KR20100090111A - Endoscope system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An endoscope system is provided to allow an operator to perform a minute surgical operation by transmitting the operation of hands to a robot arm. CONSTITUTION: A sensing unit(10) senses the movement of surgical operator' s hands. A controller(20) processes the electrical signal of the sensing unit. An endoscope(30) is operated according to the output of the controller. A robot arm is mounted at the end of the endoscope. A light source unit(50) provides a light which is required for the monitoring the inside of a human body. A monitor(60) shows the inside of the human body to the operator.

Description

내시경 시스템{ENDOSCOPE SYSTEM}Endoscopy system {ENDOSCOPE SYSTEM}

본 발명은 의료기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내시경 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to medical devices, and more particularly to an endoscope system.

내시경(endoscope)은 의료분야 등에서 널리 사용되고 있다. 내시경은 체강 내에 가늘고 긴 삽입부를 삽입하여, 체강 내의 장기 등을 관찰하거나 처치구를 이용하여 각종 시술을 할 수 있다. Endoscopes are widely used in the medical field. The endoscope inserts an elongated insertion part into the body cavity, and can observe various organs in the body cavity or perform various procedures using a treatment instrument.

시술자는 조이스틱 또는 와이어를 통해 내시경 장치를 조작하여 피검부위를 관찰할 수 있다. 이러한 조이스틱 또는 와이어를 통한 조작 방법은 섬세하고 세밀한 의료행위를 하는데 있어서 불편하다는 문제점이 있다.The operator can observe the site to be examined by operating the endoscope device through the joystick or wire. The operation method through the joystick or wire has a problem in that it is inconvenient to perform delicate and detailed medical behavior.

본 발명의 목적은 세밀한 의료행위가 가능한 내시경 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an endoscope system capable of detailed medical practice.

본 발명의 실시예에 따른 내시경 시스템은 시술자의 손 동작을 감지할 수 있는 센싱부, 상기 센싱부의 전기적 신호를 처리하는 제어부, 상기 제어부의 출력 신호에 의하여 동작하며, 인체에 삽입되는 내시경을 포함하되, 상기 내시경은 그 일단에 장착된 로봇 팔을 포함한다.An endoscope system according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit for detecting the operator's hand movement, a control unit for processing an electrical signal of the sensing unit, the endoscope is inserted into the human body operating by the output signal of the control unit, The endoscope includes a robotic arm mounted at one end thereof.

본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇 팔은 사람의 손 모양의 형상을 가질 수 있다.The robot arm according to an embodiment of the present invention may have a human hand shape.

본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇 팔은 상기 시술자의 손 동작에 따라 동작할 수 있다.The robot arm according to an embodiment of the present invention may operate according to the operator's hand movement.

본 발명의 실시예에 따른 상기 센싱부는 상기 시술자의 손이 삽입되는 감지 슈트(suit)를 포함할 수 있다.The sensing unit according to an embodiment of the present invention may include a sensing suit into which the operator's hand is inserted.

본 발명의 실시예에 따른 상기 센싱부는 상기 감지 슈트에 장착된 복수 개의 감지 신호 발생기, 및 상기 감지 슈트의 움직임을 감지하는 복수 개의 감지 신호 수신기를 더 포함할 수 있다.The sensing unit according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of sensing signal generators mounted on the sensing chute, and a plurality of sensing signal receivers for sensing the movement of the sensing chute.

본 발명의 실시예에 따른 상기 감지 신호 발생기는 상기 시술자의 손가락 및 손목의 움직임을 감지하며, 상기 로봇 팔은 상기 감지 신호 발생기에서 출력하는 신호에 따라 동작할 수 있다.The sensing signal generator according to an embodiment of the present invention detects movement of the operator's finger and wrist, and the robot arm may operate according to a signal output from the sensing signal generator.

상기 로봇 팔이 장착되는 상기 내시경의 일단은, 상기 시술자의 손목의 회전을 감지하여 회전할 수 있다.One end of the endoscope to which the robot arm is mounted may rotate by sensing the rotation of the wrist of the operator.

