KR20220081917A - 캡슐 내시경 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡슐 내시경 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 인체의 기관을 이동하면서 상기 기관을 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 광학 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 1 자석을 수용하는 제 1 하우징; 및 상기 기관에 대한 초음파 데이터를 출력하는 초음파 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 2 자석을 수용하는 제 2 하우징;을 포함하고, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 방수부재를 개입한 상태로 결합되는 캡슐 내시경 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 캡슐 내시경 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 초음파 센서와 광학 센서를 내장한 캡슐 내시경 장치에 대한 것이다.
사람의 소화 기관은 크게 식도, 위, 소장 및 대장으로 구분된다. 통상적으로 식도와 위는 십이지장의 원위부까지 삽입이 가능한 상부 위장관 내시경으로 관찰하고, 대장은 소장의 끝부분인 회장 말단부까지 관찰이 가능한 대장 내시경으로 관찰한다. 그러나, 소장의 경우 아직까지 진단 및/또는 치료 방법이 정립된 내시경이 확립되어 있지 않다. 따라서, 기존에는 소장 바륨조영술 및 CT 촬영을 포함한 여러가지 방사선 진단법을 소장에 적용하고 있으나, 소장 질환에 대한 진단률이 상당히 저조한 편에 속한다.
최근에는 이러한 문제점을 보완하기 위해 캡슐 내시경에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 캡슐 내시경은 구강을 통해 삼킬 수 있는 것으로서, 이는 소형 카메라가 적용되는 캡슐 내시경 장치 또는 초음파 촬상기가 적용되는 캡슐 내시경 장치로 구분되면서, 식도, 위, 소장뿐만 아니라 대장까지 관찰할 수 있도록 하는 것이다. 그러나, 기존의 캡슐 내시경은 소형 카메라와 초음파 촬상기를 동시에 적용할 수 없는 구조적 단점이 있다.
이에 따라, 종래에는 소형 카메라가 적용되는 캡슐 내시경 장치를 사용하는 경우, 소화 기관 중 위장의 내벽에 밀착하는 것이 어려워 위장의 근접 촬영이 쉽지 않고, 위장 주변에 위치하는 주변 장기들을 촬영하는 것 역시 쉽지 않다. 따라서, 췌장과 같은 위장 주변의 장기를 검진하기 위해서는 CT 촬영이나 프로브를 이용한 초음파 내시경을 별도 사용해야 하는 불편함이 있다.
반면, 초음파 촬상기가 적용되는 캡슐 내시경 장치는 초음파를 송수신하여 초음파 영상을 획득하는 것이지만, 이러한 초음파 영상은 소형 카메라에 의해 촬영되는 영상과는 달리 전문적인 분석을 필요로 한다. 즉, 초음파 영상은 전문적인 분석자가 없으면 검진 결과를 제대로 도출할 수 없는 어려움이 있다.
본 발명은, 초음파 센서와 광학 센서를 각각 모듈화한 후 이들을 결합시킨 하나의 캡슐형 구조를 구성할 수 있도록 하는 캡슐 내시경 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 인체의 기관을 이동하면서 상기 기관을 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 광학 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 1 자석을 수용하는 제 1 하우징; 및 상기 기관에 대한 초음파 데이터를 출력하는 초음파 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 2 자석을 수용하는 제 2 하우징;을 포함하고, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 방수부재를 개입한 상태로 결합되는 캡슐 내시경 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방수부재는 오링 또는 방수 접착제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 결합은, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 어느 하나의 단부측에 형성된 홈부에, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 다른 하나의 단부측에 형성된 돌기부가 삽입됨으로써 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 결합은, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 어느 하나의 단부측에 형성된 L자형의 가이드홈에, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 다른 하나의 단부측에 형성된 가이드돌기가 삽입됨으로써 이루어질 수 있다.
