WO2023239073A1 - Single-port laparoscopic surgical robot and system for controlling same - Google Patents

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WO2023239073A1
WO2023239073A1 PCT/KR2023/006566 KR2023006566W WO2023239073A1 WO 2023239073 A1 WO2023239073 A1 WO 2023239073A1 KR 2023006566 W KR2023006566 W KR 2023006566W WO 2023239073 A1 WO2023239073 A1 WO 2023239073A1
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surgical
module
patient
frame
robot
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PCT/KR2023/006566
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French (fr)
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김선칠
조치흠
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계명대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a single-hole laparoscopic surgical robot and its control system. More specifically, the present invention relates to a single-hole laparoscopic surgical robot and its control system that can minimize interference between surgical devices that occur during surgery when performing single-hole surgery. It's about.
  • the advantages of such a robotic surgery system include securing the surgical field of view with enlarged 3D high-definition images, safely performing microsurgery by preventing the doctor's slight hand tremors, and using a robotic arm with a wrist function to allow human hands to be used safely. Not only does it allow surgery on hard-to-reach areas, but it also reduces the risk of bleeding and infection.
  • the da Vinci robotic surgery system which has these advantages, was first introduced in Korea and was initially applied to relatively simple gallbladder surgery, ovarian resection, and uterine fibroid surgery, but as the surgeon's skill level improved, it gradually became more effective in prostate, stomach, colon, and gynecological cancer surgeries. It has expanded to the back and is now being used for surgeries up to and including lymph node resection, which requires sophisticated techniques and safety.
  • Robotic surgery systems have also undergone changes in response to the needs of doctors and patients.
  • Intuitive's da Vinci robotic surgery system has evolved from the initial model, the S system, to the Si and Xi systems.
  • the development of these systems has made them easier to use compared to the early models, shortening the surgery time and anesthesia time, while also improving the robotic surgery system.
  • the advantages of this are high-quality vision, precision, and control functions.
  • the da Vinci robot SP surgical system for single-hole surgery launched in 2018, has a completely different structure and operating principle from existing robotic surgery systems, and can overcome the disadvantages accompanying single-hole surgery as much as possible.
  • robots can be used. Single-hole surgery has become possible.
  • next-generation da Vinci robot SP surgical system also had many problems to overcome.
  • the robotic surgical system does not implement the mechanical sense of touch necessary for surgery, and the robotic arm and camera also require surgery to be performed through smaller surgical incisions.
  • the present invention was designed to solve the above problems, and its purpose is to provide a single-hole laparoscopic surgery robot and its control system that can minimize interference between surgical devices that occur during single-hole laparoscopic surgery when performing single-hole laparoscopic surgery.
  • the single-hole laparoscopic surgical robot for solving the above problem is installed on a plurality of surgical arms whose angles and heights are controlled, and on one or two or more surgical arms among the plurality of surgical arms, respectively.
  • a surgical module that performs surgery by penetrating an opening inserted into the patient's abdomen, wherein the surgical module is coupled to a surgical frame and the surgical arm on which a surgical device is installed at an end, and is provided in the surgical frame.
  • It includes a linking frame that transmits power to the device, and the linking frame can be bent in opposite outward directions to prevent interference between linking frames operating outside the patient's abdomen.
  • the single-hole laparoscopic surgical robot further includes a camera module installed on the surgical arm and collecting visual information of the surgical range by penetrating an operculum inserted into the patient's laparotomy, wherein the camera module includes a camera and It includes a camera frame that couples the surgical arm and the camera, and the surgical frame and the camera frame are made of a flexible material, and can be formed to allow free movement by an operating cable inserted therein.
  • the camera module includes a camera and It includes a camera frame that couples the surgical arm and the camera, and the surgical frame and the camera frame are made of a flexible material, and can be formed to allow free movement by an operating cable inserted therein.
  • the single-hole laparoscopic surgery robot is installed on a surgical arm provided in the surgical robot, and performs a traction operation of penetrating the operculum inserted into the patient's laparotomy and towing the operculum inserted into the laparotomy.
  • a surgical auxiliary module that performs an auxiliary task including a suction operation to suction the surgical radius
  • the surgical auxiliary module includes an auxiliary frame provided with a traction device or a suction device at an end, wherein the auxiliary frame , It is formed of a flexible material, but can be formed to allow free movement by an operating cable inserted inside.
  • the surgical module or camera module may further include a main traction module that, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed inside the patient's abdominal wall to provide a traction force to the abdominal wall through the surgical frame or camera frame.
  • the surgical module or camera module may further include a main limiting module that, after being inserted into the patient's laparotomy, is deployed outside the patient's abdominal wall to limit the depth at which the surgical frame or camera frame is inserted into the patient's laparotomy. You can.
  • the single-hole laparoscopic surgery robot and its control system according to an embodiment of the present invention have the advantage of being easy to use by users using the present invention because their operations are equipped to be controlled remotely.
  • Figures 3a, 3b, and 3c are operational examples showing how the surgical module operates.
  • Figure 6 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main traction module.
  • Figure 7 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main restraint module.
  • Figure 8 is a cross-sectional view of a surgical frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
  • Figure 9 is an exemplary view of a camera frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
  • Figure 10 is a cross-sectional illustration of a camera frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram of an auxiliary frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
  • Figure 12 is a cross-sectional view of a camera frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
  • Figure 13 is an operational example of a single-hole laparoscopic surgery robot provided with a traction module and a restraint module, respectively, according to an embodiment of the present invention.
  • the single-hole laparoscopic surgery robot 1 may include a surgical module 20, a camera module 30, and a surgical assistance module 40. there is.
  • the single-hole laparoscopic surgical robot 1 may be installed on the surgical robot 10, which is composed of a robot body 11 and a surgical arm 12 provided thereon.
  • a plurality of surgical arms 12 may be provided on the robot body 11 as shown in FIG. 1 .
  • the surgical module 20 may be installed on one or two or more surgical arms 12 among the plurality of surgical arms 12 provided in the surgical robot 10. .
  • the surgical module 20 can perform direct surgery by penetrating surgical retractors (SR) inserted into the patient's laparotomy.
  • SR surgical retractors
  • the linkage frame 220 coupled to each surgical arm 12 is outside from the center when viewed from the front. In the direction away from that, that is, it forms an angle of 180°, and also, when the surgical module 20 is installed on the three surgical arms 12, the linkage frame 220 is coupled to each surgical arm 12. They can be formed to form an array that deviates from the center to the outside, forming an angle of 120° with each other.
  • the camera 311 can mean all high-definition image and video capture devices used to obtain images and video information about the patient's affected part, that is, the surgical radius.
  • the camera frame 310 has a length and can couple the surgical arm 12 and the camera 311.
  • the configurations of the surgical module 20, camera module 30, and surgical assistance module 40 described above are accommodated within the hub frame 50 forming a space inside, as shown in FIG. 5. It can be prepared with
  • the hub frame 50 is installed in front of the surgical arm 12, where the surgical module 20, the camera module 30, and the surgical auxiliary module 40 are respectively installed, and the surgical frame 210 and the camera
  • the frame 310 and the auxiliary frame 410 can be accommodated.
  • the diameters of the surgical frame 210, camera frame 310, and auxiliary frame 410 are formed to have diameters of 4 to 6 mm, 5 to 7 mm, and 5 to 10 mm, respectively, in order to minimize interference with each other during surgery.
  • the diameter and length may be the same or similar to each other, but this is not necessarily limited.
  • the single-hole laparoscopic surgery robot 1 is designed with a structure optimized for performing single-hole surgery, thereby reducing interference between surgical devices that occurs during surgery, that is, the surgical module 20. It has the advantage of minimizing interference between
  • Figure 6 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main traction module
  • Figure 7 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main limitation module
  • Figure 8 is a cross-sectional diagram of a surgical frame equipped with a main traction module and a main limitation module.
  • the surgical module 20 may further include a main traction module 60 and a main restraint module 70.
  • the main traction module 60 may be provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the surgical module 20, and preferably may be provided at a radius between the surgical device 211 and the stomator (SR).
  • SR stomator
  • a plurality of main limiting modules 70 provided in the surgical module 20 may extend outward from the center of the top end surface of the frames, and each may be formed to form an angle of 120°.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram of a camera frame equipped with a main traction module and a main limitation module
  • FIG. 10 is a cross-sectional diagram of a camera frame equipped with a main traction module and a main limitation module.
  • the camera module 30 may further include a main traction module 60 and a main restraint module 70.
  • the main traction module 60 may be provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the camera module 30, and preferably may be provided at a radius between the camera 311 and the opening device SR.
  • the main traction module 60 after being inserted into the patient's abdomen, is deployed and expanded inside the patient's abdominal wall (AW), thereby providing a traction force to the abdominal wall (AW) to the camera frame 310. can do.
  • the main limiting module 70 is deployed outside the patient's abdominal wall (AW), thereby limiting the depth at which the camera frame 310 is inserted into the patient's laparotomy.
