WO2023229353A1 - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트 - Google Patents

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트 Download PDF

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WO2023229353A1
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pulley
article
end tool
wire
rotation axis
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PCT/KR2023/007038
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이정주
김희진
장동규
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주식회사 리브스메드
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor

Definitions

  • the present invention relates to an end tool for a surgical instrument and an electrocautery surgical instrument equipped with the same, and more specifically to a surgical instrument that can be mounted on a robot arm or operated manually for use in laparoscopic surgery or various other surgeries. , relates to an end tool of a surgical instrument equipped with an end tool that can be rotated in two or more directions and operates intuitively in accordance with the operation of the operating unit, and to an electrocautery surgical instrument equipped with the end tool.
  • Surgical operations often require the cutting and joining of body tissue, including organs, muscle tissue, connective tissue, and blood vessels.
  • body tissue including organs, muscle tissue, connective tissue, and blood vessels.
  • sharp blades and sutures have been used for cutting and joining.
  • bleeding occurs when body tissue, especially relatively highly vascularized tissue, is cut. Accordingly, doctors have been in need of surgical instruments and methods to slow or reduce bleeding during surgical operations.
  • electrosurgical instruments have become available that use electrical energy to perform certain surgical tasks.
  • surgical instruments such as graspers, scissors, tweezers, blades, needles, hooks, etc.
  • electrosurgical instruments including one or more electrodes configured to supply electrical energy have been developed. Electrical energy supplied through the electrodes can be used to coagulate, bind, or cut tissue in the patient's body. In particular, when electric energy is used, cutting and hemostasis can be achieved at the same time.
  • Electrosurgical instruments are typically divided into two types: monopolar and bipolar.
  • monopolar electrosurgical instruments electrical energy of a specific polarity is supplied to one or more electrodes of the instrument. Then, electricity of different polarity is electrically connected to the patient.
  • bipolar electrosurgical instrument one or more electrodes are electrically connected to a first polarity electrical energy source, and one or more electrodes are electrically connected to a second polarity electrical energy source opposite the first polarity.
  • the present invention relates to an electrocautery surgical instrument that can be mounted on a robot arm or operated manually for use in laparoscopic surgery or various other surgeries, and has an end that can be rotated in two or more directions and operates to intuitively match the operation of the operating unit.
  • the purpose is to provide an instrument for electrocautery surgery equipped with a tool.
  • Figure 41 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a second embodiment of the present invention.
  • Figures 42 to 47 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • the instrument 10 for electrocautery surgery includes an end tool 700, an operation unit 200, a power transmission unit 300, and a connection unit 400. Includes.
  • the electrocautery surgical instrument 10 according to the second embodiment of the present invention has a different configuration of the end tool 700 compared to the electrocautery surgical instrument 10 according to the first embodiment, hereinafter The configuration of the end tool 700 will be described in detail.
  • the end tool 700 is formed at the other end of the connection part 400, and is inserted into the surgical site to perform operations required for surgery.
  • a pair of jaws 703 for performing a grip operation may be used as shown in FIG. 41.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 700.
  • a configuration such as a one-armed cautery could also be used as the end tool 700.
  • This end tool 700 is connected to the operation unit 200 and the power transmission unit 300, and receives the driving force of the operation unit 200 through the power transmission unit 300, thereby performing gripping, cutting, suturing operations, etc. You will perform the movements necessary for surgery.
  • the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 is formed to be rotatable in at least one or more directions.
  • the end tool 700 is Y in FIG. 41. It may be configured to perform a pitch movement around the axis and at the same time perform a yaw movement and actuation movement around the Z axis of FIG. 41.
  • the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 has a jaw rotation axis formed in the first jaw 701. (701e), a tube through hole (701f), a jaw pulley coupling hole (701d), and a flow coupling hole (701c) are formed, and the second tank (702), which faces the first tank (701) and can be connected, has 1 Except that a shaft penetrating portion 702e through which the rotation shaft 701e, which is the jaw rotation axis, formed in the jaw 701 can pass, a flow coupling hole 702c, and a hole 702d, which is a jaw pulley coupling hole, are formed.
  • the configuration and effects of the first electrode 751, the second electrode 752, the pitch hub 750, the end tool hub 760, and the plurality of rotation shafts 741, 743, and 744 are the same.
  • Figure 48 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 49 and 50 are cut-away perspective views of the end tool hub of Figure 48.
  • Figures 51 and 52 are perspective views showing the end tool hub of Figure 48.
  • Figure 53 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 48.
  • Figure 54 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 48.
  • the end tool hub 760 provided on the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 of FIG. 41 has an end for gently curved movement of the guide tube 670.
  • a yaw round part 767 and a pitch round part 766 may be formed on the inner peripheral surface of the tool hub 760 in a curved shape with a predetermined radius of curvature.
  • a yaw slit 765 may be formed on a plane perpendicular to the first rotation axis 741 so that it can move through.
  • a pitch slit 764 which is a spacing space, may be formed between the opposing first pitch pulley portion 763a and the second pitch pulley portion 763b so that the guide tube 670 can pass, thereby allowing the guide tube to pass. There is an effect that 770 can move stably in the pitch slit 764.
  • the yaw rotation axis 741 may be divided into two and a pair may be provided, and a pair of yaw rotation shafts 741 divided into two may be provided.
  • the guide tube 670 can move through the space formed between them.
  • the end tool hub 760 of the electrocautery surgical instrument according to the second embodiment has the end tool hub 660 of the electrocautery surgical instrument according to the first embodiment and its configuration. Since they are the same, detailed description will be omitted to the extent of overlap.
  • Figure 55 is a perspective view showing the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 56 is a perspective view showing the second set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • the first jaw 701 of the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument of FIG. 41 has a tube through hole 701f, a protruding jaw rotation axis 701e, and a flow coupling hole ( 701c), and may include a jaw pulley coupling hole (701d).
  • the first article 701 is formed in the overall shape of an elongated bar, and a path through which the blade 775 can move is formed on the distal side (left side in FIG. 55), and an article 1 pulley is on the proximal side (right side in FIG. 55).
  • the pulley 711 may be combined to be rotatable about the rotation axis 741.
  • a flow coupling hole 701c and a jaw pulley coupling hole 701d may be formed on the proximal side of the first jaw 701.
  • the flow coupling hole 701c is formed to have a predetermined curvature and may be formed in a substantially oval shape.
  • the shaft coupling portion 711a formed in the first tank pulley 711 may be fitted into the flow coupling hole 701c formed in the first tank 701.
  • the minor radius of the flow coupling hole 701c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 711a.
  • the semimajor diameter of the flow coupling hole 701c may be formed to be larger than the radius of the shaft coupling portion 711a. Therefore, with the shaft coupling portion 711a of the pulley 711 inserted into the fluid coupling hole 701c of the first tank 701, the shaft coupling portion 711a can move to a certain extent within the fluid coupling hole 701c. A path can be formed so that This will be explained in detail later.
  • the jaw pulley coupling hole 701d formed in the first jaw 701 is formed in the shape of a cylindrical hole, and the jaw pulley coupling hole 701d has the jaw coupling portion 711b of the pulley 711. can be inserted.
  • the radius of the jaw pulley coupling hole 101d may be substantially the same as the radius of the jaw coupling portion 711b, or may be formed to be relatively large. Accordingly, the jaw engaging portion 711b of the pulley 711 may be formed to be rotatably coupled to the jaw pulley coupling hole 701d of the first jaw 701. This will be explained in more detail later.
  • the second tank 702 disposed facing the first tank 701 may include a shaft penetration portion 702e, a flow coupling hole 702c, and a jaw pulley coupling hole 702d.
  • the second jaw 702 may be formed in an overall elongated bar shape, with a shaft penetrating portion 702e formed at the distal portion, and a jaw pulley coupling hole 702d formed at the proximal portion.
  • the flow coupling hole 702c formed in the second tank 702 is formed to have a predetermined curvature and may be formed in a substantially oval shape.
  • the shaft coupling portion 721a of the pulley 721 may be fitted into this fluid coupling hole 702c.
  • the minor radius of the flow coupling hole 702c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 721a.
  • the semimajor diameter of the flow coupling hole 702c may be formed to be relatively larger than the radius of the shaft coupling portion 721a. Therefore, with the shaft coupling portion 721a of the pulley 721 inserted into the fluid coupling hole 702c of the second tank 702, the shaft coupling portion 721a moves to a certain degree inside the fluid coupling hole 702c. It is formed so that This will be explained in more detail later.
  • the coarse pulley coupling hole 702d is formed in a cylindrical hole shape, and the coarse coupling portion 721b of the pulley 721 can be fitted into the coarse pulley coupling hole 702d.
  • the radius of the jaw pulley coupling hole 702d may be substantially equal to or larger than the radius of the jaw coupling portion 721b. Therefore, the jaw coupling portion 721b of the pulley 721 can be rotatably coupled to the jaw pulley coupling hole 702d of the second jaw 702.
  • the shaft penetrating portion 702e may be formed on the distal side of the second jaw 702 relatively compared to the flow coupling hole 702c and the jaw pulley coupling hole 702d.
  • the shaft penetrating portion 702e formed in the second tank 702 is formed in the shape of a hole, and the jaw rotation axis 701e formed in the first tank 701 is the shaft penetrating portion ( 702e) can be inserted through.
  • the pulley 711 which is the Article 1 pulley, may include a shaft coupling portion 711a and a coarse coupling portion 711b.
  • the pulley 711 is formed as a whole in a rotatable disk shape, and the shaft coupling portion 711a and the rough coupling portion 711b may be formed to protrude to a certain extent on one surface (lower surface in FIG. 57).
  • the shaft coupling portion 711a of the pulley 711 may be fitted into the flow coupling hole 701c of the first jaw 701, and the jaw coupling portion 711b of the pulley 711 may be fitted into the first jaw coupling hole 701c. It can be inserted into the jaw pulley coupling hole 701d of the jaw 701.
  • the pulley 711 may be formed to rotate around the rotation axis 741, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the pulley 721 which is the Article 2 pulley, may also include a shaft coupling portion 721a and a coarse coupling portion 721b.
  • the pulley 721 which is the Article 2 pulley, is formed as a whole in the form of a rotatable disk, and on one surface thereof, a shaft coupling portion 721a and a rough coupling portion 721b may be formed to protrude to a certain degree.
  • the shaft coupling portion 712a of the pulley 712 may be fitted into the flow coupling hole 702c of the second jaw 702, and the jaw coupling portion 712b of the pulley 712 may be inserted into the second jaw coupling hole 702c. It can be inserted into the jaw pulley coupling hole 702d of the jaw 702.
  • the pulley 721 may be formed to rotate around the rotation axis 741, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the rotation axis 741 which is the end tool jaw pulley rotation axis, includes the shaft coupling portion 711a of the pulley 711, the fluid coupling hole 701c of the first tank 701, and the fluid coupling hole 702c of the second tank 702. , are sequentially inserted through the shaft coupling portion 721a of the pulley 721.
  • the rotation shaft 701e which is the tank rotation axis, is inserted through the shaft penetrating portion 702e of the second tank 702.
  • the shaft coupling portion 711a of the pulley 711 is inserted into the floating coupling hole 701c of the first jaw 701, and the jaw coupling portion 711b of the pulley 711 is the jaw pulley of the first jaw 701. It is inserted into the coupling hole (701d).
  • the jaw pulley coupling hole 701d of the first tank 701 and the jaw coupling portion 711b of the pulley 711 are rotatably coupled to each other, and the floating coupling hole 701c of the first tank 701
  • the shaft coupling portion 711a of the pulley 711 is fluidly coupled.
  • the shaft coupling portion 721a of the pulley 721 is inserted into the floating coupling hole 702c of the second jaw 702, and the jaw coupling portion 721b of the pulley 721 is the jaw pulley of the second jaw 702. It is inserted into the coupling hole 702d.
  • the jaw pulley coupling hole 702d of the second tank 702 and the jaw coupling portion 721b of the pulley 721 are rotatably coupled to each other, and the floating coupling hole 702c of the second tank 702
  • the shaft coupling portion 721a of the pulley 721 is fluidly coupled.
  • the pulley 711 and the pulley 721 rotate around the rotation axis 741, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the first tank 701 and the second tank 702 rotate around the rotation axis 701e, which is the tank rotation axis. That is, the pulley 711 and the first article 701 have different rotation axes.
  • the pulley 721 and the second article 702 have different rotation axes.
  • the rotation angle of the first tank 701 is limited to a certain extent by the flow coupling hole 701c, it basically rotates around the rotation axis 701e, which is the tank rotation axis.
  • the second tank 702 basically rotates around the rotation axis 701e, which is the tank rotation axis, although its rotation angle is limited to a certain extent by the flow coupling hole 702c.
  • Figure 58 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 59 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 60 is a plan view showing the opening and closing operations of the first and second sets of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • the combined structure of the first group 701 and the second group 702 forms an X-shaped structure,
  • Article 1 (701) and Article 2 (702) rotate in a direction approaching each other (i.e. when Article 1 (701) and Article 2 (702) are closed)
  • Article 1 (701) and Article 2 (702) One feature is that the grip force in the direction in which the jaw 702 is closed becomes larger. This is explained in more detail as follows.
  • the first tank 701 and the second tank 702 perform opening and closing operations around the two axes of the rotation axis 741 and the rotation axis 701e.
  • the rotation center of the first article 701 and the second article 702 becomes the rotation axis 701e
  • the rotation center of the pulley 711 and the pulley 721 becomes the rotation axis 741.
  • the rotation axis 741 becomes an axis whose position is relatively fixed, and the rotation axis 701e becomes an axis whose position moves in a straight line.
  • the rotation axis 701e which is the rotation axis of the first tank 701 and the second tank 702, moves back and forth.
  • Article 1 (701) and Article 2 (702) are open/closed. This is explained in more detail as follows.
  • r1 is the distance from the rough coupling portion 711b of the pulley 711 to the shaft coupling portion 711a, and the length is constant. Therefore, the distance from the rotation shaft 741 inserted into the shaft coupling portion 711a to the jaw coupling portion 711b is also constant at r1.
  • r2 in Figure 58 is the distance from the jaw pulley coupling hole 701d of the first jaw 701 to the rotation axis 701e, which is the jaw rotation axis, and the length is constant. Therefore, the distance from the jaw coupling portion 711b of the pulley 711 inserted into the jaw pulley coupling hole 701d to the jaw rotation axis 701e is also constant at r2.
  • the lengths of r1 and r2 are kept constant. Therefore, when the pulley 711 and the pulley 721 each rotate around the rotation axis 741 in the directions of arrow A1 in Figure 58 and arrow A2 in Figure 59 to perform a close operation, the lengths of r1 and r2 are As the angle between r1 and r2 changes while remaining constant, the first and second jaws 701 and 702 rotate around the rotation axis 701e, and at this time, the rotation axis 701e itself is indicated by the arrow in Figure 58. It moves in a straight line (i.e., forward/backward) as indicated by arrows C1 and C2 in Figure 59.
  • the rotation axis 701e which is the jaw rotation axis, advances. Force is received in the direction in which the first and second jaws 701 and 702 are closed, thereby increasing the grip force in the direction in which the first jaw 701 and the second jaw 702 are closed.
  • the rotation axis ( 701e) has the effect of amplifying the grip force by advancing to the distal side of the end tool 700.
  • Figures 61 and 62 are plan views showing the opening and closing operation of the first set 701 and the second set 702 according to the actuation operation of the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • the first article 701 and the second article 702 are connected in an X-shaped structure, and the pulley 711, which is the article 1 pulley, and the pulley 721, which is the article 2 pulley, are As the fixed rotation axis 741 rotates around the rotation center, the first tank 701 and the second tank 702 rotate relative to each other, and actuation operations are possible.
  • the jaw rotation axis 701e advances. /It has the effect of amplifying the grip force while moving backwards, especially when moving forward.
  • the pulley 711 and the pulley 721 rotate in opposite directions with the first rotation axis 741 as the rotation center axis, so that the first axis connected to the pulley 711 and the pulley 721, respectively.
  • the end tool 700 may be in an open state as the jaw 701 and the second jaw 702 move away from each other while rotating in opposite directions.
  • FIGS. 61 to 65 the cutting operation of FIGS. 63 to 65 is performed in a state in which the first 701 and the second 702 are closed as shown in FIG. 61, so that the first It can also be expressed that the tissue between Article 701 and Article 2 (702) is cut.
  • the first position shown in FIG. 63 can be defined as a state in which the blade 775 is retracted as much as possible toward the proximal portion 705 of the end tool. Alternatively, it may be defined as a state in which the blade 775 is located adjacent to the pulley 711/712.
  • the third position shown in FIG. 65 can be defined as a state in which the blade 775 is pulled out as much as possible toward the distal portion 704 of the end tool 700. Alternatively, it may be defined as a state in which the blade 775 is located as far away from the pulley 711/712 as possible.
  • the tissue to be cut is placed between the first article 701 and the second article 702, and then the actuator is By performing the action operation, the first article 701 and the second article 702 are closed as shown in FIG. 61.
  • the blade 775 moves in the X-axis direction, it cuts the tissue located between the first jaw 701 and the second jaw 702.
  • the linear movement of the blade 775 does not mean a completely straight line. Even if it is not a completely straight line, such as the middle part of the straight line being bent at a predetermined angle or a section having a gentle curvature in a certain section, the overall When viewed as such, it should be understood to mean a movement capable of cutting tissue while forming a linear movement.
  • this is a diagram illustrating a process of performing an opening and closing operation while the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 of FIG. 41 is rotated yaw by +90°.
  • the pulley 711 and the pulley 721 facing the pulley 711 may rotate about the first rotation axis 741 through the wire power transmission unit 300 in the manipulation unit 200.
  • the first article 701 and the second article 702, respectively coupled to the pulley 711 and pulley 721 become closer to each other.
  • the actuation operation can be performed by relative rotation in each direction, and the first tank 701 and the second tank 702 can be in a closed state as shown in FIG. 67.
  • Figures 66 and 67 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 yaw-rotated by -90°.
  • yaw rotation is possible by -90° with the first rotation axis 741 as the rotation center axis, and the pulley 711 rotates in different directions as the pulley 721 rotates in different directions. 711), the first jaw 701 and the second arm 702, respectively connected to the pulley 721, can be actuated in a direction in which they approach or move away from each other.
  • the blade assembly specifically the guide tube 770, has one end connected to the connection portion 400 and the other end opposite to the end tool 700, and the length is maintained constant. You can.
  • the guide tube 770 When the end tool 700, specifically the first article 701 and the second article 702, rotate with the first rotation axis 741 as the rotation center axis, the guide tube 770 also has a predetermined radius of curvature and is gentle. It can be bent easily and can stably provide a movement path for the blade wire 307 that can move between the distal part 704 and the proximal part 705 of the end tool 700.
  • 70 and 71 show the path of the guide tube 770 and the movement path of the blade 775 during a cutting operation with the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument of FIG. 41 yaw-rotated by +90°. It is a drawing.
  • the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 has jaws 701 and 702 angled by +90°. It is formed so that cutting operations can be performed normally even in a rotated state.
  • the blade wire 307 comes out from the inside of the guide tube 770, and the blade is connected to the blade wire 307 along the direction A from the proximal part 705 to the distal part 704 of the end tool 700 ( 775) moves and can perform a cutting operation.
  • Figures 72 and 73 are diagrams illustrating the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch-rotated by -90°.
  • Figures 74 and 75 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch rotated by +90°.
  • Figure 76 is a diagram showing the path of the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 77 and 78 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch rotated by -90°.
  • Figure 79 is a perspective view showing the pitch rotation and yaw rotation states of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 80 to 82 are diagrams showing a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 performs a cutting operation while being pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • Figures 74 and 75 are diagrams illustrating a process of performing an opening and closing operation while the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 is pitch rotated by +90°.
  • Figure 76 is a diagram showing the path of the guide tube 770 in a state in which the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 77 and 78 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch rotated by -90°.
  • the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument according to the second embodiment of the present invention has jaws 701 and 702 at -90°, +90°, It is formed so that cutting operations can be performed normally even when the pitch is rotated as much as possible.
  • Figure 79 is a diagram showing a state in which the jaws rotated pitch by -90° and yaw by +90°
  • Figures 80 to 82 show the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 ( 700) is a diagram showing a cutting operation performed with a pitch rotation of -90° and a yaw rotation of +90°.
  • the end tool 700 of the electrocautery surgical instrument 10 has jaws 701 and 702 pitched by -90°. It can be formed so that it can perform a normal cutting operation even when it rotates and yaws by +90°.
  • the end tool 700 of a surgical instrument according to a modified example of the second embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 700 of the surgical instrument according to the modified example of the second embodiment of the present invention is different from the end tool of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention described above.
  • the configuration of the auxiliary pulleys 712 and 722 are characteristically different. The configuration changed as compared to the second embodiment will be described in detail later.
  • Figures 83 to 85 are views showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a modified example of the second embodiment of the present invention.
  • the end tool 700 of the modified example of the second embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, specifically the first jaw 701, Article 2(702), wherein each of Articles 1(701) and 2(702), or a component encompassing Articles 1(701) and 2(702), is referred to as jaw. It can be referred to as (703).
  • the end tool 700 includes a pulley 711, a pulley 712, a pulley 713, a pulley 714, a pulley 715 and It may include a pulley 716. In addition, it may include pulley 721, pulley 722, pulley 723, pulley 724, pulley 725, and pulley 726 related to the rotational movement of Article 2 (702).
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • the end tool 700 according to the modified example of the second embodiment of the present invention has a pulley 712 and a pulley 722. More may be included.
  • the pulley 712 functions as an end tool Article 1 auxiliary pulley
  • the pulley 722 functions as an end tool Article 2 auxiliary pulley.
  • end tools It may also be called an auxiliary pulley or simply an auxiliary pulley.
  • the pulley 712 and pulley 722, which are end tool jaw auxiliary pulleys may be additionally provided on one side of the pulley 711 and pulley 721.
  • the pulley 712 which is an auxiliary pulley
  • the pulley 722 which is an auxiliary pulley, may be disposed between the pulley 721 and the pulley 723/724.
  • the pulley 712 and the pulley 722 may be formed to rotate independently of each other about the second rotation axis 742.
  • the pulley 712 and the pulley 722 contact the wire 305, which is the Article 1 wire, and the wire 302, which is the Article 2 wire, and change the arrangement paths of the wire 305 and the wire 302 to a certain extent, It can play the role of enlarging the rotation angle of each of Article 1 (701) and Article 2 (702).
  • each of the first article 701 and the second article 702 can only rotate to a right angle, but in the modified example of the second embodiment, the auxiliary pulleys 712 and 722 ), the effect of increasing the maximum rotation angle by a certain angle can be obtained.
  • the Article 1 wire 305 is fixedly coupled to the end tool Article 1 pulley 711, and the Article 2 wire 302 is fixed to the end tool Article 2 pulley 721. Because they are coupled, each of the end tool first pulley 711 and the end tool second pulley 721 can each rotate only up to 90°.
  • an auxiliary pulley a pulley 712 and a pulley 722 is added to one side of the pulley 711 and the pulley 721. Place it.
  • the pulley 712 and the pulley 722 are arranged in this way, the arrangement path of the wire 305, which is an Article 1 wire, and the wire 302, which is an Article 2 wire, is changed to a certain extent, so that the wire 305 and the wire ( By changing the tangential direction of 302), the fastening member 324 that couples the wire 302 and the pulley 721 can be additionally rotated by a certain angle.
  • the fastening member 326 which is a coupling portion of the wire 302 and the pulley 721 is rotatable until it is located on the common internal tangent line of the pulley 721 and the pulley 722.
  • the fastening member 323, which is a coupling portion of the wire 305 and the pulley 711 can be rotated until it is located on the common internal tangent line of the pulley 711 and the pulley 712, so that the rotation range can be expanded. .
  • the wire 301 and wire 305 which are two strands of Article 1 wire wound around the pulley 712 by the pulley 712, which is an auxiliary pulley, are vertical to the Y axis and are based on a plane passing through the X axis. It is placed on one side.
  • the pulley 713 and 714 are perpendicular to the Y axis and are disposed on one side relative to a plane passing through the X axis, and the pulleys 723 and 724 are perpendicular to the Y axis and pass through the X axis. It is placed on the other side based on the plane.
  • the wire 305 is located on the internal tangent line of the pulley 711 and the pulley 712, and the rotation angle of the pulley 711 is expanded by the pulley 712.
  • the wire 302 is located on the pulley 721 and the internal tangent line of the pulley 722, and the rotation angle of the pulley 721 is expanded by the pulley 722.
  • the rotation radius of the first and second jaws 701 and 702 is widened, thereby widening the yaw motion range in which normal opening and closing actuation operations can be performed.
  • the end tool hub 760' may have a first rotation axis 741 and a second rotation axis 742 inserted therethrough.
  • a first wire guide portion, 2 A wire guide portion is not formed, and it is composed of an end tool hub (760 ⁇ ) and a separate piece, and a pulley (712) capable of shaft coupling with the second rotating shaft (742) inserted through the end tool hub (760 ⁇ ) 722) is additionally provided to function as an auxiliary pulley.
  • the second rotation axis 742 inserted into the end tool hub 760′ may include two axes, a first sub-axis and a second sub-axis, which face each other and are spaced a certain distance apart. Since the second rotation axis 742 is divided into two and spaced apart at a certain distance, the guide tube 770 can pass through the end tool hub 760' and the pitch hub 750 between them.
  • the first rotation axis 741, the second rotation axis 742, the third rotation axis 743, and the fourth rotation axis 744 are proximal from the distal end 704 of the end tool 700. They can be arranged sequentially in the (proximal end) 705 direction. Accordingly, starting from the distal part 704, the first rotation axis 741 is pin number 1, the second rotation axis 742 is pin number 2, the third rotation axis 743 is pin number 3, and the fourth rotation axis 744 is pin number 4. It may also be referred to as .
  • the modified example of the second embodiment of the present invention is not formed integrally with the main body 761 in the end tool hub 760′, but is provided separately and has a second rotation axis 742. Except that the pulley 721 and pulley 722, which are axially coupled to the end tool hub 760', serve as auxiliary pulleys, the remaining configuration is the same as the end tool 700 according to the second embodiment, so Detailed descriptions are omitted to the extent of overlap.
  • Figure 86 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a third embodiment of the present invention.
  • Figures 87 to 92 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • the instrument 10 for electrocautery surgery includes an end tool 800, an operation unit 200, a power transmission unit 300, and a connection unit 400. Includes.
  • the electrocautery surgical instrument 10 according to the third embodiment of the present invention has a configuration of the end tool 800, specifically the yaw hub 880. ), the actuation link 892, etc. have different configurations, so these will be described in detail below.
  • the end tool 800 is formed at the other end of the connection portion 400, and is inserted into the surgical site to perform operations required for surgery.
  • a pair of jaws 803 for performing a grip operation may be used as shown in FIG. 86.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 800.
  • a configuration such as a one-armed cautery could also be used as the end tool 800.
  • Such an end tool 800 is connected to the operation unit 200 and the power transmission unit 300, and receives the driving force of the operation unit 200 through the power transmission unit 300, thereby performing gripping, cutting, suturing operations, etc. You will perform the movements necessary for surgery.
  • the end tool 800 of the electrocautery surgical instrument 10 is formed to be rotatable in at least one direction, for example, the end tool 800 is Y in Figure 86. It may be configured to perform a pitch movement around the axis and simultaneously perform a yaw movement and actuation movement around the Z axis of Figure 86.
  • Figure 86 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a third embodiment of the present invention.
  • Figures 87 to 92 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figure 87 shows a state in which the end tool hub 860 and the pitch hub 850 are combined
  • Figure 88 shows a state in which the end tool hub 860, the yaw hub 880, and the pitch hub 850 are removed.
  • Figure 89 shows a state in which the yaw hub 880 and the end tool hub 860 are connected
  • Figure 90 shows a state in which the first article 801 and the second article 802 are removed.
  • Figure 91 is a diagram mainly showing wires
  • Figure 92 is a diagram mainly showing pulleys.
  • the end tool 800 includes a pair of jaws for performing a grip operation. , that is, Article 1 (801) and Article 2 (802).
  • Article 1 (801) and Article 2 (802), respectively, or the component encompassing Article 1 (801) and Article 2 (802) may be referred to as jaw (803).
  • the end tool 800 may include a pulley 891, a pulley 813, a pulley 814, a pulley 815, and a pulley 816 related to the rotational movement of the first jaw 801. there is.
  • it may include a pulley 881, a pulley 823, a pulley 824, a pulley 825, and a pulley 826 related to the rotational movement of the second jaw 802.
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention may include an end tool hub 860, a pitch hub 850, and a yaw hub 880.
  • the end tool hub 860 has a first rotation shaft 841, which will be described later, inserted through it, and can also accommodate a pulley 891 and at least a portion of the pulley 881 axially coupled to the first rotation shaft 841 therein. .
  • end tool hub 860 is the same as the end tool hubs 660 and 760 according to the first and second embodiments, detailed description will be omitted to the extent of overlap.
  • the pitch hub 850 is inserted through a third rotation axis 843 and a fourth rotation axis 844, which will be described later, and the first pitch of the end tool hub 860 is adjusted by the third rotation axis 843. It can be axially coupled to the pulley portion 863a and the second pitch pulley portion 863b. Accordingly, the end tool hub 860 may be formed to be rotatable about the pitch hub 850 about the third rotation axis 843.
  • the pitch hub 850 may accommodate at least a portion of the pulley 813, pulley 814, pulley 823, and pulley 824 axially coupled to the third rotation shaft 843 therein. Additionally, the pitch hub 850 may accommodate at least a portion of the pulley 815, pulley 816, pulley 825, and pulley 826 axially coupled to the fourth rotation shaft 844 therein.
  • One end of the pitch hub 850 is connected to the end tool hub 860, and the other end of the pitch hub 850 is connected to the connection portion 400.
  • the first rotation axis 841 functions as an end tool jaw pulley rotation axis
  • the third rotation axis 843 functions as an end tool pitch rotation axis
  • the fourth rotation axis 844 of the end tool 100 The end tool pitch can function as an auxiliary rotation axis.
  • each rotation axis may be divided into two, and each divided rotation axis may be spaced apart. The reason why each rotation axis is divided into two in this way is for the guide tube 870 to pass through the end tool hub 860 and the pitch hub 850.
  • the guide tube 870 can pass between the first and second sub-axes of each rotation axis. This will be explained in more detail later.
  • the first sub-axis and the second sub-axis may be arranged on the same axis, or may be arranged offset to a certain degree.
  • each rotation axis is divided into two, but the spirit of the present invention is not limited thereto. In other words, it would be possible for each rotation axis to be bent in the middle to form an escape path for the guide tube 870.
  • the end tool 800 may be further provided with an actuation rotation shaft 845.
  • the coupling portion of the first article (801) and the second article (802) may be provided with an actuation rotation axis 845, and while the first article (801) is fixed, the second article (802) is operated by actuation. Actuation operations may be performed while rotating around the rotation axis 845.
  • the actuation rotation axis 845 may be disposed on a more distal portion 804 than the first rotation axis 841.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention is characterized in that the first rotation axis 841, which is the yaw rotation axis, and the actuation rotation axis 845 are provided separately rather than on the same axis.
  • the first rotation axis 841 is the rotation axis of the pulley 881/pulley 891, which is the jaw pulley, and the rotation axis of the yaw motion, and the rotation axis of the second jaw 802 relative to the first jaw 801.
  • the actuation rotation axis 845 which is the rotation axis of the actuation operation, is formed to be spaced apart to a certain degree, thereby securing a space where the guide tube 870 and the blade wire 307 accommodated therein can be gently bent. there is. This actuation rotation axis 845 will be described in more detail later.
  • the pulley 891 functions as the end tool first set pulley, and the pulley 881 functions as the end tool second set pulley.
  • the pulley 891 may be referred to as an article 1 pulley, and the pulley 881 may be referred to as an article 2 pulley, and these two components may be collectively referred to as an end tool jaw pulley or simply a jaw pulley.
  • the pulley 891 and pulley 881 which are end tool jaw pulleys, are formed to face each other, can be arranged side by side, and are formed to rotate independently of each other about the first rotation axis 841, which is the rotation axis of the end tool jaw pulley. do.
  • the pulley 891 and the pulley 881 are formed to be spaced apart to a certain degree, so that the blade assembly can be accommodated between them.
  • a blade assembly including a guide tube 870 may be disposed between the pulley 891 and the pulley 881.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention includes a first electrode 851, a second electrode 852, a guide tube 870, It may further include components such as a blade 875.
  • a blade assembly including a blade 875 is disposed between the pulley 891, which is an Article 1 pulley, and the pulley 881, which is an Article 2 pulley, so that the pitch of the end tool 800 is adjusted. It is characterized by being able to perform cutting operations using a blade along with movement and yaw movements.
  • the components for performing cautery and cutting operations are substantially the same as the components described in the first and second embodiments, so detailed description thereof will be omitted here.
  • the electrocautery surgical instrument 10 includes, in the same manner as the first embodiment of the present invention, a wire 301, a wire 302, a wire 303, a wire 304, It may include a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention includes the first article 801, the second article 802, the yaw hub 880, the actuation link 592, and the first article 801. It includes pulley 891, which is Article 1 pulley, and pulley 881, which is Article 2 pulley.
  • pulley 891 will be referred to as the Article 1 pulley 891
  • pulley 881 will be referred to as the Article 2 pulley 881.
  • the first pulley 891 may be formed as a type of multi-layer pulley.
  • the Article 1 pulley 891 is formed by combining two pulleys, and two grooves may be formed on its outer peripheral surface.
  • a first coupling portion (891a) may be formed on one surface of the Article 1 pulley 891, and a second coupling portion (891b) may be formed on the other surface opposite to the one surface on which the first coupling portion (891a) is formed. It may be formed in the shape of a groove.
  • the positions of the first coupling portion 891a and the second coupling portion 891b are positions such that the wire 301 and the wire 305 overlap each other.
  • at least a portion of the wire 302 and the wire 306 wound around the Article 1 pulley 891 may be formed to overlap.
  • first coupling portion 891a and the second coupling portion 891b are arranged asymmetrically when viewed on the there is.
  • the first coupling portion 891a may be formed at a position where the wire 301 can be wound around the outer peripheral surface of the first pulley 891 by a central angle of 90° to 360°.
  • the second coupling portion 891b may be formed at a position where the wire 305 can be wound around the outer peripheral surface of the first pulley 891 by a central angle of 90° to 360°.
  • a fastening member 334a is coupled to one end of the wire 301, and this fastening member 334a can be coupled to the first coupling portion 891a of the Article 1 pulley 891.
  • a fastening member 334b is coupled to one end of the wire 305, and this fastening member 334b can be coupled to the second coupling portion 891b of the Article 1 pulley 891.
  • the first coupling portion 891a to which Article 1 wire R 301 is coupled is Article 1.
  • Wire R (301) is formed on the opposite side of the input side, and the rotation angle of Article 1 pulley (891) is extended by extending the length of Article 1 wire R (305) wound around Article 1 pulley (891). can be expanded.
  • the second coupling portion 891b to which Article 1 Wire L (302) is coupled is formed on one side opposite to the other side where Article 1 Wire L (302) is input, and Article 1 Wire L ( 302) can expand the rotation angle of the Article 1 pulley 891 by extending the length wound around the Article 1 pulley 891.
  • the rotation radius of the first pulley 891 can be expanded. And in this way, by increasing the length of the wire 301/wire 305 wound around the first pulley 891, a long stroke of the actuation link 892 can be secured. This will be explained in more detail later.
  • the yaw hub 880 is located between Article 1 (801) and Article 2 (802), Article 1 pulley (891), and Article 2 pulley (881), and the yaw hub main body It may include (882).
  • Article 1 pulley 891 may be formed at one end of the yaw hub 880.
  • a guide slit 883 may be formed along the longitudinal direction at the other end of the yaw hub 880.
  • a guide pin 893 protruding from the actuation link 892, which will be described later, may be inserted into the guide slit 883.
  • a through hole through which the actuation rotation axis 845 is inserted may be formed on one side of the guide slit 883 on the yaw hub 880.
  • the second pulley 881 is integrally formed on one side of the yaw hub 880, but it is not limited to this and various modifications are possible.
  • the Article 2 pulley 881 and the yaw hub 880 are each formed as separate members, and the Article 2 pulley 881 and the yaw hub 880, specifically the yaw hub body 882 may be fixedly combined.
  • first rotation shafts 841 which are divided into two, may be inserted through the first pulley 891 and the second pulley 881, respectively.
  • the yaw hub 880 does not rotate with respect to the Article 2 pulley 881, and the Article 2 pulley ( When 881) rotates around the first rotation axis 841, the yaw hub 580 may also rotate around the first rotation axis 841 together with the Article 2 pulley 881.
  • an actuation rotation axis 845 may be disposed on the yaw hub 880.
  • the actuation rotation shaft 845 may be divided into two, and the plurality of actuation rotation shafts 845 divided into two may be spaced apart to a certain degree, and the guide tube may be guided through the space formed between the plurality of actuation rotation shafts 845. 870 and the blade wire 307 and blade 875 accommodated therein may pass.
  • the guide slit 883 formed on the yaw hub 880 extends along the longitudinal direction between the actuation rotation axis 845 and the yaw rotation axis 841. It can be.
  • the guide slit 883 may be formed to have the same width along the longitudinal direction, and the guide pin 893 protruding from the actuation link 892 may move within the guide slit 883. It is possible, and specifically, straight movement is possible.
  • an actuation pulley coupling portion 885 protrudes so as to be coupled to the Article 1 pulley 891. can be formed.
  • the actuation pulley coupling portion 885 may share a central axis with the yaw rotation axis 841. However, it is not limited to this, and various modifications such as being spaced apart and arranged side by side are possible.
  • the actuation link 892 may be formed to extend along the longitudinal direction.
  • the actuation link 892 may include a link body 892a and a bent portion 892b.
  • the link body 892a is a part that extends along the longitudinal direction, and the bent portion 892b can be bent at least once and connected to the link body 892a.
  • one side of the actuation link 892 where the bent portion 892b is located may be formed in a 'U' shape.
  • a pin coupling hole (reference numeral not set) may be formed on one side of the bent portion 892b that is arranged in parallel with the link body 892a and spaced apart by a certain degree.
  • a pin coupling hole may also be formed on one side of the link body 892a facing the bent portion 892b to correspond to the pin coupling hole.
  • a guide pin 893 may be coupled to the pin coupling hole.
  • a plurality of guide pins 893 are provided and can be coupled to pin coupling holes formed on each opposing side of the bent portion 892b and the link body 892a.
  • a plurality of guide pins 893 may be spaced apart to a certain degree, and one area of the 'U'-shaped actuation link 892 formed by the bent portion 892b and the link body 892a is the guide tube 870.
  • a movement path can be provided so that people can pass through.
  • the actuation link 892 moves linearly due to the 'U' shaped area formed by the bent portion 892b and the link body 892a, it moves inside the yaw hub 880 and the end tool hub 860. It has the effect of not interfering with the movement path of the guide tube 870.
  • a link through hole 892c may be formed on the other side opposite to one side of the link body 892a to which the bent portion 892b is connected.
  • the protrusion 891c formed on the Article 1 pulley 891 may be fitted into the link through hole 892c while being axially coupled.
  • the guide pin 893 provided on the actuation link 892 is inserted into the guide slit 883 formed in the yaw hub 880 and can move along the shape of the guide slit 883.
  • the guide pin 893 passing through the guide slit 883 may be inserted into the slots 801a and 802a formed in the first tank 801 and the second tank 802, respectively.
  • the first article (801) and the second article (802) have an Pin 893 may be inserted.
  • the first group 801 and the second group 802 can perform actuation operations while moving away from or closer to each other with the actuation rotation axis 845 as the center of rotation.
  • the actuation link 892 axially coupled to the protrusion 891c formed on the Article 1 pulley 891 moves to B1. moves in the direction Specifically, the guide pin 893 provided on the actuation link 892 moves linearly along the guide slit 883 formed in the yaw hub 880, and the first article 801 and the second article 802 A guide pin 893 is inserted into the slots 801a and 802a formed in and the guide pin 893 pushes the first tank 801 and the second tank 802. Therefore, as the actuation link 892 moves, the first and second jaws 801 and 802 rotate around the actuation rotation axis 845 to perform an actuation operation.
  • the Article 1 pulley 891 is formed in a multi-layer structure, and the Article 1 wires 301 and 305 are wound so as to overlap each other in different layers, so that the length wound around the Article 1 pulley 891 can be extended. This has the effect of expanding the rotation angle of the Article 1 pulley 891.
  • Figures 105 to 108 are perspective views showing the actuation operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • the guide pin 893 provided on the actuation link 892 can move along the slots 801a and 802a formed in the first article 801 and the second article 802, respectively, and thus the first article 801 (801), Article 2 (802) can perform an actuation operation using the actuation rotation axis 845 as the central axis of rotation.
  • Figures 109 to 111 are partial cross-sectional views showing the operation of the blade of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86. Since the operation of the blade 875 is the same as that of the first and second embodiments, detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.
  • Figures 112 and 113 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is yaw-rotated by +90°.
  • the guide slit 883 formed in the yaw hub 880 may be formed along a straight direction, and the actuation rotation axis 845 may be disposed along the longitudinal central axis of the guide slit 883.
  • the slots 801a and 802a formed in the first article 801 and the second article 802, respectively, are formed to be inclined at a certain angle with the longitudinal central axis of the guide slit 883 formed in the yaw hub 880. It can be.
  • the actuation rotation axis 845 is fixed, and the actuation link 892, specifically the guide pin 893, which moves by receiving power from the Article 1 pulley 891, moves toward the actuation rotation axis 845.
  • the first set (801) and the second set (803) are spread apart as shown in Figure 113.
  • the guide pin 893 provided on the link 892 has a guide slit 883 formed in the yaw hub 880, and slots 801a and 802a formed in the first article 801 and the second article 802, respectively. As it moves through , the actuation operation can be performed even in a yaw rotation state.
  • the actuation link of the present invention forms a 'U' shape in the bent portion (892b) connected to the link body (892a), preventing it from contacting the guide tube (870) and controlling the yaw, pitch, and actuation of the end tool (800).
  • the blade wire 307 and the guide tube 870 are allowed to move stably during operation.
  • the jaws 801 and 802 rotate in pitch and yaw at the same time. It can be formed so that a cutting operation can be performed normally even in a rotated state.
  • the end tool 800 of the third embodiment of the present invention is characterized by adopting a pin-slot type structure to secure grip force during actuation operation.
  • the actuation link 892 must travel a longer distance to rotate the first jaw 801 the same amount. (That is, a long stroke of the actuation link 892 is required.) And, in order for the actuation link 590 to move a longer distance, the Article 1 pulley 891 must rotate more. To put this in another perspective, if the first pulley 891 is rotated more to rotate the first pulley 801 by the same amount, the more the first pulley 891 rotates, the more the first pulley 801 rotates. Since more force is applied, the grip force during actuation may be amplified.
  • the Article 1 pulley 891 is formed in a multi-layer structure as described above, so that the wire 301 and the wire 305 are connected to the Article 1 pulley 891.
  • a long stroke of the actuation link (892) is secured.
  • the end tool 800 of a surgical instrument according to a modified example of the third embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 300 of the surgical instrument according to the modified example of the third embodiment of the present invention is different from the end tool of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention described above.
  • the configuration of the auxiliary pulleys 812 and 822 are characteristically different. The configuration changed as compared to the third embodiment will be described in detail later.
  • Figures 137 to 139 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a modified example of the third embodiment of the present invention.
  • the end tool 800 of the modified example of the third embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, specifically the first jaw 801, Article 2(802), wherein each of Articles 1(801) and 2(802), or a component encompassing Articles 1(801) and 2(802), is referred to as a jaw. It can be referred to as (803).
  • the end tool 800 includes a pulley 811, a pulley 812, a pulley 813, a pulley 814, a pulley 815 and It may include a pulley 816. In addition, it may include pulley 821, pulley 822, pulley 823, pulley 824, pulley 825, and pulley 826 related to the rotational movement of Article 2 (802).
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • the end tool 800 according to the modified example of the third embodiment of the present invention has a pulley 812 and a pulley 822. More may be included.
  • the pulley 812 functions as an end tool Article 1 auxiliary pulley
  • the pulley 822 functions as an end tool Article 2 auxiliary pulley.
  • the pulley 812 and pulley 822 which are end tool jaw auxiliary pulleys, may be additionally provided on one side of the pulley 811 and pulley 821.
  • the pulley 812 which is an auxiliary pulley, is a pulley. It may be disposed between (811) and the pulley (813)/pulley (814).
  • the pulley 822 which is an auxiliary pulley, may be disposed between the pulley 821 and the pulley 823/824.
  • the pulley 812 and the pulley 822 may be formed to rotate independently of each other about the second rotation axis 842.
  • the pulley 812 and the pulley 822 are in contact with the wire 305, which is the Article 1 wire, and the wire 302, which is the Article 2 wire, and change the arrangement paths of the wire 305 and the wire 302 to a certain extent, It can play the role of enlarging the rotation angle of each of Article 1 (801) and Article 2 (802).
  • each of the first article 801 and the second article 802 can only rotate to a right angle, but in the modified example of the third embodiment, the auxiliary pulleys, the pulley 812 and the pulley 822 ), the effect of increasing the maximum rotation angle by a certain angle can be obtained.
  • the Article 1 wire 305 is fixedly coupled to the end tool Article 1 pulley 811, and the Article 2 wire 302 is fixed to the end tool Article 2 pulley 821. Because they are coupled, each of the end tool first pulley 811 and the end tool second pulley 821 can each rotate only up to 90°.
  • the first article (801) may open, but the second article (802) may open. cannot rotate more than 90°. Accordingly, in a state where the first arm 801 and the second arm 802 are performing a yaw motion above a certain angle, there was a problem in which the actuation operation could not be performed smoothly.
  • an auxiliary pulley a pulley 812 and a pulley 822
  • a pulley 812 and a pulley 822 is added to one side of the pulley 811 and the pulley 821. Place it.
  • the pulley 812 and the pulley 822 By arranging the pulley 812 and the pulley 822 in this way, the arrangement path of the wire 305, which is an Article 1 wire, and the wire 302, which is an Article 2 wire, is changed to a certain extent, so that the wire 305 and the wire ( By changing the tangential direction of 302), the fastening member 324 that couples the wire 302 and the pulley 821 can be additionally rotated by a certain angle.
  • the fastening member 326 which is a coupling portion of the wire 302 and the pulley 821, is rotatable until it is located on the common internal tangent line of the pulley 821 and the pulley 822.
  • the fastening member 323, which is a coupling portion of the wire 305 and the pulley 811 can be rotated until it is located on the common internal tangent line of the pulley 811 and the pulley 812, so that the rotation range can be expanded. .
  • the pulley 812 which is an auxiliary pulley
  • the wire 301 and wire 305 which are two strands of Article 1 wire wound around the pulley 812, are vertical to the Y axis and are based on a plane passing through the X axis. It is placed on one side.
  • the pulleys 813 and 814 are perpendicular to the Y axis and disposed on one side relative to a plane passing through the X axis
  • the pulleys 823 and 824 are perpendicular to the Y axis and pass through the X axis. It is placed on the other side based on the plane.
  • the wire 305 is located on the internal tangent line of the pulley 811 and the pulley 812, and the rotation angle of the pulley 811 is expanded by the pulley 812.
  • the wire 302 is located on the pulley 821 and the internal tangent line of the pulley 822, and the rotation angle of the pulley 821 is expanded by the pulley 822.
  • the rotation radius of the first jaw 801 and the second arm 802 is widened, thereby widening the yaw motion range in which normal opening and closing actuation operations can be performed.
  • the modified example of the third embodiment of the present invention is not formed integrally with the main body 861 in the end tool hub 860′, but is provided separately and has a second rotating shaft 842. Since the remaining configuration is the same as the end tool 800 according to the third embodiment, except that the pulley 821 and the pulley 822 that are axially coupled to the end tool hub 860′ serve as auxiliary pulleys, Detailed descriptions are omitted to the extent of overlap.
  • Figure 140 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 141 to 146 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 147 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 148 and 149 are cutaway perspective views of the end tool hub of Figure 147.
  • Figures 150 and 151 are perspective views showing the end tool hub of Figure 147.
  • Figure 152 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • Figure 153 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • Figure 154 is a perspective view showing the actuation hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 of Figure 147.
  • Figure 155 is a cutaway perspective view of the actuation hub of Figure 154.
  • Figure 156 is an exploded perspective view showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 157 is a perspective view showing the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 158 is a perspective view showing the second set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 159 is a perspective view showing the first set of pulleys of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 160 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 161 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 162 is a plan view showing the opening and closing operations of the first and second sets of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • the instrument 10 for electrocautery surgery includes an end tool 1100, an operation unit 200, a power transmission unit 300, Includes a connection portion 400.
  • connection portion 400 is formed in the shape of a hollow shaft, and one or more wires and electric wires can be accommodated therein.
  • the operating unit 200 is coupled to one end of the connecting portion 400, and the end tool 1100 is coupled to the other end, and the connecting portion 400 connects the operating portion 200 and the end tool 1100. can perform its role.
  • the connection part 400 of the electrocautery surgical instrument 10 according to the fourth embodiment of the present invention has a straight part 401 and a bent part 402, and is coupled to the end tool 1100.
  • a straight portion 401 is formed, and a bent portion 402 is formed on the side where the manipulation unit 200 is coupled.
  • the end of the connection portion 400 on the operating portion 200 side is bent and formed, so that the pitch operating portion 201, the yaw operating portion 202, and the actuation operating portion 203 are formed on an extension of the end tool 1100, or It is formed adjacent to the extension line.
  • the pitch control unit 201 and the yaw control unit 202 are accommodated in the concave portion formed by the bent portion 402. Due to the shape of the bent portion 402, the shape and operation of the manipulation unit 200 and the end tool 1100 may match more intuitively.
  • the plane in which the bent portion 402 is formed may be a pitch plane, that is, a plane substantially the same as the XZ plane of FIG. 140.
  • the bent portion 402 is formed on substantially the same plane as the XZ plane, interference between manipulation units can be reduced.
  • other configurations other than the XZ plane 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 may be connected to the jaw 1103 through electric wires 411 and 412, and may be connected to an external power source (not shown). ) can be transmitted to the tank 1103.
  • the connector 410 may be a bipolar type with two electrodes, or the connector may be a monopolar type with one electrode.
  • the manipulation unit 200 is formed at one end of the connection unit 400 and is provided with an interface that the doctor can directly control, for example, a pin shape, a stick shape, a lever shape, etc. When the doctor manipulates the interface, the corresponding interface
  • the end tool 1100 which is connected to and inserted into the patient's body, performs a predetermined operation to perform the surgery.
  • the manipulation unit 200 is shown as being formed in the shape of a handle that can be rotated with a finger inserted, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and is connected to the end tool 1100 to form an end tool ( Various types of control units that can operate 1100) are possible.
  • the end tool 1100 is formed at the other end of the connection portion 400 and is inserted into the surgical site to perform the operations required for surgery.
  • a pair of jaws 1103 for performing a grip operation may be used as shown in FIG. 140.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 1100.
  • a one-armed cauterizer-like configuration could also be used as an end tool.
  • Such an end tool 1100 is connected by the operating unit 200 and the power transmission unit 300, and receives the driving force of the operating unit 200 through the power transmission unit 300, thereby performing grip and cutting ( Performs operations necessary for surgery, such as cutting and suturing.
  • the end tool 1100 of the electrocautery surgical instrument 10 is formed to be rotatable in at least one direction, for example, the end tool 1100 is shown in Y in FIG. 140 It may be configured to perform a pitch movement around the axis and simultaneously perform a yaw movement and actuation movement around the Z axis of Figure 140.
  • the power transmission unit 300 connects the manipulation unit 200 and the end tool 1100, and serves to transmit the driving force of the manipulation unit 200 to the end tool 1100, and includes a plurality of wires, pulleys, links, and nodes. , gears, etc.
  • the end tool 1100, the operation unit 200, the power transmission unit 300, etc. of the electrocautery surgical instrument 10 of FIG. 140 will be described in detail later.
  • the power transmission unit 300 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a wire 301, a wire 302, a wire 303, and a wire. It may include (304), wire (305), wire (306), and blade wire (307).
  • the wire 301 and the wire 305 can form a pair and serve as Article 1 wires.
  • the wire 302 and the wire 306 can form a pair and serve as Article 2 wires.
  • the components encompassing the wires 301 and 305, which are Article 1 wires, and the wires 302 and wire 306, which are Article 2 wires, may be referred to as jaw wires.
  • the wire 303 and the wire 304 may form a pair and serve as a pitch wire.
  • the power transmission unit 300 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a fastening member 321 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley, and a fastening member. It may include (322), a fastening member 323, a fastening member 324, a fastening member 326, and a fastening member 327.
  • each fastening member may have various shapes depending on need, such as a ball shape or a tube shape.
  • the fastening member 321/fastening member 322 performs the role of the pitch wire-end tool fastening member
  • the fastening member 323 is the wire-end tool fastening member of Article 1.
  • the fastening member 326 may perform the role of the Article 2 wire-end tool fastening member.
  • the fastening member 324 may perform the role of the Article 1 wire-manipulating unit fastening member, and the fastening member 327 may perform the role of the Article 2 wire-manipulating unit fastening member.
  • a pitch wire-manipulation unit fastening member and a blade wire-manipulation unit fastening member may be further formed on the manipulation unit 200 side.
  • the Article 1 wires, wire 301 and wire 305 may be one single wire. Insert the fastening member 323, which is an Article 1 wire-end tool fastening member, into the midpoint of the Article 1 wire, which is a single wire, and fix this fastening member 323 by pressing, then fasten the fastening member 323. ), both strands of the Article 1 wire can be referred to as wire 301 and wire 305, respectively.
  • the wire 301 and wire 305 which are Article 1 wires, may each be formed as separate wires, and the wire 301 and wire 305 may be connected by a fastening member 323.
  • the wire 301 and the wire 305 can be fixedly coupled to the pulley 1111.
  • the pulley 1111 can rotate as the wire 301 and the wire 305 are pulled and released.
  • the end of the wire 301 and the wire 305 opposite to where the fastening member 323 is fastened may be coupled with the Article 1 wire-manipulating unit fastening member 324.
  • the wire 301 and the wire 305 can be fixedly coupled to the pulley 211.
  • the pulley 211 rotates by a motor or human force
  • the wire 301 and the wire 305 are pulled and released, allowing the pulley 1111 of the end tool 1100 to rotate.
  • the wire 302 and the wire 306, which are Article 2 wires are respectively connected to the fastening member 326, which is an Article 2 wire-end tool fastening member, and the Article 2 wire-manipulating part fastening member 327. are combined.
  • the fastening member 326 is combined with the pulley 1121
  • the Article 2 wire-manipulating unit fastening member 327 is combined with the pulley 220.
  • the wire 304 which is a pitch wire
  • the fastening member 321 which is a pitch wire-end tool fastening member
  • the pitch wire-manipulating part fastening member (not shown).
  • the wire 303 which is a pitch wire
  • the fastening member 322 which is a pitch wire-end tool fastening member, and the pitch wire-manipulating unit fastening member (not shown).
  • the fastening member 321 is coupled to the first pitch pulley portion 1163a of the end tool hub 1160
  • the fastening member 322 is coupled to the second pitch pulley portion 1163b of the end tool hub 1160.
  • the pitch wire-control unit fastening member (not shown) is coupled to the pulley 231.
  • one end of the blade wire 307 is coupled with a blade 1175 to be described later, and the other end is coupled with the blade manipulation unit 260 of the manipulation unit 200.
  • the blade wire 307 performs a cutting operation while moving from the proximal part 1105 to the distal part 1104 of the end tool 1100, or the blade wire 307 moves the end tool ( It may return from the distal part 1104 of 1100 to the proximal part 1105.
  • the blade wire 307 may be accommodated in the guide tube 1170, which will be described later. Therefore, when the guide tube 1170 is bent according to the pitch or yaw motion of the end tool 1100, the blade wire 307 accommodated therein may also be bent along with the guide tube 1170. This guide tube 1170 will be described in more detail later.
  • the blade wire 307 is formed to move linearly within the connection portion 400 along the longitudinal direction of the connection portion 400. And since one end of the blade wire 307 is coupled to the blade 1175, when the blade wire 307 moves linearly along the longitudinal direction of the connection portion 400, the blade 1175 connected to it also moves linearly. I do it. That is, when the blade wire 307 moves linearly along the longitudinal direction of the connection part 400, the blade 1175 connected to it moves toward the distal part 1104 or the proximal part 1105 of the end tool 1100, cutting. The action is performed. This will be explained in more detail later.
  • Figure 140 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 141 to 146 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 141 shows a state in which the end tool hub 1160 and the pitch hub 1150 are combined
  • Figure 142 shows a state in which the end tool hub 1160 and the pitch hub 1150 are removed
  • Figure 143 shows the first article (1101) and the second article (1102) removed
  • Figure 144 shows the first article (1101), the second article (1102), the pulley (1111), and the pulley (1121). It shows a state in which the back has been removed.
  • Figure 145 is a diagram mainly showing wires
  • Figure 146 is a diagram mainly showing pulleys.
  • the end tool 1100 of the fourth embodiment of the present invention is a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw 1101 ) and Article 2 (1102).
  • Article 1 (1101) and Article 2 (1102), respectively, or the component encompassing Article 1 (1101) and Article 2 (1102) may be referred to as jaw (1103).
  • the end tool 1100 may include a pulley 1111, a pulley 1113, a pulley 1114, a pulley 1115, and a pulley 1116 related to the rotational movement of the first jaw 1101. there is.
  • it may include a pulley 1121, a pulley 1123, a pulley 1124, a pulley 1125, and a pulley 1126 related to the rotational movement of the second jaw 1102.
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • end tool 1100 of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1160 and a pitch hub 1150.
  • a first rotation shaft 1141 which will be described later, is inserted through the end tool hub 1160, and a pulley 1111 and pulley 1121 are axially coupled to the first rotation shaft 1141, and the first article (1101) coupled thereto. ) and at least a portion of Article 2 (1102) may be accommodated inside the end tool hub (1160).
