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KR100886462B1 - 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법, 그리고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

캡슐 내시경을 이용한 진단 방법, 그리고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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KR100886462B1
KR100886462B1 KR1020080024496A KR20080024496A KR100886462B1 KR 100886462 B1 KR100886462 B1 KR 100886462B1 KR 1020080024496 A KR1020080024496 A KR 1020080024496A KR 20080024496 A KR20080024496 A KR 20080024496A KR 100886462 B1 KR100886462 B1 KR 100886462B1
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KR
South Korea
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capsule endoscope
data
diagnosis
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image
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KR1020080024496A
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English (en)
Inventor
서영대
배흥길
하성우
Original Assignee
주식회사 인트로메딕
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Publication date
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Abstract

본 발명은 캡슐 내시경의 촬상 데이터를 실시간으로 분석하여 특이사항 발견시에만 이를 진단자에게 알려 진단자의 진료 시간을 줄일 수 있도록 한 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템 및 방법, 그리고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 캡슐 내시경에 의해 촬상된 이미지 데이터를 실시간으로 수신하는 단계; 상기 수신된 이미지 데이터를 실시간으로 분석하여 상기 캡슐 내시경이 상기 생체의 소장으로 진입하였는지 여부와 상기 생체 내에서의 출혈 및 병증 발생 중 적어도 하나를 포함하는 특이사항을 검출하는 단계; 상기 검출된 특이사항과 상기 검출된 특이사항에 대응되는 영상을 포함하는 알림신호를 영상판독 의료인에게 전송하는 단계; 상기 영상판독 의료인에 의해 필터링된 상기 검출된 특이사항의 진위 결과에 따라 상기 경보신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보신호를 상기 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
캡슐 내시경, 원격 시스템, 중앙 시스템, 출혈, 병증

Description

캡슐 내시경을 이용한 진단 방법, 그리고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{METHOD FOR DIAGNOSIS USING THE CAPSULE ENDOSCOPE, AND RECORD MEDIA RECODED PROGRAM FOR IMPLEMENT THEREOF}
본 발명은 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 캡슐 내시경의 촬상 데이터를 실시간으로 분석하여 특이사항 발견시에만 이를 진단자에게 알려 진단자의 진료 시간을 줄일 수 있도록 한 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템 및 방법, 그리고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
최근, 캡슐 내시경(Capsule Endoscope)이 개발되어 의료 현장에서 여러 가지 질병을 진단하기 위해 사용되고 있다. 이러한, 캡슐 내시경의 경우 검사를 위해 피검자의 구강을 통해 삼켜진 후, 피검자의 인체로부터 자연 배출될 때까지 체강 내부를 촬상하여 외부의 수신기로 전송한다.
피검자는 통신 및 메모리 기능을 포함하는 수신기를 휴대함으로써, 캡슐 내시경을 삼킨 후, 배출되기까지 자유롭게 활동할 수 있다. 그 다음에, 수신기의 메모리에 저장된 캡슐 내시경의 촬상 데이터는 시간 순서로 디스플레이 장치에 표시 됨으로써, 진단자는 디스플레이 장치에 표시되는 촬상 이미지를 관찰하여 피검자의 질병을 진단한다.
상술한 캡슐 내시경에 있어서, 피검자가 삼킨 후 배출되는 기간 동안 체강 내부를 촬상하기 때문에 촬상 이미지의 매수가 방대하게 된다. 이로 인하여, 진단자는 방대한 촬상 이미지를 모두 관찰하여 보고서(진단서)를 작성하기 때문에 장시간의 진료 시간이 필요하게 된다. 이러한 진단자의 오랜 진료 시간은 피검자에 대한 진료비를 증가시키는 원인이 된다. 따라서, 캡슐 내시경이 피검자의 거부감이 없이 간편하고 정밀하게 진단할 수 있다는 장점에도 불구하고 높은 비용으로 인하여 대중적이지 못한 문제점이 있다.
