KR20020069791A - 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치 - Google Patents

시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수술장면을 비디오 카메라로 촬영함에 있어서 시술자가 직접 촬영동작을 원격제어할 수 있는 수술장면 촬영장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 수술장면 촬영장치는 수술실 내부의 소정의 위치에 설치되어 비디오 카메라의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부; 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라; 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 수신하여 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 레코더; 비디오 레코더에 유선으로 연결되고, 비디오 레코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터; 수술대 위에 위치하고, 카메라 촬영각도 제어부에 유선으로 연결되어, 수술을 집도하는 시술자의 조작에 의해 비디오 카메라의 촬영각도 제어신호를 생성하는 카메라 촬영각도 제어기; 및 수술대 위에 위치하고, 비디오 카메라 및 비디오 레코더에 유선으로 연결되어, 비디오 카메라의 촬영동작 제어신호 및 비디오 레코더의 녹화/재생동작 제어신호를 생성하는 리모트 제어기를 포함한다.
본 발명에 의하면, 시술을 하는 과정에서 의사가 직접 비디오 카메라의 촬영방향 및 동작을 원격 제어하면서 용이하게 수술장면을 촬영할 수 있다.

Description

시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치{Video camera system remote-controlled by operator for photographing the scene of operation}
본 발명은 비디오 촬영장치에 관한 것으로, 특히 수술장면을 비디오 카메라로 촬영함에 있어서 시술자가 직접 촬영동작을 원격제어할 수 있는 수술장면 촬영장치에 관한 것이다. 여기에서, 시술자라 함은 수술실 내에서 수술을 집도하는 의사, 집도 의사를 보조하는 보조 의사 또는 간호사를 의미한다.
의학 관련 학술 발표에서 수술장면을 설명하고자 할 때, 종래에는 수술장면을 정지영상으로 찍어 슬라이드 프로젝터(Slide Projector) 또는 빔 프로젝터(BeamProjector)를 사용하여 디스플레이하였다. 그러나, 최근 동영상에 대한 신호처리 기술이 발전함에 따라, 의사들이 자신의 환자들에 대한 수술장면을 동영상으로 제작하여 의학 관련 학회에서 발표하거나 다른 용도로 활용하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 이와 같은 요구에 따라, 정형외과, 일반외과, 신경외과, 흉부외과 등의 영역에서 수술적 치료법을 요하는 각 질환별로 전형적인 증례, 희귀한 증례, 신기술이 요하는 증례에 대한 각각의 수술장면을 동영상으로 촬영하고 기록하기 위한 장치가 필요하다.
일반적인 동영상 촬영과는 달리, 수술장면의 촬영에서는 시술자가 수술과정에서 방해를 받지 않고, 촬영된 동영상의 용도에 따라 촬영하고자 하는 부위가 정확하게 촬영되어야 한다. 그런데, 종래에는 수술장면을 동영상으로 촬영하기 위하여, 의사가 환자를 수술하고 있는 도중에 촬영기사가 캠코더를 사용하여 의사의 요구에 따라 촬영하거나, 비디오 카메라를 수술실의 특정 위치(주로, 무영등 반사경의 중심부)에 설치하여 두고 촬영기사가 수술실 외부에서 촬영하였다. 그런데, 수술실 내부에 입실한 촬영기사가 캠코더를 사용하여 수술장면을 촬영하는 경우 촬영기사가 수술과정에서 방해가 되거나 수술실 환경을 오염시킬 수 있다. 또한, 촬영기사가 수술실 외부에서 수술장면을 촬영하는 경우 시술자가 촬영기사에서 촬영부위를 일일이 알려주어야 하고 의사전달이 제대로 이루어지지 않으면 정확한 촬영이 어렵고 시술에 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
따라서, 보다 안정하고 정확한 수술장면 촬영을 위해서는 수술실 내부에서 시술자가 직접 비디오 카메라를 제어할 수 있는 장비가 요구된다고 할 것이다.
본 발명의 상기의 요청에 부응하여 창작된 것으로서, 시술을 하는 의사가 직접 비디오 카메라의 촬영방향 및 동작을 원격 제어하면서 수술장면을 촬영할 수 있는 수술장면 촬영장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치의 제1 실시예의 구성을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 분리형 및 일체형으로 구성된 리모트 제어부의 외관을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치의 제2 실시예의 구성을 도시한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치는 수술실 내부의 소정의 위치에 설치되어 비디오 카메라의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부; 상기 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라; 상기 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 수신하여 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 레코더; 상기 비디오 레코더에 유선으로 연결되고, 상기 비디오 레코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터; 수술대 위에 위치하고, 상기 카메라 촬영각도 제어부에 유선으로 연결되어, 수술을 집도하는 시술자의 조작에 의해 비디오 카메라의 촬영각도 제어신호를 생성하는 카메라 촬영각도 제어기; 및 수술대 위에 위치하고, 상기 비디오 카메라 및 상기 비디오 레코더에 유선으로 연결되어, 상기 비디오 카메라의 촬영동작 제어신호 및 상기 비디오 레코더의 녹화/재생동작 제어신호를 생성하는 리모트 제어기를 포함한다.
상기한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치에서, 상기 카메라 촬영각도 조정부는 수술실에 설치된 무영등의 중심축에 설치됨을 특징으로 한다.
상기한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치에서, 상기 카메라 촬영각도 조정부는 수술실 내에 위치한 휴대용 스탠드에 설치됨을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1에 의하면, 본 발명에 의한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치의 제1 실시예는 카메라 촬영각도 조정부, 비디오 카메라(10), 비디오 레코더(20), 모니터(22a, 22b), 프린터(24) 및 리모트 제어부(26)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1 실시예에서 카메라 촬영각도 조정부는 조인트 구조물(14), 팬 틸터(12) 및 손잡이겸용 스팟라이트(16)를 구비한다.
조인트 구조물(14)는 수술실 내부에 설치된 무영등의 중심축(18)에 그 일단이 부착되고 그 타단에 팬 틸터(12)를 부착하여, 인위적인 힘을 가하여 소정 범위 내에서 상하좌우로 움직일 수 있고, 인위적인 힘을 제거한 상태에서는 최종적인 힘이 가하여진 위치에 고정될 수 있는 구조물이다.
팬 틸터(12)는 그 일단이 조인트 구조물(14)에 부착되고, 그 타단이 비디오 카메라(10)에 부착되어, 비디오 카메라(10)의 촬영각도를 세밀하게 조정한다. 따라서, 팬 틸터(12)는 리모콘 제어부(26)의 제어에 의해 비디오 카메라(10)를 패닝(Panning)하고 틸팅(Tilting)하는 기능을 수행한다.
손잡이겸용 스팟라이트(16)는 팬 틸터(12) 측면에 상하 방향으로 부착되고,수술 중 깊숙한 부위를 클로즈업하여 촬영하기 위하여 강한 빛이 요구될 때 사용된다. 또한, 시술자는 손잡이겸용 스팟라이트(16)를 사용하여 조인트 구조물(14)에 힘을 가하여 비디오 카메라(10)의 위치 및 촬영각도를 조정할 수 있다. 따라서, 손잡이겸용 스팟라이트(16)에는 착탈 가능한 소독 슬리브가 외장됨이 바람직하다.
비디오 카메라(10)는 팬 틸터(12)에 장착되어, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 아날로그 비디오 카메라 또는 디지털 비디오 카메라이다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 비디오 카메라(10)는 디지털 비디오 카메라이고, 대응하는 비디오 레코더(20)도 디지털 비디오 신호를 기록하는 디지털 비디오 레코더인 것으로 가정한다. 따라서, 비디오 카메라(10)는 렌즈, CCD(Charge Coupled Devices), A/D변환기(Analog/Digital Converter), DSP(Digital Signal Processor) 등을 구비한다. 따라서, 렌즈를 통과한 빛 신호는 CCD에 의해 아날로그 전기신호로 변환되고, A/D변환기를 통해 디지털 비디오 신호로 변환된다. 이후, 디지털 비디오 신호는 DSP에 의해 신호 보정 및 부호화가 이루어진다.
본 발명의 제1 실시예에서 비디오 카메라(10)는 클로즈업 영상을 촬영할 수 있도록 줌렌즈를 장착하고, 렌즈를 통과한 빛을 다이크로익 프리즘을 통해 R(빨강)·G(녹색)·B(노랑)의 3원색을 분리하여 독자적으로 촬상하기 위한 3CCD를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 렌즈에는 무영등(19)에서 생성되어 촬영부위에서 직반사되는 빛을 제거하는 반사광 제거 필터가 코팅되는 것이 바람직하다.
비디오 레코더(20)는 리모트 제어부(26)의 제어에 의해 비디오 카메라(10)로부터 부호화된 디지털 비디오 신호를 전달받아 녹화하고, 녹화된 디지털 비디오 신호를 모니터(22a, 22b)에 의해 디스플레이될 수 있는 비디오 신호로 재생한다. 본 발명의 제1 실시예에서 비디오 레코더(20)는 부호화된 디지털 비디오 신호를 DV(Digital Video) 테이프에 저장하는 디지털 비디오 테이프 레코더임이 바람직하다. 이 경우, DV 테이프에는 5라인의 트랙을 1개의 필드로 구성하고, 2개의 필드로 1장의 화면을 구성하도록 디지털 비디오 신호가 기록된다. 이와 같이, DV 테이프에 기록된 수술장면에 대한 동영상 데이터에는 수술전 환자의 진술, 진찰 소견, 수술전 방사선, MRI(Magnetic Resonance Imaging) 등의 특수 검사결과에 대한 소견, 수술후 증상의 변화에 대한 소견, 수술후 변화된 방사선, MRI 등의 특수 검사결과에 대한 소견 등이 포함될 수 있도록 별도의 편집장치에 의해 편집될 수 있다. 편집된 동영상 데이터는 그 용도에 따라 DV 테이프, CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory) 등에 기록되거나, VHS 또는 S-VHS 방식으로 변환되어 아날로그 비디오 테이프에 기록될 수도 있다.
한편, 비디오 레코더(20)는 리모트 제어부(26)의 제어에 의해 비디오 카메라(10)로부터 수신된 부호화된 디지털 비디오 신호를 복호화하고 비디오 신호로 변환하여 모니터(22a, 22b)로 전송하거나, 녹화된 디지털 비디오 신호를 재생하여 복호화하고 비디오 신호로 변환하여 모니터(22a, 22b)로 전송한다. 또한, 비디오 레코더(20)는 리모트 제어부(26)의 제어에 의해 녹화된 디지털 비디오 신호에서 정지영상(Still Image)에 대한 데이터를 생성하여 프린터(24)로 전송할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서 참조번호 22a의 모니터는 수술실 내부에 설치되어 시술자가 촬영 내용을 확인할 수 있도록 하고, 참조번호 22b의 모니터는 수술실 외부에설치되어 환자의 보호자 또는 참관인이 확인할 수 있도록 한다.
다른 한편, 비디오 카메라가 아날로그 비디오 카메라이고, 비디오 레코더가 VHS, S-VHS 또는 8mm 등의 아날로그 비디오 테이프 레코더인 경우 비디오 카메라에서 생성되고, 비디오 레코더에 기록되는 신호가 아날로그 비디오 신호라는 점 이외에는 상기된 디지털 방식에 대한 설명이 동일하게 적용된다.
도 2a에 의하면, 리모트 제어부(26)는 카메라 촬영각도 제어기(30) 및 리모트 제어기(32)를 구비하고, 수술대(28) 위에 위치한다.
카메라 촬영각도 제어기(30)는 카메라 촬영각도 조정부의 팬 틸터(12)에 유선으로 연결된다. 본 발명의 제1 실시예에서 카메라 촬영각도 제어기(30)는 조이스틱(31)을 구비하여, 시술자가 조이스틱(31)을 좌측 또는 우측으로 당김에 따라 팬 틸터(12)가 비디오 카메라(10)의 패닝 기능을 수행하도록 하는 제어신호를 생성하고, 시술자가 조이스틱(31)을 상측 또는 하측으로 당김에 따라 팬 틸터(12)가 비디오 카메라(10)를 틸팅 기능을 수행하도록 하는 제어신호를 생성한다.
리모트 제어기(32)는 비디오 카메라(10) 및 비디오 레코더(20)에 유선으로 연결되어, 비디오 카메라(10)의 촬영동작 제어신호 및 비디오 레코더(20)의 녹화/재생동작 제어신호를 생성한다. 따라서, 리모트 제어기(32)에는 비디오 카메라(10)의 온/오프 버튼 및 줌 제어버튼 그리고 비디오 레코더(20)에서의 녹화, 재생, 프린트 기능을 제어하기 위한 버튼들이 구비된다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에서 카메라 촬영각도 제어기(30)와 리모트 제어기(32)는 시술자에 의해 직접 조작될 수 있도록 수술대(28) 위에 설치되고, 소독된 투명 플라스틱 백에 의해 포장됨이 바람직하다. 도 2b에 도시된 바와 같이 카메라 촬영각도 제어기(30)와 리모트 제어기(32)는 하나의 하우징 내에 일체형으로 구현될 수 있다.
도 3에 의하면, 본 발명에 의한 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치의 제2 실시예는 카메라 촬영각도 조정부(50), 비디오 카메라와 비디오 레코더를 일체화한 캠코더(52), 모니터(54a, 54b), 프린터(56) 및 리모트 제어부(58)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제2 실시예에서 카메라 촬영각도 조정부(50)에는 팬 틸터가 구비된다.
팬 틸터는 휴대용 스탠드에 그 일단이 부착되고, 그 타단이 캠코더(52)에 부착되어, 캠코더(52)의 촬영각도를 세밀하게 조정한다. 따라서, 팬 틸터는 리모트 제어부(58)의 제어에 의해 디지털 캠코더(52)를 패닝(Panning)하고 틸팅(Tilting)하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제2 실시예에서 휴대용 스탠드는 파이프 형상의 제1 수직 지지대(40), 그 일부가 제1 수직 지지대(40) 내부에 위치하여 상하로 이동할 수 있는 파이프 형상의 제2 수직 지지대(42), 제1 수직 지지대(40) 측면에 부착되어 제1 수직 지지대(40)를 지면에서 수직방향을 유지시키는 삼각 지지대(44), 제1 수직 지지대(45) 측면에 설치되어 제1 수직 지지대(40)와 제2 수직 지지대(42)를 고정시키는 높낮이 조절용 레버(45), 중앙 부위에 돌출부를 구비하고 그 일단에 카메라 촬영각도 조정부(50)를 장착하는 파이프 형상의 수평 지지대(46) 및 수평 지지대(46)가 제2 수직 지지대(42)의 상단을 중심으로 지면과 수직방향으로 회전할 수 있도록수평 지지대(46)의 돌출부와 제2 수직 지지대(42)의 상단을 결합시키는 회전 조절용 레버(48)를 구비한다. 따라서, 시술자가 수술장면을 촬영하면서 수술실 내에서의 휴대용 스탠드의 위치를 조정하거나, 높낮이 조절용 레버(45) 및 회전 조절용 레버(48)를 조정함으로써, 캠코더(52)에서 환자의 수술부위까지의 거리를 조정할 수 있다. 이에, 수평 지지대(46) 및 제2 수직 지지대(42)의 소정 부위에 착탈 가능한 소독 슬리브가 외장됨이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에서, 휴대용 스탠드는 상기의 구조에 한정되는 것은 아니므로, 팬 틸터가 휴대용 스탠드에 장착되는 경우에는 모두 본 발명의 영역에 포함된다고 해석되어야 할 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에서 디지털 비디오 카메라 및 디지털 비디오 레코더는 일체형으로 구성됨이 바람직하나 본 발명의 범위는 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제2 실시예의 구성요소인 디지털 캠코더(52)에 구비된 디지털 비디오 카메라 및 디지털 비디오 레코더는 본 발명의 제1 실시예의 구성요소인 디지털 비디오 카메라(10) 및 디지털 비디오 레코더(16)와 그 기능이 동일하므로 이하에서 반복적인 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 제2 실시예의 구성요소인 모니터(54a, 54b) 및 프린터(56)는 각각 본 발명의 제1 실시예의 구성요소인 모니터(22a, 22b) 및 프린터(24)와 그 기능이 동일하므로 이하에서 반복적인 설명은 생략한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 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 실시예들은 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.
본 발명에 의하면, 시술을 하는 과정에서 의사가 직접 비디오 카메라의 촬영방향 및 동작을 원격 제어하면서 용이하게 수술장면을 촬영할 수 있다.

Claims (7)

  1. 수술실 내부의 소정의 위치에 설치되어 비디오 카메라의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부;
    상기 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라;
    상기 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 수신하여 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 레코더;
    상기 비디오 레코더에 유선으로 연결되고, 상기 비디오 레코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터;
    수술대 위에 위치하고, 상기 카메라 촬영각도 제어부에 유선으로 연결되어, 수술을 집도하는 시술자의 조작에 의해 비디오 카메라의 촬영각도 제어신호를 생성하는 카메라 촬영각도 제어기; 및
    수술대 위에 위치하고, 상기 비디오 카메라 및 상기 비디오 레코더에 유선으로 연결되어, 상기 비디오 카메라의 촬영동작 제어신호 및 상기 비디오 레코더의 녹화/재생동작 제어신호를 생성하는 리모트 제어기를 포함함을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카메라 촬영각도 조정부는
    수술실에 설치된 무영등의 중심축에 설치됨을 특징으로 하는 시술자에 의해원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 카메라 촬영각도 조정부는
    수술실 내에 위치한 휴대용 스탠드에 설치됨을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 카메라 촬영각도 제어기는
    조이스틱을 구비함을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 카메라 촬영각도 제어기 및 상기 리모트 제어기는
    하나의 하우징 내에 일체형으로 구현됨을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 카메라 촬영각도 제어기 및 상기 리모트 제어기는
    소독된 투명 플라스틱 백에 의해 포장됨을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비디오 레코더에 유선으로 연결되고, 상기 비디오 레코더에 의해 재생된 정지영상 데이터를 전달받아 프린트하는 프린터를 더 포함함을 특징으로 하는 시술자에 의해 원격제어가 가능한 수술장면 촬영장치.
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