KR102188195B1 - Endoscopic device and method for controlling the endoscopic device - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 설명은 내시경 장치 및 내시경 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.The following description relates to an endoscope device and a method of controlling the endoscope device.
내시경 장치는 대장과 같이 굴곡된 경로를 지닌 장기에 삽입될 수 있다. 내시경 장치가 의도하지 않은 부적절한 경로로 진행할 경우, 내시경 장치는 장기와 접촉하여 장기 손상, 예를 들어 천공과 고통을 유발할 위험이 있다.The endoscopic device can be inserted into an organ with a curved path, such as the large intestine. If the endoscopic device proceeds unintentionally and inappropriately, there is a risk that the endoscopic device will come into contact with the organ and cause organ damage, such as perforation and pain.
내시경 장치의 진행 방향을 파악하기 위해 카메라가 사용되기도 한다. 그러나, 카메라 이미지만으로는 장기의 굴곡 정보에 대한 판단이 상당히 어려워, 내시경 장치의 진행 방향을 결정하는 것이 어려운 실정이다.Cameras are sometimes used to determine the direction of the endoscopic device. However, it is very difficult to determine the curvature information of an organ using only the camera image, and it is difficult to determine the direction of the endoscope apparatus.
또한, 내시경 장치는 유연 내시경 장치와 상용 내시경으로 분류되는데, 유연 내시경 장치는 상용 내시경처럼 직접적으로 손으로 조작하여 삽입하는 것이 아니라, 구동부(16)를 통해 원격 제어된다. 상용 내시경의 경우, 장기와의 접촉 힘이 직접적으로 손으로 감지되므로, 내시경 사용자가 위험 상황을 쉽게 인지할 수 있다. 그러나, 유연 내시경 장치의 경우, 장기와의 접촉 힘 정보가 전달되기 어려우므로, 삽입 난이도가 더욱 높다. 이러한 배경에서 안전한 삽입이 가능한 내시경 장치가 요구되는 실정이다.
선행기술로는 등록특허공보 제10-1670162호, 일본 특허공보 특허 제5296351호, 공개특허공보 제10-2020-0032235호 및 공개특허공보 제10-2011-0120476호 등이 있다.In addition, the endoscope device is classified into a flexible endoscope device and a commercial endoscope, and the flexible endoscope device is not directly manipulated and inserted like a commercial endoscope, but is remotely controlled through the
Prior art includes Patent Publication No. 10-1670162, Japanese Patent Publication No. 5296351, Unexamined Patent Publication No. 10-2020-0032235, and Unexamined Patent Publication No. 10-2011-0120476.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-described background technology is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure content of the present application, and is not necessarily known as a known technology disclosed to the general public before the present application.
일 실시 예의 목적은 안전한 삽입이 가능한 내시경 장치 및 내시경 장치를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.An object of an embodiment is to provide an endoscope device capable of safe insertion and a method of controlling the endoscope device.
일 실시 예에 따른 내시경 장치는, 외력에 의해 변경 가능한 오버 튜브; 상기 오버 튜브의 전방 단부를 통해 외부로 돌출되고 외력에 의해 변형 가능한 로드 바디와, 상기 로드 바디에 부착되는 제 1 센서를 포함하는 방향 감지부; 상기 오버 튜브의 외표면에 부착되고 힘을 감지 가능한 제 2 센서; 및 상기 로드 바디의 단부에 마련되는 탄성 헤드를 포함하고, 상기 제 1 센서는 상기 로드 바디가 변형될 경우 상기 로드 바디의 형상을 감지 가능하고, 상기 제 2 센서는 상기 오버 튜브의 외표면에 인가되는 힘을 감지 가능하다.An endoscope apparatus according to an embodiment includes: an overtube changeable by an external force; A direction detection unit including a rod body protruding outward through a front end of the overtube and deformable by an external force, and a first sensor attached to the rod body; A second sensor attached to the outer surface of the overtube and capable of sensing a force; And an elastic head provided at an end of the rod body, wherein the first sensor is capable of detecting a shape of the rod body when the rod body is deformed, and the second sensor is applied to the outer surface of the overtube. It is possible to sense the force that becomes.
상기 오버 튜브는, 튜브 바디와, 상기 튜브 바디의 길이 방향을 따라 관통 형성되는 복수 개의 수용 홀을 포함하고, 상기 방향 감지부는 상기 복수 개의 수용 홀 중 어느 하나의 수용 홀에 마련될 수 있다.The overtube may include a tube body and a plurality of receiving holes penetrating along a length direction of the tube body, and the direction sensing unit may be provided in any one of the plurality of receiving holes.
상기 방향 감지부는 상기 어느 하나의 수용 홀의 내측에서 상기 오버 튜브에 대해 상대적으로 슬라이딩 가능하다.The direction sensing unit is relatively slidable with respect to the overtube inside the one receiving hole.
상기 내시경 장치는, 상기 튜브 바디의 일측에 고정되고 상기 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 1 동력 전달 케이블; 및 상기 튜브 바디의 타측에 고정되고 상기 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 2 동력 전달 케이블을 더 포함할 수 있다.The endoscope device may include: a first power transmission cable fixed to one side of the tube body and extending to the rear of the tube body; And a second power transmission cable fixed to the other side of the tube body and extending to the rear of the tube body.
상기 내시경 장치는, 상기 로드 바디의 형상과, 상기 오버 튜브의 외표면에 인가되는 힘에 기초하여, 상기 제 1 동력 전달 케이블 및 제 2 동력 전달 케이블에 동력을 전달하는 구동부를 더 포함할 수 있다.The endoscope device may further include a driving unit that transmits power to the first power transmission cable and the second power transmission cable based on the shape of the rod body and a force applied to the outer surface of the overtube. .
상기 제 1 센서는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 제 1 센서 중 일부는 상기 로드 바디의 둘레를 따라 배치될 수 있다.A plurality of first sensors may be provided, and some of the plurality of first sensors may be disposed along the circumference of the rod body.
상기 복수 개의 제 1 센서 중 다른 일부는 상기 로드 바디의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다.Another part of the plurality of first sensors may be disposed along the length direction of the rod body.
상기 제 2 센서는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 제 2 센서는 상기 오버 튜브의 둘레를 따라 배치될 수 있다.A plurality of second sensors may be provided, and a plurality of second sensors may be disposed along the periphery of the over tube.
상기 탄성 헤드는 상기 로드 바디의 전방 단부를 둘러쌀 수 있다.The elastic head may surround the front end of the rod body.
상기 탄성 헤드는 내부에 공기가 주입된 벌룬일 수 있다.The elastic head may be a balloon into which air is injected.
일 실시 예에 따른 내시경 장치를 제어하는 방법은, 오버 튜브와, 상기 오버 튜브로부터 전방 단부를 통해 외부로 돌출되는 로드 바디 및 상기 로드 바디에 부착되는 제 1 센서를 포함하는 방향 감지부와, 상기 오버 튜브에 부착되는 제 2 센서와, 상기 로드 바디의 단부에 마련되는 탄성 헤드를 포함하는 내시경 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방향 감지부가 굴곡될 때까지 상기 오버 튜브를 전방으로 진행시키는 단계; 상기 방향 감지부에서 감지된 굴곡 정보에 기초하여, 상기 오버 튜브의 임시 진행 경로를 결정하는 단계; 상기 제 2 센서에서 측정된 힘 정보에 기초하여, 상기 임시 진행 경로를 수정하여 최종 진행 경로를 결정하는 단계; 및 상기 최종 진행 경로에 기초하여, 상기 오버 튜브의 형상을 변형시키는 단계를 포함할 수 있다.A method of controlling an endoscope apparatus according to an embodiment includes: a direction sensing unit including an over tube, a rod body protruding outward from the over tube through a front end, and a first sensor attached to the rod body, and the A method for controlling an endoscope apparatus including a second sensor attached to an overtube and an elastic head provided at an end of the rod body, the method comprising: advancing the overtube forward until the direction sensing unit is bent; Determining a temporary travel path of the overtube based on the bending information detected by the direction detection unit; Determining a final travel path by modifying the temporary travel path based on the force information measured by the second sensor; And transforming the shape of the overtube based on the final progress path.
상기 내시경 장치를 제어하는 방법은, 상기 오버 튜브가 설정 위치에 도달할 경우, 상기 탄성 헤드의 부피를 감소시키는 단계; 및 상기 방향 감지부의 전방 단부가 상기 오버 튜브의 내측에 위치하도록 상기 방향 감지부를 후방으로 후퇴시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of controlling the endoscope device may include reducing the volume of the elastic head when the overtube reaches a set position; And retreating the direction sensing unit to the rear so that the front end of the direction sensing unit is located inside the over tube.
상기 탄성 헤드는 내부에 공기가 주입된 벌룬이고, 상기 탄성 헤드의 부피를 감소시키는 단계에서, 상기 탄성 헤드 내에 주입된 공기를 외부로 토출될 수 있다.The elastic head is a balloon into which air is injected, and in the step of reducing the volume of the elastic head, the air injected into the elastic head may be discharged to the outside.
일 실시 예에 따른 내시경 장치는 오버 튜브가 앞으로 진행하는 경로를 안전한 구성 요소를 통해 미리 파악하여, 경로를 설정할 수 있다.The endoscope apparatus according to an embodiment may determine a path that the overtube proceeds forward through a safe component and set the path.
일 실시 예에 따른 내시경 장치는, 오버 튜브의 끝단에 마련된 탄성 튜브와 장기와의 접촉에 기초하여 장기의 굴곡 방향을 결정하고, 장기의 굴곡 방향에 따라 오버 튜브의 조향을 결정하고, 동시에 오버 튜브와 장기 사이의 접촉 힘 정보에 기초하여 조향 값을 보정할 수 있다.The endoscope device according to an embodiment determines the bending direction of the organ based on the contact between the elastic tube provided at the end of the over tube and the organ, determines the steering of the over tube according to the bending direction of the organ, and at the same time The steering value can be corrected based on the contact force information between the and the organ.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 내시경 장치가 사람의 장기에 진입한 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 내시경 장치의 측면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 오버 튜브의 정면도이다.
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 내시경 장치가 방향을 변경하여 진행하는 모습을 개략적으로 도시하는 도면들이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 내시경 장치를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings. It is limited and should not be interpreted.
1 is a perspective view schematically illustrating a state in which an endoscope apparatus enters a human organ according to an exemplary embodiment.
2 is a side view of an endoscope apparatus according to an embodiment.
3 is a front view of an overtube according to an embodiment.
4 and 5 are diagrams schematically illustrating a state in which an endoscope apparatus according to an exemplary embodiment changes direction and proceeds.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling an endoscope apparatus according to an exemplary embodiment.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the rights of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be interpreted as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the constituent elements of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same name in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions in the overlapping range will be omitted.
도 1은 일 실시 예에 따른 내시경 장치가 사람의 장기에 진입한 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a state in which an endoscope apparatus enters a human organ according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 내시경 장치(1)는 사람의 몸속으로 침투할 수 있다. 내시경 장치(1)는 유연한 재질을 갖고 변형 가능한 오버 튜브(11)와, 오버 튜브(11)의 전방에 마련되는 탄성 헤드(14)와, 오버 튜브(11)에 동력을 전달하여 오버 튜브(11)를 변형시키는 구동부(16)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
탄성 헤드(14)는 오버 튜브(11)보다 유연한 재질을 갖고, 단부에 각진 부분이 없는 구성일 수 있다. 예를 들어, 탄성 헤드(14)는 내부에 공기가 주입된 벌룬(balloon)일 수 있다. 다른 예로, 탄성 헤드(14)는 라운드 형상의 고무 볼일수도 있으며, 탄성 헤드(14)의 종류는 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 탄성 헤드(14)는 오버 튜브(11)의 단부가 직접적으로 장기에 접촉하는 것을 방지하여, 장기의 손상을 예방할 수 있다.The
오버 튜브(11)는 구동부(16)에 의해 적절하게 형상이 변형되어 장기 내측으로 진입할 수 있다. 예를 들어, 대장 또는 심혈관은 복수 회 절곡된 형상을 갖는데, 오버 튜브(11)는 전방 단부 부근에서 변형되어 절곡된 형상을 지나갈 수 있다.The
구동부(16)는 오버 튜브(11)의 형상을 변형시킬 수 있다.The
도 2는 일 실시 예에 따른 내시경 장치의 측면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 오버 튜브의 정면도이다.2 is a side view of an endoscope apparatus according to an exemplary embodiment, and FIG. 3 is a front view of an overtube according to an exemplary embodiment.
도 2 및 도 3을 참조하면, 내시경 장치는 오버 튜브(11), 방향 감지부(12), 제 2 센서(13), 탄성 헤드(14), 동력 전달 케이블(151, 152) 및 구동부(16)를 포함할 수 있다.2 and 3, the endoscope apparatus includes an
오버 튜브(11)는 외력에 의해 변형될 수 있다. 오버 튜브(11)는 유연한 재질로 구성될 수 있다. 오버 튜브(11)는 예를 들어 대장의 내벽에 의해 외력을 인가 받아 수동적으로 변형되거나, 구동부(16)로부터 동력을 전달 받아 능동적으로 변형될 수 있다. 오버 튜브(11) 내부에 중공이 마련된 기둥 형상, 예를 들어 원기둥 형상을 가질 수 있다. 오버 튜브(11)는 튜브 바디(110, 111)와, 튜브 바디(110, 111)의 길이 방향(x 축 방향)을 따라 관통 형성되는 복수 개의 수용 홀(112, 113, 114)을 포함할 수 있다.The over
튜브 바디(110, 111)는 상대적으로 유연한 재질을 갖는 메인 파트(110)와, 메인 파트(110)의 전방 단부에 마련되고 상대적으로 강성한 재질을 갖는 헤드 파트(111)를 포함할 수 있다. 헤드 파트(111)는 메인 파트(110)와 비교할 때 상대적으로 강성한 재질을 가지므로, 방향 감지부(12)가 변형되는 동안 방향 감지부(12)로부터 힘이 인가되더라도, 방향 감지부(12)를 비교적 안정적으로 지지할 수 있다.The
복수 개의 수용 홀(112, 113, 114)은 튜브 바디(110, 111)의 길이 방향을 따라 관통 형성될 수 있다. 방향 감지부(12)는 복수 개의 수용 홀(112, 113, 114) 중 어느 하나의 수용 홀에 마련될 수 있다. 이하, 방향 감지부가 제 1 수용 홀(112)에 마련된 것을 기준으로 설명하기로 한다. 도면에 도시되지는 않았으나, 내시경 장치는 방향 감지부(12) 이외의 수술에 필요한 다른 구성요소들을 수용할 수 있다. 다른 구성 요소들의 예로는 카메라, 조명 및 수술 도구 등이 있을 수 있으며, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 카메라, 조명 및 수술 도구 등은 방향 감지부(12)와 서로 간섭하지 않도록, 복수 개의 수용 홀(112, 113, 114) 중 제 1 수용 홀(112)이 아닌 제 2 수용 홀(113) 또는 제 3 수용 홀(114)에 각각 마련될 수 있다. 복수 개의 수용 홀(112, 113, 114)의 개수는 3개로 제한되지 않고, 3개보다 적거나 많을 수 있음을 밝혀 둔다.The plurality of receiving
방향 감지부(12)는 오버 튜브(11)의 전방 단부인 헤드 파트(111)를 통해 외부로 돌출되고 외력에 의해 변형 가능한 로드 바디(121)와, 로드 바디(121)에 부착되는 제 1 센서(122)를 포함할 수 있다. 제 1 센서(122)는 로드 바디(121)가 변형될 경우 로드 바디(121)의 형상을 감지 가능하다. 예를 들어, 제 1 센서(122)는 폴리머를 이용한 소프트 센서일 수 있다.The
제 1 센서(122)는 복수 개로 구비될 수 있다. 복수 개의 제 1 센서(122) 중일부는 로드 바디(121)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 따라, 복수 개의 제 1 센서(122)는 다양한 방향의 변형을 감지할 수 있다. 예를 들어, y축 상에 배치된 제 1 센서는 로드 바디(121)가 z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 변형을 효율적으로 감지할 수 있고, z축 상에 배치된 제 1 센서는 로드 바디(121)가 y축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 변형을 효율적으로 감지할 수 있다.The
복수 개의 제 1 센서 중 일부는 로드 바디(121)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 로드 바디(121)가 변형될 경우, 로드 바디(121)의 중앙부와 단부는 서로 다른 변형율을 가지는데, 로드 바디(121)의 길이 방향을 따라 제 1 센서가 복수 개로 구비되므로, 복수 개의 제 1 센서는 로드 바디(121)의 변형을 보다 정밀하게 감지할 수 있다.Some of the plurality of first sensors may be disposed along the length direction of the
방향 감지부(12)는 제 1 수용 홀(112)의 내측에서 오버 튜브(11)에 대해 상대적으로 슬라이딩 가능하다. 방향 감지부(12)는 오버 튜브(11)의 외측으로 돌출될 수도 있고, 오버 튜브(11)의 내측으로 완전히 삽입되어 외측으로 돌출되는 부분이 없도록 배치될 수도 있다. 방향 감지부(12)는 내시경 장치가 원하는 위치에 도달할 때까지는 외측으로 돌출된 상태로 방향 감지 기능을 수행하고, 내시경 장치가 원하는 위치에 도달할 경우 후방으로 후퇴하여 오버 튜브(11)의 내측으로 삽입될 수 있다. 방향 감지부(12)가 후방으로 후퇴한 상태에서, 다른 구성 요소들이 복수 개의 수용 홀을 따라 슬라이딩하여 오버 튜브(11)의 전방으로 돌출될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 방향 감지부(12)는 오버 튜브(11)의 진행을 보조하는 역할을 수행한 뒤 오버 튜브(11)의 내측으로 삽입되므로, 수술 작업 중 다른 구성 요소들에 간섭하지 않을 수 있다.The
제 2 센서(13)는 오버 튜브(11)의 외표면에 부착되고 힘을 감지 가능하다. 제 2 센서(13)는 오버 튜브(11)의 외표면에 인가되는 힘을 감지 가능하다. 제 2 센서(13)는 힘 센서 일 수 있다. 제 2 센서(13)는 유연한 재질을 가질 수 있다. 제 2 센서(13)는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 제 2 센서(13)는 오버 튜브(11)의 둘레(도 3에서 시계 방향)를 따라 배치될 수 있다. 복수 개의 제 2 센서(13)는 오버 튜브(11)의 둘레를 따라 배치되므로, y축 방향으로 인가되는 힘 뿐만 아니라 z축 방향으로 인가되는 힘도 감지할 수 있다. 도 3을 기준으로, y축 방향으로 마련되는 2개의 제 2 센서(131, 132)는 y축 방향으로 인가되는 힘을 감지 가능하고, z축 방향으로 마련되는 2개의 제 2 센서(133, 134)는 z축 방향으로 인가되는 힘을 감지 가능??. The
탄성 헤드(14)는 로드 바디(121)의 단부에 마련될 수 있다. 탄성 헤드(14)는 로드 바디(121)의 전방 단부를 둘러쌀 수 있다. 탄성 헤드(14)는 로드 바디(121)보다 큰 부피를 차지할 수 있다. 탄성 헤드(14)는 로드 바디(121)의 전방 단부를 둘러싸는 방식으로, 로드 바디(121)의 단부가 장기에 손상을 주는 현상을 방지할 수 있다.The
동력 전달 케이블(151, 152)은 튜브 바디의 일측에 고정되고 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 1 동력 전달 케이블(151)과, 튜브 바디의 타측에 고정되고 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 2 동력 전달 케이블(152)을 포함할 수 있다. 동력 전달 케이블(151, 152)은 예를 들어 튜브 바디의 헤드 파트(111)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 구동부(16)가 제 1 동력 전달 케이블(151)을 후방으로 당길 경우, 오버 튜브(11)는 z축을 중심으로 시계 방향으로 회전할 수 있고, 구동부(16)가 제 2 동력 전달 케이블(152)을 후방으로 당길 경우, 오버 튜브(11)는 z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 동력 전달 케이블(151, 152)은 2개인 것으로 도시되나 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 복수 개의 동력 전달 케이블은 z축 방향으로 서로 이격된 2개의 동력 전달 케이블을 더 포함할 수 있고. 이러한 2개의 동력 전달 케이블은 오버 튜브(11)를 y축에 대해 회전시킬 수 있다.The
구동부(16)는 동력 전달 케이블(151, 152)에 동력을 전달할 수 있다. 구동부(16)는 제 1 센서(122)에서 감지된 로드 바디(121)의 형상과, 제 2 센서(13)에서 감지된 오버 튜브(11)의 외표면에 인가되는 힘에 기초하여, 동력 전달 케이블(151, 152)에 동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동부(16)는 제 1 동력 전달 케이블(151) 및/또는 제 2 동력 전달 케이블(152)을 후방으로 당기는 방식으로 동력을 전달할 수 있다.The driving
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 내시경 장치가 방향을 변경하여 진행하는 모습을 개략적으로 도시하는 도면들이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 내시경 장치를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.4 and 5 are diagrams schematically illustrating a state in which an endoscope device according to an exemplary embodiment changes direction and proceeds, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling an endoscope device according to an exemplary embodiment.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 내시경 장치를 제어하는 방법은, 방향 감지부가 굴곡될 때까지 오버 튜브를 전방으로 진행시키는 단계(S100)와, 방향 감지부에서 감지된 굴곡 정보에 기초하여, 오버 튜브의 임시 진행 경로를 결정하는 단계(S200)와, 제 2 센서에서 측정된 힘 정보에 기초하여, 임시 진행 경로를 수정하여 최종 진행 경로를 결정하는 단계(S300)와, 최종 진행 경로에 기초하여, 오버 튜브의 형상을 변형시키는 단계(S400)와, 오버 튜브가 설정 위치에 도달할 경우, 탄성 헤드의 부피를 감소시키는 단계(S500)와, 방향 감지부의 전방 단부가 오버 튜브의 내측에 위치하도록 방향 감지부를 후방으로 후퇴시키는 단계(S600)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 6, the method of controlling the endoscope device includes the step of advancing the over tube forward until the direction detection unit is bent (S100), and based on the bending information sensed by the direction detection unit, Determining the temporary travel path of the tube (S200), the step of determining the final travel path by modifying the temporary travel path based on the force information measured by the second sensor (S300), and based on the final travel path , Deforming the shape of the overtube (S400), reducing the volume of the elastic head when the overtube reaches the set position (S500), and so that the front end of the direction sensing unit is located inside the overtube. It may include a step (S600) of retreating the direction detection unit to the rear.
단계(S100)에서, 방향 감지부가 굴곡될 때까지 오버 튜브(11)를 전방으로 진행시킬 수 있다. 오버 튜브(11)는 사용자 또는 기기에 의해 전방으로 진행될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 오버 튜브(11)를 손 또는 장치를 통해 수동으로 진행시킬 수도 있고, 오버 튜브(11)는 자율 주행 방식으로 자동으로 진행할 수도 있다. 오버 튜브(11)가 전방으로 진행하는 동안, 탄성 헤드(14)는 장기의 내벽에 접촉할 수 있다. 이 경우, 로드 바디(121)는 탄성 헤드(14)에 인가되는 외력에 의해 변형될 수 있고, 제 1 센서(122)는 로드 바디(121)의 굴곡 정보를 감지하여, 로드 바디(121)의 현재 형상을 결정할 수 있다.In step S100, the over
단계(S200)에서, 방향 감지부에서 감지된 굴곡 정보에 기초하여, 구동부는 오버 튜브의 임시 진행 경로를 결정할 수 있다. 예를 들어, 구동부는 제 1 동력 전달 케이블(151) 및/또는 제 2 동력 전달 케이블(152)에 인가되는 동력을 조절하여 오버 튜브(11)를 변형시킴으로써, 오버 튜브(11)의 임시 진행 경로를 결정할 수 있다.In step S200, the driving unit may determine a temporary travel path of the over tube based on the bending information detected by the direction detection unit. For example, the drive unit modulates the power applied to the first
단계(S300)에서, 제 2 센서에서 측정된 힘 정보에 기초하여, 임시 진행 경로를 수정하여 최종 진행 경로를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 2 센서에서 측정된 힘이 미리 설정된 힘 보다 클 경우, 임시 진행 경로를 수정하여, 오버 튜브(11)의 형상을 재설정할 수 있다. In step S300, based on the force information measured by the second sensor, the temporary travel path may be modified to determine the final travel path. For example, if the force measured by the second sensor is greater than the preset force, the temporary travel path may be modified to reset the shape of the
단계(S400)에서, 최종 진행 경로에 기초하여, 구동부는 오버 튜브의 형상을 변형시킬 수 있다.In step S400, the driving unit may change the shape of the overtube based on the final progress path.
단계(S500)에서, 오버 튜브가 설정 위치에 도달할 경우, 탄성 헤드의 부피를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성 헤드(14)가 내부에 공기가 주입된 벌룬일 경우, 내시경 장치는 벌룬의 공기를 제거하는 방식으로 탄성 헤드의 부피를 감소시킬 수 있다.In step S500, when the over tube reaches the set position, the volume of the elastic head may be reduced. For example, when the
단계(S600)에서, 방향 감지부의 전방 단부가 오버 튜브의 내측에 위치하도록 방향 감지부를 후방으로 후퇴시킬 수 있다. 방향 감지부는 더 이상 오버 튜브의 외측으로 돌출되지 않고, 이 때 수술에 필요한 다른 구성 요소들이 오버 튜브의 전방으로 돌출될 수 있다. In step S600, the direction sensing unit may be retracted rearward so that the front end of the direction sensing unit is located inside the over tube. The direction sensing unit no longer protrudes to the outside of the over tube, and at this time, other components necessary for surgery may protrude forward of the over tube.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments and claims and equivalents fall within the scope of the following claims.
Claims (13)
상기 오버 튜브의 전방 단부를 통해 외부로 돌출되고 외력에 의해 변형 가능한 로드 바디와, 상기 로드 바디에 부착되는 제 1 센서를 포함하는 방향 감지부;
상기 오버 튜브의 외표면에 부착되고 힘을 감지 가능한 제 2 센서;
상기 로드 바디의 단부에 마련되는 탄성 헤드; 및
상기 오버 튜브에 동력을 전달하여 상기 오버 튜브를 변형시키는 구동부를 포함하고,
상기 제 1 센서는 상기 로드 바디가 변형될 경우 상기 로드 바디의 형상을 감지 가능하고, 상기 제 2 센서는 상기 오버 튜브의 외표면에 인가되는 힘을 감지 가능하고,
상기 구동부는, 상기 제 1 센서에 의해 감지된 상기 로드 바디의 형상에 기초하여, 상기 오버 튜브에 전달되는 동력의 세기를 조절하여, 상기 오버 튜브를 변형시키는 내시경 장치.
An overtube changeable by external force;
A direction sensing unit including a rod body protruding outward through a front end of the overtube and deformable by an external force, and a first sensor attached to the rod body;
A second sensor attached to the outer surface of the overtube and capable of sensing a force;
An elastic head provided at an end of the rod body; And
It includes a driving unit that transmits power to the over tube to deform the over tube,
The first sensor can detect the shape of the rod body when the rod body is deformed, the second sensor can detect a force applied to the outer surface of the overtube,
The drive unit, based on the shape of the rod body sensed by the first sensor, by adjusting the strength of the power transmitted to the over tube, the endoscope device to deform the over tube.
상기 오버 튜브는, 튜브 바디와, 상기 튜브 바디의 길이 방향을 따라 관통 형성되는 복수 개의 수용 홀을 포함하고,
상기 방향 감지부는 상기 복수 개의 수용 홀 중 어느 하나의 수용 홀에 마련되는 내시경 장치.
The method of claim 1,
The overtube includes a tube body and a plurality of receiving holes penetrating through the length direction of the tube body,
The direction detection unit is an endoscope device provided in any one of the plurality of accommodation holes.
상기 방향 감지부는 상기 어느 하나의 수용 홀의 내측에서 상기 오버 튜브에 대해 상대적으로 슬라이딩 가능한 내시경 장치.
The method of claim 2,
The direction sensing unit is an endoscope device that is relatively slidable with respect to the overtube inside the one receiving hole.
상기 튜브 바디의 일측에 고정되고 상기 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 1 동력 전달 케이블; 및
상기 튜브 바디의 타측에 고정되고 상기 튜브 바디의 후방으로 연장되는 제 2 동력 전달 케이블을 더 포함하는 내시경 장치.
The method of claim 2,
A first power transmission cable fixed to one side of the tube body and extending to the rear of the tube body; And
An endoscope apparatus further comprising a second power transmission cable fixed to the other side of the tube body and extending to the rear of the tube body.
상기 구동부는, 상기 오버 튜브의 외표면에 인가되는 힘에 기초하여, 상기 제 1 동력 전달 케이블 및 제 2 동력 전달 케이블에 동력을 전달하는 내시경 장치.
The method of claim 4,
The drive unit, based on the force applied to the outer surface of the overtube, the endoscope device for transmitting power to the first power transmission cable and the second power transmission cable.
상기 제 1 센서는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 제 1 센서 중 일부는 상기 로드 바디의 둘레를 따라 배치되는 내시경 장치.
The method of claim 1,
The first sensor is provided in plural, and some of the plurality of first sensors are disposed along the circumference of the rod body.
상기 복수 개의 제 1 센서 중 다른 일부는 상기 로드 바디의 길이 방향을 따라 배치되는 내시경 장치.
The method of claim 6,
Another part of the plurality of first sensors is disposed along the length direction of the rod body.
상기 제 2 센서는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 제 2 센서는 상기 오버 튜브의 둘레를 따라 배치되는 내시경 장치.
The method of claim 1,
The second sensor is provided in plural, and the plurality of second sensors are disposed along the periphery of the overtube.
상기 탄성 헤드는 상기 로드 바디의 전방 단부를 둘러싸는 내시경 장치.
The method of claim 1,
The elastic head is an endoscope device surrounding the front end of the rod body.
상기 탄성 헤드는 내부에 공기가 주입된 벌룬인 내시경 장치.
The method of claim 9,
The elastic head is an endoscope device that is a balloon in which air is injected.
상기 구동부가, 상기 방향 감지부에서 감지된 굴곡 정보에 기초하여, 상기 오버 튜브의 임시 진행 경로를 결정하는 단계; 및
상기 구동부가, 상기 제 2 센서에서 측정된 힘 정보에 기초하여, 상기 임시 진행 경로를 수정하여 최종 진행 경로를 결정하고, 상기 최종 진행 경로에 기초하여, 상기 오버 튜브의 형상을 변형시키는 단계를 포함하는 내시경 장치를 제어하는 방법.A direction sensing unit including an over tube, a rod body protruding outward from the over tube through a front end, and a first sensor attached to the rod body, a second sensor attached to the over tube, and the rod body In the method for controlling an endoscope apparatus comprising an elastic head provided at an end of the and a driving unit for transmitting power to the over tube to deform the over tube,
Determining, by the driving unit, a temporary travel path of the over tube based on the bending information detected by the direction detection unit; And
The driving unit, based on the force information measured by the second sensor, modifying the temporary travel path to determine a final travel path, and transforming the shape of the overtube based on the final travel path. How to control the endoscopic device.
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