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KR101531380B1 - 생검 바늘 카트리지 - Google Patents

생검 바늘 카트리지 Download PDF

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Publication number
KR101531380B1
KR101531380B1 KR1020130053005A KR20130053005A KR101531380B1 KR 101531380 B1 KR101531380 B1 KR 101531380B1 KR 1020130053005 A KR1020130053005 A KR 1020130053005A KR 20130053005 A KR20130053005 A KR 20130053005A KR 101531380 B1 KR101531380 B1 KR 101531380B1
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KR
South Korea
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biopsy needle
biopsy
housing
sheath
robot arm
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Application number
KR1020130053005A
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English (en)
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KR20140133210A (ko
Inventor
서준범
최혁재
최재순
문영진
Original Assignee
재단법인 아산사회복지재단
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Publication date
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Abstract

본 개시는 적어도 하나의 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서, 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서, 생검 바늘을 수용하는 하우징; 로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스; 그리고, 베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 이동시키는 위치 조정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지에 관한 것이다.

Description

생검 바늘 카트리지{BIOPSY NEEDLE CARTRIDGE}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 생검 바늘 카트리지에 관한 것으로, 특히 생검 바늘의 미세 조정이 가능한 생검 바늘 카트리지에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 미국 공개특허공보 제2010-0250000호에 제시된 의료용 로봇의 일 예를 나타내는 도면으로서, 제품명 da Vinci로 불리는 의료용 로봇이 제시되어 있다. 의료용 로봇은 복수의 로봇 암(101,102,103,104)을 구비한다. 각각의 암(101,102,103,104)은 수술용 도구(111,112,113,114)를 구비한다. 수술용 도구(111,113,114)는 주로 복강경 수술을 위한 집게 형상으로 되어 있으며, 수술용 도구(112)는 내시경이다. 환부를 나타내기 위한 디스플레이(120)도 구비되어 있다.
도 2는 미국 공개특허공보 제2011-0152883호에 제시된 의료용 로봇 장치의 일 예를 나타내는 도면으로서, 제품명 Sensei로 불리는 의료용 로봇이 제시되어 있다. 의료용 로봇은 로봇 암(201)을 구비한다. 로봇 암(201)은 수술용 도구(211)를 구비한다. 수술용 도구(211)로서 카세터(Catheter)를 장착하여, 중재 시술, 인체 삽입술, 최소 침습 수술 등에 사용될 수 있다. 로봇 암(201) 및/또는 수술용 도구(211)의 조작을 위해 사용자 인터페이스로서, 마스터 콘솔(230)이 구비되어 있으며, 마스터 콘솔(230)과 로봇 암(201) 및/또는 수술용 도구(211)의 작동을 제어하는 컴퓨터(240)가 구비되어 있다. 환자가 수술대(250)에 도시되어 있다.
도 3은 미국 공개특허공보 제2011-0238082호에 제시된 의료용 로봇 장치의 일 예를 나타내는 도면으로서, 수술장(370)에 로봇 카세터(311; Robotic Catheter System)가 구비되어 있다. 수술장(370)에는 수술대(350) 위 환자(360)의 영상을 취득하기 위한 영상 장치(380)가 구비되어 있다. 영상 장치(380)는 수술 중 환부나 환부와 로봇 카세터(311)의 위치 관계를 파악하는데 이용된다. 영상 장치(380)는 x선을 발생시키므로, 시술자의 x선 노출을 줄이기 위해, 로봇 카세트(311)를 조정하는 마스터 콘솔(330)이 수술장(370)과 격리되어 마련되는 것이 바람직하다. 마스터 콘솔(330)은 테이블(331) 위에, 모니터(332,333)와 입력부(334)를 구비한다.
도 1 내지 도 3에 제시된 의료용 로봇은 대부분 마스터-슬레이브 시스템으로 된 의료용 로봇 장치로 이루어져, 마스터 콘솔의 조작에 의해 작동된다.
