KR20190051593A

KR20190051593A - 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20190051593A
Application number: KR1020170147430A
Authority: KR
Inventors: 이정원; 황규본; 박예슬
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-05-15
Also published as: KR102029249B1

Abstract

산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법은, 상태 진단 장치가 캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도(pH) 정보를 수신하는 단계, 상기 상태 진단 장치가 상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하는 단계, 상기 상태 진단 장치가 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 단계를 포함한다.

Description

산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템{Method and system for diagnosis of digestive system using of Capsule Endoscopy comprising pH sesor}

본 발명은 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 캡슐내시경을 통해 획득한 영상정보와 산도(pH)정보를 이용하여 소화기능의 이상성을 발견하고, 소화기관의 질환을 진단하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템에 관한 것이다.

내시경은 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 의사들은 장기의 체강(體腔) 내부에 내시경의 삽입부를 삽입하여 장기의 체강 내부를 관찰하여 병을 진단하거나, 진단 결과에 따라 내시경에 구비된 삽입 채널에 삽입되는 치료 기구를 이용하여 환부를 치료한다.

그런데 종래의 내시경은 광섬유로 이루어진 케이블을 통해 내시경을 체강 내부에 삽입된 후 의사에 의해 직접 조작되어 체강 내부의 데이터를 확보는 데에는 용이하지만, 피검사자에게는 큰 고통을 주는 문제가 있다. 그리고 소장(小腸)과 같은 장기는 피검사자의 입 또는 항문으로부터 멀리 떨어져 있고, 소장의 체강 직경이 작아서, 종래의 내시경으로는 체강 내부를 관찰하기가 곤란하다는 문제가 있다.

최근에는 상기의 문제를 해결하기 위해 무선 캡슐 내시경(wireless capsule endoscope)이 개발되어 사용되고 있다. 무선 캡슐 내시경은 환자가 알약처럼 삼키면 장기의 체강 내부로 들어가 의사들이 비디오 화면이나 컴퓨터 모니터를 통해 장기의 체강 내부를 직접 관찰할 수 있게 하는 캡슐 형태의 초소형 내시경을 말한다.

캡슐내시경 검사는 소화기관 내부의 이상성을 확인하기 위해 캡슐 형태의 내시경을 삼켜 체내의 영상을 촬영한 후 판독하여 병변을 진단하는 검사로, 비침습적 검사이므로 일반적인 내시경 검사와 다르게 이물감이나 불쾌감을 주지 않고 위장관을 촬영할 수 있다는 이점이 있다. 또한 캡슐내시경은 위장관의 연동운동에 따라 식도-위-소장-대장을 차례로 통과하며 촬영하는데 이 때문에 위내시경이나 대장내시경이 관찰하기 힘든 소장을 관찰하는 데 용이하다. 하지만 소장은 내부에 세균 수가 매우 적고 음식물이 통과하는 속도가 빠르므로 질환의 발생 빈도가 매우 낮아 소장 내 이상성 발견이 어렵다. 이러한 소장의 질환 진단율은 원인 불명의 위장관 출혈에서 약 75.5%, 크론병에서 동반 증상들에 따라 38% ~ 83%로 캡슐내시경 검사를 수행해도 병변을 발견하지 못할 가능성이 존재한다. 보통 캡슐내시경 검사는 촬영에 8시간, 판독에는 판독자의 숙련도에 따라 45분 ~ 2 시간이 소요되며 검사 이전에 준비하는 시간까지 포함하면 매우 많은 시간이 소요된다. 즉, 한 번의 검사로 병변을 발견하지 못할 경우 시간 대비 효과가 매우 적다.

상술한 바와 같이 종래의 캡슐내시경 검사는 촬영과 판독에 많은 시간이 소요되므로 이상성을 발견하지 못한 경우, 피검자에게 영상 이외에 제공할 수 있는 정보가 매우 제한적이며 많은 시간과 비용이 낭비되는 단점이 있다.

따라서 캡슐내시경 검사 시 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 피검자에게도 소화기능의 이상성을 확인할 수 있도록 하는 기술 개발이 요구된다.

이에 관련하여, 발명의 명칭이 " 캡슐 내시경 영상을 이용한 Ｕ－Ｈｅａｌｔｈ 기반의 자동병변 검출 시스템 "인 한국공개특허 제 10-2010-0051477 호가 존재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 캡슐내시경 검사 시 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 경우에도 피검자에게 정상 소견 이외에 소화기관의 상태 정보를 제공할 수 있도록 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자하 하는 다른 기술적 과제는 산도 측정이 가능한 캡슐내시경을 통해 위장관 내부의 상태를 알 수 있는 임상정보(pH)를 제공하여 시각적으로 확인할 수 있는 소화기관 이상성 및 다른 이상성의 예측, 그리고 이를 통해 질환을 예방할 수 있도록 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법은, 상태 진단 장치가, 캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도(pH) 정보를 수신하는 단계, 상기 상태 진단 장치가, 상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하는 단계, 상기 상태 진단 장치가, 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 판단하는 단계는, 상기 영상 정보를 판독하여 병변 발견 여부에 따라 영상 이상성 유무를 판단하는 단계, 기 정의된 산도 레벨 테이블을 이용하여 상기 영상 정보와 동일 전이 시간(transition time)의 산도 정보에 대한 산도 레벨을 판단하는 단계, 상기 판단된 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하되, 상기 산도 레벨 테이블은, 각 소화기관별 전체 산도 범위가 정상 산도 정보를 기준으로 일정 개수로 나뉘어 병변의 심각도에 따라 레벨이 설정된 정보일 수 있다.

