KR20210060255A - Autonomous endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내시경 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 삽입관의 자세 및 이동이 전기적으로 생성된 동력에 의해 제어되는 내시경 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an endoscope system, and more particularly, to an endoscope system in which the posture and movement of an insertion tube are controlled by an electrically generated power.
현재 사용되고 있는 대부분의 내시경 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지획득을 위한 카메라, 인체 내부의 조명을 위한 하나 이상의 조명부 등이 설치된 말단부와, 말단부의 피칭동작 및 요잉동작을 구동하는 굽힘부와, 굽힘부의 끝단에 설치되어 후술하는 조작부와 연결되고 인체 내 삽입이 용이하도록 휨이 가능한 유연부를 포함하는 삽입부를 포함한다.Most of the endoscope systems currently in use, as shown in Figs. 1 and 2, drive a camera for image acquisition, a distal end provided with at least one illumination unit for illumination inside the human body, and a pitching and yawing operation at the distal end. And an insertion portion including a flexible portion installed at an end of the bent portion and connected to an operation portion to be described later and bendable to facilitate insertion into the human body.
그리고 내시경 시스템은, 굽힘부의 형상을 제어하여 말단부의 피칭동작 및 요잉동작을 구동하는 Angulation system, 인체 내 물/공기 주입을 위한 Air/water System, 인체 내부의 촬영을 위한 Image System, 인체 내 이물질을 제거하거나 조직을 채취하는 등 특정 기능을 수행하는 Suction/biopsy Channel, 카메라 등에 전기신호를 교환하기 위한 Electrical system (buttons) 등 다양한 구성을 포함하며, 카메라, Angulation system 등을 사용자가 제어할 수 있도록 조작부를 포함한다.And the endoscope system controls the shape of the bend to drive the pitching and yawing motion of the distal end, the Air/water System for injecting water/air into the human body, the Image System for photographing inside the human body, It includes various configurations such as Suction/biopsy Channel that performs specific functions such as removing or collecting tissue, and Electrical system (buttons) for exchanging electrical signals to cameras, etc. Includes.
특히 상기 Angulation system은, 조작부의 노브 등을 통하여 기계적 회전을 통해 굴절부의 자세(Pitch, Yaw)가 제어되고 있다.In particular, in the angulation system, the position (Pitch, Yaw) of the bend is controlled through mechanical rotation through a knob or the like of the operation unit.
그런데, 이러한 방식에 의하면, Angulation system이 모두 노브의 조작에 의한 기계적 움직임으로 제어되기 때문이며 이로 인한 무게 증가로 인하여 시술자의 피로도가 증가하게 되는 문제점이 있다.However, according to this method, since all the angulation systems are controlled by mechanical movement by the manipulation of the knob, there is a problem in that fatigue of the operator increases due to the increase in weight due to this.
또한, 상기 삽입부는, 관구조를 가지며 다양한 모듈이 포함되어 있기 때문에 현재 기술로는 일부 기능을 배제하지 않는 한 삽입부를 이루는 관의 직경을 더 줄이는 것은 한계가 있다. 이로 인해 내시경 검사시 피검자가 느끼는 불편함이 증가하며, 검사 이후 장기 내벽 손상으로 후유증이 지속되는 문제점이 있다.In addition, since the insertion unit has a tubular structure and includes various modules, there is a limit to further reducing the diameter of the tube constituting the insertion unit, unless some functions are excluded with the current technology. Accordingly, there is a problem in that the discomfort that the subject feels during the endoscopy is increased, and the sequelae persists due to damage to the inner wall of the organ after the examination.
또한, 시술자인 의사마다 선호하는 기계적 텐션 및 노브 마찰 정도가 달라 획일화된 스코프는 시술 최적화가 어려워지게 된 요인이 되고 있다.In addition, because the degree of mechanical tension and knob friction that doctors who are practitioners prefer are different, the uniform scope is a factor that makes it difficult to optimize the procedure.
또한, 기계적 움직임으로는 Translational or rolling Movement가 기구적인 측면에서 구현이 상당히 까다롭고, 구현되는 경우에도 효용 대비 기구부 파트 증가로 무게가 증가하여 사용이 불편해진다.In addition, the translational or rolling movement as a mechanical movement is quite difficult to implement in terms of the mechanism, and even when implemented, the weight increases due to the increase in the mechanical part compared to the utility, making it inconvenient to use.
또한, 기계적 움직임은 병변 자동 검출, 진입 방향에 맞춘 말단부의 자세 자동 변경과 같은 시술 자동화를 전혀 구현할 수 없다.In addition, mechanical movements cannot implement automatic procedure such as automatic detection of the lesion and automatic change of the posture of the distal end according to the entry direction.
또한, 실제 시술에서는 화면을 병변에 정지시켜놓은 다음에 biopsy 채널을 통해 가위, 집게 같은 추가의 instrument를 넣는데 기계적 제어 방식에서는 추가 instrument 삽입 중 흔들려 병변을 놓치는 경우가 많다.In addition, in the actual procedure, the screen is stopped on the lesion and then additional instruments such as scissors and forceps are inserted through the biopsy channel, but in the mechanical control method, the lesion is often shaken during insertion of the additional instrument.
(특허문헌 1) WO2012020987 A2(Patent Document 1) WO2012020987 A2
(특허문헌 2) KR10-2019-0076289A(Patent Document 2) KR10-2019-0076289A
(비특허문헌 1) '내시경의 구조' 대한소화기내시경학회지 2004;29(Suppl 1):179-183(Non-patent document 1)'The structure of an endoscope' Journal of the Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy 2004;29(Suppl 1):179-183
본 발명의 목적은, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내시경 조작으로 인한 시술자의 피로도를 줄이면서도 내시경 검사시 피검자가 느끼는 불편함이나 검사 이후 장기 내벽 손상 위험을 감소시키고, 종래 구현이 용이하지 않은 내시경 삽입부의 다양한 동작을 가능하게 해 주는 내시경 모듈 및 내시경 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention was devised to solve the above-described conventional problems, while reducing the operator's fatigue caused by endoscopy operation, while reducing the discomfort felt by the subject during endoscopy or the risk of damage to the inner wall of the organ after the examination, and conventional implementation It is to provide an endoscope module and an endoscope system that enable various operations of this difficult endoscope insertion unit.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 하나 이상의 조명부(311) 및 이미지획득을 위한 대물렌즈(312)가 설치된 말단부(310)와, 일단에 상기 말단부(310)가 연결되어 상기 말단부(310)의 요잉동작 및 피칭동작을 구동하는 굽힘부(320)와, 상기 굽힘부(320)의 타단에 결합되며 인체 내의 삽입이 가능하도록 휨이 가능한 유연부(330)를 포함하는 삽입부(300)와; 상기 삽입부(300)에 결합되어 상기 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 상기 말단부(310)의 요잉동작을 구동하기 위한 요잉구동부(110)와, 상기 말단부(310)의 피칭동작을 구동하기 위한 피칭구동부(120)와, 상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)를 조작하기 위한 조작부재(130)를 포함하는 조작부(100)를 포함하며, 상기 요잉구동부(110)는, 상기 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제1회전모터(111)와; 상기 제1회전모터(111)의 구동축(117)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제1회동부재(112)와; 상기 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 각 끝단과 각각 결합되고 상기 제1회동부재(112)의 회전에 의하여 상기 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 상기 말단부(310)의 요잉동작을 구동하는 요잉구동부재(114)를 포함하며, 상기 피칭구동부(120)는, 상기 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제2회전모터(121)와; 상기 제2회전모터(121)의 구동축(127)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제2회동부재(122)와; 상기 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 각 끝단과 각각 결합되고 상기 제2회동부재(122)의 회전에 의하여 상기 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 상기 말단부(310)의 피칭동작을 구동하는 피칭구동부재(124)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈을 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, at least one
상기 제1회전모터(111)의 구동축(117)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 상기 제1회동부재(112)의 회전축(116)으로 전달될 수 있다.The rotational force of the
상기 제2회전모터(121)의 구동축(127)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 상기 제2회동부재(122)의 회전축(126)으로 전달될 수 있다.The rotational force of the drive shaft 127 of the
상기 조작부재(130)는, 상기 제1회전모터(121)의 제어를 위한 제1조작부재와, 상기 제2회전모터(121)의 제어를 위한 제2조작부재를 포함할 수 있다.The
상기 제1조작부재 및 상기 제2조작부재는, 버튼 및 스틱 중 어느 하나가 사용될 수 있다.As for the first operation member and the second operation member, any one of a button and a stick may be used.
상기 조작부재(130)는, 제1방향의 왕복이동에 의하여 상기 제1회전모터(121)룰 제어하며, 상기 제1방향과 교차된 방향의 왕복이동에 의하여 상기 제2회전모터(121)를 제어하는 조이스틱을 포함할 수 있다.The
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 내시경 모듈(10)과; 상기 내시경 모듈(10)의 상기 조작부(100)와 연결되어 상기 조명부(311)에 광을 전달하기 위한 광을 발생시키는 광원과, 상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부와; 상기 광원과 연결되어 상기 광원에서 발생된 광을 전달하는 광가이드부재와, 상기 전원부와 연결되어 상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원선이 설치된 커넥팅부(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템을 개시한다.The present invention also includes an endoscope module 10 having the above configuration; A light source connected to the
본 발명에 따른 내시경 모듈 및 내시경 시스템은, 말단부의 요잉 및 피칭을 구동함에 있어서 동력원을 회전모터를 사용함으로써, 종래의 기계적 조작에 의한 텐션 조절 등 다양한 기능을 자동으로 구현할 수 있는 이점이 있다.The endoscope module and endoscope system according to the present invention have the advantage of being able to automatically implement various functions such as tension control by conventional mechanical manipulation by using a rotating motor as a power source in driving yawing and pitching of the distal end.
또한 본 발명에 따른 내시경 모듈 및 내시경 시스템은, 말단부의 요잉 및 피칭을 구동함에 있어서 동력원을 회전모터를 사용함으로써, 내시경 시스템의 사용자인 의료진 개개인의 선호도에 따라 텐션 값을 조절하여 사용의 편리성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the endoscope module and the endoscope system according to the present invention use a rotary motor as a power source to drive yawing and pitching at the distal end, thereby adjusting the tension value according to the preferences of the individual medical staff who are users of the endoscope system to improve ease of use There is an advantage that can be increased.
도 1은, 종래의 내시경 모듈의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 조작부를 보여주는 일부 사시도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 내시경 시스템 중 조작부에 설치되는 요잉구동부, 피칭구동부 및 조작부재의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4a는, 도 3의 조작부 중 요잉구동부/피칭구동부의 구성의 일예를 보여주는 측면도이고, 도 4b는, 도 4a에 도시된 요잉구동부/피칭구동부의 구성을 보여주는 평면도이다.1 is a perspective view showing an example of a conventional endoscope module.
2 is a partial perspective view showing the operation unit shown in FIG. 1.
3 is a block diagram showing a functional configuration of a yaw driving unit, a pitching driving unit, and an operation member installed on the operation unit of the endoscope system according to the present invention.
4A is a side view showing an example of a configuration of a yaw driving unit/pitching driving unit among the operation units of FIG. 3, and FIG. 4B is a plan view showing a configuration of a yawing driving unit/pitching driving unit shown in FIG. 4A.
이하, 본 발명에 따른 내시경 모듈 및 그를 가지는 내시경 시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an endoscope module and an endoscope system having the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 있어서 조작부의 구성을 제외한 나머지 구성은 유사하거나 실질적으로 동일한바 본 발명의 설명에 있어서 도 1 및 도 2를 활용하여 설명한다.1 and 2, except for the configuration of the operation unit, the remaining configurations are similar or substantially the same. In the description of the present invention, it will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
본 발명에 따른 내시경 모듈(10)은, 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 조명부(311) 및 이미지획득을 위한 대물렌즈(312)가 설치된 말단부(310)와, 일단에 말단부(310)가 연결되어 말단부(310)의 요잉동작 및 피칭동작을 구동하는 굽힘부(320)와, 굽힘부(320)의 타단에 결합되며 인체 내의 삽입이 가능하도록 휨이 가능한 유연부(330)를 포함하는 삽입부(300)와; 삽입부(300)에 결합되어 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 말단부(310)의 요잉동작을 구동하기 위한 요잉구동부(110)와, 말단부(310)의 피칭동작을 구동하기 위한 피칭구동부(120)와, 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)를 조작하기 위한 조작부재(130)를 포함하는 조작부(100)를 포함한다.The endoscope module 10 according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4B, has a
상기 삽입부(300)는, 외부에서 관찰이 어려운 검사대상, 예를 들면 인체 내부에 삽입되는 구성으로서, 하나 이상의 조명부(311) 및 이미지획득을 위한 대물렌즈(312)가 설치된 말단부(310)와, 일단에 말단부(310)가 연결되어 말단부(310)의 요잉동작 및 피칭동작을 구동하는 굽힘부(320)와, 굽힘부(320)의 타단에 결합되며 인체 내의 삽입이 가능하도록 휨이 가능한 유연부(330)를 포함하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 말단부(310)는, 조작부와 함께 하나의 모듈을 구성하여 내시경 시스템의 최소한의 구성으로서, 하나 이상의 조명부(311) 및 이미지획득을 위한 대물렌즈(312)가 설치되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
특히 상기 말단부(310)는, 검사대상, 예를 들면 인체 내부에 삽입되어 병변에 대한 이미지 획득, 조직 채취 등을 위하여 검사하고자 하는 위치로 이동되는 구성으로서, 이미지획득부 및 조명부를 기본 구성으로하여 부가 기능에 따라서 다양한 부가 구성들이 설치될 수 있다.Particularly, the
