개발 배경

Background

소화기질환: Digestive system diseases

• 캡슐 내시경은 기존 내시경으로는 진입이 어려운 소장 내를 관찰하기 위해 개발되었으나, 1세대 제품들은 장의 연동운동을 통해서만 구동되어 위, 대장 등 타 소화 기관 진단에는 적용이 어려움.
• 이러한 한계를 극복하기 위해 캡슐 내시경 내부에 자석을 삽입하여 외부의 자기장을 통해 능동적으로 구동하여 상부 소화기관(위와 소장)를 검사할 수 있는 2세대 제품인 자기 구동형 캡슐 내시경이 제안되었음.

자기 구동형 캡슐 내시경 구동 예시

1세대 및 2세대 캡슐 내시경 비교

Problem

• 2세대 자기 구동형 캡슐내시경의 운동을 제어하기 위해 영구자석을 의료진이 손으로 직접 조작하는 수동형 컨트롤러와 영구자석을 로봇암으로 이동시키는 로봇형 컨트롤러가 개발사용되고 있음.
• 의료진이 수작업으로 영구자석을 조작하는 수동형 컨트로로러의 경우, 캡슐내시경 조작이 정밀하기 어렵고, 수동형 컨트롤러의 무게가 수 kg에 달하며 이는 장시간 검진 시에 의료진의 피로도를 크게 상승 시키는 문제점이 발생함.
• 로봇암이 조작하는 로봇컨트롤러의 경우 단일 영구자석을 사용하기 때문에 캡슐 내시경을 위 벽에서 특정 각도로 조향하기 위해 필요한 외부 영구자석의 회전 각도 조합이 유일하다는 점 및 캡슐 내시경 조향 시 수평방향으로 캡슐 내시경이 크게 움직이기 때문에 정밀 제어가 어려운 문제점이 발생함.

의료진이 영구자석을 손으로 직접 조작하는 수동형 컨트롤러

영구자석을 로봇암으로 이동시키는 로봇형 컨트롤러