KR101631883B1 - 내시경관절 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자석의 자력을 이용하여 원하는 방향으로 굴곡시킬 수 있어 별도로 굴곡을 위한 장치나 작동력을 필요로 하지 않는 내시경관절 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하좌우에 전자석이 형성된 마디부가 서로 이격된 상태로 연결되어, 마주보는 전자석 중 일 열에는 전류의 극성 방향을 서로 다르게 각각 공급하여 각 전자석에 인력이 발생하여 밀착되며 당겨지고, 상기 전자석 중 타 열에는 전류의 극성 방향을 동일하게 각각 공급하여 각 전자석에 척력이 발생하여 밀어서 마디부가 굴절되며, 상기 전자석에 전원을 차단하면 탄성력에 의해 최초 위치로 복원되도록 구성하여; 굽힘 방향을 전자석의 자력에 의한 반발력과 인력을 이용하여 자유자재로 굴곡 시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

내시경관절 구조{Endoscopic joint structure}

본 발명은 내시경관절 구조에 관한 것으로, 특히 전자석의 자력을 이용하여 원하는 방향으로 굴곡시킬 수 있어 별도로 굴곡을 위한 장치나 작동력을 필요로 하지 않는 내시경관절 구조에 관한 것이다.

일반적으로 내시경 수술은 인체를 크게 절개하지 않고 작은 구멍을 통해 카메라가 설치된 내시경과 수술도구를 삽입하여 내시경에 의하여 촬영된 영상을 통해 환자의 환부를 살피면서 수술을 진행하는 것이다.

특히, 복강경 수술에서부터 시작된 이러한 내시경 수술은 개복수술에 비하여 절개 부위가 작기 때문에 흉터도 작고 출혈도 적어 수술환자의 회복 시간이 빠르다는 장점이 있다.

이로써, 최근에는 개복수술이 필요한 거의 모든 수술에 대하여 내시경 수술이 가능할 정도로 기술이 발전하였을 뿐만 아니라 다른 의료분야에서도 내시경 수술을 적용하는 경우가 늘고 있는 실정이다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 내시경은, 별도로 장치된 광원에서 광파이버를 통하여 인체내부를 조명하고, 광파이버 번들이나 로드렌즈 등의 값비싼 광학계를 이용하여 환부를 관찰하는 것이 대부분이어서 용이하게 보급될 수 없는 문제점이 있었다. 내시경을 통해 빛을 밝혀주는 광원이 고가이며, 지속적으로 많은 전력이 공급되어 전력의 손실이 크며, 환부를 촬영하는 카메라 시스템도 고가이며, 이 장비를 추가로 구입하여야 하므로 경제적인 부담을 발생시키는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 모든 내시경은 전체적으로 휘어지는 굴곡형이거나 혹은 전혀 굴곡되지 않는 강직 형태로, 굴곡형의 경우는 구강, 비강, 비인두 및 후두 관찰의 경우에 관찰을 원하는 부위에 고정된 시야의 확보가 어려운 단점이 있고, 사용이 다소 불편하여 진료시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

반면, 강직형의 경우는 속이 깊은 환부로의 접근이 어려운 경우도 있고 환자가 급격히 움직일 경우 강직관이 인두부를 충격을 주어 상처를 입힐 수 있는 안전성의 문제점이 있었다.

이런 종래의 문제점을 해결하기 위하여 등록번호 제10-0704724호를 살펴보면, 후두를 관찰할 수 있는 촬영부와, 상기 촬영부에 연결되어 촬영부를 상, 하로 작동시키는 굴곡부와, 상기 굴곡부를 구강 및 후두로 유도할 수 있는 강직부와, 강직부의 단부를 수용하여 지지하는 손잡이가 일체로 구성되어 있으며, 상하 회전이 가능하여 하방 굴곡시 후두 및 하인두 관찰뿐만 아니라 상방 굴곡시 비인두의 관찰이 가능하고, 구강내 삽입시 전방 관찰이 가능하여 구강 및 구인두의 진단이 가능한 굴곡형 전자 후두내시경에 있어서, 상기 굴곡부는, 내부가 관통된 몸체가 상. 하 방향으로 회전 가능하게 적어도 1개 이상 적층되는 링형상의 작동부재와; 상기 적층된 작동부재의 몸체를 양측에서 관통하여 일측과 타측으로 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 용수철 혹은 바형상인 탄성부재와; 상기 작동부재가 동일한 방향으로 회전되도록 대향하게 연결하는 한 쌍의 연결부재와; 상기 한 쌍의 연결부재를 상하방향으로 회전시키는 회전부재가 상기 손잡이에 장착되고, 상기 작동부재는, 내부가 관통된 링체인 몸체 상하부에 대향되도록 각각 관통되어 한 쌍의 연결부재를 수용하는 수용공과; 몸체 좌우측에 대향되게 각각 관통되어 한 쌍의 용수철 혹은 바형상인 탄성부재를 수용하는 끼움공을 구비함을 특징으로 한다.

그러나, 종래의 굴곡형 전자 후두내시경은 한 쌍의 연결부재를 이용하여 밀고 당길 때 인장력을 버티기 위한 별도의 보강장치가 필요한 문제점이 있었다.

1. 등록번호 제10-0704724호 (상하 굽힘이 가능한 굴곡형 전자 후두내시경) 2. 공개번호 제10-2010-0105672호(굴곡가능한 구조물 및 구조물을 굴곡시키기 위한 방법) 3. 공개번호 제10-2011-0107337호 (조종 가능한 외과용 접근 장치 및 방법)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 굽힘 방향을 전자석의 자력에 의한 반발력과 인력을 이용하여 자유자재로 굴곡 시킬 수 있는 내시경관절 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 전자석에 의한 자성으로 작동함으로써 굴곡을 위한 별도의 장치 및 인력에 의한 작용력이 요구되지 않도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하여 조작이 간편하도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 내시경의 굴곡 마디 구조는 상하좌우에 전자석이 형성된 마디부가 서로 이격된 상태로 연결되어, 마주보는 전자석 중 일 열에는 전류의 극성 방향을 서로 다르게 각각 공급하여 각 전자석에 인력이 발생하여 밀착되며 당겨지고, 상기 전자석 중 타 열에는 전류의 극성 방향을 동일하게 각각 공급하여 각 전자석에 척력이 발생하여 밀어서 마디부가 굴절되며, 상기 전자석에 전원을 차단하면 탄성력에 의해 최초 위치로 복원되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조에 있어서, 상기 마디부는 상하좌우에 위치하는 제1전자석~제4전자석을 절연부재로 서로 연결하여 원형 띠 형상의 제1마디~제n마디로 구성하고, 상기 마디부는 제1마디~제n마디의 절연부재를 제1탄성부재~제4탄성부재로 연결하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 굽힘 방향을 전자석의 자력에 의한 반발력과 인력을 이용하여 자유자재로 굴곡 시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 전자석에 의한 자성으로 작동함으로써 굴곡을 위한 별도의 장치 및 인력에 의한 작용력이 요구되지 않도록 하는 효과가 있다.

더불어, 구조가 간단하여 조작이 간편해 한 손만을 이용하여 조작 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내시경관절 구조를 나타낸 전체구성도,
도 2는 본 발명에 따른 내시경관절 구조를 나타낸 일 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 내시경관절 구조를 나타낸 분해사시도,
도 4a는 도면 a는 마디부의 제1열의 전자석에는 서로 반대 방향의 전류가 공급되고, 제2열의 전자석에는 동일 방향의 전류가 공급되는 것을 나타낸 정면도, 도면 b는 상버튼 위치를 조작부의 정면도,
도 4b는 도면 a는 제1열의 전자석이 인력으로 당겨진 개념도, 도면 b는 제2열의 전자석이 척력으로 밀려진 개념도,
도 4c는 조작부의 작동으로 내시경관절이 굴곡된 상태를 나타낸 작동도,
도 5a는 도면 a는 마디부의 제3열의 전자석에는 서로 반대 방향의 전류가 공급되고, 제4열의 전자석에는 동일 방향의 전류가 공급되는 것을 나타낸 정면도, 도면 b는 상버튼 위치를 조작부의 정면도,
도 5b는 도면 a는 제3열의 전자석이 인력으로 당겨진 개념도, 도면 b는 제4열의 전자석이 척력으로 밀려진 개념도,
도 5c는 조작부의 작동으로 내시경관절이 굴곡된 상태를 나타낸 작동도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 내시경관절 구조는 내시경의 굴곡 마디 구조에 관한 것으로, 전류를 각각 전달받는 제1전자석(11)~제4전자석(14)이 각각 제1마디(20a)~제n마디(20n)에 형성된 마디부(10)로 내시경관절(100)을 구성한다.

이러한, 상기 내시경관절(100)은 상하좌우에 전자석이 형성된 마디부(10)가 서로 이격된 상태로 연결된다.

이때, 상기 마디부(10)는 상하좌우에 위치하는 제1전자석(11)~제4전자석(14)을 절연부재(15)로 서로 연결하여 원형 띠 형상의 제1마디(20a)~제n마디(20n)로 구성한다.

그리고, 상기 제1마디(20a)~제n마디(20n)에 각각 형성되는 제1전자석(11)~제4전자석(14)의 제1코어(21)~제4코어(24)의 외면에는 길이방향과 직교를 이루도록 제1전선(25)~제4전선(28)이 각각 감겨져 각각 전류를 독립적으로 공급받을 수 있도록 구성한다.

즉, 상기 제1마디(20a)~제n마디(20n)는 제1코어(21)~제4코어(24)와 절연부재(15)가 서로 연결되어 원형 링 형태로 구성된다.

아울러, 상기 제1코어(21)~제4코어(24)는 제1전선(25)~제4전선(28)이 감겨지는 감김부(21a)의 면적보다 양 끝단부(21b)의 면적을 크게 형성하여 절연부재(15)와 결합시 외면이 일치하도록 구성한다.

이렇게, 상기 끝단부(21b)의 면적이 절연부재(15)의 외면과 일치되게 하는 이유는 전류가 전선에 공급되어 코어가 전자석이 될 경우 이웃하는 마디와 인력이나 척력의 영향을 잘 받을 수 있도록 구성된 것이다.

그리고, 상기 제1전선(25)~제4전선(28)은 마디부(10)의 내부로 통과하도록 구성할 수도 있다.

아울러, 상기 절연부재(15)는 비철금속이나 합성수지재로 구성되며 양 끝단에는 제1코어(21)~제4코어(24)의 양 끝단에 형성되는 끼움단(21c)이 삽입되어 연결되는 끼움홈(15a)이 형성된다.

더불어, 상기 마디부(10)는 제1마디(20a)~제n마디(20n)의 절연부재(15)를 제1탄성부재(31)~제4탄성부재(34)로 연결한다.

이러한, 상기 내시경관절(100)은 마주보는 전자석 중 일 열에는 전류의 극성 방향을 서로 다르게 각각 공급하여 각 전자석에 인력이 발생하여 밀착되며 당겨진다.

그리고, 상기 전자석 중 타 열에는 전류의 극성 방향을 동일하게 각각 공급하여 각 전자석에 척력이 발생하여 밀어서 마디부(10)가 굴절되도록 구성된다.

한편, 상기 전자석에 전원을 차단하면 탄성력에 의해 최초 위치로 복원되도록 구성하는 것이다.

이와 같은, 상기 내시경관절(100)을 작동시키기 위해서는 제1마디(20a)~제n마디(20n)에 각각 4개 1조로 형성되는 제1전선(25)~제4전선(28)에 각각 독립적으로 전류를 공급하기 위한 별도의 전류공급장치(200)가 설치된다.

아울러, 상기 전류공급장치(200)와 연결되어 전류의 공급과 차단을 위한 제어장치와 굴곡 방향을 조절하기 위한 상/하/좌/우 버튼(301)(302)(303)(304)이 형성된 조작부(300)를 일 예로 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 내시경관절(100)을 이용하기 위해서는 마디부(10)의 내부로 시야를 확보하기 위한 조명렌즈, 화상 촬영을 위한 대물렌즈, 공기 또는 물을 분사하는 노즐 등과 같은 장치들이 제n마디(20n)를 통해 삽입되어 제1마디(20a)의 선단으로 노출되도록 설치한다.

그리고, 상기 제1전선(25)~제4전선(28)은 전류공급장치(200)와 연결하고 작동 설명을 위하여 제1전선(25)이 위치된 열은 제1열(10a), 제2전선(26)이 위치된 열은 제2열(10b), 제3전선(27)이 위치된 열은 제3열(10c), 제4전선(28)이 위치된 열은 제4열(10d)이라고 예를 들어 설명한다.

우선, 상기 내시경관절(100)의 제1마디(20a)부터 내시경 시술위해 신체의 내부로 삽입한 후 조명렌즈로 시야를 확보하며 대물렌즈로 촬열하고, 촬영시 필요에 따라 노즐을 통해 공기와 물을 분사한다.

이때, 상기 내시경관절(100)이 신체의 내부로 유입될 때는 미리 시술된 가이드와이어를 따라 이동하는데 마디부(10)는 제1마디(20a)~제n마디(20n)가 제1탄성부재(31)~제4탄성부재(34)로 연결되어 있어 굴곡에 긴밀하게 대응함으로써 삽입이나 배출 과정이 용이한 특징이 있다.

그리고, 상기 내시경관절(100)이 선택된 위치로 이동되면 선단을 병변부위나 추후 시술을 위한 위치를 정확히 확인하기 위하여 회전시키며 대물렌즈로 촬영한다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 내시경관절(100)의 선단을 회전시키기 위한 예로써 내시경관절(100)의 상부로 굴곡되는 것을 설명하며, 상기 제1마디(20a)~제n마디(20n)에 각각 제1전선(25)이 각각 형성된 제1열(10a)측은 제1마디(20a)~제n마디(20n)가 서로 근접하도록 구부러지고, 제1전선(25)과 마주보게 형성된 제2전선(26)의 제2열(10b)은 측은 제1마디(20a)~제n마디(20n)가 서로 벌어지도록 구부러진다.

이때, 상기 조작부(300)의 상버튼(301)을 작동하면 제1마디(20a)에 형성된 제1전선(25)에는 전류를 공급하되, 상기 제2마디(20b)에 형성된 제1전선(25)에는 제1마디(20a)에 형성된 제1전선(25)에 공급되는 전류의 양극(+)와 음극(-)이 서로 반대가 되도록 공급한다.

즉, 상기 제1마디(20a), 제3마디(20c), 제5마디(20e), 제7마디(20g)의 제1전선(25)에는 서로 전류의 양극(+)와 음극(-)이 동일한 방향으로 공급되며, 제2마디(20b), 제4마디(20d), 제6마디(20f), 제n마디(20n)의 제1전선(25)에는 서로 전류의 양극(+)와 음극(-)이 동일한 방향으로 공급된다.

여기서, 상기 제1마디(20a), 제3마디(20c), 제5마디(20e), 제7마디(20g)의 제1전선(25)에 공급되는 전류에 의해 제1코어(21)의 자기장이 나가는 방향으로는 N극이 형성되고 자기장이 나가는 방향으로는 S극이 형성되며, 상기 제2마디(20b), 제4마디(20d), 제6마디(20f), 제n마디(20n)의 제1전선(25)에 반대로 공급되는 전류에 의해 제1코어(21)의 자기장이 반대로 생성되어 나가는 방향으로는 N극이 형성되고 자기장이 나가는 방향으로는 S극이 형성된다.

이로써, 상기 제1마디(20a), 제3마디(20c), 제5마디(20e), 제7마디(20g)와 제2마디(20b), 제4마디(20d), 제6마디(20f), 제n마디(20n)의 제1코어(21)는 서로 N극과 S극, S극과 N극이 마주보며 전자력에 의해 인력을 발생시켜 제1코어(21)들이 서로 달라붙으면서 상부로 굴곡되는 것이다.

이와 반대로, 상기 제2열(10b)에 형성된 제1마디(20a)~제n마디(20n)의 제2전선(26)에는 전류의 양극(+)와 음극(-)이 동일한 방향으로 공급되어 제2코어(22)는 서로 N극과 N극, S극과 S극이 마주보며 전자력에 의해 척력을 발생시켜 제2코어(22)들이 서로 밀어 상부로 굴곡되는 것을 돕는 기능을 하는 특징이 있다.

이후, 상기 상버튼(301)의 조작을 중지하여 전류를 차단하면 제1탄성부재(31)는 미는 힘을 작용하고 제2탄성부재(32)는 끌어당기는 힘을 작용하여 내시경관절(100)의 마디부(10)가 일적선이 되도록 원위치한다.

