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WO2019083237A1 - 능동형 견인장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

능동형 견인장치 및 이의 제어 방법

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Publication number
WO2019083237A1
WO2019083237A1 PCT/KR2018/012491 KR2018012491W WO2019083237A1 WO 2019083237 A1 WO2019083237 A1 WO 2019083237A1 KR 2018012491 W KR2018012491 W KR 2018012491W WO 2019083237 A1 WO2019083237 A1 WO 2019083237A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
traction
force
axis
mode
user
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/012491
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English (en)
French (fr)
Inventor
박일형
정상현
박철우
이현우
박영균
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Original Assignee
Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
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
Application filed by Industry Academic Cooperation Foundation of KNU filed Critical Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Priority to EP18871730.0A priority Critical patent/EP3701891B1/en
Priority to CN201880067634.5A priority patent/CN111225625B/zh
Publication of WO2019083237A1 publication Critical patent/WO2019083237A1/ko
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    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy

Definitions

  • the present invention relates to an active traction apparatus and a control method thereof, and more particularly, to an active traction apparatus and a control method thereof, which are implemented to detect a stress state of a fracture portion in real time and compensate for a required traction force.
  • metal plates or metal tabs to fix fractured bones.
  • the metal plate is used by a surgeon to stabilize, calibrate, or align the patient's bones.
  • Such a metal plate is typically fastened to a bone piece by a plurality of fastening portions, such as screws, which are provided through holes formed in the plate.
  • the fractured fragment is contracted by the muscles, and the distal fragment should be properly trained to align the fragment to its original position. After traction to its original position, fracture reduction is performed by fine manipulation of bone fragments and fixed with a metal plate or metal tab
  • Conventional traction devices achieve the purpose of traction only by traction and fixing by traction or mechanical configuration.
  • traction of the fixed position in response to the change of the stress of the lesion occurring in the process of performing fracture reduction It has a disadvantage in that there is a limit in providing the traction force necessary for the operator's intention.
  • an active traction device and a control method thereof which are constituted by a sensor capable of detecting a stress state of a fractured portion, a controller, and an actuator and provide a traction force required for a fracture site constantly in real time.
  • An active traction device includes: a traction axis for tracing a fractured bone fragment of a patient in a forward and backward direction; A measuring device connected to the traction axis so as to measure a traction position or a traction force of the traction axis; An actuator connected to the traction axis to drive the traction axis in the forward and backward directions; A driver for supplying electric power required for driving the actuator to the actuator according to a drive control signal; And a controller for generating a drive control signal required for power supply of the driver by comparing the pull request value inputted from the user with the measured value transmitted from the measuring device and transmitting the generated drive control signal to the driver.
  • the measuring device includes a traction force measuring sensor connected to the traction axis so as to generate tensile force information or compressive force information corresponding to the tensile force or compressive force of the traction axis, and to transmit the tensile force information or the compressive force information to the controller.
  • a displacement measuring sensor connected to the traction axis to measure the movement position of the traction axis, generate position information corresponding to the movement position, and transmit the generated position information to the controller.
  • the controller includes: a user interface unit for displaying numerical information and graphic information necessary for an operation and receiving a request value of a tow from a user; And a drive control unit for generating a drive control signal required for power supply of the driver by comparing the pull request value transmitted from the user interface unit and the measurement value transmitted from the measurement apparatus and transmitting the generated drive control signal to the driver .
  • the user interface portion may receive input of traction, traction speed, traction position, traction start / stop, emergency stop, or posture adjustment of the traction mechanism.
  • the user interface unit may include a traction mode in which traction is fixed after traversing the position of the trajectory by the traction position set by the user, or a traction mode in which the traction of the trajectory is maintained constant by the traction force set by the user, As shown in FIG.
  • the drive control unit may generate the traction force information corresponding to the tensile force information or the compressive force information transmitted from the traction force measurement sensor, and transmit the generated traction force information to the user interface unit.
  • the drive control unit may generate current position information or velocity information of the traction axis corresponding to position information transmitted from the displacement measurement sensor, and may transmit the current position information or velocity information to the user interface unit.
  • the drive control signal is a control signal for traction velocity, traction position or traction force of the traction axis, and may be a digital or analog type of signal.
  • the apparatus may further include a foot switch or a remote controller, which is located within a range of a user's work area, receives a request value or an operation mode from the user, and transmits the pull request value or the operation mode to the controller.
  • a foot switch or a remote controller which is located within a range of a user's work area, receives a request value or an operation mode from the user, and transmits the pull request value or the operation mode to the controller.
  • the apparatus may further include a position display device formed on one side of the actuator and displaying the driving position of the traction axis in real time.
  • the actuator may further include a laser guide formed on one side of the actuator and guiding a traction direction and an alignment direction of a fracture portion of the patient.
  • one end of the traction axis is inserted and fastened to be mounted on the actuator and driven in the forward and backward directions to drive the traction axis in the forward and backward directions.
  • a force of more than a predetermined force is supplied, And may further include a pulling arm for loosening so as to relax.
  • a method of controlling an active traction apparatus comprising: receiving and setting a traction request value from a user in a controller; Receiving a traction mode from a user at the controller; Driving the traction axis in the forward and backward direction under the control of the controller in an actuator connected to the traction axis; Measuring a traction speed, a traction position, or a traction force of the traction axis in a measuring apparatus connected to the traction axis, and generating and transmitting a corresponding measured value to the controller; Comparing the measurement value delivered from the measurement device with the traction request value input by the user; And completing traction and maintaining the traction axis in a fixed state when the measured value reaches the traction request value in the controller.
  • the method may further include confirming a distance to be towed after photographing a fractured fragment of the patient with a perspective image before inputting and setting the pull request value.
  • the step of selecting the traction mode may include selecting a traction mode that traps the trajectory by moving the trajectory position after the traction position is set, or a traction mode that keeps the trajectory at a constant traction by a predetermined traction force, Can receive.
  • the step of selecting the traction mode may include tracing an ongoing traction mode to a different traction mode after suspending the traction mode when there is a mode change request from the user during traction in one of a distance mode or a pulling force mode You can proceed.
  • the step of generating the measurement value and transmitting the measured value to the controller may further include an emergency termination of the drive of the traction axis in the controller when the measured traction exceeds the limit traction.
  • adjusting the traction position or traction force of the traction axis when the measured value fails to reach the traction demand value In one embodiment, after the comparing, adjusting the traction position or traction force of the traction axis when the measured value fails to reach the traction demand value.
  • the step of driving includes generating a drive control signal required for power supply of a driver that supplies power from the controller to the actuator, and transmitting the generated drive control signal to the driver. Supplying power required for driving the actuator to the actuator in accordance with a drive control signal transmitted from the controller in the driver; And driving the traction axis in the forward and backward directions according to electric power supplied from the driver in the actuator.
  • a sensor, a controller, and an actuator capable of detecting a stress state of a fractured portion in fracture reduction can be provided in a real time and in a constant manner.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a use state diagram of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a control block diagram illustrating the controller of Fig.
  • Fig. 4 is a view for explaining the traction distance mode.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining another embodiment of the active towing device shown in Fig.
  • FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a pull arm shown in Fig.
  • FIG. 9 is a view for explaining a method of operating the pulling arm shown in Fig.
  • Fig. 10 is a view for explaining the relaxation damper portion shown in Fig. 8. Fig.
  • FIG. 11 is a view for explaining the load limiter unit shown in Fig.
  • FIG. 12 is a view for explaining the housing part shown in Fig.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a method of operating the load limiter unit shown in FIG. 8.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a method of operating the load limiter unit shown in FIG. 8.
  • Fig. 14 is a view for explaining the load regulator shown in Fig. 11. Fig.
  • 15 and 16 are flowcharts illustrating an active traction device control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining driving steps shown in FIG. 15.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining driving steps shown in FIG. 15.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a method of controlling an active traction device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a flow chart for explaining the step of performing fracture reduction by moving the bone fragment tissue by the operator.
  • FIG. 20 is a flowchart for explaining a case where the control mode is the traction mode in FIG.
  • Figs. 21 to 23 are diagrams illustrating an algorithm according to each control mode of the retractor.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an active traction apparatus 10 includes a traction axis 100, a measurement apparatus 200, an actuator 300, a driver 400, and a controller 500.
  • the traction axis 100 is connected to the actuator 300 and pulls the fractured bone piece of the patient in the anteroposterior direction.
  • the traction axis 100 may include a gripping means for gripping a patient's bone piece at one end.
  • the measuring device 200 is connected to the traction axis 100 so as to measure the traction position or the traction force of the traction axis 100.
  • the measurement device 200 includes a traction force measurement sensor 210 and a displacement measurement sensor 220.
  • the pulling force measuring sensor 210 is connected directly to the pulling axis 100 and generates tensile force information or compressive force information corresponding to the tensile force or compressive force of the pulling shaft 100 after measuring the tensile force or compressive force, And transmits the compression force information to the controller 500.
  • a load cell or a pressure sensor or the like may be directly used, and a principle of measuring a displacement caused by an acting force may be used.
  • the displacement measuring sensor 220 is directly connected to the traction axis 100 and measures the movement position of the traction axis 100 and generates position information corresponding thereto. .
  • sensors that can be applied to the displacement measurement sensor 220 include an optical / magnetic absolute encoder, an optical / magnetic incremental encoder, a photo interrupt, a Hall switch Can be applied.
  • the actuator 300 is connected to the traction axis 100 and receives electric power from the driver 400 and drives the traction axis 100 in the forward and backward directions in response to the supplied electric power.
  • the actuator 300 corresponds to a driving unit that generates a straight-line feed and traction force for moving a piece of bone at a position required for traction, and a motor capable of adjusting speed and torque in accordance with electrical control of the driver 400 And a ball screw for converting the rotational motion into a linear motion.
  • the driver 400 receives the drive control signal from the controller 500 and supplies power required for driving the actuator 300 to the actuator 300 according to the received drive control signal.
  • the driver 400 supplies power to the actuator 300 according to the control signal of the controller 500 of the actuator 300, and supplies the electric power to the actuator 300 in the form of a three-phase inverter Or in the form of a power switch in the form of PWM (Plume Width Modulation) control.
  • PWM Pullume Width Modulation
  • the controller 500 compares the pull request value input from the user with the measured value transmitted from the measuring device 200 and outputs a drive control signal required for power supply of the driver 400 in correspondence with the compared value And transmits the generated drive control signal to the driver 400.
  • the controller 500 compares the traction force, traction position, speed set by the user with the traction request value set to follow the speed, and the measured values of the traction force measurement sensor 210 and the displacement measurement sensor 220, 400 can be output.
  • the controller 500 calculates information about the stress at the fracture site measured through the traction force measurement sensor 210, and calculates the current position of the traction axis 100 measured by the displacement measurement sensor 220, The speed can be calculated by differentiating the measured position with respect to time, and the driving control signal is transmitted to the driver 400 so as to maintain the required traction and traction position by comparing the information calculated through each sensor with the user setting information,
  • the drive control signal transmitted to the driver 400 is a control signal for speed, position, and traction, and may be digital or analog.
  • the active traction device 10 having the above-described configuration may further include a display device 310 and a laser guide 320 (see FIG. 6).
  • the display device 310 is formed on one side of the actuator 300 and displays the driving position of the traction axis 100 in real time or the traction rod of the traction axis 100 shows the maximum contraction / At this time, the display device 310 displays the maximum extension state of the traction axis 100 as " Full forward ", divides the maximum contraction state into " Full back " The traction state of the shaft 100 can be visually recognized easily.
  • the laser guide 320 is formed on one side of the actuator 300 and can irradiate a guide laser to guide the traction direction and the alignment direction of the fracture portion of the patient.
  • the active traction device 10 having the above-described structure is constituted by a measuring device 200, a controller 500 and an actuator 300 capable of detecting a stress state of a fractured portion in fracture reduction,
  • the traction force can be constantly provided in real time.
  • FIG. 3 is a control block diagram illustrating the controller of Fig.
  • the controller 500 includes a user interface unit 510 and a drive control unit 520.
  • the user interface unit 510 displays numerical information and graphic information required for the operation, receives the request for pulling-in request from the user, and delivers the pulling request value to the drive control unit 520.
  • the user interface unit 510 may implement a user interface that takes into account the characteristics of the retractor and procedures of the fracture reduction procedure.
  • the user interface unit 510 includes: 1) a Wizard mode 511, (2) The Skill Mode (512) is used to set various setting values and the status of the drive unit. It provides only the basic panel to display, and it can support the rapid use environment of experienced users.
  • the user interface unit 510 is an apparatus for displaying numerical information and graphical information necessary for retractor operation, such as a mechanical electrical contact or a touch screen-based GUI program, Output) function can display various alarms such as traction force, traction speed, traction position, traction limit, lower limit, traction during display, etc.
  • Main user input function is traction force setting input, traction speed setting input, , Traction start / stop, emergency stop, and posture adjustment of the traction mechanism.
  • the user interface unit 510 may include a simple display form in which a set value input and display required on the screen are listed for convenience of the user and safe use, or medical information that is important for user's retractor operation, And can be a type of a manual type in which the user is displayed in sequence according to the user's confirmation process.
  • the user interface unit 510 is a hardware interface for user's convenience.
  • the user interface unit 510 is a hardware interface for user convenience.
  • the user interface unit 510 includes a user interface unit (not shown)
  • a foot switch 700 and a remote control 600 to be described later with reference to FIG. 5 may be provided in a work area of the operator to improve the inconvenience.
  • the driving control unit 520 receives the pull request value from the user interface unit 510 and receives the measured value from the measuring device 200.
  • the driving control unit 520 compares the received pull request value with the measured value, Generates a drive control signal required for power supply of the driver 400, and transmits the generated drive control signal to the driver 400.
  • the user interface 510 can receive input of traction, traction speed, traction position, traction start / stop, emergency stop, or posture adjustment of the traction mechanism.
  • the user interface unit 510 may include a traction distance mode for fixing the traction after moving the position of the bone piece by the traction position set by the user, or a traction mode for keeping the stress of the bone piece constant by the traction force set by the user The user can receive a traction mode for the user.
  • the traction distance mode can be utilized when fixing the traction after moving the position of the bone piece by the position set by the user, and fixing the bone piece at a predetermined position at all times after completing the fracture reduction. It is necessary to maintain stable tension in the over-rap state due to muscle contraction at the fracture site before fracture reduction, and to use it for fracture reduction.
  • the retractor compensates for the stress on the fracture site due to the influence of manpower according to the intention of the operator, thereby reducing the burden on the operator and enabling a stable fracture reduction procedure.
  • FIG. 4 it can be seen that by pulling a patient's foot for a predetermined distance (for example, 5 cm to 20 cm, etc.) and fixing the foot by the present invention, unnecessary force is prevented from being applied to the operator, So that accurate traction can be performed to ensure the accuracy and stability of the operation.
  • a predetermined distance for example, 5 cm to 20 cm, etc.
  • the drive control unit 520 may generate the traction force information corresponding to the tensile force information or the compressive force information transmitted from the traction force measurement sensor 210, and may transmit the generated traction force information to the user interface unit 510.
  • the drive control unit 520 may generate current position information or velocity information of the traction axis 100 and transmit the current position information or velocity information to the user interface unit 510 in response to the position information transmitted from the displacement measurement sensor 220 have.
  • the drive control signal is a control signal for the traction speed, position, or traction force of the traction axis 100, and may be a digital or analog type of signal.
  • the drive control unit 520 calculates information on the stress at the fracture site measured through the traction force measurement sensor 210 and transmits the calculated stress information to the user interface unit 510.
  • the position and speed information of the traction axis 100 can be calculated by differentiating the measured position with respect to the current position and time, and the calculated position and speed information can be transmitted to the user interface unit 510.
  • the drive control unit 520 transmits the measurement values measured by the traction force measurement sensor 210 and the displacement measurement sensor 220 to the user interface unit 510 to be displayed on the user interface unit 510 .
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the active traction device 20 includes a traction axis 100, a measurement device 200, an actuator 300, a driver 400, a controller 500, a foot switch 700 And a remote controller 600.
  • the traction axis 100, the measuring apparatus 200, the actuator 300, the driver 400, and the controller 500 are the same as those in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
  • Remote control 600 is located within the user's range of work areas and is capable of receiving a traction request value from a user (e.g., changing the position of the traction axis 100 or increasing or decreasing traction of the traction axis 100) Receives the operation mode, and transmits the traction request value to the controller 500 through wired or wireless communication.
  • the foot switch 700 is located within the range of the work area of the user and can be operated by two feet of the user if the user can not use both hands due to reasons such as surgery, 100) or an increase or decrease of the traction force of the traction axis 100) or an operation mode to the controller 500.
  • FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an active traction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the active traction device 30 includes a traction axis 100, a measurement device 200, an actuator 300, a driver 400, a controller 500, and a traction arm 800 ).
  • the traction axis 100, the measuring apparatus 200, the actuator 300, the driver 400, and the controller 500 are the same as those in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
  • the pulling arm 800 is installed on the actuator 300 and is driven in the forward and backward directions in response to the driving of the actuator 300.
  • the pulling arm 800 includes a pulling shaft 100 for driving the pulling shaft 100 in the forward and backward directions, And when the force of more than a predetermined force is supplied, the fastening is released so that the pulling shaft 100 can be relaxed.
  • the active traction device 30 having the above-described configuration is a stabilizing device of an independent mechanical structure which is independent of the electric device, and a double safety device is implemented to prevent a safety accident that excessive force is transmitted to the affected part during traction .
  • FIG. 8 is a view for explaining a pull arm shown in Fig.
  • the pulling arm 800 includes a relaxation damper portion 810 and a load limiting portion 820.
  • the relaxation damper portion 810 is mounted on the actuator 300 and inserts one side of the traction axis 100 into the insertion groove formed therein and when the traction axis 100 is unfastened and loosened from the insertion groove, Absorbs some of the force.
  • the load limiter unit 820 is installed on one side of the opened side of the relaxation damper unit 810 and fastens the traction axis 100 and releases the tightening force when a force greater than a predetermined force is supplied from the actuator 300 .
  • the actuator 300 and the pulling arm 800 which are safety devices, are coupled together as shown in Fig. 9 (a), in the steady state in which the affected part is pulled by an appropriate force 9 (b), the load limiting unit 820 fastening the traction axis 100, as shown in FIG. 9 (b), is operated in the abnormal state in which the excessive force enough to damage the affected part is supplied,
  • the loosening damper unit 810 gradually performs the relaxation operation to the maximum stroke (the maximum stroke of the relief damper unit 810) by itself so that the pulling shaft 100 is separated from the loosening damper unit 810 by releasing the fastening can do.
  • Fig. 10 is a view for explaining the relaxation damper portion shown in Fig. 8. Fig.
  • the relaxation damper portion 810 includes a piston body portion 811, a piston portion 812, and a relaxation elastic portion 813.
  • the piston body 811 is connected to the actuator 300 by inserting one side of the traction shaft 100 into the insertion groove formed therein.
  • the piston portion 812 is mounted on one end of the traction axis 100 and slides in the back-and-forth direction in the insertion groove of the piston body portion 811.
  • the resilient elastic portion 813 is inserted between the insertion groove of the piston body portion 811 and the piston portion 812 to press the piston portion 812 in one direction.
  • the relaxed elastic portion 813 may be implemented as a spring, solid, fluid, or the like.
  • the relaxation damper portion 810 having the above-described configuration is configured such that when the traction axis 100 is released from the engagement of the load limiter portion 820 as shown in Fig. 13 (b)
  • the piston 812 is prevented from sliding in the forward and backward direction in the insertion groove of the piston main body 811 by the elastic force of the elastic elastic portion 813 so that the piston 812 gradually moves to the maximum stroke Maximum stroke).
  • FIG. 11 is a view for explaining the load limiter unit shown in Fig.
  • the load limiter portion 820 includes a housing portion 821, a plurality of fastening portions 822, a pressing portion 823, an elastic portion 824, a support portion 825, 826).
  • the housing part 821 is mounted on one side of the relaxation damper part 810 and has a plurality of fastening parts 822, a pressing part 823, an elastic part 824, a supporting part 825, And a load regulator 826 are mounted and installed.
  • the housing portion 821 can form a funnel-shaped slanted surface 827 in the inner portion (see FIG. 12).
  • the housing portion 821 may be provided with a fastening thread 828 for fastening the insertion thread 8263 at the inlet portion (see FIG. 12).
  • the fastening portion 822 is fastened to the fastening groove 110 formed on the outer surface of the traction axis 100.
  • the fastening portion 822 may be formed in a spherical or wedge shape.
  • the fastening portion 822 moves toward the inside of the housing portion 821 along the inclined surface 822 and the fastening groove 110 can be fastened while the distance between the fastening portion 822 and the other fastening portion 822 is shortened.
  • the pressing portion 823 is connected to the other side of the fastening portion 822 so that the fastening portion 822 can be pushed inward of the housing portion 821.
  • the elastic portion 824 is connected to the other side of the pressing portion 823 so as to press the pressing portion 823 inward of the housing portion 821 by an elastic force.
  • the support portion 825 is inserted into the other side of the elastic portion 824 so as to support the elastic portion 824.
  • the load regulating portion 826 is mounted on one side of the opening of the housing portion 821 so as to adjust the insertion position of the support portion 825.
  • the load limiter portion 820 having the above-described structure is configured such that when the force supplied from the actuator 300 is greater than the clamping force of the clamping portion 822 to clamp the clamping groove 110, Can be released.
  • the load limiting portion 820 having the above-described structure adjusts the fastening force of the fastening portion 822 that is seated in the fastening groove 110 of the pulling shaft 100 by the tension of the elastic portion 824, When the force applied to the pulling shaft 100 becomes greater than the clamping force, the clamping of the clamping portion 822 is released so that excessive force can be prevented from being transmitted to the pulling shaft 100.
  • the load limiter portion 820 having the above-described configuration is configured such that, in the case of a steady state in which a force smaller than a force set by the traction axis 100 is transmitted, The fastening is not released and the left and right driving with the relaxation damper unit 810 can be performed together.
  • the coupling portion 822 moves along the coupling groove 110 of the traction axis 100 and the compression force of the elastic portion 824 So that the pulling shaft 100 is released from the pulling shaft 100 as shown in FIG. 13 (b), and the pulling shaft 100 is pulled out from the pulling shaft 100 by the binding force of the coupling portion 822
  • the pulling force transmitted through the coupling portion 822 is cut off and the pulling shaft 100 is in a free motion state without binding force.
  • the relaxation damper portion 810 is provided to prevent abrupt movement.
  • Fig. 14 is a view for explaining the load regulator shown in Fig. 11. Fig.
  • the load regulating portion 826 includes handle means 8261, regulating means 8262, and cover means 8264. Fig.
  • the gripping means 8261 has adjustment means 8262 formed on one side thereof, and allows the user to grip the gripping means 8261 and rotate it.
  • the adjusting means 8262 is formed at one side of the handle means 8261 so as to adjust the insertion position of the support portion 825 while being inserted into or detached from the housing portion 821 in correspondence with the rotation direction of the handle means 8261 .
  • the adjusting means 8262 may form on the outer surface an insertion thread 8263 for fastening to the housing portion 821.
  • the cover means 8264 extends from the handle means 8261 in the direction of the housing portion 821 to cover one open side of the housing portion 821.
  • the lid means 8264 may be provided on the outer surface to provide a concave and a convex to form a frictional force when the user grasps by hand.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of controlling an active traction device according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 500 receives and sets a traction request value from a user (S1410).
  • the controller 500 selects the traction mode from the user (S1420).
  • step (S1420) of selecting the traction mode includes a traction distance mode (FIG. 16A, step S1420) for fixing the traction after moving the position of the bone piece by the traction position set as shown in FIG. 16, Quot; mode ") or a traction force mode (FIG. 16B, in the case of the " traction force mode " in step S1420) for keeping the stresses of the fragments constant at the set traction force.
  • the step of receiving a traction mode may include, during traction in one of a distance mode or a traction mode, a traction mode in progress if there is a request for a mode change from the user, If the mode is changed from traction mode to traction mode, the traction force value measured in the traction mode is set to the initial value of the traction force. However, it can be increased / decreased by user input.
  • step S1420 When the traction mode is selected in step S1420, the actuator 300 connected to the traction axis 100 drives the traction axis 100 in the forward and backward direction under the control of the controller 500 (S1430).
  • the tensile force, compressive force, or moving position of the traction axis 100 is measured by the measuring apparatus 200 connected to the traction axis 100, And transmits the generated value to the controller 500 (S1440).
  • the movement position of the traction axis 100 is measured in the displacement measurement sensor 220 (Fig. 16A, S1440) or the traction force measurement sensor 210 The traction force of the traction axis 100 is measured (Fig. 16B, S1440).
  • step S1440 the controller 500 compares the measured value transmitted from the measuring device 200 with the pull request value input from the user (S1450).
  • step S1450 if the traction position of the retractor 100 does not reach the traction demand value in the " traction distance mode " as shown in Fig. 16A (Step S1450: Yes), the traction is completed and the retractor 100 (step S1470) is retracted as described below (step S1470).
  • Step S1450 When the traction position of the retractor 100 reaches the traction demand value (Step S1450: No), the process proceeds to step S1460, in which the traction force of the retractor 100 does not reach the traction demand value in the " traction force mode " (Step S1470), and when the traction force of the retractor 100 reaches the traction demand value (in the case of " Yes " in step S1450), the traction is completed and the retractor 100 is fixed .
  • step S1450 If the value of the traction request is compared in step S1450, the controller 500 completes the traction and keeps the traction axis 100 in a fixed state when the measured value reaches the traction request value (S1460).
  • the active traction device control method having the steps as described above may be configured such that after the comparing step S1450, if the measured value does not reach the traction demand value, the traction force (tensile force or compressive force) (S1470 in FIG. 16).
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining driving steps shown in FIG. 15.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining driving steps shown in FIG. 15.
  • the step of driving (S1430) first generates a drive control signal necessary for power supply of the driver 400 that supplies electric power from the controller 500 to the actuator 300, (S1431).
  • the driver 400 supplies electric power required for driving the actuator 300 to the actuator 300 according to the drive control signal transmitted from the controller 500 (S1432 ).
  • step S1433 When power is supplied in step S1433, the actuator 300 drives the traction axis 100 in the forward and backward direction according to the electric power supplied from the driver 400 (S1433).
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a method of controlling an active traction device according to an embodiment of the present invention.
  • step S1902 in the active traction device control method, at first, until the distance to be towed is confirmed at the photographing apparatus (not shown in the drawing for convenience of explanation) (in the case of "Yes” in step S1902) A perspective image of the fractured fragment of the patient is imaged (S1901).
  • step S1902 the controller 500 receives a traction distance mode as a pre-traction operation mode from the user (S1903).
  • the traction mode is traction according to the inputted traction distance mode
  • the distance mode is set (S1904).
  • the traction distance mode is set as the initial traction operation mode set in step S1904 and the traction starts in accordance with the traction distance mode set in the actuator 300 in step S1905. If the measured traction force exceeds the limit traction force (input and stored in advance from the user) ("Yes" in step S1907), traction is terminated and the traction is terminated. As a result, (S 1908).
  • the controller 500 informs the user of the emergency end by means of a visual and audible device after the traction is stopped, and may reenter the normal mode after confirmation of the user.
  • step S1907 If the traction force does not exceed the limit traction force in step S1907 (" No " in step S1907), the actuator 300 advances according to the initially set traction distance mode under the control of the controller 500, If the measured trailing distance does not reach the set trailing distance (" No " in step S1910) after measuring one distance by the measuring apparatus 200 (S1909), the controller 500 adjusts the traction distance (S1911).
  • step S1910 If the traction distance measured in step S1910 has reached the traction distance set in step S1910 ("Yes” in step S1910), the controller 500 changes the traction mode to the traction mode to proceed with traction (S1912) (S1913), and stores the measured traction force as a set value (S1914).
  • step S1914 If the traction force stored in the step S1914 does not approach the traction request value input from the user ("No" in step S1915), the controller 500 adjusts the traction force until it corresponds to the traction request value S1916).
  • step S1913 When the traction force measured in the above-described step S1913 corresponds to the traction request value ("Yes" in step S1915), the traction is completed and fixed (S1917).
  • the active traction device control method having the steps as described above is a method for controlling an active traction device having a traction device that completes a fracture reduction by moving a bone fragment directly after an operator reaches a target traction setting as shown in Figure 19, And performing fracture reduction by moving the bone fragment tissue by an available operator.
  • step S1810 the bone fragment position of the patient is adjusted (S1810), a perspective image is taken (S1820), and fracture reduction by the adjustment of the bone fragment in the above- If it is completed, the operation is immediately terminated without the traction procedure as described above (in case of " Yes " in step S1830).
  • step S1830 If the fracture reduction is not completed by the skeleton adjustment in the above-described step S1830 ("No" in step S1830), if the traction distance adjustment is not necessary through the perspective image ("No” in step S1840) The bone piece position is adjusted again (S1810).
  • step S1840 If it is determined in step S1840 that the fracture reduction is not completed and the traction distance needs to be adjusted (" Yes " in step S1840), the process goes to step S1903 to set the traction mode.
  • the operator moves the bone fragment directly (by hand) after the traction is completed using the retractor to perform fracture reduction.
  • the force is added to the fracture site to change the traction force.
  • the control mode of the retractor is a traction mode
  • the retractor operation by direct teaching is performed.
  • the control mode of the retractor when the control mode of the retractor is maintained in the traction force mode, it may further include a surgical operator / retractor cooperation step as shown in FIG.
  • step S2020 If the operation mode is the traction force mode ("Yes” in step S2010), the traction force is measured (S2020). If the traction force measured in step S2020 is close to the set traction force (&Quot; Yes " in step S2030), the skeleton position is readjusted again (S1810). If the traction force measured in step S2020 does not approach the set traction force (" No " in step S2030), the traction force is adjusted (S2050) and the traction force is measured again until it approaches the set traction force.
  • 21 is a view for explaining the control algorithm of the traction distance mode.
  • the traction position position command value
  • traction speed speed limit
  • traction force Limit traction force Limit
  • the measured pulling force is a torque control command, (Torque limit).
  • FIG. 23 is a view for explaining an operator / retractor collaboration control algorithm in the operator / retractor collaboration step of FIG. 20.
  • load cells include stresses caused by broken bone fragments, And the measured traction force becomes a position control command and is controlled based on the traction speed (speed limit) and the traction force (torque limit) inputted by the user operation in the retractor UI.

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Abstract

본 발명은 골절 정복 시 골절부의 응력 상태를 실시간으로 감지하고 필요한 견인력을 보상하도록 구현한 능동형 견인장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 환자의 골절된 골편을 체결한 후 전후 방향으로 견인하는 견인축; 상기 견인축의 견인 위치 또는 견인력를 측정할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 측정 장치; 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주기 위해 상기 견인축에 연결 설치되는 엑츄에이터; 구동제어신호에 따라 상기 엑츄에이터의 구동에 필요로 하는 전력을 상기 엑츄에이터로 공급하는 드라이버; 및 사용자로부터 입력되는 견인요청값과 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값을 비교하여 상기 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 제어기를 포함한다.

Description

능동형 견인장치 및 이의 제어 방법
본 발명은 능동형 견인장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골절 정복 시 골절부의 응력 상태를 실시간으로 감지하고 필요한 견인력을 보상하도록 구현한 능동형 견인장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
골절된 뼈의 고정을 위해 금속판 또는 금속정을 사용하는 것은 보편화되어 있다. 상기 금속판은 외과의사가 환자의 뼈를 안정화시키고, 교정하거나 또는 정렬시키기 위해서 사용된다. 이러한 금속판은 전형적으로 판에 형성된 구멍을 통해 설치되는 나사와 같은 복수의 체결부로 골편에 체결된다.
대부분의 장골 골절의 경우, 골절된 골편은 근육에 의해 수축되게 되며, 골편을 본래의 적절한 위치로 정렬하기 위해서는 원위 골편을 적절히 견인하여야 한다. 본래의 위치까지 견인 후에 골편의 미세한 조작으로 골절 정복을 수행하고, 금속판 또는 금속정으로 고정한다
따라서, 골절된 뼈에 견인력 또는 압박력을 인가하여 정렬 및 후속적인 재결합을 용이하게 하는데 사용될 수 있는 도구가 필요하게 된다.
종래의 견인 장치는, 인력 또는 기계적인 구성에 의하여 견인 후 고정하는 역할만으로 견인의 목적을 달성하였는데, 이러한 방법에서는 골절 정복을 수행하는 과정에서 발생하는 환부의 응력 변화에 대하여 고정된 위치의 견인만 제공됨으로 인해 수술자의 의도에 필요한 견인력 제공에 한계가 발생한다는 단점을 가지고 있다.
본 발명의 일측면은 골절 환부의 응력 상태를 검출할 수 있는 센서와 제어기 및 엑츄에어터로 구성하여 골절 부위에 필요한 견인력을 실시간으로 일정하게 제공하는 능동형 견인장치 및 이의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치는, 환자의 골절된 골편을 체결한 후 전후 방향으로 견인하는 견인축; 상기 견인축의 견인 위치 또는 견인력를 측정할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 측정 장치; 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주기 위해 상기 견인축에 연결 설치되는 엑츄에이터; 구동제어신호에 따라 상기 엑츄에이터의 구동에 필요로 하는 전력을 상기 엑츄에이터로 공급하는 드라이버; 및 사용자로부터 입력되는 견인요청값과 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값을 비교하여 상기 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 제어기를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 측정 장치는, 상기 견인축의 인장력 또는 압축력을 측정한 후 이에 대응하는 인장력정보 또는 압축력정보를 생성시켜 상기 제어기로 전달할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 견인력 측정 센서; 및 상기 견인축의 이동 위치를 측정한 후 이에 대응하는 위치정보를 생성시켜 상기 제어기로 전달할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 변위 측정 센서를 포함하할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어기는, 조작에 필요한 수치 정보 및 그래픽 정보를 표시하며, 사용자로부터 견인요청값을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 상기 사용자 인터페이스부로부터 전달되는 견인요청값과 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값을 비교하여 상기 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 구동제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 사용자 인터페이스부는, 견인력, 견인 속도, 견인 위치, 견인 시작/정지, 비상 정지, 또는 견인 기구의 자세 조정을 입력받을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 사용자 인터페이스부는, 사용자가 설정한 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하는 견인 거리 모드 또는 사용자가 설정한 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하는 견인력 모드를 사용자로부터 입력받을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 구동제어부는, 상기 견인력 측정 센서로부터 전달되는 인장력정보 또는 압축력정보에 대응하여 견인력정보를 생성시켜 상기 사용자 인터페이스부로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 구동제어부는, 상기 변위 측정 센서로부터 전달되는 위치정보에 대응하여 상기 견인축의 현위치정보 또는 속도정보를 생성시켜 상기 사용자 인터페이스부로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 구동제어신호는, 상기 견인축의 견인 속도, 견인 위치 또는 견인력에 대한 제어 신호이며, 디지털 또는 아날로그 형태의 신호일 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자의 동선(work area) 범위 내에 위치하며, 사용자로부터 견인요청값 또는 동작 모드를 입력받아 상기 제어기로 전송하는 발판 스위치 또는 리모컨을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 엑츄에이터의 일측에 형성되며, 상기 견인축의 구동 위치를 실시간으로 표시하는 위치 표시 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 엑츄에이터의 일측에 형성되며, 환자의 골절 부위의 견인 방향과 정렬 방향을 가이드 하는 레이저 가이드를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 엑츄에이터에 장착 설치되어 전후 방향으로 구동되며, 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 줄 수 있도록 상기 견인축의 일측을 삽입한 후 체결하며, 기 설정된 힘 이상의 힘이 공급되면 상기 견인축을 이완시켜 줄 수 있도록 체결을 푸는 견인아암을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 제어방법은, 일 실시 예에서, 제어기에서 사용자로부터 견인요청값을 입력받아 설정하는 단계; 상기 제어기에서 사용자로부터 견인 모드를 선택받는 단계; 견인축에 연결 설치되는 엑츄에이터에서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주는 단계; 상기 견인축에 연결 설치된 측정 장치에서 상기 견인축의 견인 속도, 견인 위치 또는 견인력을 측정한 후 이에 대응하는 측정값을 생성시켜 상기 제어기로 전달하는 단계; 상기 제어기에서 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값과 사용자로부터 입력된 견인요청값을 비교하는 단계; 및 상기 제어기에서 상기 측정값이 상기 견인요청값에 도달하면 견인을 완료하고 상기 견인축을 고정된 상태로 유지시켜 주는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 견인요청값을 입력받아 설정하는 단계 이전에, 환자의 골절된 골편을 투시 영상으로 촬영한 후 견인해야 할 거리를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 견인 모드를 선택받는 단계는, 설정된 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하는 견인 거리 모드 또는 설정된 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하는 견인력 모드를 사용자로부터 선택받을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 견인 모드를 선택받는 단계는, 거리 모드 또는 견인력 모드 중 하나의 모드로 견인 중, 사용자로부터의 모드 변경 요청이 있는 경우 진행 중인 견인 모드를 일시 정지 후 다른 견인 모드로 견인을 진행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 측정값을 생성시켜 상기 제어기로 전달하는 단계에서 측정된 견인력이 한계 견인력을 넘은 경우, 상기 제어기에서 상기 견인축의 구동을 비상종료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 비교하는 단계 후에, 상기 측정값이 상기 견인요청값에 도달하지 못한 경우 상기 견인축의 견인 위치 또는 견인력를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 구동시켜 주는 단계는, 상기 제어기에서 상기 엑츄에이터로 전력을 공급하는 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 단계; 상기 드라이버에서 상기 제어기로부터 전달되는 구동제어신호에 따라 상기 엑츄에이터의 구동에 필요로 하는 전력을 상기 엑츄에이터로 공급하는 단계; 및 상기 엑츄에이터에서 상기 드라이버로부터 공급되는 전력에 따라 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 골절 정복 시 골절 환부의 응력 상태를 검출할 수 있는 센서, 제어기 및 Actuator로 구성하여 골절 부위에 필요한 견인력을 실시간으로 일정하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 사용상태도이다.
도 3은 도 1에 있는 제어기를 설명하는 제어블록도이다.
도 4는 견인 거리 모드를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6은 도 1에 있는 능동형 견인장치의 다른 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 8은 도 7에 있는 견인아암을 설명하는 도면이다.
도 9는 도 7에 있는 견인아암의 동작방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 도 8에 있는 이완댐퍼부를 설명하는 도면이다.
도 11은 도 8에 있는 부하리미터부를 설명하는 도면이다.
도 12는 도 11에 있는 하우징부를 설명하는 도면이다.
도 13은 도 8에 있는 부하리미터부의 동작방법을 설명하는 도면이다.
도 14는 도 11에 있는 부하조절부를 설명하는 도면이다.
도 15 및 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 17은 도 15에 있는 구동시켜 주는 단계를 설명하는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 19는 수술자에 의해 골편조직을 움직여 골절 정복을 수행하는 단계를 설명하는 순서도이다.
도 20은 도 19에서 제어 모드가 견인력모드일 경우를 설명하는 순서도이다.
도 21 내지 도 23은 견인기의 각각의 제어 모드에 따른 알고리즘을 설명하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치 의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치(10)는, 견인축(100), 측정 장치(200), 엑츄에이터(300), 드라이버(400) 및 제어기(500)를 포함한다.
견인축(100)은, 엑츄에이터(300)에 연결 설치되며, 환자의 골절된 골편을 체결한 후 전후 방향으로 견인한다.
일 실시 예에서, 견인축(100)은, 일측 말단에 환자의 골편을 파지하기 위한 파지수단을 포함할 수 있다.
측정 장치(200)는, 견인축(100)의 견인 위치 또는 견인력을 측정할 수 있도록 견인축(100)에 연결 설치된다.
일 실시 예에서, 측정 장치(200)는, 견인력 측정 센서(210) 및 변위 측정 센서(220)를 포함한다.
견인력 측정 센서(210)는, 견인축(100)에 직접 연결 설치되며, 견인축(100)의 인장력 또는 압축력을 측정한 후 이에 대응하는 인장력정보 또는 압축력정보를 생성하며, 해당 생성한 인장력정보 또는 압축력정보를 제어기(500)로 전달한다.
일 실시 예에서, 견인력 측정 센서(210)로 적용할 수 있는 센서로는, Load cell 또는 Pressure sensor 등이 직용될 수 있으며, 작용하는 힘에 의하여 발생하는 변위를 측정하는 원리를 이용할 수 있다.
변위 측정 센서(220)는, 견인축(100)에 직접 연결 설치되며, 견인축(100)의 이동 위치를 측정한 후 이에 대응하는 위치정보를 생성하며, 해당 생성한 위치정보를 제어기(500)로 전달한다.
일 실시 예에서, 변위 측정 센서(220)로 적용할 수 있는 센서로는, 광학식/자기식 절대치(Absolute) 인코더, 광학식/자기식 증분치(Incremental) 인코더 또는 필요한 위치에 Photo interrupt, Hall switch 등이 적용될 수 있다.
엑츄에이터(300)는, 견인축(100)에 연결 설치되며, 드라이버(400)로부터 전력을 공급받으며, 해당 공급받은 전력에 대응하여 견인축(100)을 전후 방향으로 구동시켜 준다.
일 실시 예에서, 엑츄에이터(300)는, 견인에 필요한 위치만큼 골편을 이동하기 위한 직선 이송 및 견인력을 생성하는 구동부에 해당하며, 드라이버(400)의 전기적 제어에 따라 속도, 토크가 조절 가능한 전동기를 기반으로 기계적으로 견인에 적절한 힘과 속도로 변환하는 감속기와 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 볼 스크류(Ball screw)로 구성될 수 있다.
드라이버(400)는, 제어기(500)로부터 구동제어신호를 전달받으며, 해당 전달받은 구동제어신호에 따라 엑츄에이터(300)의 구동에 필요로 하는 전력을 엑츄에이터(300)로 공급한다.
일 실시 예에서, 드라이버(400)는, 엑츄에이터(300)의 제어기(500)의 제어 신호에 따라 구동부에 필요한 전력을 엑츄에이터(300)로 공급하며, 속도 및 토크 제어기가 포함된 형태의 3상 인버터이거나 또는 PWM(Plulse Width Modulation) 제어 형태의 전력 스위치 형태가 될 수 있다.
제어기(500)는, 사용자로부터 입력되는 견인요청값과 측정 장치(200)로부터 전달되는 측정값을 비교하며, 해당 비교한 값에 대응하여 드라이버(400)의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성하며, 해당 생성한 구동제어신호를 드라이버(400)로 전달한다.
일 실시 예에서, 제어기(500)는, 사용자가 설정한 견인력, 견인 위치, 속도에 추종하도록 설정된 견인요청값과 견인력 측정 센서(210) 및 변위 측정 센서(220)의 측정값과 비교하여 드라이버(400)에 필요한 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어기(500)는, 견인력 측정 센서(210)를 통하여 측정한 골절 부위의 응력에 대한 정보를 산출하며, 변위 측정 센서(220)에서 측정한 견인축(100)의 현재 위치 및 시간에 대하여 측정한 위치를 미분함으로 속도를 산출할 수 있으며, 각 센서를 통하여 산출한 정보와 사용자 설정 정보를 비교하여 필요한 견인력 및 견인 위치가 유지되도록 구동제어신호를 드라이버(400)로 전달하며, 드라이버(400)로 전달하는 구동제어신호는 속도 및 위치, 견인력에 대한 제어 신호이며 디지털 또는 아날로그 형태 일 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 능동형 견인장치(10)는, 표시 장치(310) 및 레이저 가이드(320)를 더 포함할 수 있다(도 6을 참조).
표시 장치(310)는, 엑츄에이터(300)의 일측에 형성되며, 견인축(100)의 구동 위치를 실시간으로 표시하거나, 견인축(100)의 견인 rod가 최대 수축/이완 상태를 표시한다. 이때, 표시 장치(310)는, 견인축(100)의 최대 신장 상태를 "Full forward"로 표시하고, 최대 수축 상태를 "Full back"으로 구분한 후, 다수 개의 다단으로 구분하여 사용자로 하여금 견인축(100)의 견인 상태를 시각적으로 용이하게 인식하도록 할 수 있다.
레이저 가이드(320)는, 엑츄에이터(300)의 일측에 형성되며, 환자의 골절 부위의 견인 방향과 정렬 방향을 가이드하기 위해 가이드용 레이저를 조사할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 능동형 견인장치(10)는, 골절 정복 시 골절 환부의 응력 상태를 검출할 수 있는 측정 장치(200), 제어기(500) 및 엑츄에이터(300)로 구성하여 골절 부위에 필요한 견인력을 실시간으로 일정하게 제공할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 제어기를 설명하는 제어블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어기(500)는, 사용자 인터페이스부(510) 및 구동제어부(520)를 포함한다.
사용자 인터페이스부(510)는, 조작에 필요한 수치 정보 및 그래픽 정보를 표시하며, 사용자로부터 견인요청값을 입력받으며, 해당 입력받은 견인요청값을 구동제어부(520)로 전달한다.
도 6을 참조하면, 사용자 인터페이스부(510)는, 견인기 특성과 골절 정복 시술의 절차를 고려한 사용자 인터페이스(User Interface)를 구현할 수 있는데, 먼저, 1) Wizard Mode(511)로서, 사용자 매뉴얼 숙지 없이 안전한 조작이 가능한 환경을 구현하며, 단계별 설정 및 확인 사항을 표시하고 사용자의 확인을 입력받는 형태(step by step)를 제공할 수 있으며, 2) Skill Mode(512)는 각종 설정값 및 구동부 상태를 표시하는 기본 패널만 제공하고, 숙련된 사용자의 신속한 사용 환경을 지원할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 인터페이스부(510)는, 견인기 조작에 필요한 수치적인 정보 및 그래픽 정보를 표시하는 장치로서, 기계적인 전기 접점 또는 터치스크린 기반의 GUI 프로그램이 활용될 수 있으며, 주요 사용자 표시(출력) 기능은 현재 측정된 견인력, 견인 속도, 견인 위치와 견인 상한, 하한, 견인 중 표시 등 각종 알람을 표시할 수 있으며, 주요 사용자 입력 기능은 견인력 설정 입력, 견인 속도 설정 입력, 견인 위치 설정 입력, 견인 시작/정지, 비상 정지, 견인 기구의 자세 조정을 위한 조작반을 지원할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 인터페이스부(510)는, 사용자의 편의성 및 안전한 사용을 위하여 화면에 필요한 설정치 입력 및 표시를 나열한 형태의 단순 표시 형태 또는 사용자의 견인기 조작에 중요한 숙지 사항이나 의료 정보를 수술절차에 맞춰 순차적으로 표시하고 사용자 확인 과정을 가지는 형태의 Manual(마법사) 타입이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 인터페이스부(510)는, 사용자 편의를 위한 하드웨어 인터페이스로서, 견인기의 조작 패널(사용자 인터페이스)과 거리가 멀거나 조작자의 동선(work area)에 벗어남으로 발생하는 시인성 미확보 및 조작 불편 사항을 개선하기 위하여 조작자의 동선(work area)에 도 5에서 후술할 발판 스위치(700) 및 리모컨(600)을 둘 수 있다.
구동제어부(520)는, 사용자 인터페이스부(510)로부터 견인요청값을 전달받고, 측정 장치(200)로부터 측정값을 전달받으며, 해당 전달받은 견인요청값과 측정값을 비교하며, 해당 비교한 값에 대응하여 드라이버(400)의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성하며, 해당 생성한 구동제어신호를 드라이버(400)로 전달한다.
일 실시 예에서, 사용자 인터페이스부(510)는, 견인력, 견인 속도, 견인 위치, 견인 시작/정지, 비상 정지, 또는 견인 기구의 자세 조정을 입력받을 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 인터페이스부(510)는, 사용자가 설정한 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하기 위한 견인 거리 모드 또는 사용자가 설정한 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하기 위한 견인력 모드를 사용자로부터 입력받을 수 있다.
이때, 견인 거리 모드는, 사용자가 설정한 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정함으로써, 골절 정복 완료 후 항상 일정한 위치에 골편을 고정시킬 경우 활용할 수 있으며, 견인력 모드는, 사용자가 설정한 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하는 것으로서, 골절 정복 전 골절부위의 근육 수축에 의한 Over-rap 상태에서의 근육 조직 손상을 최소화한 안정적인 이완이 필요하거나 골절정복 수행 시 활용할 수 있으며, 특히 골절 정복 수행 시 수술자의 의도에 따른 인력의 영향에 대한 골절 부위 응력을 견인기가 보상하는 역할을 수행함으로 수술자의 부담을 줄여주어 안정적인 골절정복 시술이 가능하도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 본 발명에 의해 환자의 발을 기 설정된 거리(예를 들어, 5cm 내지 20cm 등) 만큼 견인한 후 고정시켜 줌으로써, 수술자로 하여금 불필요한 힘이 드는 것을 방지하고, 정밀한 견인을 하도록 하여 수술의 정확성 및 안정성을 확보하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 구동제어부(520)는, 견인력 측정 센서(210)로부터 전달되는 인장력정보 또는 압축력정보에 대응하여 견인력정보를 생성시켜 사용자 인터페이스부(510)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 구동제어부(520)는, 변위 측정 센서(220)로부터 전달되는 위치정보에 대응하여 견인축(100)의 현위치정보 또는 속도정보를 생성시켜 사용자 인터페이스부(510)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 구동제어신호는, 견인축(100)의 견인 속도, 위치 또는 견인력에 대한 제어 신호이며, 디지털 또는 아날로그 형태의 신호일 수 있다.
일 실시 예에서, 구동제어부(520)는, 견인력 측정 센서(210)를 통하여 측정한 골절 부위의 응력에 대한 정보를 산출하여 사용자 인터페이스부(510)로 전달하며, 변위 측정 센서(220)에서 측정한 견인축(100)의 현재 위치 및 시간에 대하여 측정한 위치를 미분함으로 속도를 산출하며 해당 산출된 위치, 속도 정보를 사용자 인터페이스부(510)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 구동제어부(520)는, 견인력 측정 센서(210) 및 변위 측정 센서(220)에서 측정된 측정값을 사용자 인터페이스부(510)로 전달하여 사용자 인터페이스부(510)에 표시되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치(20)는, 견인축(100), 측정 장치(200), 엑츄에이터(300), 드라이버(400), 제어기(500), 발판 스위치(700) 및 리모컨(600)를 포함한다. 여기서, 견인축(100), 측정 장치(200), 엑츄에이터(300), 드라이버(400) 및 제어기(500)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
리모컨(600)는, 사용자의 동선(work area) 범위 내에 위치하며, 사용자로부터 견인요청값(예를 들어, 견인축(100)의 위치 변경 또는 견인축(100)의 견인력 증가 또는 감소 등) 또는 동작 모드를 입력받아 유선 또는 무선 통신을 통하여 해당 견인요청값을 제어기(500)로 전송한다.
발판 스위치(700)는, 사용자의 동선(work area) 범위 내에 위치하며, 사용자가 수술 등의 이유로 인해 두 손을 사용하지 못하는 경우 사용자의 두 발을 통해 견인요청값(예를 들어, 견인축(100)의 위치 변경 또는 견인축(100)의 견인력 증가 또는 감소 등) 또는 동작 모드를 입력받아 제어기(500)로 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치(30)는, 견인축(100), 측정 장치(200), 엑츄에이터(300), 드라이버(400), 제어기(500) 및 견인아암(800)를 포함한다. 여기서, 견인축(100), 측정 장치(200), 엑츄에이터(300), 드라이버(400) 및 제어기(500)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
견인아암(800)은, 엑츄에이터(300)에 장착 설치되며, 엑츄에이터(300)의 구동에 대응하여 전후 방향으로 구동되며, 견인축(100)을 전후 방향으로 구동시켜 줄 수 있도록 견인축(100)의 일측을 삽입한 후 체결하며, 기 설정된 힘 이상의 힘이 공급되면 견인축(100)을 이완시켜 줄 수 있도록 체결을 푼다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 능동형 견인장치(30)는, 전기적 장치와는 별개의 독립적인 기계적 구성의 안정장치로 이중 안전장치를 구현하여, 견인 도중 과도한 힘이 환부에 전달되는 안전사고를 방지할 수 있다.
도 8은 도 7에 있는 견인아암을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 견인아암(800)은, 이완댐퍼부(810) 및 부하리미터부(820)를 포함한다.
이완댐퍼부(810)는, 엑츄에이터(300)에 장착 설치되며, 내부에 형성된 삽입홈에 견인축(100)의 일측을 삽입하며, 견인축(100)의 체결이 풀려 삽입홈으로부터 이완될 경우 전달되는 힘 일부를 흡수한다.
부하리미터부(820)는, 이완댐퍼부(810)의 개방된 일측에 장착 설치되며, 견인축(100)을 체결하며, 엑츄에이터(300)로부터 기 설정된 힘 이상의 힘이 공급될 경우 체결을 풀어준다.
*상술한 바와 같은 구성을 가지는 견인아암(800)은, 환부를 적당한 힘으로 견인하는 정상 상태에서는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(300)와 안전장치인 견인아암(800)은 함께 이동되어 엑츄에이터(300)의 견인력을 전달하나, 환부를 파손할 정도의 과도한 힘이 공급되는 비정상 상태에서는 도 9(b)에 도시된 바와 같이 견인축(100)을 체결하고 있는 부하리미터부(820)가 체결을 풀어 견인축(100)을 이완댐퍼부(810)으로부터 분리되도록 하며, 이완댐퍼부(810)는 자체적으로 서서히 최대 스트로크(이완댐퍼부(810)의 최대 스트로크)로 이완 동작을 수행할 수 있다.
도 10은 도 8에 있는 이완댐퍼부를 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 이완댐퍼부(810)는, 피스톤본체부(811), 피스톤부(812) 및 이완탄성부(813)를 포함한다.
피스톤본체부(811)는, 내부에 형성된 삽입홈에 견인축(100)의 일측을 삽입하며, 엑츄에이터(300)에 연결 설치된다.
피스톤부(812)는, 견인축(100)의 일측 말단에 장착 설치되어 피스톤본체부(811)의 삽입홈에서 전후 방향으로 슬라이딩한다.
이완탄성부(813)는, 피스톤부(812)를 일측 방향으로 눌러주기 위해 피스톤본체부(811)의 삽입홈과 피스톤부(812)의 사이에 삽입된다.
일 실시 예에서, 이완탄성부(813)는, 스프링, 고체 또는 유체 등으로 구현 될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 이완댐퍼부(810)는, 견인축(100)이 도 13(b)에 도시된 바와 같이 부하리미터부(820)의 체결이 풀려 구속력이 없는 자유 운동 상태가 될 경우, 이완탄성부(813)의 탄성력에 의해 피스톤부(812)가 급격하게 피스톤본체부(811)의 삽입홈에서 전후 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지함으로써 자체적으로 서서히 최대 스트로크(이완댐퍼부(810)의 최대 스트로크)로 이완 동작을 수행할 수 있다.
도 11은 도 8에 있는 부하리미터부를 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 부하리미터부(820)는, 하우징부(821), 다수 개의 체결부(822), 누름부(823), 탄성부(824), 지탱부(825) 및 부하조절부(826)를 포함한다.
하우징부(821)는, 이완댐퍼부(810)의 일측에 장착 설치되며, 내부에 형성된 공간에 다수 개의 체결부(822), 누름부(823), 탄성부(824), 지탱부(825) 및 부하조절부(826)를 장착 설치한다.
일 실시 예에서, 하우징부(821)는, 안쪽 부분에 깔때기 형상의 경사면(827)을 형성할 수 있다(도 12를 참조).
일 실시 예에서, 하우징부(821)는, 삽입나사산(8263)을 체결하기 위한 체결나사산(828)을 입구 부분에 형성할 수 있다(도 12를 참조).
체결부(822)는, 견인축(100)의 외측면에 형성된 체결홈(110)에 체결된다.
일 실시 예에서, 체결부(822)는, 구형(球形) 또는 쐐기 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 체결부(822)는, 경사면(822)을 따라 하우징부(821)의 안쪽 방향 이동하여 다른 체결부(822)와의 거리가 가까워지면서 체결홈(110)을 체결할 수 있다.
누름부(823)는, 체결부(822)를 하우징부(821)의 내측 방향으로 눌러줄 수 있도록 체결부(822)의 다른 일측에 연결 설치된다.
탄성부(824)는, 탄성력에 의해 누름부(823)를 하우징부(821)의 안쪽 방향으로 눌러줄 수 있도록 누름부(823)의 다른 일측에 연결 설치된다.
지탱부(825)는, 탄성부(824)를 지탱해 줄 수 있도록 탄성부(824)의 다른 일측에 삽입된다.
부하조절부(826)는, 지탱부(825)의 삽입 위치를 조절할 수 있도록 하우징부(821)의 개방된 일측에 장착 설치된다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 부하리미터부(820)는, 엑츄에이터(300)로부터 공급되는 힘이 체결부(822)가 체결홈(110)을 체결하고 있는 체결력보다 커질 경우 체결부(822)의 체결을 풀어줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 부하리미터부(820)는, 탄성부(824)의 텐션으로 견인축(100)의 체결홈(110)에 안착된 체결부(822)의 체결력을 조절하여, 견인축(100)에 가해지는 힘이 체결력 이상이 될 경우 체결부(822)의 체결을 풀어줄 줌으로써, 견인축(100)으로 과도한 힘이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 부하리미터부(820)는, 견인축(100)으로 설정된 힘보다 작은 힘이 전달되고 있는 정상 상태의 경우 도 13(a)에 도시된 바와 같이 견인축(100)과 체결이 풀리지 않아 이완댐퍼부(810)와의 좌우 구동을 함께 할 수 있다. 그러나, 견인축(100)으로 설정된 힘보다 큰 힘이 전달되고 있는 비정상 상태의 경우, 체결부(822)가 견인축(100)의 체결홈(110)을 따라 이동하다가 탄성부(824)의 압축력에 밀려 견인축(100)의 체결홈(110)에서 이탈하게 되어 견인축(100)은 도 13(b)에 도시된 바와 같이 견인축(100)과 체결이 풀려 체결부(822)의 구속력에서 벗어나게 됨으로써, 체결부(822)를 통하여 전달된 견인력은 차단되며 견인축(100)은 구속력이 없는 자유 운동 상태가 된다.
이때, 견인축(100)의 자유 운동 상태에서는, 외부환경에 의해 급격한 운동이 일어날 수 있으므로, 이완댐퍼부(810)를 두어 급격한 운동을 방지하도록 한다.
도 14는 도 11에 있는 부하조절부를 설명하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 부하조절부(826)는, 손잡이수단(8261), 조절수단(8262) 및 덮개수단(8264)을 포함한다.
손잡이수단(8261)은, 일측에 조절수단(8262)이 형성되며, 사용자가 손으로 파지한 후 회전하도록 한다.
조절수단(8262)은, 손잡이수단(8261)의 회전 방향에 대응하여 하우징부(821)로 삽입 또는 분리되면서 지탱부(825)의 삽입 위치를 조절할 수 있도록 손잡이수단(8261)의 일측에 형성된다.
일 실시 예에서, 조절수단(8262)은, 하우징부(821)에 체결되기 위한 삽입나사산(8263)을 외측면에 형성할 수 있다.
덮개수단(8264)은, 손잡이수단(8261)으로부터 하우징부(821) 방향으로 연장 형성되어 하우징부(821)의 개방된 일측을 덮어준다.
일 실시 예에서, 덮개수단(8264)는, 사용자가 손으로 파지할 경우 마찰력을 형성하기 위한 요철을 외측 면에 형성할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 능동형 견인장치 제어 방법은, 우선 제어기(500)에서 사용자로부터 견인요청값을 입력받아 설정한다(S1410).
상술한 단계 S1410에서 견인요청값을 입력받은 경우, 제어기(500)에서 사용자로부터 견인 모드를 선택받는다(S1420).
일 실시 예에서, 견인 모드를 선택받는 단계(S1420)는, 도 16에 도시된 바와 같이 설정된 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하기 위한 견인 거리 모드(도 16a, 단계 S1420에서 "견인 거리 모드"의 경우) 또는 설정된 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하기 위한 견인력 모드(도 16b, 단계 S1420에서 "견인력 모드"의 경우)를 사용자로부터 선택받을 수 있다.
일 실시 예에서, 견인 모드를 선택받는 단계(S1420)는, 거리 모드 또는 견인력 모드 중 하나의 모드로 견인 중, 사용자로부터의 모드 변경 요청이 있는 경우 진행 중인 견인 모드를 일시 정지 후 다른 견인 모드로 견인을 진행하며, 견인 거리 모드에서 견인력 모드로 모드의 변경이 있는 경우, 견인 거리 모드에서 측정된 견인력 값을 견인력의 초기 설정 값으로 설정한다. 다만 사용자의 입력에 따라 증감/가감 할 수 있다.
상술한 단계 S1420에서 견인 모드를 선택받은 경우, 견인축(100)에 연결 설치되는 엑츄에이터(300)에서 제어기(500)의 제어에 따라 견인축(100)을 전후 방향으로 구동시켜 준다(S1430).
상술한 단계 S1430에서 견인축(100)을 구동시킨 경우, 견인축(100)에 연결 설치된 측정 장치(200)에서 견인축(100)의 인장력, 압축력, 또는 이동 위치를 측정한 후 이에 대응하는 측정값을 생성시켜 제어기(500)로 전달한다(S1440).
일 실시 예에서, 상술한 단계 S1440에서는, 도 16에 도시된 바와 같이 변위 측정 센서(220)에서 견인축(100)의 이동 위치를 측정하거나(도 16a, S1440), 견인력 측정 센서(210)에서 견인축(100)의 견인력을 측정하게 된다(도 16b, S1440).
상술한 단계 S1440에서 측정값을 전달한 경우, 제어기(500)에서 측정 장치(200)로부터 전달되는 측정값과 사용자로부터 입력된 견인요청값을 비교한다(S1450).
일 실시 예에서, 상술한 단계 S1450에서는, 도 16a에 도시된 바와 같이 "견인 거리 모드"에 있어서 견인기(100)의 견인 위치가 견인요청값에 도달하지 못한 경우(단계 S1450의 "No"의 경우) 후술한 바와 같이 견인 위치를 재조정하는 단계(S1470)를 거치게 되고, 견인기(100)의 견인 위치가 견인요청값에 도달하게 되면(단계 S1450의 "Yes"의 경우) 견인이 완료되고 견인기(100)를 고정하는 단계 S1460로 넘어가며, 도 16b 도시된 바와 같이 "견인력 모드"에 있어서 견인기(100)의 견인력이 견인요청값에 도달하지 못한 경우(단계 S1450의 "No"의 경우) 후술할 바와 같이 견인력을 재조정하는 단계(S1470)를 거치게 되고, 견인기(100)의 견인력이 견인요청값에 도달하게 되면(단계 S1450의 "Yes"의 경우) 견인이 완료되고 견인기(100)를 고정하는 단계 S1460로 넘어갈 수 있다.
상술한 단계 S1450에서 견인요청값을 비교한 경우, 제어기(500)에서 측정값이 견인요청값에 도달하면 견인을 완료하고 견인축(100)을 고정된 상태로 유지시켜 준다(S1460).
상술한 바와 같은 단계를 가지는 능동형 견인장치 제어 방법은, 비교하는 단계(S1450) 후에, 측정값이 견인요청값에 도달하지 못한 경우 견인축(100)의 견인력(인장력 또는 압축력) 또는 이동 위치를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다(도 16의 S1470).
도 17은 도 15에 있는 구동시켜 주는 단계를 설명하는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 구동시켜 주는 단계(S1430)는, 우선 제어기(500)에서 엑츄에이터(300)로 전력을 공급하는 드라이버(400)의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 드라이버(400)로 전달한다(S1431).
상술한 단계 S1430에서 구동제어신호를 전달한 경우, 드라이버(400)에서 제어기(500)로부터 전달되는 구동제어신호에 따라 엑츄에이터(300)의 구동에 필요로 하는 전력을 엑츄에이터(300)로 공급한다(S1432).
상술한 단계 S1433에서 전력을 공급한 경우, 엑츄에이터(300)에서 드라이버(400)로부터 공급되는 전력에 따라 견인축(100)을 전후 방향으로 구동시켜 준다(S1433).
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 견인장치 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 18을 참조하면, 능동형 견인장치 제어 방법은, 우선, 별도로 구비된 촬영장치(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에서 견인해야 할 거리가 확인될 때까지(단계 S1902의 "Yes"의 경우) 환자의 골절된 골편을 투시 영상을 촬영한다(S1901).
상술한 단계 S1902에서 견인해야 할 거리가 확인되면, 제어기(500)에서 사용자로부터 초기(pre) 견인 동작 모드로서 견인 거리 모드가 입력되며(S1903), 해당 입력된 견인 거리 모드에 따라 견인 모드가 견인 거리 모드가 설정된다(S1904).
상술한 단계 S1904에서 설정된 초기 견인 동작 모드로서 견인 거리 모드가 설정되며, 엑츄에이터(300)에서 설정된 견인 거리 모드에 따라 견인을 시작하며(S1905), 측정 장치(200)에서 견인 시작 후 견인력을 측정(S1906)하여, 해당 측정한 견인력이 한계 견인력(사용자로부터 미리 입력받아 저장해 둠)을 넘은 경우(단계 S1907의 "Yes"의 경우) 견인을 비상 종료하여 견인을 종료함으로써 한계 견인력이 넘은 견인으로 인해 환자의 환부에 무리한 견인력이 공급되는 것을 방지한다(S1908).
일 실시 예에서, 견인을 비상 종료하여 견인을 종료한 경우, 제어기(500)에서 견인 정지 후 사용자에게 시각적 및 청각적 장치로 비상 종료를 알려주며, 사용자의 확인 입력 후 정상모드로 재진입할 수 있다.
상술한 단계 S1907에서 견인력이 한계 견인력을 넘지 않은 경우(단계 S1907의 "No"의 경우), 제어기(500)의 제어에 따라 엑츄에이터(300)가 초기 설정된 견인 거리 모드에 따라 견인을 진행하며, 견인한 거리를 측정 장치(200)에서 측정(S1909)한 후, 해당 측정한 견인 거리가 설정된 견인 거리에 도달하지 않은 경우(단계 S1910의 "No"의 경우), 제어기(500)는 견인 거리를 조정하도록 한다(S1911).
상술한 단계 S1910에서 측정한 견인 거리가 설정된 견인 거리에 도달한 경우(단계 S1910의 "Yes"의 경우), 제어기(500)에서 견인 모드를 견인력 모드로 변경하여 견인을 진행하며(S1912), 견인력을 측정(S1913)하여, 해당 측정한 견인력을 설정값으로 저장해 둔다(S1914).
상술한 단계 S1914에서 저장해 둔 견인력이 사용자로부터 입력받은 견인요청값에 접근하지 못한 경우(단계 S1915의 "No"의 경우), 제어기(500)에서 견인요청값에 해당할 때까지 견인력을 조정한다(S1916).
상술한 단계 상술한 단계 S1913에서 측정된 견인력이 견인요청값에 해당하게 되면(단계 S1915의 "Yes"의 경우), 견인을 완료하고 고정하게 된다(S1917).
상술한 바와 같은 단계를 가지는 능동형 견인장치 제어 방법은, 도 19에 도시된 바와 같이 견인기에서 목표한 견인 설정으로 도달 후 수술자는 직접 골편 조직을 움직여 골절 정복을 완료하거나 부가적인 견인력이 필요할 경우 견인기를 사용할 수 있는 수술자에 의해 골편조직을 움직여 골절 정복을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
수술자에 의해 골편조직을 움직여 골절 정복을 수행하는 단계는, 우선 환자의 골편 위치를 조정(S1810)한 후, 투시 영상을 촬영(S1820)하여, 상술한 단계 S1810에서의 골편 조정에 의해 골절 정복이 완료된 경우 상술한 바와 같은 견인 절차 없이 바로 수술을 종료(단계 S1830에서 "Yes"의 경우)하게 된다.
상술한 단계 S1830에서 골편 조정에 의해 골절 정복이 완료되지 않은 경우(단계 S1830에서 "No"의 경우), 투시 영상을 통해 견인 거리 조정이 필요하지 않은 경우(단계 S1840에서 "No"의 경우)에는 골편 위치를 다시 조정(S1810)하게 된다.
상술한 단계 S1840에서 골절 정복이 완료되지 아니하여 견인 거리의 조절이 필요하게 되면(단계 S1840에서 "Yes"의 경우), 상술한 단계 S1903로 진입하여 견인 동작 모드를 설정받게 된다.
수술자에 의해 골편조직을 움직여 골절 정복을 수행하는 단계는, 수술자가 견인기를 사용하여 견인 완료 후 골편을 직접(손으로) 움직여 골절 정복을 수행하는 단계로서, 이 때 손으로 골편을 직접 움직이므로 당기는 힘이 골절 부의에 부가되어 견인력이 변화하게 된다. 견인기의 제어 모드가 견인력모드라면, 견인기는 수술자가 당기고 미는(골편 미세 위치 조정 과정(=골절정복)) 힘에 대하여 발생하는 견인력을 보상하려 하는데, 견인기의 견인력 보상은 시스템 상 수술자의 의도를 반영하게 되므로 직접 교시에 의한 견인기 조작이 수행된다.
상술한 수술자에 의해 골편조직을 움직여 골절 정복을 수행하는 단계의 경우에 있어, 견인기의 제어 모드가 견인력모드로 유지될 경우 도 20에 도시된 바와 같은 수술자/견인기 협업 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 단계 S1810에서 골편 위치가 조정된 경우, 동작 모드가 견인력모드인 경우(단계 S2010에서 "Yes"의 경우) 견인력을 측정(S2020)하게 되며, 단계 S2020에서 측정된 견인력이 설정 견인력에 근접한 경우(단계 S2030에서 "Yes"의 경우) 다시 골편 위치를 재조정(S1810)하게 된다. 단계 S2020에서 측정된 견인력이 설정된 견인력에 근접하지 못한 경우(단계 S2030에서 "No"의 경우) 견인력을 조정한 후(S2050) 견인력을 다시 측정하여 설정된 견인력에 근접하게 될 때까지 재측정하게 된다.
마지막으로, 본 발명의 각 실시예에 따른 각각의 견인 모드에서 사용된 제어 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 21은 견인 거리 모드의 제어 알고리즘을 설명하는 도면으로, 견인거리 제어 알고리즘에서는 견인기 UI에서 사용자의 조작에 의하여 입력된 견인 위치(위치 명령값), 견인 속도(속도 리미트), 견인력(토크 리미트)를 기준으로 제어된다.
다음으로, 도 22는 견인력 모드의 제어 알고리즘을 설명하는 도면으로, 견인력 제어 알고리즘에서 로드셀에는 부러진 골편 간의 응력이 측정된 후, 측정된 견인력은 토크 제어 명령이 되며, 견인기UI에서 사용자 조작에 의하여 입력된 견인력 한계치(토크 리미트)를 기준으로 제어된다.
도 23은 도 20의 수술자/견인기 협업 단계에서, 수술자/견인기 협업 제어 알고리즘을 설명하는 도면으로, 수술자-견인기 협업 제어 알고리즘에서 로드셀에는 부러진 골편 간의 응력과 수술자의 골절 정복 작업에 의한 인력이 더하여진 힘이 전달되며, 측정된 견인력은 위치 제어 명령이 되고, 견인기UI에서 사용자 조작에 의하여 입력된 견인 속도(속도 리미트), 견인력(토크 리미트)를 기준으로 제어된다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 환자의 골절된 골편을 체결한 후 전후 방향으로 견인하는 견인축;
    상기 견인축의 견인 위치 또는 견인력를 측정할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 측정 장치;
    상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주기 위해 상기 견인축에 연결 설치되는 엑츄에이터;
    구동제어신호에 따라 상기 엑츄에이터의 구동에 필요로 하는 전력을 상기 엑츄에이터로 공급하는 드라이버; 및
    사용자로부터 입력되는 견인요청값과 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값을 비교하여 상기 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 제어기를 포함하는 능동형 견인장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 장치는,
    상기 견인축의 인장력 또는 압축력을 측정한 후 이에 대응하는 인장력정보 또는 압축력정보를 생성시켜 상기 제어기로 전달할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 견인력 측정 센서; 및
    상기 견인축의 이동 위치를 측정한 후 이에 대응하는 위치정보를 생성시켜 상기 제어기로 전달할 수 있도록 상기 견인축에 연결 설치되는 변위 측정 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는,
    조작에 필요한 수치 정보 및 그래픽 정보를 표시하며, 사용자로부터 견인요청값을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및
    상기 사용자 인터페이스부로부터 전달되는 견인요청값과 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값을 비교하여 상기 드라이버의 전력 공급에 필요로 하는 구동제어신호를 생성시켜 상기 드라이버로 전달하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스부는,
    견인력, 견인 속도, 견인 위치, 견인 시작/정지, 비상 정지, 또는 견인 기구의 자세 조정을 입력받는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스부는,
    사용자가 설정한 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하는 견인 거리 모드 또는 사용자가 설정한 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하는 견인력 모드를 사용자로부터 입력받는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 구동제어부는,
    상기 견인력 측정 센서로부터 전달되는 인장력정보 또는 압축력정보에 대응하여 견인력정보를 생성시켜 상기 사용자 인터페이스부로 전달하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 구동제어부는,
    상기 변위 측정 센서로부터 전달되는 위치정보에 대응하여 상기 견인축의 현위치정보 또는 속도정보를 생성시켜 상기 사용자 인터페이스부로 전달하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 구동제어신호는,
    상기 견인축의 견인 속도, 견인 위치 또는 견인력에 대한 제어 신호이며, 디지털 또는 아날로그 형태의 신호인 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  9. 제1항에 있어서,
    사용자의 동선(work area) 범위 내에 위치하며, 사용자로부터 견인요청값 또는 동작 모드를 입력받아 상기 제어기로 전송하는 발판 스위치 또는 리모컨을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 엑츄에이터의 일측에 형성되며, 상기 견인축의 구동 위치를 실시간으로 표시하는 위치 표시 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 엑츄에이터의 일측에 형성되며, 환자의 골절 부위의 견인 방향과 정렬 방향을 가이드 하는 레이저 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 엑츄에이터에 장착 설치되어 전후 방향으로 구동되며, 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 줄 수 있도록 상기 견인축의 일측을 삽입한 후 체결하며, 기 설정된 힘 이상의 힘이 공급되면 상기 견인축을 이완시켜 줄 수 있도록 체결을 푸는 견인아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치.
  13. 제어기에서 사용자로부터 견인요청값을 입력받아 설정하는 단계;
    상기 제어기에서 사용자로부터 견인 모드를 선택받는 단계;
    견인축에 연결 설치되는 엑츄에이터에서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 견인축을 전후 방향으로 구동시켜 주는 단계;
    상기 견인축에 연결 설치된 측정 장치에서 상기 견인축의 견인 속도, 견인 위치 또는 견인력을 측정한 후 이에 대응하는 측정값을 생성시켜 상기 제어기로 전달하는 단계;
    상기 제어기에서 상기 측정 장치로부터 전달되는 측정값과 사용자로부터 입력된 견인요청값을 비교하는 단계; 및
    상기 제어기에서 상기 측정값이 상기 견인요청값에 도달하면 견인을 완료하고 상기 견인축을 고정된 상태로 유지시켜 주는 단계를 포함하는 능동형 견인장치 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 견인요청값을 입력받아 설정하는 단계 이전에, 환자의 골절된 골편을 투시 영상으로 촬영한 후 견인해야 할 거리를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 견인 모드를 선택받는 단계는,
    설정된 견인 위치만큼 골편 위치를 이동 후 견인을 고정하는 견인 거리 모드 또는 설정된 견인력만큼 골편의 응력을 일정하게 유지하며 견인하는 견인력 모드를 사용자로부터 선택받는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 견인 모드를 선택받는 단계는,
    거리 모드 또는 견인력 모드 중 하나의 모드로 견인 중, 사용자로부터의 모드 변경 요청이 있는 경우 진행 중인 견인 모드를 일시 정지 후 다른 견인 모드로 견인을 진행하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치 제어 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 측정값을 생성시켜 상기 제어기로 전달하는 단계에서 측정된 견인력이 한계 견인력을 넘은 경우, 상기 제어기에서 상기 견인축의 구동을 비상종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치 제어 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 비교하는 단계 후에, 상기 측정값이 상기 견인요청값에 도달하지 못한 경우 상기 견인축의 견인 위치 또는 견인력를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 견인장치 제어 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112281406B (zh) * 2020-10-29 2024-12-27 海信冰箱有限公司 一种洗衣机及滑动电位器监测电路
CN113413259A (zh) * 2021-06-23 2021-09-21 常州市第一人民医院 一种用于骨科牵引床测量牵引力的装置
CN117357321A (zh) * 2023-11-27 2024-01-09 首都医科大学附属北京积水潭医院 一种应力测定牵引系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200216141Y1 (ko) 2000-09-21 2001-03-15 박성헌 척추 견인기
KR101298059B1 (ko) 2013-02-04 2013-08-20 순천향대학교 산학협력단 척추 수술용 근육 견인장치
KR20130140559A (ko) * 2012-06-14 2013-12-24 (주)메사메디칼 골절 환자용 자동 견인장치
KR101433242B1 (ko) * 2012-11-16 2014-08-25 경북대학교 산학협력단 정복 시술 로봇 및 그의 구동 제어 방법
KR101564717B1 (ko) * 2014-04-03 2015-11-02 경북대학교 산학협력단 뼈 견인장치 및 이를 포함하는 골절정복장치
KR101578489B1 (ko) * 2014-04-28 2015-12-18 주식회사 프레스토솔루션 골절 정복 로봇용 사용자 조종 장치
CN103750888B (zh) * 2014-01-21 2016-07-20 四川聚能核技术工程有限公司 四肢骨折自动复位系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7422582B2 (en) * 2004-09-29 2008-09-09 Stryker Corporation Control console to which powered surgical handpieces are connected, the console configured to simultaneously energize more than one and less than all of the handpieces
CA2605360C (en) * 2005-04-21 2017-03-28 Asthmatx, Inc. Control methods and devices for energy delivery
US20060276786A1 (en) * 2005-05-25 2006-12-07 Brinker Mark R Apparatus for accurately positioning fractured bone fragments toward facilitating use of an external ring fixator system
US8282652B2 (en) * 2006-08-02 2012-10-09 The Nemours Foundation Force-controlled autodistraction
KR101045933B1 (ko) * 2008-05-02 2011-07-01 김가브리엘민 교정 장치
EP3906872A1 (en) * 2008-10-31 2021-11-10 Implantica Patent Ltd System for bone adjustment with anchoring function
JP5538795B2 (ja) * 2009-09-28 2014-07-02 Ｎｔｎ株式会社 遠隔操作型アクチュエータ
EP2436324A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-04 Amenduni Gresele, Massimo Instrument for surgical interventions, particularly orthopedic surgery
US8986228B2 (en) * 2011-09-19 2015-03-24 Trimanus Medical, Inc. Method and apparatus for monitoring surgical traction
WO2013162107A1 (ko) * 2012-04-27 2013-10-31 연세대학교 산학협력단 턱뼈 신장 시스템 및 그 제어방법
US10799298B2 (en) * 2012-06-21 2020-10-13 Globus Medical Inc. Robotic fluoroscopic navigation
CN203634268U (zh) * 2014-01-09 2014-06-11 袁广超 一种骨外科牵引装置
KR101812059B1 (ko) * 2015-09-16 2017-12-27 위캔메디케어 주식회사 외과수술용 견인장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200216141Y1 (ko) 2000-09-21 2001-03-15 박성헌 척추 견인기
KR20130140559A (ko) * 2012-06-14 2013-12-24 (주)메사메디칼 골절 환자용 자동 견인장치
KR101433242B1 (ko) * 2012-11-16 2014-08-25 경북대학교 산학협력단 정복 시술 로봇 및 그의 구동 제어 방법
KR101298059B1 (ko) 2013-02-04 2013-08-20 순천향대학교 산학협력단 척추 수술용 근육 견인장치
CN103750888B (zh) * 2014-01-21 2016-07-20 四川聚能核技术工程有限公司 四肢骨折自动复位系统
KR101564717B1 (ko) * 2014-04-03 2015-11-02 경북대학교 산학협력단 뼈 견인장치 및 이를 포함하는 골절정복장치
KR101578489B1 (ko) * 2014-04-28 2015-12-18 주식회사 프레스토솔루션 골절 정복 로봇용 사용자 조종 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3701891A4

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