KR102571259B1 - Medical endoscope - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체 내부에 삽입되는 삽입관; 인체 내부에 특정 패턴의 이미지를 투영하는 패턴 형성 모듈; 및 상기 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부를 영상으로 검출하는 촬상 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 내시경에 관한 것이다.The present invention is an insertion tube inserted into the human body; a pattern forming module that projects an image of a specific pattern onto the inside of the human body; and an imaging module that detects the inside of the human body onto which the image of the specific pattern is projected as an image.
Description
본 발명은 내시경이 검출하는 인체 내부의 영상에 특정 패턴의 이미지를 투영함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 식별성을 향상시킬 수 있는 의료용 내시경에 관한 것이다.The present invention relates to a medical endoscope capable of improving identification of early cancer or precancerous lesions in the human body by projecting an image of a specific pattern onto an image of the inside of the human body detected by the endoscope.
내시경은 인체 내부를 의학적으로 검사하기 위하여, 내시경을 인체 내부에 삽입하여 관찰하는 기구이다.An endoscope is a device for observing the inside of a human body by inserting an endoscope in order to medically examine the inside of the human body.
일반적인 내시경은 백색광을 사용한다. 그런데, 백색광의 파장을 통해 획득하는 명시야 영상만으로는 조기암이나 전암성 병변을 식별하기 어렵다. 그 이유는 조기암이나 전암성 병변이 주변 점막과 비슷한 색조를 띄고 있으므로, 인체 내부의 융기나 함몰이 뚜렷하게 구분되지 않기 때문이다.A typical endoscope uses white light. However, it is difficult to identify early cancer or precancerous lesions only with a brightfield image obtained through a wavelength of white light. This is because early cancer or precancerous lesions have a similar color tone to the surrounding mucous membranes, so elevations or depressions inside the body are not clearly distinguished.
따라서 임상적으로 의미가 있는 병변을 잘 발견할 수 있고, 병변의 특징과 경계를 잘 나타내며, 정확한 진단이 가능하도록 하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a technology that can well discover clinically meaningful lesions, well represent the characteristics and borders of lesions, and enable accurate diagnosis.
최근 협대역, 자가형광, 조영제 기반 형광영상 등의 분자영상광학기법을 내시경에 융합하여, 현장에서의 진단 및 정밀의료를 실현하기 위한 광학적 조직검사 기반의 시스템 개발이 대두되고 있다. Recently, the development of an optical biopsy-based system to realize on-site diagnosis and precision medicine by integrating molecular imaging optical techniques such as narrowband, autofluorescence, and contrast agent-based fluorescence imaging into endoscopes has emerged.
그러나 일반적인 내시경에 분자영상광학기법을 동기화 시키기기 위해서는 광학 부품이 많아지고 광학계의 사이즈가 켜져서, 제품 비용이 증가하고, 내시경 삽입시 환자가 느끼는 고통이 증가하는 문제점이 있다.However, in order to synchronize the molecular imaging optical technique with a general endoscope, there are problems in that the number of optical parts increases and the size of the optical system increases, resulting in increased product cost and increased pain felt by the patient when the endoscope is inserted.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내시경이 검출하는 인체 내부의 영상에 특정 패턴의 이미지를 투영함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 식별성을 향상시킬 수 있는 의료용 내시경을 제공하려는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a medical endoscope capable of improving the identification of early cancer or precancerous lesions inside the human body by projecting a specific pattern image onto an image of the inside of the human body detected by the endoscope. .
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경은 인체 내부에 삽입되는 삽입관; 인체 내부에 특정 패턴의 이미지를 투영하는 패턴 형성 모듈; 및 상기 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부를 영상으로 검출하는 촬상 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.A medical endoscope according to an embodiment of the present invention includes an insertion tube inserted into a human body; a pattern forming module that projects an image of a specific pattern onto the inside of the human body; and an imaging module that detects the inside of the human body onto which the image of the specific pattern is projected as an image.
또한, 상기 패턴 형성 모듈은 특정 패턴을 갖는 광을 출사하는 광원; 및 상기 광원으로부터 입사된 상기 특정 패턴을 갖는 광이 통과되어 인체 내부에 투영되게 하는 광섬유를 포함하며, 상기 광원은 상기 광섬유의 외부에 배치될 수 있다.In addition, the pattern forming module may include a light source for emitting light having a specific pattern; and an optical fiber through which the light having the specific pattern incident from the light source passes and is projected inside the human body, and the light source may be disposed outside the optical fiber.
또한, 상기 광원은 특정 파장의 광을 출사하는 발광부; 및 상기 발광부로부터 입사된 상기 특정 파장의 광은 상기 광섬유로 반사시키고 상기 특정 파장 외의 광은 투과시키는 광필터부를 포함할 수 있다.In addition, the light source includes a light emitting unit for emitting light of a specific wavelength; and an optical filter unit that reflects light of the specific wavelength incident from the light emitting unit to the optical fiber and transmits light other than the specific wavelength.
또한, 상기 광필터부는 다이크로익 미러일 수 있다.Also, the optical filter unit may be a dichroic mirror.
또한, 상기 패턴 형성 모듈은 인체 내부에서 반사되어 상기 광섬유를 거쳐 상기 광필터부를 투과한 반사광을 검출하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.Also, the pattern forming module may include an image sensor that detects reflected light that is reflected inside the human body and transmitted through the optical filter unit through the optical fiber.
또한, 상기 패턴 형성 모듈은 상기 광원 및 상기 광섬유 사이에 배치되고 상기 광원에서 입사된 상기 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 감소시키는 제1광학 렌즈; 및 상기 광섬유의 인체 내부에 삽입되는 일단에 배치되고 상기 광섬유를 통과한 상기 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 증가시키는 제2광학 렌즈를 포함할 수 있다.In addition, the pattern forming module may include a first optical lens disposed between the light source and the optical fiber and reducing the magnification of light having the specific pattern incident from the light source; and a second optical lens disposed at one end of the optical fiber inserted into the human body and increasing the magnification of the light having the specific pattern passing through the optical fiber.
또한, 상기 제2광학 렌즈는 GRIN 렌즈일 수 있다.Also, the second optical lens may be a GRIN lens.
또한, 상기 광원은 레이저빔을 방출하는 레이저빔발생부; 및 상기 레이저빔의 주사방향을 조절하여 상기 레이저빔을 상기 광섬유를 거쳐 인체 내부에 투영시키는 갈보미러부를 포함할 수 있다.In addition, the light source includes a laser beam generator for emitting a laser beam; and a galvo mirror unit that adjusts the scanning direction of the laser beam and projects the laser beam into the human body through the optical fiber.
또한, 상기 갈보미러부는 상기 레이저빔의 X축 방향을 조절하기 위한 제1갈보미러부; 및 상기 제1갈보미러부에서 반사된 상기 레이저빔의 Y축 방향을 조절하여 상기 광섬유로 전달하는 제2갈보미러부를 포함할 수 있다.In addition, the galvo mirror unit includes a first galvo mirror unit for adjusting the X-axis direction of the laser beam; and a second galvo mirror unit that adjusts the Y-axis direction of the laser beam reflected by the first galvo mirror unit and transfers the laser beam to the optical fiber.
또한, 상기 특정 패턴은 그리드 패턴일 수 있다.Also, the specific pattern may be a grid pattern.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경은 인체 내부에 특정 패턴의 이미지를 투영하여 검출함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 식별성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The medical endoscope according to an embodiment of the present invention has an effect of improving identification of early cancer or precancerous lesions in the human body by projecting and detecting a specific pattern image inside the human body.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경을 나타낸 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경의 삽입관을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈의 광원을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성 모듈의 광원을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a medical endoscope according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are perspective views illustrating an insertion tube of a medical endoscope according to an embodiment of the present invention.
3 is a block configuration diagram showing a pattern forming module according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a light source of a pattern forming module according to a first embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a pattern forming module according to a second embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a pattern formation module according to a third embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a light source of a pattern forming module according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 "모듈"이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 "모듈"은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 "모듈"은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 "모듈"은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 "모듈"은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 "모듈"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 "모듈"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 "모듈"들로 더 분리될 수 있다.The term "unit" or "module" used in the specification means a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and "unit" or "module" performs certain roles. However, "unit" or "module" is not meant to be limited to software or hardware. A "unit" or "module" may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, a “unit” or “module” may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. Functions provided within components and "units" or "modules" may be combined into fewer components and "units" or "modules" or may be combined into additional components and "units" or "modules". can be further separated.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경을 나타낸 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경의 삽입관을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a medical endoscope according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are perspective views showing an insertion tube of the medical endoscope according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경은 삽입관(100), 패턴 형성 모듈(200) 및 촬상 모듈(300)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 2C , a medical endoscope according to an embodiment of the present invention may include an insertion tube 100 , a pattern formation module 200 and an imaging module 300 .
삽입관(100)은 찰상 모듈과 패턴 형성 모듈(200)을 광학적 및 전기적으로 연결하는 케이블 기능을 수행하는 역할을 한다.The insertion tube 100 serves to perform a cable function for optically and electrically connecting the scratch module and the pattern forming module 200 .
일 예로, 삽입관(100)은 인체 내부에 용이하게 삽입되기 위하여, 굴곡이 가능한 다관절 형태를 가질 수 있다. 여기서, 다관절 형태의 전부 또는 일부는 굴곡이 가능한 굴곡 부위로 구성될 수 있다. 이러한 굴곡 부위는 직렬로 연결된 다수의 세그먼트를 가질 수 있다. 또한, 굴곡 부위의 굴곡은 자동으로 조절될 수 있는데, 예를들면, 세그먼트의 내주면 및 외주면 사이에 관통된 와이어(미도시) 및 전선(미도시)의 길이 조절을 통해 조절될 수 있다. 이 때, 와이어(미도시) 및 전선(미도시)의 길이 조절은 구동모터(미도시)에 의해 이루어질 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.For example, the insertion tube 100 may have a multi-joint shape capable of being bent in order to be easily inserted into the human body. Here, all or part of the multi-joint shape may be configured as a flexion region capable of flexion. These flexures may have multiple segments connected in series. In addition, the bending of the bent portion may be automatically adjusted, for example, by adjusting the length of a wire (not shown) and a wire (not shown) passed between the inner and outer circumferential surfaces of the segment. At this time, the length adjustment of the wires (not shown) and wires (not shown) may be performed by a driving motor (not shown), but the present invention is not limited thereto.
패턴 형성 모듈(200)은 촬상 모듈(300)이 영상으로 검출하는 인체 내부에 대하여 특정 패턴의 이미지를 투영하는 역할을 한다. 그 결과, 촬상 모듈(300)이 검출하는 인체 내부의 영상에는 특정 패턴의 이미지의 투영으로 인한 입체적인 효과가 가미된다. 따라서 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 식별성을 향상시킬 수 있다. 후술하겠지만, 패턴 형성 모듈(200)에 의해 인체 내부에 투영되는 특정 패턴의 이미지는 삽입관(100)의 외부에 배치되는 광원으로부터 주입될 것일 수 있다.The pattern forming module 200 serves to project an image of a specific pattern to the inside of the human body detected by the imaging module 300 as an image. As a result, a three-dimensional effect due to the projection of a specific pattern image is added to the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 . Therefore, the identification of early cancer or precancerous lesions inside the human body can be improved. As will be described later, an image of a specific pattern projected inside the human body by the pattern forming module 200 may be injected from a light source disposed outside the insertion tube 100 .
