KR102339007B1 - 발열기능을 가지는 벤딩섹션을 포함하는 내시경 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면은 발열기능을 가지는 벤딩섹션을 포함하는 내시경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자를 이용하여 벤딩섹션이 발열하도록 함으로써 환자의 내부에 삽입시 환자에게 편안함을 제공하는 내시경에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 벤딩섹션 자체가 발열할 수 있도록 하여, 환자의 내부에 삽입되는 경우 환자가 통증, 불편함 등을 느끼지 않고, 환자의 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 하여, 환자의 내부에 상처 등이 발생하지 않는 안전한 내시경을 제공하는 효과를 가진다.

Description

발열기능을 가지는 벤딩섹션을 포함하는 내시경{Endoscope having Bending Section with Heating Function}

본 발명의 일 측면은 발열기능을 가지는 벤딩섹션을 포함하는 내시경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자를 이용하여 벤딩섹션이 발열하도록 함으로써 환자의 내부에 삽입시 환자에게 편안함을 제공하는 내시경에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

내시경(內視鏡)은 일반적으로 의료 목적으로 신체의 내부를 살펴보기 위한 의료 기구를 말한다. 검사하는 부위에 따라 "기관지경", "위내시경", "복강경", "대장내시경" 등으로 불린다. 대부분의 다른 의료용 촬상 기구들과는 달리, 내시경은 신체 내부에 직접 삽입된다.

내시경은 광학기술의 발전, 광섬유의 개발, 전자공학의 급속한 발전에 힘입어 현재의 전자 내시경에 이르렀고 소화기학 분야의 발전에 지대한 공헌을 하게 되었다. 전자 내시경의 개발로 직접 피검자의 신체의 내부를 관찰하고 조직학적 검사를 시행하는 진단적 분야뿐만 아니라 각종 치료 내시경의 급격한 발전으로 개복 수술을 대신하게 되었다.

내시경의 구조는 일반적으로 바이옵시 채널, 조명렌즈, 에어/워터 노즐, 카메라 등이 설치되는 끝단부와, 동력전달부가 앵글 조절 핸들로부터 내시경 선단부까지 연결되어 있어 의사가 조절 핸들을 돌리면 회전 방향과 대응하는 방향으로 벤딩되는 벤딩섹션과, 벤딩섹션이 선단부를 구성하고, 내부에 광섬유를 보호하고 비틀리지 않고 변형되지 않도록 스테인리스 스틸 와이어로 둘러싸이는 구조를 가지는 인서션 튜브(Insertion Tube)와, 석션, 에어/워터의 공급 등을 조작할 수 있으며, 영상을 촬영하고 저장하는 각종 스위치가 배치되는 컨트롤 바디를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 벤딩섹션의 벤딩 동작은 동력전달부에 의하여 제어되는데 이를 위하여 컨트롤 바디에는 벤딩섹션의 벤딩을 제어하기 위한 각종 기계적 구성들이 위치하고, 이 기계적 구성을 동작시키기 위한 방향 조정 노브가 설치되어 의사가 수동으로 벤딩 섹션의 벤딩 각도를 제어할 수 있다.

한편, 인서션 튜브는 의사가 내시경 시술을 수행하는 경우, 환자의 내부로 삽입되는 부분이며, 특히 인서션 튜브의 선단부를 구성하는 벤딩섹션이 환자의 내부로 의사가 원하는 위치까지 삽입되어 환자의 내부에서 동작하게 된다.

내시경 시술을 받는 환자는 수면 또는 비수면으로 시술을 받게 되는데, 환자의 내부로 벤딩섹션이 삽입되는 경우 벤딩섹션의 표면온도가 환자의 내부의 온도보다 낮은 경우 환자는 시술을 받을 때 통증, 불편함 등을 느끼게 된다.

또한 벤딩섹션의 온도가 낮은 경우, 환자의 내부에 삽입될 때 기계적으로 매끄럽게 삽입되지 않으므로 환자의 내부의 조직에 상처가 생기는 등 문제가 발생한다.

의사는 이러한 문제를 해소하기 위하여, 시술전에 인서션 튜브를 더운물에 담가서 표면온도를 높인 뒤에 환자의 내부에 삽입하는 경우가 있지만, 이러한 작업은 매우 번거롭다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 벤딩섹션 자체가 발열할 수 있도록 하여, 환자의 내부에 삽입되는 경우 환자가 통증, 불편함 등을 느끼지 않는 내시경을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 벤딩섹션 자체가 발열할 수 있도록 함으로써, 환자의 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 하여, 환자의 내부에 상처 등이 발생하지 않는 안전한 내시경을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 촬영소자와, 피검자의 타겟 부위를 관찰할 수 있도록 설정된 방향으로 벤딩될 수 있는 와이어 직조 구조체와, 상기 와이어 직조 구조체의 내부에 설치되고 상기 촬영소자가 전기적으로 연결되는 PCB모듈과, 상기 PCB모듈의 과열을 방지하기 위하여 일측으로 상기 PCB모듈을 냉각시키고 타측으로는 상기 와이어 직조 구조체를 가열하는 쿨러히터복합체와, 상기 와이어 직조 구조체의 외부를 둘러싸는 커버부를 가지는 벤딩섹션부;

상기 벤딩섹션부가 연결되고, 상기 피검자의 신체 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 유연하게 움직이는 플렉시블 포션부; 및

상기 플렉시블 포션부가 연결되고, 상기 벤딩섹션부의 벤딩각을 제어하는 제어수단을 가지며, 사용자가 용이하게 파지할 수 있도록 치수화되어 형성되는 컨트롤 바디;를 포함하는 내시경을 제공할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 쿨러히터복합체는 상기 와이어 직조 구조체와 상기 PCB모듈 사이에 배치되고, 내측면으로 상기 PCB모듈을 냉각시키고, 외측면으로는 상기 와이어 직조 구조체를 가열하는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 벤딩섹션부가 상기 피검자의 신체 내부에 삽입되는 경우 상기 커버부의 외측면이 상기 피검자의 신체 내부에서 설정된 온도로 발열할 수 있도록,

상기 커버부의 내측면은 상기 와이어 직조 구조체와 접촉하고, 상기 커버부의 내부는 상기 와이어 직조 구조체로부터 열을 전달받아 상기 외측면으로 이동시키는 열전달체를 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 열전달체는 다수의 미세 알갱이로 형성되며, 상기 커버부의 상기 외측면으로 열을 이동시킬 수 있도록 상기 미세 알갱이 각각은 설정된 간격 이하로 인접하여 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 와이어 직조 구조체는 일단과 타단에 각각 제1 원통부와 제2 원통부가 형성되고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부 사이에 직조 구조가 형성되며, 상기 제1 원통부의 내측에 상기 쿨러히터복합체가 위치하며, 상기 커버부의 내부에 함유된 상기 미세 알갱이의 밀도는 상기 커버부의 상기 제1 원통부와 대응하는 부분에서 상기 제2 원통부와 대응하는 부분으로 가면서 점차로 높아지는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따라서 상기 커버부는 내면이 상기 와이어 직조 구조체와 접하는 제1 커버부와, 상기 제1 커버부의 외면에 적층되는 제2 커버부를 가지고, 상기 피검자의 신체 내부의 화상을 방지하기 위하여 상기 제1 커버부에 함유된 제1 미세 알갱이의 직경은 상기 제2 커버부에 함유된 제2 미세 알갱이의 직경보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 벤딩섹션 자체가 발열할 수 있도록 하여, 환자의 내부에 삽입되는 경우 환자가 통증, 불편함 등을 느끼지 않는 내시경을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 벤딩섹션 자체가 발열할 수 있도록 함으로써, 환자의 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 하여, 환자의 내부에 상처 등이 발생하지 않는 안전한 내시경을 제공하는 효과를 가진다.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 범용성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 일 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 모습을 나타낸다. 도 1(b)는 와이어 직조 구조체의 모습을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 내부 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 내부 구조를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 커버부의 내주면에서 외주면으로의 열전달 과정을 나타낸다.
도 5는 커버부에서 영역별 열전달체의 밀도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부와 제2 커버부의 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부의 벌룬부의 모습과 커버부를 통하여 윤활물질이 분출되는 모습을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 모습을 나타낸다. 도 1(b)는 와이어 직조 구조체의 모습을 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 내부 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩섹션부의 내부 구조를 나타내는 횡단면도이고, 도 4는 커버부의 내주면에서 외주면으로의 열전달 과정을 나타낸다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내시경은 촬영소자(120)와, 피검자의 타겟 부위를 관찰할 수 있도록 설정된 방향으로 벤딩될 수 있는 와이어 직조 구조체(200)(Wire Weaving Structure)와, 와이어 직조 구조체(200)의 내부에 설치되고 촬영소자(120)가 전기적으로 연결되는 PCB모듈(115)과, PCB모듈(115)의 과열을 방지하기 위하여 일측으로 PCB모듈(115)을 냉각시키고 타측으로는 와이어 직조 구조체(200)를 가열하는 쿨러히터복합체(500)(Cooler Heater Complex Body)와, 와이어 직조 구조체(200)의 외부를 둘러싸는 커버부(300)를 가지는 벤딩섹션부(100);

벤딩섹션부(100)가 연결되고, 피검자의 신체 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 유연하게 움직이는 플렉시블 포션부; 및

플렉시블 포션부가 연결되고, 벤딩섹션부(100)의 벤딩각을 제어하는 제어수단을 가지며, 사용자가 용이하게 파지할 수 있도록 치수화되어 형성되는 컨트롤 바디; 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.

실시예에 따라서 튜브팁(400)과 벤딩섹션부(100)와 플렉시블 포션부는 인서션튜브를 구성할 수 있다. 인서션튜브는 의사가 내시경 검사를 수행할 때 피검자의 신체 내부로 삽입되는 구성일 수 있다.

커버부(300)는 와이어 직조 구조체(200)가 벤딩될 때 함께 벤딩될 수 있도록 유연한 재질로 형성될 수 있다. 커버부(300)는 예컨대 튜브 형태로 형성되어 와이어 직조 구조체(200)의 외측면에 끼워져 설치될 수 있다.

컨트롤 바디의 일측은 인서션튜브와 연결되고, 타측은 유니버셜코드와 연결될 수 있다. 컨트롤 바디는 실시예에 따라서 벤딩섹션부(100)의 벤딩각을 제어하는 제어수단과 에어를 조절하는 에어밸브, 워터를 제어하는 워터밸브, 석션을 제어하는 석션벨브 중 하나 이상을 가질 수 있다.

내시경은 실시예에 따라서 외부장치(External Device)와 연결되어 외부장치로부터 광원 또는 동력을 전달받을 수 있다. 본 실시예에서 '외부장치'는 내시경의 '외부'를 의미하는 것이며, 내시경과는 다른 별도의 제품으로 존재하는 장치를 의미할 수 있다. 의사는 내시경을 외부장치에 연결하여 내시경 시술을 수행할 수 있다.

외부장치는 실시예에 따라서 영상처리장치 또는 광원장치를 포함할 수 있다. 영상처리장치는 본 실시예에 따른 내시경의 촬영모듈을 통하여 영상정보를 수신할 수 있다.

실시예에 따라서 벤딩섹션부(100)의 끝단에 튜브팁(400)이 형성될 수 있다. 벤딩섹션부(100)의 일단에는 튜브팁(400)이 형성되고, 타단에는 플렉시블 포션부와 연결되어 구성될 수 있다.

튜브팁(400)은 피검자의 신체 내부로 삽입되어 신체 내부의 여러 인체 구조물을 관찰할 수 있도록 인서션튜브의 벤딩섹션부(100)의 끝단부에 위치하며, 실시예에 따라서 바이옵시 포셉 등 부속기구가 통과하는 개구부(111), 광원으로부터 광섬유를 통해 광을 전달받아 내시경 시술시 의사의 시야를 확보하도록 비추기 위해 구비되는 조명렌즈(112), 내부 조직 등을 촬영하여 영상정보를 수집하여 전달하기 위해 구비되는 촬영렌즈(110) 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.

실시예에 따라서 벤딩섹션부(100)는 전술한 와이어 직조 구조체(200)를 포함할 수 있는데, 여기서 와이어 직조 구조체(200)는 금속재질의 와이어가 직조되어 여러 방향으로 벤딩될 수 있으면서도 매쉬 형태로 형상을 유지하는 방식으로 구성될 수 있으며, 일반적으로 원통형의 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 와이어는 그 단면이 반드시 원형일 필요는 없으며 사각형, 삼각형 등 여러가지의 단면 형상을 가질 수 있다.

와이어 직조 구조체(200)의 내부에는 메커니컬 스트링(Mechanical String)이 개재될 수 있다. 와이어 직조 구조체(200)는 메커니컬 스트링에 의하여 여러 각도로 벤딩될 수 있으며, 벤딩섹션부(100)의 벤딩 동작을 구현할 수 있다.

메커니컬 스트링은 실시예에 따라서 전후 방향의 벤딩 동작을 수행하는 한 쌍의 메커니컬 스트링과 좌우 방향의 벤딩 동작을 수행하는 한 쌍의 메커니컬 스트링이 설치되어 적어도 총 4 가닥의 메커니컬 스트링이 설치될 수 있다.

실시예에 따라서 미케니설 스트링은 벤딩섹션부(100)를 벤딩시키기 위하여, 일측은 벤딩섹션부(100)에 연결되고, 타측은 동력원에 연결되어 동력원이 생성하는 동력을 벤딩섹션부(100)로 전달할 수 있다. 동력원은 예컨대 내시경 또는 외부장치에 설치될 수 있다.

벤딩섹션부(100)는 메커니컬 스트링에 의하여 설정된 벤딩각으로 전후 좌우 모든 방향으로 벤딩될 수 있으므로 의사는 벤딩각을 조합하여 피검자의 신체 내부에서 모든 방향의 관찰이 가능하다.

또한, 벤딩섹션부(100)는 의사가 피검자의 신체 내부를 관찰하기 위하여 인서션튜브를 피검자의 신체 내부로 삽입하는 과정에서 설정된 벤딩각으로 벤딩되어 관찰하고자 하는 타겟이 위치한 방향으로 튜브팁(400)을 향하게 할 수 있다.

본 실시예에 따른 내시경은 선단부에 조명모듈이 구비될 수 있다. 내시경 내부에 마련된 라이트 가이드는 광원장치로부터 조명광을 이동시켜 조명모듈로 전달할 수 있다. 조명모듈을 통하여 내시경 시술시 의사는 시야를 확보할 수 있다.

조명모듈은 실시예에 따라서 초소형 광학계로 구성될 수 있으며, 선단부에 설치시 발열이슈를 해결하기 위해 방열 소자가 효과적이다.

