KR100846565B1 - Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity - Google Patents
Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity Download PDFInfo
- Publication number
- KR100846565B1 KR100846565B1 KR1020060099636A KR20060099636A KR100846565B1 KR 100846565 B1 KR100846565 B1 KR 100846565B1 KR 1020060099636 A KR1020060099636 A KR 1020060099636A KR 20060099636 A KR20060099636 A KR 20060099636A KR 100846565 B1 KR100846565 B1 KR 100846565B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- capsule
- image
- speed
- endoscope
- endoscope capsule
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras
- A61B2090/3612—Image-producing devices, e.g. surgical cameras with images taken automatically
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
Abstract
본 발명은 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것으로, 조명용의 LED와; 상기 LED에 의한 조명을 이용하여 이미지를 획득하는 이미지 센서와; 상기 내시경 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고, 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제어부와; 상기 내시경 캡슐에 전원을 공급하는 전원 전지와; 상기 제어부의 제어를 받아 획득된 영상을 체외로 전송하는 송신부와; 상기 내시경 캡슐의 외부에 부착되고, 장전도 신호를 측정하여 상기 제어부로 전달하는 장전도 신호 측정 전극;와 내시경 캡슐의 외부에 공기주머니 형태의 튜브로 구성된 장 수축력 측정용 튜브을 포함하여 구성된 것이다. 본 발명에 의하면, 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰할 수 있다. The present invention provides an endoscope capsule in which the image transmission speed is linked to the capsule movement speed, and a control method thereof, including: an LED for illumination; An image sensor for acquiring an image using illumination by the LED; A control unit for automatically determining a moving speed of the endoscope capsule and controlling an image acquisition and a transmission speed to the outside to be linked to the moving speed; A power battery for supplying power to the endoscope capsule; A transmitter for transmitting the image obtained under the control of the controller to the outside of the body; It is attached to the outside of the endoscope capsule, the load conduction signal measuring electrode for measuring the transfer signal to the control unit; and configured to include the retractive force measuring tube consisting of an air bag-shaped tube on the outside of the endoscope capsule. According to the present invention, the movement speed of the capsule is automatically determined from the change in the reverse potential caused by contact with the inside of the intestine and the change in the EMG signal of the intestinal muscle from the electrode installed outside the capsule, and the image is acquired and linked to the movement speed. By adjusting the rate of transmission to the body, the entire intestine, including the small intestine and the large intestine, can be observed with a limited capacity battery.
영상전송, 이동속도, 내시경 캡슐, 장전도 신호, 반전지 전위 Image transmission, moving speed, endoscope capsule, loading signal, half-pot potential
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an endoscope capsule in which the image transmission speed is linked to the capsule movement speed according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 도 1에서 내시경 캡슐에 장전도 신호 측정 전극을 장착한 예를 보인 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating an example in which the loaded conduction signal measuring electrode is mounted on the endoscope capsule in FIG. 1.
도 3은 도 1에서 제어부와 그 주변 블록의 상세블록도이다.FIG. 3 is a detailed block diagram of the controller and its neighboring blocks in FIG. 1.
도 4는 도 3에서 신호 처리부의 상세블록도이다.4 is a detailed block diagram of a signal processor of FIG. 3.
도 5는 도 1의 일 제작예를 보인 도면이다.5 is a view illustrating an example of manufacture of FIG. 1.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 제어방법을 보인 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a control method of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 이해를 위한 장전도 신호와 장 수축력을 보인 그래프이다.7 is a graph showing the charge signal and the retractive force for the understanding of the present invention.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 이해를 위한 것으로서 소장과 대장에서의 캡슐의 이동속도에 따른 획득 신호의 예를 보인 그래프이다. 8A to 8C are graphs showing an example of an acquisition signal according to the moving speed of the capsule in the small and large intestine as an understanding of the present invention.
도 9는 본 발명의 이해를 위해 위, 소장, 대장에서의 장전도 신호를 비교한 그래프이다.Figure 9 is a graph comparing the charge signal in the stomach, small intestine, large intestine for understanding of the present invention.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 사시도와 단면도이다.10A and 10B are perspective and cross-sectional views of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to another embodiment of the present invention.
도 11a와 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 제어방법을 보인 흐름도이다.11A and 11B are flowcharts illustrating a control method of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to another embodiment of the present invention.
도 12a는 도 10 및 도 11에 의해 캡슐 이동시 시간에 따른 장관벽의 수축력 변화를 보인 그래프이고, 도 12b는 장관벽의 수축력과 수축 주기와 캡슐의 이동 속도와의 관계를 보인 그래프이다.FIG. 12A is a graph showing the change in contractile force of the intestinal wall with time when the capsule is moved by FIGS. 10 and 11, and FIG. 12B is a graph showing the relationship between the contraction force and contraction period of the intestinal wall and the moving speed of the capsule.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 내시경 캡슐 200 : LED100: endoscope capsule 200: LED
300 : 이미지 센서 400 : 제어부300: image sensor 400: control unit
410 : 신호 처리부 411 : 계측 증폭기410: signal processing unit 411: instrumentation amplifier
412 : 주 증폭기 413 : 직류 제거부412
414 : 저주파 여파기 415 : 60Hz 제거기414: low frequency filter 415: 60 Hz eliminator
417 : 입력 신호 418 : 출력 신호417: input signal 418: output signal
420 : 생체신호 저장부 430 : 이동속도 판단부420: biological signal storage unit 430: moving speed determination unit
440 : 캡슐 제어부 450 : 이미지 센서 제어부440: capsule control unit 450: image sensor control unit
460 : 영상 획득부 470 : 디코더/송신기460: Image acquisition unit 470: Decoder / transmitter
500 : 전원 전지 600 : 송신부500: power battery 600: transmitter
700 : 안테나 800 : 장전도 신호 측정 전극700
910 : 장 수축력 측정용 튜브 920 : 압력 센서910: tube contraction force measurement 920: pressure sensor
930 : 압력 전달관930: pressure transmission tube
본 발명은 내시경 캡슐에 관한 것으로, 특히 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위(half cell potential)의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰하기에 적당하도록 한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an endoscope capsule, and in particular, the movement speed of the capsule is automatically adjusted from the change of the half cell potential and the change of the EMG signal of the intestinal muscle from the electrode installed on the outside of the capsule. Endoscopic capsule in which the image transmission speed, which is suitable for observing the entire intestine including the small intestine and the large intestine with a limited capacity battery, is determined by determining the image and adjusting the transmission speed to the body to be linked to the moving speed. And a control method thereof.
일반적으로 내시경은 내장장기 또는 체강 내부를 직접 볼 수 있게 만든 의료기구이다. 이러한 내시경은 소화기관 전반 (식도, 위, 직장, 항문 등)의 질병을 확인하기 위한 필수적인 의료기이다.In general, an endoscope is a medical device that makes the internal organs or the body cavity visible directly. This endoscope is an essential medical device for identifying diseases of the entire digestive system (esophagus, stomach, rectum, anus, etc.).
그래서 종래의 전자 내시경은 그 검사 범위가 최대 1m 30cm 정도로 구강을 통해서는 십이지장 근처까지 검사가 가능하며 항문을 통한 검사는 피검사 대상자의 대장 구조와 내시경 시술자의 숙련도에 따라 검사범위의 개인 별 편차가 매우 크며 검사에 따른 피검사 대상자의 고통과 거부감이 매우 크다.Therefore, the conventional electronic endoscope can be examined up to 1m 30cm, and through the oral cavity, close to the duodenum, and the examination through the anus depends on the structure of the subject and the proficiency of the endoscope operator. It is very large and the pain and rejection of the test subject is very great.
상기와 같은 단점을 해결하고 검사 대상 범위를 넓히고 검사 대상자에 따른 검사상의 편차를 줄이기 위한 방법으로 캡슐형 내시경이 개발되었다.The capsule endoscope has been developed as a way to solve the above disadvantages, widen the range of the test subject and reduce the deviation in the test according to the test subject.
캡슐형 내시경은 캡슐 내부에 영상획득을 위한 이미지센서를 내장하고 식도 에서부터 소화기관의 연동운동에 따라 음식물과 같은 원리로 위장과 소장, 대장 등을 거치면서 소화기 내부의 영상을 수집하는 장치로 상기와 같은 전자 내시경 시술에서의 환자의 고통이나 거부감을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 지금까지 상업적으로 구현 된 캡슐형 내시경의 경우 이동기능을 갖추고 있지 못하여 음식물과 같은 속도로 내장을 이동함으로 검사시간이 매우 오래 걸리며 캡슐의 이동속도와 관계없이 일정한 시간에 한 번씩 반복적으로 영상을 촬영함으로 캡슐의 이동속도가 느린 구간에서도 많은 영상이 중복적으로 수집되는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 캡슐의 이동속도가 느려서 식도에서부터 소장의 전부 또는 일부 정도까지만 촬영이 가능할 뿐 소장에 비해 질병의 발병 비율이 월등히 높은 대장은 거의 촬영하지 못한다.The capsule endoscope has a built-in image sensor for capturing the image inside the capsule and collects the image inside the digestive organ through the gastrointestinal, small intestine, and large intestine in the same principle as the food according to the peristalsis of the digestive system from the esophagus. There is an advantage in reducing the pain or rejection of the patient in the same electronic endoscopy procedure. However, the capsule endoscope that has been commercially implemented up to now does not have a moving function, so it takes a very long time to test the internal organs at the same speed as food, and repeatedly takes a picture once in a certain time regardless of the moving speed of the capsule. As a result, many images are repeatedly collected even in a slow moving section of the capsule. In addition, the slow movement of the capsule can be taken only from the esophagus to the whole or part of the small intestine, but the intestine of the disease is much higher than the small intestine is rarely photographed.
이러한 단점을 극복하기 위해 캡슐에 이동기능을 부여하려는 발명이 이어지고 있으나, 이들 대부분은 기계적인 동작으로 인해 많은 전력을 소모하며 기구물의 크기가 커서 캡슐의 크기가 비대해 지는 단점이 있어 실현이 매우 불투명한 실정이다. 또한 상기의 방법 이외에도 외부에서의 통신을 이용해 캡슐의 전원을 제어하여 원하는 부분에서만 영상을 촬영하는 기법도 개발되어 있으나, 각 장기별로 캡슐의 이동속도는 개인차가 매우 크므로 이 방법의 경우에도 소화기 전문의가 주기적으로 캡슐을 켜서 캡슐의 위치를 확인해야 한다는 단점 때문에 실용성이 없다.In order to overcome this drawback, the invention has been made to impart a movement function to the capsule, but most of them consume a lot of power due to mechanical operation, and the size of the mechanism is large, which makes the capsule large. One situation. In addition to the above method, a technique of controlling the power of the capsule by using external communication and taking a picture of only the desired part has been developed, but since the movement speed of the capsule for each organ is very large, even in this case, a fire extinguisher specialist It is not practical because of the disadvantage that the capsule must be turned on periodically to check the position of the capsule.
상기와 같이 내시경 캡슐이 위치하는 장기를 확인하는 방법과 내시경 캡슐의 전원을 보존하여 대장을 관찰하고자한 종래의 특허 및 실용신안은 아래와 같다.As described above, a method for identifying an organ in which an endoscope capsule is located and a conventional patent and utility model which attempt to observe the large intestine by preserving the power of the endoscope capsule are as follows.
- 특허 등록번호 10-0399572 양방향 통신 텔레메트리 캡슐-Patent Registration No. 10-0399572 Two-way Communication Telemetry Capsule
- 특허 출원번호 10-2004-0051494 정보 수집용 능동 캡슐형 내시경-Patent application No. 10-2004-0051494 Active capsule endoscope for information collection
- 특허 출원번호 10-2004-0026716 자장을 이용하는 캡슐형 내시경 제어장치-Patent Application No. 10-2004-0026716 Capsule Endoscope Control Device Using Magnetic Field
- 특허 등록번호 10-0437262 장내부 검사용 스마트 캡슐의 공간 이동 장치-Patent Registration No. 10-0437262 Space Movement Device of Smart Capsule for Intestinal Examination
상기의 특허 중 대한민국(경북대 총장)이 획득한 "양방향 통신 텔레메트리 캡슐"(등록번호 10-0399572)은 체외의 제어부에서 무선 통신 이용하여 캡슐의 전원의 켜짐과 꺼짐을 조절함으로써 캡슐의 전원을 절약하는 효과를 낼 수는 있지만, 상기 특허의 요지는 양방향으로 제어 가능한 구조를 제시했을 뿐 영상의 전달 속도를 자율적으로 조절할 수 있게 하는 것은 아니다. 즉, 영상 획득목적으로 사용할 경우 주기적으로 캡슐의 전원을 켜서 캡슐이 위치하고 있는 장기를 소화기 전문의가 획득된 영상으로부터 판별하여 캡슐의 동작을 제어해야하는 어려움이 있다.The two-way communication telemetry capsule (Registration No. 10-0399572) obtained by the Republic of Korea (Kyungbuk National University) of the patent is to control the power of the capsule by controlling the power on and off of the capsule by using wireless communication from the control unit in vitro Although the saving effect can be achieved, the gist of the patent suggests a bidirectional controllable structure, but does not allow autonomously adjusting the transmission speed of an image. That is, when used for image acquisition purposes, there is a difficulty in controlling the operation of the capsule by periodically turning on the capsule to determine the organ where the capsule is located from the image obtained by the gastroenterologist.
또한 한국과학기술원이 출원한 "정보 수집용 능동 캡슐형 내시경(출원번호 10-2004-0051494)"의 경우에는 소화관내 압력을 이용해서 캡슐의 위치 장기를 판별하고 있지만 장내 압력에 대한 개인적인 편차가 심하여 판별 알고리즘의 자동적인 인식에 의한 캡슐의 동작 제어가 힘들다. 또한 상기 특허에서 제안한 방법은 장내부의 압력이 위치마다 다를 것이라는 가정에 입각하여 제안된 시스템이지만, 실제로 장 내부는 액체가 아니면 가스로 차있어 장 어느 한쪽 위치가 압축되면 그 압력이 이른바 파스칼의 원리에 의하여 여러 방향으로 공히 비슷하게 압력이 미치기 때문에 압력센서에 의한 장의 위치나 장의 이동성 판단은 부정확 하다는 문제점이 있다. 즉 장내부의 압력은 위치별 장의 운동과 장의 수축력을 그대로 반영하고 있지 못하다.In addition, in the case of "Information-capable active capsule endoscope (application number 10-2004-0051494)" filed by the Korea Advanced Institute of Science and Technology, the location organs of the capsule are determined by using the pressure in the digestive tract, but the individual variation in the intestinal pressure is severe. It is difficult to control the operation of the capsule by automatic recognition of the discriminant algorithm. In addition, the proposed method is a system proposed based on the assumption that the internal pressure of the intestine will vary from location to location, but in fact, the interior of the intestine is filled with gas or not liquid. Due to the similar pressure in various directions, the determination of the position of the intestine and the movement of the intestine by the pressure sensor is inaccurate. In other words, the pressure in the intestine does not reflect the movement of the intestine and the contractile force of the intestine.
또한 아이쓰리시스템 주식회사가 출원한 "자장을 이용하는 캡슐형 내시경 제어장치"(출원번호 10-2004-0026716)의 경우에는 자장을 이용하여 장내부의 캡슐을 제어하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 이는 이 특허 보다 먼저 대한민국(경북대총장)이 등록한 특허의 경우와 아이디어가 동일한 체외 제어에 의한 캡슐의 제어를 이용하는 방식으로 상기의 설명과 같은 불편함이 존재할 뿐만 아니라, 전자장과 같이 방향성이 존재하는 통신 매체를 사용함으로 캡슐이 인체 내부에 위치하고 있는 방향에 따라 제어의 가능 여부가 불투명한 단점이 있으며, 이 역시 영상 전송 속도를 자율적으로 제어하는 방법과는 무관하다.In addition, in the case of the "encapsulated endoscope control device using a magnetic field" (Application No. 10-2004-0026716) filed by Athree Systems Co., Ltd. has proposed a method for controlling the capsule in the intestine using a magnetic field. However, this is a patent registered by the Republic of Korea (Kyongbuk President) earlier than this patent, the same idea as using the control of the capsule by the in vitro control not only has the inconvenience as described above, but also has the same direction as the electromagnetic field The use of a communication medium has a disadvantage in that the control is opaque depending on the direction in which the capsule is located inside the human body, which is also irrelevant to the method of autonomously controlling the image transmission speed.
또한 한국과학기술원의 "장내부 검사용 스마트 캡슐의 공간 이동 장치"(등록번호 10-0437262)의 경우에는 캡슐의 이동과 자세제어 등의 기술을 포함하고 있으나 이동 기능 등을 위한 기계장치를 구동하기 위해서는 큰 전압이나 전류가 필요하므로 인체 내에서의 안전성에 관한 문제가 있으며 특히, 소형 전지로 구동되는 캡슐형 내시경의 특성상 이동기의 과도한 전력사용으로 인해 캡슐의 동작시간이 현저히 짧아져 장전체를 관찰하는 캡슐의 구현 가능성이 불투명하다. 또한 현재 발표되고 있는 여러 논문들을 참조할 때 상기와 같은 캡슐의 이동기능은 소형화가 어렵거나 캡슐에 내장되는 전지로는 구동이 불가능한 것으로 알려져 있다.In addition, the Korea Institute of Science and Technology "spatial movement device of the smart capsule for intestinal examination" (registration number 10-0437262) includes techniques such as movement and posture control of the capsule, but to drive the mechanical device for the movement function. In order to require large voltage or current, there is a problem regarding safety in the human body. In particular, due to the nature of the capsule endoscope driven by a small battery, the operation time of the capsule is significantly shortened due to excessive use of the mobile device. The implementation of the capsule is opaque. In addition, when referring to a number of papers currently published, it is known that the movement function of the capsule is difficult to miniaturize or cannot be driven by a battery embedded in the capsule.
상기와 같이 등록 또는 출원된 특허 중에서 캡슐이 위치한 장기를 자동적으로 판별하고, 이에 따른 캡슐의 동작을 자동적으로 제어하기 위한 기술을 구현하는 방식을 제시한 것은 아직 없다.None of the patents registered or applied as described above has yet been proposed a method for implementing a technique for automatically determining the organ where the capsule is located and automatically controlling the operation of the capsule accordingly.
또한 해외의 상기와 관련된 해외 특허 출원 사항은 다음과 같다.In addition, foreign patent applications related to the above are as follows.
- US 7,009,643 B2 DEVICE FOR IN-VIVO IMAGING-US 7,009,643 B2 DEVICE FOR IN-VIVO IMAGING
- US 7,032,600 B2 METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING A POSTION, POSITION MEASURING DEVICE, AND AN IN VIVO RADIO DEVICE-US 7,032,600 B2 METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING A POSTION, POSITION MEASURING DEVICE, AND AN IN VIVO RADIO DEVICE
- US 7,039,453 B2 MINIATURE INGESTIBLE CAPSULE-US 7,039,453 B2 MINIATURE INGESTIBLE CAPSULE
- US 6,944,316 B2 MOTILITY ANALYSIS WITHIN A GASTOINTESTINAL TRACTUS 6,944,316 B2 MOTILITY ANALYSIS WITHIN A GASTOINTESTINAL TRACT
- US 7,022,067 B2 SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING IN VIVO CAMERA CAPTURE AND DISPLAY RATE-US 7,022,067 B2 SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING IN VIVO CAMERA CAPTURE AND DISPLAY RATE
J. Iddan 등이 출원한 US 특허 7,009,643은 캡슐형 내시경에 관한 특허로서 균일한 영상 전송 속도를 유지하는 캡슐에 관한 것이며, A. Fukuda 등이 출원한 US 특허 7,032,600은 체내에서 전송된 RF 신호를 이용하여 체외에서 이를 삼차원 측정 하여 캡슐의 위치를 검출하는 것에 관한 특허이다.US Patent 7,009,643, filed by J. Iddan, et al., Relates to a capsule that maintains a uniform image transmission speed, and US patent 7,032,600, filed by A. Fukuda, uses an RF signal transmitted in the body. The patent relates to detecting the position of the capsule by measuring it three-dimensionally in vitro.
Tarun Mullick 등이 출원한 US 특허 7,039,453은 캡슐내부의 캡슐 자세 검출기를 이용하여 캡슐의 이동 궤적을 추적하는 것에 관한 특허이며, Arkadyh Glukhovsky 등이 출원한 US 특허 6,944,316은 수집된 장내 영상으로부터 각 영상의 밝기차를 구해 이를 이용하여 장의 운동성을 측정하는 것에 관한 특허이고, Arkady Glukhovsky와 Doron Adler등이 출원한 US 특허 7,022,067은 영상 수집 속도와 영상 디스플레이 속도의 제어에 관한 특허이나, 상기 특허에서는 캡슐 내부에 다양한 센서 장치를 구비하여 가속도 등 물리적인 변화량을 측정하거나 수집된 영상의 변화 를 이용하여 영상 수집 속도를 제어하는 척도로 사용한다.US Pat. No. 7,039,453, filed by Tarun Mullick et al., Is a patent for tracking the movement of a capsule using a capsule posture detector inside the capsule. US Pat. No. 6,944,316, filed by Arkadyh Glukhovsky, et al. US Patent No. 7,022,067, filed by Arkady Glukhovsky and Doron Adler, is a patent relating to the control of image acquisition speed and image display speed, but the patent discloses a variety of It is equipped with a sensor device to measure physical changes such as acceleration, or use it as a measure to control the speed of image collection by using changes in collected images.
또한 상기의 US 특허 7,022,067은 장의 운동성을 판별하여 이를 영상 수집 속도의 제어 척도로 사용하고 있다. 그러나, 장의 운동은 연동 운동과 분절운동으로 구분되며 연동운동의 경우 캡슐의 이동속도와 운동성이 직접적으로 연관되지만 분절운동에 경우에는 그러하지 못하다. 따라서, 캡슐 내에 위치하는 물리적 센서의 경우에는 분절 운동과 연동운동에 의한 움직임을 구별할 수 없는 한계를 가지게 된다. In addition, US Pat. No. 7,022,067 determines the motility of the intestine and uses it as a control measure of image acquisition speed. However, intestinal movement is divided into peristalsis and segmental movement. In the case of peristaltic movement, the movement speed and motility of the capsule are directly related, but not in the case of segmental movement. Therefore, in the case of the physical sensor located in the capsule has a limit that can not distinguish the movement by the segmental motion and the peristaltic motion.
또한 캡슐의 크기나 무게 등에 따라 장의 운동성에 대한 캡슐의 이동속도의 상관관계가 명확하지 않은 문제점이 있어 상기 US 특허 7,022,067은 캡슐의 직접적인 이동속도를 측정하지 못하는 단점이 있다. In addition, there is a problem that the correlation of the movement speed of the capsule to the motility of the intestine according to the size and weight of the capsule is not clear, the US patent 7,022,067 has a disadvantage that can not measure the direct movement speed of the capsule.
상기의 국외 출원 특허 중에서 본 특허의 주요 기술인 장의 전기 생리학적인 특성과 전극의 반전지 전위 특성을 이용하여 캡슐의 이동속도를 측정하고 이를 영상 수집 속도의 제어 척도로 사용하는 것은 없다.None of the above-described foreign patent applications measures the moving speed of the capsule by using the electrophysiological characteristics of the field, which is the main technology of the present patent, and the half-cell potential characteristic of the electrode, and does not use it as a control measure of the image collection speed.
상기 종래의 발명을 사용해 현재 제품화 된 이스라엘의 Given Imaging사의 제품 M2A 캡슐형 내시경의 경우 초당 2장의 영상을 촬영하며 전체 동작시간은 최대 8시간이다. 일반적으로 사람의 소화시간은 10시간에서 최대 3일 이상까지 걸리는데, 상기의 8시간의 동작시간은 일반적으로 소장의 일부 또는 전체만이 촬영이 가능하며 대장을 촬영할 수 없다. 이와 같은 8시간 동작제한은 캡슐내부의 전원전지의 용량한계에 의한 것으로 M2A의 경우 내부 전원전지의 용량은 60mAh로 8시간 동작의 경우 영상을 57,600장 얻을 수 있다. 일반적으로 사람의 소장 길이는 6 ~ 7m 이므로, 7미터로 가정할 경우 약 0.12mm 마다 영상을 한 장 얻는 것이 된다. 그러나 캡슐은 음식물과 같은 원리로 이동되므로 이동속도가 일정하지 않고, 그 결과 이동이 느린 경우에는 중복 영상을 계속 촬영하여 불필요한 전원을 소비하게 된다.The M2A capsule endoscope manufactured by Given Imaging of Israel, which is currently commercialized using the conventional invention, takes two images per second and the total operation time is up to eight hours. In general, the digestion time of a person takes from 10 hours up to 3 days or more, the operation time of the above 8 hours is generally only a part or all of the small intestine can be taken and the large intestine can not be taken. The 8-hour operation limit is based on the capacity limit of the power battery inside the capsule. In case of M2A, the capacity of the internal power battery is 60 mAh, and 57,600 images can be obtained in 8-hour operation. In general, the length of the small intestine of humans is 6 ~ 7m, so if you assume 7 meters you will get one image every 0.12mm. However, since the capsule is moved on the same principle as food, the moving speed is not constant. As a result, when the movement is slow, the capsule continuously consumes unnecessary power by continuously taking duplicate images.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰할 수 있는 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to change the reverse potential and the EMG signal of the intestinal muscle by contact with the inside of the intestine from an electrode installed on the outside of the capsule. By automatically determining the movement speed of the capsule from the change and adjusting the image acquisition and transmission rate to the body to be linked to the movement speed, the image transmission speed that can observe the whole intestine including the small intestine and the large intestine with a limited capacity battery It is to provide an endoscope capsule and a control method thereof linked to the moving speed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐은,In order to achieve the above object, the endoscope capsule in which the image transmission speed according to the embodiment of the present invention is linked to the capsule movement speed,
조명용의 LED와; 상기 LED에 의한 조명을 이용하여 이미지를 획득하는 이미지 센서와; 상기 내시경 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고, 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제어부와; 상기 내시경 캡슐에 전원을 공급하는 전원 전지와; 상기 제어부의 제어를 받아 획득된 영상을 체외로 전송하는 송신부와; 상기 내시경 캡슐의 외부에 부착되고, 장전도 신호를 측정하여 상기 제어부로 전달하는 장전도 신호 측정 전극;을 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.LED for illumination; An image sensor for acquiring an image using illumination by the LED; A control unit for automatically determining a moving speed of the endoscope capsule and controlling an image acquisition and a transmission speed to the outside to be linked to the moving speed; A power battery for supplying power to the endoscope capsule; A transmitter for transmitting the image obtained under the control of the controller to the outside of the body; It is attached to the outside of the endoscope capsule, the charge conduction signal measuring electrode for measuring the charge conduction signal and transmitting to the controller;
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 제어방법은,In order to achieve the above object, a control method of an endoscope capsule in which an image transmission speed according to an embodiment of the present invention is linked to a capsule moving speed,
내시경 캡슐의 제어부에서 장전도 신호, 반전지 전위 값 중에서 하나 이상의 변화를 측정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 측정된 결과를 이용하여 상기 내시경 캡슐의 이동속도를 판단하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서의 이동속도 판단 결과에 따라 상기 내시경 캡슐의 동작을 제어하여 상기 내시경 캡슐의 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제 3 단계;를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A first step of measuring a change in at least one of a load signal and a half-pot potential value by a control unit of the endoscope capsule; A second step of determining a moving speed of the endoscope capsule by using the result measured in the first step; And controlling the operation of the endoscope capsule according to the result of the determination of the movement speed in the second step to control the image acquisition and the transmission rate to the outside to be linked to the movement speed of the endoscope capsule. It is characterized by technical configuration.
이하, 상기와 같은 본 발명, 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention as described above, an embodiment according to the technical concept of the endoscope capsule and the control method of the image transmission speed is linked to the capsule movement speed as follows.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 단면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 내시경 캡슐에 장전도 신호 측정 전극을 장착한 예를 보인 도면이며, 도 3은 도 1에서 제어부와 그 주변 블록의 상세블록도이고, 도 4는 도 3에서 신호 처리부의 상세블록도이며, 도 5는 도 1의 일 제작예를 보인 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C illustrate an example in which a loaded conduction signal measuring electrode is mounted on an endoscope capsule in FIG. 1. 3 is a detailed block diagram of the control unit and its neighboring blocks in FIG. 1, FIG. 4 is a detailed block diagram of the signal processing unit in FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of manufacture of FIG. 1.
이에 도시된 바와 같이, 조명용의 LED(200)와; 상기 LED(200)에 의한 조명을 이용하여 이미지를 획득하는 이미지 센서(300)와; 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 자동으로 판별하고, 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제어부(400)와; 상기 내시경 캡슐(100)에 전원을 공급하는 전원 전지(500)와; 상기 제어부(400)의 제어를 받아 획득된 영상을 체외로 전송하는 송신부(600)와; 상기 송신부(600)와 연결된 안테나(700)와; 상기 내시경 캡슐(100)의 외부에 부착되고, 장전도 신호를 측정하여 상기 제어부(400)로 전달하는 장전도 신호 측정 전극(800);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, the
상기 송신부는, 유선 또는 무선 통신 방식으로 획득된 영상을 체외로 전송 가능하고, 특히 무선 통신 방식으로 전송하는 경우, 그 송신부에 연결된 안테나를 통하여 전송하게 된다. The transmitter may transmit an image acquired through a wired or wireless communication system to the outside of the body, and in particular, when transmitting through a wireless communication method, through an antenna connected to the transmitter.
상기 제어부(400)는, 상기 장전도 신호 측정 전극(800)을 이용하여 장전도 신호 및 반전지 전위값의 변화를 측정하는 것을 특징으로 한다.The
상기 제어부(400)는, 장전도 신호와 반전지 전위 값을 동시 또는 개별적으로 이용하여 캡슐의 이동 속도를 판별하여 이동속도에 감응하여 상기 이미지 센서(300)를 통한 영상의 촬영 간격을 자동적으로 조절하는 것을 특징으로 한다.The
상기 제어부(400)는, 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 둔화되었다고 판단되면 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 감소시키도록 제어하고, 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 증가되었다고 판단되면 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 상기 내시경 캡슐(100)의 속도에 알맞게 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.If it is determined that the moving speed of the
상기 제어부(400)는, 아날로그와 디지털 회로가 모두 내장된 ASIC(Applicable Specific Integrated Circuit) 칩으로 구성된 것을 특징으로 한 다.The
상기 제어부(400)는, 상기 장전도 신호 측정 전극(800)에서 측정된 장전도 신호를 입력받아 처리하는 신호 처리부(410)와; 상기 신호 처리부(410)와 연결되어 상기 장전도 신호 측정 전극(800)에서 측정된 장전도 신호를 저장하는 생체신호 저장부(420)와; 상기 신호 처리부(410)에서 처리된 신호를 입력받고 영상 획득부(460)를 통해 상기 이미지 센서(300)의 영상을 입력받아 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 판단하는 이동속도 판단부(430)와; 상기 이동속도 판단부(430)에서의 판단결과에 따라 상기 내시경 캡슐(100)의 동작을 제어하는 캡슐 제어부(440)와; 상기 캡슐 제어부(440)의 제어에 따라 상기 이미지 센서(300)의 동작을 제어하는 이미지 센서 제어부(450)와; 상기 이미지 센서(300)로부터 영상을 획득하여 상기 이동속도 판단부(430)로 전송하는 영상 획득부(430);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. The
상기 신호 처리부(410)는, 차동 입력을 통하여 복수개의 상기 장전도 신호 측정 전극(800)으로부터 장전도 신호와 반전지 전위 값을 입력받아 주 증폭기(412)로 전달하는 계측 증폭기(411)와; 상기 계측 증폭기(411)로부터 전달받아 측정 신호를 증폭하는 주 증폭기(412)와; 상기 주 증폭기(412)의 출력으로부터 직류 신호를 선별하여 상기 주 증폭기(412)의 입력으로 되먹임하는 직류 제거부(503);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The
상기 신호 처리부(410)는, 상기 직류 제거부(503)의 출력에 대해 저주파 여파를 수행하는 저주파 여파기(414)와; 상기 저주파 여파기(414)의 출력에 대해 60Hz 제거를 수행하여 출력시키는 60Hz 제거기(415);를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 제어방법을 보인 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a control method of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to an embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 내시경 캡슐(100)의 제어부(400)에서 장전도 신호, 반전지 전위 값 중에서 하나 이상의 변화를 측정하는 제 1 단계(ST1)와; 상기 제 1 단계에서 측정된 결과를 이용하여 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 판단하는 제 2 단계(ST2)와; 상기 제 2 단계에서의 이동속도 판단 결과에 따라 상기 내시경 캡슐(100)의 동작을 제어하여 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제 3 단계(ST3 ~ ST5);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.As shown therein, a first step (ST1) of measuring at least one change among the charge signal and the half-pot potential value in the
상기 제 3 단계는, 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 판별하는 제 11 단계(ST3)와; 상기 제 11 단계에서 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 둔화되었다고 판단되면, 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 감소시키도록 제어하는 제 12 단계(ST4)와; 상기 제 11 단계에서 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 증가되었다고 판단되면 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 상기 내시경 캡슐(100)의 속도에 알맞게 증가시키도록 제어하는 제 13 단계(ST5);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.The third step may include an eleventh step (ST3) of determining a moving speed of the endoscope capsule (100); A twelfth step (ST4) of controlling to reduce the number of transmission frames of the image acquired from the image sensor (300) when it is determined that the moving speed of the endoscope capsule (100) is slowed in the eleventh step; If it is determined in
또한 도 7은 본 발명의 이해를 위한 장전도 신호와 장 수축력을 보인 그래프이고, 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 이해를 위한 것으로서 소장과 대장에서의 캡 슐의 이동속도에 따른 획득 신호의 예를 보인 그래프이며, 도 9는 본 발명의 이해를 위해 위, 소장, 대장에서의 장전도 신호를 비교한 그래프이다.In addition, Figure 7 is a graph showing the resilient signal and bowel contraction force for understanding of the present invention, Figures 8a to 8c is an example of the acquisition signal according to the moving speed of the capsule in the small intestine and the large intestine for understanding of the present invention Figure 9 is a graph showing a comparison of the charge signal in the stomach, small intestine, large intestine for understanding of the present invention.
그래서 캡슐(100)이 연동운동에 의해 이동할 경우에는 전극 (800)에서의 획득전압의 크기가 도 8a 내지 도 8c에 나타낸 것과 같이 캡슐 정지기에 비해 전압의 크기가 크며 이동속도에 따라 전극 획득 전압의 값이 서로 다른 차이가 남으로 이를 이용하여 캡슐(100)의 이동 속도를 판별 할 수 있으며 측정 신호의 장전도 신호의 주기로부터 캡슐(100)의 위치 장기의 판별까지도 가능하다.Therefore, when the
도 10a와 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 사시도와 단면도이다.10A and 10B are perspective and cross-sectional views of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 이미지를 획득하는 이미지 센서(300)와; 내시경 캡슐(100)의 외부에 공기주머니 형태의 튜브로 구성된 장 수축력 측정용 튜브(910)와; 상기 장 수축력 측정용 튜브(910)의 압력 변화를 센서에 전달하는 압력 전달 관 (930)과; 상기 압력 전달 관 (930)을 통해 전달된 압력을 감지하는 압력센서(920)와; 상기 압력센서(920)에서 감지된 압력변화에 의해 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 자동으로 판별하고, 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하며, 체외로의 신호송신을 수행하는 디코더/송신기(470)와; 상기 내시경 캡슐(100)에 전원을 공급하는 전원 전지(500)와; 상기 디코더/송신기(470)와 연결된 안테나(700)와; 상기 내시경 캡슐(100)의 외부에 부착되고, 장전도 신호를 측정하여 상기 디코더/송신기(470)로 전달하는 장전도 신호 측정 전극(800);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, an
상기 장 수축력 측정용 튜브(910)는, 실리콘, 테프론, 고무 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.The long-term contraction force measuring tube 910 is characterized in that composed of one or more of silicon, Teflon, rubber.
상기 디코더/송신기(470)는, 유선 또는 무선 통신 방식으로 획득된 영상을 체외로 전송 가능하는 것을 특징으로 한다.The decoder / transmitter 470 may transmit an image obtained through a wired or wireless communication system to the outside of the body.
도 11a와 11b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐의 제어방법을 보인 흐름도이다.11A and 11B are flowcharts illustrating a control method of an endoscope capsule in which an image transmission speed is linked to a capsule movement speed according to another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 내시경 캡슐(100)의 디코더/송신기(470)에서 장 수축력 측정용 튜브(910)의 압력 변화를 압력센서(920)를 통해 측정하는 제 21 단계(ST11)와; 상기 제 21 단계에서 측정된 결과를 이용하여 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 판단하는 제 22 단계(ST12)와; 상기 제 22 단계에서의 이동속도 판단 결과에 따라 상기 내시경 캡슐(100)의 동작을 제어하여 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 제어하는 제 23 단계(ST13 ~ ST15);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.As shown therein, a twenty-first step (ST11) of measuring the pressure change of the bowel contraction force measuring tube 910 in the decoder / transmitter 470 of the
상기 제 23 단계는, 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도를 판별하는 제 31 단계(ST13)와; 상기 제 31 단계에서 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 둔화되었다고 판단되면, 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 감소시키도록 제어하는 제 32 단계(ST14)와; 상기 제 31 단계에서 상기 내시경 캡슐(100)의 이동속도가 증가되었다고 판단되면 상기 이미지 센서(300)로부터 획득된 영상의 전송 프레임 수를 상기 내시경 캡슐(100)의 속도에 알맞게 증가시키도록 제어하는 제 33 단계(ST15);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.The twenty-third step includes: a thirty-first step (ST13) of determining a moving speed of the
도 11b는 상기 장전도 신호와 반전지 전워 측정및 장수축 압력 변화를 측정하여 이들 세 가지 정보로부터 영상 전송이 장운동에 관계되는 본 발명의 다른 실시예이다.FIG. 11B is another embodiment of the present invention in which the image transmission is related to the long motion by measuring the charge conduction signal, half cell power measurement, and long contraction pressure change.
도 12a는 도 10 및 도 11에 의해 캡슐 이동시 시간에 따른 장관벽의 수축력 변화를 보인 그래프이고, 도 12b는 장관벽의 수축력과 수축 주기와 캡슐의 이동 속도와의 관계를 보인 그래프이다.FIG. 12A is a graph showing the change in contractile force of the intestinal wall with time when the capsule is moved by FIGS. 10 and 11, and FIG. 12B is a graph showing the relationship between the contraction force and contraction period of the intestinal wall and the moving speed of the capsule.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.Referring to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the endoscope capsule and the method of controlling the image transmission speed is linked to the capsule moving speed according to the present invention will be described in detail as follows. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or precedent of a user or an operator, and thus, the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. will be.
먼저 본 발명은 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰하고자 한 것이다. 이는 영상 획득시 거리에 따른 전원의 소비를 일정하게 하는 방안이기 때문에 장의 움직임이 없어 내시경 캡슐이 정지된 경우에도 영상이 중복 전송되어 전원이 소비될 수밖에 없는 종래 캡슐형 내시경의 문제점을 해소할 수 있도록 가장 실제적으로 구현 가능한 방안이다.First, the present invention is to automatically determine the moving speed of the capsule from the change in the reverse potential by the contact with the inside of the intestine from the electrode installed on the outside of the capsule and the change in the EMG signal of the intestinal muscle, and to acquire the image and in vitro The purpose of this study was to observe the entire intestine, including the small intestine and the large intestine, with a limited-capacity battery by controlling the transfer rate of the furnace. This is a method of making the power consumption constant according to the distance when acquiring the image. Thus, even when the endoscope capsule is stopped because there is no bowel movement, the image is transmitted repeatedly so that power consumption can be solved. This is the most practical solution.
기존 캡슐형 내시경은 유선 내시경에 비해 검사 시 환자의 고통과 거부감을 감소시키고 유선 내시경으로 검사가 어려운 소장을 검사할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 현재까지 개발된 캡슐 내시경은 검사대상자가 캡슐을 삼키기 전에 전원을 켜서 전원이 완전히 소모 될 때까지 일정한 속도로 소화기관 내부의 영상을 체외로 전송한다. 상기와 같은 방식의 동작은 캡슐이 장의 연동운동에 따라 음식물과 같은 원리로 이동함으로 그 이동시간이 매우 길어 대장을 통과하여 항문을 통행 배출될 때까지 최소 10시간, 평균 18시간 이상이 소모된다. 상기와 같은 이유로 인하여 현재의 고정 프레임 캡슐내시경은 그 전원 전지의 수명이 캡슐의 동작이 시작된 시점에서부터 약 8시간임으로 어떤 경우에는 소장의 전체를 관찰하기에도 부족하며 상부 대장의 관찰은 매우 힘든 실정이다. Conventional capsule endoscopy has the advantage of reducing the pain and rejection of the patient compared to the endoscopic endoscopy, and it is possible to examine the small intestine difficult to test with mammary endoscopy. However, the capsule endoscope developed to date transmits the image inside the digestive tract at a constant rate until the power is completely consumed by the subject turning on the power before swallowing the capsule. The operation of the above method is that the capsule moves according to the principle of food in accordance with the peristalsis of the intestine, so that the travel time is very long, at least 10 hours, average 18 hours or more is consumed until the passage through the large intestine through the anus. Due to the above reasons, the current fixed frame capsule endoscope is about 8 hours from the start of the capsule operation of the power supply cell, so in some cases it is not enough to observe the entire small intestine, and the observation of the upper colon is very difficult. .
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 캡슐에서는 외피에 센싱(sensing)용 전극을 부착하여 장관과 전극의 접촉에 의해 발생하는 반전지전위와 장전도(electro-gastrogram, EGG)신호로부터 장의 연동운동에 의한 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별한다. 이렇게 획득된 장의 운동 정보를 이용하여 장의 연동 운동이 현저히 감소하여 캡슐의 이동속도가 둔화된 경우에는 영상의 전송 프레임수를 줄여 전원소모를 억제하고 장의 운동이 활성화 되어 캡슐의 이동속도가 증가할 시에는 영상전송 프레임수를 캡슐의 속도에 알맞게 증가시킨다. 이로써 기존 캡슐이 고정된 프레임 수의 영상을 획득하여 체외로 전송할 때 발생하는 불필요한 캡슐 내장 배터리의 소모를 해소하며 일정 시간간격 대신 일정 이동 간격에 따른 영상 획득을 가능하게 하며, 용량이 제한된 내장 배터리만으로 소장과 대장의 전체의 촬영을 가능하게 할 수 있는 장치를 제공하며, 이를 위한 캡슐형 내시경 시스템과 상기 시스템을 위한 전극, 신호처리, 판별 알고리즘을 발명하였다.In order to solve the above problems, in the capsule of the present invention, the peristalsis movement of the intestine from the reverse potential and the electro-gastrogram (EGG) signal generated by contact of the intestinal and the electrode by attaching a sensing electrode to the outer skin Automatically determine the movement speed of the capsule. When the movement speed of the capsule is slowed down by using the obtained movement information of the intestine, the movement speed of the capsule is slowed down. When the movement speed of the capsule increases by reducing the power consumption by reducing the number of transmission frames of the image and the movement of the intestine increases, Increase the number of frames for video transmission to the speed of the capsule. This eliminates the unnecessary consumption of the capsule internal battery that occurs when the existing capsule acquires a fixed frame number of images and transmits it to the outside of the body, and enables the image acquisition according to a certain movement interval instead of a predetermined time interval. The present invention provides a device capable of capturing the entire small intestine and the large intestine, and has invented a capsule endoscope system and an electrode, signal processing, and discrimination algorithm for the system.
이러한 본 발명의 구성 및 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail.
먼저 본 발명에서는 생체 내부에서의 장전도 신호와 캡슐 외피에 부착된 전극과 장관 벽 사이에 발생하는 반전지 전위를 비 침습적으로 측정 하여 이를 장운동과 캡슐 이동속도의 판단 근거로 활용한다.First, in the present invention, non-invasive measurement of the charge conduction signal in the living body and the half-cell potential generated between the electrode attached to the capsule shell and the intestinal wall is used as a basis for determining the intestinal motion and the capsule movement speed.
장 전도신호는 장벽을 구성하고 있는 근육 층의 전기적 활동을 측정한 신호로 일반적으로 도 7에서와 같이 서파와 가시파로 구성되며, 가시파가 활발하게 나타날수록 장 근육의 운동이 활발하다. 상기 도 7과 같은 신호는 장의 근육이 운동할 때만 나타나는 신호이고, 이를 제곱해서 적분하면 장이 일으킨 운동에너지와 1차 비례하고 장의 운동상태를 정확히 반영하는 신호라는 것이 의학 생리학적으로 알려져 있다.The intestinal conduction signal is a signal measuring electrical activity of the muscle layer constituting the barrier. In general, the intestinal conduction signal is composed of a slow wave and a visible wave, and the more active the visible wave, the more active the intestinal muscle. The signal shown in FIG. 7 is a signal that appears only when the muscles of the intestine are in motion, and when it is squared and integrated, it is known in medical physiology that it is a signal that is primarily proportional to the kinetic energy generated by the intestine and accurately reflects the state of movement of the intestine.
또한 장근육의 움직임으로 인해 장근육과 전극의 접촉부분의 접촉상태가 변화하게 되어 반전지전위의 값 또한 활발하게 바뀌게 된다. 이 반전지 전위(half-cell potential)는 일반적으로 금속전극을 전해액 속에 담글 때 전해액과 전극 사이에 발생되는 수십에서 수 백 mV 정도의 전위로서 20 mV 미만인 통상적인 생체전위 보다는 큰 값을 갖는다. 동일한 금속 전극이 쌍으로 전해액 내부에 담겨져 움직 이지 않을 경우에 외부에서 전극회로 쪽으로 들여다보았을 때의 두 반전지의 극성 방향이 + -, - + 혹은 - +, + - 로 서로 상쇄되어 합이 0 으로 되어 나타나지 않는다. 그러나 캡슐형 내시경 외피에 두 개의 동일한 전극이 장 내부의 소화액에 닿아서 움직일 때는 두 전극에서 각기 발생하는 반전지 전위의 값이 서로 다르게 변화하여 상쇄되지 못하므로 외부에서 반전지 전위의 불평형에 의한 전압이 발생하게 된다. 일반 생체 신호 측정에서는 이 전압이 피해야 할 골치 꺼리이지만 본 발명에서는 오히려 이를 장의 움직임 상태를 반영하는 검출 인자의 한가지로써 응용한 것이다. In addition, due to the movement of the intestinal muscle, the contact state of the contact portion between the intestinal muscle and the electrode is changed, the value of the reverse potential is also actively changed. This half-cell potential is generally a potential of tens to hundreds of mV between the electrolyte and the electrode when the metal electrode is immersed in the electrolyte, which is higher than the conventional biopotential of less than 20 mV. If the same metal electrodes are contained inside the electrolyte in pairs and do not move, the polarity directions of the two half-cells when viewed from the outside toward the electrode circuit cancel each other with +-,-+ or-+, +-and the sum is zero. Does not appear However, when two identical electrodes move in contact with the digestive fluid inside the intestinal capsule, the half-cell potentials generated by the two electrodes do not change and cancel each other. This will occur. In general biosignal measurement, this voltage is troublesome to avoid, but in the present invention, it is applied as one of the detection factors reflecting the state of movement of the intestine.
본 발명에서는 이러한 반전지 전위와 장전도 신호를 측정하기 위한 전극과 측정 회로를 제안하며 이로부터 측정된 장전도 신호와 반전위 신호의 변화를 동시 또는 개별적으로 이용하여 장내부에서의 캡슐의 이동속도를 자동적으로 판별하여 캡슐의 동작을 자동으로 제어하는 알고리즘과 캡슐의 이동속도에 따라 영상의 획득 속도를 조절하여 균등한 간격의 영상을 얻어 불필요한 영상의 획득 방지와 불필요한 영상획득에 따른 전원의 고갈을 방지하는 방법을 제안한다. 또한, 장전도 신호의 특징을 이용하여 각 장기에서의 장전도 신호의 차이를 이용하여 캡슐이 위치하고 있는 장기를 판별하고 원하는 장기에서만 촬영을 수행 할 수 있도록 한다.The present invention proposes an electrode and a measuring circuit for measuring the half-cell potential and the load conduction signal, and the movement speed of the capsule in the intestine by using the change of the load-conductor signal and the inverted-potential signal simultaneously or separately. Algorithm to automatically control the operation of capsules and automatically adjust the acquisition speed according to the movement speed of the capsules to obtain evenly spaced images to prevent unnecessary acquisition of images and the depletion of power due to unnecessary acquisitions. Suggest ways to prevent. In addition, by using the characteristics of the load signal to determine the organ in which the capsule is located by using the difference in the load signal in each organ and to be able to perform imaging only in the desired organ.
그래서 본 발명은 내시경 캡슐(100)의 외피에 측정용 전극(800)을 구비한 도 1과 같은 구조를 가지는 캡슐을 이용하여 사용자가 미리 설정한 장기에서의 영상을 캡슐의 이동속도에 맞추어 획득하는 기능에 의해 전 소화기관을 관찰하는 장치를 구현 할 수 있다.Thus, the present invention uses a capsule having a structure as shown in FIG. 1 having a measuring
그리고 캡슐(100)의 외피에 사용 되는 전극의 형태는 도 2a 내지 도 2c에서와 같이 다양한 형태가 사용될 수 있다. 상기와 같은 전극(800)은 장내부 점막으로부터 장전도 신호를 수집하는 데 이용되며, 장전도의 경우 여타의 생체 신호와 마찬가지로 측정점 사이의 전위의 차이를 측정하는 방식이므로 측정 전극 사이의 거리가 멀면 멀수록 큰 진폭을 가지는 신호가 검출되지만, 크기의 제한이 있는 캡슐형 무선 내시경과 같이 가까운 거리의 전극 배치에서 장전도 신호를 측정하기 위해서는 전극의 배치와 측정된 신호를 처리하는 신호 처리부(410)가 매우 중요하다.And the shape of the electrode used for the outer shell of the
내시경 캡슐(100)에 사용되는 전극(800)은 인체에 무해하면서도 전기전도도가 높은 재질이여야 하므로, 일반적으로 백금전극이 사용되며 상기 전극(800)은 캡슐(100)의 외피에 턱이 생기지 않도록 부착하여 장막에 손상을 주지 않으면서 캡슐이 원활하게 이동할 수 있도록 해야 한다.Since the
또한 상기와 같은 캡슐(100)에서 캡슐(100)의 이동속도를 판별하는 제어부(400)는 도 3에서와 같이 두 개 이상 복수 개의 전극(800)으로부터 획득한 신호를 신호 처리부(410)에서 증폭하고 여과하여 이동속도 판단부(430)에 전달한다.In addition, the
또한 신호 처리부(410)는 도 4에서와 같이 계측 증폭기(411)와 주 증폭기(412), 직류 제거부(413), 저주파 여파기(414), 60Hz 제거기(415)로 구성되며, 저주파 여파기(414)와 60Hz 제거기(415) 부분은 생략된 형태로도 사용이 가능하다. 상기의 계측 증폭기(411)는 차동입력을 통하여 복수개의 전극(800)으로부터 장전도 신호와 반전지 전위 값을 입력받아 주 증폭기(412)로 전달하고, 주 증폭기(412)에서는 미약한 측정 신호를 증폭한다. 이때, 입력되는 신호(416)는 매우 낮은 주파수 의 신호이므로 주 증폭기(412)는 거의 직류영역까지 증폭하는 특성을 갖추어야 하며, 직류가 증폭될 경우 주 증폭기(412)가 포화될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 주 증폭기(412)의 출력으로부터 직류신호를 선별하여 입력으로 피드백(Feedback) 하는 직류 제거부(413)가 필요하다. 저주파 여파기(414)와 60Hz 제거기(415)의 경우 주 증폭기(412)에서 대역 제한과 노이즈 제거 기능이 있으므로 생략 가능하다.In addition, the
또한 장전도 신호와 반전지 전위를 측정하고, 이를 동시 또는 개별적으로 이용하여 장내에서의 캡슐의 이동속도에 맞추어 이동속도가 빠른 경우 짧은 간격으로 촬영을 수행하며 이동속도가 느릴 경우에는 긴 시간 간격으로 영상을 촬영하여 중복영상 또는 촬영하지 못하는 부분이 발생 하지 않도록 할 수 있다. 일반적으로 사람의 소장은 그 길이가 6 ~ 7 미터이고 대장은 1.5 미터 정도인 것으로 알려져 있다. 식도에서 위장까지는 캡슐이 구강에서 순식간에 위장까지 이동하게 되므로 시간지연이 없으며 위장에서 대장까지는 캡슐이 매우 천천히 움직이는 경우와 매우 빨리 움직이는 경우 모두가 존재한다. 상기와 같은 캡슐의 이동 형태에서 일정시간 간격으로 영상을 촬영하는 것은 캡슐의 이동속도가 느린 경우에는 중복영상 촬영으로 인한 불필요한 전원소모를 야기하며 캡슐의 이동속도가 빠른 경우에는 필요한 부분의 영상을 촬영하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 중복영상 촬영이나 영상을 촬영하지 못하는 부위가 발생되지 않도록 캡슐의 이동을 감지하여 약 1mm 간격으로 이동시 영상을 촬영한다면 소장의 길이를 7미터 대장의 길이를 1.5미터로 가정 하였을 경우 약 8500장 정도의 영상을 빈틈없이 촬영 하게 된다. 현재 고정 시간 간격 촬영의 경우 57,600의 영상을 얻는 것에 비하여 약 15% 정도의 영상만으로도 소장과 대장 내부를 1mm 간격으로 모두 촬영할 수 있으며 캡슐의 전원 소비도 획기적으로 감소시킬 수 있다. In addition, by measuring the conduction signal and the half-pot potential and using them simultaneously or separately, if the moving speed is fast to match the moving speed of the capsule in the intestine, the shooting is performed at short intervals. By taking images, you can prevent duplicate images or parts that cannot be taken. In general, the small intestine is 6 to 7 meters in length and the large intestine is known to be about 1.5 meters. From the esophagus to the stomach, the capsule moves from the oral cavity to the stomach in no time, so there is no time delay, and from the stomach to the large intestine, the capsule moves very slowly and very quickly. Taking images at regular intervals in the capsule's movement form as described above causes unnecessary power consumption due to overlapping images when the capsule's movement speed is slow, and captures images of necessary parts when the capsule's movement speed is fast. Failure to do so may occur. In the present invention, if the movement of the capsule is detected by sensing the movement of the capsule so as not to generate the overlapping image or the image cannot be taken as described above, the image of the small intestine is assumed to be 7 meters long and 1.5 meters long. In this case, about 8500 images will be taken closely. In case of fixed time interval photography, it is possible to capture both small intestine and large intestine at 1mm intervals with only about 15% of the image compared to obtaining 57,600 images, and the power consumption of the capsule can be drastically reduced.
또한 상기의 장전도 신호는 위 근육에서 나타나는 위전도와 소장과 대장 근육에서의 신호를 통칭하여 "장전도"라고 하고, 상기의 장전도는 도 9에서와 같이 장기별로 급격한 변화가 나타나므로 장전도를 측정함으로써 캡슐이 위치한 장기를 판별할 수도 있다. 도 9에서와 같이, 위에서의 장전도 신호는 3cycle/min 정도이며, 소장에서의 장전도 신호는 12 cycle/min이며, 대장에서의 장전도 신호는 6 cycle/min 정도로서, 장전도 신호를 간헐적으로 측정함으로써 캡슐이 움직이는 정도와 위치하고 있는 장기를 자동적으로 판별 할 수 있다.In addition, the above-mentioned load conduction signal is called "load conduction" collectively the signals in the gastric muscles and the small intestine and colon muscles, the above-mentioned load conduction is a rapid change for each organ as shown in Figure 9 By measuring, the organ where the capsule is located can also be determined. As shown in Figure 9, the charge signal from the stomach is about 3cycle / min, the charge signal in the small intestine is 12 cycle / min, the charge signal in the large intestine is about 6 cycle / min, intermittently to load the load signal By measuring, the degree of movement of the capsule and the organ where it is located can be automatically determined.
또한 상기와 같은 캡슐의 위치를 자동으로 판별하는 기능을 갖춘 내시경 캡슐은 검사 필요가 없는 장기에서의 전원 소모를 최소화하여 식도에서부터 대장에 이르는 소화기관 전체에서 검사자가 원하는 부분에서만 검사를 수행할 수 있으므로 불필요한 영상의 획득이 최소화된다.In addition, the endoscope capsule with the function of automatically determining the position of the capsule can minimize the power consumption in the organ that does not need to be tested, so the test can be performed only in the part desired by the inspector in the entire digestive system from the esophagus to the large intestine The acquisition of unnecessary images is minimized.
또한 상기와 같은 기능은 이동속도 판단부(430) 내부에 소정의 이동속도 판단 알고리즘과 위치 장기판별 알고리즘을 탑재함으로써 구현 가능하다. 상기와 같은 기능을 수행하는 내시경 캡슐의 제어부(400)는 아날로그 신호 처리부와 디지털 알고리즘 처리부가 모두 필요함으로 아날로그와 디지털 회로가 모두 내장된 ASIC 칩으로 소형 및 저전력 구동으로 구현이 가능하다.In addition, the above function may be implemented by mounting a predetermined moving speed determining algorithm and a location organ discrimination algorithm inside the moving
또한 상기와 같이 수집된 장전도 신호는 생체신호 저장부(420)에 저장하여 영상신호와 동시 또는 개별적으로 체외로 전송될 수 있다. 상기와 같은 장전도 신호의 전송은 비 침습적 장전도의 측정을 가능케 함으로써, 현재 임상 검사에서 위전도만을 비 침습적으로 측정하는 측정의 한계를 뛰어넘어 소장과 대장에서의 근전도 신호를 비 침습적으로 직접 측정할 수 있게 하는 기능 또한 제공할 수 있다.In addition, the charge signal collected as described above may be stored in the
또한 상기와 같은 기능이 결합된 내시경 캡슐(100)은 도 1에서와 같이 조명용 LED(200), 이미지 센서(300), 전원 전지(500), 송신부(600)와 안테나(700)로 구성되는 기본 구조에 캡슐의 이동속도 판단 및 내시경 제어를 위한 제어부(400)와 장전도 신호 측정을 위한 측정 전극(800)이 추가된 형태의 캡슐(100)이다.In addition, the
한편 본 발명은 도 10a 및 도 10b에서와 같이, 장전도 측정 전극(800)과 함께 장 수축력 측정용 튜브(910)와 압력 센서(920)를 병용 혹은 개별적으로 사용하여 획득한 정보를 이용하여 내시경 캡슐(100)의 영상전송 속도를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, as shown in FIGS. 10A and 10B, the endoscope is obtained by using information obtained by using the retractive
즉, 상기와 같은 장의 전기생리학 적인 특성을 이용한 캡슐의 이동속도 판별과 함께 장관의 직접적인 수축력을 측정하여 캡슐의 이동속도를 판별하는 방법이 함께 적용될 수 있다. 장관 내의 압력을 측정하는 방법을 제안한 특허는 미국 특허 US 7,061,523 등이 있으나, Manabu Fujita 등이 제안한 US 특허 7,061,523 등의 장관내 압력 측정은 장관내부의 공기압의 변화를 측정하는 방식으로 상기 도 10a 및 도 10b에서와 같이 캡슐의 외측에 수축력을 측정할 수 있는 장치를 구비하여 장관의 수축력을 직접적으로 측정하는 방식은 없다. 또한, 상기의 장관 수축력 측정 구조를 가지는 캡슐형 내시경에 대한 특허는 아직까지 출원되지 않았다.That is, the method of determining the moving speed of the capsule by measuring the direct contraction force of the intestine together with determining the moving speed of the capsule using the electrophysiological characteristics of the intestine as described above. Patents suggesting a method for measuring pressure in the intestinal tract include US Patent US 7,061,523. However, intestinal pressure measurement, such as US Patent 7,061,523, proposed by Manabu Fujita et al. There is no method of directly measuring the contractile force of the intestine with a device capable of measuring the contractive force on the outside of the capsule as in 10b. In addition, a patent for a capsule endoscope having the above-described intestinal contractile force measuring structure has not been filed yet.