나아가, 캡슐 내시경의 촬상 이미지를 통한 진단자의 관찰시 병증(장의 협착, 출혈, 암)이 발견될 경우, 진단자는 병증 부위를 정확히 파악하여 병증에 대한 처치(즉각적인 조치나 시술)를 하게 된다. 그러나, 진단자는 병증을 촬상한 시점에 대한 캡슐 내시경의 위치를 정확히 알 수 없기 때문에 처치를 위한 병증 부위를 정확하게 파악하기 위해 기존의 광섬유형 내시경 또는 별도의 정밀 검사를 실시해야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캡슐 내시경의 촬상 데이터를 실시간으로 분석하여 특이사항 발견시에만 이를 진단자에게 알려 진단자의 진료 시간을 줄일 수 있도록 한 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템 및 방법, 그리 고 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 캡슐 내시경에 의해 촬상된 이미지 데이터를 수신하는 제 1 단계; 상기 수신된 이미지 데이터를 분석하여 특이사항을 검출하는 제 2 단계; 및 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 상기 검출된 특이사항을 필터링하고, 상기 필터링된 특이사항에 대응되는 경보신호를 이격된 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 단계는 상기 검출된 특이사항에 대응되는 알림신호를 영상판독 의료인에게 전송하여 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링을 요청하는 단계; 상기 영상판독 의료인의 필터링에 따라 상기 경보신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보신호를 상기 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 캡슐 내시경으로부터 전송되는 이미지 데이터를 수신하여 저장 및 실시간 전송하는 수신기를 초기화하는 단계; 상기 캡슐 내시경의 캡슐 식별번호를 할당하는 단계; 상기 할당된 캡슐 식별번호를 리딩 센터의 중앙 시스템에 등록시키는 단계; 및 상기 수신기로부터 실시간으로 전송되는 상기 이미지 데이터를 수신하여 저장함과 아울러 상 기 중앙 시스템으로 실시간 전송하여 상기 이미지 데이터의 실시간 분석을 요청하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 상기 중앙 시스템으로부터 상기 이미지 데이터의 분석 결과를 수신하고, 수신된 분석 결과를 포함하는 알림신호를 진단자에게 알리는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 수신기를 초기화하는 제 1 단계; 캡슐 내시경으로부터 실시간으로 제공되는 이미지 데이터를 진단소의 원격 시스템에 실시간으로 제공하는 제 2 단계; 상기 수신기로부터 실시간으로 제공되는 상기 이미지 데이터를 리딩 센터의 중앙 시스템에 실시간으로 제공하는 제 3 단계; 상기 원격 시스템으로부터 제공되는 상기 이미지 데이터를 실시간으로 분석하여 특이사항을 검출하는 제 4 단계; 및 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 상기 검출된 특이사항을 필터링하고, 상기 필터링된 특이사항에 대응되는 경보신호를 이격된 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 5 단계는 상기 검출된 특이사항에 대응되는 알림신호를 영상판독 의료인에게 전송하여 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링을 요청하는 단계; 상기 영상판독 의료인의 필터링에 따라 상기 경보신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보신호를 상기 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템은 진단소의 원격 시스템으로부터 캡슐 내시경에 의해 촬상된 이미지 데이터를 실시간으로 제공받는 워크 스테이션을 가지는 리딩 센터의 중앙 시스템을 포함하며, 상기 워크 스테이션은; 캡슐 내시경에 의해 촬상된 이미지 데이터를 수신하는 데이터 통신부; 상기 수신된 이미지 데이터를 분석하여 특이사항을 검출하고, 상기 검출된 특이사항에 대응되는 알림신호를 생성하는 이미지 제어부; 상기 알림신호를 영상판독 의료인에게 전송하여 상기 검출된 특이사항의 진위 여부에 대한 판정을 요청하는 특이사항 알림부; 및 상기 영상판독 의료인의 판정 결과에 따라 상기 이미지 제어부에서 생성되는 경보신호를 상기 진단소의 원격 시스템 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 경보 전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템은 생체 내의 이미지 데이터를 생성하는 캡슐 내시경; 상기 캡슐 내시경으로부터 실시간으로 제공되는 이미지 데이터를 수신하는 수신기; 상기 수신기로부터 실시간으로 제공되는 상기 이미지 데이터를 수신하는 진단소의 제 1 워크 스테이션; 및 상기 제 1 워크 스테이션으로부터 실시간으로 제공되는 상기 이미지 데이터를 실시간으로 분석하여 특이사항을 검출하고, 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링된 상기 특이사항을 상기 제 1 워크 스테이션 또는 상기 진단소의 진단자에게 경보하는 제 2 워크 스테이션을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 워크 스테이션은 상기 제 1 워크 스테이션으로부터 실시간으로 제공되는 상기 이미지 데이터를 수신하는 데이터 통신부; 상기 수신된 이미지 데이터 를 분석하여 특이사항을 검출하고, 상기 검출된 특이사항에 대응되는 알림신호를 생성하는 이미지 제어부; 상기 알림신호를 영상판독 의료인에게 전송하여 상기 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링을 요청하는 특이사항 알림부; 및 상기 영상판독 의료인의 필터링에 따라 상기 이미지 제어부에서 생성되는 경보신호를 상기 제 1 워크 스테이션 또는 상기 진단소의 진단자에게 전송하는 경보 전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 캡슐 내시경이 피검자의 식도나 위에서 장시간 머물러 소장으로 진입하지 않을 경우 및 출혈 또는 병증 부위의 발생의 경우와 같은 특이사항을 검출하고, 이미지판독 의료인을 통해 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링하여 조치가 필요한 경우 이를 진단소의 진단자에게 경보함으로써 진단의 실패를 최소화할 수 있으며, 진단자의 판단에 따라 캡슐 내시경을 통해 발견된 질병의 정확한 위치를 확인하기 위한 엑스 레이 촬영과 같은 필요한 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 캡슐 내시경의 촬상 데이터를 실시간으로 원격 시스템을 통해 중앙 시스템으로 실시간 전송하기 때문에 리딩 센터로부터 이격되어 있는 원격지에 위치한 피검자에 대한 실시간 진단을 가능하게 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 설명에 앞서, 본 발명에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설 명하면, 리딩 센터(Leading Center)는 중앙 의료 센터, 종합 클리닉 센터, 메디컬 센터 또는 전문 진료 센터 등이 의료 기관이라면 그 명칭에 관계없이 모든 것들을 포함하는 개념으로 정의될 수 있고, 중앙 시스템은 리딩 센터에서 운영하는 관리 시스템을 포함하는 개념으로 정의되며, 원격 시스템은 리딩 센터로부터 이격되어 있는 진단소를 운영하는 시스템을 포함하는 개념으로 정의될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템은 생체(100) 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성하는 캡슐 내시경(200); 캡슐 내시경(200)으로부터 촬상 데이터를 수신하는 수신기(300); 수신기(300)로부터 전송되는 촬상 데이터를 수신하여 저장하는 진단소의 원격 시스템(400); 및 원격 시스템(400)으로부터 전송되는 촬상 데이터를 수신하고, 수신된 촬상 데이터를 분석하여 특이사항의 검출시 검출된 특이사항을 필터링하여 진단소에 경보하는 중앙 시스템(500)을 포함하여 구성된다.
캡슐 내시경(200)은 생체(100; 이하, "피검자"라 함)의 구강을 통해 체내로 삼켜진 후, 체외로 배출될 때까지 장기(식도, 위, 소장, 대장) 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성한다. 이때, 캡슐형 내시경(200)은 피검자 체강의 연동 운동에 의해 이동하면서 일정 시간 단위로 장기 내부를 촬상할 수 있다. 이를 위해, 캡슐 내시경(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 캡슐(210); 이미지 센서(220); 및 데이터 전송부(230)를 포함하여 구성된다.
캡슐(210)은 캡슐 하우징(212)과 광학돔(214)을 포함하여 구성된다. 캡슐 하우징(212)은 이미지 센서(220); 및 데이터 전송부(230)를 포함하는 회로부가 배치되는 것으로, 인체에 무해한 플라스틱 재질로 형성된다. 광학돔(214)은 의료용 접착제에 의해 캡슐 하우징(212)의 전면부에 밀봉 상태로 접합된다. 이때, 광학돔(214)은 투명 재질로 형성되거나, 조명부(미도시)로부터의 조명광을 투과시키는 조명창과 조명되는 조명 부위를 촬상하는 촬상창으로 구분되도록 투명 재질로 형성되거나, 조명창과 촬상창이 부분적으로 중첩되도록 투명 재질로 형성될 수 있다.
이미지 센서(220)는 광학돔(214)을 통해 입사되는 광을 수광하여 피검자(100)의 장기 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성한다. 이러한, 이미지 센서(220)는 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서 또는 다른 촬상 수단이 될 수도 있다. 예를 들어, 이미지 센서(220)는 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 컬러 필터 어레이 구조를 가질 수 있다. 여기서, 베이어 패턴은 하나의 픽셀이 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 하나의 컬러를 표현하고, 주위의 픽셀 값을 보간(Interpolation)을 통해 각 픽셀이 표현하지 못하는 나머지 두 가지의 컬러를 표현하는 방식이다.
데이터 전송부(230)는 이미지 센서(220)에 의해 생성된 촬상 데이터를 수신기(300)로 전송한다. 이때, 데이터 전송부(230)는 협대역 무선주파수(RF) 신호 또는 광대역 펄스 신호(Ultra Wide Band Signal)를 이용한 무선 통신 방식, 및 인체를 통신 매질로 이용한 인체통신 방식 중 어느 한 방식을 이용하여 촬상 데이터를 수신기(300)로 전송할 수 있다. 여기서, 무선 통신 방식의 경우 데이터 전송 부(230)는 무선 안테나(미도시)를 통해 촬상 데이터를 고주파의 반송파에 실어 전송한다. 그리고, 인체 통신 방식의 경우 데이터 전송부(230)는 촬상 데이터를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 캡슐 내시경(100)의 캡슐 하우징(212)에 마련된 적어도 2개의 송신전극(미도시)에 공급하여 송신전극들 간의 전위차에 의해 인체에 전류가 흐르도록 한다.
수신기(300)는 캡슐 내시경(200)으로부터 전송되는 촬상 데이터를 수신하여 저장함과 아울러 저장된 촬상 데이터를 진단소의 원격 시스템(400)으로 실시간 전송한다.
이를 위해, 수신기(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 수신부(310); 데이터 저장부(320); 및 인터페이스부(330)를 포함하여 구성된다.
데이터 수신부(310)는 캡슐 내시경(200)으로부터 무선 통신 또는 인체 통신 방식으로 전송된 촬상 데이터를 수신하고, 수신된 촬상 데이터에 상응하는 시간 정보 및 위치 정보를 촬상 데이터에 포함시켜 데이터 저장부(320)에 저장함과 아울러 인터페이스부(330)로 공급한다. 이때, 무선 통신 방식의 경우, 데이터 수신부(310)는 무선 안테나(미도시)를 통해 캡슐 내시경(200)의 데이터 전송부(230)로부터 전송되는 촬상 데이터를 수신한다. 그리고, 인체 통신 방식의 경우, 데이터 수신부(310)는 피검자(100)의 인체에 부착된 적어도 2개의 수신전극들 사이에 유기되는 전위차에 따라 캡슐 내시경(200)의 데이터 전송부(230)로부터 전송되는 촬상 데이터를 수신한다. 이를 위해, 인체 통신 방식의 경우 데이터 수신부(310)는 수신전극들로부터의 신호를 증폭하고, 증폭된 신호의 잡음을 필터링하여 디지털 신호 로 변환하는 아날로그 처리부(미도시); 및 신호 처리를 통해 디지털 신호를 복조하여 촬상 데이터를 생성하는 디지털 처리부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.
데이터 저장부(320)는 데이터 수신부(310)로부터의 촬상 데이터를 프레임 별로 저장한다. 또한, 데이터 저장부(320)에는 원격 시스템(400)에 의해 할당된 캡슐 내시경(200)의 캡슐 식별번호(ID)가 저장되어 있다. 이에 따라, 촬상 데이터는 캡슐 식별번호별로 데이터 저장부(320)에 저장된다.
인터페이스부(330)는 인터페이스 방식을 이용하여 데이터 수신부(310)로부터 공급되는 촬상 데이터(캡슐 식별번호를 포함)를 원격 시스템(400)으로 실시간 전송한다. 이때, 인터페이스 방식은 범용 직렬버스(Universal Serial Bus) 통신, TCP(Transmission control Protocol)/IP(Information Processing) 통신, 유무선 LAN(Local Area Network), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-Wideband), 루비(Rubee), 바이너리(Binary) CDMA, 와이브로(WIBRO), IrDA(Infrared Data Association) 또는 통신 단말기를 통한 유무선 통신 등을 포함하는 무선 인터페이스 또는 유선 인터페이스가 될 수 있다.
또한, 인터페이스부(330)는 캡슐 내시경(200)의 촬상이 완료되면, 범용 직렬버스(USB) 등의 근거리 통신 방식을 통해 데이터 저장부(320)에 저장된 캡슐 내시경(200)의 모든 촬상 데이터를 원격 시스템(400)으로 업로드한다.
원격 시스템(400)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 워크 스테이션(410); 및 제 1 서버(450)를 포함하여 구성된다.
제 1 워크 스테이션(410)은 실시간 데이터 수신부(412); 데이터 제어 부(414); 제 1 저장장치(416); 및 제 1 데이터 통신부(418)를 포함하여 구성된다.
실시간 데이터 수신부(412)는 수신기(300)의 인터페이스부(330)로부터 실시간으로 전송되는 촬상 데이터를 수신하고, 수신된 촬상 데이터를 데이터 제어부(414)에 공급한다. 이때, 실시간 데이터 수신부(412)는 수신기(300)의 인터페이스부(330)와 동일한 인터페이스 방식을 이용하여 수신기(300)와 데이터를 송수신한다.
데이터 제어부(414)는 실시간 데이터 수신부(412)로부터 공급되는 촬상 데이터를 이미지 데이터로 변환하여 제 1 저장장치(416)에 저장한다. 이때, 데이터 제어부(414)는 이미지 데이터의 저장 이전에 제 1 저장장치(416)에 대한 초기화를 수행할 수 있다.
그리고, 데이터 제어부(414)는 이미지 데이터를 제 1 데이터 통신부(418)에 공급한다. 나아가, 데이터 제어부(414)는 제 1 저장장치(416) 또는 기록매체에 저장된 소프트웨어를 이용하여 이미지 데이터를 디스플레이 장치(420)에 표시할 수 있다.
제 1 데이터 통신부(418)는 TCP/IP 통신, 유무선 LAN, 지그비, UWB, 루비, 바이너리 CDMA, 와이브로 또는 통신 단말기를 통한 유무선 통신 등을 포함하는 무선 인터페이스 또는 유선 인터페이스를 이용하여 제 1 서버(450)를 통해 리딩 센터의 중앙 시스템(500)에 실시간으로 전송한다.
제 1 서버(450)는 제 1 워크 스테이션(400)과 중앙 시스템(500)간의 데이터 통신을 중계한다.
중앙 시스템(500)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 서버(510); 및 제 2 워크 스테이션(550)을 포함하여 구성된다.
제 2 서버(510)는 제 2 워크 스테이션(550)과 원격 시스템(400)간의 데이터 통신을 중계한다.
제 2 워크 스테이션(550)은 제 1 및 제 2 서버(450, 510)를 통해 제 1 워크 스테이션(410)으로부터 실시간으로 전송되는 이미지 데이터를 분석하여 특이사항의 검출시 검출된 특이사항을 필터링하여 진단소의 제 1 원격 스테이션(410) 또는 진단소의 진단자에게 경고한다. 여기서, 진단자는 진단소에 있는 의료 전문인 및/또는 의사가 될 수 있다.
이를 위해, 제 2 워크 스테이션(550)은 제 2 데이터 통신부(551); 이미지 제어부(553); 제 2 저장장치(555); 특이사항 알림부(557); 및 경보 전송부(559)를 포함하여 구성된다.
제 2 데이터 통신부(551)는 제 1 및 제 2 서버(450, 510)를 통해 제 1 워크 스테이션(410)으로부터 실시간으로 전송되는 이미지 데이터를 수신하여 이미지 제어부(553)로 공급한다. 이때, 제 2 데이터 통신부(551)는 제 1 워크 스테이션(400)의 제 1 데이터 통신부(418)와 동일한 인터페이스 방식을 갖는다.
이미지 제어부(553)는 제 2 데이터 통신부(551)로부터 공급되는 이미지 데이터를 분석하여 캡슐 내시경(200)이 소장으로의 진행 여부, 출혈 및 병증의 발생 유무 등과 같은 특이사항을 검출하고, 검출된 특이사항의 필터링을 위한 알림신호를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다. 이를 위해, 이미지 제어부(553)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 이미지 데이터 생성부(610); 제 1 분석부(620); 제 2 분석부(630); 및 알림/경보신호 생성부(640)를 포함하여 구성된다.
이미지 데이터 생성부(610)는 제 2 데이터 통신부(551)로부터 공급되는 이미지 데이터를 프레임 단위로 재구성하여 제 2 저장장치(555)에 저장한다.
제 1 분석부(620)는 이미지 데이터(FD)를 이용하여 캡슐 내시경(200)이 소장으로 진입하였는지를 판별하여 제 1 분석신호(AS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다.
제 1 실시 예에 있어서, 제 1 분석부(620)는 이미지 데이터(FD)에 포함된 시간 정보를 이용하여 제 1 분석신호(AS1)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 1 분석부(620)는 이미지 데이터(FD)에서 이미지 데이터(FD)에 포함된 시간정보(TI)를 추출하고, 추출된 시간정보(TI)와 제 1 기준값과 비교하여 제 1 분석신호(AS1)를 생성한다. 이때, 캡슐 내시경(200)은 인체로 삼켜진 후, 대략 1시간 30분 지나면 소장으로 진입하기 때문에 제 1 기준값은 1시간 30분에 대응되도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 제 1 분석부(620)는 시간정보(TI)가 제 1 기준값과 동일한 시점에 제 1 분석신호(AS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다.
한편, 제 1 분석부(620)는 제 1 기준값에서 일정 간격으로 증가되도록 설정된 복수의 제 2 기준값들 각각과 시간정보(TI)를 비교하여 제 1 분석신호(AS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다.
결과적으로, 제 1 실시 예에 따른 제 1 분석부(620)는 제 1 기준값 및 제 2 기준값 중 적어도 하나를 이용하여 캡슐 내시경(200)이 소장으로 진입하였는지를 판별하는 제 1 분석신호(AS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다.
제 2 실시 예에 있어서, 제 1 분석부(620)는 이미지 데이터(FD)의 휘도 정보에 따른 장기의 종류에 대응되는 제 1 분석신호(AS1)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 1 분석부(620)는 아래의 수학식 1과 같이 이미지 데이터(FD)의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터를 이용하여 각 픽셀의 휘도(Yp)를 산출하고, 각 픽셀의 휘도(Yp)를 이용하여 프레임별 휘도 데이터를 생성하여 제 2 저장장치(555)에 저장한다. 이때, 제 1 분석부(620)는 각 픽셀의 휘도(Yp)를 모두 더하여 프레임별 휘도 데이터를 생성하거나, 각 픽셀의 휘도(Yp)를 모두 더한 후 전체 픽셀의 수로 나눈 평균 휘도를 프레임별 휘도 데이터를 생성한다.
휘도(Yp)=0.3R+0.6G+0.1B
그리고, 제 1 분석부(620)는 제 2 저장장치(555)에 저장된 적어도 하나의 이전 프레임별 휘도 데이터와 현재 프레임별 휘도 데이터를 비교하여 휘도 값이 급격히 차이날 경우 제 1 분석신호(AS1)를 생성한다. 여기서, 위(胃), 소장, 및 대장 등과 같은 장기들 각각은 서로 다른 모양 및 구조를 가지기 때문에, 각 장기와 캡슐 내시경(200)간의 촬상 거리가 달라져 각 장기의 촬상 이미지에 대한 휘도 특성은 장기마다 다르게 나타난다. 캡슐 내시경(200)에 의해 촬상된 위(胃), 소장, 및 대장 각각의 촬상 이미지의 휘도를 비교하면, 위(胃)의 휘도가 가장 낮으며, 위(胃)보다는 대장의 휘도가 높으며, 대장보다는 소장의 휘도가 높게 나타난다.
한편, 제 1 분석부(620)는 현재 프레임별 휘도 데이터와 미리 설정된 장기별 휘도 기준값을 비교하여 각 장기의 종류에 대응되는 제 1 분석신호(AS1)를 생성할 수 있다.
제 2 분석부(630)는 이미지 데이터(FD)를 이용하여 출혈(Bleeding) 패턴과, 암(Cancer), 폴립(Polyp), 얼써(Ulcer) 및 미란(Erosion) 등의 병증 패턴 중 적어도 하나를 검출하여 제 2 분석신호(AS2)를 생성한다.
