WO2014157796A1 - 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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김진국
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재단법인대구경북과학기술원
건국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일실시예는 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 내시경 모듈과 내시경 어댑터 모듈이 체내의 영상뿐만 아니라 체내의 온도, 습도, 용적 및 기류를 추가로 측정할 수 있으며, 그 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류에 따라서 보조 진단 모듈이 체내의 의심 질환을 진단할 수 있고, 그 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 외부로 표시할 수 있다.

Description

진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법
본 발명은 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 내시경 검사시 체내의 영상뿐만 아니라 온도, 습도, 용적(volume) 및 기류(air flow)를 측정하여 검사 부위의 의심 질환을 정확히 진단할 수 있고, 그 검사 부위의 의심 질환을 실시간으로 제공하여 내시경 검사의 진단을 효과적으로 보조할 수 있는 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 내시경 검사는 내시경 장치를 이용하여 신체의 장기 내부를 관찰하고 검사하는 것이다. 상기와 같은 내시경 검사는 개복 수술 또는 절개 수술 등과 같은 시술 없이도 신체의 내부를 검사할 수 있으므로, 의료 분야에서 질병의 진단에 널리 사용되고 있다.
내시경 장치는 신체의 내부에 삽입하여 내시경 검사를 수행하는 의료 검사 장치이다. 내시경 장치는 검사하는 부위에 따라 기관지경, 식도경, 위내시경, 복강경, 항문경 등이 있다. 또한, 내시경 장치는 검사 부위를 확인하는 방식에 따라 직접 육안으로 보는 것, 유리 섬유에 의해 전달되는 상을 보는 것, 사진 촬영을 하는 것 등으로 구분할 수 있다.
그런데, 기존의 내시경 장치는 체내의 검사 부위에 대한 영상만 제공하도록 구성되어 있다. 따라서, 기존의 내시경 장치에서는 진단 성능을 높이기 위하여 영상을 고해상도로 정확하게 획득하기 위한 기술이 적용되고 있는 추세이다. 예를 들면, 한국공개특허 제10-2012-0114895호(발명의 명칭: 내시경 장치 및 상기 내시경 장치의 영상 획득 방법, 공개일: 2012.10.17)에는 가시광 대역 및 근적외선 대역의 광을 이용하여 병변 구분력을 향상시킨 내시경 장치가 개시되어 있다.
한편, 내시경 검사시 질병의 진단을 보조하기 위한 기술도 일부 개발되고 있다. 예를 들면, 한국등록특허 제10-1118211호(발명의 명칭: 점막하 종양의 초음파 내시경 영상 분석에 의한 질병의 진단 방법, 등록일: 2012.02.13)에는 내시경 초음파 검사로 획득한 영상을 표준화하여 객관적인 질병의 진단을 위한 자료로 이용하기 위한 점막하 종양의 초음파 내시경 영상 분석에 의한 질병의 진단 방법이 개시되어 있다.
하지만, 내시경 검사시 환부의 영상만으로 질병을 진단하는 것에는 한계가 있었다. 즉, 체내 환부의 영상 확인만으로 다양한 종류의 질환을 정확히 진단하는 것이 어렵고, 그러한 진단의 모호성으로 인해서 진료 시간이 늘어날 수밖에 없었다. 또한, 내시경 검사시 검사 부위의 질환을 전적으로 의사의 판단에만 의지하고 있으므로, 진단시 실수와 오진의 위험성이 높았다.
본 발명의 실시예는 내시경 검사시 체내의 검사 부위에 대한 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류(air flow)를 측정하여 질환의 진단에 활용할 수 있는 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 내시경 검사시 검사 부위의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 이용하여 검사 부위의 의심 질환을 진단하고, 그 의심 질환을 외부로 실시간 제공할 수 있는 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 체내에 삽입되고 상기 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 감지하도록 형성된 내시경 모듈, 상기 내시경 모듈의 감지값을 전달받아 체내 감지 데이터를 측정하도록 상기 내시경 모듈과 연결된 내시경 어댑터 모듈, 상기 내시경 어댑터 모듈의 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 저장하도록 상기 내시경 어댑터 모듈에 신호 전달 가능하게 연결된 중앙 처리 모듈, 상기 내시경 어댑터 모듈 및 상기 중앙 처리 모듈 중 적어도 하나의 모듈에 구비되고 상기 체내 감지 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환을 실시간으로 진단하는 보조 진단 모듈을 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템을 제공한다.
상기와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템은, 상기 체내의 영상뿐만 아니라 온도, 습도, 용적 및 기류를 측정하여 상기 체내의 의심 질환을 진단하는데 활용하므로, 내시경 검사의 진단 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
일측에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템은, 상기 내시경 어댑터 모듈과 상기 중앙 처리 모듈 사이에 무선 방식으로 신호를 전달하도록 상기 내시경 어댑터 모듈과 상기 중앙 처리 모듈에 구비된 무선 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 보조 진단 모듈은 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 생성할 수 있으며, 상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 질환 진단 리스트를 전달받아 실시간으로 외부에 출력하도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템은, 상기 체내의 내시경 검사를 수행하는 과정에서 상기 질환 진단 리스트를 질환의 진단에 실시간으로 활용할 수 있으며, 그로 인해 내시경 진단이 신속하고 간편하게 이루어질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 내시경 모듈은, 상기 체내의 내부에 일단부가 삽입되는 형상으로 형성되고 상기 체내의 검사 부위를 촬영하도록 형성된 내시경 본체, 상기 검사 부위의 온도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제1 부위에 구비된 온도 센서, 상기 검사 부위의 습도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제2 부위에 구비된 습도 센서, 상기 검사 부위의 기류를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제3 부위에 구비된 에어 플로우 센서, 및 상기 검사 부위의 용적을 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제4 부위에 구비된 용적 센서를 구비할 수 있다. 상기 내시경 어댑터 모듈은, 상기 내시경 본체의 타단부에 연결되고 상기 내시경 본체가 촬영한 영상 정보를 이용하여 상기 체내 감지 테이터 중 영상 데이터를 생성하도록 형성된 영상 처리 유닛, 상기 온도 센서, 상기 습도 센서, 상기 에어 플로우 센서 및 상기 용적 센서에 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 온도 센서, 상기 습도 센서, 상기 에어 플로우 센서 및 상기 용적 센서의 감지값을 이용하여 상기 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터, 기류 데이터 및 용적 데이터를 측정하도록 형성된 센서 처리 유닛, 및 상기 보정 진단 모듈과 연결되고 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성된 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하도록 형성된 표시 유닛을 구비할 수 있다.
상기와 다르게, 상기 내시경 모듈은, 상기 체내의 내부에 일단부가 삽입되는 형상으로 형성되고 상기 체내의 검사 부위를 촬영하도록 형성된 내시경 본체, 상기 검사 부위의 온도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제1 부위에 구비된 온도 센서, 상기 검사 부위의 습도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제2 부위에 구비된 습도 센서, 및 상기 검사 부위의 기류를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제3 부위에 구비된 에어 플로우 센서를 구비할 수 있다. 상기 내시경 어댑터 모듈은, 상기 내시경 본체의 타단부에 연결되고, 상기 내시경 본체가 촬영한 영상 정보를 이용하여 상기 체내 감지 테이터 중 영상 데이터와 용적 데이터를 생성하도록 형성된 영상 처리 유닛, 상기 온도 센서와 상기 습도 센서 및 상기 에어 플로우 센서에 신호 전달 가능하게 연결되고 상기 온도 센서와 상기 습도 센서 및 상기 에어 플로우 센서의 감지값을 이용하여 상기 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터 및 기류 데이터를 측정하도록 형성된 센서 처리 유닛, 및 상기 보정 진단 모듈과 연결되고 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성된 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하도록 형성된 표시 유닛을 구비할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 내시경 어댑터 모듈에 신호 전달 가능하게 연결되고 상기 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변환시키도록 형성된 데이터 변환 유닛, 및 상기 데이터 변환 유닛과 연결되고 상기 데이터 변환 유닛에 의해 변환된 상기 체내 감지 데이터를 저장하도록 형성된 데이터 저장 유닛을 구비할 수 있다.
상기 보조 진단 모듈은, 각종 질환의 특징 정보를 포함하는 질환 학습 데이터가 설정 타입으로 저장된 학습 데이터 저장 유닛, 및 상기 학습 데이터 저장 유닛과 상기 데이터 저장 유닛에 신호 전달 가능하게 연결되고 상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하여 상기 체내의 의심 질환을 진단하는 질환 진단 유닛을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 보조 진단 모듈은 상기 중앙 처리 모듈에만 구비될 수 있다. 이때, 상기 중앙 처리 모듈은 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성되는 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 상기 내시경 어댑터 모듈에 전달하도록 형성될 수 있으며, 상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성될 수 있다.
상기와 다르게, 상기 보조 진단 모듈은 상기 내시경 어댑터 모듈에만 구비될 수도 있다. 이때, 상기 중앙 처리 모듈은 상기 데이터 저장 유닛의 상기 체내 감지 데이터를 상기 보조 진단 모듈에 제공하도록 형성될 수 있으며, 상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성되는 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성될 수 있다.
또한 상기와 다르게, 상기 보조 진단 모듈은, 상기 중앙 처리 모듈에 구비된 제1 보조 진단 모듈, 및 상기 내시경 어댑터 모듈에 구비된 제2 보조 진단 모듈을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1 보조 진단 모듈의 제1 질환 진단 유닛은 상기 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 체내 감지 데이터 및 제1 학습 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 질환 학습 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환에 대한 제1 질환 진단 리스트를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 제2 보조 진단 모듈의 제2 질환 진단 유닛은 상기 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 체내 감지 데이터 및 상기 제1 학습 데이터 저장 유닛의 데이터를 공유하는 제2 학습 데이터 저장 유닛의 상기 질환 학습 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환에 대한 제2 질환 진단 리스트를 생성할 수 있다.
상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 제2 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성될 수 있다. 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 제1 질환 진단 리스트와 상기 제2 질환 진단 리스트를 서로 비교하여 상기 내시경 어댑터 모듈을 통해 표시되는 상기 제2 질환 진단 리스트를 수정 및 보완하는 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 실시간으로 감지하는 단계, 상기 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류의 감지값을 이용하여 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터로 이루어진 체내 감지 데이터를 측정하는 단계, 상기 체내 감지 데이터를 각종 질환의 특징 정보가 포함된 질환 학습 데이터와 동일한 설정 타입으로 변경하는 단계, 상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하여 상기 체내의 의심 질환을 진단하는 단계, 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 생성하는 단계, 및 상기 질환 진단 리스트를 외부로 실시간 출력하는 단계를 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법을 제공한다.
일측에 따르면, 본 발명의 다른 측면에 따른 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법은, 상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하는 단계 이전에 상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계는, 각종 질환에 대한 정보를 수집하는 단계, 상기 각종 질환의 정보를 학습하여 상기 질환에 대한 특징적인 정보를 추출하는 단계, 상기 질환의 특징 학습 정보를 분석하여 상기 특징 학습 정보의 경계값 또는 형상을 모델링하는 단계, 모델링된 상기 특징 학습 정보를 설정 타입의 질환 학습 데이터로 변경하는 단계, 및 상기 질환 학습 데이터를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계는, 저장된 상기 질환 학습 데이터를 진단 보조용 내시경 시스템에 전송하는 단계, 및 상기 진단 보조용 내시경 시스템에 상기 질환 학습 데이터를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하는 단계에서는, 상기 체내 감지 데이터의 측정값이 상기 질환 학습 데이터의 경계값을 기준으로 어디에 위치하는지를 판단하거나, 또는 상기 질환 학습 데이터의 형상과 얼마나 유사한지를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법은, 체내의 영상과 함께 온도, 습도, 용적 및 기류를 측정하여 체내의 의심 질환을 진단하는데 활용하므로, 내시경 검사의 진단 정확성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 부정확한 진단으로 인한 의료 사고도 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법은, 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류로 이루어진 체내 감지 데이터를 이용하여 체내의 검사 부위에 대한 의심 질환들을 진단한 후 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 외부에 제공하므로, 상기 질환 진단 리스트를 실시간으로 확인하면서 내시경 검사를 진행할 수 있다. 따라서, 체내의 질환을 신속하고 정확하게 진단할 수 있으며, 내시경 검사의 진료 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템 및 그 제어 방법은, 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터와 같은 객관적 데이터를 이용하여 질환 진단 리스트를 생성하므로, 내시경 검사시 질환 진단 리스트를 참조하여 체내의 검사 부위에 대한 진단진단의 객관성을 확보할 수 있으며, 의사의 부주의 및 실수로 인한 오진의 위험성을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템 및 그것의 제조 방법은, 각종 질환의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류에 대한 특징 정보로 이루어진 질환 학습 데이터를 구축한 이후에도 질환 학습 데이터를 간편하게 업데이트할 수 있으므로, 신규 질환에 대한 대응이 신속하게 이루어질 수 있으며, 질환 학습 데이터의 정확도를 높여 진단의 정확성도 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법이 도시된 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 '질환 학습 데이터를 구축하는 단계'의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템의 주요 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템의 주요 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)는 내시경 모듈(110), 내시경 어댑터 모듈(120), 중앙 처리 모듈(130), 무선 통신 모듈(140), 및 보조 진단 모듈(150)를 포함한다.