그래서 상기 도면과 같이 내시경 캡슐(100)의 외측에 유연한 재질의 공기주 머니 형태의 튜브(910)를 장착하고, 튜브(910) 내부의 압력 변화를 내시경 캡슐(100) 내부에 내장된 압력센서(920)로 측정하고, 이를 캡슐의 이동 속도의 판단 기준으로 사용 할 수 있다. 상기 언급된 수축력 측정을 위한 유연한 재질은 실리콘, 테프론, 고무 등의 유연하면서 얇은 막을 형성할 수 있으며 장 내부에서 소화되지 않는 물질이면 가능하다. 또한, 상기의 실시예와 같이 전극과 측정 튜브를 별도로 캡슐의 외부에 설치할 수 도 있으며, 측정용 튜브의 표면에 유연한 전극을 설치하는 실시예도 가능하다. 또한, 도면과 같이 캡슐에 측정 전극이 없는 형태로 수축력 측정 튜브만을 설치한 실시예도 가능하다.Thus, as shown in the drawing, the tube 910 of the air main money form of a flexible material is mounted on the outside of the
상기 실시예에 따른 장관의 수축력 변화는, 도 12a 및 도 12b에서와 같이, 주기 적인 압력의 변화로 나타나며, 이때 압력 변화의 크기와 주기로부터 캡슐의 이동속도를 산출할 수 있다.Changes in the contractile force of the intestinal tract according to the embodiment, as shown in Figure 12a and 12b, is shown as a change in the periodic pressure, in this case it is possible to calculate the moving speed of the capsule from the magnitude and period of the pressure change.
이처럼 본 발명은 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰하게 되는 것이다.As described above, the present invention automatically determines the moving speed of the capsule from the change of the reverse potential by the contact with the inside of the intestine and the change of the EMG signal of the intestinal muscle from the electrode installed on the outside of the capsule. By controlling the transfer rate of the furnace, the entire intestine, including the small intestine and the large intestine, can be observed with a limited capacity battery.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 영상 전송속도가 캡슐 이동속도에 연동되는 내시경 캡슐 및 그 제어방법은 캡슐의 외부에 설치된 전극으로부터 장관 내부와의 접촉에 의한 반전지전위의 변화와 장관 근육의 근전도 신호의 변화 및 장의 수축압력 측정값으로부터 캡슐의 이동속도를 자동으로 판별하고 이동속도에 연동되도록 영상 획득 및 체외로의 전송속도를 조절함으로써 제한된 용량의 배터리로 소장 및 대장을 포함하는 장 전체를 관찰할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the endoscope capsule in which the image transmission speed is linked to the capsule movement speed and the control method thereof according to the present invention are related to the change of the reverse potential and contact of the intestinal muscle by contact with the inside of the intestine from an electrode installed on the outside of the capsule. The entire intestine, including the small intestine and the large intestine, is limited to a limited capacity battery by automatically determining the movement speed of the capsule from changes in EMG signals and contraction pressure measurements, and adjusting the image acquisition and transmission rate to the body to be linked to the movement speed. There is an observable effect.
또한 본 발명은 내시경 캡슐을 지능형 검사장비로 발전시켜 불필요한 영상 촬영으로 인한 전원의 낭비를 자동으로 최소화시킴으로써 식도에서부터 대장에 이르는 전 소화기관을 관찰할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of observing the digestive tract from the esophagus to the large intestine by automatically minimizing the waste of power due to unnecessary imaging by developing the endoscope capsule into an intelligent inspection equipment.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.Although the above has been described as being limited to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto and various changes, modifications, and equivalents may be used. Therefore, the present invention can be applied by appropriately modifying the above embodiments, it will be obvious that such application also belongs to the scope of the present invention based on the technical idea described in the claims below.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060099636A KR100846565B1 (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060099636A KR100846565B1 (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080033677A KR20080033677A (en) | 2008-04-17 |
KR100846565B1 true KR100846565B1 (en) | 2008-07-15 |
Family
ID=39573534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060099636A KR100846565B1 (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100846565B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100964816B1 (en) | 2009-08-18 | 2010-06-23 | 아이쓰리시스템 주식회사 | Apparatus and method for transmitting image data of internal organs and capsule-type endoscope thereof |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100876673B1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-01-07 | 아이쓰리시스템 주식회사 | Capsule-type endoscope capable of controlling frame rate of image |
KR101281125B1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-07-05 | 주식회사 인트로메딕 | Method for processing data of capsule-type endoscope, capsule-type endoscope and apparatus for processing data transmitted from capsule-type endoscope |
WO2014122655A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Given Imaging Ltd. | Method and system for determining a device movement irrespective of movement of a reference frame |
EA201790706A1 (en) * | 2014-09-25 | 2017-09-29 | Продженити, Инк. | ELECTROMECHANICAL PILL TYPE DEVICE WITH LOCALIZATION POSSIBILITIES |
CN108720792B (en) * | 2017-04-24 | 2023-11-28 | 九江职业技术学院 | Peristaltic self-positioning capsule endoscope |
WO2022119364A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | 주식회사 서르 | Capsule endoscopy image-based small intestine lesion deciphering method, device, and program |
KR102275131B1 (en) * | 2021-03-09 | 2021-07-09 | 주식회사 유라이크코리아 | Shrinkage pressure measuring apparatus for ruminant stomach and measuring method thereof |
CN113679329B (en) * | 2021-07-27 | 2023-11-17 | 安翰科技(武汉)股份有限公司 | Capsule endoscope |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020027073A (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-13 | 윤덕용 | Smart Capsule Moving Unit for Intestines Examination |
KR20060035799A (en) * | 2000-03-08 | 2006-04-26 | 기븐 이미징 리미티드 | A capsule for in vivo imaging |
-
2006
- 2006-10-13 KR KR1020060099636A patent/KR100846565B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060035799A (en) * | 2000-03-08 | 2006-04-26 | 기븐 이미징 리미티드 | A capsule for in vivo imaging |
KR20020027073A (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-13 | 윤덕용 | Smart Capsule Moving Unit for Intestines Examination |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100964816B1 (en) | 2009-08-18 | 2010-06-23 | 아이쓰리시스템 주식회사 | Apparatus and method for transmitting image data of internal organs and capsule-type endoscope thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080033677A (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100846565B1 (en) | Apparatus and control method for endoscope capsule that capsule movement velocity is linked with image transmission velocity | |
EP1159917B1 (en) | Apparatus for measuring electrical characteristics of tissue | |
KR101111672B1 (en) | Medical wireless capsule-type endoscope system | |
CN102006822B (en) | Endocapsule | |
WO2005063121A1 (en) | System for sensing position in subject | |
JP7138831B2 (en) | Distal colon and anorectal function testing device | |
WO2005065521A1 (en) | System for sensing movement in subject | |
JP5020096B2 (en) | Kit for in vivo testing | |
EP1698278A1 (en) | System for sensing position in subject | |
US20090030279A1 (en) | Method and system for managing power consumption in a compact diagnostic capsule | |
WO2005063122A1 (en) | System for sensing position in subject | |
Cao et al. | Batteryless implantable dual-sensor capsule for esophageal reflux monitoring | |
WO2005087079A1 (en) | Device being introduced into subject body | |
US11219406B2 (en) | Devices for testing distal colonic and anorectal function | |
CN102138794B (en) | Electromagnetic tracking type full gastrointestinal tract physiological information noninvasive detection system | |
CN107405098A (en) | A kind of device for being used to detect terminal colon and anorectal function | |
CN202489922U (en) | Capsule enteroscopy system with optical coherence tomography function | |
CN104720807A (en) | Colon cavity inner capsule system positioning device | |
KR20220021240A (en) | Digestive system diagnostic wire/wireless endoscope | |
CN202426503U (en) | Capsule enteroscopy system with Doppler laser and OCT (Optical Coherence Tomography) function | |
CN202408825U (en) | Capsule enteroscopy system with Doppler laser function | |
CN202408820U (en) | Capsule enteroscopy system with electronic CCD (Charge Coupled Device) camera system and Doppler laser system | |
CN202408824U (en) | Capsule double-balloon enteroscope system with bidirectional Doppler laser function | |
CN103750800A (en) | Capsule enteroscope system with electronic CCD (charge coupled device) camera system and Doppler laser system | |
US20230030361A1 (en) | Devices for testing distal colonic and anorectal function |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140701 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |