KR102338410B1 - 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기 및 이를 포함하는 자궁 거상기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 베이스, 베이스 상에서 전후 방향으로 이동가능하도록 구성되는 바디부, 바디부의 일측에서 전방측으로 소정길이로 연장되어 형성되는 삽입부, 삽입부의 전방측에 구비되며, 일부가 자궁 내부로 삽입가능하도록 구성되는 헤드부, 삽입부의 내부를 통하여 배치되며, 헤드부의 각도를 조절할 수 있도록 일측이 헤드부에 연결되며, 타측이 바디부의 내측에 배치되는 복수의 조향샤프트 및 복수의 조향샤프트에 장력을 전달할 수 있도록 구성되는 샤프트 구동부를 포함하여 구성되는 자궁 거상기 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기 및 이를 포함하는 시스템은 사용자의 입력에 따라 거상기의 자세 및 방향이 조절되어 정밀하게 조작할 수 있어 수술 정확도 향상 및 효율적인 수술 진행이 가능하며, 환자의 자궁 및 자궁 주변 조직의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기 및 이를 포함하는 자궁 거상기 시스템{Uterine Manipulator for assist laparoscopic surgery and system comprising that}

본 연구는 보건복지부의 재원으로 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구 마이크로의료로봇 실용화 기술개발사업 지원에 의하여 이루어진 것이다(과제번호 : HI19C0664).

본 발명은 자궁 거상기 및 이를 포함하는 자궁 거상기 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 본 발명은 복강경 수술시 자궁 위치를 변형시키기 위하여 자동으로 동작하는 자궁 거상기에 관한 것이다.

자궁 거상기(uterine manipulator)는 복강 내 수술시 자궁을 재배치 하기 위한 로봇으로서, 단부가 질관 및 자궁경부를 통하여 자궁강으로 삽입되어 일시적으로 자궁 내에 거치된다. 자궁 거상기는 체외에서 사용자의 조작에 의해 자궁강에 삽입되어 있는 부분이 자궁에 외력을 가하면서 자궁의 위치와 자세를 바꾸게 되며, 복강경 수술시에 자궁 및 자궁 주변의 시야를 확보하며, 또한 수술기기의 접근을 용이하게 한다.

이러한 종래기술과 관련하여 미국 등록특허 US9554827 호가 개시되어 있다. 그러나 이러한 종래기술은 이러한 자궁 거상기를 수술 중 전문 인력이 잡은 상태로 수술을 돕는 비효율적인 인력배치를 요구하고 있었다. 또한 기존의 자궁 거상기는 사람의 손으로 조작하기 때문에 자궁 위치 및 방향의 정밀 조작이 불가능하며 자궁내 과도한 접촉으로 질 또는 자궁 주변 조직의 손상을 발생시킬 위험이 있었다.

미국 등록특허 US9554827

본 발명은 전술한 종래의 자궁 거상기의 문제점을 해결할 수 있는 자궁 거상기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 과제의 해결 수단으로서, 베이스, 베이스 상에서 전후 방향으로 이동가능하도록 구성되는 바디부, 바디부의 일측에서 전방측으로 소정길이로 연장되어 형성되는 삽입부, 삽입부의 전방측에 구비되며, 일부가 자궁 내부로 삽입가능하도록 구성되는 헤드부, 삽입부의 내부를 통하여 배치되며, 헤드부의 각도를 조절할 수 있도록 일측이 헤드부에 연결되며, 타측이 바디부의 내측에 배치되는 복수의 조향샤프트 및 복수의 조향샤프트에 장력을 전달할 수 있도록 구성되는 샤프트 구동부를 포함하여 구성되는 자궁 거상기가 제공될 수 있다.

한편, 복수의 조향샤프트는 전후 방향을 따라 서로 나란하게 구비되며, 삽입부의 전후방향 중심축을 기준으로 회전 대칭으로 구비될 수 있다.

한편, 헤드부는, 삽입부에 대하여 전후좌우 방향으로 회전가능하게 연결될 수 있다.

나아가, 헤드부는 삽입부와 연결되는 조인트를 더 포함하며, 조인트는, 전후방향의 중심축을 기준으로 반경방향으로 소정길이 연장되어 형성되는 샤프트 연결부를 포함하며, 복수의 조향 샤프트 각각은 일측이 샤프트 연결부에서 균일한 간격을 두어 연결될 수 있다.

