Many surgeons have referred that spatial orientation would be essential requirements for NOTES surgical system, but the most researchers have no almost regard to that. In this paper, A design of multiple degree of freedom endoscope to overcome spatial orientation in trans-gastric Natural Orifice Transluminal Surgery is presented. First, problems of spatial orientation are defined as in-line vision and moving the operating field out of view. Then, Functional Requirements to solve the problems are proposed. Third, constraints and requirements to set design parameters of new endoscope are suggested by surveying, analysis and experiments. Forth, a detailed design of endoscope satisfying the constraints and requirements with wire-driven methods is proposed. Finally, an endoscope based on the proposed mechanism is developed and feasibility of the endoscope is verified through an experiment. Seven novices who had not received training in surgery participated in the study and validity of developed endoscope is proved though the experiment.
많은 임상의들이 자연 개구부 수술에서 공간 오리엔테이션 문제가 중요하다는 언급을 하고 있으나, 대부분의 NOTES 연구에서 이를 다루지 않고 있다. 본 논문에서는 구강을 통한 자연 개구부 수술에서의 공간 오리엔테이션 문제를 해결하기 위한 다자유도 내시경 설계를 제안한다. 먼저, NOTES에서의 공간 오리엔테이션 문제를 in-line vision과 수술영역이 시야에서 벗어나는 문제로 규정하고 이 것들이 문제가 되는 이유를 공학적으로 정의한다. 그후 이 문제들을 해결하기 위해 내시경에서 갖춰야 하는 기능들을 제시한다. 그리고 내시경 설계에 있어서 필요한 설계 파라미터 제한 조건과 필요 조건을 내시경 직경 6.3mm, 시야범위는 28~74mm, 카메라 디스턴스는 23~100mm, 한계높이는 60mm, 곡률반경은 10mm 임을 참고문헌과 인체 해부학을 근거로 제시한다. 네번째로는 위에서 선정한 제한 및 필요 조건을 만족하도록 내시경을 설계한 과정이 소개된다. 마지막으로, 제안된 설계를 바탕으로 개발된 내시경이 실제 자연 개구부 수술에서 효과가 있음을 양손 협응 태스크 실험을 통해 검증한다. 수술 경험이 없는 7명의 초심자를 대상으로 진행된 실험에서 제안된 내시경이 자연 개구부 수술에서 강점이 있음이 밝혀진다.
