KR102019228B1 - Apparatus, method and system for tracking the three dimensional position of a capsule endoscope - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 캡슐 내시경이 포함되는 3차원 공간을 형성하도록 수신안테나를 배치하고, 미리 인지하고 있는 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 수신 감도의 반비례에 기초하여 3차원 보간을 수행함으로써 캡슐 내시경의 정밀한 3차원 위치 추적이 가능한 효과가 있으며, 또한, 수신안테나를 신체와 소정의 공간을 두고 신체의 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널 또는 하우징에 서로 이격 배치함으로써 장치를 신체에 접촉시키는 불편함이 사라지는 효과가 있다.The present invention relates to a three-dimensional position tracking device, method and system of the capsule endoscope, and to arrange the receiving antenna to form a three-dimensional space that includes the capsule endoscope, 3 from the three-dimensional position coordinates of the receiving antenna in advance It is characterized by performing dimensional interpolation. According to the present invention, by performing the three-dimensional interpolation based on the inverse of the reception sensitivity, it is possible to precisely track the three-dimensional position of the capsule endoscope, and also to surround the outside of the body with the receiving antenna in a predetermined space with the body The disposition of contacting the device to the body is eliminated by disposing the panels or housings apart from each other.
Description
본 발명은 캡슐 내시경의 3차원 위치를 추적하는 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 체내에 도입되는 캡슐 내시경으로부터 무선 신호를 수신하여 캡슐 내시경의 위치를 3차원 공간에서 정밀하게 추적하는 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus, a method and a system for tracking the three-dimensional position of the capsule endoscope, and more particularly, to precisely track the position of the capsule endoscope in three-dimensional space by receiving a wireless signal from the capsule endoscope introduced into the body An apparatus, method, and system are provided.
수술을 하지 않고 사람 또는 동물의 체내 장기의 상태를 촬영하거나 조직을 채취하거나 약물을 투입하는 등의 의료 행위를 하기 위해 내시경이 많이 사용된다. 그런데, 내시경은 튜브를 통해 체내에 투입되기 때문에 고통과 불편함이 있어서, 이러한 문제를 해결하고자 튜브가 없는 무선의 캡슐 내시경이 개발되어 의료 현장에서 사용되고 있다.Endoscopy is often used to perform medical activities such as photographing the state of human organs, collecting tissues, or injecting drugs without surgery. However, because the endoscope is introduced into the body through the tube, there is pain and discomfort, and to solve this problem, a wireless capsule endoscope without a tube has been developed and used in the medical field.
캡슐 내시경은 환자가 삼킴으로써 체내에 도입되는데, 외부에서 구동을 하지 않고 자연적인 장기의 연동 운동으로 배출되는 방식이 있고, 외부에서 자기장으로 직접 구동을 하여 필요한 부위만 집중적으로 의료 행위를 하는 방식이 있다.The capsule endoscope is introduced into the body by swallowing the patient, which is discharged by natural organ peristalsis without driving from the outside, and intensively conducts medical activities only on the necessary parts by driving directly to the magnetic field from the outside. have.
캡슐 내시경이 의료 기기로서의 기능을 효과적으로 하기 위해서는 캡슐 내시경의 위치를 추적하는 것이 중요하다. 특히, 단순한 체내 촬영에 그치지 않고, 병변 부위의 정밀한 촬영, 조직 채취 또는 약물 투입 등을 위해서는 3차원 공간상의 정밀한 위치의 특정이 반드시 필요하다.In order for the capsule endoscope to function effectively as a medical device, it is important to track the position of the capsule endoscope. In particular, in addition to the simple in-body imaging, in order to precisely photograph the lesion site, tissue collection or drug injection, it is necessary to specify the precise position in the three-dimensional space.
캡슐 내시경의 위치를 검출하거나 추적하는 기술로는 자기장을 이용하는 방법, 인체통신을 이용하는 방법, 무선 신호(RF) 등을 이용하는 방법 등이 있다. 일본 특허 제6121065호 및 제5313689호에서 공지된 기술처럼 자기장을 이용하는 방법은 캡슐 내시경에서 위치 검출용 자계를 발생시키고, 외부에서 해당 자계를 검출하는 방식인데, 위치 추적의 정밀도를 높이기에는 한계가 있고, 특히 3차원 공간의 위치 추적이 어렵다는 문제점이 있다. 한국 특허 제0522132호에서 공지된 기술은 인체 통신을 이용하는 방법인데, 신체에 전극을 접촉시켜야 하는 불편함이 있다.Techniques for detecting or tracking the position of the capsule endoscope include a method using a magnetic field, a method using human communication, a method using a radio signal (RF), and the like. As known in Japanese Patent Nos. 621065 and 5313689, a method of using a magnetic field generates a magnetic field for position detection in a capsule endoscope and detects the magnetic field from the outside. However, there is a limit to increasing the accuracy of position tracking. In particular, there is a problem that it is difficult to track the location of the three-dimensional space. The technique known from Korean Patent No. 0522132 is a method using human body communication, which is inconvenient to bring the electrode in contact with the body.
무선 신호를 이용하는 방법은 송신을 위한 고주파 변조 회로의 소비전력이 크고, 안테나를 부착해야 되기 때문에 소비 전력이 제한되는 캡슐 내시경에 사용하기에는 문제가 있었지만, 최근 휴대 기기의 비약적인 발달로 인해 초저전력의 고주파 송신기의 구현이 용이해졌고, 송신안테나도 초미세 패턴 타입으로 구현이 가능하다. 또한, 캡슐 내시경에서 촬영된 영상을 압축하여 외부로 송신하는 경우에 무선 통신을 사용하는 경우가 많은데, 이런 경우에는 영상 송신을 위해 구비하는 송신기와 안테나를 위치 추적에 사용하면 되므로, 위치 추적을 위한 별도의 고주파 송신기와 안테나가 필요 없을 수 있다. 일본 특허 제4251819호에는 무선 신호를 이용하여 캡슐 내시경의 위치를 검출하는 방법이 개시되어 있는데, 안테나 어레이를 신체에 부착하거나, 안테나 어레이를 부착한 옷을 착용하는 불편함이 있고, 2차원적인 대략의 위치 검출만 가능하고 3차원적인 정밀한 위치의 특정 및 추적은 어렵다는 문제점이 있다.The method of using a wireless signal has a problem of being used in a capsule endoscope in which a power consumption of a high frequency modulation circuit for transmission is large and power consumption is limited because an antenna needs to be attached. However, due to the rapid development of portable devices, high frequency of ultra low power The transmitter can be easily implemented, and the transmission antenna can be implemented in an ultrafine pattern type. In addition, wireless communication is often used to compress the image taken by the capsule endoscope and transmit it to the outside. In this case, since the transmitter and antenna provided for image transmission may be used for the location tracking, There may be no need for a separate high frequency transmitter and antenna. Japanese Patent No. 451819 discloses a method for detecting the position of a capsule endoscope using a wireless signal, which is inconvenient to attach an antenna array to a body or to wear clothes with an antenna array attached thereto. There is a problem that only the position detection of the 3D precise position specification and tracking is difficult.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 체내에 도입되는 캡슐 내시경의 위치를 추적함에 있어서, 신체와 접촉되지 않게 구비되고 3차원의 정밀한 위치 추적이 가능하도록 하는 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, in tracking the position of the capsule endoscope introduced into the body, the device is provided so as not to contact with the body and to enable accurate three-dimensional tracking, It is an object to provide a method and system.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 신체 내에 도입되어 무선 신호를 송출하는 캡슐 내시경의 3차원 위치를 추적하는 장치에 있어서, 상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되고 상기 무선 신호를 수신하는 안테나부; 및 제어부를 포함하되, 상기 안테나부는 3차원 공간을 형성하는 복수개의 수신안테나를 포함하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 상기 수신안테나를 배치하고, 상기 제어부는 상기 안테나부에서 전체 또는 일부 수신안테나를 복수로 선택하고, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하고, 상기 보간은 상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치가 제공된다.In order to achieve the above technical problem, according to an embodiment of the present invention, in the apparatus for tracking the three-dimensional position of the capsule endoscope that is introduced into the body for transmitting a wireless signal, provided to be spaced apart from the body on the outside of the body An antenna unit configured to receive the wireless signal; And a control unit, wherein the antenna unit includes a plurality of receiving antennas forming a three-dimensional space, wherein the receiving antenna is disposed so that the capsule endoscope is located in the formed space, and the control unit is entirely or completely disposed in the antenna unit. Selecting a plurality of reception antennas and generating a three-dimensional interpolation from three-dimensional position coordinates of the selected plurality of receiving antennas to generate the position coordinates of the capsule endoscope, wherein the interpolation is performed by the reception sensitivity of each of the selected reception antennas. Provided is a three-dimensional position tracking device of a capsule endoscope, characterized in that performed in inverse proportion.
상기 수신안테나는 상기 신체의 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널 또는 하우징에 서로 이격 배치될 수 있다.The receiving antennas may be spaced apart from each other in a panel or a housing having a shape surrounding the outside of the body.
상기 3차원 위치 추적 장치는 상기 수신안테나의 3차원 위치 좌표를 미리 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The 3D location tracking device may further include a storage unit for storing the 3D location coordinates of the reception antenna in advance.
상기 생성된 캡슐 내시경의 위치 좌표는 시간 정보와 함께 상기 저장부에 저장되어 상기 캡슐 내시경의 반복적인 위치 추적에 사용될 수 있다.The generated position coordinates of the capsule endoscope may be stored in the storage unit together with time information and used for repetitive tracking of the capsule endoscope.
상기 복수개의 수신안테나는 한 평면에 존재하지 않는 적어도 4개의 수신안테나일 수 있다.The plurality of receiving antennas may be at least four receiving antennas not present in one plane.
상기 제어부가 상기 안테나부에서 전체 또는 일부 수신안테나를 선택함에 있어서, 상기 캡슐 내시경의 직전 위치 또는 상기 각각의 수신안테나의 수신 감도에 기초하여 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 선택하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 상기 수신안테나를 선택할 수 있다.When the control unit selects all or some reception antennas from the antenna unit, the control unit selects at least four reception antennas forming a three-dimensional space based on the position immediately before the capsule endoscope or the reception sensitivity of each reception antenna, The receiving antenna may be selected such that the capsule endoscope is positioned inside the formed space.
상기 보간은 삼중 선형 보간법(trilinear interpolation), 2차 보간법(Quadratic interpolation), 뉴튼 보간법(Newton interpolation), 또는 라그랑주 보간법(Lagrange interpolation)을 이용할 수 있다.The interpolation may use trilinear interpolation, quadratic interpolation, Newton interpolation, or Lagrange interpolation.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 신체 내에 도입되어 무선 신호를 송출하는 캡슐 내시경의 위치를 추적하는 방법에 있어서, 상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되는 복수개의 수신안테나를 포함하는 장치가, 상기 캡슐 내시경에서 송출된 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 각 수신안테나의 수신 감도를 추출하는 단계; 상기 수신안테나에서 전체 또는 일부를 복수개 선택하는 단계; 및 상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하는 단계를 포함하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, in the method for tracking the position of the capsule endoscope that is introduced into the body for transmitting a wireless signal, provided to be spaced apart from the body on the outside of the body Receiving, by a device including a plurality of receiving antennas, a radio signal transmitted from the capsule endoscope; Extracting reception sensitivity of each reception antenna; Selecting a plurality or all of the plurality of reception antennas; And generating position coordinates of the capsule endoscope by performing three-dimensional interpolation from three-dimensional position coordinates of the selected plurality of receiving antennas based on an inverse proportion of the reception sensitivity of each of the selected receiving antennas. A three-dimensional location tracking method is provided.
상기 수신안테나는 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 포함하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 배치될 수 있다.The receiving antenna may include at least four receiving antennas forming a three-dimensional space, and the capsule endoscope may be disposed in the formed space.
상기 수신안테나에서 전체 또는 일부를 복수개 선택하는 단계는, 상기 캡슐 내시경의 직전 위치 또는 상기 각각의 수신안테나의 수신 감도에 기초하여 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개를 선택하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 선택할 수 있다.Selecting a plurality or all of the plurality of receiving antennas may include selecting at least four to form a three-dimensional space based on the position immediately before the capsule endoscope or the receiving sensitivity of each receiving antenna, but not in the formed space. The capsule endoscope may be selected to be located.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 신체 내에 도입되어 무선 신호를 송출하는 캡슐 내시경; 및 상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되고 상기 무선 신호를 수신하는 위치 추적 장치를 포함하되, 상기 위치 추적 장치는 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 포함하고, 상기 수신안테나는 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 배치되고, 상기 위치 추적 장치는, 상기 수신안테나에서 전체 또는 일부 수신안테나를 복수로 선택하고, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하고, 상기 보간은 상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 시스템이 제공된다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, the capsule endoscope is introduced into the body for transmitting a wireless signal; And a location tracking device provided outside the body and spaced apart from the body and receiving the wireless signal, wherein the location tracking device includes at least four reception antennas forming a three-dimensional space. The capsule endoscope is disposed in the formed space, and the position tracking device selects a plurality of all or part of the receiving antennas from the receiving antenna, and three-dimensionally from three-dimensional position coordinates of the selected plurality of receiving antennas. By performing interpolation, a position coordinate of the capsule endoscope is generated, wherein the interpolation is performed based on an inverse of the reception sensitivity of each of the selected receiving antennas.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 캡슐 내시경이 포함되는 3차원 공간을 형성하도록 수신안테나를 배치하고, 미리 인지하고 있는 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 수신 감도의 반비례에 기초하여 3차원 보간을 수행함으로써 정밀한 위치 추적이 가능하도록 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the receiving antenna is arranged to form a three-dimensional space including the capsule endoscope, and the three-dimensional interpolation is performed based on an inverse proportion of the receiving sensitivity from the three-dimensional position coordinates of the receiving antenna previously recognized. By doing so, there is an effect of enabling precise position tracking.
또한, 무선 신호 수신안테나를 신체와 소정의 공간을 두고 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널 또는 하우징에 서로 이격 배치함으로써 신체 접촉의 불편함이 사라지는 효과가 있다.In addition, the discomfort of the body contact is eliminated by disposing the wireless signal receiving antennas spaced apart from each other in a panel or a housing having a predetermined space and surrounding the outside.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치 및 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치 및 시스템의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치의 수신안테나 배치 및 선택을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경을 나타내는 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치의 보간 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 방법에 대한 구체적인 일례를 나타내는 순서도이다.1 and 2 is a block diagram showing a three-dimensional position tracking device and system of the capsule endoscope according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a three-dimensional position tracking device and system of the capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the arrangement and selection of the receiving antenna of the 3D position tracking device of the capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing a capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
6 and 7 are views for explaining the interpolation method of the three-dimensional position tracking device of the capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a specific example of a three-dimensional position tracking method of the capsule endoscope according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 도시되고 설명되며 그 이외 부분의 도시와 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략하였다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention are shown and described, and illustrations and descriptions of other parts are omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, the terms or words used in the specification and claims described below are not to be construed as being limited to the ordinary or dictionary meaning, meaning that corresponds to the technical spirit of the present invention so as to best express the present invention To be interpreted as
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우만을 한정하는 것이 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it is not limited to "directly connected", but is "electrically connected" with another element in between. Also includes. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
설명의 간략함을 위해, 본 명세서에서는 예시를 들어 순서도 또는 플로우 차트의 형태로 하나 이상의 방법이 일련의 단계로서 도시되고 기술되어 있지만, 본 발명이 단계들의 순서에 의해 제한되지 않는데 그 이유는 본 발명에 따라 본 명세서에 도시되고 기술되어 있는 것과 다른 순서로 또는 다른 단계들과 동시에 행해질 수 있기 때문이라는 것을 잘 알 것이다. 또한, 예시된 모든 단계들이 본 발명에 따라 방법을 구현해야만 하는 것은 아닐 수 있다.For simplicity of explanation, although one or more methods are shown and described herein as a series of steps, for example in the form of a flowchart or flow chart, the present invention is not limited by the order of the steps, for the present invention. It will be appreciated that it may be done in a different order or simultaneously with other steps than shown and described herein. Moreover, not all illustrated steps may have to implement a methodology in accordance with the present invention.
본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 과장되게 표현되어 있을 수 있다. In describing various embodiments of the present disclosure, corresponding elements will be described with the same names and the same reference numerals. In the drawings referred to for describing the embodiment of the present invention, the size of the component, the thickness of the line, etc. may be exaggerated for convenience of understanding.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치 및 시스템을 나타내는 블록도이다.1 and 2 is a block diagram showing a three-dimensional position tracking device and system of the capsule endoscope according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치(10)는 안테나부(12) 및 제어부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 위치 추적 장치(10)는 저장부(18) 또는 패널(또는 하우징)(16)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the three-dimensional
안테나부(12)는 3차원 공간을 형성할 수 있도록 복수의 수신안테나를 포함하는데, 바람직하게는 한 평면에 존재하지 않는 적어도 4개의 수신안테나를 포함해야 3차원의 공간을 형성할 수 있다. 도면에는 12개의 수신안테나(12a 내지 12d 포함)가 규칙적으로 배치되어 있고, 도면에 보이지 않는 곡면에도 수신안테나가 배치되어 있다. 하지만, 이에 반드시 한정되지는 않고, 더 많거나 적은 수의 수신안테나를 배치할 수도 있고, 불규칙하게 배치할 수도 있다. 도 2(b)를 참조하면, 더 많은 수의 수신안테나(12a 내지 12d 포함)가 촘촘하게 배치되어 있다. 수신안테나가 촘촘하게 많이 배치되면, 위치 추적의 정밀도가 더욱 향상될 수 있다.The
수신안테나(12a 내지 12d 포함)는 패턴 안테나 또는 다이폴 안테나를 비롯하여 다양한 종류의 안테나를 사용할 수 있으며, 수신 감도가 좋은 안테나일수록 위치 추적의 정밀도를 높일 수 있어 바람직하다.The reception antenna (including 12a to 12d) may use various kinds of antennas including a pattern antenna or a dipole antenna, and an antenna having a high reception sensitivity is preferable because it can increase the accuracy of position tracking.
수신안테나(12a 내지 12d 포함)는, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 신체(30)의 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널(또는 하우징)(16)에 서로 이격 배치되는 것이 바람직하다. 도면에는 패널의 형상이 원통형으로 도시되어 있지만, 직사각통의 형상도 가능하며, 이에 한정되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다. 패널(16)은 무선 신호 송수신의 차폐현상이 없도록 비금속성의 재질이 바람직하다.The
안테나부(12)를 배치하는 바람직한 일 실시예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(16)은 캡슐 내시경의 자기 유도 장치(50)에 부착될 수도 있다. 또는, 안테나부(12)가 별도의 패널 없이 자기 유도 장치(50)의 하우징에 직접 부착될 수도 있다. 참고로, 자기 유도 장치(50)에는 환자가 누울 수 있는 베드(52)와 자기 유도를 위한 코일부(54)를 포함할 수 있다. 코일부(54)는 원형 또는 사각의 형상을 띄는 경우가 많으며, 이 경우 코일부(54)의 내측면(환자 신체 주위를 둘러 감싸는 면)을 따라서 안테나부(12)를 배치할 수 있다.As a preferred embodiment of arranging the
제어부(14)는 안테나부(12)가 연결되어 있고, 수신안테나들(12a 내지 12d 포함)의 무선 신호 감도를 추출 또는 측정하고, 이를 이용하여 위치 추적을 할 수 있다. 자세한 동작에 대하여는 후술하기로 한다.The
저장부(18)는 수신안테나(12a 내지 12d 포함) 각각의 3차원 좌표를 미리 저장할 수 있다. 또한, 실시간으로 생성되는 캡슐 내시경의 3차원 위치 좌표를 시간 정보와 함께 저장할 수 있으며, 저장된 정보를 캡슐 내시경의 지속적이고 반복적인 위치 추적에 사용할 수 있다.The
도 2(a)를 참조하면, 안테나부(12)가 사람 또는 동물의 신체(30)를 둘러싸고 있는 모습이 도시되어 있다. 상술한 바와 같이 안테나부(12)를 환자의 신체와 소정의 공간을 두고 이격되게 배치하면, 환자의 몸에 수신안테나를 부착하거나, 수신안테나가 부착된 재킷을 입어야하는 불편함과 번거로움이 없어진다.Referring to Figure 2 (a), it is shown that the
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치(10) 및 시스템의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a three-dimensional
도 3을 참조하면, 도 2(a)의 단면도로서, 복수의 수신안테나(12e, 12f 포함), 패널(16), 신체(30), 캡슐 내시경(20)이 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, a cross-sectional view of FIG. 2A shows a plurality of receiving
복수의 수신안테나(12e, 12f 포함) 및 패널(16)은 신체(30)와 접촉되는 불쾌감이 없도록 신체(30)와 소정의 공간을 두고 이격되어 신체(30)를 둘러 감싸고 있다. 또한, 정밀한 3차원 위치 추적을 위해 누워있는 신체(30)를 기준으로 상하 좌우의 모든 방향에 골고루 수신안테나(12e, 12f 포함)가 배치되어 있는 것이 바람직하다.The plurality of receiving
본 단면도에서는 복수의 수신안테나(12e, 12f 포함) 및 패널(16)이 신체(30)를 원형으로 둘러 감싸는 것으로 도시되어 있지만, 이에 반드시 한정되지는 않고, 사각형, 육각형 등의 다각형 형상을 포함하여 신체(30)를 둘러 감싸는 형상이면 된다.In the present cross-sectional view, the plurality of receiving
캡슐 내시경(20)은 환자(30)가 삼킴으로써 신체(30) 내에 위치하며, 캡슐 내시경(20)에서 무선 신호가 송출되면, 신체(30)를 둘러싼 복수의 수신안테나(12e, 12f 포함)가 이 무선 신호를 수신하게 된다.The
도 4는 본 발명에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치의 수신안테나 배치 및 선택을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the receiving antenna arrangement and selection of the three-dimensional positioning device of the capsule endoscope according to the present invention.
도 4를 참조하면, 사면체의 네 꼭지점에 각각 수신안테나(12a 내지 12d)가 위치하고 있고, 사면체의 내부에 캡슐 내시경(20)이 위치하고 있다. 사면체는 공간을 형성하기 위한 최소의 꼭지점을 가진 입체 도형중의 하나이다.Referring to FIG. 4, receiving
먼저 본 발명에 따른 안테나부(12)를 바람직하게 '배치'하는 방법을 살펴보기로 한다.First, a method of 'positioning' the
도 4에 도시된 바와 같이 안테나부(12)는 3차원 공간을 형성할 수 있도록, 한 평면에 존재하지 않는 적어도 4개의 수신안테나(12a 내지 12d)를 포함하는 것이 좋다. 또한, 형성된 공간 내부에 캡슐 내시경(20)이 위치하도록 수신안테나(12a 내지 12d)를 배치하여야 정밀한 3차원 위치추적이 가능하다.As shown in FIG. 4, the
즉, 도 4와 같이 최소 4개의 수신안테나(12a 내지 12d)를 배치하여 캡슐 내시경(20)을 공간 내부에 포함하도록 하는 것이 바람직하다.That is, as shown in FIG. 4, at least four receiving
다음으로 효율적인 보간을 위해 적절한 수의 수신안테나를 '선택'하는 방법을 살펴보기로 한다.Next, we will look at how to 'select' the appropriate number of receive antennas for efficient interpolation.
제어부(14)는 안테나부(12)에서 전체 또는 일부 수신안테나(12a 내지 12d)를 복수로 선택하고, 선택된 복수의 수신안테나의 (미리 인지하고 있는) 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간(interpolation)을 수행함으로써 캡슐 내시경(20)의 위치 좌표를 생성할 수 있다.The
이 때 모든 수신안테나의 위치 좌표를 모두 사용할 수도 있겠지만, 경우에 따라서는 너무 많은 계산을 필요로 하기 때문에 위치 추적의 정밀도에 별로 영향을 주지 않는다면 굳이 보간에 필요하지 않은 안테나는 선택하지 않는 것이 바람직하다.In this case, all the position coordinates of all receiving antennas may be used, but in some cases, too much calculation is required, so it is preferable not to select an antenna that is not necessary for interpolation unless it affects the accuracy of the position tracking. .
보간을 위해서 적절한 수의 수신안테나를 선택하기 위해서는, 상술한 '배치'하는 방법과 마찬가지 개념을 사용할 수 있다. 제어부(14)가 안테나부(12)에서 전체 또는 일부 수신안테나를 선택함에 있어서, 캡슐 내시경(20)의 직전 위치에 기초하여 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 선택하되, 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 수신안테나(12a 내지 12d)를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수신안테나가 20개가 있을 경우, 4개의 수신안테나를 선택하였는데, 이 4개의 수신안테나가 형성하는 공간의 내부에 캡슐 내시경(20)이 위치하고 있지 않으면 위치 추적의 정밀도는 떨어질 수 밖에 없다.In order to select an appropriate number of receiving antennas for interpolation, the same concept as the above-described 'laying out' method can be used. When the
또한, 단위 시간 간격으로 반복적으로 위치 추적을 하면, 단위 시간 동안에 캡슐 내시경(20)의 이동 거리는 한계가 있을 것이므로, 직전 단위 시간 전에 추적된 캡슐 내시경(20)의 위치를 참고하여, 캡슐 내시경(20)을 포함하는 수신안테나(12a 내지 12d)를 선택하는 것이 효율적이다.In addition, if the position tracking is repeatedly performed at unit time intervals, since the movement distance of the
또한, 현재 추출된 각각의 수신안테나의 수신 감도에 기초하여, 신체를 기준으로 각 방향에서 가장 감도가 높은 순서대로 수신안테나를 선택하는 것도 바람직한 방법이다.It is also preferable to select the receiving antennas in the order of the highest sensitivity in each direction based on the body based on the reception sensitivity of each of the currently received receiving antennas.
또한, 직전의 위치와 현재의 수신 감도를 동시에 함께 고려하여 수신안테나(12a 내지 12d)를 선택할 수도 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경(20)을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a
도 5를 참조하면, 캡슐 내시경(20)은 무선 신호 송신부(22)를 포함하여 구성된다. 캡슐 내시경(20)은 무선 신호 송신부(22) 외에도 촬영부(24), 자석부(26) 및 전원부(28) 등을 더 포함하여 구성될 수 있지만, 본 발명에 따른 필요한 동작만을 설명하기 위해 자세한 기술은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 5, the
무선 신호 송신부(22)는 신호를 고주파 신호(또는 RF 신호)로 변조하는 변조 회로 및 신호를 송신하기 위한 송신안테나(23)를 포함할 수 있다.The
소정의 기준 신호가 무선 신호 송신부(22)의 송신안테나(23)를 통해 송출되면, 체외의 위치 추적 장치(10)의 안테나부(12)가 이를 수신하게 된다.When a predetermined reference signal is transmitted through the
일반적으로 무선 신호를 이용하는 송신 방법은 고주파 변조 회로의 소비전력이 크고, 안테나를 부착해야 되는 부담이 있었지만, 최근 휴대 기기의 비약적인 발달로 인해 초저전력의 고주파 송신기의 구현이 용이해졌고, 송신안테나(23)도 초미세 패턴 타입으로 구현이 가능하다.In general, a transmission method using a wireless signal has a high power consumption of a high frequency modulation circuit and has a burden of attaching an antenna. However, the rapid development of portable devices has made it easier to implement an ultra low power high frequency transmitter. ) Can also be implemented as an ultrafine pattern type.
또한, 캡슐 내시경(20)에서 촬영된 영상을 압축하여 외부로 송신하는 경우에 무선 통신을 사용하는 경우가 많은데, 이런 경우에는 영상 송신을 위해 구비되는 송신기와 안테나를 위치 추적에 사용하면 되므로, 위치 추적을 위한 별도의 고주파 송신기와 안테나가 필요 없을 수 있다.In addition, wireless communication is often used when compressing the image captured by the
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치(10)의 보간 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are views for explaining the interpolation method of the three-dimensional
도 6을 참조하면, 2차원 평면상의 보간 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 4개의 수신안테나(12a 내지 12d)와 캡슐 내시경(20)이 도시되어 있다. Sa, Sb, Sc, Sd는 수신안테나 12a, 12b, 12c, 12d가 캡슐 내시경(20)으로부터 각각 수신하는 신호 감도 레벨이다.Referring to FIG. 6, four receiving
신호 감도는 신호 발생 지점으로부터 수신 위치가 가까울수록 큰 값을 가지고, 멀수록 작은 값을 가진다. 따라서, Sb가 가장 큰 값을 가지고, Sa가 가장 작은 값을 가진다.The signal sensitivity has a larger value as the receiving position is closer to the signal generation point, and has a smaller value as far as it is remote. Therefore, Sb has the largest value and Sa has the smallest value.
이때, 수신안테나 12a와 수신안테나 12b의 위치를 신호 감도의 반비례로 선형 보간(linear interpolation)을 하면(또는 내분을 하면), 수신안테나 12a와 수신안테나 12b를 잇는 직선상에서 1/Sa : 1/Sb의 보간점이 계산된다. 즉, Sb : Sa로 내분되는 점을 계산할 수 있다. 예를 들어, Sa가 3이고, Sb가 7이면, 수신안테나 12a와 수신안테나 12b를 잇는 직선상에서, 수신안테나 12a로부터 7:3의 보간점이 계산된다. 마찬가지 방법으로 수신안테나 12c와 수신안테나 12d에 대하여도 1/Sc : 1/Sd의 선형 보간을 할 수 있다. 계산된 두 보간점으로 다시 선형보간을 반복하면 결국 캡슐 내시경(20)의 위치를 계산해낼 수 있다.At this time, when linear interpolation (or internal division) is performed on the positions of the receiving
이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.If this is expressed as an expression, it is as follows.
두 점 과 의 좌표를 각각 , 라고 하고, 두 점간의 거리를 로 선형보간을 하는 방법은 수학식 1과 같다.Two points and Coordinates of each , The distance between the two points Linear interpolation is as shown in Equation 1.
그런데, 상술한 바와 같이 캡슐 내시경(20)으로부터의 신호 감도는 캡슐 내시경(20)으로부터의 거리에 반비례하므로 두 점 과 에서의 신호 감도를 각각 과 라고 하면, 수학식 2의 관계가 된다.However, as described above, the signal sensitivity from the
수학식 2를 수학식 1에 대입하면 수학식 3이 된다.Substituting Equation 2 into Equation 1 results in Equation 3.
따라서, 수학식 3을 사용하면 2개의 수신안테나 사이의 보간점을 구할 수 있다.Therefore, by using Equation 3, an interpolation point between two reception antennas can be obtained.
신호 감도는 거리에 반비례하지만, 무선 신호가 신체를 통과하면서 신호가 왜곡될 수도 있기 때문에 반드시 선형으로 반비례하지는 않을 수도 있다. 따라서, 수학식 2는 과 대신 , , 또는 , 를 사용하여 수학식 4 또는 5를 사용할 수도 있으며, 이 외에도 다양한 방법으로 보간을 할 수 있다.Signal sensitivity is inversely proportional to distance, but may not necessarily be linearly inverse because the signal may be distorted as the wireless signal passes through the body. Therefore, Equation 2 is and instead , , or , Equation 4 or 5 can also be used, and in addition, interpolation can be performed in various ways.
상술한 수학식에서 알 수 있듯이, 수신안테나의 '좌표'와 '수신 감도'를 알면 각 수신안테나 사이의 점을 보간하여 캡슐 내시경(20)의 위치 좌표를 계산할 수 있는 것이다.As can be seen from the above equation, knowing the 'coordinate' and 'receive sensitivity' of the receiving antenna it is possible to calculate the position coordinates of the
이러한 개념으로 다양한 보간법을 적용할 수 있는데, 예를 들면, 삼중 선형 보간법(trilinear interpolation), 2차 보간법(Quadratic interpolation), 뉴튼 보간법(Newton interpolation), 라그랑주 보간법(Lagrange interpolation) 등을 적용할 수 있다. 도 7을 참조하면, 3차원 공간에서의 삼중 선형 보간법의 예가 도시되어 있다.With this concept, various interpolation methods can be applied, for example, trilinear interpolation, quadratic interpolation, Newton interpolation, Lagrange interpolation, and so on. . Referring to FIG. 7, an example of triple linear interpolation in three-dimensional space is shown.
육면체의 8개의 꼭지점에 좌표를 알고 있는 수신안테나(12a 내지 12h)가 위치하고 있다고 가정하자. 그러면, 수학식 3을 적용하여, 수신안테나 12a와 12d 사이의 보간점 M을 수신 감도의 반비례로 구할 수 있다. 같은 방법으로 N, U, V를 구할 수 있다. 계속해서 M과 N을 보간하여 R을 구할 수 있고, U와 V를 보간하여 S를 구할 수 있고, S와 R을 보간하여 최종적인 캡슐 내시경(20)의 3차원 위치 좌표를 구할 수 있다.Suppose that receiving
보간 방법은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 더 정밀한 위치 주적을 위하여 좀 더 복잡한 고차식의 방법을 사용할 수도 있지만 계산량이 기하급수적으로 늘어나므로 이를 고려하여 적합한 알고리즘을 선택하는 것이 바람직하다.The interpolation method is not limited to the above-described embodiment, but a more complicated higher-order method may be used for more precise position tracking, but the computational amount increases exponentially, so it is preferable to select an appropriate algorithm in consideration of this.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 방법에 대한 구체적인 일례를 나타내는 순서도(S70)이다.8 is a flowchart illustrating a specific example of a three-dimensional position tracking method of the capsule endoscope according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, S71 단계에서는 캡슐 내시경(20)에서 송출된 무선 신호를 안테나부(12)에서 수신할 수 있다.Referring to FIG. 8, in operation S71, the
S73 단계에서는 제어부(14)가 각 수신안테나(12a 내지 12h)의 수신 감도를 추출할 수 있다.In operation S73, the
S75 단계에서는 제어부(14)가 저장부(18)에 저장되어 있는 캡슐 내시경(20)의 직전 위치 및 각 수신안테나의 수신 감도에 기초하여 3차원 공간상에서 캡슐 내시경(20)을 포함하도록 4개 이상의 수신안테나를 선택할 수 있다. 수신안테나를 선택하는 방법은 도 4에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.In step S75, the
S77 단계에서는 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여, 선택된 각 수신안테나의 위치 좌표를 보간함으로써 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성할 수 있다. 위치 좌표를 보간하는 방법은 도 7에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.In operation S77, the position coordinates of the capsule endoscope may be generated by interpolating the position coordinates of the selected reception antennas based on the inverse of the reception sensitivity of each of the selected reception antennas. Since the method of interpolating the position coordinates has been described in detail with reference to FIG. 7, it will be omitted.
이상과 같이, 본 실시예들에 의하면, 캡슐 내시경(20)이 포함되는 3차원 공간을 형성하도록 수신안테나(12a 내지 12h)를 배치하고, 미리 인지하고 있는 수신안테나(12a 내지 12h)의 3차원 위치 좌표들로부터 수신 감도의 반비례에 기초하여 3차원 보간을 수행함으로써 정밀한 위치 추적이 가능하다.As described above, according to the present embodiments, the receiving
또한, 무선 신호 수신안테나(12a 내지 12h)를 신체와 소정의 공간을 두고 신체의 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널 또는 하우징에 서로 이격 배치함으로써 신체 접촉의 불편함이 사라지도록 하는 효과가 있다.In addition, by disposing the wireless signal receiving antenna (12a to 12h) spaced apart from each other in a panel or housing shaped to surround the outside of the body with a predetermined space and the body there is an effect that the discomfort of the body contact disappears.
이상에서와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art may various modifications and equivalent other embodiments from this. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
10: 위치 추적 장치
12: 안테나부
12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h: 수신안테나
14: 제어부
16: 패널 또는 하우징
18: 저장부
20: 캡슐 내시경
22: 무선 신호 송신부
23: 송신안테나
24: 촬영부
26: 자석부
28: 전원부
30: 신체 또는 환자
50: 자기 유도 장치
52: 베드
54: 코일부10: location tracking device
12: antenna unit
12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h: receiving antenna
14: control unit
16: panel or housing
18: storage unit
20: capsule endoscope
22: wireless signal transmitter
23: transmit antenna
24: the photographing unit
26: magnet
28: power supply
30: body or patient
50: magnetic induction device
52: bed
54: coil part
Claims (11)
상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되고 상기 무선 신호를 수신하는 안테나부; 및
제어부를 포함하되,
상기 안테나부는 3차원 공간을 형성하는 복수개의 수신안테나를 포함하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 상기 수신안테나를 배치하고,
상기 제어부는 상기 안테나부에서 전체 또는 일부 수신안테나를 복수로 선택하고, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하고,
상기 보간은 상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
In the apparatus for tracking the three-dimensional position of the capsule endoscope introduced into the body for transmitting a wireless signal,
An antenna unit provided outside the body and spaced apart from the body to receive the radio signal; And
Including a control unit,
The antenna unit includes a plurality of receiving antennas forming a three-dimensional space, the receiving antenna is disposed so that the capsule endoscope is located in the formed space,
The control unit generates a position coordinate of the capsule endoscope by selecting a plurality of all or part of the receiving antenna in the antenna unit, and performing three-dimensional interpolation from three-dimensional position coordinates of the selected plurality of receiving antennas,
And the interpolation is performed based on an inverse of the reception sensitivity of each of the selected reception antennas.
상기 수신안테나는 상기 신체의 외부를 둘러 감싸는 형상의 패널 또는 하우징에 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
The receiving antenna is spaced apart from each other in a panel or housing shaped to surround the outside of the body, capsule endoscope three-dimensional positioning device.
상기 수신안테나의 3차원 위치 좌표를 미리 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
A three-dimensional position tracking device of the capsule endoscope, characterized in that further comprising a storage unit for storing in advance the three-dimensional position coordinates of the receiving antenna.
상기 생성된 캡슐 내시경의 위치 좌표는 시간 정보와 함께 상기 저장부에 저장되어 상기 캡슐 내시경의 반복적인 위치 추적에 사용되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 3,
The location coordinates of the generated capsule endoscope is stored in the storage unit with time information and used for repetitive position tracking of the capsule endoscope, 3D position tracking device of the capsule endoscope.
상기 복수개의 수신안테나는 한 평면에 존재하지 않는 적어도 4개의 수신안테나인 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
And the plurality of receiving antennas are at least four receiving antennas not present in one plane.
상기 제어부가 상기 안테나부에서 전체 또는 일부 수신안테나를 선택함에 있어서, 상기 캡슐 내시경의 직전 위치 또는 상기 각각의 수신안테나의 수신 감도에 기초하여 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 선택하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 상기 수신안테나를 선택하는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
When the control unit selects all or some reception antennas from the antenna unit, the control unit selects at least four reception antennas forming a three-dimensional space based on the position immediately before the capsule endoscope or the reception sensitivity of each reception antenna, And the receiving antenna is selected such that the capsule endoscope is positioned inside the formed space.
상기 보간은 삼중 선형 보간법(trilinear interpolation), 2차 보간법(Quadratic interpolation), 뉴튼 보간법(Newton interpolation), 또는 라그랑주 보간법(Lagrange interpolation)을 이용하는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
The interpolation is characterized in that using trilinear interpolation, quadratic interpolation, Newton interpolation, or Lagrange interpolation, capsule endoscope three-dimensional position tracking device.
상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되는 복수개의 수신안테나를 포함하는 장치가,
상기 캡슐 내시경에서 송출된 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 각 수신안테나의 수신 감도를 추출하는 단계;
상기 수신안테나에서 전체 또는 일부를 복수개 선택하는 단계; 및
상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하는 단계;
를 포함하고
상기 수신안테나는 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 포함하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 방법.
In the method for tracking the position of the capsule endoscope introduced into the body to transmit a radio signal,
An apparatus including a plurality of receiving antennas provided to be spaced apart from the body on the outside of the body,
Receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope;
Extracting reception sensitivity of each reception antenna;
Selecting a plurality or all of the plurality of reception antennas; And
Generating position coordinates of the capsule endoscope by performing three-dimensional interpolation from three-dimensional position coordinates of the selected plurality of receiving antennas based on an inverse of the reception sensitivity of each of the selected receiving antennas;
Including
The receiving antenna includes at least four receiving antennas forming a three-dimensional space, characterized in that the capsule endoscope is disposed to be located in the formed space, capsule endoscope three-dimensional position tracking method.
상기 수신안테나에서 전체 또는 일부를 복수개 선택하는 단계는, 상기 캡슐 내시경의 직전 위치 또는 상기 각각의 수신안테나의 수신 감도에 기초하여 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개를 선택하되, 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 선택하는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 방법.
The method of claim 8,
Selecting a plurality or all of the plurality of receiving antennas may include selecting at least four to form a three-dimensional space based on the position immediately before the capsule endoscope or the receiving sensitivity of each receiving antenna, but not in the formed space. The capsule endoscope is selected, characterized in that for positioning, 3D position tracking method of the capsule endoscope.
상기 신체의 외부에 상기 신체와 이격되어 구비되고 상기 무선 신호를 수신하는 위치 추적 장치;
를 포함하되,
상기 위치 추적 장치는 3차원 공간을 형성하는 적어도 4개의 수신안테나를 포함하고,
상기 수신안테나는 상기 형성된 공간 내부에 상기 캡슐 내시경이 위치하도록 배치되고,
상기 위치 추적 장치는, 상기 수신안테나에서 전체 또는 일부 수신안테나를 복수로 선택하고, 상기 선택된 복수의 수신안테나의 3차원 위치 좌표들로부터 3차원 보간을 수행함으로써 상기 캡슐 내시경의 위치 좌표를 생성하고,
상기 보간은 상기 선택된 각 수신안테나의 수신 감도의 반비례에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 캡슐 내시경의 3차원 위치 추적 시스템.
Capsule endoscope that is introduced into the body to transmit a wireless signal; And
A location tracking device provided outside the body and spaced apart from the body to receive the radio signal;
Including,
The position tracking device includes at least four receiving antennas forming a three-dimensional space,
The receiving antenna is disposed so that the capsule endoscope is located in the formed space,
The position tracking device generates a position coordinate of the capsule endoscope by selecting a plurality of all or part of the receiving antennas in the receiving antenna and performing 3D interpolation from the 3D position coordinates of the selected plurality of receiving antennas,
Wherein said interpolation is performed based on an inverse of the reception sensitivity of each of the selected receiving antennas.
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