또한, 헤드부는 삽입부가 삽입된 위치에서 자궁 경부를 둘러쌀 수 있도록 구성되는 컵을 더 포함할 수 있다.

나아가, 헤드부는 삽입부가 삽입된 위치에서 자궁 내부로 삽입될 수 있도록 컵의 내측 공간에 길이방향으로 소정길이로 연장되어 형성되는 팁을 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 삽입부는 전방 삽입부와 후방 삽입부를 포함하며, 전방 삽입부와 후방 삽입부간 길이방향으로 연결될 수 있도록 구성되는 연결부를 더 포함할 수 있다.

한편, 연결부는 후방 삽입부의 전방측에 구비되는 제1 연결부 및 전방 삽입부의 후방측에 구비되는 제2 연결부를 포함하며, 제1 연결부와 제2 연결부는 서로 상대적으로 회전하여 커플링될 수 있다.

한편, 조향샤프트는, 바디부로부터 후방 삽입부의 제1 연결부까지 연장되어 형성되는 후방 조향샤프트 및 제1 연결부로부터 헤드부까지 연장되어 형성되는 전방 조향샤프트를 포함하며, 제1 연결부와 제2 연결부의 체결시 전방 조향샤프트와 제2 후방샤프트가 서로 지지되도록 구성될 수 있다.

한편, 전방 삽입부 및 헤드부는 일회용으로 구성될 수 있다.

추가로, 베이스, 베이스 상에서 전후 방향으로 이동가능하도록 구성되는 바디부, 바디부의 일측에서 전방측으로 소정길이로 연장되어 형성되는 삽입부, 삽입부의 전방측에 구비되며, 일부가 자궁 내부로 삽입가능하도록 구성되는 헤드부, 삽입부의 내부를 통하여 배치되며, 헤드부의 각도를 조절할 수 있도록 일측이 헤드부에 연결되며, 타측이 바디부의 내측에 배치되는 복수의 조향샤프트, 복수의 조향샤프트에 장력을 전달할 수 있도록 구성되는 샤프트 구동부, 2축 회전 조작입력이 가능하게 구성되는 조작부 및 조작부의 입력에 따라 샤프트 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 자궁 거상기 시스템이 제공될 수 있다.

한편, 바디부를 직선이동시킬 수 있도록 구성되는 바디부 구동부를 더 포함하며, 조작부는 일방향의 직선 조작입력을 발생시킬 수 있도록 구성되며, 제어부는 조작부의 직선 조작입력에 따라 바디부 구동부를 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 조작부는 직선 조작입력 및 2축 회전 조작입력을 각각 측정할 수 있도록 복수로 구비되는 위치센서를 더 포함할 수 있다.

한편, 조작부는 사용자에 의한 외력이 인가되지 않는 경우 현재 자세를 유지할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기는 사용자의 입력에 따라 거상기의 자세 및 방향이 조절되어 정밀하게 조작할 수 있어 수술 정확도 향상 및 효율적인 수술 진행이 가능하며, 환자의 자궁 및 자궁 주변 조직의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기는 삽입부분의 분리와 결합이 용이하게 이루어질 수 있어 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 자궁 거상기 시스템의 사시도이다.
도 2는 다른 실시예인 자궁 거상기의 사시도이다.
도 3은 자궁 거상기의 분해사시도이다.
도 4는 헤드부의 분해사시도이다.
도 5는 조향샤프트의 분해사시도이다.
도 6은 삽입부 연결부의 확대사시도이다.
도 7은 삽입부 연결부의 사용상태도이다.
도 8은 자궁 거상기 시스템의 작동상태도이다.
도 9는 자궁 거상기의 사용상태도이다.
도 10은 자궁 거상기의 다른 사용상태도이다.
도 11은 본 발명에 따른 자궁 거상기를 조작할 때 복강경으로 바라본 자궁의 모습을 나타낸 개념도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기 및 이를 포함하는 시스템에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.

한편, 이하에서 자궁의 형태 조작은 자궁강으로 자궁 거상기의 일부가 삽입된 상태에서 자궁 거상기의 조작에 의해 자궁의 형상 및 자세 중 적어도 하나를 포함하는 외형적인 변화임을 전제로 설명하도록 한다.

또한 이하에서 '전방'이라 함은 환자의 다리 사이에서 질관 측으로 삽입시킬 때 이동해야 하는 방향이며, '후방'은 전방과 반대되는, 즉 질관측에서 삽입부를 빼낼 때 이동되는 방향임을 전제로 설명하도록 한다. 또한 '좌우방향' 또는 '폭방향'이라 함은 수평방향 중 상기 전후 방향과 수직인 방향을 뜻함을 전제로 설명하도록 한다.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예인 자궁 거상기(1) 시스템에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 자궁 거상기(1) 시스템의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자궁 거상기(1) 시스템은 자궁 거상기(1), 조작부(2) 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

자궁 거상기(1)는 복강경 수술이 필요한 환자에 사용하며, 환자의 질관을 통하여 일측이 자궁(10) 내부로 삽입될 수 있도록 구성되며, 전후방향으로 자궁(10)을 이동시키거나, 상하좌우의 방향으로 자궁(10)의 형태를 강제로 변형시킬 수 있도록 구성된다. 자궁 거상기(1)는 누워있는 환자의 다리 사이에서 일측이 외부와 고정되어 설치될 수 있으며, 환자의 질관에 삽입되는 방향측으로 연장되어 형성되는 삽입부(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편 자궁 거상기(1)의 구성에 대하여는 차후 상세히 설명하도록 한다.

조작부(2)는 사용자가 손으로 파지하고 조작하여 조작입력을 발생시킬 수 있도록 파지부(800)를 포함하여 구성된다. 조작부(2)는 사용자가 직관적으로 원하는 입력을 발생시킬 수 있도록 구성된다. 즉, 사용자는 원하는 자궁의 형태 또는 자세를 먼저 결정한 후 조작부를 조작하며, 구체적으로 전후방향으로 자궁의 형태를 변화키고자 하는 경우 조작부를 잡아 당기거나 밀어내는 입력을 발생시키며, 자궁을 좌우 방향으로 자세를 변형시키고자 하는 경우 조작부를 좌우 방향으로 조작할 수 있다.

조작부(2)는 일예로 원하는 자궁의 형태 또는 자세의 변형에 대응하여 도 1 상에서 2축 회전이 가능하도록 구성된다. 즉 길이방향인 y 축 방향으로의 선형 조작, z축을 중심으로 한 회전 조작, x축을 중심으로 한 회전조작을 할 수 있도록 2축 조인트(810)로 구성될 수 있다. y축 방향으로 선형 조작을 위하여 일 예로 리니어 가이드(820)가 구비될 수 있으며, 2축 조인트(810)는 일 예로 2개의 부재가 서로 수직하게 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 각각의 부재는 서로 다른 회전축이 되는 구성으로 구비될 수 있다. 이는 환자의 해부학적인 구조를 근거로 질관측에서 자궁 거상기(1)가 삽입되었을 때 필요로 하는 형태의 변화를 위하여 필요한 조작입력이다. 수술시 자궁(10)은 복강 내에서 상하좌우(x, z 방향) 방향으로 형태를 변화시킬 필요가 있으며, 전후 방향(y 방향)으로 변화시켜 시야 및 수술도구의 접근성을 확보할 수 있다. 사용자가 조작부(2)를 변형시키면 조작부(2)에 구비된 위치센서(830)를 통하여 변형량을 측정할 수 있게 된다. 한편 조작부(2)는 사용자가 조작한 형태로 유지될 수 있도록 각각의 연결부에 적절한 마찰력이 형성되도록 구성될 수 있다. 다만 도 1에는 '+' 형태의 2축 조인트(810)가 나타나 있으나 이는 일 예일 뿐 유니버셜 조인트 등과 같은 2개 축을 기준으로 한 회전을 포함한 조작이 이루어질 수 있는 구성과 선형 조작입력을 발생시킬 수 있는 다양한 구성으로 변형되어 적용될 수 있다.

제어부(미도시)는 조작부(2)에서 발생된 조작입력에 따라 자궁 거상기(1)를 조절할 수 있도록 구성된다. 제어부는 조작부(2)로부터 수신된 센싱값을 근거로 거상기에 구비된 각각의 구동요소를 독립적으로 제어할 수 있도록 구성된다. 한편, 제어부는 자궁 거상기(1), 조작부(2) 또는 독립적인 모듈에 구비될 수 있다. 다만, 전술한 제어부는 프로세서를 포함하여 널리 사용되는 요소들로 구성될 수 있으므로, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이하에서는 도 2 내지 도 10을 참조하여 자궁 거상기(1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 다른 실시예인 자궁 거상기(1)의 사시도이며, 도 3은 자궁 거상기(1)의 분해사시도이다. 도 4는 헤드부(400)의 분해사시도이며, 도 5는 조향샤프트(500)의 분해사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자궁 거상기(1)는 베이스(100), 바디부(200) 및 삽입부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

베이스(100)는 외부와 고정하며, 다른 구성요소들을 지지할 수 있도록 구성된다.

바디부(200)는 베이스(100)의 일측에 구비되며, 후술할 삽입부(300)를 조향하기 위한 구동요소들을 포함하여 구성될 수 있다. 바디부(200)는 베이스(100)와 상대적으로 이동될 수 있도록 구성되며, 바디부(200)와 베이스(100)는 서로 리니어 가이드(150)에 의해 연결될 수 있다. 바디부(200)는 y 축 방향으로 왕복이동될 수 있도록 구성될 수 있다. 바디부(200)는 바디부 구동부(250)에 의해 베이스(100) 상에서 이동될 수 있다. 한편 바디부 구동부(250)는 베이스(100)의 일측에 구비되며, 일측이 바디부(200)와 연결될 수 있다. 바디부(200)는 내측에 공간이 마련되며, 후술할 조향샤프트(500)의 일부와 샤프트 구동부(600)의 일부 또는 전부가 구비되도록 구성될 수 있다.

삽입부(300)는 바디부(200)의 전방측 일면에서 전방을 향하여 연장되어 형성될 수 있다. 삽입부(300)는 전방 단부가 환자의 질관을 통하여 삽입될 수 있으며, 삽입부(300)에 구비된 팁(430)이 자궁(10) 내부로 삽입되도록 구성될 수 있다. 삽입부(300)는 여성의 질관에 용이하게 삽입될 수 있도록 전체적으로 원통형 형상으로 구성된 삽입부 하우징을 포함할 수 있다. 삽입부(300)는 샤프트 구동부(600)의 구동에 의하여 구부러져 조향이 될 수 있도록 구성될 수 있다.

삽입부(300)의 단부에는 헤드부(400)가 구비될 수 있다. 헤드부(400)는 삽입부(300)와 조인트로 연결될 수 있다. 헤드부(400)는 삽입부(300)와 상대적으로 x축을 중심으로 한 회전 및 z축을 중심으로 한 회전이 동시에 이루어질 수 있도록 연결될 수 있다.

도 4를 살펴보면, 헤드부(400)는 샤프트 연결부(420), 팁(430) 및 컵(440)을 포함하여 구성될 수 있다.

헤드부(400)는 전방 삽입부(340)의 전방측 단부에 구비될 수 있다. 헤드부(400)는 전방 삽입부 하우징(341)의 내측에 전후 방향으로 배치되는 전방 조향 샤프트(520)와 일측이 연결될 수 있다.

샤프트 연결부(420)는 조향샤프트(500)의 단부가 연결되도록 구성될 수 있다. 샤프트 연결부(420)는 헤드부(400)의 후방측에 구비될 수 있다. 샤프트 연결부(420)는 조인트를 기준으로 반경 방향으로 소정길이 이격된 위치에서 회전방향을 따라 복수의 지점에서 조향샤프트(500)와 연결될 수 있다. 이후 구동부가 조향샤프트(500)를 밀어내는 동작을 수행하면 조인트를 기준으로 일지점 또는 복수의 지점이 가압되면서 최종적으로 헤드부(400)의 각도가 변화될 수 있다.

팁(430)은 헤드부(400)의 전방부 중심에 구비되며, 전방을 향하여 소정길이로 연장되어 형성될 수 있다. 팁(430)은 원기둥 형상으로 구성되며, 단부가 자궁경부(20)로 원활하게 삽입될 수 있도록 소정 곡률을 갖도록 구성될 수 있다. 팁(430)은 자궁(10)내에 전체가 삽입될 수 있는 길이로 결정될 수 있다.

컵(440)은 전술한 바와 같이 자궁 경부(20)를 감쌀 수 있도록 구성되며, 내측으로 자궁 경부(20)의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 컵(440)은 전방측으로 연장되어 형성되는 연장부(441)와 연장부(441)의 끝단에서 고리 형상으로 구성되는 자궁경부 지지부(442)를 포함하여 구성될 수 있다. 연장부(441)는 전후 방향의 중심축을 중심으로 하여 회전방향에 복수 개 이격되어 구비될 수 있으며, 각각의 연장부(441)의 단부는 자궁경부 지지부(442)와 연결될 수 있다. 따라서 컵(440)에는 빈 공간이 형성되므로 의사가 헤드부(400)를 질관 내부로 삽입할 때 컵(440)의 내측의 공간과 팁(430)을 시야로 확인할 수 있으며, 자궁 거상기(1)가 삽입완료되었을 때 자궁 경부(20)가 밀착되었는지 여부도 시야로 확인할 수 있게 된다. 컵(440) 내측은 의사가 직접 눈으로 확인하거나 질관 내측으로 삽입된 내시경을 통하여 수행될 수 있다.

도 5를 살펴보면, 샤프트 구동부(600)는 샤프트 지지부와 연결될 수 있으며, 샤프트 지지부를 회전시켜 샤프트를 선택하여 힘을 전달할 수 있도록 구성된다. 샤프트 구동부(600)는 x 축을 중심으로 회전동작을 발생시키는 x축 샤프트 구동부(610) 및 z 축을 기준으로 회전동작을 발생시키는 z축 샤프트 구동부(620)를 포함하여 구성될 수 있다. 샤프트 지지부는 회전중심으로부터 반경방향의 양측방향으로 소정길이 연장되어 형성되며, 양측에 각각 조향샤프트(500)가 연결될 수 있다. 조향샤프트(500)는 샤프트 지지부와 회전가능하게 연결되어 회전에 의해 가압되더라도 연결이 유지되며, 회전에 의해 샤프트 지지부와 샤프트간의 각도가 달라지더라도 안정적으로 지지력이 전달될 수 있다. 구체적으로 하나의 샤프트 지지부는 헤드부(400)를 일 방향 및 그 역방향으로 회전시키는 2개의 조향샤프트(500)와 연결되며, 각각의 조향사프트(500)와 샤프트 지지부는 각도 조절이 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로 조향샤프트(500)와 샤프트 지지부는 볼 조인트로 연결되어 샤프트 지지부와 조향샤프트의 상대적인 각도가 달라지더라도 연결이 유지되면서 지지력이 전달될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 샤프트 지지부와 조향 샤프트(500)가 볼 조인트로 연결된 구성에 대하여 설명하였으나, 샤프트 지지부가 회전하면서 샤프트를 지지할 수 있는 다양한 구성으로 변형될 수 있다.

샤프트 지지부는 x축 방향 샤프트 지지부(710)와 z 축 방향 샤프트 지지부를 포함하여 구성될 수 있다. 조향샤프트(500)는 x 축 회전 조향샤프트(500) 2개와 z 축 회전 조향샤프트(500)를 포함하여 구성될 수 있으며, 삽입부(300)의 단면상에서 회전방향으로 90도 간격으로 배치될 수 있다. 따라서 x 축 방향의 조향과 z 축 방향의 조향이 독립적으로 이루어질 수 있게 된다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 삽입부(300)의 연결에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 6은 삽입부(300) 연결부의 확대사시도이며, 도 7은 삽입부(300) 연결부의 사용상태도이다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 삽입부의 하우징이 생략되어 있다.

도시된 바와 같이 삽입부(300)는 바디부(200)와 연결되는 후방 삽입부(310)와 헤드부(400)가 구비되는 전방 삽입부(340)를 포함하여 구성될 수 있으며, 전방 삽입부(340)와 후방 삽입부(310) 사이에서 서로 착탈가능하게 구성되는 삽입부(300) 연결부가 구비될 수 있다.

전방 삽입부(340)는 적어도 일부가 여성의 신체 조직과 접촉하는 부분이 되며 일회용으로 구성될 수 있다. 사용자는 후방 삽입부(310), 바디부(200) 및 베이스(100)를 구비하고 전방 삽입부(340)만을 교체하여 사용할 수 있도록 구성된다.

연결부는 전방 삽입부(340)와 후방 삽입부(310) 사이에 서로 바라보는 면에 각각 구비될 수 있으며 전방 삽입부(340)와 후방 삽입부(310)를 상대적으로 회전하여 서로 커플링 되도록 구성될 수 있다.

전방 삽입부(340)에는 전방 조향샤프트(510)가 구비되며, 후방 삽입부(310)에는 후방 조향샤프트(520)가 구비될 수 있으며, 연결부에는 y 축방향으로 중공(322)이 형성되며 조향샤프트(500)가 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 연결부가 커플링되면 전방 조향샤프트(510)와 후방 조향샤프트(520)의 단부가 서로 밀착되면서 후방 조향샤프트(520)가 외력을 받는 경우 외력이 전방 조향샤프트(510)에 전달되면서 최종적으로 헤드부(400)의 각도가 조절될 수 있다.

연결부는 제1 연결부(320)가 후방 삽입부(310)의 전방측에 구비되며, 제2 연결부(330)가 전방 삽입부(340)의 후방측에 구비되며 서로 암수 형태로 구성될 수 있다. 일 예로 제1 연결부(320)는 전방면에서 전방측으로 틈을 두어 연장된 걸림부(321)를 포함할 수 있으며, 제2 연결부(330)는 제1 연결부(320)의 걸림부와 전방면 사이의 틈으로 삽입될 수 있는 돌출부(331)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 연결부(320)와 제2 연결부(330)는 회전에 의해 서로 끼워져 커플링될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 중공은 회전에 의해 끼워진 상태에서도 조향샤프트(500)에 간섭이 발생하지 않도록 제1 연결부(320)에 형성된 중공(322)이 회전방향으로 소정길이로 형성된 장공으로 구성될 수 있다. 다만, 연결부의 구성을 암수로 구분하여 제1 연결부 측이 암(female)구조, 제2 연결부 측이 수(male)구조로 이루어진 구성을 설명하였으나 그 반대로 제1 연결부 측이 수 구조, 제2 연결부측이 암 구조로 이루어질 수 있다.

전방 삽입부(340)와 후방 삽입부(310)의 체결은 도 7(a)에 도시된 바와 같이 전방 삽입부(340)와 후방 삽입부(310)를 서로 정렬하며, 이후 도 7(b)에 도시된 바와 같이 제1 연결부(320)와 제2 연결부(330)를 서로 밀착시킨 후 서로 상대적으로 회전시켜 커플링 시킨다.

이하에서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 자궁거상기(1) 및 자궁거상기 시스템의 작동 및 사용에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 8은 자궁 거상기 시스템의 작동상태도이다. 도 8(a)와 같이 제어부는 x 축을 중심으로 조작부(2)를 회전시키면 x축 샤프트 구동부(610)를 구동시켜 자궁 거상기(1)의 팁(430)이 x 축을 중심으로 회전하게 된다. 본 도면에서는 사용자가 x축을 중심으로 시계 반대방향으로 조작부를 회전시켰을 때 자궁 거상기의 동작이 나타나 있다. 또한 도 8(b)와 같이, 사용자가 z 축을 중심으로 조작부(2)를 회전시키면 자궁 거상기(1)의 팁(430)이 z 축 방향으로 회전하도록 z축 샤프트 구동부(620)를 제어한다. 결국 자궁 거상기(1) 시스템은 사용자가 원하는 만큼 팁(430)을 적절하게 구동시켜 최종적으로 자궁(10)의 형상을 변형시킬 수 있게 된다.

한편, 도시되지는 않았으나, 사용자가 y 축으로 조작부를 조작하면 제어부에서는 이를 근거로 바디부 구동부(250)를 구동시켜 y 방향이 움직임을 조절한다. 또한

도 9는 자궁 거상기(1)의 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 삽입부(300)를 질관을 통하여 삽입되며, 헤드부(400)의 팁(430)이 자궁 경부(20)를 통하여 자궁(10)내로 삽입되며, 자궁경부(20)는 컵(440) 내측 공간에 수용된 형태로 자궁 거상기(1)의 삽입이 완료될 수 있다. 이후 사용자가 조작부를 조작시킴에 따라 여성의 인체에 삽입된 자궁 거상기가 작동하여 사용자가 조작한만큼 자궁의 형태를 변형시킬 수 있게 된다.

도 10은 자궁 거상기(1)의 다른 사용상태도이다. 사용자는 자궁(10)을 상측 방향으로 이동시킬 수 있도록 조작부(2)를 상측으로 조작하면 제어부에서는 팁(430)의 방향을 조절할 수 있도록 x축 방향 샤프트 지지부(710)를 회전시킬 수 있도록 x축 샤프트 구동부(610)를 제어한다. 한편 다른 방향인 z축을 중심으로 한 회전 입력시 전술한 메커니즘이 동일하게 적용될 수 있다.

한편, 도시되는 않았으나, 전후방향, 사용자가 조작부(2)를 파지하여 전후 방향으로 직선이동시키면 제어부는 바디부 구동부(250)를 제어하여 직선방향(y축 방향)의 이동량을 조절하게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 자궁 거상기(1)를 조작할 때 복강경으로 바라본 자궁(10)의 모습을 나타낸 개념도이다.

도 11(a)를 살펴보면 자궁 거상기(1)를 사용하여 도 8(b)와 같이 자궁(10)을 들어올리는 동작을 수행하였을 때의 모습이다. 이 경우 자궁(10) 아래측의 영상이 자궁(10)에 의해 간섭되는 것을 최소화 할 수 있다. 도 11(b)는 자궁(10)을 다소 아래 방향으로 조절한 모습이 도시되어 있다. 즉 도 11(a) 및 도 11(b)와 같이 상하 방향으로 자궁(10)을 조절하여 시야 확보 및 수술장비 접근성을 향상시키게 된다.

도 11(c)를 살펴보면 환자의 좌측으로 자궁(10)을 이동시킨 모습이 도시되어 있으며 이 경우 우측의 난관(30) 및 난소(40)와 연결된 조직을 영상으로 보다 용이하게 확인할 수 있으며, 접근성 또한 향상된다. 이와 반대로 도 11(d)와 같이 자궁 거상기(1)를 우측으로 조작하면 자궁(10)이 복강 내에서 우측으로 이동되며, 좌측의 난관(30) 및 난소(40)의 확인이 용이해지고 수술도구의 접근성이 향상될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 복강경 수술 보조를 위한 자궁 거상기 및 이를 포함하는 시스템은 는 사용자의 입력에 따라 거상기의 자세 및 방향이 조절되어 정밀하게 조작할 수 있어 수술 정확도 향상 및 효율적인 수술 진행이 가능하며, 환자의 자궁 및 자궁 주변 조직의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 삽입부분의 분리와 결합이 용이하게 이루어질 수 있어 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

1: 자궁거상기
2: 조작부 10: 자궁
20: 자궁경부 30: 난관
40: 난소
100: 베이스 150: 리니어 가이드
200: 바디부 250: 바디부 구동부
300: 삽입부
310: 후방 삽입부 320: 제1 연결부
311: 후방 삽입부 하우징
330: 제2 연결부 340: 전방 삽입부
341: 전방 삽입부 하우징
321: 걸림부 322: 중공
331: 돌출부
400: 헤드부 410: 조인트
420: 샤프트 연결부 430: 팁
440: 컵 441: 연장부
442: 자궁경부 지지부
500: 조향샤프트
510: 전방 조향 샤프트 520: 후방 조향 샤프트
600: 샤프트 구동부
610: x축 샤프트 구동부 620: z축 샤프트 구동부
700: 샤프트 지지부
710: x축 방향 샤프트 지지부 720: z축 방향 샤프트 지지부
800: 파지부
810: 2축 조인트
820: 리니어 가이드
830: 위치센서

Claims (14)

1. 베이스;
   상기 베이스 상에서 전후 방향으로 이동가능하도록 구성되는 바디부;
   상기 바디부의 일측에서 전방측으로 소정길이로 연장되어 형성되는 후방 삽입부;
   일측이 상기 후방 삽입부에 착탈 가능하게 구성되며 전후 방향으로 소정길이로 연장되어 구비되는 전방 삽입부;
   상기 전방 삽입부의 전방측에 구비되며, 일부가 자궁 내부로 삽입가능하도록 구성되는 헤드부;
   적어도 일부가 상기 후방 삽입부의 내측에 배치되며, 전단이 상기 후방 삽입부의 전방에 노출되며, 후단이 상기 바디부 내에 배치되는 복수의 후방 조향샤프트;
   적어도 일부가 상기 전방 삽입부의 내측에 배치되며, 전단이 상기 헤드부에 연결되며, 후단이 상기 전방 삽입부 내에 배치되는 복수의 전방 조향샤프트;
   상기 복수의 후방 조향샤프트에 구동력을 전달할 수 있도록 구성되는 샤프트 구동부;
   상기 후방 삽입부의 전방측에 구비되는 제1 연결부; 및
   상기 전방 삽입부의 후방측에 구비되는 제2 연결부를 포함하며,
   상기 복수의 후방 조향샤프트 각각은,
   상기 전방 삽입부와 상기 후방 삽입부가 체결되었을 때 상기 복수의 전방 조향샤프트의 단부를 지지하여 상기 구동력을 전달할 수 있도록 구성되며,
   상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 서로 상대적으로 회전하여 커플링되며,
   상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상기 후방 조향샤프트 각각이 관통하여 배치될 수 있도록 전후 방향으로 형성된 복수의 구멍을 포함하며,
   상기 제1 연결부에 형성된 상기 복수의 구멍은 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 커플링되기 위하여 회전할 때 상기 후방 조향 샤프트에 의한 간섭이 발생되지 않도록 회전 방향을 따라 소정길이로 형성된 장공으로 구성되는 자궁 거상기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 전방 조향샤프트는 전후 방향을 따라 서로 나란하게 구비되며,
   상기 전방 삽입부의 전후방향 중심축을 기준으로 회전 대칭으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 헤드부는,
   상기 전방 삽입부에 대하여 전후좌우 방향으로 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 헤드부는 상기 전방 삽입부와 연결되는 조인트를 더 포함하며,
   상기 조인트는,
   상기 전후방향의 중심축을 기준으로 반경방향으로 소정길이 연장되어 형성되는 샤프트 연결부를 포함하며,
   상기 복수의 전방 조향 샤프트 각각은 일측이 상기 샤프트 연결부에서 균일한 간격을 두어 연결되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 헤드부는 상기 삽입부가 삽입된 위치에서 자궁 경부를 둘러쌀 수 있도록 구성되는 컵을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 헤드부는 상기 전방 삽입부가 질관 내로 삽입된 위치에서 자궁 내부로 삽입될 수 있도록 상기 컵의 내측 공간에 길이방향으로 소정길이로 연장되어 형성되는 팁을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제2 항에 있어서,
    상기 전방 삽입부 및 상기 헤드부는 일회용으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기.
11. 베이스;
    상기 베이스 상에서 전후 방향으로 이동가능하도록 구성되는 바디부;
    상기 바디부의 일측에서 전방측으로 소정길이로 연장되어 형성되는 후방 삽입부;
    일측이 상기 후방 삽입부에 착탈 가능하게 구성되며 전후 방향으로 소정길이로 연장되어 구비되는 전방 삽입부;
    상기 삽입부의 전방측에 구비되며, 일부가 자궁 내부로 삽입가능하도록 구성되는 헤드부;
    적어도 일부가 상기 후방 삽입부의 내측에 배치되며, 전단이 상기 후방 삽입부의 전방에 노출되며, 후단이 상기 바디부 내에 배치되는 복수의 후방 조향샤프트;
    적어도 일부가 상기 전방 삽입부의 내측에 배치되며, 전단이 상기 헤드부에 연결되며, 후단이 상기 전방 삽입부 내에 배치되는 복수의 전방 조향샤프트;
    상기 복수의 후방 조향샤프트에 구동력을 전달할 수 있도록 구성되는 샤프트 구동부;
    상기 후방 삽입부의 전방측에 구비되는 제1 연결부;
    상기 전방 삽입부의 후방측에 구비되는 제2 연결부;
    2축 회전 조작입력이 가능하게 구성되는 조작부; 및
    상기 조작부의 입력에 따라 상기 샤프트 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 복수의 후방 조향샤프트 각각은,
    상기 전방 삽입부와 상기 후방 삽입부가 체결되었을 때 상기 복수의 전방 조향샤프트의 단부를 지지하여 상기 구동력을 전달할 수 있도록 구성되며,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 서로 상대적으로 회전하여 커플링되며,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상기 후방 조향샤프트 각각이 관통하여 배치될 수 있도록 전후 방향으로 형성된 복수의 구멍을 포함하며,
    상기 제1 연결부에 형성된 상기 복수의 구멍은 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 커플링되기 위하여 회전할 때 상기 후방 조향샤프트에 의한 간섭이 발생되지 않도록 회전 방향을 따라 소정길이로 형성된 장공으로 구성되는 자궁 거상기 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 바디부를 직선이동시킬 수 있도록 구성되는 바디부 구동부를 더 포함하며,
    상기 조작부는 일방향의 직선 조작입력을 발생시킬 수 있도록 구성되며,
    상기 제어부는 상기 조작부의 직선 조작입력에 따라 상기 바디부 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기 시스템.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 조작부는 상기 직선 조작입력 및 상기 2축 회전 조작입력을 각각 측정할 수 있도록 복수로 구비되는 위치센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기 시스템.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 조작부는 사용자에 의한 외력이 인가되지 않는 경우 현재 자세를 유지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자궁 거상기 시스템.

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