KR102006859B1 - 내시경 카테터 - Google Patents

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KR102006859B1
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권성일
이석한
신인섭
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Abstract

체내에서 타겟(target)에 근접하여 타겟의 영상을 촬영할 수 있는 내시경 카테터로서, 관형의 몸체와, 상기 몸체 전방에 형성되는 팁(tip) 내부에 배치되는 카메라 장치 및 상기 카메라 장치에 조명을 제공하는 조명 장치를 포함하고, 상기 카메라 장치는 카메라 렌즈를 포함하는 카메라 모듈 및 상기 카메라 렌즈의 전방에 추가되며 상기 카메라 렌즈와 광학계를 형성하는 추가 렌즈 또는 렌즈군을 포함하는 렌즈 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 모듈은, 상기 카메라 모듈을 이용해 상기 타겟을 촬영할 때 요구되는 피사계 심도(depth of field) 조건 또는 화각 조건을 만족시키는 광학계를 형성한다.

Description

내시경 카테터{Endoscopic imaging catheter}
본 발명은 내시경 카테터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구비한 카메라로부터 제공되는 체내의 내시경 영상을 통해 각종 시술을 제공할 수 있는 카테터에 관한 것이다.
환자의 수술 후유증을 최소화하기 위해서, 체내로 얇고 긴 카테터를 삽입하여 최소 침습적으로 시행하는 방법이 널리 이용되고 있다.
예를 들어, 레이저를 이용해 디스크를 제거하는 수술인 SELD(Sacrum Epiduroscopic Laser Decompression) 수술은 꼬리뼈를 통해 척추 뼈와 척수 사이의 경막 외 공간에 카테터를 삽입하여 이뤄진다.
그밖에, 방광, 요로 내부 치료 및 결석 제거 시술 등 다양한 분야에서 카테터 삽입을 통한 최소 침습 시술이 행해지고 있다.
이러한 시술 과정에서 내부 장기의 상태를 확인할 수 있도록 내시경 영상을 제공하는 카메라 장치를 구비한 내시경 카테터가 이용되는 경우가 많다.
카테터는 그 선단부가 수술 부위의 타겟(target)에 최대한 접근하도록 할 필요가 요구된다.
따라서, 내시경 카테터의 카메라 장치는 초근접 위치에서도 선명한 영상을 제공할 수 있어야 한다. 나아가, 사용자의 편의를 위해 내시경 카테터의 카메라 장치는 더 넓은 영역에 대한 영상을 제공해줄 것이 함께 요구되고 있다.
하지만, 내시경 카테터는 그 구조적 특성상 초소형으로 이루어져야 하고, 복잡한 구조로 이루어지기에 적합하지 않으므로, 원하는 피사계 심도(Depth of field; DOF)를 가지면서 넓은 화각(Field of view; FOV)을 가지도록 하는데 어려움이 있다.
일반적으로 DOF와 FOV를 조정하기 위하여, 조리개나 노출 시간 등을 조절하는 기법이 이용되지만, 시술 내내 실시간 비디오 영상을 제공해야 하는 내시경 카테터는 이러한 각종 기법을 활용하기는 어렵다.
넓은 영역의 이미지를 촬영하기 위해서는 내시경 카테터를 후퇴하여 촬영하여야 하는데, 이 경우 DOF를 벗어나 이미지가 식별할 수 없게 흐려질 수 있다. 정확한 위치에서 의료 시술을 하여야 하는 내시경 카테터에서는 이미지가 흐려지는 상황은 피해야 한다.
또한, 내시경 카테터는 조명 장치를 함께 구비하여, 영상 촬영을 위한 조명을 제공하는데, 타겟에 근접한 선단부에서 조사되는 빛은 밀도가 지나치게 커서 카메라 장치에서 수집되는 영상에서 특정 부분을 지나치게 밝게 보이게 하는 화이트 노이즈 현상을 일으키게 되므로, 정확한 영상을 사용자에게 제공하는 것을 방해한다.