예로서, 상기 말단부(310)는, 조명부(311) 및 이미지획득부의 일부를 이루는 대물렌즈(312) 이외에 인체 내 특정부위의 조직 채취를 위한 커터설치 등 부가기능 구현을 위한 부재의 설치 및 조작, 석션 등 특정기능 수행을 위한 하나 이상의 부가채널(313)와, 인체 내에 물 또는 공기의 주입을 위한 물/공기 주입노즐(314) 등 다양한 부재들이 설치될 수 있다.As an example, the
상기 조명부(311)는, 외부에서 관찰하기 어려운 검사대상, 예를 들면 인체 내부에서 후술하는 이미지획득부에 의한 이미지획득을 위한 광을 조사하는 구성으로서, 조사되는 광특성(적외선, 레이저, 가시광, 단색광 등 조명특성에 따라 단일 또는 조합이 가능함)에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
특히 상기 조명부(311)는, 끝단부에 설치된 엘이디, 후술하는 광원과 연결되는 광케이블 등 다양한 구성이 가능하다.In particular, the
상기 대물렌즈(312)는, 검사대상 내부에 대한 이미지획득을 위한 렌즈로서, 이미지 전달방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 말단부(310)에 CCD 모듈 등 이미지 촬상부가 설치될 수 있으며, 이때 대물렌즈(312)는, 이미지 촬상부와 조합되어 구성될 수 있다.For example, an image capturing unit such as a CCD module may be installed at the
또한 상기 대물렌즈(312)를 통한 이미지는, 광학적으로 연결된 광케이블을 통하여 외부로 전달될 수 있다.In addition, the image through the
이때 상기 대물렌즈(312)는, 외부로의 이미지 전달을 위한 광케이블과 함께 조합되어 구성될 수 있다. At this time, the
상기 굽힘부(320)는, 일단에 말단부(310)가 연결되어 말단부(310)의 요잉동작 및 피칭동작을 구동하는 구성으로서 요잉동작 및 피칭동작의 구현방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
여기서 상기 굽힘부(320)는, 말단부(310)에 설치된 조명부(311), 이미지획득부, 부가채널(313), 물/공기 주입노즐(314)을 외부와 연결될 수 있도록 내부에 설치되도록 휨이 가능한 관구조를 가진다.Here, the
그리고 상기 굽힘부(320)는, 일예로서, 비특허문헌 1의 그림 3의 구조를 가질 수 있다.And the
구체적으로, 상기 굽힘부(320)는, 서로 상반된 길이방향의 이동에 의하여 일단에 설치된 말단부(310)의 요잉동작을 구동하는 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)와, 서로 상반된 길이방향의 이동에 의하여 일단에 설치된 말단부(310)의 피칭동작을 구동하는 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)가 설치될 수 있다.Specifically, the
상기 유연부(330)는, 일단이 굽힘부(320)의 타단에 결합되며 인체 내의 삽입이 가능하도록 휨이 가능한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The
상기 유연부(330)는, 굽힘부(320)의 구성과 비교하여 요잉동작 및 피칭동작 구동을 위한 구성을 제외하면 굽힘부(320)의 구성과 유사한 구성으로 휨이 용이한 관부재로 구성될 수 있다.The
한편 상기 유연부(330)는, 조작부(100)와 결합되는 부분을 이루는 삽입부측 연결부(340)가 추가로 결합될 수 있다.Meanwhile, the
상기 삽입부측 연결부(340)는, 유연부(330)의 끝단에 결합되어 조작부(100)와 결합되는 부분으로서, 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The insertion portion-
특히 상기 삽입부측 연결부(340)는, 생검기능을 구현하는 관구조의 부가채널(313)와 연통되며 부가기능 구현을 위한 부재가 외부와 연결되는 부가채널연결부(341)가 설치될 수 있다.In particular, the insertion part
상기 조작부(100)는, 삽입부(300)에 결합되어 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 말단부(310)의 요잉동작을 구동하기 위한 요잉구동부(110)와, 말단부(310)의 피칭동작을 구동하기 위한 피칭구동부(120)와, 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)를 조작하기 위한 조작부재(130)를 포함하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 요잉구동부(110)는, 삽입부(300)에 결합되어 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 말단부(310)의 요잉동작을 구동하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The yaw driving part 110 is coupled to the
한편 비특허문헌 1의 도 3를 참조하면, 종래 기술에 따른 내시경 모듈은, 요잉동작의 구동을 위해서는 사용자가 노브(810, 820)를 회전시키고 노브(810, 820)의 회전에 결합된 체인의 회전에 의하여 한 쌍의 와이어의 이동을 유도하는 기계적 구동방식을 가진다.Meanwhile, referring to FIG. 3 of Non-Patent Document 1, in the endoscope module according to the prior art, the user rotates the
그런데 종래의 내시경 모듈의 경우 요잉동작을 구동하는 방식이 기계적 구동방식을 취함에 따라서 내시경 모듈의 조작시 사용자에게 피로감 및 조작의 불편함을 야기하는 문제점이 있다.However, in the case of the conventional endoscope module, as the method of driving the yawing operation is a mechanical driving method, there is a problem that fatigue and inconvenience of operation are caused to the user when the endoscope module is operated.
