KR102312584B1 - 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서를 포함하는 내시경 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지 가능한 내시경은, 신체의 내부로 삽입되는 삽입 튜브; 및 상기 삽입 튜브의 적어도 일부를 수용하는 수용부를 구비하고, 상기 수용부의 내부에 수용된 삽입 튜브의 움직임을 감지함으로써, 상기 삽입 튜브에 인가되는 압축력의 크기를 감지 가능한 센서를 포함할 수 있다.

Description

내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서를 포함하는 내시경 및 그 제어 방법{ENDOSCOPE COMPRISING SENSOR SENSING IMPEDANCE DURING DRIVING OF ENDOSCOPE, AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

아래의 설명은 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서를 포함하는 내시경 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

내시경 수술이란, 체내로 초소형 카메라가 부착된 기구를 집어넣어 특정 부위를 제거하거나 수술하는 외과적 기법을 의미한다. 내시경 수술에 의하면, 절개 부위가 작아 회복 속도가 빠르고 미용상 장점이 있다.

내시경 수술 중에는, 예를 들어, 요관을 따라서 내시경을 삽입하여, 신장 결석을 제거하는 요관 내시경 수술이 있다. 요관 내시경 수술의 경우, 요관(ureter)에 요관 접근 시스(ureteral access sheath, UAS)를 설치한 상태에서 수행될 수 있다. 여기서, 요관 접근 시스란, 요관의 내부로 삽입되어, 요관 및 내시경 사이에 위치하는 관으로써, 내시경이 요관을 따라서 삽입되어 신장까지 접근하거나, 신장으로부터 빠져나오는 과정에 있어서, 주변 신체 부위를 손상시키는 문제를 줄여주는 기능을 한다.

도 1은, 사람의 신체 내부를 나타내는 모습으로, 요관(U)을 따라서 설치된 요관 접근 시스(UAS)의 모습을 나타내는 도면이다. 요관(U)의 형상과, 요관 접근 시스(UAS)의 형상 및 재질을 고려할 때, 요관 접근 시스(UAS)는 신장(K)의 내부(예: 신우(renal pelvis))까지 삽입되기는 어렵다. 따라서, 요관(U) 중, 요관 접근 시스(UAS)의 단부로부터 신우 사이에 위치하는 영역(A)은, 요관 접근 시스(UAS)에 의한 보호를 받을 수 없는 점에서, "위험 영역(A)"이라고 할 수 있다.

내시경(100)이, (i) 위험 영역(A)을 통과하여 진입하는 과정이나, (ii) 신장 결석을 파지한 상태에서 위험 영역(A)을 빠져나오는 과정에서, 신체의 주변 조직이 손상될 염려가 존재한다. 특히, 신장(K)은 주기적으로 수축 운동 및 이완 운동을 하는데, 신장 결석을 파지한 상태의 내시경이, 신장의 수축기에 위험 영역(A)을 통과할 경우, 이와 같은 위험성은 현저하게 높아질 수밖에 없다.

특히, 요관(U) 중 상술한 위험 영역(A)에 대응하는 부분은, 사람마다 각기 다양한 형상을 갖고 있어서, 일률적인 내시경 삽입술을 개발 및 적용하는 것이 매우 어렵고, 숙련도가 매우 높은 의사에 의해서 수행되어 왔다.

이와 같은 어려움을 고려하여, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서, 이를 포함하는 내시경 및 그 제어 방법을 개발할 필요성이 있어왔다. 또한, 내시경을 이용하여 신장 결석을 제거하는 과정을 하나의 예시로 들었으나, 이와 같은 수술 이외의 다른 내시경 수술에 있어서도, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하고, 감지된 임피던스에 대응하여, 내시경을 제어함으로써, 사용자의 신체 조직이 손상되는 것을 방지할 필요성이 존재한다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시 예의 목적은, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서, 이를 포함하는 내시경 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

일 실시 예에 따른, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지 가능한 내시경은, 신체의 내부로 삽입되는 삽입 튜브; 및 상기 삽입 튜브의 적어도 일부를 수용하는 수용부를 구비하고, 상기 수용부의 내부에 수용된 삽입 튜브의 움직임을 감지함으로써, 상기 삽입 튜브에 인가되는 압축력의 크기를 감지 가능한 센서를 포함할 수 있다.

상기 센서는, 상기 수용부의 내부에 배치되고, 상기 삽입 튜브의 외주면에 접촉하도록 배치되는 적어도 하나 이상의 센싱부를 더 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 센싱부는, 상기 삽입 튜브에 압축력이 인가됨에 따라서, 상기 삽입 튜브가 변형됨에 따른 하중을 감지할 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 센싱부는, 상기 삽입 튜브의 외주면에 접촉되는 가압부; 및 상기 가압부가 상기 삽입 튜브를 가압하는 방향으로, 상기 가압부에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 센싱부는, 상기 삽입 튜브가 굴곡되지 않은 상태를 기준으로, 상기 삽입 튜브에 수직한 방향으로 상기 가압부가 움직일 수 있도록, 상기 가압부를 가이드 하는 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 센싱부는, 제 1 센싱부; 및 상기 삽입 튜브를 기준으로 상기 제 1 센싱부의 반대편에 위치하는 제 2 센싱부를 포함할 수 있다.

상기 센서는, 상기 삽입 튜브의 외주면에 접촉하도록 배치되어, 상기 삽입 튜브의 굴곡에 따라 인가되는 하중을 감지하기 위한 복수 개의 로드 셀을 포함하고, 상기 복수 개의 로드 셀은, 상기 삽입 튜브의 길이 방향을 따라서 상호 이격 배치되고, 상기 복수 개의 로드 셀 중 가장 인접한 한 쌍의 로드 셀은, 상기 삽입 튜브를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.

상기 센서는, 상기 수용부를 지지하는 수용부 지지체; 상기 삽입 튜브가 굴곡될 때, 상기 수용부 지지체에 대하여 상기 수용부가 회전 가능하도록, 상기 수용부 지지체 및 상기 수용부를 연결하는 힌지; 및 상기 수용부 지지체에 대하여, 상기 수용부가 회전하는 정도를 감지할 수 있는 압력 센싱부를 포함할 수 있다.

상기 센서는, 상기 압력 센싱부는, 상기 수용부 지지체에 대하여 슬라이딩 가능하게 설치됨으로써, 상기 수용부가 회전하는 정도에 대한 감도(sensitivity)를 물리적으로 조절할 수 있다.

상기 센서는, 상기 수용부에 미치는 외력이 없는 상태에서, 상기 수용부 지지체에 대하여 상기 수용부가 설정 각도를 유지하도록, 상기 수용부 지지체 및 상기 수용부를 연결하는 지지 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 센서는, 상기 수용부를 지지하는 수용부 지지체; 상기 수용부의 내벽에 설치되어, 상기 삽입 튜브가 굴곡될 때, 상기 삽입 튜브가 상기 수용부의 내벽에 작용하는 압력을 감지할 수 있는 압력 센싱부를 포함할 수 있다.

상기 내시경은, 베이스; 상기 베이스에 대하여 슬라이딩 가능한 슬라이더; 상기 슬라이더에 의해 지지되고, 상기 삽입 튜브에 연결되는 내시경 바디; 및 상기 슬라이더의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 센서는, 상기 내시경 바디에 대하여 일정한 간격을 유지하도록, 상기 슬라이더에 설치될 수 있다.

상기 센서는, 상기 베이스 상에서 일정한 위치를 유지하도록, 상기 베이스상에 고정될 수 있다.

상기 내시경은, 상기 센서가 상기 베이스에 대하여 이동 가능하도록, 상기 센서를 지지하는 센서 서포트를 더 포함할 수 있다.

상기 내시경은, 상기 삽입 튜브의 제 1 부분을 지지하기 위한 원위 튜브 서포트를 더 포함하고, 상기 슬라이더는, 상기 삽입 튜브의 제 2 부분을 지지하기 위한 근위 튜브 서포트를 더 포함하고, 상기 센서 서포트는, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트 사이에 위치할 수 있다.

상기 내시경은, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 센서 서포트 사이에 배치되는 원위 스프링; 및 상기 근위 튜브 서포트 및 상기 센서 서포트 사이에 배치되는 근위 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 내시경은, 상기 내시경 바디가 전진 또는 후진함에 따라서, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트 사이의 거리가 변경되더라도, 상기 센서 서포트가, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트의 중앙에 위치하도록 탄성 복원력을 제공하는 복수 개의 스프링을 더 포함할 수 있다.

상술한 내시경을 이용한, 일 실시 예에 따른 내시경의 제어 방법은, 제어부를 통하여, 상기 내시경을 전진 이동시킴으로써, 상기 내시경의 상기 삽입 튜브를 삽입하는 단계; 및 상기 센서를 이용하여, 상기 삽입 튜브에 인가되는 압축력을 감지하는 단계를 포함하고, 상기 센서에서 감지된 압축력의 크기에 따라서 상기 내시경을 전진 여부를 결정할 수 있다.

상기 내시경은, 사람의 요관 내부에 미리 삽입된 요관 접근 시스를 통하여 삽입되는 요관 내시경이고, 상기 내시경의 제어 방법은, 상기 압축력의 변화율을 계산하는 단계; 및 상기 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 요관 접근 시스를 통과하여, 설정 영역에 도달한 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 내시경의 제어 방법은, 상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 설정 영역에 도달한 경우, 상기 내시경의 전진 이동을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 내시경의 제어 방법은, 상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 설정 영역에 도달한 경우, 의사에게 경보를 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 내시경의 제어 방법은, 정상 임피던스 패턴에 해당하는 데이터만으로 학습 모델을 생성하는 단계; 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계; 감지된 임피던스 패턴을 학습 모델에 입력하여, 이상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 결정하는 단계; 및 이상 임피던스 패턴에 해당할 경우 사용자에게 알리는 단계를 포함할 수 있다.

상기 학습 모델을 생성하는 단계는, 결석을 제거하는 과정을 반복 수행하면서, 센서를 이용하여 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계; 정상 임피던스 패턴이 기록된, 정상 데이터를 수집하는 단계; 및 수집된 정상 데이터를 기초로 정상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 판별할 수 있는 학습 모델을 학습시키는 단계를 포함하고, 상기 학습시키는 단계에 있어서, 이상 임피던스 패턴이 기록된, 이상 데이터는 활용하지 않을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스에 기초하여, 내시경 및 주변 환경의 상태(예: 내시경의 단부가 위험 영역에 진입하기 전 상태, 내시경의 단부가 위험 영역을 통과 중인 상태, 내시경의 단부가 수축기에 있는 신체 조직을 통과 중인 상태, 또는 신체 조직(예: 신장)의 상태(예: 수축기 또는 이완기) 등)를 확인할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스에 기초하여, 내시경을 진행 여부를 제어함으로써, 환자의 신체가 손상되는 문제를 줄일 수 있다.

도 1은, 사람의 신체 내부를 나타내는 모습으로, 요관을 따라서 설치된 요관 접근 시스와, 요관 접근 시스의 내부를 따라서 삽입된 내시경의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서의 원리를 나타내는 도면이다.
도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 센서가, 삽입 튜브에 인가되는 인장력을 감지하는 경우(A)와, 삽입 튜브에 인가되는 압축력을 감지하는 경우(B)에 대하여 나타내는 도면이다.
도 4a는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4b는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경이 요관 접근 시스를 통과하여, 위험 영역을 통과하여 신우로 삽입되는 과정에서, 센서에서 측정된 힘의 변화를 시간에 따라서 표현한 그래프이다.
도 5a는, 다양한 실시 예들에 따른, 센서 및 이를 포함하는 내시경을 나타내는 도면이다.
도 5b는, 다양한 실시 예들에 따른, 센서 및 이를 포함하는 내시경을 나타내는 도면이다.
도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.
도 7은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.
도 8은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.
도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.
도 10a은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10b는, 다양한 실시 예들에 따른, 학습 모델을 생성하는 단계를 나타내는 순서도이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

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.

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.

도 1은, 사람의 신체 내부를 나타내는 모습으로, 요관을 따라서 설치된 요관 접근 시스와, 요관 접근 시스의 내부를 따라서 삽입된 내시경의 모습을 나타내는 도면이다.

도 1은 여러 종류의 내시경(100) 중에서, 요관 내시경을 나타내는 것으로써, 사람의 신장(K)까지 이어지는 요관(U)의 내부에, 요관 접근 시스(UAS)를 삽입한 상태에서, 내시경(100)이 삽입되는 모습을 나타낸 것이다. 한편, 상술한 바와 같이, 요관(U) 중 요관 접근 시스(UAS) 및 신장(K) 사이에 위치하는 위험 영역(A)이라고 할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른, 내시경(100)에 의하면, 내시경(100)의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지 가능하므로, 특히, 내시경(100)이 위험 영역(A)을 통과하는지 여부를 알아내거나, 위험 영역(A)을 통과하는 동안 주변 조직들의 손상을 줄여주고 안전한 수술을 수행할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

한편, 이하 내시경(100)이 요관 내시경인 경우를 예시적으로 설명하기로 하지만, 반대되는 기재가 없는 이상, 다양한 실시 예들에 따른 내시경(100)은, 요관 내시경 외에 다른 분야의 내시경에도 적용될 수 있다는 점을 밝혀 둔다.

도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지하는 센서의 원리를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(200)(예: 도 1의 100)은, 삽입 튜브(210), 카메라(220), 인스트루먼트(230) 및 센서(240)를 포함할 수 있다.

삽입 튜브(210)는, 신체로 내부로 삽입되는 부분이다. 예를 들어, 삽입 튜브(210)의 단부는, 의사의 조작에 따라서, 하나 이상의 방향으로 굴곡(bending)될 수 있다. 예를 들어, 원격 수술 방식의 로봇 수술에 사용되는 내시경(200)의 경우, 사용자가 마스터 장치를 조작함으로써, 슬레이브 장치에 구비된 내시경(200)의 삽입 튜브(210)가 신체의 내부로 전진 또는 후진하거나, 굴곡될 수 있다.

카메라(220)는, 신체의 내부를 촬영하기 위한 것으로, 삽입 튜브(210)를 따라서 인입 또는 인출될 수 있다. 한편, 이와 달리 카메라(220)가 삽입 튜브(210)의 단부에 고정될 수도 있음을 밝혀 둔다.

인스트루먼트(230)는, 신체의 내부 조직 등과 접촉하여, 실제 수술을 수행하는 부분이다. 예를 들어, 인스트루먼트(230)로는, 결석을 포획할 수 있는 바스켓이나, 신체 조직을 파지할 수 있는 집게나, 결석을 파쇄할 수 있는 파쇄기 등이 있다.

센서(240)는, 삽입 튜브(210)의 적어도 일부를 수용하고, 수용된 삽입 튜브(210)의 움직임을 감지함으로써, 삽입 튜브(210)에 인가되는 압축력의 크기를 감지할 수 있다.

예를 들어, 센서(240)는, 삽입 튜브(210)의 외주면에 접촉하도록 배치되어, 삽입 튜브(210)의 굴곡에 따라 인가되는 하중을 감지하기 위한 복수 개의 로드 셀(load cell)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수 개의 로드 셀은, 삽입 튜브(210)의 길이 방향을 따라서 상호 이격 배치되고, 복수 개의 로드 셀 중 가장 인접한 한 쌍의 로드 셀은, 삽입 튜브(210)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.

예를 들어, 도시된 것처럼 삽입 튜브(210)가 요관 접근 시스(UAS)를 통과하여 진입하는 과정에서 삽입 튜브(210) 및 요관 접근 시스(UAS) 사이의 마찰력이 증가될 수 있고, 이와 같은 마찰력은 삽입 튜브(210)를 압축하는 힘으로 작용하게 된다. 또한, 반대로 삽입 튜브(210)가 후퇴하는 과정에서 상술한 마찰력은 삽입 튜브(210)를 인장시키는 힘으로 작용하게 된다. 이와 같이, 압축력 또는 인장력에 의해, 삽입 튜브(210)의 일부는 도시된 것처럼 굴곡되거나 곧게 펴질 수 있는데, 센서(240)는 이와 같은 굴곡의 정도를 감지함으로써, 삽입 튜브(210)에 인가되는 압축력 및/또는 인장력을 감지할 수 있다. 예시적인 형태의 센서(240)의 구조 및 원리에 대하여 도 3을 통하여 설명하기로 한다.

도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 센서가, 삽입 튜브에 인가되는 인장력을 감지하는 경우(A)와, 삽입 튜브에 인가되는 압축력을 감지하는 경우(B)에 대하여 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 센서(300)(예: 도 2의 240)는, 수용부(350) 및 적어도 하나 이상의 센싱부(310, 320, 330)를 포함할 수 있다.

수용부(350)는, 삽입 튜브(예: 도 2의 210)의 적어도 일부를 수용할 수 있다.

센싱부(310, 320, 330)는, 수용부(350)의 내부에 배치되고, 삽입 튜브의 외주면에 접촉하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 센싱부(310, 320, 330)는, 제 1 센싱부(310), 제 2 센싱부(320) 및 제 3 센싱부(330)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 센싱부(310, 320, 330) 중 적어도 둘 이상은, 삽입 튜브를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.

제 1 센싱부(310)는, 삽입 튜브에 압축력이 인가됨에 따라서, 삽입 튜브가 변형됨에 따른 하중을 감지할 수 있다. 제 1 센싱부(310)는, 가압부(311), 탄성체(312) 및 가이드(313)를 포함할 수 있다.

가압부(311)는, 삽입 튜브의 외주면에 접촉되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 가압부(311) 중 삽입 튜브를 향한 부분은 구면을 가짐으로써, 삽입 튜브의 외면이 손상되는 문제를 줄여줄 수 있다. 예를 들어, 가압부(311)는 삽입 튜브의 진행 및 후퇴 방향으로 회전이 가능한 볼 형태일 수 있다. 이와 같은 형상에 의하면, 가압부(311)로 인하여, 삽입 튜브에 전달되는 마찰력을 줄여줄 수 있다.

탄성체(312)는, 가압부(311)가 삽입 튜브를 가압하는 방향으로, 가압부(311)에 탄성력을 제공할 수 있다. 탄성체(312)에 의하면, 도 3의 (B)와 같이, 삽입 튜브에 압축력이 인가되는 경우, 가압부(311)가 지속적으로 삽입 튜브에 접촉된 상태를 유지함으로써, 삽입 튜브의 압축력을 계속하여 감지할 수 있다. 도 3은 이해의 편의를 위하여, 삽입 튜브의 변형의 정도를 가시적으로 표현하였지만, 예를 들어, 탄성체(312)는, 미세응력(microstrain)에 대응하는 기구적인 미세한 변화를 전기저항의 변화로 검출할 수 있는 스트레인 게이지(strain gauge)까지 포함하는 개념임을 밝혀 둔다.

가이드(313)는, 도 3의 (A)와 같이 삽입 튜브가 굴곡되지 않은 상태를 기준으로(도 3의 가상의 선 L 참조), 삽입 튜브에 수직한 방향으로 가압부(311)가 움직일 수 있도록, 가압부(311)를 가이드 할 수 있다. 예를 들어, 가이드(313)는, 수용부(350)의 내벽으로부터 돌출 형성될 수 있다.

제 2 센싱부(320)는, 예를 들어, 삽입 튜브를 기준으로 제 1 센싱부(310)의 반대편에 위치할 수 있다. 반대되는 기재가 없는 이상, 제 1 센싱부(310)에 대한 설명은, 제 2 센싱부(320) 및 제 3 센싱부(330)에도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.

도 4a는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 4b는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경이 요관 접근 시스를 통과하여, 위험 영역을 통과하여 신우로 삽입되는 과정에서, 센서에서 측정된 힘의 변화를 시간에 따라서 표현한 그래프이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(예: 도 1의 100, 도 2의 200)의 제어 방법은, (i) 제어부를 통하여, 내시경을 전진 이동시킴으로써, 요관 내부에 미리 삽입된 요관 접근 시스를 따라서, 내시경의 삽입 튜브를 삽입하는 단계(410)와, (ii) 센서(예: 도 2의 240, 도 3의 300)를 이용하여, 삽입 튜브에 인가되는 압축력을 감지하는 단계와, (iii) 상기 압축력의 변화율을 계산하는 단계(430)와, (iv) 상기 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어났는지 여부를 결정하는 단계(440)와, (v) 내시경의 전진 이동을 중단하는 단계(450)와, (vi) 의사에게 경보를 알리는 단계(460)를 포함할 수 있다.

여기서, "압축력"은, 도 4b에 도시된 것처럼 센서를 이용하여 측정될 수 있으며, 압축력의 변화율이 변경된 부분(도 4b의 Δt2)의 의미를 도 2와 함께 설명하기로 한다.

예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 삽입 튜브(210)의 단부가 요관 접근 시스(UAS)를 통과하는 동안, 삽입 튜브(210) 및 요관 접근 시스(UAS) 사이의 마찰 면적은 지속적으로 증대하므로, 그에 따라 압축력의 크기도 지속적으로 증가된다. 예를 들어, 삽입 튜브(210)의 시간당 전진 속도가 일정하다면, 도 4b에 도시된 구간 Δt1처럼, 선형적인 그래프를 나타내게 된다. 다시 말하면, 압축력의 변화율이 일정한 값이 될 수 있다.

다음으로, 삽입 튜브(210)의 단부가 요관 접근 시스(UAS)를 통과하여 위험 영역(A)에 접근하게 되면, 상술한 마찰 면적은 일정하게 유지되어 압축력은 구간 Δt1의 압축력의 최대 값보다 감소하지는 않으며, 삽입 튜브(210)의 단부가 신체 내부 조직과 맞닿게 되면서, 압축력의 크기가 증가될 수 있다. 이와 같이, 구간 Δt1 이후에는, 삽입 튜브(210)의 전전 거리 대비 압축력의 증가량의 선형성이 깨지게 되므로, 이와 같은 그래프의 변화에 기초하여, 삽입 튜브(210)의 단부가 위험 영역(A)에 도달하였음을 간접적으로 감지할 수 있게 된다. 다시 말하면, 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어나게 된다. 여기서, 설정 범위란, 압축력의 변화율(즉, 도 4b의 y=ax그래프의 a값)을 기준으로 설정된 최대 값 및 최소 값 사이의 범위를 의미한다.

따라서, 단계 440에서, 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 삽입 튜브(210)의 단부가, 요관 접근 시스(UAS)를 통과하여, 설정 영역(예: 도 2의 위험 영역(A))에 도달한 것으로 결정하고, (i) 내시경의 전진 이동을 중단시키는 단계(450) 및/또는 (ii) 의사에게 경보를 알리는 단계(460)를 수행할 수 있다. 여기서, 단계 450 및 단계 460의 순서는 제한되지 않는다는 점을 밝혀 둔다.

한편, 단계 440에서, 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 삽입 튜브(210)가 구간 Δt1에 해당하는 영역을 통과하여, 구간 Δt2에 해당하는 영역에 진입한 것으로 볼 수 있으므로, 단계 410으로 복귀하여, 계속하여 내시경(200)을 전진 이동시킬 수 있다.

한편, 구간 Δt2에 해당하는 영역에서, 삽입 튜브(210)의 단부는 위험 영역(A)의 주변 신체 조직과 간섭됨으로써, 삽입 튜브(210)에 인가되는 압축력이 증가될 수 있다. 센서(240)에 의하면, 이와 같은 위험 영역(A)의 주변 신체 조직과의 간섭 정도를 감지할 수 있다. 특히, 신장의 수축기에 삽입 튜브(210)가 이와 같은 위험 영역(A)을 통과하게 되면, 이와 같은 주변 신체 조직과의 간섭 정도가 더욱 증가하게 된다.

한편, 삽입 튜브(210)의 단부가 위험 영역(A)을 통과하여 요관(U)이나, 위험 영역(A)보다 상대적으로 공간이 넓은 신우(R)로 접근하게 되면, 위험 영역(A)을 통과할 때에 비하여, 주변 신체 조직과의 간섭 정도가 감소할 수 있다. 따라서, 구간 Δt3와 같은 양상의 압축력을 나타낼 수 있게 된다.

이와 같이, 다양한 실시 예에 따른 센서를 통하여, 삽입 튜브(210)의 단부가 진행하고 있는 위치를 간접적으로 측정하는 것이 가능하고, 이와 같은 정보에 기초하여, 내시경을 이용한 로봇 수술의 구체적인 제어 시나리오를 결정할 수 있다(예: 전진 계속 또는 전진 중단).

도 5a는, 다양한 실시 예들에 따른, 센서 및 이를 포함하는 내시경을 나타내는 도면이다.

도 5a를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(500)(예: 도 1의 100, 도 2의 200)은, 내시경 바디(510), 삽입 튜브(520), 베이스(530), 슬라이더(540), 센서(550), 튜브 서포트(560) 및 제어부를 포함할 수 있다.

내시경 바디(510)는, 슬라이더(540)에 의해 지지되고, 삽입 튜브(520)에 연결될 수 있다.

슬라이더(540)는, 베이스(530)에 대하여 슬라이딩 됨으로써, 내시경 바디(510) 및 삽입 튜브(520)를 전진 또는 후퇴시킬 수 있다.

센서(550)는, 예를 들어, 튜브 서포트(560) 및 내시경 바디(510) 사이에 위치할 수 있다. 센서(550)는, 예를 들어, 도 5a와 같이, 내시경 바디(510)에 대하여 일정한 간격을 유지하도록, 슬라이더(540)에 설치될 수 있다. 한편, 센서(550)의 설치 위치가 반드시 이와 같이 제한되는 것은 아니며, 도 6 내지 도 9를 통하여 후술하는 것처럼 다양한 위치에 설치될 수 있다는 점을 밝혀 둔다. 센서는(550)는, 수용부(551), 힌지(552), 지지 스프링(553), 압력 센싱부(554), 센서 지지체(555) 및 수용부 지지체(556)를 포함할 수 있다.

수용부(551)는, 삽입 튜브(510)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 예를 들어 수용부(551)는, 도 5a에 도시된 것처럼, 삽입 튜브(520)가 통과될 수 있는 관통 홀을 갖는 박스형 부재일 수 있다. 한편, 이와 달리, 수용부(551)는, 삽입 튜브(520)가 얹혀지거나, 끼워질 수 있는 수용 홈을 갖는 부재일 수도 있다.

힌지(552)는, 삽입 튜브(510)가 굴곡될 때, 수용부 지지체(556)에 대하여 수용부(551)가 회전 가능하도록, 수용부 지지체(556) 및 수용부(551)를 연결할 수 있다.

지지 스프링(553)은, 수용부 지지체(556) 및 수용부(551) 사이에 설치될 수 있다. 지지 스프링(553)은, 수용부(551)에 미치는 외력이 없는 상태에서, 수용부 지지체(556)에 대하여 수용부(551)가 설정 각도(예: 90도)를 유지하도록, 탄성 복원력을 제공할 수 있다.

압력 센싱부(554)는, 수용부 지지체(556)에 대하여, 수용부(551)가 회전하는 정도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 압력 센싱부(554)는, 도 5a의 확대도에 표시된 것처럼, 수용부 지지체(556)에 대하여 슬라이딩 가능하게 설치됨으로써, 수용부(551)가 회전하는 정도에 대한 감도(sensitivity)를 물리적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 압력 센싱부(554)가 수용부 지지체(556)로부터 멀어질수록, 힌지(552)로부터 압력 센싱부(554)까지의 모멘트 암의 길이(M)는 길어지므로, 압력 센싱부(554)의 감도가 증가될 수 있다.

이와 같은 구성을 이용하면, 예를 들어, 삽입 튜브(520)의 단부(T)가 특정 영역(예: 도 1의 위험 영역(A))을 지나갈 때에는, 센서(550)의 감도를 증가시키고, 증가된 감도에 맞추어 제어함으로써, 원격 로봇 수술의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.

센서 지지체(555)는, 압력 센싱부(554)를 지지하는 부분이다. 센서 지지체(555)는, 예를 들어, 도시된 것처럼, 슬라이더(540) 상에 설치될 수 있다.

수용부 지지체(556)는, 수용부(551)를 지지하는 부분이다. 수용부 지지체(556)는, 예를 들어, 도시된 것처럼, 슬라이더(540) 상에 설치될 수 있다.

한편, 지지 스프링(553), 센서 지지체(555) 및 수용부 지지체(556)가, 슬라이더(540)에 고정된 경우를 예시적으로 설명하였지만, 이는 하나의 예시에 불과함을 밝혀 둔다. 예를 들어, 상술한 부재들(553, 555, 556)은, (i) 베이스(530)에 고정되거나, (ii) 슬라이더(540)의 움직임과는 무관하게, 그와 독립적으로, 베이스(530)에 대하여 슬라이딩 가능하게 설치될 수도 있음을 밝혀 둔다.

튜브 서포트(560)는, 삽입 튜브(520)의 일측을 지지하는 부분으로써, 삽입 튜브(520)의 자중에 의해 삽입 튜브(520)의 버클링이 일어나는 것을 줄여줄 수 있다. 튜브 서포트(560)에 의하면, 삽입 튜브(520)의 자중에 의해 굴곡되는 정도를 줄여줄 수 있으므로, 결과적으로 센서(550)의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

제어부는, 센서(550)에서 감지된 정보에 기초하여, 슬라이더(540)의 동작을 제어함으로써, 내시경(500)을 이용한 로봇 수술의 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 5b는, 다양한 실시 예들에 따른, 센서 및 이를 포함하는 내시경을 나타내는 도면이다.

도 5b를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(500')(예: 도 1의 100, 도 2의 200)은, 내시경 바디(510), 삽입 튜브(520), 베이스(530), 슬라이더(540), 센서(550'), 튜브 서포트(560) 및 제어부를 포함할 수 있다.

센서(550')는, 예를 들어, 도 5b와 같이, 내시경 바디(510)에 대하여 일정한 간격을 유지하도록, 슬라이더(540)에 설치될 수 있다. 한편, 센서(550)의 설치 위치가 반드시 이와 같이 제한되는 것은 아니며, 도 6 내지 도 9를 통하여 후술하는 것처럼 다양한 위치에 설치될 수 있다는 점을 밝혀 둔다. 센서는(550')는, 수용부(551'), 압력 센싱부(554') 및 수용부 지지체(556')를 포함할 수 있다.

압력 센싱부(554')는, 삽입 튜브(520)가 수용부(551')의 내벽에 작용하는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센싱부(554')는, 압력 센싱부(554')는, 수용부(551')의 내벽에 설치되는 면상체일 수 있다. 예를 들어, 압력 센싱부(554')는, 수용부(551')의 내벽을 감싸도록 전체적으로 설치되거나, 복수 개로 이격 설치될 수도 있다.

수용부 지지체(556')는, 예를 들어, 도시된 것처럼, 슬라이더(540) 상에 설치될 수 있다. 한편, 이는 하나의 예시에 불과하며, 수용부 지지체(556')는, (i) 베이스(530)에 고정되거나, (ii) 슬라이더(540)의 움직임과는 무관하게, 그와 독립적으로, 베이스(530)에 대하여 슬라이딩 가능하게 설치될 수도 있음을 밝혀 둔다.

도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(600)(예: 도 1의 100, 도 2의 200, 도 5a의 500, 도 5b의 500')은, 내시경 바디(610), 삽입 튜브(620), 베이스(630), 슬라이더(640), 센서(650)(예: 도 2의 240, 도 3의 300, 도 5a의 550, 도 5b의 550'), 튜브 서포트(660) 및 제어부를 포함할 수 있다.

슬라이더(640)는, 내시경 바디(510)를 지지하는 내시경 서포트(641)와, 센서(650)를 지지하는 센서 서포트(642)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 내시경 서포트(641) 및 센서 서포트(642)는, 슬라이더(640) 상에서 고정된 위치에 설치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 센서(650)가, 내시경 바디(610)에 대하여 일정한 간격을 유지할 수 있다. 다시 말하면, 센서(650)가 삽입 튜브(620) 중 일정한 영역의 움직임을 감지함으로써, 삽입 튜브(620)에 인가되는 압축력의 크기를 감지할 수 있다.

도 7은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(700)(예: 도 1의 100, 도 2의 200, 도 5a의 500, 도 5b의 500', 도 6의 600)은, 내시경 바디(710), 삽입 튜브(720), 베이스(730), 슬라이더(740), 센서(750)(예: 도 2의 240, 도 3의 300, 도 5a의 550, 도 5b의 550'), 튜브 서포트(760) 및 제어부를 포함할 수 있다.

베이스(730)는, 센서(750)를 지지하는 센서 서포트(731)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 서포트(731)는 베이스(730) 상에서 일정한 위치를 유지하도록, 베이스(730) 상에 고정될 수 있다.

도 8은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(800)(예: 도 1의 100, 도 2의 200, 도 5a의 500, 도 5b의 500', 도 6의 600)은, 내시경 바디(810), 삽입 튜브(820), 베이스(830), 슬라이더(840), 센서(850)(예: 도 2의 240, 도 3의 300, 도 5a의 550, 도 5b의 550'), 튜브 서포트(860), 센서 서포트(870) 및 제어부를 포함할 수 있다.

센서 서포트(870)는, 센서(850)가 베이스(830)에 대하여 이동 가능하도록, 센서(850)를 지지할 수 있다.

예를 들어, 센서 서포트(870)는, 삽입 튜브(820)의 길이 방향을 따라서, 베이스(830)에 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다.

한편, 도시한 바와 달리, 센서 서포트(870)는, 베이스(830)가 아닌 슬라이더(840) 상에 슬라이딩 가능하게 설치될 수도 있을 것이다.

도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(900)(예: 도 1의 100, 도 2의 200, 도 5a의 500, 도 5b의 500', 도 6의 600)은, 내시경 바디(910), 삽입 튜브(920), 베이스(930), 슬라이더(940), 센서(950)(예: 도 2의 240, 도 3의 300, 도 5a의 550, 도 5b의 550'), 튜브 서포트(960), 센서 서포트(970), 원위 스프링(DS), 근위 스프링(PS) 및 제어부를 포함할 수 있다.

슬라이더(940)는, 예를 들어, 내시경 바디(910)를 지지하는 내시경 서포트(941)와, 삽입 튜브(920)를 지지하는 튜브 서포트(942)를 포함할 수 있다.

여기서, 2개의 튜브 서포트(960, 942) 중 상대적으로 내시경 바디(910)에 가까운 쪽의 튜브 서포트(942)를 "근위 튜브 서포트"라고 하고, 근위 튜브 서포트(942)를 기준으로 내시경 바디(910)의 반대편에 위치하는 튜브 서포트(960)를 "원위 튜브 서포트"라고 할 수 있다.

원위 튜브 서포트(960) 및 근위 튜브 서포트(942)는 각각 삽입 튜브(920)의 제 1 부분(예: 원위 부분) 및 제 2 부분(예: 근위 부분)을 지지할 수 있다.

센서 서포트(970)는, 베이스(930)에 대하여 삽입 튜브(920)의 길이 방향을 따라서 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 센서 서포트(970)는, 원위 튜브 서포트(960) 및 근위 튜브 서포트(942) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 센서 서포트(970)는, 원위 튜브 서포트(960) 및 근위 튜브 서포트(942) 사이의 중심 지점에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 센서 서포트(970)는, 삽입 튜브(920)에 압축력이 인가될 때에, 삽입 튜브(920) 중 가장 굴곡이 많이 일어나는 지점에 설치될 수 있다.

원위 스프링(DS)은, 원위 튜브 서포트(960) 및 센서 서포트(970) 사이에 배치되고, 근위 스프링(PS)은, 근위 튜브 서포트(942) 및 센서 서포트(970) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 복수 개의 스프링(DS, PS)에 의한 탄성 복원력에 의하여, 내시경 바디(910)가 전진 또는 후진함에 따라서, 원위 튜브 서포트(960) 및 근위 튜브 서포트(942) 사이의 거리가 변경되더라도, 센서 서포트(970)가, 원위 튜브 서포트(960) 및 근위 튜브 서포트(942)의 중앙에 위치할 수 있게 된다. 이와 같은 동작적 특징은 도 9의 (A) 및 (B)를 통하여 확인할 수 있다.

도 10a은, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 10b는, 다양한 실시 예들에 따른, 학습 모델을 생성하는 단계를 나타내는 순서도이다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른, 내시경(예: 도 1의 100, 도 2의 200, 도 5a의 500, 도 5b의 500')의 제어 방법은, (i) 기계 학습을 통하여 학습된 학습 모델과, (ii) 센서(예: 도 2의 240, 도 3의 300, 도 5a의 550, 도 5b의 550')를 이용하여 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴(예: 시간의 흐름에 따른 임피던스의 변화)을 이용하여, 결석을 제거하는 과정에서, 결석이 요관 접근 시스(예: 도 1의 UAS)에 걸렸는지 여부를 판별할 수 있다.

이하, 결석을 제거하는 과정에서, (i) 결석이 요관 접근 시스에 걸릴 경우에 나타나는 임피던스 패턴을 "이상 임피던스 패턴"이라고 하고, (ii) 결석이 요관 접근 시스에 걸리지 않고 제거되는 과정에서 나타나는 임피던스 패턴을 "정상 임피던스 패턴"이라고 하기로 한다.

다양한 실시 예들에 따른, 내시경의 제어 방법은, (i) 정상 임피던스 패턴에 해당하는 데이터만으로 학습 모델을 생성하는 단계(1010)와, (ii) 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계(1020)와, (iii) 감지된 임피던스 패턴을 학습 모델에 입력하여, 이상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 결정하는 단계(1030)와, (iv) 이상 임피던스 패턴에 해당할 경우 사용자에게 알리는 단계(1040)를 포함할 수 있다.

단계 1010은, (i) 결석을 제거하는 과정을 반복 수행하면서, 센서를 이용하여 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계(1011)와, (ii) 정상 임피던스 패턴(결석이 요관 접근 시스에 걸리지 않고 제거되는 과정에서 나타나는 임피던스 패턴)이 기록된, 정상 데이터를 수집하는 단계(1012)와, (iii) 수집된 정상 데이터를 기초로 정상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 판별할 수 있는 학습 모델을 학습시키는 단계(1013)를 포함할 수 있다.

많은 실험을 통하여, "정상 임피던스 패턴" 사이에는 공통적인 경향을 나타내는 점을 확인하였다. 반면, "이상 임피던스 패턴"의 경우, "정상 임피던스 패턴"과는 확연한 차이가 있으나, 매우 다양한 형태를 나타내었다. 또한, "이상 임피던스 패턴"에 해당하는 데이터보다, "정상 임피던스 패턴"에 해당하는 데이터를 훨씬 수집하기 쉽고 그 양도 많다. 따라서, 본 발명에서는 "정상 임피던스 패턴"에 해당하는 데이터만으로 학습 모델을 생성하는 방법을 제안한다. 이와 같은 방법에 의하면, 신뢰성 있는 학습 모델 생성에 필요한 학습 데이터를 충분히 확보할 수 있으며, 또한, 예상할 수 없는 결석으로 인한 패턴을 학습할 필요가 없다는 장점을 갖는다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (23)

