KR20140004435A - 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치 - Google Patents

마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140004435A
KR20140004435A KR1020120071994A KR20120071994A KR20140004435A KR 20140004435 A KR20140004435 A KR 20140004435A KR 1020120071994 A KR1020120071994 A KR 1020120071994A KR 20120071994 A KR20120071994 A KR 20120071994A KR 20140004435 A KR20140004435 A KR 20140004435A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
breast
phantom
simulated
tissue
cancer
Prior art date
Application number
KR1020120071994A
Other languages
English (en)
Inventor
이종문
김혁제
손성호
전순익
최형도
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 KR1020120071994A priority Critical patent/KR20140004435A/ko
Priority to US13/928,041 priority patent/US20140002106A1/en
Publication of KR20140004435A publication Critical patent/KR20140004435A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

본 발명은 모의 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀을 포함하고, 상기 모의 유방 조직 팬텀과 상기 모의 암 조직 팬텀은 서로 분리되어 있고, 상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 용제 단독 또는 물과 용제를 조합하여 형성되고, 상기 용제는 상기 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외)인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치에 관한 것이다.

Description

마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치{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}
본 발명은 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 시간이 경과되어도 서로 분리가 되지 않아 안정된 전기적인 특성을 가져 타 물질보다 유방암을 정확하게 진단할 수 있고, 실제 인체의 유방 조직 및 암 조직과 전기적 특성이 유사하여 유방암 진단을 용이하게 행하는 것이 가능하고, 간단한 방법으로 제조할 수 있는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치에 관한 것이다.
"본 발명은 방송통신위원회의 전파방송위성 원천기술개발사업의 연구결과로 수행되었음"(KCA-2012-11911-01-108)
최근 유방암이 우리나라 여성에게 발병하는 암 1위를 차지하고 있다. 유방암에 대한 진단 및 치료에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유방암의 경우에는 조기에 발견하여 적절한 치료를 행하면 완치될 가능성이 높다는 점에서 예방과 검진, 치료법에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
현재 유방암을 진단하는 방안으로는 초음파 검사기, X-Ray 또는 MRI 등의 다양한 진단 장치를 활용하고 있다.
하지만 초음파 검사기는 암 조직을 판별하는데 있어 선명도가 떨어져 유방암 진단의 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. X-Ray는 인체에 방사선을 투과시켜 암 조직을 판별하여 진단하는데 방사선은 인체에 극히 유해하다. 또한, 방사선을 인체에 투과시킬 경우 방사선은 인체에 지속적으로 잔류하는 문제점이 있다. MRI는 암 조직과 유방 조직의 대조도는 높지만, 비용이 많이 소요되고, 검사 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
이러한 유방암을 진단하는 방안들의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 마이크로웨이브(microwave)를 이용하는 진단 장비의 개발을 추진하고 있다. 하지만 마이크로웨이브를 이용한 유방암 진단 장비를 개발하고 제조하는 과정에 있어서 장비의 정확도나 성능을 확인할 수 있는 유효한 데이터가 부족한 문제가 있다.
따라서 마이크로웨이브를 이용한 유방암 진단 장비가 제작되어지는 과정에서 실제 유방과 유사한 전기적 특성을 갖는 유방 팬텀을 이용하여 진단 장비의 성능을 확인하고 임상 실험을 행하여야 한다. 하지만 아직까지 마이크로웨이브를 이용한 유방암 진단장비의 성능을 평가하기 위한 유방 팬텀의 개발이 전 세계적으로 충분히 이루어지지 않은 실정이다.
