KR20020069793A

KR20020069793A - 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치

Info

Publication number: KR20020069793A
Application number: KR1020010010239A
Authority: KR
Inventors: 장한
Original assignee: 장한
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-05

Abstract

본 발명은 수술장면을 촬영하기 위하여 비디오 카메라를 수술실 내부에 설치할 수 있는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 수술장면 촬영장치는 수술실 내부에 위치한 휴대용 스탠드; 휴대용 스탠드에 장착되어 캠코더의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부; 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라 및 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 전달받아 테이프에 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 테이프 레코더를 일체형으로 구비한 캠코더; 캠코더에 유선으로 연결되고, 캠코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터; 및 수술대 위에 위치하고, 카메라 촬영각도 조정부 및 캠코더에 유선으로 연결되어, 수술실 내부에 위치한 시술자의 조작에 의해 캠코더의 촬영각도, 캠코더의 촬영 동작 및 녹화/재생 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 리모트 제어부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 비디오 카메라를 무영등 반사경의 중심부에 설치하는 것이 아니라, 이동가능한 스탠드에 설치함으로써 무영등의 무게에 의해 지장받지 않고 비디오 카메라 각도를 세부적으로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 수술실 내에서의 휴대용 스탠드의 위치를 조정 또는 높낮이 조절용 레버 및 회전 조절용 레버의 조정에 의해 캠코더의 촬영각도 및 캠코더에서 환자의 수술부위까지의 거리를 조정함으로써 비디오 카메라의 설치 위치가 무영등의 운동영역을 벗어나고, 시술자의 작업영역이 방해받지 않도록 조정할 수 있으므로 안전하게 수술장면을 촬영할 수 있다.

Description

휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치{Video camera system installed in portable stand for photographing the scene of operation}

본 발명은 비디오 촬영장치에 관한 것으로, 특히 수술장면을 촬영하기 위하여 비디오 카메라를 수술실 내부에 설치할 수 있는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치에 관한 것이다.

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.

종래에는 수술장면을 동영상으로 촬영하기 위하여 의사가 환자를 수술하고 있는 도중에 촬영기사가 캠코더를 사용하여 의사의 요구에 따라 촬영하였다. 이 방법에 의하면, 의사의 수술작업이 동영상 촬영작업에 의해 방해를 받거나, 촬영기사가 수술실 환경을 오염시킬 수 있다. 또한, 시술자가 촬영기사에서 촬영부위를 일일이 알려주어야 하고 의사전달이 제대로 이루어지지 않으면 정확한 촬영이 어렵고 시술에 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

수술장면을 동영상으로 촬영하기 위한 종래의 다른 방법으로는 아날로그 비디오 카메라를 수술실 무영등의 중앙 렌즈에 위치시키고, 촬영기사가 수술실 외부에서 비디오 카메라를 제어하면서 촬영하는 것으로 다음과 같은 문제점을 유발한다. 첫째, 비디오 카메라가 무영등 내에 위치하므로 무영등과 카메라의 무게로 인해 무영등의 위치를 조절하기 위한 암(Arm) 구조물이 이완되어 카메라의 촬영방향(angle)을 제어하기 힘들다. 다시 말하면, 암 구조물을 움직여 카메라의 촬영방향을 조절하는 경우, 중요한 수술장면을 클로즈업하여 촬영할 때에 원하는위치에서 2~3도만 벗어나더라도 촬영을 원하는 부위에서 벗어나게 되고, 시간이 지나면서 무영등과 카메라의 무게로 인하여 조인트가 이완되면서 카메라의 촬영방향이 촬영을 원하는 부위에서 벗어나게 된다. 둘째, 카메라가 무영등 내부에 위치하게 되어 무영등에서 생성되는 빛이 촬영부위에서 직반사된다. 특히, 출혈이 많은 수술장면의 경우에는 반사광으로 인해 촬영이 매우 어렵다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 수술실에서 시술자(수술을 집도하는 의사, 집도 의사를 보조하는 보조의사 또는 간호사)의 작업에 방해가 되지 않고, 비디오 카메라의 촬영각도에 대한 세부적인 제어가 가능하여 정밀하고 안정적으로 수술장면을 촬영할 수 있는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치의 구성을 도시한 것이다.

도 2a는 본 발명에 의한 수술장면 촬영장치를 장착하기 위한 휴대용 스탠드의 외관을 도시한 것이고, 도 2b는 회전 조절용 레버를 조정하여 휴대용 스탠드에 장착된 비디오 카메라의 높이를 제어하는 모습을 도시한 것이다.

도 3a 및 도 3b는 각각 분리형 및 일체형으로 구성된 리모트 제어부의 외관을 도시한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치는 수술실 내부에 위치한 휴대용 스탠드; 상기 휴대용 스탠드에 장착되어 캠코더의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부; 상기 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라 및 상기 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 전달받아 테이프에 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 테이프 레코더를 일체형으로 구비한 캠코더; 상기 캠코더에 유선으로 연결되고, 상기 캠코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터; 및 수술대 위에 위치하고, 상기 카메라 촬영각도 조정부 및 상기 캠코더에 유선으로 연결되어, 수술실 내부에 위치한 시술자의 조작에 의해 상기 캠코더의 촬영각도, 상기 캠코더의 촬영 동작 및 녹화/재생 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 리모트 제어부를 포함한다.

상기 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치에서, 상기 휴대용 스탠드는 파이프 형상의 제1 수직 지지대; 그 일부가 상기 제1 수직 지지대 내부에 위치하여 상하로 이동할 수 있는 파이프 형상의 제2 수직 지지대; 상기 제1 수직 지지대 측면에 부착되어 상기 제1 수직 지지대를 지면에서 수직방향을 유지시키는 삼각 지지대; 상기 제1 수직 지지대 측면에 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 제2 수직 지지대를 고정시키는 높낮이 조절용 레버; 중앙 부위에 돌출부를 구비하고 그 일단에 상기 카메라 촬영각도 조정부를 장착하는 파이프 형상의 수평 지지대; 및 상기 수평 지지대가 상기 제2 수직 지지대의 상단을 중심으로 지면과 수직방향으로 회전할 수 있도록 상기 수평 지지대의 돌출부와 상기 제2 수직 지지대의 상단을 결합시키는 회전 조절용 레버를 구비함을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 의하면, 본 발명에 의한 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치의 일 실시예는 휴대용 스탠드(10), 카메라 촬영각도 조정부(12), 캠코더(14), 모니터(16a, 16b), 프린터(18) 및 리모트 제어부(20)를 포함하여 구성된다.

도 2a 및 도 2b에 의하면, 본 발명의 일 실시예에서 휴대용 스탠드(10)는 파이프 형상의 제1 수직 지지대(101), 그 일부가 제1 수직 지지대(101) 내부에 위치하여 상하로 이동할 수 있는 파이프 형상의 제2 수직 지지대(102), 제1 수직 지지대(101) 측면에 부착되어 제1 수직 지지대(101)를 지면에서 수직방향을 유지시키는 삼각 지지대(103), 제1 수직 지지대(101) 측면에 설치되어 제1 수직 지지대(101)와 제2 수직 지지대(102)를 고정시키는 높낮이 조절용 레버(104), 중앙 부위에 돌출부를 구비하고 그 일단에 카메라 촬영각도 조정부(12)를 장착하는 파이프 형상의 수평 지지대(105) 및 수평 지지대(105)가 제2 수직 지지대(102)의 상단을 중심으로 지면과 수직방향으로 회전할 수 있도록 수평 지지대(105)의 돌출부와 제2 수직 지지대(102)의 상단을 결합시키는 회전 조절용 레버(106)를 구비한다. 따라서, 시술자가 수술장면을 촬영하면서 수술실 내에서의 휴대용 스탠드(10)의 위치를 조정하거나, 높낮이 조절용 레버(104) 및 회전 조절용 레버(106)를 조정함으로써, 캠코더(12)에서 환자의 수술부위까지의 거리를 조정할 수 있다. 이에, 수평 지지대(105) 및 제2 수직 지지대(102)의 소정 부위에 착탈 가능한 소독 슬리브(107a, 107b)가 외장됨이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 휴대용 스탠드(10)는 도 2에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니므로, 카메라 촬영각도 조정부(12)가 어떠한 형태의 휴대용 스탠드에 장착되더라도 모두 본 발명의 영역에 포함된다고 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에서 카메라 촬영각도 조정부(12)는 팬 틸터로 구현됨이 바람직하다.