구체적으로, 제 2 분석부(630)는 이미지 데이터(FD) 중 각 픽셀의 적색 데이터(R) 값을 이용하여 프레임의 평균 적색 데이터 값을 산출하여 제 2 저장장치(555)에 저장한다. 또한, 제 2 분석부(630)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 이미지 데이터(FD)를 복수의 블록으로 나누어 블록별 평균 적색 데이터 값, 평균 녹색 데이터 값 및 평균 청색 데이터 값을 구하여 제 2 저장장치(555)에 저장한다. 여기서, 각 블록은 적어도 2×2의 크기를 가질 수 있다. 또한, 제 2 분석부(630)는 각 블록을 한 픽셀씩 우측 및/또는 하측으로 쉬프트시켜 각 블록의 평균 적색 데이터 값, 평균 녹색 데이터 값 및 평균 청색 데이터 값을 구할 수 있다. 그리고, 제 2 분석부(630)는 블록별 평균 적색 데이터 값과 비교값을 비교하여 출혈 패턴을 검출하고 출혈 패턴의 검출 유무에 따라 제 2 분석신호(AS2)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다. 여기서, 비교값은 프레임의 평균 적색 데이터 값의 50%보다 큰 값으로 설정된다. 예를 들어, 제 2 분석부(630)는, 도 6에서와 같이, 프레임의 평균 적색 데이터 값인 139.25의 50% 이상 큰 비교값(208.875)과 각 블록의 평균 적색 데이터 값을 비교하고, 비교 결과 비교값보다 큰 평균 적색 데이터 값을 가지는 블록을 출혈 패턴으로 검출하여 제 2 분석신호(AS2)를 생성한다.
한편, 제 2 분석부(630)는 기설정된 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 병증 블록 데이터 값과 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 평균 데이터 값 각각을 비교하여 병증 패턴을 검출하고, 병증 패턴의 검출 유무에 따라 제 2 분석신호(AS2)를 생성한다. 여기서, 병증 데이터 값은 도 7에 도시된 병증(A)을 포함한 실제 병증 이미지의 프레임 데이터에서 분석된 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 데이터 평균값으로 설정된다. 구체적으로, 제 2 분석부(630)는 각 블록의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 평균 데이터 값과 병증 블록 데이터 값의 유사도에 따라 0 ~ 1 사이의 실수 값 또는 0 ~ 100 사이의 실수 값을 갖는 비교 신호를 생성하고, 생성된 비교 신호와 진단자(600)에 따라 설정된 임계값을 비교하여 제 2 분석신호(AS2)를 생성한다. 여기서, 임계값이 낮게 설정될 경우 제 2 분석신호(AS2)가 자주 발생되지만 병증을 검출할 수 있는 확률이 높아지게 되며, 임계값이 높게 설정될 경우 제 2 분석신호(AS2)가 적게 발생되는 대신 병증을 검출할 수 있는 확률이 낮아지게 된다. 이에 따라 상기의 임계값은 이미지판독 의료인(600)의 선호도에 따라 설정될 수 있다.
상기의 제 2 분석부(630)는 프레임 단위로 이미지 데이터 생성부(610)로부터 공급되는 이미지 데이터(FD)를 분석하여 제 2 분석신호(AS2)를 생성할 수 있으나, 검출 오류를 최소화하고 정밀도를 향상시키기 위하여 연속된 복수의 프레임을 분석하여 제 2 분석신호(AS2)를 생성할 수 있다.
알림/경보신호 생성부(640)는 제 1 및 제 2 분석부(620, 630) 각각으로부터 공급되는 제 1 및 제 2 분석신호(AS1, AS2)에 따라 알림신호(WS1)를 생성하여 특이 사항 알림부(557)에 공급한다.
구체적으로, 알림/경보신호 생성부(640)는 제 1 분석부(620)로부터 공급되는 시간정보 또는 휘도정보에 따른 제 1 분석신호(AS1)에 따라 제 2 저장장치(555)에 저장된 제 1 분석신호(AS1)가 발생된 시점의 촬상 데이터에 대응되는 이미지 및 분석 데이터를 포함하는 알림신호(WS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다. 또한, 알림/경보신호 생성부(640)는 제 2 분석부(630)로부터 공급되는 출혈 패턴 또는 병증 패턴에 따른 제 2 분석신호(AS2)에 따라 제 2 저장장치(555)에 저장된 제 1 분석신호(AS1)가 발생된 시점의 촬상 데이터에 대응되는 이미지 및 분석 데이터를 포함하는 알림신호(WS1)를 생성하여 특이사항 알림부(557)에 공급한다.
도 4에서, 특이사항 알림부(557)는 이미지 제어부(553)로부터 공급되는 알림신호(WS1)를 유선 또는 무선 인터넷을 이용하여 문자, 이미지 또는 소리를 포함하는 메일 또는 메신저, 휴대 단말기를 이용한 문자 메시지 등을 이용하여 리딩 센터에 있는 이미지판독 의료인(600)에게 전송하여 검출된 특이사항에 대한 필터링을 요청한다. 이에 따라, 이미지판독 의료인(600)은 특이사항 알림부(557)로부터의 알림신호(WS1)에 따라 알림신호(WS1)에 포함된 이미지 및 분석 데이터, 또는 제 2 워크 스테이션(550)에 의해 디스플레이 장치(570)에 표시되는 이미지 및 분석 데이터를 분석하여 캡슐 내시경(200)이 피검자(100)의 소장으로 진입 여부, 장기 종류, 피검자(100)의 장기에서의 실제 출혈 또는 병증이 발생했는지를 판정하여 알림신호(WS1)에 대응되는 특이사항의 진위를 판정하고, 판정 결과에 따라 제 1 분석신호(AS1)에 대한 진위를 판정하여 이미지 제어부(553)에 제공함으로써 이미지 제어 부(553)의 분석에 의해 검출된 특이사항을 필터링한다.
한편, 도 5에서, 이미지 제어부(553)의 알림/경보신호 생성부(640)는 이미지판독 의료인(600)의 필터링 결과(참으로 판정)에 따른 특이사항에 대응되는 분석 이미지 및 분석 데이터를 포함하는 경보신호(SW2)를 생성하여 경보 전송부(559)에 공급한다.
도 4에서, 경보 전송부(559)는 이미지 제어부(553)로부터 공급되는 경보신호(WS2)를 유선 또는 무선 인터넷을 이용하여 문자, 이미지 또는 소리를 포함하는 메일 또는 메신저, 휴대 단말기를 이용한 문자 메시지 등을 이용하여 진단소의 원격 시스템(400) 또는 진단소에 있는 진단자에게 전송한다.
이에 따라, 원격 시스템(400)에서는 중앙 시스템(500)으로부터 전송되는 경보신호(WS2)를 수신하고, 중앙 시스템(500)으로부터 경보신호(WS2)의 수신을 진단자에게 알린다. 이때, 진단자는 중앙 시스템(500)으로부터 전송되는 경보신호(WS2)를 수신할 수 있다.
그리고, 진단자는 수신된 경보신호(WS2)에 대응되는 조치를 취하게 된다. 구체적으로, 진단자는 수신된 경보신호(WS2)가 캡슐 내시경(200)이 피검자(100)의 소장으로 진입하지 않거나 이동 상의 문제가 있는 경우에 대응될 경우 보조적인 방법을 이용하여 캡슐 내시경(200)을 피검자(100)의 소장으로 진행시키거나 캡슐 내시경(200)의 이동 상의 문제에 대응되는 조치를 취한다. 또한, 진단자는 수신된 경보신호(WS2)가 출혈 또는 병증에 대응될 경우 캡슐 내시경(200)의 위치를 정확하게 파악하기 위하여 피검자(100)에 대하여 엑스레이(X-Ray) 촬영을 실시한다. 이 는, 캡슐 내시경(200)이 장기의 연동 운동에 의해 이동되므로 촬상, 실시간 전송 및 분석하는 동안의 이동 거리가 매우 짧기 때문에 진단자(400)는 엑스레이(X-Ray) 촬영을 실시함으로써 차후에 엑스레이 이미지를 통해 출혈 또는 병증 부위에 대한 정확한 위치를 파악할 수 있다. 한편, 피검자(100)가 의료 기관이 아닌 다른 장소에서 활동 중일 경우 진단자(400)는 피검자(100)의 장기에서 출혈 또는 병증 부위가 발견되었다는 사실을 통보하고, 가급적 빠른 시간 내에 가까운 의료 기관에서 엑스레이 촬영을 실시하도록 유도함으로써 진단자(400)는 차후에 엑스레이 이미지를 통해 출혈 또는 병증 부위에 대한 보다 정확한 위치를 파악할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법에 있어서, 원격 시스템의 제 1 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8을 도 1 내지 도 3과 결부하여 원격 시스템의 제 1 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 진단에 앞서 수신기(300)를 초기화한다. 즉, 수신기(300)의 데이터 저장부(320)를 초기화한다. 제 1 단계(S11)
이어, 초기화된 수신기(300)에 캡슐 내시경(200)을 구분할 수 있는 캡슐 식별번호를 할당한다. 제 2 단계(S12)
이어, 할당된 캡슐 식별번호를 리딩 센터에 있는 중앙 시스템(500)의 제 2 워크 스테이션(550)에 등록시킨다. 제 3 단계(S13)
한편, 제 1 내지 제 3 단계(S11, S12, S13)를 통해 초기 설정이 완료되면, 캡슐 내시경(200)은 피검자(100)의 구강을 통해 삼켜져 피검자(100)의 장기를 이동 하면서 피검자(100)의 장기 내부를 촬상하여 촬상 데이터를 생성하고, 생성된 촬상 데이터를 수신기(300)로 실시간 전송하게 되고, 수신기(300)는 캡슐 내시경(200)로부터 전송되는 촬상 데이터를 실시간 수신하여 제 1 워크 스테이션(410)에 실시간 전송함과 아울러 데이터 저장부(320)에 저장한다.
이어, 수신기(300)로부터 실시간으로 전송되는 촬상 데이터를 수신한다. 제 4 단계(S14)
이어, 수신된 촬상 데이터를 이미지 데이터로 변환하여 캡슐 식별번호 별로 제 1 저장장치(416)에 저장함과 아울러, 제 1 서버(450)를 통해 변환된 이미지 데이터를 리딩 센터의 중앙 시스템(500)으로 실시간 전송하여 이미지 데이터의 실시간 분석을 요청한다. 제 5 단계(S15)
이어, 캡슐 내시경(200)의 촬상 완료 여부를 확인(S16)하고, 캡슐 내시경(200)이 촬상을 완료할 때까지 상술한 제 4 및 제 5 단계(S14, S15)를 수행한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법에 있어서, 중앙 시스템의 제 2 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9를 도 1 내지 도 5와 결부하여 중앙 시스템의 제 2 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 서버(510)를 통해 원격 시스템(400)의 제 1 워크 스테이션(410)으로부터 실시간 전송되는 이미지 데이터를 수신한다. 제 1 단계(S21)
이어, 제 2 워크 스테이션(550)은 수신된 이미지 데이터를 분석하고, 분석된 분석 데이터를 저장한다. 제 2 단계(S22)
제 2 단계(S22)에 있어서, 분석 데이터는 상술한 이미지 제어부(553)를 통해 상술한 바와 같이 캡슐 내시경(200)이 생체의 소장으로의 진입 여부, 출혈 패턴 및 병증 패턴의 발견 유무를 포함한다.
