의사 단독 진단 및 치료 내시경을 위한 상용 연성 내시경 탈부착형 원격 조종 시스템

Abstract

연성 내시경술은 말단 부분이 조종 가능하며 카메라와 광원이 부착되어 있는 유연한 내시경을 이용하여 위, 대장, 생식기 등의 내부 표면을 관찰하는 것이다. 내시경 사용에서 조작부의 구조적인 문제 때문에 한 손으로 말단부의 구부림 조작을 하기 힘들며, 말단부의 구부림을 조작부의 같은 축으로 회전하는 두 개의 노브로 조작해야 하므로 비직관적이다. 내시경의 회전 조작할 때 부자연스러운 동작을 반복하게 되는데, 이로 인해 손목과 어깨의 근육 손상이 발생하게 된다. 치료 내시경의 경우 두 명 이상의 의사가 필요하게 되며, 의사들 사이에서 의사전달이 제대로 되지 않아 시술의 효율이 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 의사 혼자서 내시경과 도구 모두를 조종할 수 있는 상용 내시경 탈부착형 원격 조종 시스템을 제안하였다. 내시경의 상/하, 좌/우, 회전을 동력화 하였고, 도구의 전/후진, 회전, 그래스핑을 동력화 하여 총 6자유도를 원격 조종하도록 하였다. 조이스틱과 버튼을 이용하여 두 개의 입력 장치를 만들었으며, 하나는 내시경의 입력장치이고 다른 하나는 도구의 입력장치이다. 실험을 통해 혼자서 내시경과 도구를 조종할 수 있음을 확인 하였고, 기존의 수동 방법과 선행연구의 방법, 제안하는 방법을 비교 했을 때 제안하는 시스템이 주어진 업무를 가장 빠르게 수행하였다. 그리고 설문지의 결과는 제안하는 시스템이 이전의 방법들 보다 직관적이고 편하다는 것을 보여 준다. 제안된 원격 조종 시스템은 상용 내시경을 이용한 것으로 기존의 내시경 시술의 품질을 유지할 수 있으며, 직관적인 조종으로 의사들의 복지가 향상 될 것이라고 기대한다. 또한 의사 단독으로 치료 내시경을 할 수 있으므로 보조의사수가 감소하게 될 것이며, 이에 따라 수술비 절감 효과를 기대한다. 본 연구를 통해 내시경을 이용한 조기암 치료 및 무흉터 수술의 보편화와 소화기암 치료 효율의 극대화 및 조기 암 치료에 따른 사회적 비용 감소를 기대 한다.