또한 사용자의 숙련도에 따라서 요잉속도, 요잉강도 등의 변화로 피검자의 불편함을 야기하거나 인체 내부에 상처를 입힐 수 있는 문제점을 야기할 수 있다.Also, depending on the user's skill level, changes in yawing speed and yaw strength may cause discomfort for the subject or cause a problem that may injure the inside of the human body.
이에, 본 발명에 따른 내시경 모듈(10)의 상기 요잉구동부(110)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제1회전모터(111)와; 제1회전모터(111)의 구동축(117)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제1회동부재(112)와; 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 각 끝단과 각각 결합되고 제1회동부재(112)의 회전에 의하여 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 말단부(310)의 요잉동작을 구동하는 요잉구동부재(114)를 포함할 수 있다.Thus, the yaw driving unit 110 of the endoscope module 10 according to the present invention, as shown in Figs. 4a and 4b, the first
상기 제1회전모터(111)는, 후술하는 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 회전구동되는 모터로서, 전기모터로 구성될 수 있다. 이때 후술하는 요잉구동부재(114)의 이동량을 고려하여 스텝모터가 사용될 수 있다.The
상기 제1회동부재(112)는, 제1회전모터(111)의 구동축(117)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 구성으로서, 회전전달방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The first
일예로서, 상기 제1회동부재(112)는, 제1회전모터(111)의 구동축(117)에 직접 결합되어 회전될 수 있다.As an example, the first rotating
다른 예로서, 상기 제1회동부재(112)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합, 체인 및 기어조합 등 회전력 전달수단에 의하여 제1회전모터(111)의 구동축(117)에 간접으로 결합되어 회전될 수 있다.As another example, the first rotating
상기 회전력 전달수단은, 제1회전모터(111)의 구동축(117)의 회전력을 제1회동부재(112)의 회전축(116)으로 전달하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The rotational force transmission means is a configuration for transmitting the rotational force of the driving
구체적으로, 상기 제1회전모터(111)의 구동축(117)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 제1회동부재(112)의 회전축(116)으로 전달될 수 있다.Specifically, the rotational force of the
이때 상기 회전력 전달수단은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합, 체인 및 기어조합 등으로 구성될 수 있다.At this time, the rotational force transmission means may be composed of a gear coupling structure, a belt and pulley combination, a chain and a gear combination, and the like.
한편 상기 회전력 전달수단은, 제1회전모터(111)의 구동축(117)의 회전속도 및 제1회동부재(112)의 회전축(116)의 회전속도의 변경이 필요할 수 있으며 이때는 기어 또는 풀리의 반경, 기어수 등에 의하여 조절될 수 있다.Meanwhile, the rotational force transmission means may need to change the rotational speed of the
보다 구체적으로서, 상기 회전력 전달수단은, 제1회전모터(111)의 구동축(117)에 결합된 구동기어(118)와, 구동기어(118)와 기어결합되며 제1회동부재(112)의 회전축(116)과 결합되는 종동기어(119)를 포함할 수 있다.More specifically, the rotational force transmission means is a
상기 요잉구동부재(114)는, 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 각 끝단과 각각 결합되고 제1회동부재(112)의 회전에 의하여 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 말단부(310)의 요잉동작을 구동하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
특히 상기 요잉구동부재(114)는, 제1회동부재(112)와의 조합에 의하여 요잉구동와이어(510, 520)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도함에 있어서 다양한 구성이 가능하다.In particular, the
예로서, 상기 요잉구동부재(114)는, 각 단부에 대응되는 요잉구동와이어(510, 520)가 결합되는 풀리 또는 체인으로 구성될 수 있다.For example, the
이때 상기 제1회동부재(112)는, 풀리 또는 체인으로 구성된 요잉구동부재(114)와의 결합을 위하여 스프로켓(Sproket) 또는 풀리로 구성될 수 있다.At this time, the
상기 피칭구동부(120)는, 삽입부(300)에 결합되어 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 말단부(310)의 피칭동작을 구동하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The pitching drive unit 120 is coupled to the
한편 비특허문헌 1의 도 3를 참조하면, 종래 기술에 따른 내시경 모듈은, 피칭동작의 구동을 위해서는 사용자가 노브(810, 820)를 회전시키고 노브(810, 820)의 회전에 결합된 체인의 회전에 의하여 한 쌍의 와이어의 이동을 유도하는 기계적 구동방식을 가진다.Meanwhile, referring to FIG. 3 of Non-Patent Document 1, in the endoscope module according to the prior art, in order to drive the pitching operation, the user rotates the
그런데 종래의 내시경 모듈의 경우 피칭동작을 구동하는 방식이 기계적 구동방식을 취함에 따라서 내시경 모듈의 조작시 사용자에게 피로감 및 조작의 불편함을 야기하는 문제점이 있다.However, in the case of the conventional endoscope module, as the method of driving the pitching operation takes the mechanical driving method, there is a problem that fatigue and inconvenience of operation are caused to the user when the endoscope module is operated.
또한 사용자의 숙련도에 따라서 피칭속도, 피칭강도 등의 변화로 피검자의 불편함을 야기하거나 인체 내부에 상처를 입힐 수 있는 문제점을 야기할 수 있다.In addition, depending on the user's skill level, changes in pitching speed, pitching strength, etc. may cause discomfort for the subject or cause a problem that may injure the inside of the human body.
이에 본 발명에 따른 내시경 모듈(10)의 피칭구동부(120)는, 앞서 설명한 요잉구동부(110)와 유사한 구성으로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제2회전모터(121)와; 제2회전모터(121)의 구동축(127)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제2회동부재(122)와; 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 각 끝단과 각각 결합되고 제2회동부재(122)의 회전에 의하여 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 말단부(310)의 피칭동작을 구동하는 피칭구동부재(124)를 포함할 수 있다.Accordingly, the pitching driving unit 120 of the endoscope module 10 according to the present invention is a configuration similar to the yawing driving unit 110 described above, as shown in Figs. 4A and 4B, by the operation of the operation member 130 A controlled
상기 제2회전모터(121)는, 후술하는 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 회전구동되는 모터로서, 전기모터로 구성될 수 있다. 이때 후술하는 피칭구동부재(124)의 이동량을 고려하여 스텝모터가 사용될 수 있다.The second
상기 제2회동부재(122)는, 제2회전모터(121)의 구동축(127)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 구성으로서, 회전전달방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
일예로서, 상기 제2회동부재(122)는, 제2회전모터(121)의 구동축(127)에 직접 결합되어 회전될 수 있다.As an example, the
다른 예로서, 상기 제1회동부재(112)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합, 체인 및 기어조합 등 회전력 전달수단에 의하여 제2회전모터(121)의 구동축(127)에 간접으로 결합되어 회전될 수 있다.As another example, the first rotating
상기 회전력 전달수단은, 제2회전모터(121)의 구동축(127)의 회전력을 제2회동부재(122)의 회전축(126)으로 전달하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The rotational force transmission means is a configuration for transmitting the rotational force of the driving shaft 127 of the second
구체적으로, 상기 제2회전모터(121)의 구동축(127)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 제2회동부재(122)의 회전축(126)으로 전달될 수 있다.Specifically, the rotational force of the drive shaft 127 of the
이때 상기 회전력 전달수단은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합, 체인 및 기어조합 등으로 구성될 수 있다.At this time, the rotational force transmission means may be composed of a gear coupling structure, a belt and pulley combination, a chain and a gear combination, and the like.
한편 상기 회전력 전달수단은, 제2회전모터(121)의 구동축(127)의 회전속도 및 제2회동부재(122)의 회전축(126)의 회전속도의 변경이 필요할 수 있으며 이때는 기어 또는 풀리의 반경, 기어수 등에 의하여 조절될 수 있다.Meanwhile, the rotational force transmission means may need to change the rotational speed of the drive shaft 127 of the second
보다 구체적으로서, 상기 회전력 전달수단은, 제2회전모터(121)의 구동축(127)에 결합된 구동기어(128)와, 구동기어(128)와 기어결합되며 제2회동부재(122)의 회전축(126)과 결합되는 종동기어(129)를 포함할 수 있다.More specifically, the rotational force transmission means, the
상기 피칭구동부재(124)는, 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 각 끝단과 각각 결합되고 제2회동부재(122)의 회전에 의하여 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 말단부(310)의 피칭동작을 구동하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The pitching
특히 상기 피칭구동부재(124)는, 제2회동부재(122)와의 조합에 의하여 피칭구동와이어(530, 540)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도함에 있어서 다양한 구성이 가능하다.In particular, the
예로서, 상기 피칭구동부재(124)는, 각 단부에 대응되는 피칭구동와이어(530, 540)가 결합되는 풀리 또는 체인으로 구성될 수 있다.For example, the
이때 상기 제2회동부재(112)는, 풀리 또는 체인으로 구성된 피칭구동부재(124)와의 결합을 위하여 스프로켓(Sproket) 또는 풀리로 구성될 수 있다.In this case, the
상기 조작부재(130)는, 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)를 조작하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
특히 상기 조작부재(130)는, 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)를 제어하기 위한 전기신호 발생을 위한 구성으로서, 사용자의 조작 편의에 따라서 다양한 구성이 가능하다.In particular, the
예로서, 상기 조작부재(130)는, 제1회전모터(121)의 제어를 위한 제1조작부재와, 제2회전모터(121)의 제어를 위한 제2조작부재를 포함할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1조작부재 및 제2조작부재는, 버튼 및 스틱 중 어느 하나가 사용될 수 있다.In this case, any one of a button and a stick may be used as the first operation member and the second operation member.
