KR102361898B1 - 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치 - Google Patents

테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102361898B1
KR102361898B1 KR1020200017955A KR20200017955A KR102361898B1 KR 102361898 B1 KR102361898 B1 KR 102361898B1 KR 1020200017955 A KR1020200017955 A KR 1020200017955A KR 20200017955 A KR20200017955 A KR 20200017955A KR 102361898 B1 KR102361898 B1 KR 102361898B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terahertz electromagnetic
electromagnetic wave
joint
terahertz
gout
Prior art date
Application number
KR1020200017955A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210103334A (ko
Inventor
손주혁
정서연
천화영
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
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 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020200017955A priority Critical patent/KR102361898B1/ko
Publication of KR20210103334A publication Critical patent/KR20210103334A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102361898B1 publication Critical patent/KR102361898B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/0507—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  using microwaves or terahertz waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 비파괴적, 비투과적 및 비화학적인 방법으로 통풍을 진단할 수 있는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치는 테라헤르츠 전자기파를 생성하는 테라헤르츠 전자기파 생성부; 관절이 거치되는 관절 거치부; 테라헤르츠 전자기파 생성부가 생성한 상기 테라헤르츠 전자기파를 상기 관절 거치부에 거치된 관절에 조사하는 스캔부; 상기 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠 전자기파 검출부; 및 상기 테라헤르츠 전자기파 생성부, 상기 스캔부 및 테라헤르츠 전자기파 검출부를 제어하며, 상기 테라헤르츠 전자기파 검출부가 검출한 상기 테라헤르츠 전자기파의 피크로부터 상기 관절에 존재하는 요산의 양을 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치{APPARATUS FOR DIAGNOSING GOUT USING TERAHERTZ WAVE}
본 발명은 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치에 관한 것으로, 과학기술정보통신부의 방송통신산업기술개발(R＆D) 사업의 초고출력 테라헤르츠 전자기파를 이용한 암 DNA 탈메틸화 응용연구(연구관리전문기관: 정보통신기획평가원, 과제번호: 1711081157, 세부과제번호: 2017-0-00422-003)의 연구 결과로 도출되었다.
생체에서 일어나는 화학적, 물리적 변화는 분자 단위의 물질과 구조에 영향을 받으므로 분자 단위의 물질의 검출을 통해 질병을 검진할 수 있다. 테라헤르츠 전자기파는 1012 Hz 대역의 주파수를 가지는 전자기파로써, 분자의 구조 및 환경에 민감하다. 특히, 테라헤르츠 전자기파는 x-선보다 낮은 에너지를 가지므로 물질에 변형을 유발하지 않고 비파괴적인 검진 또는 진단이 가능하다.
통풍은 인체 내의 요산이 인체 외부로 배출되지 못하여 관절 또는 관절 주변에 과도하게 축적되는 경우 발생하는 일종의 관절염이다. 통풍은 혈액 검사나 관절액으로부터 진단할 수 있다. 예를 들어. 통풍은 혈액 또는 소변에 포함된 요산의 양을 측정하여 진단한다. 즉, 통풍을 진단하기 위해서는 혈액 또는 소변을 채취하는 것이 필요하다.
비특허 문헌 1: Terahertz time-domain attenuated total reflection spectroscopy in water and biological solution by Masaya Nagai, et al., International Journal of Infrared and Millimeter Waves, April 2006, Volume 27, Issue 4, pp 505?515 비특허 문헌 2: Terahertz Time-Domain Spectroscopy of Glucose and Uric Acid by P.C. Upadhya et al., Journal of Biological Physics. 2003 Jun; 29(2-3): 117?121.
본 발명은 비파괴적, 비투과적 및 비화학적인 방법으로 통풍을 진단할 수 있는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치는 테라헤르츠 전자기파를 생성하는 테라헤르츠 전자기파 생성부; 관절이 거치되는 관절 거치부; 테라헤르츠 전자기파 생성부가 생성한 상기 테라헤르츠 전자기파를 상기 관절 거치부에 거치된 관절에 조사하는 스캔부; 상기 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠 전자기파 검출부; 및 상기 테라헤르츠 전자기파 생성부, 상기 스캔부 및 테라헤르츠 전자기파 검출부를 제어하며, 상기 테라헤르츠 전자기파 검출부가 검출한 상기 테라헤르츠 전자기파의 피크로부터 상기 관절에 존재하는 요산의 양을 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치는 상기 통풍 진단 장치 내의 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 온습도 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 온습도 조절부는 상기 테라헤르츠 전자기파 생성부 및 상기 스캔부의 온도를 일정하게 유지하는 온도 조절부; 및 상기 스캔부의 습도를 일정하게 유지하는 습도 조절부를 포함할 수 있다.
상기 스캔부는 상기 테라헤르츠 전자기파의 상기 관절에 대한 조사각을 조절하면서 상기 테라헤르츠 전자기파를 상기 관절에 조사할 수 있다.
상기 테라헤르츠 전자기파 검출부는 상기 조사각에 따라 상기 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출할 수 있다.
상기 스캔부는 상기 테라헤르츠 전자기파를 반사시켜 상기 관절에 조사하는 거울; 및 상기 조사각을 조절하기 위해 상기 제어부의 제어에 따라 상기 거울의 각도 및 위치를 조절하는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치는 다음과 같은 장점이 있다.
(1) 본 발명에 따른 통풍 진단 장치는 혈액 또는 소변을 채취하지 않고도 관절에 요산이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
(2) 본 발명에 따른 통풍 진단 장치는 비파괴적, 비투과적 및 비화학적인 방법으로 통풍을 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 통풍 진단 장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 통풍 진단 장치의 스캔부를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 통풍 진단 장치의 온습도 조절부를 도시한 블록도.
도 4는 요산의 흡수 계수를 도시한 그래프.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 통풍 진단 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 통풍 진단 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 통풍 진단 장치(1000)는 테라헤르츠 전자기파 생성부(110), 관절 거치부(120), 스캔부(130), 테라헤르츠 전자기파 검출부(140) 및 제어부(100)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 통풍 진단 장치(1000)는 온습도 조절부(150)를 더 포함할 수 있다.
테라헤르츠 전자기파 생성부(110)는 테라헤르츠 전자기파를 생성한다. 테라헤르츠 전자기파 생성부(110)는 광전도 안테나법(Photoconductive Antenna: PCA), 광정류법(Optical Rectification: OR) 또는 반도체 표면 전계(Surface-Field of Semiconductor)를 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 생성할 수 있다. 예를 들어, 테라헤르츠 전자기파 생성부(110)는 펨토초(femtosecond) 레이저를 특수한 반도체 또는 광학결정에 조사하여 펄스 형태의 테라헤르츠 전자기파를 발생시킬 수 있다.
테라헤르츠 전자기파 생성부(110)는, 예를 들면, 0.5Thz~2.5Thz의 주파수를 가지는 테라헤르츠 전자기파를 생성할 수 있으나, 주파수가 이에 국한되는 것은 아니다.
관절 거치부(120)에는 관절이 거치된다. 구체적으로는, 관절 거치부(120)는 손가락, 팔꿈치, 손목 등 다양한 관절이 거치될 수 있다. 또한, 관절 거치부(120)에는 후술하는 스캔부(130)가 설치 또는 부착될 수 있다.
스캔부(130)는 테라헤르츠 전자기파 생성부(110)가 생성한 테라헤르츠 전자기파를 관절 거치부(120)에 거치된 관절에 조사한다.
구체적으로는, 스캔부(130)는 테라헤르츠 전자기파의 관절에 대한 조사각을 조절하면서 테라헤르츠 전자기파를 관절에 조사한다.
도 2는 본 발명에 따른 통풍 진단 장치의 스캔부(130)를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 스캔부(130)는 테라헤르츠 전자기파를 반사시켜 관절에 조사하는 거울(130a) 및 거울(130a)의 각도 및 위치를 제어부(100)의 제어에 따라 조절하는 액츄에이터(130b)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(130b)가 거울(130a)의 각도를 조절함에 따라 관절에 조사되는 테라헤르츠 전자기파의 조사각이 조절될 수 있다.
관절에 조사되는 테라헤르츠 전자기파의 조사각을 조절함으로써, 관절 거치부(120)에 거치된 관절 내에 축적된 요산을 다양한 각도와 위치에서 검출할 수 있다.
테라헤르츠 전자기파 검출부(140)는 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하여 전기적인 신호로 변환한다.
구체적으로는, 테라헤르츠 전자기파 검출부(140)는 관절에 조사되는 테라헤르츠 전자기파의 조사각이 변경되면, 이에 따라 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하여 전기적인 신호로 변환하고, 이 전기적인 신호를 제어부(100)로 전송한다.
테라헤르츠 전자기파 생성부(110)와 테라헤르츠 전자기파 검출부(140)는 ATR(Attenuated Total Reflectance) 시스템으로 구현될 수 있다.
제어부(100)는 테라헤르츠 전자기파 생성부(110), 스캔부(130) 및 테라헤르츠 전자기파 검출부(140)를 제어한다.
구체적으로는, 제어부(100)는 소정의 시간 간격으로 소정 세기의 테라헤르츠 전자기파가 생성되도록 테라헤르츠 전자기파 생성부(110)를 제어한다.
또한, 제어부(100)는 소정의 스캔 범위 및 스캔 속도로 관절이 스캔되도록 스캔부(130)를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(100)는 스캔부(130)에 포함된 액츄에이터(130b)를 제어하여 거울(130a)의 각도 및 위치를 변경시킨다. 거울(130a)이 움직임을 제어하여 테라헤르츠 전자기파를 관절의 원하는 위치에 도달시킬 수 있다.
관절에서 반사된 테라헤르츠 전자기파는 테라헤르츠 전자기파 검출부(140)에 의해 검출되고 전기적인 신호로 변환되어 제어부(100)로 전송된다.
제어부(100)는 테라헤르츠 전자기파 검출부(140)가 전송한 신호의 피크로부터 관절에 존재하는 요산의 양을 검출한다. 예를 들어, 제어부(100)는 관절의 조직이나 수분에 의한 신호를 소거하고 관절에 축적된 요산의 양을 검출할 수 있다.
도 4는 요산의 흡수 계수를 도시한 그래프이다. 도 4를 참조하면, 요산은 약 1.5THz 및 약 2.35Thz에서 고유의 피크를 가진다. 반사된 테라헤르츠 전자기파의 스펙트럼을 분석하면 관절에 요산이 축적되어 있는지 알 수 있다.
본 발명에 따른 통풍 진단 장치(1000)는 온습도 조절부(150)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 통풍 진단 장치의 온습도 조절부를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 통풍 진단 장치(1000) 내의 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 온습도 조절부(150)는 테라헤르츠 전자기파 생성부(110) 및 스캔부(130)의 온도를 일정하게 유지하는 온도 조절부(150a) 및 스캔부(130)의 습도를 일정하게 유지하는 습도 조절부(150b)를 포함한다.
온습도 조절부(150)는 제어부(100)의 제어에 따라 통풍 진단 장치(1000) 내의 온도 및 습도를 일정하게 유지한다.
1000: 통풍 진단 장치
100: 제어부
110: 테라헤르츠 전자기파 생성부
120: 관절 거치부
130: 스캔부
140: 테라헤르츠 전자기파 검출부
150: 온습도 조절부

Claims (6)

  1. 테라헤르츠 전자기파를 생성하는 테라헤르츠 전자기파 생성부;
    관절이 거치되는 관절 거치부;
    테라헤르츠 전자기파 생성부가 생성한 상기 테라헤르츠 전자기파를 상기 관절 거치부에 거치된 관절에 조사하는 스캔부;
    상기 관절 거치부에 거치된 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠 전자기파 검출부; 및
    상기 테라헤르츠 전자기파 생성부, 상기 스캔부 및 테라헤르츠 전자기파 검출부를 제어하며, 상기 테라헤르츠 전자기파 검출부가 검출한 상기 테라헤르츠 전자기파의 피크로부터 상기 관절에 존재하는 요산의 양을 검출하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통풍 진단 장치 내의 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 온습도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온습도 조절부는 상기 테라헤르츠 전자기파 생성부 및 상기 스캔부의 온도를 일정하게 유지하는 온도 조절부; 및 상기 스캔부의 습도를 일정하게 유지하는 습도 조절부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스캔부는 상기 테라헤르츠 전자기파의 상기 관절에 대한 조사각을 조절하면서 상기 테라헤르츠 전자기파를 상기 관절에 조사하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 테라헤르츠 전자기파 검출부는 상기 조사각에 따라 상기 관절로부터 반사된 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스캔부는 상기 테라헤르츠 전자기파를 반사시켜 상기 관절에 조사하는 거울; 및 상기 조사각을 조절하기 위해 상기 제어부의 제어에 따라 상기 거울의 각도 및 위치를 조절하는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치.
KR1020200017955A 2020-02-13 2020-02-13 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치 KR102361898B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017955A KR102361898B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017955A KR102361898B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210103334A KR20210103334A (ko) 2021-08-23
KR102361898B1 true KR102361898B1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=77499402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200017955A KR102361898B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102361898B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240019923A (ko) 2022-08-05 2024-02-14 한국과학기술연구원 메타물질 어레이 및 전자기파 조사부를 포함하는 코로나바이러스 변이 판별 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516667A (ja) * 2015-05-27 2018-06-28 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア レーザ駆動式テラヘルツ源および検出器を通したテラヘルツ内視鏡検査

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102498121B1 (ko) * 2017-11-20 2023-02-09 삼성전자주식회사 생체정보 추정 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516667A (ja) * 2015-05-27 2018-06-28 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア レーザ駆動式テラヘルツ源および検出器を通したテラヘルツ内視鏡検査

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210103334A (ko) 2021-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5646337B2 (ja) 被分析物の濃度を決定するための光学センサ
US20180116527A1 (en) Light irradiating apparatus, control method therefor, and object information acquiring apparatus
US7745792B2 (en) Terahertz detectors for use in terahertz inspection or imaging systems
JP2009058310A5 (ko)
WO1997005819A1 (en) Method for non-invasive blood analyte measurement with improved optical interface
JP5675390B2 (ja) 測定装置
JP2009018153A (ja) 生体情報イメージング装置
US20070073115A1 (en) Apparatus and method for measuring concentration of blood component using terahertz
WO2001017424A1 (en) Method and apparatus of spectro-acoustically enhanced ultrasonic detection for diagnostics
KR102361898B1 (ko) 테라헤르츠 전자기파를 이용한 통풍 진단 장치
WO2008026523A1 (fr) Procédé et dispositif de mesure de lumière de champ proche
CN105572049A (zh) 光声定量弹性成像方法及装置
JP4444227B2 (ja) 成分濃度測定装置及び成分濃度測定方法
EP3797687A1 (en) Blood vessel detection device and method therefor
US20150008326A1 (en) Electromagnetic wave pulse measuring device and method, and application device using the same
KR100634498B1 (ko) 체내성분 측정장치 및 방법
JP2007538247A (ja) 透過性放射線測定
JP5358065B2 (ja) 成分濃度測定装置
JP6871197B2 (ja) 成分濃度測定装置
CN110178006A (zh) 液体中的ndir葡萄糖检测
US20220390417A1 (en) Photoacoustic Analisys Method and Device
US20220047168A1 (en) Device for optoacoustic imaging and corresponding control method
CN112611746A (zh) 一种对于材料微区的吸收光谱检测装置及检测方法
CN101451942B (zh) 同时获取生物组织的结构和成分信息的装置
US20120197545A1 (en) Determination of fractional compositions using nonlinear spectrophonometry

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant