KR101256640B1 - 신호 수신복 및 신호 수신장치 - Google Patents

Abstract

복수의 수신전극을 피검사체에게 간편하게 설치하며, 피검사체와 복수의 수신전극의 접촉상태가 견고하게 유지되도록 한 인체통신용 신호신호 수신복 및 이를 이용한 신호 수신장치가 개시된다.
본 발명에 따른 신호 수신복은 피검사체에게 착용되는 착용복과, 상기 착용복의 내측면에 결합되어 상기 피검사체의 체표면에 접촉되는 복수의 수신전극과, 상기 복수의 수신전극으로부터 각각 인출되어 상기 착용복에 내설되는 복수의 통신케이블과, 상기 복수의 통신케이블이 연결되어 상기 착용복의 외부로 노출되는 커넥터를 포함한다.

Description

신호 수신복 및 신호 수신장치{SIGNAL RECEIVING CLOTHING AND APPARATUS FOR RECEIVING SIGNAL}

본 발명은 신호 수신복 및 신호 수신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람, 동물과 같은 피검사체의 내부에 투입되는 캡슐 내시경으로부터 발생되는 신호를 수신하는 신호 수신복 및 신호 수신장치에 관한 것이다.

내시경은 인체 내부에서 의학적 정보를 수집하기 위한 장치로 사용된다. 일반적인 내시경은 통신케이블의 선단에 설치되어 피검사체의 목구멍을 통해 내부로 삽입하고 통신케이블을 통해 내시경으로부터 신호를 수신 하는 방식으로 운영되고 있다. 하지만, 통신케이블을 통해 내시경으로부터 신호를 수신하는 방식은 내시경을 투입하는 과정에서 피검사체에게 고통을 안겨주기 때문에, 피검사체의 선택에 따라 수면제를 투여하여 검사를 수행하기도 한다.

따라서 최근에는 간편하게 내시경을 피검사체에게 투입할 수 있는 방식으로 캡슐 내시경이 개발된 바 있다.

캡슐 내시경에는 전위차에 의해 전류를 발생시키는 한쌍의 송신전극이 설치된다. 이러한 캡슐 내시경이 피검사체에게 투입되면, 한쌍의 송신전극 사이의 전위차에 의해 인체에 전류가 흐르게 된다. 이때, 인체 표면에 한쌍의 수신전극을 설치하면, 한쌍의 수신전극의 사이로 전압이 유도되는데, 이 전압차을 이용하여 캡슐 내시경이 촬영한 영상데이터를 모니터에 재현할 수 있다.

이때, 캡슐 내시경은 그 크기가 수 mm정도여서 피검사체에게 투입된 캡슐 내시경의 위치에 따라 그 신호가 제대로 검출되지 않을 수 있다. 따라서, 캡슐 내시경을 이용한 인체통신 장치는 피검사체의 몸통 둘레에 여러개의 수신전극을 설치하고, 여러개의 수신전극 중 전압이 크게 검출되는 한쌍의 수신전극을 선택하고, 선택된 한쌍의 수신전극에 검출되는 신호를 이용하게 된다.

하지만, 종래의 캡슐 내시경을 이용한 인체통신 장치는 각각의 수신전극을 인체 표면에 각각 설치하여 사용하므로, 복수개의 수신전극을 설치하기 번거로우며, 피검사체의 움직임에 따라 수신전극의 접촉상태가 불량해져 신호전압이 제대로 검출되지 않는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 복수의 수신전극을 피검사체에게 간편하게 설치하며, 피검사체와 복수의 수신전극의 접촉상태가 견고하게 유지되도록 한 신호 수신복 및 신호 수신장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 신호 수신복은 피검사체에게 착용되는 착용복과, 상기 착용복의 내측면에 결합되어 상기 피검사체의 체표면에 접촉되는 복수의 수신전극과, 상기 복수의 수신전극으로부터 각각 인출되어 상기 착용복에 내설되는 복수의 통신케이블과, 상기 복수의 통신케이블이 연결되어 상기 착용복의 외부로 노출되는 커넥터를 포함한다.

상기 착용복은 절연체의 직물로 이루어지는 내피와, 상기 내피의 외측면에 결합되는 외피를 포함할 수 있다.

상기 복수의 수신전극은 전기전도성 금속, 전기전도성 고무, 전기전도성 폴리머, 전기전도성 섬유를 포함하는 전기전도성 재료로 이루어질 수 있다.

상기 복수의 수신전극은 상기 착용복의 길이방향 및 상기 착용복의 길이방향에 교차하는 방향으로 각각 이격되어 배치될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 신호 수신장치는 피검사체의 체표면에 접촉되는 복수의 수신전극이 설치되고, 상기 복수의 수신전극으로부터 각각 인출되는 복수의 제 1통신케이블이 내설되며, 상기 복수의 제 1통신케이블이 연결되는 제 1커넥터가 외부로 노출되어 상기 피검사체에게 착용되는 신호 수신복과, 상기 제 1커넥터에 접속되어 상기 복수의 수신전극으로 수신되는 신호를 처리하는 신호처리 단말기를 포함한다.

상기 신호 수신복은 절연체의 직물로 이루어지는 내피와, 상기 내피의 외측면에 결합되는 외피를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 수신전극은 전기전도성 금속, 전기전도성 고무, 전기전도성 폴리머, 전기전도성 섬유를 포함하는 전기전도성 재료로 이루어 질 수 있다.

상기 신호 처리장치는 상기 제 1커넥터에 접속되는 제 2커넥터와, 상기 신호처리 단말기로부터 인출되며 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터가 접속됨에 따라 상기 복수의 제 1통신케이블에 각각 연결되는 복수의 제 2통신케이블을 더 포함할 수 있다.

상기 신호 처리장치는 상기 복수의 제 2통신케이블을 하나로 묶어 감싸는 절연피복을 더 포함할 수 있다.

상기 신호 처리장치는 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터에 설치되어 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터의 접속상태를 유지시키는 이탈방지후크를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 수신전극은 상기 신호 수신복의 길이방향 및 상기 신호 수신복의 길이방향에 교차하는 방향으로 각각 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 신호 수신복 및 신호 수신장치는 복수의 수신전극을 피검사체에게 간편하게 설치할 수 있으며, 피검사체와 복수의 수신전극의 접촉상태를 견고하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 신호 수신복 및 신호 수신장치는 종래의 의료용 수신전극을 사용함으로써 피검사체에게 발생될 수 있는 피부발진, 불편한 착용감 등의 문제를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 신호 수신복 및 신호 수신장치는 캡슐 내시경을 이용한 검사를 수행 중에도 자유롭게 행동할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 신호 수신장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 신호 수신장치의 신호 수신복을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 신호 수신장치가 피검사체에게 설치되고 캡슐 내시경이 피검사체의 내부에서 종방향으로 위치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 신호 수신장치가 피검사체에게 설치되고 캡슐 내시경이 피검사체의 내부에서 횡방향으로 위치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 신호 수신장치의 신호처리 단말기의 내부구성을 나타낸 도면이다.

이하, 본 실시예에 따른 신호 수신장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 신호 수신장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 다른 실시예에 따른 신호 수신장치의 신호 수신복을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 전위차를 발생시키는 한쌍의 송신전극이 설치되는 캡슐 내시경이 피검사체에게 투입됨에 따라 피검사체의 장기를 따라 흐르는 전류에 의해 피검사체의 체표면으로 유도되는 전압을 검출하여, 검출되는 전압을 신호로 이용하여 피검사체의 내장에 대한 영상을 취득할 수 있도록 한다.

이러한 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 신호 수신복(200)을 포함한다. 신호 수신복(200)은 내측면이 피검사체의 인체에 접촉되도록 피검사체에게 착용되는데, 특히 신호 수신복(200)은 복대의 형태로 마련되어 피검사체의 복부 둘레에 착용될 수 있다.

신호 수신복(200)은 내피(211)와 외피(212)로 분리되는 착용복(210)을 포함한다. 내피(211) 및 외피(212)는 피검사체의 체표면에 밀착될 수 있도록 절연체의 직물로 이루어질 수 있다. 또한, 내피(211) 및 외피(212)는 착용복(210)이 착용되는 피검사체의 몸통 둘레에 따라 신축가능한 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 착용복(210)에는 피검사체에게 간편하게 착용되고, 벗겨질 수 있도록 벨크로, 단추와 같은 탈착수단(213a, 213b)이 설치될 수 있다.

내피(211)의 내측면에는 복수의 수신전극(220)이 설치된다. 복수의 수신전극(220)은 전기전도성 금속, 전기전도성 고무, 전기전도성 폴리머, 전기전도성 섬유를 포함하는 전기전도성 재료로 이루어질 수 있다. 특히, 전기전도성 섬유는 내피(211)에 접착, 또는 스티칭(stitching)과 같은 방법으로 내피(211)에 견고하게 결합될 수 있으며, 다른 전기전도성 재료에 비해 가볍고 유연한 장점을 가진다. 이와 같이 복수의 수신전극(220)은 착용복(210)의 복수 개소에서 피검사체의 몸통 둘레에 밀착될 수 있으므로, 신호가 원활하게 검출되도록 한다.

복수의 수신전극(220)이 착용복(210)의 길이방향으로 이격될 수 있다. 따라서 한쌍의 송신전극이 피검사체의 체내에서 횡방향에 위치하더라도 한쌍의 수신전극(220)은 전압을 원활하게 검출할 수 있다. 또한, 복수의 수신전극(220)은 착용복(210)의 길이방향에 교차하는 방향으로 이격될 수 있다. 따라서 한쌍의 송신전극이 피검사체의 체내에서 종방향에 위치하더라도 한쌍의 수신전극(220)은 전압을 원활하게 검출할 수 있다.

신호 수신복(200)은 복수의 수신전극(220)으로부터 각각 인출되는 복수의 제 1통신케이블(230)을 포함한다. 복수의 제 1통신케이블(230)은 내피(211)와 외피(212)의 사이에 배치되어 내피(211)와 외피(212)가 서로 결합됨에 따라 외부로 노출되지 않도록 설치된다.

이러한 복수의 제 1통신케이블(230)은 제 1커넥터(240)에 연결된다. 제 1커넥터(240)는 착용복(210)의 외부로 노출되며, 제 1커넥터(240)의 개방단부에는 복수의 제 1통신케이블(230)에 각각 연결되는 복수의 제 1단자(241)가 설치된다.

이에 따라 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 제 1커넥터(240)에 접속되는 제 2커넥터(270)를 포함한다. 제 2커넥터(270)의 개방단부에는 복수의 제 1단자(241)에 각각 대응되는 복수의 제 2단자(271)가 설치된다. 그리고 복수의 제 2단자(271)에는 각 단자에 각각 연결되는 복수의 제 2통신케이블(250)이 연결된다. 복수의 제 2통신케이블(250)은 복수의 제 2통신케이블(250)을 하나로 묶어 감싸는 절연피복(260)을 포함하는 통합케이블의 형태로 마련될 수 있다. 이러한 복수의 제 2통신케이블(250)은 수신처리 단말기(300)에 연결된다. 그리고, 제 1커넥터(240)와 제 2커넥터(270)에는 제 1커넥터(240)와 제 2커넥터(270)의 접속상태를 유지시키는 이탈방지후크(271)가 설치된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 제 1커넥터(240)와 제 2커넥터(270)가 연결된 상태에서, 신호 수신복(200)이 피검사체에게 착용되는 것만으로도, 캡슐 내시경을 이용한 신호를 수신할 수 있는 준비가 이루어진다.

따라서, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 복수의 수신전극(220)이 피검사체에게 간편하게 탈착될 수 있는 편의를 제공한다. 또한, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 피검사체의 움직임에도 복수의 수신전극(220)의 부착상태가 견고하게 유지되도록 하여 캡슐 내시경으로부터 발생되는 신호를 원활하게 검출할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 피검사체가 이물감을 느끼지 않고 편안하게 해당 검사를 받을 수 있도록 한다.

상술된 설명에서 신호 수신복(200)은 피검사체의 체표면을 감싸는 복대의 형태로 마련되는 것으로 설명하고 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 신호 수신복(200a)은 바지, 또는 내의 형태로 마련될 수 있다.

한편, 신호 수신복(200)이 피검사체에게 착용되고, 제 1커넥터(240)와 제 2커넥터(270)가 접속되면, 캡슐 내시경(10)이 피검사체에게 투입된다.

도 3은 본 실시예에 따른 신호 수신장치가 피검사체에게 설치되고 캡슐 내시경이 피검사체의 내부에서 종방향으로 위치하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 실시예에 따른 신호 수신장치가 피검사체에게 설치되고 캡슐 내시경이 피검사체의 내부에서 횡방향으로 위치하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 실시예에 따른 신호 수신장치의 신호처리 단말기의 내부구성을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 한쌍의 송신전극(11, 12) 간의 전위차에 의해 발생되는 전류는 피검사체의 장기를 통해 흐른다. 피검사체의 장기를 통해 전류가 흐름에 따라 피검사체의 체표면에 전압이 유도된다. 이에 따라 복수의 수신전극(220)에는 전압이 검출된다.

즉, 캡슐 내시경(10)이 피검사체의 체내에서 횡방향으로 위치하는 경우, 피검사체의 체표면에서 종방향으로 배치되는 한쌍의 수신전극(220)에 의해 전압이 검출되며, 캡슐 내시경(10)이 피검사체의 체내에서 종방향으로 위치하는 경우, 피검사체의 체표면에서 종방향으로 배치되는 한쌍의 수신전극(220)에 의해 전압이 검출된다.

이하에서는 설명과 이해의 편의를 위해, 8개의 수신전극이 피검사체의 횡방향으로 이격되어 설치되는 예를 들어 설명하도록 한다. 수신전극의 개수 및 수신전극이 이격되는 방향은 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 이하에서 설명되는 수신전극의 개수 및 수신전극이 이격되는 방향은 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 이해되서는 아니된다.

한편, 복수의 수신전극(221, 222, ..., 228)에 수신되는 전압의 크기는 한쌍의 송신전극(11, 12) 간의 거리에 비례한다.

전압은 복수의 수신전극(221, 222, ..., 228) 중에서 한쌍의 송신전극(11, 12)과 가장 가까운 위치에 배치되는 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222)에서 가장 크게 검출될 수 있다. 즉, 각 수신전극(221, 222, ..., 228)에서 검출되는 전압은 한쌍의 송신전극(11, 12) 간의 거리에 비례하므로, 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222) 사이에서 가장 크고, 제 3수신전극(223)과 제 4수신전극(224) 사이 및 제 7수신전극(227) 과 제 8수신전극(228)의 사이에서 가장 작을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 신호 수신장치(100)는 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222)에서 수신되는 전압을 이용하여 캡슐 내시경(10)이 송신하는 정보를 취득할 수 있다.

신호처리 단말기(300)는 스위칭부(310)를 포함한다. 복수의 수신전극(221, 222, ..., 228)은 제 1스위칭회로(311)와 제 2스위칭회로(312)에 각각 연결된다. 제 1스위칭회로(311)와 제 2스위칭회로(312)는 신호처리부(320)에 연결되는데, 신호처리부(320)는 차동증폭기(321), 대역필터(322), A/D컨버터(323)를 포함한다.

제 1스위칭회로(311)의 출력선은 차동증폭기(321)의 +단자에 연결되고, 제 2스위칭회로(312)의 출력선은 차동증폭기(321)의 -단자에 연결된다. 각 스위칭회로(311, 312)는 복수의 수신전극(221, 222, ..., 228) 중 한 개의 수신전극을 선택한다.

예를 들어, 제 1스위칭회로(311)는 제 1수신전극(221)을 선택하고 제 2스위칭회로(312)에서 제 2수신전극(222)을 선택한다. 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222) 사이의 전압은 차동증폭기(321)에 입력되어 증폭된다. 증폭된 신호는 대역필터(322)를 통과하면서 노이즈가 제거되고, A/D 컨버터(323)에서 디지털신호로 변환되어 메모리(330)에 저장된다.

계속해서, 제 1스위칭회로(311)는 제 1수신전극(221)의 선택을 유지하고 제 2스위칭회로(312)는 제 3수신전극(223)을 선택한다. 상기의 과정을 통해 제 1수신전극(221)과 제 3수신전극(223) 사이에서 검출되는 신호에 대한 디지털값이 메모리(330)의 다른 주소에 저장된다.

계속해서, 제 1스위칭회로(311)는 제 1수신전극(301)의 선택을 유지하고 제 2스위칭회로(312)는 제 4, 5, ..., 8수신전극(224, 225, ..., 228)을 순차적으로 선택함으로써 제 1수신전극(221)과 나머지 다른 수신전극들(222, 224, ..., 228) 간의 신호에 대한 디지털값이 메모리에 저장된다.

마찬가지로, 제 1스위칭회로(311)는 제 2수신전극(222)을 선택하고 제 2스위칭회로(312)가 나머지 다른 수신전극들(221, 223, ..., 228)을 순차적으로 선택하면서 제 2수신전극(222)과 다른 수신전극(221, 223, ..., 228) 간의 신호에 대한 디지털값이 메모리(330)에 저장된다.

한편, 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222)의 사이에서 전압이 가장 크기 때문에 캡슐 내시경(10)이 제 1수신전극(221)과 제 2수신전극(222)의 사이에 위치한다는 사실을 알 수 있다. 즉, 캡슐 내시경(10)의 정확한 위치는 한쌍의 수신전극에서 감지되는 전압을 일정 시간 간격으로 비교 및 연산하여 추출할 수 있으며, 추출된 캡슐 내시경(10)의 위치를 연속적으로 표시함으로써 캡슐 내시경(10)의 이동경로, 속도 및 방향 등을 알 수 있다. 이를 위해 스위칭부(310)와 메모리(330)의 사이에는 제어회로(350)와 비교 및 연산회로(340)가 배치된다.

한편, 제어회로(350)는 최대의 전압이 발생된 한쌍의 수신전극을 통신용 전극으로 선택하여 가장 양호한 수신감도로 캡슐 내시경(350)이 송신하는 전압을 검출하도록 한다. 즉, 최대의 수신전압이 수신되는 한쌍의 수신전극의 신호가 영상처리회로(360)에서 처리되도록 한다.

10 : 캡슐 내시경 11, 12 : 한쌍의 송신전극
100 : 신호 수신장치 200 : 신호 수신복
210 : 착용복 220 : 수신전극
230 : 제 1통신케이블 240 : 제 1커넥터
250 : 제 2통신케이블 260 : 절연피복
270 : 제 2커넥터

Claims (11)

1. 피검사체에게 착용되는 착용복과,
   상기 착용복의 길이방향 및 상기 착용복의 길이방향에 교차하는 방향으로 각각 이격되어 배치되며 상기 착용복의 내측면에 결합되어 상기 피검사체의 체표면에 접촉되는 복수의 수신전극과,
   상기 복수의 수신전극으로부터 각각 인출되어 상기 착용복에 내설되는 복수의 통신케이블과,
   상기 복수의 통신케이블이 연결되어 상기 착용복의 외부로 노출되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신복.
2. 제 1항에 있어서, 상기 착용복은
   절연체의 직물로 이루어지는 내피와,
   상기 내피의 외측면에 결합되는 외피를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신복.
3. 제 2항에 있어서, 상기 복수의 수신전극은
   전기전도성 금속, 전기전도성 고무, 전기전도성 폴리머, 전기전도성 섬유를 포함하는 전기전도성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 수신복.
4. 삭제
5. 피검사체의 체표면에 접촉되는 복수의 수신전극이 설치되고, 상기 복수의 수신전극으로부터 각각 인출되는 복수의 제 1통신케이블이 내설되며, 상기 복수의 제 1통신케이블이 연결되는 제 1커넥터가 외부로 노출되어 상기 피검사체에게 착용되는 신호 수신복과,
   상기 제 1커넥터에 접속되어 상기 복수의 수신전극으로 수신되는 신호를 처리하는 신호처리 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 신호 수신복은
   절연체의 직물로 이루어지는 내피와,
   상기 내피의 외측면에 결합되는 외피를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 복수의 수신전극은
   전기전도성 금속, 전기전도성 고무, 전기전도성 폴리머, 전기전도성 섬유를 포함하는 전기전도성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 제 1커넥터에 접속되는 제 2커넥터와,
   상기 신호처리 단말기로부터 인출되며 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터가 접속됨에 따라 상기 복수의 제 1통신케이블에 각각 연결되는 복수의 제 2통신케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 복수의 제 2통신케이블을 하나로 묶어 감싸는 절연피복을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터에 설치되어 상기 제 1커넥터와 상기 제 2커넥터의 접속상태를 유지시키는 이탈방지후크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
11. 제 5항에 있어서, 상기 복수의 수신전극은
    상기 신호 수신복의 길이방향 및 상기 신호 수신복의 길이방향에 교차하는 방향으로 각각 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 수신장치.
    

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