KR101940046B1 - 내시경 장치 및 이것의 제어 방법 - Google Patents

내시경 장치 및 이것의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101940046B1
KR101940046B1 KR1020160176489A KR20160176489A KR101940046B1 KR 101940046 B1 KR101940046 B1 KR 101940046B1 KR 1020160176489 A KR1020160176489 A KR 1020160176489A KR 20160176489 A KR20160176489 A KR 20160176489A KR 101940046 B1 KR101940046 B1 KR 101940046B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
sub
probe unit
probe
transfer
Prior art date
Application number
KR1020160176489A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180073059A (ko
Inventor
서성기
최두환
배동진
Original Assignee
주식회사 모멘텀컨설팅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모멘텀컨설팅 filed Critical 주식회사 모멘텀컨설팅
Priority to KR1020160176489A priority Critical patent/KR101940046B1/ko
Publication of KR20180073059A publication Critical patent/KR20180073059A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101940046B1 publication Critical patent/KR101940046B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00119—Tubes or pipes in or with an endoscope

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

본 발명은 내시경 장치 및 이것의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치는, 일단에 형성된 선단부가 검진 대상자의 신체에 삽입되며, 내부에 적어도 하나 이상의 광경로 및 삽입 채널이 형성되며, 상기 광경로 및 상기 삽입 채널은 길이 방향으로 연장 형성되는 메인 프로브부; 상기 메인 프로브부의 상기 삽입 채널에 분리 가능하게 삽입되며, 상기 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 상기 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광하는 서브 프로브 유닛; 및 상기 삽입 채널에 대한 상기 서브 프로브 유닛의 인입 위치를 조정하기 위한 이송 유닛;을 포함한다.

Description

내시경 장치 및 이것의 제어 방법{ENDOSCOPE APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 내시경 장치에 관한 것으로, 보다 상세히, 메인 프로브부에 마련되는 서브 프로브 유닛을 구비한 내시경 장치 및 이것의 제어 방법에 관한 것이다.
위, 기관지, 식도, 십이지장, 직장 등, 의료 전문가가 병변을 직접 볼 수 없는 인체 내부의 장기를 관찰하여 암 진단이나 수술 등의 치료에 활용할 목적으로 광학 내시경이 사용되고 있다. 일반적으로, 내시경을 이용한 진단은 프로브를 인체 내에 삽입하여 장기 점막을 관찰하는 방식으로 이루어지며, 이를 위해 프로브의 선단부에는 전하 결합 장치(CCD; Charge Coupled Device)와 같은 영상 센서가 구비되어 있다.
다만, 상기 영상 센서에 의한 영상은 비교적 낮은 수준의 저배율 영상으로, 보다 정확한 병변 검진 또는 수술의 정확도 향상을 위하여, 보다 높은 배율의 영상 또는 검진 대상자의 장기 점막 상태에 대한 다양한 정보를 제공하기 위한 내시경 시스템에 대한 필요성이 증가되고 있다.
한국특허등록 제10-0889138호(2009.03.09)
본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 메인 프로브부의 삽입 채널에 선택적으로 삽입되어 장기 점막에 대한 상태 정보를 제공하기 위한 서브 프로브 유닛을 구비한 내시경 장치 및 이것의 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 내시경 장치는, 일단에 형성된 선단부가 검진 대상자의 신체에 삽입되며, 내부에 적어도 하나 이상의 광경로 및 삽입 채널이 형성되며, 상기 광경로 및 상기 삽입 채널은 길이 방향으로 연장 형성되는 메인 프로브부; 상기 메인 프로브부의 상기 삽입 채널에 분리 가능하게 삽입되며, 상기 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 상기 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광하는 서브 프로브 유닛; 및 상기 삽입 채널에 대한 상기 서브 프로브 유닛의 인입 위치를 조정하기 위한 이송 유닛;을 포함한다.
또한, 상기 메인 프로브부의 타단측에 배치되며, 상기 메인 프로브부를 조작하기 위한 조작 유닛들이 배치되는 조작부;를 더 포함하고, 상기 이송 유닛은 상기 조작부에 탈착 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 조작부에는 상기 삽입 채널과 연통되는 삽입홀이 형성되며, 상기 서브 프로브 유닛은 상기 삽입홀을 통하여 상기 삽입 채널에 삽입되고, 상기 이송 유닛은 상기 서브 프로브 유닛이 상기 삽입홀을 통하여 인입되는 위치를 조정할 수 있다.
또한, 상기 이송 유닛은, 상기 조작부에 탈착 가능하게 결합되는 이송 유닛 몸체; 상기 이송 유닛 몸체의 내부에 마련되며, 일방향 또는 타방향으로의 회전력을 공급하는 구동부; 및 상기 구동부로부터 상기 회전력을 전달받으며, 상기 서브 프로브 유닛이 외주면과 접촉된 상태에서 회전되는 적어도 둘 이상의 롤러 유닛을 포함하는 기어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 롤러 유닛은, 제1 롤러 유닛 및 상기 서브 프로브 유닛을 사이에 두고 상기 제1 롤러와 이격되는 제2 롤러 유닛을 포함하며, 상기 제1 롤러 유닛은 상기 제2 롤러 유닛과 반대 방향으로 회전될 수 있다.
또한, 상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고, 상기 이송 유닛은, 상기 서브 프로브 유닛이 상기 삽입 채널에 대하여 인입되는 방향인 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동되도록 하기 위한 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에서, 상기 서브 프로브 유닛의 위치가 유지되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점이며, 상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 될 수 있다.
또한, 상기 이송 유닛은, 상기 이송 유닛에 의하여 상기 삽입 채널에서 이송되는 상기 서브 프로브 유닛의 선단부가 상기 메인 프로브부로부터 돌출되어 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉되는 경우, 이를 감지하기 위한 접촉 센싱부;를 더 포함하고, 상기 접촉 센싱부가, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단하면, 상기 제어부는 상기 구동부를 제어하여 상기 서브 프로브 유닛이 상기 제2 방향으로 기설정된 거리만큼 이동되도록 할 수 있다.
또한, 상기 접촉 센싱부는, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉될 때, 상기 구동부로부터 출력되는 전류 또는 전압의 변화를 바탕으로, 상기 서브 프로브 유닛과 상기 장기 점막과의 접촉 여부를 감지할 수 있다.
또한, 상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고, 상기 센싱부는, 상기 레이저 반사광이 입사되며 이를 전기적인 신호로 변환하는 센싱 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 센싱부는, 상기 레이저 반사광을 기설정된 파장 대역별로 분리하기 위한 분광 유닛을 더 포함하고, 상기 분광 유닛을 거친 상기 레이저 반사광은 상기 센서 유닛으로 입사될 수 있다.