한국 등록특허 10-1195997호
본 명세서는 내시경 카테터에서 요구되는 DOF 및/또는 FOV 요구를 쉽게 만족시킬 수 있으며, 조명 등의 영향을 최소화하여 선명하고 넓은 영역의 타겟 영상을 제공할 수 있도록 하는 내시경 카테터를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 체내에서 타겟(target)에 근접하여 타겟의 영상을 촬영할 수 있는 내시경 카테터로서, 관형의 몸체와, 상기 몸체 전방에 형성되는 팁(tip) 내부에 배치되는 카메라 장치 및 상기 카메라 장치에 조명을 제공하는 조명 장치를 포함하고, 상기 카메라 장치는 카메라 렌즈를 포함하는 카메라 모듈 및 상기 카메라 렌즈의 전방에 추가되며 상기 카메라 렌즈와 광학계를 형성하는 추가 렌즈 또는 렌즈군을 포함하는 렌즈 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 모듈은, 상기 카메라 모듈을 이용해 상기 타겟을 촬영할 때 요구되는 피사계 심도(depth of field) 조건 또는 화각 조건을 만족시키는 광학계를 형성하는 내시경 카테터가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 팁의 선단부는 둥글게 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 팁 내부에는 시술 도구가 통과할 수 있는 시술 도구 통로가 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 팁은 생체 적합성 연성 재질로 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 팁은 카메라 장치 및 조명 장치를 감싸도록 상기 생체 적합성 연성 재질을 몰딩하여 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 모듈은, 화각을 광각 또는 협각으로 조정하는 렌즈 또는 렌즈 군(“화각 렌즈”)과, 상기 화각 렌즈를 통해 수집된 이미지를 상기 카메라 모듈의 피사계 심도에 위치시키는 보정 렌즈를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 조명 장치는 광섬유로 이루어지고, 상기 광섬유의 단부는 내시경 축 방향과 수직선 또는 사선 또는 이들의 조합으로 형성되고, 상기 조명의 조명 중심선이 상기 타겟과 만나는 점("조명 중심점"), 상기 카메라 장치의 길이방향 축과 상기 타켓이 만나는 점("카메라 중심점") 및 상기 광섬유의 길이방향 축과 상기 타겟이 만나는 점("광섬유 중심점")이 정의되고, 상기 조명 중심점이, 상기 카메라 중심점을 중심으로 하여 타겟에 균일한 조명을 제공하기 위한 영역에 형성된다.
일 실시예에 따르면, 내시경 카테터는 두 개의 광섬유를 포함하고, 상기 두 개의 광섬유는 거울 대칭되도록 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 조명 장치로부터 조사되는 조명의 광량을 수동 또는 자동으로 조정하여 조명의 세기 또는 분포 또는 세기 및 분포를 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 카테터의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 내시경 카테터의 팁(tip)의 내부를 확인할 수 있는 투명 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 내시경 카테터의 팁을 제조하는 과정을 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 내시경 카테터의 카메라 장치의 내부 개략도이다.
도 5는 도 4의 카메라 장치의 렌즈 모듈을 통해 수집되는 빛의 경로를 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 내시경 카테터의 조명 장치에 의해 빛이 조명되는 모습을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 카테터(1)의 부분 사시도이다. 도 1은 내시경 카테터(1)를 개략적으로 도시한 것이라는 점이 이해될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 관형의 몸체(20)와, 상기 몸체(20)의 전방에 결합되는 팁(10)을 포함한다.
몸체(20)는 체내로 삽입되도록 길게 연장되며 와이어(미도시) 등의 조향 수단에 의해 구부러져 팁(10)이 조향될 수 있도록 가요성 재질로 형성된다. 몸체(20)는 체내에서 팁(10)을 이동시켜 팁(10)의 선단부가 타겟(T)에 근접하여 위치하도록 한다.
도 2는 팁(10)의 내부를 확인할 수 있는 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 팁(10)의 내부에는 타겟(T)의 영상을 촬영할 수 있는 카메라 장치(100), 상기 카메라 장치(100)에 조명을 제공하는 조명 장치(200) 및 레이저 조사기나 약물 등 각종 시술 도구가 통과할 수 있는 시술 도구 통로(300)가 형성되어 있다.
도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 카메라 장치(100)는 전단부가 팁(100)의 전방에서 노출되도록 팁(10)의 내부에 고정되고, 카메라 장치(100)에 연결되는 전선은 팁(10)의 후단을 통해 몸체(20) 내부로 연장되어 몸체(20)의 후단에 위치한 제어 장치 등에 연결된다. 마찬가지로, 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)도 그 전단부가 팁(100)의 전방에서 노출되도록 팁(10)의 내부에 고정되고, 몸체(20) 내부로 연장되어 몸체(20)의 후단까지 연장된다.
일 실시예에 따르면, 팁(10)은 실리콘 고무 등과 같은 생체 적합성 연성 재질로 형성되며, 카메라 장치(100), 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)를 감싸도록 형성된다. 본 실시예에서 팁(10)은 연성 재질로 형성되지만, 삽입 위치나 시술의 종류 등에 따라 팁(10)은 금속 등 몰딩 공정의 적용이 가능한 강성 재질로 형성될 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 팁(10)의 선단부(11)는 둥근 형태로 형성된다. 따라서, 카테터(1)가 좁은 경막 외 공간 등으로 삽입될 때 팁(10)의 선단부(11)가 척수 신경을 자극하는 것을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 몰딩 공정을 통해 팁(10)이 형성된다. 도 3a 내지 도 3c는 팁(10)을 제조하는 과정을 도시한 것이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 팁(10)을 제조하기 위한 금형 조립체(400)는 세 개의 금형(410, 420, 430)으로 이루어지며, 먼저 세 개의 금형(410, 420, 430)을 한데 조립한다.
도 3b에서는 설명의 편의를 위해 제3 금형(430)이 도시 생략되었다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 금형(410)은 일종의 캡(cap)으로서 제2 금형(420) 및 제3 금형(430)이 끼워질 수 있는 홈(412)을 포함한다. 홈(411)의 중간에는 팁(10)의 전단에 노출되는 카메라 장치(100), 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)에 실리콘 고무나 금속 등 몰딩 재료이 묻지 않도록 전단부를 커버하는 돌기(411)가 돌출 형성되어 있다.
제2 금형(420)의 중앙에는 대략 반원통 형태의 홈(421)이 형성되고, 제3 금형(430)에도 그에 대응되는 홈이 형성되어 있다.
홈(421)의 중간에는 단차를 가지며 둥근 형태를 가지는 단차부(422)가 형성되어 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 세 개의 금형(410, 420, 430)을 조립한 상태에서, 카메라 장치(100), 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)를 홈(421)에 끼워 넣는다. 이때, 카메라 장치(100), 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)의 전단부가 돌기(411) 면에 밀착하도록 한다.
카메라 장치(100), 조명 장치(200) 및 시술 도구 통로(300)는 접착제를 이용해 하나로 접착되어 홈(421)에 끼워질 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 홈(421) 안에 액체 상태의 실리콘 고무 등 몰딩 재료를 정량 주입하고 경화시킨다.
경화 후 금형(410, 420, 430)을 제거하면 도 1에 도시된 바와 같은, 단차부(422)의 형상에 대응하여 둥근 형태의 선단부(11)가 형성된 팁(10)이 완성된다. 팁(10)의 후단에 몸체(20)를 부착함으로써 내시경 카테터(1)를 완성한다.