팬 틸터는 휴대용 스탠드(10)에 그 일단이 부착되고, 그 타단이 캠코더(14)에 부착되어, 캠코더(14)의 촬영각도를 세밀하게 조정한다. 따라서, 팬 틸터는 리모트 제어부(20)의 제어에 의해 캠코더(14)를 좌우로 패닝(Panning)하고 상하로 틸팅(Tilting)하는 기능을 수행한다.

캠코더(14)는 비디오 카메라와 비디오 테이프 레코더를 일체화한 것으로, 팬 틸터(12)에 장착된다.

캠코더(14)에 구성되는 비디오 카메라는 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 아날로그 비디오 카메라 또는 디지털 비디오 카메라이다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 비디오 카메라는 디지털 비디오 카메라이고, 대응하는 비디오 테이트 레코더도 디지털 비디오 신호를 테이프에 기록하는 디지털 비디오 테이프 레코더인 것으로 가정한다. 따라서, 비디오 카메라는 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 일 실시예에서 비디오 카메라는 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 무영등에서 생성되어 촬영부위에서 직반사되는 빛을 제거하는 반사광 제거 필터가 코팅되는 것이 바람직하다.

비디오 테이프 레코더는 리모트 제어부(20)의 제어에 의해 비디오 카메라로부터 부호화된 디지털 비디오 신호를 전달받아 테이프에 녹화하고, 녹화된 디지털비디오 신호를 모니터(16a, 16b)에 의해 디스플레이될 수 있는 비디오 신호로 재생한다. 본 발명의 일 실시예에서 비디오 테이프 레코더는 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, 캠코더(14)는 리모트 제어부(20)의 제어에 의해 촬영된 비디오 신호를 실시간으로 모니터(16a, 16b)로 전송하거나, 녹화된 디지털 비디오 신호를 재생하여 복호화하고 비디오 신호로 변환하여 모니터(16a, 16b)로 전송한다. 또한, 캠코더(14)는 리모트 제어부(26)의 제어에 의해 녹화된 디지털 비디오 신호에서 정지영상(Still Image)에 대한 데이터를 생성하여 프린터(18)로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 참조번호 16a의 모니터는 수술실 내부에 설치되어 시술자가 촬영 내용을 확인할 수 있도록 하고, 참조번호 16b의 모니터는 수술실 외부에 설치되어 환자의 보호자 또는 참관인이 확인할 수 있도록 한다.

다른 한편, 캠코더(14)가 VHS, S-VHS 또는 8mm 등의 아날로그 비디오 테이프에 촬영된 비디오 신호를 기록하는 아날로그 캠코더인 경우 비디오 카메라에서 생성되고, 비디오 테이프 레코더에 기록되는 신호가 아날로그 비디오 신호라는 점 이외에는 상기된 디지털 방식에 대한 설명이 동일하게 적용된다.

도 3a에 의하면, 리모트 제어부(20)는 카메라 촬영각도 제어기(30) 및 리모트 제어기(32)를 구비하고, 수술대(22) 위에 위치한다.

카메라 촬영각도 제어기(30)는 카메라 촬영각도 조정부(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 카메라 촬영각도 조정부(12)가 캠코더(14)를 패닝하도록 하는 제어신호를 생성하고, 시술자가 조이스틱(31)을 상측 또는 하측으로 당김에 따라 카메라 촬영각도 조정부(12)가 캠코더(14)를 틸팅하도록 하는 제어신호를 생성한다.

