WO2021194094A1 - 최소침습수술용 수술장치 - Google Patents

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WO2021194094A1
WO2021194094A1 PCT/KR2021/001992 KR2021001992W WO2021194094A1 WO 2021194094 A1 WO2021194094 A1 WO 2021194094A1 KR 2021001992 W KR2021001992 W KR 2021001992W WO 2021194094 A1 WO2021194094 A1 WO 2021194094A1
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WO
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cable
region
unit
minimally invasive
invasive surgery
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PCT/KR2021/001992
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English (en)
French (fr)
Inventor
지웅배
장영우
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고려대학교 산학협력단
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery

Definitions

  • the present invention relates to a surgical device for minimally invasive surgery.
  • Minimally invasive surgery is a surgical technique that minimizes incision due to surgery by inserting a surgical tool into the body of a patient (or an animal to be operated, etc.) through at least one small incision.
  • Such minimally invasive surgery can reduce changes in the patient's metabolic process that occur after surgery, and thus can help shorten the recovery period of the patient. That is, if the minimally invasive surgery is applied, the hospitalization period after the operation of the patient can be shortened, and the patient can return to a normal life within a short time after the operation. In addition, through minimally invasive surgery, the pain felt by the patient can be reduced, and the scar left on the patient after the operation can be reduced.
  • a common form of minimally invasive surgery is endoscopic surgery.
  • the most common type of surgery is laparoscopic surgery in which minimally invasive irradiation and surgery are performed in the abdominal cavity.
  • laparoscopic surgery In the case of standard laparoscopic surgery, the patient's abdomen is filled with gas, at least one small incision is made to provide an entrance to the laparoscopic surgical instrument, and a trocar is inserted through it. will perform When performing such an operation, it is common for a user to introduce a laparoscopic surgical tool into a surgical site or the like through a trocar and manipulate (or manipulate) it from outside the abdominal cavity.
  • Such laparoscopic surgical tools generally include a laparoscope (for observation of a surgical site, etc.) and other working tools.
  • the working tools are similar to those used in conventional open surgery, except that the working end (or the distal operating part) of each tool is spaced apart from the handle or the like by a predetermined shaft.
  • the work tool may include, for example, a clamp, a grasper, scissors, a stapler, a needle holder, and the like.
  • the user monitors the progress of the surgery by the monitor that displays the image of the surgical site, etc. taken by the laparoscope.
  • the trocar is usually produced limited to 5mm to 12mm, and there is a problem in that the function of the robot arm is limited because a robot arm or a laparoscopic instrument is developed accordingly.
  • the endoscope is provided with a plurality of cables to transmit control signals for driving and imaging or to receive acquired data, and the plurality of cables are accommodated in a cylindrical shaft.
  • An object of the present invention is to provide a heterogeneous catalyst structure capable of increasing the amount of reactive oxygen species generated and a method for preparing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heterogeneous catalyst structure capable of increasing the removal efficiency of harmful organic matter or microorganisms in water and a method for preparing the same.
  • a surgical device for minimally invasive surgery includes a shaft; a surgical unit inserted into the body; and a cable unit including a plurality of cables including a first region connected to the surgical unit and a second region disposed in the shaft and penetrating a body wall, wherein in each of the plurality of cables, the first region and the second region The two regions can be separated and combined in the patient's body.
  • the cable unit may further include a coupling member connected to the first region in each of the plurality of cables and coupled to the second region.
  • the second region of the plurality of cables includes a tip disposed at one end
  • the tip may penetrate the body wall of the patient, so that the second region may be inserted into the body of the patient.
  • the second region of the cable may include a fixing groove disposed in an area adjacent to the tip portion, and the coupling member may include a fixing protrusion inserted into the fixing groove and coupled thereto.
  • the coupling member may include an inner space in which the fixing protrusion is disposed and a cover sealing the inner space, and the tip part passes through the cover, so that the second region can be inserted into the inner space of the coupling member.
  • the guide member is fixed in position after penetrating the body wall of the patient, the second region is the guide member It can be inserted into the patient's body through the internal space of the
  • the surgical unit may include an end effector, and when the end effector jointly moves, the outer surface of the second region may be spaced apart from the patient's body wall.
  • the end effector may be driven by a grip, and may be driven in a rolling, pitching, and yawing direction.
  • the cable unit includes a grip driving cable, a rolling driving cable, a pitching driving cable and a yaw driving cable, wherein a first region of the grip driving cable and a second region of the grip driving cable are coupled to each other in a patient's body, The first area of the rolling drive cable and the second area of the rolling drive cable are coupled to each other in the patient's body, and the first area of the pitching drive cable and the second area of the pitching drive cable are coupled to each other in the body of the patient, The first area of the yaw drive cable and the second area of the yaw drive cable may be coupled to each other in the body of the patient.
  • the surgical unit may include a photographing unit.
  • the outer surface of the second region may be spaced apart from the body wall.
  • the photographing unit may include a housing having an open end, an image acquisition unit accommodated in the housing, and a light emitting unit disposed at one end of the housing.
  • the cable unit includes a first power supply cable for supplying power to the image acquisition unit, a data cable for transferring the image data acquired by the image acquisition unit, and a second power supply for supplying power to the light emitting unit
  • a supply cable may be included.
  • first region of the first power supply cable and the second region of the first power supply cable are coupled to each other in the body, and the first region of the data cable and the second region of the data cable are mutually coupled in the body;
  • the first region of the second power supply cable and the second region of the second power supply cable may be coupled to each other in the body.
  • the photographing unit includes a housing having an open end, and an image acquisition unit accommodated in the housing, wherein the cable unit includes a power supply cable for supplying power to the image acquisition unit, acquired by the image acquisition unit
  • a data cable for transmitting one image data and one end are fixed to one side of the housing, and may transmit a light source provided from the outside.
  • FIG. 1 is an exemplary view schematically showing a surgical device for minimally invasive surgery according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of the surgical device shown in FIG. 1,
  • Figure 4 is a view for explaining the grip drive, rolling drive and pitching drive cable unit of the surgical device end effect shown in Figure 1,
  • FIG. 5 is a view for explaining in detail one of the driving units of the surgical device shown in FIG. 1,
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the entire driving unit of the surgical device shown in FIG. 1 is combined;
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining a state in which the driving unit of the surgical device shown in FIG. 1 is covered with a case
  • FIG. 8 is an exemplary view for explaining the coupling process of the surgical device for minimally invasive surgery according to the first embodiment of the present invention
  • 9 to 13 are exemplary views for sequentially explaining the coupling process of the first region and the second region of the cable in the surgical device for minimally invasive surgery according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is an exemplary view for explaining a surgical device for minimally invasive surgery according to a second embodiment of the present invention.
  • 15 to 20 are exemplary views for sequentially explaining the coupling process of the surgical device for minimally invasive surgery according to the third embodiment of the present invention.
  • 21 is an exemplary view schematically showing a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is an exemplary view for explaining a coupling process of a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a perspective view schematically showing an endoscope unit in a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is an exploded perspective view schematically showing the endoscope unit of FIG. 23;
  • 25 is a side view viewed in the direction A in FIG. 24;
  • 26 is a perspective view schematically showing an endoscope unit in a surgical device for minimally invasive surgery according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is an exploded perspective view schematically showing the endoscope unit of FIG. 26;
  • FIG. 28 is a side view viewed in a direction B in FIG. 27 .
  • FIG. 1 is an exemplary view schematically showing a surgical device for minimally invasive surgery according to a first embodiment of the present invention.
  • the surgical device for minimally invasive surgery may be composed of a surgical unit 100 , a guide unit 200 , a driving unit 300 , and a cable unit 400 . have.
  • the surgical unit 100 may be composed of an end effect of various surgical devices such as tweezers or scissors used during surgery, in the following, the surgical unit 100 is mixed with the end effect.
  • Rolling, pitching, yaw and grip driving may be performed by a plurality of cables 401 , 402 , 403 , 404 , 405 , 406 to be described later.
  • the guide unit 200 is configured to have a hollow hole to extend the cable from the drive unit 300 to the end effect 100 through the inner hole.
  • This guide unit 200 may be configured as a flexible flexible shaft for the convenience of surgery.
  • the driving unit 300 may drive cables 401 , 402 , 405 , 406 for rolling and pitching of the end effect 100 and cables 403 , 404 for gripping.
  • a cable (not shown) for yaw may be driven.
  • the cable unit 400 may include a plurality of cables 401 , 402 , 403 , 404 , 405 , 406 .
  • each of the plurality of cables 401 , 402 , 403 , 404 , 405 , and 406 may be divided into a first region connected to the end effect 100 and a second region connected to the driving unit 300 .
  • the first region and the second region may be combined in the body of the patient.
  • the first region may be inserted into the body through the navel of the patient together with the end effect 100 , and then, the second region is the first region in the body after an invasion hole is formed in the body wall (stomach) 10 of the patient.
  • FIG. 1 2 and 3 are views for explaining the rolling driving of the end effect of the surgical device shown in FIG.
  • the end effect 100 of the surgical device for minimally invasive surgery is, as shown in FIG. 2, a first end member 101, a second end member 102, a terminal end fixing member ( 103), a bearing fixing member 104, a bearing member 105, a cable fixing hole 106, a plurality of cable holes 107, a first end adjusting member 108 and a second end adjusting member 109 can be composed of
  • first end member 101 and the second end member 102 are fixed to one side of the end fixing member 103 , and the other side of the end fixing member 103 is the outside of the bearing member 105 . It can be wrapped and fixed. Meanwhile, the other side of the bearing member 105 may be fixed while being wrapped around the outer circumference by the bearing fixing member 104 .
  • the first end member 101 and the second end member 102 show a forceps surgical tool used to pick up a suture or lift an internal organ.
  • a scalpel for surgery, scissors for surgery, etc. may be configured as a terminal member.
  • a cable fixing hole 106 for fixing the first and second rolling driving cables 401 and 402 for rolling the terminal fixing member 103 is formed on one outer circumferential surface of the terminal fixing member 103 .
  • the bearing fixing member 104 is configured with a plurality of cable holes 107 through which the first and second rolling driving cables 401 and 402 pass.
  • the first and second rolling driving cables 401 and 402 may be fixed to the cable fixing hole 106 of the end fixing member 103 for driving the rolling mechanism.
  • first end adjusting member 108 and the second end adjusting member 109 are the first end member 101 and the second end member 102 are tongs as shown in the figure, the opening of the corresponding forceps or It is for shriveling.
