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KR102023340B1 - Method of informing tensile force of medical suture utilizing highly sensitive strain sensors - Google Patents

Method of informing tensile force of medical suture utilizing highly sensitive strain sensors Download PDF

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KR102023340B1
KR102023340B1 KR1020170117313A KR20170117313A KR102023340B1 KR 102023340 B1 KR102023340 B1 KR 102023340B1 KR 1020170117313 A KR1020170117313 A KR 1020170117313A KR 20170117313 A KR20170117313 A KR 20170117313A KR 102023340 B1 KR102023340 B1 KR 102023340B1
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KR
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strain
knot
tension
thread
layer
Prior art date
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KR1020170117313A
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임근배
전형국
홍성경
양성진
김수현
조성진
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 의료용 매듭기구로 매듭실을 잡아당김에 따라 발생하는 의료용 매듭기구의 변형률을 측정하는 단계, 의료용 매듭실의 장력 및 장력에 따른 매듭기구의 변형률을 포함하는 데이터와 측정된 변형률을 매칭하여 매듭실의 장력을 산출하는 단계, 산출된 매듭실의 장력을 표시하는 단계를 포함하는 의료용 매듭실의 장력 표시 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법은 매듭실을 사용할 때 작용하는 장력에 대한 정보를 제공할 수 있으므로 수술 안정성 및 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention, measuring the strain of the medical knot mechanism caused by pulling the knot thread with the medical knot mechanism, matching the measured strain with data including the strain of the knot mechanism according to the tension and tension of the medical knot thread Comprising the step of calculating the tension of the knot thread, and relates to the tension display method of the medical knot thread comprising the step of displaying the calculated tension of the knot thread.
The tension display method of the medical knot thread using the high-sensitivity strain measurement sensor according to the present invention can provide information on the tension acting when using the knot thread, thereby improving the surgical stability and accuracy.

Description

고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법{METHOD OF INFORMING TENSILE FORCE OF MEDICAL SUTURE UTILIZING HIGHLY SENSITIVE STRAIN SENSORS}Tension display method of medical knot thread using high-sensitivity strain sensor {METHOD OF INFORMING TENSILE FORCE OF MEDICAL SUTURE UTILIZING HIGHLY SENSITIVE STRAIN SENSORS}

본 발명은 고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 봉합시에 매듭실에 작용하는 장력을 손쉽게 측정하고 이를 사용자에게 알릴 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for displaying the tension of medical knot thread using a high-sensitivity strain measurement sensor, and more particularly, to a method for easily measuring the tension acting on the knot thread when sutured and inform the user.

매듭실은 의료적/미용적 측면에서 정상적인 회복을 위해 정확한 봉합 및 매듭과정이 필요한데, 이러한 봉합과정은 시술자의 경험적인 수술능력에 의존하여 이루어지게 된다. 한편, 매듭실은 사용 목적과 대상 조직에 따라 각각 다른 두께와 재질로 구성되어 각각이 갖는 고유의 파단강도는 다르게 구성될 수 있다.Knot thread requires accurate suture and knot process for normal recovery from medical and aesthetic point of view. The suture process depends on the experienced surgical ability of the operator. On the other hand, the knot thread is composed of different thicknesses and materials, depending on the purpose of use and the target tissue, each has its own breaking strength may be configured differently.

특히 각막 이식 수술과 같은 정밀 봉합 수술에 사용되는 매듭실의 경우 매우 얇은 두께로 구성되어 파단강도를 넘는 힘, 약 0.3 N 정도의 장력이 가해지면 매듭실이 끊어지는 문제가 발생한다. 이와 관련되어 대한민국 공개특허 제2014-0061520호에 '안내 삽입물 장치 및 방법'이 공개되어 있다. 그러나, 이러한 전술한 매듭실의 파단을 예방하기 위하여 의사의 손의 감각에 의존하는 한계가 있었다.In particular, in the case of knot thread used in precision suture surgery such as corneal transplantation surgery, the knot thread is broken when a force exceeding the breaking strength and a tension of about 0.3 N is applied. In this regard, 'Guide Insert Apparatus and Method' is disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 2014-0061520. However, there is a limit to rely on the sense of the hand of the doctor in order to prevent the fracture of the aforementioned knot thread.

대한민국 공개특허 제2014-0061520호(2014.05.21.)Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0061520 (2014.05.21.)

본 발명은 종래의 매듭실을 이용하여 봉합할 때 파단강도 이상의 힘이 전달되어 파단되는 문제점을 예방할 수 있는 고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a tension display method of medical knot thread using a high-sensitivity strain measurement sensor that can prevent the problem that the breaking strength is transmitted by breaking when sutured using a conventional knot thread.

상기 과제의 해결 수단으로서, 의료용 매듭기구로 매듭실을 잡아당김에 따라 발생하는 의료용 매듭기구의 변형률을 측정하는 단계, 의료용 매듭실의 장력 및 장력에 따른 매듭기구의 변형률을 포함하는 데이터와 측정된 변형률을 매칭하여 매듭실의 장력을 산출하는 단계, 산출된 매듭실의 장력을 표시하는 단계를 포함하는 의료용 매듭실의 장력 표시 방법이 제공될 수 있다.As a means for solving the problem, the step of measuring the strain of the medical knot mechanism generated by pulling the knot thread with the medical knot mechanism, the data including the strain of the knot mechanism according to the tension and tension of the medical knot thread and measured According to the present invention, a method for displaying tension of a medical knot thread may be provided. The method may include calculating a tension of a knot thread by matching strains, and displaying the calculated tension of the knot thread.

여기서, 변형률을 측정하는 단계는 길이가 신장됨에 따라 저항이 커지도록 구성되는 나노크랙을 이용한 변형률 측정센서를 이용하여 수행될 수 있다.Here, the step of measuring the strain may be performed using a strain measurement sensor using nanocracks configured to increase the resistance as the length is extended.

또한, 의료용 매듭기구는 사용자가 파지하여 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, the medical knot mechanism may be configured to be used by the user gripping.

그리고, 변형률의 측정하는 단계는, 3차원 방향으로 잡아당김에 따라 발생하는 변화를 측정할 수 있도록 적어도 3 지점에서 변형률을 측정하며, 매듭실의 장력을 산출하는 단계는 3 지점에서 측정된 변형률 조합을 저장된 변형률 조합과 매칭하여 장력을 산출할 수 있다.In the measuring of the strain, the strain may be measured at at least three points to measure the change generated by pulling in the three-dimensional direction, and the calculating of the tension of the knot thread may be performed by combining the strains measured at the three points. The tension can be calculated by matching with the stored strain combination.

한편, 변형률 측정센서는 신장 전 초기길이로 매듭기구의 표면 부착되며, 매듭실의 장력을 산출하는 단계는, 의료용 매듭기구 중 변형률 측정센서가 부착된 표면의 신장률을 근거로 산출될 수 있다.Meanwhile, the strain measuring sensor is attached to the surface of the knot mechanism at the initial length before stretching, and the step of calculating the tension of the knot thread may be calculated based on the elongation rate of the surface on which the strain measuring sensor is attached in the medical knot apparatus.

그리고, 변형률 측정센서는 소정길이로 신장된 상태로 매듭기구의 표면 부착되며, 매듭실의 장력을 산출하는 단계는, 의료용 매듭기구 중 변형률 측정센서가 부착된 표면의 수축률 또는 신장률을 근거로 산출될 수 있다.In addition, the strain measuring sensor is attached to the surface of the knot mechanism in a state of being elongated by a predetermined length, and calculating the tension of the knot thread may be calculated based on the shrinkage rate or the elongation rate of the surface on which the strain measuring sensor is attached in the medical knot apparatus. Can be.

한편, 데이터는 매듭실의 종류에 따라 다른 파단이 일어나는 임계 장력값에 대응하는 임계 변형률 값을 포함하며, 측정된 변형률이 임계 변형률 값에 소정범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 임계 초과여부 판단단계 및 임계 초과여부 판단단계에서 변형률 측정값이 임계 변형률 값을 초과하는 경우 사용자에게 경고를 수행하는 경고단계를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the data includes a threshold strain value corresponding to a threshold tension value at which break occurs according to the type of knot thread, the threshold exceeding determination step of determining whether the measured strain is within a predetermined range of the threshold strain value and In the determination of whether the threshold is exceeded, the method may further include a warning step of alerting the user when the strain measurement value exceeds the threshold strain value.

그리고, 임계 초과여부 판단단계는 복수의 변형률 측정센서로부터 측정된 측정값 중 어느 하나라도 임계변형률 값을 초과하는 경우에 임계값을 초과하는 것으로 판단할 수 있다.The determination of whether the threshold is exceeded may determine that the threshold value is exceeded when any one of the measured values measured by the plurality of strain measurement sensors exceeds the threshold strain value.

한편, 경고단계는 시각적으로 인지할 수 있도록 색깔을 달리하여 표시할 수 있다. On the other hand, the warning step may be displayed by changing the color so as to be visually recognized.

그리고, 매듭실은 각각 다른 사용강도를 갖는 복수개 중 하나가 선택되며, 의료용 매듭기구는 각각 다른 강도로 구성되며, 선택된 매듭실이 갖는 사용강도에 따라 선택되며, 선택된 매듭실 및 의료용 매듭기구의 정보를 입력하는 입력단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, one of a plurality of knot yarns having different use strengths may be selected, and the medical knot appliance may be configured to have different strengths, and may be selected according to the use strength of the selected knot yarn, and the information of the selected knot yarn and medical knot appliance It may be configured to further include an input step of inputting.

한편, 변형률 측정센서는 비전도성 물질로 구성되는 제1 레이어 및 전도성 물질로 구성되며, 제1 레이어상에 형성되며, 복수의 나노크랙의 폭이 변화됨에 따라 저항의 크기가 달라지도록 구성되는 제2 레이어를 포함하며, 제2 레이어는 복수의 크랙이 제2 레이어의 전 영역에 무작위적으로 균일하고 조밀하게 형성될 수 있도록 2μm 이하로 형성될 수 있다.On the other hand, the strain measuring sensor is composed of a first layer and a conductive material consisting of a non-conductive material, is formed on the first layer, the second configured to vary the size of the resistance as the width of the plurality of nanocracks change The layer may include a layer, and the second layer may be formed to have a thickness of 2 μm or less so that a plurality of cracks may be formed uniformly and densely in the entire area of the second layer.

그리고, 제2 레이어는 신장시 제2 레이어에 형성된 복수의 크랙의 폭이 신장되는 방향으로 넒어짐으로써 저항이 증가되도록 구성될 수 있다. In addition, the second layer may be configured to increase resistance by subtracting the width of the plurality of cracks formed in the second layer in the extending direction.

또한, 제1 레이어는 변형률을 측정하는 신장범위 내에서 크랙이 발생되지 않도록 신축성 부재로 구성될 수 있다.In addition, the first layer may be formed of an elastic member so that cracks do not occur within an extension range for measuring the strain.

본 발명에 따른 고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법은 매듭실을 사용할 때 작용하는 장력에 대한 정보를 제공할 수 있으므로 수술 안정성 및 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The tension display method of the medical knot thread using the high-sensitivity strain measurement sensor according to the present invention can provide information on the tension acting when using the knot thread, thereby improving the surgical stability and accuracy.

도 1은 의료용 매듭기구의 사시도이다.
도 2는 의료용 매듭기구를 사용할 때 매듭실에 작용하는 장력의 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 매듭실을 잡아당기는 방향에 따라 변형되는 매듭기구의 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 3축 방향으로 잡아당길 때 변형률 측정센서로부터 측정되는 저항값이 도시된 도면이다.
도 5는 표시부가 나타난 부분확대도이다.
도 6은 의료용 매듭기구 세트의 개념이 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법의 다른 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력표시 방법 중 임계초과여부 및 경고단계를 나타낸 순서도이다.
도 10은 변형률 측정센서의 사시도이다.
도 11은 변형률 측정센서의 제2 레이어에 발생된 크랙을 확대하여 촬영한 사진이다.
도 12는 변형률 측정센서의 제2 레이어에 발생된 크랙을 비교한 사진이다.
도 13은 변형률 측정센서의 변형률-스트레스가 나타난 도면이다.
도 14는 변형률 측정센서의 반복신장시 저항변화가 나타난 도면이다.
도 15는 변형률 측정센서의 변형에 따른 저항변화를 나타낸 것이다.
도 16은 변형률 측정센서의 제조방법의 순서도이다.
도 17은 변형률 측정센서의 제조되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
1 is a perspective view of a medical knot instrument.
2 is a view showing the concept of the tension acting on the knot thread when using a medical knot mechanism.
3 is a view showing a state of the knot mechanism that is deformed according to the direction to pull the knot thread.
4 is a diagram illustrating a resistance value measured from a strain measuring sensor when pulled in the triaxial direction.
5 is a partially enlarged view illustrating a display unit.
6 is a diagram illustrating the concept of a medical knot instrument set.
Figure 7 is a flow chart of the tension display method of the medical knot thread according to the present invention.
8 is another flow chart of the tension display method of the medical knot thread according to the present invention.
9 is a flow chart showing whether the threshold exceeded and the warning step of the tension display method of the medical knot thread according to the present invention.
10 is a perspective view of a strain measuring sensor.
11 is a photograph taken by enlarging a crack generated in the second layer of the strain measurement sensor.
12 is a photograph comparing cracks generated in the second layer of the strain sensor.
13 is a diagram showing the strain-stress of the strain measuring sensor.
14 is a view showing a resistance change during repeated extension of the strain measurement sensor.
15 shows the resistance change according to the deformation of the strain measurement sensor.
16 is a flowchart of a manufacturing method of a strain measuring sensor.
17 is a cross-sectional view schematically showing how the strain measuring sensor is manufactured.

이하, 본 발명의 실시 예에 고민감도 변형률 측정센서를 이용한 의료용 매듭실의 장력 표시 방법에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.Hereinafter, the tension display method of the medical knot thread using the high sensitivity strain sensor in the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And the names of each component in the description of the following embodiments may be called other names in the art. However, if their functional similarity and identity, even if the modified embodiment can be seen as an equivalent configuration. In addition, the symbols added to each component is described for convenience of description. However, the contents shown in the drawings in which these symbols are described do not limit each component to the ranges in the drawings. Similarly, even if an embodiment in which the configuration on the drawings is partially modified is employed, it can be regarded as an equivalent configuration if there is functional similarity and identity. In addition, in view of the general level of those skilled in the art, if it is recognized as a component to be included naturally, the description thereof will be omitted.

도 1은 의료용 매듭기구(10)의 사시도이며, 도 2는 의료용 매듭기구(10)를 사용할 때 매듭실(2)에 작용하는 장력의 개념을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 고민감도 변형률 측정센서(400)를 이용한 의료용 매듭기구(10)는 사용자가 파지하여 매듭실(2) 또는 바늘(3)을 선택적으로 움켜쥐거나 풀어줄 수 있도록 구성되며, 움켜쥔 상태로 동작시 매듭실(2) 또는 바늘(3)이 움켜쥔 위치에서 이탈되지 않도록 구성될 수 있다. 한편, 이하에서는 매듭기구(10)가 매듭실(2) 또는 바늘(3)을 움켜쥘 수 있으나, 설명의 편의상 매듭실(2)을 움켜쥐는 하나의 표현으로 통일하여 설명하기로 한다.1 is a perspective view of the medical knot mechanism 10, Figure 2 is a view showing the concept of the tension acting on the knot thread 2 when using the medical knot mechanism (10). As shown, the medical knot instrument 10 using the high sensitivity strain measurement sensor 400 is configured to allow the user to grasp or loosen the knot thread 2 or the needle 3 selectively, and in a gripped state. It may be configured so that the knot thread (2) or the needle (3) does not escape from the gripped position during operation. Meanwhile, hereinafter, the knot mechanism 10 may grab the knot thread 2 or the needle 3, but for convenience of explanation, the knot mechanism 10 will be described as a single expression for grasping the knot thread 2.

의료용 매듭기구(10)는 파지부, 고정부(40), 바디부(10), 변형률 측정센서(400), 연산부 및 표시부(60)를 포함하여 구성될 수 있다. The medical knot instrument 10 may be configured to include a gripping part, a fixing part 40, a body part 10, a strain measuring sensor 400, a calculating part, and a display part 60.

파지부는 사용자가 손을 이용하여 파지할 수 있도록 구성된다. 파지부는 사용자가 손가락을 삽입하여 고정할 수 있도록 핑거링(20)을 포함하여 구성될 수 있다. 파지부는 바디부(10)의 일측 또는 양측으로 구성될 수 있다.The gripping portion is configured to allow the user to gripping by hand. The gripping portion may be configured to include a fingering 20 so that a user can insert and fix a finger. The gripping portion may be configured as one side or both sides of the body portion 10.

고정부(40)는 한쌍의 고정편으로 구성되며, 힌지동작으로 바늘(3) 또는 매듭실(2)을 움켜쥘 수 있도록 구성된다. 고정부(40)의 동작에 대하여는 이하에서 상세하게 설명하도록 한다.The fixing part 40 is comprised of a pair of fixing pieces, and is comprised so that the needle 3 or the knotted thread 2 may be grasped by a hinge operation. The operation of the fixing part 40 will be described in detail below.

바디부(10)는 매듭기구(10)가 가위 형상으로 구성되어 가위 동작에 의해 움켜쥐는 동작과 풀어주는 동작이 이루어질 수 있도록 두 부분으로 구성될 수 있으며, 중심부분에서 힌지연결되어 상대적으로 회전가능하도록 구성될 수 있다. 바디부(10)는 제1 부재와 제2 부재를 포함하여 구성될 수 있다. Body portion 10 may be composed of two parts so that the knot mechanism 10 is configured in the shape of scissors to grab and release by the scissors operation, the hinge is connected in the center portion relatively rotatable It can be configured to. The body portion 10 may include a first member and a second member.

제1 부재는 제1 핑거링(20)과 링크(30), 제1 고정편(41)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 핑거링(20)은 제2 부재와 힌지연결되어 상대적으로 회전가능하도록 구성된다. 제1 고정편(41)은 제2 고정편(42)에 인접한 지점에서 힌지연결되어 상대적으로 회전가능하도록 구성된다. 링크(30)는 소정길이로 형성되며, 제1 핑거링(20)과 제1 고정편(41)에 각각 힌지연결되도록 구성된다. 따라서 제1 핑거링(20)과 제2 핑거링(20)의 상대적인 회전움직임이 기구적으로 연결되어 제1 고정편(41)과 제2 고정편(42)의 상대적인 회전이 가능해진다. 한편, 고정부(40)의 미세한 조작을 위하여 고정부(40)의 회전반경은 핑거링(20)의 회전반경보다 크게 작게 구성될 수 있다. The first member may include a first finger ring 20, a link 30, and a first fixing piece 41. The first fingering 20 is hingedly connected to the second member and configured to be relatively rotatable. The first fixing piece 41 is hinged at a point adjacent to the second fixing piece 42 and is configured to be relatively rotatable. The link 30 is formed to have a predetermined length and is configured to be hinged to the first fingering 20 and the first fixing piece 41, respectively. Therefore, the relative rotational movement of the first finger ring 20 and the second finger ring 20 is mechanically connected to allow the relative rotation of the first fixing piece 41 and the second fixing piece 42. Meanwhile, the rotation radius of the fixing part 40 may be configured to be smaller than the rotation radius of the fingering 20 for the minute manipulation of the fixing part 40.

바디부(10)는 매듭실(2)을 움켜쥔 상태에서 매듭실(2)에 장력이 발생할 정도로 잡아당기게 되면 변형이 일어날 수 있는 강도의 재질로 구성될 수 있다. 즉 매듭실(2)을 잡아당기는 힘에 따라 변형량이 달라지게 되며, 특히 변형이 집중되는 부분인 변형집중부분(50)이 형성되도록 바디부(10)의 다른 부분보다 2차 모멘트 값이 작은 단면형상을 가진 부분을 적어도 한부분을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 2 축 방향의 변형을 측정할 수 있도록 적어도 2개의 면을 포함하여 구성될 수 있다.Body portion 10 may be made of a material of strength that can be deformed when pulled to the extent that the tension occurs in the knot thread (2) in the state of holding the knot thread (2). That is, the amount of deformation varies depending on the pulling force of the knot thread 2, and in particular, the cross section of which the secondary moment value is smaller than that of the other parts of the body portion 10 is formed so that the deformation concentration portion 50, which is the portion where the deformation is concentrated, is formed. It may be configured to include at least one portion having a shape. It may also be configured to include at least two sides to measure the deformation in the biaxial direction.

변형률 측정센서(400)는 바디부(10)의 변형집중부분(50)에 부착되어 바디부(10)의 변형량을 측정할 수 있도록 구성된다. 변형률 측정센서(400)는 길이가 신장됨에 따라 저항이 변화될 수 있는 박막형 센서가 이용될 수 있다. 길이가 신장됨에 따라 전도성 레이어의 표면에 크랙의 폭이 넓어져 저항값이 커지는 센서로 구성될 수 있다. 변형률 측정센서(400)는 2축 이상에 대한 변형률을 측정할 수 있도록 적어도 2개 이상의 면에 구비되어 변형률을 측정할 수 있도록 구성된다. 한편, 이러한 센서의 구성에 대하여는 차후 도 10 내지 17을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Strain measurement sensor 400 is attached to the deformation concentration portion 50 of the body portion 10 is configured to measure the amount of deformation of the body portion 10. The strain measurement sensor 400 may be a thin film type sensor that can be changed in resistance as the length is extended. As the length is extended, the width of the crack on the surface of the conductive layer is widened, so that the resistance value is increased. Strain measurement sensor 400 is provided on at least two or more surfaces to measure the strain on two or more axes is configured to measure the strain. On the other hand, the configuration of such a sensor will be described in detail later with reference to FIGS. 10 to 17.

연산부(미도시)는 변형률 측정센서(400)로부터 발생하는 저항변화를 측정하고 저항변화로부터 바디부(10)의 변형량을 계산하고, 매듭실(2)에 작용하는 장력을 계산할 수 있도록 구성된다. 연산부는 바디부(10) 내측에 구비될 수 있으며, 마이크로 프로세서를 포함하며, 매듭기구(10)의 기구적인 수치에 대한 정보, 2차 모멘트와 같은 변형률과 관련된 정보, 매듭실(2) 별 임계장력에 대한 정보가 수록된 메모리를 포함하여 구성될 수 있다. 연산부는 매듭실(2)의 사용장력 범위내에서 현재 가해지는 장력을 계산하여 표시부(60)에서 출력될 수 있는 신호를 생성할 수 있다. 연산부는 매듭실(2)의 사용장력 내에서 현재의 장력이 어느 수준인지 여부를 시각적으로 인지가능한 색깔 또는 스케일 바(scale bar)로 표시하는 신호를 생성할 수 있다. 또한 임계장력에 도달한 경우에만 알림을 수행할 수 있도록 점등 등의 단순한 시각 인식을 위한 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.The calculation unit (not shown) is configured to measure the resistance change generated from the strain measurement sensor 400, calculate the amount of deformation of the body portion 10 from the resistance change, and calculate the tension acting on the knot thread (2). The calculating part may be provided inside the body part 10, and may include a microprocessor, and may include information about mechanical values of the knot mechanism 10, information related to strains such as secondary moments, and thresholds for the knot thread 2. It can be configured to include a memory that contains information about the tension. The calculator may generate a signal that can be output from the display unit 60 by calculating a tension currently applied within a range of tension of the knot thread 2. The calculating unit may generate a signal indicating in visually recognizable color or scale bar whether the current tension is within the use tension of the knot thread 2. It may also be configured to generate a signal for simple visual recognition such as lighting so that the notification can be performed only when the critical tension is reached.

표시부(60)는 연산부로부터 신호를 수신하고 매듭실(2)의 사용장력 내에서 현재 매듭실(2)에 작용하는 장력을 표시할 수 있도록 구성될 수 있다. 연산부로부터 신호를 받아 시각적으로 표시될 수 있도록 LCD 또는 LED로 구성될 수 있다. The display unit 60 may be configured to receive a signal from the calculating unit and to display the tension currently acting on the knot thread 2 within the use tension of the knot thread 2. It may be configured as an LCD or LED so as to receive a signal from the operation unit to be displayed visually.

다만, 표시되지는 않았으나 연산부와 표시부(60)를 구동하기 위한 별도의 전원부를 포함하여 구성될 수 있다.However, although not displayed, it may include a separate power supply unit for driving the operation unit and the display unit 60.

이하에서는 의료용 매듭기구(10)의 동작에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the medical knot instrument 10 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 매듭실(2)을 잡아당기는 방향에 따라 변형되는 매듭기구(10)의 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 3축 방향으로 잡아당길 때 변형률 측정센서(400)로부터 측정되는 저항값이 도시된 도면이고, 도 5는 표시부(60)가 나타난 부분확대도이다.3 is a view showing a state of the knot mechanism 10 is deformed according to the direction to pull the knot thread (2), Figure 4 is a resistance value measured from the strain measuring sensor 400 when pulled in the three-axis direction 5 is a partially enlarged view showing the display unit 60.

도시된 바와 같이, 의료용 매듭기구(10)에는 단부에 구비된 고정부(40)에서 매듭실(2)을 움켜쥐어 고정하고 잡아당길 때 변형률을 측정하여 장력을 산출할 수 있도록 구성된다. 한편, 실제 임상에서 매듭기구(10)의 길이방향으로 매듭실(2)을 잡아당기는 경우는 빈번하지 않으므로 매듭실(2)의 장력방향과 길이방향이 수직인 대표적인 2 방향에 대하여만 상세히 설명하도록 한다.As shown, the medical knot mechanism 10 is configured to calculate the tension by measuring the strain when the knot thread (2) is fixed and pulled from the fixing portion 40 provided at the end. On the other hand, in the actual clinical practice it is not often pulled the knot thread (2) in the longitudinal direction of the knot mechanism 10 to be described in detail only in the representative two directions in which the tension direction and the longitudinal direction of the knot thread (2) is vertical do.

도 3 (a)를 살펴보면, 매듭실(2)이 고정부(40)에서 고정된 상태에서 Y방향으로 잡아당겼을 때 나타난 변화가 도시되어 있다. 매듭기구(10)의 끝단은 매듭실의 장력에 의해 -y방향으로 구부러져 있으며, 이때 변형집중부분(50)에 변형이 이루어지게 된다. 또한, 도 3 (b)에 나타난 바와 같이, 매듭기구(10)를 -x 방향으로 잡아당기면 매듭실의 장력에 의해 x방향으로 구부러진 변형이 이루어진다. 이 경우에도 변형집중부분(50)에 변형이 집중적으로 일어나게 된다. 변형집중부분의 각 면에는 변형률 측정센서(400)가 구비되어 변형에 따른 저항변화를 각각 측정할 수 있게 된다. 다만 도시되지는 않았으나, z 방향으로 잡아당겨 변형이 이루어지는 경우에도 복수의 변형률 측정센서의 저항 측정 값으로부터 매듭실의 장력을 계산할 수 있게 된다.Referring to Figure 3 (a), the change that appears when the knot thread (2) is pulled in the Y direction in the fixed state 40 is shown. The end of the knot mechanism 10 is bent in the -y direction by the tension of the knot thread, and the deformation is made in the deformation concentration portion 50. In addition, as shown in Fig. 3 (b), when the knot mechanism 10 is pulled in the -x direction, deformation is bent in the x direction by the tension of the knot thread. Even in this case, deformation occurs intensively in the deformation concentration part 50. Each surface of the strain concentration part is provided with a strain measurement sensor 400 to measure the resistance change according to the deformation, respectively. Although not shown, even when the strain is made by pulling in the z direction, the tension of the knot thread can be calculated from the resistance measurement values of the plurality of strain measuring sensors.

도 4를 살펴보면, 각 축방향으로 장력이 작용할 때 변형률 측정센서(400)에서 측정되는 저항변화가 나타나 있다. 이때, 하나의 변형률 측정센서(400)에서 하나의 축방향의 + 방향 및 - 방향으로의 변형을 측정할 수 있도록 소정길이로 신장시킨 상태로 변형집중부분(50)에 부착될 수 있다. 이 경우, 소정길이로 연장된 상태가 초기 상태가 되므로 수축 및 신장에 따른 저항변화를 측정할 수 있게 된다. Referring to FIG. 4, the resistance change measured by the strain measurement sensor 400 when the tension acts in each axial direction is shown. In this case, the strain measuring sensor 400 may be attached to the strain concentration part 50 in a state in which the strain is elongated to a predetermined length so that the strain in one axial direction and the negative direction may be measured. In this case, since the state extended to the predetermined length becomes the initial state, it is possible to measure the resistance change according to shrinkage and extension.

한편, 실질적으로 독립적인 3 방향의 변형보다 3방향의 성분이 조합된 크기와 방향을 갖는 장력이 작용되는 것이 일반적인 경우가 된다. 이때 매듭실(2)의 종류에 따른 사용장력, 매듭기구(10)의 기구적인 수치, 영률(young's modulus)와 같은 물성치의 정보를 바탕으로 장력이 산출될 수 있다. 즉 사전 입력된 정보와 장력의 크기 및 방향에 따라 복수의 변형률 측정센서(400)에서 측정되는 저항변화 값의 조합이 유일하게 매칭될 수 있다. 따라서 연산부는 복수의 변형률 측정센서(400)에서 측정된 저항값의 조합으로 현재 매듭실(2)에 작용하는 장력을 산출할 수 있게 된다.On the other hand, it is a general case that tension having a size and a direction in which three components are combined is applied rather than a substantially independent three directions of deformation. In this case, the tension may be calculated based on information on physical properties such as usage tension according to the type of the knot thread 2, mechanical values of the knot mechanism 10, and young's modulus. That is, a combination of resistance change values measured by the plurality of strain measurement sensors 400 may be uniquely matched according to the pre-input information and the magnitude and direction of the tension. Therefore, the calculation unit may calculate the tension currently acting on the knotted yarn 2 by the combination of the resistance values measured by the plurality of strain measurement sensors 400.

도 5를 살펴보면 표시부(60)에서 시각적 정보를 전달하는 방법의 개념이 나타나 있다. 현재 상대적인 저항값의 변형률이 측정되고, 이로부터 장력이 계산되면 매듭실(2)의 장력이 계산된다. 이때, 매듭실(2)이 끊어질 위험이 있는 경우까지 장력이 증가되는 경우 이를 판단하고 사용자에게 경고가 수행될 수 있다. 표시부(60)는 시각적으로 인식가능할 수 있도록, 예를 들어 LED 또는 LCE로 구성되어 점멸 또는 색깔의 변화를 통하여 경고를 수행한다. 따라서 사용자는 위험을 감지하고 외력을 낮추어 봉합을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 5, a concept of a method of transmitting visual information on the display unit 60 is illustrated. The strain of the current relative resistance value is measured, from which the tension of the knot thread 2 is calculated. At this time, if the tension is increased until there is a risk that the knot thread 2 is broken, it may be determined and a warning may be performed to the user. The display unit 60 may be configured as, for example, an LED or an LCE so as to be visually recognizable, and performs a warning through blinking or changing of color. Therefore, the user can sense the risk and lower the external force to perform the suture.

도 6은 의료용 매듭기구(10) 세트의 개념이 도시된 도면이다. 의료용 매듭실(2)은 다양한 종류와 두께로 구성될 수 있으며, 이에 따라 장력이 측정될 수 있도록 다양한 종류의 매듭기구(10)를 포함하여 구성될 수 있다. 의료용 매듭기구(10)는 매듭실(2)의 사용장력에 따라 적절한 변형량이 발생하여야 변형률을 측정하고 매듭실(2)의 장력을 산출할 수 있게 된다. 그러나 매듭기구(10)의 강도가 작아 매듭실(2)의 사용장력 내에서 너무 큰 변형이 일어나는 경우에는 사용자의 조작감을 떨어뜨리게 되며, 낮은 반응성을 갖게 되어 바람직하지 않다. 반대로 매듭기구(10)의 강도가 커 매듭실(2)의 사용장력 내에서 너무 작은 변형이 일어나는 경우에는 사용자로부터 과도한 조작력이 인가되더라도 장력측정이 원활하게 이루어지지 않아 매듭실(2)의 파단의 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서 매듭실(2)의 사용장력에 따른 적절한 변형량을 갖는 조작기구가 매치될 수 있다. 이러한 매칭은 실험적으로 결정될 수 있다.6 illustrates the concept of a set of medical knot instruments 10. The medical knot thread 2 may be configured in various types and thicknesses, and thus may include various types of knot mechanisms 10 so that tension can be measured. The medical knot instrument 10 can measure the strain and calculate the tension of the knot thread 2 only when an appropriate amount of deformation occurs according to the tension of the knot thread 2. However, if the deformation of the knot mechanism 10 is too small within the use tension of the knot thread 2, the user's feeling of operation is degraded and the reactivity is low, which is undesirable. On the contrary, if the deformation of the knot mechanism 10 is too great and the deformation of the knot thread 2 is too small within the use tension of the knot thread 2, even if excessive operating force is applied from the user, the tension measurement may not be performed smoothly. It is not preferable because there is concern. Therefore, operation mechanisms having an appropriate deformation amount according to the tension of the knot thread 2 can be matched. This matching can be determined experimentally.

이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the tension display method of the medical knot thread according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 9.

도 7은 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법의 순서도이다.Figure 7 is a flow chart of the tension display method of the medical knot thread according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법은 변형률 측정센서의 저항변화를 측정하는 단계(S1000), 의료용 매듭기구의 변형률 계산단계(S2000), 매듭실의 장력을 계산하는 단계(S3000) 및 장력을 표시하는 단계(S4000)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the method of displaying the tension of the medical knot thread according to the invention step of measuring the resistance change of the strain measuring sensor (S1000), the strain calculation step (S2000) of the medical knot instrument, the step of calculating the tension of the knot thread It may be configured to include (S3000) and the step of displaying the tension (S4000).

변형률 측정센서의 저항변화를 측정하는 단계(S1000)는 사용자가 파지하여 사용하며, 선택적으로 매듭실을 움켜쥘 수 있는 구조로 구성된 매듭기구를 이용하여 수행된다. 매듭실의 일단은 조직에 고정되어 있음을 전제로 하여 설명하면, 타단을 매듭기구로 움켜쥔 상태에서 매듭실을 잡아당기면 매듭실에 장력이 발생하게 되는데, 이때 매듭기구에 발생하는 변형률을 측정하게 된다. 변형률은 변형률 측정센서를 이용하여 수행되며, 변형률 측정센서는 신장됨에 따라 전도층의 크랙의 폭이 넓어져 저항이 증가하는 센서가 이용될 수 있다. 3축 방향의 변형률을 각각 측정할 수 있도록 매듭기구의 3 방향의 표면에 부착된 변형률 측정센서로부터 복수의 저항값이 측정될 수 있다.Measuring the resistance change of the strain measuring sensor (S1000) is carried out by using a knot mechanism consisting of a structure that can be gripped by the user, and selectively grasping the knot thread. Explaining that one end of the knot thread is fixed to the tissue, when pulling the knot thread while holding the other end with the knot mechanism, tension is generated in the knot thread. At this time, the strain generated in the knot mechanism is measured. do. Strain is performed by using a strain measurement sensor, the strain sensor is extended as the width of the crack of the conductive layer can be used to increase the resistance of the sensor. A plurality of resistance values can be measured from the strain measurement sensor attached to the surface of the three directions of the knot mechanism so that the strain in the three axis direction can be measured respectively.

의료용 매듭기구의 변형률 계산단계(S2000)는 기 저장된 복수의 변형률 측정센서로부터 측정된 저항변화의 조합에 따른 의료용 매듭기구의 외형의 변형량 정보로부터 현재의 저항변화의 조합에 따른 매듭기구의 변형률을 매칭하는 단계에 해당한다. 이때 변형률 측정센서로부터 측정된 저항값이 이용되거나, 변형률 측정센서로부터 측정된 저항값의 변화를 이용하여 매듭기구의 변형률을 매칭시킬 수 있도록 구성된다. Strain calculation step (S2000) of the medical knot instrument matching the strain of the knot instrument according to the combination of the current resistance change from the deformation information of the appearance of the medical knot instrument according to the combination of resistance changes measured from a plurality of pre-stored strain measurement sensors Corresponds to the steps to do. In this case, the resistance value measured from the strain measurement sensor is used, or the change of the resistance value measured from the strain measurement sensor is configured to match the strain of the knot mechanism.

매듭실의 장력을 계산하는 단계(S3000)는 이전 단계에서 산출된 매듭기구의 변형률 및 매듭기구의 지오메트리, 물성치 정보를 이용하여 매듭실을 고정한 부분에서의 외력을 산출하는 단계에 해당한다. 이때에는 외력에 따른 물체의 변형률 이론 등을 이용한 연산과정이 수행되어 외력을 산출할 수 있게 된다.Calculating the tension of the knot thread (S3000) corresponds to the step of calculating the external force at the portion where the knot thread is fixed by using the knot mechanism strain, the knot mechanism geometry, and the property information calculated in the previous step. At this time, the calculation process using the deformation theory of the object according to the external force is performed to calculate the external force.

장력을 표시하는 단계(S4000)는 이전단계에서 산출된 외력을 장력으로 표시하는 단계에 해당한다. 장력을 표시하는 단계(S4000)는 사용자가 시각적으로 인식할 수 있도록 매듭기구에 구비된 표시부를 이용하거나, 별도로 구비된 표시부를 이용하여 장력을 인식할 수 있도록 구성된다. 장력을 표시하는 단계(S4000)는 산출된 장력이 수치로 표시되거나, 사용장력 내에서 현재 작용하는 장력이 어느 정도인지 확인할 수 있도록 scale bar 형태로 표시되거나, 색깔의 변화로 표시하는 방법 등 사용자가 시각적으로 인식 가능한 다양한 방법으로 수행될 수 있다.Displaying the tension (S4000) corresponds to the step of displaying the external force calculated in the previous step as the tension. Displaying the tension (S4000) is configured to use the display unit provided in the knot mechanism so that the user can visually recognize, or to recognize the tension using the display unit provided separately. In the step of displaying the tension (S4000), the calculated tension is displayed as a numerical value, a scale bar form is displayed so as to check how much tension is currently operating in the used tension, or a method of displaying the color change. This can be done in a variety of visually recognizable ways.

이하에서는 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력 표시 방법의 다른 순서도에 대하여 설명하며, 전술한 실시예와 동일한 실시예에 대하여는 중복기재를 피하기 위해 설명을 생략하며, 차이가 있는 구성에 대하여만 설명하기로 한다.Hereinafter, another flowchart of the method for displaying the tension of the medical knot thread according to the present invention will be described. For the same embodiment as the above-described embodiment, the description will be omitted to avoid overlapping materials, and only the differences will be described. Shall be.

도 8은 의료용 매듭실의 장력 표시 방법의 다른 순서도이다. 도시된 바와 같이, 매칭단계(S2500)는 측정된 저항값의 조합을 이용하여, 현재 사용되는 매듭기구의 지오메트리 및 종류에 따라 현재 매듭실에 작용하는 장력 DB을 매칭시켜 산출하는 단계에 해당한다. DB에는 각각의 매듭기구에 대하여 매듭실에서 작용하는 장력의 크기와 방향에 따라 복수의 변형률 측정센서에서 발생하는 저항변화의 조합값이 저장되어 있다. 따라서 매듭기구가 선택되고 변형률 측정센서에서 저항값이 측정되어 조합되면 DB로부터 용이하게 장력이 도출될 수 있다. 이 경우 DB를 설정해 놓으면 프로세서의 리소스 낭비를 최소화 할 수 있다.8 is another flowchart of the method for displaying the tension of the medical knot thread. As shown, the matching step (S2500) corresponds to the step of matching and calculating the tension DB acting on the current knot thread according to the geometry and type of the knot mechanism currently used, using a combination of the measured resistance values. The DB stores the combined values of the resistance changes generated by the plurality of strain measuring sensors according to the magnitude and direction of the tension acting on the knot thread for each knot mechanism. Therefore, when the knot mechanism is selected and the resistance value is measured and combined in the strain measuring sensor, tension can be easily derived from the DB. In this case, setting up a DB can minimize processor resource waste.

도 9는 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력표시 방법 중 임계초과여부 및 경고단계를 나타낸 순서도이다. 9 is a flow chart showing whether the threshold exceeded and the warning step of the tension display method of the medical knot thread according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 실시예에서는 임계 초과여부 판단단계(S2600), 경고단계(S2700)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the present embodiment may include a threshold exceedance determination step (S2600), a warning step (S2700).

임계 초과여부 판단단계(S2600)는 측정된 저항값을 이용하여 현재의 장력을 도출하고 현재 장력이 위험수준인지 판단하는 단계이다. 임계 초과여부를 판단하기 위하여 매듭실의 파단강도값이 이용될 수 있다. 파단강도는 매듭실의 종류에 따라 달라지게 되며, 파단강도 값과 매듭실의 단면적을 이용하여 파단이 이루어지는 장력이 결정될 수 있다. 이러한 장력과, 장력에 따른 매듭기구의 변형률 데이터가 저장될 수 있으며, 이를 이용하여 변형률 측정센서에서 측정된 저항값에 따른 매듭기구의 변형률이 임계 변형률을 초과하는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 임계 변형률을 초과하는 것으로 판단되는 경우 경고단계(S2700)가 수행될 수 있으며, 초과하지 않는 경우에는 현재의 장력을 표시하고 임계 변형률 초과여부 판단단계(S2600)가 재수행 될 수 있다. 한편, 임계 변형률 초과여부 판단단계(S2600)는 일정한 샘플링 타임으로 저항변화를 측정하고 반복적으로 수행될 수 있다.The threshold exceeding determination step (S2600) is a step of deriving the current tension using the measured resistance value and determining whether the current tension is a dangerous level. The breaking strength value of the knot thread may be used to determine whether the threshold is exceeded. The breaking strength will vary depending on the type of knot thread, and the tension at which the break can be determined can be determined using the breaking strength value and the cross-sectional area of the knot thread. The tension and the strain data of the knot mechanism according to the tension can be stored, and it is possible to determine whether the strain of the knot mechanism according to the resistance value measured by the strain measuring sensor exceeds the critical strain. If it is determined that the critical strain is exceeded, a warning step (S2700) may be performed. If it is not exceeded, the current tension may be displayed and the critical strain excess determination step (S2600) may be performed again. On the other hand, the step of determining whether the critical strain is exceeded (S2600) may be performed repeatedly by measuring the resistance change at a constant sampling time.

경고 단계(S2700)는 매듭기구의 변형률이 임계 변형률을 초과하는 것으로 판단된 경우 사용자에게 매듭실이 끊어질 위험이 있음을 경고하는 단계에 해당한다. 사용자에게 시청각적인 방법으로 수행될 수 있으며, 경고 수행 시 봉합동작에 영향을 최소화 할 수 있도록 시각적인 방법으로 경고가 수행되는 것이 바람직하다. 할 수 있도록 시각적인 방법으로 경고가 수행되는 것이 바람직하다.The warning step S2700 corresponds to a step of warning the user that there is a risk that the knot thread is broken when it is determined that the strain of the knot mechanism exceeds the critical strain. It may be performed in an audiovisual manner to the user, and it is preferable that the warning is performed in a visual manner so as to minimize the influence on the suture operation. It is desirable that the warning be performed in a visual manner so that it can be done.

이하에서는 본 발명에 적용되는 변형률 측정센서에 대하여 도 10 내지 도 17을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the strain measuring sensor applied to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 17.

도 10은 본 발명에 따른 변형률 측정센서의 사시도이다.10 is a perspective view of a strain measuring sensor according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)는 제1 레이어(410), 제2 레이어(420)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the strain measurement sensor 400 according to the present invention may be configured to include a first layer 410, a second layer 420.

제1 레이어(410)와 제2 레이어(420)는 서로 부착되어 있으며, 변형률 측정시 함께 신장되도록 구성된다.The first layer 410 and the second layer 420 are attached to each other, it is configured to extend together when measuring the strain.

제1 레이어(410)는 측정 대상으로부터 외력을 받아 신장될 수 있도록 신축성 부재로 구성되며, 이하 기술할 제2 레이어(420)의 저항 변화에 전기적으로 영향을 미치지 않도록 비전도성 부재로 구성될 수 있다. The first layer 410 is composed of a stretchable member so as to be stretched by receiving an external force from the measurement target, and may be formed of a non-conductive member so as not to affect the resistance change of the second layer 420 to be described later. .

제1 레이어(410)는 변형률 측정범위 내에서 크랙(430)이 발생되지 않도록 구성될 수 있다. 제1 레이어(410)의 크랙(430) 발생시 제2 레이어(420)에 발생되는 크랙(430)이 불균일해 질 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다. 본 실시예에서는 변형률 60%를 한계로 한 예를 들고 있으며, 이에 따라 제1 레이어(410)의 길이의 60% 이내로 신장되는 경우에는 제1 레이어(410)에 크랙(430)이 발생되지 않도록 구성되어 있다. 구체적으로 제1 레이어(410)를 구성하는 재질은 폴리우레탄(Polyurechane)을 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 레이어(410)의 두께는 200μm 이하로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나 이러한 두께 및 재질은 측정범위에 따라 다양하게 구성될 수 있다.The first layer 410 may be configured so that the crack 430 does not occur within the strain measurement range. When the crack 430 of the first layer 410 is generated, the crack 430 generated in the second layer 420 may become uneven. In this embodiment, the example has a strain of 60% as a limit. Accordingly, when it is extended within 60% of the length of the first layer 410, the crack 430 is not generated in the first layer 410. It is. Specifically, the material constituting the first layer 410 may include polyurethane (Polyurechane), the thickness of the first layer 410 is preferably composed of 200μm or less. However, these thicknesses and materials can be configured in various ways depending on the measurement range.

제2 레이어(420)는 전도성 재질로 구성되며 길이가 신장됨에 따라 복수의 크랙(430)의 폭이 넓어짐으로써 자체 저항이 증가되도록 구성된다. 이때 복수의 크랙(430)은 제2 레이어(420)를 제1 레이어(410)에 부착시킨 후 신장시켜 발생된 것을 이용한다.The second layer 420 is made of a conductive material and is configured to increase its resistance as the width of the plurality of cracks 430 increases as the length thereof is extended. In this case, the plurality of cracks 430 may be formed by attaching and extending the second layer 420 to the first layer 410.

제2 레이어(420)는 변형률 측정범위 내에서 신장되더라도 전류의 흐름이 완전히 차단되지 않도록 구성된다. 즉 한 부분에서 과도하게 신장되어 전기적으로 단절되지 않도록 복수의 크랙(430)이 밀집되도록 구성된다. 한편, 이러한 특징을 갖도록 적절한 재료를 선정할 수 있으며, 금, 은, 백금과 같은 전도성과 연성이 뛰어난 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 백금을 포함하여 구성되어 있다. The second layer 420 is configured not to completely block the flow of current even though it is stretched within the strain measurement range. That is, the plurality of cracks 430 are configured to be densely packed so as not to be excessively extended at one portion and electrically disconnected. On the other hand, it is possible to select a suitable material to have such a feature, it may be configured to include a material having excellent conductivity and ductility, such as gold, silver, platinum. In this embodiment, platinum is included.

복수의 크랙(430)은 제2 레이어(420)의 길이가 신장되는 방향과 대략적으로 수직한 방향성을 가지며 형성된다. 따라서 제2 레이어(420)의 신장시 크랙(430)의 폭이 증가함에 따라 접촉하는 면적이 줄어들게 되어, 저항의 크기를 결정하는 유효단면적이 감소하여 자체 저항이 증가하게 된다. 반대로 원래의 길이로 회귀시 크랙(430)의 폭이 감소하여 접촉하는 면적이 넓어지게 되므로, 유효단면적이 증가하게 되어 자체 저항이 감소하게 된다. The plurality of cracks 430 are formed to have a direction approximately perpendicular to a direction in which the length of the second layer 420 extends. Therefore, as the width of the crack 430 increases when the second layer 420 is stretched, the contact area decreases, and the effective area for determining the size of the resistance decreases, thereby increasing its own resistance. On the contrary, when returning to the original length, the width of the crack 430 decreases, so that the contact area becomes wider, so that the effective cross-sectional area increases, thereby reducing its own resistance.

이러한 크랙(430)의 작용, 기능 및 형성과정에 대하여는 차후 상세히 설명하기로 한다. The operation, function and formation process of the crack 430 will be described in detail later.

제1 레이어(410)는 변형률 측정 대상에 고정되어 설치될 수 있다. 측정 대상으 길이 신장에 따라 제1 레이어(410)가 늘어나게 된다. 이때 제1 레이어(410)에 부착된 제2 레이어(420)가 함께 신장되면서 저항 값이 달라지게 되며, 제2 레이어(420)의 양측에 외부 기기가 연결되어 저항변화를 측정하도록 구성될 수 있다.The first layer 410 may be fixed to the strain measurement object. As the length of the measurement target is extended, the first layer 410 is extended. At this time, as the second layer 420 attached to the first layer 410 is extended together, the resistance value is changed, and external devices are connected to both sides of the second layer 420 to be configured to measure resistance change. .

다시 도 10을 살펴보면 제2 레이어(420)는 제1 레이어(410)에 외력이 작용하는 지점과 소정거리 이격되어 부착될 수 있다. 따라서 외력의 작용에 의해 제2 레이어(420)에 발생될 수 있는 응력집중, 부분적인 파손 등을 방지할 수 있다. Referring back to FIG. 10, the second layer 420 may be attached to the first layer 410 spaced apart from a point at which an external force acts. Therefore, stress concentration, partial breakage, and the like, which may occur in the second layer 420 by the action of an external force, may be prevented.

또한, 제2 레이어(420)는 제1 레이어(410)의 모서리로부터 소정거리 이격되어 부착될 수 있다. 제1 레이어(410)를 절단할 때, 절단면이 거칠어질 수 있으며, 거친 모서리에 제2 레이어(420)가 부착된 경우, 응력집중 등으로 적절한 성능을 발휘할 수 있는 문제점을 방지하기 위함이다. In addition, the second layer 420 may be attached at a predetermined distance from the edge of the first layer 410. When the first layer 410 is cut, the cut surface may be rough, and when the second layer 420 is attached to the rough edge, it is to prevent a problem in which proper performance may be exhibited due to stress concentration.

이하에서는 도 11 내지 도 14를 참조하여 변형률 측정센서(400)의 기능 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the function and operation of the strain measurement sensor 400 will be described in detail with reference to FIGS. 11 to 14.

도 11은 본 발명에 따른 제2 레이어(420)에 발생된 크랙(430)을 확대하여 촬영한 사진이다.11 is an enlarged photograph of a crack 430 generated in the second layer 420 according to the present invention.

도 11 (a)에는 변형률 측정센서(400)의 길이가 20% 신장되었을 때의 모습, 도 11 (b)에는 변형률 측정센서(400)의 길이가 50% 신장되었을 때의 모습이 도시되어 있다. 우상측에 나타난 스케일 바의 길이는 5μm이다. 11 (a) shows a state when the length of the strain measuring sensor 400 is 20% elongated, and FIG. 11 (b) shows a state when the length of the strain measuring sensor 400 is 50% elongated. The scale bar shown on the upper right side is 5 m in length.

제2 레이어(420)에는 도시된 바와 같은 복수의 크랙(430)이 균일하게 분포되어 있다. 크랙(430)은 제2 레이어(420)가 신장되는 방향과 대체로 수직한 방향으로 형성되어 있다. 전술한 바와 같이 크랙(430)은 제2 레이어(420)가 신장시 신장되는 방향의 폭이 넓어져 접촉면적이 감소함으로써 저항이 증가되도록 구성되며, 회기시에는 반대로 폭이 좁아짐으로써 저항이 감소되도록 구성될 수 있다. The plurality of cracks 430 as illustrated in the second layer 420 are uniformly distributed. The crack 430 is formed in a direction substantially perpendicular to the direction in which the second layer 420 extends. As described above, the crack 430 is configured to increase the resistance by increasing the width in the direction in which the second layer 420 is extended so that the contact area decreases. Can be configured.

크랙(430)은 제2 레이어(420)의 일측에서부터 타측을 가로지르는 방향으로 형성되어 있으나, 제2 레이어(420)가 파단되지는 않도록 형성된다. 따라서 크랙(430)의 폭이 넓어지더라도 어느 하나의 크랙(430)에 의해 제2 레이어(420)에 흐르는 전류가 완전히 차단되지 않는다. 즉 제2 레이어(420)가 신장되더라도 크랙(430)이 형성되지 않는 부분으로 전류가 통과될 수 있도록, 제2 레이어(420)의 폭보다 짧은 길이로 형성된 복수의 크랙(430)이 형성된다.The crack 430 is formed in a direction crossing the other side from one side of the second layer 420, but is formed so that the second layer 420 is not broken. Therefore, even if the width of the crack 430 is wide, the current flowing in the second layer 420 is not completely blocked by any one crack 430. That is, a plurality of cracks 430 are formed to have a length shorter than the width of the second layer 420 so that a current can pass to a portion where the crack 430 is not formed even when the second layer 420 is extended.

도 12는 본 발명에 따른 제2 레이어(420)에 발생된 크랙(430)을 비교한 사진이며, 길이가 20% 신장되었을 때의 모습이 나타나 있다.12 is a photograph comparing the cracks 430 generated in the second layer 420 according to the present invention, and is shown when the length is 20% elongated.

도 12(a)는 제2 레이어(420)에 형성된 크랙(430)의 폭이 부적절하게 넓은 모습이 도시되어 있으며, 도 12(b)는 제2 레이어(420)에 형성된 크랙(430)의 폭이 적절하게 구성되며, 균일하고 촘촘하게 형성되어 있는 모습이 도시되어 있다. FIG. 12A illustrates an inadequately wide width of the crack 430 formed on the second layer 420. FIG. 12B illustrates a width of the crack 430 formed on the second layer 420. This suitably constructed, uniformly and densely formed figure is shown.

도 12(a)와 같이 크랙(430)의 폭이 부적절하게 큰 경우에는 어느 하나의 크랙(430)에 의해 부분적으로 파단이 일어나게 된다. 부분적 파단으로 인해 해당 부분에서는 전류의 흐름이 차단되며, 전체적으로는 5%이내의 적은 변형에도 불구하고 측정되는 제2 레이어(420)의 저항이 급격하게 증가하게 된다. 이는 측정범위가 변형률 5% 이상이 되면 측정이 불가능하게 됨을 뜻한다. If the width of the crack 430 is inappropriately large, as shown in Figure 12 (a) will be partially broken by any one crack 430. Partial rupture interrupts the flow of current in that portion, resulting in a dramatic increase in the resistance of the second layer 420 that is measured despite small deformations of less than 5% overall. This means that if the measuring range is 5% or more of strain, the measurement becomes impossible.

반면 도 12(b)와 같이 크랙(430)이 도 12(a)보다 조밀하게 형성된 경우에는, 동일한 신장률(20%)에도 불구하고 더 많은 수의 크랙(430)의 폭이 균일하게 증가하여 제2 레이어(420)상에서 크랙(430)과 크랙(430) 사이에 전류가 흐를 수 있는 다양한 경로가 형성될 수 있으므로 안정적으로 전류가 흘러갈 수 있게 된다. On the other hand, in the case where the crack 430 is denser than FIG. 12 (a) as shown in FIG. 12 (b), the width of the larger number of cracks 430 is increased uniformly despite the same elongation (20%). Since various paths through which the current can flow can be formed between the crack 430 and the crack 430 on the two layers 420, the current can stably flow.

이와 같은 크랙(430)의 폭과 밀집도는 측정 대상의 신장률에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를들어 최대 신장률 60%의 측정범위를 가질 때 크랙(430)의 폭이 최대 변형률로 신장된 상태에서 5nm 이상으로 형성된 경우, 변형률 측정범위 내에서 급격한 저항변화가 발생하여 정밀한 측정이 어려워지게 된다. 따라서 이러한 경우, 크랙(430)의 폭은 5nm 이하로 구성되는 것이 바람직하다.The width and density of the crack 430 as described above may be variously configured according to the elongation rate of the measurement target. For example, when the width of the crack 430 is formed at 5 nm or more in the state where the width of the crack 430 is elongated at the maximum strain when the measurement range of the maximum elongation is 60%, a rapid resistance change occurs in the strain measurement range, making accurate measurement difficult. . Therefore, in this case, the width of the crack 430 is preferably composed of 5nm or less.

도 13은 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)의 변형률-스트레스 그래프가 나타난 도면이다. 변형률 측정센서(400)를 60% 변형률로 반복적으로 신장시킨 데이터가 나타나 있으며, 신장시키는 횟수에 따라 다른 색깔로 표시되어 있다. 13 is a diagram showing a strain-stress graph of the strain measuring sensor 400 according to the present invention. The strain measurement sensor 400 repeatedly shows data that is repeatedly stretched at 60% strain, and is displayed in different colors according to the number of stretches.

도시된 바와 같이, 최초 1회의 신장시의 데이터는 이후의 데이터와 다소 차이가 있는 모습이 나타나 있다. 이때 최초 1회의 신장은 제2 레이어(420)에 크랙(430)이 형성되기 전 상태에서 신장시킨 데이터이며, 최초의 1회 신장시에는 다소 높게 인가되는 응력(stress)에 따라 제2 레이어(420)에는 전술한 복수의 크랙(430)이 발생되며, 제1 레이어(410)는 미세변형이 발생되게 된다.As shown, the data at the first stretch is somewhat different from the following data. In this case, the first stretch is data that is stretched in a state before the crack 430 is formed in the second layer 420, and the second layer 420 is applied according to a stress applied to a higher level during the first stretch. ), The plurality of cracks 430 described above are generated, and the first layer 410 generates micro deformation.

그러나 이후의 반복 사용시에는 도시된 것처럼 변형에 따라 일정한 응력이 인가되게 되며, 반복사용을 할수록 데이터가 수렴하는 모습을 보이고 있다.However, in the subsequent repeated use, a constant stress is applied according to the deformation as shown, and the repeated use shows that the data converges.

이와 같이 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)를 사용시 신뢰도 향상을 위하여 1차적으로 신장시켜 균일한 크랙(430)을 발생시켜야 한다. 다만 크랙(430)이 형성되지 않고 제1 레이어(410) 및 제2 레이어(420)가 부착된 상태에서 사용 직전 크랙(430)을 발생시키기 위해 신장시킬 수 있다.As such, when the strain measurement sensor 400 according to the present invention is used, the uniform crack 430 should be generated by firstly extending it to improve reliability. However, the crack 430 may not be formed and may be extended to generate the crack 430 immediately before use in the state where the first layer 410 and the second layer 420 are attached.

도 14는 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)의 반복신장시 저항변화가 나타난 도면이다.14 is a view showing a resistance change during repeated extension of the strain measurement sensor 400 according to the present invention.

도시된 바와 같이 변형률 측정센서(400)는 50%의 신장률로 반복했을 때, 저항의 변화는 대략 15배 정도 차이가 발생할 수 있다. 즉 10%의 변형이 일어나더라도 저항은 3배 이상의 차이가 발생되므로 매우 민감하게 작동될 수 있다.As shown, when the strain measurement sensor 400 is repeated at an elongation of 50%, a change in resistance may occur by about 15 times. In other words, even if 10% deformation occurs, the resistance can be operated very sensitively because the difference is more than three times.

한편, 신장 가능한 변형률 측정센서(400)의 민감도를 나타내는 가장 대표적인 인자로 gauge factor(GF=(저항변화량/초기저항)/변형률)를 들 수 있으며, 본 실시예의 GF 값은 20 내지 40의 값을 가질 수 있어 종래의 메탈 게이지가 5% 이내의 변형률 측정시 GF는 약 2 정도, 종래의 신장 가능한 변형률 측정센서(400)가 약 0.8 정도인 것에 비하여 10배 이상의 높은 GF값을 가질 수 있다. 따라서 변형률을 매우 민감하게 측정이 가능하여 0.01 N 단위로 변화되는 외력에 의한 변형을 측정 가능하다.On the other hand, the most representative factor indicating the sensitivity of the stretchable strain measurement sensor 400 may be a gauge factor (GF = (resistance change / initial resistance) / strain), the GF value of this embodiment is a value of 20 to 40 When the conventional metal gauge measures strain within 5%, the GF may have a GF value of about 2 times higher than that of the conventional stretchable strain sensor 400 about 0.8. Therefore, it is possible to measure the strain very sensitively, it is possible to measure the deformation by the external force that changes in 0.01 N units.

또한 반복사용을 사더라도 변형률에 따른 변형률 측정센서(400)의 저항 값은 일정하게 변화되므로 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.In addition, even if repeated use, the resistance value of the strain measurement sensor 400 according to the strain is constantly changed, thereby ensuring the reliability.

도 15는 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)의 변형에 따른 저항변화를 나타낸 것이다.15 shows the resistance change according to the deformation of the strain measuring sensor 400 according to the present invention.

도시된 바와 같이 변형률 30% 내에서 변형률 측정센서(400)의 신장에 따라 저항이 증가되고 있으며, 30%까지 선형적으로 길이를 증가시킴에 따라 변형률 측정센서(400)의 저항 값이 선형적으로 증가되는 실험결과 데이터가 나타나 있다. As shown, the resistance is increased as the strain measuring sensor 400 is stretched within 30% of the strain, and the resistance value of the strain measuring sensor 400 is linearly increasing as the length is linearly increased to 30%. Increasing experimental data is shown.

제2 레이어(420)에 형성된 복수의 크랙(430)이 밀집되어 있어 급격한 저항변화를 방지하며 길이의 신장에 따라 선형적으로 저항이 달라지게 되므로, 측정값을 이용하여 절대값을 이용한 변형률 산출 또는 저항의 상대적 변화에 따른 변형률의 산출이 용이하다. 또한 변형에 따른 저항의 변화가 빠르게 이루어지며, 작은 오버슈트(overshoot) 및 회귀시 작은 복구시간이 나타난다.Since the plurality of cracks 430 formed in the second layer 420 are densely packed to prevent a sudden change in resistance and the resistance varies linearly according to the extension of the length, the strain may be calculated using an absolute value using a measured value or It is easy to calculate the strain according to the relative change in resistance. In addition, the resistance changes rapidly due to deformation, and a small overshoot and a small recovery time in return are shown.

도 16은 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)의 제조방법의 순서도이다.16 is a flow chart of the manufacturing method of the strain measurement sensor 400 according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)는 제1 레이어를 생성시키는 단계(S100), 제2 레이어를 생성시키는 단계(S200), 크랙(430)을 발생시키는 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the strain measurement sensor 400 according to the present invention includes generating a first layer (S100), generating a second layer (S200), and generating a crack 430 (S300). Can be configured.

나아가 제2 레이어(420)를 생성시 제2 레이어(420)를 부착시키는 영역을 결정하는 마스크를 부착 및 제거하는 과정이 포함될 수 있다.In addition, a process of attaching and removing a mask for determining a region to which the second layer 420 is attached when the second layer 420 is generated may be included.

제1 레이어를 생성시키는 단계(S100)는, 비전도성이고 신축성 부재를 스핀 코팅 방법으로 생성시킬 수 있다. 회전하는 슬라이드 글라스의 상측에서 폴리우레탄 솔루션을 떨어뜨려 회전에 의해 박막형태의 제1 레이어(410)를 형성시킨다. 이때 제1 레이어는 200μm 이하로 생성될 수 있다.In the generating of the first layer (S100), the nonconductive and stretchable member may be generated by a spin coating method. The polyurethane solution is dropped on the upper side of the rotating slide glass to form a thin film first layer 410 by rotation. In this case, the first layer may be generated to 200 μm or less.

이후 전술한 바와 같이 제2 레이어(420)의 응력집중을 방지하기 위하여 제1 레이어(410)의 모서리에서 소정간격 이격되어 부착될 수 있도록, 생성영역을 결정하는 마스크를 부착시킬 수 있다. 마스크는 제2 레이어(420)를 부착시키는 영역만이 관통되어 있어 제1 레이어(410)상에서 제2 레이어(420)를 선택적으로 생성시킬 수 있게 된다.Subsequently, in order to prevent stress concentration of the second layer 420, a mask for determining a generation area may be attached so that the second layer 420 may be attached at a predetermined interval apart from the edge of the first layer 410. The mask penetrates only the area attaching the second layer 420 to selectively generate the second layer 420 on the first layer 410.

제2 레이어를 생성시키는 단계(S200)는 제1 레이어(410)의 일면에 전도성 제2 레이어(420)를 부착시킨다. 일 예로, 스퍼터링(Sputtering) 공정을 이용하여 제2 레이어(420)를 생성시키며, 이때 스퍼터링은 백금 타겟을 이용하고, 10 내지 20 mA 로 200 내지 300초 간 이루어질 수 있다. 스퍼터링이 15mA 로 240초 간 수행되는 경우 신장률 60% 이내로 측정가능한 변형률 측정센서(400)의 제조에 바람직하다. 한편 이와 같은 스퍼터링은 일 예이며, 측정하고자 하는 측정범위에 따라서 다양한 공정이 채택될 수 있으며, 스퍼터링에 적용되는 시간 및 전류도 다양하게 적용될 수 있다. 한편, 이때 제2 레이어(420)의 두께는 2μm 이하로 형성될 수 있다.The generating of the second layer (S200) attaches the conductive second layer 420 to one surface of the first layer 410. As an example, the second layer 420 is generated by using a sputtering process, wherein sputtering may be performed using a platinum target and performed for 10 to 20 mA for 200 to 300 seconds. When sputtering is performed at 15 mA for 240 seconds, it is preferable to manufacture a strain measurement sensor 400 that can be measured within 60% of elongation. Meanwhile, such sputtering is an example, and various processes may be adopted according to a measurement range to be measured, and a time and a current applied to sputtering may be variously applied. In this case, the thickness of the second layer 420 may be formed to be 2 μm or less.

제2 레이어(420)를 생성시킨 후에는 마스크를 제거한다.After the second layer 420 is generated, the mask is removed.

크랙을 발생시키는 단계(S300)는 제1 레이어(410)를 신장시킴으로써 제2 레이어(420)의 전 영역에 균일한 인장력을 인가하여 균일한 분포로 복수의 크랙(430)을 발생시키게 된다. In the generating of the crack (S300), the plurality of cracks 430 are generated with a uniform distribution by applying a uniform tensile force to the entire area of the second layer 420 by stretching the first layer 410.

이때, 크랙(430)을 발생시킬 때 신장되는 길이는 변형률 측정센서(400)로 측정하고자 하는 변형률의 최대치로 적용시켜 신장시킬 수 있다. 일 예로 측정범위가 60% 이내인 변형률 측정센서(400)를 제조하고자 하는 경우, 제1 레이어(410)를 60% 신장시켜 제2 레이어(420)상에 복수의 크랙(430)을 발생시킨다. 이후의 반복 사용에 의한 변형률에 대한 데이터는 도 13과 같이 나타날 수 있게 된다.At this time, the length that is elongated when the crack 430 is generated may be extended by applying the maximum value of the strain to be measured by the strain measurement sensor 400. For example, when a strain measurement sensor 400 having a measurement range is within 60%, a plurality of cracks 430 are generated on the second layer 420 by extending the first layer 410 by 60%. Afterwards, the data on the strain due to repeated use may be shown in FIG. 13.

도 17은 본 발명에 따른 변형률 측정센서(400)의 제조되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.17 is a cross-sectional view schematically showing how the strain measuring sensor 400 according to the present invention is manufactured.

도시된 바와 같이, 제1 레이어를 생성시키고(a), 생성된 제1 레이어에 마스크를 부착하고(b), 일부분에 스퍼터링을 이용하여 제2 레이어(420)를 생성시킨다(c). 이후 마스크를 제거하고(d), 제1 레이어(410)를 신장시켜 제2 레이어(420)에 균일한 크랙(430)을 발생시키게 된다(e).As shown, a first layer is generated (a), a mask is attached to the generated first layer (b), and a portion of the second layer 420 is generated by sputtering (c). Thereafter, the mask is removed (d) and the first layer 410 is extended to generate a uniform crack 430 in the second layer 420 (e).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 의료용 매듭실의 장력표시방법은 정밀한 봉합시 사용되는 매듭실의 장력을 사용자가 인지할 수 있는 정보로 전환하여 전달할 수 있어 매듭실이 끊어지는 것을 방지할 수 있고 수술의 정확도와 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the method for displaying the tension of the medical knot thread according to the present invention can be transferred to the user can recognize the tension of the knot thread used for precise closure can prevent the knot thread break It has the effect of improving the accuracy and stability of the surgery.

1: 매듭기구
2: 매듭실
3: 바늘
10: 바디부
20: 핑거링
30: 링크
40: 고정부
41: 제1 고정편
42: 제2 고정편
50: 변형집중부분
60: 표시부
400: 변형률 측정센서
S1000: 변형률 측정센서 저항변화 측정단계
S2000: 의료용 매듭기구의 변형률 계산단계
S3000: 매듭실 장력 계산 단계
S2500: 저항변화 - 장력 DB 매칭단계
S2600: 임계 초과여부 판단단계
S2700: 경고 단계
S4000: 표시단계
1: knot utensil
2: knot thread
3: needle
10: body part
20: fingering
30: Link
40: fixed part
41: first fixing piece
42: second fixing piece
50: strain concentration
60: display unit
400: strain measurement sensor
S1000: Strain measurement sensor resistance change measurement step
S2000: Strain calculation step of medical knot instrument
S3000: Calculation of knot thread tension
S2500: resistance change-tension DB matching step
S2600: Determining whether the threshold is exceeded
S2700: warning steps
S4000: Display step

Claims (13)

일측이 사용자가 파지할 수 있도록 구성되며, 타측이 매듭실을 고정할 수 있도록 구성되는 의료용 매듭기구에서 수행되며,
상기 사용자의 파지력과 상기 매듭실의 장력으로 인하여 상기 의료용 매듭기구에서 발생되는 변형률을 측정하는 단계;
상기 의료용 매듭실의 장력 및 상기 장력에 따른 상기 매듭기구의 변형률을 포함하는 데이터와 측정된 변형률을 매칭하여 매듭실의 장력을 산출하는 단계;
상기 산출된 매듭실의 장력을 표시하는 단계를 포함하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
One side is configured to be held by the user, the other side is carried out in a medical knot mechanism is configured to secure the knot thread,
Measuring a strain generated in the medical knot instrument due to the gripping force of the user and the tension of the knot thread;
Calculating the tension of the knot thread by matching the measured strain with data including the tension of the medical knot thread and the strain of the knot mechanism according to the tension;
And displaying the calculated tension of the knot thread.
제1 항에 있어서,
상기 변형률을 측정하는 단계는 길이가 신장됨에 따라 저항이 커지도록 구성되는 나노크랙을 이용한 변형률 측정센서를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
According to claim 1,
Measuring the strain is a tension display method of the medical knot thread, characterized in that performed using a strain measuring sensor using a nanocracks configured to increase the resistance as the length is extended.
삭제delete 제2 항에 있어서,
상기 변형률을 측정하는 단계는, 3차원 방향으로 잡아당김에 따라 발생하는 변화를 측정할 수 있도록 적어도 3 지점에서 변형률을 측정하며,
상기 매듭실의 장력을 산출하는 단계는 상기 3 지점에서 측정된 변형률 조합을 저장된 변형률 조합과 매칭하여 장력을 산출하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 2,
Measuring the strain, the strain is measured at at least three points to measure the change that occurs as the pull in the three-dimensional direction,
The calculating of the tension of the knot thread may include calculating the tension by matching the strain combinations measured at the three points with the stored strain combinations.
제2 항에 있어서,
상기 변형률 측정센서는 신장 전 초기길이로 상기 매듭기구의 표면 부착되며,
상기 매듭실의 장력을 산출하는 단계는,
상기 의료용 매듭기구 중 상기 변형률 측정센서가 부착된 표면의 신장률을 근거로 산출하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 2,
The strain measuring sensor is attached to the surface of the knot mechanism in the initial length before stretching,
Calculating the tension of the knot thread,
And displaying the tension of the medical knot device based on the elongation rate of the surface on which the strain measuring sensor is attached.
제2 항에 있어서,
상기 변형률 측정센서는 소정길이로 신장된 상태로 상기 매듭기구의 표면 부착되며,
상기 매듭실의 장력을 산출하는 단계는,
상기 의료용 매듭기구 중 상기 변형률 측정센서가 부착된 표면의 수축률 또는 신장률을 근거로 산출하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 2,
The strain measuring sensor is attached to the surface of the knot mechanism in a state extending to a predetermined length,
Calculating the tension of the knot thread,
The method of displaying the tension of the medical knot thread, characterized in that calculated based on the shrinkage or elongation rate of the surface attached to the strain measuring sensor of the medical knot mechanism.
제2 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 매듭실의 종류에 따라 다른 파단이 일어나는 임계 장력값에 대응하는 임계 변형률 값을 포함하며,
상기 측정된 변형률이 상기 임계 변형률 값에 소정범위 내에 해당하는지 여부를 판단하는 임계 초과여부 판단단계; 및
상기 임계 초과여부 판단단계에서 상기 변형률 측정값이 상기 임계 변형률 값을 초과하는 경우 사용자에게 경고를 수행하는 경고단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 2,
The data includes a threshold strain value corresponding to a threshold tension value at which break occurs according to the type of the knot thread.
A threshold exceedance determining step of determining whether the measured strain rate falls within a predetermined range within the threshold strain value; And
And a warning step of warning the user when the strain measurement value exceeds the threshold strain value in the determining whether the threshold is exceeded.
제7 항에 있어서,
상기 임계 초과여부 판단단계는,
상기 변형률 측정센서로부터 측정된 측정값 중 어느 하나라도 상기 임계 변형률 값을 초과하는 경우에 임계값을 초과하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 7, wherein
The determining whether the threshold is exceeded,
And if any one of the measured values measured by the strain measuring sensor exceeds the threshold strain value, determines that the threshold value of the medical knot thread is exceeded.
제8 항에 있어서,
상기 경고단계는 시각적으로 인지할 수 있도록 색깔을 달리하여 표시하는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 8,
The warning step is a tension display method of the medical knot thread, characterized in that the display by changing the color so as to be visually recognized.
제4 항에 있어서,
상기 매듭실은 각각 다른 사용강도를 갖는 복수개 중 하나가 선택되며,
상기 의료용 매듭기구는 각각 다른 강도로 구성되며, 선택된 매듭실이 갖는 사용강도에 따라 선택되며,
상기 선택된 매듭실 및 의료용 매듭기구의 정보를 입력하는 입력단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 4, wherein
The knot thread is selected from a plurality of each having a different use strength,
The medical knot instrument is composed of different strengths, each selected according to the strength of use of the selected knot thread,
And an input step of inputting information of the selected knot thread and medical knot instrument.
제2 항에 있어서,
상기 변형률 측정센서는,
비전도성 물질로 구성되는 제1 레이어; 및
전도성 물질로 구성되며, 상기 제1 레이어 상에 형성되며, 복수의 나노크랙의 폭이 변화됨에 따라 저항의 크기가 달라지도록 구성되는 제2 레이어를 포함하며,
상기 제2 레이어는 상기 복수의 크랙이 상기 제2 레이어의 전 영역에 무작위적으로 균일하고 조밀하게 형성될 수 있도록 2μm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 2,
The strain measuring sensor,
A first layer composed of a non-conductive material; And
A second layer formed of a conductive material and formed on the first layer, the second layer being configured to vary in size as resistances of the plurality of nanocracks vary.
And the second layer is formed to have a thickness of 2 μm or less so that the plurality of cracks can be formed uniformly and densely in the entire area of the second layer.
제11 항에 있어서,
상기 제2 레이어는 신장시 상기 제2 레이어에 형성된 복수의 상기 크랙의 폭이 신장되는 방향으로 넒어짐으로써 저항이 증가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 11, wherein
And the second layer is configured to increase resistance by deflecting in a direction in which the widths of the plurality of cracks formed in the second layer are extended during stretching.
제12 항에 있어서,
상기 제1 레이어는,
변형률을 측정하는 신장범위 내에서 크랙이 발생되지 않도록 신축성 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 의료용 매듭실의 장력표시방법.
The method of claim 12,
The first layer,
Tension display method of the medical knot thread characterized in that it is composed of an elastic member so that no crack is generated within the stretch range for measuring the strain.
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