KR20150125353A - 3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치 - Google Patents

3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선으로 작동하는 3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경을 이용하여 위장을 검진하는 장치에 관한 것으로서, 무선으로 전력을 수신하며 자력에 의하여 움직임이 제어되는 3차원 무선 위내시경을 제공한다. 본 발명은 무선으로 전력을 수신함에 따라 제거된 배터리의 공간에 자화용 영구자석을 배치함으로써 위내시경의 크기를 유지하면서 자력에 의한 움직임 제어가 가능하게 하며, 무선전력을 수신하면 작동하는 입체카메라를 통해 위장 내부의 3차원 영상을 제공함으로써 위장 상태의 진단을 용이하게 한다.

Description

3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치 {3D Wireless Gastroscope and 3D Wireless Gastroscope Examination Apparatus}
본 발명은 위장용 내시경과 위장용 내시경을 이용하여 위장의 검사를 수행하는 검진 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 무선으로 작동하며 입체감을 줄 수 있는 영상을 획득하여 위장의 검사를 수행하는 위장용 내시경 및 위장용 내시경을 이용한 검진 장치에 관한 것이다.
통상의 내시경 시스템은 삽입용 스코프를 재사용하기 위해서 세척 및 소독이 필요하다. 이때 소독한 스코프의 불완전한 헹굼으로 인한 부작용이 발생할 수 있으며 소독액과 헹굼액으로 인한 물의 오염은 환경 오염을 문제를 야기할 수 있다. 또한, 세척과 헹굼을 확실하게 하지 않음으로써 발생하는 환자 간의 감염 문제는 최근 다양하게 이슈화되고 있으며 많은 사람이 위장 내시경에 대한 거부감을 가지게 하고 있다.
한편, 내시경 시스템은 일반적인 삽입형 내시경으로 파악하기 힘든 소장의 질환을 검진하는데 국한되어 사용되고 있다. 그리고 통상적인 위장 내시경을 삽입하는 과정에서 통증과 구역반응을 유발하기 때문에 수면 내시경법에 의한 검사를 진행하고 있는데, 수면 내시경에 사용되고 있는 약품은 다양한 부작용이 있음에도 불구하고 현재 위장을 검사하는 최선의 방법으로 알려져 있다.
따라서 환자 간의 감염 문제나 환자에게 통증 및 구역반응을 일으키지 않으면서 위장 전체를 정확하게 관찰할 수 있는 새로운 내시경에 대한 요구가 증가하고 있으며, 특히 위장의 질환은 색상과 함께 형태적인 변형이 발생하기 때문에 위장 내부를 입체적으로 표현할 수 있는 위장용 내시경의 필요성이 증가하고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 작동하며 3차원 영상을 획득할 수 있는 일회용 위내시경을 제공하는 것을 목적으로 하며, 위내시경에 무선으로 전력을 전송함으로써 배터리를 제거하고 자력에 의하여 위치 및 방향의 제어를 가능하게 하는 3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따르면, 3차원 무선 위내시경 검진 장치의 자력에 의하여 제어되는 위치제어모듈; 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로부터 무선전력을 수신하는 무선전력수신모듈; 상기 무선전력수신모듈이 상기 무선전력을 수신하면 작동하며 제1 렌즈와 제2 렌즈를 통해 영상을 획득하는 입체카메라; 상기 입체카메라에 의하여 획득된 영상을 압축하는 영상데이터압축모듈; 및 상기 영상데이터압축모듈에 의하여 압축된 영상을 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로 전송하는 영상데이터전송모듈을 포함하는 3차원 무선 위내시경을 제공한다.
상기 입체카메라는 덮개에 의하여 보호되며 상기 무선전력수신모듈이 상기 무선전력을 수신하면 상기 덮개가 개방되고 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈가 외부로 노출되어 영상을 획득하며, 상기 획득된 영상까지의 거리에 따라 상기 입체카메라의 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 각도를 조절한다.
상기 영상데이터압축모듈은 상기 입체카메라의 제1 렌즈에 의하여 획득된 영상과 상기 입체카메라의 제2 렌즈에 의하여 획득된 영상을 비교하여 동일한 영상을 분석하고 상기 획득된 영상의 압축을 수행한다.
상기 무선전력수신모듈은 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치의 무선전력 송신 주파수와 매칭을 수행하는 매칭회로; 및 상기 매칭회로에 의한 주파수 매칭이 완료되면 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로부터 상기 무선전력을 수신하는 안테나를 포함할 수 있다.
상기 위치제어모듈은 자화용 영구자석으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 3차원 무선 위내시경으로 무선전력을 송신하는 무선전력송신부; 자력에 의하여 상기 3차원 무선 위내시경의 위치 및 이동방향을 조절하는 위치제어부; 상기 3차원 무선 위내시경이 획득한 영상데이터를 수신하는 영상데이터수신부; 및 상기 영상데이터수신부에 의하여 수신된 영상을 분석하는 영상데이터분석부를 포함하는 3차원 무선 위내시경 검진 장치를 제공한다.
상기 위치제어부는 상기 무선전력송신부의 전압 및 전류의 측정을 통해 임피던스를 측정하고 측정된 임피던스에 기초하여 상기 무선전력의 송신거리를 측정하며 측정된 송신거리에 따라 상기 3차원 무선 위내시경의 위치를 분석한다.
상기 영상데이터분석부는 상기 수신된 영상을 복원하고 복원된 영상을 디스플레이 장치를 통해 제공하며, 상기 복원된 영상을 기저장된 위장 상태 이미지 또는 영상과 비교하여 상기 수신된 영상을 분석한다.
본 발명은 위내시경 검진 장치로부터 무선으로 전력을 수신하여 배터리가 필요없는 무선 위내시경을 제공하며, 배터리를 제거하고 자화용 영구자석을 포함함으로써 자력에 의한 제어가 용이한 무선 위내시경을 제공한다. 또한, 입체카메라를 통해 위장 내부의 영상을 획득하고 획득한 영상을 위내시경 검진 장치로 전송함으로써, 위장 질환의 검진이 용이한 3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경 및 3차원 무선 위내시경 검진 장치의 구조를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경의 작동 예시를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경과 3차원 무선 위내시경을 통해 위장 내부를 검진하는 장치의 구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경(100)은 캡슐 형태일 수 있으며, 사람 또는 동물의 위장 내부에 삽입되어 위장 내부의 영상을 획득하고 획득한 영상을 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로 전송한다. 따라서 본 발명에 따르면, 무선으로 작동하는 위내시경을 통해 위장 내부의 입체 영상을 획득하고 획득한 영상을 통해 위장의 이상 여부를 검진할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경은 위치제어모듈(110), 무선전력수신모듈(120), 입체카메라(130), 영상데이터압축모듈(140) 및 영상데이터전송모듈(150)을 포함한다.
위치제어모듈(110)은 위장 내부에서 3차원 무선 위내시경(100)의 위치 및 이동방향을 제어할 수 있도록 한다.
위치제어모듈(110)은 자화용 영구자석으로 구성될 수 있으며, 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)의 자력에 의하여 3차원 무선 위내시경(100)의 움직임이 제어될 수 있다. 즉, 3차원 무선 위내시경(100)은 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)의 자력에 의하여 위치 및 이동방향이 제어되며, 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)가 송신하는 무선전력에 의하여 작동한다.
무선전력수신모듈(120)은 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로부터 무선전력을 수신한다. 무선전력수신모듈(120)은 무선전력 수신을 위한 무선전력 수신용 공진형 안테나, 무선전력을 송신하는 기기의 매칭회로와 대응되는 무선전력 수신용 매칭회로, 3차원 무선 위내시경(100)에 전력을 공급하기 위한 무선전력 수신용 정류회로 및 3차원 무선 위내시경(100)에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 무선전력 수신용 정전압회로를 포함할 수 있다.
무선전력수신모듈(120)은 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로부터 무선전력을 수신하면 수신한 전력을 3차원 무선 위내시경(100)에 공급함으로써 3차원 무선 위내시경(100)이 위장 내에서 작동할 수 있도록 한다.
입체카메라(130)는 제1 렌즈와 제2 렌즈로 구성되며 위장 내부의 영상을 획득한다. 그리고 획득된 영상이 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로 전송될 수 있도록 한다. 따라서 본 발명은 두 개의 렌즈를 통해 위장 내부의 영상을 획득함으로써 보다 입체적인 영상을 제공하여 위장의 이상 여부를 정확하게 검진할 수 있도록 한다.
본 발명은 3차원 영상 획득을 위해 위내시경에 두 개의 렌즈로 이루어진 입체카메라를 적용할 경우 위내시경의 단면의 면적이 넓어지는 문제점을 해소하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 입체카메라(130)의 제1 렌즈와 제2 렌즈가 덮개(160)에 의하여 보호되며 외부로 노출되지 않도록 한다. 그리고 3차원 무선 위내시경(100)이 작동하면 덮개(160)가 개방되며 입체카메라(130)가 외부로 노출되어 위장 내부의 영상을 획득할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 3차원 무선 위내시경(100)의 입체카메라(130)가 외부로 노출되는 예시를 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 입체카메라(130)는 덮개(160)가 개방되면 제1 렌즈와 제2 렌즈가 수평한 상태가 되도록 위치할 수 있으며, 촬영되는 대상과의 거리에 따라 제1 렌즈와 제2 렌즈의 각도를 조정할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경(100)은 입체카메라(130)가 외부로 노출되지 않은 상태로 위장 내부에 삽입되며, 무선전력수신모듈(120)이 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로부터 무선전력을 수신하면 덮개(160)가 개방되고 입체카메라(130)가 외부로 노출되며 위장 내부의 영상을 획득한다.
또는, 위산감지센서를 구비하여 무선전력을 수신하는 상태에서 위산이 감지되면 덮개(160)가 개방되도록 할 수도 있다.
입체카메라(130)는 획득한 영상을 영상데이터압축모듈(140)로 전달한다.
영상데이터압축모듈(140)은 입체카메라(130)가 획득한 위장 내부의 영상을 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로 전송할 수 있도록 압축한다.
일실시예에 따르면, 영상데이터압축모듈(140)은 입체카메라(130)의 제1 렌즈가 획득한 영상과 제2 렌즈가 획득한 영상을 비교하고 동일한 부분을 분석한다. 그리고 동일한 부분과 동일하지 않은 부분을 구분하고, 동일한 부분에 대한 하나의 영상과 동일하지 않은 부분의 영상을 압축함으로써 동일한 부분에 대한 영상이 중복되지 않도록 하여 전송되는 압축데이터의 용량을 감소시킬 수 있도록 한다.
영상데이터압축모듈(140)은 압축된 영상데이터를 영상데이터전송모듈(150)로 전달하며 영상데이터전송모듈(150)은 압축된 영상데이터를 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)로 전송한다.
본 발명의 일실시예에 따른 3차원 무선 위내시경 검진 장치(200)는 무선전력송신부(210), 위치제어부(220), 영상데이터수신부(230) 및 영상데이터분석부(240)를 포함한다.
무선전력송신부(210)는 3차원 무선 위내시경(100)으로 무선전력을 송신한다. 무선전력송신부(210)는 3차원 무선 위내시경(100)의 구동을 위한 무선전력 송신용 안테나, 공진형 무선전력 전송을 위해 임피던스를 매칭하는 무선전력 송신용 매칭회로 및 인체 내 무선전력 송신을 위한 무선전력 송신용 앰프를 포함할 수 있다.
위치제어부(220)는 3차원 무선 위내시경(100)의 위장 내 위치 및 이동방향을 제어하는데, 위치제어부(220)는 자력을 통해 3차원 무선 위내시경(100)의 위치와 이동방향을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 위치제어부(220)는 무선전력송신부(210)의 전압 및 전류의 측정을 통해 임피던스를 측정하고 측정된 임피던스에 기초하여 무선전력의 송신거리를 측정할 수도 있다. 따라서 측정된 송신거리에 따라 3차원 무선 위내시경(100)의 위치를 분석하여 검사 중인 위장 내부의 위치를 파악할 수도 있다.
영상데이터수신부(230)는 3차원 무선 위내시경(100)이 획득한 위장 내부의 영상데이터를 수신하고 수신한 영상데이터를 영상데이터분석부(240)로 전달한다.
영상데이터분석부(240)는 전달받은 압축 영상데이터를 복원하고 복원된 영상을 분석한다. 이때 영상데이터분석부(240)는 복원된 영상을 디스플레이 장치를 통해 제공할 수 있으며, 기저장된 위장 상태(질환)에 따른 이미지 또는 영상과 복원된 영상을 비교하여 검사한 위장의 이상 여부에 대한 분석 결과를 제공할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 3차원 무선 위내시경 110 : 위치제어모듈
120 : 무선전력수신모듈 130 : 입체카메라
140 : 영상데이터압축모듈 150 : 영상데이터전송모듈
160 : 덮개 200 : 3차원 무선 위내시경 검진 장치
210 : 무선전력송신부 220 : 위치제어부
230 : 영상데이터수신부 240 : 영상데이터분석부

Claims (10)

  1. 3차원 무선 위내시경 검진 장치의 자력에 의하여 제어되는 위치제어모듈;
    상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로부터 무선전력을 수신하는 무선전력수신모듈;
    상기 무선전력수신모듈이 상기 무선전력을 수신하면 작동하며 제1 렌즈와 제2 렌즈를 통해 영상을 획득하는 입체카메라;
    상기 입체카메라에 의하여 획득된 영상을 압축하는 영상데이터압축모듈; 및
    상기 영상데이터압축모듈에 의하여 압축된 영상을 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로 전송하는 영상데이터전송모듈
    을 포함하는 3차원 무선 위내시경.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입체카메라는
    덮개에 의하여 보호되며 상기 무선전력수신모듈이 상기 무선전력을 수신하면 상기 덮개가 개방되고 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈가 외부로 노출되어 영상을 획득하는 것
    인 3차원 무선 위내시경.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입체카메라는
    상기 획득된 영상까지의 거리에 따라 상기 입체카메라의 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 각도를 조절하는 것
    인 3차원 무선 위내시경.
  4. 제1항에 있어서, 상기 영상데이터압축모듈은
    상기 입체카메라의 제1 렌즈에 의하여 획득된 영상과 상기 입체카메라의 제2 렌즈에 의하여 획득된 영상을 비교하여 동일한 영상을 분석하고 상기 획득된 영상의 압축을 수행하는 것
    인 3차원 무선 위내시경.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무선전력수신모듈은
    상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치의 무선전력 송신 주파수와 매칭을 수행하는 매칭회로; 및
    상기 매칭회로에 의한 주파수 매칭이 완료되면 상기 3차원 무선 위내시경 검진 장치로부터 상기 무선전력을 수신하는 안테나를 포함하는 것
    인 3차원 무선 위내시경.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어모듈은 자화용 영구자석을 포함하는 것인 3차원 무선 위내시경.
  7. 3차원 무선 위내시경으로 무선전력을 송신하는 무선전력송신부;
    자력에 의하여 상기 3차원 무선 위내시경의 위치 및 이동방향을 조절하는 위치제어부;
    상기 3차원 무선 위내시경이 획득한 영상데이터를 수신하는 영상데이터수신부; 및
    상기 영상데이터수신부에 의하여 수신된 영상을 분석하는 영상데이터분석부
    를 포함하는 3차원 무선 위내시경 검진 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 위치제어부는
    상기 무선전력송신부의 전압 및 전류의 측정을 통해 임피던스를 측정하고 측정된 임피던스에 기초하여 상기 무선전력의 송신거리를 측정하며 측정된 송신거리에 따라 상기 3차원 무선 위내시경의 위치를 분석하는 것
    인 3차원 무선 위내시경 검진 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 영상데이터분석부는
    상기 수신된 영상을 복원하고 복원된 영상을 기저장된 위장 상태 이미지 또는 영상과 비교하여 상기 수신된 영상을 분석하는 것
    인 3차원 무선 위내시경 검진 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 영상데이터분석부는
    상기 수신된 영상을 복원하고 복원된 영상을 디스플레이 장치를 통해 제공하는 것
    인 3차원 무선 위내시경 검진 장치.
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