KR102605924B1 - 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내시경 시스템은 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치, 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 적어도 2이상의 광점이 맺히도록 복수의 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구; 및 상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.

Description

병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템{METHOD FOR DETERMINING LOCATION OF LESION AND ENDOSCOPIC SYSTEM THEREFOR}

본 발명은 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시술시 내시경 기구와 타켓의 거리를 측정하여 타켓의 위치를 정확히 인식 및 표시할 수 있는 내시경 시스템에 관한 것이다.

내시경(Endoscope)은 사람 등 동물의 몸속으로 직접 카메라를 삽입해서 내장 등을 직접적으로 볼 수 있는 장치이다. 이러한 내시경을 통한 검사는 검사 대상에 따라 위내시경 검사, 대장내시경 검사, 방광경 검사 등이 있고, 내시경을 통해 병변을 직접 관찰하면서 병변의 크기, 모양, 위치를 평가하고, 동시에 조직 검사를 시행할 수 있다.

또한 최근에는 의료기술의 발전에 따라, 내시경과 함께 외부에서 시술자가 조작 가능하게 형성되는 포셉(Forcep), 클램프(Clamp), 시저스(Scissors) 등과 같은 내시경 기구를 함께 삽입하여 시술을 수행하게 되며, 특히 조직 검사 시에는 포셉(forceps)과 같은 내시경 기구를 이용하여 내시경 채널을 통하여 검사 대상의 병변 조직을 적출 혹은 절제하게 된다.

이와 같은 과정에서 내시경 기구의 시술 위치를 안내하는 타겟 포인트와 병변 조직의 위치가 일치하지 않아 검사 대상의 내벽에 상처를 발생시키는 경우가 자주 발생하였으며, 심할 경우에는 검사 대상의 내벽에 천공을 발생시키기도 하는 문제점이 있었다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국공개특허 제10-2016-0079989호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있는 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 내시경 시스템은 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치, 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 적어도 2이상의 광점이 맺히도록 복수의 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구, 및 상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 내시경 시스템은 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치, 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 광점이 맺히도록 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구 및 상기 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일측면에 따른 병변 위치 판단 방법은 내시경 기구에 탑재된 광가이드 유닛을 이용하여 인체 내부의 조직에 광을 조사하여 상기 조직의 표면에 광점을 형성하는 단계 및 미리 설정된 광점의 정보에 기초하여 상기 내시경 기구의 선단과 상기 조직의 병변간의 거리를 측정하는 단계를 포함한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템은 내시경 기구와 조직의 표면간의 거리를 정확히 측정하여 내시경 장치를 이용하여 조직 검사시 안정적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템은 내시경 기구의 위치를 자취마크를 이용하여 유효화면에 표시함으로써, 시술자로 하여금 내시경 기구의 정확한 위치를 알수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 장치의 모습을 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 변형된 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 10 및 도 11은 내시경 기구의 광섬유와 조직 표면과의 거리에 따라 광점들간의 거리를 나타난 일 실시예이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 14은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템을 이용하여 병변 위치 판단 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 장치(500)의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내시경 장치(500)는 본체(Body, 20)와, 본체(20)의 일측으로 돌출된 바이옵시 채널(Biopsy Cannel, 21)과, 체내로 삽입 가능하게 형성되는 삽입 튜브(Insertion Tube, 40)를 포함한다.

그리고 삽입 튜브(40)는 내부에 중공 형태로 구비되는 복수 개의 채널이 형성되며, 이와 같은 복수 개의 채널 중 어느 한 채널의 선단에 카메라(미도시)가 배치되고, 다른 하나의 채널은 바이옵시 채널(21)과 연동된 형태를 가진다.

내시경 기구(300)는 바이옵시 채널(21)에 삽입되어, 바이옵시 채널(21)과 연동된 삽입 튜브(40) 내의 채널을 따라 이동하여 삽입 튜브(40)의 선단에 배치된 형태로 그 기능을 수행할 수 있다. 즉, 시술자는 바이옵시 채널(21) 측으로 삽입되는 내시경 기구(300)의 조작부(30)를 통해 내시경 기구(300)를 조작할 수 있다.