또한, 상기 센싱부에서 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호과에 기반한 검진 데이터와, 라만 분광 신호 데이터 테이블 또는 고배율 영상 신호 데이터 테이블에 저장된 적어도 하나 이상의 기준 라만 분광 신호 데이터 또는 기준 고배율 영상 신호 데이터 사이의 유사도를 비교하며, 상기 유사도에 기반하여 생성된 비교 데이터를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 내시경 장치의 제어 방법은, 일단에 형성된 선단부가 검진 대상자의 신체에 삽입되며, 내부에 적어도 하나 이상의 광경로 및 삽입 채널이 형성되며, 상기 광경로 및 상기 삽입 채널은 길이 방향으로 연장 형성되는 메인 프로브부; 상기 메인 프로브부의 상기 삽입 채널에 분리 가능하게 삽입되며, 상기 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 상기 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광하는 서브 프로브 유닛; 및 상기 삽입 채널에 대한 상기 서브 프로브 유닛의 인입 위치를 조정하기 위한 이송 유닛;을 포함하는 내시경 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 삽입 채널의 내부에서 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이송하는 이송 단계; 상기 서브 프로브 유닛의 선단부가 상기 메인 프로브부의 선단부 측에 위치되면, 상기 서브 프로브 유닛으로부터 레이저 광을 상기 장기 점막에 조사한 다음 반사된 레이저 반사광을 센싱하는 예비 센싱 단계; 상기 예비 센싱 단계에서, 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 신호를 바탕으로 주 정지 신호가 입력되는 지 여부를 판단하는 주 정지 신호 입력 판단 단계; 및 상기 주 정지 신호가 입력되면, 상기 서브 프로브 유닛의 이송을 정지시키고, 상기 장기 점막에 대한 상기 레이저 광 조사 및 상기 레이저 반사광 수광을 수행하는 주 센싱 단계;를 포함한다.
또한, 상기 이송 단계는, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 메인 프로브부의 선단부 측까지 이동되도록, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 단계; 상기 예비 센싱 단계를 진행하면서, 상기 서브 프로브 유닛을 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이송시키는 제2 이송 단계; 및 상기 주 센싱 단계가 종료된 경우, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제2 방향으로 이동시키는 서브 프로브 유닛 회수 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 장기 점막과 접촉되는 지 여부를 판단하는 접촉 판단 단계;를 더 포함하고, 상기 이송 단계는, 상기 접촉 판단 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단되는 경우, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제2 방향으로 이송시키는 긴급 이송 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송 유닛은, 상기 서브 프로브 유닛을 인입 또는 인출시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 더 포함하고, 상기 접촉 판단 단계는, 상기 구동부로부터 출력되는 전압 또는 전류 변화를 감지하여, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부와 상기 장기 점막 간의 접촉 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 이송 단계 및 상기 서브 프로브 유닛 회수 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 이송 속도는, 상기 제2 이송 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 이송 속도보다 빠르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 내시경 장치는, 상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고, 상기, 예비 센싱 단계에서, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에 위치되는 경우, 상기 주 정지 신호가 생성될 수 있다.
또한, 상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점이며, 상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 되는 지점일 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 메인 프로브부의 촬영 영상에 부가하여 검진 대상자의 장기 점막에 대한 다른 정보를 제공할 수 있는 서브 프로브 유닛이 마련됨에 따라서, 보다 정밀하고 객관적인 검진 대상자의 병변 진단을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 메인 프로브부에 대한 서브 프로브 유닛의 이송이 보다 안전하고, 정밀하게 수행될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 메인 프로브부, 조작부 및 이송 유닛을 보여주는 도면이다.
도 3는 도 1의 메인 프로브부에 서브 프로브 유닛이 배치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4은 도 3의 IV-IV 선도에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 이송 유닛에 의하여 서브 프로브 유닛이 이송되는 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2의 이송 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 내시경 장치에서 주 정지 신호를 생성하기 위하여 라만 분광 신호가 최대점이 되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 내시경 장치의 제어 방법을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내시경 장치의 이송 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 내시경 장치의 제어 방법을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 가급적 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소에 의해 분리되어 수행되거나, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다. 본 명세서의 '~부'는 반드시 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되지 않으며, 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 메인 프로브부, 조작부 및 이송 유닛을 보여주는 도면이다. 도 3는 도 1의 메인 프로브부에 서브 프로브 유닛이 배치된 상태를 보여주는 도면이며, 도 4은 도 3의 IV-IV 선도에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치(100)는, 메인 프로브부(120)에 마련된 기존의 일반 영상 센서에 의한 대략 1 배 내지 5 배 수준의 저배율 영상과 더불어, 메인 프로브부(120)에 선택적으로 결합되는 별도의 서브 프로브 유닛(140)을 더 포함한다. 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)을 통하여 레이저 주사식 신호를 조사 및 수집하고, 수집된 상기 레이저 주사식(Laser Sacanning) 신호(레이저 반사광)를 바탕으로 공초점 기반 고배율 영상 신호 또는 파장 대역별로 신호의 강도를 나타내는 라만 분광 신호를 생성하여, 검진 대상자의 장기 점막에 대한 추가적인 정보를 제공한다.
내시경 장치(100)는, 단말기(110), 레이저 광원(112), 메인 프로브부(120), 센싱부(180), 조작부(210) 및 이송유닛(300)을 포함한다.
메인 프로브부(120)는 검진 또는 수술 대상자의 신체 내부에 투입되어, 대상자 내부의 장기를 관찰하기 위해 제공된다.
본 실시예에서, 메인 프로브부(120)는 반드시 검진 대상자의 장기에 삽입되어 장기 내부를 관찰하는 것으로 제한되지 않으며, 검진 대상자의 장기로부터 채취된 조직 검사 시편을 상기 메인 프로브부가 검진하는 구성도 본 발명의 실시예에 포함될 수 있다.
메인 프로브부(120)는 원통형으로 형성되는 메인 프로브부 몸체(121)와, 저배율의 영상 데이터를 생성하기 위한 영상 센서(130)와, 영상 센서(130)가 검진 대상자의 점막을 촬영하는 과정에서 광을 제공하는 광원(131, 132)을 포함한다. 메인 프로브부(120)의 일단에 형성되는 선단부(120a) 측에는 영상 센서(130) 및 광원(131,132)이 배치될 수 있다.
영상 센서(130)는 예시적으로, 전하 결합 장치(CCD; Charge Coupled Device) 등으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 이미지를 센싱하기 위한 다양한 센서, 예시적으로 CIS(CMOS Image Sensor) 등과 같은 다양한 영상 센서 중 하나일 수 있다.
그리고, 메인 프로브부 몸체(121)의 내부에는 광원(131,132)과 연결되며 메인 프로브부(120)의 길이 방향으로 연장 형성되는 광경로(135)와, 내부에 빈 공간이 형성되며 광경로(135)와 마찬가지로 메인 프로브부(120)의 길이 방향으로 연장형성되는 삽입 채널(123)이 형성된다. 광원(131, 132)이 복수 개로 마련되는 경우, 광경로(135)도 복수 개로 마련되며, 삽입 채널(123)과 광경로(135)는 메인 프로브부 몸체(121) 내부에 서로 나란하게 배치된다.