  • a plurality of main limiting modules 70 provided in the camera module 30 may extend outward from the center of the top cross-section of the frames, and each may be formed to form an angle of 120°.
  • main traction module 60 and main restriction module 70 may be formed of a flexible material so that they can be expanded and contracted by the air filled inside, which reduces the burden on the patient's body. It is intended to reduce
  • FIG. 11 is an exemplary diagram of an auxiliary frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module
  • FIG. 12 is a cross-sectional diagram of a camera frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
  • the surgical assistance module 40 may further include a sub-traction module 80.
  • the sub-traction module 80 after being inserted into the patient's abdomen, is deployed and expanded inside the patient's abdominal wall (AW), thereby causing the auxiliary frame 410 together with the traction device to exert additional traction force on the abdominal wall (AW). can be provided.
  • the surgical assistance module 40 may further include a sub-limiting module 90.
  • the sub-limiting module 90 may limit the depth at which the auxiliary frame 410 is inserted into the patient's abdomen by being deployed outside the patient's abdominal wall (AW) after being inserted into the patient's abdomen.
  • AW patient's abdominal wall
  • a plurality of sub-limiting modules 90 provided in the surgical auxiliary module 40 may extend outward from the center of the top end surface of the frame, and each may be formed to form an angle of 120°, and most preferably the main limiter. It can be formed to have an arrangement that can be located in a radius between the arrangements formed by the modules 70.
  • the sub-traction module 80 and the sub-limiting module 90 may also be made of a flexible material so that they can be expanded and contracted by air filled inside.
  • the air supplied for the operation of the main traction module 60, main limitation module 70, sub-traction module 80, and sub-limitation module 90 is provided by a pneumatic pressure providing device built into the surgical robot 10 itself. It can be supplied through a compressor or a separately provided external compressor (not shown).
  • the configuration of the main and sub traction modules 60 and 80 and the main and sub restraint modules 70 and 90 described above can all be provided in the single-hole laparoscopic surgery robot 1 as one object, as shown in FIG. 13.
  • this is only a preferred form and is not necessarily mandatory, and may be added to or removed from each of the surgery module 20, the camera module 30, and the surgery assistance module 40 according to the user's selection.
  • the single-hole laparoscopic surgery robot 1 includes a traction module provided in each frame 210, 310, and 410 inserted into the patient's slit slit (SR) to perform surgery.
  • SR patient's slit slit
  • the single-hole laparoscopic surgery robot 1 may be equipped with a measuring unit for measuring the state and motion value of its operation.
  • the remote terminal 100 acquires information about the current operating status of the single-hole laparoscopic surgery robot 1 derived through the measuring unit and simultaneously uses the surgical arm 12 provided on the single-hole laparoscopic surgery robot 1.
  • the operation of the device can be controlled remotely.
  • memory is a recording medium that can be read by a terminal, that is, a computer, and may include non-permanent mass storage devices such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and disk drives. .
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • disk drives disk drives.
  • non-perishable large-capacity recording devices such as ROM and disk drives may be included in the server as a separate permanent storage device that is distinct from memory.
  • an operating system and at least one program code may be stored in the memory, and these software components may be loaded into the memory from a computer-readable recording medium separate from the memory.
  • recording media that can be read by these separate servers include computer-readable recording media such as floppy drives, disks, tapes, DVD/CD-ROM drives, and memory cards (Flash Cards). All of these may be included.
  • the single-hole laparoscopic surgical robot 1 and its control system have the advantage of being conveniently operated by a user performing surgery by being configured to control its operations remotely.
  • Suction device 50 Hub frame

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Abstract

A single-port laparoscopic surgical robot according to an embodiment of the present invention comprises: a plurality of surgical arms of which the angles and heights are controlled; and a surgical module which is installed on one or two or more surgical arms among the plurality of surgical arms, and performs surgery by penetrating a retractor inserted into a patient's abdomen, wherein the surgical module includes a surgical frame on which surgical devices are installed at an end, and linkages frame coupled to the surgical arms and transmitting power to the surgical device provided on the surgical frame, and the linking frames are bent in opposite outward directions to prevent interference between the linking frames operating outside the patient's abdomen, thereby making it possible to minimize interference between surgical devices that occurs during surgery.

Description

단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템Single-hole laparoscopic surgical robot and its control system
본 발명은 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 단일공 수술을 수행함에 있어 수술 중 발생하는 수술 장치간의 간섭을 최소화 할 수 있는 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a single-hole laparoscopic surgical robot and its control system. More specifically, the present invention relates to a single-hole laparoscopic surgical robot and its control system that can minimize interference between surgical devices that occur during surgery when performing single-hole surgery. It's about.
복강경 수술의 보편화와 더불어 수술의 변화에 큰 획을 그었던 것은 다빈치 로봇 수술 시스템 도입된 것이라 할 수 있겠으며, 그 예로는 한국공개특허 제10-2014-0110620호 '수술 로봇 시스템 및 그 작동 방법' 및 한국공개특허 제10-2018-0073608호 '로봇 수술 어셈블리'와 같은 기술이 개발되어 있다.Along with the popularization of laparoscopic surgery, it can be said that the introduction of the da Vinci robotic surgery system was a major milestone in the change in surgery. Examples include Korean Patent Publication No. 10-2014-0110620 ‘Surgical robot system and method of operation thereof’ and Technologies such as ‘robotic surgical assembly’ have been developed in Korea Patent Publication No. 10-2018-0073608.
이와 같은 로봇 수술 시스템의 장점으로는 확대된 3D 고화질의 영상으로 수술 시야를 확보하고, 의사의 미세한 손 떨림을 방지하여 미세한 수술을 안전하게 시행 할 수 있으며, 손목 기능이 있는 로봇 팔을 통하여 사람 손이 도달하기 어려운 부위의 수술이 가능할 뿐만 아니라 출혈과 감염의 위험성도 줄일 수 있다.The advantages of such a robotic surgery system include securing the surgical field of view with enlarged 3D high-definition images, safely performing microsurgery by preventing the doctor's slight hand tremors, and using a robotic arm with a wrist function to allow human hands to be used safely. Not only does it allow surgery on hard-to-reach areas, but it also reduces the risk of bleeding and infection.
이로 인해 환자는 수술 후 통증도 적고 회복이 빨라 일상생활로의 복귀 또한 빨라질 수 있다.As a result, patients can experience less pain after surgery, recover faster, and return to their daily lives faster.
그러나, 이러한 장점들을 가진 다빈치 로봇 수술 시스템도 국내에 처음 도입되어 초기에는 비교적 간단한 담낭 수술, 난소 절제술, 자궁근종 수술 등에 적용되었으나, 집도의의 숙련도가 고도화됨에 따라 점차 전립샘, 위, 대장, 부인 암 수술 등으로 확대되었고, 정교한 술기와 안정성이 필요한 임파선 절제술까지 수술까지 사용되고 있다.However, the da Vinci robotic surgery system, which has these advantages, was first introduced in Korea and was initially applied to relatively simple gallbladder surgery, ovarian resection, and uterine fibroid surgery, but as the surgeon's skill level improved, it gradually became more effective in prostate, stomach, colon, and gynecological cancer surgeries. It has expanded to the back and is now being used for surgeries up to and including lymph node resection, which requires sophisticated techniques and safety.
그러나 초기 다빈치 로봇 수술 시스템은 3~4개의 투관침·포트를 통해 로봇 팔을 삽입 후 수술이 시행되었기 때문에 앞서 언급한 로봇 수술 시스템의 여러 장점에도 불구하고, 단일공 복강경 수술에 비해서 환자들의 만족도는 상대적으로 낮았으며, 단일공 수술이 가능한 로봇 수술 시스템에 대한 의사들의 필요 또한 높았으며, 로봇의 장점을 최대한 살릴 수 있다.However, in the early da Vinci robotic surgery system, surgery was performed after inserting the robotic arm through 3 to 4 trocars/ports, so despite the various advantages of the robotic surgery system mentioned above, patient satisfaction was relatively low compared to single-hole laparoscopic surgery. was low, and doctors' need for a robotic surgical system capable of single-hole surgery was also high, and it can take full advantage of the robot's advantages.
이러한 의사와 환자들의 욕구에 따라 로봇 수술 시스템 역시 변화가 이루어져 왔다.Robotic surgery systems have also undergone changes in response to the needs of doctors and patients.
인튜이티브사의 다빈치 로봇 수술 시스템은, 초기 모델인 S 시스템에서 Si, Xi 시스템으로 발전하였고, 이러한 시스템의 개발로 인하여 초기 모델에 비하여 사용이 쉬워져, 수술 시간 및 마취 시간을 단축 시키면서도 로봇 수술 시스템이 가지는 장점인 고품질의 화질(Vision), 정확성(Precision), 제어(Control) 기능은 유지하였다.Intuitive's da Vinci robotic surgery system has evolved from the initial model, the S system, to the Si and Xi systems. The development of these systems has made them easier to use compared to the early models, shortening the surgery time and anesthesia time, while also improving the robotic surgery system. The advantages of this are high-quality vision, precision, and control functions.
