KR102539070B1

KR102539070B1 - 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102539070B1
Application number: KR1020230033752A
Authority: KR
Inventors: 김영호
Original assignee: (주)영인바이오텍
Priority date: 2023-03-15
Filing date: 2023-03-15
Publication date: 2023-06-02

Abstract

본 발명은, 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 구성은, 인체 몸통임피던스를 측정하기 위한 인체 몸통임피던스 측정부와, 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하기 위한 인체 몸통부피 산출부와, 더미의 임피던스를 측정하기 위한 더미 임피던스 측정부와, 더미의 내부 온도를 측정하기위한 더미 온도 측정부와, 더미에 염수를 공급 또는 배수시키기 위한 염수 공급부와, 더미와 인체에 고주파 출력 에너지를 인가하기 위한 고주파부와, 인체 몸통임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 염수가 저장되는 더미와, 인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시킨 후 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법{Human body internal temperature non-invasive measurement/control system and method for high-frequency thermal cancer treatment device}

본 발명은 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 더미를 이용하여 인체 몸통의 내부온도를 추정 설정함으로써 피부를 관통하거나 신체의 어떤 구멍도 통과하지 않고서도 체내 온도를 측정할 수 있으며, 인체 내부의 암세포에 가해지는 온도를 정확하게 제어하여 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있는, 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

암세포는 돌연변이 세포로 정상세포와 다른 특성을 가진다. 즉, 암세포는 그 모양이나 크기가 정상세포에 비하여 다소 변화되어 있으며, 암세포의 핵에는 정상세포에 비해 염색체가 많고, 핵의 원형질에 대한 비율이 정상세포에 비해 크며, 핵소체를 가지고, 자주 핵분열성을 나타내다. 이러한 특성을 이형성이라고 하는데, 이형성이 강한 것이 암세포의 특징이다.

고주파 온열 암치료는 암세포가 정상세포에 비해 열에 약하다는 성질을 이용하여 암세포를 선택적으로 없내는 치료법으로서, 암세포의 경우 38.5~42도 사이에서 파괴되지만 인체의 정상세포는 큰 문제를 일으키지 않기 때문에 종양 조직에 열을 가하여 종양조직을 괴사키거나 스스로 죽을 수 있도록 유도함으로써 정상적인 세포는 지키면서 암세포에 영향을 미치는 보조요법이다.

고주파 온열 암치료기는 고주파를 이용해 인체 내부의 온도를 높여 온열 치료효과를 발생시키는 기기로서, 혈액암을 제외한 모든 고체암이 대상이 되며, 암세포의 세포막을 약화시켜 방사선 치료나 항암 약물치료의 상승효과가 있어 이에 대한 보조 요법으로도 활용되고 있으며, 암에 의한 극심한 통증을 개선시킴으로써 진통제 사용량을 줄일 수 있으며, 환자의 삶의 질을 개선하고, 기존 항암치료의 부작용과 합병증이 없는 안전한 치료장치이다.

이러한 고주파 온열 암치료기에 관한 기술로서, 지정된 주파수의 고주파 에너지를 생성하는 고주파 에너지 생성부; 상기 고주파 에너지의 파워를 업 또는 다운 조정하는 파워 조정부; 고주파 온열 암 치료장치의 동작 상태나 환자에게 지시 정보를 출력하는 출력부; 상기 고주파 에너지에 의한 피부의 과열 방지를 위한 쿨링부; 고주파 온열 암치료중인 환자의 움직임, 체지방 및 근육을 포함한 환자의 신체정보를 감지하는 감지부; 상기 환자의 신체정보에 기초한 체질이나 상기 감지부를 통해 감지된 환자의 움직임에 따라 변화되는 임피던스 스캔 정보에 기초하여 상기 환자의 신체와 상기 고주파 에너지 생성부간의 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 조정부; 및 상기 임피던스 스캔지 및 상기 임피던스 매칭후 고주파 온열 암치료시에 각기 대응하여 상기 파워 조정부를 통해 파워를 업 또는 다운 조정하며, 상기 고주파 온연 암 치료중 고주파 에너지 생성부와 쿨링부를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어짐으로써고주파 온열 암치료시 환자의 체질에 따라 고주파 전달효울을 높여 온열효과를 향상시키고, 또한 환자의 심리적인 반응까지 고려하여 마인드 컨트롤이나 암시를 통해 심리적 안정감과 집중도를 향상시킬 수 있도록 하는 기술이 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2021-0144309호(공개일자 2021년 11월 30일)의 "고주파 온열 암 치료장치 및 그 제어방법"에서 개시된 바 있다.

그러나, 상기한 공개번호 10-2021-0144309호를 포함한 종래의 고주파 온열 암치료기는 인체의 내부 온도를 측정하는 것이 아니라 인체의 외부 표면온도를 측정하여 인체 내부로 전달되는 고주파 에너지를 제어하는 방식이어서, 인체 내부의 암세포에 가해지는 온도를 정확하게 제어하지 못하기 때문에 인체 내부의 암세포를 효과적으로 사멸시키지 못하는 문제점이 있다.

공개특허공보 공개번호 10-2021-0144309호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 더미를 이용하여 인체 몸통의 내부온도를 추정 설정함으로써 피부를 관통하거나 신체의 어떤 구멍도 통과하지 않고서도 체내 온도를 측정할 수 있는, 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 인체 내부의 암세포에 가해지는 온도를 정확하게 제어하여 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있는, 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 인체 몸통임피던스를 측정하기 위한 인체 몸통임피던스 측정부와, 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하기 위한 인체 몸통부피 산출부와, 더미의 임피던스를 측정하기 위한 더미 임피던스 측정부와, 더미의 내부 온도를 측정하기위한 더미 온도 측정부와, 더미에 염수를 공급 또는 배수시키기 위한 염수 공급부와, 더미와 인체에 고주파 출력 에너지를 인가하기 위한 고주파부와, 인체 몸통임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 염수가 저장되는 더미와, 인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시킨 후 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기 염수 공급부는, 제2 염수조에 저장되어 있는 염수보다 저농도의 염수가 저장되어 있는 제1 염수조와, 상기 제1 염수조에 연결되어 있는 제1 밸브와, 제1 염수조에 저장되어 있는 염수보다 고농도의 염수가 저장되어 있는 제2 염수조와, 상기 제2 염수조에 연결되어 있는 제2 밸브와, 상기 제1 밸브 및 제2 밸브와 더미의 입수구 사이에 연결되어 있는 제1 펌프와, 더미의 배수구에 연결되어 있는 제2 펌프와, 상기 제2 펌프에 연결되어 있는 제3 밸브와, 상기 제3 밸브에 연결되어 있는 제3 염수조를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기 제어부는 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에, 염수 공급부의 제3 밸브를 개방하고 제2 펌프를 동작시켜서 더미에 있는 염수가 제3 염수조로 일정량 배수되도록 하면서, 염수 공급부의 제2 밸브를 개방하고 제1 펌프를 작동시켜서, 더미로부터 제2 펌프와 제3 밸브 통해 제3 염수조로 배수된 염수양만큼, 제2 염수조에 저장되어 있던 고농도의 염수를 더미에 공급되도록 함으로써 염수의 농도를 조절하며, 이 과정을 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일해질 때까지 반복 수행하면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기 고주파부는 한쌍의 전극패드가, 더미와 인체 몸통이 직렬로 연결된 상태에서 더미와 인체 몸통을 사이에 두고 양단에 부착 설치되는 구조로 이루어지면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기 제어부는, 더미의 내부 온도로써 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정한후에, 인체 몸통의 내부 온도가 기준치 이상이면 고주파 출력에너지를 감소시키고, 인체 몸통의 내부 온도가 기준치 이하이면 고주파 출력에너지를 증가시키면 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 방법의 구성은, 인체 몸통임피던스를 측정하는 단계와, 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하는 단계와, 인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하는 단계와, 더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한지를 판단하는 단계와, 더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한 경우에 더미에 염수공급을 중지하는 단계와, 더미 임피던스를 측정하는 단계와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한지를 판단하는 단계와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하는 단계와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시키는 단계와, 더미의 내부 온도를 측정하는 단계와, 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 단계와, 인체 몸통의 내부 온도에 맞추어서 고주파 출력에너지를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

본 발명의 방법의 구성은, 상기 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하는 단계는 다음의 수학식을 이용하여 인체 몸통부피(V)를 산출하면 바람직하다.

여기서, L은 인체 몸통의 길이, Z은 인체 몸통임피던스이고, ρ는 전해질의 종류에 따른 고정저항(specific resistivity)으로서 상수값이다.

본 발명은, 더미를 이용하여 인체 몸통의 내부온도를 추정 설정함으로써 피부를 관통하거나 신체의 어떤 구멍도 통과하지 않고서도 체내 온도를 측정할 수 있으며, 인체 내부의 암세포에 가해지는 온도를 정확하게 제어하여 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있는, 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템의 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템의 염수 공급부 및 더미의 연결 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정방법의 공정 순서도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하며, "연결된다"거나 "접속된다"라는 표현은 직접적인 연결 또는 접속뿐만이 아니라 중간에 다른 구성요소를 매개로 하는 연결 또는 접속을 포함한다. 또한, "~부"라는 표현은 하드웨어를 이용하여 실현되는 유닛, 소프트웨어를 이용하여 실현되는 유닛, 하드웨어나 소프트웨어 양방을 이용하여 실현되는 유닛 등을 포함하며, 1개의 유닛은 1개 이상의 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용하여 실현될 수도 있고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용하여 실현될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템의 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템의 염수 공급부 및 더미의 연결 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템의 구성은, 인체 몸통임피던스를 측정하기 위한 인체 몸통임피던스 측정부(10)와, 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하기 위한 인체 몸통부피 산출부(20)와, 더미의 임피던스를 측정하기 위한 더미 임피던스 측정부(30)와, 더미의 내부 온도를 측정하기위한 더미 온도 측정부(40)와, 더미에 염수를 공급 또는 배수시키기 위한 염수 공급부(60)와, 더미와 인체에 고주파 출력 에너지를 인가하기 위한 고주파부(70)와, 인체 몸통임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 염수가 저장되는 더미(80)와, 인체 몸통부피와 동일한 염수를 더미에 공급하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시킨 후 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하여 인체 몸통의 내부 온도에 맞추어서 고주파 출력에너지를 조정하는 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 인체 몸통임피던스 측정부(20)는 인체 몸통(어깨부터 허벅지까지)에 미세한 교류전류를 인가하여 옴의 법칙(Ohm's Law)에 따라 인체 몸통임피던스를 측정한다.

상기 인체 몸통부피 산출부(10)는, 다음의 수학식을 이용하여 인체 몸통부피(V)를 산출한다.

인체의 몸통은 전해질 수용액이 담긴 원통으로 가정되며, 원통형의 전해질 수용액은 균질한 전도체이다.

인체의 구성성분은, 분자개념으로 볼 때, 크게 체지방(Fat)과 체지방을 제외한 제지방(FFM, Fat Free Mass)로 나눌 수 있다.

체지방은 추출가능한 모든 지방 분자를 의미하며, 인체가 움직일 수 있는 에너지를 저장하여 제공해주는 역할을 한다.

제지방은 에너지를 소모하고 인체의 기능을 유지하는 역할을 하며, 이를 더 세분하면 체수분(water), 단백질(protein), 무기질(mineral)로 구분된다. 체수분은 세포의 볼륨을 이루는 세포내액(intracellular fluid)과 혈액, 림프액 등을 이루는 세포외액(extracellular fluid)로 구분되며, 단백질은 골격근을 구성하고, 무기질은 뼈대를 구성한다.

인체의 구성 성분중에서 전류를 잘 통과시키는 것은 체수분이므로, 전류를 흘려주어 임피던스를 측정하면 체수분의 부피를 추정할 수 있다. 먼저, 고주파 전류를 이용하여 총 체수분의 부피(TBW, Total Body Water)를 구하고, 다음에 저주파 전류를 이용하여 세포외 수분의 부피(ECW, Extra Cellular, Water)를 구한 후, 세포내 수분의 부피(ICW, Inter Cellular Water)는 충체수분의 부피에서 세포외 수분의 부피를 빼서 구한다.

상기 염수 공급부(60)의 구성은, 제2 염수조(62)에 저장되어 있는 염수보다 저농도의 염수가 저장되어 있는 제1 염수조(61)와, 상기 제1 염수조(61)에 연결되어 있는 제1 밸브(62)와, 제1 염수조(61)에 저장되어 있는 염수보다 고농도의 염수가 저장되어 있는 제2 염수조(63)와, 상기 제2 염수조(63)에 연결되어 있는 제2 밸브(64)와, 상기 제1 밸브(62) 및 제2 밸브(64)와 더미(80)의 입수구 사이에 연결되어 있는 제1 펌프(65)와, 더미(80)의 배수구에 연결되어 있는 제2 펌프(66)와, 상기 제2 펌프(66)에 연결되어 있는 제3 밸브(67)와, 상기 제3 밸브(67)에 연결되어 있는 제3 염수조(68)를 포함하여 이루어진다.

상기 고주파부(70)는 한쌍의 전극패드(71, 72)가, 더미(80)와 인체 몸통(H)이 직렬로 연결된 상태에서 더미(80)와 인체 몸통(H)을 사이에 두고 양단에 부착 설치되는 구조로 이루어진다.

상기 더미(80)는 내부에 염수를 저장하기 위한 중공부가 형성되어 있으며, 신축성이 있는 실리콘 재질로 이루어진다. 상기 더미(80)의 내부에는 더미 온도 측정부(40)의 온도계(도시되지 않음)가 설치되어 있으며, 상기 더미(80)의 외부에는 입수구와 배수구가 설치되어 있는 구조로 이루어진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 체내온도 비침습 측정방법의 공정 순서도이다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정방법은, 인체 몸통임피던스를 측정하는 단계(S10)와, 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하는 단계(S20)와, 인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하는 단계(S30)와, 더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한지를 판단하는 단계(S40)와, 더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한 경우에 더미에 염수공급을 중지하는 단계(S50)와, 더미 임피던스를 측정하는 단계(S60)와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한지를 판단하는 단계(S70)와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하는 단계(S80)와, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시키는 단계(S90)와, 더미의 내부 온도를 측정하는 단계(S100)와, 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 단계(S110)와, 인체 몸통의 내부 온도에 맞추어서 고주파 출력에너지를 조정하는 단계(S120)를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 일실시예에 따른 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템 및 방법의 작용은 다음과 같다.

제어부(50)로부터 인체 몸통임피던스 측정 요청이 오면 인체 몸통임피던스 측정부(10)는 인체의 몸통에 미세한 교류전류를 인가하여 옴의 법칙(Ohm's Law)에 따라 인체 몸통임피던스를 측정하여 제어부(50)로 전송한다(S10).

제어부(50)로부터 인체 몸통부피 산출 요청이 오면, 인체 몸통부피 산출부(20)는 인체 몸통임피던스 측정부(10)에서 측정된 인체 몸통임피던스를 이용하여 다음의 수학식 1을 통해 인체 몸통부피를 산출한 후 제어부(50)로 전송한다(S20).

제어부(50)는 염수 공급부(50)의 제1 밸브(62)를 개방하고 제1 펌프(65)를 작동시켜서 제1 염수조(61)에 저장되어 있던 저농도의 염수를, 인체 몸통부피와 동일한 양만큼 더미(80)에 공급되도록 한다(S30),

다음에 제어부(50)는 더미(80)에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한지를 판단하여(S40), 더미(80)에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한 경우에 염수 공급부(60)의 제1 밸브(62)를 폐쇄하고 제1 펌프(65)를 중지시켜서 더미(80)에 공급되는 염수가 차단되도록 한다(S50).

이어서 제어부(50)는 더미 임피던스 측정부(30)를 통하여 더미(80)에 미세한 교류전류를 인가하여 옴의 법칙(Ohm's Law)에 따라 더미 임피던스를 측정한다(S60),

다음에, 제어부(50)는 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한지를 판단하여(S70), 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에, 염수 공급부(60)의 제3 밸브(67)를 개방하고 제2 펌프(66)를 동작시켜서 더미(80)에 있는 염수가 제3 염수조(68)로 일정량 배수되도록 하면서, 염수 공급부(60)의 제2 밸브(64)를 개방하고 제1 펌프(65)를 작동시켜서, 더미(80)로부터 제2 펌프(66)와 제3 밸브(67)를 통해 제3 염수조(68)로 배수된 염수양만큼, 제2 염수조(63)에 저장되어 있던 고농도의 염수를 더미(80)에 공급되도록 함으로써 염수의 농도를 조절한다(S80). 제어부(50)는 이 과정을 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일해질 때까지 반복 수행한다.

이와 같은 반복 수행 과정을 통해서 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하게 되면, 더미(80)와 인체 몸통(H)이 전기적으로 서로 동일한 환경이 조성된 것으로 간주하여, 제어부(50)는 고주파부(70)를 작동시켜서 고주파 출력 에너지가 전극패드(71, 72)를 통해 더미(80)와 인체 몸통(H)에 함께 인가되도록 한다(S90).

다음에, 제어부(50)는 더미 온도 측정부(40)를 통하여 고주파 출력 에너지에 의하여 상승된 더미(80)의 내부 온도를 측정한다(S100).

더미(80)와 함께 전기적으로 서로 동일한 환경이 조성되어 있는 것으로 인정되는 인체 몸통(H)의 내부 온도도 고주파 출력 에너지에 의하여 더미(80)의 내부 온도 만큼 동일하게 상승되어 있을 것이라는 논리적 가정하에서, 제어부(50)는 더미(80)의 내부 온도로써 인체 몸통(H)의 내부 온도를 추정 설정한다(S110).

다음에, 제어부(50)는 인체 몸통(H)의 내부 온도에 맞추어서 고주파부(70)를 제어하여 고주파 출력에너지를 조정하게 된다(S120). 즉, 인체 몸통(H)의 내부 온도가 기준치 이상이면 고주파 출력에너지를 감소시키고, 인체 몸통(H)의 내부 온도가 기준치 이하이면 고주파 출력에너지를 증가시켜서 인체 내부의 암세포에 가해지는 온도를 정확하게 제어하여 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있도록 한다.

10 : 인체 몸통임피던스 측정부
20 : 인체 몸통부피 산출부
30 : 더미 임피던스 측정부
40 : 더미 온도 측정부
50 : 제어부
60 : 염수 공급부
70 : 고주파부

Claims

인체 몸통임피던스를 측정하기 위한 인체 몸통임피던스 측정부와,
인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하기 위한 인체 몸통부피 산출부와,
더미의 임피던스를 측정하기 위한 더미 임피던스 측정부와,
더미의 내부 온도를 측정하기위한 더미 온도 측정부와,
더미에 염수를 공급 또는 배수시키기 위한 염수 공급부와,
더미와 인체에 고주파 출력 에너지를 인가하기 위한 고주파부와,
인체 몸통임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 염수가 저장되는 더미와,
인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하고, 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시킨 후 더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 염수 공급부는,
제2 염수조에 저장되어 있는 염수보다 저농도의 염수가 저장되어 있는 제1 염수조와,
상기 제1 염수조에 연결되어 있는 제1 밸브와,
제1 염수조에 저장되어 있는 염수보다 고농도의 염수가 저장되어 있는 제2 염수조와,
상기 제2 염수조에 연결되어 있는 제2 밸브와,
상기 제1 밸브 및 제2 밸브와 더미의 입수구 사이에 연결되어 있는 제1 펌프와,
더미의 배수구에 연결되어 있는 제2 펌프와,
상기 제2 펌프에 연결되어 있는 제3 밸브와,
상기 제3 밸브에 연결되어 있는 제3 염수조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 제어부는 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에, 염수 공급부의 제3 밸브를 개방하고 제2 펌프를 동작시켜서 더미에 있는 염수가 제3 염수조로 일정량 배수되도록 하면서, 염수 공급부의 제2 밸브를 개방하고 제1 펌프를 작동시켜서, 더미로부터 제2 펌프와 제3 밸브 통해 제3 염수조로 배수된 염수양만큼, 제2 염수조에 저장되어 있던 고농도의 염수를 더미에 공급되도록 함으로써 염수의 농도를 조절하며, 이 과정을 더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일해질 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 고주파부는, 한쌍의 전극패드가, 더미와 인체 몸통이 직렬로 연결된 상태에서 더미와 인체 몸통을 사이에 두고 양단에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는, 더미의 내부 온도로써 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정한후에, 인체 몸통의 내부 온도가 기준치 이상이면 고주파 출력에너지를 감소시키고, 인체 몸통의 내부 온도가 기준치 이하이면 고주파 출력에너지를 증가시키는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 시스템.
인체 몸통임피던스를 측정하는 단계와,
인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하는 단계와,
인체 몸통부피와 동일한 양의 염수를 더미에 공급하는 단계와,
더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한지를 판단하는 단계와,
더미에 공급된 염수량이 인체 몸통부피와 동일한 경우에 더미에 염수공급을 중지하는 단계와,
더미 임피던스를 측정하는 단계와,
더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한지를 판단하는 단계와,
더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일하지 않은 경우에 더미의 염수를 배수하면서 고농도 염수를 공급함으로써 염수농도를 조절하는 단계와,
더미 임피던스가 인체 몸통임피던스와 동일한 경우에 고주파를 가동시키는 단계와,
더미의 내부 온도를 측정하는 단계와,
더미의 내부 온도로 인체 몸통의 내부 온도를 추정 설정하는 단계와,
인체 몸통의 내부 온도에 맞추어서 고주파 출력에너지를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 방법.
제 6항에 있어서,
상기 인체 몸통임피던스를 이용하여 인체 몸통부피를 산출하는 단계는 다음의 수학식을 이용하여 인체 몸통부피(V)를 산출하는 것을 특징으로 하는 고주파 온열 암치료기용 인체몸통 내부온도 비침습 측정/제어 방법.

여기서, L은 인체 몸통의 길이, Z은 인체 몸통임피던스이고, ρ는 전해질의 종류에 따른 고정저항(specific resistivity)으로서 상수값이다.