캡슐 내시경은 인체 내부의 소화기관 병변을 조사할 수 있는 캡슐 모양의 전자장치로서 인체 내에 케이블을 삽입하는 기존 푸시 타입(push-type)내시경과는 달리 환자에게 공포와 고통을 주지 않는 시술로 인식되고 있어, 최근 환자와 의사 모두에게 큰 관심을 끌고 있다. 이 기술은 바이오 기술(BT), 정보통신 기술(IT), 나노 기술(NT) 등의 성숙과 융합으로 2000년에 들어와 처음으로 가능하게 되었으며, LED를 포함한 광학계와 이미지 센서, 통신 모듈, 파워 모듈 등으로 구성되어 있다. 캡슐 내시경은 첨단 기술의 총체로 유비쿼터스 시대에 다양한 기술 분야의 핵심 기술을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 캡슐 내시경의 구성에 관해 소개하고, 현재 데이터 전송을 위해 사용되고 있는 대표적인 RF 무선 통신 방식 및 인체 통신 시스템 방식에 대해 비교하였다. 아울러 현재 상용된 캡슐 내시경의 사양을 비교 분석하고, 미래의 캡슐 내시경의 진화 방향과 기술적 도전 과제를 제시하였다.
캡슐 내시경은 인체 내부의 소화기관 병변을 조사할 수 있는 캡슐 모양의 전자장치로서 인체 내에 케이블을 삽입하는 기존 푸시 타입(push-type)내시경과는 달리 환자에게 공포와 고통을 주지 않는 시술로 인식되고 있어, 최근 환자와 의사 모두에게 큰 관심을 끌고 있다. 이 기술은 바이오 기술(BT), 정보통신 기술(IT), 나노 기술(NT) 등의 성숙과 융합으로 2000년에 들어와 처음으로 가능하게 되었으며, LED를 포함한 광학계와 이미지 센서, 통신 모듈, 파워 모듈 등으로 구성되어 있다. 캡슐 내시경은 첨단 기술의 총체로 유비쿼터스 시대에 다양한 기술 분야의 핵심 기술을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 캡슐 내시경의 구성에 관해 소개하고, 현재 데이터 전송을 위해 사용되고 있는 대표적인 RF 무선 통신 방식 및 인체 통신 시스템 방식에 대해 비교하였다. 아울러 현재 상용된 캡슐 내시경의 사양을 비교 분석하고, 미래의 캡슐 내시경의 진화 방향과 기술적 도전 과제를 제시하였다.
Capsule Endoscope(CE) is a capsule-shaped electronic device which can examine the lesions in digestive tract of human body. Recently the medical procedure using capsule endoscope is receiving great attention to both doctors and patients, since the conventional push-typed endoscope using cables bring...
Capsule Endoscope(CE) is a capsule-shaped electronic device which can examine the lesions in digestive tract of human body. Recently the medical procedure using capsule endoscope is receiving great attention to both doctors and patients, since the conventional push-typed endoscope using cables brings great pain and fear to the patients. The technique was firstly available in 2000 and is based on a convergence techniques among BT(Bio Technology), IT(Information Technology), and NT(Nano Technology). The device consists of an optical parts including LEDs(Light Emitting Diodes), an image sensor, a communication module and a power module. Capsule endoscope is the embodiment of the state-of-the art technology and requires key technologies in the various engineering fields. Therefore, in this paper, we introduce the composition of the capsule endoscope system, and compare the communication method between RF(Radio Frequency) communication and HBC(Human Body Communication), which are typically used for data transmission in the capsule endoscope. Furthermore, we analyze the specification of commercialized capsule endoscopes and present the future developments and technical challenges.
Capsule Endoscope(CE) is a capsule-shaped electronic device which can examine the lesions in digestive tract of human body. Recently the medical procedure using capsule endoscope is receiving great attention to both doctors and patients, since the conventional push-typed endoscope using cables brings great pain and fear to the patients. The technique was firstly available in 2000 and is based on a convergence techniques among BT(Bio Technology), IT(Information Technology), and NT(Nano Technology). The device consists of an optical parts including LEDs(Light Emitting Diodes), an image sensor, a communication module and a power module. Capsule endoscope is the embodiment of the state-of-the art technology and requires key technologies in the various engineering fields. Therefore, in this paper, we introduce the composition of the capsule endoscope system, and compare the communication method between RF(Radio Frequency) communication and HBC(Human Body Communication), which are typically used for data transmission in the capsule endoscope. Furthermore, we analyze the specification of commercialized capsule endoscopes and present the future developments and technical challenges.