이렇게, 상기 조작부(300)를 이용하여 상버튼(301)을 작동하면 제1열(10a)의 제1마디(20a)~제n마디(20n)는 전자력의 서로 다른 자력 극성에 의해 끌어당겨져 구부러지고, 제2열(10b)의 제1마디(20a)~제n마디(20n)는 전자력의 같은 자력 극성에 의해 밀어져 구부러지는 것이다.

도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 내시경관절(100)의 작동은 좌버튼(303)을 작동시킬 경우 제3열(10c)의 제3전자석(13)은 제1마디(20a)~제n마디(20n)의 제3코어(23)가 서로 전자력의 서로 다른 자력 극성에 의해 끌어당겨져 구부러지고, 반대편 제4열(10d)은 제4전자석(14)은 제1마디(20a)~제n마디(20n)의 제4코어(24)가 서로 전자력의 같은 자력 극성에 의해 밀어져 구부러지는 것이다.

즉, 상기 상/하/좌/우버튼(301)(302)(303)(304) 중 하나를 작동시키면 작동시키는 버튼과 마주보는 전자석에는 전류방향이 동일하게 형성되고, 나머지 2열의 전자석에는 전류가 공급되지 않는 것으로, 예로써, 좌버튼(303)을 작동시키면 제3열(10c)의 제3전자석(13)은 제1마디(20a)~제n마디(20n)가 서로 전자력의 서로 다른 자력 극성에 의해 끌어당겨져 구부러지고, 반대편 제4열(10d)은 제4전자석(14)은 제1마디(20a)~제n마디(20n)가 서로 전자력의 같은 자력 극성에 의해 밀어져 구부러지며, 제1열(10a)의 제1전자석(11)과 제2열(10b)의 제2전자석(12)에는 전류가 공급되지 않는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 마디부 10a : 제1열
10b : 제2열 10c : 제3열
10d : 제4열 11 ~ 14 :제1전자석~제4전자석
15 : 절연부재 15a : 끼움홈
20a~20n : 제1마디~제n마디 21~24 : 제1코어~제4코어
21a : 감기부 21b : 끝단부
21c : 끼움단 25~28 : 제1전선~제4전선
31~34 : 제1탄성부재~제4탄성부재
100 : 내시경관절 200 : 전류공급장치
300 : 조작부 301 : 상버튼
302 : 하버튼 303 : 좌버튼
304 : 우버튼

Claims (7)

1. 삭제
2. 내시경의 굴곡 마디 구조는
   상하좌우에 전자석이 형성된 마디부(10)가 서로 이격된 상태로 연결되어, 마주보는 전자석 중 일 열에는 전류의 극성 방향을 서로 다르게 각각 공급하여 각 전자석에 인력이 발생하여 밀착되며 당겨지고,
   상기 전자석 중 타 열에는 전류의 극성 방향을 동일하게 각각 공급하여 각 전자석에 척력이 발생하여 밀어서 마디부(10)가 굴절되며,
   상기 전자석에 전원을 차단하면 탄성력에 의해 최초 위치로 복원되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조에 있어서,
   상기 마디부(10)는 상하좌우에 위치하는 제1전자석(11)~제4전자석(14)을 절연부재(15)로 서로 연결하여 원형 띠 형상의 제1마디(20a)~제n마디(20n)로 구성하고,
   상기 마디부(10)는 제1마디(20a)~제n마디(20n)의 절연부재(15)를 제1탄성부재(31)~제4탄성부재(34)로 연결하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제1마디(20a)~제n마디(20n)에 각각 형성되는 제1전자석(11)~제4전자석(14)의 제1코어(21)~제4코어(24)의 외면에는 길이방향과 직교를 이루도록 제1전선(25)~제4전선(28)이 각각 감겨져 각각 전류를 독립적으로 공급받을 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제1코어(21)~제4코어(24)는 제1전선(25)~제4전선(28)이 감겨지는 감김부(21a)의 면적보다 양 끝단부(21b)의 면적을 크게 형성하여 절연부재(15)와 결합시 외면이 일치하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조.
5. 제 3항에 있어서, 상기 제1전선(25)~제4전선(28)은 마디부(10)의 내부로 통과하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조.
6. 제 3항에 있어서, 상기 절연부재(15)는 비철금속이나 합성수지재로 구성되며 양 끝단에는 제1코어(21)~제4코어(24)와 연결되는 끼움홈(15a)이 형성된 것을 특징으로 하는 내시경관절 구조.
7. 삭제

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