본 실시예에 따르면, 선단부가 둥근 팁(10)이 별도의 추가 공정 없이 몰딩을 통해 매우 간단히 형성된다. 따라서, 원기둥 형상에 카메라, 조명, 도구 통로를 절삭 가공을 통해 형성하고 해당 기구를 조립하는 종래 기술에 따른 내시경 카테터와 비교하여 제조 방법이 매우 간단하다. 아울러, 제조 공법 상 척수 신경을 자극하는 딱딱한 재질의 날카로운 모서리를 가질 수밖에 없는 종래 기술에 따른 내시경 카테터와 비교하여 생체 자극을 최소화할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 카메라 장치(100)의 내부 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 장치(100)는 카메라 모듈(110)과, 상기 카메라 모듈(110)의 전방에 추가 결합되는 렌즈 모듈(120)을 포함한다.
카메라 모듈(110)은 종래의 내시경 카테터에 사용되는 바와 같이, 볼록 렌즈인 카메라 렌즈(111)를 포함하고, 카메라 렌즈(111)에서 수집되는 광을 전기적인 신호로 바꿔주는 이미지 센서(112)를 포함한다. 본 실시예에 따른 이미지 센서(112)는 전하결합소자를 사용하는 CCD(Charged-Coupled Device) 센서이다.
렌즈 모듈(120)은 카메라 렌즈(111)의 전방에 추가되며, 카메라 렌즈(111)와 함께 하나의 광학계를 형성하는 추가 렌즈 또는 렌즈 군(130, 140)을 포함한다. 본 실시예에 따르면, 광각 렌즈(130)와 보정 렌즈(140)로 이루어진 추가 렌즈 군이 렌즈 모듈(120)로 적용되었다.
도 5는 본 실시예에 따른 렌즈 모듈(120)을 통해 수집되는 타겟 이미지를 도시한 것이다.
렌즈 모듈(120)은 카메라 모듈(130)과 함께 하나의 광학계를 형성한다. 렌즈 모듈(120)에 의해 형성되는 광학계는 카메라 모듈(130)을 이용해 타겟(T)을 촬영할 때 요구되는 피사계 심도(depth of field; DOF) 조건 및/또는 화각 조건을 만족시킨다.
본 실시예에 따르면, 렌즈 모듈(120)은 화각을 증대시키기 위한 광각 렌즈(130)와, 상기 광각 렌즈(130)를 통해 수집된 타겟(T)의 광 이미지를 카메라 렌즈(111)로 전달하는 보정 렌즈(140)를 포함한다. 본 실시예에 따른 렌즈 모듈(120)은 화각을 증대시키기 위한 광각 렌즈(130)를 포함하지만, 필요에 따라 화각을 감소시키는 협각 렌즈를 포함할 수 있고, 광각 렌즈 및/또는 협각 렌즈의 조합으로 이루어진 렌즈 군을 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 광각 렌즈 또는 협각 렌즈 또는 이들의 조합으로 이루어져 화각을 증대 또는 감소시키도록 조정하는 렌즈 또는 렌즈군을 화각 렌즈로 칭힌다.
광각 렌즈(130)는 넓은 각도 범위에 걸쳐 타겟(T)에서 전달되는 빛을 집중하여, 보정 렌즈(140)로 전달한다. 광각 렌즈(130)는 보정 렌즈(140)를 향해 형성되며 소정의 곡률과 반경을 가지는 오목부(131)를 포함한다. 오목부(131)의 곡률과 반경에 따라 빛의 집중도가 달라진다.
광각 렌즈(130)에 의해 카메라 장치(100)의 광학계는 약 90도 이상의 화각을 가질 수 있으며, 본 실시예에 따른 카메라 장치(100)는 100도의 화각을 가진다. 이는 카메라 렌즈(111)만을 이용하는 종래 기술의 내시경 카테터의 화각을 훨씬 상회하는 것이다.
한편, 광학계의 피사계 심도(DOF1)는 카메라 렌즈(111)만을 이용해 타겟(T)을 촬영할 때 요구되는 피사계 심도를 커버하도록 형성된다. 다시 말해서, 렌즈 모듈(120)이 추가되지 않고, 카메라 렌즈(111)가 도 5의 광각 렌즈(130)의 위치에 위치하였을 때 형성되는 피사계 심도는 렌즈 모듈(120)의 추가로 형성되는 광학계의 광학계의 피사계 심도(DOF1)에 의해 덮어진다.
이에 따라서, 본 실시예에 따른 내시경 카테터(1)는 카메라 렌즈(111)만을 이용하는 종래의 내시경 카테터와 비교하여 피사계 심도를 그대로 가지거나 확장된 피사계 심도를 가지면서도, 더 큰 화각(δ)을 가질 수 있게 된다.
즉, 시술과 선명한 촬영이 가능한 위치에 그대로 내시경 카테터(1)를 위치시면서도 더 넓은 범위의 타겟 영상을 얻을 수 있다는 것이다.
이러한 광학계에서의 피사계 심도의 확장은, 광학계의 수차(aberration)를 최소화하는 보정 렌즈(140)의 작용으로 이루어질 수 있다.
보정 렌즈(140)는 물성치 특히 굴절율이 상이한 복수의 렌즈가 접합 형성된 구조를 가진다. 본 실시예에 따르면, 보정 렌즈(140)는 세 개의 렌즈(141, 142, 143)가 접합된 트리플렛(triplet) 구조이다.
트리플렛 구조의 보정 렌즈(140)는 통과하는 빛의 굴절을 일으켜 광학계의 수차를 보정한다. 본 실시예에 따른 보정 렌즈(140)는 특히 주파수에 따라 달리 굴절하는 빛의 경로를 보정해 색수차를 최소화시킬 수 있다. 보정 렌즈(140)가 광학계의 광확 수차를 적절히 잡아줌으로써 광학계의 피사계 심도(DOF1)를 확장시키는 결과를 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 보정 렌즈(140)는 광각 렌즈(130)를 통해 수집되어 전달된 타겟(T)의 버츄얼 이미지(Ti)를 카메라 렌즈(111)의 고유한 피사계 심도(DOF2) 영역에 맞추어 위치시킨다.
피사계 심도(DOF2)에 맺힌 버츄얼 이미지(Ti)는 카메라 렌즈(111)를 통해 이미지 센서(112)의 각 픽셀(pixel)로 전달되고, 디스플레이 장치(미도시)는 해당 전기 신호를 통해 타겟(T)의 영상을 사용자에게 제공한다.
본 실시예에 따르면, 내시경 카테터(1)는 렌즈 모듈(120)이 카메라 모듈(110)에 접합되는 에드 온(add-on) 기반 구조를 가진다. 따라서, 기존에 카메라 모듈(110)만을 가지는 내시경 카테터에 렌즈 모듈(120)을 부착함으로써, 기존의 내시경 카테터에 요구되는 피사계 심도 조건을 그대로 충족시키면서도, 원하는 확장된 화각을 제공할 수 있다.
이러한 기존의 내시경 카테터의 구조를 바꾸는 리모델링(re-modeling)은 상술한 바와 같이 몰딩 방법에 의해 간단히 제조될 수 있는 팁(10)의 구조로 인해 더 손쉽게 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명의 사상은 기존의 내시경 카테터에 덧붙이는 에드-온 구조에만 국한되지는 않을 수 있다는 점이 이해될 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 내시경 카테터(1)는 조명 장치(200)를 통해 카메라 장치(100)가 영상을 촬영하는데 필요한 조명을 제공 받는다.
도 6은 조명 장치(200)에 의해 빛이 조명되는 모습을 도시한 것이다. 도 6에서는 편의를 위해 하나의 조명 장치(210)에 의해 빛(260)이 조명되는 모습을 도시하였다.
본 실시예에 따르면, 조명 장치(200)는 내시경 카테터(1)의 후단에 형성된 광원(미도시)로부터 전달되는 빛을 그 전단면을 통해 조사하는 광섬유로 이루어진다.
