Introduction: There has been an increasing in the number of Trocar SiteHernia (TSH) after laparoscopic surgery. A port suture device was developed toaddress the problem of inaccurate fascial suturing, especially in patients with ahigh body mass index (BMI). However, because the device operates bysequentially raising the left and right sutures, there are still misalignmentproblems such as different suture insertion heights on the left and right sidesand inaccurate suturing relative to the incision window. To solve this problem,this study aims to develop a new instrument that can suture the fascia in thecorrect position.Product design process: The design objective was to improve suturealignment and reduce procedure time compared to the existing port closuredevices. The design plan to improve the alignment of the suture was to solvethe misalignment problem that occurred by inserting and hanging the suturesimultaneously on the left and right sides. Since the simultaneous insertion ofthe left and right sides requires two needles to be inserted simultaneously anddivided in both directions, a suture device that can move the two needles in onepush was designed. The Suture Passer, as a part of the closure device, wasdesigned to be flexible enough to split the needles in both directions. TheSuture Guide, as a part of the closure device, has wings to support theperitoneum and ensures that the suture is placed in the correct position.To reduce the suturing time, a needle with a barb was adopted because it canmake the needle easily hook the suture. The mechanism of action of the wingswas modeled to increase the speed of the suturing process and reduce operatorfatigue.Results: Designed to improve suture alignment, the flexible needle wasdesigned to spread along the suture guide to maneuver two needles at once tocreate port sutures. The body and top front of needles were made of Pebax®7233 which has a biocompatible material with high flexibility and push ability,and SUS 316L which is a biocompatible metal material with metal printing,respectively. Through insertion tests of the catheter (outer diameter: 2.6 mm,inner diameter: 1.45 mm) made with Pebax 7233, the curvature of the guidelinewas selected to be 20 mm.To reduce the procedure time, the wings that can fix the suture position with asimple mechanism were tested for folding and unfolding, and the unfoldingwings utilizing bevel gear were designed for durability. The bevel gear allowedthe wings to be deployed and folded by simply turning the rotary knob. Thedesign of the needle for hanging the suture was designed like a biopsy needlewith a bar, but the design was changed to a needle with a crochet head-shapedsuture grasper so that it automatically could catch the suture.Discussion: The device developed in this study simplifies the suturing process,reducing operative time and operator fatigue, thereby increasing overall surgicalefficiency. Further experiments are needed to compare the actual suturing timeand to confirm the effectiveness of the device in improving alignment
서론: 복강경 수술 후 투관침 부위에서 발생하는 탈장(Trocar Site Hernia; TSH)이 보고 되고 있다. 특히 체질량지수(Body Mass Index;BMI)가 높은 환자에서 부정확한 근막 봉합으로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위해 포트봉합장치가 개발되었다. 하지만, 이 장치는 좌우의 봉합사를 순차적으로 걸어 올리는 작동 방식 때문에 좌우에 봉합사 삽입 높이가 다르거나 절개창을 기준으로 정확하게 봉합되지 않는 오정렬 문제가 여전히 존재한다. 본 연구는 이 문제를 해결하기 위해 양측 봉합사를 동시에 정확한 위치에서 통과시켜 근막을 봉합할 수 있는 새로운 기구를 개발하는 것을 목적으로 한다.제품 설계 과정: 개발된 새로운 기구에 비하여 봉합사의 정렬을 향상하며 봉합 시간을 단축하는 것을 설계 목적으로 설정했다. 봉합사의 정렬을 개선하기 위한 설계방안은 좌우 동시에 봉합사를 삽입하여 걸어 올림으로서 기존 기구에서 발생하는오정렬 문제를 해결하고자 했다. 좌우 동시 삽입을 위해서는 두 개의 바늘이 동시에 삽입되어 양방향으로 나뉘어야 하므로, 하나의 동작으로 두 바늘을 움직일 수있는 봉합 기구를 설계했다. 바늘이 양방향으로 나눠지기 위해 유연성이 있는Suture Passer 고안했다. Suture Guide는 날개를 통해 복막을 받쳐주면서 정확한위치에 봉합이 될 수 있도록 했다.봉합 시간을 줄이기 위해서 바늘이 봉합사를 쉽게 걸어 올릴 수 있도록 Barb가 있는 형태의 바늘을 설계하고자 했다. 날개의 동작 메커니즘을 단순화하여 봉합 과정의 신속성을 늘리고 수술자의 봉합 피로도를 낮추고자 했다.결과: 봉합사의 정렬을 향상시키기 위한 설계로 한 번에 두 바늘을 조작하기 위해서 유연성이 있는 바늘이 Suture Guide를 따라 벌어지며 포트 봉합을 할 수 있게설계했다. 바늘은 생체적합성 재료로서 유연성이 있고 Pushability가 높은 Pebax®7233와 생체적합성을 가진 금속 재료면서 금속 프린팅이 가능한 SUS 316L을 바늘의 재료는 선정했다. Pebax® 7233을 가지고 만든 카테터(외경: 2.6 mm, 내경: 1.45mm)를 이용해 Guide Line의 곡률을 테스트 했을 때, Guide Line의 곡률은 20mm로 선정했다.봉합시간을 줄이기 위한 설계로 간단한 메커니즘으로 봉합위치를 고정할 수 있는날개는 접이식과 전개식을 테스트 해보고 내구성을 고려하여 베벨기어를 활용한 전개식 날개로 설계했다. 베벨기어를 통해 회전손잡이를 돌려, 간단하게 날개를 전개하고 접을 수 있다. 봉합사를 걸어올리기 위한 바늘의 디자인은 Barb가 있는 생검용 바늘의 디자인을 참고하여 설계했으나, Suture가 바늘에 자동으로 걸리게 하도록 내부에 코바늘 머리 모양 Suture Grasper가 있는 바늘로 설계 변경했다.논의: 본 연구에서 개발된 기구는 봉합 과정의 간소화를 통해 수술 시간을 단축하고 수술자의 피로도를 줄여, 전반적인 수술 효율성을 증가시킨다. 장치의 비교를 위해서 실제 봉합시간을 비교하고 정렬도 향상에 효과가 있는지 확인하는 추가 실험이 필요하다.