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문제 정의
본 논문에서는 아직 국내에서는 논문으로서 심도 있게 소개된 적이 없는 캡슐 내시경에 대한 기술적 특징과 동향을 기술하고자 한다. 먼저 II 장에서는 캡슐 내시경 시스템의 전체 구성에 관해 소개하고 III장에서는 통신 방식 관점에서 RF 무선통신방식과 대별되는 HBC 통신방식을 비교 설명한다.
본 논문에서는 캡슐 내시경 시스템의 기술적 특징과 동향을 기술하였다. 최근 캡슐 내시경 시스템이 소화기관 내 검사에 하나의 혁신적 진단 기술로 부각되어 이에 대한 관심이 널리 확산되고 있으나 아직 기술적인 한계로 목표로 추구하는 성능은 얻지 못하고 있는 실정이다.
제안 방법
일본의 올림푸스(Olympus)는 2005년 Endo Capsule을 출시하였다. 앞선 광학 기술을 바탕으로 CCD(Charge-Coupled Device) 센서를 사용하여 영상의 밝은 시야를 확보하였다[10].
후속연구
알려진 것으로는 동력 장치는 전자기에 의해 움직이는 것으로 되어 있으나, 이것이 외부 전력원만을 공급받고 스스로 완전한 진행이 가능한 것인지 아니면 외부 자기에 의해 진행하는 길이 유도되는 것인지는 알려지지 않았다. 개에 대해 1차적으로 동물시험이 실시되었으며, 보다 작은 크기로 설계되어 사람에게 실험이 실시될 예정이다.
이 밖에 보다 정확한 영상 화질(resolution)을 얻기 위한 이미지 센서 및 영상처리 기술, 고속 촬영에 따른 방대한 디지털 데이터 송신이 가능한 고속 통신 기술, 실시간(real-time) 처리 기술 및 및 진단 기술, 인체 내부의 조직 채취 및 간단한 수술이 가능한 원격 로봇 기술 개발 등도 필요하다. 현재의 기술 수준 및 발전 속도에 비추어볼 때 차세대 캡슐 내시경은 향후 멀지 않은 미래에 이루어질 것으로 판단되며, 해외 경쟁력을 갖추고 기술을 선점하기 위해서는 국내에서도 캡슐 내시경 개발 연구에 보다 적극적인 투자가 이루어져 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
캡슐 내시경이란?
유비쿼터스 시대를 맞아 정보통신을 기반으로 다양한 기술이 융합되고 있는 가운데 최근 최첨단 의료 기술인 캡슐 내시경(CE: Capsule Endoscope)에 많은 관심이 집중되고 있다. 캡슐 내시경은 우리가 일상적으로 먹는 비타민 알약 크기의 전자장치로서 이를 입을 통해 삼키면 캡슐이 소화기관의 연동운동과 중력에 의해 이동하여 인체 소화기관 내부를 촬영하고 촬영된 정보를 통신을 통해 외부로 전달하여 의료진이 내부 병변을 판단할 수 있게 하는 장치다[1-3].
캡슐 내시경은 무엇으로 만들어 지는가?
일반적으로 캡슐 내시경은 삼키기 쉬운 11 x 26 mm 이하의 크기로 작은 알약 모양을 가지며, LED를 포함한 광학계, 이미지 센서(image sensor), 배터리, 통신 장치 등을 포함한다. 캡슐의 소재는 소화관 내에서 부식되지 않으며 인체에 무해한 재질로 만들어진다. 캡슐은 초당 수～수십장의 정지 영상을 촬영하며(단위: fps(frame per sec)), 환자가 허리 등 몸에 소지한 그림 1.
캡슐 내시경에 쓰이는 기술에는 무엇이 있는가?
따라서, 캡슐 내시경은 사람이 삼켜도 될 만큼의 안정성을 가지는 바이오 기술(BT: Bio Technology) 과 작은 캡슐에 촬영을 위한 이미지센서, 조명, 고성능 배터리(battery), 회로 및 기구물 등이 집약되어 소형화를 이루는 나노 기술(NT: Nano Technology), 그리고 데이터 메모리 크기 한계로 인해 디지털 영상 정보를 캡슐에 직접 저장하지 못하고 외부로 송신해야하는 정보 통신 기술(IT: Information Technology)이 접목되어야 하는 매우 융합성이 강한 특징을 가지며, 아울러 각 부분에 최신의 기술이 요구되는 장치다.
참고문헌 (17)
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B. Kim, S. Lee, J. H. Park, and J. O. Park, "Inchworm-like microrobot for capsule endoscope," in Proc. IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO' 04), pp. 458-63, Aug. 2004.
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