KR20140117858A

KR20140117858A - 내시경 장치

Info

Publication number: KR20140117858A
Application number: KR1020130032697A
Authority: KR
Inventors: 이용희; 이병주; 박문규; 이진원; 임수광; 서종태; 우재홍
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-08
Also published as: US20140296637A1; US9565990B2; KR102115447B1

Abstract

본 발명의 실시 예들 중 하나에 따르면, 내시경의 삽입 튜브를 삽입 및 삽입 방향을 조절하는 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공되는 부하 감지 센서(load sensor)를 포함하는 슬레이브 장치; 및 시술자(operator)의 조작에 따라 상기 구동 모터들 각각을 구동하는 신호를 발생하는 변위 센서와, 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 구동하는 저항 모터들을 포함하는 마스터 장치를 구비하고, 상기 구동 모터들은 각각 상기 변위 센서로부터 발생된 신호에 따라 구동력을 생성하고, 상기 저항 모터들은 각각 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 시술자의 조작에 대한 저항력을 생성하는 내시경 장치가 개시된다. 상기 부하 감지 센서는 토크 센서로 이루어질 수 있다.

Description

내시경 장치 {ENDOSCOPE APPARATUS}

본 발명은 의료 장비에 관한 것으로서, 특히, 의료용 내시경 장치에 관한 것이다.

의료용 내시경은 환자의 장기를 직접 촬영하여 병변의 조기 진단을 가능하게 하고, 나아가서는 병변의 제거 등, 외과적인 수술 또한 가능하게 하고 있다. 의료용 내시경(endoscope)의 도입으로 질병의 조기 발견율이 향상되고, 내시경 수술이 가능해짐에 따라 개복 수술로 인한 부작용 등을 방지할 수 있다. 따라서 의료 분야에서 내시경의 활용은 점차 증가하고 있으며, 환자의 고통을 감소시키기 위해 내시경을 더 가늘게 하면서 이미지 센서의 해상도가 높은 내시경에 대한 요구 또한 증가하고 있다.

내시경 시술자의 양성을 위해 다른 모사 장치를 이용한 교육이 선행되고 있으며, 실제 내시경 장치의 운용에 있어서도 모사 장치가 활용되기도 한다. 예를 들면, 시술자가 조작하는 마스터 장치와, 시술자의 조작에 따라 직접 내시경의 삽입 튜브를 구동하는 슬레이브 장치로 이루어진 내시경 장치가 상용화되어 있다. 이러한 내시경 장치를 운용함에 있어, 각 시술자의 숙련도에 따라 삽입 시간에 차이가 있고, 내시경 시술을 받는 환자에게는 시술 시간이나 삽입 속도 등을 균일하게 할 수 있는 기술이 요구된다. 아울러, 시술자는 마스터 장치를 이용해 내시경의 움직임을 양 손으로 직접 인가함으로써 시야를 확보하게 되는데, 이때, 마스터 장치를 조작함에 있어 시술자의 피로도를 줄일 수 있는 기술이 요구된다.

이러한 내시경 장치들이 미국 공개특허번호 US 2012/0197082 A1 (2012. 08. 02. 공개; 이하, '제1 문헌'이라 함), 미국 공개특허번호 US 2008/0242929 A1 (2008. 10. 02. 공개; 이하, '제2 문헌'이라 함) 등을 통해 개시되어 있다. 제1 문헌의 내시경 장치는, 시술자가 풋 스위치(foot switch)를 이용해 삽입 구동 신호를 인가하고 삽입 튜브의 외피를 나선형으로 구성하여 삽입 튜브가 회전하면서 전진할 수 있는 전동 방식의 삽입 구조를 개시하고 있다. 제2 문헌의 내시경 장치는 내시경의 삽입, 꺾임 등의 움직임에 대한 구동 신호 인가와, 세척/석션(suction) 등의 보조 장치의 제어를 하나의 콘트롤러(controller)에서 가능하게 한 구성을 개시하고 있다.

그러나 제1 문헌에 개시된 구조의 내시경 장치는 삽입 튜브가 장기의 내부에서 전진과 회전을 동시에 하기 때문에, 장기의 내벽에 접촉하게 되면 장기의 꼬임을 유발할 위험이 있다. 또한, 일반적인 내시경의 노브 구조를 적용하기 때문에 시술자의 피로도를 개선하는데 한계가 있다. 제2 문헌에 개시된 내시경 장치는 하나의 콘트롤러 내에서 내시경 및 보조 장치의 동작을 제어할 수 있지만, 삽입 튜브가 전진하는 과정에서, 장기 내부의 꼬임 등 손상을 유발할 위험이 있다. 더욱이, 시술자는 삽입 튜브의 삽입 과정에서 장기의 꼬임이나 장기 내벽의 저항에 따른 반력을 알 수 없어, 장기의 손상 위험이 더 크다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명에 따른 실시 예들은, 시술자의 피로도를 개선하는 데 기여할 수 있는 내시경 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예들은, 삽입 튜브의 삽입 과정에서 장기의 꼬임이나 장기 내벽의 저항에 따른 반력을 시술자가 인지할 수 있게 하는 내시경 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예들 중 하나에 따르면,

내시경의 삽입 튜브를 삽입 및 삽입 방향을 조절하는 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공되는 부하 감지 센서(load sensor)를 포함하는 슬레이브 장치; 및

시술자(operator)의 조작에 따라 상기 구동 모터들 각각을 구동하는 신호를 발생하는 변위 센서와, 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 구동하는 저항 모터들을 포함하는 마스터 장치를 구비하고,

상기 구동 모터들은 각각 상기 변위 센서로부터 발생된 신호에 따라 구동력을 생성하고, 상기 저항 모터들은 각각 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 시술자의 조작에 대한 저항력을 생성하는 내시경 장치가 개시된다.

상기 부하 감지 센서는 토크 센서로 이루어질 수 있다.

상기 부하 감지 센서는 상기 구동 모터의 구동력에 대하여 상기 삽입 튜브로부터 발생하는 반력을 감지하게 된다.

상기 슬레이브 장치는,

상기 삽입 튜브의 직선 운동을 발생시키는 삽입 구동력, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 꼬임(twisting)을 발생시키는 롤(roll) 구동력, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 굽힘(bending)을 발생시키는 피치(pitch) 구동력을 각각 생성하는 삽입 구동 슬레이브 장치; 및

상기 삽입 튜브 선단의 지향 방향을 조절하는 제2의 피치 구동력과 요우(yaw) 구동력을 생성하는 회전 구동 슬레이브 장치를 포함할 수 있다.

상기 마스터 장치는,

상기 삽입 튜브를 삽입하는 삽입 구동 신호, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 꼬임(twisting)을 발생시키는 롤(roll) 구동 신호, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 굽힘(bending)을 발생시키는 피치(pitch) 구동 신호를 각각 생성하는 삽입 구동 마스터 장치; 및

상기 삽입 튜브 선단의 지향 방향을 조절하는 제2의 피치 구동 신호와 요우(yaw) 구동 신호를 생성하는 회전 구동 마스터 장치를 포함할 수 있다.

상기 삽입 구동 마스터 장치에서 생성되는 구동 신호들에 의해 상기 삽입 구동 슬레이브 장치가 작동하고, 상기 회전 구동 마스터 장치에서 생성되는 구동 신호들에 의해 상기 회전 구동 슬레이브 장치가 작동하게 된다.

상기 삽입 구동 마스터 장치는,

고정 브라켓; 상기 고정 브라켓에 결합되어 제1의 회전축을 중심으로 회전하는 회전 브라켓; 상기 회전 브라켓으로부터 상기 제1 회전축에 수직하는 제2의 회전축 방향으로 연장되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 제2 회전축을 중심으로 회전함과 아울러 상기 제2 회전축 방향으로 직선 운동하는 슬라이더를 포함할 수 있다.

복수의 상기 변위 센서가 상기 고정 브라켓에 각각 제공되며, 상기 변위 센서들 중, 제1의 변위 센서는 상기 슬라이더의 직선 운동을 검출하여 삽입 구동 신호를 발생하고, 제2의 변위 센서는 상기 제2 회전축을 중심으로 하는 상기 슬라이더의 회전 운동을 검출하여 롤(roll) 구동 신호를 발생하며, 제3의 변위 센서는 상기 제1 회전축을 중심으로 하는 상기 회전 브라켓의 회전 운동을 검출하여 피치(pitch) 구동 신호를 각각 생성할 수 있다.

또한, 상기 삽입 구동 마스터 장치는, 상기 회전 브라켓 내에 제공되는 기어 조립체를 더 구비하고, 복수의 상기 저항 모터들이 상기 고정 브라켓에 각각 제공되며, 상기 기어 조립체는 상기 저항 모터들로부터 발생되는 저항력을 상기 슬라이더 및 회전 브라켓으로 전달할 수 있다.

이때, 상기 기어 조립체는 상기 슬라이더의 직선 운동에 연동된 풀리를 포함함을 특징으로 하는 내시경 장치.

상기 변위 센서는 상기 기어 조립체를 이루는 기어들 중 적어도 하나의 회전 변위를 검출하여 상기 슬라이더 또는 회전 브라켓의 변위를 검출할 수 있다.

상기 삽입 구동 마스터 장치는 상기 회전 브라켓으로부터 상기 제2 회전축 방향으로 연장되는 균형 추(balance weight)를 더 구비하고,

상기 가이드 레일은 상기 회전 브라켓의 일측 외주면으로부터, 상기 균형 추는 상기 회전 브라켓의 타측 외주면으로부터 서로에 대하여 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.

또한, 상기 회전 구동 마스터 장치는, 제2 고정 브라켓; 상기 제2 고정 브라켓에 회전 가능하게 결합된 제2 회전 브라켓; 및 상기 제2 회전 브라켓에 회동 가능하게 결합된 조절 손잡이를 구비하고,

상기 조절 손잡이는 상기 제2 회전 브라켓의 회전축에 대하여 수직하는 회전축을 중심으로 회동하고, 상기 제2 회전 브라켓의 회전에 따라 상기 제2 피치 구동 신호를, 상기 조절 손잡이의 회동에 따라 상기 요우 구동 신호를 생성할 수 있다.

아울러, 상기 회전 구동 마스터 장치는, 상기 제2 고정 브라켓에 각각 장착되는 상기 변위 센서들; 및 상기 제2 고정 브라켓에 각각 장착되는 상기 저항 모터들을 포함하고,

상기 변위 센서들 중 하나는 상기 제2 고정 브라켓에 대한 상기 제2 회전 브라켓의 변위를, 다른 하나는 상기 제2 회전 브라켓에 대한 상기 조절 손잡이의 변위를 각각 검출하고,

상기 저항 모터들 중 하나로부터 발생된 저항력은 상기 제2 회전 브라켓의 회전에 대하여, 다른 하나로부터 발생된 저항력은 상기 조절 손잡이의 회동에 대하여 각각 작용할 수 있다.

상기 회전 구동 마스터 장치는 상기 제2 회전 브라켓 내부에 설치되는 기어 조립체를 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 기어 조립체는 상기 저항 모터들 중 다른 하나로부터 발생된 저항력을 상기 조절 손잡이로 전달할 수 있다.

상기 조절 손잡이의 변위는 상기 기어 조립체를 이루는 기어들 중 하나의 변위를 통해 검출될 수 있다.

상기와 같은 내시경 장치는, 슬레이브 장치에 제공되는 부하 감지 센서가 삽입 튜브에서 발생하는 반력을 감지하게 된다. 부하 감지 센서에서 감지된 반력에 따라 마스터 장치에 제공된 저항 모터가 작동하여 시술자의 조작에 대한 저항력을 발생함으로써, 시술자는 삽입 튜브와 장기의 내벽이 간섭됨을 인지할 수 있게 된다. 따라서 시술자는 삽입 튜브의 진행 방향을 조절하여 삽입 튜브가 장기의 내벽에 간섭되는 것을 회피할 수 있게 된다. 또한, 슬라이더를 이용하여 삽입 구동 신호를 인가하고, 조이스틱 구조의 조절 손잡이를 이용하여 회전 구동 신호를 인가함으로써, 시술자에게 편안한 시술 환경을 제공할 수 있게 된다. 더욱이, 마스터 장치는 실제 삽입 튜브를 삽입하는 동작을 모사하고 있어, 시술자의 숙련 시간을 줄이고 시술자간 숙련도 차이를 줄일 수 있게 된다. 따라서 환자에게는 시술 시간이나 삽입 속도 등을 균일하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나에 따른 내시경 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 내시경 장치의 슬레이브 장치(slave device)를 나타내는 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 내시경 장치의 마스터 장치(master device) 중 삽입 구동 마스터 장치를 나타내는 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 내시경 장치의 마스터 장치 중 회전 구동 마스터 장치를 나타내는 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 내시경 장치의 작동을 설명하기 위해 개략적으로 나타내는 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나에 따른 내시경 장치(100)는, 내시경의 삽입 튜브(111)를 환자의 장기 내부로 삽입하고, 삽입 과정에서 삽입 방향을 조절하는 슬레이브 장치(101)와, 시술자(operator)의 조작에 따라 구동 신호를 발생시키는 마스터 장치(102)를 포함한다. 상기 슬레이브 장치(101)는 복수의 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들을 구비하는데, 각각의 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들은 상기 마스터 장치(102)로부터 발생된 구동 신호에 따라 작동하여 삽입 튜브(111)의 삽입, 삽입 방향 조절, 지향 방향 조절을 위한 구동력을 각각 발생시킨다. 이때, 상기 슬레이브 장치(101)는 부하 감지 센서(load sensor)(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들을 구비함으로써 삽입 과정에서 발생하는 부하, 즉, 반력을 검출하며, 상기 마스터 장치(102)는 저항 모터(133a, 133b, 133c, 153a, 153b)들을 구비함으로써 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들로부터 검출되는 반력에 따라 시술자의 조작에 대한 저항력을 발생하게 된다. 상기 마스터 장치(102)는 시술자의 조작을 검출하는 변위 센서(135a, 135b, 135c, 155a, 155b)들, 예를 들면, 엔코더들을 구비함으로써, 상기 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들을 구동하는 구동 신호를 생성한다.

도 2를 더 참조하면, 상기 슬레이브 장치(101)는 삽입 튜브(111)의 삽입 및 방향 조절을 위한 삽입 구동 슬레이브 장치(101a)와, 삽입 튜브(111)의 선단부(111a; 도 5에 도시됨)가 지향하는 방향, 예를 들면, 촬영 방향의 조절을 위한 회전 구동 슬레이브 장치(101b)를 구비한다. 상기 삽입 구동 슬레이브 장치(101a)와 회전 구동 슬레이브 장치(101b)에 각각 상기한 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들이 장착된다.

상기 삽입 구동 슬레이브 장치(101a)에 장착된 구동 모터는, 삽입 튜브(111)의 삽입 방향으로 삽입 구동력을 제공하는 제1 구동 모터(113a), 삽입 튜브(111)의 진행 방향에 대하여 삽입 튜브(111)의 꼬임(twisting)을 발생하는 롤 구동력을 제공하는 제2 구동 모터(113b), 삽입 튜브(111)의 진행 방향에 대하여 삽입 튜브(111)의 굽힘을 발생시키는 피치 구동력을 제공하는 제3 구동 모터(113c)를 포함한다. 상기 제1 구동 모터(113a)는 삽입 방향으로 상기 삽입 튜브(111)를 전진 또는 후진시키는 삽입 구동력을 발생하게 된다. 상기 제1 구동 모터(113a)의 작동에 따라 상기 삽입 튜브(111)가 진행하는 방향을 x축으로 정의하기로 한다. 상기 제2 구동 모터(113b)가 작동함에 따라 상기 삽입 튜브(111)는 x축을 중심으로 회전하게 된다. 이때, 본 발명의 구체적인 실시 예에서는, 설명의 간결함을 위하여, 상기 x축을 직선 형태로 도시하고 설명하지만, 삽입 튜브(111)는 환자의 장기 내부로 삽입되면서 다양한 형태로 굴곡을 이루게 된다. 따라서 본 상세한 설명에서 언급하는 x축 또한 삽입 튜브(111)의 굴곡에 따라 변형된다. 다시 말해서, x축은 삽입 튜브(111)의 길이 방향으로 정의하는 것이 더 명확하다. 다만, 앞서 언급한 바와 같이, 설명의 간결함을 위하여 x축은 직선 형태로 도시하거나 설명하고 있음에 유의한다. 상기 제3 구동 모터(113c)가 작동함에 따라, 삽입 튜브(111)는 진행 방향에 대하여 굴곡을 이루게 변형된다. 상기 제3 구동 모터(113c)의 작동에 따른 삽입 튜브(111)의 변형을 대체로 '피치(pitch) 방향의 변형', 다시 말해서, 삽입 튜브(111)의 진행 방향에서 상하 방향으로 설명될 것이다. 다만, 삽입 튜브(111)의 진행 방향이 상기 제2, 제3 구동 모터(113b, 113c)에 의해 동시에 조절되므로, 상기 제2, 제3 구동 모터(113b, 113c)가 동시에 작동한다면, 요(yaw) 방향, 다시 말해서, 좌우 방향으로 삽입 튜브(111)의 진행 방향이 조절될 수 있다.

상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)는, 앞서 언급한 바와 같이, 삽입 튜브(111)의 선단부(111a)가 지향하는 방향을 조절하기 위한 것으로서, 대체로 촬영 방향을 조절하는데 이용된다. 삽입 튜브(111)의 선단부(111a)가 지향하는 방향을 조절하기 위하여, 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)에 장착된 구동 모터는 복수의 제4 구동 모터(115a)들을 포함한다. 상기 제4 구동 모터(115a)들은, 상기 제1 내지 제3 구동 모터(113a, 113b, 113c)들에 대하여 독립적으로 삽입 튜브(111)의 선단부(111a)가 지향하는 방향을 피치 방향 또는 요우 방향으로 조절하는 구동력을 발생시킨다. 이하에서는, 피치 방향의 조절에 대해서는 'y축 방향 회전'으로, 요우 방향의 조절에 대해서는 'z축 방향 회전'으로 언급될 수 있다. 한편, 상기 내시경 장치(100)에 연결된 삽입 튜브(111)가 외과적인 수술을 위한 기구를 포함한다면, 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)에는 이러한 기구의 진행 방향 조절 등을 위한 제5의 구동 모터(115b)들이 장착될 수 있다.

상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들은 상기한 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들의 구동력에 대하여, 삽입 튜브(111)로부터 발생하는 반력을 각각 감지하게 된다. 즉, 상기한 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들의 구동에 따라 삽입 튜브(111)가 전진하거나 진행 방향의 전환되지 않는 경우 발생하는 저항력을 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들이 검출하는 것이다. 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)로는 토크 센서(torque sensor)를 이용하여 구성할 수 있다. 다시 말해서, 토크 센서를 각 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들의 구동축에 연결하여 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)로 활용할 수 있는 것이다. 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들로부터 검출된 반력에 따라 상기 마스터 장치(102)에 장착된 저항 모터(133a, 133b, 133c, 153a, 153b)들이 시술자의 조작에 대한 저항력을 발생시키게 된다.

도 3과 도 4를 더 참조하면, 상기 마스터 장치(102)는 삽입 구동 마스터 장치(102a)와 회전 구동 마스터 장치(102b)를 구비한다. 상기 마스터 장치(102)는 시술자가 직접 조작하게 되는 기기로서, 시술자의 조작에 따라 상기한 각 구동 모터(113a, 113b, 113c, 115a, 115b)들의 구동 신호를 발생하며, 상기 부하 감지 센서(117a, 117b, 117c, 119a, 119b)들로부터 감지되는 반력에 따라 시술자의 조작에 대한 저항력을 제공하게 된다.

상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)는 삽입 튜브(111)를 삽입하는 삽입 구동 신호와 삽입 튜브(111)의 꼬임을 발생시키는 롤 구동 신호, 삽입 튜브(111)의 굽힘을 발생하는 피치 구동 신호를 각각 생성한다. 다시 말해서, 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)는 실질적으로 상기 삽입 구동 슬레이브 장치(101a)를 구동하는 신호들을 발생시키는 것이다. 상기 내시경 장치(100)에 연결된 삽입 튜브(111)가 외과적인 수술을 위한 기구를 포함한다면, 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)의 구동에 따라 상기 제5 구동 모터(115b)들의 구동 신호가 생성될 수 있다. 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)는 삽입 튜브(111) 선단부(111a)의 지향 방향을 조절하는 제2의 피치 구동 신호와 요우 구동 신호를 생성한다. 다시 말해서, 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)는 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)를 구동하는 신호들을 발생시키는 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 삽입 구동 마스터 장치(101a)는 고정 브라켓(121), 회전 브라켓(123), 가이드 레일(125) 및 슬라이더(127)를 포함한다. 상기 고정 브라켓(121)은 상기 삽입 구동 마스터 장치(101a)를 일정 위치에 고정하며, 상기 회전 브라켓(123) 등을 장착하기 위한 공간을 제공한다. 상기 회전 브라켓(123)은 상기 고정 브라켓(121)에 결합되어 제1의 회전축(y)을 중심으로 회전하게 된다. 하기에서 설명되겠지만, 상기 회전 브라켓(123)의 회전으로부터, 삽입 튜브(111)의 삽입 과정에서 삽입 튜브(111)의 굽힘 변형을 발생시키는 구동 신호, 즉, 피치 구동 신호(P1)가 생성된다.

상기 가이드 레일(125)은 상기 회전 브라켓(123)으로부터 제2의 회전축(x) 방향으로 연장된다. 여기서, 상기 제2 회전축(x)은 상기 제1 회전축(y)에 수직 방향으로 배치된다. 상기 회전 브라켓(123)으로부터 연장됨에 따라, 상기 가이드 레일(125)은 상기 제1 회전축(y)을 중심으로 회동하게 된다. 따라서 시술자는 상기 가이드 레일(125)을 움직여 상기 회전 브라켓(123)을 상기 고정 브라켓(121)에 대하여 회전시키게 되고, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 회전 브라켓(123)의 회전에 따라 피치 구동 신호(P1)가 생성된다.

상기 슬라이더(127)는 상기 가이드 레일(125)에 결합하여 상기 가이드 레일(125)이 연장된 방향, 즉, 상기 제2 회전축(x) 방향으로 직선 왕복운동 가능하다. 아울러, 상기 슬라이더(127)는 상기 가이드 레일(125) 상에서 상기 제2 회전축(x)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 슬라이더(127)의 직선 왕복운동에 따라 삽입 튜브(111)를 전진/후퇴시키는 삽입 구동 신호(L1)가 발생하고, 상기 슬라이더(127)의 회전에 따라 삽입 튜브(111)의 꼬임을 유발하는 롤 구동 신호(R1)가 발생한다. 이와 같이 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)는 삽입 튜브(111)를 전진/후퇴시키거나, 진행 방향을 조절하기 위한 구동 신호들을 생성한다. 이러한 구동 신호들은, 앞서 언급한 바 있는 변위 센서들에 의해 생성된다.

복수의 상기한 변위 센서들 중 일부(참조번호 '135a', '135b', '135c'로 지시된 변위 센서들)가 상기 고정 브라켓(121)에 각각 제공되어 상기 회전 브라켓(123)의 회전 운동 및 상기 슬라이더(127)의 직선 왕복운동과 회전 운동을 각각 검출한다. 상기 회전 브라켓(123)의 내부에는 복수의 기어들로 이루어진 기어 조립체(129)가 설치된다. 상기 기어 조립체(129)의 각 기어들은 서로에 대하여 독립적으로 회전하게 설치되거나, 일부는 서로 연동하게 설치된다. 상기 고정 브라켓(123)에 설치된 변위 센서(135a, 135b, 135c)들은 상기 기어 조립체(129)를 이루는 기어들과 조합된 광학식 또는 기계식 엔코더로 구성될 수 있다. 한편, 상기 기어 조립체(129)는 상기 슬라이더(127)의 직선 운동을 회전운동으로 전환하기 위한 풀리(pulley)(131)와 와이어(131a; 도 5에 도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 와이어(131a)는 타이밍 벨트 등으로 대체될 수 있다

상기 슬라이더(127)의 직선이동 거리를 검출하는 변위 센서는 상기 풀리(131)를 이용하여 구성된 광학식 또는 기계식 엔코더로 구성될 수 있다. 상기 슬라이더(127)의 회전이나 회전 브라켓(123)의 회전은 상기 기어 조립체(129)를 이루는 기어들 중 하나에 각각 연결될 수 있으며, 변위 센서(135a, 135b, 135c)들은 상기 회전 브라켓(123)과 슬라이더(127)의 회전에 연동된 기어의 회전량을 검출하여 롤 구동 신호(R1) 또는 피치 구동 신호(P1)를 생성하게 된다. 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)로부터 각각 생성되는 구동 신호에 따라 상기 삽입 구동 슬레이브 장치(101a)에 설치되는 각 구동 모터, 말하자면, 상기 제1 내지 제3 구동 모터(113a, 113b, 113c)들이 작동하여 삽입 튜브(111)의 삽입 운동과 삽입 방향을 조절하게 된다. 결과적으로, 상기 고정 브라켓(121)에는 적어도 3개의 변위 센서(135a, 135b, 135c)들이 설치되며, 제1의 변위 센서는 상기 슬라이더(127)의 직선이동 거리를, 제2의 변위 센서는 상기 슬라이더(127)의 회전량을, 제3의 변위 센서는 상기 회전 브라켓(123)의 회전량을 검출하여, 삽입 구동 신호(L1), 롤 구동 신호(R1), 피치 구동 신호(P1)를 각각 생성하게 된다.

도시되지는 않지만, 상기 슬라이더(123)에는 동작 스위치가 설치될 수 있다. 시술자가 실제로 삽입 튜브(111)를 삽입을 조절하고자 할 때 동작 스위치를 조작함으로써, 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)가 구동 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 동작 스위치의 조작에 따라 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)는 작동 모드 또는 대기 모드로 전환할 수 있다. 또한, 동작 스위치가 눌러진 상태에서만 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)가 작동 모드로 설정될 수 있다.

한편, 상기 회전 브라켓(123)에는 균형 추(balance weight)(137)가 더 제공될 수 있다. 상기 제1 회전축(y) 방향에서 상기 회전 브라켓(123)으로부터 상기 가이드 레일(125)이 한 쪽으로 연장되므로, 시술자는 상기 가이드 레일(125) 및 슬라이더(127)의 무게를 감당하면서 상기 슬라이더(127)를 조작해야 한다. 따라서 상기 회전 브라켓(123)에 설치된 균형 추(137)를 이용하여 시술자의 부담을 줄일 수 있는 것이다. 상기 가이드 레일(125)이 상기 회전 브라켓(123) 일측 외주면으로부터 연장된다면, 상기 균형 추(137)는 상기 회전 브라켓(123)의 타측 외주면으로부터 상기 제2 회전축(x) 방향으로 연장된다. 즉, 상기 가이드 레일(125)과 균형 추(137)는 상기 회전 브라켓(123)으로부터 서로 멀어지는 방향으로 각각 연장되는 것이다. 이로써, 상기 가이드 레일(125)과 슬라이더(127)는 대체로 상기 제1 회전축(y)을 중심으로 상기 균형 추(137)과 무게 균형을 이루게 된다. 따라서 상기 슬라이더(125)를 조작하는 시술자는, 상기 가이드 레일(125)과 슬라이더(127)의 무게를 감당할 필요가 없으므로, 내시경 시술에 따른 피로도를 줄일 수 있게 된다.

상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)에 제공된 저항 모터(참조번호 '133a', '133b', '133c'로 지시된 저항 모터)들은, 상기 회전 브라켓(123)의 회전에 연동된 기어 또는 변위 센서, 상기 슬라이더(127)의 직선 이동에 연동된 기어나 풀리 또는 변위 센서, 상기 슬라이더(127)의 회전에 연동된 기어 또는 변위 센서에 각각 설치된다. 즉, 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)에는 적어도 3개의 상기 저항 모터(133a, 133b, 133c)들이 설치되어 있으며, 각 저항 모터(133a, 133b, 133c)의 구동축에 상기 슬라이더나 회전 브라켓의 운동에 연동된 기어나 풀리가 연결 또는 장착될 수 있다. 상기 저항 모터(133a, 133b, 133c)들은 각각 상기 부하 감지 센서(참조번호 '117a', '117b', '117c')들로부터 감지된 반력에 따라, 시술자의 조작에 대한 저항력을 발생하여 상기 회전 브라켓(123) 또는 슬라이더(127)의 운동을 억제하게 된다. 물론, 시술자가 더 큰 힘을 가해서 상기 회전 브라켓(123) 또는 슬라이더(127)를 움직일 수 있을 것이다. 하지만 대체로 이러한 저항력은 삽입 튜브(111)의 삽입 과정에서 장기의 내벽 등에 의한 간섭을 모사한 것으로서, 시술자는 이러한 저항력을 통해 삽입 튜브(111)와 장기 내벽의 간섭 등을 인지할 수 있다. 상기 삽입 구동 마스터 장치(102a)를 조작하는 과정에서 이러한 저항력이 인지되면, 시술자는 삽입 튜브(111)를 일시적으로 후퇴시키거나 삽입 방향을 전환하여 원활하게 삽입 튜브(111)를 삽입할 수 있으며, 이로써 환자의 고통을 줄일 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)는 제2 고정 브라켓(141), 제2 회전 브라켓(143), 조절 손잡이(145)를 구비한다. 상기 제2 고정 브라켓(141)은 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)를 일정 위치에 고정하며, 상기 제2 회전 브라켓(143) 등을 장착하기 위한 공간을 제공한다. 상기 제2 회전 브라켓(143)은 상기 제2 고정 브라켓(141)에 결합되어 y축을 중심으로 회전하게 된다. 상기 제2 회전 브라켓(143)의 회전은 삽입 튜브(111)의 전진 방향에 대하여 제2의 피치 구동 신호(P2)를 생성하게 된다. 다시 말해서, 시술자가 상기 제2 회전 브라켓(143)을 회전시켜 삽입 튜브(111)의 지향 방향을 상하 방향으로 조절할 수 있는 것이다. 다만, 앞서 언급한 바와 같이, 삽입 튜브(111)가 롤 방향으로도 구동하므로, 상기 제2 회전 브라켓(143)의 회전이 반드시 삽입 튜브(111) 선단부(111a)의 지향 방향을 피치 방향으로 조절하는 것은 아님에 유의한다.

상기 조절 손잡이(145)는 상기 제2 회전 브라켓(143)에 결합하여 상기 제2 회전 브라켓(143)과 함께 상기 y축을 중심으로 회동함과 아울러, 상기 제2 회전 브라켓(143)에 대하여 z축 방향으로 회동하게 된다. 상기 조절 손잡이(145)의 z축 방향 회동은 삽입 튜브(111)의 전진 방향에 대하여 요우 구동 신호(Y1)를 생성하게 된다. 다시 말해서, 상기 조절 손잡이(145)를 z축 방향에 대하여 회동시킴으로써, 시술자는 삽입 튜브(111)의 지향 방향을 좌우 방향으로 조절할 수 있는 것이다.

상기 회전 구동 마스터 장치(102b)에 장착되는 변위 센서(155a, 155b)는, 상기 제2 회전 브라켓(143), 조절 손잡이(145)의 회전량 또는 회동량을 검출하기 위하여 적어도 하나, 바람직하게는 2개 이상 장착될 수 있다. 상기 제2 회전 브라켓(143)의 회전량을 검출하는 변위 센서(155a)는 y축 상에 위치한 상태에서 상기 제2 고정 브라켓(141)에 장착된다. 이때, 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)는 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)에 장착된 부하 감지 센서 중 하나에 연결된 제1의 저항 모터(153a)가 장착되어 있다. 상기 제1 저항 모터(153a)의 구동축은 상기 제2 회전 브라켓(143)의 회전 지지축(support shaft for rotation)으로 활용된다. 따라서 상기 변위 센서(155a, 155b)들 중 적어도 하나가 상기 제1 저항 모터(153a)의 구동축 상에 장착되어 상기 제2 회전 브라켓(143)의 회전량을 검출할 수 있다. 부하 감지 센서로부터 별도의 신호가 제공되지 않는다면, 상기 제1 저항 모터(153a)는 작동하지 않으며, 시술자는 상기 제2 회전 브라켓(143)을 자유롭게 회전시킬 수 있다.

상기 조절 손잡이(145)의 회동량을 검출하기 위한 변위 센서(155b)는 상기 제2 회전 브라켓(143)에 장착될 수 있다. 또한, z축을 중심으로 상기 조절 손잡이(145)가 회동하는 것에 대한 저항력을 발생하는 제2의 저항 모터(153b) 또한 상기 제2 회전 브라켓(143)에 장착될 수 있다. 다만, 본 실시 예에서는 상기 제2 저항 모터(153b)가 상기 제2 고정 브라켓(141)에 장착된 구성이 예시되어 있으며, 상기 제2 저항 모터(153b)는 상기 제2 회전 브라켓(143) 내부에 설치되는 제2의 기어 조립체(149)를 통해 상기 조절 손잡이(145)의 회동과 연동된다. 이때, z축에 대한 상기 조절 손잡이(145)의 회동량을 검출하는 변위 센서(155b)는 상기 제2 기어 조립체(149)의 기어들 중 하나 또는 상기 제2 저항 모터(153b)의 구동축 상에 장착될 수 있다. 즉, 상기 제2 기어 조립체(149)의 기어들 중 하나 또는 상기 제2 저항 모터(153b)의 구동축의 회전량으로부터 상기 조절 손잡이(145)의 회동량을 검출할 수 있는 것이다. 상기 제2 고정 브라켓(141)에 장착된 변위 센서(155a, 155b)들 중 하나가 상기 조절 손잡이(145)의 회동량을 검출함으로써 삽입 튜브(111)의 전진 방향에 대한 요우 구동 신호(Y1)를 생성하게 된다. 상기 제2 저항 모터(153b) 또한, 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)에 장착된 부하 감지 센서들 중 하나에 연결되어 있다. 상기 회전 구동 슬레이브 장치(101b)의 부하 감지 센서로부터 별도의 신호가 제공되지 않는다면, 상기 제2 저항 모터(153b)는 작동하지 않으며, 시술자는 상기 조절 손잡이(145)를 자유롭게 회동시킬 수 있다.

한편, 상기 조절 손잡이(145)에도 별도의 동작 스위치가 설치될 수 있다. 시술자가 실제로 삽입 튜브(111)의 지향 방향을 조절하고자 할 때 동작 스위치를 조작함으로써, 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)가 구동 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 동작 스위치의 조작에 따라 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)는 작동 모드 또는 대기 모드로 전환할 수 있다. 또한, 동작 스위치가 눌러진 상태에서만 상기 회전 구동 마스터 장치(102b)가 작동 모드로 설정될 수 있다.

도 5는 상기 내시경 장비(100)의 동작을 설명하기 위해, 상기 슬레이브 장치(101)와 마스터 장치(102)의 구성을 개략적으로 도시하고 있으며, 도 5를 참조하여 삽입 튜브(111)의 삽입 동작을 살펴보기로 한다. 당업자라면 삽입 튜브(111)를 삽입하는 과정에서의 롤 구동, 피치 구동이나, 지향 방향을 조절하기 위한 피치 구동, 요우 구동 동작에 대해서는, 도 5를 참조한 삽입 튜브(111)의 삽입 동작으로부터 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 5를 참조하면, 상기 슬레이브 장치(101)에는 삽입 튜브(111)의 삽입을 위한 구동력을 발생하는 구동 모터(113a)가 제공되며, 상기 구동 모터(113a)의 구동축에는 롤러와 부하 감지 센서(117a)가 각각 장착되어 있다. 상기 구동 모터(113a)의 작동에 따라 상기 롤러가 삽입 튜브(111)의 외주면에 직접 접촉하여 회전함으로써, 삽입 튜브(111)를 삽입 방향(I)으로 전진 또는 후진시키게 된다. 상기 마스터 장치(102)에는 고정 브라켓(121), 회전 브라켓(123), 가이드 레일(125), 슬라이더(127)가 각각 제공되며, 상기 가이드 레일(125)에 대한 상기 슬라이더(127)의 직선 운동을 회전 운동으로 전환하기 위한 풀리(131)와 와이어(131a)가 상기 회전 브라켓(123) 내에 설치되어 있다. 상기 와이어(131a)는 타이밍 벨트로 구성될 수 있다. 상기 풀리(131)는 구동축을 통해 저항 모터(133a)에 연결되며, 또한, 상기 구동축 상에 장착된 기어와 포토 센서를 이용한 엔코더, 즉, 변위 센서(135a)가 구성된다. 상기 저항 모터(133a)는 상기 부하 감지 센서(117a)에 연결되어 있으며, 상기 구동 모터(113a)는 상기 변위 센서(135a)에 연결된다.

시술자가 상기 슬라이더(127)를 직선 이동시키면, 상기 풀리(131)와 구동축이 회전하며, 상기 변위 센서(135a)는 상기 구동축의 회전량, 나아가서는 상기 슬라이더(127)의 직선 이동량을 검출하게 된다. 이때, 별도의 동작 스위치가 제공되어 있다면, 상기 슬라이더(127)의 이동량을 검출하는 것은 상기 동작 스위치의 조작에 따라 상기 마스터 장치(102)가 작동 모드로 설정된 상태에서만 이루어진다. 상기 변위 센서(135a)는 상기 슬라이더(127)의 이동량에 따라 삽입 구동 신호(D)를 생성하여 상기 구동 모터(113a)로 전달하게 된다. 상기 구동 모터(113a)는 삽입 구동 신호(D)에 따라 작동하여 삽입 튜브(111)를 전진 또는 후퇴시키게 된다.

한편, 삽입 과정에서, 삽입 튜브(111)나 삽입 튜브(111)의 선단부(111a)가 장기의 내벽에 간섭된다면, 상기 구동 모터(113a)의 구동에 대한 반력이 발생하며, 상기 부하 감지 센서(117a)는 이러한 반력을 검출한다. 이때, 입력되는 삽입 구동 신호(D)에 비례하게 삽입 튜브(111)를 전진시키는데 요구되는 토크를 상기 부하 감지 센서(117a)가 검출하여 삽입 동작에서의 반력을 산출할 수 있다. 이러한 반력이 검출되면 상기 부하 감지 센서(117a)는 저항력 구동 신호(F)를 생성하여 상기 저항 모터(133a)로 전달하며, 상기 저항 모터(133a)는 시술자의 조작에 대한 저항력을 발생하게 된다. 이러한 저항력의 발생으로, 시술자는 상기 슬라이더(127)를 직선 이동시키는데 있어 더 큰 힘을 작용해야 하며, 이를 통해 삽입 튜브(111)가 장기의 내벽 등에 간섭된 것을 알 수 있다. 따라서 시술자는 필요에 따라 상기 마스터 장치(102)를 조작하여 삽입 튜브(111)의 전진 방향을 조절하게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 내시경 장치는 삽입 튜브의 삽입 과정에서 발생하는 반력을 시술자가 쉽게 인지할 수 있게 된다. 또한, 시술자가 직접 조작하는 마스터 장치가 실제 삽입 튜브를 삽입하는 동작을 모사하고 있다. 따라서 양성과정에서 내시경 장치의 조작을 직관적으로 인지할 수 있으며, 피교육자들을 빠르게 숙련시킬 수 있다. 또한, 균형 추 등을 이용하여 시술자의 피로도를 줄일 수 있다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

100: 내시경 장치 101: 슬레이브 장치
102: 마스터 장치 111: 삽입 튜브
113a, 113b, 113c, 115a, 115b: 구동 모터
117a, 117b, 117c, 119a, 119b: 부하 감지 센서
133a, 133b, 133c: 저항 모터
135a, 135b, 135c: 변위 센서

Claims

내시경 장치에 있어서,
내시경의 삽입 튜브를 삽입 및 삽입 방향을 조절하는 복수의 구동 모터들과, 상기 구동 모터들 각각에 제공되는 부하 감지 센서(load sensor)를 포함하는 슬레이브 장치; 및
시술자(operator)의 조작에 따라 상기 구동 모터들 각각을 구동하는 신호를 발생하는 변위 센서와, 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 구동하는 저항 모터들을 포함하는 마스터 장치를 구비하고,
상기 구동 모터들은 각각 상기 변위 센서로부터 발생된 신호에 따라 구동력을 생성하고, 상기 저항 모터들은 각각 상기 부하 감지 센서로부터 검출되는 부하에 따라 시술자의 조작에 대한 저항력을 생성함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제1 항에 있어서, 상기 부하 감지 센서는 토크 센서임을 특징으로 하는 내시경 장치.
제1 항에 있어서, 상기 부하 감지 센서는 상기 구동 모터의 구동력에 대하여 상기 삽입 튜브로부터 발생하는 반력을 감지함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제1 항에 있어서, 상기 슬레이브 장치는,
상기 삽입 튜브의 직선 운동을 발생시키는 삽입 구동력, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 꼬임(twisting)을 발생시키는 롤(roll) 구동력, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 굽힘(bending)을 발생시키는 피치(pitch) 구동력을 각각 생성하는 삽입 구동 슬레이브 장치; 및
상기 삽입 튜브 선단의 지향 방향을 조절하는 제2의 피치 구동력과 요우(yaw) 구동력을 생성하는 회전 구동 슬레이브 장치를 포함함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제4 항에 있어서, 상기 마스터 장치는,
상기 삽입 튜브를 삽입하는 삽입 구동 신호, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 꼬임(twisting)을 발생시키는 롤(roll) 구동 신호, 상기 삽입 튜브의 삽입 방향에 대하여 상기 삽입 튜브의 굽힘(bending)을 발생시키는 피치(pitch) 구동 신호를 각각 생성하는 삽입 구동 마스터 장치; 및
상기 삽입 튜브 선단의 지향 방향을 조절하는 제2의 피치 구동 신호와 요우(yaw) 구동 신호를 생성하는 회전 구동 마스터 장치를 포함함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제5 항에 있어서, 상기 삽입 구동 마스터 장치에서 생성되는 구동 신호들에 의해 상기 삽입 구동 슬레이브 장치가 작동하고, 상기 회전 구동 마스터 장치에서 생성되는 구동 신호들에 의해 상기 회전 구동 슬레이브 장치가 작동함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제5 항에 있어서, 상기 삽입 구동 마스터 장치는,
고정 브라켓;
상기 고정 브라켓에 결합되어 제1의 회전축을 중심으로 회전하는 회전 브라켓;
상기 회전 브라켓으로부터 상기 제1 회전축에 수직하는 제2의 회전축 방향으로 연장되는 가이드 레일; 및
상기 가이드 레일에 결합되어 상기 제2 회전축을 중심으로 회전함과 아울러 상기 제2 회전축 방향으로 직선 운동하는 슬라이더를 포함함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제7 항에 있어서, 복수의 상기 변위 센서가 상기 고정 브라켓에 각각 제공되며,
상기 변위 센서들 중, 제1의 변위 센서는 상기 슬라이더의 직선 운동을 검출하여 삽입 구동 신호를 발생하고, 제2의 변위 센서는 상기 제2 회전축을 중심으로 하는 상기 슬라이더의 회전 운동을 검출하여 롤 구동 신호를 발생하며, 제3의 변위 센서는 상기 제1 회전축을 중심으로 하는 상기 회전 브라켓의 회전 운동을 검출하여 피치(pitch) 구동 신호를 각각 생성함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제7 항에 있어서, 상기 삽입 구동 마스터 장치는, 상기 회전 브라켓 내에 제공되는 기어 조립체를 더 구비하고,
복수의 상기 저항 모터들이 상기 고정 브라켓에 각각 제공되며, 상기 기어 조립체는 상기 저항 모터들로부터 발생되는 저항력을 상기 슬라이더 및 회전 브라켓으로 전달함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제9 항에 있어서, 상기 기어 조립체는 상기 슬라이더의 직선 운동에 연동된 풀리를 포함함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제9 항에 있어서, 상기 변위 센서는 상기 기어 조립체를 이루는 기어들 중 적어도 하나의 회전 변위를 검출하여 상기 슬라이더 또는 회전 브라켓의 변위를 검출함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제7 항에 있어서, 상기 삽입 구동 마스터 장치는,
상기 회전 브라켓으로부터 상기 제2 회전축 방향으로 연장되는 균형 추(balance weight)를 더 구비하고,
상기 가이드 레일은 상기 회전 브라켓의 일측 외주면으로부터, 상기 균형 추는 상기 회전 브라켓의 타측 외주면으로부터 서로에 대하여 멀어지는 방향으로 연장됨을 특징으로 하는 내시경 장치.
제5 항에 있어서, 상기 회전 구동 마스터 장치는,
제2 고정 브라켓;
상기 제2 고정 브라켓에 회전 가능하게 결합된 제2 회전 브라켓; 및
상기 제2 회전 브라켓에 회동 가능하게 결합된 조절 손잡이를 구비하고,
상기 조절 손잡이는 상기 제2 회전 브라켓의 회전축에 대하여 수직하는 회전축을 중심으로 회동하고, 상기 제2 회전 브라켓의 회전에 따라 상기 제2 피치 구동 신호를, 상기 조절 손잡이의 회동에 따라 상기 요우 구동 신호를 생성함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제13 항에 있어서, 상기 회전 구동 마스터 장치는,
상기 제2 고정 브라켓에 각각 장착되는 상기 변위 센서들; 및
상기 제2 고정 브라켓에 각각 장착되는 상기 저항 모터들을 포함하고,
상기 변위 센서들 중 하나는 상기 제2 고정 브라켓에 대한 상기 제2 회전 브라켓의 변위를, 다른 하나는 상기 제2 회전 브라켓에 대한 상기 조절 손잡이의 변위를 각각 검출하고,
상기 저항 모터들 중 하나로부터 발생된 저항력은 상기 제2 회전 브라켓의 회전에 대하여, 다른 하나로부터 발생된 저항력은 상기 조절 손잡이의 회동에 대하여 각각 작용함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제14 항에 있어서, 상기 회전 구동 마스터 장치는,
상기 제2 회전 브라켓 내부에 설치되는 기어 조립체를 더 포함하고,
상기 기어 조립체는 상기 저항 모터들 중 다른 하나로부터 발생된 저항력을 상기 조절 손잡이로 전달함을 특징으로 하는 내시경 장치.
제15 항에 있어서, 상기 조절 손잡이의 변위는 상기 기어 조립체를 이루는 기어들 중 하나의 변위를 통해 검출됨을 특징으로 하는 내시경 장치.