본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇 팔은 관찰 장치 및 조명 장치를 더 포함할 수 있다.The robot arm according to an embodiment of the present invention may further include an observation device and an illumination device.

본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇 팔은 피검 부위를 절단할 수 있는 절개부를 더 포함할 수 있다.The robot arm according to an embodiment of the present invention may further include an incision that can cut the inspection site.

본 발명의 실시예에 따르면, 내시경 시스템은 시술자의 손 동작이 직접적으로 로봇 팔에 전달되어 섬세하고 세밀한 의료 행위를 할 수 있다. 따라서, 내시경 시스템에 의하여 정확한 검사 및 수술 행위가 가능하며, 의료비가 현격히 감소되고 환자의 불편함도 줄일 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the endoscope system can directly perform the operator's hand movement to the robotic arm to perform delicate and detailed medical behavior. Therefore, accurate examination and operation can be performed by the endoscope system, medical expenses can be significantly reduced, and patient discomfort can be reduced.

이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the technical spirit of the present invention may be sufficiently delivered to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 각각의 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되게 표현 될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In the drawings, each component may be exaggerated for clarity. The same reference numerals throughout the specification represent the same components.

한편, 설명의 간략함을 위해 아래에서는 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 몇가지 실시예들을 예시적으로 설명하고, 다양한 변형된 실시예들에 대한 설명은 생략한다. 하지만, 이 분야에 종사하는 통상의 지식을 가진 자는, 상술한 설명 및 예시될 실시예들에 기초하여, 본 발명의 기술적 사상을 다양한 경우들에 대하여 변형하여 적용할 수 있을 것이다.Meanwhile, for the sake of simplicity, some embodiments to which the technical spirit of the present invention may be applied are described as examples, and descriptions of various modified embodiments will be omitted. However, one of ordinary skill in the art may apply the inventive concept of the present invention to various cases based on the above description and the embodiments to be illustrated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내시경 시스템을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다. 도 3은 도 1의 내시경 시스템에서 센싱부를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram for explaining an endoscope system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1. 3 is a view for explaining a sensing unit in detail in the endoscope system of FIG.

도 1을 참조하면, 상기 내시경 시스템(100)은 시술자의 손 동작을 감지할 수 있는 센싱부(10), 상기 센싱부(10)의 전기적 신호를 처리하는 제어부(20), 상기 제어부(20)의 출력 신호에 의하여 동작하며 인체에 삽입되는 내시경(30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the endoscope system 100 may include a sensing unit 10 capable of detecting a hand movement of an operator, a control unit 20 processing an electrical signal of the sensing unit 10, and the control unit 20. It operates by the output signal of the endoscope 30 is inserted into the human body.

상기 내시경 시스템(100)은 인체의 내부를 관찰하는데 필요한 광원을 공급하는 광원장치(50) 및 인체의 내부를 시술자에게 보여주면서 기록하는 모니터(60)를 더 포함할 수 있다. 상기 내시경(30)의 선단부(36)에 조명장치(42) 및 관찰장치(43)가 장착될 수 있다. 상기 조명장치(42)는 상기 광원장치(50)가 출력하는 빛을 신체의 내부에 조사하는 역할을 할 수 있다. 상기 관찰장치(42)는 일반적으로 알려진 카메라일 수 있다. 상기 관찰장치(42)는 신체 내부의 영상을 상기 모니터(60)로 전송할 수 있다.The endoscope system 100 may further include a light source device 50 for supplying a light source for observing the inside of the human body and a monitor 60 for recording while showing the inside of the human body to the operator. An illumination device 42 and an observation device 43 may be mounted to the distal end portion 36 of the endoscope 30. The lighting device 42 may serve to irradiate the inside of the body with the light output from the light source device 50. The observation device 42 may be a generally known camera. The observation device 42 may transmit an image inside the body to the monitor 60.

도 2를 참조하면, 상기 내시경(30)은 그 일단에 장착된 로봇 팔(40)을 포함한다. 상기 로봇 팔(40)은 상기 내시경(30)에 장착될 수 있도록 초소형으로 제작될 수 있다. 상기 내시경(30)은 삽입부(32), 만곡부(34) 및 선단부(36)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 내시경(30)의 선단부(36)에 로봇 팔(40)이 장착될 수 있다.2, the endoscope 30 includes a robot arm 40 mounted at one end thereof. The robot arm 40 may be manufactured in a very small size so that it can be mounted on the endoscope 30. The endoscope 30 may include an insertion portion 32, a curved portion 34, and a tip portion 36. Specifically, the robot arm 40 may be mounted on the tip portion 36 of the endoscope 30.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 팔(40)은 사람의 손 모양의 형상을 가질 수 있다. 상기 로봇 팔(40)은 상기 시술자의 손 동작에 따라 동작할 수 있다. 즉, 시술자의 손 동작을 센싱부(10)에서 감지하고, 상기 센싱부(10)가 출력하는 신호에 의하여 상기 로봇 팔(40)이 동작할 수 있다.As shown in FIG. 2, the robot arm 40 may have a human hand shape. The robot arm 40 may operate according to the operator's hand movement. In other words, the operator's hand motion is sensed by the sensing unit 10, and the robot arm 40 may operate according to a signal output from the sensing unit 10.

도 3을 참조하면, 상기 센싱부(10)는 시술자의 손이 삽입되는 감지 슈트(12) 및 복수 개의 감지 신호 수신기(16)를 포함한다. 상기 감지 슈트(12)는 그 표면에 부착된 복수 개의 감지 신호 발생기(14)를 포함한다. 상기 감지 신호 발생기(14)는 시술자의 손가락의 움직임(손가락의 구부림, 펴짐, 굴곡의 정도), 손목의 회전도 및 기울기 등을 감지할 수 있도록 복수 개를 부착시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 감지 신호 발생기(14)는 손가락 마디, 손등, 손목 등에 각각 부착시킬 수 있다. 상기 감지 신호 수신기(16)는 상기 감지 신호 수신기(14)에서 발생되는 모든 신호를 다각적으로 수신할 수 있도록, 상기 감지 슈트(12)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, the sensing unit 10 includes a sensing suit 12 into which the operator's hand is inserted and a plurality of sensing signal receivers 16. The sensing chute 12 includes a plurality of sensing signal generators 14 attached to its surface. The detection signal generator 14 is preferably attached to a plurality so as to detect the movement of the operator's fingers (bending, spreading, the degree of bending), the rotation and tilt of the wrist. That is, the detection signal generator 14 may be attached to the finger joint, the back of the hand, the wrist, and the like. The sensing signal receiver 16 may be arranged to surround the sensing chute 12 so that all the signals generated by the sensing signal receiver 14 may be received in various ways.

상기 내시경(30)의 선단부(36)은 상기 시술자의 손목의 회전을 감지하여 회전할 수 있다. 즉, 상기 시술자의 손목의 회전을 상기 감지 신호 수신기(16)가 감 지하여 신호를 상기 내시경(30)에 전송하여, 상기 선단부(36)가 동일한 각도로 회전할 수 있다.The tip portion 36 of the endoscope 30 may rotate by detecting the rotation of the wrist of the operator. That is, the sensing signal receiver 16 detects the rotation of the operator's wrist and transmits a signal to the endoscope 30 so that the tip portion 36 may rotate at the same angle.

상기 감지 슈트(12)에 부착된 감지 신호 발생기(14)로부터 출력되는 신호는 상기 감지 신호 수신기(14)가 센싱하고, 이 감지 신호는 상기 제어부(20)로 전달되어 처리된다. 상기 제어부(20)가 출력하는 신호는 상기 로봇 팔(40)에 전송되어 시술자의 손 동작에 따라 상기 로봇 팔(40)이 동작할 수 있도록 한다.The signal output from the sensing signal generator 14 attached to the sensing chute 12 is sensed by the sensing signal receiver 14, and the sensing signal is transmitted to and processed by the control unit 20. The signal output from the controller 20 is transmitted to the robot arm 40 so that the robot arm 40 can operate in accordance with the operator's hand movement.

한편, 상기 로봇 팔(40)은 피검 부위를 절단할 수 있는 절개부(46)를 포함할 수 있다. 상기 절개부(46)는 시술자의 손 동작에 따라 진단을 위한 생체 조직의 체취 또는 환부의 수술이 가능할 수 있다. 상기 절개부(46)에 의하여 체취되거나 수술된 생체 조직은 상기 선단부(36)에 의하여 흡입될 수 있다. 도 2에 도시되지 않았지만, 이러한 내시경(30)의 흡입 장치는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있다.On the other hand, the robot arm 40 may include an incision 46 to cut the inspection site. The incision 46 may be capable of operating the body tissue or lesions for diagnosis according to the operator's hand operation. The biological tissue collected or operated by the incision 46 may be sucked by the tip 36. Although not shown in FIG. 2, the suction device of the endoscope 30 may be applied to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 내시경 시스템(100)은 시술자의 손 동작이 직접적으로 로봇 팔(40)에 전달되어 섬세하고 세밀한 의료 행위를 할 수 있다. 따라서, 상기 내시경 시스템(100)에 의하여 정확한 검사 및 수술 행위가 가능하여, 의료비가 현격히 감소되고 환자의 불편함도 줄일 수 있다.In the endoscope system 100 according to the embodiment of the present invention, the operator's hand movement is directly transmitted to the robot arm 40 to perform delicate and detailed medical actions. Accordingly, the endoscope system 100 enables accurate inspection and surgical operation, thereby significantly reducing medical expenses and reducing patient discomfort.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내시경 시스템을 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic diagram for explaining an endoscope system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 내시경에 장착된 로봇 팔을 상세히 설명하는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1 illustrating a robot arm mounted on an endoscope in detail.

도 3은 도 1의 내시경 시스템에서 센싱부를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a sensing unit in detail in the endoscope system of FIG.

Claims (9)

시술자의 손 동작을 감지할 수 있는 센싱부;Sensing unit for detecting the operator's hand motion; 상기 센싱부의 전기적 신호를 처리하는 제어부;A controller configured to process an electrical signal of the sensing unit; 상기 제어부의 출력 신호에 의하여 동작하며, 인체에 삽입되는 내시경을 포함하되,It operates by the output signal of the controller, including an endoscope inserted into the human body, 상기 내시경은 그 일단에 장착된 로봇 팔을 포함하는 내시경 시스템.The endoscope system comprises a robotic arm mounted at one end thereof. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 로봇 팔은 사람의 손 모양의 형상을 가지는 내시경 시스템.The robot arm is an endoscope system having a human hand shape. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 로봇 팔은 상기 시술자의 손 동작에 따라 동작하는 내시경 시스템.The robot arm is operated according to the operator's hand movements. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 센싱부는 상기 시술자의 손이 삽입되는 감지 슈트(suit)를 포함하는 내시경 시스템.The sensing unit endoscope system including a sensing suit (suit) is inserted into the operator's hand. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 센싱부는:The sensing unit: 상기 감지 슈트에 장착된 복수 개의 감지 신호 발생기; 및A plurality of sensing signal generators mounted on the sensing chute; And 상기 감지 슈트의 움직임을 감지하는 복수 개의 감지 신호 수신기를 더 포함하는 내시경 시스템.And a plurality of sensing signal receivers for sensing movement of the sensing chute. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 감지 신호 발생기는 상기 시술자의 손가락 및 손목의 움직임을 감지하며, 상기 로봇 팔은 상기 감지 신호 발생기에서 출력하는 신호에 따라 동작하는 내시경 시스템.The sensing signal generator detects movements of the operator's finger and wrist, and the robot arm operates according to a signal output from the sensing signal generator. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 로봇 팔이 장착되는 상기 내시경의 일단은,One end of the endoscope to which the robot arm is mounted, 상기 시술자의 손목의 회전을 감지하여 회전할 수 있는 내시경 시스템.An endoscope system that can rotate by sensing the rotation of the wrist of the operator. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 로봇 팔은 관찰 장치 및 조명 장치를 더 포함하는 내시경 시스템.The robotic arm further comprises an observation device and an illumination device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 로봇 팔은 피검 부위를 절단할 수 있는 절개부를 더 포함하는 내시경 시스템.The robot arm further comprises an incision that can cut the site of examination.
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