도 4는 미국 공개특허공보 제2011-0276058호에 제시된 마스터 콘솔 입력부의 일 예를 나타내는 도면으로서, 마스터 콘솔(430)은 조이 스틱 형태의 입력부(434,434)를 구비한다.
도 5는 미국 공개특허공보 제2011-0152883호에 제시된 마스터 콘솔 입력부의 일 예를 나타내는 도면으로서, 마스터 콘솔(230)은 관절 기구 형태의 입력부(234)를 구비한다.
도 4 및 도 5에 제시된 입력부(434,234)는 쉽게 의료용 로봇을 조정할 수 있도록 마련되어 있지만, 시술자가 직접 수술을 행할 때와는 크게 다른 사용자 인터페이스를 제공한다는 단점을 가진다.
도 6은 미국 공개특허공보 제2006-0229641호에 제시된 의료용 로봇의 일 예를 나타내는 도면으로서, 영상 장비(680) 내의 환자(660; 실제는 돼지임)에 수술용 도구로서 생검용 바늘(612)을 구비한 슬레이브 로봇(611)이 부착되어 있다. 슬레이브 로봇(611)을 환자(660)에 부착함으로써, 양자 간의 위치 결정 등에 이점을 가지지만, 슬레이브 로봇(611) 전체를 소독해야 하는 등의 문제점을 가진다.
도 7은 미국 등록특허공보 제5,236,334호에 제시된 생검 바늘의 일 예를 나타내는 도면으로서, 생검 바늘은 이너 스타일렛(Inner stylet, 10)과 시스(Sheath, 20)로 구성되어 있다. 이너 스타일렛(10)은 허브(hub, 11), 몸통(12), 노치(notch, 13), 말단부(14)로 구성되어 있다. 노치(13)는 말단부(14)와 몸통(12) 사이에 위치하고 있으며 절단된 조직이 보관되는 공간이다. 말단부(14)는 생체를 뚫고 지나갈 수 있도록 해주는 기능을 위해 뾰족한 형상을 갖고 있다. 시스(20)는 허브(21), 캐뉼러(22)로 구성되어 있다.
도 8은 도 7에 도시된 생검 바늘을 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 먼저 채취가 필요한 조직(30) 근처까지 이너 스타일렛과 시스를 삽입한다(40 참조). 다음으로, 이너 스타일렛의 말단부(14)를 이용하여 노치(13)를 조직(30)에 삽입한다(41 참조). 다음으로, 노치(13)에 들어간 조직을 절단하기 위해 시스의 캐뉼러(22)를 조직(30) 안으로 삽입한다(42 참조). 도면에는 나와있지 않지만 절단된 조직이 노치(13)에 있는 상태로 코어 생검 바늘을 생체에서 빼낸 후 노치(13)에 들어있는 조직을 검사에 사용하게 된다.
도 9는 생검 바늘의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 이 생검 바늘은 일반적으로 많이 사용되는 것으로 치바 바늘(Chiba needle)이라는 명칭으로 알려져 있다. 치바 바늘은 시스(50), 이너 스타일렛(60)으로 구성되어 있다. 시스(50)는 허브(51)와 캐뉼러(52)로 구성되어 있으며, 이너 스타일렛(60)은 허브(61), 몸통(62), 말단부(63)로 구성되어 있다. 도 7에 도시된 생검 바늘의 이너 스타일렛(10)과 크게 다른 점은 조직을 채취한 후 이를 보관하기 위한 공간인 노치(13)를 갖고 있지 않다.
도 10은 도 9에 도시된 생검 바늘을 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 먼저 이너 스타일렛(60)과 시스(50)를 결합(81 참조)한 후 채취가 필요한 조직(30)까지 삽입한다(82 참조). 다음으로, 이너 스타일렛(60)을 시스(50)에서 분리한다(82 참조). 다음으로, 시스(50)의 허브(51)에 주사기(70)를 결합한다(83 참조). 다음으로, 주사기(70)의 흡인력을 이용하여 조직(30)의 일부를 채취한다. 흡인력을 이용하는 방법으로는 주사기(70) 이외에 다양한 방법이 사용될 수 있다. 진공 기계 장치를 사용할 수도 있다. 80의 경우에, 이너 스타일렛(60)과 시스(50)의 분리한 상태를 나타낸다.
도 11은 생검 바늘의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 생검 바늘은 시스(90)와 이너 스타일렛(100)으로 구성되어 있다. 시스(90)는 캐뉼러(91)와 허브(92)로 구성되어 있으며 이너 스타일렛(100)은 몸통(110), 허브(121), 말단부(130)로 구성되어 있다. 말단부(130)는 조직을 뚫고 지나갈 수 있기 위해 뾰족한 형상을 하고 있다. 생검 바늘은 시스(90)와 이너 스타일렛(100)이 결합된 형태(200)로 생체에 삽입되어 채취가 필요한 조직 근처까지 삽입된 후 이너 스타일렛(100)을 빼내고 이너 스타일렛(100) 자리에 도 7에 도시된 생검 바늘을 삽입하는 형태로 사용될 수 있으며, 이러한 형태의 생검 바늘을 코엑시얼(Coaxial) 바늘이라 일컫고, 코엑시얼 바늘은 주로 동일 조직에 대하여 여러 차례 생검이 필요할 때 코엑시얼 바늘을 생체에 삽입한 상태에서 이너 스타일렛(100)을 빼낸 후 시스(90)를 코어 생검 바늘을 생체에 삽입하는 통로로 활용한다. 이를 통해 생검 바늘을 매번 환자에 삽입하지 않아도 된다. 코엑시얼 바늘은 도 9에 도시된 생검 바늘을 생체에 삽입할 때 통로로 사용할 수도 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서, 생검 바늘을 수용하는 하우징; 로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스; 그리고, 베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 이동시키는 위치 조정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 미국 공개특허공보 제2010-0250000호에 제시된 의료용 로봇의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 미국 공개특허공보 제2011-0152883호에 제시된 의료용 로봇 장치의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 미국 공개특허공보 제2011-0238082호에 제시된 의료용 로봇 장치의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 미국 공개특허공보 제2011-0276058호에 제시된 마스터 콘솔 입력부의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 미국 공개특허공보 제2011-0152883호에 제시된 마스터 콘솔 입력부의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 미국 공개특허공보 제2006-0229641호에 제시된 의료용 로봇의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 미국 등록특허공보 제5,236,334호에 제시된 생검 바늘의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 도 7에 도시된 생검 바늘을 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 9는 생검 바늘의 다른 예를 나타내는 도면,
도 10은 도 9에 도시된 생검 바늘을 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 11은 코엑시얼 바늘(Coaxial needle)의 일 예를 나타내는 도면,
도 12는 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 작동을 설명하는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 개시에 따른 하우징의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면,
