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인체 장기 내에서 나선 운동에 의해 추진되는 캡슐형 내시경을 이용한 내시경 시스템에 있어서,
오른나사 회전 또는 왼나사 회전을 통해 내시경을 전진시킬 수 있는 나선돌기를 형성하는 가변 나선 기구를 구비하며, 인체에 투입되어 상기 인체의 장기 내 영상을 촬영하는 캡슐형 내시경;
사용자의 조작에 따라 상기 인체의 외부에서 상기 캡슐형 내시경에 자력을 인가하는 제1외부자석을 롤(roll), 요(yaw) 또는 피치(pitch) 회전시키거나, 상기 제1외부자석의 위치를 이동 또는 고정시킬 수 있는 제1자력인가수단;
상기 인체를 중심으로 상기 제1자력인가수단의 반대편에서, 상기 제1외부자석과 연동하여 상기 캡슐형 내시경에 자력을 인가하는 제2외부자석을 롤, 요 또는 피치 방향으로 회전시키거나, 제2외부자석의 위치를 이동 또는 고정시킬 수 있는 제2자력인가수단; 및
상기 제1외부자석과 상기 제2외부자석의 위치를 측정하고, 상기 제1외부자석의 위치에 따라 상기 제2외부자석의 위치를 변동시키고, 상기 제1외부자석과 상기 제2외부자석을 연동하여 회전시켜 회전자계를 발생하여 상기 캡슐형 내시경을 나선운동으로 전진 또는 후진시키며, 상기 캡슐형 내시경에서 촬영된 상기 인체의 장기 내 영상을 상기 사용자가 인식 가능하도록 출력하는 조종장치;
를 포함하는 내시경 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 제1자력인가수단은,
상기 제1외부자석을 롤, 요 또는 피치 방향으로 회전시키기 위한 제1모터부; 및
일단이 상기 제1모터부와 연결되어 상기 제1외부자석의 위치를 횡, 종 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있는 수평 다관절부;
를 포함하는 마스터 매니퓰레이터인 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 제2자력인가수단은,
상기 제2외부자석을 롤, 요 또는 피치 방향으로 회전시키기 위한 제2모터부; 및
상기 제2외부자석의 위치를 상하 방향으로 이동시키기 위한 직선 구동장치;
를 포함하는 슬레이브 매니퓰레이터인 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 가변 나선 기구는,
상기 캡슐형 내시경의 몸체에 길이 방향으로 형성된 축을 중심으로 슬라이딩 및 회전 가능하게 구비되는 적어도 한 쌍의 회전링;
상기 적어도 한 쌍의 회전링을 서로 연결하는 다수의 블레이드; 및
상기 적어도 한 쌍의 회전링의 사이에 개재되며 외부로부터 고정명령신호가 수신될 경우 상기 고정명령신호에 따라 상기 적어도 한 쌍의 회전링 중 일측 방향으로 사출되어 상기 적어도 한 쌍의 회전링 중 일측을 선택적으로 고정시키기 위한 고정돌기를 구비한 중간턱;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 가변 나선 기구는,
상기 캡슐형 내시경의 몸체에 길이 방향으로 형성된 축을 중심으로 슬라이딩 및 회전 가능하게 구비되는 적어도 한 쌍의 회전링;
상기 적어도 한 쌍의 회전링을 서로 연결하는 다수의 블레이드; 및
상기 적어도 한 쌍의 회전링의 사이의 고정된 위치에 개재되는 중간턱;을 포함하여 구성되며,
상기 적어도 한 쌍의 회전링과 상기 중간턱이 맞닿는 면에는 사다리꼴 또는 삼각형 형상의 돌기단이 형성되어 상기 회전자계에 따라 추진 방향이 자동으로 결정되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐형 내시경에, 외부로부터 작용하는 자력의 방향과 세기를 감지하기 위한 자계 센서가 내부에 구비되며,
상기 조종장치는,
상기 자계 센서를 통해 감지된 상기 자력의 방향과 세기에 관한 정보를 수신하여 상기 캡슐형 내시경의 위치를 검출하는 내시경위치검출부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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7
제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마스터 매니퓰레이터 및 상기 슬레이브 매니퓰레이터의 각 관절에는 회전각센서 또는 변위센서가 구비되고,
상기 조종장치는,
상기 회전각센서 또는 상기 변위센서를 통해 측정된 상기 마스터 매니퓰레이터 및 상기 슬레이브 매니퓰레이터의 각 관절에 대한 위치 및 회전상태정보를 수신하여 상기 제1외부자석 및 제2외부자석의 위치를 측정하는 자석위치측정부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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8
인체 장기 내에서 나선 운동에 의해 추진되는 캡슐형 내시경을 이용한 내시경 시스템에 있어서,
오른나사 회전 또는 왼나사 회전을 통해 내시경을 전진시킬 수 있는 나선돌기를 형성하는 가변 나선 기구를 구비하며, 인체에 투입되어 상기 인체의 장기 내 영상을 촬영하는 캡슐형 내시경과;
상기 인체를 중심으로 상기 인체의 외부 양측에서 상기 캡슐형 내시경에 자력을 인가하는 제1외부자석 및 제2외부자석을 롤(roll), 요(yaw) 또는 피치(pitch) 회전시키거나, 상기 제1외부자석 및 상기 제2외부자석의 위치를 동시에 이동 또는 고정시킬 수 있는 자력인가수단; 및
사용자로부터 입력받은 제어정보에 따라 상기 자력인가수단의 위치를 제어하며, 상기 제1외부자석과 상기 제2외부자석을 연동하여 회전시켜 회전자계를 발생하여 상기 캡슐형 내시경을 나선운동으로 전진 또는 후진시키며, 상기 캡슐형 내시경에서 촬영된 상기 인체의 장기 내 영상을 상기 사용자가 인식 가능하도록 출력하는 조종장치;
를 포함하는 내시경 시스템
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제 8항에 있어서, 상기 자력인가수단은,
상기 제1외부자석과 상기 제2외부자석을 각각 롤 또는 요 방향으로 회전시키기 위한 제1모터부와 제2모터부;
상기 제1모터부와 상기 제2모터부를 각각 슬라이딩 이동시키기 위한 상부구동장치와 하부구동장치;
일측에 상기 상부구동장치와 상기 하부구동장치가 연결되어, 상기 상부구동장치와 상기 하부구동장치가 상기 인체를 중심으로 서로 일정 간격에 위치할 수 있도록 지지하는 C형 프레임;
상기 C형 프레임을 상하 이동시키거나 롤 또는 피치(pitch) 방향으로 회전시키기 위한 2자유도 회전 관절부; 및
상기 2자유도 회전 관절부의 위치를 전후좌우 병진운동시키기 위한 평면 슬라이드 관절부;
를 포함하는 C형 매니퓰레이터인 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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10
제 9항에 있어서,상기 가변 나선 기구는,
상기 캡슐형 내시경의 몸체에 길이 방향으로 형성된 축을 중심으로 슬라이딩 및 회전 가능하게 구비되는 적어도 한 쌍의 회전링;
상기 적어도 한 쌍의 회전링을 서로 연결하는 다수의 블레이드; 및
상기 적어도 한 쌍의 회전링의 사이에 개재되며 상기 조종장치로부터 고정명령신호가 수신될 경우 상기 고정명령신호에 따라 상기 적어도 한 쌍의 회전링 중 일측 방향으로 사출되어 상기 적어도 한 쌍의 회전링 중 일측을 선택적으로 고정시키기 위한 고정돌기를 구비한 중간턱;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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11
제 9항에 있어서, 상기 가변 나선 기구는,
상기 캡슐형 내시경의 몸체에 길이 방향으로 형성된 축을 중심으로 슬라이딩 및 회전 가능하게 구비되는 적어도 한 쌍의 회전링;
상기 적어도 한 쌍의 회전링을 서로 연결하는 다수의 블레이드; 및
상기 적어도 한 쌍의 회전링의 사이의 고정된 위치에 개재되는 중간턱
을 포함하여 구성되며,
상기 적어도 한 쌍의 회전링과 상기 중간턱이 맞닿는 면에는 사다리꼴 또는 삼각형 형상의 돌기단이 형성되어 상기 회전자계에 따라 추진 방향이 자동으로 결정되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐형 내시경에 외부로부터 작용하는 자력의 방향과 세기를 감지하기 위한 자계센서가 내부에 구비되며,
상기 조종장치는,
상기 자계센서를 통해 감지된 상기 자력의 방향과 세기에 관한 정보를 수신하여 상기 캡슐형 내시경의 위치를 검출하는 내시경위치검출부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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13
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 C형 매니퓰레이터의 각 관절에는 회전각센서 또는 변위센서가 구비되고,
상기 조종장치는,
상기 회전각센서 또는 변위센서를 통해 측정된 상기 C형 매니퓰레이터의 각관절에 대한 위치 및 회전상태정보를 수신하여 상기 제1외부자석 및 제2외부자석의 위치를 측정하는 자석위치측정부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템
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