또 다른 예로서, 상기 조작부재(130)는, 제1방향의 왕복이동에 의하여 제1회전모터(121)룰 제어하며, 제1방향과 교차된 방향의 왕복이동에 의하여 제2회전모터(121)를 제어하는 조이스틱을 포함할 수 있다.As another example, the
한편 상기 조작부(100)는, 앞서 설명한 삽입부(300)와의 원활한 연결을 위한 제1연결부분(180) 및 후술하는 전원부 및 광원부와의 원활한 연결을 위한 제2연결부분(170)을 구비할 수 있다Meanwhile, the
상기 제1연결부분(180)는, 삽입부(300)와의 연결을 위한 구성으로서 후술하는 어댑터부재(400)와 연결되는 부분으로서 기능할 수 있다.The
상기 제2연결부분(170)은, 전원부 및 광원부와의 연결을 위한 구성으로서 전원부와의 연결 및 광원부와의 연결에 따라 다양한 구성이 가능하다.The
한편 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 내시경 모듈(10)은, 내시경 시스템의 일부로서 최소한의 구성을 예시한 것이며, 사용목적, 기능 등에 따라서 다양한 구성이 포함될 수 있다.On the other hand, the endoscope module 10 according to the present invention having the above configuration is an example of a minimum configuration as a part of the endoscope system, and various configurations may be included depending on the purpose of use, function, and the like.
예로서, 본 발명에 따른 내시경 시스템은, 또한 상기와 같은 구성을 가지는 내시경 모듈(10)과; 내시경 모듈(10)의 조작부(100)와 연결되어 조명부(311)에 광을 전달하기 위한 광을 발생시키는 광원(미도시)과, 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부(미도시)와; 광원과 연결되어 광원에서 발생된 광을 전달하는 광가이드부재(미도시)와, 전원부와 연결되어 요잉구동부(110) 및 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원선이 설치된 커넥팅부(200)을 포함할 수 있다.As an example, the endoscope system according to the present invention may further include an endoscope module 10 having the above configuration; A light source (not shown) that is connected to the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above is only described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as well known, should not be limited to the above embodiments and should not be interpreted, It will be said that both the technical idea and the technical idea together with the fundamental are included in the scope of the present invention.
10: 내시경 모듈
100 : 조작부
200 : 커넥팅부
300 : 삽입부10: endoscope module
100: operation part 200: connecting part
300: insertion part
Claims (7)
상기 삽입부(300)에 결합되어 상기 삽입부(300)가 인체에 삽입된 후 상기 말단부(310)의 요잉동작을 구동하기 위한 요잉구동부(110)와, 상기 말단부(310)의 피칭동작을 구동하기 위한 피칭구동부(120)와, 상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)를 조작하기 위한 조작부재(130)를 포함하는 조작부(100)를 포함하며,
상기 요잉구동부(110)는, 상기 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제1회전모터(111)와; 상기 제1회전모터(111)의 구동축(117)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제1회동부재(112)와; 상기 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 각 끝단과 각각 결합되고 상기 제1회동부재(112)의 회전에 의하여 상기 한 쌍의 요잉구동와이어(510, 520)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 상기 말단부(310)의 요잉동작을 구동하는 요잉구동부재(114)를 포함하며,
상기 피칭구동부(120)는, 상기 조작부재(130)의 조작에 의하여 제어되는 제2회전모터(121)와; 상기 제2회전모터(121)의 구동축(127)과 직접 또는 간접으로 결합되어 회전되는 제2회동부재(122)와; 상기 굽힘부(320)에 연결된 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 각 끝단과 각각 결합되고 상기 제2회동부재(122)의 회전에 의하여 상기 한 쌍의 피칭구동와이어(530, 540)의 서로 상반된 길이방향의 이동을 유도하여 상기 말단부(310)의 피칭동작을 구동하는 피칭구동부재(124)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.One or more illumination units 311 and a distal end 310 having an objective lens 312 for acquiring an image is installed, and the distal end 310 is connected to one end to drive the yawing and pitching operation of the distal end 310 An insertion part 300 including a flexible part 330 coupled to the other end of the bent part 320 and capable of being bent so as to be inserted into the human body;
It is coupled to the insertion unit 300 to drive the yaw driving unit 110 for driving the yawing operation of the distal end 310 after the insertion unit 300 is inserted into the human body, and the pitching operation of the distal end 310 And a control unit 100 including a pitching drive unit 120 for operating the yaw drive unit 110 and an operation member 130 for operating the pitching drive unit 120,
The yaw driving unit 110 includes a first rotary motor 111 controlled by an operation of the operation member 130; A first rotating member 112 that is directly or indirectly coupled to the driving shaft 117 of the first rotating motor 111 to rotate; The pair of yawing drive wires 510 and 520 are coupled to respective ends of the pair of yaw driving wires 510 and 520 connected to the bent part 320 and rotated by the first rotating member 112 It includes a yaw driving member 114 for driving the yawing motion of the distal end 310 by inducing movement in the longitudinal direction opposite to each other,
