표준 유연 대장내시경은 대장암을 검출하는 데 강력한 진단 도구이다. 그러나 이 시술은 전적으로 대장내시경 시술자의 숙련도와 인지 능력에 의존하므로, 루프 형성 등 예측하기 어려운 결과가 발생할 수 있으며 잠재적으로 중대한 합병증으로 이어질 수 있다. 따라서 대장내시경에 대한 실시간 형상 모니터링 시스템에 대한 요구가 점차 커지고 있다. 자기 센서를 사용하는 다양한 연구 노력과 상용 제품에도 불구하고, 신호 취약성, 비용 및 적용 범위의 제한과 같은 과제는 여전히 지속되고 있다. 이러한 단점을 보완하는 광섬유 센서(OFS)는 점차 더 큰 주목을 받고 있다. 그러나 OFS에서 긴 대장내시경의 형상을 정확하게 측정하는 일은 비틀림 유발 잡음(twist-induced noise)으로 인해 여전히 어렵다. 본 연구에서는 센서의 선형성을 향상시키고 노드형 구조(node-type structure)를 도입하여, 긴 3차원(3-D) 형상을 측정하기 위한 비틀림 억제 섬유 브래그 격자(FBG) 센서를 개발하였다. 또한 이 형상 센서를 통한 안정적 모니터링을 위해 삽입 길이(insertion length) 측정 알고리즘도 도입하였다. 비틀림 억제 형상 센서는 기존 FBG 형상 센서와 비교하여 비틀림 각(torsion angle) 억제율 92%를 보였으며, 비틀림 각은 0.48°/cm에 도달하였다. 우리는 굽힘 방향과 다양한 루프 형태를 측정함으로써 센서의 성능을 평가하였다. FBG 센서를 이용한 임상 시험은 실시간 모니터링의 가능성과 루프 감소(loop reduction)에 필요한 시간 단축 효과를 보여주었다. 정확한 형상 측정을 가능하게 하는 대장내시경 모니터링 시스템은 더 안전하고 더 빠른 시술을 촉진할 수 있다.

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