WO2020116828A1 - 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치 - Google Patents

드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치 Download PDF

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WO2020116828A1
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drill
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medical
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김준엽
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의료법인 명지의료재단
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    • A61B2562/0247—Pressure sensors

Definitions

  • the present invention relates to a medical drill device, and more particularly to a medical drill device for recognizing the bending of the drill bit to prevent the drill bit from being broken by recognizing the phenomenon of the drill bit bending during drilling.
  • a metal plate is supported on the surface of the fractured bone, and then the plate is fixed with a screw, or a screw is inserted into the bone using only a screw.
  • a device for fixing bones has been used.
  • the drill bit mounted on the surgical drill device Before placing the screw on the bone, the drill bit mounted on the surgical drill device must be rotated to make a hole in the bone. In this case, when manually drilling the bone by the operator's sense, the bone is inserted into the bone.
  • a drill bit made of a thin diameter of about 15 to 35 mm advancing in a straight line while rotating is in contact with a high-density and hard part and hits a resistance, a problem arises that the drill bit is gradually bent and the drill bit is broken when the drill bit is gradually curved.
  • An object of the present invention devised to solve the above-described problem is to provide a medical drill device for recognizing the bending of a drill bit that can prevent the drill bit from being broken by recognizing a phenomenon in which the drill bit is bent during drilling.
  • the present invention devised to achieve the above object is a medical drill device for recognizing the bending of the drill bit, a drill bit; A drill chuck provided with a plurality of jaws surrounding the outer side of the drill bit in a divided structure to fix the drill bit; Driving means for providing a rotational force to the drill chuck; And pressure detection means for measuring a force acting in an outward direction of a drill bit fixed to the drill chuck, wherein the pressure detection means are respectively mounted on an inner surface contacting the outer circumferential surface of the drill bit in the plurality of jaws.
  • a plurality of pressure sensors And a control unit for receiving a pressure value of a drill bit measured by each pressure sensor and determining whether each pressure value is equal, wherein the control unit has a pressure value of a drill bit measured by the pressure sensor.
  • the determining module for determining whether the pressure values received by the receiving module are equal, and the pressure values measured by the pressure sensor by the determining module are not equal to each other, any one or more of light source and sound
  • a power control module that cuts off power applied to the driving means so that rotation of the drill bit is stopped when the pressure values measured by the pressure sensor by the alarm module and the determination module output to the outside are non-uniform; Includes.
  • 1 and 2 is an external perspective view showing a medical drill device for recognizing the bending of the drill bit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2;
  • Figure 4 is a conceptual diagram showing the relationship between the pressure detection means and other components in the medical drill device for recognizing the bending of the drill bit according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention devised to achieve the above object is a medical drill device for recognizing the bending of the drill bit, a drill bit; A drill chuck provided with a plurality of jaws surrounding the outer side of the drill bit in a divided structure to fix the drill bit; Driving means for providing a rotational force to the drill chuck; And pressure detection means for measuring a force acting in an outward direction of a drill bit fixed to the drill chuck, wherein the pressure detection means are respectively mounted on an inner surface contacting the outer circumferential surface of the drill bit in the plurality of jaws.
  • a plurality of pressure sensors And a control unit for receiving a pressure value of a drill bit measured by each pressure sensor and determining whether each pressure value is equal, wherein the control unit has a pressure value of a drill bit measured by the pressure sensor.
  • the determining module for determining whether the pressure values received by the receiving module are equal, and the pressure values measured by the pressure sensor by the determining module are not equal to each other, any one or more of light source and sound
  • a power control module that cuts off power applied to the driving means so that rotation of the drill bit is stopped when the pressure values measured by the pressure sensor by the alarm module and the determination module output to the outside are non-uniform; Includes.
  • FIG. 1 and 2 is an external perspective view showing a medical drill device for recognizing the bending of a drill bit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view AA of Figure 2
  • Figure 4 is a drill according to an embodiment of the present invention It is a conceptual diagram showing the relationship between the pressure detection means and other components in the medical drill device for recognizing the bending of the bit.
  • a medical drill device for recognizing bending of a drill bit includes a drill bit 100, a drill chuck 200, a driving means 300 and a pressure detecting means 400 It consists of a component comprising a), it will be described in detail as follows.
  • the drill bit 100 is a rod-shaped rod made of a metal material, and a spiral may be formed along an outer diameter. And, a cutting edge may be further formed at the end of the drill bit 100 so that the surface of the bone of the perforated portion can be relatively easily dug in.
  • the drill chuck 200 is provided with a jaw 210 for fixing the drill bit by tightening it in a state in which the drill bit 100 is accommodated inward.
  • the jaw 210 is provided with at least two or more on the outside of the drill bit 100 based on the drill bit 100, and the inner surfaces of the jaw 210 are disposed facing each other in a corresponding state.
  • a drill chuck 200 equipped with four jaws 210 will be described as an example.
  • the driving means 300 serves to provide rotational force to the drill chuck 200 so that the drill bit 100 fixedly installed in the drill chuck 200 can be rotated.
  • the driving means 300 is preferably a motor equipped with a motor shaft on which the drill chuck 200 is mounted, and is electrically connected to a battery or an external power source to receive power.
  • the pressure detection means 400 serves to measure the force acting in the outward direction of the drill bit 100 fixed to the drill chuck 200.
  • the pressure detection means 400 may be composed of a pressure sensor 410 and a control unit 420.
  • the pressure sensors 410 are provided in a plurality of drill chucks 200 and are respectively mounted on four jaws 210 for fixing the drill bits 100.
  • control unit 420 receives the pressure value of the drill bit 100 measured by the pressure sensor 410 and checks whether the pressure values measured by the pressure sensors 410 mounted in each tank 210 are equal. Judge whether or not.
  • control unit 420 may include a reception module 421, a determination module 422, and an alarm module 423.
  • the receiving module 421 receives the pressure value of the drill bit 100 measured by the pressure sensors 410 mounted to the jaws 210 provided in the drill chuck 200.
  • the determination module 422 determines whether or not the pressure values of the drill bits 100 received by the reception module 421 are equal to each other.
  • the alarm module 423 serves to output any one or more of a light source and sound to the outside when the pressure values of the drill bits 100 measured by the pressure sensor 410 by the determination module 422 are not equal to each other. Do it.
  • the light source and sound output from the alarm module 423 are output to the outside through an output device 500 such as an LED 510 and a speaker 520 device installed in the medical drill device body of the present invention.
  • control unit 420 may further include a power control module 424 to cut off the power applied to the driving means 300 so that the rotation of the drill bit 100 is stopped.
  • the power control module 424 the drill chuck equipped with the drill bit 100 ( It acts to cut off the power applied to the driving means 300 so that the rotation of 200) is stopped.
  • the drill bit 100 rotates and punctures the bone while advancing straight into the bone, when it hits a resistance by contacting a dense and hard part, the drill bit 100 is bent in one direction as a whole.
  • high pressure is applied to any one pressure sensor 410 mounted on the tank 210 provided in the drill chuck 200.
  • the force acts in one direction outside of the drill bit 100 and is measured by the pressure sensor 410.
  • the control unit 420 measures the pressure of each pressure sensor 410. It is determined that the pressure values of the drill bit 100 are non-uniform and outputs a light source or sound to inform the user of this, or by forcibly cutting off the power to prevent the drill bit 100 from being broken.
  • the present invention relates to a medical drill device for recognizing the bending of a drill bit, and can be used in medical, health, and related medical equipment industries because it is used to drill a hole in a bone of a specific tissue or body during orthopedic surgery. .

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Abstract

본 발명은, 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 드릴비트와, 드릴비트를 고정하기 위해 내측면끼리 서로 대응하는 복수의 조가 구비된 드릴척과, 드릴척에 회전력을 제공하는 구동수단 및 드릴척에 고정된 드릴비트의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력검출수단을 포함하는 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 드릴척에 고정된 드릴비트의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력센서가 각각의 조에 장착됨으로써, 각각의 압력센서에 측정되는 압력값들이 서로 비균등한 것으로 측정되면, 사용자에게 이를 알리거나 드릴비트의 회전을 강제로 멈추게 함으로써 드릴비트의 휘어짐으로 인해 드릴비트가 부러지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치
본 발명은, 의료용 드릴 장치에 관한 것으로, 특히 천공시에 드릴비트가 휘어지는 현상을 인지하여 드릴비트의 부러짐을 예방할 수 있는 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에 관한 것이다.
일반적으로 의료용 수술 분야에서 정형외과수술 중에서는 드릴을 이용하여 신체 조직 또는 체내의 특정 부위의 뼈에 구멍을 뚫는 천공작업이 필요한데, 통상적으로 수술을 위한 천공작업은 수술자가 수술용 드릴 장치를 손으로 잡고서 천공 부위를 직접 육안으로 확인해가며 수동으로 드릴 작업을 진행하고 있다.
일예로, 골절 치료의 경우, 골절 환자의 연부조직을 절개한 후, 골절된 뼈의 표면에 금속의 플레이트를 지지한 다음, 플레이트를 스크류로 고정하거나, 스크류만을 사용하여 스크류를 뼈에 식립함으로써 골절을 치료하는 뼈 고정용 장치가 사용되고 있다.
여기서, 뼈에 스크류를 식립하기 전에 수술용 드릴 장치에 장착된 드릴비트를 회전시켜 뼈에 구멍을 내야 하는 데, 이와 같이 수술자의 감에 의해 수동으로 뼈의 천공 작업을 진행하는 경우, 뼈 속으로 회전하면서 직선으로 전진하는 약 15 내지 35mm 의 얇은 직경으로 이루어진 드릴비트가 밀도가 높고 단단한 부위에 접촉하여 저항에 부딪치게 되면, 드릴비트가 점차 휘어지면서 급기야는 드릴비트가 부러지는 문제가 발생한다.
이렇게 뼈를 천공하는 과정에서 드릴비트가 부러지게 되면, 부러진 드릴비트 조각이 체내에 남게되는데, 이러한 체내에 남은 부러진 드릴비트를 제거하는 데 매우 어려운 문제가 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 천공시에 드릴비트가 휘어지는 현상을 인지하여 드릴비트의 부러짐을 예방할 수 있는 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치로서, 드릴비트; 상기 드릴비트를 고정하기 위해 분할된 구조로 상기 드릴비트의 외측을 감싸는 복수의 조(jaw)가 구비된 드릴척; 상기 드릴척에 회전력을 제공하는 구동수단; 및 상기 드릴척에 고정된 드릴비트의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력검출수단;을 포함하며, 상기 압력검출수단은, 상기 복수의 조에서 상기 드릴비트의 외주면과 접촉되는 내측면에 각각 장착된 복수의 압력센서; 및 상기 각 압력센서에 측정되는 드릴비트의 압력값이 수신되고, 각 압력값들의 균등 여부를 판단하는 제어유닛;을 포함하되, 상기 제어유닛은상기 압력센서에 의해 측정되는 드릴비트의 압력값이 수신되는 수신모듈과, 상기 수신모듈에 수신되는 압력값들의 균등 여부를 판단하는 판단모듈과, 상기 판단모듈에 의해 상기 압력센서에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 광원 및 소리 중 어느 하나 이상을 외부로 출력하는 알람모듈 및 상기 판단모듈에 의해 상기 압력센서에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 상기 드릴비트의 회전이 정지되도록 상기 구동수단에 인가되는 전원을 차단하는 전원제어모듈;을 포함한다.
본 발명은, 드릴척에 고정된 드릴비트의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력센서가 각각의 조에 장착됨으로써, 각각의 압력센서에 측정되는 압력값들이 서로 비균등한 것으로 측정되면, 사용자에게 이를 알리거나 드릴비트의 회전을 강제로 멈추게 함으로써 드릴비트의 휘어짐으로 인해 드릴비트가 부러지는 것이 미연에 방지되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치를 나타낸 외부 사시도.
도 3은 상기 도 2의 A-A 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에서 압력검출수단과 다른 구성요소들 간의 관계를 나타낸 개념도.
상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치로서, 드릴비트; 상기 드릴비트를 고정하기 위해 분할된 구조로 상기 드릴비트의 외측을 감싸는 복수의 조(jaw)가 구비된 드릴척; 상기 드릴척에 회전력을 제공하는 구동수단; 및 상기 드릴척에 고정된 드릴비트의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력검출수단;을 포함하며, 상기 압력검출수단은, 상기 복수의 조에서 상기 드릴비트의 외주면과 접촉되는 내측면에 각각 장착된 복수의 압력센서; 및 상기 각 압력센서에 측정되는 드릴비트의 압력값이 수신되고, 각 압력값들의 균등 여부를 판단하는 제어유닛;을 포함하되, 상기 제어유닛은상기 압력센서에 의해 측정되는 드릴비트의 압력값이 수신되는 수신모듈과, 상기 수신모듈에 수신되는 압력값들의 균등 여부를 판단하는 판단모듈과, 상기 판단모듈에 의해 상기 압력센서에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 광원 및 소리 중 어느 하나 이상을 외부로 출력하는 알람모듈 및 상기 판단모듈에 의해 상기 압력센서에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 상기 드릴비트의 회전이 정지되도록 상기 구동수단에 인가되는 전원을 차단하는 전원제어모듈;을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치를 나타낸 외부 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 A-A 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에서 압력검출수단과 다른 구성요소들 간의 관계를 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치는, 드릴비트(100), 드릴척(200), 구동수단(300) 및 압력검출수단(400)을 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
드릴비트(100)는, 금속의 재질로 이루어진 막대형상의 봉으로, 외경을 따라 나선이 형성될 수 있다. 그리고, 천공부위의 뼈의 표면을 비교적 쉽게 파고 들어갈 수 있게끔 드릴비트(100)의 단부에 절삭 날이 더 형성될 수 있다.
드릴척(200)은, 드릴비트(100)를 내측으로 수용한 상태에서 이를 조여 드릴비트를 고정하기 위한 조(jaw)(210)를 구비한다.
이때, 조(210)는, 드릴비트(100)를 기준으로 드릴비트(100)의 외측에 적어도 2개 이상 구비되며, 조(210)의 내측면끼리는 서로 마주보며 대응하는 상태로 배치된다. 본 발명에서는 4개의 조(210)가 구비된 드릴척(200)을 실시예로 하여 설명한다.
구동수단(300)은, 드릴척(200)에 고정설치된 드릴비트(100)가 회전되는 것을 가능하게끔 드릴척(200)에 회전력을 제공하는 역할을 한다. 이때, 구동수단(300)은, 드릴척(200)이 장착되는 모터축이 구비된 모터인 것이 바람직하며, 전원을 인가받기 위해 배터리 또는 외부 전원에 전기적으로 접속한다.
압력검출수단(400)은, 드릴척(200)에 고정된 드릴비트(100)의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 역할을 한다.
여기서, 압력검출수단(400)은, 압력센서(410)와 제어유닛(420)으로 구성될 수 있다.
압력센서(410)는, 드릴척(200)에 복수 구비되어 드릴비트(100)를 고정하기 위한 4개의 조(210)에 각각 장착된다.
그리고, 제어유닛(420)은, 압력센서(410)에 측정되는 드릴비트(100)의 압력값을 수신하여 각각의 조(210)에 장착된 압력센서(410)에서 측정되는 압력값들이 균등한지 여부를 판단한다.
한편, 제어유닛(420)은, 수신모듈(421), 판단모듈(422) 및 알람모듈(423)로 구성될 수 있다.
수신모듈(421)은, 드릴척(200)에 구비된 조(210)에 각각 장착된 압력센서(410)에 의해 측정되는 드릴비트(100)의 압력값을 수신한다.
판단모듈(422)은, 수신모듈(421)에 수신되는 드릴비트(100)의 압력값들이 서로 균등한지 여부를 판단한다.
