KR101556921B1 - 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킬 수 있는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치는, 송신 모듈에서 발생된 전자파의 진폭과 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 미리설정된 특징을 갖는 주파수를 근거로 후보 주파수 대역을 선택하고, 상기 후보 주파수 대역에 대응하는 감쇄 신호 및 위상 정보를 상기 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RAPIDLY DIAGNOSING LUNG CANCER USING ELECTROMAGNETIC WAVE}

본 명세서는 고속 폐암 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 암은 조기 발견이 쉽지 않고, 발견이 늦은 경우에는 치료가 어려워지는 질병이다. 최근, 암 발병률은 꾸준히 증가하고 있으며, 이를 진단하기 위한 여러 방법들이 제안되고 있다.

암을 진단하기 위한 비침습적인 의료 진단 기법에는 X-ray를 이용한 진단 기법과 CT(Computed Tomography)를 이용한 진단 기법 등이 있다.

X-ray를 이용한 진단 기법에서는, X-ray 광원과 감광판을 배치하고 그 사이에 환자를 위치시켜, X-ray의 투과력의 차이를 이용하여 인체 내부 장기들의 이미지를 획득한다. 상기 방법을 이용했을 때, 인체 내부의 3차원적인 영상이 2차원적으로 필름에 표현된다.

CT를 이용한 진단 기법에서도, 상기 방법과 같이, X-ray의 투과력의 차이를 이용한다. CT를 이용한 진단 기법에서는 X-ray 광원과 검출장치를 배치하고 그 사이에 환자를 위치시킨다. CT를 이용한 진단 기법에서는 인체를 키 방향으로 스캔하여 수 많은 단층 영상을 획득하기 때문에, 일반 X-ray에 비해 환자가 더 많은 방사선에 노출된다는 단점이 있다.

한국 특허등록번호: 제10-1276678호

본 명세서는 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파됨으로써 왜곡된 전자파를 근거로 폐암을 진단할 때, 그 인체를 통해 전파되는 전자파의 전체 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격으로 측정하고(예를 들면, 넓은 주파수 간격으로 빠르게 측정), 그 측정된 주파수 대역들 중에서 폐암과 관련된 주파수를 후보 주파수 대역의 중심 주파수로서 결정하고, 그 후보 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격(미세한 주파수 간격)으로 측정함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킬 수 있는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치는, 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나의 수신부; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 미리설정된 특징을 갖는 주파수를 근거로 후보 주파수 대역을 선택하고, 상기 후보 주파수 대역에 대응하는 감쇄 신호 및 위상 정보를 상기 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법은, 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파됨으로써 왜곡된 전자파를 근거로 폐암을 진단할 때, 그 인체를 통해 전파되는 전자파의 전체 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 넓은 주파수 간격으로 빠르게 측정)으로 측정하고, 그 제1 미리설정된 주파수 간격으로 측정된 주파수 대역들 중에서 폐암과 관련된 주파수를 후보 주파수 대역으로 선택하고, 그 후보 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격(미세한 주파수 간격)으로 측정함으로써 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킬 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법은, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킴으로써, 환자가 전자파에 노출되는 정도 및 환자가 느끼는 불편함 등을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐암 진단 장치의 사용 상태도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 검사 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 이상적인(ideal) 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 왜곡된 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고속 폐암 진단 장치의 사용 상태도를 나타낸다.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 폐암 진단 장치는 송신 모듈(100)과 수신 모듈(200)을 포함할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 외부 장치와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 특히, 상기 송신 모듈(100)이 외부 장치와 무선으로 연결되어야 할 경우, 상기 송신 모듈(100)은 캡슐 형태로 이루어질 수 있다. 상기 캡슐 형태에 의하여, 검사 대상자가 상기 송신 모듈(100)을 구강으로 섭취할 수 있다.

상기 외부 장치(300)는, 상기 송신 모듈(100)을 제어할 수 있다. 특히, 상기 외부 장치(300)를 통하여, 상기 송신 모듈(100)이 발생시키는 주파수 대역의 스윕(sweep)을 조절할 수 있다. 또한, 상기 외부 장치를 통하여, 상기 송신 모듈(100)의 위치를 조절할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동하면서, 전자파(예를 들면, 연속파(continuous wave))를 발생시켜 수신 모듈(200)로 송신할 수 있다.