바람직하게는, 상기 소화기관의 상태를 진단하는 단계는, 기 정의된 제1 상태 내지 제4 상태 중에서 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 해당하는 상태를 판단하는 단계, 기 정의된 진단모델로부터 상기 판단된 소화기관의 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단하는 단계를 포함하되, 상기 진단모델은, 각 소화기관별로 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 분류된 제1 상태 내지 제4 상태, 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 있는 경우(case1), 제2 상태는 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없는 경우(case2), 제3 상태는 영상 이상성은 없으나 산도 이상성이 있는 경우(case3), 제4 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 없는 경우(case4)인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법은 상기 상태 진단 장치가, 상기 영상정보, 산도정보, 소화기관의 상태 및 진단된 질병, 복강 내 위치 중 적어도 하나를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 시각적으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 상태진단장치는, 캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도 정보를 수신하는 통신부, 상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하는 분석부, 상기 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무의 판단결과에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 진단 처리부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 분석부는 상기 영상 정보를 판독하여 병변 발견 여부에 따라 영상 이상성 유무를 판단하는 영상 분석부, 기 정의된 산도 레벨 테이블을 이용하여 상기 영상 정보와 동일 전이 시간(transition time)의 산도 정보에 대한 산도 레벨을 판단하고, 상기 판단된 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단하는 산도 분석부를 포함하되, 상기 산도 레벨 테이블은, 각 소화기관별 전체 산도 범위가 정상 산도 정보를 기준으로 일정 개수로 나뉘어 병변의 심각도에 따라 레벨이 설정된 정보일 수 있다.

바람직하게는, 상기 진단 처리부는 기 정의된 제1 상태 내지 제4 상태 중에서 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 해당하는 상태를 판단하고, 기 정의된 진단모델로부터 상기 판단된 소화기관의 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단하되, 상기 진단모델은 각 소화기관별로 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 분류된 제1 상태 내지 제4 상태, 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 진단 처리부는 상기 영상정보, 산도정보, 소화기관의 상태 및 진단된 질병, 복강 내 위치 중 적어도 하나를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 시각적으로 제공할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 시스템은, 촬영부 및 센서부가 구비되어, 상기 촬영부를 통해 영상을 촬영하고, 상기 센서부를 통해 산도를 측정하는 캡슐내시경, 상기 캡슐내시경으로부터 영상 정보 및 산도 정보를 수신하여 상태 진단 장치로 전송하는 중계장치, 상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하며, 상기 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무의 판단결과에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 상태 진단 장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 영상 촬영과 함께 산도 측정이 가능한 센서부가 구비된 캡슐내시경을 통해 획득한 영상정보와 임상정보(pH)로부터 소화기능의 이상성을 발견하고, 질환의 진단 및 예측과 예방을 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 캡슐내시경 검사 시, 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 경우에도 산도 정보로부터 소화기능의 이상성을 발견할 수 있으므로, 캡슐내시경 검사 시 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 경우에도 피검자에게 정상 소견 이외에 소화기관의 상태 정보를 제공할 수 있다.

또한, 영상에서 병변이 발견되었다고 할지라도, 산도 정보를 활용하여 병변에 대한 심각도를 보다 구체적으로 제공할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐내시경의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 진단 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 레벨 테이블을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 판단하는 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기관의 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단모델을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 조합하여 소화기관의 상태 및 진단하는 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경 영상과 산도정보를 기반으로 소화기관 이상성을 진단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 진단 시스템은 캡슐내시경(100), 중계장치(200), 상태 진단 장치(300)를 포함한다.

캡슐 내시경(100)은 촬영부 및 센서부가 구비되어, 촬영부를 통해 촬영된 영상정보와 센서부를 통해 측정된 산도정보를 중계장치(200)로 전송한다.

캡슐 내시경(100)은 인체(H)의 소화기관 영상을 촬영함과 동시에 산도를 측정하도록 초소형의 캡슐형태를 갖고 있다. 즉, 캡슐 내시경(100)은 일정 시간 단위로 피검자의 인체 내를 촬영함과 동시에 산도를 측정하고, 촬영된 소화기관 영상정보와 측정된 산도 정보를 무선통신방식을 이용하여 외부로 전송하는 삼킬 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 예컨대, 캡슐 내시경(100)은 인체 내 소화기관을 따라 이동하면서 영상을 촬영하도록 대략 반경 11㎜, 길이 24㎜로 이루어짐이 바람직하다.

