WO2022231365A1 - 내시경 기구 및 이를 이용한 병변 위치 판단 방법 및 시스템 - Google Patents

내시경 기구 및 이를 이용한 병변 위치 판단 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2022231365A1
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WO
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light
distance
tissue surface
endoscopic instrument
endoscope
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PCT/KR2022/006143
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박상민
박세훈
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자이메드 주식회사
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    • A61B90/30—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure

Definitions

  • the present application relates to an endoscopic instrument and a method and system for determining the location of a lesion using the same, and more particularly, an endoscopic instrument capable of accurately recognizing a target point of an endoscope instrument by irradiating light forward, and a distance between the endoscope instrument and a target during surgery It relates to an endoscope system capable of accurately recognizing and displaying the position of a target by measuring.
  • Endoscopic is a device that allows direct viewing of internal organs by inserting a camera directly into the body of an animal such as a person. These endoscopy examinations include gastroscopy, colonoscopy, and cystoscopy depending on the object to be examined. It is possible to evaluate the size, shape, and location of the lesion while directly observing the lesion through the endoscope, and to perform a histological examination at the same time. have.
  • the procedure is performed by inserting surgical instruments such as forceps, clamps, and scissors that are formed so that the operator can operate from the outside together with the endoscope.
  • surgical instruments such as forceps, clamps, and scissors that are formed so that the operator can operate from the outside together with the endoscope.
  • the lesion tissue to be examined is excised or excised through the endoscopic channel using a surgical instrument such as forceps.
  • the present invention was devised to solve the problems of the prior art described above, and the purpose of the present invention is to provide an endoscopic instrument capable of extracting or excising the lesion tissue by accurately grasping the location of the lesion during a biopsy using an endoscopic device.
  • Another object of the present invention is to provide a method for determining the location of a lesion capable of extracting or excising a lesion tissue by accurately identifying a location of a lesion during a biopsy using an endoscope device, and an endoscope system for the same.
  • an endoscopic instrument comprising: a main body provided at the tip of an endoscope apparatus and operably formed by an operator's operation; and a light guide unit provided on the main body to irradiate light to the front side.
  • the endoscope apparatus is an endoscope system, an endoscope device having a tube in which a camera is disposed in any one of a plurality of channels formed therein, and is inserted into another channel of the plurality of channels to be inserted into a tissue surface inside the human body.
  • An endoscopic instrument having a light guide unit irradiating a plurality of lights so that at least two or more light points are formed, and based on a preset distance from the tip of the endoscope instrument to the tissue surface according to the distance between the light points. and a control unit for measuring the distance from the tip of the endoscopic instrument to the tissue surface according to the distance between the formed light points.
  • An endoscope system is an endoscope device having a tube in which a camera is disposed in any one of a plurality of channels formed therein, and is inserted into another channel of the plurality of channels to form a light spot on the tissue surface inside the human body. According to the size of the light spot formed on the tissue surface based on a preset distance from the tip of the endoscopic instrument to the tissue surface according to the size of the endoscopic instrument and the light spot, and a control unit for measuring the distance from the tip to the tissue surface.
  • the method for determining the location of a lesion comprises the steps of irradiating light to the tissue inside the human body using a light guide unit mounted on an endoscope instrument to form a light spot on the surface of the tissue, and based on the information of the preset light spot and measuring the distance between the tip of the endoscopic instrument and the lesion of the tissue.
  • the endoscopic apparatus of the present invention for solving the above problems is operable by the operator's operation, and as it includes a light guide unit that irradiates light to the front side, the position of the lesion is accurately grasped during the biopsy using the endoscopic apparatus.
  • the lesion may be excised or excised.
  • the light guide unit can be provided in various positions in various forms, it can be flexibly applied to variable conditions such as the type of operation performed or the endoscopic instrument used.
  • the method for determining the location of a lesion and the endoscope system therefor can accurately measure the distance between the endoscopic instrument and the surface of the tissue to stably perform a tissue examination using the endoscope device.
  • the lesion position determination method and the endoscope system therefor display the position of the endoscope instrument on the effective screen using a trace mark, so that the operator can know the exact position of the endoscope instrument.
  • FIG. 1 is a view showing a state of an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 and 3 are views showing the endoscopic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing an endoscopic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 5 and 6 are views showing an endoscopic instrument according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a modified endoscopic instrument according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an endoscopic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
  • 10 and 11 are exemplary embodiments showing the distance between light points according to the distance between the optical fiber of the endoscopic instrument and the tissue surface.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating a method for determining a lesion location using an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a state of an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the endoscope apparatus 500 includes a main body 20 , a biopsy channel 21 protruding to one side of the main body 20 , and insertable into the body. It includes an insertion tube formed (Insertion Tube, 40).
  • the insertion tube 40 is formed with a plurality of channels provided in a hollow shape therein, a camera (not shown) is disposed at the tip of any one of the plurality of channels, and the other channel is a biopsy channel. It has a form linked to (21).
  • the endoscopic instrument 300 is inserted into the biopsy channel 21, moves along the channel in the insertion tube 40 interlocked with the biopsy channel 21, and is disposed at the tip of the insertion tube 40 so that its function can be performed. That is, the operator may operate the endoscope instrument 300 through the manipulation unit 30 of the endoscope instrument 300 inserted into the biopsy channel 21 side.
  • the endoscopic instrument 300 may be applied to various instruments such as forceps, snare, injector, clamp, scissors, etc., and the endoscopic instrument 300 of this embodiment is a forceps It is illustrated as having a shape.
  • FIG 2 and 3 are views showing the endoscopic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the endoscopic instrument 300 includes a main body 10 and a light guide unit 100 .
  • the main body 10 is provided at the tip of the endoscope apparatus, and is formed to be operable by the operator's operation.
  • the main body 10 includes a hinge part 12 forming a rotation shaft, a first clip part 11a fixed to the rotation shaft of the hinge part 12 to be angularly variable in a first direction, and a hinge part 12 . It may include a second clip portion (11b) fixed to the rotation shaft of the first direction is formed to be angularly variable in a second direction opposite to the first direction.
  • the light guide unit 100 is provided in the main body 10 and irradiates light in the same direction as the moving direction of the main body while the main body proceeds in the target direction.
  • the light guide unit 100 may be applied to any means capable of irradiating light in the traveling direction of the main body, and may be provided in various positions of the main body 10 .
  • the light guide unit 100 is assumed to have a shape provided in the hinge portion 12 of the main body 10 .
  • the light guide unit 100 of this embodiment includes a light source 120 that generates light by receiving power, a housing 110 that surrounds the light source 120 and is fixed to a preset position of the body 10, and one side is a light source and a cable 130 connected to 120 and the other end connected to an external power supply source to supply power to the light source 120 .
  • the light guide unit 100 includes a power cable 130 so that an external power source can be used to supply power to the light source 120 , but a power supply source (for example, inside the housing 110 without a power cable) , batteries) may be included to have a structure in which self-power can be supplied.
  • the housing 110 may be formed detachably from the main body 10 in various ways, and in this embodiment, a fixing means such as the band 140 may be used.
  • the light guide unit 100 is the position of the body 10 so that the light irradiated from the light source 120 is blocked by rotation of the first clip part 11a or the second clip part 11b, as shown in FIG. 3 . can be placed in That is, the light guide unit 100 is irradiated with light forward through the light source 120 when the first clip portion 11a and the second clip portion 11b are maintained in a non-rotated state, as shown in FIG. 2 . 3, when the first clip part 11a and the second clip part 11b are rotated to maintain an open state, the light irradiated from the light source 120 is the first clip part 11a ) can be placed in a position that can be blocked by
  • the light guide unit 100 When the light guide unit 100 is disposed, as shown in FIG. 2 , the light guide unit 100 serves as a guide for positioning the target in the process of the operator finding the target (eg, lesion) point using the endoscopic instrument. 3, in the process of excision or excision of the target (lesion) by the operator using the endoscopic instrument, the light irradiated from the light guide unit 100 is reflected from the target to prevent the operator from causing glare Thus, the operation can be performed stably.
  • the target eg, lesion
  • the present invention includes the optical guide unit 100 provided directly on the main body 10 that is operably formed by the operator's manipulation, and thus accurately identifies the location of the lesion during the biopsy using the endoscope device to determine the lesion tissue. can be excised or excised.
  • FIG. 4 is a view showing an endoscopic instrument according to a second embodiment of the present invention.
  • the endoscopic instrument 300 may have the same components as the endoscopic instrument shown in the first embodiment of the present invention as a whole. Therefore, a description of the same components will be omitted.
  • an accommodating space 13 is formed inside the hinge portion 12 of the endoscopic instrument 300, and the light guide unit 100 of the endoscopic instrument 300 is provided in the accommodating space 13. can be
  • the light generated by the light source 120 of the light guide unit 100 The silver may pass between the first clip part 11a and the second clip part 11b and be irradiated in the moving direction of the main body 10 .
  • FIG 5 and 6 are views showing an endoscopic instrument according to a third embodiment of the present invention.
  • the endoscopic instrument 300 may have the same components as the endoscopic instrument shown in the first embodiment of the present invention as a whole. Therefore, a description of the same components will be omitted.
  • the light guide unit 100 of the endoscopic instrument 300 is to be provided in the first clip portion 11a or the second clip portion 11b rather than the hinge portion 12 of the surgical tool 10.
  • This arrangement of the light guide unit 100 can bring the same effect as described above in the first embodiment of the present invention.
  • a cable restraining part 150 for restraining a part of the power cable 130 is provided in the hinge part 12 .
  • the light guide unit 100 may be coupled to the first clip part 11a in a rail coupling manner.
  • the guide rail 14 for coupling with the light guide unit 100 is formed on the first clip portion 11a, and the guide rail 14 is provided on the body 110 of the light guide unit 100. ) as the rail groove 111 into which the slide can be inserted is formed, the light guide unit 100 is formed to be easily detachable from the first clip part 11a. In another embodiment, the guide rail 14 may also be formed in the second clip portion 11b.
  • FIG. 8 is a view showing an endoscopic instrument according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the endoscopic instrument 300 may have the same components as the endoscopic instrument shown in the first embodiment of the present invention as a whole. Therefore, a description of the same components will be omitted.
  • the light guide unit 200 of the endoscope instrument 300 is connected to an external light emitting source that generates light, and an optical fiber 210 that allows the light generated from the light source to be totally reflected inside and irradiated forward.
  • the optical fiber 210 is disposed on one side of the hinge portion 12 of the endoscopic instrument 300 and is disposed along the longitudinal direction of the body 10 .
  • the optical fiber 210 is fixed to the hinge unit 12 by the fixing band 220 , but the fixing method of the optical fiber 210 may be performed in a different manner.
  • the optical fiber 210 is accommodated inside the hinge portion 12, and the first clip portion 11a and the second clip portion 11b are rotated to maintain an open state.
  • the light generated from the optical fiber 210 may be irradiated forward.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
  • the endoscope system 1000 includes an endoscope instrument 300 , an endoscope device 500 , and a display unit 700 .
  • the endoscopic instrument 300 may include a light guide unit 200 , and is inserted into a tube included in the endoscope apparatus 500 and operated by an operator.
  • the optical guide unit 200 is shown as a module including an optical fiber 210, and the configuration of the endoscopic instrument 300 may have various configurations as described above, so a description thereof will be omitted. .
  • the optical guide unit 200 may include a plurality of light sources 120a, 120b, and 120c for irradiating a plurality of lights to the inside 211 of the optical fiber 210, and the operator may use the optical guide unit ( 200), light points L1, L2, and L3 are formed on the surface of tissues (eg, lesions) inside the human body in response to the light generated from each light source.
  • the plurality of light sources 120a, 120b, and 120c may be disposed at different angles with respect to the input end of the optical fiber 210 and may be disposed at angles parallel to each other. Light generated from the plurality of light sources 120a, 120b, and 120c is irradiated to the input end of the optical fiber 210 and is emitted at the output end of the optical fiber 210 at a predetermined angle that is not parallel to each other.
  • the optical fibers 210 constituting the light guide unit 200 may be formed of a plurality of bundles, but a plurality of optical paths generated by the light sources 120a, 120b, and 120c are made independently of each other, so that a plurality of optical fibers are formed on the surface of the tissue. It is preferably made of a single fiber to form the light spots (L1, L2, L3) of the.
  • the plurality of light sources 120a, 120b, and 120c may be configured with the same color or different colors.
  • the endoscope apparatus 500 includes the components of FIG. 1 configured mechanically/mechanically and a controller 550 that optically or electrically/electronically controls the entire endoscope system 1000 .
  • the control unit 550 may include a distance measurement unit 551 , a setting unit 553 , and a calculation unit 555 .
  • the distance measuring unit 551 calculates a distance between the plurality of light points L1 , L2 , and L3 focused on the tissue surface by the light irradiated from the light guide unit 200 included in the endoscopic instrument 300 .
  • the distance between the plurality of light points varies depending on the distance between the endoscope instrument (the tip of the endoscope instrument) and the tissue surface inside the human body.
  • the setting unit 555 presets the standard distance between the endoscopic instrument and the tissue surface inside the human body according to the distance between the plurality of light points, and the standard distance is stored in the memory unit 552 by forming a look-up table. can be saved.
  • the calculation unit 555 compares the distance measurement unit 551 with a value measured by the distance between the plurality of light points formed on the tissue surface according to the movement of the endoscopic instrument with a standard distance value preset in the setting unit 555 to compare the endoscopic instrument. and the distance between the tissue surface and the tissue surface can be accurately calculated.
  • the display unit 700 displays an image of the inside of the human body captured by the camera according to the movement of the endoscope apparatus.
  • the UI (User Interface) unit 554 of the endoscope device 500 is controlled by the controller 550, based on the distance between the endoscope instrument and the tissue surface measured by the calculator 555, the endoscopic instrument 300 is
  • the trace mark x according to the movement may be displayed on the effective screen of the display unit 700 .
  • the trace mark x may be a position point of the endoscopic instrument 300 when the endoscopic instrument 300 moves by the first distance d1.
  • the trace mark (x) may be displayed as a UI, but may be displayed as two-dimensional coordinate values (x, y) for the entire effective screen of the display unit 700 .
  • the endoscope system according to the present embodiment can easily determine the distance between the endoscope instrument and the target tissue surface, so that the location of the lesion can be accurately identified during the biopsy using the endoscope device, so that the lesion tissue can be excised or excised. do.
  • 10 and 11 are exemplary embodiments showing the distance between light points according to the distance between the optical fiber of the endoscopic instrument and the tissue surface.
  • a plurality of light separated from each other generated from the light source is irradiated into the optical fiber 210 , and the different light propagating through the reflection space 211 in the optical fiber 210 is irradiated to the outside of the optical fiber 210 . Afterwards, they each reach the surface of the tissue (T). Accordingly, a plurality of light points L1 , L2 , and L3 are formed on the surface of the tissue, and the separation distance between the plurality of light points may vary depending on the separation distance between the tip of the optical fiber 210 and the tissue T.
  • the distance between the front end of the optical fiber 210 and the tissue T is greater than that of FIG.
  • the distance between the light points L1, L2, and L3 formed by the light is greater than the separation distance.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a second embodiment of the present invention.
  • the endoscopic system 2000 according to the second embodiment includes the same and similar components and effects as those of the endoscopic system 1000 according to the first embodiment, and thus a description thereof will be omitted.
  • the light guide unit 200 may include a single light source 120 for irradiating a single light to the inside of the optical fiber 210, in which case the optical fiber 210 may be made of a plurality of bundles. have.
  • the single light source 120 may be disposed parallel to the longitudinal axis of the optical fiber 210 .
  • the size (S1, S2) of the light spot formed on the tissue surface increases as the distance between the optical fiber and the tissue surface increases, and the brightness of the light spot decreases.
  • the control unit 550 may include a size measuring unit 551a , a setting unit 553 , and a calculation unit 555 .
  • the size measuring unit 551a calculates the size of the light spot formed on the tissue surface by the light irradiated from the light guide unit 200 included in the endoscope instrument 300 .
  • the size of the light spot varies depending on the distance between the endoscope instrument (the tip of the endoscope instrument) and the tissue surface inside the human body.
  • the setting unit 555 presets the standard distance between the endoscopic instrument and the tissue surface inside the human body according to the size of the single light spot, and the standard distance is to be stored in the memory unit 552 as a look-up table.
  • the calculation unit 555 compares the size measurement unit 551a's measurement of the size of the light spot formed on the tissue surface according to the movement of the endoscopic instrument with a standard distance value preset in the setting unit 555, to determine the difference between the endoscopic instrument and the tissue surface. distance can be calculated accurately.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a third embodiment of the present invention.
  • the endoscopic system 3000 according to the third embodiment includes the same and similar components and effects as those of the endoscopic system 1000 according to the first embodiment, and thus a description thereof will be omitted.
  • the light guide unit 200 may include a single light source 120 for irradiating a single light to the inside of the optical fiber 210, and the optical fiber 210 may be formed in a plurality of bundles. .
  • the single light source 120 may be disposed with a predetermined angle ⁇ with respect to the longitudinal axis of the optical fiber 210 .
  • the light guide unit 200 having such a structure is operated by an operator, the light generated from a single light source forms a donut-shaped light spot on the tissue surface inside the human body.
  • the size (S1, S2) of the donut-shaped light spot formed on the tissue surface increases as the distance between the optical fiber and the tissue surface increases, and the brightness of the donut-shaped light spot decreases.
  • the control unit 550 may include a size measuring unit 551a , a setting unit 553 , and a calculation unit 555 .
  • the size measuring unit 551a calculates the size of the donut-shaped light spot formed on the tissue surface by the light irradiated from the light guide unit 200 included in the endoscope instrument 300 .
  • the donut-shaped light spot sizes S1 and S2 vary depending on the distance between the endoscope instrument (the tip of the endoscope instrument) and the tissue surface inside the human body.
  • the setting unit 555 presets the standard distance between the endoscopic instrument and the tissue surface inside the human body according to the donut-shaped single light spot size, and the standard distance is stored in the memory unit 552 by forming a look-up table. can be saved.
  • the calculation unit 555 compares the size measurement unit 551a with the measured value of the donut-shaped light spot size formed on the tissue surface according to the movement of the endoscopic instrument with the standard distance value preset in the setting unit 555 to compare the endoscopic instrument with the endoscopic instrument.
  • the distance to the tissue surface can be accurately calculated.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the endoscopic system 4000 according to the fourth embodiment includes the same and similar components and effects as those of the endoscopic system 1000 according to the first embodiment, and thus a description thereof will be omitted.
  • the light guide unit 200 may include the first and second light sources 120a and 120b for irradiating a single light to the inside of the optical fiber 210, and the optical fiber 210 is a bundle type. It may consist of a plurality of In this case, the first light source 120a may be disposed parallel to the longitudinal axis of the optical fiber 210 , and the second light source 120b may have a predetermined length with respect to the longitudinal axis of the optical fiber 210 . It may be disposed with an angle ( ⁇ ). The first and second light sources may have different colors.
  • the light generated from the first light source 120a forms a light spot on the tissue surface inside the human body
  • the light generated from the second light source 120b is A donut-shaped light spot is formed on the inner tissue surface.
  • the distances S1 and S2 between the light spot formed on the tissue surface and the donut-shaped light spot appear larger as the distance between the optical fiber and the tissue surface increases.
  • the control unit 550 may include a distance measurement unit 551 , a setting unit 553 , and a calculation unit 555 .
  • the distance measuring unit 551 calculates the distance between the light point focused on the tissue surface by the light irradiated from the light guide unit 200 included in the endoscopic instrument 300 and the donut-shaped light point.
  • the distances S1 and S2 between the light spot and the donut-shaped light spot vary depending on the distance between the endoscope instrument (the tip of the endoscope instrument) and the tissue surface inside the human body.
  • the setting unit 555 presets the standard distance between the endoscopic instrument and the tissue surface inside the human body according to the distance between the light point and the donut-shaped light point, and the standard distance forms a look-up table to form the memory unit 552 ) can be stored in The calculation unit 555 compares the distance measuring unit 551 with a standard distance value set in advance in the setting unit 555 with the value measured by the distance measuring unit 551 between the light point formed on the tissue surface and the donut-shaped light point according to the movement of the endoscopic instrument. The distance between the endoscopic instrument and the tissue surface can be accurately calculated.
  • 15 is a diagram schematically showing an endoscope system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the endoscopic system 5000 according to the fifth embodiment includes the same and similar components and effects as those of the endoscopic system 1000 according to the first embodiment, and thus a description thereof will be omitted.
  • the light guide unit 200 may include the first and second light sources 120a and 120b for irradiating a single light to the inside of the optical fiber 210, and the optical fiber 210 is a bundle type. It may consist of a plurality of In this case, the first light source 120a is disposed with a first angle ⁇ 1 with respect to the longitudinal axis of the optical fiber 210 , and the second light source 120b is disposed along the longitudinal axis of the optical fiber 210 . ) may be disposed with a second angle ⁇ 2 greater than the first angle.
  • the first and second light sources may have different colors.
  • the light generated from the first light source 120a forms a first donut-shaped light spot on the tissue surface inside the human body
  • the second light source 120b The light generated from the light forms a second donut-shaped light spot on the tissue surface inside the human body.
  • the distances S1 and S2 between the first donut-shaped light spot and the second donut-shaped light spot formed on the tissue surface increase as the distance between the optical fiber and the tissue surface increases.
  • the control unit 550 may include a distance measurement unit 551 , a setting unit 553 , and a calculation unit 555 .
  • the distance measuring unit 551 calculates the distance between the first donut-shaped light point and the second donut-shaped light point focused on the tissue surface by the light irradiated from the light guide unit 200 included in the endoscope instrument 300 .
  • the distances S1 and S2 between the first donut-shaped light spot and the second donut-shaped light spot vary depending on the distance between the endoscope instrument (the tip of the endoscope instrument) and the tissue surface inside the human body.
  • the setting unit 555 presets the standard distance between the endoscopic instrument and the tissue surface inside the human body according to the distance between the light point of the first donut shape and the light point of the second donut shape, and this standard distance is set in a look-up table (Look-up table). ) and may be stored in the memory unit 552 .
  • the calculation unit 555 calculates the distance between the first donut-shaped light point and the second donut-shaped light point formed on the tissue surface according to the movement of the endoscopic instrument by the distance measuring unit 551 and the setting unit 555 in advance. By comparing the set standard distance value, the distance between the endoscopic instrument and the tissue surface can be accurately calculated.
  • 16 is a flowchart illustrating a method for determining a lesion location using an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • step S100 the light generated from the light guide unit mounted on the endoscope instrument is irradiated to the tissue in the human body.
  • the light irradiated to the tissue may be a single light or a plurality of lights.
  • step S200 the light guide unit is moved in the direction of the lesion of the tissue so that the focus of the irradiated light is targeted to the lesion formed in the tissue. Accordingly, the light targeted to the tissue lesion forms a light spot on the surface of the tissue.
  • the number of light spots may be plural or single, depending on the number of lights.
  • the distance between the tip of the endoscopic instrument and the tissue lesion is measured based on the set light point information.
  • the information of the light point includes a preset distance from the endoscopic instrument to the tissue lesion according to the distance between the light points when there are a plurality of light points. It may be a set distance.
  • the shape of the light spot may be a circle or a donut-shaped circle, and may have various other patterns.
  • the exact location of the lesion within the tissue can be determined. Accordingly, it is possible to extract or excise the lesion tissue by accurately grasping the location of the lesion during the biopsy using the endoscope device.

Abstract

본 출원은 내시경 장치의 선단에 구비되고, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성되는 본체; 및 상기 본체에 구비되어 전방 측으로 빛을 조사하는 광 가이드유닛을 포함하는 내시경 기구를 제공한다.

Description

내시경 기구 및 이를 이용한 병변 위치 판단 방법 및 시스템
본 출원은 내시경 기구 및 이를 이용한 병변 위치 판단 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방으로 빛을 조사하여 내시경 기구의 타겟점을 정확히 인식할 수 있는 내시경 기구와 시술시 내시경 기구와 타켓의 거리를 측정하여 타켓의 위치를 정확히 인식 및 표시할 수 있는 내시경 시스템에 관한 것이다.
내시경(Endoscopic)은 사람 등 동물의 몸속으로 직접 카메라를 삽입해서 내장 등을 직접적으로 볼 수 있는 장치이다. 이러한 내시경을 통한 검사는 검사 대상에 따라 위내시경 검사, 대장내시경 검사, 방광경 검사 등이 있고, 내시경을 통해 병변을 직접 관찰하면서 병변의 크기, 모양, 위치를 평가하고, 동시에 조직 검사를 시행할 수 있다.
또한 최근에는 의료기술의 발전에 따라, 내시경과 함께 외부에서 시술자가 조작 가능하게 형성되는 포셉(Forcep), 클램프(Clamp), 시저스(Scissors) 등과 같은 시술 기구를 함께 삽입하여 시술을 수행하게 되며, 특히 조직 검사 시에는 포셉(forceps)과 같은 시술 기구를 이용하여 내시경 채널을 통하여 검사 대상의 병변 조직을 적출 혹은 절제하게 된다.
이와 같은 과정에서 시술 기구의 시술 위치를 안내하는 타겟 포인트와 병변 조직의 위치가 일치하지 않아 검사 대상의 내벽에 상처를 발생시키는 경우가 자주 발생하였으며, 심할 경우에는 검사 대상의 내벽에 천공을 발생시키기도 하는 문제점이 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있도록 하는 내시경 기구를 제공하기 위한 목적을 가진다.
또한, 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있는 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 내시경 기구는 내시경 장치의 선단에 구비되고, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성되는 본체; 및 상기 본체에 구비되어 전방 측으로 빛을 조사하는 광 가이드유닛을 포함한다.
본 발명의 일측면에 따른 내시경 기구는 내시경 시스템은 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치, 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 적어도 2이상의 광점이 맺히도록 복수의 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구, 및 상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 내시경 시스템은 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치, 상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 광점이 맺히도록 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구 및 상기 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따른 병변 위치 판단 방법은 내시경 기구에 탑재된 광가이드 유닛을 이용하여 인체 내부의 조직에 광을 조사하여 상기 조직의 표면에 광점을 형성하는 단계 및 미리 설정된 광점의 정보에 기초하여 상기 내시경 기구의 선단과 상기 조직의 병변간의 거리를 측정하는 단계를 포함한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내시경 기구는, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하고, 전방 측으로 빛을 조사하는 광 가이드유닛을 포함함에 따라 내시경 장치를 이용한 조직 검사시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예들에 따르면 광 가이드 유닛은 다양한 형태로 다양한 위치에 구비될 수 있으므로, 시행되는 시술의 종류 또는 사용되는 내시경 기구 등과 같이 가변되는 조건에 유연하게 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템은 내시경 기구와 조직의 표면간의 거리를 정확히 측정하여 내시경 장치를 이용하여 조직 검사 시 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 병변 위치 판단 방법 및 이를 위한 내시경 시스템은 내시경 기구의 위치를 자취마크를 이용하여 유효화면에 표시함으로써, 시술자로 하여금 내시경 기구의 정확한 위치를 알 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 장치의 모습을 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 변형된 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 10 및 도 11은 내시경 기구의 광섬유와 조직 표면과의 거리에 따라 광점들간의 거리를 나타난 일 실시예이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 14은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템을 이용하여 병변 위치 판단 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내시경 장치(500)는 메인 본체(Main Body, 20)와, 메인 본체(20)의 일측으로 돌출된 바이옵시 채널(Biopsy Cannel, 21)과, 체내로 삽입 가능하게 형성되는 삽입 튜브(Insertion Tube, 40)를 포함한다.
그리고 삽입 튜브(40)는 내부에 중공 형태로 구비되는 복수 개의 채널이 형성되며, 이와 같은 복수 개의 채널 중 어느 한 채널의 선단에 카메라(미도시)가 배치되고, 다른 하나의 채널은 바이옵시 채널(21)과 연동된 형태를 가진다.
내시경 기구(300)는 바이옵시 채널(21)에 삽입되어, 바이옵시 채널(21)과 연동된 삽입 튜브(40) 내의 채널을 따라 이동하여 삽입 튜브(40)에 선단에 배치된 형태로 그 기능을 수행할 수 있다. 즉 시술자는 바이옵시 채널(21) 측으로 삽입되는 내시경 기구(300)의 조작부(30)를 통해 내시경 기구(300)를 조작할 수 있다.
한편 내시경 기구(300)는 포셉(Forcep), 스네어(Snare), 인젝터(Injector), 클램프(Clamp), 시저스(Scissors) 등과 같이 다양한 기구가 적용될 수 있으며, 본 실시예의 내시경 기구(300)는 포셉 형태를 가지는 것으로 예시하였다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는, 본체(10) 및 광 가이드유닛(100)을 포함한다.
본체(10)는 전술한 바와 같이, 내시경 장치의 선단에 구비되고, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성된다. 본체(10)는 회전축을 형성하는 힌지부(12)와, 힌지부(12)의 회전축에 고정되어 제1방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 제1클립부(11a)와, 힌지부(12)의 회전축에 고정되어 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 각도 가변 가능하게 형성되는 제2클립부(11b)를 포함할 수 있다.
광 가이드유닛(100)은 본체(10)에 구비되어 본체가 타켓 방향으로 진행하는 동안 상기 본체의 진행방향과 동일 방향으로 빛을 조사한다. 광 가이드유닛(100)은 빛을 본체의 진행방향으로 조사할 수 있는 수단이라면 어떠한 것이라도 적용이 가능하며, 본체(10)의 다양한 위치에 구비될 수 있다. 본 실시예에서 광 가이드유닛(100)은 본체(10)의 힌지부(12)에 구비되는 형태를 가지는 것으로 하였다.
본 실시예의 광 가이드유닛(100)은 전원을 공급받아 빛을 발생시키는 광원(120)과, 광원(120)을 감싸며 본체(10)의 기 설정된 위치에 고정되는 하우징(110)과, 일측이 광원(120)에 연결되고, 타측이 외부의 전원공급원에 연결되어 상기 광원(120)에 전력을 공급하는 케이블(130)을 포함한다. 광 가이드 유닛(100)은 광원(120)에 전력을 공급하기 위하여 외부의 전원 공급원을 이용할 수 있도록 전력케이블(130)을 포함하고 있지만, 전력 케이블없이 하우징(110) 내부에 전력공급원(예를들어, 건전지)을 포함되어 자체 전력이 공급될 수 있는 구조를 갖을 수 있다.
이때 하우징(110)은 다양한 방식으로 본체(10)에 탈착 가능하게 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 밴드(140)와 같은 고정수단을 이용할 수 있다.
광 가이드유닛(100)은 도 3과 같이, 광원(120)로부터 조사된 빛이 제1클립부(11a) 혹은 제2클립부(11b)가 회전에 의해 가로 막히도록 하는 본체(10)의 위치에 배치될 수 있다. 즉, 광 가이드유닛(100)은 도 2와 같이, 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 회전되지 않은 상태를 유지하고 있을 경우 광원(120)을 통해 빛이 전방으로 조사될 있고, 도 3과 같이, 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우에는 광원(120)에서 조사된 빛이 제1클립부(11a)에 의해 차단될 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
광 가이드유닛(100)을 배치하게 되면, 도 2와 같이, 시술자가 내시경 기구를 이용하여 타겟(예, 병변)점을 찾아 가는 과정에서는 광 가이드유닛(100)이 타겟의 위치 설정 가이드 역할을 할 수 있고, 도 3과 같이, 시술자가 내시경 기구를 이용하여 타겟(병변)을 적출하거나 절제하는 과정에서, 광 가이드유닛(100)으로부터 조사된 빛이 타겟에서 반사됨에 따라 시술자로 하여금 눈부심 유발을 방지하여 시술을 안정적으로 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성되는 본체(10)에 직접 구비되는 광 가이드유닛(100)을 포함함에 따라 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 힌지부(12) 내측에는 수용공간(13)이 형성되고, 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(100)은 이와 같은 수용공간(13)에 구비될 수 있다.
이에 따라 본 실시예는 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 서로 반대 방향으로 각도 가변되어 열린 상태를 유지할 경우, 광 가이드유닛(100)의 광원(120)에 발생된 빛은 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b) 사이를 통과하여 본체(10)의 진행방향으로 조사될 수 있다.
도 5 및 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(100)은 시술 툴(10)의 힌지부(12)가 아닌 제1클립부(11a) 혹은 제2클립부(11b)에 구비될 수 있다.
이에 따라 본 실시예는 도 5와 같이 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 회전되지 않은 상태를 유지하고 있을 경우, 광원(120)을 통해 빛을 전방으로 조사할 수 있으며, 도 6과 같이 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우에는 광원(120)에서 조사된 빛이 제1클립부(11a)의 회전 각도에 대응되는 방향으로 진행하게 된다.
이와 같은 광 가이드유닛(100)의 배치는 본 발명의 제1실시예에서 상술한 효과를 동일하게 가져올 수 있다.
또한, 본 실시예는 제1클립부(11a) 및 제2클립부(11b)가 각각 회전되어 열린 상태를 유지하고 있을 경우 전력케이블(130)이 힌지부(12)로부터 이격되는 것을 방지하기 위해, 전력케이블(130)의 일부를 구속하는 케이블 구속부(150)가 힌지부(12)에 구비된다.
더불어 도 7에 도시된 바와 같이, 광 가이드유닛(100)은 레일 결합 방식으로 제1클립부(11a)에 결합될 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서 제1클립부(11a)에는 광 가이드유닛(100)과의 결합을 위한 가이드레일(14)이 형성되며, 광 가이드유닛(100)의 바디(110)에는 가이드레일(14)이 슬라이드 삽입될 수 있는 레일홈(111)이 형성됨에 따라, 광 가이드유닛(100)은 제1클립부(11a)에 용이하게 탈착 가능하도록 형성된다. 다른 실시예로, 가이드레일(14)는 제2클립부(11b)에도 형성될 수 있다.
이와 같은 결합 방식은 광 가이드유닛(100)이 힌지부에 배치되는 전술한 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내시경 기구를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 내시경 기구(300)는 본 발명의 제1실시예에 나타난 내시경 기구와 전체적으로 동일한 구성요소를 가질 수 있다. 따라서 동일 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서 내시경 기구(300)의 광 가이드유닛(200)은 빛을 발생시키는 외부의 발광원과 연결되어, 발광원으로부터 발생한 빛이 내부에서 전반사되어 전방으로 조사되도록 하는 광섬유(210)를 포함한다.
광섬유(210)는 내시경 기구(300)의 힌지부(12)의 일측에 배치되어, 본체(10)의 길이방향을 따라 배치된다. 광섬유(210)는 힌지부(12)에 고정밴드(220)에 의해 고정된 상태를 가지나, 광섬유(210)의 고정 방식은 이와 다른 방식으로 이루어질 수도 있다.
도면에 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 실시예에서 광섬유(210)는 힌지부(12)의 내측에 수용되어, 제1클립부(11a)와 제2클립부(11b)가 회전되어 열린 상태를 유지할 때, 광섬유(210)로부터 발생된 빛이 전방으로 조사될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)은 내시경 기구(300), 내시경 장치(500) 및 디스플레이부(700)를 포함한다.
내시경 기구(300)는 광가이드 유닛(200)을 포함할 수 있고, 내시경 장치(500)에 포함된 튜브내에 삽입되어 시술자에 의해 동작된다. 실시예에서 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)를 포함하는 모듈로 도시하였고, 내시경 기구(300)에 대한 구성은 전술한 바와 같은 다양한 구성을 갖을 수 있음으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부(211)에 복수의 광을 조사하기 위한 복수의 광원(120a, 120b, 120c)를 포함할 수 있고, 시술자가 광가이드 유닛(200)을 동작함에 따라 각 광원으로부터 발생된 광에 대응하여 인체 내부의 조직(예, 병변) 표면에 광점(L1, L2, L3)이 맺히게 된다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)은 광섬유(210)의 입력단에 대해 서로 다른 각도로 배치될 수 있고, 서로 평행한 각도로 배치될 수 있다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)으로부터 발생된 광은 광섬유(210)의 입력단에 조사되어 광섬유(210)의 출력단에서 서로 평행하지 않는 소정의 각을 갖고 출사된다.
실시예에서, 광가이드 유닛(200)을 구성하는 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있지만 광원(120a, 120b, 120c)으로 발생된 복수의 광경로가 서로 독립적으로 이뤄 조직 표면에 복수의 광점(L1, L2, L3)을 형성하도록 단일 섬유로 이루어짐이 바람직하다. 복수의 광원(120a, 120b, 120c)은 동일 색이나 서로 다른 색으로 구성될 수 있다.
내시경 장치(500)는 기계/기구적으로 구성된 전술한 도1의 구성요소들과 내시경 시스템(1000) 전체를 광학적 혹은 전기/전자적으로 제어하는 제어부(550)을 포함한다.
제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 복수의 광점(L1, L2, L3)들 간의 거리를 계산한다. 복수의 광점들 간의 거리는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 복수의 광점들 간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 복수의 광점들 간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.
디스플레이부(700)는 내시경 장치의 움직임에 따라 카메라에 의해 촬영된 인체 내부의 영상이 디스플레이 된다. 이때, 내시경 장치(500)의 UI(User Interface)부(554)는 제어부(550)의 제어하에, 계산부(555)에서 측정한 내시경 기구와 조직 표면의 거리에 기초하여 내시경 기구(300)의 이동에 따른 자취마크(x)를 디스플레이부(700)의 유효화면내에 표시할 수 있다. 예를들어, 자취마크(x)는 내시경 기구(300)가 제1거리(d1)만큼 이동할 경우, 내시경 기구(300)의 위치점이 될 수 있다. 이와 같이 자취마크(x)를 유효화면에 표시하게 되면, 시술자로 하여금 타겟이 되는 조직(T)의 표면에 내시경 기구(300)가 정확히 위치되는지 알 수 있게 할 수 있다. 자취마크(x)는 UI로 표시될 수 있지만, 디스플레이부(700)의 유효화면 전체에 대해 2차원 좌표값(x,y)으로 나타내어 표시될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 내시경 시스템은 내시경 기구와 타겟이 되는 조직 표면까지의 거리를 용이하게 파악할 수 있어 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있게 된다.
도 10 및 도 11은 내시경 기구의 광섬유와 조직 표면과의 거리에 따라 광점들 간의 거리를 나타난 일 실시예이다.
도시된 바와 같이, 광원에서 발생된 서로 분리된 복수 개의 광이 광섬유(210) 내로 조사되고, 광섬유(210) 내의 반사공간(211)을 통해 진행된 서로 다른 광은 광섬유(210)의 외측으로 조사된 후 조직(T) 표면에 각각 도달하게 된다. 이에 따라 조직 표면에는 복수의 광점(L1, L2, L3) 이 형성되고, 복수의 광점들 간에 이루는 이격 거리는 광섬유(210)의 선단과 조직(T)과의 이격 거리에 따라 달라질 수 있다.
예컨대, 광섬유(210)의 선단과 조직(T)과의 이격 거리가 도 10보다 먼 도 11의 경우, 복수의 광에 의해 형성된 광점(L1, L2, L3) 간에 이루는 이격 거리는 도 10에서 복수의 광에 의해 형성된 광점(L1, L2, L3) 간에 이루는 이격 거리보다 멀어지게 된다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 내시경 시스템(2000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 단일 광원(120)을 포함할 수 있고, 이때 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 단일 광원(120)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)과 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 단일 광원으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타나고, 광점의 밝기가 줄어든다.
제어부(550)는 사이즈 측정부(551a), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 사이즈 측정부(551a)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 광점의 사이즈를 계산한다. 광점의 사이즈는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 단일 광점의 사이즈에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 사이즈 측정부(551a)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 광점 사이즈를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 내시경 시스템(3000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 단일 광원(120)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 단일 광원(120)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 소정의 각(θ)을 갖고 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 단일 광원으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 도넛 형상의 광점이 형성된다. 조직 표면에 형성된 도넛 형상의 광점의 사이즈(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타나고, 도넛 형상의 광점의 밝기가 줄어든다.
제어부(550)는 사이즈 측정부(551a), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 사이즈 측정부(551a)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 도넛 형상의 광점의 사이즈를 계산한다. 도넛 형상의 광점 사이즈(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 도넛 형상의 단일 광점 사이즈에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 사이즈 측정부(551a)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 도넛 형상의 광점 사이즈를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.
도 14은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 내시경 시스템(4000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 제1 및 제2 광원(120a, 120b)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 광원(120a)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)과 평행하게 배치될 수 있고, 제2 광원(120b)는 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 소정의 각(θ)을 갖고 배치될 수 있다. 제1 및 제2광원은 서로 다른 색으로 구성될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 제1 광원(120a)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 광점을 형성하고, 제2 광원(120b)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 도넛 형상의 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 광점과 도넛 형상의 광점의 거리(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타난다.
제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리를 계산한다. 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 광점과 도넛 형상의 광점간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 내시경 시스템을 개략적으로 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 제5 실시예에 따른 내시경 시스템(5000)은 제1 실시예에 따른 내시경 시스템(1000)의 동일 유사한 구성요소 및 효과를 포함함으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 실시예에서, 광가이드 유닛(200)은 광섬유(210)의 내부에 단일 광을 조사하기 위한 제1 및 제2 광원(120a, 120b)을 포함할 수 있고, 광섬유(210)는 다발형태의 복수개로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 광원(120a)은 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 제1 각(θ1)을 갖고 배치되고, 제2 광원(120b)는 광섬유(210)의 길이방향 축(Axis)에 대해 제1 각보다 큰 제2 각(θ2)을 갖고 배치될 수 있다. 제1 및 제2광원은 서로 다른 색으로 구성될 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광가이드 유닛(200)은 시술자에 의해 동작됨에 따라 제1 광원(120a)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 제1 도넛 형상의 광점을 형성하고, 제2 광원(120b)으로부터 발생한 광은 인체 내부의 조직 표면에 제2 도넛 형상의 광점을 형성한다. 조직 표면에 형성된 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점의 거리(S1, S2)는 광섬유와 조직 표면간의 거리가 길면 길수록 크게 나타난다.
