WO2022225367A1 - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트 - Google Patents

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트 Download PDF

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WO2022225367A1
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pulley
staple
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reciprocating
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김정환
이정주
김희진
장동규
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    • A61B34/30—Surgical robots

Definitions

  • the present invention relates to an end tool of a surgical instrument and a surgical instrument having the same, and more particularly, to a surgical instrument mounted on a robot arm or manually operated for use in laparoscopic surgery or various various surgeries, two It relates to an end tool of a surgical instrument having an end tool that is rotatable in more than one direction and operates to intuitively coincide with the operation of a manipulation unit, and a surgical instrument having the same.
  • Laparoscopic surgery which can reduce postoperative recovery time and complications through a small incision, has been actively used.
  • Laparoscopic surgery is a method in which a number of small holes are drilled in a patient's abdomen and the inside of the abdominal cavity is observed through these holes, and is widely used in general surgery and the like.
  • a suture device inserted into the body is used to suture the surgical site in the abdominal cavity.
  • Surgical Stapler is a medical instrument frequently used for cutting and anastomosis of organs in abdominal and thoracic organ surgery.
  • a stapler for surgery there are an open stapler used in an open chest or a laparotomy, and an endo stapler used in a thoracoscopy and laparoscopy.
  • the surgical stapler can perform organ anastomosis at the same time as cutting the surgical site, it has the advantage of shortening the operation time and achieving accurate suturing of the surgical site.
  • the surgical stapler is widely used in modern surgical operations due to its advantages of faster recovery and less scarring than when using a surgical suture for tissue cutting and suturing.
  • a surgical stapler is widely used to cut cancer tissue and suture the cut site in cancer surgery.
  • the present invention is a surgical instrument mounted on a robot arm or manually operated for use in laparoscopic surgery or various surgeries, an end tool that is rotatable in two or more directions and operates to intuitively match the operation of the manipulation unit.
  • An object of the present invention is to provide a provided surgical instrument.
  • Article 1; Article 2 formed to face the Article 1; Article 1 pulley coupled to the first set and formed to be rotatable about a first axis; Article 2 pulley coupled to the Article 2, formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the first axis, and formed to be spaced apart from the Article 1 pulley to a certain extent; and a staple driving assembly including one or more staple pulleys at least partially formed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley; and an end tool including; an end tool connected to the staple driving assembly to rotate the staple pulley a reciprocating assembly that moves linearly by the lower surface; and a working member that comes into contact with the reciprocating assembly and moves in the one direction by the reciprocating assembly when the reciprocating assembly moves in one direction.
  • FIG. 1a is a conceptual diagram of a pitch motion of a conventional surgical instrument
  • FIG. 1b is a conceptual diagram of a yaw motion.
  • FIG. 1c is a conceptual diagram of a pitch motion of another conventional surgical instrument
  • FIG. 1d is a conceptual diagram of a yaw motion.
  • FIG. 1e is a conceptual diagram of a pitch motion of a surgical instrument according to the present invention
  • FIG. 1f is a conceptual diagram of a yaw motion.
  • Figure 2 is a perspective view showing a surgical instrument according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view of the surgical instrument of Figure 2
  • FIG. 4 and 5 are perspective views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an end tool hub of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • FIG. 7 and 8 are plan views showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • Figure 9 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of Figure 2;
  • FIG. 10 and 11 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • Figure 12 is a perspective view showing the first pulley of the surgical instrument of Figure 2;
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a staple pulley and a staple link of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • Figure 14 is a plan view showing the first set of instruments for surgery of Figure 2;
  • FIG. 15 is a plan view showing a second set of instruments for surgery of FIG.
  • Figure 16 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of the surgical instrument of Figure 2;
  • 17 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the surgical instrument of FIG.
  • FIG. 18 is a plan view showing the opening and closing operations of Articles 1 and 2 of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 19 is a perspective view showing the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • FIG. 20 is a plan view showing the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • Figure 21 is a perspective view showing the first set and the cartridge of the surgical instrument of Figure 2;
  • FIG. 22 is an exploded perspective view showing the cartridge of FIG.
  • FIG. 23 is a combined perspective view showing the cartridge of FIG.
  • Fig. 24 is a side view showing the cartridge of Fig. 21;
  • FIG. 25 is a perspective cross-sectional view showing the cartridge of FIG.
  • Fig. 26 is a side cross-sectional view showing the cartridge of Fig. 21;
  • FIG. 27 and 28 are perspective views illustrating a working member of the cartridge of FIG. 21 .
  • 29 is a side cross-sectional view showing the stapling-related structure of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • 30 and 31 are perspective cross-sectional views illustrating the stapling structure of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 32 to 35 are perspective views illustrating a ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30 .
  • 36 and 37 are plan views illustrating a ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30 .
  • FIG. 38 is a perspective view showing the ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30 as a whole.
  • 39 and 40 are perspective views of the stapling operation of the end tool of FIG. 30 as a whole.
  • 41 and 42 are perspective views illustrating a manipulation unit of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • FIG. 43 is a diagram schematically illustrating only the configuration of the pulley and wire constituting the joint of the surgical instrument shown in FIG. 2 .
  • FIG. 44 is a perspective view showing the yaw operation of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 45 and 46 are diagrams showing the configuration of pulleys and wires related to the actuation operation and yaw operation of the surgical instrument shown in FIG. 2 for each of Articles 1 and 2, respectively.
  • 47, 48 and 49 are diagrams showing the configuration of pulleys and wires related to the stapling and cutting operation of the surgical instrument shown in FIG. 2 for each of Articles 1 and 2, respectively.
  • FIG. 50 is a perspective view illustrating a pitch operation of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 51, 52 and 53 are diagrams showing the configuration of the pulley and wire related to the pitch operation of the surgical instrument shown in FIG. 2 for each of Articles 1 and 2, respectively.
  • 54, 55, 56, 57 are plan views showing the actuation operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. A diagram showing the process.
  • 58, 59, 60, 61 are plan views showing the actuation operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. A diagram showing the process.
  • FIG. 62 is a plan view illustrating the stapling operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 , and is a view illustrating a process of performing the stapling operation in a state in which the jaws are yaw rotated by +90°.
  • FIG. 63 is a plan view illustrating the stapling operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 , and is a view illustrating a process of performing the stapling operation in a state in which the jaws are yaw rotated by -90°.
  • 64, 65, 66, and 67 are perspective views illustrating the pitch operation of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • FIG. 68, 69, 70, and 71 are perspective views showing the yaw operation of the surgical instrument of FIG.
  • 72, 73, 74, and 75 are plan views showing the pitch rotation and yaw rotation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 76 and 77 are views showing a cartridge of a surgical instrument according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • 78 and 79 are views showing a cartridge of a surgical instrument according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG 80 and 81 are views showing a cartridge of a surgical instrument according to a third modification of the first embodiment of the present invention.
  • 82 and 83 are views showing a cartridge of a surgical instrument according to a fourth modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 84 and 85 are views showing a cartridge of a surgical instrument according to a fifth modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 86 is a view showing the operating state of the cartridge of FIG.
  • 87 is a perspective view showing the end tool of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention.
  • 90 and 91 are enlarged views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 87 from another angle.
  • FIG. 92 and 93 are views showing a state in which the jaws of the end tool of the surgical instrument of FIG. 87 are yaw rotated by 90° in the counterclockwise direction.
  • FIG. 94 is an enlarged perspective view showing the end tool hub of the surgical instrument of FIG. 87 .
  • 95 and 96 are perspective views showing the end tool of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention.
  • 97 is a perspective view showing an open state of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • FIG. 98 is a perspective view illustrating a closed state of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96 .
  • Figure 99 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of Figure 96.
  • Figures 100 and 101 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of Figure 96.
  • FIG. 102 is a plan view showing a state in which the first set of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96 is maximally opened.
  • 103 and 104 are plan views illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96 .
  • 105 and 106 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 107 and 108 are perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 viewed from another angle.
  • FIG. 109 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 110 and 111 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 112 is an exploded perspective view of the staple link assembly of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 113 and 114 are a side view and a plan view illustrating respective operating states of the staple link assembly of FIG. 105 .
  • FIG. 115 is a perspective view showing the internal structure of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • 116 and 117 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • FIG. 118 and 119 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • 120 and 121 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • 122 is a perspective view showing the end tool of the surgical instrument according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 123 is an enlarged view of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • FIG. 124 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • 125 and 126 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • FIG. 127 is an exploded perspective view of the staple pulley assembly of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • FIG. 128 is a plan view illustrating an operation state of the staple pulley in the end tool of FIG. 122 .
  • FIG. 129 is a perspective view illustrating an opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • FIG. 130 is a plan view of FIG. 129 .
  • 131 and 132 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • 133 and 134 are views illustrating a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state.
  • FIG. 135 to 139 are views for explaining a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state to perform stapling and cutting operations.
  • FIG. 140 is a perspective view illustrating an end tool of a surgical instrument according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 141 is an enlarged view of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • Figure 142 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of Figure 140.
  • 143 and 144 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • FIG. 145 is an exploded perspective view of the staple pulley assembly of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • FIG. 146 is a side view showing an operating state of the staple pulley in the end tool of FIG. 140 .
  • 147 and 148 are plan views illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • FIG. 149 is a perspective view illustrating a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 is activated from an inactive state.
  • 150 to 153 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 154 and 155 are side views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 150 .
  • 156 and 157 are plan views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 150 .
  • 158 to 160 are plan views illustrating the stapling operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 150 , illustrating a process of performing the stapling operation in a state in which jaws are yaw rotated by +90°.
  • 161 to 163 are plan views illustrating the stapling operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 150 , illustrating a process of performing the stapling operation in a state in which jaws are yaw rotated by -90°.
  • 164 to 166 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to an eighth embodiment of the present invention.
  • 167 and 168 are perspective views illustrating the cartridge of the surgical instrument of FIG. 164 .
  • FIG. 169 is a bottom view of the cartridge of FIG. 167;
  • FIG. 170 and 171 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 164 .
  • 172 is a perspective view showing the end tool of the surgical instrument according to the ninth embodiment of the present invention.
  • 173 is a side cross-sectional view showing the cartridge of the surgical instrument of FIG.
  • 174 is a perspective view showing a working member of the cartridge of the surgical instrument of Figure 172.
  • 175 is an enlarged perspective view showing the cartridge of the surgical instrument of FIG. 172 .
  • 176 to 179 are views illustrating a process in which the working member moves.
  • 180, 181 and 182 are views illustrating a process in which the working member is coupled to the second set.
  • 183, 184, and 185 are views illustrating a process in which the working member is separated from the second set.
  • Article 1; Article 2 formed to face the Article 1; Article 1 pulley coupled to the first set and formed to be rotatable about a first axis; Article 2 pulley coupled to the Article 2, formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the first axis, and formed to be spaced apart from the Article 1 pulley to a certain extent; and a staple driving assembly including one or more staple pulleys at least partially formed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley; and an end tool including; an end tool connected to the staple driving assembly to rotate the staple pulley a reciprocating assembly that moves linearly by the lower surface; and a working member that comes into contact with the reciprocating assembly and moves in the one direction by the reciprocating assembly when the reciprocating assembly moves in one direction.
  • the reciprocating assembly coupled with the staple drive assembly can move toward the distal or proximal side of the cartridge.
  • the reciprocating assembly coupled with the staple drive assembly can alternately move to the distal side and the proximal side of the cartridge.
  • the working member when the reciprocating assembly is moved to the distal side of the cartridge, the working member can be moved by the reciprocating assembly to the distal side of the cartridge.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly connected to the staple driving assembly.
  • the wedge of the working member sequentially pushes up a plurality of staples in the cartridge to perform a stapling operation, and at the same time, formed on one side of the wedge of the working member A cutting operation may be performed while the blade moves in the one direction.
  • the staple driving assembly may include a link member connecting the staple pulley and the reciprocating assembly.
  • the working member may include a ratchet member having a ratchet formed on at least one surface thereof, and the ratchet member of the ratchet member may be formed to be in contact with the reciprocating assembly.
  • the working member can move with the reciprocating assembly to the distal side of the cartridge only when the reciprocating assembly moves to the distal side of the cartridge.
  • the link member connected to the staple pulley, the reciprocating assembly connected to the link member, and the reciprocating assembly are in contact with each other.
  • the working member is movable in the direction of the distal portion of the cartridge.
  • the staple pulley when the staple pulley rotates in a direction opposite to the first direction among a clockwise direction and a counterclockwise direction, the link member connected to the staple pulley and the reciprocating assembly connected to the link member of the end tool Moving in a proximal direction, the working member may remain stationary in the one direction.
  • the staple driving assembly includes a first link member connected to one region of the staple pulley and a second link member connected to another region of the staple pulley, wherein the reciprocating assembly includes the first It may include a first reciprocating member coupled to the link member, and a second reciprocating member coupled to the second link member.
  • the working member includes a ratchet member having a first ratchet and a second ratchet formed therein, the first ratchet is formed to be in contact with the first reciprocating member, and the second ratchet is the second ratchet. 2 It may be formed to be in contact with the reciprocating member.
  • the first ratchet and the first reciprocating member come into contact with each other, and when the staple pulley rotates in the other direction, the second ratchet and the second reciprocating movement
  • the members may be in contact.
  • the first link member connected to the staple pulley, the first reciprocating member connected to the first link member, and the The working member in contact with the first reciprocating member may move in the distal direction of the cartridge.
  • the second link member connected to the staple pulley and the second reciprocating movement connected to the second link member may move in a distal direction of the cartridge.
  • it may further include a staple wire coupled to the staple pulley to rotate the staple pulley.
  • an inactive state in which the staple driving assembly and the reciprocating assembly are spaced apart and an activated state in which the staple driving assembly and the reciprocating assembly are fastened may exist, respectively.
  • the reciprocating assembly may move linearly.
  • a pair of end tools formed on one side of the Article 1 pulley, and formed to be rotatable about a second axis forming a predetermined angle with the first axis, Article 1 pitch main pulley; Formed on one side of the Article 2 pulley, and a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may further include.
  • the end tool may be formed such that yaw rotation is possible about the first axis, and at the same time, pitch rotation is possible about the second axis.
  • the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley may be sequentially stacked.
  • the first set of cartridges can be accommodated; Article 2 formed to face the Article 1; Article 1 pulley coupled to the first set and formed to be rotatable about a first axis; Article 2 pulley coupled to the Article 2, formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the first axis, and formed to be spaced apart from the Article 1 pulley to a certain extent; a staple driving assembly including one or more staple pulleys at least partially formed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley; and a staple wire in contact with at least a portion of the staple pulley to transmit a driving force required for rotation of the staple pulley to the staple pulley, wherein the staple driving assembly is connected to a reciprocating assembly of the cartridge, the staple pulley It provides an end tool of a surgical instrument, characterized in that the rotational motion is converted into a linear motion of the reciprocating assembly.
  • an end tool hub comprising a Article 1 pulley coupling part and Article 2 pulley coupling part formed to face each other, and a guide part connecting the Article 1 pulley coupling part and the Article 2 pulley coupling part. Further comprising, wherein the Article 1 pulley is disposed adjacent to the Article 1 pulley coupling portion of the end tool hub, the Article 2 pulley is disposed adjacent to the Article 2 pulley coupling portion of the end tool hub, At least a portion of the staple driving assembly may be formed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley.
  • the first shaft may be sequentially inserted through the Article 1 pulley coupling portion, the Article 1 pulley, the staple pulley, the Article 2 pulley and the Article 2 pulley coupling portion.
  • the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley may be sequentially stacked in the end tool hub.
  • the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley may be formed to be rotatable independently of each other.
  • it may further include a staple auxiliary pulley disposed between the staple pulley and the guide part.
  • the staple wire is positioned on a common inscribed line of the staple pulley and the staple secondary pulley, and the rotation angle of the staple pulley may be extended by the staple secondary pulley.
  • the region adjacent to the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley in the guide part may be formed by being curved so that a cross section thereof has a predetermined curvature.
  • the staple wire is positioned on a common inscribed line of the staple pulley and the guide part, and the rotation angle of the staple pulley may be extended by the guide part.
  • the staple driving assembly may include a staple link assembly connecting the staple pulley and the reciprocating assembly.
  • the staple link assembly may include a first link coupled to the staple pulley and a second link coupled to the first link and the reciprocating assembly, respectively.
  • the staple link assembly connected to the staple pulley may alternately move to a distal side and a proximal side of the end tool.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly connected to the staple link assembly.
  • a guide groove is formed in the first set in a longitudinal direction thereof, and the staple link assembly may move along the guide groove.
  • the first set and the second set are inserted through and further comprising a jaw rotation shaft that is the center of rotation of the first set and the second set, wherein the first shaft is, the first set pulley and the second set It is a jaw pulley rotation shaft that is inserted through the pulley and becomes the rotation center of the Article 1 pulley and the Article 2 pulley, and when the Article 1 pulley and the Article 2 pulley rotate around the jaw pulley rotation axis, the The rotating shaft may be relatively movable with respect to the jaw pulley rotating shaft.
  • the jaw rotation shaft moves in the distal direction of the end tool, and when the first jaw and the second jaw are opened, the jaw rotation shaft is the proximal part of the end tool direction can be moved.
  • a pair of end tools formed on one side of the Article 1 pulley, and formed to be rotatable about a second axis forming a predetermined angle with the first axis, Article 1 pitch main pulley; Formed on one side of the Article 2 pulley, and a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may further include.
  • the end tool may be formed such that yaw rotation is possible about the first axis, and at the same time, pitch rotation is possible about the second axis.
  • the Article 1 pulley and the pair of end tools Article 1 Article 1 wire wound at least a portion of the pitch main pulley; And Article 2 of the pulley and the pair of end tools Article 2, at least a portion of the winding wire on the main pulley, Article 2 pitch; may further include.
  • the first jaw (jaw) and the second jaw (jaw) rotatable independently of each other;
  • a staple link assembly connected to the staple pulley and reciprocating according to the bidirectional rotation of the staple pulley.
  • the staple link assembly coupled with the reciprocating assembly of the cartridge accommodated in the first set, may reciprocate the reciprocating assembly.
  • the staple link assembly may move to a distal side or a proximal side of the end tool according to a rotational direction of the staple pulley.
  • a protrusion is formed on one side of the staple pulley and the staple link assembly, and a hole is formed on the other side, so that the protrusion can be shaft-coupled to the hole.
  • a protruding member is formed in the staple pulley, and a slot is formed in the staple link assembly.
  • the staple link assembly may include a single link.
  • the staple link assembly may include a link member.
  • the link member may include a first link coupled to the staple pulley and a second link coupled to the first link.
  • the staple link assembly may include a first link member and a second link member.
  • the cartridge accommodated in the first set includes a first reciprocating member and a second reciprocating member, wherein the first link member is connected to the first reciprocating member, and the second link member may be connected to the second reciprocating member.
  • a guide groove is formed in the first set in a longitudinal direction thereof, and the staple link assembly may move along the guide groove.
  • a pair of end tools formed on one side of the Article 1 pulley, and formed to be rotatable about a second axis forming a predetermined angle with the first axis, Article 1 pitch main pulley; Formed on one side of the Article 2 pulley, a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may include.
  • the staple pulley may rotate together with the Article 1 pulley and the Article 2 pulley.
  • the staple pulley may rotate together with the Article 1 pulley and the Article 2 pulley.
  • the staple pulley rotates with either the Article 1 pulley or the Article 2 pulley can do.
  • the staple pulley rotates about the first axis by the staple wire
  • the Article 1 pulley and the Article 2 pulley may not rotate.
  • the first set may be formed with a cartridge receiving portion that can accommodate the cartridge
  • the second set may be formed with an anvil that can contact the staple of the cartridge.
  • the staple pulley may further include a staple wire wound at least in part.
  • the first jaw (jaw) and the second jaw (jaw) rotatable independently of each other;
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the staple link assembly.
  • the staple link assembly is coupled to a reciprocating assembly of the cartridge accommodated in the first set, and the rotational motion of the staple pulley is performed through the staple link assembly and the reciprocating assembly to operate the cartridge. It can be delivered as an absence.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly connected to the staple link assembly.
  • the first set and the second set are inserted through and further comprising a jaw rotation shaft that is the center of rotation of the first set and the second set, wherein the first shaft is, the first set pulley and the second set It is a jaw pulley rotation shaft that is inserted through the pulley and becomes the rotation center of the Article 1 pulley and the Article 2 pulley, and when the Article 1 pulley and the Article 2 pulley rotate around the jaw pulley rotation axis, the The rotating shaft may be relatively movable with respect to the jaw pulley rotating shaft.
  • the jaw rotation shaft moves in the distal direction of the end tool, and when the first jaw and the second jaw are opened, the jaw rotation shaft is the proximal part of the end tool direction can be moved.
  • the Article 1 or Article 2 is formed with a flow coupling hole
  • the Article 1 pulley or the Article 2 pulley is formed with a shaft coupling portion
  • the shaft coupling portion is fitted into the flow coupling hole In this state, the shaft coupling portion may be formed to move to a certain extent within the flow coupling hole.
  • the staple link assembly connected to the staple pulley may alternately move to a distal side and a proximal side of the end tool.
  • a guide groove is formed in the first set in a longitudinal direction thereof, and the staple link assembly may move along the guide groove.
  • the end tool includes a Article 1 pulley coupling part and Article 2 pulley coupling part formed to face each other, and a guide part connecting the Article 1 pulley coupling part and the Article 2 pulley coupling part. It further includes an end tool hub that, in the guide part, the section 1 pulley, the staple pulley, and the section adjacent to the section 2 pulleys may be formed to be curved so that the cross section has a predetermined curvature.
  • the staple wire is positioned on a common inscribed line of the staple pulley and the guide part, and the rotation angle of the staple pulley may be extended by the guide part.
  • the Article 1, the Article 1 pulley, the Article 2, the Article 2 pulley may be formed to rotate around the same axis of rotation.
  • the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley may be sequentially stacked.
  • a guide groove is formed in the anvil of the second set along its longitudinal direction, and the clamp of the cartridge accommodated in the first set may be formed to be movable along the guide groove.
  • coupling grooves through which the clamp can be drawn in or drawn out with respect to the anvil may be formed at both ends of the guide groove of the anvil.
  • the Article 2 is formed on one side of the pulley, and a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may further include.
  • the end tool may be formed such that yaw rotation is possible about the first axis, and at the same time, pitch rotation is possible about the second axis.
  • the Article 1 pulley and the pair of end tools Article 1 Article 1 wire wound at least a portion of the pitch main pulley; And Article 2 of the pulley and the pair of end tools Article 2, at least a portion of the winding wire on the main pulley, Article 2 pitch; may further include.
  • the article 1 pulley and the end tool Article 1 between the pitch main pulley, or between the Article 2 pulley and the end tool Article 2 pitch main pulley, the second shaft and substantially It is formed to be rotatable about the same or parallel axis, and may further include a second auxiliary pulley staple for guiding the path of the Article 1 wire or the Article 2 wire.
  • the first set of cartridges can be accommodated; Article 2 formed to face the Article 1; Article 1 pulley coupled to the first set and formed to be rotatable about a first axis; Article 2 pulley coupled to the Article 2, formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the first axis, and formed to be spaced apart from the Article 1 pulley to a certain extent; One or more staple pulleys at least partially formed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley; a staple link assembly including a first link member coupled to one region of the staple pulley and a second link member coupled to another region of the staple pulley; It provides a surgical instrument comprising a; staple wire wound at least in part on the staple pulley.
  • the first link member engages with a first reciprocating member of a cartridge accommodated in the first set, and the second link member includes a second reciprocating member of a cartridge housed in the first set;
  • a first link coupling part and a second link coupling part are formed in the staple pulley, the first link member is coupled to the first link coupling part, and the second link is coupled to the second link coupling part.
  • the members may be coupled.
  • first link coupling part and the second link coupling part may be disposed on opposite sides with respect to a central axis of the staple pulley.
  • the first link member and the second link member may move in opposite directions.
  • the first link member when the staple pulley rotates in one direction, the first link member may move to a distal side of the end tool, and the second link member may move to a proximal side of the end tool.
  • the cartridge accommodated in the first set includes a reciprocating assembly including a first reciprocating member and a second reciprocating member formed to face each other, and configured to be movable along the reciprocating assembly, It may include a ratchet member in which the first ratchet and the second ratchet are formed.
  • the first ratchet may be formed to contact the first reciprocating member, and the second ratchet may be formed to contact the second reciprocating member.
  • the first ratchet and the first reciprocating member come into contact with each other, and when the staple pulley rotates in the other direction, the second ratchet and the second reciprocating movement
  • the members may be in contact.
  • the first reciprocating member when the staple pulley rotates in one direction, the first reciprocating member is in close contact with the first ratchet to push the first ratchet, so that the ratchet member moves in the distal direction of the cartridge and , when the staple pulley rotates in the other direction, the second reciprocating member comes into close contact with the second ratchet to push the second ratchet, so that the ratchet member can move in the distal direction of the cartridge.
  • the first link member connected to the staple pulley, the first reciprocating member connected to the first link member, and the first reciprocating member are in contact with
  • the ratchet member moves in the distal direction of the cartridge and the staple pulley rotates in the other direction
  • the second link member connected to the staple pulley, the second reciprocating member connected to the second link member, and the The ratchet member in contact with the second reciprocating member may move in a distal direction of the cartridge.
  • the first link member may include a first link and a second link
  • the second link member may include a third link and a fourth link
  • a fastening part formed on the first link member and coupled to the first reciprocating member, and a fastening part formed on the second link member and coupled to the second reciprocating member, are connected to the first shaft. It may be characterized by substantially the same height in the
  • the fourth link may be formed in the form of a bar bent more than once.
  • the first ratchet may be formed on one side of the ratchet member, and the second ratchet may be formed on the other side of the ratchet member.
  • the first reciprocating member when the first reciprocating member moves in the proximal direction of the end tool, the first reciprocating member pushes the first ratchet toward the second reciprocating member, and the second reciprocating member When moving in the proximal direction of the end tool, the second reciprocating member may push the second ratchet toward the first reciprocating member.
  • the ratchet member may include a first ratchet member having the first ratchet formed on one surface and a second ratchet member having the second ratchet formed on one surface.
  • the first reciprocating member when the first reciprocating member moves in the proximal direction of the end tool, the first reciprocating member pushes the first ratchet toward the second reciprocating member, and the second reciprocating member When moving in the proximal direction of the end tool, the second reciprocating member may push the second ratchet toward the first reciprocating member.
  • a first elastic member interposed between the first ratchet member and the first reciprocating member to apply an elastic force in a direction in which the first ratchet member is in close contact with the first reciprocating member; and a second elastic member interposed between the first ratchet member and the second reciprocating member to apply an elastic force in a direction in which the second ratchet member is in close contact with the second reciprocating member.
  • a pair of end tools formed on one side of the Article 1 pulley, and formed to be rotatable about a second axis forming a predetermined angle with the first axis, Article 1 pitch main pulley; Formed on one side of the Article 2 pulley, and a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may further include.
  • the end tool may be formed such that yaw rotation is possible about the first axis, and at the same time, pitch rotation is possible about the second axis.
  • the Article 1 pulley and the pair of end tools Article 1 Article 1 wire wound at least a portion of the pitch main pulley; And Article 2 of the pulley and the pair of end tools Article 2, at least a portion of the winding wire on the main pulley, Article 2 pitch; may further include.
  • the first set of cartridges can be accommodated; Article 2 formed to face the Article 1; Article 1 pulley coupled to the first set and formed to be rotatable about a first axis; Article 2 pulley coupled to the Article 2, formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the first axis, and formed to be spaced apart from the Article 1 pulley to a certain extent; a staple pulley disposed between the Article 1 pulley and the Article 2 pulley, and having a protruding member formed in one area; a link in which a slot into which the protruding member of the staple pulley is inserted is formed in one region; It provides an end tool for a surgical instrument comprising a; staple wire wound at least in part on the staple pulley.
  • the protruding member moves while in contact with the slot within the slot to move the link.
  • the link may be formed as a single member.
  • the link when the staple pulley rotates, the link moves along one direction, where the link may move according to the width of the slot in the one direction.
  • the protruding member is formed in the form of a pin, and the link may be moved by pressing the slot of the link while the protruding member rotates.
  • the slot is formed obliquely without being concentric with the staple pulley, and the pin may move along the slot.
  • the protruding member is formed in the form of a cam, and the link may be moved by pressing the slot of the link while the protruding member rotates.
  • the center of the protruding member may not coincide with the center of the staple pulley, and the protruding member may be formed to be eccentric with respect to the staple pulley to a certain extent.
  • the cartridge accommodated in the first set includes a reciprocating assembly and a working member, in an inactive state in which the link and the reciprocating assembly are spaced apart, and an activated state in which the link and the reciprocating assembly are engaged. may each exist.
  • the reciprocating assembly may move linearly.
  • the reciprocating assembly when the first jaw and the second jaw are opened, the reciprocating assembly may move in a proximal direction of the end tool.
  • the reciprocating assembly and the link when the first set and the second set are closed, the reciprocating assembly and the link may be in contact.
  • the link and the reciprocating assembly when the staple pulley rotates in a state in which the first set and the second set are closed, the link and the reciprocating assembly may be in an activated state in which they are fastened.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly connected to the link by the link.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion of the link.
  • the Article 1 pulley, the staple pulley, and the Article 2 pulley may be sequentially stacked.
  • a pair of end tools formed on one side of the Article 1 pulley, and formed to be rotatable about a second axis forming a predetermined angle with the first axis, Article 1 pitch main pulley; Formed on one side of the Article 2 pulley, and a pair of end tool Article 2 pitch main pulley formed to be rotatable about an axis substantially the same or parallel to the second axis; may further include.
  • the end tool may be formed such that yaw rotation is possible about the first axis, and at the same time, pitch rotation is possible about the second axis.
  • the Article 1 pulley and the pair of end tools Article 1 Article 1 wire wound at least a portion of the pitch main pulley; And Article 2 of the pulley and the pair of end tools Article 2, at least a portion of the winding wire on the main pulley, Article 2 pitch; may further include.
  • the housing in the cartridge for a surgical instrument having an end tool rotatable in at least one direction, the housing; a cover covering one surface of the housing and having a slit formed along a first direction that is a longitudinal direction of the housing; a plurality of staples disposed inside the housing; a reciprocating assembly disposed inside the housing, formed to be movable in the first direction with respect to the housing, and having a plurality of concavo-convex portions formed on at least one surface thereof;
  • a cartridge of a surgical instrument comprising; a working member formed on one side of the reciprocating assembly, formed to be in contact with the reciprocating assembly, and configured to be movable in the first direction by the reciprocating assembly provides
  • the reciprocating assembly is connected to the staple driving assembly formed on the end tool, and when the staple pulley of the staple driving assembly rotates, the reciprocating assembly may move in the first direction. have.
  • the reciprocating assembly connected to the staple drive assembly alternately moves to the distal side and the proximal side of the cartridge.
  • the reciprocating assembly moves toward the distal portion of the cartridge, it may be characterized in that the working member in contact with the reciprocating assembly is moved in the first direction.
  • the working member the main body; one or more wedges formed on one side of the main body and including an inclined surface formed to have a higher height on the proximal side than on the distal side of the cartridge; a blade formed on one side of the wedge and including a sharply formed edge; and a ratchet member formed on one side of the body and having at least one ratchet contactable with the concave-convex portion of the reciprocating assembly.
  • it may further include an elastic member formed between the main body or the wedge and the ratchet member to provide an elastic force for pressing the ratchet toward the reciprocating assembly.
  • the reciprocating assembly when the reciprocating assembly moves to the distal side of the cartridge, the reciprocating assembly comes into close contact with the ratchet and pushes the ratchet, whereby the working member is moved to the distal side of the cartridge.
  • the working member when the reciprocating assembly moves toward the proximal side of the cartridge, the working member may be stationary in the one direction.
  • the inclined surface of the reciprocating assembly may press the inclined surface of the ratchet in a direction in which the ratchet member moves away from the reciprocating assembly.
  • the reciprocating assembly includes a first reciprocating member and a second reciprocating member formed to face each other, wherein the ratchet member is a first ratchet formed to be in contact with the first reciprocating member and a second ratchet formed to be in contact with the second reciprocating member.
  • the first reciprocating member when the first reciprocating member moves toward the distal portion of the cartridge, the first reciprocating member is in close contact with the first ratchet to push the first ratchet, so that the working member moves toward the cartridge.
  • the second reciprocating member comes into close contact with the second ratchet to push the second ratchet, so that the working member moves toward the distal portion of the cartridge. It can move to the distal side.
  • the first reciprocating member and the second reciprocating member are alternately movable toward the distal portion of the cartridge.
  • the first reciprocating member is connected to a first link member connected to one region of the staple pulley of the end tool
  • the second reciprocating member is a second link member connected to another region of the staple pulley.
  • the first ratchet may be formed on one side of the ratchet member, and the second ratchet may be formed on the other side of the ratchet member.
  • the first reciprocating member when the first reciprocating member moves in the proximal direction of the cartridge, the first reciprocating member pushes the first ratchet toward the second reciprocating member, and the second reciprocating member moves the When moving in the proximal direction of the cartridge, the second reciprocating member may urge the second ratchet toward the first reciprocating member.
  • the ratchet member may include a first ratchet member having the first ratchet formed on one surface and a second ratchet member having the second ratchet formed on one surface.
  • the first reciprocating member when the first reciprocating member moves in the proximal direction of the cartridge, the first reciprocating member pushes the first ratchet toward the second reciprocating member, and the second reciprocating member moves the When moving in the proximal direction of the cartridge, the second reciprocating member may urge the second ratchet toward the first reciprocating member.
  • a second elastic member interposed between the first ratchet member and the second reciprocating member to apply an elastic force in a direction in which the second ratchet member is in close contact with the second reciprocating member may further include.
  • one or more protrusions may be formed on the inner surface of the housing in an area contactable with the working member, and a snap contactable with the protrusions may be formed on the working member.
  • the snap and the protrusion contact when the reciprocating assembly moves toward the proximal portion of the cartridge, the snap and the protrusion contact, so that the working member can be prevented from moving toward the proximal portion of the cartridge.
  • one end of the snap is coupled to the working member, and may be formed to be elastically deformable to a certain extent.
  • the one or more protrusions may include an inclined surface formed to have a higher height on the distal side than on the proximal side of the cartridge.
  • a clamp extending along the first direction may be formed on one side of the blade of the work member.
  • a guide groove is formed in the anvil of the second set of the end tool along the first direction, so that the clamp can move along the guide groove.
  • coupling grooves may be formed at both ends of the anvil through which the clamp can be drawn in or out with respect to the anvil.
  • the reciprocating assembly when the staple pulley rotates in the first direction or the second direction, the reciprocating assembly may move in a distal direction of the cartridge or in a proximal direction of the cartridge.
  • a bidirectional rotational motion about the first axis of the staple pulley may be converted into a reciprocating linear motion along the second axis of the reciprocating assembly connected to the staple pulley.
  • the working member can move in the direction of the distal portion of the cartridge.
  • a rack is formed on one surface of the reciprocating assembly, and the working member includes a ratchet member having a ratchet formed therein, and the rack is in close contact with the ratchet member to remove the ratchet member.
  • the ratchet member By pushing, the ratchet member can move in the direction of the distal portion of the cartridge.
  • the work member in the step (d), may be stationary in the second axial direction.
  • the working member can move with the reciprocating assembly to the distal side of the cartridge only when the reciprocating assembly moves to the distal side of the cartridge.
  • the staple driving assembly includes a first link member connected to one region of the staple pulley and a second link member connected to another region of the staple pulley, wherein the reciprocating assembly includes the first A first reciprocating member coupled to the link member, and a second reciprocating member coupled to the second link member, wherein the working member may include a ratchet member in which the first ratchet and the second ratchet are formed.
  • step (a) in step (a), the first ratchet and the first reciprocating member may contact, and in step (b), the second ratchet and the second reciprocating member may contact.
  • the first link member connected to the staple pulley, the first reciprocating member connected to the first link member, and the working member in contact with the first reciprocating member The second link member moving in the distal direction of the cartridge, the second link member connected to the staple pulley, and the second reciprocating member connected to the second link member are movable in the proximal direction of the cartridge.
  • the first link member connected to the staple pulley, the first reciprocating member connected to the first link member is moved in the distal direction of the cartridge, and the staple pulley and The second link member connected, the second reciprocating member connected with the second link member, and the working member in contact with the second reciprocating member are movable in the distal direction of the cartridge.
  • the working member in the step (d), the working member may move in the distal direction of the cartridge.
  • it further comprises a staple wire coupled to the staple pulley to rotate the staple pulley, the bidirectional rotation of the staple pulley by the staple wire can be converted into a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly.
  • the wedge of the working member sequentially pushes up a plurality of staples in the cartridge to perform a stapling operation, and at the same time, one side of the wedge of the working member A cutting operation may be performed while the blade formed in the cartridge moves in the distal direction of the cartridge.
  • steps (a) to (d) may be repeatedly performed.
  • each embodiment does not have to be interpreted or practiced independently, and the technical ideas described in each embodiment may be interpreted or practiced in combination with other embodiments described individually. It should be understood that there is
  • the surgical instrument according to the present invention rotates the manipulation unit in any one direction for at least any one of the pitch, yaw, and actuation motions, and the end tool rotates in the same direction as the manipulation direction of the manipulation unit intuitively. characterized.
  • FIG. 1a is a conceptual diagram of a pitch motion of a conventional surgical instrument
  • FIG. 1b is a conceptual diagram of a yaw motion.
  • the end tool (120a) is formed in front of the rotation center (121a) of the end tool, the operation unit (110a) is the rotation center of the operation unit (111a) ) in a state formed behind the, when the operation unit 110a is rotated clockwise, the end tool 120a also rotates clockwise, and when the operation unit 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also counterclockwise is formed to rotate.
  • the end tool (120a) is formed in front of the rotation center (121a) of the end tool, the operation unit (110a) is the rotation center of the operation unit In a state formed behind (111a), when the operation unit 110a is rotated clockwise, the end tool 120a also rotates clockwise, and when the operation unit 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also half It is formed to rotate in a clockwise direction.
  • FIG. 1c is a conceptual diagram of a pitch motion of another conventional surgical instrument
  • FIG. 1d is a conceptual diagram of a yaw motion.
  • some of the conventional surgical instruments are formed in a mirror symmetrical form, in performing a pitch operation, the end tool (120b) is formed in front of the rotation center (121b) of the end tool, the operation unit ( 110b) is formed behind the rotation center 111b of the operation unit, when the operation unit 110b is rotated clockwise, the end tool 120b rotates counterclockwise, and the operation unit 110b rotates counterclockwise When the end tool (120b) is formed to rotate in a clockwise direction.
  • the rotation direction in which the user rotates the operation unit 110b and the rotation direction of the end tool 120b accordingly are opposite to each other.
  • the end tool 120b in performing the yaw operation, is formed in front of the rotation center 121b of the end tool, and the operation unit 110b is located behind the rotation center 111b of the operation unit.
  • the end tool 120b rotates counterclockwise, and when the manipulation unit 110b is rotated counterclockwise, the end tool 120b rotates clockwise. do.
  • the surgical instrument according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1e and 1f forms the end tool 120c in front of the rotation center 121c of the end tool, and the operation unit ( 110c) is also formed in front of the rotation center 111c of the manipulation unit, so that the operation of the manipulation unit 110c and the end tool 120c intuitively coincides with one another.
  • FIGS. 1A, 1B, 1C and 1D unlike the existing example of a configuration in which the manipulation unit approaches the user with respect to its joint (ie, away from the end tool) as shown in FIGS. 1A, 1B, 1C and 1D, FIGS.
  • the surgical instrument according to an embodiment of the present invention shown in is formed so that at least a portion of the manipulation unit can be closer to the end tool (rather than its own joint) based on its own joints at any one moment or more of the manipulation process will be.
  • the surgical instrument according to an embodiment of the present invention moves based on the rotation center formed at the rear of both the end tool and the manipulation unit, it can be said that the operation is intuitively consistent with each other in structure.
  • the moving part of the control unit just as the moving part of the end tool moves based on the center of rotation formed at the back, the moving part of the control unit also moves based on the center of rotation formed at the rear, so it can be said intuitively that the motions coincide with each other in terms of structure. have. Due to this, the user can intuitively and quickly control the direction of the end tool, and there is an advantage in that the possibility of causing a mistake is significantly reduced.
  • a detailed mechanism for enabling such a function will be described.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a surgical instrument according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a side view of the surgical instrument of FIG. 2
  • 4 and 5 are perspective views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • 6 is a perspective view illustrating an end tool hub of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • 7 and 8 are plan views showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • Figure 12 is a perspective view showing the first pulley of the surgical instrument of Figure 2; 13 is an exploded perspective view illustrating a staple pulley and a staple link of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 14 is a plan view showing a first set of instruments for surgery of FIG. 2
  • FIG. 15 is a plan view showing a second set of instruments for surgery of FIG. 2 .
  • Figure 16 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of the surgical instrument of Figure 2
  • Figure 17 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the surgical instrument of Figure 2
  • Figure 18 is the surgical instrument of Figure 2
  • It is a plan view showing the opening and closing operations of Articles 1 and 2.
  • 19 is a perspective view illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • FIG. 20 is a plan view illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • the surgical instrument 10 includes an end tool 100 , a manipulation unit 200 , a power transmission unit 300 , and a connection unit. (400).
  • connection part 400 is formed in the shape of a hollow shaft, and one or more wires and wires may be accommodated therein.
  • the operation unit 200 is coupled to one end of the connection unit 400 , and the end tool 100 is coupled to the other end, and the connection unit 400 connects the operation unit 200 and the end tool 100 to each other.
  • the connection part 400 of the surgical instrument 10 according to the first embodiment of the present invention has a straight part 401 and a bent part 402, and a straight part on the side coupled to the end tool 100. (401) is formed, it is characterized in that the bending portion 402 is formed on the side to which the manipulation unit 200 is coupled.
  • the end of the operation unit 200 of the connection unit 400 is bent and formed, so that the pitch operation unit 201 , the yaw operation unit 202 and the actuation operation unit 203 are formed on an extension line of the end tool 100 or It is formed adjacent to the extension line.
  • the pitch manipulation unit 201 and the yaw manipulation unit 202 are accommodated in the recess formed by the bent unit 402 .
  • the shape and operation of the manipulation unit 200 and the end tool 100 may more intuitively match by the shape of the bent part 402 .
  • the plane on which the bent portion 402 is formed may be substantially the same as the pitch plane, that is, the XZ plane of FIG. 2 .
  • the bent part 402 is formed on the substantially same plane as the XZ plane, interference between the manipulation parts may be reduced.
  • the end tool and the control unit not only the XZ plane but also other types of configuration will be possible.
  • a connector 410 may be formed in the bent portion 402 .
  • the connector 410 may be connected to an external power source (not shown), and the connector 410 is connected to the end tool 100 through an electric wire, and electricity supplied from an external power source (not shown). Energy may be transferred to the end tool 100 .
  • the electrical energy transferred to the end tool 100 in this way may provide a driving force for rotating the staple pulley (see 161 of FIG. 5 ) to be described later in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the manipulation unit 200 is formed at one end of the connection unit 400 and is provided with an interface that can be directly manipulated by a doctor, for example, a forceps shape, a stick shape, a lever shape, and the like, and when the doctor manipulates it, the corresponding interface
  • the end tool 100 connected to and inserted into the body of the surgical patient performs a predetermined operation to perform surgery.
  • the manipulation unit 200 is formed in a handle shape that can be rotated in a state in which a finger is inserted, the spirit of the present invention is not limited thereto, and is connected to the end tool 100 and the end tool ( 100), various types of operation units that can operate are possible.
  • the end tool 100 is formed at the other end of the connection part 400 and is inserted into a surgical site to perform an operation necessary for surgery.
  • a pair of jaws 103 for performing a grip operation as shown in FIG. 2 may be used.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 100 .
  • a configuration such as a cantilevered cautery may also be used as an end tool.
  • Such an end tool 100 is connected by the operation unit 200 and the power transmission unit 300, and by receiving the driving force of the operation unit 200 through the power transmission unit 300, a grip, cutting ( The operation necessary for surgery, such as cutting) and suturing, is performed.
  • the end tool 100 of the surgical instrument 10 is formed to be rotatable in at least one direction, for example, the end tool 100 is centered on the Y axis of FIG.
  • it may be formed to perform a yaw motion and an actuation motion about the Z axis of FIG. 2 .
  • each of the pitch, yaw, and actuation operations used in the present invention are defined as follows.
  • the pitch operation is a movement in which the end tool 100 rotates in the vertical direction with respect to the extension direction (X-axis direction in FIG. 2 ) of the connection part 400 , that is, an operation to rotate about the Y-axis of FIG. 2 . it means.
  • the end tool 100 extending from the connecting portion 400 in the extension direction of the connecting portion 400 rotates up and down about the Y-axis with respect to the connecting portion 400 . it means.
  • the yaw operation is an operation in which the end tool 100 rotates in the left and right direction with respect to the extension direction (X-axis direction in FIG. 2 ) of the connection part 400 , that is, an operation to rotate about the Z axis in FIG. 2 .
  • the end tool 100 extending from the connecting portion 400 in the extending direction of the connecting portion 400 rotates left and right about the Z axis with respect to the connecting portion 400 .
  • the end tool 100 rotates about the same rotational axis as the yaw operation, while the two jaws 103 rotate in opposite directions to each other. It refers to the action of retracting or opening up. That is, the two jaws 103 formed on the end tool 100 rotate in opposite directions about the Z axis.
  • the power transmission unit 300 connects the operation unit 200 and the end tool 100 to transmit the driving force of the operation unit 200 to the end tool 100 , and includes a plurality of wires, pulleys, links, and nodes. , gears, and the like.
  • the end tool 100, the manipulation unit 200, the power transmission unit 300, etc. of the surgical instrument 10 of FIG. 2 will be described in detail later.
  • the user performs a pitch operation by rotating the first handle 204 about the Y axis (ie, the rotation axis 246 in FIG. 25 ) while holding the first handle 204 with the palm of the hand, and the first The yaw operation may be performed by rotating the handle 204 about the Z-axis (ie, the rotation shaft 243 of FIG. 43 ).
  • the user inserts the thumb and index finger into the first actuation extension 252 and/or the second actuation extension 257 in the form of a hand ring formed at one end of the actuation operation unit 203 .
  • the actuation operation may be performed by manipulating the actuation operation unit 203 .
  • the end tool 100 is operated in the operating direction of the manipulation unit 200 and It is characterized in that it intuitively rotates in the same direction.
  • the end tool 100 when the first handle 204 of the manipulation unit 200 is rotated in any one direction, the end tool 100 also rotates in the same direction intuitively as the one direction to perform a pitch motion or a yaw motion.
  • the intuitively the same direction can be further explained that the movement direction of the user's finger holding the manipulation unit 200 and the movement direction of the distal end of the end tool 100 form substantially the same direction.
  • the same direction here may not be a perfectly coincident direction on three-dimensional coordinates.
  • the distal end of the end tool 100 also moves to the left, and the user's finger moves to the left.
  • moving down it will be understood that the distal end of the end tool 100 is also the same degree of moving down.
  • the surgical instrument 10 is based on a plane in which the manipulation unit 200 and the end tool 100 are perpendicular to the extension axis (X axis) of the connection unit 400 . It is characterized in that it is formed in the same direction. That is, when viewed based on the YZ plane of FIG. 2 , the manipulation unit 200 is formed to extend in the +X-axis direction, and at the same time, the end tool 100 is also formed to extend in the +X-axis direction. In other words, the formation direction of the end tool 100 at one end of the connection unit 400 and the formation direction of the manipulation unit 200 at the other end of the connection unit 400 are in the same direction based on the YZ plane.
  • the manipulation unit 200 may be said to be formed in a direction away from the user's body holding it, that is, toward the direction in which the end tool 100 is formed. That is, the first handle 204, the first actuation manipulation unit 251 and the second actuation manipulation unit 256, etc., which are gripped and moved by the user for the actuation operation, the yaw operation, and the pitch operation, perform each operation.
  • the moving part is formed to extend in the +X-axis direction from the rotation center of each joint for the corresponding motion.
  • the operation unit 200 can be configured in the same way that the moving part of the end tool 100 is extended in the +X-axis direction from the rotation center of each joint for the corresponding operation, and as described with reference to FIG. 1 .
  • the user's operation direction and the operation direction of the end tool coincide with both the rotational direction and the left-right direction, and consequently, intuitively the same operation may be possible.
  • the surgical instrument 10 makes the operation direction of the operation unit 200 and the operation direction of the end tool 100 intuitively the same direction,
  • the part that is actually moved for the actuation operation, the yaw operation, and the pitch operation is formed to extend in the +X-axis direction rather than the rotation center of the corresponding joint of each operation. do.
  • the power transmission unit 300 of the surgical instrument 10 includes a wire 301 , a wire 302 , and a wire 303 . , wire 304 , wire 305 , wire 306 , wire 307 , and wire 308 .
  • the wire 301 and the wire 305 may form a pair and serve as the first set of wires.
  • Wire 302 and wire 306 may form a pair to serve as a second set of wires.
  • the first set of wire, the wire 301, the wire 305, and the second set of wire, the wire 302, and a component including the wire 306 may be referred to as a jaw wire (jaw wire).
  • the wire 303 and the wire 304 may form a pair to serve as a pitch wire.
  • the wire 307 and the wire 308 may form a pair to serve as a staple wire.
  • the power transmission unit 300 of the surgical instrument 10 is a fastening member coupled to each end of each wire in order to couple the wire and the pulley (see 321 in FIG. 7), It may include a fastening member 323 , a fastening member 324 , a fastening member 326 , a fastening member 327 , and a fastening member (see 329 of FIG. 62 ).
  • each fastening member may have various shapes as needed, such as a ball shape, a tube shape, and the like.
  • the fastening member (see 321 in FIG. 7 ) serves as a pitch wire-end tool fastening member, and the fastening member 323 serves as a Article 1 wire-end tool fastening member. and the fastening member 326 may serve as a Article 2 wire-end tool fastening member, and the fastening member (see 329 in FIG. 62 ) may serve as a staple wire-end tool fastening member.
  • the fastening member 324 may serve as a Article 1 wire-manipulating unit fastening member, and the fastening member 327 may serve as a Article 2 wire-manipulating unit fastening member.
  • a pitch wire-manipulator fastening member and a staple wire-manipulator fastening member may be further formed on the manipulation unit 200 side.
  • the first set of wires, the wire 301 and the wire 305 may be one single wire.
  • a fastening member 323, which is a Article 1 wire-end tool fastening member, is inserted into the middle point of the Article 1 wire, which is a single wire, and the fastening member 323 is pressed and fixed, and then the fastening member 323 ) as a center, both strands of Article 1 wire may be referred to as a wire 301 and a wire 305, respectively.
  • the first wire, the wire 301 and the wire 305 may be formed as separate wires, respectively, and the wire 301 and the wire 305 may be connected by the fastening member 323 .
  • the fastening member 323 is coupled to the pulley 111 , the wire 301 and the wire 305 may be fixedly coupled to the pulley 111 . Thereby, the pulley 111 can rotate as the wire 301 and the wire 305 are pulled and unwound.
  • Article 1 wire-manipulator fastening member (see 324 of FIG. 43) is coupled to the pulley 210, the wire 301 and the wire 305 may be fixedly coupled to the pulley 210.
  • the pulley 210 is rotated by a motor or human force, the pulley 111 of the end tool 100 can rotate while the wire 301 and the wire 305 are pulled and released.
  • the wire 302 and wire 306, which are Article 2 wires are respectively a Article 2 wire-end tool fastening member (see 326 in FIG. 43) and a Article 2 wire-manipulation part fastening member. (refer to 327 of FIG. 43) and is combined.
  • the fastening member (see 326 of FIG. 43) is coupled to the pulley 121
  • Article 2 wire-manipulation unit fastening member (refer to 327 of FIG. 43) is coupled with the pulley 220.
  • the wire 303 and the wire 304 which are pitch wires, are respectively coupled to the pitch wire-end tool fastening member (see 321 in FIG. 7) and the pitch wire-manipulating part fastening member (not shown).
  • the fastening member (see 321 of FIG. 7 ) is coupled to the pulley 131
  • the pitch wire-manipulating unit coupling member (not shown) is coupled to the pulley 231 .
  • the wire 307 and the wire 308, which are staple wires are respectively coupled to the staple wire-end tool fastening member (see 329 in FIG. 62) and the staple wire-manipulating unit fastening member (not shown).
  • the fastening member (see 329 of FIG. 62 ) is coupled to the staple pulley 161
  • the staple wire-manipulating unit fastening member (not shown) is coupled to the pulley (see 269 of FIG. 47 ).
  • FIG. 4 and 5 are perspective views showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • FIG. 6 is a perspective view showing the end tool hub of the end tool of the surgical instrument of FIG. It is a plan view showing the end tool of a surgical instrument.
  • FIG. 4 shows a state in which the end tool hub 180 and the pitch hub 107 are coupled
  • FIG. 5 shows a state in which the end tool hub 180 is removed.
  • FIG. 7 is a view mainly showing wires
  • FIG. 8 is a view showing mainly pulleys.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw 101 . ) and Article 2 (102).
  • each of Article 1 ( 101 ) and Article 2 ( 102 ) or Article 1 ( 101 ) and Article 2 ( 102 ) may be referred to as a jaw ( 103 ).
  • the end tool 100 is a pulley 111, a pulley 112, a pulley 113, a pulley 114, a pulley 115 and a pulley 116 related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 101. ) may be included. In addition, it may include a pulley 121, a pulley 122, a pulley 123, a pulley 124, a pulley 125, and a pulley 126 related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 102. .
  • each pulley may be formed in a variety of positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include an end tool hub 180 and a pitch hub 107 .
  • the end tool hub 180 has a rotation shaft 141 and a rotation shaft 142 to be described later are inserted therethrough, and also the pulley 111 shaft-coupled to the rotation shaft 141 and at least a portion of the pulley 121 can be accommodated therein. have.
  • the end tool hub 180 may accommodate the pulley 112 shaft-coupled to the rotation shaft 142 and at least a portion of the pulley 122 therein.
  • the end tool hub 180 includes a Article 1 pulley coupling part 181 , Article 2 pulley coupling part 182 , a guide part 183 , and a pitch pulley coupling part 185 . do.
  • Article 1 pulley coupling part 181 and Article 2 pulley coupling part 182 are formed to face each other, and the pulley 111, the pulley 121 and the staple pulley 161 are accommodated therein.
  • Article 1 pulley coupling part 181 and Article 2 pulley coupling part 182 are each formed with a through hole, so that the rotation shaft 141 is Article 1 pulley coupling part 181, pulley 111, staple The pulley 161, the pulley 121 and Article 2 pass through the pulley coupling portion 182 to shaft-couple them.
  • Article 1 pulley coupling part 181 and Article 2 pulley coupling part 182 are connected by a guide part 183 . That is, Article 1 pulley coupling part 181 and Article 2 pulley coupling part 182 parallel to each other are coupled by the guide part 183 formed in a direction approximately perpendicular to this, Article 1 pulley coupling The part 181 and the Article 2 pulley coupling part 182 and the guide part 183 form an approximately "C" shape, and a pulley 111, a pulley 121 and a staple pulley 161 are formed therein. will be accepted
  • the pulley 111 that is the Article 1 pulley is disposed adjacent to the Article 1 pulley coupling portion 181 of the end tool hub 180, and the pulley 121 that is the Article 2 pulley is the end tool hub 180 .
  • Article 2 is disposed adjacent to the pulley coupling portion 182 of, Article 1 between the pulley coupling portion 181 and the Article 2 pulley coupling portion 182 may be a staple assembly receiving portion formed.
  • at least a portion of a staple pulley assembly (see 160 of FIG. 13 ) and a staple link assembly (see 170 of FIG. 13 ), which will be described later, may be formed in the staple assembly accommodating part.
  • a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the end tool hub 180 .
  • the pulley 131 may be formed integrally with the end tool hub 180 (one-body). That is, a disk-shaped pulley is formed at one end of the end tool hub 180 , and a groove through which a wire can be wound may be formed on an outer circumferential surface thereof.
  • the pulley 131 may be formed as a member separate from the end tool hub 180 to be coupled to the end tool hub 180 .
  • the above-described wire 303 and wire 304 are coupled to a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley, and the pulley 131 performs a pitch operation while rotating about the rotation shaft 143. .
  • the pitch hub 107 In the pitch hub 107, a rotation shaft 143 and a rotation shaft 144 to be described later are inserted through, and the pitch hub 107 and the end tool hub 180 (and the pulley 131) are shaft-coupled by the rotation shaft 143. can do. Accordingly, the end tool hub 180 and the pulley 131 may be formed to be rotatable with respect to the pitch hub 107 about the rotation shaft 143 .
  • the pitch hub 107 may accommodate at least a portion of the pulley 113 , the pulley 114 , the pulley 123 , and the pulley 124 shaft-coupled to the rotation shaft 143 therein. In addition, the pitch hub 107 may accommodate at least a portion of the pulley 115 , the pulley 116 , the pulley 125 , and the pulley 126 shaft-coupled to the rotation shaft 144 therein.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include a rotation shaft 141 , a rotation shaft 142 , a rotation shaft 143 , and a rotation shaft 144 .
  • the rotation shaft 141 and the rotation shaft 142 may be inserted through the end tool hub 180
  • the rotation shaft 143 and the rotation shaft 144 may be inserted through the pitch hub 107 .
  • the rotating shaft 141, the rotating shaft 142, the rotating shaft 143, and the rotating shaft 144 are from the distal end 104 of the end tool 100 to the proximal end 105. have. Accordingly, in order from the distal portion 104, the rotation shaft 141 may be referred to as a pin 1, the rotation shaft 142 as a pin 2, the shaft 143 as a pin 3, and the rotation shaft 144 as a pin 4.
  • the rotation shaft 141 functions as an end tool jaw pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 142 functions as an end tool jaw auxiliary pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 143 functions as an end tool pitch rotation shaft
  • the rotation shaft 144 serves as an end tool jaw pulley rotation shaft. It may function as an end tool pitch auxiliary rotation axis of the tool 100 .
  • One or more pulleys may be fitted to each of these rotation shafts 141, 142, 143, and 144, which will be described in detail below.
  • the rotating shaft 145 may be further formed on the distal portion 104 side of the rotating shaft 141.
  • the rotating shaft 145 may be inserted through the first set 101 and the second set 102 to function as a jaw rotating shaft. This will be described in detail below.
  • the pulley 111 functions as an end tool Article 1 pulley
  • the pulley 121 functions as an end tool Article 2 pulley.
  • the pulley 111 may be referred to as Article 1 pulley
  • the pulley 121 may be referred to as Article 2 pulley
  • these two components may be collectively referred to as an end tool jaw pulley or simply a jaw pulley.
  • the pulley 111 and the pulley 121 as the end tool jaw pulley are formed to face each other, and are formed to be rotatable independently of each other about the rotation shaft 141 which is the rotation axis of the end tool jaw pulley.
  • the pulley 111 and the pulley 121 are formed to be spaced apart from each other to a certain degree, and a staple assembly receiving part may be formed therebetween.
  • at least a portion of a staple pulley assembly 160 and a staple link assembly 170 to be described later may be disposed in the staple assembly accommodating part.
  • the pulley 111 and the pulley 121 are formed to rotate about one rotational axis 141, but each end tool jaw pulley may be formed to be rotatable about a separate axis, of course. to be.
  • the first jaw 101 is fixedly coupled to the pulley 111 and rotates together with the pulley 111
  • the second jaw 102 is fixedly coupled to the pulley 121 and thus the pulley 121 .
  • a yaw operation and an actuation operation of the end tool 100 are performed according to the rotation of the pulley 111 and the pulley 121 .
  • Article 1 (jaw) 101 and the pulley 111 may be formed as separate members and coupled to each other, or Article 1 (jaw) 101 and the pulley 111 are one-body ) may be formed.
  • Article 2 (jaw) 102 and the pulley 121 are formed as separate members and may be coupled to each other, or Article 2 (jaw) 102 and the pulley 121 are one-body (one-body) may be formed as
  • the pulley 112 functions as an end tool Article 1 auxiliary pulley
  • the pulley 122 functions as an end tool Article 2 auxiliary pulley.
  • the pulley 112 and the pulley 122 as the end tool jaw auxiliary pulley may be additionally provided on one side of the pulley 111 and the pulley 121, that is, the pulley 112 as the auxiliary pulley is a pulley (111) and the pulley 113 / may be disposed between the pulley (114).
  • the pulley 122 as an auxiliary pulley may be disposed between the pulley 121 and the pulley 123/pulley 124 .
  • the pulley 112 and the pulley 122 may be formed to be rotatable independently of each other about the rotation shaft 142 .
  • the pulley 112 and the pulley 122 are formed to rotate about one rotational axis 142, but the pulley 112 and the pulley 122 are each formed to be rotatable about a separate axis. Of course you can. Such an auxiliary pulley will be described in more detail later.
