KR101281125B1 - 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법, 캡슐형 내시경 및 캡슐형 내시경으로부터 전송된 데이터의 처리 장치 - Google Patents

캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법, 캡슐형 내시경 및 캡슐형 내시경으로부터 전송된 데이터의 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡슐형 내시경의 영상 처리 방법이 제공된다. 영상 처리 방법은 인체 내부 장기를 촬영하여 데이터로 변환하는 촬영 단계, 데이터를 메모리에 저장하는 단계 및 소정의 대역폭으로 메모리에 저장된 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터를 좁은 대역폭으로 전송할 수 있다.

Description

캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법, 캡슐형 내시경 및 캡슐형 내시경으로부터 전송된 데이터의 처리 장치{METHOD FOR PROCESSING DATA OF CAPSULE-TYPE ENDOSCOPE, CAPSULE-TYPE ENDOSCOPE AND APPARATUS FOR PROCESSING DATA TRANSMITTED FROM CAPSULE-TYPE ENDOSCOPE}
본 발명은 인체 내시경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
인체 내부의 정보, 특히 의학적 정보를 획득하기 위해 피검사자(被檢査者)의 입 또는 항문을 통해 케이블에 부착된 내시경을 삽입하는 방법이 이용되고 있다. 이 방법에 의하면, 도선 또는 광섬유로 이루어진 케이블을 통해 내시경을 직접 제어할 수 있으므로, 인체 내부의 데이터를 확보하기 용이하지만, 피검사자에게는 큰 고통이 따른다. 또한, 소장(小腸)과 같은 장기는, 피검사자의 입 또는 항문으로부터 멀리 떨어져 있을뿐더러, 장기의 체강(體腔) 직경이 작아서 상술한 내시경 방법으로 검사하기가 곤란하다는 문제가 있다.
이를 고려하여, 캡슐형 내시경이 이용되고 있다. 피검사자가 캡슐형 내시경을 구강을 통해 삼키면, 캡슐형 내시경은 인체 내에서 카메라 등으로 필요한 데이터를 획득하고, 획득한 데이터를 외부의 데이터 처리 장치로 전송한다.
캡슐형 내시경의 데이터를 인체 내부에서 외부의 데이터 처리 장치로 전송하는 방법으로서, 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 또는 인체 통신(HBC: Human Body Communication)을 이용하는 방법이 있다. 무선 주파수를 이용하는 방법은 인체에 무해한 주파수 영역을 이용하기 위해 수십 내지 수백 MHz 정도의 RF 신호로 데이터를 전송한다.
한편, 캡슐형 내시경은 인체 내부에서 수동적으로 움직인다. 따라서, 장기의 움직임이 큰 부분에서는 높은 속도로 촬영하고, 즉 단위 시간당 많은 프레임의 촬영을 수행하고, 움직임이 작은 부분에서는 낮은 속도로 촬영하는 것이 효율적이다. 하지만, 고속 촬영은 단위 시간당 전송하는 데이터의 크기를 증가시키므로, 캡슐형 내시경의 대역폭은 최고 촬영 속도의 단위 시간당 데이터 전송량을 지원하도록 설정된다. 따라서, 장기의 움직임에 따라 고속 촬영을 지원하는 캡슐형 내시경은 기본 촬영만을 지원하는 캡슐형 내시경보다 넓은 대역폭을 요구한다. 그러나, 넓은 대역폭을 사용하는 캡슐형 내시경은 하드웨어 구현 시 높은 난이도의 기술을 요구하며, 다른 무선 기기와의 간섭 및 시스템의 복잡성 증가 등의 여러 문제점이 존재한다. 또한, 대부분의 촬영 구간에서는 고속 촬영이 필요 없으며, 기존 촬영 속도인 초당 2~3 프레임으로 충분하다.
따라서, 본 발명은 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터를 좁은 대역폭으로 전송하는 방법을 제공한다.
본 발명은 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터를 좁은 대역폭으로 전송하는 방법을 제공한다.
본 발명은 캡슐형 내시경의 메모리의 사용가능한 공간의 크기 따라 촬영 속도를 조절하는 방법을 제공한다.
본 발명은 고속으로 촬영한 영상을 적은 자원(resource)을 이용하여 전송하는 캡슐형 내시경을 제공한다.