제어부(550)는 거리 측정부(551), 설정부(553) 및 계산부(555)를 포함할 수 있다. 거리 측정부(551)는 내시경 기구(300)에 포함된 광가이드 유닛(200)에서 조사된 광에 의해 조직 표면에 맺혀진 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리를 계산한다. 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리(S1, S2)는 내시경 기구(내시경 기구의 선단)와 인체 내부의 조직 표면까지의 거리에 따라 달라지게 된다. 설정부(555)는 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리에 따라 내시경 기구와 인체 내부의 조직 표면까지의 표준거리를 미리 설정하고, 이러한 표준거리는 룩업 테이블(Look-up table)를 이뤄 메모리부(552)에 저장될 수 있다. 계산부(555)는 거리 측정부(551)가 내시경 기구의 이동에 따라 조직 표면에 맺힌 제1 도넛 형상의 광점과 제2 도넛 형상의 광점간의 거리를 측정한 값과 설정부(555)에서 미리 설정된 표준거리 값을 비교하여 내시경 기구와 조직 표면의 거리를 정확히 계산할 수 있다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템을 이용하여 병변 위치 판단 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 16를 참조하면, S100단계에서, 내시경 기구에 탑재된 광가이드 유닛으로부터 발생된 광을 인체내의 조직에 조사한다. 이때, 조직에 조사된 광은 단일개 혹은 복수개 광일 수 있다. 이후, S200단계에서, 조사된 광의 초점이 조직에 형성된 병변에 타겟팅되도록 광가이드 유닛을 조직의 병변 방향으로 이동한다. 이에 따라 조직의 병변에 타겟팅 된 광은 조직의 표면에 광점을 형성한다. 이 때, 광점은 광의 개수에 따라 복수개 혹은 단일개 일 수 있다. S300단계에서, 설정된 광점의 정보에 기초하여 내시경 기구의 선단과 조직의 병변간의 거리를 측정한다. 이때, 광점의 정보는 광점이 복수개일 경우, 광점들간의 거리에 따라 내시경 기구에서 조직의 병변까지의 미리 설정된 거리, 광점이 단일개일 경우, 광점의 사이즈에 따라 내시경 기구에서 조직의 병변까지의 미리 설정된 거리일 수 있다.
광점의 형상은 원형 혹은 도넛 형상의 원형일 수 있고, 그 이외 다양한 패턴의 형상을 갖을 수 있다.
이와 같은 방법으로, 내시경 기구와 조직의 병변간의 거리를 측정하게 되면, 조직내의 병변의 정확한 위치를 판단할 수 있다. 이에 따라 내시경 장치를 이용한 조직 검사 시 병변의 위치를 정확하게 파악하여 병변 조직을 적출하거나 절제할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (15)

  1. 내시경 장치의 선단에 구비되고, 시술자의 조작에 의해 조작 가능하게 형성되는 본체; 및
    상기 본체에 구비되어 전방 측으로 빛을 조사하는 광 가이드유닛을 포함하는 내시경 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 가이드유닛은,
    빛을 발생시키는 광원, 상기 본체의 기 설정된 위치에 고정되는 하우징 및 일측이 상기 광원에 연결되고, 타측이 외부의 전원공급원에 연결되어 상기 광원에 전력을 공급하는 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 가이드유닛은,
    빛을 발생시키는 광원, 상기 본체의 기 설정된 위치에 고정되는 하우징 및 일측이 상기 광원에 연결되고, 상기 하우징내에서 일측이 상기 광원에 전기적으로 연결되어 상기 광원에 전력을 공급하는 전력공급원을 것을 특징으로 하는 내시경 기구.
  4. 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치;
    상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 적어도 2이상의 광점이 맺히도록 복수의 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구; 및
    상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부를 포함하는 내시경 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광가이드 유닛은 상기 복수의 광을 발생시키는 복수의 광원과 상기 복수의 광원과 광학적으로 연결되어 상기 복수의 광을 내부에서 전반사하여 상기 조직표면으로 조사되도록 가이드하는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 광원은 상기 광섬유의 입력단에 대해 서로 다른 각도로 배치되어 상기 광섬유 내부로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광섬유는 단일개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 광은 서로 평행하지 않는 소정의 각을 갖고 상기 광가이드 유닛으로부터 출사되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 카메라를 통해 상기 조직 표면이 표시되는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 디스플레이부의 유효화면에서 상기 측정거리에 기초하여 상기 내시경 기구의 이동에 따른 자취마크가 표시되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  10. 내부에 형성된 복수의 채널 중 어느 한 채널에 카메라가 배치된 튜브를 갖는 내시경 장치;
    상기 복수의 채널 중 다른 채널에 삽입되어 인체 내부의 조직 표면에 광점이 맺히도록 광을 조사하는 광가이드 유닛을 갖는 내시경 기구; 및
    상기 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 미리 설정된 거리에 기초하여 상기 조직 표면에 형성된 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구의 선단에서 상기 조직 표면까지의 거리를 측정하는 제어부
    를 포함하는 내시경 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광가이드 유닛은 상기 광을 발생시키는 광원과 상기 광원과 광학적으로 연결되어 상기 광을 내부에서 전반사하여 상기 조직표면으로 조사되도록 가이드하는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광원은 상기 광섬유의 길이방향의 축에 대해 평행하도록 상기 광섬유의 입력단에 광을 조사하거나 상기 광섬유의 길이방향의 축에 대해 소정의 각을 갖도록 상기 광섬유의 입력단에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
  13. 내시경 기구에 탑재된 광가이드 유닛을 이용하여 인체 내부의 조직에 광을 조사하여 상기 조직의 표면에 광점을 형성하는 단계; 및
    미리 설정된 광점의 정보에 기초하여 상기 내시경 기구의 선단과 상기 조직의 병변간의 거리를 측정하는 단계
    를 포함하는 병변 위치 판단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광점의 정보는 상기 광점이 복수개일 경우, 상기 광점들간의 거리에 따라 상기 내시경 기구에서 상기 조직의 병변간의 미리 설정된 거리인 것을 특징으로 하는 병변 위치 판단 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광점의 정보는 상기 광점이 단일개일 경우, 상기 광점의 사이즈에 따라 상기 내시경 기구에서 상기 조직의 병변간의 미리 설정된 거리인것을 특징으로 하는 병변 위치 판단 방법.
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