KR102620677B1 - Probe Apparatus and Method for Diagnosing Brain Tumor in Real-time using Electromagnetic Wave - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기파를 이용한 실시간 뇌종양 진단 프로브 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 프로브는, 전자기파를 송신하기 위한 송신부, 상기 송신부에 결합되어 상기 전자기파를 전송하는 전송부, 상기 전송부 말단에 결합되어 상기 전자기파를 진단 대상체에 전달하는 접촉부 및 상기 전송부를 통해 수신되는 상기 반사파를 전송하기 위한 수신부를 포함하고, 상기 프로브는 종양 진단을 위한 정보를 검출하기 위한 특징으로 한다.The present invention relates to a real-time brain tumor diagnostic probe device and method using electromagnetic waves, wherein the probe includes a transmitter for transmitting electromagnetic waves, a transmitter coupled to the transmitter to transmit the electromagnetic waves, and coupled to an end of the transmitter to transmit the electromagnetic waves. It includes a contact part that transmits to the diagnostic object and a receiving part that transmits the reflected wave received through the transmitting part, and the probe is characterized in that it detects information for tumor diagnosis.
Description
본 발명은 뇌종양 진단 프로브 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 전자기파를 이용하여 뇌종양 수술 시 조영제 없이 종양 부위를 실시간으로 진단하는 프로브 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brain tumor diagnostic probe and system, and in particular, to a probe device and method for diagnosing a tumor site in real time without a contrast agent during brain tumor surgery using electromagnetic waves.
뇌종양은 정상조직과 경계가 모호하여 수술현미경으로도 완벽한 절제가 낮은 수준이고, 외과적 수술 전 MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography) 등을 활용하여 뇌종양의 위치, 경계 확인이 가능하나 수술중의(Intraoperative) 환경에서는 MRI, CT 등을 활용하는데 제약이 있다. Brain tumors have vague boundaries with normal tissues, so complete resection is difficult even with an operating microscope. Although it is possible to confirm the location and boundaries of brain tumors using MRI (magnetic resonance imaging) and CT (computed tomography) before surgery, There are limitations in using MRI and CT in an intraoperative environment.
현재 수술중의 뇌종양 외과적 제거는 수술현미경과 표지자(label-marker)로서 5-ALA(aminolevulinic acid) 조영제(contrast agent)를 이용한 형광영상유도 절제술이 가장 많이 사용되고 있다. 그러나, 5-ALA 형광 영상 유도 절제술을 이용하여 고등급(예, WHO Grade IV)의 뇌종양의 위치, 경계의 확인이 가능하나 저등급(예, WHO Grade II, III) 뇌종양 구별이 어려운 단점이 있다. 또한, 기존의 형광 영상 유도 절제술은, 조영제 사용으로 인한 수술 환경의 어려움과 부작용이 뒤따르는 경우도 있는 문제점이 있다. Currently, fluorescence image-guided resection using an operating microscope and 5-ALA (aminolevulinic acid) contrast agent as a label-marker is most commonly used for surgical removal of brain tumors during surgery. However, although it is possible to confirm the location and boundaries of high-grade (e.g., WHO Grade IV) brain tumors using 5-ALA fluorescence image-guided resection, it has the disadvantage of being difficult to distinguish between low-grade (e.g., WHO Grade II, III) brain tumors. . In addition, the existing fluorescence image-guided resection has problems such as difficulties in the surgical environment due to the use of contrast media and side effects in some cases.
이외에 수술 중(Intraoperative)에 MRI를 사용하여 저등급 뇌종양 구별이 가능하도록 한 기술이 시도되고 있으나, 이와 같은 방법도 수술 지연시간, 해상도 및 비용 등의 문제로 실제 임상 수술에 거의 활용되지 않는 실정이다.In addition, a technology has been attempted to distinguish low-grade brain tumors using MRI intraoperatively, but this method is rarely used in actual clinical surgery due to problems such as surgical delay time, resolution, and cost. .
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 전자기파를 이용하여 확인된 종양정보를 실시간으로 영상에 표시하여 제공함으로써, 뇌종양 등의 수술시 조영제를 사용하지 않는 무표지(Label-Free) 영상유도 수술이 가능하도록 하기 위한, 뇌종양 진단 프로브 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide tumor information confirmed using electromagnetic waves by displaying it on images in real time, so that no contrast agent is used during surgery for brain tumors, etc. The aim is to provide a brain tumor diagnostic probe device and method to enable label-free image-guided surgery.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 프로브는 전자기파를 송신하기 위한 송신부, 상기 송신부에 결합되어 상기 전자기파를 전송하는 전송부, 상기 전송부 말단에 결합되어 상기 전자기파를 진단 대상체에 전달하는 접촉부 및 상기 전송부를 통해 수신되는 상기 반사파를 전송하기 위한 수신부를 포함하고, 종양 진단을 위한 정보를 검출하기 위한 것을 특징으로 한다.First, to summarize the features of the present invention, a probe according to one aspect of the present invention for achieving the above object includes a transmitter for transmitting electromagnetic waves, a transmitter coupled to the transmitter to transmit the electromagnetic waves, and an end of the transmitter. It includes a contact part that is combined to transmit the electromagnetic wave to the diagnostic object, and a receiving part that transmits the reflected wave received through the transmitting part, and is characterized in that it is used to detect information for tumor diagnosis.
상기 접촉부는 전자기파를 균일하게 방사시키는 형태일 수 있고, 또는 상기 접촉부는 전자기파를 집속시키는 형태일 수도 있다.The contact part may be in a form that uniformly radiates electromagnetic waves, or the contact part may be in a form that focuses electromagnetic waves.
상기 프로브는, 단일 방식, 1D 선배열 방식, 또는 2D 면적 배열 방식으로 상기 진단 대상체를 향하여 상기 전자기파를 송신 또는 반사파를 수신할 수 있다.The probe may transmit the electromagnetic wave or receive a reflected wave toward the diagnostic object in a single method, a 1D pre-array method, or a 2D area array method.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 종양 진단 시스템은, 프로브를 제어하여 검출한 신호를 기초로 진단 대상체의 정상 조직과 종양조직을 확인하여 종양 정보를 포함한 진단 정보를 생성하는 제어진단장치를 포함하고, 상기 진단 대상체에 대한 수술 현미경 영상에 상기 종양 정보를 디스플레이에 함께 표시하기 위한 것을 특징으로 한다.In addition, the tumor diagnosis system according to another aspect of the present invention includes a controlled diagnosis device that generates diagnostic information including tumor information by identifying normal tissue and tumor tissue of the diagnostic object based on signals detected by controlling the probe, , Characterized in that the tumor information is displayed together with the surgical microscope image of the diagnostic object on a display.
상기 종양 진단 시스템은, 상기 진단 대상체에 대한 수술 현미경 영상에 상기 종양 정보가 해당 위치에 함께 표시되도록 상기 수술 현미경 영상과 상기 진단 정보를 융합하는 영상결합장치를 더 포함한다.The tumor diagnosis system further includes an image combining device that fuses the surgical microscope image and the diagnostic information so that the tumor information is displayed at a corresponding location in the surgical microscope image of the diagnostic object.
상기 종양 진단 시스템은, 상기 진단 대상체에 대한 상기 수술 현미경 영상을 획득하기 위한 수술 현미경 장치를 더 포함한다.The tumor diagnosis system further includes a surgical microscope device for acquiring the surgical microscope image of the diagnostic object.
상기 수술 현미경 영상과 상기 종양 정보를, 상기 제어진단장치에 구비된 디스플레이 장치 또는 상기 수술 현미경 영상을 획득하는 수술 현미경 장치 중 어느 하나 또는 두 장치에 동시에 표시할 수 있다.The surgical microscope image and the tumor information can be displayed simultaneously on one or both of a display device provided in the control and diagnosis device or a surgical microscope device that acquires the surgical microscope image.
상기 영상결합장치는, 상기 제어진단장치 내에 구비되거나, 상기 수술 현미경 영상을 획득하는 수술 현미경 장치 내에 구비되거나, 또는 별도의 장치일 수 있다.The image combining device may be provided within the control and diagnosis device, may be provided within a surgical microscope device that acquires the surgical microscope image, or may be a separate device.
본 발명에 따른 뇌종양 진단 프로브 장치 및 방법에 따르면, THz 트랜시버 구조의 일체형 THz 프로브를 이용하여 수술 중 뇌종양 예상부위에 접촉하여 국소부위 뇌종양 등의 유무에 대한 판단이 가능하고 정상 뇌조직과 뇌종양 확인하여 종양 정보를 실시간으로 영상에 표시하여 제공함으로써, 뇌종양 등의 수술시 조영제를 사용하지 않는 무표지(Label-Free) 영상유도 수술이 가능하다.According to the brain tumor diagnostic probe device and method according to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of a local brain tumor by contacting the expected brain tumor area during surgery using an integrated THz probe with a THz transceiver structure, and to confirm normal brain tissue and brain tumor. By displaying and providing tumor information on images in real time, label-free image-guided surgery that does not use contrast agents is possible during surgery for brain tumors, etc.
또한, 정위적 위치 제어 및 증강현실을 이용한 수술현미경과 THz 프로브에 기초한 종양 정보를 통합함으로써 정확한 종양의 위치 판별은 물론 종양과 정상조직의 경계 표시가 가능하다.In addition, by integrating tumor information based on a surgical microscope and THz probe using stereotactic position control and augmented reality, it is possible to accurately determine the location of the tumor as well as mark the boundary between the tumor and normal tissue.
또한, 기존의 5-ALA 형광영상유도 절제술과 비교하여 수술 환경의 편의성이 이루어지고 부작용이 없으면서 수술중 저등급(예, WHO Grade II, III)의 뇌종양 구분도 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, compared to the existing 5-ALA fluorescence image-guided resection, the surgical environment is convenient, there are no side effects, and low-grade (e.g., WHO Grade II, III) brain tumors can be easily distinguished during surgery.
그리고, 현재 수입에 전적으로 의존하는 영상의료기기 기술의 산업화를 통하여 중장기적으로 수입대체 효과를 유발하고, 희귀성 난치병 환우의 치료 가능성에 의한 간접적 사회 기대심리를 상승시키고 실질적인 희귀성 난치병 극복을 통해 직접적인 수명연장에 기여함으로써, 국민 건강 증진을 통한 삶의 질 향상시키고 저등급 뇌종양의 완전 정밀 적출을 통한 수술 후 생존율의 획기적 상승이 기대된다.In addition, through the industrialization of imaging medical device technology, which is currently completely dependent on imports, it will cause an import substitution effect in the mid to long term, indirectly raise social expectations through the possibility of treatment for patients with rare incurable diseases, and directly through overcoming rare and incurable diseases. By contributing to extending lifespan, it is expected to improve the quality of life by improving public health and dramatically increase the survival rate after surgery through complete precision extraction of low-grade brain tumors.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 프로브 구조의 예시도이다.
도 3은 도 1의 프로브의 다양한 송수신 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 표시되는 종양 정보의 예시도이다.1 is a diagram for explaining a brain tumor diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram of the probe structure of Figure 1.
FIG. 3 is a diagram for explaining various transmission and reception methods of the probe of FIG. 1.
Figure 4 is a flowchart for explaining the operation of a brain tumor diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an example diagram of tumor information displayed on a display device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, the same components in each drawing are indicated by the same symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of already known functions and/or configurations will be omitted. The content disclosed below focuses on the parts necessary to understand operations according to various embodiments, and descriptions of elements that may obscure the gist of the explanation are omitted. Additionally, some components in the drawings may be exaggerated, omitted, or shown schematically. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore the content described here is not limited by the relative sizes or spacing of the components drawn in each drawing.
먼저, 뇌종양의 종류와 그 진단 및 치료에 대한 현재 상황을 좀 더 설명한다. First, we will explain more about the types of brain tumors and the current situation regarding their diagnosis and treatment.
뇌종양은 뇌에서 자라는 불필요한 세포덩어리로서 다른 장기에서 발생한 암이 뇌로 가는 전이성뇌종양과 뇌에서 발생하는 원발성 뇌종양으로 구분된다. 뇌종양을 양성과 악성으로 나뉘지만 양성 또한 악성이 될 가능성이 많으므로 수술적 제가가 반드시 필요하다Brain tumors are unnecessary cell masses that grow in the brain. They are divided into metastatic brain tumors that originate in other organs and reach the brain, and primary brain tumors that develop in the brain. Brain tumors are divided into benign and malignant, but benign also has a high possibility of becoming malignant, so surgical treatment is essential.
뇌종양의 진단 및 치료는, 첫째, 이학적, 신경학적 검사를 진행하여, 뇌종양이 의심되면 추가 검사를 진행한다. 다음에, 진단 장비를 이용한 추가 검사를 진행하여 뇌종양을 확진한다. 예를 들어, 전산화 단층촬영(CT, Computerized Tomography), 자기공명영상(MRI, Magnetic Resonance Imaging), 자기뇌파영상검사(MEG, Magnetoencephalography), 양전자 방출 단층촬영검사(PET Scan, Positron-Emission Tomography Scan), 혈액검사, 요추천자(Lumbar puncture), 뇌파검사(EEG, Electroencephalography) 등의 검사를 통하여 확진한다.Diagnosis and treatment of a brain tumor include first a physical and neurological examination, and if a brain tumor is suspected, additional tests are performed. Next, additional tests using diagnostic equipment are performed to confirm a brain tumor. For example, Computerized Tomography (CT), Magnetic Resonance Imaging (MRI), Magnetoencephalography (MEG), and Positron-Emission Tomography Scan (PET Scan). Confirmation is made through tests such as blood test, lumbar puncture, and electroencephalography (EEG).
다음에, 뇌종양 확진 후 방사선 치료도 병행되고 있으나 가장 확실하고 예후가 좋은 치료법은 수술 현미경을 이용한 정위적 뇌수술을 통한 뇌종양의 완전 절제이다. 현재는 수술형광 현미경을 이용한 5-ALA 형광영상유도 절제술이 대부분 외과적 수술로 진행되고 있다. 5-ALA 형광영상유도 절제술은 현재 유럽, 한국 등에서 실제 임상에 사용되고 있으며, 미국에서도 임상 테스트가 진행 중이다. 국내 일부 병원에서도 임상에 사용되고 있다. 5-ALA는 뇌종양 세포에만 흡수되어 형광물질로 변환되고 수술 중 육안으로는 정상 뇌 조직처럼 보이지만 형광현미경을 사용하면 뇌종양에서 붉은색 형광을 발산하여 정상 뇌조직과 뇌종양을 확인하여 종양의 완전절제가 가능하게 한다. 하지만, 5-ALA 형광 조영제 사용에 따른 수술 전후 최대 24시간 암실대기가 필요하고, 조영제 사용으로 인한 부작용, 광과민성 환자에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 저등급(예, WHO Grade II, III)에서는 5-ALA 형광발현이 되지 않아 뇌종양 완전절제가 제한된다.Next, radiation therapy is also administered after a brain tumor is confirmed, but the most certain treatment with the best prognosis is complete resection of the brain tumor through stereotactic brain surgery using an operating microscope. Currently, 5-ALA fluorescence image-guided resection using a surgical fluorescence microscope is mostly performed surgically. 5-ALA fluorescence image-guided ablation is currently being used in actual clinical trials in Europe and Korea, and clinical testing is also underway in the United States. It is also being used clinically in some hospitals in Korea. 5-ALA is absorbed only by brain tumor cells and converted into a fluorescent substance. During surgery, it looks like normal brain tissue to the naked eye, but when a fluorescence microscope is used, the brain tumor emits red fluorescence to identify normal brain tissue and the brain tumor, allowing complete resection of the tumor. Make it possible. However, there are problems in that the use of 5-ALA fluorescent contrast agent requires waiting in a dark room for up to 24 hours before and after surgery, has side effects due to the use of contrast agent, and cannot be used in patients with photosensitivity. Additionally, in low grade (e.g., WHO Grade II, III), complete resection of brain tumor is limited because 5-ALA fluorescence is not expressed.
다음에, 뇌종양 절제가 이루어진 후 최종 단계에서 뇌종양 조직의 병리학적 소견으로 뇌종양 등급을 분류하여 최종 확진한다. Next, in the final stage after the brain tumor is resected, the brain tumor grade is classified based on the pathological findings of the brain tumor tissue and the final diagnosis is made.
이와 같은 뇌종양은 희귀성 난치병으로, 국립암센터 중앙암등록사업부 자료에 의하면 2013년 우리나라에서 발병한 뇌종양은 총1,813건, 전체 암 발생의 1%로 매년 환자 발생이 증가하고 있다. 전 세계적으로 평생 동안 매년 인구 10만 명당 10명 정도의 새로운 환자가 발생하여 약 1% 인구를 차지하고 있다. 뇌종양의 치료는 약물치료, 방사선 치료, 수술절제술과 같이 복합적으로 실시되고 있으나 수술/방사선치료 등 적극적인 치료에도 주요 10대 암 5년 생존율 69.4%에 비해 뇌종양 5년 생존율 41.8% 로 현저히 낮아 예후가 좋지 않은 실정이다. This type of brain tumor is a rare and incurable disease. According to data from the Central Cancer Registry Division of the National Cancer Center, there were a total of 1,813 cases of brain tumor in Korea in 2013, accounting for 1% of all cancer cases, and the number of patients is increasing every year. Worldwide, approximately 10 new cases occur per 100,000 people each year over a lifetime, accounting for approximately 1% of the population. Treatment of brain tumors is performed in a complex manner such as drug therapy, radiation therapy, and surgical resection. However, even with aggressive treatment such as surgery/radiation therapy, the 5-year survival rate for brain tumors is significantly lower at 41.8%, compared to the 5-year survival rate for major 10 major cancers of 69.4%, resulting in a poor prognosis. This is not the case.