도 15는 본 개시에 따른 이동자 구동부의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면,
도 16은 도 13에 제시된 생검 바늘 카트리지에서 하우징을 제거한 상태를 나타내는 도면,
도 17은 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 일 예를 3차원화하여 나타낸 도면,
도 18은 본 개시에 따른 구동 전달부 작동의 일 예를 설명하는 도면,
도 19는 본 개시에 따른 이동자 구동부 작동의 일 예를 설명하는 도면,
도 20은 본 개시에 따른 베이스 구성의 일 예를 나타내는 도면,
도 21은 본 개시에 따른 베이스와 생검 바늘 카트리지 연결의 일 예를 나타내는 도면,
도 22는 조직으로 진입된 생검 바늘의 위치를 조정하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 23은 생검 바늘이 조직에까지 다다른 상태를 나타내는 도면,
도 24는 본 개시에 따른 생검 바늘의 구동 방법의 다른 예를 설명하는 도면,
도 25 및 도 26은 생검 바늘과 베이스 사이에 피봇 운동과 2차원 위치 이동을 독립적으로 가능하게 하는 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 12는 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 작동을 설명하는 도면으로서, 먼저, 생검 바늘(15)을 생검을 필요로 하는 조직으로 이동시킨다(상태 A). 이러한 이동에는 이동자(23; mover)가 이용된다. 생검 바늘(15)은 외부 몸체를 형성하는 시스(15a)와 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛(15b)으로 구성되며, 시스(15a)와 이너 스타일렛(15b) 각각의 일단 측에는 허브(15c)와 허브(15d)가 구비되어 있다. 허브(15c)와 허브(15d)는 그 명칭에 특별한 의미가 있다기 보다는 시스(15a)와 이너 스타일렛(15b)은 바늘로서 매우 가늘게 형성되므로, 이들에 부피부를 제공하여, 운반을 용이하게 하고, 양자 간의 위치를 결정하는데 이용될 수 있으며, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 명칭으로 다양한 형태를 가질 수 있다. 허브(15c) 및 허브(15d)가 구비되는 경우에, 이동자(23)는 허브(15c) 및 허브(15d)에 결합되어 시스(15a) 및/또는 이너 스타일렛(15b)을 이동시킬 수 있다. 이동자(23)는 허브(15c) 및 허브(15d)에 대한 홀더(23a; holder) 또는 그립(23b; Grip)일 수 있으며, 도 12에서, 허브(15c) 및 허브(15d)의 형상에 대응하여 ㄷ자 형상으로 되어 있으나, 시스(15a) 및/또는 이너 스타일렛(15b)을 이동시킬 수 있는 형태라면, 그 형태에 특별히 제한이 있는 것은 아니다. 효율의 측면으로서, 이동자(23)는 시스(15a) 및/또는 이너 스타일렛(15b) 각각에 대응하는 구성을 갖지만, 반드시 그러해야 하는 것은 아니다. 즉, 반드시 두 개의 홀더(23a,23b)를 구비해야 하는 것은 아니며, 하나의 홀더(23a)로 시스(15a) 및/또는 이너 스타일렛(15b)을 이동시키는 것이 가능하다. 이동자(23)가 도시된 홀더(23a,23b)의 형상을 가지는 경우에, 생검 바늘(15)이 조직을 향해 이동하는 방향을 가로지르는 방향, 홀더(23a,23b)로부터 멀어지는 방향으로 이동가능하여 생검 바늘(15)로부터 이동자(23)의 탈착이 가능해질 수 있다.
다음으로, 이너 스타일렛(15b)이 제거된다(상태 B). 다음으로, 다른 생검 바늘(16)이 허브(16c) 및 허브(16d)와 연동하는 홀더(23a,23b)에 의해 시스(15a)를 통해 조직으로 이동된다(상태 C). 도 8의 상태 41에 해당하는 형태로 시스(16a)와 이너 스타일렛(16b)이 위치된다. 다음으로, 홀더(23b)에 의해 시스(16a)가 아래로 이동된다(상태 D). 도 8의 상태 42에 해당하는 형태로 시스(16a)와 이너 스타일렛(16b)이 위치되어, 조직이 채취된다. 다음으로, 이 상태를 유지한 채로(허브(16c)와 허브(16d)의 위치 관계를 유지한 채로), 홀더(23a,23b)를 이용하여 생검 바늘(16)을 시스(15a) 밖으로 이동시킨다(상태 E). 생검 바늘(15) 또는 시스(15c)의 도움없이 생검 바늘(16)이 삽입되어 조직 채취가 이루어질 수 있음은 물론이다.
생검 바늘(16)과 동일한 형태의 생검 바늘이 더 있다면, 마찬가지의 방식으로 시스(15c)에 삽입되고 생검이 이루어질 수 있다.
도 13은 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면으로서, 생검 바늘 카트리지는 복수의 생검 바늘을 수용할 수 있는 하우징(32), 하우징(32)을 회전시키는 구동 전달부(33), 동력부(34), 이동자 구동부(35), 그리고 지지를 위한 지지부(36)를 포함한다. 지지부(36)는 생검 바늘의 방위를 조절하도록 가이드 랙을 구비할 수 있다.
도 14는 본 개시에 따른 하우징의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면으로서, 하우징(32)은 생검 바늘을 수용하도록 가이드 홀(32a)이 형성되어 있다. 하우징(32)은 상부 캡(32b)과 하부 캡(32c)이 별도 또는 일체로 구비될 수 있다. 하부 캡(32c)에 생검 바늘의 출구(32d,32g)가 형성되어 있다. 출구(32d)는 출구(32g)보다 크게 형성되어 있으며, 도 12에 제시된 것과 같은 생검 바늘(15)이 사용되는 경우에, 시스(15a)의 허브(15c)가 출구(32d)를 통해 출입될 수 있다. 하우징(32)의 하부에는 하우징(32)의 회전축으로 기능하는 돌기(32h)가 구비되어 있다. 하우징(32)의 내부에는 로드(32e)는 생검 바늘의 이동을 안내한다. 바람직하게는 톱니가 구비되어 생검 바늘을 가이드 및 회전시킬 수 있다.
도 15는 본 개시에 따른 이동자 구동부의 실제 구현의 일 예를 나타내는 도면으로서, 이동자 구동부(35)에 이동자로서 두 개의 홀더(23a,23b)가 구비되어 있다. 홀더(23a,23b)는 모터와 와이어 시스템에 의해 상하 좌우로 구동될 수 있다.
도 16은 도 13에 제시된 생검 바늘 카트리지에서 하우징을 제거한 상태를 나타내는 도면으로서, 홀더(23b)가 구비된 이동자 구동부(35) 하부에 하우징(32)의 회전축인 돌기(32h; 도 14 참조)와 결합되는 홈(32k)과 출구(32d)를 통해 돌출되는 시스(15a; 도 12 참조)의 허브(15c)가 수용되는 안착부(32m)가 구비되어 있다.
도 17은 본 개시에 따른 생검 바늘 카트리지의 일 예를 3차원화하여 나타낸 도면으로서, 하우징(32)으로부터 생검 바늘(15,16)이 돌출되어 있으며, 하우징(32)이 지지되는 지지부(36)가 베이스(37)와 결합되어 있다. 베이스(37)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 로봇 암(101,201)에 결합될 수 있다. 생검 바늘(15,16)의 조직에 대한 방향 조정은 기본적으로 이 로봇 암(101,201)에 의해 이루어질 수 있다. 지지부(36)가 일 방향 또는 양 방향으로 각도 조절가능한 구조인 경우에, 지지부(36)를 이용하여 각도를 조절하는 것도 가능하다. 지지부(36) 또는 하우징(32)은 베이스(37)에 움직일 수 없도록 고정될 수도 있지만, 베이스(37)에 지지부(36) 또는 하우징(32)의 위치를 이동시킬 수 있는 수단을 구비하여도 좋다.
도 18은 본 개시에 따른 구동 전달부 작동의 일 예를 설명하는 도면으로서, 구동부(33)는 하우징(32)의 회전 및 로드(32e; 도 14 참조)의 회전을 위해, 기어(33a,33c)와 기어(33b,33d)를 구비한다. 기어(33a,33c)와 기어(33b,33d)는 높이차를 두고 형성되어 있다. 모터(34a)에 의해 기어(33a)가 구동되고, 모터(34b)에 의해 기어(33b)가 구동된다. 가이드 홀(32a) 내에 허브(23a,23b)가 도시되어 있으며, 허브(23a,23b)가 로드(32e)와 연동하도록 톱니 또는 기어 형상으로 되어 있다.