광경로(135)는 원통형으로 형성되는 광경로 피복부(133)와, 광경로 피복부(133) 내부에 배치되는 광경로 유닛(134)를 포함한다. 광경로 유닛(134)은, 예시적으로 복수개의 다발로 형성되는 광섬유일 수 있으며, 광경로 유닛(134)의 일측은 광원(131, 132) 측과 연결되며, 타측은 메인 프로브부(120)의 선단부의 반대측이 연결되는 광 소스부(미도시)와 연결된다. 따라서, 상기 광 소스부에서 발광되는 광이 상기 광경로(135)를 통하여 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측에 제공되는 광원(131, 132)을 통하여 검진 대상장의 장기 점막 측으로 조사될 수 있다.
본 실시예에서 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측에 영상 센서(130)가 형성되는 구성으로 설명되고 있으나, 선단부(120a) 측에 별도의 영상 센서(130)가 배치되지 않고, 별도의 광경로가 형성되며, 상기 장기 점막에 조사된 광이 반사된 반사광이 상기 광경로를 통하여 메인 프로브부(120)의 타단 외측에 배치되는 별도의 영상 센서로 전달되어, 영상 데이터를 형성하는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
한편, 서브 프로브 유닛(140)은, 메인 프로브부(120)의 삽입 채널(123)에 분리 가능하게 삽입되며, 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광한다.
수광된 상기 레이저 반사광은, 서브 프로브 유닛(140)의 내부에 형성되는 광전달부(150)를 통하여, 센싱부(180) 측으로 전달되며, 센싱부(180)는 상기 레이저 반사광으로부터 고배율 영상 신호 또는 라만 분광 신호를 형성한다. 상기 고배율 영상 신호는 메인 프로브부(120)의 영상 센서(130)에서 생성되는 저배율 영상 신호보다 높은 배율을 가지며, 예시적으로 공초점(Confocal) 기반 고배율 영상 신호 일 수 있다.
본 실시예에 따른 내시경 장치(100)는, 센싱부(180)에서 생성된 상기 고배율 영상 신호 또는 라만 분광 신호를 바탕으로 검진 데이터를 생성하고, 생성된 상기 검진 데이터와, 라만 분광 신호 데이터 테이블 또는 고배율 영상 신호 데이터 테이블에 저장된 적어도 하나 이상의 기준 라만 분광 신호 데이터 또는 기준 고배율 영상 신호 데이터 사이의 유사도를 비교한다. 그리고 내시경 장치(100)는 상기 유사도에 기반하여 생성된 비교 데이터를 출력하여, 검진 대상자의 장기 점막의 상태에 대한 병변을 진단할 수 있는 데이터를 사용자에게 제공한다.
예시적으로, 검진 대상자의 장기 점막에 대한 상기 라만 분광 신호가 제1 파장 대역에서 제1 세기를 가질 경우, 생성된 상기 라만 분광 신호에 기반한 검진 데이터와, 기설정된 상기 데이터 테이블에 포함되며 기준 파장 대역 및 기준 세기를 갖는 상기 기준 라만 분광 데이터와 비교한다. 비교 결과, 상기 검진 데이터와 상기 기준 라만 분광 데이터의 유사도가 높을 경우, 검진 대상자는 해당 기준 라만 분광 데이터에 대응되는 병변을 가질 가능성이 높으며 이에 대한 비교 데이터를 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 내시경 장치는, 상기 비교 데이터를 사용자에게 제공함으로써, 동일한 장기 점막에 대하여 검진 실시자마다 서로 다른 진단을 내릴 수 있는 가능성을 억제할 수 있으며, 검진 실시자의 숙련도 등에 병변 진단이 영향 받을 수 있는 가능성 또한 최소화 시킬 수 있다.
한편, 서브 프로브 유닛(140)은, 광전달부(150)와 안정부(160)를 포함한다.
광전달부(150)는 광섬유 다발로 이루어진 공초점 프로브(Confocal Probe) 또는 라만 프로브(Raman Probe)로 제공될 수 있다. 예시적으로, 광전달부(150)의 광섬유들 중 일부는 레이저 광의 산란광을 수광하기 위한 수광부로 제공되고, 다른 일부는 레이저 광을 주사하기 위한 발광부로 제공될 수 있다.
서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)는, 서브 프로브 유닛(140)이 메인 프로브부(120)에 배치된 상태에서, 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측으로부터 기설정된 거리만큼 돌출될 수 있으며, 메인 프로브부(120)에 대한 서브 프로브 유닛(140)의 삽입 위치가 조정됨으로써, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 상기메인 프로브부(120)의 선단부(120a)로부터 돌출된 위치가 조정될 수 있다. 일 실시예로, 광전달부(150)는 상하 및 좌우 방향으로 휘어질 수 있는 연성을 갖도록 제공될 수 있다.
안정부(160)는 서브 프로브 유닛(140)의 흔들림을 보상하여 서브 프로브 유닛(140)의 자세를 제어하는 안정화 기능을 수행하여, 센싱부(180)에서 생성되는 고배율 영상(레이저 주사식 공초점 영상)에 흔들림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
인체 내부의 장기 점막에 레이저 광을 주사하기 위하여, 레이저 광원(112)은 기설정된 단일 파장 또는 멀티 파장의 레이저 광을 발생한다. 제1 필터(114)는, 예시적으로 밴드 패스 필터(Band pass filter)일 수 있으며, 레이저 광원(112)에서 발생한 레이저 광 중 장기 점막에 주사시키고자 하는 특정 파장의 레이저 광을 통과시킨다. 레이저 광원(112)과 제1 필터(114)는 예시적으로, 415 nm 내지 540 nm 중 적어도 하나의 파장을 가지는 레이저 광을 발생하도록 제공될 수 있다.
밴드 패스 필터(114)를 통과한 레이저 광은 커플러(coupler)(116)을 통해 광전달부(150)로 제공되고, 광전달부(150)의 광섬유 다발(151) 중의 적어도 일부를 통하여 장기의 점막(Mucosa)에 조사될 수 있다. 이때, 커플링(116)은 예시적으로 광선의 일부는 반사하고, 다른 부분은 투과하는 반사경 또는 기타의 광학 장치인 빔 스플리터(Beam Splitter)일 수 있다.
일 실시예로, 상이한 파장을 갖는 복수의 레이저 광이 광전달부(150)를 통해 장기의 점막에 조사될 수 있다. 예시적으로, 415 nm 대 파장의 청색 레이저 광 및/또는 540 nm 대 파장의 녹색 레이저 광이 장기 점막에 조사될 수 있다.
청색 레이저 광은 녹색 레이저 광보다 파장이 짧으므로, 표시 모세혈관(superficial capillary networks)에서 반사되어, 광전달부(150)에 수광될 수 있다. 녹색 레이저 광은 청색 레이저 광보다 파장이 길므로, 표피를 통과하여 상피하(subepithelial) 조직에서 반사되어 광전달부(150)에 수광될 수 있다.
광전달부(150)를 통해 수집된 산란광은 커플링(116)을 통해 제2 필터(170)를 거쳐 센싱부(180)로 전달된다. 센싱부(180)는 센싱 유닛(182)과, 분광기(spectrograph)(184)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 필터(170)는 롱패스 필터(long pass filter)일 수 있다.
분광기(184)는 프로브부(120)에 의해 수집된 라만 산란광을 포함한 레이저광을 분광하여 스펙트럼 데이터를 생성한다. 이때, 상기 스펙트럼 데이터는 측정 가능한 라만 분광 데이터를 포함할 수 있으며, 라만 분광 데이터는 라만 변이 파형들을 포함하며, 가로축은 라만 변이를 세로축은 세기(밝기)를 나타낼 수 있다.
센싱 유닛(182)은 프로브부(120)에 의해 수집된 산란광의 정보를 이용하여 고배율 영상(레이저 주사식 광학 영상) 신호를 생성하거나, 분광기(184)를 통과한 스펙트럼 데이터로부터 상기 고배율 영상 신호 또는 라만 분광 신호를 생성 할 수 있다. 즉, 센싱 유닛(182)은, 상기 레이저 반사광이 입사되면, 이를 전기적인 신호로 변경한다. 센싱된 상기 고배율 영상 또는 상기 라만 분광 스펙트럼은 센싱 유닛(182)에서 고배율 영상 신호 또는 라만 분광 신호로 생성되어, 단말기(110)로 전달될 수 있다.
본 실시예에 따른 센싱 유닛(182)은 상기 고배율 영상 및 상기 라만 분광 스펙트럼을 센싱할 수 있는 고감도 센서일 수 있다.
단말기(110)는 레이저 광원(112), 프로브부(120) 및 센싱부(180)와 전기적으로 결합되어, 레이저 광원(112), 프로브부(120) 및 센싱부(180)의 동작을 제어하는 동시에, 프로브부(120) 및 센싱부(180)에 의해 생성된 CCD 영상 데이터(제1 영상 데이터), 레이저 주사식 고배율 영상 데이터(제2 영상 데이터), 라만 분광 데이터 등의 데이터를 디스플레이할 수 있다.
이때, CCD 영상 데이터인 상기 제1 영상 데이터는 레이저 주사 방식의 공초점 영상 데이터인 상기 제2 영상 데이터보다 저배율 영상 데이터로 형성되며, 따라서 상기 제1 영상 데이터를 저배율 영상 데이터라 할 수 있다.
한편, 조작부(210)는, 메인 프로브부(120)의 타단 측, 즉 선단부(120a)가 형성된 일단의 반대 측에 배치되며, 메인 프로브부(120)를 조작하기 위한 적어도 하나 이상의 조작 유닛(미도시)들이 배치된다. 상기 조작 유닛들은 상기 메인 프로브부(120)에 설치된 와이어와 연결된다.
사용자는 메인 프로브부(120)의 선단부(120a)이 검진 대상자의 장기에 인입된 상태에서, 상기 조작 유닛들을 조작하여, 상기 메인 프로브부(120)을 원하는 각도로 조정할 수 있다.
조작부(210)에는 삽입 채널(123)과 연통되는 삽입홀(211)이 형성되며, 삽입홀(211)을 통하여 삽입 채널(123)은 외부와 연통될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치(100)의 삽입홀(211)을 통하여 병변에 대한 추가적인 정보를 획득하기 위한 서브 프로브 유닛(140) 또는 내시경 장치(100)에 의한 검진 과정에서 발생되는 종양 등을 제거하거나 조직 검사를 위하여 일부 조직을 박리시키기 위한 처치구가 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 다른 내시경 장치(100)의 메인 프로브부(120)가 검진 대상자의 장기 내부에 삽입되어, 검진을 진행하는 과정에서, 장기 점막에 대한 추가적인 센싱이 필요한 경우, 삽입홀(211)을 통하여 삽입 채널(123)에 서브 프로브 유닛(140) 유닛이 인입된다.
이때, 서브 프로브 유닛(140)을 사용자가 직접 삽입 채널(123)로 투입시켜, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측으로 이동시키는 경우, 사용자는 서브 프로브 유닛(140)이 메인 프로브부(120)의 어느 정도 위치에 삽입되었는 지를 가늠하기가 어렵다. 만약, 서브 프로브 유닛(140)의 인입 과정에서, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a)로부터 과도하게 돌출되는 경우, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 검진 대상자의 장기 점막과 접촉될 수 있다. 서브 프로브 유닛(140)은 메인 프로브부(120)에 비하여 상대적으로 작은 직경을 갖도록 형성된다. 따라서, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 검진 대상자의 장기 점막과 빠른 속도로 접촉하게 되면, 상기 장기 점막에 상해를 입힐 가능성이 있으며, 서브 프로브 유닛(140) 또한 파손될 가능성이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치(100)는 서브 프로브 유닛(140)을 기설정된 제어에 따라 삽입 채널(123) 내부로 이송하기 위한 이송 유닛(300)을 포함한다.
이송 유닛(300)은, 메인 프로브부(120)의 삽입 채널(123)에 대한, 서브 프로브 유닛(140)의 인입위치를 조정하며, 본 실시예에 따른 이송 유닛(300)은 조작부(210) 측에 탈착 가능하게 결합된다.
이하에서는 이송 유닛(300)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 5는 도 2의 이송 유닛에 의하여 서브 프로브 유닛이 이송되는 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 6은 도 2의 이송 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이송 유닛(300)은, 이송 유닛(300)의 외형을 형성하며 조작부(210)에 선택적으로 탈착 가능하게 결합되는 이송 유닛 몸체(301)와, 이송 유닛 몸체(301)의 내부에 마련되며, 일방향 또는 타방향으로 회전력을 공급하는 구동부(330)와, 구동부(330)로부터 회전력을 전달받으며, 서브 프로브 유닛(140)의 외주면과 접촉된 상태에서 회전되는 복수의 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들을 포함하는 기어부(320)와, 구동부(330)를 제어하는 제어부(310)를 포함한다.