The pitching drive unit 120 includes a second rotary motor 121 controlled by the operation of the operation member 130; A second rotating member 122 that is directly or indirectly coupled to the driving shaft 127 of the second rotating motor 121 to rotate; The pair of pitching drive wires 530 and 540 are coupled to respective ends of the pair of pitching drive wires 530 and 540 connected to the bend part 320 and rotated by the second rotation member 122 An endoscope module comprising a pitching driving member (124) for driving a pitching operation of the distal end (310) by inducing movement in the lengthwise direction opposite to each other.
상기 제1회전모터(111)의 구동축(117)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 상기 제1회동부재(112)의 회전축(116)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.The method according to claim 1,
The rotational force of the drive shaft 117 of the first rotation motor 111 is transmitted to the rotation shaft 116 of the first rotation member 112 by any one of a gear coupling structure, a belt and pulley combination, and a chain and gear combination. Endoscopy module, characterized in that the.
상기 제2회전모터(121)의 구동축(127)의 회전력은, 기어결합구조, 벨트 및 풀리조합 및 체인 및 기어조합 중 어느 하나에 의하여 상기 제2회동부재(122)의 회전축(126)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.The method according to claim 1,
The rotational force of the drive shaft 127 of the second rotation motor 121 is transmitted to the rotation shaft 126 of the second rotation member 122 by any one of a gear coupling structure, a belt and pulley combination, and a chain and gear combination. Endoscopy module, characterized in that the.
상기 조작부재(130)는, 상기 제1회전모터(121)의 제어를 위한 제1조작부재와, 상기 제2회전모터(121)의 제어를 위한 제2조작부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.The method according to any one of claims 1 to 3,
The operation member 130, an endoscope comprising a first operation member for controlling the first rotary motor 121 and a second operation member for controlling the second rotary motor 121 module.
상기 제1조작부재 및 상기 제2조작부재는, 버튼 및 스틱 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.The method of claim 4,
The first operation member and the second operation member, the endoscope module, characterized in that any one of a button and a stick.
상기 조작부재(130)는, 제1방향의 왕복이동에 의하여 상기 제1회전모터(121)룰 제어하며, 상기 제1방향과 교차된 방향의 왕복이동에 의하여 상기 제2회전모터(121)를 제어하는 조이스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 모듈.The method according to any one of claims 1 to 3,
The operation member 130 controls the first rotation motor 121 by reciprocating movement in a first direction, and controls the second rotation motor 121 by reciprocating movement in a direction crossing the first direction. An endoscope module comprising a joystick to control.
상기 내시경 모듈(10)의 상기 조작부(100)와 연결되어 상기 조명부(311)에 광을 전달하기 위한 광을 발생시키는 광원과,
상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부와;
상기 광원과 연결되어 상기 광원에서 발생된 광을 전달하는 광가이드부재와, 상기 전원부와 연결되어 상기 요잉구동부(110) 및 상기 피칭구동부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원선이 설치된 커넥팅부(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.The endoscope module 10 according to any one of claims 1 to 3;
A light source connected to the manipulation unit 100 of the endoscope module 10 to generate light for transmitting light to the lighting unit 311,
A power supply for supplying power to the yaw driving unit 110 and the pitching driving unit 120;
An optical guide member connected to the light source to transmit light generated from the light source, and a connecting unit connected to the power supply unit to which a power line for supplying power to the yawing driving unit 110 and the pitching driving unit 120 is installed ( 200).
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190148094A KR20210060255A (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Autonomous endoscope system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20210060255A (en) |
-
2019
- 2019-11-18 KR KR1020190148094A patent/KR20210060255A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal |