KR102539664B1

KR102539664B1 - 상부위장관 내시경 시뮬레이터

Info

Publication number: KR102539664B1
Application number: KR1020220024669A
Authority: KR
Inventors: 김솔
Original assignee: 메디컬아이피 주식회사
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2023-06-08
Also published as: KR20220159880A

Abstract

상부위장관 내시경 시뮬레이터가 개시된다. 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 십이지장을 모델링한 십이지장모델링부와, 십이지장모델링부와 연결되며, 투명관으로 담췌관을 모델링한 담췌관모델링부와, 담췌관모델링부가 고정되는 배경판과, 배경판 앞에 위치한 상기 담췌관모델링부를 촬영하는 카메라를 포함한다.

Description

상부위장관 내시경 시뮬레이터{Upper gastrointestinal endoscopy simulator}

본 발명의 실시 예는 상부위장관 내시경 네비게이션 훈련 등을 할 수 있는 상부위장관 내시경 시뮬레이터에 관한 것이다.

의료진이 실제 환자에게 상부위장관내시경을 수행하기 전에 시뮬레이터를 이용한 내시경 네비게이션 연습을 할 수 있다. 종래의 내시경 시뮬레이터는 입부터 십이지장까지 실제 인체보다 단순화된 하나의 모형으로 구성되어 있다. 사람마다 혀의 형태, 식도와 기도의 형상과 구조, 환자의 목 긴장 정도 등이 서로 다르며 그에 따라 내시경 조작의 난이도가 달라지나 종래의 단순화된 시뮬레이터 모형으로는 이러한 다양한 난이도를 훈련하는데 한계가 있다.

본 발명의 실시 예는, 입과 목 등에 다양한 구조를 조합하여 다양한 난이도의 상부위장관 내시경 훈련이 가능하도록 하는 상부위장관 내시경 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 일 예는, 십이지장을 모델링한 십이지장모델링부; 상기 십이지장모델링부와 연결되며, 투명관으로 담췌관을 모델링한 담췌관모델링부; 상기 담췌관모델링부가 고정되는 배경판; 및 상기 배경판 앞에 위치한 상기 담췌관모델링부를 촬영하는 카메라;를 포함하고, 상기 배경판은 담췌관이 위치한 인체 내부 이미지가 인쇄되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 의료진이 실제 환자에게 상부위장관내시경 또는 내시경 역행 담췌관 조영술(ERCP, Endoscopic Retrograde Cholangio Pancreatography)을 시행하기에 앞서 상부위장관 내시경 시뮬레이터를 이용하여 내시경 네비게이팅 연습 및 병변 제거연습을 충분히 시행하여, 환자에게 발생할 수 있는 내시경 관련 의료사고를 방지할 수 있다. 또한 입과 목, 식도, 위, 십이지장 등의 다양한 구조를 조합하여 다양한 난이도의 상부위장관 내시경 훈련 또는 ERCP 훈련을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제1 실시 예를 도시한 도면,
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제2 실시 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제3 실시 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 십이지장모델링부와 담췌관모델링부의 연결구조의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제4 실시 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제5 실시 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터를 이용한 ERCP 훈련 화면의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제작방법의 일 예를 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 입모델링부의 제작을 위한 몰드의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 목모델링부의 제작을 위한 몰드의 일 예를 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터에 대해 상세히 살펴본다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제1 실시 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 입속 구조를 다양한 모양으로 모델링한 복수 개의 입모델링부(100)와, 상부식도조임근(UES) 등을 포함하는 목 내부 구조를 다양한 모양으로 모델링한 복수 개의 목모델링부(110)와, 식도를 모델링한 적어도 하나 이상의 식도모델링부(120) 및 위를 모델링한 적어도 하나 이상의 위모델링부(130)를 포함한다.

각각의 입모델링부(102,104,106)는 혀의 크기나 위치, 모양 또는 편도의 크기 등을 서로 다르게 입속 구조를 모델링한 것이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 입을 정면에서 바라볼 때 목구멍이 크게 보이는 경우와 거의 보이지 않는 경우 등 사람마다 그 형태가 다를 수 있다. 다른 실시 예로, 입모델링부(102,104,106)는 입과 함께 비인두(nasopharynx)의 다양한 모양을 함께 모델링한 것일 수 있다. 입속 구조가 서로 다른 복수 개의 입모델링부(100)를 이용하여 다양한 내시경 진입각도 또는 진입방향에 따른 서로 다른 난이도의 내시경 훈련이 가능하도록 한다. 본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 세 개의 서로 다른 입모델링부(102,104,106)를 도시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 입모델링부(100)의 개수는 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

복수 개의 목모델링부(110)는 상부식도조임근(UES, Upper Esophageal Sphincter), 기관(trachea), 성대(vocal cord), 후두덮개, 이상와(pyriform sinus)의 구조 및 내부 공간의 크기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 목 내부 구조를 모델링한 것이다. 즉, 복수 개의 목모델링부(110)는 구인두(oropharynx), 하인두(hypopharynx) 및 후두(larynx) 중 적어도 하나 이상의 모양을 서로 다르게 모델링한 것일 수 있다.

내시경 삽입 시 구인두에서 식도로 넘어가는 통로(예를 들어, 이상와(pyriform sinus))의 모양과 식도와 기도의 형상과 구조, 환자의 목 긴장정도, 식도게실 등은 사람마다 달라 내시경의 난이도가 달라질 수 있다. 따라서 본 실시 예의 복수 개의 목모델링부(110)는 UES, 기관 등 목 부위에 존재하는 각종 조직 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 모델링하여 다양한 난이도의 내시경 훈련이 가능하도록 한다.

다른 실시 예로, 목모델링부(110)는 내시경 훈련 시 내시경이 잘못된 경로로 진입하는 것을 훈련자가 알 수 있도록 내부에 일정 표시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기관 입구, 입과 비인두가 통하는 통로 부분, 성대 등에 일정 표시를 하여 내시경 훈련자가 내시경이 잘못된 경로로 들어가고 있음을 알려줄 수 있다.

복수 개의 입모델링부(100) 중 어느 하나와 복수 개의 목모델링부(110) 중 어느 하나를 서로 조합하여 다양한 내시경 난이도를 구현할 수 있다. 복수의 입모델링부(100) 중에서 선택된 어느 하나의 입모델링부(102,104,106)와 복수의 목모델링부(110) 중에서 선택된 어느 하나의 목모델링부(112,114,116)가 서로 연결되어 입부터 목까지의 인체 내부 모형을 형성하므로, 입모델링부(100)의 일측면과 목모델링부(110)의 일측면이 서로 밀착하여 연결되는 것이 바람직하다. 이때 입모델링부(100)와 목모델링부(110)는 다양한 조합으로 서로 연결될 수 있어야 하므로, 각각의 입모델링부(102,104,106)의 개구부(103,105,107)와 각각의 목모델링부(112,114,116)의 개구부(113,115,117)의 위치는 서로 대응되도록 구현하는 것이 바람직하다.

입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)가 밀착 연결되어 고정될 수 있도록 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)는 다양한 연결부재로 연결될 수 있다. 예를 들어, 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)는 테이프, 벨크로, 나사, 또는 암수 모양으로 서로 끼워지는 형태 등 종래의 다양한 연결수단을 통해 연결될 수 있다. 다른 실시 예로, 도 5와 같이 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)를 수용할 수 있는 수용박스(도 5의 500)를 구비하고, 수용박스에 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)를 각각 삽입하여 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)가 서로 밀착 고정되어 연결될 수 있도록 할 수 있다. 이 외에도 입모델링부(102,104,106)와 목모델링부(112,114,116)를 연결 고정할 수 있는 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며 어느 하나의 연결수단에 한정되는 것은 아니다.

식도모델링부(120)는 식도의 모양을 모델링한 것이고, 위모델링부(130)는 위 내부의 모양을 모델링한 것이다. 식도모델링부(120)와 위모델링부(130)는 일체형으로 구현되거나 연결부재를 통해 서로 연결될 수 있도록 구현될 수 있다. 다만 본 실시 예를 포함한 이하의 실시 예는 식도모델링부(120)와 위모델링부(130)가 종래의 다양한 연결부재를 이용하여 연결되는 경우를 가정하여 설명한다.

