WO2024101964A1 - 내시경 시뮬레이터 - Google Patents

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WO2024101964A1
WO2024101964A1 PCT/KR2023/018106 KR2023018106W WO2024101964A1 WO 2024101964 A1 WO2024101964 A1 WO 2024101964A1 KR 2023018106 W KR2023018106 W KR 2023018106W WO 2024101964 A1 WO2024101964 A1 WO 2024101964A1
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WO
WIPO (PCT)
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soft part
simulator
module
shell
outer shell
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/018106
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김국배
김종찬
Original Assignee
애니메디솔루션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/273—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the upper alimentary canal, e.g. oesophagoscopes, gastroscopes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/24—Use of tools
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Definitions

  • the present invention relates to an upper gastrointestinal endoscopy simulator, and more specifically, to a modular endoscope simulator for practicing various procedures.
  • an endoscope has a thin and long insertion part inserted into the esophagus and stomach, a camera located on the endoscope head, which is one end of the insertion part, and an operating part connected to the other end of the insertion part to control the angle of one end of the insertion part. It is used to insert the insertion part into the patient's subject and observe the inner walls of the esophagus, stomach, and duodenum through a camera.
  • the endoscope can be used to treat affected areas such as mucosal resection without laparotomy by combining treatment tools such as stents or forceps with the insertion part inserted into the subject.
  • treatment tools such as stents or forceps
  • it can be used for a wide range of treatments, including hemostasis for bleeding, endoscopic resection of gastric neoplasms, stent insertion, and gastrostomy tube insertion.
  • a high level of skill is required when inserting the insertion part of the endoscope into the subject's body, and one end can be bent through the control panel or the position of the control part can be physically controlled to enter along the tortuous upper stomach.
  • the angle is greatly bent from the direction of travel, making it difficult to operate the endoscope.
  • the procedure is accompanied by the use of treatment tools, the difficulty of the technique increases, and when used by an inexperienced examiner, the gastrointestinal wall may be damaged or a hole may be created, so training in the insertion operation of endoscopic procedures is essential.
  • Endoscopic skill training has been conducted as an apprenticeship between doctors under the guidance and supervision of an experienced person. If actual patients are included in the skill training process, there are ethical and patient safety issues, so a simulator must be used before the actual procedure. Prior education, including practical training, is required.
  • the conventional endoscopy simulator is a VR-based educational simulator, and is a technology based on software movements rather than the movement of the endoscope equipment itself, which has the disadvantage of being significantly different from the actual procedure.
  • the tactile sensation is provided using a method that uses haptic technology, so it is different from the sensation during the actual procedure, so there is a limit to skill practice.
  • the purpose of the present invention is to provide a modular endoscope simulator that can practice upper gastrointestinal endoscopy procedures in an environment similar to the actual one and can practice various procedures.
  • the base plate An esophageal module fixed on the base plate; and a gastrointestinal module detachable from the esophageal module, wherein the esophageal module includes: a first outer shell made of hard material; and an endoscope simulator including a first soft portion accommodated inside the first outer shell and having the shape of a human esophagus.
  • the first outer shell includes a lower shell on which the lower part of the first soft part is seated and fixed at a position spaced a predetermined distance from the base plate; an upper shell coupled to the lower shell to form an interior of the shell in which the first soft part is accommodated; And it may include a fastening module that fastens the lower shell and the upper shell.
  • the first outer shell may include a fixing groove on the inside, and the first soft portion may include a fixing protrusion at an end that is inserted into the fixing groove formed in the first outer shell.
  • the first soft part includes wrinkles on the inside, and a point protruding outside of the wrinkles may contact the first outer shell.
  • the first soft part includes an oral cavity and a larynx corresponding to the oral cavity and the larynx, and one side of the oral cavity and one side of the larynx may be spaced apart from the first outer shell.
  • the first soft portion includes a pharynx portion including the oral cavity portion and the occipital portion; And it may include an esophagus located between the pharynx and the stomach module.
  • the larynx has a tracheal inlet formed on the side; And it may include an esophageal inlet located posterior to the tracheal inlet and having a narrow internal space.
  • the gastrointestinal module is made of hard material, a second outer shell fastened to the first outer shell, and a second soft body accommodated inside the second outer shell and forming a continuous upper gastrointestinal tract in contact with the rear end of the first soft part. May include wealth.
  • the second outer shell includes a receiving shell seated on the base plate and surrounding the lower and side portions of the second soft portion; And it may include a cover shell that covers the upper part of the second soft part and is coupled to the receiving shell.
  • the second soft part includes a cardia connected to the first soft part; a gastric body part that extends from the cardia downward and left and right laterally and has a wider space than the first soft part; and a pylorus at the rear end of the gastric body, which faces a different direction from the cardia.
  • the gastric body may include a guide curved portion having a gently curved surface up to the pylorus.
  • the gastrointestinal module includes a third outer shell connected to the rear end of the second outer shell, a third soft portion accommodated inside the third outer shell, connected to the pylorus, and having a curved tubular shape, and the guide of the gastric body portion.
  • the angle of the curved portion and the entrance angle of the third outer shell connected to the pylorus may form an obtuse angle of 90 degrees or more.
  • the second soft part may include an opening in a lateral direction
  • the receiving shell may include a hole exposing the opening, and may include a lesion unit fastened to the hole and covering the opening.
  • the lesion unit includes a unit housing fastened to the hole; a lesion model located inside the unit housing; a fourth soft part that covers the opening and is made of the same material as the second soft part; And it may include a gel filled inside the unit housing.
  • the opening includes a wing portion surrounding an inner periphery of the hole, and the fourth soft portion may be inserted into the wing portion.
  • the lesion model may include either a tumor model or a bile duct lesion model.
  • the opening may be located lower than the cardia connected to the first soft part of the second soft part and the pylorus located at the rear end of the second soft part.
  • the camouflage module includes a camouflage shell with open sides and made of a hard material; A plurality of magnets located on the wall of the camouflage shell; And it may include a polyp model coupled to the magnet.
  • the polyp model includes a polyp support including a magnetic material attached to the magnet on one side; And it is located on the other side of the polyp support and may include a polyp portion in the shape of a water drop.
  • the polyp portion may be formed of a wire having a thickness of 5 mm or less to form the water drop shape.
  • the first soft part may include silicon to which a surface friction reducing agent is added.
  • the endoscope simulator of the present invention can replace necessary components through modularization, allowing practice of procedures in various situations.
  • the modular structure makes it easy to clean and dry, and even in case of damage, it can be repaired by replacing only some parts, making it easy to maintain and repair.
  • Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing an esophageal module according to an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of portion A of Figure 3 and B-B of Figure 1.
  • Figure 5 is a diagram showing a gastrointestinal module according to an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram comparing the shape of the actual stomach and the shape of the second soft part according to an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing the process of practicing endoscopy using an embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 8 is a rear view showing a gastrointestinal module according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram showing a state in which the lesion unit is separated from the gastrointestinal module according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 10 is a cross-sectional view of a gastrointestinal module according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 11 is a cross-sectional view C-C of Figure 8, showing the interior of a lesion unit according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 12 is a cross-sectional view taken along line D-D of Figure 8, showing the inside of a lesion unit according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 13 is a cross-sectional view of a gastrointestinal module according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 14 is a diagram showing a state in which the cover of the gastrointestinal module according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention is opened.
  • Figure 15 is a diagram showing examples of a polyp model according to another embodiment of the endoscope simulator of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • the endoscope simulator 100 of the present invention is manufactured based on the structure of the upper gastrointestinal tract of an actual person so that endoscopic procedures can be practiced by inserting the endoscope 10 (FIG. 7), and includes the digestive system extending from the oral cavity to the esophagus, stomach, and duodenum. Includes. Also called the upper gastrointestinal tract, it can be broadly divided into a first section that extends from the oral cavity to the esophagus and a second section that includes the stomach and duodenum.
  • the present invention divides the former and the latter into two parts and configures each section with replaceable modules to enable practice of various endoscopic procedures.
  • the first section is referred to as the esophageal module 120
  • the second section is referred to as the gastrointestinal modules 130, 140, and 160.
  • the endoscope simulator 100 may be provided with a base module 110 that has a certain weight and does not move so that the endoscope simulator 100 can be fixed without shaking during an endoscopic procedure.
  • the base module 110 may include a base plate 111 and a handle 112 for movement.
  • the entrance of the esophageal module 120 corresponding to the oral cavity is placed to face the side, and the gastrointestinal module 130 is positioned in the dorsal direction with the entrance of the esophageal module 120. It can be configured to face the same direction.
  • the esophageal module 120 may be configured to be fixed to the base module 110. Meanwhile, the gastrointestinal modules 130, 140, and 160 may be configured to be detachable from the esophageal module 120 so that they can be replaced.
  • the camouflage modules (130, 140, 160) of the present invention are replaced with one of the second camouflage module 140 of FIG. 8 and the third camouflage module 160 of FIG. 13 in addition to the first camouflage module 130 shown in FIG. 1. possible.
  • simulation is possible by replacing it with a gastrointestinal module whose shape has been modified for a specific endoscopic procedure.
  • the camouflage modules 130, 140, and 160 are not directly fixed to the base plate 111, but are provided with a pedestal 131 (141 in FIG. 8, 161 in FIG. 13) in contact with the upper surface of the base plate 111 to form a base plate ( 111) can be stably seated.
  • the esophageal module 120 is fixed on the pedestal 121 connected to the base plate 111, as shown in Figure 2, so that the patient can lie down on a pillow in the side direction. It can be placed at the level of the esophagus.
  • the esophageal module 120 may be composed of a first soft portion 123 having the same shape as an actual esophagus and a first outer shell 122 surrounding the outside.
  • the first outer shell 122 may be divided into a lower shell 122a and an upper shell 122b as shown in FIG. 2.
  • the lower shell 122a located on the lower side is fixed to the pedestal 131, and the upper shell 122b covers the upper part of the first soft part 123 and is coupled to the lower shell 122a.
  • the first soft part 123 may be located in the space between the upper shell 122b and the lower shell 122a.
  • the upper shell (122b) and the lower shell (122a) can be coupled through a fastening module.
  • the fastening module include the fastening protrusion 1225 and the fastening cap 115 formed on the first outer shell 122.
  • the fastening protrusion 1225 is formed at a location where the upper shell 122b and the lower shell 122a come into contact, and when the upper shell 122b and the lower shell 122a come into contact, one fastening protrusion 1225 is formed.
  • the fastening cap 115 By inserting the fastening cap 115 into the fastening protrusion 1225, the upper shell 122b and the lower shell 122a can be fixed.
  • the fastening cap 115 is more rigid than the first soft portion 123 and has a certain amount of elasticity, so it can be pressed into the fastening protrusion 1225.
  • urethane or the like can be used as a material for the fastening cap 115.
  • the first soft part 123 is a pharynx part (125) including the oral cavity part (125a) and the larynx part (125b), and the esophagus located between the pharynx part 125 and the gastrointestinal modules 130, 140, and 160. May include part (126, esophagus part).
  • the first soft portion 123 includes a fixing protrusion 1234 extending outward for coupling to the first outer shell 122, and the first outer shell 122 has a fixing groove into which the fixing protrusion 1234 is inserted. (1224) can be formed.
  • the fixing protrusions (1234) are harder than other parts and differ from the strength of the actual digestive system, it is desirable to minimize the number of them. Accordingly, the fixing protrusion 1234 may be formed in the middle of the first soft part 123, but may be located at the end of the first soft part 123 to minimize the number of possible elements.
  • fixing protrusions 1234 may be formed on both ends of the pharynx portion 125 and both ends of the esophagus portion 126, respectively.
  • the fixing protrusion 1234 may be configured to have more rigidity than other parts of the first soft portion 123 in order to have a fixing force so that the fixing protrusion 1234 does not deviate from the fixing groove 1224. In this case, there is a problem that manufacturing costs increase because multiple injection methods must be used to remove the boundary surface so that the fixing protrusion 1234 is not separated from the part made of other materials.
  • the internal mold when manufacturing the first soft part 123, the internal mold must be removed through the open entrances at both ends of the first soft part 123, but if the material of the fixing protrusion 1234 is rigid, it is difficult to remove the mold. .
  • the first soft part 123 of this embodiment is made of one material including the fixing protrusion 1234, but the elasticity and ductility can be adjusted by varying the thickness.
  • the other part of the first soft part 123 thin and the fixing protrusion 1234 thick it is possible to obtain a fixing force that stably fixes it in the fixing groove 1224.
  • the first soft part 123 can be made of a soft material with elasticity, and synthetic resin can be used for convenience of molding.
  • Soft synthetic resins include silicone and urethane.
  • Silicone has the advantage of being able to implement the first soft portion 123 with a strength similar to that of an actual esophagus and being easy to mold.
  • friction is large, so entry may be difficult even if the endoscope 10 is inserted using a lubricant.
  • urethane material When using urethane material, the friction force is so low that, unlike an actual esophagus, there is a problem that the endoscope 10 slips too easily.
  • the first soft part 123 can be manufactured from a material with less friction than ordinary silicon by adding a friction reducing additive to silicon.
  • the first soft part 123 is made of a thin material to resemble an actual esophagus and can stably support the first soft part 123 through the first outer shell 122.
  • the first soft part 123 may be configured in a pink color considering the color of the esophagus to obtain an image similar to an actual esophagus during endoscopic surgery practice.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the esophageal module 120 according to an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line A in Figure 3 and B-B in Figure 1.
  • the first soft part 123 is formed with wrinkles, and the protruding part of the wrinkles of the first soft part 123 is in contact with the first outer shell 122, as shown in (a) of FIG. 4.
  • the esophageal module 120 may be divided into a pharynx portion 125 and an esophagus portion 126.
  • the oral part 125a of the pharynx 125 is the mouth part where the endoscope 10 enters.
  • the upper part in the drawing is hard due to the palate, but the lower part in the drawing is the part where the tongue 1256 is located and can be easily pressed.
  • the oral cavity portion 125a of the present invention can be positioned at a predetermined distance g1 from the first outer shell 122 so that one side corresponding to the tongue 1256 can be pressed by the endoscope 10.
  • the portion that passes from the oral cavity 125a to the occipital area 125b may be bent and have a different direction as shown in FIG. 3 .
  • the occipital region 125b is a neck region and may be divided into a trachea and an esophagus.
  • Figure 4(b) is a sectional view taken along line B-B of Figure 1, which is divided into the tracheal inlet 1257 and the esophageal inlet 1258. Since the actual endoscope 10 is not inserted into the trachea, only the tracheal inlet 1257 is formed and can be configured to be actually blocked.
  • the esophageal inlet 1258 has a crescent shape as shown in FIG. 4, and the endoscope 10 must be inserted by pushing with a predetermined force to pass through the esophageal inlet 1258.
  • the portion corresponding to the esophageal inlet 1258 is spaced apart from the first outer shell 122 by a predetermined distance (g2) as shown in FIG. 3 so that the esophageal inlet 1258 can be opened to allow the endoscope 10 to pass through. You can.
  • the esophagus portion 126 connected to the throat model is a section that passes through the occipital region 125b and the chest, and has a tube shape extending long in the longitudinal direction, and the rear end is connected to the stomach modules 130, 140, and 160.
  • Figure 5 is a diagram showing the gastrointestinal module 130 according to an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • the endoscope simulator 100 of the present invention can be changed to other types of gastrointestinal modules 130, 140, and 160 depending on the purpose to practice the endoscope 10.
  • the first gastrointestinal module 130 shown in FIG. 5 has a basic stomach shape and duodenal shape, the second gastrointestinal module 140 for endoscopic ultrasound practice shown in FIG. 8, the biopsy forceps shown in FIG. 13, Depending on the purpose, such as the third gastrointestinal module 160 specialized for training in the operation of snares, etc., other types of gastrointestinal modules 130, 140, 160 can be connected to the esophageal module 120 and used.
  • Figure 5 shows the most basic endoscope simulation module, which is an Esophagogastroduodenoscopy (EGD) module. For convenience of explanation, it is referred to as the first camouflage module 130.
  • ESD Esophagogastroduodenoscopy
  • the first camouflage module 130 may include a second outer shell 132 and a second soft portion 133 located inside the second outer shell 132.
  • the second outer shell 132 may include a second module fastening portion 139 to connect the first outer shell 122 of the esophageal module 120 through a fastening pin 116.
  • the pedestal 131 can be formed shorter than the esophageal module 120.
  • the second outer shell 132 is connected to the pedestal 131 and includes a receiving shell 132a surrounding the lower and side parts of the second soft part 133, and a cover shell covering the upper part of the second soft part 133 ( 132b) may be included.
  • the receiving shell 132a has a shape that surrounds the side of the second soft portion 133 and may have a wider internal space than the portion covered with a cover at the top. Since the receiving shell 132a has a shape corresponding to the shape of the second soft part 133, the fixing protrusions 1334 formed on both ends of the second soft part 133 are fixed to the fixing grooves formed in the receiving shell 132a ( 1324), it is stably stored in the receiving shell (132a).
  • the first camouflage module 130 may include a third outer shell 137 and a third soft part 138 connected to the second outer shell 132 and the second soft part 133. This is the part corresponding to the duodenum, and the liver, pancreas, etc. can be examined by observing the bile duct connected to the duodenum, so it is necessary to insert the endoscope 10 into the duodenum.
  • the third soft part 138 corresponding to the duodenum may be formed as a separate piece from the second soft part 133, or may be formed as an integrated piece.
  • the receiving shell 132a located below the second outer shell 132 and the third outer shell 137 is formed as one piece, and only the cover shell 132b can be configured separately.
  • Figure 6 is a diagram comparing the shape of the actual stomach and the shape of the second soft part 133 according to an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • (a) is a drawing showing the actual camouflage shape
  • (b) is a drawing showing the second soft part 133 of the present invention.
  • the second soft part 133 consists of a cardia 1331 connected to the esophagus like the actual stomach, a gastric body 1332 bent to one side, and a pylorus 1333 connected to the duodenum and opened in a different direction from the cardia 1331. It can be configured.
  • the positions of the pylorus 1333 and cardia 1331 can be formed in a direction similar to that of the actual stomach, but the curved surface 1335 of the gastric body part 1332 connected to the pylorus 1333 is gentler than the actual stomach. It can be configured to have.
  • the endoscope 10 enters the gastric body 1332 through the cardia 1331 and then moves toward the pylorus 1333 along the curved surface 1335 of the lower end protruding out of the gastric body 1332. It enters the duodenum through
  • the curved surface of the stomach portion 1332 may be referred to as a guide curved surface 1335.
  • the endoscope (10) passes through the pylorus and enters the duodenum, as shown in (a) of Figure 6, if the angle ( ⁇ ) between the curved surface of the actual stomach (P1) and the extension direction (P2) of the duodenum forms an acute angle of less than 90°,
  • the endoscope 10 must be bent more than 90° (180°- ⁇ ) in the direction of movement of the endoscope head 11, which is an extension of the curved surface P1, to enter the duodenum.
  • the endoscope head (11) can be bent at a level of 45° left and right, so it is not easy to turn the endoscope head (11) in the P2 direction to enter the duodenum.
  • the actual human stomach has little friction, and when the endoscope (10) pushes against the stomach wall due to the muscle elasticity of the stomach, the stomach wall also pushes the endoscope, so the endoscope can go around the corner of the curved surface (P1) and enter the extension direction (P2). It is possible to enter the duodenum by changing the shape of the stomach body.
  • the endoscope 10 easily slips due to gastric mucus and enters the duodenum through the pylorus even if the angle ⁇ between the curved surface of the gastric body (P1) and the extension direction (P2) of the duodenum forms an acute angle of less than 90°. This is possible.
  • the angle ⁇ between the curved surface of the stomach part (P1) and the duodenal extension direction (P2) is less than 90°, as shown in Figure 6 (a). In this case, it is difficult to pass the endoscope (10) through the pylorus and enter the duodenum.
  • the second soft part 133 of the present invention has a guide curved surface 1335 convex to the outside of the gastric body part 1332 and the entrance of the third soft part 138, which is the duodenum, as shown in (b) of FIG. 1381) is configured so that the angle ( ⁇ ) has a value of 90° or more. That is, the guide curved surface 1335 of the second soft portion 133 can be formed to be more gentle than the actual stomach.
  • the guide curved surface 1335 which is convex to the outside of the gastric body 1332, is formed to be more gentle than the curved surface P1 of the actual stomach, so that the endoscope 10 curves the curved surface 1335 due to the frictional force of the inner wall of the gastric body 1332.
  • the endoscope 10 is caught in the lower part of the gastric body 1332 and gradually sags against the stomach wall in the lower part of the gastric body, preventing the head of the endoscope, which has reached the vicinity of the pylorus 1333, from advancing further toward the duodenum. It can be prevented.
  • the second outer shell 132 surrounds the second soft part 133, thereby preventing the second soft part 133 from being crushed or sagging. For example, when the endoscope 10 advances to the pylorus 1333 while pushing the wall of the gastric body 1332, the frictional force with the second soft part 133 is large and does not tear even if the endoscope 10 continues to push the wall of the gastric body 1332.
  • the second outer shell 132 supports the second soft portion 132, allowing the endoscope 10 to easily move while changing its direction several times.
  • the direction of movement of the endoscope head 11 is clockwise, but as force is applied counterclockwise to the endoscope body 12, the wall of the gastric body 1332 corresponding to the endoscope body 12 is pushed and bulges. phenomenon can be prevented.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of practicing the endoscope 10 using an embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • This diagram illustrates the process of inserting the gastric endoscope 10 from the second soft part 133 to the third soft part 138 of the first gastrointestinal module 130.
  • the endoscope 10 which has passed through the cardia 1331, moves straight along the direction of extension of the esophagus, and when it meets the curved surface 1335 protruding to the outside of the gastric body 1332, it moves along the curved surface 1335 along the pylorus ( 1333).
  • the endoscope 10 passes through the pylorus 1333 by adjusting the end angle. It can enter the third soft part 138 corresponding to the duodenum.
  • the second soft part 133 is made of the same material as the first soft part 123, and the second soft part 133 is a gastric body part located between the pylorus 1333 and the cardia 1331 compared to its size.
  • the size of (1332) is large.
  • the size of the inner mold for forming the gastric body 1332 is larger than the pylorus 1333 and the cardia 1331, but it has elasticity, so the inner mold can be removed by expanding the pylorus 1333 and the cardia 1331.
  • the second soft part 133 may be turned over so that the inside of the second soft part 133 faces the outside for cleaning.
  • Figure 8 is a rear view showing the gastrointestinal module 140 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention
  • Figure 9 is a rear view showing the gastrointestinal module 140 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • This is a diagram showing the state in which the lesion unit 150 is separated.
  • Figure 10 is a cross-sectional view of the gastrointestinal module 140 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • the gastrointestinal module 140 of this embodiment is a module for the ultrasonic endoscope 10, and is characterized by mounting an ultrasonic device at the end of the endoscope 10 to inspect other organs adjacent to the gastric body portion 1332.
  • the gastrointestinal module 140 of this embodiment may be referred to as an endoscopic ultrasound (EUS) module, and for convenience of explanation, hereinafter referred to as the second gastrointestinal module 140.
  • EUS endoscopic ultrasound
  • the second camouflage module 140 consists of a second outer shell 142 and a second soft portion 143.
  • the second outer shell 142 can be decomposed into a receiving shell 142a and a cover shell 142b, and the second soft part 143 is a gastric body corresponding to the cardia and stomach connected to the esophageal module 120 ( The point including 1432) is similar to the first camouflage module 130.
  • the pylorus 1433 connected to the duodenum may have a closed form.
  • an opening 1437 can be formed in the second soft portion 143 and the lesion unit 150 can be combined to practice examining the lesion unit 150 using endoscopic ultrasound.
  • the lesion unit 150 can be coupled to and separated from the second outer shell 142 as shown in FIG. 9.
  • the lesion unit 150 includes a fourth soft part 153 that covers the opening 1437 of the second soft part 143, and the fourth soft part 153 is inserted into the opening 1437, as shown in Figure 10. As shown, it can form the same plane as the inner wall of the second soft part 143.
  • the second gastrointestinal module 140 may form a plurality of openings 1437, such as an opening 1437 formed in the direction of the pancreas and an opening 1437 formed in the direction where the bile duct is located.
  • the test can be performed by filling the inside of the second soft body with water (w).
  • the water filled inside should be configured so that it comes into contact with the fourth soft part 153 of the lesion unit 150, but does not escape through the cardia 1431 of the second soft part 143.
  • the second soft part 143 and the fourth soft part 153 come into close contact with each other so that water does not leak out. It may include a wing portion 1438 protruding outward from the opening 1437 to surround the fourth soft portion 153 of the unit 150.
  • the wings 1438 surround the periphery of the unit coupling hole 1427 formed in the second outer shell 142, and come into close contact with the lesion unit 150 when the lesion unit 150 is inserted, thereby achieving a waterproof effect.
  • the position h2 of the opening 1437 is adjusted to prevent water from flowing out through the cardia 1331 of the second soft part 143 from the base plate 111 to the second soft part ( 143) can be formed to be located lower than the position (h1) of the cardia 1331 (h1>h2).
  • FIG 11 is a cross-sectional view C-C of Figure 8, showing the interior of the lesion unit 150 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • the lesion unit 150 includes a unit housing 152 coupled to the unit coupling portion of the second outer shell 142 and a fourth soft portion 153 inserted into the opening 1437 of the second soft portion 143. do.
  • the lesion model 155 may be located in the internal space formed by being surrounded by the unit housing 152 and the fourth soft portion 153.
  • the lesion model 155 may include a fixing part 1551 connected to the unit housing 152 to prevent it from moving.
  • the lesion model in this example depicts a tumor.
  • it may be connected to the unit housing 152 as shown in FIG. 11.
  • the human body is surrounded by blood, lymph, and tissue around the lesion, so it can be examined using ultrasound.
  • silicone gel 154 can be injected into the internal space of the unit housing 152 so that the circumference of the lesion model 155 is filled with silicone gel 154.
  • the second soft part 143 is filled with water, the endoscopic ultrasound device 20 is brought into close contact with the fourth soft part 153, and the tumor can be observed through ultrasound.
  • Figure 12 is a cross-sectional view taken along line D-D of Figure 8, showing the interior of the lesion unit 150 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • the lesion unit 150 of this embodiment is a unit for observing fecal disease of the bile duct, and a lesion model 156 corresponding to the bile duct can be placed within the unit housing 152.
  • the lesion unit 150 of this embodiment is also injected with silicone gel so that the bile duct can be observed using ultrasound.
  • Figure 13 is a cross-sectional view of the gastrointestinal module 160 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention
  • Figure 14 is a cross-sectional view of the gastrointestinal module 160 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention. This is a diagram showing the cover opened.
  • FIG 13 shows the camouflage module 160 of the present invention specialized for training in the manipulation of biopsy forceps, snares, etc.
  • the camouflage module 160 of this embodiment is called a SHT (Scope Handling Trainer) module, and hereinafter, for convenience of explanation, it is referred to as a third camouflage module 160.
  • SHT Small Handling Trainer
  • the third gastrointestinal module 160 is for practice in collecting tumors within the stomach wall using biopsy forceps or snares inserted together with the endoscope 10 rather than observing with the endoscope 10 itself, so the second soft part ( 143) may not be included.
  • camouflage shell 162 equipped with a magnet 164 on the wall.
  • the camouflage shell 162 may be made of the same material as the second outer shells 132 and 142 described above.
  • the camouflage shell 162 includes a magnet 164 on the wall and may include a plurality of polyp models 165 attached to the magnet 164 of the camouflage shell 162.
  • the polyp model is detachable with a magnet (164), so forceps and snare practice can be performed repeatedly.
  • the inside of the camouflage shell 162 can be opened by opening one cover (162b) as shown in FIG. 14.
  • the polyp model 165 can be attached at a desired location inside the open stomach shell 162, and polyp removal procedures at various locations can be practiced.
  • Figure 15 is a diagram showing an embodiment of a polyp model 165 according to another embodiment of the endoscope simulator 100 of the present invention.
  • a polyp support 1652 in contact with the stomach shell 162, a magnetic body 1651 located inside the polyp support 1652 and attached to the magnet 164 of the stomach shell 162, and It includes a water drop-shaped polyp portion 1653 protruding from the polyp support 1652.
  • the polyp portion 1653 may be formed by wrapping the wire once, as shown in (a) of FIG. 15, or may be configured so that the wire 1654 crosses horizontally and vertically, as shown in (b) of FIG. 15.
  • the reason why polyps are constructed using wires 1654 is that the actual size of tissue that can be captured with forceps is small, less than 3 mm. However, since it is difficult to construct a polyp model 165 with a size of 3 mm, the polyp portion 1653 can be constructed with a wire 1654 of a size that can be held with forceps while increasing the size of the polyp.
  • the wire 1654 may have a thickness of 3 mm or less so that it can be held with forceps, and preferably may have a thickness of 1 mm or less.
  • the wire 1654 can be made of a soft material to feel more like an actual polyp than a hard material.
  • various endoscopic simulations can be used, such as practicing hemostasis by opening one side 1623 of the second housing 162 and supplying fluid corresponding to blood.
  • the first outer shell 122, the second outer shells 132 and 142, and the camouflage shell 162 of the present invention may be made of a material having a predetermined rigidity.
  • the second outer shells (132, 142) have a complex structure, and the shape of the receiving shells (132a, 142a) has a pocket shape with an inside wider than the entrance, so in order to manufacture it by injection method, it must be manufactured by combining a plurality of injection molded products. do.
  • the endoscope simulator 100 of the present invention can be manufactured using 3D printing technology so that it can be modified according to customer needs rather than mass-produced.
  • the inner mold can be pulled out through the inlet after manufacturing, so the first soft part 123 to the fourth soft part 153 is friction-free. It can be manufactured using a silicone injection method with the addition of a reducing agent.
  • the endoscope simulator 100 of the present invention can practice procedures in various situations by replacing necessary components through modularization.
  • the modular structure makes it easy to clean and dry, and even in case of damage, it can be repaired by replacing only some parts, making it easy to maintain and repair.

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Abstract

베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 고정된 식도모듈; 및 상기 식도모듈에 탈착 가능한 위장모듈을 포함하고, 상기 식도모듈은, 경질로 이루어진 제1 외측쉘; 및 상기 제1 외측쉘 내부에 수용되며 인체 식도의 형상을 가지는 제1 연질부를 포함하는 내시경 시뮬레이터는 모듈화를 통해 필요한 구성을 교체하여 다양한 상황의 시술을 연습할 수 있다.

Description

내시경 시뮬레이터
본 발명은 상부위장 내시경 시뮬레이터에 관한 것으로 보다 구체적으로 다양한 시술을 연습할 수 있도록 모듈화된 내시경 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 내시경은 식도 및 위에 삽입되는 가늘고 긴 삽입부, 삽입부 일단인 내시경 헤드에 위치하는 카메라 및 삽입부의 타단에 연결되어 삽입부의 일단의 각도를 제어하는 조작부를 가진다. 삽입부를 환자의 피검체에 삽입해 카메라를 통해 식도, 위 및 십이지장 등의 내벽을 관찰하는 것에 사용된다.
내시경은 피검체 내에 삽입한 삽입부에 스탠트나 포셉(forcep) 등의 처치도구를 조합함으로써, 개복하지 않고, 점막 절제 등의 환부의 치료를 실시하는 것에 사용될 수 있다. 예를 들어, 출혈에 대한 지혈술, 위신생물의 내시경적 절제술, 스텐트 삽입술, 위루관 삽입술 등 다양한 범위의 치료에도 활용 가능하다.
내시경의 삽입부를 피검체의 체내에 삽입 시 고도의 기술이 필요하며 일단부를 조작부를 통해 구부리거나 조작부의 위치를 물리적으로 제어하여 구불구불하게 꺾어진 상부위장을 따라 진입할 수 있다. 특히 위에서 십이지장으로 진입 시 그 각도가 진행방향에서 많이 꺾어져 있어 내시경의 조작에 어려움이 있다.
특히 처치도구를 이용하여 시술이 동반되는 경우 기술의 난이도는 증가하며, 미숙한 검시자가 이용 시 위장벽에 상처를 내거나 구멍이 뚫릴 수 도 있어, 내시경 시술의 삽입 조작의 작업을 수련이 필수적이다.
내시경 술기 교육은 숙련자의 지도, 감독하에 의사들 간의 도제식으로 진행되어왔으며, 술기 교육과정에서 실제 환자가 포함되는 경우 윤리적인 문제 및 환자의 안전 문제가 있는 바, 실제 시술하기 전에 시뮬레이터를 이용하여 실습을 비롯한 선행 교육이 필요하다.
종래의 내시경 시뮬레이터는 VR기반의 교육 시뮬레이터로 내시경 장비의 움직임 자체보다 소프트웨어 상의 움직임을 기반한 기술로서, 실제 시술 시와 차이가 큰 단점이 있다. 촉각적인 감각은 햅틱 기술을 이용하여 전달하는 방법을 이용하여 제공하여 실제 시술시의 감각과 차이가 있어 술기 연습에 한계가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해소하기 위해 본 발명은 상부위장 내시경 시술을 실제와 유사한 환경에서 연습할 수 있으며, 다양한 시술을 연습할 수 있는 모듈화된 내시경 시뮬레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 고정된 식도모듈; 및 상기 식도모듈에 탈착 가능한 위장모듈을 포함하고, 상기 식도모듈은, 경질로 이루어진 제1 외측쉘; 및 상기 제1 외측쉘 내부에 수용되며 인체 식도의 형상을 가지는 제1 연질부를 포함하는 내시경 시뮬레이터를 제공한다.
상기 제1 외측쉘은, 상기 제1 연질부의 하부가 안착되고 상기 베이스 플레이트에서 소정 거리 이격된 위치에서 고정되는 하부쉘; 상기 하부쉘에 결합하여 상기 제1 연질부가 수용되는 쉘 내부를 구성하는 상부쉘; 및 상기 하부쉘과 상기 상부쉘을 체결하는 체결모듈을 포함할 수 있다.
상기 제1 외측쉘은 내측에 고정홈을 포함하고 상기 제1 연질부는 단부에 상기 제1 외측쉘에 형성된 고정홈에 삽입되는 고정돌기를 포함할 수 있다.
상기 제1 연질부는 내측의 주름을 포함하고, 상기 주름의 외측으로 돌출된 지점은 상기 제1 외측쉘과 접할 수 있다.
상기 제1 연질부는 구강 및 후두에 대응하는 구강부와 후두부를 포함하고, 상기 구강부의 일측과 상기 후두부의 일측은 상기 제1 외측쉘과 이격될 수 있다.
상기 제1 연질부는, 상기 구강부와 상기 후두부를 포함하는 인두부; 및 상기 인두부와 상기 위장모듈 사이에 위치하는 식도부를 포함할 수 있다.
상기 후두부는 측면에 형성된 기관입구; 및 상기 기관입구 보다 후단에 위치하며 내부 공간이 좁은 식도입구를 포함할 수 있다.
상기 위장모듈은, 경질로 이루어지며 상기 제1 외측쉘과 체결되는 제2 외측쉘과 상기 제2 외측쉘의 내부에 수용되며 상기 제1 연질부의 후단과 접하여 연속적인 상부 위장관을 형성하는 제2 연질부를 포함할 수 있다.
상기 제2 외측쉘은, 상기 베이스 플레이트에 안착되고 상기 제2 연질부의 하부 및 측부를 감싸는 수용쉘; 및 상기 제2 연질부의 상부를 커버하며 상기 수용쉘에 결합하는 커버쉘을 포함할 수 있다.
상기 제2 연질부는 상기 제1 연질부와 연결되는 분문; 상기 분문에서 하측방향 및 좌우 측방향으로 확장되며 상기 제1 연질부보다 넓은 공간을 가지는 위체부; 및 상기 위체부의 후단부에 상기 분문과 다른 방향을 향하는 유문을 포함하며, 상기 위체부는 상기 유문까지 완만한 곡면을 가지는 가이드 곡면부를 포함할 수 있다.
상기 위장모듈은 상기 제2 외측쉘의 후단에 연결되는 제3 외측쉘과 상기 제3 외측쉘 내부에 수용되며 상기 유문과 연결되며 휘어진 관 형상의 제3 연질부를 포함하며, 상기 위체부의 상기 가이드 곡면부의 각도와 상기 유문과 연결된 상기 제3 외측쉘의 입구 각도는 90도 이상의 둔각을 이룰 수 있다.
상기 제2 연질부는 측방향에 개구부를 포함하고, 상기 수용쉘은 상기 개구부를 노출시키는 홀을 포함하며, 상기 홀에 체결되며 상기 개구부를 커버하는 병변유닛을 포함할 수 있다.
상기 병변유닛은 상기 홀에 체결되는 유닛 하우징; 상기 유닛 하우징의 내부에 위치하는 병변모형; 상기 개구부를 커버하며 상기 제2 연질부와 동일한 재질의 제4 연질부; 및 상기 유닛 하우징 내부에 채워지는 겔을 포함할 수 있다.
상기 개구부는 상기 홀의 내측 둘레를 감싸는 날개부를 포함하고, 상기 제4 연질부는 상기 날개부 내측으로 삽입될 수 있다.
상기 병변모형은, 종양모형 또는 담관병변모형 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 개구부는 상기 제2 연질부의 상기 제1 연질부와 연결되는 분문 및 상기 제2 연질부의 후단에 위치하는 유문 보다 하부에 위치할 수 있다.
상기 위장모듈은, 측부가 개방되며 경질의 소재로 구성된 위장쉘; 상기 위장쉘의 벽면에 위치하는 복수개의 자석; 및 상기 자석에 결합하는 폴립모형을 포함할 수 있다.
상기 폴립모형은 일면에 상기 자석에 부착되는 자성체를 포함하는 폴립 지지대; 및 상기 폴립 지지대의 타면에 위치하며 물방울 형상의 폴립부를 포함할 수 있다.
상기 폴립부는 5mm이하의 두께를 가지는 와이어가 상기 물방울 형상을 형성할 수 있다.
상기 제1 연질부는, 표면마찰 감소제를 첨가한 실리콘을 포함할 수 있다.
본 발명의 내시경 시뮬레이터는 모듈화를 통해 필요한 구성을 교체할 수 있어, 다양한 상황의 시술을 연습할 수 있다.
또한, 모듈화 된 구성을 통해 세척건조가 용이하고 파손시에도 일부 부품만 교체하는 것으로 보수가 가능하여 유지관리 및 보수에 용이하다.
또한, 실제 사람의 상부내장과 유사한 환경을 제공하여 실제 내시경 시술과 유사한 시술 중의 촉각 및 카메라 영상을 얻을 수 있다.
또한, 위뿐만 아니라 십이지장 진입 연습도 가능하여 난이도 높은 조작방법까지 연습할 수 있다.
또한, 내시경의 조작 외에도 포셉, 지혈, 내시경초음파 등의 시술 등 다양한 시술 연습을 할 수 있어 활용도가 높다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예에 따른 식도모듈을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분 및 도 1의 B-B의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예에 따른 위장모듈을 도시한 도면이다.
도 6은 실제 위장의 형상 및 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예에 따른 제2 연질부의 형상을 비교한 도면이다.
도 7은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 일 실시예를 이용하여 내시경 연습을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 다른 실시예에 따른 위장모듈을 도시한 배면도이다.
도 9는 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 다른 실시예에 따른 위장모듈에서 병변유닛을 분리한 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 다른 실시예에 따른 위장모듈의 단면도이다.
도 11은 도 8의 C-C 단면도롯, 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 다른 실시예에 따른 병변유닛의 내부를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 8의 D-D 단면도로서, 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 다른 실시예에 따른 병변유닛의 내부를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 또 다른 실시예에 따른 위장모듈의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 또 다른 실시예에 따른 위장모듈의 커버를 개방한 상태를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 내시경 시뮬레이터의 또 다른 실시예에 따른 폴립모형의 실시예 들을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)는 내시경(10, 도 7)을 삽입하여 내시경 시술 연습할 수 있도록 실제 사람의 상부위장 구조를 기초로 제조한 것으로 구강부터 식도, 위, 그리고 십이지장까지 이어지는 소화기관을 포함한다. 상부 위장관이라고도 하며, 크게 구강에서 식도까지 이어지는 제1 구간과 위장 및 십이지장을 포함하는 제2 구간으로 구분될 수 있다.
본 발명은 전자와 후자를 2개 파트로 구분하여 각 구간을 교체 가능한 모듈로 구성하여 다양한 내시경 시술방법을 연습할 수 있도록 구성한다. 이하 제1 구간을 식도모듈(120), 제2 구간을 위장모듈(130, 140, 160)이라고 한다.
내시경 시술 시 내시경 시뮬레이터(100)가 흔들림없이 고정될 수 있도록 소정의 무게를 가지고 밀리지 않는 베이스 모듈(110)를 구비할 수 있다. 베이스 모듈(110)는 베이스 플레이트(111)와 이동을 위한 손잡이(112)를 포함할 수 있다.
내시경 시술 시 피시술자는 측방향으로 누운 상태에서 진행하므로 구강에 대응하는 식도모듈(120)의 입구는 측방향을 향하도록 배치하고, 위장모듈(130)은 배방향이 식도모듈(120)의 입구와 동일한 방향을 향하도록 구성할 수 있다.
식도모듈(120)은 베이스 모듈(110)에 고정된 형태로 구성할 수 있다. 한편, 위장모듈(130, 140, 160)은 교체 가능하도록 식도모듈(120)에 탈착가능한 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 위장모듈(130, 140, 160)은 도 1에 도시된 제1 위장모듈(130) 외에 도 8의 제2 위장모듈(140) 및 도 13의 제3 위장모듈(160) 중 하나로 교체 가능하다. 도시된 위장모듈 외에 특정 내시경 시술을 위해 형태가 변형된 위장모듈로 교체하여 시뮫레이션이 가능하다.
식도모듈(120)에 구비된 제1 모듈체결부(129)와 위장모듈(130, 140, 160)에 구비된 제2 모듈체결부(139, 도 8의 149, 도 13의 169)를 관통하는 체결핀(116)을 통해 위장모듈(130, 140, 160)을 고정할 수 있다.
위장모듈(130, 140, 160)은 베이스 플레이트(111)에 직접 고정되지 않으나, 베이스 플레이트(111)의 상면에 접하는 받침대(131, 도 8의 141, 도 13의 161)를 구비하여 베이스 플레이트(111)에 안정적으로 안착할 수 있다.
먼저 식도모듈(120)에 대해 살펴보면, 식도모듈(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(111)와 연결된 받침대(121) 상에 고정되어 피 시술자가 측방향으로 베개를 베고 누웠을 때의 식도의 높이에 배치할 수 있다.
식도모듈(120)은 실제 식도와 같은 형상을 가지는 제1 연질부(123)와 그 외측을 감싸는 제1 외측쉘(122)로 구성될 수 있다. 제1 외측쉘(122)은 도 2에 도시된 바와 같이 하부쉘(122a)와 상부쉘(122b)로 분리될 수 있다. 하측에 위치하는 하부쉘(122a)은 받침대(131)에 고정되고 상부쉘(122b)은 제1 연질부(123)의 상부를 커버하며 하부쉘(122a)에 결합한다. 상부쉘(122b)과 하부쉘(122a) 사이의 공간에 제1 연질부(123)가 위치할 수 있다.
상부쉘(122b)과 하부쉘(122a)은 체결모듈을 통해 결합할 수 있다. 체결모듈의 예로 제1 외측쉘(122)에 형성된 체결돌기(1225)와 체결캡(115)를 들 수 있다.
체결돌기(1225)는 상부쉘(122b)과 하부쉘(122a)은 접하는 위치에 형성되며 상부쉘(122b)과 하부쉘(122a)이 맞닿으면 하나의 체결돌기(1225)를 형성한다. 체결캡(115)를 체결돌기(1225)에 끼우면 상부쉘(122b)과 하부쉘(122a)을 고정할 수 있다.
체결캡(115)은 제1 연질부(123)보다 강성이 있으면서 소정의 탄성을 가지고 있어 체결돌기(1225)에 억지끼움이 가능하다. 예를 들어 우레탄 등을 체결캡(115)의 소재로 이용할 수 있다.
제1 연질부(123)는 구강부(125a)와 후두부(125b)를 포함하는 인두부(125, pharynx part) 및 인두부(125)과 위장모듈(130, 140, 160) 사이에 위치하는 식도부(126, esophagus part)을 포함할 수 있다.
제1 연질부(123)는 제1 외측쉘(122)에 결합하기 위해 외측으로 도출된 고정돌기(1234)를 포함하고, 제1 외측쉘(122)은 고정돌기(1234)가 삽입되는 고정홈(1224)이 형성될 수 있다.
고정돌기(1234) 부분은 다른 부분 대비 단단하여 실제 소화기관의 강도와 다르게 되므로 그 개수를 최소화 하는 것이 바람직하다. 따라서, 고정돌기(1234)는 제1 연질부(123)의 중간에 형성할 수도 있으나, 제1 연질부(123)의 단부에 위치시켜 가능항 개수를 최소화 할 수 있다.
본 실시예와 같이 인두부(125)과 식도부(126)으로 나뉘어진 경우 인두부(125)의 양 단부와 식도부(126)의 양 단부에 각각 고정돌기(1234)를 형성할 수 있다.
고정돌기(1234)는 고정홈(1224)에서 이탈되지 않도록 고정력을 가지기 위해 고정돌기(1234)를 제1 연질부(123)의 다른 부분보다 강성을 가지도록 구성할 수 있다. 이 경우 고정돌기(1234) 부분이 다른 소재로 이루어진 부분과 분리되지 않도록 경계면의 구분을 없애기 위해 복수 회 다중사출방식을 이용해야 하여 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 제1 연질부(123) 제조 시 제1 연질부(123)의 양 단부의 개방된 입구를 통해 내부 몰드를 제거해야하는 데 고정돌기(1234)의 소재가 강성이 크면 몰드 제거에 어려움이 있다.
따라서, 본 실시예의 제1 연질부(123)는 고정돌기(1234)를 포함하여 하나의 소재로 구성하되 두께를 달리하여 탄성 및 연성을 조절할 수 있다. 제1 연질부(123)의 다른 부분은 얇게 구성하고 고정돌기(1234)는 두께를 두껍게 하는 것으로 고정홈(1224)에 안정적으로 고정되는 고정력을 얻을 수 있다.
제1 연질부(123)는 탄성을 가지는 연질소재를 이용할 수 있으며, 성형의 편의를 위해 합성수지를 이용할 수 있다.
대표적인 연질 합성수지로 실리콘과 우레탄을 들 수 있다. 실리콘은 실제 식도와 유사한 강도의 제1 연질부(123)를 구현할 수 있고 성형이 용이한 장점이 있다. 다만, 소재 특성상 마찰이 커서 윤활제를 이용하여 내시경(10)을 삽입하더라도 진입이 어려울 수 있다. 우레탄 소재를 이용하는 경우 마찰력이 너무 낮아 실제 식도와 달리 너무 쉽게 내시경(10)이 미끄러지는 문제가 있다.
이에 본 발명은 실리콘에 마찰저감 첨가제를 넣어 일반 실리콘보다 마찰력이 적은 소재로 제1 연질부(123)를 제조할 수 있다. 제1 연질부(123)는 실제 식도와 유사하도록 얇은 소재를 이용하며 제1 외측쉘(122)을 통해 안정적으로 제1 연질부(123)를 지지할 수 있다.
제1 연질부(123)는 내시경 시술 실습 시 실제 식도와 유사한 영상을 얻기 위해 식도의 색상을 고려하여 핑크색 계열로 구성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예에 따른 식도모듈(120)을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 A 부분 및 도 1의 B-B의 단면도이다.
제1 연질부(123)는 주름이 형성되어 있으며 제1 연질부(123)의 주름은 도 4의 (a)와 같이 돌출된 부분이 제1 외측쉘(122)과 맞닿아 있다.
식도모듈(120)은 전술한 바와 같이 인두부(125)과 식도부(126)으로 구분될 수 있다. 인두부(125)의 구강부(125a)는 내시경(10)이 진입하는 입부분으로 도면 상 상측은 입천장으로 인하여 단단하나, 도면 상 하측은 혀(1256)가 위치하는 부분으로 쉽게 눌릴 수 있다.
따라서, 본 발명의 구강부(125a)는 혀(1256)에 해당하는 일측이 내시경(10)에 의해 눌릴 수 있도록 제1 외측쉘(122)과 소정거리(g1) 이격하여 위치시킬 수 있다. 구강부(125a)에서 후두부(125b)로 넘어가는 부분은 도 3에 도시된 바와 같이 꺾어지며 방향이 달라질 수 있다.
후두부(125b)는 목 부분으로 기관과 식도로 분기될 수 있다. 도 4의 (b)는 도 1의 B-B단면도로 기관입구(1257)와 식도입구(1258)으로 나누어지는 부분이다. 기관은 실제 내시경(10)이 삽입되지 않으므로 기관입구(1257)만 형성하고 실제로는 막혀있도록 구성할 수 있다.
식도입구(1258)는 도 4에 도시된 바와 같이 초승달형상을 가지고 있으며 식도입구(1258)를 통과를 위해 소정의 힘으로 밀어 내시경(10)을 집어 넣어야 한다. 내시경(10)이 통과하도록 식도입구(1258)가 벌어질 수 있도록 식도입구(1258)에 대응하는 부분은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 외측쉘(122)과 소정거리(g2) 이격되어 있을 수 있다.
식도입구(1258)의 크기를 작게 만들고 확장가능하게 구성하여 내시경(10) 진입 시 식도를 통과하는 연습이 가능하다.
인후모형과 연결된 식도부(126)은 후두부(125b)를 지나서 가슴을 통과하는 구간으로 길이방향으로 길게 연장된 튜브 형상을 가지고 후단은 위장모듈(130, 140, 160)과 연결된다.
도 5는 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예에 따른 위장모듈(130)을 도시한 도면이다. 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)는 목적에 따라 다른 형태의 위장모듈(130, 140, 160)로 변경하여 내시경(10) 연습할 수 있다.
도 5에 도시된 제1 위장모듈(130)은 기본적인 위 형상 및 십이지장 형상을 가지고 있으며, 도 8에 도시된 내시경 초음파 연습을 위한 제2 위장모듈(140), 도 13에 도시된 바이옵시 포셉, 스네어 등의 조작 훈련에 특화된 제3 위장모듈(160) 등의 목적에 다라 다른 형태의 위장모듈(130, 140, 160)을 식도모듈(120)에 연결하여 이용할 수 있다.
도 5는 가장 기본적인 내시경 시뮬레이션용 모듈로서, 위내시경 (EGD: Esophagogastroduodenoscopy) 모듈이다. 설명의 편의를 위해 제1 위장모듈(130)이라고 한다.
제1 위장모듈(130)은 제2 외측쉘(132)과 제2 외측쉘(132) 내부에 위치하는 제2 연질부(133)를 포함할 수 있다. 제2 외측쉘(132)은 식도모듈(120)의 제1 외측쉘(122)과 체결핀(116)을 통해 연결하기 위해 제2 모듈체결부(139)를 포함할 수 있다.
제1 위장모듈(130)은 식도모듈(120)보다 베이스 플레이트(111)에 가깝게 위치하므로 받침대(131)가 식도모듈(120)에 비해 짧게 형성할 수 있다.
제2 외측쉘(132)은 받침대(131)와 연결되며 제2 연질부(133)의 하부 및 측부를 감싸는 수용쉘(132a)과, 제2 연질부(133)의 상부를 커버하는 커버쉘(132b)을 포함할 수 있다. 수용쉘(132a)은 제2 연질부(133)의 측부를 감싸는 형태를 가지고 있으며 상부에 커버로 덮히는 부분보다 더 넓은 내부공간을 가질 수 있다. 수용쉘(132a)은 제2 연질부(133)의 형상에 상응하는 형상을 가지므로 제2 연질부(133)의 양 단부에 형성된 고정돌기(1334)를 수용쉘(132a)에 형성된 고정홈(1324)에 삽입하여 고정하면 안정적으로 수용쉘(132a)에 수납된다.
제1 위장모듈(130)은 제2 외측쉘(132) 및 제2 연질부(133)와 연결되는 제3 외측쉘(137)과 제3 연질부(138)를 포함할 수 있다. 이는 십이지장에 대응하는 부분으로 십이지장에 연결된 담관을 관찰하여 간, 췌장 등을 검사할 수 있어 내시경(10)을 십이지장까지 진입시킬 필요가 있다.
십이지장에 대응하는 제3 연질부(138)는 제2 연질부(133)와 별도의 피스로 구성할 수도 있고, 일체형으로 구성할 수도 있다. 본 실시예에서 제2 외측쉘(132)과 제3 외측쉘(137)의 하측에 위치하는 수용쉘(132a)은 일체형으로 이루어지고, 커버쉘(132b)만 별도로 구성할 수 있다.
도 6은 실제 위장의 형상 및 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예에 따른 제2 연질부(133)의 형상을 비교한 도면이다. (a)는 실제 위장 형상을 도시한 도면이고, (b)는 본 발명의 제2 연질부(133)를 도시한 도면이다.
제2 연질부(133)는 실제 위와 같이 식도에서 이어지는 분문(1331), 일측으로 휘어진 형태의 위체부(1332) 그리고 십이지장으로 이어지며 상기 분문(1331)과 다른 방향으로 개방된 유문(1333)으로 구성될 수 있다.
유문(1333)과 분문(1331)의 위치는 실제 위장과 유사한 방향으로 형성할 수 있으나, 위체부(1332)는 유문(1333)과 연결되는 위체부의 곡면(1335) 이 실제 위장 보다 완만한 곡선을 가지도록 구성할 수 있다. 내시경(10)은 분문(1331)을 통해 위체부(1332)로 진입 후에 위체부(1332)의 바깥으로 돌출된 하단부의 곡면(1335)을 따라 유문(1333)을 향해 이동한 후 유문(1333)을 통해 십이지장으로 진입한다. 위체부(1332)의 상기 곡면을 가이드 곡면(1335)이라 할 수 있다.
내시경(10)이 유문을 지나 십이지장으로 진입 시 도 6의 (a)와 같이 실제 위장의 곡면(P1)과 십이지장의 연장방향(P2)의 각도(α)가 90° 미만의 예각을 이루는 경우, 내시경(10)이 곡면(P1)의 연장선상에 있는 내시경 헤드(11)의 진행방향에서 90° 이상(180°-α) 꺾어 십이지장으로 진입해야 한다. 그러나 내시경 헤드(11)는 좌우 45° 수준으로 꺽어질 수 있어 P2 방향으로 내시경 헤드(11)를 틀어 십이지장으로 진입하는 것이 용이하지 않다.
다만, 실제 인체의 위장은 마찰력이 적고, 위장의 근육탄성에 의해 내시경(10)이 위벽을 밀때, 위벽도 내시경을 밀어주므로 내시경이 곡면(P1)의 코너를 돌아 연장방향(P2)으로 진입할시 위체부의 형상을 변형시키면서 십이지장으로 진입이 가능하다. 또한, 위 점액에 의해 내시경(10)이 용이하게 미끄러져 위체부의 곡면(P1)과 십이지장의 연장방향(P2)의 각도(α)가 90° 미만의 예각을 이루더라도 유문을 통해 십이지장으로 진입이 가능하다.
그러나 본 발명의 제2 연질부(133)는 실제 위장보다 마찰이 크기 때문에 도 6의 (a)와 같이 위체부의 곡면(P1)과 십이지장 연장 방향(P2)의 각도(α)가 90° 미만인 경우 유문을 통과하여 십이지장으로 내시경(10)을 진입하는 것이 어렵다.
이에 본 발명의 제2 연질부(133)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 위체부(1332)의 외측으로 볼록한 가이드 곡면(1335)과 십이지장인 제3 연질부(138)의 입구(1381)의 각도(β)가 90°이상의 값을 가지도록 구성한다. 즉, 제2 연질부(133)의 가이드 곡면(1335)을 실제 위장보다 완만하게 형성할 수 있다. 또한, 위체부(1332)의 외측으로 볼록한 가이드 곡면(1335)을 실제 위장의 곡면(P1)보다 완만하게 형성하여, 위체부(1332) 내벽의 마찰력 등으로 내시경(10)이 곡면(1335)을 따라 십이지장쪽으로 나아갈 때, 위체부(1332)의 하부에 내시경(10)이 걸려 위체부의 하부의 위벽으로 점점 쳐지면서 유문(1333) 근처까지 도달한 내시경 머리부분이 십이지장쪽으로 더 이상 진전되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
제2 외측쉘(132)이 제2 연질부(133)을 감싸고 있어 제2 연질부(133)의 찟김이나 처짐을 방지할 수 있다. 예를 들어 내시경(10)이 위체부(1332)의 벽면을 밀면서 유문(1333)으로 진행시 제2 연질부(133)와 마찰력이 커서 위체부(1332)의 벽면을 계속 밀더라도 찢어지지 않는다.
제2 외측쉘(132)이 제2 연질부(132)를 지지하여 내시경(10)이 여러 번 진행방향을 바꾸면서 진행이 용이하다. 예를 들어, 내시경 헤드(11)쪽 진행방향은 시계방향인데 내시경 몸체(12)는 반시계방향으로 힘이 부가되면서 내시경 몸체(12)에 대응되는 위체부(1332) 벽면이 밀리면서 불룩하게 쳐지는 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 일 실시예를 이용하여 내시경(10) 연습을 하는 과정을 도시한 도면이다. 제1 위장모듈(130)의 제2 연질부(133)에서 제3 연질부(138)로 위 내시경(10)을 삽입하는 과정을 도시한 도면이다. (a)와 같이 분문(1331)을 통과한 내시경(10)은 식도의 연장방향을 따라 직선이동하다 위체부(1332)의 외측으로 돌출된 곡면(1335)과 만나면 곡면(1335)을 따라 유문(1333)을 향해 이동한다.
전술한 바와 같이 위체부(1332)의 곡면(1335)과 제3 연질부(138) 입구(1381)가 이루는 각도가 90° 이상이므로 내시경(10)은 단부 각도를 조절하여 유문(1333)을 통과해 십이지장에 대응하는 제3 연질부(138)로 진입할 수 있다.
제2 연질부(133)는 제1 연질부(123)와 동일한 소재로 이루어져 있으며, 제2 연질부(133)는 유문(1333)과 분문(1331)의 크기에 비해 그 사이에 위치하는 위체부(1332)의 크기가 크다. 위체부(1332)를 형성하기 위한 내측 몰드의 크기가 유문(1333)과 분문(1331)보다 크나, 탄성을 가지고 있어, 유문(1333)과 분문(1331)을 확장하여 내측 몰드를 뺄 수 있다.
또한, 제2 연질부(133)의 내측이 외측을 향하도록 제2 연질부(133)를 뒤집어 세척할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 다른 실시예에 따른 위장모듈(140)을 도시한 배면도이고, 도 9는 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 다른 실시예에 따른 위장모듈(140)에서 병변유닛(150)을 분리한 상태를 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 다른 실시예에 따른 위장모듈(140)의 단면도이다.
본 실시예의 위장모듈(140)은 초음파 내시경(10)을 위한 모듈로서, 내시경(10) 단부에 초음파 장치를 탑재하여 위체부(1332)에 인접한 다른 장기들을 검사하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예의 위장모듈(140)을 내시경 초음파 검사(EUS: Endoscopic ultrasound scopy)모듈이라 할 수 있으며, 설명의 편의를 위해 이하에서는 제2 위장모듈(140)이라한다.
제2 위장모듈(140)은 제2 외측쉘(142)과 제2 연질부(143)로 구성된다. 제2 외측쉘(142)은 수용쉘(142a)과 커버쉘(142b)로 분해될 수 있으며, 제2 연질부(143)가 식도모듈(120)과 연결되는 분문과 위장에 대응하는 위체부(1432)를 포함하는 점은 제1 위장모듈(130)과 유사한다. 다만, 제2 위장모듈(140)은 내시경(10)을 십이지장으로 진입하는 연습이 목적이 아니므로, 십이지장과 연결된 유문(1433)은 닫힌 형태를 가질 수 있다.
대신 제2 연질부(143)에 개구부(1437)를 형성하고 병변유닛(150)을 결합하여, 병변유닛(150)을 내시경 초음파를 통해 검사하는 연습을 수행할 수 있다. 병변유닛(150)은 도 9에 도시된 바와 같이 제2 외측쉘(142)에 결합 및 분리 가능하다.
병변유닛(150)은 제2 연질부(143)의 개구부(1437)를 커버하는 제4 연질부(153)를 포함하고, 제4 연질부(153)는 개구부(1437)에 삽입되며 도 10에 도시된 바와 같이 제2 연질부(143)의 내측벽과 동일평면을 구성할 수 있다.
내시경 초음파 검사를 통해 췌장질환 및 담낭 및 담관 담석 등을 평가할 수 있다. 따라서, 제2 위장모듈(140)은 췌장방향에 형성된 개구부(1437)와 담관이 위치하는 방향에 형성된 개구부(1437) 등 복수개의 개구부(1437)를 형성할 수 있다.
초음파 검사는 검사체와 검사 장치 사이에 매질이 필요하므로 제2 연질체 내부를 물(w)로 채워 검사를 수행할 수 있다. 내부에 채워진 물은 병변유닛(150)의 제4 연질부(153)와 맞닿으나, 제2 연질부(143)의 분문(1431)을 통해 빠져나가지 않도록 구성해야한다.
병변유닛(150)이 개구부(1437)에 결합시 제2 연질부(143)와 제4 연질부(153)가 밀착되어 물이 유출되지 않도록 제2 연질부(143)의 개구부(1437)는 병변유닛(150)의 제4 연질부(153)를 감싸도록 개구부(1437)의 바깥쪽으로 돌출된 날개부(1438)를 포함할 수 있다.
날개부(1438)는 제2 외측쉘(142)에 형성된 유닛 결합홀(1427)의 둘레를 감싸며, 병변유닛(150)이 삽입시 병변유닛(150)과 밀착되며 방수효과를 얻을 수 있다.
또한, 제2 연질부(143)의 분문(1331)을 통해 물이 유출되지 안도록 도 10에 도시된 바와 같이 개구부(1437)의 위치(h2)는 베이스 플레이트(111)로부터 제2 연질부(143)의 분문(1331)의 위치(h1)보다 더 아래쪽에 위치하도록 형성할 수 있다(h1>h2).
도 11은 도 8의 C-C 단면도롯, 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 다른 실시예에 따른 병변유닛(150)의 내부를 도시한 단면도이다. 병변유닛(150)은 제2 외측쉘(142)의 유닛 결합부에 결합하는 유닛 하우징(152)과 제2 연질부(143)의 개구부(1437)에 삽입되는 제4 연질부(153)를 포함한다.
유닛 하우징(152)과 제4 연질부(153)로 둘러싸여 형성된 내부공간에 병변모형(155)이 위치할 수 있다. 병변모형(155)이 이동하지 않도록 유닛 하우징(152)에 연결하는 고정부(1551)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 병변 모형은 종양을 도시하고 있다. 종양의 위치를 고정하기 위해 유닛 하우징(152)과 도 11과 같이 연결될 수 있다. 인체는 병변부의 주변에 혈액, 림프 및 조직이 둘러싸고 있어 초음파로 검사가 가능하다. 이와 유사한 조건을 위해 유닛 하우징(152)의 내부공간에 실리콘 겔(154)을 주입하여 병변모형(155)의 둘레가 실리콘 겔(154)로 채워지도록 구성할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 제2 연질부(143)에 물을 채우고, 내시경 초음파 장치(20)를 제4 연질부(153)에 밀착하여 종양을 초음파를 통해 관측할 수 있다.
도 12는 도 8의 D-D 단면도로서, 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 다른 실시예에 따른 병변유닛(150)의 내부를 도시한 단면도이다. 본 실시예의 병변유닛(150)은 담관의 변병을 관측하기 위한 유닛으로 담관에 대응하는 병변모형(156)을 유닛 하우징(152) 내에 위치시킬 수 있다. 본 실시예의 병변유닛(150)도 초음파로 담관을 관측할 수 있도록 내부에 실라콘 겔을 주입된다.
도 13은 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 또 다른 실시예에 따른 위장모듈(160)의 단면도이고, 도 14는 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 또 다른 실시예에 따른 위장모듈(160)의 커버를 개방한 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 위장모듈(160)은 바이옵시 포셉(Biopsy forcep), 스네어(snare) 등의 조작 훈련에 특화된 위장모듈(160)이다. 본 실시예의 위장모듈(160)을 SHT(Scope Handling Trainer) 모듈이라고 하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제3 위장모듈(160)이라고 한다.
제3 위장모듈(160)은 내시경(10)으로 관측하는 것 자체보다 내시경(10)과 같이 삽입되는 바이옵시 포셉이나 스네어 등을 이용하여 위벽 내의 종양을 채취하는 연습을 위한 것이므로 제2 연질부(143)를 포함하지 않을 수 있다.
대신 내부에 공간을 가지며 벽체에 자석(164)을 구비한 위장쉘(162)을 포함한다. 위장쉘(162)은 전술한 제2 외측쉘(132, 142)과 동일한 재질로 구성될 수 있다.
위장쉘(162)은 벽체에 자석(164)을 포함하며 위장쉘(162)의 자석(164)에 부착되는 복수개의 폴립모형(165)을 포함할 수 있다. 폴립모형은 자석(164)으로 탈착 가능하므로 포셉 및 스네어 연습을 반복적으로 수행할 수 있다.
위장쉘(162)은 도 14와 같이 일측 커버(162b)를 열어 내측을 개방할 수 있다. 개방된 위장쉘(162)내측에 원하는 위치에 폴립모형(165)을 부착할 수 있으며, 다양한 위치의 폴립 제거 시술을 연습할 수 있다.
도 15는 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)의 또 다른 실시예에 따른 폴립모형(165)의 실시예를 도시한 도면이다. 도 15의 (a)와 같이 위장쉘(162)에 접촉하는 폴립 지지대(1652), 폴립 지지대(1652)의 내부에 위치하며 위장쉘(162)의 자석(164)에 부착되는 자성체(1651) 및 폴립 지지대(1652)에서 돌출된 물방울 형상의 폴립부(1653)를 포함한다.
폴립부(1653)는 도 15의 (a)와 같이 철사를 한번 감아서 형성할 수도 있고, 도 15의 (b)와 같이 와이어(1654)가 가로 및 세로로 가로지르도록 구성할 수도 있다.
폴립을 와이어(1654)를 이용하여 구성하는 이유는 실제 포셉으로 잡을 수 있는 조직의 크기는 3mm이하의 작은 조직이다. 다만, 3mm의 크기를 가지는 폴립모형(165)으로 구성하기 어려워 폴립의 크기를 키우되 포셉으로 잡을 수 있는 크기의 와이어(1654)로 폴립부(1653)를 구성할 수 있다. 와이어(1654)는 포셉으로 잡을 수 있도록 3mm이하의 두께를 가질 수 있으며 바람직하게는 1mm이하의 두께를 가질 수 있다.
와이어(1654)는 단단한 소재보다 실제 폴립과 같은 촉감을 위해 연성재질로 구성할 수 있다.
폴립모형(165)를 제거하는 시술 외에 제2 하우징(162)의 일측(1623)을 개방하여 혈액에 대응하는 유체를 공급하는 등의 방식으로 지혈을 연습하는 등 다양한 내시경 시뮬레이션을 활용할 수 있다.
본 발명의 제1 외측쉘(122), 제2 외측쉘(132, 142) 및 위장쉘(162)은 소정의 강성을 가지는 소재로 구성될 수 있다. 특히 제2 외측쉘(132, 142) 은 구조가 복잡하고, 수용쉘(132a, 142a)의 형상이 입구보다 내부가 넓은 주머니 형상을 가지고 있어 사출방식으로 제조를 위해서는 복수개의 사출물을 결합하여 제조해야한다.
또한, 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)는 대량생산보다는 고객의 니즈에 따라 변형가능하도록 3D프린팅 기술로 제조할 수 있다.
제1 연질부(123) 내지 제4 연질부(153)는 내부가 입구보다 크더라도 제조 후 내측몰드를 입구를 통해 빼낼 수 있으므로 제1 연질부(123) 내지 제4 연질부(153)는 마찰저감제를 첨가한 실리콘 사출방식으로 제조할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 내시경 시뮬레이터(100)는 모듈화를 통해 필요한 구성을 교체하여 다양한 상황의 시술을 연습할 수 있다.
또한, 모듈화 된 구성을 통해 세척건조가 용이하고 파손 시에도 일부 부품만 교체하는 것으로 보수가 가능하여 유지관리 및 보수에 용이하다.
또한, 실제 사람의 상부내장과 유사한 환경을 제공하여 실제 내시경 시술과 유사한 시술 중의 촉각 및 카메라 영상을 얻을 수 있다.
또한, 위뿐만 아니라 십이지장 진입 연습도 가능하여 난이도 높은 조작방법까지 연습할 수 있다.
또한, 내시경(10)의 조작 외에도 포셉, 지혈, 내시경초음파 등의 시술 등 다양한 시술 연습을 할 수 있어 활용도가 높다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상에 고정된 식도모듈; 및
    상기 식도모듈에 탈착 가능한 위장모듈을 포함하고,
    상기 식도모듈은,
    경질로 이루어진 제1 외측쉘; 및
    상기 제1 외측쉘 내부에 수용되며 인체 식도의 형상을 가지는 제1 연질부를 포함하는 내시경 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외측쉘은,
    상기 제1 연질부의 하부가 안착되고 상기 베이스 플레이트에서 소정 거리 이격된 위치에서 고정되는 하부쉘;
    상기 하부쉘에 결합하여 상기 제1 연질부가 수용되는 쉘 내부를 구성하는 상부쉘; 및
    상기 하부쉘과 상기 상부쉘을 체결하는 체결모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외측쉘은 내측에 고정홈을 포함하고
    상기 제1 연질부는 단부에 상기 제1 외측쉘에 형성된 고정홈에 삽입되는 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연질부는 내측의 주름을 포함하고,
    상기 주름의 외측으로 돌출된 지점은 상기 제1 외측쉘과 접하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연질부는 구강 및 후두에 대응하는 구강부와 후두부를 포함하고,
    상기 구강부의 일측과 상기 후두부의 일측은 상기 제1 외측쉘과 이격된 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 연질부는,
    상기 구강부와 상기 후두부를 포함하는 인두부; 및
    상기 인두부와 상기 위장모듈 사이에 위치하는 식도부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 후두부는
    측면에 형성된 기관입구; 및
    상기 기관입구 보다 후단에 위치하며 내부 공간이 좁은 식도입구를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 위장모듈은,
    경질로 이루어지며 상기 제1 외측쉘과 체결되는 제2 외측쉘과
    상기 제2 외측쉘의 내부에 수용되며 상기 제1 연질부의 후단과 접하여 연속적인 상부 위장관을 형성하는 제2 연질부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 외측쉘은,
    상기 베이스 플레이트에 안착되고 상기 제2 연질부의 하부 및 측부를 감싸는 수용쉘; 및
    상기 제2 연질부의 상부를 커버하며 상기 수용쉘에 결합하는 커버쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 연질부는
    상기 제1 연질부와 연결되는 분문;
    상기 분문에서 하측방향 및 좌우 측방향으로 확장되며 상기 제1 연질부보다 넓은 공간을 가지는 위체부; 및
    상기 위체부의 후단부에 상기 분문과 다른 방향을 향하는 유문을 포함하며,
    상기 위체부는 상기 유문까지 완만한 곡면을 가지는 가이드 곡면부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위장모듈은
    상기 제2 외측쉘의 후단에 연결되는 제3 외측쉘과
    상기 제3 외측쉘 내부에 수용되며 상기 유문과 연결되며 휘어진 관 형상의 제3 연질부를 포함하며,
    상기 위체부의 상기 가이드 곡면부의 각도와 상기 유문과 연결된 상기 제3 외측쉘의 입구 각도는 90도 이상의 둔각을 이루는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 연질부는 측방향에 개구부를 포함하고,
    상기 수용쉘은 상기 개구부를 노출시키는 홀을 포함하며,
    상기 홀에 체결되며 상기 개구부를 커버하는 병변유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 병변유닛은
    상기 홀에 체결되는 유닛 하우징;
    상기 유닛 하우징의 내부에 위치하는 병변모형;
    상기 개구부를 커버하며 상기 제2 연질부와 동일한 재질의 제4 연질부; 및
    상기 유닛 하우징 내부에 채워지는 겔을 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 홀의 내측 둘레를 감싸는 날개부를 포함하고,
    상기 제4 연질부는 상기 날개부 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이터.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 병변모형은,
    종양모형 또는 담관병변모형 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 제2 연질부의 상기 제1 연질부와 연결되는 분문 및 상기 제2 연질부의 후단에 위치하는 유문 보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 위장모듈은,
    측부가 개방되며 경질의 소재로 구성된 위장쉘;
    상기 위장쉘의 벽면에 위치하는 복수개의 자석; 및
    상기 자석에 결합하는 폴립모형을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 폴립모형은
    일면에 상기 자석에 부착되는 자성체를 포함하는 폴립 지지대; 및
    상기 폴립 지지대의 타면에 위치하며 물방울 형상의 폴립부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 폴립부는 5mm이하의 두께를 가지는 와이어가 상기 물방울 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연질부는,
    표면마찰 감소제를 첨가한 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는
    내시경 시뮬레이터.
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