In flexible endoscopy, the gastrointestinal and respiratory tracts are diagnosed with a flexible endoscope. Due to structure problem of control section in endoscope, it is hard to manipulate endoscope with one hand to the physician. The manipulation of bending section is non-intuitive. Because knobs being located at the control body are arranged in the same plane while bending section bends in two perpendicular directions. Manipulating the rotation of endoscope, unnatural body movement is frequently generated and this causes injury to the shoulder and wrist. In therapeutic endoscopy, communication errors often occur because more than two people are required to perform the procedure. Compared the proposed method and conventional manual method, related work’s method, the proposed method is the fastest way of completing given tasks.
In this paper, detachable remote control system of conventional endoscope for solo-endoscopy is proposed to solve current shortcomings. Up/down, left/right and rotation of endoscope are motorized and translation, rotation and grasping of instrument are motorized. Totally, 6DOF are remotely controlled. Two input devices are made of Joysticks and button. One is for the endoscope and the other is for the instrument. By experiments, it is confirmed that solo manipulation of the endoscope and instrument. The results of questionnaire show that the proposed system is more intuitive and easier than other methods.
It expects that the proposed remote control system can maintain the quality of existing endoscopic procedures by using a commercially available endoscope and improve the welfare of physicians by more intuitive endoscope manipulation. Solo-endoscopy will reduce the number of required assistants. Accordingly, this may result in medical costs saving effect. Lastly, early cancer treatment and scar-free surgery using flexible endoscope will be popularized and social costs will diminish by efficiency maximization of gastrointestinal cancer treatment and early cancer treatment.
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.
