KR20190097685A - 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 의료용 영상 시스템 - Google Patents

의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 의료용 영상 시스템 Download PDF

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KR20190097685A
KR20190097685A KR1020180017414A KR20180017414A KR20190097685A KR 20190097685 A KR20190097685 A KR 20190097685A KR 1020180017414 A KR1020180017414 A KR 1020180017414A KR 20180017414 A KR20180017414 A KR 20180017414A KR 20190097685 A KR20190097685 A KR 20190097685A
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Abstract

의사가 환자를 검진하거나 치료하면서 환자의 특정 부위를 촬영할 때, 타인(간호사)의 도움이 없이 의사 자신이 촬영 위치를 선정하고 직접 촬영할 수 있는 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 의료용 영상 시스템가 개시되어 있다.
이 개시된 의료용 헤드세트 카메라 모듈은 루페의 헤드세트 프레임에 장착되는 헤드세트 카메라와; 루페의 헤드세트 프레임에 장착되며, 헤드세트 카메라의 촬영영역을 비추는 동시에 촬영영역 내에 촬영영역표시를 중복시키는 헤드세트 조명장치와; 루페의 헤드세트 프레임에 고정되며, 사용자가 미리 설정해 놓은 명령어 또는 일반 대화를 수신하는 마이크와; 사용자가 발로 동영상의 녹화 및 녹화의 정지를 지시하거나 정지화상의 촬영을 지시하는 풋 페달; 및 마이크 및 풋 페달에서 인가되는 신호에 응답하여 헤드세트 카메라 및 헤드세트 조명장치의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

Description

의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 의료용 영상 시스템{A head set camera module and an image system for medical use}
본 발명은 영상 시스템에 관한 것으로, 특히, 의사가 환자를 검진하거나 치료하면서 환자의 특정 부위를 촬영할 때, 타인의 도움 없이 의사 자신이 촬영 위치를 선정하고 직접 촬영할 수 있는 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 상기 헤드세트 카메라 모듈을 포함하는 의료용 영상 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 루페(loupe)는 대상물의 확대된 허상을 보기 위해 초점거리를 짧게 만든 렌즈장치를 총칭하지만, 통상적으로는 시계수리 및 보석감정 등의 미세작업이나 수술들의 의료작업 시 육안으로는 보기가 힘든 세밀한 부분을 확대해서 보여주는 수렴 렌즈장치를 일컫는다.
치과의사 또는 외과의사가 사용하는 확대 루페는 통상적으로 2개의 스펙터클 렌즈를 가진 스펙터클 프레임 및 스펙터클 렌즈에 고정되는 2개의 확대 광학계로 구성되며, 수술 과정 중에 수술 영역을 밝게 비추거나 치과 검진 중 환자의 입의 내부를 밝게 비추는 광원을 더 포함한다.
대한민국 공개특허 10-2015-0086477호(2015년7월28일 공개, 이하 선행발명)에는 루페에 카메라를 장착하고 카메라에서 촬영한 영상을 디스플레이에 재생하도록 한 기술이 공개되어 있다. 선행발명에서는 카메라가 동영상을 촬영하는 수단으로 기재되어 있고, 일정한 부위의 스틸 영상은 동영상에서 원하는 부분을 선택함으로써 얻을 수 있지만, 동영상에서 스틸 영상을 얻었을 때의 흔들림이나 해상도가 문제가 된다.
의료용 루페(surgical loupe apparatus)는 장시간의 착용 및 사용에 무리가 없어야 하고, 카메라로 촬영하는 부위를 의사가 눈으로 직접 확인할 수 있어야 하며, 특히 간호사와 같은 주변의 타인의 도움 없이 의사가 촬영부위의 선택 및 촬영을 직접할 수 있는 것이 효과적일 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 의사가 환자를 검진하거나 치료하면서 환자의 특정 부위를 촬영할 때, 타인(간호사)의 도움 없이 의사 자신이 촬영 위치를 선정하고 직접 촬영할 수 있는 의료용 헤드세트 카메라 모듈을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 의료용 헤드세트 카메라 모듈로부터 인가되는 정보를 저장하고 이를 연구나 치료에 활용할 수 있도록 하는 의료용 영상 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 의료용 헤드세트 카메라 모듈은, 헤드세트 카메라, 헤드세트 조명장치, 마이크, 풋 페달 및 컨트롤러를 포함한다. 상기 헤드세트 카메라는 루페의 헤드세트 프레임에 장착된다. 상기 헤드세트 조명장치는 상기 루페의 헤드세트 프레임에 장착되며, 상기 헤드세트 카메라의 촬영영역을 비추는 동시에 상기 촬영영역 내에 촬영영역표시를 중복시킨다. 상기 마이크는 상기 루페의 헤드세트 프레임에 고정되며, 사용자가 미리 설정해 놓은 명령어 또는 일반 대화를 수신한다. 상기 풋 페달은 사용자가 발로 동영상의 녹화 및 녹화의 정지를 지시하거나 정지화상의 촬영을 지시한다. 상기 컨트롤러는 상기 마이크 및 상기 풋 페달에서 인가되는 신호에 응답하여 상기 헤드세트 카메라 및 상기 헤드세트 조명장치의 동작을 제어한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 의료용 영상 시스템은, 복수의 상기한 구성을 가지는 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 상기 복수의 의료용 헤드세트 카메라 모듈과 무선통신망으로 연결하여 상기 복수의 의료용 헤드세트 카메라 모듈에서 촬영되거나 녹음된 정보를 클라우드에 저장하고, 저장한 정보를 서비스하는 데이터베이스 서버를 포함한다.
본 발명에 따른 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 상기 헤드세트 카메라 모듈을 포함하는 의료용 영상 시스템은, 한편으로는 의사가 환자를 검진하거나 치료하면서 환자의 특정 부위를 촬영할 때, 타인의 도움 없이 의사 자신이 촬영 위치를 선정하고 직접 촬영할 수 있도록 하며, 다른 한편으로는 상기 의료용 헤드세트 카메라 모듈에서 촬영된 영상을 연구나 치료에 활용할 수 있도록 서비스할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 헤드세트 카메라모듈의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명이 실시예에 따른 의료용 헤드세트 카메라모듈의 개략적인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 의료용 헤드세트의 조명장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 종래 조명장치의 조명과 본 발명에 따른 헤드세트 조명장치의 조명을 비교한 것으로, 도 4a는 종래 조명장치의 조명을 보인 도면이고, 도 4b 및 도 4c 각각은 본 발명에 따른 조명장치의 조명을 보인 도면.
도 5a 및 도 5b는 치아에 대해 일반조명과 Q-ray 조명을 비교한 것으로, 도 5a는 일반조명을 도 5b는 Q-ray 조명시 치아 모습을 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 의료용 헤드세트의 풋 페달을 보인 사진.
도 7은 본 발명에 따른 의료용 헤드세트의 컨트롤러를 보인 사진.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 헤드세트 카메라 모듈을 포함하는 의료용 영상 시스템을 보인 구성도.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1 및 도 2 각각은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 헤드세트 카메라모듈의 구성을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 의료용 헤드세트 카메라모듈은 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 명칭도 의료용으로 한정하고 의사가 사용하는 것으로 기재하지만, 의료행위 이외에도 다양한 사용처가 있을 수 있다는 것을 미리 언급한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 의료용 헤드세트 카메라모듈(100)은 헤드세트 카메라(110), 헤드세트 조명장치(120), 마이크(130), 풋 페달(140), 저장장치(150), 영상재생장치(160) 및 컨트롤러(170)를 포함한다.
헤드세트 카메라(110)는 헤드세트 프레임에 고정되며 촬영시 흔들림 방지 기능이 있으며 초점 자동조절 기능이 있는 의료용 루페에 사용되는 일반 카메라를 사용한다.
헤드세트 조명장치(120)는 진료 또는 치료 중인 의사(이하 의사)의 머리에 고정된 헤드세트 프레임(미도시)에 고정되어 헤드세트 카메라(110)의 촬영영역을 비추는데 사용되는 파장(wave length)이 서로 다른 복수의 LED 모듈(121) 및 헤드세트 조명장치(120)가 비추는 부분(이하 조명영역) 중 일정 범위를 한정하는 촬영영역표시(122)를 생성하여 조명영역에 중첩하여 비추는 촬영영역표시 생성기(123)를 포함한다. 복수의 LED 모듈(121) 각각은 조명의 밝기, 조명의 색상 및 조명의 파장을 조정할 수 있는데, 여기서 조명의 색상은 노말(normal), 차가움(cool) 및 따뜻함(warm)과 같이 구분할 수 있으며, 조명의 파장도 다양하며 백색의 일반 광 및 치석이나 충치를 변별하는데 사용되는 파장이 405nm(nanometers)인 Q-ray(근 자외선)를 예로 들 수 있다. 조명의 밝기나 색상의 조정은, 예를 들면, LED 모듈(121)에 인가되는 전압 또는 전류의 크기를 조정함으로써 달성 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 헤드세트 조명장치(120)의 동작을 설명한다.
도 3을 참조하면, 헤드세트 조명장치(120)의 조명영역(조명 부분)의 내부에 헤드세트 카메라(110)가 촬영할 영역(촬영표시영역)을 정의하는 4개의 쐐기(『, 』)가 중첩 표시된다는 것을 알 수 있다. 촬영영역표시가 조명영역 내에 중첩 표시되기 때문에, 의사는 카메라의 셔터에 대응하는 풋 페달(140)을 누르기 전에 촬영영역을 정확하게 확인할 수 있다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 헤드세트 조명장치의 조명과 종래의 조명을 비교한 것이다.
도 4a는 종래 조명장치에서 사용하는 하나의 조명을 나타내고, 도 4b 및 도 4c는 본 발명에 따른 헤드세트 조명장치에서 사용하는 2가지 종류의 조명을 나타낸 것이다. 즉, 도 4a는 광 평탄도가 80%에 미치지 못하는 종래의 조명을 나타낸 것이고, 도 4b는 80% 이상의 광 평탄도를 가지는 백색조명이고, 도 4c는 파장이 405nm인 Q-ray 조명을 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 헤드세트 조명장치(120)는 다양한 파장의 광원을 사용할 수 있는데 반해, 종래의 조명장치는 백색조명만을 사용하고 있다는 것을 알 수 있다. 백색 조명만을 이용하는 경우, 치석이나 충치를 건치를 사진으로 구분하는 것은 쉬운 일이 아니라는 것을 이하에서 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 치아에 대해 일반조명과 Q-ray 조명을 비교한 것으로, 도 5a는 일반조명을 도 5b는 Q-ray 조명시 치아 모습을 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 일반조명을 사용하였을 때에는 분명하게 확인할 수 없었던 치석이나 썩은 이의 흔적이 근 자외선인 Q-ray를 사용하였을 때에는 선명하게 구분된다는 것을 알 수 있다.
마이크(130)는 헤드세트 프레임에 고정되어 의사의 음성명령을 수신한다. 여기서 음성명령은 미리 약속된 명령어를 의사가 말로 표시하는 것으로, 명령의 내용은 촬영의 개시, 정지영상, 촬영의 종료, 카메라의 배율조정, 조명의 켜기, 조명의 파장조정 및 조명의 밝기조정을 포함한다.
상술한 바와 같이, 의사는 마이크(130)에 대고 헤드세트 카메라(110)가 촬영을 개시하도록 하거나 촬영을 중지하는 명령을 음성으로 할 수 있고, 동영상을 촬영 중일 때 이를 정지영상으로 변환할 것을 지시할 수 있으며, 헤드세트 카메라(110)의 배율을 조정할 것을 지시할 수 있다. 또한, 헤드세트 조명장치(120)에 조명을 킬 것, 조명의 밝기를 조절할 것 및 조명의 파장을 변경할 것도 음성으로 지시할 수 있다. 실시 예에 따라서는, 정지영상을 스틸사진으로 저장할 것을 지시하는 등 다양한 기능의 수행을 마이크(130)를 통해 지시하는 것은 가능하다.
풋 페달(140)은 의사 본인이 직접 발로 동영상의 녹화 및 녹화의 정지를 지시하거나 정지화상의 촬영을 지시할 수 있도록 한다. 예를 들면 의사가 풋 페달(140)을 예를 들어 2초 이상 누르고 있으면 동영상을 녹화하는 것을 지시하는 것을 의미하며, 풋 페달(140)을 빠르게 눌렀다 떼면 정지영상을 촬영하라는 것을 의미하는 것으로 설계할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 의료용 헤드세트의 풋 페달을 보인 사진.
도 6의 상부에는 풋 페달(140)이 유선으로 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 유선은 물론 무선으로도 가능하다.
풋 페달(140)을 사용함으로써 간호사의 도움 없이 촬영을 수행할 수 있으므로, 촬영의 속도나 정확도를 더 높일 수 있다는 장점이 있다.
저장장치(150)는 의사가 마이크(130)를 통해 내린 명령 또는 환자나 간호사에게 한 말을 녹음하는 음성 저장장치(151)와 헤드세트 카메라(110)에서 촬영한 동영상 또는 스틸 영상을 저장하는 영상 저장장치(152)를 포함한다.
영상재생장치(160)는 헤드세트 카메라(110)에서 촬영하고 있는 영상을 실시간으로 재생하거나 영상 저장장치(152)에 저장된 영상을 재생하는 것으로, 도 2를 참조하면 데스크 탑 PC의 모니터, 태블릿 PC의 모니터 및 스마트폰의 모니터 중 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
컨트롤러(170)는 마이크(130)나 풋 페달(140)로부터 인가되는 명령을 수신하여, 헤드세트 카메라(110), 헤드세트 조명장치(120), 저장장치(150) 및 영상재생장치(160)의 동작을 제어한다.
도 7은 본 발명에 따른 의료용 헤드세트의 컨트롤러를 보인 사진이다.
도 7을 참조하면, 컨트롤러(170)는 붉은색 화살표로 지시된 클립을 이용하면 의사의 의복에 부착할 수 있도록 구현하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 컨트롤러(170)는 마이크(130) 및 풋 페달(140)로 인가되는 명령에 응답하여 헤드세트 카메라(110), 헤드세트 조명장치(120), 저장장치(150) 및 영상재생장치(160)의 동작을 제어한다.
도 2에는 자세하게 도시되어 있지 않지만, 마이크(130) 및 풋 페달(140)로부터 입력되는 지시신호는 컨트롤러(170)에 유선 또는 무선으로 전달되고, 컨트롤러(170)는 마이크(130) 및 풋 페달(140)로부터 입력되는 지시신호에 응답하여 헤드세트 카메라(110) 및 헤드세트 조명장치(120)의 동작을 제어하며, 마이크(130)로 입력된 음성이나 헤드세트 카메라(110)에서 촬영한 영상도 컨트롤러(170)의 지시에 따라 유선 또는 무선으로 저장장치(150)에 전달되어 해당 저장영역에 저장될 것이다. 실시 예에 따라서는 마이크(130) 및 풋 페달(140)로 인가되는 명령을 헤드세트 카메라(110), 헤드세트 조명장치(120), 저장장치(150) 및 영상재생장치(160)가 직접 수행하는 것도 가능하다.