본 실시 예는 하나의 식도모델링부(120)와 위모델링부(130)를 도시하고 있으나, 다른 실시 예로, 식도 내부 모양(예를 들어, 식도의 구조 또는 병변 등)을 다양하게 모델링한 복수 개의 식도모델링부(120)와, 위 내부의 다양한 모양을 모델링한 복수 개의 위모델링부(130)를 포함하고 이들을 다양하게 조합 연결할 수 있다. 예를 들어, 다양한 병변 등이 모사된 식도모델링부(120) 또는 위모델링부(130)를 내시경 훈련에 사용할 수 있다.

또 다른 실시 예로, 식도모델링부(120)는 목모델링부(110)와 일체형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 목모델링부(112,114,116)에 각각 식도모델링부(120)가 연결된 일체형으로 구현될 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제2 실시 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 복수 개의 입모델링부(100), 복수 개의 목모델링부(110), 적어도 하나 이상의 식도모델링부(120), 적어도 하나 이상의 위모델링부(130) 및 적어도 하나 이상의 십이지장모델링부(200)를 포함한다. 입모델링부(100), 목모델링부(110), 식도모델링부(120)는 도 1과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

십이지장모델링부(200)는 십이지장의 모양을 모델링한 것이다. 십이지장모델링부(200)는 위모델링부(130)에 연결된다. 십이지장모델링부(200)는 실시 예에 따라 다양한 병변 등이 모사된 모델일 수 있다. 다른 실시 예로, 십이지장모델링부(200)는 다양한 십이지장 모양(다양한 구조 또는 병변 등)을 모델링한 복수 개가 존재할 수 있다. 십이지장모델링부(200)와 위모델링부(130)의 연결에는 종래의 다양한 연결부재가 사용될 수 있다. 예를 들어, 십이지장모델링부(200)의 일측과 위모델링부(130)의 일측이 서로 끼워지는 형태로 연결될 수 있다. 이 외에도 다양한 연결수단이 본 실시 예에 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제3 실시 예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 복수 개의 입모델링부(100), 복수 개의 목모델링부(110), 적어도 하나 이상의 식도모델링부(120), 적어도 하나 이상의 위모델링부(130), 적어도 하나 이상의 십이지장모델링부(300) 및 적어도 하나 이상의 담췌관모델링부(310)를 포함한다. 입모델링부(100), 목모델링부(110), 식도모델링부(120) 및 위모델링부(130)는 도 2와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

담췌관모델링부(310)는 담췌관의 모양을 모델링한 것이다. 십이지장모델링부(300)는 담췌관모델링부(310)와 연결되며, 그 연결 구조의 일 예가 도 4에 도시되어 있다. 일 실시 예로, 담췌관모델링부(310)는 속이 빈 관 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 형광투시법(fluoroscopy)을 이용한 담췌관 시술을 수행하는 것과 유사한 시각적 효과를 나타내기 위하여, 담췌관모델링부(310)를 투명관으로 구현한 후 흑백카메라로 촬영할 수 있다. 이에 대한 예가 도 6에 도시되어 있다.

다른 실시 예로, 담췌관모델링부(310)는 다양한 담췌관 모양(다양한 구조 또는 병변 등)을 모델링한 적어도 하나 이상의 모델로 구현될 수 있다. 또 다른 실시 예로, 담췌관모델링부(310)는 단일 또는 복수 개의 부품으로 구성되어 다양한 형태로 조립될 수 있다. 담췌관모델링부(310)의 조립 구조에 따라 담췌관모델링부를 고정하는 아크릴 플레이트(예를 들어, 도 5의 배경판)의 모양은 다양할 수 있으며, 또한 아크릴 플레이트에 인쇄 또는 부착되는 인체 내부 이미지도 다양할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 담낭, 담낭관, 췌장, 췌관, 간관 등을 모사한 모델을 본 실시 예에 추가 구성하여 연결할 수도 있다.

일 실시 예로, 제3 실시 예의 십이지장모델링부(300)와 제2 실시 예의 십이지장모델링부(도 2의 200)는 그 모양이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 실시 예의 십이지장모델링부(200)는 담췌관모델링부(310)와 연결이 필요하지 않으므로 옆면이 모두 막혀 있는 일종의 튜브 형태의 모델인 반면, 제3 실시 예의 십이지장모델링부(300)는 담췌관모델링부(310)와의 연결을 위해 도 4와 같이 옆면에 개구부(302)를 포함하는 형태일 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 십이지장모델링부와 담췌관모델링부의 연결구조의 일 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 십이지장모델링부(300)의 일측에 개구부(302)가 존재하고, 그 개구부(302)는 연결부재(400,410)를 통해 담췌관모델링부(310)와 연결된다. 십이지장모델링부(300)의 개구부(302)에는 제1 연결부재(400)가 접착제 등을 통해 고정되고, 담췌관모델링부(310)에는 제2 연결부재(410)가 접착제 등을 통해 고정되며, 제1 연결부재(400)와 제2 연결부재(410)를 결합하면 내부에 바터팽대부(ampulla of vater)를 모사한 물질(420)을 수용할 수 있는 공간(즉, 수용부)이 형성한다. 예를 들어, 제1 연결부재(400)의 옆면에 존재하는 홈(412)에 제2 연결부재(410)의 옆면에 돌출된 돌출부(402)가 끼워지는 형태로 연결되어 일정 높이를 가진 내부 수용부 공간이 형성된다. 본 실시 예는 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐 십이지장모델링부(300)와 담췌관모델링부(310)의 연결 부위에 일정 공간을 형성하도록 서로 연결할 수 있는 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있다. 다른 실시 예로, 십이지장모델링부(300)와 담췌관모델링부(310)는 일체형으로 구현될 수도 있다.

바터팽대부를 모사한 물질(420)로 소시지 등과 같은 가공육을 사용할 수 있다. 이 외에도 바터팽대부를 모사할 수 있는 다양한 물질이 본 실시 예에 사용될 수 있다. 다른 실시 예로, 네비게이션 훈련 중에 전기 소작이 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 바터팽대부를 모사한 물질(420)에 전기가 흐를 수 있도록 제1 연결부재(400) 또는 제2 연결부재(410)는 일측에 내부 수용된 바터팽대부 모사 물질과 맞닿는 전극과, 그 전극을 외부 접지와 연결하는 전선 등을 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제4 실시 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 입모델링부(100), 목모델링부(110), 식도모델링부(120), 위모델링부(130) 등을 포함한 각종 모델링부와 함께 이를 장착하여 고정할 수 있는 본체를 포함한다. 본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 도 3의 제3 실시 예에 도시된 각종 모델링부가 본체에 고정되는 예를 도시하고 있으나, 도 1의 제1 실시 예 또는 도 2의 제2 실시 예의 각종 모델링부를 수용하도록 본체의 모양은 변형 가능하다. 이하에서는 도 3의 제3 실시 예를 기준으로 설명한다.

본체는 복수 개의 입모델링부 및 복수 개의 목모델링부 중에서 각각 선택된 하나씩을 수용할 수 있는 모델수용박스(500)와, 식도모델링부를 고정하는 식도고정부(520)와, 위모델링부를 고정하는 위고정부(530)와, 담췌관모델링부를 고정하는 배경판(540) 등을 포함한다.

모델수용박스(500)는 입모델링부(100)와 목모델링부(110)의 크기에 해당하는 내부 공간과 덮개(505)를 포함한다. 복수 개의 입모델링부(102,104,106) 중 하나와 복수 개의 목모델링부(112,114,116) 중 하나를 모델수용박스(500)에 삽입하면 입모델링부(102,104,106 중 하나)와 목모델링부(112,114,116 중 하나)가 밀착 연결된다.

본 실시 예는 내시경 훈련의 몰입도를 높일 수 있도록 사람 얼굴 모양(510)을 모델수용박스(500)의 앞쪽에 포함하나, 이는 하나의 예일 뿐 사람 얼굴 모양(510)은 생략될 수 있다. 모델수용박스(500)의 사람 얼굴 모양의 입 위치에 해당하는 모델수용박스(500)의 옆면은 뚫려 있으며, 따라서 사람 얼굴 모양의 입을 통해 입모델링부(102,104,106 중 하나) 안으로 내시경을 삽입할 수 있다.

