KR100907487B1 - Endoscope apparatus, system for diagnosis using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내시경 장치 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 2차 감염의 위험성을 배제할 수 있도록 한 내시경 장치 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an endoscopic device and a diagnostic system using the same, and more particularly, to an endoscopic device and a diagnostic system using the same to exclude the risk of secondary infection.
일반적으로 피검체 내부의 이상 부위를 확인하고 진단하는 피검체 촬상장치는 X-RAY 투시기와 같은 1차원 촬영장치, 초음파 검사기와 같은 2차원 촬영장치, NMR-CT와 같은 3차원 촬영장치가 있다. 이러한 피검체 촬상장치들은 외부로부터 피검체 내부를 통과한 또는 피검체 내부로부터 발생된 특정 신호를 피검체 외부에서 수신하여 조합 또는 화상 처리하는 것으로써, 피검체의 이상 부위에 대한 상태를 비교적 정확하게 확인할 수 있으나, 피촬영부와의 거리 또는 수신되는 신호 및 처리되는 신호의 오류 등에 의하여 명확한 영상을 확보하기에는 부족한 문제점이 있었다.In general, a subject imaging apparatus for identifying and diagnosing an abnormal part inside a subject includes a one-dimensional imaging apparatus such as an X-ray projector, a two-dimensional imaging apparatus such as an ultrasonic scanner, and a three-dimensional imaging apparatus such as an NMR-CT. Such subject image pickup apparatuses receive a specific signal that has passed through the inside of the subject from the outside or originates from the inside of the subject, and combines or image-processes the subject, thereby confirming the state of the abnormal part of the subject relatively accurately. However, there is a problem that it is insufficient to ensure a clear image due to the distance to the recording unit or the error of the received signal and the processed signal.
상술한 피검체 촬상장치들의 문제점을 해결하기 위하여, 피검체의 이상 부위에 직접 촬영장치를 투입하여 정확한 영상을 얻는 내시경 장치가 개발되었다.In order to solve the problems of the subject image pickup apparatus described above, an endoscope apparatus has been developed in which a photographing apparatus is directly input to an abnormal part of a subject to obtain an accurate image.
일반적으로, 내시경 장치는 피검체의 구강, 항문 또는 생식기 등과 같이 피검체의 외부와 연결되는 부분을 통하여 삽입시켜 식도, 위, 소장, 대장, 항문 부위 및 자궁 등과 같은 부분을 정밀하게 촬상하고 진단할 수 있다.In general, the endoscope device is inserted through a portion connected to the outside of the subject, such as the oral cavity, anus, or genitalia of the subject, to accurately image and diagnose portions such as the esophagus, stomach, small intestine, large intestine, anal region, and uterus. Can be.
이러한 종래의 내시경 장치는 케이블에 장착된 촬상장치와, 케이블을 통해 촬상장치에서 촬상된 영상을 표시하는 표시장치로 구성된다.Such a conventional endoscope apparatus is composed of an imaging device mounted on a cable and a display device for displaying an image picked up by the imaging device via a cable.
그러나 종래의 내시경 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional endoscope device has the following problems.
첫째, 재사용으로 인하여 2차 감염의 위험성이 있다는 문제점이 있다.First, there is a problem that there is a risk of secondary infection due to reuse.
둘째, 케이블의 직경이 크기 때문에 통증, 이물감, 알레르기 등에 따른 피검체의 거부감이 발생한다는 문제점이 있다.Second, because the diameter of the cable is large, there is a problem that the object of rejection due to pain, foreign body feelings, allergies, etc. occurs.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2차 감염의 위험성을 배제할 수 있도록 한 내시경 장치 및 이를 이용한 진단 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus and a diagnostic system using the same, which can eliminate the risk of secondary infection.
또한, 본 발명은 촬상 이미지의 실시간 분석을 통해 출혈 및/또는 병증을 검출하여 경보할 수 있도록 한 내시경 장치 및 이를 이용한 진단 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide an endoscope apparatus and a diagnostic system using the same, which enable detecting and alerting of bleeding and / or conditions through real-time analysis of a captured image.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치는 피검체 내부로 투입되어 상기 피검체 내부를 촬상하는 촬상 모듈이 장착된 튜브; 및 상기 튜브에 접속되어 상기 촬상 모듈을 제어하고, 상기 촬상 모듈로부터의 촬상 데이터를 수신하여 촬상 이미지를 생성함과 아울러 저장하는 수신 제어장치를 포함하며, 상기 튜브는 상기 수신 제어장치와 커넥팅 방식으로 접속되는 일회용인 것을 특징으로 한다.An endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above-described technical problem is a tube equipped with an imaging module is inserted into the subject to image the inside of the subject; And a reception control device connected to the tube to control the imaging module, which receives the imaging data from the imaging module to generate and store the captured image, wherein the tube is connected to the reception control device in a connecting manner. It is characterized by the disposable use to be connected.
상기 촬상 모듈은 몸체; 상기 몸체의 상부에 설치되어 광을 방출하는 조명부; 윈도우를 가짐과 아울러 상기 조명부를 감싸도록 상기 몸체의 상부에 결합된 상부 커버; 상기 몸체 내부에 설치되어 상기 윈도우를 통해 입사되는 광을 이용해 상기 피검체 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성하는 이미지 센서부; 상기 조명부와 상기 이미지 센서부를 구동시키기 위한 메인 기판; 상기 몸체 내부를 밀봉하도 록 상기 몸체의 하부에 결합됨과 아울러 상기 튜브에 삽입되는 하부 커버; 상기 튜브에 의해 감싸여짐과 아울러 상기 하부 커버를 관통하여 상기 메인 기판에 접속되는 신호배선; 및 상기 신호배선에 끝단에 접속되어 상기 수신 제어장치에 착탈 가능하게 접속되는 커넥터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The imaging module has a body; An illumination unit installed at an upper portion of the body to emit light; An upper cover coupled to an upper portion of the body to have a window and to surround the lighting unit; An image sensor unit installed inside the body to generate imaging data by capturing the inside of the subject using light incident through the window; A main substrate for driving the illumination unit and the image sensor unit; A lower cover coupled to the lower portion of the body and inserted into the tube to seal the inside of the body; A signal wiring wrapped by the tube and connected to the main substrate through the lower cover; And a connector connected to an end of the signal wiring and detachably connected to the reception control apparatus.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템은 피검체 내부로 투입되어 상기 피검체 내부를 촬상하는 촬상 모듈이 장착된 튜브와, 상기 튜브에 접속되어 상기 촬상 모듈을 제어하고 상기 촬상 모듈로부터의 촬상 데이터를 수신하여 촬상 이미지를 생성함과 아울러 저장하는 수신 제어장치로 구성된 내시경 장치; 및 상기 내시경 장치로부터 공급되는 촬상 이미지를 표시부에 실시간으로 표시하는 정보 표시장치를 포함하며, 상기 튜브는 상기 수신 제어장치와 커넥팅 방식으로 접속되는 일회용인 것을 특징으로 한다.A diagnostic system using an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above-described technical problem is a tube equipped with an imaging module is inserted into the subject to image the inside of the subject, and connected to the tube and the imaging An endoscope apparatus configured to receive a control device that controls the module, receives captured data from the imaging module, generates an captured image, and stores the captured image; And an information display device for displaying a captured image supplied from the endoscope device in real time on a display unit, wherein the tube is disposable for connecting to the reception control device in a connecting manner.
상기 촬상 모듈은 몸체; 상기 몸체의 상부에 설치되어 광을 방출하는 조명부; 윈도우를 가짐과 아울러 상기 조명부를 감싸도록 상기 몸체의 상부에 결합된 상부 커버; 상기 몸체 내부에 설치되어 상기 윈도우를 통해 입사되는 광을 이용해 상기 피검체 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성하는 이미지 센서부; 상기 조명부와 상기 이미지 센서부를 구동시키기 위한 메인 기판; 상기 몸체 내부를 밀봉하도록 상기 몸체의 하부에 결합됨과 아울러 상기 튜브에 삽입되는 하부 커버; 상기 튜브에 의해 감싸여짐과 아울러 상기 하부 커버를 관통하여 상기 메인 기판에 접속되는 신호배선; 및 상기 신호배선에 끝단에 접속되어 상기 수신 제어장치에 착탈 가능하게 접속되는 커넥터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The imaging module has a body; An illumination unit installed at an upper portion of the body to emit light; An upper cover coupled to an upper portion of the body to have a window and to surround the lighting unit; An image sensor unit installed inside the body to generate imaging data by capturing the inside of the subject using light incident through the window; A main substrate for driving the illumination unit and the image sensor unit; A lower cover coupled to the lower portion of the body and inserted into the tube to seal the inside of the body; A signal wiring wrapped by the tube and connected to the main substrate through the lower cover; And a connector connected to an end of the signal wiring and detachably connected to the reception control apparatus.
상기 상부 커버는 돔(Dome)인 것을 특징으로 한다.The upper cover is characterized in that the dome (Dome).
상기 수신 제어장치는 상기 커넥터에 접속되는 커넥터 접속부; 상기 이미지 센서부과 상기 조명부 각각을 구동시키기 위한 전원을 생성하여 상기 커넥터 접속부와 상기 신호배선을 통해 상기 메인 기판에 공급하는 전원 공급부; 상기 커넥터 접속부와 상기 신호배선을 통해 상기 촬상 모듈로부터 공급되는 상기 촬상 데이터를 이용하여 촬상 이미지를 생성하고, 생성된 촬상 이미지를 저장부에 저장하는 이미지 처리부; 상기 전원 공급부와 상기 이미지 센서부 및 상기 이미지 처리부를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 저장부에 저장된 촬상 이미지를 상기 정보 표시장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reception control apparatus includes a connector connection portion connected to the connector; A power supply unit generating power for driving each of the image sensor unit and the lighting unit and supplying the power to the main substrate through the connector connection unit and the signal line; An image processing unit which generates a captured image by using the captured image data supplied from the imaging module through the connector connection unit and the signal wiring, and stores the generated captured image in a storage unit; A controller for controlling the power supply unit, the image sensor unit, and the image processor; And a data transmission unit for transmitting the captured image stored in the storage unit to the information display apparatus under the control of the controller.
상기 이미지 처리부는 상기 촬상 데이터를 이용하여 촬상 이미지를 생성하여 상기 저장부에 저장하는 촬상 이미지 생성부; 및 상기 촬상 이미지를 분석하여 출혈 패턴 및 병증 패턴 중 적어도 하나를 검출하는 촬상 이미지 분석부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The image processing unit may generate a captured image by using the captured data and store the captured image in the storage unit; And a captured image analyzing unit configured to analyze the captured image to detect at least one of a bleeding pattern and a symptom pattern.
상기 수신 제어장치는 상기 촬상 이미지 분석부의 분석 결과에 대응되는 출혈 경보신호 및 병증 경보신호를 발생하는 경보부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reception control apparatus may further include an alarm unit configured to generate a bleeding alarm signal and a condition alarm signal corresponding to an analysis result of the captured image analyzer.
상기 수신 제어장치는 상기 출혈 경보신호 및 상기 병증 경보신호 각각에 대응되는 경보신호를 발생하는 경보수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reception control device is characterized in that it comprises an alarm means for generating an alarm signal corresponding to each of the bleeding alarm signal and the disease warning signal.
상기 데이터 전송부는 상기 촬상 이미지 분석부에 의해 검출된 출혈 패턴 및 병증 패턴 각각에 대응되는 촬상 이미지를 상기 정보 표시장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.The data transmission unit may transmit the captured image corresponding to each of the bleeding pattern and the disease pattern detected by the captured image analyzer to the information display device.
상기 데이터 전송부는 범용 직렬버스(Universal Serial Bus) 통신, TCP(Transmission control Protocol)/IP(Information Processing) 통신, 유선 LAN(Local Area Network) 통신, 무선 LAN 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, UWB(Ultra-Wideband) 통신, 루비(Rubee) 통신, 바이너리(Binary) CDMA 통신, 와이브로(WIBRO) 통신, 및 IrDA(Infrared Data Association) 통신 중 어느 하나의 통신 방식을 이용하여 상기 촬상 이미지를 상기 정보 표시장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.The data transmission unit Universal Serial Bus (Universal Serial Bus) communication, TCP (Transmission control Protocol) / IP (Information Processing) communication, wired LAN (Local Area Network) communication, wireless LAN communication, Bluetooth (Bluetooth) communication, Zigbee (Zigbee) ) The captured image using any one of the following communication methods: communication, ultra-wideband communication, ruby communication, binary CDMA communication, WiBRO communication, and infrared data association (IrDA) communication. It is characterized in that for transmitting to the information display device.
상기 정보 표시장치는 상기 데이터 전송부의 통신 방식을 통해 상기 수신 제어장치와 접속되는 워크 스테이션, 셀룰라폰(Cellular Phone), 개인휴대통신 전화기(Personal Communication System), 개인정보단말기(Personal Data Assistant), IMT 2000(International Mobile Communication-2000) 단말기, 스마트 폰(Smart Phone), MP3 플레이어, 핸드 헬드(Hand Held) PC, PMP(Portable Multimedia Player), 및 UMPC(Ultra Mobile PC) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The information display device is a workstation, a cellular phone, a personal communication system, a personal data assistant, an IMT connected to the reception control device through a communication method of the data transmission unit. 2000 (International Mobile Communication-2000) terminal, smart phone (Smart Phone), MP3 player, Hand Held (Hand Held) PC, PMP (Portable Multimedia Player), and UMPC (Ultra Mobile PC) is characterized in that any one .
상술한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.
첫째, 튜브에 촬상 모듈을 장착하여 피검체 내부를 촬상하여 촬상 이미지를 생성함으로써 피검체 내부를 진단할 수 있는 효과가 있다.First, there is an effect of diagnosing the inside of a subject by attaching an imaging module to the tube and imaging the inside of the subject to generate a captured image.
둘째, 커넥터 접속 방식으로 수신 제어장치에 접속되는 촬상 모듈이 장착된 튜브를 통해 피검자의 진단을 실시한 후, 수신 제어장치에서 촬상 모듈이 장착된 튜브를 분리하여 폐기하는 일회용 방식이므로 2차 감염의 위험성을 원천적으로 배제할 수 있는 효과가 있다.Second, since the subject's diagnosis is performed through a tube equipped with an imaging module connected to the reception control device by a connector connection method, the tube is equipped with an imaging module and is discarded and discarded from the reception control device. There is an effect that can be excluded from the source.
셋째, 소형화를 통해 통증, 이물감, 알레르기 등에 따른 피검체의 거부감을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.Third, it is possible to minimize the objection of the subject due to pain, foreign body, allergies through miniaturization.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 촬상 모듈을 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 I-I 선의 단면을 나타내는 단면도이다.1 is a view for explaining the endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view for explaining the imaging module shown in Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view showing a cross-section of the line II of FIG. .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치는 촬상 모듈(110)이 장착된 튜브(Tube; 120); 및 튜브(120)에 접속되어 촬상 모듈(120)을 제어하고, 촬상 모듈(110)로부터의 촬상 데이터를 수신하여 촬상 이미지를 생성함과 아울러 저장하는 수신 제어장치(130)를 포함하여 구성된다.1 to 3, an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
촬상 모듈(110)은 광 투과홀(202)이 형성된 몸체(200); 몸체(200) 내부에 장착되는 메인 기판(210); 메인 기판(210)과 광 투과홀(202) 사이에 설치되는 이미지 센서부(220); 몸체(200)의 상부에 설치되는 조명부(230); 조명부(230)를 덮도록 몸체(200)의 상부에 결합되는 상부 커버(240); 몸체(200) 내부를 밀봉하도록 몸체(200)의 하부에 결합됨과 아울러 튜브(120)에 삽입되는 하부 커버(250); 및 하부 커버(250)의 내부를 관통하여 메인 기판(210)에 접속되는 신호배선(260)을 포함하 여 구성된다.The
몸체(200)는 "∩"자 형태의 단면을 가지는 원통 형태를 갖는다. 또한, 몸체(200)의 상측면에는 조명부(230)가 설치되는 단턱면이 형성되고, 이 단턱면에는 광이 투과되는 광 투과홀(202)이 형성된다. 이때, 광 투과홀(202)은 일정한 각도로 경사지도록 형성될 수 있다. 이러한, 몸체(200)는 메인 기판(210) 및 이미지 센서(220) 각각을 수납한다. 한편, 몸체(200)의 직경은 내시경 장치의 소형화를 위해 6ø 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
메인 기판(210)은 몸체(200)의 내부에 수납되어 신호배선(260)에 전기적으로 접속된다. 이러한, 메인 기판(210)은 신호배선(260)을 통해 수신 제어장치(130)로부터 공급되는 전원을 조명부(230)에 공급함과 아울러 이미지 센서부(220)로부터 공급되는 촬상 데이터를 신호배선(260)을 통해 수신 제어장치(130)에 전송한다. 한편, 메인 기판(210)은 6ø 이하의 직경을 가지는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.The
이미지 센서부(220)는 렌즈(222); 및 이미지 센서(224)를 포함하여 구성된다.The image sensor unit 220 includes a
렌즈(222)는 몸체(200)의 광 투과홀(202)에 인접하도록 몸체(200) 내부에 수납되어 광 투과홀(202)을 통해 입사되는 광을 확대시킨다. 이때, 이미지 센서(224)와 마주보는 렌즈(222)의 배면에는 광을 확대시키기 위한 렌즈 패턴이 형성될 수 있다.The
이미지 센서(224)는 렌즈(222)와 마주보도록 메인 기판(210)에 설치되어 렌 즈(222)에 의해 확대된 광을 이용하여 촬상 데이터를 생성하고, 생성된 촬상 데이터를 메인 기판(210)과 신호배선(260)을 통해 수신 제어장치(130)로 전송한다.The
조명부(230)는 LED 기판(234); 및 복수의 접속 핀(236)을 포함하여 구성된다.The lighting unit 230 includes an
LED 기판(234)은 일정한 간격으로 설치되는 복수의 발광 다이오드(232)를 포함하도록 원 형태로 형성되어 메인 몸체(200)의 상측면에 마련된 단턱면에 배치된다. 이러한, LED 기판(234)은 상부 커버(240)를 통해 광이 광 투과홀(202)을 통해 이미지 센서부(220)에 입사될 수 있도록 도넛(Doughnut) 형태로 형성된다.The
복수의 발광 다이오드(232)는 복수의 접속 핀(236)을 통해 LED 기판(234)에 공급되는 LED 전원에 의해 발광하여 상부 커버(240)의 외부로 광을 조사한다.The plurality of
복수의 접속 핀(236)은 몸체(200)의 상측면을 관통하여 메인 기판(210)에 전기적으로 접속됨으로써 신호 배선(260)을 통해 메인 기판(210)에 공급되는 LED 전원을 LED 기판(234)에 공급함으로써 복수의 발광 다이오드(232)가 발광되도록 한다.The plurality of
상부 커버(240)는 조명부(230)를 덮도록 몸체(200)의 상부에 결합되어 몸체(200)의 상부를 밀봉한다. 이러한, 상부 커버(240)는 광이 광 투과홀(202)을 통해 이미지 센서부(220)에 입사될 수 있도록 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 재질로 형성된 윈도우(242)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상부 커버(240)와 몸체(200)는 피검체에 무해한 에폭시와 같은 접착제에 의해 결합될 수 있다.The
한편, 상부 커버(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 재질로 형성된 라운드된 돔(Dome) 형태를 가질 수 있다. 이와 같이, 상부 커버(240)가 돔 형태를 가질 경우 피검체 내부에서 촬상 모듈(110)이 이동을 원활하게 할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4, the
하부 커버(250)는 몸체(200) 내부를 밀봉하도록 몸체(200)의 하부에 결합됨과 아울러 튜브(120)에 삽입된다. 이러한, 하부 커버(250)는 튜브(120)에 삽입되도록 돌출된 돌출부; 및 신호배선(260)이 관통하는 중공부를 가지도록 형성된다. 여기서, 하부 커버(250)와 몸체(200)는 피검체에 무해한 에폭시와 같은 접착제에 의해 결합될 수 있다.The
신호배선(260)은 메인 기판(210)에 접속되어 하부 커버(250)를 관통하여 튜브(120)의 내부를 통해 수신 제어장치(130)에 전기적으로 접속된다. 이러한, 신호배선(260)은 이미지 센서부(220)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 적어도 하나의 구동 전원 라인과, 조명부(230)를 구동시키기 위한 LED 전원을 공급하는 적어도 하나의 LED 전원 라인, 및 이미지 센서부(220)를 제어함과 아울러 이미지 센서부(220)로부터의 촬상 데이터를 수신 제어장치(130)로 전송하기 위한 복수의 제어/데이터 라인을 포함하여 구성된다.The
이와 같은, 촬상 모듈(110)은 수신 제어장치(130)의 제어에 따라 조명부(230)를 통해 피검체 내부에 광을 조사함과 아울러 이미지 센서부(220)를 통해 피검체의 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성하고, 생성된 촬상 데이터를 튜브(120)를 통해 수신 제어장치(130)에 공급한다.As such, the
튜브(120)는 촬상 모듈(110)의 신호 배선을 감싸도록 촬상 모듈(110)에 결합 됨과 아울러 커넥터(122)를 통해 수신 제어장치(130)에 착탈 가능하게 접속된다. 이때, 튜브(120)는 피검체의 내부에 삽입되는 것이므로 피검체에 무해한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한, 촬상 모듈(110)이 장착된 튜브(120)는 촬상 모듈(110)이 피검체 내부를 촬상할 수 있도록 피검체의 구강, 코, 항문, 또는 절개된 피부를 통해 피검체 내부에 삽입된다.The
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신 제어장치(130)는 튜브(120)에 접속되어 촬상 모듈(120)을 제어하고, 촬상 모듈(110)로부터의 촬상 데이터를 수신하여 촬상 이미지를 생성함과 아울러 저장한다. 이를 위해, 수신 제어장치(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 커넥터 접속부(300); 전원 공급부(310); 이미지 처리부(320); 제어부(330); 저장부(340); 및 데이터 전송부(350)를 포함하여 구성된다.The
커넥터 접속부(300)는 커넥터 접속 방식을 통해 튜브(120)에 결합된 커넥터(122)에 접속된다.The
전원 공급부(310)는 제어부(330)의 제어에 따라 커넥터 접속부(300)와 신호배선(260)을 통해 이미지 센서부(220)를 구동시키기 위한 구동 전원과 조명부(230)를 구동시키기 위한 LED 전원 각각을 생성하여 촬상 모듈(110)의 메인 기판(210)에 공급한다.The
이미지 처리부(320)는 촬상 모듈(110)로부터 신호배선(260)과 커넥터 접속부(300)를 통해 공급되는 촬상 데이터를 이용하여 촬상 이미지를 생성하고, 생성된 촬상 이미지를 저장부(340)에 저장한다. 이때, 촬상 이미지는 동영상 파일 형태로 저장될 수 있다.The
제어부(330)는 구동 전원 및 LED 전원이 촬상 모듈(110)에 공급되도록 전원 공급부(310)를 제어함과 아울러 센서 제어신호를 생성하여 촬상 모듈(110)의 이미지 센서부(220)를 제어한다.The
데이터 전송부(350)는 제어부(330)의 제어에 따라 저장부(340)에 저장된 촬상 이미지를 외부로 전송한다. 이때, 데이터 전송부(350)는 범용 직렬버스(Universal Serial Bus), TCP(Transmission control Protocol)/IP(Information Processing), 유무선 LAN(Local Area Network), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-Wideband), 루비(Rubee), 바이너리(Binary) CDMA, 와이브로(WIBRO), 및 IrDA(Infrared Data Association) 등을 포함하는 유선 또는 무선 통신 방식을 이용할 수 있다.The
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치는 튜브(120)에 촬상 모듈(110)을 장착하여 피검체 내부를 촬상하여 촬상 이미지를 생성함으로써 피검체 내부를 진단할 수 있도록 한다. 특히, 본 발명의 내시경 장치는 피검체에 대한 상부위장관 등의 개복수술 후에 봉합부에서 출혈이 발생하는지 여부를 검출하는 것을 목적으로 사용되는 것으로, 수술 후에 2~3일 간 피검체 내부에 삽입된 상태에서 봉합부를 장시간 동안 모니터링하는데 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 상술한 바와 같이 피검체 내부를 실시간으로 진단하는 목적으로 사용될 수 있다.As described above, the endoscope apparatus according to the embodiment of the present invention mounts the
더욱이, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치는 커넥터 접속 방식으로 수신 제어장치(130)에 접속되는 촬상 모듈(110)이 장착된 튜브(120)를 통해 피검자의 진단을 실시한 후, 수신 제어장치(130)에서 촬상 모듈(110)이 장착된 튜브(120)를 분리하여 폐기하는 일회용 방식이므로 2차 감염의 위험성을 원천적으로 배제할 수 있다.Furthermore, the endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention performs a diagnosis of a subject through a
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신 제어장치를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a reception control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 6을 도 1과 결부하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신 제어장치(130)는 커넥터 접속부(300); 전원 공급부(310); 이미지 처리부(420); 제어부(430); 저장부(340); 데이터 전송부(450); 및 경보부(460)를 포함하여 구성된다. 이러한, 제 2 실시 예의 수신 제어장치(130)는 이미지 처리부(420); 제어부(430); 데이터 전송부(450); 및 경보부(460)를 제외하고는 도 5에 도시된 제 1 실시 예의 수신 제어장치(130)와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.6, the
이미지 처리부(420)는 촬상 모듈(110)로부터 신호배선(260)과 커넥터 접속부(300)를 통해 공급되는 촬상 데이터를 이용하여 촬상 이미지를 생성하고, 생성된 촬상 이미지를 저장부(340)에 저장한다.The
또한, 이미지 처리부(420)는 생성된 촬상 이미지를 분석하여 출혈(Bleeding) 패턴과, 암(Cancer), 폴립(Polyp), 얼써(Ulcer) 및 미란(Erosion) 등의 병증 패턴 중 적어도 하나를 검출하여 분석신호를 생성한다. 이를 위해, 이미지 처리부(420)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 촬상 이미지 생성부(510); 및 촬상 이미지 분석부(520)를 포함하여 구성된다.In addition, the
촬상 이미지 생성부(510)는 커넥터 접속부(300)를 통해 촬상 모듈(110)로부터 공급되는 촬상 데이터를 이용하여 촬상 이미지를 생성한다.The picked-up
촬상 이미지 분석부(520)는 출혈 패턴 검출부(522); 및 병증 패턴 검출부(524)를 포함하여 구성될 수 있다.The captured
출혈 패턴 검출부(522)는 촬상 이미지 생성부(510)로부터 공급되는 촬상 이미지의 각 픽셀 데이터를 분석하여 출혈 패턴을 검출한다. 구체적으로, 출혈 패턴 검출부(522)는 각 픽셀 데이터 중 적색 데이터(R) 값을 이용하여 각 촬상 이미지별 평균 적색 데이터 값을 산출하여 저장부(340)에 저장하고, 또한, 각 촬상 이미지를 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 블록으로 나누어 블록별 평균 적색 데이터 값, 평균 녹색 데이터 값 및 평균 청색 데이터 값을 산출하여 저장부(340)에 저장한다. 여기서, 각 블록은 적어도 2×2의 크기를 가질 수 있다. 이때, 출혈 패턴 검출부(522)는 각 블록을 한 픽셀씩 우측 및/또는 하측으로 쉬프트시켜 각 블록의 평균 적색 데이터 값, 평균 녹색 데이터 값 및 평균 청색 데이터 값을 산출하여 저장부(340)에 저장할 수 있다. 그리고, 출혈 패턴 검출부(522)는 블록별 평균 적색 데이터 값과 비교값을 비교하여 출혈 패턴을 검출하고 출혈 패턴의 검출 유무에 따라 출혈 패턴 검출신호(AS1)를 생성한다. 여기서, 비교값은 각 촬상 이미지의 적색 데이터의 평균값과 적색 데이터의 평균값의 적어도 50%를 합한 값이 될 수 있다. 예를 들어, 출혈 패턴 검출부(522)는, 도 8에서와 같이, 촬상 이미지의 평균 적색 데이터 값인 139.25의 50% 이상 큰 비교값(208.875)과 각 블록의 평균 적색 데이터 값을 비교하고, 비교 결과 비교값보다 큰 평균 적색 데이터 값을 가지는 블 록을 출혈 패턴으로 검출하여 제 1 출혈 패턴 검출신호(AS1)를 생성할 수 있다.The bleeding
병증 패턴 검출부(524)는 기설정된 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 병증 블록 데이터 값과 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 평균 데이터 값 각각을 비교하여 병증 패턴을 검출하고, 병증 패턴의 검출 유무에 따라 병증 패턴 검출신호(AS2)를 생성한다. 여기서, 병증 데이터 값은 도 9에 도시된 병증(A)을 포함한 실제 병증 이미지에서 분석된 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 데이터 평균값으로 설정된다. 구체적으로, 병증 패턴 검출부(524)는 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 평균 데이터 값과 병증 블록 데이터 값의 유사도에 따라 0 ~ 1 사이의 실수 값 또는 0 ~ 100 사이의 실수 값을 갖는 비교 신호를 생성하고, 생성된 비교 신호와 사용자(진단자)에 의해 설정된 임계값을 비교하여 병증 패턴 검출신호(AS2)를 생성한다. 여기서, 임계값이 낮게 설정될 경우 병증 패턴 검출신호(AS2)가 자주 발생되지만 병증을 검출할 수 있는 확률이 높아지게 되며, 임계값이 높게 설정될 경우 병증 패턴 검출신호(AS2)가 적게 발생되는 대신 병증을 검출할 수 있는 확률이 낮아지게 된다. 이에 따라 상기의 임계값은 사용자의 선호도에 따라 설정될 수 있다.The disease
한편, 병증 패턴 검출부(524)는 각 촬상 이미지를 분석하여 병증 패턴 검출신호(AS2)를 생성할 수 있으나, 검출 오류를 최소화하고 정밀도를 향상시키기 위하여 연속된 복수의 촬상 이미지를 비교 분석하여 병증 패턴 검출신호(AS2)를 생성할 수 있다.Meanwhile, the disease
도 6에서, 제어부(430)는 구동 전원 및 LED 전원이 촬상 모듈(110)에 공급되 도록 전원 공급부(310)를 제어함과 아울러 센서 제어신호를 생성하여 촬상 모듈(110)의 이미지 센서부(220)를 제어한다. 또한, 제어부(430)는 이미지 처리부(420)로부터 공급되는 출혈 패턴 검출신호(AS1) 및 병증 패턴 검출신호(AS2)에 따라 경보부(460)를 제어한다.In FIG. 6, the
경보부(460)는 출혈 패턴 검출신호(AS1)에 대응되는 제어부(430)의 제어에 따라 출혈 경보신호를 발생하거나, 병증 패턴 검출신호(AS2)에 대응되는 제어부(430)에 따라 병증 경보신호를 발생한다. 이를 위해, 수신 제어신호(130)는 출혈 경보신호를 발생하기 위한 출혈 경보수단(미도시) 및 병증 경보신호를 발생하기 위한 병증 경보수단(미도시)을 포함하여 구성된다. 이때, 출혈 경보수단 및 병증 경보수단 각각은 발광 다이오드로 구성되어 출혈 경보신호 및 병증 경보신호 각각에 대응되는 색의 광을 수신 제어장치(130)에 표시할 수 있다. 한편, 출혈 경보수단 및 병증 경보수단 각각은 소리 발생장치로 구성되어 출혈 경보신호 및 병증 경보신호 각각에 대응되는 경보 음을 발생할 수 있다.The
도 6에서, 데이터 전송부(450)는 유선 또는 무선 통신을 통해 제어부(430)의 제어에 따라 저장부(340)에 저장된 촬상 이미지를 외부의 사용자 정보 표시장치로 전송한다. 또한, 데이터 전송부(450)는 유선 또는 무선 통신을 통해 출혈 패턴 검출신호(AS1)에 대응되는 제어부(430)의 제어에 따라 출혈 패턴 검출신호(AS1)에 대응되는 촬상 이미지를 외부로 전송하거나, 병증 패턴 검출신호(AS2)에 대응되는 제어부(430)의 제어에 따라 병증 패턴 검출신호(AS2)에 대응되는 촬상 이미지를 사용자의 정보 표시장치로 실시간 전송한다. 여기서, 사용자의 정보 표시장치는 워크 스테이션, 셀룰라폰(Cellular Phone), 개인휴대통신 전화기(Personal Communication System), 개인정보단말기(Personal Data Assistant), IMT 2000(International Mobile Communication-2000) 단말기 및 스마트 폰(Smart Phone)을 포함하는 이동 통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 또는 MP3 플레이어, 핸드 헬드(Hand Held) PC, PMP(Portable Multimedia Player), 및 UMPC(Ultra Mobile PC)를 포함하는 휴대용 단말기(Mobile Terminal)가 될 수 있다.In FIG. 6, the
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신 제어장치(130)는 촬상 모듈(110)에 의해 촬상된 촬상 이미지를 분석하여 출혈 패턴 및/또는 병증 패턴을 검출하여 검출된 출혈 패턴 및/또는 병증 패턴에 대응되는 경보신호를 발생함으로써 제 1 사용자(진단자)의 진단 효율을 향상시킬 수 있으며, 발생된 경보신호에 대응되는 촬상 이미지를 원격지에 있는 사용자에게 전송함으로써 원격 진료를 가능하게 하여 제 2 사용자(진단자)의 진단 효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 제 1 사용자는 내시경 장치를 피검체에 투입하여 촬상 모듈(110)의 위치를 조정하는 사람 또는 의사가 될 수 있으며, 제 2 사용자는 촬상 모듈(110)의 촬상 이미지를 분석하여 진단하는 전문의 또는 영상 판독 전문의가 될 수 있다.As such, the
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신 제어장치(130)를 포함하는 내시경 장치는 전문의의 진료시간을 최소화하여 내시경 진단의 진료 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, the endoscope apparatus including the
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a diagnostic system using an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템은 피검체(10)에 투입되어 피검체 내부를 촬상하는 촬상 모듈(110)이 장착된 튜브(120)에 접속되어 촬상 모듈(110)로부터의 촬상 데이터를 실시간으로 수신하여 촬상 이미지를 생성하는 수신 제어장치(130)로 구성되는 캡슐 내시경 장치(600); 및 무선 통신을 통해 수신 제어장치(130)로부터 실시간으로 제공되는 촬상 이미지를 수신하여 표시하는 정보 표시장치(700)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 10, a diagnosis system using an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to a
캡슐 내시경 장치(600)는 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 캡슐 내시경 장치와 동일하므로 이에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.Since the
정보 표시장치(700)는 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 캡슐 내시경 장치(600)로부터 전송되는 촬상 이미지를 표시부(710)에 표시한다. 이러한, 정보 표시장치(700)는 워크 스테이션, 셀룰라폰, 개인휴대통신 전화기, 개인정보단말기, IMT 2000 단말기 및 스마트 폰을 포함하는 이동 통신 단말기, 또는 MP3 플레이어, 핸드 헬드 PC, PMP, 및 UMPC를 포함하는 휴대용 단말기가 될 수 있다.The
일 실시 예에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템에 있어서, 수신 제어장치(130)가 도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 경우에, 정보 표시장치(700)는 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 캡슐 내시경 장치(600)로부터 전송되는 촬상 이미지를 표시부(710)에 표시한다. 이때, 정보 표시장치(700)는 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 수신 제어장치(130)로부터 업로드된 촬상 이미지를 표시부(710)에 표시할 수 있다. 나아가, 무선 통신 방식을 통해 수신 제어장치(130)로부터 실시간으로 업로드되는 촬상 이미지를 표시부(710)에 실시 간으로 표시할 수 있다.In one embodiment, in the diagnostic system using the endoscope device according to an embodiment of the present invention, when the
다른 실시 예에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템에 있어서, 수신 제어장치(130)가 도 6에 도시된 바와 같이 구성되는 경우에, 정보 표시장치(700)는 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 캡슐 내시경 장치(600)로부터 전송되는 촬상 이미지를 표시부(710)에 실시간으로 표시하며, 수신 제어장치(130)의 데이터 전송부(450)로부터 상술한 출혈 패턴 및/또는 병증 패턴에 대응되는 경보신호에 대응되는 촬상 이미지를 표시부(710)에 실시간으로 표시할 수 있다.In another embodiment, in the diagnostic system using the endoscope device according to an embodiment of the present invention, when the
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템은 튜브(110)를 피검체(10) 내부에 투입시켜 튜브(120)의 끝단에 장착된 찰상 모듈(110)에 의해 촬상된 피검체(10) 내부의 촬상 이미지를 수신 제어장치(130)를 통해 정보 표시장치(700)에 표시함으로써 피검체(10) 내부를 실시간으로 진단할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템은 촬상 이미지의 분석을 통해 출혈 및/또는 병증 유무를 검출함으로써 사용자의 진단 효율을 향상시킬 수 있다.In the diagnostic system using the endoscope apparatus according to the embodiment of the present invention described above, the test object captured by the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의 미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 모듈을 설명하기 위한 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the imaging module illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 1의 I-I 선의 단면을 나타내는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 촬상 모듈의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an imaging module according to a first exemplary embodiment of the present invention, which shows a cross section taken along the line I-I of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 촬상 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for describing an imaging module according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a reception control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a reception control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 이미지 처리부를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the image processor shown in FIG. 6.
도 8은 도 7의 이미지 처리부에서 촬상 이미지의 분석을 통해 출혈 패턴 및/또는 병증 패턴을 검출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for describing detecting a bleeding pattern and / or a disease pattern through analysis of a captured image by the image processor of FIG. 7.
도 9는 도 7의 이미지 처리부에서 병증 패턴을 검출하기 위한 병증을 포함하는 실제 병증 이미지를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an actual condition image including a condition for detecting a condition pattern in the image processor of FIG. 7.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경 장치를 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a diagnostic system using an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
10: 피검체 110: 촬상 모듈10: subject 110: imaging module
120: 튜브 122: 커넥터120: tube 122: connector
130: 수신 제어장치 200: 몸체130: reception control device 200: body
210: 메인 기판 220: 이미지 센서부210: main substrate 220: image sensor
230: 조명부 240: 상부 커버230: lighting unit 240: top cover
250: 하부 커버 260: 신호배선250: lower cover 260: signal wiring
600: 내시경 장치 700: 정보 표시장치600: endoscope device 700: information display device
710: 표시부710: display unit
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CN107811599A (en) * | 2014-09-29 | 2018-03-20 | 富士胶片株式会社 | Endoscopic system |
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