내시경 모듈(110)은 내시경 검사를 받는 피검사자의 체내에 삽입되어 체내의 상태를 실시간으로 감지하는 장치이다. 내시경 모듈(110)은 체내에 용이하게 삽입되도록 봉 구조로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 절곡 가능한 구조로 형성될 수도 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 비절곡 구조로 형성된 이비인후과용 내시경 시스템(100)으로 한정하여 설명하기로 한다. 이와 같은 이비인후과용 내시경 시스템(100)은 목, 귀 또는 코에 삽입되어 목, 귀 또는 코의 내부 상태를 확인할 수 있다.
내시경 모듈(110)은 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 동시에 감지하도록 형성될 수 있다. 특히, 이비인후과 질환의 경우, 체내의 온도, 습도, 용적 및 기류에 대한 정보는 이비인후과 질환을 진단함에 있어서 매우 중요한 판단 기준으로 이용될 수 있다. 예를 들면, 내시경 모듈(110)은 내시경 본체(112), 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)를 구비할 수 있다.
여기서, 내시경 본체(112)는 체내의 검사 부위를 실시간으로 촬영하는 장치이다. 내시경 본체(112)는 목, 귀 또는 코의 내부에 일단부가 원활하게 삽입되도록 작은 반경의 단면을 갖는 봉 형상으로 형성될 수 있다. 한편, 내시경 본체(112)는 체내의 영상을 직접 촬영할 수 있도록 광원과 카메라를 내장한 구조로 형성되거나, 또는 외부에 배치된 광원과 카메라가 체내의 영상을 촬영할 수 있도록 광원의 빛 및 체내의 영상을 전달하는 구조로 형성될 수 있다.
이하, 본 실시예에서는 광원(미도시)과 카메라(미도시)가 내시경 어댑터 모듈(120)에 구비되고, 내시경 본체(112)의 타단부가 광원과 카메라에 연결된 것으로 설명한다. 예를 들면, 내시경 어댑터 모듈(120)에는 내시경 본체(112)의 타단부와 연결된 부위에 돌출부(121)가 연통되게 돌출될 수 있으며, 그 돌출부(121)에 광원과 카메라가 구비될 수 있다. 상기와 같은 돌출부(121)는 내시경 본체(112)와 직교되는 방향으로 내시경 어댑터 모듈(120)에서 관 형상으로 돌출되게 형성될 수 있다. 광원과 카메라는 돌출부(121)의 내부에 내장된 구조로 배치되거나 또는 돌출부(121)에 교체 가능한 구조로 장착될 수 있다.
그리고, 온도 센서(114)는 체내의 검사 부위의 온도를 실시간으로 측정하는 장치이고, 습도 센서(116)는 체내의 검사 부위의 습도를 실시간으로 측정하는 장치이다. 또한, 용적 센서(117)는 체내의 검사 부위의 용적을 실시간으로 측정하는 장치이고, 에어 플로우 센서(118)는 체내의 검사 부위의 기류를 측정하는 장치이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)는 내시경 본체(112)의 일단부의 서로 다른 부위에 단수개가 각각 구비될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)의 배치 구조 및 설치 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)는 내시경 본체(112)의 일단부에 복수개가 설치될 수 있다. 또한, 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)는 내시경 본체(112)의 일단부의 외주 둘레를 따라 서로 이격되게 배치되거나, 또는 내시경 본체(112)의 일단부에 길이 방향으로 서로 이격되게 장착될 수 있다.
예를 들면, 온도 센서(114)가 내시경 본체(112)의 일단부의 상부와 하부에 각각 배치될 수 있으며, 이 경우에는 내시경 본체(112)의 일단부가 삽입되는 체내 검사 부위의 상부와 하부에 대한 온도가 동시에 측정될 수 있다. 또는, 온도 센서(114)가 내시경 본체(112)의 일단부의 상부, 하부, 좌측부, 우측부에 각각 배치될 수 있으며, 이 경우에는 내시경 본체(112)의 일단부가 삽입되는 체내 검사 부위의 상부, 하부, 좌측부, 및 우측부에 대한 온도가 동시에 측정될 수 있다. 상기와 같이 복수개의 온도 센서(114)가 서로 다른 위치에 배치되면, 체내 검사 부위에 대한 주변의 온도 분포를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
물론, 습도 센서(116), 용적 센서(117) 또는 에어 플로우 센서(118)의 경우도, 온도 센서(114)와 마찬가지로 복수개를 서로 다른 위치에 배치할 수 있으며, 그로 인하여 체내 검사 부위의 모든 방향으로 습도, 용적 또는 기류를 측정할 수 있다.
상기와 같은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)는 내시경 본체(112)의 반경을 거의 증가시키지 않도록 박막형 플렉서블 센서로 구성될 수 있다. 따라서, 내시경 모듈(110)은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)의 설치로 인한 외형의 증가를 방지할 수 있다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 내시경 어댑터 모듈(120)은 내시경 모듈(110)의 감지값을 전달받아 체내 감지 데이터를 측정하는 장치이다. 체내 감지 데이터는 체내의 검사 부위에 대한 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터로 구성될 수 있다.
여기서, 내시경 어댑터 모듈(120)은 내시경 모듈(110)과 신호 전달이 가능하도록 연결될 수 있다. 즉, 내시경 어댑터 모듈(120)은 내시경 모듈(110)과 장착탈 가능한 구조로 결합될 수 있다. 예를 들면, 내시경 어댑터 모듈(120)은 영상 처리 유닛(122), 센서 처리 유닛(124), 및 표시 유닛(126)을 구비할 수 있다.
영상 처리 유닛(122)은 내시경 본체(112)에 의해 촬영된 영상 정보를 이용하여 체내 감지 테이터 중 영상 데이터를 생성하는 장치이다. 영상 처리 유닛(122)은 내시경 본체(112)의 타단부에 직접적으로 연결될 수 있다. 영상 처리 유닛(122)은 광원과 카메라를 포함할 수 있다. 즉, 영상 처리 유닛(122)의 광원에서 발생되는 빛이 내시경 본체(112)를 통해 체내로 전달될 수 있으며, 내시경 본체(112)를 통해 전달되는 실시간 영상 정보가 영상 처리 유닛(122)의 카메라로 전달될 수 있다.
센서 처리 유닛(124)은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)의 감지값을 이용하여 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 측정하는 장치이다. 센서 처리 유닛(124)은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 센서 처리 유닛(124)이 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)에 케이블로 연결된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 신호 전달 방식으로 연결될 수 있다.