여기서, 특정 패턴의 이미지는 그리드 패턴의 이미지일 수 있다. 이와 같이, 패턴 형성 모듈(200)을 통해 인체 내부에 그리드 패턴의 이미지가 투영되는 경우, 촬상 모듈(300)이 검출하는 인체 내부의 영상에는 그리드 패턴의 이미지가 투영된다. Here, the specific pattern image may be a grid pattern image. In this way, when the grid pattern image is projected inside the human body through the pattern forming module 200, the grid pattern image is projected onto the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300.
그 결과, 사용자는 촬상 모듈(300)이 검출하는 인체 내부의 영상에 투영된 그리드 패턴을 통해 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 위치를 정확하게 파악할 수 있다. 예를들면, 인체 내부의 영상에 투영된 그리드 패턴에 대하여, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변이 나타난 특정 그리드의 좌표를 파악함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.As a result, the user can accurately determine the location of early cancer or precancerous lesions inside the human body through the grid pattern projected on the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 . For example, by identifying the coordinates of a specific grid in which early cancer or precancerous lesions appear in the grid pattern projected on the image of the inside of the human body, the location of early cancer or precancerous lesions inside the human body can be accurately identified. There is.
또한, 사용자는 촬상 모듈(300)이 검출하는 인체 내부의 영상에 투영된 그리드 패턴을 통해 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 크기와 갯수 등을 파악할 수 있다. 예를들면 인체 내부의 영상에 투영된 그리드 패턴에 대하여, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변이 나타난 특정 그리드의 총 갯수를 파악함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 크기와 갯수 등을 정확하게 파악할 수 있는 것이다.In addition, the user can grasp the size and number of early cancer or precancerous lesions in the human body through the grid pattern projected on the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 . For example, with respect to the grid pattern projected on the image of the inside of the human body, the total number of specific grids showing early cancer or precancerous lesions inside the human body is identified, thereby determining the size and number of early cancer or precancerous lesions inside the human body. that can be accurately identified.
또한, 사용자는 촬상 모듈(300)이 검출하는 인체 내부의 영상에 투영된 그리드 패턴을 통해 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 굴곡 및 기울기 등을 파악할 수 있다.In addition, the user can grasp the curvature and inclination of early cancer or precancerous lesions in the human body through the grid pattern projected on the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 .
패턴 형성 모듈(200)은 온/오프가 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 패턴 형성 모듈(200)은 스위치의 조작에 의해 온/오프 될 수 있으며, 스위치의 조작은 사용자에 의해 수동이나, 원격에 의해 자동으로 이루어질 수 있다.The pattern forming module 200 may be configured to be turned on/off. In this case, the pattern forming module 200 can be turned on/off by manipulating a switch, and manipulating the switch can be performed manually by a user or automatically by remote control.
이 경우, 패턴 형성 모듈(200)을 온시켜서 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부의 영상을 획득할 수 있고, 패턴 형성 모듈(200)을 오프시켜서 특정 패턴의 이미지가 투영되지 않은 인체 내부의 영상을 획득할 수 있다. 그 결과, 사용자는 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부의 영상과, 특정 패턴의 이미지가 투영되지 않은 인체 내부의 영상을 비교하여 관찰할 수 있으므로, 인체 내부의 영상에 대한 입체적인 인식도를 향상시킬 수 있다.In this case, by turning on the pattern forming module 200, an image of the inside of the human body onto which a specific pattern image is projected can be acquired, and by turning off the pattern forming module 200, an image of the inside of the human body on which the image of a specific pattern is not projected can be acquired. can be obtained. As a result, the user can compare and observe the image of the inside of the human body on which the image of a specific pattern is projected and the image of the inside of the human body on which the image of the specific pattern is not projected, so that the three-dimensional recognition of the image inside the human body can be improved. there is.
일예로, 도 2a를 참조하면, 패턴 형성 모듈(200)은 삽입관(100)의 내부에 관통될 수 있다. 삽입관(100)의 인체 내부에 삽입되는 일단에는 인체 내부로 광을 공급하는 광가이드(110)가 마련될 수 있다. 이러한, 광가이드(110)는 패턴 형성 모듈(200)이 특정 패턴의 이미지를 투영하는 인체 내부로 광을 공급하는 역할을 할 수 있다.For example, referring to FIG. 2A , the pattern forming module 200 may pass through the insertion tube 100 . A light guide 110 for supplying light to the inside of the human body may be provided at one end of the insertion tube 100 inserted into the human body. The light guide 110 may serve to supply light to the inside of the human body where the pattern forming module 200 projects an image of a specific pattern.
다른 예로, 도 2b를 참조하면, 패턴 형성 모듈(200)은 삽입관(100)의 내부에 관통될 수 있다. 삽입관(100)의 인체 내부에 삽입되는 일단에는 인체 내부로 광을 공급하는 광가이드(110)가 마련될 수 있다. 여기서, 광가이드(110)는 삽입관(100)의 인체 내부에 삽입되는 일단으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 이러한, 광가이드(110)는 패턴 형성 모듈(200)이 특정 패턴의 이미지를 투영하는 인체 내부로 광을 집중적으로 공급하는 역할을 할 수 있다. 삽입관(100)의 인체 내부로 삽입되는 일단에는 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변을 처치하기 위한 처치구(120)가 설치될 수 있다.As another example, referring to FIG. 2B , the pattern forming module 200 may pass through the insertion tube 100 . A light guide 110 for supplying light to the inside of the human body may be provided at one end of the insertion tube 100 inserted into the human body. Here, the light guide 110 may be disposed to protrude from one end of the insertion tube 100 inserted into the human body. The light guide 110 may serve to intensively supply light to the inside of the human body where the pattern forming module 200 projects an image of a specific pattern. A treatment tool 120 for treating early cancer or precancerous lesions inside the human body may be installed at one end of the insertion tube 100 inserted into the human body.
또 다른 예로, 도 2c를 참조하면, 패턴 형성 모듈(200)은 삽입관(100)의 외면에 삽입관(100)의 길이방향을 따라 고정될 수 있다. 여기서, 광가이드(110)는 삽입관(100)의 인체 내부에 삽입되는 일단으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 이러한, 광가이드(110)는 패턴 형성 모듈(200)이 특정 패턴의 이미지를 투영하는 인체 내부로 광을 집중적으로 공급하는 역할을 할 수 있다.As another example, referring to FIG. 2C , the pattern forming module 200 may be fixed to the outer surface of the insertion tube 100 along the longitudinal direction of the insertion tube 100 . Here, the light guide 110 may be disposed to protrude from one end of the insertion tube 100 inserted into the human body. The light guide 110 may serve to intensively supply light to the inside of the human body where the pattern forming module 200 projects an image of a specific pattern.
촬상 모듈(300)은 패턴 형성 모듈(200)에 의해 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부를 영상으로 검출하는 역할을 한다.The imaging module 300 serves to detect the inside of a human body onto which an image of a specific pattern is projected by the pattern forming module 200 as an image.
예를들면, 촬상 모듈(300)은 일반적인 내시경에 사용되는 CCD 카메라, CMOS 카메라 등이 사용될 수 있으며, 이에 특별히 한정되지 아니한다.For example, the imaging module 300 may be a CCD camera, a CMOS camera, etc. used in a general endoscope, but is not particularly limited thereto.
촬상 모듈(300)이 검출한 인체 내부의 영상은 디스플레이 장치(미도시)에 의해 디스플레이 될 수 있다. 예를들면, 디스플레이 장치는 촬상 모듈(300)과 전기적으로 연결된 모니터일 수 있다. 사용자는 디스플레이 장치를 통해 촬상 모듈(300)이 검출한 인체 내부의 영상을 확인할 수 있다.The image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 may be displayed by a display device (not shown). For example, the display device may be a monitor electrically connected to the imaging module 300 . The user may check the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300 through the display device.
이하, 본 발명에 따른 패턴 형성 모듈의 다양한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the pattern forming module according to the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈의 광원을 나타낸 사시도이다.3 is a block configuration diagram showing a pattern forming module according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a light source of the pattern forming module according to the first embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈(200a)은 광원(210), 광섬유(220), 제1광학 렌즈(240) 및 제2광학 렌즈(250)를 포함할 수 있다.3 to 4, the pattern forming module 200a according to the first embodiment of the present invention includes a light source 210, an optical fiber 220, a first optical lens 240, and a second optical lens ( 250) may be included.
광원(210)은 특정 패턴을 갖는 광을 출사하는 역할을 한다. 광원(210)에는 광을 출사하는 다양한 장치가 사용될 수 있다. 예를들면, 광원(210)은 LD(Light Diode) 또는 LED(Light Emitting Diode) 일 수 있다.The light source 210 serves to emit light having a specific pattern. Various devices for emitting light may be used as the light source 210 . For example, the light source 210 may be a light diode (LD) or a light emitting diode (LED).
이러한 광원(210)은 광섬유(220)의 외부에 배치된다. 따라서 광섬유(220)나 삽입관(100)의 사이즈가 켜져서, 제품 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 삽입관(100)의 삽입시, 환자가 느끼는 고통을 저감할 수 있다.This light source 210 is disposed outside the optical fiber 220 . Therefore, the size of the optical fiber 220 or the insertion tube 100 is increased, and product cost can be prevented from increasing. In addition, when the insertion tube 100 is inserted, the pain felt by the patient can be reduced.
이와 반대로, 기존의 내시경은 광원(210)이 광섬유(220)의 내부나 삽입관(100)의 내부에 배치됨에 따라, 삽입관(100)의 사이즈가 커져서, 제품 비용이 증가하였다, 또한, 삽입관(100)의 삽입시, 환자가 느끼는 고통이 증가하였다. In contrast, in the conventional endoscope, as the light source 210 is disposed inside the optical fiber 220 or inside the insertion tube 100, the size of the insertion tube 100 increases, resulting in increased product cost. Upon insertion of the tube 100, the pain felt by the patient increased.
광섬유(220)는 광원(210)으로부터 입사된 특정 패턴을 갖는 광이 통과되어 인체 내부에 투영되게 하는 역할을 한다. 예를들면, 광섬유(220)는 삽입관(100)의 내부에 관통될 수 있다. 또한, 광섬유(220)는 삽입관(100)의 외면에 삽입관(100)의 길이방향을 따라 고정될 수 있다.The optical fiber 220 serves to allow light having a specific pattern incident from the light source 210 to pass through and be projected inside the human body. For example, the optical fiber 220 may pass through the insertion tube 100. In addition, the optical fiber 220 may be fixed to the outer surface of the insertion tube 100 along the longitudinal direction of the insertion tube 100.
제1광학 렌즈(240)는 광원(210) 및 광섬유(220) 사이에 배치되고 광원(210)에서 입사된 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 감소시키는 역할을 한다. 구체적으로, 제1광학 렌즈(240)는 광원(210)에서 입사된 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 광섬유(220)의 직경으로 감소시킬 수 있다.The first optical lens 240 is disposed between the light source 210 and the optical fiber 220 and serves to reduce the magnification of light having a specific pattern incident from the light source 210 . Specifically, the first optical lens 240 may reduce the magnification of light having a specific pattern incident from the light source 210 to the diameter of the optical fiber 220 .