실시예에 따라서 내시경은 선단부에 촬영모듈을 구비할 수 있다. 촬영모듈은 전술한 촬영소자(120)와 PCB모듈(115)로 구성될 수 있다. 촬영소자(120)는 예컨대 CCD, CMOS 등을 포함할 수 있으며, PCB모듈(115)에는 콘덴서 등 전자 부품이 실장될 수 있다.

피사체에서 반사한 광은 촬영렌즈(110)를 통하여 촬영소자(120)의 수광면에 촬상될 수 있다. 촬영소자(120)에서 발생하는 화소 신호는 PCB모듈(115)에 접속된 신호 케이블(150)을 통하여 프로세서로 송신될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내시경에서 PCB모듈(115)은 과열될 수 있다. PCB모듈(115)의 과열은 촬영소자(120)가 촬영한 영상정보의 전송에 장애를 유발할 수 있으며, 영상정보의 왜곡을 유발할 수 있다.

따라서 PCB모듈(115)의 과열을 방지하기 위하여 PCB모듈(115)을 냉각시키는 쿨러히터복합체(500)가 PCB모듈(115)에 접촉하여 설치될 수 있다. 쿨러히터복합체(500)는 일측면으로는 방열하고 타측면으로는 냉각기능을 수행하는 일종의 열전소자일 수 있다. 즉, 쿨러히터복합체(500)의 일측면은 PCB모듈(115)을 냉각시킬 수 있도록 냉기를 발산하고 타측면은 와이어 직조 구조체(200)를 가열할 수 있도록 방열할 수 있다.

실시예에 따라서 쿨러히터복합체(500)는 와이어 직조 구조체(200)의 내부에 설치될 수 있으며, 와이어 직조 구조체(200)와 PCB모듈(115) 사이에 배치되어, 쿨러히터복합체(500)의 내측면으로는 PCB모듈(115)을 냉각시키고, 외측면으로는 와이어 직조 구조체(200)를 가열할 수 있다.

실시예에 따라서 쿨러히터복합체(500)는 원통형으로 형성될 수 있으며, 외부면은 전체적으로 와이어 직조 구조체(200)에 접촉하고, 내부면의 일부는 PCB모듈(115)에 접촉할 수 있다.

실시예에 따라서 PCB모듈(115)은 촬영소자(120)가 탑재되는 직사각형 PCB본체(130)와 PCB본체(130)의 이면 측에서 돌출되는 원통형 케이싱부(140)를 구비할 수 있다. 쿨러히터복합체(500)의 내주면의 일부는 원통형 케이싱부(140)와 접촉할 수 있으며, 필티에 소자의 외주면은 금속 등으로 구성되는 원통형 와이어 직조 구조체(200)와 접촉할 수 있다.

PCB모듈(115)은 PCB본체(130)의 이면에 원통형 케이싱부(140)를 설치한 세라믹 기판으로서 구성되어 있고, 촬영소자(120)와 일체화한 패키지 모듈로 구성될 수 있다. 케이싱부(140)의 한쪽 단부 측에서 전원선, 신호선 등 다양한 배선이 연장되어 있고 이들 배선은 신호 케이블(150)을 구성할 수 있다. 케이싱부(140)는 내부에 배선이 통과하도록 통형으로 형성되어 있고, 배선을 커버해 배선 경로를 확보할 수 있다.

PCB본체(130)의 이면에 대향하는 쿨러히터복합체(500)의 단면은 PCB본체(130)에 대향하고 있어, 그 축방향은 내시경 축방향에 대체로 따를 수 있다. 또한 원통형 쿨러히터복합체(500)는 그 중공부에 케이싱부(140)가 삽입되도록 구성될 수 있고 케이싱부(140)의 일부와 쿨러히터복합체(500)의 내주면의 일부가 접촉되어 있다. 쿨러히터복합체(500)는 전력(도시하지 않음)이 공급되면, 촬영모듈에서 발생하는 열을 흡수하기 위해서 냉기를 발산하도록 동작한다. 즉, 쿨러히터복합체(500)의 내주면에서는 냉기가 발산하며 케이싱부(140)로 냉기를 전달한다.

쿨러히터복합체(500)는 PCB모듈(115)의 케이싱부(140)와 접촉하는 내측의 원통형 흡열판과 흡열판을 덮는 원통형 방열판을 구비하고, 그 사이에는 복수의 N형 반도체와 P형 반도체가 규칙적으로 배치될 수 있다. 흡열판은 냉기를 발산하는 부분으로 원통형 쿨러히터복합체(500)의 내주면이고, 방열판은 발열하는 부분으로 원통형 쿨러히터복합체(500)의 외주면이다. 흡열판, 방열판은 열전도성이 높은 금속 등의 물질로 구성된다.

실시예에 따라서 복수의 N형 반도체, P형 반도체는 쿨러히터복합체(500)의 축 방향에 대해 나선형으로 교대로 늘어서 있고, 흡열판과 방열판의 내표면을 따라 형성된 박막 전극을 따라 직렬로 접속되어 있다.

원통형 흡열판은 한쪽의 단면 측에 방열판보다 축방향을 따라 돌출된 접속부를 형성하고 있어, PCB본체(130)와 접한다. 한편, 방열판은 PCB본체(130)와 접촉하지 않는다.

이러한 반도체의 나선 직렬 배치 구조를 가지는 쿨러히터복합체(500)의 중공부에 케이싱부(140)를 삽입하여 흡열 및 방열 기능을 작용시킬 수 있다.

구체적으로 설명하면, 케이싱부(140)는 열전도성을 가지는 것에서 내시경 작업 중에 촬영소자(120) 및 PCB본체(130)에서 발생한 열은 케이싱부(140)로 전해진다.

쿨러히터복합체(500)는 그 내주면(흡열판)이 흡열부, 외주면(방열판)이 발열부가 되도록 동작하기 때문에, 케이싱부(140)로 전달된 열은 쿨러히터복합체(500)에 의해 흡수되고 쿨러히터복합체(500)의 외주면 전체에서 방사형으로 방출된다. 또한 쿨러히터복합체(500)와 밀착하는 와이어 직조 구조체(200)에 의해 열은 커버부(300)의 전체에서 방출된다.

케이싱부(140)와 열전소자가 일부 접촉하고, 쿨러히터복합체(500)와 와이어 직조 구조체(200)가 전체적으로 접촉 밀착되어 있기 때문에, PCB모듈(115)에서 발생하는 열은 신속하게 방사형으로 확산되고 내시경 선단부에 열이 집중되는 것을 방지한다.

실시예에 따라서 쿨러히터복합체(500)의 형상은 통형이면 족하며, 엄밀한 원통형이 아니어도 무방하다. 또한 반도체 배치 구성에 대해서는 평면형 열전소자와 같이 N형 반도체, P형 반도체를 2차원 배열 및 교호 직렬 접속시킨 평면 모듈을 계층화시키고 원통형 열전소자를 구성하는 것도 가능하다.

실시예에 따라서 벤딩섹션부가 피검자의 신체 내부에 삽입되는 경우, 커버부(300)의 외측면이 피검자의 신체 내부에서 설정된 온도로 발열할 수 있도록,

커버부(300)의 내측면은 와이어 직조 구조체(200)와 접촉하고, 커버부(300)의 내부는 와이어 직조 구조체(200)로부터 열을 전달받아 외측면으로 이동시키는 열전달체(600)를 함유할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내시경의 벤딩섹션부(100)의 커버부(300)는 외주면에서 설정된 온도로 발열할 수 있도록 구성될 수 있다. 설정된 온도로 커버부(300)가 발열함으로써 벤딩섹션부(100)가 피검자의 신체 내부에 삽입될 때 피검자는 편안한 느낌을 가질 수 있다. 벤딩섹션부(100)의 커버부(300)의 외주면 온도는 인체의 온도와 동일한 36.5도(℃)로 설정되는 것이 바람직하다.

실시예에 따라서 열전달체(600)는 다수의 미세 알갱이로 형성되며, 커버부(300)의 외측면으로 열을 이동시킬 수 있도록 미세 알갱이 각각은 설정된 간격 이하로 인접하여 배치될 수 있다.

실시예에 따라서 열전달체(600)는 커버부(300) 내부에서 다수가 분포하는 형태를 가질 수 있다. 여기서 커버부(300)의 내부는 커버부(300)가 일정한 두께를 가지고 있는 튜브형상인 경우, 내주면(340)과 외주면(350) 사이의 두께를 구성하는 조직을 의미할 수 있다.

본 명세서에 따라서 열전달체(600)의 형상은 알갱이로 표현하였지만, 알갱이, 파우더, 입자, 조각, 파티클 등 여러 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

다수의 열전달체(600) 상호 간에 열이 전달될 수 있기 위해서, 다수의 열전달체(600) 각각은 설정된 간격 이하로 인접하도록 위치할 수 있다.

열전달체(600)를 구성하는 알갱이들 간의 간격이 너무 크면 열이 커버부(300)의 내부조직(330)을 건너뛸 수 없으므로 열전달의 효율이 떨어진다. 따라서 열전달체(600)는 일정한 간격 이내로 상호 몰려 있도록 설계되는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에서 화살표는 열(P)이 전달되는 과정을 나타낸다.

열전달체(600)가 열(P)을 전달하는 과정을 구체적으로 설명하면, 와이어 직조 구조체(200)에서 발산하는 열(P)은 커버부(300)의 내주면(340)을 통하여 커버부(300)의 내주면(340)과 가장 인접한 열전달체(600)로 전달되며, 내주면(340)과 가장 인접한 열전달체(600)로부터 커버부(300)의 외주면(350)에 인접한 열전달체(600)까지 열(P)이 전달되도록 한다. 커버부(300)의 외주면(350)은 전달받은 열(P)을 발산하여 피검자의 신체 내부의 피부로 온기를 전달할 수 있다.

본 실시예는 커버부(300) 내부에 함유된 열전달체(600)의 형태를 미세 알갱이 구조를 채용함으로써 열전달체(600)가 플렉시블한 커버부(300)와 함께 유연하게 굽어질 수 있으므로 피검자의 신체 내부의 복잡한 구조를 따라서 벤딩섹션부(100)가 벤딩될 때 커버부(300)도 원활하게 벤딩될 수 있도록 한다.

실시예에 따라서 와이어 직조 구조체(200)는 그 일단과 타단에 각각 제1 원통부(210)와 제2 원통부(230)가 형성되고, 제1 원통부(210)와 제2 원통부(230) 사이에 직조 구조(220)가 형성되며, 제1 원통부(210)의 내측에 쿨러히터복합체(500)가 위치하며, 커버부(300)의 내부에 함유된 미세 알갱이의 밀도는 커버부(300)의 제1 원통부(210)와 대응하는 부분에서 제2 원통부(230)와 대응하는 부분으로 가면서 점차로 높아지도록 구성될 수 있다.

도 5는 커버부에서 영역별 열전달체의 밀도를 나타낸다.

벤딩섹션부의 영역을 A,B,C,D,E,F의 6 개의 동일한 축방향(C) 길이를 가지는 영역으로 나누면, A 영역은 제1 원통부(210)와 대응하는 부분의 커버부(300)로서 쿨러히터복합체(500)와 가장 근접하여 위치한 영역이고, F 영역은 제2 원통부(230)와 대응하는 부분의 커버부(300)로서 쿨러히터복합체(500)로부터 가장 멀리 위치한 영역이다. 즉, B,C,D,E,F로 가면서 점차로 쿨러히터복합체(500)로부터 멀어진다. 여기서 A 영역의 열전달체(600)의 갯수가 가장 적고, F 영역의 열전달체(600)의 갯수가 가장 많다. 즉, A 영역의 열전달체(600)의 밀도가 가장 낮고, F 영역의 열전달체(600)의 밀도가 가장 높다.

본 구조에 의하면 제1 원통부(210)와 대응하는 부분의 커버부(300)는 쿨러히터복합체(500)와 너무 가까우므로 과열되고, 제2 원통부(230)와 대응하는 부분의 커버부(300)는 쿨러히터복합체(500)와 너무 떨어져 있으므로 열전달이 부족하다.

또한 열전달체(600)의 밀도가 낮으면 열전달체(600) 간의 간격이 멀어져 열전달율이 낮아지고, 열전달체(600)의 밀도가 높으면 열전달체(600) 간의 간격이 좁아져 열전달율이 높아진다.

따라서 벤딩섹션부(100)의 외주면을 덮는 커버부(300) 전체가 균일하게 발열하기 위해서 쿨러히터복합체(500)와 가까이 위치한 A 영역 즉, 제1 원통부(210)와 대응하는 부분의 커버부(300)의 내부의 열전달체(600)의 밀도를 낮게 하여 열전달율을 낮추고, 쿨러히터복합체(500)로부터 가장 멀리 위치한 F 영역 즉, 제2 원통부(230)와 대응하는 부분의 커버부(300)의 내부의 열전달체(600)의 밀도를 높게 하여 열전달율을 높여서 전체적으로 균일하게 발열하도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부와 제2 커버부의 모습을 나타낸다.

실시예에 따라서 커버부(300)는 내면이 와이어 직조 구조체(200)와 접하는 제1 커버부(310)와, 제1 커버부(310)의 외면에 적층되는 제2 커버부(320)를 가지고, 피검자의 신체 내부의 화상을 방지하기 위하여 제1 커버부(310)에 함유된 제1 미세 알갱이(610)의 직경은 제2 커버부(320)에 함유된 제2 미세 알갱이(620)의 직경보다 크도록 구성될 수 있다.

제1 미세 알갱이(610)의 직경은 제2 미세 알갱이(620)의 직경보다 크다. 따라서 제1 미세 알갱이(610)가 전달하는 열전달율 보다 제2 미세 알갱이(620)가 전달하는 열전달율이 낮아진다. 그 결과 피검자의 신체 내부의 피부와 직접 접촉하는 제2 커버부(320)의 열전달율을 낮추어 커버부(300)의 외측면을 피검자의 신체 내부와 대응하는 적절한 온도로 유지시켜 화상을 방지할 수 있다.

실시예에 따라서 쿨러히터복합체(500)와 가까이 위치한 제1 원통부(210)와 대응하는 부분의 커버부(300)의 내부에는 열이 과도하게 전달되는 것을 방지하기 위하여 열을 차단하는 단열체가 개재될 수 있다. 커버부(300)는 축방향으로 길게 형성되는데, 제1 원통부(210)와 대응하는 부분의 커버부(300)는 열이 과도하게 발산될 수 있다. 이 경우 단열체 구성이 개재됨으로써 열이 과도하게 이동하는 것을 억제함으로써 커버부(300)의 축방향을 따라서 전체적으로 균일하게 열전달이 이루어지도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 내시경은 피검자의 타겟 부위를 관찰할 수 있도록 설정된 방향으로 벤딩될 수 있는 와이어 직조 구조체(200)(Wire Weaving Structure)와, 상기 와이어 직조 구조체(200)의 내부에 설치되고, 상기 와이어 직조 구조체(200)를 가열하는 히터(Heater)와, 상기 와이어 직조 구조체(200)의 외부를 둘러싸고, 상기 히터에 의하여 가열된 상기 와이어 직조 구조체(200)에 의하여 열을 전달받아서 외부로 열을 방출하는 커버부(300)를 가지는 벤딩섹션부(100);

벤딩섹션부(100)가 연결되고, 피검자의 신체 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 유연하게 움직이는 플렉시블 포션부; 및

플렉시블 포션부가 연결되고, 벤딩섹션부(100)의 벤딩각을 제어하는 제어수단을 가지며, 사용자가 용이하게 파지할 수 있도록 치수화되어 형성되는 컨트롤 바디; 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.

히터는 실시예에 따라서 내부로는 냉기를 발산하고 외부로 방열하는 열전소자를 포함할 수 있으나, 열선 등으로 구성된 것을 포함할 수도 있다.

실시예에 따라서, 벤딩섹션부가 피검자의 신체 내부에 삽입되는 경우 커버부(300)의 외측면이 피검자의 신체 내부에서 설정된 온도로 발열할 수 있도록, 커버부(300)의 내측면은 와이어 직조 구조체(200)와 접촉하고, 커버부(300)의 내부는 와이어 직조 구조체(200)로부터 열을 전달받아 커버부(300)의 외측면으로 이동시키는 열전달체(600)를 함유할 수 있다.

실시예에 따라서 열전달체(600)는 다수의 미세 알갱이로 형성되며, 커버부(300)의 외측면으로 열을 이동시킬 수 있도록 미세 알갱이 각각은 설정된 간격 이하로 인접하여 배치될 수 있다.

실시예에 따라서 와이어 직조 구조체(200)는 일단과 타단에 각각 제1 원통부(210)와 제2 원통부(230)가 형성되고, 제1 원통부(210)와 제2 원통부(230) 사이에 직조 구조(220)가 형성되며, 제1 원통부(210)의 내측에 쿨러히터복합체(500)가 위치하며, 커버부(300)의 내부에 함유된 미세 알갱이의 밀도는 커버부(300)의 제1 원통부(210)와 대응하는 부분에서 제2 원통부(230)와 대응하는 부분으로 가면서 점차로 높아지도록 구성될 수 있다.

실시예에 따라서 커버부(300)는 내면이 와이어 직조 구조체(200)와 접하는 제1 커버부(310)와, 제1 커버부(310)의 외면에 적층되는 제2 커버부(320)를 가지고, 피검자의 신체 내부의 화상을 방지하기 위하여 제1 커버부(310)에 함유된 제1 미세 알갱이(610)의 직경은 제2 커버부(320)에 함유된 제2 미세 알갱이(620)의 직경보다 크도록 구성될 수 있다.

본 실시예에서 히터 구성은 전술한 제1 실시예에서 쿨러히터복합체(500) 구성과 대응하며, 나머지 구성은 제1 실시예의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서 제1 실시예에서 모두 설명하였으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부의 벌룬부의 모습과 커버부를 통하여 윤활물질이 분출되는 모습을 나타낸다.

이하의 실시예는 전술한 제1 실시예와 제2 실시예 모두에 적용될 수 있다.

실시예에 따라서 커버부(300)의 제1 커버부(310)와 제2 커버부(320) 사이에는 벌룬부(710)가 형성될 수 있다. 벌룬부(710)는 에어통로(720)와 연결되며, 에어통로(720)는 에어공급부(730)와 연결될 수 있다. 에어공급부(730)는 에어통로(720)를 통하여 벌룬부(710)로 에어를 공급하거나 공급된 에어를 제거할 수 있다.

벌룬부(710)는 내부에 에어가 충진되면서 팽창할 수 있으며, 벌룬부(710)가 팽창하면서 커버부(300)의 직경을 확장시킬 수 있다. 내시경 시술시 벤딩섹션부(100)가 불규칙하고 구불구불한 피검자의 신체 내부에 삽입될 때 피검자의 신체 내부의 구조에 따라서 벤딩섹션부(100)의 직경이 두꺼운 경우에 그 직진성이 향상되어 원활한 삽입이 가능한 경우가 있다.

실시예에 따라서 에어공급부(730)는 에어채널과 연결되는 구성일 수 있다. 의사는 에어채널을 제어하여 에어공급부(730)를 작동시켜 벌룬부(710)에 에어를 충진하거나 제거하여 벤딩섹션부(100)의 직경을 조절할 수 있다.

벌룬부(710) 구성은 커버부(300)의 두께를 조절하여 피검자의 신체 내부의 구조에 맞추어 원통형상의 벤딩섹션부(100)의 직경을 두껍게 하거나 얇게 조절함으로써 벤딩섹션부(100)의 직진성을 향상시킴으로써 원활한 삽입을 가능하게 한다.

실시예에 따라서 커버부(300)에는 윤활물질(L)을 배출할 수 있도록 다수의 노즐홀(810)이 형성될 수 있다. 다수의 노즐홀(810)은 윤활물질통로(820)와 연결되며, 윤활물질통로(820)는 윤활물질공급부(830)와 연결될 수 있다. 실시예에 따라서 윤활물질통로(820)는 튜브 형상으로 구성될 수 있으며 일측은 노즐홀(810)과 연결되고, 타측은 인서션튜브를 타고 연장되어 컨트롤 바디에 구비된 윤활물질공급부(830)와 연결될 수 있다. 컨트롤 바디에는 윤활물질공급부(830)와 이를 제어할 수 있는 윤활물질제어수단이 설치될 수 있다. 의사는 내시경 시술시 컨트롤 바디의 윤활물질제어수단을 통하여 윤활물질공급부(830)를 제어함으로써 커버부(300)의 외주면에 형성된 노즐홀(810)에서 윤활물질(L)을 배출시킬 수 있다.

윤활물질(L)은 인체 내부에 유입되더라도 무해한 물질로 형성될 수 있다. 윤활물질(L)은 벤딩섹션부(100)가 피검자의 신체 내부로 삽입될 때 커버부(300)의 노즐홀(810)로부터 외부로 배출되어 커버부(300)와 피검자의 신체 내부와의 마찰을 줄여서 삽입이 원활하게 진행되도록 할 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 벤딩섹션부
110: 촬영렌즈
111: 개구부
112: 조명렌즈
115: PCB모듈
120: 촬영소자
130: PCB본체
140: 케이싱부
150: 신호 케이블
200: 와이어 직조 구조체
210: 제1 원통부
220: 직조 구조
230: 제2 원통부
300: 커버부
310: 제1 커버부
320: 제2 커버부
330: 커버부의 내부조직
340: 커버부의 내주면
350: 커버부의 외주면
400: 튜브팁
500: 쿨러히터복합체
600: 열전달체
610: 제1 미세 알갱이
620: 제2 미세 알갱이
710: 벌룬부
720: 에어통로
730: 에어공급부
810: 노즐홀
820: 윤활물질통로
830: 윤활물질공급부
P: 열전달 방향
L: 윤활물질

Claims (6)

1. 촬영소자와, 피검자의 타겟 부위를 관찰할 수 있도록 설정된 방향으로 벤딩될 수 있는 와이어 직조 구조체와, 상기 와이어 직조 구조체의 내부에 설치되고 상기 촬영소자가 전기적으로 연결되는 PCB모듈과, 상기 PCB모듈의 과열을 방지하기 위하여 일측으로 상기 PCB모듈을 냉각시키고 타측으로는 상기 와이어 직조 구조체를 가열하는 쿨러히터복합체와, 상기 와이어 직조 구조체의 외부를 둘러싸는 커버부를 가지는 벤딩섹션부;
   상기 벤딩섹션부가 연결되고, 상기 피검자의 신체 내부에 원활히 삽입될 수 있도록 유연하게 움직이는 플렉시블 포션부; 및
   상기 플렉시블 포션부가 연결되고, 상기 벤딩섹션부의 벤딩각을 제어하는 제어수단을 가지며, 사용자가 용이하게 파지할 수 있도록 치수화되어 형성되는 컨트롤 바디;를 포함하고,
   상기 벤딩섹션부가 상기 피검자의 신체 내부에 삽입되는 경우 상기 커버부의 외측면이 상기 피검자의 신체 내부에서 설정된 온도로 발열할 수 있도록,
   상기 커버부의 내측면은 상기 와이어 직조 구조체와 접촉하고, 상기 커버부의 내부는 상기 와이어 직조 구조체로부터 열을 전달받아 상기 외측면으로 이동시키는 열전달체를 함유하며,
   상기 열전달체는 다수의 미세 알갱이로 형성되며, 상기 커버부의 상기 외측면으로 열을 이동시킬 수 있도록 상기 미세 알갱이 각각은 설정된 간격 이하로 인접하여 배치되고,
   상기 와이어 직조 구조체는 일단과 타단에 각각 제1 원통부와 제2 원통부가 형성되고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부 사이에 직조 구조가 형성되며, 상기 제1 원통부의 내측에 상기 쿨러히터복합체가 위치하며, 상기 커버부의 내부에 함유된 상기 미세 알갱이의 밀도는 상기 커버부의 상기 제1 원통부와 대응하는 부분에서 상기 제2 원통부와 대응하는 부분으로 가면서 점차로 높아지는 내시경.
2. 제1항에 있어서,
   상기 쿨러히터복합체는 상기 와이어 직조 구조체와 상기 PCB모듈 사이에 배치되고, 내측면으로 상기 PCB모듈을 냉각시키고, 외측면으로는 상기 와이어 직조 구조체를 가열하는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 커버부는 내면이 상기 와이어 직조 구조체와 접하는 제1 커버부와, 상기 제1 커버부의 외면에 적층되는 제2 커버부를 가지고, 상기 피검자의 신체 내부의 화상을 방지하기 위하여 상기 제1 커버부에 함유된 제1 미세 알갱이의 직경은 상기 제2 커버부에 함유된 제2 미세 알갱이의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 내시경.
   

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