  • the pulley 113 and the pulley 114 function as the end tool Article 1 pitch main pulley, and the pulley 123 and the pulley 124 function as the end tool Article 2 pitch main pulley, and these two components are collectively referred to as the end tool Article 2 pitch main pulley. Therefore, it can also be called the end tool jaw pitch main pulley.
  • the pulley 115 and the pulley 116 function as an end tool Article 1 pitch sub pulley, and the pulley 125 and the pulley 126 function as an end tool Article 2 pitch sub pulley, and these two components are collectively referred to as the end tool Article 2 pitch sub pulley. Therefore, it can also be called an end tool jaw pitch sub pulley.
  • Pulley 113 and pulley 114 function as the end tool Article 1 pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of Article 1 101.
  • the wire 301 which is a Article 1 wire
  • the wire 305 which is a Article 1 wire
  • Pulley 115 and pulley 116 function as an end tool Article 1 pitch sub pulley. That is, it functions as a sub-rotational pulley of the pitch operation of Article 1 101.
  • the wire 301 that is Article 1 wire is wound around the pulley 115
  • the wire 305 that is the Article 1 wire is wound around the pulley 116 .
  • the pulley 113 and the pulley 114 are disposed to face each other.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation shaft 143 that is an end tool pitch rotation shaft.
  • the pulley 115 and the pulley 116 are disposed to face each other.
  • the pulley 115 and the pulley 116 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation shaft 144 that is an end tool pitch auxiliary rotation shaft.
  • the pulley 113, the pulley 115, the pulley 114, and the pulley 116 are all shown to be rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation shafts of each pulley may be formed in various directions to be appropriate for the configuration.
  • the wire 301 is wound in turn so that at least a portion of the pulley 115, the pulley 113, and the pulley 111 contact. Then, the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 111 , the pulley 112 , the pulley 114 , and the pulley 116 comes into contact with each other.
  • Article 1 wire, the wire 301 and wire 305 is a pulley 115, a pulley 113, a pulley 111, a pulley 112, a pulley 114, a pulley 116 ) and at least some are wound in order to contact, and the wire 301 and the wire 305 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the pulley 112 and the pulley 122 are in contact with the wire 305 and the wire 302, which are Article 1 wire, and change the arrangement path of the wire 305 and the wire 302 to a certain extent, Article 1 (101) and Article 2 (102) may serve to enlarge the rotation angle of each.
  • each of Articles 1 and 2 could rotate only up to a right angle, but in an embodiment of the present invention, by additionally providing a pulley 112 and a pulley 122 that are auxiliary pulleys. , it is possible to obtain the effect of increasing the maximum rotation angle by ⁇ as seen in FIG. 8 .
  • This enables the operation in which the two jaws of the end tool 100 are yaw rotated together by 90° in the L direction, and the two jaws must be opened for the actuation operation. This is because the second jaw 102 can be rotated by an additional angle ⁇ as in FIG. 8 .
  • the actuation operation is possible even in a state in which the two sets yaw in the L direction.
  • the actuation operation has a feature that can expand the range of possible yaw rotation.
  • the pulley 112 and the pulley 122 which are auxiliary pulleys, are additionally arranged on one side of the pulley 111 and the pulley 121. .
  • the pulley 112 and the pulley 122 By disposing the pulley 112 and the pulley 122 in this way, the wire 305 and the wire ( It is to change the tangential direction of the 302 , so that the fastening member 323 coupling the wire 301 and the pulley 111 can rotate up to the N line of FIG. 8 .
  • the fastening member 323 which is a coupling portion between the wire 301 and the pulley 111 , is rotatable until it is positioned on a common inscribed line of the pulley 111 and the pulley 112 .
  • the fastening member 326 which is a coupling portion of the wire 302 and the pulley 121, is rotatable until it is positioned on a common inscribed line of the pulley 121 and the pulley 122, and the rotation range is expanded in the L direction.
  • the pulley 112 the wire 301 and the wire 305, which are two strands of Article 1 wire wound around the pulley 111, are perpendicular to the Y-axis and either side with respect to a plane passing through the X-axis. is placed on At the same time, by the pulley 122, the wire 302 and the wire 306, which are two strands of Article 2 wire wound around the pulley 121, are perpendicular to the Y axis and on the other side with respect to the plane passing through the X axis. are placed
  • the pulley 113 and the pulley 114 are perpendicular to the Y axis and disposed on either side with respect to a plane passing through the X axis, and the pulley 123 and the pulley 124 are perpendicular to the Y axis and passing through the X axis. It is arranged on the other side with respect to the plane.
  • the wire 305 is positioned on the inner tangent of the pulley 111 and the pulley 112 , and the rotation angle of the pulley 111 is extended by the pulley 112 .
  • the wire 302 is positioned on the inscribed line of the pulley 121 and the pulley 122 , and the rotation angle of the pulley 121 is extended by the pulley 122 .
  • Pulley 123 and pulley 124 function as the end tool Article 2 pitch main pulley. That is, it functions as the main rotating pulley of the pitch operation of the second set (102).
  • a wire 306 that is a Article 2 wire is wound around the pulley 123
  • a wire 302 that is a Article 2 wire is wound around the pulley 124 .
  • Pulley 125 and pulley 126 function as an end tool Article 2 pitch sub pulley. That is, it functions as a sub-rotational pulley of the pitch operation of the second set (102).
  • a wire 306, which is a Article 2 wire is wound around the pulley 125
  • a wire 302 that is a Article 2 wire is wound around the pulley 126.
  • a pulley 123 and a pulley 124 are disposed to face each other.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation shaft 143 that is an end tool pitch rotation shaft.
  • the pulley 125 and the pulley 126 are disposed to face each other.
  • the pulley 125 and the J15 pulley 123J25 are formed to be rotatable independently of each other about the rotation shaft 144, which is an end tool pitch auxiliary rotation shaft.
  • the pulley 123, the pulley 125, the pulley 124 and the pulley 126 are all shown to be rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation shafts of each pulley may be formed in various directions to be appropriate for the configuration.
  • the wire 306 which is a wire, is wound in sequence so that at least a portion of the pulley 125, the pulley 123, and the pulley 121 comes into contact.
  • the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 326 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 121 , the pulley 122 , the pulley 124 , and the pulley 126 come into contact with each other.
  • Article 2 wire, the wire 306 and wire 302 is a pulley 125, a pulley 123, a pulley 121, a pulley 122, a pulley 124, a pulley 126 ) and at least a portion are wound in order to contact, and the wire 306 and the wire 302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the wire 301 and the wire 305 are wound downward of the pulley 113 and the pulley 114 that can rotate about the rotation axis 143 that is the end tool pitch rotation axis, the wire 301 and the wire 305 are The pulley 111 to which the pulley 111 is fixed and the end tool hub 180 to which the pulley 111 is coupled rotates together in a counterclockwise direction around the rotation shaft 143 as a whole, and as a result, the end tool 100 is lowered It rotates to perform a pitch motion.
  • the second set 102 and the wire 302 and the wire 306 fixedly coupled thereto are wound upwards of the pulley 123 and the pulley 124 that can be rotated about the rotation shaft 143 . Therefore, the wire 302 and the wire 306 are unwound in opposite directions of 302 and 306, respectively.
  • the wire 302 and the wire 306 are the end tool pitch rotation axis as shown in FIG. Since the pulley 123 and the pulley 124 that can be rotated about the rotation shaft 143 are wound upward, the pulley 121 and the pulley 121 to which the wire 302 and the wire 306 are fixedly coupled.
  • the end tool hub 180 to which is coupled rotates together in a clockwise direction around the rotation shaft 143 as a whole, and as a result, the end tool 100 rotates upward to perform a pitch motion.
  • the first set 101 and the wire 301 and the wire 305 fixedly coupled thereto are wound downward of the pulley 113 and the pulley 114 that can be rotated about the rotation shaft 143 . Therefore, the wire 302 and the wire 306 move in opposite directions of 301 and 305, respectively.
  • the end tool 100 of the surgical instrument 10 of the present invention further includes a pulley 131 that is an end tool pitch pulley
  • the manipulation unit 200 includes a pulley 231 and a pulley 232 that are a manipulation unit pitch pulley
  • the power transmission unit 300 may further include a wire 303 and a wire 304 that are pitch wires.
  • the pulley 131 of the end tool 100 is rotatable about a rotation shaft 143 that is an end tool pitch rotation axis, and is integrally with the end tool hub 180 (or fixedly coupled to the end tool hub 180 ). ) can be formed.
  • the wire 303 and the wire 304 may serve to connect the pulley 131 of the end tool 100 and the pulley 231 and the pulley 232 of the manipulation unit 200 .
  • the surgical instrument 10 has a pulley 131 of the end tool 100, a pulley 231 and a pulley 232 of the manipulation unit 200 for power transmission for pitch movement.
  • the operation reliability can be improved can
  • the diameters of the pulley 113, the pulley 114, the pulley 123, and the pulley 124 that are the end tool pitch main pulleys and the diameters of the pulley 131 that are the end tool pitch pulleys may be the same as each other, Or they may be different from each other.
  • the ratio of the diameter of the end tool pitch main pulley to the diameter of the end tool pitch pulley may be the same as the ratio of the diameter of the manipulation part pitch pulley of the manipulation part 200 to the diameter of the manipulation part pitch main pulley to be described later. This will be described in detail later.
  • FIG. 9 is a side view showing an end tool of the surgical instrument of FIG. 2, and FIGS. 10 and 11 are perspective views showing the first set of the surgical instrument of FIG. 12 is a perspective view showing the first pulley of the surgical instrument of FIG. 2, and FIG. 13 is an exploded perspective view showing the staple pulley and the staple link of the surgical instrument of FIG.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention is a staple pulley 161 associated with linear/rotational motion of each pulley and links for stapling and cutting, staple auxiliary pulley 162 , a pulley 163 , a pulley 164 , a pulley 165 and a pulley 166 may be included.
  • the staple pulley 161 is formed to face each other with the pulley 111 and the pulley 121 as the end tool jaw pulley, and is formed to be rotatable independently of each other about the rotation shaft 141 which is the axis of rotation of the end tool jaw pulley.
  • the staple pulley 161 is disposed between the pulley 111 and the pulley 121, the spirit of the present invention is not limited thereto, and the staple pulley 161 is the pulley 111 or It may be disposed in various positions adjacent to the pulley 121 .
  • the present invention is characterized in that the staple pulley 161, the pulley 111 and the pulley 121 are formed to rotate about the same axis.
  • the staple pulley 161, the pulley 111, and the pulley 121 are formed to rotate about the same axis, so that it is possible to perform a pitch movement/yaw movement/actuation operation and at the same time stapling and cutting operations. .
  • the staple pulley 161, the pulley 111, and the pulley 121 are formed to rotate about one rotational shaft 141, but each jaw pulley is concentric with each other. Of course, it may be formed to be rotatable.
  • the pulley 111 that is the first pulley, the staple pulley 161, and the pulley 121 that is the second pulley are sequentially stacked along the axis of rotation 141 .
  • it may be expressed as a structure in which the staple pulley 161 is disposed between the pulleys 111 and 121 facing each other.
  • the pulley 111 as Article 1 pulley, the staple pulley 161 and the pulley 121 as the Article 2 pulley may be formed to be rotatable independently of each other.
  • the staple secondary pulley 162 may be additionally provided on one side of the staple pulley 161 , in other words, the staple secondary pulley 162 is between the staple pulley 161 and the pulley 163 / pulley 164 .
  • the staple auxiliary pulley 162 may be formed to be rotatable independently of the pulley 112 and the pulley 122 about the rotation shaft 142 .
  • the staple secondary pulley 162, the pulley 112 and the pulley 122 are formed to rotate around one rotational shaft 142, but the staple secondary pulley 162, the pulley 112 and the pulley ( 122) each may be formed to be rotatable about a separate axis, of course.
  • Such a staple auxiliary pulley will be described in more detail later.
  • the pulley 163 and the pulley 164 may function as a staple pitch main pulley, and the pulley 165 and the pulley 166 may function as a staple pitch sub pulley.
  • Pulley 163 and pulley 164 function as staple pitch main pulleys.
  • a wire 307 that is a staple wire is wound around the pulley 163
  • a wire 308 that is a staple wire is wound around the pulley 164 .
  • Pulley 165 and pulley 166 function as staple pitch sub-pulleys.
  • a wire 307 that is a staple wire is wound around the pulley 165
  • a wire 308 that is a staple wire is wound around the pulley 166 .
  • the pulley 163 and the pulley 164 are disposed to face each other.
  • the pulley 163 and the pulley 164 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation shaft 143 that is an end tool pitch rotation shaft.
  • a pulley 165 and a pulley 166 are disposed on one side of each of the pulleys 163 and 164 to face each other.
  • the pulley 165 and the pulley 166 are formed to be rotatable independently of each other about the rotation shaft 144, which is an end tool pitch auxiliary rotation shaft.
  • the pulley 163, the pulley 165, the pulley 164 and the pulley 166 are all shown to be rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation shafts of each pulley may be formed in various directions to be appropriate for the configuration.
  • the rotation shaft 141 , the rotation shaft 142 , the rotation shaft 143 , and the rotation shaft 144 are from the distal end 104 of the end tool 100 to the proximal end 105 direction. They can be placed sequentially as they come. Accordingly, the staple pulley 161 , the staple secondary pulley 162 , the pulley 163/pulley 164 , and the pulley 165/pulley 166 move from the distal portion 104 of the end tool 100 to the proximal portion 105 . ) and can be arranged sequentially.
  • the wire 307 which is a staple wire, is sequentially wound such that at least some of the pulley 165, the pulley 163, the staple auxiliary pulley 162, and the staple pulley 161 come into contact with each other.
  • the wire 308 connected to the wire 307 by the fastening member is at least a part of the staple pulley 161, the staple auxiliary pulley 162, the pulley 164, and the pulley 166. They are wound one after the other to make contact.
  • the staple wire, the wire 307 and the wire 308, is a pulley 165, pulley 163, staple secondary pulley 162, staple pulley 161, staple secondary pulley 162,
  • the pulley 164 and the pulley 166 are wound sequentially so that at least a part thereof is in contact, and the wire 307 and the wire 308 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the fastening member (refer to 329 of FIG. 62 ) to which the wire 307 is coupled and the staple pulley 161 coupled thereto rotate in one direction.
  • the fastening member to which the wire 308 is coupled (refer to 329 in FIG. 62 ) and the staple pulley 161 coupled thereto rotate in the opposite direction.
  • the staple secondary pulley 162 is in contact with the wire 307 and the wire 308, which are staple wires, and changes the arrangement path of the wire 307 and the wire 308 to a certain extent, thereby increasing the rotation angle of the staple pulley 161 can play a role.
  • the staple pulley could rotate only at a right angle, but in an embodiment of the present invention, by additionally providing the secondary secondary pulley 162 for staples, the maximum rotation angle by ⁇ in both directions can have an increasing effect.
  • This enables the operation of linear motion of the work member 540, which will be described later, by rotating the staple pulley 161 for stapling and cutting operations while the two sets of the end tool 100 are yaw rotated together by 90°. does it
  • the staple auxiliary pulley 162 the stapling and cutting operation has a feature that can expand the range of possible yaw rotation.
  • a staple auxiliary pulley 162 is additionally disposed on one side of the staple pulley 161 .
  • the staple auxiliary pulley 162 By disposing the staple auxiliary pulley 162 in this way, by changing the arrangement path of the wire 307 and the wire 308, which is a staple wire, to a certain extent, the tangential direction of the wire 307 and the wire 308 is changed, and thus The rotation angle of the wire 307 and the fastening member (refer to 329 of FIG. 62) coupling the wire 308 and the staple pulley 161 is increased. That is, when the wire 307 and the fastening member (see 329 in FIG. 62 ), which is a coupling part of the wire 308 and the staple pulley 161 , are located on a common inscribed line of the staple pulley 161 and the staple auxiliary pulley 122 , can be rotated up to
  • the wire 307 and the wire 308 are located on the inscribed line of the staple pulley 161 and the staple secondary pulley 162 , and the rotation angle of the staple pulley 161 is extended by the staple secondary pulley 162 . do.
  • the yaw operation range in which normal stapling and cutting operations can be performed is widened.
  • the staple driving assembly 150 may include a staple pulley assembly 160 and a staple link assembly 170 .
  • the staple driving assembly 150 is connected to the reciprocating assembly 550 of the cartridge 500, which will be described later, to convert the rotational motion of the staple pulley 161 into a linear motion of the reciprocating assembly 550, characterized in that do.
  • the staple driving assembly may be understood as a concept including a staple pulley assembly and a staple link assembly.
  • the staple pulley assembly 160 may include one or more staple pulleys 161 .
  • the staple pulley assembly 160 may be formed between the pulley 111 and the pulley 121 , and adjacent to the pulley 111 and the pulley 121 . In this embodiment, it is assumed that the staple pulley assembly 160 includes one staple pulley 161 .
  • a shaft penetrating portion 161a may be formed in the staple pulley 161 .
  • the shaft penetrating portion 161a is formed in the form of a hole, and the rotation shaft 141, which is an end tool jaw pulley rotation shaft, may be inserted through the shaft penetration portion 161a.
  • a link coupling portion 161b may be formed in the staple pulley 161 .
  • a staple link assembly 170 to be described later may be coupled to the link coupling part 161b. This will be described in more detail later.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention may further include a staple link assembly 170 connected to the staple pulley assembly 160 .
  • the staple link assembly 170 may include one or more link members 171 .
  • the staple link assembly 170 may serve to connect the staple pulley assembly 160 and the reciprocating assembly 550 of the cartridge 500 to be described later.
  • the staple link assembly 170 includes one link member 171
  • the link member 171 includes a first link 172 and a second link 173 .
  • the first link 172 is formed in the shape of an elongated bar, and through-holes may be formed at both ends.
  • the link coupling portion 161b of the staple pulley 161 may be inserted through the through hole of one end of the first link 172 .
  • the second link 173 may be inserted through the through hole of the other end of the first link 172 .
  • the second link 173 is formed in the shape of an elongated bar, and may be coupled to the first link 172 .
  • the second link 173 may include a first protrusion 173a, a second protrusion 173b, and a fastening part 173c.
  • a first protrusion 173a may be formed at one end of the second link 173 .
  • the second link 173 may be coupled to the first link 172 .
  • the first protrusion 173a may be fitted into the guide groove 101b of the first set 101 to be described later.
  • a second protrusion 173b may be formed in a central region of the second link 173 .
  • the second protrusion 173b may be fitted into the guide groove 101b of the first set 101 to be described later.
  • the staple link assembly 170 moves with respect to the first set 101 (and the cartridge 500 therein). This will be described in more detail later.
  • a fastening portion 173c may be formed at the other end of the second link 173 .
  • the fastening part 173c may be coupled to the fastening part 551a of the reciprocating assembly 550 of the cartridge 500 to be described later.
  • the link member 171 connected to the staple pulley 161 as a whole is the distal part of the first set 101 (see 101f in FIG. 14) in the direction can move
  • the link member 171 connected to the staple pulley 161 may move in the direction of the proximal portion (refer to 101g of FIG. 14 ) of the first set 101 as a whole.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley assembly 160 may cause a reciprocating linear motion of the reciprocating assembly 550 of the cartridge 500 through the staple link assembly 170 . This will be described in more detail later.
  • FIG. 14 is a plan view showing a first set of instruments for surgery of FIG. 2
  • FIG. 15 is a plan view showing a second set of instruments for surgery of FIG. 2
  • Figure 16 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of the surgical instrument of Figure 2
  • Figure 17 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the surgical instrument of Figure 2
  • Figure 18 is the surgical instrument of Figure 2
  • It is a plan view showing the opening and closing operations of Articles 1 and 2.
  • 19 is a perspective view illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • FIG. 20 is a plan view illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • Article 1 101 is a cartridge receiving portion (101a), guide groove (101b), flow coupling hole (101c), jaw pulley coupling hole (101d), shaft through portion (101e) ) is included.
  • Article 1 101 is formed in an elongated rod shape as a whole, the cartridge 500 is accommodated on the distal portion 101f side, and the pulley 111 is coupled to the proximal portion 101g, so that it can be rotated about the rotation shaft 141 formed to do
  • Article 1 101 is formed in a form in which one surface (upper surface) is removed from the entire hollow box, and in the interior of Article 1 101, a cartridge receiving part ( 101a) may be formed. That is, the first set 101 may be formed in an approximately 'U' shape in its cross-section.
  • a guide groove 101b for guiding the movement of the staple link assembly 170 to be described later may be formed.
  • the guide groove 101b may be formed in the shape of a groove formed along a movement path of the staple link assembly 170 .
  • the staple link assembly 170 moves with respect to the first set 101 (and the cartridge 500 therein). That is, the staple link assembly 170 may move along the guide groove 101b of the first set 101 .
  • a flow coupling hole 101c, a jaw pulley coupling hole 101d, and a shaft penetrating portion 101e may be formed on the proximal end side of the first jaw 101 .
  • the flow coupling hole 101c is formed to have a predetermined curvature, and may be formed in an approximately elliptical shape.
  • a shaft coupling portion 111a of a pulley 111 to be described later may be fitted into the flow coupling hole 101c.
  • the short radius of the flow coupling hole 101c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 111a.
  • the long radius of the flow coupling hole (101c) may be formed larger than the radius of the shaft coupling portion (111a).
  • the shaft coupling part 111a of the pulley 111 can move to a certain extent in the flow coupling hole 101c. formed to be This will be described in more detail later.
  • the coarse pulley coupling hole 101d is formed in the form of a cylindrical hole, and the coarse coupling part 111b of the pulley 111 to be described later may be inserted into the coarse pulley coupling hole 101d.
  • the radius of the coarse pulley coupling hole 101d may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the coarse coupling portion 111b.
  • the coarse coupling portion 111b of the pulley 111 may be formed to be rotatably coupled to the coarse pulley coupling hole 101d of the first set 101 . This will be described in more detail later.
  • the shaft penetration portion 101e may be formed on the distal portion 101f side of the first jaw 101 relative to the flow coupling hole 101c and the jaw pulley coupling hole 101d.
  • the shaft penetrating portion 101e is formed in the form of a hole, and the rotating shaft 145, which is a coarse rotation shaft, may be inserted through the shaft penetrating portion 101e.
  • the second jaw 102 includes an anvil 102a, a flow coupling hole 102c, a jaw pulley coupling hole 102d, and a shaft penetration portion 102e.
  • Article 2 (102) is formed in an elongated rod shape as a whole, the anvil (102a) is formed on the distal portion (102f) side, and the pulley (112) is coupled to the proximal portion (102g), rotatable about the axis of rotation (141) formed to do
  • the anvil 102a is formed in a flat planar shape, and shapes corresponding to the shape of the staple 530 to be described later may be formed on one surface thereof. Such anvil 102a supports the opposite side of the working member 540 when the working member 540 pushes up the staple 530 in the stapling operation, so that the staple 530 is bent It can serve as a pedestal. have.
  • the proximal end (proximal end) side of the second jaw 102 may be formed with a flow coupling hole (102c), the jaw pulley coupling hole (102d), the shaft through portion (102e).
  • the flow coupling hole 102c is formed to have a predetermined curvature, and may be formed in an approximately elliptical shape.
  • a shaft coupling portion 121a of a pulley 121 to be described later may be fitted into the flow coupling hole 102c.
  • the short radius of the flow coupling hole 102c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 121a.
  • the long radius of the flow coupling hole (102c) may be formed larger than the radius of the shaft coupling portion (121a).
  • the shaft coupling part 121a of the pulley 121 can move to a certain extent in the flow coupling hole 102c. formed to be This will be described in more detail later.
  • the coarse pulley coupling hole 102d is formed in the form of a cylindrical hole, and the coarse coupling portion 121b of the pulley 121 to be described later may be inserted into the coarse pulley coupling hole 102d.
  • the radius of the jaw pulley coupling hole 102d may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the jaw coupling portion 121b.
  • the coarse coupling portion 121b of the pulley 121 may be formed to be rotatably coupled to the coarse pulley coupling hole 102d of the second set 102 . This will be described in more detail later.
  • the shaft penetration portion 102e may be formed on the distal portion 102g side of the second jaw 102 relative to the flow coupling hole 102c and the jaw pulley coupling hole 102d.
  • the shaft penetrating portion 102e is formed in the form of a hole, and the rotating shaft 145, which is a coarse rotation shaft, may be inserted through the shaft penetrating portion 102e.
  • Article 1 of the pulley pulley 111 may include a shaft coupling portion (111a) and the coupling portion (111b).
  • the pulley 111 is formed in a rotatable disk shape as a whole, and the shaft coupling part 111a and the coarse coupling part 111b protrude to a certain extent on one surface thereof.
  • the shaft coupling portion 111a of the pulley 111 may be fitted into the flow coupling hole 101c of the first set 101
  • the jaw coupling portion 111b of the pulley 111 is the first It may be fitted into the jaw pulley coupling hole 101d of the jaw 101 .
  • the pulley 111 may be formed to be rotatable about a rotation shaft 141 that is an end tool jaw pulley rotation shaft.
  • the pulley 121 which is the second pulley, may also include a shaft coupling part 121a and a coupling part 121b.
  • the pulley 121 is formed in the form of a rotatable disk as a whole, and the shaft coupling part 121a and the coarse coupling part 121b protrude to a certain extent on one surface thereof.
  • the shaft coupling portion 112a of the pulley 112 may be fitted into the flow coupling hole 102c of the second set 102
  • the jaw coupling portion 112b of the pulley 112 is the second It may be fitted into the jaw pulley coupling hole 102d of the jaw 102 .
  • the pulley 121 may be formed to be rotatable about a rotation shaft 141 that is an end tool jaw pulley rotation shaft.
  • the rotation shaft 141 which is the rotation shaft of the end tool jaw pulley, is a shaft coupling portion 111a of the pulley 111, a flow coupling hole 101c of the first pair 101, a shaft penetration portion 161a of the staple pulley 161,
  • the flow coupling hole 102c of the second set 102 is sequentially inserted through the shaft coupling portion 121a of the pulley 121 .
  • the rotation shaft 145 which is a jaw rotation shaft, is sequentially inserted through the shaft penetration portion 101e of the first pair 101 and the shaft penetration portion 102e of the second pair 102.
  • the shaft coupling portion 111a of the pulley 111 is fitted into the flow coupling hole 101c of Article 1 101, and the jaw coupling portion 111b of the pulley 111 is the jaw pulley of Article 1 101. It is fitted into the coupling hole 101d.
  • the jaw pulley coupling hole 101d of the first pair 101 and the jaw coupling portion 111b of the pulley 111 are rotatably coupled to each other, and the flow coupling hole 101c of the first pair 101 and The shaft coupling portion 111a of the pulley 111 is fluidly coupled.
  • the shaft coupling portion 121a of the pulley 121 is fitted into the flow coupling hole 102c of the second group 102
  • the jaw coupling portion 121b of the pulley 121 is the jaw pulley of the second group 102 . It is fitted into the coupling hole 102d.
  • the jaw pulley coupling hole 102d of the second set 101 and the jaw coupling portion 121b of the pulley 121 are shaft-coupled to be rotatable, and the flow coupling hole 102c of the second set 102 and The shaft coupling portion 121a of the pulley 121 is fluidly coupled.
  • the pulley 111 and the pulley 121 rotate about the rotation shaft 141 which is the rotation shaft of the end tool jaw pulley.
  • Article 1 (101) and Article 2 (102) is rotated around the axis of rotation (145), which is the axis of rotation of the jaw. That is, the pulley 111 and Article 1 101 have different rotation axes.
  • the pulley 121 and Article 2 (102) have different rotation axes.
  • the first jaw 101 rotates around the rotation shaft 145, which is a basic jaw rotation axis, although its rotation angle is limited to a certain extent by the flow coupling hole 101c.
  • the second jaw 102 rotates around the rotation shaft 145, which is basically a jaw rotation axis, although its rotation angle is limited to a certain extent by the flow coupling hole 102c.
  • the combined structure of Article 1 101 and Article 2 102 forms an X-shaped structure, and Article 1 101 and Article 2 ( When 102) rotates in a direction approaching each other (that is, when Article 1 101 and Article 2 102 are closed), Article 1 101 and Article 2 102 close (close) It is characterized in that the grip force in the direction to become larger is further increased. This will be described in more detail as follows.
  • the first group 101 and the second group 102 perform the opening and closing operation around the two axes of the rotation shaft 141 and the rotation shaft 145 .
  • the center of rotation of the first set 101 and the second set 102 is the rotation shaft 145
  • the rotation center of the pulley 111 and the pulley 121 is the rotation shaft 141 .
  • the rotation shaft 141 is a relatively fixed position
  • the rotation shaft 145 is an axis whose position is relatively linearly moved.
  • r1 of FIG. 17 is the distance from the coarse coupling portion 121b of the pulley 121 to the shaft coupling portion 121a, and the length thereof is constant. Therefore, the distance from the rotary shaft 141 inserted into the shaft coupling portion 121a to the coarse coupling portion 121b is also constant as r1.
  • r2 of FIG. 17 is the distance from the jaw pulley coupling hole 102d of the second set 102 to the shaft penetration portion 102e, and the length thereof is constant. Therefore, the distance from the coarse coupling portion 121b of the pulley 121 inserted into the coarse pulley coupling hole 102d to the rotation shaft 145 inserted into the shaft penetration portion 102e is also constant as r2.
  • the lengths of r1 and r2 are kept constant. Therefore, when the pulley 111 and the pulley 121 rotate in the directions of arrow A1 of FIG. 16 and arrow A2 of FIG. 17 about the rotation shaft 141 respectively to perform a close operation, the lengths of r1 and r2 are While the angle between r1 and r2 is changed in a state maintained constant, the first set 101 and the second set 102 rotate around the rotary shaft 145, and at this time, the rotary shaft 145 itself is also shown by the arrow in FIG. The linear movement (ie, forward/backward) is made as much as B1 and arrow B2 of FIG. 17 .
  • the second set 102 rotates around the jaw rotation shaft 145 , the lengths of r1 and r2 are kept constant, so that the pulley 121 rotates around the rotation shaft 141 . Then, the angle between r1 and r2 changes while the lengths of r1 and r2 are kept constant. That is, compared to the angle ⁇ 1 between r1 and r2 in the state in which the second set 102 is open as shown in FIG. 17 (a), the second set 102 as shown in FIG. 17 (b) is The angle ⁇ 2 between r1 and r2 in the closed state becomes larger.
  • the grip force becomes stronger when Article 1 101 and Article 2 102 are closed, so that the operator strongly performs the actuation operation with little force. effect can be obtained.
  • Figure 21 is a perspective view showing the first set and the cartridge of the surgical instrument of Figure 2;
  • Figure 22 is an exploded perspective view showing the cartridge of Figure 21,
  • Figure 23 is a combined perspective view showing the cartridge of Figure 21
  • Figure 24 is a side view showing the cartridge of Figure 21
  • Figure 25 is a perspective cross-sectional view showing the cartridge of Figure 21
  • Figure 26 is a side cross-sectional view showing the cartridge of Figure 21.
  • 27 and 28 are perspective views illustrating a working member of the cartridge of FIG. 21 .
  • 29 is a side cross-sectional view showing the stapling-related structure of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2
  • FIGS. 30 and 31 are isometric cross-sectional views showing the stapling structure of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • FIGS. 32 to 35 are perspective views illustrating the ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30
  • FIGS. 36 and 37 are plan views illustrating the ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30
  • 38 is a perspective view showing the ratchet driving operation of the end tool of FIG. 30 as a whole.
  • 39 and 40 are perspective views of the stapling operation of the end tool of FIG. 30 as a whole.
  • the cartridge 500 is formed to be mounted and detachable to the first set 101, and includes a plurality of staples 530 and a blade 542 therein, suture of tissue and cleavage.
  • the cartridge 500 may include a cover 510 , a housing 520 , a staple 530 , a pull-out member 535 , a work member 540 , and a reciprocating assembly 550 .
  • the housing 520 forms the outer shape of the cartridge 500, and is formed in a form in which one surface (upper surface) is removed from the overall hollow box, and the reciprocating assembly 550, the working member 540, the staple ( 530).
  • the housing 520 may be formed in an approximately 'U' shape in cross section.
  • the cover 510 is formed to cover the upper portion of the housing 520 . Staple holes 511 through which a plurality of staples 530 may be discharged may be formed in the cover 510 .
  • the staple 530 accommodated in the housing 520 is pushed up by the working member 540 during the stapling operation and comes up, passes through the staple holes 511 of the cover 510 and the cartridge Stapling is performed while being drawn out of the 500 .
  • a slit 512 may be formed in the cover 510 in a longitudinal direction thereof.
  • the blade 542 of the working member 540 may protrude out of the cartridge 500 through the slit 512 .
  • the stapling tissue may be cut.
  • a plurality of staples 530 may be disposed inside the housing 520 .
  • the work member 540 which will be described later, moves linearly in one direction, the plurality of staples 530 are sequentially pushed up from the inside of the housing 520 to the outside, and sealing, that is, stapling may be performed.
  • the material of the staples 530 may include titanium, stainless steel, or the like.
  • a pull-out member 535 may be further disposed between the housing 520 and the staple 530 .
  • the staple 530 is disposed on the take-out member 535 .
  • the work member 540 may push up the pull-out member 535 while linearly moving in one direction, and the pull-out member 535 may push up the staples 530 .
  • the working member 540 directly pushes up the staples 530 and the case where the working member 540 pushes up the take-out member 535 so that the take-out member 535 pushes up the staples 530 (i.e. , when the working member 540 indirectly pushes up the staples 530 ), it may be described that the working member 540 pushes up the staples 530 .
  • a reciprocating assembly 550 may be disposed below the inside of the housing 520 .
  • the reciprocating assembly 550 may include one or more reciprocating members 551 .
  • one reciprocating member 551 is illustrated, but in embodiments to be described later, a plurality of reciprocating members 551 may be provided.
  • the reciprocating member 551 may be a rack.
  • the reciprocating member 551 may include an uneven portion 551b and a fastening portion 551a.
  • the reciprocating member 551 may be formed in a long bar shape, and a plurality of sawtooth-shaped irregularities 551b may be formed on one surface.
  • the concave-convex portion 551b may be formed to be in contact with a working member 540 to be described later, in particular, a ratchet member 543 of the working member 540 .
  • the reciprocating member 551 may include a plurality of concavo-convex portions 551b in a shape to mesh with the ratchets 543a of the ratchet member 543 .
  • the reciprocating member 551 is directly or indirectly connected to the staple pulley 161 in addition to the rack form to perform a linear reciprocating motion according to the rotational motion of the staple pulley 161. It may be provided as a member of various shapes.
  • the reciprocating member 551 may be in the form of a clutch in which the concavo-convex portion does not exist.
  • the reciprocating member 551 is not fixedly coupled to other components of the cartridge 500 , and may be formed to be relatively movable with respect to the other components of the cartridge 500 . That is, the reciprocating member 551 may perform a reciprocating linear motion with respect to the housing 520 and the cover 510 coupled to the housing 520 .
  • a fastening portion 551a may be formed on the side of the proximal end 501 adjacent to the pulley 111 in the reciprocating member 551 , and the fastening portion 551a is a staple of the end tool 100 . It may be coupled with the link assembly 170 . Therefore, when the staple link assembly 170 performs a reciprocating linear motion along the extension direction (ie, the Y-axis direction) of the connection part 400 , the reciprocating member 551 coupled thereto also moves in the extension direction of the connection part 400 (that is, , Y-axis direction) can perform a reciprocating linear motion. This will be described in more detail later.
  • a working member 540 may be disposed inside the housing 520 .
  • the work member 540 may be formed to be in contact with the reciprocating member 551 and may be formed to linearly move in one direction according to the reciprocating linear motion of the reciprocating member 551 .
  • the working member 540 interacts with the reciprocating member 551 to perform stapling and cutting while moving along the extending direction of the connecting portion 400 .
  • the work member 540 may include a wedge 541 , a blade 542 , a ratchet member 543 , an elastic member 544 , and a body 545 .
  • the main body 545 may be formed in the shape of a long rectangular prism, and forms the base of the working member 540 .
  • the wedge 541 is formed on at least one side of the body 545 and may be formed to have a predetermined inclined surface. That is, the wedge 541 may be formed to be inclined to a certain extent in the extending direction of the connecting portion 400 . In other words, the height of the proximal portion 501 side than the distal portion 502 side of the cartridge 500 may be formed to be higher.
  • the wedges 541 are formed in two on the left and right sides of the main body 545 , the spirit of the present invention is not limited thereto, and the staple 530 or pull-out member 535 in contact with the wedge 541 It may be formed in various numbers and shapes according to the shape of the .
  • Such a wedge 541 may be formed to be in contact with the pull-out member 535 or the plurality of staples 530 in sequence, and may serve to sequentially push up the staples 530 . As shown in FIG. 40 to be described later, while the working member 540 moves toward the distal portion 502 , the staple 530 may be sequentially pushed up and drawn out of the cartridge 500 .
  • a blade 542 may be formed on one side of the wedge 541 , more specifically, on the side of the proximal portion 501 of the wedge 541 .
  • an edge portion 542a that is sharply formed to cut tissue is formed.
  • the tissue disposed between the first set 101 and the second set 102 may be cut while at least a portion of the edge portion 542a is drawn out of the first set 101 and the cartridge 500 .
  • the edge portion 542a of the blade 542 may always be drawn out of the first set 101 .
  • the edge portion 542a of the blade 542 is normally accommodated in Article 1 101 inside or in the cartridge 500, only when the working member 540 moves along the longitudinal direction, Article 1 It may be withdrawn to the outside of (101).
  • the ratchet member 543 is formed on one side of the wedge 541 , more specifically, the lower portion of the wedge 541 , and may be formed to face the reciprocating member 551 , which will be described later.
  • the ratchet member 543 may be formed in a bar shape, and may include a plurality of ratchets 543a on one surface.
  • Ratchet member 543 causes working member 540 to move in only one direction (ie, distal direction) relative to reciprocating member 551 .
  • the ratchet 543a of the ratchet member 543 may be formed to be in contact with the concavo-convex portion 551b of the reciprocating member 551 described above.
  • the elastic member 544 is formed on either side of the main body 545 or the wedge 541 , and serves to apply a predetermined elastic force to the ratchet member 543 .
  • one area of the elastic member 544 is connected to the wedge 541 or the body 545
  • the other area of the elastic member 544 is connected to the ratchet member 543 , so that the elastic member 544 is the wedge.
  • the elastic member 544 may apply an elastic force in a direction in which the ratchet member 543 is in close contact with the reciprocating member 551 .
  • the elastic member 544 may be formed in the form of a leaf spring, and in addition to this, it may be provided in various forms such as a coil spring and a disk spring to provide a predetermined elastic force to the ratchet member 543 .
  • the ratchet 543a of the ratchet member 543 is formed such that the first face 543a1 (specifically, the distal portion 502 side face) has a predetermined angle and has a gentle slope, and the second face 543a2 ) (in detail, the side surface of the proximal portion 501) may be formed vertically or close to the vertical.
  • the concave-convex portion 551b of the reciprocating member 551 and the first surface 551b1 are It has a predetermined angle and is formed to have a gentle inclination
  • the second surface 551b2 (specifically, the side surface of the distal portion 502) may be formed vertically or close to vertical.
  • the first surface 543a1 inclined in the ratchet 543a and the concave-convex portion 551b are curved
  • the photo first surfaces 551b1 may be disposed to face each other (ie, contact each other).
  • the second surface 543a2 perpendicular to the ratchet 543a and the second surface 551b2 perpendicular to the concave-convex portion 551b may be disposed to face each other (ie, contact).
  • the work member 540 is movable in a direction in which the vertically formed second surface 543a2 and the second surface 551b2 are away from each other, In a state in which the second surface 543a2 and the second surface 551b2 are in contact with each other, movement is impossible in a direction in which they approach each other.
  • the reciprocating member 551 moves in the distal portion 502 direction.
  • the reciprocating member 551 causes the ratchet member 543 to move together in the direction of the distal portion 502 . That is, the vertical second surface 551b2 of the reciprocating member 551 pushes the vertical second surface 543a2 of the working member 540 , so that the ratchet member 543 is held together by the reciprocating member 551 . It moves in the direction of the distal part 502 .
  • the reciprocating member 551 further moves in the direction of the proximal portion 501 so that the inclined first surface 551b1 of the reciprocating member 551 is the inclined first surface 543a1 of the working member 540 .
  • the concave-convex portion 551b of the reciprocating member 551 meets the next ratchet 543a of the ratchet member 543 .
  • the elastic member 544 applies an elastic force in a direction in which the ratchet member 543 is in close contact with the reciprocating member 551, the reciprocating member 551 and the ratchet member 543 are in close contact with the front surface again. become a state
  • the cartridge 500 is accommodated in the cartridge receiving portion 101a of the first set 101, wherein the reciprocating member 551 of the cartridge 500 and the staple link assembly 170 of the end tool 100 is combined Accordingly, the rotational motion of the staple pulley 161 of the end tool 100 is converted into a linear motion of the reciprocating member 551 through the staple link assembly 170 .
  • the fastening portion 551a of the reciprocating member 551 is connected to the staple pulley 161 through the staple link assembly 170, so that the staple pulley 161 rotates alternately in a clockwise/counterclockwise direction,
  • the reciprocating member 551 may repeat forward and backward movements.
  • the work member 540 advances together with the reciprocating member 551, and when the reciprocating member 551 moves backward, only the reciprocating member 551 moves backward and the work member 540 may remain stationary in place.
  • the staple 530 is stapled by the wedge 541 and the blade 542 can cut the stapled tissue.
  • a method of driving a surgical instrument is as follows.
  • the staple link assembly 170 connected to the staple pulley 161 and the cartridge 500 connected to the staple link assembly 170 reciprocate
  • the movement assembly 550 moves in the direction of the distal portion 502 of the cartridge 500 .
  • the working member 540 discharges the staple 530 to the outside of the cartridge 500 and at the same time the blade of the working member 540 ( 542 moves in the direction of the distal portion 502 of the cartridge 500 .
  • the staple link assembly 170 connected to the staple pulley 161 and the cartridge 500 connected to the staple link assembly 170 reciprocate
  • the moving assembly 550 moves in the direction of the proximal portion 501 of the cartridge 500 , where the working member 540 is stationary.
  • FIG. 39 is a perspective view illustrating the stapling operation of the end tool of FIG. 30 for each section
  • FIG. 40 is a perspective view illustrating the stapling operation of the end tool of FIG. 30 as a whole.
  • FIGS. 39 and 40 in the same state as FIG. 39 (a), the wedge 541 of the working member 540 is moved while the working member 540 moves in the arrow A1 direction of FIG. 39 (b).
  • the pull-out member 535 is pushed up, and the pull-out member 535 pushes up one lower side of the staple 530 . And, thereby, the staple 530 is discharged to the outside of the first set 101 and the cartridge 500 .
  • 41 and 42 are perspective views illustrating a manipulation unit of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • 43 is a diagram schematically illustrating only the configuration of the pulley and wire constituting the joint of the surgical instrument shown in FIG. 2 .
  • the manipulation unit 200 of the surgical instrument 10 includes a first handle 204 that can be gripped by a user, and an end tool 100 of An actuation operation unit 203 for controlling the actuation movement, a yaw operation unit 202 for controlling the yaw movement of the end tool 100, and a pitch operation unit 201 for controlling the pitch movement of the end tool 100. do.
  • actuation operation unit 203 for controlling the actuation movement
  • yaw operation unit 202 for controlling the yaw movement of the end tool 100
  • a pitch operation unit 201 for controlling the pitch movement of the end tool 100.
  • manipulation unit 200 of the surgical instrument 10 may further include a staple manipulation unit 260 for stapling and cutting by controlling the motion of the staple pulley assembly 160 of the end tool 100 .
  • the manipulation unit 200 includes a pulley 210, a pulley 211, a pulley 212, a pulley 213, a pulley 214, a pulley 215, a pulley related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 101 216 , a pulley 217 , and a pulley 218 .
  • the pulley 220, the pulley 221, the pulley 222, the pulley 223, the pulley 224, the pulley 225, the pulley 226 related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 102 it may include a pulley 227 and a pulley 228 .
  • the manipulation unit 200 may include a pulley 231 , a pulley 232 , a pulley 233 , and a pulley 234 associated with a pitch motion.
  • it may include a pulley 235 that is an intermediate pulley disposed in the middle of the bent portion 402 of the connecting portion 400.
  • each pulley may be formed in a variety of positions and sizes suitable for the configuration of the operation unit. .
  • the manipulation unit 200 of the first embodiment of the present invention may include a rotating shaft 241 , a rotating shaft 242 , a rotating shaft 243 , a rotating shaft 244 , a rotating shaft 245 , and a rotating shaft 246 .
  • the rotating shaft 241 may function as a first actuation axis of the operation unit
  • the rotating shaft 242 may function as a second actuation axis of the operation unit.
  • the rotating shaft 243 may function as a main rotation shaft of the operation unit yaw
  • the rotation shaft 244 may function as a sub rotation axis of the operation unit yaw.
  • the rotating shaft 245 may function as a sub-rotation shaft of the pitch of the manipulation unit
  • the rotating shaft 246 may function as a main rotating shaft of the pitch of the manipulation unit.
  • the rotating shaft 241 / rotating shaft 242, the rotating shaft 243, the rotating shaft 244, the rotating shaft 245, the rotating shaft 246 is a proximal end (proximal end) from the distal end (205) of the manipulation unit (200) ( 206) direction, and may be arranged sequentially.
  • One or more pulleys may be fitted to each of the rotation shafts 241, 242, 243, 244, 245, and 246, which will be described in detail later.
  • the pulley 210 functions as an actuation pulley of Article 1 of the operation unit
  • the pulley 220 functions as an actuation pulley of Article 2 of the operation unit, and these components may be collectively referred to as an actuation pulley of the operation unit.
  • the pulley 211 and the pulley 212 function as the main pulley of Article 1 of the operation unit, and the pulley 221 and the pulley 222 function as the main pulley of Article 2 of the operation unit, and these components are collectively referred to as the main pulley of the operation unit. It can also be referred to as the main pulley.
  • the pulley 213 and the pulley 214 function as an operation unit Article 1 yaw sub pulley
  • the pulley 223 and the pulley 224 function as the operation unit Article 2 yaw sub pulley, and these components are collectively referred to as the operation unit yaw sub pulley. It can also be called a sub pulley.
  • the pulley 215 and the pulley 216 function as the manipulation unit Article 1 pitch sub pulley
  • the pulley 225 and the pulley 226 function as the manipulation unit Article 2 pitch sub pulley
  • these components are collectively referred to as the manipulation unit pitch It can also be called a sub pulley.
  • the pulley 217 and the pulley 218 function as the manipulation unit Article 1 pitch main pulley
  • the pulley 227 and the pulley 228 function as the manipulation unit Article 2 pitch main pulley
  • these components are collectively referred to as the manipulation unit pitch It can also be referred to as the main pulley.
  • the pulley 231 and the pulley 232 function as a manipulation part pitch wire main pulley, and the pulley 233 and the pulley 234 function as a manipulation part pitch wire sub pulley.
  • the components are classified from the viewpoint of the manipulation unit for each movement (pitch/yaw/actuation) as follows.
  • the pitch manipulation unit 201 for controlling the pitch motion of the end tool 100 includes a pulley 215 , a pulley 216 , a pulley 217 , a pulley 218 , a pulley 225 , a pulley 226 , and a pulley 227 . ), a pulley 228 , a pulley 231 , a pulley 232 , may include a pulley 234 .
  • the pitch manipulation unit 201 may include a rotation shaft 245 and a rotation shaft 246 .
  • the pitch manipulation unit 201 may further include a pitch frame 208 .
  • the yaw operation unit 202 for controlling the yaw motion of the end tool 100 is a pulley 211 , a pulley 212 , a pulley 213 , a pulley 214 , a pulley 221 , a pulley 222 , a pulley 223 . ), may include a pulley 224 .
  • the yaw manipulation unit 202 may include a rotating shaft 243 and a rotating shaft 244 .
  • the yaw manipulation unit 202 may further include a yaw frame 207 .
  • the actuation operation unit 203 for controlling the actuation motion of the end tool 100 may include a pulley 210 , a pulley 220 , a rotation shaft 241 , and a rotation shaft 242 .
  • the actuation manipulation unit 203 may further include a first actuation manipulation unit 251 and a second actuation manipulation unit 256 .
  • the first handle 204 may be gripped by the user's hand, and in particular, the user may wrap the first handle 204 with his/her palm so that it can be gripped. Then, the actuation operation unit 203 and the yaw operation unit 202 are formed on the first handle 204 , and a pitch operation unit 201 is formed on one side of the yaw operation unit 202 . In addition, the other end of the pitch manipulation unit 201 is connected to the bent portion 402 of the connection unit 400 .
  • the actuation manipulation unit 203 includes a first actuation manipulation unit 251 and a second actuation manipulation unit 256 .
  • the first actuation manipulation unit 251 includes a rotating shaft 241 , a pulley 210 , a first actuation extension unit 252 , and a first actuation gear 253 .
  • the second actuation manipulation unit 256 includes a rotation shaft 242 , a pulley 220 , a second actuation extension 257 , and a second actuation gear 258 .
  • the ends of the first actuation extension 252 and the second actuation extension 257 are formed in the shape of a hand ring, and may operate as a second handle.
  • the rotation shaft 241 and the rotation shaft 242 which are actuation rotation shafts, may be formed to form a predetermined angle with the XY plane on which the connection part 400 is formed.
  • the rotation shaft 241 and the rotation shaft 242 may be formed in a direction parallel to the Z-axis, and when the pitch operation unit 201 or the yaw operation unit 202 rotates in this state, the actuation operation unit 203 ) can be relatively variable.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and by ergonomic design, the rotation shaft 241 and the rotation shaft 242 are formed in various directions to suit the structure of the user's hand holding the actuation operation unit 203 . it could be
  • the pulley 210 , the first actuation extension part 252 , and the first actuation gear 253 may be fixedly coupled to each other and formed to be rotatable together around the rotation shaft 241 .
  • the pulley 210 may be composed of one pulley or two pulleys fixedly coupled to each other.
  • the pulley 220 , the second actuation extension 257 , and the second actuation gear 258 may be fixedly coupled to each other, and may be formed to be rotatable together about the rotation shaft 242 .
  • the pulley 220 may be composed of one pulley or two pulleys fixedly coupled to each other.
  • first actuation gear 253 and the second actuation gear 258 are formed to engage with each other, and when either side rotates, it may be formed to rotate together in opposite directions.
  • the yaw operation unit 202 includes a rotating shaft 243, a pulley 211 and a pulley 212 that are the main pulleys 211 and 212 of the operation unit Article 1 yaw, the pulley 221 and the pulley 222 that are the main pulleys of the operation unit Article 2, It may include a yaw frame 207 .
  • the yaw manipulation unit 202 includes the pulley 213 and the pulley 214, which are the manipulation unit Article 1 yaw sub-pulley formed on one side of the pulley 211 and the pulley 212, and the pulley 221 and the pulley 222 It may further include a pulley 223 and a pulley 224 that is a sub-pulley of Article 2 of the manipulation unit formed on one side of the.
  • the pulley 213 and the pulley 214 and the pulley 223 and the pulley 224 may be coupled to a pitch frame 208 to be described later.
  • the yaw operation unit 202 includes a pulley 211 and a pulley 212 and a pulley 221 and a pulley 222, and a pulley 211 and a pulley 212 and a pulley 221 and a pulley ( 222) is shown as having two pulleys that are formed to face each other and can rotate independently, but the spirit of the present invention is not limited thereto. That is, one or more pulleys having the same or different diameters may be provided according to the configuration of the yaw manipulation unit 202 .
  • a rotating shaft 243 which is the main rotating shaft of the manipulation unit, is formed.
  • the first handle 204 is formed to be rotatable about the rotation shaft 243 .
  • the rotation shaft 243 may be formed to form a predetermined angle with the XY plane on which the connection part 400 is formed.
  • the rotation shaft 243 may be formed in a direction parallel to the Z-axis, and when the pitch manipulation unit 201 rotates in this state, the coordinate system of the rotation shaft 243 may be relatively changed as described above.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and by an ergonomic design, the rotating shaft 243 may be formed in various directions to suit the structure of the user's hand holding the manipulation unit 200 .
  • the pulley 211 and the pulley 212 and the pulley 221 and the pulley 222 are coupled to the rotation shaft 243 so as to be rotatable about the rotation shaft 243 .
  • the pulley 211 and the pulley 212 is a wire 301 or wire 305
  • Article 1 wire is wound
  • the pulley 221 and the pulley 222 are the wire 302 or wire that is a Article 2 wire. 306 may be wound.
  • the pulley 211 and the pulley 212 and the pulley 221 and the pulley 222 may be formed to face each other, and may consist of two pulleys rotatable independently. Accordingly, the wound wire and the wound wire can be wound on separate pulleys, respectively, so that they can operate without interfering with each other.
  • the yaw frame 207 rigidly connects the first handle 204, the rotation shaft 241, the rotation shaft 242, and the rotation shaft 243, the first handle 204, the yaw operation part 202, and the actuation operation part 203 ) to be able to rotate integrally yaw around the rotating shaft 243.
  • the pitch manipulation unit 201 includes a rotation shaft 246 and a pulley 217 and a pulley 218 that are the main pulleys 217 and 218, which are the main pulleys in Article 1, and the pulley 227 and the pulley 228 that are the main pulleys in Article 2, which are the operating units, may include a pitch frame 208 .
  • the pitch manipulation unit 201 includes the rotation shaft 245 and the pulley 215 and the pulley 216 that are the manipulation unit Article 1 pitch sub pulley formed on one side of the rotation shaft 245 and the pulley 217 and the pulley 218 , and the pulley 227 ) and may further include a pulley 225 and a pulley 226, which is a sub-pitch of Article 2 of the manipulation unit formed on one side of the pulley 228 and pulley 228 .
  • the pitch manipulator 201 may be connected to the bent part 402 of the connection part 400 through the rotation shaft 246 .
  • the pitch frame 208 becomes the base frame of the pitch manipulation unit 201, and the rotation shaft 243 is rotatably coupled to one end thereof. That is, the yaw frame 207 is formed to be rotatable about the rotation axis 243 with respect to the pitch frame 208 .
  • the yaw frame 207 connects the first handle 204, the rotating shaft 243, the rotating shaft 241, and the rotating shaft 242, and the yaw frame 207 is the pitch frame 208 and the shaft. Because of the combination, when the pitch frame 208 is pitch rotated about the rotation shaft 246, the yaw frame 207 connected to the pitch frame 208, the first handle 204, the rotation shaft 241, the rotation shaft 242 , the rotation shaft 243 is pitch-rotated together. That is, when the pitch manipulation unit 201 rotates about the rotation shaft 246 , the actuation manipulation unit 203 and the yaw manipulation unit 202 rotate together with the pitch manipulation unit 201 . In other words, when the user pitch-rotates the first handle 204 about the rotation shaft 246, the actuation operation unit 203, the yaw operation unit 202 and the pitch operation unit 201 move together.
  • the pulley 217 and the pulley 218 and the pulley 227 and the pulley 228 are coupled to the rotation shaft 246 so as to be rotatable about the rotation shaft 246 of the pitch frame 208 .
  • the pulley 217 and the pulley 218 may be formed to face each other to be independently rotatable. Accordingly, the wound wire and the wound wire can be wound on separate pulleys, respectively, so that they can operate without interfering with each other.
  • the pulley 227 and the pulley 228 may also be formed to face each other to be independently rotatable. Accordingly, the wound wire and the wound wire can be wound on separate pulleys, respectively, so that they can operate without interfering with each other.
  • the end tool 100 has a pulley 131 that is an end tool pitch pulley is fixedly coupled to the end tool hub 180
  • the control unit 200 has a pulley 231 and a pulley 232 that is a control unit pitch pulley with a pitch frame. It is formed by being fixedly coupled to 208 . And, these pulleys are connected to each other by a wire 303 and a wire 304 that are pitch wires, so that the pitch operation of the end tool 100 is more easily performed according to the pitch manipulation of the manipulation unit 200 .
  • the wire 303 is fixedly coupled to the pitch frame 208 via a pulley 231 and a pulley 233
  • the wire 304 is coupled to the pitch frame 208 via a pulley 232 and a pulley 234 .
  • fixedly coupled That is, the pitch frame 208, the pulley 231, and the pulley 232 rotate together about the rotation shaft 246 by the pitch rotation of the manipulation unit 200, and as a result, the wire 303 and the wire 304. Also moved, it is possible to transmit the power of additional pitch rotation separately from the pitch motion of the end tool by the wire 301, wire 302, wire 305 and wire 306 which are rough wires.
  • a rotation shaft 241 and a rotation shaft 242 , a rotation shaft 243 , a rotation shaft 244 , a rotation shaft 245 , and a rotation shaft 246 may be formed on the first handle 204 .
  • the rotation shaft 241 and the rotation shaft 242 are directly formed on the first handle 204
  • the first handle 204 and the actuation manipulation unit 203 may be directly connected to each other.
  • the rotation shaft 243 is directly formed on the first handle 204, the first handle 204 and the yaw control unit 202 may be directly connected.
  • the pitch manipulation unit 201 is formed to be connected to the yaw manipulation unit 202 on one side of the yaw manipulation unit 202 , the pitch manipulation unit 201 is not directly connected to the first handle 204 , but the pitch manipulation unit The 201 and the first handle 204 may be formed to be indirectly connected through the yaw manipulation unit 202 .
  • the pitch manipulation unit 201 and the end tool (end tool) 100 are the same or parallel axis (X axis) may be formed on the That is, the rotation shaft 246 of the pitch manipulation unit 201 is formed at one end of the bent portion 402 of the connection unit 400 , and the end tool 100 is formed at the other end of the connection unit 400 .
  • X axis parallel axis
  • one or more intermediate pulleys 235 that change or guide the path of the wires may be disposed in the middle of the connecting portion 400 , in particular, the bent portion 402 portion. At least a portion of the wires are wound on such intermediate pulleys 235 to guide the paths of the wires, so that the wires can be arranged along the bent shape of the bent portion 402 .
  • the connecting portion 400 is shown to be curved to have a predetermined curvature by having the bent portion 402, but the spirit of the present invention is not limited thereto. It may be formed as a , or may be formed by bending one or more times, and even in this case, it can be said that the pitch manipulation unit 201 and the end tool 100 are substantially formed on the same or parallel axis. will be. In addition, although it is shown in FIG. 3 that the pitch manipulation unit 201 and the end tool 100 are respectively formed on an axis parallel to the X axis, the spirit of the present invention is not limited thereto, and the pitch manipulation unit ( 201 and the end tool 100 may be formed on different axes.
  • the staple operation unit 260 is connected to the staple pulley 161 of the end tool 100 by a wire 307 and a wire 308, which are staple wires, and alternately rotates the staple pulley 161 in a clockwise or counterclockwise direction. It can play a role in rotation.
  • the staple manipulation unit 260 may include a motor (not shown). That is, while the user presses the staple manipulation unit 260 formed in the form of a button, a motor (not shown) is driven to alternately rotate the manipulation unit staple pulley (see 269 of FIG. 47 ) in a clockwise or counterclockwise direction. . And, thereby, the staple pulley 161 of the end tool 100 may alternately rotate in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the user puts the index finger in the hand ring formed in the first actuation extension 252, and puts the thumb in the hand ring formed in the second actuation extension part 257, either finger or both fingers.
  • the actuation extension part 252, 257 is rotated using the pulley 210 and the first actuation gear 253 fixedly coupled to the first actuation extension part 252, the rotation shaft 241 is the center. Rotating, the pulley 220 and the second actuation gear 258 fixedly coupled to the second actuation extension 257 rotates about the rotation shaft 242 .
  • the pulley 210 and the pulley 220 rotate in opposite directions, and thus one end is fixedly coupled to the pulley 210 and wound with the wire 301 and wire 305 and one end of the pulley 220 . is fixedly coupled, the wound wire 302 and the wire 306 also move in opposite directions. And, this rotational force is transmitted to the end tool 100 through the power transmission unit 300, the two jaws (jaw) 103 of the end tool 100 performs the actuation operation.
  • the actuation operation refers to an operation of opening or closing the jaws 101 and 102 while the two jaws 101 and 102 rotate in opposite directions as described above. That is, when the actuation extension parts 252, 257 of the actuation manipulation unit 203 are rotated in a direction closer to each other, the first jaw 101 rotates counterclockwise and the second jaw (jaw) ( 102 is rotated clockwise while the end tool 100 is closed. Conversely, when the actuation extension parts 252 and 257 of the actuation manipulation unit 203 are rotated in a direction away from each other, the first jaw (jaw) 121 rotates clockwise and the second jaw (jaw) (122) The end tool 100 is opened while rotating in a counterclockwise direction.
  • the first actuation extension 252 and the second actuation extension 257 are provided for the above-described actuation operation to constitute a second handle, and to be operated by gripping two fingers. did.
  • the configuration of the actuation operation unit 203 for the actuation operation of opening and closing the two jaws of the end tool 100 with each other is different from the above-described configuration of two actuation pulleys (pulley 210) with one actuation rotating unit. , other modifications such as a configuration in which the pulley 220 is operated opposite to each other will be sufficiently possible.
  • the yaw frame 207 connects the first handle 204, the rotation shaft 241, the rotation shaft 242, and the rotation shaft 243, the first handle 204 and the yaw operation part 202 and the actuation operation part ( 203 is rotated with the rotation shaft 243 as a center.
  • the wire 301, the wire 305, the wire 302 and the wire 306 are each of the control unit pitch It is wound around the pulley 217 , the pulley 218 , the pulley 227 and the pulley 228 which are the main pulleys. And, this rotational force is transmitted to the end tool 100 through the power transmission unit 300, two jaws (jaw) 103 of the end tool 100 performs a pitch operation.
  • the pitch frame 208 is connected to the yaw frame 207, and the yaw frame 207 connects the first handle 204, the rotating shaft 241, the rotating shaft 242, and the rotating shaft 243, so the pitch frame
  • the pitch frame 208 rotates around the rotating shaft 246, the pitch frame 208 and the connected yaw frame 207, the first handle 204, the rotating shaft 241, the rotating shaft 242, the rotating shaft 243 rotate together.
  • the pitch manipulation unit 201 rotates about the rotation shaft 246
  • the actuation manipulation unit 203 and the yaw manipulation unit 202 rotate together with the pitch manipulation unit 201 .
  • a pulley is formed at each joint point (actuation joint, yaw joint, pitch joint), and a wire (Article 1 wire or second article) is formed in this pulley.
  • wire is wound, and the rotation operation (actuation rotation, yaw rotation, pitch rotation) of the operation unit causes movement of each wire, as a result, it is characterized in that it induces the desired operation of the end tool 100 .
  • auxiliary pulleys may be formed on one side of each pulley, and the wire may not be wound several times on one pulley by these auxiliary pulleys.
  • FIG. 43 is a diagram schematically illustrating only the configuration of pulleys and wires constituting the joints of the surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 .
  • the intermediate pulleys for changing the path of the wire are omitted regardless of the joint motion.
  • the manipulation unit 200 includes a pulley 210 , a pulley 211 , a pulley 212 , a pulley 213 , a pulley 214 associated with the rotational motion of Article 1 (jaw) 101, It may include a pulley 215 , a pulley 216 , a pulley 217 , and a pulley 218 .
  • the manipulation unit 200 includes a pulley 220 , a pulley 221 , a pulley 222 , a pulley 223 , a pulley 224 , a pulley 225 associated with the rotational motion of the second jaw (jaw) 122 .
  • the pulley 211 and the pulley 212 and the pulley 221 and the pulley 222 may be formed to be rotatable independently of each other about the same axis of rotation shaft 243 .
  • the pulley 211 and the pulley 212 and the pulley 221 and the pulley 222 may be formed of two pulleys formed to face each other and rotatably independently.
  • the pulley 213 and the pulley 214 and the pulley 223 and the pulley 224 may be formed to be rotatable independently of each other about the same axis of rotation axis 244 .
  • the pulley 213 and the pulley 214 may be formed to face each other and may be formed of two pulleys formed to be independently rotatable, and in this case, the two pulleys may be formed to have different diameters.
  • the pulley 223 and the pulley 224 may be formed to face each other and may be formed of two pulleys formed to be independently rotatable, and in this case, the two pulleys may be formed to have different diameters.
  • the pulley 215 and the pulley 216 and the pulley 225 and the pulley 226 may be formed to be rotatable independently of each other about the same axis of rotation axis 245 . At this time, the pulley 215 and the pulley 216 may be formed to have different diameters. In addition, the pulley 225 and the pulley 226 may be formed to have different diameters.
  • the pulley 217 and the pulley 218 and the pulley 227 and the pulley 228 may be formed to be rotatable independently of each other about the same axis of rotation axis 246 .
  • the wire 301 passes through the pulley 217, the pulley 215, the pulley 213, and the pulley 211 of the manipulation unit 200 in order, and is wound around the pulley 210, and then the pulley 210 by the fastening member 324.
  • the wire 305 passes through the pulley 218 , the pulley 216 , the pulley 214 , and the pulley 212 of the manipulation unit 200 in sequence and is coupled to the pulley 210 by the fastening member 324 . Accordingly, when the pulley 210 rotates, the first set 101 rotates while the wire 301 and the wire 305 are wound or unwound on the pulley 210 accordingly.
  • the wire 306 passes through the pulley 227 , the pulley 225 , the pulley 223 , and the pulley 221 of the manipulation unit 200 in order and is wound around the pulley 220 , and then the pulley 220 by the fastening member 327 .
  • the wire 302 passes through the pulley 228 , the pulley 226 , the pulley 224 , and the pulley 222 of the manipulation unit 200 in sequence and is coupled to the pulley 220 by the fastening member 327 . Accordingly, when the pulley 220 rotates, the second set 102 rotates while the wire 302 and the wire 306 are wound or unwound on the pulley 220 accordingly.
  • FIG. 45 and 46 are by unraveling the configuration of pulleys and wires related to the actuation operation and yaw operation of the surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 for each of Articles 1 and 2, respectively. It is a picture that shows Figure 45 is a view showing only the pulley and wire related to Article 2, Figure 46 is a view showing only the pulley and wire related to Article 1. And, FIG. 44 is a perspective view showing the yaw operation of the surgical instrument of FIG. 2 . Here, in FIG. 44 , components related to stapling and cutting operations are omitted.
  • FIG. 47, 48 and 49 show the configuration of pulleys and wires related to the stapling and cutting operations of the surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 in Articles 1 and 2, respectively. It is a picture that has been unpacked.
  • Figure 47 to Figure 49 is a view mainly showing the pulley and wires related to Article 2.
  • FIGS. 47 to 48 show an actuation operation process for closing two jaws
  • FIGS. 48 to 49 show an operation process for stapling and cutting the tissue interposed between the two jaws.
  • the staple pulley 269 of the manipulation unit of the staple manipulation unit 260 is formed to be rotatable about the rotation shaft 241 together with the first actuation manipulation unit 251 . Therefore, when the first actuation extension 252 rotates around the rotation shaft 241 , the staple operation unit 260 also rotates around the rotation shaft 241 together with the first actuation operation unit 251 .
  • the staple pulley 161 also rotates together with the pulley 111 .
  • the staple manipulation unit 260 rotates, the staple pulley 269 of the manipulation unit rotates about the rotation shaft 247, and in this case, the rotation of the staple manipulation unit 260 does not affect the first actuation manipulation unit 251.
  • the staple manipulation unit 260 is formed in a bar shape, and it is illustrated as if the user manually rotates the staple manipulation unit 260 , but the spirit of the present invention is not limited thereto. That is, as described above, the staple manipulation unit 260 may include a motor (not shown), and the motor (not shown) is driven while the user presses the staple manipulation unit 260 formed in the form of a button, and the manipulation unit staple pulley (269) can be rotated alternately clockwise or counterclockwise. And, thereby, the staple pulley 161 of the end tool 100 may alternately rotate in a clockwise or counterclockwise direction.
  • FIG. 51, 52, and 53 show the configuration of pulleys and wires related to the pitch operation of the surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 for each set 1 and 2 respectively.
  • Figure 51 is a view showing only the pulley and wire related to Article 2
  • Figure 52 is a view showing only the pulley and wire related to Article 1.
  • 53 is a view showing only the pulley and wire related to the staple pulley.
  • FIG. 50 is a perspective view showing the pitch operation of the surgical instrument of FIG. 2 .
  • components related to stapling and cutting operations are omitted.
  • the actuation operation, the yaw operation, and the pitch operation can be operated independently of each other.
  • the actuation manipulation unit 203, the yaw manipulation unit 202, and the pitch manipulation unit 201 have their rotation axes located behind each manipulation unit, so that the joint configuration of the end tool is the same, and the user It is possible to perform an intuitively matching operation.
  • a pulley is formed at each joint point (actuation joint, yaw joint, pitch joint), and the pulley is wire (Article 1 wire or Article 2) Wire) is formed to be wound, and the rotation operation (actuation rotation, yaw rotation, pitch rotation) of the operation unit causes movement of each wire, and as a result, it is characterized in that it induces the desired operation of the end tool 100 .
  • auxiliary pulleys may be formed on one side of each pulley, and by these auxiliary pulleys, a wire cannot be wound several times on one pulley, so that the wires wound on the pulley do not contact each other and are wound around the pulley.
  • the path of the thin wire and the winding wire is also formed safely, so that the safety and efficiency of power transmission of the wire can be improved.
  • the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 are formed directly on the first handle 204 . Accordingly, when the first handle 204 rotates about the rotation shaft 246 , the yaw operation unit 202 and the actuation operation unit 203 also rotate together with the first handle 204 . For this reason, the coordinate system of the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 is not fixed, but continues to change relatively according to the rotation of the first handle 204 . That is, in FIG. 2 and the like, the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 are illustrated as being parallel to the Z-axis.
  • the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 are not parallel to the Z-axis. That is, the coordinate system of the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 is changed according to the rotation of the first handle 204 .
  • the coordinate system of the yaw manipulation unit 202 and the actuation manipulation unit 203 is the first handle 204 with respect to the connection unit 400 as shown in FIG. 2 . It has been described based on the vertical position.
  • the staple pulley 161 also performs a pitch operation. That is, when the pulley 111 and the pulley 121 perform a pitch motion in which the pulley 111 and the pulley 121 rotate in the same direction about the rotation shaft 143 , the staple pulley 161 is also rotated in the same direction together with the pulley 111 and the pulley 121 . should be rotated to If, when the pulley 111 and the pulley 121 rotate about the rotation shaft 143, the staple pulley 161 does not rotate with it, the cartridge 500 connected to the staple pulley 161 is set to Article 1 ( 101) and there is a risk of separation from Article 1 (101). In addition, rotation of the staple pulley 161 out of synchronization with the pulley 111 may cause unintentional advancement of the reciprocating member 551, which may result in an unintended stapling operation.
  • the staple pulley 161 also performs the yaw operation. That is, when the pulley 111 and the pulley 121 perform a yaw motion that rotates in the same direction about the rotation shaft 141 , the staple pulley 161 is also rotated in the same direction together with the pulley 111 and the pulley 121 . should be rotated to If, when the pulley 111 and the pulley 121 rotate around the rotation shaft 141, the staple pulley 161 does not rotate with it, the cartridge 500 connected to the staple pulley 161 is set to Article 1 ( 101) and there is a risk of separation from Article 1 (101). In addition, rotation of the staple pulley 161 out of synchronization with the pulley 111 may cause unintentional advancement of the reciprocating member 551, which may result in an unintended stapling operation.
  • the staple pulley 161 rotates together with the pulley 111 . That is, when the pulley 111 and the pulley 121 perform an actuation movement in which the pulley 111 and the pulley 121 rotate in opposite directions about the rotation shaft 141 , the staple pulley 161 must rotate in the same direction together with the pulley 111 . . If, when the pulley 111 rotates about the rotation shaft 143, the staple pulley 161 does not rotate with it, the cartridge 500 connected to the staple pulley 161 is relative to the first set 101. There is a risk of moving to and separating from Article 1 (101). In addition, rotation of the staple pulley 161 out of synchronization with the pulley 111 may cause unintentional advancement of the reciprocating member 551, which may result in an unintended stapling operation.
  • the pulley 111 and the pulley 121 do not rotate. That is, when the reciprocating member 551 of the link member 171 and the cartridge 500 connected thereto linearly reciprocates while the staple pulley 161 rotates about the rotation shaft 141, the pulley 111 and the pulley ( 121) should not rotate. Otherwise, the first set 101 or the second set 102 rotates during the stapling and cutting operation, and the stapling and cutting operation cannot be performed normally.
  • the staple pulley 161 accommodated in the Article 1 101 must also rotate together with the pulley 111 .
  • the staple pulley 161 rotates for stapling and cutting
  • the pulley 111 and the pulley 121 should be formed to maintain their positions without rotation. The correlation between the stapling and cutting motions and other motions (yaw motion and actuation motion) is as described above.
  • the pulley 111 and the pulley 121 may be expressed as being independent of the rotation of the staple pulley 161 . That is, even if the staple pulley 161 is rotated by the staple wire, the pulley 111 and the pulley 121 may not rotate. Conversely, the staple pulley 161 may be expressed as being dependent on the rotation of the pulley 111 . That is, when the pulley 111 is rotated by the rough wire, the staple pulley 161 may also be formed to rotate together with the pulley 111 .
  • FIGS. 54 and 56 are views illustrating a state in which jaws are yaw rotated by -90°
  • FIGS. 55 and 57 are actuation operations in a state in which jaws are yaw rotated by -90° It is a drawing showing the process.
  • FIGS. 54 and 55 are views illustrating the pulley 111
  • FIGS. 56 and 57 are views in which the pulley 111 is omitted.
  • FIGS. 58 and 60 are views illustrating a state in which the jaws are yaw rotated by +90°
  • FIGS. 59 and 61 are actuation operations in a state in which the jaws are yaw rotated by +90° It is a drawing showing the process.
  • FIGS. 58 and 59 are views illustrating the pulley 111
  • FIGS. 60 and 61 are views in which the pulley 111 is omitted.
  • FIG. 62 is a plan view showing the stapling and cutting operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2, showing the process of performing the stapling and cutting operation in a state in which the jaws are yaw rotated by +90 °; to be.
  • the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention the jaws (jaw) to perform the stapling and cutting operation normally even in a yaw-rotated state by +90 ° is formed
  • the staple pulley 161 rotates alternately in the clockwise/counterclockwise direction.
  • the link member 171 and the reciprocating member 551 connected thereto repeat forward and backward.
  • the reciprocating member 551 advances, the work member 540 advances together with the reciprocating member 551, and when the reciprocating member 551 moves backward, only the reciprocating member 551 moves backward.
  • the member 540 is stationary in place. While repeating this process, the stapling and cutting operations are performed while the working member 540 moves toward the distal portion 502 .
  • FIG. 63 is a plan view illustrating the stapling and cutting operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 2, illustrating the process of performing the stapling and cutting operation in a state in which the jaws are yaw rotated by -90°; to be.
  • the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention the jaws (jaw) to perform the stapling and cutting operation normally even in a yaw-rotated state by -90 ° is formed
  • the staple pulley 161 rotates alternately in the clockwise/counterclockwise direction.
  • the link member 171 and the reciprocating member 551 connected thereto repeat forward and backward.
  • the reciprocating member 551 advances, the work member 540 advances together with the reciprocating member 551, and when the reciprocating member 551 moves backward, only the reciprocating member 551 moves backward.
  • the member 540 is stationary in place. While repeating this process, the stapling and cutting operations are performed while the working member 540 moves toward the distal portion 502 .
  • FIG. 64 is a view showing a state in which jaws are pitch rotated by -90°
  • FIG. 65 is a view illustrating a process of performing an actuation operation in a state in which jaws are pitch rotated by -90°. to be
  • Figure 66 is a view illustrating a state in which the jaws are pitch rotated by +90 °
  • Figure 67 is a view showing a process of performing an actuation operation in a state in which the jaws are pitch rotated by +90 ° to be.
  • the operation of the manipulation unit 200 and the end tool 100 intuitively coincide. That is, when the manipulation unit 200 rotates in the + direction with respect to the pitch rotation axis (Y axis), the end tool 100 also rotates in the + direction based on the pitch rotation axis (Y axis). In addition, when the manipulation unit 200 rotates in the - direction with respect to the pitch rotation axis (Y axis), the end tool 100 also rotates in the - direction based on the pitch rotation axis (Y axis).
  • the rotation angle of the manipulation unit 200 and the rotation angle of the end tool 100 may be variously set according to the ratio of the pulley.
  • FIG. 68 is a view showing a state in which the jaws are yaw rotated by +90°, and FIG. to be.
  • 70 is a view showing a state in which the jaws are yaw rotated by -90°, and FIG. to be.
  • the operation of the manipulation unit 200 and the end tool 100 intuitively coincide. That is, when the operation unit 200 rotates in the + direction with respect to the yaw axis of rotation (Z axis), the end tool 100 also rotates in the + direction with respect to the yaw axis of rotation (Z axis). In addition, when the operation unit 200 rotates in the - direction with respect to the yaw axis of rotation (Z axis), the end tool 100 also rotates in the - direction with respect to the yaw axis of rotation (Z axis).
  • the rotation angle of the manipulation unit 200 and the rotation angle of the end tool 100 may be variously set according to the ratio of the pulley.
  • FIG. 72 is a diagram illustrating a state in which jaws are pitch rotated by -90° and yaw rotated by +90° at the same time
  • FIG. It is a diagram illustrating a process of performing an actuation operation in a yaw-rotated state
  • FIG. 74 is a view showing a state in which jaws are pitch rotated by +90° and yaw rotated by -90° at the same time
  • FIG. It is a diagram illustrating a process of performing an actuation operation in a yaw-rotated state.
  • an end tool 700 of a surgical instrument according to a second embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 700 of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above (see 100 in FIG. 2, etc.),
  • the configuration of the end tool hub 780 serving as an auxiliary pulley is characteristically different. As described above, the configuration different from that of the first embodiment will be described in detail later.
  • FIGS. 88 and 89 are enlarged views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 87 .
  • 90 and 91 are enlarged views illustrating the end tool of the surgical instrument of FIG. 87 from another angle.
  • 92 and 93 are views showing a state in which the jaws of the end tool of the surgical instrument of FIG. 87 are yaw rotated by 90° in the counterclockwise direction.
  • 94 is an enlarged perspective view showing the end tool hub of the surgical instrument of FIG. 87 .
  • FIGS. 89 and 91 show a state in which the wires are removed
  • FIG. 93 shows a state in which the jaw pulley coupling parts and the jaw pulley of the end tool hub are removed.
  • the end tool 700 of the second embodiment of the present invention has a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw 701. and Article 2 (702), wherein Articles 1 ( 701 ) and 2 ( 702 ) respectively, or Articles 1 ( 701 ) and 2 ( 702 ). ) 703 .
  • the end tool 700 includes a plurality of pulleys including a pulley 711, a pulley 713, a pulley 714 associated with the rotational motion of the first jaw (jaw) 701.
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 701 are substantially the same as the pulley 113, the pulley 114, the pulley 115 and the pulley 116 described in FIG. 8 of the first embodiment. , so a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 700 includes a plurality of pulleys including a pulley 721 associated with the rotational motion of the second jaw (jaw) (702).
  • the pulleys related to the rotational motion of the second jaw (jaw) 702 are substantially the same as the pulley 123, the pulley 124, the pulley 125, and the pulley 126 described in FIG. 8 of the first embodiment. , so a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 700 of the second embodiment of the present invention may include a rotation shaft 741 , a rotation shaft 743 , and a rotation shaft 744 .
  • the rotation shaft 741 may be inserted through the end tool hub 780
  • the rotation shaft 743 and the rotation shaft 744 may be inserted through the pitch hub 707 .
  • the rotation shaft 741 , the rotation shaft 743 , and the rotation shaft 744 may be sequentially disposed while coming from a distal end 704 to a proximal end 705 direction of the end tool 700 .
  • end tool 700 of the second embodiment of the present invention may include an end tool hub 780 and a pitch hub 707 .
  • a rotation shaft 741 to be described later is inserted through the end tool hub 780 , and a pulley 711 and pulley 721 axially coupled to the rotation shaft 741 , and the first set 701 and the second set coupled thereto At least a portion of the jaw 702 may be received within the end tool hub 780 .
  • an embodiment of the present invention is characterized in that a guide portion 783 serving as an auxiliary pulley is formed on the end tool hub 780 . That is, a guide portion 783 for guiding the path of the wire 305 and the wire 302 may be formed in the end tool hub 780 .
  • the guide portion 783 of the end tool hub 780 as described above may serve as an auxiliary pulley (see 112, 122, and 162 of FIG. 9) in the first embodiment to change the path of the wire, and as such,
  • the guide portion 783 of the end tool hub 780 serving as a pulley will be described in more detail later.
  • a pulley 731 serving as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the end tool hub 780 .
  • the pulley 731 may be formed as a member separate from the end tool hub 780 to be coupled to the end tool hub 780 .
  • the pulley 731 may be formed as one-body with the end tool hub 780 . Then, the wire (refer to 303 in FIG. 5) and the wire (refer to 304 in FIG. 5) are coupled to a pulley 731 serving as an end tool pitch pulley, and the pulley 731 is rotated around the axis of rotation 743. It performs a pitch motion while rotating.
  • a rotation shaft 743 and a rotation shaft 744 are inserted through the pitch hub 707 , and the pitch hub 707 may be shaft-coupled with the end tool hub 780 and the pulley 731 by the rotation shaft 743 . Accordingly, the end tool hub 780 and the pulley 731 may be formed to be pitch-rotatable with respect to the pitch hub 707 about the rotation shaft 743 .
  • the end tool 700 of the second embodiment of the present invention is a staple pulley assembly (see 160 in FIG. 13) and a staple link assembly (170 in FIG. 13) to perform stapling and cutting operations. Refer to) and may further include components such as a staple driving assembly (see 150 of FIG. 13 ).
  • the staple pulley assembly (see 160 of FIG. 13 ) may be formed between the pulley 711 and the pulley 721 , and adjacent to the pulley 711 and the pulley 721 .
  • the staple pulley assembly (see 160 of FIG. 13 ) includes one staple pulley 761 .
  • the staple link assembly may include one or more link members 771 .
  • the staple link assembly may serve to connect the staple pulley assembly 760 and the reciprocating assembly (see 550 of FIG. 22 ) of the cartridge (see 500 of FIG. 22 ).
  • the staple link assembly includes one link member 771
  • the link member 771 includes a first link 772 and a second link 773 .
  • a staple pulley assembly (see 160 in FIG. 13) and a staple link assembly (FIG. 13) 170) is arranged, it is characterized in that it is possible to perform even the stapling and cutting operations using the cartridge (see 500 in FIG. 22) together with the pitch operation and the yaw operation of the end tool 700.
  • Components for performing the stapling and cutting operations in the present embodiment are substantially the same as those described in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted herein.
  • the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention shown in FIG. 7 and the like, a wire 301, a wire 302, a wire 303, a wire 304, It may include a wire 305 , a wire 306 , a wire 307 , and a wire 308 .
  • a fastening member 321 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley.
  • a fastening member 323 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley.
  • a fastening member 324 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley.
  • a fastening member 326 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley.
  • a fastening member 326 coupled to couple the wire and the pulley.
  • end tool hub 780 of the second embodiment of the present invention will be described in more detail, and in particular, the guide portion 783 of the end tool hub 780 serving as an auxiliary pulley will be mainly described.
  • the end tool hub 780 includes a Article 1 pulley coupling part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 , a guide part 783 , a guide groove 784 , and a pitch pulley coupling part 785 .
  • Article 1 pulley coupling part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 are formed to face each other, and the pulley 711, the pulley 721 and the staple pulley 761 are accommodated therein.
  • through holes are formed in each of the jaw pulley coupling portions 781 and 782, so that the rotation shaft 741 is coupled to the jaw pulley coupling portions 781 and 782 and the pulley 711, the pulley 721 and the staple pulley ( 761) to axially couple them.
  • Article 1 pulley coupling part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 are connected by a guide part 783 . That is, Article 1 pulley coupling part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 parallel to each other are coupled by a guide part 783 formed in a direction approximately perpendicular to this, Article 1 pulley coupling The part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 and the guide part 783 form an approximately "C" shape, and therein a pulley 711, a pulley 721 and a staple pulley 761 are will be accepted
  • Article 1 pulley coupling part 781 and Article 2 pulley coupling part 782 are extended in the X-axis direction from both ends of the guide part 783 which is formed long in the Z-axis direction. may be considered to be formed.
  • the guide part 783 may be formed in a cylindrical shape having an approximate cross-section of a semicircle.
  • the semi-circular portion may be disposed to protrude toward the pulley 711 , the pulley 721 , and the staple pulley 761 .
  • the guide part 783 is formed to protrude toward the space formed by the Article 1 pulley coupling part 781 and the Article 2 pulley coupling part 782 and the guide part 783.
  • the region adjacent to the jaw pulley coupling portions 781 and 782 in the guide portion 783 may be expressed to be formed by being curved so that its cross section has a predetermined curvature.
  • the guide portion 783 is a wire 305, a wire 302, a wire 307, a wire 308 wound around the outer peripheral surface, the wire 305, the wire 302. , which guides the path of the wire 307 and the wire 308, it can also be said that it functions as a kind of pulley member.
  • the guide portion 783 is formed to be fixed as a part of the end tool hub 780, not as a member rotating about a predetermined axis like a pulley in its original meaning, but only by winding a wire around it. It can be said that the functions of some are similarly performed.
  • the guide portion 783 is shown to be formed in a cylindrical shape having a substantially semicircular cross-section. That is, at least a portion of the cross section of the guide portion 783 on the XY plane is shown to form a predetermined arc shape.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the cross section is formed to have a predetermined curvature, such as an ellipse, a parabola, or the like, or a corner of a polygonal pole is formed to be round to a certain extent, the wire 305, the wire 302 , the wire 307, it will be said that it can be formed in various shapes and sizes suitable for guiding the path of the wire (308).
  • a guide groove 784 to better guide the path of the 308 may be further formed.
  • the guide groove 784 may be formed in the form of a groove recessed to a certain extent from the protruding surface of the guide part 783 .
  • the guide groove 784 is shown to be formed on the entire arc surface of the guide portion 783 , but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the guide groove 784 is formed on the guide portion 783 as necessary. ), it will be possible to form only on a part of the arc surface.
  • a pitch pulley coupling part 785 may be further formed in a direction opposite to the formation direction of the coarse pulley coupling parts 781 and 782 .
  • the pitch pulley coupling portion 785 may be formed in a direction parallel to the pulley 731 that is a pitch pulley, that is, on the XZ plane.
  • a through hole into which the rotation shaft 743 can be inserted may be formed in the pitch pulley coupling portion 785, and the rotation shaft 743 passes through the pitch pulley coupling portion 785 and the pulley 731, and the two The members may be coupled.
  • the pitch pulley coupling portion 785 may be formed to be deflected to a certain extent toward one side than the center when viewed in the XY plane, so that when the pulley 731 is coupled, it may be formed to balance the whole.
  • the guide portion 783 is in contact with the wire 305 and the wire 302 to change the arrangement path of the wire 305 and the wire 302 to a certain extent, and thus the first set 701 and the second set 702, respectively. It can serve to enlarge the turning radius of
  • the guide part 783 changes the arrangement path of the wire 307 and the wire 308 to a certain extent in contact with the wire 307 and the wire 308, which are blade wires, thereby increasing the rotation radius of the staple pulley 761. It can play a role in magnification.
  • each of the Article 1 pulley 711, the Article 2 pulley 721 and the staple pulley 761 could rotate only up to a right angle, but the second embodiment of the present invention
  • the guide portion 783 to the end tool hub 780, it is possible to obtain the effect of increasing the maximum rotation angle of each pulley.
  • the actuation operation has a feature that can expand the range of possible yaw rotation.
  • the actuation operation has a feature that can expand the range of possible yaw rotation.
  • the cutting operation has a feature that can expand the range of possible yaw rotation.
  • the wire without a separate structure It is characterized in that it changes the deployment path of By forming the guide portion 783 on the end tool hub 780 in this way, and changing the arrangement path of the wire 305, the wire 302, the wire 307, and the wire 308 to a certain extent, the wire 305 , changing the tangential direction of the wire 302 , the wire 307 and the wire 308 , and thus the rotation angle of the fastening member 323 , the fastening member 326 , and the fastening member 329 coupling each wire and the pulley will be expanded
  • the fastening member 326 coupling the wire 302 and the pulley 721 is rotatable until it is positioned on a common inscribed line of the pulley 721 and the guide part 783 .
  • the fastening member (refer to 323 of FIG. 8) coupling the wire 305 and the pulley 711 is rotatable until it is positioned on a common inscribed line of the pulley 711 and the guide part 783, so that the fastening member
  • the rotation angle of (see 323 of FIG. 8 ) may be extended.
  • the wire 307 and the fastening member 329 coupling the wire 308 and the pulley 761 are rotatable until they are located on two common inscribed lines of the pulley 761 and the guide portion 783 . , the rotation angle of the fastening member 329 may be extended.
  • the wire 301 and the wire 305 wound around the pulley 711 by the guide part 783 are disposed on one side with respect to a plane perpendicular to the Y-axis and passing through the X-axis.
  • the wire 302 and the wire 306 wound around the pulley 721 by the guide portion 783 are disposed on the other side with respect to a plane perpendicular to the Y-axis and passing through the X-axis.
  • the pulley 713 and the pulley 714 are perpendicular to the Y axis and disposed on one side with respect to a plane passing through the X axis, and the pulley 723 and the pulley 724 are perpendicular to the Y axis and passing through the X axis. is placed on the other side based on
  • the wire 305 is positioned on the inscribed line between the pulley 711 and the guide portion 783 , and the rotation angle of the pulley 711 is extended by the guide portion 783 .
  • the wire 302 is positioned on the inscribed line between the pulley 721 and the guide portion 783 , and the rotation angle of the pulley 721 is extended by the guide portion 783 .
  • the auxiliary pulley is not formed and a guide part 783 that can change the path of the wire is formed on the inner wall of the end tool hub 780 of this modification.
  • the length of the end tool of the surgical instrument may be shortened. As such, the length of the end tool is shortened, so that when performing surgery in a narrow surgical space in the human body, the operator's operation becomes easy, and the effect of reducing the side effects of the surgery can be obtained.
  • the normal opening and closing actuation operation and cutting operation can be performed by increasing the rotation radius of the Article 1 pulley 711, Article 2 pulley pulley 721, and the staple pulley 761.
  • the effect of widening the possible yaw operation range can be obtained.
  • an end tool 800 of a surgical instrument according to a third embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 800 of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above (see 100 in FIG. 2, etc.), Articles 1 (801) and Article 2 (802) are characteristically different in composition and combination.
  • Articles 1 (801) and Article 2 (802) are characteristically different in composition and combination.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be described in detail.
  • FIG. 95 and 96 are perspective views showing the end tool of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 96 shows a state in which the end tool hub is removed.
  • 97 is a perspective view showing an open state of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96
  • FIG. 98 is a perspective view showing the closed state of the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • Figure 99 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of Figure 96.
  • Figures 100 and 101 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of Figure 96.
  • 102 is a plan view showing a state in which the first set of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96 is maximally opened.
  • 103 and 104 are plan views illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 96 .
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention includes a pair of jaws 803 for performing a grip operation, that is, the first Article 801 and Article 2 (802) are included.
  • each of Articles 1 801 and 2 802, or a component including Articles 1 801 and 2 802 may be referred to as jaw 803.
  • the end tool 800 includes a plurality of pulleys including a pulley 811, a pulley 812 associated with the rotational motion of Article 1 (jaw) (801).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 801 are the pulley 111, the pulley 112, the pulley 113, the pulley 114, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 115 and the pulley 116, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 800 includes a plurality of pulleys including a pulley 821, a pulley 822 related to the rotational motion of the second jaw (802).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 802 are the pulley 121, the pulley 122, the pulley 123, the pulley 124, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 125 and the pulley 126, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention may include a rotation shaft 841 , a rotation shaft 842 , a rotation shaft 843 , and a rotation shaft 844 .
  • the rotation shaft 841 and the rotation shaft 842 may be inserted through the end tool hub 880
  • the rotation shaft 843 and the rotation shaft 844 may be inserted through the pitch hub 807 .
  • the rotation shaft 841, the rotation shaft 842, the rotation shaft 843, and the rotation shaft 844 may be sequentially disposed from the distal end 804 of the end tool 800 to the proximal end 805 direction. have.
  • end tool 800 of the third embodiment of the present invention may include an end tool hub 880 and a pitch hub 807 .
  • a rotary shaft 841 and a rotary shaft 842 to be described later are inserted through, and a pulley 811 and a pulley 821 shaft-coupled to the rotary shaft 841, and a first set ( 801 ) and at least a portion of the second set 802 may be accommodated inside the end tool hub 880 .
  • a rotation shaft 843 and a rotation shaft 844 are inserted through the pitch hub 807 , and the pitch hub 807 may be axially coupled to the end tool hub 880 by the rotation shaft 843 . Accordingly, the end tool hub 880 may be pitch-rotatable with respect to the pitch hub 807 about the rotation axis 843 .
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention may further include components such as a staple pulley assembly (see 160 in FIG. 13 ) to perform stapling and cutting operations. have.
  • the staple pulley assembly (see 160 of FIG. 13 ) may be formed between the pulley 811 and the pulley 821 , and adjacent to the pulley 811 and the pulley 821 .
  • the staple pulley assembly (see 160 of FIG. 13 ) includes one staple pulley 861 .
  • a staple pulley assembly (see 160 in FIG. 13) is disposed, so that the end tool ( 800), it is characterized in that it is possible to perform even stapling and cutting operations using a cartridge (see 500 in FIG. 22) along with the pitch operation and yaw operation.
  • Components for performing the stapling and cutting operations in the present embodiment are substantially the same as those described in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted herein.
  • the end tool 800 of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention does not have a jaw pulley rotation shaft and a jaw rotation shaft separately, and one rotation shaft 841 serves as a jaw pulley rotation shaft and a jaw rotation shaft at the same time It is characterized by a job.
  • a direct connection structure is adopted instead of the X-shaped structure in the first exemplary embodiment.
  • the jaw pulley rotation shaft (refer to 141 in FIG. 17) and the jaw rotation shaft (refer to 145 in FIG. 17) are separately placed to strengthen the grip force when the jaw is closed.
  • the rotation shaft 841 serves as the jaw rotation shaft and the jaw pulley rotation shaft together, and it is characterized in that each group and the jaw pulley rotate together integrally.
  • the first set 801 includes a cartridge receiving portion (see 101a in FIG. 14 ) and a guide groove 801b.
  • Article 1 801 is formed in an elongated rod shape as a whole, the cartridge 500 is accommodated on the distal portion 801f side, and the pulley 811 is coupled to the proximal portion 801g, so that it can be rotated about the rotation shaft 841 formed to do
  • first set 801 and the pulley 811 are integrally formed, a configuration in which the first set 801 and the pulley 811 are formed as separate members and combined is also possible. will be.
  • Article 2 (802) includes an anvil (802a).
  • Article 2 802 is formed in the shape of an elongated rod as a whole, an anvil 802a is formed on the distal portion 802f side, and a pulley 812 is coupled to the proximal portion 802g to be rotatable about a rotational shaft 841 . formed to do
  • the drawing shows that the second set 802 and the pulley 821 are integrally formed, a configuration in which the second set 802 and the pulley 821 are formed as separate members and combined is also possible. will be.
  • the rotary shaft 841 which is the end tool jaw pulley rotation shaft, is coupled with (or integrally formed with) Article 1 801 and the pulley 811, staple pulley 861, Article 2 802 (or integrally). formed) is sequentially inserted through the pulley 821 .
  • the pulley 811 coupled with (or integrally formed with) Article 1 801 the staple pulley 861, and the pulley 821 coupled with (or integrally formed with) Article 2 802 are all rotation shafts. It rotates around (841).
  • an auxiliary pulley 812 is provided.
  • the auxiliary pulley 812 is in contact with the wire 305 and the wire 302 to change the arrangement path of the wire 305 and the wire 302 to a certain extent, respectively, in Article 1 801 and Article 2 802 It can serve to enlarge the turning radius of
  • an end tool 900 of a surgical instrument according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 900 of the surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention (see 100 in FIG. 2 and the like) described above,
  • the staple link assembly 970 and the reciprocating assembly 950 of the cartridge 910 are characteristically different.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be described in detail.
  • FIG. 106 shows a state in which the end tool hub is removed.
  • 107 and 108 are perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 viewed from another angle.
  • FIG. 108 shows a state in which the end tool hub is removed.
  • 109 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 110 and 111 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 112 is an exploded perspective view of the staple link assembly of the surgical instrument of FIG. 105 .
  • 113 and 114 are a side view and a plan view illustrating respective operating states of the staple link assembly of FIG.
  • FIGS. 118 and 119 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • FIGS. 118 and 119 mainly represent the operations of the reciprocating assembly and the staple link assembly.
  • 120 and 121 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • FIGS. 120 and 121 are mainly expressed with respect to the operation of the reciprocating assembly and the working member.
  • the end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention includes a pair of jaws 903 for performing a grip operation, that is, the first Article 901 and Article 2 (902).
  • each of the first articles 901 and the second articles 902 or the elements including the first articles 901 and the second articles 902 may be referred to as jaws 903 .
  • the end tool 900 includes a plurality of pulleys including a pulley 911 and a pulley 912 associated with the rotational motion of Article 1 (jaw) (901).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 901 are the pulley 111, the pulley 112, the pulley 113, the pulley 114, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 115 and the pulley 116, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 900 includes a plurality of pulleys including a pulley 921, a pulley 922 associated with the rotational motion of Article 2 (jaw) (902).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 902 are the pulley 121, the pulley 122, the pulley 123, the pulley 124, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 125 and the pulley 126, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation shaft 941 , a rotation shaft 942 , a rotation shaft 933 , and a rotation shaft 944 .
  • the rotation shaft 941 and the rotation shaft 942 may be inserted through the end tool hub 980
  • the rotation shaft 933 and the rotation shaft 944 may be inserted through the pitch hub 907 .
  • the rotating shaft 941, the rotating shaft 942, the rotating shaft 933, and the rotating shaft 944 may be sequentially disposed from the distal end 904 to the proximal end 905 direction of the end tool 900. have.
  • end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 980 and a pitch hub 907 .
  • the end tool hub 980 has a rotary shaft 941 and a rotary shaft 942 are inserted therethrough, and a pulley 911 and a pulley 921 that are shaft-coupled to the rotary shaft 941, and a first set 901 coupled thereto and at least a portion of the second jaw 902 may be received within the end tool hub 980 .
  • a rotation shaft 933 and a rotation shaft 944 are inserted through the pitch hub 907 , and the pitch hub 907 may be axially coupled to the end tool hub 980 by the rotation shaft 933 . Therefore, the end tool hub 980 about the rotation shaft 933 may be formed to be pitch-rotatable with respect to the pitch hub 907 .
  • the end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention is a staple driving assembly including a staple pulley assembly 960 and a staple link assembly 970 to perform stapling and cutting operations. (See 150 of FIG. 13) and the like may be further included.
  • the staple pulley assembly 960 may be formed between the pulley 911 and the pulley 921 , and adjacent to the pulley 911 and the pulley 921 . In this embodiment, it is assumed that the staple pulley assembly 960 includes one staple pulley 961 .
  • the fourth embodiment of the present invention is, between the pulley 911 that is Article 1 pulley and the pulley 921 that is Article 2 pulley, by disposing the staple pulley assembly 960, the pitch operation of the end tool 900 and It is characterized in that it is possible to perform stapling and cutting operations using the cartridge 910 together with the yaw operation.
  • the end tool 900 of the surgical instrument has a staple link assembly 970 including a first link member 971 and a second link member 976, and a cartridge 910. It is characterized in that the reciprocating assembly 950 includes a first reciprocating member 951 and a second reciprocating member 952 to form a kind of dual rack structure.
  • the staple pulley assembly 960 may include one or more staple pulleys 961 .
  • a shaft through portion 961a may be formed in the staple pulley 961 .
  • the shaft penetrating portion 961a is formed in the form of a hole, and a rotation shaft 941 that is an end tool jaw pulley rotation shaft may be inserted through the shaft penetration portion 961a.
  • first link coupling part 961b and a second link coupling part 961c may be formed in the staple pulley 961 .
  • the first link member 971 of the staple link assembly 970 may be coupled to the first link coupling part 961b, and the second link member 971 of the staple link assembly 970 may be coupled to the second link coupling part 961c. 976) may be combined.
  • the first link coupling part 961b and the second link coupling part 961c may be disposed on opposite sides with respect to the central axis of the staple pulley 961 .
  • the end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention may further include a staple link assembly 970 connected to the staple pulley assembly 960 .
  • the staple link assembly 970 may serve to connect the staple pulley assembly 960 and the reciprocating assembly 950 of the cartridge 910 to be described later.
  • the end tool 900 of the fourth embodiment of the present invention is characterized in that the staple link assembly 970 includes two pairs of link members, a first link member 971 and a second link member 976 .
  • the first link member 971 may include a first link 972 and a second link 973 .
  • the first link 972 is formed in the form of an elongated bar, and through-holes may be formed at both ends.
  • the first link coupling portion 961b of the staple pulley 961 may be inserted through the through hole of one end of the first link 972 .
  • a second link 973 may be inserted through a through hole of the other end of the first link 972 .
  • the second link 973 is formed in the form of an elongated bar, and may be coupled to the first link 972 .
  • the second link 973 may include a first protrusion 973a, a second protrusion 973b, and a fastening portion 973c.
  • a first protrusion 973a may be formed at one end of the second link 973 .
  • the second link 973 may be coupled to the first link 972 .
  • the first protrusion 973a may be fitted into a first guide groove 901b of a first set 901 to be described later.
  • a second protrusion 973b may be formed in one region of the central portion of the second link 973 .
  • the second protrusion 973b may be fitted into a first guide groove 901b of a first set 901 to be described later.
  • a fastening part 973c may be formed at the other end of the second link 973 .
  • the fastening part 973c may be coupled to the fastening part 951a of the first reciprocating member 951 of the cartridge 910 to be described later.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley assembly 960 causes a reciprocating linear motion of the first reciprocating member 951 of the cartridge 910, via the first link member 971 of the staple link assembly 970 . It can be This will be described in more detail later.
  • the second link member 976 may include a third link 977 and a fourth link 978 .
  • the third link 977 is formed in the form of an elongated bar, and through-holes may be formed at both ends.
  • the second link coupling portion 961c of the staple pulley 961 may be inserted through the through hole of one end of the third link 977 .
  • a fourth link 978 may be inserted through a through hole of the other end of the third link 977 .
  • the fourth link 978 is formed in the form of a bar bent more than once, and may be combined with the third link 977 .
  • the fourth link 978 may include a first protrusion 978a , a second protrusion 978b , and a fastening part 978c .
  • a first protrusion 978a may be formed at one end of the fourth link 978 .
  • the fourth link 978 may be coupled to the third link 977 .
  • the first protrusion 978a may be fitted into the second guide groove 901c of the first set 901 to be described later.
  • a second protrusion 978b may be formed in one region of the central portion of the fourth link 978 .
  • the second protrusion 978b may be fitted into the second guide groove 901c of the first set 901 to be described later.
  • a fastening portion 978c may be formed at the other end of the fourth link 978 .
  • the fastening portion 978c may be coupled to the fastening portion 952a of the second reciprocating member 952 of the cartridge 910 to be described later.
  • the fourth link 978 may include two horizontal regions and one vertical region connecting them.
  • first link coupling part 961b and the second link coupling part 961c are disposed on opposite sides with respect to the central axis of the staple pulley 961 , the first link coupling part 961b coupled with the first link coupling part 961b A height difference exists between the link 972 and the third link 977 coupled to the second link coupling part 961c (based on the Z-axis direction).
  • first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 of the reciprocating assembly 950 are structurally easy to be positioned at the same height (based on the Z-axis direction).
  • the fourth link 978 may be formed in a bar shape bent at least once.
  • a first protrusion 978a and a second protrusion 978b may be formed in the first horizontal region, and a fastening portion 978c may be formed in the second horizontal region.
  • the bidirectional rotational motion of the staple pulley assembly 960 will cause a reciprocating linear motion of the second reciprocating member 952 of the cartridge 910, via the second link member 976 of the staple link assembly 970 . It can be This will be described in more detail later.
  • first link coupling part 961b and the second link coupling part 961c may be disposed on opposite sides with respect to the central axis of the staple pulley 961 .
  • first link member 971 is coupled to the first link coupling part 961b
  • second link member 976 is coupled to the second link coupling part 961c.
  • the first link member 971 and the second link member 976 perform a linear reciprocating motion, at this time,
  • the first link member 971 and the second link member 976 move in opposite directions. That is, when the first link member 971 advances (ie, moves to the distal side), the second link member 976 retracts (ie, moves to the proximal side). Conversely, the first link member 971 When is retracted (ie, moves to the proximal side), the second link member 976 advances (ie, moves to the distal side).
  • the reciprocating assembly 950 includes a first reciprocating member 951 and a second reciprocating member 952 . It is characterized by a job.
  • the cartridge 910 is formed to be mounted and detached from the first set 101 , and a plurality of staples (see 530 in FIG. 22 ) and a working member 940 therein. Including, performing tissue suturing and cutting.
  • the cartridge 910 may include a cover (see 510 of FIG. 22 ), a housing 920 , a staple (see 530 of FIG. 22 ), a work member 940 , and a reciprocating assembly 950 .
  • the housing 920 forms the outer shape of the cartridge 910, and is formed in a form in which one surface (upper surface) is removed from the overall hollow box, and the reciprocating assembly 950, the working member 940, the staple ( 530 of FIG. 22) may be formed to accommodate it.
  • the housing 920 may be formed in an approximately 'U' shape in its cross-section.
  • a plurality of staples may be disposed inside the housing 920 .
  • a plurality of staples (refer to 530 in FIG. 22 ) are sequentially pushed up from the inside of the housing 920 to the outside to perform sealing, that is, stapling. .
  • a reciprocating assembly 950 may be disposed below the inside of the housing 920 .
  • the reciprocating assembly 950 includes a first reciprocating member 951 and a second reciprocating member 952 .
  • first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 may be racks.
  • the first reciprocating member 951 may include an uneven portion 951b and a fastening portion 951a.
  • the first reciprocating member 951 may be formed in a long bar shape, and a plurality of sawtooth-shaped irregularities 951b may be formed on one surface.
  • the concave-convex portion 951b may be formed to be in contact with a working member 940 to be described later, in particular, a ratchet member 943 of the working member 940 .
  • the first reciprocating member 951 may include a plurality of concavo-convex portions 951b having a shape to mesh with the first ratchet 943a of the ratchet member 943 .
  • the second reciprocating member 952 may include an uneven portion 952b and a fastening portion 952a. That is, the second reciprocating member 952 may include a plurality of concavo-convex portions 952b having a shape to mesh with the second ratchet 943b of the ratchet member 943 .
  • first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 are not fixedly coupled to other components of the cartridge 910, and are relatively movable with respect to the other components of the cartridge 910. can be formed. That is, the first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 may reciprocate linearly with respect to the housing 920 and the cover 510 coupled to the housing 920 .
  • a fastening portion 951a may be formed on the proximal end side adjacent to the pulley 911 in the first reciprocating member 951 , and the fastening portion 951a is a staple link of the end tool 900 . It may be coupled to the first link member 971 of the assembly 970 . Therefore, when the first link member 971 performs a reciprocating linear motion along the extension direction (ie, the Y-axis direction) of the connection part 400 , the first reciprocating member 951 coupled thereto also extends the connection part 400 . A reciprocating linear motion may be performed along the direction (ie, the Y-axis direction).
  • a fastening portion 952a may be formed at a proximal end side adjacent to the pulley 911 in the second reciprocating member 952 , and the fastening portion 952a is a staple link of the end tool 900 . It may be coupled to the second link member 976 of the assembly 970 . Therefore, when the second link member 976 performs a reciprocating linear motion along the extension direction of the connection part 400 (ie, the Y-axis direction), the second reciprocating member 952 coupled thereto also extends the connection part 400 . A reciprocating linear motion may be performed along the direction (ie, the Y-axis direction).
  • a working member 940 may be disposed inside the housing 920 .
  • the work member 940 is formed to be in contact with the first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 , and the reciprocating straight line of the first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 . It may be formed to linearly move in one direction according to the movement. In other words, the work member 940 interacts with the first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 to perform stapling and cutting while moving along the extending direction of the connecting portion 400 .
  • the work member 940 may include a wedge (see 541 of FIG. 22 ), a blade (see 542 of FIG. 22 ), a ratchet member 943 , an elastic member (see 544 of FIG. 22 ), and the like. have.
  • the rest of the components except for the ratchet member 943 in the working member 940, that is, wedges, blades, etc. are omitted and illustrated, but these components may be included in the working member 940, of course. .
  • the ratchet member 943 may include a first ratchet 943a and a second ratchet 943b.
  • the first ratchet 943a may be formed to be meshable with the first reciprocating member 951
  • the second ratchet 943b may be formed to be meshable with the second reciprocating member 952 . That is, the first ratchet 943a meshes with (or in close contact with) the first reciprocating member 951 to advance the working member 940 by the first reciprocating member 951, and the second ratchet ( 943b is engaged with (or in close contact with) the second reciprocating member 952, and the operation of advancing the work member 940 by the second reciprocating member 952 is alternately performed.
  • the ratchet member 943 due to the structural shape of the ratchet member 943 itself, even if a separate elastic member is not provided, the ratchet member 943 alternates with the first reciprocating member 951 and the second reciprocating member 952 . can be adhered to. This will be described in more detail below.
  • FIG. 120 and 121 are views illustrating respective operating states of the reciprocating assembly 950 and the work member 940 .
  • FIG. 120 (a) is a view showing a state in which the first ratchet 943a of the ratchet member 943 and the first reciprocating member 951 are in close contact
  • FIG. 120 (e) is the ratchet member 943. of the second ratchet 943b and the second reciprocating member 952 are in close contact with each other
  • FIG. It is a figure which shows the state which the member 951 closely contacted.
  • FIG. 120 (a) to FIG. 120 (e) will be described.
  • the first ratchet 943a of the ratchet member 943 starts to be spaced apart from the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951,
  • the second ratchet 943b of the ratchet member 943 starts to come into contact with the concavo-convex portion 952b of the second reciprocating member 952 .
  • the ratchet member 943 when the ratchet member 943 is rotationally moved in the arrow c3 direction, the first ratchet 943a of the ratchet member 943 is further spaced apart from the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951, and the ratchet member The second ratchet 943b of 943 is brought into further contact with the concave-convex portion 952b of the second reciprocating member 952 .
  • the ratchet member 943 when the ratchet member 943 is rotated in the direction of arrow d3, the first ratchet 943a of the ratchet member 943 is completely spaced apart from the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951, and the ratchet member The second ratchet 943b at 943 comes into close contact with the concave-convex portion 952b of the second reciprocating member 952 .
  • the second ratchet 943b of the ratchet member 943 starts to be spaced apart from the concavo-convex portion 952b of the second reciprocating member 952,
  • the first ratchet 943a of the ratchet member 943 starts to come into contact with the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951 .
  • the second ratchet 943b of the ratchet member 943 is further spaced apart from the concavo-convex portion 952b of the second reciprocating member 952, and the ratchet member
  • the first ratchet 943a of 943 is brought into further contact with the concave-convex portion 951b of the first reciprocating member 951 .
  • the ratchet member 943 when the ratchet member 943 is rotated in the direction of arrow h3, the second ratchet 943b of the ratchet member 943 is completely spaced apart from the concavo-convex portion 952b of the second reciprocating member 952, and the ratchet member The first ratchet 943a of 943 comes into close contact with the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951 .
  • FIG. 121 is an excerpt of a partial operation of FIG. 120 , and is a view mainly illustrating the forward operation of the work member 940 .
  • FIG. 121 (a) is a view showing a state in which the first ratchet 943a of the ratchet member 943 and the first reciprocating member 951 are in close contact
  • FIG. 121 (e) is the first ratchet member 943 of the ratchet member 943.
  • 2 is a view showing a state in which the ratchet 943b and the second reciprocating member 952 are in close contact
  • FIG. 121 (i) is again the first ratchet 943a of the ratchet member 943 and the first reciprocating member ( 951) is a diagram showing a state in close contact.
  • the concave-convex portion 951b of the first reciprocating member 951 pushes the first ratchet 943a of the ratchet member 943 toward the second reciprocating member 952, whereby the ratchet member 943 is is rotated in the direction of arrow e3 as a whole, so that the first ratchet 943a of the ratchet member 943 is spaced apart from the concavo-convex portion 951b of the first reciprocating member 951, and the second ratchet of the ratchet member 943 943b comes into close contact with the uneven portion 952b of the second reciprocating member 952 .
  • the concave-convex portion 952b of the second reciprocating member 952 pushes the second ratchet 943b of the ratchet member 943 toward the first reciprocating member 951, whereby the ratchet member 943 is is rotated in the direction of arrow i3 as a whole, so that the second ratchet 943b of the ratchet member 943 is spaced apart from the concavo-convex portion 952b of the second reciprocating member 952, and the first ratchet of the ratchet member 943 is 943a comes into close contact with the uneven portion 951b of the first reciprocating member 951 .
  • FIG. 118 and 119 are perspective views showing respective operating states of the end tool of FIG. 115 .
  • FIG. 118 is a view showing when the staple pulley rotates in a clockwise direction
  • FIG. 119 is a view showing when the staple pulley rotates in a counterclockwise direction.
  • 118 (a) is a state in which the first ratchet 943a of the ratchet member 943 and the first reciprocating member 951 are in close contact.
  • the reciprocating member 951 moves in the direction b2 of FIG. 118 (b) and c2 of FIG. 118 (c).
  • the second reciprocating member 952 is moved in the direction b3 of FIG. 118 (b) and c3 of FIG. 118 (c) by the second link member 976 connected to the staple pulley 961 .
  • 119 (a) is a state in which the second ratchet 943b of the ratchet member 943 and the second reciprocating member 952 are in close contact.
  • the reciprocating member 951 moves in the direction b2 of FIG. 119 (b) and c2 of FIG. 119 (c).
  • the second reciprocating member 952 is moved in the direction b3 of FIG. 119 (b) and c3 of FIG. 119 (c) by the second link member 976 connected to the staple pulley 961.
  • the second reciprocating member 952 moves forward and the first reciprocating member 951 moves backward.
  • the working member 940 is in close contact with the second reciprocating member 952
  • the advancing second reciprocating member 952 is in close contact with the working member ( 940) is advanced.
  • an end tool 1000 of a surgical instrument according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1000 of the surgical instrument according to the fifth embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above (see 100 in FIG. 2, etc.),
  • the configuration of the staple pulley assembly 1060 and the staple link assembly 1070 is characteristically different.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be described in detail.
  • FIG. 122 is a perspective view illustrating an end tool of a surgical instrument according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 123 is an enlarged view of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • 124 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • 125 and 126 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • 127 is an exploded perspective view of the staple pulley assembly of the surgical instrument of FIG. 122
  • FIG. 128 is a plan view illustrating an operation state of the staple pulley in the end tool of FIG. 122
  • 129 is a perspective view illustrating an opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 , and FIG.
  • 130 is a plan view of FIG. 129 .
  • 131 and 132 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • 133 and 134 are views illustrating a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state.
  • 135 to 139 are views for explaining a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state to perform stapling and cutting operations.
  • FIG. 123 shows a state in which the end tool hub is removed.
  • 128 and 129 show a state in which the end tool hub and the jaw pulley are removed.
  • 131 to 134 illustrate mainly the operations of the staple pulley assembly, the staple link assembly, and the reciprocating assembly.
  • 135 to 139 mainly express the coupling relationship between the reciprocating member and the working member.
  • the end tool 1000 of the fifth embodiment of the present invention is a pair of jaws 1003 for performing a grip operation, that is, the first jaw. (1001) and Article 2 (1002).
  • each of Article 1 ( 1001 ) and Article 2 ( 1002 ), or a component including Article 1 ( 1001 ) and Article 2 ( 1002 ) may be referred to as “jaw”.
  • the end tool 1000 includes a plurality of pulleys including a pulley 1011, a pulley 1012 associated with the rotational movement of the first jaw (jaw) (1001).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 1001 are the pulley 111, the pulley 112, the pulley 113, the pulley 114, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 115 and the pulley 116, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 1000 includes a plurality of pulleys including a pulley 1021, a pulley 1022 associated with the rotational movement of the second jaw (jaw) (1002).
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 1002 are the pulley 121, the pulley 122, the pulley 123, the pulley 124, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 125 and the pulley 126, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 1000 of the fifth embodiment of the present invention may include a rotation shaft 1041 , a rotation shaft 1042 , a rotation shaft 1043 , and a rotation shaft 1044 .
  • the rotation shaft 1041 and the rotation shaft 1042 may be inserted through the end tool hub 1080
  • the rotation shaft 1043 and the rotation shaft 1044 may be inserted through the pitch hub 1007 .
  • the rotary shaft 1041, the rotary shaft 1042, the rotary shaft 1043, and the rotary shaft 1044 may be sequentially disposed from the distal end 1004 of the end tool 1000 to the proximal end 1005 direction. have.
  • end tool 1000 of the fifth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1080 and a pitch hub 1007 .
  • the end tool hub 1080 has a rotary shaft 1041 and a rotary shaft 1042 are inserted therethrough, and a pulley 1011 and a pulley 1021 shaft-coupled to the rotary shaft 1041, and a first set 1001 coupled thereto and at least a portion of the second jaw 1002 may be received within the end tool hub 1080 .
  • a rotation shaft 1043 and a rotation shaft 1044 are inserted through the pitch hub 1007 , and the pitch hub 1007 may be axially coupled to the end tool hub 1080 by the rotation shaft 1043 . Accordingly, the end tool hub 1080 about the axis of rotation 1043 may be formed to be pitch rotatable with respect to the pitch hub 1007 .
  • the end tool 1000 is a staple driving assembly including a staple pulley assembly 1060 and a staple link assembly 1070 to perform stapling and cutting operations. (See 150 of FIG. 13) and the like may be further included.
  • the staple pulley assembly 1060 may be formed between the pulley 1011 and the pulley 1021 and adjacent to the pulley 1011 and the pulley 1021 . In this embodiment, it is assumed that the staple pulley assembly 1060 includes one staple pulley 1061 .
  • the fifth embodiment of the present invention is, between the pulley 1011, which is the Article 1 pulley, and the pulley 1021, which is the Article 2 pulley, by placing the staple pulley assembly 1060, the pitch operation of the end tool 1000 and In addition to the yaw operation, it is possible to perform stapling and cutting operations using the cartridge 1010 .
  • the end tool 1000 of a surgical instrument is characterized in that the staple pulley assembly 1060 and the staple link assembly 1070 form a pin/slot structure. And by such a structure, the effect of amplifying the force for advancing the reciprocating assembly 550 can be obtained. Furthermore, it may be possible to switch from an inactive state in which the staple link assembly 1070 and the reciprocating assembly 1050 are separated from each other to an activated state in which the staple link assembly 1070 and the reciprocating assembly 1050 are coupled to each other. .
  • the staple pulley assembly 1060 may include one or more staple pulleys 1061 .
  • a shaft penetration portion 1061a may be formed in the staple pulley 1061 .
  • the shaft penetrating portion 1061a is formed in the form of a hole, and the rotation shaft 1041, which is an end tool jaw pulley rotation shaft, may be inserted through the shaft penetration portion 1061a.
  • a protruding member 1061b may be formed on the staple pulley 1061 .
  • the link member 1071 of the staple link assembly 1070 may be coupled to the protrusion member 1061b.
  • the protrusion member 1061b is formed in a pin shape and may be fitted into a slot 1072d of the link member 1071 to be described later.
  • the end tool 1000 of the fifth embodiment of the present invention may further include a staple link assembly 1070 connected to the staple pulley assembly 1060, the staple link assembly 1070 includes a link member (1071) can do.
  • the staple link assembly 1070 may serve to connect the staple pulley assembly 1060 and the reciprocating assembly 1050 of the cartridge 1010 to be described later.
  • This embodiment is characterized in that the staple link assembly 1070 includes only one link. That is, since the staple pulley assembly 1060 and the staple link assembly 1070 are coupled by a pin/slot structure, even if the staple link assembly 1070 includes only one link, the rotational movement of the staple pulley assembly 1060 is the staple link. It has become possible to translate the linear motion of the assembly 1070 .
  • the link member 1071 may be formed as a single link of the first link 1072 .
  • the first link 1072 may be formed of a single member.
  • the first link 1072 is formed in the form of an elongated bar, and may include a first protrusion 1072a, a second protrusion 1072b, a fastening part 1072c, and a slot 1072d.
  • a first protrusion 1072a and a second protrusion 1072b may be formed in a central region of the first link 1072 .
  • the first protrusion 1072a and the second protrusion 1072b may be fitted into the guide groove 1001b of the first set 1001 .
  • a fastening portion 1072c may be formed at one end of the first link 1072 .
  • the fastening portion 1072c may be coupled to the fastening portion 551a of the reciprocating member 551 of the cartridge 500 .
  • a slot 1072d may be formed at one end of the first link 1072 .
  • the slot 1072d is formed in the form of an elongated hole, so that the protruding member 1061b in the form of a pin may be inserted thereinto.
  • the slot 1072d is formed to have a predetermined curvature, and may be formed in an approximately elliptical shape.
  • the short radius of the slot 1072d may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the protruding member 1061b.
  • the major radius of the slot 1072d may be larger than the radius of the protruding member 1061b.
  • the protruding member 1061b of the staple pulley 1061 is formed to be movable to a certain extent within the slot 1072d.
  • the slot 1072d may be formed obliquely instead of being concentric. Accordingly, when the staple pulley 1061 rotates, the first link 1072 may be moved by pushing the slot 1072d while the protruding member 1061b is in contact with the slot 1072d. That is, when the staple pulley 1061 rotates, the protruding member 1061b moves while in contact with the slot 1072d within the slot 1072d, whereby the first link 1072 is the guide of the first set 1001. It can move linearly along the groove 1001b.
  • the staple pulley 1061 and the staple link assembly 1070 are coupled in a pin/slot form. That is, the pin-shaped protrusion member 1061b formed in the staple pulley 1061 is coupled to the slot 1072d formed in the staple link assembly 1070 . Accordingly, when the staple pulley 1061 rotates in the arrow R direction, the displacement of the protruding member 1061b of the staple pulley 1061 in the X-axis direction becomes D1. And, the displacement in the X-axis direction of the staple link assembly 1070 becomes D2.
  • the staple pulley 161 and the staple link assembly 170 are axially coupled, and thus the protruding member 1061b of the staple pulley 1061 in the X-axis direction.
  • the displacement to the pole becomes much longer than in the fourth embodiment.
  • the staple pulley 1061 and the staple link assembly 1070 are coupled in a pin/slot form, and the X-axis of the staple link assembly 1070 by rotation of the staple pulley 1061 Since the displacement in the direction is relatively reduced compared to other embodiments, the force received by the staple link assembly 1070 in the X-axis direction is relatively increased compared to other embodiments.
  • the force for advancing the staple link assembly 1070 and the reciprocating assembly 550 connected thereto is amplified, so that the stapling operation is more robustly performed. .
  • the reciprocating assembly since the staple link assembly and the reciprocating assembly are always fastened, when the staple pulley rotates, the reciprocating assembly also moves linearly. And, since the staple pulley is dependent on the jaw pulley, the staple pulley also rotates when the jaw pulley rotates, that is, during a yaw operation or an actuation operation. As a result, the reciprocating assembly is also moved forward/backward during the yaw operation or the actuation operation, and the working member may move during this process. Accordingly, if the yaw operation or the actuation operation is repeated, an unwanted stapling operation may be performed.
  • the inactive state in which the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are not engaged and separated, and the reciprocating assembly 550 and the working member ( It is characterized in that there is an activated state in which 540) is a combined state. And, the inactive state can be maintained in the jaw open state, and it is possible to switch from the inactive state to the active state in the jaw closed state. In addition, after the activation state, the reciprocating assembly moves forward and backward according to the alternating rotational motion of the staple pulley, and the working member moves forward while repeating forward and backward movements.
  • the pulley 1011 and the staple pulley 1061 which are the first pulleys, rotate in the same direction.
  • the amount of movement in the distal direction of the pulley 1011 , the staple pulley 1061 , the staple link assembly 1070 and the reciprocating assembly 550 is (A1-A2)
  • the amount of movement in the proximal direction of the staple link assembly 1070 and the reciprocating assembly 550 connected thereto is greater than (B1-B2).
  • the reciprocating assembly 550 moves in the direction of the distal portion 1001f when the jaw 1003 is opened. That is, the reciprocating assembly 550 moves forward.
  • the reciprocating member moves backward when the jaw is opened because the amount of reciprocation of the reciprocating assembly due to the rotation of the staple pulley is greater than the amount of advance of the reciprocating assembly due to the rotation of the jaw pulley.
  • the advance amount of the reciprocating assembly due to rotation of the jaw pulley is greater than the amount of advance of the reciprocating assembly due to rotation of the staple pulley, so that the reciprocating member advances when the jaw is opened.
  • the reciprocating assembly 550 advances in this way, the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are further spaced apart, so that when the jaw is opened, the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are It is possible to maintain an inactive state that is not fastened and separated.
  • Reference numeral 1003 denotes the closed state in FIG. 131 .
  • the reciprocating assembly 550 moves in the direction of the proximal portion 1001g. That is, the reciprocating assembly 550 moves backward.
  • the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are not engaged and separated. It can maintain the inactive state, which is the state. That is, in this state, even when the staple pulley 1061 rotates, the working member 540 does not move, and therefore stapling and cutting operations are not performed.
  • the reciprocating assembly 550 After being switched to the activated state as described above, as the staple pulley 1061 performs an alternating rotational motion, the reciprocating assembly 550 repeats forward and backward movements, thereby moving the working member 540 forward. .
  • FIG. 135 to 139 are views for explaining a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state to perform stapling and cutting operations.
  • (a) in each figure shows the state in which the set 1003 is opened
  • (b) in each figure shows the state in which the set 1003 is closed
  • (c) in each figure shows the state in which the set 1003 is closed. It represents a state in which the staple pulley 1061 is rotated in the closed state.
  • 135 is a view for explaining the entire process of performing the stapling and cutting operations when the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 is activated from an inactive state.
  • the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are not coupled to each other, but are in an inactive state in which they are separated. That is, compared to FIG. 135 (b) in which the jaw 1003 is closed, in FIG. 135 (a) in which the jaw 1003 is open, the reciprocating assembly 550 advances in the distal portion 1001f direction. do. Accordingly, the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are in a state in which they are maximally spaced apart.
  • the reciprocating assembly 550 After being switched to the activated state as described above, as the staple pulley 1061 performs an alternating rotational motion, the reciprocating assembly 550 repeats forward and backward movements, thereby moving the working member 540 forward. .
  • 136 is a view for explaining a state in which the jaw 1003 is open/closed in the end tool of the surgical instrument of FIG. 122 .
  • the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are not coupled to each other and are in an inactive state in which they are separated. That is, compared to FIG. 136 (b) in which the jaw 1003 is closed, in FIG. 136 (a) in which the jaw 1003 is open, the reciprocating assembly 550 advances in the distal portion 1001f direction. do. Accordingly, the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are in a state in which they are maximally spaced apart.
  • FIG. 137 is a view for explaining a state in which the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are fastened by rotating the staple pulley in the end tool of the surgical instrument of FIG. 122, in a state in which the jaw 1003 is closed. .
  • FIG. 138 is a view for explaining an operation in which the working member 540 moves forward for the first time after being switched to an activated state in the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • FIG. 139 is the end tool of the surgical instrument of FIG. 122
  • the staple pulley 161 rotates alternately is a view for explaining the operation of gradually advancing the work member 540.
  • the reciprocating assembly 550 After being switched to the activated state in this way, as the staple pulley 1061 performs an alternating rotational motion, the reciprocating assembly 550 repeats forward and backward movements, whereby the working member 540 moves forward, Stapling and cutting operations are performed.
  • an end tool 1100 of a surgical instrument according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the sixth embodiment of the present invention is compared to the above-described end tool of the surgical instrument according to the fifth embodiment of the present invention (see 100 in FIG. 2, etc.),
  • the configuration of the staple pulley assembly 1160 and the staple link assembly 1170 is characteristically different.
  • a configuration different from that of the fifth embodiment will be described in detail.
  • FIG. 140 is a perspective view illustrating an end tool of a surgical instrument according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 141 is an enlarged view of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • Figure 142 is a side view showing the end tool of the surgical instrument of Figure 140.
  • 143 and 144 are exploded perspective views of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • 145 is an exploded perspective view of the staple pulley assembly of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • 146 is a side view showing an operating state of the staple pulley in the end tool of FIG. 140 .
  • 147 and 148 are plan views illustrating the opening and closing operation of the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 .
  • 149 is a perspective view illustrating a process in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 140 is activated from an inactive state.
  • FIG. 141 shows a state in which the end tool hub is removed.
  • 146 to 148 illustrate mainly the operations of the staple pulley assembly, the staple link assembly, and the reciprocating assembly.
  • 149 shows the coupling relationship between the reciprocating member and the working member.
  • the end tool (end tool) 1100 of the sixth embodiment of the present invention is a pair of jaws (jaw) 1103 for performing a grip operation, that is, the first jaw (1101) and Article 2 (1102).
  • jaw each of Article 1 ( 1101 ) and Article 2 ( 1102 ), or a component including Article 1 ( 1101 ) and Article 2 ( 1102 ) may be referred to as “jaw”.
  • the end tool 1100 includes a plurality of pulleys including a pulley 1111, a pulley 1112 associated with the rotational motion of the first jaw (jaw) 1101.
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 1 (jaw) 1101 are the pulley 111, the pulley 112, the pulley 113, the pulley 114, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 115 and the pulley 116, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 1100 includes a plurality of pulleys including a pulley 1121, a pulley 1122 associated with the rotational movement of the second jaw (jaw) 1102.
  • the pulleys related to the rotational motion of Article 2 (jaw) 1102 are the pulley 121, the pulley 122, the pulley 123, the pulley 124, and the pulley described in FIG. 8 of the first embodiment. Since it is substantially the same as 125 and the pulley 126, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 1100 of the sixth embodiment of the present invention may include a rotation shaft 1141 , a rotation shaft 1142 , a rotation shaft 1143 , and a rotation shaft 1144 .
  • the rotation shaft 1141 and the rotation shaft 1142 may be inserted through the end tool hub 1180
  • the rotation shaft 1143 and the rotation shaft 1144 may be inserted through the pitch hub 1107 .
  • the rotating shaft 1141, the rotating shaft 1142, the rotating shaft 1143, and the rotating shaft 1144 may be sequentially disposed from the distal end 1104 of the end tool 1100 to the proximal end 1105 direction. have.
  • end tool 1100 of the sixth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1180 and a pitch hub 1107 .
  • a rotary shaft 1141 and a rotary shaft 1142 are inserted through the end tool hub 1180, and a pulley 1111 and a pulley 1121 shaft-coupled to the rotary shaft 1141, and a first set 1101 coupled thereto and at least a portion of the second jaw 1102 may be received within the end tool hub 1180 .
  • a rotation shaft 1143 and a rotation shaft 1144 are inserted through the pitch hub 1107 , and the pitch hub 1107 may be axially coupled to the end tool hub 1180 by the rotation shaft 1143 . Therefore, the end tool hub 1180 about the rotation shaft 1143 may be formed to be pitch-rotatable with respect to the pitch hub 1107 .
  • the end tool 1100 of the sixth embodiment of the present invention is a staple driving assembly including a staple pulley assembly 1160 and a staple link assembly 1170 to perform stapling and cutting operations. (See 150 of FIG. 13) and the like may be further included.
  • the staple pulley assembly 1160 may be formed between the pulley 1111 and the pulley 1121 , and adjacent to the pulley 1111 and the pulley 1121 . In this embodiment, it is assumed that the staple pulley assembly 1160 includes one staple pulley 1161 .
  • the sixth embodiment of the present invention is between the pulley 1111 that is the first pulley and the pulley 1121 that is the second pulley, by placing the staple pulley assembly 1160, the pitch operation of the end tool 1100 and It becomes possible to perform stapling and cutting operations using the cartridge 1110 together with the yaw operation.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the sixth embodiment of the present invention is characterized in that the staple pulley assembly 1160 and the staple link assembly 1170 form a cam/slot structure. And by such a structure, the effect of amplifying the force for advancing the reciprocating assembly 550 can be obtained. Furthermore, it may be possible to switch from an inactive state in which the staple link assembly 1170 and the reciprocating assembly 1150 are separated from each other to an activated state in which the staple link assembly 1170 and the reciprocating assembly 1150 are coupled to each other. .
  • the staple pulley assembly 1160 may include one or more staple pulleys 1161 .
  • a shaft through portion 1161a may be formed in the staple pulley 1161 .
  • the shaft penetrating portion 1161a is formed in the form of a hole, and the rotation shaft 1141 that is an end tool jaw pulley rotation shaft may be inserted through the shaft penetration portion 1161a.
  • a protruding member 1161b may be formed on the staple pulley 1161 .
  • the protrusion member 1161b may be coupled to the link member 1171 of the staple link assembly 1170 .
  • the center of the protruding member 1161b may not coincide with the center of the staple pulley 1161 , and the protruding member 1161b may be formed to be eccentric with respect to the staple pulley 1161 .
  • the protruding member 1161b may be fitted into a slot 1172d of a link member 1171 to be described later.
  • the end tool 1100 of the sixth embodiment of the present invention may further include a staple link assembly 1170 connected to the staple pulley assembly 1160, and the staple link assembly 1170 includes a link member 1171. can do.
  • the staple link assembly 1170 may serve to connect the staple pulley assembly 1160 and the reciprocating assembly 1150 of the cartridge 1110 to be described later.
  • This embodiment is characterized in that the staple link assembly 1170 includes only one link. That is, since the staple pulley assembly 1160 and the staple link assembly 1170 are coupled by a cam/slot structure, even if the staple link assembly 1170 includes only one link, the rotational movement of the staple pulley assembly 1160 is the staple link. It has become possible to translate it into linear motion of assembly 1170 .
  • the link member 1171 may be formed as a single link of the first link 1172 .
  • the first link 1172 may be formed of a single member.
  • the first link 1172 is formed in the shape of an elongated bar, and may include a first protrusion 1172a, a second protrusion 1172b, a fastening part 1172c, and a slot 1172d.
  • a first protrusion 1172a and a second protrusion 1172b may be formed in a central region of the first link 1172 .
  • the first protrusion 1172a and the second protrusion 1172b may be fitted into the guide groove 1101b of the first set 1101 .
  • a fastening portion 1172c may be formed at one end of the first link 1172 .
  • the fastening part 1172c may be coupled to the fastening part 551a of the reciprocating member 551 of the cartridge 500 .
  • a slot 1172d may be formed at one end of the first link 1172 .
  • the slot 1172d is formed in the shape of an elongated hole, and the protruding member 1161b may be inserted thereinto.
  • the slot 1172d is formed to have a predetermined curvature, and may be formed in an approximately elliptical shape.
  • the slot 1172d may be formed to be larger than the protruding member 1161b to a certain extent. Accordingly, in a state in which the protruding member 1161b of the staple pulley 1161 is fitted in the slot 1172d of the first link 1172, the protruding member 1161b is formed to be movable to a certain extent within the slot 1172d.
  • the protrusion member 1161b may be formed to be eccentric with respect to the staple pulley 1161 to a certain degree. Accordingly, when the staple pulley 1161 rotates, the first link 1172 may be moved by pushing the slot 1172d while the protruding member 1161b is in contact with the slot 1172d. That is, when the staple pulley 1161 rotates, the protruding member 1161b moves while in contact with the slot 1172d within the slot 1172d, whereby the first link 1172 is the guide of the first set 1101. It can move linearly along the groove 1101b.
  • the staple pulley 1161 and the staple link assembly 1170 are coupled in the form of a cam/slot. That is, the protruding member 1161b formed in the staple pulley 1161 is coupled to the slot-shaped slot 1172d formed in the staple link assembly 1170 . Accordingly, when the staple pulley 1161 rotates in the arrow R direction, the displacement of the protruding member 1161b of the staple pulley 1161 in the X-axis direction becomes D1. And, the displacement in the X-axis direction of the staple link assembly 1170 becomes D2.
  • the staple pulley 161 and the staple link assembly 170 are axially coupled, and thus the X-axis direction of the protruding member 1161b of the staple pulley 1161 .
  • the displacement to the pole becomes much longer than in the fourth embodiment.
  • the staple pulley 1161 and the staple link assembly 1170 are coupled in a cam/slot form, and the X-axis of the staple link assembly 1170 by the rotation of the staple pulley 1161 Since the displacement in the direction is relatively reduced compared to other embodiments, the force received by the staple link assembly 1170 in the X-axis direction is relatively increased compared to other embodiments.
  • the force for advancing the staple link assembly 1170 and the reciprocating assembly 550 connected thereto is amplified, so that the stapling operation is more robustly performed. .
  • the reciprocating assembly 550 and the working member 540 in an inactive state in which the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are not engaged and separated, and an activated state in which the reciprocating assembly 550 and the working member 540 are coupled to each other. It is characterized in that the state exists. And, the inactive state can be maintained in the jaw open state, and it is possible to switch from the inactive state to the active state in the jaw closed state. In addition, after the activation state, the reciprocating assembly moves forward and backward according to the alternating rotational motion of the staple pulley, and the working member moves forward while repeating forward and backward movements.
  • B1 in FIG. 147 which is the distance between the rotation shaft 1141 and the staple link assembly 1170 (the second protrusion 1172b among them) in a state in which the jaw 1103 is closed, is the jaw 1103 is open.
  • the distance between the rotating shaft 1141 and the staple link assembly 1170 (the second protrusion 1172b among them) in the state is greater than B2 in FIG. 148 . (i.e. B1 > B2)

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Abstract

본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.

Description

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.
근래에 작은 절개로 수술 후 회복 시간 및 합병증을 감소시킬 수 있는 복강경 수술이 활발히 활용되고 있다. 복강경 수술은 환자의 복부에 작은 구멍을 다수 개 뚫고 이 구멍을 통해 복강의 내부를 관찰하면서 수술하는 방식으로서 일반 외과 수술 등에 널리 이용되고 있다.
이러한 복강경 수술을 수행함에 있어서, 복강 내에서 수술 부위를 봉합하기 위하여 체내로 삽입되는 봉합기구가 이용되는데, 상기한 봉합기구로 의료용 스테이플을 이용해 수술부위를 봉합하는 수술용 스테이플러가 활용된다.
일반적으로, 수술용 스테이플러(Surgical Stapler)는 복부 및 흉부 장기 수술에서 장기의 절단 및 문합에 많이 사용되는 의료용 기구이다. 이러한 수술용 스테이플러로는 개흉 또는 개복한 상태에서 사용되는 오픈(open)용 스테이플러와, 흉강경, 복강경에 사용되는 엔도(endo)용 스테이플러가 있다.
수술용 스테이플러는 수술부위의 절단과 동시에 장기의 문합을 수행할 수 있기 때문에 수술시간의 단축 뿐 아니라, 수술부위의 정확한 봉합을 이룰 수 있는 장점을 가진다. 뿐만 아니라, 수술용 스테이플러는 조직 절단 및 봉합을 위하여 외과용 봉합사를 사용할 때보다 회복이 빠르고 흉터가 적은 장점으로 인해 현대 외과 수술에서 광범위하게 쓰이고 있다. 특히, 수술용 스테이플러는 암 수술에 있어 암 조직을 절단하고, 절단 부위를 봉합하기 위해 널리 사용되고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 및 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리;를 포함하는 엔드 툴과, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결되어 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 직선 이동하는 왕복 이동 어셈블리; 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하여 상기 왕복 이동 어셈블리가 일 방향으로 이동할 때 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 일 방향으로 이동하는 작업 부재;를 포함하는 카트리지를 포함하는 수술용 인스트루먼트를 제공한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 수술자에 의한 조작부의 조작 방향과 엔드 툴의 작동 방향이 직관적으로 동일한 방향이기 때문에, 시술자의 편의성이 향상되고 수술의 정확성, 신뢰성 및 신속성 등이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1a는 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1b는 요 동작 개념도이다.
도 1c는 다른 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1d는 요 동작 개념도이다.
도 1e는 본 발명에 따른 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1f는 요 동작 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 측면도이다
도 4 및 도 5는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 10 및 도 11은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다.
도 12는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 및 스테이플 링크를 나타내는 분해 사시도이다.
도 14는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조를 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 17은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 18은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 19는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이다.
도 20은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 21은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조와 카트리지를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 21의 카트리지를 나타내는 분해 사시도이다.
도 23은 도 21의 카트리지를 나타내는 결합 사시도이다.
도 24는 도 21의 카트리지를 나타내는 측면도이다.
도 25는 도 21의 카트리지를 나타내는 사시 단면도이다.
도 26은 도 21의 카트리지를 나타내는 측 단면도이다.
도 27 및 도 28은 도 21의 카트리지의 작업 부재를 나타내는 사시도이다.
도 29는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 관련 구조를 나타내는 측 단면도이다.
도 30 및 도 31은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 구조를 나타내는 사시 단면도이다.
도 32 내지 도 35는 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 나타내는 사시도이다.
도 36 및 도 37은 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 나타내는 평면도이다.
도 38은 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 39 및 도 40은 도 30의 엔드 툴의 스테이플 동작을 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 41 및 도 42는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다.
도 43은 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 44는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다.
도 45 및 도 46은 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 47, 도 48 및 도 49는 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 스테이플링 및 커팅 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 50은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다.
도 51, 도 52 및 도 53은 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 54, 도 55, 도 56, 도 57은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 58, 도 59, 도 60, 도 61은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 62는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 63은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 64, 도 65, 도 66, 도 67은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다.
도 68, 도 69, 도 70, 도 71은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다.
도 72, 도 73, 도 74, 도 75는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 76 및 도 77은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 78 및 도 79는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 80 및 도 81은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 82 및 도 83은 본 발명의 제1 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 84 및 도 85는 본 발명의 제1 실시예의 제5 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 86은 도 84의 카트리지의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 87은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 88 및 도 89는 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다.
도 90 및 도 91은 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 다른 각도에서 도시한 확대도이다.
도 92 및 도 93은 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조(jaw) 들이 반시계 방향으로 90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 94는 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 확대 사시도이다.
도 95 및 도 96은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 97은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 오픈 된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 98은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 클로즈 된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 99는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 100 및 도 101은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다.
도 102는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조가 최대한 오픈 된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 103 및 도 104는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 105 및 도 106은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 107 및 도 108은 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 다른 각도에서 본 사시도이다.
도 109는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 110 및 도 111은 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다.
도 112는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 링크 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 113 및 도 114는 도 105의 스테이플 링크 어셈블리의 각 동작 상태를 나타내는 측면도 및 평면도이다.
도 115는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 116 및 도 117은 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다.
도 118 및 도 119는 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다.
도 120 및 도 121은 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다.
도 122는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 123은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다.
도 124는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 125 및 도 126은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다.
도 127은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 128은 도 122의 엔드 툴에서 스테이플 풀리의 동작 상태를 나타내는 평면도이다.
도 129는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이고, 도 130은 도 129의 평면도이다.
도 131 및 도 132는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 133 및 도 134는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 135 내지 도 139는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되어 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 140은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 141은 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다.
도 142는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 143 및 도 144는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다.
도 145는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 146은 도 140의 엔드 툴에서 스테이플 풀리의 동작 상태를 나타내는 측면도이다.
도 147 및 도 148은 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 149는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되는 과정을 나타내는 사시도이다.
도 150 내지 도 153은 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 154 및 도 155는 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다.
도 156 및 도 157은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 158 내지 도 160은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 161 내지 도 163은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 164 내지 도 166은 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 167 및 도 168은 도 164의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 사시도이다.
도 169는 도 167의 카트리지의 저면도이다.
도 170 및 도 171은 도 164의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다.
도 172는 본 발명의 제9 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 173은 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 측 단면도이다.
도 174는 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지의 작업 부재를 나타내는 사시도이다.
도 175는 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 확대 사시도이다.
도 176 내지 도 179는 작업 부재가 이동하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 180, 도 181 및 도 182는 작업 부재가 제2 조에 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 183, 도 184 및 도 185는 작업 부재가 제2 조로부터 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 및 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리;를 포함하는 엔드 툴과, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결되어 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 직선 이동하는 왕복 이동 어셈블리; 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하여 상기 왕복 이동 어셈블리가 일 방향으로 이동할 때 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 일 방향으로 이동하는 작업 부재;를 포함하는 카트리지를 포함하는 수술용 인스트루먼트를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측 또는 근위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하면, 상기 작업 부재는 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재가 상기 일 방향으로 이동하면서, 상기 작업 부재의 웻지부가 상기 카트리지 내의 복수 개의 스테이플들을 차례로 밀어 올려서 스테이플링 동작이 수행되는 동시에, 상기 작업 부재의 상기 웻지부의 일측에 형성된 블레이드가 상기 일 방향으로 이동하면서 커팅 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 스테이플 풀리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 연결하는 링크 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재는 적어도 일 면 상에 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하고, 상기 래칫 부재의 상기 래칫은 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재는, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때만 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 링크 부재, 상기 링크 부재와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리, 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 상기 제1 방향의 반대 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 링크 부재 및 상기 링크 부재와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동하고, 상기 작업 부재는 상기 일 방향에 있어서 정지해 있을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리는, 상기 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역과 연결된 제2 링크 부재를 포함하고, 상기 왕복 이동 어셈블리는, 상기 제1 링크 부재와 결합된 제1 왕복 이동 부재와, 상기 제2 링크 부재와 결합된 제2 왕복 이동 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재는, 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하고, 상기 제1 래칫은 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되고, 상기 제2 래칫은 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전할 때는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고, 상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전할 때는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 상기 제1 방향의 반대 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리와 결합하여 상기 스테이플 풀리를 회전시키는 스테이플 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리가 이격된 비활성화 상태와, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 각각 존재할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화 상태에서만, 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 상기 왕복 이동 어셈블리가 직선 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 카트리지가 수용가능한 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리; 상기 스테이플 풀리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 스테이플 풀리의 회전에 필요한 구동력을 상기 스테이플 풀리로 전달하는 스테이플 와이어;를 포함하고, 상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 연결되어, 상기 스테이플 풀리의 회전 운동이 상기 왕복 이동 어셈블리의 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고, 상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고, 상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 스테이플 구동 어셈블리의 적어도 일부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 축이 상기 제1 조 풀리 결합부, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리 결합부에 차례로 관통 삽입될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴 허브 내에 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리는 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부 사이에 배치되는 스테이플 보조 풀리를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 스테이플 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 스테이플 보조 풀리에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드부에서 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리와 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 가이드부에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 스테이플 풀리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 연결하는 스테이플 링크 어셈블리를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는, 상기 스테이플 풀리와 결합된 제1 링크 및 상기 제1 링크 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 각각 결합되는 제2 링크를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 엔드 툴의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조에 관통 삽입되어 상기 제1 조와 상기 제2 조의 회전 중심이 되는 조 회전축을 더 포함하고, 상기 제1 축은, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리에 관통 삽입되어 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 회전 중심이 되는 조 풀리 회전축이고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 조 풀리 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 조 회전축은 상기 조 풀리 회전축에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw); 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에 인접하게 배치되는 스테이플 풀리; 및 상기 스테이플 풀리에 연결되고, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전에 따라 왕복 이동하는 스테이플 링크 어셈블리;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 결합하여, 상기 왕복 이동 어셈블리를 왕복 이동시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리의 회전 방향에 따라 상기 스테이플 링크 어셈블리가 상기 엔드 툴의 원위부 측 또는 근위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리와 상기 스테이플 링크 어셈블리 중 어느 일 측에는 돌출부가 형성되고, 다른 일 측에는 홀이 형성되어, 상기 돌출부가 상기 홀에 축결합 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리에는 돌출 부재가 형성되고, 상기 스테이플 링크 어셈블리에는 슬롯(slot)이 형성되어, 상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 돌출 부재가 상기 슬롯 내에서 상기 슬롯과 접촉하면서 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 단일 링크를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 링크 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 링크 부재는, 상기 스테이플 풀리와 결합된 제1 링크 및 상기 제1 링크와 결합되는 제2 링크를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 제1 링크 부재와 제2 링크 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는 제1 왕복 이동 부재와 제2 왕복 이동 부재를 포함하고, 상기 제1 링크 부재는 상기 제1 왕복 이동 부재와 연결되고, 상기 제2 링크 부재는 상기 제2 왕복 이동 부재와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제2 축을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 함께 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 함께 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 서로 다른 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리 중 어느 하나와 함께 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 스테이플 와이어에 의해 상기 스테이플 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리는 회전하지 아니할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조에는 카트리지가 수용될 수 있는 카트리지 수용부가 형성되고, 상기 제2 조에는 상기 카트리지의 스테이플이 접촉할 수 있는 앤빌(anvil)이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어; 상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw); 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어; 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리; 상기 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리 사이에 배치되는 스테이플 풀리; 상기 스테이플 풀리에 연결되고, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전에 따라 왕복 이동하는 스테이플 링크 어셈블리; 상기 스테이플 풀리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 스테이플 풀리의 회전에 필요한 구동력을 상기 스테이플 풀리로 전달하는 스테이플 와이어;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리는, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 결합하고, 상기 스테이플 풀리의 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 거쳐서 상기 카트리지의 작업 부재로 전달될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 링크 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조에 관통 삽입되어 상기 제1 조와 상기 제2 조의 회전 중심이 되는 조 회전축을 더 포함하고, 상기 제1 축은, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리에 관통 삽입되어 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 회전 중심이 되는 조 풀리 회전축이고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 조 풀리 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 조 회전축은 상기 조 풀리 회전축에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 또는 상기 제2 조에는 유동 결합 홀이 형성되고, 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에는 축 결합부가 형성되어, 상기 축 결합부가 상기 유동 결합 홀에 끼워진 상태에서, 상기 축 결합부가 상기 유동 결합 홀 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 엔드 툴의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고, 상기 가이드부에서 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리들과 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 가이드부에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조, 상기 제1 조 풀리, 상기 제2 조, 상기 제2 조 풀리는 동일한 회전축을 중심으로 회전하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조의 앤빌(anvil) 내에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되어, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 클램프가 상기 가이드 홈을 따라 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 앤빌의 상기 가이드 홈의 양단부에는, 상기 클램프가 상기 앤빌에 대해 인입 또는 인출될 수 있는 결합 홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리 사이, 또는 상기 제2 조 풀리와 상기 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되어, 상기 제1 조 와이어 또는 상기 제2 조 와이어의 경로를 가이드하는 스테이플 제2 보조 풀리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 카트리지가 수용가능한 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리; 상기 스테이플 풀리의 일 영역에 결합하는 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역에 결합하는 제2 링크 부재를 포함하는 스테이플 링크 어셈블리; 상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크 부재는 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 제1 왕복 이동 부재와 결합하고, 상기 제2 링크 부재는 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 제2 왕복 이동 부재와 결합할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리에는 제1 링크 결합부와 제2 링크 결합부가 형성되고, 상기 제1 링크 결합부에는 상기 제1 링크 부재가 결합되고, 상기 제2 링크 결합부에는 상기 제2 링크 부재가 결합될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크 결합부 및 상기 제2 링크 결합부는 상기 스테이플 풀리의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 링크 부재와 상기 제2 링크 부재는 서로 반대 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 링크 부재는 상기 엔드 툴의 원위부 측으로 이동하고, 상기 제2 링크 부재는 상기 엔드 툴의 근위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는, 서로 마주보도록 형성되는 제1 왕복 이동 부재 및 제2 왕복 이동 부재를 포함하는 왕복 이동 어셈블리와, 상기 왕복 이동 어셈블리를 따라 이동 가능하도록 형성되며 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 래칫은 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되고, 상기 제2 래칫은 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전할 때는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고, 상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전할 때는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제1 래칫을 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제2 래칫을 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크 부재는 제1 링크와 제2 링크를 포함하고, 상기 제2 링크 부재는 제3 링크와 제4 링크를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크 부재에 형성되어 상기 제1 왕복 이동 부재와 결합되는 체결부와, 상기 제2 링크 부재에 형성되어 상기 제2 왕복 이동 부재와 결합되는 체결부의 상기 제1 축에 있어서의 높이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제4 링크는 일 회 이상 꺾인 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 래칫 부재의 일 측면에 상기 제1 래칫이 형성되고, 상기 래칫 부재의 타 측면에 상기 제2 래칫이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 래칫 부재는, 일 면에 상기 제1 래칫이 형성된 제1 래칫 부재와, 일 면에 상기 제2 래칫이 형성된 제2 래칫 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 래칫 부재와 상기 제1 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제1 래칫 부재가 상기 제1 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성 부재와, 상기 제1 래칫 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제2 래칫 부재가 상기 제2 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 카트리지가 수용가능한 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 배치되고, 일 영역에 돌출 부재가 형성되는 스테이플 풀리; 일 영역에, 상기 스테이플 풀리의 돌출 부재가 삽입되는 슬롯이 형성되는 링크; 상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 돌출 부재가 상기 슬롯 내에서 상기 슬롯과 접촉하면서 이동하여 상기 링크를 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 링크는 단일 부재로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 회전하면 상기 링크는 일 방향을 따라 이동하고, 여기서 상기 슬롯의 상기 일 방향으로의 폭에 따라 상기 링크가 이동될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 돌출 부재는 핀(pin) 형태로 형성되고, 상기 돌출 부재가 회전하면서 상기 링크의 상기 슬롯을 가압하여 상기 링크가 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 슬롯은 상기 스테이플 풀리와 동심을 이루지 않고 비스듬하게 형성되고, 상기 핀은 상기 슬롯을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 돌출 부재는 캠(cam) 형태로 형성되고, 상기 돌출 부재가 회전하면서 상기 링크의 상기 슬롯을 가압하여 상기 링크가 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 돌출 부재의 중심은 상기 스테이플 풀리의 중심과 일치하지 않고, 상기 돌출 부재가 상기 스테이플 풀리에 대해 일정 정도 편심되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는 왕복 이동 어셈블리 및 작업 부재를 포함하고, 상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 이격된 비활성화 상태와, 상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 각각 존재할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화 상태에서만, 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 상기 왕복 이동 어셈블리가 직선 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 될 때, 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 왕복 이동 어셈블리와 상기 링크가 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 된 상태에서 상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 링크에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 링크와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 링크의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 적어도 어느 일 방향으로 회전 가능한 엔드 툴을 구비하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지에 있어서, 하우징; 상기 하우징의 일면을 덮고, 상기 하우징의 길이 방향인 제1 방향을 따라 슬릿이 형성되는 커버; 상기 하우징의 내부에 배치되는 복수 개의 스테이플들; 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 하우징에 대해 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하도록 형성되고, 적어도 일 면 상에 복수 개의 요철부들이 형성되는 왕복 이동 어셈블리; 상기 왕복 이동 어셈블리의 일 측에 형성되고, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉 가능하도록 형성되어, 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하도록 형성되는 작업 부재;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 엔드 툴에 형성된 스테이플 구동 어셈블리와 연결되어, 상기 스테이플 구동 어셈블리의 스테이플 풀리가 회전하면 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 제1 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하면서, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하고 있는 상기 작업 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재는, 본체; 상기 본체의 일 측에 형성되며, 상기 카트리지의 원위부 측보다 근위부 측의 높이가 더 높도록 형성된 경사면을 포함하는 하나 이상의 웻지; 상기 웻지의 일 측에 형성되며, 날카롭게 형성된 엣지부를 포함하는 블레이드; 상기 본체의 일 측에 형성되며, 상기 왕복 이동 어셈블리의 상기 요철부와 접촉 가능한 하나 이상의 래칫이 형성된 래칫 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 본체 또는 상기 웻지와 상기 래칫 부재 사이에 형성되어, 상기 래칫을 상기 왕복 이동 어셈블리 쪽으로 가압하는 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 래칫과 밀착 접촉하여 상기 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 측으로 이동할 때, 상기 작업 부재는 상기 일 방향에 있어서 정지해 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 측으로 이동할 때, 상기 왕복 이동 어셈블리의 경사면이 상기 래칫의 경사면을, 상기 래칫 부재가 상기 왕복 이동 어셈블리로부터 멀어지는 방향으로 가압할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리는 서로 마주보도록 형성되는 제1 왕복 이동 부재 및 제2 왕복 이동 부재를 포함하고, 상기 래칫 부재는, 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 제1 래칫 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 제2 래칫을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때는, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제1 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하고, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때는, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제2 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재는 교대로 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재는 상기 엔드 툴의 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와 연결되고, 상기 제2 왕복 이동 부재는 상기 스테이플 풀리의 타영역과 연결된 제2 링크 부재와 연결되어, 상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 래칫 부재의 일 측면에 상기 제1 래칫이 형성되고, 상기 래칫 부재의 타 측면에 상기 제2 래칫이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어줄 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 래칫 부재는, 일 면에 상기 제1 래칫이 형성된 제1 래칫 부재와, 일 면에 상기 제2 래칫이 형성된 제2 래칫 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어줄 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 래칫 부재와 상기 제1 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제1 래칫 부재가 상기 제1 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성 부재와, 상기 제1 래칫 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제2 래칫 부재가 상기 제2 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하우징의 내측면에서 상기 작업 부재와 접촉 가능한 영역에는 하나 이상의 돌출부가 형성되고, 상기 작업 부재에는 상기 돌출부와 접촉 가능한 스냅이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 쪽으로 이동할 때, 상기 스냅과 상기 돌출부가 접촉하여, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 근위부 쪽으로 이동하는 것이 방지될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스냅의 일 단부는 상기 작업 부재와 결합하며, 일정 정도 탄성 변형이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부는, 상기 카트리지의 근위부 측보다 원위부 측의 높이가 더 높도록 형성된 경사면을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재의 상기 블레이드의 일 측에는, 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 클램프가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 제2 조의 앤빌 내에는 상기 제1 방향을 따라 가이드 홈이 형성되어, 상기 클램프가 상기 가이드 홈을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 앤빌의 양단부에는 상기 클램프가 상기 앤빌에 대해 인입 또는 인출할 수 있는 결합 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, (a) 스테이플 구동 어셈블리의 스테이플 풀리가 제1 축을 중심으로 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 스테이플 링크 어셈블리 및 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 카트리지의 왕복 이동 어셈블리는 제2 축을 따라 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계; (b) 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하고 있는 작업 부재가 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계; (c) 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서, 상기 작업 부재가 상기 카트리지 내의 스테이플을 상기 카트리지의 외부로 토출시키는 동시에, 상기 작업 부재의 블레이드가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계; (d) 상기 스테이플 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리 및 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 카트리지의 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동하는 단계;를 포함하는, 수술용 인스트루먼트의 구동 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리가 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 회전하면, 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 방향 또는 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리의 상기 제1 축을 중심으로 한 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 상기 제2 축을 따른 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동에 의해, 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 왕복 이동 어셈블리의 일 면 상에는 랙(rack)이 형성되고, 상기 작업 부재는 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하여, 상기 랙이 상기 래칫 부재와 밀착 접촉한 상태에서 상기 래칫 부재를 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계에서, 상기 작업 부재는, 상기 제2 축 방향에 있어서는 정지해 있을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재는, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때만 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 구동 어셈블리는, 상기 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역과 연결된 제2 링크 부재를 포함하고, 상기 왕복 이동 어셈블리는, 상기 제1 링크 부재와 결합된 제1 왕복 이동 부재와, 상기 제2 링크 부재와 결합된 제2 왕복 이동 부재를 포함하고, 상기 작업 부재는, 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계에서는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고, 상기 (b) 단계에서는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계에서는, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재는 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계에서는, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계에서, 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이플 풀리와 결합하여 상기 스테이플 풀리를 회전시키는 스테이플 와이어를 더 포함하고, 상기 스테이플 와이어에 의한 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전이 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서, 상기 작업 부재의 웻지부가 상기 카트리지 내의 복수 개의 스테이플들을 차례로 밀어 올려서 스테이플링 동작이 수행되는 동시에, 상기 작업 부재의 상기 웻지부의 일측에 형성된 블레이드가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서 커팅 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (a)에서 (d) 단계가 반복적으로 수행될 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 각 실시예가 독립적으로 해석되거나 실시되어야 하는 것은 아니며, 각 실시예에서 설명되는 기술적 사상들이 개별적으로 설명되는 다른 실시예에 조합되어 해석되거나 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 수술용 인스트루먼트는 피치, 요, 액츄에이션 동작 중 적어도 어느 하나 이상의 동작에 대해서, 조작부를 어느 일 방향으로 회전시키면, 엔드 툴이 조작부의 조작 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하는 것을 일 특징으로 한다.
도 1a는 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1b는 요 동작 개념도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120a)은 엔드 툴의 회전 중심(121a)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110a)는 조작부의 회전 중심(111a)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110a)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 시계 방향으로 회전하고, 조작부(120a)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 반시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 한편, 도 1b를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120a)은 엔드 툴의 회전 중심(121a)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110a)는 조작부의 회전 중심(111a)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110a)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 시계 방향으로 회전하고, 조작부(120a)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 반시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 사용자의 좌우 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110a)를 왼쪽으로 움직이면 엔드 툴(120a)은 오른쪽으로 움직이고, 사용자가 조작부(110a)를 오른쪽으로 움직이면 엔드 툴(120a)은 왼쪽으로 움직이게 된다. 결과적으로, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 반대가 됨으로써, 사용자로 하여금 착오를 유발할 수 있고, 사용자의 조작이 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다.
도 1c는 다른 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1d는 요 동작 개념도이다.
도 1c를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트 중 일부는 미러 대칭 형태로 형성되어, 피치 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120b)은 엔드 툴의 회전 중심(121b)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110b)는 조작부의 회전 중심(111b)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110b)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 반시계 방향으로 회전하고, 조작부(110b)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 조작부와 엔드 툴의 회전 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110b)를 회전시키는 회전 방향과 그에 따른 엔드 툴(120b)의 회전 방향은 서로 반대가 된다. 결과적으로 사용자에게 조작 방향의 혼란을 가져올 수 있으며, 관절의 동작이 직관적이지 않으며, 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 또한, 도 1d를 참조하면, 요 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120b)은 엔드 툴의 회전 중심(121b)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110b)는 조작부의 회전 중심(111b)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110b)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 반시계 방향으로 회전하고, 조작부(110b)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 조작부와 엔드 툴의 회전 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110b)를 회전시키는 회전 방향과 그에 따른 엔드 툴(120b)의 회전 방향은 서로 반대가 된다. 결과적으로 사용자에게 조작 방향의 혼란을 가져올 수 있으며, 관절의 동작이 직관적이지 않으며, 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 이렇게 종래의 수술용 인스트루먼트의 사용자의 피치 또는 요 조작에 있어서, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 회전 방향의 관점 또는 좌우 방향의 관점 중 하나에 있어서는 서로 일치하지 않는다. 이는 종래의 수술용 인스트루먼트의 관절 구성에 있어서 엔드 툴과 조작부의 구성이 서로 다르기 때문이다. 즉, 엔드 툴은 엔드 툴의 회전 중심보다 앞쪽에 형성된 데 반해, 조작부는 조작부의 회전 중심보다 뒤쪽에 형성되기 때문이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 1e 및 도 1f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 엔드 툴(120c)을 엔드 툴의 회전 중심(121c)보다 앞쪽에 형성하고, 조작부(110c) 또한 조작부의 회전 중심(111c)보다 앞쪽에 형성하여, 조작부(110c)와 엔드 툴(120c)의 동작이 직관적으로 일치하도록 하는 것을 일 특징으로 한다. 이러한 특성을 달리 표현하면, 도 1a, 1b, 1c 및 도 1d와 같이 조작부가 자신의 관절에 대해 사용자 쪽으로 가까워지는(즉, 엔드 툴로부터 멀어지는) 구성의 기존 예와는 달리, 도 1e 및 도 1f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 조작 과정의 어느 한 순간 이상에서는 조작부의 적어도 일부가 자신의 관절을 기준으로 (자신의 관절보다) 엔드 툴에 더 가까워질 수 있도록 형성되는 것이다.
이를 다르게 설명하면, 도 1a, 1b, 1c 및 도 1d와 같은 종래의 수술용 인스트루먼트의 경우에는 엔드 툴이 자신의 회전 중심보다 앞쪽에 위치하는데 반해 조작부는 자신의 회전 중심보다 뒤쪽에 형성되어, 앞쪽이 고정된 상태에서 뒤쪽을 움직이는 조작부의 동작을 통해 뒤쪽이 고정된 상태에서 앞쪽이 움직이는 엔드 툴을 움직이게 되므로, 구조상 직관적으로 일치하지 않는 구조이다. 이로 인해, 조작부의 조작과 엔드 툴의 동작에 있어서 좌우 방향의 관점 또는 회전 방향의 관점에 있어서 불일치가 발생하고 사용자에게 혼란을 가져올 수 있으며, 조작부의 조작을 직관적으로 신속히 수행하기 힘들게 되고 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 이에 반해 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 엔드 툴과 조작부 모두 뒤쪽에 형성된 회전 중심을 기준으로 움직이기 때문에 구조상 직관적으로 동작이 서로 일치한다고 할 수 있는 것이다. 다르게 설명하면, 엔드 툴의 움직이는 부분이 뒤쪽에 형성된 회전 중심을 기준으로 움직이는 것과 같이, 조작부의 움직이는 부분도 뒤쪽에 형성된 해당 회전 중심을 기준으로 움직이기 때문에, 구조상 직관적으로 동작이 서로 일치한다고 할 수 있다. 이로 인해 사용자는 엔드 툴 방향의 조종을 직관적으로 신속히 수행할 수 있으며, 실수가 유발될 가능성이 현저히 줄어드는 장점이 있다. 이하에서는 이러한 기능을 가능하게 하는 구체적인 메커니즘에 대해 설명하도록 한다.
<수술용 인스트루먼트의 제1 실시예>
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 측면도이다. 도 4 및 도 5는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 7 및 도 8은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 9는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 10 및 도 11은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다. 도 12는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다. 도 13은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 및 스테이플 링크를 나타내는 분해 사시도이다. 도 14는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조를 나타내는 평면도이고, 도 15는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조를 나타내는 평면도이다. 도 16은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이고, 도 17은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이고, 도 18은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 19는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이고, 도 20은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(100), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
여기서, 연결부(400)는 속이 빈 샤프트(shaft) 형상으로 형성되어, 그 내부에 하나 이상의 와이어 및 전선들이 수용될 수 있다. 연결부(400)의 일 단부에는 조작부(200)가 결합되고, 타 단부에는 엔드 툴(100)이 결합되어, 연결부(400)는 조작부(200)와 엔드 툴(end tool)(100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 연결부(400)는 직선부(401)와 절곡부(402)를 구비하며, 엔드 툴(100)과 결합하는 측에 직선부(401)가 형성되고, 조작부(200)가 결합하는 측에 절곡부(402)가 형성되어 있는 것을 일 특징으로 한다. 이와 같이 연결부(400)의 조작부(200) 측 단부가 절곡되어 형성됨으로써, 피치 조작부(201)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 엔드 툴(100)의 연장선상에 형성되거나 또는 연장선에 인접하게 형성된다. 이를 다른 측면으로 표현하면, 절곡부(402)가 형성하는 오목부 내에 피치 조작부(201) 및 요 조작부(202)의 적어도 일부가 수용된다고 기술할 수도 있을 것이다. 이와 같은 절곡부(402)의 형상에 의해 조작부(200)와 엔드 툴(100)의 형상 및 동작이 더욱 직관적으로 일치할 수 있다.
한편, 절곡부(402)가 형성되는 평면은 피치 평면, 즉 도 2의 XZ 평면과 실질적으로 동일한 평면일 수 있다. 이와 같이, 절곡부(402)가 XZ 평면과 실질적으로 동일한 평면 상에 형성됨으로써 조작부 간의 간섭이 감소할 수 있다. 물론, 엔드 툴과 조작부의 직관적인 동작을 위해, XZ 평면 뿐 아니라 다른 형태의 구성도 가능할 것이다.
한편, 절곡부(402)에는 커넥터(410)가 형성될 수 있다. 커넥터(410)는 외부의 전원(미도시)과 연결될 수 있으며, 또한 커넥터(410)는 전선(electric wire)을 통해 엔드 툴(100)과 연결되어, 외부의 전원(미도시)으로부터 공급되는 전기 에너지를 엔드 툴(100)로 전달할 수 있다. 그리고 이와 같이 엔드 툴(100)로 전달된 전기 에너지는 후술할 스테이플 풀리(도 5의 161 참조)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다.
조작부(200)는 연결부(400)의 일 단부에 형성되며, 의사가 직접 조종할 수 있는 인터페이스, 예를 들면, 집게 형상, 스틱 형상, 레버 형상 등으로 구비되며, 이를 의사가 조종하면, 해당 인터페이스에 연결되며 수술 환자의 체내로 삽입되는 엔드 툴(100)이 소정의 작동을 함으로써 수술을 수행하게 된다. 여기서, 도 2에는 조작부(200)가 손가락을 끼운 상태에서 회전시킬 수 있는 손잡이 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 엔드 툴(100)과 연결되어 엔드 툴(100)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 조작부가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(100)의 일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(103)가 사용될 수 있다. 다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(100)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(100)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립(grip), 절단(cutting), 봉합(suturing) 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(100)은 도 2의 Y축을 중심으로 피치(pitch) 운동을 수행하는 동시에, 도 2의 Z축을 중심으로 요(yaw) 운동 및 액츄에이션(actuation) 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명에서 사용되는 피치(pitch)와 요(yaw)와 액츄에이션(actuation) 동작 각각에 대해 정의하면 다음과 같다.
먼저, 피치(pitch) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 상하 방향으로 회전하는 운동, 즉 도 2의 Y축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)으로 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Y축을 중심으로 상하로 회전하는 운동을 의미한다.
다음으로, 요(yaw) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 좌우 방향으로 회전하는 동작, 즉 도 2의 Z축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)으로 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Z축을 중심으로 좌우로 회전하는 운동을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(103)가 Z축을 중심으로 서로 동일한 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
한편, 액츄에이션(actuation) 동작은 엔드 툴(100)이 요(yaw) 동작과 동일한 회전축을 중심으로 회전하되, 두 개의 조(jaw)(103)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 조(jaw)가 오므라들거나 벌어지는 동작을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(103)가 Z축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
동력 전달부(300)는 조작부(200)와 엔드 툴(100)을 연결하여, 조작부(200)의 구동력을 엔드 툴(100)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
(직관적 구동)
이하에서는 본 발명의 수술용 인스트루먼트(10)의 직관적 구동에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 사용자는 손바닥으로 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 제1 손잡이(204)를 Y축(즉, 도 25의 회전축(246))을 중심으로 회전시켜 피치 동작을 수행하고, 제1 손잡이(204)를 Z축(즉, 도 43의 회전축(243))을 중심으로 회전시켜 요 동작을 수행할 수 있다. 또한, 사용자는 엄지 손가락과 검지 손가락을 액츄에이션 조작부(203)의 일 단부에 형성되어 있는 손고리 형태의 제1 액츄에이션 연장부(252) 및/또는 제2 액츄에이션 연장부(257)에 끼워 넣은 상태에서 액츄에이션 조작부(203)를 조작하여 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)를 연결부(400)에 대해 어느 일 방향으로 회전시키면, 엔드 툴(100)이 조작부(200)의 조작 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 조작부(200)의 제1 손잡이(204)를 어느 일 방향으로 회전하면 엔드 툴(100) 역시 상기 일 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하여 피치 운동 또는 요 운동을 수행하는 것이다. 여기서, 직관적으로 동일한 방향이라 함은, 조작부(200)를 파지하고 있는 사용자의 손가락의 이동 방향과 엔드 툴(100)의 말단부의 이동 방향이 실질적으로 동일한 방향을 이루는 것이라고 부연 설명할 수 있을 것이다. 물론, 여기서 동일한 방향이라 함은 3차원 좌표 상에서 완벽하게 일치하는 방향은 아닐 수 있으며, 예를 들어 사용자의 손가락이 왼쪽으로 이동하면 엔드 툴(100)의 말단부도 왼쪽으로 이동하고, 사용자의 손가락이 아래로 이동하면 엔드 툴(100)의 말단부도 아래로 이동하는 정도의 동일성이라고 이해할 수 있을 것이다.
그리고, 이를 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는, 조작부(200)와 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장축(X축)에 수직인 평면을 기준으로 동일한 방향으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 도 2의 YZ 평면을 기준으로 보았을 때, 조작부(200)는 +X축 방향으로 연장 형성되어 있으며, 동시에 엔드 툴(100) 역시 +X축 방향으로 연장 형성되어 있는 것이다. 이를 다른 말로 표현하면, 연결부(400)의 일 단부에서의 엔드 툴(100)의 형성 방향과, 연결부(400)의 타 단부에서의 조작부(200)의 형성 방향이, YZ 평면을 기준으로 동일한 방향이라고 할 수도 있을 것이다. 또는 이를 다른 말로 표현하면, 조작부(200)가 이를 파지하는 사용자의 몸통으로부터 멀어지는 방향, 즉 엔드 툴(100)이 형성된 방향 쪽으로 형성되었다고 할 수도 있을 것이다. 즉, 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 위해 사용자가 파지하여 움직이게 되는 제1 손잡이(204), 제1 액츄에이션 조작부(251) 및 제2 액츄에이션 조작부(256) 등은 각 동작을 수행하기 위해 움직이는 부분이 해당 동작을 위한 각 관절의 회전 중심 보다 +X축 방향으로 연장 형성되어 있다. 이를 통해, 엔드 툴(100)의 움직이는 부분이 해당 동작을 위한 각 관절의 회전 중심보다 +X축 방향으로 연장 형성되어 있는 것과 동일하게 조작부(200)를 구성할 수 있으며, 도 1을 통해 설명한 것처럼, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 회전 방향의 관점과 좌우 방향의 관점 둘 다 일치하게 되어, 결과적으로 직관적으로 동일한 조작이 가능할 수 있다.
상세히, 종래의 수술용 인스트루먼트의 경우, 사용자가 조작부를 조작하는 방향과 엔드 툴의 실제 작동 방향이 서로 상이하고 직관적으로 일치하지 않기 때문에, 수술자의 입장에서 직관적인 작동이 용이하지 않으며, 엔드 툴이 원하는 방향으로 움직이도록 숙련되는데 오랜 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 오동작이 발생하여 환자에게 피해를 줄 수 있다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)의 조작 방향과 엔드 툴(100)의 작동 방향이 직관적으로 동일한 방향이 되도록 하며, 이를 위해 조작부(200)는 엔드 툴(100)처럼, 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 위해 실제로 움직이게 되는 부분이 각 동작의 해당 관절의 회전 중심보다 +X축 방향으로 연장 형성되는 것을 일 특징으로 한다.
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 20과, 도 43 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 와이어(307), 와이어(308)를 포함할 수 있다.
여기서, 와이어(301)와 와이어(305)는 한 쌍을 이루어 제1 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 와이어(302)와 와이어(306)는 한 쌍을 이루어 제2 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 조 와이어인 와이어(301), 와이어(305)와, 제2 조 와이어인 와이어(302), 와이어(306)를 포괄하는 구성요소를 조 와이어(jaw wire)라고 지칭할 수 있다. 그리고, 와이어(303)와 와이어(304)는 한 쌍을 이루어 피치 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 와이어(307)와 와이어(308)는 한 쌍을 이루어 스테이플 와이어로서 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(도 7의 321 참조), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327), 체결 부재(도 62의 329 참조)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 엔드 툴(100) 측에서는, 체결 부재(도 7의 321 참조)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(323)는 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(326)는 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(도 62의 329 참조)는 스테이플 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 조작부(200) 측에서는, 체결 부재(324)는 제1 조 와이어-조작부 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(327)는 제2 조 와이어-조작부 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 조작부(200) 측에는 피치 와이어-조작부 체결 부재와 스테이플 와이어-조작부 체결 부재가 더 형성될 수 있다.
와이어들과 체결 부재들 및 각 풀리 간의 결합관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 하나의 단일 와이어일 수 있다. 단일 와이어인 제1 조 와이어의 중간 지점에 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(323)를 끼우고, 이 체결 부재(323)를 가압(Crimping)하여 고정시킨 후에, 체결 부재(323)를 중심으로 제1 조 와이어의 양 가닥을 각각 와이어(301)와 와이어(305)라고 지칭할 수 있다.
또는 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 각각 별도의 와이어로 형성되고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 와이어(305)가 연결될 수도 있다.
그리고, 이 체결 부재(323)가 풀리(111)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(111)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀림에 따라 풀리(111)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 와이어(301) 및 와이어(305)에서 체결 부재(323)가 체결된 곳의 반대쪽 단부는 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(도 43의 324 참조)가 결합될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(도 43의 324 참조)가 풀리(210)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(210)와 고정 결합될 수 있다. 결과적으로, 풀리(210)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(111)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 제2 조 와이어인 와이어(302)와 와이어(306)는 각각 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(도 43의 326 참조)와, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(도 43의 327 참조)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(도 43의 326 참조)는 풀리(121)와 결합하고, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(도 43의 327 참조)는 풀리(220)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(220)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(302) 및 와이어(306)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(303)와 와이어(304)는 각각 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(도 7의 321 참조)와 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(도 7의 321 참조)는 풀리(131)와 결합하고, 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)는 풀리(231)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(231)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(303) 및 와이어(304)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(131)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 스테이플 와이어인 와이어(307)와 와이어(308)는 각각 스테이플 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(도 62의 329 참조)와 스테이플 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(도 62의 329 참조)는 스테이플 풀리(161)와 결합하고, 스테이플 와이어-조작부 체결 부재(미도시)는 풀리(도 47의 269 참조)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(269)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(307) 및 와이어(308)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
여기서 도 4는 엔드 툴 허브(180) 및 피치 허브(107)가 결합된 상태를 도시하고, 도 5는 엔드 툴 허브(180)가 제거된 상태를 도시한다. 한편 도 7은 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 8은 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 4 내지 도 8 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(126)를 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 마주보고 있는 풀리들이 서로 평행하게 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각각의 풀리들이 엔드 툴의 구성에 적합한 위치 및 크기로 다양하게 형성될 수 있다 할 것이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 엔드 툴 허브(180)와 피치 허브(107)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(180)는 후술할 회전축(141) 및 회전축(142)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(141)에 축결합된 풀리(111), 풀리(121)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(180)는 회전축(142)에 축결합된 풀리(112), 풀리(122)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
상세히, 도 6을 참조하면, 엔드 툴 허브(180)는 제1 조 풀리 결합부(181), 제2 조 풀리 결합부(182), 가이드부(183), 피치 풀리 결합부(185)를 포함한다.
상세히, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(111), 풀리(121) 및 스테이플 풀리(161)가 수용된다. 또한, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)에는 각각 관통 홀이 형성되어서, 회전축(141)이 제1 조 풀리 결합부(181), 풀리(111), 스테이플 풀리(161), 풀리(121) 및 제2 조 풀리 결합부(182)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는 가이드부(183)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 가이드부(183)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)와 가이드부(183)는 대략 "ㄷ"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(111), 풀리(121) 및 스테이플 풀리(161)가 수용되는 것이다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(111)는 엔드 툴 허브(180)의 제1 조 풀리 결합부(181)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(121)는 엔드 툴 허브(180)의 제2 조 풀리 결합부(182)에 인접하게 배치되어, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182) 사이에 스테이플 어셈블리 수용부가 형성될 수 있다. 그리고, 스테이플 어셈블리 수용부 내에는 후술할 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)의 적어도 일부가 형성될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182) 사이에 스테이플 풀리(161) 및 링크 부재(171)의 적어도 일부가 배치된다고 표현할 수도 있다. 이와 같이 제1 조 풀리인 풀리(111)와 제2 조 풀리인 풀리(121) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)의 적어도 일부가 배치됨으로써, 엔드 툴(100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 스테이플 풀리(161)를 이용한 스테이플링 동작 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴 허브(180)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)가 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 풀리(131)가 엔드 툴 허브(180)와 일체(one-body)로 형성될 수 있다. 즉, 엔드 툴 허브(180)의 일 단부에 원판 형상의 풀리가 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성될 수도 있다. 또는, 풀리(131)가 엔드 툴 허브(180)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(180)와 결합할 수도 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)에 결합되고, 이 풀리(131)가 회전축(143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(107)는 후술할 회전축(143) 및 회전축(144)이 관통 삽입되며, 회전축(143)에 의해 피치 허브(107)와 엔드 툴 허브(180)(및 풀리(131))가 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(143)을 중심으로 엔드 툴 허브(180) 및 풀리(131)가 피치 허브(107)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(107)는 회전축(143)에 축결합된 풀리(113), 풀리(114), 풀리(123), 풀리(124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(107)는 회전축(144)에 축결합된 풀리(115), 풀리(116), 풀리(125), 풀리(126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 회전축(141), 회전축(142), 회전축(143), 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(141)과 회전축(142)은 엔드 툴 허브(180)에 관통 삽입되고, 회전축(143)과 회전축(144)은 피치 허브(107)에 관통 삽입될 수 있다.
회전축(141), 회전축(142), 회전축(143), 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 원위부(distal end)(104)로부터 근위부(proximal end)(105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(104)부터 차례대로, 회전축(141)은 1번핀, 회전축(142)은 2번핀, 회전축(143)은 3번핀, 회전축(144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 회전축(141)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(142)은 엔드 툴 조 보조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(143)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
이러한 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 회전축(141)의 일 측, 상세하게는 회전축(141)의 원위부(104) 측에는 회전축(145)이 더 형성될 수도 있다. 회전축(145)은 제1 조(101) 및 제2 조(102)에 관통 삽입되어, 조 회전축으로서 기능할 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(111)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(121)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(111)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(121)는 제2 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 풀리 또는 단순히 조 풀리라고 할 수도 있다.
엔드 툴 조 풀리인 풀리(111) 및 풀리(121)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 이때 풀리(111)와 풀리(121)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 스테이플 어셈블리 수용부 형성될 수 있다. 그리고 이 스테이플 어셈블리 수용부에 후술할 스테이플 풀리 어셈블리(160) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
여기서 도면에는 풀리(111) 및 풀리(121)가 하나의 회전축(141)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 각각의 엔드 툴 조 풀리가 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 풀리(111)에는 제1 조(jaw)(101)가 고정 결합되어서 풀리(111)와 함께 회전하며, 풀리(121)에는 제2 조(jaw)(102)가 고정 결합되어서 풀리(121)와 함께 회전할 수 있다. 풀리(111) 및 풀리(121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(111) 및 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면 요 동작이 수행되는 것이고, 풀리(111) 및 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하면 액츄에이션 동작이 수행되는 것이다.
여기서, 제1 조(jaw)(101)와 풀리(111)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제1 조(jaw)(101)와 풀리(111)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 제2 조(jaw)(102)와 풀리(121)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제2 조(jaw)(102)와 풀리(121)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다.
풀리(112)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(122)는 엔드 툴 제2 조 보조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 보조 풀리 또는 단순히 보조 풀리라고 할 수도 있다.
상세히, 엔드 툴 조 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)는 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(112)는 풀리(111)와 풀리(113)/풀리(114)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(122)는 풀리(121)와 풀리(123)/풀리(124)의 사이에 배치될 수 있다. 풀리(112)와 풀리(122)는 회전축(142)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서 도면에는 풀리(112) 및 풀리(122)가 하나의 회전축(142)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 풀리(112)와 풀리(122) 각각이 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 보조 풀리에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(123)와 풀리(124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(115)와 풀리(116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(125)와 풀리(126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
이하에서는 풀리(111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(113)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(114)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(115)와 풀리(116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(115)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(116)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(111) 및 풀리(112)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(113) 및 풀리(114)가 배치된다. 여기서, 풀리(113) 및 풀리(114)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(113) 및 풀리(114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(115) 및 풀리(116)가 배치된다. 여기서, 풀리(115) 및 풀리(116)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(113), 풀리(115), 풀리(114) 및 풀리(116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(111), 풀리(112), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111), 풀리(112), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(301)가 도 13의 화살표 301 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 13의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(305)가 도 6의 화살표 305 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 6의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 보조 풀리의 역할을 수행하는 풀리(112)와 풀리(122)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(112)와 풀리(122)는 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(101) 및 제2 조(102) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 및 제2 조 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 보조 풀리인 풀리(112)와 풀리(122)를 추가로 구비함으로써, 도 8에서 보았을 때 θ만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다. 이는 엔드 툴(100)의 두 조가 L 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 이는, 제2 조(102)가 도 8에서처럼 추가적인 각도(θ)만큼 회전할 수 있기 때문이다. 마찬가지로, 두 조가 L 방향으로 요 회전한 상태에서도 액츄에이션 동작이 가능하다. 다시 말하면, 풀리(112)와 풀리(122)를 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 와이어는 엔드 툴 제1 조 풀리에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어는 엔드 툴 제2 조 풀리에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리와 엔드 툴 제2 조 풀리 각각은 90°까지만 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 조 및 제2 조가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조는 벌어질 수 있지만, 제2 조는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조 및 제2 조가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(112) 및 풀리(122)를 배치하여, 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 와이어(301)와 풀리(111)를 결합시키는 체결 부재(323)가 도 8의 N 라인까지 회전할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 와이어(301)와 풀리(111)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(111)와 풀리(112)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(302)와 풀리(121)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(121)와 풀리(122)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, L 방향으로 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 풀리(112)에 의해, 풀리(111)에 감긴 제1 조 와이어의 두 가닥인 와이어(301) 및 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치된다. 동시에, 풀리(122)에 의해, 풀리(121)에 감긴 제2 조 와이어의 두 가닥인 와이어(302) 및 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 일 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(113) 및 풀리(114)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(123) 및 풀리(124)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(111)와 풀리(112)의 내접선상에 위치하며, 풀리(112)에 의해 풀리(111)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(121)와 풀리(122)의 내접선상에 위치하며, 풀리(122)에 의해 풀리(121)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 조(101) 및 조(102)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 풀리(121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(123)와 풀리(124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(123)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(124)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(125)와 풀리(126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(125)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(126)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(121)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(123) 및 풀리(124)가 배치된다. 여기서, 풀리(123) 및 풀리(124)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(123) 및 풀리(124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(125) 및 풀리(126)가 배치된다. 여기서, 풀리(125) 및 J15 풀리(123J25)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(123), 풀리(125), 풀리(124) 및 풀리(126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(306)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(121), 풀리(122), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121), 풀리(122), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(306)가 도 13의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(322) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 13의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(302)가 도 13의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 13의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 본 발명의 피치 운동에 대해 보다 상세히 설명한다.
한편, 와이어(301)는 도 7의 화살표 301 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(305)는 도 7의 화살표 305 쪽으로 당겨지면(즉 제1 조 와이어의 양 가닥이 모두 당겨지면), 도 43과 같이 와이어(301) 및 와이어(305)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(113)와 풀리(114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 풀리(111) 및 풀리(111)가 결합된 엔드 툴 허브(180)가 전체적으로 회전축(143)을 중심으로 반시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)이 아래쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제2 조(102) 및 이에 고정 결합된 와이어(302)와 와이어(306)는, 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(123)와 풀리(124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 302, 306의 반대방향으로 풀어지게 된다.
반대로, 와이어(302)는 도 7의 화살표 302 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(306)는 도 7의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 도 43과 같이 와이어(302) 및 와이어(306)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(123)와 풀리(124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 풀리(121) 및 풀리(121)가 결합된 엔드 툴 허브(180)가 전체적으로 회전축(143)을 중심으로 시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)이 위쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제1 조(101) 및 이에 고정 결합된 와이어(301)와 와이어(305)는, 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(113)와 풀리(114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 301, 305의 반대방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 발명의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)은 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(131)를 더 구비하고, 조작부(200)는 조작부 피치 풀리인 풀리(231) 및 풀리(232)를 더 구비하며, 동력 전달부(300)는 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)를 더 구비할 수 있다. 상세히, 엔드 툴(100)의 풀리(131)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 회전 가능하며, 엔드 툴 허브(180)와 일체로(또는 엔드 툴 허브(180)에 고정 결합되도록) 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴(100)의 풀리(131)와 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232)가 회전하면, 풀리(231) 및 풀리(232)의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(100)의 풀리(131)로 전달되어 풀리(131)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 피치 운동을 위한 동력 전달을 위해 엔드 툴(100)의 풀리(131), 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232), 동력 전달부(300)의 와이어(303) 및 와이어(304)를 구비하여, 조작부(200)의 피치 동작의 구동력이 보다 완벽하게 엔드 툴(100)에 전달되도록 함으로써, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 엔드 툴 조 피치 메인 풀리인 풀리(113), 풀리(114), 풀리(123) 및 풀리(124)의 직경과, 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(131)의 직경은 서로 동일할 수도 있고, 또는 서로 상이할 수도 있다. 이때, 엔드 툴 조 피치 메인 풀리의 직경 대 엔드 툴 피치 풀리의 직경의 비율은, 후술할 조작부(200)의 조작부 피치 풀리의 직경 대 조작부 피치 메인 풀리의 직경의 비율과 동일할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.
(스테이플 풀리 관련 구성요소)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 9는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이고, 도 10 및 도 11은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조를 나타내는 사시도이다. 도 12는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이고, 도 13은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 및 스테이플 링크를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 13 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 스테이플링 및 커팅을 위한 각 풀리들 및 링크들의 직선/회전 운동과 관련된 스테이플 풀리(161), 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(163), 풀리(164), 풀리(165) 및 풀리(166)를 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(161)는 엔드 툴 조 풀리인 풀리(111) 및 풀리(121)와 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 스테이플 풀리(161)가 풀리(111)와 풀리(121)의 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 스테이플 풀리(161)는 풀리(111) 또는 풀리(121)와 인접한 다양한 위치에 배치될 수 있을 것이다.
여기서, 본 발명은 스테이플 풀리(161), 풀리(111) 및 풀리(121)가 실질적으로 동일한 축을 중심으로 회전하도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 이와 같이 스테이플 풀리(161), 풀리(111) 및 풀리(121)가 동일한 축을 중심으로 회전하도록 형성됨으로써, 피치 운동/요 운동/액츄에이션 동작을 수행하는 동시에, 스테이플링 및 커팅 동작까지 가능해지는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 다만, 여기서 도면에는 스테이플 풀리(161), 풀리(111) 및 풀리(121)가 하나의 회전축(141)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 각각의 조 풀리가 서로 동심인 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 풀리인 풀리(111), 스테이플 풀리(161) 및 제2 조 풀리인 풀리(121)가 회전축(141)을 따라 차례로 적층 형성되는 구조라고 표현할 수도 있을 것이다. 또는 서로 마주보는 풀리(111)와 풀리(121) 사이에 스테이플 풀리(161)가 배치되는 구조라고 표현할 수도 있을 것이다. 여기서, 제1 조 풀리인 풀리(111), 스테이플 풀리(161) 및 제2 조 풀리인 풀리(121)는 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
스테이플 보조 풀리(162)는 스테이플 풀리(161)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 스테이플 보조 풀리(162)는 스테이플 풀리(161)와 풀리(163)/풀리(164)의 사이에 배치될 수 있다. 스테이플 보조 풀리(162)는 회전축(142)을 중심으로 풀리(112) 및 풀리(122)와 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서 도면에는 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(112) 및 풀리(122)가 하나의 회전축(142)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(112) 및 풀리(122) 각각이 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 스테이플 보조 풀리에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(163)와 풀리(164)는 스테이플 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(165)와 풀리(166)는 스테이플 피치 서브 풀리로서 기능할 수 있다.
이하에서는 스테이플 풀리(161)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(163)와 풀리(164)는 스테이플 피치 메인 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(163)에는 스테이플 와이어인 와이어(307)가 감기고, 풀리(164)에는 스테이플 와이어인 와이어(308)가 감긴다.
풀리(165)와 풀리(166)는 스테이플 피치 서브 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(165)에는 스테이플 와이어인 와이어(307)가 감기고, 풀리(166)에는 스테이플 와이어인 와이어(308)가 감긴다.
여기서, 스테이플 풀리(161) 및 스테이플 보조 풀리(162)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(163) 및 풀리(164)가 배치된다. 여기서, 풀리(163) 및 풀리(164)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(163) 및 풀리(164) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(165) 및 풀리(166)가 배치된다. 여기서, 풀리(165) 및 풀리(166)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(163), 풀리(165), 풀리(164) 및 풀리(166)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 회전축(141), 회전축(142), 회전축(143), 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 원위부(distal end)(104)로부터 근위부(proximal end)(105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 스테이플 풀리(161), 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(163)/풀리(164), 풀리(165)/풀리(166)가 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105)로 가면서 차례대로 배치될 수 있다.
스테이플 와이어인 와이어(307)는 풀리(165), 풀리(163), 스테이플 보조 풀리(162), 스테이플 풀리(161)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(도 62의 329 참조)에 의해 와이어(307)와 연결된 와이어(308)는 스테이플 풀리(161), 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(164), 풀리(166)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 스테이플 와이어인 와이어(307)와 와이어(308)는 풀리(165), 풀리(163), 스테이플 보조 풀리(162), 스테이플 풀리(161), 스테이플 보조 풀리(162), 풀리(164), 풀리(166)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(307)와 와이어(308)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(307)가 당겨지면, 와이어(307)가 결합된 체결 부재(도 62의 329 참조) 및 이와 결합된 스테이플 풀리(161)가 일 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(308)가 당겨지면, 와이어(308)가 결합된 체결 부재(도 62의 329 참조) 및 이와 결합된 스테이플 풀리(161)가 반대 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 스테이플 보조 풀리(162)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
스테이플 보조 풀리(162)는 스테이플 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)와 접촉하여 와이어(307) 및 와이어(308)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 스테이플 풀리(161)의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 스테이플 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 스테이플 풀리는 직각까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 보조 풀리인 스테이플 보조 풀리(162)를 추가로 구비함으로써, 양 방향으로 θ만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다. 이는 엔드 툴(100)의 두 조가 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 스테이플링 및 커팅 동작을 위해 스테이플 풀리(161)가 회전하여, 후술할 작업 부재(540)를 직선 운동시키는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 스테이플 보조 풀리(162)를 통해, 스테이플링 및 커팅 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 스테이플 풀리(161)의 일 측에 스테이플 보조 풀리(162)를 추가로 배치한다. 이와 같이 스테이플 보조 풀리(162)를 배치하여, 스테이플 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(307) 및 와이어(308)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 와이어(307) 및 와이어(308)와 스테이플 풀리(161)를 결합시키는 체결 부재(도 62의 329 참조)의 회전 각도를 증가시키는 것이다. 즉, 와이어(307) 및 와이어(308)와 스테이플 풀리(161)의 결합부인 체결 부재(도 62의 329 참조)는 스테이플 풀리(161)와 스테이플 보조 풀리(122)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다.
다시 말하면, 와이어(307) 및 와이어(308)는 스테이플 풀리(161)와 스테이플 보조 풀리(162)의 내접선상에 위치하며, 스테이플 보조 풀리(162)에 의해 스테이플 풀리(161)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 스테이플 풀리(161)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 스테이플링 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
(스테이플 구동 어셈블리)
이하에서는 스테이플 구동 어셈블리(150)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 13 등을 참조하면, 스테이플 구동 어셈블리(150)는 스테이플 풀리 어셈블리(160) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 스테이플 구동 어셈블리(150)는 후술할 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)와 연결되어, 스테이플 풀리(161)의 회전 운동을 왕복 이동 어셈블리(550)의 직선 운동으로 변환하는 것을 특징으로 한다. 후술할 본 발명의 다른 실시예들에서도 스테이플 구동 어셈블리는 스테이플 풀리 어셈블리와 스테이플 링크 어셈블리를 포함하는 개념으로 이해할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(160)는 하나 이상의 스테이플 풀리(161)를 포함할 수 있다. 스테이플 풀리 어셈블리(160)는 풀리(111) 및 풀리(121) 사이에, 풀리(111) 및 풀리(121)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(160)가 하나의 스테이플 풀리(161)를 포함하는 경우를 상정한다.
스테이플 풀리(161)에는 축 관통부(161a)가 형성될 수 있다. 축 관통부(161a)는 홀 형태로 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)이 축 관통부(161a)에 관통 삽입될 수 있다. 또한, 스테이플 풀리(161)에는 링크 결합부(161b)가 형성될 수 있다. 링크 결합부(161b)에는 후술할 스테이플 링크 어셈블리(170)가 결합될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 스테이플 풀리 어셈블리(160)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170)를 더 포함할 수 있다. 스테이플 링크 어셈블리(170)는 하나 이상의 링크 부재(171)를 포함할 수 있다. 스테이플 링크 어셈블리(170)는 스테이플 풀리 어셈블리(160)와, 후술할 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 링크 어셈블리(170)가 하나의 링크 부재(171)를 포함하고, 링크 부재(171)가 제1 링크(172) 및 제2 링크(173)를 포함하는 경우를 상정한다.
제1 링크(172)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 양 단부에 관통 홀이 형성될 수 있다. 제1 링크(172)의 일 단부의 관통 홀에는 스테이플 풀리(161)의 링크 결합부(161b)가 관통 삽입될 수 있다. 제1 링크(172)의 타 단부의 관통 홀에는 제2 링크(173)가 관통 삽입될 수 있다.
제2 링크(173)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 제1 링크(172)와 결합할 수 있다. 제2 링크(173)는 제1 돌출부(173a), 제2 돌출부(173b) 및 체결부(173c)를 포함할 수 있다.
상세히, 제2 링크(173)의 일 단부에는 제1 돌출부(173a)가 형성될 수 있다. 이 제1 돌출부(173a)가 제1 링크(172)의 관통 홀에 끼워져서 축결합 함으로써, 제2 링크(173)가 제1 링크(172)와 결합할 수 있다. 또한, 제1 돌출부(173a)는 후술할 제1 조(101)의 가이드 홈(101b)에 끼워질 수 있다.
한편, 제2 링크(173)의 중앙부 일 영역에는 제2 돌출부(173b)가 형성될 수 있다. 제2 돌출부(173b)는 후술할 제1 조(101)의 가이드 홈(101b)에 끼워질 수 있다.
이와 같이, 돌기 형상으로 형성되는 제2 링크(173)의 제1 돌출부(173a) 및 제2 돌출부(173b)가 홈 형상의 가이드 홈(101b)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(173a) 및 제2 돌출부(173b)가 가이드 홈(101b)을 따라 이동함으로써, 스테이플 링크 어셈블리(170)가 제1 조(101)(및 그 내부의 카트리지(500))에 대해 이동하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제2 링크(173)의 타 단부에는 체결부(173c)가 형성될 수 있다. 이 체결부(173c)는 후술할 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)의 체결부(551a)와 결합될 수 있다.
도 13과 같은 상태에서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 링크 부재(171)는 전체적으로 제1 조(101)의 원위부(도 14의 101f 참조) 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 스테이플 풀리(161)가 반시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 링크 부재(171)는 전체적으로 제1 조(101)의 근위부(도 14의 101g 참조) 방향으로 이동할 수 있다.
따라서, 스테이플 풀리 어셈블리(160)의 양방향 회전 운동이, 스테이플 링크 어셈블리(170)를 통해, 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)의 왕복 직선 운동을 일으킬 수 있는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(제1 조, 제2 조 및 액츄에이션 동작)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)의 제1 조(101)와 제2 조(102)의 결합 구조에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 14는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조를 나타내는 평면도이고, 도 15는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조를 나타내는 평면도이다. 도 16은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이고, 도 17은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이고, 도 18은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 19는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이고, 도 20은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 9 내지 도 20 등을 참조하면, 제1 조(101)는 카트리지 수용부(101a), 가이드 홈(101b), 유동 결합 홀(101c), 조 풀리 결합 홀(101d), 축 관통부(101e)를 포함한다.
제1 조(101)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부(101f) 측에는 카트리지(500)가 수용되고, 근위부(101g)에는 풀리(111)가 결합하여, 회전축(141)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다. 다시 말하면, 제1 조(101)는 전체적으로 속이 빈 상자에서 그 일면(상면)이 제거된 형태로 형성되어, 제1 조(101)의 내부에는 카트리지(500)를 수용할 수 있는 카트리지 수용부(101a)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 조(101)는 그 단면이 대략 'U'형태로 형성될 수 있다.
제1 조(101)에서 카트리지 수용부(101a)의 일 측, 예를 들어 근위부(101g) 측에는 후술할 스테이플 링크 어셈블리(170)의 이동을 가이드하는 가이드 홈(101b)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(101b)은 스테이플 링크 어셈블리(170)의 이동 경로를 따라 형성된 홈(groove) 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 돌기 형상으로 형성되는 제2 링크(173)의 제1 돌출부(173a) 및 제2 돌출부(173b)가 홈 형상의 가이드 홈(101b)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(173a) 및 제2 돌출부(173b)가 가이드 홈(101b)을 따라 이동함으로써, 스테이플 링크 어셈블리(170)가 제1 조(101)(및 그 내부의 카트리지(500))에 대해 이동하게 되는 것이다. 즉, 스테이플 링크 어셈블리(170)는 제1 조(101)의 가이드 홈(101b)을 따라 이동할 수 있다.
한편, 제1 조(101)의 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(101c), 조 풀리 결합 홀(101d), 축 관통부(101e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(101c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(101c)에는 후술할 풀리(111)의 축 결합부(111a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(101c)의 단반경은 축 결합부(111a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(101c)의 장반경은 축 결합부(111a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(111)의 축 결합부(111a)가 제1 조(101)의 유동 결합 홀(101c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(111a)가 유동 결합 홀(101c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(101d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(101d)에는 후술할 풀리(111)의 조 결합부(111b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(101d)의 반경은 조 결합부(111b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(111)의 조 결합부(111b)가 제1 조(101)의 조 풀리 결합 홀(101d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
축 관통부(101e)는 유동 결합 홀(101c) 및 조 풀리 결합 홀(101d)에 비해 상대적으로 제1 조(101)의 원위부(101f) 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(101e)는 홀 형태로 형성되며, 조 회전축인 회전축(145)이 축 관통부(101e)에 관통 삽입될 수 있다.
제2 조(102)는 앤빌(anvil)(102a), 유동 결합 홀(102c), 조 풀리 결합 홀(102d), 축 관통부(102e)를 포함한다.
제2 조(102)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부(102f) 측에는 앤빌(102a)이 형성되고, 근위부(102g)에는 풀리(112)가 결합하여, 회전축(141)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
상세히, 앤빌(102a)은 편평한 평면 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 후술할 스테이플(530)의 형상과 대응되는 형상들이 형성될 수 있다. 이와 같은 앤빌(102a)은 스테이플 동작에서 작업 부재(540)가 스테이플(530)을 밀어 올릴 때, 작업 부재(540)의 반대편을 받쳐주어서, 스테이플(530)이 절곡되도록 하는 받침대 역할을 수행할 수 있다.
한편, 제2 조(102)의 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(102c), 조 풀리 결합 홀(102d), 축 관통부(102e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(102c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(102c)에는 후술할 풀리(121)의 축 결합부(121a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(102c)의 단반경은 축 결합부(121a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(102c)의 장반경은 축 결합부(121a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(121)의 축 결합부(121a)가 제2 조(102)의 유동 결합 홀(102c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(121a)가 유동 결합 홀(102c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(102d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(102d)에는 후술할 풀리(121)의 조 결합부(121b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(102d)의 반경은 조 결합부(121b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(121)의 조 결합부(121b)가 제2 조(102)의 조 풀리 결합 홀(102d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 축 관통부(102e)는 유동 결합 홀(102c) 및 조 풀리 결합 홀(102d)에 비해 상대적으로 제2 조(102)의 원위부(102g) 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(102e)는 홀 형태로 형성되며, 조 회전축인 회전축(145)이 축 관통부(102e)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 조 풀리인 풀리(111)는 축 결합부(111a)와 조 결합부(111b)를 포함할 수 있다. 풀리(111)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(111a)와 조 결합부(111b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(111)의 축 결합부(111a)는 제1 조(101)의 유동 결합 홀(101c)에 끼워질 수 있고, 풀리(111)의 조 결합부(111b)는 제1 조(101)의 조 풀리 결합 홀(101d)에 끼워질 수 있다. 풀리(111)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 조 풀리인 풀리(121)도 축 결합부(121a) 및 조 결합부(121b)를 포함할 수 있다. 풀리(121)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(121a)와 조 결합부(121b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(112)의 축 결합부(112a)는 제2 조(102)의 유동 결합 홀(102c)에 끼워질 수 있고, 풀리(112)의 조 결합부(112b)는 제2 조(102)의 조 풀리 결합 홀(102d)에 끼워질 수 있다. 풀리(121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
위에서 설명한 각 구성요소 간의 결합 관계는 다음과 같다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)은 풀리(111)의 축 결합부(111a), 제1 조(101)의 유동 결합 홀(101c), 스테이플 풀리(161)의 축 관통부(161a), 제2 조(102)의 유동 결합 홀(102c), 풀리(121)의 축 결합부(121a)에 차례로 관통 삽입된다.
조 회전축인 회전축(145)은 제1 조(101)의 축 관통부(101e), 제2 조(102)의 축 관통부(102e)에 차례로 관통 삽입된다.
풀리(111)의 축 결합부(111a)는 제1 조(101)의 유동 결합 홀(101c)에 끼워지고, 풀리(111)의 조 결합부(111b)는 제1 조(101)의 조 풀리 결합 홀(101d)에 끼워진다.
이때, 제1 조(101)의 조 풀리 결합 홀(101d)과 풀리(111)의 조 결합부(111b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제1 조(101)의 유동 결합 홀(101c)와 풀리(111)의 축 결합부(111a)는 유동 결합된다.
풀리(121)의 축 결합부(121a)는 제2 조(102)의 유동 결합 홀(102c)에 끼워지고, 풀리(121)의 조 결합부(121b)는 제2 조(102)의 조 풀리 결합 홀(102d)에 끼워진다.
이때, 제2 조(101)의 조 풀리 결합 홀(102d)과 풀리(121)의 조 결합부(121b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제2 조(102)의 유동 결합 홀(102c)와 풀리(121)의 축 결합부(121a)는 유동 결합된다.
여기서, 풀리(111)와 풀리(121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로 회전한다. 제1 조(101)와 제2 조(102)는 조 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전한다. 즉, 풀리(111)와 제1 조(101)는 그 회전축이 서로 다르다. 마찬가지로, 풀리(121)와 제2 조(102)는 그 회전축이 서로 다르다.
즉, 제1 조(101)는 유동 결합 홀(101c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전한다. 마찬가지로, 제2 조(102)는 유동 결합 홀(102c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전한다.
상술한 각 구성요소 간의 결합 관계로 인한 그립력(grip force) 증폭에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 제1 조(101)와 제2 조(102)의 결합 구조가 X자 구조를 형성하여, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때(즉 제1 조(101)와 제2 조(102)가 close 될 때), 제1 조(101)와 제2 조(102)가 클로즈(close)되는 방향으로의 그립력(grip force)이 더욱 커지는 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상술한 바와 같이, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 개폐되는 동작에 있어서, 그 회전 중심이 되는 축은 두 개가 존재한다. 즉, 회전축(141)과 회전축(145)의 두 개의 축을 중심으로 제1 조(101)와 제2 조(102)가 개폐 동작을 수행한다. 이때 제1 조(101)와 제2 조(102)의 회전 중심은 회전축(145)이 되며, 풀리(111)와 풀리(121)의 회전 중심은 회전축(141)이 된다. 이때, 회전축(141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이 되고, 회전축(145)은 상대적으로 그 위치가 직선 이동하는 축이 된다. 다시 말하면, 회전축(141)의 위치가 고정된 상태에서, 풀리(111)과 풀리(121)가 회전하면, 제1 조(101)와 제2 조(102)의 회전축인 회전축(145)이 전후로 이동하면서 제1 조(101)와 제2 조(102)가 오픈(open)/클로즈(close)되는 것이다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 17의 r1은 풀리(121)의 조 결합부(121b)로부터 축 결합부(121a)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 축 결합부(121a)에 삽입된 회전축(141)으로부터 조 결합부(121b)까지의 거리도 r1으로 일정하다.
한편, 도 17의 r2는 제2 조(102)의 조 풀리 결합 홀(102d)로부터 축 관통부(102e) 까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 조 풀리 결합 홀(102d)에 삽입된 풀리(121)의 조 결합부(121b) 부터 축 관통부(102e)에 삽입된 회전축(145)까지의 거리도 r2로 일정하다.
즉, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지된다. 따라서, 풀리(111)와 풀리(121)가 각각 회전축(141)을 중심으로 도 16의 화살표 A1 및 도 17의 화살표 A2 방향으로 회전하여 클로즈(close) 동작을 수행하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 회전축(145)을 중심으로 회전하고, 이때 회전축(145) 자체도 도 16의 화살표 B1 및 도 17의 화살표 B2 만큼 직선 이동(즉, 전진/후진)을 하게 된다.
즉, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(141)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 클로즈(Close)되면, 조 회전축인 회전축(145)이 전진하는 방향(즉, 원위부 방향)으로 힘을 받고, 따라서 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 클로즈(Close)되는 방향으로의 그립력(Grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제2 조(102)가 조 회전축(145)을 중심으로 회전함에 있어서, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되므로, 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 회전하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 즉, 도 17 (a)와 같이 제2 조(102)가 오픈(open)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ1에 비해, 도 17 (b)와 같이 제2 조(102)가 클로즈(close)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ2가 더 커지게 된다.
따라서, 제2 조(102)가 오픈(open) 상태에서 클로즈(close) 상태로 회전하게 되면, r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 회전축(145)이 전진하는 방향으로 힘을 받게 된다.
이때, 회전축(141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이므로, 조 회전축(145)은 도 16의 화살표 B1 및 도 17의 화살표 B2 방향으로 전진하게 되고, 또한 제2 조(102)가 클로즈(close)되는 방향으로 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 상대적 위치가 고정된 축인 회전축(141)을 중심으로 풀리(111)와 풀리(121)가 회전하면, r1과 r2의 거리는 일정한 상태에서 r1과 r2 사이의 각도(θ)가 변화하게 된다. 그리고 이와 같이 각도(θ)가 변화하면, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 회전축(145)을 밀거나 당겨주게 되고, 따라서 회전축(145)이 전진 또는 후진을 하게 된다. 이때 제1 조(101)와 제2 조(102)가 클로즈(close)되는 방향으로 회전하면, 회전축(145)이 도 16의 화살표 B1 및 도 17의 화살표 B2 방향으로 전진하면서 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다. 반대로, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 오픈(open)되는 방향으로 회전하면, 회전축(145)이 도 16의 화살표 B1 및 도 17의 화살표 B2의 반대 방향으로 후진하게 되는 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 클로즈(close)될 때 그립력(grip force)이 더욱 강해지게 되어, 수술자가 적은 힘으로도 액츄에이션 동작을 강하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
(카트리지)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트(10)의 카트리지(500)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 21은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 제1 조와 카트리지를 나타내는 사시도이다. 도 22는 도 21의 카트리지를 나타내는 분해 사시도이고, 도 23은 도 21의 카트리지를 나타내는 결합 사시도이고, 도 24는 도 21의 카트리지를 나타내는 측면도이고, 도 25는 도 21의 카트리지를 나타내는 사시 단면도이고, 도 26은 도 21의 카트리지를 나타내는 측 단면도이다. 도 27 및 도 28은 도 21의 카트리지의 작업 부재를 나타내는 사시도이다. 도 29는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 관련 구조를 나타내는 측 단면도이고, 도 30 및 도 31은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 구조를 나타내는 사시 단면도이다. 도 32 내지 도 35는 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 나타내는 사시도이고, 도 36 및 도 37은 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 나타내는 평면도이다. 도 38은 도 30의 엔드 툴의 래칫 구동 동작을 전체적으로 나타내는 사시도이다. 도 39 및 도 40은 도 30의 엔드 툴의 스테이플 동작을 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 21 내지 도 40 등을 참조하면, 카트리지(500)는 제1 조(101)에 장착 및 분리 가능하도록 형성되며, 내부에 복수 개의 스테이플(530)과 블레이드(542)를 포함하여, 조직의 봉합 및 절단을 수행한다. 여기서, 카트리지(500)는 커버(510), 하우징(520), 스테이플(530), 인출 부재(535), 작업 부재(540), 왕복 이동 어셈블리(550)를 포함할 수 있다.
하우징(520)은 카트리지(500)의 외형을 이루며, 전체적으로 속이 빈 상자에서 그 일면(상면)이 제거된 형태로 형성되어, 그 내부에 왕복 이동 어셈블리(550), 작업 부재(540), 스테이플(530)을 수용하도록 형성될 수 있다. 여기서, 하우징(520)은 그 단면이 대략 'U'형태로 형성될 수 있다.
커버(510)는 하우징(520)의 상부를 덮도록 형성된다. 커버(510)에는 복수 개의 스테이플들(530)이 외부로 토출될 수 있는 스테이플 홀(511)들이 형성될 수 있다. 스테이플링 구동 전에는 하우징(520) 내부에 수용되어 있던 스테이플(530)이, 스테이플링 동작 시에 작업 부재(540)에 의해 밀려서 위로 올라와서, 커버(510)의 스테이플 홀(511)들을 통과하여 카트리지(500)의 외부로 인출되면서 스테이플링이 수행되는 것이다.
한편 커버(510)에는 그 길이 방향을 따라 슬릿(512)이 형성될 수 있다. 작업 부재(540)의 블레이드(542)가 슬릿(512)을 통해 카트리지(500)의 외부로 돌출될 수 있다. 이 슬릿(512)을 따라서 작업 부재(540)의 블레이드(542)가 지나가면서, 스테이플링이 완료된 조직을 절단할 수 있다.
하우징(520) 내부에는 복수 개의 스테이플(530)들이 배치될 수 있다. 후술할 작업 부재(540)가 일 방향으로 직선 운동함에 따라, 복수 개의 스테이플(530)들이 차례로 하우징(520)의 내부에서 외부로 밀려 올라오면서 봉합, 즉 스테이플링이 수행될 수 있다. 여기서, 스테이플(530)들의 재질은 티타늄, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다.
한편, 하우징(520)과 스테이플(530) 사이에는 인출 부재(535)가 더 배치될 수 있다. 다시 말하면, 인출 부재(535)의 상부에 스테이플(530)이 배치된다고 표현할 수도 있다. 이 경우에는 작업 부재(540)가 일 방향으로 직선 운동하면서 인출 부재(535)를 밀어 올리고, 이 인출 부재(535)가 스테이플(530)들을 밀어 올릴 수 있다.
이와 같이, 작업 부재(540)가 스테이플(530)들을 직접 밀어 올리는 경우와, 작업 부재(540)가 인출 부재(535)를 밀어 올려서 인출 부재(535)가 스테이플(530)들을 밀어 올리는 경우(즉, 작업 부재(540)가 스테이플(530)들을 간접적으로 밀어 올리는 경우)를 모두 포함하여, 작업 부재(540)가 스테이플(530)들을 밀어 올린다고 기술할 수 있다.
하우징(520) 내부의 아래쪽에는 왕복 이동 어셈블리(550)가 배치될 수 있다. 왕복 이동 어셈블리(550)는 하나 이상의 왕복 이동 부재(551)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 왕복 이동 부재(551)가 한 개 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 후술할 실시예들에서는 왕복 이동 부재(551)가 복수 개 구비될 수도 있다.
본 실시예에서, 왕복 이동 부재(551)는 랙(rack)일 수 있다. 왕복 이동 부재(551)는 요철부(551b)와 체결부(551a)를 포함할 수 있다. 상세히, 왕복 이동 부재(551)는 긴 바(bar) 형태로 형성될 수 있으며, 일면 상에 톱니 형상의 복수 개의 요철부(551b)들이 형성될 수 있다. 이 요철부(551b)는 후술할 작업 부재(540), 특히 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 왕복 이동 부재(551)는 래칫 부재(543)의 래칫(543a)들과 치합되는 형상의 복수 개의 요철부(551b)들을 포함할 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 왕복 이동 부재(551)는 랙(rack) 형태 이외에도, 스테이플 풀리(161)와 직간접적으로 연결되어 스테이플 풀리(161)의 회전 운동에 따라 직선 왕복 운동을 할 수 있는 다양한 형상의 부재로 구비될 수 있다. 예를 들어, 왕복 이동 부재(551)는 요철부가 존재하지 않는 클러치(clutch) 형태일 수도 있다.
여기서 왕복 이동 부재(551)는 카트리지(500)의 다른 구성요소들과 고정 결합되지 않으며, 카트리지(500)의 다른 구성요소들에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 하우징(520) 및 하우징(520)과 결합된 커버(510)에 대해서 왕복 이동 부재(551)가 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
한편, 왕복 이동 부재(551)에서 풀리(111)와 인접한 근위부(proximal end)(501) 쪽에는 체결부(551a)가 형성될 수 있으며, 이 체결부(551a)는 엔드 툴(100)의 스테이플 링크 어셈블리(170)와 체결되어 결합될 수 있다. 따라서 스테이플 링크 어셈블리(170)가 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행하면, 이와 체결된 왕복 이동 부재(551)도 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
하우징(520) 내부에는 작업 부재(540)가 배치될 수 있다. 작업 부재(540)는 왕복 이동 부재(551)와 접촉 가능하도록 형성되어, 왕복 이동 부재(551)의 왕복 직선 운동에 따라 일 방향으로 직선 운동하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 작업 부재(540)는 왕복 이동 부재(551)와 상호 작용하여, 연결부(400)의 연장 방향을 따라 이동하면서 스테이플링 및 커팅을 수행한다.
작업 부재(540)는 웻지(wedge)(541), 블레이드(blade)(542), 래칫(ratchet) 부재(543), 탄성 부재(544), 본체(545)를 포함할 수 있다.
본체(545)는 긴 사각기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 작업 부재(540)의 기저부를 이룬다.
웻지(541)는 본체(545)의 적어도 일 측에 형성되며, 소정의 경사면을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 웻지(541)는 연결부(400)의 연장 방향에 있어서, 일정 정도 경사지도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 카트리지(500)의 원위부(502) 측보다 근위부(501) 측의 높이가 더 높도록 형성될 수 있다. 도면에는 웻지(541)가 본체(545)의 좌우로 두 개씩 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 웻지(541)와 접촉하는 스테이플(530) 또는 인출 부재(535)의 형상에 따라 다양한 개수 및 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 웻지(541)는 인출 부재(535) 또는 복수 개의 스테이플들(530)과 차례로 접촉 가능하도록 형성되어, 스테이플(530)을 차례로 밀어 올리는 역할을 수행할 수 있다. 후술할 도 40 등에 도시된 바와 같이, 작업 부재(540)가 원위부(502) 측으로 이동하면서, 스테이플(530)을 차례로 밀어 올려서 카트리지(500)의 외부로 인출시키는 역할을 수행할 수 있다.
웻지(541)의 일 측, 보다 상세하게는 웻지(541)의 근위부(501) 측에는 블레이드(542)가 형성될 수 있다. 블레이드(542)의 일 영역에는, 날카롭게 형성되어 조직을 절단하는 엣지부(542a)가 형성된다. 이 엣지부(542a)의 적어도 일부가 제1 조(101) 및 카트리지(500)의 외부로 인출되면서 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이에 배치된 조직이 절단될 수 있다. 블레이드(542)의 엣지부(542a)는 항상 제1 조(101)의 외부로 인출되어 있을 수도 있다. 또는 블레이드(542)의 엣지부(542a)는 평상시에는 제1 조(101) 내부 또는 카트리지(500)의 내부에 수용되어 있다가, 작업 부재(540)가 길이 방향을 따라 이동할 때만, 제1 조(101)의 외부로 인출될 수도 있다.
래칫 부재(543)는 웻지(541)의 일 측, 보다 상세하게는 웻지(541)의 하부에 형성되며, 후술할 왕복 이동 부재(551)와 마주보도록 형성될 수 있다. 래칫 부재(543)는 바(bar) 형태로 형성될 수 있으며, 일면 상에 복수 개의 래칫(543a)들을 포함할 수 있다. 래칫 부재(543)에 의해서 작업 부재(540)는 왕복 이동 부재(551)에 대해 일 방향(즉, 원위부 방향)으로만 이동하게 된다. 래칫 부재(543)의 래칫(543a)는 상술한 왕복 이동 부재(551)의 요철부(551b)와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다.
탄성 부재(544)는 본체(545) 또는 웻지(541)의 어느 일 측에 형성되어, 래칫 부재(543)에 소정의 탄성력을 가해주는 역할을 수행한다. 일 예로, 탄성 부재(544)의 일 영역은 웻지(541) 또는 본체(545)와 연결되고, 탄성 부재(544)의 다른 영역은 래칫 부재(543)와 연결되어, 탄성 부재(544)가 웻지(541) 또는 본체(545)와 래칫 부재(543)를 연결할 수도 있다. 여기서, 탄성 부재(544)는 래칫 부재(543)가 왕복 이동 부재(551)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 탄성 부재(544)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 래칫 부재(543)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
여기서, 래칫 부재(543)의 래칫(543a)는, 제1 면(543a1)(상세하게는 원위부(502) 측 면)은 소정의 각도를 가지며 완만한 경사를 갖도록 형성되고, 제2 면(543a2)(상세하게는 근위부(501) 측 면)은 수직 내지는 수직에 가깝게 형성될 수 있다.
그리고, 래칫 부재(543)의 래칫(543a)와 맞물릴 수 있도록, 왕복 이동 부재(551)의 요철부(551b) 또한, 제1 면(551b1)(상세하게는 근위부(501) 측 면)은 소정의 각도를 가지며 완만한 경사를 갖도록 형성되고, 제2 면(551b2)(상세하게는 원위부(502) 측 면)은 수직 내지는 수직에 가깝게 형성될 수 있다.
왕복 이동 부재(551)와 래칫 부재(543)가 서로 체결된(또는 치합된 또는 밀착 접촉된) 상태에서, 래칫(543a)에서 경사진 제1 면(543a1)과, 요철부(551b)에서 경사진 제1 면(551b1)이 서로 마주보도록(즉, 맞닿도록) 배치될 수 있다. 또한, 래칫(543a)에서 수직인 제2 면(543a2)과, 요철부(551b)에서 수직인 제2 면(551b2)이 서로 마주보도록(즉, 맞닿도록) 배치될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 래칫(543a)와 요철부(551b)가 서로 체결된(또는 치합된) 상태에서, 일종의 래칫(ratchet)으로 작용하여, 어느 일 방향으로의 이동만이 가능할 수 있다.
일 예로, 왕복 이동 부재(551)가 고정된 상태라고 가정하면, 작업 부재(540)는 수직으로 형성된 제2 면(543a2)과 제2 면(551b2)이 서로 멀어지는 방향으로는 이동이 가능하지만, 제2 면(543a2)과 제2 면(551b2)이 접촉한 상태에서 서로 가까워지는 방향으로는 이동이 불가능하게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 왕복 이동 부재(551)와 래칫 부재(543)가 서로 체결된 (또는 치합된 또는 밀착 접촉된) 상태에서, 왕복 이동 부재(551)가 원위부(502) 방향으로 이동하면, 왕복 이동 부재(551)에 의해 래칫 부재(543)가 함께 원위부(502) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 왕복 이동 부재(551)의 수직인 제2 면(551b2)이 작업 부재(540)의 수직인 제2 면(543a2)을 밀어서, 왕복 이동 부재(551)에 의해 래칫 부재(543)가 함께 원위부(502) 방향으로 이동하게 된다.
반대로, 왕복 이동 부재(551)와 래칫 부재(543)가 서로 체결된(또는 치합된 또는 밀착 접촉된) 상태에서, 왕복 이동 부재(551)가 근위부(501) 방향으로 이동하면, 래칫 부재(543)는 고정된 상태에서 왕복 이동 부재(551)만 단독으로 근위부(501) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 작업 부재(540)가 고정된 상태에서, 왕복 이동 부재(551)의 경사진 제1 면(551b1)이 작업 부재(540)의 경사진 제1 면(543a1)을 따라서 이동하게 되어, 왕복 이동 부재(551)만 단독으로 근위부(501) 방향으로 이동하게 된다.
도 34 내지 도 37을 참조하면, 도 34 및 도 36과 같은 상태에서, 왕복 이동 부재(551)가 근위부(501) 방향으로 이동하면(도 35 및 도 37의 화살표 K1 방향), 왕복 이동 부재(551)의 경사진 제1 면(551b1)이 작업 부재(540)의 경사진 제1 면(543a1)을 따라서 이동하면서, 래칫 부재(543)가 전체적으로 도 35의 화살표 K2 방향으로 가압되면서 밀리게 된다. 그리고 이때, 탄성 부재(544)도 일정 정도 탄성 변형하게 된다.
이 상태에서, 왕복 이동 부재(551)가 근위부(501) 방향으로 더 이동하여 왕복 이동 부재(551)의 경사진 제1 면(551b1)이 작업 부재(540)의 경사진 제1 면(543a1)의 끝단을 넘어가게 되면, 왕복 이동 부재(551)의 요철부(551b)는 래칫 부재(543)의 다음 래칫(543a)와 만나게 된다. 이때, 탄성 부재(544)는 래칫 부재(543)가 왕복 이동 부재(551)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하고 있으므로, 왕복 이동 부재(551)와 래칫 부재(543)는 다시 전면이 밀착 접촉하는 상태가 된다.
결과적으로, 카트리지(500)는 제1 조(101)의 카트리지 수용부(101a)에 수용되며, 이때 카트리지(500)의 왕복 이동 부재(551)와 엔드 툴(100)의 스테이플 링크 어셈블리(170)가 결합된다. 따라서 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)의 회전 운동이 스테이플 링크 어셈블리(170)를 통해 왕복 이동 부재(551)의 직선 운동으로 변환된다.
이때, 왕복 이동 부재(551)의 체결부(551a)가 스테이플 링크 어셈블리(170)를 통해 스테이플 풀리(161)와 연결되어서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 왕복 이동 부재(551)가 전진과 후진을 반복할 수 있다. 그리고, 왕복 이동 부재(551)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)가 전진하고, 왕복 이동 부재(551)가 후진할 때는 왕복 이동 부재(551)만 후진하고 작업 부재(540)가 그 자리에 정지해 있을 수 있다. 이 과정을 반복하면서 작업 부재(540)가 앞으로 전진해 가면서 웻지(541)에 의해 스테이플(530)이 스테이플링 되는 동시에, 블레이드(542)가 스테이플 된 조직을 커팅할 수 있는 것이다.
이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
(스테이플링 및 커팅 동작)
도 38을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 구동 방법은 다음과 같다.
먼저, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)와 연결된 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)가 카트리지(500)의 원위부(502) 방향으로 이동한다.
그리고, 왕복 이동 어셈블리(550)가 카트리지(500)의 원위부(502) 방향으로 이동하면, 왕복 이동 어셈블리(550)와 접촉하고 있는 작업 부재(540)가 왕복 이동 어셈블리(550)와 함께 카트리지(500)의 원위부(502) 방향으로 이동한다.
그리고, 작업 부재(540)가 카트리지(500)의 원위부(502) 방향으로 이동하면서, 작업 부재(540)가 스테이플(530)을 카트리지(500) 외부로 토출시키는 동시에 작업 부재(540)의 블레이드(542)가 카트리지(500)의 원위부(502) 방향으로 이동한다.
한편, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)와 연결된 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)가 카트리지(500)의 근위부(501) 방향으로 이동하고, 이때 작업 부재(540)는 정지해 있다.
그리고, 이와 같은 단계가 반복적으로 수행되면서, 웻지(541)에 의한 스테이플링 동작 및 블레이드(542)에 의한 커팅 동작이 동시에 수행된다.
이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 38 (a)와 같은 상태에서, 도 38 (b)와 같이 스테이플 풀리(161)가 화살표 A1 방향(즉, 시계 방향)으로 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)와 체결된 왕복 이동 부재(551)는 화살표 B1 방향(즉, 원위부 방향)으로 이동한다. 이 상태에서는 탄성 부재(도 37의 544 참조)에 의해 왕복 이동 부재(551)와 작업 부재(540)가 밀착 접촉되어 있기 때문에, 왕복 이동 부재(551)가 화살표 B1 방향으로 이동하면, 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)도 화살표 B1 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 도 38 (c)와 같이 스테이플 풀리(161)가 화살표 A2 방향으로 더 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170), 왕복 이동 부재(551), 작업 부재(540)는 화살표 B2 방향으로 더 이동하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(161)가 회전을 멈추면, 도 38 (d)와 같이, 스테이플 링크 어셈블리(170), 왕복 이동 부재(551), 작업 부재(540)도 정지하게 된다.
이 상태에서, 도 38 (e)와 같이 스테이플 풀리(161)가 화살표 A3 방향(즉, 반시계 방향)으로 회전하기 시작하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170) 및 스테이플 링크 어셈블리(170)와 체결된 왕복 이동 부재(551)는 화살표 B3 방향(즉, 근위부 방향)으로 이동한다. 이 상태에서는 래칫 부재(543)와 왕복 이동 부재(551)의 체결 구조에 의해, 왕복 이동 부재(551)가 B3 방향으로 이동하더라도 작업 부재(540)의 전체적인 위치는 그대로 유지된 상태에서, 탄성 부재(544)가 탄성 변형 및 복원을 반복하면서 래칫 부재(543)만 왕복 이동 부재(551)와 일정 정도 이격 및 접촉을 반복한다. (도 35 및 도 37 참조) 즉, 왕복 이동 부재(551)가 화살표 B3 방향으로 이동하더라도, 작업 부재(540)는 X축 방향에서 보았을 때는 그 자리에 정지해 있게 된다.
도 38 (f)와 같이 스테이플 풀리(161)가 화살표 A4 방향으로 더 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170), 왕복 이동 부재(551)만이 화살표 B4 방향으로 더 이동하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(161)가 회전을 멈추면, 도 38 (a)와 같이, 스테이플 링크 어셈블리(170), 왕복 이동 부재(551), 작업 부재(540)도 정지하게 된다.
이와 같은 과정을 반복하면서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 왕복 이동 부재(551)는 전진과 후진을 반복하고, 작업 부재(540)는 전진과 멈춤을 반복하면서, 결과적으로 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하게 되는 것이다. 그리고, 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하면서, 웻지(541)에 의한 스테이플링 동작 및 블레이드(542)에 의한 커팅 동작이 동시에 수행된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 스테이플링 동작을 설명한다.
도 39는 도 30의 엔드 툴의 스테이플 동작을 구간 별로 나타내는 사시도이고, 도 40은 도 30의 엔드 툴의 스테이플 동작을 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 39 및 도 40을 참조하면, 도 39 (a)와 같은 상태에서, 작업 부재(540)가 화살표 도 39 (b)의 화살표 A1 방향으로 이동하면서, 작업 부재(540)의 웻지(541)가 인출 부재(535)를 밀어 올리고, 인출 부재(535)가 스테이플(530)의 아래쪽 일 측을 밀어 올린다. 그리고, 이에 의해 스테이플(530)이 제1 조(101) 및 카트리지(500)의 외부로 토출된다.
이 상태에서, 작업 부재(540)가 화살표 도 39 (c)의 화살표 A2 방향으로 더 이동하면, 토출된 스테이플(530)이 제2 조(102)의 앤빌(102a)과 접촉한 상태에서 작업 부재(540)에 의해 계속 밀어 올려져서, 스테이플(530)의 양 단부가 절곡되면서 스테이플링이 수행된다.
이와 같은 동작이 연속적으로 수행되면서, 도 40에 도시된 바와 같이, 복수 개의 스테이플(530)들 중 근위부(501) 측 스테이플(530)부터 원위부(502) 측 스테이플(530)까지 차례로 스테이플링이 수행되는 것이다.
(조작부)
도 41 및 도 42는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다. 도 43은 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 42를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 사용자가 파지할 수 있는 제1 손잡이(204)와, 엔드 툴(100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)와, 엔드 툴(100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)와, 엔드 툴(100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)를 포함한다. 여기서, 도 41 및 도 42에는 수술용 인스트루먼트(10)의 피치/요/액츄에이션 운동과 관련된 구성요소들만 도시되어 있는 것으로 이해할 수 있다.
또한, 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리 어셈블리(160)의 운동을 제어하여 스테이플링 및 커팅을 수행하는 스테이플 조작부(260)를 더 포함할 수 있다.
조작부(200)는 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(210), 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217) 및 풀리(218)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(220), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227) 및 풀리(228)를 포함할 수 있다. 또한, 조작부(200)는 피치 운동과 관련된 풀리(231), 풀리(232), 풀리(233), 풀리(234)를 포함할 수 있다. 또한, 연결부(400)의 절곡부(402)의 중간 중간에 배치되는 중개 풀리인 풀리(235)를 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 마주보고 있는 풀리들이 서로 평행하게 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각각의 풀리들이 조작부의 구성에 적합한 위치 및 크기로 다양하게 형성될 수 있다 할 것이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 조작부(200)는 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245) 및 회전축(246)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(241)은 조작부 제1 조 액츄에이션 회전축으로서 기능하고, 회전축(242)은 조작부 제2 조 액츄에이션 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(243)은 조작부 요 메인 회전축으로서 기능하고, 회전축(244)은 조작부 요 서브 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(245)은 조작부 피치 서브 회전축으로서 기능하고, 회전축(246)은 조작부 피치 메인 회전축으로서 기능할 수 있다.
회전축(241)/회전축(242), 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245), 회전축(246)은 조작부(200)의 원위부(distal end)(205)로부터 근위부(proximal end)(206) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
이러한 각각의 회전축들(241)(242)(243)(244)(245)(246)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(210)는 조작부 제1 조 액츄에이션 풀리로서 기능하고, 풀리(220)는 조작부 제2 조 액츄에이션 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 액츄에이션 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(211)와 풀리(212)는 조작부 제1 조 요 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(221)와 풀리(222)는 조작부 제2 조 요 메인 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 요 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(213)와 풀리(214)는 조작부 제1 조 요 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(223)와 풀리(224)는 조작부 제2 조 요 서브 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 요 서브 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(215)와 풀리(216)는 조작부 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(225)와 풀리(226)는 조작부 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(217)와 풀리(218)는 조작부 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(227)와 풀리(228)는 조작부 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(231)와 풀리(232)는 조작부 피치 와이어 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(233)와 풀리(234)는 조작부 피치 와이어 서브 풀리로서 기능한다.
상기 구성요소들을 각 운동(피치/요/액츄에이션)에 대한 조작부의 관점에서 분류하면 다음과 같다.
엔드 툴(100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)는 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217), 풀리(218), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227), 풀리(228), 풀리(231), 풀리(232), 풀리(234)를 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 회전축(245), 회전축(246)을 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 피치 프레임(208)을 더 포함할 수 있다.
엔드 툴(100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)는 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224)를 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 회전축(243), 회전축(244)을 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 요 프레임(207)을 더 포함할 수 있다.
엔드 툴(100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)는 풀리(210), 풀리(220), 회전축(241), 회전축(242)을 포함할 수 있다. 또한, 액츄에이션 조작부(203)는 제1 액츄에이션 조작부(251) 및 제2 액츄에이션 조작부(256)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 조작부(200)의 각 구성요소에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
제1 손잡이(204)는 사용자가 손으로 파지할 수 있도록 형성되며, 특히 사용자가 자신의 손바닥으로 제1 손잡이(204)를 감싸서 잡을 수 있도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1 손잡이(204) 상에는 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 형성되고, 요 조작부(202)의 일 측에는 피치 조작부(201)가 형성된다. 그리고, 피치 조작부(201)의 타 단부는 연결부(400)의 절곡부(402)에 연결된다.
액츄에이션 조작부(203)는 제1 액츄에이션 조작부(251)와 제2 액츄에이션 조작부(256)를 포함한다. 제1 액츄에이션 조작부(251)는 회전축(241), 풀리(210), 제1 액츄에이션 연장부(252), 제1 액츄에이션 기어(253)를 포함한다. 제2 액츄에이션 조작부(256)는 회전축(242), 풀리(220), 제2 액츄에이션 연장부(257), 제2 액츄에이션 기어(258)를 포함한다. 여기서, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)의 단부는 손고리 형상으로 형성되어, 제2 손잡이로써 동작할 수 있다.
여기서 액츄에이션 회전축인 회전축(241) 및 회전축(242)은 연결부(400)가 형성되어 있는 XY 평면과 소정의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전축(241) 및 회전축(242)은 Z축과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 이 상태에서 피치 조작부(201) 또는 요 조작부(202)가 회전할 경우, 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 상대적으로 변할 수 있다. 물론 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 인체 공학적(ergonomic) 설계에 의하여, 액츄에이션 조작부(203)를 파지하는 사용자의 손 구조에 적합하도록 회전축(241) 및 회전축(242)은 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
한편, 풀리(210), 제1 액츄에이션 연장부(252), 제1 액츄에이션 기어(253)는 서로 고정 결합되어, 회전축(241)을 중심으로 함께 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(210)는 하나의 풀리로 구성될 수도 있고, 서로 고정 결합된 두 개의 풀리로 구성될 수 있다.
마찬가지로, 풀리(220), 제2 액츄에이션 연장부(257), 제2 액츄에이션 기어(258)는 서로 고정 결합되어, 회전축(242)을 중심으로 함께 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(220)는 하나의 풀리로 구성될 수도 있고, 서로 고정 결합된 두 개의 풀리로 구성될 수 있다.
여기서, 제1 액츄에이션 기어(253)와 제2 액츄에이션 기어(258)는 서로 맞물리도록 형성되어, 어느 일 측이 회전하면 서로 반대 방향으로 함께 회전하도록 형성될 수 있다.
요 조작부(202)는 회전축(243)과, 조작부 제1 조 요 메인 풀리인 풀리(211) 및 풀리(212)와, 조작부 제2 조 요 메인 풀리인 풀리(221) 및 풀리(222)와, 요 프레임(yaw frame)(207)을 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 풀리(211) 및 풀리(212)의 일 측에 형성된 조작부 제1 조 요 서브 풀리인 풀리(213) 및 풀리(214)와, 풀리(221) 및 풀리(222)의 일 측에 형성된 조작부 제2 조 요 서브 풀리인 풀리(223) 및 풀리(224)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 풀리(213) 및 풀리(214)와 풀리(223) 및 풀리(224)는 후술할 피치 프레임(208)에 결합될 수 있다.
여기서, 도면에는 요 조작부(202)가 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)를 포함하고, 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 각각 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능한 두 개의 풀리를 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 서로 직경이 동일하거나 상이한 하나 이상의 풀리가 요 조작부(202)의 구성에 따라 구비될 수 있는 것이다.
상세히, 제1 손잡이(204) 상에서 액츄에이션 조작부(203)의 일 측에는 조작부 요 메인 회전축인 회전축(243)이 형성된다. 이때 제1 손잡이(204)는 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
여기서 회전축(243)은 연결부(400)가 형성되어 있는 XY 평면과 소정의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전축(243)은 Z축과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 이 상태에서 피치 조작부(201)가 회전할 경우, 상술한 바와 같이 회전축(243)의 좌표계는 상대적으로 변할 수 있다. 물론 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 인체 공학적(ergonomic) 설계에 의하여, 조작부(200)를 파지하는 사용자의 손 구조에 적합하도록 회전축(243)은 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
한편, 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 회전축(243)에 결합한다. 그리고, 풀리(211) 및 풀리(212)에는 제1 조 와이어인 와이어(301) 또는 와이어(305)가 감기고, 풀리(221) 및 풀리(222)에는 제2 조 와이어인 와이어(302) 또는 와이어(306)가 감길 수 있다. 이때 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 각각 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능한 두 개의 풀리로 구성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다.
요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 강체 연결하여, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 회전축(243)을 중심으로 일체로 요 회전할 수 있도록 한다.
피치 조작부(201)는 회전축(246)과, 조작부 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(217) 및 풀리(218)와, 조작부 제2 조 피치 메인 풀리인 풀리(227) 및 풀리(228)와, 피치 프레임(pitch frame)(208)을 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 회전축(245)과, 풀리(217) 및 풀리(218)의 일 측에 형성된 조작부 제1 조 피치 서브 풀리인 풀리(215) 및 풀리(216)와, 풀리(227) 및 풀리(228)의 일 측에 형성된 조작부 제2 조 피치 서브 풀리인 풀리(225) 및 풀리(226)를 더 포함할 수 있다. 피치 조작부(201)는 회전축(246)을 통해 연결부(400)의 절곡부(402)에 연결될 수 있다.
상세히, 피치 프레임(208)은 피치 조작부(201)의 베이스 프레임이 되며, 일 단부에 회전축(243)이 회전 가능하도록 결합된다. 즉, 요 프레임(207)은 피치 프레임(208)에 대해 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
상술한 바와 같이, 요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(243), 회전축(241), 회전축(242)을 연결하며, 또한 요 프레임(207)은 피치 프레임(208)과 축 결합하기 때문에, 피치 프레임(208)이 회전축(246)을 중심으로 피치 회전하면, 피치 프레임(208)과 연결된 요 프레임(207), 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)이 함께 피치 회전하게 된다. 즉, 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 회전하면 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 피치 조작부(201)와 함께 회전하는 것이다. 다시 말하면, 사용자가 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 피치 회전시키면 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202) 및 피치 조작부(201)가 함께 움직이게 된다.
풀리(217) 및 풀리(218)와, 풀리(227) 및 풀리(228)는 피치 프레임(208)의 회전축(246)을 중심으로 회전 가능하도록 회전축(246)에 결합한다.
여기서, 풀리(217) 및 풀리(218)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다. 마찬가지로, 풀리(227) 및 풀리(228)도 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다.
다음으로, 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)의 동작은 다음과 같다.
엔드 툴(100)에는 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(131)가 엔드 툴 허브(180)에 고정 결합되어 형성되고, 조작부(200)에는 조작부 피치 풀리인 풀리(231) 및 풀리(232)가 피치 프레임(208)에 고정 결합되어 형성된다. 그리고, 이 풀리들은 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)로 서로 연결되어, 조작부(200)의 피치 조작에 따라 엔드 툴(100)의 피치 동작이 보다 용이하게 수행되게 할 수 있다. 여기서, 와이어(303)는 풀리(231) 및 풀리(233)를 거쳐 피치 프레임(208)에 고정 결합되고, 와이어(304)는 풀리(232) 및 풀리(234)를 거쳐 피치 프레임(208)에 고정 결합된다. 즉, 조작부(200)의 피치 회전에 의해 피치 프레임(208)과 풀리(231) 및 풀리(232)가 회전축(246)을 중심으로 함께 회전하게 되고, 결과적으로 와이어(303) 및 와이어(304)도 이동하게 되어, 조 와이어인 와이어(301), 와이어(302), 와이어(305) 및 와이어(306)에 의한 엔드 툴의 피치 동작과는 별도로, 추가의 피치 회전의 동력을 전달할 수 있다.
제1 손잡이(204)와 피치 조작부(201), 요 조작부(202), 액츄에이션 조작부(203) 각각의 연결 관계를 정리하면 다음과 같다. 제1 손잡이(204) 상에는 회전축(241) 및 회전축(242)과, 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245), 회전축(246)이 형성될 수 있다. 이때, 회전축(241) 및 회전축(242)은 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되므로, 제1 손잡이(204)와 액츄에이션 조작부(203)는 직접 연결되어 있을 수 있다. 한편, 회전축(243)은 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되므로, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)는 직접 연결되어 있을 수 있다. 반면, 피치 조작부(201)는 요 조작부(202)의 일 측에 요 조작부(202)와 연결되도록 형성되기 때문에, 피치 조작부(201)는 제1 손잡이(204)와 바로 연결되지는 않고, 피치 조작부(201)와 제1 손잡이(204)는 요 조작부(202)를 통해서 간접적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
계속해서 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)에서, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 동일하거나 또는 평행한 축(X축) 상에 형성될 수 있다. 즉, 연결부(400)의 절곡부(402)의 일 단부에는 피치 조작부(201)의 회전축(246)이 형성되고, 연결부(400)의 타 단부에는 엔드 툴(end tool)(100)이 형성되는 것이다.
그리고, 연결부(400)의 중간중간, 특히 절곡부(402) 부분에는 와이어들의 경로를 변경 또는 가이드해주는 하나 이상의 중개 풀리(235)들이 배치될 수 있다. 이와 같은 중개 풀리(235)들에 와이어들의 적어도 일부가 감기도록 형성되어 와이어들의 경로를 가이드해줌으로써, 절곡부(402)의 절곡된 형상을 따라 와이어가 배치될 수 있는 것이다.
여기서, 도면에는 연결부(400)는 절곡부(402)를 구비하여 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 연결부(400)가 필요에 따라 직선으로 형성되거나, 또는 1회 이상 절곡되어 형성될 수도 있으며, 이와 같은 경우에도 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)은 실질적으로 동일 또는 평행한 축 상에 형성되는 것이라고 말할 수 있을 것이다. 또한, 도 3에는 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 X축과 평행한 축 상에 각각 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 서로 상이한 축 상에 형성될 수도 있을 것이다.
스테이플 조작부(260)는 스테이플 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)에 의해 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)와 연결되어, 스테이플 풀리(161)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 교대로 회전시키는 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 도면에는 도시되지 않았지만, 스테이플 조작부(260)는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 즉, 사용자가 버튼 형태로 형성된 스테이플 조작부(260)를 누르고 있는 동안 모터(미도시)가 구동하여, 조작부 스테이플 풀리(도 47의 269 참조)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 교대로 회전시킬 수 있다. 그리고, 이에 의해 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 교대로 회전할 수 있다.
(액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작)
본 실시예에서의 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 액츄에이션 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 액츄에이션 연장부(252)에 형성된 손고리에 검지 손가락을 끼우고, 제2 액츄에이션 연장부(257)에 형성된 손고리에 엄지 손가락을 끼운 상태에서 어느 한 손가락 또는 양 손가락을 모두 이용하여 액츄에이션 연장부(252)(257)를 회전시키면, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 고정 결합된 풀리(210) 및 제1 액츄에이션 기어(253)는 회전축(241)을 중심으로 회전하고, 제2 액츄에이션 연장부(257)와 고정 결합된 풀리(220) 및 제2 액츄에이션 기어(258)가 회전축(242)을 중심으로 회전한다. 이때 풀리(210)와 풀리(220)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되며, 따라서 풀리(210)에 일 단부가 고정 결합되어 감긴 와이어(301) 및 와이어(305)와, 풀리(220)에 일 단부가 고정 결합되어 감긴 와이어(302) 및 와이어(306) 역시 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 두 개의 조(jaw)(103)가 액츄에이션 동작을 수행한다.
여기서 액츄에이션 동작이란 상술한 바와 같이, 두 개의 조(jaw)(101)(102)가 서로 반대 방향으로 회전하면서, 조(jaw)(101)(102)를 벌리거나 닫는 동작을 의미한다. 즉, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 가까워지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(101)는 반시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(102)는 시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(100)이 닫힌다. 반대로, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(121)는 시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(122)는 반시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(100)이 열리게 된다.
본 실시예에서는 상술한 액츄에이션 조작을 위해 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)를 구비하여 제2 손잡이를 구성하였으며, 두 개의 손가락을 파지하여 조작할 수 있도록 하였다. 그러나, 엔드 툴(100)의 두 개의 조를 서로 열고 닫는 액츄에이션 조작을 위한 액츄에이션 조작부(203)의 구성은, 상술한 바와 다르게 하나의 액츄에이션 회전부로 두 개의 액츄에이션 풀리(풀리(210), 풀리(220))가 서로 반대로 동작하도록 하는 구성 등의 다른 변형예도 충분히 가능할 것이다.
다음으로 요 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 회전축(243)을 중심으로 제1 손잡이(204)를 회전시키면, 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 회전축(243)을 중심으로 요 회전을 하게 된다. 즉, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 제1 액츄에이션 조작부(251)의 풀리(210)가 회전축(243)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(211) 및 풀리(212)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 이동하게 된다. 마찬가지로, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 제2 액츄에이션 조작부(256)의 풀리(220)가 회전축(243)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 이동하게 된다. 이때, 제1 조(101)에 연결된 와이어(301) 및 와이어(305)와, 제2 조(102)에 연결된 와이어(302) 및 와이어(306)는, 요 회전시에 제1 조(101)와 제2 조(102)가 같은 방향으로 회전하도록 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 두 개의 조(jaw)(103)가 같은 방향으로 회전하는 요 동작을 수행한다.
이때 요 프레임(207)이 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 연결하기 때문에, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)는 회전축(243)을 중심으로 함께 회전하게 된다.
다음으로 피치 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 회전축(246)을 중심으로 제1 손잡이(204)를 회전시키면, 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202) 및 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 피치 회전을 하게 된다. 즉, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 제1 액츄에이션 조작부(251)의 풀리(210)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(217) 및 풀리(218)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 이동하게 된다. 마찬가지로, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 제2 액츄에이션 조작부(256)의 풀리(220)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(227) 및 풀리(228)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 이동하게 된다. 이때, 도 5를 통해 설명한 것처럼, 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)가 서로 같은 방향으로 이동하고, 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)가 서로 같은 방향으로 이동하여, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 피치 회전을 할 수 있도록, 조 와이어인 와이어(301), 와이어(305), 와이어(302) 및 와이어(306)가 각각 조작부 피치 메인 풀리인 풀리(217), 풀리(218), 풀리(227) 및 풀리(228)에 감기게 된다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 두 개의 조(jaw)(103)가 피치 동작을 수행한다.
이때 피치 프레임(208)은 요 프레임(207)과 연결되고, 요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 연결하기 때문에, 피치 프레임(208)이 회전축(246)을 중심으로 회전하면 피치 프레임(208)과 연결된 요 프레임(207), 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)이 함께 회전하게 된다. 즉, 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 회전하면 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 피치 조작부(201)와 함께 회전하는 것이다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 각 관절 지점(액츄에이션 관절, 요 관절, 피치 관절)에 풀리가 형성되며, 이 풀리에는 와이어(제1 조 와이어 또는 제2 조 와이어)가 감겨 있고, 조작부의 회전 조작(액츄에이션 회전, 요 회전, 피치 회전)이 각 와이어의 이동을 일으켜, 결과적으로 엔드 툴(100)의 원하는 동작을 유도하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 각 풀리들의 일 측에는 보조 풀리들이 형성될 수 있으며, 이들 보조 풀리에 의하여 하나의 풀리에 와이어가 여러 번 감기지 않을 수 있게 된다.
도 43은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다. 도 43에서는 관절 동작과 관계없이 와이어의 경로를 변경하기 위한 중개 풀리들은 생략되었다.
도 43을 참조하면, 조작부(200)는 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(210), 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217) 및 풀리(218)를 포함할 수 있다.
또한, 조작부(200)는 제2 조(jaw)(122)의 회전 운동과 관련된 풀리(220), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227) 및 풀리(228)를 포함할 수 있다. (조작부(200)에서의 각 풀리들의 배치 및 구성은 엔드 툴(100)에서의 각 풀리들의 배치 및 구성과 원리적으로 동일하므로, 도면상에서의 도면 부호의 구체적인 표기는 일부 생략하도록 한다.)
풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 동일한 축인 회전축(243)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때, 풀리(211) 및 풀리(212)와 각각 풀리(221) 및 풀리(222)는 서로 마주 보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두개의 풀리로 형성될 수 있다.
풀리(213) 및 풀리(214)와 풀리(223) 및 풀리(224)는 동일한 축인 회전축(244)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때, 풀리(213) 및 풀리(214)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두 개의 풀리로 형성될 수 있으며, 이때 두 개의 풀리는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 풀리(223) 및 풀리(224)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두 개의 풀리로 형성될 수 있으며, 이때 두 개의 풀리는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
풀리(215) 및 풀리(216)와 풀리(225) 및 풀리(226)는 동일한 축인 회전축(245)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때 풀리(215) 및 풀리(216)는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 풀리(225) 및 풀리(226)는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
풀리(217) 및 풀리(218)와 풀리(227) 및 풀리(228)는 동일한 축인 회전축(246)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
와이어(301)는 조작부(200)의 풀리(217), 풀리(215), 풀리(213), 풀리(211)를 차례로 지나서 풀리(210)에 감긴 후에, 체결 부재(324)에 의해 풀리(210)에 결합된다. 한편, 와이어(305)는 조작부(200)의 풀리(218), 풀리(216), 풀리(214), 풀리(212)를 차례로 지나서 체결 부재(324)에 의해 풀리(210)에 결합된다. 따라서 풀리(210)가 회전하면 이에 따라 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(210)에 감기거나 풀리면서 제1 조(101)가 회전하게 된다.
와이어(306)는 조작부(200)의 풀리(227), 풀리(225), 풀리(223), 풀리(221)를 차례로 지나서 풀리(220)에 감긴 후에, 체결 부재(327)에 의해 풀리(220)에 결합된다. 한편, 와이어(302)는 조작부(200)의 풀리(228), 풀리(226), 풀리(224), 풀리(222)를 차례로 지나서 체결 부재(327)에 의해 풀리(220)에 결합된다. 따라서 풀리(220)가 회전하면 이에 따라 와이어(302) 및 와이어(306)가 풀리(220)에 감기거나 풀리면서 제2 조(102)가 회전하게 된다.
(풀리 및 와이어 개념도)
도 45, 도 46은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 45는 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 46은 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 44는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 44에서는 스테이플링 및 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
먼저 액츄에이션 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 46을 참조하면, 제1 액츄에이션 연장부(252)가 회전축(241)을 중심으로 화살표 OPA1 방향으로 회전하면, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 연결된 풀리(210)가 회전하고, 풀리(210)에 감겨 있는 와이어(301)와 와이어(305)는 각각 W1a, W1b 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPA1 방향으로 회전하게 된다.
도 45를 참조하면, 제2 액츄에이션 연장부(257)가 회전축(242)을 중심으로 화살표 OPA2 방향으로 회전하면, 제2 액츄에이션 연장부(257)와 연결된 풀리(220)가 회전하고, 풀리(220)에 감겨 있는 와이어(302)와 와이어(306)의 양 가닥은 각각 W2a, W2b 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제2 조(102)가 화살표 EPA2 방향으로 회전하게 된다. 따라서 사용자가 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)를 서로 가까워지는 방향으로 조작하면, 엔드 툴의 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 서로 가까워지는 동작이 수행된다.
다음으로 요 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
먼저 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 요 프레임(도 30의 207 참조)에 의해 연결되어 있으므로, 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 일체로 함께 회전하게 된다.
도 46을 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(243)을 중심으로 화살표 OPY1 방향으로 회전하면, 풀리(210)와 풀리(211) 및 풀리(212)와 여기에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 전체적으로 회전축(243)을 중심으로 회전하여, 결과적으로 풀리(211) 및 풀리(212)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)는 각각 W1a, W1b 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPY1 방향으로 회전하게 된다.
도 45를 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(243)을 중심으로 화살표 OPY2 방향으로 회전하면, 풀리(220)와 풀리(221) 및 풀리(222)와 여기에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 전체적으로 회전축(243)을 중심으로 회전하여, 결과적으로 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 W1a의 반대쪽 및 W1b의 반대쪽으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPY2 방향으로 회전하게 된다.
도 47, 도 48 및 도 49는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 스테이플링 및 커팅 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 여기서, 도 47 내지 도 49는 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어들을 주로 나타낸 도면이다.
여기서, 도 47에서 도 48은 두 개의 조를 닫는 액츄에이션 동작 과정을 나타내고, 도 48에서 도 49는 두 개의 조 사이에 개재된 조직을 스테이플링 및 커팅하는 동작 과정을 나타낸다.
먼저 액츄에이션 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 47 및 도 48을 참조하면, 제1 액츄에이션 조작부(251)의 제1 액츄에이션 연장부(252)가 회전축(241)을 중심으로 화살표 OPA1 방향으로 회전하면, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 연결된 풀리(210)가 회전하고, 풀리(210)에 감겨 있는 와이어(도 43의 301 참조)과 와이어(도 43의 305 참조)가 각각 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPA1 방향으로 회전하게 된다.
이때, 스테이플 조작부(260)의 조작부 스테이플 풀리(269)는 제1 액츄에이션 조작부(251)와 함께 회전축(241)을 중심으로 회전 가능하도록 형성되어 있다. 따라서 제1 액츄에이션 연장부(252)가 회전축(241)을 중심으로 회전하면, 스테이플 조작부(260) 또한 제1 액츄에이션 조작부(251)와 함께 회전축(241)을 중심으로 회전하게 된다.
결과적으로 액츄에이션 동작 시, 엔드 툴(100)에서 풀리(111)가 회전하면 스테이플 풀리(161)도 풀리(111)와 함께 회전하게 된다.
다음으로 스테이플링 및 커팅 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 48 및 도 49를 참조하면, 스테이플 조작부(260)를 조작부 커팅 회전축인 회전축(247)을 중심으로 화살표 OPC1 방향으로 회전시키면, 조작부 스테이플 풀리(269)와 여기에 감겨 있는 스테이플 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)가 회전축(247)을 중심으로 회전하여, 결과적으로 조작부 스테이플 풀리(269)에 감겨 있는 와이어(307) 및 와이어(308)가 각각 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 화살표 EPC1 방향으로 회전하게 된다.
한편, 스테이플 조작부(260)가 회전하면 조작부 스테이플 풀리(269)는 회전축(247)을 중심으로 회전하며, 이때 스테이플 조작부(260)의 회전은 제1 액츄에이션 조작부(251)에 영향을 미치지 않는다.
결과적으로 조작부 스테이플 풀리(269)가 회전하면, 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 제1 조(101)와 무관하게 홀로 회전하게 된다. 그리고, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교대로 회전하면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(170) 및 이와 연결된 카트리지(500)의 왕복 이동 어셈블리(550)가 왕복 직선 운동을 하게 되고, 이에 의해 카트리지(500)의 작업 부재(540)가 원위부(502) 방향으로 이동하면서, 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되는 것이다.
여기서, 도면에는 스테이플 조작부(260)가 바(bar) 형태로 형성되어, 사용자가 수동으로 스테이플 조작부(260)를 회전시키는 것처럼 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 상술한 바와 같이 스테이플 조작부(260)는 모터(미도시)를 포함할 수 있고, 사용자가 버튼 형태로 형성된 스테이플 조작부(260)를 누르고 있는 동안 모터(미도시)가 구동하여, 조작부 스테이플 풀리(269)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 교대로 회전시킬 수 있다. 그리고, 이에 의해 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 교대로 회전할 수 있다.
도 51, 도 52, 도 53은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 51은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 52는 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 도 53은 스테이플 풀리와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 도 9 등에 도시된 바와 같이, 피치 동작과 관련된 풀리는 각각 2개이며, 각 와이어의 양 가닥이 같은 경로로 감겨져 있어서, 도 51 및 53에서는 이를 하나의 선으로 표현하였다. 그리고, 도 50은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 50에서는 스테이플링 및 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
도 51을 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 화살표 OPP1 방향으로 회전하면, 풀리(210), 풀리(215), 풀리(217) 등과 여기에 감겨 있는 와이어(301) 등이 전체적으로 회전축(246)을 중심으로 회전한다. 이 때, 도 51과 같이 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)는 풀리(217) 및 풀리(218)의 위쪽에 감겨 있기 때문에 화살표 W1 쪽으로 이동하게 된다. 결과적으로 도 5를 통해 설명한 것처럼, 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPP1 방향으로 회전하게 된다.
도 52를 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 화살표 OPP2 방향으로 회전하면, 풀리(220), 풀리(225), 풀리(227) 등과 여기에 감겨 있는 와이어(302) 등이 전체적으로 회전축(246)을 중심으로 회전한다. 이때, 도 52와 같이 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)는 풀리(227) 및 풀리(228)의 아래쪽에 감겨 있기 때문에 화살표 W2 쪽으로 이동하게 된다. 결과적으로 도 5를 통해 설명한 것처럼, 엔드 툴(100)의 제2 조(102)가 화살표 EPP2 방향으로 회전하게 된다.
도 53을 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 화살표 OPC1 방향으로 회전하면, 조작부 스테이플 풀리(269), 풀리(265), 풀리(267) 등과 여기에 감겨 있는 와이어(307) 및 와이어(308) 등이 전체적으로 회전축(246)을 중심으로 회전한다. 이때, 스테이플 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)는 풀리(267) 및 풀리(268)의 아래쪽에 감겨 있기 때문에 화살표 W3 쪽으로 이동하게 된다. 결과적으로 도 5를 통해 설명한 것처럼, 엔드 툴(100)의 스테이플 풀리(161)가 화살표 EPC1 방향으로 회전하게 된다.
결과적으로 피치 동작 시, 엔드 툴(100)에서 풀리(111)가 회전축(143)을 중심으로 회전하면 스테이플 풀리(161)도 풀리(111)와 함께 회전축(143)을 중심으로 회전하게 된다.
따라서, 액츄에이션 조작, 요 조작, 피치 조작은 서로에 독립적으로 조작이 가능하다.
도 1을 통해 설명한 것처럼, 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202), 피치 조작부(201)는 자신의 회전축이 각 조작부의 뒤쪽에 위치함으로써, 엔드 툴의 관절 구성과 동일하게 구성되어, 사용자가 직관적으로 일치하는 조작을 수행하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(10)는 각 관절 지점(액츄에이션 관절, 요 관절, 피치 관절)에 풀리가 형성되며, 이 풀리를 와이어(제1 조 와이어 또는 제2 조 와이어)가 감도록 형성되어 있고, 조작부의 회전 조작(액츄에이션 회전, 요 회전, 피치 회전)이 각 와이어의 이동을 일으켜, 결과적으로 엔드 툴(100)의 원하는 동작을 유도하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 각 풀리들의 일 측에는 보조 풀리들이 형성될 수 있으며, 이들 보조 풀리에 의하여 하나의 풀리에 와이어가 여러 번 감기지 않을 수 있게 되어, 풀리에 감기는 와이어가 서로 접촉하지 않으며, 풀리에 감겨 들어 가는 와이어와 감겨 나오는 와이어의 경로도 안전하게 형성되어, 와이어의 동력전달의 안전성 및 효율 등을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)는 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되어 있다. 따라서, 제1 손잡이(204)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203) 역시 제1 손잡이(204)와 함께 회전하게 된다. 이로 인해, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 고정된 것이 아니라, 제1 손잡이(204)의 회전에 따라 상대적으로 계속 변화하게 된다. 즉, 도 2 등에는 요 조작부(202) 및 액츄에이션 조작부(203)는 Z축과 평행한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 제1 손잡이(204)가 회전하게 되면, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 Z축과 평행하지 않게 된다. 즉, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계가 제1 손잡이(204)의 회전에 따라 변화된 것이다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 별도의 설명이 없는 이상, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 도 2와 같이 제1 손잡이(204)가 연결부(400)에 대해서 수직으로 위치한 상태를 기준으로 하여 설명하였다.
(스테이플링 및 커팅 동작과 다른 동작 간의 상관 관계)
이하에서는 스테이플링 및 커팅 동작과 다른 동작(피치, 요 및 액츄에이션 동작) 간의 상관 관계에 대해 설명한다.
먼저, 엔드 툴(100)의 피치 동작 시에는 스테이플 풀리(161)도 피치 동작을 수행한다. 즉, 풀리(111)와 풀리(121)가 회전축(143)을 중심으로 같은 방향으로 회전하는 피치 운동을 수행할 경우, 스테이플 풀리(161)도 풀리(111) 및 풀리(121)와 함께 같은 방향으로 회전하여야 한다. 만약, 풀리(111)와 풀리(121)가 회전축(143)을 중심으로 회전할 때 스테이플 풀리(161)가 이와 함께 회전하지 않으면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 카트리지(500)가 제1 조(101)에 대해 상대적으로 이동하여 제1 조(101)로부터 분리될 위험이 있다. 또한, 풀리(111)와 동기화되지 않은 스테이플 풀리(161)의 회전은 왕복 이동 부재(551)의 의도하지 않은 전진을 야기할 수 있으며, 이는 결과적으로 의도치 않은 스테이플링 동작을 일으킬 수 있다.
다음으로, 엔드 툴(100)의 요 동작 시에는 스테이플 풀리(161)도 요 동작을 수행한다. 즉, 풀리(111)와 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하는 요 운동을 수행할 경우, 스테이플 풀리(161)도 풀리(111) 및 풀리(121)와 함께 같은 방향으로 회전하여야 한다. 만약, 풀리(111)와 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 회전할 때 스테이플 풀리(161)가 이와 함께 회전하지 않으면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 카트리지(500)가 제1 조(101)에 대해 상대적으로 이동하여 제1 조(101)로부터 분리될 위험이 있다. 또한, 풀리(111)와 동기화되지 않은 스테이플 풀리(161)의 회전은 왕복 이동 부재(551)의 의도하지 않은 전진을 야기할 수 있으며, 이는 결과적으로 의도치 않은 스테이플링 동작을 일으킬 수 있다.
다음으로, 엔드 툴(100)의 액츄에이션 동작 시에는 스테이플 풀리(161)는 풀리(111)와 함께 회전한다. 즉, 풀리(111)와 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 반대 방향으로 회전하는 액츄에이션 운동을 수행할 경우, 스테이플 풀리(161)는 풀리(111)와 함께 같은 방향으로 회전하여야 한다. 만약, 풀리(111)가 회전축(143)을 중심으로 회전할 때 스테이플 풀리(161)가 이와 함께 회전하지 않으면, 스테이플 풀리(161)와 연결된 카트리지(500)가 제1 조(101)에 대해 상대적으로 이동하여 제1 조(101)로부터 분리될 위험이 있다. 또한, 풀리(111)와 동기화되지 않은 스테이플 풀리(161)의 회전은 왕복 이동 부재(551)의 의도하지 않은 전진을 야기할 수 있으며, 이는 결과적으로 의도치 않은 스테이플링 동작을 일으킬 수 있다.
한편, 엔드 툴(100)의 스테이플링 및 커팅 동작 시에는 풀리(111)와 풀리(121)는 회전을 하지 않는다. 즉, 스테이플 풀리(161)가 회전축(141)을 중심으로 회전하면서 링크 부재(171) 및 이와 연결된 카트리지(500)의 왕복 이동 부재(551)가 직선 왕복 운동할 때, 풀리(111)와 풀리(121)는 회전을 하지 않아야 한다. 그렇지 않으면 스테이플링 및 커팅 동작 중에 제1 조(101) 또는 제2 조(102)가 회전을 하게 되어, 스테이플링 및 커팅 동작이 정상적으로 수행될 수 없기 때문이다.
결과적으로 제1 조 풀리인 풀리(111)가 회전하면, 제1 조(101) 내부에 수용된 스테이플 풀리(161)도 풀리(111)와 함께 회전하여야 한다. 반면, 스테이플링 및 커팅을 위해 스테이플 풀리(161)가 회전하면, 풀리(111)와 풀리(121)는 회전을 하지 않고 그 위치를 유지하도록 형성되어야 한다. 이와 같은 스테이플링 및 커팅 동작과 다른 동작(요 동작 및 액츄에이션 동작) 간의 상관 관계에 대해서는 앞에서 상술한 바와 같다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 풀리(111)와 풀리(121)는 스테이플 풀리(161)의 회전에 대해 독립적(independent)이라고 표현할 수 있다. 즉, 스테이플 와이어에 의해 스테이플 풀리(161)가 회전하더라도 풀리(111)와 풀리(121)는 회전하지 아니할 수 있다. 반대로 스테이플 풀리(161)는 풀리(111)의 회전에 종속적(dependent)이라고 표현할 수 있다. 즉, 조 와이어에 의해 풀리(111)가 회전하면, 스테이플 풀리(161)도 풀리(111)와 함께 회전하도록 형성될 수 있다.
도 54 및 도 56은 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 55 및 도 57은 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 여기서, 도 54 및 도 55는 풀리(111)가 도시된 도면이고, 도 56 및 도 57은 풀리(111)가 생략된 도면이다.
도 58 및 도 60은 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 59 및 도 61은 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 여기서, 도 58 및 도 59는 풀리(111)가 도시된 도면이고, 도 60 및 도 61은 풀리(111)가 생략된 도면이다.
도 54 내지 도 61에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°또는 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 액츄에이션 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 62는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 및 커팅 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 62에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 스테이플링 및 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
상세히, 풀리(111), 풀리(121) 및 스테이플 풀리(161)가 회전축(141)을 중심으로 +90도 회전한 상태에서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 링크 부재(171) 및 이와 연결된 왕복 이동 부재(551)가 전진과 후진을 반복한다. 그리고, 왕복 이동 부재(551)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)가 전진하고, 왕복 이동 부재(551)가 후진할 때는, 왕복 이동 부재(551)만 후진하고 작업 부재(540)는 그 자리에 정지해 있다. 이와 같은 과정을 반복하면서 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하면서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되는 것이다.
도 63은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 및 커팅 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 63에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 스테이플링 및 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
상세히, 풀리(111), 풀리(121) 및 스테이플 풀리(161)가 회전축(141)을 중심으로 -90도 회전한 상태에서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 링크 부재(171) 및 이와 연결된 왕복 이동 부재(551)가 전진과 후진을 반복한다. 그리고, 왕복 이동 부재(551)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)가 전진하고, 왕복 이동 부재(551)가 후진할 때는, 왕복 이동 부재(551)만 후진하고 작업 부재(540)는 그 자리에 정지해 있다. 이와 같은 과정을 반복하면서 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하면서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되는 것이다.
도 64는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 65는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 66은 조(jaw) 들이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 67은 조(jaw) 들이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 64 내지 도 67을 참조하면, 피치 동작을 수행함에 있어서, 조작부(200)와 엔드 툴(100)의 동작이 직관적으로 일치하는 것을 알 수 있다. 즉, 조작부(200)가 피치 회전축(Y축)을 기준으로 + 방향으로 회전하면, 엔드 툴(100)도 피치 회전축(Y축)을 기준으로 + 방향으로 회전한다. 또한, 조작부(200)가 피치 회전축(Y축)을 기준으로 - 방향으로 회전하면, 엔드 툴(100)도 피치 회전축(Y축)을 기준으로 - 방향으로 회전한다. 여기서, 조작부(200)의 회전 각도와 엔드 툴(100)의 회전 각도는 풀리의 비율에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
도 68은 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 69는 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 70은 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 71은 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 68 내지 도 71을 참조하면, 요 동작을 수행함에 있어서, 조작부(200)와 엔드 툴(100)의 동작이 직관적으로 일치하는 것을 알 수 있다. 즉, 조작부(200)가 요 회전축(Z축)을 기준으로 + 방향으로 회전하면, 엔드 툴(100)도 요 회전축(Z축)을 기준으로 + 방향으로 회전한다. 또한, 조작부(200)가 요 회전축(Z축)을 기준으로 - 방향으로 회전하면, 엔드 툴(100)도 요 회전축(Z축)을 기준으로 - 방향으로 회전한다. 여기서, 조작부(200)의 회전 각도와 엔드 툴(100)의 회전 각도는 풀리의 비율에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
도 72는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 73은 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 74는 조(jaw) 들이 +90°만큼 피치 회전한 동시에 -90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 75는 조(jaw) 들이 +90°만큼 피치 회전한 동시에 -90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 72 내지 도 75를 참조하면, 피치 동작과 요 동작을 동시에 수행함에 있어서도, 조작부(200)와 엔드 툴(100)의 동작이 직관적으로 일치하는 것을 알 수 있다.
<제2 실시예 - 인그레이브>
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(780)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 87은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이고, 도 88 및 도 89는 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다. 도 90 및 도 91은 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 다른 각도에서 도시한 확대도이다. 도 92 및 도 93은 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조(jaw) 들이 반시계 방향으로 90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이다. 도 94는 도 87의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 확대 사시도이다.
여기서, 도 89 및 도 91은 와이어들이 제거된 상태를 도시하고, 도 93은 엔드 툴 허브의 조 풀리 결합부들 및 조 풀리가 제거된 상태를 도시한다.
도 87 내지 도 94를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(end tool)(700)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(701)와 제2 조(702)를 포함하고, 여기서 제1 조(701)와 제2 조(702) 각각, 또는 제1 조(701)와 제2 조(702)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(703)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(700)은 제1 조(jaw)(701)의 회전 운동과 관련된 풀리(711), 풀리(713), 풀리(714)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(701)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(700)은 제2 조(jaw)(702)의 회전 운동과 관련된 풀리(721)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(702)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(700)은 회전축(741), 회전축(743), 회전축(744)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(741)은 엔드 툴 허브(780)에 관통 삽입되고, 회전축(743)과 회전축(744)은 피치 허브(707)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(741), 회전축(743), 회전축(744)은 엔드 툴(700)의 원위부(distal end)(704)로부터 근위부(proximal end)(705) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(700)은 엔드 툴 허브(780)와 피치 허브(707)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(780)에는 후술할 회전축(741)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(741)에 축결합된 풀리(711) 및 풀리(721)와, 이와 결합된 제1 조(701) 및 제2 조(702)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(780) 내부에 수용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예는 엔드 툴 허브(780)에 보조 풀리 역할을 수행하는 가이드부(783)가 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 엔드 툴 허브(780)에는 와이어(305) 및 와이어(302)의 경로를 가이드하는 가이드부(783)가 형성될 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)는 제1 실시예에서의 보조 풀리(도 9의 112, 122, 162 참조)의 역할을 수행하여 와이어의 경로를 변경할 수 있으며, 이와 같이 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴 허브(780)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(731)가 형성될 수 있다. 풀리(731)는 엔드 툴 허브(780)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(780)와 결합할 수 있다. 또는, 풀리(731)가 엔드 툴 허브(780)와 일체(one-body)로 형성될 수 있다. 그리고, 와이어(도 5의 303 참조) 및 와이어(도 5의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(731)에 결합되고, 이 풀리(731)가 회전축(743)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(707)에는 회전축(743) 및 회전축(744)이 관통 삽입되며, 회전축(743)에 의해 피치 허브(707)가 엔드 툴 허브(780) 및 풀리(731)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(743)을 중심으로 엔드 툴 허브(780) 및 풀리(731)가 피치 허브(707)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(700)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)는 풀리(711) 및 풀리(721) 사이에, 풀리(711) 및 풀리(721)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)가 하나의 스테이플 풀리(761)를 포함하는 경우를 상정한다.
스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)는 하나 이상의 링크 부재(771)를 포함할 수 있다. 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)는 스테이플 풀리 어셈블리(760)와, 카트리지(도 22의 500 참조)의 왕복 이동 어셈블리(도 22의 550 참조)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)가 하나의 링크 부재(771)를 포함하고, 링크 부재(771)가 제1 링크(772) 및 제2 링크(773)를 포함하는 경우를 상정한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(711)와 제2 조 풀리인 풀리(721) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)가 배치됨으로써, 엔드 툴(700)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(도 22의 500 참조)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는, 도 7 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 와이어(307), 와이어(308)를 포함할 수 있다.
또한, 본 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는, 도 7 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327), 체결 부재(329)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴 허브(780)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
엔드 툴 허브(780)는 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782), 가이드부(783), 가이드 홈(784), 피치 풀리 결합부(785)를 포함한다.
상세히, 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(711), 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761)가 수용된다. 또한, 각각의 조 풀리 결합부(781)(782)에는 관통 홀이 형성되어서, 회전축(741)이 조 풀리 결합부(781)(782)와 풀리(711), 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)는 가이드부(783)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 가이드부(783)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)와 가이드부(783)는 대략 "ㄷ"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(711), 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, Z축 방향으로 길게 형성되어 있는 가이드부(783)의 양 단부로부터 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 볼 수도 있다.
여기서, 가이드부(783)는 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성될 수 있다. 그리고 이 반원부가 풀리(711), 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761) 쪽으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(781)와 제2 조 풀리 결합부(782)와 가이드부(783)가 이루는 공간을 향해, 가이드부(783)가 돌출 형성된다고 표현할 수도 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드부(783)에서 조 풀리 결합부(781)(782)들과 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
또는 이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드부(783)는, 그 외주면에 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307), 와이어(308)가 감겨서, 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307), 와이어(308)의 경로를 가이드하는, 일종의 풀리 부재로서의 기능을 수행한다고도 말할 수 있다. 다만, 여기서 가이드부(783)는 본연의 의미의 풀리처럼 소정의 축을 중심으로 회전하는 부재가 아니라, 엔드 툴 허브(780)의 일 부분으로써 고정되도록 형성되며, 다만 그 둘레에 와이어가 감김으로써 풀리의 기능을 일부 유사하게 수행한다고 할 수 있다.
여기서 도면에는 가이드부(783)가 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 즉, XY 평명상에서의 가이드부(783)의 단면의 적어도 일부가 소정의 원호 형상을 이루는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 단면이 타원형, 포물선 등과 같이 소정의 곡률을 갖도록 형성되거나, 또는 다각 기둥의 모서리가 일정 정도 라운드지게 형성되는 등, 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307), 와이어(308)의 경로를 가이드하기에 적합한 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다 할 것이다.
여기서, 가이드부(783)에서 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307), 와이어(308)와 접촉하는 부분에는, 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307), 와이어(308)의 경로를 보다 잘 가이드하기 위한 가이드 홈(784)이 더 형성될 수 있다. 가이드 홈(784)은 가이드부(783)의 돌출된 표면으로부터 일정 정도 함몰된 그루브(groove) 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도면에는 가이드 홈(784)이 가이드부(783)의 원호면 전체에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 필요에 따라 가이드 홈(784)이 가이드부(783)의 원호면 일부에만 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같이 가이드부(783)에 가이드 홈(784)을 더 형성함으로써 와이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
가이드부(783)에서 조 풀리 결합부(781)(782)들의 형성방향과 반대쪽 방향으로는 피치 풀리 결합부(785)가 더 형성될 수 있다. 피치 풀리 결합부(785)는 피치 풀리인 풀리(731)와 평행한 방향, 즉 XZ 평면 상에 형성될 수 있다. 피치 풀리 결합부(785)에는 회전축(743)이 관통 삽입될 수 있는 관통 홀이 형성될 수 있으며, 이 회전축(743)이 피치 풀리 결합부(785)와 풀리(731)를 관통하여, 이 두 부재가 결합될 수 있다. 여기서, 피치 풀리 결합부(785)는 XY 평면에서 보았을 때 중심보다 일 측으로 일정 정도 편향되게 형성되어, 풀리(731)가 결합하였을 때 전체적으로 균형을 이루도록 형성될 수 있다.
이하에서는 가이드부(783)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
가이드부(783)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(701) 및 제2 조(702) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
더불어, 가이드부(783)는 블레이드 와이어인 와이어(307) 및 와이어(308)와 접촉하여 와이어(307) 및 와이어(308)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 스테이플 풀리(761)의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(711), 제2 조 풀리인 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제2 실시예에서는 엔드 툴 허브(780)에 가이드부(783)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(700)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
또한, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)에 의해 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 커팅 동작을 위해 스테이플 풀리(761)가 추가로 회전하는 것이 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(780)의 가이드부(783)의 구성을 통해, 커팅 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(780)에 가이드부(783)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이, 회전 각도 확장을 위한 별도의 구조물을 추가로 배치하지 않게 되어, 부품 수가 감소하고 제조 공정이 간단 해지며, 보조 풀리의 크기만큼 엔드 툴의 길이가 짧아지게 되어 피치 동작 수행시의 엔드 툴의 길이가 짧아지며, 따라서 협소한 공간에서 수술 동작의 수행이 보다 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)에서는 엔드 툴 허브(780)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 가이드부(783)를 형성함으로써, 별도의 구조물 없이도 와이어의 배치 경로를 변경해주는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 엔드 툴 허브(780)에 가이드부(783)를 형성하여, 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307) 및 와이어(308)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305), 와이어(302), 와이어(307) 및 와이어(308)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 각 와이어와 풀리를 결합시키는 체결 부재(323), 체결 부재(326), 체결 부재(329)의 회전 각도가 확장되는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(721)를 결합시키는 체결 부재(326)는 풀리(721)와 가이드부(783)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(711)를 결합시키는 체결 부재(도 8의 323 참조)는 풀리(711)와 가이드부(783)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 체결 부재(도 8의 323 참조)의 회전 각도가 확장될 수 있다. 마찬가지로, 와이어(307) 및 와이어(308)와 풀리(761)를 결합시키는 체결 부재(329)는 풀리(761)와 가이드부(783)의 두 개의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 체결 부재(329)의 회전 각도가 확장될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 가이드부(783)에 의해 풀리(711)에 감긴 와이어(301)와 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치된다. 동시에, 가이드부(783)에 의해 풀리(721)에 감긴 와이어(302)와 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(713) 및 풀리(714)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치되고, 풀리(723) 및 풀리(724)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(711)와 가이드부(783)의 내접선상에 위치하며, 가이드부(783)에 의해 풀리(711)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(721)와 가이드부(783)의 내접선상에 위치하며, 가이드부(783)에 의해 풀리(721)의 회전 각도가 확장된다.
별도의 보조 풀리가 형성된 제1 실시예의 수술용 인스트루먼트에 비해, 보조 풀리가 형성되지 않고 엔드 툴 허브(780)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 가이드부(783)를 형성한 본 변형예의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 길이가 짧아질 수 있다. 이와 같이 엔드 툴의 길이가 짧아짐으로써, 인체 내의 협소한 수술 공간에서 수술을 수행할 때 시술자의 조작이 용이해지고, 수술의 부작용이 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(711), 제2 조 풀리인 풀리(721) 및 스테이플 풀리(761)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
<제3 실시예 - 직결형>
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 제1 조(801)와 제2 조(802)의 구성 및 결합 관계가 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 95 및 도 96은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 96은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 97은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 오픈 된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 98은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 클로즈 된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 99는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 100 및 도 101은 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다. 도 102는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조가 최대한 오픈 된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 103 및 도 104는 도 96의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 95 내도 도 104를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(end tool)(800)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(803), 즉 제1 조(801)와 제2 조(802)를 포함한다. 여기서 제1 조(801)와 제2 조(802) 각각, 또는 제1 조(801)와 제2 조(802)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(803)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(800)은 제1 조(jaw)(801)의 회전 운동과 관련된 풀리(811), 풀리(812)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(801)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(800)은 제2 조(jaw)(802)의 회전 운동과 관련된 풀리(821), 풀리(822)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(802)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 회전축(841), 회전축(842), 회전축(843), 회전축(844)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(841)과 회전축(842)은 엔드 툴 허브(880)에 관통 삽입되고, 회전축(843)과 회전축(844)은 피치 허브(807)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(841), 회전축(842), 회전축(843), 회전축(844)은 엔드 툴(800)의 원위부(distal end)(804)로부터 근위부(proximal end)(805) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 엔드 툴 허브(880)와 피치 허브(807)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(880)에는 후술할 회전축(841), 회전축(842)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(841)에 축결합된 풀리(811) 및 풀리(821)와, 이와 결합된 제1 조(801) 및 제2 조(802)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(880) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(807)에는 회전축(843) 및 회전축(844)이 관통 삽입되며, 회전축(843)에 의해 피치 허브(807)가 엔드 툴 허브(880)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(843)을 중심으로 엔드 툴 허브(880)가 피치 허브(807)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)는 풀리(811) 및 풀리(821) 사이에, 풀리(811) 및 풀리(821)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)가 하나의 스테이플 풀리(861)를 포함하는 경우를 상정한다.
한편, 본 발명의 제3 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(811)와 제2 조 풀리인 풀리(821) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)가 배치됨으로써, 엔드 툴(800)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(도 22의 500 참조)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)의 제1 조(801)와 제2 조(802)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)은 조 풀리 회전축과 조 회전축을 개별적으로 구비하지 않고, 하나의 회전축(841)이 조 풀리 회전축과 조 회전축의 역할을 동시에 수행하는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 본 실시예에서는, 제1 조(801)와 제2 조(802)를 연결함에 있어서, 제1 실시예에서의 X자 형 구조 대신 직결 구조를 채택한 것을 일 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 조 풀리 회전축인 회전축(도 17의 141 참조)와 조 회전축인 회전축(도 17의 145 참조)을 별도로 두어, 조 Close 시 그립력을 보다 강하게 하였다. 이에 반해 본 발명의 제3 실시예에서는 회전축(841)이 조 회전축과 조 풀리 회전축의 역할을 함께 수행하도록 하며, 각 조와 조 풀리가 일체로 함께 회전하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상세히, 제1 조(801)는 카트리지 수용부(도 14의 101a 참조), 가이드 홈(801b)을 포함한다. 제1 조(801)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부(801f) 측에는 카트리지(500)가 수용되고, 근위부(801g)에는 풀리(811)가 결합하여, 회전축(841)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
여기서, 도면에는 제1 조(801)와 풀리(811)가 일체로 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 제1 조(801)와 풀리(811)가 별도의 부재로 형성되어 결합되는 구성도 가능하다 할 것이다.
제2 조(802)는 앤빌(anvil)(802a)을 포함한다. 제2 조(802)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부(802f) 측에는 앤빌(802a)이 형성되고, 근위부(802g)에는 풀리(812)가 결합하여, 회전축(841)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
여기서, 도면에는 제2 조(802)와 풀리(821)가 일체로 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 제2 조(802)와 풀리(821)가 별도의 부재로 형성되어 결합되는 구성도 가능하다 할 것이다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(841)은 제1 조(801)와 결합된(또는 일체로 형성된) 풀리(811), 스테이플 풀리(861), 제2 조(802)와 결합된(또는 일체로 형성된) 풀리(821)에 차례로 관통 삽입된다.
따라서, 제1 조(801)와 결합된(또는 일체로 형성된) 풀리(811), 스테이플 풀리(861), 제2 조(802)와 결합된(또는 일체로 형성된) 풀리(821)는 모두 회전축(841)을 중심으로 회전하게 된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서는 보조 풀리(812)를 구비한다. 보조 풀리(812)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(801) 및 제2 조(802) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
결과적으로 제1 실시예와 달리 본 실시예에서는 제1 조(801)와 제2 조(802)를 구속하는 별도의 조 회전축이 존재하지 않음으로, 제1 조(801)와 제2 조(802) 사이의 회전각이 약 120도까지 확장되는 것을 특징으로 한다. 또한, 제1 조(801)와 제2 조(802) 간의 X자 구조 연결을 위한 별도의 연결 구조 없이 제1 조(801)와 제2 조(802)가 하나의 축에 의해 결합됨으로써, 부품 수가 감소하고 제조가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
<제4 실시예 - 듀얼 랙>
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 스테이플 링크 어셈블리(970) 및 카트리지(910)의 왕복 이동 어셈블리(950)가 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 105 및 도 106은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 106은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 107 및 도 108은 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 다른 각도에서 본 사시도이다. 여기서, 도 108은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 109는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 110 및 도 111은 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다. 도 112는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 링크 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 113 및 도 114는 도 105의 스테이플 링크 어셈블리의 각 동작 상태를 나타내는 측면도 및 평면도이다. 도 115는 도 105의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 내부 구조를 나타내는 사시도이다. 도 116 및 도 117은 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다. 도 118 및 도 119는 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 118 및 도 119는 왕복 이동 어셈블리와 스테이플 링크 어셈블리의 동작을 위주로 표현하였다. 도 120 및 도 121은 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 120 및 도 121은 왕복 이동 어셈블리와 작업 부재의 동작을 위주로 표현하였다.
도 105 내도 도 121을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(900)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(903), 즉 제1 조(901)와 제2 조(902)를 포함한다. 여기서 제1 조(901)와 제2 조(902) 각각, 또는 제1 조(901)와 제2 조(902)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(903)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(900)은 제1 조(jaw)(901)의 회전 운동과 관련된 풀리(911), 풀리(912)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(901)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(900)은 제2 조(jaw)(902)의 회전 운동과 관련된 풀리(921), 풀리(922)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(902)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(900)은 회전축(941), 회전축(942), 회전축(933), 회전축(944)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(941)과 회전축(942)은 엔드 툴 허브(980)에 관통 삽입되고, 회전축(933)과 회전축(944)은 피치 허브(907)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(941), 회전축(942), 회전축(933), 회전축(944)은 엔드 툴(900)의 원위부(distal end)(904)로부터 근위부(proximal end)(905) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(900)은 엔드 툴 허브(980)와 피치 허브(907)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(980)에는 회전축(941), 회전축(942)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(941)에 축결합된 풀리(911) 및 풀리(921)와, 이와 결합된 제1 조(901) 및 제2 조(902)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(980) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(907)에는 회전축(933) 및 회전축(944)이 관통 삽입되며, 회전축(933)에 의해 피치 허브(907)가 엔드 툴 허브(980)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(933)을 중심으로 엔드 툴 허브(980)가 피치 허브(907)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(900)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(960), 스테이플 링크 어셈블리(970)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(960)는 풀리(911) 및 풀리(921) 사이에, 풀리(911) 및 풀리(921)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(960)가 하나의 스테이플 풀리(961)를 포함하는 경우를 상정한다.
본 발명의 제4 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(911)와 제2 조 풀리인 풀리(921) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(960)가 배치됨으로써, 엔드 툴(900)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(910)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)의 스테이플 풀리 어셈블리(960), 스테이플 링크 어셈블리(970) 및 카트리지(910)의 왕복 이동 어셈블리(950)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)은 스테이플 링크 어셈블리(970)가 제1 링크 부재(971)와 제2 링크 부재(976)를 포함하고, 카트리지(910)의 왕복 이동 어셈블리(950)가 제1 왕복 이동 부재(951) 및 제2 왕복 이동 부재(952)를 구비하여, 일종의 듀얼 랙(dual rack) 구조를 형성하는 것을 일 특징으로 한다.
도 105 내지 도 121 등을 참조하면, 스테이플 풀리 어셈블리(960)는 하나 이상의 스테이플 풀리(961)를 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(961)에는 축 관통부(961a)가 형성될 수 있다. 축 관통부(961a)는 홀 형태로 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(941)이 축 관통부(961a)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 스테이플 풀리(961)에는 제1 링크 결합부(961b) 및 제2 링크 결합부(961c)가 형성될 수 있다. 제1 링크 결합부(961b)에는 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제1 링크 부재(971)가 결합될 수 있고, 제2 링크 결합부(961c)에는 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제2 링크 부재(976)가 결합될 수 있다. 여기서 제1 링크 결합부(961b) 및 제2 링크 결합부(961c)는 스테이플 풀리(961)의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(900)은 스테이플 풀리 어셈블리(960)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(970)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 스테이플 링크 어셈블리(970)는 스테이플 풀리 어셈블리(960)와, 후술할 카트리지(910)의 왕복 이동 어셈블리(950)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(900)은 스테이플 링크 어셈블리(970)가 제1 링크 부재(971)와 제2 링크 부재(976)의 두 쌍의 링크 부재를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
제1 링크 부재(971)는 제1 링크(972) 및 제2 링크(973)를 포함할 수 있다.
제1 링크(972)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 양 단부에 관통 홀이 형성될 수 있다. 제1 링크(972)의 일 단부의 관통 홀에는 스테이플 풀리(961)의 제1 링크 결합부(961b)가 관통 삽입될 수 있다. 제1 링크(972)의 타 단부의 관통 홀에는 제2 링크(973)가 관통 삽입될 수 있다.
제2 링크(973)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 제1 링크(972)와 결합할 수 있다. 제2 링크(973)는 제1 돌출부(973a), 제2 돌출부(973b) 및 체결부(973c)를 포함할 수 있다.
상세히, 제2 링크(973)의 일 단부에는 제1 돌출부(973a)가 형성될 수 있다. 이 제1 돌출부(973a)가 제1 링크(972)의 관통 홀에 끼워져서 축결합 함으로써, 제2 링크(973)가 제1 링크(972)와 결합할 수 있다. 또한, 제1 돌출부(973a)는 후술할 제1 조(901)의 제1 가이드 홈(901b)에 끼워질 수 있다.
한편, 제2 링크(973)의 중앙부 일 영역에는 제2 돌출부(973b)가 형성될 수 있다. 제2 돌출부(973b)는 후술할 제1 조(901)의 제1 가이드 홈(901b)에 끼워질 수 있다.
이와 같이, 돌기 형상으로 형성되는 제2 링크(973)의 제1 돌출부(973a) 및 제2 돌출부(973b)가 홈 형상의 제1 가이드 홈(901b)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(973a) 및 제2 돌출부(973b)가 제1 가이드 홈(901b)을 따라 이동함으로써, 제1 링크 부재(971)가 제1 조(901)(및 그 내부의 카트리지(910))에 대해 이동하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제2 링크(973)의 타 단부에는 체결부(973c)가 형성될 수 있다. 이 체결부(973c)는 후술할 카트리지(910)의 제1 왕복 이동 부재(951)의 체결부(951a)와 결합될 수 있다.
도 113과 같은 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 도 114의 화살표 A1 방향(즉, 시계 방향)으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제1 링크 부재(971)는 도 114의 화살표 B1 방향, 다시 말하면 제1 조(901)의 원위부(901f) 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제1 링크 부재(971)는 도 114의 화살표 C1 방향, 다시 말하면 제1 조(901)의 근위부(901g) 방향으로 이동할 수 있다.
따라서, 스테이플 풀리 어셈블리(960)의 양방향 회전 운동이, 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제1 링크 부재(971)를 통해, 카트리지(910)의 제1 왕복 이동 부재(951)의 왕복 직선 운동을 일으킬 수 있는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
제2 링크 부재(976)는 제3 링크(977) 및 제4 링크(978)를 포함할 수 있다.
제3 링크(977)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 양 단부에 관통 홀이 형성될 수 있다. 제3 링크(977)의 일 단부의 관통 홀에는 스테이플 풀리(961)의 제2 링크 결합부(961c)가 관통 삽입될 수 있다. 제3 링크(977)의 타 단부의 관통 홀에는 제4 링크(978)가 관통 삽입될 수 있다.
제4 링크(978)는 일 회 이상 꺾인 바(bar) 형태로 형성되며, 제3 링크(977)와 결합할 수 있다. 제4 링크(978)는 제1 돌출부(978a), 제2 돌출부(978b) 및 체결부(978c)를 포함할 수 있다.
상세히, 제4 링크(978)의 일 단부에는 제1 돌출부(978a)가 형성될 수 있다. 이 제1 돌출부(978a)가 제3 링크(977)의 관통 홀에 끼워져서 축결합 함으로써, 제4 링크(978)가 제3 링크(977)와 결합할 수 있다. 또한, 제1 돌출부(978a)는 후술할 제1 조(901)의 제2 가이드 홈(901c)에 끼워질 수 있다.
한편, 제4 링크(978)의 중앙부 일 영역에는 제2 돌출부(978b)가 형성될 수 있다. 제2 돌출부(978b)는 후술할 제1 조(901)의 제2 가이드 홈(901c)에 끼워질 수 있다.
이와 같이, 돌기 형상으로 형성되는 제4 링크(978)의 제1 돌출부(978a) 및 제2 돌출부(978b)가 홈 형상의 제2 가이드 홈(901c)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(978a) 및 제2 돌출부(978b)가 제2 가이드 홈(901c)을 따라 이동함으로써, 제2 링크 부재(976)가 제1 조(901)(및 그 내부의 카트리지(910))에 대해 이동하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제4 링크(978)의 타 단부에는 체결부(978c)가 형성될 수 있다. 이 체결부(978c)는 후술할 카트리지(910)의 제2 왕복 이동 부재(952)의 체결부(952a)와 결합될 수 있다.
여기서, 제4 링크(978)는 두 개의 수평 영역과, 이를 연결하는 하나의 수직 영역을 포함할 수 있다.
상세히, 제1 링크 결합부(961b)와 제2 링크 결합부(961c)가 스테이플 풀리(961)의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치되므로, 제1 링크 결합부(961b)와 결합된 제1 링크(972)와 제2 링크 결합부(961c)와 결합된 제3 링크(977) 간에는 (Z축 방향을 기준으로) 높이 차가 존재하게 된다.
이에 반해, 후술할 왕복 이동 어셈블리(950)의 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)는 (Z축 방향을 기준으로) 서로 동일한 높이에 위치하는 것이 구조상 용이하다.
따라서, 이러한 제3 링크(977)와 제2 왕복 이동 부재(952)를 연결하기 위해, 제4 링크(978)는 일 회 이상 꺾인 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
여기서 제1 수평 영역에는 제1 돌출부(978a), 제2 돌출부(978b)가 형성되고, 제2 수평 영역에는 체결부(978c)가 형성될 수 있다.
도 113과 같은 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 도 114의 화살표 A1 방향(즉, 시계 방향)으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제2 링크 부재(976)는 도 114의 화살표 C1 방향, 다시 말하면 제1 조(901)의 근위부(901g) 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제2 링크 부재(976)는 도 114의 화살표 B1 방향, 다시 말하면 제1 조(901)의 원위부(901f) 방향으로 이동할 수 있다.
따라서, 스테이플 풀리 어셈블리(960)의 양방향 회전 운동이, 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제2 링크 부재(976)를 통해, 카트리지(910)의 제2 왕복 이동 부재(952)의 왕복 직선 운동을 일으킬 수 있는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 제1 링크 결합부(961b) 및 제2 링크 결합부(961c)는 스테이플 풀리(961)의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 링크 결합부(961b)에는 제1 링크 부재(971)가 결합되고, 제2 링크 결합부(961c)에는 제2 링크 부재(976)가 결합된다.
따라서, 스테이플 풀리(961)가 어느 일 방향(예를 들어 시계 방향)으로 회전하면, 제1 링크 부재(971)는 전진하고 제2 링크 부재(976)는 후진하게 된다. 한편, 스테이플 풀리(961)가 다른 일 방향(예를 들어 반시계 방향)으로 회전하면, 제1 링크 부재(971)는 후진하고 제2 링크 부재(976)는 전진하게 된다.
이와 같은 구조에 의해, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 제1 링크 부재(971)와 제2 링크 부재(976)는 직선 왕복 운동을 수행하게 되며, 이때, 제1 링크 부재(971)와 제2 링크 부재(976)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 즉, 제1 링크 부재(971)가 전진할 때(즉 원위부 측으로 이동할 때), 제2 링크 부재(976)는 후진한다.(즉, 근위부 측으로 이동한다.) 반대로, 제1 링크 부재(971)가 후진할 때(즉 근위부 측으로 이동할 때), 제2 링크 부재(976)는 전진한다.(즉, 원위부 측으로 이동한다.)
(카트리지)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)의 카트리지(910)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(900)의 카트리지(910)는 왕복 이동 어셈블리(950)가 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 도 115 내지 도 117 등을 참조하면, 카트리지(910)는 제1 조(101)에 장착 및 분리 가능하도록 형성되며, 내부에 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)과 작업 부재(940)를 포함하여, 조직의 봉합 및 절단을 수행한다.
여기서, 카트리지(910)는 커버(도 22의 510 참조), 하우징(920), 스테이플(도 22의 530 참조), 작업 부재(940), 왕복 이동 어셈블리(950)를 포함할 수 있다.
하우징(920)은 카트리지(910)의 외형을 이루며, 전체적으로 속이 빈 상자에서 그 일면(상면)이 제거된 형태로 형성되어, 그 내부에 왕복 이동 어셈블리(950), 작업 부재(940), 스테이플(도 22의 530 참조)을 수용하도록 형성될 수 있다. 여기서, 하우징(920)은 그 단면이 대략 'U'형태로 형성될 수 있다.
하우징(920) 내부에는 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)들이 배치될 수 있다. 후술할 작업 부재(940)가 일 방향으로 직선 운동함에 따라, 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)들이 차례로 하우징(920)의 내부에서 외부로 밀려 올라오면서 봉합, 즉 스테이플링이 수행될 수 있다.
하우징(920) 내부의 아래쪽에는 왕복 이동 어셈블리(950)가 배치될 수 있다. 본 실시예에서 왕복 이동 어셈블리(950)는 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)를 포함한다.
본 실시예에서, 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)는 랙(rack)일 수 있다. 제1 왕복 이동 부재(951)는 요철부(951b)와 체결부(951a)를 포함할 수 있다.
상세히, 제1 왕복 이동 부재(951)는 긴 바(bar) 형태로 형성될 수 있으며, 일면 상에 톱니 형상의 복수 개의 요철부(951b)들이 형성될 수 있다. 이 요철부(951b)는 후술할 작업 부재(940), 특히 작업 부재(940)의 래칫 부재(943)와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 왕복 이동 부재(951)는 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)들과 치합되는 형상의 복수 개의 요철부(951b)들을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제2 왕복 이동 부재(952)는 요철부(952b)와 체결부(952a)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 왕복 이동 부재(952)는 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)들과 치합되는 형상의 복수 개의 요철부(952b)들을 포함할 수 있다.
여기서 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)는 카트리지(910)의 다른 구성요소들과 고정 결합되지 않으며, 카트리지(910)의 다른 구성요소들에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 하우징(920) 및 하우징(920)과 결합된 커버(510)에 대해서 제1 왕복 이동 부재(951)와 제2 왕복 이동 부재(952)가 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
한편, 제1 왕복 이동 부재(951)에서 풀리(911)와 인접한 근위부(proximal end) 쪽에는 체결부(951a)가 형성될 수 있으며, 이 체결부(951a)는 엔드 툴(900)의 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제1 링크 부재(971)와 체결되어 결합될 수 있다. 따라서 제1 링크 부재(971)가 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행하면, 이와 체결된 제1 왕복 이동 부재(951)도 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
마찬가지로, 제2 왕복 이동 부재(952)에서 풀리(911)와 인접한 근위부(proximal end) 쪽에는 체결부(952a)가 형성될 수 있으며, 이 체결부(952a)는 엔드 툴(900)의 스테이플 링크 어셈블리(970)의 제2 링크 부재(976)와 체결되어 결합될 수 있다. 따라서 제2 링크 부재(976)가 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행하면, 이와 체결된 제2 왕복 이동 부재(952)도 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
하우징(920) 내부에는 작업 부재(940)가 배치될 수 있다. 작업 부재(940)는 제1 왕복 이동 부재(951) 및 제2 왕복 이동 부재(952)와 접촉 가능하도록 형성되어, 제1 왕복 이동 부재(951) 및 제2 왕복 이동 부재(952)의 왕복 직선 운동에 따라 일 방향으로 직선 운동하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 작업 부재(940)는 제1 왕복 이동 부재(951) 및 제2 왕복 이동 부재(952)와 상호 작용하여, 연결부(400)의 연장 방향을 따라 이동하면서 스테이플링 및 커팅을 수행한다.
작업 부재(940)는 웻지(wedge)(도 22의 541 참조), 블레이드(blade)(도 22의 542 참조), 래칫 부재(943), 탄성 부재(도 22의 544 참조) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 도면에는 작업 부재(940)에서 래칫 부재(943)를 제외한 나머지 구성요소들, 즉 웻지, 블레이드 등을 생략하고 도시하였으나, 이와 같은 구성요소들이 작업 부재(940)에 포함될 수 있음은 물론이다.
래칫 부재(943)는 제1 래칫(943a) 및 제2 래칫(943b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 래칫(943a)는 제1 왕복 이동 부재(951)와 치합 가능하도록 형성될 수 있고, 제2 래칫(943b)는 제2 왕복 이동 부재(952)와 치합 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)와 치합(또는 밀착 접촉)되어 제1 왕복 이동 부재(951)에 의해 작업 부재(940)가 전진하는 동작과, 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)와 치합(또는 밀착 접촉)되어 제2 왕복 이동 부재(952)에 의해 작업 부재(940)가 전진하는 동작이 교대로 수행되는 것이다.
여기서, 래칫 부재(943)의 구조적인 형상 자체에 의해, 별도의 탄성 부재가 구비되지 않더라도, 래칫 부재(943)는 제1 왕복 이동 부재(951) 및 제2 왕복 이동 부재(952)와 교대로 밀착할 수 있게 된다. 이에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다.
(왕복 이동 어셈블리 및 작업 부재의 동작)
이하에서는 왕복 이동 어셈블리(950)와 작업 부재(940)의 동작에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 120 및 도 121은 왕복 이동 어셈블리(950)와 작업 부재(940)의 각 동작 상태를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 120 (a)는 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이고, 도 120 (e)는 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)와 제2 왕복 이동 부재(952)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이고, 도 120 (i)는 다시 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.
그리고, 도 120 (a) 부터 도 120 (e)까지는 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 회전하여 제2 왕복 이동 부재(952)가 전진하는 중의 동작 상태를 나타내고, 여기서, 도 120 (e) 부터 도 120 (i)까지는 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 회전하여 제1 왕복 이동 부재(951)가 전진하는 중의 동작 상태를 나타낸다.
먼저, 도 120 (a) 부터 도 120 (e)까지의 동작을 설명한다.
도 120 (a)는 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태이다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 회전하면, 도 120 (b)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 b1 방향으로 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 b2 방향으로 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)가 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)를 제2 왕복 이동 부재(952) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 b3 방향으로 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 b3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)는 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)로부터 이격을 시작하게 되고, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 접촉을 시작하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (c)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 c1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 c2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)가 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)를 제2 왕복 이동 부재(952) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 c3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 c3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)는 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)로부터 더 이격되고, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 더 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (d)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 d1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 d2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)가 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)를 제2 왕복 이동 부재(952) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 d3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 d3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)는 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)로부터 완전히 이격되고, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 밀착 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (e)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 e1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 e2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제2 왕복 이동 부재(952)에 의해 래칫 부재(943)가 화살표 e4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
다음으로, 도 120 (e) 부터 도 120 (i)까지의 동작을 설명한다.
도 120 (e)는 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)와 제2 왕복 이동 부재(952)가 밀착 접촉한 상태이다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 회전하면, 도 120 (f)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 f1 방향으로 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 f2 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)가 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)를 제1 왕복 이동 부재(951) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 f3 방향으로 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 f3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)는 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)로부터 이격을 시작하게 되고, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 접촉을 시작하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (g)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 g1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 g2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)가 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)를 제1 왕복 이동 부재(951) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 g3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 g3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)는 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)로부터 더 이격되고, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 더 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (h)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 h1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 h2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)가 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)를 제1 왕복 이동 부재(951) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 h3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)가 화살표 h3 방향으로 회전 이동하면, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)는 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)로부터 완전히 이격되고, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 밀착 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 120 (i)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 i1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 i2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제1 왕복 이동 부재(951)에 의해 래칫 부재(943)가 화살표 i4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
도 121은 도 120의 일부 동작을 발췌한 도면으로, 작업 부재(940)의 전진 동작을 위주로 설명한 도면이다.
도 121 (a)는 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이고, 도 121 (e)는 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)와 제2 왕복 이동 부재(952)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이고, 도 121 (i)는 다시 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.
도 121 (a)의 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 회전하면, 도 121 (e)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 e1 방향으로 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 e2 방향으로 이동한다(즉 전진한다).
그러면, 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)가 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)를 제2 왕복 이동 부재(952) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 e3 방향으로 회전 이동하여, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)는 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)로부터 이격되고, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 밀착 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 반시계 방향(도 114의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제2 왕복 이동 부재(952)에 의해 래칫 부재(943)가 화살표 e4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
한편, 도 121 (e)의 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 회전하면, 도 121 (i)와 같이 제1 왕복 이동 부재(951)는 화살표 i1 방향으로 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(952)는 화살표 i2 방향으로 이동한다(즉 후진한다).
그러면, 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)가 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)를 제1 왕복 이동 부재(951) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 래칫 부재(943)는 전체적으로 화살표 i3 방향으로 회전 이동하여, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)는 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)로부터 이격되고, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 밀착 접촉하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 시계 방향(도 114의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제1 왕복 이동 부재(951)에 의해 래칫 부재(943)가 화살표 i4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
이하에서는 본 실시예의 전체 동작에 대해 설명한다.
도 118 및 도 119는 도 115의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 118은 스테이플 풀리가 시계 방향으로 회전할 때를 나타내는 도면이고, 도 119는 스테이플 풀리가 반시계 방향으로 회전할 때를 나타내는 도면이다.
도 118 (a)는 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)와 제1 왕복 이동 부재(951)가 밀착 접촉한 상태이다. 이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 도 118 (b)의 b1 및 도 118 (c)의 c1 방향으로 연속적으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제1 링크 부재(971)에 의해 제1 왕복 이동 부재(951)는 도 118 (b)의 b2 및 도 118 (c)의 c2 방향으로 이동하게 된다. 이와 동시에, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제2 링크 부재(976)에 의해 제2 왕복 이동 부재(952)는 도 118 (b)의 b3 및 도 118 (c)의 c3 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)의 제1 래칫(943a)가 제1 왕복 이동 부재(951)의 요철부(951b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제1 왕복 이동 부재(951)에 의해 래칫 부재(943)가 도 118 (b)의 b4 및 도 118 (c)의 c4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
도 119 (a)는 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)와 제2 왕복 이동 부재(952)가 밀착 접촉한 상태이다. 이 상태에서, 스테이플 풀리(961)가 도 119 (b)의 b1 및 도 118 (c)의 c1 방향으로 연속적으로 회전하면, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제1 링크 부재(971)에 의해 제1 왕복 이동 부재(951)는 도 119 (b)의 b2 및 도 119 (c)의 c2 방향으로 이동하게 된다. 이와 동시에, 스테이플 풀리(961)와 연결된 제2 링크 부재(976)에 의해 제2 왕복 이동 부재(952)는 도 119 (b)의 b3 및 도 119 (c)의 c3 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 래칫 부재(943)의 제2 래칫(943b)가 제2 왕복 이동 부재(952)의 요철부(952b)와 밀착 접촉한 상태이므로, 제2 왕복 이동 부재(952)에 의해 래칫 부재(943)가 도 119 (b)의 b4 및 도 119 (c)의 c4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
결론적으로 스테이플 풀리(961)가 일 방향으로 회전할 때는 제1 왕복 이동 부재(951)는 전진하고 제2 왕복 이동 부재(952)는 후진하며, 이때 후진하는 제2 왕복 이동 부재(952)는 작업 부재(940)를 제1 왕복 이동 부재(951)쪽으로 밀어주어서 작업 부재(940)를 제1 왕복 이동 부재(951)에 밀착시키고, 전진하는 제1 왕복 이동 부재(951)는 밀착된 작업 부재(940)를 전진시킨다.
한편, 스테이플 풀리(961)가 타 방향으로 회전할 때는 제2 왕복 이동 부재(952)는 전진하고 제1 왕복 이동 부재(951)는 후진하며, 이때 후진하는 제1 왕복 이동 부재(951)는 작업 부재(940)를 제2 왕복 이동 부재(952)쪽으로 밀어주어서 작업 부재(940)를 제2 왕복 이동 부재(952)에 밀착시키고, 전진하는 제2 왕복 이동 부재(952)는 밀착된 작업 부재(940)를 전진시킨다.
결과적으로, 스테이플 풀리(961)가 일 방향으로 회전할 때는 제1 왕복 이동 부재(951)가 작업 부재(940)를 전진시키고, 스테이플 풀리(961)가 반대 방향으로 회전할 때는 제2 왕복 이동 부재(952)가 작업 부재(940)를 전진시키게 되어, 제1 실시예에 비해 작업 부재(940)의 전진 속도가 대략 두 배가 되어, 스테이플 및 커팅 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.
<제5 실시예 - 핀/슬롯형>
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1000)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1000)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 스테이플 풀리 어셈블리(1060) 및 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 122는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이고, 도 123은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다. 도 124는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 125 및 도 126은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다. 도 127은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 128은 도 122의 엔드 툴에서 스테이플 풀리의 동작 상태를 나타내는 평면도이다. 도 129는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이고, 도 130은 도 129의 평면도이다. 도 131 및 도 132는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 133 및 도 134는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 135 내지 도 139는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되어 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.
여기서, 도 123은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 128 및 도 129는 엔드 툴 허브 및 조 풀리 등이 제거된 상태를 도시한다. 도 131 내지 도 134는 스테이플 풀리 어셈블리, 스테이플 링크 어셈블리 및 왕복 이동 어셈블리의 동작을 위주로 표현하였다. 도 135 내지 도 139는 왕복 이동 부재와 작업 부재의 결합 관계를 위주로 표현하였다.
도 122 내지 도 139를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예의 엔드 툴(end tool)(1000)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1003), 즉 제1 조(1001)와 제2 조(1002)를 포함한다. 여기서 제1 조(1001)와 제2 조(1002) 각각, 또는 제1 조(1001)와 제2 조(1002)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw) 라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1000)은 제1 조(jaw)(1001)의 회전 운동과 관련된 풀리(1011), 풀리(1012)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1001)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1000)은 제2 조(jaw)(1002)의 회전 운동과 관련된 풀리(1021), 풀리(1022)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1002)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제5 실시예의 엔드 툴(1000)은 회전축(1041), 회전축(1042), 회전축(1043), 회전축(1044)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1041)과 회전축(1042)은 엔드 툴 허브(1080)에 관통 삽입되고, 회전축(1043)과 회전축(1044)은 피치 허브(1007)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1041), 회전축(1042), 회전축(1043), 회전축(1044)은 엔드 툴(1000)의 원위부(distal end)(1004)로부터 근위부(proximal end)(1005) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 실시예의 엔드 툴(1000)은 엔드 툴 허브(1080)와 피치 허브(1007)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1080)에는 회전축(1041), 회전축(1042)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1041)에 축결합된 풀리(1011) 및 풀리(1021)와, 이와 결합된 제1 조(1001) 및 제2 조(1002)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1080) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(1007)에는 회전축(1043) 및 회전축(1044)이 관통 삽입되며, 회전축(1043)에 의해 피치 허브(1007)가 엔드 툴 허브(1080)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1043)을 중심으로 엔드 툴 허브(1080)가 피치 허브(1007)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제5 실시예의 엔드 툴(1000)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(1060), 스테이플 링크 어셈블리(1070)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(1060)는 풀리(1011) 및 풀리(1021) 사이에, 풀리(1011) 및 풀리(1021)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(1060)가 하나의 스테이플 풀리(1061)를 포함하는 경우를 상정한다.
본 발명의 제5 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1011)와 제2 조 풀리인 풀리(1021) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(1060)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1000)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(1010)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해진다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1000)의 스테이플 풀리 어셈블리(1060), 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 왕복 이동 어셈블리(1050)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1000)은 스테이플 풀리 어셈블리(1060)와 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 핀/슬롯 구조를 형성하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같은 구조에 의해 왕복 이동 어셈블리(550)를 전진시키는 힘이 증폭되는 효과를 얻을 수 있다. 나아가, 스테이플 링크 어셈블리(1070)와 왕복 이동 어셈블리(1050)가 서로 분리된 비활성화 상태에서, 스테이플 링크 어셈블리(1070)와 왕복 이동 어셈블리(1050)가 서로 결합된 활성화 상태로의 전환이 가능해질 수 있다.
도 122 내지 도 139 등을 참조하면, 스테이플 풀리 어셈블리(1060)는 하나 이상의 스테이플 풀리(1061)를 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(1061)에는 축 관통부(1061a)가 형성될 수 있다. 축 관통부(1061a)는 홀 형태로 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(1041)이 축 관통부(1061a)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 스테이플 풀리(1061)에는 돌출 부재(1061b)가 형성될 수 있다. 돌출 부재(1061b)에는 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 링크 부재(1071)가 결합될 수 있다. 여기서 돌출 부재(1061b)는 핀(pin) 형태로 형성되어, 후술할 링크 부재(1071)의 슬롯(1072d)에 끼워질 수 있다.
한편, 본 발명의 제5 실시예의 엔드 툴(1000)은 스테이플 풀리 어셈블리(1060)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1070)를 더 포함할 수 있고, 스테이플 링크 어셈블리(1070)는 링크 부재(1071)를 포함할 수 있다. 여기서, 스테이플 링크 어셈블리(1070)는 스테이플 풀리 어셈블리(1060)와, 후술할 카트리지(1010)의 왕복 이동 어셈블리(1050)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
본 실시예는 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 하나의 링크만을 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 스테이플 풀리 어셈블리(1060)와 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 핀/슬롯 구조에 의해 결합됨으로써, 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 하나의 링크만을 포함하더라도 스테이플 풀리 어셈블리(1060)의 회전 운동이 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 직선 운동으로 변환되는 것이 가능 해졌다.
상세히, 링크 부재(1071)는 제1 링크(1072)의 단일 링크로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 링크(1072)는 단일 부재로 형성될 수 있다.
제1 링크(1072)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 제1 돌출부(1072a), 제2 돌출부(1072b), 체결부(1072c), 슬롯(1072d)을 포함할 수 있다.
제1 링크(1072)의 중앙부 일 영역에는 제1 돌출부(1072a) 및 제2 돌출부(1072b)가 형성될 수 있다. 제1 돌출부(1072a) 및 제2 돌출부(1072b)는 제1 조(1001)의 가이드 홈(1001b)에 끼워질 수 있다.
이와 같이, 돌기 형상으로 형성되는 제1 링크(1072)의 제1 돌출부(1072a) 및 제2 돌출부(1072b)가 홈 형상의 가이드 홈(1001b)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(1072a) 및 제2 돌출부(1072b)가 가이드 홈(1001b)을 따라 이동함으로써, 링크 부재(1071)가 제1 조(1001)(및 그 내부의 카트리지(500))에 대해 이동하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제1 링크(1072)의 일 단부에는 체결부(1072c)가 형성될 수 있다. 이 체결부(1072c)는 카트리지(500)의 왕복 이동 부재(551)의 체결부(551a)와 결합될 수 있다.
한편, 제1 링크(1072)의 일 단부에는 슬롯(1072d)이 형성될 수 있다. 여기서 슬롯(1072d)은 길쭉한 홀(hole) 형태로 형성되어, 핀(pin) 형태의 돌출 부재(1061b)가 끼워질 수 있다. 상세히, 슬롯(1072d)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 여기서 슬롯(1072d)의 단반경은 돌출 부재(1061b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 슬롯(1072d)의 장반경은 돌출 부재(1061b)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 스테이플 풀리(1061)의 돌출 부재(1061b)가 제1 링크(1072)의 슬롯(1072d)에 끼워진 상태에서, 돌출 부재(1061b)가 슬롯(1072d) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다.
여기서, 슬롯(1072d)은 동심을 이루지 아니하고 비스듬하게 형성될 수 있다. 따라서 스테이플 풀리(1061)가 회전하면, 돌출 부재(1061b)가 슬롯(1072d)과 접촉한 상태에서 슬롯(1072d)을 밀어서 제1 링크(1072)를 이동시킬 수 있다. 즉, 스테이플 풀리(1061)가 회전하면, 돌출 부재(1061b)가 슬롯(1072d) 내에서 슬롯(1072d)과 접촉하면서 이동하고, 이에 의해 제1 링크(1072)가 제1 조(1001)의 가이드 홈(1001b)을 따라 직선 이동할 수 있다.
(스테이플 풀리의 회전에 따른 스테이플 링크 어셈블리의 변위)
이하에서는, 스테이플 풀리(1061)의 회전에 따른 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 변위에 대해 설명한다.
도 129를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에서는 스테이플 풀리(1061)와 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 핀/슬롯 형태로 결합된다. 즉, 스테이플 풀리(1061)에 형성된 핀 형태의 돌출 부재(1061b)가, 스테이플 링크 어셈블리(1070)에 형성된 슬롯(1072d)에 결합된다. 따라서, 스테이플 풀리(1061)가 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1061)의 돌출 부재(1061b)의 X축 방향으로의 변위는 D1이 된다. 그리고, 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 X축 방향으로의 변위는 D2가 된다.
한편, 도 38 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에서는 스테이플 풀리(161)와 스테이플 링크 어셈블리(170)가 축 결합되며, 따라서 스테이플 풀리(1061)의 돌출 부재(1061b)의 X축 방향으로의 변위는 제4 실시예에 비해 훨씬 길어지게 된다.
다시 말하면, 본 발명의 제1 실시예 등과 같이 스테이플 풀리와 스테이플 링크 어셈블리가 축 결합할 때에 비해, 본 실시예와 같이 스테이플 풀리와 스테이플 링크 어셈블리가 핀/슬롯 결합할 경우, 스테이플 풀리가 동일한 만큼 회전한다고 하더라도 스테이플 링크 어셈블리의 X축 방향 변위가 감소하게 된다.
한편, 일(Work)은 힘(Force)과 변위(displacement)의 곱이므로, 스테이플 풀리를 회전시키는 일(Work)이 동일하다고 가정할 때, 변위와 힘은 서로 반비례하게 된다. 따라서 변위가 감소하면, 이에 반비례해서 힘은 증가하게 된다.
결과적으로, 본 발명의 제5 실시예에서는 스테이플 풀리(1061)와 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 핀/슬롯 형태로 결합되며, 스테이플 풀리(1061)의 회전에 의한 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 X축 방향으로의 변위가 타 실시예에 비해 상대적으로 감소하기 때문에, 스테이플 링크 어셈블리(1070)가 X축 방향으로 받는 힘은 타 실시예에 비해 상대적으로 증가하게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 제5 실시예에 의해서, 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)를 전진시키는 힘이 증폭되며, 따라서 스테이플링 동작이 보다 강건하게 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(활성화 상태 및 비활성화 상태)
이하에서는, 본 실시예에서의 활성화 상태 및 비활성화 상태에 대해 설명한다.
전술한 본 발명의 제1 실시예 등에서는, 스테이플 링크 어셈블리와 왕복 이동 어셈블리가 항상 체결된 상태이기 때문에, 스테이플 풀리가 회전하면 항상 왕복 이동 어셈블리도 직선 이동을 하게 된다. 그리고, 스테이플 풀리는 조 풀리에 종속적이므로, 조 풀리가 회전할 때, 즉, 요 동작 또는 액츄에이션 동작시에 스테이플 풀리도 회전하게 된다. 결과적으로, 요 동작 또는 액츄에이션 동작시에 왕복 이동 어셈블리도 전진/후진하게 되고, 이 과정에서 작업 부재가 이동을 할 수도 있게 된다. 따라서, 요 동작 또는 액츄에이션 동작을 반복하다 보면 원하지 않는 스테이플링 동작이 수행될 수도 있게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 제5 실시예에서는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태와, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 결합된 상태인 활성화 상태가 존재하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고, 조 오픈 상태에는 비활성화 상태가 유지될 수 있도록 하고, 조 클로즈 상태에서는 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환할 수 있게 된다. 그리고, 활성화 상태가 된 이후에는 스테이플 풀리의 교번 회전 운동에 따라 왕복 이동 어셈블리는 전진과 후진을 반복하면서 작업 부재가 전진하게 된다.
이와 같은 활성화 상태와 비활성화 상태의 구분은, 상술한 핀/슬롯 구조에 의해 가능해질 수 있다. 이하에서는 이에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 130, 도 131 및 도 132 등을 참조하면, 도 131과 같이 조(1003)가 클로즈 된 상태에서, 도 132의 화살표 R 방향으로 제1 조(1001)가 회전하고, 화살표 R의 반대 방향으로 제2 조(1002)가 회전하면, 조(1003)는 오픈 상태가 된다. 여기서, 조 회전축(1045)의 X축 방향 위치가 고정된 상태에서, 다른 구성 요소들이 이동하는 것으로 가정한다.
조(1003)가 오픈 상태가 될 때, 제1 조 풀리인 풀리(1011)와 스테이플 풀리(1061)는 동일한 방향으로 회전한다.
제1 조 풀리인 풀리(1011)가 도 132의 화살표 R 방향으로 회전하면, 조 회전축(1045)이 고정된 상태에서 풀리(1011), 스테이플 풀리(1061), 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 왕복 이동 어셈블리(550)가 함께 원위부(1001f) 방향으로 이동한다(즉 전진한다). 따라서, 조(1003)가 클로즈 된 상태에서의 회전축(1041)과 조 회전축(1045) 사이의 거리인 도 131의 A1이, 조(1003)가 오픈 된 상태에서의 회전축(1041)과 조 회전축(1045) 사이의 거리인 도 132의 A2에 비해 더 크다. (즉, A1 > A2)
이와 동시에, 스테이플 풀리(1061)가 도 132의 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1061)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)는 전체적으로 근위부(1001g) 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 따라서, 조(1003)가 클로즈 된 상태에서의 회전축(1041)과 스테이플 링크 어셈블리(1070)(그 중 제2 돌출부(1072b)) 사이의 거리인 도 131의 B1이, 조(1003)가 오픈 된 상태에서의 회전축(1041)과 스테이플 링크 어셈블리(1070)(그 중 제2 돌출부(1072b)) 사이의 거리인 도 132의 B2에 비해 더 크다. (즉, B1 > B2)
그런데 이때, 상술한 바와 같이 핀/슬롯 구조에 의해, 스테이플 풀리(1061)가 회전할 때의 스테이플 링크 어셈블리(1070)의 X축 방향 변위가 (다른 실시예들에 비해) 상대적으로 작다.
즉, 본 발명의 제5 실시예에서는 (A1-A2) > (B1-B2) 의 관계가 성립된다.
다시 말하면, 조(1003)가 오픈 될 때, 풀리(1011), 스테이플 풀리(1061), 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 왕복 이동 어셈블리(550)의 원위부 방향으로의 이동량인 (A1-A2)가, 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)의 근위부 방향으로의 이동량인 (B1-B2)보다 크게 된다.
결과적으로, 상술한 왕복 이동 어셈블리(550)의 두 가지 이동 성분을 합성하면, 조(1003)가 오픈 될 때 왕복 이동 어셈블리(550)는 원위부(1001f) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진하게 된다.
즉, 제1 실시예 등에서는 스테이플 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 후진량이 조 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 전진량 보다 커서 조 오픈 시에 왕복 이동 부재가 후진하는 반면, 본 실시예에서는 조 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 전진량이 스테이플 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 후진량 보다 커서 조 오픈 시에 왕복 이동 부재가 전진한다.
그리고, 이와 같이 왕복 이동 어셈블리(550)가 전진하면, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 더 이격되게 되며, 따라서 조 오픈 시에는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태를 유지할 수 있게 된다.
반대로, 도 132와 같이 조(1003)가 오픈 된 상태에서, 도 132의 화살표 R의 반대 방향으로 제1 조(1001)가 회전하고, 화살표 R 방향으로 제2 조(1002)가 회전하면, 조(1003)는 도 131의 클로즈 상태가 된다.
이와 같이 조(1003)가 클로즈 될 때 왕복 이동 어셈블리(550)는 근위부(1001g) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 왕복 이동 어셈블리(550)는 후진하게 된다.
도 131과 같이 클로즈 상태가 되었을 때는, 왕복 이동 어셈블리(550)의 요철부(550b)와 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)의 래칫(543a)가 접촉은 하고 있으나 서로 결합되어 있지는 않다.
따라서, 조(1003)의 최대 오픈 상태인 도 131의 상태와, 조(1003)의 클로즈 상태인 도 132의 상태의 사이에서는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태를 유지할 수 있다. 즉, 이 상태에서는 스테이플 풀리(1061)가 회전하여도 작업 부재(540)가 이동하지 않으며, 따라서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되지 아니한다.
다음으로, 도 133 및 도 134 등을 참조하면, 스테이플링 및 커팅 동작을 위해, 도 133과 같이 조(1003)가 클로즈 된 상태에서, 스테이플 풀리(1061)가 도 134의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
스테이플 풀리(1061)가 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1061)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1070) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)는 전체적으로 근위부(1001g) 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 그리고, 도 134와 같이 왕복 이동 어셈블리(550)가 근위부(1001g) 방향으로 이동해서 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)와 왕복 이동 어셈블리(550)가 체결되게 됨으로써, 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환이 수행된다.
이와 같이 활성화 상태로 전환된 이후로는, 스테이플 풀리(1061)가 교번 회전 운동을 수행함에 따라 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진과 후진을 반복하게 되고, 이에 의해 작업 부재(540)가 전진하게 된다.
도 135 내지 도 139는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되어 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다. 여기서, 각 도면의 (a)는 조(1003)가 오픈 된 상태를 나타내고, 각 도면의 (b)는 조(1003)가 클로즈 된 상태를 나타내고, 각 도면의 (c)는 조(1003)가 클로즈 된 상태에서 스테이플 풀리(1061)가 회전한 상태를 나타낸다.
도 135는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되어 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 전체 과정을 설명하는 도면이다.
도 135 (a)와 같이 조(1003)가 오픈 된 상태에서는, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태가 된다. 즉, 조(1003)가 클로즈 된 상태인 도 135 (b)에 비해, 조(1003)가 오픈 된 상태인 도 135 (a)에서는, 왕복 이동 어셈블리(550)가 원위부(1001f) 방향으로 전진하게 된다. 따라서 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 최대로 이격된 상태가 되는 것이다.
한편, 도 135 (b)와 같이 클로즈 상태가 되었을 때는, 왕복 이동 어셈블리(550)의 요철부(550b)와 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)의 래칫(543a)가 접촉은 하고 있으나 서로 결합되어 있지는 않다. 즉, 이 상태에서도 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태가 된다.
한편, 도 135 (b)와 같이 조(1003)가 클로즈 된 상태에서, 도 135 (c)와 같이 스테이플 풀리(1061)가 화살표 R 방향으로 회전하게 되면, 왕복 이동 어셈블리(550)가 근위부(1001g) 방향으로 이동해서 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)와 왕복 이동 어셈블리(550)가 체결되게 됨으로써, 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환이 수행된다.
이와 같이 활성화 상태로 전환된 이후로는, 스테이플 풀리(1061)가 교번 회전 운동을 수행함에 따라 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진과 후진을 반복하게 되고, 이에 의해 작업 부재(540)가 전진하게 된다.
도 136은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에서, 조(1003)가 오픈/클로즈 된 상태를 설명하는 도면이다.
도 136 (a)와 같이 조(1003)가 오픈 된 상태에서는, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태가 된다. 즉, 조(1003)가 클로즈 된 상태인 도 136 (b)에 비해, 조(1003)가 오픈 된 상태인 도 136 (a)에서는, 왕복 이동 어셈블리(550)가 원위부(1001f) 방향으로 전진하게 된다. 따라서 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 최대로 이격된 상태가 되는 것이다.
한편, 도 136 (b)와 같이 클로즈 상태가 되었을 때는, 왕복 이동 어셈블리(550)의 요철부(550b)와 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)의 래칫(543a)가 접촉은 하고 있으나 서로 결합되어 있지는 않다. 즉, 이 상태에서도 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태가 된다.
도 137은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에서, 조(1003)가 클로즈 된 상태에서, 스테이플 풀리가 회전하여 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)이 체결되는 상태를 설명하는 도면이다.
도 137 (b)와 같이 조(1003)가 클로즈 된 상태에서, 도 137 (c)와 같이 스테이플 풀리(1061)가 화살표 R 방향으로 회전하게 되면, 왕복 이동 어셈블리(550)가 근위부(1001g) 방향으로 이동해서 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)와 왕복 이동 어셈블리(550)가 체결되게 됨으로써, 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환이 수행된다.
도 138은 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에서, 활성화 상태로 전환된 이후, 작업 부재(540)가 최초로 전진하는 동작을 설명하는 도면이고, 도 139는 도 122의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에서, 스테이플 풀리(161)가 교번 회전 운동을 하면서 작업 부재(540)가 점진적으로 전진하는 동작을 설명하는 도면이다.
이와 같이 활성화 상태로 전환된 이후로는, 스테이플 풀리(1061)가 교번 회전 운동을 수행함에 따라 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진과 후진을 반복하게 되고, 이에 의해 작업 부재(540)가 전진하면서, 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하게 된다.
<제6 실시예 - 캠/슬롯형>
이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은 앞서 기술한 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 스테이플 풀리 어셈블리(1160) 및 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제5 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 140은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이고, 도 141은 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 확대도이다. 도 142는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 143 및 도 144는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 분해 사시도이다. 도 145는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 스테이플 풀리 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 146은 도 140의 엔드 툴에서 스테이플 풀리의 동작 상태를 나타내는 측면도이다. 도 147 및 도 148은 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 149는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 비활성화 상태에서 활성화 상태가 되는 과정을 나타내는 사시도이다.
여기서, 도 141은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 146 내지 도 148은 스테이플 풀리 어셈블리, 스테이플 링크 어셈블리 및 왕복 이동 어셈블리의 동작을 위주로 표현하였다. 도 149는 왕복 이동 부재와 작업 부재의 결합 관계를 위주로 표현하였다.
도 140 내지 도 149를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1103), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포함한다. 여기서 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw) 라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111), 풀리(1112)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1100)은 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121), 풀리(1122)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제6 실시예의 엔드 툴(1100)은 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1143), 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1141)과 회전축(1142)은 엔드 툴 허브(1180)에 관통 삽입되고, 회전축(1143)과 회전축(1144)은 피치 허브(1107)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1143), 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 원위부(distal end)(1104)로부터 근위부(proximal end)(1105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제6 실시예의 엔드 툴(1100)은 엔드 툴 허브(1180)와 피치 허브(1107)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1180)에는 회전축(1141), 회전축(1142)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1141)에 축결합된 풀리(1111) 및 풀리(1121)와, 이와 결합된 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1180) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(1107)에는 회전축(1143) 및 회전축(1144)이 관통 삽입되며, 회전축(1143)에 의해 피치 허브(1107)가 엔드 툴 허브(1180)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1143)을 중심으로 엔드 툴 허브(1180)가 피치 허브(1107)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제6 실시예의 엔드 툴(1100)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(1160), 스테이플 링크 어셈블리(1170)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(1160)는 풀리(1111) 및 풀리(1121) 사이에, 풀리(1111) 및 풀리(1121)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(1160)가 하나의 스테이플 풀리(1161)를 포함하는 경우를 상정한다.
본 발명의 제6 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(1160)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(1110)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해진다.
이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)의 스테이플 풀리 어셈블리(1160), 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 왕복 이동 어셈블리(1150)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은 스테이플 풀리 어셈블리(1160)와 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 캠/슬롯 구조를 형성하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같은 구조에 의해 왕복 이동 어셈블리(550)를 전진시키는 힘이 증폭되는 효과를 얻을 수 있다. 나아가, 스테이플 링크 어셈블리(1170)와 왕복 이동 어셈블리(1150)가 서로 분리된 비활성화 상태에서, 스테이플 링크 어셈블리(1170)와 왕복 이동 어셈블리(1150)가 서로 결합된 활성화 상태로의 전환이 가능해질 수 있다.
도 122 내지 도 139 등을 참조하면, 스테이플 풀리 어셈블리(1160)는 하나 이상의 스테이플 풀리(1161)를 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(1161)에는 축 관통부(1161a)가 형성될 수 있다. 축 관통부(1161a)는 홀 형태로 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(1141)이 축 관통부(1161a)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 스테이플 풀리(1161)에는 돌출 부재(1161b)가 형성될 수 있다. 돌출 부재(1161b)는 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 링크 부재(1171)와 결합될 수 있다. 여기서 돌출 부재(1161b)의 중심은 스테이플 풀리(1161)의 중심과 일치하지 않고, 돌출 부재(1161b)가 스테이플 풀리(1161)에 대해 일정 정도 편심되도록 형성될 수 있다. 돌출 부재(1161b)는 후술할 링크 부재(1171)의 슬롯(1172d)에 끼워질 수 있다.
한편, 본 발명의 제6 실시예의 엔드 툴(1100)은 스테이플 풀리 어셈블리(1160)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1170)를 더 포함할 수 있고, 스테이플 링크 어셈블리(1170)는 링크 부재(1171)를 포함할 수 있다. 여기서, 스테이플 링크 어셈블리(1170)는 스테이플 풀리 어셈블리(1160)와, 후술할 카트리지(1110)의 왕복 이동 어셈블리(1150)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
본 실시예는 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 하나의 링크만을 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 스테이플 풀리 어셈블리(1160)와 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 캠/슬롯 구조에 의해 결합됨으로써, 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 하나의 링크만을 포함하더라도 스테이플 풀리 어셈블리(1160)의 회전 운동이 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 직선 운동으로 변환되는 것이 가능 해졌다.
상세히, 링크 부재(1171)는 제1 링크(1172)의 단일 링크로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 링크(1172)는 단일 부재로 형성될 수 있다.
제1 링크(1172)는 길쭉한 바(bar) 형태로 형성되며, 제1 돌출부(1172a), 제2 돌출부(1172b), 체결부(1172c), 슬롯(1172d)을 포함할 수 있다.
제1 링크(1172)의 중앙부 일 영역에는 제1 돌출부(1172a) 및 제2 돌출부(1172b)가 형성될 수 있다. 제1 돌출부(1172a) 및 제2 돌출부(1172b)는 제1 조(1101)의 가이드 홈(1101b)에 끼워질 수 있다.
이와 같이, 돌기 형상으로 형성되는 제1 링크(1172)의 제1 돌출부(1172a) 및 제2 돌출부(1172b)가 홈 형상의 가이드 홈(1101b)에 끼워진 상태에서, 제1 돌출부(1172a) 및 제2 돌출부(1172b)가 가이드 홈(1101b)을 따라 이동함으로써, 링크 부재(1171)가 제1 조(1101)(및 그 내부의 카트리지(500))에 대해 이동하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제1 링크(1172)의 일 단부에는 체결부(1172c)가 형성될 수 있다. 이 체결부(1172c)는 카트리지(500)의 왕복 이동 부재(551)의 체결부(551a)와 결합될 수 있다.
한편, 제1 링크(1172)의 일 단부에는 슬롯(1172d)이 형성될 수 있다. 여기서 슬롯(1172d)은 길쭉한 홀(hole) 형태로 형성되어, 돌출 부재(1161b)이 끼워질 수 있다. 상세히, 슬롯(1172d)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 여기서 슬롯(1172d)은 돌출 부재(1161b) 보다 일정 정도 크게 형성될 수 있다. 따라서 스테이플 풀리(1161)의 돌출 부재(1161b)가 제1 링크(1172)의 슬롯(1172d)에 끼워진 상태에서, 돌출 부재(1161b)가 슬롯(1172d) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다.
상술한 바와 같이, 돌출 부재(1161b)는 스테이플 풀리(1161)에 대해 일정 정도 편심되도록 형성될 수 있다. 따라서 스테이플 풀리(1161)가 회전하면, 돌출 부재(1161b)가 슬롯(1172d)과 접촉한 상태에서 슬롯(1172d)을 밀어서 제1 링크(1172)를 이동시킬 수 있다. 즉, 스테이플 풀리(1161)가 회전하면, 돌출 부재(1161b)가 슬롯(1172d) 내에서 슬롯(1172d)과 접촉하면서 이동하고, 이에 의해 제1 링크(1172)가 제1 조(1101)의 가이드 홈(1101b)을 따라 직선 이동할 수 있다.
(스테이플 풀리의 회전에 따른 스테이플 링크 어셈블리의 변위)
이하에서는, 스테이플 풀리(1161)의 회전에 따른 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 변위에 대해 설명한다.
도 146을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에서는 스테이플 풀리(1161)와 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 캠/슬롯 형태로 결합된다. 즉, 스테이플 풀리(1161)에 형성된 돌출 부재(1161b)가, 스테이플 링크 어셈블리(1170)에 형성된 슬롯 형태의 슬롯(1172d)에 결합된다. 따라서, 스테이플 풀리(1161)가 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1161)의 돌출 부재(1161b)의 X축 방향으로의 변위는 D1이 된다. 그리고, 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 X축 방향으로의 변위는 D2가 된다.
한편, 도 38 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에서는 스테이플 풀리(161)와 스테이플 링크 어셈블리(170)가 축 결합되며, 따라서 스테이플 풀리(1161)의 돌출 부재(1161b)의 X축 방향으로의 변위는 제4 실시예에 비해 훨씬 길어지게 된다.
다시 말하면, 본 발명의 제1 실시예 등과 같이 스테이플 풀리와 스테이플 링크 어셈블리가 축 결합할 때에 비해, 본 실시예와 같이 스테이플 풀리와 스테이플 링크 어셈블리가 캠/슬롯 결합할 경우, 스테이플 풀리가 동일한 만큼 회전한다고 하더라도 스테이플 링크 어셈블리의 X축 방향 변위가 감소하게 된다.
한편, 일(Work)은 힘(Force)과 변위(displacement)의 곱이므로, 스테이플 풀리를 회전시키는 일(Work)이 동일하다고 가정할 때, 변위와 힘은 서로 반비례하게 된다. 따라서 변위가 감소하면, 이에 반비례해서 힘은 증가하게 된다.
결과적으로, 본 발명의 제6 실시예에서는 스테이플 풀리(1161)와 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 캠/슬롯 형태로 결합되며, 스테이플 풀리(1161)의 회전에 의한 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 X축 방향으로의 변위가 타 실시예에 비해 상대적으로 감소하기 때문에, 스테이플 링크 어셈블리(1170)가 X축 방향으로 받는 힘은 타 실시예에 비해 상대적으로 증가하게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 제6 실시예에 의해서, 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)를 전진시키는 힘이 증폭되며, 따라서 스테이플링 동작이 보다 강건하게 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(활성화 상태 및 비활성화 상태)
이하에서는, 본 실시예에서의 활성화 상태 및 비활성화 상태에 대해 설명한다.
본 발명의 제6 실시예에서는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태와, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 결합된 상태인 활성화 상태가 존재하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고, 조 오픈 상태에는 비활성화 상태가 유지될 수 있도록 하고, 조 클로즈 상태에서는 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환할 수 있게 된다. 그리고, 활성화 상태가 된 이후에는 스테이플 풀리의 교번 회전 운동에 따라 왕복 이동 어셈블리는 전진과 후진을 반복하면서 작업 부재가 전진하게 된다.
이와 같은 활성화 상태와 비활성화 상태의 구분은, 상술한 캠/슬롯 구조에 의해 가능해질 수 있다. 이하에서는 이에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 147, 도 148 및 도 149 등을 참조하면, 도 147과 같이 조(1103)가 클로즈 된 상태에서, 도 148의 화살표 R 방향으로 제1 조(1101)가 회전하고, 화살표 R의 반대 방향으로 제2 조(1102)가 회전하면, 조(1103)는 오픈 상태가 된다. 여기서, 조 회전축(1145)의 X축 방향 위치가 고정된 상태에서, 다른 구성 요소들이 이동하는 것으로 가정한다.
조(1103)가 오픈 상태가 될 때, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 스테이플 풀리(1161)는 동일한 방향으로 회전한다.
제1 조 풀리인 풀리(1111)가 도 148의 화살표 R 방향으로 회전하면, 조 회전축(1145)이 고정된 상태에서 풀리(1111), 스테이플 풀리(1161), 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 왕복 이동 어셈블리(550)가 함께 원위부(1101f) 방향으로 이동한다(즉 전진한다). 따라서, 조(1103)가 클로즈 된 상태에서의 회전축(1141)과 조 회전축(1145) 사이의 거리인 도 147의 A1이, 조(1103)가 오픈 된 상태에서의 회전축(1141)과 조 회전축(1145) 사이의 거리인 도 148의 A2에 비해 더 크다. (즉, A1 > A2)
이와 동시에, 스테이플 풀리(1161)가 도 148의 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1161)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)는 전체적으로 근위부(1101g) 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 따라서, 조(1103)가 클로즈 된 상태에서의 회전축(1141)과 스테이플 링크 어셈블리(1170)(그 중 제2 돌출부(1172b)) 사이의 거리인 도 147의 B1이, 조(1103)가 오픈 된 상태에서의 회전축(1141)과 스테이플 링크 어셈블리(1170)(그 중 제2 돌출부(1172b)) 사이의 거리인 도 148의 B2에 비해 더 크다. (즉, B1 > B2)
그런데 이때, 상술한 바와 같이 캠/슬롯 구조에 의해, 스테이플 풀리(1161)가 회전할 때의 스테이플 링크 어셈블리(1170)의 X축 방향 변위가 (다른 실시예들에 비해) 상대적으로 작다.
즉, 본 발명의 제6 실시예에서는 (A1-A2) > (B1-B2) 의 관계가 성립된다.
다시 말하면, 조(1103)가 오픈 될 때, 풀리(1111), 스테이플 풀리(1161), 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 왕복 이동 어셈블리(550)의 원위부 방향으로의 이동량인 (A1-A2)가, 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)의 근위부 방향으로의 이동량인 (B1-B2)보다 크게 된다.
결과적으로, 상술한 왕복 이동 어셈블리(550)의 두 가지 이동 성분을 합성하면, 조(1103)가 오픈 될 때 왕복 이동 어셈블리(550)는 원위부(1101f) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진하게 된다.
즉, 제1 실시예 등에서는 스테이플 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 후진량이 조 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 전진량 보다 커서 조 오픈 시에 왕복 이동 부재가 후진하는 반면, 본 실시예에서는 조 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 전진량이 스테이플 풀리의 회전으로 인한 왕복 이동 어셈블리의 후진량 보다 커서 조 오픈 시에 왕복 이동 부재가 전진한다.
그리고, 이와 같이 왕복 이동 어셈블리(550)가 전진하면, 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 더 이격되게 되며, 따라서 조 오픈 시에는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태를 유지할 수 있게 된다.
반대로, 도 148와 같이 조(1103)가 오픈 된 상태에서, 도 148의 화살표 R의 반대 방향으로 제1 조(1101)가 회전하고, 화살표 R 방향으로 제2 조(1102)가 회전하면, 조(1103)는 도 131의 클로즈 상태가 된다.
이와 같이 조(1103)가 클로즈 될 때 왕복 이동 어셈블리(550)는 근위부(1101g) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 왕복 이동 어셈블리(550)는 후진하게 된다.
도 147과 같이 클로즈 상태가 되었을 때는, 왕복 이동 어셈블리(550)의 요철부(550b)와 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)의 래칫(543a)가 접촉은 하고 있으나 서로 결합되어 있지는 않다.
따라서, 조(1103)의 최대 오픈 상태인 도 147의 상태와, 조(1103)의 클로즈 상태인 도 148의 상태의 사이에서는 왕복 이동 어셈블리(550)와 작업 부재(540)가 체결되지 않고 분리된 상태인 비활성화 상태를 유지할 수 있다. 즉, 이 상태에서는 스테이플 풀리(1161)가 회전하여도 작업 부재(540)가 이동하지 않으며, 따라서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되지 아니한다.
다음으로, 스테이플링 및 커팅 동작을 위해, 도 149 (a)와 같이 조(1103)가 클로즈 된 상태에서, 스테이플 풀리(1161)가 도 149 (b)의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
스테이플 풀리(1161)가 화살표 R 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1161)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1170) 및 이와 연결된 왕복 이동 어셈블리(550)는 전체적으로 근위부(1101g) 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 그리고, 도 149 (b)와 같이 왕복 이동 어셈블리(550)가 근위부(1101g) 방향으로 이동해서 작업 부재(540)의 래칫 부재(543)와 왕복 이동 어셈블리(550)가 체결되게 됨으로써, 비활성화 상태에서 활성화 상태로의 전환이 수행된다.
이와 같이 활성화 상태로 전환된 이후로는, 스테이플 풀리(1161)가 교번 회전 운동을 수행함에 따라 왕복 이동 어셈블리(550)는 전진과 후진을 반복하게 되고, 이에 의해 작업 부재(540)가 전진하면서, 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하게 된다.
<제7 실시예 - 스테이플 와이어용 제2 보조 풀리 추가>
이하에서는 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 스테이플 와이어용 보조 풀리인 스테이플 제2 보조 풀리(967)가 추가로 구비된다는 점에서 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 150 내지 도 153은 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 150 및 도 152는 엔드 툴이 클로즈 된 상태를 나타내고, 도 151 및 도 153은 엔드 툴이 오픈 된 상태를 나타낸다. 한편, 도 152 및 도 153은 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다. 도 154 및 도 155는 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 측면도이다. 도 156 및 도 157은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 158 내지 도 160은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 161 내지 도 163은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 150 내지 도 163을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(end tool)(1200)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1203), 즉 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포함한다. 여기서 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 각각, 또는 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw) 라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리(1211), 풀리(1212)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리(1221), 풀리(1222)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(1200)은 회전축(1241), 회전축(1242), 회전축(1243), 회전축(1244)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1241)과 회전축(1242)은 엔드 툴 허브(1280)에 관통 삽입되고, 회전축(1243)과 회전축(1244)은 피치 허브(1207)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1241), 회전축(1242), 회전축(1243), 회전축(1244)은 엔드 툴(1200)의 원위부(distal end)(1204)로부터 근위부(proximal end)(1205) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(1200)은 엔드 툴 허브(1280)와 피치 허브(1207)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1280)에는 회전축(1241), 회전축(1242)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1241)에 축결합된 풀리(1211) 및 풀리(1221)와, 이와 결합된 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1280) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(1207)에는 회전축(1243) 및 회전축(1244)이 관통 삽입되며, 회전축(1243)에 의해 피치 허브(1207)가 엔드 툴 허브(1280)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1243)을 중심으로 엔드 툴 허브(1280)가 피치 허브(1207)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(1200)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(1260), 스테이플 링크 어셈블리(1270)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(1260)는 풀리(1211) 및 풀리(1221) 사이에, 풀리(1211) 및 풀리(1221)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(1260)가 하나의 스테이플 풀리(1261)를 포함하는 경우를 상정한다.
본 발명의 제7 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1211)와 제2 조 풀리인 풀리(1221) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(1260)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1200)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(1210)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해진다.
이하에서는 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)의 풀리 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(1200)은 스테이플의 직선/회전 운동과 관련된 스테이플 풀리(1261), 스테이플 보조 풀리(1262), 풀리(1263), 풀리(1264), 풀리(1265) 및 풀리(1266)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 제7 실시예의 엔드 툴(1200)은 스테이플 제2 보조 풀리인 풀리(1267) 및 풀리(1268)을 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(1261)는 엔드 툴 조 풀리인 풀리(도 6의 111 참조) 및 풀리(도 6의 121 참조)와 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(1241)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
여기서, 본 발명은 스테이플 풀리(1261), 풀리(도 6의 111 참조) 및 풀리(도 6의 121 참조)가 동일한 축을 중심으로 회전하도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 이와 같이 스테이플 풀리(1261), 풀리(도 6의 111 참조) 및 풀리(도 6의 121 참조)가 동일한 축을 중심으로 회전하도록 형성됨으로써, 피치 운동/요 운동/액츄에이션 동작을 수행하는 동시에, 스테이플을 이용한 커팅 동작까지 가능해지는 것이다.
스테이플 보조 풀리(1262)는 스테이플 풀리(1261)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 스테이플 보조 풀리(1262)는 풀리(1261)와 풀리(1263)/풀리(1264)의 사이에 배치될 수 있다. 스테이플 보조 풀리(1262)는 풀리(도 6의 112 참조) 및 풀리(도 6의 122 참조)와 회전축(1242)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(1263)와 풀리(1264)는 스테이플 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(1265)와 풀리(1266)는 스테이플 피치 서브 풀리로서 기능한다.
스테이플 제2 보조 풀리인 풀리(1267) 및 풀리(1268)는 스테이플 보조 풀리(1262)와 풀리(1263)/풀리(1264)의 사이에 배치될 수 있다. 스테이플 보조 풀리(1262)는 풀리(1263) 및 풀리(1264)의 중심축인 회전축(1243)과 평행한 소정의 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
이하에서는 스테이플 풀리(1261)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1263)와 풀리(1264)는 스테이플 피치 메인 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1263)에는 스테이플 와이어인 와이어(307)가 감기고, 풀리(1264)에는 스테이플 와이어인 와이어(308)가 감긴다.
풀리(1265)와 풀리(1266)는 스테이플 피치 서브 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1265)에는 스테이플 와이어인 와이어(307)가 감기고, 풀리(1266)에는 스테이플 와이어인 와이어(308)가 감긴다.
여기서, 스테이플 풀리(1261) 및 스테이플 보조 풀리(1262)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1263) 및 풀리(1264)가 배치된다. 여기서, 풀리(1263) 및 풀리(1264)는 엔드 툴 피치 회전축인 회전축(1243)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1263) 및 풀리(1264) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1265) 및 풀리(1266)가 배치된다. 여기서, 풀리(1265) 및 풀리(1266)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 회전축(1244)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1263), 풀리(1265), 풀리(1264) 및 풀리(1266)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
스테이플 와이어인 와이어(307)는 풀리(1265), 풀리(1263), 풀리(1267), 스테이플 보조 풀리(1262), 스테이플 풀리(1261)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(329)에 의해 와이어(307)와 연결된 와이어(308)는 스테이플 풀리(1261), 스테이플 보조 풀리(1262), 풀리(1268), 풀리(1264), 풀리(1266)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 스테이플 와이어인 와이어(307)와 와이어(308)는 풀리(1265), 풀리(1263), 풀리(1267), 스테이플 보조 풀리(1262), 스테이플 풀리(1261), 스테이플 보조 풀리(1262), 풀리(1268), 풀리(1264), 풀리(1266)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(307)와 와이어(308)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(307)가 당겨지면, 와이어(307)가 결합된 체결 부재(329) 및 이와 결합된 스테이플 풀리(1261)가 일 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(308)가 당겨지면, 와이어(308)가 결합된 체결 부재(329) 및 이와 결합된 스테이플 풀리(1261)가 반대 방향으로 회전하게 된다.
여기서, 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)은, 스테이플 제2 보조 풀리인 풀리(1267) 및 풀리(1268)를 추가로 구비하여, 스테이플 와이어인 와이어(307)와 와이어(308)의 이탈을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 스테이플 보조 풀리(1262)와 풀리(1263) 사이에 스테이플 제2 보조 풀리(1267)를 배치하여 엔드 툴 허브(1280)로 들어가는 와이어(307)의 경로를 일정 정도 변경시킨다. 또한, 스테이플 보조 풀리(1262)와 풀리(1264) 사이에 스테이플 제2 보조 풀리(1268)를 배치하여 엔드 툴 허브(1280)로 들어가는 와이어(308)의 경로를 일정 정도 변경시킨다.
상세히, 스테이플 보조 풀리(1262)에서 나오는 와이어(307)의 Z축 방향의 높이와 풀리(1263)로 들어가는 와이어(307)의 Z축 방향의 높이는 서로 다르다. 이때 스테이플 제2 보조 풀리인 풀리(1267)이 존재하지 않는다면 와이어(307)의 경로가 사선이 되며, 따라서 와이어(307)가 풀리로부터 탈거될 위험성이 존재한다. 마찬가지로, 스테이플 보조 풀리(1262)에서 나오는 와이어(308)의 Z축 방향의 높이와 풀리(1264)로 들어가는 와이어(308)의 Z축 방향의 높이는 서로 다르다. 이때 스테이플 제2 보조 풀리인 풀리(1268)이 존재하지 않는다면 와이어(308)의 경로가 사선이 되며, 따라서 와이어(308)가 풀리로부터 탈거될 위험성이 존재한다.
따라서, 본 실시예에서는 스테이플 보조 풀리(1262)와 풀리(1263) 사이에 스테이플 제2 보조 풀리(1267)를 배치하여, 스테이플 보조 풀리(1262)에서 나오는 와이어(307)가 평행하도록, 와이어(307)의 경로를 일정 정도 변경시킨다. 마찬가지로, 스테이플 보조 풀리(1262)와 풀리(1264) 사이에 스테이플 제2 보조 풀리(1268)를 배치하여, 스테이플 보조 풀리(1262)에서 나오는 와이어(308)가 평행하도록, 와이어(308)의 경로를 일정 정도 변경시킨다.
이와 같은 본 발명에 의해서 스테이플 와이어인 와이어(307)와 와이어(308)가 풀리로부터 이탈되는 것을 방지함으로써, 커팅 동작이 보다 원활하게 작동되는 효과를 얻을 수 있다.
도 158 내지 도 160은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 및 커팅 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 158 내지 도 160에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 스테이플링 및 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
상세히, 풀리(1211), 풀리(1221) 및 스테이플 풀리(1261)가 회전축(1241)을 중심으로 +90도 회전한 상태에서, 스테이플 풀리(1261)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 링크 부재(1271) 및 이와 연결된 왕복 이동 부재(551)가 전진과 후진을 반복한다. 그리고, 왕복 이동 부재(551)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)가 전진하고, 왕복 이동 부재(551)가 후진할 때는, 왕복 이동 부재(551)만 후진하고 작업 부재(540)는 그 자리에 정지해 있다. 이와 같은 과정을 반복하면서 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하면서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되는 것이다.
도 161 내지 도 163은 도 150의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 스테이플링 및 커팅 동작을 나타내는 평면도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 63에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 스테이플링 및 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
상세히, 풀리(1211), 풀리(1221) 및 스테이플 풀리(1261)가 회전축(1241)을 중심으로 -90도 회전한 상태에서, 스테이플 풀리(1261)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 링크 부재(1271) 및 이와 연결된 왕복 이동 부재(551)가 전진과 후진을 반복한다. 그리고, 왕복 이동 부재(551)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(551)와 함께 작업 부재(540)가 전진하고, 왕복 이동 부재(551)가 후진할 때는, 왕복 이동 부재(551)만 후진하고 작업 부재(540)는 그 자리에 정지해 있다. 이와 같은 과정을 반복하면서 작업 부재(540)가 원위부(502) 쪽으로 이동하면서 스테이플링 및 커팅 동작이 수행되는 것이다.
<제8 실시예 - 듀얼 랙 & 스프링>
이하에서는 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 105 등의 900 참조)에 비해, 스테이플 링크 어셈블리(1370) 및 카트리지(1310)의 왕복 이동 어셈블리(1350)가 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 164 내지 도 166은 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 164 내지 도 166은 제1 조, 제2 조, 엔드 툴 허브 등이 제거된 상태를 도시한다. 도 167 및 도 168은 도 164의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 사시도이다. 도 169는 도 167의 카트리지의 저면도이다. 도 170 및 도 171은 도 164의 엔드 툴의 각 동작 상태를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 170 및 도 171은 왕복 이동 어셈블리와 작업 부재의 동작을 위주로 표현하였다.
도 164 내도 도 171을 참조하면, 본 발명의 제8 실시예의 엔드 툴(end tool)(1300)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(도 105의 901 참조)와 제2 조(도 105의 902 참조)를 포함한다.
한편, 엔드 툴(1300)은 제1 조(jaw)(도 105의 901 참조)의 회전 운동과 관련된 풀리(1311), 풀리(1312)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(도 105의 901 참조)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제4 실시예의 도 105 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1300)은 제2 조(jaw)(도 105의 902 참조)의 회전 운동과 관련된 풀리(1321), 풀리(1322)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(도 105의 902 참조)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제4 실시예의 도 105 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 본 발명의 제8 실시예의 엔드 툴(1300)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(1360), 스테이플 링크 어셈블리(1370)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(1360)는 풀리(1311) 및 풀리(1321) 사이에, 풀리(1311) 및 풀리(1321)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(1360)가 하나의 스테이플 풀리(1361)를 포함하는 경우를 상정한다.
본 발명의 제8 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1311)와 제2 조 풀리인 풀리(1321) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(1360)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1300)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(1310)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)의 스테이플 풀리 어셈블리(1360), 스테이플 링크 어셈블리(1370) 및 카트리지(1310)의 왕복 이동 어셈블리(1350)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 스테이플 링크 어셈블리(1370)가 제1 링크 부재(1371)와 제2 링크 부재(1376)를 포함하고, 카트리지(1310)의 왕복 이동 어셈블리(1350)가 제1 왕복 이동 부재(1351) 및 제2 왕복 이동 부재(1352)를 구비하여, 일종의 듀얼 랙(dual rack) 구조를 형성하는 것을 일 특징으로 한다.
도 105 내지 도 121 등을 참조하면, 스테이플 풀리 어셈블리(1360)는 하나 이상의 스테이플 풀리(1361)를 포함할 수 있다.
스테이플 풀리(1361)에는 축 관통부(1361a)가 형성될 수 있다. 축 관통부(1361a)는 홀 형태로 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(1341)이 축 관통부(1361a)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 스테이플 풀리(1361)에는 제1 링크 결합부(1361b) 및 제2 링크 결합부(1361c)가 형성될 수 있다. 제1 링크 결합부(1361b)에는 스테이플 링크 어셈블리(1370)의 제1 링크 부재(1371)가 결합될 수 있고, 제2 링크 결합부(1361c)에는 스테이플 링크 어셈블리(1370)의 제2 링크 부재(1376)가 결합될 수 있다. 여기서 제1 링크 결합부(1361b) 및 제2 링크 결합부(1361c)는 스테이플 풀리(1361)의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제8 실시예의 엔드 툴(1300)은 스테이플 풀리 어셈블리(1360)와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(1370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 스테이플 링크 어셈블리(1370)는 스테이플 풀리 어셈블리(1360)와, 후술할 카트리지(1310)의 왕복 이동 어셈블리(1350)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 제8 실시예의 엔드 툴(1300)은 스테이플 링크 어셈블리(1370)가 제1 링크 부재(1371)와 제2 링크 부재(1376)의 두 쌍의 링크 부재를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
제1 링크 부재(1371)는 제1 링크(1372) 및 제2 링크(1373)를 포함할 수 있다.
제2 링크 부재(1376)는 제3 링크(1377) 및 제4 링크(1378)를 포함할 수 있다.
제1 링크 부재(1371) 및 제2 링크 부재(1376)의 구성은 도 105 등에 도시된 제4 실시예의 제1 링크 부재(도 110의 971 참조) 및 제2 링크 부재(도 110의 976 참조)의 구성과 실질적으로 동일하므로, 본 실시예에서는 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 164와 같은 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 도 164의 화살표 A1 방향(즉, 시계 방향)으로 회전하면, 스테이플 풀리(1361)와 연결된 제1 링크 부재(1376)는 도 164의 화살표 B1 방향, 다시 말하면 제1 조(1301)의 원위부(1301f) 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1361)와 연결된 제1 링크 부재(1376)는 도 164의 화살표 C1 방향, 다시 말하면 제1 조(1301)의 근위부(1301g) 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 스테이플 풀리(1361)가 도 164의 화살표 A1 방향(즉, 시계 방향)으로 회전하면, 스테이플 풀리(1361)와 연결된 제2 링크 부재(1376)는 도 164의 화살표 C1 방향, 다시 말하면 제1 조(1301)의 근위부(1301g) 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향으로 회전하면, 스테이플 풀리(1361)와 연결된 제2 링크 부재(1376)는 도 114의 화살표 B1 방향, 다시 말하면 제1 조(1301)의 원위부(1301f) 방향으로 이동할 수 있다.
즉, 스테이플 풀리(1361)가 어느 일 방향(예를 들어 시계 방향)으로 회전하면, 제1 링크 부재(1371)는 전진하고 제2 링크 부재(1376)는 후진하게 된다. 한편, 스테이플 풀리(1361)가 다른 일 방향(예를 들어 반시계 방향)으로 회전하면, 제1 링크 부재(1371)는 후진하고 제2 링크 부재(1376)는 전진하게 된다.
이와 같은 구조에 의해, 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면, 제1 링크 부재(1371)와 제2 링크 부재(1376)는 직선 왕복 운동을 수행하게 되며, 이때, 제1 링크 부재(1371)와 제2 링크 부재(1376)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 즉, 제1 링크 부재(1371)가 전진할 때(즉 원위부 측으로 이동할 때), 제2 링크 부재(1376)는 후진한다.(즉, 근위부 측으로 이동한다.) 반대로, 제1 링크 부재(1371)가 후진할 때(즉 근위부 측으로 이동할 때), 제2 링크 부재(1376)는 전진한다.(즉, 원위부 측으로 이동한다.)
결과적으로, 스테이플 풀리 어셈블리(1360)의 양방향 회전 운동이, 스테이플 링크 어셈블리(1370)의 제1 링크 부재(1371)와 제2 링크 부재(1376)를 통해, 카트리지(1310)의 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)의 왕복 직선 운동을 일으킬 수 있는 것이다.
(카트리지)
이하에서는 본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)의 카트리지(1310)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제8 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)의 카트리지(1310)는 왕복 이동 어셈블리(1350)가 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 도 164 내지 도 169 등을 참조하면, 카트리지(1310)는 제1 조(1301)에 장착 및 분리 가능하도록 형성되며, 내부에 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)과 작업 부재(1340)를 포함하여, 조직의 봉합 및 절단을 수행한다.
여기서, 카트리지(1310)는 커버(도 22의 510 참조), 하우징(도 22의 520 참조), 스테이플(도 22의 530 참조), 작업 부재(1340), 왕복 이동 어셈블리(1350)를 포함할 수 있다.
하우징(도 22의 520 참조)은 카트리지(1310)의 외형을 이루며, 전체적으로 속이 빈 상자에서 그 일면(상면)이 제거된 형태로 형성되어, 그 내부에 왕복 이동 어셈블리(1350), 작업 부재(1340), 스테이플(도 22의 530 참조)을 수용하도록 형성될 수 있다. 여기서, 하우징(도 22의 520 참조)은 그 단면이 대략 'U'형태로 형성될 수 있다.
하우징(도 22의 520 참조) 내부에는 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)들이 배치될 수 있다. 후술할 작업 부재(1340)가 일 방향으로 직선 운동함에 따라, 복수 개의 스테이플(도 22의 530 참조)들이 차례로 하우징(도 22의 520 참조)의 내부에서 외부로 밀려 올라오면서 봉합, 즉 스테이플링이 수행될 수 있다.
하우징(도 22의 520 참조) 내부의 아래쪽에는 왕복 이동 어셈블리(1350)가 배치될 수 있다. 본 실시예에서 왕복 이동 어셈블리(1350)는 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)를 포함한다.
본 실시예에서, 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)는 랙(rack)일 수 있다. 제1 왕복 이동 부재(1351)는 요철부(1351b)와 체결부(1351a)를 포함할 수 있다.
상세히, 제1 왕복 이동 부재(1351)는 긴 바(bar) 형태로 형성될 수 있으며, 일면 상에 톱니 형상의 복수 개의 요철부(1351b)들이 형성될 수 있다. 이 요철부(1351b)는 후술할 작업 부재(1340), 특히 작업 부재(1340)의 제1 래칫 부재(1343)와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 왕복 이동 부재(1351)는 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)들과 치합되는 형상의 복수 개의 요철부(1351b)들을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제2 왕복 이동 부재(1352)는 요철부(1352b)와 체결부(1352a)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 왕복 이동 부재(1352)는 제2 래칫 부재(1347)의 요철부(1347b)들과 치합되는 형상의 복수 개의 요철부(1352b)들을 포함할 수 있다.
여기서 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)는 카트리지(1310)의 다른 구성요소들과 고정 결합되지 않으며, 카트리지(1310)의 다른 구성요소들에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 하우징(도 22의 520 참조) 및 커버(도 22의 510 참조)에 대해서 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제2 왕복 이동 부재(1352)가 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
한편, 제1 왕복 이동 부재(1351)에서 풀리(1311)와 인접한 근위부(proximal end) 쪽에는 체결부(1351a)가 형성될 수 있으며, 이 체결부(1351a)는 엔드 툴(1300)의 스테이플 링크 어셈블리(1370)의 제1 링크 부재(1371)와 체결되어 결합될 수 있다. 따라서 제1 링크 부재(1371)가 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행하면, 이와 체결된 제1 왕복 이동 부재(1351)도 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
마찬가지로, 제2 왕복 이동 부재(1352)에서 풀리(1311)와 인접한 근위부(proximal end) 쪽에는 체결부(1352a)가 형성될 수 있으며, 이 체결부(1352a)는 엔드 툴(1300)의 스테이플 링크 어셈블리(1370)의 제2 링크 부재(1376)와 체결되어 결합될 수 있다. 따라서 제2 링크 부재(1376)가 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행하면, 이와 체결된 제2 왕복 이동 부재(1352)도 연결부(400)의 연장 방향(즉, Y축 방향)을 따라서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
하우징(1320) 내부에는 작업 부재(1340)가 배치될 수 있다. 작업 부재(1340)는 제1 왕복 이동 부재(1351) 및 제2 왕복 이동 부재(1352)와 접촉 가능하도록 형성되어, 제1 왕복 이동 부재(1351) 및 제2 왕복 이동 부재(1352)의 왕복 직선 운동에 따라 일 방향으로 직선 운동하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 작업 부재(1340)는 제1 왕복 이동 부재(1351) 및 제2 왕복 이동 부재(1352)와 상호 작용하여, 연결부(400)의 연장 방향을 따라 이동하면서 스테이플링 및 커팅을 수행한다.
작업 부재(1340)는 웻지(wedge)(도 22의 541 참조), 블레이드(blade)(도 22의 542 참조), 제1 래칫 부재(1343), 제1 탄성 부재(1344), 제2 래칫 부재(1347), 제2 탄성 부재(1348) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 도면에는 작업 부재(1340)에서 래칫 부재와 탄성 부재를 제외한 나머지 구성요소들, 즉 웻지, 블레이드 등을 생략하고 도시하였으나, 이와 같은 구성요소들이 작업 부재(1340)에 포함될 수 있음은 물론이다. 여기서, 제1 래칫 부재(1343)와 제2 래칫 부재(1437)를 통칭하여 래칫 부재라고 할 수도 있다.
제1 래칫 부재(1343)는 제1 래칫(1343a)을 포함하고, 제2 래칫 부재(1347)는 제2 래칫(1347a)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)은 제1 왕복 이동 부재(1351)와 치합 가능하도록 형성될 수 있고, 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)은 제2 왕복 이동 부재(1372)와 치합 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)이 제1 왕복 이동 부재(1351)와 치합(또는 밀착 접촉)되어 제1 왕복 이동 부재(1351)에 의해 작업 부재(1340)가 전진하는 동작과, 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)이 제2 왕복 이동 부재(1352)와 치합(또는 밀착 접촉)되어 제2 왕복 이동 부재(1352)에 의해 작업 부재(1340)가 전진하는 동작이 교대로 수행되는 것이다.
제1 래칫 부재(1343)는 회전축(1345a)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 일 예로, 본체(1345)의 하부로부터 회전축(1345a)이 돌출 형성되고, 제1 래칫 부재(1343)가 이 회전축(1345a)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제1 래칫 부재(1343)가 제1 왕복 이동 부재(1351)에 의해 가압되거나 또는 제1 탄성 부재(1344)에 의해 탄성력을 받을 때, 제1 래칫 부재(1343)가 회전축(1345a)를 중심으로 회전할 수 있다.
제1 탄성 부재(1344)는 제1 래칫 부재(1343)의 어느 일 측에 형성되어, 제1 래칫 부재(1343)에 소정의 탄성력을 가해주는 역할을 수행한다. 일 예로, 탄성 부재(1344)의 일 영역은 본체(1345)의 하부로부터 돌출 형성된 지지부(1345c)와 접촉하고, 탄성 부재(1344)의 다른 영역은 제1 래칫 부재(1343)와 접촉할 수 있다. 여기서, 제1 탄성 부재(1344)는 제1 래칫 부재(1343)가 제1 왕복 이동 부재(1351)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 제1 탄성 부재(1344)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 제1 래칫 부재(1343)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
제2 래칫 부재(1347)는 회전축(1345b)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 일 예로, 본체(1345)의 하부로부터 회전축(1345b)이 돌출 형성되고, 제2 래칫 부재(1347)가 이 회전축(1345b)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제2 래칫 부재(1347)가 제2 왕복 이동 부재(1352)에 의해 가압되거나 또는 제2 탄성 부재(1348)에 의해 탄성력을 받을 때, 제2 래칫 부재(1347)가 회전축(1345b)를 중심으로 회전할 수 있다.
제2 탄성 부재(1348)는 제2 래칫 부재(1347)의 어느 일 측에 형성되어, 제2 래칫 부재(1347)에 소정의 탄성력을 가해주는 역할을 수행한다. 일 예로, 탄성 부재(1344)의 일 영역은 본체(1345)의 하부로부터 돌출 형성된 지지부(1345d)와 접촉하고, 탄성 부재(1344)의 다른 영역은 제2 래칫 부재(1347)와 접촉할 수 있다. 여기서, 제2 탄성 부재(1348)는 제2 래칫 부재(1347)가 제2 왕복 이동 부재(1352)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 제2 탄성 부재(1348)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 제2 래칫 부재(1347)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
(왕복 이동 어셈블리 및 작업 부재의 동작)
이하에서는 왕복 이동 어셈블리(1350)와 작업 부재(1340)의 동작에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 170 및 도 171은 왕복 이동 어셈블리(1350)와 작업 부재(1340)의 각 동작 상태를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 170은 제1 왕복 이동 부재(1351)가 전진하고 제2 왕복 이동 부재(1352)가 후진할 때를 나타내는 도면이고, 도 171은 제1 왕복 이동 부재(1351)가 후진하고 제2 왕복 이동 부재(1352)가 전진할 때를 나타내는 도면이다.
여기서, 도 170은 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향(도 164의 화살표 A1 방향)으로 회전하여 제1 왕복 이동 부재(1351)가 전진하고 제2 왕복 이동 부재(1352)가 후진할 때를 나타내는 도면이다.
그리고, 도 171은 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향(도 164의 화살표 A1의 반대 방향)으로 회전하여 제1 왕복 이동 부재(1351)가 후진하고 제2 왕복 이동 부재(1352)가 전진할 때를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 170 (a) 부터 도 170 (e)까지의 동작을 설명한다.
도 170 (a)는 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)과 제1 왕복 이동 부재(1351)가 밀착 접촉하고, 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)과 제2 왕복 이동 부재(1352)가 밀착 접촉한 상태이다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향(도 164의 화살표 A1 방향)으로 회전하면, 도 170 (b)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 b1 방향으로 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 b2 방향으로 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)가 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)을 제1 왕복 이동 부재(1351) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 제2 래칫 부재(1347)는 전체적으로 회전축(1345b)을 중심으로 화살표 b3 방향으로 회전하게 된다. 그리고 제2 래칫 부재(1347)가 회전하면서 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)은 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)로부터 이격을 시작하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향(도 164의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 170 (c)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 c1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 c2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)가 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)을 제1 왕복 이동 부재(1351) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 제2 래칫 부재(1347)는 전체적으로 화살표 c3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고 제2 래칫 부재(1347)가 회전하면서 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)은 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)로부터 더 이격 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향(도 164의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 170 (d)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 d1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 d2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)가 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)은 제1 왕복 이동 부재(1351) 쪽으로 더 밀어주다가, 제2 왕복 이동 부재(1352)의 경사진 제1 면(도 36의 551b1 참조)이 제2 래칫 부재(1347)의 경사진 제1 면(도 36의 543a1 참조)의 끝단을 넘어가게 되면, 제2 왕복 이동 부재(1352)의 요철부(1352b)는 제2 래칫 부재(1347)의 다음 제2 래칫(1347a)과 만나게 된다. 이때, 제2 탄성 부재(1348)는 제2 래칫 부재(1347)가 제2 왕복 이동 부재(1352)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하고 있으므로, 제2 왕복 이동 부재(1352)와 제2 래칫 부재(1347)는 다시 전면이 밀착 접촉하는 상태가 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 시계 방향(도 164의 화살표 A1 방향)으로 더 회전하면, 도 170 (e)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 e1 방향으로 더 이동하고(즉 전진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 e2 방향으로 더 이동한다(즉 후진한다). 그러면, 위에 설명한 동작들을 반복하면서 제1 왕복 이동 부재(1351)에 의해 제1 래칫 부재(1343)가 화살표 e4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
다음으로, 도 171 (a) 부터 도 171 (e)까지의 동작을 설명한다.
도 171 (a)는 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)과 제1 왕복 이동 부재(1351)가 밀착 접촉하고, 제2 래칫 부재(1347)의 제2 래칫(1347a)과 제2 왕복 이동 부재(1352)가 밀착 접촉한 상태이다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향(도 164의 화살표 A1의 반대 방향)으로 회전하면, 도 171 (b)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 b1 방향으로 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 b2 방향으로 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)가 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)을 제2 왕복 이동 부재(1352) 쪽으로 밀어주게 되고, 이에 의해 제1 래칫 부재(1343)는 전체적으로 회전축(1345a)을 중심으로 화살표 b3 방향으로 회전하게 된다. 그리고 제1 래칫 부재(1343)가 회전하면서 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)은 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)로부터 이격을 시작하게 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향(도 164의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 171 (c)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 c1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 c2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)가 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)은 제2 왕복 이동 부재(1352) 쪽으로 더 밀어주게 되고, 이에 의해 제1 래칫 부재(1343)는 전체적으로 화살표 c3 방향으로 더 회전 이동하게 된다. 그리고 제1 래칫 부재(1343)가 회전하면서 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)은 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)로부터 더 이격 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향(도 164의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 171 (d)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 d1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 d2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)가 제1 래칫 부재(1343)의 제1 래칫(1343a)을 제2 왕복 이동 부재(1352) 쪽으로 더 밀어주다가, 제1 왕복 이동 부재(1351)의 경사진 제1 면(도 36의 551b1 참조)이 제1 래칫 부재(1343)의 경사진 제1 면(도 36의 543a1 참조)의 끝단을 넘어가게 되면, 제1 왕복 이동 부재(1351)의 요철부(1351b)는 제1 래칫 부재(1343)의 다음 제1 래칫(1343a)과 만나게 된다. 이때, 제1 탄성 부재(1344)는 제1 래칫 부재(1343)가 제1 왕복 이동 부재(1351)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하고 있으므로, 제1 왕복 이동 부재(1351)와 제1 래칫 부재(1343)는 다시 전면이 밀착 접촉하는 상태가 된다.
이 상태에서, 스테이플 풀리(1361)가 반시계 방향(도 164의 화살표 A1의 반대 방향)으로 더 회전하면, 도 171 (e)와 같이 제1 왕복 이동 부재(1351)는 화살표 e1 방향으로 더 이동하고(즉 후진하고), 제2 왕복 이동 부재(1352)는 화살표 e2 방향으로 더 이동한다(즉 전진한다). 그러면, 위에 설명한 동작들을 반복하면서 제2 왕복 이동 부재(1352)에 의해 제2 래칫 부재(1347)가 화살표 e4 방향으로 직선 이동하게 되는 것이다.
결론적으로 스테이플 풀리(1361)가 일 방향으로 회전할 때는 제1 왕복 이동 부재(1351)는 전진하고 제2 왕복 이동 부재(1352)는 후진하며, 이때 후진하는 제2 왕복 이동 부재(1352)는 작업 부재(1340)를 제1 왕복 이동 부재(1351)쪽으로 밀어주어서 작업 부재(1340)를 제1 왕복 이동 부재(1351)에 밀착시키고, 전진하는 제1 왕복 이동 부재(1351)는 밀착된 작업 부재(1340)를 전진시킨다.
한편, 스테이플 풀리(1361)가 타 방향으로 회전할 때는 제2 왕복 이동 부재(1352)는 전진하고 제1 왕복 이동 부재(1351)는 후진하며, 이때 후진하는 제1 왕복 이동 부재(1351)는 작업 부재(1340)를 제2 왕복 이동 부재(1352)쪽으로 밀어주어서 작업 부재(1340)를 제2 왕복 이동 부재(1352)에 밀착시키고, 전진하는 제2 왕복 이동 부재(1352)는 밀착된 작업 부재(1340)를 전진시킨다.
결과적으로, 스테이플 풀리(1361)가 일 방향으로 회전할 때는 제1 왕복 이동 부재(1351)가 작업 부재(1340)를 전진시키고, 스테이플 풀리(1361)가 반대 방향으로 회전할 때는 제2 왕복 이동 부재(1352)가 작업 부재(1340)를 전진시키게 되어, 제1 실시예에 비해 작업 부재(1340)의 전진 속도가 대략 두 배가 되어, 스테이플 및 커팅 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.
<제9 실시예 - 앤빌 클램프 구조>
이하에서는 본 발명의 제9 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제9 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 카트리지(1510)의 작업 부재(1540)에 클램프(1545)가 추가로 형성된다는 점에서 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 172는 본 발명의 제9 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 173은 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 측 단면도이다. 도 174는 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지의 작업 부재를 나타내는 사시도이다. 도 175는 도 172의 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 확대 사시도이다. 도 176 내지 도 179는 작업 부재가 이동하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 180, 도 181 및 도 182는 작업 부재가 제2 조에 결합되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 183, 도 184 및 도 185는 작업 부재가 제2 조로부터 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 172 내지 도 185를 참조하면, 본 발명의 제9 실시예의 엔드 툴(end tool)(1500)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1503), 즉 제1 조(1501)와 제2 조(1502)를 포함한다. 여기서 제1 조(1501)와 제2 조(1502) 각각, 또는 제1 조(1501)와 제2 조(1502)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1503) 라고 지칭할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1500)은 제1 조(jaw)(1501)의 회전 운동과 관련된 제1 조 풀리(도 8의 111 참조), 제1 조 보조 풀리(도 8의 121 참조)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1501)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1500)은 제2 조(jaw)(1502)의 회전 운동과 관련된 풀리(1521), 풀리(1522)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1502)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(151), 풀리(152), 풀리(153), 풀리(154), 풀리(155) 및 풀리(156)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제9 실시예의 엔드 툴(1500)은 회전축(1541), 회전축(1542), 회전축(1543), 회전축(1544)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1541)과 회전축(1542)은 엔드 툴 허브(1580)에 관통 삽입되고, 회전축(1543)과 회전축(1544)은 피치 허브(1507)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1541), 회전축(1542), 회전축(1543), 회전축(1544)은 엔드 툴(1500)의 원위부(distal end)(1504)로부터 근위부(proximal end)(1505) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제9 실시예의 엔드 툴(1500)은 엔드 툴 허브(1580)와 피치 허브(1507)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1580)에는 회전축(1541), 회전축(1542)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1541)에 축결합된 풀리(1511) 및 풀리(1521)와, 이와 결합된 제1 조(1501) 및 제2 조(1502)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1580) 내부에 수용될 수 있다.
피치 허브(1507)에는 회전축(1543) 및 회전축(1544)이 관통 삽입되며, 회전축(1543)에 의해 피치 허브(1507)가 엔드 툴 허브(1580)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1543)을 중심으로 엔드 툴 허브(1580)가 피치 허브(1507)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제9 실시예의 엔드 툴(1500)은 스테이플링(stapling) 및 커팅(cutting) 동작을 수행하기 위해, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리(도 13의 150 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)는 풀리(1511) 및 풀리(1521) 사이에, 풀리(1511) 및 풀리(1521)와 서로 인접하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조)가 하나의 스테이플 풀리(1561)를 포함하는 경우를 상정한다.
스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)는 하나 이상의 링크 부재(1571)를 포함할 수 있다. 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)는 스테이플 풀리 어셈블리(1560)와, 카트리지(1510)의 왕복 이동 어셈블리(1550)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)가 하나의 링크 부재(1571)를 포함하고, 링크 부재(1571)가 두 개의 링크를 포함하는 경우를 상정한다.
이와 같이, 본 발명의 제9 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1511)와 제2 조 풀리인 풀리(1521) 사이에, 스테이플 풀리 어셈블리(도 13의 160 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1500)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 카트리지(1510)를 이용한 스테이플링 및 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 스테이플링 및 커팅 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제9 실시예의 제2 조(1502) 및 카트리지(1510)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 카트리지(1510)의 작업 부재(1540)에 형성된 클램프(1546)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
제2 조(1502)는 앤빌(anvil)(1502a), 가이드 홈(1502b), 제1 결합 홈(1502h), 제2 결합 홈(1502h)을 포함한다.
제2 조(1502)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부(1502f) 측에는 앤빌(1502a)이 형성되고, 근위부(1502g)에는 풀리(1512)가 결합하여, 회전축(1541)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
상세히, 앤빌(1502a)은 편평한 평면 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 후술할 스테이플(1530)의 형상과 대응되는 형상들이 형성될 수 있다. 이와 같은 앤빌(1502a)은 스테이플 동작에서 작업 부재(1540)가 스테이플(1530)을 밀어 올릴 때, 작업 부재(1540)의 반대편을 받쳐주어서, 스테이플(1530)이 절곡되도록 하는 받침대 역할을 수행할 수 있다.
제2 조(1502)의 내측에는 카트리지(1510)의 작업 부재(1540)의 이동을 가이드하는 가이드 홈(1502b)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(1502b)은 작업 부재(1540)의 이동 경로를 따라 형성된 홈(groove) 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 돌기 형상으로 형성되는 작업 부재(1540)의 클램프(1546)가 홈 형상의 가이드 홈(1502b)에 끼워진 상태에서, 클램프(1546)가 가이드 홈(1502b)을 따라 이동함으로써, 작업 부재(1540)가 제2 조(1502)에 대해 이동하게 되는 것이다. 즉, 작업 부재(1540)는 제2 조(1502)의 가이드 홈(1502b)을 따라 이동할 수 있다.
제2 조(1502)의 근위부(1502g)에는 제1 결합 홈(1502h)이 형성되고, 원위부(1502f)에는 제2 결합 홈(1502i)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1 결합 홈(1502h)과 제2 결합 홈(1502i)은 가이드 홈(1502b)의 양단부에 형성될 수 있다. 제1 결합 홈(1502h) 및 제2 결합 홈(1502i)은 작업 부재(1540)의 클램프(1546) 보다 약간 정도 크게 형성되어, 클램프(1546)가 제2 조(1502) 내로 인입되거나 제2 조(1502)로부터 인출될 수 있도록 형성된다. 즉, 클램프(1546)는 제1 결합 홈(1502h)을 통해 제2 조(1502) 내로 인입되고, 가이드 홈(1502b)을 따라 이동한 후, 제2 결합 홈(1502i)을 통해 제2 조(1502) 외부로 인출될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
카트리지(1510)는 커버(도 22의 510 참조), 하우징(도 22의 520 참조), 스테이플(1530), 작업 부재(1540), 왕복 이동 어셈블리(1550)를 포함할 수 있다. 여기서, 작업 부재(!540)를 제외한 카트리지(1510)의 다른 구성요소들은 제1 실시예에서 기술한 카트리지(도 22의 500 참조)와 실질적으로 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
작업 부재(1540)는 웻지(1541), 블레이드(1542), 래칫 부재(1543), 탄성 부재(1544), 본체(1545)를 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 제9 실시예의 작업 부재(1540)는 클램프(1546)를 더 포함한다.
클램프(1546)는 블레이드(1542)의 일 측에 형성될 수 있으며, 본체(1545) 내지는 웻지(1541)와 대략 평행한 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 그 일 단부에는 돌출부(1546a)가 형성될 수 있으며, 이 돌출부(1546a)가 가이드 홈(1502b)을 따라 이동할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제9 실시예의 작업 부재(1540)는 웻지(1541)와 평행한 클램프(1546)를 추가로 구비하여, 작업 부재(1540)가 전체적으로 ‘ㄷ’자 형상을 이루도록 함으로써, 스테이플 동작 시 웻지(1541)에 가해지는 강한 압력을 보다 잘 버틸 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 176 내지 도 179는 작업 부재가 이동하는 과정을 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이, 제1 조(1501)와 제2 조(1502)가 클로즈 된 상태에서, 도 176에 도시된 바와 같이, 클램프(1546)는 제1 결합 홈(1502h)을 통과해서 가이드 홈(1502b) 내에 위치할 수 있다.
이 상태에서, 도 177에 도시된 바와 같이, 작업 부재(1546)가 화살표 A 방향으로 이동하면, 클램프(1546)도 가이드 홈(1502b)을 따라 이동할 수 있다.
이 상태에서, 도 178에 도시된 바와 같이, 작업 부재(1546)가 화살표 B 방향을 따라 계속 이동해서 제2 조(1502)의 원위부(1502f)에 도달하면, 클램프(1546)는 제2 결합 홈(1502i)을 통과해서 가이드 홈(1502b) 외부로 인출될 수 있게 된다.
도 180, 도 181 및 도 182는 작업 부재가 제2 조에 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 180과 같은 상태에서, 제2 조(1502)가 도 181의 화살표 A 및 도 182의 화살표 B 방향으로 회전하여 제1 조(1501)와 제2 조(1502)가 클로즈 된다. 그러면 클램프(1546)는 제1 결합 홈(1502h)을 통과해서 가이드 홈(1502b) 내에 위치하게 된다.
도 183, 도 184 및 도 185는 작업 부재가 제2 조로부터 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 183과 같은 상태에서, 제2 조(1502)가 도 184의 화살표 A 및 도 185의 화살표 B 방향으로 회전하여 제1 조(1501)와 제2 조(1502)가 오픈 된다. 그러면 클램프(1546)는 제2 결합 홈(1502i)을 통과해서 가이드 홈(1502b)의 외부로 빠져나오게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제9 실시예의 작업 부재(1540)는 웻지(1541)와 평행한 클램프(1546)를 추가로 구비하여, 스테이플 동작 시 웻지(1541)에 가해지는 강한 압력을 보다 잘 버틸 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
(제1 실시예의 제1 변형예 - 래칫 변형: 힌지형 1)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 2 등의 10 참조)에 비해, 카트리지의 탄성 부재(564)의 형상이 특징적으로 달라진다.
도 76 및 도 77은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 76 및 도 77을 참조하면, 본체(도 27의 545 참조)의 일면, 예를 들어 본체(도 27의 545 참조)의 하부면으로부터 지지부(566)가 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 탄성 부재(564)의 일 단부는 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(566)와 결합하고, 탄성 부재(564)의 타 단부는 래칫 부재(563)와 접촉하도록 형성될 수 있다.
이때, 탄성 부재(564)는 래칫 부재(563)가 왕복 이동 부재(도 22의 551 참조)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 탄성 부재(564)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 래칫 부재(563)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예는 탄성 부재(564)가 작업 부재(560)와 일체로 형성되는 것이 아니라 별도의 부재로 형성되어, 탄성 부재(564)가 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(566)와 래칫 부재(563) 사이에 배치되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 본 발명의 제1 실시예에서는 탄성 부재(도 28의 544 참조)가 작업 부재(도 28의 540 참조)와 일체로 형성되는데 반해, 본 변형예에서는 탄성 부재(564)가 작업 부재(560)와 별도의 부재로 형성되어, 작업 부재(560)의 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(566)와 래칫 부재(563) 사이에 개재된다.
(제1 실시예의 제2 변형예 - 래칫 변형: 힌지형 2)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 2 등의 10 참조)에 비해, 카트리지의 탄성 부재(574)의 형상이 특징적으로 달라진다.
도 78 및 도 79는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 78 및 도 79를 참조하면, 본체(도 27의 545 참조)의 일면, 예를 들어 본체(도 27의 545 참조)의 하부면으로부터 지지부(576)가 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 탄성 부재(574)의 일 단부는 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(576)와 접촉하고, 탄성 부재(574)의 타 단부는 래칫 부재(573)와 결합하도록 형성될 수 있다.
이때, 탄성 부재(574)는 래칫 부재(573)가 왕복 이동 부재(도 22의 551 참조)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 탄성 부재(574)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 래칫 부재(573)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예는 탄성 부재(574)가 작업 부재(570)와 일체로 형성되는 것이 아니라 별도의 부재로 형성되어, 탄성 부재(574)가 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(576)와 래칫 부재(573) 사이에 배치되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 본 발명의 제1 실시예에서는 탄성 부재(도 28의 544 참조)가 작업 부재(도 28의 540 참조)와 일체로 형성되는데 반해, 본 변형예에서는 탄성 부재(574)가 작업 부재(570)와 별도의 부재로 형성되어, 작업 부재(570)의 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(576)와 래칫 부재(573) 사이에 개재된다.
(제1 실시예의 제3 변형예 - 래칫 변형: 힌지형 3)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 2 등의 10 참조)에 비해, 카트리지의 탄성 부재(584)의 형상이 특징적으로 달라진다.
도 80 및 도 81은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 80 및 도 81을 참조하면, 탄성 부재(584)의 일 단부는 하우징(520)의 내벽과 접촉하고, 탄성 부재(584)의 타 단부는 래칫 부재(583)와 결합하도록 형성될 수 있다.
이때, 탄성 부재(584)는 래칫 부재(583)가 왕복 이동 부재(551)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 탄성 부재(584)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 래칫 부재(583)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예는 탄성 부재(584)가 작업 부재(580)와 일체로 형성되는 것이 아니라 별도의 부재로 형성되어, 탄성 부재(584)가 하우징(520)과 래칫 부재(583) 사이에 배치되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 본 발명의 제1 실시예에서는 탄성 부재(도 28의 544 참조)가 작업 부재(도 28의 540 참조)와 일체로 형성되는데 반해, 본 변형예에서는 탄성 부재(584)가 작업 부재(580)와 별도의 부재로 형성되어, 하우징(520)과 래칫 부재(583) 사이에 개재된다.
(제1 실시예의 제4 변형예 - 래칫 변형: 수직형)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 2 등의 10 참조)에 비해, 카트리지의 탄성 부재(594)의 형상이 특징적으로 달라진다.
도 82 및 도 83은 본 발명의 제1 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다.
도 82 및 도 83을 참조하면, 본체(도 27의 545 참조)의 일면, 예를 들어 본체(도 27의 545 참조)의 하부면으로부터 지지부(596)가 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 지지부(596)는 전체적으로 대략 'ㄷ' 형상으로 형성되어, 그 내부에 탄성 부재(594)가 수용될 수 있다. 따라서, 탄성 부재(594)의 양 단부는 지지부(596)와 접촉하고, 탄성 부재(594)의 중앙부는 래칫 부재(593)와 접촉하도록 형성될 수 있다.
이때, 탄성 부재(594)는 래칫 부재(593)가 왕복 이동 부재(도 22의 551 참조)와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 이를 위해 탄성 부재(594)는 판 스프링의 형태로 형성될 수 있으며, 이 외에도 코일 스프링, 접시 스프링 등 래칫 부재(593)에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제4 변형예는 탄성 부재(594)가 작업 부재(590)와 일체로 형성되는 것이 아니라 별도의 부재로 형성되어, 탄성 부재(594)가 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(596)와 래칫 부재(593) 사이에 배치되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 본 발명의 제1 실시예에서는 탄성 부재(도 28의 544 참조)가 작업 부재(도 28의 540 참조)와 일체로 형성되는데 반해, 본 변형예에서는 탄성 부재(594)가 작업 부재(590)와 별도의 부재로 형성되어, 작업 부재(590)의 본체(도 27의 545 참조)의 지지부(596)와 래칫 부재(593) 사이에 개재된다.
(제1 실시예의 제5 변형예 - 후진 방지용 스냅)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제5 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제5 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 2 등의 10 참조)에 비해, 카트리지(600)에 후진 방지를 위한 스냅(646)이 더 형성된다는 점에서 특징적으로 달라진다.
도 84 및 도 85는 본 발명의 제1 실시예의 제5 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 카트리지를 나타내는 도면이다. 도 86은 도 84의 카트리지의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 84 내지 도 86을 참조하면, 카트리지(600)는 제1 조(도 2의 101 참조)에 장착 및 분리 가능하도록 형성되며, 내부에 복수 개의 스테이플(도 25의 530 참조)과 블레이드(도 27의 642 참조)를 포함하여, 조직의 봉합 및 절단을 수행한다. 여기서, 카트리지(600)는 커버(610), 하우징(620), 스테이플(도 25의 530 참조), 인출 부재(도 25의 535 참조), 작업 부재(640), 왕복 이동 어셈블리(650)를 포함할 수 있다.
하우징(620)은 카트리지(600)의 외형을 이루며, 전체적으로 속이 빈 상자에서 그 일면(상면)이 제거된 형태로 형성되어, 그 내부에 왕복 이동 어셈블리(650), 작업 부재(640), 스테이플(도 25의 530 참조)을 수용하도록 형성될 수 있다. 여기서, 하우징(620)은 그 단면이 대략 'U'형태로 형성될 수 있다.
하우징(620)의 내측면, 보다 상세하게는 하우징(620)의 내측면에서 왕복 이동 어셈블리(650)의 요철부(도 22의 551b 참조)와 마주보는 면에는 하나 이상의 돌출부(621)가 형성될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 하우징(620)의 내측면에서 작업 부재(640)와 접촉 가능한 영역에 하나 이상의 돌출부(621)가 형성된다고 표현할 수 있다. 하나 이상의 돌출부(621)들은 쐐기 형상으로 형성으로 형성될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 하나 이상의 돌출부(621)들은 카트리지(600)의 근위부 측보다 원위부 측의 높이가 더 높도록 형성된 경사면을 포함한다고 설명할 수도 있다. 이와 같은 돌출부(621)들은 작업 부재(640)의 스냅(646)과 접촉 가능하도록 형성되어, 작업 부재(640)의 후진(즉, 근위부 측으로의 이동)을 방지할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
커버(610)는 하우징(620)의 상부를 덮도록 형성된다. 커버(610)에는 복수 개의 스테이플들(630)이 외부로 토출될 수 있는 스테이플 홀(도 23의 511 참조)들이 형성될 수 있다. 스테이플링 구동 전에는 하우징(620) 내부에 수용되어 있던 스테이플(도 25의 530 참조)이, 스테이플링 동작 시에 작업 부재(640)에 의해 밀려서 위로 올라와서, 커버(610)의 스테이플 홀(도 23의 511 참조)들을 통과하여 카트리지(600)의 외부로 인출되면서 스테이플링이 수행되는 것이다.
하우징(620) 내부의 아래쪽에는 왕복 이동 어셈블리(650)가 배치될 수 있다. 왕복 이동 어셈블리(650)는 하나 이상의 왕복 이동 부재(651)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 왕복 이동 부재(651)는 랙(rack)일 수 있다.
작업 부재(640)는 웻지(wedge)(641), 블레이드(blade)(642), 래칫(ratchet) 부재(643), 탄성 부재(644), 본체(645), 스냅(646)을 포함할 수 있다.
스냅(646)은 본체(645) 또는 웻지(641)의 어느 일 측으로부터 돌출 형성될 수 있다. 스냅(646)은 쐐기 형상으로 형성으로 형성되며, 하우징(620)의 내측면과 접촉되도록 형성된다. 이때, 스냅(646)은 하우징(620)의 돌출부(621)과 맞물리도록 형성될 수 있다. 스냅(646)과 돌출부(621)과 맞물린 상태에서는, 스냅(646)과 돌출부(621)에 의해 작업 부재(640)의 후진(즉, 근위부 측으로의 이동)이 방지될 수 있다.
여기서 스냅(646)은 일정 정도 탄성 변형 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 일종의 판 스프링 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 스냅(646)이 돌출부(621)의 경사면을 따라 이동할 때는, 스냅(646)은 본체(645) 쪽으로 일정 정도 탄성 변형될 수 있다. 그리고, 스냅(646)이 돌출부(621)의 경사면을 넘어서 다음 돌출부(621)와 접촉하게 되면, 스냅(646)이 하우징(620) 방향으로 탄성 복원될 수 있다.
요약하면, 카트리지(600)는 제1 조(도 2의 101 참조)의 카트리지 수용부(도 2의 101a 참조)에 수용되며, 이때 카트리지(600)의 왕복 이동 부재(651)와 엔드 툴(도 2의 100 참조)의 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)가 결합된다. 따라서 엔드 툴(도 2의 100 참조)의 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)의 회전 운동이 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)를 통해 왕복 이동 부재(651)의 직선 운동으로 변환된다.
이때, 왕복 이동 부재(651)의 체결부(651a)가 스테이플 링크 어셈블리(170)를 통해 스테이플 풀리(161)와 연결되어서, 스테이플 풀리(161)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 왕복 이동 부재(651)가 전진과 후진을 반복할 수 있다. 그리고, 왕복 이동 부재(651)가 전진할 때는 왕복 이동 부재(651)와 함께 작업 부재(640)가 전진하고, 왕복 이동 부재(651)가 후진할 때는 왕복 이동 부재(651)만 후진하고 작업 부재(640)가 그 자리에 정지해 있을 수 있다. 이 과정을 반복하면서 작업 부재(640)가 앞으로 전진해 가면서 웻지(641)에 의해 스테이플(630)이 스테이플링 되는 동시에, 블레이드(642)가 스테이플 된 조직을 커팅할 수 있는 것이다.
여기서, 왕복 이동 부재(651)가 후진할 때, 왕복 이동 부재(651)만 후진하고 작업 부재(640)가 그 자리에 더욱더 확실하게 정지해 있을 수 있다. 즉, 스냅(646)과 돌출부(621)에 의해 작업 부재(640)가 카트리지(600)의 근위부(도 23의 501 참조) 측으로 이동하는 것이 보다 확실하게 방지될 수 있다.
이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 86 (a)와 같은 상태에서, 도 86 (b)와 같이 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)가 어느 일 방향으로 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)와 체결된 왕복 이동 부재(651)는 화살표 b1 방향(즉, 카트리지의 원위부 방향)으로 이동한다. 이 상태에서는 탄성 부재(644)에 의해 왕복 이동 부재(551)와 작업 부재(640)가 밀착 접촉되어 있기 때문에, 왕복 이동 부재(651)가 화살표 b1 방향으로 이동하면, 왕복 이동 부재(651)와 함께 작업 부재(640)도 화살표 b1 방향으로 이동하게 된다. 그리고 이때, 스냅(646)은 돌출부(621)의 경사면을 따라 이동하면서, 화살표 b2 방향으로(즉, 본체(645) 쪽으로) 일정 정도 탄성 변형될 수 있다.
다음으로, 도 86 (c)와 같이 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)가 어느 일 방향으로 더 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조), 왕복 이동 부재(651), 작업 부재(640)는 화살표 c1 방향으로 더 이동하게 된다. 그리고 이때 스냅(646)이 돌출부(621)의 경사면을 넘어서 다음 돌출부(621)와 접촉하게 되면, 스냅(646)이 하우징(620) 방향으로 탄성 복원될 수 있다.
다음으로, 도 86 (c)와 같은 상태에서, 도 86 (d)와 같이 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)가 반대 방향으로 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조) 및 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조)와 체결된 왕복 이동 부재(651)는 화살표 d1 방향(즉, 카트리지의 근위부 방향)으로 이동한다. 이 상태에서는 래칫 부재(643)와 왕복 이동 부재(651)의 체결 구조에 의해, 왕복 이동 부재(651)가 d1 방향으로 이동하더라도 작업 부재(640)의 전체적인 위치(즉, X축 방향 위치)는 그대로 유지된 상태에서, 탄성 부재(644)가 화살표 d2 방향으로 탄성 변형을 반복하면서 래칫 부재(643)가 왕복 이동 부재(651)와 일정 정도 이격된다. 즉, 왕복 이동 부재(651)가 화살표 d1 방향으로 이동하더라도, 작업 부재(640)는 X축 방향에서 보았을 때는 그 자리에 정지해 있게 된다.
이때, 스냅(646)이 하우징(620)의 돌출부(621)와 맞물림으로써, 작업 부재의 X축 방향으로의 이동이 더욱 확실하게 방지되는 것이다.
다음으로, 도 86 (e)와 같이 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)가 반대 방향으로 더 회전하면, 이와 연결된 스테이플 링크 어셈블리(도 13의 170 참조), 왕복 이동 부재(651)만이 화살표 e1 방향으로 더 이동하고, 작업 부재(640)는 X축 방향에서 보았을 때는 그 자리에 정지해 있게 된다.
이와 같은 과정을 반복하면서, 스테이플 풀리(도 13의 161 참조)가 시계 방향/반시계 방향으로 교번하여 회전하면, 왕복 이동 부재(651)는 전진과 후진을 반복하고, 작업 부재(640)는 전진과 멈춤을 반복하면서, 결과적으로 작업 부재(640)가 원위부(도 23의 502 참조) 쪽으로 이동하게 되는 것이다. 그리고, 작업 부재(640)가 원위부(도 23의 502 참조) 쪽으로 이동하면서, 웻지(641)에 의한 스테이플링 동작 및 블레이드(642)에 의한 커팅 동작이 동시에 수행된다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 수술용 인스트루먼트에 이용될 수 있다.

Claims (159)

  1. 제1 조;
    상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 및
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리;를 포함하는 엔드 툴과,
    상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결되어 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 직선 이동하는 왕복 이동 어셈블리; 및
    상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하여 상기 왕복 이동 어셈블리가 일 방향으로 이동할 때 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 일 방향으로 이동하는 작업 부재;를 포함하는 카트리지를 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측 또는 근위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면,
    상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하면, 상기 작업 부재는 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업 부재가 상기 일 방향으로 이동하면서,
    상기 작업 부재의 웻지부가 상기 카트리지 내의 복수 개의 스테이플들을 차례로 밀어 올려서 스테이플링 동작이 수행되는 동시에,
    상기 작업 부재의 상기 웻지부의 일측에 형성된 블레이드가 상기 일 방향으로 이동하면서 커팅 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 스테이플 풀리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 연결하는 링크 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 작업 부재는 적어도 일 면 상에 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하고,
    상기 래칫 부재의 상기 래칫은 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 작업 부재는, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때만 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 링크 부재, 상기 링크 부재와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리, 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 상기 제1 방향의 반대 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 링크 부재 및 상기 링크 부재와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동하고, 상기 작업 부재는 상기 일 방향에 있어서 정지해 있는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리는, 상기 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역과 연결된 제2 링크 부재를 포함하고,
    상기 왕복 이동 어셈블리는, 상기 제1 링크 부재와 결합된 제1 왕복 이동 부재와, 상기 제2 링크 부재와 결합된 제2 왕복 이동 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 작업 부재는, 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하고,
    상기 제1 래칫은 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되고, 상기 제2 래칫은 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전할 때는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고,
    상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전할 때는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향 중 상기 제1 방향의 반대 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리와 결합하여 상기 스테이플 풀리를 회전시키는 스테이플 와이어를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리가 이격된 비활성화 상태와, 상기 스테이플 구동 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 각각 존재하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 활성화 상태에서만, 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 상기 왕복 이동 어셈블리가 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  23. 카트리지가 수용가능한 제1 조;
    상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리를 포함하는 스테이플 구동 어셈블리;
    상기 스테이플 풀리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 스테이플 풀리의 회전에 필요한 구동력을 상기 스테이플 풀리로 전달하는 스테이플 와이어;를 포함하고,
    상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 연결되어, 상기 스테이플 풀리의 회전 운동이 상기 왕복 이동 어셈블리의 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  24. 제 23 항에 있어서,
    서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고,
    상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고,
    상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 스테이플 구동 어셈블리의 적어도 일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 축이 상기 제1 조 풀리 결합부, 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리 결합부에 차례로 관통 삽입되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 엔드 툴 허브 내에 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리는 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부 사이에 배치되는 스테이플 보조 풀리를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 스테이플 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 스테이플 보조 풀리에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 가이드부에서 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리와 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 가이드부에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리는 상기 스테이플 풀리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 연결하는 스테이플 링크 어셈블리를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는,
    상기 스테이플 풀리와 결합된 제1 링크 및
    상기 제1 링크 및 상기 왕복 이동 어셈블리와 각각 결합되는 제2 링크를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 엔드 툴의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  37. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조에 관통 삽입되어 상기 제1 조와 상기 제2 조의 회전 중심이 되는 조 회전축을 더 포함하고,
    상기 제1 축은, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리에 관통 삽입되어 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 회전 중심이 되는 조 풀리 회전축이고,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 조 풀리 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 조 회전축은 상기 조 풀리 회전축에 대해 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  39. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
    상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  42. 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에 인접하게 배치되는 스테이플 풀리; 및
    상기 스테이플 풀리에 연결되고, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전에 따라 왕복 이동하는 스테이플 링크 어셈블리;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 결합하여, 상기 왕복 이동 어셈블리를 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리의 회전 방향에 따라 상기 스테이플 링크 어셈블리가 상기 엔드 툴의 원위부 측 또는 근위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리와 상기 스테이플 링크 어셈블리 중 어느 일 측에는 돌출부가 형성되고, 다른 일 측에는 홀이 형성되어, 상기 돌출부가 상기 홀에 축결합 하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리에는 돌출 부재가 형성되고, 상기 스테이플 링크 어셈블리에는 슬롯(slot)이 형성되어,
    상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 돌출 부재가 상기 슬롯 내에서 상기 슬롯과 접촉하면서 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 단일 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  48. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 링크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 링크 부재는,
    상기 스테이플 풀리와 결합된 제1 링크 및
    상기 제1 링크와 결합되는 제2 링크를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  50. 제 42 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 제1 링크 부재와 제2 링크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는 제1 왕복 이동 부재와 제2 왕복 이동 부재를 포함하고,
    상기 제1 링크 부재는 상기 제1 왕복 이동 부재와 연결되고, 상기 제2 링크 부재는 상기 제2 왕복 이동 부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  52. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  53. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제2 축을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  55. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  56. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 서로 다른 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리는 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리 중 어느 하나와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  57. 제 42 항에 있어서,
    스테이플 와이어에 의해 상기 스테이플 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리는 회전하지 아니할 수 있는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  58. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조에는 카트리지가 수용될 수 있는 카트리지 수용부가 형성되고,
    상기 제2 조에는 상기 카트리지의 스테이플이 접촉할 수 있는 앤빌(anvil)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  59. 제 42 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어;
    상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;
    상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  60. 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;
    상기 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리 사이에 배치되는 스테이플 풀리;
    상기 스테이플 풀리에 연결되고, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전에 따라 왕복 이동하는 스테이플 링크 어셈블리;
    상기 스테이플 풀리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 스테이플 풀리의 회전에 필요한 구동력을 상기 스테이플 풀리로 전달하는 스테이플 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는, 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 왕복 이동 어셈블리와 결합하고,
    상기 스테이플 풀리의 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 상기 왕복 이동 어셈블리를 거쳐서 상기 카트리지의 작업 부재로 전달되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 스테이플 링크 어셈블리에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  64. 제 60 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조에 관통 삽입되어 상기 제1 조와 상기 제2 조의 회전 중심이 되는 조 회전축을 더 포함하고,
    상기 제1 축은, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리에 관통 삽입되어 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 회전 중심이 되는 조 풀리 회전축이고,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 조 풀리 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 조 회전축은 상기 조 풀리 회전축에 대해 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 되면, 상기 조 회전축이 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  66. 제 64 항에 있어서,
    상기 제1 조 또는 상기 제2 조에는 유동 결합 홀이 형성되고,
    상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에는 축 결합부가 형성되어,
    상기 축 결합부가 상기 유동 결합 홀에 끼워진 상태에서, 상기 축 결합부가 상기 유동 결합 홀 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  67. 제 60 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 엔드 툴의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  68. 제 60 항에 있어서,
    상기 제1 조에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고,
    상기 스테이플 링크 어셈블리는 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  69. 제 60 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은,
    서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고,
    상기 가이드부에서 상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리들과 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 스테이플 와이어는 상기 스테이플 풀리와 상기 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 가이드부에 의해 상기 스테이플 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  71. 제 60 항에 있어서,
    상기 제1 조, 상기 제1 조 풀리, 상기 제2 조, 상기 제2 조 풀리는 동일한 회전축을 중심으로 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  72. 제 60 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  73. 제 60 항에 있어서,
    상기 제2 조의 앤빌(anvil) 내에는 그 길이 방향을 따라 가이드 홈이 형성되어,
    상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 클램프가 상기 가이드 홈을 따라 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 앤빌의 상기 가이드 홈의 양단부에는, 상기 클램프가 상기 앤빌에 대해 인입 또는 인출될 수 있는 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  75. 제 60 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  77. 제 75 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
    상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리와 상기 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리 사이, 또는 상기 제2 조 풀리와 상기 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되어, 상기 제1 조 와이어 또는 상기 제2 조 와이어의 경로를 가이드하는 스테이플 제2 보조 풀리를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  79. 카트리지가 수용가능한 제1 조;
    상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 하나 이상의 스테이플 풀리;
    상기 스테이플 풀리의 일 영역에 결합하는 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역에 결합하는 제2 링크 부재를 포함하는 스테이플 링크 어셈블리;
    상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  80. 제 79 항에 있어서,
    상기 제1 링크 부재는 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 제1 왕복 이동 부재와 결합하고,
    상기 제2 링크 부재는 상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지의 제2 왕복 이동 부재와 결합하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  81. 제 79 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리에는 제1 링크 결합부와 제2 링크 결합부가 형성되고,
    상기 제1 링크 결합부에는 상기 제1 링크 부재가 결합되고,
    상기 제2 링크 결합부에는 상기 제2 링크 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  82. 제 81 항에 있어서,
    상기 제1 링크 결합부 및 상기 제2 링크 결합부는 상기 스테이플 풀리의 중심축을 기준으로 서로 반대 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  83. 제 81 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 링크 부재와 상기 제2 링크 부재는 서로 반대 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  84. 제 81 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 링크 부재는 상기 엔드 툴의 원위부 측으로 이동하고, 상기 제2 링크 부재는 상기 엔드 툴의 근위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  85. 제 79 항에 있어서,
    상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는,
    서로 마주보도록 형성되는 제1 왕복 이동 부재 및 제2 왕복 이동 부재를 포함하는 왕복 이동 어셈블리와,
    상기 왕복 이동 어셈블리를 따라 이동 가능하도록 형성되며 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재,를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  86. 제 85 항에 있어서,
    상기 제1 래칫은 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되고, 상기 제2 래칫은 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  87. 제 85 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전할 때는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고,
    상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전할 때는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  88. 제 85 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제1 래칫을 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제2 래칫을 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  89. 제 85 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  90. 제 85 항에 있어서,
    상기 제1 링크 부재는 제1 링크와 제2 링크를 포함하고,
    상기 제2 링크 부재는 제3 링크와 제4 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  91. 제 90 항에 있어서,
    상기 제1 링크 부재에 형성되어 상기 제1 왕복 이동 부재와 결합되는 체결부와, 상기 제2 링크 부재에 형성되어 상기 제2 왕복 이동 부재와 결합되는 체결부의 상기 제1 축에 있어서의 높이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  92. 제 90 항에 있어서,
    상기 제4 링크는 일 회 이상 꺾인 바(bar) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  93. 제 85 항에 있어서,
    상기 래칫 부재의 일 측면에 상기 제1 래칫이 형성되고,
    상기 래칫 부재의 타 측면에 상기 제2 래칫이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  94. 제 93 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고,
    상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  95. 제 85 항에 있어서,
    상기 래칫 부재는, 일 면에 상기 제1 래칫이 형성된 제1 래칫 부재와, 일 면에 상기 제2 래칫이 형성된 제2 래칫 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  96. 제 95 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고,
    상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  97. 제 95 항에 있어서,
    상기 제1 래칫 부재와 상기 제1 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제1 래칫 부재가 상기 제1 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성 부재와,
    상기 제1 래칫 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제2 래칫 부재가 상기 제2 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  98. 제 79 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  99. 제 98 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  100. 제 98 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
    상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  101. 카트리지가 수용가능한 제1 조;
    상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 배치되고, 일 영역에 돌출 부재가 형성되는 스테이플 풀리;
    일 영역에, 상기 스테이플 풀리의 돌출 부재가 삽입되는 슬롯이 형성되는 링크;
    상기 스테이플 풀리에 적어도 일부가 감기는 스테이플 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  102. 제 101 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 돌출 부재가 상기 슬롯 내에서 상기 슬롯과 접촉하면서 이동하여 상기 링크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  103. 제 102 항에 있어서,
    상기 링크는 단일 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  104. 제 102 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 회전하면 상기 링크는 일 방향을 따라 이동하고,
    여기서 상기 슬롯의 상기 일 방향으로의 폭에 따라 상기 링크가 이동되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  105. 제 102 항에 있어서,
    상기 돌출 부재는 핀(pin) 형태로 형성되고,
    상기 돌출 부재가 회전하면서 상기 링크의 상기 슬롯을 가압하여 상기 링크가 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  106. 제 105 항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 스테이플 풀리와 동심을 이루지 않고 비스듬하게 형성되고, 상기 핀은 상기 슬롯을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  107. 제 102 항에 있어서,
    상기 돌출 부재는 캠(cam) 형태로 형성되고,
    상기 돌출 부재가 회전하면서 상기 링크의 상기 슬롯을 가압하여 상기 링크가 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  108. 제 101 항에 있어서,
    상기 돌출 부재의 중심은 상기 스테이플 풀리의 중심과 일치하지 않고, 상기 돌출 부재가 상기 스테이플 풀리에 대해 일정 정도 편심되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  109. 제 101 항에 있어서,
    상기 제1 조 내에 수용되는 카트리지는 왕복 이동 어셈블리 및 작업 부재를 포함하고,
    상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 이격된 비활성화 상태와, 상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 각각 존재하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  110. 제 109 항에 있어서,
    상기 활성화 상태에서만, 상기 스테이플 풀리가 회전 이동하면 이에 의해 상기 왕복 이동 어셈블리가 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  111. 제 109 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 오픈 될 때, 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 엔드 툴의 근위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  112. 제 109 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 되면, 상기 왕복 이동 어셈블리와 상기 링크가 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  113. 제 109 항에 있어서,
    상기 제1 조와 상기 제2 조가 클로즈 된 상태에서 상기 스테이플 풀리가 회전하면, 상기 링크와 상기 왕복 이동 어셈블리가 체결되는 활성화 상태가 되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  114. 제 109 항에 있어서,
    상기 링크에 의해, 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 링크와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  115. 제 101 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리의 양방향 회전 운동이, 상기 링크의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  116. 제 101 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 스테이플 풀리, 상기 제2 조 풀리가 차례로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  117. 제 101 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  118. 제 117 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제2 축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  119. 제 117 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
    상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  120. 적어도 어느 일 방향으로 회전 가능한 엔드 툴을 구비하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 일면을 덮고, 상기 하우징의 길이 방향인 제1 방향을 따라 슬릿이 형성되는 커버;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 복수 개의 스테이플들;
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 하우징에 대해 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하도록 형성되고, 적어도 일 면 상에 복수 개의 요철부들이 형성되는 왕복 이동 어셈블리;
    상기 왕복 이동 어셈블리의 일 측에 형성되고, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉 가능하도록 형성되어, 상기 왕복 이동 어셈블리에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하도록 형성되는 작업 부재;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  121. 제 120 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 엔드 툴에 형성된 스테이플 구동 어셈블리와 연결되어, 상기 스테이플 구동 어셈블리의 스테이플 풀리가 회전하면 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 제1 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  122. 제 121 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전하면,
    상기 스테이플 구동 어셈블리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 측과 근위부 측으로 교대로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  123. 제 122 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하면서, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하고 있는 상기 작업 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  124. 제 120 항에 있어서,
    상기 작업 부재는,
    본체;
    상기 본체의 일 측에 형성되며, 상기 카트리지의 원위부 측보다 근위부 측의 높이가 더 높도록 형성된 경사면을 포함하는 하나 이상의 웻지;
    상기 웻지의 일 측에 형성되며, 날카롭게 형성된 엣지부를 포함하는 블레이드;
    상기 본체의 일 측에 형성되며, 상기 왕복 이동 어셈블리의 상기 요철부와 접촉 가능한 하나 이상의 래칫이 형성된 래칫 부재;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  125. 제 124 항에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 웻지와 상기 래칫 부재 사이에 형성되어, 상기 래칫을 상기 왕복 이동 어셈블리 쪽으로 가압하는 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  126. 제 124 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 래칫과 밀착 접촉하여 상기 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  127. 제 126 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 측으로 이동할 때, 상기 작업 부재는 상기 일 방향에 있어서 정지해 있는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  128. 제 127 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 측으로 이동할 때,
    상기 왕복 이동 어셈블리의 경사면이 상기 래칫의 경사면을, 상기 래칫 부재가 상기 왕복 이동 어셈블리로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  129. 제 126 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리는 서로 마주보도록 형성되는 제1 왕복 이동 부재 및 제2 왕복 이동 부재를 포함하고,
    상기 래칫 부재는, 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 제1 래칫 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉 가능하도록 형성되는 제2 래칫을 포함하는, 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  130. 제 129 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때는, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제1 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하고,
    상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때는, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫과 밀착 접촉하여 상기 제2 래칫을 밀어줌으로써, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  131. 제 129 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재는 교대로 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  132. 제 129 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재는 상기 엔드 툴의 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와 연결되고, 상기 제2 왕복 이동 부재는 상기 스테이플 풀리의 타영역과 연결된 제2 링크 부재와 연결되어,
    상기 스테이플 풀리가 일 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재, 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 스테이플 풀리가 타 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재, 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  133. 제 129 항에 있어서,
    상기 래칫 부재의 일 측면에 상기 제1 래칫이 형성되고,
    상기 래칫 부재의 타 측면에 상기 제2 래칫이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  134. 제 133 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고,
    상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  135. 제 129 항에 있어서,
    상기 래칫 부재는, 일 면에 상기 제1 래칫이 형성된 제1 래칫 부재와, 일 면에 상기 제2 래칫이 형성된 제2 래칫 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  136. 제 135 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제1 왕복 이동 부재가 상기 제1 래칫을 상기 제2 왕복 이동 부재 쪽으로 밀고,
    상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동할 때, 상기 제2 왕복 이동 부재가 상기 제2 래칫을 상기 제1 왕복 이동 부재 쪽으로 밀어주는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  137. 제 135 항에 있어서,
    상기 제1 래칫 부재와 상기 제1 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제1 래칫 부재가 상기 제1 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성 부재와,
    상기 제1 래칫 부재와 상기 제2 왕복 이동 부재 사이에 개재되어, 상기 제2 래칫 부재가 상기 제2 왕복 이동 부재와 밀착 접촉하는 방향으로 탄성력을 가하는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  138. 제 126 항에 있어서,
    상기 하우징의 내측면에서 상기 작업 부재와 접촉 가능한 영역에는 하나 이상의 돌출부가 형성되고,
    상기 작업 부재에는 상기 돌출부와 접촉 가능한 스냅이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  139. 제 138 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 쪽으로 이동할 때, 상기 스냅과 상기 돌출부가 접촉하여, 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 근위부 쪽으로 이동하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  140. 제 138 항에 있어서,
    상기 스냅의 일 단부는 상기 작업 부재와 결합하며, 일정 정도 탄성 변형이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  141. 제 138 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 돌출부는, 상기 카트리지의 근위부 측보다 원위부 측의 높이가 더 높도록 형성된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  142. 제 128 항에 있어서,
    상기 작업 부재의 상기 블레이드의 일 측에는, 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 클램프가 형성되는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  143. 제 142 항에 있어서,
    상기 엔드 툴의 제2 조의 앤빌 내에는 상기 제1 방향을 따라 가이드 홈이 형성되어, 상기 클램프가 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  144. 제 143 항에 있어서,
    상기 앤빌의 양단부에는 상기 클램프가 상기 앤빌에 대해 인입 또는 인출할 수 있는 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 카트리지.
  145. (a) 스테이플 구동 어셈블리의 스테이플 풀리가 제1 축을 중심으로 제1 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 스테이플 링크 어셈블리 및 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 카트리지의 왕복 이동 어셈블리는 제2 축을 따라 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계;
    (b) 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면, 상기 왕복 이동 어셈블리와 접촉하고 있는 작업 부재가 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계;
    (c) 상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서, 상기 작업 부재가 상기 카트리지 내의 스테이플을 상기 카트리지의 외부로 토출시키는 동시에, 상기 작업 부재의 블레이드가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 단계;
    (d) 상기 스테이플 풀리가 상기 제1 축을 중심으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하면, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 스테이플 링크 어셈블리 및 상기 스테이플 링크 어셈블리와 연결된 상기 카트리지의 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동하는 단계;를 포함하는, 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  146. 제 145 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리가 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 회전하면, 상기 왕복 이동 어셈블리는 상기 카트리지의 원위부 방향 또는 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  147. 제 145 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리의 상기 제1 축을 중심으로 한 양방향 회전 운동이, 상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 왕복 이동 어셈블리의 상기 제2 축을 따른 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  148. 제 147 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동에 의해, 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  149. 제 145 항에 있어서,
    상기 왕복 이동 어셈블리의 일 면 상에는 랙(rack)이 형성되고,
    상기 작업 부재는 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하여,
    상기 랙이 상기 래칫 부재와 밀착 접촉한 상태에서 상기 래칫 부재를 밀어줌으로써, 상기 래칫 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  150. 제 145 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 작업 부재는, 상기 제2 축 방향에 있어서는 정지해 있는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  151. 제 145 항에 있어서,
    상기 작업 부재는, 상기 왕복 이동 어셈블리가 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동할 때만 상기 왕복 이동 어셈블리와 함께 상기 카트리지의 원위부 측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  152. 제 145 항에 있어서,
    상기 스테이플 구동 어셈블리는, 상기 스테이플 풀리의 일 영역과 연결된 제1 링크 부재와, 상기 스테이플 풀리의 타 영역과 연결된 제2 링크 부재를 포함하고,
    상기 왕복 이동 어셈블리는, 상기 제1 링크 부재와 결합된 제1 왕복 이동 부재와, 상기 제2 링크 부재와 결합된 제2 왕복 이동 부재를 포함하고,
    상기 작업 부재는, 제1 래칫 및 제2 래칫이 형성된 래칫 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  153. 제 152 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서는 상기 제1 래칫과 상기 제1 왕복 이동 부재가 접촉하고,
    상기 (b) 단계에서는 상기 제2 래칫과 상기 제2 왕복 이동 부재가 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  154. 제 153 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서는,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재 및 상기 제1 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재는 상기 카트리지의 근위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  155. 제 153 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제1 링크 부재, 상기 제1 링크 부재와 연결된 상기 제1 왕복 이동 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하고,
    상기 스테이플 풀리와 연결된 상기 제2 링크 부재, 상기 제2 링크 부재와 연결된 상기 제2 왕복 이동 부재 및 상기 제2 왕복 이동 부재와 접촉된 상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  156. 제 152 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 작업 부재는 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  157. 제 145 항에 있어서,
    상기 스테이플 풀리와 결합하여 상기 스테이플 풀리를 회전시키는 스테이플 와이어를 더 포함하고,
    상기 스테이플 와이어에 의한 상기 스테이플 풀리의 양방향 회전이 상기 왕복 이동 어셈블리의 왕복 직선 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트를 이용한 구동 방법.
  158. 제 145 항에 있어서,
    상기 작업 부재가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서,
    상기 작업 부재의 웻지부가 상기 카트리지 내의 복수 개의 스테이플들을 차례로 밀어 올려서 스테이플링 동작이 수행되는 동시에,
    상기 작업 부재의 상기 웻지부의 일측에 형성된 블레이드가 상기 카트리지의 원위부 방향으로 이동하면서 커팅 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
  159. 제 145 항에 있어서,
    상기 (a)에서 (d) 단계가 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 구동 방법.
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