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최근 사회구조와 생활패턴의 변화로 생명 연장과 병 치료 및 건강에 대한 사회적 관심이 증가하고 있다. 그리고 고령화 및 노인인구 증가로 인해 의료분야는 지속적인 성장을 보이고 있다. 또한 의료검진을 위해 내시경장비가 사용되는 소화관 질환의 비중이 상당히 크며 수요가 증가하고 있다. 기존의 진단 내시경 장비는 유연성이 없는 광케이블 사용으로 장비의 이동이 불편하고 가격이 고가임에 비해 영상판독 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 광학적 렌즈를 통하여 센싱된 영상데이터를 유연성이 없는 광케이블로 전송하는 광학적 내시경 장비를 디지털 전자내시경 장비로 소형화시키고, UWB 기반 통신기술을 이용하여 고화질 영상정보 무선전송 및 ...

최근 사회구조와 생활패턴의 변화로 생명 연장과 병 치료 및 건강에 대한 사회적 관심이 증가하고 있다. 그리고 고령화 및 노인인구 증가로 인해 의료분야는 지속적인 성장을 보이고 있다. 또한 의료검진을 위해 내시경장비가 사용되는 소화관 질환의 비중이 상당히 크며 수요가 증가하고 있다. 기존의 진단 내시경 장비는 유연성이 없는 광케이블 사용으로 장비의 이동이 불편하고 가격이 고가임에 비해 영상판독 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 광학적 렌즈를 통하여 센싱된 영상데이터를 유연성이 없는 광케이블로 전송하는 광학적 내시경 장비를 디지털 전자내시경 장비로 소형화시키고, UWB 기반 통신기술을 이용하여 고화질 영상정보 무선전송 및 모니터링을 가능하게 하여 내시경 장비의 정밀도를 높이며, 내시경 장비 본체와 영상디스플레이장치 간에 연결된 유선 광케이블을 없애어 내시경 장비의 이동의 편리성을 갖는 디지털 전자내시경 장비를 개발할 필요성이 있었다. 이에 내시경 장비를 보다 현실적으로 개발하기 위하여 내시경장비 관련 환자용 및 의사용 설문지를 개발한 후 설문조사 결과를 통계 분석하고 국내외 의료용 진단내시경 특허 기술 분석을 통하여 내시경 장비 개선 요구사항 및 개발 방향을 도출하였다. 환자 및 의사의 설문조사에서 도출된 개발요구 사항은 초광각 플라스틱 렌즈개발, 이미지 센서 모듈의 이상 진단 및 알림기능, UWB 송수신기의 해상도 증가를 통한 데이터 저장기능 등이고, 국내외 특허동향 분석을 통한 진단 내시경장비 개발 방향은 상부 소화기관과 소장 관련 분야에 사용되는 내시경 장비에 대한 기술 개발이 더 요구되고 있었다. 이를 바탕으로 본 논문에서는 초광각 렌즈, 이미지센서 및 LED 전구를 일체로 결합하고 디지털 전자내시경을 패키지 모듈화로 제작하여 내시경 장비의 소형화 추진 가능성에 대하여 연구하였다. 그리고 앞서 제작된 디지털 전자카메라 모듈과 내시경장비에서 센싱된 고화질 영상정보를 전송하는 UWB 통신모듈을 결합시켜 인체 내부와 유사하게 구성해 놓은 식염수를 넣은 수조안에 송신부를 넣은 플라스크를 넣고 거리마다 송신부와 연결한 모니터와 UWB 기반의 통신이 되는지 여부를 실험하고 그 유용성을 입증하였다. 또한 디지털 전자카메라를 이용해 센싱한 고화질 내시경 영상정보를 UWB 통신모듈로 무선 전송하고 PC에서 재생하는 실험을 하여 디지털 전자카메라 모듈의 메모리에 저장된 내시경 동영상이 UWB 통신모듈을 통하여 무선전송이 잘 되는 것을 확인하였다. 본 논문의 실험을 통해서 보면, UWB 통신기술을 이용하면 내시경 장비 본체와 디스플레이간에 연결된 광케이블선이 없어도 무선으로 내시경의 고화질 영상정보를 디스플레이 상에 편리하게 재생할 수 있음을 확인했다. 그리고 내시경용 영상데이터에 대한 분석 및 모니터링을 위한 UI 구조와 UI SW를 구현하고 환자의 환부에 용정, 출혈, 염증 등 특이증상 발견 및 패턴인식 후 알람발생 기능을 구현하여 그 유용성도 입증하였다. 더불어 이미지 센서를 사용한 디지털 내시경용 영상 모니터링을 위한 UI 구조를 구현해 본 결과 디지털 전자 내시경은 유연성이 없는 광케이블을 사용하지 않기 때문에 자유롭게 휘거나 센서부를 조절할 수 있어 광범위한 영상을 취득할 수 있고, 디지털 영상정보를 직접 전송할 수 있기 때문에 영상 저장이 쉽고, 촬영과 동시에 영상 저장 및 특이증상 트레킹이 가능한 장점이 있음을 확인하였다. 또한 환부의 특이증상 인식 S/W시스템을 구축하고 영상 모니터링 및 특이증상 검출을 위한 SW를 제작하여 특이증상을 검출하여 컴퓨터 디스플레이 화면에 실시간으로 볼 수 있고, 검출된 특이증상 영상을 자동으로 저장한 후 DB화하여 다양한 방법으로 특이증상을 분석할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 고화질 내시경 영상정보 무선전송 및 모니터링 기법에 관한 연구는 향후 가격이 저렴하고 고화질의 정밀도를 갖는 각종 무선 내시경장비를 개발하는데 유효한 자료로 활용될 것으로 사료된다.