도 19는 본 개시에 따른 이동자 구동부 작동의 일 예를 설명하는 도면으로서, 도 19는 본 개시에 따른 이동자 구동부 작동의 일 예를 설명하는 도면으로서, 이동자 구동부(35)에서 홀더(23a,23b)는 가이드 레일(23c)을 통해 상하 이동할 수 있으며, 모터(35a)에 의해 가이드 레일(23c)이 이동함으로써, 홀더(23a,23b)가 전후로 이동할 수 있다.
도 20은 본 개시에 따른 베이스 구성의 일 예를 나타내는 도면으로서, 베이스(37)에 카트리지 위치 조정기(37a)가 구비되어 있다. 예를 들어, 위치 조정기(37a)는 2차원 자유 조정이 가능하도록 3개의 회전축(37b,37c,37d)이 구비되어 있다. 회전축(37b,37c,37d)의 조정은 베이스(37) 후면에 설치되는 모터(도시 생략)에 의해 가능하다. 결합부(37e)에 생검 바늘 카트리지 자체 또는 지지부(36; 도 17 참조)가 고정될 수 있다.
도 21은 본 개시에 따른 베이스와 생검 바늘 카트리지 연결의 일 예를 나타내는 도면으로서, 생검 바늘(15,16)을 구비하는 생검 바늘 카트리지(53)가 연결 로드(37g)를 통해 베이스(37)의 위치 조정기(37a)에 연결되어 있다. 회전축(37b,37c,37d)의 적어도 하나를 구동함으로써, 생검 바늘 카트리지(53) 또는 생검 바늘(15,16)의 위치를 조정하고, 고정할 수 있게 된다. 베이스(37)는 로봇 암(101,201) 측에 연결되며, 생검 바늘(15,16)의 기본적인 위치는 로봇 암(101,201)에 의해 결정된다. 로봇 암(101,201)의 이동은 베이스(37)를 통해 최종적으로 생검 바늘(15,16)에 반영된다.
도 22는 조직으로 진입된 생검 바늘의 위치를 조정하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 조직(71)을 향해 인체로 삽입된 생검 바늘(15,16)이 도시되어 있다. 진입점(72)을 통해 조직(71)으로 생검 바늘(15,16)을 삽입하는 경로는 생검 시술 전에, 수술 계획의 과정에서 정해지고, 계획된 경로를 따르는 진입은 로봇 암(101,201; 도 1 및 도 2 참조)에 의해 이루어진다. 그러나 실제 생검을 하는 경우에, 시술자들은 조직(71)으로 생검 바늘(15,16)을 삽입하는 과정에서 생검 바늘(15,16)의 위치를 진입점(72)으로부터 약간 이동시키는 경우가 발생한다. 도 20 및/또는 도 21에 제시된 것과 같은 베이스(37) 또는 위치 조정기(37a)를 구비함으로써, 이러한 미세 작동이 로봇 암(100,201)을 움직이지 않고 가능해지게 된다. 바람직하게는 진입점(72)과 위치 조정기(37a)를 동일 평면에 위치시키거나, 평행한 평면에 위치킴으로써, 위치 조정기(37a)의 2차원 평면상의 이동이 진입점(72)에서 생검 바늘(15,16)의 2차원 평면상의 이동으로 쉽게 전달되도록 할 수 있다. 진입점(72)에서 생검 바늘(15,16)의 위치 조정은 상하 방향이 아니라 좌우 방향의 이동으로 충분한 경우가 대부분이므로, 이에 맞추어 위치 조정기(37a) 또한 2차원 이동을 제공하는 구조로 족하며, 도 20에 제시된 구조에 제한되지 않는다. 필요에 따라 3차원 이동을 제공하는 구조를 가질 수 있다.
도 23은 생검 바늘이 조직에까지 다다른 상태를 나타내는 도면으로서, 이러한 상태 또는 이후의 어느 시점에서, 위치 조정기(37a)에 주어진 강제력이 해제된다. 이를 통해, 생검 바늘(15,16)은 위치 조정기(37a) 또는 베이스(37)에 구속되지 않는다. 그러나, 생검 바늘(15,16)은 인체 삽입된 상태이므로, 그 기본 자세를 잃을 정도로 움직이는 것은 아니다. 이러한 강제력 내지 힘의 해제를 통해 생검 바늘(15,16)에 의해 환자에게 주어지는 부담감은 줄어들 수 있으며, 생검 바늘(15,16)을 조직(71)으로부터 제거할 때도 보다 수월하게 생검 바늘(15,16)을 제거할 수 있게 된다.
도 24는 본 개시에 따른 생검 바늘의 구동 방법의 다른 예를 설명하는 도면으로서, 특정점, 예를 들어 진입점(72)을 기준으로 생검 바늘(15,16)의 위치를 그대로 둔 채로 방위를 조정할 필요가 있는 경우가 있다. 이것은 로봇 암(101,201; 도 1 및 도 2 참조)을 이용하여도 되겠지만, 베이스(37) 또는 생검 바늘 카트리지(53) 측에서 이를 행할 필요가 있는 경우가 있다. 도 17에 제시된 생검 바늘 카트리지에 있어서, 생검 바늘(15)이 안착부(32m; 도 16 참조)에 놓인 상태에서, 생검 바늘(15)의 지지부(36)에 대한 이동이 원호 상의 운동이 되도록 지지부(36)를 설계함으로써(지지부(36)에 가이드 랙을 설치함으로써), 이러한 피봇 운동이 가능해진다. 따라서, 진입점(72)에 대한 피봇 운동은 지지부(36)에 의해 이루어지고, 진입점(72)에 대한 2차원 위치 이동은 베이스(37)에 의해 이루어질 수 있게 되며, 이들이 독립적으로 이루어질 수 있게 된다.
도 25 및 도 26은 생검 바늘과 베이스 사이에 피봇 운동과 2차원 위치 이동을 독립적으로 가능하게 하는 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 25에는 기존의 링크 구조(95)를 이용하여 생검 바늘(15)이 진입점(72)에 대해 피봇 운동하지만, 링크 구조(95)에 길이 조절부(95a)를 구비하여 수평 방향 위치 이동이 가능하게 한 구조이다. 도 26에는 기존의 링크 구조(95)를 이용하여 생검 바늘(15)이 진입점(72)에 대해 피봇 운동하지만, 길이 조절부(95b,95c)를 구비하여 2차원 위치 이동이 가능하게 한 구조이다. 이러한 위치 조정 구조가 베이스와 생검 바늘 또는 생검 바늘 카트리지를 이어주거나, 베이스로서 로봇 암에 구비될 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서, 생검 바늘을 수용하는 하우징; 로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스; 그리고, 베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 이동시키는 위치 조정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
(2) 위치 조정기가 움직이는 평면이, 위치 조정기의 이동에 따라 생검 바늘이 이동하는 평면과 평행한 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
(3) 하우징을 지지하며, 생검 바늘의 각도를 조절하는 지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
(4) 생검 바늘이 출입할 수 있는 출구;를 더 포함하며, 생검 바늘이 출구를 통해 하우징으로 되돌아 올 때 위치 조정기는 위치 조정기에 의해 생검 바늘에 주어진 힘을 해제한 상태에 있는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지. 적어도 생검이 이루어지고, 생검 바늘이 다시 하우징으로 돌아오는 상태에서는 위치 조정기에 가해지는 힘이 해제되는 것이 바람직하다.
(5) 생검 바늘은 외부 몸체를 형성하는 시스와 외부 몸체에 삽입되어 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛으로 구성되며, 시스와 이너 스타일렛 각각의 일단 측에는 허브가 구비되어 있고, 생검 바늘이 출입할 수 있는 출구; 그리고, 출구를 통해 돌출된 시스의 허브가 수용되는 안착부;를 더 포함하며, 위치 조정기는 시스의 허브가 안착부에 놓인 상태에서 생검 바늘의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
(6) 생검 바늘은 외부 몸체를 형성하는 시스와 외부 몸체에 삽입되어 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛으로 구성되며, 시스와 이너 스타일렛 각각의 일단 측에는 톱니 형상의 허브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
(7) 하우징은 복수의 생검 바늘을 수용하며, 복수의 생검 바늘은 다른 생검 바늘이 삽입될 수 있는 생검 바늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
본 개시에 따른 하나의 생검 바늘 카트리지에 의하면, 로봇 암에 의하지 않고 생검 바늘의 위치 조정이 가능해진다.
본 개시에 따른 하나의 생검 바늘 카트리지에 의하면, 로봇 이용해 생검을 행함에도 불구하고, 실제 시술자가 생검을 행할 때 필요한 생검 바늘의 조작을 행할 수 있게 된다.
생검 바늘: 15, 이동자: 23, 시스: 15a, 이너 스타일렛: 15b 허브: 15c

Claims (10)

  1. 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 외부 몸체를 형성하는 시스와 외부 몸체에 삽입되어 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛으로 구성된 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서,
    생검 바늘을 수용하는 하우징;
    로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스; 그리고,
    베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 평면 이동시키는 위치 조정기;를 포함하며,
    시스와 이너 스타일렛 각각의 일단 측에는 톱니 형상의 허브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    위치 조정기가 움직이는 평면이, 위치 조정기의 이동에 따라 생검 바늘이 이동하는 평면과 평행한 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    하우징을 지지하며, 생검 바늘의 각도를 조절하는 지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    위치 조정기가 움직이는 평면이, 위치 조정기의 이동에 따라 생검 바늘이 이동하는 평면과 평행한 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  5. 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서,
    생검 바늘을 수용하는 하우징;
    로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스;
    베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 이동시키는 위치 조정기; 그리고,
    생검 바늘이 출입할 수 있는 출구;를 포함하며,
    생검 바늘이 출구를 통해 하우징으로 되돌아 올 때 위치 조정기는 위치 조정기에 의해 생검 바늘에 주어진 힘을 해제한 상태에 있는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    위치 조정기가 움직이는 평면이, 위치 조정기의 이동에 따라 생검 바늘이 이동하는 평면과 평행한 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  7. 청구항 5에 있어서,
    하우징을 지지하며, 생검 바늘의 각도를 조절하는 지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    생검 바늘은 외부 몸체를 형성하는 시스와 외부 몸체에 삽입되어 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛으로 구성되며,
    시스와 이너 스타일렛 각각의 일단 측에는 허브가 구비되어 있고,
    생검 바늘이 출입할 수 있는 출구; 그리고, 출구를 통해 돌출된 시스의 허브가 수용되는 안착부;를 더 포함하며,
    위치 조정기는 시스의 허브가 안착부에 놓인 상태에서 생검 바늘의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  9. 로봇 암에 의해 위치 결정되며, 외부 몸체를 형성하는 시스와 외부 몸체에 삽입되어 내부 몸체를 형성하는 이너 스타일렛으로 구성된 생검 바늘을 수용하는 생검 바늘 카트리지에 있어서,
    생검 바늘을 수용하는 하우징;
    로봇 암 측에 연결되며, 로봇 암의 이동을 생검 바늘의 자세에 반영하는 베이스; 그리고,
    베이스에 위치되어 생검 바늘의 위치를 이동시키는 위치 조정기;를 포함하며,
    시스와 이너 스타일렛 각각의 일단 측에는 톱니 형상의 허브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    하우징은 복수의 생검 바늘을 수용하며,
    복수의 생검 바늘은 다른 생검 바늘이 삽입될 수 있는 생검 바늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 생검 바늘 카트리지.
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