KR102595784B1 - Magnetically controlled, ph sensor-assisted navigation capsule endoscopy and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 소화기관 내부를 이동하는 캡슐내시경에 있어서 인체 내부에서 연동 운동으로 대장까지 도달 후, 대장에서부터 정상적인 영상을 균일하게 획득하도록 배터리를 제어하는 캡슐내시경 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, pH센서를 캡슐 하드웨어에 탑재하여 각 위장관 별 산도 차이를 측정하는 센서부; 각 위장관 별 영상 또는 사진을 획득하는 영상부; 상기 산도, 영상 또는 사진 중 적어도 어느 하나를 획득하여 기 설정된 인공지능 신경망을 통해 현재 캡슐내시경이 위치한 기관이 어디인지 판단하는 판단부; 및 상기 위치에 따라 캡슐내시경 내부의 배터리의 on/off를 제어하여 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 캡슐내시경이 센서부와 내부 또는 외부의 제어부를 통해 캡슐내시경의 위치를 확인할 수 있고, 상기 제어부는 AI system 으로 구현되어 소장 등 특정 위치에 도달하기 전까지의 소모 전력량을 최소화함으로써 캡슐의 전대장 관찰을 용이하게 하는 이점이 있다.The present invention relates to a pH sensor-assisted navigation capsule endoscope with magnetic field control and a control method thereof. In particular, in the case of a capsule endoscope moving inside the digestive tract, after reaching the large intestine through peristalsis inside the human body, normal images are uniformly displayed from the large intestine. It relates to a capsule endoscope that controls a battery to obtain a battery and a method of controlling the same. In order to achieve the above object, the present invention includes a sensor unit that measures the difference in acidity for each gastrointestinal tract by mounting a pH sensor on capsule hardware; An imaging unit that acquires images or photos for each gastrointestinal tract; a determination unit that acquires at least one of the birth chart, image, or photo and determines which organ the capsule endoscope is currently located in through a preset artificial intelligence neural network; and a control unit that controls power by turning on/off the battery inside the capsule endoscope according to the position.
According to the present invention having the above-described configuration, the capsule endoscope can confirm the position of the capsule endoscope through a sensor unit and an internal or external control unit, and the control unit is implemented as an AI system to detect the position of the capsule endoscope until it reaches a specific location such as the small intestine. There is an advantage in that it facilitates observation of the entire capsule by minimizing the amount of power consumed.
Description
본 발명은, 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 소화기관 내부를 이동하는 캡슐내시경에 있어서 인체 내부에서 연동 운동으로 대장까지 도달 후, 대장에서부터 정상적인 영상을 균일하게 획득하도록 배터리를 제어하는 캡슐내시경 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pH sensor-assisted navigation capsule endoscope with magnetic field control and a control method thereof. In particular, in the case of a capsule endoscope moving inside the digestive tract, after reaching the large intestine through peristalsis inside the human body, normal images are uniformly displayed from the large intestine. It relates to a capsule endoscope that controls a battery to obtain a battery and a method of controlling the same.
2000 년대 중반부터 보급되기 시작한 캡슐내시경은 카메라가 내장된 무선 캡슐내시경이 소화기장관의 연동운동과 중력에 의해 이동하며 소화기관 내부를 촬영하는 기술로, 현재는 주로 소장질환을 안전하게 검사하기 위해 시행되고 있고, 이는 굵은 내시경 관을 집어넣지 않고도 소장을 간단히 검사할 수 있어 매우 좋은 진단 방법이다. 특히, 대장 캡슐내시경의 사용의 경우 2014년 미 FDA 의 승인을 받아 이루어지고 있으나, 기존의 여러 한계가 있어 대중적인 사용보다는 일부 대장내시경이 금기시되는 매우 일부의 환자군에서만 이용되고 있는 실정이다.Capsule endoscopy, which began to spread in the mid-2000s, is a technology in which a wireless capsule endoscope with a built-in camera moves by peristalsis and gravity of the digestive tract to image the inside of the digestive tract. Currently, it is mainly used to safely examine small intestine diseases. This is a very good diagnostic method because it allows you to simply examine the small intestine without inserting a thick endoscopic tube. In particular, the use of colonic capsule endoscopy has been approved by the US FDA in 2014, but due to various existing limitations, it is only used in a very small group of patients for whom colonoscopy is contraindicated rather than for general use.
이와 관련, 종래 대장 또는 소장을 관찰하는 캡슐내시경이 개발되어 있으나, 현재의 캡슐내시경은 배터리 소모를 제어할 수 없는 문제점이 있다. 특히 기존 상용화된 캡슐내시경은 약 10-12 시간 정도의 짧은 구동시간을 보여주고 있으며, 이른바 ‘동면 모드’를 사용하여 캡슐 섭취 직후 작동이 중지되었다가 2시간 후부터 캡슐내시경이 작동되더라도, 캡슐의 소화관 내 이동은 개인차가 매우 커 성공적인 전(全) 대장 관찰을 담보하기 어려운 실정이다.In this regard, a capsule endoscope has been developed to observe the large or small intestine, but the current capsule endoscope has a problem in that battery consumption cannot be controlled. In particular, existing commercialized capsule endoscopes have a short operation time of about 10-12 hours, and use the so-called 'hibernation mode', which stops operation immediately after capsule ingestion and starts 2 hours later. Even though the capsule endoscope is activated 2 hours later, the digestive tract of the capsule My movements vary greatly from person to person, making it difficult to guarantee successful observation of the entire colon.
또한, 공개된 캡슐내시경은 현재 소장에 발생한 질환의 경우, 약 60-70% 정확도로 식별이 가능한데, 이는 캡슐이 장의 연동운동을 따라 내려가므로 위치별로 진행 속도가 빨라지거나 하여 맹점이 발생할 가능성이 많아 이를 수동을 조작하는 경우도 발생하는데, 수동 시점을 임의로 조절하거나 기기 자체를 조정할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the publicly available capsule endoscope can currently identify diseases occurring in the small intestine with an accuracy of about 60-70%, but since the capsule moves down along the peristalsis of the intestine, the progression speed may accelerate depending on the location, and there is a high possibility of blind spots occurring. There are cases where this is operated manually, but there is a problem in that the manual viewpoint cannot be arbitrarily adjusted or the device itself cannot be adjusted.
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본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 위장 각 부분의 위치를 스스로 인식하고, AI를 통하여 자체적인 판단을 통하여 배터리를 절약 및 제어하는 캡슐내시경을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the purpose of the present invention is to provide a capsule endoscope that recognizes the location of each part of the stomach on its own and saves and controls battery life through its own judgment through AI.
또한 본 발명은, 배터리를 절약하여 대장까지 도달한 뒤, 대장에서부터 정상적인 영상을 균일하게 획득하는 동시에 사용자가 임의의 시점에 원하는 경우 외부 자기장을 통해 캡슐내시경을 수동으로 조작하여 원하는 영상을 획득하는 캡슐내시경을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is a capsule that saves battery life, reaches the large intestine, and then uniformly acquires normal images from the large intestine. At the same time, if the user desires at any time, the capsule endoscope is manually operated through an external magnetic field to obtain the desired image. Another purpose is to provide endoscopy.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각 위장관 별 영상 또는 사진을 획득하는 영상부; pH센서를 캡슐 하드웨어에 탑재하여 각 위장관 별 산도 차이를 측정하는 센서부; 상기 산도, 영상 또는 사진 중 적어도 어느 하나를 획득하여 기 설정된 인공지능 신경망을 통해 현재 캡슐내시경이 위치한 기관이 어디인지 판단하는 판단부; 및 상기 위치에 따라 캡슐내시경 내부의 배터리의 on/off를 제어하여 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention includes an imaging unit that acquires images or photos for each gastrointestinal tract; A sensor unit that measures the difference in acidity for each gastrointestinal tract by mounting a pH sensor on the capsule hardware; a determination unit that acquires at least one of the birth chart, image, or photo and determines which organ the capsule endoscope is currently located in through a preset artificial intelligence neural network; and a control unit that controls power by turning on/off the battery inside the capsule endoscope according to the position.
실시 예에 따라, 상기 센서부는 pH센서를 포함할 수 있고, 상기 센서부는 캡슐내시경의 하드웨어에 탑재하여 각 위장관 별 산도 차이를 측정할 수 있다.Depending on the embodiment, the sensor unit may include a pH sensor, and the sensor unit may be mounted on hardware of a capsule endoscope to measure differences in acidity for each gastrointestinal tract.
실시 예에 따라, 상기 영상부는 사용자가 설정한 시간 간격에 따라 각 위장관의 스틀 백색광 영상 또는 사진을 획득할 수 있다.Depending on the embodiment, the imaging unit may acquire a stereoscopic white light image or photo of each gastrointestinal tract according to a time interval set by the user.
상기 영상부는 캡슐 내부에 RF (Radiofrequency) 기술을 이용한 양방향 소통 모듈 (communication module)로 내부 또는 외부의 장치로 데이터를 전송할 수 있다.The imaging unit is a two-way communication module using RF (Radiofrequency) technology inside the capsule and can transmit data to internal or external devices.
실시 예에 따라, 판단부는 상기 캡슐내시경의 위치를 판단하고 상기 캡슐내시경의 배터리 잔량, 현재 위치 등을 파악할 수 있다.Depending on the embodiment, the determination unit may determine the location of the capsule endoscope and determine the remaining battery level and current location of the capsule endoscope.
실시 예에 따라, 상기 판단부는 외부의 서버로 구현될 수 있으며, 상기 판단부는 상기 영상부에서 보내온 구동 시간, 배터리 잔량, 현 위치 산도, 현 위치 사진 중 적어도 어느 하나를 포함하는 정보를 인공지능 딥러닝을 이용해 학습한 소프트웨어로 분석할 수 있는 특징이 있다.Depending on the embodiment, the determination unit may be implemented as an external server, and the determination unit may receive information including at least one of the driving time, remaining battery level, current location acidity, and current location photo sent from the imaging unit. It has the feature of being able to be analyzed using software learned using learning.
실시 예에 따라, 제어부는 상기 판단부의 판단 결과에 따라 상기 캡슐내시경의 이동 또는 정지, 그리고 배터리의 on/off에 대한 구동 모드를 선택하고 상기 구동 모드에 따라 상기 캡슐내시경을 구동시킬 수 있다.Depending on the embodiment, the control unit may select a driving mode for moving or stopping the capsule endoscope and turning on/off the battery according to the decision result of the determination unit, and may drive the capsule endoscope according to the driving mode.
실시 예에 따라, 상기 캡슐내시경은 외부 자기장을 이용할 수 있는 자기 회전 방식을 사용하여 균일하고 안정적인 속도로 대장관 내를 촬영할 수 있게 제어될 수 있다.Depending on the embodiment, the capsule endoscope may be controlled to image the inside of the large intestine at a uniform and stable speed using a magnetic rotation method that can utilize an external magnetic field.
실시 예에 따라, 상기 캡슐내시경은 외부의 자기장에 의해 조절이 가능하도록 상기 제어부의 배터리 on/off 조절에 따라 이동이 제어되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment, the capsule endoscope is characterized in that its movement is controlled according to battery on/off control of the control unit so that it can be controlled by an external magnetic field.
실시 예에 따라, 상기 판단부는 상기 캡슐내시경의 위치를 기준으로 이동 여부를 판단할 수 있다. Depending on the embodiment, the determination unit may determine whether to move based on the position of the capsule endoscope.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 캡슐내시경이 센서부와 내부 또는 외부의 제어부를 통해 캡슐내시경의 위치를 확인할 수 있고, 상기 제어부는 AI system 으로 구현되어 소장 등 특정 위치에 도달하기 전까지의 소모 전력량을 최소화함으로써 캡슐의 전대장 관찰을 용이하게 하는 이점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the capsule endoscope can confirm the position of the capsule endoscope through a sensor unit and an internal or external control unit, and the control unit is implemented as an AI system to detect the position of the capsule endoscope until it reaches a specific location such as the small intestine. There is an advantage in that it facilitates observation of the entire capsule by minimizing the amount of power consumed.
또한 본 발명은, 대장 캡슐내시경 시 자기장의 도움으로 일정한 속도로 맹점없는 내시경 영상을 취득할 수 있는 이점이 있다.Additionally, the present invention has the advantage of being able to acquire an endoscopic image without blind spots at a constant speed with the help of a magnetic field during colon capsule endoscopy.
또한 본 발명은, 소장 캡슐내시경이 필요한 환자에게 대장 캡슐내시경까지 한번에 검사 결과를 제공함으로써 침습적인 대장내시경 검사를 피할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of avoiding invasive colonoscopy by providing test results from colon capsule endoscopy to patients who require small intestine capsule endoscopy at once.
또한, 본 발명은 자기장을 이용하여 외부에서 조종 가능한 캡슐내시경을 구현함으로써, 일정한 속도로 대장에서 연속적이고 균일한 내시경 영상을 취득할 수 있는 이점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of being able to acquire continuous and uniform endoscopic images in the large intestine at a constant speed by implementing a capsule endoscope that can be controlled externally using a magnetic field.
도 1은 본 발명의 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경의 제어 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 AI로 위치 확인 및 AI로 캡슐내시경 구동 제어하는 과정의 세부 제어 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캡슐내시경의 수동 제어하는 제어 방법을 나타낸다. Figure 1 shows a block diagram of a magnetic field steerable pH sensor-assisted navigation capsule endoscope of the present invention.
Figure 2 shows a control method of a pH sensor-assisted navigation capsule endoscope with magnetic field control according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a detailed control method of the process of confirming the position with AI and controlling the operation of the capsule endoscope with AI according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a control method for manually controlling a capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in this specification will be briefly explained, and the present invention will be described in detail. The terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.When it is said that a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that, unless specifically stated to the contrary, it does not exclude other elements but may further include other elements. In addition, terms such as "... unit" and "module" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. . In addition, when a part is said to be "connected" to another part throughout the specification, this includes not only cases where it is "directly connected," but also cases where it is connected "with another component in between."
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경의 블록도를 나타낸다.Figure 1 shows a block diagram of a magnetic field steerable pH sensor-assisted navigation capsule endoscope of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명은 pH센서를 캡슐 하드웨어에 탑재하여 각 위장관 별 산도 차이를 측정하는 센서부; 각 위장관 별 영상 또는 사진을 획득하는 영상부; 상기 산도, 영상 또는 사진 중 적어도 어느 하나를 획득하여 기 설정된 인공지능 신경망을 통해 현재 캡슐내시경이 위치한 기관이 어디인지 판단하는 판단부; 및 상기 위치에 따라 캡슐내시경 내부의 배터리의 on/off를 제어하여 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 또한 본 발명은 실질적으로 캡슐내시경의 구동을 도와줄 수 있는 구동부를 포함하여 구성될 수도 있다.Referring to Figure 1, the present invention includes a sensor unit that measures the difference in acidity for each gastrointestinal tract by mounting a pH sensor on capsule hardware; An imaging unit that acquires images or photos for each gastrointestinal tract; a determination unit that acquires at least one of the birth chart, image, or photo and determines which organ the capsule endoscope is currently located in through a preset artificial intelligence neural network; and a control unit that controls power by turning on/off the battery inside the capsule endoscope according to the position. Additionally, the present invention may be configured to include a driving unit that can substantially assist in driving the capsule endoscope.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경의 제어 방법을 나타낸다.Figure 2 shows a control method of a pH sensor-assisted navigation capsule endoscope with magnetic field control according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 센서부 및 영상부에서는 캡슐내시경에서 사진 및 pH를 획득하고, 이를 판단부와 연동하여 판단부에서는 AI로 위치 확인이 가능하다. 이후 캡슐내시경의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 제어부로 전송하고, 제어부는 배터리의 on/off를 제어할 수 있다.Referring to Figure 2, the sensor unit and imaging unit acquire photos and pH from the capsule endoscope, and these are linked with the determination unit, allowing the determination unit to confirm the location using AI. Afterwards, a control signal for controlling the operation of the capsule endoscope is transmitted to the control unit, and the control unit can control the on/off of the battery.
센서부는 pH-sensor를 캡슐내시경에 탑재한 디바이스의 일종으로, 캡슐의 pH-sensing 결과를 토대로 외부 AI system 과 양방향 정보교류(two-way communication) - Radiofrequency(RF) 기술 활용이 가능하다.The sensor unit is a type of device that has a pH-sensor mounted on a capsule endoscope. Based on the pH-sensing results of the capsule, it is possible to use radiofrequency (RF) technology for two-way communication with an external AI system.
외부 AI system 의 위치정보 판단을 근거로 캡슐내시경의 전력소모량을 조절할 수 있으며, 다른 실시 예로 외부 자기장을 이용한 대장에서의 캡슐내시경 이동을 조종할 수도 있다. 즉, 소장 캡슐내시경(연동운동) + 대장 캡슐내시경(외부조종)을 동시에 수행할 수 있다. 이와 관련하여 아래 도 3 및 도 4에서 설명하기로 한다.The power consumption of the capsule endoscope can be adjusted based on the location information judgment of the external AI system, and in another embodiment, the movement of the capsule endoscope in the colon can be controlled using an external magnetic field. In other words, small intestine capsule endoscopy (peristalsis) + large intestine capsule endoscopy (external manipulation) can be performed at the same time. This will be explained in Figures 3 and 4 below.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 AI로 위치 확인 및 AI로 캡슐내시경 구동 제어하는 과정의 세부 제어 방법을 나타낸다.Figure 3 shows a detailed control method of the process of confirming the position with AI and controlling the operation of the capsule endoscope with AI according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 영상부 및 센서부에서 획득된 사진, 영상 또는 pH를 측정하여 영상부 및 센서부의 메모리 또는 캡슐내시경 내부의 메모리에 저장할 수 있고, 또는 외부의 판단부로 데이터를 저장하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 3, the photos, images, or pH acquired from the imaging unit and sensor unit can be measured and stored in the memory of the imaging unit and sensor unit or in the memory inside the capsule endoscope, or the data can also be stored in an external determination unit. do.
실시 예에 따라, 상기 센서부는 pH센서를 포함할 수 있고, 상기 센서부는 캡슐내시경의 하드웨어에 탑재하여 각 위장관 별 산도 차이를 측정할 수 있다. 상기 영상부는 사용자가 설정한 시간 간격에 따라 각 위장관의 스틀 백색광 영상 또는 사진을 획득할 수 있다.Depending on the embodiment, the sensor unit may include a pH sensor, and the sensor unit may be mounted on hardware of a capsule endoscope to measure differences in acidity for each gastrointestinal tract. The imaging unit may acquire a stereoscopic white light image or photo of each gastrointestinal tract according to a time interval set by the user.
상기 영상부는 캡슐 내부에 RF (Radiofrequency) 기술을 이용한 양방향 소통 모듈 (communication module)로 내부 또는 외부의 장치로 데이터를 전송할 수 있다.The imaging unit is a two-way communication module using RF (Radiofrequency) technology inside the capsule and can transmit data to internal or external devices.
판단부는 상기 캡슐내시경의 위치를 판단하고 상기 캡슐내시경의 배터리 잔량, 현재 위치 등을 파악할 수 있다. 실시 예에 따라, 상기 판단부는 외부의 서버로 구현될 수 있으며, 상기 판단부는 상기 영상부에서 보내온 구동 시간, 배터리 잔량, 현 위치 산도, 현 위치 사진 중 적어도 어느 하나를 포함하는 정보를 인공지능 딥러닝을 이용해 학습한 소프트웨어로 분석할 수 있는 특징이 있다.The determination unit may determine the location of the capsule endoscope and determine the remaining battery level and current location of the capsule endoscope. Depending on the embodiment, the determination unit may be implemented as an external server, and the determination unit may receive information including at least one of the driving time, remaining battery level, current location acidity, and current location photo sent from the imaging unit. It has the feature of being able to be analyzed using software learned using learning.
대장 캡슐내시경의 상용화를 위해서는, 캡슐내시경의 전력이 대장을 관찰하는 시간 동안 구동될 수 있게 유지되어야만 한다. 현재까지의 캡슐내시경은 그 크기의 한계로 인해, 대략 10-12시간의 배터리 구동만이 가능하며, 이후에는 촬영이 제한되고 있다. In order to commercialize a colonic capsule endoscope, the power of the capsule endoscope must be maintained to operate during the time the colon is observed. Due to limitations in size, capsule endoscopes to date can only operate on batteries for approximately 10-12 hours, and imaging is limited thereafter.
또한, 대장에서의 캡슐내시경의 움직임은 소장과 달리 대장 각 부위별로 매우 빠르거나 느리고, 보지 못하는 맹점이 많아 용종 발견율이 낮아지는 등의 단점이 존재한다.In addition, unlike the small intestine, the movement of the capsule endoscope in the large intestine is very fast or slow for each part of the large intestine, and there are many blind spots that cannot be seen, so there are disadvantages such as a low polyp detection rate.
따라서, 대장 캡슐내시경의 임상 활용을 위해서는 캡슐이 위장 각 부분의 위치를 스스로 인식하고, 이를 토대로 배터리를 절약하여 대장까지 도달한 뒤, 대장에서부터 정상적인 영상을 획득하게 하는 것이 중요하다. Therefore, for clinical use of colon capsule endoscopy, it is important for the capsule to recognize the location of each part of the stomach on its own, save battery life based on this, reach the colon, and obtain normal images from the colon.
아울러, 대장에 도달한 캡슐내시경을 일정한 속도로 움직이게 하고, 맹점 없는 관찰을 유도하게 해야 한다.In addition, the capsule endoscope that has reached the large intestine must be moved at a constant speed to ensure observation without blind spots.
실시 예에 따라, 제어부는 상기 판단부의 판단 결과에 따라 상기 캡슐내시경의 이동 또는 정지, 그리고 배터리의 on/off에 대한 구동 모드를 선택하고 상기 구동 모드에 따라 상기 캡슐내시경을 구동시킬 수 있다.Depending on the embodiment, the control unit may select a driving mode for moving or stopping the capsule endoscope and turning on/off the battery according to the decision result of the determination unit, and may drive the capsule endoscope according to the driving mode.
실시 예에 따라, 상기 캡슐내시경은 외부 자기장을 이용할 수 있는 자기 회전 방식을 사용하여 균일하고 안정적인 속도로 대장관 내를 촬영할 수 있게 제어될 수 있다.Depending on the embodiment, the capsule endoscope may be controlled to image the inside of the large intestine at a uniform and stable speed using a magnetic rotation method that can utilize an external magnetic field.
실시 예에 따라, 상기 캡슐내시경은 외부의 자기장에 의해 조절이 가능하도록 상기 제어부의 배터리 on/off 조절에 따라 이동이 제어될 수 있다. 상기 판단부는 상기 캡슐내시경의 위치를 기준으로 이동 여부를 판단할 수 있다.Depending on the embodiment, the movement of the capsule endoscope may be controlled according to battery on/off control of the control unit so that it can be controlled by an external magnetic field. The determination unit may determine whether to move based on the position of the capsule endoscope.
또한, 캡슐내시경이 pH-sensor가 탑재된 센서부와 외부 AI system 의 도움을 받아 현 위치 확인이 가능한데, 소장에 도달하기 전까지의 소모 전력량을 최소화함으로써 캡슐의 전대장 관찰이 용이할 수 있다. In addition, the current position of the capsule endoscope can be confirmed with the help of a sensor unit equipped with a pH-sensor and an external AI system. By minimizing the amount of power consumed before reaching the small intestine, observation of the entire large intestine of the capsule can be facilitated.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캡슐내시경의 수동 제어하는 제어 방법을 나타낸다. Figure 4 shows a control method for manually controlling a capsule endoscope according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명은 연동 운동에 따라 캡슐내시경이 자동으로 이동하며 촬영이 가능하나, 필요한 경우 수동으로 제어도 가능하다. 일반적인 경우에는 연동운동으로 자동으로 이동하나, 사용자가 대장 내시경의 더 많은 기능을 수행하기 위해서는 수동으로 제어할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the present invention, the capsule endoscope automatically moves according to the peristaltic movement to enable imaging, but can also be controlled manually if necessary. In general, it moves automatically through peristalsis, but the user can manually control it to perform more functions of the colonoscope.
수동 제어의 경우, 외부의 RF신호로 인해 제어부에서는 배터리를OFF 시키고, 외부 자기장, 일종의 핸드헬드와 같은 장비를 활용하여 캡슐내시경의 움직임을 제어할 수 있다. In the case of manual control, the control unit turns off the battery due to an external RF signal, and the movement of the capsule endoscope can be controlled using equipment such as an external magnetic field or a type of handheld.
이 경우 캡슐내시경의 사진 또는 영상을 획득하기 위해 배터리의 on/off를 수동을 조절할 수 있으며, 이 경우, 자기장의 도움으로 일정한 속도로 맹점없는 내시경 영상의 취득이 가능하다.In this case, the on/off of the battery can be manually adjusted to acquire photos or images of the capsule endoscope, and in this case, it is possible to acquire endoscope images without blind spots at a constant speed with the help of a magnetic field.
또한, 이러한 방법을 적용하여, 소장 캡슐내시경이 필요한 환자에서, 대장 캡슐내시경까지 한번에 검사함으로써 침습적인 대장내시경 검사를 피할 수 있다.In addition, by applying this method, invasive colonoscopy can be avoided by performing a single test of colon capsule endoscopy in patients who require small intestine capsule endoscopy.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later, but also by all changes or modified forms derived from the claims and the concept of equivalents.
Claims (9)
사용자에 의해 설정된 시간 간격에 따라 각 위장관 별 영상 또는 사진을 획득하는 영상부;
캡슐 하드웨어에 탑재되는 pH센서를 통해 각 위장관 별 산도 차이를 측정하는 센서부;
캡슐내시경의 현재 위치에 따라 캡슐내시경 내부의 배터리의 on/off를 제어하여 전력 소모량이 최소화되도록 전력을 제어하되, 현재 위치가 대장일 때 캡슐내시경이 일정한 속도로 이동하도록 제어하여 맹점없는 관찰을 유도하는 제어부; 및
상기 제어부의 on/off에 따라 캡슐내시경을 움직이되, 외부 자기장을 이용하는 자기 회전 방식으로 캡슐내시경의 이동을 제어하는 구동부를 포함하고,
상기 캡슐내시경은,
내부의 양방향 소통 모듈을 통해 외부 서버로 구현되는 판단부와 데이터를 송수신하고,
상기 판단부는,
상기 산도, 영상 또는 사진 중 적어도 어느 하나를 획득하여 기 설정된 인공지능 신경망을 통해 상기 캡슐내시경이 현재 위치한 기관이 어디인지 판단하고,
상기 영상, 사진 또는 측정된 pH는,
캡슐내시경 내부의 메모리 또는 상기 판단부에 저장되는 것인, 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경.
As a capsule endoscope,
An imaging unit that acquires images or photos for each gastrointestinal tract according to time intervals set by the user;
A sensor unit that measures differences in acidity for each gastrointestinal tract through a pH sensor mounted on the capsule hardware;
Power is controlled to minimize power consumption by controlling the on/off of the battery inside the capsule endoscope according to the current position of the capsule endoscope. However, when the current location is the colon, the capsule endoscope is controlled to move at a constant speed to encourage observation without blind spots. a control unit that does; and
A driving unit that moves the capsule endoscope according to the on/off of the control unit and controls the movement of the capsule endoscope in a magnetic rotation method using an external magnetic field,
The capsule endoscope,
Through the internal two-way communication module, data is transmitted and received with the decision unit implemented by an external server,
The judgment department,
Obtaining at least one of the acidity chart, image, or photo to determine which organ the capsule endoscope is currently located in through a preset artificial intelligence neural network,
The video, photo, or measured pH is,
A pH sensor-assisted navigation capsule endoscope capable of manipulating a magnetic field, which is stored in the memory inside the capsule endoscope or in the determination unit.
상기 판단부는,
상기 캡슐내시경의 위치를 판단하고 상기 캡슐내시경의 배터리 잔량, 현재 위치 등을 파악하는 것을 특징으로 하는 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경.
According to claim 1,
The judgment department,
A pH sensor-assisted navigation capsule endoscope capable of manipulating a magnetic field, characterized in that it determines the position of the capsule endoscope and determines the battery level and current location of the capsule endoscope.
상기 판단부는,
상기 캡슐내시경의 위치를 기준으로 이동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자기장 조종가능한 pH 센서 보조 내비게이션 캡슐내시경.
According to claim 3,
The judgment department,
A pH sensor-assisted navigation capsule endoscope with magnetic field control, characterized in that it determines whether to move based on the position of the capsule endoscope.
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