상기 수신 모듈(200)은 상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신할 수 있다. 상기 수신 모듈(200)은 수신된 전자파의 진폭 정보 및 위상 정보를 측정할 수 있다. 또한, 상기 전자파의 진폭 정보 및 위상 정보는 상기 외부 장치(300)의 모니터 등을 통하여 사용자가 확인할 수 있다.

상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파의 수신을 위하여, 상기 수신 모듈(200)은 인체에 상반부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 수신 모듈(200)은 인체의 피부와 접촉을 유지하며 위치하거나 인체에 근접하여 위치할 수도 있다. 특히, 폐암의 진단을 위해서, 상기 수신 모듈(200)은 인체의 폐를 둘러싸는 범위보다 넓게 분포될 수 있다. 상기 폐암 진단 장치는 상기 수신 모듈(200)이 획득한 전자파에 대응하는 주파수 영역 신호의 진폭 정보 및 위상 정보에 근거하여 폐암 여부를 진단할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치를 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 폐암 진단 장치는 전자파를 발생시키는 송신 모듈(100), 상기 전자파를 근거로 폐암을 진단(검출)하는 수신 모듈(200)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 전자파를 발생시키는 송신 모듈(100)과; 상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나 이상의 전자파 수신부(202)와; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하고, 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 신호 처리부(203)와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부(204)와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부(205)를 포함할 수 있다. 상기 전자파는 연속파(continuous wave) 형태를 의미한다.

상기 신호 처리부(203)는 인체를 통해 전파되는 과정에서 왜곡될 수 있는 전자파에서 신호가 감쇄된 정도를 측정하기 위하여 상기 수신된 전자파 진폭을 근거로 기준 신호를 계산한다.

상기 위상 검출부(204)는 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출한다.

본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 상기 감쇄 신호 및 위상 정보 등을 저장하는 저장부(207)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(205)는 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 상기 폐암을 진단함으로써 폐암 진단 결과를 발생한다.

상기 제어부(205)는 상기 폐암 진단 결과를 출력부(208)에 출력할 수 있다.

상기 신호 처리부(203)는, 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부(도시하지 않음)와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(205)는 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 상기 폐암을 진단할 때, 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, coarse 주파수 간격)으로 검출하고, 그 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 폐암과 관련된 주파수를 후보 주파수 대역으로 결정하고, 그 후보 주파수 대역에 대응하는 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 미세한 주파수 간격)으로 검출하고, 그 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 폐암을 진단함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 검사 방법을 도 3 및 도 4a-4b를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 검사 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 송신 모듈(100)의 통신부(101)는 수신 모듈(200)의 통신부(206) 및 외부 장치(300)와 폐암 진단 장치 동작에 관한 정보를 송/수신한다. 상기 송신 모듈(100)의 제어부(102)는 송신 모듈(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

상기 송신 모듈(100)의 전자파 생성부(103)는 상기 제어부(102)의 제어 신호를 근거로 넓은 주파수 대역의 전자파를 생성하고, 그 생성된 전자파를 광대역 송신 안테나(104)를 통해 수신 모듈(200)의 광대역 수신 안테나(201)로 송신한다(S11).

상기 수신 모듈(200)의 전자파 수신부(202)는 광대역 수신 안테나(201)를 통해 송신 모듈(100)로부터 인가되어 인체를 통해 전파되는 전자파를 수신하고, 그 수신된 전자파를 신호 처리부(203) 및 위상 검출부(204)에 출력한다(S12). 상기 수신된 전자파는 폐, 암 등의 전기적 특성 차이에 의하여 그 특성이 변환된 상태일 수 있다.

상기 기준 신호 계산부는 상기 기준 신호를 계산하고, 그 계산된 기준 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다. 상기 기준 신호는, "local regression smoothing"과 같은 smoothing 기법 또는 로우 패스 필터(low pass filter)와 같은 filtering 기법을 적용하여 계산한다. 그 결과 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 강력한 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산할 수 있다. 그리고 기준 신호 계산 과정에서는 위의 두 방법 이외에도 여러 신호 처리 방법들이 사용될 수 있다.

상기 감쇄 신호 검출부는 상기 수신된 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하고, 그 검출한 감쇄 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다(S13).

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 이상적인(ideal) 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.

도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 왜곡된 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.

도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 기준 신호 계산부는 상기 기준 신호(4-1)를 계산하고, 그 계산된 기준 신호(4-1)를 상기 제어부(205)에 출력한다.

상기 감쇄 신호 검출부는 상기 수신된 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호(4-2)를 검출하고, 그 검출한 감쇄 신호(4-2)를 상기 제어부(205)에 출력한다.

상기 위상 검출부(204)는 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하고, 그 검출한 위상 정보를 상기 제어부(205)에 출력한다(S14).

상기 제어부(205)는 수신 모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 500 MHz)으로 검출하고(S15), 상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 신호 감쇄 및 위상 도약이 검출된 가장 낮은 주파수를 후보 주파수 대역의 중심 주파수로서 선택한다(S16). 예를 들면, 상기 제어부(205)는 상기 제1 미리설정된 주파수 간격을 증가시키면서 검출된 감쇄 신호들 및 위상 정보들을 비교하였을 때 가장 큰 감쇄 신호 및 위상 도약이 검출된 가장 낮은 주파수를 상기 후보 주파수 대역의 중심 주파수로 선택한다. 상기 제1 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격일 수 있다.

상기 제어부(205)는 상기 후보 주파수 대역의 중심 주파수를 기준으로 상기 후보 주파수 대역의 시작 주파수, 종료 주파수, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 100 MHz)을 설정하고, 그 설정된 시작 주파수, 종료 주파수, 제2 미리설정된 주파수 간격을 포함하는 주파수 정보를 상기 통신부(206)를 통해 송신 모듈(100)에 전송한다.

상기 송신 모듈(100)의 전자파 생성부(103)는 상기 제어부(102)의 주파수 정보를 근거로 상기 후보 주파수 대역의 전자파를 생성하고, 그 생성된 전자파를 광대역 송신 안테나(104)를 통해 수신 모듈(200)의 광대역 수신 안테나(201)로 송신한다.

상기 수신 모듈(200)의 전자파 수신부(202)는 광대역 수신 안테나(201)를 통해 송신 모듈(100)로부터 인가되어 인체를 통해 전파되는 상기 후보 주파수 대역의 전자파를 수신하고, 그 수신된 후보 주파수 대역의 전자파를 신호 처리부(203) 및 위상 검출부(204)에 출력한다. 상기 수신된 전자파는 폐, 암 등의 전기적 특성 차이에 의하여 그 특성이 변환된 상태일 수 있다.

상기 기준 신호 계산부는 상기 기준 신호를 계산하고, 그 계산된 기준 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다. 상기 기준 신호는, "local regression smoothing"과 같은 smoothing 기법 또는 로우 패스 필터(low pass filter)와 같은 filtering 기법을 적용하여 계산한다. 그 결과 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 강력한 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산할 수 있다. 그리고 기준 신호 계산 과정에서는 위의 두 방법 이외에도 여러 신호 처리 방법들이 사용될 수 있다.

상기 감쇄 신호 검출부는 상기 수신된 후보 주파수 대역의 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하고, 그 검출한 감쇄 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다.

상기 제어부(205)는 상기 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보를 상기 제2 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 미세 주파수 간격)으로 검출하고(S17), 상기 제2 미리설정된 주파수 간격(예를 들면, 미세 주파수 간격)으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 폐암 여부를 진단함으로써 폐암 진단 결과를 발생한다(S18). 예를 들면, 상기 전자파가 폐(배경매질)를 통과하는지, 암(타겟)을 통과하는지 여부에 따라, 상기 전자파의 감쇄 신호가 달라지며, 그 감쇄 신호를 근거로 폐암 여부가 결정된다. 상기 제2 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격일 수 있다.

상기 제어부(205)는 상기 검출된 감쇄 신호와 위상 정보를 근거로 폐암 여부 및 폐암의 크기를 결정함으로써 폐암 진단 결과를 발생할 수도 있다. 상기 전자파는 폐(배경매질), 암(타겟)을 통과하여 측정점에 위치하는 수신모듈(200)로 도달할 수 있다. 이때, 전자파의 산란 특성에 의하여, 상기 전자파는 진폭(감쇄 신호) 및 위상이 변할 수 있다. 즉, 상기 전자파가 폐(배경매질)을 통과하는지, 암(타겟)을 통과하는지 여부에 따라, 상기 수신된 전자파의 특성이 결정된다.

한편, 산란체인 폐암의 모양, 크기 및 인가되는 전자파의 주파수 관계에 따라 수신된 전자파에 대응하는 주파수 영역 신호의 진폭(감쇄 신호에 대응하는 진폭) 및 위상에서 독특한 현상을 관찰할 수 있다. 즉, 폐암이 존재하는 경우, 더블 딥(double dip) 또는 더블 널(double null)을 확인할 수 있다. 또, 폐암이 존재하는 경우, 위상 도약(phase jump)을 확인할 수 있다. 상기 위상 도약(phase jump)은 특정 지점에서 큰 위상 차이가 발생하는 현상이다.

따라서, 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동하는 송신 모듈(100)이 전자파를 발생시켜 송신하고, 수신 모듈(200)이 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신했을 때, 상기 제어부(205)가 상기 수신된 전자파의 특성을 확인하여 폐암을 진단할 수 있다.

상기 출력부(208)는 상기 제어부(205)에서 수행된 상기 폐암 진단 결과를 표시한다(S19).

상기 수신 모듈(200)의 통신부(206)는 송신 모듈(100)의 통신부(101) 및 외부 장치(300)와 폐암 진단 장치 동작에 관한 정보를 송/수신한다.

상기 수신 모듈(200)의 저장부(207)는 상기 수신된 전자파, 시간 지연 정보, 주파수 영역 신호의 진폭 및 위상 정보, 상기 제어부(205)의 폐암 진단 결과 등을 저장한다. 상기 저장부(207)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 폐암 진단 장치는 인터넷 (internet)상에서 상기 저장부(207)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

상기 출력부(208)는 디스플레이부일 수 있으며, 상기 디스플레이부는 폐암 진단 결과를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 상기 검출된 시간 지연 정보 및 주파수 영역 신호의 크기와 위상 정보, 폐암 진단 결과 등을 표시할 수 있다.

상기 디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel, PDP), MDT(Multi Display Tube) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법은, 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파됨으로써 왜곡된 전자파를 근거로 폐암을 진단할 때, 그 인체를 통해 전파되는 전자파의 전체 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격으로 측정하고, 그 제1 미리설정된 주파수 간격으로 측정된 주파수 대역들 중에서 폐암과 관련된 주파수를 후보 주파수 대역으로 선택하고, 그 후보 주파수 대역을 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격(미세한 주파수 간격)으로 측정함으로써 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킬 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치 및 방법은, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시키면서 인체를 통해 전파되는 전자파의 주파수 대역에 대한 측정 소요시간을 감소시킴으로써, 환자가 전자파에 노출되는 정도 및 환자가 느끼는 불편함 등을 줄일 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 송신 모듈 200: 수신 모듈
202: 전자파 수신부 203: 신호 처리부
204: 위상 검출부 205: 제어부

Claims (18)

1. 인체 내의 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나의 수신부;
   상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하고, 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 신호 처리부와;
   상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와;
   상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 미리설정된 특징을 갖는 주파수를 근거로 후보 주파수 대역을 선택하고, 상기 후보 주파수 대역에 대응하는 감쇄 신호 및 위상 정보를 상기 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역 중에서 신호 감쇄 및 위상 도약이 검출된 가장 낮은 주파수를 근거로 상기 후보 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전자파는,
   연속파(Continuous Wave) 형태인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 송신 모듈은,
   인체의 구강을 통하여 섭취 가능한 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 상기 폐암을 진단함으로써 상기 폐암의 여부 및 상기 폐암의 크기를 포함하는 폐암 진단 결과를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 폐암 진단 결과를 출력부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 장치.
10. 인체의 구강을 통하여 섭취된 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 단계와;
    상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하고, 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 단계와;
    상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 단계와;
    상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역들 중에서 미리설정된 특징을 갖는 주파수를 근거로 후보 주파수 대역을 선택하고, 상기 후보 주파수 대역에 대응하는 감쇄 신호 및 위상 정보를 상기 제1 미리설정된 주파수 간격보다 작은 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출하고, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 후보 주파수 대역을 선택하는 단계는,
    상기 제1 미리설정된 주파수 간격으로 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보에 대응하는 주파수 대역 중에서 신호 감쇄 및 위상 도약이 검출된 가장 낮은 주파수를 근거로 상기 후보 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 제2 미리설정된 주파수 간격은 동일한 주파수 간격 또는 가변된 주파수 간격인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 전자파는,
    연속파(Continuous Wave) 형태인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
15. 제10항에 있어서, 상기 송신 모듈은,
    인체의 구강을 통하여 섭취 가능한 것을 특징으로 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
16. 제10항에 있어서,
    상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 저장부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
17. 제10항에 있어서, 상기 폐암을 진단하는 단계는,
    상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 상기 폐암을 진단함으로써 상기 폐암의 여부 및 상기 폐암의 크기를 포함하는 폐암 진단 결과를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 폐암 진단 결과를 출력부에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 고속 폐암 진단 방법.

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