와이어의 장력을 필요한 정도로 맞출 수 있게 된다. 한편, 힌지(194')는 전술된 래치 기어(143')와 함께 또는 래치 기어(143')로부터 독립적으로 작용하여 개폐 손잡이(142')의 회전 운동을 개폐 와이어의 전후진 운동으로 변환하는 데에 이용될 수 있다.
도 39는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220')의 내부를 도시하는 도면이다.
위에서는 도 32 등을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 조작부(120')의 구성에 관하여 살펴본 바 있다. 아래에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220')의 구성에 관하여 도 39를 참조하여 살펴보기로 한다. 다만, 회전 조작부(220')의 구성 중 회전 조작부(120')의 구성과 유사한 부분에 관하여는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
회전 조작부(220')는 외부 회전통(221'), 내부 회전통(222'), 후술되는 제2 회전통 고정 부속(227')과 함께 작용하여 외부 회전통(221')에 대하여 고정될 수 있는 제1 회전통 고정 부속(225'), 외부 회전통(221')과 제1 회전통 고정 부속(225') 사이의 공간에 삽입되어 제1 회전통 고정 부속(225')에 의하여 눌려져서 외부 회전통(221')에 대하여 고정될 수 있는 제2 회전통 고정 부속(227'), 그리고 제2 회전통 고정 부속(227')을 애초의 위치로부터 전진시켜 제2 회전통 고정 부속(227')이 상기 공간에 삽입되도록 하는 회전통 고정 수단(230')을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 회전통 고정 부속(225')은 그 전단부(226')가 외부 회전통(221')에 대하여 고정되거나 고정 해제될 수 있으므로, 각각의 경우에 핸들부(110')가 외부 회전통(221')에 대하여, 나아가서 샤프트(150')에 대하여, 고정되거나 고정 해제되도록 할 수 있다. 위와 같은 작용을 위하여, 전단부(226')는 애초의 상태에서 외부 회전통(221')으로부터 소정의 간격만큼 이격되어 있는 탄성체로 구성될 수 있다.
그리고, 제2 회전통 고정 부속(227')은 고정 나사(231')가 조여짐에 따라 고정 나사(231')에 의하여 밀리어 전진 운동을 할 수 있는 고리 형태의 부속일 수 있다. 이러한 제2 회전통 고정 부속(227')은 고정 나사(231')에 의하여 밀리지 않는 경우에는 제1 회전통 고정 부속(225')의 작용에 의하여, 특히, 그 전단부(226')의 작용에 의하여, 후진 운동을 하여 애초의 위치로 돌아 올 수 있다.
한편, 회전통 고정 수단(230')은, 핸들부(110')에 배치되어, 조여짐에 따라 제2 회전통 고정 부속(227')을 전진시킬 수 있는 모양을 갖는 고정 나사(231')와, 고정 나사(231')의 머리 부분(232')에 편심 연결되어 도시되지 않은 고정 손잡이의 회전 운동에 따라 동작함으로써 고정 나사(231')를 회전시킬 수 있는 연결 부속(235' 및 236')을 포함할 수 있다.
도 40은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 조작부(220')에 관하여 도시하는 도면이다. 도 40에 도시된 회전 조작부(220')는 도 39에 도시된 회전 조작부(220')와는 다른 방식으로 외부 회전통(221')에 대한 고정이 달성되도록 하는 구성을 갖는다.
회전 조작부(220')는 외부 회전통(221'), 내부 회전통(222'), 외부 회전통(221')을 둘러싸고 있다가 외부 회전통(221')에 압력을 가하여 외부 회전통(221')에 대한 고정이 달성되도록 할 수 있는 가압 원통(250'), 가압 원통(250')을 외부 회전통(221')에 대하여 밀어낼 수 있는 푸싱 판(255'), 그리고 푸싱 판(255')의 하단에 연결되어 소정의 조작에 따라 푸싱 판(255')이 회전, 푸싱하도록 할 수 있는 연결 부속(256', 257' 및 258')을 포함할 수 있다.
위의 구성에 따르면, 연결 부속(256', 257' 및 258')이 조작되어 순차적으로 작용함에 따라, 푸싱 판(255')의 하단부는 엔드 이펙터(100')의 반대 방향으로, 그 상단부는 엔드 이펙터(100')의 방향으로 운동을 하게 될 수 있다. 이에 따라, 푸싱 판(255')의 상단부가 가압 원통(250')을 엔드 이펙터(100')의 방향으로 밀게 되면, 가압 원통(250')이 외부 회전통(221')을 둘러싸고 있다가 그에 압력을 가하여 외부 회전통(221')에 대한 고정이 달성되도록 할 수 있다.
한편, 푸싱 판(255')이 위에서 설명된 바와 반대로 운동을 하게 되면, 가압 원통(250')이 외부 회전통(221')에 가하는 압력이 해제되어 결국 외부 회전통(221')에 대한 고정도 해제될 수 있다.
한편, 도시된 구성요소 중 설명되지 않은 구성요소에 관하여는 참조된 한국특허출원의 명세서를 참고할 수 있다.
실시예 6
도 43은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 최소 침습 수술 기구의 회전 조작부(120')의 내부를 도시하는 도면이다. 본 실시예의 도시되지 않은 구성요소는 실시예 5의 해당 구성요소와 대응되는 것으로 간주될 수 있다.
도 43을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에서는, 실시예 5에서와는 달리, 외부 회전통(121')의 일부분이 연장되어 샤프트(150')에 고정되어 있는 한편, 내부 회전통(122')은 샤프트(150') 내에서 롤 방향으로 동작할 수 있는 직선 부재(136')(바람직하게는, 원통형일 수 있음)에 고정되어 있을 수 있다. 따라서, 자이로 링크(115')의 자이로 회전판이 롤 방향으로 동작하게 되면, 샤프트(150')의 롤 방향 동작은 일어나지 않으면서, 내부 회전통(122')과 이것에 연결되는 직선 부재(136'), 제2 유연성 수지(미도시됨)(제2 곡부(C2)의 내부에 실질적으로 포함됨) 및 제1 유연성 수지(미도시됨)(제1 곡부(C1)의 내부에 실질적으로 포함됨)는 롤 방향으로 동작하게 될 수 있다. 이는 결국 실시예 4나 실시예 5에서 설명된 바와 같은 연결 구성에 의하여 관절부(160')와 엔드 이펙터(100')의 롤 방향 동작으로 이어지게 될 수 있다.
본 발명의 활용예에 따르면, 최소 침습 수술 기구의 핸들부(110, 110' 또는 210) 등의 구성요소 중 적어도 일부를 수술용 로봇 등과 같은 모터 기반 시스템(미도시됨)에 의하여 구동되기에 적합한 구성요소로 변경하거나 변형함으로써, 최소 침습 수술 기구가, 사용자의 수동 조작이 아닌, 시스템이 개입되는 자동(또는, 반자동) 조작에 따라 제어되도록 구성할 수 있다.
실시예 1에 관하여 예를 들면, 수술용 로봇에 포함되어 있는 전기 모터(미도시됨)는 직선 부재(136)나 롤 스프라켓(155)을 직접 회전시킴으로써 엔드 이펙터(100)가 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다.
다른 예를 들면, 전기 모터는 개폐 와이어를 직접 당기는 구동을 행함으로써 엔드 이펙터(100)의 열림이나 닫힘을 제어할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 시스템은 전기 모터의 구동을 직접 제어함으로써 엔드 이펙터(100)의 롤링 상태를 고정시킬 수 있다.
실시예 2나 실시예 3에 관하여 예를 들면, 수술용 로봇에 포함되어 있는 전기 모터(미도시됨)는 제1 피치 와이어(163) 및/또는 제2 피치 와이어를 직접 당기는 구동을 행함으로써 엔드 이펙터(100)가 피치 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 물론, 전기 모터가 변형된 핸들부(110)를 직접 피치 방향으로 조종함으로써 엔드 이펙터(100)가 피치 방향으로 동작하도록 할 수도 있다.
다른 예를 들면, 전기 모터는 제1 와이어(125) 및/또는 제2 와이어(126)를 직접 밀고 당기는 구동을 행함으로써 엔드 이펙터(100)가 요 방향이나 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다. 물론, 전기 모터가 변형된 핸들부(110)를 직접 요 방향으로 조종하거나 (대안적으로는, 제3 풀리(141)와 제4 풀리(142)를 직접 같은 방향으로 회전시키거나) 롤 스프라켓(155)을 직접 회전시킴으로써 (대안적으로는, 롤 조종 기어(150)를 직접 회전시킴으로써) 엔드 이펙터(100)가 요 방향이나 롤 방향으로 동작하도록 할 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 전기 모터는 개폐 와이어를 직접 당기는 구동을 행함으로써 집게(101)의 열림이나 닫힘을 제어할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 시스템은 전기 모터의 구동을 직접 제어함으로써 엔드 이펙터(100)의 관절 운동 상태나 롤링 상태나 개폐 상태를 고정시킬 수 있다.
실시예 4 내지 실시예 6에 관하여 예를 들면, 수술용 로봇에 포함되어 있는 전기 모터(미도시됨)는 유연 링크(215)나 자이로 링크(115')의 자이로 회전판을 직접 피치 방향이나 요 방향으로 동작시킴으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')가 관절 운동을 하도록 할 수 있다. 다른 예를 들면, 전기 모터는 회전 조작부(220 또는 120') 내의 소정의 회전판을 직접 피치 방향이나 요 방향으로 동작시킴으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')가 관절 운동을 하도록 할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 전기 모터는 다수의 와이어(P-W1, Y-W1, P-W2 및 Y-W2) 중 일부를 직접 당기는 구동을 행함으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')가 관절 운동을 하도록 할 수도 있다. 물론, 전기 모터가 변형된 핸들부(210 또는 110')를 직접 조작함으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')가 관절 운동을 하도록 할 수도 있을 것이다.
다른 예를 들면, 전기 모터는 유연 링크(215)나 자이로 링크(115')의 자이로 회전판이나 롤 스프라켓(141')을 직접 회전시킴으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')가 롤 방향으로 동작하도록 할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 전기 모터는 개폐 와이어를 직접 당기는 구동을 행함으로써 집게(201 또는 101')의 열림이나 닫힘을 제어할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 시스템은 전기 모터의 구동을 직접 제어함으로써 엔드 이펙터(200 또는 100')의 관절 운동 상태나 롤링 상태나 개폐 상태를 고정시킬 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 엔드 이펙터
110: 핸들부
130: 샤프트
131: 제1 곡부
132: 제2 곡부

Claims (26)

  1. 최소 침습 수술 기구로서,
    샤프트,
    상기 샤프트의 일단에 연결되는 엔드 이펙터,
    상기 샤프트와 상기 엔드 이펙터 사이에 개입되는 관절부, 및
    상기 관절부에 연결되어 있는, 상기 엔드 이펙터를 관절 운동시키기 위한 다수의 와이어
    를 포함하고,
    상기 샤프트는 적어도 하나의 곡부를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 곡부는, 상기 샤프트로부터 독립적으로, 상기 엔드 이펙터를 롤 방향으로 동작시키기 위한 힘을 그 내부에서 전달할 수 있는
    최소 침습 수술 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 곡부는 굴곡진 형태로 형성되는, 상기 엔드 이펙터 쪽의 제1 곡부와, 상기 샤프트의 길이 방향 중심 축으로부터 바깥쪽으로 벌어지는 형태로 형성되는 제2 곡부를 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 곡부의 상기 엔드 이펙터 쪽 단부가 상기 샤프트 본체에 대하여 이루는 각과 상기 제2 곡부가 상기 샤프트 본체에 대하여 이루는 각은 실질적으로 서로 동일한 최소 침습 수술 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 곡부는, 상기 샤프트로부터 독립적으로, 상기 엔드 이펙터를 롤 방향으로 동작시키기 위한 힘을 전달하기 위한 유연성 수지를 그 내부에 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유연성 수지에서는 피치 방향으로 굽혀질 수 있는 굽힘 부재와 요 방향으로 굽혀질 수 있는 굽힘 부재가 교대로 배열되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 굽힘 부재는 두 개의 원판형 부재와 하나의 연결 부재를 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나의 연결 부재는 상기 두 개의 원판형 부재의 소정의 중심 축 상에 배치되는 최소 침습 수술 기구.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유연성 수지는 소정의 직선 부재와 연결되어 상기 힘을 전달하는 최소 침습 수술 기구.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 샤프트의 타단에 연결되는 핸들부를 더 포함하고,
    상기 직선 부재는 상기 핸들부와 연결되는 최소 침습 수술 기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핸들부는 사용자 회전 수단을 포함하고,
    상기 직선 부재는 상기 사용자 회전 수단과 연결되는 최소 침습 수술 기구.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트의 타단에 연결되는 핸들부, 및
    상기 샤프트와 상기 핸들부 사이에 개입되는 회전 조작부 - 상기 회전 조작부는 유연 링크를 포함하고, 상기 유연 링크는 상기 다수의 와이어에 의하여 상기 관절부와 연결되어 있음 -
    를 더 포함하고,
    상기 엔드 이펙터는 상기 유연 링크에 대한 조작으로 인하여 상기 다수의 와이어 중 적어도 일부가 작용함에 따라 상기 관절부에 의하여 관절 운동을 하는
    최소 침습 수술 기구.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 와이어는 상기 유연성 수지에 포함되는 다수의 관통공을 통하여 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 와이어는 상기 유연 링크에 포함되는 다수의 관통공을 통하여 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 관절부와 상기 유연 링크는 소정의 직선 부재를 더 개입시켜 상기 유연성 수지와 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 직선 부재 중 적어도 일부의 롤 방향 외의 방향에서의 동작을 구속하기 위한 환형 부재를 더 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 와이어는 상기 환형 부재에 포함되는 다수의 관통공을 통하여 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 회전 조작부는 상기 유연 링크의 피치 방향이나 요 방향에서의 동작을 고정시키기 위한 고정 수단을 더 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  18. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트의 타단에 연결되는 핸들부, 및
    상기 샤프트와 상기 핸들부 사이에 개입되는 회전 조작부 - 상기 회전 조작부는 자이로 회전판을 포함하고, 상기 자이로 회전판은 상기 다수의 와이어에 의하여 상기 관절부와 연결되어 있음 -
    를 더 포함하고,
    상기 엔드 이펙터는 상기 자이로 회전판에 대한 조작으로 인하여 상기 다수의 와이어 중 적어도 일부가 작용함에 따라 상기 관절부에 의하여 관절 운동을 하는
    최소 침습 수술 기구.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 다수의 와이어는 상기 유연성 수지에 포함되는 다수의 관통공을 통하여 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 다수의 와이어는 상기 자이로 회전판에 포함되는 다수의 관통공을 통하여 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 관절부와 상기 자이로 회전판은 소정의 직선 부재를 더 개입시켜 상기 유연성 수지와 연결되어 있는 최소 침습 수술 기구.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 회전 조작부는 상기 샤프트와 연결되는 외부 회전통과 상기 직선 부재와 연결되어 롤 방향으로 동작할 수 있는 내부 회전통을 더 포함하는 최소 침습 수술 기구.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 곡부는, 상기 샤프트로부터 독립적으로, 상기 엔드 이펙터를 롤 방향으로 동작시키기 위한 힘을 전달할 수 있는 제1 와이어와 제2 와이어를 그 내부에 포함하고,
    상기 엔드 이펙터는 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어가 제1 양태로 협력하여 동작함에 따라 피치 방향이나 요 방향으로 동작하며,
    상기 엔드 이펙터는 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어가 제2 양태로 협력하여 동작함에 따라 롤 방향으로 동작하는
    최소 침습 수술 기구.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 양태의 협력 동작 시에, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 같은 방향으로 동작하고,
    상기 제2 양태의 협력 동작 시에, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 서로 반대 방향으로 동작하는
    최소 침습 수술 기구.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 롤 기어, 제1 피니언 및 제2 피니언을 포함하고,
    상기 롤 기어는, 상기 제1 피니언과 상기 제2 피니언이 같은 방향으로 회전하면 상기 엔드 이펙터가 피치 방향이나 요 방향으로 동작하도록 하고, 상기 제1 피니언과 상기 제2 피니언이 서로 반대 방향으로 회전하면 상기 엔드 이펙터가 롤 방향으로 동작하도록 하는
    최소 침습 수술 기구.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 피니언과 상기 제2 피니언에는 제1 풀리와 제2 풀리가 각각 결합되어 있고,
    상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에는 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어가 각각 감겨 있는
    최소 침습 수술 기구.
PCT/KR2012/002148 2011-03-24 2012-03-23 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구 WO2012128591A2 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12760257.1A EP2689732A4 (en) 2011-03-24 2012-03-23 VERY LITTLE INVASIVE SURGICAL INSTRUMENT WITH CURVED SHAFT
US14/007,299 US9968343B2 (en) 2011-03-24 2012-03-23 Minimally invasive surgical instrument having a bent shaft

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110026243A KR101259701B1 (ko) 2011-03-24 2011-03-24 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
KR10-2011-0026243 2011-03-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012128591A2 true WO2012128591A2 (ko) 2012-09-27
WO2012128591A3 WO2012128591A3 (ko) 2012-12-27

Family

ID=46879927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/002148 WO2012128591A2 (ko) 2011-03-24 2012-03-23 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9968343B2 (ko)
EP (1) EP2689732A4 (ko)
KR (1) KR101259701B1 (ko)
WO (1) WO2012128591A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019234626A1 (en) * 2018-06-04 2019-12-12 Valuebiotech Israel Ltd. Articulation arm link
US10898310B2 (en) 2017-07-06 2021-01-26 Park Surgical Innovations, Llc Device for delivering grafts at a surgical site and method
US11090145B2 (en) 2017-07-06 2021-08-17 Park Surgical Innovations, Llc Device for delivering grafts at a surgical site and method

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130012958A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Stanislaw Marczyk Surgical Device with Articulation and Wrist Rotation
CN106943165B (zh) 2011-11-23 2021-08-17 利思梅德株式会社 手术用器械的末端器具
JP6076491B2 (ja) 2013-02-20 2017-02-08 オリンパス株式会社 医療用マニピュレータ
KR101460704B1 (ko) * 2013-02-22 2014-11-11 (주)미래컴퍼니 수술용 로봇의 구동 장치 및 이를 구비한 수술용 로봇
DE102013208729A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Aesculap Ag Gebogener Rohrschaft und Verfahren zur Herstellung desselben
KR101584766B1 (ko) 2014-04-24 2016-01-12 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
JP6626110B2 (ja) 2014-09-04 2019-12-25 メミック イノベーティブ サージェリー リミテッドＭｅｍｉｃ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｅｒｙ Ｌｔｄ． 機械腕を含むデバイスおよびシステム
US10709467B2 (en) 2014-10-02 2020-07-14 Livsmed Inc. Surgical instrument
KR102153407B1 (ko) 2015-02-17 2020-09-08 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
US11896336B2 (en) 2015-02-17 2024-02-13 Livsmed Inc. Instrument for surgery
US11344381B2 (en) 2015-02-17 2022-05-31 Livsmed Inc. Instrument for surgery
WO2017037723A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Memic Innovative Surgery Ltd. Actuation of a device comprising mechanical arms
US10660623B2 (en) * 2016-01-15 2020-05-26 Covidien Lp Centering mechanism for articulation joint
CA2960354A1 (en) 2016-03-09 2017-09-09 Memic Innovative Surgery Ltd. Modular device comprising mechanical arms
US10973592B2 (en) 2017-03-09 2021-04-13 Memie Innovative Surgery Ltd. Control console for surgical device with mechanical arms
US11779410B2 (en) 2017-03-09 2023-10-10 Momentis Surgical Ltd Control console including an input arm for control of a surgical mechanical arm
NL2019146B1 (en) * 2017-06-29 2019-01-14 Deam Holding B V Medical device with flexible tip
KR102191482B1 (ko) 2017-11-14 2020-12-15 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재
KR102126850B1 (ko) * 2018-07-09 2020-06-25 가톨릭관동대학교산학협력단 단일공 복강경 수술을 위한 곡선형 복강경 장치
JP1650796S (ko) * 2019-01-25 2020-01-20
USD961074S1 (en) * 2019-01-25 2022-08-16 Karl Storz Se & Co. Kg Shaft attachable medical instrument
USD966513S1 (en) * 2019-01-25 2022-10-11 Karl Storz Se & Co. Kg Shaft attachable medical instrument
US20200390488A1 (en) * 2019-06-17 2020-12-17 Covidien Lp Surgical instruments for performing tonsillectomy, adenoidectomy, and other surgical procedures
US11471181B2 (en) 2019-08-30 2022-10-18 Cilag Gmbh International Ultrasonic surgical instrument with axisymmetric clamping
US20220371180A1 (en) * 2019-12-16 2022-11-24 Covidien Lp Surgical robotic systems including surgical instruments with articulation
US11672590B2 (en) 2020-07-02 2023-06-13 Covidien Lp Slip-ring contact assembly for electrosurgical instruments
GB2598308B (en) * 2020-08-24 2022-08-24 Prec Robotics Limited A motor module
JP2022135445A (ja) * 2021-03-05 2022-09-15 日本発條株式会社 屈曲構造体
KR102598685B1 (ko) * 2021-09-09 2023-11-03 이화여자대학교 산학협력단 기관 내 삽관 유도장치
CN114305591A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司 一种钳类末端执行器组件及钳类外科手术器械

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080051248A (ko) 2006-12-05 2008-06-11 채수하 내화성을 갖는 샌드위치패널
KR20080061894A (ko) 2006-12-28 2008-07-03 엘지전자 주식회사 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법
KR20080079126A (ko) 2007-02-26 2008-08-29 주식회사 유니베라 알로에신 및 감초 추출물을 포함하는 미백용 화장료 조성물
KR20080090560A (ko) 2006-03-01 2008-10-08 노키아 코포레이션 소정 간섭에 의한 영향을 감소시키기 위한 수신기의 제어
KR20100115152A (ko) 2009-04-17 2010-10-27 김영환 점검등
KR20110003192A (ko) 2009-07-03 2011-01-11 주식회사 루멘스 가로등 시스템

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7169141B2 (en) * 1998-02-24 2007-01-30 Hansen Medical, Inc. Surgical instrument
US6902560B1 (en) * 2000-07-27 2005-06-07 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll surgical tool
US6817974B2 (en) * 2001-06-29 2004-11-16 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tool having positively positionable tendon-actuated multi-disk wrist joint
EP1575439B1 (en) 2002-12-06 2012-04-04 Intuitive Surgical, Inc. Flexible wrist for surgical tool
US7678117B2 (en) 2004-06-07 2010-03-16 Novare Surgical Systems, Inc. Articulating mechanism with flex-hinged links
US7615067B2 (en) * 2006-06-05 2009-11-10 Cambridge Endoscopic Devices, Inc. Surgical instrument
JP4755047B2 (ja) * 2006-08-08 2011-08-24 テルモ株式会社 作業機構及びマニピュレータ
US20080255420A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Cambridge Endoscopic Devices, Inc. Surgical instrument
US20080262492A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-23 Cambridge Endoscopic Devices, Inc. Surgical Instrument
DE102008015418A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-24 Richard Wolf Gmbh Medizinisches Instrument
US8142473B2 (en) * 2008-10-03 2012-03-27 Tyco Healthcare Group Lp Method of transferring rotational motion in an articulating surgical instrument
US8245594B2 (en) * 2008-12-23 2012-08-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Roll joint and method for a surgical apparatus
US8398633B2 (en) * 2009-10-30 2013-03-19 Covidien Lp Jaw roll joint
US9033998B1 (en) * 2010-05-13 2015-05-19 Titan Medical Inc. Independent roll wrist mechanism

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080090560A (ko) 2006-03-01 2008-10-08 노키아 코포레이션 소정 간섭에 의한 영향을 감소시키기 위한 수신기의 제어
KR20080051248A (ko) 2006-12-05 2008-06-11 채수하 내화성을 갖는 샌드위치패널
KR20080061894A (ko) 2006-12-28 2008-07-03 엘지전자 주식회사 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법
KR20080079126A (ko) 2007-02-26 2008-08-29 주식회사 유니베라 알로에신 및 감초 추출물을 포함하는 미백용 화장료 조성물
KR20100115152A (ko) 2009-04-17 2010-10-27 김영환 점검등
KR20110003192A (ko) 2009-07-03 2011-01-11 주식회사 루멘스 가로등 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2689732A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10898310B2 (en) 2017-07-06 2021-01-26 Park Surgical Innovations, Llc Device for delivering grafts at a surgical site and method
US11090145B2 (en) 2017-07-06 2021-08-17 Park Surgical Innovations, Llc Device for delivering grafts at a surgical site and method
WO2019234626A1 (en) * 2018-06-04 2019-12-12 Valuebiotech Israel Ltd. Articulation arm link
US11883006B2 (en) 2018-06-04 2024-01-30 Valuebiotech Israel Ltd. Articulation arm link

Also Published As

Publication number Publication date
US20140114293A1 (en) 2014-04-24
EP2689732A2 (en) 2014-01-29
EP2689732A4 (en) 2014-12-24
KR20120108416A (ko) 2012-10-05
KR101259701B1 (ko) 2013-05-06
US9968343B2 (en) 2018-05-15
WO2012128591A3 (ko) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012128591A2 (ko) 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
WO2010050771A2 (en) Surgical robot system having tool for minimally invasive surgery
US11241246B2 (en) Direct pull surgical gripper
WO2010030114A2 (en) Tool for minimally invasive surgery and method for using the same
WO2011052939A2 (ko) 수술용 인스트루먼트 및 싱글 포트 수술용 어댑터
WO2012096464A2 (ko) 최소 침습 수술 기구
WO2010019001A2 (en) Tool for minimally invasive surgery and method for using the same
WO2009151206A1 (ko) 수술용 로봇의 마스터 인터페이스 및 구동방법
WO2013077572A1 (ko) 차동 부재
WO2021085678A1 (ko) 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비하는 수술용 인스트루먼트
WO2015163546A1 (ko) 수술용 인스트루먼트
WO2014030110A1 (en) Wristed surgical instrument capable of multiple functions, without requiring extra inputs
US20120143173A1 (en) Surgical tool
WO2011016640A2 (ko) 외과 수술용 장치의 인스트루먼트
WO2011108840A2 (ko) 수술용 인스트루먼트, 수술용 인스트루먼트의 커플링 구조 및 원점 조정 방법
CN101415362A (zh) 医疗设备和系统
WO2019235905A1 (ko) 수술용 인스트루먼트
IL125822A (en) Apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
WO2011019206A2 (ko) 수술용 로봇의 조작 장치
US20210282797A1 (en) Medical device handle assemblies and methods of using the same
KR20130023311A (ko) 굽은 샤프트를 갖는 최소 침습 수술 기구
US20230210547A1 (en) Medical instrument
KR101336381B1 (ko) 최소 침습 수술 기구
WO2021194094A1 (ko) 최소침습수술용 수술장치
WO2021150001A1 (ko) 수술용 기구

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12760257

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012760257

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14007299

Country of ref document: US