한편, 내시경 기구(300)는 포셉(Forcep), 스네어(Snare), 인젝터(Injector), 클램프(Clamp), 시저스(Scissors) 등과 같이 다양한 기구가 적용될 수 있으며, 본 실시예의 내시경 기구(300)는 포셉 형태를 가지는 것으로 예시하였다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는, 본체(10) 및 광 가이드유닛(100)을 포함한다.

본체(10)는 전술한 바와 같이, 내시경 장치의 선단에 구비되고, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성된다. 본체(10)는 회전축을 형성하는 힌지부(12)와, 힌지부(12)의 회전축에 고정되어 제1방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 제1클립부(11a)와, 힌지부(12)의 회전축에 고정되어 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 제2클립부(11b)를 포함할 수 있다.

광 가이드유닛(100)은 본체(10)에 구비되어 본체가 타켓 방향으로 진행하는 동안 상기 본체의 진행방향과 동일 방향으로 빛을 조사한다. 광 가이드유닛(100)은 빛을 본체의 진행방향으로 조사할 수 있는 수단이라면 어떠한 것이라도 적용이 가능하며, 본체(10)의 다양한 위치에 구비될 수 있다. 본 실시예에서 광 가이드유닛(100)은 본체(10)의 힌지부(12)에 구비되는 형태를 가지는 것으로 하였다.

본 실시예의 광 가이드유닛(100)은 전원을 공급받아 빛을 발생시키는 광원(120)과, 광원(120)을 감싸며 본체(10)의 기 설정된 위치에 고정되는 하우징(110)과, 일측이 광원(120)에 연결되고, 타측이 외부의 전원공급원에 연결되어 상기 광원(120)에 전력을 공급하는 케이블(130)을 포함한다.

이때 하우징(110)은 다양한 방식으로 본체(10)에 탈착 가능하게 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 밴드(140)와 같은 고정수단을 이용할 수 있다.

광 가이드유닛(100)은 도3과 같이, 광원(120)로부터 조사된 빛이 제1클립부(11a) 혹은 제2클립부(11b)가 회전에 의해 가로 막히도록 하는 본체(10)의 위치에 배치될 수 있다. 즉, 광 가이드유닛(100)은 도 2와 같이, 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 회전되지 않은 상태를 유지하고 있을 경우 광원(120)을 통해 빛이 전방으로 조사될 있고, 도 3과 같이, 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우에는 광원(120)에서 조사된 빛이 제1클립부(11a)에 의해 차단될 수 있는 위치에 배치될 수 있다.

광 가이드유닛(100)을 배치하게 되면, 도 2와 같이, 시술자가 내시경 기구를 이용하여 타겟(예, 병변)점을 찾아 가는 과정에서는 광 가이드유닛(100)이 타겟의 위치 설정 가이드 역할을 할 수 있고, 도 3과 같이, 시술자가 내시경 기구를 이용하여 타겟(병변)을 적출하거나 절제하는 과정에서, 광 가이드유닛(100)으로부터 조사된 빛이 타겟에서 반사됨에 따라 시술자로 하여금 눈부심 유발을 방지하여 시술을 안정적으로 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성되는 본체(10)에 직접 구비되는 광 가이드유닛(100)을 포함함에 따라 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 힌지부(12) 내측에는 수용공간(13)이 형성되고, 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(100)은 이와 같은 수용공간(13)에 구비될 수 있다.

이에 따라 본 실시예는 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 서로 반대 방향으로 각도 가변되어 열린 상태를 유지할 경우, 광 가이드유닛(100)의 광원(120)에 발생된 빛은 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b) 사이를 통과하여 본체(10)의 진행방향으로 조사될 수 있다.

도 5 및 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(100)은 시술 툴(10)의 힌지부(12)가 아닌 제1클립부(11a) 혹은 제2클립부(11b)에 구비될 수 있다.

이에 따라 본 실시예는 도 5와 같이 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 회전되지 않은 상태를 유지하고 있을 경우, 광원(120)을 통해 빛을 전방으로 조사할 수 있으며, 도 6과 같이 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우에는 광원(120)에서 조사된 빛이 제1클립부(11a)의 회전 각도에 대응되는 방향으로 진행하게 된다.

이와 같은 광 가이드유닛(100)의 배치는 본 발명의 제1실시예에서 상술한 효과를 동일하게 가져올 수 있다.

또한, 본 실시예는 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우 전력케이블(130)이 힌지부(12)로부터 이격되는 것을 방지하기 위해, 전력케이블(130)의 일부를 구속하는 케이블 구속부(150)가 힌지부(12)에 구비된다.

더불어 도 7에 도시된 바와 같이, 광 가이드유닛(100)은 레일 결합 방식으로 제1클립부(11a)에 결합될 수 있다.

구체적으로 본 실시예에서 제1클립부(11a)에는 광 가이드유닛(100)과의 결합을 위한 가이드레일(14)이 형성되며, 광 가이드유닛(100)의 바디(110)에는 가이드레일(14)이 슬라이드 삽입될 수 있는 레일홈(111)이 형성됨에 따라, 광 가이드유닛(100)은 제1클립부(11a)에 용이하게 탈착 가능하도록 형성된다. 다른 실시예로, 가이드레일(14)는 제2클립부(11b)에도 형성될 수 있다.

이와 같은 결합 방식은 광 가이드유닛(100)이 힌지부에 배치되는 전술한 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(200)은 빛을 발생시키는 외부의 발광원과 연결되어, 발광원으로부터 발생한 빛이 내부에서 전반사되어 전방으로 조사되도록 하는 광섬유(210)를 포함한다.

광섬유(210)는 내시경 기구(300)의 힌지부(12)의 일측에 배치되어, 본체(10)의 길이방향을 따라 배치된다. 광섬유(210)는 힌지부(12)에 고정밴드(220)에 의해 고정된 상태를 가지나, 광섬유(210)의 고정 방식은 이와 다른 방식으로 이루어질 수도 있다.

도면에 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 실시예에서 광섬유(210)는 힌지부(12)의 내측에 수용되어, 제1클립부(11a)와 제2클립부(11b)가 회전되어 열린 상태를 유지할 때, 광섬유(210)로부터 발생된 빛이 전방으로 조사될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)은 내시경 기구(300), 내시경 장치(500) 및 디스플레이부(700)를 포함한다.

내시경 기구(300)는 광가이드 유닛(200)을 포함할 수 있고, 내시경 장치(500)에 포함된 튜브내에 삽입되어 시술자에 의해 동작된다. 실시예에서 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)를 포함하는 모듈로 도시하였고, 내시경 기구(300)에 대한 구성은 전술한 바와 같은 다양한 구성을 갖을 수 있음으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부(211)에 복수의 광을 조사하기 위한 복수의 광원(120a, 120b, 120c)를 포함할 수 있고, 시술자가 광가이드 유닛(200)을 동작함에 따라 각 광원으로부터 발생된 광에 대응하여 인체 내부의 조직(예, 병변) 표면에 광점(L1, L2, L3)이 맺히게 된다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)은 광섬유(210)의 입력단에 대해 서로 다른 각도로 배치될 수 있고, 서로 평행한 각도로 배치될 수 있다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)으로부터 발생된 광은 광섬유(210)의 입력단에 조사되어 광섬유(210)의 출력단에서 서로 평행하지 않는 소정의 각을 갖고 출사된다.

실시예에서, 광가이드 유닛(200)을 구성하는 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있지만 광원(120a, 120b, 120c)으로 발생된 복수의 광경로가 서로 독립적으로 이뤄 조직 표면에 복수의 광점(L1, L2, L3)을 형성하도록 단일 섬유로 이루어짐이 바람직하다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)은 동일 색이나 서로 다른 색으로 구성될 수 있다.

내시경 장치(500)는 기계/기구적으로 구성된 전술한 도 1의 구성요소들과 내시경 시스템(1000) 전체를 광학적 혹은 전기/전자적으로 제어하는 제어부(550)을 포함한다.

제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 복수의 광점(L1, L2, L3)들 간의 거리를 계산한다. 복수의 광점들 간의 거리는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 복수의 광점들 간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 복수의 광점들 간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.

디스플레이부(700)는 내시경 장치의 움직임에 따라 카메라에 의해 촬영된 인체 내부의 영상이 디스플레이 된다. 이때, 내시경 장치(500)의 UI(User Interface)부(554)는 제어부(550)의 제어하에, 계산부(555)에서 측정한 내시경 기구와 조직 표면의 거리에 기초하여 내시경 기구(300)의 이동에 따른 자취마크(x)를 디스플레이부(700)의 유효화면내에 표시할 수 있다. 예를들어, 자취마크(x)는 내시경 기구(300)가 제1거리(d1)만큼 이동할 경우, 내시경 기구(300)의 위치점이 될 수 있다. 이와 같이 자취마크(x)를 유효화면에 표시하게 되면, 시술자로 하여금 타겟이 되는 조직(T)의 표면에 내시경 기구(300)가 정확히 위치되는지 알 수 있게 할 수 있다. 자취마크(x)는 UI로 표시될 수 있지만, 디스플레이부(700)의 유효화면 전체에 대해 2차원 좌표값(x,y)으로 나타내어 표시될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 내시경 시스템은 내시경 기구와 타겟이 되는 조직 표면까지의 거리를 용이하게 파악할 수 있어 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있게 된다.

도 10 및 도 11은 내시경 기구의 광섬유와 조직 표면과의 거리에 따라 광점들 간의 거리를 나타난 일 실시예이다.

도시된 바와 같이, 광원에서 발생된 서로 분리된 복수 개의 광이 광섬유(210) 내로 조사되고, 광섬유(210) 내의 반사공간(211)을 통해 진행된 서로 다른 광은 광섬유(210)의 외측으로 조사된 후 조직(T) 표면에 각각 도달하게 된다. 이에 따라 조직 표면에는 복수의 광점(L1, L2, L3) 이 형성되고, 복수의 광점들 간에 이루는 이격 거리는 광섬유(210)의 선단과 조직(T)과의 이격 거리에 따라 달라질 수 있다.

예컨대, 광섬유(210)의 선단과 조직(T)과의 이격 거리가 도 10보다 먼 도 11의 경우, 복수의 광에 의해 형성된 광점(L1, L2, L3) 간에 이루는 이격 거리는 도 10에서 복수의 광에 의해 형성된 광점(L1, L2, L3) 간에 이루는 이격 거리보다 멀어지게 된다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 내시경 시스템(2000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 단일 광원(120)을 포함할 수 있고, 이때 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 단일 광원(120)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)과 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 단일 광원으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타나고, 광점의 밝기가 줄어든다.

제어부(550)는 사이즈 측정부(551a), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 사이즈 측정부(551a)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 광점의 사이즈를 계산한다. 광점의 사이즈는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 단일 광점의 사이즈에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 사이즈 측정부(551a)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 광점 사이즈를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 내시경 시스템(3000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 단일 광원(120)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 단일 광원(120)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 소정의 각(θ)을 갖고 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 단일 광원으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 도넛 형상의 광점이 형성된다. 조직 표면에 형성된 도넛 형상의 광점의 사이즈(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타나고, 도넛 형상의 광점의 밝기가 줄어든다.

제어부(550)는 사이즈 측정부(551a), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 사이즈 측정부(551a)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 도넛 형상의 광점의 사이즈를 계산한다. 도넛 형상의 광점 사이즈(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 도넛 형상의 단일 광점 사이즈에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 사이즈 측정부(551a)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 도넛 형상의 광점 사이즈를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.

도 14은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 내시경 시스템(4000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 제1 및 제2 광원(120a, 120b)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 광원(120a)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)과 평행하게 배치될 수 있고, 제2 광원(120b)는 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 소정의 각(θ)을 갖고 배치될 수 있다. 제1 및 제2광원은 서로 다른 색으로 구성될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 제1 광원(120a)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 광점을 형성하고, 제2 광원(120b)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 도넛 형상의 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 광점과 도넛 형상의 광점의 거리(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타난다.

제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리를 계산한다. 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이, 제5 실시예에 따른 내시경 시스템(5000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 제1 및 제2 광원(120a, 120b)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 광원(120a)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 제1 각(θ1)을 갖고 배치되고, 제2 광원(120b)는 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 제1 각보다 큰 제2 각(θ2)을 갖고 배치될 수 있다. 제1 및 제2광원은 서로 다른 색으로 구성될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 제1 광원(120a)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 제1 도넛 형상의 광점을 형성하고, 제2 광원(120b)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 제2 도넛 형상의 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점의 거리(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타난다.

제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리를 계산한다. 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.

도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템을 이용하여 병변 위치 판단 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

도 16를 참조하면, S100단계에서, 내시경 기구에 탑재된 광가이드 유닛으로부터 발생된 광을 인체내의 조직에 조사한다. 이때, 조직에 조사된 광은 단일개 혹은 복수개 광일 수 있다. 이후, S200단계에서, 조사된 광의 초점이 조직에 형성된 병변에 타겟팅되도록 광가이드 유닛을 조직의 병변 방향으로 이동한다. 이에 따라 조직의 병변에 타겟팅 된 광은 조직의 표면에 광점을 형성한다. 이 때, 광점은 광의 개수에 따라 복수개 혹은 단일개 일 수 있다. S300단계에서, 설정된 광점의 정보에 기초하여 내시경 기구의 선단과 조직의 병변간의 거리를 측정한다. 이때, 광점의 정보는 광점이 복수개일 경우, 광점들간의 거리에 따라 내시경 기구에서 조직의 병변까지의 미리 설정된 거리, 광점이 단일개일 경우, 광점의 사이즈에 따라 내시경 기구에서 조직의 병변까지의 미리 설정된 거리일 수 있다.

광점의 형상은 원형 혹은 도넛 형상의 원형일 수 있고, 그 이외 다양한 패턴의 형상을 갖을 수 있다.

이와 같은 방법으로, 내시경 기구와 조직의 병변간의 거리를 측정하게 되면, 조직내의 병변의 정확한 위치를 판단할 수 있다. 이에 따라 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 본체
11a: 제1클립부
11b: 제2클립부
12: 힌지부
13: 수용공간
100, 200: 광 가이드유닛
110: 하우징
120: 광원
130: 전력케이블
140: 고정밴드
150: 케이블 구속부
210: 광섬유
220: 고정밴드

Claims (12)

1. 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치;
   상기 내시경 장치의 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 상기 채널을 따라 이동하여 인체 내부의 조직을 바이옵시 하기 위한 본체, 상기 본체와 탈착 가능하게 결합되어 상기 인체 내부의 조직 표면에 적어도 2이상의 광점이 맺히도록 복수의 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구; 및
   상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함하고,
   상기 본체는 회전축을 형성하는 힌지부와 상기 힌지부에 고정되어 일방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 클립부를 포함하는 내시경 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광가이드 유닛은 상기 복수의 광을 발생시키는 복수의 광원과 상기 복수의 광원과 광학적으로 연결되어 상기 복수의 광을 내부에서 전반사하여 상기 조직표면으로 조사되도록 가이드하는 광섬유를 포함하고,
   상기 광원은 상기 본체의 클립부에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 광원은 상기 광섬유의 입력단에 대해 서로 다른 각도로 배치되어 상기 광섬유 내부로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 광섬유는 단일개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 광은 서로 평행하지 않는 소정의 각을 갖고 상기 광가이드 유닛으로부터 출사되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 카메라를 통해 상기 조직 표면이 표시되는 디스플레이부를 더 포함하고,
   상기 디스플레이부의 유효화면에서 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 측정거리에 기초하여 상기 내시경 기구의 이동에 따른 자취마크가 표시되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
7. 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치;
   상기 내시경 장치의 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 상기 채널을 따라 이동하여 인체 내부의 조직을 바이옵시 하기 위한 본체, 상기 본체와 탈착 가능하게 결합되어 상기 인체 내부의 조직 표면에 광점이 맺히도록 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구; 및
   상기 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함하고,
   상기 본체는 회전축을 형성하는 힌지부와 상기 힌지부에 고정되어 일방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 클립부를 포함하는 내시경 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 광가이드 유닛은 상기 광을 발생시키는 광원과 상기 광원과 광학적으로 연결되어 상기 광을 내부에서 전반사하여 상기 조직표면으로 조사되도록 가이드하는 광섬유를 포함하고,
   상기 광원은 상기 본체의 클립부에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 광원은 상기 광섬유의 길이방향의 축에 대해 평행하도록 상기 광섬유의 입력단에 광을 조사하거나 상기 광섬유의 길이방향의 축에 대해 소정의 각을 갖도록 상기 광섬유의 입력단에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
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