  • unexplained reference numeral 201 denotes a shaft (pipe member) of the guide unit 200
  • 202 and 203 denote first and second idler shafts, respectively.
  • the outer peripheral surfaces of the first and second idler shafts 202 and 203 are respectively coupled to the inner peripheral surfaces of the hollow first and second idler members 204 and 205 to be formed inside the shaft 201
  • the first and second idler shafts 202 and 203 may be fixed to the shaft 201 through the outer peripheral surface of the shaft 201 .
  • each of the first and second idler members 204 and 205 may be configured with a plurality of pulleys through which a plurality of cables respectively pass.
  • the first rolling driving cable 401 winds the bearing member 105 in one direction (first direction) 180 degrees and passes through the cable hole 107 of the bearing fixing member 104 to the first idler shaft 202. It may be connected to the driving unit 300 through the coupled first idler member 204 . Then, the second cable 402 winds the bearing member 105 180 degrees in the opposite direction (the second direction) to the first rolling drive cable 401 and passes through the cable hole 107 of the bearing fixing member 104 . It may be connected to the driving unit 300 through the first idler member 204 coupled to the first idler shaft 202 .
  • the first rolling drive cable 401 and the second rolling cable 402 are respectively connected to the drive unit 300 through the second idler member 205 and the tube member 201 attached to the second idler shaft 203 .
  • the end fixing member 103 can be rolled in one of a clockwise direction or a counterclockwise direction.
  • the first and second rolling driving cables 401 and 402 are used, the first and second end members 101 and 102 may perform rolling motion in the axial direction of the end members.
  • the bearing member 105 Since the bearing member 105 is inserted into a person's body, harmful substances may not be included. Usually, the bearing ball is lubricated, but the bearing member 105 used in the present invention does not have lubricating oil and can be disinfected, so it is preferable to use a bearing made of a material harmless to the human body. In addition, when the bearing is not used, it is preferable that the bearing fixing member 104 and the material fixed to the bearing fixing member 104 can be rotated with little friction. For reference, the bearing fixing member 104 may rotate in a pitching direction with the first idler shaft 202 as an axis.
  • such a cable may further include a grip driving cable and a pitching driving cable in addition to the rolling driving cable as shown in FIG. 3 .
  • a grip driving cable and a pitching driving cable will be described with reference to FIG. 4 .
  • Figure 4 is a view for explaining a cable unit for grip driving, rolling driving and pitching driving of the surgical device end effect shown in Fig. 1 .
  • the grip driving, rolling driving and pitching driving cables of the surgical device for minimally invasive surgery are first and second rolling driving cables 401, 402, first It may be composed of first and second grip driving cables 403 and 404 and first and second pitching driving cables 405 and 406 .
  • first and second grip driving cables 403 and 404 may operate differently depending on the configuration of the first end member 101 and the second end member 102 .
  • the closing operation and the opening operation can be performed, and in the case of the scalpel, the cutting operation can be performed.
  • the first and second rolling driving cables 401 and 402 may drive the rolling of the end fixing member 103 .
  • first and second pitching drive cables 405 and 406 are to be coupled (attached) to different cable holes 107 in the corresponding directions of the bearing fixing member 104 in either a knot or a clamping method, respectively.
  • the drive when the first pitching drive cable 405 is driven, the drive is driven in the first pitching direction (eg, the front of the drawing), and when the second pitching drive cable 406 is driven, the second pitching direction opposite to the first pitching direction is driven. It can be driven in a two-pitch direction (eg, the back side of the drawing). Accordingly, the bearing fixing member 104 can be pitched back and forth. At this time, the bearing fixing member 104 may rotate with the first idler shaft 202 as a rotation axis.
  • FIG. 5 is a view for explaining in detail one of the driving units of the surgical device shown in FIG. 1
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the entire driving unit of the surgical device shown in FIG. 1 is combined
  • FIG. 7 is shown in FIG. It is a perspective view for explaining a state in which the driving unit of the surgical device is covered by the case.
  • the driving unit of the surgical device for minimally invasive surgery includes a first cable fixing member 301 and a second cable fixing member 302, and a tension adjusting bolt.
  • first rolling drive cable 401 and the second rolling drive cable 402 may be fixed to the first cable fixing member 301 and the second cable fixing member 302 , respectively.
  • the tension adjusting bolt member 303 is connected between the first cable fixing member 301 and the second cable fixing member 302 to adjust the bolt member, so that the first rolling driving cable 401 and the second rolling cable are connected.
  • the tension between the liver can be adjusted.
  • the ball screw nut member 304 may be fastened to the first cable fixing member 301 on the upper portion of the first cable fixing member 301 and through the plurality of fixing bolt members 311 .
  • the ball screw screw member 305 is fastened in the vertical direction of the ball screw nut member 304 to control the vertical movement of the first rolling drive cable 401 and the second rolling cable 402 .
  • the linear guide member 306 is bolted to the first cable fixing member 301, and can perform a guide function when the first cable fixing member 301 and the second cable fixing member 302 move up and down.
  • the cable driving unit idler member 308 may be formed to extend into the driving unit from one side of the side case 309 of the driving unit.
  • a cable through hole 312 formed in a direction perpendicular to the cable driving unit shaft member 307 may be configured in the lower case 310 of the driving unit.
  • the first rolling driving cable 401 and the second rolling driving cable 402 may extend to the end effect 100 through the cable through hole 312 .
  • first and second grip driving cables 403 and 404 and the first and second pitching driving cables 405 and 406 are also each cable fixing member, tension adjusting bolt member, and ball screw nut member. , the ball screw screw member, the linear guide member, the cable drive unit shaft member, and the cable drive unit idler member may be interlocked and coupled to the case member. 6 shows a state in which the first and second grip driving cables 403 and 404 and the first and second pitching driving cables 405 and 406 are coupled to the cable driving unit.
  • each rotating pulley 313 is each of the first to third motors M1, M2, M3.
  • each rotary pulley 313 is preferably configured with a groove for connection with the motor shaft.
  • This rotary pulley 313 is fixed to the ball screw screw member 305 to rotate the ball screw screw member 305, and thus the end fixing member 103 can be rolled and driven.
  • the configuration of the first and second grip driving cables 403 and 404 may be unnecessary, and in such a case, the configuration of the second motor may also be omitted.
  • the cable driving unit is covered by the case 314 .
  • the case 314 may be waterproofed to safely protect each member constituting the internal cable driving unit even during disinfection or sterilization treatment.
  • the ball screw nut member 304 is connected to the ball screw screw member 305, and when the ball screw screw member 305 rotates, the ball screw nut member 304 moves in a straight line.
  • the ball screw nut member 304 and the first and second rope fixing members 301 and 302 may move in a straight line.
  • the linear guide member 306 as described above, other than the bidirectional straight motion, motion in other spaces may be restricted.
  • the first rolling drive cable 401 is connected to the drive unit 300 through the guide unit 200, and the second rolling drive cable 402 is a drive unit idler member fixed to the drive unit shaft member 307 ( 308) is wound by 180 degrees and descends again in the vertical direction to be fixed to the first rope fixing member 301 .
  • a second rolling drive cable fastening groove 301a is configured in the first rope fixing member 301 , and the second rolling drive cable 402 is inserted into the corresponding fastening groove 301a, either by knotting or clamping. can be concluded with
  • the first rolling driving cable 401 may be inserted into the first rolling driving cable fastening groove 302a of the second rope fixing member 302 .
  • the fastening method is to tie a knot with the second rolling drive cable 402 to be caught in the fastening groove 302a, or to fasten a separate bolt together with the cable to the fastening groove 302a, and tighten the bolt to be fixed by compression force.
  • the tension can be properly balanced in the linear guide member 306 .
  • the first and second rolling driving cables 401 and 402 also move as the first rope fixing member 301 and the second rope fixing member 302 move. In this way, the end fixing member 103 can be driven by rolling.
  • FIGS. 9 to 13 are the surgical device for minimally invasive surgery according to the first embodiment of the present invention. It is an exemplary diagram for sequentially explaining the coupling process of the first region and the second region of the cable.
  • the cable unit 400 may include a plurality of cables.
  • each of the plurality of cables 401 , 402 , 403 , 404 , 405 , 406 is connected to the first region 401a , 402a , 403a , 404a , 405a , 406a connected to the end effect 100 and the driving unit 300 . It may be divided into connected second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, and 406b.
  • the shaft 201 of the guide unit 200 includes a first shaft and a second region 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, in which the first regions 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a are disposed. 406b) can be separated by a disposed second shaft.
  • the shaft 201 may have a first diameter R1 of 5 mm to 50 mm to accommodate a plurality of cables, and each of the plurality of cables 401, 402, 403, 404, 405, 406 is 1 mm to 5 mm may have a diameter (R2) of
  • the first regions 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, and 406a and the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, and 406b may be combined in the body of the patient.
  • the first region may be inserted into the body through the navel of the patient together with the end effect 100 , and then, the second region may be combined with the first region in the body after an invasion hole is formed in the patient's stomach.
  • the second shaft is preferably not inserted into the body.
  • the cable unit 400 may further include a plurality of coupling members 410 connected to each of the first regions 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, and 406a.
  • the first regions 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, and 406a are respectively connected to one side, and the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b are coupled to the other side.
  • the coupling member 410 is disposed inside the inner space, the side cover 411 sealing the other side of the inner space, and the inner space to fix the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b. It may include a fixing protrusion 412.
  • the cover 411 may prevent foreign substances from entering the body or the outside by sealing the inner space.
  • each of the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, and 406b includes a tip portion 420 formed at one end and a fixing groove 430 formed in an area adjacent to the tip portion 420. can do.
  • the tip 420 may penetrate the body wall 10 of the patient to form an invasion hole, and after being inserted into the body, the tip 420 may penetrate the cover 411 of the coupling member 410 into the internal space of the coupling member 410 . can be inserted.
  • the fixing protrusion 412 of the coupling member 410 is inserted into the fixing groove 430, so that each of the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b may be coupled to the coupling member 410, Through this, the first regions 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, and 406a and the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, and 406b may be coupled in the body.
  • each of the second regions 401b, 402b, 403b, 404b, 405b, and 406b may be coupled to a corresponding first region 401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a.
  • each of the first regions 401a and 402a of the driving cables 401 and 402 may be coupled to the second regions 401b and 402b of the driving cables 401 and 402, and the grip driving cables 403 may be coupled to each other.
