KR101061068B1 - Breast Cancer Diagnosis Device and Method - Google Patents

Breast Cancer Diagnosis Device and Method Download PDF

Info

Publication number
KR101061068B1
KR101061068B1 KR1020080131045A KR20080131045A KR101061068B1 KR 101061068 B1 KR101061068 B1 KR 101061068B1 KR 1020080131045 A KR1020080131045 A KR 1020080131045A KR 20080131045 A KR20080131045 A KR 20080131045A KR 101061068 B1 KR101061068 B1 KR 101061068B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
breast cancer
breast
electromagnetic waves
antennas
mixed solution
Prior art date
Application number
KR1020080131045A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100072598A (en
Inventor
이종문
김혁제
손성호
전순익
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020080131045A priority Critical patent/KR101061068B1/en
Publication of KR20100072598A publication Critical patent/KR20100072598A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101061068B1 publication Critical patent/KR101061068B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Instruments for taking body samples for diagnostic purposes; Other methods or instruments for diagnosis, e.g. for vaccination diagnosis, sex determination or ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0041Detection of breast cancer
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/0507Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves using microwaves or terahertz waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4312Breast evaluation or disorder diagnosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

본 발명은 유방암 진단 장치와 방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로웨이브 이미징(microwave imaging)을 이용하여 유방암을 진단하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing breast cancer, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing breast cancer using microwave imaging.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치는, 유방을 삽입할 수 있는 탱크와, 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수가 혼합되며, 탱크 내에 채워진 혼합 용액과, 혼합 용액 내에 위치하며, 탱크의 끝부분까지 신장되고 소정 길이만큼씩 단계적인 인입이 가능하고, 전자파의 송신 및 수신이 가능한 안테나들과, 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 처리하여 유방암을 진단하는 처리부를 포함한다.Breast cancer diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the tank into which the breast can be inserted, propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water is mixed, the mixed solution filled in the tank, and is located in the mixed solution It includes an antenna that extends to the end of the tank and can be stepped in by a predetermined length, and capable of transmitting and receiving electromagnetic waves, and a processor for diagnosing breast cancer by processing amplitude and phase information of electromagnetic waves received from the antenna. do.

유방암, 마이크로웨이브(microwave), 유전율(permittivity), 도전율(conductivity) Breast cancer, microwave, permittivity, conductivity

Description

유방암 진단 장치와 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING BREAST CANCER}Breast cancer diagnosis apparatus and method {APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING BREAST CANCER}

본 발명은 유방암 진단 장치와 방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로웨이브 이미징(microwave imaging)을 이용하여 유방암을 진단하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing breast cancer, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing breast cancer using microwave imaging.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[2007-F-043-02, 전자파 기반 진단 및 방호 기술 연구].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and ICT [2007-F-043-02, Electromagnetic wave based diagnosis and protection technology research].

일반적으로, 유방암은 유방에 발생하는 선암(腺癌 : adenocarcinoma)으로 여성의 가장 흔한 암의 한 종이며, 이에 대한 진단 및 치료에 관하여 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 유방암의 정확한 원인은 아직 규명되지 않았지만, 지방질 또는 육류가 많은 서구식 음식물을 섭취하는 사람에게서 주로 발생되고 있으며, 연령별로는 35세 이후 특히 50세 이상의 여성에서 발생률이 높다고 알려져 있다. 또한, 조기에 초경을 경험하였거나, 임신하지 못한 여성이나 독신녀, 30세 이후에 첫 아 기를 출산한 여성 혹은 모유로 양육하지 않은 여성에게 발생 빈도가 높은 것으로 알려져 있다. 특히, 가까운 친척이 유방암을 앓은 경우에도 발생 위험률이 증가하는 것으로 알려져 있다.In general, breast cancer is adenocarcinoma of the breast (腺癌: adenocarcinoma) is one of the most common cancers of women, and many studies have been conducted on the diagnosis and treatment thereof. Although the exact cause of breast cancer has not yet been identified, it is mainly occurring in people who consume western foods rich in fat or meat, and it is known that the incidence rate is high in women after age 35, especially women over 50 years. It is also known that the incidence is high in women who have experienced early menarche, who are not pregnant or are single women, who have given birth to their first baby after 30 years, or who are not breastfeeding. In particular, it is known that the risk of development increases even when a close relative has breast cancer.

이와 같이 유방암은 여성의 사망률을 높이는 주요 원인일 뿐만 아니라 유방암의 늦은 발견으로 인해 유방의 절단 등으로 인한 장애, 심리적 충격이 발생하며, 유방암에 발병한 다수의 여성은 직접적인 혹은 간접적인 합병증으로 인해 결국 사망에 이르게 되는 경우도 발생된다. 따라서, 유방암에 걸리지 않도록 예방에 최선을 다해야 할 뿐만 아니라 조기에 발견할 수 있도록 주기적인 진단이 필요하다. 특히, 유방암은 조기 진단이 비교적 용이하여 발병 초기에 검출할 확률이 높고, 다른 악성 종양에 비하여 치료될 확률이 높다.Likewise, breast cancer is not only a major cause of mortality in women, but also late detection of breast cancer causes disorders and psychological shocks due to cutting of the breast, and many women who develop breast cancer eventually suffer from direct or indirect complications. It can also lead to death. Therefore, not only should we do our best to prevent breast cancer, but we also need periodic diagnosis to detect it early. In particular, breast cancer is relatively easy to diagnose early, so it is more likely to be detected early onset and more likely to be treated than other malignancies.

현재, 가장 일반적으로 사용되는 유방암의 조기 진단 방법은 기계적인 검사를 통하여 유방에 존재하는 이질적인 조직을 검출하는 것인데, 이러한 기계적인 검사 방법은 검사 과정이 비교적 간단하다는 장점에도 불구하고, 진단 성공률이 극히 희박하여 조직 검사와 같은 2차적인 진단 방법과 병행하여 수행되고 있다. 따라서, 보다 정확한 기계적인 검사를 통하여 유방암을 진단하기 위한 방안이 필요하다.Currently, the most commonly used early diagnosis of breast cancer is the detection of heterogeneous tissues present in the breast through mechanical examination. Despite the advantage that the examination process is relatively simple, the success rate of diagnosis is extremely low. It is rarely performed in parallel with secondary diagnostic methods such as biopsy. Therefore, there is a need for a method for diagnosing breast cancer through more accurate mechanical examination.

한편, 현재 유방암을 진단하는 방안으로 원적외선, 엑스레이(X-Ray), 초음파를 이용한 진단 방안이 일반적으로 사용되고 있다. 그런데, 상기 원적외선을 이용한 유방암 진단 방안은, 신체 조직 내부의 온도를 측정하여 온도차에 따라 일반 조직과 암 조직을 판별하여 진단하며, 이는 유방암 진단의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다. 그리고, 상기 엑스레이(X-Ray)를 이용한 유방암 진단 방안은, 인체에 방 사선을 투과시켜 암 조직을 판별하여 진단한다. 따라서 방사선을 이용하는 방법은 인체에 유해하며, 특히 방사선을 인체에 투과시킬 경우 약한 방사선은 인체에 지속적으로 잔류하는 문제점이 있다. 상기 초음파를 이용한 영상 진단 방안은, 초음파를 이용하여 영상을 통해 유방암을 진단하는 방법이다. 초음파 영상을 이용하는 방법은 암 조직을 판별함으로 선명도가 떨어져 유방암 진단의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.Meanwhile, as a method for diagnosing breast cancer, a diagnosis method using far infrared rays, X-rays, and ultrasound is generally used. However, the method for diagnosing breast cancer using far-infrared rays is determined by measuring the temperature inside the body tissue and determining and diagnosing general tissue and cancer tissue according to the temperature difference, which has a problem in that the accuracy of breast cancer diagnosis is inferior. In the breast cancer diagnosis method using X-ray, radiation is transmitted through the human body to determine and diagnose a cancer tissue. Therefore, the method of using the radiation is harmful to the human body, in particular, when the radiation is transmitted to the human body there is a problem that the weak radiation continuously remains in the human body. The imaging method using ultrasound is a method of diagnosing breast cancer through an image using ultrasound. The method of using an ultrasound image has a problem in that the accuracy of breast cancer diagnosis is lowered by the lack of clarity by discriminating cancer tissues.

이러한 유방암을 진단하는 방안들의 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 전자파(microwave)를 이용한 진단 방안이 제안되었다. 도 1을 참조하여 전자파를 이용한 유방암 진단 방법을 구체적으로 설명한다.In order to solve the problems of the methods for diagnosing breast cancer, a diagnosis method using microwaves has been proposed. A breast cancer diagnosis method using electromagnetic waves will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 전자파를 이용한 일반적인 유방암 진단 장치를 측면에서 바라본 경우의 투시 단면도이다. 1 is a perspective sectional view of a general breast cancer diagnosis apparatus using electromagnetic waves as viewed from the side.

도 1을 참조하면, 도 1에 도시된 일반적인 유방암 진단 장치는 유방(113)을 삽입할 수 있는 탱크(111)를 구비하고, 탱크(111) 내에는 소정의 물질들이 결합된 혼합 용액(112)이 담겨 있다. 이 혼합 용액(112)의 비유전율은 유방(113)의 비유전율은 동일하고, 유방암 조직(114)의 비유전율보다는 상대적으로 상당히 낮다. 따라서 이러한 유방암 진단 장치는 다수의 송수신 안테나들(115)에서 송수신되는 전자파의 산란, 투과, 감쇄특성을 이용하여 유방암 조직(114)의 유무를 측정한다.Referring to FIG. 1, the general breast cancer diagnosis apparatus illustrated in FIG. 1 includes a tank 111 into which a breast 113 may be inserted, and a mixed solution 112 in which predetermined substances are combined in the tank 111. This is contained. The relative dielectric constant of the mixed solution 112 is the same as the relative dielectric constant of the breast 113, and is significantly lower than the relative dielectric constant of the breast cancer tissue 114. Accordingly, the breast cancer diagnosis apparatus measures the presence or absence of the breast cancer tissue 114 by using scattering, transmission, and attenuation characteristics of electromagnetic waves transmitted and received by the plurality of transmission and reception antennas 115.

이러한 일반적인 유방암 진단 장치에서 사용되는 혼합 용액(112)은 증류수, 소금, 설탕을 혼합한 것인데, 증류수와 소금 또는 설탕은 잘 혼합되지 않아 침전이 생기는 문제가 있다. 최근에는 글리세린과 증류수가 혼합된 혼합 용액(112)을 사용 하기도 하는데, 글리세린과 증류수는 서로 비중이 상이하기 때문에 완전히 섞이지 않는 문제가 있다. 이렇게 혼합물로 이루어진 혼합 용액(112)이 잘 혼합되지 않으면, 일반적인 유방암 진단 장치로 유방암을 진단할 때, 오차를 유발시킨다.The mixed solution 112 used in the general breast cancer diagnosis apparatus is a mixture of distilled water, salt, and sugar, and distilled water and salt or sugar are not mixed well, which causes a problem of precipitation. Recently, a mixed solution 112 in which glycerin and distilled water are mixed is used, but since glycerin and distilled water have different specific gravity, there is a problem that they do not mix completely. If the mixed solution 112 composed of the mixture is not mixed well, it causes an error when diagnosing breast cancer with a general breast cancer diagnosis device.

따라서 본 발명에서는 유전율 및 도전율 특성이 시간에 따라 안정적으로 보존될 수 있는 혼합 용액을 사용하는 유방암 진단 장치와 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a breast cancer diagnosis apparatus and method using a mixed solution in which the dielectric constant and conductivity characteristics can be stably preserved with time.

본 발명에 따른 장치는 유방암 진단 장치로서, 유방을 삽입할 수 있는 탱크와, 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수가 혼합되며, 탱크 내에 채워진 혼합 용액과, 혼합 용액 내에 위치하며, 탱크의 끝부분까지 신장되고 소정 길이만큼씩 단계적인 인입이 가능하고, 전자파의 송신 및 수신이 가능한 안테나들과, 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 처리하여 유방암을 진단하는 처리부를 포함한다.The device according to the present invention is a breast cancer diagnosis device, a tank into which a breast can be inserted, propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water are mixed, and a mixed solution filled in the tank, and located in the mixed solution, the tank It extends to the end of the step by step can be pulled in by a predetermined length, and the antenna capable of transmitting and receiving electromagnetic waves, and a processing unit for processing the amplitude and phase information of the electromagnetic waves received from the antenna for diagnosing breast cancer.

또한, 본 발명에 따른 방법은 유방암 진단 방법으로서, 유방을 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수가 혼합된 혼합 용액이 채워진 탱크 내에 위치시키는 과정과, 혼합 용액 내에 위치한 유방의 공간적 정보를 측정하는 과정과, 다수의 안테나들을 상기 유방의 공간적 위치에 따라 유방의 가슴 인접 부위부터 유방의 끝 부분까지 순차적으로 이동시키며, 안테나들의 각 이동 위치마다 안테나들 중 순차적으로 전자파를 방사하고, 전자파를 방사하지 않는 안테나들은 방사된 전자파를 수신하도록 하는 과정과, 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 이용하여 유방암을 진단하는 과정을 포함한다.In addition, the method according to the present invention is a method for diagnosing breast cancer, the process of placing the breast in a tank filled with a mixed solution of propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water, and spatial information of the breast located in the mixed solution And a plurality of antennas are sequentially moved from an adjacent breast region to an end portion of the breast according to the spatial position of the breast, and radiates electromagnetic waves sequentially among the antennas at each moving position of the antennas. Antennas that do not emit include radiating electromagnetic waves, and diagnosing breast cancer using amplitude and phase information of the received electromagnetic waves.

본 발명에 따른 유방암 진단 장치를 사용하면, 탱크 내의 혼합 용액은 증류수와 비중이 거의 동일한 프로필렌글리콜을 사용하여 증류수와 혼합하므로 시간이 경과되어도 서로 분리가 되질 않으므로 안정된 전기적인 특성을 갖기 때문에 보다 정확한 유방암 진단을 할 수 있다는 장점이 있다. When the breast cancer diagnosis apparatus according to the present invention is used, the mixed solution in the tank is mixed with distilled water using propylene glycol having almost the same specific gravity as distilled water, and thus it is not separated from each other over time. The advantage is that you can make a diagnosis.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 당업자에게 자명한 부분에 대하여는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략하기로 한다. 또한 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a part obvious to those skilled in the art will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention. In addition, it is to be noted that each of the terms described below are only used to help the understanding of the present invention, and may be used in different terms despite the same purpose in each manufacturing company or research group.

본 발명은, 마이크로웨이브 이미징(microwave imaging)을 이용하여 유방암을 진단하기 위한 장치를 제안한다. 본 발명의 설명에서 제안하는 진단 방안은 유방암을 중심으로 설명되지만, 다른 종양들의 진단 방안에도 본 발명의 변형을 통해 적 용될 수도 있다.The present invention proposes an apparatus for diagnosing breast cancer using microwave imaging. The diagnostic method proposed in the description of the present invention is described based on breast cancer, but may be applied to other tumor diagnosis methods through modification of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치를 설명하기 위해 도 1에 도시된 일반적인 유방암 진단 장치를 이용하여 설명하기로 한다.In order to describe a breast cancer diagnosis apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, a general breast cancer diagnosis apparatus shown in FIG. 1 will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치는, 유방을 삽입하여 유방암을 진단하기 위한 소정의 자유 공간을 형성하는 탱크(111)를 가진다. 상기 탱크(111)의 내부는 본 발명에 따른 특정 장치들을 내부에 포함하며, 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수와의 혼합 용액(112)이 채워져 있다. 또한 탱크(111)는 암 진단의 대상물인 유방(113)이 소정의 자유 공간 상에 충분히 삽입되어 위치할 수 있는 크기를 가지며, 형태는 원형이 바람직하다. 그러나 탱크(111)의 형태가 반드시 원형일 필요는 없으며, 사각형 또는 다각형 형태를 취할 수도 있음에 유의해야 한다.Referring to FIG. 1, a breast cancer diagnosis apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a tank 111 that forms a predetermined free space for diagnosing breast cancer by inserting a breast. The tank 111 includes certain devices according to the present invention, and is filled with a mixed solution 112 of propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water. In addition, the tank 111 has a size where the breast 113, which is an object of cancer diagnosis, can be sufficiently inserted and positioned in a predetermined free space, and the shape is preferably circular. However, it should be noted that the shape of the tank 111 does not necessarily need to be circular, and may take the form of a square or a polygon.

상기 탱크(111) 내에는 혼합 용액(112)이 채워져 있다. 이 혼합용액은, 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수와의 혼합 용액(112)이다. 증류수의 비중을 1이라 하였을 때, 프로필렌글리콜의 비중은 약 1.0381이다. 따라서 프로필글리콜과 증류수는 친수성이 있어 잘 혼합되고, 양 액체가 혼합된 후, 시간이 지나면서도 잘 분리되지 않는 특성이 있다. 따라서 전기적인 특성인 비유전율과 도전율 특성이 시간이 경과하여도 변화량이 적다는 안정적이다.The mixed solution 112 is filled in the tank 111. This mixed solution is a mixed solution 112 of propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water. When the specific gravity of distilled water is 1, the specific gravity of propylene glycol is about 1.0381. Therefore, propylglycol and distilled water are hydrophilic, so they are well mixed, and both liquids are not easily separated over time. Therefore, it is stable that the relative dielectric constant and conductivity characteristics, which are electrical characteristics, change little over time.

도 2 및 도 3은 일반적인 유방암 진단 장치에서 사용된 글리세린과 증류수가 혼합된 용액과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치에서 사용된 프로필렌글리콜과 증류가 혼합된 용액의 특성을 비교한 그래프들이다.2 and 3 are graphs comparing the characteristics of a solution of glycerin and distilled water used in a general breast cancer diagnosis apparatus and a solution of propylene glycol and distillate mixed in a breast cancer diagnosis apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. .

도 2 및 도 3을 참조하면, 글리세린 75% 용액은 약 7일이 지나면서 유전율(permittivity) 및 도전율(conductivity)이 변화하기 시작하여 약 21일 후에는 최초에 측정하였던 유전율 및 도전율의 변화량이 눈에 띄게 증가하는 것을 확인하였다. 하지만 프로필렌글리콜 75%의 용액은 거의 변화가 없는 것으로 측정되었다. 아래의 <표 1>에서는 날자가 경과되면서 글리세린 75%와 프로필렌글리콜 75%의 변화되는 수치가 1.3GHz에서 측정된 값을 보여주고 있다. 측정은 Agilent사의 85070E Dielectric Probe Kit를 이용하였다.2 and 3, the 75% solution of glycerin begins to change in permittivity and conductivity after about 7 days, and after about 21 days, the amount of change in permittivity and conductivity initially measured is observed. It was confirmed that the increase significantly. However, 75% solution of propylene glycol was found to be almost unchanged. Table 1 below shows the values of 75% glycerin and 75% propylene glycol as measured at 1.3 GHz. The measurement was performed using Agilent's 85070E Dielectric Probe Kit.

@ 1.3 GHz
@ 1.3 GHz
글리세린(CH2OH-CHOH-CH2OH) 75% 용액75% solution of glycerin (CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH) 프로필렌글리콜(C3H8O2) 75% 용액Propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) 75% solution

Figure 112008087824023-pat00001
(비유전율)
Figure 112008087824023-pat00001
(Dielectric constant)
Figure 112008087824023-pat00002
(도전율)
Figure 112008087824023-pat00002
(Conductivity)
Figure 112008087824023-pat00003
(비유전율)
Figure 112008087824023-pat00003
(Dielectric constant)
Figure 112008087824023-pat00004
(도전율)
Figure 112008087824023-pat00004
(Conductivity)
최초 측정일First measurement date 28.460228.4602 1.52281.5228 23.792923.7929 1.18741.1874 7일 경과7 days past 29.655929.6559 1.51691.5169 23.533723.5337 1.18521.1852 14일 경과14 days have passed 34.046134.0461 1.56341.5634 23.551323.5513 1.18311.1831 21일 경과21 days passed 36.288536.2885 1.70731.7073 24.072824.0728 1.18921.1892 28일 경과28 days past 33.231533.2315 1.54411.5441 23.945223.9452 1.88001.8800

상기 탱크(111) 내의 혼합 용액(112)으로 전자파를 방사하는 모노-폴(mono-pole) 안테나들(115)을 구비한다. 상기 안테나들(115)은 도 1에 도시한 바와 같이 하단부의 모터를 이용하여 상하로 이동이 가능하다. 즉, 안테나들(115)은 모터가 구동되는 경우 탱크(111)의 끝 지점 즉, 탱크(111)의 최상단까지 신장되어 전자파를 방사한다. 이는 탱크(111) 내로 삽입되는 유방(113)의 접촉 부분까지 안테나(115)를 신장하여 유방(113) 전체에 대하여 전자파를 방사하기 위함이다. 이후 최대 길이까지 신장된 안테나들(115)은 모터에 의해 단계적으로 인입되며, 한 단계씩 인입될 때마다 전자파를 방사한다. 이와 같이 안테나들(115)을 한 단계씩 인입시키는 경우 안테나(115)들은 최종적으로 삽입된 유방(113)의 끝부분까지만 안테나 길이의 인입 과정을 거친다. 또한 안테나들(115)은 도 1에 도시한 바와 같이 원통형을 이루는 탱크(111) 내부에 균일한 간격의 동심원을 그리는 원주 상에 위치한다.Mono-pole antennas 115 radiating electromagnetic waves into the mixed solution 112 in the tank 111 are provided. As shown in FIG. 1, the antennas 115 may be moved up and down using a motor at a lower portion. That is, when the motor is driven, the antennas 115 extend to the end point of the tank 111, that is, the top of the tank 111, and radiate electromagnetic waves. This is to extend the antenna 115 to the contact portion of the breast 113 inserted into the tank 111 to radiate electromagnetic waves to the entire breast 113. Thereafter, the antennas 115 extended up to the maximum length are drawn in step by the motor, and radiate electromagnetic waves every time they are drawn in step by step. As such, when the antennas 115 are introduced one step at a time, the antennas 115 undergo an antenna length drawing process only up to the end of the breast 113 finally inserted. In addition, the antennas 115 are located on the circumference drawing a concentric circle of uniform intervals inside the tank 111 forming a cylindrical as shown in FIG.

또한 도 1에는 도시하지 않은 처리부를 포함한다. 처리부는 안테나(115)들의 신장 및 인입 단계 등을 결정한다. 이에 따라 처리부는 모터를 제어하여 안테나(115)들의 신장 및 인입될 위치를 조정하며, 각 안테나(115)들에서 전자파를 방사함과 동시에 방사된 전자파가 수신된 신호로부터 전자파의 진폭 및 위상 정보를 획득하여 유방암의 정보를 진단할 수 있다. 이에 대한 자세한 동작은 이하에서 더 살펴보기로 한다.1 also includes a processor (not shown). The processor determines the stretching and drawing stages of the antennas 115, and the like. Accordingly, the processor controls the motor to adjust the positions at which the antennas 115 are extended and retracted, and emits electromagnetic waves from each antenna 115 and simultaneously extracts the amplitude and phase information of the electromagnetic waves from the received signal. It can acquire and diagnose the information of breast cancer. Detailed operation thereof will be described below.

도 1에서는 측정 대상물인 유방(113)이 탱크(111)의 혼합 용액(112) 내에 인입되어 있는 경우를 도시하고 있으며, 유방(113) 내에 유방암 조직(114)을 포함하고 있는 경우를 예로써 도시한 것이다. 그러면 상기 도 1을 참조하여 유방암 조직(114)을 가진 유방(113)이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치에 인입되어 있는 경우 유방암 조직(114)을 검사하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.FIG. 1 illustrates a case where the breast 113, which is a measurement target, is introduced into the mixed solution 112 of the tank 111, and the breast 113 includes the breast cancer tissue 114 in the breast 113. It is. Next, referring to FIG. 1, when the breast 113 having the breast cancer tissue 114 is inserted into the breast cancer diagnosis apparatus according to the preferred embodiment of the present invention, a process of examining the breast cancer tissue 114 will be described. .

탱크(111)의 혼합 용액(112)에 유방암 조직(114)을 가진 유방(113)이 인입되면, 모터를 제어하여 안테나(115)들을 유방(113)의 공간적인 형태를 고려하여 최대 길이로 신장시킨다. 이렇게 최대로 신장시키면, 유방(113)의 외측면에 안테나(115)들이 원형으로 접하는 형태가 될 수 있다. 상기와 같이 유방(113)의 외측면에 안테나(115)들이 위치한 상태에서 특정한 하나의 안테나에서 미리 설정된 주파수를 가지는 전자파를 소정의 세기로 방사한다. 이때, 방사되는 전자파의 세기는 안테나(115)들과 유방(113)간의 거리 및 유방(113)의 공간적인 상태 등을 고려하여 결정할 수 있다. 전자파를 방사하지 않는 안테나들은 수신기로 동작한다. 이러한 동작은 모든 안테나들이 동일한 길이로 신장된 상태에서 모두 한 번씩 전자파를 방출할 때까지 순차적으로 이루어진다. 그러면 처리부는 안테나로부터 출력된 신호의 세기 정보를 이미 알고 있는 상태이며, 송신 전자파의 주파수 및 위상 정보를 알고 있는 상태가 된다. 따라서 수신 안테나를 통해 수신된 전자파들의 진폭 및 위상 정보를 획득할 수 있다. 그러면 이와 같이 획득된 정보를 이용하여 유방(113) 내에 유방암 조직(114)이 존재하는지 여부를 판별할 수 있다.When the breast 113 having the breast cancer tissue 114 is introduced into the mixed solution 112 of the tank 111, the motor is controlled to extend the antennas 115 to the maximum length in consideration of the spatial shape of the breast 113. Let's do it. In this case, the antenna 115 may be in circular contact with the outer surface of the breast 113. As described above, in a state in which the antennas 115 are positioned on the outer surface of the breast 113, an electromagnetic wave having a predetermined frequency is radiated at a predetermined intensity by a specific antenna. In this case, the intensity of the emitted electromagnetic waves may be determined in consideration of the distance between the antennas 115 and the breast 113 and the spatial state of the breast 113. Antennas that do not emit electromagnetic waves act as receivers. This operation is performed sequentially until all antennas emit an electromagnetic wave once in the same length. Then, the processing unit is already in a state of knowing the intensity information of the signal output from the antenna, and is in a state of knowing the frequency and phase information of the transmission electromagnetic waves. Therefore, amplitude and phase information of electromagnetic waves received through the receiving antenna can be obtained. Then, it may be determined whether the breast cancer tissue 114 exists in the breast 113 by using the obtained information.

상술한 바와 같이 모든 안테나(115)들에서 전자파의 방출이 이루어진 경우 처리부는 모터를 제어하여 안테나(115)들을 소정 길이만큼 인입시킨다. 이후 인입된 크기의 안테나에서 전술한 과정을 반복하여 전자파를 방출한다.As described above, when all the antennas 115 emit electromagnetic waves, the processor controls the motor to draw the antennas 115 by a predetermined length. Thereafter, the above-described process is repeated in the antenna of the inserted size to emit electromagnetic waves.

상기한 과정을 거치면, 처리부에서 안테나(115)들로부터 획득된 정보를 이용하여 유방(113) 내에 유방암 조직(114)의 존재 여부와 유방암 조직(114)이 존재할 시 유방암 조직(114)의 공간적인 위치를 검출할 수 있다. 이러한 검출 방법은 각 안테나로부터 방사된 신호의 투과율 등을 이용하여 검출하게 된다. 투과율을 사용하는 방법을 간략히 설명하면, 유방(113) 내부의 일반적인 유전율과 유방암 조직(114)의 유전율이 서로 다른 값을 가지며, 이러한 정보는 미리 처리부에 저장되어 있다. 이러한 정보들을 이용하여 유방암 조직(114)의 공간적인 위치를 검출할 수 있다.After the above process, the processing unit uses the information obtained from the antennas 115 to determine whether the breast cancer tissue 114 is present in the breast 113 and when the breast cancer tissue 114 is present, The position can be detected. This detection method detects using the transmittance of the signal emitted from each antenna. Briefly describing the method of using the transmittance, the general dielectric constant inside the breast 113 and the dielectric constant of the breast cancer tissue 114 have different values, and this information is previously stored in the processing unit. Such information may be used to detect the spatial location of the breast cancer tissue 114.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유방암 진단 장치를 사용하면, 탱크(111) 내의 혼합 용액(112)은 증류수와 비중이 거의 동일한 프로필렌글리콜을 사용하여 증류수와 혼합하므로 시간이 경과되어도 서로 분리가 되질 않으므로 안정된 전기적인 특성을 갖기 때문에 보다 정확한 유방암 진단을 할 수 있다.As such, when the breast cancer diagnosis apparatus according to the preferred embodiment of the present invention is used, the mixed solution 112 in the tank 111 is mixed with distilled water using propylene glycol having the same specific gravity as distilled water, and thus separated from each other over time. Because it does not become a stable electrical properties can be diagnosed more accurate breast cancer.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. The disclosed embodiments should, therefore, be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 일반적인 유방암 진단 장치를 측면에서 바라본 투시 단면도,1 is a side cross-sectional view of a general breast cancer diagnosis device,

도 2는 본 발명에 따른 글리세린(75%)과 증류수(25%)의 혼합액체와 프로필렌글리콜(75%)과 증류수(25%)의 혼합액체의 날자 경과에 따른 유전율(Permittivity) 변화 실험 그래프,2 is a graph showing a change in permittivity (Permittivity) of the mixed liquid of glycerol (75%) and distilled water (25%) and the mixed liquid of propylene glycol (75%) and distilled water (25%) according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 글리세린(75%)과 증류수(25%)의 혼합액체와 프로필렌글리콜(75%)과 증류수(25%)의 혼합액체의 날자 경과에 따른 도전율(Conductivity) 변화 실험 그래프.Figure 3 is a graph of the conductivity (Conductivity) change according to the date of the mixed liquid of glycerol (75%) and distilled water (25%) and the mixed liquid of propylene glycol (75%) and distilled water (25%) according to the present invention.

Claims (5)

유방암 진단 장치에 있어서,In breast cancer diagnosis device, 유방을 삽입할 수 있는 탱크와,A tank that can insert a breast, 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수가 혼합되며, 상기 탱크 내에 채워진 혼합 용액과,Propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water is mixed, and the mixed solution filled in the tank, 상기 혼합 용액 내에 위치하며, 상기 탱크의 끝부분까지 신장되고 소정 길이만큼씩 단계적인 인입이 가능하고, 전자파의 송신 및 수신이 가능한 안테나들과,Antennas located in the mixed solution, extending to the end of the tank and can be stepped in by a predetermined length, and capable of transmitting and receiving electromagnetic waves, 상기 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 처리하여 유방암을 진단하는 처리부를 포함하는 유방암 진단 장치.And a processor configured to diagnose breast cancer by processing amplitude and phase information of electromagnetic waves received from the antenna. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합 용액은,The method of claim 1, wherein the mixed solution, 프로필렌글리콜이 75%이고, 증류수가 25%인, 유방암 진단 장치.Breast cancer diagnostic apparatus, 75% propylene glycol, 25% distilled water. 제 1 항에 있어서, 상기 처리부는,The method of claim 1, wherein the processing unit, 상기 안테나들로부터 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 이용하여 상기 유방 전체에 대한 마이크로웨이브 이미징(microwave imaging)을 복원하는 유방암 진단 장치.And breast cancer imaging apparatus for restoring microwave imaging of the entire breast using amplitude and phase information of electromagnetic waves received from the antennas. 유방암 진단 방법에 있어서,In the breast cancer diagnosis method, 유방을 프로필렌글리콜(C3H8O2)과 증류수가 혼합된 혼합 용액이 채워진 탱크 내에 위치시키는 과정과,Placing the breast in a tank filled with a mixed solution of propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ) and distilled water, 상기 혼합 용액 내에 위치한 유방의 공간적 정보를 측정하는 과정과,Measuring spatial information of the breast located in the mixed solution; 다수의 안테나들을 상기 유방의 공간적 위치에 따라 유방의 가슴 인접 부위부터 유방의 끝 부분까지 순차적으로 이동시키며, 상기 안테나들의 각 이동 위치마다 상기 안테나들 중 순차적으로 전자파를 방사하고, 전자파를 방사하지 않는 안테나들은 방사된 전자파를 수신하도록 하는 과정과,The plurality of antennas are sequentially moved from the adjacent breast region of the breast to the end of the breast according to the spatial position of the breast, and sequentially radiates electromagnetic waves among the antennas at each movement position of the antennas, and does not emit electromagnetic waves. The antennas are configured to receive radiated electromagnetic waves, 상기 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 이용하여 유방암을 진단하는 과정을 포함하는 유방암 진단 방법.And diagnosing breast cancer using the amplitude and phase information of the received electromagnetic waves. 제 4 항에 있어서, 상기 혼합 용액은,The method of claim 4, wherein the mixed solution, 프로필렌글리콜이 75%이고, 증류수가 25%인, 유방암 진단 방법.A method for diagnosing breast cancer, with 75% propylene glycol and 25% distilled water.
KR1020080131045A 2008-12-22 2008-12-22 Breast Cancer Diagnosis Device and Method KR101061068B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080131045A KR101061068B1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Breast Cancer Diagnosis Device and Method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080131045A KR101061068B1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Breast Cancer Diagnosis Device and Method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100072598A KR20100072598A (en) 2010-07-01
KR101061068B1 true KR101061068B1 (en) 2011-08-31

Family

ID=42635749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080131045A KR101061068B1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Breast Cancer Diagnosis Device and Method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101061068B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102077488B1 (en) * 2013-04-16 2020-02-14 한국전자통신연구원 Sensor for microwave image

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040077943A1 (en) 2002-04-05 2004-04-22 Meaney Paul M. Systems and methods for 3-D data acquisition for microwave imaging
US20050107692A1 (en) 2003-11-17 2005-05-19 Jian Li Multi-frequency microwave-induced thermoacoustic imaging of biological tissue
US20060012367A1 (en) 2002-09-27 2006-01-19 The Trustees Of Dartmouth College Imaging by magnetic resonance adsorption, elastography and tomography

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040077943A1 (en) 2002-04-05 2004-04-22 Meaney Paul M. Systems and methods for 3-D data acquisition for microwave imaging
US20060012367A1 (en) 2002-09-27 2006-01-19 The Trustees Of Dartmouth College Imaging by magnetic resonance adsorption, elastography and tomography
US20050107692A1 (en) 2003-11-17 2005-05-19 Jian Li Multi-frequency microwave-induced thermoacoustic imaging of biological tissue

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100072598A (en) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11278204B2 (en) Method of producing an electromagnetic (EM) probe
US9044158B2 (en) Wearable microstrip antennas for skin placement for biomedical applications
Porter et al. Time-domain multistatic radar system for microwave breast screening
US7266407B2 (en) Multi-frequency microwave-induced thermoacoustic imaging of biological tissue
KR101307514B1 (en) Microwave image reconstruction apparatus
Zhurbenko Challenges in the design of microwave imaging systems for breast cancer detection
El Fatimi et al. UWB antenna with circular patch for early breast cancer detection
Chen et al. An on-body matched differentially fed magnetoelectric dipole antenna for head imaging systems
Asok et al. Microwave medical imaging using a compact monopole antenna for brain tumor detection
Slimi et al. Microwave imaging for breast tumor detection using a CPW antenna
KR101061068B1 (en) Breast Cancer Diagnosis Device and Method
O'Halloran et al. Channel-ranked beamformer for the early detection of breast cancer
Porter et al. Investigation of time-domain microwave radar with breast clinic patients
KR20100072600A (en) Apparatus and method for diagnosing breast cancer
Fear et al. Confocal microwave imaging for breast tumor detection: Application to a hemispherical breast model
Khuda Feasibility of the detection of breast cancer using ultra-wide band (UWB) technology in comparison with other screening techniques
Ünal et al. An experimental microwave imaging system for breast tumor detection on layered phantom model
KR20100066270A (en) Apparatus and method for diagnosing breast cancer
KR20140004435A (en) Breast phantom for microwave imaging, method for testing reliability of apparatus for diagnosing breast cancer using the same and apparatus for diagnosing breast cancer comprising the same
Sami et al. Development of prototype microwave radar-based imaging system for breast cancer detection
Duru et al. Breast Cancer Diagnosis: Tumor Identification and Localization Based on Millimeter-Wave Spectroscopy with a 33 GHz Patch Antenna
KR101052484B1 (en) Breast Cancer Diagnosis Apparatus and Method
KR100999462B1 (en) Apparatus and method for diagnosing breast cancer
Hekal et al. Microwave Imaging System for Breast Cancer Detection Using Merit Toolbox
Shtoda et al. The microwave imaging method for express diagnostic of cancer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20081222

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20101228

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20110812

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20110825

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20110826

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20150709