내시경 초점 및 줌 제어 최적화를 위한 PI 미니어처 드라이브

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최소 침습 수술(Minimal invasive surgery, MIS)은 환자에게 불편함을 최소화하는 것을 목표로 하기때문에 내시경의 역할이 중요하다. 기존의 Chip-on-the-Tip 내시경은 고정 초점 광학 장치를 사용하므로 서로 다른 거리에 있는 물체를 최적의 해상도로 표시할 수 없었다. 하지만 미니어처 드라이브를 통합하면 가변 포커싱이 가능하여 항상 물체를 선명한 초점으로 표시할 수 있다.

최소 침습 수술이 가능한 내시경은 후두 진단 또는 복강경 검사(배를 절개하여 복부 기관을 보기 위해 얇은 튜브를 사용하는 수술)에 사용된다. 광학 및 특수 기구(가위, 후크, 집게, 초음파 가위 등)는 작업용 투관침을 통해 복강으로 유입된다. 환자는 수술 후 통증이 덜하고 빠르게 회복할 수 있으며, 상처 감염이나 상처 치유 장애의 위험이 최소화된다.

드라이브 기술의 넓은 선택폭 제공

소형 피에조 초음파 드라이브는 포커스 및 줌 렌즈 조정에 적합하다. 초음파 주파수에서 피에조 세라믹 액추에이터 진동은 러너를 따라 리니어 모션으로 변환되고 렌즈가 부착되는 기계적 구조의 무빙 파트를 구동시킨다. 이러한 경량 드라이브는 이론적으로 무제한 범위, 최대 100mm/s의 이동 속도, 약 100nm의 open-loop 모션 분해능으로 부드러운 모션을 제공한다. 작은 크기, 경제적인 비용, 우수한 성능 덕분에 피에조 기반 관성 드라이브는 내시경과 함께 사용하기에 이상적이다. 스틱 슬립 효과를 사용해 무제한 이동 범위를 달성하고 몇 나노미터의 분해능을 가진다.

피에조 기반 드라이브 외에도 소형 다이렉트 드라이브인 PIMag? 시리즈의 보이스 코일 드라이브는 매우 작은 디자인과 수 mm에서 cm의 이동 범위를 구현하므로 비디오 내시경에 적합하다.  이러한 드라이브 기술 옵션을 고려할 때, 차세대 Chip-on-the-Tip 내시경에서 고품질의 이미지와 초점 깊이를 얻으려면 작업 및 조건에 적합한 옵션을 선택하는 것이 중요하다.

자료 제공: PI(www.pikorea.co.kr)