한편 상기와 다르게, 영상 처리 유닛(122)이 내시경 본체(112)에 의해 촬영된 영상 정보를 이용하여 체내 감지 테이터 중 영상 데이터와 용적 데이터를 생성할 수도 있다. 예를 들면, 영상 처리 유닛(122)은 영상 정보를 이용하여 영상 데이터를 생성할 수 있으며, 그 영상 데이터를 분석하여 검사 부위의 용적 데이터를 추출할 수 있다. 이 경우에, 내시경 모듈(110)은 온도 센서(114), 습도 센서(116) 및 에어 플로우 센서(118)만을 구비할 수 있으며, 센서 처리 유닛(124)은 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터 및 기류 데이터만 측정할 수 있다.
또한 상기와 다르게, 내시경 모듈(110)은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 또는 에어 플로우 센서(118) 중 적어도 하나만 구비할 수도 있다. 이 경우에, 센서 처리 유닛(124)은 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 또는 기류 데이터 중 적어도 하나만을 측정할 수 있으며, 보조 진단 모듈(150)은 그 측정된 데이터만 가지고 체내의 의심 질환을 진단하게 된다.
이하, 본 실시예에서는 내시경 모듈(110)이 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)를 구비하고, 센서 처리 유닛(124)이 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)의 감지값을 전달받아 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 측정하는 것으로 설명한다.
표시 유닛(126)은 보조 진단 모듈(150)에 의해 생성된 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하는 장치이다. 표시 유닛(126)은 질환 진단 리스트를 전달받을 수 있도록 보조 진단 모듈(150)과 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들면, 표시 유닛(126)은 질환 진단 리스트를 시각적으로 표시하기 위하여 LED 또는 LCD로 형성된 디스플레이 장치로 형성될 수 있다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 중앙 처리 모듈(130)은 내시경 어댑터 모듈(120)의 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 저장하는 장치이다. 이와 같은 중앙 처리 모듈(130)은 내시경 어댑터 모듈(120)에 신호 전달 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들면, 중앙 처리 모듈(130)은 데이터 변환 유닛(132) 및 데이터 저장 유닛(134)을 구비할 수 있다.
데이터 변환 유닛(132)은 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변환시키는 장치이다. 즉, 내시경 어댑터 모듈(120)의 체내 감지 데이터는 데이터 변환 유닛(132)에 의해서 후술(後述)하는 질환 학습 데이터와 동일한 타입으로 데이터의 구조가 변화될 수 있다. 그러면, 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터의 비교가 원활하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 데이터의 저장과 관리가 매우 효율적으로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 데이터 변환 유닛(132)은 내시경 어댑터 모듈(120)로부터 체내 감지 데이터를 실시간으로 전달받을 수 있도록 내시경 어댑터 모듈(120)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다.
데이터 저장 유닛(134)은 데이터 변환 유닛(132)에 의해 변환된 체내 감지 데이터를 저장하는 장치이다. 즉, 체내 감지 데이터는 데이터 변환 유닛(132)에 의해 설정 타입으로 변환된 상태로 데이터 저장 유닛(134)에 저장될 수 있다. 체내 감지 데이터는 파일 기반 또는 DBMS 기반으로 데이터 저장 유닛(134)에 저장 및 관리될 수 있다. 상기와 같은 데이터 변환 유닛(132)은 데이터 변환 유닛(132)과 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 무선 통신 모듈(140)은 내시경 어댑터 모듈(120)과 중앙 처리 모듈(130)의 사이에 무선 방식으로 신호를 전달하는 장치이다. 이와 같은 무선 통신 모듈(140)은 각종 신호와 데이터를 양방향으로 무선 전송하도록 내시경 어댑터 모듈(120)과 중앙 처리 모듈(130)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 모듈(140)은 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB) 등과 같은 다양한 무선 통신 방식으로 형성될 수 있다.
무선 통신 모듈(140)은, 내시경 어댑터 모듈(120)에 구비된 제1 무선 통신 유닛(142) 및 중앙 처리 모듈(130)에 구비된 제2 무선 통신 유닛(144)을 구비할 수 있다. 제1 무선 통신 유닛(142)과 제2 무선 통신 유닛(144)은 상호 양방향으로 각종 데이터와 신호를 전달하도록 형성될 수 있다.
그리고, 제1 무선 통신 유닛(142)과 제2 무선 통신 유닛(144)은 1대 1로만 통신 가능하도록 형성되거나, 1대 다수 또는 다수 대 다수의 통신이 가능하도록 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 복수개의 제1 무선 통신 유닛(142)이 단수개의 제2 무선 통신 유닛(144)에 동시에 접속되는 것으로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보조 진단 모듈(150)은 체내 감지 데이터를 이용하여 체내의 의심 질환을 실시간으로 진단하는 장치이다. 보조 진단 모듈(150)은 내시경 어댑터 모듈(120) 및 중앙 처리 모듈(130) 중 적어도 하나의 모듈에 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 보조 진단 모듈(150)이 중앙 처리 모듈(130)에만 구비된 것으로 설명하고, 다른 실시예는 추후에 다시 설명하기로 한다.
그리고, 보조 진단 모듈(150)은 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 생성할 수 있다. 상기와 같은 질환 진단 리스트는 내시경 검사시 체내 감지 데이터를 기반으로 판단되는 의심 질환의 후보군으로서, 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)을 통해 실시간으로 외부에 표시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템은, 이비인후과의 내시경 검사시 표시 유닛(126)에 질환 진단 리스트가 실시간으로 표시되므로, 내시경 검사를 수행하는 과정에서 의사가 질환 진단 리스트를 참조하여 신속하고 정확하게 진단할 수 있다. 예를 들면, 보조 진단 모듈(150)은 학습 데이터 저장 유닛(152) 및 질환 진단 유닛(154)을 구비할 수 있다.
학습 데이터 저장 유닛(152)은 각종 질환의 특징 정보를 포함하는 질환 학습 데이터가 설정 타입으로 저장될 수 있다. 질환 학습 데이터는 각종 질환에 따른 특징 정보를 설정 타입으로 형성한 데이터로서, 체내 감지 데이터와의 비교 분석을 통하여 체내의 의심되는 질환을 선택하는데 이용될 수 있다. 즉, 질환 학습 데이터는 의료 전문가의 지식과 경험, 또는 의료 현장에서 수집되는 질병의 각종 정보 등을 학습하여 각 질환별로 특징 학습 정보를 추출하고 모델링한 데이터이다.
상기와 같은 질환 학습 데이터는 사전에 미리 준비될 수 있으며, 학습 데이터 저장 유닛(152)에 다양한 형태로 저장될 수 있다. 예를 들면, 질환 학습 데이터의 특징들 또는 임계 영역은 룰 기반, 패턴 기반, XML 형태의 Mark-up Language 기반, 또는 DBMS의 테이블 기반 등의 형태로 저장될 수 있다. 아울러, 질환 학습 데이터는 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 제조시 학습 데이터 저장 유닛(152)에 저장된 이후에도 지속적으로 업데이트될 수 있다.
질환 진단 유닛(154)은 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교 분석하여 체내의 의심 질환을 진단한 후 체내 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 생성하는 장치이다. 질환 진단 유닛(154)은 학습 데이터 저장 유닛(152)과 데이터 저장 유닛(134)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 질환 진단 유닛(154)은 데이터 저장 유닛(134)을 통해 실시간으로 감지된 체내 감지 데이터를 전달 받을 수 있으며, 학습 데이터 저장 유닛(152)을 통해 각종 질환에 대한 질환 학습 데이터를 전달 받을 수 있다. 따라서, 질환 진단 유닛(154)은 질환 학습 데이터와 체내 감지 데이터를 비교 분석하여 체내 감지 데이터가 포함되는 질환 학습 데이터를 선별할 수 있으며, 그 질환 학습 데이터에 해당하는 질환들을 확인할 수 있다.
상기와 같이 생성된 질환 진단 리스트는, 무선 통신 모듈(140)을 통해서 중앙 처리 모듈(130)에서 내시경 어댑터 모듈(120)으로 전달될 수 있으며, 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)을 통해 외부로 표시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)은, 체내의 영상뿐만 아니라 온도, 습도, 용적 및 기류를 이용하여 체내의 의심 질환을 정확히 진단할 수 있으며, 그 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하여 내시경 검사의 진단을 보조할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 제어 방법이 도시된 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 '질환 학습 데이터를 구축하는 단계'의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 제어 방법은, 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 실시간으로 감지하는 단계(2), 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류의 감지값을 이용하여 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터로 이루어진 체내 감지 데이터를 측정하는 단계(3), 체내 감지 데이터를 각종 질환의 특징 정보가 포함된 질환 학습 데이터와 동일한 설정 타입으로 변경하는 단계(4), 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교하여 체내의 의심 질환을 진단하는 단계(5), 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 생성하는 단계(6), 및 질환 진단 리스트를 외부로 실시간 출력하는 단계(7)를 포함한다.
체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 감지하는 단계(2)에서는, 내시경 모듈(110)의 일단부를 신체에 삽입하여 체내의 검사 부위의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 감지할 수 있다. 예를 들면, 내시경 모듈(110)의 내시경 본체(112), 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)가 검사 부위의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 실시간으로 감지한다.
체내 감지 데이터를 측정하는 단계(3)에서는, 내시경 어댑터 모듈(120)이 내시경 모듈(110)의 감지값을 전달받아 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 측정할 수 있다. 예를 들면, 내시경 어댑터 모듈(120)의 영상 처리 유닛(122)은 내시경 본체(112)의 영상 정보를 전달받아 영상 데이터를 측정하고, 내시경 어댑터 모듈(120)의 센서 처리 유닛(124)은 온도 센서(114), 습도 센서(116), 용적 센서(117) 및 에어 플로우 센서(118)의 감지값을 전달받아 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 측정한다.
체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변경하는 단계(4)에서는, 무선 통신 모듈(140)이 내시경 어댑터 모듈(120)의 체내 감지 데이터를 중앙 처리 모듈(130)로 무선 전송할 수 있으며, 중앙 처리 모듈(130)의 데이터 변환 유닛(132)은 체내 감지 데이터를 전달 받아 설정 타입으로 변환할 수 있다. 즉, 체내 감지 데이터는 질환 학습 데이터와의 비교 분석이 원활하게 이루어지도록 데이터 변환 유닛(132)에 의해 질환 학습 데이터와 동일한 설정 타입으로 변경될 수 있다. 상기와 같이 변환된 체내 감지 데이터는 중앙 처리 모듈(130)의 데이터 저장 유닛(134)에 저장될 수 있다.
체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교하는 단계(5)에서는, 보조 진단 모듈(150)이 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교 분석하여 체내의 의심 질환을 진단할 수 있다. 즉, 보조 진단 모듈(150)의 질환 진단 유닛(154)은 데이터 저장 유닛(134)의 체내 감지 데이터를 학습 데이터 저장 유닛(152)의 질환 학습 데이터와 비교 분석하여 체내의 의심 질환을 진단할 수 있다.
상기와 같은 질환 학습 데이터는 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터의 특징적 형상과 임계 영역을 질환별로 모델링한 것이다. 따라서, 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교하는 단계(5)에서는, 체내 감지 데이터의 측정값이 질환 학습 데이터의 경계값을 기준으로 어디에 위치하는지를 판단하거나, 또는 체내 감지 데이터의 특징 형상이 질환 학습 데이터의 형상과 얼마나 유사한지를 판단할 수 있다.
예를 들면, 체내 감지 데이터의 영상 데이터와 유사한 특징 형상을 구비함과 아울러 체내 감지 데이터의 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터가 임계 영역에 포함되는 질환 학습 데이터를 선별할 수 있으며, 그 선별된 질환 학습 데이터에 해당하는 질환을 예측할 수 있다.
질환 진단 리스트를 생성하는 단계(6)에서는, 질환 진단 유닛(154)이 진단한 의심 질환들로 이루어진 질환 진단 리스트를 생성할 수 있다. 상기와 같은 질환 진단 리스트는 다양하게 정리된 상태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 질환 진단 리스트는 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터의 상호 유사도에 따라 체내의 의심 질환을 순서대로 나열하도록 작성되거나, 또는 질환들 간의 상호 연관성에 따라 체내의 의심 질환을 순서대로 나열하도록 작성될 수 있다.
질환 진단 리스트를 외부로 실시간 출력하는 단계(7)에서는, 질환 진단 유닛(154)에 의해 생성된 질환 진단 리스트를 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)을 통해 실시간으로 외부에 표시될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 질환 진단 유닛(154)의 질환 진단 리스트는 무선 통신 모듈(140)을 통해 중앙 처리 모듈(130)에서 내시경 어댑터 모듈(120)로 전송된 후 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)을 통해 디스플레이될 수 있다. 따라서, 이비인후과 전문의는 내시경 검사시 표시 유닛(126)에 표시되는 질환 진단 리스트를 실시간으로 확인하면서 이비인후과 질환을 진단할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 제어 방법은, 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교하는 단계(5) 이전에 질환 학습 데이터를 구축하는 단계(1)를 더 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 질환 학습 데이터를 구축하는 단계(1)가 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 감지하는 단계(2)보다 먼저 선행되는 것으로 설명한다.
예를 들면, 질환 학습 데이터를 구축하는 단계(1)는, 각종 질환에 대한 정보를 수집하는 단계(10), 각종 질환의 정보를 학습하여 질환에 대한 특징적인 정보를 추출하는 단계(20), 질환의 특징 학습 정보를 분석하여 특징 학습 정보의 경계값 또는 형상을 모델링하는 단계(30), 모델링된 특징 학습 정보를 설정 타입의 질환 학습 데이터로 변경하는 단계(40), 및 질환 학습 데이터를 저장하는 단계(50)를 포함할 수 있다.
각종 질환에 대한 정보를 수집하는 단계(10)에서는, 기존의 각종 질환에 대한 전문 지식을 해당 질환의 전문가 집단으로부터 수집할 수 있으며, 의료 현장에서 획득되는 경험과 정보를 실시간으로 수집할 수 있다.
질환에 대한 특징적인 정보를 추출하는 단계(20)에서는, 이전 단계(10)에서 수집된 각종 질환의 정보를 학습하여 각종 질환에 대한 특징 정보를 추출할 수 있다. 즉, 해당 전문가들이 각종 질환의 정보를 학습하여, 특정 질환을 정의하거나 구별할 수 있는 특징 학습 정보를 선별하고 확정할 수 있다.
특징 학습 정보의 경계값 또는 형상을 모델링하는 단계(30)에서는 이전 단계(20)에서 확정된 특징 학습 정보를 분석한 후 그 특징 학습 정보의 경계값 또는 특징적인 형상을 모델링할 수 있다. 상기와 같이 모델링된 경계값 또는 특징적인 형상은 각종 질환을 판별하기 위한 기준으로 사용될 수 있다.
특징 학습 정보를 질환 학습 데이터로 변경하는 단계(40)에서는, 이전 단계(30)에서 모델링된 특징 학습 정보를 설정 타입의 데이터로 변경하여 질환 학습 데이터를 얻을 수 있다. 따라서, 질환 학습 데이터는 질환의 특징 학습 정보에 대한 임계 범위의 경계값 및 특징적인 형상에 대한 내용을 포함한다.
질환 학습 데이터를 저장하는 단계(50)에서는, 이전 단계(40)에서 설정 타입으로 변경된 질환 학습 데이터를 체계적으로 저장하여 질환 학습 데이터의 데이터 베이스를 형성할 수 있다.
이상에서 살펴본 질환 학습 데이터의 구축 과정을 예를 들어 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
질환 학습 데이터 중에서 영상 데이터는, 특정 질환의 영상을 수집한 후 그 질환을 특정할 수 있는 ROI(Region of Interest)을 영상으로부터 추출하고, 그 ROI를 특정하는 윤곽선 모양, 색깔, 표면 형상 등과 같은 특징 형상을 인식하여 그 특징 형상을 모델링하며, 그 특징 형상의 모델링 정보를 룰 기반, 패턴 기반, XML 형태의 Mark-up Language 기반, 또는 DBMS 기반의 테이블 형태로 데이터화시켜 저장한다. 한편, 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변경하는 단계(4)에서도 체내 검사 부위의 영상 정보로부터 질환 학습 데이터의 영상 데이터를 구축 과정과 동일한 방식으로 체내 감지 데이터의 영상 데이터를 추출하고 저장할 수 있다.
질환 학습 데이터 중에서 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터는, 특정 질환의 온도, 습도, 용적 및 기류에 대한 정보를 수집한 후 그 질환을 특정할 수 있는 임계영역 및 가속도 등을 추출하고, 그 임계영역 및 가속도 등의 경계값을 모델링하며, 그 모델링된 경계값을 룰 기반, 패턴 기반, XML 형태의 Mark-up Language 기반, 또는 DBMS 기반의 테이블 형태로 데이터화시켜 저장한다. 한편, 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변경하는 단계(4)에서도 체내 검사 부위의 온도, 습도, 용적 및 기류의 측정값으로부터 질환 학습 데이터의 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 구축 과정과 동일한 방식으로 체내 감지 데이터의 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터를 추출하고 저장할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 질환 학습 데이터를 구축하는 단계(1)는, 질환 학습 데이터를 진단 보조용 내시경 시스템(100)에 전송하는 단계(60), 및 진단 보조용 내시경 시스템(100)에 질환 학습 데이터를 업데이트하는 단계(70)를 더 포함할 수 있다. 즉, 질환 학습 데이터를 구축하는 단계(1)에서는 새롭게 구축된 질환 학습 데이터를 진단 보조용 내시경 시스템(100)에 전송하여 진단 보조용 내시경 시스템(100)의 질환 학습 데이터를 지속적으로 업데이트할 수 있다. 따라서, 진단 보조용 내시경 시스템(100)은 질환의 진단 성능을 지속적으로 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(200)의 주요 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 5에서 도 1 내지 도 2에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1 내지 도 2에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템(100)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(200)가 도 1 내지 도 2에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템(100)과 상이한 점은, 보조 진단 모듈(250)이 내시경 어댑터 모듈(120)에만 구비된 점이 상이하다.
예를 들면, 보조 진단 모듈(250)은 내시경 어댑터 모듈(120)의 내부에 내장된 구조로 형성되거나, 데이터 케이블에 의해 신호 전달 가능하게 연결되는 구조로 형성되거나, 또는 도킹(docking)되는 구조로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 보조 진단 모듈(250)이 내시경 어댑터 모듈(120)의 내부에 내장되는 것으로 설명한다.
보조 진단 모듈(250)은 학습 데이터 저장 유닛(252) 및 질환 진단 유닛(254)을 구비할 수 있다. 학습 데이터 저장 유닛(252) 및 질환 진단 유닛(254)은 도 2에 도시된 학습 데이터 저장 유닛(152) 및 질환 진단 유닛(154)과 동일한 기능을 수행하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기와 같은 보조 진단 모듈(250)은 임베디드 시스템으로 형성될 수 있으며, 안드로이드 또는 윈도우 등과 같은 스마트폰 플랫폼 기반으로 구성될 수 있다.
이때, 중앙 처리 모듈(130)은 무선 통신 모듈(140)을 통해 데이터 저장 유닛(134)의 체내 감지 데이터를 보조 진단 모듈(250)의 질환 진단 유닛(254)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 중앙 처리 모듈(130)은 무선 통신 모듈(140)을 통해 체내 감지 데이터를 질환 진단 유닛(254)에 직접 전달하거나, 또는 무선 통신 모듈(140)을 통해 체내 감지 데이터를 내시경 어댑터 모듈(120)로 전송한 후 내시경 어댑터 모듈(120)이 질환 진단 유닛(254)에 전달할 수 있다.
그리고, 내시경 어댑터 모듈(120)은 보조 진단 모듈(250)의 질환 진단 유닛(254)에 의해 생성되는 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)은 보조 진단 모듈(250)의 질환 진단 리스트를 직접 전송 받을 수 있도록 질환 진단 유닛(254)과 직접 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(300)의 주요 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 6에서 도 1 내지 도 2에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1 내지 도 2에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템(100)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 보조용 내시경 시스템(300)이 도 1 내지 도 2에 도시된 진단 보조용 내시경 시스템(100)과 상이한 점은, 보조 진단 모듈(350)이 내시경 어댑터 모듈(120)과 중앙 처리 모듈(130)에 각각 구비된 점이 상이하다.
예를 들면, 보조 진단 모듈(350)은 중앙 처리 모듈(130)에 구비된 제1 보조 진단 모듈(350a), 및 내시경 어댑터 모듈(120)에 구비된 제2 보조 진단 모듈(350b)을 구비할 수 있다.
제1 보조 진단 모듈(350a)은, 질환 학습 데이터가 저장된 제1 학습 데이터 저장 유닛(352), 및 체내 감지 데이터를 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)의 질환 학습 데이터에 비교하여 체내의 의심 질환을 진단하도록 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)과 데이터 저장 유닛(134)에 신호 전달 가능하게 연결된 제1 질환 진단 유닛(354)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1 보조 진단 모듈(350a)은 도 1 및 도 2에 도시된 보조 진단 모듈(150)과 동일 유사한 구성으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 보조 진단 모듈(350a)의 제1 질환 진단 유닛(354)은 데이터 저장 유닛(134)에 저장된 체내 감지 데이터 및 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)에 저장된 질환 학습 데이터를 이용하여 체내의 의심 질환에 대한 제1 질환 진단 리스트를 생성할 수 있다.
제2 보조 진단 모듈(350b)은, 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)으로부터 전달된 질환 학습 데이터가 저장된 제2 학습 데이터 저장 유닛(356), 및 체내 감지 데이터를 제2 학습 데이터 저장 유닛의 질환 학습 데이터에 비교하여 체내의 의심 질환을 진단하도록 제2 학습 데이터 저장 유닛과 데이터 저장 유닛에 신호 전달 가능하게 연결된 제2 질환 진단 유닛(358)을 구비할 수 있다. 따라서, 제2 보조 진단 모듈(350b)의 제2 질환 진단 유닛(358)은 데이터 저장 유닛(134)에 저장된 체내 감지 데이터 및 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)의 데이터를 공유하는 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)의 질환 학습 데이터를 이용하여 체내의 의심 질환에 대한 제2 질환 진단 리스트를 생성할 수 있다.
즉, 제2 보조 진단 모듈(350b)은 도 5에 도시된 보조 진단 모듈(250)과 전반적으로 유사하게 형성되나, 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)이 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)의 질환 학습 데이터를 전달받아 사용한다는 점에서 차이점이 있다. 예를 들면, 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)에는 대표적으로 자주 발병되는 질환에 대한 질환 학습 데이터만 선택적으로 저장될 수 있다.
그러므로, 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)의 저장 용량은 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)의 저장 용량보다 작게 형성될 수 있으며, 그로 인해 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)은 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)보다 작은 크기로 형성되어 제2 보조 진단 모듈(350b)의 소형화 및 비용 절감이 구현될 수 있다. 또한, 제2 보조 진단 모듈(350b)은 제1 학습 데이터 저장 유닛(352)보다 데이터량이 적은 제2 학습 데이터 저장 유닛(356)을 기반으로 질환을 진단하므로, 제1 보조 진단 모듈(350a)보다 의심 질환이 빠르게 진단될 수 있으며, 그로 인해 질환 진단 리스트가 실시간으로 신속하게 외부에 제공될 수 있다.
한편, 내시경 어댑터 모듈(120)의 표시 유닛(126)은 제1 질환 진단 리스트 또는 제2 질환 진단 리스트 중 어느 하나를 외부에 실시간으로 표시할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 제2 질환 진단 리스트가 표시 유닛(126)에 실시간으로 표시되는 것으로 설명한다.
또한, 중앙 처리 모듈(130)은, 제1 질환 진단 리스트와 제2 질환 진단 리스트를 서로 비교하여 제2 질환 진단 리스트를 수정 및 보완하는 제어 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 제어 유닛은 제1 질환 진단 리스트와 제2 질환 진단 리스트를 전달받아 양자를 비교할 수 있으며, 제2 보조 진단 리스트에서 누락되거나 정확히 표현되지 못한 내용을 파악한 후 추가적으로 외부에 다시 표시해 줄 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 보조 진단 모듈(350a)이 내시경 어댑터 모듈(120)에 구비됨과 아울러 제2 보조 진단 모듈(350b)이 중앙 처리 모듈(130)에 구비되면, 제2 보조 진단 모듈(350b)을 이용하여 진단 보조용 내시경 시스템(300)의 사용자에게 제2 질환 진단 리스트를 신속하게 제공할 수 있으며, 제1 보조 진단 모듈(350a)을 이용하여 더욱 상세하게 진단된 제1 질환 진단 리스트를 제공받을 수 있다.
또한, 중앙 처리 모듈(130)의 데이터 변환 유닛(132)이 내시경 어댑터 모듈(120)의 내부에 추가로 제공되거나, 또는 데이터 변환 유닛(132)의 역할을 수행하는 별도의 소형 장치가 내시경 어댑터 모듈(120)과 선택적으로 연결되도록 제공될 수 있다. 이 경우에는 내시경 모듈(110)과 내시경 어댑터 모듈(120)만으로도 내시경 검사를 실시할 수 있으며, 따라서 중앙 처리 모듈(130)과 무선 통신이 불가능한 장소에서도 내시경 검사를 실시할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 체내에 삽입되고, 상기 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 감지하도록 형성된 내시경 모듈;
    상기 내시경 모듈의 감지값을 전달받아 체내 감지 데이터를 측정하도록 상기 내시경 모듈과 연결된 내시경 어댑터 모듈;
    상기 내시경 어댑터 모듈의 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 저장하도록 상기 내시경 어댑터 모듈에 신호 전달 가능하게 연결된 중앙 처리 모듈;
    상기 내시경 어댑터 모듈 및 상기 중앙 처리 모듈 중 적어도 하나의 모듈에 구비되고, 상기 체내 감지 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환을 실시간으로 진단하는 보조 진단 모듈;
    를 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내시경 어댑터 모듈과 상기 중앙 처리 모듈 사이에 무선 방식으로 신호를 전달하도록 상기 내시경 어댑터 모듈과 상기 중앙 처리 모듈에 구비된 무선 통신 모듈;를 더 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 진단 모듈은 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 생성하고,
    상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 질환 진단 리스트를 전달받아 실시간으로 외부에 출력하도록 형성된 진단 보조용 내시경 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내시경 모듈은,
    상기 체내의 내부에 일단부가 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 체내의 검사 부위를 촬영하도록 형성된 내시경 본체;
    상기 검사 부위의 온도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제1 부위에 구비된 온도 센서;
    상기 검사 부위의 습도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제2 부위에 구비된 습도 센서;
    상기 검사 부위의 기류를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제3 부위에 구비된 에어 플로우 센서; 및
    상기 검사 부위의 용적을 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제4 부위에 구비된 용적 센서;
    를 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내시경 어댑터 모듈은,
    상기 내시경 본체의 타단부에 연결되고, 상기 내시경 본체가 촬영한 영상 정보를 이용하여 상기 체내 감지 테이터 중 영상 데이터를 생성하도록 형성된 영상 처리 유닛;
    상기 온도 센서, 상기 습도 센서, 상기 에어 플로우 센서 및 상기 용적 센서에 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 온도 센서, 상기 습도 센서, 상기 에어 플로우 센서 및 상기 용적 센서의 감지값을 이용하여 상기 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터, 기류 데이터 및 용적 데이터를 측정하도록 형성된 센서 처리 유닛; 및
    상기 보정 진단 모듈과 연결되고, 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성된 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하도록 형성된 표시 유닛;
    을 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내시경 모듈은,
    상기 체내의 내부에 일단부가 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 체내의 검사 부위를 촬영하도록 형성된 내시경 본체;
    상기 검사 부위의 온도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제1 부위에 구비된 온도 센서;
    상기 검사 부위의 습도를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제2 부위에 구비된 습도 센서; 및
    상기 검사 부위의 기류를 측정하도록 상기 내시경 본체의 일단부의 제3 부위에 구비된 에어 플로우 센서;
    를 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내시경 어댑터 모듈은,
    상기 내시경 본체의 타단부에 연결되고, 상기 내시경 본체가 촬영한 영상 정보를 이용하여 상기 체내 감지 테이터 중 영상 데이터와 용적 데이터를 생성하도록 형성된 영상 처리 유닛;
    상기 온도 센서와 상기 습도 센서 및 상기 에어 플로우 센서에 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 온도 센서와 상기 습도 센서 및 상기 에어 플로우 센서의 감지값을 이용하여 상기 체내 감지 데이터 중 온도 데이터, 습도 데이터 및 기류 데이터를 측정하도록 형성된 센서 처리 유닛; 및
    상기 보정 진단 모듈과 연결되고, 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성된 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 실시간으로 표시하도록 형성된 표시 유닛;
    을 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 모듈은,
    상기 내시경 어댑터 모듈에 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 체내 감지 데이터를 설정 타입으로 변환시키도록 형성된 데이터 변환 유닛; 및
    상기 데이터 변환 유닛과 연결되고, 상기 데이터 변환 유닛에 의해 변환된 상기 체내 감지 데이터를 저장하도록 형성된 데이터 저장 유닛;
    를 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 진단 모듈은,
    각종 질환의 특징 정보를 포함하는 질환 학습 데이터가 설정 타입으로 저장된 학습 데이터 저장 유닛; 및
    상기 학습 데이터 저장 유닛과 상기 데이터 저장 유닛에 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하여 상기 체내의 의심 질환을 진단하는 질환 진단 유닛;
    을 구비한 진단 보조용 내시경 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보조 진단 모듈은 상기 중앙 처리 모듈에만 구비되고,
    상기 중앙 처리 모듈은 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성되는 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 상기 내시경 어댑터 모듈에 전달하도록 형성되며,
    상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성된 진단 보조용 내시경 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 보조 진단 모듈은 상기 내시경 어댑터 모듈에만 구비되고,
    상기 중앙 처리 모듈은 상기 데이터 저장 유닛의 상기 체내 감지 데이터를 상기 보조 진단 모듈에 제공하도록 형성되며,
    상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 보조 진단 모듈에 의해 생성되는 상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성된 진단 보조용 내시경 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 보조 진단 모듈은, 상기 중앙 처리 모듈에 구비된 제1 보조 진단 모듈; 및 상기 내시경 어댑터 모듈에 구비된 제2 보조 진단 모듈;을 구비하며,
    상기 제1 보조 진단 모듈의 제1 질환 진단 유닛은 상기 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 체내 감지 데이터 및 제1 학습 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 질환 학습 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환에 대한 제1 질환 진단 리스트를 생성하고,
    상기 제2 보조 진단 모듈의 제2 질환 진단 유닛은 상기 데이터 저장 유닛에 저장된 상기 체내 감지 데이터 및 상기 제1 학습 데이터 저장 유닛의 데이터를 공유하는 제2 학습 데이터 저장 유닛의 상기 질환 학습 데이터를 이용하여 상기 체내의 의심 질환에 대한 제2 질환 진단 리스트를 생성하는 진단 보조용 내시경 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 내시경 어댑터 모듈은 상기 제2 질환 진단 리스트를 외부에 실시간으로 표시하도록 형성되며,
    상기 중앙 처리 모듈은, 상기 제1 질환 진단 리스트와 상기 제2 질환 진단 리스트를 서로 비교하여 상기 내시경 어댑터 모듈을 통해 표시되는 상기 제2 질환 진단 리스트를 수정 및 보완하는 제어 유닛을 더 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템.
  14. 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류를 실시간으로 감지하는 단계;
    상기 체내의 영상, 온도, 습도, 용적 및 기류의 감지값을 이용하여 영상 데이터, 온도 데이터, 습도 데이터, 용적 데이터 및 기류 데이터로 이루어진 체내 감지 데이터를 측정하는 단계;
    상기 체내 감지 데이터를 각종 질환의 특징 정보가 포함된 질환 학습 데이터와 동일한 설정 타입으로 변경하는 단계;
    상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하여 상기 체내의 의심 질환을 진단하는 단계;
    상기 체내의 의심 질환에 대한 질환 진단 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 질환 진단 리스트를 외부로 실시간 출력하는 단계;
    를 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 체내 감지 데이터와 상기 질환 학습 데이터를 비교하는 단계 이전에 상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계;
    를 더 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계는,
    각종 질환에 대한 정보를 수집하는 단계;
    상기 각종 질환의 정보를 학습하여 상기 질환에 대한 특징적인 정보를 추출하는 단계;
    상기 질환의 특징 학습 정보를 분석하여 상기 특징 학습 정보의 경계값 또는 형상을 모델링하는 단계;
    모델링된 상기 특징 학습 정보를 설정 타입의 질환 학습 데이터로 변경하는 단계; 및
    상기 질환 학습 데이터를 저장하는 단계;
    를 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 질환 학습 데이터를 구축하는 단계는,
    저장된 상기 질환 학습 데이터를 진단 보조용 내시경 시스템에 전송하는 단계; 및
    상기 진단 보조용 내시경 시스템에 상기 질환 학습 데이터를 업데이트하는 단계;
    를 더 포함하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 체내 감지 데이터와 질환 학습 데이터를 비교하는 단계에서는, 상기 체내 감지 데이터의 측정값이 상기 질환 학습 데이터의 경계값을 기준으로 어디에 위치하는지를 판단하거나, 또는 상기 질환 학습 데이터의 형상과 얼마나 유사한지를 판단하는 진단 보조용 내시경 시스템의 제어 방법.
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