KR20200142826A - 자동 의료용 흡인기 시스템 - Google Patents

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KR20200142826A
KR20200142826A KR1020190070201A KR20190070201A KR20200142826A KR 20200142826 A KR20200142826 A KR 20200142826A KR 1020190070201 A KR1020190070201 A KR 1020190070201A KR 20190070201 A KR20190070201 A KR 20190070201A KR 20200142826 A KR20200142826 A KR 20200142826A
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김명준
이치원
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Abstract

의료용 흡인기는 흡인 호스 끝단부, 전동화부, 및 제어부를 포함하며, 흡인 호스 끝단부는 가스를 흡인하기 위한 흡인구가 형성되고, 전동화부는 흡인 호스 끝단부의 위치를 제어하고, 제어부는 전동화부에 제어 명령을 전송한다. 전동화부는 전력을 기계적인 동력으로 전환하는 모터부, 및 모터부로부터 발생한 기계적 동력을 흡인 호스 끝단부로 전달하는 동력 전달부를 포함하고, 흡인 호스 끝단부는 동력 전달부로부터 전달된 동력을 이용하여 흡인 호스를 굴절시키는 굴절부, 및 흡인구로부터 흡인된 가스를 감지하는 가스 센서부를 포함하며, 제어부는 센서부에서 감지된 가스의 정보를 인공 지능 등을 활용하여 분석하고 분석 결과에 따라 흡인 호스 끝단부의 이동 위치를 산출하는 흡인 위치 산출부를 포함한다.

Description

자동 의료용 흡인기 시스템 {AUTOMATIC MEDICAL EVACUATOR SYSTEM}
본 발명은 의료용 흡인기 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의료 시술 과정에서 발생하는 가스의 흡인 방향이나 가스 흡인량을 자동으로 제어할 수 있는 흡인기 시스템에 관한 것이다.
의료 기술의 발전에 따라, 전기 수술기 혹은 레이저 기기 등을 이용하는 시술이 증가하고 있다. 그런데, 이와 같은 시술 중 발생하는 연기에는 벤젠, 일산화탄소, 그리고 시안화수소 등 유해 물질이나 병변에서 떨어져 나온 인체 유래물 등이 포함될 수 있으며, 그 유해 물질은 세포 독성, 유전자 독성 및 변이 유발의 가능성을 지니고 있다.
이에 따라, 의료 시술 중 발생하는 연기가 의료진에게 피해를 주지 않도록 의료용 흡인기가 많이 사용되고 있으며, 현재 사용되고 있는 의료용 흡인기는 공기를 흡인하기 위한 진공 팬과 오염 물질을 걸러줄 수 있는 필터, 그리고 치료 부위로부터 발생하는 연기를 흡인하기 위한 흡인 호스로 주로 이루어져 있다.
그런데, 기존 의료용 연기 흡인기는 시술 중 시술 보조자가 직접 발생 연기에 대한 흡인량 및 흡인 부위의 조작을 해야 하기 때문에, 추가적인 인력이 필요하다는 문제점이 있으며, 시술 보조자의 조작 미숙 혹은 시술자와 시술 보조자와의 의사소통 오류 등으로 인해 가스 유실마저 발생할 수 있다.
KR 1020140036029 A
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시술 보조자의 도움 없이도 의료 시술 중 발생하는 가스에 대한 흡인량 및 흡인 위치의 적절한 제어가 가능하도록 해 주는 자동 의료용 흡인기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 의료용 흡인기는 흡인 호스 끝단부, 전동화부, 및 제어부를 포함하며, 흡인 호스 끝단부는 가스를 흡인하기 위한 흡인구가 형성되고, 전동화부는 흡인 호스 끝단부의 위치를 제어하고, 제어부는 전동화부에 제어 명령을 전송한다.
전동화부는 전력을 기계적인 동력으로 전환하는 모터부, 및 모터부로부터 발생한 기계적 동력을 흡인 호스 끝단부로 전달하는 동력 전달부를 포함하고, 흡인 호스 끝단부는 동력 전달부로부터 전달된 동력을 이용하여 흡인 호스를 굴절시키는 굴절부, 및 흡인구로부터 흡인된 가스를 감지하는 가스 센서부를 포함하며, 제어부는 센서부에서 감지된 가스의 정보를 분석하는 가스 분석부, 및 분석 결과에 따라 흡인 호스 끝단부의 이동 위치를 산출하는 흡인 위치 산출부를 포함한다.
이와 같은 구성에 의하면, 가스 감지 센서를 이용하여 가스 발생량 및 가스 발생 위치를 감지하고 효율적인 흡인 위치를 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치를 제어하기 때문에, 시술 보조자의 도움 없이도 의료용 흡인기 흡인 위치에 대한 효과적인 자동 제어가 가능하게 된다.
이때, 의료용 흡인기는 가스를 흡인하기 위한 흡인력을 생성하는 흡인력 발생부 더 포함하고, 제어부는 분석 결과에 따라 가스의 흡인량을 산출하는 흡인량 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 흡인 위치뿐만 아니라 효율적인 흡인량까지 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치 및 흡인량을 제어하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 더욱 효과적인 자동 제어가 가능하게 된다.
또한, 전동화부는 흡인 호스 끝단부를 서로 다른 방향으로 이동시키기 위한 복수의 모터를 포함하는 위치 제어부를 포함할 수 있으며, 복수의 모터는 흡인 호스 끝단부의 피칭(pitching) 운동을 수행하기 위한 피칭 모터, 및 흡인 호스 끝단부의 요잉(yawing) 운동을 수행하기 위한 요잉 모터를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 흡인 호스를 통해 연결된 흡인 호스 끝단부의 위치 제어를 보다 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 흡인 위치 산출부 및 흡인량 산출부는 각각 인공 지능을 이용하여 흡인 호스 끝단부의 이동 위치 및 가스의 흡인량을 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 인공 지능을 통해 최적의 흡인량과 흡인 위치를 추정하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 더욱 효과적인 자동 제어가 가능하게 된다.
또한, 전동화부는 위치 제어부를 회전시킴으로써 흡인 호스 끝단부의 자세를 변경하는 자세 제어부를 더 포함할 수 있으며, 자세 제어부는 위치 제어부의 회전(Rolling movement)을 수행하기 위한 롤링 모터를 포함할 수 있다.
또한, 전동화부는 위치 제어부를 흡인 호스 끝단부 방향으로 평행 이동(transslational movement) 시키는 평행 이동 제어부를 더 포함할 수 있으며, 평행 이동 제어부는 위치 제어부의 평행 이동(transslational movement)을 수행하기 위한 평행 이동 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 연기 감지 센서를 이용하여 연기 발생량 및 연기 발생 위치를 감지하고 효율적인 흡인 위치를 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치를 제어하기 때문에, 시술 보조자의 도움 없이도 의료용 흡인기에 대한 효과적인 자동 흡인 위치의 제어가 가능하게 된다.
또한, 흡인 위치뿐만 아니라 효율적인 흡인량까지 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치 및 흡인량을 제어하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 더욱 효과적인 자동 흡인량의 제어가 가능하게 된다.
또한, 흡인 호스를 통해 연결된 흡인 호스 끝단부의 위치 제어를 보다 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 인공 지능을 통해 최적의 흡인량과 흡인 위치를 추정하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 더욱 효과적인 자동 흡인 위치 및 흡인량의 제어가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 흡인기 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 실제 구현 예의 블록도.
도 3은 도 2를 보다 상세히 도시한 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 흡인기 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 실제 구현 예의 블록도이다. 도 1에서, 의료용 흡인기(100)는 흡인 호스 끝단부(110), 전동화부(120), 제어부(130), 흡인력 발생부(140), 및 필터부(150)를 포함한다.
전동화부(120)는 다시 모터부(122), 동력 전달부(124)를 포함하고, 흡인 호스 끝단부(110)는 굴절부(112) 및 가스 센서부(114)를 포함하며, 제어부(130)는 가스 분석부(132), 흡인 위치 산출부(134), 및 흡인량 산출부(136)를 포함한다.
도 2에서, 끝단부(110)는 흡인호스 끝단으로, 가스 센서부(114)는 연기 감지 센서로 구현되어 있으며, 전동화부(120)는 흡인호스 전동화 모듈로, 모터부(122)는 전동 모터로, 동력 전달부(124)는 기어박스 Mechanical String 고정부, Mechanical String이 통합된 형태로 각각 구현되어 있다.
또한, 가스 분석부(132), 흡인 위치 산출부(134)와 흡인량 산출부(136)는 통합되어 인공지능 Embedded System으로, 흡인력 발생부(140)는 진공팬으로, 필터부(150)는 필터로 각각 구현되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 연기 감지 센서를 이용하여 연기 발생량 및 연기 발생 위치를 감지하고 효율적인 흡인 위치를 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치를 제어하기 때문에, 시술 보조자의 도움 없이도 의료용 흡인기에 대한 효과적인 자동 흡인 위치의 제어가 가능하게 된다.
흡인 호스 끝단부(110)에는 가스를 흡인하기 위한 흡인구가 형성되어 있다.흡인 호스 끝단부(110)에 각각 포함된 굴절부(112)와 가스 센서부(114)는 각각 동력 전달부(124)로부터 전달된 동력을 이용하여 흡인 호스를 굴절시키고, 흡인구로부터 흡인된 가스를 감지한다. 도 2에 흡인 호스 끝단에 위치하여 연기 발생 위치 감지를 위한 연기 센서가 도시되어 있다.
전동화부(120)는 흡인 호스 끝단부(110)의 위치를 제어한다. 이를 위해, 모터부(122)는 전력을 기계적인 동력으로 전환하고, 동력 전달부(124)는 모터부(122)로부터 발생한 기계적 동력을 흡인 호스 끝단부(110)로 전달한다. 도 2에 흡인 위치 전동 제어를 위한 흡인 호스 전동화 모듈이 도시되어 있다.
또한, 전동화부(120)는 흡인 호스 끝단부(110)를 서로 다른 방향으로 이동시키기 위한 복수의 모터를 포함하는 위치 제어부(120-1, 120-2)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 모터는 호스 끝단부(110)의 피칭(pitching) 운동을 수행하기 위한 피칭 모터(122-1), 및 호스 끝단부(110)를 요잉(yawing) 운동을 수행하기 위한 요잉 모터(122-2)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2를 보다 상세히 도시한 블록도이다. 도 3에서, Control body는 병렬로 각각 제어되는 두 개의 위치 제어부(120-1, 120-2)를 포함하고 있으며, 각각의 위치 제어부(120-1, 120-2)는 다시 피칭 모터(122-1)와 요잉 모터(122-2)를 각각 포함하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 흡인 호스를 통해 연결된 흡인 호스 끝단부의 위치 제어를 보다 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 전동화부(120)는 위치 제어부(120-1, 120-2))를 통해 회전시킴으로써 호스 끝단부(110)의 자세를 변경하는 자세 제어부(120-3), 및 위치 제어부(120-1, 120-2)를 호스 끝단부(110) 방향으로 평행 이동(translation) 시키는 평행 이동 제어부(120-4)를 더 포함할 수 있다.
또한, 자세 제어부(120-3)와 평행 이동 제어부(120-4)는 각각 위치 제어부(120-1, 120-2)의 회전(Rolling movement)을 수행하기 위한 롤링 모터(122-3)와 위치 제어부(120-1, 120-2)의 평행 이동(translational movement)을 수행하기 위한 평행 이동 모터(122-4)를 포함할 수 있다.
Motorized control unit-Insertion Tube-Distal End을 하나로 모듈화시키고 이 전체 모듈을 Control Body 내에서 Translational or rolling 움직임이 가능하도록 추가의 motorized 모듈을 추가하는 것이다.
도 3에서 자세 제어부(120-3)와 평행 이동 제어부(120-4)가 일체로 구현된 Translational/Rolling 모터(122-3, 122-4)를 포함하는 하나의 모듈로서 구현된 예가 도시되어 있다. 하지만, 구현 예에 따라 따라서는 자세 제어부(120-3)와 평행 이동 제어부(120-4)는 별도의 모듈로서 구현될 수도 있을 것이다.
제어부(130)는 전동화부(120)에 제어 명령을 전송한다. 이를 위해, 가스 분석부(132)는 가스 센서부(114)에서 감지된 가스의 정보를 분석하고, 흡인 위치 산출부(134)는 분석 결과에 따라 흡인 호스 끝단부(110)의 이동 위치를 산출하며, 흡인량 산출부(136)는 분석 결과에 따라 가스의 흡인량을 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 제어부(130)가 효율적인 흡인 위치와 흡인량을 추정하여 전동화된 흡인 호스의 위치 및 흡인량을 제어하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 효과적인 자동 제어가 가능하게 된다.
이때, 흡인 위치 산출부(134) 및 흡인량 산출부(136)는 인공 지능을 이용하여 흡인 호스 끝단부(110)의 이동 위치 및 가스의 흡인량을 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 인공 지능을 통해 최적의 흡인량과 흡인 위치를 추정하기 때문에, 의료용 흡인기에 대한 더욱 효과적인 자동 흡인 위치 및 흡인량의 제어가 가능하게 된다.
도 2에 인공지능을 기반으로 연기 센서 정보를 처리하고, 처리된 결과를 바탕으로 진공 팬의 출력과 흡인 호스 전동화 모듈을 제어하는 제어부의 구성이 개략적으로 개시되어 있다. 도 2에서, 인공지능 Embedded System이 연기 감지 센서로부터 전달받은 정보에 따라 전동 모터 드라이버와 진공팬를 피드백 제어하는 구성을 확인할 수 있다.
흡인력 발생부(140)는 가스를 흡인하기 위한 흡인력을 생성한다. 도 2에서, 진공팬에 의해 생성된 흡입력에 의해 흡인 호스 끝단을 통해 유입된 가스가 필터를 통과하는 구성을 확인할 수 있다.
정리하면, 본 발명은 시술 보조자가 직접 시술자의 옆에 위치하여 의료용 흡인기의 흡인량 및 흡인 부위에 대한 조작을 하는 것이 아니라, 연기 감지 센서를 이용하여 연기 발생량 및 발생 위치를 감지하고, 인공 지능을 통해 최적의 흡인량과 흡인위치를 추정하여 전동화된 흡인 호스 제어를 수행함으로써, 시술 보조자의 도움 없이도 효과적인 사용이 가능한 자동 의료용 흡인기를 제시한다.
이에 따라, 궁극적으로는 시술 보조자에 대한 의존성을 없애 기존에 존재하던 추가 인력 소모, 의사소통 오류의 문제점이나, 시술 보조자의 미숙함으로 인해 발생하던 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있게 된다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.
100: 의료용 흡인기
110: 흡인 호스 끝단부
112: 굴절부
114: 가스 센서부
120: 전동화부
120-1, 120-2: 위치 제어부
120-3: 자세 제어부
120-4: 평행 이동 제어부
122: 모터부
122-1: 피칭 모터
122-2: 요잉 모터
122-3: 롤링 모터
122-4: 평행 이동 모터
124: 동력 전달부
130: 제어부
132: 가스 분석부
134: 흡인 위치 산출부
136: 흡인량 산출부
140: 흡인력 발생부
150: 필터부

Claims (10)

  1. 가스를 흡인하기 위한 흡인구가 형성된 흡인 호스 끝단부;
    상기 흡인 호스 끝단부의 위치를 제어하는 전동화부; 및
    상기 전동화부에 제어 명령을 전송하는 제어부를 포함하는 의료용 흡인기 시스템으로서,
    상기 흡인 호스 끝단부는,
    상기 흡인구로부터 흡인된 가스를 감지하는 가스 센서부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 가스 센서부에서 감지된 가스의 정보를 분석하는 가스 분석부; 및
    분석 결과에 따라 상기 흡인 호스 끝단부의 이동 위치를 산출하는 흡인 위치 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스를 흡인하기 위한 흡인력을 생성하는 흡인력 발생부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 분석 결과에 따라 상기 가스의 흡인량을 산출하는 흡인량 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡인 위치 산출부 및 상기 흡인량 산출부는 인공 지능을 이용하여 상기 흡인 호스 끝단부의 이동 위치 및 상기 가스의 흡인량을 산출하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동화부는 전력을 기계적인 동력으로 전환하는 모터부; 및
    상기 모터부로부터 발생한 기계적 동력을 상기 흡인 호스 끝단부로 전달하는 동력 전달부를 포함하고,
    상기 흡인 호스 끝단부는 상기 동력 전달부로부터 전달된 동력을 이용하여 상기 흡인 호스를 굴절시키는 굴절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전동화부는 상기 흡인 호스 끝단부를 서로 다른 방향으로 이동시키기 위한 복수의 모터를 포함하는 위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 모터는 상기 흡인 호스 끝단부의 피칭(pitching) 운동을 수행하기 위한 피칭 모터; 및
    상기 흡인 호스 끝단부의 요잉(yawing) 운동을 수행하기 위한 요잉 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전동화부는 상기 위치 제어부를 회전시킴으로써 상기 흡인 호스 끝단부의 자세를 변경하는 자세 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 자세 제어부는 상기 위치 제어부의 회전(Rolling movement)을 수행하기 위한 롤링 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 전동화부는 상기 위치 제어부를 상기 흡인 호스 끝단부 방향으로 평행 이동(translational movement) 시키는 평행 이동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 평행 이동 제어부는 상기 위치 제어부의 평행 이동(translational movement)을 수행하기 위한 평행 이동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 흡인기 시스템.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140036029A (ko) 2005-12-14 2014-03-24 스트리커 코포레이션 내부 센서와 연기 필터를 포함하는 의료의/수술의 연기 배출기

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