KR20120039281A - Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same - Google Patents

Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same Download PDF

Info

Publication number
KR20120039281A
KR20120039281A KR1020100100910A KR20100100910A KR20120039281A KR 20120039281 A KR20120039281 A KR 20120039281A KR 1020100100910 A KR1020100100910 A KR 1020100100910A KR 20100100910 A KR20100100910 A KR 20100100910A KR 20120039281 A KR20120039281 A KR 20120039281A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surgical
effector
shaft
surgical instrument
robot
Prior art date
Application number
KR1020100100910A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김예빈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020100100910A priority Critical patent/KR20120039281A/en
Publication of KR20120039281A publication Critical patent/KR20120039281A/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/37—Master-slave robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/285—Surgical forceps combined with cutting implements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B17/295—Forceps for use in minimally invasive surgery combined with cutting implements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3201—Scissors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B2017/22079—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with suction of debris

Abstract

PURPOSE: A surgical instrument and a surgical operation robot system including the same are provided to reduce surgical wound of a patient due to an operation without a hole for a separate suction system by uniting the suction system with the surgical instrument. CONSTITUTION: A driving part(42) is connected to a robot arm of a surgical operation robot. A shaft(44) is combined to the driving part. An effector(46) is combined to one side of the shaft in order to act according to control of the driving part. A suction tube(48) is extended through inside of the shaft. A vacuum part(52) aspirates impurities through the suction tube. The driving part controls operation of each part of the effector through a poly wire. A joint part(54) has at least 1 degree of freedom in order to transfer the effector to a desired surgical site. The joint part is composed of one among a clamp, a grasper, scissors, a stapler, and a needle clamp.

Description

수술기구 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템{SURGICAL INSTRUMENT AND SURGICAL ROBOTIC SYSTEM INCLUINDG THE SAME}Surgical instruments and surgical robot system including the same {SURGICAL INSTRUMENT AND SURGICAL ROBOTIC SYSTEM INCLUINDG THE SAME}

본 발명은 수술기구 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세 하게는 최소침습수술(minimal invasive surgery)을 위한 수술기구 및 수술용 로봇 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a surgical instrument and a surgical robot system comprising the same, and more particularly to a surgical instrument and a surgical robot system for minimal invasive surgery (minimal invasive surgery).

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 수술기구를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다. Medically, surgery means repairing a disease by cutting, slitting or manipulating skin, mucous membranes, and other tissues using surgical instruments. In particular, open surgery to incise and open the skin of the surgical site to treat, shape, or remove the organs therein causes problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scars.

이에 대해, 피부를 절개하는 대신 작은 삽입공(孔)을 천공하고, 이를 통해 내시경, 복강경, 수술기구(surgical instrument), 미세수술용 현미경 등의 수술기구를 삽입하여 체내에서 수술이 이루어지도록 하는 최소 침습 수술이 각광받고 있다. 한편, 이러한 최소 침습 수술은 집도의에 의해 수동으로 진행될 수도 있으나, 최근에는 시술자가 직접 기구를 조작하는 대신 수술용 로봇을 사용하여 기구를 정교하게 조작하여 수술을 수행하는 로봇 수술이 대안으로서 제시되고 있다. In contrast, instead of dissecting the skin, a small insertion hole is drilled, and through this, a surgical instrument, such as an endoscope, a laparoscope, a surgical instrument, a microsurgical microscope, is inserted to allow surgery to be performed in the body. Invasive surgery is in the spotlight. On the other hand, such minimally invasive surgery may be performed manually by a surgeon, but in recent years, a robotic operation in which a surgeon performs an operation by precisely manipulating the instrument using a surgical robot instead of manipulating the instrument directly has been proposed as an alternative. .

로봇 수술을 위한 수술용 로봇은, 기구의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터(master) 입력부와, 마스터 입력부로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다. Surgical robot for robot surgery is composed of a master input unit for generating and transmitting a signal required by the operation of the instrument, and a slave robot that receives a signal from the master input unit and directly performs the operation necessary to the patient. The master robot and the slave robot can be integrated or configured as separate devices and placed in the operating room.

슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암(robotic arm)을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 수술기구가 장착된다. The slave robot is provided with a robot arm (robotic arm) for the operation for surgery, the surgical instrument is mounted on the tip of the robot arm.

한편, 환자에 대한 시술 과정 동안 수술 부위에는 혈액을 포함하는 다양한 체액이 수술 모이게 되어 이를 제거할 필요가 있다. 따라서 이를 위해 수술용 흡인장치를 환자의 수술 부위에 삽입하여 수술 부위에서 혈액 등의 체액을 제거하고 있다. Meanwhile, various body fluids, including blood, are collected at the surgical site during the procedure of the patient, and it is necessary to remove them. Therefore, for this purpose, a surgical suction device is inserted into the surgical site of the patient to remove body fluids such as blood from the surgical site.

그러나 이와 같이, 수술기구와 별도로 흡인장치를 환자의 시술 부위에 삽입하게 되면 추가적으로 삽입공을 천공하여야 하며, 시술 시 수술기구와 흡인장치가 서로 겹치게 되어 조작이 복잡해 지는 문제점이 있다. However, as described above, when the suction device is separately inserted into the surgical site of the patient, the insertion hole must be drilled additionally, and the operation device and the suction device overlap each other during the procedure, and thus the operation is complicated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본원 발명의 목적은 흡인장치의 사용으로 인한 환자의 시술부위에 대한 삽입공의 천공을 줄이고, 수술기구를 이용한 시술자의 시술을 보다 용이하게 할 수 있는 수술기구와 이를 이용한 수술용 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the perforation of the insertion hole to the surgical site of the patient due to the use of the suction device, to facilitate the operation of the operator using the surgical instruments It is an object of the present invention to provide a surgical instrument and a surgical robot system using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 수술기구는 수술용 로봇의 로봇 암(robotic arm)에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트(shaft), 샤프트의 구동부와 다른 일 측에 결합되어 구동부의 제어에 따라 동작하는 이펙터(effecter) 및 샤프트의 내부를 관통하여 연장 형성되어 수술부위의 불순물을 흡입하도록 구성되는 흡인관(suction tube)을 포함한다. In order to achieve the above object, the surgical instrument of the present invention is a drive unit configured to be detachable to a robotic arm (robotic arm) of the surgical robot, a shaft coupled to the drive unit extending (shaft), the drive unit of the shaft and the other side It is coupled to the effector (operator) which is operated under the control of the drive unit and extends through the interior of the shaft and includes a suction tube configured to suck the impurities of the surgical site.

이 경우, 본 발명에 따른 수술기구는 흡인관의 구동부 측 단부에 연결되어 흡인관을 통해 불순물을 흡인하는 진공장치를 더 포함할 수 있다. 또한, 흡인관의 다른 일 측 단부는 이펙터에 부착될 수 있다. In this case, the surgical instrument according to the present invention may further include a vacuum device connected to the driving end side of the suction tube to suck impurities through the suction tube. In addition, the other end of the suction tube may be attached to the effector.

이때, 이펙터는 그라스퍼(grasper), 가위(scissors) 및 바늘집게(needle driver) 중 어느 하나일 수 있다. In this case, the effector may be any one of a grasper, scissors, and a needle driver.

또한, 본 발명에 따른 수술기구는 샤프트와 이펙터를 연결하는 관절부를 더 포함하고, 샤프트는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성될 수 있다. In addition, the surgical instrument according to the present invention further includes a joint portion connecting the shaft and the effector, the shaft may be formed of a flexible (flexible) material.

한편, 본 발명에 따른 수술용 로봇 시스템은 마스터 입력부, 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암 및 로봇 암에 연결되는 수술기구를 포함하고, 수술기구는 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트, 샤프트의 구동부와 다른 일 측에 결합되어 구동부를 통해 마스터 조작부의 제어에 따라 동작하는 이펙터 및 샤프트의 내부를 관통하여 연장 형성되는 흡인관을 포함한다. Meanwhile, the surgical robot system according to the present invention includes a master input unit, a robot arm operated by the control of the master input unit, and a surgical instrument connected to the robot arm, and the surgical instrument is a drive unit configured to be detachably attached to the robot arm. It is coupled to the shaft and coupled to the other side of the drive unit and the drive portion of the effector operating under the control of the master control unit and includes a suction tube extending through the interior of the shaft.

상기와 같이 본 발명에 의한 수술기구 및 이를 이용한 수술용 로봇 시스템은 흡인장치를 수술기구에 결합함으로써 별도의 흡인장치를 위한 천공이 필요하지 않게 되어 수술로 인한 환자의 수술상처를 줄일 수 있는 효과를 갖는다. As described above, the surgical instrument according to the present invention and the surgical robot system using the same do not require a perforation for a separate suction device by combining the suction device with the surgical device, thereby reducing the surgical wound of the patient due to the surgery. Have

또한, 수술 시 수술기구와 흡인장치의 구성이 단순하게 되어 조작이 보다 용이해 지고, 이펙터의 조작 중 즉시 흡인장치를 사용할 수 있게 되므로 수술시간을 단축시키는 효과를 갖는다. In addition, since the configuration of the surgical instrument and the suction device during the operation is simplified, the operation becomes easier, and the suction device can be used immediately during the operation of the effector, thereby reducing the operation time.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수술기구의 이펙터의 일례인 그래스퍼를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구의 이펙터의 다른 일례인 가위를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구의 이펙터의 또 다른 일례인 바늘집게를 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing a surgical robot system according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a grasper which is an example of an effector of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a scissors as another example of the effector of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing another example of the needle tongs of the effector of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 실시 예는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시로써 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시 예들에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention. The embodiments described below are provided as examples for describing the technical idea of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템(100)을 나타낸 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수술용 로봇 시스템(100)은 수술 테이블(0)에 누워있는 환자(P)측에서 최소침습수술법이 시행되는 동안 시술자(S)에 의해 사용되는 입력부(10)를 포함한다. 1 is a plan view showing a surgical robot system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the surgical robot system 100 uses the input unit 10 used by the operator S during the minimally invasive surgery on the patient P side lying on the surgery table 0. Include.

입력부(10)는 수술부위(20)의 영상을 시술자에게 보여주는 모니터(12), 하나 이상의 조작 가능한 입력장치(14), 및 프로세서(16)를 포함한다. 입력장치(14)는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(triggergun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(16)는 입력부(10)에 통합되어 있거나 입력부(10) 옆에 위치되어 있는 컴퓨터로 구성될 수 있다. The input unit 10 includes a monitor 12 that shows an image of the surgical site 20 to the operator, one or more operable input devices 14, and a processor 16. Input device 14 may include one or more of a variety of input devices, such as joysticks, glove, trigger-gun, hand controllers, and the like. The processor 16 may be configured as a computer integrated with the input unit 10 or located next to the input unit 10.

시술자는 수술부위(20)를 내시경(30)에 의해 포착되어 입력부(10)의 모니터(12)에 표시되어 있는 영상으로 관찰하면서, 프로세서(16)가 관련된 로봇 암(32, 36)으로 하여금 탈착이 가능하게 결합된 수술기구(38, 40)를 각각 조작시키도록 입력장치(14)를 조종함으로써 최소침습수술법을 시행한다. 내시경(30) 및 각각의 수술기구(38, 40)는 캐뉼러(cannula)와 같은 수술기구(38, 40) 가이드를 통하여 환자 속으로 삽입될 수 있다. 각각의 로봇 암(32, 34, 36)은 연동장치와 같은 링크장치로 형성되고, 링크장치는 서로 결합되어 있으며 모터 제어식 관절을 통하여 조작될 수 있다. 각각의 수술기구(38, 40) 중 적어도 하나의 수술기구(40)는 수술과정에서 발생하는 혈액 등과 같은 체액을 수술부위에서 제거할 수 있도록 하는 흡인관(48)을 구비한다. 이와 같은 수술기구(40)의 상세한 구성에 대하여는 후술한다. The operator observes the surgical site 20 with the image captured by the endoscope 30 and displayed on the monitor 12 of the input unit 10, and causes the associated robot arms 32 and 36 to be detached from the processor 16. Minimally invasive surgery is carried out by manipulating the input device 14 to manipulate these possibly combined surgical instruments 38, 40, respectively. Endoscope 30 and each surgical instrument 38, 40 may be inserted into the patient through a guide of surgical instrument 38, 40, such as a cannula. Each robot arm 32, 34, 36 is formed of a linkage device such as an interlock device, which linkages are coupled to each other and can be manipulated through a motor controlled joint. At least one surgical instrument 40 of each of the surgical instruments 38 and 40 includes a suction tube 48 to remove body fluids, such as blood, generated in the surgical procedure from the surgical site. The detailed configuration of such a surgical instrument 40 will be described later.

한 번에 사용되는 수술기구(38, 40)의 개수와 수술용 로봇 시스템(100)에 사용되는 로봇 암(32, 34, 36)의 개수는 여러 가지 요소 중에서 진단법 또는 수술법 그리고 수술실 내의 공간적인 제약에 따라 결정될 수 있다. 즉, 비록 도 1에서는 수술용 로봇 시스템(100)이 3개의 로봇 암(32, 34, 36)을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 본원 발명을 예시하기 위한 것으로, 로봇 암 및 수술기구의 개수는 필요에 따라 늘리거나 줄일 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 수술과정 동안 사용되는 수술기구(38, 40)를 교체할 필요가 있는 경우, 수술기구(38, 40)를 로봇 암으로부터 제거하고 다른 수술기구로 교체할 수 있다. 교체될 수술기구를 확인하는 것을 도와주기 위해서, 로봇 암(32, 34, 36) 각각은 셋업 조인트(setup joint)와 같은 것에 인쇄된 확인 숫자나 칼라 표시부를 가질 수 있다. The number of surgical instruments 38, 40 used at one time and the number of robotic arms 32, 34, 36 used in the surgical robot system 100 may vary, among other things, from diagnostic or surgical methods and spatial constraints within the operating room. It can be determined according to. That is, although the surgical robot system 100 is shown as having three robot arms 32, 34, 36 in FIG. 1, this is for illustrating the present invention, and the number of robot arms and surgical instruments may be necessary. According to the present invention, the present invention is not limited thereto. In addition, if it is necessary to replace the surgical instruments 38 and 40 used during the surgical procedure, the surgical instruments 38 and 40 can be removed from the robotic arm and replaced with other surgical instruments. To help identify the surgical instrument to be replaced, each of the robot arms 32, 34, 36 may have a confirmation number or color indicator printed on such as a setup joint.

또한, 시술자가 수술부위(20)를 실제로 직접 내려다 보는 느낌을 가지도록 향해 있는 영상을 표시하도록 모니터(12)는 시술자의 손 근처에 위치될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 수술기구(38, 40)의 영상은 실제로 시술자의 손이 위치되어 있는 곳에 배치되게 보이는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프로세서(16)는 내시경(30)에 의해 보여지는 대로 해당 수술기구(38, 40)의 방향을 맞추기 위해서 입력장치(14)의 방향을 바꾸는 것이 바람직하다. In addition, the monitor 12 may be located near the operator's hand so that the operator displays an image directed to have a feeling of actually looking directly down the surgical site 20. For this purpose, it is desirable that the images of the surgical instruments 38, 40 appear to be actually placed where the operator's hand is located. To this end, the processor 16 preferably changes the orientation of the input device 14 to orient the surgical instrument 38, 40 as shown by the endoscope 30.

프로세서(16)는 수술용 로봇 시스템(100)에서 다양한 기능을 수행한다. 프로세서(16)는 시술자가가 각각의 수술기구(38, 40)를 효과적으로 이동 및/또는 조종할 수 있도록 제어 신호 버스(50)를 통하여 입력장치(14)의 기계적인 움직임을 각각의 로봇 암(32, 34, 36)으로 변형하여(translate) 전달한다. 또한, 프로세서(16)는 수술기구(38, 40)가 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 바깥쪽에 있거나, 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 내에서 차단되어 있는 경우에 수술기구(38, 40)의 위치를 표시한다. The processor 16 performs various functions in the surgical robot system 100. The processor 16 controls the mechanical movement of the input device 14 through the control signal bus 50 so that the operator can effectively move and / or manipulate the respective surgical instruments 38, 40. 32, 34, 36) to translate. In addition, the processor 16 may operate on the surgical instrument 38 when the surgical instruments 38 and 40 are outside the camera capture screen displayed on the monitor 12 or blocked within the camera capture screen displayed on the monitor 12. , 40).

이와 같은 프로세서(16)를 컴퓨터라고 기술하였지만, 실제로 프로세서(16)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서의 기능은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 하나의 유닛에 의해 실행될 수 있거나, 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합으로 차례로 실시될 수 있는 상이한 구성요소들로 분할된 것에 의해 실행될 수 있다. Although such a processor 16 has been described as a computer, in practice, the processor 16 may be implemented in any combination of hardware, software and firmware. In addition, the functionality of the processor may be executed by one unit as described herein, or may be executed by being divided into different components, which may in turn be implemented in any combination of hardware, software, and firmware.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40)를 도시한 평면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40)는 수술용 로봇의 로봇 암에 연결되도록 구성되는 구동부(42), 구동부(42)에 결합되어 연장되는 샤프트(44, shaft), 샤프트(44)의 구동부(42)와 다른 일 측에 결합되어 구동부(42)의 제어에 따라 동작하는 이펙터(46, effecter), 및 샤프트(44)의 내부를 관통하여 연장 형성되는 흡인관(48)을 포함한다. 또한, 흡인관(48)의 구동부(42) 측 단부에는 흡인관(48)을 통해 불순물을 흡인하도록 하는 진공부(52, vacuum source)가 연결된다. 2 is a plan view illustrating a surgical instrument 40 according to an embodiment of the present invention. Surgical instrument 40 according to an embodiment of the present invention is coupled to the driving unit 42, the driving unit 42, which is configured to be connected to the robot arm of the surgical robot of the shaft 44, the shaft 44 The effector 46 is coupled to the other side of the driving unit 42 and operates under the control of the driving unit 42, and a suction tube 48 extending through the interior of the shaft 44. In addition, a vacuum source 52 for sucking impurities through the suction pipe 48 is connected to an end of the driving part 42 side of the suction pipe 48.

구동부(42)는 로봇 암에 탈부착될 수 있도록 구성되어 시술자의 조작에 의해 입력부에서 생성된 구동신호를 수신하여 이를 이펙터(46)로 전달한다. The driver 42 is configured to be detachably attached to the robot arm to receive the driving signal generated by the input unit by the operator's operation and transfer it to the effector 46.

샤프트(44)는 구동부(42)로부터 일 방향으로 연장된 관형 부재로 구성되어 이펙터(46)의 각 부분을 연결하는 폴리 와이어(미도시)를 수용한다. 따라서 구동부(42)는 폴리 와이어를 통해 이펙터(46)의 각 부분의 동작을 제어한다. 샤프트(44)는 플렉서블한 재질로 형성될 수 있어 조작 시 구부러지도록 할 수 있다. The shaft 44 is composed of a tubular member extending in one direction from the drive part 42 to receive a polywire (not shown) connecting each part of the effector 46. Therefore, the driving unit 42 controls the operation of each part of the effector 46 through the polywire. The shaft 44 may be formed of a flexible material so that it may be bent during operation.

또한, 샤프트(44)의 내부에는 혈액 등의 불순물의 흡인을 위한 흡인관(48)이 설치되고, 흡인관(48)은 구동부(42)의 외측에 구비되는 진공부(52)와 연결된다. 이에 따라 수술기구의 이펙터(46)를 환자의 수술부위에 삽입하여 수술을 진행하는 도중 수술부위에 혈액과 같은 불순물이 모이게 되는 경우, 시술자는 이펙터(46)의 동작 중 또는 그 동작을 일시적으로 중단시키고, 진공부(52)를 작동시켜 불순물을 흡인하도록 한다. In addition, a suction tube 48 for sucking impurities such as blood is provided inside the shaft 44, and the suction tube 48 is connected to the vacuum unit 52 provided outside the driving unit 42. Accordingly, when the effector 46 of the surgical instrument is inserted into the surgical site of the patient and impurities such as blood are collected in the surgical site during the operation, the operator temporarily stops the operation of the effector 46 or the operation thereof. Then, the vacuum unit 52 is operated to suck in impurities.

이와 같이, 흡인관(48)과 진공부(52)를 포함하는 흡인장치가 결합된 형태의 본 발명의 실시예에 따른 수술기구(40)를 이용하면, 환자의 수술부위에 별도의 흡인장치를 위한 천공이 필요하지 않게 된다. 또한, 수술 시 수술기구(40)와 흡인장치가 서로 겹치게 되는 상황이 발생하지 않고 구성이 단순하게 되어 조작이 보다 용이해 진다. 또한, 이펙터의 조작 도중 흡인장치를 사용할 수 있게 되므로 수술시간을 단축시킬 수 있게 된다. As such, using the surgical instrument 40 according to the embodiment of the present invention in which the suction device including the suction pipe 48 and the vacuum unit 52 is combined, for a separate suction device to the surgical site of the patient No drilling is necessary. In addition, the operation device 40 and the suction device does not occur when the operation overlaps with each other at the time of operation, the configuration is simple, and the operation becomes easier. In addition, since the suction device can be used during the operation of the effector, the operation time can be shortened.

이펙터(46)는 샤프트(44)의 일단에 장착되며, 수술 시 환자의 수술부위에 삽입되어 시술 동작을 수행한다. 이때, 이펙터(46)는 관절부(54)에 의해 샤프트(44)의 일단에 연결된다. 관절부(54)는 이펙터(46)가 원하는 수술부위에 도달할 수 있도록 적어도 1 자유도를 갖는다. 이 경우, 관절부(54)는 플렉서블한 소재로 구성될 수 있다. 이펙터(46)는 클램프(clamp), 그라스퍼(grasper), 가위(scissors), 스테이블러(stapler) 및 바늘집게(needle driver) 중 어느 하나일 수 있다. 그러나 여기에 한정되는 것은 아니고 이펙터(46)는 그 밖에 샤프트(44)에 결합되어 수술 시 필요한 동작을 수행하는 모든 기구를 포함한다. 전술한 바와 같이, 이펙터(46)의 각 부분은 구동부(42)와 폴리 와이어로 연결되어 구동부(42)의 움직임에 따라 이펙터(46)가 수술 시 필요한 동작을 수행한다. Effector 46 is mounted on one end of the shaft 44, is inserted into the surgical site of the patient during surgery to perform the operation. In this case, the effector 46 is connected to one end of the shaft 44 by the joint portion 54. The articulation portion 54 has at least one degree of freedom for the effector 46 to reach the desired surgical site. In this case, the joint part 54 may be made of a flexible material. The effector 46 may be any one of a clamp, grasper, scissors, a stapler, and a needle driver. However, the present invention is not limited thereto, and the effector 46 may further include all instruments coupled to the shaft 44 to perform a necessary operation during surgery. As described above, each part of the effector 46 is connected to the driving unit 42 by a poly wire so that the effector 46 performs the operation required during the operation according to the movement of the driving unit 42.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이펙터(46)의 예를 도시한 개략도이다. 도 3에서는 이펙터(46)의 예로 그라스퍼(graspers, 46a)를 도시하였으며, 도 4에서는 이펙터(46)의 예로 가위(scissors, 46b)를 도시하였다. 또한, 도 5에서는 이펙터(46)의 예로 바늘집게(needle driver, 46c)를 도시하였다. 각 도면에 도시한 바와 같이, 샤프트(44)의 내부를 관통하는 흡인관(48)은 이펙터(46)의 단부까지 연장된다. 이에 따라 흡인관(48)을 통해 수술 중 혈액 등의 불순물을 흡인할 수 있다. 3 to 5 are schematic diagrams showing an example of the effector 46 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3, a graspers 46a is shown as an example of the effector 46, and scissors 46b are shown as an example of the effector 46. 5 illustrates a needle driver 46c as an example of the effector 46. As shown in each figure, the suction pipe 48 penetrating the inside of the shaft 44 extends to the end of the effector 46. Accordingly, impurities such as blood during surgery may be sucked through the suction tube 48.

흡인관(48)은 이펙터(46a, 46b, 46c)에 부착되어 이펙터(46a, 46b, 46c)와 함께 구동부(42)에 의해 그 위치가 변경된다. 이때, 이펙터(46a, 46b, 46c)의 움직임이 방해 받지 않도록, 흡인관(48)은 이펙터(46a, 46b, 46c)의 동작 반경에서 벗어난 외측에 부착되는 것이 바람직하다. The suction pipe 48 is attached to the effectors 46a, 46b, 46c, and the position thereof is changed by the drive unit 42 together with the effectors 46a, 46b, 46c. At this time, the suction pipe 48 is preferably attached to the outside outside the operating radius of the effectors 46a, 46b, 46c so that the movement of the effectors 46a, 46b, 46c is not disturbed.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

10: 입력부 12: 모니터
14: 입력장치 16: 프로세서
20: 수술부위 30: 내시경
32, 34, 36: 로봇 암 38, 40: 수술기구
42: 구동부 44: 샤프트
46: 이펙터 48: 흡인관
50: 제어신호버스 52: 진공부
54: 관절부10: input 12: monitor
14: Input Device 16: Processor
20: surgical site 30: endoscope
32, 34, 36: robot arm 38, 40: surgical instrument
42: drive portion 44: shaft
46: effector 48: suction tube
50: control signal bus 52: vacuum section
54: joint part

Claims (10)

수술용 로봇의 로봇 암(robotic arm)에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부,
상기 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트,
상기 샤프트의 상기 구동부와 다른 일 측에 결합되어 상기 구동부의 제어에 따라 동작하는 이펙터(effecter), 및
상기 샤프트의 내부를 관통하여 연장 형성되어 수술부위의 불순물을 흡입하도록 구성되는 흡인관
을 포함하는 수술기구. Drive unit configured to be detachable to the robotic arm (robotic arm) of the surgical robot,
A shaft coupled to the driving unit and extending;
An effector coupled to one side of the shaft and the other side of the shaft, the effector operating under control of the driving unit, and
A suction tube extending through the inside of the shaft and configured to suck impurities from the surgical site
Surgical instruments comprising a. 제1 항에 있어서,
상기 흡인관의 상기 구동부 측 단부에 연결되어 상기 흡인관을 통해 불순물을 흡인하는 진공장치를 더 포함하는 수술기구. The method according to claim 1,
And a vacuum device connected to the driving end side of the suction pipe to suck impurities through the suction pipe. 제1 항에 있어서,
상기 흡인관의 일 측 단부는 상기 이펙터에 부착되는 수술기구.The method according to claim 1,
One end of the suction tube is attached to the effector surgical instrument. 제3 항에 있어서,
상기 이펙터는 그라스퍼, 가위 및 바늘집게 중 어느 하나인 수술기구.The method of claim 3,
The effector is a surgical instrument of any one of graspers, scissors and needle tongs. 제1 항에 있어서,
상기 샤프트와 상기 이펙터를 연결하는 관절부를 더 포함하고, 상기 샤프트는 플렉서블한 재질로 형성되는 수술기구.The method according to claim 1,
And a joint portion connecting the shaft and the effector, wherein the shaft is formed of a flexible material. 마스터 입력부,
상기 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암, 및
상기 로봇 암에 연결되는 수술기구
를 포함하고,
상기 수술기구는,
상기 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부,
상기 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트,
상기 샤프트의 상기 구동부와 다른 일 측에 결합되어 상기 구동부를 통해 상기 마스터 조작부의 제어에 따라 동작하는 이펙터 (effecter), 및
상기 샤프트의 내부를 관통하여 연장 형성되어 수술부위의 불순물을 흡입하도록 구성되는 흡인관
을 포함하는 수술용 로봇 시스템. Master input,
A robot arm operated by the control of the master input unit, and
Surgical instruments connected to the robot arm
Including,
The surgical instrument,
A driving unit configured to be detachably attached to the robot arm,
A shaft coupled to the driving unit and extending;
An effector coupled to the other side of the drive unit of the shaft and operating under the control of the master operation unit via the drive unit, and
A suction tube extending through the inside of the shaft and configured to suck impurities from the surgical site
Surgical robotic system comprising a. 제6 항에 있어서,
상기 흡인관의 상기 구동부 측 단부에 연결되어 상기 흡인관을 통해 불순물을 흡인하는 진공장치를 더 포함하는 수술용 로봇 시스템. The method of claim 6,
And a vacuum device connected to the driving end side of the suction pipe to suck impurities through the suction pipe. 제6 항에 있어서,
상기 흡인관은 상기 이펙터에 부착되는 수술용 로봇 시스템.The method of claim 6,
And the suction tube is attached to the effector. 제8 항에 있어서,
상기 이펙터는 그라스퍼, 가위 및 바늘집게 중 어느 하나인 수술용 로봇 시스템.The method of claim 8,
The effector is a surgical robot system of any one of graspers, scissors and needle tongs. 제6 항에 있어서,
상기 샤프트와 상기 이펙터를 연결하는 관절부를 더 포함하고, 상기 샤프트는 플렉서블한 재질로 형성되는 수술기구.The method of claim 6,
And a joint portion connecting the shaft and the effector, wherein the shaft is formed of a flexible material.
KR1020100100910A 2010-10-15 2010-10-15 Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same KR20120039281A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100100910A KR20120039281A (en) 2010-10-15 2010-10-15 Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100100910A KR20120039281A (en) 2010-10-15 2010-10-15 Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120039281A true KR20120039281A (en) 2012-04-25

Family

ID=46139689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100100910A KR20120039281A (en) 2010-10-15 2010-10-15 Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120039281A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022050483A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 윤삼열 Auxiliary robot for surgery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022050483A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 윤삼열 Auxiliary robot for surgery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6261629B2 (en) Surgical accessory clamp and system
JP6657244B2 (en) Robot controlled remote motion center with software and guide tube
JP5996592B2 (en) Surgical drape
KR101337270B1 (en) Sterile surgical adaptor
KR101337281B1 (en) Sterile surgical adaptor
JP5866123B2 (en) Multi-configuration telepresence system and method
KR101540285B1 (en) Sterile drape interface for robotic surgical instrument
US20180168715A1 (en) Visual displays of electrical pathways
US20130282173A1 (en) Remotely Controlled Surgical Robots
KR20120068097A (en) Surgical instrument, robotic arm and surgical robotic system incluindg the same
KR20120052574A (en) Surgical robitc system and method of driving endoscope of the same
KR101241809B1 (en) Surgical robot
KR20120039281A (en) Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same
KR20120042344A (en) Robotic arm and surgical robotic system incluindg the same
KR20120057121A (en) Surgical instrument and surgical robotic system including the same
KR20120048845A (en) Robotic arm system of surgical robotic
KR20120053650A (en) Sharp modification system of surgical instrument
KR20120041402A (en) Surgical instrument and surgical robotic system incluindg the same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination