KR20130005631A - 캡슐 내시경 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 길이 변동이 가능하도록 구성하여 직경의 크기에 구애받지 않고 소화기관의 어디라도 촬영이 가능하도록 한 캡슐 내시경에 관한 것으로서, 광학 돔과, 상기 광학 돔에 접합되어 조명 광학계를 내장하는 제 1 캡슐과, 상기 제 1 캡슐과 제 1 거리만큼 이격되어 전원부를 내장하는 제 2 캡슐과, 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하면서 pH가 일정 이상일 때 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 상기 제 1 거리보다 긴 제 2 거리가 되도록 길이를 가변하는 길이 가변 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

캡슐 내시경{capsule endoscope}
본 발명은 캡슐 내시경에 관한 것으로, 특히 길이 변동이 가능한 캡슐 내시경에 관한 것이다.
최근에는 캡슐 타입의 내시경이 개발되어 의료 현장에서 여러 질병을 진단하는데 사용되고 있다.
즉, 캡슐 내시경은 인체의 소화기관을 따라 이동하면서 그 피검체의 내부를 촬영하여 영상신호를 생성하고, 상기 생성된 영상신호를 연속하여 외부로 송신하여 영상신호에 근거하여 질병을 진단한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 캡슐 내시경은 비교적 직경이 작은 십이지장과 소장에서는 크게 문제없이 내부를 촬영하면서 지나가지만, 대장에서는 대장내의 직경이 넓어진 관계로 구르거나 한쪽 벽을 촬영하게 되는 부작용이 있어 대장 내시경으로써 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 길이 변동이 가능하도록 구성하여 직경의 크기에 구애받지 않고 소화기관의 어디라도 촬영할 수 있도록 한 캡슐 내시경을 제공하는데 그 목적이 있다
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 캡슐 내시경은 광학 돔과, 상기 광학 돔에 접합되어 조명 광학계를 내장하는 제 1 캡슐과, 상기 제 1 캡슐과 제 1 거리만큼 이격되어 전원부를 내장하는 제 2 캡슐과, 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하면서 pH가 일정 이상일 때 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 상기 제 1 거리보다 긴 제 2 거리가 되도록 길이를 가변하는 길이 가변 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 캡슐 내시경은 다음과 같은 효과가 있다.
즉, pH에 반응하는 코팅막이나 pH센서를 사용하여 pH가 일정 수준이상이 되었을 때 길이 가변 장치를 작동시켜 캡슐 내시경의 길이를 늘려 소화 기관의 직경 크기에 상관없이 더욱 많은 유효 영상을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도
도 2는 도 1의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도
도 4는 도 3의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도
도 6은 도 5의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 캡슐 내시경을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 캡슐 내시경은 도 1에 도시한 바와 같이, 광학 돔(110)과, 상기 광학 돔(110)에 접합되어 렌즈(121), 조명부(122) 및 이미지 센서(123)를 내장하는 제 1 캡슐(120)과, 상기 제 1 캡슐(120)과 일정한 간격을 갖고 이격되어 전원부(131)를 내장하는 제 2 캡슐(130)과, 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 연결하면서 pH가 일정 이상일 때 길이가 가변되는 길이 가변 장치(140)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 캡슐(120,130)은 원통 형상을 가지며 인체에 무해한 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 광학 돔(110)은 의료용 접착제에 의해 상기 제 1 캡슐(120)의 전면부에 밀봉 상태로 접합된다.
한편, 상기 광학 돔(110)이 상기 제 1 캡슐(120)의 전면부에 접합되는 것을 설명했지만, 이에 한정하지 않고 제 2 캡슐(130)의 후면부에도 접합될 수 있다.
상기 제 2 캡슐(130)의 내부에는 송신부(도시되지 않음)가 구성되어 있는데, 상기 송신부는 상기 이미지 센서(123)로부터 수집된 정보를 외부로 전송하는 역할을 한다. 이때 상기 송신부는 안테나를 이용한 무선 통신 또는 적어도 하나의 전극을 통한 인체 통신한다.
또한, 상기 제 1 캡슐(120)에 상기 광학 돔(110) 및 렌즈(121), 조명부(122), 이미지 센서(123)를 접합 및 내장되는 설명했지만, 이에 한정하지 않고 상기 제 2 캡슐(130)에도 광학 돔(110) 및 렌즈(121), 조명부(122), 이미지 센서(123)를 접합 및 내장할 수 있다.
상기 이미지 센서(123)는 상기 렌즈(121)를 통해 집광된 피검체 이미지를 감지하고, 상기 조명부(122)는 상기 렌즈(121)의 집광 범위를 조명하여 피검체 이미지 감지 시 피검체인 소화기관 내부를 비춘다.
상기 이미지 센서(123)는 상기 광학 돔(110)을 통해 입사되는 광을 수광하여 소화 기관의 장기 내부를 촬상하여 체내 이미지 정보를 생성한다. 여기서, 이미지 센서(123)는 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서 또는 다른 촬상 수단이 될 수 있다.
나아가, 상기 이미지 센서(123)는 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 컬러 필터 어레이 구조를 가질 수 있다. 이때, 베이어 패턴은 하나의 픽셀이 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 하나의 컬러를 표현하고, 주위의 픽셀 값을 보간(Interpolation)을 통해 각 픽셀이 표현하지 못하는 나머지 두 가지의 컬러를 표현하는 방식이다.
상기 조명부(122)는 상기 이미지 센서(123)에서 체내 이미지 정보를 수집할 수 있도록 체내를 조명한다. 이를 위해, 상기 조명부(122)는 백색, 청색, 적색, 황색, 녹색 중 적어도 하나의 발광소자가 될 수 있다.
상기 전원부(131)는 캡슐 내시경의 구동을 위한 전원을 공급하는 것으로, 전원이 충전된 배터리 및 배터리의 전원을 이용하여 이미지 센서(123), 조명부(122) 등의 캡슐 내시경을 구성하는 회로 부품에 구동 전원을 생성하는 전원 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 소화 기관의 장기는 위장, 소장, 대장의 순으로 형성되어 있으며, 각각의 직경은 생체에 따라 다르지만, 일반적으로 위장은 15㎝, 소장은 3～4㎝, 대장은 5～7㎝ 정도의 직경을 갖는다.
상기 길이 가변 장치(140)는 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이에 구성되어 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 연결하는 자바라(141) 및 스프링(142)과, 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)의 표면을 포함한 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이에 코팅되어 형성되며 pH에 반응하는 코팅막(143)으로 이루어져 있다.
여기서, 상기 자바라(141)는 상기 제 1 캡슐(120) 및 제 2 캡슐(130) 사이의 내부 공간에 상기 제 1 캡슐(120) 및 제 2 캡슐(130)을 잡아주는 형태로 일정한 간격을 갖고 2줄로 구성되고, 상기 스프링(142)은 상기 2줄로 형성된 자바라(141) 사이에 구성된다.
상기 스프링(142)의 완충에 의해 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)은 제 1 거리를 갖고, 상기 코팅막(143)이 pH가 일정 이상일 경우 녹아 없어지면서 상기 스프링(142)의 이완 작용에 의해 상기 자바라(141)가 펼쳐지면서 상기 제 1 거리보다 더 멀어진 제 2 거리를 갖게 된다.
여기서, 상기 코팅막(143)은 일정한 pH이상이면 녹아 없어지는 재질로 이루어지는데, 예를 들면 pH가 3이하일 때 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 연결하고 있지만, pH가 5이상일 때 녹아 없어지게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 캡슐 내시경은 내시경 시술 시 소화기관을 최대한 많이 촬영하고자 하기 위해 캡슐 내시경의 길이 가변을 통해 길게 하여 직경이 큰 대장에서도 구르지 않고 중앙을 볼 수 있도록 하는 것이다. 즉, 캡슐 내시경을 삼킬 때에는 길이가 30㎜ 이하이나 소장에 진입하게 되면 30㎜ 이상으로 늘어나게 되어 캡슐 내시경이 직경이 넓은 대장에서도 구르지 않도록 하여 대장 홀(hole)의 중앙을 주시하게 되어 더 많은 유효 영상을 획득할 수 있도록 한다.
이를 위해 본 발명의 제 1 실시예에 의한 캡슐 내시경은 도 1에와 같이, 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 분리하여 내부 공간을 구비하고 상기 내부 공간에 스프링(142)으로 밀게 하여 pH 5 이상에서 반응하는 코팅막(143)을 사용하여 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 밀봉하면서 단단하게 고정하여 30㎜ 이하의 크기를 갖는 캡슐 내시경을 제작한다.
이후 도 2에서와 같이, 캡슐 내시경을 삼켰을 때 비교적 직경이 작고 pH가 낮은 위장에서 반응하지 않다가 pH가 5 이상인 소장으로 진입하였을 때, 코팅막(143)이 녹아 없어지면서 팽창되어 있던 스프링(142)이 이완되는 힘에 의해 캡슐 내시경의 길이가 길게 하여 직경이 큰 대장에서도 구르지 않고 중앙을 볼 수 있어 더 많은 유효 영상을 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 캡슐 내시경은 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예와 비교하여 길이 가변 장치(140)로서 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이의 내부 공간에 각각 대응되게 스프링(142) 대신에 자석(144)을 구성하는 것을 제외하면 동일하다.
따라서 본 발명의 제 2 실시예에 의한 캡슐 내시경은 일정한 간격을 갖는 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)에 각각 자석(144)을 서로 대응되게 구성하고, 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)을 pH에 반응하는 코팅막(143)과 자바라(141)를 통해 캡슐 내시경의 길이를 가변할 수 있다.
즉, 캡슐 내시경을 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)로 분리하여 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이에 내부 공간을 구성하고, 상기 내부 공간에 각각 대응되면서 동일한 극이 마주보도록 자석(144)을 포함하는 길이 가변 장치(140)를 구성하는데, 위장인 경우 pH가 3이하이다.
이를 이용하여 pH가 5이상에서 반응하여 녹아 없어지는 코팅막(143)이 도포된 캡슐 내시경을 삼키게 되면, 위장에서는 길이 변화가 일어나지 않지만, 소장에서 pH 5이상이 되었을 때 도 4에서와 같이, 코팅막(143)이 녹아 없어지고 상기 자석(144)의 척력에 의해 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130)의 거리가 멀어져 길이 변화를 일으키게 되고, 이를 통하여 길이가 3㎝이상으로 길어지게 된다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 캡슐 내시경은 pH에 반응하는 코팅막(143)을 사용하지 않고 별도의 pH 센서(도시되지 않음)를 구성하여 내시경 검사시 실시간으로 pH를 검사하여 pH가 일정 이상일 경우에 자석(144)의 척력에 의해 제 1 캡슐(120) 및 제 2 캡슐(130)의 거리를 가변할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 캡슐 내시경의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 캡슐 내시경의 길이 가변된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 의한 캡슐 내시경은 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예와 비교하여 길이 가변 장치(140)로서 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이의 내부 공간에 각각 대응되게 자석(144) 대신에 후크 체결부를 구성하는 것을 제외하면 동일하다.
여기서, 상기 후크 체결부는 상기 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이의 내부공간에서 상기 제 1 캡슐(120)에 고정되는 고리(145)와, 상기 고리(145)와 대응되게 상기 제 2 캡슐(130)에 구성되는 후크(146) 및 일정 이상의 pH가 되면 상기 후크(146)를 구동하는 구동모터(147)로 구성된다.
따라서 본 발명의 제 3 실시예에 의한 캡슐 내시경은 제 1 캡슐(120)과 제 2 캡슐(130) 사이의 공간에 스프링(142)과 함께 후크 체결부를 구성함으로써 pH가 5이상에서 상기 후크 체결부의 구동 모터(147)를 가동하여 고리(145)로부터 후크(146)를 분리하여 캡슐 내시경의 길이를 늘이게 된다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 캡슐 내시경은 pH에 반응하는 코팅막(143)을 사용하지 않고 별도의 pH 센서(도시되지 않음)를 구성하여 내시경 검사시 실시간으로 pH를 검사하여 pH가 일정 이상일 경우에 구동 모터(147)를 가동하여 제 1 캡슐(120) 및 제 2 캡슐(130)의 거리를 가변할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110 : 광학 돔 120 : 제 1 캡슐
130 : 제 2 캡슐 140 : 길이 가변 장치

Claims (9)

  1. 광학 돔과,
    상기 광학 돔에 접합되어 조명 광학계를 내장하는 제 1 캡슐과,
    상기 제 1 캡슐과 제 1 거리만큼 이격되어 전원부를 내장하는 제 2 캡슐과,
    상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하면서 pH가 일정 이상일 때 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 상기 제 1 거리보다 긴 제 2 거리가 되도록 길이를 가변하는 길이 가변 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 조명부, 렌즈, 이미지 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 캡슐에 송신부가 구비된 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 가변 장치는 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 구성되어 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하는 자바라 및 스프링과, 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐의 표면을 포함한 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 코팅되어 형성되며 pH에 반응하는 코팅막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 가변 장치는 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 구성되어 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하는 자바라 및 자석과, 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐의 표면을 포함한 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 코팅되어 형성되며 pH에 반응하는 코팅막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 자석은 동일한 극이 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 가변 장치는 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이의 공간에 스프링과 함께 후크 체결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 후크 체결부는 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이의 내부공간에서 상기 제 1 캡슐에 고정되는 고리와, 상기 고리와 대응되게 상기 제 2 캡슐에 구성되는 후크 및 일정 이상의 pH가 되면 상기 후크를 구동하는 구동모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 가변 장치는 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 구성되어 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐을 연결하는 자바라 및 자석과, 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐의 표면을 포함한 상기 제 1 캡슐과 제 2 캡슐 사이에 코팅되어 형성되며 pH를 검사하는 pH 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경.
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