  • a wire guide portion 1168 that functions as an auxiliary pulley is formed in the end tool hub 1160. That is, a first wire guide part 1168a and a second wire guide part 1168b that guide the paths of the wire 305 and the wire 302 may be formed in the end tool hub 1160.
  • the wire guide portion 1168 of the end tool hub 1160 can change the path of the wire by playing the role of an auxiliary pulley (see 612 and 622 in FIG. 39) in the modified example of the first embodiment.
  • the first wire guide part 1168a and the second wire guide part 1168b of the end tool hub 1160, which play the role of an auxiliary pulley, will be described in more detail later.
  • a first pitch pulley portion 1163a and a second pitch pulley portion 1163b that serve as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the end tool hub 1160.
  • Wire 303 and wire 304, which are pitch wires, are coupled to the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b that serve as end tool pitch pulleys, and the end tool hub 1160 performs a pitch operation while rotating around the third rotation axis 1143.
  • a third rotation axis 1143 and a fourth rotation axis 1144 are inserted through the pitch hub 1150, and the pitch hub 1150 can be axially coupled to the end tool hub 1160 by the third rotation axis 1143.
  • the end tool hub 1160 may be formed to be capable of pitch rotation with respect to the pitch hub 1150 around the third rotation axis 1143.
  • the pitch hub 1150 may accommodate at least a portion of the pulley 1113, pulley 1114, pulley 1123, and pulley 1124 axially coupled to the third rotation shaft 1143 therein.
  • the pitch hub 1150 may accommodate at least a portion of the pulley 1115, pulley 1116, pulley 1125, and pulley 1126 axially coupled to the fourth rotation shaft 1144 therein.
  • One end of the pitch hub 1150 is connected to the end tool hub 1160, and the other end of the pitch hub 1150 is connected to the connection portion 400.
  • the end tool 1100 of the fourth embodiment of the present invention may include a first rotation axis 1141, a third rotation axis 1143, and a fourth rotation axis 1144.
  • the first rotation shaft 1141 may be inserted through the end tool hub 1160
  • the third rotation shaft 1143 and the fourth rotation shaft 1144 may be inserted through the pitch hub 1150.
  • the first rotation axis 1141, the third rotation axis 1143, and the fourth rotation axis 1144 are arranged sequentially in the direction from the distal end 1104 to the proximal end 1105 of the end tool 1100. You can. Accordingly, starting from the distal portion 1104, the first rotation axis 1141 may be referred to as pin No. 1, the third rotation axis 1143 may be referred to as pin No. 3, and the fourth rotation axis 1144 may be referred to as pin No. 4.
  • the first rotation axis 1141 functions as an end tool jaw pulley rotation axis
  • the third rotation axis 1143 functions as an end tool pitch rotation axis
  • the fourth rotation axis 1144 assists the end tool pitch of the end tool 1100. It can function as a rotation axis.
  • each rotation axis may include two axes: a first sub-axis and a second sub-axis. Alternatively, it can be expressed that each rotation axis is divided into two.
  • the first rotation axis 1141 may include two axes, a first sub-axis 1141a and a second sub-axis 1141b.
  • the third rotation axis 1143 may include two axes, a first sub-axis 1143a and a second sub-axis 1143b.
  • the fourth rotation axis 1144 may include two axes: a first sub-axis and a second sub-axis.
  • each of the rotation axes is divided into two is so that the guide tube 1170, which will be described later, passes through the end tool hub 1160 and the pitch hub 1150. That is, the guide tube 1170 can pass between the first and second sub-axes of each rotation axis. This will be explained in more detail later.
  • the first sub-axis and the second sub-axis may be arranged on the same axis, or may be arranged offset to a certain degree.
  • each rotation axis is divided into two, but the spirit of the present invention is not limited thereto. In other words, it would be possible for each rotation axis to be bent in the middle to form an escape path for the guide tube 1170.
  • One or more pulleys may be fitted to each of these rotation axes 1141, 1143, and 1144, which will be described in detail below.
  • the end tool 1100 may be further provided with an actuation rotation axis 1145.
  • the first article (1101) and the second article (1102) can be axially coupled by the actuation rotation axis 1145, and in this state, the first article (1101) and the second article (1102) are connected to the actuation rotation axis.
  • the actuation operation may be performed while rotating around 1145.
  • the actuation rotation axis 1145 may be disposed on a more distal portion 1104 than the first rotation axis 1141.
  • the end tool 1100 of the fourth embodiment of the present invention is characterized in that the first rotation axis 1141, which is the yaw rotation axis, and the actuation rotation axis 1145 are provided separately rather than on the same axis. That is, the first rotation axis 1141 is the rotation axis of the pulley 1111/pulley 1121, which is the jaw pulley, and the rotation axis of the yaw motion, and the rotation axis of the second article 1102 relative to the first article 1101.
  • actuation rotation axis 1145 which is the rotation axis of the actuation operation, to be spaced apart to a certain degree, a space is secured where the guide tube 1170 and the blade wire 307 accommodated therein can be gently bent.
  • This actuation rotation axis 1145 will be described in more detail later.
  • the pulley 1111 functions as the end tool first set pulley, and the pulley 1121 functions as the end tool second set pulley.
  • the pulley 1111 may be referred to as an Article 1 pulley, and the pulley 1121 may be referred to as an Article 2 pulley, and these two components may be collectively referred to as an end tool jaw pulley or simply a jaw pulley.
  • the pulley 1111 and pulley 1121 which are end tool jaw pulleys, are formed to face each other and are formed to rotate independently of each other about the first rotation axis 1141, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the pulley 1111 and the pulley 1121 may be formed to be spaced apart to a certain degree, and a blade assembly receiving portion may be formed between them. And at least a portion of the blade assembly, which will be described later, may be placed in this blade assembly receiving portion.
  • a blade assembly including a guide tube 1170 is disposed between the pulley 1111 and the pulley 1121.
  • the pulley 1111 is coupled with the first jaw 1101, so that when the pulley 1111 rotates around the first rotation axis 1141, the first jaw 1101 also rotates around the first rotation axis 1141. ) can rotate around.
  • the pulley 1121 is connected to the second jaw 1102, so that when the pulley 1121 rotates around the first rotation axis 1141, the second jaw 1102 connected thereto is connected to the first rotation axis 1141. ) can rotate around.
  • the yaw motion and actuation operation of the end tool 1100 are performed according to the rotation of the pulley 1111 and the pulley 1121. That is, when the pulley 1111 and the pulley 1121 rotate in the same direction about the first rotation axis 1141, the first article 1101 and the second article 1102 rotate around the first rotation axis 1141. This movement is performed while rotating. Meanwhile, when the pulley 1111 and the pulley 1121 rotate in opposite directions about the first rotation axis 1141, the first article 1101 and the second article 1102 rotate about the actuation rotation axis 1145. Actuation operations are performed while rotating.
  • Pulley 1113 and 1114 function as end tool Article 1 pitch main pulleys
  • pulleys 1123 and 1124 function as end tool Article 2 pitch main pulleys, and these two components are collectively referred to as Therefore, it can also be called the end tool jaw pitch main pulley.
  • the pulleys 1115 and 1116 function as end tool Article 1 pitch sub-pulleys, and the pulleys 1125 and 1126 function as end tool Article 2 pitch sub-pulleys, and these two components are collectively referred to as Therefore, it can also be called an end tool jaw pitch sub pulley.
  • Pulley 1113 and pulley 1114 function as the end tool Article 1 pitch main pulley. In other words, it functions as the main rotation pulley for the pitch operation of Article 1 (1101).
  • the wire 301 which is an Article 1 wire
  • the wire 305 which is an Article 1 wire
  • Pulley 1115 and 1116 function as end tool first pitch sub-pulleys. In other words, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of Article 1 (1101).
  • the wire 301 which is an Article 1 wire
  • the wire 305 which is an Article 1 wire
  • the pulley 1113 and the pulley 1114 are arranged to face each other.
  • the pulley 1113 and the pulley 1114 are formed to be able to rotate independently of each other about the third rotation axis 1143, which is the end tool pitch rotation axis.
  • pulleys 1115 and 1116 are disposed on one side of each of the pulleys 1113 and 1114 to face each other.
  • the pulley 1115 and the pulley 1116 are formed to rotate independently of each other about the fourth rotation axis 1144, which is the end tool pitch auxiliary rotation axis.
  • the pulley 1113, pulley 1115, pulley 1114, and pulley 1116 are all shown as rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 301 which is a wire, is wound in order so that at least part of it is in contact with the pulley 1115, pulley 1113, and pulley 1111.
  • the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 includes a pulley 1111, a first wire guide portion 1168a of the end tool hub 1160, a pulley 1114, and a pulley 1116. and are wound one after the other so that at least part of them is in contact with the
  • the Article 1 wires, wire 301 and wire 305 are the first wire guide portion of the pulley 1115, pulley 1113, pulley 1111, and end tool hub 1160 ( 1168a)
  • the pulley 1114 and the pulley 1116 are wound sequentially so that at least a portion thereof contacts them, and the wire 301 and the wire 305 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • Pulley 1123 and pulley 1124 function as the end tool Article 2 pitch main pulley. In other words, it functions as the main rotation pulley for the pitch operation of Article 2 (1102).
  • the wire 306, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 1123
  • the wire 302, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 1124.
  • Pulley 1125 and 1126 function as end tool Article 2 pitch sub-pulleys. In other words, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of Article 2 (1102).
  • the wire 306, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 1125
  • the wire 302, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 1126.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 are disposed to face each other.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 are formed to rotate independently of each other about the third rotation axis 1143, which is the end tool pitch rotation axis.
  • a pulley 1125 and a pulley 1126 are disposed to face each other.
  • the pulley 1125 and the pulley 1126 are formed to be able to rotate independently of each other about the fourth rotation axis 1144, which is the end tool pitch auxiliary rotation axis.
  • the pulley 1123, pulley 1125, pulley 1124, and pulley 1126 are all shown as rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto. , the rotation axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 326 includes a pulley 1121, a second wire guide portion 1168b of the end tool hub 1160, a pulley 1124, and a pulley 1126. and are wound one after the other so that at least part of them is in contact with the
  • the Article 2 wires, wire 306 and wire 302 are the second wire guide portion of the pulley 1125, pulley 1123, pulley 1121, and end tool hub 1160 ( 1168b)
  • the pulley 1124 and the pulley 1126 are wound sequentially so that at least a portion thereof contacts them, and the wire 306 and the wire 302 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the wire 301 and the wire 305 are wound below the pulley 1113 and the pulley 1114 that can rotate around the third rotation axis 1143, which is the end tool pitch rotation axis
  • the wire 301 and the wire ( The pulley 1111 to which 305 is fixedly coupled and the end tool hub 1160 to which the pulley 1111 is coupled rotate as a whole in a counterclockwise direction around the third rotation axis 1143, resulting in the end tool ( 1100) rotates downward and performs a pitch movement.
  • the second article 1102 and the wire 302 and wire 306 fixedly coupled thereto are positioned above the pulley 1123 and the pulley 1124 that can rotate around the third rotation axis 1143. Because they are wound, the wire 302 and wire 306 are unwound in opposite directions to 302 and 306, respectively.
  • the wire 302 and wire 306 are the end tool pitch rotation axis, as shown in FIG. 144. Since it is wound above the pulley 1123 and pulley 1124, which can rotate around the third rotation axis 1143, the wire 302 and the wire 306 are fixedly coupled to the pulley 1121 and the pulley ( The end tool hub 1160 to which 1121) is coupled rotates together clockwise around the third rotation axis 1143, and as a result, the end tool 1100 rotates upward and performs a pitch movement.
  • the first article 1101 and the wire 301 and wire 305 fixedly coupled thereto are positioned below the pulley 1113 and the pulley 1114 that can rotate around the third rotation axis 1143. Because they are wound, the wires 302 and 306 move in opposite directions to 301 and 305, respectively.
  • the end tool hub 1160 of the end tool 1100 of the electrocautery surgical instrument 10 of the present invention includes a first pitch pulley portion 1163a and a second pitch pulley portion that play the role of an end tool pitch pulley.
  • the operating unit 200 further includes a pulley 231 and a pulley 232, which are the operating unit pitch pulleys
  • the power transmission unit 300 includes a wire 303 and a wire 304, which are pitch wires. It can be further provided.
  • the end tool hub 1160 including the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b may be formed to be rotatable about the third rotation axis 1143, which is the end tool pitch rotation axis.
  • the wire 303 and the wire 304 are connected to the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b of the end tool 1100 and the pulleys 231 and 232 of the operating unit 200. It can play a role in connecting.
  • the electrocautery surgical instrument 10 includes the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b of the end tool 1100 to transmit power for pitch movement. ), the pulley 231 and pulley 232 of the operation unit 200, and the wire 303 and wire 304 of the power transmission unit 300, so that the driving force of the pitch operation of the operation unit 200 is more perfect. By allowing it to be transmitted to the end tool 1100, operation reliability can be improved.
  • the guide tube 1170 is formed to surround the blade wire 307 in a predetermined section, and at this time, the blade wire 307 can move within the guide tube 1170. In other words, with the blade wire 307 inserted into the guide tube 1170, the blade wire 307 may move relative to the guide tube 1170.
  • the guide tube 1170 serves to guide the path of the blade wire 307 by preventing the blade wire 307 from bending in an unintended direction when the blade wire 307 is pushed or pulled. The cutting operation can be performed smoothly using this guide tube 1170.
  • one end of the guide tube 1170 may be fixedly coupled to the actuation hub 1190, which will be described later.
  • the actuation hub 1190 may serve as the first coupling part.
  • the other end of the guide tube 1170 may be fixedly coupled to a second coupling part (not shown) in the connection part 400.
  • the guide tube 1170 may be made of a flexible material and may be bent. Therefore, when the end tool 1100 makes a yaw motion around the first rotation axis 1141 or a pitch movement around the third rotation axis 1143, the guide tube 1170 deforms in shape accordingly. It can bend. Additionally, when the guide tube 1170 is bent, the blade wire 307 inside it is also bent.
  • the length of the guide tube 1170 is constant, but as the end tool 1100 rotates pitch or yaw, the relative position of the first coupling part (i.e., the actuation hub 1190) and the second coupling part (not shown) changes. The position and distance may change, and therefore, space for the guide tube 1170 to flow is required to correspond to the change in distance.
  • the end tool hub 1160 may be provided with a pitch slit 1164 and a yaw slit 1165 to form a space in which the guide tube 1170 can flow. The configuration of this end tool hub 1160 will be described in detail later.
  • the blade wire 307 is inserted through the guide tube 1170, and the blade wire 307 is relatively movable within the guide tube 1170 with respect to the guide tube 1170. That is, when the guide tube 1170 is fixed and the blade wire 307 is pulled, the blade 1175 connected to the blade wire 307 moves toward the proximal part 1105, and when the blade wire 307 is pushed, the blade wire ( The blade 1175 connected to 307 moves toward the distal portion 1104.
  • a guide tube 1170 that can guide the path of the blade wire 307 must be provided. If the guide tube 1170 does not guide the path of the blade wire 307 (i.e., does not hold the blade wire 307), cutting is not performed even if the blade wire 307 is pushed, and the blade wire 307 ) may cause the middle part to bend. Therefore, in order to reliably perform a cutting operation using the blade 1175, the blade wire 307 and the guide tube 1170 must be included.
  • the blade wire 307 In order to drive a cutting operation using the blade wire 307, cutting must be done while pushing the blade wire 307. At this time, the blade wire 307 must be relatively stiff to some extent (i.e., not easily bent) so that it can receive force. (not used) must be used as the blade wire (307). However, a stiff (i.e., hard to bend) wire has a small bending range, and can be permanently deformed when a certain amount of force is applied.
  • the jaw 1103 i.e., the actuation rotation axis 1145
  • the end tool hub 1160 i.e., the first rotation axis 1141, which is the yaw axis
  • the first rotation axis 1141 which is the yaw rotation axis, and the actuation rotation axis 1145 are each separately provided, and the first rotation axis 1141 and the actuation rotation axis 1145 are separated to a certain degree, so that the blade wire
  • the guide tube 1170 and 307 form a space that can be gently bent.
  • the blade wire 307 and the guide tube 1170 must pass through the end tool hub 1160 and be connected to the blade 1175, and the blade wire 307 and the guide tube within the end tool hub 1160. Because (1170) needs a space to bend, 1) within the end tool hub (1160), there is a space where the blade wire (307)/guide tube (1170) can pass and be bent at the same time, that is, a pitch slit (1164) ) and a yaw slit 1165 are formed, 2) each rotation axis must be divided into two, and 3) a pitch round portion 1166 and a pitch round portion 1166 to guide the bending of the blade wire 307 and the guide tube 1170. A round portion 1167 is additionally formed.
  • one end of the guide tube 1170 is fixed within the connection part 400, and when the other end moves while performing pitch and yaw movements, the guide tube 1170 changes depending on the distance between both ends. It is bent in the direction that can achieve the gentlest curvature (hereinafter referred to as “maximum gentle curvature”). In this way, when the maximum gentle curvature in the natural state is achieved, the movement of the blade wire 307 is smooth and permanent deformation does not occur.
  • a pitch slit 1164 and a yaw slit 1165 are formed on the path of the guide tube 1170, and further, a pitch round portion 1166 and a yaw round are formed in the end tool hub 1160.
  • a portion 1167 may be additionally formed. This causes the guide tube 1170 to have a shape as similar as possible to the maximum gentle curvature (even if it is not the maximum gentle curvature).
  • Figure 147 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 148 and 149 are cutaway perspective views of the end tool hub of Figure 147.
  • Figures 150 and 151 are perspective views showing the end tool hub of Figure 147.
  • Figure 152 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • Figure 153 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • the end tool hub 1160 includes a main body portion 1161, an Article 1 pulley coupling portion 1162a, an Article 2 pulley coupling portion 1162b, and a first pitch pulley portion 1163a. , a second pitch pulley portion (1163b), a pitch slit (1164), a yaw slit (1165), a pitch round portion (1166), a yaw round portion (1167), and a wire guide portion (1168).
  • the wire guide part 1168 includes a first wire guide part 1168a and a second wire guide part 1168b.
  • An Article 1 pulley coupling portion 1162a and an Article 2 pulley coupling portion 1162b may be formed on the distal side of the end tool hub 1160.
  • the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b are formed to face each other, and the pulley 1111 and pulley 1121 are accommodated therein.
  • the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b may be formed approximately parallel to a plane perpendicular to the first rotation axis 1141, which is the yaw rotation axis.
  • the Article 1 pulley coupling portion (1162a) and the Article 2 pulley coupling portion (1162b) are connected by the main body portion (1161). That is, the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b, which are parallel to each other, are coupled by the main body portion 1161 formed in a direction approximately perpendicular to the Article 1 pulley coupling portion.
  • the portion 1162a, the Article 2 pulley coupling portion 1162b, and the main body portion 1161 form an approximately “U” shape, and the pulley 1111 and pulley 1121 are accommodated therein.
  • first pulley coupling portion 1162a and the second pulley coupling portion 1162b are formed extending from the main body 1161 in the X-axis direction.
  • the pulley 1111 which is an Article 1 pulley
  • the pulley 1121 which is an Article 2 pulley
  • the pulley 1121 is disposed adjacent to the Article 1 pulley coupling portion 1162a of the end tool hub 1160. It is disposed adjacent to the Article 2 pulley coupling portion (1162b), and a yaw slit 1165 may be formed between the Article 1 pulley coupling portion (1162a) and the Article 2 pulley coupling portion (1162b).
  • at least a portion of a blade assembly which will be described later, may be disposed within the yaw slit 1165.
  • the guide tube 1170 of the blade assembly is disposed between the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b.
  • the blade assembly including the guide tube 1170 is disposed between the pulley 1111, which is the Article 1 pulley, and the pulley 1121, which is the Article 2 pulley, so that the pitch and yaw movements of the end tool 1100 and
  • a feature of the present invention is that it is possible to perform a cutting operation using the blade 1175. This will be explained in more detail later.
  • a through hole is formed in the first pulley coupling portion 1162a, so that the first rotation shaft 1141 penetrates the first pulley coupling portion 1162a and the pulley 1111 to axially couple them.
  • a through hole is formed in the Article 2 pulley coupling portion 1162b, so that the first rotation shaft 1141 penetrates the Article 2 pulley coupling portion 1162b and the pulley 1121 to axially couple them.
  • the first rotation axis 1141 which is the yaw rotation axis, may be divided into a first sub-axis 1141a and a second sub-axis 1141b, and the first axis of the first rotation axis 1141 A guide tube 1170 may pass between the sub-axis 1141a and the second sub-axis 1141b.
  • a yaw slit 1165 may be formed between the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b.
  • the first rotation axis 1141 does not penetrate the end tool hub 1160 but is separated up and down, and is located on a plane perpendicular to the first rotation axis 1141 near the first rotation axis 1141.
  • a slit 1165 may be formed. Accordingly, the guide tube 1170 can flow (i.e. move left and right) within the yaw slit 1165 while penetrating near the first rotation axis 1141.
  • a yaw round part 1167 may be further formed in the main body 1161.
  • the yaw round portion 1167 may be formed to be rounded to have a predetermined curvature.
  • the yaw round portion 1167 may be formed to be rounded to have a predetermined curvature.
  • the yaw round part 1167 may be formed in a fan shape, so that the guide tube 1170 may be formed along a curved path on the XY plane.
  • the yaw round part 1167 may serve to guide the path of the guide tube 1170 when the end tool 1100 rotates yaw.
  • a wire guide portion 1168 is formed on one side of the main body portion 1161 to guide the path of the wire passing within the end tool hub 1160.
  • the wire guide unit 1168 includes a first wire guide unit 1168a and a second wire guide unit 1168b.
  • the first wire guide portion 1168a may be formed on the inner surface of the first pulley coupling portion 1162a.
  • the second wire guide portion (1168b) may be formed on the inner surface of the Article 2 pulley coupling portion (1162b).
  • the wire guide portion 1168 may be formed in a cylindrical shape with an approximately semicircular cross section. And this semicircular portion may be arranged to protrude toward the pulley 1111 and the pulley 1121. Expressing this from another perspective, it can be expressed that the wire guide portion 1168 is formed to protrude toward the space formed by the Article 1 pulley coupling portion 1162a, the Article 2 pulley coupling portion 1162b, and the main body portion 1161. there is. Expressing this from another perspective, the area adjacent to the Article 1 pulley coupling portion 1162a and the Article 2 pulley coupling portion 1162b in the wire guide portion 1168 can be expressed as being formed by having its cross section curved to have a predetermined curvature. It may be possible.
  • the wire guide unit 1168 is a kind of pulley member that guides the path of the wire 305 and the wire 302 by wrapping the wire 305 and the wire 302 around its outer peripheral surface. It can also be said that it performs the function of.
  • the wire guide portion 1168 is not a member that rotates around a predetermined axis like a pulley in the original sense, but is formed to be fixed as a part of the end tool hub 1160, but is formed by wrapping a wire around it. It can be said that it performs some of the functions of a pulley in a similar way.
  • the drawing shows that the wire guide portion 1168 is formed in a cylindrical shape with an approximately semicircular cross section. That is, at least a portion of the cross section of the wire guide portion 1168 in the XY plane is shown as forming a predetermined arc shape.
  • the spirit of the present invention is not limited to this, and the cross-section is formed to have a predetermined curvature such as an oval or parabola, or the corners of the polygonal pillar are formed to be rounded to a certain degree, etc.
  • the wire 305 and the wire 302 It can be formed in various shapes and sizes suitable for guiding the path of.
  • a guide groove may be further formed in a portion of the wire guide portion 1168 that contacts the wire 305 and the wire 302 to better guide the paths of the wire 305 and the wire 302.
  • the guide groove may be formed in the form of a groove that is recessed to a certain degree from the protruding surface of the wire guide portion 1168.
  • the drawing shows that the guide groove is formed on the entire circular surface of the wire guide part 1168, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the guide groove is formed on the circular arc surface of the wire guide part 1168 as necessary. It is also possible that it is only formed in some parts.
  • a first pitch pulley portion 1163a and a second pitch pulley portion 1163b that serve as an end tool pitch pulley may be formed on the proximal side of the end tool hub 1160.
  • the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b may be formed to face each other.
  • the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b may be formed substantially parallel to a plane perpendicular to the third rotation axis 1143, which is the pitch rotation axis.
  • one end of the end tool hub 1160 is formed in a disk shape like a pulley, and a groove around which a wire can be wound is formed on the outer circumferential surface to form a first pitch pulley portion 1163a and a second pitch pulley portion 1163b. can be formed.
  • the above-described wire 303 and wire 304 are coupled to the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b that play the role of the end tool pitch pulley, and this end tool hub 1160 A pitch operation is performed while rotating around the third rotation axis 1143.
  • the pitch pulley may be formed as a separate member from the end tool hub 1160 and may be coupled to the end tool hub 1160.
  • the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b are connected by the main body portion 1161. That is, the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b, which are parallel to each other, are coupled by the body portion 1161 formed in a direction substantially perpendicular to the first pitch pulley portion 1163a. ) and the second pitch pulley portion 1163b and the main body portion 1161 form an approximately “U” shape.
  • first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b are formed extending from the main body portion 1161 in the -X-axis direction.
  • a through hole is formed in the first pitch pulley portion 1163a so that the third rotation shaft 1143 can pass through the first pitch pulley portion 1163a. Additionally, a through hole is formed in the second pitch pulley portion 1163b so that the third rotation shaft 1143 can pass through the second pitch pulley portion 1163b.
  • the third rotation axis 1143 which is the pitch rotation axis, may be divided into a first sub-axis 1143a and a second sub-axis 1143b, and the first axis of the third rotation axis 1143 A guide tube 1170 may pass between the sub-axis 1143a and the second sub-axis 1143b.
  • a pitch slit 1164 may be formed between the first pitch pulley portion 1163a and the second pitch pulley portion 1163b. As the pitch slit 1164 is formed in the end tool hub 1160, the guide tube 1170 can penetrate the inside of the end tool hub 1160.
  • the third rotation axis 1143 does not penetrate the end tool hub 1160 but is separated to the left and right, and is located near the third rotation axis 1143 on a plane perpendicular to the third rotation axis 1143.
  • a pitch slit 1164 may be formed. Accordingly, the guide tube 1170 can flow (i.e. move up and down) within the pitch slit 1164 while penetrating near the third rotation axis 1143.
  • a pitch round portion 1166 may be further formed in the main body portion 1161.
  • the pitch round portion 1166 may be formed to be rounded to have a predetermined curvature.
  • the pitch round portion 1166 when viewed from a plane perpendicular to the third rotation axis 1143, which is the pitch rotation axis, the pitch round portion 1166 may be formed to be rounded to have a predetermined curvature.
  • the pitch round portion 1166 may be formed in a fan shape so that the guide tube 1170 follows a curved path on the XZ plane.
  • the pitch round portion 1166 may serve to guide the path of the guide tube 1170 when the end tool 1100 performs a pitch rotation.
  • the pitch slit 1164 and the yaw slit 1165 may be formed to be connected to each other. Accordingly, the guide tube 1170 and the blade wire 307 therein may be disposed to completely penetrate the inside of the end tool hub 1160. And thereby, the blade 1175 coupled to one end of the blade wire 307 can perform reciprocating linear motion within the first tank 1101 and the second tank 1102.
  • the present invention requires that the blade wire 307 and the guide tube 1170 pass through the end tool hub 1160 and be connected to the blade 1175, and also the blade wire 307 within the end tool hub 1160.
  • the guide tube 1170 need a space to bend, 1) a space in the end tool hub 1160 where the blade wire 307/guide tube 1170 can pass and be bent at the same time, That is, the pitch slit 1164 and the yaw slit 1165 are formed, 2) the rotation axes are divided into two, and 3) the pitch round portion 1166 is formed to guide the bending of the blade wire 307/guide tube 1170.
  • a yaw round part 1167 are additionally formed.
  • the wire guide unit 1168 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, so that Article 1 (1101) and Article 2 (1102) It can play a role in expanding each rotation radius.
  • each of the pulley 1111, which is the Article 1 pulley, and the pulley 1121, which is the Article 2 pulley can each rotate only to the right angle, but in the fourth embodiment of the present invention, the end tool hub ( By additionally providing the wire guide portion 1168 in 1160, the effect of increasing the maximum rotation angle of each pulley can be obtained.
  • the rotation range can be expanded without adding parts and manufacturing processes.
  • the length of the end tool is shortened by the size of the auxiliary pulley, so the end tool is used when performing pitch operations.
  • the length of is shortened, thus making it easier to perform surgical operations in a narrow space.
  • a wire guide portion 1168 that can change the path of the wire is formed on the inner wall of the end tool hub 1160 without a separate structure. It is characterized by changing the arrangement path of the wire. In this way, by forming the wire guide portion 1168 on the end tool hub 1160, the arrangement path of the wire 305 and the wire 302 is changed to a certain extent, thereby changing the tangential direction of the wire 305 and the wire 302. This changes the angle of rotation of the fastening members 323 and 326 that couple each wire and the pulley.
  • the fastening member 326 that couples the wire 302 and the pulley 1121 is rotatable until it is located on the common internal tangent line of the pulley 1121 and the wire guide portion 1168.
  • the fastening member (see 323 in FIG. 6) that couples the wire 305 and the pulley 1111 is rotatable until it is located on the common internal tangent line of the pulley 1111 and the wire guide portion 1168, thereby fastening.
  • the rotation angle of the member may be expanded.
  • the wire 301 and the wire 305 wound around the pulley 1111 by the wire guide unit 1168 are arranged on one side based on a plane perpendicular to the Y axis and passing through the X axis.
  • the wire 302 and the wire 306 wound around the pulley 1121 by the wire guide unit 1168 are disposed on the other side based on a plane perpendicular to the Y axis and passing through the X axis.
  • the pulleys 1113 and 1114 are disposed on one side based on a plane that is perpendicular to the Y axis and passes through the It is placed on the other side based on .
  • the wire 305 is located on an internal tangent line between the pulley 1111 and the wire guide portion 1168, and the rotation angle of the pulley 1111 is expanded by the wire guide portion 1168.
  • the wire 302 is located on an internal tangent line between the pulley 1121 and the wire guide portion 1168, and the rotation angle of the pulley 1121 is expanded by the wire guide portion 1168.
  • this embodiment does not form an auxiliary pulley and forms a wire guide portion 1168 that can change the path of the wire on the inner wall of the end tool hub 1160.
  • the length of the end tool of a surgical instrument may be shortened. In this way, by shortening the length of the end tool, the operator's manipulation becomes easier when performing surgery in a narrow surgical space within the human body, and the side effects of the surgery are reduced.
  • the rotation radius of the pulley 1111, which is the Article 1 pulley, and the pulley 1121, which is the Article 2 pulley are expanded, thereby increasing the yaw motion range in which normal opening and closing actuation operations and cutting operations can be performed. A widening effect can be achieved.
  • Figure 154 is a perspective view and a cut-away perspective view showing the actuation hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 of Figure 147.
  • Figure 155 is a diagram showing a state in which a guide tube, blade wire, and blade are mounted on a cutaway perspective view of the actuation hub of Figure 154.
  • Figure 156 is an exploded perspective view showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • the actuation hub 1190 may be formed in the shape of a box with a hollow interior. And, the actuation hub 1190 is combined with the first article 1101 and the second article 1102, respectively.
  • the actuation hub 1190 is axially coupled to the first article 1101 by the first actuation rotation shaft 1145a.
  • the actuation hub 1190 is axially coupled to the second tank 1102 by the second actuation rotation shaft 1145b.
  • the first actuation rotation shaft 1145a and the second actuation rotation shaft 1145b may be arranged on the same line in the Z-axis direction.
  • a tube seating portion 1190a may be formed inside the actuation hub 1190, and one end of the guide tube 1170 may be fixedly coupled to the tube seating portion 1190a.
  • a blade accommodation portion 1190b may be formed inside the actuation hub 1190, and a blade 1175 may be accommodated within the blade accommodation portion 1190b.
  • a wire penetration hole 1190c may be formed between the tube seating portion 1190a and the blade receiving portion 1190b inside the actuation hub 1190.
  • a tube seating portion 1190a, a wire penetration hole 1190c, and a blade receiving portion 1190b are sequentially formed inside the actuation hub 1190, and the blade wire 307 penetrates the inside of the actuation hub 1190. Thus, it can be connected to the blade 1175.
  • the guide tube 1170 does not bend or the bending angle can be reduced.
  • the guide tube 1170 when the guide tube 1170 is directly coupled to the first article 1101 or the second article 1102, when the first article 1101 or the second article 1102 rotates, the guide tube 1170 As the end rotates together with the first article 1101 or the second article 1102, the guide tube 1170 is bent.
  • the guide tube 1170 when the guide tube 1170 is coupled to the actuation hub 1190, which is unrelated to the rotation of the jaw 1103, as in the present embodiment, the first jaw 1101 or the second jaw 1102 rotates. Even if the guide tube 1170 is not bent or is slightly bent, the bending angle can be reduced.
  • the first jaw 1101 includes a flow coupling hole 1101c, a jaw pulley coupling hole 1101d, and a shaft penetrating portion 1101e.
  • the first article 1101 is formed in the overall shape of an elongated bar, and a pulley 1111 is coupled to one end, so that it can rotate together with the pulley 1111.
  • a flow coupling hole 1101c, a pulley coupling hole 1101d, and a shaft penetrating portion 1101e may be formed on the side engaging the pulley 1111 in the first jaw 1101, that is, on the proximal end side. there is.
  • the flow coupling hole 1101c is formed to have a predetermined curvature and may be formed in an approximately oval shape.
  • the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 which will be described later, can be fitted into this fluid coupling hole 1101c.
  • the minor radius of the flow coupling hole 1101c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 1111a.
  • the semimajor diameter of the flow coupling hole 1101c may be formed to be larger than the radius of the shaft coupling portion 1111a.
  • the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 when the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 is inserted into the fluid coupling hole 1101c of the first tank 1101, the shaft coupling portion 1111a can move to a certain extent within the fluid coupling hole 1101c. It is formed so that This will be explained in more detail later.
  • the coarse pulley coupling hole 1101d is formed in the shape of a cylindrical hole, and the coarse coupling portion 1111b of the pulley 1111, which will be described later, can be fitted into the coarse pulley coupling hole 1101d.
  • the radius of the jaw pulley coupling hole 1101d may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the jaw coupling portion 1111b. Accordingly, the jaw coupling portion 1111b of the pulley 1111 may be formed to be rotatably coupled to the jaw pulley coupling hole 1101d of the first jaw 1101. This will be explained in more detail later.
  • the shaft penetrating portion 1101e may be formed on the distal side of the first jaw 1101 relatively compared to the flow coupling hole 1101c and the jaw pulley coupling hole 1101d.
  • the shaft penetrating portion 1101e is formed in the shape of a hole, and the actuation rotation shaft 1145 can be inserted through the shaft penetrating portion 1101e.
  • the second jaw 1102 includes a flow coupling hole 1102c, a jaw pulley coupling hole 1102d, and a shaft penetration portion 1102e.
  • Article 2 (1102) is formed as a whole in the shape of an elongated bar, and a pulley (1121) is coupled to one end, so that it can rotate together with the pulley (1121).
  • a flow coupling hole (1102c), a pulley coupling hole (1102d), and a shaft penetrating part (1102e) may be formed on the side that engages the pulley (1111), that is, the proximal end side. there is.
  • the flow coupling hole 1102c is formed to have a predetermined curvature and may be formed in a substantially oval shape.
  • the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121 which will be described later, can be fitted into this fluid coupling hole 1102c.
  • the minor radius of the flow coupling hole 1102c may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the shaft coupling portion 1121a.
  • the semimajor diameter of the flow coupling hole 1102c may be formed to be larger than the radius of the shaft coupling portion 1121a.
  • the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121 when the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121 is inserted into the fluid coupling hole 1102c of the second article 1102, the shaft coupling portion 1121a can move to a certain extent within the fluid coupling hole 1102c. It is formed so that This will be explained in more detail later.
  • the coarse pulley coupling hole 1102d is formed in the shape of a cylindrical hole, and the coarse coupling portion 1121b of the pulley 1121, which will be described later, can be fitted into the coarse pulley coupling hole 1102d.
  • the radius of the jaw pulley coupling hole 1102d may be substantially equal to or slightly larger than the radius of the jaw coupling portion 1121b. Accordingly, the jaw coupling portion 1121b of the pulley 1121 may be formed to be rotatably coupled to the jaw pulley coupling hole 1102d of the second jaw 1102. This will be explained in more detail later.
  • the shaft penetrating portion 1102e may be formed on the distal side of the second jaw 1102 relative to the flow coupling hole 1102c and the jaw pulley coupling hole 1102d.
  • the shaft penetrating portion 1102e is formed in the shape of a hole, and the actuation rotation shaft 1145 can be inserted through the shaft penetrating portion 1102e.
  • the pulley 1111 which is the Article 1 pulley, may include a shaft coupling portion 1111a and a rough coupling portion 1111b.
  • the pulley 1111 is formed as a whole in the form of a rotatable disk, and on one surface thereof, a shaft coupling portion 1111a and a rough coupling portion 1111b may be formed to protrude to a certain degree.
  • the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 may be fitted into the flow coupling hole 1101c of the first jaw 1101, and the jaw coupling portion 1111b of the pulley 1111 may be fitted into the first jaw 1101. It can be inserted into the jaw pulley coupling hole (1101d) of the jaw (1101).
  • the pulley 1111 may be formed to rotate around the first rotation axis 1141, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the pulley 1121 which is the Article 2 pulley, may also include a shaft coupling portion 1121a and a coarse coupling portion 1121b.
  • the pulley 1121 is formed as a whole in the form of a rotatable disk, and on one surface thereof, a shaft coupling portion 1121a and a rough coupling portion 1121b may be formed to protrude to a certain degree.
  • the shaft coupling portion 1112a of the pulley 1112 may be fitted into the flow coupling hole 1102c of the second jaw 1102, and the jaw coupling portion 1112b of the pulley 1112 may be inserted into the second jaw coupling hole 1102c. It can be inserted into the jaw pulley coupling hole (1102d) of the jaw (1102).
  • the pulley 1121 may be formed to rotate around the first rotation axis 1141, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the first rotation shaft 1141 which is the end tool jaw pulley rotation axis, includes the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111, the fluid coupling hole 1101c of the first tank 1101, and the fluid coupling hole of the second tank 1102 ( 1102c), which are sequentially inserted through the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121.
  • the first actuation rotation shaft 1145a is sequentially inserted through the shaft penetrating portion 1101e of the first tank 1101 and the actuation hub 1190.
  • the second actuation rotation shaft (1145b) is sequentially inserted through the shaft penetrating portion (1102e) and the actuation hub (1190) of the second tank (1102).
  • the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 is inserted into the floating coupling hole 1101c of the first jaw 1101, and the coarse coupling portion 1111b of the pulley 1111 is the jaw pulley of the first jaw 1101. It is inserted into the coupling hole (1101d).
  • the jaw pulley coupling hole 1101d of the first tank 1101 and the jaw coupling portion 1111b of the pulley 1111 are axially coupled to be rotatable, and the floating coupling hole 1101c of the first tank 1101
  • the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 is fluidly coupled.
  • the fluid coupling means that the shaft coupling portion 1111a of the pulley 1111 is coupled to a certain degree of movement within the fluid coupling hole 1101c of the first article 1101.
  • the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121 is inserted into the floating coupling hole 1102c of the second article 1102, and the coarse coupling portion 1121b of the pulley 1121 is the jaw pulley of the second article 1102. It is inserted into the coupling hole 1102d.
  • the jaw pulley coupling hole 1102d of the second tank 1101 and the jaw coupling portion 1121b of the pulley 1121 are rotatably coupled to each other, and the floating coupling hole 1102c of the second tank 1102
  • the shaft coupling portion 1121a of the pulley 1121 is fluidly coupled.
  • the pulley 1111 and the pulley 1121 rotate around the first rotation axis 1141, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the first article 1101 and the second article 1102 rotate around the actuation rotation axis 1145. That is, the pulley 1111 and the first article 1101 have different rotation axes.
  • the pulley 1121 and the second article 1102 have different rotation axes.
  • the rotation angle of the first tank 1101 is limited to a certain extent by the flow coupling hole 1101c, it basically rotates around the actuation rotation axis 1145, which is the rotation axis of the tank.
  • the second jaw 1102 rotates about the actuation rotation axis 1145, which is basically the jaw rotation axis, although its rotation angle is limited to a certain extent by the flow coupling hole 1102c.
  • the combined structure of the first article (1101) and the second article (1102) forms an X-shaped structure, and the first article (1101) and the second article (1102) When 1102) rotates in a direction closer to each other (i.e., when Article 1 (1101) and Article 2 (1102) close), Article 1 (1101) and Article 2 (1102) close.
  • One characteristic is that the grip force in the direction is further increased. This is explained in more detail as follows.
  • the first set 1101 and the second set 1102 perform opening and closing operations around the two axes of the first rotation axis 1141 and the actuation rotation axis 1145.
  • the rotation center of the first article 1101 and the second article 1102 becomes the actuation rotation axis 1145
  • the rotation center of the pulley 1111 and the pulley 1121 becomes the first rotation axis 1141.
  • the first rotation axis 1141 becomes an axis whose position is relatively fixed
  • the actuation rotation axis 1145 becomes an axis whose position relatively moves in a straight line.
  • r1 in Figure 161 is the distance from the rough coupling portion 1121b of the pulley 1121 to the shaft coupling portion 1121a, and the length is constant. Accordingly, the distance from the first rotation shaft 1141 inserted into the shaft coupling portion 1121a to the rough coupling portion 1121b is also constant at r1.
  • r2 in FIG. 161 is the distance from the jaw pulley coupling hole 1102d of the second jaw 1102 to the shaft penetrating portion 1102e, and the length is constant. Therefore, the distance from the jaw coupling portion 1121b of the pulley 1121 inserted into the jaw pulley coupling hole 1102d to the rotation axis 1145 inserted into the shaft penetrating portion 1102e is also constant at r2.
  • the lengths of r1 and r2 remain constant. Therefore, when the pulley 1111 and the pulley 1121 rotate in the directions of arrow B1 in Figure 160 and arrow B2 in Figure 161, respectively, around the first rotation axis 1141 and perform a close operation, the While the length remains constant, the angle between r1 and r2 changes and the first article 1101 and the second article 1102 rotate around the actuation rotation axis 1145, and at this time, the actuation rotation axis 1145 It also moves in a straight line (i.e., forward/backward) as indicated by arrow C1 in Figure 160 and arrow C2 in Figure 161.
  • the actuation rotation axis which is the jaw rotation axis ( 1145) receives force in the forward direction (i.e., distal direction), and thus the grip force in the direction in which the first set 1101 and the second set 1102 close becomes larger.
  • the actuation rotation axis 1145 advances in the direction of arrow C1 in Figure 160 and arrow C2 in Figure 161, and also in Article 2 (1102) The grip force becomes larger in the direction in which it closes.
  • the end tool 1100 of the fourth embodiment of the present invention uses Article 1 (1101) to perform cautery and cutting operations. ), the second tank 1102, the first electrode 1151, the second electrode 1152, the guide tube 1170, and the blade 1175.
  • a blade assembly including a guide tube 1170 and a blade 1175 is disposed between the pulley 1111, which is the Article 1 pulley, and the pulley 1121, which is the Article 2 pulley, so that the end
  • a feature of the present invention is that it is possible to perform a cutting operation using the blade 1175 along with the pitch and yaw movements of the tool 1100. This will be explained in more detail.
  • the Article 1 (1101) is connected to the Article 1 pulley (1111), and when the Article 1 pulley (1111) rotates around the first rotation axis (1141), the Article 1 pulley (1111) It rotates around the first rotation axis 1141.
  • a first electrode 1151 may be formed on the side of the first tank 1101 facing the second tank 1102.
  • a second electrode 1152 may be formed on the side of the second tank 1102 facing the first tank 1101.
  • a slit 1151a may be formed in the first electrode 1151, and the blade 1175 may move through the slit 1151a.
  • a slit 1152a may be formed in the second electrode 1152, and the blade 1175 may move through the slit 1152a.
  • a spacer may be formed between the first tank 1101 and the first electrode 1151, and a spacer may be formed between the second tank 1102 and the second electrode 1152. (not shown) may be formed.
  • This spacer may include an insulating material such as ceramic.
  • the first electrode 1101 and the second electrode 1102 may themselves be made of a non-conductor, so that the first electrode 1151 and the second electrode 1152 can be kept insulated from each other until they contact each other without a separate insulator.
  • one or more sensors may be further formed in at least one of the first group 1101 or the second group 1102.
  • This sensor positions the tissue between the first electrode (1101) and the second electrode (1102), and the current flows through the first electrode (1151) and the second electrode (1152) during cauterization.
  • it may be configured to measure at least some of voltage, resistance, impedance, and temperature.
  • At least some of current, voltage, resistance, impedance, and temperature are monitored and controlled directly by the generator (not shown) that supplies power to the electrode. It could be.
  • An edge portion that is sharp and cuts tissue may be formed in one area of the blade 1175. At least a portion of the blade 1175 moves between the distal portion 1104 and the proximal portion 1105 of the end tool 1100, thereby cutting tissue disposed between the first jaw 1101 and the second jaw 1102. You can.
  • the end tool 1100 of the electrocautery surgical instrument 10 is provided with a guide tube 1170 and a blade 1175 disposed between the pulley 1111 and the pulley 1121. It's characteristic is to do something.
  • the guide tube 1170 and the blade 1175 it is characterized by enabling cauterization and cutting in a multi-joint/multi-degree-of-freedom surgical instrument capable of pitch/yaw/actuation movements. This is explained in more detail as follows.
  • the vascular ablation device called the Advanced Energy Device or vessel sealer
  • the Advanced Energy Device has an added sensing function compared to the existing bipolar cauterization method, supplying power of different polarities to the two electrodes, and denaturing the blood vessels with the heat generated from this.
  • This method involves stopping the bleeding and then cutting the area where the bleeding was stopped with a blade.
  • the impedance of the tissue (or blood vessel) while the current was flowing was measured to determine whether the cauterization was complete, and when the cauterization was completed, the current supply was automatically stopped and the tissue was cut using a blade.
  • a blade for cutting tissue after cauterization must be provided, and a device for the blade to make a linear reciprocating movement must be additionally provided in the end tool, so pitch/yaw In most cases, joint movements such as exercise were impossible.
  • the end tool 1100 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a guide tube 1170 disposed between the pulley 1111 and the pulley 1121, and One feature is that it includes a blade 1175 that moves between the first position and the second position according to the movement of the blade wire 307 disposed inside the guide tube 1170. And by providing the guide tube 1170 and the blade 1175 like this, it is possible to go from a bipolar surgical instrument for cauterizing and cutting tissue to pitch/yaw/actuation movement using a pulley/wire method. It is characterized by
  • FIG. 163 is a view showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of FIG. 140 in a closed state
  • FIG. 164 is a view showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of FIG. 140 in an open state.
  • Figure 165 is a diagram showing the state in which the blade wire 307 and the blade 1175 are located in the first position
  • Figure 166 is a diagram showing the state in which the blade wire 307 and the blade 1175 are located in the second position
  • 167 is a diagram showing a state in which the blade wire 307 and the blade 1175 are located in the third position.
  • FIGS. 163 to 167 the cutting operation of FIGS. 165 to 167 is performed in a state in which the first 1101 and the second 1102 are closed as shown in FIG. 163, so that the first It can also be expressed that the tissue between Article 1 (1101) and Article 2 (1102) is cut.
  • the first position shown in FIG. 165 can be defined as a state in which the blade 1175 is maximally retracted into the proximal portion 1105 of the end tool 1100.
  • it may be defined as a state in which the blade 1175 is located adjacent to the pulley 1111/pulley 1121.
  • the third position shown in FIG. 167 can be defined as a state in which the blade 1175 is pulled out as much as possible toward the distal portion 1104 of the end tool 1100. Alternatively, it may be defined as a state in which the blade 1175 is located as far away from the pulley 1111/pulley 1121 as possible.
  • the blade 1175 moves in the X-axis direction, it cuts the tissue between the first jaw 1101 and the second jaw 1102.
  • the linear movement of the blade 1175 does not mean a completely straight line. Even if it is not a completely straight line, such as the middle part of the straight line being bent by a predetermined angle or a section having a gentle curvature in a certain section, the overall When viewed as such, it should be understood to mean a movement capable of cutting tissue while forming a linear movement.
  • Figures 216 and 217 are perspective views showing the operating portion of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 218 is a diagram briefly showing only the configuration of the pulley and wire constituting the joint of the electrocautery surgical instrument shown in Figure 140.
  • the operating unit 200 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a first handle 204 that can be held by the user. , an actuation operation unit 203 that controls the actuation movement of the end tool 1100, a yaw operation unit 202 that controls the yaw movement of the end tool 1100, and a pitch movement of the end tool 1100. It includes a pitch control unit 201 that does.
  • a pitch control unit 201 that does.
  • the operation unit 200 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a blade operation unit 260 that performs cutting by controlling the movement of the blade of the end tool 1100, and the first electrode 1151 of the end tool 1100. ) and a cauterization operation unit 270 that controls cauterization by supplying electrical energy to the second electrode 1152.
  • the manipulation unit 200 includes pulley 210, pulley 211, pulley 212, pulley 213, pulley 214, pulley 215, and pulley 210 related to the rotational movement of the jaw 1101. It may include (216), pulley (217) and pulley (218).
  • pulley 220, pulley 221, pulley 222, pulley 223, pulley 224, pulley 225, and pulley 226 related to the rotational movement of Article 2 (jaw) 1102. 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 related to pitch movement.
  • it may include a pulley 235, which is an intermediate pulley, disposed in the middle of the bent portion 402 of the connection portion 400.
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the operating unit. .
  • the manipulation unit 200 of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation axis 241, a rotation axis 242, a rotation axis 243, a rotation axis 244, a rotation axis 245, and a rotation axis 246.
  • the rotation axis 241 may function as the first actuation rotation axis of the operation unit
  • the rotation axis 242 may function as the second actuation rotation axis of the operation unit.
  • the rotation axis 243 may function as a yaw main rotation axis of the operation unit
  • the rotation axis 244 may function as a yaw sub rotation axis of the operation unit.
  • the rotation axis 245 may function as the operation unit pitch sub rotation axis
  • the rotation axis 246 may function as the operation unit pitch main rotation axis.
  • the rotation axis 241/rotation axis 242, the rotation axis 243, the rotation axis 244, the rotation axis 245, and the rotation axis 246 are located at a proximal end from the distal end 205 of the operating unit 200 ( 206) and can be arranged sequentially.
  • One or more pulleys may be fitted to each of these rotation axes 241, 242, 243, 244, 245, and 246, which will be described in detail later.
  • the pulley 210 functions as the first actuation pulley of the operation unit, and the pulley 220 functions as the second actuation pulley of the operation unit. These components may be collectively referred to as the operation unit actuation pulley.
  • the pulley 211 and pulley 212 function as the main pulley of the operating part Article 1, and the pulleys 221 and 222 function as the main pulley of the operating part Article 2. These components are collectively referred to as the main pulley of the operating part Article 2. It can also be called the main pulley.
  • the pulley 213 and 214 function as the main sub-pulleys of the operating part Article 1, and the pulleys 223 and 224 function as the main sub pulleys of the operating part Article 2. These components are collectively referred to as the main sub pulleys of the operating part. It can also be called a sub pulley.
  • the pulley 215 and 216 function as the first pitch sub-pulleys of the operation unit, and the pulleys 225 and 226 function as the second pitch sub-pulleys of the operation unit. These components are collectively referred to as the operation unit pitch. It can also be called a sub pulley.
  • the pulley 217 and pulley 218 function as the first pitch main pulley of the operation unit, and the pulleys 227 and 228 function as the second pitch main pulley of the operation unit. These components are collectively referred to as the operation unit pitch. It can also be called the main pulley.
  • the pulley 231 and 232 function as the operating unit pitch wire main pulley, and the pulleys 233 and 234 function as the operating unit pitch wire sub-pulley.
  • the pitch control unit 201 which controls the pitch movement of the end tool 1100, includes pulley 215, pulley 216, pulley 217, pulley 218, pulley 225, pulley 226, and pulley 227. ), pulley 228, pulley 231, pulley 232, and pulley 234. Additionally, the pitch control unit 201 may include a rotation axis 245 and a rotation axis 246. Additionally, the pitch manipulation unit 201 may further include a pitch frame 208.
  • the yaw control unit 202 which controls the yaw movement of the end tool 1100, includes pulley 211, pulley 212, pulley 213, pulley 214, pulley 221, pulley 222, and pulley 223. ), may include a pulley 224. Additionally, the yaw control unit 202 may include a rotation axis 243 and a rotation axis 244. Additionally, the yaw control unit 202 may further include a yaw frame 207.
  • the actuation operation unit 203 that controls the actuation movement of the end tool 1100 may include a pulley 210, a pulley 220, a rotation axis 241, and a rotation axis 242. Additionally, 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 formed so that the user can hold it with his or her hand.
  • the user may be formed so that the user can hold the first handle 204 by wrapping his/her palm around the first handle 204.
  • an actuation control unit 203 and a yaw control unit 202 are formed on the first handle 204, and a pitch control unit 201 is formed on one side of the yaw control unit 202.
  • the other end of the pitch control part 201 is connected to the bent part 402 of the connection part 400.
  • the actuation operation unit 203 includes a first actuation operation unit 251 and a second actuation operation unit 256.
  • the first actuation operation unit 251 includes a rotation shaft 241, a pulley 210, a first actuation extension 252, and a first actuation gear 253.
  • the second actuation operation unit 256 includes a rotation shaft 242, a pulley 220, a second actuation extension part 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 can operate as a second handle.
  • the rotation axis 241 and the rotation axis 242 which are actuation rotation axes, may be formed to form a predetermined angle with the XY plane in which the connection part 400 is formed.
  • the rotation axis 241 and the rotation axis 242 may be formed in a direction parallel to the Z axis, and in this state, when the pitch control unit 201 or the yaw control unit 202 rotates, the actuation control unit 203 ) coordinate system can change relatively.
  • the idea of the present invention is not limited to this, and by ergonomic design, the rotation axis 241 and 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 252, and the first actuation gear 253 may be fixedly coupled to each other and rotatable together about the rotation axis 241.
  • the pulley 210 may be composed of one pulley or may be composed of 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 rotatable together about the rotation axis 242.
  • the pulley 220 may be comprised of one pulley or may be comprised of two pulleys fixedly coupled to each other.
  • first actuation gear 253 and the second actuation gear 258 may be formed to mesh with each other, so that when either side rotates, they rotate together in opposite directions.
  • the yaw control unit 202 includes a rotating shaft 243, a pulley 211 and pulley 212 that are the yaw main pulleys of Article 1 of the control unit, and a pulley 221 and pulley 222 that are the yaw main pulleys of Article 2 of the control unit, It may include a yaw frame (207).
  • the yaw control unit 202 is a control unit formed on one side of the pulley 211 and pulley 212, the pulley 213 and pulley 214, which are the yaw sub-pulleys of Article 1, and the pulley 221 and pulley 222.
  • the operating unit formed on one side of Article 2 may further include a pulley 223 and a pulley 224, which are sub-pulleys.
  • the pulley 213 and 214 and the pulley 223 and 224 may be coupled to the pitch frame 208, which will be described later.
  • the yaw control unit 202 includes a pulley 211 and a pulley 212, 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 with the same or different diameters may be provided depending on the configuration of the yaw control unit 202.
  • a rotation axis 243 which is the main rotation axis of the operation unit, is formed on one side of the actuation operation unit 203 on the first handle 204. At this time, the first handle 204 is formed to be rotatable about the rotation axis 243.
  • the rotation axis 243 may be formed to form a predetermined angle with the XY plane where the connection portion 400 is formed.
  • the rotation axis 243 may be formed in a direction parallel to the Z axis, and when the pitch control unit 201 rotates in this state, the coordinate system of the rotation axis 243 may be relatively changed as described above.
  • the spirit of the present invention is not limited to this, and the rotation axis 243 may be formed in various directions to suit the structure of the user's hand holding the operating unit 200 through ergonomic design.
  • the pulley 211 and 212 and the pulley 221 and 222 are coupled to the rotation axis 243 so as to be rotatable about the rotation axis 243.
  • the pulley 211 and pulley 212 are wound with the wire 301 or wire 305, which is an Article 1 wire
  • the pulley 221 and pulley 222 are wound with the wire 302, which is an Article 2 wire. (306) can be wound.
  • the pulley 211 and 212 and the pulley 221 and 222 may be formed to face each other and be composed of two pulleys that can rotate independently. Therefore, the winding in wire and the winding out wire can each be wound on separate pulleys, allowing them to operate without interfering with each other.
  • the yaw frame 207 rigidly connects the first handle 204, the rotation axis 241, the rotation axis 242, and the rotation axis 243, so that the first handle 204, the yaw control unit 202, and the actuation control unit 203 ) is able to yaw and rotate integrally around the rotation axis 243.
  • the pitch operating unit 201 includes a rotating shaft 246, a pulley 217 and pulley 218 that are the first pitch main pulleys of the operating unit, and a pulley 227 and pulley 228 that are the second pitch main pulleys of the operating unit, It may include a pitch frame (208).
  • the pitch control unit 201 includes a rotating shaft 245, a pulley 217, and a control unit formed on one side of the pulley 218.
  • the pulley 215 and pulley 216, which are Article 1 pitch sub-pulleys, and the pulley 227 ) and an operating unit formed on one side of the pulley 228 may further include a pulley 225 and a pulley 226, which are Article 2 pitch sub-pulleys.
  • the pitch control unit 201 may be connected to the bent portion 402 of the connection portion 400 through the rotation shaft 246.
  • the pitch frame 208 becomes the base frame of the pitch control unit 201, and a rotation axis 243 is rotatably coupled to one end. 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 rotation axis 243, the rotation axis 241, and the rotation axis 242, and the yaw frame 207 is connected to the pitch frame 208 and the axis. Because of the coupling, when the pitch frame 208 pitch rotates around the rotation axis 246, the yaw frame 207, the first handle 204, the rotation axis 241, and the rotation axis 242 connected to the pitch frame 208. , the rotation axis 243 rotates pitch together. That is, when the pitch control unit 201 rotates around the rotation axis 246, the actuation control unit 203 and the yaw control unit 202 rotate together with the pitch control unit 201. In other words, when the user rotates the first handle 204 pitch around the rotation axis 246, the actuation control unit 203, the yaw control unit 202, and the pitch control unit 201 move together.
  • the pulley 217 and pulley 218, and the pulley 227 and pulley 228 are coupled to the rotation axis 246 so as to be rotatable about the rotation axis 246 of the pitch frame 208.
  • the pulley 217 and the pulley 218 may be formed to face each other and be rotatable independently. Therefore, the winding in wire and the winding out wire can each be wound on separate pulleys, allowing them to operate without interfering with each other.
  • the pulley 227 and the pulley 228 may also be formed to face each other and be rotatable independently. Therefore, the winding in wire and the winding out wire can each be wound on separate pulleys, allowing them to operate without interfering with each other.
  • a pulley 1131 which is an end tool pitch pulley
  • a pulley 231 and pulley 232 which are an operating unit pitch pulley
  • these pulleys are connected to each other by wires 303 and 304, which are pitch wires, so that the pitch operation of the end tool 1100 can be more easily performed according to the pitch manipulation of the manipulation unit 200.
  • the wire 303 is fixedly coupled to the pitch frame 208 through the pulley 231 and pulley 233, and the wire 304 is connected to the pitch frame 208 through the pulley 232 and pulley 234. fixedly connected. That is, the pitch frame 208, the pulley 231, and the pulley 232 rotate together around the rotation axis 246 by the pitch rotation of the operating unit 200, and as a result, the wire 303 and the wire 304 Also moves, and the power of additional pitch rotation can be transmitted separately from the pitch operation of the end tool by the rough wires wire 301, wire 302, wire 305, and wire 306.
  • a rotation axis 241, a rotation axis 242, a rotation axis 243, a rotation axis 244, a rotation axis 245, and a rotation axis 246 may be formed on the first handle 204.
  • the rotation axis 241 and the rotation axis 242 are formed directly on the first handle 204, the first handle 204 and the actuation operation unit 203 may be directly connected.
  • the rotation axis 243 is formed directly on the first handle 204, the first handle 204 and the yaw control unit 202 may be directly connected.
  • the pitch control unit 201 is formed on one side of the yaw control unit 202 to be connected to the yaw control unit 202, the pitch control unit 201 is not directly connected to the first handle 204, and the pitch control unit 201 (201) and the first handle 204 may be formed to be indirectly connected through the yaw control unit 202.
  • the pitch manipulation unit 201 and the end tool 1100 have the same or parallel axis (X axis). That is, the rotation axis 246 of the pitch control unit 201 is formed at one end of the bent portion 402 of the connection portion 400, and an end tool 1100 is formed at the other end of the connection portion 400. will be.
  • one or more intermediate pulleys 235 that change or guide the path of the wires may be disposed in the middle of the connection part 400, especially in the bent part 402. At least a portion of the wires are wound around these intermediate pulleys 235 to guide the path of the wires, so that the wires can be arranged along the bent shape of the bent portion 402.
  • connection portion 400 is shown as being formed by being curved to have a predetermined curvature by providing a bent portion 402.
  • the connection portion 400 may be formed as a straight line as necessary. It may be formed, or may be formed by bending one or more times, and even in this case, the pitch control unit 201 and the end tool 1100 can be said to be formed on substantially the same or parallel axis. will be.
  • the pitch control unit 201 and the end tool (end tool) 1100 are shown as being formed on axes parallel to the 201) and the end tool 1100 may be formed on different axes.
  • the user inserts the index finger into the hand ring formed on the first actuation extension 252 and the thumb into the hand ring formed on the second actuation extension 257, and then moves one or both fingers.
  • the actuation extension parts 252 and 257 are rotated, the pulley 210 and the first actuation gear 253, which are fixedly coupled to the first actuation extension part 252, rotate around the rotation axis 241. It rotates, and the pulley 220 and the second actuation gear 258, which are fixedly coupled to the second actuation extension portion 257, rotate around the rotation axis 242.
  • the pulley 210 and the pulley 220 rotate in opposite directions, and therefore, the wire 301 and the wire 305 wound with one end fixedly coupled to the pulley 210, and one end connected to the pulley 220.
  • the fixedly coupled wound wire 302 and wire 306 also move in opposite directions. And, this rotational force is transmitted to the end tool 1100 through the power transmission unit 300, so that the two jaws 1103 of the end tool 1100 perform the actuation operation.
  • the actuation operation refers to an operation of opening or closing the two jaws 1101 and 1102 while rotating in opposite directions. That is, when the actuation extension parts 252 and 257 of the actuation operation unit 203 are rotated in a direction that approaches each other, the first jaw (1101) rotates counterclockwise and the second jaw (1101) rotates counterclockwise ( 1102) rotates clockwise and the end tool 1100 is closed. Conversely, when the actuation extension parts 252 and 257 of the actuation control unit 203 are rotated in a direction away from each other, the first jaw 1121 rotates clockwise and the second jaw 1122 rotates clockwise. The end tool 1100 opens while rotating counterclockwise.
  • a second handle is provided with a first actuation extension part 252 and a second actuation extension part 257, and the handle can be operated by grasping with two fingers.
  • the configuration of the actuation operation unit 203 for the actuation operation of opening and closing the two jaws of the end tool 1100 is different from the above-described structure, in which one actuation rotary unit consists of two actuation pulleys (pulleys 210).
  • Other modifications such as a configuration that allows the pulleys 220 to operate in opposite directions, are also fully possible.
  • the yaw frame 207 connects the first handle 204, the rotation axis 241, the rotation axis 242, and the rotation axis 243, the first handle 204, the yaw operation unit 202, and the actuation operation unit ( 203) rotate together around the rotation axis 243.
  • the actuation operation unit 203, the yaw operation unit 202, and the pitch operation unit 201 move around the rotation axis.
  • the pitch rotates around (246). That is, when the pulley 210 of the first actuation operation unit 251 to which the wire 301 and the wire 305 are fixedly coupled rotates around the rotation axis 246, the pulley 217 and pulley 218 The wire 301 and wire 305 wound around move.
  • the pitch frame 208 is connected to the yaw frame 207, and the yaw frame 207 connects the first handle 204, the rotation axis 241, the rotation axis 242, and the rotation axis 243, so the pitch frame When (208) rotates around the rotation axis 246, the yaw frame 207, the first handle 204, the rotation axis 241, the rotation axis 242, and the rotation axis 243 connected to the pitch frame 208 rotate together. I do it. That is, when the pitch control unit 201 rotates around the rotation axis 246, the actuation control unit 203 and the yaw control unit 202 rotate together with the pitch control unit 201.
  • the instrument 10 for electrocautery surgery has a pulley formed at each joint point (actuation joint, lumbar joint, pitch joint), and this pulley has a wire (Article 1 wire or Article 2 wire) is wound, and the rotational operation of the operating unit (actuation rotation, yaw rotation, pitch rotation) causes movement of each wire, resulting in the desired operation of the end tool 1100.
  • auxiliary pulleys may be formed on one side of each pulley, and these auxiliary pulleys prevent the wire from being wound around one pulley multiple times.
  • Figure 218 is a diagram briefly showing only the configuration of the pulley and wire constituting the joint of the electrocautery surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in Figure 140.
  • the operating unit 200 includes pulley 210, pulley 211, pulley 212, pulley 213, pulley 214, and pulley 210 related to the rotational movement of the first jaw 1101. It may include pulley 215, pulley 216, pulley 217, and pulley 218.
  • the operating unit 200 includes pulley 220, pulley 221, pulley 222, pulley 223, pulley 224, and pulley 225 related to the rotational movement of the jaw (1122). , may include a pulley 226, a pulley 227, and a pulley 228. (Since the arrangement and configuration of each pulley in the operating unit 200 is in principle the same as the arrangement and configuration of each pulley in the end tool 1100, some specific designations of reference numerals in the drawings will be omitted.)
  • the pulleys 211 and 212 and the pulleys 221 and 222 may be formed to rotate independently of each other about the rotation axis 243, which is the same axis. At this time, the pulley 211 and the pulley 212, respectively, and the pulley 221 and 222 may be formed as two pulleys that are formed to face each other and can rotate independently.
  • the pulleys 213 and 214 and the pulleys 223 and 224 may be formed to rotate independently of each other about the rotation axis 244, which is the same axis.
  • the pulley 213 and the pulley 214 may be formed of two pulleys that are formed to face each other and be rotatable independently. In this case, the two pulleys may be formed to have different diameters.
  • the pulley 223 and the pulley 224 may be formed of two pulleys that face each other and can rotate independently, and in this case, the two pulleys may be formed to have different diameters.
  • the pulleys 215 and 216 and the pulleys 225 and 226 may be formed to rotate independently of each other about the rotation axis 245, which is the same axis. At this time, the pulley 215 and 216 may be formed to have different diameters. Additionally, the pulley 225 and pulley 226 may be formed to have different diameters.
  • the pulleys 217 and 218 and the pulleys 227 and 228 may be formed to rotate independently of each other about the rotation axis 246, which is the same axis.
  • the wire 301 sequentially passes through the pulley 217, pulley 215, pulley 213, and pulley 211 of the operating unit 200, is wound around the pulley 210, and is then wound around the pulley 210 by the fastening member 324. ) is combined with.
  • the wire 305 sequentially passes through the pulley 218, pulley 216, pulley 214, and pulley 212 of the operating unit 200 and is coupled to the pulley 210 by the fastening member 324. Therefore, when the pulley 210 rotates, the wire 301 and the wire 305 are wound around or unwound from the pulley 210, causing the first article 1101 to rotate.
  • the wire 306 sequentially passes through the pulley 227, pulley 225, pulley 223, and pulley 221 of the operating unit 200, is wound around the pulley 220, and is then wound around the pulley 220 by the fastening member 327. ) is combined with. Meanwhile, the wire 302 sequentially passes through the pulley 228, pulley 226, pulley 224, and pulley 222 of the operating unit 200 and is coupled to the pulley 220 by the fastening member 327. Therefore, when the pulley 220 rotates, the wire 302 and the wire 306 are wound around or unwound from the pulley 220, causing the second article 1102 to rotate.
  • Figures 220 and 221 show the configuration of the pulley and wire related to the actuation operation and yaw operation of the electrocautery surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in Figure 140 in Articles 1 and 2, respectively. This is a picture that explains the problem.
  • Figure 220 is a diagram showing only the pulley and wire related to Article 2
  • Figure 221 is a diagram showing only the pulley and wire related to Article 1.
  • Figure 219 is a perspective view showing the yaw motion of the surgical instrument of Figure 140.
  • components related to the cutting operation are omitted.
  • the rotation axis 243, the rotation axis 241, and the rotation axis 242 are connected by the yaw frame (see 207 in Figure 216), the rotation axis 243, the rotation axis 241, and the rotation axis 242 rotate together as one unit. I do it.
  • Figures 223 and 224 illustrate the configuration of the pulley and wire related to the pitch operation of the electrocautery surgical instrument 10 according to an embodiment of the present invention shown in Figure 140 for each of Article 1 and Article 2. It's a picture.
  • Figure 223 is a diagram showing only the pulley and wire related to Article 2
  • Figure 224 is a diagram showing only the pulley and wire related to Article 1.
  • Figure 140 there are two pulleys involved in the pitch operation, and both strands of each wire are wound along the same path, so this is expressed as one line in Figure 223.
  • Figure 222 is a perspective view showing the pitch operation of the surgical instrument of Figure 140.
  • components related to the cutting operation are omitted.
  • the actuation operation, yaw operation, and pitch operation can be operated independently of each other.
  • the actuation operation unit 203, the yaw operation unit 202, and the pitch operation unit 201 have their rotation axes located at the rear of each operation unit, so that they are configured in the same manner as the joint configuration of the end tool, allowing the user to It is possible to perform intuitively consistent operations.
  • the instrument 10 for electrocautery surgery has a pulley formed at each joint point (actuation joint, lumbar joint, pitch joint), and this pulley is connected to a wire (Article 1 wire or Article 1). 2 wires) are wound, and the rotational operation of the operating unit (actuation rotation, yaw rotation, pitch rotation) causes movement of each wire, resulting in the desired operation of the end tool 1100. do.
  • auxiliary pulleys may be formed on one side of each pulley, and these auxiliary pulleys prevent the wire from being wound around one pulley multiple times, so the wires wound around the pulley do not contact each other and are wound around the pulley.
  • the paths of thin wires and coiled wires can also be formed safely, improving the safety and efficiency of wire power transmission.
  • the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 are formed directly on the first handle 204. Accordingly, when the first handle 204 rotates around the rotation axis 246, the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 also rotate together with the first handle 204. Because of this, the coordinate systems of the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 are not fixed, but relatively continuously change according to the rotation of the first handle 204. That is, in Figure 140, etc., the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 are shown as being parallel to the Z axis.
  • the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 are not parallel to the Z axis. That is, the coordinate system of the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 changes according to the rotation of the first handle 204.
  • the coordinate system of the yaw control unit 202 and the actuation control unit 203 is such that the first handle 204 is relative to the connection part 400 as shown in FIG. 2. The explanation was based on the vertical position.
  • Figures 168 and 169 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 170 and 171 are diagrams showing a process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 yaw-rotated by -90°.
  • the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention opens and closes normally even when the jaws are rotated yaw by +90° to -90°. It is formed to perform an operation, that is, an actuation operation.
  • Figures 172 and 173 are diagrams showing a process of performing a cutting operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 is yaw-rotated by +90°.
  • the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention can perform a cutting operation normally even when the jaws are rotated yaw by +90°. It is formed so that
  • Figures 174 and 175 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch rotated by +90°.
  • Figures 176 and 177 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch-rotated by -90°.
  • Figure 178 is a cut-away perspective view of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 176.
  • Figures 179 and 180 are diagrams showing a process of performing a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch-rotated by -90°.
  • the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention can perform a cutting operation normally even when the jaws are pitch rotated by -90°. It is formed so that
  • Figure 181 is a diagram showing a state in which the jaws rotated pitch by -90° and yaw by +90°
  • Figures 182, 183, and 184 show the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • This is a perspective view showing the cutting operation of an end tool, showing the cutting operation being performed with the jaws pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention has jaws pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°. It is formed so that cutting operations can be performed normally even in this condition.
  • the end tool 1200 of a surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1200 of the surgical instrument according to the first modified example of the fourth embodiment of the present invention is the end tool of the surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention described above (see 1100 in FIG. 140, etc.) ), the configuration of the actuation hub 1290 is characteristically different. The configuration changed in this way compared to the fourth embodiment will be described in detail later.
  • Figures 185 and 186 are perspective views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 187 and 188 are plan views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 189 and 190 are diagrams showing the actuation hub of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • the end tool 1200 of the first modification of the fourth embodiment of the present invention is a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first Includes Articles (1201) and Article 2(1202), wherein a component encompasses Articles 1(1201) and 2(1202) respectively, or Articles 1(1201) and 2(1202) can be referred to as jaw (1203).
  • the end tool 1200 includes a plurality of pulleys including a pulley 1211, a pulley 1213, and a pulley 1214 related to the rotational movement of the first jaw 1201. Meanwhile, the end tool 1200 includes a plurality of pulleys including a pulley 1221 related to the rotational movement of the second jaw 1202.
  • the end tool 1200 of the first modified example of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation axis 1241, a rotation axis 1243, and a rotation axis 1244.
  • the rotation axis 1241 may be inserted through the end tool hub 1260, and the rotation axis 1243 and the rotation axis 1244 may be inserted through the pitch hub 1250.
  • the rotation axis 1241, the rotation axis 1243, and the rotation axis 1244 may be arranged sequentially in the direction from the distal end 1204 to the proximal end 1205 of the end tool 1200.
  • end tool 1200 of the first modified example of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1260 and a pitch hub 1250.
  • a rotating shaft 1241 is inserted through the end tool hub 1260, and a pulley 1211 and pulley 1221 are axially coupled to the rotating shaft 1241, and Article 1 (1201) and Article 2 (1201) coupled thereto. At least a portion of 1202) may be accommodated inside the end tool hub 1260.
  • a first pitch pulley portion 1263a and a second pitch pulley portion 1263b that serve as end tool pitch pulleys may be formed at one end of the end tool hub 1260.
  • the wire (see 303 in FIG. 146) and the wire (see 304 in FIG. 146) are coupled to the first pitch pulley portion 1263a and the second pitch pulley portion 1263b, which play the role of the end tool pitch pulley, and the end tool
  • the hub 1260 performs a pitch motion while rotating around the rotation axis 1243.
  • a rotation axis 1243 and a rotation axis 1244 are inserted through the pitch hub 1250, and the pitch hub 1250 can be axially coupled to the end tool hub 1260 by the rotation axis 1243. Therefore, the end tool hub 1260 may be formed to be capable of pitch rotation with respect to the pitch hub 1250 about the rotation axis 1243.
  • the end tool 1200 of the first modification of the fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 1251, a second electrode 1252, and a guide tube to perform cautery and cutting operations. It may further include components such as (1271) and blade (1275). Here, components related to driving the blade, such as the guide tube 1271 and the blade 1275, may be collectively referred to as a blade assembly. Components for performing cautery and cutting operations in this embodiment are substantially the same as components described in the fourth embodiment, so detailed description thereof will be omitted here.
  • the instrument for electrocautery surgery includes a wire 301, a wire 302, and a wire 303, in the same manner as the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 140, etc. , may include a wire 304, a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the actuation hub 1290 may be formed in the shape of a box with a hollow interior.
  • a first coupling hole 1290a is formed on one side of the actuation hub 1290, specifically on the side in contact with the first tank 1201, and on the other side of the actuation hub 1290, in detail, the first coupling hole 1290a is formed on the first side of the actuation hub 1290.
  • a second coupling hole 1290b may be formed on the surface in contact with the second tank 1202.
  • the first coupling hole 1290a may be formed to be offset to a certain degree in one direction from the X-axis direction center line.
  • the second coupling hole 1290b may be formed to be offset to a certain degree in one direction from the X-axis direction center line.
  • first coupling hole 1290a and the second coupling hole 1290b are not on the same line in the Z-axis direction, but are formed offset from each other to a certain degree.
  • the actuation hub 1290 is combined with the first article 1201 and the second article 1202, respectively.
  • the first actuation rotation shaft 1291 is inserted through the first coupling hole 1290a of the first article 1201 and the actuation hub 1290, so that the actuation hub 1290 and the first article 1201 The axis is joined.
  • the second actuation rotation axis 1292 is inserted through the second coupling hole 1290b of the second article 1202 and the actuation hub 1290, so that the actuation hub 1290 and the second article 1202 are connected to each other. Connect the shaft.
  • a tube seating portion, a wire penetration hole, and a blade receiving portion are sequentially formed inside the actuation hub 1290, and the blade wire 307 penetrates the inside of the actuation hub 1290 to form a blade ( 1275).
  • the guide tube 1270 may not be bent or the bending angle may be reduced.
  • the guide tube 1270 when the guide tube 1270 is directly coupled to the first article 1201 or the second article 1202, when the first article 1201 or the second article 1202 rotates, the guide tube 1270 As the end also rotates together with the first article 1201 or the second article 1202, the guide tube 1270 is bent.
  • the guide tube 1270 when the guide tube 1270 is coupled to the actuation hub 1290, which is unrelated to the rotation of the jaw 1203, as in the present embodiment, the first jaw 1201 or the second jaw 1202 rotates. Even if the guide tube 1270 is not bent or is slightly bent, the bending angle can be reduced.
  • the end tool 1200 of the first modification of the fourth embodiment of the present invention has a first actuation rotation axis ( 1291) and the second actuation rotation axis 1292 are not on the same line in the Z-axis direction, but are offset from each other to a certain degree. Therefore, when the first article 1201 and the second article 1202 perform the actuation operation, the first actuation rotation axis 1291 and the second actuation rotation axis 1292 form a kind of two-point support, thereby You can achieve the effect of allowing the operation to be performed more stably.
  • the end tool 1300 of a surgical instrument according to the second modification of the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1300 of the surgical instrument according to the second modification of the fourth embodiment of the present invention is the end tool of the surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention described above (see 1100 in FIG. 140, etc.) ), the configuration of the actuation hub 1390 is characteristically different. The configuration changed in this way compared to the fourth embodiment will be described in detail later.
  • Figures 191 to 196 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a second modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 197 and 198 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • Figure 199 is a perspective view showing the second set of pulleys of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • Figures 200 and 201 are diagrams showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • the end tool 1300 of the second modification of the fourth embodiment of the present invention is a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first Includes Articles (1301) and Articles 2(1302), wherein each of Articles 1(1301) and 2(1302), or elements encompassing Articles 1(1301) and 2(1302) can be referred to as jaw (1303).
  • the end tool 1300 includes a plurality of pulleys including a pulley 1311, a pulley 1313, and a pulley 1314 related to the rotational movement of the first jaw 1301. Meanwhile, the end tool 1300 includes a plurality of pulleys including a pulley 1321 related to the rotational movement of the second jaw 1302.
  • the end tool 1300 of the second modified example of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation axis 1341, a rotation axis 1343, and a rotation axis 1344.
  • the rotation axis 1341 may be inserted through the end tool hub 1360, and the rotation axis 1343 and the rotation axis 1344 may be inserted through the pitch hub 1350.
  • end tool 1300 of the second modified example of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1360 and a pitch hub 1350.
  • the end tool 1300 of the second modification of the fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 1351, a second electrode 1352, and a guide tube to perform cautery and cutting operations. It may further include components such as (1371) and blade (1375).
  • the electrocautery surgical instrument according to the second modification of the fourth embodiment of the present invention includes a wire 301, a wire 302, and a wire 303, in the same manner as the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 140, etc. , may include a wire 304, a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the actuation hub 1390 may be formed in the shape of a box with a hollow interior.
  • a first coupling hole 1390a is formed on one side of the actuation hub 1390, specifically on the side in contact with the first tank 1301, and on the other side of the actuation hub 1390, in detail, the first coupling hole 1390a is formed on the first side of the actuation hub 1390.
  • a second coupling hole 1390b may be formed on the surface in contact with the second tank 1302.
  • the first coupling hole 1390a may be formed to be offset to a certain degree in any direction from the X-axis direction center line. Additionally, the second coupling hole 1390b may be formed to be offset to a certain degree from the X-axis direction center line in another direction.
  • first coupling hole 1390a and the second coupling hole 1390b are not on the same line in the Z-axis direction, but are formed offset from each other to a certain degree.
  • the actuation hub 1390 is combined with the first article 1301 and the second article 1302, respectively.
  • the first actuation rotation shaft 1391 is inserted through the first coupling hole 1390a of the first article 1301 and the actuation hub 1390, so that the actuation hub 1390 and the first article 1301 The axis is joined.
  • the second actuation rotation shaft 1392 is inserted through the second coupling hole 1390b of the second article 1302 and the actuation hub 1390, so that the actuation hub 1390 and the second article 1302 are connected to each other. Connect the shaft.
  • a tube seating portion, a wire penetration hole, and a blade receiving portion are sequentially formed inside the actuation hub 1390, and the blade wire 307 penetrates the inside of the actuation hub 1390 to form a blade ( 1375).
  • a guide slit 1390c may be formed on one or both surfaces of the actuation hub 1390 along its longitudinal direction (i.e., X-axis direction). And, the slit engaging portion 1321c formed on the pulley 1321 is inserted into the guide slit 1390c, so that the linear movement of the pulley 1321 in the X-axis direction can be guided by the guide slit 1390c.
  • a shaft coupling portion 1321a, a rough coupling portion 1321b, and a slit coupling portion 1321c may be formed on the pulley 1321.
  • the shaft coupling portion 1321a and the rough coupling portion 1321b may be formed in the same manner as described in the fourth embodiment, etc.
  • the slit coupling portion 1321c may be formed to protrude further from the shaft coupling portion 1321a by a certain amount. This slit coupling portion 1321c is inserted into the guide slit 1390c of the actuation hub 1390.
  • a slit coupling portion (not shown) may be formed in the pulley 1311 as well.
  • the guide tube 1370 does not bend or the bending angle can be reduced.
  • the guide tube 1370 when the guide tube 1370 is directly coupled to the first article 1301 or the second article 1302, when the first article 1301 or the second article 1302 rotates, the guide tube 1370 As the end also rotates together with the first article 1301 or the second article 1302, the guide tube 1370 is bent.
  • the guide tube 1370 when the guide tube 1370 is coupled to the actuation hub 1390, which is unrelated to the rotation of the jaw 1303, as in the present embodiment, the first jaw 1301 or the second jaw 1302 rotates. Even if the guide tube 1370 is not bent or is slightly bent, the bending angle can be reduced.
  • the end tool 1300 of the second modification of the fourth embodiment of the present invention has a first actuation rotation axis ( 1391) and the second actuation rotation axis 1392 are not on the same line in the Z-axis direction, but are offset from each other to a certain extent. Therefore, when the first article 1301 and the second article 1302 perform the actuation operation, the first actuation rotation axis 1391 and the second actuation rotation axis 1392 form a kind of two-point support, You can achieve the effect of allowing the operation to be performed more stably.
  • the end tool 1300 of the second modification of the fourth embodiment of the present invention has a slit engaging portion 1321c formed on the pulley 1321 inserted into the guide slit 1390c of the actuation hub 1390, so that the pulley ( 1321)'s linear movement in the X-axis direction may be guided by the guide slit 1390c. That is, when the first article (1301) and the second article (1302) perform the actuation operation, the first article (1301) and the second article (1302) move through the guide slit (1390c) of the actuation hub (1390). By moving along , it is possible to obtain the effect of performing the actuation operation more stably.
  • the end tool 1400 of a surgical instrument according to the third modification of the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1400 of the surgical instrument according to the third modification of the fourth embodiment of the present invention is the end tool of the surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention described above (see 1100 in FIG. 140, etc.) ), the configuration of the actuation hub 1490 is characteristically different. The configuration changed in this way compared to the fourth embodiment will be described in detail later.
  • Figures 202 to 205 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a third modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 206 and 207 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 202.
  • Figure 208 is a perspective view showing the second set of pulleys of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 202.
  • the end tool 1400 of the third modification of the fourth embodiment of the present invention is a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first Includes Articles (1401) and Article 2 (1402), wherein each of Articles 1 (1401) and 2 (1402), or a component encompassing Articles 1 (1401) and 2 (1402) can be referred to as jaw (1403).
  • the end tool 1400 includes a plurality of pulleys including a pulley 1411, a pulley 1413, and a pulley 1414 related to the rotational movement of the first jaw 1401. Meanwhile, the end tool 1400 includes a plurality of pulleys including a pulley 1421 related to the rotational movement of the second jaw 1402.
  • the end tool 1400 of the third modified example of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation axis 1441, a rotation axis 1443, and a rotation axis 1444.
  • the rotation axis 1441 may be inserted through the end tool hub 1460, and the rotation axis 1443 and 1444 may be inserted through the pitch hub 1450.
  • end tool 1400 of the third modified example of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1460 and a pitch hub 1450.
  • the end tool 1400 of the third modification of the fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 1451, a second electrode 1452, and a guide tube to perform cautery and cutting operations. It may further include components such as (1471) and blade (1475).
  • the electrocautery surgical instrument includes a wire 301, a wire 302, and a wire 303, in the same manner as the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 140, etc. , may include a wire 304, a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the actuation hub 1490 may be formed in the shape of a box with a hollow interior.
  • a first coupling hole 1490a is formed on one side of the actuation hub 1490, specifically on the side in contact with the first tank 1401, and on the other side of the actuation hub 1490, in detail, the first coupling hole 1490a is formed on the first side of the actuation hub 1490.
  • a second coupling hole 1490b may be formed on the surface in contact with the second tank 1402.
  • first coupling hole 1490a and the second coupling hole 1490b may be located on the same line in the Z-axis direction.
  • the actuation hub 1490 is combined with the first article 1401 and the second article 1402, respectively.
  • the first actuation rotation shaft 1491 is inserted through the first coupling hole 1490a of the first article 1401 and the actuation hub 1490, so that the actuation hub 1490 and the first article 1401 The axis is joined.
  • the second actuation rotation shaft 1492 is inserted through the second coupling hole 1490b of the second article 1402 and the actuation hub 1490, so that the actuation hub 1490 and the second article 1402 are connected to each other. Connect the shaft.
  • a tube seating portion, a wire penetration hole, and a blade receiving portion are sequentially formed inside the actuation hub 1490, and the blade wire 307 penetrates the inside of the actuation hub 1490 to form a blade ( 1475).
  • a guide slit 1490c may be formed on one or both surfaces of the actuation hub 1490 along its longitudinal direction (i.e., X-axis direction). And, the slit engaging portion 1421c formed on the pulley 1421 is inserted into the guide slit 1490c, so that the linear movement of the pulley 1421 in the X-axis direction can be guided by the guide slit 1490c.
  • a shaft coupling portion 1421a, a rough coupling portion 1421b, and a slit coupling portion 1421c may be formed on the pulley 1421.
  • the shaft coupling portion 1421a and the rough coupling portion 1421b may be formed in the same manner as described in the fourth embodiment, etc.
  • the slit coupling portion 1421c may be formed to protrude further from the shaft coupling portion 1421a by a certain amount. This slit coupling portion 1421c is inserted into the guide slit 1490c of the actuation hub 1490.
  • a slit coupling portion (not shown) may be formed in the pulley 1411 as well.
  • the guide tube 1470 may not be bent or the bending angle may be reduced.
  • the guide tube 1470 when the guide tube 1470 is directly coupled to the first article 1401 or the second article 1402, when the first article 1401 or the second article 1402 rotates, the guide tube 1470 As the end also rotates together with the first article 1401 or the second article 1402, the guide tube 1470 is bent.
  • the guide tube 1470 when the guide tube 1470 is coupled to the actuation hub 1490, which is unrelated to the rotation of the jaw 1403, as in the present embodiment, the first jaw 1401 or the second jaw 1402 rotates. Even if the guide tube 1470 is not bent or is slightly bent, the bending angle can be reduced.
  • the slit engaging portion 1421c formed on the pulley 1421 is inserted into the guide slit 1490c of the actuation hub 1490, and the pulley ( 1421)'s linear movement in the X-axis direction may be guided by the guide slit 1490c. That is, when the first article (1401) and the second article (1402) perform the actuation operation, the first article (1401) and the second article (1402) move through the guide slit (1490c) of the actuation hub (1490). By moving along , it is possible to obtain the effect of performing the actuation operation more stably.
  • the end tool 1500 of a surgical instrument according to a fourth modification of the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1500 of the surgical instrument according to the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention is the end tool of the surgical instrument according to the fourth embodiment of the present invention described above (see 1100 in FIG. 140, etc.) ), the configuration of the actuation hub 1590 is characteristically different. The configuration changed in this way compared to the fourth embodiment will be described in detail later.
  • Figures 209 to 213 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a fourth modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 214 and 215 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 209.
  • the end tool 1500 of the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention is a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first Includes Articles (1501) and Article 2 (1502), wherein each of Articles 1 (1501) and 2 (1502), or a component encompassing Articles 1 (1501) and 2 (1502) can be referred to as jaw (1503).
  • the end tool 1500 includes a plurality of pulleys including a pulley 1511, a pulley 1513, and a pulley 1514 related to the rotational movement of the first jaw 1501. Meanwhile, the end tool 1500 includes a plurality of pulleys including a pulley 1521 related to the rotational movement of the second jaw 1502.
  • the end tool 1500 of the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention may include a rotation axis 1541, a rotation axis 1543, and a rotation axis 1544.
  • the rotation axis 1541 may be inserted through the end tool hub 1560, and the rotation axis 1543 and the rotation axis 1544 may be inserted through the pitch hub 1550.
  • the rotation axis 1541, the rotation axis 1543, and the rotation axis 1544 may be arranged sequentially in the direction from the distal end 1504 to the proximal end 1505 of the end tool 1500.
  • end tool 1500 of the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention may include an end tool hub 1560 and a pitch hub 1550.
  • a rotating shaft 1541 is inserted through the end tool hub 1560, and a pulley 1511 and pulley 1521 are axially coupled to the rotating shaft 1541, and Article 1 (1501) and Article 2 (1501) coupled thereto. At least a portion of 1502) may be accommodated inside the end tool hub 1560.
  • a first pitch pulley portion 1563a and a second pitch pulley portion 1563b that serve as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the end tool hub 1560.
  • the wire (see 303 in FIG. 146) and the wire (see 304 in FIG. 146) are coupled to the first pitch pulley portion 1563a and the second pitch pulley portion 1563b that serve as the end tool pitch pulley, and the end tool
  • the hub 1560 performs a pitch motion while rotating around the rotation axis 1543.
  • a rotation axis 1543 and a rotation axis 1544 are inserted through the pitch hub 1550, and the pitch hub 1550 can be axially coupled to the end tool hub 1560 by the rotation axis 1543. Therefore, the end tool hub 1560 may be formed to be capable of pitch rotation with respect to the pitch hub 1550 around the rotation axis 1543.
  • the end tool 1500 of the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 1551, a second electrode 1552, and a guide tube to perform cautery and cutting operations. It may further include components such as (1571) and blade (1575).
  • components related to driving the blade such as the guide tube 1571 and the blade 1575, may be collectively referred to as a blade assembly.
  • Components for performing cautery and cutting operations in this embodiment are substantially the same as components described in the fourth embodiment, so detailed description thereof will be omitted here.
  • the instrument for electrocautery surgery according to the fourth modification of the fourth embodiment of the present invention includes a wire 301, a wire 302, and a wire 303, in the same manner as the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 140, etc. , may include a wire 304, a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the actuation hub 1590 may be formed in the shape of a box with a hollow interior.
  • a first coupling hole (1590a) is formed on one side of the actuation hub 1590, specifically on the side in contact with the first tank 1501, and on the other side of the actuation hub 1590, in detail, the first coupling hole 1590a is formed on the first side of the actuation hub 1590.
  • a second coupling hole 1590b may be formed on the surface in contact with the second tank 1502. At this time, the first coupling hole 1590a and the second coupling hole 1590b may be arranged on the same line in the Z-axis direction.
  • the actuation hub 1590 is combined with the first article 1501 and the second article 1502, respectively.
  • the first actuation rotation shaft 1591 is inserted through the first coupling hole 1590a of the first article 1501 and the actuation hub 1590, so that the actuation hub 1590 and the first article 1501 The axis is joined.
  • the second actuation rotation shaft 1592 is inserted through the second coupling hole 1590b of the second article 1502 and the actuation hub 1590, so that the actuation hub 1590 and the second article 1502 are connected to each other. Connect the shaft.
  • a tube seating portion, a wire penetration hole, and a blade receiving portion are sequentially formed inside the actuation hub 1590, and the blade wire 307 penetrates the inside of the actuation hub 1590 to form a blade ( 1575).
  • the guide tube 1570 does not bend or the bending angle can be reduced.
  • the guide tube 1570 when the guide tube 1570 is directly coupled to the first article 1501 or the second article 1502, when the first article 1501 or the second article 1502 rotates, the guide tube 1570 As the end also rotates together with the first article 1501 or the second article 1502, the guide tube 1570 is bent.
  • the guide tube 1570 when the guide tube 1570 is coupled to the actuation hub 1590, which is unrelated to the rotation of the jaw 1503, as in the present embodiment, the first jaw 1501 or the second jaw 1502 rotates. Even if the guide tube 1570 is not bent or is slightly bent, the bending angle can be reduced.
  • the operating direction of the operating unit by the operator and the operating direction of the end tool are intuitively the same direction, so the operator's convenience is improved and the accuracy, reliability, and speed of surgery are improved. .
  • Figure 1A is a conceptual diagram of the pitch operation of a conventional surgical instrument
  • Figure 1B is a conceptual diagram of the yaw operation.
  • Figure 1C is a conceptual diagram of the pitch operation of another conventional surgical instrument
  • Figure 1D is a conceptual diagram of the yaw operation.
  • Figure 1E is a conceptual diagram of the pitch operation of the surgical instrument according to the present invention
  • Figure 1F is a conceptual diagram of the yaw operation.
  • Figure 2 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS 3, 4, 5, and 6 are perspective views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 7 and 8 are plan views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figure 9 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 12 and 13 are perspective views showing the end tool hub of Figure 9.
  • Figure 14 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figure 15 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figures 16 and 17 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 18 to 20 are partial cross-sectional views showing the operation of the blade of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 21 and 22 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 is yaw-rotated by -90°.
  • Figures 23 and 24 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 25 and 26 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 27 and 28 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 pitch rotated by -90°.
  • Figures 29 and 30 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 pitch rotated by +90°.
  • Figure 31 is a diagram showing the path of the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 32 and 33 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 pitch rotated by -90°.
  • Figure 34 is a perspective view showing the pitch rotation and yaw rotation states of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 35 to 37 are diagrams showing a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2 performs a cutting operation while being pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • Figures 38 to 40 are views showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • Figure 41 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a second embodiment of the present invention.
  • Figures 42 to 47 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 48 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 49 and 50 are cut-away perspective views of the end tool hub of Figure 48.
  • Figures 51 and 52 are perspective views showing the end tool hub of Figure 48.
  • Figure 53 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 48.
  • Figure 54 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 48.
  • Figure 55 is a perspective view showing the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 56 is a perspective view showing the second set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 57 is a perspective view showing the first set of pulleys of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 58 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 59 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figure 60 is a plan view showing the opening and closing operations of the first and second sets of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 61 and 62 are plan views showing the opening and closing operations of Article 1 and Article 2 according to the actuation operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 63 to 65 are partial cross-sectional views showing the operation of the blade of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 66 and 67 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 68 and 69 are diagrams illustrating the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 yaw-rotated by -90°.
  • FIGS. 70 and 71 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of FIG. 41 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 72 and 73 are diagrams illustrating the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch-rotated by -90°.
  • Figures 74 and 75 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch rotated by +90°.
  • Figure 76 is a diagram showing the path of the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 77 and 78 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 pitch rotated by -90°.
  • Figure 79 is a perspective view showing the pitch rotation and yaw rotation states of the electrocautery surgical instrument of Figure 41.
  • Figures 80 to 82 are diagrams showing a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 41 performs a cutting operation while being pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • Figures 83 to 85 are views showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a modified example of the second embodiment of the present invention.
  • Figure 86 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a third embodiment of the present invention.
  • Figures 87 to 92 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figure 93 is a perspective view showing the yaw hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figure 94 is a cut-away perspective view showing the yaw hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 95 and 96 are perspective views showing the yaw hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 97 and 98 are perspective views showing the actuation pulley and wire of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 99 and 100 are perspective views showing the actuation pulley of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figure 101 is a perspective view showing the actuation link of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 102 to 104 are diagrams showing the opening and closing operations of the first and second sets of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 105 to 108 are perspective views showing the actuation operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 109 to 111 are partial cross-sectional views showing the operation of the blade of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 112 and 113 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is yaw-rotated by +90°.
  • Figures 114 and 115 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is yaw-rotated by +90°.
  • Figures 116 to 119 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 yaw-rotated by +90°.
  • Figures 120 to 123 are diagrams showing the actuation link and the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is yaw-rotated by +90°.
  • Figures 124 and 125 are diagrams showing the actuation link and guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is yaw-rotated by +90°.
  • Figures 126 and 127 are diagrams illustrating a process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 pitch-rotated by -90°.
  • Figures 126 and 127 are diagrams illustrating a process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 pitch-rotated by -90°.
  • Figures 128 and 129 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 pitch rotated by +90°.
  • Figure 130 is a diagram showing the path of the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 131 and 132 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 pitch rotated by +90°.
  • Figure 133 is a perspective view showing the pitch rotation and yaw rotation states of the electrocautery surgical instrument of Figure 86.
  • Figures 134 to 136 are diagrams showing a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 86 performs a cutting operation while being pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • Figures 137 to 139 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a modified example of the third embodiment of the present invention.
  • Figure 140 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 141 to 146 are views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 147 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 148 and 149 are cutaway perspective views of the end tool hub of Figure 147.
  • Figures 150 and 151 are perspective views showing the end tool hub of Figure 147.
  • Figure 152 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • Figure 153 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 147.
  • Figure 154 is a perspective view and a cut-away perspective view showing the actuation hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 of Figure 147.
  • Figure 155 is a diagram showing a state in which a guide tube, blade wire, and blade are mounted on a cutaway perspective view of the actuation hub of Figure 154.
  • Figure 156 is an exploded perspective view showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 157 is a perspective view showing the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 158 is a perspective view showing the second set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 159 is a perspective view showing the first set of pulleys of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 160 is a plan view showing the opening and closing operation of the first set of end tools of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 161 is a plan view showing the opening and closing operation of the second set of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 162 is a plan view showing the opening and closing operations of the first and second sets of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 163 and 164 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 165 to 167 are partial cross-sectional views showing the operation of the blade of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 168 and 169 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 yaw-rotated by -90°.
  • Figures 170 and 171 are bottom views showing the process of performing an opening and closing operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 is yaw-rotated by +90°.
  • Figures 172 and 173 are diagrams illustrating the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation while the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 is rotated.
  • Figures 174 and 175 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch rotated by +90°.
  • Figures 176 and 177 are diagrams showing the process of performing an opening and closing operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch-rotated by -90°.
  • Figure 178 is a diagram showing the path of the guide tube in a state in which the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 is pitch rotated by -90°.
  • Figures 179 and 180 are diagrams showing the path of the guide tube and the movement path of the blade during a cutting operation with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch rotated by -90°.
  • Figure 181 is a perspective view showing the pitch and yaw rotation states of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 182 to 184 are diagrams showing a cutting operation performed with the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 140 pitch-rotated by -90° and yaw-rotated by +90°.
  • Figures 185 and 186 are perspective views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 187 and 188 are plan views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 189 and 190 are diagrams showing the actuation hub of the electrocautery surgical instrument according to the first modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 191 to 196 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a second modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 197 and 198 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • Figure 199 is a perspective view showing the second set of pulleys of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • Figures 200 and 201 are diagrams showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 191.
  • Figures 202 to 205 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a third modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 206 and 207 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 202.
  • Figure 208 is a perspective view showing the second set of pulleys of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 202.
  • Figures 209 to 213 are diagrams showing the end tool of an electrocautery surgical instrument according to a fourth modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • Figures 214 and 215 are diagrams showing the actuation hub of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 209.
  • Figures 216 and 217 are perspective views showing the operating portion of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figure 218 is a diagram briefly showing only the configuration of the pulley and wire constituting the joint of the electrocautery surgical instrument shown in Figure 140.
  • Figure 219 is a perspective view showing the yaw motion of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 220 and 221 are illustrations showing the configuration of pulleys and wires related to the actuation operation and yaw operation of the electrocautery surgical instrument shown in Figure 140 for Articles 1 and 2, respectively.
  • Figure 222 is a perspective view showing the pitch operation of the electrocautery surgical instrument of Figure 140.
  • Figures 223 and 224 are illustrations showing the configuration of pulleys and wires related to the pitch operation of the electrocautery surgical instrument shown in Figure 140 for Articles 1 and 2, respectively.
  • each embodiment is not to be interpreted or implemented independently, and the technical ideas described in each embodiment may be interpreted or implemented in combination with other embodiments described individually. It must be understood as existing.
  • the instrument for electrocautery surgery is such that when the operation unit is rotated in one direction for at least one of pitch, yaw, and actuation operations, the end tool intuitively rotates in the same direction as the operation direction of the operation unit. It is a feature.
  • Figure 1A is a conceptual diagram of the pitch operation of a conventional surgical instrument
  • Figure 1B is a conceptual diagram of the yaw operation.
  • the end tool 120a when performing the pitch operation of a conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed in front of the rotation center 121a of the end tool, and the operation unit 110a is the rotation center of the operation unit 111a. ), when the operating unit 110a is rotated clockwise, the end tool 120a also rotates clockwise, and when the operating unit 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also rotated counterclockwise. It is formed to rotate.
  • the end tool 120a when performing the yaw motion of a conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed in front of the rotation center 121a of the end tool, and the manipulation unit 110a is the rotation center of the manipulation unit.
  • the end tool 120a In a state formed behind (111a), when the operating unit 110a is rotated clockwise, the end tool 120a also rotates clockwise, and when the operating unit 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also rotated counterclockwise. It is formed to rotate clockwise.
  • the direction of operation of the user and the direction of operation of the end tool are opposite, which may cause a user to make a mistake, and there is a problem that the user's operation is not easy.
  • Figure 1C is a conceptual diagram of the pitch operation of another conventional surgical instrument
  • Figure 1D is a conceptual diagram of the yaw operation.
  • some of the conventional surgical instruments are formed in a mirror symmetrical form, and when performing a pitch operation, the end tool 120b is formed in front of the rotation center 121b of the end tool, and the operating unit ( 110b) is formed behind the rotation center 111b of the operation unit, and when the operation unit 110b is rotated clockwise, the end tool 120b rotates counterclockwise, and the operation unit 110b is rotated counterclockwise. When prompted, the end tool 120b is formed to rotate clockwise.
  • the end tool 120b when performing the yaw motion, the end tool 120b is formed in front of the rotation center 121b of the end tool, and the operating unit 110b is formed behind the rotation center 111b of the operating unit.
  • the end tool 120b In the formed state, when the operation unit 110b is rotated clockwise, the end tool 120b is formed to rotate counterclockwise, and when the operation unit 110b is rotated counterclockwise, the end tool 120b is formed to rotate clockwise. do.
  • the user's manipulation direction and the motion direction of the end tool do not coincide with each other in terms of either the rotation direction or the left and right direction.
  • the end tool and the operating part have different configurations in the joint configuration of conventional surgical instruments. That is, while the end tool is formed in front of the center of rotation of the end tool, the control unit is formed behind the center of rotation of the control unit.
  • the surgical instrument according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1E and 1F has an end tool (120c) formed in front of the rotation center (121c) of the end tool, and an operating unit ( 110c) Also, one feature is that it is formed in front of the rotation center 111c of the operation unit so that the operations of the operation unit 110c and the end tool 120c intuitively coincide.
  • FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D FIGS. 1E and 1F
  • the surgical instrument according to an embodiment of the present invention shown in is formed so that at least a part of the manipulation part can be closer to the end tool (than the own joint) based on the own joint at at least one moment during the operation process. will be.
  • the end tool is located in front of its center of rotation, while the control unit is formed behind its center of rotation, and is located in front.
  • the operation of the control unit which moves the rear in this fixed state, moves the end tool, which moves in the front while the rear is fixed, so the structure is not intuitively consistent.
  • Figure 2 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a first embodiment of the present invention.
  • Figures 3, 4, 5, and 6 are perspective views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 7 and 8 are plan views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figure 9 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • 10 and 11 are cut-away perspective views of the end tool hub of FIG. 9.
  • Figures 12 and 13 are perspective views showing the end tool hub of Figure 9.
  • Figure 14 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figure 15 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figures 16 and 17 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • the electrocautery surgical instrument 10 includes an end tool 600, an operation unit 200, a power transmission unit 300, and a connection unit. Includes 400.
  • connection portion 400 is formed in the shape of a hollow shaft, and one or more wires and electric wires can be accommodated therein.
  • the operating unit 200 is coupled to one end of the connecting portion 400, and the end tool 600 is coupled to the other end, and the connecting portion 400 connects the operating portion 200 and the end tool 600. can perform its role.
  • connection part 400 of the electrocautery surgical instrument 10 has a straight part 401 and a bent part 402, and is connected to the end tool 600.
  • a straight portion 401 is formed, and a bent portion 402 is formed on the side where the manipulation unit 200 is coupled.
  • the end of the connection portion 400 on the operating portion 200 side is bent and formed, so that the pitch operating portion 201, the yaw operating portion 202, and the actuation operating portion 203 are formed on an extension of the end tool 600, or It is formed adjacent to the extension line.
  • the plane in which the bent portion 402 is formed may be a pitch plane, that is, a plane substantially the same as the XZ plane of FIG. 2.
  • the bent portion 402 is formed on substantially the same plane as the XZ plane, interference between manipulation units can be reduced.
  • other configurations other than the XZ plane may 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 may be connected to the jaw 603 through electric wires 411 and 412, and may be connected to an external power source. Electrical energy supplied from (not shown) can be transmitted to the tank 603.
  • the connector 410 may be a bipolar type with two electrodes, or the connector 410 may be a monopolar type with one electrode.
  • the manipulation unit 200 is formed at one end of the connection unit 400 and is provided with an interface that the doctor can directly control, for example, a pin shape, a stick shape, a lever shape, etc.
  • an interface that the doctor can directly control
  • the doctor manipulates the interface, the corresponding interface
  • the end tool 600 which is connected to and inserted into the patient's body, performs a predetermined operation to perform the surgery.
  • the operating unit 200 is shown as being formed in the shape of a handle that can be rotated with a finger inserted, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and is connected to the end tool 600 to form an end tool ( Various types of control units that can operate 600) are possible.
  • the end tool 600 is formed at the other end of the connection portion 400, and is inserted into the surgical site to perform operations required for surgery.
  • a pair of jaws 603 for performing a grip operation may be used as shown in FIG. 2.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 600.
  • a configuration such as a one-armed cautery could also be used as the end tool 600.
  • This end tool 600 is connected by the operating unit 200 and the power transmission unit 300, and receives the driving force of the operating unit 200 through the power transmission unit 300, thereby performing grip and cutting ( Performs operations necessary for surgery, such as cutting and suturing.
  • the end tool 600 of the electrocautery surgical instrument 10 is formed to be rotatable in at least one direction, for example, the end tool 600 is shown in Y in FIG. It may be configured to perform a pitch movement around the axis and simultaneously perform a yaw movement and actuation movement around the Z axis of FIG. 2 .
  • the pitch operation is a movement in which the end tool 600 rotates in the up and down direction with respect to the extension direction (X-axis direction in FIG. 2) of the connection portion 400, that is, an operation in which the end tool 600 rotates around the Y-axis in FIG. it means.
  • the end tool 600 extending from the connection part 400 in the direction in which the connection part 400 extends (X-axis direction in FIG. 2) rotates up and down about the Y axis with respect to the connection part 400. it means.
  • the yaw motion is an operation in which the end tool 600 rotates in the left and right directions with respect to the extension direction of the connection portion 400 (X-axis direction in FIG. 2), that is, an operation in which the end tool 600 rotates around the Z-axis in FIG. 2.
  • the end tool 600 extending from the connection part 400 in the direction in which the connection part 400 extends (X-axis direction in FIG. 2) rotates left and right about the Z axis with respect to the connection part 400. it means. In other words, it means a movement in which two jaws formed on the end tool 600 rotate in the same direction around the Z axis.
  • the end tool 600 rotates around a rotation axis that is the same or parallel to the yaw movement, but the two jaws rotate in opposite directions to each other.
  • (603) refers to the action of shrinking or opening. In other words, it means a movement in which the two jaws 601 and 602 formed on the end tool 600 rotate in opposite directions about the Z axis.
  • the actuation operation may mean an operation in which one jaw is stopped and the other jaw rotates with respect to the stopped jaw. In other words, it may mean an action in which one group rotates relative to the other group.
  • the power transmission unit 300 connects the manipulation unit 200 and the end tool 600, and serves to transmit the driving force of the manipulation unit 200 to the end tool 600, and includes a plurality of wires, pulleys, links, and nodes. , gears, etc.
  • the end tool 600, the operation unit 200, the power transmission unit 300, etc. of the electrocautery surgical instrument 10 of FIG. 2 will be described in detail later.
  • the user rotates the first handle 204 around the Y axis (reference to FIG. 2) to perform a pitch movement, and moves the first handle 204 to Z
  • the yaw motion can be performed by rotating around the axis (based on Figure 2).
  • the user inserts the thumb and index finger into the first actuation extension portion and/or the second actuation extension portion in the form of a hand ring formed at one end of the actuation operation portion 203, while operating the actuation operation portion.
  • Actuation operations can be performed by manipulating (203).
  • the end tool 600 when the operation unit 200 is rotated in any direction with respect to the connection unit 400, the end tool 600 operates the operation unit 200.
  • One characteristic is that it rotates in the direction that is intuitively the same as the direction.
  • the end tool 600 when the first handle 204 of the operating unit 200 is rotated in one direction, the end tool 600 also intuitively rotates in the same direction to perform a pitch or yaw movement.
  • the intuitively same direction can be further explained as meaning that the movement direction of the user's fingers holding the manipulation unit 200 and the movement direction of the distal end of the end tool 600 are substantially the same direction.
  • the same direction here may not mean a direction that perfectly matches the three-dimensional coordinates. For example, when the user's finger moves to the left, the distal end of the end tool 600 also moves to the left, and the user's finger moves to the left. It can be understood that when moving downward, the distal end of the end tool 600 also moves downward.
  • the electrocautery surgical instrument 10 has the manipulation unit 200 and the end tool 600 forming a plane perpendicular to the extension axis (X axis) of the connection unit 400.
  • One characteristic is that they are formed in the same direction as the reference. That is, when viewed based on the YZ plane of FIG. 2, the operating unit 200 is formed to extend in the +X-axis direction, and at the same time, the end tool 600 is also formed to extend in the +X-axis direction.
  • the formation direction of the end tool 600 at one end of the connection part 400 and the formation direction of the manipulation part 200 at the other end of the connection part 400 are in the same direction based on the YZ plane. You could say that.
  • the manipulation unit 200 is formed in a direction away from the body of the user holding it, that is, in the direction in which the end tool 600 is formed. That is, the first handle 204, the first actuation operation unit, and the second actuation operation unit, etc., which are grasped and moved by the user for the actuation operation, yaw movement, and pitch operation, are the parts that move to perform each operation. It is formed to extend in the +X-axis direction from the center of rotation of each joint.
  • the operating unit 200 can be configured in the same way as the moving part of the end tool 600 extending in the + , the user's operating direction and the operating direction of the end tool 600 coincide with both the rotation direction perspective and the left and right direction perspective, and as a result, intuitively the same operation may be possible.
  • the electrocautery surgical instrument 10 ensures that the operating direction of the operating unit 200 and the operating direction of the end tool 600 are intuitively the same direction.
  • the operation unit 200 like the end tool 600, is formed so that the part that actually moves for the actuation operation, yaw movement, and pitch movement extends in the +X-axis direction beyond the rotation center of the corresponding joint for each movement. It is characterized by
  • the power transmission unit 300 may include a wire 301, a wire 302, a wire 303, a wire 304, a wire 305, a wire 306, and a blade wire 307.
  • the wire 301 and the wire 305 can form a pair and serve as Article 1 wires.
  • the wire 302 and the wire 306 can form a pair and serve as Article 2 wires.
  • the components encompassing the wires 301 and 305, which are Article 1 wires, and the wires 302 and wire 306, which are Article 2 wires, may be referred to as jaw wires.
  • the wire 303 and the wire 304 may form a pair and serve as a pitch wire.
  • the power transmission unit 300 of the electrocautery surgical instrument 10 includes a fastening member 321 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley, and a fastening member. It may include (322), a fastening member (323), and a fastening member (324).
  • each fastening member may have various shapes depending on need, such as a ball shape or a tube shape.
  • the fastening member 321/fastening member 322 performs the role of the pitch wire-end tool fastening member
  • the fastening member 323 is the wire-end tool fastening member of Article 1.
  • the fastening member 324 may perform the role of the Article 2 wire-end tool fastening member.
  • the manipulation unit 200 may further include a fastening member for fastening the Article 1 wire-manipulation unit, and a fastening member for fastening the Article 2 wire-manipulation unit.
  • a pitch wire-manipulation unit fastening member and a blade wire-manipulation unit fastening member may be further formed on the manipulation unit 200 side.
  • the Article 1 wires, wire 301 and wire 305 may be one single wire. Insert the fastening member 323, which is an Article 1 wire-end tool fastening member, into the midpoint of the Article 1 wire, which is a single wire, and fix this fastening member 323 by pressing, then fasten the fastening member 323. ), both strands of the Article 1 wire can be referred to as wire 301 and wire 305, respectively.
  • the wire 301 and wire 305 which are Article 1 wires, may each be formed as separate wires, and the wire 301 and wire 305 may be connected by a fastening member 323.
  • the wire 301 and the wire 305 can be fixedly coupled to the pulley 611.
  • the pulley 611 can rotate as the wire 301 and the wire 305 are pulled and released.
  • the ends of the wire 301 and the wire 305 opposite to where the fastening member 323 is fastened may be coupled with an Article 1 wire-manipulating unit fastening member (not shown).
  • the wire 302 and wire 306, which are Article 2 wires, are respectively connected to the fastening member 324, which is an Article 2 wire-end tool fastening member, and the Article 2 wire-manipulating part fastening member (not shown). )) is combined with.
  • the fastening member 324 is combined with the pulley 621, and the Article 2 wire-manipulating unit fastening member is combined with the pulley.
  • the wire 304 which is a pitch wire
  • the fastening member 321 which is a pitch wire-end tool fastening member
  • the pitch wire-manipulating part fastening member (not shown).
  • the wire 303 which is a pitch wire
  • the fastening member 322 which is a pitch wire-end tool fastening member, and the pitch wire-manipulating unit fastening member (not shown).
  • the fastening member 321 is coupled to the first pitch pulley portion 663a of the end tool hub 660
  • the fastening member 322 is coupled to the second pitch pulley portion 663b of the end tool hub 660.
  • the pitch wire-control unit fastening member (not shown) is coupled to the pulley provided in the control unit 200.
  • one end of the blade wire 307 is coupled with a blade 675, which will be described later, and the other end is coupled with a blade manipulation unit (not shown) of the manipulation unit 200.
  • the blade wire 307 By manipulating the blade operating unit, the blade wire 307 performs a cutting operation while moving from the proximal part 605 to the distal part 604 of the end tool, or the blade wire 307 moves from the distal part 604 of the end tool to the proximal part. You can return to (605).