이송 유닛 몸체(301)에는, 서브 프로브 삽입 채널(302)이 형성되며, 이송 유닛(300)이 조작부(210)에 결합된 상태에서, 서브 프로브 삽입 채널(302)은 삽입홀(211)을 통하여 삽입 채널(123)과 연통된다. 서브 프로브 삽입 채널(302)은 메인 프로브부(120)의 삽입 채널(123)과 교차되는 방향으로 배치될 수 있다. 서브 프로브 삽입 채널(302)에는 서브 프로브 유닛(140)이 삽입되며, 기어부(320)의 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들의 회전에 의하여, 서브 프로브 유닛(140)이 삽입 채널(123) 측으로 인입 된다.
롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들은 삽입 채널(123) 측에 배치되며, 서브 프로브 유닛(140)의 외주면과 접촉된다. 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들 중, 제1 롤러 유닛(321)는 서브 프로브 유닛(140)을 사이에 두고 제2 롤러 유닛(323)과 이격된다. 그리고, 제3 롤러 유닛(322)은 제1 롤러 유닛(321)과 동일한 측에 배치되며, 서브 프로브 유닛(140)을 사이에 두고 제4 롤러 유닛(324)과 이격된다.
즉, 서브 프로브 유닛(140)은 제1 롤러 유닛(321) 및 제3 롤러 유닛(322)과, 제2 롤러 유닛(323) 및 제4 롤러 유닛(324) 사이에 배치되며, 서브 프로브 유닛(140)의 외주면은 각 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들과 접촉된다. 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들과 서브 프로브 유닛(140)이 접촉된 상태에서, 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)이 회전하게 되면, 서브 프로브 유닛(140)의 외주면과 롤러 유닛(321, 322, 323, 324) 사이의 마찰력에 의하여 서브 프로브 유닛(140)은 제1 방향, 즉 삽입 채널(123)에 대한 인입 방향 또는 제2 방향, 즉 삽입 채널(123)에 대한 인출 방향으로 이동될 수 있다.
이때, 제1 롤러 유닛(321) 및 제3 롤러 유닛(322)은, 제2 롤러 유닛(323) 및 제4 롤러 유닛(324)과 반대 방향으로 회전된다.
예시적으로 서브 프로브 유닛(140)을 삽입 채널(123)로 인입시키는 경우, 제1 롤러 유닛(321) 및 제3 롤러 유닛(322)은 반 시계 방향으로 회전되며, 제2 롤러 유닛(323) 및 제4 롤러 유닛(324)은 시계 방향으로 회전된다. 반대로, 서브 프로브 유닛(140)을 삽입 채널(123)로부터 인출시키는 경우, 제1 롤러 유닛(321) 및 제3 롤러 유닛(322)은 시계 방향으로 회전되며, 제2 롤러 유닛(323) 및 제4 롤러 유닛(324)은 반 시계 방향으로 회전된다.
구동부(330)는 기어부(320)의 롤러 유닛(321, 322, 323, 324)들에 대하여 회전력을 제공하며, 예시적으로 전기에 의하여 회전력을 발생시키기 위한 모터(Motor)일 수 있다. 이때, 구동부(330) 및 롤러 유닛(321, 322, 323, 324) 사이에는 구동부(330)의 회전력의 토크 및 회전 방향을 변경하기 위한 기어 유닛이 마련될 수 있다.
제어부(310)는, 구동부(330)를 제어하여, 삽입 채널(123)에 대한 서브 프로브 유닛(140)의 인입 위치를 조정한다. 본 실시예에 따른 제어부(310)는, 구동부(330)를 동작시켜, 서브 프로브 유닛(140)이 삽입 채널(123)에 인입된 상태에서, 기설정된 상태에 도달하는 경우 구동부(330)에 의한 서브 프로브 유닛(140)의 인입 동작을 종료한다.
본 실시예에서, 제어부(310)는 서브 프로브 유닛(140)에 입사되는 상기 레이저 반사광으로부터, 센싱부(180)에서 감지된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에서, 서브 프로브 유닛(140)의 위치가 유지되도록 구동부(330)를 제어한다.
이때, 상기 지점은 상기 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 위치되는 위치를 의미하며, 예시적으로 상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점일 수 있다. 또한, 상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 되는 지점일 수 있다. 즉, 고배율 영상의 초점이 맞춰지는 지점일 수 있다.
본 실시예에 따른 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 센싱부(180)에서 감지된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에 도달하는 경우, 주 정지 신호를 생성하며 상기 주 정지 신호가 생성된 경우, 제어부(310)는 구동부(330)의 동작이 멈추도록 구동부(330)를 제어한다. 제어부(310)에 의하여 구동부(330)의 동작이 멈추도록 제어되면, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)의 위치는 상기 지점에서 유지된다.
도 7은 도 1의 내시경 장치에서 주 정지 신호를 생성하기 위하여 라만 분광 신호가 최대점이 되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따라 센싱부(180)가 예시적으로 상기 라만 분광 신호를 생성하는 경우, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)의 이동 과정에 따라서, 기설정된 파장 대역의 신호는 제1 세기(P1), 제2 세기(P2) 및 제3 세기(P3)로 형성된다. 즉, 상기 신호의 세기는 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 제1 지점에 위치될 경우, 제1 세기(P1)로 형성되며, 제2 지점에 위치될 경우 제2 세기(P2)로 형성되고, 제3 지점에 위치될 경우 제3 세기(P3)로 형성될 수 있다. 내시경 장치(100)는 서브 프로브 유닛(140)이 상기 제3 지점에 위치될 때, 즉 가장 신호의 세기가 강한 지점에서 상기 주 정지 신호를 생성한다. 한편, 서브 프로브 유닛(140)이 제4 지점으로 이동되고, 상기 제4 지점에서의 상기 신호의 세기가 제3 세기(P3)보다 작게 형성되는 경우, 제어부(310)는 구동부(330)를 제어하여, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 다시 상기 제3 지점으로 이동되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 마찬가지로 상기 제3 지점에 선단부(140a)가 배치된 경우, 내시경 장치(100)는 상기 주 정지 신호를 생성할 수 있다. 본 실시예에 따른 내시경 장치(100)의 상기 주 정지 신호는 센싱부(180), 단말기(110) 또는 이송 유닛(300)의 제어부(310)에서 생성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 내시경 장치(100)의 제어 방법을 상세하게 설명한다.
도 8은 도 1의 내시경 장치의 제어 방법을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 내시경 장치(100)의 제어 방법은, 서브 프로브 유닛(140)을 삽입 채널(123)의 내부에서 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제1 방향으로 이송하는 이송 단계(S110, S120, S150, S200)와, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측에 위치되면, 서브 프로브 유닛(140)으로부터 레이저 광을 상기 장기 점막에 조사한 다음 반사된 레이저 반사광을 센싱하는 예비 센싱 단계(S140)와, 예비 센싱 단계(S140)에서, 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 신호를 바탕으로 주 정지 신호가 입력되는 지 여부를 판단하는 주 정지 신호 입력 판단 단계(S160)와, 상기 주 정지 신호가 입력되면, 서브 프로브 유닛(140)의 이송을 정지시키고(S170), 상기 장기 점막에 대한 상기 레이저 광 조사 및 상기 레이저 반사광 수광을 수행하는 주 센싱 단계(S180)를 포함한다.
이때, 이송 단계(S110, S120, S150, S200)는, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측까지 이동되도록, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 단계(S110), 예비 센싱 단계(S140)를 진행하면서, 서브 프로브 유닛(140)을 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이송시키는 제2 이송 단계(S150), 및 주 센싱 단계(S180)가 종료된 경우, 서브 프로브 유닛(140)을 상기 제2 방향으로 이동시키는 서브 프로브 유닛 회수 단계(S200)를 포함한다.
제1 이송단계(S110)에서, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측까지 이동되었는 지가 판단(S120)되고, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측까지 이동되었으면, 제1 이송 단계(S110)가 종료(S130)된다. 그리고, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측까지 이동되지 않은 경우 제1 이송 단계(S110)가 수행된다. 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측까지 이동되었는 지의 판단(S120)은, 이송 유닛(300)의 제어부(310)가 서브 프로브 유닛(140)의 인입 거리를 측정하여, 이루어질 수 있다.
제2 이송 단계(S150)에서, 상기 주 정지 신호가 입력되면(S160), 제2 이송 단계(S150)가 종료(S160)된다.
상기 주 정지 신호는, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 센싱부(180)에서 감지된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에 도달하는 경우에, 생성된다. 상기 주 정지 신호가 생성된 경우, 제어부(310)는 구동부(330)의 동작이 멈추도록 구동부(330)를 제어한다. 제어부(310)에 의하여 구동부(330)의 동작이 멈추도록 제어되면, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)의 위치는 상기 지점에서 유지된다.
이때, 상기 지점은 상기 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 위치되는 위치를 의미하며, 예시적으로 상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점일 수 있다. 또한, 상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 되는 지점일 수 있다.
상기 제2 이송이 종료(S170)되면, 상기 장기 점막에 대한 상기 레이저 광 조사 및 상기 레이저 반사광 수광을 수행하는 주 센싱 단계(S180)가 수행된다.
그리고, 주 센싱이 종료된 것으로 판단(S190)되면, 서브 프로브 유닛이 회수되는 서브 프로브 유닛 회수 단계(S200)가 수행된다.
제2 이송 단계(S150)에서, 상기 주 정지 신호가 입력되지 않으면(S160), 계속하여 제2 이송 단계(S150)가 수행된다.
한편, 제1 이송 단계(S110) 및 서브 프로브 유닛 회수 단계(S200)에서 상기 서브 프로브 유닛(140)의 이송 속도는, 제2 이송 단계(S120)에서 서브 프로브 유닛(140)의 이송 속도보다 빠르게 형성될 수 있다. 즉, 보다 정밀한 측정 결과를 얻기 위하여 예비 센싱(S140)을 수행하면서 서브 프로브 유닛(140)을 천천히 이송시켜, 보다 정밀하게 측정 지점을 찾을 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 메인 프로브부(120)의 촬영 영상에 부가하여 검진 대상자의 장기 점막에 대한 다른 정보를 제공할 수 있는 서브 프로브 유닛(140)이 마련됨에 따라서, 보다 정밀하고 객관적인 검진 대상자의 병변 진단을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 메인 프로브부(120)에 대한 서브 프로브 유닛(140)의 이송이 보다 안전하고, 정밀하게 수행될 수 있는 이점이 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내시경 장치의 이송 장치의 구성을 보여주는 도면이며, 도 10은 도 9의 내시경 장치의 제어 방법을 보여주는 도면이다.
본 실시예는 이송 유닛(400)의 구성에 있어서, 차이가 있을 뿐 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 8에서 설명되고 있는 내시경 장치(100)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
먼저, 도 9를 참조하면, 이송 유닛(400)은, 제어부(410)와, 기어부(420)와,구동부(430)를 포함하고, 이송 유닛(400)에 의하여 삽입 채널(123)에서 이송되는 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)로부터 돌출되어 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉되는 경우, 이를 감지하기 위한 접촉 센싱부(440)를 더 포함한다.
접촉 센싱부(440)가, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단하면, 제어부(410)는 구동부(430)를 제어하여 서브 프로브 유닛(140)이 제2 방향, 즉 삽입 채널(123)로부터 인출되는 방향으로 기설정된 거리만큼 이동되도록 한다.
이때, 접촉 센싱부(440)는 예시적으로 전류 루프(Current Loop)를 포함할 수 있다. 따라서, 접촉 센싱부(440)는, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉될 때, 구동부(430)로부터 출력되는 전류 또는 전압의 변화를 바탕으로, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)와 상기 장기 점막과의 접촉 여부를 감지할 수 있다.
그 다음, 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 내시경 장치(100)는, 먼저 서브 프로브(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측에 위치되도록 상기 제1 방향으로 서브 프로브(140)의 제1 차 이송(S310)을 한다.
그 다음, 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 메인 프로브부(120)의 선단부(120a) 측에 위치된 것으로 판단(S320)되면, 서브 프로브 유닛(140)의 제1 차 이송(S310)을 중지(S330)하고, 레이저 광원을 상기 장기 점막에 조사하여 예비 센싱(S340)을 수행한다.
내시경 장치(100)는, 예비 센싱(S340)을 수행하면서, 서브 프로브 유닛(140)을 상기 제1 방향으로 제2 차 이송(S350)을 수행한다.
한편, 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)의 제2 차 이송 과정(S350)에서, 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 장기 점막과 접촉되는 지 여부를 판단하는 접촉 판단 단계(S360)를 수행한다.
접촉 판단 단계(S360)에서 서브 프로브 유닛(140)의 선단부(140a)가 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단되는 경우, 서브 프로브 유닛(140)을 상기 제2 방향으로 이송시키는 긴급 이송 단계(S362)가 수행된다.
즉, 선단부(140a)가 상기 장기 점막에 접촉된 것으로 판단되면, 검진 대상자의 장기의 상해를 방지하기 위하여, 서브 프로브 유닛(140)이 더 이상 상기 제1 방향으로 이동하지 않고, 긴급하게 후방, 상기 제2 방향으로 이송한다.
그 다음, 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)과 상기 장기 점막과의 접촉 상태가 해제된 것으로 판단되면, 다시 서브 프로브 유닛(140)의 제2 차 이송(S350)을 다시 수행한다.
한편, 상기 접촉 정지 신호가 입력되지 않으면(S360), 내시경 장치(100)는, 상기 주 정지 신호가 입력되었는 지 여부(S370)를 판단하고, 서브 프로브 유닛(140)의 제2 차 이송을 종료(S380)한다.
그 다음, 내시경 장치(100)는, 서브 프로브 유닛(140)에 의한 주 센싱(S400)를 개시하고, 센싱 종료 여부를 판단(S410)하여, 센싱이 종료된 경우, 서브 프로브 유닛을 회수(S410)한다.
제안되는 실시예에 의하면, 서브 프로브 유닛(140)에 의한 검진 대상자의 장기 점막에 대한 센싱 과정에서, 서브 프로브 유닛(140)과 상기 장기 점막 간의 과도한 접촉에 의하여 검진 대상자가 상해를 입을 가능성을 억제함으로써, 보다 안전한 검진이 이루어질 수 있도록 하는 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100 : 내시경 장치 110 : 단말기
112 : 레이저 광원 114 : 제1 필터
120 : 메인 프로브부 130 : 영상 센서
140 : 서브 프로브 유닛 150 : 광 전달부
160 : 안정부 170 : 제2 필터
180 : 센싱부 182 : 센싱 유닛
184 : 분광기 210 : 조작부
300 : 이송 유닛

Claims (18)

  1. 일단에 형성된 선단부가 검진 대상자의 신체에 삽입되며, 내부에 적어도 하나 이상의 광경로 및 삽입 채널이 형성되며, 상기 광경로 및 상기 삽입 채널은 길이 방향으로 연장 형성되는 메인 프로브부;
    상기 메인 프로브부의 상기 삽입 채널에 분리 가능하게 삽입되며, 상기 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 상기 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광하는 서브 프로브 유닛; 및
    상기 삽입 채널에 대한 상기 서브 프로브 유닛의 인입 위치를 조정하기 위한 이송 유닛;을 포함하고,
    상기 메인 프로브부의 타단측에 배치되며, 상기 메인 프로브부를 조작하기 위한 조작 유닛들이 배치되는 조작부;를 더 포함하고,
    상기 이송 유닛은 상기 조작부에 탈착 가능하게 배치되고,
    상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고,
    상기 이송 유닛은,
    상기 서브 프로브 유닛이 상기 삽입 채널에 대하여 인입되는 방향인 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동되도록 하기 위한 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 레이저 반사광으로부터 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에서, 상기 서브 프로브 유닛의 위치가 유지되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 이송 유닛은,
    상기 이송 유닛에 의하여 상기 삽입 채널에서 이송되는 상기 서브 프로브 유닛의 선단부가 상기 메인 프로브부로부터 돌출되어 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉되는 경우, 이를 감지하기 위한 접촉 센싱부;를 더 포함하고,
    상기 접촉 센싱부가, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단하면, 상기 제어부는 상기 구동부를 제어하여 상기 서브 프로브 유닛이 상기 제2 방향으로 기설정된 거리만큼 이동되도록 하는 내시경 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작부에는 상기 삽입 채널과 연통되는 삽입홀이 형성되며, 상기 서브 프로브 유닛은 상기 삽입홀을 통하여 상기 삽입 채널에 삽입되고,
    상기 이송 유닛은 상기 서브 프로브 유닛이 상기 삽입홀을 통하여 인입되는 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 내시경 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은,
    상기 조작부에 탈착 가능하게 결합되는 이송 유닛 몸체;
    상기 이송 유닛 몸체의 내부에 마련되며, 일방향 또는 타방향으로의 회전력을 공급하는 구동부; 및
    상기 구동부로부터 상기 회전력을 전달받으며, 상기 서브 프로브 유닛이 외주면과 접촉된 상태에서 회전되는 적어도 둘 이상의 롤러 유닛을 포함하는 기어부;를 포함하는 내시경 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 유닛은, 제1 롤러 유닛 및 상기 서브 프로브 유닛을 사이에 두고 상기 제1 롤러와 이격되는 제2 롤러 유닛을 포함하며,
    상기 제1 롤러 유닛은 상기 제2 롤러 유닛과 반대 방향으로 회전되는 내시경 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점이며,
    상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 되는 지점인 내시경 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 센싱부는, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 검진 대상자의 상기 장기 점막과 접촉될 때, 상기 구동부로부터 출력되는 전류 또는 전압의 변화를 바탕으로, 상기 서브 프로브 유닛과 상기 장기 점막과의 접촉 여부를 감지하는 내시경 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고,
    상기 센싱부는, 상기 레이저 반사광이 입사되며 이를 전기적인 신호로 변환하는 센싱 유닛을 포함하는 내시경 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센싱부는, 상기 레이저 반사광을 기설정된 파장 대역별로 분리하기 위한 분광 유닛을 더 포함하고,
    상기 분광 유닛을 거친 상기 레이저 반사광은 상기 센싱 유닛으로 입사되는 내시경 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 센싱부에서 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호와에 기반한 검진 데이터와, 라만 분광 신호 데이터 테이블 또는 고배율 영상 신호 데이터 테이블에 저장된 적어도 하나 이상의 기준 라만 분광 신호 데이터 또는 기준 고배율 영상 신호 데이터 사이의 유사도를 비교하며, 상기 유사도에 기반하여 생성된 비교 데이터를 출력하는 내시경 장치.
  12. 일단에 형성된 선단부가 검진 대상자의 신체에 삽입되며, 내부에 적어도 하나 이상의 광경로 및 삽입 채널이 형성되며, 상기 광경로 및 상기 삽입 채널은 길이 방향으로 연장 형성되는 메인 프로브부; 상기 메인 프로브부의 상기 삽입 채널에 분리 가능하게 삽입되며, 상기 검진 대상자의 장기 점막에 레이저 광을 조사하고, 조사된 상기 레이저 광이 상기 장기 점막으로부터 반사된 레이저 반사광을 수광하는 서브 프로브 유닛; 및 상기 삽입 채널에 대한 상기 서브 프로브 유닛의 인입 위치를 조정하기 위한 이송 유닛;을 포함하는 내시경 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 서브 프로브 유닛을 상기 삽입 채널의 내부에서 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이송하는 이송 단계;
    상기 서브 프로브 유닛의 선단부가 상기 메인 프로브부의 선단부 측에 위치되면, 상기 서브 프로브 유닛으로부터 레이저 광을 상기 장기 점막에 조사한 다음 반사된 레이저 반사광을 센싱하는 예비 센싱 단계;
    상기 예비 센싱 단계에서, 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 신호를 바탕으로 주 정지 신호가 입력되는 지 여부를 판단하는 주 정지 신호 입력 판단 단계; 및
    상기 주 정지 신호가 입력되면, 상기 서브 프로브 유닛의 이송을 정지시키고, 상기 장기 점막에 대한 상기 레이저 광의 조사 및 상기 레이저 반사광의 수광을 수행하는 주 센싱 단계;를 포함하고,
    상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 장기 점막과 접촉되는 지 여부를 판단하는 접촉 판단 단계;를 더 포함하고,
    상기 이송 단계는,
    상기 접촉 판단 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 장기 점막과 접촉된 것으로 판단되는 경우, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제2 방향으로 이송시키는 긴급 이송 단계;를 더 포함하는 내시경 장치의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이송 단계는,
    상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 메인 프로브부의 선단부 측까지 이동되도록, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 단계;
    상기 예비 센싱 단계를 진행하면서, 상기 서브 프로브 유닛을 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이송시키는 제2 이송 단계; 및
    상기 주 센싱 단계가 종료된 경우, 상기 서브 프로브 유닛을 상기 제2 방향으로 이동시키는 서브 프로브 유닛 회수 단계;를 포함하는 내시경 장치의 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은, 상기 서브 프로브 유닛을 인입 또는 인출시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 더 포함하고,
    상기 접촉 판단 단계는, 상기 구동부로부터 출력되는 전압 또는 전류 변화를 감지하여, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부와 상기 장기 점막 간의 접촉 여부를 판단하는 내시경 장치의 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서
    상기 제1 이송 단계 및 상기 서브 프로브 유닛 회수 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 이송 속도는, 상기 제2 이송 단계에서 상기 서브 프로브 유닛의 이송 속도보다 빠르게 형성되는 내시경 장치의 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서
    상기 내시경 장치는, 상기 서브 프로브 유닛에서 수광된 상기 레이저 반사광으로부터 기설정된 파장 대역의 라만 분광 신호 또는 고배율 영상 신호를 생성하는 센싱부;를 더 포함하고,
    상기, 예비 센싱 단계에서, 상기 서브 프로브 유닛의 상기 선단부가 상기 레이저 반사광으로부터 생성된 상기 라만 분광 신호 또는 상기 고배율 영상 신호의 신호 세기가 최대가 되는 지점에 위치되는 경우, 상기 주 정지 신호가 생성되는 내시경 장치의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 라만 분광 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 기설정된 파장 대역의 상기 라만 분광 신호의 강도가 최대가 되는 지점이며,
    상기 고배율 영상 신호의 상기 신호 세기가 최대가 되는 지점은, 상기 고배율 영상 신호에 의하여 생성되는 고배율 영상의 명도 또는 채도 대비가 최대가 되는 지점인 내시경 장치의 제어 방법.
KR1020160176489A 2016-12-22 2016-12-22 내시경 장치 및 이것의 제어 방법 KR101940046B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160176489A KR101940046B1 (ko) 2016-12-22 2016-12-22 내시경 장치 및 이것의 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160176489A KR101940046B1 (ko) 2016-12-22 2016-12-22 내시경 장치 및 이것의 제어 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190002389A Division KR20190006054A (ko) 2019-01-08 2019-01-08 내시경 장치 및 이것의 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180073059A KR20180073059A (ko) 2018-07-02
KR101940046B1 true KR101940046B1 (ko) 2019-01-18

Family

ID=62914439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160176489A KR101940046B1 (ko) 2016-12-22 2016-12-22 내시경 장치 및 이것의 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101940046B1 (ko)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4358494B2 (ja) * 2002-10-02 2009-11-04 オリンパス株式会社 内視鏡システム
JP2010125272A (ja) 2008-12-01 2010-06-10 Fujifilm Corp 光プローブ、光断層画像化装置
JP2010154933A (ja) 2008-12-26 2010-07-15 Fujifilm Corp 光プローブ、光断層画像化装置
JP2012010913A (ja) 2010-06-30 2012-01-19 Fujifilm Corp Ｏｃｔプローブ
JP2012050609A (ja) 2010-08-31 2012-03-15 Fujifilm Corp 画像診断装置及び画像診断方法
JP2013223635A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Konica Minolta Inc プローブ
JP2014117484A (ja) 2012-12-18 2014-06-30 Konica Minolta Inc 測定装置及び測定方法
WO2014111990A1 (ja) 2013-01-21 2014-07-24 コニカミノルタ株式会社 プローブ、分光測定装置、および、診断システム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4505345B2 (ja) 2004-03-31 2010-07-21 オリンパス株式会社 内視鏡挿入補助用プローブ及びこれを適用する内視鏡装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4358494B2 (ja) * 2002-10-02 2009-11-04 オリンパス株式会社 内視鏡システム
JP2010125272A (ja) 2008-12-01 2010-06-10 Fujifilm Corp 光プローブ、光断層画像化装置
JP2010154933A (ja) 2008-12-26 2010-07-15 Fujifilm Corp 光プローブ、光断層画像化装置
JP2012010913A (ja) 2010-06-30 2012-01-19 Fujifilm Corp Ｏｃｔプローブ
JP2012050609A (ja) 2010-08-31 2012-03-15 Fujifilm Corp 画像診断装置及び画像診断方法
JP2013223635A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Konica Minolta Inc プローブ
JP2014117484A (ja) 2012-12-18 2014-06-30 Konica Minolta Inc 測定装置及び測定方法
WO2014111990A1 (ja) 2013-01-21 2014-07-24 コニカミノルタ株式会社 プローブ、分光測定装置、および、診断システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180073059A (ko) 2018-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10939864B2 (en) Falloposcope and method for ovarian cancer detection
US9872613B2 (en) Monitoring disposition of tethered capsule endoscope in esophagus
US8771176B2 (en) Capsule camera with variable illumination of the surrounding tissue
JP2020039931A (ja) ビームスキャニングによる上皮性管腔器官の光学的イメージング方法およびシステム
US20030167007A1 (en) Apparatus and method for spectroscopic examination of the colon
JP2010082040A (ja) 内視鏡システム
JPH07250812A (ja) 蛍光診断装置
US20210244346A1 (en) Cell-collecting falloposcope and method for ovarian cancer detection
JPH08224210A (ja) 蛍光観察装置
JP2022179746A (ja) 医療用制御装置、医療用観察システム、制御装置及び観察システム
KR101921582B1 (ko) 의료 진단 시스템, 서버 및 방법
JP5389426B2 (ja) 光プローブ装置及びその作動方法
WO2014045581A1 (ja) 光学測定装置およびプローブシステム
KR101940046B1 (ko) 내시경 장치 및 이것의 제어 방법
KR20190006054A (ko) 내시경 장치 및 이것의 제어 방법
US20220330792A1 (en) Cell-collecting falloposcope and method for ovarian cancer detection
JP7426248B2 (ja) 医療用制御装置及び医療用観察システム
JP2010213950A (ja) 内視鏡補助器具およびこれを用いた内視鏡システム
JP7430845B2 (ja) 光治療装置、光治療方法および光治療プログラム
JP5897663B2 (ja) 内視鏡装置
KR102571259B1 (ko) 의료용 내시경
JP6752116B2 (ja) 内視鏡装置及び生体内部器官観察方法
KR101859717B1 (ko) 내시경 장치 및 이것의 제어 방법
JP6104419B2 (ja) 内視鏡装置
Sujatha Endoscopic Diagnostics in Biomedicine: Instrumentation and Applications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant