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KR20160040005A - 의료 기구용 스탠드 - Google Patents

의료 기구용 스탠드 Download PDF

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Publication number
KR20160040005A
KR20160040005A KR1020140133436A KR20140133436A KR20160040005A KR 20160040005 A KR20160040005 A KR 20160040005A KR 1020140133436 A KR1020140133436 A KR 1020140133436A KR 20140133436 A KR20140133436 A KR 20140133436A KR 20160040005 A KR20160040005 A KR 20160040005A
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KR
South Korea
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link
stand
pulley
weight
present
Prior art date
Application number
KR1020140133436A
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Inventor
천병식
Original Assignee
주식회사 고영테크놀러지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020140133436A priority Critical patent/KR20160040005A/ko
Priority to PCT/KR2015/010417 priority patent/WO2016053042A1/ko
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Abstract

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르는 의료 기구용 스탠드는 스탠드 바디와, 상기 스탠드 바디에 결합되는 제1 링크와, 상기 제1 링크의 일단부에 결합되는 제2 링크와, 상기 스탠드 바디와 제1 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제1 풀리와, 상기 제1 링크와 제2 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제2 풀리 및 상기 제1 풀리와 제2 풀리가 함께 회전할 수 있도록 상기 제1 풀리 및 제2 풀리를 감싸도록 형성되는 타이밍 벨트를 포함한다. 제1 링크에 벨트 풀리들이 장착되고 상기 벨트 풀리들을 연결하는 타이밍 벨트를 포함하여 스탠드의 구조를 단순화 할 수 있다. 또한, 풀리들과 타이밍 벨트의 결합에 의하여 종래의 스탠드에 비해 구동 범위를 넓힐 수 있다.

Description

의료 기구용 스탠드{STAND FOR MEDICAL INSTRUMENT}
본 발명은 의료용 스탠드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량이 나가는 의료 기구를 특정 위치에 고정시켜 둘 수 있는 의료 기구용 스탠드에 관한 것이다.
외과수술 분야에서는 의학 기술의 발전에 따라 다양한 중량물들을 의사 곁에 배치하고 수술을 진행하게 되었다. 예를 들어, '수술로봇에서 마스터(조종기)'나 '척추 수술에서 사용하는 수술용 드릴' 등이 수술실에 배치될 수 있으며, 이러한 장비들이 수술 도중 흔들리게 되면 심각한 위험을 초래할 수 있다.
따라서, 외과 수술 시에는 수술에 필요한 부속기기를 원하는 공간위치에 정지시켜 그 위치를 유지할 수 있는 스탠드가 필수적이다.
종래의 스탠드는 일반적으로 평행링크를 이용한 링크 유닛의 중간부분을 홀딩 유닛에 회전 가능하도록 연결함과 동시에, 이 링크 유닛의 일측 끝단부에 수술현미경을 설치하고, 회전지점을 중심으로 하여 상기 수술현미경의 타측 끝단부에 상기 수술현미경의 무게를 상쇄하기 위한 카운터 웨이트(counterweight)를 지닌 밸런스구조로 되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 의료 기구용 스탠드(100)는 구조가 복잡하고 부피가 커서 수술 공간을 너무 많이 차지한다는 문제가 존재하였다. 보다 구체적으로, 의료 기구를 흔들리지 않게 지지하기 위해 상부링크(110)와, 하부링크(120)가 서로 연결되며 스탠드의 일단에는 스탠드의 균형을 맞추기 위한 무게추(130)가 배치된다. 도 1에서 보는 바와 같이 링크들의 복잡한 연결 구조 때문에 종래의 스탠드는 구동 범위에 제한이 심했다.
따라서, 부피가 작고 보다 간단한 구조로 이루어져 구동이 용이한 의료 기구용 스탠드에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 일목적은 현미경 등과 같은 의료 기구의 중량 변화, 의료 기기의 고정 위치 등에 관계 없이 안정적인 카운터 밸런싱을 유지하는 의료 기구용 스탠드를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일목적은 보다 간단한 구조의 스탠드를 제공함과 더불어 스탠드의 구동 범위를 증가시킬 수 있는 새로운 방식의 카운터 밸런싱 매커니즘을 구현하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르는 의료 기구용 스탠드는 스탠드 바디와, 상기 스탠드 바디에 결합되는 제1 링크와, 상기 제1 링크의 일단부에 결합되는 제2 링크와, 상기 스탠드 바디와 제1 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제1 풀리와, 상기 제1 링크와 제2 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제2 풀리 및 상기 제1 풀리와 제2 풀리가 함께 회전할 수 있도록 상기 제1 풀리 및 제2 풀리를 감싸도록 형성되는 타이밍 벨트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 링크는 상기 제2 풀리에 고정되어 상기 제2 풀리의 회전에 의하여 회전하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 의료기구용 스탠드는 상기 제1 풀리에 고정되어 상기 제1 풀리의 회전에 의하여 회전하는 제3 링크를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 의료기구용 스탠드는 상기 제1 링크의 타단부에 형성되어 상기 제1 링크의 균형을 조절하는 균형부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 균형부는 무게추 및 상기 무게추가 허공에 매달리도록 상기 무게추와 제1 및 제3 링크를 연결하는 연결라인을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 균형부는 상기 제1 링크의 타탄부에 배치되는 제1 무게추 및 상기 제3 링크의 일단부에 배치되는 제2 무게추를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 일실시예에 따르는 의료 기구용 스탠드는, 제1 링크에 벨트 풀리들이 장착되고 상기 벨트 풀리들을 연결하는 타이밍 벨트를 포함하여 스탠드의 구조를 단순화할 수 있다. 또한, 풀리들과 타이밍 벨트의 결합에 의하여 종래의 스탠드에 비해 구동 범위를 넓힐 수 있다.
도 1은 종래의 의료기구용 스탠드를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 의료기구용 스탠드의 개념도이다.
도 3은 제1 풀리와 링크들의 결합관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 의료기구용 스탠드의 개념도이다.
도 5는 종래의 의료기구용 스탠드의 구동 매커니즘의 한계를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 의료기구용 스탠드의 구동 매커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 본 발명과 관련된 의료기구용 스탠드에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용한다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것을 의미한다.
도 1은 종래의 의료기구용 스탠드를 도시한 개념도이다.
외과수술 시 수술현미경 등을 고정시켜 환부를 관찰하면서 수술을 행하게 되며 이러한 현미경 수술 시에는 중량물인 수술현미경 및 그 부속기기를 설치하여 상기 수술현미경 및 그 부속기기를 원하는 공간위치에 정지시켜는 것이 중요하다.
도 1을 참조하면, 이러한 의료기구용 스탠드(100)는 일반적으로 평행링크를 이용한 링크 유닛의 중간부분을 홀딩 유닛에 회전 가능하도록 연결함과 동시에, 이 링크 유닛의 일측 끝단부에 수술현미경을 설치하고, 회전지점을 중심으로 하여 상기 수술현미경의 타측 끝단부에 상기 수술현미경의 무게를 상쇄하기 위한 카운터 웨이트(counterweight)를 지닌 밸런스구조로 되어 있다. 하지만, 이러한 종래의 의료 기구용 스탠드(100)는 구조가 복잡하고 부피가 커서 수술 공간을 너무 많이 차지한다는 문제가 존재한다. 보다 구체적으로, 의료 기구를 흔들리지 않게 지지하기 위해 상부링크(110), 하부링크(120) 및 이를 연결하기 위한 복수의 링크들이 추가로 필요하게 된다. 이러한 복잡한 연결 구조는 스탠드의 구동 범위를 제한하고 스탠드가 차지하는 부피를 증가시키게 된다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을참조하여 종래의 기술과는 차별화되는 카운터 밸런싱 매커니즘이 도입된 의료기구용 스탠드를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 의료기구용 스탠드(200)의 개념도이다.
도 2를 참조하면, 의료기구용 스탠드(200)는 스탠드 바디(220)와, 제1 링크(230)와, 제2 링크(240)와, 제3 링크(252)와, 제1 풀리(250), 제2 풀리(260), 무게추 (271)등을 포함할 수 있다.
스탠드 바디(220)는 바닥에 안정되게 지탱되도록 베이스부(210)를 포함할 수 있다. 베이스부(210)는 평판의 형태로 이루어질 수 있으며 바닥에서 미끄러지지 않도록 베이스부(210)의 일면에는 마찰력이 높은 소재가 부착될 수 있다.
스탠드 바디(220)와 베이스부(210) 사이에는 상기 스탠드 바디(220)가 좌우로 회전할 수 있게 하는 회전부재(212)가 장착될 수 있다. 스탠드의 무게가 커질 경우 사용자는 스탠드를 이동시키는 것이 어려울 수 있다. 상기 회전부재(212)는 스탠드를 특정 위치에 배치한 후 상기 스탠드 바디(220)를 회전시킴으로써 스탠드를 이동시키지 않고도 사용자의 작업 반경을 늘릴 수 있다.
스탠드 바디(220)에는 제1 링크(230)가 결합된다. 도시된 바에 따르면 본 발명의 스탠드는 종래의 기술과는 달리 하나의 링크만이 스탠드 바디(220)에 결합될 수 있다. 제1 링크(230)는 스탠드 바디(220)에 회전할 수 있도록 결합된다.
상기 제1 링크(230)와 스탠드 바디(220)의 결합부(251)에는 제1 풀리(250)가 배치된다. 제1 풀리(250)는 제1 링크(230)와 동일한 회전축을 가진다. 다시 말해, 제1 풀리(250)의 중심은 제1 링크(230)의 회전축과 중첩되도록 배치될 수 있다. 제1 링크(230)와 제1 풀리(250)는 서로 독립적으로 회전할 수도 있고 서로 고정되어 일체로 회전할 수도 있다.
도시된 바에 따르면, 상기 제1 링크(230)는 결합부(251)를 지나 더 연장되는 연장부를 포함한다. 상기 연장부에는 무게추(271)가 연결될 수 있다.
제1 링크(230)의 일단부에는 제2 링크(240)가 결합된다. 이때 상기 제2 링크(240)는 제1 링크(230)에 회전 가능하도록 연결된다. 즉, 제1 링크(230)는 스탠드 바디(220)를 기준으로 회전하고 상기 제2 링크(240)는 제1 링크(230)를 중심으로 회전한다.
제2 링크(240)의 일단부에는 물체를 고정하기 위한 고정부가 존재할 수 있다. 상기 고정부는 제2 링크(240)를 중심으로 회전할 수 있도록 회전축(242)을 구비하는 보조링크(241)와, 상기 보조링크(241)의 일단에 형성되어 물체를 고정시키는 갈고리(243) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 고정부의 형상은 설명의 편의를 위한 일 예로서, 본 발명의 범위는 이러한 형상에만 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 상기 고정부는 물체를 고정하기 위한 집게나 나사 등을 포함할 수 있으며 물체를 고정하기 위한 다양한 수단이 채택 가능하다.
제1 링크(230)와 제2 링크(240)의 결합부에는 제2 풀리(260)가 배치된다. 상기 제2 링크(240)는 제2 풀리(260)에 고정되어 상기 제2 풀리(260)와 함께 회전한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 풀리(250)에는 제3 링크(252)가 결합될 수 있다. 도시된 바에 따르면 상기 제3 링크(252)는 제1 풀리(250)에 고정되어 상기 제1 풀리(250)와 일체로 회전한다.
또한, 제1 링크(230)의 연장부와 제3 링크(252)의 일단부에는 균형부가 형성될 수 있다. 상기 균형부는 제1 링크(230)와 제3 링크(252)에 양단이 고정되는 연결라인(272)과, 상기 연결라인(272)에 걸리는 무게추(271)를 포함할 수 있다. 연결라인(272)은 무게추에 미끄러질 수 있도록 연결되어 무게추(271)와 제1 및 제3 링크(230, 252) 사이의 길이는 링크들의 배치에 따라 자동으로 조절된다.
상기 제1 풀리(250)와 제2 풀리(260)는 타이밍 벨트(280)에 의하여 연결된다. 다시 말해, 상기 타이밍 벨트(280)는 제1 풀리(250) 및 제2 풀리(260)를 감싸도록 결합되어 상기 풀리들이 함께 회전하게 만든다. 즉, 풀리들과 타이밍 벨트(280)의 결합에 의하여 제1 내지 제3 링크(252)가 서로 연동되어 구동하게 되며 이를 통해 보다 안정적으로 스탠드의 균형을 맞추고 구동 매커니즘을 단순화 할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 타이밍 벨트(280)로 제1 풀리(250) 및 제2 풀리(260)를 감싸도록 결합되어 구현되었으나, 구현방식에 따라 체인 구조가 사용될 수도 있음은 물론이다.
도 3은 제1 풀리(250)와 링크들의 결합관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 제1 링크(230) 및 제2 링크(240)가 회전함에 따라 균형부의 무게 중심이 이동한 것을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 도면에서는 제1 링크(230) 및 제2 링크(240)가 펼쳐진 동작을 설명하고 있다. 즉, 도 2에서 굽혀져 있는 제1 링크(230)와 제2 링크(240)가 펼쳐지며 스탠드 바디(220)로부터 더 먼 곳에 물체를 고정하는 상태를 나타내고 있다.
이 때, 제1 풀리(250)와 제2 풀리(260)는 타이밍 벨트(280)로 연결되어 있기 때문에 두 개의 풀리들은 함께 회전한다. 즉, 제2 풀리(260)에 고정된 제2 링크(240)가 회전하게 되면 제1 풀리(250)에 고정된 제3 링크(252)도 동일한 방향으로 회전하게 된다. 다시 말해, 제2 링크(240)에 고정된 물체가 스탠드 바디(220)에서 멀어지게 되면 제3 링크(252)에 연결된 무게추도 스탠드 바디(220)에서 멀어지며 자동으로 스탠드의 무게 중심을 맞추게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 의료기구용 스탠드(200)의 개념도이다.
도 4를 참조하면, 균형부는 제1 무게추(273) 및 제2 무게추(274)를 포함할 수 있다. 도 3에서의 균형부는 연결라인(272) 및 공중에 떠 있는 상태를 유지하는 무게추(271)를 포함하였으나 본 실시예에서는 제1 링크(230) 및 제3 링크(252)의 단부에 각각의 무게추(273, 274)가 고정되도록 형성된다.
도 4의 실시예에 따른 구동을 설명하면, 제1 풀리(250)와 제2 풀리(260)는 타이밍 벨트(280)로 연결되어 있기 때문에 두 개의 풀리들은 함께 회전한다. 즉, 제2 풀리(260)에 고정된 제2 링크(240)가 회전하게 되면 제1 풀리(250)에 고정된 제3 링크(252)도 동일한 방향으로 회전하게 된다. 다시 말해, 제2 링크(240)에 고정된 물체가 스탠드 바디(220)에서 멀어지게 되면 제3 링크(252)의 단부에 고정된 무게추(274)도 스탠드 바디(220)에서 멀어지며 자동으로 스탠드의 무게 중심을 맞추게 된다.
도 5는 종래의 의료기구용 스탠드의 구동 매커니즘의 한계를 설명하는 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 의료기구용 스탠드의 구동 매커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 종래의 스탠드(100)는 일방향으로 굽도록 배치될 수 있을 뿐 반대 방향으로 굽어지는 것은 스탠드의 구조적 특징 상 불가능하였다.
하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 스탠드는 제1 링크(230)와 제2 링크(240)가 일직선을 이루도록 펼쳐진 이후 반대 방향으로 굽혀질 수도 있다. 즉, 종래의 스탠드는 복수개의 링크가 상하로 서로 결합되어 있어서 구동 범위가 한정되며 처음에 굽혀진 반대 방향으로 굽혀지는 것은 불가능하지만, 본 발명의 스탠드는 (a)에 도시된 것과 같이 초기 상태에서 일방향으로 접혀진 스탠드가 (b)와 같이 펼쳐진 후 필요에 따라 반대 방향(c)으로 굽혀지는 것도 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 일실시예에 따르는 의료 기구용 스탠드(200)는 제1 링크(230)에 벨트 풀리들이 장착되고 상기 벨트 풀리들을 연결하는 타이밍 벨트(280)를 포함하여 스탠드의 구조를 단순화 할 수 있다. 또한, 풀리들과 타이밍 벨트(280)의 결합에 의하여 종래의 스탠드에 비해 구동 범위를 넓힐 수 있다.
이상에서 설명한 의료기구용 스탠드(200)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
200 : 의료기구용 스탠드 210 : 베이스부
212 : 회전부재 220 : 스탠드 바디
230 : 제1 링크 240 : 제2 링크
241 : 보조링크 242 : 보조링크의 회전축
243 : 갈고리 250 : 제1 풀리
251 : 결합부 252 : 제3 링크
260 : 제2 풀리 261 : 제2 풀리의 회전축
271 : 무게추 272 : 연결라인
273 : 제1 무게추 274 : 제2 무게추
280 : 타이밍 벨트

Claims (6)

  1. 스탠드 바디;
    상기 스탠드 바디에 결합되는 제1 링크;
    상기 제1 링크의 일단부에 결합되는 제2 링크;
    상기 스탠드 바디와 제1 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제1 풀리;
    상기 제1 링크와 제2 링크의 결합부에 회전가능하게 장착되는 제2 풀리; 및
    상기 제1 풀리와 제2 풀리가 함께 회전할 수 있도록 상기 제1 풀리 및 제2 풀리를 감싸도록 형성되는 타이밍 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 링크는,
    상기 제2 풀리에 고정되어 상기 제2 풀리의 회전에 의하여 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 풀리에 고정되어 상기 제1 풀리의 회전에 의하여 회전하는 제3 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 링크의 타단부에 형성되어 상기 제1 링크의 균형을 조절하는 균형부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 균형부는,
    무게추; 및
    상기 무게추가 허공에 매달리도록 상기 무게추와 제1 및 제3 링크를 연결하는 연결라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 균형부는,
    상기 제1 링크의 타탄부에 배치되는 제1 무게추; 및
    상기 제3 링크의 일단부에 배치되는 제2 무게추를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 스탠드.
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