Si, Xi 시스템부터는 로봇을 이용한 단일공 수술이 가능해졌으나, 이들 시스템을 이용한 단일공 수술은 해결해야 할 문제점 또한 가지고 있었다.Starting with the Si and Xi systems, single-hole surgery using robots became possible, but single-hole surgery using these systems also had problems that needed to be resolved.
그 중 가장 큰 문제점은 단일공 수술시 이들 시스템의 로봇 팔 대부분이 로봇 수술의 최대 장점인 회전 운동이 불가능하다는 것과 수술에 필요한 견인력을 적절히 제공하지 못한다는 것이다.Among them, the biggest problem is that during single-hole surgery, most of the robot arms of these systems are unable to rotate, which is the greatest advantage of robotic surgery, and do not provide adequate traction force required for surgery.
이러한 문제점들과 단일공 수술 (로봇 수술과 기존 복강 수술 모두에서)에서 필연적으로 발생하는 수술 기구들의 군집 현상으로 인한 문제점들을 해결하기 위한 노력과 요구가 꾸준히 있어 왔다.There have been consistent efforts and demands to solve these problems and the problems caused by crowding of surgical instruments that inevitably occur in single-hole surgery (both robotic surgery and conventional abdominal surgery).
2018년 출시된 단일공 수술 전용 다빈치 로봇 SP 수술 시스템은 기존 로봇 수술 시스템과 전혀 다른 구조와 작동 원리를 가지며, 단일공 수술에 수반되는 단점을 최대한 극복할 수 있다.The da Vinci robot SP surgical system for single-hole surgery, launched in 2018, has a completely different structure and operating principle from existing robotic surgery systems, and can overcome the disadvantages accompanying single-hole surgery as much as possible.
따라서 기존 로봇 수술 시스템을 이용한 단일공 로봇 수술이나 로봇을 이용하지 않는 단일공 복강경 수술에서는 대상이 되지 못했던 심한 유착이 동반되거나, 다발성 근종, 부인암 등 정교함과 정확성이 요구되는 복잡한 수술에서도 로봇을 이용한 단일공 수술이 가능해졌다.Therefore, in complex surgeries that require precision and accuracy, such as severe adhesions, multiple myomas, and gynecological cancer, which were not targeted in single-hole robotic surgery using existing robotic surgery systems or single-hole laparoscopic surgery without robots, robots can be used. Single-hole surgery has become possible.
그러나, 차세대 다빈치 로봇 SP 수술 시스템 또한 극복해야 할 많은 문제점을 가지고 있었으며, 덧붙여, 로봇 수술 시스템은 수술에 필요한 기계적 접촉감각을 구현하지 못하고 있으며, 로봇 팔과 카메라도 더 작은 수술 절개창을 통해 수술이 이루어 질 수 있도록 더 소형화 및 더 좋은 시야에서 정밀한 수술을 구현하는데 한계가 있었고, 상기와 같은 문제들을 해결하기 위한 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템에 관한 기술개발이 절실한 실정이었다.However, the next-generation da Vinci robot SP surgical system also had many problems to overcome. In addition, the robotic surgical system does not implement the mechanical sense of touch necessary for surgery, and the robotic arm and camera also require surgery to be performed through smaller surgical incisions. There were limitations in implementing precise surgery with miniaturization and better visibility, and there was an urgent need to develop technology for a single-hole laparoscopic surgical robot and its control system to solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 고안된 것으로서, 단일공 복강경 수술을 수행함에 있어, 수술 중 발생하는 수술 장치간의 간섭을 최소화 할 수 있는 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention was designed to solve the above problems, and its purpose is to provide a single-hole laparoscopic surgery robot and its control system that can minimize interference between surgical devices that occur during single-hole laparoscopic surgery when performing single-hole laparoscopic surgery. have
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇은, 각도 및 높이가 제어되는 복수개의 수술 암 및 상기 복수개의 수술 암 중, 한 개 또는 두 개 이상의 수술 암에 각각 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 수술을 실시하는 수술 모듈을 포함하고, 상기 수술 모듈은, 단부에 수술 장치가 설치되는 수술 프레임 및 상기 수술 암에 결합되며, 수술 프레임에 마련되는 수술 장치에 동력을 전달하는 연계 프레임을 포함하되, 상기 연계 프레임은, 환자의 개복부 외부에서 동작하는 연계 프레임간의 간섭을 방지하도록 서로 반대되는 외측 방향으로 절곡될 수 있다.The single-hole laparoscopic surgical robot according to an embodiment of the present invention for solving the above problem is installed on a plurality of surgical arms whose angles and heights are controlled, and on one or two or more surgical arms among the plurality of surgical arms, respectively. , comprising a surgical module that performs surgery by penetrating an opening inserted into the patient's abdomen, wherein the surgical module is coupled to a surgical frame and the surgical arm on which a surgical device is installed at an end, and is provided in the surgical frame. It includes a linking frame that transmits power to the device, and the linking frame can be bent in opposite outward directions to prevent interference between linking frames operating outside the patient's abdomen.
여기서, 상기 단일공 복강경 수술 로봇은, 상기 수술 암에 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 수술 범위의 시야 정보를 수집하는 카메라 모듈을 더 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 카메라 및 상기 수술 암과 카메라간을 결합시키는 카메라 프레임을 포함하고, 상기 수술 프레임 및 카메라 프레임은, 유연 소재로 형성되되, 내부에 삽입되는 동작 케이블에 의해 자유 운동이 가능하도록 형성될 수 있다.Here, the single-hole laparoscopic surgical robot further includes a camera module installed on the surgical arm and collecting visual information of the surgical range by penetrating an operculum inserted into the patient's laparotomy, wherein the camera module includes a camera and It includes a camera frame that couples the surgical arm and the camera, and the surgical frame and the camera frame are made of a flexible material, and can be formed to allow free movement by an operating cable inserted therein.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇은, 상기 수술 로봇에 마련되는 수술 암에 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 개복부에 삽입되는 개창기를 견인하는 견인 작업 또는 수술 반경을 석션하는 석션 작업을 포함하는 보조 작업을 수행하는 수술 보조 모듈을 더 포함하고, 상기 수술 보조 모듈은, 단부에 견인 장치 또는 석션 장치가 마련되는 보조 프레임을 포함하되, 상기 보조 프레임은, 유연 소재로 형성되되, 내부에 삽입되는 동작 케이블에 의해 자유 운동이 가능하도록 형성될 수 있다.In addition, the single-hole laparoscopic surgery robot according to an embodiment of the present invention is installed on a surgical arm provided in the surgical robot, and performs a traction operation of penetrating the operculum inserted into the patient's laparotomy and towing the operculum inserted into the laparotomy. Or further includes a surgical auxiliary module that performs an auxiliary task including a suction operation to suction the surgical radius, wherein the surgical auxiliary module includes an auxiliary frame provided with a traction device or a suction device at an end, wherein the auxiliary frame , It is formed of a flexible material, but can be formed to allow free movement by an operating cable inserted inside.
또한, 상기 수술 모듈 또는 카메라 모듈은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 내부에서 전개됨으로써 수술 프레임 또는 카메라 프레임으로 하여금 복벽에 견인력을 제공하는 메인 견인 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the surgical module or camera module may further include a main traction module that, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed inside the patient's abdominal wall to provide a traction force to the abdominal wall through the surgical frame or camera frame.
또한, 상기 수술 모듈 또는 카메라 모듈은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 외부에서 전개됨으로써 수술 프레임 또는 카메라 프레임이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한하는 메인 제한 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the surgical module or camera module may further include a main limiting module that, after being inserted into the patient's laparotomy, is deployed outside the patient's abdominal wall to limit the depth at which the surgical frame or camera frame is inserted into the patient's laparotomy. You can.
또한, 상기 수술 보조 모듈은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 내부에서 전개됨으로써 견인 장치와 함께 보조 프레임으로 하여금 복벽에 추가적인 견인력을 제공하는 서브 견인 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the surgical auxiliary module may further include a sub-traction module that, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed inside the patient's abdominal wall so that the auxiliary frame together with the traction device provides additional traction force to the abdominal wall.
또한, 상기 수술 보조 모듈은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 외부에서 전개됨으로써 보조 프레임이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한하는 서브 제한 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the surgical assistance module may further include a sub-limiting module that, after being inserted into the patient's laparotomy, is deployed outside the patient's abdominal wall to limit the depth at which the auxiliary frame is inserted into the patient's laparotomy.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇은, 상기 복수개의 수술 암 각각에 마련되어, 단일 객체 수술 암의 각도, 높이 및 복수개의 수술 암간이 서로 이루는 각도를 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the single-hole laparoscopic surgical robot according to an embodiment of the present invention may further include a measuring unit provided on each of the plurality of surgical arms and measuring the angle and height of the single object surgical arm and the angle formed between the plurality of surgical arms. You can.
또한, 상기 단일공 복강경 수술 로봇은, 원격 제어를 위한 원격 단말기와 무선 또는 유선 통신할 수 있다.Additionally, the single-hole laparoscopic surgery robot can communicate wirelessly or wired with a remote terminal for remote control.
한편, 상기와 같은 단일공 복강경 수술 로봇을 제어하는 제어 시스템은, 상기 단일공 복강경 수술 로봇과 연동되어, 단일공 복강경 수술 로봇을 원격 제어하기 위한 원격 단말기를 포함할 수 있다.Meanwhile, the control system for controlling the single-hole laparoscopic surgery robot as described above may include a remote terminal for remotely controlling the single-hole laparoscopic surgery robot in conjunction with the single-hole laparoscopic surgery robot.
본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템은, 단일공 수술을 수행함에 있어 수술 중 발생하는 수술 장치간의 간섭을 최소화 할 수 있는 장점을 가진다.The single-hole laparoscopic surgery robot and its control system according to an embodiment of the present invention have the advantage of minimizing interference between surgical devices that occur during surgery when performing single-hole surgery.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇은, 수술을 수행하기 위해 환자의 개창기에 삽입된 각각의 프레임에 마련되는 견인 모듈과 제한 모듈을 통해, 환자의 복벽에 대해 추가적인 견인력을 형성할 수 있으며, 프레임의 삽입 깊이를 제한함으로써 보다 효율적이고 안전한 수술이 가능한 장점을 가진다.In addition, the single-hole laparoscopic surgery robot according to an embodiment of the present invention generates additional traction force against the patient's abdominal wall through a traction module and a restriction module provided in each frame inserted into the patient's ostomy in order to perform surgery. It has the advantage of enabling more efficient and safer surgery by limiting the insertion depth of the frame.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇 및 이의 제어 시스템은, 그의 동작이 원격으로 제어되도록 구비되어, 본 발명을 이용하는 사용자의 사용이 용이한 장점을 가진다.Meanwhile, the single-hole laparoscopic surgery robot and its control system according to an embodiment of the present invention have the advantage of being easy to use by users using the present invention because their operations are equipped to be controlled remotely.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇의 예시도이다.1 is an exemplary diagram of a single-hole laparoscopic surgery robot according to an embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 수술 모듈, 카메라 모듈 및 수술 보조 모듈의 예시도이다.Figure 2 is an exemplary diagram of a surgical module, a camera module, and a surgical assistance module according to an embodiment of the present invention.
도 3a, 도 3b 및 도 3c 는 수술 모듈이 동작하는 모습을 보여주기 위한 작동예시도이다.Figures 3a, 3b, and 3c are operational examples showing how the surgical module operates.
도 4 는 도 2 가 환자의 복벽 내부로 삽입된 모습을 보여주기 위한 예시도이다.FIG. 4 is an exemplary diagram showing the device shown in FIG. 2 inserted into the patient's abdominal wall.
도 5 는 허브 프레임에 수용된 수술 모듈, 카메라 모듈 및 수술 보조 모듈의 예시도이다.Figure 5 is an exemplary diagram of a surgical module, a camera module, and a surgical auxiliary module accommodated in a hub frame.
도 6 은 메인 견인 모듈이 마련된 수술 프레임의 예시도이다.Figure 6 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main traction module.
도 7 은 메인 제한 모듈이 마련된 수술 프레임의 예시도이다.Figure 7 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main restraint module.
도 8 은 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 수술 프레임의 단면예시도이다.Figure 8 is a cross-sectional view of a surgical frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
도 9 는 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 예시도이다.Figure 9 is an exemplary view of a camera frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
도 10 은 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 단면예시도이다.Figure 10 is a cross-sectional illustration of a camera frame equipped with a main traction module and a main restraint module.
도 11 은 서브 견인 모듈 및 서브 제한 모듈이 마련된 보조 프레임의 예시도이다.11 is an exemplary diagram of an auxiliary frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
도 12 는 서브 견인 모듈 및 서브 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 단면예시도이다.Figure 12 is a cross-sectional view of a camera frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
도 13 은 본 발명의 실시 예에 따른 견인 모듈과 제한 모듈이 각각 마련되는 단일공 복강경 수술 로봇의 작동예시도이다.Figure 13 is an operational example of a single-hole laparoscopic surgery robot provided with a traction module and a restraint module, respectively, according to an embodiment of the present invention.
도 14 는 단일공 복강경 수술 로봇 및 원격 단말기를 포함하도록 구성된 단일공 복강경 수술 로봇 제어 시스템의 예시도이다.14 is an exemplary diagram of a single-port laparoscopic surgery robot control system configured to include a single-port laparoscopic surgery robot and a remote terminal.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to specific embodiments, and various changes may be made and various embodiments may be possible. In addition, the content described below should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, the terms first, second, etc. are terms used to describe various components, and their meaning is not limited, and is used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout this specification refer to like elements.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.As used herein, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as “comprise,” “provide,” or “have” used below are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof described in the specification. It should be construed and understood as not excluding in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and should not be interpreted as having ideal or excessively formal meanings, unless explicitly defined in the present application. No.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when describing with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1) 및 이의 제어 시스템에 관하여 첨부된 도면 1 내지 14 를 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시 예를 함께 살펴본다.Hereinafter, the single-hole laparoscopic surgery robot 1 and its control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the attached drawings 1 to 14, and specific embodiments will be looked at together.
먼저, 도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇의 예시도이고, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 수술 모듈, 카메라 모듈 및 수술 보조 모듈의 예시도이며, 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 수술 모듈이 동작하는 모습을 보여주기 위한 작동예시도이고, 도 4 는 도 2 가 환자의 복벽 내부로 삽입된 모습을 보여주기 위한 예시도이며, 도 5 는 허브 프레임에 수용된 수술 모듈, 카메라 모듈 및 수술 보조 모듈의 예시도이다.First, Figure 1 is an exemplary diagram of a single-hole laparoscopic surgery robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary diagram of a surgical module, a camera module, and a surgical assistance module according to an embodiment of the present invention, and Figs. 3B and 3C are operational examples showing how the surgical module operates, FIG. 4 is an exemplary diagram showing how FIG. 2 is inserted into the patient's abdominal wall, and FIG. 5 is a surgical operation accommodated in the hub frame. This is an example of a module, a camera module, and a surgical assistant module.
도 1 내지 도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1)은, 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30) 및 수술 보조 모듈(40)의 구성을 포함할 수 있다.1 to 5, the single-hole laparoscopic surgery robot 1 according to an embodiment of the present invention may include a surgical module 20, a camera module 30, and a surgical assistance module 40. there is.
본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1)은, 로봇 몸체(11) 및 이에 마련되는 수술 암(12)을 통해 구성되는 수술 로봇(10)에 설치될 수 있다.The single-hole laparoscopic surgical robot 1 according to an embodiment of the present invention may be installed on the surgical robot 10, which is composed of a robot body 11 and a surgical arm 12 provided thereon.
구체적으로, 수술 로봇(10)은, 본 발명이 설치되는 병원의 바닥면으로부터 지지력을 형성하며, 소정의 높이, 보다 구체적으로는 수술용 베드의 높이로 수술 장치를 위치시키기 위한 로봇 몸체(11)와, 이에 설치되는 복수개의 수술 암(12)을 포함할 수 있다.Specifically, the surgical robot 10 forms a support force from the floor of the hospital where the present invention is installed, and is a robot body 11 for positioning the surgical device at a predetermined height, more specifically, the height of the surgical bed. It may include a plurality of surgical arms 12 installed thereon.
여기서, 수술 암(12)은, 도 1 에 도시된 바와 같이 로봇 몸체(11)에 복수개 마련될 수 있다.Here, a plurality of surgical arms 12 may be provided on the robot body 11 as shown in FIG. 1 .
또한, 수술 암(12)에는, 가용(可用) 동력을 제공하며, 사용자로부터 입력받는 제어 신호에 의해 각도 및 높이가 제어되는 동력 장치가 각각 마련될 수 있다.In addition, the surgical arm 12 may be provided with a power device that provides available power and whose angle and height are controlled by a control signal input from the user.
이하, 수술 로봇(10)에 관한 설명은 산업 전반에 걸쳐 이용되고 있는 전동(자동)화 장치·기술 분야에 포함되는 것으로, 그의 세부적인 구성과 설명은 생략하도록 하며, 도면에 도시된 형태와 더불어 반드시 어느 하나의 형태에 한정되는 사항이 아닌 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the description of the surgical robot 10 is included in the field of electric (automation) devices and technologies used throughout the industry, and its detailed configuration and description will be omitted, and the form shown in the drawings will be included. It must be interpreted as not being limited to any one form.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 수술 모듈(20)은, 수술 로봇(10)에 마련되는 복수개의 수술 암(12) 중, 한 개 또는 두 개 이상의 수술 암(12)에 각각 설치될 수 있다.First, the surgical module 20 according to an embodiment of the present invention may be installed on one or two or more surgical arms 12 among the plurality of surgical arms 12 provided in the surgical robot 10. .
또한, 수술 모듈(20)은, 환자의 개복(開腹)부에 삽입되는 개창기(SR, Surgical Retractors)(開創器)를 관통하여 직접적인 수술을 실시할 수 있다.In addition, the surgical module 20 can perform direct surgery by penetrating surgical retractors (SR) inserted into the patient's laparotomy.
여기서, 개창기(SR)란, 단일공 혹은 다공 수술에 이용되는 삽입 부재를 지칭하는 것으로서, 이후의 설명에서 보다 구체적으로 서술될 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30) 및 수술 보조 모듈(40)의 삽입을 가이드 함과 동시에 환자의 신체를 오염으로부터 보호하기 위한 삽입물이다.Here, the opening device (SR) refers to an insertion member used in single-hole or multi-hole surgery, and includes the surgical module 20, camera module 30, and surgical auxiliary module 40, which will be described in more detail in the following description. ) is an insert that guides the insertion of the device and at the same time protects the patient's body from contamination.
이때, 개창기(SR)는, 수술 프레임(210), 카메라 프레임(310) 및 보조 프레임(410)의 직경 외의 반경이 밀폐된 젤(Gel)타입의 개창기가 이용될 수 있으나, 반드시 한정되는 사항이 아니며, 환자의 단일공(개복) 수술에 이용되는 클램프(Clamp)와 같은 고정·견인 장치를 모두 포함할 수 있다.At this time, the opening device (SR) may be a gel-type opening device with a sealed radius other than the diameter of the surgical frame 210, camera frame 310, and auxiliary frame 410, but it is necessarily limited. This is not the case, and may include all fixation and traction devices such as clamps used in single-hole (open) surgery on patients.
이하, 수술 모듈(20)에 관하여 설명을 이어 나가도록 한다.Hereinafter, the description of the surgery module 20 will continue.
수술 모듈(20)은, 수술 프레임(210) 및 연계 프레임(220)의 구성을 포함할 수 있다.The surgical module 20 may include a surgical frame 210 and a linking frame 220.
먼저, 수술 프레임(210)은, 소정의 길이를 이루며, 단부에는 환자의 수술을 수행하는데 이용되는 절삭, 관개등의 수술 동작을 수행하는 수술 장치(211)가 설치될 수 있으며, 사용자 조작에 의해 수술 프레임(210)과 이에 마련되는 수술 장치(211)가 개별적으로 회전 운동할 수도 있다.First, the surgical frame 210 has a predetermined length, and a surgical device 211 that performs surgical operations such as cutting and irrigation used to perform surgery on a patient can be installed at the end, and can be operated by the user. The surgical frame 210 and the surgical device 211 provided therein may rotate individually.
또한, 연계 프레임(220)은, 소정의 길이를 이루되, 수술 로봇(10)에 마련되는 수술 암(12)에 결합되어 동력을 전달받아 수술 장치(211)가 마련되는 수술 프레임(210)에 동력을 전달하도록 구비됨으로써, 수술 장치(211)와 수술 프레임(210)의 구동에 필요한 동력을 제공할 수 있다.In addition, the linkage frame 220 has a predetermined length and is coupled to the surgical arm 12 provided in the surgical robot 10 to receive power and is connected to the surgical frame 210 on which the surgical device 211 is provided. By being provided to transmit power, it is possible to provide power necessary for driving the surgical device 211 and the surgical frame 210.
여기서, 연계 프레임(220)은, 상술된 바와 같이 소정의 길이를 이루되, 환자의 개복부 외부에서 동작하는 연계 프레임(220)간의 간섭을 방지하기 위하여 서로 반대되는 외측 방향으로 절곡될 수 있으며, 그의 형태가 도 2 및 도 3 과 같은 'ㄷ'형태로 형성될 수 있는 것이다.Here, the linkage frames 220 have a predetermined length as described above, but may be bent in opposite outward directions to prevent interference between the linkage frames 220 operating outside the patient's abdomen. Its shape can be formed in a 'ㄷ' shape as shown in Figures 2 and 3.
예를 들어, 수술 모듈(20)이 두 개의 수술 암(12)에 각각 설치될 경우, 각각의 수술 암(12)에 결합되는 연계 프레임(220)은, 정면으로 바라보았을 때 중심으로부터 서로간이 외측으로 벗어나는 방향, 즉, 180°의 각도를 이루게 되는 것이고, 또한, 수술 모듈(20)이 세 개의 수술 암(12)에 설치될 경우, 각각의 수술 암(12)에 결합되는 연계 프레임(220)들은, 서로 120°의 각도를 이루며 중앙으로부터 외측으로 벗어나는 배열을 이루도록 형성될 수 있는 것이다.For example, when the surgical module 20 is installed on each of the two surgical arms 12, the linkage frame 220 coupled to each surgical arm 12 is outside from the center when viewed from the front. In the direction away from that, that is, it forms an angle of 180°, and also, when the surgical module 20 is installed on the three surgical arms 12, the linkage frame 220 is coupled to each surgical arm 12. They can be formed to form an array that deviates from the center to the outside, forming an angle of 120° with each other.
이를 통해, 수술 중 발생되는 수술 모듈(20)간의 간섭을 최소화 할 수 있다.Through this, interference between surgical modules 20 that occurs during surgery can be minimized.
또한, 카메라 모듈(30)은, 수술 로봇(10)에 마련되는 수술 암(12)에 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기(SR)를 관통하여 신체 내부, 즉, 수술 범위의 시야 정보를 수집할 수 있다.In addition, the camera module 30 is installed on the surgical arm 12 provided in the surgical robot 10, and penetrates the slit slit (SR) inserted into the patient's abdomen to view the inside of the body, that is, the surgical range. Information can be collected.
구체적으로, 카메라 모듈(30)은, 카메라 프레임(310) 및 이에 설치되는 카메라(311)를 포함할 수 있다.Specifically, the camera module 30 may include a camera frame 310 and a camera 311 installed thereon.
먼저, 카메라(311)란, 환자의 환부(患部), 즉, 수술 반경에 대한 이미지 및 영상 정보를 획득하기 위해 이용되는 모든 고화질 이미지·영상 촬영 장치들의 의미를 내포할 수 있다.First, the camera 311 can mean all high-definition image and video capture devices used to obtain images and video information about the patient's affected part, that is, the surgical radius.
또한, 카메라 프레임(310)은, 길이를 이루며, 수술 암(12)과 카메라(311)간을 결합시킬 수 있다.In addition, the camera frame 310 has a length and can couple the surgical arm 12 and the camera 311.
한편, 수술 프레임(210) 및 카메라 프레임(310)의 구성들은, 환자의 신체에 무해한 소재로 형성될 수 있다.Meanwhile, the components of the surgical frame 210 and the camera frame 310 may be made of materials that are harmless to the patient's body.
또한, 수술 프레임(210)과 카메라 프레임(310)은, 사용자 조작에 의해 각도가 플렉시블(Flexible)하게 제어되기 위하여 유연(柔軟) 소재로 형성될 수 있으며, 그들의 내부에 삽입되는 동작 케이블(미도시)에 의해 사용자의 제어 신호에 따라 도 3 에 도시된 바와 같은 자유(다각도) 운동이 가능하도록 형성될 수 있다.In addition, the surgical frame 210 and the camera frame 310 may be formed of a flexible material so that the angle can be flexibly controlled by user manipulation, and an operating cable (not shown) inserted inside them may be used. ) can be formed to enable free (multi-angle) movement as shown in FIG. 3 according to the user's control signal.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수술 보조 모듈(40)은, 수술 로봇(10)에 마련되는 수술 암(12)에 하나 또는 복수개 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기(SR)를 관통하여 개복부에 삽입되는 개창기(SR)를 견인(Traction) 하는 견인 작업 또는 수술 반경을 석션(Suction)하는 석션 작업등, 수술의 보조적인 작업을 수행할 수 있다.In addition, the surgical assistance module 40 according to an embodiment of the present invention is installed one or more on the surgical arm 12 provided in the surgical robot 10 and uses a slit device (SR) inserted into the patient's laparotomy. It is possible to perform auxiliary work to surgery, such as traction work to traction a slit receptacle (SR) that penetrates and inserts into the abdomen, or suction work to suction the surgical radius.
이를 위해, 수술 보조 모듈(40)은, 단부에 견인 장치(미도시) 또는 석션 장치(411)가 마련되는 보조 프레임(410)을 포함할 수 있으며, 보조 프레임(410)은, 유연 소재로 형성되되, 내부에 삽입되는 동작 케이블(미도시)에 의해 자유 운동이 가능하도록 형성될 수 있다.For this purpose, the surgical auxiliary module 40 may include an auxiliary frame 410 having a traction device (not shown) or a suction device 411 at the end, and the auxiliary frame 410 is formed of a flexible material. However, it can be formed to allow free movement by an operating cable (not shown) inserted inside.
이때, 보조 프레임(410) 역시, 환자의 신체에 무해하되, 그의 각도가 플렉시블(Flexible)하게 제어되기 위하여 유연(柔軟) 소재로 형성될 수 있으며, 내부에 삽입되는 동작 케이블(미도시)에 의해 사용자의 제어 신호에 따라 자유(다각도) 운동이 가능하도록 형성될 수 있다.At this time, the auxiliary frame 410 is also harmless to the patient's body, but may be formed of a flexible material so that its angle can be flexibly controlled, and may be formed of a flexible material by an operating cable (not shown) inserted inside. It can be configured to allow free (multi-angle) movement according to the user's control signal.
한편, 앞서 서술된 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30) 및 수술 보조 모듈(40)의 구성들은, 도 5 에 도시된 바와 같이, 내부로 공간을 형성하는 허브 프레임(50) 안에 수용되는 형태로 마련될 수 있다.Meanwhile, the configurations of the surgical module 20, camera module 30, and surgical assistance module 40 described above are accommodated within the hub frame 50 forming a space inside, as shown in FIG. 5. It can be prepared with
구체적으로, 허브 프레임(50)은, 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30) 및 수술 보조 모듈(40)이 각각 설치되는 수술 암(12)의 전방에 설치되어, 수술 프레임(210), 카메라 프레임(310) 및 보조 프레임(410)을 수용할 수 있다.Specifically, the hub frame 50 is installed in front of the surgical arm 12, where the surgical module 20, the camera module 30, and the surgical auxiliary module 40 are respectively installed, and the surgical frame 210 and the camera The frame 310 and the auxiliary frame 410 can be accommodated.
또한, 허브 프레임(50)은, 개창기(SR)에 마련되는 관통홀과 동일한 직경을 가지도록 형성될 수 있다.Additionally, the hub frame 50 may be formed to have the same diameter as the through hole provided in the opening SR.
한편, 앞서 상술된 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30), 수술 보조 모듈(40) 및 허브 프레임(50)의 구성들은, 환자의 수술을 직접·간접적으로 수행하기 위하여 환자의 신체 내부에 삽입되는 구성들이므로, 수술 중, 수술 외 오염의 방지를 최소화 하기 위하여 수술 도구를 제작하는데 쓰이는 스테인리스(Stainless Steel)와 같은 소재로 형성될 수 있으나, 반드시 한정되는 사항은 아니다.Meanwhile, the components of the surgery module 20, camera module 30, surgery auxiliary module 40, and hub frame 50 described above are inserted into the patient's body to directly or indirectly perform the patient's surgery. Since these are components, they may be made of a material such as stainless steel, which is used to manufacture surgical tools, to minimize contamination during and outside of surgery, but this is not necessarily limited.
또한, 수술 프레임(210), 카메라 프레임(310) 및 보조 프레임(410)의 직경은, 수술 중 서로간의 간섭을 최소화 하기 위하여 각각 4~6mm, 5~7mm 및 5~10mm의 직경을 가지도록 형성될 수 있으며, 사용자의 직관적이고 효율적인 운용을 위하여, 그의 직경과 길이가 서로 동일하거나 유사하도록 형성될 수 있으나, 반드시 한정되는 사항은 아니다.In addition, the diameters of the surgical frame 210, camera frame 310, and auxiliary frame 410 are formed to have diameters of 4 to 6 mm, 5 to 7 mm, and 5 to 10 mm, respectively, in order to minimize interference with each other during surgery. For the user's intuitive and efficient operation, the diameter and length may be the same or similar to each other, but this is not necessarily limited.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1)은, 단일공 수술을 수행함에 있어 최적화된 구조로 설계됨으로써, 수술 중 발생하는 수술 장치간의 간섭, 즉, 수술 모듈(20)간의 간섭을 최소화 할 수 있는 장점을 가진다.Accordingly, the single-hole laparoscopic surgery robot 1 according to an embodiment of the present invention is designed with a structure optimized for performing single-hole surgery, thereby reducing interference between surgical devices that occurs during surgery, that is, the surgical module 20. It has the advantage of minimizing interference between
또한, 도 6 은 메인 견인 모듈이 마련된 수술 프레임의 예시도이고, 도 7 은 메인 제한 모듈이 마련된 수술 프레임의 예시도이며, 도 8 은 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 수술 프레임의 단면예시도이다.In addition, Figure 6 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main traction module, Figure 7 is an exemplary diagram of a surgical frame equipped with a main limitation module, and Figure 8 is a cross-sectional diagram of a surgical frame equipped with a main traction module and a main limitation module. am.
도 6 내지 도 8 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수술 모듈(20)은, 메인 견인 모듈(60) 및 메인 제한 모듈(70)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6 to 8 , the surgical module 20 according to an embodiment of the present invention may further include a main traction module 60 and a main restraint module 70.
먼저, 메인 견인 모듈(60)은, 수술 모듈(20) 의 길이방향의 소정 위치에 마련될 수 있으며, 바람직하게는 수술 장치(211)와 개창기(SR)의 사이 반경에 마련될 수 있다.First, the main traction module 60 may be provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the surgical module 20, and preferably may be provided at a radius between the surgical device 211 and the stomator (SR).
또한, 메인 견인 모듈(60)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW, Abdominal Wall) 내부에서 전개·팽창됨으로써 수술 프레임(210)으로 하여금 복벽(AW)에 대한 견인력을 제공할 수 있다.In addition, after being inserted into the patient's laparotomy, the main traction module 60 deploys and expands inside the patient's abdominal wall (AW), thereby providing the surgical frame 210 with a traction force against the abdominal wall (AW). can do.
또한, 메인 제한 모듈(70)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW) 외부에서 전개됨으로써 수술 프레임(210)이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.In addition, the main limitation module 70 may limit the depth at which the surgical frame 210 is inserted into the patient's abdomen by deploying outside the patient's abdominal wall (AW) after being inserted into the patient's laparotomy.
또한, 수술 모듈(20)에 마련되는 메인 제한 모듈(70)은, 프레임들의 정단면의 중심으로부터 외측으로 복수개 연장되되, 각각이 120°의 각도를 이루도록 형성될 수 있다.In addition, a plurality of main limiting modules 70 provided in the surgical module 20 may extend outward from the center of the top end surface of the frames, and each may be formed to form an angle of 120°.
또한, 도 9 는 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 예시도이고, 도 10 은 메인 견인 모듈 및 메인 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 단면예시도이다.In addition, FIG. 9 is an exemplary diagram of a camera frame equipped with a main traction module and a main limitation module, and FIG. 10 is a cross-sectional diagram of a camera frame equipped with a main traction module and a main limitation module.
도 9 및 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(30)은, 메인 견인 모듈(60) 및 메인 제한 모듈(70)을 더 포함할 수 있다.9 and 10, the camera module 30 according to an embodiment of the present invention may further include a main traction module 60 and a main restraint module 70.
먼저, 메인 견인 모듈(60)은, 카메라 모듈(30)의 길이방향의 소정 위치에 마련될 수 있으며, 바람직하게는 카메라(311)와 개창기(SR)의 사이 반경에 마련될 수 있다.First, the main traction module 60 may be provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the camera module 30, and preferably may be provided at a radius between the camera 311 and the opening device SR.
또한, 메인 견인 모듈(60)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW, Abdominal Wall) 내부에서 전개·팽창됨으로써 카메라 프레임(310)으로 하여금 복벽(AW)에 대한 견인력을 제공할 수 있다.In addition, the main traction module 60, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed and expanded inside the patient's abdominal wall (AW), thereby providing a traction force to the abdominal wall (AW) to the camera frame 310. can do.
또한, 메인 제한 모듈(70)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW) 외부에서 전개됨으로써 카메라 프레임(310)이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.Additionally, after being inserted into the patient's laparotomy, the main limiting module 70 is deployed outside the patient's abdominal wall (AW), thereby limiting the depth at which the camera frame 310 is inserted into the patient's laparotomy.
또한, 카메라 모듈(30)에 마련되는 메인 제한 모듈(70)은, 프레임들의 정단면의 중심으로부터 외측으로 복수개 연장되되, 각각이 120°의 각도를 이루도록 형성될 수 있다.In addition, a plurality of main limiting modules 70 provided in the camera module 30 may extend outward from the center of the top cross-section of the frames, and each may be formed to form an angle of 120°.
여기서, 상술된 메인 견인 모듈(60)과 메인 제한 모듈(70)은, 내부로 충진되는 에어에 의해 팽창과 수축 가능하도록 플렉시블한 소재로 형성될 수 있으며, 이는, 환자의 신체에 가해지는 부담을 저감하기 위함이다.Here, the above-described main traction module 60 and main restriction module 70 may be formed of a flexible material so that they can be expanded and contracted by the air filled inside, which reduces the burden on the patient's body. It is intended to reduce
또한, 도 11 은 서브 견인 모듈 및 서브 제한 모듈이 마련된 보조 프레임의 예시도이고, 도 12 는 서브 견인 모듈 및 서브 제한 모듈이 마련된 카메라 프레임의 단면예시도이다.In addition, FIG. 11 is an exemplary diagram of an auxiliary frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module, and FIG. 12 is a cross-sectional diagram of a camera frame equipped with a sub-traction module and a sub-limiting module.
도 11 및 도 12 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수술 보조 모듈(40)은, 서브 견인 모듈(80)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 11 and 12 , the surgical assistance module 40 according to an embodiment of the present invention may further include a sub-traction module 80.
서브 견인 모듈(80)은, 수술 보조 모듈(40)의 길이방향의 소정 위치에 마련될 수 있으며, 바람직하게는 수술 보조 장치와 개창기(SR)의 사이 반경에 마련될 수 있다.The sub-traction module 80 may be provided at a predetermined position in the longitudinal direction of the surgical assistance module 40, and may preferably be provided at a radius between the surgical assistance device and the stomator (SR).
또한, 서브 견인 모듈(80)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW) 내부에서 전개·팽창됨으로써 견인 장치와 함께 보조 프레임(410)으로 하여금 복벽(AW)에 대한 추가적인 견인력을 제공할 수 있다.In addition, the sub-traction module 80, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed and expanded inside the patient's abdominal wall (AW), thereby causing the auxiliary frame 410 together with the traction device to exert additional traction force on the abdominal wall (AW). can be provided.
또한, 도 11 및 도 12 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수술 보조 모듈(40)은, 서브 제한 모듈(90)을 더 포함할 수 있다.Additionally, referring to FIGS. 11 and 12 , the surgical assistance module 40 according to an embodiment of the present invention may further include a sub-limiting module 90.
구체적으로, 서브 제한 모듈(90)은, 환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽(AW) 외부에서 전개됨으로써 보조 프레임(410)이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.Specifically, the sub-limiting module 90 may limit the depth at which the auxiliary frame 410 is inserted into the patient's abdomen by being deployed outside the patient's abdominal wall (AW) after being inserted into the patient's abdomen.
또한, 수술 보조 모듈(40)에 마련되는 서브 제한 모듈(90)은, 프레임의 정단면의 중심으로부터 외측으로 복수개 연장되되, 각각이 120°의 각도를 이루도록 형성될 수 있으며, 가장 바람직하게 메인 제한 모듈(70)이 이루는 배열의 사이 반경에 위치될 수 있는 배열을 가지도록 형성될 수 있다.In addition, a plurality of sub-limiting modules 90 provided in the surgical auxiliary module 40 may extend outward from the center of the top end surface of the frame, and each may be formed to form an angle of 120°, and most preferably the main limiter. It can be formed to have an arrangement that can be located in a radius between the arrangements formed by the modules 70.
여기서, 서브 견인 모듈(80)과 서브 제한 모듈(90) 역시도, 내부로 충진되는 에어에 의해 팽창과 수축 가능하도록 플렉시블한 소재로 형성될 수 있다.Here, the sub-traction module 80 and the sub-limiting module 90 may also be made of a flexible material so that they can be expanded and contracted by air filled inside.
한편, 메인 견인 모듈(60), 메인 제한 모듈(70), 서브 견인 모듈(80) 및 서브 제한 모듈(90)의 운용을 위해 공급되는 에어는, 수술 로봇(10) 자체에 내장되는 공압 제공 장치(Compressor) 혹은 외부에 별도로 마련되는 컴프레셔(미도시)를 통해 공급될 수 있다.Meanwhile, the air supplied for the operation of the main traction module 60, main limitation module 70, sub-traction module 80, and sub-limitation module 90 is provided by a pneumatic pressure providing device built into the surgical robot 10 itself. It can be supplied through a compressor or a separately provided external compressor (not shown).
또한, 도 13 은 본 발명의 실시 예에 따른 견인 모듈과 제한 모듈이 각각 마련되는 단일공 복강경 수술 로봇의 작동예시도이다.In addition, Figure 13 is an operational example of a single-hole laparoscopic surgery robot provided with a traction module and a restraint module, respectively, according to an embodiment of the present invention.
앞서 상술된 메인, 서브 견인 모듈(60, 80) 및 메인, 서브 제한 모듈(70, 90)의 구성은, 도 13 에 도시된 바와 같이 한 객체의 단일공 복강경 수술 로봇(1)에 모두 구비될 수 있으나, 이는 바람직한 일 형태일 뿐 반드시 강제되는 것이 아닌 사용자의 선택에 따라 수술 모듈(20), 카메라 모듈(30) 및 수술 보조 모듈(40)의 각각에서 추가되거나, 제거될 수도 있다.The configuration of the main and sub traction modules 60 and 80 and the main and sub restraint modules 70 and 90 described above can all be provided in the single-hole laparoscopic surgery robot 1 as one object, as shown in FIG. 13. However, this is only a preferred form and is not necessarily mandatory, and may be added to or removed from each of the surgery module 20, the camera module 30, and the surgery assistance module 40 according to the user's selection.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1)은, 수술을 수행하기 위해 환자의 개창기(SR)에 삽입된 각각의 프레임(210, 310, 410)에 마련되는 견인 모듈(60, 80)과 제한 모듈(70, 90)을 통해, 환자의 복벽(AW)에 대해 추가적인 견인력을 형성할 수 있으며, 프레임(210, 310, 410)의 삽입 깊이를 제한함으로써 보다 효율적이고 안전한 수술이 가능한 장점을 가진다.Accordingly, the single-hole laparoscopic surgery robot 1 according to an embodiment of the present invention includes a traction module provided in each frame 210, 310, and 410 inserted into the patient's slit slit (SR) to perform surgery. Through (60, 80) and restriction modules (70, 90), it is possible to create additional traction force against the patient's abdominal wall (AW), and limit the insertion depth of the frames (210, 310, 410), making it more efficient and safer. It has the advantage of being operable.
마지막으로, 도 14 는 단일공 복강경 수술 로봇 및 원격 단말기를 포함하도록 구성된 단일공 복강경 수술 로봇 제어 시스템의 예시도이다.Lastly, Figure 14 is an exemplary diagram of a single-port laparoscopic surgery robot control system configured to include a single-port laparoscopic surgery robot and a remote terminal.
도 14 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇의 제어 시스템은, 단일공 복강경 수술 로봇(1) 및 원격 단말기(100)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, the control system for the single-hole laparoscopic surgery robot according to an embodiment of the present invention may further include a single-hole laparoscopic surgery robot 1 and a remote terminal 100.
이때, 단일공 복강경 수술 로봇(1)에는, 그의 동작에 대한 상태와 운동값을 측정하기 위한 측정부가 구비될 수 있다.At this time, the single-hole laparoscopic surgery robot 1 may be equipped with a measuring unit for measuring the state and motion value of its operation.
측정부는, 수술 로봇(10)에 마련되는 복수개의 수술 암(12) 각각에 마련되어, 단일 객체 수술 암(12)의 각도, 높이 및 복수개의 수술 암(12)간이 서로 이루는 각도를 측정하여 높이 및 각도에 대한 데이터를 생성할 수 있다.The measuring unit is provided on each of the plurality of surgical arms 12 provided in the surgical robot 10, and measures the angle and height of the single object surgical arm 12 and the angle formed between the plurality of surgical arms 12, and measures the height and height. Data about angles can be generated.
또한, 원격 단말기(100)는, 본 발명의 단일공 복강경 수술 로봇(1)에 마련되는 측정부 및 수술 암(12)과 무선 또는 유선 통신하도록 마련될 수 있으며, 보다 구체적으로, 무선 통신을 위한 수단으로서 무선 랜(Lan), 블루투스(Bluethooth), 와이파이(Wi-fi)와 같은 무선 통신망이 사용될 수 있고, 무선 통신이 제한되는 상황에서는, 유선으로 통신할 수도 있다.In addition, the remote terminal 100 may be arranged to communicate wirelessly or wired with the measuring unit and the surgical arm 12 provided in the single-hole laparoscopic surgery robot 1 of the present invention, and more specifically, for wireless communication. As a means, a wireless communication network such as wireless LAN, Bluetooth, or Wi-Fi can be used, and in situations where wireless communication is restricted, wired communication can also be used.
즉, 원격 단말기(100)는, 측정부를 통해 도출되는 단일공 복강경 수술 로봇(1)의 현재 운용 상태에 관한 정보를 획득함과 동시에 단일공 복강경 수술 로봇(1)에 마련되는 수술 암(12)의 동작을 원격으로 제어할 수 있는 것이다.That is, the remote terminal 100 acquires information about the current operating status of the single-hole laparoscopic surgery robot 1 derived through the measuring unit and simultaneously uses the surgical arm 12 provided on the single-hole laparoscopic surgery robot 1. The operation of the device can be controlled remotely.
한편, 제어를 위한 운용 시스템으로서, 원격 단말기(100)는, 메모리, 프로세서, 통신 인터페이스 그리고 입출력 인터페이스 등의 조합을 통해 구현될 수 있다.Meanwhile, as an operating system for control, the remote terminal 100 may be implemented through a combination of memory, processor, communication interface, and input/output interface.
먼저, 메모리는 단말기, 즉, 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(Permanent Mass Storage Device)를 포함할 수 있다.First, memory is a recording medium that can be read by a terminal, that is, a computer, and may include non-permanent mass storage devices such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and disk drives. .
여기서 ROM과 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치는 메모리와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 서버에 포함될 수도 있다.Here, non-perishable large-capacity recording devices such as ROM and disk drives may be included in the server as a separate permanent storage device that is distinct from memory.
또한, 메모리에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있으며, 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 메모리로 로딩될 수 있다.Additionally, an operating system and at least one program code may be stored in the memory, and these software components may be loaded into the memory from a computer-readable recording medium separate from the memory.
또한, 이러한 별도의 서버에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브(Floppy Drive), 디스크(Disk), 테이프(Tape), DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드(Flash Card) 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체등을 모두 포함할 수 있다.In addition, recording media that can be read by these separate servers include computer-readable recording media such as floppy drives, disks, tapes, DVD/CD-ROM drives, and memory cards (Flash Cards). All of these may be included.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1) 및 이의 제어 시스템은, 그의 동작이 원격으로 제어되도록 구성됨으로써, 수술을 수행하는 사용자의 운용이 편리한 장점을 가진다.Accordingly, the single-hole laparoscopic surgical robot 1 and its control system according to an embodiment of the present invention have the advantage of being conveniently operated by a user performing surgery by being configured to control its operations remotely.
이상으로 첨부된 도 1 내지 도 14 를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 단일공 복강경 수술 로봇(1) 및 그의 제어 시스템을 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the single-hole laparoscopic surgery robot 1 and its control system according to an embodiment of the present invention have been described with reference to the attached FIGS. 1 to 14, those skilled in the art will understand the present invention. It will be understood that it can be implemented in another specific form without changing the technical idea or essential features of. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and are not restrictive.
[부호의 설명][Explanation of symbols]
1 : 단일공 복강경 수술 로봇1: Single-hole laparoscopic surgical robot
10 : 수술 로봇 11 : 로봇 몸체10: surgical robot 11: robot body
12 : 수술 암 20 : 수술 모듈12: surgical arm 20: surgical module
210 : 수술 프레임 211 : 수술 장치210: surgical frame 211: surgical device
220 : 연계 프레임 30 : 카메라 모듈220: linked frame 30: camera module
310 : 카메라 프레임 311 : 카메라310: camera frame 311: camera
40 : 수술 보조 모듈 410 : 보조 프레임40: Surgery auxiliary module 410: Auxiliary frame
411 : 석션 장치 50 : 허브 프레임411: Suction device 50: Hub frame
60 : 메인 견인 모듈 70 : 메인 제한 모듈60: Main traction module 70: Main restraint module
80 : 서브 견인 모듈 90 : 서브 제한 모듈80: Sub-traction module 90: Sub-limiting module
100 : 원격 단말기100: remote terminal
SR : 개창기 AW : 복벽SR: reticulum AW: abdominal wall

Claims (10)

  1. 각도 및 높이가 제어되는 복수개의 수술 암 및a plurality of surgical arms whose angles and heights are controlled; and
    상기 복수개의 수술 암 중, 한 개 또는 두 개 이상의 수술 암에 각각 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 수술을 실시하는 수술 모듈을 포함하고,Among the plurality of surgical arms, each is installed on one or two or more surgical arms, and includes a surgical module that performs surgery by penetrating a diaphragm inserted into the patient's laparotomy,
    상기 수술 모듈은,The surgical module is,
    단부에 수술 장치가 설치되는 수술 프레임 및A surgical frame on which a surgical device is installed at the end and
    상기 수술 암에 결합되며, 수술 프레임에 마련되는 수술 장치에 동력을 전달하는 연계 프레임을 포함하되,It is coupled to the surgical arm and includes a linkage frame that transmits power to a surgical device provided in the surgical frame,
    상기 연계 프레임은,The linkage frame is,
    환자의 개복부 외부에서 동작하는 연계 프레임간의 간섭을 방지하도록 서로 반대되는 외측 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-port laparoscopic surgical robot characterized by bending in opposite outward directions to prevent interference between linked frames operating outside the patient's abdomen.
  2. 제 1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 단일공 복강경 수술 로봇은,The single-hole laparoscopic surgery robot,
    상기 수술 암에 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 수술 범위의 시야 정보를 수집하는 카메라 모듈을 더 포함하고,It is installed on the surgical arm and further includes a camera module that collects visual information of the surgical range by penetrating a fenestration device inserted into the patient's laparotomy,
    상기 카메라 모듈은,The camera module is,
    카메라 및camera and
    상기 수술 암과 카메라간을 결합시키는 카메라 프레임을 포함하고,It includes a camera frame that couples the surgical arm and the camera,
    상기 수술 프레임 및 카메라 프레임은,The surgical frame and camera frame are,
    유연 소재로 형성되되,Made of flexible material,
    내부에 삽입되는 동작 케이블에 의해 자유 운동이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot, characterized in that it is formed to allow free movement by a motion cable inserted inside.
  3. 제 1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 단일공 복강경 수술 로봇은,The single-hole laparoscopic surgery robot,
    상기 수술 암에 설치되며, 환자의 개복부에 삽입되는 개창기를 관통하여 개복부에 삽입되는 개창기를 견인하는 견인 작업 또는 수술 반경을 석션하는 석션 작업을 포함하는 보조 작업을 수행하는 수술 보조 모듈을 더 포함하고,A surgical auxiliary module is installed on the surgical arm and performs an auxiliary task including a traction operation to traction an operculum inserted into the patient's laparotomy or a suction operation to suction the surgical radius. Contains,
    상기 수술 보조 모듈은,The surgical assistance module is,
    단부에 견인 장치 또는 석션 장치가 마련되는 보조 프레임을 포함하되,It includes an auxiliary frame provided with a traction device or suction device at the end,
    상기 보조 프레임은,The auxiliary frame is,
    유연 소재로 형성되되,Made of flexible material,
    내부에 삽입되는 동작 케이블에 의해 자유 운동이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot, characterized in that it is formed to allow free movement by a motion cable inserted inside.
  4. 제 2 항에 있어서,According to claim 2,
    상기 수술 모듈 또는 카메라 모듈은,The surgical module or camera module,
    환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 내부에서 전개됨으로써 수술 프레임 또는 카메라 프레임으로 하여금 복벽에 견인력을 제공하는 메인 견인 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot further comprising a main traction module that, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed inside the patient's abdominal wall to provide a traction force to the abdominal wall by the surgical frame or camera frame.
  5. 제 2 항에 있어서,According to claim 2,
    상기 수술 모듈 또는 카메라 모듈은,The surgical module or camera module,
    환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 외부에서 전개됨으로써 수술 프레임 또는 카메라 프레임이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한하는 메인 제한 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot further comprising a main limiting module that, after being inserted into the patient's laparotomy, is deployed outside the patient's abdominal wall to limit the depth at which the surgical frame or camera frame is inserted into the patient's laparoscopic surgery robot.
  6. 제 3 항에 있어서,According to claim 3,
    상기 수술 보조 모듈은,The surgical assistance module is,
    환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 내부에서 전개됨으로써 견인 장치와 함께 보조 프레임으로 하여금 복벽에 추가적인 견인력을 제공하는 서브 견인 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot further comprising a sub-traction module that, after being inserted into the patient's abdomen, is deployed inside the patient's abdominal wall to provide additional traction force to the abdominal wall through the auxiliary frame together with the traction device.
  7. 제 3 항에 있어서,According to claim 3,
    상기 수술 보조 모듈은,The surgical assistance module is,
    환자의 개복부에 삽입된 이후, 환자의 복벽 외부에서 전개됨으로써 보조 프레임이 환자의 개복부에 삽입되는 깊이를 제한하는 서브 제한 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot further comprising a sub-limiting module that, after being inserted into the patient's laparotomy, is deployed outside the patient's abdominal wall to limit the depth at which the auxiliary frame is inserted into the patient's laparotomy.
  8. 제 1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 단일공 복강경 수술 로봇은,The single-hole laparoscopic surgery robot,
    상기 복수개의 수술 암 각각에 마련되어, 단일 객체 수술 암의 각도, 높이 및 복수개의 수술 암간이 서로 이루는 각도를 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇A single-hole laparoscopic surgical robot further comprising a measuring unit provided on each of the plurality of surgical arms and measuring the angle and height of the single object surgical arm and the angle between the plurality of surgical arms.
  9. 제 1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 단일공 복강경 수술 로봇은,The single-hole laparoscopic surgery robot,
    원격 제어를 위한 원격 단말기와 무선 또는 유선 통신하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇Single-port laparoscopic surgical robot characterized by wireless or wired communication with a remote terminal for remote control
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중, 어느 한 항의 단일공 복강경 수술 로봇을 제어하기 위한 시스템으로서,A system for controlling the single-hole laparoscopic surgery robot of any one of claims 1 to 9, comprising:
    상기 단일공 복강경 수술 로봇의 제어 시스템은,The control system of the single-hole laparoscopic surgery robot is,
    상기 단일공 복강경 수술 로봇과 연동되어, 단일공 복강경 수술 로봇을 원격 제어하는 원격 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일공 복강경 수술 로봇 제어 시스템A single-hole laparoscopic surgery robot control system comprising a remote terminal that is linked to the single-hole laparoscopic surgery robot and remotely controls the single-hole laparoscopic surgery robot.
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