KR102717637B1 - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것이다.
외과수술은 많은 경우에 장기, 근조직, 결합 조직, 혈관을 포함한 체조직의 절단 및 결합을 필요로 한다. 수 세기에 걸쳐, 날카로운 블레이드 및 봉합사가 절단 및 결합에 사용되었다. 그런데 외과수술 중, 체조직, 특히 비교적 고도로 혈관화된 조직을 절단하면 출혈이 발생한다. 따라서 의사는 외과수술 중의 출혈을 늦추거나 또는 감소하는 수술 기구 및 방법을 필요로 하여 왔다.
최근, 특정 수술 작업을 하는데 있어서 전기 에너지를 사용하는 전기 수술 기구를 이용할 수 있게 되었다. 예를 들어, 그래스퍼(grasper), 가위, 핀셋, 블레이드, 니들, 후크 등의 수술 기구에서, 전기 에너지가 공급되도록 형성된 하나 또는 그 이상의 전극을 포함한 전기 수술 기구가 개발되었다. 전극을 통해 공급된 전기 에너지는 환자의 신체 조직의 응고, 결합, 또는 절단에 사용될 수 있다. 특히 전기 에너지를 사용할 경우 절단과 지혈이 동시에 이루어질 수도 있게 된다.
전기 수술 기구는 대표적으로는 모노폴라 및 바이폴라의 두 개의 종류로 나누어진다. 모노폴라 전기 수술 기구에서는 특정 극성의 전기 에너지가 기구의 하나 또는 그 이상의 전극에 공급된다. 그리고 다른 극성의 전기가 환자에게 전기적으로 접속된다. 바이폴라 전기 수술 기구에서는 하나 또는 그 이상의 전극을 제1 극성 전기 에너지원에 전기적으로 접속하고, 하나 또는 그 이상의 전극을 제1 극성과는 반대의 제2 극성 전기 에너지원에 전기적으로 접속한다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서, 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw); 상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및 상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 수술자에 의한 조작부의 조작 방향과 엔드 툴의 작동 방향이 직관적으로 동일한 방향이기 때문에, 시술자의 편의성이 향상되고 수술의 정확성, 신뢰성 및 신속성 등이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1a는 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1b는 요 동작 개념도이다.
도 1c는 다른 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1d는 요 동작 개념도이다.
도 1e는 본 발명에 따른 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1f는 요 동작 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 7 내지 도 8은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 12는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 측면도이다.
도 13은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 15 및 도 16은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이다.
도 17, 도 18 및 도 19는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도이다.
도 20 및 도 21은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 23은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다.
도 24 및 도 25는 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 26은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다.
도 27 및 도 28은 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 29, 도 30은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 31, 도 32는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 33, 도 34는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 35는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 36은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 37은 도 36의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다.
도 38, 도 39는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 40은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 41, 도 42, 도 43은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 44, 도 45, 도 46, 도 47은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 48은 도 44의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 49, 도 50은 도 44의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 51, 도 52는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 53은 도 51의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 54 및 도 55는 도 53의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 56 및 도 57은 도 53의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 58, 도 59는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 60은 도 58의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 61은 도 60의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 62는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 63, 도 64, 도 65, 도 66, 도 67, 도 68은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 69 및 도 70은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 71 및 도 72는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 73은 도 71의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 74는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 75, 도 76, 도 77, 도 78은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 79 및 도 80은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 81은 도 2 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이고, 도 82는 본 발명의 제2 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이다.
도 83은 본 발명의 제2 실시예의 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리가 아닌 일반 풀리에 구성한 경우를 나타내는 도면이다.
도 84, 도 85, 도 86, 도 87은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이다.
도 88, 도 89 및 도 90은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도이다.
도 91, 도 92는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 93, 도 94는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 95, 도 96은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 97은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 98은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 99는 도 97의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다.
도 100, 도 101, 도 102는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 103은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 104, 도 105, 도 106은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 107, 도 108, 도 109, 도 110은 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 111, 도 112, 도 113은 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 114는 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 115, 도 116은 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 117은 도 115의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 118 및 도 119는 도 117의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 120 및 도 121은 도 117의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 122, 도 123은 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 124는 도 121의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 1c는 다른 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1d는 요 동작 개념도이다.
도 1e는 본 발명에 따른 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1f는 요 동작 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 7 내지 도 8은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 12는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 측면도이다.
도 13은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 15 및 도 16은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이다.
도 17, 도 18 및 도 19는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도이다.
도 20 및 도 21은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 23은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다.
도 24 및 도 25는 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 26은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다.
도 27 및 도 28은 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다.
도 29, 도 30은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 31, 도 32는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 33, 도 34는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 35는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 36은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 37은 도 36의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다.
도 38, 도 39는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 40은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 41, 도 42, 도 43은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 44, 도 45, 도 46, 도 47은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 48은 도 44의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 49, 도 50은 도 44의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 51, 도 52는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 53은 도 51의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 54 및 도 55는 도 53의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 56 및 도 57은 도 53의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 58, 도 59는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 60은 도 58의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 61은 도 60의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 62는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다.
도 63, 도 64, 도 65, 도 66, 도 67, 도 68은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 69 및 도 70은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다.
도 71 및 도 72는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 73은 도 71의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 74는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
도 75, 도 76, 도 77, 도 78은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.
도 79 및 도 80은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이다.
도 81은 도 2 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이고, 도 82는 본 발명의 제2 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이다.
도 83은 본 발명의 제2 실시예의 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리가 아닌 일반 풀리에 구성한 경우를 나타내는 도면이다.
도 84, 도 85, 도 86, 도 87은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이다.
도 88, 도 89 및 도 90은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도이다.
도 91, 도 92는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 93, 도 94는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 95, 도 96은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 97은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 98은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다.
도 99는 도 97의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다.
도 100, 도 101, 도 102는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 103은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 피치 회전 및 요 회전한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 104, 도 105, 도 106은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 107, 도 108, 도 109, 도 110은 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 111, 도 112, 도 113은 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 114는 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 115, 도 116은 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 117은 도 115의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 118 및 도 119는 도 117의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
도 120 및 도 121은 도 117의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 122, 도 123은 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
도 124는 도 121의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 어셈블리는, 상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브의 내부를 관통해서 상기 블레이드와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브가 일정 정도 구부러지면, 상기 가이드 튜브 내부의 상기 블레이드 와이어도 상기 가이드 튜브와 함께 구부러질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브 내에서 상기 가이드 튜브를 따라 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 일 단부는 상기 제1 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제1 조 풀리와 결합하여, 상기 제1 조와 상기 제1 조 풀리를 연결하는 제1 링크; 일 단부는 상기 제2 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제2 조 풀리와 결합하여, 상기 제2 조와 상기 제2 조 풀리를 연결하는 제2 링크;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크는 상기 제1 조 및 상기 제1 조 풀리와 각각 고정 결합되어, 상기 제1 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 제1 링크 및 상기 제1 조가 상기 제1 조 풀리와 일체로 상기 제1 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브는 상기 제1 링크를 관통하여 상기 블레이드 측으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크의 일 단부는 상기 제2 조 풀리와 연결되어, 상기 제2 링크가 상기 제2 조 풀리에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제2 링크의 타 단부는 상기 제2 조와 연결되어, 상기 제2 조가 상기 제2 링크에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 풀리가 회전하면, 상기 제2 조 풀리에 연결된 상기 제2 링크에 의해 상기 제2 조 풀리의 회전이 상기 제2 조로 전달될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크와 상기 제2 조에 관통 삽입되는 액츄에이션 회전축을 더 포함하고, 상기 제2 조는 상기 제1 링크에 대해 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크에 의해, 상기 제2 조 풀리의 상기 제1 회전축을 중심으로 한 회전 운동이, 상기 제2 조의 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 한 회전 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 풀리가 회전하면, 상기 제2 조 풀리와 연결된 상기 제2 링크가 상기 제2 조에 힘을 가하여, 상기 제2 조가 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축과 상기 액츄에이션 회전축은 실질적으로 평행하게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축과 상기 액츄에이션 회전축은 실질적으로 수직하게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고, 상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고, 상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브는 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 제1 조 또는 상기 제2 조 측으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전하면, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 동일한 방향으로 회전하는 요(yaw) 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 조 풀리에 대해 상대적으로 회전하면, 상기 제2 조가 상기 제1 조에 대해 상대적으로 회전하는 액츄에이션(actuation) 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 회전축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제3 회전축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어에 의해, 상기 블레이드가 상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이를 이동할 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서, 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw); 상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 일 단부에는 상기 제1 회전축이 관통 삽입되고, 타 단부에는 상기 제1 회전축과 상이한 제3 회전축이 관통 삽입되며, 내부에 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 적어도 일부가 수용되는 엔드 툴 허브; 상기 제1 조 또는 상기 제2 조 내부에 적어도 일부가 수용되며, 상기 제1 조 또는 상기 제2 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동 가능하도록 형성되는 블레이드; 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 블레이드 측으로 연장 형성되는 가이드 튜브; 일 단부가 상기 블레이드와 연결되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하고, 적어도 일부는 상기 가이드 튜브 내에 배치되는 블레이드 와이어;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상게 엔드 툴 허브는, 본체부, 상기 본체부로부터 일 방향으로 연장 형성되며, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부, 상기 본체부로부터 상기 일 방향의 반대 방향으로 연장 형성되며, 서로 마주보도록 형성되는 제1 피치 풀리부 및 제2 피치 풀리부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고, 상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 가이드 튜브의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 요 슬릿(yaw slit)이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 요 슬릿의 일 측에는 소정의 곡률을 갖는 요 라운드부가 형성되어 상기 가이드 튜브의 요(yaw) 방향 굴곡 경로를 가이드할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축은 상기 제1 조 풀리 결합부 측에 형성되는 제1 서브축과 상기 제2 조 풀리 결합부 측에 형성되는 제2 서브축을 포함하고, 상기 제1 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이에 상기 요 슬릿이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 피치 풀리부 및 제2 피치 풀리부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 피치 슬릿(pitch slit)이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 슬릿의 일 측에는 소정의 곡률을 갖는 피치 라운드부가 형성되어 상기 가이드 튜브의 피치 방향 굴곡 경로를 가이드할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 회전축은 상기 제1 피치 풀리부 측에 형성되는 제1 서브축과 상기 제2 피치 풀리부 측에 형성되는 제2 서브축을 포함하고, 상기 제3 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이에 상기 피치 슬릿이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 요 슬릿(yaw slit)이 형성되고, 상기 제1 피치 풀리부 및 제2 피치 풀리부 사이에는 상기 가이드 튜브가 관통할 수 있는 피치 슬릿(pitch slit)이 형성되고, 상기 요 슬릿과 상기 피치 슬릿은 서로 연결되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및 상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 상기 엔드 툴 허브의 상기 본체부 사이에 배치되는 제1 조 보조 풀리 및 제2 조 보조 풀리를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 본체부에서 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리와 인접한 영역에는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 제1 와이어 가이드부 및 제2 와이어 가이드부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 와이어 가이드부의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 와이어 가이드부에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조에서 상기 제2 조와 마주보는 면에 제1 전극이 형성되고, 상기 제2 조에서 상기 제1 조와 마주보는 면에 제2 전극이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전류가 흐르면서, 조직(tissue)에 대한 소작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소작이 완료되면 상기 블레이드 와이어가 이동하고, 이에 따라 상기 블레이드가 제1 조의 근위부 측에서 원위부 측으로 이동하면서 상기 조직을 절단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 가이드 튜브의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브는 상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성될 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서, 서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw); 상기 제1 조와 결합하며, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 일 단부는 상기 제1 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제1 조 풀리와 결합하여, 상기 제1 조와 상기 제1 조 풀리를 연결하는 제1 링크; 상기 제1 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 일 단부는 상기 제2 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제2 조 풀리와 결합하여, 상기 제2 조와 상기 제2 조 풀리를 연결하는 제2 링크; 상기 제2 조 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어; 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리; 일 단부에는 상기 제1 회전축이 관통 삽입되고, 타 단부에는 상기 제3 회전축이 관통 삽입되며, 내부에 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 적어도 일부가 수용되는 엔드 툴 허브; 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 배치되며, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브; 상기 가이드 튜브 내에 적어도 일부가 관통 삽입되는 블레이드 와이어; 및 상기 블레이드 와이어에 연결되고, 상기 제1 조 또는 상기 제2 조에 적어도 일부가 수용되며, 상기 블레이드 와이어의 이동에 따라 상기 제1 조 또는 상기 제2 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크는 상기 제1 조 및 상기 제1 조 풀리와 각각 고정 결합되어, 상기 제1 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 제1 링크 및 상기 제1 조가 상기 제1 조 풀리와 일체로 상기 제1 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 링크가 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크의 일 단부는 상기 제2 조 풀리와 연결되어, 상기 제2 링크가 상기 제2 조 풀리에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제2 링크의 타 단부는 상기 제2 조와 연결되어, 상기 제2 조가 상기 제2 링크에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 또는 상기 제1 링크에 대한 상기 제2 조의 회전의 중심축 역할을 수행하는 액츄에이션 회전축을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크에 의해, 상기 제2 조 풀리의 상기 제1 회전축을 중심으로 한 회전 운동이, 상기 제2 조의 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 한 회전 운동으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 조 풀리에 대해 상대적으로 회전하면, 상기 제2 조 풀리와 연결된 상기 제2 링크가 상기 제2 조에 힘을 가하여, 상기 제2 조가 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축은 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리의 회전축이고, 상기 액츄에이션 회전축은 상기 제1 조에 대한 상기 제2 조의 회전축일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축과 상기 액츄에이션 회전축은 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 의해 일정 정도 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크의 일 단부는 상기 제2 조 풀리에 축 결합되고, 상기 제2 링크의 타 단부는 상기 제2 조에 축 결합될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크의 일 단부에는 가이드 핀이 형성되고, 상기 제1 링크 및 상기 제2 조에는 각각 슬릿이 형성되어, 상기 가이드 핀이 상기 제1 링크의 슬릿 및 상기 제2 조의 슬릿에 끼워질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 풀리가 회전하면, 이와 연결된 상기 제2 링크의 가이드 핀은 상기 제1 링크의 슬릿을 따라 직선운동을 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 핀이 상기 제1 링크의 슬릿을 따라 이동하면서 상기 제2 조에 힘을 가하여, 상기 제2 조가 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 조 와이어는 제2 조 와이어R과 제2 조 와이어L을 포함하고, 상기 제2 조 풀리의 어느 일면에는 상기 제2 조 와이어R이 결합되는 제1 결합부가 형성되고, 상기 제2 조 풀리의 다른 일면에는 상기 제2 조 와이어L이 제2 결합부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축을 지나고 상기 제3 회전축에 수직인 평면의 일 측과 타 측에 있어서, 상기 제2 조 와이어R이 결합되는 상기 제1 결합부는, 상기 제2 조 와이어R이 입력되는 상기 일 측의 반대 측인 상기 타 측에 형성되어, 상기 제2 조 와이어R이 상기 제2 조 풀리에 감기는 길이를 연장시킴으로써 상기 제2 조 풀리의 회전 각도를 확장시키고, 상기 제2 조 와이어L이 결합되는 상기 제2 결합부는, 상기 제2 조 와이어L이 입력되는 상기 타 측의 반대 측인 상기 일 측에 형성되어, 상기 제2 조 와이어L이 상기 제2 조 풀리에 감기는 길이를 연장시킴으로써 상기 제2 조 풀리의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 회전축은 제1 서브축과 제2 서브축을 포함하고, 상기 제1 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이로 상기 가이드 튜브가 통과할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 회전축은 제1 서브축과 제2 서브축을 포함하고, 상기 제3 회전축의 상기 제1 서브축과 상기 제2 서브축 사이로 상기 가이드 튜브가 통과할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 요 동작은, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전하여 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 액츄에이션 동작은, 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 조 풀리에 대해 상대적으로 회전하여 수행될 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 각각 회전가능 하도록 형성되는 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw)를 포함하고, 두 개 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되는 엔드 툴(end tool); 상기 엔드 툴의 상기 두 개 이상의 방향으로의 회전을 제어하는 조작부; 상기 조작부와 연결되어 상기 조작부의 회전을 상기 제1 조(jaw)로 전달하는 제1 조 와이어와, 상기 조작부와 연결되어 상기 조작부의 회전을 상기 제2 조(jaw)로 전달하는 제2 조 와이어를 포함하는 동력 전달부; 및 제1 방향(X축)으로 연장 형성되며, 일 단부에는 상기 엔드 툴이 결합되고 타 단부에는 상기 조작부가 결합되어 상기 조작부와 상기 엔드 툴을 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 엔드 툴은, 상기 제1 조와 결합하는 제1 전극; 상기 제2 조와 결합하며 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 전극; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 제1 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리 또는 상기 제2 조 풀리에 인접하게 배치되는 블레이드 어셈블리; 및 상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 조작부의 적어도 일부는 상기 엔드 툴(end tool) 쪽으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조작부를 상기 두 개 이상의 방향으로 각각 회전시키면, 상기 엔드 툴(end tool)이 상기 조작부의 조작 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 연결부의 상기 일 단부에서의 상기 엔드 툴(end tool)의 형성 방향과, 상기 연결부의 상기 타 단부에서의 상기 조작부의 형성 방향이, 상기 연결부의 연장축(X축)을 기준으로 동일한 방향일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조작부는 상기 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 파지하는 사용자로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조작부의 단부는 상기 조작부를 파지하는 사용자의 손가락의 단부가 상기 엔드 툴을 향하도록 상기 엔드 툴(end tool) 쪽으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 연결부는 상기 엔드 툴과 상기 조작부를 연결하면서 한 번 이상 절곡되도록 형성되는 절곡부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 절곡부는 단면이 대략 반원 형상으로 형성되고, 상기 절곡부의 단부에서의 상기 조작부의 형성 방향과, 상기 연결부와 상기 엔드 툴이 연결되는 지점에서의 상기 엔드 툴의 형성 방향이 실질적으로 동일하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조작부의 적어도 일부는, 상기 조작부의 적어도 어느 일 동작 상태에서 상기 절곡부 내에 수용되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리 및 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되며, 제2 회전축을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 엔드 툴 조 보조 풀리를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴 조 보조 풀리에 의해, 상기 제1 조 풀리에 감긴 상기 제1 조 와이어의 두 가닥은, 상기 연결부의 연장축(X축)을 기준으로 일 측에 배치되고, 상기 엔드 툴 조 보조 풀리에 의해, 상기 제2 조 풀리에 감긴 상기 제2 조 와이어의 두 가닥은, 상기 연결부의 연장축(X축)을 기준으로 타 측에 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에 감긴 상기 제1 조 와이어의 어느 한 쪽은 상기 제1 조 풀리와 상기 엔드 툴 조 보조 풀리의 사이를 지나도록 형성되고, 상기 제2 조 풀리에 감긴 상기 제2 조 와이어의 어느 한 쪽은 상기 제2 조 풀리와 상기 엔드 툴 조 보조 풀리의 사이를 지나도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 엔드 툴 조 보조 풀리의 내접선상에 위치하고, 상기 제2 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 엔드 툴 조 보조 풀리의 내접선상에 위치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 어셈블리는, 상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브의 내부를 관통해서 상기 블레이드와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브가 일정 정도 구부러지면, 상기 가이드 튜브 내부의 상기 블레이드 와이어도 상기 가이드 튜브와 함께 구부러질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브 내에서 상기 가이드 튜브를 따라 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 일 단부는 상기 제1 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제1 조 풀리와 결합하여, 상기 제1 조와 상기 제1 조 풀리를 연결하는 제1 링크; 일 단부는 상기 제2 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제2 조 풀리와 결합하여, 상기 제2 조와 상기 제2 조 풀리를 연결하는 제2 링크;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 링크는 상기 제1 조 및 상기 제1 조 풀리와 각각 고정 결합되어, 상기 제1 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 제1 링크 및 상기 제1 조가 상기 제1 조 풀리와 일체로 상기 제1 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 링크의 일 단부는 상기 제2 조 풀리와 연결되어, 상기 제2 링크가 상기 제2 조 풀리에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제2 링크의 타 단부는 상기 제2 조와 연결되어, 상기 제2 조가 상기 제2 링크에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브를 더 포함하고, 상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고, 상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브는 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 제1 조 또는 상기 제2 조 측으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전류가 흐르면서, 조직(tissue)에 대한 소작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소작이 완료되면 상기 블레이드 와이어가 이동하고, 이에 따라 상기 블레이드가 상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하면서 상기 조직을 절단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 회전축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제3 회전축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 조와 제2 조 사이에 조직이 배치되는 단계; 상기 제2 조와 연결된 제2 조 풀리가 상기 제1 조와 연결된 제1 조 풀리에 대해 제1 회전축을 중심으로 상대적으로 회전하여, 상기 제2 조가 상기 제1 조에 대해 클로즈(close) 되는 단계; 상기 제1 조에 연결된 제1 전극과 상기 제2 조에 연결된 제2 전극에 전류가 흘러서 상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 조직이 소작되는 단계; 블레이드 와이어에 의해, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이에 적어도 일부가 배치된 블레이드 어셈블리의 블레이드가 상기 제1 조의 근위부에서 원위부 측으로 이동하면서 상기 조직이 절단되는 단계;를 포함하는 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 이용한 수술 방법들 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 어셈블리는, 상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브를 더 포함하고, 상기 조직이 절단되는 단계는, 상기 가이드 튜브 내의 상기 블레이드 와이어가 상기 제1 조의 근위부에서 원위부 측으로 이동하는 단계; 기 블레이드 와이어와 결합된 상기 블레이드가 상기 제1 조의 근위부에서 원위부 측으로 이동하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브의 내부를 관통해서 상기 블레이드와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가이드 튜브가 일정 정도 구부러지면, 상기 가이드 튜브 내부의 상기 블레이드 와이어도 상기 가이드 튜브와 함께 구부러질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조직이 절단되는 단계에서, 상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브 내에서 상기 가이드 튜브를 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 일 단부는 상기 제1 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제1 조 풀리와 결합하여, 상기 제1 조와 상기 제1 조 풀리를 연결하는 제1 링크; 일 단부는 상기 제2 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제2 조 풀리와 결합하여, 상기 제2 조와 상기 제2 조 풀리를 연결하는 제2 링크;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리는 일정 정도 이격되도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이에 상기 블레이드 어셈블리가 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은, 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴은 상기 제1 회전축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제3 회전축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
발명의 실시를 위한 형태
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 각 실시예가 독립적으로 해석되거나 실시되어야 하는 것은 아니며, 각 실시예에서 설명되는 기술적 사상들이 개별적으로 설명되는 다른 실시예에 조합되어 해석되거나 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는 피치, 요, 액츄에이션 동작 중 적어도 어느 하나 이상의 동작에 대해서, 조작부를 어느 일 방향으로 회전시키면, 엔드 툴이 조작부의 조작 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하는 것을 일 특징으로 한다.
도 1a는 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1b는 요 동작 개념도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120a)은 엔드 툴의 회전 중심(121a)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110a)는 조작부의 회전 중심(111a)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110a)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 시계 방향으로 회전하고, 조작부(120a)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 반시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 한편, 도 1b를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120a)은 엔드 툴의 회전 중심(121a)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110a)는 조작부의 회전 중심(111a)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110a)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 시계 방향으로 회전하고, 조작부(120a)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120a) 또한 반시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 사용자의 좌우 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110a)를 왼쪽으로 움직이면 엔드 툴(120a)은 오른쪽으로 움직이고, 사용자가 조작부(110a)를 오른쪽으로 움직이면 엔드 툴(120a)은 왼쪽으로 움직이게 된다. 결과적으로, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 반대가 됨으로써, 사용자로 하여금 착오를 유발할 수 있고, 사용자의 조작이 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다.
도 1c는 다른 종래의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 개념도이고, 도 1d는 요 동작 개념도이다.
도 1c를 참조하면, 종래의 수술용 인스트루먼트 중 일부는 미러 대칭 형태로 형성되어, 피치 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120b)은 엔드 툴의 회전 중심(121b)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110b)는 조작부의 회전 중심(111b)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110b)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 반시계 방향으로 회전하고, 조작부(110b)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 조작부와 엔드 툴의 회전 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110b)를 회전시키는 회전 방향과 그에 따른 엔드 툴(120b)의 회전 방향은 서로 반대가 된다. 결과적으로 사용자에게 조작 방향의 혼란을 가져올 수 있으며, 관절의 동작이 직관적이지 않으며, 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 또한, 도 1d를 참조하면, 요 동작을 수행함에 있어, 엔드 툴(120b)은 엔드 툴의 회전 중심(121b)보다 앞쪽에 형성되고, 조작부(110b)는 조작부의 회전 중심(111b)보다 뒤쪽에 형성된 상태에서, 조작부(110b)를 시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 반시계 방향으로 회전하고, 조작부(110b)를 반시계 방향으로 회전시키면 엔드 툴(120b)은 시계 방향으로 회전하도록 형성된다. 이 경우, 조작부와 엔드 툴의 회전 방향이라는 관점에서 보았을 때, 사용자가 조작부(110b)를 회전시키는 회전 방향과 그에 따른 엔드 툴(120b)의 회전 방향은 서로 반대가 된다. 결과적으로 사용자에게 조작 방향의 혼란을 가져올 수 있으며, 관절의 동작이 직관적이지 않으며, 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 이렇게 종래의 수술용 인스트루먼트의 사용자의 피치 또는 요 조작에 있어서, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 회전 방향의 관점 또는 좌우 방향의 관점 중 하나에 있어서는 서로 일치하지 않는다. 이는 종래의 수술용 인스트루먼트의 관절 구성에 있어서 엔드 툴과 조작부의 구성이 서로 다르기 때문이다. 즉, 엔드 툴은 엔드 툴의 회전 중심보다 앞쪽에 형성된 데 반해, 조작부는 조작부의 회전 중심보다 뒤쪽에 형성되기 때문이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 1e 및 도 1f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 엔드 툴(120c)을 엔드 툴의 회전 중심(121c)보다 앞쪽에 형성하고, 조작부(110c) 또한 조작부의 회전 중심(111c)보다 앞쪽에 형성하여, 조작부(110c)와 엔드 툴(120c)의 동작이 직관적으로 일치하도록 하는 것을 일 특징으로 한다. 이러한 특성을 달리 표현하면, 도 1a, 1b, 1c 및 도 1d와 같이 조작부가 자신의 관절에 대해 사용자 쪽으로 가까워지는(즉, 엔드 툴로부터 멀어지는) 구성의 기존 예와는 달리, 도 1e 및 도 1f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 조작 과정의 어느 한 순간 이상에서는 조작부의 적어도 일부가 자신의 관절을 기준으로 (자신의 관절보다) 엔드 툴에 더 가까워질 수 있도록 형성되는 것이다.
이를 다르게 설명하면, 도 1a, 1b, 1c 및 도 1d와 같은 종래의 수술용 인스트루먼트의 경우에는 엔드 툴이 자신의 회전 중심보다 앞쪽에 위치하는데 반해 조작부는 자신의 회전 중심보다 뒤쪽에 형성되어, 앞쪽이 고정된 상태에서 뒤쪽을 움직이는 조작부의 동작을 통해 뒤쪽이 고정된 상태에서 앞쪽이 움직이는 엔드 툴을 움직이게 되므로, 구조상 직관적으로 일치하지 않는 구조이다. 이로 인해, 조작부의 조작과 엔드 툴의 동작에 있어서 좌우 방향의 관점 또는 회전 방향의 관점에 있어서 불일치가 발생하고 사용자에게 혼란을 가져올 수 있으며, 조작부의 조작을 직관적으로 신속히 수행하기 힘들게 되고 실수를 유발할 수 있다는 문제점이 존재하였다. 이에 반해 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는 엔드 툴과 조작부 모두 뒤쪽에 형성된 회전 중심을 기준으로 움직이기 때문에 구조상 직관적으로 동작이 서로 일치한다고 할 수 있는 것이다. 다르게 설명하면, 엔드 툴의 움직이는 부분이 뒤쪽에 형성된 회전 중심을 기준으로 움직이는 것과 같이, 조작부의 움직이는 부분도 뒤쪽에 형성된 해당 회전 중심을 기준으로 움직이기 때문에, 구조상 직관적으로 동작이 서로 일치한다고 할 수 있다. 이로 인해 사용자는 엔드 툴 방향의 조종을 직관적으로 신속히 수행할 수 있으며, 실수가 유발될 가능성이 현저히 줄어드는 장점이 있다. 이하에서는 이러한 기능을 가능하게 하는 구체적인 메커니즘에 대해 설명하도록 한다.
<전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제1 실시예>
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이고, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 9 및 도 10은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이고, 도 12는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 측면도이다. 도 13은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 평면도이다. 도 14는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
먼저, 도 2 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 엔드 툴(end tool)(100), 조작부(200), 동력 전달부(300), 연결부(400)를 포함한다.
여기서, 연결부(400)는 속이 빈 샤프트(shaft) 형상으로 형성되어, 그 내부에 하나 이상의 와이어 및 전선들이 수용될 수 있다. 연결부(400)의 일 단부에는 조작부(200)가 결합되고, 타 단부에는 엔드 툴(100)이 결합되어, 연결부(400)는 조작부(200)와 엔드 툴(end tool)(100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 연결부(400)는 직선부(401)와 절곡부(402)를 구비하며, 엔드 툴(100)과 결합하는 측에 직선부(401)가 형성되고, 조작부(200)가 결합하는 측에 절곡부(402)가 형성되어 있는 것을 일 특징으로 한다. 이와 같이 연결부(400)의 조작부(200) 측 단부가 절곡되어 형성됨으로써, 피치 조작부(201)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 엔드 툴(100)의 연장선상에 형성되거나 또는 연장선에 인접하게 형성된다. 이를 다른 측면으로 표현하면, 절곡부(402)가 형성하는 오목부 내에 피치 조작부(201) 및 요 조작부(202)의 적어도 일부가 수용된다고 기술할 수도 있을 것이다. 이와 같은 절곡부(402)의 형상에 의해 조작부(200)와 엔드 툴(100)의 형상 및 동작이 더욱 직관적으로 일치할 수 있다.
한편, 절곡부(402)가 형성되는 평면은 피치 평면, 즉 도 2의 XZ 평면과 실질적으로 동일한 평면일 수 있다. 이와 같이, 절곡부(402)가 XZ 평면과 실질적으로 동일한 평면 상에 형성됨으로써 조작부 간의 간섭이 감소할 수 있다. 물론, 엔드 툴과 조작부의 직관적인 동작을 위해, XZ 평면 뿐 아니라 다른 형태의 구성도 가능할 것이다.
한편, 절곡부(402)에는 커넥터(410)가 형성될 수 있다. 커넥터(410)는 외부의 전원(미도시)과 연결될 수 있으며, 또한 커넥터(410)는 전선(electric wire)(411)(412)을 통해 조(103)와 연결되어, 외부의 전원(미도시)으로부터 공급되는 전기 에너지를 조(103)로 전달할 수 있다. 여기서 커넥터(410)는 전극이 두 개 형성된 바이폴라 형이 될 수도 있고, 또는 커넥터는 전극이 한 개 형성된 모노폴라 형이 될 수도 있을 것이다.
조작부(200)는 연결부(400)의 일 단부에 형성되며, 의사가 직접 조종할 수 있는 인터페이스, 예를 들면, 집게 형상, 스틱 형상, 레버 형상 등으로 구비되며, 이를 의사가 조종하면, 해당 인터페이스에 연결되며 수술 환자의 체내로 삽입되는 엔드 툴(100)이 소정의 작동을 함으로써 수술을 수행하게 된다. 여기서, 도 2에는 조작부(200)가 손가락을 끼운 상태에서 회전시킬 수 있는 손잡이 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 엔드 툴(100)과 연결되어 엔드 툴(100)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 조작부가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(100)의 일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(103)가 사용될 수 있다. 다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(100)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(100)은 조작부(200)와 동력 전달부(300)에 의해 연결되어, 조작부(200)의 구동력을 동력 전달부(300)를 통해 전달받음으로써, 그립(grip), 절단(cutting), 봉합(suturing) 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)은 적어도 하나 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(100)은 도 2의 Y축을 중심으로 피치(pitch) 운동을 수행하는 동시에, 도 2의 Z축을 중심으로 요(yaw) 운동 및 액츄에이션(actuation) 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명에서 사용되는 피치(pitch)와 요(yaw)와 액츄에이션(actuation) 동작 각각에 대해 정의하면 다음과 같다.
먼저, 피치(pitch) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 상하 방향으로 회전하는 운동, 즉 도 2의 Y축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)으로 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Y축을 중심으로 상하로 회전하는 운동을 의미한다.
다음으로, 요(yaw) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 좌우 방향으로 회전하는 동작, 즉 도 2의 Z축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)으로 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Z축을 중심으로 좌우로 회전하는 운동을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(103)가 Z축을 중심으로 서로 동일한 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
한편, 액츄에이션(actuation) 동작은 엔드 툴(100)이 요(yaw) 동작과 동일하거나 또는 평행한 회전축을 중심으로 회전하되, 두 개의 조(jaw)(103)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 조(jaw)가 오므라들거나 벌어지는 동작을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(103)가 Z축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 운동을 의미한다. 또는 액츄에이션(actuation) 동작은 어느 하나의 조가 정지된 상태에서, 다른 하나의 조가 정지된 조에 대해 회전하는 동작을 의미할 수도 있다. 즉, 어느 한 조가 다른 한 조에 대해 상대적으로 회전하는 동작을 의미할 수도 있다.
동력 전달부(300)는 조작부(200)와 엔드 툴(100)을 연결하여, 조작부(200)의 구동력을 엔드 툴(100)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
(직관적 구동)
이하에서는 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 직관적 구동에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 사용자는 손바닥으로 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 제1 손잡이(204)를 Y축(즉, 도 25의 회전축(246))을 중심으로 회전시켜 피치 동작을 수행하고, 제1 손잡이(204)를 Z축(즉, 도 25의 회전축(243))을 중심으로 회전시켜 요 동작을 수행할 수 있다. 또한, 사용자는 엄지 손가락과 검지 손가락을 액츄에이션 조작부(203)의 일 단부에 형성되어 있는 손고리 형태의 제1 액츄에이션 연장부(252) 및/또는 제2 액츄에이션 연장부(257)에 끼워 넣은 상태에서 액츄에이션 조작부(203)를 조작하여 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)를 연결부(400)에 대해 어느 일 방향으로 회전시키면, 엔드 툴(100)이 조작부(200)의 조작 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 조작부(200)의 제1 손잡이(204)를 어느 일 방향으로 회전하면 엔드 툴(100) 역시 상기 일 방향과 직관적으로 동일한 방향으로 회전하여 피치 운동 또는 요 운동을 수행하는 것이다. 여기서, 직관적으로 동일한 방향이라 함은, 조작부(200)를 파지하고 있는 사용자의 손가락의 이동 방향과 엔드 툴(100)의 말단부의 이동 방향이 실질적으로 동일한 방향을 이루는 것이라고 부연 설명할 수 있을 것이다. 물론, 여기서 동일한 방향이라 함은 3차원 좌표 상에서 완벽하게 일치하는 방향은 아닐 수 있으며, 예를 들어 사용자의 손가락이 왼쪽으로 이동하면 엔드 툴(100)의 말단부도 왼쪽으로 이동하고, 사용자의 손가락이 아래로 이동하면 엔드 툴(100)의 말단부도 아래로 이동하는 정도의 동일성이라고 이해할 수 있을 것이다.
그리고, 이를 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는, 조작부(200)와 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장축(X축)에 수직인 평면을 기준으로 동일한 방향으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 도 2의 YZ 평면을 기준으로 보았을 때, 조작부(200)는 +X축 방향으로 연장 형성되어 있으며, 동시에 엔드 툴(100) 역시 +X축 방향으로 연장 형성되어 있는 것이다. 이를 다른 말로 표현하면, 연결부(400)의 일 단부에서의 엔드 툴(100)의 형성 방향과, 연결부(400)의 타 단부에서의 조작부(200)의 형성 방향이, YZ 평면을 기준으로 동일한 방향이라고 할 수도 있을 것이다. 또는 이를 다른 말로 표현하면, 조작부(200)가 이를 파지하는 사용자의 몸통으로부터 멀어지는 방향, 즉 엔드 툴(100)이 형성된 방향 쪽으로 형성되었다고 할 수도 있을 것이다. 즉, 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 위해 사용자가 파지하여 움직이게 되는 제1 손잡이(204), 제1 액츄에이션 조작부(251) 및 제2 액츄에이션 조작부(256) 등은 각 동작을 수행하기 위해 움직이는 부분이 해당 동작을 위한 각 관절의 회전 중심 보다 +X축 방향으로 연장 형성되어 있다. 이를 통해, 엔드 툴(100)의 움직이는 부분이 해당 동작을 위한 각 관절의 회전 중심보다 +X축 방향으로 연장 형성되어 있는 것과 동일하게 조작부(200)를 구성할 수 있으며, 도 1을 통해 설명한 것처럼, 사용자의 조작 방향과 엔드 툴의 동작 방향이 회전 방향의 관점과 좌우 방향의 관점 둘 다 일치하게 되어, 결과적으로 직관적으로 동일한 조작이 가능할 수 있다.
상세히, 종래의 수술용 인스트루먼트의 경우, 사용자가 조작부를 조작하는 방향과 엔드 툴의 실제 작동 방향이 서로 상이하고 직관적으로 일치하지 않기 때문에, 수술자의 입장에서 직관적인 작동이 용이하지 않으며, 엔드 툴이 원하는 방향으로 움직이도록 숙련되는데 오랜 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 오동작이 발생하여 환자에게 피해를 줄 수 있다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 조작부(200)의 조작 방향과 엔드 툴(100)의 작동 방향이 직관적으로 동일한 방향이 되도록 하며, 이를 위해 조작부(200)는 엔드 툴(100)처럼, 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 위해 실제로 움직이게 되는 부분이 각 동작의 해당 관절의 회전 중심보다 +X축 방향으로 연장 형성되는 것을 일 특징으로 한다.
이하에서는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100), 조작부(200), 동력 전달부(300) 등에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 25 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
여기서, 와이어(301)와 와이어(305)는 한 쌍을 이루어 제1 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 와이어(302)와 와이어(306)는 한 쌍을 이루어 제2 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 조 와이어인 와이어(301), 와이어(305)와, 제2 조 와이어인 와이어(302), 와이어(306)를 포괄하는 구성요소를 조 와이어(jaw wire)라고 지칭할 수 있다. 그리고, 와이어(303)와 와이어(304)는 한 쌍을 이루어 피치 와이어로서 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 엔드 툴(100) 측에서는, 체결 부재(321)/체결 부재(322)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(323)는 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(326)는 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 조작부(200) 측에서는, 체결 부재(324)는 제1 조 와이어-조작부 체결 부재의 역할을 수행하고, 체결 부재(327)는 제2 조 와이어-조작부 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 조작부(200) 측에는 피치 와이어-조작부 체결 부재와 블레이드 와이어-조작부 체결 부재가 더 형성될 수 있다.
와이어들과 체결 부재들 및 각 풀리 간의 결합관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 하나의 단일 와이어일 수 있다. 단일 와이어인 제1 조 와이어의 중간 지점에 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(323)를 끼우고, 이 체결 부재(323)를 가압(Crimping)하여 고정시킨 후에, 체결 부재(323)를 중심으로 제1 조 와이어의 양 가닥을 각각 와이어(301)와 와이어(305)라고 지칭할 수 있다.
또는 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 각각 별도의 와이어로 형성되고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 와이어(305)가 연결될 수도 있다.
그리고, 이 체결 부재(323)가 풀리(111)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(111)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀림에 따라 풀리(111)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 와이어(301) 및 와이어(305)에서 체결 부재(323)가 체결된 곳의 반대쪽 단부는 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(324)가 결합될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제1 조 와이어-조작부 체결 부재(324)가 풀리(211)에 결합됨으로써, 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(211)와 고정 결합될 수 있다. 결과적으로, 풀리(211)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(111)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 제2 조 와이어인 와이어(302)와 와이어(306)는 각각 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(326)와, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)와 결합된다. 그리고, 체결 부재(326)는 풀리(121)와 결합하고, 제2 조 와이어-조작부 체결 부재(327)는 풀리(220)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(220)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(302) 및 와이어(306)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(304)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(321) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다. 그리고 피치 와이어인 와이어(303)는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(322) 및 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)와 결합된다.
그리고, 체결 부재(321)는 엔드 툴 허브(160)의 제1 피치 풀리부(163a)와 결합하고, 체결 부재(322)는 엔드 툴 허브(160)의 제2 피치 풀리부(163b)와 결합하고, 피치 와이어-조작부 체결 부재(미도시)는 풀리(231)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(231)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(303) 및 와이어(304)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 엔드 툴 허브(160)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 후술할 블레이드(175)와 결합되고, 타 단부는 조작부(200)의 블레이드 조작부(260)와 결합된다. 블레이드 조작부(260)의 조작에 의해, 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(100)의 근위부(105)에서 원위부(104) 쪽으로 이동하면서 커팅 동작을 수행하거나, 또는 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴(100)의 원위부(104)에서 근위부(105) 쪽으로 복귀할 수 있다.
이때, 블레이드 와이어(307)의 적어도 일부는 후술할 가이드 튜브(171) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(100)의 피치 동작 또는 요 동작에 따라 가이드 튜브(171)가 구부러지면, 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)도 가이드 튜브(171)와 함께 구부러질 수 있다. 이와 같은 가이드 튜브(171)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 블레이드 와이어(307)는 연결부(400) 내에서 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 형성된다. 그리고 블레이드 와이어(307)의 일 단부는 블레이드(175)와 결합되어 있기 때문에, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(175)도 직선 운동을 하게 된다. 즉, 블레이드 와이어(307)가 연결부(400)의 길이 방향을 따라 직선 이동을 하면, 이와 연결된 블레이드(175)가 엔드 툴(100)의 원위부(104) 측 또는 근위부(105) 측으로 이동을 하면서 커팅 동작을 수행하게 되는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이고, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 9 및 도 10은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 9의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이고, 도 12는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 측면도이다. 도 13은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브 와 링크들을 나타내는 평면도이다. 도 14는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이다.
여기서 도 3은 엔드 툴 허브(160) 및 피치 허브(150)가 결합된 상태를 도시하고, 도 4는 엔드 툴 허브(160)가 제거된 상태를 도시한다. 도 5는 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 제거된 상태를 도시하고, 도 6은 제1 조(101), 제2 조(102), 풀리(111), 풀리(121) 등이 제거된 상태를 도시한다. 한편 도 7은 와이어들을 위주로 도시된 도면이고, 도 8은 풀리들을 위주로 도시된 도면이다.
도 2 내지 도 14 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(126)를 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 마주보고 있는 풀리들이 서로 평행하게 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각각의 풀리들이 엔드 툴의 구성에 적합한 위치 및 크기로 다양하게 형성될 수 있다 할 것이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 엔드 툴 허브(160)와 피치 허브(150)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(160)는 후술할 제1 회전축(141) 및 제2 회전축(142)이 관통 삽입되며, 또한 제1 회전축(141)에 축결합된 풀리(111), 풀리(121)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(160)는 제2 회전축(142)에 축결합된 풀리(112), 풀리(122)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(160)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
피치 허브(150)는 후술할 제3 회전축(143) 및 제4 회전축(144)이 관통 삽입되며, 제3 회전축(143)에 의해 엔드 툴 허브(160)의 제1 피치 풀리부(163a) 및 제2 피치 풀리부(163b)와 축결합 할 수 있다. 따라서 제3 회전축(143)을 중심으로 엔드 툴 허브(160)가 피치 허브(150)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(150)는 제3 회전축(143)에 축결합된 풀리(113), 풀리(114), 풀리(123), 풀리(124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(150)는 제4 회전축(144)에 축결합된 풀리(115), 풀리(116), 풀리(125), 풀리(126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(150)의 일 단부는 엔드 툴 허브(160)에 연결되고, 피치 허브(150)의 타 단부는 연결부(400)에 연결된다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 제1 회전축(141), 제2 회전축(142), 제3 회전축(143), 제4 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 회전축(141)과 제2 회전축(142)은 엔드 툴 허브(160)에 관통 삽입되고, 제3 회전축(143)과 제4 회전축(144)은 피치 허브(150)에 관통 삽입될 수 있다.
제1 회전축(141), 제2 회전축(142), 제3 회전축(143), 제4 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 원위부(distal end)(104)로부터 근위부(proximal end)(105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(104)부터 차례대로, 제1 회전축(141)은 1번핀, 제2 회전축(142)은 2번핀, 제3 회전축(143)은 3번핀, 제4 회전축(144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 제1 회전축(141)은 엔드 툴 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제2 회전축(142)은 엔드 툴 조 보조 풀리 회전축으로서 기능하고, 제3 회전축(143)은 엔드 툴 피치 회전축으로서 기능하고, 제4 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 엔드 툴 피치 보조 회전축으로서 기능할 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 또는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
예를 들어, 제1 회전축(141)은 제1 서브축(141a)과 제2 서브축(141b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 회전축(142)은 제1 서브축(142a)과 제2 서브축(142b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 회전축(143)은 제1 서브축(143a)과 제2 서브축(143b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 회전축(144)은 제1 서브축(144a)과 제2 서브축(144b)의 두 개의 축을 포함할 수 있다.
이와 같이 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것은, 후술할 가이드 튜브(171)가 엔드 툴 허브(160)와 피치 허브(150)를 통과하기 위함이다. 즉, 각 회전축들의 제1 서브축과 제2 서브축 사이로 가이드 튜브(171)가 통과할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다. 여기서, 제1 서브축과 제2 서브축은 동일한 축 상에 배치될 수도 있고, 또는 일정 정도 오프셋(offset)되어 배치될 수도 있다.
한편, 도면에는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 각각의 회전축들이 중간에서 꺾이도록 형성되어, 가이드 튜브(171)의 도피로가 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이러한 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴(100)에는 액츄에이션 회전축(145)이 더 구비될 수 있다. 상세히, 제1 조(101)와 제2 조(102)의 결합부에는 액츄에이션 회전축(145)이 구비될 수 있으며, 제1 조(101)가 고정된 상태에서 제2 조(102)는 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(145)은 제1 회전축(141) 보다 더 원위부(104) 측에 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 요 회전축인 제1 회전축(141)과 액츄에이션 회전축(145)이 동일한 축이 아니라 별도로 구비되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 조 풀리인 풀리(111)/풀리(112)의 회전축이면서 요(yaw) 동작의 회전축인 제1 회전축(141)과, 제1 조(101)에 대한 제2 조(102)의 회전축이면서 액츄에이션 동작의 회전축인 액츄에이션 회전축(145)이 일정 정도 이격되어 형성됨으로써, 가이드 튜브(171)와 그 내부에 수용된 블레이드 와이어(307)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간이 확보된다. 이와 같은 액츄에이션 회전축(145)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(111)는 엔드 툴 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(121)는 엔드 툴 제2 조 풀리로서 기능한다. 풀리(111)는 제1 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 풀리(121)는 제2 조 풀리라고 지칭할 수도 있고, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 풀리 또는 단순히 조 풀리라고 할 수도 있다.
엔드 툴 조 풀리인 풀리(111) 및 풀리(121)는 서로 마주보도록 형성되며, 엔드 툴 조 풀리 회전축인 제1 회전축(141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 이때 풀리(111)와 풀리(121)는 일정 정도 이격되도록 형성되어, 그 사이에 블레이드 어셈블리 수용부가 형성될 수 있다. 그리고 이 블레이드 어셈블리 수용부에 후술할 블레이드 어셈블리(170)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 풀리(111)와 풀리(121)의 사이로 가이드 튜브(171)를 포함하는 블레이드 어셈블리(170)가 배치된다.
여기서, 풀리(111)는 후술할 제1 링크(180)를 통해 제1 조(jaw)(101)와 결합되어서, 풀리(111)가 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면 이와 함께 제1 조(101)도 제1 회전축(141)을 중심으로 회전할 수 있다.
한편, 풀리(121)는 후술할 제2 링크(190)를 통해 제2 조(jaw)(102)와 연결되어서, 풀리(121)가 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면 이와 연결된 제2 조(102)는 제1 회전축(141) 또는 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전할 수 있다.
여기서, 풀리(111), 제1 링크(180), 제1 조(101)는 서로 고정 결합되어서, 일체(one-body)로서 동작한다. 즉, 풀리(111)가 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면, 제1 링크(180) 및 제1 조(101)도 풀리(111)와 일체로 제1 회전축(141)을 중심으로 회전할 수 있다.
이에 반해, 풀리(121), 제2 링크(190), 제2 조(102)는 연결은 되어 있으나, 한 구성요소가 다른 구성요소에 대해 상대적으로 이동 또는 회전하는 것이 가능하도록 형성된다. 즉, 제2 링크(190)는 풀리(121)에 대해 이동 또는 회전 가능하도록 형성되고, 제2 조(102)는 제2 링크(190)에 대해 이동 또는 회전 가능하도록 형성된다.
그리고, 풀리(111) 및 풀리(121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(111) 및 풀리(121)가 제1 회전축(141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면, 제1 조(101) 및 제2 조(102)가 제1 회전축(141)을 중심을 회전하면서 요 동작이 수행된다. 한편, 풀리(121)가 단독으로 제1 회전축(141)을 중심으로 일정 방향으로 회전하면, 제1 조(101)에 대해 제2 조(102)가 액츄에이션 회전축(145)을 중심을 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행된다.
풀리(112)는 엔드 툴 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(122)는 엔드 툴 제2 조 보조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 보조 풀리 또는 단순히 보조 풀리라고 할 수도 있다.
상세히, 엔드 툴 조 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)는 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 보조 풀리인 풀리(112)는 풀리(111)와 풀리(113)/풀리(114)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보조 풀리인 풀리(122)는 풀리(121)와 풀리(123)/풀리(124)의 사이에 배치될 수 있다. 풀리(112)와 풀리(122)는 제2 회전축(142)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 보조 풀리에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(123)와 풀리(124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(115)와 풀리(116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(125)와 풀리(126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 엔드 툴 조 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
이하에서는 풀리(111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(113)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(114)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(115)와 풀리(116)는 엔드 툴 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(115)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(116)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(111) 및 풀리(112)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(113) 및 풀리(114)가 배치된다. 여기서, 풀리(113) 및 풀리(114)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(113) 및 풀리(114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(115) 및 풀리(116)가 배치된다. 여기서, 풀리(115) 및 풀리(116)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(113), 풀리(115), 풀리(114) 및 풀리(116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(111), 풀리(112), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111), 풀리(112), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(301)가 도 7의 화살표 301 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 7의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(305)가 도 7의 화살표 305 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 7의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(123)와 풀리(124)는 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(123)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(124)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(125)와 풀리(126)는 엔드 툴 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(125)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(126)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
여기서, 풀리(121) 및 풀리(122)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(123) 및 풀리(124)가 배치된다. 여기서, 풀리(123) 및 풀리(124)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(123) 및 풀리(124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(125) 및 풀리(126)가 배치된다. 여기서, 풀리(125) 및 풀리(126)는 엔드 툴 피치 보조 회전축인 제4 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(123), 풀리(125), 풀리(124) 및 풀리(126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(306)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(121), 풀리(122), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121), 풀리(122), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(306)가 도 7의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 7의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(302)가 도 7의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 7의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다.
이하에서는 보조 풀리의 역할을 수행하는 풀리(112)와 풀리(122)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(112)와 풀리(122)는 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(101) 및 제2 조(102) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 및 제2 조 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 보조 풀리인 풀리(112)와 풀리(122)를 추가로 구비함으로써, 도 7에서 보았을 때 θ만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다. 이는 엔드 툴(100)의 두 조가 L 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 이는, 제2 조(102)가 도 7에서처럼 추가적인 각도(θ)만큼 회전할 수 있기 때문이다. 마찬가지로, 두 조가 L 방향으로 요 회전한 상태에서도 액츄에이션 동작이 가능하다. 다시 말하면, 풀리(112)와 풀리(122)를 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 와이어는 엔드 툴 제1 조 풀리에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어는 엔드 툴 제2 조 풀리에 고정 결합되어 있기 때문에, 엔드 툴 제1 조 풀리와 엔드 툴 제2 조 풀리 각각은 90°까지만 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 조 및 제2 조가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조는 벌어질 수 있지만, 제2 조는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조 및 제2 조가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 경우, 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(112) 및 풀리(122)를 배치하여, 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 와이어(302)와 풀리(121)를 결합시키는 체결 부재(326)가 도 7의 N 라인까지 회전할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 와이어(302)와 풀리(121)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(121)와 풀리(122)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(111)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(111)와 풀리(112)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, R 방향으로 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 풀리(112)에 의해, 풀리(111)에 감긴 제1 조 와이어의 두 가닥인 와이어(301) 및 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치된다. 동시에, 풀리(122)에 의해, 풀리(121)에 감긴 제2 조 와이어의 두 가닥인 와이어(302) 및 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 일 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(113) 및 풀리(114)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(123) 및 풀리(124)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(111)와 풀리(112)의 내접선상에 위치하며, 풀리(112)에 의해 풀리(111)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(121)와 풀리(122)의 내접선상에 위치하며, 풀리(122)에 의해 풀리(121)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 조(101) 및 조(102)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 피치 운동에 대해 보다 상세히 설명한다.
한편, 와이어(301)는 도 7의 화살표 301 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(305)는 도 7의 화살표 305 쪽으로 당겨지면(즉 제1 조 와이어의 양 가닥이 모두 당겨지면), 도 6과 같이 와이어(301) 및 와이어(305)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(113)와 풀리(114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 풀리(111) 및 풀리(111)가 결합된 엔드 툴 허브(160)가 전체적으로 제3 회전축(143)을 중심으로 반시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)이 아래쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제2 조(102) 및 이에 고정 결합된 와이어(302)와 와이어(306)는, 제3 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(123)와 풀리(124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 302, 306의 반대방향으로 풀어지게 된다.
반대로, 와이어(302)는 도 7의 화살표 302 쪽으로 당겨지고, 동시에 와이어(306)는 도 7의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 도 6과 같이 와이어(302) 및 와이어(306)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(123)와 풀리(124)의 위쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 풀리(121) 및 풀리(121)가 결합된 엔드 툴 허브(160)가 전체적으로 제3 회전축(143)을 중심으로 시계 방향으로 함께 회전하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)이 위쪽으로 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다. 이 때, 제1 조(101) 및 이에 고정 결합된 와이어(301)와 와이어(305)는, 제3 회전축(143)을 중심으로 회전할 수 있는 풀리(113)와 풀리(114)의 아래쪽으로 감겨 있기 때문에, 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 301, 305의 반대방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 발명의 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)의 엔드 툴 허브(160)는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)를 더 구비하고, 조작부(200)는 조작부 피치 풀리인 풀리(231) 및 풀리(232)를 더 구비하며, 동력 전달부(300)는 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)를 더 구비할 수 있다.
상세히, 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)를 포함하는 엔드 툴 허브(160)는 엔드 툴 피치 회전축인 제3 회전축(143)을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴(100)의 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)와 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232)가 회전하면, 풀리(231) 및 풀리(232)의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(100)의 엔드 툴 허브(160)로 전달되어 엔드 툴 허브(160)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 피치 운동을 위한 동력 전달을 위해 엔드 툴(100)의 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b), 조작부(200)의 풀리(231) 및 풀리(232), 동력 전달부(300)의 와이어(303) 및 와이어(304)를 구비하여, 조작부(200)의 피치 동작의 구동력이 보다 완벽하게 엔드 툴(100)에 전달되도록 함으로써, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(블레이드 와이어 및 가이드 튜브)
이하에서는 본 발명의 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(171)에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가이드 튜브(171)는 소정의 구간에서 블레이드 와이어(307)를 감싸도록 형성되며, 이때 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(171) 내부에서 이동할 수 있다. 다시 말하면, 가이드 튜브(171)의 내부에 블레이드 와이어(307)가 삽입된 상태에서, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(171)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
여기서, 가이드 튜브(171)는 블레이드 와이어(307)가 밀거나 당겨질 때, 블레이드 와이어(307)가 의도하지 않은 방향으로 휘는 것을 방지하여, 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 가이드 튜브(171)에 의해 커팅 동작이 원활하게 수행될 수 있다.
한편, 가이드 튜브(171)의 일 단부는 후술할 엔드 툴 허브(160) 또는 제1 링크(180) 내의 제1 결합부(미도시)에 고정 결합될 수 있다. 그리고 가이드 튜브(171)의 타 단부는 연결부(400) 내의 제2 결합부(미도시)에 고정 결합될 수 있다. 이와 같이 가이드 튜브(171)의 양 단부가 각각 소정의 지점(제1 결합부 및 제2 결합부)에 고정 결합되므로, 가이드 튜브(171)의 전체 길이가 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(171) 내에 삽입된 블레이드 와이어(307)의 길이도 일정하게 유지될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가이드 튜브(171)는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성되어 구부러질 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 툴(100)이 제1 회전축(141)을 중심으로 요 동작을 하거나, 제3 회전축(143)을 중심으로 피치 동작을 할 때, 가이드 튜브(171)가 이에 대응하여 형상이 변형되면서 구부러질 수 있다. 또한, 가이드 튜브(171)가 구부러지면, 그 내부에 있는 블레이드 와이어(307)도 함께 구부러진다.
여기서, 가이드 튜브(171)의 길이는 일정하지만, 엔드 툴(100)이 피치 회전 또는 요 회전함에 따라 제1 결합부(미도시) 제2 결합부(미도시)의 상대적인 위치 및 거리가 변할 수 있으며, 따라서 이 거리의 변화만큼 가이드 튜브(171)가 유동할 공간이 필요하다. 이를 위해 엔드 툴 허브(160)에 피치 슬릿(Pitch Slit)(164)과 요 슬릿(165)(Yaw Slit)을 구비하여, 가이드 튜브(171)가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(160)의 구성에 대해 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이 가이드 튜브(171) 내에 블레이드 와이어(307)가 관통 삽입되며, 블레이드 와이어(307)는 가이드 튜브(171) 내부에서 가이드 튜브(171)에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 즉, 가이드 튜브(171)가 고정되어 있는 상태에서 블레이드 와이어(307)를 당기면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(175)가 근위부(105) 쪽으로 이동하고, 블레이드 와이어(307)를 밀면 블레이드 와이어(307)와 연결된 블레이드(175)가 원위부(104) 쪽으로 이동한다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
블레이드(175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)로 블레이드(175)를 밀고 당기는 것이 가장 확실하다. 또한, 블레이드 와이어(307)가 블레이드(175)를 밀고 당기기 위해서는 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 할 수 있는 가이드 튜브(171)가 구비되어야 한다. 만약, 가이드 튜브(171)가 블레이드 와이어(307)의 경로를 가이드 하지 않으면(즉, 블레이드 와이어(307)를 잡아주지 않으면), 블레이드 와이어(307)를 밀어도 커팅이 수행되지 않고 블레이드 와이어(307)의 중간 부분이 휘는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 블레이드(175)를 이용한 커팅 동작을 확실하게 수행하기 위해서는 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 필수적으로 포함되어야 한다.
그런데, 블레이드 와이어(307)를 이용하여 커팅 동작을 구동하려면, 블레이드 와이어(307)를 밀면서 커팅해야 하므로, 이때 블레이드 와이어(307)가 힘을 받을 수 있도록 상대적으로 어느 정도 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어를 블레이드 와이어(307)로 사용해야 한다. 그러나, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어는 휠 수 있는 범위가 작고, 일정 정도 이상의 힘을 주면 영구 변형될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 뻣뻣한(즉, 잘 구부러지지 않는) 와이어의 경우, 영구변형 되지 않으면서 구부러졌다 펴질 수 있는 최소의 곡률 반경이 존재한다. 다시 말하면, 특정 곡률 반경보다 작게 와이어나 가이드 튜브가 휘어지면, 와이어와 가이드 튜브 모두 꺾인 채로 영구변형 되어, 전후 이동하며 커팅을 수행하는 것이 불가능 해진다. 따라서, 블레이드 와이어(307)가 완만한 곡률을 가지면서 휘어지게 유지할 필요가 있다.
따라서, 블레이드 와이어(307)가 풀리들을 지나면서 급격하게 꺾이지 않도록 하기 위해서는, 조(103)(즉, 액츄에이션 회전축(145))와 엔드 툴 허브(160)(즉, 요 축인 제1 회전축(141)) 사이에 블레이드 와이어(307)가 완만히 꺾일 수 있는 공간이 필요하다.
이를 위해, 본 발명에서는 조 풀리인 풀리(111)/풀리(112)와 조(103)를 연결하는 링크인 제1 링크(180)와 제2 링크(190)를 구비하여, 조(103)(즉, 액츄에이션 회전축(145))와 엔드 툴 허브(160)(즉, 요 축인 제1 회전축(141)) 사이를 일정 정도 이격 시킴으로써, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 완만하게 구부러질 수 있는 공간을 형성하는 것을 일 특징으로 한다. 이와 동시에 제1 링크(180) 및 제2 링크(190)를 통해, 조 풀리인 풀리(111)/풀리(112)의 회전이 조(103)로 전달된다.
또한, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 엔드 툴 허브(160)를 관통하여 블레이드(175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(171)가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(164)과 요 슬릿(165)이 형성되며, 2) 각각의 회전축들은 2분할 되어 형성되어야 하며, 3) 블레이드 와이어(307) 및 가이드 튜브(171)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(166)와 요 라운드부(167)가 추가로 형성된다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 가이드 튜브(171)의 일 단부는 연결부(400) 내에 고정되고, 타 단부는 피치 운동과 요 운동을 하면서 이동할 때, 양 단부의 거리 변화에 따라 가이드 튜브(171)는 가장 완만한 곡률(이하 “최대 완만 곡률”이라 함)을 이룰 수 있는 방향으로 휘어진다. 이와 같이 자연 상태의 최대 완만 곡률을 이루어야, 블레이드 와이어(307)의 동작도 부드럽고, 영구 변형이 일어나지 않게 된다.
따라서 최대 완만 곡률을 확보하기 위해서, 가이드 튜브(171)의 경로 상에 피치 슬릿(164)과 요 슬릿(165)을 형성하며, 나아가 엔드 툴 허브(160)에는 피치 라운드부(166) 및 요 라운드부(167)를 추가로 형성할 수 있다. 이로 인해 (최대 완만 곡률은 아니더라도) 가이드 튜브(171)가 최대 완만 곡률과 최대한 유사한 형상을 이루게 되는 것이다.
이하에서는 이와 같은 엔드 툴 허브(160)와, 조-링크-조 풀리 연결 구조에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
(엔드 툴 허브)
도 9 내지 도 14를 참조하면, 엔드 툴 허브(160)는 본체부(161), 제1 조 풀리 결합부(162a), 제2 조 풀리 결합부(162b), 제1 피치 풀리부(163a), 제2 피치 풀리부(163b), 피치 슬릿(164), 요 슬릿(165), 피치 라운드부(166), 요 라운드부(167)를 포함한다.
엔드 툴 허브(160)의 원위부 측에는 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(111), 풀리(121)가 수용된다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)는 요 회전축인 제1 회전축(141)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)는 본체부(161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(161)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)와 본체부(161)는 대략 “ㄷ”자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(111), 풀리(121)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(161)로부터 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(111)는 엔드 툴 허브(160)의 제1 조 풀리 결합부(162a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(121)는 엔드 툴 허브(160)의 제2 조 풀리 결합부(162b)에 인접하게 배치되어, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b) 사이에 요 슬릿(165)이 형성될 수 있다. 그리고, 요 슬릿(165) 내에는 후술할 블레이드 어셈블리(170)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b) 사이에 블레이드 어셈블리(170)의 가이드 튜브(171)의 적어도 일부가 배치된다고 표현할 수도 있다. 이와 같이 제1 조 풀리인 풀리(111)와 제2 조 풀리인 풀리(121) 사이에, 가이드 튜브(171)를 포함하는 블레이드 어셈블리(170)가 배치됨으로써, 엔드 툴(100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 제1 조 풀리 결합부(162a)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(141)이 제1 조 풀리 결합부(162a)와 풀리(111)를 관통하여 이들을 축 결합시킨다. 또한, 제2 조 풀리 결합부(162b)에는 관통 홀이 형성되어, 제1 회전축(141)이 제2 조 풀리 결합부(162b)와 풀리(121)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
이때, 상술한 바와 같이, 요 회전축인 제1 회전축(141)은 제1 서브축(141a)과 제2 서브축(141b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제1 회전축(141)의 제1 서브축(141a)과 제2 서브축(141b) 사이로 가이드 튜브(171)가 통과할 수 있다.
그리고, 제1 조 풀리 결합부(162a)와 제2 조 풀리 결합부(162b) 사이에는 요 슬릿(165)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(160) 내에 요 슬릿(165)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(171)가 엔드 툴 허브(160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 회전축(141)이 엔드 툴 허브(160)를 관통하지 않고 상하로 분리되어 있으며, 제1 회전축(141) 인근에서 제1 회전축(141)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(165)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(171)는 제1 회전축(141) 인근을 관통하면서 요 슬릿(165)내에서 유동(즉 좌우 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(161)에는 요 라운드부(167)가 더 형성될 수 있다. 요 라운드부(167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 요 회전축인 제1 회전축(141)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 요 라운드부(167)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 요 라운드부(167)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(171)가 XY 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 요 라운드부(167)는 엔드 툴(100)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(171)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
엔드 툴 허브(160)의 근위부 측에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)는 피치 회전축인 제3 회전축(143)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
상세히, 엔드 툴 허브(160)의 일 단부가 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어 제1 피치 풀리부(163a) 및 제2 피치 풀리부(163b)를 형성할 수 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(163a) 및 제2 피치 풀리부(163b)에 결합되고, 이 엔드 툴 허브(160)가 제3 회전축(143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 피치 풀리가 엔드 툴 허브(160)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(160)와 결합할 수도 있다.
제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)는 본체부(161)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(161)에 의해 결합되어, 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)와 본체부(161)는 대략 “ㄷ”자 형상을 이루게 된다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(161)로부터 제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b)가 -X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
한편, 제1 피치 풀리부(163a)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(143)이 제1 피치 풀리부(163a)를 관통할 수 있다. 또한, 제2 피치 풀리부(163b)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(143)이 제2 피치 풀리부(163b)를 관통할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 피치 회전축인 제3 회전축(143)은 제1 서브축(143a)과 제2 서브축(143b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제3 회전축(143)의 제1 서브축(143a)과 제2 서브축(143b) 사이로 가이드 튜브(171)가 통과할 수 있다.
제1 피치 풀리부(163a)와 제2 피치 풀리부(163b) 사이에는 피치 슬릿(164)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(160) 내에 피치 슬릿(164)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(171)가 엔드 툴 허브(160) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제3 회전축(143)이 엔드 툴 허브(160)를 관통하지 않고 좌우로 분리되어 있으며, 제3 회전축(143) 인근에서 제3 회전축(143)과 수직인 평면 상에 피치 슬릿(164)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(171)는 제3 회전축(143) 인근을 관통하면서 피치 슬릿(164)내에서 유동(즉 상하 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(161)에는 피치 라운드부(166)가 더 형성될 수 있다. 피치 라운드부(166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 피치 회전축인 제3 회전축(143)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 피치 라운드부(166)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 피치 라운드부(166)는 부채꼴 형상으로 형성되어, 가이드 튜브(171)가 XZ 평면상에서 구부러지는 경로를 따라 형성될 수 있다. 이와 같은, 피치 라운드부(166)는 엔드 툴(100)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(171)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 피치 슬릿(164)과 요 슬릿(165)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다. 따라서 가이드 튜브(171) 및 그 내부의 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴 허브(160) 내부를 완전히 관통하여 배치될 수 있다. 그리고 이에 의해 블레이드 와이어(307)의 일 단부에 결합된 블레이드(175)가 제1 조(101) 및 제2 조(102)의 내부에서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 엔드 툴 허브(160)를 관통하여 블레이드(175)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(160) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(171)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(160) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(171)가 가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(164)과 요 슬릿(165)이 형성되며, 2) 회전축들은 2분할 되어 형성되며, 3) 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(171)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(166)와 요 라운드부(167)가 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
(조-링크-조 풀리 연결 구조)
계속해서 도 9 내지 도 14 등을 참조하면, 본 발명의 엔드 툴(100)은 제1 조(101), 제2 조(102), 제1 링크(180), 제2 링크(190), 제1 조 풀리인 풀리(111), 제2 조 풀리인 풀리(112)를 포함한다. 이하에서는 풀리(111)를 제1 조 풀리(111)로 지칭하고, 풀리(121)를 제2 조 풀리(121)로 지칭한다.
제1 조 풀리(111)와 제1 링크(180)는 고정 결합된다.
상세히, 제1 조 풀리(111)에는 돌출부(111a)가 형성되고, 제1 링크(180)에는 관통홀(미도시)이 형성되어, 제1 조 풀리(111)의 돌출부(111a)가 제1 링크(180)의 관통홀(미도시)에 끼워질 수 있다. 그리고, 제1 회전축(141)의 제1 서브축(141a)이 제1 조 풀리(111)와 제1 링크(180)에 차례로 관통 삽입될 수 있다. 결과적으로, 제1 조 풀리(111)와 제1 링크(180)는 두 지점에서 결합하게 되고, 따라서 제1 조 풀리(111)와 제1 링크(180)는 고정 결합된다.
즉, 제1 링크(180)는 제1 조 풀리(111)에 대해 회전하지 아니하고, 제1 조 풀리(111)가 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면 제1 링크(180)도 제1 조 풀리(111)와 함께 제1 회전축(141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 링크(180)와 제1 조(101)는 고정 부재(핀 등)에 의해 고정 결합된다.
다시 말하면, 제1 조(101)와 제1 조 풀리(111)는 제1 링크(180)에 의해 연결되어 있으며, 상대적으로 서로 고정된 상태로서, 어느 한 부재가 다른 부재에 대해 회전/이동하지는 못한다.
결과적으로, 제1 조 풀리(111)가 제1 회전축(141)의 제1 서브축(141a)을 중심으로 회전하면 제1 링크(180) 및 이와 결합된 제1 조(101)도 제1 조 풀리(111)와 함께 제1 회전축(141)의 제1 서브축(141a)을 중심으로 회전한다.
한편, 제2 조 풀리(121)와 제2 링크(190)는 한 점에서 축 결합하여, 제2 링크(190)가 제2 조 풀리(121)에 대해 회전 가능하도록 결합된다.
상세히, 제2 조 풀리(121)에는 돌출부(121a)가 형성되고, 제2 링크(190)에는 관통홀(190a)이 형성되어, 제2 조 풀리(121)의 돌출부(121a)가 제2 링크(190)의 관통홀(190a)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제2 조 풀리(121)가 회전하면, 제2 링크(190)는 돌출부(121a)를 중심으로 회전하면서 이동하게 된다.
그리고, 제2 링크(190)와 제2 조(102)는 한 점에서 축 결합하여, 제2 링크(190)가 제2 조 풀리(121)에 대해 회전 가능하도록 결합된다.
상세히, 제2 링크(190)에는 관통홀(190b)이 형성되고, 제2 조(102)에도 관통홀(102a)이 형성되고, 핀 형상의 고정 부재(146)가 관통홀(190b) 및 관통홀(102a)에 관통 삽입되어 제2 링크(190)와 제2 조(102)가 축 결합할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 회전축(145)이 제2 조(102), 제1 링크(180), 제1 조(101)에 차례로 관통 삽입될 수 있다. 여기서 다른 회전축들과 마찬가지로 액츄에이션 회전축(145)도 2분할 되어 형성될 수 있다.
결과적으로, 제1 조 풀리(111)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(121)만 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면, 제2 조 풀리(121)와 축 결합된 제2 링크(190)가 이동하게 된다. 그리고, 제2 링크(190)가 이동하면, 제2 링크(190)와 축 결합된 제2 조(102)도 제2 링크(190)에 의해 동작하게 되며, 이때 제2 조(102)는 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전 동작을 하게 된다.
이하에서는 엔드 툴(100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(111)와 제2 조 풀리(121)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(180) 및 이와 결합된 제1 조(101)도 제1 조 풀리(111)와 함께 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(190) 및 이와 결합된 제2 조(102)도 제2 조 풀리(121)와 함께 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 도 16과 같이 조(103)가 클로즈 된 상태에서, 제2 조 풀리(121)만 도 15의 화살표 A 방향으로 회전하면, 제2 조 풀리(121)와 연결된 제2 링크(190)가 제2 조 풀리(121)에 의해 도 15의 화살표 B 방향으로 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(190)가 도 15의 화살표 B 방향으로 이동하면서 제2 링크(190)와 연결된 제2 조(102)를 도 15의 화살표 C 방향으로 당기게 되고, 따라서 제2 조(102)는 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 도 15의 화살표 C 방향으로 회전 동작을 하게 되어, 조(103)가 오픈 되는 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(121)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(111)와 제2 조 풀리(121)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(111)와 제2 조 풀리(121)가 함께 회전하므로, 제1 조(101)에 대한 제2 조(102)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(111)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(121)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(145)이 고정된 상태에서 제2 링크(190)가 당겨져서, 제2 조(102)가 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전하게 된다.
(소작 및 커팅 관련 구성요소)
계속해서, 도 4 내지 도 16 등을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 조(101), 제2 조(102), 제1 전극(151), 제2 전극(152), 가이드 튜브(171), 블레이드(175)를 포함할 수 있다.
여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(171), 블레이드(175) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리(170)로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 제1 조 풀리인 풀리(111)와 제2 조 풀리인 풀리(121) 사이에, 가이드 튜브(171)와 블레이드(175)를 포함하는 블레이드 어셈블리(170)가 배치됨으로써, 엔드 툴(100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(175)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 보다 상세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 제1 조(101)는 제1 링크(180) 및 제1 조 풀리(111)와 연결되어, 제1 조 풀리(111)가 제1 회전축(141)을 중심으로 회전하면, 제1 조 풀리(111) 및 제1 링크(180)와 일체로 제1 회전축(141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 조(101)에서 제2 조(102)와 마주보는 면에 제1 전극(151)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 조(102)에서 제1 조(101)와 마주보는 면에는 제2 전극(152)이 형성될 수 있다.
이때, 제1 전극(151)에는 슬릿(151a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(151a)을 통해 블레이드(175)가 이동할 수 있다. 또한, 제2 전극(152)에는 슬릿(152a)이 형성될 수 있으며, 이 슬릿(152a)을 통해 블레이드(175)가 이동할 수 있다.
한편, 제1 조(101)와 제1 전극(151) 사이에는 스페이서(153)가 형성될 수 있고, 제2 조(102)와 제2 전극(152) 사이에는 스페이서(154)가 형성될 수 있다. 이 스페이서(153), 스페이서(154)는 세라믹과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 또는 제1 조(101)와 제2 조(102) 자체가 부도체로 구성되어, 별도의 절연체 없이도 제1 전극(151)과 제2 전극(152)이 서로 접촉하기 전까지 서로 절연되도록 유지할 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조(101) 또는 제2 조(102) 중 적어도 한쪽에는 하나 이상의 센서(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이 센서(미도시)는 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이에 조직을 위치시키고, 제1 전극(151)과 제2 전극(152)에 전류가 흘러서 소작이 이루어지는 동안의 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부를 측정하도록 형성될 수 있다.
또는 별도의 센서를 구비하지 않고, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링 및 이에 따른 제어가 직접 수행될 수도 있다.
블레이드(175)의 일 영역에는, 날카롭게 형성되어 조직을 절단하는 엣지부가 형성될 수 있다. 이 블레이드(175)의 적어도 일부가 엔드 툴(100)의 원위부(104)와 근위부(105) 사이를 이동하면서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이에 배치된 조직이 절단될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)은 풀리(111)와 풀리(121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(171) 및 블레이드(175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(171) 및 블레이드(175)를 구비함으로써, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 커팅까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
지금까지 다양한 종류의 전기 소작 수술용 인스트루먼트가 개발되었다. 이 중 Advanced Energy Device 또는 베셀 실러(vessel sealer)라고 불리는 혈관 절제기는 기존의 바이폴라 소작 방식에 비해 센싱 기능이 추가되어서, 두 전극에 서로 다른 극성의 전원을 공급하고, 이로 인해 발생하는 열로 혈관을 변성시켜 지혈한 후, 블레이드로 지혈된 부분을 자르는 방식이다. 이때 전류가 흐르는 동안의 조직(또는 혈관)의 임피던스를 측정하여 소작 완료 여부를 측정하고, 소작이 완료되면 전류 공급을 자동으로 중단한 후에, 블레이드를 이용하여 조직을 절단하는 방식이었다.
이와 같은 바이폴라 방식의 혈관 절제기의 경우, 소작 후에 조직을 절단하기 위한 블레이드가 필수적으로 구비되어야 하며, 이러한 블레이드가 직선 왕복 운동을 하기 위한 기구물이 엔드 툴에 추가로 구비되어야 하기 때문에, 피치/요 운동과 같은 관절 운동이 불가능한 경우가 대부분이었다.
한편, 바이폴라 방식의 혈관 절제기에서 여러 개의 마디를 연결한 굴곡형 관절을 이용하여 관절 운동을 구현하고자 하는 시도가 존재하였으나, 이 경우 회전 각도가 제한적이며 엔드 툴에 대한 정확한 동작 제어가 이루어지기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
한편, 이와 다른 방식으로, 초음파의 진동을 이용하여 지혈 및 절단을 수행하는 방식의 경우, 초음파의 물리적 특성으로 인해 관절을 구비하는 것 자체가 불가능하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 엔드 툴(100)은 풀리(111)와 풀리(121) 사이에 배치되는 가이드 튜브(171) 및 가이드 튜브(171) 내부에 배치된 블레이드 와이어(307)의 이동에 따라 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하는 블레이드(175)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이와 같이 가이드 튜브(171) 및 블레이드(175)를 구비함으로써, 조직의 소작 및 커팅을 위한 바이폴라 방식의 수술용 인스트루먼트에서, 풀리/와이어 방식으로 피치/요/액츄에이션 운동까지 가능하도록 한 것을 일 특징으로 한다.
도 15는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 오픈(open)된 상태를 나타내는 도면이고, 도 16은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 클로즈(close)된 상태를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 17은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(175)가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 18은 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(175)가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이며, 도 19는 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(175)가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 도 16과 같이 제1 조(101)와 제2 조(102)가 클로즈(close) 되어 있는 상태에서, 도 17 내지 도 19의 커팅 동작이 수행되어서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이의 조직이 커팅 된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 도 17에 도시된 제1 위치는 블레이드(175)가 엔드 툴(100)의 근위부(105) 측으로 최대한 인입되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(175)가 풀리(111)/풀리(112)와 인접한 측에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
한편, 도 19에 도시된 제3 위치는 블레이드(175)가 엔드 툴(100)의 원위부(104) 측으로 최대한 인출되어 있는 상태로 정의할 수 있다. 또는 블레이드(175)가 풀리(111)/풀리(112)로부터 최대한 이격된 곳에 위치해 있는 상태라고 정의할 수도 있다.
먼저, 도 15와 같이, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 오픈(open) 된 상태에서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이에 절단할 조직을 위치시킨 후, 액츄에이션 동작을 수행하여 도 16과 같이 제1 조(101)와 제2 조(102)를 클로즈(close) 시킨다.
다음으로, 도 17과 같이 블레이드 와이어(307) 및 블레이드(175)가 제1 위치에 위치한 상태에서 제1 전극(151)과 제2 전극(152)에 서로 다른 극성의 전류를 흘려서 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이의 조직을 소작한다. 이때, 전극에 전원을 공급하는 제네레이터(generator)(미도시) 자체에서 전류, 전압, 저항, 임피던스(Impedance), 온도 중 적어도 일부에 대한 모니터링을 수행하고, 소작이 완료될 경우 전원 공급을 중단할 수 있다.
이와 같이 소작이 완료된 상태에서 블레이드 와이어(307)가 도 18의 화살표 A1 방향 및 도 19의 화살표 A2 방향으로 차례로 이동하면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(175)가 엔드 툴(100)의 근위부(105)의 제1 위치에서, 엔드 툴(100)의 원위부(104)의 제3 위치 쪽으로 이동하면서, 도 18 및 도 19의 위치에 차례로 도달하게 된다.
이와 같이 블레이드(175)가 X축 방향으로 이동하면서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 사이의 조직을 절단하게 된다.
다만, 여기서 블레이드(175)의 직선 운동이란 완전한 일직선만을 의미하는 것은 아니며, 직선의 중간 부분이 소정 각도만큼 꺾여 있거나 또는 일정 구간에서 완만한 곡률을 갖는 구간이 존재하는 등과 같이 완전한 일직선은 아니더라도, 전반적으로 보았을 때 직선 운동을 이루면서 조직의 절단을 수행할 수 있을 정도의 운동을 의미한다고 이해하여야 할 것이다.
한편 이 상태에서 블레이드 와이어(307)가 반대 방향으로 당겨지게 되면, 블레이드 와이어(307)와 결합되어 있는 블레이드(175) 또한 제1 위치로 돌아가게 된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치/요/액츄에이션 운동이 가능한 다관절/다자유도 수술용 인스트루먼트에서 소작 및 절단까지 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
(조작부)
도 20 및 도 21은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 조작부를 나타내는 사시도이다. 도 22는 도 2에 도시된 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 22를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 사용자가 파지할 수 있는 제1 손잡이(204)와, 엔드 툴(100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)와, 엔드 툴(100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)와, 엔드 툴(100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)를 포함한다. 여기서, 도 20 및 도 21에는 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치/요/액츄에이션 운동과 관련된 구성요소들만 도시되어 있는 것으로 이해할 수 있다.
또한, 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 조작부(200)는 엔드 툴(100)의 블레이드(175)의 운동을 제어하여 커팅을 수행하는 블레이드 조작부(260)와, 엔드 툴(100)의 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)에 전기 에너지를 공급하여 소작을 수행하는 것을 제어하는 소작 조작부(270)를 더 포함한다.
조작부(200)는 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(210), 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217) 및 풀리(218)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(220), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227) 및 풀리(228)를 포함할 수 있다. 또한, 조작부(200)는 피치 운동과 관련된 풀리(231), 풀리(232), 풀리(233), 풀리(234)를 포함할 수 있다. 또한, 연결부(400)의 절곡부(402)의 중간 중간에 배치되는 중개 풀리인 풀리(235)를 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 마주보고 있는 풀리들이 서로 평행하게 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각각의 풀리들이 조작부의 구성에 적합한 위치 및 크기로 다양하게 형성될 수 있다 할 것이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 조작부(200)는 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245) 및 회전축(246)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(241)은 조작부 제1 조 액츄에이션 회전축으로서 기능하고, 회전축(242)은 조작부 제2 조 액츄에이션 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(243)은 조작부 요 메인 회전축으로서 기능하고, 회전축(244)은 조작부 요 서브 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(245)은 조작부 피치 서브 회전축으로서 기능하고, 회전축(246)은 조작부 피치 메인 회전축으로서 기능할 수 있다.
회전축(241)/회전축(242), 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245), 회전축(246)은 조작부(200)의 원위부(distal end)(205)로부터 근위부(proximal end)(206) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
이러한 각각의 회전축들(241)(242)(243)(244)(245)(246)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(210)는 조작부 제1 조 액츄에이션 풀리로서 기능하고, 풀리(220)는 조작부 제2 조 액츄에이션 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 액츄에이션 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(211)와 풀리(212)는 조작부 제1 조 요 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(221)와 풀리(222)는 조작부 제2 조 요 메인 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 요 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(213)와 풀리(214)는 조작부 제1 조 요 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(223)와 풀리(224)는 조작부 제2 조 요 서브 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 요 서브 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(215)와 풀리(216)는 조작부 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(225)와 풀리(226)는 조작부 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(217)와 풀리(218)는 조작부 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(227)와 풀리(228)는 조작부 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이들 구성요소를 통칭하여 조작부 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(231)와 풀리(232)는 조작부 피치 와이어 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(233)와 풀리(234)는 조작부 피치 와이어 서브 풀리로서 기능한다.
상기 구성요소들을 각 운동(피치/요/액츄에이션)에 대한 조작부의 관점에서 분류하면 다음과 같다.
엔드 툴(100)의 피치 운동을 제어하는 피치 조작부(201)는 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217), 풀리(218), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227), 풀리(228), 풀리(231), 풀리(232), 풀리(233), 풀리(234)를 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 회전축(245), 회전축(246)을 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 피치 프레임(208)을 더 포함할 수 있다.
엔드 툴(100)의 요 운동을 제어하는 요 조작부(202)는 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224)를 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 회전축(243), 회전축(244)을 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 요 프레임(207)을 더 포함할 수 있다.
엔드 툴(100)의 액츄에이션 운동을 제어하는 액츄에이션 조작부(203)는 풀리(210), 풀리(220), 회전축(241), 회전축(242)을 포함할 수 있다. 또한, 액츄에이션 조작부(203)는 제1 액츄에이션 조작부(251) 및 제2 액츄에이션 조작부(256)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 조작부(200)의 각 구성요소에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
제1 손잡이(204)는 사용자가 손으로 파지할 수 있도록 형성되며, 특히 사용자가 자신의 손바닥으로 제1 손잡이(204)를 감싸서 잡을 수 있도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1 손잡이(204) 상에는 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 형성되고, 요 조작부(202)의 일 측에는 피치 조작부(201)가 형성된다. 그리고, 피치 조작부(201)의 타 단부는 연결부(400)의 절곡부(402)에 연결된다.
액츄에이션 조작부(203)는 제1 액츄에이션 조작부(251)와 제2 액츄에이션 조작부(256)를 포함한다. 제1 액츄에이션 조작부(251)는 회전축(241), 풀리(210), 제1 액츄에이션 연장부(252), 제1 액츄에이션 기어(253)를 포함한다. 제2 액츄에이션 조작부(256)는 회전축(242), 풀리(220), 제2 액츄에이션 연장부(257), 제2 액츄에이션 기어(258)를 포함한다. 여기서, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)의 단부는 손고리 형상으로 형성되어, 제2 손잡이로써 동작할 수 있다.
여기서 액츄에이션 회전축인 회전축(241) 및 회전축(242)은 연결부(400)가 형성되어 있는 XY 평면과 소정의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전축(241) 및 회전축(242)은 Z축과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 이 상태에서 피치 조작부(201) 또는 요 조작부(202)가 회전할 경우, 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 상대적으로 변할 수 있다. 물론 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 인체 공학적(ergonomic) 설계에 의하여, 액츄에이션 조작부(203)를 파지하는 사용자의 손 구조에 적합하도록 회전축(241) 및 회전축(242)은 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
한편, 풀리(210), 제1 액츄에이션 연장부(252), 제1 액츄에이션 기어(253)는 서로 고정 결합되어, 회전축(241)을 중심으로 함께 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(210)는 하나의 풀리로 구성될 수도 있고, 서로 고정 결합된 두 개의 풀리로 구성될 수 있다.
마찬가지로, 풀리(220), 제2 액츄에이션 연장부(257), 제2 액츄에이션 기어(258)는 서로 고정 결합되어, 회전축(242)을 중심으로 함께 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(220)는 하나의 풀리로 구성될 수도 있고, 서로 고정 결합된 두 개의 풀리로 구성될 수 있다.
여기서, 제1 액츄에이션 기어(253)와 제2 액츄에이션 기어(258)는 서로 맞물리도록 형성되어, 어느 일 측이 회전하면 서로 반대 방향으로 함께 회전하도록 형성될 수 있다.
여기서, 제1 액츄에이션 조작부(251) 또는 제2 액츄에이션 조작부(256) 중 어느 한 쪽은, 와이어가 연결되지 않은 더미(dummy) 조작부 일 수 있다. 본 발명에서 액츄에이션 동작은, 제1 조(101)가 정지된 상태에서, 제2 조(102)가 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전하는 동작일 수 있다. 따라서 액츄에이션 동작 시에, 제2 조(102)와 연결된 와이어(302)/와이어(306)만 이동하고, 제1 조(101)와 연결된 와이어(301)/와이어(305)는 이동하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 조(102)와 연결된 제2 조 와이어인 와이어(302)/와이어(306)는 제1 액츄에이션 조작부(251) 또는 제2 액츄에이션 조작부(256) 중 어느 하나에 결합될 수 있으며, 제1 조(101)와 연결된 제1 조 와이어인 와이어(301)/와이어(305)는 액츄에이션 조작부(203)에 결합되지 않을 수 있다. 그리고 이때, 제2 조 와이어가 결합되지 않은 다른 하나의 액츄에이션 조작부는 더미(dummy) 조작부 일 수 있다.
도면에는, 제2 액츄에이션 조작부(256)의 풀리(220)에 제2 조 와이어인 와이어(302)/와이어(306)가 연결되고, 제1 액츄에이션 조작부(251)의 풀리(210)에는 와이어가 연결되지 않은 것으로 도시되어 있으나, 이 반대의 구성도 가능하다 할 것이다.
결과적으로, 액츄에이션 조작부(203)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)/와이어(306)만 결합되어 있고, 따라서 액츄에이션 조작부(203)가 작동되면 제1 조(101)는 고정된 상태에서 제2 조(102)가 단독으로 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전하게 되는 것이다.
한편, 도면에는 액츄에이션 조작부(203)가 제1 액츄에이션 조작부(251) 및 제2 액츄에이션 조작부(256)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 액츄에이션 조작부(203)의 일 예이며, 액츄에이션 조작부(203)가 제1 액츄에이션 조작부(251)와 제2 액츄에이션 조작부(256) 중 어느 하나만 구비할 수도 있다. 또한, 액츄에이션 조작부(203)가 Z축에 평행한 회전축을 중심을 회전하는 손고리 형태가 아니라, 다른 축(예를 들어 Y축)을 중심으로 회전하도록 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
한편, 요 조작부(202)는 회전축(243)과, 조작부 제1 조 요 메인 풀리인 풀리(211) 및 풀리(212)와, 조작부 제2 조 요 메인 풀리인 풀리(221) 및 풀리(222)와, 요 프레임(yaw frame)(207)을 포함할 수 있다. 또한, 요 조작부(202)는 풀리(211) 및 풀리(212)의 일 측에 형성된 조작부 제1 조 요 서브 풀리인 풀리(213) 및 풀리(214)와, 풀리(221) 및 풀리(222)의 일 측에 형성된 조작부 제2 조 요 서브 풀리인 풀리(223) 및 풀리(224)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 풀리(213) 및 풀리(214)와 풀리(223) 및 풀리(224)는 후술할 피치 프레임(208)에 결합될 수 있다.
여기서, 도면에는 요 조작부(202)가 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)를 포함하고, 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 각각 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능한 두 개의 풀리를 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 서로 직경이 동일하거나 상이한 하나 이상의 풀리가 요 조작부(202)의 구성에 따라 구비될 수 있는 것이다.
상세히, 제1 손잡이(204) 상에서 액츄에이션 조작부(203)의 일 측에는 조작부 요 메인 회전축인 회전축(243)이 형성된다. 이때 제1 손잡이(204)는 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
여기서 회전축(243)은 연결부(400)가 형성되어 있는 XY 평면과 소정의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전축(243)은 Z축과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 이 상태에서 피치 조작부(201)가 회전할 경우, 상술한 바와 같이 회전축(243)의 좌표계는 상대적으로 변할 수 있다. 물론 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 인체 공학적(ergonomic) 설계에 의하여, 조작부(200)를 파지하는 사용자의 손 구조에 적합하도록 회전축(243)은 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
한편, 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 회전축(243)에 결합한다. 그리고, 풀리(211) 또는 풀리(212)에는 제1 조 와이어인 와이어(301) 또는 와이어(305)가 감기고, 풀리(221) 및 풀리(222)에는 제2 조 와이어인 와이어(302) 또는 와이어(306)가 감길 수 있다. 이때 풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 각각 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능한 두 개의 풀리로 구성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다.
여기서, 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)는 체결 부재(324)에 의해 풀리(211)/풀리(212)에 각각 고정 결합될 수 있다. 상세히, 제1 조 와이어인 와이어(305)는 체결 부재(324)에 의해 풀리(211)에 고정 결합되고, 제1 조 와이어인 와이어(301)는 체결 부재(324)에 의해 풀리(212)에 고정 결합될 수 있다.
반대로, 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)는 풀리(221)/풀리(222)를 거쳐서 액츄에이션 조작부(203)의 풀리(220)에 고정 결합될 수 있다.
요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 강체 연결하여, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 회전축(243)을 중심으로 일체로 요 회전할 수 있도록 한다.
여기서, 풀리(211) 또는 풀리(212)는 요 프레임(207)과 고정 결합되어, 요 프레임(207)이 회전하면 요 프레임(207)과 함께 회전하도록 형성될 수 있다.
피치 조작부(201)는 회전축(246)과, 조작부 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(217) 및 풀리(218)와, 조작부 제2 조 피치 메인 풀리인 풀리(227) 및 풀리(228)와, 피치 프레임(pitch frame)(208)을 포함할 수 있다. 또한, 피치 조작부(201)는 회전축(245)과, 풀리(217) 및 풀리(218)의 일 측에 형성된 조작부 제1 조 피치 서브 풀리인 풀리(215) 및 풀리(216)와, 풀리(227) 및 풀리(228)의 일 측에 형성된 조작부 제2 조 피치 서브 풀리인 풀리(225) 및 풀리(226)를 더 포함할 수 있다. 피치 조작부(201)는 회전축(246)을 통해 연결부(400)의 절곡부(402)에 연결될 수 있다.
상세히, 피치 프레임(208)은 피치 조작부(201)의 베이스 프레임이 되며, 일 단부에 회전축(243)이 회전 가능하도록 결합된다. 즉, 요 프레임(207)은 피치 프레임(208)에 대해 회전축(243)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
상술한 바와 같이, 요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(243), 회전축(241), 회전축(242)을 연결하며, 또한 요 프레임(207)은 피치 프레임(208)과 축 결합하기 때문에, 피치 프레임(208)이 회전축(246)을 중심으로 피치 회전하면, 피치 프레임(208)과 연결된 요 프레임(207), 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)이 함께 피치 회전하게 된다. 즉, 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 회전하면 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 피치 조작부(201)와 함께 회전하는 것이다. 다시 말하면, 사용자가 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 피치 회전시키면 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202) 및 피치 조작부(201)가 함께 움직이게 된다.
풀리(217) 및 풀리(218)와, 풀리(227) 및 풀리(228)는 피치 프레임(208)의 회전축(246)을 중심으로 회전 가능하도록 회전축(246)에 결합한다.
여기서, 풀리(217) 및 풀리(218)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다. 마찬가지로, 풀리(227) 및 풀리(228)도 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 감겨 들어가는 와이어와 감겨 나오는 와이어가 분리된 풀리들에 각각 감길 수 있어 서로 간섭을 주지 않고 동작할 수 있다.
다음으로, 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)의 동작은 다음과 같다.
엔드 툴(100)에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)가 엔드 툴 허브(160)에 형성되고, 조작부(200)에는 조작부 피치 풀리인 풀리(231) 및 풀리(232)가 피치 프레임(208)에 고정 결합되어 형성된다. 그리고, 이 풀리들은 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)로 서로 연결되어, 조작부(200)의 피치 조작에 따라 엔드 툴(100)의 피치 동작이 보다 용이하게 수행되게 할 수 있다. 여기서, 와이어(303)는 풀리(231) 및 풀리(233)를 거쳐 피치 프레임(208)에 고정 결합되고, 와이어(304)는 풀리(232) 및 풀리(234)를 거쳐 피치 프레임(208)에 고정 결합된다. 즉, 조작부(200)의 피치 회전에 의해 피치 프레임(208)과 풀리(231) 및 풀리(232)가 회전축(246)을 중심으로 함께 회전하게 되고, 결과적으로 와이어(303) 및 와이어(304)도 이동하게 되어, 조 와이어인 와이어(301), 와이어(302), 와이어(305) 및 와이어(306)에 의한 엔드 툴의 피치 동작과는 별도로, 추가의 피치 회전의 동력을 전달할 수 있다.
제1 손잡이(204)와 피치 조작부(201), 요 조작부(202), 액츄에이션 조작부(203) 각각의 연결 관계를 정리하면 다음과 같다. 제1 손잡이(204) 상에는 회전축(241) 및 회전축(242)과, 회전축(243), 회전축(244), 회전축(245), 회전축(246)이 형성될 수 있다. 이때, 회전축(241) 및 회전축(242)은 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되므로, 제1 손잡이(204)와 액츄에이션 조작부(203)는 직접 연결되어 있을 수 있다. 한편, 회전축(243)은 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되므로, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)는 직접 연결되어 있을 수 있다. 반면, 피치 조작부(201)는 요 조작부(202)의 일 측에 요 조작부(202)와 연결되도록 형성되기 때문에, 피치 조작부(201)는 제1 손잡이(204)와 바로 연결되지는 않고, 피치 조작부(201)와 제1 손잡이(204)는 요 조작부(202)를 통해서 간접적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
계속해서 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)에서, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 동일하거나 또는 평행한 축(X축) 상에 형성될 수 있다. 즉, 연결부(400)의 절곡부(402)의 일 단부에는 피치 조작부(201)의 회전축(246)이 형성되고, 연결부(400)의 타 단부에는 엔드 툴(end tool)(100)이 형성되는 것이다.
그리고, 연결부(400)의 중간중간, 특히 절곡부(402) 부분에는 와이어들의 경로를 변경 또는 가이드해주는 하나 이상의 중개 풀리(235)들이 배치될 수 있다. 이와 같은 중개 풀리(235)들에 와이어들의 적어도 일부가 감기도록 형성되어 와이어들의 경로를 가이드해줌으로써, 절곡부(402)의 절곡된 형상을 따라 와이어가 배치될 수 있는 것이다.
여기서, 도면에는 연결부(400)는 절곡부(402)를 구비하여 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 연결부(400)가 필요에 따라 직선으로 형성되거나, 또는 1회 이상 절곡되어 형성될 수도 있으며, 이와 같은 경우에도 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)은 실질적으로 동일 또는 평행한 축 상에 형성되는 것이라고 말할 수 있을 것이다. 또한, 도 2에는 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 X축과 평행한 축 상에 각각 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 피치 조작부(201)와 엔드 툴(end tool)(100)이 서로 상이한 축 상에 형성될 수도 있을 것이다.
(액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작)
본 실시예에서의 액츄에이션 동작, 요 동작, 피치 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 액츄에이션 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 액츄에이션 연장부(252)에 형성된 손고리에 검지 손가락을 끼우고, 제2 액츄에이션 연장부(257)에 형성된 손고리에 엄지 손가락을 끼운 상태에서 어느 한 손가락 또는 양 손가락을 모두 이용하여 액츄에이션 연장부(252)(257)를 회전시키면, 제1 액츄에이션 연장부(252)와 고정 결합된 풀리(210) 및 제1 액츄에이션 기어(253)는 회전축(241)을 중심으로 회전하고, 제2 액츄에이션 연장부(257)와 고정 결합된 풀리(220) 및 제2 액츄에이션 기어(258)가 회전축(242)을 중심으로 회전한다. 이때 풀리(210)와 풀리(220)는 서로 반대 방향으로 회전하게 된다. 그리고 풀리(220)가 회전하면, 체결 부재(327)에 의해 풀리(220)에 일 단부가 고정 결합된 와이어(302) 및 와이어(306)가 풀리(220)와 함께 회전하면서 와이어(302) 및 와이어(306)를 이동시킨다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 제2 조(102)가 액츄에이션 동작을 수행한다.
여기서 액츄에이션 동작이란 상술한 바와 같이, 제1 조(101)가 정지된 상태에서, 제2 조(102)가 액츄에이션 회전축(145)을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 즉, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 가까워지는 방향으로 회전시키면 제1 조(101)는 고정된 상태에서 제2 조(jaw)(102)가 시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(100)이 닫힌다. 반대로, 액츄에이션 조작부(203)의 액츄에이션 연장부(252)(257)를 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면 제1 조(101)는 고정된 상태에서 제2 조(102)는 반시계 방향으로 회전하면서 엔드 툴(100)이 열리게 된다.
본 실시예에서는 상술한 액츄에이션 조작을 위해 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)를 구비하여 제2 손잡이를 구성하였으며, 두 개의 손가락을 파지하여 조작할 수 있도록 하였다. 그러나, 엔드 툴(100)의 두 개의 조를 서로 열고 닫는 액츄에이션 조작을 위한 액츄에이션 조작부(203)의 구성은, 상술한 바와 다르게 하나의 액츄에이션 회전부로 두 개의 액츄에이션 풀리(풀리(210), 풀리(220))가 서로 반대로 동작하도록 하는 구성 등의 다른 변형예도 충분히 가능할 것이다.
다음으로 요 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 회전축(243)을 중심으로 제1 손잡이(204)를 회전시키면, 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 회전축(243)을 중심으로 요 회전을 하게 된다. 즉, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 요 조작부(202)의 풀리(211) 및 풀리(212)가 회전축(243)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(211) 및 풀리(212)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 이동하게 된다. 한편, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 제2 액츄에이션 조작부(256)의 풀리(220)가 회전축(243)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 이동하게 된다. 이때, 제1 조(101)에 연결된 와이어(301) 및 와이어(305)와, 제2 조(102)에 연결된 와이어(302) 및 와이어(306)는, 요 회전시에 제1 조(101)와 제2 조(102)가 같은 방향으로 회전하도록 풀리(211) 또는 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 두 개의 조(jaw)(103)가 같은 방향으로 회전하는 요 동작을 수행한다.
이때 요 프레임(207)이 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 연결하기 때문에, 제1 손잡이(204)와 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)는 회전축(243)을 중심으로 함께 회전하게 된다.
다음으로 피치 동작은 다음과 같다.
사용자가 제1 손잡이(204)를 잡고 있는 상태에서 회전축(246)을 중심으로 제1 손잡이(204)를 회전시키면, 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202) 및 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 피치 회전을 하게 된다. 즉, 와이어(301) 및 와이어(305)가 고정 결합되어 있는 요 조작부(202)의 풀리(211) 및 풀리(212)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(217) 및 풀리(218)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 이동하게 된다. 마찬가지로, 와이어(302) 및 와이어(306)가 고정 결합되어 있는 제2 액츄에이션 조작부(256)의 풀리(220)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 풀리(227) 및 풀리(228)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 이동하게 된다. 이때, 도 5를 통해 설명한 것처럼, 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)가 서로 같은 방향으로 이동하고, 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)가 서로 같은 방향으로 이동하여, 제1 조(101)와 제2 조(102)가 피치 회전을 할 수 있도록, 조 와이어인 와이어(301), 와이어(305), 와이어(302) 및 와이어(306)가 각각 조작부 피치 메인 풀리인 풀리(217), 풀리(218), 풀리(227) 및 풀리(228)에 감기게 된다. 그리고, 이와 같은 회전력이 동력 전달부(300)를 통해 엔드 툴(100)로 전달되어, 엔드 툴(100)의 두 개의 조(jaw)(103)가 피치 동작을 수행한다.
이때 피치 프레임(208)은 요 프레임(207)과 연결되고, 요 프레임(207)은 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)을 연결하기 때문에, 피치 프레임(208)이 회전축(246)을 중심으로 회전하면 피치 프레임(208)과 연결된 요 프레임(207), 제1 손잡이(204), 회전축(241), 회전축(242), 회전축(243)이 함께 회전하게 된다. 즉, 피치 조작부(201)가 회전축(246)을 중심으로 회전하면 액츄에이션 조작부(203) 및 요 조작부(202)가 피치 조작부(201)와 함께 회전하는 것이다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 각 관절 지점(액츄에이션 관절, 요 관절, 피치 관절)에 풀리가 형성되며, 이 풀리에는 와이어(제1 조 와이어 또는 제2 조 와이어)가 감겨 있고, 조작부의 회전 조작(액츄에이션 회전, 요 회전, 피치 회전)이 각 와이어의 이동을 일으켜, 결과적으로 엔드 툴(100)의 원하는 동작을 유도하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 각 풀리들의 일 측에는 보조 풀리들이 형성될 수 있으며, 이들 보조 풀리에 의하여 하나의 풀리에 와이어가 여러 번 감기지 않을 수 있게 된다.
도 22는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 관절을 구성하는 풀리 및 와이어의 구성만을 간략하게 도시한 도면이다. 도 22에서는 관절 동작과 관계없이 와이어의 경로를 변경하기 위한 중개 풀리들은 생략되었다.
도 22를 참조하면, 조작부(200)는 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(210), 풀리(211), 풀리(212), 풀리(213), 풀리(214), 풀리(215), 풀리(216), 풀리(217) 및 풀리(218)를 포함할 수 있다.
또한, 조작부(200)는 제2 조(jaw)(122)의 회전 운동과 관련된 풀리(220), 풀리(221), 풀리(222), 풀리(223), 풀리(224), 풀리(225), 풀리(226), 풀리(227) 및 풀리(228)를 포함할 수 있다. (조작부(200)에서의 각 풀리들의 배치 및 구성은 엔드 툴(100)에서의 각 풀리들의 배치 및 구성과 원리적으로 동일하므로, 도면상에서의 도면 부호의 구체적인 표기는 일부 생략하도록 한다.)
풀리(211) 및 풀리(212)와 풀리(221) 및 풀리(222)는 동일한 축인 회전축(243)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때, 풀리(211) 및 풀리(212)와 각각 풀리(221) 및 풀리(222)는 서로 마주 보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두개의 풀리로 형성될 수 있다.
풀리(213) 및 풀리(214)와 풀리(223) 및 풀리(224)는 동일한 축인 회전축(244)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때, 풀리(213) 및 풀리(214)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두 개의 풀리로 형성될 수 있으며, 이때 두 개의 풀리는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 풀리(223) 및 풀리(224)는 서로 마주보도록 형성되어 독립적으로 회전 가능하도록 형성되는 두 개의 풀리로 형성될 수 있으며, 이때 두 개의 풀리는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
풀리(215) 및 풀리(216)와 풀리(225) 및 풀리(226)는 동일한 축인 회전축(245)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 이때 풀리(215) 및 풀리(216)는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 풀리(225) 및 풀리(226)는 서로 다른 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
풀리(217) 및 풀리(218)와 풀리(227) 및 풀리(228)는 동일한 축인 회전축(246)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
와이어(301)는 조작부(200)의 풀리(217), 풀리(215), 풀리(213)를 차례로 지나서 풀리(211)에 감긴 후에, 체결 부재(324)에 의해 풀리(212)에 결합된다. 한편, 와이어(305)는 조작부(200)의 풀리(218), 풀리(216), 풀리(214)를 차례로 지나서 체결 부재(324)에 의해 풀리(211)에 결합된다. 따라서 풀리(211)가 회전하면 이에 따라 와이어(301) 및 와이어(305)가 풀리(211)에 감기거나 풀리면서 제1 조(101)가 회전하게 된다.
와이어(306)는 조작부(200)의 풀리(227), 풀리(225), 풀리(223), 풀리(221)를 차례로 지나서 풀리(220)에 감긴 후에, 체결 부재(327)에 의해 풀리(220)에 결합된다. 한편, 와이어(302)는 조작부(200)의 풀리(228), 풀리(226), 풀리(224), 풀리(222)를 차례로 지나서 체결 부재(327)에 의해 풀리(220)에 결합된다. 따라서 풀리(220)가 회전하면 이에 따라 와이어(302) 및 와이어(306)가 풀리(220)에 감기거나 풀리면서 제2 조(102)가 회전하게 된다.
(풀리 및 와이어 개념도)
도 24, 도 25는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 액츄에이션 동작 및 요 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 24는 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 25는 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 23은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 요 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 23에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
먼저 액츄에이션 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
도 24를 참조하면, 제2 액츄에이션 연장부(257)가 회전축(242)을 중심으로 화살표 OPA2 방향으로 회전하면, 제2 액츄에이션 연장부(257)와 연결된 풀리(220)가 회전하고, 풀리(220)에 감겨 있는 와이어(302)와 와이어(306)의 양 가닥은 각각 W2a, W2b 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제2 조(102)가 화살표 EPA2 방향으로 회전하게 된다. 따라서 사용자가 제1 액츄에이션 연장부(252)와 제2 액츄에이션 연장부(257)를 서로 가까워지는 방향으로 조작하면, 엔드 툴의 제2 조(102)가 제1 조(101)에 대해 가까워지는 동작이 수행된다.
이때, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 액츄에이션 조작부(203)와 연결되어 있지 않기 때문에, 액츄에이션 조작부(203)가 작동하여도 와이어(301)와 와이어(305)는 이동하지 않고, 따라서 제1 조(101)도 회전하지 아니한다.
다음으로 요 동작의 와이어 동작에 대해 설명한다.
먼저 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 요 프레임(도 30의 207 참조)에 의해 연결되어 있으므로, 회전축(243)과 회전축(241) 및 회전축(242)은 일체로 함께 회전하게 된다.
도 25를 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(243)을 중심으로 화살표 OPY1 방향으로 회전하면, 풀리(211)와 여기에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)가 전체적으로 회전축(243)을 중심으로 회전하여, 결과적으로 풀리(211)에 감겨 있는 와이어(301) 및 와이어(305)는 각각 W1a, W1b 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPY1 방향으로 회전하게 된다.
도 24를 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(243)을 중심으로 화살표 OPY2 방향으로 회전하면, 풀리(220)와 풀리(221) 및 풀리(222)와 여기에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)가 전체적으로 회전축(243)을 중심으로 회전하여, 결과적으로 풀리(221) 및 풀리(222)에 감겨 있는 와이어(302) 및 와이어(306)는 각각 W1a의 반대쪽 및 W1b의 반대쪽으로 이동하게 되어, 결과적으로 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPY2 방향으로 회전하게 된다.
도 27, 도 28은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)의 피치 동작과 관련된 풀리 및 와이어의 구성을 제1 조와 제2 조 각각에 대해 풀어서 도시한 그림이다. 도 27은 제1 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이고, 도 28은 제2 조와 관련된 풀리 및 와이어만을 나타낸 도면이다. 도 9 등에 도시된 바와 같이, 피치 동작과 관련된 풀리는 각각 2개이며, 각 와이어의 양 가닥이 같은 경로로 감겨져 있어서, 도 27 및 28에서는 이를 하나의 선으로 표현하였다. 그리고, 도 26은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 26에서는 커팅 동작과 관련된 구성요소들은 생략되어 있다.
도 27을 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 화살표 OPP1 방향으로 회전하면, 풀리(211), 풀리(215), 풀리(217) 등과 여기에 감겨 있는 와이어(301) 등이 전체적으로 회전축(246)을 중심으로 회전한다. 이 때, 도 22와 같이 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)는 풀리(217) 및 풀리(218)의 위쪽에 감겨 있기 때문에 화살표 W1 쪽으로 이동하게 된다. 결과적으로 도 5를 통해 설명한 것처럼, 엔드 툴(100)의 제1 조(101)가 화살표 EPP1 방향으로 회전하게 된다.
도 28을 참조하면, 제1 손잡이(204)를 회전축(246)을 중심으로 화살표 OPP2 방향으로 회전하면, 풀리(220), 풀리(225), 풀리(227) 등과 여기에 감겨 있는 와이어(302) 등이 전체적으로 회전축(246)을 중심으로 회전한다. 이때, 도 22와 같이 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)는 풀리(227) 및 풀리(228)의 아래쪽에 감겨 있기 때문에 화살표 W2 쪽으로 이동하게 된다. 결과적으로 도 5를 통해 설명한 것처럼, 엔드 툴(100)의 제2 조(102)가 화살표 EPP2 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 액츄에이션 조작, 요 조작, 피치 조작은 서로에 독립적으로 조작이 가능하다.
도 1을 통해 설명한 것처럼, 액츄에이션 조작부(203), 요 조작부(202), 피치 조작부(201)는 자신의 회전축이 각 조작부의 뒤쪽에 위치함으로써, 엔드 툴의 관절 구성과 동일하게 구성되어, 사용자가 직관적으로 일치하는 조작을 수행하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트(10)는 각 관절 지점(액츄에이션 관절, 요 관절, 피치 관절)에 풀리가 형성되며, 이 풀리를 와이어(제1 조 와이어 또는 제2 조 와이어)가 감도록 형성되어 있고, 조작부의 회전 조작(액츄에이션 회전, 요 회전, 피치 회전)이 각 와이어의 이동을 일으켜, 결과적으로 엔드 툴(100)의 원하는 동작을 유도하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 각 풀리들의 일 측에는 보조 풀리들이 형성될 수 있으며, 이들 보조 풀리에 의하여 하나의 풀리에 와이어가 여러 번 감기지 않을 수 있게 되어, 풀리에 감기는 와이어가 서로 접촉하지 않으며, 풀리에 감겨 들어 가는 와이어와 감겨 나오는 와이어의 경로도 안전하게 형성되어, 와이어의 동력전달의 안전성 및 효율 등을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)는 제1 손잡이(204) 상에 직접 형성되어 있다. 따라서, 제1 손잡이(204)가 회전축(246)을 중심으로 회전하게 되면, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203) 역시 제1 손잡이(204)와 함께 회전하게 된다. 이로 인해, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 고정된 것이 아니라, 제1 손잡이(204)의 회전에 따라 상대적으로 계속 변화하게 된다. 즉, 도 2 등에는 요 조작부(202) 및 액츄에이션 조작부(203)는 Z축과 평행한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 제1 손잡이(204)가 회전하게 되면, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)가 Z축과 평행하지 않게 된다. 즉, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계가 제1 손잡이(204)의 회전에 따라 변화된 것이다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 별도의 설명이 없는 이상, 요 조작부(202)와 액츄에이션 조작부(203)의 좌표계는 도 2와 같이 제1 손잡이(204)가 연결부(400)에 대해서 수직으로 위치한 상태를 기준으로 하여 설명하였다.
(엔드 툴의 피치, 요, 커팅 동작)
도 29, 도 30은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 31, 도 32는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 29 내지 도 32에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°내지 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 개폐 동작, 즉 액츄에이션 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 33, 도 34는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 33, 도 34에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 35는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 36은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다. 그리고, 도 37은 도 36의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다. 그리고, 도 38, 도 39는 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 35 내지 도 39에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 40은 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 41, 도 42 및 도 43은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 40 내지 도 43에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
(제1 실시예의 제1 변형예 - 조 개폐 수직 방향)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 조(103)의 개폐 방향이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 44, 도 45, 도 46, 도 47은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이고, 도 48은 도 44의 엔드 툴의 분해 사시도이고, 도 49, 도 50은 도 44의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 여기서, 도 47은 제1 조 및 제2 조가 제거된 상태를 도시한다.
도 44 내지 도 50을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포함하고, 여기서 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1103)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1100)은 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1143), 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1141)과 회전축(1142)은 엔드 툴 허브(1160)에 관통 삽입되고, 회전축(1143)과 회전축(1144)은 피치 허브(1150)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1143), 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 원위부(distal end)(1104)로부터 근위부(proximal end)(1105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 엔드 툴 허브(1160)와 피치 허브(1150)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1160)에는 회전축(1141) 및 회전축(1142)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1141)에 축결합된 풀리(1111) 및 풀리(1121)와, 이와 결합된 제1 조(1101) 및 제2 조(1102)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1160) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(1160)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 6의 303 참조) 및 와이어(도 6의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1163a), 제2 피치 풀리부(1163b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1160)가 회전축(1143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1150)에는 회전축(1143) 및 회전축(1144)이 관통 삽입되며, 회전축(1143)에 의해 피치 허브(1150)가 엔드 툴 허브(1160)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1143)을 중심으로 엔드 툴 허브(1160)가 피치 허브(1150)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1151), 제2 전극(1152), 가이드 튜브(1171), 블레이드(1175) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1171), 블레이드(1175) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리(도 6의 170 참조)로 지칭할 수 있다. 본 발명의 제1 변형예는, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121) 사이에, 블레이드(1175)를 포함하는 블레이드 어셈블리(도 6의 170 참조)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1100)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 13 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
또한, 본 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 13 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 제1 링크(1180) 및 제2 링크(1190)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 액츄에이션 회전축(1145)과 요 회전축(1141)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 따라서, 조(1103)의 개폐 방향이 수직 방향이 된다. 그리고 이에 따라 블레이드(1175)의 배치 방향도 수직 방향이 된다.
즉, 도 3 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 경우, 액츄에이션 회전축(145)과 요 회전축(141)이 서로 평행하게 형성되며, 또한 이 두 축은 Z축에 평행하게 형성될 수 있다. 따라서, 조(103)의 개폐는 Z축에 수직인 XY 평면상에서 이루어지게 된다.
이에 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 요 회전축(1141)은 Z축에 평행하게 형성되는데 반해, 액츄에이션 회전축(1145)은 Y축에 평행하게 형성된다. 즉, 액츄에이션 회전축(1145)과 요 회전축(1141)이 서로 수직으로 배치된다. 그리고, 조(1103)의 개폐는 Y축에 수직인 XZ 평면상에서 이루어지게 된다.
상세히, 본 발명의 엔드 툴(1100)은 제1 조(1101), 제2 조(1102), 제1 링크(1180), 제2 링크(1190), 제1 조 풀리인 풀리(1111), 제2 조 풀리인 풀리(1112)를 포함한다. 이하에서는 풀리(1111)를 제1 조 풀리(1111)로 지칭하고, 풀리(1121)를 제2 조 풀리(1121)로 지칭한다.
제1 조 풀리(1111)와 제1 링크(1180)는 고정 결합된다.
상세히, 제1 조 풀리(1111)에는 돌출부(1111a)가 형성되고, 제1 링크(1180)에는 관통홀(미도시)이 형성되어, 제1 조 풀리(1111)의 돌출부(1111a)가 제1 링크(1180)의 관통홀(미도시)에 끼워질 수 있다. 그리고, 제1 회전축(1141)이 제1 조 풀리(1111)와 제1 링크(1180)에 차례로 관통 삽입될 수 있다. 결과적으로, 제1 조 풀리(1111)와 제1 링크(1180)는 두 지점에서 결합하게 되고, 따라서 제1 조 풀리(1111)와 제1 링크(1180)는 고정 결합된다.
즉, 제1 링크(1180)는 제1 조 풀리(1111)에 대해 회전하지 아니하므로, 제1 조 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 제1 링크(1180)도 제1 조 풀리(1111)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 링크(1180)와 제1 조(1101)는 고정 부재(핀 등)에 의해 고정 결합된다.
다시 말하면, 제1 조(1101)와 제1 조 풀리(1111)는 제1 링크(1180)에 의해 연결되어 있으며, 상대적으로 서로 고정된 상태로서, 어느 한 부재가 다른 부재에 대해 회전/이동하지는 못한다.
결과적으로, 제1 조 풀리(1111)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면 제1 링크(1180) 및 이와 결합된 제1 조(1101)도 제1 조 풀리(1111)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전한다.
한편, 제2 조 풀리(1121)와 제2 링크(1190)는 한 점에서 축 결합하여, 제2 링크(1190)가 제2 조 풀리(1121)에 대해 회전 또는 이동 가능하도록 결합된다.
상세히, 제2 조 풀리(1121)에는 돌출부(1121a)가 형성되고, 제2 링크(1190)에는 관통홀(1190a)이 형성되어, 제2 조 풀리(1121)의 돌출부(1121a)가 제2 링크(1190)의 관통홀(1190a)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제2 조 풀리(1121)가 회전하면, 제2 링크(1190)는 돌출부(1121a)를 중심으로 회전하면서 이동하게 된다.
제2 링크(1190)와 제2 조(1102)는 한 점에서 축 결합하여, 제2 링크(1190)가 제2 조 풀리(1121)에 대해 회전 또는 이동 가능하도록 결합된다.
상세히, 제2 링크(1190)에는 가이드 핀(1190b)이 형성되고, 제2 조(1102)에는 관통홀(1102a)이 형성되어, 가이드 핀(1190b)이 관통홀(1102a)에 관통 삽입되어 제2 링크(1190)와 제2 조(1102)가 축 결합할 수 있다.
그리고, 액츄에이션 회전축(1145)이 제2 조(1102), 제1 링크(1180), 제1 조(1101)에 차례로 관통 삽입될 수 있다. 여기서 다른 회전축들과 마찬가지로 액츄에이션 회전축(1145)도 2분할 되어 형성될 수 있다.
여기서, 요 회전축(1141)은 Z축에 평행하게 형성되는데 반해, 액츄에이션 회전축(1145)은 Y축에 평행하게 형성될 수 있다. 즉, 액츄에이션 회전축(1145)과 요 회전축(1141)이 서로 수직으로 배치된다. 따라서, 조(1103)의 개폐는 Y축에 수직인 XZ 평면상에서 이루어지게 된다.
결과적으로, 제1 조 풀리(1111)가 고정된 상태에서 제2 조 풀리(1121)가 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하면, 제2 조 풀리(1121)와 축 결합된 제2 링크(1190)가 이동하게 된다. 그리고, 제2 링크(1190)가 이동하면, 제2 링크(1190)와 축 결합된 제2 조(1102)도 제2 링크(1190)에 의해 동작하게 되며, 이때 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전 동작을 하게 된다.
이하에서는 엔드 툴(1100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(1111)와 제2 조 풀리(1121)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(1180) 및 이와 결합된 제1 조(1101)도 제1 조 풀리(1111)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(1190) 및 이와 결합된 제2 조(1102)도 제2 조 풀리(1121)와 함께 제1 회전축(1141)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 도 44와 같이 조(1103)가 클로즈 된 상태에서, 제2 조 풀리(1121)만 도 45의 화살표 A 방향으로 회전하면, 제2 조 풀리(1121)와 연결된 제2 링크(1190)가 제2 조 풀리(1121)에 의해 도 45의 화살표 B 방향으로 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(1190)가 도 45의 화살표 B 방향으로 이동하면서 제2 링크(1190)와 연결된 제2 조(1102)를 도 45의 화살표 C 방향으로 당기게 되고, 따라서 제2 조(1102)는 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 도 45의 화살표 C 방향으로 회전 동작을 하게 되어, 조(1103)가 오픈 되는 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(1121)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(1111)와 제2 조 풀리(1121)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(1111)와 제2 조 풀리(1121)가 함께 회전하므로, 제1 조(1101)에 대한 제2 조(1102)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(1111)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(1121)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(1145)이 고정된 상태에서 제2 링크(1190)가 당겨져서, 제2 조(1102)가 액츄에이션 회전축(1145)을 중심으로 회전하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 액츄에이션 회전축(1145)과 요 회전축(1141)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이에 따라, 조(1103)의 개폐 방향 및 블레이드(1175)의 배치 방향도 수직 방향이 되어, 사용자가 기존의 수술용 인스트루먼트와 유사하게 엔드 툴을 조작할 수 있게 된다.
(제1 실시예의 제2 변형예 - 인그레이브)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1260)의 구성이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 51, 도 52는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다. 도 53은 도 51의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 54 및 도 55는 도 53의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이고, 도 56 및 도 57은 도 53의 엔드 툴 허브의 사시도이다. 여기서, 도 52는 엔드 툴 허브가 제거된 상태를 도시한다.
도 51 내지 도 57을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(end tool)(1200)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포함하고, 여기서 제1 조(1201)와 제2 조(1202) 각각, 또는 제1 조(1201)와 제2 조(1202)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1203)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리(1211)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(1201)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1200)은 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리(1221)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(1202)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1200)은 회전축(1241), 회전축(1243), 회전축(1244)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(1241)은 엔드 툴 허브(1260)에 관통 삽입되고, 회전축(1243)과 회전축(1244)은 피치 허브(1250)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(1241), 회전축(1243), 회전축(1244)은 엔드 툴(1200)의 원위부(distal end)(1204)로부터 근위부(proximal end)(1205) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1200)은 제1 링크(1280)와 제2 링크(1290)를 더 포함할 수 있다.
풀리(1211)는 제1 링크(1280)를 통해 제1 조(1201)와 연결되어서, 풀리(1211)가 제1 회전축(1241)을 중심으로 회전하면 이와 함께 제1 조(1201)도 제1 회전축(1241)을 중심으로 회전할 수 있다.
한편, 풀리(1221)는 제2 링크(1290)를 통해 제2 조(1202)와 연결되어서, 풀리(1221)가 제1 회전축(1241)을 중심으로 회전하면 이와 연결된 제2 조(1202)가 제1 회전축(1241) 또는 액츄에이션 회전축(1245)을 중심으로 회전할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1200)은 엔드 툴 허브(1260)와 피치 허브(1250)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1260)에는 후술할 회전축(1241)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(1241)에 축결합된 풀리(1211) 및 풀리(1221)와, 이와 결합된 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(1260) 내부에 수용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예는 엔드 툴 허브(1260)에 보조 풀리 역할을 수행하는 와이어 가이드부(1268)가 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 엔드 툴 허브(1260)에는 와이어(305) 및 와이어(302)의 경로를 가이드하는 제1 와이어 가이드부(1268a), 제2 와이어 가이드부(1268b)가 형성될 수 있다. 이와 같은 엔드 툴 허브(1260)의 와이어 가이드부(1268)는 제1 실시예에서의 보조 풀리(도 9의 112, 122 참조)의 역할을 수행하여 와이어의 경로를 변경할 수 있으며, 이와 같이 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1260)의 제1 와이어 가이드부(1268a), 제2 와이어 가이드부(1268b)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 엔드 툴 허브(1260)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)가 형성될 수 있다. 와이어(도 6의 303 참조) 및 와이어(도 6의 304 참조)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(1260)가 회전축(1243)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(1250)에는 회전축(1243) 및 회전축(1244)이 관통 삽입되며, 회전축(1243)에 의해 피치 허브(1250)가 엔드 툴 허브(1260) 및 풀리(1231)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1243)을 중심으로 엔드 툴 허브(1260) 및 풀리(1231)가 피치 허브(1250)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(1200)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(1251), 제2 전극(1252), 가이드 튜브(1271), 블레이드(도 6의 175 참조) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(1271), 블레이드(도 6의 175 참조) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리(도 6의 170 참조)로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 변형예는, 제1 조 풀리인 풀리(1211)와 제2 조 풀리인 풀리(1221) 사이에, 블레이드(도 6의 175 참조)를 포함하는 블레이드 어셈블리(도 6의 170 참조)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1200)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 13 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
또한, 본 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 13 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴 허브(1260)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1260)의 와이어 가이드부(1268)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
도 51 내지 도 57을 참조하면, 엔드 툴 허브(1260)는 본체부(1261), 제1 조 풀리 결합부(1262a), 제2 조 풀리 결합부(1262b), 제1 피치 풀리부(1263a), 제2 피치 풀리부(1263b), 피치 슬릿(1264), 요 슬릿(1265), 피치 라운드부(1266), 요 라운드부(1267), 와이어 가이드부(1268)를 포함한다. 그리고, 와이어 가이드부(1268)는 제1 와이어 가이드부(1268a) 및 제2 와이어 가이드부(1268b)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1260)의 원위부 측에는 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(1211), 풀리(1221)가 수용된다. 여기서, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)는 요 회전축인 제1 회전축(1241)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)는 본체부(1261)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1261)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)와 본체부(1261)는 대략 “ㄷ”자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(1211), 풀리(1221)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1261)로부터 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(1211)는 엔드 툴 허브(1260)의 제1 조 풀리 결합부(1262a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(1221)는 엔드 툴 허브(1260)의 제2 조 풀리 결합부(1262b)에 인접하게 배치되어, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b) 사이에 요 슬릿(1265)이 형성될 수 있다. 그리고, 요 슬릿(1265) 내에는 후술할 블레이드 어셈블리(1270)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b) 사이에 블레이드 어셈블리(1270)의 가이드 튜브(1271)의 적어도 일부가 배치된다고 표현할 수도 있다. 이와 같이 제1 조 풀리인 풀리(1211)와 제2 조 풀리인 풀리(1221) 사이에, 가이드 튜브(1271)를 포함하는 블레이드 어셈블리(1270)가 배치됨으로써, 엔드 툴(1200)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드(1275)를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 본 발명의 일 특징으로 한다.
한편, 제1 조 풀리 결합부(1262a)에는 관통 홀이 형성되어 제1 회전축(1241)이 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 풀리(1211)를 관통하여 이들을 축 결합시킨다. 또한, 제2 조 풀리 결합부(1262b)에는 관통 홀이 형성되어 제1 회전축(1241)이 제2 조 풀리 결합부(1262b)와 풀리(1221)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
이때, 상술한 바와 같이, 요 회전축인 제1 회전축(1241)은 제1 서브축(1241a)과 제2 서브축(1241b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제1 회전축(1241)의 제1 서브축(1241a)과 제2 서브축(1241b) 사이로 가이드 튜브(1271)가 통과할 수 있다.
그리고, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b) 사이에는 요 슬릿(1265)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1260) 내에 요 슬릿(1265)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1271)가 엔드 툴 허브(1260) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 회전축(1241)이 엔드 툴 허브(1260)를 관통하지 않고 상하로 분리되어 있으며, 제1 회전축(1241) 인근에서 제1 회전축(1241)과 수직인 평면 상에 요 슬릿(1265)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1271)는 제1 회전축(1241) 인근을 관통하면서 요 슬릿(1265)내에서 유동(즉 좌우 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1261)에는 요 라운드부(1267)가 더 형성될 수 있다. 요 라운드부(1267)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 요 회전축인 제1 회전축(1241)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 요 라운드부(1267)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 이와 같은, 요 라운드부(1267)는 엔드 툴(1200)이 요 회전을 할 때, 가이드 튜브(1271)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
본체부(1261)의 일 측에는 엔드 툴 허브(1260) 내를 지나는 와이어의 경로를 가이드하는 와이어 가이드부(1268)가 형성된다. 여기서, 와이어 가이드부(1268)는 제1 와이어 가이드부(1268a) 및 제2 와이어 가이드부(1268b)를 포함한다. 여기서, 제1 와이어 가이드부(1268a)는 제1 조 풀리 결합부(1262a)의 내측면에 형성될 수 있다. 그리고, 제2 와이어 가이드부(1268b)는 제2 조 풀리 결합부(1262b)의 내측면에 형성될 수 있다.
여기서, 와이어 가이드부(1268)는 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성될 수 있다. 그리고 이 반원부가 풀리(1211), 풀리(1221) 쪽으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 조 풀리 결합부(1262a)와 제2 조 풀리 결합부(1262b)와 본체부(1261)가 이루는 공간을 향해, 와이어 가이드부(1268)가 돌출 형성된다고 표현할 수도 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1268)에서 제1 조 풀리 결합부(1262a) 및 제2 조 풀리 결합부(1262b)와 인접한 영역은 그 단면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
또는 이를 다른 관점에서 표현하면, 와이어 가이드부(1268)는, 그 외주면에 와이어(305), 와이어(302)가 감겨서, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 가이드하는, 일종의 풀리 부재로서의 기능을 수행한다고도 말할 수 있다. 다만, 여기서 와이어 가이드부(1268)는 본연의 의미의 풀리처럼 소정의 축을 중심으로 회전하는 부재가 아니라, 엔드 툴 허브(1260)의 일 부분으로써 고정되도록 형성되며, 다만 그 둘레에 와이어가 감김으로써 풀리의 기능을 일부 유사하게 수행한다고 할 수 있다.
여기서 도면에는 와이어 가이드부(1268)가 대략 단면이 반원인 원기둥 형으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 즉, XY 평명상에서의 와이어 가이드부(1268)의 단면의 적어도 일부가 소정의 원호 형상을 이루는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 단면이 타원형, 포물선 등과 같이 소정의 곡률을 갖도록 형성되거나, 또는 다각 기둥의 모서리가 일정 정도 라운드지게 형성되는 등, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 가이드하기에 적합한 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다 할 것이다.
여기서, 와이어 가이드부(1268)에서 와이어(305), 와이어(302)와 접촉하는 부분에는, 와이어(305), 와이어(302)의 경로를 보다 잘 가이드하기 위한 가이드 홈이 더 형성될 수 있다. 가이드 홈은 와이어 가이드부(1268)의 돌출된 표면으로부터 일정 정도 함몰된 그루브(groove) 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도면에는 가이드 홈이 와이어 가이드부(1268)의 원호면 전체에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 필요에 따라 가이드 홈이 와이어 가이드부(1268)의 원호면 일부에만 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같이 와이어 가이드부(1268)에 가이드 홈을 더 형성함으로써, 와이어들 과의 불필요한 마찰을 감소시켜서 와이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
엔드 툴 허브(1260)의 근위부 측에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)는 피치 회전축인 제3 회전축(1243)에 수직인 평면과 대략 평행하게 형성될 수 있다.
상세히, 엔드 툴 허브(1260)의 일 단부가 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어 제1 피치 풀리부(1263a) 및 제2 피치 풀리부(1263b)를 형성할 수 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)에 결합되고, 이 엔드 툴 허브(1260)가 제3 회전축(1243)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 피치 풀리가 엔드 툴 허브(1260)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(1260)와 결합할 수도 있다.
제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)는 본체부(1261)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 본체부(1261)에 의해 결합되어, 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)와 본체부(1261)는 대략 “ㄷ”자 형상을 이루게 된다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 본체부(1261)로부터 제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 표현할 수도 있다.
한편, 제1 피치 풀리부(1263a)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1243)이 제1 피치 풀리부(1263a)를 관통할 수 있다. 또한, 제2 피치 풀리부(1263b)에는 관통 홀이 형성되어 제3 회전축(1243)이 제2 피치 풀리부(1263b)를 관통할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 피치 회전축인 제3 회전축(1243)은 제1 서브축(1243a)과 제2 서브축(1243b)으로 2분할 되어 형성될 수 있으며, 제3 회전축(1243)의 제1 서브축(1243a)과 제2 서브축(1243b) 사이로 가이드 튜브(1271)가 통과할 수 있다.
제1 피치 풀리부(1263a)와 제2 피치 풀리부(1263b) 사이에는 피치 슬릿(1264)이 형성될 수 있다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1260) 내에 피치 슬릿(1264)이 형성됨으로써, 가이드 튜브(1271)가 엔드 툴 허브(1260) 내부를 관통할 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제3 회전축(1243)이 엔드 툴 허브(1260)를 관통하지 않고 좌우로 분리되어 있으며, 제3 회전축(1243) 인근에서 제3 회전축(1243)과 수직인 평면 상에 피치 슬릿(1264)이 형성될 수 있다. 따라서, 가이드 튜브(1271)는 제3 회전축(1243) 인근을 관통하면서 피치 슬릿(1264)내에서 유동(즉 상하 이동)이 가능해진다.
한편, 본체부(1261)에는 피치 라운드부(1266)가 더 형성될 수 있다. 피치 라운드부(1266)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 상세히, 피치 회전축인 제3 회전축(1243)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 피치 라운드부(1266)는 소정의 곡률을 갖도록 라운드 지게 형성될 수 있다. 이와 같은, 피치 라운드부(1266)는 엔드 툴(1200)이 피치 회전을 할 때, 가이드 튜브(1271)의 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 피치 슬릿(1264)과 요 슬릿(1265)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다. 따라서 가이드 튜브(1271) 및 그 내부의 블레이드 와이어(307)가 엔드 툴 허브(1260) 내부를 완전히 관통하여 배치될 수 있다. 그리고 이에 의해 블레이드 와이어(307)의 일 단부에 결합된 블레이드(1275)가 제1 조(1201) 및 제2 조(1202)의 내부에서 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1271)가 엔드 툴 허브(1260)를 관통하여 블레이드(1275)로 연결이 되어야 하고, 또한 엔드 툴 허브(1260) 내에서 블레이드 와이어(307)와 가이드 튜브(1271)가 구부러질 수 있는 공간이 필요하기 때문에, 1) 엔드 툴 허브(1260) 내에는 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1271)가 통과하는 동시에 구부러질 수 있는 공간, 즉 피치 슬릿(1264)과 요 슬릿(1265)이 형성되며, 2) 회전축들은 2분할 되어 형성되며, 3) 블레이드 와이어(307)/가이드 튜브(1271)의 구부러짐을 가이드하기 위해 피치 라운드부(1266)와 요 라운드부(1267)가 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(1268)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(1268)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(1201) 및 제2 조(1202) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(1211), 제2 조 풀리인 풀리(1221) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에서는 엔드 툴 허브(1260)에 와이어 가이드부(1268)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(1200)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1260)의 와이어 가이드부(1268)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1260)의 와이어 가이드부(1268)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(1260)에 와이어 가이드부(1268)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이, 회전 각도 확장을 위한 별도의 구조물을 추가로 배치하지 않게 되어, 부품 수가 감소하고 제조 공정이 간단 해지며, 보조 풀리의 크기만큼 엔드 툴의 길이가 짧아지게 되어 피치 동작 수행시의 엔드 툴의 길이가 짧아지며, 따라서 협소한 공간에서 수술 동작의 수행이 보다 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1200)에서는 엔드 툴 허브(1260)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1268)를 형성함으로써, 별도의 구조물 없이도 와이어의 배치 경로를 변경해주는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 엔드 툴 허브(1260)에 와이어 가이드부(1268)를 형성하여, 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 각 와이어와 풀리를 결합시키는 체결 부재(323), 체결 부재(326)의 회전 각도가 확장되는 것이다.
즉, 와이어(302)와 풀리(1221)를 결합시키는 체결 부재(326)는 풀리(1221)와 와이어 가이드부(1268)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(1211)를 결합시키는 체결 부재(도 6의 323 참조)는 풀리(1211)와 와이어 가이드부(1268)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, 체결 부재(도 6의 323 참조)의 회전 각도가 확장될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 와이어 가이드부(1268)에 의해 풀리(1211)에 감긴 와이어(301)와 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치된다. 동시에, 와이어 가이드부(1268)에 의해 풀리(1221)에 감긴 와이어(302)와 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(1213) 및 풀리(1214)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 일 측에 배치되고, 풀리(1223) 및 풀리(1224)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(1211)와 와이어 가이드부(1268)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1268)에 의해 풀리(1211)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(1221)와 와이어 가이드부(1268)의 내접선상에 위치하며, 와이어 가이드부(1268)에 의해 풀리(1221)의 회전 각도가 확장된다.
별도의 보조 풀리가 형성된 제1 실시예의 수술용 인스트루먼트에 비해, 보조 풀리가 형성되지 않고 엔드 툴 허브(1260)의 내측벽에 와이어의 경로를 변경할 수 있는 와이어 가이드부(1268)를 형성한 본 변형예의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 길이가 짧아질 수 있다. 이와 같이 엔드 툴의 길이가 짧아짐으로써, 인체 내의 협소한 수술 공간에서 수술을 수행할 때 시술자의 조작이 용이해지고, 수술의 부작용이 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(1211), 제2 조 풀리인 풀리(1221)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
(제1 실시예의 제3 변형예 - 조 개폐 수직 방향, 인그레이브)
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 조(1303)의 개폐 방향이 특징적으로 달라진다. 또한, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1260)의 구성이 특징적으로 달라진다.
다시 말하면, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1300)은 도 44 등에 도시된 제1 변형예의 특징과 도 51 등에 도시된 제2 변형에의 특징을 병합한 것이라고 볼 수 있다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 58, 도 59는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이고, 도 60은 도 58의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 61은 도 60의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 제1 링크(1380) 및 제2 링크(1390)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1300)은 액츄에이션 회전축(1345)과 요 회전축(1341)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 따라서, 조(1303)의 개폐 방향이 수직 방향이 된다. 그리고 이에 따라 블레이드(1375)의 배치 방향도 수직 방향이 된다.
즉, 도 3 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 경우, 액츄에이션 회전축(145)과 요 회전축(141)이 서로 평행하게 형성되며, 또한 이 두 축은 Z축에 평행하게 형성될 수 있다. 따라서, 조(103)의 개폐는 Z축에 수직인 XY 평면상에서 이루어지게 된다.
이에 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1300)은 요 회전축(1341)은 Z축에 평행하게 형성되는데 반해, 액츄에이션 회전축(1345)은 Y축에 평행하게 형성된다. 즉, 액츄에이션 회전축(1345)과 요 회전축(1341)이 서로 수직으로 배치된다. 그리고, 조(1303)의 개폐는 Y축에 수직인 XZ 평면상에서 이루어지게 된다.
여기서, 본 발명의 엔드 툴(1300)은 제1 조(1301), 제2 조(1302), 제1 링크(1380), 제2 링크(1390), 제1 조 풀리인 풀리(1311), 제2 조 풀리인 풀리(1312)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 44 등에 도시된 제1 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 엔드 툴(1300)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(1311)와 제2 조 풀리(1321)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(1380) 및 이와 결합된 제1 조(1301)도 제1 조 풀리(1311)와 함께 제1 회전축(1341)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(1390) 및 이와 결합된 제2 조(1302)도 제2 조 풀리(1321)와 함께 제1 회전축(1341)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 제2 조 풀리(1321)만 회전하면, 제2 조 풀리(1321)와 연결된 제2 링크(1390)가 제2 조 풀리(1321)에 의해 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(1390)가 이동하면서 제2 링크(1390)와 연결된 제2 조(1302)를 당기게 되고, 따라서 제2 조(1302)는 액츄에이션 회전축(1345)을 중심으로 회전 동작을 하게 되어 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(1321)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(1311)와 제2 조 풀리(1321)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(1311)와 제2 조 풀리(1321)가 함께 회전하므로, 제1 조(1301)에 대한 제2 조(1302)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(1311)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(1321)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(1345)이 고정된 상태에서 제2 링크(1390)가 당겨져서, 제2 조(1302)가 액츄에이션 회전축(1345)을 중심으로 회전하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(1300)은 액츄에이션 회전축(1345)과 요 회전축(1341)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이에 따라, 조(1303)의 개폐 방향 및 블레이드(1375)의 배치 방향도 수직 방향이 되어, 사용자가 기존의 수술용 인스트루먼트와 유사하게 엔드 툴을 조작할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴 허브(1360)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(1360)의 제1 와이어 가이드부(168a) 및 제2 와이어 가이드부(168b)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
도 51 내지 도 57을 참조하면, 엔드 툴 허브(1360)는 본체부(1361), 제1 조 풀리 결합부(1362a), 제2 조 풀리 결합부(1362b), 제1 피치 풀리부(1363a), 제2 피치 풀리부(1363b), 피치 슬릿(1364), 요 슬릿(1365), 피치 라운드부(1366), 요 라운드부(1367), 와이어 가이드부(1368)를 포함한다. 여기서, 와이어 가이드부(1368)는 제1 와이어 가이드부(1368a) 및 제2 와이어 가이드부(1368b)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 51 등에 도시된 제2 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(1368)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(1368)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(1301) 및 제2 조(1302) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(1311), 제2 조 풀리인 풀리(1321) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에서는 엔드 툴 허브(1360)에 와이어 가이드부(1368)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(1300)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1360)의 와이어 가이드부(1368)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(1360)의 와이어 가이드부(1368)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(1360)에 와이어 가이드부(1368)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이, 회전 각도 확장을 위한 별도의 구조물을 추가로 배치하지 않게 되어, 부품 수가 감소하고 제조 공정이 간단 해지며, 보조 풀리의 크기만큼 엔드 툴의 길이가 짧아지게 되어 피치 동작 수행시의 엔드 툴의 길이가 짧아지며, 따라서 협소한 공간에서 수술 동작의 수행이 보다 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(1311), 제2 조 풀리인 풀리(1321)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
<전기 소작 수술용 인스트루먼트의 제2 실시예>
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(500)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(500)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 조(103)의 개폐 방향이 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 62는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이고, 도 63, 도 64, 도 65, 도 66, 도 67, 도 68은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이고, 도 69 내지 도 70은 도 2의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 평면도이다. 도 71 및 도 72는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 73은 도 71의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이다. 도 74는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 조-링크-조 풀리들을 나타내는 분해 사시도이고, 도 75, 도 76, 도 77, 도 78은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 조 풀리를 나타내는 사시도이다.도 79 및 도 80은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 평면도이고, 도 81은 도 2 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이고, 도 82는 본 발명의 제2 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이다. 도 83은 본 발명의 제2 실시예의 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리가 아닌 일반 풀리에 구성한 경우를 나타내는 도면이다. 도 84, 도 85, 도 86, 도 87은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 개폐 동작을 나타내는 사시도이고, 도 88, 도 89 및 도 90은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도이다.
도 62 내지 도 90을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(end tool)(500)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(501)와 제2 조(502)를 포함하고, 여기서 제1 조(501)와 제2 조(502) 각각, 또는 제1 조(501)와 제2 조(502)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(503)라고 지칭할 수 있다.
한편, 엔드 툴(500)은 제1 조(jaw)(501)의 회전 운동과 관련된 풀리(511)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제1 조(jaw)(501)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(500)은 제2 조(jaw)(502)의 회전 운동과 관련된 풀리(521)를 포함하는 복수 개의 풀리들을 포함한다. 본 실시예에서 제2 조(jaw)(502)의 회전 운동과 관련된 풀리들은, 제1 실시예의 도 8 등에서 설명한 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(500)은 회전축(541), 회전축(542), 회전축(543), 회전축(544)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(541)과 회전축(542)은 엔드 툴 허브(560)에 관통 삽입되고, 회전축(543)과 회전축(544)은 피치 허브(550)에 관통 삽입될 수 있다. 회전축(541), 회전축(542), 회전축(543), 회전축(544)은 엔드 툴(500)의 원위부(distal end)(504)로부터 근위부(proximal end)(505) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
한편, 엔드 툴(500)에는 액츄에이션 회전축(545)이 더 구비될 수 있다. 상세히, 제1 조(501)와 제2 조(502)의 결합부에는 액츄에이션 회전축(545)이 구비될 수 있으며, 제1 조(501)가 고정된 상태에서 제2 조(502)는 액츄에이션 회전축(545)을 중심으로 회전하면서 액츄에이션 동작이 수행될 수 있다. 여기서 액츄에이션 회전축(545)은 제1 회전축(541) 보다 더 원위부(504) 측에 배치될 수 있다.
여기서 각각의 회전축들은 제1 서브축과 제2 서브축의 두 개의 축을 포함할 수 있다. 또는 각각의 회전축들이 2분할되어 형성된다고 표현할 수도 있다. 본 실시예에서 회전축들은, 제1 실시예의 회전축들과 실질적으로 그 구성이 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(500)은 엔드 툴 허브(560)와 피치 허브(550)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(560)에는 회전축(541) 및 회전축(542)이 관통 삽입되며, 또한 회전축(541)에 축결합된 풀리(511) 및 풀리(521)와, 이와 결합된 제1 조(501) 및 제2 조(502)의 적어도 일부가 엔드 툴 허브(560) 내부에 수용될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(560)의 일 단부에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(563a), 제2 피치 풀리부(563b)가 형성될 수 있다. 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 제1 피치 풀리부(563a), 제2 피치 풀리부(563b)에 결합되고, 엔드 툴 허브(560)가 회전축(543)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(550)에는 회전축(543) 및 회전축(544)이 관통 삽입되며, 회전축(543)에 의해 피치 허브(550)가 엔드 툴 허브(560)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(543)을 중심으로 엔드 툴 허브(560)가 피치 허브(550)에 대해 피치 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서 엔드 툴 허브(560)와 피치 허브(550)는 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(500)은 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위해, 제1 전극(551), 제2 전극(552), 가이드 튜브(571), 블레이드(575) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블레이드의 구동과 관련된 가이드 튜브(571), 블레이드(575) 등의 구성요소를 포괄하여 블레이드 어셈블리(570)로 지칭할 수 있다. 본 발명의 일 변형예는, 제1 조 풀리인 풀리(511)와 제2 조 풀리인 풀리(521) 사이에, 블레이드(575)를 포함하는 블레이드 어셈블리(570)가 배치됨으로써, 엔드 툴(500)의 피치 동작 및 요 동작과 함께 블레이드를 이용한 커팅 동작까지 수행이 가능해지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 소작(cautery) 및 절단(cutting) 동작을 수행하기 위한 구성 요소들은 제1 실시예에서 설명한 구성요소들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트는, 도 13 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일하게, 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306), 블레이드 와이어(307)를 포함할 수 있다.
(조-링크-풀리 연결 구조)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 조-링크-풀리 연결 구조에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 64 내지 도 70 등을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(500)은 제1 조(501), 제2 조(502), 제1 링크(580), 제2 링크(590), 제1 조 풀리인 풀리(511), 제2 조 풀리인 풀리(512)를 포함한다. 이하에서는 풀리(511)를 제1 조 풀리(511)로 지칭하고, 풀리(521)를 제2 조 풀리(521)로 지칭한다.
상세히, 제2 조 풀리(521)는 일종의 복층 풀리로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제2 조 풀리(521)는 두 개의 풀리가 합쳐진 형태로 형성되어, 그 외주면에 그루브(groove)가 두 개 형성될 수 있다.
여기서, 제2 조 풀리(521)의 어느 일면에는 제1 결합부(521a)가 형성될 수 있고, 제2 조 풀리(521)의 다른 일면에는 제2 결합부(521b)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 결합부(521a)와 제2 결합부(521b)의 위치는 와이어(302)와 와이어(306)가 서로 겹칠 수 있도록 하는 위치이다. 다시 말하면, 제2 조 풀리(521)에 감겨 있는 와이어(302)와 와이어(306)의 적어도 일부가 겹치도록 형성될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(521a)와 제2 결합부(521b)는 XY 평면상에서 보았을 때 비대칭으로 배치되어, 제2 조 풀리(521)의 어느 일 영역에 편중되도록 배치될 수 있다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 제1 결합부(521a)는 와이어(302)가 제2 조 풀리(521)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 결합부(521b)는 와이어(306)가 제2 조 풀리(521)의 외주면에 중심각 90°~ 360°사이의 각도만큼 감길 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 와이어(302)의 일 단부에는 체결 부재(332)가 결합되고, 이 체결 부재(332)는 제2 조 풀리(521)의 제1 결합부(521a)에 결합될 수 있다. 와이어(306)의 일 단부에는 체결 부재(333)가 결합되고, 이 체결 부재(333)는 제2 조 풀리(521)의 제1 결합부(521b)에 결합될 수 있다.
이를 다른 관점에서 설명하면 다음과 같다.
와이어(306)을 제2 조 와이어R이라 하고, 와이어(302)를 제2 조 와이어L이라고 할 때, 제2 조 와이어R(306)이 결합되는 제1 결합부(521a)는, 제2 조 와이어R(306)이 입력되는 일 측의 반대 측에 형성되어, 제2 조 와이어R(306)이 제2 조 풀리(521)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제2 조 풀리(521)의 회전 각도를 확장시키다.
또한, 제2 조 와이어L(302)이 결합되는 제2 결합부(521b)는, 제2 조 와이어L(302)이 입력되는 타 측의 반대 측인 일 측에 형성되어, 제2 조 와이어L(302)이 제2 조 풀리(521)에 감기는 길이를 연장시킴으로써 제2 조 풀리(521)의 회전 각도를 확장시킬 수 있다.
이와 같은 제1 결합부(521a) 및 제2 결합부(521b)에 의해, 제2 조 풀리(521)의 회전 반경을 확장시킬 수 있다. 그리고 이와 같이, 와이어(302)/와이어(306)가 제2 조 풀리(521)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 제2 링크(590)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
제1 조 풀리(511)와 제1 링크(580)는 일체로 형성될 수 있다.
상세히, 제1 링크(580)의 일 단부에는 제1 조 풀리(511)가 형성된다. 그리고 제1 링크(580)의 타 단부에는 길이 방향을 따라 슬롯(slot)(580a)이 형성될 수 있다. 그리고 이 슬롯(580a)에는 후술할 제2 링크(590)의 가이드 핀(590b)이 끼워질 수 있다. 또한, 슬롯(580a)의 일 측에는 액츄에이션 회전축(545)이 관통 삽입되는 관통홀(580b)과, 제1 조(501)가 결합되는 결합홀(580c)이 형성될 수 있다.
여기서, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 조 풀리(511)와 제1 링크(580)가 각각 별도의 부재로 형성되고, 제1 조 풀리(511)와 제1 링크(580)가 고정 결합될 수도 있다.
그리고, 제1 회전축(541)의 제1 서브축(541a)이 제1 조 풀리(511)에 차례로 관통 삽입될 수 있다.
이와 같이 제1 조 풀리(511)와 제1 링크(580)는 일체로 형성되거나 또는 고정 결합되기 때문에, 제1 링크(580)는 제1 조 풀리(511)에 대해 회전하지 아니하고, 제1 조 풀리(511)가 제1 회전축(541)을 중심으로 회전하면 제1 링크(580)도 제1 조 풀리(511)와 함께 제1 회전축(541)을 중심으로 회전한다.
한편, 제1 링크(580)와 제1 조(501)는 고정 부재(핀 등)에 의해 고정 결합된다.
다시 말하면, 제1 조(501)와 제1 조 풀리(511)는 제1 링크(580)에 의해 연결되어 있으며, 상대적으로 서로 고정된 상태로서, 어느 한 부재가 다른 부재에 대해 회전/이동하지는 못한다.
결과적으로, 제1 조 풀리(511)가 제1 회전축(541)의 제1 서브축(541a)을 중심으로 회전하면 제1 링크(580) 및 이와 결합된 제1 조(501)도 제1 조 풀리(511)와 함께 제1 회전축(541)의 제1 서브축(541a)을 중심으로 회전한다.
한편, 제2 조(502)에는 길이 방향을 따라 슬롯(slot)(502a)이 형성될 수 있다. 그리고 이 슬롯(502a)에는 후술할 제2 링크(590)의 가이드 핀(590b)이 끼워질 수 있다.
한편, 제2 링크(590)의 일 단부에는 관통홀(590a)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 링크(590)의 타 단부에는 가이드 핀(590b)이 돌출 형성될 수 있다.
제2 조 풀리(521)와 제2 링크(590)는 한 점에서 축 결합하여, 제2 링크(590)가 제2 조 풀리(521)에 대해 회전 가능하도록 결합된다. 상세히, 제2 조 풀리(521)에는 돌출부(521c)가 형성되고, 제2 조 풀리(521)의 돌출부(521c)가 제2 링크(590)의 관통홀(590a)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제2 조 풀리(521)가 회전하면, 제2 링크(590)는 돌출부(521c)를 중심으로 회전하면서 이동하게 된다.
한편, 제2 링크(590)의 타 단부에 형성된 가이드 핀(590b)은 제1 링크(580)의 슬롯(580a) 및 제2 조(502)의 슬롯(502a)에 끼워질 수 있다.
여기서, 제2 조(502)와 제1 링크(580)는 축 결합하고, 제2 조(502)와 제2 링크(590)는 핀-슬롯 결합하여, 제2 조 풀리(521)가 회전하면 이와 연결된 제2 링크(590)에 의해 제2 조(502)가 액츄에이션 회전축인 회전축(545)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다.
상세히, 제1 링크(580)에는 관통홀(580b)이 형성되고, 제2 조(502)에도 관통홀(502b)이 형성되고, 액츄에이션 회전축(545)이 제2 조(502), 제1 링크(580)에 차례로 관통 삽입되어 제1 링크(580)와 제2 조(502)가 축 결합할 수 있다. 여기서 다른 회전축들과 마찬가지로 액츄에이션 회전축(545)도 2분할 되어 형성될 수 있다.
결과적으로, 제1 조 풀리(511)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(521)만 제1 회전축(541)을 중심으로 회전하면, 제2 조 풀리(521)와 축 결합된 제2 링크(590)가 이동하게 된다. 이때, 제2 링크(590)의 가이드 핀(590b)이 제1 링크(580)의 슬롯(580a)을 따라 직선 이동을 하면서, 제2 링크(590)의 가이드 핀(590b)이 제2 조(502)의 슬롯(502a)을 밀어주고, 이에 의해 제2 조(502)는 액츄에이션 회전축(545)을 중심으로 회전 동작을 하게 된다.
이하에서는 엔드 툴(500)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(511)와 제2 조 풀리(521)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(580) 및 이와 결합된 제1 조(501)도 제1 조 풀리(511)와 함께 제1 회전축(541)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(590) 및 이와 결합된 제2 조(502)도 제2 조 풀리(521)와 함께 제1 회전축(541)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 도 80과 같이 조(503)가 클로즈 된 상태에서, 제2 조 풀리(521)만 도 79의 화살표 A 방향으로 회전하면, 제2 조 풀리(521)와 연결된 제2 링크(590)가 제2 조 풀리(521)에 의해 도 79의 화살표 B 방향으로 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(590)가 도 79의 화살표 B 방향으로 이동하면서 제2 링크(590)와 연결된 제2 조(502)를 도 79의 화살표 C 방향으로 당기게 되고, 따라서 제2 조(502)는 액츄에이션 회전축(545)을 중심으로 도 79의 화살표 C 방향으로 회전 동작을 하게 되어, 조(503)가 오픈 되는 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(521)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(511)와 제2 조 풀리(521)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(511)와 제2 조 풀리(521)가 함께 회전하므로, 제1 조(501)에 대한 제2 조(502)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(511)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(521)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(545)이 고정된 상태에서 제2 링크(590)가 당겨져서, 제2 조(502)가 액츄에이션 회전축(545)을 중심으로 회전하게 된다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(500)은 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)를 확보하기 위해 핀-슬롯형 구조를 채용한 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 핀-슬롯형 구조에서는, 제2 조(502)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 제2 링크(590)가 더 긴 거리를 이동해야 한다. (즉, 제2 링크(590)의 긴 스트로크(Stroke)가 필요하다.) 그리고, 제2 링크(590)가 더 긴 거리를 이동하기 위해서는 제2 조 풀리(521)가 더 많이 회전해야 한다. 이를 다른 관점에서 말하면, 제2 조(502)를 동일한 만큼 회전시키기 위해 제2 조 풀리(521)를 더 많이 회전시키면, 제2 조 풀리(521)가 더 많이 회전하는 만큼 제2 조(502)에 더 많은 힘이 가해지므로, 액츄에이션 동작 시의 그립 포스(Grip Force)가 증폭될 수 있다.
그리고, 이와 같이 제2 조 풀리(521)를 더 많이 회전시키기 위해, 상술한 바와 같이 제2 조 풀리(521)를 복층 구조로 형성하여, 와이어(302) 및 와이어(306)가 제2 조 풀리(521)에 감기는 길이를 더 길게 함으로써, 제2 링크(590)의 긴 스트로크(Stroke)를 확보하게 되는 것이다.
이와 같은 구조에 의해서, 본 발명의 제1 실시예에 비해 본 발명의 제2 실시예에서는, 조 개폐 시의 제2 조 풀리(521)의 회전 각도가 커지게 된다.
도 81은 도 2 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이고, 도 82는 본 발명의 제2 실시예의 조 개폐 과정을 나타내는 도면이다.
도 81 및 도 82를 참고하면, 제2 조(502)를 동일한 각도인 θ1만큼 회전시키기 위해서, 제1 실시예의 제2 조 풀리(121)는 θ2만큼만 회전하면 되는데 비해, 제2 실시예의 제2 조 풀리(521)는 θ3만큼만 회전해야 하므로, 제1 실시예에 비해 제2 실시예의 제2 조 풀리(521)가 더 많이 회전하여야 한다. 이를 다르게 표현하면, 제2 실시예에서의 제2 조 풀리(521)의 작동 각도가 제1 실시예에서의 제2 조 풀리(121)의 작동 각도에 비해 더 크다고 표현할 수도 있다.
이와 같이 제1 실시예에 비해 제2 실시예에서의 제2 조 풀리(521)가 더 많이 회전하므로, 제2 링크(590)의 이동 거리가 길어진다. 따라서 제2 조(502)를 동일한 각도(θ1) 만큼 회전시키기 위해 제2 조 풀리(521)가 더 많이 회전하므로, 더 큰 힘이 제2 조(502)에 가해지게 된다.
한편, 도 83은 본 발명의 제2 실시예의 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리가 아닌 일반 풀리에 구성한 경우를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예의 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리가 아닌 일반 풀리에 구성한 경우, 도 83 (a) 및 도 83 (b)와 같이 중립(neutral) 상태(즉, 엔드 툴이 연결부와 평행한 상태)에서는 조(503) 개폐가 가능하다. 그러나 도 83 (c)와 같이 조(503)가 오픈 된 상태에서 요(yaw) 동작을 할 경우, 그 동작 범위(각도)에 제한이 생길 수 있다. 다시 말하면, 도 83 (c)의 상태가 되면, 조 풀리가 보조 풀리에 닿아서 더 회전할 수 없기 때문에, 그 회전 각도가 제한되는 것이다.
이에 반해, 본 발명의 제2 실시예와 같이 핀-슬롯형 구조를 복층 풀리에 적용할 경우, 도 91 등에 도시된 바와 같이, 조(jaw) 들이 +90°내지 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 개폐 동작, 즉 액츄에이션 동작을 수행할 수 있다.
(엔드 툴의 피치, 요, 커팅 동작)
도 91, 도 92는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다. 그리고, 도 93, 도 94는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 개폐 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 91 내지 도 94에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°내지 -90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 개폐 동작, 즉 액츄에이션 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 95, 도 96은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 95, 도 96에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
도 97은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 98은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 도면이다. 그리고, 도 99는 도 98의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 절개 사시도이다. 그리고, 도 100, 도 101, 도 102는 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 97 내지 도 102에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
한편, 도 103은 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태를 도시한 도면이고, 도 104, 도 105 및 도 106은 도 62의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 커팅 동작을 나타내는 사시도로서, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서 커팅 동작을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 103 내지 도 106에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 조(jaw) 들이 -90°만큼 피치 회전한 동시에 +90°만큼 요 회전한 상태에서도 정상적으로 커팅 동작을 수행할 수 있도록 형성된다.
(제2 실시예의 제1 변형예 - 조 개폐 수직 방향)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 62 등의 500 참조)에 비해, 조(2103)의 개폐 방향이 특징적으로 달라진다.
다시 말하면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)은, 도 62 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예에, 도 44 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 특징을 병합한 것이라고 볼 수 있다.
도 107, 도 108, 도 109, 도 110은 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이고, 도 111, 도 112, 도 113은 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 커팅 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이고, 도 114는 도 107의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예의 제1 링크(2180) 및 제2 링크(2190)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(2100)은 액츄에이션 회전축(2145)과 요 회전축(2141)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 따라서, 조(2103)의 개폐 방향이 수직 방향이 된다. 그리고 이에 따라 블레이드(2175)의 배치 방향도 수직 방향이 된다.
즉, 도 62 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 경우, 액츄에이션 회전축(545)과 요 회전축(541)이 서로 평행하게 형성되며, 또한 이 두 축은 Z축에 평행하게 형성될 수 있다. 따라서, 조(503)의 개폐는 Z축에 수직인 XY 평면상에서 이루어지게 된다.
이에 반해, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(2100)은 요 회전축(2141)은 Z축에 평행하게 형성되는데 반해, 액츄에이션 회전축(2145)은 Y축에 평행하게 형성된다. 즉, 액츄에이션 회전축(2145)과 요 회전축(2141)이 서로 수직으로 배치된다. 그리고, 조(2103)의 개폐는 Y축에 수직인 XZ 평면상에서 이루어지게 된다.
여기서, 본 발명의 엔드 툴(2100)은 제1 조(2101), 제2 조(2102), 제1 링크(2180), 제2 링크(2190), 제1 조 풀리인 풀리(2111), 제2 조 풀리인 풀리(2112)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 44 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 엔드 툴(2100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(2111)와 제2 조 풀리(2121)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(2180) 및 이와 결합된 제1 조(2101)도 제1 조 풀리(2111)와 함께 제1 회전축(2141)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(2190) 및 이와 결합된 제2 조(2102)도 제2 조 풀리(2121)와 함께 제1 회전축(2141)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 제2 조 풀리(2121)만 회전하면, 제2 조 풀리(2121)와 연결된 제2 링크(2190)가 제2 조 풀리(2121)에 의해 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(2190)가 이동하면서 제2 링크(2190)와 연결된 제2 조(2102)를 당기게 되고, 따라서 제2 조(2102)는 액츄에이션 회전축(2145)을 중심으로 회전 동작을 하게 되어 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(2121)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(2111)와 제2 조 풀리(2121)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(2111)와 제2 조 풀리(2121)가 함께 회전하므로, 제1 조(2101)에 대한 제2 조(2102)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(2111)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(2121)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(2145)이 고정된 상태에서 제2 링크(2190)가 당겨져서, 제2 조(2102)가 액츄에이션 회전축(2145)을 중심으로 회전하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(2100)은 액츄에이션 회전축(2145)과 요 회전축(2141)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이에 따라, 조(2103)의 개폐 방향 및 블레이드(2175)의 배치 방향도 수직 방향이 되어, 사용자가 기존의 수술용 인스트루먼트와 유사하게 엔드 툴을 조작할 수 있게 된다.
(제2 실시예의 제2 변형예 -인그레이브)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2200)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 62 등의 500 참조)에 비해, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(2260)의 구성이 특징적으로 달라진다.
다시 말하면, 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2200)은 도 62 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예에, 도 51 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 특징을 병합한 것이라고 볼 수 있다.
도 115, 도 116은 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이고, 도 117은 도 115의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이고, 도 118 및 도 119는 도 117의 엔드 툴 허브의 절개 사시도이고, 도 120 및 도 121은 도 117의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴 허브(2260)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(2260)의 제1 와이어 가이드부(2268a) 및 제2 와이어 가이드부(2268b)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
도 115 내지 도 120을 참조하면, 엔드 툴 허브(2260)는 본체부(2261), 제1 조 풀리 결합부(2262a), 제2 조 풀리 결합부(2262b), 제1 피치 풀리부(2263a), 제2 피치 풀리부(2263b), 피치 슬릿(2264), 요 슬릿(2265), 피치 라운드부(2266), 요 라운드부(2267), 와이어 가이드부(2268)를 포함한다. 여기서, 와이어 가이드부(2268)는 제1 와이어 가이드부(2268a) 및 제2 와이어 가이드부(2268b)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 51 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(2268)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(2268)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(2201) 및 제2 조(2202) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(2211), 제2 조 풀리인 풀리(2221) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에서는 엔드 툴 허브(2260)에 와이어 가이드부(2268)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(2200)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(2260)의 와이어 가이드부(2268)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(2260)의 와이어 가이드부(2268)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(2260)에 와이어 가이드부(2268)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이, 회전 각도 확장을 위한 별도의 구조물을 추가로 배치하지 않게 되어, 부품 수가 감소하고 제조 공정이 간단 해지며, 보조 풀리의 크기만큼 엔드 툴의 길이가 짧아지게 되어 피치 동작 수행시의 엔드 툴의 길이가 짧아지며, 따라서 협소한 공간에서 수술 동작의 수행이 보다 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(2211), 제2 조 풀리인 풀리(2221)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시예의 제3 변형예 - 조 개폐 수직 방향, 인그레이브)
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2300)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 62 등의 500 참조)에 비해, 조(2303)의 개폐 방향이 특징적으로 달라진다. 또한, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2300)은 앞서 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 62 등의 500 참조)에 비해, 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(2360)의 구성이 특징적으로 달라진다.
다시 말하면, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2300)은 도 107 등에 도시된 제2 실시예의 제1 변형예의 특징과 도 115 등에 도시된 제2 실시예의 제2 변형에의 특징을 병합한 것이라고 볼 수 있다. 이와 같이 제2 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 122, 도 123은 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 도면이고, 도 124는 도 121의 전기 소작 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예의 제1 링크(2380) 및 제2 링크(2390)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(2300)은 액츄에이션 회전축(2345)과 요 회전축(2341)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 따라서, 조(2303)의 개폐 방향이 수직 방향이 된다. 그리고 이에 따라 블레이드(2375)의 배치 방향도 수직 방향이 된다.
즉, 도 62 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 경우, 액츄에이션 회전축(145)과 요 회전축(141)이 서로 평행하게 형성되며, 또한 이 두 축은 Z축에 평행하게 형성될 수 있다. 따라서, 조(103)의 개폐는 Z축에 수직인 XY 평면상에서 이루어지게 된다.
이에 반해, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(2300)은 요 회전축(2341)은 Z축에 평행하게 형성되는데 반해, 액츄에이션 회전축(2345)은 Y축에 평행하게 형성된다. 즉, 액츄에이션 회전축(2345)과 요 회전축(2341)이 서로 수직으로 배치된다. 그리고, 조(2303)의 개폐는 Y축에 수직인 XZ 평면상에서 이루어지게 된다.
여기서, 본 발명의 엔드 툴(2300)은 제1 조(2301), 제2 조(2302), 제1 링크(2380), 제2 링크(2390), 제1 조 풀리인 풀리(2311), 제2 조 풀리인 풀리(2312)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 107 등에 도시된 제2 실시예의 제1 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 엔드 툴(2300)의 요 동작 및 액츄에이션 동작을 설명한다.
먼저, 제1 조 풀리(2311)와 제2 조 풀리(2321)가 함께 회전하면, 1) 제1 링크(2380) 및 이와 결합된 제1 조(2301)도 제1 조 풀리(2311)와 함께 제1 회전축(2341)을 중심으로 회전하고, 2) 제2 링크(2390) 및 이와 결합된 제2 조(2302)도 제2 조 풀리(2321)와 함께 제1 회전축(2341)을 중심으로 회전하여, 요 동작을 수행한다.
한편, 제2 조 풀리(2321)만 회전하면, 제2 조 풀리(2321)와 연결된 제2 링크(2390)가 제2 조 풀리(2321)에 의해 이동하게 된다. 그리고 제2 링크(2390)가 이동하면서 제2 링크(2390)와 연결된 제2 조(2302)를 당기게 되고, 따라서 제2 조(2302)는 액츄에이션 회전축(2345)을 중심으로 회전 동작을 하게 되어 액츄에이션 동작을 수행한다.
다시 말하면, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 풀리(2321)만 회전하고, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 풀리(2311)와 제2 조 풀리(2321)가 동일한 방향으로 함께 회전한다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 조작부(200)에서 요 동작을 수행하면, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어가 같이 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(2311)와 제2 조 풀리(2321)가 함께 회전하므로, 제1 조(2301)에 대한 제2 조(2302)의 회전은 발생하지 아니한다.
한편, 조작부(200)에서 액츄에이션 동작을 수행하면, 제2 조 와이어만 당겨지고, 이에 의해 제1 조 풀리(2311)는 고정된 상태에서 제2 조 풀리(2321)만 회전하므로, 액츄에이션 회전축(2345)이 고정된 상태에서 제2 링크(2390)가 당겨져서, 제2 조(2302)가 액츄에이션 회전축(2345)을 중심으로 회전하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(2300)은 액츄에이션 회전축(2345)과 요 회전축(2341)이 서로 수직으로 배치되는 것을 일 특징으로 한다. 그리고 이에 따라, 조(2303)의 개폐 방향 및 블레이드(2375)의 배치 방향도 수직 방향이 되어, 사용자가 기존의 수술용 인스트루먼트와 유사하게 엔드 툴을 조작할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴 허브(2360)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 보조 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(2360)의 제1 와이어 가이드부(2168a) 및 제2 와이어 가이드부(2168b)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
도 121 내지 도 123을 참조하면, 엔드 툴 허브(2360)는 본체부(2361), 제1 조 풀리 결합부(2362a), 제2 조 풀리 결합부(2362b), 제1 피치 풀리부(2363a), 제2 피치 풀리부(2363b), 피치 슬릿(2364), 요 슬릿(2365), 피치 라운드부(2366), 요 라운드부(2367), 와이어 가이드부(2368)를 포함한다. 여기서, 와이어 가이드부(2368)는 제1 와이어 가이드부(2368a) 및 제2 와이어 가이드부(2368b)를 포함한다. 각 구성요소의 구체적인 구성은 도 115 등에 도시된 제2 실시예의 제2 변형예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 와이어 가이드부(2368)의 역할 및 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
와이어 가이드부(2368)는 와이어(305) 및 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(2301) 및 제2 조(2302) 각각의 회전 반경을 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 풀리인 풀리(2311), 제2 조 풀리인 풀리(2321) 각각은 직각 까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에서는 엔드 툴 허브(2360)에 와이어 가이드부(2368)를 추가로 구비함으로써, 각 풀리의 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다.
이는 엔드 툴(2300)의 두 조가 90° 만큼 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(2360)의 와이어 가이드부(2368)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다. 다시 말하면, 엔드 툴 허브(2360)의 와이어 가이드부(2368)의 구성을 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
나아가, 보조 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(2360)에 와이어 가이드부(2368)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
이와 같이, 회전 각도 확장을 위한 별도의 구조물을 추가로 배치하지 않게 되어, 부품 수가 감소하고 제조 공정이 간단 해지며, 보조 풀리의 크기만큼 엔드 툴의 길이가 짧아지게 되어 피치 동작 수행시의 엔드 툴의 길이가 짧아지며, 따라서 협소한 공간에서 수술 동작의 수행이 보다 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 제1 조 풀리인 풀리(2311), 제2 조 풀리인 풀리(2321)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작 및 커팅 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 있어서, 두 개 이상의 방향으로 회전 가능하며 조작부의 동작과 직관적으로 일치하도록 동작하는 엔드 툴이 구비된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 및 이를 구비한 전기 소작 수술용 인스트루먼트에 이용될 수 있다.
Claims (97)
- 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
일 단부는 상기 제1 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제1 조 풀리와 결합하여, 상기 제1 조와 상기 제1 조 풀리를 연결하는 제1 링크;
일 단부는 상기 제2 조와 결합하고, 타 단부는 상기 제2 조 풀리와 결합하여, 상기 제2 조와 상기 제2 조 풀리를 연결하는 제2 링크;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하고,
상기 블레이드 어셈블리는,
상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브를 포함하고,
상기 가이드 튜브는 상기 제1 링크를 관통하여 상기 블레이드 측으로 연장 형성되는, 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브의 내부를 관통해서 상기 블레이드와 연결되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 1 항에 있어서,
상기 가이드 튜브가 일정 정도 구부러지면, 상기 가이드 튜브 내부의 상기 블레이드 와이어도 상기 가이드 튜브와 함께 구부러지는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드 와이어는 상기 가이드 튜브 내에서 상기 가이드 튜브를 따라 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 링크는 상기 제1 조 및 상기 제1 조 풀리와 각각 고정 결합되어, 상기 제1 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하면, 상기 제1 링크 및 상기 제1 조가 상기 제1 조 풀리와 일체로 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 링크의 일 단부는 상기 제2 조 풀리와 연결되어, 상기 제2 링크가 상기 제2 조 풀리에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되고,
상기 제2 링크의 타 단부는 상기 제2 조와 연결되어, 상기 제2 조가 상기 제2 링크에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 9 항에 있어서,
상기 제2 조 풀리가 회전하면, 상기 제2 조 풀리에 연결된 상기 제2 링크에 의해 상기 제2 조 풀리의 회전이 상기 제2 조로 전달되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 9 항에 있어서,
상기 제1 링크와 상기 제2 조에 관통 삽입되는 액츄에이션 회전축을 더 포함하고,
상기 제2 조는 상기 제1 링크에 대해 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 11 항에 있어서,
상기 제2 링크에 의해, 상기 제2 조 풀리의 상기 제1 회전축을 중심으로 한 회전 운동이, 상기 제2 조의 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 한 회전 운동으로 변환되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 11 항에 있어서,
상기 제2 조 풀리가 회전하면, 상기 제2 조 풀리와 연결된 상기 제2 링크가 상기 제2 조에 힘을 가하여, 상기 제2 조가 상기 액츄에이션 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 11 항에 있어서,
상기 제1 회전축과 상기 액츄에이션 회전축은 실질적으로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 11 항에 있어서,
상기 제1 회전축과 상기 액츄에이션 회전축은 실질적으로 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리;
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어; 및
서로 마주보도록 형성되는 제1 조 풀리 결합부 및 제2 조 풀리 결합부와, 상기 제1 조 풀리 결합부 및 상기 제2 조 풀리 결합부를 연결하는 가이드부를 포함하는 엔드 툴 허브;를 포함하고,
상기 블레이드 어셈블리는,
상기 블레이드 와이어의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 일정 정도 구부러질 수 있도록 형성되는 가이드 튜브를 포함하고,
상기 제1 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제1 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되고,
상기 제2 조 풀리는 상기 엔드 툴 허브의 상기 제2 조 풀리 결합부에 인접하게 배치되어,
상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 상기 블레이드 어셈블리의 적어도 일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 16 항에 있어서,
상기 가이드 튜브는 상기 엔드 툴 허브를 관통하여 상기 제1 조 또는 상기 제2 조 측으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하고,
상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전하면, 상기 제1 조와 상기 제2 조가 동일한 방향으로 회전하는 요(yaw) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하고,
상기 제2 조 풀리가 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 조 풀리에 대해 상대적으로 회전하면, 상기 제2 조가 상기 제1 조에 대해 상대적으로 회전하는 액츄에이션(actuation) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하고,
상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리;
상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 20 항에 있어서,
상기 엔드 툴은 상기 제1 회전축을 중심으로 요(yaw) 회전이 가능한 동시에, 상기 제3 회전축을 중심으로 피치(pitch) 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 제 20 항에 있어서,
상기 제1 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제1 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제1 조 와이어; 및
상기 제2 조 풀리 및 상기 한 쌍의 엔드 툴 제2 조 피치 메인 풀리에 적어도 일부가 감기는 제2 조 와이어;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서,
서로 독립적으로 회전 가능한 제1 조(jaw) 및 제2 조(jaw);
상기 제1 조와 연결되고, 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
상기 제2 조와 연결되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 일정 정도 이격되도록 형성되는 제2 조 풀리;
상기 제1 조의 근위부와 원위부 사이에서 이동하는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리 사이에 적어도 일부가 형성되는 블레이드 어셈블리; 및
상기 블레이드 어셈블리와 적어도 일부가 접촉되어 상기 블레이드의 이동에 필요한 구동력을 상기 블레이드로 전달하는 블레이드 와이어;를 포함하고,
상기 블레이드 와이어에 의해, 상기 블레이드가 상기 엔드 툴의 근위부와 원위부 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 삭제
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- 삭제
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- 삭제
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