  • Each of the first regions 403a , 404a of 404 may be coupled to the second regions 403b , 404b of the grip drive cable 403 , 404 , and may be coupled to the first region of the pitching drive cable 405 , 406 .
  • Each of the regions 403a and 404a may be coupled to the second regions 405b and 406b of the pitching drive cable 405 , 406 .
  • each of the first regions (not shown) of the yaw driving cable (not shown) for yaw driving may be coupled to the second region (not shown) of the yaw driving cable (not shown).
  • the first region 401a to which the coupling member 410 is connected may be arranged after being disposed in the patient's body through the patient's navel.
  • the alignment of the first region 401a may be aligned through a magnetic material or the like, or may be physically aligned through a mechanism.
  • the tip 420 of the second region 401b penetrates the body wall 10 of the patient to form an invasion hole, and one end of the second region 401b can be inserted into the body. have.
  • the diameter of the invasion hole formed in the body wall 10 by the second region 401b may be the diameter R2 of the second region 401b.
  • the tip 420 of the second region 401b moves toward the coupling member 410 and penetrates the cover 411 of the coupling member 410 to be inserted into the inner space.
  • the fixing protrusion 412 of the inner space of the coupling member 410 is inserted into the fixing groove 430 of the second area 401b, and the coupling member 410 and the second area 401b are inserted. ) can be combined.
  • FIG. 14 is an exemplary view for explaining a surgical device for minimally invasive surgery according to a second embodiment of the present invention.
  • the surgical device for minimally invasive surgery may include a male screw 440 having one end of the second region 401b having a thread, and the coupling member 410 is The inner space may be configured with a female screw 413 corresponding to the screw thread of the tip 440 .
  • the second region 401b and the coupling member 410 are firmly connected to each other through the coupling process of the female screw 413 and the male screw 440 . can be fixed.
  • 15 to 20 are exemplary views for sequentially explaining the coupling process of the surgical device for minimally invasive surgery according to the third embodiment of the present invention.
  • the surgical device for minimally invasive surgery may further include a guide member 450 .
  • Each of the guide members 450 may have a third diameter R3 slightly larger than the second diameter R2 of the cable to surround the outer peripheral surface (outer surface) of the second region 401b.
  • each of the guide members 450 surround the outer surface of the coupling member 410, it is preferable that mutual interference does not occur.
  • the third diameter R3 may be 1.5 mm to 6 mm.
  • the second regions 401b to 406b of the cables 401 to 406 are driven by the driving unit 300, they are moved in one direction and the other direction, and in this process, friction with the body wall 10 of the patient may occur. As a result, the patient's body wall 10 may be damaged.
  • the first region 401a to which the coupling member 410 is connected may be arranged after being disposed in the body of the patient through the navel of the patient.
  • the alignment of the first region 401a may be aligned through a magnetic material or the like, or may be physically aligned through a mechanism.
  • the guide member 450 may penetrate the body wall 10 of the patient to form an invasion hole, and one end of the guide member 450 may be inserted into the body.
  • the diameter of the invasion hole formed in the body wall 10 by the guide member 450 may be the diameter R3 of the guide member 450 .
  • the guide member 450 may be moved in one direction to be fixed in position on the body wall 10 .
  • the guide member 450 may include an inner space 451 , and one end of the inner space 451 may accommodate a portion of the other end of the coupling member 410 .
  • the tip 420 of the second region 401b may move toward the coupling member 410 along the inner space 451 of the guide member 450 .
  • the second region 401b may be spaced apart from the invasive hole formed in the body wall 10 without direct contact.
  • the tip 420 of the second region 401b moves toward the coupling member 410 and penetrates the cover 411 of the coupling member 410 to be inserted into the inner space.
  • the fixing protrusion 412 of the inner space of the coupling member 410 is inserted into the fixing groove 430 of the second area 401b, and the coupling member 410 and the second area 401b are inserted. ) can be combined.
  • the second region 401b of the cable can be spaced apart from the body wall 10, and even when the second region 401b of the cable moves during operation, friction is generated between the body wall 10 and the second region 401b. may not occur.
  • FIGS. 21 to 25 a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21 to 25 .
  • FIG. 21 is an exemplary view schematically showing a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is a perspective view schematically showing an endoscope unit in a surgical device for minimally invasive surgery according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is an exploded perspective view schematically showing the endoscope unit of FIG.
  • FIG. 25 is a side view viewed in a direction A in FIG. 24 .
  • the surgical device for minimally invasive surgery may include a surgical unit 1100 , a shaft 1200 , and a cable unit 1300 .
  • the surgical unit 1100 according to the fourth embodiment may be configured as a photographing unit used during surgery, hereinafter, the surgical unit 1100 will be described as a photographing unit.
  • the photographing unit 1100 may be located coupled to the end effect (not shown) of various surgical devices such as tweezers or scissors used during surgery. That is, in this case, although not shown, a first power cable for driving the end effect may be further included.
  • the photographing unit 1100 may include a housing 1110 , an image acquisition unit 1120 , a lens 1130 , and a light emitting unit 1140 .
  • the housing 1110 may include a first housing 1111 located on one side and a second housing 1112 located on the other side.
  • the first housing 1111 and the second housing 1112 may be coupled to and separated from each other, and may form an internal accommodating space when coupled.
  • the present invention is not limited to the housing 1110 shown in FIG. 23 , and the shape and structure of the housing 1110 may be implemented in various embodiments.
  • the first housing 1111 may include an opening 1111a with one open end, and the second housing 1112 may include a sidewall 1112a with the other end sealed.
  • first housing 1111 may include a flat area 1111b formed along the circumference of one end.
  • the image acquisition unit 1120 may be seated in an accommodation space within the housing 1110 , and may acquire image data from the front (one side) side of the housing 1110 through the opening 1111a.
  • the image acquisition unit 1120 detects image information of the subject that has passed through the lens 1130 and converts it into an electrical image signal.
  • a 3D camera or a CMOS (Complimented Metal Oxide Semiconductor) image sensor may be used as the image acquisition unit 1120 .
  • the lens 1130 is disposed in front (one side) of the image acquisition unit 1120 to transmit light reflected from the subject to be transmitted to the image acquisition unit 1120 .
  • an ultra-wide-angle lens having an angle of view of 140 degrees to 160 degrees may be used as the lens 1130 .
  • the angle of view of the lens 1130 is only a preferred example, and the present invention is not limited thereto.
  • the lens 1130 may be composed of a plurality of lenses for focusing, enlargement, reduction, and the like.
  • the lens 1130 may be rotated and driven at a predetermined angle, and may further include a driving unit (not shown) for driving the lens 1130 .
  • a plurality of light emitting units 1140 may be disposed on the flat area 1111b at one end of the first housing 1111 . That is, the light emitting unit 1140 may be disposed to surround the lens 1130 . For example, eight light emitting units 1140 may be radially disposed at intervals of 45 degrees to surround the lens 1130 .
  • the number of the light emitting units 1140 disposed to surround the lens 1130 is not limited thereto, and may be changed according to the environment in which the endoscope is used or the needs of the user. Meanwhile, as the light emitting unit 1140 , an LED (Light Emitting Diode) may be used.
  • the shaft 1200 is configured to have a hollow hole to extend the plurality of cables from the external control unit (not shown) to the photographing unit 1100 through the inner hole.
  • the shaft 1200 may be configured as a flexible flexible shaft for the convenience of surgery.
  • one end of the shaft 1200 is preferably in contact with the body wall 10 or spaced apart from the outside.
  • the cable unit 1300 may include a plurality of cables 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a, 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b.
  • the plurality of cables (1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a, 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b) each of the first area (1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a) connected to the photographing unit 1100 and It may be divided into second regions 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, and 1305b connected to the shaft 1200 .
  • the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, and 1305a and the second regions 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, and 1305b may be coupled to each other in the body 11 of the patient.
  • the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, and 1305a may be inserted into the body 11 together with the imaging unit 1100 through the navel (not shown) of the patient, and then, the second region 1301b , 1302b, 1303b, 1304b, and 1305b) may be combined with the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, and 1305a in the body 11 after the invasive hole is formed in the body wall 10 of the patient.
  • the first region (The coupling relationship between 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a and the second region 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, and 1305b can be combined by the coupling method shown in FIGS. A detailed description of the coupling relationship between the regions 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, and 1305a and the second regions 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, and 1305b will be omitted.
  • the plurality of cables (1301, 1302, 1303, 1304, 1305) is a first power supply cable (1301a, 301b, 1302a, 1302b) for supplying power to the image acquisition unit 1120, the image acquisition unit (1120) data cables 11303a and 1303b for transmitting the image data obtained from , and second power supply cables 11304a, 1304b, 1305a, 1305b for supplying power to the light emitting unit 1140 may be included.
  • the number of cables in the cable unit 1300 is not limited thereto and may be changed according to the environment in which the endoscope is used or the needs of the user.
  • one end of each of the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a is electrically connected to the image acquisition unit 1120 and the light emitting unit 1140. connected, and the other end faces the sidewall 1112a and may be fixed at a position adjacent to the sidewall 1112a.
  • FIGS. 26 to 28 a surgical device for minimally invasive surgery according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 26 to 28 .
  • FIG. 26 is a perspective view schematically showing an endoscope unit in the surgical apparatus for minimally invasive surgery according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is an exploded perspective view schematically showing the endoscope unit of FIG. 26,
  • FIG. 28 is FIG. 27 It is a side view viewed from direction B.
  • the surgical device for minimally invasive surgery according to the fifth embodiment of the present invention is compared to the surgical device for minimally invasive surgery according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 21 to 25 . Since the configuration of the photographing unit 2000 and the cable unit 2300 are different, only the configuration of the photographing unit 2000 and the cable unit 2300 that are differentiated will be described in detail below, and the reference numerals overlapping the same configuration will be described in detail is omitted.
  • the photographing unit 2000 may be located coupled to the end effect (not shown) of various surgical devices such as tweezers or scissors used during surgery. That is, in this case, although not shown, a power cable for driving the end effect may be further included.
  • the photographing unit 2000 may include a housing 1110 , an image acquisition unit 1120 , and a lens 1130 .
  • the configuration of the light emitting unit 1140 of the photographing unit 2000 of the fifth embodiment is different from that of the photographing unit 1000 of the fourth embodiment, and this will be described in detail.
  • the ends 2310 of the plurality of optical fiber cables 2301a, 2302a, and 2303a may be disposed in the flat area 1111b of the first housing 1111 .
  • Each of the optical fiber cables 2301a, 2302a, and 2303a may transmit a light source provided from the outside to one side (front) of the first housing 1111 .
  • a plurality of ends 2310 of the optical fiber cable may be disposed on the flat area 1111b at one end of the first housing 1111 . That is, the end 2310 may be disposed to surround the lens 1130 .
  • the ends 2310 may be radially disposed at intervals of 120 degrees such that three surround the lenses 1130 .
  • the number of ends 2310 of the optical fiber cable disposed to surround the lens 1130 is not limited thereto, and may be changed according to the environment in which the endoscope is used or the needs of the user.
  • the cable unit 2300 may include a plurality of cables 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a.
  • each of the plurality of cables 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a is connected to the first area 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a connected to the photographing unit 2000 and the shaft 200 It may be divided into a second area (not shown).
  • the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, and 2303a and the second region (not shown) may be coupled to each other in the body 111 of the patient.
  • the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, and 2303a may be inserted into the body 111 together with the imaging unit 2000 through the navel (not shown) of the patient, and then, the second region (not shown) may be combined with the first regions 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, and 2303a in the body 111 after the invasive hole is formed in the body wall 110 of the patient.
  • a plurality of cables (1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a) are obtained from the first power supply cable (1301a, 1302a) for supplying power to the image acquisition unit 1120, the image acquisition unit 1120 It may include a data cable 1303a for transmitting one image data and optical fiber cables 2301a, 2302a, and 2303a for transmitting light provided from the outside to one side (front) of the first housing 1111 .
  • the number of cables in the cable unit 2300 is not limited thereto and may be changed according to the environment in which the endoscope is used or the needs of the user.
  • one end of the first regions 1301a , 1302a , 1303a is electrically connected to the image acquisition unit 1120 , and the other end faces the sidewall 1112a and the sidewall 1112a ) can be fixed in a position adjacent to
  • one end of the optical fiber cables 2301a, 2302a, and 2303a includes an end 2310 protruding outward from the flat area 1111b of the first housing 1111, and the other end faces the sidewall 1112a and the sidewall 1112a ) can be fixed in a position adjacent to
  • a plurality of coupling members are fixed to the sidewall 1112a, and a plurality of first regions 1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a of a plurality of cables are fixed to the coupling members respectively.
  • the other end may be coupled and fixed.
  • the second region (not shown) of the plurality of cables of the cable unit 2300 forms an invasive hole in the patient's body wall 110 .
  • it can be combined with the first regions 301a, 302a, 303a, 2301a, 2302a, and 2303a in the body 111, and the coupling relationship thereof can be coupled in the coupling method shown in FIGS.
  • a detailed description of the coupling relationship between the first regions 301a, 302a, 303a, 2301a, 2302a, and 2303a and the second region (not shown) will be omitted.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 샤프트; 체내에 삽입되는 수술 유닛; 및 상기 수술 유닛에 연결된 제1영역, 상기 샤프트 내에 배치되며 체벽을 관통하는 제2영역을 포함하는 복수의 케이블을 포함하는 케이블 유닛;을 포함하고, 복수의 케이블 각각에서 상기 제1영역 및 상기 제2영역은 분리되어 환자의 체내에서 결합되는 최소침습수술용 수술장치를 개시한다.

Description

최소침습수술용 수술장치
본 발명은 최소침습수술용 수술장치에 관한 것이다.
최소 침습 수술은, 적어도 하나의 작은 절개부를 통하여 환자(또는, 수술의 대상이 되는 동물 등)의 신체 내에 수술 도구를 삽입하여 수술을 수행하는, 수술로 인한 절개를 최소화하는 수술 기법이다.
이러한 최소 침습 수술은 수술 후에 일어나는 환자의 대사 과정의 변화를 감소시킬 수 있으므로, 환자의 회복 기간을 단축시키는 데에 도움이 될 수 있다. 즉, 최소 침습 수술을 적용하면, 환자의 수술 후의 입원 기간이 단축될 수 있고, 환자가 수술 후 짧은 시일 내에 정상적인 생활로 복귀할 수 있게 된다. 또한, 최소 침습 수술을 통하여, 환자가 느끼는 통증을 경감하는 한편, 수술 후 환자에게 남는 흉터를 줄일 수도 있다.
최소 침습 수술의 일반적인 형태는 내시경 수술이다. 그 중에서도, 가장 일반적인 형태의 수술은 복강 내에서 최소 침습 조사와 수술을 하는 복강경 수술이다. 표준 복강경 수술의 경우에는, 환자의 복부에 가스를 채워 넣고, 복강경 수술 도구에 대한 입구를 제공하기 위하여 적어도 하나의 작은 절개부를 만든 후에, 이를 통하여 트로카(trocar)를 삽입하는 과정을 거쳐서, 수술을 수행하게 된다. 이러한 수술의 수행 시에, 사용자는 트로카를 통하여 수술 부위 등에 복강경 수술 도구를 들여보내고 복강 외부에서 그것을 조작(또는, 조종)하는 것이 일반적이다.
이러한 복강경 수술 도구는 일반적으로 복강경(수술 부위 등의 관찰용)과 이 외의 작업 도구를 포함한다. 여기서, 작업 도구는, 각 도구의 작업 단부(또는 말단 동작부)가 소정의 샤프트에 의하여 손잡이 등으로부터 이격되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 절개 수술(open surgery)에서 사용되는 것과 유사하다. 즉, 작업 도구는, 예를 들어, 클램프, 그라스퍼, 가위, 스테이플러, 바늘 잡게 등을 포함할 수 있다. 한편, 사용자는 복강경에 의하여 찍히는 수술 부위 등의 영상을 표시하는 모니터에 의하여 수술 진행 상황을 모니터링하게 된다.
이와 유사한 내시경 기술은, 후복막강경, 골반경, 관절경, 뇌수조경, 부비강경, 자궁경, 신장경, 방광경, 요도경, 신우경 등에 두루 사용된다.
한편, 기존의 복강경 기구는 움직임의 제한(자유도 1)으로 인해 손으로 하는 수술보다 어려움이 있었고, 최근 다관절 움직임이 가능한 로봇 및 복강경 기기가 개발되고 있다.
이러한 다관절 기구(로봇 및 복강경 수술 포함)는 수술 기구의 움직임의 자유도가 증가하여 사람 손과 유사한 움직임(손목의 회전, 굴절 등)으로 인해 수술이 더욱 용이 해졌다.
하지만, 이러한 다관절 기구들은 특성상 기구의 두께가 있어 사용을 위해서는 각 기구당 적어도 10mm 이상의 흉터가 필요하며, 이에 더하여 근막 및 복막의 손상도 동반되며, 투관침 창상을 통한 절개탈장이라는 합병증이 발생하기도 한다.
또한, 상처를 최소화하기 위해 투관침은 보통 5mm내지 12mm로 제한되어 생산되고 있으며, 그에 맞추어 로봇 팔이나 복강경 기구가 개발되기 때문에 로봇 팔 기능에 제약이 따르는 문제가 있다.
한편, 내시경은 구동 및 촬영을 위한 제어 신호를 전달하거나 또는 획득한 데이터를 수신하기 위해 복수의 케이블을 구비하며, 이러한 복수의 케이블은 원통형의 샤프트에 수용되고 있다.
하지만, 이러한 샤프트는 특성상 두께가 있어 사용을 위해서는 각 기구당 적어도 10mm 이상의 흉터가 필요하며, 이에 더하여 근막 및 복막의 손상도 동반되며, 투관침 창상을 통한 절개탈장이라는 합병증이 발생하기도 한다.
본 발명은 활성산소종의 발생량을 증가시킬 수 있는 이종 촉매 구조체 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 물 속의 유해한 유기물 또는 미생물의 제거 효율을 증가시킬 수 있는 이종 촉매 구조체 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치는 샤프트; 체내에 삽입되는 수술 유닛; 및 상기 수술 유닛에 연결된 제1영역, 상기 샤프트 내에 배치되며 체벽을 관통하는 제2영역을 포함하는 복수의 케이블을 포함하는 케이블 유닛;을 포함하고, 복수의 케이블 각각에서 상기 제1영역 및 상기 제2영역은 분리되어 환자의 체내에서 결합될 수 있다.
또한, 상기 케이블 유닛은, 상기 복수의 케이블 각각에서 상기 제1영역에 연결되며, 상기 제2영역이 결합되는 결합부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 케이블의 상기 제2영역은 일단에 배치된 첨단부를 포함하고,
상기 첨단부가 환자의 체벽을 관통하여, 상기 제2영역이 환자의 체내로 삽입될 수 있다.
또한, 상기 케이블의 제2영역은 상기 첨단부에 인접한 영역에 배치된 고정홈을 포함하고, 상기 결합부재는 상기 고정홈에 삽입되어 결합되는 고정돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합부재는 상기 고정돌기가 배치된 내부 공간 및 상기 내부 공간을 밀봉하는 커버를 포함하고, 상기 첨단부가 상기 커버를 관통하여, 상기 제2영역이 상기 결합부재의 내부 공간으로 삽입될 수 있다.
또한, 상기 케이블의 직경보다 큰 직경을 갖고, 상기 결합부재의 외면을 에워싸는 안내부재를 더 포함하고, 상기 안내부재는 환자의 체벽을 관통한 후, 위치 고정되고, 상기 제2영역은 상기 안내부재의 내부 공간을 통해 환자의 체내로 삽입될 수 있다.
또한, 상기 수술 유닛은 엔드 이펙터를 포함하고, 상기 엔드 이펙터가 관절 운동 시, 상기 제2영역의 외면은 환자의 체벽과 이격될 수 있다.
또한, 상기 엔드 이펙터는 그립 구동이 가능하고, 롤링(Rolling), 피칭(Pitching) 및 요잉(Yawing) 방향으로 구동이 가능할 수 있다.
또한, 상기 케이블 유닛은 그립 구동 케이블, 롤링 구동 케이블, 피칭 구동 케이블 및 요잉 구동 케이블을 포함하고, 상기 그립 구동 케이블의 제1영역과 그립 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고, 상기 롤링 구동 케이블의 제1영역과 롤링 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고, 상기 피칭 구동 케이블의 제1영역과 피칭 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고, 상기 요잉 구동 케이블의 제1영역과 요잉 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합될 수 있다.