마이크(130)는 헤드세트 프레임(미도시)에 장착하여 사용하면 되고, 저장장치(150)는 컨트롤러(170)에 같이 일체형으로 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 헤드세트 카메라 모듈(100)은 유선 및 무선으로 정보의 송수신이 가능하며, 근거리 무선통신은 블루투스나 지그비 통신 모듈을 사용하고 원거리 무선통신은 와이파이(Wi-Fi) 모듈을 사용하면 될 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 헤드세트 카메라 모듈을 포함하는 의료용 영상 시스템을 보인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 의료용 영상 시스템은, 데이터베이스 서버(810) 및 복수의 헤드세트 카메라 모듈(100)을 포함한다는 것을 알 수 있다.
와이파이 등 무선통신 방식을 이용하여 지역적으로 여러 장소에 분산되어 있는 복수의 헤드세트 카메라 모듈(100)을 데이터베이스 서버(310)와 연동한 클라우드(cloud)에 보관하고, 저장된 정보를 필요에 따라 확인할 수 있도록 하거나, 연구나 통계를 위해 활용할 수 있는 정보로 제공할 수도 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
110: 헤드세트 카메라
120: 헤드세트 조명장치
130: 마이크
140: 풋 페달
150: 저장장치
160: 영상재생장치
170: 컨트롤러

Claims (5)

  1. 루페의 헤드세트 프레임에 장착되는 헤드세트 카메라와;
    상기 루페의 헤드세트 프레임에 장착되며, 상기 헤드세트 카메라의 촬영영역을 비추는 동시에 상기 촬영영역 내에 촬영영역표시를 중복시키는 헤드세트 조명장치와;
    상기 루페의 헤드세트 프레임에 고정되며, 사용자가 미리 설정해 놓은 명령어 또는 일반 대화를 수신하는 마이크와;
    사용자가 발로 동영상의 녹화 및 녹화의 정지를 지시하거나 정지화상의 촬영을 지시하는 풋 페달; 및
    상기 마이크 및 상기 풋 페달에서 인가되는 신호에 응답하여 상기 헤드세트 카메라 및 상기 헤드세트 조명장치의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 헤드세트 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드세트 조명장치는,
    상기 촬영영역을 비추며 파장이 서로 다른 복수의 LED를 포함하는 복수의 LED 모듈; 및
    상기 촬영영역 내에 상기 촬영영역표시를 생성하는 촬영영역표시 생성기;를 포함하며,
    상기 복수의 LED에는 근 자외선 광(Q-ray)을 방출하는 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 헤드세트 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크에 입력하는 미리 설정해 놓은 명령어는,
    촬영의 개시, 정지영상, 촬영의 종료, 카메라의 배율, 조명의 켜기, 조명의 파장조정 및 조명의 밝기조정을 포함하고,
    사용자가 상기 풋 페달을 밟은 시간으로 구분하여 동영상의 녹화, 녹화의 정지 및 정지화상의 촬영을 지시하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 의료용 헤드세트 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자가 상기 마이크를 통해 입력하는 음성을 녹음하는 음성 저장장치 및 상기 헤드세트 카메라에서 촬영한 영상을 저장하는 영상 저장장치를 포함하는 저장장치; 및
    상기 헤드세트 카메라에서 촬영하고 있는 영상을 실시간으로 재생하거나 상기 영상 저장장치에 저장된 영상을 재생하는 영상재생장치; 중
    적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 헤드세트 카메라 모듈.
  5. 복수의 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 의료용 헤드세트 카메라 모듈과;
    상기 복수의 의료용 헤드세트 카메라 모듈과 무선통신망으로 연결되며, 상기 복수의 의료용 헤드세트 카메라 모듈에서 촬영되거나 녹음된 정보를 클라우드에 저장하고, 저장한 정보를 서비스하는 데이터베이스 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 영상 시스템.
KR1020180017414A 2018-02-13 2018-02-13 의료용 헤드세트 카메라 모듈 및 의료용 영상 시스템 KR20190097685A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220131632A (ko) 2021-03-22 2022-09-29 최원석 의료용 조명 장치

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