상기 초음파 센서 모듈은, 초음파를 발생하고 수신하는 트랜스듀서와, 상기 초음파를 반사하는 리플렉터 및 상기 리플렉터를 회전구동하는 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 중 어느 하나에 배터리가 수용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 자석과 상기 제 2 자석은 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징이 결합된 내부 공간에서 양 측단에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 캡슐 내시경 장치는, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 결합에 의해 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 전기 소자들이 전기적으로 접속하여 전력 또는 신호 전달이 가능한 것을 일 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 하우징의 개방면 일부를 덮도록 상기 제 1 하우징에 구비되는 제 1 접속부와, 상기 제 2 하우징의 개방면의 일부를 덮도록 구비되는 상기 제 2 하우징에 구비되는 제 2 접속부를 포함하고, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 결합시, 상기 제 1 접속부에 구비된 제 1 접속단자와 상기 제 2 접속부에 구비된 제 2 접속단자가 접촉함으로써 전력 또는 신호 전달이 가능하게 된다.
또한, 상기 제 1 접속단자와 상기 2 접속단자 중 하나는 포고핀 또는 커넥터 핀일 수 있다.
또한, 상기 제 1 접속부는, 상기 광학 센서 모듈이 실장되는 메인 기판에 연결될 수 이TEk.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 센서 모듈이 실장되는 메인 기판이 상기 제 1 하우징 내부에 결합되고, 상기 메인 기판의 일부는 상기 제 1 하우징의 개방면을 넘어 상기 제 2 하우징 측으로 연장되고, 상기 메인 기판의 단부 측에 형성된 제 1 접속단자가 상기 제 2 하우징 내에 구비된 제 2 접속단자에 접촉함으로써 전력 또는 신호 전달이 가능하게 된다.
또한, 상기 제 2 하우징에 수용되는 초음파 센서 모듈은 상기 메인 기판의 상측에 위치할 수 있다.
또한, 상기 초음파 센서 모듈에 포함되는 모터는 상기 제 1 하우징 측으로 적어도 일부가 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 초음파 센서와 광학 센서를 각각 모듈화한 후 이를 결합시켜 하나의 캡슐형 구조를 구성한 것이며, 이를 통해 검진 효율성을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 분리형 하우징을 기밀성있게 결합하고, 그 내부에 초음파 센서 모듈과와 광학 센서 모듈을 효과적으로 배치할 수 있도록 하는 효과가 있다.
한편, 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 다른 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징의 내부에 회로 기판을 장착하는 것을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부의 구성을 도시한 도면이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부를 도시한 도면이고, (b)는 제 2 하우징의 제 2 접속부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 평면 형태로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 다른 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징의 내부에 회로 기판을 장착하는 것을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부의 구성을 도시한 도면이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부를 도시한 도면이고, (b)는 제 2 하우징의 제 2 접속부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 평면 형태로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치(1)는, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)으로 분할되어 구성된 하우징, 제 1 하우징(10) 측에 내장되는 광학 센서 모듈(40), 및 제 2 하우징(20) 측에 내장되는 초음파 센서 모듈(80)을 포함한다.
하우징은 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)으로 분할하여 구성된다. 일 실시예에 있어서, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)에 각각 캡슐 내시경 장치(1)의 구성품을 내장한 상태에서, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)을 결합함에 따라 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 구성품은 전기적으로 연결된다. 또한, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합 부위에는 방수부재(21)가 구비되어 기밀성을 유지할 수 있다.
상기 제 1 하우징(10) 및 제 2 하우징(20)은 필요에 따라 밀폐형 구조이거나 밀폐형 구조가 아닌 것으로 제작될 수 있다. 일 실시예로서, 제 1 하우징(10)은 밀폐형 구조가 아니고, 제 2 하우징(20)은 음파 신호 전달을 위하여 내부를 액체 등으로 채우고 밀폐형 구조로 제작하는 것이 가능하다. 그러나, 초음파 센서 모듈(80) 자체가 밀폐형 구조로 구성된 경우라면, 제 2 하우징(20)을 밀폐형 구조로 구비하지 않아도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)은 각각 독립적으로 사용 가능하지만, 바람직하게는 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)은 결합되어 하나의 몸체를 이룬 후 상기 방수부재(21)를 통해 결합부위를 방수처리하여 사용할 수 있다. 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 길이는 각각 동일하거나 또는 서로 다르게 구성될 수 있는데, 상기 제 1 하우징(10)과 상기 제 2 하우징(20)의 내부에 탑재되는 구성품들에 따라 길이가 달라질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제 1 하우징(10)에는, 회로 기판(30)에 실장된 광학 센서 모듈(40), 전력 공급을 위한 배터리(70) 및 외부 자력에 의해 자세 및 진행 방향을 조절 가능하게 하는 영구자석인 제 1 자석(90a)이 수용될 수 있다. 한편, 제 1 하우징(10)의 적어도 일부는 광학적으로 투명한 재질로 이루어진 광투과부(12)로 구성될 수 있다. 이는 광학 센서 모듈(40)이 외부 영상을 촬영할 수 있도록 하기 위함이다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 배터리(70)는 제 1 하우징(10)이 아니라 제 2 하우징(20)에 수용되는 것도 가능할 수 있다.
광학 센서 모듈(40)은 제 1 하우징(10)이 인체의 소화 기관을 이동하는 동안 실시간으로 또는 간헐적으로 소화 기관의 내벽을 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 것으로, 예컨대 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같은 광학 센서일 수 있다.
회로 기판(30)은, 광학 센서 모듈(40)이 탑재되는 메인 기판(34)을 포함한다. 메인 기판(34)은 광학 센서 모듈(40)의 지지를 위하여 하드(hard)한 재질로 구성될 수 있다. 메인 기판(34)의 일측에는 제 1 접속부(32)가 구비될 수 있다. 제 1 접속부(32)는 제 1 하우징(10)의 개구부의 적어도 일부를 덮는 형태로 제 1 하우징(10)에 장착될 수 있다. 또한, 제 1 접속부(32)는 메인 기판(34)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서 제 1 접속부(32)는 단단한 재질의 PCB로 구성될 수 있다.
메인 기판(34)의 타측에는 플렉시블(flexible)한 재질의 보조 기판(36)이 연결될 수 있다. 보조 기판(36)을 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 같은 유연한 재질로 구성하는 경우, 제 1 하우징(10) 내에서의 배치가 좀더 자유로울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제 2 하우징(20)에는, 소화 기관의 점막 하 영역 및 상기 소화 기관의 주변에 위치하는 주변 장기에 대한 초음파 데이터를 출력하는 초음파 센서 모듈(80), 외부 자력에 의해 자세 및 진행 방향을 조절 가능하게 하는 영구자석인 제 2 자석(90b)이 수용될 수 있다. 또한, 상기 제 2 하우징(20)의 개구부에는 외부로 노출된 제 2 접속부(82)가 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제 2 접속부(82)는 초음파 센서 모듈(80)의 일부로서 구비될 수 있다. 또한, 제 2 접속부(82)는 단단한 재질의 회로 기판으로 구성되는 것도 가능할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서, 제 2 접속부(82)가 초음파 센서 모듈(80)의 일부로서 구비되어야만 하는 것은 아니다. 제 2 접속부(82)를 초음파 센서 모듈(80)과 별개로 구비하고, 제 2 접속부(82)와 초음파 센서 모듈(80)을 전기적으로 연결하는 것도 가능할 수 있다. 제 2 하우징(20)은 적어도 일부가 실리콘과 같이 초음파 투과가 가능한 초음파 투과부(22)로서 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 센서 모듈(80)은 트랜스듀서(88)와, 트랜스듀서(88)에서 출력 또는 트랜스듀서(88)로 입력되는 초음파를 반사하기 위한 리플렉터(86)를 포함할 수 있다. 또한, 초음파 센서 모듈(80)은 리플렉터(86)를 회전시켜 초음파의 출력 및 반사 각도를 조절하는 모터(84)를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파 센서 모듈(80)은 제 2 하우징(20)이 인체의 소화 기관을 이동하는 동안 실시간으로 또는 간헐적으로 소화 기관의 내벽 아래 영역(이하, '점막 하 영역'이라 함) 또는 소화 기관의 주변에 위치하는 주변 장기에 대한 초음파 데이터를 출력할 수 있다. 소화 기관의 주변 장기는 췌장, 비장, 콩팥, 간, 담낭, 침샘, 심장, 폐, 대장 등을 포함한다.
예를 들어, 주변 장기 중 하나인 췌장은 위의 유문, 유문동 또는 대만부와 근접하게 위치하므로, 광학 센서 모듈(40)은 위의 내벽 중 췌장과 대향하는 내벽을 초근접 촬영하여 이상 유무를 판별할 수 있도록 하고, 초음파 센서 모듈(80)은 췌장과 대향하는 내벽의 점막 하 영역을 초음파 촬영하여 질환을 판별하도록 할 수 있다.
초음파 센서 모듈(80)은 본 기술분야에서 사용되는 HV(High Voltage) Pulser, HV Tx/Rx 스위치, 진동자 어레이, 프리 증폭기(Pre-AMP), 가변 이득 증폭기(VGA: Variable Gain Amplifier), 저역 통과 필터(LPF: Law Pass Filter), AD 컨버터(ADC: Analog/Digital Converter) 등(미도시)을 적절하게 포함할 수 있는데, 이들은 단순한 예로서 반드시 이에 한정하지는 않는다.
한편, 제 1 하우징(10) 또는 제 2 하우징(20)에는 캡슐 내시경 장치(1)의 제어를 위한 제어부(50) 및 외부와의 무선 통신을 위한 통신부(60)가 내장될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 제 1 하우징(10)에 제어부(50) 및 통신부(60)가 내장되는 것으로 도시되어 있다. 제어부(50) 및 통신부(60)는 회로 기판(30)과는 별개로 구비된 후 회로 기판(30)에 전기적으로 연결되거나, 회로 기판(30)에 직접 실장될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시에 있어서, 제어부(50) 및 통신부(60) 중 적어도 하나가 제 2 하우징(20)에 내장되는 것도 가능하다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(50)는 소화 기관 및 상기 점막 하 영역을 동시에 또는 각각 촬영하도록 상기 접속부와 접속되면서 상기 광학 센서 모듈(40) 또는 상기 초음파 센서 모듈(80)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 인쇄 회로 기판(30)에 광학 센서 모듈(40) 또는 초음파 센서 모듈(80)을 제어할 수 있는 구동회로들이 구비될 수 있다.
통신부(60)는 제어부(50)의 제어에 따라 광학 센서 모듈(40)의 영상 데이터 초음파 데이터를 미도시된 외부 장치로 전송할 수 있다.
통신부(60)는 갈바닉 커플링(galvanic coupling) 방식을 이용하거나, 안테나를 필요로 하는 RF 통신 기술을 이용할 수 있으며, 또한, 단방향 무선 통신 또는 양방향 무선 통신을 지원할 수 있는 것으로, 상기 통신부(60)는 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)으로 구성될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 갈바닉 커플링 방식은 송수신기 각각의 신호 전극(+)과 접지 전극(-)이 인체 모두에 부착되어 두 전극 사이의 전위차로 전기장의 변화를 일으켜 신호를 전달하는 방식으로서, 신호 송수신을 위한 안테나를 필요로 하지 않고, 저전력 및 소형화를 가능하게 한다.
한편, 통신부(60)는, 상기 외부 장치로부터 출력되는, 광학 센서 모듈(40) 및/또는 초음파 센서 모듈(80)의 동작을 제어하기 위한 동작 제어신호를 수신한 후 이를 상기 제어부(50)에 전달할 수 있다. 여기서, 상기 동작 제어신호는 예를 들어, 광학 센서 모듈(40)과 초음파 센서 모듈(80)이 동시에 촬영을 진행하도록 하거나, 또는 순차적으로 촬영을 진행하도록 제어하는 신호를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 구조의 일례를 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는 도 2의 A 부분의 확대도이고, 도 3의 (b)는 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합 부분의 사시도이다.
제 2 하우징(20)에는 단차를 가지며 직경이 감소된 형태로 연장된 환형의 연장부(24)가 형성되고, 연장부(24)의 외주면에는 오목한 홈부(26)가 형성된다. 이에 대응하여 제 1 하우징(10)에는 반경방향의 내측으로 돌출된 돌기부(16)가 구비된다. 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)을 결합하면, 상기 연장부(24)는 제 1 하우징(10)의 내측으로 삽입되고, 홈부(26)에 돌기부(16)가 끼워져 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)이 결합된다. 상기 홈부(26)와 돌기부(16)는 원주 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다.
제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합 부위에는 방수부재(21)가 구비되어, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합시 기밀성을 유지할 수 있도록 할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 방수부재(21)는 연장부(24)에 구비된 오링(O-ring)일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 방수부재(21)는 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합 부위에 방수 접착제가 도포되어 방수 접착층(미도시)을 형성하는 것도 가능할 수 있다. 또한, 오링이나 방수 접착층을 사용하는 대신에 결합부위의 융착(예컨대, 열 융착, 초음파 융착) 등의 적절한 방법을 통해 방수를 구현하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 홈부(26)를 제 1 하우징(10)의 내측면에 구비하고, 돌기부(16)를 제 2 하우징(20)의 연장부(24)에 외측으로 돌출되도록 구비하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 분할된 하우징을 결합하는 다른 구조를 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는 도 2의 A 부분의 확대도이고, 도 4의 (b)는 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 결합 부분의 사시도이다.
도 4의 실시예에 있어서, 제 2 하우징(20)의 연장부(24)의 외주면에는 'L'자 형상의 가이드홈(28)이 형성되고, 제 1 하우징에는 가이드돌기(18)가 형성된다. 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)을 결합할 때, 가이드돌기(18)는 가이드홈(28)을 따라 캡슐 내시경 장치(1)의 길이 방향으로 삽입된다. 그 후 제 1 하우징(10)에 대해 제 2 하우징(20)을 상대적으로 회전시키면 가이드돌기(18)는 연장부(24)의 외주 방향을 따르는 가이드홈(28)을 따라 회전한다. 이러한 구성에 의해 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)이 결합된다. 상기 가이드홈(28)과 가이드돌기(18)는 원주 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 또한, 상기 가이드홈(28)은 제 1 하우징(10)의 내측면에 구비되고, 가이드돌기(18)가 제 2 하우징(20)의 연장부(24)에 외측으로 돌출 구비되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징의 내부에 회로 기판을 장착하는 것을 예시한 도면이다.
도 5와 도 1을 참조하면, 제 1 하우징(10)의 내주면에는 길이 방향을 따라 기판 고정부(14)가 형성될 수 있다. 기판 고정부(14)는 길이 방향을 따른 홈 형태로 구성될 수 있다. 회로 기판(30)의 메인 기판(34)은 기판 고정부(14)를 따라 슬라이드 결합함으로써 제 1 하우징(10)에 장착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부의 구성을 도시한 도면이다. 도 7의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치에 있어서, 제 1 하우징과 제 2 하우징을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 하우징의 제 1 접속부를 도시한 도면이고, (b)는 제 2 하우징의 제 2 접속부를 도시한 도면이다.
본 발명에 있어서, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)을 서로 결합할 때, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 전기적인 접속도 함께 이루어지는 것을 일 특징을 한다. 이러한 구성에 의해 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 전자 부품들을 별도의 도선 연결작업이나 별도 커넥터의 결합없이 전기적으로 연결할 수 있다.
제 1 하우징(10)의 개방면에는 제 1 접속부(32)가 구비되고, 제 1 접속부(32)에는 제 1 접속단자(33)가 형성된다. 제 2 하우징(20)의 개방면에는 제 2 접속부(82)가 구비되고, 제 2 접속부(82)에는 제 2 접속단자(83)가 형성된다. 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)이 결합되면, 제 1 접속단자(33)와 제 2 접속단자(83)가 접점을 이루며 전기적으로 연결된다. 일 실시예에 있어서, 제 1 접속단자(33) 또는 제 2 접속단자(83) 중 하나가 스프링에 의해 지지되는 포고핀(pogo pin) 형태로 구성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 있어서, 제 1 접속단자(33) 또는 제 2 접속단자(83) 중 하나가 돌출된 커넥터 핀 형태로 구성될 수 있다.
캡슐 내시경 장치(1)가 미도시된 외부 장치에 의해 제어되어 인체 내부의 영상을 촬영하고 초음파 데이터를 생성하는 것을 설명한다.
외부 장치는 마그네틱 컨트롤러와 모니터링 장치를 포함할 수 있는 것으로서, 상기 마그네틱 컨트롤러는 외부 자력을 발생시키는 외부 마그네틱을 이용하여 상기 제 1 하우징(10)과 상기 제 2 하우징(20)에 각각 수용되는 영구자석인 제 1 자석(90a)과 제 2 자석(90b)을 제어하면서, 하나의 몸체를 이루는 제 1 및 제 2 하우징(10, 20)의 위치, 자세 및 진행 방향을 제어할 수 있다.
마그네틱 컨트롤러에 의한 캡슐 내시경 장치(1)의 자세 및 이동 제어의 정확성 및 신뢰성을 향상시키는 측면에서, 본 발명에 따른 캡슐 내시경 장치(1)에 있어서는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 자석(90a)과 제 2 자석(90b)은 캡슐 내시경 장치(1)의 내부 공간에서 양 측단에 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
검사자는 캡슐 내시경 장치(1)를 삼킨 환자의 복부에 외부장치인 상기 마그네틱 컨트롤러를 접근시켜 놓고, 캡슐 내시경 장치(1)의 위치 또는 자세 제어를 위하여 마그네틱 컨트롤러를 조정할 수 있다. 캡슐 내시경 장치(1)는 소화 기관 중 촬영이 필요한 내벽으로 이동하면서 광학 센서 모듈(40) 및/또는 초음파 센서 모듈(80)을 이용하여 촬영이 필요한 내벽 또는 내벽의 점막 하 영역을 촬영한다. 영상 정보 또는 초음파 데이터는 통신부(60)를 통해 미도시된 외부 모니터링 장치에 송신되고, 모니터링 장치를 통해 확인할 수 있다.
캡슐 내시경 장치(1)는 상기 외부 장치의 외부 자력에 의해 소화기관과 근접한 위장의 내벽으로 이동할 수 있게 되고, 검사자는 외부장치에 표시되는 센서 촬영 데이터에 해당하는 영상을 보면서 소화기관(예; 식도, 위)과 근접한 위치를 판단하고, 캡슐 내시경 장치(1)가 이동하도록 외부장치를 조작할 수 있다.
소화기관과 근접한 위장의 내벽에서 캡슐 내시경 장치(1)는 동작 제어신호에 의해 광학 센서 모듈(40)의 동작을 유지 또는 오프(off)시키고, 초음파 센서 모듈(80)을 온 시킨다.
이후, 캡슐 내시경 장치(1)를 외부 장치의 외부 자력을 이용하여 위장의 내벽에 가능한 밀착시킨다. 외부 장치에서 정해진 초음파 주파수가 송수신부(60)를 통해 제어부(50)에 전송되면, 제어부(50)는 해당하는 주파수가 발생하도록 상기 제 2 하우징(20)에 수용되는 초음파 센서 모듈(80)을 제어한다.
초음파 센서 모듈(80)은 초음파 주파수에 해당하는 진동파를 발생시키고, 내벽에서 반사된 진동파를 수신하면서 이를 증폭 및 디지털 변환 등으로 신호 처리하여 초음파 데이터를 출력하고, 출력되는 상기 초음파 데이터는 송수신부(60)를 통해 외부 장치로 전송된다. 검사자는 상기 외부장치를 통해 소화기관(예; 췌장)의 일부에 해당하는 초음파 영상을 모니터링할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이다.
제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치(100)는, 광투과부(112)가 형성된 제 1 하우징(110), 제 1 하우징(110)에 결합되며 실리콘 투과부(122)가 형성된 제 2 하우징(120), 상기 제 1 하우징(110)과 상기 제 2 하우징의 결합된 내부에 구비되는 광학 센서 모듈(140)과 초음파 센서 모듈(180), 전력을 공급하는 배터리(170) 및 외부 자력에 의해 위치 또는 자세를 제어하기 위한 자석(190)을 포함한다. 또한, 캡슐 내시경 장치(100)는 제어부(150)와 통신부(160)를 포함한다.
제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)의 결합 구조는 제 1 실시예와 동일하게 구성될 수 있고, 그 결합 부위에는 방수부재(121)가 구비될 수 있다.
광학 센서 모듈(140)은 회로 기판(130)의 메인 기판(134)에 실장될 수 있다. 메인 기판(134)은 제 1 하우징(110)에 형성된 기판 고정부(114)에 슬라이딩 방식으로 삽입되어 고정될 수 있다. 메인 기판(134)의 일측에는 플렉시블한 보조 기판(136)이 연결될 수 있다.
제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치(100)가 제 1 실시예의 캡슐 내시경 장치(1)와 다른 점은, 메인 기판(134)이 제 1 하우징(110)에 결합된 상태에서 제 1 하우징(110)의 외측까지 연장된다는 점이다. 즉, 메인 기판(134)의 일부는 제 2 하우징(120)의 내측까지 연장된 형태로 구비된다. 일 실시예에 있어서, 제 2 하우징(120)의 내부에도 상기 기판 고정부(114)에 대응하여 상기 메인 기판(134)을 슬라이드 방식으로 고정할 수 있는 구조가 형성될 수 있다.
메인 기판(134)을 제 1 하우징(110)에서 제 2 하우징(120)의 내부까지 연장하여 구성함으로써, 메인 기판(134)의 면적을 확보할 수 있고, 전자 부품의 실장 면적을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 제어부(150)와 통신부(160)를 위한 전자 소자를 메인 기판(134)에 실장하는 것도 충분히 가능할 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 초음파 센서 모듈(180)은 리플렉터(186)와 트랜스듀서(188)를 포함하고, 리플렉터(186)의 회전을 위한 모터(184)는 초음파 센서 모듈(180)의 외측으로 노출된 것으로 도시되었다. 그러나 모터(184)를 포함한 초음파 센서 모듈(180)의 구성은 제 1 실시예의 초음파 센서 모듈(80)과 동일하게 구성되는 것도 가능할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초음파 센서 모듈(180)도 메인 기판(134)에 실장된 형태로 구비될 수 있다.
그러나, 제 1 실시예와 유사하게, 초음파 센서 모듈(180)은 제 2 하우징(120) 내에 수용되도록 제 2 하우징(120)에 결합된 상태로 구비될 수 있다. 초음파 센서 모듈(180)은 제 2 하우징(120) 내에 결합된 상태로 준비되고, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)을 결합하면, 메인 기판(134)의 일부가, 도 9에 도시된 바와 같이, 초음파 센서 모듈(180)의 하측에 위치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캡슐 내시경 장치의 내부 구성을 평면 형태로 도시한 도면이다.
제 1 하우징(110)에 광학 센서 모듈(140)이 구비되고, 제 2 하우징(120)에 초음파 센서 모듈(180)이 구비된 경우와 같이 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)에 전자 부품이 분할되어 구비된 경우, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)의 결합시 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)이 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10을 참조하면, 메인 기판(134)의 일측 끝단에는 제 1 접속단자(132)가 구비된다. 이에 대응하여, 제 2 하우징(120)에는 제 1 접속단자(132)와 접촉하는 제 2 접속단자(182)가 구비된다. 제 1 접속단자(132)와 제 2 접속단자(182)는 결합시 서로 마주보는 면에 위치할 수 있다.
제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)을 결합하면, 메인 기판(134)은 제 2 하우징(120)의 내부로 삽입되고, 제 2 하우징(120)에 구비된 제 2 접속단자(182)에 제 1 접속단자(132)가 접촉함으로써 전기적 연결이 이루어진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1, 100 : 캡슐 내시경 장치
10, 110 : 제 1 하우징
20, 120 : 제 2 하우징
30, 130 : 회로 기판
40, 140 : 광학 센서 모듈
50, 150 : 제어부
60, 160 : 통신부
70, 170 : 배터리
80, 180 : 초음파 센서 모듈
90, 190 : 자석
10, 110 : 제 1 하우징
20, 120 : 제 2 하우징
30, 130 : 회로 기판
40, 140 : 광학 센서 모듈
50, 150 : 제어부
60, 160 : 통신부
70, 170 : 배터리
80, 180 : 초음파 센서 모듈
90, 190 : 자석
Claims (14)
- 인체의 기관을 이동하면서 상기 기관을 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 광학 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 1 자석을 수용하는 제 1 하우징; 및
상기 기관에 대한 초음파 데이터를 출력하는 초음파 센서 모듈과, 외부 자력에 의해 위치를 조절 가능하게 하는 제 2 자석을 수용하는 제 2 하우징;
을 포함하고,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 방수부재를 개입한 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방수부재는 오링 또는 방수 접착제인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 결합은, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 어느 하나의 단부측에 형성된 홈부에, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 다른 하나의 단부측에 형성된 돌기부가 삽입됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 결합은, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 어느 하나의 단부측에 형성된 L자형의 가이드홈에, 상기 제 1 하우징 또는 상기 제 2 하우징 중 다른 하나의 단부측에 형성된 가이드돌기가 삽입됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 초음파 센서 모듈은, 초음파를 발생하고 수신하는 트랜스듀서와, 상기 초음파를 반사하는 리플렉터 및 상기 리플렉터를 회전구동하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 중 어느 하나에 배터리가 수용되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자석과 상기 제 2 자석은 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징이 결합된 내부 공간에서 양 측단에 배치되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 결합에 의해 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 전기 소자들이 전기적으로 접속하여 전력 또는 신호 전달이 가능한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 하우징의 개방면 일부를 덮도록 상기 제 1 하우징에 구비되는 제 1 접속부와, 상기 제 2 하우징의 개방면의 일부를 덮도록 구비되는 상기 제 2 하우징에 구비되는 제 2 접속부를 포함하고,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 결합시, 상기 제 1 접속부에 구비된 제 1 접속단자와 상기 제 2 접속부에 구비된 제 2 접속단자가 접촉하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 접속단자와 상기 2 접속단자 중 하나는 포고핀 또는 커넥터 핀인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 접속부는, 상기 광학 센서 모듈이 실장되는 메인 기판에 연결된 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 광학 센서 모듈이 실장되는 메인 기판이 상기 제 1 하우징 내부에 결합되고, 상기 메인 기판의 일부는 상기 제 1 하우징의 개방면을 넘어 상기 제 2 하우징 측으로 연장되고, 상기 메인 기판의 단부 측에 형성된 제 1 접속단자가 상기 제 2 하우징 내에 구비된 제 2 접속단자에 접촉하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 하우징에 수용되는 초음파 센서 모듈은 상기 메인 기판의 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 초음파 센서 모듈에 포함되는 모터는 상기 제 1 하우징 측으로 적어도 일부가 위치되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111495789.9A CN114617522A (zh) | 2020-12-09 | 2021-12-08 | 胶囊内窥镜装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200171562 | 2020-12-09 | ||
| KR20200171562 | 2020-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220081917A true KR20220081917A (ko) | 2022-06-16 |
| KR102655756B1 KR102655756B1 (ko) | 2024-04-08 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090085634A (ko) | 2006-11-27 | 2009-08-07 | 올림푸스 가부시키가이샤 | 캡슐형 내시경 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090085634A (ko) | 2006-11-27 | 2009-08-07 | 올림푸스 가부시키가이샤 | 캡슐형 내시경 |
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