리모트 제어기(32)는 캠코더(14)에 유선으로 연결되어, 캠코더(14)의 촬영동작 제어신호 및 녹화/재생동작 제어신호를 생성한다. 따라서, 리모트 제어기(32)에는 캠코더(14)의 온/오프 버튼, 줌 제어버튼 그리고 녹화, 재생, 프린트 기능을 제어하기 위한 버튼들이 구비된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 카메라 촬영각도 제어기(30)와 리모트 제어기(32)는 시술자에 의해 직접 조작될 수 있도록 수술대(22) 위에 설치되고, 소독된 투명 플라스틱 백에 의해 포장됨이 바람직하다. 도 3b에 도시된 바와 같이 카메라 촬영각도 제어기(30)와 리모트 제어기(32)는 하나의 하우징 내에 일체형으로 구현될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 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, 비디오 카메라를 무영등 반사경의 중심부에 설치하는 것이 아니라, 이동가능한 스탠드에 설치함으로써 무영등의 무게에 의해 지장받지 않고 비디오 카메라 각도를 세부적으로 조정하는 것이 가능하다.

또한, 수술실 내에서의 휴대용 스탠드의 위치를 조정 또는 높낮이 조절용 레버 및 회전 조절용 레버의 조정에 의해 캠코더의 촬영각도 및 캠코더에서 환자의 수술부위까지의 거리를 조정함으로써 비디오 카메라의 설치 위치가 무영등의 운동영역을 벗어나고, 시술자의 작업영역이 방해받지 않도록 조정할 수 있으므로 안전하게 수술장면을 촬영할 수 있다.

또한, 비디오 카메라가 무영등과 같은 위치에 설치되지 않으므로, 무영등에서 생성되는 빛이 촬영부위에서 직반사되는 것을 줄일 수 있어 수술장면을 정밀하게 촬영할 수 있다.

Claims

수술실 내부에 위치한 휴대용 스탠드;

상기 휴대용 스탠드에 장착되어 캠코더의 촬영각도를 조정하는 카메라 촬영각도 조정부;

상기 카메라 촬영각도 조정부에 장착되고, 수술장면을 촬영하여 비디오 신호를 생성하는 비디오 카메라 및 상기 비디오 카메라에 의해 생성된 비디오 신호를 전달받아 테이프에 녹화하고, 녹화된 비디오 신호를 재생하는 비디오 테이프 레코더를 일체형으로 구비한 캠코더;

상기 캠코더에 유선으로 연결되고, 상기 캠코더에 의해 재생된 비디오 신호를 디스플레이하는 모니터; 및

수술대 위에 위치하고, 상기 카메라 촬영각도 조정부 및 상기 캠코더에 유선으로 연결되어, 수술실 내부에 위치한 시술자의 조작에 의해 상기 캠코더의 촬영각도, 상기 캠코더의 촬영 동작 및 녹화/재생 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 리모트 제어부를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치.
제1항에 있어서, 상기 휴대용 스탠드는

파이프 형상의 제1 수직 지지대;

그 일부가 상기 제1 수직 지지대 내부에 위치하여 상하로 이동할 수 있는 파이프 형상의 제2 수직 지지대;

상기 제1 수직 지지대 측면에 부착되어 상기 제1 수직 지지대를 지면에서 수직방향을 유지시키는 삼각 지지대;

상기 제1 수직 지지대 측면에 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 제2 수직 지지대를 고정시키는 높낮이 조절용 레버;

중앙 부위에 돌출부를 구비하고 그 일단에 상기 카메라 촬영각도 조정부를 장착하는 파이프 형상의 수평 지지대; 및

상기 수평 지지대가 상기 제2 수직 지지대의 상단을 중심으로 지면과 수직방향으로 회전할 수 있도록 상기 수평 지지대의 돌출부와 상기 제2 수직 지지대의 상단을 결합시키는 회전 조절용 레버를 구비함을 특징으로 하는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치.
제2항에 있어서,

상기 수평 지지대 및 상기 제2 수직 지지대의 소정 부위에 착탈 가능한 소독 슬리브가 외장됨을 특징으로 하는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치.
제1항에 있어서, 상기 캠코더는

피사체의 빛이 변환된 전기적 신호를 디지털화한 디지털 비디오 신호를 생성하는 디지털 캠코더임을 특징으로 하는 휴대용 스탠드에 장착된 수술장면 촬영장치.