제2광학 렌즈(250)는 광섬유(220)의 인체 내부에 삽입되는 일단에 배치되고 광섬유(220)를 통과한 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 증가시키는 역할을 한다. 구체적으로, 제2광학 렌즈(250)는 광섬유(220)를 통과한 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 광원(210)에서 출사된 광의 크기로 귀환시킬 수 있다. 예를들면, 제2광학 렌즈(250)는 마이크로렌즈 또는 GRIN렌즈(Gradient Index Lens)일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.The second optical lens 250 is disposed at one end of the optical fiber 220 inserted into the human body and serves to increase the magnification of light having a specific pattern passing through the optical fiber 220 . Specifically, the second optical lens 250 may return the magnification of light having a specific pattern passing through the optical fiber 220 to the size of the light emitted from the light source 210 . For example, the second optical lens 250 may be a micro lens or a GRIN lens (Gradient Index Lens), but the present invention is not limited thereto.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이다.5 is a block diagram showing a pattern formation module according to a second embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성 모듈(200b)은 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈(200a)과 달리, 광원(210)은 발광부(211) 및 광섬유(220)를 포함하며, 이미지 센서(230)를 추가로 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the pattern forming module 200b according to the second embodiment of the present invention, unlike the pattern forming module 200a according to the first embodiment of the present invention, the light source 210 includes a light emitting unit ( 211) and an optical fiber 220, and may further include an image sensor 230.
본 실시예에서, 광원(210)은 발광부(211) 및 광섬유(220)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the light source 210 may include a light emitting unit 211 and an optical fiber 220 .
발광부(211)는 특정 파장의 광을 출사한다. 여기서, 발광부(211)가 출사하는 특정 파장의 광은 R(Red)광, G(Green)광, B(Blue)광 중 하나일 수 있다. 그리고, 발광부(211)가 출사하는 특정 파장의 광은 상술한 특정 패턴을 갖는다.The light emitting unit 211 emits light of a specific wavelength. Here, light of a specific wavelength emitted from the light emitting unit 211 may be one of red (R) light, green (G) light, and blue (B) light. In addition, light of a specific wavelength emitted from the light emitting unit 211 has the above-described specific pattern.
광필터부(212)는 발광부(211)로부터 입사된 특정 파장의 광은 광섬유(220)로 반사시키고 특정 파장 외의 광은 투과시키는 역할을 한다. 예를들면, 발광부(211)에서 R(Red)광을 출사하는 경우, 광필터부(212)는 발광부(211)로부터 입사된 R(Red)광은 광섬유(220)로 반사시키고, R(Red)광 외의 파장을 갖는 G(Green)광, B(Blue)광은 투과시킬 수 있다.The optical filter unit 212 serves to reflect light of a specific wavelength incident from the light emitting unit 211 to the optical fiber 220 and to transmit light other than the specific wavelength. For example, when R (Red) light is emitted from the light emitting unit 211, the optical filter unit 212 reflects the R (Red) light incident from the light emitting unit 211 to the optical fiber 220, G (Green) light and B (Blue) light having a wavelength other than (Red) light can be transmitted.
그 결과, 광섬유(220)에는 광필터부(212)로부터 반사된 특정 파장의 광만 통과하게 된다. 이 후, 광섬유(220)를 통과한 특정 파장의 광은 인체 내부에 특정 패턴의 이미지로 투영될 수 있다. 이러한 광섬유(220)에는 광필터부(212)로부터 반사된 특정 파장의 광이 통과하는 제1광통로와, 인체 내부에서 반사된 반사광이 통과하는 제2광통로를 가질 수 있다. 이러한, 제1광통로와 제2광통로 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.As a result, only light of a specific wavelength reflected from the optical filter unit 212 passes through the optical fiber 220 . Thereafter, light of a specific wavelength passing through the optical fiber 220 may be projected as an image of a specific pattern inside the human body. The optical fiber 220 may have a first optical path through which light of a specific wavelength reflected from the optical filter unit 212 passes, and a second optical path through which reflected light reflected from inside the human body passes. A barrier rib may be formed between the first and second optical passages.
일예로, 광필터부(212)는 다이크로익 미러일 수 있다. 이러한 다이크로익 미러는 유리 표면에 유전체 다층막을 입혀서 코팅한 것으로, 광의 간섭을 이용해 광을 선택적으로 반사 및 투과시킨다. 즉, 다이크로익미러에 코팅된 유전체 다층막의 성분에 따라, 다이크로익미러는 특정 파장의 광은 광섬유(220)로 반사시키고 특정 파장 외의 광은 투과시킬 수 있다.For example, the optical filter unit 212 may be a dichroic mirror. Such a dichroic mirror is a glass surface coated with a dielectric multilayer film, and selectively reflects and transmits light using light interference. That is, depending on the components of the dielectric multilayer film coated on the dichroic mirror, the dichroic mirror can reflect light of a specific wavelength to the optical fiber 220 and transmit light other than the specific wavelength.
본 실시예에서, 이미지 센서(230)는 인체 내부에서 반사되어 광섬유(220)를 거쳐 광필터부(212)를 투과한 반사광을 검출하는 역할을 한다. 구체적으로, 인체 내부에서 반사된 반사광은 발광부(211)로부터 광필터부(212)와 광섬유(220)를 거쳐서 인체 내부로 투영된 특정 파장의 광이 인체 내부에서 반사된 것이다. 이때, 특정 파장의 광이 인체 내부에서 반사되는 과정에서, 특정 파장의 광은 특정 파장 외의 파장을 갖는 광으로 변화된다. 따라서, 인체 내부에서 반사된 반사광은 특정 파장 외의 파장을 갖는다. 이로 인해, 인체 내부에서 반사된 반사광은 광필터부(212)를 투과하여 이미지 센서(230)로 도달할 수 있는 것이다. 한편, 이미지 센서(230)는 CCD(Charge-coupled device) 센서, IR 센서, 초고속 카메라 등이 사용될 수 있다.In this embodiment, the image sensor 230 serves to detect reflected light that is reflected inside the human body and transmitted through the optical filter unit 212 through the optical fiber 220 . Specifically, the reflected light reflected from the inside of the human body is light of a specific wavelength projected from the light emitting unit 211 through the optical filter unit 212 and the optical fiber 220 to the inside of the human body and is reflected from the inside of the human body. At this time, in a process in which light of a specific wavelength is reflected inside the human body, the light of the specific wavelength is changed into light having a wavelength other than the specific wavelength. Accordingly, the reflected light reflected inside the human body has a wavelength other than the specific wavelength. Accordingly, the reflected light reflected from the inside of the human body can pass through the optical filter unit 212 and reach the image sensor 230 . Meanwhile, as the image sensor 230, a charge-coupled device (CCD) sensor, an IR sensor, and a high-speed camera may be used.
도 1을 다시 참조하면, 광섬유(220)의 인체에 삽입되는 일단은 삽입관(100)의 인체에 삽입되는 일단으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 따라서, 인체 내부에서 반사되어 광섬유(220)를 거쳐 광필터부(212)를 투과한 반사광을 검출하는 이미지 센서(230)에는 촬상 모듈(300)에 검출되는 인체 내부의 영상보다 상대적으로 확대된 인체 내부의 영상이 검출된다. Referring back to FIG. 1 , one end of the optical fiber 220 inserted into the human body may be disposed to protrude from the other end of the insertion tube 100 inserted into the human body. Therefore, in the image sensor 230 that detects the reflected light that is reflected inside the human body and passes through the optical filter unit 212 through the optical fiber 220, the human body is relatively enlarged compared to the image of the inside of the human body detected by the imaging module 300. Internal images are detected.
그 결과, 촬상 모듈(300)을 통해 획득한 인체 내부의 영상은 인체 내부의 광역적인 관찰에 활용될 수 있고, 이미지 센서(230)를 통해 획득한 인체 내부의 영상은 인체 내부의 세부적인 관찰에 활용될 수 있다.As a result, the image of the inside of the human body acquired through the imaging module 300 can be used for wide-area observation of the inside of the human body, and the image of the inside of the human body acquired through the image sensor 230 can be used for detailed observation of the inside of the human body. can be utilized
여기서, 제2광학 렌즈(250)가 마이크로렌즈 또는 GRIN렌즈인 경우, 이미지 센서(230)에서는 촬상모듈(300)보다 고해상도의 인체 내부 영상을 검출할 수 있다.Here, when the second optical lens 250 is a microlens or a GRIN lens, the image sensor 230 can detect a higher resolution internal image of the human body than the imaging module 300 .
또한, 이미지 센서(230)가 IR 센서인 경우, 이미지 센서(230)에서는 인체 내부의 열화상 영상을 측정할 수 있다.Also, when the image sensor 230 is an IR sensor, the image sensor 230 may measure a thermal image of the inside of the human body.
또한, 이미지 센서(230)가 초고속 카메라인 경우, 이미지 센서(230)에서는 인체 내부의 움직임을 슬로우 모션 영상으로 검출할 수 있다 In addition, when the image sensor 230 is a high-speed camera, the image sensor 230 may detect motion inside the human body as a slow motion image.
한편, 이미지 센서(230)에서 검출되는 인체 내부 영상의 시야각은 광섬유(220)로부터 인체 내부로 투영된 특정 패턴의 광의 시야각과 동일하므로 보정이 필요하지 않다. 그러나, 촬상 모듈(300)을 통해 획득한 인체 내부 영상의 시야각은 광섬유(220)로부터 인체 내부로 투영된 특정 패턴의 광의 시야각과 편차가 있으므로, 보정이 필요하게 된다.Meanwhile, since the angle of view of the image of the inside of the human body detected by the image sensor 230 is the same as the angle of view of light of a specific pattern projected from the optical fiber 220 into the inside of the human body, correction is not required. However, since the angle of view of the image of the inside of the human body acquired through the imaging module 300 is different from the angle of view of light of a specific pattern projected from the optical fiber 220 into the inside of the human body, correction is required.
또한, 이미지 센서(230)에서 검출되는 인체 내부 영상의 시야 범위 및 촬상 모듈(300)에서 검출되는 인체 내부 영상의 시야 범위에 대한 차이를 이용하여, 마치 3D 스테레오 카메라가 촬영한 인체 내부 영상을 확보할 수 있다.In addition, by using the difference between the field of view of the image inside the human body detected by the image sensor 230 and the field of view of the image inside the human body detected by the imaging module 300, an image of the inside of the human body captured by a 3D stereo camera is secured can do.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성 모듈을 나타낸 블록 구성도이고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성 모듈의 광원을 나타낸 사시도이다.6 is a block configuration diagram showing a pattern forming module according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view showing a light source of the pattern forming module according to a third embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성 모듈(200c)은 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성 모듈(200a)과 달리, 광원(210)이 레이저빔발생부(213) 및 갈보미러부를 포함한다.6 to 7, the pattern forming module 200c according to the third embodiment of the present invention, unlike the pattern forming module 200a according to the first embodiment of the present invention, the light source 210 It includes a laser beam generating unit 213 and a galvo mirror unit.
레이저빔발생부(213)는 레이저빔을 방출한다. 예를들면, 레이저빔발생부(213)는 레이저빔을 방출하는 레이저 다이오드일 수 있다. The laser beam generator 213 emits a laser beam. For example, the laser beam generator 213 may be a laser diode that emits a laser beam.
갈보미러부는 레이저빔의 주사 방향을 조절하는 역할을 하며, 갈보미러부에 의해 주사 방향이 조절된 레이저빔은 광섬유(220)를 거쳐서 인체 내부로 투영된다.The galvo mirror unit serves to adjust the scanning direction of the laser beam, and the laser beam whose scanning direction is controlled by the galvo mirror unit is projected into the human body through the optical fiber 220 .
갈보미러부는 제1갈보미러부(214) 및 제2갈보미러부(215)를 포함할 수 있다.The galvo mirror unit may include a first galvo mirror unit 214 and a second galvo mirror unit 215 .
제1갈보미러부(214)는 레이저빔발생부(213)로부터 방출된 레이저빔의 X축 방향을 조절한다.The first galvo mirror unit 214 adjusts the X-axis direction of the laser beam emitted from the laser beam generator 213.
제2갈보미러부(215)는 제1갈보미러부(214)로부터 반사된 레이저빔의 Y축방향을 조절하여 광섬유(220)로 전달한다.The second galvo mirror unit 215 adjusts the Y-axis direction of the laser beam reflected from the first galvo mirror unit 214 and transmits it to the optical fiber 220 .
이러한 제1갈보미러부(214) 및 제2갈보미러부(215)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 레이저빔의 X축 방향 및 Y축방향을 각각 조절할 수 있다. The first galvo mirror unit 214 and the second galvo mirror unit 215 may respectively adjust the X-axis direction and the Y-axis direction of the laser beam under the control of a control unit (not shown).
나아가, 제어부에는 인체 내부로 투영되는 레이저빔의 형태를 입력받는 인터페이스를 가질 수 있다.Furthermore, the controller may have an interface for receiving an input of a shape of a laser beam projected into the human body.
예를들어, 인터페이스에 특정 패턴이 입력되는 경우, 제어부는 제1갈보미러부(214) 및 제2갈보미러부(215)를 제어하여 레이저빔의 주사방향을 인터베이스에 입력된 특정 패턴을 따라 순차적으로 조절하고, 이로 인해, 레이저빔은 인터페이스에 입력된 특정 패턴을 따라 인체 내부에 순차적으로 투영된다. 이 후, 촬상 모듈(300)은 인체 내부에 순차적으로 투영되는 레이저빔을 신속하게 스캔하여 특정 패턴의 이미지를 생성하고, 이러한 특정 패턴의 이미지와 인체 내부를 합성한 합성 영상을 검출할 수 있다. For example, when a specific pattern is input to the interface, the control unit controls the first galvo mirror unit 214 and the second galvo mirror unit 215 to sequentially change the scanning direction of the laser beam according to the specific pattern input to the interbase. As a result, the laser beam is sequentially projected into the human body according to a specific pattern input to the interface. Thereafter, the imaging module 300 can quickly scan the laser beam sequentially projected into the human body to generate an image of a specific pattern, and detect a synthesized image obtained by synthesizing the image of the specific pattern and the inside of the human body.
또한, 인터페이스에 암 조직 절제 부위 형태가 입력되는 경우, 제어부는 제1갈보미러부(214) 및 제2갈보미러부(215)를 제어하여 레이저빔의 주사방향을 인터베이스에 입력된 암 조직 절제 부위 형태를 따라 순차적으로 조절하고, 이로 인해, 레이저빔은 인터페이스에 입력된 암 조직 절제 부위 형태를 따라 인체 내부에 순차적으로 투영된다. 이 후, 촬상 모듈(300)은 인체 내부에 순차적으로 투영되는 레이저빔을 신속하게 스캔하여 암 조직 절제 부위 형태를 갖는 이미지를 생성하고, 이러한 암 조직 절제 부위 형태를 갖는 이미지와 인체 내부를 합성한 합성 영상을 검출할 수 있다. 이때, 촬상 모듈(300)에 검출되는 합성 영상은 암 조직 절제 부위 형태의 가이드 영상으로 활용할 수 있다.In addition, when the shape of the cancer tissue ablation site is input to the interface, the controller controls the first galvo mirror unit 214 and the second galvo mirror unit 215 to change the scanning direction of the laser beam to the cancer tissue ablation region input to the interbase. The laser beam is sequentially adjusted according to the shape, so that the laser beam is sequentially projected into the human body according to the shape of the cancer tissue excision input into the interface. Thereafter, the imaging module 300 quickly scans the laser beam sequentially projected into the human body to generate an image having the shape of a cancer tissue ablation site, and synthesizes the image having the shape of the cancer tissue ablation site and the inside of the human body. A composite image can be detected. In this case, the synthesized image detected by the imaging module 300 may be used as a guide image in the form of a cancer tissue excision site.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 내시경은 인체 내부에 특정 패턴의 이미지를 투영하여 검출함으로써, 인체 내부의 조기암이나 전암성 병변의 식별성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the medical endoscope according to an embodiment of the present invention projects and detects an image of a specific pattern on the inside of the human body, thereby improving the identification of early cancer or precancerous lesions inside the human body.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
100 : 삽입관
110 : 광가이드
120 : 처치구
200, 200a, 200b, 200c : 패턴 형성 모듈
210, 210a, 210b, 210c : 광원
211 : 발광부
212 : 광필터부
213 : 레이저빔발생부
214 : 제1갈보미러부
215 : 제2갈보미러부
220 : 광섬유
230 : 이미지 센서
240 : 제1광학 렌즈
250 : 제2광학 렌즈
300 : 촬상 모듈100: insertion tube
110: light guide
120: treatment tool
200, 200a, 200b, 200c: pattern forming module
210, 210a, 210b, 210c: light source
211: light emitting unit
212: optical filter unit
213: laser beam generator
214: first galvo mirror unit
215: second galvo mirror part
220: optical fiber
230: image sensor
240: first optical lens
250: second optical lens
300: imaging module
Claims (10)
인체 내부에 특정 패턴의 이미지를 투영하는 패턴 형성 모듈을 포함하고,
상기 패턴 형성 모듈은,
특정 패턴을 갖는 광을 출사하는 것으로, 레이저빔을 방출하는 레이저빔발생부와, 상기 레이저빔의 주사방향을 조절하여 상기 레이저빔을 광섬유를 거쳐 인체 내부에 투영시키는 갈보미러부를 포함하는 광원;
상기 삽입관의 인체 내부에 삽입되는 일단으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 광원으로부터 입사된 상기 특정 패턴을 갖는 광이 통과되어 인체 내부에 투영되게 하는 광섬유;
상기 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부를 영상으로 검출하는 촬상 모듈; 및
상기 갈보미러부를 제어하고, 인체 내부로 투영되는 상기 레이저빔의 형태를 입력받는 인터페이스를 갖는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 인터페이스에 특정 패턴이 입력되면, 상기 레이저빔의 주사방향이 상기 인터페이스에 입력된 특정 패턴을 따라 인체 내부에 순차적으로 투영되도록 상기 갈보미러부를 제어하며,
상기 인터페이스에 입력되는 상기 특정 패턴은 암 조직 절제 부위 형태를 가지며,
상기 광원은 상기 광섬유의 외측에 배치되며,
상기 촬상 모듈은 상기 인체 내부에 순차적으로 투영되는 상기 레이저빔을 스캔하여 상기 특정 패턴을 갖는 이미지를 생성하고, 상기 특정 패턴을 갖는 이미지와 인체 내부를 합성한 합성 영상을 생성하는 의료용 내시경.
An insertion tube inserted into the human body; and
Includes a pattern forming module that projects an image of a specific pattern into the human body;
The pattern forming module,
A light source including a laser beam generating unit for emitting light having a specific pattern, and a galvo mirror unit for projecting the laser beam into the human body through an optical fiber by controlling a scanning direction of the laser beam;
an optical fiber that is disposed to protrude from one end of the insertion tube inserted into the human body and allows the light having the specific pattern incident from the light source to pass through and be projected into the human body;
an imaging module that detects the inside of the human body onto which the image of the specific pattern is projected as an image; and
A control unit having an interface for controlling the galvo mirror unit and receiving an input of the shape of the laser beam projected into the human body;
The control unit controls the galvo mirror unit so that when a specific pattern is input to the interface, the scanning direction of the laser beam is sequentially projected into the human body according to the specific pattern input to the interface,
The specific pattern input to the interface has a form of a cancer tissue excision site;
The light source is disposed outside the optical fiber,
The imaging module generates an image having the specific pattern by scanning the laser beam sequentially projected into the inside of the human body, and generates a composite image in which the image having the specific pattern and the inside of the human body are synthesized.
상기 패턴 형성 모듈은 온/오프가 가능하도록 구성되며,
상기 촬상 모듈에는 상기 패턴 형성 모듈이 온인 상태에서 특정 패턴의 이미지가 투영된 인체 내부의 영상이 획득되며, 상기 패턴 형성 모듈이 오프인 상태에서 특정 패턴의 이미지가 투영되지 않은 인체 내부의 영상이 획득되는, 의료용 내시경.
According to claim 1,
The pattern forming module is configured to be turned on/off,
The imaging module acquires an image of the inside of the human body on which an image of a specific pattern is projected while the pattern forming module is on, and an image of the inside of the human body on which an image of a specific pattern is not projected is acquired when the pattern forming module is off. A medical endoscope.
상기 광원은,
특정 파장의 광을 출사하는 발광부; 및
상기 발광부로부터 입사된 상기 특정 파장의 광은 상기 광섬유로 반사시키고 상기 특정 파장 외의 광은 투과시키는 광필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 1,
The light source,
a light emitting unit that emits light of a specific wavelength; and
and an optical filter unit that reflects light of the specific wavelength incident from the light emitting unit to the optical fiber and transmits light other than the specific wavelength.
상기 광필터부는 다이크로익 미러인 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 3,
The medical endoscope, characterized in that the optical filter unit is a dichroic mirror.
상기 패턴 형성 모듈은,
인체 내부에서 반사되어 상기 광섬유를 거쳐 상기 광필터부를 투과한 반사광을 검출하는 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 3,
The pattern forming module,
and an image sensor for detecting reflected light that is reflected inside the human body and transmitted through the optical filter unit through the optical fiber.
상기 패턴 형성 모듈은,
상기 광원 및 상기 광섬유 사이에 배치되고 상기 광원에서 입사된 상기 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 감소시키는 제1광학 렌즈; 및
상기 광섬유의 인체 내부에 삽입되는 일단에 배치되고 상기 광섬유를 통과한 상기 특정 패턴을 갖는 광의 배율을 증가시키는 제2광학 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 1,
The pattern forming module,
a first optical lens disposed between the light source and the optical fiber and reducing the magnification of the light having the specific pattern incident from the light source; and
and a second optical lens disposed at one end of the optical fiber inserted into the human body and increasing magnification of the light having the specific pattern passing through the optical fiber.
상기 제2광학 렌즈는,
GRIN 렌즈인 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 6,
The second optical lens,
A medical endoscope characterized in that it is a GRIN lens.
상기 갈보미러부는,
상기 레이저빔의 X축 방향을 조절하기 위한 제1갈보미러부; 및
상기 제1갈보미러부에서 반사된 상기 레이저빔의 Y축 방향을 조절하여 상기 광섬유로 전달하는 제2갈보미러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 내시경.
According to claim 1,
The galvo mirror part,
a first galvo mirror unit for adjusting the X-axis direction of the laser beam; and
and a second galvo mirror unit for adjusting the Y-axis direction of the laser beam reflected by the first galvo mirror unit and transmitting the laser beam to the optical fiber.
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