또한, 상기 수술 유닛은 촬영 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이블이 위치 이동 시, 상기 제2영역의 외면은 체벽과 이격될 수 있다.
또한, 상기 촬영 유닛은 일단이 개방된 하우징, 상기 하우징 내에 수용되는 영상 획득부 및 상기 하우징의 일단에 배치된 발광부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이블 유닛은 상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 제1전원 공급 케이블, 상기 영상 획득부에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블 및 상기 발광부에 전원을 공급하기 위한 제2전원 공급 케이블을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1전원 공급 케이블의 제1영역과 제1전원 공급 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합되고, 상기 데이터 케이블의 제1영역과 데이터 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합되고, 상기 제2전원 공급 케이블의 제1영역과 제2전원 공급 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합될 수 있다.
또한, 상기 촬영 유닛은, 일단이 개방된 하우징, 및 상기 하우징 내에 수용되는 영상 획득부를 포함하고, 상기 케이블 유닛은, 상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 케이블, 상기 영상 획득부에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블 및 일단이 상기 하우징의 일측에 고정되며, 외부에서 제공되는 광원을 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다관절 구동이 가능한 복강경 기구에서, 다관절 구동을 담당하는 각각의 케이블을 통해 체벽을 관통함으로써, 최소 침습이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 케이블을 구비한 내시경 기구에서, 각각의 케이블을 통해 체벽을 관통함으로써, 최소 침습이 가능하다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치를 개략적으로 나타낸 예시도이고,
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 수술장치의 엔드 이펙트의 롤링 구동을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1에 나타낸 수술장치 엔드 이펙트의 그립 구동, 롤링 구동 및 피칭 구동용 케이블 유닛을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛 중 하나를 상세히 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛 전체를 결합한 상태를 나타낸 도면이고,
도 7은 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛이 케이스에 덮인 상태를 설명하기 위한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 결합과정을 설명하기 위한 예시도이고,
도 9 내지 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치에서 케이블의 제1영역과 제2영역의 결합과정을 순차적으로 설명하기 위한 예시도이고,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치를 설명하기 위한 예시도이고,
도 15 내지 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 결합과정을 순차적으로 설명하기 위한 예시도이고,
도 21은 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치를 개략적으로 나타낸 예시도이고,
도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치의 결합과정을 설명하기 위한 예시도이고,
도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에서, 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 24는 도 23의 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고,
도 25는 도 24에서 A방향으로 바라본 측면도이고,
도 26은 본 발명의 제5실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에서, 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 27은 도 26의 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고,
도 28는 도 27에서 B방향으로 바라본 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 수술 유닛(100), 안내 유닛(200), 구동 유닛(300) 및 케이블 유닛(400)으로 구성될 수 있다.
여기서, 제1실시예에 따른 수술 유닛(100)은 수술 시에 사용되는 핀셋이나 가위 등의 각종 수술장치의 엔드 이펙트로 구성될 수 있어, 이하에서, 수술 유닛(100)은 엔드 이펙트와 혼용하여 설명하며, 후술하는 복수의 케이블(401, 402, 403, 404, 405, 406)에 의해 롤링, 피칭, 요잉 및 그립 구동될 수 있다.
또한, 안내 유닛(200)은 중공(中空)의 홀을 갖도록 구성되어 내부 홀을 통해 구동 유닛(300)으로부터의 케이블을 엔드 이펙트(100)까지 연장시킨다. 이러한 안내 유닛(200)은 수술의 편의를 위해 가요성의 플렉시블 샤프트로 구성될 수 있다.
구동 유닛(300)은 엔드 이펙트(100)의 롤링 및 피칭을 위한 케이블(401, 402, 405, 406)와 그립을 위한 케이블(403, 404)를 구동할 수 있다. 물론 도시하지 않았지만 요잉을 위한 케이블(미도시)를 구동할 수 있다.
케이블 유닛(400)은 복수의 케이블(401, 402, 403, 404, 405, 406)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 케이블(401, 402, 403, 404, 405, 406) 각각은 엔드 이펙트(100)에 연결된 제1영역과 구동 유닛(300)에 연결된 제2영역으로 분리될 수 있다.
제1영역과 제2영역은 환자의 체내에서 결합할 수 있다. 여기서, 제1영역은 엔드 이펙트(100)와 함께 환자의 배꼽을 통해 체내에 삽입될 수 있고, 이후, 제2영역은 환자의 체벽(뱃속)(10)에 침습구멍 형성 후 체내에서 제1영역과 결합할 수 있다.
이를 통해, 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 수술장치의 엔드 이펙트의 롤링 구동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 엔드 이펙트(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1종단 부재(101), 제2종단부재(102), 종단부 고정부재(103), 베어링 고정부재(104), 베어링 부재(105), 케이블 고정홀(106), 복수의 케이블 홀(107), 제1종단부 조절부재(108) 및 제2종단부 조절부재(109)로 구성될 수 있다.
여기서, 제1종단부재(101)와 제2종단부재(102)는 종단부 고정부재(103)의 일측에 고정되고, 종단부 고정부재(103)의 다른 일측은 베어링 부재(105)의 외측을 감싸며 고정될 수 있다. 한편, 베어링 부재(105)의 다른 일측은 베어링 고정부재(104)에 의해 외측 둘레가 감싸지면서 고정될 수 있다. 본 발명에서는 이러한, 제1종단부재(101)와 제2종단부재(102)로써 봉합사를 집거나, 내부 장기를 들어올리는데 이용되는 집게수술도구를 도시하고 있다.
그러나, 이와 같은 집게수술도구 이외에도 수술용 메스, 수술용 가위 등이 종단부재로 구성될 수 있다.
한편, 종단부 고정부재(103)의 일측 외주면에는 종단부 고정부재(103)를 롤링하기 위한 제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402)를 고정하는 케이블 고정홀(106)이 형성될 수 있다.
또한, 베어링 고정부재(104)는 제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402)를 통과시키는 복수의 케이블 홀(107)이 구성되어 있다. 이때, 롤링 메커니즘 구동을 위하여 종단부 고정부재(103)의 케이블 고정홀(106)에 제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402)를 고정할 수 있다.
또한, 제1종단부 조절부재(108)와 제2종단부 조절부재(109)는 제1종단부재(101)와 제2종단부재(102)가 도면에서와 같이 집게인 경우 해당 집게의 벌림이나 오므림을 위한 것이다.
여기서, 미설명부호 201은 안내 유닛(200)의 샤프트(관부재)이고, 202와 203은 각각 제1, 제2아이들러축이다. 이와 같은, 제1, 제2아이들러축(202)(203)의 외주면은 각각은 중공의 제1, 제2아이들러 부재(204)(205)의 내주면과 각각 결합되어 샤프트(201) 내부에 형성되며, 제1, 제2아이들러축(202)(203)은 샤프트(201)의 외주면을 관통하여 샤프트(201)에 고정될 수 있다. 또한, 제1, 제2아이들러 부재(204)(205) 각각은 복수의 케이블 각각이 통과하는 복수의 풀리로 구성될 수 있다.
한편, 제1롤링 구동 케이블(401)는 베어링 부재(105)를 일방향(제1방향)으로 180도 감고 베어링 고정부재(104)의 케이블 홀(107)을 통과하여 제1아이들러축(202)에 결합된 제1아이들러부재(204)를 통해 구동 유닛(300)에 연결될 수 있다. 그리고, 제2케이블(402)는 제1롤링 구동 케이블(401)와 반대방향(제2 방향)으로 베어링부재(105)를 180도 감고 베어링 고정부재(104)의 케이블 홀(107)을 통과하여 제1아이들러축(202)에 결합된 제1아이들러 부재(204)를 통해 구동 유닛(300)에 연결될 수 있다.
이때, 제1롤링 구동 케이블(401)와 제2롤링 케이블(402)는 각각 제2아이들러축(203)에 부착된 제2아이들러 부재(205)와 관 부재(201)를 통해 구동 유닛(300)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구성에 따라 제1롤링 구동 케이블(401)를 당기는 경우와, 제2케이블(402)를 당기는 경우 종단부 고정부재(103)는 시계방향 또는 반시계방향 중 한 방향으로 롤링할 수 있다. 다시 말하면, 제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402)를 이용하면 제1, 제2종단부재(101)(102)는 종단부재의 축방향으로 롤링 운동할 수 있다.
베어링부재(105)는 사람의 신체에 삽입이 되므로 유해한 물질이 포함되지 않아야 할 수 있다. 보통 베어링볼은 윤활유가 발라져 있지만 본 발명에서 사용된 베어링 부재(105)는 윤활유가 없고 소독이 가능하여 인체에 무해한 재료로 이루어진 베어링을 사용함이 바람직하다. 또한, 베어링을 사용하지 않을 경우, 베어링 고정부재(104)와 이 베어링 고정부재(104)에 고정되어 마찰이 거의 없이 회전할 수 있는 물질로 구성됨이 바람직하다. 참고로, 베어링 고정부재(104)는 제1아이들러축(202)을 축으로 하여 피칭방향 회전 운동할 수 있다.
한편, 이러한 케이블은 도 3에 나타낸 바와 같은 롤링 구동 케이블 외에 그립 구동 케이블 및 피칭구동 케이블이 더 구성될 수 있다. 이와 같은 그립 구동 케이블 및 피칭 구동 케이블에 대하여는 도 4를 참조하여 설명하기로 할 수 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 수술장치 엔드 이펙트의 그립 구동, 롤링 구동 및 피칭 구동용 케이블 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 그립 구동, 롤링 구동 및 피칭 구동용 케이블은 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402), 제1, 제2그립 구동 케이블(403)(404) 및 제1, 제2피칭 구동 케이블(405)(406)로 구성될 수 있다.
여기서, 제1, 제2그립 구동 케이블(403)(404)는 제1종단부재(101)와 제2종단부재(102)의 구성에 따라 동작이 달라질 수 있다. 다시 말하면 제1종단부재(101)와 제2종단부재(102)가 집게이거나 가위인 경우 오므림 동작과 벌림 동작을 할 수 있고, 메스인 경우 커팅 동작을 하도록 할 수 있다.
제1, 제2롤링 구동 케이블(401)(402)는 종단부 고정부재(103)의 롤링을 구동할 수 있다.
또한, 제1, 제2피칭 구동 케이블(405)(406)는 베어링 고정부재(104)의 대응되는 방향의 서로 다른 케이블 홀(107)에 각각 매듭 또는 클램핑 중 하나의 방식으로 결합(부착)될 수 있다.
여기서, 제1피칭 구동 케이블(405)를 구동하는 경우 제1피칭 방향(예로써, 도면의 정면)으로 구동하고, 제2피칭 구동 케이블(406)를 구동하는 경우 제1피칭 방향과 반대되는 제2피칭 방향(예로써, 도면의 후면)으로 구동될 수 있다. 따라서, 베어링 고정부재(104)를 전후로 피칭할 수 있다. 이때, 베어링 고정부재(104)는 제1아이들러축(202)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다.
도 5는 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛 중 하나를 상세히 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛 전체를 결합한 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1에 나타낸 수술장치의 구동 유닛이 케이스에 덮인 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 구동 유닛은 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1케이블 고정부재(301) 및 제2케이블 고정부재(302), 장력조절볼트부재(303), 볼스크류너트부재(304), 볼스크류 나사부재(305), 리니어 가이드부재(306), 케이블 구동 유닛 축 부재(307), 케이블 구동 유닛 아이들러 부재(308) 및 케이스부재(309)(310)로 구성될 수 있다.
여기서, 제1케이블 고정부재(301) 및 제2케이블 고정부재(302)에는 제1롤링 구동 케이블(401)와 제2롤링 구동 케이블(402)가 각각 고정될 수 있다. 그리고, 장력 조절 볼트부재(303)는 제1케이블 고정부재(301)와 제2케이블 고정부재(302)간 연결되어 볼트부재를 조절하는 것에 따라 제1롤링 구동 케이블(401)와 제2롤링 케이블(402)간 장력을 조절할 수 있다. 그리고, 볼스크류너트부재(304)는 제1케이블 고정부재(301) 상부에서 제1케이블 고정부재(301)와 복수의 고정볼트부재(311)를 통해 체결될 수 있다. 한편, 볼스크류 나사부재(305)는 볼스크류너트부재(304)의 수직한 방향으로 체결되어 제1롤링 구동 케이블(401)와 제2롤링 케이블(402)의 상하운동을 조절할 수 있다.
또한, 리니어 가이드부재(306)는 제1케이블 고정부재(301)와 볼트 결합되어 있으며, 제1케이블 고정부재(301)와 제2케이블 고정부재(302)의 상하운동 시 가이드 기능을 수행할 수 있다. 또한, 케이블 구동 유닛 아이들러 부재(308)는 구동 유닛의 측면 케이스(309) 일측에서 구동 유닛 내부로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 구동 유닛의 하면 케이스(310)에는 케이블 구동 유닛 축부재(307)와 수직한 방향으로 형성된 케이블 통공 홀(312)이 구성될 수 있다. 이와 같은 케이블 통공 홀(312)을 통해 엔드 이펙트(100)까지 제1롤링 구동 케이블(401)와 제2롤링 구동 케이블(402)가 연장될 수 있다.
이와 같은 방식으로, 제1, 제2그립 구동 케이블(403)(404) 및 제1, 제2피칭 구동 케이블(405)(406) 역시 각각의 케이블 고정부재, 장력조절볼트부재, 볼스크류너트부재, 볼스크류 나사부재, 리니어 가이드부재, 케이블 구동 유닛 축 부재, 케이블 구동 유닛 아이들러 부재와 연동되고, 케이스부재에 결합될 수 있다. 이러한 제1, 제2그립 구동 케이블(403)(404) 및 제1, 제2피칭 구동 케이블(405)(406)가 케이블 구동 유닛에 결합된 상태를 도 6에 나타내고 있다.
그리고, 도 5에서의 볼스크류 나사부재(305)는 도 6에서와 같은 회전풀리(313)에 연결되고, 각각의 회전풀리(313)는 각각의 제1내지 제 3 모터(M1, M2, M3)에 의해 제어될 수 있다. 이를 위하여 각각의 회전풀리(313)에는 모터축과 연결하기 위한 홈이 구성됨이 바람직하다. 이러한 회전풀리(313)는 볼스크류 나사부재(305)에 고정되어 볼스크류 나사부재(305)를 회전시키고 그에 따라 종단부 고정부재(103)를 롤링 구동 할 수 있다. 한편, 수술도구의 종단부재가 수술용 메스인 경우에는 제1, 제2그립 구동 케이블(403)(404)의 구성이 불필요할 수 있으므로, 그와 같은 경우 제2모터의 구성 역시 생략될 수 있다. 이와 같은 회전풀리(313)가 결합된 후 케이블 구동 유닛은 케이스(314)에 의해 덮인다. 이러한, 케이스(314)는 방수처리되어 소독이나 살균처리 시에도 내부의 케이블 구동 유닛을 구성하는 각각의 부재를 안전하게 보호하도록 할 수 있다.
이와 같은 구동 유닛은 볼스크류너트부재(304)는 볼스크류 나사부재(305)에 연결이 되어 있으며, 볼스크류 나사부재(305)가 회전을 할 경우 볼스크류너트부재(304)는 직진운동을 하게 될 수 있다. 한편, 볼스크류 나사부재(305)가 회전을 하게 되면, 볼스크류 너트부재(304)와 제1, 제2로프 고정부재(301)(302)는 직진 운동을 하게 될 수 있다. 이와 같은 리니어 가이드부재(306)에 의해서 양방향 직진 운동 외에 다른 공간상의 운동은 제한될 수 있다.
제1롤링 구동 케이블(401)는 안내 유닛(200)을 통과하여 구동 유닛(300)에 연결되며, 제2롤링 구동 케이블(402)는 구동 유닛 축 부재(307)에 고정된 구동 유닛 아이들러 부재(308)를 180도 감고 다시 수직 방향 아래로 내려와 제1로프 고정부재(301)에 고정이 될 수 있다. 그리고, 제1로프 고정부재(301)에는 제2롤링 구동 케이블 체결 홈(301a)이 구성되어 제2롤링 구동 케이블(402)가 해당 체결 홈(301a)으로 삽입이 되어 매듭 또는 클램핑 중 하나의 방식으로 체결될 수 있다. 또한, 제1롤링 구동 케이블(401)는 제2로프고정부재(302)의 제1롤링 구동 케이블 체결 홈(302a)으로 삽입이 될 수 있다. 체결 방식은 제2롤링 구동 케이블(402)와 매듭을 지어서 체결 홈(302a)에 걸리게 하거나, 별도의 볼트를 케이블과 함께 체결홈(302a)에 체결하고, 볼트를 조여 압착력에 의해 고정되도록 할 수 있다.
한편, 장력조절볼트(303)를 사용하여 제1, 제2로프 고정부재(301)(302) 와의 거리를 조절하는 것에 따라 리니어 가이드부재(306)에서 적절하게 장력이 평형을 이루게 할 수 있다.
그리고, 볼스크류 나사부재(305)를 회전하는 경우 제1로프 고정부재(301)와 제2로프 고정부재(302)가 이동함에 따라 제1, 제2 롤링 구동 케이블(401)(402)도 이동하여 종단부 고정부재(103)를 롤링 구동할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 결합과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 9 내지 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치에서 케이블의 제1영역과 제2영역의 결합과정을 순차적으로 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 도 8 내지 도 13을 참조하여, 케이블 유닛(400)에 대해 상세히 설명한다.
우선, 도 8 및 도 9를 참조하면 상술한 바와 같이, 케이블 유닛(400)은 복수의 케이블을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 케이블(401, 402, 403, 404, 405, 406) 각각은 엔드 이펙트(100)에 연결된 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)과 구동 유닛(300)에 연결된 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)으로 분리될 수 있다.
더불어, 안내 유닛(200)의 샤프트(201)는 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)이 배치된 제1샤프트와 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)이 배치된 제2 샤프트로 분리될 수 있다.
여기서, 샤프트(201)는 복수의 케이블을 수용하기 위해 5mm 내지 50mm의 제1직경(R1)을 가질 수 있고, 복수의 케이블(401, 402, 403, 404, 405, 406) 각각은 1mm 내지 5mm의 직경(R2)을 가질 수 있다.
제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)과 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)은 환자의 체내에서 결합할 수 있다. 여기서, 제1영역은 엔드 이펙트(100)와 함께 환자의 배꼽을 통해 체내에 삽입될 수 있고, 이후, 제2영역은 환자의 뱃속에 침습구멍 형성 후 체내에서 제1영역과 결합할 수 있다. 여기서, 제2 샤프트는 체내에 삽입되지 않는 것이 바람직하다.
이를 통해, 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
한편, 케이블 유닛(400)은 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a) 각각에 연결된 복수의 결합 부재(410)를 더 포함할 수 있다.
결합 부재(410)는 일측에 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)이 각각 연결되고, 타측에 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)이 결합될 수 있다.
여기서, 결합 부재(410)는 내부에 내부 공간, 내부 공간의 타측을 밀봉하는 측면 커버(411) 및 내부 공간 내부에 배치되어 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)을 고정하는 고정돌기(412)를 포함할 수 있다.
커버(411)는 내부 공간을 밀봉함으로써, 외부 또는 체내의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b) 각각은 일측 단부에 형성된 첨단(尖端)부(420)와 첨단부(420)와 인접한 영역에 형성된 고정홈(430)을 포함할 수 있다.
첨단부(420)는 환자의 체벽(10)을 관통하여 침습구멍을 형성할 수 있고, 체내로 삽입된 이후 결합 부재(410)의 커버(411)를 관통하여 결합 부재(410)의 내부 공간으로 삽입될 수 있다.
고정홈(430)에 결합 부재(410)의 고정돌기(412)가 삽입되어, 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b) 각각이 결합 부재(410)에 결합될 수 있고, 이를 통해 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)과 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b)이 체내에서 결합될 수 있다.
여기서, 제2영역(401b, 402b, 403b, 404b, 405b, 406b) 각각은 대응되는 제1영역(401a, 402a, 403a, 404a, 405a, 406a)에 결합될 수 있다. 예컨대, 구동 케이블(401)(402)의 제1영역(401a, 402a) 각각이 구동 케이블(401)(402)의 제2영역(401b, 402b)에 결합될 수 있고, 그립 구동 케이블(403)(404)의 제1영역(403a, 404a) 각각이 그립 구동 케이블(403)(404)의 제2영역(403b, 404b)에 결합될 수 있고, 피칭 구동 케이블(405)(406)의 제1영역(403a, 404a) 각각이 피칭 구동 케이블(405)(406)의 제2영역(405b, 406b)에 결합될 수 있다.
물론, 도시하지 않았지만, 요잉 구동을 위한 요잉 구동 케이블(미도시)의 제1영역(미도시) 각각이 요잉 구동 케이블(미도시)의 제2영역(미도시)에 결합될 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치에서 케이블의 제1영역과 제2영역의 결합 과정을 순차적으로 설명한다.
우선, 도 10을 참조하면, 결합부재(410)가 연결된 제1영역(401a)이 환자의 배꼽을 통해서 환자의 체내에 배치된 후 정렬될 수 있다. 여기서, 제1영역(401a)의 정렬은 자성체 등을 통해 정렬될 수 있고, 기구를 통해 물리적으로 정렬될 수도 있다.
이후, 도 11을 참조하면, 제2영역(401b)의 첨단부(420)가 환자의 체벽(10)을 관통하여 침습구멍을 형성하고, 제2영역(401b)의 일단이 체내로 삽입될 수 있다.
여기서, 제2영역(401b)에 의해 체벽(10)에 형성된 침습 구멍의 직경은 제2영역(401b)의 직경(R2)일 수 있다.
즉, 매우 작은 침습 구멍을 형성함으로써, 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
이후, 도 12를 참조하면, 제2영역(401b)의 첨단부(420)가 결합부재(410) 측으로 이동하여 결합부재(410)의 커버(411)를 관통함으로써 내부 공간으로 삽입될 수 있다.
이후, 도 13을 참조하면, 제2영역(401b)의 고정홈(430)에 결합부재(410)의 내부 공간의 고정 돌기(412)가 삽입되어, 결합부재(410)와 제2영역(401b)이 결합될 수 있다.
한편, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치는 제2영역(401b)의 일단이 나사산을 갖는 수나사(440)로 구성될 수 있고, 결합부재(410)의 내부 공간은 첨단부(440)의 나사산에 대응되는 암나사(413)로 구성될 수 있다.
즉, 제2영역(401b)은 회전을 통해 체벽(10)을 관통한 후, 암나사(413)와 수나사(440)의 결합과정을 통해 제2영역(401b)과 결합부재(410)가 상호 견고히 고정될 수 있다.
한편, 도 15 내지 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치의 결합과정을 순차적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 15 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치는 안내부재(450)를 더 포함할 수 있다.
안내부재(450) 각각은 제2영역(401b)의 외주면(외표면)을 에워싸도록 케이블의 제2직경(R2) 보다 약간 큰 제3직경(R3)을 가질 수 있다.
여기서, 안내부재(450) 각각은 결합부재(410)의 외표면을 에워싸, 상호 간섭이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
예컨대, 제3직경(R3)은 1.5mm 내지 6mm 일 수 있다.
여기서, 케이블(401~406)의 제2영역(401b~406b)은 구동유닛(300)에 의해 구동 시, 일방향 및 타방향으로 이동되어 하며, 이 과정에서 환자의 체벽(10)과 마찰이 발생할 수 있고, 결과적으로 환자의 체벽(10)은 손상될 수 있다.
이하, 도 16 내지 도 20을 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 최소침습수술용 수술장치에서 케이블의 제1영역과 제2영역의 결합 과정을 순차적으로 설명한다.
우선, 도 16을 참조하면, 결합부재(410)가 연결된 제1영역(401a)이 환자의 배꼽을 통해서 환자의 체내에 배치된 후 정렬될 수 있다. 여기서, 제1영역(401a)의 정렬은 자성체 등을 통해 정렬될 수 있고, 기구를 통해 물리적으로 정렬될 수도 있다. 또한, 안내부재(450)가 환자의 체벽(10)을 관통하여 침습구멍을 형성하고, 안내부재(450)의 일단이 체내로 삽입될 수 있다.
여기서, 안내부재(450)에 의해 체벽(10)에 형성된 침습 구멍의 직경은 안내부재(450)의 직경(R3)일 수 있다.
즉, 매우 작은 침습 구멍을 형성함으로써, 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
이후, 도 17을 참조하면, 안내부재(450)가 일방향으로 이동되어 체벽(10)에서 위치 고정될 수 있다. 여기서, 안내부재(450)는 내부 공간(451)을 포함하고, 내부 공간(451)의 일단이 결합부재(410)의 타단 일부를 수용할 수 있다.
이후, 도 18을 참조하면, 제2영역(401b)의 첨단부(420)가 안내부재(450)의 내부 공간(451)을 따라 결합부재(410) 측으로 이동할 수 있다.
이를 통해, 제2영역(401b)은 체벽(10)에 형성된 침습 구멍과 직접 맞닿지 않고 이격될 수 있다.
이후, 도 19를 참조하면, 제2영역(401b)의 첨단부(420)가 결합부재(410) 측으로 이동하여 결합부재(410)의 커버(411)를 관통함으로써 내부 공간으로 삽입될 수 있다.
이후, 도 20을 참조하면, 제2영역(401b)의 고정홈(430)에 결합부재(410)의 내부 공간의 고정 돌기(412)가 삽입되어, 결합부재(410)와 제2영역(401b)이 결합될 수 있다.
이를 통해, 케이블의 제2영역(401b)은 체벽(10)과 이격될 수 있고, 구동 시 케이블의 제2영역(401b)의 이동에도 체벽(10)과 제2영역(401b) 사이에 마찰이 발생하지 않을 수 있다.
이하에서는 도 21 내지 도 25를 참조하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에 대해 설명한다.
도 21은 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치를 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치의 결합과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에서, 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 24는 도 23의 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 25는 도 24에서 A방향으로 바라본 측면도이다.
우선, 도 21 및 도 22를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치는 수술 유닛(1100), 샤프트(1200), 및 케이블 유닛(1300)으로 구성될 수 있다.
여기서, 제4실시예에 따른 수술 유닛(1100)은 수술 시에 사용되는 촬영 유닛으로 구성될 수 있어, 이하에서, 수술 유닛(1100)은 촬영 유닛으로 설명한다.
한편, 도시하지 않았지만, 촬영 유닛(1100)은 수술 시에 사용되는 핀셋이나 가위 등의 각종 수술장치의 엔드 이펙트(미도시)에 결합되어 위치할 수도 있다. 즉, 이러한 경우, 도시하지 않았지만 엔드 이펙트의 구동을 위한 제1전원 케이블이 더 포함될 수 있다.
도 23 내지 도 25를 함께 참조하면, 촬영 유닛(1100)은 하우징(1110), 영상 획득부(1120), 렌즈(1130) 및 발광부(1140)를 포함할 수 있다.
하우징(1110)은 일측에 위치한 제1하우징(1111)과 타측에 위치한 제2하우징(1112)을 포함할 수 있다.
제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)은 상호 결합 및 분리될 수 있으며, 결합 시 내부 수용 공간을 형성할 수 있다.
여기서, 본 발명은 도 23에 도시된 하우징(1110)으로 국한되는 것이 아니고, 하우징(1110)의 형상 및 구조는 다양한 실시 형태로 구현 가능함은 물론이다.
제1하우징(1111)은 일단이 개방된 개구(1111a)를 포함하며, 제2하우징(1112)은 타단이 밀봉된 측벽(1112a)을 포함할 수 있다.
또한, 제1하우징(1111)은 일단의 둘레를 따라 형성된 평탄영역(1111b)을 포함할 수 있다.
영상 획득부(1120)는 하우징(1110) 내 수용 공간에 안착될 수 있으며, 개구(1111a)를 통해 하우징(1110)의 전방(일측) 측에서 영상 데이터를 획득할 수 있다.
영상 획득부(1120)는 렌즈(1130)를 투과한 피검체의 영상 정보를 검지하여 전기적인 영상신호로 변환한다. 예컨대, 영상 획득부(1120)로는 3D 카메라 또는 시모스(CMOS: Complimented Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서를 사용할 수 있다.
렌즈(1130)는 영상 획득부(1120)의 전방(일측)에 배치되어 피검체로부터 반사되는 빛을 투과시켜 영상 획득부(1120)에 전달되도록 한다. 예컨대, 렌즈(1130)로는 화각이 140도 내지 160도 되는 초광각 렌즈를 사용할 수 있다. 여기서, 렌즈(1130)의 화각은 바람직한 일 예에 불과한 것일 뿐, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.
또한, 렌즈(1130)는 초점맞추기, 확대, 축소 등을 위해 여러 개의 렌즈로 구성될 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 렌즈(1130)는 소정의 각도로 회동 및 구동 될 수 있으며, 이를 구동시키기 위한 구동 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
발광부(1140)는 제1하우징(1111)의 일단에서 평탄영역(1111b) 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 즉, 발광부(1140)는 렌즈(1130)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 발광부(1140)는 8개가 렌즈(1130)를 둘러싸도록 45도 간격으로 방사형으로 배치될 수 있다. 여기서, 렌즈(1130)를 둘러싸도록 배치되는 발광부(1140)의 개수는 이에 한정되는 것이 아니고 내시경이 사용되는 환경이나 사용자의 필요에 따라서 변경될 수 있다. 한편, 발광부(1140)로는 엘이디(LED: Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다.
또한, 샤프트(1200)는 중공(中空)의 홀을 갖도록 구성되어 내부 홀을 통해 외부 제어 유닛(미도시)으로부터의 복수의 케이블을 촬영 유닛(1100)까지 연장시킨다. 이러한 샤프트(1200)는 수술의 편의를 위해 가요성의 플렉시블 샤프트로 구성될 수 있다.
한편, 샤프트(1200)의 일단은 체벽(10)과 맞닿거나 외부로 이격되는 것이 바람직하다.
케이블 유닛(1300)은 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a, 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a, 1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b) 각각은 촬영 유닛(1100)에 연결된 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)과 샤프트(1200)에 연결된 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)으로 분리될 수 있다.
제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)과 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)은 환자의 체내(11)에서 상호 결합할 수 있다. 여기서, 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)은 촬영 유닛(1100)과 함께 환자의 배꼽(미도시)을 통해 체내(11)에 삽입될 수 있고, 이후, 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)은 환자의 체벽(10)에 침습구멍 형성 후 체내(11)에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)과 결합할 수 있다.
즉, 복수의 케이블(1301, 1302, 1303, 1304, 1305)의 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)을 통해, 체벽(10)을 관통함으로써 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
한편, 복수의 케이블(1301, 1302, 1303, 1304, 1305)의 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)이 체벽(10)을 관통한 후, 체내(11)에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)과 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)의 결합관계는 도 9 내지 도 20에서 도시된 결합 방식으로 결합할 수 있어, 이하에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a)과 제2영역(1301b, 1302b, 1303b, 1304b, 1305b)의 결합관계에 대해서 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 복수의 케이블(1301, 1302, 1303, 1304, 1305)은 영상 획득부(1120)에 전원을 공급하기 위한 제1전원 공급 케이블(1301a, 301b, 1302a, 1302b), 영상 획득부(1120)에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블(11303a, 1303b) 및 발광부(1140)에 전원을 공급하기 위한 제2전원 공급 케이블(11304a, 1304b, 1305a, 1305b)을 포함할 수 있다. 한편, 케이블 유닛(1300)에서 케이블의 개수는 이에 한정되는 것이 아니고 내시경이 사용되는 환경이나 사용자의 필요에 따라서 변경될 수 있다.
한편, 복수의 케이블(1301, 1302, 1303, 1304, 1305)에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 1304a, 1305a) 각각의 일단은 영상 획득부(1120) 및 발광부(1140)에 전기적으로 접속되어 있으며, 타단은 측벽(1112a)으로 향하고 측벽(1112a)에 인접한 위치에 고정될 수 있다.
이하에서는 도 26 내지 도 28을 참조하여, 본 발명의 제5실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에 대해 설명한다.
도 26은 본 발명의 제5실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에서, 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 27는 도 26의 내시경 유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 28는 도 27에서 B방향으로 바라본 측면도이다.
도 26 내지 도 28을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치는 도 21 내지 도 25에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에 비해 촬영 유닛(2000) 및 케이블 유닛(2300)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 촬영 유닛(2000) 및 케이블 유닛(2300)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도시하지 않았지만, 촬영 유닛(2000)은 수술 시에 사용되는 핀셋이나 가위 등의 각종 수술장치의 엔드 이펙트(미도시)에 결합되어 위치할 수도 있다. 즉, 이러한 경우, 도시하지 않았지만 엔드 이펙트의 구동을 위한 전원 케이블이 더 포함될 수 있다.
도 26 내지 도 28를 함께 참조하면, 촬영 유닛(2000)은 하우징(1110), 영상 획득부(1120) 및 렌즈(1130)를 포함할 수 있다.
여기서, 제5실시예의 촬영 유닛(2000)은 제4실시예의 촬영 유닛(1000)에 비해 발광부(1140)의 구성이 상이한 바, 이에 대해 구체적으로 설명한다.
제5실시예의 촬영 유닛(2000)은 제1하우징(1111)의 평탄영역(1111b)에 복수의 광섬유 케이블(2301a, 2302a, 2303a)의 단부(2310)가 배치될 수 있다.
광섬유 케이블(2301a, 2302a, 2303a) 각각은 외부에서 제공되는 광원을 제1하우징(1111)의 일측(전방)으로 전달할 수 있다.
광섬유 케이블의 단부(2310)는 제1하우징(1111)의 일단에서 평탄영역(1111b) 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 즉, 단부(2310)는 렌즈(1130)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 단부(2310)는 3개가 렌즈(1130)를 둘러싸도록 120도 간격으로 방사형으로 배치될 수 있다. 여기서, 렌즈(1130)를 둘러싸도록 배치되는 광섬유 케이블의 단부(2310)의 개수는 이에 한정되는 것이 아니고 내시경이 사용되는 환경이나 사용자의 필요에 따라서 변경될 수 있다.
케이블 유닛(2300)은 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a) 각각은 촬영 유닛(2000)에 연결된 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)과 샤프트(200)에 연결된 제2영역(미도시)으로 분리될 수 있다.
제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)과 제2영역(미도시)은 환자의 체내(111)에서 상호 결합할 수 있다. 여기서, 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)은 촬영 유닛(2000)과 함께 환자의 배꼽(미도시)을 통해 체내(111)에 삽입될 수 있고, 이후, 제2영역(미도시)은 환자의 체벽(110)에 침습구멍 형성 후 체내(111)에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)과 결합할 수 있다.
즉, 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)의 제2영역(미도시)을 통해, 체벽(110)을 관통함으로써 무흉터 수술 또는 최소의 흉터를 갖는 최소 침습이 가능하다.
여기서, 복수의 케이블(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)은 영상 획득부(1120)에 전원을 공급하기 위한 제1전원 공급 케이블(1301a, 1302a), 영상 획득부(1120)에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블(1303a) 및 외부에서 제공된 광을 제1하우징(1111)의 일측(전방)으로 전달하는 광섬유 케이블(2301a, 2302a, 2303a)을 포함할 수 있다. 한편, 케이블 유닛(2300)에서 케이블의 개수는 이에 한정되는 것이 아니고 내시경이 사용되는 환경이나 사용자의 필요에 따라서 변경될 수 있다.
한편, 복수의 제1전원 공급 케이블 및 데이터 케이블에서 제1영역(1301a, 1302a, 1303a)의 일단은 영상 획득부(1120)에 전기적으로 접속되어 있으며, 타단은 측벽(1112a)으로 향하고 측벽(1112a)에 인접한 위치에 고정될 수 있다.
또한, 광섬유 케이블(2301a, 2302a, 2303a)의 일단은 제1하우징(1111)의 평탄영역(1111b)에서 외부로 돌출된 단부(2310)를 포함하고, 타단은 측벽(1112a)으로 향하고 측벽(1112a)에 인접한 위치에 고정될 수 있다.
여기서, 도시하지 않았지만 도 28을 함께 참조하면, 측벽(1112a)에는 복수의 결합 부재가 고정되어 있고 결합 부재 각각에 복수의 케이블의 제1영역(1301a, 1302a, 1303a, 2301a, 2302a, 2303a)의 타단이 결합하여 고정될 수 있다.
한편, 구체적으로 도시하지 않았지만, 제5실시예에 따른 최소침습수술용 수술 장치에서, 케이블 유닛(2300) 중 복수의 케이블의 제2영역(미도시)은 환자의 체벽(110)에 침습구멍 형성 후 체내(111)에서 제1영역(301a, 302a, 303a, 2301a, 2302a, 2303a)과 결합할 수 있으며, 이의 결합관계는 도 9 내지 도 20에서 도시된 결합 방식으로 결합할 수 있어, 이하에서 제1영역(301a, 302a, 303a, 2301a, 2302a, 2303a)과 제2영역(미도시)의 결합관계에 대해서 상세한 설명은 생략한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 샤프트;
    체내에 삽입되는 수술 유닛; 및
    상기 수술 유닛에 연결된 제1영역, 상기 샤프트 내에 배치되며 체벽을 관통하는 제2영역을 포함하는 복수의 케이블을 포함하는 케이블 유닛;을 포함하고,
    복수의 케이블 각각에서 상기 제1영역 및 상기 제2영역은 분리되어 환자의 체내에서 결합되는 최소침습수술용 수술장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블 유닛은,
    상기 복수의 케이블 각각에서 상기 제1영역에 연결되며, 상기 제2영역이 결합되는 결합부재를 더 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 케이블의 상기 제2영역은 일단에 배치된 첨단부를 포함하고,
    상기 첨단부가 환자의 체벽을 관통하여, 상기 제2영역이 환자의 체내로 삽입되는 최소침습수술용 수술장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 케이블의 제2영역은 상기 첨단부에 인접한 영역에 배치된 고정홈을 포함하고,
    상기 결합부재는 상기 고정홈에 삽입되어 결합되는 고정돌기를 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 고정돌기가 배치된 내부 공간 및 상기 내부 공간을 밀봉하는 커버를 포함하고,
    상기 첨단부가 상기 커버를 관통하여, 상기 제2영역이 상기 결합부재의 내부 공간으로 삽입되는 최소침습수술용 수술장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 케이블의 직경보다 큰 직경을 갖고, 상기 결합부재의 외면을 에워싸는 안내부재를 더 포함하고,
    상기 안내부재는 환자의 체벽을 관통한 후, 위치 고정되고,
    상기 제2영역은 상기 안내부재의 내부 공간을 통해 환자의 체내로 삽입되는 최소침습수술용 수술장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수술 유닛은 엔드 이펙터를 포함하고,
    상기 엔드 이펙터가 관절 운동 시, 상기 제2영역의 외면은 환자의 체벽과 이격되는 최소침습수술용 수술장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 그립 구동이 가능하고, 롤링(Rolling), 피칭(Pitching) 및 요잉(Yawing) 방향으로 구동이 가능한 최소침습수술용 수술장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 케이블 유닛은 그립 구동 케이블, 롤링 구동 케이블, 피칭 구동 케이블 및 요잉 구동 케이블을 포함하고,
    상기 그립 구동 케이블의 제1영역과 그립 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고,
    상기 롤링 구동 케이블의 제1영역과 롤링 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고,
    상기 피칭 구동 케이블의 제1영역과 피칭 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되고,
    상기 요잉 구동 케이블의 제1영역과 요잉 구동 케이블의 제2영역은 상호 환자의 체내에서 결합되는 최소침습수술용 수술장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 수술 유닛은 촬영 유닛을 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 케이블이 위치 이동 시, 상기 제2영역의 외면은 체벽과 이격되는 최소침습수술용 수술장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 촬영 유닛은
    일단이 개방된 하우징,
    상기 하우징 내에 수용되는 영상 획득부 및
    상기 하우징의 일단에 배치된 발광부를 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 케이블 유닛은
    상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 제1전원 공급 케이블,
    상기 영상 획득부에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블 및
    상기 발광부에 전원을 공급하기 위한 제2전원 공급 케이블을 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1전원 공급 케이블의 제1영역과 제1전원 공급 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합되고,
    상기 데이터 케이블의 제1영역과 데이터 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합되고,
    상기 제2전원 공급 케이블의 제1영역과 제2전원 공급 케이블의 제2영역은 체내에서 상호 결합되는 최소침습수술용 수술장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 촬영 유닛은,
    일단이 개방된 하우징, 및
    상기 하우징 내에 수용되는 영상 획득부를 포함하고,
    상기 케이블 유닛은,
    상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 케이블,
    상기 영상 획득부에서 획득한 영상 데이터를 전달하기 위한 데이터 케이블 및
    일단이 상기 하우징의 일측에 고정되며, 외부에서 제공되는 광원을 전달하는 광섬유 케이블을 포함하는 최소침습수술용 수술장치.
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