KR101799281B1 - 최소 절개 수술용 내시경 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신체의 내부 공간(R)의 3차원 탐지를 위한 내시경에 관한 것으로, 이 내시경에는 칼라(color) 패턴(pattern)을 상기 내부 공간(R)의 영역(W) 상으로 투사하기 위한 투사 장치(1) 및 상기 영역(W) 상으로 투사된 칼라 패턴의 영상을 탐지하기 위한 탐지 장치(3)가 길다란 내시경 크기의 말단 단부 영역에 적어도 부분적으로 위치 설정되고 상기 말단 단부 영역은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 최고 180°경사질 수 있다. 상기 영역(W)의 3D 영상들을 생성하기 위하여 능동 삼각 측량에 의해 영상들을 평가하기 위한 삼각 측량 베이스(base)가 이러한 방식으로 간단하고 효과적으로 확장될 수 있다. 이 같은 내시경들은 최소 절개 수술 또는 산업적 내시경술에서 특히 유리하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 특히 최소 절개 수술용 내시경에 관한 것이다.
종래의 흔한 개복 수술에 비해, 다양한 방법론적-기술적 제한들이 최소 절개 또는 복강경 수술 및 특히 무흉터 수술에 적용된다. 상기 제한들은 시각화, 공간적 방위, 조직 구조의 평가 및 자유도들이 상당히 감소된 작업 영역의 공간적 한정과 주로 관련된다. 이러한 이유 때문에, 최소 절개가 본질적으로 매우 바람직하지만, 특히 복잡한 조정들때문에 지금까지 최소 절개가 수행될 수 없었다.
따라서, 최소 절개 수술의 이용 가능성을 확장시키기 위하여 집중적인 연구 및 개발 노력들이 전세계적으로 이루어졌다.
종래의 최소 절개 수술의 하나의 주요 단점은 누락되거나 부정확한 3차원 정보인데, 이는 단지 장기 표면들만이 검사되기 때문인데, 예를 들면 촉각은 장기 내부에 있는 종양의 위치를 알아내는데 사용될 수 없기 때문이다. 깊이 정보는 대체로 수술전에 얻어진 용적 데이터 세트(data set)들의 투사에 의해 전달될 수 있지만, 이러한 형태의 증대되거나 강화된 현실은 믿을 만한 참고 사항의 부족 때문에 종래에는 도움이 되지 못하였다. 수술전 진단에 비해, 수술 중에는 예를 들면 복부 내부의 해부학적 구조에 대한 다소간의 명백한 위치 및 형상 변화가 항상 발생할 수 있는데, 각각의 경우 수술전 데이터 세트는 이러한 위치 및 형상 변화에 적응되어야 한다. 종래 기술에 비해 더 정확한 정보가 예를 들면 복부 공간 내 장기의 현재 표면에 대해 이용가능하게 된다면 이 같은 적응은 소프트웨어(software)의 면에서 가능하게 될 것이다. 또한, 종래에는 시야가 상당히 제한되었다.
다양한 접근 방법들이 정밀하고 연속적인 깊이 측정을 실시간으로 제안한다. 종래에는, 각각의 해부학적 구조와 조정시 모든 지점에 사용된 측정 대상물들 사이의 정확한 거리들을 결정하는 것이 가능하지 않다. 이러한 정보의 부재는 현재 상존하는 대다수의 문제점들의 원인이 된다.
신체의 타고난 구멍들을 통한 의학적 수술들의 추가 개발을 위해, 정밀한 3D 계측술은 주요 기술이 된다. 성공적인 구현 없이, 신체의 타고난 구멍을 통한 접근에 의한 수술을 포함하는, 타고난 구멍 관상동맥 내시경 수술(NOTES; Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery) 또는 흉터들이 없는 최소 절개 수술은 임상적인 간호에 도입될 수 없을 것이다. 메카트로닉 보조 시스템(mechatronic auxiliary system)들의 사용은 NOTES에 대해 필수적이다. 상기 시스템들은 이어서 이해 상충 회피를 위한, 숨쉬기-또는 호흡-전용 장기의 휨의 보충 및 대다수의 추가 기능들을 위해 확실하게 기능하는 깊이 또는 3D 계측술을 반드시 요구한다.
다른 기술 현장들에서 지금까지 사용된 다양한 해법 접근 방법들은 3D 정보 및 대응하는 3D 계측술을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
입체 영상
입체 삼각 측량은 거리 측정의 보편적인 원리이다. 이러한 경우, 대상물은 카메라(camera)들에 의해 두 개의 관찰 방향들로부터 영상화된다. 양 기록들에서 구별 지점들이 인식되면, 카메라들 사이의 공지된 거리, 소위, 베이스(base)가 주어지고, 베이스 값과 두 개의 각도들로 독특하게 결정되고 상기 지점의 거리의 계산을 가능하게 하는 삼각형이 이어진다. 그러나, 여기서 통상적으로 불리한 것은 대상물 내에 너무 적은 구별 지점들이 있고 이에 따라 너무 적은 대응하는 지점들이 카메라들에서 발견된다는 사실이다. 이 같은 문제점은 대응하는 문제점으로서 지칭된다.
위상 삼각 측량
이 같은 대응하는 문제점을 회피하도록, 종래에는 소위 능동(active) 삼각 측량이 사용되었는데, 이 능동 삼각 측량은 하나의 방향으로부터 공지된 패턴(pattern)들 또는 위상 삼각 측량의 경우에서와 같이 대상물 상으로의 연속적인 사인파형(sinusoidal) 패턴들을 투사한다. 다른 방향으로부터의 대상물의 영상화의 결과로서, 상기 패턴은 패턴 표면의 형상에 따라 왜곡되어 나타나며, 여기서 3차원 표면은 차례로 이러한 왜곡(또한 이상(phase shift)으로서 지칭됨)으로부터 계산될 수 있다. 이러한 절차는 심지어 전체적으로 컨트라스트 없고(contrastless) 마커 없는(markerless) 표면들이 측정되는 것을 가능하게 한다. 최소 절개 수술의 분야에서 이러한 유형의 3D 측정에 대해 불리한 것은 투사하는 패턴 시퀀스(sequence)들에 대한 투사기(projector) 및 카메라(비스듬히 조립됨)를 수용하기 위한 단지 최소 공간이다. 추가의 단점은 대상물에 대한 위치가 투사 시퀀스 동안 변경되지 않아야 하는데, 변경된다면 3D 좌표 계산시 오류들이 상당히 많이 발생하기 때문이다.
비행 시간(Time of Flight)
대상물 이동에 의한 오류들이 많이 발생하는 3D 좌표 계산의 단점은 또한 소위 비행 시간(TOF; time of flight) 법들에서 발생한다. 여기서, 또한, 대상물 표면의 위치로부터, 4개 이상의 세기값들이 세기 변조 전송 신호의 상이한 비행 시간에 대해 측정된다. 이러한 세기값들의 계산은 각각의 거리 값을 생성한다. 그러나 특히 초당 300,000km의 영역으로 매우 빠른 빛의 속도가 주어진 밀리미터(millimeter) 범위의 거리 차이들에 의해 유발된 비행 시간 차이들의 측정이 추가의 도전 대상이 된다. 종래의 시스템들은 상당히 발전된 탐지기들 및 전자 장치들의 사용에 의해 단일 대상물 지점의 거리를 일 밀리미터의 해상도로 측정할 수 있다. 센티미터(centimeter) 범위의 수술에 대한 단지 부적절한 값들은 평면형 TOF 거리 센서(sensor)들에 대해 달성된다.
움직임으로부터의 구조(Structure from motion)
이러한 방법은 대체로 대상물의 전방에 있는 카메라의 움직임에 의해, 다수의 영상들이 상이한 방향들로부터 기록될 수 있고 삼각 측량이 대체로 이러한 방식으로 다시 가능하게 된다는 사실을 기초로 한다. 그러나, 소위 대응 문제점 즉, 구별 지점이 각각의 순차적인 영상들에서 인식되어야 하는 문제점이 이러한 경우 다시 발생한다. 더욱이, 절대 값을 계산하는 것이 가능하지 않고 오히려 단지 상대 값을 계산하는 것이 가능한데, 이는 시간적 기록들 사이의 삼각 측량 베이스(triangulation base), 거리 및 방위가 공지되지 않거나 부가적으로 트랙킹(tracking) 시스템들에 의해 측정되어야 하기 때문이다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제는 특히 자유도가 감소된 작업 용적의 공간 제한의 경우 대상물, 특히 조직의 시각화, 공간적 방위 및/또는 평가가 종래의 시스템들에 비해 개선되고 단순화되도록 내시경을 제공하는 문제이다. 특히, 최소 절개 수술에 대한 적응성이 확장되도록 하는 것이다. 복잡한 최소 절개 조정들이 또한 실행가능하게 되도록 하는 것이다. 실시간의 정밀하고 연속적인 깊이 측정이 가능하게 하고자 하는 것이며 내시경과 대상물 사이의 정확한 거리는 조정시 모든 지점에서 결정가능하게 하고자 하는 것이다. 내시경 장치는 특히 최소 절개 수술의 분야에서 표면의 3D 측정 데이터가 종래 기술에 비해 더 높은 데이터 품질을 가지고 생성되도록 제공하고자 하는 것이다.
특히 최소 절개 수술(minimally invasive surgery)(MIC)의 분야에서 광학 시스템들의 통합을 위해, 광학 시스템들이 충분히 소형화가능하고 그럼에도 불구하고 영상화 또는 측정 정밀도의 의미에서 이들의 성능을 손실하지 않는 것이 중요하다. 광학 시스템에서 크기들의 감소가 일반적으로 또한 정보 전송 용량의 손실을 의미하고 시야의 크기가 감소되거나 해상도 용량이 감소되는 단점을 극복하는 것이 필요하다. 이는 3D 계측과 관련되는데, 이는 특히 3D 계측이 또한 제 3 차원을 전송하여야 하기 때문이다.
이 문제점은 청구항 1에서 청구된 내시경에 의해 해결된다.
하나의 양태에 따라, 내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 하기 위한 내시경이 제안되며, 여기에서 내시경은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 최고 180°, 특히 최고 110°또는 90°만큼 경사질 수 있는 말단 단부 영역을 가지는 길이 방향 몸체로서 원래의 길다란 내시경 크기를 따라 연장하며, 여기에서 능동 삼각 측량에 의해 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 장치가 말단 단부 영역에 적어도 부분적으로 형성된다.
제안된 3차원 측정 광학 시스템은 내부 공간의 표면의 개별 지점들까지의 거리의 측정들 및 신체의 내부 공간에 대한 더 정확한 정보를 생성하는 것을 가능하게 한다. 특히 최소 절개 수술에 대해 종래 기술에 비해 더 높은 데이터 품질을 갖는 표면들의 3차원 측정 데이터를 제공하는 내시경 장치가 제공된다. 종래의 소위 능동 삼각 측량이 특히 유리하게 사용되는데, 종래의 소위 능동 삼각 측량은 일 방향으로부터 공지된 패턴들 또는 위상 삼각 측량의 경우에서와 같이, 대상물 상으로 연속적인 사인파형 패턴들을 투사한다. DE 10 232 690 A1로부터 공지된 이와 같은 구성이 특히 유리하다.
추가의 유리한 구성들은 종속 청구항들과 관련하여 청구된다.
하나의 유리한 구성에 따라, 영역을 3차원으로 탐지하는 장치는 특히 과다하게 코딩된(coded) 칼라(color) 패턴을 상기 영역 상으로 투사하는 투사 장치 및 상기 영역 상으로 투사된 상기 칼라 패턴의 영상을 탐지하기 위한 탐지 장치를 가질 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 전송 장치는 디스플레이(display) 장치에 의해 수술자를 위한 3D 영상으로서 표현될 수 있는 3차원 대상물 좌표들을 형성하도록 영상을 프로세싱하기(processing) 위해 탐지 장치에 의해 생성된 영상을 평가 장치에 전송하기 위해 설계될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 투사 장치 및/또는 검출 장치는 말단 단부 영역에 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 투사 장치 및 탐지 장치 둘다가 각각의 경우 경사질 수 있는 말단 단부 영역의 길다란 크기에 대해 실질적으로 수직한 관측 방향을 가지는 방식으로, 투사 장치 및 탐지 장치는 전체적으로 형성될 수 있거나 이 두 장치 중 하나의 장치가 말단 단부 영역에 전체적으로 형성되고 나머지 장치는 부분적으로 형성된다.
추가의 유리한 구성에 따라, 두 개의 관측 방향들은 말단 단부 영역의 길다란 크기를 따라 연장하는 회전 축선, 특히 말단 단부 영역의 대칭 축선을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 제한된 시야는 이러한 방식으로 연장될 수 있는데, 이는 깊이 맵(depth map)에 의해, 내부 공간의 대다수의 개별 영상들이 함께 연결될 수 있어 가상의 파노라마(panorama)(또한 "모자이킹(mosaicing)" 또는 스티칭(stitching)"으로서 지칭될 수 있음)를 형성하기 때문이다. 이 같은 시야의 연장은 예를 들면 수술의 수행을 상당히 용이하게 하며 안전 수준을 효과적으로 개선한다.
추가의 유리한 구성에 따라, 투사 장치 또는 탐지 장치 중 어느 하나의 장치가 전체적으로 형성될 수 있거나 이중 나머지 하나의 장치가 말단 단부 영역에 형성되지 않고 둘다의 장치가 경사진 상태에서 실질적으로 평행한 관측 방향을 가질 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 두 개의 관측 방향들은 실질적으로 원래의 길다란 내시경 크기를 따라 연장할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 내시경이 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 대략 90°만큼 경사지는 것이 가능하다.
추가의 유리한 구성에 따라, 말단 단부 영역에 형성되지 않는 탐지 장치 및 투사 장치의 일 부분은 말단 단부 영역에 인접한 길이 방향 몸체에 형성될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 말단 단부 영역에 형성되지 않는 탐지 장치 및 투사 장치의 일 부분은 길이 방향 몸체의 선단 단부 영역의 측면에서 길이 방향 몸체 외부에 형성될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 탐지 장치 또는 투사 장치는 길이 방향 몸체 외부에 형성될 수 있고 나머지 장치는 말단 단부 영역에 형성된다.
추가의 유리한 구성에 따라, 길이 방향 몸체 외부에 형성된 탐지 장치 또는 투사 장치 다음에, 영상 안내 장치가 길이 방향 몸체 내로 말단 단부 영역의 말단 단부 영역에 인접한 대물 렌즈(objective)까지 형성될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 투사 장치가 말단 단부 영역에 형성되는 경우, 투사 장치까지의 도광 장치는 길이 방향 몸체 외부의 광원으로부터 길이 방향 몸체 내로 형성될 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 내시경이 강성일 수 있고 말단 단부 영역이 조인트(joint)에 의해 경사질 수 있는 것이 가능하다.
추가의 유리한 구성에 따라, 내시경이 가요적일 수 있고 말단 단부 영역이 가요성 재료 또는 조인트에 의해 경사질 수 있는 것이 가능하다.
추가의 유리한 구성에 따라, 내시경은 기계적 기구 또는 전자기계적 기구를 가지는데, 이 기구에 의해 말단 단부 영역은 경사질 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 전송 장치는 영상을 하나 이상의 전송 매체에 의해 탐지 장치로부터 평가 장치로 전송할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 광학적 또는 전기적 영상 데이터는 미러(mirror)들, 전기 라인(line)들, 도광부들 또는 전송 매체로서 투명하거나 전기 전도성인 층들에 의해 탐지 가능할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 위치 결정 장치가 형성될 수 있고, 이 위치 결정 장치에 의해 투사 장치 및 탐지 장치의 위치가 결정가능할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 투사 장치는 칼라 패턴에 대해 선택적으로 내부 공간 영역 상으로 백색 광을 투사할 수 있고 탐지 장치는 상기 영역의 칼라 영상을 백색 광에 의해 교정가능한 3D 영상과 교대로 탐지할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 디스플레이 장치는 수술자를 위해 실시간으로 상기 영역의 칼라 영상들 및 3D 영상들을 제공할 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 3D 영상들 및 칼라 영상들의 탐지 데이터 속도는 각각의 경우 20 내지 40Hz, 특히 25Hz일 수 있다.
추가의 유리한 구성에 따라, 평가 장치는 상기 영역의 3차원 대상물 좌표 데이터를 하나 이상의 추가 측정 장치, 특히 자기 공명 영상화 장치 또는 컴퓨터 단층 촬영 장치(computed tomography device)에 의해 얻어진 영역의 포인트 클라우드 데이터(point cloud data)와 융합할(fuse) 수 있다.
본 발명은 도면들과 관련하여 예시적인 실시예들을 기초로 하여 더 상세하게 설명된다.
도 1a는 제 1 작동 모드(mode)에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며;
도 1b는 제 2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며;
도 1c는 종래의 내시경의 예시적인 실시예를 도시하며;
도 2는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 2 실시예를 도시하며;
도 3은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 3 실시예를 도시하며;
도 4a는 제 1 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시하며;
도 4b는 제 2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시하며;
도 5는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 5 실시예를 도시하며;
도 6은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 6 실시예를 도시하며;
도 7은 종래의 위치 결정 장치의 예시적인 실시예를 도시하며;
도 8a는 제 1 시점에서 내부 공간에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시하며,
도 8b는 제 2 시점에서 도 8a에 따라 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 1a는 제 1 작동 모드(mode)에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며;
도 1b는 제 2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며;
도 1c는 종래의 내시경의 예시적인 실시예를 도시하며;
도 2는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 2 실시예를 도시하며;
도 3은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 3 실시예를 도시하며;
도 4a는 제 1 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시하며;
도 4b는 제 2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시하며;
도 5는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 5 실시예를 도시하며;
도 6은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 6 실시예를 도시하며;
도 7은 종래의 위치 결정 장치의 예시적인 실시예를 도시하며;
도 8a는 제 1 시점에서 내부 공간에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시하며,
도 8b는 제 2 시점에서 도 8a에 따라 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 1a는 제 1 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며, 여기에서 내시경은 예를 들면 투관침(trocar)을 통하여 복부 공간 내로 삽입될 수 있다. 내부 공간을 3차원으로 탐지하기 위한 예시된 내시경은 말단 단부 영역을 가지는 길이 방향 몸체가 경사지지 않으면서 원래의 내시경 크기를 따라 연장하는 초기 상태에 있다. 이러한 예시적인 실시예에 따라, 칼라 패턴, 특히 단일 또는 다수의 코딩된 칼라 패턴을 대상물 상으로 투사하기 위한 투사 장치(1), 예를 들면 투사기, 특히 슬라이드(slide) 투사기는 길이 방향 몸체의 말단 단부 영역에 배치된다.
투사 장치(1)는 여기서 말단 단부 영역에 전체적으로 위치 설정된다. 투사 장치(1)의 추가의 구성요소 부분들은 광원, 예를 들면 하나 이상의 발광 다이오드(LED; light emitting diode), 구동 전자 장치들 및 추가의 종래의 투사기 요소들일 수 있다. 대상물 상으로 투사된 칼라 패턴의 영상을 탐지하기 위한 탐지 장치(3), 예를 들면 카메라는 말단 단부 영역에 인접하는 길이 방향 몸체에서 말단 단부 영역 외부에 배치된다. 도 1a에 따른 예시적인 실시예에 따라, 탐지 장치(3) 및 투사 장치(1)는 내시경의 말단 단부의 방향으로 이러한 순서로 앞뒤로 위치 설정된다. 말단 단부 영역은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 최고 90°만큼 경사질 수 있다. 최고 180°만큼 또는 예를 들면 110°만큼 경사지는 경우들이 대체로 또한 가능하다. 이러한 예시적인 실시예에 따라, 투사 장치(1)는 내시경의 굽힘 가능한 부분에 배치된다. 탐지 장치(3)는 내시경의 굽힘 가능하지 않은 부분에서 원래의 길다란 내시경 크기를 따라 관측 방향으로 배치된다. 투사 장치(1)가 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 경사질 수 있는 방식으로 말단 단부 영역이 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 부분적으로 경사질 수 있도록 말단 단부 영역이 구현된다. 본 발명에 따른 모든 실시예들에서, 전송 장치(5)(예시 안됨)가 제공되며, 이 전송 장치에 의해 특히 탐지 장치(3)로부터의 영상 데이터 또는 영상들이 평가 장치(7)(여기서 예시 안됨)에 전송될 수 있다. 대체로, 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)로 그리고 이들로부터의 데이터 전송은 본 발명에 따라 모든 실시예들에서 제공될 수 있다. 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)의 구동 및 판독은 이러한 방식으로 실행될 수 있다.
도 1b는 제 2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 1 실시예를 도시하며, 여기에서 3차원 데이터가 얻어질 수 있다. 이러한 경우, 투사기는 경사진 영역에 위치되고 카메라는 내시경의 길이 방향 몸체의 긴 샤프트(shaft) 또는 경사지지 않는 부분에 위치된다. 투사 장치(1)가 또한 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 90°만큼 경사질 수 있는 방식으로 말단 단부 영역은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 90°로 경사진다. 작동 모드에 따라, 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)는 각각의 경우 특히 대상물, 예를 들면 내부 공간의 표면의 방향으로 대응하는 방위의 경우 실질적으로 원래의 길다란 내시경 크기를 따라 관측 방향을 갖는다. 이는 경사진 후 내시경이 걸쇠로 잠겨지고 이러한 방식으로 기계적으로 고정 또는 유지되는 경우 특히 유리하다. 높은 데이터 품질을 갖는 표면들의 3차원 측정 데이터를 제공하는 내시경 장치가 이러한 방식으로 제공된다. 이는 한정된 위치에서 기계적으로 굽힘 가능한 내시경에 의해 발생된다. 종래 기술에 비해 사용된 능동 삼각 측량 및 이에 따른 높은 깊이 해상도에 대한 비교적 큰 삼각 측량 베이스는 이러한 방식으로 발생된다. 예로서, 10cm의 거리에서 0.5mm의 깊이 해상도를 제공하는 것이 가능하다. 본 발명의 경우에서 유리한 것은 삼각 측량 베이스가 달성 가능한 깊이 해상도의 측정으로서 2 내지 4cm의 10배로 처리될(disposed) 수 있다는 것이다. 종래의 내시경들에 비해, 깊이 해상도는 본 발명에 따른 내시경들의 경우 대략 10배만큼 증가될 수 있다.
도 1c는 종래의 내시경의 예시적인 실시예를 도시한다. 이 같은 종래의 내시경의 경우, 투사기 및 카메라 광학 유닛(unit) 둘다는 전방 말단 단부면에 배치되고 전방을 향하는 관측 방향을 갖는다. 대략 10mm의 영역에서 이 같은 내시경의 전형적인 직경이 주어진 경우, 삼각 측량 베이스는 이에 따라 대략 3 내지 4mm의 범위 내에 있다.
도 2는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 2 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에 따라, 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)는 말단 단부 영역에 전체적으로 배치되고 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 90°만큼 경사진다. 도 2에 따라, 투사 장치(1)는 내시경의 말단 단부에 배치된다. 탐지 장치(3)는 말단 단부 영역에서 투사 장치(1)와 함께 내시경의 선단 단부에 더 가까이 위치 설정된다. 여기서 예시된 경사진 작동 모드에서, 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)는 각각의 경우 말단 단부 영역의 길다란 크기에 대해 실질적으로 수직한 관측 방향을 가질 수 있다. 도 2에 따라, 투사기 및 카메라는 내시경의 굽힘 가능한 부분에 배치된다. 예를 들면, 조인트는 기계적으로 굽힘 가능한 위치에 배치되고, 여기서 미러들, 와이어(wire)들, 광들, 또는 투명한 전기 전도성 층들에 의해, 말단 단부 영역으로부터 광학 및 전기 신호들을 편향시키는 것이 가능하다. 도 2에 따라, 투사기 및 카메라로서 구현되는 수신기는 경사진 말단 단부 영역에서 또는 내시경의 굽힘 가능한 부분에 배치된다. 광학 및 전기 신호들을 편향하기 위한 편향 장치와의 조합은 부가적으로 가능하며, 여기서 편향은 탐지 장치(3)의 요소들에 의해 여기서 암시될 수 있다. 상호 교체된 배치의 경우, 편향은 위치 설정 장치의 요소들에 의해 발생될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 3 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에 따라, 탐지 장치(3)는 경사질 수 있는 말단 단부 영역에 전체적으로 배치되고 투사 장치(1)는 부분적으로 배치된다. 말단 단부 영역에 형성되지 않은 투사 장치(1)의 일 부분은 말단 단부 영역에 인접하는 길이 방향 몸체에 형성된다. 이를 위해, 예로서, 카메라는 경사진 영역에 형성될 수 있고 투사기는 경사진 영역에 부분적으로 그리고 강성 샤프트에 부분적으로 형성될 수 있다. 투명체(transparency; 4)는 예를 들면 경사질 수 없는 영역으로부터 경사질 수 있는 영역으로의 전이 영역에 배치될 수 있다. 실시예들 모두에서와 같이, 전송 장치(5)(도시 안됨)가 제공되며, 이 전송 장치에 의해, 특히 탐지 장치(3)로부터의 영상 데이터가 평가 장치(7)에 전송될 수 있다. 대체로, 모든 실시예들에서, 말단 단부 영역 또는 경사진 말단 단부 영역 안팎으로 그리고 또한 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)로 그리고 이들로부터의 데이터 전송이 제공될 수 있거나 제공된다.
도 3에 따라, 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)는 각각의 경우 말단 단부 영역의 길다란 크기에 대해 실질적으로 수직한 관측 방향을 갖는다. 도 3은 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)의 두 개의 관측 방향들이 말단 단부 영역의 길이 방향 크기를 따라 연장하는 회전 축선, 특히 말단 단부 영역의 대칭 축선을 중심으로 회전 가능한 것을 탐지 장치(3)의 우측 상에 화살표로 도시한다. 내시경의 시야가 이러한 방식으로 효과적으로 연장될 수 있다. 예를 들면 파노라마형(panoramic) 영상은 함께 연결되는 복수의 개별 영상들에 의해 생성될 수 있다. 도 3에 따라, 투사 장치(1)는 경사질 수 있는 말단 단부 영역에 부분적으로 형성된다. 이러한 경우, 투사 장치(1)의 부분은 경사질 수 없는 내시경의 영역에 유지된다. 도 3에 따라, 시야의 확장 및 데이터 융합은 내시경의 측정 영역들 또는 중복하는 측정 필드(overlapping measurement field)들의 경우 점진적인 측정에 의해 가능하게 되도록, 굽힘 가능한 말단 단부 영역은 말단 단부 영역의 원통 축선을 중심으로 카메라의 시야 및 투사기의 시야와 함께 회전 가능하다.
도 4a는 제 1 작동 모드에 있는 본 발명에 다른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시하는데, 제 1 작동 모드는 예를 들면 내시경을 복부 공간 또는 기술적 내부 공간 내로 삽입하기 위해 사용된다. 도 4a는 내시경의 강성 부분 내에 있는 투사기 또는 투사 장치(1)를 도시하며, 여기서 이러한 선단 영역은 내시경 샤프트로서 지칭될 수 있다. 선단은 수술자에게 더 가까운 측면을 의미한다. 말단 측면은 수술자로부터 더 멀리 형성되는 측면을 의미한다. 투사기는 투명체(4)를 가질 수 있고 내시경 샤프트는 도면 부호 "2"를 갖는다. 도 4a는 제 1 작동 상태에 있는 본 발명에 따른 내시경을 도시하는데, 제 1 작동 상태에서는 경사짐이 수행되지 않았다. 구부러짐은 조인트(6)에 의해 가능하게 될 수 있다.
도 4b는 제 2 작동 상태에서 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 4 실시예를 도시한다. 이를 위해, 탐지 장치(3)로서 카메라는 경사질 수 있는 말단 단부 영역에 위치 설정되고, 여기서 제 1 작동 상태 또는 초기 상태에서의 위치로부터 90°만큼 회전된다. 구부러짐은 여기서 조인트(6)에 의해 가능하게 된다. 다른 구성들이 또한 대체로 가능하다. 도 4b에서, 투사기는 하방으로 관측 방향을 갖는다. 도 4b에서, 카메라 또는 탐지 장치(3)는 또한 내시경의 굽힘 가능한 부분에서 하방으로 관측 방향이 형성된다.
도 5는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 5 실시예를 도시한다. 탐지 장치(3)는 길이 방향 몸체 외부에 형성되고 투사 장치(1)는 말단 단부 영역에 형성된다. 따라서, 및 말단 단부 영역에 형성되지 않는 탐지 장치(3) 및 투사 장치(1)의 일 부분은 길이 방향 몸체의 선단 단부 영역의 측면에서 길이 방향 몸체 외부에 형성된다. 탐지 장치(3) 다음에, 영상(image) 안내 장치(13)는 길이 방향 몸체의 길이 방향 몸체 외부로부터 길이 방향 몸체의 말단 단부 영역에 인접한 대물 렌즈(15) 까지 형성된다.
도광부에 의해, 대상물의 영상이 이에 따라 대물 렌즈(15)를 통해 탐지 장치(3)에 의해 탐지될 수 있다. 도 5에 따라, 투사 장치(1)는 말단 단부 영역에 형성되고 길이 방향 몸체 외부의 광원(17)으로부터 도광 장치(19)를 통해 칼라 패턴들을 투사하기 위한 및/또는 백색 광으로 대상물을 조명하기 위한 광을 수신한다. 광원(17)이 외부에 있기 때문에, 광원은 높은 광 출력을 제공할 수 있다. 열 손실들은 단순히 방산될 수 있다. 투사 장치(1)는 여기서 말단 단부 영역에 전체적으로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 제 6 실시예를 도시한다. 투사 장치(1)는 길이 방향 몸체 외부에 형성되고 탐지 장치(3)는 말단 단부 영역에 형성된다. 따라서, 말단 단부 영역에 형성되지 않는 탐지 장치(3) 및 투사 장치(1)의 일 부분은 길이 방향 몸체의 선단 단부 영역의 측면에서 길이 방향 몸체 외부에 형성된다. 투사 장치(1) 다음에, 영상 안내 장치(13)는 길이 방향 몸체에서 길이 방향 몸체 외부로부터 길이 방향 몸체에서 말단 단부 영역에 인접한 대물 렌즈(15)로 형성된다. 도광부에 의해, 칼라 패턴이 대물 렌즈(15)에 의해 대상물 상으로 투사될 수 있다. 탐지 장치(3)는 여기서 말단 단부 영역에 전체적으로 형성된다.
도 7은 본 발명에 따른 내시경을 보완할 수 있는 종래의 위치 결정 장치의 예시적인 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 내시경이 또한 트랙킹 장치로서 지칭될 수 있는 위치 결정 장치가 형성된 경우, 예를 들면 수술 장소의 측정 및 탐지된 표면이 얻어진 내시경 위치와 링크될(linked) 수 있다. 도 7은 전자기 또는 광학 트랙킹을 사용하는 종래의 예시적 실시예를 보여준다. 추가의 대안예들은 내시경의 외부 영역에 또는 광학 삼각 측량에 의해 트랙킹하는 피팅 구별 구조물(fitting distinctive structure)들, 예를 들면 구형체들을 포함한다. 추가의 위치 결정 장치들이 또한 가능하다.
도 8a는 제 1 시점에 내부 공간에 있는 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시한다. 이러한 경우, 이러한 예시적인 실시예에 따라, 내시경은 최소 절개 수술의 밴드 인식(band recognition)들에 최적으로 적응된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 내시경(E)은 측정된 내시경으로서 형성되고 투관침을 통하여, 내부 공간의 일 예로서 공기가 채워진 복부 공간 내로 삽입가능하고 여기서 삽입된다. 삽입은 여기서 위로부터 발생되고, 그 의도는 간(L)의 수술을 수행하는 것이다. 본 발명에 따른 내시경(E)은 제 1 시점에서 여기서 미리 형성된 굽힘부에서 대략 90°만큼 편향되어, 여기서 영상화 광학 유닛(unit)의 형태의 탐지 장치(3) 및 투사기의 형태의 투사 장치(1)의 관측 방향이 복부 공간의 내부의 수술 영역에서 하방으로 지향된다.
본 발명에 따른 내시경(E)은 삼각 측량 베이스의 확장 및 표면들 및 표면들의 3D 크기의 측정을 실시간으로 가능하게 한다. 본 발명에 따라, 지금부터 본 발명에 따른 내시경(E)의 광학적 구성요소들에 대한 사용가능한 횡단면적을 확장하는 것이 가능하다. 라그랑주 불변량(Lagrange invariant)이 증가될 수 있고 이는 광학 장치에서 광학 정보 전송 성능의 측정치이다. 이러한 방식으로, 효과적으로 더 높은 측면 해상도 및 깊이 해상도는 특히 내시경의 3D 구역에서 발생된다. 동일하게, 도 1c에 따른 종래 기술에 비해, 에탕듀(etendue)에서의 증가에 대응하는, 광을 공급하기 위한 횡단면적을 효과적으로 확장하는 것이 가능하다. 실시간으로 탐지가능한 측정 표면들은 도 8a 및 도 8b에서 "M"으로 식별가능하다. 위치 결정 장치(9)는 유리하게는 투사 장치(1) 및 탐지 장치(3)의 위치 및 또한 특히 삼각 측량 베이스의 위치를 탐지하고 이러한 방식으로 또한 외부 좌표계에 대해 탐지된 표면 구조물들의 위치들을 결정하는 것을 가능하게 한다. 추가의 위치 결정 장치(9)는 부가 기구(I) 상에 배치될 수 있어, 추가의 위치 결정 장치의 위치가 또한 외부 좌표계에 대해 결정될 수 있다. 이에 의해 기구에 대한 측정 시스템의 위치를 알아 내는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 수술자에게 내부 공간 내의 수술을 위한 부가 정보가 공급될 수 있다. 도면 부호 "W"는 내부 공간 내에서 처리되거나 프로세싱되는(processed) 영역을 표시하며 이 내부 공간 내에 내시경(E) 및 기구(I)가 도입되어 있다. 전송 장치(5)(여기서 도시 안됨)는 탐지 장치(3)에 의해 생성된 영상을 3차원 대상물 좌표들을 형성하도록 영상을 프로세싱하기 위해 외부 평가 장치(7)로 전송한다. 디스플레이 장치(11)(여기서 예시 안됨)에 의해, 수술자는 내부 공간 영역(W)의 3D 영상을 볼 수 있다. 투사 장치(1)는 백색 광을 칼라 패턴과 교대로 내부 공간 영역(W) 상으로 투사할 수 있고, 탐지 장치(3)는 백색 광에 의해 교정 가능한 3D 영상들과 교대로 영역(W)의 칼라 영상들을 탐지할 수 있다. 이러한 방식으로, 3D 영상들에 부가하여, 디스플레이 장치(11)는 수술자에 대해 실시간으로 영역(W)의 칼라 영상들을 제공할 수 있다. 구조화된 조명 및 백색 광에 의한 조명으로 기록된 이 같은 교대 영상의 경우, 이러한 경우 백색 광 기록이 칼라 프린지(fringe)들의 칼라 수정을 위해 기능할 수 있고 영역(W)의 또는 대상물의 칼라의 교란적 영향이 이러한 방식으로 감소될 수 있을 때 깊이 데이터를 계산하는 것이 가능하다. 구조화된 조명 및 백색 광을 구비한 조명에 의한 교대 영상 기록은 또한 프로세싱될(processed) 영역(W), 예를 들면 외과의사를 위한 수술 장소를 칼라 영상의 디스플레이에 의해 가시화하는 것이 가능하다. 50hertz의 영상 속도에서, 보여진 수술 또는 3D 표면 영역(W)의 표면은 예를 들면 25Hz로 실시간으로 계산될 수 있고 구체적으로 외과의사를 질병 센터(disease center)로 또는 수술자를 사용 장소로 안내하는, 내비게이션(navigation)을 위한 데이터 세트로서 사용될 수 있으며 수술자를 위한 디스플레이 장치(11) 상에 표시된다. 동시에, 칼라 영상은 실시간으로, 예를 들면 모니터(monitor) 상 또는 헤드-업(head-up) 디스플레이상에 사용 또는 복부 공간의 장소에서 외과의사 또는 수술자를 위한 방위를 위해, 예를 들면 25Hz의 영상 속도로 디스플레이될 수 있다. 더욱이, 내비게이션 또는 안내를 위한 정보, 예를 들면 화살표가 하나의 모니터 또는 상기 모니터 상에 삽입될 수 있다.
도 8b는 제 2 시점 동안 도 8a에 따라 본 발명에 따른 내시경의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 8a의 도면부호들과 동일한 도면부호들은 동일한 요소들을 표시한다. 도 8b에 따라, 투사 장치(1)가 백색 광을 코딩된 칼라 패턴에 대해 내부 공간 영역(W) 상에 백색 광을 투사할 수 있고 탐지 장치(3)가 교정 가능한 3D 영상 데이터와 교대로 상기 영역(W)의 칼라 영상 데이터를 탐지할 수 있는 내시경(E)의 일 실시예가 사용될 수 있다.
도 8b는 수술자, 구체적으로 여기서 외과의사가 영상 및 3D 영상에 부가하여 하나 이상의 추가 측정 장치, 특히 자기 공명 영상화 장치 또는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 의해 얻어진 영역(W)의 포인트 클라우드 데이터(point cloud data)를 사용하는 제 2 시점을 보여준다. 이러한 경우, 평가 장치(7)는 영역(W)의 3차원 대상물 좌표 데이터 또는 3D 영상을 하나 이상의 추가 측정 장치, 특히 자기 공명 영상화 장치 또는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 의해 얻어진 영역(W)의 포인트 클라우드 데이터와 융합할 수 있다. 이러한 부가 정보에 의해, 처리될 영역, 예를 들면 간(L)은 결함이 있는 위치 또는 질병에 걸린 조직, 예를 들면 종양(T)의 위치를 알아 내서 제거하는 방식으로 탐지 장치(3)에 의해 탐지될 수 있다. 본 발명에 따른 3D 내시경이 장기의 표면의 3차원 측정을 위한 측정 수단으로서 사용될 때, 특히 수술전 얻어진 포인트 클라우드들과의 융합이 도 8b에 따라 부가적으로 수행된다. 이 같은 포인트 클라우드들은 예를 들면 핵 스핀 단층 촬영 장치(nuclear spin tomography device) 또는 자기 공명 영상화 장치에 의해 제공될 수 있다. 이러한 경우, 장기의 수술전 얻어진 표면은 포인트 클라우드에서 결정되고 포인트 클라우드가 본 발명에 따라 내시경(E)에 의해 측정된 표면 형태의 형태를 갖는 방식으로 데이터 세트가 변형된다. 이러한 경우, 포인트 클라우드의 포인트들은 서로 탄성적으로 링크되어, 장기 내의 영역들이 표면 변형 동안 대응적으로 수반하여 변형하여 적절한 경우 새로운 위치를 취한다. 예를 들면, 종양(T)이 장기, 예를 들면 간(L) 내에 위치되고 종양(T)이 수술전에 얻어진 포인트 클라우드 내에서 위치를 알아낼 수 있으면, 종양(T)의 위치에서의 변화는 3D/3D 데이터 융합에 의해 결정될 수 있고 질병 센터로의 외과의사의 내비게이션을 위한 정보로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 내시경들은 특히 최소 절개 수술을 위해 특히 유리한 고 해상도 3D 내시경들이다. 대체로, 본 발명에 따른 내시경들은 의학 분야들로 제한되지 않는다. 분야의 추가 구역들은, 기술적 내시경술에서 또는 내부 공간들이 탐지되고, 테스트되고(tested), 모니터링되고(monitored) 또는 프로세싱되어야 할 때마다 발견된다.
신체의 내부 공간(R)을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경이 배치되며, 여기서 칼라 패턴을 내부 공간(R)의 영역(W) 상으로 투사하기 위한 투사 장치(1) 및 영역(W) 상으로 투사된 칼라 패턴의 영상을 탐지하기 위한 탐지 장치(3)는 길다란 내시경 크기의 말단 단부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치 설정되고 말단 단부 영역은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 최고 180°만큼 경사질 수 있다. 영역(W)의 3D 영상들을 생성하기 위한 능동 삼각 측량에 의해 영상들을 평가하기 위한 삼각 측량 베이스가 이러한 방식으로 간단히 그리고 유효하게 확장될 수 있다. 상기 내시경들은 최소 절개 수술에 또는 기술적 내시경술에 특히 유리하게 이용될 수 있다.
Claims (24)
- 내부 공간(R)의 영역(W)을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경으로서,
상기 내시경은 원래의 길다란 내시경 크기를 따라, 상기 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 최고 180°만큼 구부러질 수 있는 말단 단부 영역을 가지는 길이 방향 몸체로서 연장하며, 능동 삼각 측량(active triangulation)에 의해 영역(W)을 3차원으로 탐지하기 위한 장치가 말단 단부 영역에 적어도 부분적으로 형성되며,
상기 영역(W)을 3차원으로 탐지하기 위한 장치가 칼라 패턴(color pattern)을 상기 영역(W) 상으로 투사하기 위한 투사 장치(1) 및 상기 영역(W) 상으로 투사된 칼라 패턴의 영상(image)을 탐지하기 위한 탐지 장치(3)를 가지며,
상기 투사 장치 및 상기 탐지 장치 둘다가 각각의 경우 구부러진 말단 단부 영역의 길다란 크기에 대해 수직한 관측 방향을 가지는 방식으로, 상기 투사 장치(1) 및 상기 탐지 장치(3)가 상기 말단 단부 영역에 전체적으로 형성되거나, 상기 투사 장치와 상기 탐지 장치 중 하나의 장치가 상기 말단 단부 영역에 전체적으로 형성되고 상기 투사 장치와 상기 탐지 장치 중 다른 하나의 장치가 상기 말단 단부 영역에 부분적으로 형성되는, 내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경에 있어서,
상기 말단 단부 영역이 구부러진 때, 상기 투사 장치(1)와 상기 탐지 장치(3)의 관측 방향들은 상기 말단 단부 영역의 길다란 크기를 따라 연장하는 회전 축선을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항에 있어서,
전송 장치(5)는 상기 탐지 장치(3)에 의해 생성된 영상을, 디스플레이(display) 장치(11)에 의해 수술자를 위한 3D 영상으로서 표현될 수 있는 3차원 대상물 좌표들을 형성하기 위해 상기 영상을 프로세싱하기(processing) 위한 평가 장치(7)로 전달하도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내시경은 원래의 길다란 내시경 크기에 대해 90°만큼 구부러질 수 있는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 말단 단부 영역에 형성되지 않는 상기 탐지 장치(3) 및 상기 투사 장치(1)의 일 부분은 상기 말단 단부 영역에 인접한 길이 방향 몸체에 형성되는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 말단 단부 영역에 형성되지 않는 상기 탐지 장치(3) 및 상기 투사 장치(1)의 일 부분은 상기 길이 방향 몸체의 선단 단부 영역의 측면에서 상기 길이 방향 몸체 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 5 항에 있어서,
상기 투사 장치(1)가 상기 말단 단부 영역에 형성되는 경우, 상기 투사 장치(1)까지의 도광 장치(19)가 상기 길이 방향 몸체 외부의 광원(17)으로부터 상기 길이 방향 몸체 내로 형성되는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내시경은 강성이고 상기 말단 단부 영역은 조인트(joint)에 의해 구부러질 수 있는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내시경은 가요적이고 상기 말단 단부 영역은 가요성 재료 또는 조인트에 의해 구부러질 수 있는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내시경은 상기 말단 단부 영역이 구부러질 수 있는 기계적 기구 또는 전자 기계적 기구를 가지는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 2 항에 있어서,
상기 전송 장치(5)는 상기 영상을 하나 이상의 전송 매체에 의해 상기 탐지 장치(3)로부터 상기 평가 장치(7)로 전송하는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 10 항에 있어서,
광학적 또는 전기적 영상 데이터(data)는 미러(mirror)들, 전기 라인(line)들, 도광부들 또는 전송 매체로서 투명하거나 전도성인 층들에 의해 탐지가능한 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
위치 결정 장치(9)를 더 포함하며, 상기 위치 결정 장치에 의해 상기 투사 장치(1) 및 상기 탐지 장치(3)의 위치가 결정 가능한 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투사 장치(1)는 백색 광을 상기 칼라 패턴과 교대로 상기 내부 공간 영역(W) 상으로 투사하고, 상기 탐지 장치(3)는 상기 백색 광에 의해 교정 가능한 3D 영상들과 교대로 상기 영역(W)의 칼라 영상들을 탐지하는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 13 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치(11)는 상기 영역(W)의 3D 영상들 및 칼라 영상들을 수술자를 위해 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 13 항에 있어서,
상기 3D 영상들 및 상기 칼라 영상들의 탐지 데이터 속도는 각각의 경우 20 내지 40Hz인 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경.
- 제 2 항에 있어서,
상기 평가 장치(7)는 상기 영역(W)의 3차원 대상물 좌표 데이터를 하나 이상의 추가 측정 장치에 의해 얻어진 상기 영역(W)의 포인트 클라우드 데이터(point cloud data)와 융합하는(fuse) 것을 특징으로 하는,
내부 공간 영역을 3차원으로 탐지하기 위한 내시경. - 삭제
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