이어, 분석된 분석 데이터를 이용하여 특이사항이 발생됐는지를 판단한다. 제 3 단계(S23)
이어, 제 3 단계(S23)에서 특이사항이 발생되었다면, 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링한다. 제 4 단계(S24)
제 4 단계(S24)에서는 검출된 특이사항에 대한 이미지 및 분석 데이터를 리딩 센터에 있는 이미지판독 의료인(600)에게 전송하여 검출된 특이사항의 진위에 대한 필터링을 요청함으로써 이루어질 수 있다.
반면에, 제 3 단계(S23)에서 특이사항이 발생되지 않았다면 상술한 제 1 내지 제 3 단계(S21, S22, S23)를 수행한다.
이어, 이미지판독 의료인(600)에 의해 필터링된 특이사항에 대응되는 이미지 및 분석 데이터를 포함하는 경보신호를 진단소의 원격 시스템(400) 또는 진단소에 있는 진단자에게 전송하여 특이사항의 발생을 경보한다. 제 5 단계(S25)
그리고, 이미지 데이터에 대한 실시간 진단의 완료 여부를 확인(S26)하고, 진단이 완료할 때까지 상술한 제 1 및 제 5 단계(S21, S25)를 반복 수행한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 수신기(300)로부터 원격 시스템(400)을 통해 리딩 센터의 중앙 시스템(500)으로 실시간 전송되는 이미지 데이터를 분석하여 특이사항을 발견하고, 이미지판독 의료 인(600)을 통해 발견된 특이사항의 진위를 확인하여 진단소의 원격 시스템(400) 또는 진단소에 있는 진단자에게 경보함으로써 실시간으로 피검자(100)를 진단할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 진단 시스템 및 방법, 그리고 기록매체는 캡슐 내시경(200)이 피검자(100)의 식도나 위에서 장시간 머물러 소장으로 진입하지 않을 경우 및 출혈 또는 병증 부위의 발생의 경우와 같은 특이사항을 검출하고, 이미지판독 의료인(600)을 통해 검출된 특이사항의 진위에 따라 필터링하여 조치가 필요한 경우 이를 진단소의 진단자에게 경보함으로써 진단의 실패를 최소화할 수 있으며, 진단자의 판단에 따라 캡슐 내시경(200)을 통해 발견된 질병의 정확한 위치를 확인하기 위한 엑스 레이 촬영과 같은 필요한 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 진단 시스템 및 방법, 그리고 기록매체는 캡슐 내시경(200)의 촬상 데이터를 실시간으로 원격 시스템(400)을 통해 중앙 시스템(500)으로 실시간 전송하기 때문에 리딩 센터로부터 이격되어 있는 원격지에 위치한 피검자에 대한 실시간 진단을 가능하게 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수 적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 시스템을 설명하기 위한 개념도이고;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경과 수신기를 설명하기 위한 블록도이고;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 진단소의 원격 시스템을 설명하기 위한 블록도이고;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 리딩 센터의 중앙 시스템을 설명하기 위한 블록도이고;
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 제어부를 설명하기 위한 블록도이고;
도 6은 도 5에 도시된 이미지 제어부에서 이미지 데이터를 분석하여 출혈 또는 병증과 같은 특이사항을 검출하는 것을 설명하기 위한 도면이고;
도 7은 병증 데이터를 설정하기 위한 병증을 포함하는 실제 병증 이미지를 나타내는 도면이고;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법에 있어서, 원격 시스템의 제 1 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 설명하기 위한 순서도이고; 및
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법에 있어서, 중앙 시스템의 제 2 워크 스테이션에 대한 실행 과정을 설명하기 위한 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 피검자 200: 캡슐 내시경
300: 수신기 400: 원격 시스템
410: 제 1 워크 스테이션 420, 570: 디스플레이 장치
450: 제 1 서버 500: 중앙 시스템
510: 제 2 서버 550: 제 2 워크 스테이션
600: 이미지판독 의료인

Claims (17)

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  5. 캡슐 내시경으로부터 전송되는 이미지 데이터를 수신하여 저장 및 실시간 전송하는 수신기를 초기화하는 단계;
    상기 캡슐 내시경의 캡슐 식별번호를 할당하는 단계;
    상기 할당된 캡슐 식별번호를 리딩 센터의 중앙 시스템에 등록시키는 단계; 및
    상기 수신기로부터 실시간으로 전송되는 상기 이미지 데이터를 수신하여 저장함과 아울러 상기 중앙 시스템으로 실시간 전송하여 상기 이미지 데이터의 실시간 분석을 요청하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙 시스템으로부터 상기 이미지 데이터의 분석 결과를 수신하고, 수 신된 분석 결과를 포함하는 알림신호를 진단자에게 알리는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 알림신호는 유선 통신, 무선 통신, 및 인터넷 중 어느 하나를 통해 메일, 메신저 및 단문 메시지 중 어느 하나의 형태로 전송되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경을 이용한 진단 방법.
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  11. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.
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