KR101836382B1 - 내시경 및 이를 이용한 영상 획득 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내시경 및 내시경을 이용한 영상 획득 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 내시경은 인체 내부의 영상 정보를 획득하는 캡슐형 내시경, 캡슐형 내시경을 인체 외부에서 제어하는 컨트롤러 및 컨트롤러와 캡슐형 내시경을 연결하고 컨트롤러의 제어 신호를 캡슐형 내시경에 전달하며 캡슐형 내시경이 획득한 영상 신호를 인체 외부로 전달하는 프로브를 포함하며, 이때, 캡슐형 내시경은 촬영 속도를 제어하는 마그네틱 스위치를 포함할 수 있으며, 프로브는 마그네틱 스위치를 구동하는 자기장을 발생시키는 자성체를 포함할 수 있으며, 자성체는 컨트롤러의 제어 신호에 의해 자기장을 발생시킬 수 있다. 본 발명에 의하면, 캡슐형 내시경의 자세와 촬영 속도를 외부에서 제어하여 인체 내부의 영상 정보를 효과적으로 획득할 수 있다.

Description

내시경 및 이를 이용한 영상 획득 방법{Endoscope and method for acquiring image data thereof}

본 발명은 내시경에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 캡슐형 내시경을 인체 외부에서 제어하여 영상 정보를 획득하는 방법과 장치에 관한 것이다.

캡슐형 내시경은 식도를 거쳐 위, 소장, 대장 등 인체 내부 장기를 이동하면서 인체 내부의 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 무선이나 인체 통신 등의 통신 수단을 통해 외부의 수신 장치로 제공한다.

하지만, 캡슐형 내시경은 구강을 통해 인체 내부로 들어가면 인체 외부로 배출되기 전까지 장기의 연동 운동에 의존하여 이동하게 되는데, 식도를 거쳐 위에 이르기까지는 캡슐형 내시경이 빠른 속도로 이동하게 되며 식도나 위와 같이 캡슐형 내시경보다 직경이 큰 장기 내에서는 자세를 유지하기 어렵다. 따라서, 이 구간에서 캡슐형 내시경으로 영상 정보를 획득하고자 하는 경우에는 병변이 의심되거나 상세한 관찰을 원하는 지점에서의 영상을 획득하기 힘들다.

또한, 식도나 위에서는 캡슐형 내시경의 정확한 자세를 유지하기 어려워 인체와의 접촉이 원활히 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 인체 내부로부터 획득한 영상 정보를 인체 통신 방법을 통해 외부의 수신 장치로 전송할 때, 정확한 정보를 전송하기 어렵다.

그리고, 식도와 위를 포함한 인체 내부의 많은 부분을 캡슐형 내시경의 내장 배터리만 의존하여 검사하는 경우에는, 가용 전력이 제한적이기 때문에 충분한 데이터를 확보하지 못할 수도 있다.

본 발명은 외부로부터 제어가 가능한 캡슐형 내시경과 이를 통하여 인체 내부의 영상 정보를 획득하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 인체 내부의 영상 정보를 획득함에 있어서 캡슐형 내시경의 촬영 속도를 외부에서 제어할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 외부로부터 캡슐형 내시경에 전원을 공급하고 캡슐형 내시경을 직접 제어하여 데이터를 획득하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시형태는 인체 내부의 영상 정보를 획득하는 캡슐형 내시경, 캡슐형 내시경을 인체 외부에서 제어하는 컨트롤러 및 컨트롤러와 캡슐형 내시경을 연결하고 컨트롤러의 제어 신호를 캡슐형 내시경에 전달하며 캡슐형 내시경이 획득한 영상 신호를 인체 외부로 전달하는 프로브를 포함하는 내시경이다.

이때, 캡슐형 내시경은 촬영 속도를 제어하는 마그네틱 스위치를 포함할 수 있으며, 프로브는 마그네틱 스위치를 구동하는 자기장을 발생시키는 자성체를 포함할 수 있으며, 자성체는 컨트롤러의 제어 신호에 의해 자기장을 발생시킬 수 있다.

또한, 마그네틱 스위치는 자성체에서 발생한 자기장을 상기 제어 신호로 이용하여, 캡슐형 내시경의 전원 공급을 제어할 수 있다.

또한, 프로브는 캡슐형 내시경을 고정하는 연결부를 포함할 수 있으며, 연결부는 끝이 두 가닥으로 갈라진 집게 형상일 수 있다.

프로브는, 캡슐형 내시경으로부터 상기 영상 정보를 전송 받는 신호 수신부를 더 포함할 수 있으며, 신호 수신부는 연결부와 맞닿는 상기 캡슐형 내시경의 전극과 연결부 사이에 배치될 수 있다.

한편, 프로브는, 캡슐형 내시경을 밀어내는 추진부를 더 포함할 수 있으며, 추진부는 상기 컨트롤러의 제어에 의해 구동될 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 내시경은 인체 외부에서 상기 캡슐형 내시경이 획득한 영상 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함할 수 있으며, 디스플레이는 컨트롤러와 연결되거나 캡슐형 내시경으로부터 영상 정보를 수신할 수 있는 수신 장치와 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태는 캡슐형 내시경으로서, 인체 내부의 영상 정보를 획득하는 촬영부, 영상 정보를 전송하는 신호 송신부 및 촬영부의 촬영 속도를 제어하는 마그네틱 스위치를 포함하며, 마그네틱 스위치는 외부로부터 전달되는 제어 신호에 따라 개폐되고, 촬영부는 마그네틱 스위치의 개폐에 따라서 촬영 속도를 변경한다.

이때, 신호 송신부는, 신호를 전송하는 외부 전극을 포함할 수 있으며, 외부 전극은 인체 외부와 연결된 도선을 통해 영상 정보를 전송할 수 있다.

본 실시형태에 따른 캡슐형 내시경은, 캡슐형 내시경의 각 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 제어부는 외부 제어 신호가 중단되거나 없는 경우에 상기 캡슐형 내시경의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 내시경의 영상 획득 방법으로서, 프로브에 연결된 캡슐형 내시경을 인체 내부로 삽입하는 단계, 캡슐형 내시경이 인체 내부의 영상을 촬영하는 단계, 프로브로부터 캡슐형 내시경을 분리하는 단계 및 프로브로부터 분리된 캡슐형 내시경이 인체 내부의 영상을 촬영하는 단계를 포함하며, 캡슐형 내시경이 인체 내부의 영상을 촬영하는 단계와 프로브로부터 분리된 캡슐형 내시경이 인체 내부의 영상을 촬영하는 단계는, 프로브를 통한 제어 신호에 따라서 캡슐형 내시경의 영상 촬영 속도를 제어한다.

본 발명에 의하면, 외부로부터 제어가 가능한 캡슐형 내시경을 통해 인체 내부의 영상 정보를 획득할 수 있다.

본 발명에 의하면, 캡슐형 내시경의 자세와 촬영 속도를 외부에서 제어하여 인체 내부의 영상 정보를 획득할 수 있다.

본 발명에 의하면, 외부로부터 캡슐형 내시경에 전원을 공급할 수 있으며, 캡슐형 내시경을 인체 외부로부터 직접 제어하여 데이터를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐형 내시경(200)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브(300) 및 컨트롤러(350)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시 예에서 프로브의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라서 프로브(500)에 캡슐형 내시경(600)이 연결되는 일 실시 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라서 프로브(500)로부터 캡슐형 내시경(600)이 분리되는 일 실시 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경에서 수행되는 인체 내부의 영상을 획득하는 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 또한 본 발명은 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 상이한 형태로 적용될 수 있다.

본 명세서에서 설명하는 구성요소는 필요에 따라 이하에서 설명할 구성요소 이외의 것을 포함할 수 있으며, 본 발명에 직접적인 연관이 없는 부분 또는 중복되는 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 각 구성요소의 배치는 필요에 따라서 조정이 가능하며, 하나의 구성요소가 다른 구성요소에 포함될 수도 있고 하나의 구성요소가 둘 이상의 구성요소로 세분화 될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1의 실시예에서, 인체 내부의 영상 정보는 캡슐형 내시경이 획득하며, 캡슐형 내시경이 영상 정보를 획득하기 위해 인체 내부를 촬영하는 동작은 컨트롤러(140)를 통해 외부로부터 제어된다.

도 1을 참조하면, 피검자(100)의 인체 내부 장기(110), 예를 들면 식도, 위, 소장, 대장 등을 캡슐형 내시경(120)이 지나가면서 해당 장기의 영상 정보를 획득한다. 이때, 캡슐형 내시경(120)은 프로브(130)에 연결되어 구강을 통해 인체 내부로 들어가서 식도와 위까지 이동하며 영상 정보를 획득한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캡슐형 내시경(120)의 이동 및 영상 촬영은 컨트롤러(140)와 프로브(130)를 통해 제어 될 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(140)는 프로브(130)를 통해 캡슐형 내시경(120)의 촬영 방향을 제어할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 캡슐형 내시경(120)의 촬영 속도를 제어할 수도 있다.

이후, 캡슐형 내시경(120)은 컨트롤러(140)의 조작을 통해 프로브(130)에서 분리되어, 소장, 대장 등의 인체 내부 장기(110)의 연동 운동에 따라 이동하며 해당 장기의 영상을 획득한다. 프로브(130)로부터 분리된 캡슐형 내시경(120)은 컨트롤러(140)로부터의 제어 없이, 미리 정해진 설정에 따라서 인체 내부의 영상 정보를 획득할 수 있다.

캡슐형 내시경(120)이 인체 내부 장기(110)를 지나면서 획득한 영상은 인체에 부착된 수신 전극(160a, 160b) 또는 인체 외부의 수신기(170)에 전송되거나 프로브(130)에 포함된 수신 장치로 직접 전송될 수 있다.

여기서, 프로브(130)에 포함된 수신 장치로 직접 전송되는 경우는 캡슐형 내시경(120)이 프로브(130)에 연결된 상태이다. 이때, 캡슐형 내시경(120)의 신호 송신부에 프로브(130)의 신호 수신부가 직접 맞닿아 연결된다. 따라서, 캡슐형 내시경(120)은 인체 외부의 수신 전극(160a, 160b)이나 수신기(170)를 통하지 않고 직접 프로브(130)를 통해 유선상으로 영상을 전송할 수 있다.

한편, 인체에 부착된 수신 전극(160a, 160b) 또는 인체 외부의 수신기(170)로 전송되는 경우는 캡슐형 내시경(120)이 프로브(130)로부터 분리된 상태이다. 분리된 이후 캡슐형 내시경(120)은 인체 내부 장기(110)의 연동 운동에 따라 이동한다. 이때, 캡슐형 내시경(120)의 외면에 포함된 전극과 연동 운동에 따른 인체와의 접촉을 통해 전류가 발생하게 되고, 이러한 전류를 인체에 부착된 수신 전극(160a, 160b)에서 수신하여 인체 외부의 수신기(170)로 영상 정보를 전송하게 된다. 본 명세서에서는 이와 같은 방법으로 신호를 전송하는 것을 인체 통신이라고 지칭한다.

캡슐형 내시경(120)이 전송한 영상 정보는 디스플레이(150)를 통해서 출력된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐형 내시경(200)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 캡슐형 내시경(200)은 촬영부(210), 신호 송신부(220), 전원부(230), 제어부(240)를 포함한다.

촬영부(210)는 인체 내부 장기를 촬영하여 영상 데이터를 획득한다. 촬영부(210)는 카메라부(211) 및 조명부(212a, 212b)를 포함한다. 조명부(212a, 212b)가 인체 내부를 조명하면, 카메라부(211)가 조명 지점의 영상을 촬영한다.

카메라부(211)는 CCD(Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 카메라 등을 포함할 수 있으며, 캡슐형 내시경(200)의 일단에 배치될 수 있다.

조명부(212a, 212b)는 하나 이상의 LED와 같은 조명으로 구현될 수 있다. 조명부(212a, 212b)는 카메라부(211)의 주위에 배치되어 카메라부(211)가 촬영하고자 하는 지점을 조명할 수 있다.

신호 송신부(220)는 촬영부(210)로부터 촬영된 영상을 인체에 부착된 수신 전극(160a, 160b, 도 1 참조) 또는 프로브의 신호 수신부(330, 도 3 참조)로 전송한다.

신호 송신부(220)는 촬영된 영상을 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호를 캡슐형 내시경(200)의 외면에 구비된 복수 개의 전극에 인가하여, 전극들 간의 전위차에 따른 신호를 통해 영상 정보를 전송한다.

이때, 전송되는 신호는 인체를 매질로 하여 인체에 부착된 수신 전극(160a, 160b)과 통신하여 영상 정보를 전송하는 인체 통신 방식을 사용할 수도 있으나, 신호 송신부(220)와 직접적으로 연결된 프로브의 신호 수신부(330)를 통해 전송될 수도 있다. 또한, 캡슐형 내시경(200)에 무선 통신을 수행하는 RF(Radio Frequency)부를 구비하고, RF 통신을 사용하여 영상 정보를 전송할 수도 있다.

예를 들면, 캡슐형 내시경(200)이 프로브와 연결되어 있는 동안에는 프로브를 통해 영상 정보를 전송하며, 캡슐형 내시경(200)이 프로브로부터 분리되면 인체 통신 방식으로 영상을 전송하도록 할 수 있다.

전원부(230)는 캡슐형 내시경(200)의 구동을 위한 전원을 공급한다. 전원부(230)는 외부로부터 전원 공급이 없어도 캡슐형 내시경(200) 자체적으로 전원을 공급할 수 있는 배터리를 포함한다.

또한, 전원부(230)는 외부로부터 전원을 충전하거나 공급받을 수도 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경(200)이 프로브와 연결된 경우, 프로브를 통해 전원을 공급 받을 수 있다. 이때, 전원부(230)의 배터리가 충전될 수도 있다.

제어부(240)는 캡슐형 내시경(200)의 영상 촬영 속도를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(240)는 촬영부(210)의 영상 촬영 속도에 관한 모드를 저속 촬영 모드와 고속 촬영 모드로 설정할 수 있다. 제어부(240)가 촬영부(210)의 모드를 고속 촬영 모드로 설정하면, 촬영부(210)는 소정의 시간당 기준 영상 촬영 프레임 수보다 많은 영상 프레임을 촬영한다. 제어부(240)가 촬영부(210)의 모드를 저속 촬영 모드로 설정하면, 촬영부(210)는 소정의 시간당 기준 영상 촬영 프레임 수보다 적은 영상 프레임을 촬영한다. 즉, 촬영부(210)의 모드가 고속 촬영 모드로 설정되면 보다 많은 영상을 획득하게 되어 인체 내부 장기에 대한 검사의 정확성을 높일 수 있다.

촬영부(210)의 영상 촬영 속도에 관한 모드는 외부의 제어 신호에 의해 제어될 수도 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경(200)이 프로브를 통해 컨트롤러와 연결된 경우, 컨트롤러로부터의 제어 신호에 의해 캡슐형 내시경(200)의 영상 촬영 속도(촬영부(210)의 영상 촬영 속도)가 제어될 수 있다.

이때, 프로브가 자성체를 포함하고, 자성체로부터 발생하는 자기장을 이용하여, 영상 촬영 속도를 제어하는 마그네틱 스위치(241)를 캡슐형 내시경(200)에 구성할 수도 있다. 예컨대, 프로브에 포함된 자성체에 컨트롤러로부터 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 이 자기장을 이용하여 마그네틱 스위치(241)를 구동할 수 있다.

캡슐형 내시경(200)에 구성되는 마그네틱 스위치(241)는 자기장에 대해 지향성을 갖는 스위치이며, 자기장 발생 여부에 따라서 개폐 동작을 수행할 수 있다.

마그네틱 스위치의 개폐 동작은 프로브를 통해 캡슐형 내시경(200)에 연결된 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 프로브와 연결된 캡슐형 내시경(200)이 인체 내부로 들어가면, 컨트롤러는 소정의 전류를 자성체에 인가하여 마그네틱 스위치(241)를 개폐할 수 있다. 예컨대, 마그네틱 스위치(241)는 자성체로부터 발생하는 자기장에 의해 개폐될 수 있으며, 마그네틱 스위치(241)의 개폐에 의해 캡슐형 내시경의 촬영 속도에 관한 모드가 전환될 수 있다.

한편, 후술하는 바와 같이 캡슐형 내시경(200)이 프로브로부터 분리되면, 상술한 바와 같이, 제어부(240)가 캡슐형 내시경(200)의 촬영 속도에 관한 모드를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(240)는 고속 모드로 촬영하던 캡슐형 내시경(200)이 프로브로부터 이격되면, 촬영 모드를 저속 모드로 전환하거나 고속 모드로 유지할 수 있다. 이때, 촬영 모드를 유지할 것인지 전환할 것인지는 주된 검사 대상과 캡슐형 내시경의 위치, 캡슐형 내시경의 가용 전력 등을 고려하여 결정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브(300) 및 컨트롤러(350)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 프로브(300)는 가위 형태의 연결부(310), 신호 수신부(320), 자성체(330)를 포함한다.

연결부(310)는 캡슐형 내시경과 연결되는 부분으로서, 캡슐형 내시경과의 연결을 용이하게 하는 형상으로 구성된다. 예를 들면, 끝이 두 가닥으로 갈라진 집게 모양으로 캡슐형 내시경을 집거나 놓을 수 있다. 도 4에 관한 설명에서 후술하는 바와 같이 연결부(310)는 도 3에 도시된 집게 형태 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있다.

신호 수신부(320)는 캡슐형 내시경의 신호 송신부(220, 도 2 참조)로부터 변환된 전기 신호를 수신하여, 디스플레이로 전달한다. 디스플레이는 수신한 전기 신호를 영상으로 출력할 수 있다. 이때, 신호 수신부(320)는 캡슐형 내시경의 신호 송신부(220)로부터 신호를 수신할 수 있는 하나 이상의 도선을 포함한다. 신호 수신부(320)의 도선은 신호 송신부(220)의 전극과 직접 맞닿아 캡슐형 내시경이 획득한 영상 정보를 수신할 수 있다. 신호 수신부(320)가 수신한 영상 정보는 프로브를 통해 디스플레이(도 1의 150)로 전달할 수 있다.

신호 수신부(320)와 신호 송신부(220)의 접속은 다양하게 이루어질 수 있다. 예컨대, 연결부(310)와 캡슐형 내시경을 연결할 때 연결부(310)와 캡슐형 내시경이 맞닿는 면 사이에 신호 수신부(320)의 도선이 배치될 수 있다. 따라서, 연결부(310)로부터 캡슐형 내시경이 분리될 때에 신호 수신부(320)도 함께 캡슐형 내시경으로부터 분리될 수 있다.

자성체(330)가 발생시키는 자기장은 상술한 바와 같이, 캡슐형 내시경의 영상 촬영 속도를 제어하기 위한 제어 신호, 예컨대 마그네틱 스위치를 구동하는 제어 신호로 이용될 수 있다.

자성체(330)는 연결부(310) 및/또는 후술할 추진부(340)에 구비될 수 있다. 자성체(330)는 전자석, 전자기 코일, 또는 영구 자석 등을 사용할 수 있다. 만일, 전자석이나 전자기 코일을 자성체(330)로 사용할 경우, 컨트롤러(350)로부터 자성체(330)에 인가된 전류에 의해 자기장을 발생시킬 수 있다.

프로브(300)는 캡슐형 내시경을 분리시키기 위한 추진부(340)를 더 포함할 수 있다.

추진부(340)는 연결부(310)로부터 캡슐형 내시경을 분리할 때 캡슐형 내시경에 추진력을 가함으로써 분리가 용이하게 이루어지도록 한다. 예를 들면, 추진부(340)는 용수철과 같이 탄성력을 갖는 재료로 구성될 수 있다. 연결부(310)에 캡슐형 내시경이 연결되어 있을 때에는 용수철이 줄어든 상태가 되고, 연결부(310)에서 캡슐형 내시경이 분리되는 때에는 용수철이 복원되면서 캡슐형 내시경이 앞으로 밀려나가는 상태가 된다. 즉, 용수철에 축적된 에너지를 캡슐형 내시경을 이격시키는 추진력으로 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 추진부(340)의 형태는 하나의 실시 예에 불과하며, 도 4에 관한 설명에서 후술하는 바와 같이 추진력을 제공하여 캡슐형 내시경을 전진시킬 수 있는 다양한 형태로 변형되어 구성될 수 있다.

컨트롤러(350)는 프로브(300)를 통해 캡슐형 내시경과 연결되어 캡슐형 내시경의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(350)는 도 1에 도시된 바와 같이 캡슐형 내시경의 위치나 방향을 조절할 수 있다.

또한, 컨트롤러(350)는 캡슐형 내시경의 촬영 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경이 자기장에 의해 제어되는 마그네틱 스위치(241, 도 2 참조)를 포함하는 경우에, 컨트롤러(350)는 프로브(300)의 자성체(330)에 전류를 인가하여 마그네틱 스위치를 제어하는 자기장을 발생시킬 수 있다. 마그네틱 스위치는 소정의 자기장에 반응하여, 개폐 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 마그네틱 스위치가 자기장에 의해 닫히면 캡슐형 내시경의 촬영 동작(e.g. 촬영 속도에 관한 모드)을 제어하는 전류가 흐를 수 있다.

또한, 컨트롤러(350)는 프로브(300)를 제어하여, 프로브(300)로부터 캡슐형 내시경을 분리할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시 예에서 프로브의 구조와 캡슐형 내시경을 분리하는 동작을 개략적으로 설명하는 도면이다. 프로브(430)는 보호관(400), 연결부(410), 추진부(420)를 포함한다. 도 4에서 프로브(430)는 도 3과 달리 보호관(400)을 이용하여 동작하는 핀셋 형태의 연결부(410)이다.

도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 연결부(410)는 캡슐형 내시경을 프로브(430)와 연결하는 부분으로, 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)를 포함한다. 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)는 캡슐형 내시경을 집어서 고정시킬 수 있도록 각 끝이 갈고리 형상으로 구성될 수 있다.

추진부(420)는 프로브(430)로부터 캡슐형 내시경이 분리될 때 캡슐형 내시경에 힘을 가하는 부분이다. 따라서, 캡슐형 내시경은 프로브(430)로부터 용이하게 분리될 수 있다. 도 4의 경우에, 추진부(420)는 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412) 사이에 배치될 수 있으며 막대 모양으로 구성될 수 있다. 도 4의 경우에, 추진부(420)는 탄성력을 이용하지 않고, 컨트롤러에 의해 프로브(430)로부터 돌출되며 캡슐형 내시경을 분리시킨다.

보호관(400)은 제1 연결부(411), 제2 연결부(412) 및 추진부(420)를 감싸서 보호한다. 보호관(400)의 내측면부(401)는 도 4(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 보호관(400)의 X 방향으로 갈수록 확장된 형태로 구성되며, 보호관(400)은 끝단부에 확장부(402)를 포함한다. 예컨대, 보호관(400)은 제1 연결부(411), 제2 연결부(412) 및 추진부(420)를 격납하는 공간을 구비하며, 확장부(402)는 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)가 캡슐형 내시경을 고정하면서 벌어지거나, 캡슐형 내시경을 분리하면서 벌어질 수 있도록 소정의 공간을 제공한다. 보호관(400)은 휘거나 구부려질 수 있는 유연한 재료로 구성될 수도 있으나, 이 경우에도 보호관(400)의 확장부(402)는 별도의 재료로 구성될 수 있다.

컨트롤러는 프로브(430)와 연결되어, 제1 연결부(411), 제2 연결부(412) 및 추진부(420)를 제어할 수 있다. 즉, 컨트롤러는 제1 연결부(411), 제2 연결부(412) 및 추진부(420)를 제어하여, 캡슐형 내시경을 연결하거나 분리할 수 있다.

예를 들어, 캡슐형 내시경을 연결하는 경우에는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 컨트롤러가 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)를 Y 방향으로 조작할 수 있다. 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)가 확장부(420)에 수납되면서 캡슐형 내시경을 집어 고정시키게 된다. 이때, 추진부(420)는 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)와 함께 Y 방향으로 이동될 수 있다.

반대로, 캡슐형 내시경을 분리하는 경우에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 컨트롤러가 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)를 X 방향으로 조작할 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이, 제1 연결부(411) 및 제2 연결부(412)의 각 끝단이 벌어져서 캡슐형 내시경이 분리될 수 있다. 추진부(420)가 X 방향으로 이동하며 캡슐형 내시경에 동력을 가할 수 있다.

이제 본 발명에 따라서 캡슐형 내시경이 프로브와 연결되거나 분리되는 것에 관하여 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따라서 프로브(500)에 캡슐형 내시경(600)이 연결되는 일 실시 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해, 도 3에 도시한 가위 형태의 연결부와 탄성체를 이용한 추진부를 포함하는 프로브를 예로 들어 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 캡슐형 내시경(600)은 프로브(500)를 통해 컨트롤러와 연결되어 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경(600)은 프로브(500)를 통해 전달되는 컨트롤러로부터의 제어 신호에 의해 영상 촬영 속도를 제어할 수 있으며, 또한 캡슐형 내시경(600)의 전원 공급을 제어할 수도 있다.

캡슐형 내시경(600)이 마그네틱 스위치(641)를 구비하고, 마그네틱 스위치의 개폐에 의해 촬영 속도 등이 제어되는 경우에, 프로브(500)는 자성체(540)를 포함하도록 구성될 수 있다. 자성체(540)는 컨트롤러로부터의 전류 등의 제어 신호를 인가 받아 마그네틱 스위치(641)을 구동시키는 자기장을 발생시킨다. 이때, 마그네틱 스위치(461)은 자성체(540)가 발생시킨 자기장에 대해 지향성(directivity)을 가지고 반응함으로써, 스위치의 개폐가 제어될 수 있다. 예컨대, 프로브(500)를 통해 컨트롤러로부터 제어 신호(e.g. 전류)를 공급 받아 자성체(540)에 인가하면, 자성체(540)은 마그네틱 스위치(641)를 구동시키는 자기장을 발생시킬 수 있다.

마그네틱 스위치(641)의 개폐 동작에 대응하여 캡슐형 내시경(600)의 영상 촬영 속도가 고속 및 저속으로 제어될 수 있다.

또한, 제어부(640)는 마그네틱 스위치(641)의 개폐 동작에 대응하여 캡슐형 내시경(600)에 전원을 공급하는 것을 제어할 수 있다. 예컨대, 마그네틱 스위치(641)가 자기장에 의해 닫히면 소정의 전류가 흐를 수 있으며, 이를 캡슐형 내시경(600)을 구동하는 전원으로 이용할 수 있다. 이때, 캡슐형 내시경(600)에 포함된 배터리를 충전할 수도 있다.

한편, 프로브(500)에 캡슐형 내시경(600)이 연결되면 프로브(500)의 신호 수신부(530)와 캡슐형 내시경(600)의 신호 송신부(620)가 연결된다. 예컨대, 신호 수신부(530)는 연결부(510)와 캡슐형 내시경(600)이 맞닿는 면 사이에 배치된다. 따라서, 신호 수신부(530)는 신호 송신부(620)의 전극에 직접 맞닿은 채로 고정되며, 신호 수신부(530)는 캡슐형 내시경(600)이 획득한 영상 정보를 신호 송신부(620)로부터 직접 수신할 수 있게 된다.

따라서, 캡슐형 내시경(600)과 인체 접촉이 원활하게 이루어지지 않는 식도나 위와 같은 장기에서 전술한 인체 통신 방법보다 영상 정보의 전송이 원활히 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따라서 프로브(500)로부터 캡슐형 내시경(600)이 분리되는 일실시 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해, 도 3에 도시한 가위 형태의 연결부와 탄성체를 이용한 추진부를 포함하는 프로브를 예로 들어 설명한다. 도 6을 참조하면, 연결부(510) 끝단의 집게 형상의 두 면이 벌어지면서 프로브(500)와 캡슐형 내시경(600)이 분리될 수 있다. 이때, 연결부(510)가 벌어지는 전개(展開)는 컨트롤러를 통해 제어된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 프로브(500)로부터 캡슐형 내시경(600)이 분리될 때 추진부(520)가 캡슐형 내시경(600)에 추진력을 가할 수 있다. 예컨대, 줄어든 상태에 있던 용수철 형태의 추진부(520)는 프로브(500)로부터 캡슐형 내시경(600)이 분리됨에 따라 복원되면서 캡슐형 내시경(600)을 밀어내게 된다. , 추진부(520)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 용수철과 같이 탄성력을 갖는 재료로 구성되는 경우 외에, 도 4에 도시된 바와 연결부가 핀셋 형태인 경우에는 막대 모양으로 형성될 수도 있다. 도 4의 경우에, 추진부는 컨트롤러의 제어에 의해 돌출하면서 캡슐형 내시경을 프로브(연결부)로부터 분리시킨다.

캡슐형 내시경(600)과 프로브(500)가 분리됨에 따라서, 연결부(510)와 캡슐형 내시경(600)이 맞닿는 면 사이에 배치된 신호 수신부(530) 역시 신호 송신부(620)로부터 분리된다.

한편, 프로브(500)로부터 캡슐형 내시경(600)이 분리되면, 캡슐형 내시경의 제어부(640)가 캡슐형 내시경(600)의 동작을 제어한다.

예컨대, 제어부(640)는 마그네틱 스위치(641)의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 제어부(640)는 마그네틱 스위치(641)을 제어하여 현재 촬영 모드를 다른 촬영 모드로 전환할 수도 있고, 현재 촬영 모드를 유지할 수도 있다. 촬영 모드의 전환 여부는 주된 검사 대상과 캡슐형 내시경의 위치, 캡슐형 내시경의 가용 전력 등을 고려하여 결정할 수 있다.

또한, 제어부(640)는 캡슐형 내시경(600)의 전원을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(640)는 프로브(500)와 캡슐형 내시경(600)이 분리된 후에 캡슐형 내시경(600)의 내부 전원(예컨대, 배터리)에 의해 캡슐형 내시경(600)이 구동하도록 외부 전원으로부터 내부 전원으로 구동 전원을 전환할 수 있다.

제어부(640)는 소정 시간 동안 영상 정보를 전송하는 신호의 세기를 측정하여, 소정의 세기보다 작은 세기의 신호가 전송되고 있는 경우에는, 캡슐형 내시경(600)의 동작을 일시 정지시킬 수도 있다.

여기서는 캡슐형 내시경(600)이 프로브(500)와 분리된 후, 캡슐형 내시경의 제어부(640)가 캡슐형 내시경(600)의 동작을 새롭게 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 프로브(500)와 분리됨에 따라서 캡슐형 내시경(600)의 동작에 관한 설정이 소정의 정해진 설정으로 전환되도록 할 수도 있다. 이 경우에, 캡슐형 내시경(600)은 소정의 정해진 설정에 따라서 영상 정보를 획득하는 일련의 동작을 수행할 수 있다.

도 5 및 도 6에서는 가위 형태의 연결부와 탄성체를 이용한 추진부를 포함하는 프로브를 예로서 설명하였으나, 도 5 및 도 6에서 설명한 내용은 핀셋 형태의 연결부를 포함하는 도 4의 프로브에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 내시경에서 수행되는 인체 내부의 영상을 획득하는 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 프로브에 캡슐형 내시경이 연결되어 인체 내부로 들어가게 된다(S710).

프로브와 연결된 컨트롤러의 제어를 통해 캡슐형 내시경은 인체 내부 해당 장기의 영상을 촬영한다(S720). 캡슐형 내시경은 컨트롤러의 제어 신호에 의해 영상 촬영 속도에 관한 모드를 제어할 수 있다. 예컨대, 캡슐형 내시경은 컨트롤러로부터 공급된 전류를 인가 받은 프로브에서 발생된 자기장을 제어 신호로 이용할 수 있으며, 이 자기장에 따라서 캡슐형 내시경의 영상 촬영 속도를 고속 및 저속으로 제어할 수 있다.

프로브에 연결된 캡슐형 내시경이 인체 내 소정의 위치(예를 들면, 위)에 도착하여, 해당 장기의 영상 촬영을 수행한 후에는캡슐형 내시경이 프로브에서 분리된다(S730). 캡슐형 내시경은 컨트롤러의 제어를 통해 프로브로부터 분리될 수 있다. 캡슐형 내시경이 프로브로부터 분리되면 캡슐형 내시경의 영상 촬영 속도에 관한 모드를 제어할 수 있다. 예컨대, 고속 촬영 모드로 촬영하던 캡슐형 내시경이 프로브로부터 이격되면 촬영 모드를 저속 모드로 전환할 수 있으며, 또는 고속 모드로 유지할 수도 있다. 이러한 촬영 속도에 관한 모드의 제어는 주된 검사 대상과 캡슐형 내시경의 위치, 캡슐형 내시경의 가용 전력 등을 고려하여 결정될 수 있다.

한편, 캡슐형 내시경은 프로브로부터 분리되면서, 소정의 정해진 설정에 따라서 동작하게 될 수도 있다.

캡슐형 내시경이 프로브로부터 분리된 위치에서부터, 캡슐형 내시경은 자체 설정에 따라서 인체 내부의 영상을 촬영한다(S740). 캡슐형 내시경은 인체 내부 장기의 연동 운동에 따라서 이동할 수 있다.

지금까지는 마그네틱 스위치를 구동하는 자기장을 발생시키는 자성체가 프로브(도 4의 430, 도 5 및 도 6의 500)의 연결부(도 4의 410, 도 5 및 도 6의 510)에 위치한 복수의 자성체에 의한 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 자기장을 발생시키는 자성체는 단수, 즉 하나만 존재할 수도 있다. 또한, 자성체는 프로브의 연결부가 아닌 프로브의 추진부(도 4의 420, 도 5 및 도 6의 540) 끝단에 위치하여 캡슐형 내시경과 접촉 혹은 비접촉 상태에서 자기장을 발생시킬 수도 있다. 이 경우에도, 자성체는 컨트롤러의 제어에 따라서 자기장을 발생시킬 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 순서도의 단계들은 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 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.

Claims (11)

1. 인체 내부의 영상 정보를 획득하는 캡슐형 내시경;
   상기 캡슐형 내시경을 인체 외부에서 제어하는 컨트롤러; 및
   상기 캡슐형 내시경과 탈착 가능하게 연결되어, 상기 캡슐형 내시경과 결합된 상태에서 상기 컨트롤러와 상기 캡슐형 내시경을 연결하고, 상기 컨트롤러의 제어 신호를 상기 캡슐형 내시경에 전달하고, 상기 캡슐형 내시경이 획득한 영상 신호를 인체 외부로 전달하는 프로브;를 포함하며,
   상기 캡슐형 내시경은,
   외면에 구비되는 전극,
   상기 획득한 영상 신호를 전기적 신호로 변환하여 상기 전극을 통해 외부로 전달하는 신호 송신부 및
   촬영 속도를 제어하는 마그네틱 스위치를 포함하고,
   상기 프로브는,
   상기 캡슐형 내시경과 결합된 상태에서 상기 캡슐형 내시경을 고정하는 연결부,
   상기 캡슐형 내시경과 결합된 상태에서 상기 연결부와 상기 전극 사이에 배치되고 상기 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전극을 통해 전달되는 영상 정보를 수신하는 신호 수신부,
   상기 마그네틱 스위치를 구동하는 자기장을 발생시키는 자성체, 및
   상기 캡슐형 내시경이 상기 프로브와 분리될 때 상기 캡슐형 내시경을 밀어내는 추진부를 포함하고,
   상기 캡슐형 내시경은 상기 프로브로부터 분리된 이후에 상기 전극이 인체와 접할 때에 인체 통신을 통해 상기 영상 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 내시경.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 자성체는 상기 컨트롤러의 제어 신호에 의해 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 내시경.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 마그네틱 스위치는 상기 자성체에서 발생한 자기장을 상기 제어 신호로 이용하여, 상기 캡슐형 내시경의 전원 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 내시경.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 연결부는 끝이 두 가닥으로 갈라진 집게 형상인 것을 특징으로 하는 내시경.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 추진부는 상기 컨트롤러의 제어에 의해 구동하는 것을 특징으로 하는 내시경.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 내시경은, 인체 외부에서 상기 캡슐형 내시경이 획득한 영상 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함하며,
   상기 디스플레이는, 상기 컨트롤러와 연결되거나 상기 캡슐형 내시경으로부터 영상 정보를 수신할 수 있는 수신 장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 내시경.
   
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