[1] 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법이 제공된다. 데이터 처리 방법은 인체 내부 장기의 영상을 획득하여 데이터로 변환하는 촬영 단계, 데이터를 메모리에 저장하는 단계 및 소정의 대역폭으로 메모리에 저장된 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
[2] [1]에 있어서, 소정의 대역폭은 캡슐형 내시경의 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁을 수 있다.
[3] [1]에 있어서, 촬영 단계에서는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 촬영 속도를 결정할 수 있다.
[4] [1]에 있어서, 촬영 단계에서는 인체 내부 장기의 움직임 및 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영 속도를 결정할 수 있다.
[5] [4]에 있어서, 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 큰 경우, 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정될 수 있다.
[6] [4]에 있어서, 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 작은 경우, 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정될 수 있다.
[7] [6]에 있어서, 촬영 속도는 캡슐형 내시경의 전송 속도보다 크거나 같을 수 있다.
[8] [3] 또는 [4]에 있어서, 데이터는 촬영 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[9] [1]에 있어서, 데이터는 인체 내부 장기의 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[10] 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촬영부, 제어부, 메모리 및 전송부를 포함하는 캡슐형 내시경이 제공된다. 촬영부는 인체 내부 장기의 영상을 촬영한다. 제어부는 촬영부를 제어한다. 메모리는 인체 내부 장기의 영상을 저장한다. 전송부는 소정의 대역폭으로 메모리에 저장된 데이터를 전송한다.
[11] [10]에 있어서, 소정의 대역폭은 촬영부의 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁을 수 있다.
[12] [10]에 있어서, 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임을 감지하는 측정 전극을 더 포함할 수 있다.
[13] [12]에 있어서, 제어부는 인체 내부 장기의 움직임 및 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영부의 촬영 속도를 결정할 수 있다.
[14] [13]에 있어서, 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 큰 경우, 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정될 수 있다.
[15] [13]에 있어서, 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 작은 경우, 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정될 수 있다.
[16] [13]에 있어서, 메모리는 촬영 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다.
[17] [10]에 있어서, 메모리는 인체 내부 장기의 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 저장할 수 있다.
[18] 본 발명의 일 실시예에 따르면 캡슐형 내시경으로부터 전송된 데이터의 처리 장치가 제공된다. 데이터 처리 장치는 수신부, 변환부 및 출력부를 포함한다. 수신부는 캡슐형 내시경의 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로 전송되는 데이터를 수신한다. 변환부는 데이터를 출력 영상으로 변환한다. 출력부는 출력 영상을 출력한다.
[19] [18]에 있어서, 데이터는 인체 내부 장기의 촬영 영상 및 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보를 포함하고, 출력부는 촬영 속도로 출력 영상을 출력할 수 있다.
[20] [19]에 있어서, 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임 및 캡슐형 내시경의 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 결정될 수 있다.
[21] [18]에 있어서, 데이터는 인체 내부 장기의 촬영 영상 및 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 포함하고, 출력부는 시간에 대한 정보에 기반하여 출력 영상을 출력할 수 있다.
본 발명에 의하면, 촬영 속도가 변하는 캡슐형 내시경의 데이터를 좁은 대역폭으로 전송할 수 있다.
본 발명에 의하면, 캡슐형 내시경의 촬영 속도를 조절할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고속으로 촬영한 영상을 적은 자원(resource)을 이용하여 전송하는 캡슐형 내시경의 하드웨어 구현을 용이하게 한다.
도 1은 캡슐형 내시경을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 캡슐형 내시경의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 내시경의 측정 전극에 대한 실시예들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 시스템에서 피검사자의 인체 내부의 정보를 획득하여 전송하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 캡슐형 내시경의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명이 적용되는 시스템에서 캡슐형 내시경으로부터 영상을 수신하여 디스플레이하는 데이터 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
피검사자의 인체 내부의 정보를 정확하게 획득하기 위하여, 캡슐형 내시경의 사용이 증가할 것으로 예상된다. 이와 함께, 상술한 바와 같은, 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 통신 또는 인체 통신(HBC: Human Body Communication)과 같은 통신 방법을 이용한 캡슐형 내시경을 사용하는 경우의 문제들을 피하고, 데이터를 효과적으로 전송하기 위한 방법들이 연구되고 있다.
이하, 본 발명에 관한 내용을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 캡슐형 내시경을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 피검사자의 인체 내부(100)의 장기(110), 예컨대 소장 또는 대장 등을 캡슐형 내시경(120)이 지나가면서 해당 장기의 정보를 획득한다. 캡슐형 내시경(120)이 획득할 수 있는 정보는 소정의 영상, 음향 및/또는 인체 내 매질의 분석 정보 등을 포함한다.
획득한 정보는 캡슐형 내시경(120)에서 RF 신호 또는 HBC 신호로 변환되어 피검사자의 인체에 부착된 수신 전극(130a, 130b)로 전송될 수 있다. 수신 전극(130a, 130b)은 수신한 신호를 도선(140a, 140b)을 통해서 데이터 처리 장치(150)로 전달한다.
또한, 획득한 정보는 캡슐형 내시경(120)에서 RF 신호 또는 HBC 신호로 변환되어 직접 데이터 처리 장치(150)로 전송될 수도 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 캡슐형 내시경의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 캡슐형 내시경(120)은 신체 내부에 손상을 가하지 않고 진행할 수 있도록 매끄러운 원통형 구조를 가질 수 있다. 캡슐형 내시경(120)의 일단(一端) 및/또는 타단(他端)은 돔 형태로 구성될 수 있다.
캡슐형 내시경(120)의 일단 및/또는 타단은 돔 형상의 광창(光窓, 230)으로 구성될 수 있다. 광창(230) 내부에는 광창(230)을 통해 인체 내부에 빛을 조사할 수 있는 발광소자(220)와 빛이 조사된 인체 내부를 촬영할 수 있는 촬영부(210)가 구비된다.
발광 소자(220)는 다양한 소자를 이용하여 발광할 수 있으며, 예컨대, LED를 발광 소자로 사용할 수 있다. 이때, 발광 소자(220)의 발광 주기는 촬영부(210)의 촬영 주기에 맞춰 조절될 수도 있고, 캡슐형 내시경(120)의 배터리 잔량 등을 고려하여 조절될 수도 있다.
촬영부(210)는 발광 소자(220)에 의해 촬영 대상이 조영되면, 촬영 대상을 영상을 광신호로 획득하여 이를 데이터로 변환할 수 있다. 촬영부(210)는 빛을 집광하는 렌즈와 영상을 데이터로 변환하는 촬영 소자를 포함한다. 촬영소자로는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서, CCD(Charge-Coupled Device) 이미지 센서 등 다양한 이미지 센서가 이용될 수 있다. 렌즈는 입사된 빛이 이미지 센서에 집광되도록 하는 역할을 한다.
한편, 발광 소자(220)는 피검사자에게서 검사할 대상이 무엇인지, 예컨대 암을 검사할 것인지, 암을 검사한다면 어떤 암을 검사할 것인지, 어떤 부위를 검사할 것인지, 단순히 조직의 상태만을 검사할 것인지 등에 따라서 특정 파장의 발광 소자를 사용할 수도 있다. 또한, 촬영 소자로 어떤 소자가 사용되는지에 따라서, 해당 촬영 소자에 적합한 파장의 발광소자를 사용할 수도 있다.
캡슐형 내시경의 측면에는 측정 전극(240, 250)이 구비된다. 측정 전극(240, 250)은 인체와의 접촉을 용이하게 하기 위하여 캡슐형 내시경의 표면에 형성된다. 두 측정 전극(240, 250)은 절연 부분(260)을 사이에 두고 이격되어 있으며, 절연 부분(260)과 측정 전극 이외의 부분(270)은 절연체로 절연될 수 있다. 이때, 캡슐형 내시경의 하우징(housing)을 절연체로 형성하고 그 위에 측정 전극을 형성할 수 있으며, 절연 부분을 피복하여 형성할 수도 있다.
캡슐형 내시경은 인체 내부에서 다양한 인체 정보를 획득한다. 예컨대, 캡슐형 내시경은 상술한 바와 같이 촬영부(210)를 통해 인체 내부의 영상을 촬영할 수 있으며, 측정 전극(240, 250)을 통해 인체 내부 장기의 움직임에 대한 정보를 획득할 수도 있다. 또한, 음향 정보와 조직 정보, PH 정보, 온도 정보, 전기적 임피던스 정보 등도 획득할 수 있다.
인체 정보는 상술한 바와 같이 캡슐형 내시경의 촬영부(210) 및/또는 측정 전극(240, 250)을 통해 데이터로 변환된다. 변환된 데이터는 메모리에 저장되고, 저장된 데이터는 전송부에 의해 RF 신호 또는 HBC 신호로 변환되어 전송된다.
다시 도 1을 참조하면, 캡슐형 내시경 시스템의 데이터 처리 장치(150)는 인체에 부착된 수신 전극(130a, 130b)을 통해 또는 직접, RF 신호 또는 HBC 신호를 수신한다. 수신된 신호는 데이터 처리 장치(150) 내부의 신호 처리 장치에 의해 원하는 데이터로 변환된다.
이하에서는 캡슐형 내시경의 데이터를 인체 내부에서 외부의 데이터 처리 장치로 전송하는 방법으로 RF 신호를 이용하는 통신 시스템을 기반으로 기술하지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 다른 통신 시스템에도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.
한편, 캡슐형 내시경의 측정 전극은 인체 정보의 측정을 위해 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 내시경의 측정 전극에 대한 실시예들을 개략적으로 도시한 것이다.
측정 전극은 캡슐형 내시경의 일단측과 타단측에 띄 형상으로 형성될 수 있다. 캡슐형 내시경의 표면을 따라 형성함으로써, 인체 내부 장기와 더 효과적으로 접촉할 수 있다.
도 3(a)은 캡슐형 내시경의 일단측과 타단측에 띄 형상으로 형성된 측정 전극의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.
또한, 측정 전극은 캡슐형 내시경의 양 측면을 덮은 형상으로 형성될 수도 있다. 캡슐형 내시경의 표면에 측정 전극을 형성함으로써, 인체 내부 장기와 더 효과적으로 접촉할 수 있다.
도 3(b)은 캡슐형 내시경의 양 측면을 덮은 형상으로 형성된 측정 전극의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.
한편, 캡슐형 내시경은 인체 내부에서 수동적으로 움직이므로, 장기의 움직임이 큰 부분에서는 높은 속도로 촬영하고, 즉 단위 시간당 많은 프레임의 촬영을 수행하고, 움직임이 작은 부분에서는 낮은 속도로 촬영하는 것이 효율적이다. 따라서, 현재 개발되는 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임에 따라 촬영 속도를 달리한다. 하지만, 고속 촬영은 단위 시간당 전송하는 데이터의 크기를 증가시키므로, 장기의 움직임에 따라 고속 촬영을 지원하는 기존의 캡슐형 내시경은 최고 촬영 속도의 단위 시간당 데이터 전송량을 지원하기 위해 넓은 대역폭(bandwidth)을 요구한다.
반면에, 캡슐형 내시경의 전송 전력과 자원(resource)을 효율적으로 이용하기 위해, 본 발명이 제안하는 캡슐형 내시경의 대역폭은 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭으로 설정되는, 기존의 캡슐형 내시경의 전송 대역폭보다 좁게 설정될 수 있다. 상기 과제를 해결하기 위해, 캡슐형 내시경은 데이터를 메모리에 저장하고, 기본 촬영 속도보다 크거나 같고 최대 촬영 속도보다 작게 설정된 전송 속도로 저장된 데이터를 전송한다. 즉, 최대 촬영 속도보다 작은 기본 전송 속도를 지원하는 전송 대역폭으로 저장된 데이터를 전송한다.
한편, 캡슐형 내시경의 촬영 속도가 기본 전송 속도보다 큰 경우, 메모리에 저장되는 데이터의 크기가 증가하고, 캡슐형 내시경의 촬영 속도가 기본 전송 속도보다 작은 경우, 메모리에 저장되는 데이터의 크기가 감소한다. 따라서, 캡슐형 내시경은 메모리의 사용가능한 공간의 효율적인 관리를 위해, 인체 내부 장기의 움직임 및/또는 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영 속도를 결정하는 것을 고려할 수 있다.
수학식 1은 본 발명에 따라서, 인체 내부 장기의 움직임 및/또는 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영 속도 N T 를 결정하는 일 예를 나타낸다.
Figure 112011096483095-pat00001
Figure 112011096483095-pat00002
여기서, N T0 는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도, N T ' 는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정된 촬영 속도, M E 는 메모리의 사용가능한 공간의 크기, M Threshold 는 메모리의 사용가능한 공간의 여유가 있는지 여부를 판단하는 기준 공간 크기이다.
인체 내부 장기의 움직임은 다양한 수단에 의해 감지할 수 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경의 이동 속도, 장전도(EGG: electro-gastrogrma) 신호, 반 전지 전위(half-cell potential), 장 수축 압력을 측정하여 인체 내부 장기의 움직임을 감지할 수 있다. 상술한 바와 같이, 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임에 따라 수동적으로 움직이므로, 캡슐형 내시경의 이동 속도로부터 인체 내부 장기의 움직임을 감지할 수 있다. 또한, 장벽을 구성하고 있는 근육 층의 전기적 활동을 측정한 신호로서 장기의 운동상태를 정확히 반영하는 신호인 장전도 신호로부터 인체 내부 장기의 움직임을 감지할 수 있다. 또한, 장 근육의 움직임으로 인해 장 근육과 전극의 접촉부분의 접촉상태가 변화하게 되어 반 전지 전위의 값이 활발하게 바뀌므로, 이를 장기의 움직임 상태를 반영하는 검출 인자의 한가지로 이용할 수 있다.
수학식 1을 참조하면, 메모리의 사용가능한 공간이 여유가 있을 경우, 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도로 인체 내부 장기를 촬영한다. 예컨대, 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 판단하여, 특정 값(M Threshold )보다 큰 경우, 인체 내부 장기의 움직임에 따라, 장기의 움직임이 큰 부분에서는 높은 속도로 촬영하고, 움직임이 작은 부분에서는 낮은 속도로 촬영한다.
반면에, 메모리의 사용가능한 공간이 여유가 없을 경우, 예컨대, 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 특정 값(M Threshold )보다 작은 경우, 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 고려하여 인체 내부 장기의 움직임을 감지하여 결정된 촬영 속도를 조절한다.
수학식 2는 메모리의 사용가능한 공간의 여유가 없을 경우, 촬영 속도를 조절하는 일 예를 나타낸다.
Figure 112011096483095-pat00003
여기서, N T ' 는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정된 촬영 속도, N B 는 캡슐형 내시경의 기본 전송 속도, N T0 는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도, M E 는 메모리의 사용가능한 공간의 크기, M F 는 메모리의 전체 공간의 크기, max(x,y)는 x, y 중 큰 값을 나타낸다.
메모리의 사용가능한 공간의 여유가 없을 경우, 촬영 속도는 캡슐형 내시경의 이동 속도에 기반하여 결정된 촬영 속도에 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정된 촬영 속도와 데이터의 기본 전송 속도 중 큰 값으로 결정될 수 있다.
예컨대, 메모리에 저장된 데이터의 크기가 증가하여 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 작을 경우, 캡슐형 내시경의 촬영 속도는 수학식 2와 같이, 캡슐형 내시경의 이동 속도에 기반하여 결정된 촬영 속도에 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 대한 메모리의 전체 공간의 크기의 비율의 제곱 값을 곱한 속도로 결정된다. 또한, 메모리에 저장된 데이터의 크기가 더욱 증가하여 촬영 속도가 기본 전송 속도와 같아질 경우, 촬영 속도는 기본 전송 속도로 결정될 수 있다.
한편, 캡슐형 내시경은 전송되는 데이터에 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간(촬영 시각, 촬영 지속 시간 등)에 대한 정보를 포함시켜 데이터 처리 장치로 전송할 수 있다.
촬영 영상을 메모리에 저장하고, 저장된 데이터를 전송하는 하는 경우, 촬영 속도와 동일한 속도로 촬영 영상을 재생할 수 없다. 예를 들어, 10 f/s의 고속 촬영으로 촬영한 10장의 영상을, 좁은 전송 대역폭을 사용하기 위해, 2.5초에 걸쳐 전송하는 경우, 데이터 처리 장치는 수신한 10장의 영상이 2.5초에 촬영되었는지, 1초에 촬영되었는지 알 수 없기 때문에 촬영 속도와 동일한 속도로 재생할 수 없다.
따라서, 캡슐형 내시경은 전송되는 데이터에 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 포함시켜 전송하여, 데이터 처리장치가 촬영 영상을 촬영 속도와 같은 속도로 재생하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 시스템에서 피검사자의 인체 내부의 정보를 획득하여 전송하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임 및/또는 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영 속도를 결정할 수 있다(S410). 수학식 1 및 수학식 2를 통해 상술한 바와 같이, 캡슐형 내시경의 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정되거나, 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정된 촬영 속도와 캡슐형 내시경의 기본 전송 속도 중 큰 값으로 결정될 수 있다.
캡슐형 내시경은 발광 소자를 통해 내부 장기를 조영하고, 발광 소자의 발광에 맞춰, 인체 내부를 촬영한다(S420). 캡슐형 내시경의 일단에만 촬영부가 형성된 싱글팁 캡슐형 내시경의 경우, 발광 소자의 발광에 맞춰 촬영부는 영상을 획득하여 이를 데이터로 변환한다. 캡슐형 내시경 양단에 촬영부가 형성된 더블팁 캡슐형 내시경의 경우, 양단에서 동시에 발광과 촬영이 수행될 수 있고, 양단에서 차례로 발광과 촬영이 수행될 수도 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 움직임 및/또는 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 결정된 촬영 속도로 인체 내부를 촬영할 수 있다.
촬영된 영상은 데이터로 변환되어 데이터 처리 장치에 전송되기 전에 메모리에 저장된다(S430). 또한, 상술한 바와 같이, 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 메모리에 저장할 수 있다.
저장된 데이터는 소정의 대역폭으로 전송된다(S440). 상술한 바와 같이, 상기 소정의 대역폭은 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로서, 기본 촬영 속도보다 크거나 같고 최대 촬영 속도보다 작은 기본 전송 속도를 지원한다.
도 5는 본 발명이 적용되는 캡슐형 내시경의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
캡슐형 내시경(500)은 촬영부(510), 측정 전극(520), 제어부(530), 메모리(540), 전송부(550)를 포함한다.
캡슐형 내시경(500)은 촬영부(510)의 효율적인 촬영을 위해 발광(發光)하는 발광소자를 포함할 수 있다. 촬영부(510)는 발광 소자의 발광에 맞춰 영상을 촬영한다. 촬영부(510)는 촬영 소자와 촬영 소자에 빛을 집광시키는 렌즈를 포함한다. 촬영부(510)는 캡슐형 내시경(500)의 일단에 형성될 수 있고, 양단에 모두 형성될 수도 있다.
캡슐형 내시경 장치(500)는 인체 내부 장기의 움직임의 감지를 위해 측정 전극(520)을 포함할 수 있다. 또한, 장 수축 압력의 측정을 위해 측정 튜브를 포함할 수 있다.
제어부(530)는 캡슐형 내시경(500)의 각 모듈을 제어한다. 예컨대, 제어부(530)는 촬영부(510)에 연결되어, 발광 소자의 발광 속도 및/또는 발광 시간(발광 시각, 발광 지속 시간 등)과 촬영부(510)의 촬영 속도 및/또는 촬영 시간(촬영 시각, 촬영 지속 시간 등)을 제어할 수 있다. 이에 대하여, 발광소자의 발광 속도 및/또는 발광 시간(발광 시각, 발광 지속 시간 등)과 촬영부(510)의 촬영 속도 및/또는 촬영 시간(촬영 시각, 촬영 지속 시간 등)은 미리 정해져 있을 수 있으며, 발광소자와 촬영부(510)는 정해진 발광 속도 및/또는 발광 시간, 촬영 속도 및/또는 촬영 시간에 따라서 인체 내부를 촬영한다.
또한, 제어부(530)는 측정 전극(520)에 연결되어, 측정 전극(520)으로부터 인체 내부 장기의 움직임에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제어부(530)는 상기 인체 내부 장기의 움직임 및/또는 메모리(540)의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영부(510)의 촬영 속도를 결정할 수 있다. 즉, 수학식 1 및 수학식 2를 통해 상술한 바와 같이, 캡슐형 내시경의 촬영 속도는 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정되거나, 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정된 촬영 속도에 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기를 반영하여 결정된 촬영 속도와 캡슐형 내시경의 기본 전송 속도 중 큰 값으로 결정될 수 있다.
또한, 제어부(530)는 촬영부(510) 및/또는 측정 전극(520)으로부터 인체 정보를 획득하여, 메모리(540)에 상기 인체 정보를 저장한다. 메모리(540)는 인체 정보, 예를 들어 인체 내부 장기의 촬영 영상과 함께, 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(540)는 제어부(530)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(530)와 연결될 수 있다. 제어부(530)는 메모리(540)에 저장한 데이터를 전송부(550)를 통해 캡슐형 내시경 시스템의 데이터 처리 장치로 전달한다.
전송부(550)는 소정의 대역폭으로, 도 1의 수신 전극(130a, 130b)을 통해 또는 직접, 데이터 처리 장치(150)로 메모리(54)에 저장된 데이터를 전송한다. 상술한 바와 같이, 상기 소정의 대역폭은 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로서, 기본 촬영 속도보다 크거나 같고 최대 촬영 속도보다 작은 기본 전송 속도를 지원한다.
한편, 제어부(530)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(540)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 전송부(550)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 또한, 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용되는 시스템에서 캡슐형 내시경으로부터 영상을 수신하여 디스플레이하는 데이터 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 데이터 처리 장치(600)는 수신부(610), 변환부(620), 출력부(630)를 포함한다.
수신부(610)는 소정의 대역폭으로 전송되는 데이터를 수신한다. 상기 소정의 대역폭은 캡슐형 내시경의 최고 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로서, 기본 촬영 속도보다 크거나 같고 최대 촬영 속도보다 작은 기본 전송 속도를 지원한다. 상기 데이터는 인체 내부 장기의 촬영 영상을 포함하고, 상기 촬영 영상은 인체 내부 장기의 움직임 및 캡슐형 내시경의 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 결정된 촬영 속도로 촬영된 영상일 수 있다. 또한, 상기 데이터는 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 한편, 수신부(610)는 내시경 피검사자의 신체에 부착되는 전극 또는 패드 형태로 구성될 수도 있다.
변환부(620)는 수신부(610)가 수신한 신호를 출력 영상으로 변환한다.
출력부(630)는 변환된 출력 영상을 출력한다. 출력부(630)는 데이터에 포함된 촬영 영상의 촬영 속도에 대한 정보 및/또는 촬영 영상을 촬영한 시간에 대한 정보에 기반하여 출력 영상을 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력부(630)는 촬영 속도와 같은 재생 속도로 출력 영상을 출력할 수 있다.
데이터 처리 장치(600)는 소정의 시간 간격을 두고, 해당 시간 간격 내에 수신한 영상들을 함께 출력할 수도 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (21)

  1. 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법에 있어서,
    인체 내부 장기의 움직임 및 상기 캡슐형 내시경에 포함되는 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 촬영 속도를 결정하는 단계;
    상기 인체 내부 장기의 영상을 획득하여 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 데이터를 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 큰 경우,
    상기 촬영 속도는 상기 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경의 데이터 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 작은 경우,
    상기 촬영 속도 NT '은 하기 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112013013090517-pat00010

    NB 는 상기 캡슐형 내시경의 기본 전송 속도, NT0 는 상기 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정되는 촬영 속도, ME 는 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기, MF 는 상기 메모리의 전체 공간의 크기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 캡슐형 내시경의 최대 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 촬영 속도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
  10. 인체 내부 장기의 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 인체 내부 장기의 움직임을 감지하는 측정 전극;
    상기 촬영부를 제어하는 제어부;
    상기 인체 내부 장기의 영상을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 데이터를 전송하는 전송부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 인체 내부 장기의 움직임 및 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기에 기반하여 상기 촬영부의 촬영 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 큰 경우,
    상기 제어부는 상기 촬영 속도를 상기 인체 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기가 기준 공간 크기보다 작은 경우,
    상기 제어부는 상기 촬영 속도 NT ' 하기 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경.
    Figure 112013013090517-pat00011

    NB 는 상기 캡슐형 내시경의 기본 전송 속도, NT0 는 상기 내부 장기의 움직임에 기반하여 결정되는 촬영 속도, ME 는 상기 메모리의 사용가능한 공간의 크기, MF 는 상기 메모리의 전체 공간의 크기.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 데이터를 상기 캡슐형 내시경의 최대 촬영 속도를 지원하는 대역폭보다 좁은 대역폭으로 전송하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 촬영 속도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 내시경.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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