무선 굴곡 내시경 마스크 - 국내 등록
내시경 시술 및 검사 시에는 의료진이 환자를 대면하여 진료하는 것이 일반적이다. 그러나 코로나 시대를 거치며 환자와 의료진의 대면 진료를 통해 발생하는 의료진의 감염과, 2차 감염을 통한 다른 환자의 추가 감염은 현재 이루어 지는 진료 방법으로는 예방하기 어렵다 (그림1).
▲그림 1. 구상 내시경 검사 및 구강 내시경 시술 모습 (출처:서울아산병원)
위 문제 점을 개선하고자 스마트 시대에 발 맞춰 쉽게 사용 가능한 타블렛 및 스마트폰을 이용한 진료 방법을 개발하였다.
본 발명은 코로나 감염증을 비롯한 내시경을 통한 감염의 확산을 막기 위하여 고안된 비대면 내시경용 마스크 및 이를 포함하는 내시경 장치이다.
본 내시경용 마스크는 마스크 본체와 지지부로 구분되어 있어 분리 결합이 가능하다. 마스크 본체의 감염을 막기 위해 드레이프를 사용 가능하도록 디자인 되었으며, 1회 사용 후 교체하거나 소독하여 지지부의 오염을 막을 수 있다.
지지부 내부에는 내시경 모듈의 상하좌우 위치를 조종하는 조향부가 있으며, 조향부를 포함한 내시경 삽입관은 그림 2 우측 그림과 같이 권취부 모터에 둥글게 말려 수납되어 있다. 권취부 모터가 움직여 내시경을 환자 기준 전후로 수납 혹은 전진시키며, 나머지 4 개의 조향부 모터가 조향부를 움직여 내시경 끝을 환자 기준 상하좌우로 가동한다.
▲그림 2. 마스크 본체 디자인 – 지지부 내부 부품 배치 및 주요 굴곡기구 세그먼트 구성
내시경 삽입관은 복수의 제 1 세그먼트로 이루어진 부분과, 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트를 연결하는 플랜지부, 그리고 복수의 제 2 세그먼트로 이루어진 조향부로 이루어진다. 제 1 세그먼트는 권취 모터에 따라 조종되어 내부로 수납되거나 환자의 구강 방향으로 전진하며, 제 2 세그먼트로 조향 모터의 힘을 전달한다. 플랜지는 제 1세그먼트부와 조향부를 결합한다. 제 2 세그먼트는 조향부를 이루며, 4 개의 조향 모터에서 전달받은 장력에 의한 이격 변화에 따라 가동함으로서 끝에 위치한 내시경 모듈을 조향한다 (그림 3).
▲그림 3. 제 1세그먼트, 플랜지, 제 2 세그먼트 설계
내부 본체에 삽입된 제어부는 그림 4 와 같이 휴대용 단말기와 유*무선 통신을 하며, 휴대용 단말기 내의 어플리케이션을 이용하여 내시경 삽입관을 제어할 수 있다. 어플리케이션 사용자 인터페이스를 통하여 실시간으로 내시경에서 얻은 영상 데이터를 확인하여 편리하게 내시경 시술을 진행할 수 있고, 얻은 영상 데이터를 사진, 동영상 등으로 기록하며 방향키로 내시경 조향부를 조종할 수 있다(그림 4).
▲그림 4. 모바일 장치에 설치된 제어 어플리케이션과 장치의 장착 및 사용례
※ 김준기 교수는 2014년부터 우리 병원 융합의학과 및 의공학연구소에 재직 중이다.
현재 융합의학과 조교수로 미세광학, 분광 및 의공학 융합기술 개발에 매진하고 있다. 다양한 광학 기술 기반 연구와 함께, 다수의 국책 과제를 수행 중에 있다.
※ 문영진 연구부교수는 2015년부터 의공학연구소에 재직 중이며 수술, 중재시술, 재활 등의 영역에 로봇 및 기구 메커니즘 기술을 적용하는 연구에 매진하고 있다.
로봇산업핵심기술개발사업, 범부처 인공지능바이오로봇 의료융합기술개발사업 등 시제품 개발을 통해 임상적 실용성을 목표로하는 과제 뿐만 아니라 새로운 기구구조를 활용한 로봇형 수술기구에 대한 연구와 같이 원천기술 개발을 주제로 하는 과제 등 다수의 국책과제를 수행 중이다.