뇌는 인지기능, 운동신경 등 인체의 모든 기능을 관장하는 신체 조직으로 외과적 뇌종양 제거 시 최소한의 절제가 최우선적으로 고려된 종양의 완전한 적출이 필요하여, 뇌종양이 있는 부위를 정확히 진단하고 영상화하는 것이 필수적이다. 뇌종양은 경계가 모호하여 외과적 수술 전 MRI, CT 등을 활용하여 뇌종양의 위치, 경계 확인이 가능하나 수술중의(Intraoperative) 환경에서는 제약이 있다. 현재 수술중의 뇌종양 외과적 제거는 수술 현미경과 5-ALA 조영제(Contrast Agent: Label-Marker)를 이용한 형광영상유도 절제술이 가장 많이 사용되고 있으나, 저등급 뇌종양 구별이 어려운 단점과 조영제 사용으로 인한 수술 환경 및 부작용이 존재하는 문제 등으로 새로운 개념의 뇌종양 정밀제거를 위한 조영제를 사용하지 않는 무표지(Label-Free) 영상유도 수술용 영상기기가 필요한 실정이다.The brain is a body tissue that controls all functions of the human body, including cognitive function and motor nerves. When removing a brain tumor surgically, complete removal of the tumor is required with minimal resection considered as the top priority, so accurate diagnosis and imaging of the area where the brain tumor is located is required. It is essential. Brain tumors have ambiguous boundaries, so it is possible to confirm the location and boundaries of brain tumors using MRI and CT before surgery, but there are limitations in the intraoperative environment. Currently, fluorescence image-guided resection using an operating microscope and 5-ALA contrast agent (label-marker) is most commonly used for surgical removal of brain tumors during surgery. However, it has the disadvantage of being difficult to distinguish low-grade brain tumors and the surgical environment due to the use of contrast agent. Due to problems such as side effects, a new concept of label-free imaging device for image-guided surgery that does not use contrast agents for precise removal of brain tumors is needed.
따라서, 본 발명에서는 뇌종양 등의 수술시 조영제를 사용하지 않는 무표지(Label-Free) 영상유도 수술이 가능하도록 하기 위하여, 전자기파를 이용하여 확인된 종양 정보를 실시간으로 영상에 표시하여 제공하는, 종양 진단 프로브 장치 및 방법을 제안한다.Therefore, in the present invention, in order to enable label-free image-guided surgery without the use of a contrast agent during surgery for brain tumors, etc., tumor information identified using electromagnetic waves is displayed on the image in real time and provided. A diagnostic probe device and method are proposed.
이하에서 뇌종양에 대하여 예를 들어 본 발명의 종양 진단 프로브 장치 및 방법을 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 종양 종양 진단 프로브 장치 및 방법은 신체의 다른 부위에 존재하는 종양에도 유사하게 적용될 수 있다. Hereinafter, the tumor diagnostic probe device and method of the present invention will be described for brain tumors as an example, but the tumor diagnostic probe device and method of the present invention are not limited thereto. The tumor diagnostic probe device and method of the present invention can be similarly applied to tumors existing in other parts of the body. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a brain tumor diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템(100)은 수술 현미경 장치(110), 프로브(120), 제어진단장치(130) 및 영상결합장치(150)를 포함한다. 수술 현미경 장치(110)는 현미경(111), 제어장치(112) 및 디스플레이 장치(113)을 포함하고, 제어진단장치(130)는 제어부(131), 진단부(132) 및 디스플레이 장치(133)를 포함한다. 영상결합장치(150)는 제어진단장치(130) 또는 수술 현미경 장치(110)에 포함되도록 구비될 수도 있고 외부에 별도의 장치로서 구비될 수도 있다. Referring to FIG. 1, the brain tumor diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention includes an operating microscope device 110, a probe 120, a control diagnosis device 130, and an image combining device 150. The surgical microscope device 110 includes a microscope 111, a control device 112, and a display device 113, and the control diagnostic device 130 includes a control unit 131, a diagnosis unit 132, and a display device 133. Includes. The image combining device 150 may be included in the control diagnosis device 130 or the surgical microscope device 110, or may be provided externally as a separate device.
프로브(120)와 제어진단장치(130)는 데이터 송수신을 위한 연결케이블 등을 통해 연결될 수 있으며, 경우에 따라 무선 통신(예, 지그비, 블루투스, 이동통신, 와이파이 등)으로 연결될 수도 있다. 또한, 수술 현미경 장치(110)와 영상결합장치(150) 및 제어진단장치(130) 간에는 데이터 송수신을 위한 연결케이블 등을 통해 연결될 수 있으며, 경우에 따라 무선 통신(예, 지그비, 블루투스, 이동통신, 와이파이 등)으로 연결될 수도 있다.The probe 120 and the control diagnostic device 130 may be connected through a connection cable for data transmission and reception, and in some cases, may be connected through wireless communication (e.g., ZigBee, Bluetooth, mobile communication, Wi-Fi, etc.). In addition, the surgical microscope device 110, the image combining device 150, and the control diagnosis device 130 may be connected through a connection cable for data transmission and reception, and in some cases, wireless communication (e.g., Zigbee, Bluetooth, mobile communication) , Wi-Fi, etc.).
수술 현미경장치(110)는 수술 과정 중에 진단 대상체에 대한 수술 현미경 영상을 획득하기 위한 수단이다. 수술 현미경장치(110)은 신경외과 절제수술시 사용하는 수술 현미경(111)을 포함한다. 제어장치(112)는 현미경(111)의 동작에 필요한 전원의 공급, 동작에 필요한 설정값의 제어 등 전반적인 제어를 수행하고, 현미경(111)에서 획득한 영상이 디스플레이 장치(113)에서 표시되도록 제어한다. 디스플레이 장치(113)는 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터 등 데이터를 수신하여 표시할 수 있는 다양한 장치일 수 있다.The surgical microscope device 110 is a means for acquiring a surgical microscope image of a diagnostic object during a surgical procedure. The surgical microscope device 110 includes a surgical microscope 111 used during neurosurgical resection surgery. The control device 112 performs overall control, such as supplying power required for operation of the microscope 111 and controlling setting values required for operation, and controls the image acquired from the microscope 111 to be displayed on the display device 113. do. The display device 113 may be a variety of devices that can receive and display data, such as a liquid crystal display (LCD) monitor.
프로브(120)는 진단 대상체에 전자기파를 송신하고 말단에서 수신되는 반사파에 대한 신호를 제어진단장치(130)로 전송한다. 여기서 전자기파는 다양한 전자기파가 사용될 수 있지만, 예를 들어, 0.05내지 30THz 주파수 대역의 펄스파 또는 연속파 형태의 테라헤르츠파일 수 있다. The probe 120 transmits electromagnetic waves to the diagnostic object and transmits a signal for the reflected wave received at the end to the control diagnostic device 130. Here, the electromagnetic wave may be a variety of electromagnetic waves, but for example, it may be a pulse wave in the 0.05 to 30 THz frequency band or a terahertz wave in the form of a continuous wave.
제어진단장치(130)는 프로브(120)의 동작에 필요한 전원의 공급, 전자기파의발생, 동작에 필요한 설정값의 제어 등 전반적인 제어를 수행하는 제어부(131)를 포함한다. 또한, 제어진단장치(130)의 진단부(132)는 프로브(120)로부터 뇌종양 진단에 필요한 정보(반사파에 대한 신호)를 분석하여 반사파의 세기와 위상 등을 산출할 수 있다. 제어진단장치(130)의 진단부(132)는 제어부(131)에서 분석한 정보를 바탕으로 진단 대상체의 정상 조직과 종양 조직을 확인하여 일정한 모양의 종양 정보(예, 도 5 참조)를 포함한 진단 정보를 생성할 수 있다.The control diagnostic device 130 includes a control unit 131 that performs overall control, such as supplying power required for the operation of the probe 120, generating electromagnetic waves, and controlling set values required for the operation. In addition, the diagnostic unit 132 of the control diagnostic device 130 may analyze the information (signal for the reflected wave) required for diagnosing a brain tumor from the probe 120 and calculate the intensity and phase of the reflected wave. The diagnosis unit 132 of the control diagnosis device 130 confirms the normal tissue and tumor tissue of the diagnostic object based on the information analyzed by the control unit 131 and performs a diagnosis including tumor information of a certain shape (e.g., see FIG. 5). Information can be generated.
제어진단장치(130)의 제어부(131)와 진단부(132)는 데이터 처리를 위한 반도체 프로세서를 포함할 수 있으며, 이외에 다른 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어진단장치(130)는 컴퓨터 장치일 수 있다. 제어진단장치(130)의 디스플레이 장치(133)는 위와 같은 진단 정보가 표시되도록 생성된 데이터를 수신하여 디스플레이한다. 디스플레이 장치(133)는 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터 등 데이터를 수신하여 표시할 수 있는 다양한 장치일 수 있다. The control unit 131 and the diagnosis unit 132 of the control and diagnosis device 130 may include a semiconductor processor for data processing, and may be implemented with other hardware, software, or a combination thereof. For example, the control diagnosis device 130 may be a computer device. The display device 133 of the control diagnosis device 130 receives and displays the generated data so that the above diagnostic information is displayed. The display device 133 may be a variety of devices that can receive and display data, such as a liquid crystal display (LCD) monitor.
특히, 본 발명에서 이와 같이 제어진단장치(130)가 획득한 진단 정보와 수술 현미경장치(110)가 획득한 수술 현미경 영상이, 영상결합장치(150)를 통해 융합되어, 수술 현미경 영상에 진단 정보를 포함시킨 영상이 제어진단장치(130)의 디스플레이 장치(133) 또는 수술 현미경장치(110)의 디스플레이 장치(113)에 표시될 수 있다. In particular, in the present invention, the diagnostic information acquired by the control diagnostic device 130 and the surgical microscope image acquired by the surgical microscope device 110 are fused through the image combining device 150 to provide diagnostic information in the surgical microscope image. An image including may be displayed on the display device 133 of the control and diagnosis device 130 or the display device 113 of the surgical microscope device 110.
영상결합장치(150)는 제어진단장치(130) 또는 수술 현미경 장치(110)에 포함되도록 구비될 수도 있고 외부에 별도의 장치로서 구비될 수도 있다. 예를 들어, 제어진단장치(130)의 디스플레이 장치(133)에서 수술 현미경 영상에 종양 정보를 포함한 진단 정보를 포함시킨 영상이 표시되도록 하기 위하여, 영상결합장치(150)는 수술 현미경 영상에 대응되는 진단 정보의 정위적 위치를 판단하여 종양 부위 등이 해당 위치에 정확히 표시되도록 진단 정보를 수술 현미경 영상과 융합시킨다. 제어진단장치(130)의 디스플레이 장치(133) 또는 수술 현미경장치(110)의 디스플레이 장치(113)는 영상결합장치(150)의 융합 영상(데이터)에 따라 수술 현미경 영상에 종양 정보를 포함한 진단 정보를 함께 표시할 수 있다.The image combining device 150 may be included in the control diagnosis device 130 or the surgical microscope device 110, or may be provided externally as a separate device. For example, in order to display an image including diagnostic information including tumor information in a surgical microscope image on the display device 133 of the control diagnosis device 130, the image combining device 150 is configured to By determining the stereotactic location of the diagnostic information, the diagnostic information is fused with the surgical microscope image so that the tumor site, etc., is accurately displayed at the corresponding location. The display device 133 of the control diagnosis device 130 or the display device 113 of the surgical microscope device 110 provides diagnostic information including tumor information in the surgical microscope image according to the fused image (data) of the image combining device 150. can be displayed together.
한편, 진단 대상체에 전자기파를 송신하고 말단에서 수신되는 반사파에 대한 신호를 검출하기 위한 프로브(120)는, 도 1과 같이, 송신부(121), 수신부(122), 전송부(123), 팁 형태의 접촉부(124) 등이 순차 결합된 형태로 구현될 수 있다. 접촉부(124)은 도 2와 같이 전자기파를 균일하게 전송시키는 구조이거나 또는 전자기파를 집속시키기 위한 렌즈 형태일 수 있다. Meanwhile, the probe 120 for transmitting electromagnetic waves to a diagnostic object and detecting a signal for a reflected wave received at the end includes a transmitting unit 121, a receiving unit 122, a transmitting unit 123, and a tip shape, as shown in FIG. The contact portions 124 and the like may be implemented in a sequentially combined form. The contact portion 124 may have a structure that uniformly transmits electromagnetic waves, as shown in FIG. 2, or may be in the form of a lens to focus electromagnetic waves.
송신부(121)는 검출에 필요한 전자기파를 직접 생성시키거나 또는 제어진단장치(130)로부터 전송된 전자기파를 전송부(123)로 전달할 수 있다. The transmitter 121 may directly generate electromagnetic waves necessary for detection or transmit electromagnetic waves transmitted from the control and diagnosis device 130 to the transmitter 123.
전송부(123)는 송신부(121)로부터의 전자기파를 접촉부(124)로 전달하며, 진단 대상체에서 반사된 반사파를 수신부(122)로 전달한다. 전송부(123)는 광결정 공진기 또는 도파관 등의 형태를 이용할 수 있다. The transmitting unit 123 transmits electromagnetic waves from the transmitting unit 121 to the contact unit 124 and transmits the reflected waves reflected from the diagnostic object to the receiving unit 122. The transmission unit 123 may use a form such as a photonic crystal resonator or a waveguide.
전자기파를 방사시키기 위한 접촉부(124)는, 전송부(123) 말단에 결합되어 전자기파를 진단 대상체에 전자기파를 균일하게 방사시키거나 또는 집속시킨다. The contact part 124 for emitting electromagnetic waves is coupled to the end of the transmitting part 123 and uniformly radiates or focuses electromagnetic waves to the diagnostic object.
수신부(122)는 수신되는 반사파에 대한 신호를 제어진단장치(130)로 전송한다. The receiving unit 122 transmits a signal for the received reflected wave to the control diagnosis device 130.
제어진단장치(130)의 진단부(132)는 수신부(122)에서 수신되는 반사파에 대한 신호에 대하여 신호 세기와 위상 등을 산출할 수 있다. 또한 분석한 정보를 바탕으로 진단 대상체의 정상 조직과 종양 조직을 확인하여 종양 정보(예, 도 5 참조)를 포함한 진단 정보를 생성할 수 있다.The diagnostic unit 132 of the control diagnostic device 130 can calculate signal strength and phase for the signal of the reflected wave received from the receiving unit 122. Additionally, based on the analyzed information, normal tissue and tumor tissue of the diagnostic subject can be confirmed to generate diagnostic information including tumor information (e.g., see FIG. 5).
이와 같은 프로브(120)는 이동이 용이하고 한손으로 휴대할 수 있도록 소형(예, 제어장치와 연결부분을 )이며 수술 친화형으로 제작될 수 있다. 프로브(120)는 진단 대상체, 예를 들어, 직경 1mm 국소 부위에 측정시간 0.05초 이하 수준에서 전자기파를 송신하고 말단에서 수신되는 반사파에 대한 신호 세기와 위상을 측정하여 영상을 검출할 수 있다.Such a probe 120 is small (e.g., connected to the control device) so that it can be easily moved and carried with one hand, and can be manufactured to be surgery-friendly. The probe 120 may detect an image by transmitting an electromagnetic wave to a diagnostic object, for example, a local area with a diameter of 1 mm, at a measurement time of 0.05 seconds or less and measuring the signal strength and phase of the reflected wave received at the end.
이와 같이, 제어진단장치(130)는 수술 현미경장치(110)이 획득한 수술 현미경 영상에 프로브(120)를 이용해 검출한 진단 정보를 융합하고, 진단 대상체의 정상 조직과 종양을 확인하여 종양 정보(예, 도 5 참조)를 포함한 진단 정보를 생성해 수술 현미경 영상에 해당 진단정보를 표시하도록 제어한다. In this way, the control diagnosis device 130 fuses the diagnostic information detected using the probe 120 with the surgical microscope image acquired by the surgical microscope device 110, and confirms the normal tissue and tumor of the diagnostic object to provide tumor information ( For example, see FIG. 5), diagnostic information including (e.g., see FIG. 5) is generated and controlled to display the corresponding diagnostic information on the surgical microscope image.
도 3은 도 1의 프로브(120)의 다양한 송수신 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining various transmission and reception methods of the probe 120 of FIG. 1.
도 3과 같이, 프로브(120)는 진단 대상체를 향하여 한 점 또는 픽셀마다 전자기파를 송신 또는 수신하는 단일 방식(310)으로 제어될 수 있다. 또한, 프로브(120)는 미리 정해진 길이에 해당하는 부분에 대하여 소정의 간격 마다 전자기파를 송신 또는 수신하는 방식(320)(1D(dimension) 선배열(line array) 방식)으로 제어될 수도 있다. 또한, 프로브(120)는 미리 정해진 면적에 해당하는 부분에 대하여 소정의 간격 마다 전자기파를 송신 또는 수신하는 방식(330)(2D(dimension) 면적 배열(area array) 방식)으로 제어될 수도 있다. 프로브(120)는 수동 또는 제어진단장치(130)의 제어부(131)의 제어에 따라 이동하면서, 검출부(122~123)를 통해 이와 같은 다양한 형태로 반사파의 수신이 가능하다. As shown in FIG. 3 , the probe 120 may be controlled in a single manner 310 to transmit or receive electromagnetic waves for each point or pixel toward the diagnostic object. Additionally, the probe 120 may be controlled in a manner 320 (1D (dimension) line array method) that transmits or receives electromagnetic waves at predetermined intervals for a portion corresponding to a predetermined length. Additionally, the probe 120 may be controlled using a method 330 (2D (dimension) area array method) to transmit or receive electromagnetic waves at predetermined intervals for a portion corresponding to a predetermined area. The probe 120 can receive reflected waves in various forms through the detection units 122 to 123 while moving manually or under the control of the control unit 131 of the control diagnostic device 130.
이하, 도 4의 흐름도를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템(100)의 동작을 좀 더 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the brain tumor diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 4.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌종양 진단 시스템(100)의 동작 설명을 위한 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart for explaining the operation of the brain tumor diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention.
먼저, 집도의는 프로브(120)를 이용하여 진단 대상체에 전자기파를 송신한다(S10). 전자기파는 다양한 전자기파가 사용될 수 있지만, 예를 들어, 0.05내지 30THz 주파수 대역의 펄스파 또는 연속파 형태의 테라헤르츠파일 수 있다. 프로브(120)는 도 3과 같은 다양한 방식으로 진단 대상체에 전자기파를 송신하고, 진단 대상체 국소 부위에서 반사되어 접촉부(124)을 통해 수집되는 반사파를 수신한다(S20).First, the surgeon transmits electromagnetic waves to the diagnostic object using the probe 120 (S10). Various electromagnetic waves may be used, but for example, they may be pulse waves in the 0.05 to 30 THz frequency band or terahertz waves in the form of continuous waves. The probe 120 transmits electromagnetic waves to the diagnostic object in various ways as shown in FIG. 3, and receives reflected waves that are reflected from a local area of the diagnostic object and collected through the contact portion 124 (S20).
제어진단장치(130)의 진단부(132)는 수신되는 반사파에 대한 신호에 대하여 신호 세기와 위상 등을 산출할 수 있고, 이를 분석한 정보를 바탕으로 진단 대상체의 정상 조직과 종양을 확인하여 종양 정보(예, 도 5 참조)를 포함한 진단 정보를 생성할 수 있다(S30). The diagnostic unit 132 of the control diagnostic device 130 can calculate the signal strength and phase of the signal for the received reflected wave, and based on the analyzed information, confirms the normal tissue and tumor of the diagnostic object and determines the tumor. Diagnostic information including information (e.g., see FIG. 5) can be generated (S30).
프로브(120)에서 진단 대상체 국소 부위에 대한 전자기파 영상을 획득하는 동안, 수술 현미경장치(110)는 수술 과정 중에 진단 대상체 국소 부위에 대한 수술 현미경 영상 데이터를 획득한다(S40). 수술 현미경 영상은 인체의 종양 부분과 그로부터 진단에 필요한 소정의 범위까지 주위 부분을 포함한다.While the probe 120 acquires an electromagnetic wave image of the local area of the diagnostic object, the surgical microscope device 110 acquires surgical microscope image data of the local area of the diagnostic object during the surgical procedure (S40). The operating microscope image includes the tumor portion of the body and surrounding portions therefrom to a predetermined extent necessary for diagnosis.
이에 따라, 영상결합장치(150)는 수술 현미경장치(110)가 획득한 수술 현미경 영상에 프로브(120)를 통해 검출한 전자기파 영상을 융합하고(S50), 융합 영상(데이터)에 따라 제어진단장치(130)의 영상부인 디스플레이장치(140)는 수술 현미경 영상에 종양 정보를 포함한 진단 정보를 함께 표시할 수 있다(S60).Accordingly, the image combining device 150 fuses the electromagnetic wave image detected through the probe 120 with the surgical microscope image acquired by the surgical microscope device 110 (S50), and controls the diagnostic device according to the fused image (data). The display device 140, which is the image section of 130, can display diagnostic information including tumor information on the surgical microscope image (S60).
또는, 제어진단장치(130)의 진단부(132)가 진단 대상체의 정상 조직과 종양조직을 확인하여 종양 정보(예, 도 5 참조)를 포함한 진단 정보를 생성하면(S30), 해당 정보를 영상결합장치(150)로 전송하고, 영상결합장치(150)는 수술 현미경장치(110)가 획득한 수술 현미경 영상에 프로브(120)를 통해 검출한 전자기파 영상을 융합할 수 있다(S70). 이와 같은 융합 영상(데이터)에 따라 수술 현미경장치(110)의 디스플레이 장치(113)에서도 수술 현미경 영상에 종양 정보를 포함한 진단 정보를 함께 표시할 수 있다.Alternatively, when the diagnostic unit 132 of the control diagnostic device 130 generates diagnostic information including tumor information (e.g., see FIG. 5) by confirming the normal tissue and tumor tissue of the diagnostic object (S30), the information is converted into an image. It is transmitted to the combining device 150, and the image combining device 150 can fuse the electromagnetic wave image detected through the probe 120 with the surgical microscope image acquired by the surgical microscope device 110 (S70). According to such fused images (data), the display device 113 of the surgical microscope device 110 can also display diagnostic information including tumor information on the surgical microscope image.
영상결합장치(150)는 제어진단장치(130) 또는 수술 현미경 장치(110) 내부에 포함되도록 구비될 수도 있고, 외부에 별도의 장치로서 구비되어 제어진단장치(130)의 진단부(132) 및 수술 현미경 장치(110)의 제어장치(112)와 연결될 수도 있다. 또한, 위와 같은 수술 현미경 영상에 진단 정보를 포함시킨 영상이 제어진단장치(130)의 디스플레이 장치(133)와 수술 현미경장치(110)의 디스플레이 장치(113)에 동시에 표시될 수도 있다. The image combining device 150 may be provided to be included inside the control diagnosis device 130 or the surgical microscope device 110, or may be provided as a separate device outside the diagnosis unit 132 and the control diagnosis device 130. It may be connected to the control device 112 of the surgical microscope device 110. Additionally, an image including diagnostic information in the above surgical microscope image may be simultaneously displayed on the display device 133 of the control diagnosis device 130 and the display device 113 of the surgical microscope device 110.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 뇌종양 진단 시스템(100)에서는, THz 트랜시버 구조의 일체형 THz 프로브(120)를 이용하여 수술 중 뇌종양 예상부위에 접촉하여 국소부위 뇌종양 등의 유무에 대한 판단이 가능하고 정상 뇌조직과 뇌종양 조직을 확인하여 종양에 대한 진단 정보를 실시간으로 영상에 표시하여 제공함으로써, 뇌종양 등의 수술시 조영제를 사용하지 않는 무표지(Label-Free) 영상유도 수술이 가능하다. 또한, 정위적 위치 제어 및 증강현실을 이용한 수술현미경과 THz 프로브에 기초한 종양 정보를 통합함으로써 정확한 종양의 위치 판별은 물론 종양과 정상조직의 경계 표시가 가능하다.As described above, in the brain tumor diagnosis system 100 according to the present invention, the presence or absence of a local brain tumor, etc. can be determined by contacting the expected brain tumor area during surgery using the integrated THz probe 120 of the THz transceiver structure. By identifying normal brain tissue and brain tumor tissue and displaying diagnostic information about the tumor on the image in real time, it is possible to perform label-free image-guided surgery that does not use contrast agents during surgery such as brain tumors. In addition, by integrating tumor information based on a surgical microscope and THz probe using stereotactic position control and augmented reality, it is possible to accurately determine the location of the tumor as well as mark the boundary between the tumor and normal tissue.
또한, 기존의 5-ALA 형광영상유도 절제술과 비교하여 수술 환경의 편의성이 이루어지고 부작용이 없으면서 수술중 저등급(예, WHO Grade II, III)의 뇌종양 구분도 용이하게 이루어질 수 있다. 그리고, 현재 수입에 전적으로 의존하는 영상의료기기 기술의 산업화를 통하여 중장기적으로 수입대체 효과를 유발하고, 희귀성 난치병 환우의 치료 가능성에 의한 간접적 사회 기대심리를 상승시키고 실질적인 희귀성 난치병 극복을 통해 직접적인 수명연장에 기여함으로써, 국민 건강 증진을 통한 삶의 질 향상시키고 저등급 뇌종양의 완전 정밀 적출을 통한 수술 후 생존율의 획기적 상승이 기대된다.In addition, compared to the existing 5-ALA fluorescence image-guided resection, the surgical environment is convenient, there are no side effects, and low-grade (e.g., WHO Grade II, III) brain tumors can be easily distinguished during surgery. In addition, through the industrialization of imaging medical device technology, which is currently completely dependent on imports, it will cause an import substitution effect in the mid to long term, indirectly raise social expectations through the possibility of treatment for patients with rare incurable diseases, and directly through overcoming rare and incurable diseases. By contributing to extending lifespan, it is expected to improve the quality of life by improving public health and dramatically increase the survival rate after surgery through complete precision extraction of low-grade brain tumors.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those of ordinary skill in the field to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all technical ideas that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim are included in the scope of the rights of the present invention. It should be interpreted as
수술 현미경장치(110)
프로브(120)
제어진단장치(130)
디스플레이 장치(133)
송신부(121)
수신부(122)
전송부(123)
접촉부(124)Surgical microscope device (110)
Probe(120)
Control diagnostic device (130)
Display device(133)
Transmitting unit (121)
Receiving unit (122)
Transmission unit (123)
Contact part (124)
Claims (9)
상기 전자기파를 송신하기 위한 송신부;
상기 송신부에 결합되어 상기 전자기파를 전송하는 전송부;
상기 전송부 말단에 결합되어 상기 진단 대상체에 접촉시키기 위한 팁 형태로서, 상기 전자기파를 상기 진단 대상체에 전달하되 상기 전자기파를 균일하게 방사시키거나 집속시키도록 구성된 접촉부; 및
상기 진단 대상체에서 반사되어 상기 전송부를 통해 수신되는 반사파를 전송하기 위한 수신부를 포함하고,
상기 송신부, 상기 수신부, 상기 전송부 및 상기 접촉부가 순차 결합되어 있으며,
상기 수신부가 상기 반사파에 대한 신호를 전송하면, 상기 프로브를 제어하는 제어진단장치가, 상기 신호를 기초로 상기 진단 대상체의 정상 조직과 종양조직을 확인하여 종양 정보를 포함한 진단 정보를 생성하기 위한 것으로서,
상기 프로브는, 조영제를 사용하지 않는 무표지 영상유도 수술을 위한 것이고, 상기 진단 대상체에 대한 수술 현미경 영상에 상기 종양 정보를 디스플레이에 함께 표시하기 위한 것을 특징으로 하는 프로브.A portable probe for local tumor diagnosis by contacting a diagnostic object and transmitting and receiving electromagnetic waves containing terahertz waves in the frequency range of 0.05 to 30 THz,
A transmitting unit for transmitting the electromagnetic waves;
a transmission unit coupled to the transmission unit to transmit the electromagnetic waves;
A contact portion coupled to the end of the transmission unit in the form of a tip for contacting the diagnostic object, configured to transmit the electromagnetic waves to the diagnostic object and uniformly radiate or focus the electromagnetic waves; and
A receiving unit for transmitting a reflected wave reflected from the diagnostic object and received through the transmitting unit,
The transmitting unit, the receiving unit, the transmitting unit, and the contact unit are sequentially combined,
When the receiver transmits a signal for the reflected wave, the control diagnostic device that controls the probe identifies normal tissue and tumor tissue of the diagnostic object based on the signal to generate diagnostic information including tumor information. ,
The probe is for label-free image-guided surgery without using a contrast agent, and is for displaying the tumor information on a display together with the surgical microscope image of the diagnostic object.
상기 프로브는, 단일 방식, 1D 선배열 방식, 또는 2D 면적 배열 방식으로 상기 진단 대상체를 향하여 상기 전자기파를 송신 또는 반사파를 수신하는 것을 특징으로 하는 프로브.According to paragraph 1,
The probe is characterized in that it transmits the electromagnetic wave or receives the reflected wave toward the diagnostic object in a single method, a 1D pre-array method, or a 2D area array method.
상기 수술 현미경 영상과 상기 종양 정보를, 상기 제어진단장치에 구비된 디스플레이 장치 또는 상기 수술 현미경 영상을 획득하는 수술 현미경 장치 중 어느 하나 또는 두 장치에 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는 프로브.According to paragraph 1,
A probe characterized in that the surgical microscope image and the tumor information are displayed simultaneously on one or both of a display device provided in the control and diagnosis device or a surgical microscope device that acquires the surgical microscope image.
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