위고정부(530)는 반원 형태로 구성되어 본체 바닥에 고정되어 있다. 위모델링부(130)는 위고정부(530)에 끼워 고정할 수 있는 연결부재(132)를 포함한다. 다른 실시 예로, 위고정부(530)가 존재하지 않으면 위모델링부(130)의 연결부재(132)도 생략 가능하다.

배경판(540)은 본체의 일측에 세워진 판으로, 담췌관모델링부(310)가 연결부재(312)를 통해 연결된다. 예를 들어, 배경판(540)에는 담췌관모델링부의 연결부재가 끼워질 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 이 외에도 담췌관모델링부(310)의 연결부재(312)는 종래의 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제5 실시 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 상부위장관 내시경 시뮬레이터는 도 5의 구성과 비교하여 카메라(610)를 더 포함한다. 배경판(540)의 반대편에 세워진 벽체(600)의 일측에 카메라(610)가 존재한다. 카메라(610)는 배경판(540)에 위치한 담췌관모델링부(310)를 촬영한다. 본 실시 예는 이해를 돕기 위하여 카메라(610)가 배경판(540)의 반대편에 위치하는 예를 도시하고 있으나, 담췌관모델링부(310)를 촬영할 수 있는 다양한 곳에 카메라(610)가 위치할 수 있다. 카메라 촬영 영상을 통해 ERCP 훈련을 할 수 있다.

투명관으로 구현된 담췌관모델링부(310)를 카메라(610)를 통해 촬영하여 얻은 흑백 이미지를 이용하여 실제 형광투시법(fluoroscopy)을 이용한 담췌관 시술과 유사한 시각적 효과를 제공할 수 있다. EST(Endoscopic Sphincterotomy) 시술 훈련 후 십이지장모델링부(300) 등은 새것으로 교체될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터를 이용한 ERCP 훈련 화면의 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 6의 카메라(610)를 통해 본 실시 예의 담췌관모델링부(310)를 촬영한 이미지(700)와 실제 ERCP 시술 시 촬영한 이미지(710)가 도시되어 있다. 본 실시 예의 상부위장관 내시경 시뮬레이터를 이용한 ERCP 훈련 시 카메라 영상이 실제 ERCP 시술의 영상과 유사하도록 담췌관모델링부(310)는 투명관으로 구현하고, 배경판(540)에는 ERCP 시술 시 실제 촬영된 인체 내부 이미지가 부착 또는 인쇄될 수 있다.

일 실시 예로, 카메라(610)는 흑백 카메라일 수 있다. 이 경우, 영상표시장치는 카메라(610)가 배경판을 배경으로 담췌관모델링부(310)를 촬영한 영상을 그대로 표시할 수 있다. 다른 실시 예로, 카메라(610)가 칼라 카메라인 경우에 영상표시장치는 칼라영상을 흑백 처리하여 표시할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 제작방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 컴퓨팅장치는 3차원 인체영상(예를 들어, CT 영상 등)으로부터 상부위장관의 각 인체 영역을 추출한다(S800). 예를 들어, 컴퓨팅장치는 종래의 다양한 영역 분할 알고리즘을 이용하여 3차원 인체영상으로부터 혀를 포함하는 입영역, UES나 기관 등을 포함하는 목영역, 식도영역, 위영역, 십이지장영역, 담췌관영역 등을 분할할 수 있다. 3차원 인체영상은 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) 형태의 데이터일 수 있다.

컴퓨팅장치는 추출한 각 영역을 3차원 프린팅하여 각 영역을 위한 몰드를 생성한다(S810). 예를 들어, 컴퓨팅장치는 3차원 인체영상에서 분할한 입영역, 목영역, 식도영역, 위영역, 십이지장영역 또는 담췌관영역에 대해 표면정보를 포함하는 3차원 프린팅용 파일(예를 들어, stl 파일 등)을 생성한 후 이를 3차원 프린터로 출력하여 입영역, 목영역, 식도영역, 위영역, 십이지장영역 또는 담췌관영역 등에 대한 몰드를 생성한다. 입영역에 대한 몰드의 일 예가 도 9에 도시되어 있고, 목영역에 대한 몰드의 일 예가 도 10에 도시되어 있다.

몰드를 이용하여 만든 주형 틀에 실리콘 등을 부어 앞서 살핀 입모델링부, 목모델링부, 식도모델링부, 위모델링부, 십이지장모델링부 또는 담췌관모델링부를 제작한다(S820). 실리콘의 종류로 인체와 유사한 질감의 에코플렉스(ecoflex) 등을 사용할 수 있다. 몰드를 이용한 각 인체 영역의 모델링을 제작하는 방법의 예가 도 9 및 도 10에 도시되어 있다.

복수 개의 서로 다른 입모델링부를 만드는 경우에, 서로 다른 복수 개의 3차원 인체영상으로부터 입영역을 추출하고 이에 대한 몰드를 제작하는 과정이 필요하다. 또한 복수 개의 서로 다른 목모델링부를 만드는 경우에, 서로 다른 복수 개의 3차원 인체영상으로부터 목영역을 추출하고 이에 대한 몰드를 제작할 수 있다. 본 실시 예는 실제 3차원 인체영상을 이용하여 입과 목 등의 인체영역을 모델링하므로 내시경 훈련의 정확도를 높일 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 입모델링부의 제작을 위한 몰드의 일 예를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 상부위장관 내시경 시뮬레이터의 목모델링부의 제작을 위한 몰드의 일 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 3차원 인체영상으로부터 추출한 혀를 포함한 입 내부 공간을 3차원 프린팅하여 입 내부 공간에 대한 몰드(900)를 제작할 수 있다. 사각 틀에 몰드(900)를 고정하고, 사각 틀에 실리콘을 부어 굳힌 후 몰드(900)를 제거하여 입 내부 구조(920)가 사각형 내부에 형성된 입모델링부(910)를 제작할 수 있다.

도 10을 참조하면, 3차원 인체영상으로부터 추출한 목 내부 공간을 3차원 프린팅하여 목영역 몰드(1000)를 제작할 수 있다. 사각 틀에 목영역 몰드(1000)를 고정하고, 사각 틀에 실리콘을 부어 굳힌 후 몰드(1000)를 제거하여 사각형 내부에 목 내부 구조(1020)가 형성된 목모델링부(1010)를 제작할 수 있다.

일 실시 예로, 실리콘이 굳은 후 몰드(900,1000)는 화학약품을 통해 녹여 제거하거나 칼 등의 도구를 이용하여 긁어 내어 제거할 수 있다. 다른 실시 예로, 종래의 일반적인 주조 방식처럼 몰드를 반쪽으로 나누어 각각 제작하고, 그 몰드를 이용하여 입모델링부 및 목모델링부를 각각 반쪽씩 제작하고 이를 붙여 입모델링부 및 목모델링부를 제작할 수도 있다. 이 외의 다른 모델링부도 몰드를 이용하여 제작하거나 또는 3차원 프린팅으로 직접 출력하는 등 다양한 제작방법으로 제작될 수 있다.

다른 실시 예로, 목모델링부(112,114,116)는 식도모델링부(120)와 일체형으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 목영역과 식도영역을 함께 포함하는 몰드를 이용하여 목모델링부(112,114,116)와 식도모델링부를 일체형으로 제작할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

십이지장을 모델링한 십이지장모델링부;
상기 십이지장모델링부와 연결되며, 투명관으로 담췌관을 모델링한 담췌관모델링부;
상기 담췌관모델링부가 고정되는 배경판; 및
상기 배경판 앞에 위치한 상기 담췌관모델링부를 촬영하는 카메라;를 포함하고,
상기 배경판은 담췌관이 위치한 인체 내부 이미지가 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 담췌관모델링부와 상기 십이지장모델링부 사이에 바터팽대부를 모사한 물질을 수용할 수 있는 수용부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 시뮬레이터.
제 2항에 있어서,
상기 바터팽대부를 모사한 물질은 가공육으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상부위장관 내시경 시뮬레이터.