본 실시예에 따르면, 두 개의 광섬유(210, 220)가 내시경 카테터(1)에 형성되어 있다.
본 실시예에 따르면, 조명 효율을 극대화하기 위해, 두 개의 광섬유(210, 220)는 서로 거울 대칭되도록 형성되어 있다.
광섬유(210)의 단부에서 조사된 빛(260)은 대략 그 단부면과 수직한 조명 중심선(261)을 중심으로 원뿔 형태로 퍼져 진행하게 된다. 만약, 하나의 광섬유(210)만이 조명 장치로 이용되었을 때, 광섬유(210)의 단부가 그 길이 방향 축(250)과 수직하여 조명 중심선(261)이 길이 방향 축(250)과 동일하게 진행해 타겟(T)과 만나게 되면, 조명 중심선(261)이 타겟(T)과 만나는 점을 중심으로 한 밝은 원이 영상에서 나타나는 화이트 노이즈 현상이 일어나게 된다.
본 실시예에 따르면, 복수의 조명 장치가 생성하는 빛의 상호 중첩 현상에 의해 타겟(T)에 조사되는 조명광이 전체적으로 고르게 되어 화이트 노이즈 현상이 완화될 수 있다.
나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 광섬유(210, 220)의 단부는 그 중심축(250)에 대해 소정의 각도(θ)를 가지도록 사선으로 형성되어 있다.
조명 중심선(261)를 기준으로 퍼지는 조명광(260)의 상대적인 각도(α, β)는 각도 θ의 함수로 정해질 수 있으며, 각도(θ)를 조절하여, 조명광(260)이 카메라 장치(100)의 화각(δ) 안에 있는 타겟(T) 전체를 커버할 수 있도록 한다.
도 6을 참조하면, 광섬유(210)로부터 조사되는 조명광(260)의 조명 중심선(261)이 타겟(T)과 만나는 점("조명 중심점")(OL)과, 카메라 장치(100)의 길이방향 축(150)과 타켓(T)이 만나는 점("카메라 중심점")(Oc) 및 광섬유(210)의 길이방향 축(250)과 타겟(T)이 만나는 점("광섬유 중심점")(Of)을 정의할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 조명 중심점(OL)의 위치가, 카메라 중심점(Oc)을 중심으로 하고, 카메라 중심점(Oc)과 광섬유 중심점(Of)을 잇는 선(Oc-Of)을 반경으로 하는 동심원 영역 안에 위치하도록, 광섬유의 단부의 각도(θ)가 결정되어 있다. 이는 광섬유(210)와 거울 대칭을 이루는 광섬유(220)의 경우도 마찬가지이다. 본 명세서에서는 해당 동심원 영역을 카메라 중심점을 중심으로 하여 타겟에 균일한 조명을 제공하기 위한 영역(조명 영역)으로 정의한다.
두 개의 광섬유(210, 210)가 거울 대칭 구조를 이루지 않는 경우에도 위 조명 중심점(OL)의 위치 조건을 만족하도록 광섬유(210, 210)의 단부면이 배치될 수도 있다. 위 조명 중심점(OL)의 위치 조건을 만족하면, 타겟(T)을 비추는 조명광의 빛의 효율이 증가됨과 아울러, 빛이 더 고르게 분포되어 화이트 노이즈 효과를 제거할 수 있다.
다만, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면 두 광 섬유(210, 220)로부터 조사되는 조명광의 조명 중심점(OL)이 카메라 중심점(Oc)과 일치하도록 형성되어, 빛의 효율 및 분포 개선 효과가 극대화된다.
본 실시예에서는 광섬유(210, 220)의 단부는 그 중심축(250)에 대해 소정의 각도(θ)를 가지도록 사선으로 형성되어 있지만, 광섬유의 조명 중심점들이 조명 영역 안에 위치한다면, 광섬유(210, 220)의 단부는 내싱경 축(150)과 수직선 또는 사선 또는 이들의 조합으로 형성되어도 좋다.
타겟(T)과 근접하는 내시경 카테터(1)의 경우, 밀도가 매우 큰 조명광을 매우 근접하여 조사하므로 카메라 장치를 조절하는 방법으로는 시술자가 확인하는 영상을 조절하기 어렵다.
본 실시예에 따르면, 카메라 장치(100)로부터 수집되어 디스플레이 장치에 영사되는 타겟(T)의 영상을 분석하여 복수의 조명 모듈(200)로부터 조사되는 조명광의 광량을 조절하여, 조명의 세기 및/또는 분포를 조정한다.
광량의 조절은 예를 들어 타겟의 영상의 밝기에 연동하여 컴퓨터가 광량을 조정하는 자동 조정과 사용자가 영상을 보고 원하는 밝기가 되도록 조명의 광량을 조절하는 수동 조정 모두 가능하다.
모든 조명 장치의 광량을 동시 조절하면 조명의 세기(즉, 영상의 밝기)가 전체적으로 달라질 것이고, 복수의 조명 장치의 광량을 조절하여 조명의 분포(즉, 영상 내 영역별 밝기의 차이)를 조절할 수 있을 것이다.
본 실시예에 따른 내시경 카테터(1)에 의하면, 에드-온 구조로 형성되는 렌즈 모듈에 의해 렌즈 모듈이 없는 내시경 카테터에서 요구되는 DOF 조건을 만족시키는 동시에 원하는 FOV 요구를 쉽게 만족시킬 수 있게 된다. 아울러, 조명 등의 영향이 최소화되어 더 선명하고 넓은 영역의 타겟 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 체내에서 타겟(target)에 근접하여 타겟의 영상을 촬영할 수 있는 내시경 카테터로서,
    관형의 몸체와, 상기 몸체 전방에 형성되는 팁(tip) 내부에 배치되는 카메라 장치 및 상기 카메라 장치에 조명을 제공하는 조명 장치를 포함하고,
    상기 카메라 장치는,
    카메라 렌즈를 포함하는 카메라 모듈; 및
    상기 카메라 렌즈의 전방에 추가되며, 상기 카메라 렌즈와 광학계를 형성하는 추가 렌즈 또는 렌즈군을 포함하는 렌즈 모듈을 포함하고,
    상기 렌즈 모듈은,
    화각을 광각 또는 협각으로 조정하는 렌즈 또는 렌즈 군(“화각 렌즈”)과,
    상기 화각 렌즈를 통해 수집된 이미지를 상기 카메라 모듈의 피사계 심도에 위치시키는 보정 렌즈를 포함하고,
    상기 조명 장치는 광섬유로 이루어지고,
    상기 광섬유의 단부는 내시경 축 방향과 수직선 또는 사선 또는 이들의 조합으로 형성되고,
    상기 조명의 조명 중심선이 상기 타겟과 만나는 점("조명 중심점"), 상기 카메라 장치의 길이방향 축과 상기 타겟이 만나는 점("카메라 중심점") 및 상기 광섬유의 길이방향 축과 상기 타겟이 만나는 점("광섬유 중심점")이 정의되고,
    상기 조명 중심점이, 상기 카메라 중심점을 중심으로 하여 타겟에 균일한 조명을 제공하기 위한 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팁의 선단부는 둥글게 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 팁 내부에는 시술 도구가 통과할 수 있는 시술 도구 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팁은 생체 적합성 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팁은 카메라 장치 및 조명 장치를 감싸도록 상기 생체 적합성 연성 재질을 몰딩하여 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    두 개의 광섬유를 포함하고,
    상기 두 개의 광섬유는 상기 카메라 장치를 기준으로 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조명 장치로부터 조사되는 조명의 광량을 수동 또는 자동으로 조정하여 조명의 세기 또는 분포 또는 세기 및 분포를 조정하는 것을 특징으로 하는 내시경 카테터.
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