이와 관련하여, 한국등록특허 제10-1026833호(공고일: 2011. 03. 28, 발명의 명칭: 전자파를 이용한 유방암 진단장비용 유방 팬텀 제조 방법)에 따르면, 트리톤-X 100 75-85함량%, 디에틸렌글리콜부틸에테르 15-25함량%, 포화 상태의 소금물 0.1-5함량%로 액체형 지방 조직 팬텀을 제조하고, 글리세롤 30-40함량%, 초순수 50-60함량%, 염화나트륨 1-5함량%, 한천 2-6함량%, 폴리에틸렌분말 1-5함량%를 혼합하여 젤형 유선 조직 팬텀을 만들고, 글리세롤 30-40함량%, 초순수 50-60함량%, 염화나트륨 1-5함량%, 한천 2-6함량%, 폴리에틸렌분말 1-5함량%를 혼합하여 젤형 암조직 팬텀을 만드는 기술을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 실제 인체의 유방 조직 및/또는 암 조직과 전기적 특성(상대 유전율 및/또는 도전율)이 유사하여 유방암 진단을 용이하게 행하는 것이 가능한 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시간이 경과되어도 서로 분리가 되지 않아 안정된 전기 특성을 갖기 때문에 타 물질보다 유방암을 정확하게 진단할 수 있는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복잡한 제조 방법이 아닌 단 두 가지의 물질을 이용하여 간단하게 제조할 수 있는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 포함하는 유방암 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀은 모의(simulated) 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀을 포함하고, 상기 모의 암 조직 팬텀은 상기 모의 유방 조직 팬텀 내에 포함되어 있고, 상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 서로 분리되어 있고, 상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 용제 단독 또는 물과 용제를 조합하여 형성되고, 상기 용제는 상기 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외함)의 범위 내에 속할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 모의 유방 조직 팬텀은 주파수 3GHz에서 상대 유전율은 6-14, 도전율은 0.8-1.8S/m가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 모의 암 조직 팬텀은 주파수 3GHz ~ 1.3GHz에서 상대 유전율은 50-60, 도전율은 1-4S/m가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 모의 유방 조직은 함량 기준으로 상기 용제 100%로 형성되는 조직, 함량 기준으로 상기 용제 95%와 상기 물 5%를 혼합하여 형성되는 조직, 함량 기준으로 상기 용제 90%와 상기 물 10%를 혼합하여 형성되는 조직, 함량 기준으로 상기 용제 85%와 상기 물 15%를 혼합하여 형성되는 조직 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 모의 암 조직은 함량 기준으로 상기 용제 40%와 상기 물 60%를 혼합하여 형성되는 조직, 함량 기준으로 상기 용제 50%와 상기 물 50%를 혼합하여 형성되는 조직 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 용제는 프로필렌글리콜을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법은 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 유방암 진단 장치는 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로웨이브 이미징을 이용한 유방암 진단 장비용 팬텀에 의하면, 모의 유방 조직 및 모의 암 조직의 전기적 특성이 각각 실제 유방 조직 및 암 조직의 전기적인 특성과 유사한 값을 나타내기 때문에 임상 전 단계에서 유방암 진단 장비의 유효성 및 성능에 대한 테스트를 행하는 것이 가능한 발명의 효과를 갖는다. 또한 마이크로웨이브 이미징을 이용한 유방암 진단 장비의 개발 단계에서 임상 시험을 하기 전에 팬텀을 이용하여 기기의 정확도 및 성능을 확인하는 것이 가능하므로 시간적인 문제와 비용의 문제를 해결할 수 있다는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 일 구체예에 따른 팬텀의 단면도,
도 2는 본 발명 다른 구체예에 따른 팬텀의 단면도,
도 3 내지 도 6은 전형적인 4가지 형태의 유방 모형을 촬영한 사진(도 3은 FT 유방 조직, 도 4는 SC 유방 조직, 도 5는 HD 유방 조직, 도 6은 ED 유방 조직임)
도 7은 전형적인 4가지 형태의 유방과 유방암의 300MHz-6GHz의 주파수에서 측정한 상대 유전율(Relative Permitivity),
도 8은 전형적인 4가지 형태의 유방과 유방암의 300MHz-6GHz의 주파수에서 측정한 도전율(Conductivity),
도 9는 본 발명 일 구체예에 따른 유방암 진단 장치의 측면도이다.
본 발명의 일 관점인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀은 모의(simulated) 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀을 포함한다.
상기 모의 유방 조직 팬텀은 주파수 3GHz에서 상대 유전율 6-14, 도전율 0.8-1.8S/m을 가지며, 상기 모의 암 조직 팬텀은 주파수 3GHz-1.3GHz에서 상대 유전율 50-60, 도전율 1-4S/m을 갖는다.
실제 사람의 유방 조직의 상대 유전율과 도전율 값은 유방을 구성하는 지방 조직과 유선 조직의 전기적 특성이 조합된 것이다. 또한, 실제 암 조직의 상대 유전율과 도전율 값은 암 조직을 구성하는 비정상 조직의 전기적 특성에 기인한 것이다. 본 발명의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 구성하는 모의 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀은 각각 실제 사람의 유방 조직 및 암 조직과 매우 유사한 상대 유전율과 도전율을 갖는다.
본 발명은 물과, 용제를 조합하고, 상기 용제는 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외)인 용제를 조합하여 모의 유방 조직과 모의 암 조직을 형성하고, 이를 각각 지지체에 주입하여 각각 모의 유방 조직 팬텀과 암 조직 팬텀으로 형성하고, 이를 이용하여 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 구성하는 것을 특징으로 한다.
통상적으로 마이크로웨이브 이미징을 이용한 유방암 진단에 있어서, 유방 조직은 제한되지는 않지만, 크게 4가지 조직으로 분류된다. 구체적으로, 대부분 지방으로 이루어진 유방 조직(Fatty, FT), 유선 조직이 산재해 있는 유방 조직(SCattered, SC), 유선 조직이 불균일하게 밀집되어 있는 유방 조직(Heterogeneously Dense, HD), 유선 조직이 극단적으로 밀집되어 있는 유방 조직(Extremely Dense, ED)의 전형적인 4가지 형태로 분류될 수 있다.
도 3 내지 도 6에서 상기 유방 조직의 전형적인 4가지 형태를 나타내었다.
이들 상술한 유방 조직은 통상적으로 도 7 내지 도 8에서 도시되는 바와 같이, 주파수 3GHz에서 상대 유전율 6-14, 도전율 0.8-1.8S/m을 갖는다.
본 발명의 모의 유방 조직 팬텀은 용제 단독, 또는 물과 용제를 혼합하여 형성된 모의 유방 조직을 포함하고, 이 때 상기 용제는 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외) 범위의 용제를 조합한다.
본 발명의 모의 유방 조직 팬텀 역시 상기 주파수 범위에서 유사한 상대 유전율과 도전율을 갖는다.
또한, 암 조직은 통상적으로 도 7 내지 도 8에서 도시되는 바와 같이, 주파수 3GHz-1.3GHz에서 상대 유전율 50-60, 도전율 1-4S/m을 갖는다.
본 발명의 이미징 팬텀에서 모의 암 조직 팬텀은 용제 단독, 또는 물과 용제를 혼합하여 형성된 모의 암 조직을 포함하고, 이 때 상기 용제는 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외) 범위의 용제를 조합한다.
본 발명의 모의 암 조직 팬텀 역시 상기 주파수 범위에서 유사한 상대 유전율과 도전율을 갖는다.
마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀에서, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외)의 범위를 벗어나는 용제를 사용할 경우, 물과 잘 섞이지 않아 팬텀을 구성할 수 없다. 또한, 물과 섞이더라도 소정의 시간 경과 후에는 서로 분리되어, 안정적인 전기적인 특성을 가질 수 없고, 결국 마이크로웨이브 이미징 진단 검사 장비의 효율을 측정할 수 없다.
바람직하게는, (b-a)/a x 100은 -5 내지 +5(단, 0은 제외), 더 바람직하게는 0.001 내지 5의 범위가 될 수 있다.
상기 용제는 상술한 물성을 갖는 용제라면, 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 용제는 프로필렌글리콜(C3H8O2, PG, 비중:1.0381)이 될 수 있다.
일 구체예에서, 모의 유방 조직은 물과 용제의 혼합 비율을 조절하여 형성할 수 있다. 함량(부피) 기준으로, 물 0-15%, 용제 85-100% 내에서 물과 용제의 비율을 조절함으로써 상기 전형적인 4종의 유방 조직을 형성할 수 있다. 바람직하게는 모의 유방 조직은 용제 100%로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 모의 유방 조직은 물 0% 초과 내지 15%와 용제 85% 내지 100% 미만으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 모의 유방 조직은 물 5-15%와 용제 85-95%으로 형성될 수 있다.
본 명세서에서 '함량'은 부피를 의미한다.
일 실시예에서, 모의 FT 유방 조직은 함량 기준으로 용제 100%로 형성할 수 있다. 모의 SC 유방 조직은 함량 기준으로 용제 95%와 물 5%를 혼합하여 형성할 수 있다. 모의 HD 유방 조직은 함량 기준으로 용제 90%와 물 10%를 혼합하여 형성할 수 있다. 모의 ED 유방 조직은 함량 기준으로 용제 85%와 물 15%를 혼합하여 형성할 수 있다.
본 발명의 이미징 팬텀에서, 모의 유방 조직은 상술한 모의 FT 유방 조직, 모의 SC 유방 조직, 모의 HD 유방 조직, 모의 ED 유방 조직 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 모의 유방 조직은 상술한 주파수 3GHz에서 상대 유전율 6-14, 도전율 0.8-1.8S/m을 가짐으로써, 통상의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀으로서 유방암 진단 장비의 신뢰성 및 성능 테스트에 사용될 수 있다.
다른 구체예에서, 모의 암 조직은 물과 용제의 혼합 비율을 조절하여 형성할 수 있다. 함량 기준으로, 물 50-60%, 용제 40-50% 내에서 물과 용제의 비율을 조절함으로써 전형적인 2종의 암 조직을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 모의 암 조직은 함량 기준으로 용제 40%와 물 60%를 혼합하여 형성할 수 있다(제1 암 조직).
다른 실시예에서, 모의 암 조직은 함량 기준으로 용제 50%와 물 50%를 혼합하여 형성할 수 있다(제2 암 조직).
본 발명의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀에서, 모의 암 조직은 상술한 제1 암 조직과 제2 암 조직 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 모의 암 조직은 상술한 주파수 3GHz-1.3GHz에서 상대 유전율 50-60, 도전율 1-4S/m을 갖는다.
본 발명의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀은 상술한 모의 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀을 포함할 수 있다.
팬텀에 있어서 모의 암 조직 팬텀은 모의 유방 조직 팬텀 내에 포함되어 있되, 지지체에 의해 서로 분리되어 있다.
본 발명의 모의 유방 조직과 모의 암 조직은 액체 형상을 갖는다. 그 결과, 팬텀으로 형상화하기 위하여, 모의 유방 조직과 모의 암 조직을 지지체 내에 주입함으로써 팬텀으로 형성화한다.
지지체는 실리콘 소재로 제조될 수 있는데, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지체는 마이크로웨이브의 투과성 등을 고려하여 막 형태로 제조될 수 있는데, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1과 도 2는 본 발명의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀의 구체예의 단면도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 팬텀(100)은 모의 유방 조직을 지지하기 위한 지지체(110) 내에 모의 유방 조직이 주입된 모의 유방 조직 팬텀(120), 및 암 조직을 지지하기 위한 지지체(130) 내에 모의 암 조직이 주입된 모의 암 조직 팬텀(14)을 포함할 수 있다. 암 조직(140)은 지지봉(150)을 통해 상기 지지체(110)의 임의의 위치에 고정될 수도 있고, 지지봉 없이 유방 조직 내의 임의의 위치에 산재해 있을 수도 있다.
지지봉은 실리콘 소재로 제조될 수 있는데 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 유방 조직 내에 암 조직 팬텀 하나가 포함된 팬텀을 도시한 것이다.
그러나, 암 조직은 유방 조직 내에 복수 개 존재할 수도 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 암 조직을 지지하기 위한 복수 개의 지지체(130) 내에 모의 암 조직이 주입된 모의 암 조직 팬텀(140)을 포함할 수 있다. 모의 암 조직 팬텀(140)은 지지봉(150)을 통해 상기 지지체(110)의 임의의 위치에 고정될 수도 있고, 지지봉 없이 유방 조직 내의 임의의 위치에 산재해 있을 수도 있다.
모의 암 조직 팬텀이 복수 개 포함될 때, 모의 암 조직은 용제와 물의 혼합 비율, 형태, 크기 등이 동일하거나 다를 수 있다.
본 발명의 이미징 팬텀은 상술한 유방 조직 4종 중 1종과 상술한 암 조직 중 1종을 조합하여 이미징 팬텀을 구성할 수 있다. 또한, 본 발명의 이미징 팬텀은 실제 유방의 모양이나 크기에 따라 여러 가지 형태로 제작되어 사용될 수 있다.
본 발명의 이미징 팬텀을 제조할 때, 모의 암 조직을 제조하고 제조된 모의 암 조직을 지지체 내에 주입하여 모의 암 조직 팬텀을 제조한다. 상기 모의 암 조직 팬텀을 모의 유방 조직을 위한 지지체 내에 주입하고, 모의 유방 조직을 주입하여 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 제조한다. 모의 암 조직 팬텀의 위치를 고정하기 위하여 지지봉을 형성하여 암 조직을 고정시킬 수도 있다.
본 발명의 이미징 팬텀을 이용하여 도 7 내지 도 8과 동일한 주파수 영역에서 상대 유전율과 도전율을 측정한 결과, 모의 유방 조직 팬텀은 주파수 3GHz에서 상대 유전율 6-14, 도전율 0.8-1.8S/m을 가지며, 모의 암 조직 팬텀은 주파수 3GHz 내지 1.3GHz에서 상대 유전율 50-60, 도전율 1-4S/m을 가짐을 확인하였다.
이와 같이, 본 발명에 따른 모의 유방 조직과 모의 암 조직의 전기적인 특성인 상대 유전율이 약 5-6배의 차이를 보이고, 도전율은 주파수가 높아질수록 약 2-3배의 차이를 보이고 있다. 그 결과, 유방 팬텀에 마이크로웨이브를 인가할 경우 반사 또는 산란파를 측정하게 되면 암 조직의 유무와 위치, 크기를 용이하게 진단할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법은 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하는 단계를 포함한다.
마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하여 유방암을 진단하는 방법은 통상의 방법을 따른다. 유방암 진단 장치는 마이크로웨이브를 이용한 유방암 진단 장치라면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명은 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하여 유방암 진단을 반복함으로써 유방암 진단 장치의 신뢰성, 유효성 등을 평가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 유방암 진단 장치는 상기 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 포함할 수 있다.
본 발명의 유방암 진단 장치는 통상의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀 또는 사람의 유방 조직이 삽입되어 유방암을 진단할 수 있도록 구성된 장치라면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 도 9에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 유방암 진단 장치(200)는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀(210)을 수용하는 수용부(220), 상기 수용부 상에 위치하며 전자파의 송신 및 수신이 가능한 안테나(230), 및 상기 수용부와 연결되어 있고 상기 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 처리하여 유방암을 진단하는 처리부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 유방암 진단 장치(200)에서 모의 유방 조직 팬텀(240)과 모의 암 조직 팬텀(250)을 포함하는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀(210)이 자유 공간(260) 내부에 수용할 수 있도록 하는 수용부(220)를 포함한다. 수용부 상에는 전자파의 송신 및 수신이 가능하도록 복수 개의 안테나(230)가 설치되어 있어, 외부로부터의 전자파를 송신하고 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀으로부터의 전자파를 수신할 수 있다. 상기 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보는 처리부(도시되지 않음)에 처리되어 유방암을 진단할 수 있다.
상기 유방암 진단 장치에는 상기 수용부 내벽에 부착되어 있고, 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀이 수용될 때 팬텀의 크기 등을 판별하기 위한 센서(270) 등이 추가로 부착될 수도 있다.
또한, 상기 유방암 진단 장치에는 상기 수용부 내벽에 부착되어 있고, 팬텀이 아닌 팬텀의 외측으로 방사되는 전자파를 흡수하여 전자파의 산란 또는 간섭을 줄일 수 있는 흡수체(280)가 추가로 부착될 수도 있다.
또한, 상기 유방암 진단 장치에는 수용부 하단에 모터(290)를 추가로 장착하여 안테나들의 상하 이동이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예와 도면을 참고하여 보여 주었지만 본 발명은 이에 한정되어지는 것이 아니고 특허 청구 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형되어 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (7)

  1. 모의(simulated) 유방 조직 팬텀과 모의 암 조직 팬텀을 포함하고,
    상기 모의 암 조직 팬텀은 상기 모의 유방 조직 팬텀 내부에 포함되어 있고,
    상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 서로 분리되어 있고,
    상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 용제 단독 또는 물과 용제를 조합하여 형성되고,
    상기 용제는 상기 물의 비중을 a, 상기 용제의 비중을 b라고 할 때, (b-a)/a x 100이 -10 내지 +10(단, 0은 제외)인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모의 유방 조직 팬텀은 주파수 3GHz에서 상대 유전율이 6-14, 도전율이 0.8-1.8S/m이고,
    상기 모의 암 조직 팬텀은 주파수 3GHz-1.3GHz에서 상대 유전율이 50-60, 도전율이 1-4S/m인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모의 유방 조직은 함량 기준으로, 상기 물 0-15%와 상기 용제 85-100%를 혼합하여 형성되고,
    상기 모의 암 조직은 함량 기준으로, 상기 물 50-60%와 상기 용제 40-50%를 혼합하여 형성되는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용제는 프로필렌글리콜인 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀.
  5. 제1항에 있어서, 상기 모의 유방 조직과 상기 모의 암 조직은 막에 의해 서로 분리되어 있는 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 사용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀을 수용하는 수용부,
    상기 수용부 상에 위치하며 전자파의 송신 및 수신이 가능한 안테나, 및
    상기 수용부와 연결되어 있고 상기 안테나에서 수신된 전자파의 진폭 및 위상 정보를 처리하여 유방암을 진단하는 처리부를 포함하는 유방암 진단 장치.
KR1020120071994A 2012-07-02 2012-07-02 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치 KR20140004435A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071994A KR20140004435A (ko) 2012-07-02 2012-07-02 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치
US13/928,041 US20140002106A1 (en) 2012-07-02 2013-06-26 Microwave imaging breast phantom, method for testing reliability of breast cancer diagnostic apparatus using the phantom, and breast cancer diagnostic apparatus including the phantom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071994A KR20140004435A (ko) 2012-07-02 2012-07-02 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140004435A true KR20140004435A (ko) 2014-01-13

Family

ID=49777462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120071994A KR20140004435A (ko) 2012-07-02 2012-07-02 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140002106A1 (ko)
KR (1) KR20140004435A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200125150A (ko) 2019-04-26 2020-11-04 신한대학교 산학협력단 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀
JP2021099249A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 Ｅ＆Ｃエンジニアリング株式会社 生体等価ファントム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273435B1 (en) * 1992-07-16 1995-12-05 Wisconsin Med College Inc Tumor localization phantom
WO2004052169A2 (en) * 2002-09-27 2004-06-24 The Trustees Of Dartmouth College Imaging by magnetic resonance adsorption, elastography and tomography
US20040067591A1 (en) * 2002-10-04 2004-04-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Tissue mimicking elastography phantoms
US7419376B2 (en) * 2006-08-14 2008-09-02 Artahn Laboratories, Inc. Human tissue phantoms and methods for manufacturing thereof
CN101513554B (zh) * 2008-02-21 2011-09-07 重庆海扶(Hifu)技术有限公司 一种智能型仿组织超声体模及其制作方法
CA2675217C (en) * 2008-08-13 2016-10-04 National Research Council Of Canada Tissue-mimicking phantom for prostate cancer brachytherapy
FR2950241B1 (fr) * 2009-09-18 2011-09-23 Commissariat Energie Atomique Fantome bi-modalite d'organes et procede de realisation associe
KR101026833B1 (ko) * 2009-10-26 2011-04-04 충남대학교산학협력단 전자파를 이용한 유방암 진단장비용 유방팬텀 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200125150A (ko) 2019-04-26 2020-11-04 신한대학교 산학협력단 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀
JP2021099249A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 Ｅ＆Ｃエンジニアリング株式会社 生体等価ファントム

Also Published As

Publication number Publication date
US20140002106A1 (en) 2014-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Porter et al. Time-domain multistatic radar system for microwave breast screening
Son et al. Preclinical prototype development of a microwave tomography system for breast cancer detection
CN108471979A (zh) 微波断层扫描系统
JP6314216B2 (ja) マイクロ波放射／受信を行う医療イメージングシステム
Simonov et al. 3D microwave breast imaging based on multistatic radar concept system
US9504404B1 (en) Antipodal vivaldi antenna array for biomedical imaging
Khalesi et al. Free-space operating microwave imaging device for bone lesion detection: A phantom investigation
Dagheyan et al. Preliminary imaging results and SAR analysis of a microwave imaging system for early breast cancer detection
Kuwahara et al. Clinical setup of microwave mammography
Chen et al. An on-body matched differentially fed magnetoelectric dipole antenna for head imaging systems
Stancombe et al. Portable biomedical microwave imaging using software-defined radio
KR20140004435A (ko) 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치
KR101016746B1 (ko) 전자파를 이용한 유방암 진단장비 검사용 유방팬텀
Son et al. Experimental Measurement System for 3? 6 GHz Microwave Breast Tomography
Guardiola et al. UWB high-contrast robust tomographic imaging for medical applications
Maffongelli et al. Design and experimental test of a microwave system for quantitative biomedical imaging
Meaney et al. Addressing multipath signal corruption in microwave tomography and the influence on system design and algorithm development
Sami et al. Development of prototype microwave radar-based imaging system for breast cancer detection
Koutsoupidou et al. Towards a microwave imaging prototype based on the DBIM-TwIST algorithm and a custom-made transceiver system
Kranold et al. Recent advancements in time-domain breast health screening: Observations on the phantom stability and wearable hardware
Yi et al. A prototype system for early-stage breast cancer detection
Shtoda et al. The microwave imaging method for express diagnostic of cancer
Porter et al. A clinical prototype for microwave breast imaging using time-domain measurements
San et al. Simulation study of microwave imaging for brain disease diagnostic
KR20170007674A (ko) 마이크로파 단층촬영기의 마이크로파 스캐닝 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application