  • the blade wire 307 may be accommodated in the guide tube 670, which will be described later. Therefore, when the guide tube 670 is bent according to the pitch or yaw motion of the end tool 600, the blade wire 307 accommodated therein may also be bent along with the guide tube 670. This guide tube 670 will be described in more detail later.
  • the blade wire 307 is formed to move linearly within the connection portion 400 along the longitudinal direction of the connection portion 400. And since one end of the blade wire 307 is coupled to the blade 675, when the blade wire 307 moves linearly along the longitudinal direction of the connection portion 400, the blade 675 connected to it also moves linearly. I do it.
  • Figure 2 is a perspective view showing an instrument for electrocautery surgery according to a first embodiment of the present invention.
  • Figures 3, 4, 5, and 6 are perspective views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figures 7 and 8 are plan views showing the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figure 9 is a perspective view showing the end tool hub of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • 10 and 11 are cut-away perspective views of the end tool hub of FIG. 9.
  • Figures 12 and 13 are perspective views showing the end tool hub of Figure 9.
  • Figure 14 is a side view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figure 15 is a plan view showing the end tool hub and guide tube of Figure 9.
  • Figures 16 and 17 are plan views showing the opening and closing operation of the end tool of the electrocautery surgical instrument of Figure 2.
  • Figure 3 shows a state in which the end tool hub 660 and the pitch hub 650 are combined
  • Figure 4 shows a state in which the end tool hub 660 and the pitch hub 650 are removed
  • Figure 5 shows the first group 601 and the second group 602 removed
  • Figure 6 shows the first group 601, the second group 602, the first electrode 651, and the second group 602. It shows a state in which the electrodes 652 and the like have been removed.
  • FIG. 7 is a diagram mainly showing wires
  • FIG. 8 is a diagram mainly showing pulleys.
  • the end tool 600 includes a pair of jaws 603 for performing a grip operation, that is, Article 1 (601) and Article 2 (602) may be provided.
  • Article 1 (601) and Article 2 (602), respectively, or the component encompassing Article 1 (601) and Article 2 (602) may be referred to as jaw (603).
  • the end tool may include a pulley 611, a pulley 613, a pulley 614, a pulley 615, and a pulley 616 related to the rotational movement of the first jaw 601.
  • it may include pulley 621, pulley 623, pulley 624, pulley 625, and pulley 626 related to the rotational movement of the second jaw (602).
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • the end tool 600 of the first embodiment of the present invention may include an end tool hub 660 and a pitch hub 650.
  • the end tool hub 660 has a first rotation axis 641, which will be described later, and a second rotation axis 642 of a modified example of the first embodiment, which will be described later, inserted through it, and an axis on the first rotation axis 641. At least a portion of the combined pulley 611 and pulley 621 can be accommodated inside. This end tool hub 660 will be described in more detail later.
  • the pitch hub 650 is inserted through a third rotation axis 643 and a fourth rotation axis 644, which will be described later, and the first pitch of the end tool hub 660 is formed by the third rotation axis 643. It can be axially coupled to the pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b. Accordingly, the end tool hub 660 may be formed to be rotatable about the pitch hub 650 about the third rotation axis 643.
  • the pitch hub 650 may accommodate at least a portion of the pulley 613, pulley 614, pulley 623, and pulley 624 axially coupled to the third rotation shaft 643 therein.
  • the pitch hub 650 may accommodate at least a portion of the pulley 615, pulley 616, pulley 625, and pulley 626 axially coupled to the fourth rotation shaft 644 therein.
  • One end of the pitch hub 650 is connected to the end tool hub 660, and the other end of the pitch hub 650 is connected to the connection portion 400.
  • the end tool 600 of the first embodiment of the present invention may include a first rotation axis 641, a third rotation axis 643, and a fourth rotation axis 644.
  • the first rotation axis 641 may be inserted through the end tool hub 660
  • the third rotation axis 643 and the fourth rotation axis 644 may be inserted through the pitch hub 650.
  • the first rotation axis 641, the third rotation axis 643, and the fourth rotation axis 644 come from the distal end 604 of the end tool toward the proximal end 605. They can be placed sequentially. Accordingly, starting from the distal portion 604, the first rotation axis 641 may be referred to as pin No. 1, the third rotation axis 643 may be referred to as pin No. 3, and the fourth rotation axis 644 may be referred to as pin No. 4.
  • the second rotation axis 642 of the end tool 600 of the electrocautery surgical instrument 10 can be inserted through the end tool hub 660 and is referred to as pin No. 2. It could be.
  • the first rotation axis 641 functions as an end tool jaw pulley rotation axis
  • the third rotation axis 643 functions as an end tool pitch rotation axis
  • the fourth rotation axis 644 functions as an end tool pitch auxiliary rotation axis of the end tool. can do.
  • each rotation axis may include two axes: a first sub-axis and a second sub-axis. Alternatively, it can be expressed that each rotation axis is divided into two.
  • the first rotation axis 641 may include two axes, a first sub-axis and a second sub-axis, which face each other and are spaced a certain distance apart.
  • the third rotation axis 643 may include two axes, a first sub-axis and a second sub-axis, which face each other and are spaced a certain distance apart.
  • the fourth rotation axis 644 may include two axes, a first sub-axis and a second sub-axis, which face each other and are spaced a certain distance apart.
  • each of the rotation axes is divided into two is so that the guide tube 670, which will be described later, passes through the end tool hub 660 and the pitch hub 650. That is, the guide tube 670 can pass between the first and second sub-axes of each rotation axis.
  • first sub-axis and the second sub-axis may be arranged on the same longitudinal central axis, or may be arranged offset to a certain degree.
  • each rotation axis is divided into two, but the spirit of the present invention is not limited thereto. In other words, it would be possible for each rotation axis to be bent in the middle to form an escape path for the guide tube 670.
  • One or more pulleys may be fitted to each of these rotation axes 641, 642, and 644, which will be described in detail below.
  • first rotation axis 641 provided in the end tool 600 may be an actuation rotation axis.
  • the coupling portion of the first article 601 and the second article 602 may be provided with a first rotation axis 641, and the first rotation axis may function as a yaw rotation axis or an actuation rotation axis.
  • the yaw rotation axis and the actuation rotation axis may be formed as the first rotation axis 641.
  • the coupling portion of Article 1 (601) and Article 2 (602) may be provided with a first rotation axis (641), which is a yaw rotation axis and an actuation rotation axis
  • Article 1 (601) and Article 2 (602) may be provided with a first rotation axis (641), which is a yaw rotation axis and an actuation rotation axis.
  • 602 may perform an actuation operation while rotating using the first rotation axis 641 as the actuation rotation axis.
  • the pulley 611 functions as the first set of end tool pulleys
  • the pulley 621 functions as the second set of end tool pulleys.
  • the pulley 611 may be referred to as the Article 1 pulley
  • the pulley 621 may be referred to as the Article 2 pulley, and these two components are collectively referred to as 'end tool jaw pulley' or simply 'jaw pulley'. You may.
  • the pulley 611 and pulley 621 which are end tool jaw pulleys, are formed to face each other and are formed to rotate independently of each other about the first rotation axis 641, which is the end tool jaw pulley rotation axis.
  • the pulley 611 and the pulley 621 are formed to be spaced apart to a certain degree, and a blade assembly receiving portion (reference numeral not set) may be formed between them. And at least a portion of a blade assembly (not specified), which will be described later, may be placed in this blade assembly accommodating portion. In other words, a blade assembly including a guide tube 670 may be disposed between the pulley 611 and the pulley 621.
  • the yaw motion and actuation operation of the end tool are performed according to the rotation of the pulley 611 and the pulley 621.
  • the pulley 611 and the pulley 621 rotate in opposite directions about the first rotation axis 641
  • the first article 601 and the second article 602 actuate the yaw rotation axis and the rotation center axis.
  • the actuation operation is performed while rotating around the first rotation axis 641, which is the actuation rotation axis.
  • the pulley 613 and pulley 614 function as the end tool Article 1 pitch main pulley
  • the pulleys 623 and 624 function as the end tool Article 2 pitch main pulley. It functions as the main pulley, and these two components can also be collectively referred to as the end tool jaw pitch main pulley.
  • the pulleys 615 and 616 function as end tool Article 1 pitch sub-pulleys, and the pulleys 625 and 626 function as end tool Article 2 pitch sub-pulleys, and these two components are collectively referred to as Therefore, it can also be called an end tool jaw pitch sub pulley.
  • Pulley 613 and pulley 614 function as the end tool first pitch main pulley. In other words, it functions as the main rotation pulley for the pitch operation of Article 1 (601).
  • the wire 301 which is an Article 1 wire
  • the wire 305 which is an Article 1 wire
  • Pulley 615 and 616 function as end tool first pitch sub-pulleys. In other words, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of Article 1 601.
  • the wire 301 which is an Article 1 wire
  • the wire 305 which is an Article 1 wire
  • the pulley 613 and 614 are disposed to face each other.
  • the pulley 613 and the pulley 614 are formed to rotate independently of each other about the third rotation axis 643, which is the end tool pitch rotation axis.
  • a pulley 615 and a pulley 616 are disposed to face each other.
  • the pulley 615 and the pulley 616 are formed to be able to rotate independently of each other about the fourth rotation axis 644, which is the end tool pitch auxiliary rotation axis.
  • the pulley 613, pulley 615, pulley 614, and pulley 616 are all shown as rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • wire 301 which is Article 1 wire
  • the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 includes a pulley 611, a first wire guide portion 668a of the end tool hub 680, a pulley 614, and a pulley 616. and are wound one after the other so that at least part of them is in contact with the
  • the Article 1 wires, wire 301 and wire 305 are the first wire guide portion of the pulley 615, pulley 613, pulley 611, and end tool hub 680 ( 668a), the pulley 614, and the pulley 616 are wound in order so that at least a portion thereof contacts them, and the wire 301 and the wire 305 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • Pulley 623 and pulley 624 function as the end tool Article 2 pitch main pulley. In other words, it functions as the main rotation pulley for the pitch operation of Article 2 (602).
  • the wire 306, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 623
  • the wire 302, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 624.
  • the pulley 625 and pulley 626 function as end tool Article 2 pitch sub-pulleys. In other words, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of Article 2 (602).
  • the wire 306, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 625
  • the wire 302, which is an Article 2 wire is wound around the pulley 626.
  • the pulley 623 and the pulley 624 are disposed to face each other.
  • the pulley 623 and the pulley 624 are formed to be able to rotate independently of each other about the third rotation axis 643, which is the end tool pitch rotation axis.
  • a pulley 625 and a pulley 626 are disposed to face each other.
  • the pulley 625 and the pulley 626 are formed to rotate independently of each other about the fourth rotation axis 644, which is the end tool pitch auxiliary rotation axis.
  • the pulley 623, pulley 625, pulley 624, and pulley 626 are all shown as rotatable about the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the rotation axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 306 which is a wire, is wound in order so that at least part of it is in contact with the pulley 625, pulley 623, and pulley 621.
  • the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 324 is a pulley 621, a second wire guide portion 668b of the end tool hub 680, a pulley 624, and a pulley 626. and are wound one after the other so that at least part of them is in contact with the
  • the Article 2 wires, wire 306 and wire 302 are the second wire guide portion of the pulley 625, pulley 623, pulley 621, and end tool hub 680 ( 668b), the pulley 624, and the pulley 626 are wound in order so that at least a portion thereof contacts them, and the wire 306 and the wire 302 are formed to move along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the wire 301 when the wire 301 is pulled toward arrow 301 in FIG. 7 and at the same time the wire 305 is pulled toward arrow 305 in FIG. 7 (i.e., when both strands of the Article 1 wire are pulled), the wire as shown in FIG. 6 Since the wire 301 and the wire 305 are wound below the pulley 613 and the pulley 614 that can rotate around the third rotation axis 643, which is the end tool pitch rotation axis, the wire 301 and the wire ( The pulley 611 to which 305 is fixedly coupled and the end tool hub 660 to which the pulley 611 is coupled rotate together in a counterclockwise direction about the third rotation axis 643, resulting in the end tool It rotates downward and performs a pitch movement.
  • the second article 602 and the wire 302 and wire 306 fixedly coupled thereto are positioned above the pulley 623 and pulley 624 that can rotate around the third rotation axis 643. Because they are wound, the wire 302 and wire 306 are unwound in opposite directions to 302 and 306, respectively.
  • the wire 302 and the wire 306 are the end tool pitch rotation axis. Since it is wound above the pulley 623 and pulley 624, which can rotate around the third rotation axis 643, the wire 302 and the wire 306 are fixedly coupled to the pulley 621 and the pulley ( The end tool hub 660 to which 621) is coupled rotates together clockwise around the third rotation axis 643, and as a result, the end tool rotates upward and performs a pitch movement.
  • the first article 601 and the wires 301 and 305 fixed thereto are positioned below the pulley 613 and the pulley 614 that can rotate around the third rotation axis 643. Because they are wound, the wires 302 and 306 move in opposite directions to 301 and 305, respectively.
  • the end tool hub 660 of the end tool 600 of the electrocautery surgical instrument 10 of the present invention includes a first pitch pulley portion 663a and a second pitch pulley portion that perform the role of the end tool pitch pulley. (663b), the operating unit 200 may further include an operating unit pitch pulley (not shown), and the power transmission unit 300 may further include a wire 303 and a wire 304, which are pitch wires. there is.
  • the end tool hub 660 including the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b may be formed to be rotatable about the third rotation axis 643, which is the end tool pitch rotation axis.
  • the wire 303 and the wire 304 may serve to connect the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b of the end tool and the operating portion pitch pulley of the operating portion 200. .
  • the electrocautery surgical instrument 10 includes the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b of the end tool 600 to transmit power for pitch movement. ), the operation unit pitch pulley of the operation unit 200, and the wire 303 and wire 304 of the power transmission unit 300, so that the driving force of the pitch operation of the operation unit 200 is more completely transmitted to the end tool. , operation reliability can be improved.
  • the guide tube 670 is formed to surround the blade wire 307 in a predetermined section, and at this time, the blade wire 307 is inside the guide tube 670. You can move from .
  • the blade wire 307 may move relative to the guide tube 670.
  • the guide tube 670 has a certain degree of rigidity and prevents the blade wire 307 from bending in an unintended direction when the blade wire 307 is pushed or pulled, thereby guiding the path of the blade wire 307. performs its role. A cutting operation for tissue can be performed smoothly using this guide tube 670.
  • one end of the guide tube 670 may be fixedly coupled to the end tool hub 660, which will be described later, or to a preset area (first coupling portion) of the first tank 601 or the second tank 602. .
  • the other end of the guide tube 670 may be fixedly coupled to a second coupling portion (not shown) in the connecting portion 400.
  • both ends of the guide tube 670 are respectively fixedly coupled to predetermined points (the first coupling portion and the second coupling portion), the overall length of the guide tube 670 can be maintained constant. Accordingly, the length of the blade wire 307 inserted into the guide tube 670 can also be maintained constant.
  • the blade wire 307 is movable within the guide tube 670, the blade wire 307 can be prevented from moving in an unintended direction and leaving the inside of the end tool 600.
  • the guide tube 670 may be made of a flexible material and may be bent. Therefore, when the end tool makes a yaw motion around the first rotation axis 641 or a pitch movement around the third rotation axis 643, the guide tube 670 may be bent while deforming its shape in response. there is. Additionally, when the guide tube 670 is bent, the blade wire 307 inside it is also bent.
  • the length of the guide tube 670 is constant, but the relative positions and distances of the first coupling part (not shown) and the second coupling part (not shown) may change as the end tool 600 rotates pitch or yaw. Therefore, a space for the guide tube 670 to flow is needed equal to the change in distance.
  • the end tool hub 660 is provided with a pitch slit 664 and a yaw slit 665, which are separation spaces, to form a space in which the guide tube 670 can flow. there is.
  • the configuration of this end tool hub 660 will be described in detail later.
  • the blade wire 307 is inserted through the guide tube 670, and the blade wire 307 is relatively movable within the guide tube 670 with respect to the guide tube 670. That is, when the blade wire 307 is pulled in the first direction (from left to right based on FIG. 6) while the guide tube 670 is fixed, the blade 675 connected to the blade wire 307 moves toward the proximal portion 605. When moving and pushing the blade wire 307 in the second direction (from right to left in FIG. 6), the blade 675 connected to the blade wire 307 moves toward the distal portion 604.
  • a guide tube 670 that can guide the path of the blade wire 307 must be provided.
  • the guide tube 670 does not guide the path of the blade wire 307 (i.e., does not hold the blade wire 307), cutting is not performed even if the blade wire 307 is pushed, and the blade wire 307 ) may cause the middle part to bend. Therefore, in order to reliably perform a cutting operation using the blade 675, the blade wire 307 and the guide tube 670 must be included.
  • the blade wire 307 In order to drive a cutting operation using the blade wire 307, cutting must be done while pushing the blade wire 307. At this time, the blade wire 307 must be relatively stiff to some extent (i.e., not easily bent) so that it can receive force. (not used) must be used as the blade wire (307). However, a stiff (i.e., hard to bend) wire has a small bending range, and can be permanently deformed when a certain amount of force is applied.
  • the guide tube 670 in which the blade wire 307 is accommodated inside the end tool hub 660 which will be described later, is bent and changes its shape. Even so, space is needed to avoid interference with the end tool hub 660.
  • the blade wire 307 and the guide tube 670 must pass through the end tool hub 660 and be connected to the blade 675, and the blade wire 307 within the end tool hub 660 Since a space is required for the guide tube 670 to be bent, 1) the blade wire 307 and the guide tube 670 in which the blade wire 307 is accommodated pass through the end tool hub 660.
  • a bendable space that is, a pitch slit 664 and a yaw slit 665, is formed, and 2) each rotation axis, specifically the first rotation axis 641, which is the yaw rotation axis and the actuation rotation axis, and the third rotation axis, which is the pitch rotation axis.
  • the rotation axis 643 and the fourth rotation axis 644, which is the end tool pitch auxiliary rotation axis of the end tool 600, are formed by being divided into two, and each of the two divided rotation axes is formed to face each other and be spaced a certain distance apart, 3)
  • a pitch round part 666 and a yaw round part 667 are additionally formed to guide the bending of the blade wire 307 and the guide tube 670.
  • one end of the guide tube 670 is fixed within the connection part 400, and when the other end moves while performing pitch and yaw movements, the guide tube 670 changes depending on the distance between both ends. It is bent in the direction that can achieve the gentlest curvature (hereinafter referred to as “maximum gentle curvature”). In this way, when the maximum gentle curvature in the natural state is achieved, the movement of the blade wire 307 is smooth and permanent deformation does not occur.
  • a pitch slit 664 and a yaw slit 665 are formed on the path of the guide tube 670, and further, the end tool hub 660 has an angle facing the guide tube 670.
  • a pitch round portion 666 and a yaw round portion 667 formed as a curved surface with a certain degree of curvature may be additionally formed. This causes the guide tube 670 to have a shape as similar as possible to the maximum gentle curvature (even if it is not the maximum gentle curvature).
  • the end tool hub 660 of the present invention includes a main body portion 661, an Article 1 pulley coupling portion 662a, an Article 2 pulley coupling portion 662b, and a first pitch pulley portion. (663a), second pitch pulley part (663b), pitch slit 664, yaw slit 665, pitch round part 666, yaw round part 667, first wire guide part 668a, second It may include a wire guide portion 668b.
  • an Article 1 pulley coupling portion 662a and an Article 2 pulley coupling portion 662b may be formed on the distal portion 604 of the end tool hub.
  • the Article 1 pulley coupling portion 662a and the Article 2 pulley coupling portion 662b are formed to face each other, and therein are an end tool Article 1 pulley 611 and an end tool Article 2 pulley 612, respectively. It can be accepted.
  • the Article 1 pulley coupling portion 662a and the Article 2 pulley coupling portion 662b may be formed parallel to a plane perpendicular to the first rotation axis 641, which is the yaw rotation axis.
  • the first rotation axis 641 which is the yaw rotation axis.
  • the first yaw rotation axis is It may be formed at a certain angle with a plane perpendicular to the rotation axis 641.
  • the Article 1 pulley coupling portion 662a and the Article 2 pulley coupling portion 662b may be connected by the main body portion 661. That is, the Article 1 pulley coupling portion 662a and the Article 2 pulley coupling portion 662b, which are parallel to each other, are coupled by the main body portion 661 formed in a direction approximately perpendicular to them, and the Article 1 pulley coupling portion 662b is coupled to each other.
  • the coupling portion (662a), the Article 2 pulley coupling portion (662b) and the main body form an approximately “U” shape, and therein are an end tool Article 1 pulley (611) and an end tool Article 2 pulley (612). Each can be accepted.
  • first pulley coupling portion 662a and the second pulley coupling portion 662b are formed extending from the main body portion 661 in the X-axis direction.
  • a through hole (reference numeral not set) is formed in the Article 1 pulley coupling portion 662a so that the first rotation axis 641 is connected to the Article 1 pulley coupling portion 662a and the end tool. They can be axially coupled through the pulley 611, which is a single pulley.
  • the Article 2 pulley coupling portion 662b is also formed with a through hole (reference numeral not specified) similar to the Article 1 pulley coupling portion 662a, so that the first rotation axis 641 is connected to the Article 2 pulley coupling portion 662b. and the end tool can be axially coupled by penetrating the pulley 621, which is the Article 2 pulley.
  • the first rotation axis 641 which is the yaw rotation axis, can be formed by being divided into two, and the plurality of first rotation shafts 641 divided into two are respectively Article 1 pulley coupling portion 662a and Article 2. They are each connected to a through hole formed in the pulley coupling portion 662b, and may be spaced apart from each other at a certain distance.
  • the pitch operation of the end tool 600 is achieved by arranging the blade assembly including the guide tube 670 and the blade 675 between the pulley 611, which is the Article 1 pulley, and the pulley 621, which is the Article 2 pulley.
  • the blade assembly including the guide tube 670 and the blade 675 between the pulley 611, which is the Article 1 pulley, and the pulley 621, which is the Article 2 pulley.
  • a first wire guide portion 668a may be formed on the inner surface of the Article 1 pulley coupling portion 662a, and a first wire guide portion 668a may be formed on the inner surface of the Article 2 pulley coupling portion 662b. 2 Wire guide portions 668b may be formed.
  • the first wire guide portion 668a and the second wire guide portion 668b may serve as auxiliary pulleys and expand the rotation angle of the end tool 600.
  • the wire guide portion specifically the first wire guide portion 668a and the second wire guide portion 668b, are in contact with the wire 305 and the wire 302, respectively, to form an arrangement path for the wire 305 and the wire 302.
  • each of the Article 1 pulley 611 and the Article 2 pulley 621 can yaw only to the right angle, but the first wire guide portion formed on the end tool hub 660 ( 668a), by forming the second wire guide portion 668b, the effect of increasing the maximum rotation angle of each pulley can be obtained.
  • the range of yaw rotation in which the actuation operation is possible can be expanded.
  • the range of yaw rotation in which the actuation operation is possible can be expanded.
  • wire guide parts 668a and 668b on the existing end tool hub 660 without adding a separate structure such as an auxiliary pulley, expansion of the rotation range can be implemented without adding parts and manufacturing processes.
  • the length of the end tool is shortened by the size of the auxiliary pulley, so the end tool is used when performing pitch operations.
  • the length of is shortened, thus making it easier to perform surgical operations in a narrow space.
  • the rotation radius of the pulley 611, which is the Article 1 pulley, and the pulley 621, which is the Article 2 pulley are expanded, thereby increasing the yaw motion range in which normal opening and closing actuation operations and cutting operations can be performed. A widening effect can be achieved.
  • the first wire guide portion 668a and the second wire guide portion 668b may be formed parallel to a plane perpendicular to the first rotation axis 641, which is the yaw rotation axis. However, it is not limited to this, and within the technical idea that the first wire guide part 668a and the second wire guide part 668b are arranged facing each other, they are formed at a certain angle with the vertical plane of the first rotation axis 641, which is the yaw rotation axis. It can be.
  • a yaw slit 665 may be formed between the Article 1 pulley coupling portion 662a and the Article 2 pulley coupling portion 662b, or between the first wire guide portion 668a and the second wire guide portion 668b. there is. As the yaw slit 665 is formed in the end tool hub 660, the guide tube 670 can penetrate the inside of the end tool hub 660.
  • the pair of divided first rotation shafts 641 do not penetrate the end tool hub 660 but are separated up and down, and the first rotation shaft 641 and
  • the formation of the yaw slit 665 on a vertical plane has the effect of allowing the guide tube 670 to flow within the yaw slit 665 while penetrating near the first rotation axis 641.
  • a yaw round portion 667 may be formed in the main body portion 661.
  • the yaw round portion 667 may be formed to be rounded to have a certain degree of curvature.
  • the yaw round when viewed on a plane perpendicular to the first rotation axis 641, which is the yaw rotation axis, the yaw round may be formed to have a predetermined curvature.
  • This yaw round part 667 may serve to guide the path of the guide tube 670 when the end tool 600 rotates yaw.
  • the yaw round part 667 may be formed in a fan shape, so that the guide tube 670 may be formed along a curved path on the XY plane.
  • the yaw round portion 667 may serve to guide the path of the guide tube 670 when the end tool 600 rotates yaw.
  • a first pitch pulley portion 663a and a second pitch pulley portion 663b may be formed on the proximal portion 605 side of the end tool hub 660.
  • the proximal part 605 of the end tool hub 660 is formed in a disc shape like a pulley, and a groove for wrapping a wire is formed on the outer circumferential surface thereof to form a first pitch pulley part 663a and a second pitch pulley part 663b. ) can be formed.
  • the above-described wire 303 and wire 304 are coupled to the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b that play the role of the end tool pitch pulley, and this end tool hub 660 A pitch operation is performed while rotating around the third rotation axis 643.
  • the pitch pulley being formed as a separate member from the end tool hub 660 and being combined with the end tool hub 660.
  • the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b may be formed to face each other.
  • the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b may be formed substantially parallel to a plane perpendicular to the third rotation axis 643, which is the pitch rotation axis.
  • the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b may be connected by the body portion 661. That is, the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b, which are parallel to each other, are coupled by the body portion 661 formed in a direction approximately perpendicular to the first pitch pulley portion 663a.
  • the second pitch pulley portion 663b and the main body portion 661 may form an approximately “U” shape.
  • first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b can be formed to extend in parallel from the main body portion 661, facing each other in the -X-axis direction.
  • a through hole (reference numeral not set) is formed in the first pitch pulley portion 663a, so that the third rotation shaft 643 can be connected to the first pitch pulley portion 663a by penetrating through the first pitch pulley portion 663a.
  • a through hole may be formed in the second pitch pulley portion 663b, similar to the first pitch pulley portion 663a, and the third rotation shaft 643 may penetrate the second pitch pulley portion 663b.
  • the third rotation axis 643, which is the pitch rotation axis, may be divided into two and spaced apart from each other, and the guide tube 670 may pass through and move through the space formed between the pair of third rotation shafts 643.
  • a pitch slit 664 may be formed between the first pitch pulley portion 663a and the second pitch pulley portion 663b. As the pitch slit 664 is formed in the end tool hub 660, the guide tube 670 can penetrate the inside of the end tool hub 660.
  • a pitch round portion 666 may be further formed in the main body portion 661.
  • the pitch round portion 666 may be formed as a round curved portion to have a predetermined curvature.
  • the pitch round portion 666 when viewed from a plane perpendicular to the third rotation axis 643, which is the pitch rotation axis, the pitch round portion 666 may be formed to be rounded to have a predetermined curvature.
  • the pitch round portion 666 may be formed in a fan shape, so that the guide tube 670 may be formed along a curved path on the XZ plane. As such, the pitch round portion 666 may serve to guide the path of the guide tube 670 when the end tool 600 performs a pitch rotation.

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Abstract

본 발명은 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.

Description

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 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 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.
외과수술은 많은 경우에 장기, 근조직, 결합 조직, 혈관을 포함한 체조직의 절단 및 결합을 필요로 한다. 수 세기에 걸쳐, 날카로운 블레이드 및 봉합사가 절단 및 결합에 사용되었다. 그런데 외과수술 중, 체조직, 특히 비교적 고도로 혈관화된 조직을 절단하면 출혈이 발생한다. 따라서 의사는 외과수술 중의 출혈을 늦추거나 또는 감소하는 수술 기구 및 방법을 필요로 하여 왔다.
최근, 특정 수술 작업을 하는데 있어서 전기 에너지를 사용하는 전기 수술 기구를 이용할 수 있게 되었다. 예를 들어, 그래스퍼(grasper), 가위, 핀셋, 블레이드, 니들, 후크 등의 수술 기구에서, 전기 에너지가 공급되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 전극을 포함한 전기 수술 기구가 개발되었다. 전극을 통해 공급된 전기 에너지는 환자의 신체 조직의 응고, 결합, 또는 절단에 사용될 수 있다. 특히 전기 에너지를 사용할 경우 절단과 지혈이 동시에 이루어질 수도 있게 된다.
전기 수술 기구는 대표적으로는 모노폴라 및 바이폴라의 두 개의 종류로 나누어진다. 모노폴라 전기 수술 기구에서는 특정 극성의 전기 에너지가 기구의 하나 또는 그 이상의 전극에 공급된다. 그리고 다른 극성의 전기가 환자에게 전기적으로 접속된다. 바이폴라 전기 수술 기구에서는 하나 또는 그 이상의 전극을 제1 극성 전기 에너지원에 전기적으로 접속하고, 하나 또는 그 이상의 전극을 제1 극성과는 반대의 제2 극성 전기 에너지원에 전기적으로 접속한다.
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 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제2 실시예 - 제1 조와 제2 조의 X자 구조 형성)
도 41은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 42 내지 도 47은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 41을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(700), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)와 비교하여, 엔드 툴(700)의 구성이 차이가 있으므로, 이하에서는 엔드 툴(700)의 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
엔드 툴(700)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(700)의 일 예로써, 도 41에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(703)가 사용될 수 있다.
다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(700)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴(700)로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(700)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립, 절단, 봉합 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(700)은 도 41의 Y축을 중심으로 피치 운동을 수행하는 동시에, 도 41의 Z축을 중심으로 요 운동 및 액츄에이션 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
도 42 내지 도 47, 도 55, 도 56을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축(701e), 튜브 관통 홀(701f), 조 풀리 결합 홀(701d), 유동 결합 홀(701c)이 형성되고, 제1 조(701)와 마주보며 연결이 가능한 제2 조(702)에는, 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축인 회전축(701e)이 통과가능한 축 관통부(702e), 유동 결합 홀(702c), 조 풀리 결합 홀인 홀(702d)이 형성되는 점을 제외하고는, 제1 전극(751), 제2 전극(752), 피치 허브(750), 엔드 툴 허브(760), 복수 개의 회전축(741, 743, 744) 등의 구성, 효과가 동일하다.
도 48은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 49, 도 50은 도 48의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 51, 도 52는 도 48의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 53은 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 54는 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 48 내지 도 54를 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)에 구비되는 엔드 툴 허브(760)는 가이드 튜브(670)의 완만한 곡선형 이동을 위해 엔드 툴 허브(760)의 내주면에 소정 곡률 반경을 가지며 곡면 형상으로 요 라운드부(767), 피치 라운드부(766)가 형성될 수 있다.
또한, 엔드 툴 허브(760)를 통과하며, 블레이드(775) 및 블레이드(775)에 연결되는 블레이드 와이어(307)의 이동 경로를 가이드 하기 위한 가이드 튜브(770)가 안정적으로 엔드 툴 허브(760)를 통과하여 이동 가능하도록 제1 회전축(741)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(765)가 형성될 수 있다.
또한, 마주보는 제1 피치 풀리부(763a), 제2 피치 풀리부(763b)사이에도 가이드 튜브(670)가 지나갈 수 있도록 이격 공간인 피치 슬릿(764)가 형성될 수 있고, 이로 인하여 가이드 튜브(770)가 피치 슬릿(764)에서 안정적으로 이동할 수 있는 효과가 있다.
도 51을 참조하면, 엔드 툴 허브(760)에 형성되는 요 슬릿(765)와 함께, 요 회전축(741)이 2분할을 이루며 한 쌍이 구비될 수 있고, 2분할된 한 쌍의 요 회전축(741)사이에 형성되는 공간을 통해 가이드 튜브(670)가 이동할 수 있다.
도 51 내지 도 54를 참조하면, 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브(760)는 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브(660)와 그 구성이 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 55는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다. 도 56은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다.
도 55를 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)의 제1 조(701)는 튜브 관통 홀(701f)이 형성되며 돌출 형성되는 조 회전축(701e), 유동 결합 홀(701c), 조 풀리 결합 홀(701d)을 포함할 수 있다.
제1 조(701)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부 측(도 55 기준 좌측)에는 블레이드(775)가 이동가능한 경로가 형성되고, 근위부 측(도 55 기준 우측)에는 제1 조 풀리인 풀리(711)가 결합하여 회전축(741)을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있다.
도 55를 참조하면, 제1 조(701)의 근위부 측에는 유동 결합 홀(701c), 조 풀리 결합 홀(701d)이 형성될 수 있다. 여기서, 유동 결합 홀(701c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다.
제1 조(701)에 형성되는 유동 결합 홀(701c)에는 제1 조 풀리(711)에 형성되는 축 결합부(711a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(701c)의 단반경은 축 결합부(711a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다.
도 55를 참조하면, 유동 결합 홀(701c)의 장반경은 축 결합부(711a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(711)의 축 결합부(711a)가 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(711a)가 유동 결합 홀(701c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 경로가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하도록 한다.
도 55를 참조하면, 제1 조(701)에 형성되는 조 풀리 결합 홀(701d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 조 폴리 결합 홀(701d)에는 풀리(711)의 조 결합부(711b)가 끼워질 수 있다.
여기서 조 풀리 결합 홀(101d)의 반경은 조 결합부(711b)의 반경과 실질적으로 동일하거나, 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(711)의 조 겳합부(711b)가 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 회전가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 56을 참조하면, 제1 조(701)와 마주보며 배치되는 제2 조(702)는 축 관통부(702e), 유동 결합 홀(702c), 조 풀리 결합 홀(702d)을 포함할 수 있다. 제2 조(702)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성될 수 있고, 원위부에 축 관통부(702e)가 형성되고, 근위부에 조 풀리 결합 홀(702d)이 형성될 수 있다.
도 59를 참조하면, 제2 조(702)에 형성되는 유동 결합 홀(702c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되고, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(702c)에는 풀리(721)의 축 결합부(721a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(702c)의 단반경은 축 결합부(721a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다.
한편, 유동 결합 홀(702c)의 장반경은 축 결합부(721a)의 반경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(721)의 축 결합부(721a)가 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(721a)가 유동 결합 홀(702c)의 내측에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(702d)은 원통 형의 홀 형상으로 형성되며, 조 풀리 결합 홀(702d)에는 풀리(721)의 조 결합부(721b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(702d)의 반경은 조 결합부(721b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(721)의 조 결합부(721b)가 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 축 관통부(702e)는 유동 결합 홀(702c) 및 조 풀리 결합 홀(702d)에 비해 상대적으로 제2 조(702)의 원위부 측에 형성될 수 있다.
도 55, 도 56을 참조하면, 제2 조(702)에 형성되는 축 관통부(702e)는 홀 형상으로 형성되며, 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축(701e)이 축 관통부(702e)에 관통 삽입될 수 있다.
도 57을 참조하면, 제1 조 풀리인 풀리(711)는 축 결합부(711a), 조 결합부(711b)를 포함할 수 있다. 풀리(711)는 전체적으로 회전이 가능한 원판 형상으로 형성되며, 일면(도 57 기준 하면) 상에는 축 결합부(711a)와 조 결합부(711b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 풀리(711)의 축 결합부(711a)는 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워질 수 있고, 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 끼워질 수 있다. 풀리(711)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 조 풀리인 풀리(721)도 축 결합부(721a) 및 조 결합부(721b)를 포함할 수 있다.
제2 조 풀리인 풀리(721)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(721a)와 조 결합부(721b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(712)의 축 결합부(712a)는 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워질 수 있고, 풀리(712)의 조 결합부(712b)는 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 끼워질 수 있다. 풀리(721)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
위에서 설명한 각 구성요소 간의 결합 관계는 다음과 같다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)은 풀리(711)의 축 결합부(711a), 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c), 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c), 풀리(721)의 축 결합부(721a)에 차례로 관통 삽입된다.
조 회전축인 회전축(701e)은 제2 조(702)의 축 관통부(702e)에 관통 삽입된다.
풀리(711)의 축 결합부(711a)는 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워지고, 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 끼워진다.
이때, 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)과 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)과 풀리(711)의 축 결합부(711a)는 유동 결합된다.
풀리(721)의 축 결합부(721a)는 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워지고, 풀리(721)의 조 결합부(721b)는 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 끼워진다.
이때, 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)과 풀리(721)의 조 결합부(721b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)과 풀리(721)의 축 결합부(721a)는 유동 결합된다.
여기서, 풀리(711)와 풀리(721)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심으로 회전한다. 제1 조(701)와 제2 조(702)는 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다. 즉, 풀리(711)와 제1 조(701)는 그 회전축이 서로 다르다. 마찬가지로, 풀리(721)와 제2 조(702)는 그 회전축이 서로 다르다.
즉, 제1 조(701)는 유동 결합 홀(701c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다. 마찬가지로, 제2 조(702)는 유동 결합 홀(702c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다.
상술한 각 구성요소 간의 결합 관계로 인한 그립력(grip force) 증폭에 대해 설명한다.
도 58은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 59는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 60은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 58 내지 도 60을 참조하면, 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제1 조(701)와 제2 조(702)의 결합 구조가 X자 구조를 형성하여, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때(즉 제1 조(701)와 제2 조(702)가 close 될 때), 제1 조(701)와 제2 조(702)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(701)와 제2 조(702)가 개폐되는 동작에 있어서, 그 회전 중심이 되는 축은 두 개가 존재한다.
즉, 회전축(741)과 회전축(701e)의 두 개의 축을 중심으로 제1 조(701)와 제2 조(702)가 개폐 동작을 수행한다. 이때 제1 조(701)와 제2 조(702)의 회전 중심은 회전축(701e)이 되며, 풀리(711)와 풀리(721)의 회전 중심은 회전축(741)이 된다.
이때, 회전축(741)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이 되고, 회전축(701e)은 상대적으로 그 위치가 직선 이동하는 축이 된다. 다시 말하면, 회전축(741)의 위치가 고정된 상태에서, 풀리(711)와 풀리(721)가 회전하면, 제1 조(701)와 제2 조(702)의 회전축인 회전축(701e)이 전후로 이동하면서 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈(open)/클로즈(close)되는 것이다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 58에서 r1은 풀리(711)의 조 결합부(711b)로부터 축 결합부(711a)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 축 결합부(711a)에 삽입된 회전축(741)으로부터 조 결합부(711b)까지의 거리도 r1으로 일정하다.
한편, 도 58의 r2는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)로부터 조 회전축인 회전축(701e)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 조 풀리 결합 홀(701d)에 삽입된 풀리(711)의 조 결합부(711b)부터 조 회전축(701e)까지의 거리도 r2로 일정하다.
도 58을 참조하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지된다. 따라서, 풀리(711)와 풀리(721)가 각각 회전축(741)을 중심으로 도 58의 화살표 A1 및 도 59의 화살표 A2 방향으로 회전하여 클로즈(close) 동작을 수행하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 회전축(701e)을 중심으로 회전하고, 이때 회전축(701e) 자체도 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 만큼 직선 이동(즉, 전진/후진)을 하게 된다.
즉, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 클로즈(Close)되면, 조 회전축인 회전축(701e)이 전진하는 방향(즉, 원위부 방향)으로 힘을 받고, 따라서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 클로즈(Close)되는 방향으로의 그립력(Grip force)이 더욱 커지는 효과가 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제2 조(702)가 조 회전축(701e)을 중심으로 회전함에 있어서, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되므로, 풀리(721)가 회전축(741)을 중심으로 회전하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 즉, 도 59 (a)와 같이 제2 조(702)가 오픈(open)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도에 비해, 도 59 (b)와 같이 제2 조(702)가 클로즈(close)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도가 상대적으로 더 커지게 된다.
따라서, 제2 조(702)가 오픈(open) 상태에서 클로즈(close) 상태로 회전하게 되면, r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제2 조(702)에 형성되는 축 관통부(702e)에 관통하는 조 회전축(701e)이 전진하는 방향으로 힘을 받게 된다.
이때, 회전축(741)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이므로, 조 회전축(701e)은 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 방향으로 전진하게 되고, 또한 제2 조(702)가 클로즈(close)되는 방향으로 그립력(grip force)이 더욱 커지게 되는 효과가 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 상대적 위치가 고정된 축인 회전축(741)을 중심으로 풀리(711)와 풀리(721)가 회전하면, r1과 r2의 거리는 일정한 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 그리고 이와 같이 각도가 변화하면, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 조 회전축(701e)을 밀거나 당겨주게 되고, 따라서 회전축(701e)이 전진 또는 후진을 하게 된다.
이때 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close)되는 방향으로 회전하면, 회전축(701e)이 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 방향으로 전진하면서 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다.
반대로, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈(open)되는 방향으로 회전하면, 회전축(701e)이 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2의 반대 방향으로 후진하게 되는 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close)될 때 그립력(grip force)이 더욱 강해지게 되어, 수술자가 적은 힘으로도 액츄에이션 동작을 강하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 도 60에 도시된 바와 같이, 고정된 축인 제1 회전축(741)을 중심으로 X자 구조를 가지는 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전함에 따라 조 회전축인 회전축(701e)이 엔드 툴(700)의 원위부 측으로 전진함으로써 그립력을 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
도 61, 도 62는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)의 액츄에이션 동작에 따른 제1 조(701) 및 제2 조(702)의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 61, 도 62를 참조하면, 제1 조(701), 제2 조(702)는 X자 구조로 연결되고, 제1 조 풀리인 풀리(711)와 제2 조 풀리인 풀리(721)가 고정된 회전축(741)을 회전 중심으로 회전함에 따라 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전하며 액츄에이션 동작이 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전함에 따라, 조 회전축(701e)이 전진/후진하면서, 특히 전진 시 그립력을 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
도 62를 참조하면, 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 풀리(711), 풀리(721)가 반대 방향으로 회전함으로 인하여, 풀리(711), 풀리(721)와 각각 연결되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 멀어지며 엔드 툴(700)이 개방된 상태를 가질 수 있다.
도 61 내지 도 65를 참조하면, 도 61과 같이 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 63 내지 도 65의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 63에 도시된 제1 위치는 블레이드(775)가 엔드 툴의 근위부(705) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(775)가 풀리(711)/풀리(712)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 65에 도시된 제3 위치는 블레이드(775)가 엔드 툴(700)의 원위부(704) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(775)가 풀리(711)/풀리(712)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 62와 같이, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈 된 상태에서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 61과 같이 제1 조(701)와 제2 조(702)를 클로즈 시킨다.
다음으로, 도 63과 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(775)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(751)과 제2 전극(752)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 64의 화살표 A1 방향 및 도 65의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(775)가 엔드 툴의 근위부(705)의 제1 위치에서, 엔드 툴의 원위부(704)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 64 및 도 65의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(775)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이에 위치하는 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(775)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(775) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
도 66, 도 67을 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 66를 참조하면, 조작부(200)에서 와이어 동력 전달부(300)를 통해 풀리(711) 및 풀리(711)와 마주보는 풀리(721)가 제1 회전축(741)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 66에서 풀리(711), 풀리(721)가 서로 반대 방향으로 회전하게 되면 풀리(711), 풀리(721)와 각각 결합되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 가까워지는 방향으로 상대 회전하며 액츄에이션 동작할 수 있고, 도 67과 같이 제1 조(701), 제2 조(702)가 닫힌 상태가 될 수 있다.
도 66, 도 67은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 66, 도 67을 참조하면, 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 -90°만큼 요 회전이 가능하고, 풀리(711)가 풀리(721)가 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 풀리(711), 풀리(721)와 각각 연결되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 액츄에이션 동작이 가능하다.
도 66 내지 도 69를 참조하면, 블레이드 어셈블리, 구체적으로 가이드 튜브(770)는 연결부(400)에 연결되는 일단부에 대향하는 타단부가 엔드 툴(700)에 연결되며, 길이가 일정하게 유지될 수 있다.
엔드 툴(700), 구체적으로 제1 조(701), 제2 조(702)가 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 회전할 때, 가이드 튜브(770)도 소정 곡률 반경을 가지며 완만하게 휘어질 수 있고, 엔드 툴(700)의 원위부(704)와 근위부(705) 사이에서 이동가능한 블레이드 와이어(307)의 이동 경로를 안정적으로 제공할 수 있다.
도 70, 도 71은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브(770)의 경로 및 블레이드(775)의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 70, 도 71을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은, 조(jaw) 들(701, 702)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
구체적으로 가이드 튜브(770)의 내부에서 블레이드 와이어(307)가 나오며, 엔드 툴(700)의 근위부(705)에서 원위부(704) 측 방향인 A 방향을 따라 블레이드 와이어(307)에 연결되는 블레이드(775)가 이동하며 커팅 동작을 수행할 수 있다.
도 72, 도 73은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 74, 도 75는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 76은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다. 도 77, 도 78은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다. 도 79는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 80 내지 도 82는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 74, 도 75는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 76은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브(770)의 경로를 도시한 도면이다. 도 77, 도 78은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 72 내지 도 78을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)은, 조(jaw)들(701, 702)이 -90°, +90°, 만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 79는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 80 내지 도 82는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 79 내지 도 82를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은, 조(jaw)들(701, 702)이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성될 수 있다.
(제2 실시예의 변형예 - 엔드 툴 허브에 보조 풀리 배치)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브(760`)의 구성, 보조 풀리(712), (722)의 구성이 특징적으로 차이가 있다. 이와 같이 제2 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 83 내지 도 85는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 83 내지 도 85를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예의 엔드 툴(700)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 구체적으로 제1 조(701), 제2 조(702)를 포함하고, 여기서 제1 조(701), 제2 조(702) 각각, 또는 제1 조(701)와 제2 조(702)를 포괄하는 구성 요소를 조(jaw)(703)라고 지칭할 수 있다.
제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(700)은 제1 조(701)의 회전 운동과 관련된 풀리(711), 풀리(712), 풀리(713), 풀리(714), 풀리(715) 및 풀리(716)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(702)의 회전 운동과 관련된 풀리(721), 풀리(722), 풀리(723), 풀리(724), 풀리(725), 풀리(726)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.
본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(700)은 도 43에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드 툴(700)과 비교하여, 풀리(712), 풀리(722)를 더 포함할 수 있다.
도 84, 도 85를 참조하면, 풀리(712)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(722)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(712) 및 풀리(722)는 풀리(711) 및 풀리(721)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(712)는 풀리(711)와 풀리(713)/풀리(714)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(722)는 풀리(721)와 풀리(723)/풀리(724)의 사이에 배치될 수 있다.
풀리(712)와 풀리(722)는 제2 회전축(742)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(712)와 풀리(722)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(701) 및 제2 조(702) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조(701) 및 제2 조(702) 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 제2 실시예의 변형예에서는 보조 풀리인 풀리(712)와 풀리(722)를 추가로 구비함으로써, 일정 각도만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(700)의 두 조가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하면, 풀리(712)와 풀리(722)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 와이어(305)는 엔드 툴 제1 조 풀리(711)에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어(302)는 엔드 툴 제2 조 풀리(721)에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리(711)와 엔드 툴 제2 조 풀리(721) 각각은 90°까지만 회전할 수 있다.
이 경우, 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조(701)는 벌어질 수 있지만, 제2 조(702)는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(711) 및 풀리(721)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(712) 및 풀리(722)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(712) 및 풀리(722)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(302)와 풀리(721)를 결합시키는 체결 부재(324)가 일정 각도만큼 추가적으로 회전될 수 있는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(721)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(721)와 풀리(722)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(711)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(711)와 풀리(712)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(712)에 의해, 풀리(712)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(722)에 의해, 풀리(721)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(713) 및 풀리(714)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(723) 및 풀리(724)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(711)와 풀리(712)의 내접선상에 위치하며, 풀리(712)에 의해 풀리(711)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(721)와 풀리(722)의 내접선상에 위치하며, 풀리(722)에 의해 풀리(721)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조(701) 및 제2 조(702)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
도 38을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴 허브(760`)는 제1 회전축(741) 및 제2 회전축(742)이 관통 삽입될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드 툴 허브(760)와 달리, 마주보는 제1 조 풀리 결합부(762a)와 제2 조 풀리 결합부(762b)의 각 면에 제1 와이어 가이드부, 제2 와이어 가이드부가 형성되지 않고, 엔드 툴 허브(760`)와 별물로 구성되며, 엔드 툴 허브(760`)에 관통 삽입되는 제2 회전축(742)과 축결합이 가능한 풀리(712)와 풀리(722)를 추가로 구비하여 보조 풀리로서 기능할 수 있도록 한다.
엔드 툴 허브(760`)에 삽입되는 제2 회전축(742)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 제2 회전축(742)이 2분할되어 일정 거리를 가지며 이격 배치됨으로 인하여, 그 사이로 가이드 튜브(770)가 엔드 툴 허브(760`)와 피치 허브(750)를 통과할 수 있다.
도 83을 참조하면, 제1 회전축(741), 제2 회전축(742), 제3 회전축(743), 제4 회전축(744)은 엔드 툴(700)의 원위부(distal end)(704)로부터 근위부(proximal end)(705) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(704)부터 차례대로, 제1 회전축(741)은 1번핀, 제2 회전축(742)은 2번핀, 제3 회전축(743)은 3번핀, 제4 회전축(744)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예의 변형예는 제2 실시예와 비교하여, 엔드 툴 허브(760`)에 본체부(761)와 일체로 형성되는 것이 아니라, 별물로 구비되며 제2 회전축(742)으로 엔드 툴 허브(760`)에 축 결합하는 풀리(721), 풀리(722)가 보조 풀리 역할을 하는 것을 제외하고는, 나머지 구성이 제2 실시예에 따른 엔드 툴(700)과 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
(전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제3 실시예)
도 86은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 87 내지 도 92는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 86을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(800), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)와 비교하여, 엔드 툴(800)의 구성, 구체적으로 요 허브(880), 액츄에이션 링크(892) 등의 구성이 차이가 있으므로, 이하에서는 이들에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 86, 도 87을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(800)의 일 예로써, 도 86에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(803)가 사용될 수 있다.
다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(800)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴(800)로써 사용될 수 있을 것이다.
이와 같은 엔드 툴(800)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립, 절단, 봉합 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(800)은 도 86의 Y축을 중심으로 피치 운동을 수행하는 동시에, 도 86의 Z축을 중심으로 요 운동 및 액츄에이션 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
(제3 실시예에 따른 엔드 툴)
이하에서는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 86은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 87 내지 도 92는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 87은 엔드 툴 허브(860) 및 피치 허브(850)가 결합된 상태를 도시하고, 도 88은 엔드 툴 허브(860), 요 허브(880) 및 피치 허브(850)가 제거된 상태를 도시한다. 도 89는 요 허브(880), 엔드 툴 허브(860)가 연결된 상태를 도시하고, 도 90은 제1 조(801), 제2 조(802)가 제거된 상태를 도시한다. 한편, 도 91은 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 92는 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 87, 도 88, 도 91, 도 92를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(end tool)(800)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(801)와 제2 조(802)를 구비한다. 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.
또한, 엔드 툴(800)은 제1 조(jaw)(801)의 회전 운동과 관련된 풀리(891), 풀리(813), 풀리(814), 풀리(815) 및 풀리(816)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(802)의 회전 운동과 관련된 풀리(881), 풀리(823), 풀리(824), 풀리(825), 풀리(826)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.
도 87을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 엔드 툴 허브(860), 피치 허브(850), 요 허브(880)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(860)는 후술할 제1 회전축(841)이 관통 삽입되며, 또한 제1 회전축(841)에 축결합된 풀리(891), 풀리(881)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴 허브(860)는 제1, 2 실시예에 따른 엔드 툴 허브(660, 760)와 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 87을 참조하면, 피치 허브(850)는 후술할 제3 회전축(843) 및 제4 회전축(844)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(843)에 의해 엔드 툴 허브(860)의 제1 피치 풀리부(863a) 및 제2 피치 풀리부(863b)와 축결합 할 수 있다. 따라서 제3 회전축(843)을 중심으로 엔드 툴 허브(860)가 피치 허브(850)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(850)는 제3 회전축(843)에 축결합된 풀리(813), 풀리(814), 풀리(823), 풀리(824)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(850)는 제4 회전축(844)에 축결합된 풀리(815), 풀리(816), 풀리(825), 풀리(826)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(850)의 일 단부는 엔드 툴 허브(860)에 연결되고, 피치 허브(850)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
도 87을 참조하면, 제1 회전축(841)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(843)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(844)은 엔드 툴(100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 2분할되어 형성될 수 있고, 분할된 각각의 회전축들은 이격 배치될 수 있다. 이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 가이드 튜브(870)가 엔드 툴 허브(860)와 피치 허브(850)를 통과하기 위함이다.
즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(870)가 통과할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(870)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
도 87, 도 88를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)에는 액츄에이션 회전축(845)이 더 구비될 수 있다. 상세히 제1 조(801)와 제2 조(802)의 결합부에는 액츄에이션 회전축(845)이 구비될 수 있으며, 제1 조(801)가 고정된 상태에서 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(845)은 제1 회전축(841) 보다 더 원위부(804) 측에 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 요 회전축인 제1 회전축(841)과 액츄에이션 회전축(845)이 동일한 축이 아니라 별도로 구비되는 것을 일 특징으로 한다.
즉, 조 풀리인 풀리(881)/풀리(891)의 회전축이면서 요(yaw) 동작의 회전축인 제1 회전축(841)과, 제1 조(801)에 대한 제2 조(802)의 회전축이면서 액츄에이션 동작의 회전축인 액츄에이션 회전축(845)이 일정 정도 이격되어 형성됨으로써, 가이드 튜브(870)와 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간이 확보될 수 있는 효과가 있다. 이와 같은 액츄에이션 회전축(845)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(891)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(881)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(891)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(881)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(891) 및 풀리(881)는 서로 마주보도록 형성되며, 나란하게 배치될 수 있고, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(841)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
이때 풀리(891)와 풀리(881)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리가 수용될 수 있다.
다시 말하면, 풀리(891)와 풀리(881)의 사이로 가이드 튜브(870)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(851), 제2 전극(852), 가이드 튜브(870), 블레이드(875) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(870), 블레이드(875) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 변형예는, 제1 조 풀리인 풀리(891)와 제2 조 풀리인 풀리(881) 사이에, 블레이드(875)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(800)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1, 2 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는, 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
(조-링크-풀리 연결 구조)
이하에서는 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)에서 조-링크-풀리 연결 구조에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 87 내지 도 101을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 제1 조(801), 제2 조(802), 요 허브(880), 액츄에이션 링크(592), 제1 조 풀리인 풀리(891), 제2 조 풀리인 풀리(881)를 포함한다. 이하에서는 풀리(891)를 제1 조 풀리(891)로 지칭하고, 풀리(881)를 제2 조 풀리(881)로 지칭한다.
도 97 내지 도 100을 참조하면, 제1 조 풀리(891)는 일종의 복층 풀리로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 조 풀리(891)는 두 개의 풀리가 합쳐진 형태로 형성되어, 그 외주면에 그루브(groove)가 두 개 형성될 수 있다.
상세히, 제1 조 풀리(891)의 어느 일면에는 제1 결합부(891a)가 형성될 수 있고, 제1 결합부(891a)가 형성되는 상기 일면에 대향하는 타면에는 제2 결합부(891b)가 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합부(891a)와 제2 결합부(891b)의 위치는 와이어(301)와 와이어(305)가 서로 겹칠 수 있도록 하는 위치이다. 다시 말하면, 제1 조 풀리(891)에 감겨 있는 와이어(302)와 와이어(306)의 적어도 일부가 겹치도록 형성될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(891a)와 제2 결합부(891b)는 XY 평면상에서 보았을 때 비대칭으로 배치되어, 제1 조 풀리(891)의 어느 일 영역에 편중되도록 배치될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(891a)는 와이어(301)가 제1 조 풀리(891)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 결합부(891b)는 와이어(305)가 제1 조 풀리(891)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 와이어(301)의 일 단부에는 체결 부재(334a)가 결합되고, 이 체결 부재(334a)는 제1 조 풀리(891)의 제1 결합부(891a)에 결합될 수 있다. 와이어(305)의 일 단부에는 체결 부재(334b)가 결합되고, 이 체결 부재(334b)는 제1 조 풀리(891)의 제2 결합부(891b)에 결합될 수 있다.
와이어(301)를 제1 조 와이어R이라 하고, 와이어(305)를 제1 조 와이어L이라고 할 때, 제1 조 와이어R(301)이 결합되는 제1 결합부(891a)는, 제1 조 와이어R(301)이 입력되는 일 측의 반대 측에 형성되어, 제1 조 와이어R(305)이 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
또한, 제1 조 와이어L(302)이 결합되는 제2 결합부(891b)는, 제1 조 와이어L(302)이 입력되는 타 측의 반대 측인 일 측에 형성되어, 제1 조 와이어L(302)이 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
이와 같은 제1 결합부(891a) 및 제2 결합부(891b)에 의해, 제1 조 풀리(891)의 회전 반경을 확장시킬 수 있다. 그리고 이와 같이, 와이어(301)/와이어(305)가 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 액츄에이션 링크(892)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 90을 참조하면, 요 허브(880)는 제1 조(801) 및 제2 조(802)와 제1 조 풀리(891), 제2 조 풀리(881) 사이에 위치하는 것으로, 요 허브 본체(882)를 포함할 수 있다.
요 허브(880)의 일 단부에는 제1 조 풀리(891)가 형성될 수 있다. 요 허브(880)의 타 단부에는 길이 방향을 따라 가이드 슬릿(883)이 형성될 수 있다. 상기 가이드 슬릿(883)에는 후술할 액츄에이션 링크(892) 상에 돌출 형성되는 가이드 핀(893)이 끼워질 수 있다.
도 90, 도 93을 참조하면, 요 허브(880) 상에서 가이드 슬릿(883)의 일측에는 액츄에이션 회전축(845)이 관통 삽입되는 관통 홀이 형성될 수 있다. 도 93을 참조하면, 요 허브(880)의 일측에는 제2 조 풀리(881)가 일체로 형성되나, 이에 한정하는 것은 아니고 다양한 변형 실시가 가능하다.
도면에는 도시되지 않았지만, 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880)가 각각 별도의 부재로 형성되고, 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880), 구체적으로 요 허브 본체(882)가 고정 결합될 수도 있다.
그리고, 2분할되는 복수 개의 제1 회전축(841)이 제1 조 풀리(891), 제2 조 풀리(881)에 각각 관통 삽입될 수 있다.
이와 같이 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880)는 일체로 형성되거나 또는 고정 결합되기 때문에, 요 허브(880)는 제2 조 풀리(881)에 대해 회전하지 않고, 제2 조 풀리(881)가 제1 회전축(841)을 중심으로 회전하면, 요 허브(580)도 제2 조 풀리(881)와 함께 제1 회전축(841)을 중심으로 회전할 수 있다.
도 90, 도 91을 참조하면, 요 허브(880) 상에는 액츄에이션 회전축(845)이 배치될 수 있다. 액츄에이션 회전축(845)은 2분할될 수 있고, 2분할된 복수 개의 액츄에이션 회전축(845)은 일정 정도 이격 배치될 수 있고, 복수 개의 액츄에이션 회전축(845) 사이에 형성되는 공간을 통해 가이드 튜브(870) 및 내부에 수용되는 블레이드 와이어(307), 블레이드(875)가 통과할 수 있다.
도 90을 참조하면, 요 허브(880), 구체적으로 요 허브 본체(882) 상에 형성되는 가이드 슬릿(883)은 액츄에이션 회전축(845)과 요 회전축(841) 사이에 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
도 90을 참조하면, 가이드 슬릿(883)은 길이 방향을 따라 폭이 동일하게 형성될 수 있고, 액츄에이션 링크(892)에 돌출 형성되는 가이드 핀(893)은 가이드 슬릿(883) 내에서 이동이 가능하며, 구체적으로 직선 이동이 가능하다.
도 93을 참조하면, 제2 조 풀리(881)가 형성되는 요 허브(880)의 일측에 대향하는 타측에는 제1 조 풀리(891)와 결합될 수 있도록 액츄에이션 풀리 결합부(885)가 돌출 형성될 수 있다.
액츄에이션 풀리 결합부(885)는 요 회전축(841)과 중심축을 공유할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 이격되며 나란하게 배치되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 101을 참조하면, 액츄에이션 링크(892)는 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 액츄에이션 링크(892)는 링크본체(892a), 꺾임부(892b)를 포함할 수 있다. 링크본체(892a)는 길이 방향을 따라 연장 형성되는 부분이고, 꺾임부(892b)는 적어도 1회 이상 꺾이며 링크본체(892a)에 연결될 수 있다.
이로 인하여 꺾임부(892b)가 위치하는 액츄에이션 링크(892)의 일측은 'U'자 형상으로 형성될 수 있다.
도 101을 참조하면, 링크본체(892a)와 나란하게 배치되며, 일정 정도 이격 배치되는 꺾임부(892b)의 일면에는 핀 결합 홀(도면부호 미설정)이 형성될 수 있다.
상기 핀 결합 홀에 대응하도록 꺾임부(892b)와 마주보는 링크본체(892a)의 일면에도 핀 결합 홀이 형성될 수 있다. 핀 결합 홀에는 가이드 핀(893)이 결합될 수 있다. 가이드 핀(893)은 복수 개가 구비되며, 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)의 마주보는 각 면에 형성되는 핀 결합 홀에 결합될 수 있다.
복수 개의 가이드 핀(893)은 일정 정도 이격 배치될 수 있고, 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)로 형성되는 'U'자 형상의 액츄에이션 링크(892)의 일측 영역는 가이드 튜브(870)가 통과할 수 있도록 이동 경로를 제공할 수 있다. 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)로 형성되는 'U'자 형상의 영역으로 인하여 액츄에이션 링크(892)가 직선 이동함에 있어 요 허브(880), 엔드 툴 허브(860)의 내부에서 이동하는 가이드 튜브(870)의 이동 경로를 방해하지 않는 효과가 있다.
도 101을 참조하면, 꺾임부(892b)가 연결되는 링크본체(892a)의 일측에 대항하는 타측에는 링크 관통홀(892c)이 형성될 수 있다. 링크 관통홀(892c)에는 제1 조 풀리(891)에 형성되는 돌출부(891c)가 축 결합하면서 끼워질 수 있다.
따라서 제1 조 풀리(891)가 회전하면, 액츄에이션 링크(892)는 돌출부(891c)를 중심으로 회전하면서 이동하게 된다.
액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)은 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883) 상에 끼워지며 가이드 슬릿(883)의 형상을 따라 이동이 가능하다.
가이드 슬릿(883)을 통과한 가이드 핀(893)은 제1 조(801)와 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)에 각각 끼워질 수 있다. 제1 조(801), 제2 조(802)는 X자 구조를 가지며, 제1 조(801)에 형성되는 슬롯(801a)과 제2 조(802)에 형성되는 슬롯(801b)에 동시에 가이드 핀(893)이 끼워질 수 있다.
제1 조(801), 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심으로 하여 서로 멀어지거나 가까워지면서 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 102 내지 도 104를 참조하면, 제1 조 풀리(891)가 A1 방향으로 회전하게 되면, 제1 조 풀리(891)에 형성되는 돌출부(891c)와 축 결합하는 액츄에이션 링크(892)가 B1 방향으로 이동하게 된다. 구체적으로 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)을 따라 직선 이동하게 되고, 제1 조(801), 제2 조(802)에 형성되는 슬롯(801a, 802a)에 가이드 핀(893)이 끼워져서 가이드 핀(893)이 제1 조(801), 제2 조(802)를 밀어주게 된다. 따라서, 액츄에이션 링크(892)가 이동함에 따라 제1 조(801), 제2 조(802)가 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심으로 하여 회전하면서 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 103을 참조하면, 액츄에이션 링크(892)가 원위부 측으로 이동함에 따라, 제1 조(801), 제2 조(802)는 C1 방향을 따라 액츄에이션 회전축(845)을 기준으로 C1 방향으로 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 104를 참조하면, 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a) 상에서 가이드 핀(893)이 원위부 측으로 최대한 이동하게 되면, 제1 조(801), 제2 조(802)가 C2 방향으로 더 벌어질 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 제1 조 풀리(891)가 복층 구조로 형성되며, 제1 조 와이어(301, 305)가 서로 다른 층에서 겹쳐지도록 감김으로 인하여, 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장될 수 있고, 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 105 내지 도 108은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작을 나타내는 사시도이다. 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)을 따라 이동이 가능하며, 이에 따라 제1 조(801), 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심축으로 하여 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 109 내지 도 111은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다. 블레이드(875)의 동작과 관련하여는 제1 실시예, 제2 실시예와 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 112, 도 113은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)은 직선 방향을 따라 형성되고, 가이드 슬릿(883)의 길이 방향 중심축을 따라 액츄에이션 회전축(845)이 배치될 수 있다.
제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)는 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)의 길이 방향 중심축과 일정 각도를 가지며 기울어지게 형성될 수 있다.
이로 인하여 액츄에이션 회전축(845)은 고정되어 있으면서, 제1 조 풀리(891)로부터 동력을 전달받아 이동하는 액츄에이션 링크(892), 구체적으로 가이드 핀(893)이 액츄에이션 회전축(845)을 향해 전진하면 도 113과 같이 제1 조(801)와 제2 조(803)가 서로 벌어지게 된다.
도 114, 도 115는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 제1 조 풀리(891)가 회전하게 되고, 제1 조 풀리(891)와 연결된 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883), 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)를 통과하여 이동됨에 따라 요 회전한 상태에서도 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 116 내지 도 125를 참조하면, 엔드 툴(800)이 요 회전된 상태에서, 가이드 튜브(870)가 액츄에이션 링크(892)와 접촉되는 경우 문제가 발생할 여지가 있으나, 본 발명의 액츄에이션 링크(892)는 링크본체(892a)와 연결되는 꺾임부(892b)가 'U'자 형상을 만들면서, 가이드 튜브(870)와 접촉하는 것을 방지하면서 엔드 툴(800)의 요, 피치, 액츄에이션 동작에 대해 안정적으로 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(870)가 이동할 수 있도록 한다.
도 126 내지 도 136을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)은, 조(jaw)들(801, 802)이 피치 회전한 동시에 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)를 확보하기 위해 핀-슬롯형 구조를 채용한 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 핀-슬롯형 구조에서는, 제1 조(801)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 액츄에이션 링크(892)가 더 긴 거리를 이동해야 한다. (즉, 액츄에이션 링크 (892)의 긴 스트로크(Stroke)가 필요하다.) 그리고, 액츄에이션 링크(590)가 더 긴 거리를 이동하기 위해서는 제1 조 풀리(891)가 더 많이 회전해야 한다. 이를 다른 관점에서 말하면, 제1 조(801)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 제1 조 풀리(891)를 더 많이 회전시키면, 제1 조 풀리(891)가 더 많이 회전하는 만큼 제1 조(801)에 더 많은 힘이 가해지므로, 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)가 증폭될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 풀리(891)를 더 많이 회전시키기 위해, 상술한 바와 같이 제1 조 풀리(891)를 복층 구조로 형성하여, 와이어(301) 및 와이어(305)가 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 액츄에이션 링크(892)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보하게 되는 것이다.
(제3 실시예의 변형예 - 엔드 툴 허브에 보조 풀리 배치)
이하에서는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(300)은 앞서 기술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브(860`)의 구성, 보조 풀리(812), (822)의 구성이 특징적으로 차이가 있다. 이와 같이 제3 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 137 내지 도 139는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 137 내지 도 138을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 변형예의 엔드 툴(800)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 구체적으로 제1 조(801), 제2 조(802)를 포함하고, 여기서 제1 조(801), 제2 조(802) 각각, 또는 제1 조(801)와 제2 조(802)를 포괄하는 구성 요소를 조(jaw)(803)라고 지칭할 수 있다.
제3 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(800)은 제1 조(801)의 회전 운동과 관련된 풀리(811), 풀리(812), 풀리(813), 풀리(814), 풀리(815) 및 풀리(816)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(802)의 회전 운동과 관련된 풀리(821), 풀리(822), 풀리(823), 풀리(824), 풀리(825), 풀리(826)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.
본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(800)은 도 86에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)과 비교하여, 풀리(812), 풀리(822)를 더 포함할 수 있다.
도 137 내지 도 139를 참조하면, 풀리(812)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(822)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(812) 및 풀리(822)는 풀리(811) 및 풀리(821)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(812)는 풀리(811)와 풀리(813)/풀리(814)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(822)는 풀리(821)와 풀리(823)/풀리(824)의 사이에 배치될 수 있다.
풀리(812)와 풀리(822)는 제2 회전축(842)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(812)와 풀리(822)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(801) 및 제2 조(802) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조(801) 및 제2 조(802) 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 제3 실시예의 변형예에서는 보조 풀리인 풀리(812)와 풀리(822)를 추가로 구비함으로써, 일정 각도만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(800)의 두 조가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하면, 풀리(812)와 풀리(822)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 와이어(305)는 엔드 툴 제1 조 풀리(811)에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어(302)는 엔드 툴 제2 조 풀리(821)에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리(811)와 엔드 툴 제2 조 풀리(821) 각각은 90°까지만 회전할 수 있다.
이 경우, 제1 조(801) 및 제2 조(802)가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조(801)는 벌어질 수 있지만, 제2 조(802)는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조(801) 및 제2 조(802)가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(811) 및 풀리(821)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(812) 및 풀리(822)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(812) 및 풀리(822)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(302)와 풀리(821)를 결합시키는 체결 부재(324)가 일정 각도만큼 추가적으로 회전될 수 있는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(821)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(821)와 풀리(822)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(811)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(811)와 풀리(812)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(812)에 의해, 풀리(812)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(822)에 의해, 풀리(821)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(813) 및 풀리(814)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(823) 및 풀리(824)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(811)와 풀리(812)의 내접선상에 위치하며, 풀리(812)에 의해 풀리(811)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(821)와 풀리(822)의 내접선상에 위치하며, 풀리(822)에 의해 풀리(821)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조(801) 및 제2 조(802)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 실시예의 변형예는 제3 실시예와 비교하여, 엔드 툴 허브(860`)에 본체부(861)와 일체로 형성되는 것이 아니라, 별물로 구비되며 제2 회전축(842)으로 엔드 툴 허브(860`)에 축 결합하는 풀리(821), 풀리(822)가 보조 풀리 역할을 하는 것을 제외하고는, 나머지 구성이 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)과 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
<전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제4 실시예>
도 140은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 141 내지 도 146은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 147은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 148, 도 149는 도 147의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 150, 도 151은 도 147의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 152는 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 153은 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다. 도 154는 도 147의 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 사시도이다. 도 155는 도 154의 액츄에이션 허브의 절개 사시도이다. 도 156은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 분해 사시도이다. 도 157은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다. 도 158은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다. 도 159는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다. 도 160은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 161은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 162는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 140 내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(1100), 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(1100)이 결합되어, 연결부(400)는 조작부(200)와 엔드 툴(end tool)(1100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 연결부(400)는 직선부(401)와 절곡부(402)를 구비하며, 엔드 툴(1100)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(1100)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(1100)의 형상 및 동작이 더욱 직관적으로 일치할 수 있다.
한편, 절곡부(402)가 형성되는 평면은 피치 평면, 즉 도 140의 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)(411)(412)을 통해 조(1103)와 연결되어, 외부의 전원(미도시)으로부터 공급되는 전기 에너지를 조(1103)로 전달할 수 있다. 여기서 커넥터(410)는 전극이 두 개 형성된 바이폴라 형이 될 수도 있고, 또는 커넥터는 전극이 한 개 형성된 모노폴라 형이 될 수도 있을 것이다.
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(1100)이 소정의 작동을 함으로써 수술을 수행하게 된다. 여기서, 도 140에는 조작부(200)가 손가락을 끼운 상태에서 회전시킬 수 있는 손잡이 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 엔드 툴(1100)과 연결되어 엔드 툴(1100)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 조작부가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(1100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(1100)의 일 예로써, 도 140에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1103)가 사용될 수 있다. 다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(1100)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(1100)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 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(1100)은 도 140의 Y축을 중심으로 피치(pitch) 운동을 수행하는 동시에, 도 140의 Z축을 중심으로 요(yaw) 운동 및 액츄에이션(actuation) 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
동력 전달부(300)는 조작부(200)와 엔드 툴(1100)을 연결하여, 조작부(200)의 구동력을 엔드 툴(1100)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 140 내지 도 146 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)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.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 엔드 툴(1100) 측에서는, 체결 부재(321)/체결 부재(322)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 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 블레이드 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(1111)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(1111)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀림에 따라 풀리(1111)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(324)가 결합될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(324)가 풀리(211)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(211)와 고정 결합될 수 있다. 결과적으로, 풀리(211)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(1100)의 풀리(1111)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(326)와, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(326)는 풀리(1121)와 결합하고, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)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(1100)의 풀리(1121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(304)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(321) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고 피치 와이어인 와이어(303)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(322) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다.
그리고, 체결 부재(321)는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 결합하고, 체결 부재(322)는 엔드 툴 허브(1160)의 제2 피치 풀리부(1163b)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(1100)의 엔드 툴 허브(1160)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 후술할 블레이드(1175)와 결합되고, 타 단부는 조작부(200)의 블레이드 조작부(260)와 결합된다. 블레이드 조작부(260)의 조작에 의해, 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105)에서 원위부(1104) 쪽으로 이동하면서 커팅 동작을 수행하거나, 또는 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)에서 근위부(1105) 쪽으로 복귀할 수 있다.
이때, 블레이드 와이어(307)의 적어도 일부는 후술할 가이드 튜브(1170) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 또는 요 동작에 따라 가이드 튜브(1170)가 구부러지면, 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)도 가이드 튜브(1170)와 함께 구부러질 수 있다. 이와 같은 가이드 튜브(1170)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)는 연결부(400) 내에서 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 형성된다. 그리고 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 블레이드(1175)와 결합되어 있기 때문에, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(1175)도 직선 운동을 하게 된다. 즉, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104) 측 또는 근위부(1105) 측으로 이동을 하면서 커팅 동작을 수행하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 140은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 141 내지 도 146은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
여기서 도 141은 엔드 툴 허브(1160) 및 피치 허브(1150)가 결합된 상태를 도시하고, 도 142는 엔드 툴 허브(1160) 및 피치 허브(1150)가 제거된 상태를 도시한다. 도 143은 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 제거된 상태를 도시하고, 도 144는 제1 조(1101), 제2 조(1102), 풀리(1111), 풀리(1121) 등이 제거된 상태를 도시한다. 한편 도 145는 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 146은 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 140 내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115) 및 풀리(1116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125), 풀리(1126)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 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 엔드 툴 허브(1160)와 피치 허브(1150)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1160)에는 후술할 제1 회전축(1141)이 관통 삽입되며, 또한 제1 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(1160) 내부에 수용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예는 엔드 툴 허브(1160)에 보조 풀리 역할을 수행하는 와이어 가이드부(1168)가 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 엔드 툴 허브(1160)에는 와이어(305) 및 와이어(302)의 경로를 가이드하는 제1 와이어 가이드부(1168a), 제2 와이어 가이드부(1168b)가 형성될 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)는 제1 실시예의 변형예에서의 보조 풀리(도 39의 612, 622 참조)의 역할을 수행하여 와이어의 경로를 변경할 수 있으며, 이와 같이 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a), 제2 와이어 가이드부(1168b)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴 허브(1160)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)가 형성될 수 있다. 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)가, 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1160)가 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1150)에는 제3 회전축(1143) 및 제4 회전축(1144)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(1143)에 의해 피치 허브(1150)가 엔드 툴 허브(1160)와 축결합 할 수 있다. 따라서 제3 회전축(1143)을 중심으로 엔드 툴 허브(1160)가 피치 허브(1150)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(1150)는 제3 회전축(1143)에 축결합된 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1123), 풀리(1124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(1150)는 제4 회전축(1144)에 축결합된 풀리(1115), 풀리(1116), 풀리(1125), 풀리(1126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(1150)의 일 단부는 엔드 툴 허브(1160)에 연결되고, 피치 허브(1150)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
여기서, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(1100)은 제1 회전축(1141), 제3 회전축(1143), 제4 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 회전축(1141)은 엔드 툴 허브(1160)에 관통 삽입되고, 제3 회전축(1143)과 제4 회전축(1144)은 피치 허브(1150)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 회전축(1141), 제3 회전축(1143), 제4 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 원위부(distal end)(1104)로부터 근위부(proximal end)(1105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(1104)부터 차례대로, 제1 회전축(1141)은 1번핀, 제3 회전축(1143)은 3번핀, 제4 회전축(1144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 제1 회전축(1141)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(1143)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 또는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
예를 들어, 제1 회전축(1141)은 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 회전축(1143)은 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 회전축(1144)은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다.
이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 후술할 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)와 피치 허브(1150)를 통과하기 위함이다. 즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(1170)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이러한 각각의 회전축들(1141)(1143)(1144)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1100)에는 액츄에이션 회전축(1145)이 더 구비될 수 있다. 상세히, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)에 의해 축 결합될 수 있으며, 이 상태에서 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(1145)은 제1 회전축(1141) 보다 더 원위부(1104) 측에 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(1100)은 요 회전축인 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)이 동일한 축이 아니라 별도로 구비되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 조 풀리인 풀리(1111)/풀리(1121)의 회전축이면서 요(yaw) 동작의 회전축인 제1 회전축(1141)과, 제1 조(1101)에 대한 제2 조(1102)의 회전축이면서 액츄에이션 동작의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 일정 정도 이격되어 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)와 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간이 확보된다. 이와 같은 액츄에이션 회전축(1145)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(1111)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(1121)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(1111)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(1121)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(1111) 및 풀리(1121)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 이때 풀리(1111)와 풀리(1121)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리 수용부가 형성될 수 있다. 그리고 이 블레이드 어셈블리 수용부에 후술할 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 풀리(1111)와 풀리(1121)의 사이로 가이드 튜브(1170)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치된다.
여기서, 풀리(1111)는 제1 조(jaw)(1101)와 결합되어서, 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 이와 함께 제1 조(1101)도 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전할 수 있다.
한편, 풀리(1121)는 제2 조(jaw)(1102)와 연결되어서, 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 이와 연결된 제2 조(1102)는 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전할 수 있다.
그리고, 풀리(1111) 및 풀리(1121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(1100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 제1 회전축(1141)을 중심을 회전하면서 요 동작이 수행된다. 한편, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 반대 방향으로 회전하면, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행된다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(1123)와 풀리(1124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(1125)와 풀리(1126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
이하에서는 풀리(1111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1113)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(1114)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1115)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(1116)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(1111)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1113) 및 풀리(1114)가 배치된다. 여기서, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1113) 및 풀리(1114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1115) 및 풀리(1116)가 배치된다. 여기서, 풀리(1115) 및 풀리(1116)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1113), 풀리(1115), 풀리(1114) 및 풀리(1116)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(1115), 풀리(1113), 풀리(1111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(1111), 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a), 풀리(1114), 풀리(1116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1111), 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a)풀리(1114), 풀리(1116)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 145의 화살표 301 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 반시계 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(305)가 도 145의 화살표 305 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 도 145의 시계 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(1121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1123)와 풀리(1124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1123)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(1124)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(1125)와 풀리(1126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1125)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(1126)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
여기서, 풀리(1121)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1123) 및 풀리(1124)가 배치된다. 여기서, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1123) 및 풀리(1124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1125) 및 풀리(1126)가 배치된다. 여기서, 풀리(1125) 및 풀리(1126)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1123), 풀리(1125), 풀리(1124) 및 풀리(1126)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(1125), 풀리(1123), 풀리(1121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(1121), 엔드 툴 허브(1160)의 제2 와이어 가이드부(1168b), 풀리(1124), 풀리(1126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1121), 엔드 툴 허브(1160)의 제2 와이어 가이드부(1168b)풀리(1124), 풀리(1126)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 145의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 145의 시계 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(302)가 도 145의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 145의 반시계 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 본 발명의 피치 운동에 대해 보다 상세히 설명한다.
한편, 와이어(301)는 도 145의 화살표 301 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(305)는 도 145의 화살표 305 쪽으로 당겨지면(즉 제1 조 와이어의 양 가닥이 모두 당겨지면), 도 144와 같이 와이어(301) 및 와이어(305)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1113)와 풀리(1114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 풀리(1111) 및 풀리(1111)가 결합된 엔드 툴 허브(1160)가 전체적으로 제3 회전축(1143)을 중심으로 반시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 아래쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제2 조(1102) 및 이에 고정 결합된 와이어(302)와 와이어(306)는, 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1123)와 풀리(1124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 302, 306의 반대방향으로 풀어지게 된다.
반대로, 와이어(302)는 도 145의 화살표 302 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(306)는 도 145의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 도 144와 같이 와이어(302) 및 와이어(306)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1123)와 풀리(1124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 풀리(1121) 및 풀리(1121)가 결합된 엔드 툴 허브(1160)가 전체적으로 제3 회전축(1143)을 중심으로 시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 위쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제1 조(1101) 및 이에 고정 결합된 와이어(301)와 와이어(305)는, 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1113)와 풀리(1114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 301, 305의 반대방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)의 엔드 툴 허브(1160)는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)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, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)를 포함하는 엔드 툴 허브(1160)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴(1100)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)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(1100)의 엔드 툴 허브(1160)로 전달되어 엔드 툴 허브(1160)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 피치 운동을 위한 동력 전달을 위해 엔드 툴(1100)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b), 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(1100)에 전달되도록 함으로써, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(블레이드 와이어 및 가이드 튜브)
이하에서는 본 발명의 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(1170)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가이드 튜브(1170)는 소정의 구간에서 블레이드 와이어(307)를 감싸도록 형성되며, 이때 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170) 내부에서 이동할 수 있다. 다시 말하면, 가이드 튜브(1170)의 내부에 블레이드 와이어(307)가 삽입된 상태에서, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
여기서, 가이드 튜브(1170)는 블레이드 와이어(307)가 밀거나 당겨질 때, 블레이드 와이어(307)가 의도하지 않은 방향으로 휘는 것을 방지하여, 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 가이드 튜브(1170)에 의해 커팅 동작이 원활하게 수행될 수 있다.
한편, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 후술할 액츄에이션 허브(1190)에 고정 결합될 수 있다. 여기서 액츄에이션 허브(1190)가 제1 결합부의 역할을 수행할 수 있다. 그리고 가이드 튜브(1170)의 타 단부는 연결부(400) 내의 제2 결합부(미도시)에 고정 결합될 수 있다. 이와 같이 가이드 튜브(1170)의 양 단부가 각각 소정의 지점(제1 결합부 및 제2 결합부)에 고정 결합되므로, 가이드 튜브(1170)의 전체 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170) 내에 삽입된 블레이드 와이어(307)의 길이도 일정하게 유지될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가이드 튜브(1170)는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성되어 구부러질 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(1100)이 제1 회전축(1141)을 중심으로 요 동작을 하거나, 제3 회전축(1143)을 중심으로 피치 동작을 할 때, 가이드 튜브(1170)가 이에 대응하여 형상이 변형되면서 구부러질 수 있다. 또한, 가이드 튜브(1170)가 구부러지면, 그 내부에 있는 블레이드 와이어(307)도 함께 구부러진다.
여기서, 가이드 튜브(1170)의 길이는 일정하지만, 엔드 툴(1100)이 피치 회전 또는 요 회전함에 따라 제1 결합부(즉, 액츄에이션 허브(1190)) 제2 결합부(미도시)의 상대적인 위치 및 거리가 변할 수 있으며, 따라서 이 거리의 변화만큼 가이드 튜브(1170)가 유동할 공간이 필요하다. 이를 위해 엔드 툴 허브(1160)에 피치 슬릿(Pitch Slit)(1164)과 요 슬릿(1165)(Yaw Slit)을 구비하여, 가이드 튜브(1170)가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)의 구성에 대해 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이 가이드 튜브(1170) 내에 블레이드 와이어(307)가 관통 삽입되며, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170) 내부에서 가이드 튜브(1170)에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 즉, 가이드 튜브(1170)가 고정되어 있는 상태에서 블레이드 와이어(307)를 당기면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(1175)가 근위부(1105) 쪽으로 이동하고, 블레이드 와이어(307)를 밀면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(1175)가 원위부(1104) 쪽으로 이동한다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)로 블레이드(1175)를 밀고 당기는 것이 가장 확실하다. 또한, 블레이드 와이어(307)가 블레이드(1175)를 밀고 당기기 위해서는 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 할 수 있는 가이드 튜브(1170)가 구비되어야 한다. 만약, 가이드 튜브(1170)가 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 하지 않으면(즉, 블레이드 와이어(307)를 잡아주지 않으면), 블레이드 와이어(307)를 밀어도 커팅이 수행되지 않고 블레이드 와이어(307)의 중간 부분이 휘는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 필수적으로 포함되어야 한다.
그런데, 블레이드 와이어(307)를 이용하여 커팅 동작을 구동하려면, 블레이드 와이어(307)를 밀면서 커팅해야 하므로, 이때 블레이드 와이어(307)가 힘을 받을 수 있도록 상대적으로 어느 정도 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어를 블레이드 와이어(307)로 사용해야 한다. 그러나, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어는 휠 수 있는 범위가 작고, 일정 정도 이상의 힘을 주면 영구 변형될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어의 경우, 영구변형 되지 않으면서 구부러졌다 펴질 수 있는 최소의 곡률 반경이 존재한다. 다시 말하면, 특정 곡률 반경보다 작게 와이어나 가이드 튜브가 휘어지면, 와이어와 가이드 튜브 모두 꺾인 채로 영구변형 되어, 전후 이동하며 커팅을 수행하는 것이 불가능 해진다. 따라서, 블레이드 와이어(307)가 완만한 곡률을 가지면서 휘어지게 유지할 필요가 있다.
따라서, 블레이드 와이어(307)가 풀리들을 지나면서 급격하게 꺾이지 않도록 하기 위해서는, 조(1103)(즉, 액츄에이션 회전축(1145))와 엔드 툴 허브(1160)(즉, 요 축인 제1 회전축(1141)) 사이에 블레이드 와이어(307)가 완만히 꺾일 수 있는 공간이 필요하다.
이를 위해, 본 발명에서는 요 회전축인 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)을 각각 별도로 구비하고, 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145) 사이를 일정 정도 이격 시킴으로써, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간을 형성하는 것을 일 특징으로 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)를 관통하여 블레이드(1175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(1160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(1160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)이 형성되며, 2) 각각의 회전축들은 2분할 되어 형성되어야 하며, 3) 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(1170)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(1166)와 요 라운드부(1167)가 추가로 형성된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 연결부(400) 내에 고정되고, 타 단부는 피치 운동과 요 운동을 하면서 이동할 때, 양 단부의 거리 변화에 따라 가이드 튜브(1170)는 가장 완만한 곡률(이하 “최대 완만 곡률”이라 함)을 이룰 수 있는 방향으로 휘어진다. 이와 같이 자연 상태의 최대 완만 곡률을 이루어야, 블레이드 와이어(307)의 동작도 부드럽고, 영구 변형이 일어나지 않게 된다.
따라서 최대 완만 곡률을 확보하기 위해서, 가이드 튜브(1170)의 경로 상에 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)을 형성하며, 나아가 엔드 툴 허브(1160)에는 피치 라운드부(1166) 및 요 라운드부(1167)를 추가로 형성할 수 있다. 이로 인해 (최대 완만 곡률은 아니더라도) 가이드 튜브(1170)가 최대 완만 곡률과 최대한 유사한 형상을 이루게 되는 것이다.
이하에서는 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴 허브)
도 147은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 148, 도 149는 도 147의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 150, 도 151은 도 147의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 152는 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 153은 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 147 내지 도 153을 참조하면, 엔드 툴 허브(1160)는 본체부(1161), 제1 조 풀리 결합부(1162a), 제2 조 풀리 결합부(1162b), 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b), 피치 슬릿(1164), 요 슬릿(1165), 피치 라운드부(1166), 요 라운드부(1167), 와이어 가이드부(1168)를 포함한다. 그리고, 와이어 가이드부(1168)는 제1 와이어 가이드부(1168a) 및 제2 와이어 가이드부(1168b)를 포함한다.
엔드 툴 허브(1160)의 원위부 측에는 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(1111), 풀리(1121)가 수용된다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 요 회전축인 제1 회전축(1141)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 본체부(1161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1161)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 본체부(1161)는 대략 “U”자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(1111), 풀리(1121)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1161)로부터 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(1111)는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 조 풀리 결합부(1162a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(1121)는 엔드 툴 허브(1160)의 제2 조 풀리 결합부(1162b)에 인접하게 배치되어, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 그리고, 요 슬릿(1165) 내에는 후술할 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에 블레이드 어셈블리의 가이드 튜브(1170)의 적어도 일부가 배치된다고 표현할 수도 있다. 이와 같이 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 가이드 튜브(1170)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제1 조 풀리 결합부(1162a)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(1141)이 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 풀리(1111)를 관통하여 이들을 축 결합시킨다. 또한, 제2 조 풀리 결합부(1162b)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(1141)이 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 풀리(1121)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
이때, 상술한 바와 같이, 요 회전축인 제1 회전축(1141)은 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제1 회전축(1141)의 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b) 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다.
그리고, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에는 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160) 내에 요 슬릿(1165)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 회전축(1141)이 엔드 툴 허브(1160)를 관통하지 않고 상하로 분리되어 있으며, 제1 회전축(1141) 인근에서 제1 회전축(1141)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170)는 제1 회전축(1141) 인근을 관통하면서 요 슬릿(1165)내에서 유동(즉 좌우 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1161)에는 요 라운드부(1167)가 더 형성될 수 있다. 요 라운드부(1167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 요 회전축인 제1 회전축(1141)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 요 라운드부(1167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 요 라운드부(1167)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(1170)가 XY 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 요 라운드부(1167)는 엔드 툴(1100)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(1170)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
본체부(1161)의 일 측에는 엔드 툴 허브(1160) 내를 지나는 와이어의 경로를 가이드하는 와이어 가이드부(1168)가 형성된다. 여기서, 와이어 가이드부(1168)는 제1 와이어 가이드부(1168a) 및 제2 와이어 가이드부(1168b)를 포함한다. 여기서, 제1 와이어 가이드부(1168a)는 제1 조 풀리 결합부(1162a)의 내측면에 형성될 수 있다. 그리고, 제2 와이어 가이드부(1168b)는 제2 조 풀리 결합부(1162b)의 내측면에 형성될 수 있다.
여기서, 와이어 가이드부(1168)는 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성될 수 있다. 그리고 이 반원부가 풀리(1111), 풀리(1121) 쪽으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 본체부(1161)가 이루는 공간을 향해, 와이어 가이드부(1168)가 돌출 형성된다고 표현할 수도 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1168)에서 제1 조 풀리 결합부(1162a) 및 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
또는 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1168)는, 그 외주면에 와이어(305), 와이어(302)가 감겨서, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 가이드하는, 일종의 풀리 부재로서의 기능을 수행한다고도 말할 수 있다. 다만, 여기서 와이어 가이드부(1168)는 본연의 의미의 풀리처럼 소정의 축을 중심으로 회전하는 부재가 아니라, 엔드 툴 허브(1160)의 일 부분으로써 고정되도록 형성되며, 다만 그 둘레에 와이어가 감김으로써 풀리의 기능을 일부 유사하게 수행한다고 할 수 있다.
여기서 도면에는 와이어 가이드부(1168)가 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 즉, XY 평명상에서의 와이어 가이드부(1168)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)의 경로를 가이드하기에 적합한 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다 할 것이다.
여기서, 와이어 가이드부(1168)에서 와이어(305), 와이어(302)와 접촉하는 부분에는, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 보다 잘 가이드하기 위한 가이드 홈이 더 형성될 수 있다. 가이드 홈은 와이어 가이드부(1168)의 돌출된 표면으로부터 일정 정도 함몰된 그루브(groove) 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도면에는 가이드 홈이 와이어 가이드부(1168)의 원호면 전체에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 필요에 따라 가이드 홈이 와이어 가이드부(1168)의 원호면 일부에만 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같이 와이어 가이드부(1168)에 가이드 홈을 더 형성함으로써, 와이어들 과의 불필요한 마찰을 감소시켜서 와이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
엔드 툴 허브(1160)의 근위부 측에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 피치 회전축인 제3 회전축(1143)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
상세히, 엔드 툴 허브(1160)의 일 단부가 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어 제1 피치 풀리부(1163a) 및 제2 피치 풀리부(1163b)를 형성할 수 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a) 및 제2 피치 풀리부(1163b)에 결합되고, 이 엔드 툴 허브(1160)가 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 피치 풀리가 엔드 툴 허브(1160)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(1160)와 결합할 수도 있다.
제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 본체부(1161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1161)에 의해 결합되어, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)와 본체부(1161)는 대략 “U”자 형상을 이루게 된다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1161)로부터 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)가 -X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
한편, 제1 피치 풀리부(1163a)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1143)이 제1 피치 풀리부(1163a)를 관통할 수 있다. 또한, 제2 피치 풀리부(1163b)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1143)이 제2 피치 풀리부(1163b)를 관통할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 피치 회전축인 제3 회전축(1143)은 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제3 회전축(1143)의 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b) 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다.
제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b) 사이에는 피치 슬릿(1164)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160) 내에 피치 슬릿(1164)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제3 회전축(1143)이 엔드 툴 허브(1160)를 관통하지 않고 좌우로 분리되어 있으며, 제3 회전축(1143) 인근에서 제3 회전축(1143)과 수직인 평면 상에 피치 슬릿(1164)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170)는 제3 회전축(1143) 인근을 관통하면서 피치 슬릿(1164)내에서 유동(즉 상하 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1161)에는 피치 라운드부(1166)가 더 형성될 수 있다. 피치 라운드부(1166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 피치 회전축인 제3 회전축(1143)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 피치 라운드부(1166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 피치 라운드부(1166)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(1170)가 XZ 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 피치 라운드부(1166)는 엔드 툴(1100)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(1170)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다. 따라서 가이드 튜브(1170) 및 그 내부의 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 완전히 관통하여 배치될 수 있다. 그리고 이에 의해 블레이드 와이어(307)의 일 단부에 결합된 블레이드(1175)가 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)의 내부에서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)를 관통하여 블레이드(1175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(1160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(1160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)가 가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)이 형성되며, 2) 회전축들은 2분할 되어 형성되며, 3) 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(1166)와 요 라운드부(1167)가 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(1168)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(1168)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(1111), 제2 조 풀리인 풀리(1121) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제4 실시예에서는 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(1100)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)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 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에서는 엔드 툴 허브(1160)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1168)를 형성함으로써, 별도의 구조물 없이도 와이어의 배치 경로를 변경해주는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)를 형성하여, 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 각 와이어와 풀리를 결합시키는 체결 부재(323), 체결 부재(326)의 회전 각도가 확장되는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(1121)를 결합시키는 체결 부재(326)는 풀리(1121)와 와이어 가이드부(1168)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(1111)를 결합시키는 체결 부재(도 6의 323 참조)는 풀리(1111)와 와이어 가이드부(1168)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 체결 부재(도 6의 323 참조)의 회전 각도가 확장될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1111)에 감긴 와이어(301)와 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치된다. 동시에, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1121)에 감긴 와이어(302)와 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치되고, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(1111)와 와이어 가이드부(1168)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1111)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(1121)와 와이어 가이드부(1168)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1121)의 회전 각도가 확장된다.
별도의 보조 풀리가 형성된 제1 실시예의 수술용 인스트루먼트에 비해, 보조 풀리가 형성되지 않고 엔드 툴 허브(1160)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1168)를 형성한 본 실시예의 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(1111), 제2 조 풀리인 풀리(1121)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
(액츄에이션 허브)
도 154는 도 147의 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 사시도 및 절개 사시도이다. 도 155는 도 154의 액츄에이션 허브의 절개 사시도에 가이드 튜브, 블레이드 와이어 및 블레이드가 장착된 상태를 나타내는 도면이다. 도 156은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 분해 사시도이다.
도 154 내지 도 156을 참조하면, 액츄에이션 허브(1190)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 액츄에이션 허브(1190)는 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)와 각각 결합한다. 상세히, 액츄에이션 허브(1190)는 제1 액츄에이션 회전축(1145a)에 의해 제1 조(1101)와 축 결합한다. 또한, 액츄에이션 허브(1190)는 제2 액츄에이션 회전축(1145b)에 의해 제2 조(1102)와 축 결합한다. 이때, 제1 액츄에이션 회전축(1145a)과 제2 액츄에이션 회전축(1145b)은 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 배치될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1190)의 내부에는 튜브 안착부(1190a)가 형성될 수 있으며, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 튜브 안착부(1190a)에 고정 결합될 수 있다.
한편, 액츄에이션 허브(1190)의 내부에는 블레이드 수용부(1190b)가 형성될 수 있으며, 블레이드 수용부(1190b) 내에는 블레이드(1175)가 수용될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1190) 내부의 튜브 안착부(1190a)와 블레이드 수용부(1190b) 사이에는 와이어 관통홀(1190c)이 형성될 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1190) 내부에는 튜브 안착부(1190a), 와이어 관통홀(1190c), 블레이드 수용부(1190b)가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1190) 내부를 관통하여 블레이드(1175)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1170)가 결합하는 액츄에이션 허브(1190)를 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 제1 회전축(1141) 또는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1170)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1170)가 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 회전하면 가이드 튜브(1170)의 일 단부도 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1170)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1170)가 조(1103)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1190)에 결합하게 되면, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 회전하더라도 가이드 튜브(1170)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1190)에 의해 가이드 튜브 (1170)와 조(1103)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1103)의 회전에 의해 가이드 튜브(1170)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
(제1 조, 제2 조 및 액츄에이션 동작)
이하에서는 도 140의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)의 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 결합 구조에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 157 내지 도 162 등을 참조하면, 제1 조(1101)는 유동 결합 홀(1101c), 조 풀리 결합 홀(1101d), 축 관통부(1101e)를 포함한다.
제1 조(1101)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 일 단부에는 풀리(1111)가 결합하여, 풀리(1111)와 함께 회전 가능하도록 형성된다.
한편, 제1 조(1101)에서 풀리(1111)와 결합하는 측, 즉 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(1101c), 조 풀리 결합 홀(1101d), 축 관통부(1101e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(1101c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(1101c)에는 후술할 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(1101c)의 단반경은 축 결합부(1111a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(1101c)의 장반경은 축 결합부(1111a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(1111a)가 유동 결합 홀(1101c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(1101d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(1101d)에는 후술할 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(1101d)의 반경은 조 결합부(1111b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)가 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
축 관통부(1101e)는 유동 결합 홀(1101c) 및 조 풀리 결합 홀(1101d)에 비해 상대적으로 제1 조(1101)의 원위부 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(1101e)는 홀 형태로 형성되며, 액츄에이션 회전축(1145)이 축 관통부(1101e)에 관통 삽입될 수 있다.
제2 조(1102)는 유동 결합 홀(1102c), 조 풀리 결합 홀(1102d), 축 관통부(1102e)를 포함한다.
제2 조(1102)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 일 단부에는 풀리(1121)가 결합하여, 풀리(1121)와 함께 회전 가능하도록 형성된다.
한편, 제2 조(1102)에서 풀리(1111)와 결합하는 측, 즉 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(1102c), 조 풀리 결합 홀(1102d), 축 관통부(1102e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(1102c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(1102c)에는 후술할 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(1102c)의 단반경은 축 결합부(1121a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(1102c)의 장반경은 축 결합부(1121a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)가 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(1121a)가 유동 결합 홀(1102c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(1102d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(1102d)에는 후술할 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(1102d)의 반경은 조 결합부(1121b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)가 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 축 관통부(1102e)는 유동 결합 홀(1102c) 및 조 풀리 결합 홀(1102d)에 비해 상대적으로 제2 조(1102)의 원위부 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(1102e)는 홀 형태로 형성되며, 액츄에이션 회전축(1145)이 축 관통부(1102e)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 조 풀리인 풀리(1111)는 축 결합부(1111a)와 조 결합부(1111b)를 포함할 수 있다. 풀리(1111)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(1111a)와 조 결합부(1111b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워질 수 있고, 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 끼워질 수 있다. 풀리(1111)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 조 풀리인 풀리(1121)도 축 결합부(1121a) 및 조 결합부(1121b)를 포함할 수 있다. 풀리(1121)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(1121a)와 조 결합부(1121b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(1112)의 축 결합부(1112a)는 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워질 수 있고, 풀리(1112)의 조 결합부(1112b)는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 끼워질 수 있다. 풀리(1121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
위에서 설명한 각 구성요소 간의 결합 관계는 다음과 같다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)은 풀리(1111)의 축 결합부(1111a), 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c), 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c), 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)에 차례로 관통 삽입된다.
제1 액츄에이션 회전축(1145a)은 제1 조(1101)의 축 관통부(1101e) 및 액츄에이션 허브(1190)에 차례로 관통 삽입된다. 제2 액츄에이션 회전축(1145b)은 제2 조(1102)의 축 관통부(1102e) 및 액츄에이션 허브(1190)에 차례로 관통 삽입된다.
풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워지고, 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 끼워진다.
이때, 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)과 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)과 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 유동 결합된다. (여기서 유동 결합은, 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c) 내에서 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 일정 정도 이동 가능하도록 결합됨을 의미한다.)
풀리(1121)의 축 결합부(1121a)는 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워지고, 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 끼워진다.
이때, 제2 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1102d)과 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)와 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)는 유동 결합된다.
여기서, 풀리(1111)와 풀리(1121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다. 한편, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다. 즉, 풀리(1111)와 제1 조(1101)는 그 회전축이 서로 다르다. 마찬가지로, 풀리(1121)와 제2 조(1102)는 그 회전축이 서로 다르다.
즉, 제1 조(1101)는 유동 결합 홀(1101c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다. 마찬가지로, 제2 조(1102)는 유동 결합 홀(1102c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다.
상술한 각 구성요소 간의 결합 관계로 인한 그립력(grip force) 증폭에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(110)는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 결합 구조가 X자 구조를 형성하여, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때(즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 close 될 때), 제1 조(1101)와 제2 조(1102)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(1101)와 제2 조(1102)가 개폐되는 동작에 있어서, 그 회전 중심이 되는 축은 두 개가 존재한다. 즉, 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)의 두 개의 축을 중심으로 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 개폐 동작을 수행한다. 이때 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 회전 중심은 액츄에이션 회전축(1145)이 되며, 풀리(1111)와 풀리(1121)의 회전 중심은 제1 회전축(1141)이 된다. 이때, 제1 회전축(1141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이 되고, 액츄에이션 회전축(1145)은 상대적으로 그 위치가 직선 이동하는 축이 된다. 다시 말하면, 제1 회전축(1141)의 위치가 고정된 상태에서, 풀리(1111)과 풀리(1121)가 회전하면, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 전후로 이동하면서 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open)/클로즈(close)되는 것이다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 161의 r1은 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)로부터 축 결합부(1121a)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 축 결합부(1121a)에 삽입된 제1 회전축(1141)으로부터 조 결합부(1121b)까지의 거리도 r1으로 일정하다.
한편, 도 161의 r2는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)로부터 축 관통부(1102e) 까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 조 풀리 결합 홀(1102d)에 삽입된 풀리(1121)의 조 결합부(1121b) 부터 축 관통부(1102e)에 삽입된 회전축(1145)까지의 거리도 r2로 일정하다.
즉, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지된다. 따라서, 풀리(1111)와 풀리(1121)가 각각 제1 회전축(1141)을 중심으로 도 160의 화살표 B1 및 도 161의 화살표 B2 방향으로 회전하여 클로즈(close) 동작을 수행하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하고, 이때 액츄에이션 회전축(1145) 자체도 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 만큼 직선 이동(즉, 전진/후진)을 하게 된다.
즉, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 클로즈(Close)되면, 조 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 전진하는 방향(즉, 원위부 방향)으로 힘을 받고, 따라서 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 클로즈(Close)되는 방향으로의 그립력(Grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전함에 있어서, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되므로, 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 즉, 도 161 (a)와 같이 제2 조(1102)가 오픈(open)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ1에 비해, 도 161 (b)와 같이 제2 조(1102)가 클로즈(close)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ2가 더 커지게 된다.
따라서, 제2 조(1102)가 오픈(open) 상태에서 클로즈(close) 상태로 회전하게 되면, r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 액츄에이션 회전축(1145)이 전진하는 방향으로 힘을 받게 된다.
이때, 제1 회전축(1141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이므로, 액츄에이션 회전축(1145)은 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 방향으로 전진하게 되고, 또한 제2 조(1102)가 클로즈(close)되는 방향으로 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 상대적 위치가 고정된 축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 풀리(1111)와 풀리(1121)가 회전하면, r1과 r2의 거리는 일정한 상태에서 r1과 r2 사이의 각도(θ)가 변화하게 된다. 그리고 이와 같이 각도(θ)가 변화하면, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 밀거나 당겨주게 되고, 따라서 액츄에이션 회전축(1145)이 전진 또는 후진을 하게 된다. 이때 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close)되는 방향으로 회전하면, 액츄에이션 회전축(1145)이 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 방향으로 전진하면서 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다. 반대로, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open)되는 방향으로 회전하면, 액츄에이션 회전축(1145)이 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2의 반대 방향으로 후진하게 되는 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close)될 때 그립력(grip force)이 더욱 강해지게 되어, 수술자가 적은 힘으로도 액츄에이션 동작을 강하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
(소작 및 커팅 관련 구성요소)
계속해서, 도 140내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 조(1101), 제2 조(1102), 제1 전극(1151), 제2 전극(1152), 가이드 튜브(1170), 블레이드(1175)를 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1170), 블레이드(1175) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 가이드 튜브(1170)와 블레이드(1175)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 제1 조(1101)는 제1 조 풀리(1111)와 연결되어, 제1 조 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면, 제1 조 풀리(1111)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 조(1101)에서 제2 조(1102)와 마주보는 면에 제1 전극(1151)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 조(1102)에서 제1 조(1101)와 마주보는 면에는 제2 전극(1152)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 전극(1151)에는 슬릿(1151a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(1151a)을 통해 블레이드(1175)가 이동할 수 있다. 또한, 제2 전극(1152)에는 슬릿(1152a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(1152a)을 통해 블레이드(1175)가 이동할 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(1101)와 제1 전극(1151) 사이에는 스페이서(미도시)가 형성될 수 있고, 제2 조(1102)와 제2 전극(1152) 사이에는 스페이서(미도시)가 형성될 수 있다. 이 스페이서(미도시), 스페이서(미도시)는 세라믹과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 자체가 부도체로 구성되어, 별도의 절연체 없이도 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)이 서로 접촉하기 전까지 서로 절연되도록 유지할 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102) 중 적어도 한쪽에는 하나 이상의 센서(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이 센서(미도시)는 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 조직을 위치시키고, 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)에 전류가 흘러서 소작이 이루어지는 동안의 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부를 측정하도록 형성될 수 있다.
또는 별도의 센서를 구비하지 않고, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링 및 이에 따른 제어가 직접 수행될 수도 있다.
블레이드(1175)의 일 영역에는, 날카롭게 형성되어 조직을 절단하는 엣지부가 형성될 수 있다. 이 블레이드(1175)의 적어도 일부가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)와 근위부(1105) 사이를 이동하면서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 배치된 조직이 절단될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 풀리(1111)와 풀리(1121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비함으로써, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 커팅까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
지금까지 다양한 종류의 전기 소작 수술용 인스트루먼트가 개발되었다. 이 중 Advanced Energy Device 또는 베셀 실러(vessel sealer)라고 불리는 혈관 절제기는 기존의 바이폴라 소작 방식에 비해 센싱 기능이 추가되어서, 두 전극에 서로 다른 극성의 전원을 공급하고, 이로 인해 발생하는 열로 혈관을 변성시켜 지혈한 후, 블레이드로 지혈된 부분을 자르는 방식이다. 이때 전류가 흐르는 동안의 조직(또는 혈관)의 임피던스를 측정하여 소작 완료 여부를 측정하고, 소작이 완료되면 전류 공급을 자동으로 중단한 후에, 블레이드를 이용하여 조직을 절단하는 방식이었다.
이와 같은 바이폴라 방식의 혈관 절제기의 경우, 소작 후에 조직을 절단하기 위한 블레이드가 필수적으로 구비되어야 하며, 이러한 블레이드가 직선 왕복 운동을 하기 위한 기구물이 엔드 툴에 추가로 구비되어야 하기 때문에, 피치/요 운동과 같은 관절 운동이 불가능한 경우가 대부분이었다.
한편, 바이폴라 방식의 혈관 절제기에서 여러 개의 마디를 연결한 굴곡형 관절을 이용하여 관절 운동을 구현하고자 하는 시도가 존재하였으나, 이 경우 회전 각도가 제한적이며 엔드 툴에 대한 정확한 동작 제어가 이루어지기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
한편, 이와 다른 방식으로, 초음파의 진동을 이용하여 지혈 및 절단을 수행하는 방식의 경우, 초음파의 물리적 특성으로 인해 관절을 구비하는 것 자체가 불가능하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 풀리(1111)와 풀리(1121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(1170) 및 가이드 튜브(1170) 내부에 배치된 블레이드 와이어(307)의 이동에 따라 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하는 블레이드(1175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비함으로써, 조직의 소작 및 커팅을 위한 바이폴라 방식의 수술용 인스트루먼트에서, 풀리/와이어 방식으로 피치/요/액츄에이션 운동까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다.
도 163은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 클로즈(close)된 상태를 나타내는 도면이고, 도 164는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 오픈(open)된 상태를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 165는 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 166은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이며, 도 167은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 163 내지 도 167을 참조하면, 도 163과 같이 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 165 내지 도 167의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 165에 도시된 제1 위치는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(1175)가 풀리(1111)/풀리(1121)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 167에 도시된 제3 위치는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(1175)가 풀리(1111)/풀리(1121)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 164와 같이, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open) 된 상태에서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 163과 같이 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 클로즈(close) 시킨다.
다음으로, 도 165와 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 155의 화살표 A1 방향 및 도 167의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105)의 제1 위치에서, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 166 및 도 167의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(1175)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(1175)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(1175) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
(조작부)
도 216 및 도 217은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다. 도 218은 도 140에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 140 내지 도 162와 도 216 내지 도 218를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 사용자가 파지할 수 있는 제1 손잡이(204)와, 엔드 툴(1100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)와, 엔드 툴(1100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)와, 엔드 툴(1100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)를 포함한다. 여기서, 도 23 및 도 24에는 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치/요/액츄에이션 운동과 관련된 구성요소들만 도시되어 있는 것으로 이해할 수 있다.
또한, 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 엔드 툴(1100)의 블레이드의 운동을 제어하여 커팅을 수행하는 블레이드 조작부(260)와, 엔드 툴(1100)의 제1 전극(1151) 및 제2 전극(1152)에 전기 에너지를 공급하여 소작을 수행하는 것을 제어하는 소작 조작부(270)를 더 포함한다.
조작부(200)는 제1 조(jaw)(1101)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)(1102)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 제4 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(1100)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(1100)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(1100)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(1100)에는 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(1131)가 엔드 툴 허브(1180)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(1100)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 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)에서, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)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)(1100)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)(1100)은 실질적으로 동일 또는 평행한 축 상에 형성되는 것이라고 말할 수 있을 것이다. 또한, 도 3에는 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)이 X축과 평행한 축 상에 각각 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)이 서로 상이한 축 상에 형성될 수도 있을 것이다.
(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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)가 액츄에이션 동작을 수행한다.
여기서 액츄에이션 동작이란 상술한 바와 같이, 두 개의 조(jaw)(1101)(1102)가 서로 반대 방향으로 회전하면서, 조(jaw)(1101)(1102)를 벌리거나 닫는 동작을 의미한다. 즉, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 가까워지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(1101)는 반시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(1102)는 시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(1100)이 닫힌다. 반대로, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(1121)는 시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(1122)는 반시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(1100)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(1100)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(1101)에 연결된 와이어(301) 및 와이어(305)와, 제2 조(1102)에 연결된 와이어(302) 및 와이어(306)는, 요 회전시에 제1 조(1101)와 제2 조(1102)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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)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(1101)와 제2 조(1102)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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)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 전기 소작 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(1100)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 218은 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다. 도 218에서는 관절 동작과 관계없이 와이어의 경로를 변경하기 위한 중개 풀리들은 생략되었다.
도 218을 참조하면, 조작부(200)는 제1 조(jaw)(1101)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)(1122)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(1100)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(1101)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(1102)가 회전하게 된다.
(풀리 및 와이어 개념도)
도 220, 도 221은 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 220은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 221은 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 219는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 219에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
먼저 액츄에이션 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 221을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPA1 방향으로 회전하게 된다.
도 220을 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(1100)의 제2 조(1102)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(1101) 및 제2 조(1102)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 216의 207 참조)에 의해 연결되어 있으므로, 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 일체로 함께 회전하게 된다.
도 221을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPY1 방향으로 회전하게 된다.
도 220을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPY2 방향으로 회전하게 된다.
도 223, 도 224는 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 223은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 224는 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 도 140 등에 도시된 바와 같이, 피치 동작과 관련된 풀리는 각각 2개이며, 각 와이어의 양 가닥이 같은 경로로 감겨져 있어서, 도 223에서는 이를 하나의 선으로 표현하였다. 그리고, 도 222는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 222에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
도 223을 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, 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 엔드 툴(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPP1 방향으로 회전하게 된다.
도 224를 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, 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 엔드 툴(1100)의 제2 조(1102)가 화살표 EPP2 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 액츄에이션 조작, 요 조작, 피치 조작은 서로에 독립적으로 조작이 가능하다.
도 140을 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 전기 소작 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(1100)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 140 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.
(엔드 툴의 피치, 요, 커팅 동작)
도 168, 도 169는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 170, 도 171은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 168 내지 도 171에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°내지 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 개폐 동작, 즉 액츄에이션 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 172, 도 173은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 172, 도 173에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 174, 도 175는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 176, 도 177은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 178은 도 176의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다. 그리고, 도 179, 도 180은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 174 내지 도 180에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 181은 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 182, 도 183 및 도 184는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 181 내지 도 184에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
(제4 실시예의 제1 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1290)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 185, 도 186은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 187, 도 188은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 189, 도 190은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 185 내지 도 190을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(end tool)(1200)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포함하고, 여기서 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 각각, 또는 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1203)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리(1211), 풀리(1213), 풀리(1214)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1200)은 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리(1221)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 회전축(1241), 회전축(1243), 회전축(1244)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1241)은 엔드 툴 허브(1260)에 관통 삽입되고, 회전축(1243)과 회전축(1244)은 피치 허브(1250)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1241), 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 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 엔드 툴 허브(1260)와 피치 허브(1250)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1260)에는 회전축(1241)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(1260) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(1260)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 146의 303 참조) 및 와이어(도 146의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1260)가 회전축(1243)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1250)에는 회전축(1243) 및 회전축(1244)이 관통 삽입되며, 회전축(1243)에 의해 피치 허브(1250)가 엔드 툴 허브(1260)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1243)을 중심으로 엔드 툴 허브(1260)가 피치 허브(1250)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1251), 제2 전극(1252), 가이드 튜브(1271), 블레이드(1275) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1271), 블레이드(1275) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 액츄에이션 허브(1290)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 185 내지 도 190을 참조하면, 액츄에이션 허브(1290)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 액츄에이션 허브(1290)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1201)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1290a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1290)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1202)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1290b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1290a)은 X축 방향 중심선으로부터 어느 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 결합홀(1290b)은 X축 방향 중심선으로부터 다른 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다.
다시 말하면, 제1 결합홀(1290a)과 제2 결합홀(1290b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다고 표현할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1290)는 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1291)이 제1 조(1201)와 액츄에이션 허브(1290)의 제1 결합홀(1290a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1290)와 제1 조(1201)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 제2 조(1202)와 액츄에이션 허브(1290)의 제2 결합홀(1290b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1290)와 제2 조(1202)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1290) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1290) 내부를 관통하여 블레이드(1275)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1270)가 결합하는 액츄에이션 허브(1290)를 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 제1 회전축(1241) 또는 액츄에이션 회전축(1245)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1270)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1270)가 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 회전하면 가이드 튜브(1270)의 일 단부도 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1270)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1270)가 조(1203)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1290)에 결합하게 되면, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 회전하더라도 가이드 튜브(1270)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1290)에 의해 가이드 튜브 (1270)와 조(1203)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1203)의 회전에 의해 가이드 튜브(1270)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 액츄에이션 허브(1290)가 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)에 결합함에 있어서, 제1 액츄에이션 회전축(1291)과 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다. 따라서 제1 조(1201)와 제2 조(1202)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 액츄에이션 회전축(1291)과 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 일종의 2점 지지를 형성함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제2 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1390)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 191 내지 도 196은 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 197, 도 198은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다. 도 199는 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다. 도 200, 도 201은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 191 내지 도 201을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(end tool)(1300)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1301)와 제2 조(1302)를 포함하고, 여기서 제1 조(1301)와 제2 조(1302) 각각, 또는 제1 조(1301)와 제2 조(1302)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1303)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1300)은 제1 조(jaw)(1301)의 회전 운동과 관련된 풀리(1311), 풀리(1313), 풀리(1314)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1300)은 제2 조(jaw)(1302)의 회전 운동과 관련된 풀리(1321)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 회전축(1341), 회전축(1343), 회전축(1344)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1341)은 엔드 툴 허브(1360)에 관통 삽입되고, 회전축(1343)과 회전축(1344)은 피치 허브(1350)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 엔드 툴 허브(1360)와 피치 허브(1350)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1351), 제2 전극(1352), 가이드 튜브(1371), 블레이드(1375) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
위에서 기술한 본 변형예의 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 액츄에이션 허브(1390)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 191 내지 도 201을 참조하면, 액츄에이션 허브(1390)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 액츄에이션 허브(1390)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1301)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1390a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1390)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1302)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1390b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1390a)은 X축 방향 중심선으로부터 어느 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 결합홀(1390b)은 X축 방향 중심선으로부터 다른 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다.
다시 말하면, 제1 결합홀(1390a)과 제2 결합홀(1390b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다고 표현할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1390)는 제1 조(1301) 및 제2 조(1302)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1391)이 제1 조(1301)와 액츄에이션 허브(1390)의 제1 결합홀(1390a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1390)와 제1 조(1301)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 제2 조(1302)와 액츄에이션 허브(1390)의 제2 결합홀(1390b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1390)와 제2 조(1302)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1390) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1390) 내부를 관통하여 블레이드(1375)와 연결될 수 있다.
또한, 액츄에이션 허브(1390)의 어느 일면, 또는 양쪽 면에는 그 길이 방향(즉 X축 방향)을 따라 가이드 슬릿(1390c)이 형성될 수 있다. 그리고, 풀리(1321)에 형성된 슬릿 결합부(1321c)가 가이드 슬릿(1390c)에 끼워져서, 풀리(1321)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1390c)에 의해 가이드 될 수 있다.
상세히, 풀리(1321)에는 축 결합부(1321a), 조 결합부(1321b), 슬릿 결합부(1321c)가 형성될 수 있다. 여기서, 축 결합부(1321a), 조 결합부(1321b)는 제4 실시예 등에서 기술한 바와 동일하게 형성될 수 있다. 슬릿 결합부(1321c)는 축 결합부(1321a)로부터 일정 정도 더 돌출되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿 결합부(1321c)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)에 끼워지게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 풀리(1311)에도 동일하게 슬릿 결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1370)가 결합하는 액츄에이션 허브(1390)를 제1 조(1301)와 제2 조(1302) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 제1 회전축(1341) 또는 액츄에이션 회전축(1345)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1370)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1370)가 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 회전하면 가이드 튜브(1370)의 일 단부도 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1370)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1370)가 조(1303)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1390)에 결합하게 되면, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 회전하더라도 가이드 튜브(1370)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1390)에 의해 가이드 튜브 (1370)와 조(1303)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1303)의 회전에 의해 가이드 튜브(1370)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 액츄에이션 허브(1390)가 제1 조(1301) 및 제2 조(1302)에 결합함에 있어서, 제1 액츄에이션 회전축(1391)과 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다. 따라서 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 액츄에이션 회전축(1391)과 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 일종의 2점 지지를 형성함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 풀리(1321)에 형성된 슬릿 결합부(1321c)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)에 끼워져서, 풀리(1321)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1390c)에 의해 가이드 될 수 있다. 즉, 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)을 따라 이동함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제3 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1400)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1400)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1490)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 202 내지 도 205는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 206, 도 207은 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다. 도 208는 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 202 내지 도 208을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(end tool)(1400)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1401)와 제2 조(1402)를 포함하고, 여기서 제1 조(1401)와 제2 조(1402) 각각, 또는 제1 조(1401)와 제2 조(1402)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1403)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1400)은 제1 조(jaw)(1401)의 회전 운동과 관련된 풀리(1411), 풀리(1413), 풀리(1414)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1400)은 제2 조(jaw)(1402)의 회전 운동과 관련된 풀리(1421)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 회전축(1441), 회전축(1443), 회전축(1444)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1441)은 엔드 툴 허브(1460)에 관통 삽입되고, 회전축(1443)과 회전축(1444)은 피치 허브(1450)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 엔드 툴 허브(1460)와 피치 허브(1450)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1451), 제2 전극(1452), 가이드 튜브(1471), 블레이드(1475) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
위에서 기술한 본 변형예의 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 액츄에이션 허브(1490)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 202 내지 도 208을 참조하면, 액츄에이션 허브(1490)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 액츄에이션 허브(1490)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1401)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1490a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1490)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1402)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1490b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1490a)과 제2 결합홀(1490b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 위치할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1490)는 제1 조(1401) 및 제2 조(1402)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1491)이 제1 조(1401)와 액츄에이션 허브(1490)의 제1 결합홀(1490a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1490)와 제1 조(1401)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1492)이 제2 조(1402)와 액츄에이션 허브(1490)의 제2 결합홀(1490b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1490)와 제2 조(1402)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1490) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1490) 내부를 관통하여 블레이드(1475)와 연결될 수 있다.
또한, 액츄에이션 허브(1490)의 어느 일면, 또는 양쪽 면에는 그 길이 방향(즉 X축 방향)을 따라 가이드 슬릿(1490c)이 형성될 수 있다. 그리고, 풀리(1421)에 형성된 슬릿 결합부(1421c)가 가이드 슬릿(1490c)에 끼워져서, 풀리(1421)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1490c)에 의해 가이드 될 수 있다.
상세히, 풀리(1421)에는 축 결합부(1421a), 조 결합부(1421b), 슬릿 결합부(1421c)가 형성될 수 있다. 여기서, 축 결합부(1421a), 조 결합부(1421b)는 제4 실시예 등에서 기술한 바와 동일하게 형성될 수 있다. 슬릿 결합부(1421c)는 축 결합부(1421a)로부터 일정 정도 더 돌출되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿 결합부(1421c)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)에 끼워지게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 풀리(1411)에도 동일하게 슬릿 결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1470)가 결합하는 액츄에이션 허브(1490)를 제1 조(1401)와 제2 조(1402) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 제1 회전축(1441) 또는 액츄에이션 회전축(1445)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1470)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1470)가 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 회전하면 가이드 튜브(1470)의 일 단부도 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1470)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1470)가 조(1403)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1490)에 결합하게 되면, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 회전하더라도 가이드 튜브(1470)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1490)에 의해 가이드 튜브 (1470)와 조(1403)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1403)의 회전에 의해 가이드 튜브(1470)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 풀리(1421)에 형성된 슬릿 결합부(1421c)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)에 끼워져서, 풀리(1421)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1490c)에 의해 가이드 될 수 있다. 즉, 제1 조(1401)와 제2 조(1402)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 조(1401)와 제2 조(1402)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)을 따라 이동함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제4 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1590)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 209 내지 도 213은 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 214, 도 215는 도 209의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 209 내지 도 215를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(end tool)(1500)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1501)와 제2 조(1502)를 포함하고, 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.
한편, 엔드 툴(1500)은 제1 조(jaw)(1501)의 회전 운동과 관련된 풀리(1511), 풀리(1513), 풀리(1514)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1500)은 제2 조(jaw)(1502)의 회전 운동과 관련된 풀리(1521)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 회전축(1541), 회전축(1543), 회전축(1544)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1541)은 엔드 툴 허브(1560)에 관통 삽입되고, 회전축(1543)과 회전축(1544)은 피치 허브(1550)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1541), 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 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 엔드 툴 허브(1560)와 피치 허브(1550)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1560)에는 회전축(1541)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(1560) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(1560)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1563a), 제2 피치 풀리부(1563b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 146의 303 참조) 및 와이어(도 146의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1563a), 제2 피치 풀리부(1563b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1560)가 회전축(1543)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1550)에는 회전축(1543) 및 회전축(1544)이 관통 삽입되며, 회전축(1543)에 의해 피치 허브(1550)가 엔드 툴 허브(1560)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1543)을 중심으로 엔드 툴 허브(1560)가 피치 허브(1550)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1551), 제2 전극(1552), 가이드 튜브(1571), 블레이드(1575) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1571), 블레이드(1575) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 액츄에이션 허브(1590)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 209 내지 도 215을 참조하면, 액츄에이션 허브(1590)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 액츄에이션 허브(1590)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1501)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1590a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1590)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1502)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1590b)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 결합홀(1590a)과 제2 결합홀(1590b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 배치될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1590)는 제1 조(1501) 및 제2 조(1502)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1591)이 제1 조(1501)와 액츄에이션 허브(1590)의 제1 결합홀(1590a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1590)와 제1 조(1501)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1592)이 제2 조(1502)와 액츄에이션 허브(1590)의 제2 결합홀(1590b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1590)와 제2 조(1502)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1590) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1590) 내부를 관통하여 블레이드(1575)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1570)가 결합하는 액츄에이션 허브(1590)를 제1 조(1501)와 제2 조(1502) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 제1 회전축(1541) 또는 액츄에이션 회전축(1545)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1570)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1570)가 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 회전하면 가이드 튜브(1570)의 일 단부도 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1570)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1570)가 조(1503)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1590)에 결합하게 되면, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 회전하더라도 가이드 튜브(1570)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1590)에 의해 가이드 튜브 (1570)와 조(1503)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1503)의 회전에 의해 가이드 튜브(1570)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
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.
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 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 7, 도 8은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 10, 도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 12, 도 13은 도 9의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다.
도 15는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 16, 도 17은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 18 내지 도 20은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다.
도 21, 도 22는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 23, 도 24는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 25, 도 26은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 27, 도 28은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 29, 도 30은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 31은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다.
도 32, 도 33은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 34는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 35 내지 도 37은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 38 내지 도 40은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 41은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 42 내지 도 47은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 48은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 49, 도 50은 도 48의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 51, 도 52는 도 48의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 53은 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다.
도 54는 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 55는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다.
도 56은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다.
도 57은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 58은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 59는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 60은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 61, 도 62는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작에 따른 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 63 내지 도 65는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다.
도 66, 도 67은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 68, 도 69는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 70, 도 71은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 72, 도 73은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 74, 도 75는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 76은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다.
도 77, 도 78은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 79는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 80 내지 도 82는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 83 내지 도 85는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 86은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 87 내지 도 92는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 93은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 요 허브를 나타내는 사시도이다.
도 94는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 요 허브를 나타내는 절개 사시도이다.
도 95, 도 96은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 요 허브를 나타내는 사시도이다.
도 97, 도 98은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 풀리 및 와이어를 나타내는 사시도이다.
도 99, 도 100은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 101은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 링크를 나타내는 사시도이다.
도 102 내지 도 104는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 도면이다.
도 105 내지 도 108은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작을 나타내는 사시도이다.
도 109 내지 도 111은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다.
도 112, 도 113은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 114, 도 115는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 116 내지 도 119는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 120 내지 도 123은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 링크와 가이드 튜브를 나타내는 도면이다.
도 124, 도 125는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 액츄에이션 링크와 가이드 튜브를 나타내는 도면이다.
도 126 및 도 127은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 126 및 도 127은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 128, 도 129는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 130은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다.
도 131, 도 132는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 133은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 134 내지 도 136은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 137 내지 도 139는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 140은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 141 내지 도 146은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 147은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 148, 도 149는 도 147의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 150, 도 151은 도 147의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 152는 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다.
도 153은 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 154는 도 147의 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 사시도 및 절개 사시도이다.
도 155는 도 154의 액츄에이션 허브의 절개 사시도에 가이드 튜브, 블레이드 와이어 및 블레이드가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 156은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 분해 사시도이다.
도 157은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다.
도 158은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다.
도 159는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 160은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 161은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 162는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 163, 도 164는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 165 내지 도 167은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다.
도 168, 도 169는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 170, 도 171은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 172, 도 173은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 174, 도 175는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 176, 도 177은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 178은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다.
도 179, 도 180은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 181은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 182 내지 도 184은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 185, 도 186은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 187, 도 188은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 189, 도 190은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 191 내지 도 196은 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 197, 도 198은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 199는 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 200, 도 201은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 202 내지 도 205는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 206, 도 207은 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 208는 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 209 내지 도 213은 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 214, 도 215는 도 209의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 216 및 도 217은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다.
도 218은 도 140에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 219는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다.
도 220 및 도 221은 도 140에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 222는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다.
도 223 및 도 224는 도 140에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
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 전기 소작 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.
(전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제1 실시예)
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 7, 도 8은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 9는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 10, 도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 12, 도 13은 도 9의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 14는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 15는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다. 도 16, 도 17은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
먼저, 도 2 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(600), 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(600)이 결합되어, 연결부(400)는 조작부(200)와 엔드 툴(end tool)(600)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 연결부(400)는 직선부(401)와 절곡부(402)를 구비하며, 엔드 툴(600)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(600)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(600)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 툴(600)과 조작부의 직관적인 동작을 위해, XZ 평면뿐 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)(411)(412)을 통해 조(jaw)(603)와 연결되어, 외부의 전원(미도시)으로부터 공급되는 전기 에너지를 조(603)로 전달할 수 있다. 여기서 커넥터(410)는 전극이 두 개 형성된 바이폴라 형이 될 수도 있고, 또는 커넥터(410)는 전극이 한 개 형성된 모노폴라 형이 될 수도 있을 것이다.
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(600)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(600)과 연결되어 엔드 툴(600)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 조작부가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(600)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(600)의 일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(603)가 사용될 수 있다.
다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(600)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴(600)로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(600)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 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(600)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(600)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(600)이 연결부(400)에 대해 Y축을 중심으로 상하로 회전하는 운동을 의미한다.
다음으로, 요(yaw) 동작은 엔드 툴(600)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(600)이 연결부(400)에 대해 Z축을 중심으로 좌우로 회전하는 운동을 의미한다. 즉, 엔드 툴(600)에 형성된 두 개의 조(jaw)가 Z축을 중심으로 서로 동일한 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
한편, 액츄에이션(actuation) 동작은 엔드 툴(600)이 요(yaw) 동작과 동일하거나 또는 평행한 회전축을 중심으로 회전하되, 두 개의 조(jaw)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 조(jaw)(603)가 오므라들거나 벌어지는 동작을 의미한다. 즉, 엔드 툴(600)에 형성된 두 개의 조(jaw)(601, 602)가 Z축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 운동을 의미한다. 또는 액츄에이션(actuation) 동작은 어느 하나의 조가 정지된 상태에서, 다른 하나의 조가 정지된 조에 대해 회전하는 동작을 의미할 수도 있다. 즉, 어느 한 조가 다른 한 조에 대해 상대적으로 회전하는 동작을 의미할 수도 있다.
동력 전달부(300)는 조작부(200)와 엔드 툴(600)을 연결하여, 조작부(200)의 구동력을 엔드 툴(600)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
(직관적 구동)
이하에서는 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 직관적 구동에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 사용자는 손바닥으로 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 제1 손잡이(204)를 Y축(도 2 기준)을 중심으로 회전시켜 피치 동작을 수행하고, 제1 손잡이(204)를 Z축(도 2 기준)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 및/또는 제2 액츄에이션 연장부에 끼워 넣은 상태에서 액츄에이션 조작부(203)를 조작하여 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)를 연결부(400)에 대해 어느 일 방향으로 회전시키면, 엔드 툴(600)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(600) 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(600)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(600)의 말단부도 왼쪽으로 이동하고, 사용자의 손가락이 아래로 이동하면 엔드 툴(600)의 말단부도 아래로 이동하는 정도의 동일성이라고 이해할 수 있을 것이다.
그리고, 이를 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는, 조작부(200)와 엔드 툴(600)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(600) 역시 +X축 방향으로 연장 형성되어 있는 것이다. 이를 다른 말로 표현하면, 연결부(400)의 일 단부에서의 엔드 툴(600)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(600)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 및 제2 액츄에이션 조작부 등은 각 동작을 수행하기 위해 움직이는 부분이 해당 동작을 위한 각 관절의 회전 중심 보다 +X축 방향으로 연장 형성되어 있다.
이를 통해, 엔드 툴(600)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 툴(600)의 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 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)의 조작 방향과 엔드 툴(600)의 작동 방향이 직관적으로 동일한 방향이 되도록 하며, 이를 위해 조작부(200)는 엔드 툴(600)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 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 4, 도 6, 도 7, 도 19, 도 20, 도 26, 도 33, 도 36, 도 37을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)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.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324) 를 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 엔드 툴(600) 측에서는, 체결 부재(321)/체결 부재(322)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(323)는 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(324)는 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 조작부(200) 측에서는, 제1 조 와이어-조작부를 체결시키는 체결 부재, 제2 조 와이어-조작부를 체결시키는 체결 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 조작부(200) 측에는 피치 와이어-조작부 체결 부재와 블레이드 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(611)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(611)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀림에 따라 풀리(611)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(도면 미도시)가 결합될 수 있다.
결과적으로, 조작부(200)의 풀리가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(600)의 풀리(611)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(324)와, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(도면 미도시))와 결합된다.
그리고, 체결 부재(324)는 풀리(621)와 결합하고, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재는 풀리와 결합한다. 결과적으로, 풀리가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(302) 및 와이어(306)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴의 풀리(621)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(304)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(321) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고 피치 와이어인 와이어(303)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(322) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다.
그리고 체결 부재(321)는 엔드 툴 허브(660)의 제1 피치 풀리부(663a)와 결합하고, 체결 부재(322)는 엔드 툴 허브(660)의 제2 피치 풀리부(663b)와 결합하고, 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)는 조작부(200)에 구비되는 풀리와 결합한다. 결과적으로, 조작부(200)에 구비되는 풀리가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(303) 및 와이어(304)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(600)의 엔드 툴 허브(660)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 후술할 블레이드(675)와 결합되고, 타 단부는 조작부(200)의 블레이드 조작부(도면 미도시)와 결합된다. 블레이드 조작부의 조작에 의해, 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴의 근위부(605)에서 원위부(604) 쪽으로 이동하면서 커팅 동작을 수행하거나, 또는 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴의 원위부(604)에서 근위부(605) 쪽으로 복귀할 수 있다.
이때, 블레이드 와이어(307)의 적어도 일부는 후술할 가이드 튜브(670) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(600)의 피치 동작 또는 요 동작에 따라 가이드 튜브(670)가 구부러지면, 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)도 가이드 튜브(670)와 함께 구부러질 수 있다. 이와 같은 가이드 튜브(670)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)는 연결부(400) 내에서 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 형성된다. 그리고 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 블레이드(675)와 결합되어 있기 때문에, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(675)도 직선 운동을 하게 된다.
즉, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(675)가 엔드 툴(600)의 원위부(604) 측 또는 근위부(605) 측으로 이동을 하면서 커팅 동작을 수행하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 7, 도 8은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 9는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 10, 도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 12, 도 13은 도 9의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 14는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 15는 도 9의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다. 도 16, 도 17은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
여기서, 도 3은 엔드 툴 허브(660) 및 피치 허브(650)가 결합된 상태를 도시하고, 도 4는 엔드 툴 허브(660) 및 피치 허브(650)가 제거된 상태를 도시한다. 도 5는 제1 조(601) 및 제2 조(602)가 제거된 상태를 도시하고, 도 6은 제1 조(601), 제2 조(602), 제1 전극(651), 제2 전극(652) 등이 제거된 상태를 도시한다. 한편, 도 7은 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 8은 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 2 내지 도 17 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드 툴(end tool)(600)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(603), 즉 제1 조(601)와 제2 조(602)를 구비할 수 있다. 여기서, 제1 조(601)와 제2 조(602) 각각, 또는 제1 조(601)와 제2 조(602)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(603)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴은 제1 조(jaw)(601)의 회전 운동과 관련된 풀리(611), 풀리(613), 풀리(614), 풀리(615) 및 풀리(616)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(602)의 회전 운동과 관련된 풀리(621), 풀리(623), 풀리(624), 풀리(625), 풀리(626)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)(600)은 엔드 툴 허브(660), 피치 허브(650)를 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 엔드 툴 허브(660)는 후술할 제1 회전축(641) 및 후술할 제1 실시예의 변형예의 제2 회전축(642)이 관통 삽입되며, 또한 제1 회전축(641)에 축결합된 풀리(611), 풀리(621)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(660)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 피치 허브(650)는 후술할 제3 회전축(643) 및 제4 회전축(644)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(643)에 의해 엔드 툴 허브(660)의 제1 피치 풀리부(663a) 및 제2 피치 풀리부(663b)와 축결합할 수 있다. 따라서 제3 회전축(643)을 중심으로 엔드 툴 허브(660)가 피치 허브(650)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 피치 허브(650)는 제3 회전축(643)에 축결합된 풀리(613), 풀리(614), 풀리(623), 풀리(624)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(650)는 제4 회전축(644)에 축결합된 풀리(615), 풀리(616), 풀리(625), 풀리(626)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(650)의 일 단부는 엔드 툴 허브(660)에 연결되고, 피치 허브(650)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(600)은 제1 회전축(641), 제3 회전축(643), 제4 회전축(644)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 회전축(641)은 엔드 툴 허브(660)에 관통 삽입되고, 제3 회전축(643)과 제4 회전축(644)은 피치 허브(650)에 관통 삽입될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 회전축(641), 제3 회전축(643), 제4 회전축(644)은 엔드 툴의 원위부(distal end)(604)로부터 근위부(proximal end)(605) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(604)부터 차례대로, 제1 회전축(641)은 1번핀, 제3 회전축(643)은 3번핀, 제4 회전축(644)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
뒤에서 설명할 제1 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)의 제2 회전축(642)은 엔드 툴 허브(660)에 관통 삽입될 수 있고, 2번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 제1 회전축(641)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(643)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(644)은 엔드 툴의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 또는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
예를 들어, 제1 회전축(641)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 회전축(643)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 회전축(644)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다.
이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 후술할 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)와 피치 허브(650)를 통과하기 위함이다. 즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(670)가 통과할 수 있다.
이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 길이 방향 중심축이 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(670)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이러한 각각의 회전축들(641, 642, 644)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴(600)에 구비되는 제1 회전축(641)은 액츄에이션 회전축일 수 있다. 상세히, 제1 조(601)와 제2 조(602)의 결합부에는 제1 회전축(641)이 구비될 수 있고, 제1 회전축은 요 회전축, 액츄에이션 회전축으로 작용할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)에서 요 회전축, 액츄에이션 회전축은 동일하게 제1 회전축(641)으로 형성될 수 있다.
상세히, 제1 조(601)와 제2 조(602)의 결합부에는 요 회전축이자, 액츄에이션 회전축인 제1 회전축(641)이 구비될 수 있으며, 제1 조(601)와 제2 조(602)는 제1 회전축(641)을 액츄에이션 회전축으로 하여 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 풀리(611)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(621)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(611)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(621)는 제2 조 풀리라고 지칭할 수도 있으며, 이 두 구성요소를 통칭하여 '엔드 툴 조 풀리' 또는 단순히 '조 풀리'라고 할 수도 있다.
엔드 툴 조 풀리인 풀리(611) 및 풀리(621)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(641)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
도 14를 참조하면, 이때 풀리(611)와 풀리(621)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리 수용부(도면부호 미설정)가 형성될 수 있다. 그리고 이 블레이드 어셈블리 수용부에 후술할 블레이드 어셈블리(도면부호 미설정)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 풀리(611)와 풀리(621)의 사이로 가이드 튜브(670)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치될 수 있다.
그리고, 풀리(611) 및 풀리(621)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다.
즉, 풀리(611) 및 풀리(621)가 제1 회전축(641)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 제1 조(601) 및 제2 조(602)가 제1 회전축(641)을 회전 중심축으로 하여 회전하면서 요 동작이 수행된다.
한편, 풀리(611) 및 풀리(621)가 제1 회전축(641)을 중심으로 반대 방향으로 회전하면, 제1 조(601) 및 제2 조(602)가 요 회전축과 회전 중심축을 공유하는 액츄에이션 회전축인 제1 회전축(641)을 중심을 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행된다.
도 4, 도 6, 도 8을 참조하면, 풀리(613)와 풀리(614)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(623)와 풀리(624)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(615)와 풀리(616)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(625)와 풀리(626)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
이하에서는 풀리(611)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(613)와 풀리(614)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(601)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(613)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(614)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(615)와 풀리(616)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(601)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(615)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(616)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(611) 및 풀리(612)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(613) 및 풀리(614)가 배치된다. 여기서, 풀리(613) 및 풀리(614)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(643)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
또한, 풀리(613) 및 풀리(614) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(615) 및 풀리(616)가 배치된다. 여기서, 풀리(615) 및 풀리(616)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(644)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
여기서, 도면에는 풀리(613), 풀리(615), 풀리(614) 및 풀리(616)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.
도 6을 참조하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(615), 풀리(613), 풀리(611)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(611), 엔드 툴 허브(680)의 제1 와이어 가이드부(668a), 풀리(614), 풀리(616)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(615), 풀리(613), 풀리(611), 엔드 툴 허브(680)의 제1 와이어 가이드부(668a), 풀리(614), 풀리(616)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 도 7을 참조하면, 와이어(301)가 엔드 툴(600)의 원위부(604)에서 근위부(605) 쪽 방향(도 7 기준 하측에서 상측 방향) 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합되고, 풀리(621)와 마주보며 배치되는 풀리(611)가 제1 방향(도 7 기준 반시계 방향)으로 회전하게 된다.
반대로, 와이어(305)가 엔드 툴(600)의 원위부(604)에서 근위부(605) 쪽 방향(도 7 기준 하측에서 상측 방향) 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(611)가 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(도 7 기준 시계 방향)으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(621)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(623)와 풀리(624)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(602)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(623)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(624)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
도 7을 참조하면, 풀리(625)와 풀리(626)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(602)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(625)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(626)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
여기서, 풀리(621)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(623) 및 풀리(624)가 배치된다. 여기서, 풀리(623) 및 풀리(624)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(643)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(623) 및 풀리(624) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(625) 및 풀리(626)가 배치된다.
여기서, 풀리(625) 및 풀리(626)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(644)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(623), 풀리(625), 풀리(624) 및 풀리(626)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(625), 풀리(623), 풀리(621)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(324)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(621), 엔드 툴 허브(680)의 제2 와이어 가이드부(668b), 풀리(624), 풀리(626)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(625), 풀리(623), 풀리(621), 엔드 툴 허브(680)의 제2 와이어 가이드부(668b), 풀리(624), 풀리(626)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 도 7을 참조하면, 와이어(306)가 엔드 툴(600)의 원위부(604)에서 근위부(605) 쪽 방향(도 7 기준 하측에서 상측 방향) 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(324) 및 이와 결합되고, 풀리(611)와 마주보며 배치되는 풀리(621)가 제1 방향(도 7 기준 시계 방향)으로 회전하게 된다.
반대로, 와이어(302)가 엔드 툴(600)의 원위부(604)에서 근위부(605) 쪽 방향(도 7 기준 하측에서 상측 방향) 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(324) 및 이와 결합된 풀리(621)가 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(도 7 기준 반시계 방향)으로 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 6과 같이 와이어(301) 및 와이어(305)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(643)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(613)와 풀리(614)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 풀리(611) 및 풀리(611)가 결합된 엔드 툴 허브(660)가 전체적으로 제3 회전축(643)을 중심으로 반시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴이 아래쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다.
이 때, 제2 조(602) 및 이에 고정 결합된 와이어(302)와 와이어(306)는, 제3 회전축(643)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(623)와 풀리(624)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 6과 같이 와이어(302) 및 와이어(306)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(643)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(623)와 풀리(624)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 풀리(621) 및 풀리(621)가 결합된 엔드 툴 허브(660)가 전체적으로 제3 회전축(643)을 중심으로 시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴이 위쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다.
이 때, 제1 조(601) 및 이에 고정 결합된 와이어(301)와 와이어(305)는, 제3 회전축(643)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(613)와 풀리(614)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 301, 305의 반대방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)의 엔드 툴 허브(660)는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)를 더 구비하고, 조작부(200)는 조작부 피치 풀리(도면 미도시)를 더 구비하며, 동력 전달부(300)는 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)를 더 구비할 수 있다.
상세히, 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)를 포함하는 엔드 툴 허브(660)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(643)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴의 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)와 조작부(200)의 조작부 피치 풀리를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서 조작부(200)의 조작부 피치 풀리가 회전하면, 조작부 피치 풀리의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(600)의 엔드 툴 허브(660)로 전달되어 엔드 툴 허브(660)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(600)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 피치 운동을 위한 동력 전달을 위해 엔드 툴(600)의 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b), 조작부(200)의 조작부 피치 풀리, 동력 전달부(300)의 와이어(303) 및 와이어(304)를 구비하여, 조작부(200)의 피치 동작의 구동력이 보다 완벽하게 엔드 툴에 전달되도록 함으로써, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(블레이드 와이어 및 가이드 튜브)
이하에서는 본 발명의 블레이드 어셈블리, 구체적으로 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(670)에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 3, 도 4, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 튜브(670)는 소정의 구간에서 블레이드 와이어(307)를 감싸도록 형성되며, 이때 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(670) 내부에서 이동할 수 있다.
다시 말하면, 가이드 튜브(670)의 내부에 블레이드 와이어(307)가 삽입된 상태에서, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(670)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
여기서, 가이드 튜브(670)는 일정 정도 강성을 가지며, 블레이드 와이어(307)가 밀거나 당겨질 때, 블레이드 와이어(307)가 의도하지 않은 방향으로 휘는 것을 방지하여, 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 가이드 튜브(670)에 의해 조직(tissue)에 대한 커팅 동작이 원활하게 수행될 수 있다.
한편, 가이드 튜브(670)의 일 단부는 후술할 엔드 툴 허브(660) 또는 제1 조(601) 또는 제2 조(602)의 미리 설정되는 영역(제1 결합부)에 고정 결합될 수 있다. 그리고 가이드 튜브(670)의 타 단부는 연결부(400) 내의 제2 결합부(미도시)에 고정 결합될 수 있다.
이와 같이 가이드 튜브(670)의 양 단부가 각각 소정의 지점(제1 결합부 및 제2 결합부)에 각각 고정 결합되므로, 가이드 튜브(670)의 전체 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(670) 내에 삽입된 블레이드 와이어(307)의 길이도 일정하게 유지될 수 있다.
이에 더하여 가이드 튜브(670) 내에서 블레이드 와이어(307)가 이동가능함으로 인하여, 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(600)의 내부에서 의도하지 않은 방향으로 이동하며 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가이드 튜브(670)는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성되어 구부러질 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 툴이 제1 회전축(641)을 중심으로 요 동작을 하거나, 제3 회전축(643)을 중심으로 피치 동작을 할 때, 가이드 튜브(670)가 이에 대응하여 형상이 변형되면서 구부러질 수 있다. 또한, 가이드 튜브(670)가 구부러지면, 그 내부에 있는 블레이드 와이어(307)도 함께 구부러진다.
여기서, 가이드 튜브(670)의 길이는 일정하지만, 엔드 툴(600)이 피치 회전 또는 요 회전함에 따라 제1 결합부(미도시) 제2 결합부(미도시)의 상대적인 위치 및 거리가 변할 수 있으며, 따라서 이 거리의 변화만큼 가이드 튜브(670)가 유동할 공간이 필요하다.
이를 위해 엔드 툴 허브(660)에 이격 공간인 피치 슬릿(Pitch Slit)(664)과 요 슬릿(665)(Yaw Slit)을 구비하여, 가이드 튜브(670)가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(660)의 구성에 대해 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이 가이드 튜브(670) 내에 블레이드 와이어(307)가 관통 삽입되며, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(670) 내부에서 가이드 튜브(670)에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 즉, 가이드 튜브(670)가 고정되어 있는 상태에서 블레이드 와이어(307)를 제1 방향(도 6 기준 좌측에서 우측 방향)으로 당기면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(675)가 근위부(605) 쪽으로 이동하고, 제2 방향(도 6 기준 우측에서 좌측 방향)으로 블레이드 와이어(307)를 밀면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(675)가 원위부(604) 쪽으로 이동한다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
블레이드(675)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)로 블레이드(675)를 밀고 당기는 것이 가장 확실하다. 또한, 블레이드 와이어(307)가 블레이드(675)를 밀고 당기기 위해서는 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 할 수 있는 가이드 튜브(670)가 구비되어야 한다.
만약, 가이드 튜브(670)가 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 하지 않으면(즉, 블레이드 와이어(307)를 잡아주지 않으면), 블레이드 와이어(307)를 밀어도 커팅이 수행되지 않고 블레이드 와이어(307)의 중간 부분이 휘는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 블레이드(675)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(670)가 필수적으로 포함되어야 한다.
그런데, 블레이드 와이어(307)를 이용하여 커팅 동작을 구동하려면, 블레이드 와이어(307)를 밀면서 커팅해야 하므로, 이때 블레이드 와이어(307)가 힘을 받을 수 있도록 상대적으로 어느 정도 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어를 블레이드 와이어(307)로 사용해야 한다. 그러나, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어는 휠 수 있는 범위가 작고, 일정 정도 이상의 힘을 주면 영구 변형될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어의 경우, 영구변형 되지 않으면서 구부러졌다 펴질 수 있는 최소의 곡률 반경이 존재한다. 다시 말하면, 특정 곡률 반경보다 작게 와이어나 가이드 튜브가 휘어지면, 와이어와 가이드 튜브 모두 꺾인 채로 영구변형 되어, 전후 이동하며 커팅을 수행하는 것이 불가능 해진다. 따라서, 블레이드 와이어(307)가 완만한 곡률을 가지면서 휘어지게 유지할 필요가 있다.
따라서, 블레이드 와이어(307)가 풀리들을 지나면서 급격하게 꺾이지 않도록 하기 위해서는, 뒤에 설명할 엔드 툴 허브(660)의 내부에 블레이드 와이어(307)가 수용되는 가이드 튜브(670)가 휘어지며 형상이 변하더라도, 엔드 툴 허브(660)에 간섭되지 않도록 공간이 필요하다.
이를 위해 본 발명에서는 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)를 관통하여 블레이드(675)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(660) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(670)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(660) 내에는 블레이드 와이어(307) 및 블레이드 와이어(307)가 수용되는 가이드 튜브(670)가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(664)과 요 슬릿(665)이 형성되며, 2) 각각의 회전축, 구체적으로 요 회전축이자, 액츄에이션 회전축인 제1 회전축(641), 피치 회전축인 제3회전축(643), 엔드 툴(600)의 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4회전축(644)들은 2분할되어 형성되며, 2분할된 각 회전축들은 서로 마주보며 일정 거리를 이격시키도록 형성되고, 3) 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(670)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(666)와 요 라운드부(667)가 추가로 형성된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드 튜브(670)의 일 단부는 연결부(400) 내에 고정되고, 타 단부는 피치 운동과 요 운동을 하면서 이동할 때, 양 단부의 거리 변화에 따라 가이드 튜브(670)는 가장 완만한 곡률(이하 “최대 완만 곡률”이라 함)을 이룰 수 있는 방향으로 휘어진다. 이와 같이 자연 상태의 최대 완만 곡률을 이루어야, 블레이드 와이어(307)의 동작도 부드럽고, 영구 변형이 일어나지 않게 된다.
따라서 최대 완만 곡률을 확보하기 위해서, 가이드 튜브(670)의 경로 상에 피치 슬릿(664)과 요 슬릿(665)을 형성하며, 나아가 엔드 툴 허브(660)에는 가이드 튜브(670)와 마주보는 각 면이 일정 정도 곡률을 가지는 곡면으로 형성되는 피치 라운드부(666) 및 요 라운드부(667)를 추가로 형성할 수 있다. 이로 인해 (최대 완만 곡률은 아니더라도) 가이드 튜브(670)가 최대 완만 곡률과 최대한 유사한 형상을 이루게 되는 것이다.
이하에서는 이와 같은 엔드 툴 허브(660)에 대하여 설명하도록 한다.
(엔드 툴 허브)
도 9 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 엔드 툴 허브(660)는 본체부(661), 제1 조 풀리 결합부(662a), 제2 조 풀리 결합부(662b), 제1 피치 풀리부(663a), 제2 피치 풀리부(663b), 피치 슬릿(664), 요 슬릿(665), 피치 라운드부(666), 요 라운드부(667), 제1 와이어 가이드부(668a), 제2 와이어 가이드부(668b)를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 엔드 툴 허브의 원위부(604) 측에는 제1 조 풀리 결합부(662a), 제2 조 풀리 결합부(662b)가 형성될 수 있다. 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 엔드 툴 제1 조 풀리(611), 엔드 툴 제2 조 풀리(612)가 각각 수용될 수 있다.
여기서, 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)는 요 회전축인 제1 회전축(641)에 수직인 평면과 평행하게 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)가 마주보며 배치되며 상기 풀리(611, 612)들이 수용될 수 있는 기술적 사상 안에서 요 회전축인 제1 회전축(641)의 수직인 평면과 일정 각도를 가지며 형성될 수 있다.
도 9, 도 10을 참조하면, 제1 조 풀리 결합부(662a), 제2 조 풀리 결합부(662b)는 본체부(661)에 의해서 연결될 수 있다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)는, 이들에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(661)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)와 본체는 대략 "U"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 엔드 툴 제1 조 풀리(611), 엔드 툴 제2 조 풀리(612)가 각각 수용될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(661)로부터 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
도 9, 도 12를 참조하면, 제1 조 풀리 결합부(662a)에는 관통 홀(도면부호 미설정)이 형성되어 제1 회전축(641)이 제1 조 풀리 결합부(662a)와 엔드 툴 제1 조 풀리인 풀리(611)를 관통하여 이들을 축 결합시킬 수 있다.
또한, 제2 조 풀리 결합부(662b)에도 제1 조 풀리 결합부(662a)와 마찬가지로 관통 홀(도면부호 미설정)이 형성되어 제1 회전축(641)이 제2 조 풀리 결합부(662b)와 엔드 툴 제2 조 풀리인 풀리(621)를 관통하여 이들을 축 결합시킬 수 있다.
도 12를 참조하면, 요 회전축인 제1 회전축(641)은 2분할 되어 형성될 수 있으며, 2분할된 복수 개의 제1 회전축(641)은 각각 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)에 형성되는 관통 홀에 각각 연결되며, 서로 일정 거리를 가지며 이격 배치될 수 있다.
이로 인하여 마주보는 제1 조 풀리 결합부(662a), 제2 조 풀리 결합부(662b)에 각각 연결되는 한 쌍의 제1 회전축(641) 사이에는 공간이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1 회전축(641) 사이로 가이드 튜브(670)가 통과할 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
즉, 제1 조 풀리인 풀리(611)와 제2 조 풀리인 풀리(621) 사이에 가이드 튜브(670), 블레이드(675)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(600)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(675)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능한 효과가 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 조 풀리 결합부(662a)의 내측면에는 제1 와이어 가이드부(668a)가 형성될 수 있고, 제2 조 풀리 결합부(662b)의 내측면에는 제2 와이어 가이드부(668b)가 형성될 수 있다.
제1 와이어 가이드부(668a)와 제2 와이어 가이드부(668b)는 보조 풀리의 역할을 수행할 수 있고, 엔드 툴(600)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
와이어 가이드부, 구체적으로 제1 와이어 가이드부(668a), 제2 와이어 가이드부(668b)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 각각 접촉하여, 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(601), 제2 조(602) 각각의 회전 반경을 확대시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리(611), 제2 조 풀리(621) 각각은 직각까지만 요 회전할 수 있었으나, 엔드 툴 허브(660)에 형성되는 제1 와이어 가이드부(668a), 제2 와이어 가이드부(668b)가 형성됨으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이로 인하여 엔드 툴(600)의 두 조(601, 602)가 90°만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조(601, 602)가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하여 엔드 툴 허브(660)의 와이어 가이드부(668a, 668b)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(660)의 와이어 가이드부(668a, 668b)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(660)에 와이어 가이드부(668a, 668b)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있다
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.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(611), 제2 조 풀리인 풀리(621)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
제1 와이어 가이드부(668a)와 제2 와이어 가이드부(668b)는 요 회전축인 제1 회전축(641)에 수직인 평면과 평행하게 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1 와이어 가이드부(668a)와 제2 와이어 가이드부(668b)가 마주보며 배치되는 기술적 사상 안에서 요 회전축인 제1 회전축(641)의 수직인 평면과 일정 각도를 가지며 형성될 수 있다.
제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b) 사이, 내지는 제1 와이어 가이드부(668a), 제2 와이어 가이드부(668b) 사이에는 요 슬릿(665)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(660) 내에 요 슬릿(665)이 형성됨으로 인하여 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)의 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 분할된 한 쌍의 제1 회전축(641)이 엔드 툴 허브(660)를 관통하지 않고 상하로 분리되어 있으며, 제1 회전축(641) 인근에서 제1 회전축(641)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(665)이 형성됨으로 인하여 가이드 튜브(670)가 제1 회전축(641) 인근을 관통하면서 요 슬릿(665) 내에서 유동이 가능해지는 효과가 있다.
도 9, 도 10을 참조하면, 본체부(661)에는 요 라운드부(667)가 형성될 수 있다. 요 라운드부(667)는 일정 정도의 곡률을 갖도록 라운드지게 형성될 수 있다. 상세하게는, 요 회전축인 제1 회전축(641)에 수직인 평면 상에서 보았을 때, 요 라운드는 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같은 요 라운드부(667)는 엔드 툴(600)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(670)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 요 라운드부(667)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(670)가 XY 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 요 라운드부(667)는 엔드 툴(600)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(670)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
엔드 툴 허브(660)의 근위부(605) 측에는 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)가 형성될 수 있다.
상세히, 엔드 툴 허브(660)의 근위부(605)가 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어 제1 피치 풀리부(663a) 및 제2 피치 풀리부(663b)를 형성할 수 있다.
상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(663a) 및 제2 피치 풀리부(663b)에 결합되고, 이 엔드 툴 허브(660)가 제3 회전축(643)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 피치 풀리가 엔드 툴 허브(660)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(660)와 결합할 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)는 피치 회전축인 제3 회전축(643)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)는 본체부(661)에 의해서 연결될 수 있다. 즉, 서로 평행한 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(661)에 의해 결합되어 제1 피치 풀리부(663a)와 제2 피치 풀리부(663b)와 본체부(661)는 대략 "U"자 형상을 이룰 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(661)로부터 제1 피치 풀리부(663a), 제2 피치 풀리부(663b)가 -X축 방향으로 서로 마주보며 나란하게 연장 형성될 수 있다고 표현할 수 있다.
한편, 제1 피치 풀리부(663a)에는 관통 홀(도면부호 미설정)이 형성되어 제3 회전축(643)이 제1 피치 풀리부(663a)를 관통하며 연결될 수 있다. 제2 피치 풀리부(663b)에는 제1 피치 풀리부(663a)와 마찬가지로 관통 홀이 형성될 수 있고, 제3 회전축(643)이 제2 피치 풀리부(663b)를 관통할 수 있다.
이때, 피치 회전축인 제3 회전축(643)은 2분할 되어 서로 이격 배치될 수 있고, 한 쌍의 제3 회전축(643) 사이에 형성되는 공간을 통해 가이드 튜브(670)가 통과하며 이동할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 피치 풀리부(663a), 제2 피치 풀리부(663b) 사이에는 피치 슬릿(664)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(660) 내에 피치 슬릿(664)이 형성됨으로 인하여, 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)의 내부를 관통할 수 있다.
한편, 본체부(661)에는 피치 라운드부(666)가 더 형성될 수 있다. 피치 라운드부(666)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드지게 곡면부가 형성될 수 있다. 상세하게는, 피치 회전축인 제3 회전축(643)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 피치 라운드부(666)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드지게 형성될 수 있다.
예를 들어, 피치 라운드부(666)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(670)가 XZ 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 피치 라운드부(666)는 엔드 툴(600)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(670)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
이로 인하여 엔드 툴(600)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(670)의 경로를 가이드할 수 있고, 가이드 튜브(670)와 접촉가능한 엔드 툴 허브(660)의 내측면 상에 소정의 곡률을 가지며 라운드지게 형성되는 피치 라운드부(666)가 형성됨으로써 가이드 튜브(670)의 급격한 경로 변경을 방지하고, 완만하게 곡선 경로를 가지면서 가이드 튜브(670) 및 가이드 튜브(670)의 내부에서 이동하는 블레이드 와이어(307)가 안정적으로 이동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
즉, 피치 라운드부(666)는 엔드 툴(600)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(670)의 경로를 가이드하는 역할을 수행할 수 있다.
도 9를 참조하면, 피치 슬릿(664), 요 슬릿(665)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다. 즉, 엔드 툴 허브(660)의 내부에 위치하는 가이드 튜브(670)의 길이 방향 중심축을 기준으로 외측에는 둘레 방향을 따라 피치 슬릿(664), 요 슬릿(665)이 교번적으로 형성될 수 있다.
이로 인하여 가이드 튜브(670) 및 그 내부의 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴 허브(660)의 내부를 관통하여 배치될 수 있다. 이에 더하여 블레이드 와이어(307)의 일 단부에 위치하는 블레이드(675)가 제1 조(601) 및 제2 조(602)의 내부에서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)를 관통하여 블레이드(675)로 연결이 되어야 하고, 또한, 엔드 툴 허브(660) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(670)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(660) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660)와 간섭되지 않으면서, 엔드 툴 허브(660)를 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(664)과 요 슬릿(665)이 형성되며, 2) 회전축, 구체적으로 제1 회전축(641), 제3 회전축(643)들은 2분할 되어 형성되며, 3) 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(670)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(666)와 요 라운드부(667)가 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
(소작 및 커팅 관련 구성요소)
계속해서, 도 3 내지 도 5, 도 18 내지 도 20, 도 25, 도 26, 도 31 내지 도 33, 도 35 내지 도 37를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(600)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 조(601), 제2 조(602), 제1 전극(651), 제2 전극(652), 가이드 튜브(670), 블레이드(675)를 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드(675)의 구동과 관련된 가이드 튜브(670), 블레이드(675) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(611)와 제2 조 풀리인 풀리(621) 사이에 형성되는 요 슬릿(665) 상에 가이드 튜브(670)와 블레이드(675)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(600)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(675)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 제1 조(601)는 제1 조 풀리(611)와 연결되어, 제1 조 풀리(611)가 제1 회전축(641)을 중심으로 회전하면, 제1 조 풀리(611)와 일체로 제1 회전축(641)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 조(601)에서 제2 조(602)와 마주보는 면에 제1 전극(651)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 조(602)에서 제1 조(601)와 마주보는 면에는 제2 전극(652)이 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 이때, 제1 전극(651)에는 슬릿(651a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(651a)을 통해 블레이드(675)가 이동할 수 있다. 또한, 제2 전극(652)에는 슬릿(652a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(652a)을 통해 블레이드(675)가 미리 설정되는 방향을 따라 이동할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1 조(601)와 제1 전극(651) 사이에는 스페이서(도면 미도시)가 형성될 수 있고, 제2 조(602)와 제2 전극(652) 사이에도 스페이서가 형성될 수 있다. 상기 스페이서에는 세라믹과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 또는 제1 조(601)와 제2 조(602) 자체가 부도체로 구성되어, 별도의 절연체 없이도 제1 전극(651)과 제2 전극(652)이 서로 접촉하기 전까지 서로 절연되도록 유지할 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(601) 또는 제2 조(602) 중 적어도 한쪽에는 하나 이상의 센서(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이 센서(미도시)는 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이에 조직을 위치시키고, 제1 전극(651)과 제2 전극(652)에 전류가 흘러서 소작이 이루어지는 동안의 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부를 측정하도록 형성될 수 있다.
또는, 별도의 센서를 구비하지 않고, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링 및 이에 따른 제어가 직접 수행될 수도 있다.
블레이드(675)의 일 영역에는, 날카롭게 형성되어 조직을 절단하는 엣지부가 형성될 수 있다. 이 블레이드(675)의 적어도 일부가 엔드 툴의 원위부(604)와 근위부(605) 사이를 이동하면서, 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이에 배치된 조직(tissue)이 절단될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은 풀리(611)와 풀리(621) 사이에 배치되는 가이드 튜브(670) 및 블레이드(675)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다.
그리고 이와 같이 가이드 튜브(670) 및 블레이드(675)를 구비함으로써, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 커팅까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
지금까지 다양한 종류의 전기 소작 수술용 인스트루먼트가 개발되었다. 이 중 Advanced Energy Device 또는 베셀 실러(vessel sealer)라고 불리는 혈관 절제기는 기존의 바이폴라 소작 방식에 비해 센싱 기능이 추가되어서, 두 전극에 서로 다른 극성의 전원을 공급하고, 이로 인해 발생하는 열로 혈관을 변성시켜 지혈한 후, 블레이드(blade)로 지혈된 부분을 자르는 방식이다. 이때 전류가 흐르는 동안의 조직(또는 혈관)의 임피던스를 측정하여 소작 완료 여부를 측정하고, 소작이 완료되면 전류 공급을 자동으로 중단한 후에, 블레이드를 이용하여 조직을 절단하는 방식이었다.
이와 같은 바이폴라 방식의 혈관 절제기의 경우, 소작 후에 조직을 절단하기 위한 블레이드가 필수적으로 구비되어야 하며, 이러한 블레이드가 직선 왕복 운동을 하기 위한 기구물이 엔드 툴에 추가로 구비되어야 하기 때문에, 피치/요 운동과 같은 관절 운동이 불가능한 경우가 대부분이었다.
한편, 바이폴라 방식의 혈관 절제기에서 여러 개의 마디를 연결한 굴곡형 관절을 이용하여 관절 운동을 구현하고자 하는 시도가 존재하였으나, 이 경우 회전 각도가 제한적이며 엔드 툴에 대한 정확한 동작 제어가 이루어지기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
한편, 이와 다른 방식으로, 초음파의 진동을 이용하여 지혈 및 절단을 수행하는 방식의 경우, 초음파의 물리적 특성으로 인해 관절을 구비하는 것 자체가 불가능하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은 풀리(611)와 풀리(621) 사이에 배치되는 가이드 튜브(670) 및 가이드 튜브(670) 내부에 배치된 블레이드 와이어(307)의 이동에 따라 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하는 블레이드(675)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(670) 및 블레이드(675)를 구비함으로써, 조직의 소작 및 커팅을 위한 바이폴라 방식의 수술용 인스트루먼트에서, 풀리/와이어 방식으로 피치/요/액츄에이션 운동까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다.
도 16은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)이 오픈(open)된 상태를 나타내는 도면이고, 도 17은 클로즈(close)된 상태를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 18은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드 와이어(307)에 연결되는 블레이드(675)가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 19는 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(675)가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이며, 도 20은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(675)가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 16 내지 도 20을 참조하면, 도 16과 같이 제1 조(601)와 제2 조(602)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 18 내지 도 20의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 18에 도시된 제1 위치는 블레이드(675)가 엔드 툴의 근위부(605) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(675)가 풀리(611)/풀리(612)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 20에 도시된 제3 위치는 블레이드(675)가 엔드 툴(600)의 원위부(604) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(675)가 풀리(611)/풀리(612)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 17과 같이, 제1 조(601)와 제2 조(602)가 오픈(open) 된 상태에서, 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 16과 같이 제1 조(601)와 제2 조(602)를 클로즈(close) 시킨다.
다음으로, 도 18과 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(675)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(651)과 제2 전극(652)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 19의 화살표 A1 방향 및 도 20의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(675)가 엔드 툴의 근위부(605)의 제1 위치에서, 엔드 툴의 원위부(604)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 19 및 도 20의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(675)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(601)와 제2 조(602) 사이에 위치하는 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(675)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(675) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
(엔드 툴의 피치, 요, 액츄에이션, 커팅 동작)
도 16, 도 17은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 제1 조(601)는 풀리(611)와 결합될 수 있고, 제2 조(602)는 풀리(621)와 결합될 수 있다.
풀리(611)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(621)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(611)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(621)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(611) 및 풀리(621)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(641)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 이때 풀리(611)와 풀리(621)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리, 구체적으로 내부에 블레이드 와이어(307)를 수용하는 가이드 튜브(670)가 배치될 수 있다.
즉, 풀리(611)와 풀리(621) 사이에는 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 배치될 수 있고, 풀리(611)와 풀리(621)의 사이로 가이드 튜브(670)를 포함하는 블레이드 어셈블리(도면부호 미설정)가 배치될 수 있다.
도 16, 도 17을 참조하면, 풀리(621)가 제1 회전축(641)을 중심으로 회전하면 이와 함께 제2 조(602)도 제1 회전축(641)을 중심으로 회전할 수 있다.
한편, 풀리(611)는 제1 조(601)와 연결되어서, 풀리(611)가 제1 회전축(641)을 중심으로 회전하면 이와 연결된 제1 조(601)는 제1 회전축(641)을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은 요 회전축인 제1 회전축(641)이 액츄에이션 회전축으로 기능할 수 있다.
즉, 제1 조(601), 제2 조(602)와 각각 연결되는 풀리(611), 풀리(621)가 요 회전축이자 액츄에이션 회전축인 제1 회전축(641)을 회전 중심으로 하여 같은 방향으로 회전하면, 요 동작을 수행할 수 있고, 다른 방향으로 회전하면 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 회전축(641)을 회전 중심축으로 하여 풀리(611), 풀리(621)가 반대 방향으로 회전함으로 인하여, 풀리(611), 풀리(621)와 각각 연결되는 제1 조(601), 제2 조(602)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 멀어지며 엔드 툴(600)이 개방된 상태를 가질 수 있다.
도 21, 도 22를 참조하면, 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
도 21에서 조작부(200)에서 와이어 동력 전달부(300)를 통해 풀리(611) 및 풀리(611)와 마주보는 풀리(621)가 제1 회전축(641)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 21에서 풀리(611), 풀리(621)가 서로 반대 방향으로 회전하게 되면 풀리(611), 풀리(621)와 각각 결합되는 제1 조(601), 제2 조(602)가 서로 가까워지는 방향으로 상대 회전하며 액츄에이션 동작할 수 있고, 도 22와 같이 제1 조(601), 제2 조(602)가 닫힌 상태가 될 수 있다.
도 23, 도 24는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다. 도 23, 도 24를 참조하면, 제1 회전축(641)을 회전 중심축으로 하여 +90°만큼 요 회전이 가능하고, 풀리(611)가 풀리(621)가 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 풀리(611), 풀리(621)와 각각 연결되는 제1 조(601), 제2 조(602)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 액츄에이션 동작이 가능하다.
도 21 내지 도 24를 참조하면, 블레이드 어셈블리, 구체적으로 가이드 튜브(670)는 연결부(400)에 연결되는 일단부에 대향하는 타단부가 엔드 툴(600)에 연결되며, 길이가 일정하게 유지될 수 있다.
엔드 툴(600), 구체적으로 제1 조(601), 제2 조(602)가 제1 회전축(641)을 회전 중심축으로 하여 회전할 때, 가이드 튜브(670)도 소정 곡률 반경을 가지며 완만하게 휘어질 수 있고, 엔드 툴(600)의 원위부(604)와 근위부(605) 사이에서 이동가능한 블레이드 와이어(307)의 이동 경로를 안정적으로 제공할 수 있다.
도 25, 도 26은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(600)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브(670)의 경로 및 블레이드(675)의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 25, 도 26을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은, 조(jaw) 들(601, 602)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
구체적으로 가이드 튜브(670)의 내부에서 블레이드 와이어(307)가 나오며, 엔드 툴(600)의 근위부(605)에서 원위부(604) 측 방향인 A 방향을 따라 블레이드 와이어(307)에 연결되는 블레이드(675)가 이동하며 커팅 동작을 수행할 수 있다.
도 27, 도 28은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 29, 도 30은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 31은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다. 도 32, 도 33은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 27 내지 도 33을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(600)은, 조(jaw)들(601, 602)이 -90°, +90°, 만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 34는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 35 내지 도 37은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 34 내지 도 37을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(600)은, 조(jaw)들(601, 602)이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
(제1 실시예의 변형예 - 엔드 툴 허브에 보조 풀리 배치)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(600)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(600)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브(660`)의 구성, 보조 풀리(612), (622)의 구성이 특징적으로 차이가 있다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 38 내지 도 40은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 38 내지 도 40을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 변형예의 엔드 툴(600)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 구체적으로 제1 조(601), 제2 조(602)를 포함하고, 여기서 제1 조(601), 제2 조(602) 각각, 또는 제1 조(601)와 제2 조(602)를 포괄하는 구성 요소를 조(jaw)(603)라고 지칭할 수 있다.
제1 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(600)은 제1 조(601)의 회전 운동과 관련된 풀리(611), 풀리(612), 풀리(613), 풀리(614), 풀리(615) 및 풀리(616)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(602)의 회전 운동과 관련된 풀리(621), 풀리(622), 풀리(623), 풀리(624), 풀리(625), 풀리(626)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.
본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(600)은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드 툴(600)과 비교하여, 풀리(612), 풀리(622)를 더 포함할 수 있다.
도 39, 도 40을 참조하면, 풀리(612)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(622)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(612) 및 풀리(622)는 풀리(611) 및 풀리(621)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(612)는 풀리(611)와 풀리(613)/풀리(614)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(622)는 풀리(621)와 풀리(623)/풀리(624)의 사이에 배치될 수 있다.
풀리(612)와 풀리(622)는 제2 회전축(642)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(612)와 풀리(622)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(601) 및 제2 조(602) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조(601) 및 제2 조(602) 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 제1 실시예의 변형예에서는 보조 풀리인 풀리(612)와 풀리(622)를 추가로 구비함으로써, 일정 각도만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(600)의 두 조가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하면, 풀리(612)와 풀리(622)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 와이어(305)는 엔드 툴 제1 조 풀리(611)에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어(302)는 엔드 툴 제2 조 풀리(621)에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리(611)와 엔드 툴 제2 조 풀리(621) 각각은 90°까지만 회전할 수 있다.
이 경우, 제1 조(601) 및 제2 조(602)가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조(601)는 벌어질 수 있지만, 제2 조(602)는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조(601) 및 제2 조(602)가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(611) 및 풀리(621)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(612) 및 풀리(622)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(612) 및 풀리(622)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(302)와 풀리(621)를 결합시키는 체결 부재(324)가 일정 각도만큼 추가적으로 회전될 수 있는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(621)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(621)와 풀리(622)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(611)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(611)와 풀리(612)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(612)에 의해, 풀리(612)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(622)에 의해, 풀리(621)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(613) 및 풀리(614)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(623) 및 풀리(624)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(611)와 풀리(612)의 내접선상에 위치하며, 풀리(612)에 의해 풀리(611)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(621)와 풀리(622)의 내접선상에 위치하며, 풀리(622)에 의해 풀리(621)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조(601) 및 제2 조(602)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
도 38을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴 허브(660`)는 제1 회전축(641) 및 제2 회전축(642)이 관통 삽입될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔드 툴 허브(660)와 달리, 마주보는 제1 조 풀리 결합부(662a)와 제2 조 풀리 결합부(662b)의 각 면에 제1 와이어 가이드부, 제2 와이어 가이드부가 형성되지 않고, 엔드 툴 허브(660`)와 별물로 구성되며, 엔드 툴 허브(660`)에 관통 삽입되는 제2 회전축(642)과 축결합이 가능한 풀리(612)와 풀리(622)를 추가로 구비하여 보조 풀리로서 기능할 수 있도록 한다.
엔드 툴 허브(660`)에 삽입되는 제2 회전축(642)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 제2 회전축이 2분할되어 일정 거리를 가지며 이격 배치됨으로 인하여, 그 사이로 가이드 튜브(670)가 엔드 툴 허브(660`)와 피치 허브(650)를 통과할 수 있다.
도 38을 참조하면, 제1 회전축(641), 제2 회전축(642), 제3 회전축(643), 제4 회전축(644)은 엔드 툴(600)의 원위부(distal end)(604)로부터 근위부(proximal end)(605) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(604)부터 차례대로, 제1 회전축(641)은 1번핀, 제2 회전축(642)은 2번핀, 제3 회전축(643)은 3번핀, 제4 회전축(644)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예의 변형예는 제1 실시예와 비교하여, 엔드 툴 허브(660`)에 본체부(661)와 일체로 형성되는 것이 아니라, 별물로 구비되며 제2 회전축(642)으로 엔드 툴 허브(660`)에 축 결합하는 풀리(621), 풀리(622)가 보조 풀리 역할을 하는 것을 제외하고는, 나머지 구성이 제1 실시예에 따른 엔드 툴(600)과 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
(전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제2 실시예 - 제1 조와 제2 조의 X자 구조 형성)
도 41은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 42 내지 도 47은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 41을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(700), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)와 비교하여, 엔드 툴(700)의 구성이 차이가 있으므로, 이하에서는 엔드 툴(700)의 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
엔드 툴(700)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(700)의 일 예로써, 도 41에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(703)가 사용될 수 있다.
다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(700)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴(700)로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(700)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립, 절단, 봉합 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(700)은 도 41의 Y축을 중심으로 피치 운동을 수행하는 동시에, 도 41의 Z축을 중심으로 요 운동 및 액츄에이션 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
도 42 내지 도 47, 도 55, 도 56을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축(701e), 튜브 관통 홀(701f), 조 풀리 결합 홀(701d), 유동 결합 홀(701c)이 형성되고, 제1 조(701)와 마주보며 연결이 가능한 제2 조(702)에는, 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축인 회전축(701e)이 통과가능한 축 관통부(702e), 유동 결합 홀(702c), 조 풀리 결합 홀인 홀(702d)이 형성되는 점을 제외하고는, 제1 전극(751), 제2 전극(752), 피치 허브(750), 엔드 툴 허브(760), 복수 개의 회전축(741, 743, 744) 등의 구성, 효과가 동일하다.
도 48은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 49, 도 50은 도 48의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 51, 도 52는 도 48의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 53은 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 54는 도 48의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 48 내지 도 54를 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)에 구비되는 엔드 툴 허브(760)는 가이드 튜브(670)의 완만한 곡선형 이동을 위해 엔드 툴 허브(760)의 내주면에 소정 곡률 반경을 가지며 곡면 형상으로 요 라운드부(767), 피치 라운드부(766)가 형성될 수 있다.
또한, 엔드 툴 허브(760)를 통과하며, 블레이드(775) 및 블레이드(775)에 연결되는 블레이드 와이어(307)의 이동 경로를 가이드 하기 위한 가이드 튜브(770)가 안정적으로 엔드 툴 허브(760)를 통과하여 이동 가능하도록 제1 회전축(741)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(765)가 형성될 수 있다.
또한, 마주보는 제1 피치 풀리부(763a), 제2 피치 풀리부(763b)사이에도 가이드 튜브(670)가 지나갈 수 있도록 이격 공간인 피치 슬릿(764)가 형성될 수 있고, 이로 인하여 가이드 튜브(770)가 피치 슬릿(764)에서 안정적으로 이동할 수 있는 효과가 있다.
도 51을 참조하면, 엔드 툴 허브(760)에 형성되는 요 슬릿(765)와 함께, 요 회전축(741)이 2분할을 이루며 한 쌍이 구비될 수 있고, 2분할된 한 쌍의 요 회전축(741)사이에 형성되는 공간을 통해 가이드 튜브(670)가 이동할 수 있다.
도 51 내지 도 54를 참조하면, 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브(760)는 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브(660)와 그 구성이 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 55는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다. 도 56은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다.
도 55를 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)의 제1 조(701)는 튜브 관통 홀(701f)이 형성되며 돌출 형성되는 조 회전축(701e), 유동 결합 홀(701c), 조 풀리 결합 홀(701d)을 포함할 수 있다.
제1 조(701)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 원위부 측(도 55 기준 좌측)에는 블레이드(775)가 이동가능한 경로가 형성되고, 근위부 측(도 55 기준 우측)에는 제1 조 풀리인 풀리(711)가 결합하여 회전축(741)을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있다.
도 55를 참조하면, 제1 조(701)의 근위부 측에는 유동 결합 홀(701c), 조 풀리 결합 홀(701d)이 형성될 수 있다. 여기서, 유동 결합 홀(701c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다.
제1 조(701)에 형성되는 유동 결합 홀(701c)에는 제1 조 풀리(711)에 형성되는 축 결합부(711a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(701c)의 단반경은 축 결합부(711a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다.
도 55를 참조하면, 유동 결합 홀(701c)의 장반경은 축 결합부(711a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(711)의 축 결합부(711a)가 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(711a)가 유동 결합 홀(701c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 경로가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하도록 한다.
도 55를 참조하면, 제1 조(701)에 형성되는 조 풀리 결합 홀(701d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 조 폴리 결합 홀(701d)에는 풀리(711)의 조 결합부(711b)가 끼워질 수 있다.
여기서 조 풀리 결합 홀(101d)의 반경은 조 결합부(711b)의 반경과 실질적으로 동일하거나, 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(711)의 조 겳합부(711b)가 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 회전가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 56을 참조하면, 제1 조(701)와 마주보며 배치되는 제2 조(702)는 축 관통부(702e), 유동 결합 홀(702c), 조 풀리 결합 홀(702d)을 포함할 수 있다. 제2 조(702)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성될 수 있고, 원위부에 축 관통부(702e)가 형성되고, 근위부에 조 풀리 결합 홀(702d)이 형성될 수 있다.
도 59를 참조하면, 제2 조(702)에 형성되는 유동 결합 홀(702c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되고, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(702c)에는 풀리(721)의 축 결합부(721a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(702c)의 단반경은 축 결합부(721a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다.
한편, 유동 결합 홀(702c)의 장반경은 축 결합부(721a)의 반경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(721)의 축 결합부(721a)가 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(721a)가 유동 결합 홀(702c)의 내측에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(702d)은 원통 형의 홀 형상으로 형성되며, 조 풀리 결합 홀(702d)에는 풀리(721)의 조 결합부(721b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(702d)의 반경은 조 결합부(721b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(721)의 조 결합부(721b)가 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 축 관통부(702e)는 유동 결합 홀(702c) 및 조 풀리 결합 홀(702d)에 비해 상대적으로 제2 조(702)의 원위부 측에 형성될 수 있다.
도 55, 도 56을 참조하면, 제2 조(702)에 형성되는 축 관통부(702e)는 홀 형상으로 형성되며, 제1 조(701)에 형성되는 조 회전축(701e)이 축 관통부(702e)에 관통 삽입될 수 있다.
도 57을 참조하면, 제1 조 풀리인 풀리(711)는 축 결합부(711a), 조 결합부(711b)를 포함할 수 있다. 풀리(711)는 전체적으로 회전이 가능한 원판 형상으로 형성되며, 일면(도 57 기준 하면) 상에는 축 결합부(711a)와 조 결합부(711b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 풀리(711)의 축 결합부(711a)는 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워질 수 있고, 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 끼워질 수 있다. 풀리(711)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 조 풀리인 풀리(721)도 축 결합부(721a) 및 조 결합부(721b)를 포함할 수 있다.
제2 조 풀리인 풀리(721)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(721a)와 조 결합부(721b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(712)의 축 결합부(712a)는 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워질 수 있고, 풀리(712)의 조 결합부(712b)는 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 끼워질 수 있다. 풀리(721)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
위에서 설명한 각 구성요소 간의 결합 관계는 다음과 같다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)은 풀리(711)의 축 결합부(711a), 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c), 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c), 풀리(721)의 축 결합부(721a)에 차례로 관통 삽입된다.
조 회전축인 회전축(701e)은 제2 조(702)의 축 관통부(702e)에 관통 삽입된다.
풀리(711)의 축 결합부(711a)는 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)에 끼워지고, 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)에 끼워진다.
이때, 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)과 풀리(711)의 조 결합부(711b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제1 조(701)의 유동 결합 홀(701c)과 풀리(711)의 축 결합부(711a)는 유동 결합된다.
풀리(721)의 축 결합부(721a)는 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)에 끼워지고, 풀리(721)의 조 결합부(721b)는 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)에 끼워진다.
이때, 제2 조(702)의 조 풀리 결합 홀(702d)과 풀리(721)의 조 결합부(721b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제2 조(702)의 유동 결합 홀(702c)과 풀리(721)의 축 결합부(721a)는 유동 결합된다.
여기서, 풀리(711)와 풀리(721)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)을 중심으로 회전한다. 제1 조(701)와 제2 조(702)는 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다. 즉, 풀리(711)와 제1 조(701)는 그 회전축이 서로 다르다. 마찬가지로, 풀리(721)와 제2 조(702)는 그 회전축이 서로 다르다.
즉, 제1 조(701)는 유동 결합 홀(701c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다. 마찬가지로, 제2 조(702)는 유동 결합 홀(702c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 회전축(701e)을 중심으로 회전한다.
상술한 각 구성요소 간의 결합 관계로 인한 그립력(grip force) 증폭에 대해 설명한다.
도 58은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 59는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 60은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 58 내지 도 60을 참조하면, 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제1 조(701)와 제2 조(702)의 결합 구조가 X자 구조를 형성하여, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때(즉 제1 조(701)와 제2 조(702)가 close 될 때), 제1 조(701)와 제2 조(702)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(701)와 제2 조(702)가 개폐되는 동작에 있어서, 그 회전 중심이 되는 축은 두 개가 존재한다.
즉, 회전축(741)과 회전축(701e)의 두 개의 축을 중심으로 제1 조(701)와 제2 조(702)가 개폐 동작을 수행한다. 이때 제1 조(701)와 제2 조(702)의 회전 중심은 회전축(701e)이 되며, 풀리(711)와 풀리(721)의 회전 중심은 회전축(741)이 된다.
이때, 회전축(741)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이 되고, 회전축(701e)은 상대적으로 그 위치가 직선 이동하는 축이 된다. 다시 말하면, 회전축(741)의 위치가 고정된 상태에서, 풀리(711)와 풀리(721)가 회전하면, 제1 조(701)와 제2 조(702)의 회전축인 회전축(701e)이 전후로 이동하면서 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈(open)/클로즈(close)되는 것이다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 58에서 r1은 풀리(711)의 조 결합부(711b)로부터 축 결합부(711a)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 축 결합부(711a)에 삽입된 회전축(741)으로부터 조 결합부(711b)까지의 거리도 r1으로 일정하다.
한편, 도 58의 r2는 제1 조(701)의 조 풀리 결합 홀(701d)로부터 조 회전축인 회전축(701e)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 조 풀리 결합 홀(701d)에 삽입된 풀리(711)의 조 결합부(711b)부터 조 회전축(701e)까지의 거리도 r2로 일정하다.
도 58을 참조하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지된다. 따라서, 풀리(711)와 풀리(721)가 각각 회전축(741)을 중심으로 도 58의 화살표 A1 및 도 59의 화살표 A2 방향으로 회전하여 클로즈(close) 동작을 수행하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 회전축(701e)을 중심으로 회전하고, 이때 회전축(701e) 자체도 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 만큼 직선 이동(즉, 전진/후진)을 하게 된다.
즉, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 회전축(741)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 클로즈(Close)되면, 조 회전축인 회전축(701e)이 전진하는 방향(즉, 원위부 방향)으로 힘을 받고, 따라서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 클로즈(Close)되는 방향으로의 그립력(Grip force)이 더욱 커지는 효과가 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제2 조(702)가 조 회전축(701e)을 중심으로 회전함에 있어서, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되므로, 풀리(721)가 회전축(741)을 중심으로 회전하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 즉, 도 59 (a)와 같이 제2 조(702)가 오픈(open)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도에 비해, 도 59 (b)와 같이 제2 조(702)가 클로즈(close)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도가 상대적으로 더 커지게 된다.
따라서, 제2 조(702)가 오픈(open) 상태에서 클로즈(close) 상태로 회전하게 되면, r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제2 조(702)에 형성되는 축 관통부(702e)에 관통하는 조 회전축(701e)이 전진하는 방향으로 힘을 받게 된다.
이때, 회전축(741)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이므로, 조 회전축(701e)은 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 방향으로 전진하게 되고, 또한 제2 조(702)가 클로즈(close)되는 방향으로 그립력(grip force)이 더욱 커지게 되는 효과가 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 상대적 위치가 고정된 축인 회전축(741)을 중심으로 풀리(711)와 풀리(721)가 회전하면, r1과 r2의 거리는 일정한 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 그리고 이와 같이 각도가 변화하면, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 조 회전축(701e)을 밀거나 당겨주게 되고, 따라서 회전축(701e)이 전진 또는 후진을 하게 된다.
이때 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close)되는 방향으로 회전하면, 회전축(701e)이 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2 방향으로 전진하면서 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다.
반대로, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈(open)되는 방향으로 회전하면, 회전축(701e)이 도 58의 화살표 C1 및 도 59의 화살표 C2의 반대 방향으로 후진하게 되는 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close)될 때 그립력(grip force)이 더욱 강해지게 되어, 수술자가 적은 힘으로도 액츄에이션 동작을 강하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 도 60에 도시된 바와 같이, 고정된 축인 제1 회전축(741)을 중심으로 X자 구조를 가지는 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전함에 따라 조 회전축인 회전축(701e)이 엔드 툴(700)의 원위부 측으로 전진함으로써 그립력을 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
도 61, 도 62는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)의 액츄에이션 동작에 따른 제1 조(701) 및 제2 조(702)의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 61, 도 62를 참조하면, 제1 조(701), 제2 조(702)는 X자 구조로 연결되고, 제1 조 풀리인 풀리(711)와 제2 조 풀리인 풀리(721)가 고정된 회전축(741)을 회전 중심으로 회전함에 따라 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전하며 액츄에이션 동작이 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은 제1 조(701), 제2 조(702)가 상대 회전함에 따라, 조 회전축(701e)이 전진/후진하면서, 특히 전진 시 그립력을 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
도 62를 참조하면, 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 풀리(711), 풀리(721)가 반대 방향으로 회전함으로 인하여, 풀리(711), 풀리(721)와 각각 연결되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 멀어지며 엔드 툴(700)이 개방된 상태를 가질 수 있다.
도 61 내지 도 65를 참조하면, 도 61과 같이 제1 조(701)와 제2 조(702)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 63 내지 도 65의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 63에 도시된 제1 위치는 블레이드(775)가 엔드 툴의 근위부(705) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(775)가 풀리(711)/풀리(712)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 65에 도시된 제3 위치는 블레이드(775)가 엔드 툴(700)의 원위부(704) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(775)가 풀리(711)/풀리(712)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 62와 같이, 제1 조(701)와 제2 조(702)가 오픈 된 상태에서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 61과 같이 제1 조(701)와 제2 조(702)를 클로즈 시킨다.
다음으로, 도 63과 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(775)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(751)과 제2 전극(752)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 64의 화살표 A1 방향 및 도 65의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(775)가 엔드 툴의 근위부(705)의 제1 위치에서, 엔드 툴의 원위부(704)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 64 및 도 65의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(775)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(701)와 제2 조(702) 사이에 위치하는 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(775)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(775) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
도 66, 도 67을 참조하면, 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 66를 참조하면, 조작부(200)에서 와이어 동력 전달부(300)를 통해 풀리(711) 및 풀리(711)와 마주보는 풀리(721)가 제1 회전축(741)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 66에서 풀리(711), 풀리(721)가 서로 반대 방향으로 회전하게 되면 풀리(711), 풀리(721)와 각각 결합되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 가까워지는 방향으로 상대 회전하며 액츄에이션 동작할 수 있고, 도 67과 같이 제1 조(701), 제2 조(702)가 닫힌 상태가 될 수 있다.
도 66, 도 67은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 66, 도 67을 참조하면, 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 -90°만큼 요 회전이 가능하고, 풀리(711)가 풀리(721)가 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 풀리(711), 풀리(721)와 각각 연결되는 제1 조(701), 제2 조(702)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 액츄에이션 동작이 가능하다.
도 66 내지 도 69를 참조하면, 블레이드 어셈블리, 구체적으로 가이드 튜브(770)는 연결부(400)에 연결되는 일단부에 대향하는 타단부가 엔드 툴(700)에 연결되며, 길이가 일정하게 유지될 수 있다.
엔드 툴(700), 구체적으로 제1 조(701), 제2 조(702)가 제1 회전축(741)을 회전 중심축으로 하여 회전할 때, 가이드 튜브(770)도 소정 곡률 반경을 가지며 완만하게 휘어질 수 있고, 엔드 툴(700)의 원위부(704)와 근위부(705) 사이에서 이동가능한 블레이드 와이어(307)의 이동 경로를 안정적으로 제공할 수 있다.
도 70, 도 71은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브(770)의 경로 및 블레이드(775)의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 70, 도 71을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은, 조(jaw) 들(701, 702)이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
구체적으로 가이드 튜브(770)의 내부에서 블레이드 와이어(307)가 나오며, 엔드 툴(700)의 근위부(705)에서 원위부(704) 측 방향인 A 방향을 따라 블레이드 와이어(307)에 연결되는 블레이드(775)가 이동하며 커팅 동작을 수행할 수 있다.
도 72, 도 73은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 74, 도 75는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 76은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브의 경로를 도시한 도면이다. 도 77, 도 78은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다. 도 79는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 80 내지 도 82는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 74, 도 75는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 76은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 가이드 튜브(770)의 경로를 도시한 도면이다. 도 77, 도 78은 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작 시 가이드 튜브의 경로 및 블레이드의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 72 내지 도 78을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)은, 조(jaw)들(701, 702)이 -90°, +90°, 만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 79는 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 80 내지 도 82는 도 41의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 79 내지 도 82를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(700)은, 조(jaw)들(701, 702)이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성될 수 있다.
(제2 실시예의 변형예 - 엔드 툴 허브에 보조 풀리 배치)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(700)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브(760`)의 구성, 보조 풀리(712), (722)의 구성이 특징적으로 차이가 있다. 이와 같이 제2 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 83 내지 도 85는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 83 내지 도 85를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예의 엔드 툴(700)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 구체적으로 제1 조(701), 제2 조(702)를 포함하고, 여기서 제1 조(701), 제2 조(702) 각각, 또는 제1 조(701)와 제2 조(702)를 포괄하는 구성 요소를 조(jaw)(703)라고 지칭할 수 있다.
제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(700)은 제1 조(701)의 회전 운동과 관련된 풀리(711), 풀리(712), 풀리(713), 풀리(714), 풀리(715) 및 풀리(716)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(702)의 회전 운동과 관련된 풀리(721), 풀리(722), 풀리(723), 풀리(724), 풀리(725), 풀리(726)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.
본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(700)은 도 43에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드 툴(700)과 비교하여, 풀리(712), 풀리(722)를 더 포함할 수 있다.
도 84, 도 85를 참조하면, 풀리(712)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(722)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(712) 및 풀리(722)는 풀리(711) 및 풀리(721)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(712)는 풀리(711)와 풀리(713)/풀리(714)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(722)는 풀리(721)와 풀리(723)/풀리(724)의 사이에 배치될 수 있다.
풀리(712)와 풀리(722)는 제2 회전축(742)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(712)와 풀리(722)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(701) 및 제2 조(702) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조(701) 및 제2 조(702) 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 제2 실시예의 변형예에서는 보조 풀리인 풀리(712)와 풀리(722)를 추가로 구비함으로써, 일정 각도만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(700)의 두 조가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하면, 풀리(712)와 풀리(722)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 와이어(305)는 엔드 툴 제1 조 풀리(711)에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어(302)는 엔드 툴 제2 조 풀리(721)에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리(711)와 엔드 툴 제2 조 풀리(721) 각각은 90°까지만 회전할 수 있다.
이 경우, 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조(701)는 벌어질 수 있지만, 제2 조(702)는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조(701) 및 제2 조(702)가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(711) 및 풀리(721)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(712) 및 풀리(722)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(712) 및 풀리(722)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(302)와 풀리(721)를 결합시키는 체결 부재(324)가 일정 각도만큼 추가적으로 회전될 수 있는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(721)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(721)와 풀리(722)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(711)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(711)와 풀리(712)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(712)에 의해, 풀리(712)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(722)에 의해, 풀리(721)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(713) 및 풀리(714)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(723) 및 풀리(724)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(711)와 풀리(712)의 내접선상에 위치하며, 풀리(712)에 의해 풀리(711)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(721)와 풀리(722)의 내접선상에 위치하며, 풀리(722)에 의해 풀리(721)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조(701) 및 제2 조(702)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
도 38을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴 허브(760`)는 제1 회전축(741) 및 제2 회전축(742)이 관통 삽입될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔드 툴 허브(760)와 달리, 마주보는 제1 조 풀리 결합부(762a)와 제2 조 풀리 결합부(762b)의 각 면에 제1 와이어 가이드부, 제2 와이어 가이드부가 형성되지 않고, 엔드 툴 허브(760`)와 별물로 구성되며, 엔드 툴 허브(760`)에 관통 삽입되는 제2 회전축(742)과 축결합이 가능한 풀리(712)와 풀리(722)를 추가로 구비하여 보조 풀리로서 기능할 수 있도록 한다.
엔드 툴 허브(760`)에 삽입되는 제2 회전축(742)은 마주보며 일정 거리 이격 배치되는 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 제2 회전축(742)이 2분할되어 일정 거리를 가지며 이격 배치됨으로 인하여, 그 사이로 가이드 튜브(770)가 엔드 툴 허브(760`)와 피치 허브(750)를 통과할 수 있다.
도 83을 참조하면, 제1 회전축(741), 제2 회전축(742), 제3 회전축(743), 제4 회전축(744)은 엔드 툴(700)의 원위부(distal end)(704)로부터 근위부(proximal end)(705) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(704)부터 차례대로, 제1 회전축(741)은 1번핀, 제2 회전축(742)은 2번핀, 제3 회전축(743)은 3번핀, 제4 회전축(744)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예의 변형예는 제2 실시예와 비교하여, 엔드 툴 허브(760`)에 본체부(761)와 일체로 형성되는 것이 아니라, 별물로 구비되며 제2 회전축(742)으로 엔드 툴 허브(760`)에 축 결합하는 풀리(721), 풀리(722)가 보조 풀리 역할을 하는 것을 제외하고는, 나머지 구성이 제2 실시예에 따른 엔드 툴(700)과 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
(전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제3 실시예)
도 86은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 87 내지 도 92는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 86을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(800), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)와 비교하여, 엔드 툴(800)의 구성, 구체적으로 요 허브(880), 액츄에이션 링크(892) 등의 구성이 차이가 있으므로, 이하에서는 이들에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 86, 도 87을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(800)의 일 예로써, 도 86에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(803)가 사용될 수 있다.
다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(800)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴(800)로써 사용될 수 있을 것이다.
이와 같은 엔드 툴(800)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립, 절단, 봉합 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(800)은 도 86의 Y축을 중심으로 피치 운동을 수행하는 동시에, 도 86의 Z축을 중심으로 요 운동 및 액츄에이션 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
(제3 실시예에 따른 엔드 툴)
이하에서는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 86은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 87 내지 도 92는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 87은 엔드 툴 허브(860) 및 피치 허브(850)가 결합된 상태를 도시하고, 도 88은 엔드 툴 허브(860), 요 허브(880) 및 피치 허브(850)가 제거된 상태를 도시한다. 도 89는 요 허브(880), 엔드 툴 허브(860)가 연결된 상태를 도시하고, 도 90은 제1 조(801), 제2 조(802)가 제거된 상태를 도시한다. 한편, 도 91은 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 92는 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 87, 도 88, 도 91, 도 92를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(end tool)(800)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(801)와 제2 조(802)를 구비한다. 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.
또한, 엔드 툴(800)은 제1 조(jaw)(801)의 회전 운동과 관련된 풀리(891), 풀리(813), 풀리(814), 풀리(815) 및 풀리(816)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(802)의 회전 운동과 관련된 풀리(881), 풀리(823), 풀리(824), 풀리(825), 풀리(826)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.
도 87을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 엔드 툴 허브(860), 피치 허브(850), 요 허브(880)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(860)는 후술할 제1 회전축(841)이 관통 삽입되며, 또한 제1 회전축(841)에 축결합된 풀리(891), 풀리(881)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴 허브(860)는 제1, 2 실시예에 따른 엔드 툴 허브(660, 760)와 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 87을 참조하면, 피치 허브(850)는 후술할 제3 회전축(843) 및 제4 회전축(844)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(843)에 의해 엔드 툴 허브(860)의 제1 피치 풀리부(863a) 및 제2 피치 풀리부(863b)와 축결합 할 수 있다. 따라서 제3 회전축(843)을 중심으로 엔드 툴 허브(860)가 피치 허브(850)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(850)는 제3 회전축(843)에 축결합된 풀리(813), 풀리(814), 풀리(823), 풀리(824)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(850)는 제4 회전축(844)에 축결합된 풀리(815), 풀리(816), 풀리(825), 풀리(826)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(850)의 일 단부는 엔드 툴 허브(860)에 연결되고, 피치 허브(850)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
도 87을 참조하면, 제1 회전축(841)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(843)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(844)은 엔드 툴(100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 2분할되어 형성될 수 있고, 분할된 각각의 회전축들은 이격 배치될 수 있다. 이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 가이드 튜브(870)가 엔드 툴 허브(860)와 피치 허브(850)를 통과하기 위함이다.
즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(870)가 통과할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(870)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
도 87, 도 88를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)에는 액츄에이션 회전축(845)이 더 구비될 수 있다. 상세히 제1 조(801)와 제2 조(802)의 결합부에는 액츄에이션 회전축(845)이 구비될 수 있으며, 제1 조(801)가 고정된 상태에서 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(845)은 제1 회전축(841) 보다 더 원위부(804) 측에 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 요 회전축인 제1 회전축(841)과 액츄에이션 회전축(845)이 동일한 축이 아니라 별도로 구비되는 것을 일 특징으로 한다.
즉, 조 풀리인 풀리(881)/풀리(891)의 회전축이면서 요(yaw) 동작의 회전축인 제1 회전축(841)과, 제1 조(801)에 대한 제2 조(802)의 회전축이면서 액츄에이션 동작의 회전축인 액츄에이션 회전축(845)이 일정 정도 이격되어 형성됨으로써, 가이드 튜브(870)와 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간이 확보될 수 있는 효과가 있다. 이와 같은 액츄에이션 회전축(845)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(891)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(881)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(891)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(881)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(891) 및 풀리(881)는 서로 마주보도록 형성되며, 나란하게 배치될 수 있고, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(841)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다.
이때 풀리(891)와 풀리(881)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리가 수용될 수 있다.
다시 말하면, 풀리(891)와 풀리(881)의 사이로 가이드 튜브(870)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(851), 제2 전극(852), 가이드 튜브(870), 블레이드(875) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(870), 블레이드(875) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 변형예는, 제1 조 풀리인 풀리(891)와 제2 조 풀리인 풀리(881) 사이에, 블레이드(875)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(800)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1, 2 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는, 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
(조-링크-풀리 연결 구조)
이하에서는 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)에서 조-링크-풀리 연결 구조에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 87 내지 도 101을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 제1 조(801), 제2 조(802), 요 허브(880), 액츄에이션 링크(592), 제1 조 풀리인 풀리(891), 제2 조 풀리인 풀리(881)를 포함한다. 이하에서는 풀리(891)를 제1 조 풀리(891)로 지칭하고, 풀리(881)를 제2 조 풀리(881)로 지칭한다.
도 97 내지 도 100을 참조하면, 제1 조 풀리(891)는 일종의 복층 풀리로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 조 풀리(891)는 두 개의 풀리가 합쳐진 형태로 형성되어, 그 외주면에 그루브(groove)가 두 개 형성될 수 있다.
상세히, 제1 조 풀리(891)의 어느 일면에는 제1 결합부(891a)가 형성될 수 있고, 제1 결합부(891a)가 형성되는 상기 일면에 대향하는 타면에는 제2 결합부(891b)가 홈부의 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합부(891a)와 제2 결합부(891b)의 위치는 와이어(301)와 와이어(305)가 서로 겹칠 수 있도록 하는 위치이다. 다시 말하면, 제1 조 풀리(891)에 감겨 있는 와이어(302)와 와이어(306)의 적어도 일부가 겹치도록 형성될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(891a)와 제2 결합부(891b)는 XY 평면상에서 보았을 때 비대칭으로 배치되어, 제1 조 풀리(891)의 어느 일 영역에 편중되도록 배치될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(891a)는 와이어(301)가 제1 조 풀리(891)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 결합부(891b)는 와이어(305)가 제1 조 풀리(891)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 와이어(301)의 일 단부에는 체결 부재(334a)가 결합되고, 이 체결 부재(334a)는 제1 조 풀리(891)의 제1 결합부(891a)에 결합될 수 있다. 와이어(305)의 일 단부에는 체결 부재(334b)가 결합되고, 이 체결 부재(334b)는 제1 조 풀리(891)의 제2 결합부(891b)에 결합될 수 있다.
와이어(301)를 제1 조 와이어R이라 하고, 와이어(305)를 제1 조 와이어L이라고 할 때, 제1 조 와이어R(301)이 결합되는 제1 결합부(891a)는, 제1 조 와이어R(301)이 입력되는 일 측의 반대 측에 형성되어, 제1 조 와이어R(305)이 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
또한, 제1 조 와이어L(302)이 결합되는 제2 결합부(891b)는, 제1 조 와이어L(302)이 입력되는 타 측의 반대 측인 일 측에 형성되어, 제1 조 와이어L(302)이 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
이와 같은 제1 결합부(891a) 및 제2 결합부(891b)에 의해, 제1 조 풀리(891)의 회전 반경을 확장시킬 수 있다. 그리고 이와 같이, 와이어(301)/와이어(305)가 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 액츄에이션 링크(892)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 90을 참조하면, 요 허브(880)는 제1 조(801) 및 제2 조(802)와 제1 조 풀리(891), 제2 조 풀리(881) 사이에 위치하는 것으로, 요 허브 본체(882)를 포함할 수 있다.
요 허브(880)의 일 단부에는 제1 조 풀리(891)가 형성될 수 있다. 요 허브(880)의 타 단부에는 길이 방향을 따라 가이드 슬릿(883)이 형성될 수 있다. 상기 가이드 슬릿(883)에는 후술할 액츄에이션 링크(892) 상에 돌출 형성되는 가이드 핀(893)이 끼워질 수 있다.
도 90, 도 93을 참조하면, 요 허브(880) 상에서 가이드 슬릿(883)의 일측에는 액츄에이션 회전축(845)이 관통 삽입되는 관통 홀이 형성될 수 있다. 도 93을 참조하면, 요 허브(880)의 일측에는 제2 조 풀리(881)가 일체로 형성되나, 이에 한정하는 것은 아니고 다양한 변형 실시가 가능하다.
도면에는 도시되지 않았지만, 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880)가 각각 별도의 부재로 형성되고, 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880), 구체적으로 요 허브 본체(882)가 고정 결합될 수도 있다.
그리고, 2분할되는 복수 개의 제1 회전축(841)이 제1 조 풀리(891), 제2 조 풀리(881)에 각각 관통 삽입될 수 있다.
이와 같이 제2 조 풀리(881)와 요 허브(880)는 일체로 형성되거나 또는 고정 결합되기 때문에, 요 허브(880)는 제2 조 풀리(881)에 대해 회전하지 않고, 제2 조 풀리(881)가 제1 회전축(841)을 중심으로 회전하면, 요 허브(580)도 제2 조 풀리(881)와 함께 제1 회전축(841)을 중심으로 회전할 수 있다.
도 90, 도 91을 참조하면, 요 허브(880) 상에는 액츄에이션 회전축(845)이 배치될 수 있다. 액츄에이션 회전축(845)은 2분할될 수 있고, 2분할된 복수 개의 액츄에이션 회전축(845)은 일정 정도 이격 배치될 수 있고, 복수 개의 액츄에이션 회전축(845) 사이에 형성되는 공간을 통해 가이드 튜브(870) 및 내부에 수용되는 블레이드 와이어(307), 블레이드(875)가 통과할 수 있다.
도 90을 참조하면, 요 허브(880), 구체적으로 요 허브 본체(882) 상에 형성되는 가이드 슬릿(883)은 액츄에이션 회전축(845)과 요 회전축(841) 사이에 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
도 90을 참조하면, 가이드 슬릿(883)은 길이 방향을 따라 폭이 동일하게 형성될 수 있고, 액츄에이션 링크(892)에 돌출 형성되는 가이드 핀(893)은 가이드 슬릿(883) 내에서 이동이 가능하며, 구체적으로 직선 이동이 가능하다.
도 93을 참조하면, 제2 조 풀리(881)가 형성되는 요 허브(880)의 일측에 대향하는 타측에는 제1 조 풀리(891)와 결합될 수 있도록 액츄에이션 풀리 결합부(885)가 돌출 형성될 수 있다.
액츄에이션 풀리 결합부(885)는 요 회전축(841)과 중심축을 공유할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 이격되며 나란하게 배치되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 101을 참조하면, 액츄에이션 링크(892)는 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 액츄에이션 링크(892)는 링크본체(892a), 꺾임부(892b)를 포함할 수 있다. 링크본체(892a)는 길이 방향을 따라 연장 형성되는 부분이고, 꺾임부(892b)는 적어도 1회 이상 꺾이며 링크본체(892a)에 연결될 수 있다.
이로 인하여 꺾임부(892b)가 위치하는 액츄에이션 링크(892)의 일측은 'U'자 형상으로 형성될 수 있다.
도 101을 참조하면, 링크본체(892a)와 나란하게 배치되며, 일정 정도 이격 배치되는 꺾임부(892b)의 일면에는 핀 결합 홀(도면부호 미설정)이 형성될 수 있다.
상기 핀 결합 홀에 대응하도록 꺾임부(892b)와 마주보는 링크본체(892a)의 일면에도 핀 결합 홀이 형성될 수 있다. 핀 결합 홀에는 가이드 핀(893)이 결합될 수 있다. 가이드 핀(893)은 복수 개가 구비되며, 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)의 마주보는 각 면에 형성되는 핀 결합 홀에 결합될 수 있다.
복수 개의 가이드 핀(893)은 일정 정도 이격 배치될 수 있고, 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)로 형성되는 'U'자 형상의 액츄에이션 링크(892)의 일측 영역는 가이드 튜브(870)가 통과할 수 있도록 이동 경로를 제공할 수 있다. 꺾임부(892b)와 링크본체(892a)로 형성되는 'U'자 형상의 영역으로 인하여 액츄에이션 링크(892)가 직선 이동함에 있어 요 허브(880), 엔드 툴 허브(860)의 내부에서 이동하는 가이드 튜브(870)의 이동 경로를 방해하지 않는 효과가 있다.
도 101을 참조하면, 꺾임부(892b)가 연결되는 링크본체(892a)의 일측에 대항하는 타측에는 링크 관통홀(892c)이 형성될 수 있다. 링크 관통홀(892c)에는 제1 조 풀리(891)에 형성되는 돌출부(891c)가 축 결합하면서 끼워질 수 있다.
따라서 제1 조 풀리(891)가 회전하면, 액츄에이션 링크(892)는 돌출부(891c)를 중심으로 회전하면서 이동하게 된다.
액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)은 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883) 상에 끼워지며 가이드 슬릿(883)의 형상을 따라 이동이 가능하다.
가이드 슬릿(883)을 통과한 가이드 핀(893)은 제1 조(801)와 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)에 각각 끼워질 수 있다. 제1 조(801), 제2 조(802)는 X자 구조를 가지며, 제1 조(801)에 형성되는 슬롯(801a)과 제2 조(802)에 형성되는 슬롯(801b)에 동시에 가이드 핀(893)이 끼워질 수 있다.
제1 조(801), 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심으로 하여 서로 멀어지거나 가까워지면서 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 102 내지 도 104를 참조하면, 제1 조 풀리(891)가 A1 방향으로 회전하게 되면, 제1 조 풀리(891)에 형성되는 돌출부(891c)와 축 결합하는 액츄에이션 링크(892)가 B1 방향으로 이동하게 된다. 구체적으로 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)을 따라 직선 이동하게 되고, 제1 조(801), 제2 조(802)에 형성되는 슬롯(801a, 802a)에 가이드 핀(893)이 끼워져서 가이드 핀(893)이 제1 조(801), 제2 조(802)를 밀어주게 된다. 따라서, 액츄에이션 링크(892)가 이동함에 따라 제1 조(801), 제2 조(802)가 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심으로 하여 회전하면서 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 103을 참조하면, 액츄에이션 링크(892)가 원위부 측으로 이동함에 따라, 제1 조(801), 제2 조(802)는 C1 방향을 따라 액츄에이션 회전축(845)을 기준으로 C1 방향으로 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 104를 참조하면, 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a) 상에서 가이드 핀(893)이 원위부 측으로 최대한 이동하게 되면, 제1 조(801), 제2 조(802)가 C2 방향으로 더 벌어질 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 제1 조 풀리(891)가 복층 구조로 형성되며, 제1 조 와이어(301, 305)가 서로 다른 층에서 겹쳐지도록 감김으로 인하여, 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 연장될 수 있고, 제1 조 풀리(891)의 회전 각도를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 105 내지 도 108은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 동작을 나타내는 사시도이다. 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)을 따라 이동이 가능하며, 이에 따라 제1 조(801), 제2 조(802)는 액츄에이션 회전축(845)을 회전 중심축으로 하여 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 109 내지 도 111은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 블레이드의 동작을 나타내는 부분 단면도이다. 블레이드(875)의 동작과 관련하여는 제1 실시예, 제2 실시예와 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
도 112, 도 113은 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 저면도이다.
요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)은 직선 방향을 따라 형성되고, 가이드 슬릿(883)의 길이 방향 중심축을 따라 액츄에이션 회전축(845)이 배치될 수 있다.
제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)는 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883)의 길이 방향 중심축과 일정 각도를 가지며 기울어지게 형성될 수 있다.
이로 인하여 액츄에이션 회전축(845)은 고정되어 있으면서, 제1 조 풀리(891)로부터 동력을 전달받아 이동하는 액츄에이션 링크(892), 구체적으로 가이드 핀(893)이 액츄에이션 회전축(845)을 향해 전진하면 도 113과 같이 제1 조(801)와 제2 조(803)가 서로 벌어지게 된다.
도 114, 도 115는 도 86의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 제1 조 풀리(891)가 회전하게 되고, 제1 조 풀리(891)와 연결된 액츄에이션 링크(892)에 구비되는 가이드 핀(893)이 요 허브(880)에 형성되는 가이드 슬릿(883), 제1 조(801), 제2 조(802)에 각각 형성되는 슬롯(801a, 802a)를 통과하여 이동됨에 따라 요 회전한 상태에서도 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
도 116 내지 도 125를 참조하면, 엔드 툴(800)이 요 회전된 상태에서, 가이드 튜브(870)가 액츄에이션 링크(892)와 접촉되는 경우 문제가 발생할 여지가 있으나, 본 발명의 액츄에이션 링크(892)는 링크본체(892a)와 연결되는 꺾임부(892b)가 'U'자 형상을 만들면서, 가이드 튜브(870)와 접촉하는 것을 방지하면서 엔드 툴(800)의 요, 피치, 액츄에이션 동작에 대해 안정적으로 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(870)가 이동할 수 있도록 한다.
도 126 내지 도 136을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(800)은, 조(jaw)들(801, 802)이 피치 회전한 동시에 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(800)은 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)를 확보하기 위해 핀-슬롯형 구조를 채용한 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 핀-슬롯형 구조에서는, 제1 조(801)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 액츄에이션 링크(892)가 더 긴 거리를 이동해야 한다. (즉, 액츄에이션 링크 (892)의 긴 스트로크(Stroke)가 필요하다.) 그리고, 액츄에이션 링크(590)가 더 긴 거리를 이동하기 위해서는 제1 조 풀리(891)가 더 많이 회전해야 한다. 이를 다른 관점에서 말하면, 제1 조(801)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 제1 조 풀리(891)를 더 많이 회전시키면, 제1 조 풀리(891)가 더 많이 회전하는 만큼 제1 조(801)에 더 많은 힘이 가해지므로, 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)가 증폭될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 풀리(891)를 더 많이 회전시키기 위해, 상술한 바와 같이 제1 조 풀리(891)를 복층 구조로 형성하여, 와이어(301) 및 와이어(305)가 제1 조 풀리(891)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 액츄에이션 링크(892)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보하게 되는 것이다.
(제3 실시예의 변형예 - 엔드 툴 허브에 보조 풀리 배치)
이하에서는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(800)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(300)은 앞서 기술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브(860`)의 구성, 보조 풀리(812), (822)의 구성이 특징적으로 차이가 있다. 이와 같이 제3 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 137 내지 도 139는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 137 내지 도 138을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 변형예의 엔드 툴(800)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 구체적으로 제1 조(801), 제2 조(802)를 포함하고, 여기서 제1 조(801), 제2 조(802) 각각, 또는 제1 조(801)와 제2 조(802)를 포괄하는 구성 요소를 조(jaw)(803)라고 지칭할 수 있다.
제3 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(800)은 제1 조(801)의 회전 운동과 관련된 풀리(811), 풀리(812), 풀리(813), 풀리(814), 풀리(815) 및 풀리(816)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(802)의 회전 운동과 관련된 풀리(821), 풀리(822), 풀리(823), 풀리(824), 풀리(825), 풀리(826)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.
본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 엔드 툴(800)은 도 86에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)과 비교하여, 풀리(812), 풀리(822)를 더 포함할 수 있다.
도 137 내지 도 139를 참조하면, 풀리(812)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(822)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(812) 및 풀리(822)는 풀리(811) 및 풀리(821)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(812)는 풀리(811)와 풀리(813)/풀리(814)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(822)는 풀리(821)와 풀리(823)/풀리(824)의 사이에 배치될 수 있다.
풀리(812)와 풀리(822)는 제2 회전축(842)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(812)와 풀리(822)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(801) 및 제2 조(802) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조(801) 및 제2 조(802) 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 제3 실시예의 변형예에서는 보조 풀리인 풀리(812)와 풀리(822)를 추가로 구비함으로써, 일정 각도만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(800)의 두 조가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다.
다시 말하면, 풀리(812)와 풀리(822)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 와이어(305)는 엔드 툴 제1 조 풀리(811)에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어(302)는 엔드 툴 제2 조 풀리(821)에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리(811)와 엔드 툴 제2 조 풀리(821) 각각은 90°까지만 회전할 수 있다.
이 경우, 제1 조(801) 및 제2 조(802)가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조(801)는 벌어질 수 있지만, 제2 조(802)는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조(801) 및 제2 조(802)가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(811) 및 풀리(821)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(812) 및 풀리(822)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(812) 및 풀리(822)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(302)와 풀리(821)를 결합시키는 체결 부재(324)가 일정 각도만큼 추가적으로 회전될 수 있는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(821)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(821)와 풀리(822)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(811)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(811)와 풀리(812)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(812)에 의해, 풀리(812)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(822)에 의해, 풀리(821)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(813) 및 풀리(814)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(823) 및 풀리(824)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(811)와 풀리(812)의 내접선상에 위치하며, 풀리(812)에 의해 풀리(811)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(821)와 풀리(822)의 내접선상에 위치하며, 풀리(822)에 의해 풀리(821)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조(801) 및 제2 조(802)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 실시예의 변형예는 제3 실시예와 비교하여, 엔드 툴 허브(860`)에 본체부(861)와 일체로 형성되는 것이 아니라, 별물로 구비되며 제2 회전축(842)으로 엔드 툴 허브(860`)에 축 결합하는 풀리(821), 풀리(822)가 보조 풀리 역할을 하는 것을 제외하고는, 나머지 구성이 제3 실시예에 따른 엔드 툴(800)과 동일하므로, 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.
<전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제4 실시예>
도 140은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 141 내지 도 146은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 147은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 148, 도 149는 도 147의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 150, 도 151은 도 147의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 152는 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 153은 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다. 도 154는 도 147의 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 사시도이다. 도 155는 도 154의 액츄에이션 허브의 절개 사시도이다. 도 156은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 분해 사시도이다. 도 157은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 사시도이다. 도 158은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 사시도이다. 도 159는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제1 조 풀리를 나타내는 사시도이다. 도 160은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 161은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다. 도 162는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조 및 제2 조의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 140 내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(1100), 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(1100)이 결합되어, 연결부(400)는 조작부(200)와 엔드 툴(end tool)(1100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 연결부(400)는 직선부(401)와 절곡부(402)를 구비하며, 엔드 툴(1100)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(1100)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(1100)의 형상 및 동작이 더욱 직관적으로 일치할 수 있다.
한편, 절곡부(402)가 형성되는 평면은 피치 평면, 즉 도 140의 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)(411)(412)을 통해 조(1103)와 연결되어, 외부의 전원(미도시)으로부터 공급되는 전기 에너지를 조(1103)로 전달할 수 있다. 여기서 커넥터(410)는 전극이 두 개 형성된 바이폴라 형이 될 수도 있고, 또는 커넥터는 전극이 한 개 형성된 모노폴라 형이 될 수도 있을 것이다.
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(1100)이 소정의 작동을 함으로써 수술을 수행하게 된다. 여기서, 도 140에는 조작부(200)가 손가락을 끼운 상태에서 회전시킬 수 있는 손잡이 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 엔드 툴(1100)과 연결되어 엔드 툴(1100)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 조작부가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(1100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(1100)의 일 예로써, 도 140에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(1103)가 사용될 수 있다. 다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(1100)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(1100)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 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(1100)은 도 140의 Y축을 중심으로 피치(pitch) 운동을 수행하는 동시에, 도 140의 Z축을 중심으로 요(yaw) 운동 및 액츄에이션(actuation) 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
동력 전달부(300)는 조작부(200)와 엔드 툴(1100)을 연결하여, 조작부(200)의 구동력을 엔드 툴(1100)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 140 내지 도 146 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)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.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 엔드 툴(1100) 측에서는, 체결 부재(321)/체결 부재(322)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 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 블레이드 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(1111)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(1111)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀림에 따라 풀리(1111)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(324)가 결합될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(324)가 풀리(211)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(211)와 고정 결합될 수 있다. 결과적으로, 풀리(211)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(1100)의 풀리(1111)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(326)와, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(326)는 풀리(1121)와 결합하고, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)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(1100)의 풀리(1121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(304)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(321) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고 피치 와이어인 와이어(303)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(322) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다.
그리고, 체결 부재(321)는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 결합하고, 체결 부재(322)는 엔드 툴 허브(1160)의 제2 피치 풀리부(1163b)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(1100)의 엔드 툴 허브(1160)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 후술할 블레이드(1175)와 결합되고, 타 단부는 조작부(200)의 블레이드 조작부(260)와 결합된다. 블레이드 조작부(260)의 조작에 의해, 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105)에서 원위부(1104) 쪽으로 이동하면서 커팅 동작을 수행하거나, 또는 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)에서 근위부(1105) 쪽으로 복귀할 수 있다.
이때, 블레이드 와이어(307)의 적어도 일부는 후술할 가이드 튜브(1170) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 또는 요 동작에 따라 가이드 튜브(1170)가 구부러지면, 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)도 가이드 튜브(1170)와 함께 구부러질 수 있다. 이와 같은 가이드 튜브(1170)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)는 연결부(400) 내에서 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 형성된다. 그리고 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 블레이드(1175)와 결합되어 있기 때문에, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(1175)도 직선 운동을 하게 된다. 즉, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104) 측 또는 근위부(1105) 측으로 이동을 하면서 커팅 동작을 수행하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 140은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 도 141 내지 도 146은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
여기서 도 141은 엔드 툴 허브(1160) 및 피치 허브(1150)가 결합된 상태를 도시하고, 도 142는 엔드 툴 허브(1160) 및 피치 허브(1150)가 제거된 상태를 도시한다. 도 143은 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 제거된 상태를 도시하고, 도 144는 제1 조(1101), 제2 조(1102), 풀리(1111), 풀리(1121) 등이 제거된 상태를 도시한다. 한편 도 145는 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 146은 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 140 내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115) 및 풀리(1116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125), 풀리(1126)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 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 엔드 툴 허브(1160)와 피치 허브(1150)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1160)에는 후술할 제1 회전축(1141)이 관통 삽입되며, 또한 제1 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(1160) 내부에 수용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예는 엔드 툴 허브(1160)에 보조 풀리 역할을 수행하는 와이어 가이드부(1168)가 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 엔드 툴 허브(1160)에는 와이어(305) 및 와이어(302)의 경로를 가이드하는 제1 와이어 가이드부(1168a), 제2 와이어 가이드부(1168b)가 형성될 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)는 제1 실시예의 변형예에서의 보조 풀리(도 39의 612, 622 참조)의 역할을 수행하여 와이어의 경로를 변경할 수 있으며, 이와 같이 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a), 제2 와이어 가이드부(1168b)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴 허브(1160)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)가 형성될 수 있다. 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)가, 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1160)가 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1150)에는 제3 회전축(1143) 및 제4 회전축(1144)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(1143)에 의해 피치 허브(1150)가 엔드 툴 허브(1160)와 축결합 할 수 있다. 따라서 제3 회전축(1143)을 중심으로 엔드 툴 허브(1160)가 피치 허브(1150)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(1150)는 제3 회전축(1143)에 축결합된 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1123), 풀리(1124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(1150)는 제4 회전축(1144)에 축결합된 풀리(1115), 풀리(1116), 풀리(1125), 풀리(1126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(1150)의 일 단부는 엔드 툴 허브(1160)에 연결되고, 피치 허브(1150)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
여기서, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(1100)은 제1 회전축(1141), 제3 회전축(1143), 제4 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 회전축(1141)은 엔드 툴 허브(1160)에 관통 삽입되고, 제3 회전축(1143)과 제4 회전축(1144)은 피치 허브(1150)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 회전축(1141), 제3 회전축(1143), 제4 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 원위부(distal end)(1104)로부터 근위부(proximal end)(1105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(1104)부터 차례대로, 제1 회전축(1141)은 1번핀, 제3 회전축(1143)은 3번핀, 제4 회전축(1144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 제1 회전축(1141)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(1143)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 또는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
예를 들어, 제1 회전축(1141)은 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 회전축(1143)은 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 회전축(1144)은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다.
이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 후술할 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)와 피치 허브(1150)를 통과하기 위함이다. 즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(1170)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이러한 각각의 회전축들(1141)(1143)(1144)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1100)에는 액츄에이션 회전축(1145)이 더 구비될 수 있다. 상세히, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)에 의해 축 결합될 수 있으며, 이 상태에서 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(1145)은 제1 회전축(1141) 보다 더 원위부(1104) 측에 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(1100)은 요 회전축인 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)이 동일한 축이 아니라 별도로 구비되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 조 풀리인 풀리(1111)/풀리(1121)의 회전축이면서 요(yaw) 동작의 회전축인 제1 회전축(1141)과, 제1 조(1101)에 대한 제2 조(1102)의 회전축이면서 액츄에이션 동작의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 일정 정도 이격되어 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)와 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간이 확보된다. 이와 같은 액츄에이션 회전축(1145)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(1111)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(1121)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(1111)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(1121)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(1111) 및 풀리(1121)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 이때 풀리(1111)와 풀리(1121)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리 수용부가 형성될 수 있다. 그리고 이 블레이드 어셈블리 수용부에 후술할 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 풀리(1111)와 풀리(1121)의 사이로 가이드 튜브(1170)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치된다.
여기서, 풀리(1111)는 제1 조(jaw)(1101)와 결합되어서, 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 이와 함께 제1 조(1101)도 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전할 수 있다.
한편, 풀리(1121)는 제2 조(jaw)(1102)와 연결되어서, 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 이와 연결된 제2 조(1102)는 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전할 수 있다.
그리고, 풀리(1111) 및 풀리(1121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(1100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 제1 회전축(1141)을 중심을 회전하면서 요 동작이 수행된다. 한편, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 반대 방향으로 회전하면, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행된다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(1123)와 풀리(1124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(1125)와 풀리(1126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
이하에서는 풀리(1111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1113)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(1114)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1115)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(1116)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(1111)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1113) 및 풀리(1114)가 배치된다. 여기서, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1113) 및 풀리(1114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1115) 및 풀리(1116)가 배치된다. 여기서, 풀리(1115) 및 풀리(1116)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1113), 풀리(1115), 풀리(1114) 및 풀리(1116)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(1115), 풀리(1113), 풀리(1111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(1111), 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a), 풀리(1114), 풀리(1116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1111), 엔드 툴 허브(1160)의 제1 와이어 가이드부(1168a)풀리(1114), 풀리(1116)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 145의 화살표 301 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 반시계 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(305)가 도 145의 화살표 305 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 도 145의 시계 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(1121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1123)와 풀리(1124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1123)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(1124)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(1125)와 풀리(1126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1125)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(1126)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
여기서, 풀리(1121)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1123) 및 풀리(1124)가 배치된다. 여기서, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1123) 및 풀리(1124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1125) 및 풀리(1126)가 배치된다. 여기서, 풀리(1125) 및 풀리(1126)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1123), 풀리(1125), 풀리(1124) 및 풀리(1126)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(1125), 풀리(1123), 풀리(1121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(1121), 엔드 툴 허브(1160)의 제2 와이어 가이드부(1168b), 풀리(1124), 풀리(1126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1121), 엔드 툴 허브(1160)의 제2 와이어 가이드부(1168b)풀리(1124), 풀리(1126)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 145의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 145의 시계 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(302)가 도 145의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 145의 반시계 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 본 발명의 피치 운동에 대해 보다 상세히 설명한다.
한편, 와이어(301)는 도 145의 화살표 301 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(305)는 도 145의 화살표 305 쪽으로 당겨지면(즉 제1 조 와이어의 양 가닥이 모두 당겨지면), 도 144와 같이 와이어(301) 및 와이어(305)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1113)와 풀리(1114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 풀리(1111) 및 풀리(1111)가 결합된 엔드 툴 허브(1160)가 전체적으로 제3 회전축(1143)을 중심으로 반시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 아래쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제2 조(1102) 및 이에 고정 결합된 와이어(302)와 와이어(306)는, 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1123)와 풀리(1124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 302, 306의 반대방향으로 풀어지게 된다.
반대로, 와이어(302)는 도 145의 화살표 302 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(306)는 도 145의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 도 144와 같이 와이어(302) 및 와이어(306)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1123)와 풀리(1124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 풀리(1121) 및 풀리(1121)가 결합된 엔드 툴 허브(1160)가 전체적으로 제3 회전축(1143)을 중심으로 시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 위쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제1 조(1101) 및 이에 고정 결합된 와이어(301)와 와이어(305)는, 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(1113)와 풀리(1114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 301, 305의 반대방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)의 엔드 툴 허브(1160)는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)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, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)를 포함하는 엔드 툴 허브(1160)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴(1100)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)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(1100)의 엔드 툴 허브(1160)로 전달되어 엔드 툴 허브(1160)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(1100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 피치 운동을 위한 동력 전달을 위해 엔드 툴(1100)의 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b), 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(1100)에 전달되도록 함으로써, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(블레이드 와이어 및 가이드 튜브)
이하에서는 본 발명의 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(1170)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가이드 튜브(1170)는 소정의 구간에서 블레이드 와이어(307)를 감싸도록 형성되며, 이때 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170) 내부에서 이동할 수 있다. 다시 말하면, 가이드 튜브(1170)의 내부에 블레이드 와이어(307)가 삽입된 상태에서, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
여기서, 가이드 튜브(1170)는 블레이드 와이어(307)가 밀거나 당겨질 때, 블레이드 와이어(307)가 의도하지 않은 방향으로 휘는 것을 방지하여, 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 가이드 튜브(1170)에 의해 커팅 동작이 원활하게 수행될 수 있다.
한편, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 후술할 액츄에이션 허브(1190)에 고정 결합될 수 있다. 여기서 액츄에이션 허브(1190)가 제1 결합부의 역할을 수행할 수 있다. 그리고 가이드 튜브(1170)의 타 단부는 연결부(400) 내의 제2 결합부(미도시)에 고정 결합될 수 있다. 이와 같이 가이드 튜브(1170)의 양 단부가 각각 소정의 지점(제1 결합부 및 제2 결합부)에 고정 결합되므로, 가이드 튜브(1170)의 전체 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170) 내에 삽입된 블레이드 와이어(307)의 길이도 일정하게 유지될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가이드 튜브(1170)는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성되어 구부러질 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(1100)이 제1 회전축(1141)을 중심으로 요 동작을 하거나, 제3 회전축(1143)을 중심으로 피치 동작을 할 때, 가이드 튜브(1170)가 이에 대응하여 형상이 변형되면서 구부러질 수 있다. 또한, 가이드 튜브(1170)가 구부러지면, 그 내부에 있는 블레이드 와이어(307)도 함께 구부러진다.
여기서, 가이드 튜브(1170)의 길이는 일정하지만, 엔드 툴(1100)이 피치 회전 또는 요 회전함에 따라 제1 결합부(즉, 액츄에이션 허브(1190)) 제2 결합부(미도시)의 상대적인 위치 및 거리가 변할 수 있으며, 따라서 이 거리의 변화만큼 가이드 튜브(1170)가 유동할 공간이 필요하다. 이를 위해 엔드 툴 허브(1160)에 피치 슬릿(Pitch Slit)(1164)과 요 슬릿(1165)(Yaw Slit)을 구비하여, 가이드 튜브(1170)가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)의 구성에 대해 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이 가이드 튜브(1170) 내에 블레이드 와이어(307)가 관통 삽입되며, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(1170) 내부에서 가이드 튜브(1170)에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 즉, 가이드 튜브(1170)가 고정되어 있는 상태에서 블레이드 와이어(307)를 당기면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(1175)가 근위부(1105) 쪽으로 이동하고, 블레이드 와이어(307)를 밀면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(1175)가 원위부(1104) 쪽으로 이동한다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)로 블레이드(1175)를 밀고 당기는 것이 가장 확실하다. 또한, 블레이드 와이어(307)가 블레이드(1175)를 밀고 당기기 위해서는 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 할 수 있는 가이드 튜브(1170)가 구비되어야 한다. 만약, 가이드 튜브(1170)가 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 하지 않으면(즉, 블레이드 와이어(307)를 잡아주지 않으면), 블레이드 와이어(307)를 밀어도 커팅이 수행되지 않고 블레이드 와이어(307)의 중간 부분이 휘는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 필수적으로 포함되어야 한다.
그런데, 블레이드 와이어(307)를 이용하여 커팅 동작을 구동하려면, 블레이드 와이어(307)를 밀면서 커팅해야 하므로, 이때 블레이드 와이어(307)가 힘을 받을 수 있도록 상대적으로 어느 정도 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어를 블레이드 와이어(307)로 사용해야 한다. 그러나, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어는 휠 수 있는 범위가 작고, 일정 정도 이상의 힘을 주면 영구 변형될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어의 경우, 영구변형 되지 않으면서 구부러졌다 펴질 수 있는 최소의 곡률 반경이 존재한다. 다시 말하면, 특정 곡률 반경보다 작게 와이어나 가이드 튜브가 휘어지면, 와이어와 가이드 튜브 모두 꺾인 채로 영구변형 되어, 전후 이동하며 커팅을 수행하는 것이 불가능 해진다. 따라서, 블레이드 와이어(307)가 완만한 곡률을 가지면서 휘어지게 유지할 필요가 있다.
따라서, 블레이드 와이어(307)가 풀리들을 지나면서 급격하게 꺾이지 않도록 하기 위해서는, 조(1103)(즉, 액츄에이션 회전축(1145))와 엔드 툴 허브(1160)(즉, 요 축인 제1 회전축(1141)) 사이에 블레이드 와이어(307)가 완만히 꺾일 수 있는 공간이 필요하다.
이를 위해, 본 발명에서는 요 회전축인 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)을 각각 별도로 구비하고, 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145) 사이를 일정 정도 이격 시킴으로써, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간을 형성하는 것을 일 특징으로 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)를 관통하여 블레이드(1175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(1160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(1160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)이 형성되며, 2) 각각의 회전축들은 2분할 되어 형성되어야 하며, 3) 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(1170)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(1166)와 요 라운드부(1167)가 추가로 형성된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 연결부(400) 내에 고정되고, 타 단부는 피치 운동과 요 운동을 하면서 이동할 때, 양 단부의 거리 변화에 따라 가이드 튜브(1170)는 가장 완만한 곡률(이하 “최대 완만 곡률”이라 함)을 이룰 수 있는 방향으로 휘어진다. 이와 같이 자연 상태의 최대 완만 곡률을 이루어야, 블레이드 와이어(307)의 동작도 부드럽고, 영구 변형이 일어나지 않게 된다.
따라서 최대 완만 곡률을 확보하기 위해서, 가이드 튜브(1170)의 경로 상에 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)을 형성하며, 나아가 엔드 툴 허브(1160)에는 피치 라운드부(1166) 및 요 라운드부(1167)를 추가로 형성할 수 있다. 이로 인해 (최대 완만 곡률은 아니더라도) 가이드 튜브(1170)가 최대 완만 곡률과 최대한 유사한 형상을 이루게 되는 것이다.
이하에서는 이와 같은 엔드 툴 허브(1160)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴 허브)
도 147은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 148, 도 149는 도 147의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 150, 도 151은 도 147의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 152는 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 측면도이다. 도 153은 도 147의 엔드 툴 허브 및 가이드 튜브를 나타내는 평면도이다.
도 147 내지 도 153을 참조하면, 엔드 툴 허브(1160)는 본체부(1161), 제1 조 풀리 결합부(1162a), 제2 조 풀리 결합부(1162b), 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b), 피치 슬릿(1164), 요 슬릿(1165), 피치 라운드부(1166), 요 라운드부(1167), 와이어 가이드부(1168)를 포함한다. 그리고, 와이어 가이드부(1168)는 제1 와이어 가이드부(1168a) 및 제2 와이어 가이드부(1168b)를 포함한다.
엔드 툴 허브(1160)의 원위부 측에는 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(1111), 풀리(1121)가 수용된다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 요 회전축인 제1 회전축(1141)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는 본체부(1161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1161)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 본체부(1161)는 대략 “U”자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(1111), 풀리(1121)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1161)로부터 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(1111)는 엔드 툴 허브(1160)의 제1 조 풀리 결합부(1162a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(1121)는 엔드 툴 허브(1160)의 제2 조 풀리 결합부(1162b)에 인접하게 배치되어, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 그리고, 요 슬릿(1165) 내에는 후술할 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에 블레이드 어셈블리의 가이드 튜브(1170)의 적어도 일부가 배치된다고 표현할 수도 있다. 이와 같이 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 가이드 튜브(1170)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제1 조 풀리 결합부(1162a)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(1141)이 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 풀리(1111)를 관통하여 이들을 축 결합시킨다. 또한, 제2 조 풀리 결합부(1162b)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(1141)이 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 풀리(1121)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
이때, 상술한 바와 같이, 요 회전축인 제1 회전축(1141)은 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제1 회전축(1141)의 제1 서브축(1141a)과 제2 서브축(1141b) 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다.
그리고, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b) 사이에는 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160) 내에 요 슬릿(1165)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 회전축(1141)이 엔드 툴 허브(1160)를 관통하지 않고 상하로 분리되어 있으며, 제1 회전축(1141) 인근에서 제1 회전축(1141)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(1165)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170)는 제1 회전축(1141) 인근을 관통하면서 요 슬릿(1165)내에서 유동(즉 좌우 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1161)에는 요 라운드부(1167)가 더 형성될 수 있다. 요 라운드부(1167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 요 회전축인 제1 회전축(1141)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 요 라운드부(1167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 요 라운드부(1167)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(1170)가 XY 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 요 라운드부(1167)는 엔드 툴(1100)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(1170)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
본체부(1161)의 일 측에는 엔드 툴 허브(1160) 내를 지나는 와이어의 경로를 가이드하는 와이어 가이드부(1168)가 형성된다. 여기서, 와이어 가이드부(1168)는 제1 와이어 가이드부(1168a) 및 제2 와이어 가이드부(1168b)를 포함한다. 여기서, 제1 와이어 가이드부(1168a)는 제1 조 풀리 결합부(1162a)의 내측면에 형성될 수 있다. 그리고, 제2 와이어 가이드부(1168b)는 제2 조 풀리 결합부(1162b)의 내측면에 형성될 수 있다.
여기서, 와이어 가이드부(1168)는 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성될 수 있다. 그리고 이 반원부가 풀리(1111), 풀리(1121) 쪽으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1162a)와 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 본체부(1161)가 이루는 공간을 향해, 와이어 가이드부(1168)가 돌출 형성된다고 표현할 수도 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1168)에서 제1 조 풀리 결합부(1162a) 및 제2 조 풀리 결합부(1162b)와 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
또는 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1168)는, 그 외주면에 와이어(305), 와이어(302)가 감겨서, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 가이드하는, 일종의 풀리 부재로서의 기능을 수행한다고도 말할 수 있다. 다만, 여기서 와이어 가이드부(1168)는 본연의 의미의 풀리처럼 소정의 축을 중심으로 회전하는 부재가 아니라, 엔드 툴 허브(1160)의 일 부분으로써 고정되도록 형성되며, 다만 그 둘레에 와이어가 감김으로써 풀리의 기능을 일부 유사하게 수행한다고 할 수 있다.
여기서 도면에는 와이어 가이드부(1168)가 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 즉, XY 평명상에서의 와이어 가이드부(1168)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)의 경로를 가이드하기에 적합한 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다 할 것이다.
여기서, 와이어 가이드부(1168)에서 와이어(305), 와이어(302)와 접촉하는 부분에는, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 보다 잘 가이드하기 위한 가이드 홈이 더 형성될 수 있다. 가이드 홈은 와이어 가이드부(1168)의 돌출된 표면으로부터 일정 정도 함몰된 그루브(groove) 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도면에는 가이드 홈이 와이어 가이드부(1168)의 원호면 전체에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 필요에 따라 가이드 홈이 와이어 가이드부(1168)의 원호면 일부에만 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같이 와이어 가이드부(1168)에 가이드 홈을 더 형성함으로써, 와이어들 과의 불필요한 마찰을 감소시켜서 와이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
엔드 툴 허브(1160)의 근위부 측에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 피치 회전축인 제3 회전축(1143)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
상세히, 엔드 툴 허브(1160)의 일 단부가 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어 제1 피치 풀리부(1163a) 및 제2 피치 풀리부(1163b)를 형성할 수 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a) 및 제2 피치 풀리부(1163b)에 결합되고, 이 엔드 툴 허브(1160)가 제3 회전축(1143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 피치 풀리가 엔드 툴 허브(1160)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(1160)와 결합할 수도 있다.
제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는 본체부(1161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1161)에 의해 결합되어, 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)와 본체부(1161)는 대략 “U”자 형상을 이루게 된다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1161)로부터 제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b)가 -X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
한편, 제1 피치 풀리부(1163a)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1143)이 제1 피치 풀리부(1163a)를 관통할 수 있다. 또한, 제2 피치 풀리부(1163b)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1143)이 제2 피치 풀리부(1163b)를 관통할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 피치 회전축인 제3 회전축(1143)은 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제3 회전축(1143)의 제1 서브축(1143a)과 제2 서브축(1143b) 사이로 가이드 튜브(1170)가 통과할 수 있다.
제1 피치 풀리부(1163a)와 제2 피치 풀리부(1163b) 사이에는 피치 슬릿(1164)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160) 내에 피치 슬릿(1164)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제3 회전축(1143)이 엔드 툴 허브(1160)를 관통하지 않고 좌우로 분리되어 있으며, 제3 회전축(1143) 인근에서 제3 회전축(1143)과 수직인 평면 상에 피치 슬릿(1164)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1170)는 제3 회전축(1143) 인근을 관통하면서 피치 슬릿(1164)내에서 유동(즉 상하 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1161)에는 피치 라운드부(1166)가 더 형성될 수 있다. 피치 라운드부(1166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 피치 회전축인 제3 회전축(1143)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 피치 라운드부(1166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 피치 라운드부(1166)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(1170)가 XZ 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 피치 라운드부(1166)는 엔드 툴(1100)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(1170)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다. 따라서 가이드 튜브(1170) 및 그 내부의 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴 허브(1160) 내부를 완전히 관통하여 배치될 수 있다. 그리고 이에 의해 블레이드 와이어(307)의 일 단부에 결합된 블레이드(1175)가 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)의 내부에서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 엔드 툴 허브(1160)를 관통하여 블레이드(1175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(1160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1170)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(1160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)가 가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(1164)과 요 슬릿(1165)이 형성되며, 2) 회전축들은 2분할 되어 형성되며, 3) 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1170)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(1166)와 요 라운드부(1167)가 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(1168)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(1168)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(1111), 제2 조 풀리인 풀리(1121) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제4 실시예에서는 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(1100)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1160)의 와이어 가이드부(1168)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)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 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에서는 엔드 툴 허브(1160)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1168)를 형성함으로써, 별도의 구조물 없이도 와이어의 배치 경로를 변경해주는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1160)에 와이어 가이드부(1168)를 형성하여, 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 각 와이어와 풀리를 결합시키는 체결 부재(323), 체결 부재(326)의 회전 각도가 확장되는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(1121)를 결합시키는 체결 부재(326)는 풀리(1121)와 와이어 가이드부(1168)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(1111)를 결합시키는 체결 부재(도 6의 323 참조)는 풀리(1111)와 와이어 가이드부(1168)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 체결 부재(도 6의 323 참조)의 회전 각도가 확장될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1111)에 감긴 와이어(301)와 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치된다. 동시에, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1121)에 감긴 와이어(302)와 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치되고, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(1111)와 와이어 가이드부(1168)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1111)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(1121)와 와이어 가이드부(1168)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1168)에 의해 풀리(1121)의 회전 각도가 확장된다.
별도의 보조 풀리가 형성된 제1 실시예의 수술용 인스트루먼트에 비해, 보조 풀리가 형성되지 않고 엔드 툴 허브(1160)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1168)를 형성한 본 실시예의 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(1111), 제2 조 풀리인 풀리(1121)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
(액츄에이션 허브)
도 154는 도 147의 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 사시도 및 절개 사시도이다. 도 155는 도 154의 액츄에이션 허브의 절개 사시도에 가이드 튜브, 블레이드 와이어 및 블레이드가 장착된 상태를 나타내는 도면이다. 도 156은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 분해 사시도이다.
도 154 내지 도 156을 참조하면, 액츄에이션 허브(1190)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 액츄에이션 허브(1190)는 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)와 각각 결합한다. 상세히, 액츄에이션 허브(1190)는 제1 액츄에이션 회전축(1145a)에 의해 제1 조(1101)와 축 결합한다. 또한, 액츄에이션 허브(1190)는 제2 액츄에이션 회전축(1145b)에 의해 제2 조(1102)와 축 결합한다. 이때, 제1 액츄에이션 회전축(1145a)과 제2 액츄에이션 회전축(1145b)은 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 배치될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1190)의 내부에는 튜브 안착부(1190a)가 형성될 수 있으며, 가이드 튜브(1170)의 일 단부는 튜브 안착부(1190a)에 고정 결합될 수 있다.
한편, 액츄에이션 허브(1190)의 내부에는 블레이드 수용부(1190b)가 형성될 수 있으며, 블레이드 수용부(1190b) 내에는 블레이드(1175)가 수용될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1190) 내부의 튜브 안착부(1190a)와 블레이드 수용부(1190b) 사이에는 와이어 관통홀(1190c)이 형성될 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1190) 내부에는 튜브 안착부(1190a), 와이어 관통홀(1190c), 블레이드 수용부(1190b)가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1190) 내부를 관통하여 블레이드(1175)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1170)가 결합하는 액츄에이션 허브(1190)를 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 제1 회전축(1141) 또는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1170)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1170)가 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 회전하면 가이드 튜브(1170)의 일 단부도 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1170)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1170)가 조(1103)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1190)에 결합하게 되면, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102)가 회전하더라도 가이드 튜브(1170)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1190)에 의해 가이드 튜브 (1170)와 조(1103)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1103)의 회전에 의해 가이드 튜브(1170)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
(제1 조, 제2 조 및 액츄에이션 동작)
이하에서는 도 140의 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)의 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 결합 구조에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 157 내지 도 162 등을 참조하면, 제1 조(1101)는 유동 결합 홀(1101c), 조 풀리 결합 홀(1101d), 축 관통부(1101e)를 포함한다.
제1 조(1101)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 일 단부에는 풀리(1111)가 결합하여, 풀리(1111)와 함께 회전 가능하도록 형성된다.
한편, 제1 조(1101)에서 풀리(1111)와 결합하는 측, 즉 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(1101c), 조 풀리 결합 홀(1101d), 축 관통부(1101e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(1101c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(1101c)에는 후술할 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(1101c)의 단반경은 축 결합부(1111a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(1101c)의 장반경은 축 결합부(1111a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(1111a)가 유동 결합 홀(1101c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(1101d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(1101d)에는 후술할 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(1101d)의 반경은 조 결합부(1111b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)가 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
축 관통부(1101e)는 유동 결합 홀(1101c) 및 조 풀리 결합 홀(1101d)에 비해 상대적으로 제1 조(1101)의 원위부 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(1101e)는 홀 형태로 형성되며, 액츄에이션 회전축(1145)이 축 관통부(1101e)에 관통 삽입될 수 있다.
제2 조(1102)는 유동 결합 홀(1102c), 조 풀리 결합 홀(1102d), 축 관통부(1102e)를 포함한다.
제2 조(1102)는 전체적으로 길쭉한 막대 형상으로 형성되며, 일 단부에는 풀리(1121)가 결합하여, 풀리(1121)와 함께 회전 가능하도록 형성된다.
한편, 제2 조(1102)에서 풀리(1111)와 결합하는 측, 즉 근위부(proximal end) 측에는 유동 결합 홀(1102c), 조 풀리 결합 홀(1102d), 축 관통부(1102e)가 형성될 수 있다.
여기서, 유동 결합 홀(1102c)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 대략 타원형으로 형성될 수 있다. 이 유동 결합 홀(1102c)에는 후술할 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)가 끼워질 수 있다. 여기서 유동 결합 홀(1102c)의 단반경은 축 결합부(1121a)의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 한편, 유동 결합 홀(1102c)의 장반경은 축 결합부(1121a)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)가 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워진 상태에서, 축 결합부(1121a)가 유동 결합 홀(1102c) 내에서 일정 정도 이동할 수 있도록 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 조 풀리 결합 홀(1102d)은 원통형의 홀 형태로 형성되며, 이 조 풀리 결합 홀(1102d)에는 후술할 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)가 끼워질 수 있다. 여기서 조 풀리 결합 홀(1102d)의 반경은 조 결합부(1121b)의 반경과 실질적으로 동일하거나 조금 크게 형성될 수 있다. 따라서 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)가 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 회전 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.
한편, 축 관통부(1102e)는 유동 결합 홀(1102c) 및 조 풀리 결합 홀(1102d)에 비해 상대적으로 제2 조(1102)의 원위부 측에 형성될 수 있다. 축 관통부(1102e)는 홀 형태로 형성되며, 액츄에이션 회전축(1145)이 축 관통부(1102e)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 조 풀리인 풀리(1111)는 축 결합부(1111a)와 조 결합부(1111b)를 포함할 수 있다. 풀리(1111)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(1111a)와 조 결합부(1111b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워질 수 있고, 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 끼워질 수 있다. 풀리(1111)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 조 풀리인 풀리(1121)도 축 결합부(1121a) 및 조 결합부(1121b)를 포함할 수 있다. 풀리(1121)는 전체적으로 회전 가능한 원판 형태로 형성되며, 그 일면 상에는 축 결합부(1121a)와 조 결합부(1121b)가 일정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 풀리(1112)의 축 결합부(1112a)는 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워질 수 있고, 풀리(1112)의 조 결합부(1112b)는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 끼워질 수 있다. 풀리(1121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심을 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
위에서 설명한 각 구성요소 간의 결합 관계는 다음과 같다.
엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)은 풀리(1111)의 축 결합부(1111a), 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c), 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c), 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)에 차례로 관통 삽입된다.
제1 액츄에이션 회전축(1145a)은 제1 조(1101)의 축 관통부(1101e) 및 액츄에이션 허브(1190)에 차례로 관통 삽입된다. 제2 액츄에이션 회전축(1145b)은 제2 조(1102)의 축 관통부(1102e) 및 액츄에이션 허브(1190)에 차례로 관통 삽입된다.
풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)에 끼워지고, 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)에 끼워진다.
이때, 제1 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1101d)과 풀리(1111)의 조 결합부(1111b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c)과 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)는 유동 결합된다. (여기서 유동 결합은, 제1 조(1101)의 유동 결합 홀(1101c) 내에서 풀리(1111)의 축 결합부(1111a)가 일정 정도 이동 가능하도록 결합됨을 의미한다.)
풀리(1121)의 축 결합부(1121a)는 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)에 끼워지고, 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)에 끼워진다.
이때, 제2 조(1101)의 조 풀리 결합 홀(1102d)과 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)는 회전 가능하도록 축 결합되고, 제2 조(1102)의 유동 결합 홀(1102c)와 풀리(1121)의 축 결합부(1121a)는 유동 결합된다.
여기서, 풀리(1111)와 풀리(1121)는 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다. 한편, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다. 즉, 풀리(1111)와 제1 조(1101)는 그 회전축이 서로 다르다. 마찬가지로, 풀리(1121)와 제2 조(1102)는 그 회전축이 서로 다르다.
즉, 제1 조(1101)는 유동 결합 홀(1101c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다. 마찬가지로, 제2 조(1102)는 유동 결합 홀(1102c)에 의해 그 회전 각도가 일정 정도 제한되기는 하지만, 기본적으로 조 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전한다.
상술한 각 구성요소 간의 결합 관계로 인한 그립력(grip force) 증폭에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(110)는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 결합 구조가 X자 구조를 형성하여, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 서로 가까워지는 방향으로 회전할 때(즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 close 될 때), 제1 조(1101)와 제2 조(1102)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(1101)와 제2 조(1102)가 개폐되는 동작에 있어서, 그 회전 중심이 되는 축은 두 개가 존재한다. 즉, 제1 회전축(1141)과 액츄에이션 회전축(1145)의 두 개의 축을 중심으로 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 개폐 동작을 수행한다. 이때 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 회전 중심은 액츄에이션 회전축(1145)이 되며, 풀리(1111)와 풀리(1121)의 회전 중심은 제1 회전축(1141)이 된다. 이때, 제1 회전축(1141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이 되고, 액츄에이션 회전축(1145)은 상대적으로 그 위치가 직선 이동하는 축이 된다. 다시 말하면, 제1 회전축(1141)의 위치가 고정된 상태에서, 풀리(1111)과 풀리(1121)가 회전하면, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)의 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 전후로 이동하면서 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open)/클로즈(close)되는 것이다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 161의 r1은 풀리(1121)의 조 결합부(1121b)로부터 축 결합부(1121a)까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 축 결합부(1121a)에 삽입된 제1 회전축(1141)으로부터 조 결합부(1121b)까지의 거리도 r1으로 일정하다.
한편, 도 161의 r2는 제2 조(1102)의 조 풀리 결합 홀(1102d)로부터 축 관통부(1102e) 까지의 거리로서, 그 길이는 일정하다. 따라서 조 풀리 결합 홀(1102d)에 삽입된 풀리(1121)의 조 결합부(1121b) 부터 축 관통부(1102e)에 삽입된 회전축(1145)까지의 거리도 r2로 일정하다.
즉, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지된다. 따라서, 풀리(1111)와 풀리(1121)가 각각 제1 회전축(1141)을 중심으로 도 160의 화살표 B1 및 도 161의 화살표 B2 방향으로 회전하여 클로즈(close) 동작을 수행하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하고, 이때 액츄에이션 회전축(1145) 자체도 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 만큼 직선 이동(즉, 전진/후진)을 하게 된다.
즉, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(1141)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 클로즈(Close)되면, 조 회전축인 액츄에이션 회전축(1145)이 전진하는 방향(즉, 원위부 방향)으로 힘을 받고, 따라서 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)가 클로즈(Close)되는 방향으로의 그립력(Grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전함에 있어서, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되므로, 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면, r1과 r2의 길이가 일정하게 유지되는 상태에서 r1과 r2 사이의 각도가 변화하게 된다. 즉, 도 161 (a)와 같이 제2 조(1102)가 오픈(open)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ1에 비해, 도 161 (b)와 같이 제2 조(1102)가 클로즈(close)되어 있는 상태에서의 r1과 r2 사이의 각도인 θ2가 더 커지게 된다.
따라서, 제2 조(1102)가 오픈(open) 상태에서 클로즈(close) 상태로 회전하게 되면, r1과 r2 사이의 각도가 변화하면서 액츄에이션 회전축(1145)이 전진하는 방향으로 힘을 받게 된다.
이때, 제1 회전축(1141)은 상대적으로 그 위치가 고정된 축이므로, 액츄에이션 회전축(1145)은 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 방향으로 전진하게 되고, 또한 제2 조(1102)가 클로즈(close)되는 방향으로 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 상대적 위치가 고정된 축인 제1 회전축(1141)을 중심으로 풀리(1111)와 풀리(1121)가 회전하면, r1과 r2의 거리는 일정한 상태에서 r1과 r2 사이의 각도(θ)가 변화하게 된다. 그리고 이와 같이 각도(θ)가 변화하면, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 밀거나 당겨주게 되고, 따라서 액츄에이션 회전축(1145)이 전진 또는 후진을 하게 된다. 이때 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close)되는 방향으로 회전하면, 액츄에이션 회전축(1145)이 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2 방향으로 전진하면서 그립력(grip force)이 더욱 커지게 된다. 반대로, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open)되는 방향으로 회전하면, 액츄에이션 회전축(1145)이 도 160의 화살표 C1 및 도 161의 화살표 C2의 반대 방향으로 후진하게 되는 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close)될 때 그립력(grip force)이 더욱 강해지게 되어, 수술자가 적은 힘으로도 액츄에이션 동작을 강하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
(소작 및 커팅 관련 구성요소)
계속해서, 도 140내지 도 162 등을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 조(1101), 제2 조(1102), 제1 전극(1151), 제2 전극(1152), 가이드 튜브(1170), 블레이드(1175)를 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1170), 블레이드(1175) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 가이드 튜브(1170)와 블레이드(1175)를 포함하는 블레이드 어셈블리가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(1175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 제1 조(1101)는 제1 조 풀리(1111)와 연결되어, 제1 조 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면, 제1 조 풀리(1111)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 조(1101)에서 제2 조(1102)와 마주보는 면에 제1 전극(1151)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 조(1102)에서 제1 조(1101)와 마주보는 면에는 제2 전극(1152)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 전극(1151)에는 슬릿(1151a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(1151a)을 통해 블레이드(1175)가 이동할 수 있다. 또한, 제2 전극(1152)에는 슬릿(1152a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(1152a)을 통해 블레이드(1175)가 이동할 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(1101)와 제1 전극(1151) 사이에는 스페이서(미도시)가 형성될 수 있고, 제2 조(1102)와 제2 전극(1152) 사이에는 스페이서(미도시)가 형성될 수 있다. 이 스페이서(미도시), 스페이서(미도시)는 세라믹과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 자체가 부도체로 구성되어, 별도의 절연체 없이도 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)이 서로 접촉하기 전까지 서로 절연되도록 유지할 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(1101) 또는 제2 조(1102) 중 적어도 한쪽에는 하나 이상의 센서(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이 센서(미도시)는 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 조직을 위치시키고, 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)에 전류가 흘러서 소작이 이루어지는 동안의 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부를 측정하도록 형성될 수 있다.
또는 별도의 센서를 구비하지 않고, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링 및 이에 따른 제어가 직접 수행될 수도 있다.
블레이드(1175)의 일 영역에는, 날카롭게 형성되어 조직을 절단하는 엣지부가 형성될 수 있다. 이 블레이드(1175)의 적어도 일부가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)와 근위부(1105) 사이를 이동하면서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 배치된 조직이 절단될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 풀리(1111)와 풀리(1121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비함으로써, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 커팅까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
지금까지 다양한 종류의 전기 소작 수술용 인스트루먼트가 개발되었다. 이 중 Advanced Energy Device 또는 베셀 실러(vessel sealer)라고 불리는 혈관 절제기는 기존의 바이폴라 소작 방식에 비해 센싱 기능이 추가되어서, 두 전극에 서로 다른 극성의 전원을 공급하고, 이로 인해 발생하는 열로 혈관을 변성시켜 지혈한 후, 블레이드로 지혈된 부분을 자르는 방식이다. 이때 전류가 흐르는 동안의 조직(또는 혈관)의 임피던스를 측정하여 소작 완료 여부를 측정하고, 소작이 완료되면 전류 공급을 자동으로 중단한 후에, 블레이드를 이용하여 조직을 절단하는 방식이었다.
이와 같은 바이폴라 방식의 혈관 절제기의 경우, 소작 후에 조직을 절단하기 위한 블레이드가 필수적으로 구비되어야 하며, 이러한 블레이드가 직선 왕복 운동을 하기 위한 기구물이 엔드 툴에 추가로 구비되어야 하기 때문에, 피치/요 운동과 같은 관절 운동이 불가능한 경우가 대부분이었다.
한편, 바이폴라 방식의 혈관 절제기에서 여러 개의 마디를 연결한 굴곡형 관절을 이용하여 관절 운동을 구현하고자 하는 시도가 존재하였으나, 이 경우 회전 각도가 제한적이며 엔드 툴에 대한 정확한 동작 제어가 이루어지기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
한편, 이와 다른 방식으로, 초음파의 진동을 이용하여 지혈 및 절단을 수행하는 방식의 경우, 초음파의 물리적 특성으로 인해 관절을 구비하는 것 자체가 불가능하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(1100)은 풀리(1111)와 풀리(1121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(1170) 및 가이드 튜브(1170) 내부에 배치된 블레이드 와이어(307)의 이동에 따라 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하는 블레이드(1175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(1170) 및 블레이드(1175)를 구비함으로써, 조직의 소작 및 커팅을 위한 바이폴라 방식의 수술용 인스트루먼트에서, 풀리/와이어 방식으로 피치/요/액츄에이션 운동까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다.
도 163은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 클로즈(close)된 상태를 나타내는 도면이고, 도 164는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 오픈(open)된 상태를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 165는 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 166은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이며, 도 167은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 163 내지 도 167을 참조하면, 도 163과 같이 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 165 내지 도 167의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 165에 도시된 제1 위치는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(1175)가 풀리(1111)/풀리(1121)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 167에 도시된 제3 위치는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 원위부(1104) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(1175)가 풀리(1111)/풀리(1121)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 164와 같이, 제1 조(1101)와 제2 조(1102)가 오픈(open) 된 상태에서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 163과 같이 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 클로즈(close) 시킨다.
다음으로, 도 165와 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(1175)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(1151)과 제2 전극(1152)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 155의 화살표 A1 방향 및 도 167의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(1175)가 엔드 툴(1100)의 근위부(1105)의 제1 위치에서, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 166 및 도 167의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(1175)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 사이의 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(1175)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(1175) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
(조작부)
도 216 및 도 217은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다. 도 218은 도 140에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 140 내지 도 162와 도 216 내지 도 218를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 사용자가 파지할 수 있는 제1 손잡이(204)와, 엔드 툴(1100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)와, 엔드 툴(1100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)와, 엔드 툴(1100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)를 포함한다. 여기서, 도 23 및 도 24에는 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치/요/액츄에이션 운동과 관련된 구성요소들만 도시되어 있는 것으로 이해할 수 있다.
또한, 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 엔드 툴(1100)의 블레이드의 운동을 제어하여 커팅을 수행하는 블레이드 조작부(260)와, 엔드 툴(1100)의 제1 전극(1151) 및 제2 전극(1152)에 전기 에너지를 공급하여 소작을 수행하는 것을 제어하는 소작 조작부(270)를 더 포함한다.
조작부(200)는 제1 조(jaw)(1101)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)(1102)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 제4 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(1100)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(1100)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(1100)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(1100)에는 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(1131)가 엔드 툴 허브(1180)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(1100)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 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)에서, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)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)(1100)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)(1100)은 실질적으로 동일 또는 평행한 축 상에 형성되는 것이라고 말할 수 있을 것이다. 또한, 도 3에는 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)이 X축과 평행한 축 상에 각각 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(1100)이 서로 상이한 축 상에 형성될 수도 있을 것이다.
(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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)가 액츄에이션 동작을 수행한다.
여기서 액츄에이션 동작이란 상술한 바와 같이, 두 개의 조(jaw)(1101)(1102)가 서로 반대 방향으로 회전하면서, 조(jaw)(1101)(1102)를 벌리거나 닫는 동작을 의미한다. 즉, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 가까워지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(1101)는 반시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(1102)는 시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(1100)이 닫힌다. 반대로, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면 제1 조(jaw)(1121)는 시계 방향으로 회전하고 제2 조(jaw)(1122)는 반시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(1100)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(1100)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(1101)에 연결된 와이어(301) 및 와이어(305)와, 제2 조(1102)에 연결된 와이어(302) 및 와이어(306)는, 요 회전시에 제1 조(1101)와 제2 조(1102)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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)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(1101)와 제2 조(1102)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(1100)로 전달되어, 엔드 툴(1100)의 두 개의 조(jaw)(1103)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 전기 소작 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(1100)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 218은 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다. 도 218에서는 관절 동작과 관계없이 와이어의 경로를 변경하기 위한 중개 풀리들은 생략되었다.
도 218을 참조하면, 조작부(200)는 제1 조(jaw)(1101)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)(1122)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(1100)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(1101)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(1102)가 회전하게 된다.
(풀리 및 와이어 개념도)
도 220, 도 221은 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 220은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 221은 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 219는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 219에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
먼저 액츄에이션 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 221을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPA1 방향으로 회전하게 된다.
도 220을 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(1100)의 제2 조(1102)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(1101) 및 제2 조(1102)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 216의 207 참조)에 의해 연결되어 있으므로, 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 일체로 함께 회전하게 된다.
도 221을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPY1 방향으로 회전하게 된다.
도 220을 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(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPY2 방향으로 회전하게 된다.
도 223, 도 224는 도 140에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 223은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 224는 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 도 140 등에 도시된 바와 같이, 피치 동작과 관련된 풀리는 각각 2개이며, 각 와이어의 양 가닥이 같은 경로로 감겨져 있어서, 도 223에서는 이를 하나의 선으로 표현하였다. 그리고, 도 222는 도 140의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 222에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
도 223을 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, 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 엔드 툴(1100)의 제1 조(1101)가 화살표 EPP1 방향으로 회전하게 된다.
도 224를 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, 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 엔드 툴(1100)의 제2 조(1102)가 화살표 EPP2 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 액츄에이션 조작, 요 조작, 피치 조작은 서로에 독립적으로 조작이 가능하다.
도 140을 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 전기 소작 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(1100)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 140 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.
(엔드 툴의 피치, 요, 커팅 동작)
도 168, 도 169는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 170, 도 171은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 168 내지 도 171에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°내지 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 개폐 동작, 즉 액츄에이션 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 172, 도 173은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 172, 도 173에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 174, 도 175는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 도 176, 도 177은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 178은 도 176의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다. 그리고, 도 179, 도 180은 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 174 내지 도 180에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 181은 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 182, 도 183 및 도 184는 도 140의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 181 내지 도 184에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
(제4 실시예의 제1 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1290)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 185, 도 186은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 187, 도 188은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 189, 도 190은 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 185 내지 도 190을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(end tool)(1200)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포함하고, 여기서 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 각각, 또는 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1203)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리(1211), 풀리(1213), 풀리(1214)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1200)은 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리(1221)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 회전축(1241), 회전축(1243), 회전축(1244)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1241)은 엔드 툴 허브(1260)에 관통 삽입되고, 회전축(1243)과 회전축(1244)은 피치 허브(1250)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1241), 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 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 엔드 툴 허브(1260)와 피치 허브(1250)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1260)에는 회전축(1241)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(1260) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(1260)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 146의 303 참조) 및 와이어(도 146의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1260)가 회전축(1243)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1250)에는 회전축(1243) 및 회전축(1244)이 관통 삽입되며, 회전축(1243)에 의해 피치 허브(1250)가 엔드 툴 허브(1260)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1243)을 중심으로 엔드 툴 허브(1260)가 피치 허브(1250)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1251), 제2 전극(1252), 가이드 튜브(1271), 블레이드(1275) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1271), 블레이드(1275) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 액츄에이션 허브(1290)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 185 내지 도 190을 참조하면, 액츄에이션 허브(1290)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 액츄에이션 허브(1290)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1201)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1290a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1290)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1202)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1290b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1290a)은 X축 방향 중심선으로부터 어느 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 결합홀(1290b)은 X축 방향 중심선으로부터 다른 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다.
다시 말하면, 제1 결합홀(1290a)과 제2 결합홀(1290b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다고 표현할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1290)는 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1291)이 제1 조(1201)와 액츄에이션 허브(1290)의 제1 결합홀(1290a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1290)와 제1 조(1201)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 제2 조(1202)와 액츄에이션 허브(1290)의 제2 결합홀(1290b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1290)와 제2 조(1202)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1290) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1290) 내부를 관통하여 블레이드(1275)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1270)가 결합하는 액츄에이션 허브(1290)를 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 제1 회전축(1241) 또는 액츄에이션 회전축(1245)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1270)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1270)가 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 회전하면 가이드 튜브(1270)의 일 단부도 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1270)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1270)가 조(1203)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1290)에 결합하게 되면, 제1 조(1201) 또는 제2 조(1202)가 회전하더라도 가이드 튜브(1270)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1290)에 의해 가이드 튜브 (1270)와 조(1203)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1203)의 회전에 의해 가이드 튜브(1270)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1200)은 액츄에이션 허브(1290)가 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)에 결합함에 있어서, 제1 액츄에이션 회전축(1291)과 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다. 따라서 제1 조(1201)와 제2 조(1202)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 액츄에이션 회전축(1291)과 제2 액츄에이션 회전축(1292)이 일종의 2점 지지를 형성함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제2 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1390)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 191 내지 도 196은 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 197, 도 198은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다. 도 199는 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다. 도 200, 도 201은 도 191의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 191 내지 도 201을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(end tool)(1300)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1301)와 제2 조(1302)를 포함하고, 여기서 제1 조(1301)와 제2 조(1302) 각각, 또는 제1 조(1301)와 제2 조(1302)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1303)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1300)은 제1 조(jaw)(1301)의 회전 운동과 관련된 풀리(1311), 풀리(1313), 풀리(1314)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1300)은 제2 조(jaw)(1302)의 회전 운동과 관련된 풀리(1321)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 회전축(1341), 회전축(1343), 회전축(1344)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1341)은 엔드 툴 허브(1360)에 관통 삽입되고, 회전축(1343)과 회전축(1344)은 피치 허브(1350)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 엔드 툴 허브(1360)와 피치 허브(1350)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1351), 제2 전극(1352), 가이드 튜브(1371), 블레이드(1375) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
위에서 기술한 본 변형예의 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 액츄에이션 허브(1390)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 191 내지 도 201을 참조하면, 액츄에이션 허브(1390)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 액츄에이션 허브(1390)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1301)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1390a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1390)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1302)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1390b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1390a)은 X축 방향 중심선으로부터 어느 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 결합홀(1390b)은 X축 방향 중심선으로부터 다른 일 방향으로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성될 수 있다.
다시 말하면, 제1 결합홀(1390a)과 제2 결합홀(1390b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다고 표현할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1390)는 제1 조(1301) 및 제2 조(1302)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1391)이 제1 조(1301)와 액츄에이션 허브(1390)의 제1 결합홀(1390a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1390)와 제1 조(1301)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 제2 조(1302)와 액츄에이션 허브(1390)의 제2 결합홀(1390b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1390)와 제2 조(1302)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1390) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1390) 내부를 관통하여 블레이드(1375)와 연결될 수 있다.
또한, 액츄에이션 허브(1390)의 어느 일면, 또는 양쪽 면에는 그 길이 방향(즉 X축 방향)을 따라 가이드 슬릿(1390c)이 형성될 수 있다. 그리고, 풀리(1321)에 형성된 슬릿 결합부(1321c)가 가이드 슬릿(1390c)에 끼워져서, 풀리(1321)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1390c)에 의해 가이드 될 수 있다.
상세히, 풀리(1321)에는 축 결합부(1321a), 조 결합부(1321b), 슬릿 결합부(1321c)가 형성될 수 있다. 여기서, 축 결합부(1321a), 조 결합부(1321b)는 제4 실시예 등에서 기술한 바와 동일하게 형성될 수 있다. 슬릿 결합부(1321c)는 축 결합부(1321a)로부터 일정 정도 더 돌출되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿 결합부(1321c)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)에 끼워지게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 풀리(1311)에도 동일하게 슬릿 결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1370)가 결합하는 액츄에이션 허브(1390)를 제1 조(1301)와 제2 조(1302) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 제1 회전축(1341) 또는 액츄에이션 회전축(1345)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1370)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1370)가 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 회전하면 가이드 튜브(1370)의 일 단부도 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1370)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1370)가 조(1303)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1390)에 결합하게 되면, 제1 조(1301) 또는 제2 조(1302)가 회전하더라도 가이드 튜브(1370)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1390)에 의해 가이드 튜브 (1370)와 조(1303)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1303)의 회전에 의해 가이드 튜브(1370)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 액츄에이션 허브(1390)가 제1 조(1301) 및 제2 조(1302)에 결합함에 있어서, 제1 액츄에이션 회전축(1391)과 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 있는 것이 아니라, 서로 일정 정도 오프셋(offset)되어 형성된다. 따라서 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 액츄에이션 회전축(1391)과 제2 액츄에이션 회전축(1392)이 일종의 2점 지지를 형성함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1300)은 풀리(1321)에 형성된 슬릿 결합부(1321c)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)에 끼워져서, 풀리(1321)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1390c)에 의해 가이드 될 수 있다. 즉, 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 조(1301)와 제2 조(1302)가 액츄에이션 허브(1390)의 가이드 슬릿(1390c)을 따라 이동함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제3 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1400)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1400)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1490)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 202 내지 도 205는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 206, 도 207은 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다. 도 208는 도 202의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 202 내지 도 208을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(end tool)(1400)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1401)와 제2 조(1402)를 포함하고, 여기서 제1 조(1401)와 제2 조(1402) 각각, 또는 제1 조(1401)와 제2 조(1402)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1403)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1400)은 제1 조(jaw)(1401)의 회전 운동과 관련된 풀리(1411), 풀리(1413), 풀리(1414)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1400)은 제2 조(jaw)(1402)의 회전 운동과 관련된 풀리(1421)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 회전축(1441), 회전축(1443), 회전축(1444)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1441)은 엔드 툴 허브(1460)에 관통 삽입되고, 회전축(1443)과 회전축(1444)은 피치 허브(1450)에 관통 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 엔드 툴 허브(1460)와 피치 허브(1450)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1451), 제2 전극(1452), 가이드 튜브(1471), 블레이드(1475) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
위에서 기술한 본 변형예의 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 액츄에이션 허브(1490)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 202 내지 도 208을 참조하면, 액츄에이션 허브(1490)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 액츄에이션 허브(1490)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1401)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1490a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1490)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1402)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1490b)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 결합홀(1490a)과 제2 결합홀(1490b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 위치할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1490)는 제1 조(1401) 및 제2 조(1402)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1491)이 제1 조(1401)와 액츄에이션 허브(1490)의 제1 결합홀(1490a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1490)와 제1 조(1401)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1492)이 제2 조(1402)와 액츄에이션 허브(1490)의 제2 결합홀(1490b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1490)와 제2 조(1402)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1490) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1490) 내부를 관통하여 블레이드(1475)와 연결될 수 있다.
또한, 액츄에이션 허브(1490)의 어느 일면, 또는 양쪽 면에는 그 길이 방향(즉 X축 방향)을 따라 가이드 슬릿(1490c)이 형성될 수 있다. 그리고, 풀리(1421)에 형성된 슬릿 결합부(1421c)가 가이드 슬릿(1490c)에 끼워져서, 풀리(1421)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1490c)에 의해 가이드 될 수 있다.
상세히, 풀리(1421)에는 축 결합부(1421a), 조 결합부(1421b), 슬릿 결합부(1421c)가 형성될 수 있다. 여기서, 축 결합부(1421a), 조 결합부(1421b)는 제4 실시예 등에서 기술한 바와 동일하게 형성될 수 있다. 슬릿 결합부(1421c)는 축 결합부(1421a)로부터 일정 정도 더 돌출되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿 결합부(1421c)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)에 끼워지게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 풀리(1411)에도 동일하게 슬릿 결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1470)가 결합하는 액츄에이션 허브(1490)를 제1 조(1401)와 제2 조(1402) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 제1 회전축(1441) 또는 액츄에이션 회전축(1445)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1470)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1470)가 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 회전하면 가이드 튜브(1470)의 일 단부도 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1470)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1470)가 조(1403)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1490)에 결합하게 되면, 제1 조(1401) 또는 제2 조(1402)가 회전하더라도 가이드 튜브(1470)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1490)에 의해 가이드 튜브 (1470)와 조(1403)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1403)의 회전에 의해 가이드 튜브(1470)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 제4 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1400)은 풀리(1421)에 형성된 슬릿 결합부(1421c)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)에 끼워져서, 풀리(1421)의 X축 방향 직선 이동이 가이드 슬릿(1490c)에 의해 가이드 될 수 있다. 즉, 제1 조(1401)와 제2 조(1402)가 액츄에이션 동작을 수행할 때, 제1 조(1401)와 제2 조(1402)가 액츄에이션 허브(1490)의 가이드 슬릿(1490c)을 따라 이동함으로써, 액츄에이션 동작이 보다 안정적으로 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예의 제4 변형예)
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1500)은 앞서 기술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 140 등의 1100 참조)에 비해, 액츄에이션 허브(1590)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제4 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 209 내지 도 213은 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 214, 도 215는 도 209의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 액츄에이션 허브를 나타내는 도면이다.
도 209 내지 도 215를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(end tool)(1500)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1501)와 제2 조(1502)를 포함하고, 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.
한편, 엔드 툴(1500)은 제1 조(jaw)(1501)의 회전 운동과 관련된 풀리(1511), 풀리(1513), 풀리(1514)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 한편, 엔드 툴(1500)은 제2 조(jaw)(1502)의 회전 운동과 관련된 풀리(1521)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 회전축(1541), 회전축(1543), 회전축(1544)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1541)은 엔드 툴 허브(1560)에 관통 삽입되고, 회전축(1543)과 회전축(1544)은 피치 허브(1550)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1541), 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 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 엔드 툴 허브(1560)와 피치 허브(1550)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1560)에는 회전축(1541)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(1560) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(1560)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1563a), 제2 피치 풀리부(1563b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 146의 303 참조) 및 와이어(도 146의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1563a), 제2 피치 풀리부(1563b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1560)가 회전축(1543)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1550)에는 회전축(1543) 및 회전축(1544)이 관통 삽입되며, 회전축(1543)에 의해 피치 허브(1550)가 엔드 툴 허브(1560)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1543)을 중심으로 엔드 툴 허브(1560)가 피치 허브(1550)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 엔드 툴(1500)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1551), 제2 전극(1552), 가이드 튜브(1571), 블레이드(1575) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1571), 블레이드(1575) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리로 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제4 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 140 등에 도시된 본 발명의 제4 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예의 제4 변형예의 액츄에이션 허브(1590)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 209 내지 도 215을 참조하면, 액츄에이션 허브(1590)는 내부에 중공이 형성된 상자 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 액츄에이션 허브(1590)의 어느 일면, 상세하게는 제1 조(1501)와 접하는 면에는 제1 결합홀(1590a)이 형성되고, 액츄에이션 허브(1590)의 다른 일면, 상세하게는 제2 조(1502)와 접하는 면에는 제2 결합홀(1590b)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 결합홀(1590a)과 제2 결합홀(1590b)이 Z축 방향에 있어서 동일 선상에 배치될 수 있다.
그리고, 액츄에이션 허브(1590)는 제1 조(1501) 및 제2 조(1502)와 각각 결합한다. 상세히, 제1 액츄에이션 회전축(1591)이 제1 조(1501)와 액츄에이션 허브(1590)의 제1 결합홀(1590a)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1590)와 제1 조(1501)가 축 결합한다. 또한 제2 액츄에이션 회전축(1592)이 제2 조(1502)와 액츄에이션 허브(1590)의 제2 결합홀(1590b)에 관통 삽입되어, 액츄에이션 허브(1590)와 제2 조(1502)가 축 결합한다.
한편, 도 154 등에서 설명한 바와 같이, 액츄에이션 허브(1590) 내부에는 튜브 안착부, 와이어 관통홀, 블레이드 수용부가 차례로 형성되고, 블레이드 와이어(307)는 액츄에이션 허브(1590) 내부를 관통하여 블레이드(1575)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 가이드 튜브(1570)가 결합하는 액츄에이션 허브(1590)를 제1 조(1501)와 제2 조(1502) 사이에 구비함으로써, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 제1 회전축(1541) 또는 액츄에이션 회전축(1545)을 중심으로 회전하더라도 가이드 튜브(1570)가 휘어지지 않거나 또는 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
상세히, 가이드 튜브(1570)가 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)와 직접 결합할 경우, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 회전하면 가이드 튜브(1570)의 일 단부도 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)와 함께 회전하면서, 가이드 튜브(1570)가 휘어지게 된다.
이에 반해, 본 실시예와 같이 가이드 튜브(1570)가 조(1503)의 회전과는 무관한 액츄에이션 허브(1590)에 결합하게 되면, 제1 조(1501) 또는 제2 조(1502)가 회전하더라도 가이드 튜브(1570)는 휘어지지 않거나 또는 다소 휘어지더라도 그 휘어지는 각도를 줄일 수 있다.
즉, 액츄에이션 허브(1590)에 의해 가이드 튜브 (1570)와 조(1503)가 직접 연결되어 있던 것을 간접 연결로 변경함으로써, 조(1503)의 회전에 의해 가이드 튜브(1570)가 휘어지는 정도를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
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 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 수동 또는 자동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 적어도 어느 한 동작에 대한 잠금 및/또는 잠금 해제가 가능한 잠금 장치를 포함하는 수술용 인스트루먼트에 이용될 수 있다.

Claims (46)

  1. 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
    서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 및
    구동력을 전달받아 상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리;를 포함하고,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리는 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하면서 요 동작을 수행하고,
    상기 제1 조와 상기 제2 조는 상기 제1 회전축과 일정 정도 이격된 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드가 이동가능하도록 구동력을 전달하는 블레이드 와이어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드 어셈블리는,
    상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브의 내부를 관통해서 상기 블레이드와 연결되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브가 일정 정도 구부러지면, 상기 가이드 튜브 내부의 상기 블레이드 와이어도 상기 가이드 튜브와 함께 구부러지는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브 내에서 상기 가이드 튜브를 따라 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브는 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리의 회전 중심축 사이를 관통하여 상기 블레이드 측으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  8. 제 3 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 허브;를 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 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브는 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 제1 조 또는 상기 제2 조 측으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 엔드 툴 허브를 관통하는 상기 가이드 튜브와 마주보는 상기 엔드 툴 허브의 내주면에는 소정의 곡률을 가지며 외측을 향해 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전하면, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 동일한 방향으로 회전하는 요(yaw) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 조 풀리에 대해 상대적으로 회전하면, 상기 제2 조가 상기 제1 조에 대해 상대적으로 회전하는 액츄에이션(actuation) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 엔드 툴은 상기 제1 회전축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제3 회전축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  15. 제 13 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 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드 와이어에 의해, 상기 블레이드가 상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  17. 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
    서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 및
    구동력을 전달받아 상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리;를 포함하고,
    상기 제1 조와 상기 제2 조는 제1 지점을 회전 중심으로 하여 서로 교차하도록 배치되고,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리의 회전 중심은 상기 제1 지점과 이격 배치되는 제2 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 지점은 상기 제2 지점보다 상기 제1 조 및 상기 제2 조 상에서 원위부에 위치하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 회전축은, 제1 서브축과; 제2 서브축을 포함하고,
    상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축은 일정 정도 이격 배치되며, 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이에서 상기 블레이드 어셈블리를 일부 수용하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  20. 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
    서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    일 단부에는 상기 제1 회전축이 관통 삽입되고, 타 단부에는 상기 제1 회전축과 상이한 제3 회전축이 관통 삽입되며, 내부에 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 적어도 일부가 수용되는 엔드 툴 허브;
    상기 제1 조 또는 상기 제2 조 내부에 적어도 일부가 수용되며, 상기 제1 조 또는 상기 제2 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동 가능하도록 형성되는 블레이드;
    상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 블레이드 측으로 연장 형성되는 가이드 튜브; 및
    일 단부가 상기 블레이드와 연결되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하고, 적어도 일부는 상기 가이드 튜브 내에 배치되는 블레이드 와이어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상게 엔드 툴 허브는,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리가 연결되는 본체부;
    상기 본체부로부터 일 방향으로 연장 형성되며, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부;
    상기 본체부로부터 상기 일 방향의 반대 방향으로 연장 형성되며, 서로 마주보도록 형성되는 제1 피치 풀리부; 및 제2 피치 풀리부를; 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  22. 제 21 항에 있어서,
    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 가이드 튜브의 적어도 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 요 슬릿(yaw slit)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 요 슬릿의 일 측에는 소정의 곡률을 갖는 요 라운드부가 형성되어 상기 가이드 튜브의 요(yaw) 방향 굴곡 경로를 가이드하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 회전축은 상기 제1 조 풀리 결합부 측에 형성되는 제1 서브축과 상기 제2 조 풀리 결합부 측에 형성되는 제2 서브축을 포함하고,
    상기 제1 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축은 일정 거리 이격 배치되며, 상기 제1 서브축 및 상기 제2 서브축 사이에 상기 요 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 피치 풀리부 및 제2 피치 풀리부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 피치 슬릿(pitch slit)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 피치 슬릿의 일 측에는 소정의 곡률을 갖는 피치 라운드부가 형성되어 상기 가이드 튜브의 피치 방향 굴곡 경로를 가이드하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제3 회전축은 상기 제1 피치 풀리부 측에 형성되는 제1 서브축과 상기 제2 피치 풀리부 측에 형성되는 제2 서브축을 포함하고,
    상기 제3 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이에 상기 피치 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 요 슬릿(yaw slit)이 형성되고,
    상기 제1 피치 풀리부 및 제2 피치 풀리부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 피치 슬릿(pitch slit)이 형성되고,
    상기 요 슬릿과 상기 피치 슬릿은 서로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
    상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 상기 엔드 툴 허브의 상기 본체부 사이에 배치되는 제1 조 보조 풀리 및 제2 조 보조 풀리를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 본체부에서 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 인접한 영역에는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 제1 와이어 가이드부 및 제2 와이어 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 와이어 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 와이어 가이드부에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  35. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 조에서 상기 제2 조와 마주보는 면에 제1 전극이 형성되고,
    상기 제2 조에서 상기 제1 조와 마주보는 면에 제2 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전류가 흐르면서, 조직(tissue)에 대한 소작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 소작이 완료되면 상기 블레이드 와이어가 이동하고, 이에 따라 상기 블레이드가 제1 조의 근위부 측에서 원위부 측으로 이동하면서 상기 조직을 절단하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  38. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 가이드 튜브의 적어도 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  39. 제 20 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브는 상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  40. 각각 회전가능 하도록 형성되는 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw)를 포함하고, 두 개 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되는 엔드 툴(end tool);
    상기 엔드 툴의 상기 두 개 이상의 방향으로의 회전을 제어하는 조작부;
    상기 조작부와 연결되어 상기 조작부의 회전을 상기 제1 조(jaw)로 전달하는 제1 조 와이어와, 상기 조작부와 연결되어 상기 조작부의 회전을 상기 제2 조(jaw)로 전달하는 제2 조 와이어를 포함하는 동력 전달부; 및
    제1 방향(X축)으로 연장 형성되며, 일 단부에는 상기 엔드 툴이 결합되고 타 단부에는 상기 조작부가 결합되어 상기 조작부와 상기 엔드 툴을 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 엔드 툴은,
    상기 제1 조와 결합하는 제1 전극;
    상기 제2 조와 결합하며 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 전극;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 제1 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에 인접하게 배치되는 블레이드 어셈블리; 및
    상기 제1 조, 상기 제2 조, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리는 회전 중심축을 공유하는 것을 특징으로 하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 조작부의 적어도 일부는 상기 엔드 툴(end tool) 쪽으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 조작부를 상기 두 개 이상의 방향으로 각각 회전시키면, 상기 엔드 툴(end tool)이 상기 조작부의 조작 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 조작부는 상기 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 파지하는 사용자로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트.
  44. 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
    서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
    상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 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 형성되고, 상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드;
    상기 블레이드와 결합되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;
    상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브;
    상기 제1 조와 상기 제2 조 사이에 배치되고, 상기 제1 조 및 상기 제2 조와 결합하고, 내부에는 중공이 형성되어 상기 가이드 튜브의 일 단부가 결합되는 액츄에이션 허브;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브 및 상기 가이드 튜브 내에 수용된 상기 블레이드 와이어는 상기 액츄에이션 허브의 내부에 형성된 상기 중공을 통과하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 가이드 튜브는 상기 제1 조 또는 상기 제2 조와 직접 결합하지 아니하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
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