알람모듈(423)은, 판단모듈(422)에 의해 압력센서(410)에서 각각 측정되는 드릴비트(100)의 압력값들이 서로 비균등하면, 광원 및 소리 중 어느 하나 이상을 외부로 출력하는 역할을 한다. 본 발명의 의료용 드릴 장치 본체에 설치된 LED(510) 및 스피커(520) 장치와 같은 출력장치(500)를 통해 알람모듈(423)에서 출력되는 광원과 소리가 외부로 표시된다.
또한, 제어유닛(420)은, 드릴비트(100)의 회전이 정지되도록 구동수단(300)[0030] 에 인가되는 전원을 차단하는 전원제어모듈(424)을 더 포함할 수 있다.
즉, 전원제어모듈(424)은, 판단모듈(422)에 의해 압력센서(410)에서 각각 측정되는 드릴비트(100)의 압력값들이 서로 비균등하면, 드릴비트(100)가 장착된 드릴척(200)의 회전이 정지되도록 구동수단(300)에 인가되는 전원을 차단하는 역할을 하는 것이다.
부연하면, 드릴비트(100)가 회전하여 뼈를 천공하면서 뼈 속으로 직선으로 전진하는 중에 밀도가 높고 단단한 부위에 접촉하여 저항에 부딪치면, 드릴비트(100)가 전체적으로 어느 한쪽 방향으로 휘어지게 되는데, 이렇게 드릴비트(100)가 휘어지게 되면, 드릴척(200)에 구비된 조(210)에 장착된 어느 하나의 압력센서(410)에 높은 압력이 가해지게 된다.
이렇게 드릴비트(100)가 휘어지면서 드릴비트(100)의 외측 어느 한 방향으로 힘이 작용하게 되어 압력센서(410)에 측정되면, 제어유닛(420)에서 각각의 압력센서(410)에서 측정되는 드릴비트(100)의 압력값들이 서로 비균등한 것으로 판단하여 광원이나 소리를 출력하여 사용자에게 이를 알리거나, 전원을 강제로 차단하여 드릴비트(100)가 부러지는 것을 사전에 예방하게 하는 것이다.
본 발명은 드릴비트의 휨을 인지하는 의료용 드릴 장치에 관한 것으로서, 정형외과 수술 중에 신체 조직 또는 체태의 특정 부위 뼈에 구멍을 뚫을 때 사용되기 때문에 의료, 보건 및 이와 관련된 의료장비 산업 등에 이용될 수 있다.

Claims (1)

  1. 드릴비트(100);
    상기 드릴비트(100)를 고정하기 위해 분할된 구조로 상기 드릴비트(100)의 외측을 감싸는 복수의 조(jaw)(210)가 구비된 드릴척(200);
    상기 드릴척(200)에 회전력을 제공하는 구동수단(300); 및
    상기 드릴척(200)에 고정된 드릴비트(100)의 외측방향으로 작용하는 힘을 측정하는 압력검출수단(400); 을 포함하며,
    상기 압력검출수단(400)은, 상기 복수의 조(210)에서 상기 드릴비트의 외주면과 접촉되는 내측면에 각각 장착된 복수의 압력센서(410); 및 각 압력센서(410)에 측정되는 드릴비트(100)의 압력값이 수신되고, 각 압력값들의 균등 여부를 판단하는 제어유닛(420);을 포함하되,
    상기 제어유닛(420)은 상기 압력센서(410)에 의해 측정되는 드릴비트(100)의 압력값이 수신되는 수신모듈(421);
    상기 수신모듈(421)에 수신되는 압력값들의 균등 여부를 판단하는 판단모듈(422);
    상기 판단모듈(422)에 의해 상기 압력센서(410)에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 광원 및 소리 중 어느 하나 이상을 외부로 출력하는 알람모듈(423); 및
    상기 판단모듈(422)에 의해 상기 압력센서(410)에서 측정되는 압력값들이 서로 비균등하면, 상기 드릴비트(100)의 회전이 정지되도록 상기 구동수단(300)에 인가되는 전원을 차단하는 전원제어모듈(424);을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴비트의 휨을 인지하는 의료 드릴 장치.
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