따라서, 피검자가 캡슐 내시경(100)을 삼키게 되면, 캡슐 내시경(100)은 소화기관을 따라 식도에서 항문까지 대략 8시간에 걸쳐 이동한다. 그 이동 중에 캡슐 내시경(100) 내에 구비된 카메라가 소화기관의 내부를 촬영하고, 센서부가 소화기관 내부의 산도를 측정한다. 이때, 캡슐 내시경(100) 내에 구비된 카메라는 약 150°의 시야 각을 갖는 초정밀 렌즈를 구비할 수 있다.

이와 같이, 캡슐 내시경(100)은 인체의 소화기관을 따라 이동하면서 그 소화기관의 내부를 촬영함과 동시에 산도를 측정하여 체내 영상정보와 산도정보를 생성한다. 그리고, 캡슐 내시경(100)은 생성된 체내 영상정보와 산도정보를 무선통신 방식을 이용하여 연속적으로 송신한다. 캡슐 내시경은 동일한 전이시간에 영상 촬영과 동시에 산도 측정을 수행한다.

예로써, 캡슐 내시경(100)은 초당 3장의 영상 촬영과 동시에 산도가 측정될 때마다 그 영상과 산도를 실시간으로 중계장치(200)에 전송한다. 이때, 전송되는 영상은 비디오스트림(video stream)이다.

이러한 캡슐내시경(100)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하기로 한다.

중계장치(200)는 캡슐형내시경(100)으로부터 영상 정보 및 산도 정보를 수신하여 상태 진단 장치(300)로 전송한다. 이때, 중계장치(200)는 캡슐내시경(100)와 무선통신을 수행하고, 상태 진단 장치(300)와는 유선 또는 무선 통신을 수행한다.

이러한 중계장치(200)는 태블릿, 스마트폰, 웨어러블 기기, 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 유선 또는 무선 통신이 가능한 장치일 수 있다. 중계장치(200)는 캡슐내시경(100)의 통신부(근거리 통신)를 통해 캡슐내시경이 촬영 및 측정한 영상정보 및 산도정보를 실시간으로 전송받는다. 이를 위해서 중계장치(200)는 통신부를 포함할 수 있으며, 중계장치(200)의 통신부는 캡슐 내시경과의 통신을 위한 제1 통신부, 상태 진단 장치(300)와의 통신을 위한 제2 통신부를 포함할 수 있다. 제1 통신부는 예컨대, 스마트폰의 NFC, 블루투스 등과 같은 근거리 통신 모듈일 수 있고, 캡슐내시경(100)이 촬영한 영상정보와 캡슐내시경이 측정한 산도정보를 수신받는데 사용된다. 제2 통신부는 예컨대, 3G, LTE와 같은 무선 통신 모듈일 수 있고, 캡슐 내시경(100)으로부터 수신받은 영상정보 및 산도정보를 상태 진단 장치로 전송하는데 사용된다.

상태 진단 장치(300)는 중계장치(200)로부터 캡슐 내시경(100)이 촬영 및 측정한 영상 정보 및 산도정보를 수신하고, 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하며, 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하고, 영상 이상성 및 산도 이상성의 판단결과에 기초하여 소화기관의 상태를 진단한다. 여기서, 영상 이상성은 영상으로부터 병변이 발견된 것을 의미하고, 산도 이상성은 산도 값이 정상 산도 범위를 벗어난 경우를 의미할 수 있다.

따라서, 상태 진단 장치(300)는 영상 정보로부터 병변이 발견되는 경우 영상 이상성이 있다고 판단하고, 병변이 발견되지 않은 경우 영상 이상성이 없다고 판단한다. 또한, 상태 진단 장치는 분석된 영상과 동일한 전이 시간(transition time)의 산도 값을 해당 소화기관의 정상 산도 값(또는 범위)와 비교하여, 정상 산도 범위를 벗어나는 경우 산도 이상성이 있다고 판단한다. 이때, 영상 정보에는 캡슐내시경(100)이 피검사자의 경구를 통해 삽입된 후 촬영을 시작한 시점과 현재 촬영 시점이 메타 데이터에 저장되어 있다. 이를 통해서 캡슐내시경(100)이 삽입된 후 얼마의 시간이 흘렀는지 전이 시간을 구할 수 있다. 또는 전이 시간이 캡슐내시경(100)에서 이미 계산되어 메타 테이터에 포함되어 저장되어 있을 수 있다. 이처럼, 상태 진단 장치(300)는 영상 정보의 메타 데이터에서 전이 시간을 추출하고, 추출된 전이시간과 동일한 전이시간에 해당하는 산도정보를 추출하고, 그 산도정보의 산도 이상성을 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이 영상 이성성 유무와 산도 이상성 유무가 판단되면, 상태 진단 장치(300)는 각 소화기관별로 영상 이상성 및 산도 이상성의 유무에 기초하여 분류된 제1 내지 제4 상태와 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 지식모델을 이용하여 소화기관의 상태를 판단하고, 그 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단한다.

한편, 상태 진단 장치(300)는 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 팜톱 컴퓨터 등), 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같은 디지털 기기에 포함되거나 연결될 수 있을 것이다.

이러한 상태 진단 장치(300)에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐내시경의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐내시경(100)은 촬영부(110), 센서부(120), 처리부(130), 통신부(140), 전원공급부(150)를 포함하고, (b)에 도시된 바와 같이 캡슐형태일 수 있다.

촬영부(110)는 적어도 하나의 카메라를 통해 촬영된 체내 영상을 획득하는 기능을 수행한다. 이때, 카메라는 적어도 하나의 렌즈(112)를 통해 들어온 영상을 촬영하여 영상신호를 획득하는 것으로서, 렌즈(112)를 통해 입사되는 광을 수광하여 촬상 영상신호를 생성한다.

이러한 카메라는 예컨대, CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 영상 센서(116) 또는 기타 다른 광학기기를 포함할 수 있다.

또한, 촬영부(110)에는 카메라의 주변에 일정한 간격으로 배치되어 인체 내부에 광을 조사하는 조명원(114)을 포함할 수도 있다. 이때, 조명원(114)은 예컨대, 적어도 하나의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)로 이루어질 수 있으며, 발광 다이오드(LED)는 일정시간 단위로 점멸될 수 있다.

센서부(120)는 촬영부(110)가 영상을 촬영하는 시간 또는 주기와 동일하게 소화기관 내의 산도(pH)를 측정하는 구성으로, 산도(pH) 센서일 수 있다. 센서부(120)에 의해 측정된 산도(pH)는 소화기관의 각 장기에 따라 다르다. 예를 들어, 위장 내에서 측정산도(pHm)는 1~2pH가 되며, 소장 내에서는 3~5pH 정도의 산도가 측정된다.

센서부(120)는 (b)에 도시된 바와 같이 본체 하우징의 일측에 소정길이로 돌출되어 소화기관내의 산도(pH) 를 측정한다.

처리부(130)는 촬영부(110)에서 촬영된 영상과 센서부(120)에서 측정된 산도를 통신부(140)를 통해 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 처리부(130)는 캡슐 내시경(100)의 전체적인 제어를 담당하는 바, 촬영부(110)를 통해 체내 영상을 촬영하도록 제어하며, 촬영부(110)로부터 획득된 체내 영상정보, 센서부(120)에서 측정된 산도정보를 통신부(120)로 전달되도록 제어하는 기능을 수행한다.

이러한 처리부(130)는 영상 처리부(132)와 산도 처리부(134)를 포함한다. 영상 처리부(132)는 촬영부(110)에서 촬영된 영상에 해당 전이 시간이 포함된 영상정보를 생성한다. 산도 처리부(134)는 센서부(120)에서 측정된 산도 값에 해당 전이시간이 포함된 산도정보를 생성한다.

통신부(140)는 처리부(130)에서 처리된 영상 정보 및 산도 정보를 무선통신 방식으로 중계장치로 전송하는 기능을 수행한다. 이때, 무선통신 방식은 예컨대, 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA), RFID(Radio Frequency Identification), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 무선랜(Wireless LAN), UWB(Ultra Wideband) 중 적어도 어느 하나의 근거리 무선통신을 이용함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 무선으로 통신하는 방식이라면 어떠한 것이든 상관없다.

전원 공급부(150)는 캡슐 내시경의 구동을 위한 전원을 공급하는 것으로, 전원이 충전된 배터리 및 배터리의 전원을 이용하여 이미지 센서, 조명원 등의 캡슐 내시경을 구성하는 회로 부품에 구동 전원을 생성하는 전원 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 진단 장치의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산도 레벨 테이블을 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 판단하는 알고리즘을 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기관의 상태를 설명하기 위한 예시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단모델을 설명하기 위한 예시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 조합하여 소화기관의 상태 및 진단하는 알고리즘을 나타낸 도면, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 진단 장치(300)는 통신부(310), 저장부(320), 분석부(330), 진단 처리부(340)를 포함한다.

통신부(310)는 캡슐 내시경이 촬영한 영상 정보와 캡슐 내시경이 측정한 산도정보를 수신하여 저장부(320)에 저장한다.

저장부(320)에는 캡슐 내시경이 촬영한 영상 정보와 캡슐 내시경이 측정한 산도정보가 저장된다. 또한, 저장부(320)에는 소화기관 상태 판단 및 진단을 위한 위한 프로그램 또는 애플리케이션이 저장된다. 저장부(320)는 영상 및 산도의 이상성 유무 판단, 질병 진단과 관련된 다양한 알고리즘들을 저장할 수 있다.

분석부(330)는 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단한다.

이러한 분석부(330)는 영상 분석부(332)와 산도 분석부(334)를 포함한다.

영상 분석부(332)는 영상 정보를 판독하여 병변 발견 여부에 따라 영상 이상성 유무를 판단한다. 즉, 영상 분석부(332)는 영상에서 궤양, 출혈, 점막상, 종양 등과 같은 병변이 발견되는 경우, 영상 이상성이 있는 것으로 판단하고, 병변이 발견되지 않은 경우 영상 이상성이 없는 경우로 판단한다. 이때, 영상 분석부(332)는 영상을 해당 소화기관의 기준 영상과 비교하여 영상 이상성 여부를 판단할 수 있다. 또한, 영상 분석부(332)는 영상의 컬러 분포 값 혹은 영상 처리에 의해서 추출된 특징 벡터(Feature Vetor) 등에 근거하여 영상 이상성 여부를 판단할 수도 있다. 영상을 판독하여 영상 이상성 여부를 판단하는 방법은 종래의 다양한 방법을 이용할 수 있다.

산도 분석부(334)는 영상 분석부(332)에서 분석된 영상과 동일한 전이 시간(transition time)의 산도 값을 기 설정된 정상 산도 값(또는 범위)와 비교하여, 정상 산도 범위를 벗어나는 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단한다. 즉, 산도 분석부(334)는 영상 분석부(332)에서 분석된 영상 정보로부터 전이 시간을 추출하고, 상기 추출된 전이 시간과 동일한 전이시간의 산도 값을 추출한다. 그런 후, 산도 분석부(334)는 추출된 산도 값이 정상 산도 값이 아닌 경우(또는 정상 산도 범위를 벗어나는 경우) 산도 이상성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 위의 정상 산도 범위가 '2.0~4.0'이고, 측정된 산도 값이 '0.5'인 경우, 측정된 산도 값이 정상 산도 범위내의 값이 아니므로, 산도 분석부(334)는 산도 이상성이 있는 것으로 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이 산도 분석부(334)는 산도 값을 정상 산도 범위와 비교하여 산도 이상성을 판단할 수도 있지만, 각 소화기관별로 전체 산도 범위를 정상 산도 범위를 기준으로 일정 개수의 산도 범위로 나누고, 나뉘어진 각 산도 범위에 산도 레벨가 할당된 산도 레벨 테이블을 이용하여 산도 이상성을 판단할 수도 있다. 이때, 산도 레벨은 병변의 심각도를 의미할 수 있다.

산도 분석부(334)는 산도 레벨 테이블을 이용하여 영상 분석부(332)에서 분석된 영상 정보와 동일한 전이 시간(transition time)의 산도 정보에 대한 산도 레벨을 판단하고, 그 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단한다. 즉, 산도 분석부(334)는 영상 분석부(332)에서 분석된 영상 정보로부터 전이 시간을 추출하고, 상기 추출된 전이 시간과 동일한 전이 시간의 산도 값을 추출한다. 그런 후, 산도 분석부(334)는 산도 레벨 테이블로부터 상기 추출된 산도 값이 속하는 산도 레벨을 판단하고, 그 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 산도 레벨 테이블은 각 소화기관별로 전체 산도 범위가 정상 산도 범위를 기준으로 병변의 심각도에 따라 일정 개수로 나뉘어 레벨이 설정된 정보일 수 있다. 산도 레벨 테이블은 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다. 도 4를 참조하면, 산도 레벨 테이블은 식도, 위, 소장, 대장 등 각 소화기관별로 심각한 산도 범위가 정의된 레벨1, 이상-산성(기준 pH 수치보다 값이 낮은 경우)의 산도 범위가 정의된 레벨 2a, 정상의 산도 범위가 정의된 레벨 3, 이상-알칼리성(기준 pH 수치보다 값이 큰 경우)의 산도 범위가 정의된 레벨 2b로 구성될 수 있다. 식도의 경우, pH가 4이하인 경우 레벨 1, 4~6.8인 경우 레벨 2a, 6.8~7.2인 경우 레벨 3, 7.2~9.0인 경우 레벨 2b, 9.0이상인 경우 레벨 4로 나누어질 수 있다. 위의 경우, pH가 0~1.0인 경우 레벨 1, 1.0~2.0인 경우 레벨 2a, 2.0~4.0인 경우 레벨 3, 4.0~9.0인 경우 레벨 2b, 9.0이상인 경우 레벨 4로 나누어질 수 있다. 소장의 경우, pH가 0~5.0인 경우 레벨 1, 5~7.0인 경우 레벨 2a, 7.0~8.0인 경우 레벨 3, 8.0~9.0인 경우 레벨 2b, 9.0이상인 경우 레벨 4로 나누어질 수 있다. 대장의 경우, pH가 0~4.5인 경우 레벨 1, 4.5~5.5인 경우 레벨 2a, 5.5~7.0인 경우 레벨 3, 7.0~9.0인 경우 레벨 2b, 9.0이상인 경우 레벨 4로 나누어질 수 있다.

한편, 분석부(330)가 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 판단하는 구성은 알고리즘으로 구현될 수 있다. 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 판단하는 알고리즘은 도 5에 도시된 바와 같다. 도 5를 참조하면, A영역에는 영상 이상성 유무를 판단하는 알고리즘의 의사코드가 도시되고, B영역에는 산도 이상성 유무를 판단하는 알고리즘의 의사코드가 도시되어 있다.

A영역을 살펴보면, checkByImage 함수는 영상을 파라미터로 전달받아서, 영상 이상성 유무를 판단하는 자료로 사용한다. 즉 함수의 결과로 'normal'이 출력되면 영상 이상성이 없다고 판단하고, 'abnormal'이 출력되면 영상 이상성이 있다고 판단한다. 이와 같은 영상 이상성은 영상 처리 알고리즘에 의해 설계된 모델로부터 자동으로 추론되거나, 의료 전문가의 판독에 의해 수동으로 획득될 수 있다.

B영역을 살펴보면, checkBypH 함수는 산도정보(pH)와 해당 소화기관(Organ)을 파라미터로 전달받아서, 산도 레벨와 산도 레벨에 따른 산도 이상성 유무를 판단하는 자료로 사용한다. 즉 함수의 결과로 'severe'가 출력되면 산도 이상성이 있으면서 병변의 심각도가 가장 높은 것으로 판단하고, 'abnormal'이 출력되면 산도 이상성이 있다고 판단하며, 'normal'이 출력되면 영상 이상성이 없다고 판단한다.

진단 처리부(340)는 분석부(330)에서 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 소화기관의 상태를 진단한다.

진단 처리부(340)는 영상 이상성 유무 및 산도 이상성의 유무에 기초하여 미리 정의된 제1 내지 제4 상태 중 해당하는 상태를 판단한다. 즉, 진단 처리부(340)는 도 6에 도시된 바와 같이 영상 이상성과 산도 이상성이 있으면 제1 상태(case1), 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없으면 제2 상태(case2), 영상 이상성은 없으나 산도 이상성이 있으면 제3 상태(case3), 영상 이상성과 산도 이상성이 없으면 제4 상태(case4)로 판단할 수 있다. 제1 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 있는 경우(case1)로, 영상으로부터 병변이 발견되었고, 산도 정보로부터 산도 이상성이 발견된 경우를 의미한다. 제1 상태의 경우 병변의 심각도를 산도를 기반으로 판단할 수 있다. 제2 상태는 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없는 경우(case2)로, 영상으로부터 병변이 발견되었으나 산도 이상성은 발견되지 않은 경우를 의미한다. 따라서, 제2 상태는 병변의 상태가 크게 심각하지는 않은 상태로 판단할 수 있다. 제3 상태는 영상 이상성은 없으나 산도 이상성은 있는 경우(case3)로, 영상으로부터 병변이 발견되었으나 산도 정보로부터 산도 이상성이 발견되지 않은 경우로, 영상으로부터 병변이 육안으로 발견되지는 않으나 추추 염증과 같은 점막 이상성 질환이 발생할 가능성이 있는 상태 또는 세균 증식으로 인한 질환이 있는 경우를 말한다. 제4 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 없는 경우(case4)로, 영상이나 산도로부터 모두 이상한 정보가 발견되지 않은 정상상태를 의미한다.

해당 소화기관의 상태가 판단되면, 진단 처리부(340)는 제1 내지 제4 상태와 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 진단모델을 이용하여 상기 판단된 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단한다.

진단모델은 도 7에 도시된 바와 같이, 각 소화기관별로 제1 내지 제4 각 상태에서 발생 가능한 질병들이 정의되어 있다. 따라서, 진단 처리부(340)는 해당 소화기관의 상태가 제1 내지 제4 상태 중 하나의 상태로 판단되면, 진단 모델을 이용하여 상태에 대응되는 질병을 쉽게 진단할 수 있다. 이처럼, 진단 처리부(340)는 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 경우에도 산도 정보로부터 소화기능의 이상성을 발견할 수 있으므로, 캡슐내시경 검사 시 영상을 통해 병변이 발견되지 않은 경우에도 피검자에게 정상 소견 이외에 소화기관의 상태 정보를 제공할 수 있다.

한편, 진단 처리부(340)가 영상 이상성 유무와 산도 이상성 유무를 조합하여 소화기관의 상태를 판단하고, 질병을 진단하는 구성은 알고리즘으로 구현될 수 있다. 이러한 알고리즘은 도 8에 도시된 바와 같다. 도 7을 참조하면, A영역에는 해당 소화기관의 상태를 판단하는 알고리즘의 의사코드가 도시되고, B영역에는 질병을 진단하는 알고리즘의 의사코드가 도시되어 있다.

A영역을 살펴보면, checkAbnormality 함수는 영상 이상성 유무 판단 정보와 산도 이상성 유무 판단 정보를 파라미터로 전달받아서, 소화기관 상태를 판단하는 자료로 사용한다. 즉, 영상 이상성이 'abnormal'이면서 산도 이상성이 'severe' 또는 'abnormal'가 입력되면, 제1 상태(case 1)를 출력, 영상 이상성이 'abnormal'이고 산도 이상성이 'normal'이 입력되면, 제2 상태(case 2)를 출력, 영상 이상성이 'normal'이고 산도 이상성이 'severe' 또는 'abnormal'가 입력되면, 제3 상태(case 3)를 출력, 나머지 경우는 정상 상태인 제4 상태(case 4)를 출력한다.

상술한 바와 같이 진단 처리부(340)는 영상 이상성 및 산도 이상성 판단결과를 조합하여 소화기관의 상태를 판단하고, 그 소화기관의 상태에 대한 진단을 세분화할 수 있다.

이하, 진단 처리부(340)가 진단모델을 이용하여 소화기관의 상태에 따라 질병을 진단하는 경우에 대해 예를 들어 설명하기로 한다.

먼저, 위 질환에 대해 설명하기로 한다.

진단 처리부(340)는 영상 이상성과 산도 이상성이 있는 제1 상태는 식도점막에서 미란이나 궤양이 관찰되는 경우로 '미란성 위식도 역류질환'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없는 제2 상태는 식도에 병변이 관찰되나 위식도 역류증상을 소호하지 않는 경우로 '무증상 역류성 식도염'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성은 없으나 산도 이상성은 있는 제4 상태는 식도점막은 정상이나 역류증상이 나타나 불편함을 느끼는 경우로 '비미란성 위식도 역류질환'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성과 산도 이상성이 없는 제4 상태는 정상 상태로 진단할 수 있다.

다음으로, 소장질환에 대해 설명하기로 한다.

진단 처리부(340)는 영상 이상성과 산도 이상성이 있는 제1 상태는 소장 점막에서 종주성 궤양과 같은 염증이 관찰되는 경우로 '크론병'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없는 제2 상태는 소장 점막에는 이상성이 없으나 점막 내부의 혈관에 문제가 발생한 경우로 '혈관 이상증'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성은 없으나 산도 이상성은 있는 제3 상태는 소장이 알칼리화 되면서 대장에 번식하는 세균이 소장으로 전이하여 증식하게 되는 경우로 '소장 세균 과증식'으로 진단할 수 있다. 또한, 영상 이상성과 산도 이상성이 없는 제4상태는 정상 상태로 진단할 수 있다.

또한, 진단 처리부(340)는 영상정보, 산도정보, 소화기관의 상태 및 진단된 질병, 복강 내 위치 중 적어도 하나를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 시각적으로 제공할 수 있다. 즉, 진단 처리부(340)는 도 9와 같은 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 도 9를 참조하면, 그래픽 사용자 인터페이스는, 캡슐 내시경에서 촬영된 영상이 표시되는 영상 영역(910), 영상의 프레임내 위치가 표시되는 영상 프레임 영역(920), 영상의 시간에 따른 산도 측정 결과가 표시되는 산도 측정 결과 영역(930), 산도 정보에 따른 진단 결과가 표시되는 진단 영역(940), 복강내 위치가 표시되는 영역(950)을 포함할 수 있다.

산도 측정 결과 영역(930)에는 전이 시간에 따른 산도 값이 그래프 형태로 표시되고, 측정 결과, 정산값, 이상 범위가 표시될 수 있다. 진단 영역(940)에는 현재 위치에서의 산도 값, 의심 질병 등이 표시될 수 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상태진단장치(300)는 상태진단장치(300)의 다양한 구성부들의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 상태 진단 장치(300)는 산도 측정을 통해 산도 이상성을 판단할 수 있으며, 영상에서의 이상성은 발견하지 못하였으나 산도 이상성을 통해 소화기관의 상태에 대한 진단을 세분화할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐 내시경 영상과 산도정보를 기반으로 소화기관 이상성을 진단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 상태 진단 장치는 캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도(pH) 정보를 수신한다(S1010). 이때, 영상 정보와 산도 정보는 각각 전이 시간이 포함된 정보일 수 있다.

단계 S1010이 수행되면, 상태 진단 장치는 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고(S1020), 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단한다(S1030). 이와 같은 작업은 영상 정보 판독 이후 산도 정보 판독과 같이 순차적으로 수행될 수도 있고, 동시에 판독이 이루어질 수도 있다. 이때, 상태 진단 장치는 영상 정보를 판독하여 병변이 발견되면 영상 이상성이 있다고 판단하고, 병변이 발견되지 않으면 영상 이상성이 없다고 판단한다. 그런 후, 상태 진단 장치는 판독한 영상과 동일한 전이 시간의 산도 값을 기 설정된 정상 산도 값(또는 범위)와 비교하여, 정상 산도 범위를 벗어나는 경우 산도 이상성이 있다고 판단한다. 이때, 상태 진단 장치는 각 소화기관별로 병변의 심각도에 따라 산도 레벨이 설정된 산도 레벨 정보를 이용하여 산도 이상성을 판단할 수도 있다.

단계 S1030이 수행되면, 상태 진단 장치는 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무의 판단결과에 기초하여 소화기관의 상태를 제1 내지 제4 상태 중 하나의 상태로 판단한다(S1040).

그런 후, 상태 진단 장치는 진단 모델을 이용하여 소화기관의 상태에 해당하는 질병을 진단한다(S1050).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 캡슐내시경
110 : 촬영부
120 : 센서부
130 : 처리부
140, 310 : 통신부
150 : 전원공급부
200 : 중계장치
300 : 상태 진단 장치
320 : 저장부
330 : 분석부
340 : 진단 처리부

Claims

상태 진단 장치가, 캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도(pH) 정보를 수신하는 단계;
상기 상태 진단 장치가, 상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하는 단계; 및
상기 상태 진단 장치가, 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 단계를 포함하는,
산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법.
제1항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
상기 영상 정보를 판독하여 병변 발견 여부에 따라 영상 이상성 유무를 판단하는 단계;
기 정의된 산도 레벨 테이블을 이용하여 상기 영상 정보와 동일 전이 시간(transition time)의 산도 정보에 대한 산도 레벨을 판단하는 단계; 및
상기 판단된 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하되,
상기 산도 레벨 테이블은, 각 소화기관별 전체 산도 범위가 정상 산도 정보를 기준으로 일정 개수로 나뉘어 병변의 심각도에 따라 레벨이 설정된 정보인 것을 특징으로 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법.
제1항에 있어서,
상기 소화기관의 상태를 진단하는 단계는,
기 정의된 제1 상태 내지 제4 상태 중에서 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 해당하는 상태를 판단하는 단계; 및
기 정의된 진단모델로부터 상기 판단된 소화기관의 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단하는 단계를 포함하되,
상기 진단모델은, 각 소화기관별로 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 분류된 제1 상태 내지 제4 상태, 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 것을 특징으로 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 있는 경우(case1), 제2 상태는 영상 이상성은 있으나 산도 이상성이 없는 경우(case2), 제3 상태는 영상 이상성은 없으나 산도 이상성이 있는 경우(case3), 제4 상태는 영상 이상성과 산도 이상성이 없는 경우(case4)인 것을 특징으로 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법.
제1항에 있어서,
상기 상태 진단 장치가, 상기 영상정보, 산도정보, 소화기관의 상태 및 진단된 질병, 복강 내 위치 중 적어도 하나를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 시각적으로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 방법.
캡슐내시경을 통해 획득된 영상 정보 및 산도 정보를 수신하는 통신부;
상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하는 분석부; 및
상기 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무의 판단결과에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 진단 처리부를 포함하는,
상태 진단 장치.
제6항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 영상 정보를 판독하여 병변 발견 여부에 따라 영상 이상성 유무를 판단하는 영상 분석부; 및
기 정의된 산도 레벨 테이블을 이용하여 상기 영상 정보와 동일 전이 시간(transition time)의 산도 정보에 대한 산도 레벨을 판단하고, 상기 판단된 산도 레벨이 정상을 의미하는 레벨이 아닌 경우 산도 이상성이 있는 것으로 판단하는 산도 분석부를 포함하되,
상기 산도 레벨 테이블은, 각 소화기관별 전체 산도 범위가 정상 산도 정보를 기준으로 일정 개수로 나뉘어 병변의 심각도에 따라 레벨이 설정된 정보인 것을 특징으로 하는 상태 진단 장치.
제6항에 있어서,
상기 진단 처리부는,
기 정의된 제1 상태 내지 제4 상태 중에서 상기 판단된 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 해당하는 상태를 판단하고, 기 정의된 진단모델로부터 상기 판단된 소화기관의 상태에 대응되는 질병(Disease)을 진단하되,
상기 진단모델은, 각 소화기관별로 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무에 기초하여 분류된 제1 상태 내지 제4 상태, 각 상태에서 발생 가능한 질병(Disease)이 정의된 것을 특징으로 하는 상태 진단 장치.
제8항에 있어서,
상기 진단 처리부는,
상기 영상정보, 산도정보, 소화기관의 상태 및 진단된 질병, 복강 내 위치 중 적어도 하나를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 시각적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 상태 진단 장치.
촬영부 및 센서부가 구비되어, 상기 촬영부를 통해 영상을 촬영하고, 상기 센서부를 통해 산도를 측정하는 캡슐내시경;
상기 캡슐내시경으로부터 영상 정보 및 산도 정보를 수신하여 상태 진단 장치로 전송하는 중개장치; 및
상기 영상 정보를 판독하여 영상 이상성 유무를 판단하고, 상기 산도 정보를 해당 소화기관의 정상 산도 정보와 비교하여 산도 이상성 유무를 판단하며, 상기 영상 이상성 유무 및 산도 이상성 유무의 판단결과에 기초하여 상기 소화기관의 상태를 진단하는 상태 진단 장치를 포함하는,
산도 센서를 포함하는 캡슐내시경을 이용한 소화기관 상태 진단 시스템.