1. 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스를 감지 가능한 내시경에 있어서,
   신체의 내부로 삽입되는 삽입 튜브; 및
   상기 삽입 튜브의 적어도 일부를 수용하는 수용부를 구비하고, 상기 수용부의 내부에 수용된 삽입 튜브의 움직임을 감지함으로써, 상기 삽입 튜브에 인가되는 압축력의 크기를 감지 가능한 센서를 포함하고,
   상기 센서는,
   상기 수용부를 지지하는 수용부 지지체;
   상기 삽입 튜브가 굴곡될 때, 상기 수용부 지지체에 대하여 상기 수용부가 회전 가능하도록, 상기 수용부 지지체 및 상기 수용부를 연결하는 힌지; 및
   상기 수용부 지지체에 대하여, 상기 수용부가 회전하는 정도를 감지할 수 있는 압력 센싱부를 포함하는, 내시경.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서는, 상기 삽입 튜브에 압축력이 인가됨에 따라서, 상기 삽입 튜브가 변형됨에 따른 하중을 감지 가능한 것을 특징으로 하는, 내시경.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서는, 상기 삽입 튜브의 외주면에 접촉하도록 배치되어, 상기 삽입 튜브의 굴곡에 따라 인가되는 하중을 감지하기 위한 복수 개의 로드 셀을 포함하고,
   상기 복수 개의 로드 셀은, 상기 삽입 튜브의 길이 방향을 따라서 상호 이격 배치되고,
   상기 복수 개의 로드 셀 중 가장 인접한 한 쌍의 로드 셀은, 상기 삽입 튜브를 기준으로 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는, 내시경.
   
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서는,
   상기 압력 센싱부는, 상기 수용부 지지체에 대하여 슬라이딩 가능하게 설치됨으로써, 상기 수용부가 회전하는 정도에 대한 감도(sensitivity)를 물리적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 내시경.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서는,
   상기 수용부에 미치는 외력이 없는 상태에서, 상기 수용부 지지체에 대하여 상기 수용부가 설정 각도를 유지하도록, 상기 수용부 지지체 및 상기 수용부를 연결하는 지지 스프링을 더 포함하는, 내시경.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센싱부는, 상기 수용부의 내벽에 설치되어, 상기 삽입 튜브가 굴곡될 때, 상기 삽입 튜브가 상기 수용부의 내벽에 작용하는 압력을 감지할 수 있는, 내시경.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 내시경은,
    베이스;
    상기 베이스에 대하여 슬라이딩 가능한 슬라이더;
    상기 슬라이더에 의해 지지되고, 상기 삽입 튜브에 연결되는 내시경 바디; 및
    상기 슬라이더의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 내시경.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 내시경 바디에 대하여 일정한 간격을 유지하도록, 상기 슬라이더에 설치되는 것을 특징으로 하는, 내시경.
    
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 베이스 상에서 일정한 위치를 유지하도록, 상기 베이스 상에 고정되는 것을 특징으로 하는, 내시경.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 내시경은,
    상기 센서가 상기 베이스에 대하여 이동 가능하도록, 상기 센서를 지지하는 센서 서포트를 더 포함하는, 내시경.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 내시경은, 상기 삽입 튜브의 제 1 부분을 지지하기 위한 원위 튜브 서포트를 더 포함하고,
    상기 슬라이더는, 상기 삽입 튜브의 제 2 부분을 지지하기 위한 근위 튜브 서포트를 더 포함하고,
    상기 센서 서포트는, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 내시경.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 내시경은,
    상기 원위 튜브 서포트 및 상기 센서 서포트 사이에 배치되는 원위 스프링; 및
    상기 근위 튜브 서포트 및 상기 센서 서포트 사이에 배치되는 근위 스프링을 더 포함하는, 내시경.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 내시경은,
    상기 내시경 바디가 전진 또는 후진함에 따라서, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트 사이의 거리가 변경되더라도, 상기 센서 서포트가, 상기 원위 튜브 서포트 및 상기 근위 튜브 서포트의 중앙에 위치하도록 탄성 복원력을 제공하는 복수 개의 스프링을 더 포함하는, 내시경.
    
18. 제 1 항에 기재된 내시경의 제어 방법에 있어서,
    제어부를 통하여, 상기 내시경을 전진 이동시킴으로써, 상기 내시경의 상기 삽입 튜브를 삽입하는 단계; 및
    상기 센서를 이용하여, 상기 삽입 튜브에 인가되는 압축력을 감지하는 단계를 포함하고,
    상기 센서에서 감지된 압축력의 크기에 따라서 상기 내시경을 전진 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 내시경의 제어 방법.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 내시경은, 사람의 요관 내부에 미리 삽입된 요관 접근 시스를 통하여 삽입되는 요관 내시경이고,
    상기 내시경의 제어 방법은,
    상기 압축력의 변화율을 계산하는 단계; 및
    상기 압축력의 변화율이 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 요관 접근 시스를 통과하여, 설정 영역에 도달한 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 내시경의 제어 방법.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 내시경의 제어 방법은,
    상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 설정 영역에 도달한 경우, 상기 내시경의 전진 이동을 중단하는 단계를 더 포함하는, 내시경의 제어 방법.
    
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 내시경의 제어 방법은,
    상기 삽입 튜브의 단부가, 상기 설정 영역에 도달한 경우, 의사에게 경보를 알리는 단계를 더 포함하는, 내시경의 제어 방법.
    
22. 제 1 항에 기재된 내시경의 제어 방법에 있어서,
    정상 임피던스 패턴에 해당하는 데이터만으로 학습 모델을 생성하는 단계;
    내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계;
    감지된 임피던스 패턴을 학습 모델에 입력하여, 이상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    이상 임피던스 패턴에 해당할 경우 사용자에게 알리는 단계를 포함하는, 내시경의 제어 방법.
    
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 학습 모델을 생성하는 단계는,
    결석을 제거하는 과정을 반복 수행하면서, 센서를 이용하여 내시경의 구동 중 발생되는 임피던스 패턴을 감지하는 단계;
    정상 임피던스 패턴이 기록된, 정상 데이터를 수집하는 단계; 및
    수집된 정상 데이터를 기초로 정상 임피던스 패턴에 해당하는지 여부를 판별할 수 있는 학습 모델을 학습시키는 단계를 포함하고,
    상기 학습시키는 단계에 있어서, 이상 임피던스 패턴이 기록된, 이상 데이터는 활용하지 않는 것을 특징으로 하는, 내시경의 제어 방법.
    

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