KR20160007799A - 유방암 조기 진단 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유방암 조기 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 진단 대상자 유방 내부의 유방암 병변 유무에 대한 조기 검진을 위한 유방암 조기 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 유방 등의 진단 대상체에 대한 DBT(Digitial Breast Tomosynthesis) 방식으로 획득되는 3차원 영상 및 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식으로 획득되는 진단 대상체의 3차원 영상을 상호 보완적으로 활용하여 유방암 병변 유무를 확인하므로 유방암에 대한 조기진단 효율을 향상시키고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 유방암 조기 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 진단 대상자 유방 내부의 유방암 병변 유무에 대한 조기 검진을 위한 유방암 조기 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 고령화 시대가 도래하고 국민 생활 수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있으며, 여러 질병 중 암의 경우 우리나라 국민의 사망원인 1위로서 국민건강을 위협하는 가장 중대한 요인이 되고 있다.
보건 복지 가족부 산하 암 등록본부에 따르면 국내에서 매년 약 13만명 이상의 신규 암환자가 발생하는 것으로 추정되고 있으며, 2003년부터 2005년 사이에 등록된 암 발생 건수를 이용하여 그 발생률은 인구 10만명 당 남성은 300.0건 여성은 248.2 건에 이르고 있다.
또한, 발생된 암의 종류별로 구분하는 경우 남성은 전체 남자 암 발생의 66%를 차지하는 위암, 폐암, 간암, 및 대장암의 순서로 발생률이 높은 반면, 여성의 경우 암 발생률이 유방암, 갑상선 암, 위암, 대장암, 폐암 순서로써 유방암이 4대 암보다도 높게 발명하는 것으로 나타나고 있다.
이와 같이, 여성의 경우 발병률이 가장 높은 유방암을 조기에 진단하고 치료하는 것은 여성의 건강한 삶의 영위를 위해서 반드시 선행되어야 하는 중요한 요소라 하겠다.
그러나, 유방암 진단 방법 중 무증상 여성에 대한 유방암 진단을 위해 주로 사용되는 유방 촬영술(Mammography)의 경우 엑스선을 이용한 촬영 결과물이 2차원 영상이므로 관심영역의 병변이 정상조직과 겹치게 되어 유방암 조기 진단의 중요한 요소인 유방 종괴(mass)의 검출이 힘든 문제점이 있었다.
또한, 유방 조직과 암에 대한 엑스선 흡수율 차이가 매우 작기 때문에 선별 능력이 낮아 유방 위양성(false positive) 또는 유방 위음성(false negative)이 발생할 확률이 높으며, 실제로 의료진단현장에서 유방 위양성(false positive) 진단이 30%에 달하고 있는 실정이다.
특히, 유방암이 있는데도 불구하고 정상 혹은 양성으로 판독하는 유방 위음성의 경우 유방암을 간과하여 환자에게 잘못된 안심을 시키고 유방암을 늦게 진단하는 오류를 범하게 하므로 환자의 건강을 위협함과 동시에 의료사고에 따른 법적 문제를 일으키는 주원인이 되고 있다.
따라서, 유방암 진단에 있어서 위양성과 위음성의 확률을 줄여 불필요한 재촬영과 생검 등의 추가적인 검사가 필요하지 않도록 높은 정확성을 갖는 유방암 진단 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 DBT(Digitial Breast Tomosynthesis) 방식으로 획득되는 진단 대상체(예를 들어, 진단 대상자의 유방)의 3차원 영상 및 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식으로 획득되는 진단 대상체의 3차원 영상을 상호 보완적으로 활용함으로써 유방암 조기 검진 효율을 크게 향상시킬 수 있는 유방암 조기 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치는 엑스선을 발생시켜 진단 대상체로 조사하는 엑스선 조사부; 상기 진단 대상체 하부에 위치하며 상기 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득하는 제1 영상 획득부; 상기 엑스선 조사부와 상기 진단 대상체 사이에 위치하며 상기 진단 대상체의 상부면을 고정하는 상부 고정판; 상기 진단 대상체와 상기 제1 영상 획득부 사이에 위치하며 상기 진단 대사에의 하부면을 고정하는 하부 고정판; 상기 상부 고정판 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 상기 제1 진단 영상의 획득이 완료된 후 상기 상부 고정판 상부로 이동하여 상기 진단 대상체 측으로 적외선을 조사하는 적외선 조사부; 상기 하부 고정판 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 상기 제1 진단 영상의 획득이 완료된 후 상기 하부 고정판 하부로 이동하여 상기 적외선 조사부로부터 조사된 후 상기 진단 대상체를 투과한 적외선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득하는 제2 영상 획득부; 및 상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 영상 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적외선 조사부는 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 적외선 광원을 포함하고, 상기 제2 영상 획득부는 상기 복수 개의 적외선 광원 각각과 대향하는 위치에 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 포토 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 고정판은 상기 적외선 조사를 위해 상기 상부 고정판의 상부로 이동하는 상기 적외선 조사부의 상기 복수 개의 광원과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제1 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 고정판은 상기 복수 개의 제1 관통홀과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제2 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 고정판 및 상기 하부 고정판은 표면에 AR(Anti Reflection) 코팅층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 영상 판단부는 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 생성하는 제1 영상 생성부, 상기 제1 삼차원 영상으로부터 상기 진단 대상체 내부의 병변 의심 부위를 결정하는 제1 결정부, 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 진단 영상을 비교하는 영상 비교부, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 결정하는 제2 결정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 비교부는 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 제2 진단 영상을 구성하는 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응되는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교할 수 있다.
또한, 상기 제1 결정부는 병변 보조 검출(Computer-Aided Detection: CAD) 모듈일 수 있다.
또한, 상기 제2 결정부는 병변 보조 진단(Computer-Aided Diagnosis: CADx) 모듈일 수 있다.
또한, 상기 제1 영상 획득부는 상기 적외선 조사부 및 상기 제2 영상 획득부의 이동시 하방으로 이동하여 상기 제2 영상 획득부 하부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 엑스선 조사부는 미리 설정된 각도 범위에 따라 단속적 또는 연속적으로 회전하며, 상기 단속적 회전 중 정히는 경우에만 상기 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사하거나 상기 연속적 회전 중 미리 설정된 각도에서 상기 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병변 진단 방법은 (a) 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 진단 대상체를 투과한 적외선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득하는 단계; 및 (c) 상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 획득하는 단계; (c2) 상기 제1 삼차원 영상으로부터 상기 진단 대상체 내부의 병변 의심 부위를 결정하는 단계; (c3) 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 진단 영상을 비교하는 단계; 및 (c4) 상기 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 제2 진단 영상을 구성하는 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응되는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교하는 단계일 수 있다.
본 발명에 의하면 유방 등의 진단 대상체에 대한 DBT(Digitial Breast Tomosynthesis) 방식으로 획득되는 3차원 영상 및 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식으로 획득되는 진단 대상체의 3차원 영상을 상호 보완적으로 활용하여 유방암 병변 유무를 확인하므로 유방암에 대한 조기진단 효율을 향상시키고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치의 개념도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치의 병변 판단부에 대한 상세 블록도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 유방암 조기 진단 장치의 동작 참고도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법의 순서도, 및
도 8은 도 7의 S300에 대한 상세 순서도 이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치의 병변 판단부에 대한 상세 블록도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 유방암 조기 진단 장치의 동작 참고도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법의 순서도, 및
도 8은 도 7의 S300에 대한 상세 순서도 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치의 개념도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치(1)는 엑스선 조사부(10), 제1 영상 획득부(20), 상부 고정판(30), 하부 고정판(40), 적외선 조사부(50), 및 제2 영상 획득부(60)를 포함한다.
엑스선 조사부(10)는 엑스선을 발생시켜 진단 대상체(B)로 조사한다. 이때, 엑스선 조사부(10)는 엑스레이 튜브일 수 있고 상기 진단 대상체는 진단 대상자의 유방일 수 있으며, 엑스선 조사부(10)의 경우 미리 설정된 각도 범위(예를 들어, -21도 내지 21도)에 따라 단속적 또는 연속적으로 회전하고, 단속적 회전 중 정지하는 경우에만 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사하거나 연속적 회전 중 미리 설정된 각도에서 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사할 수 있다.
제1 영상 획득부(20)는 상기 진단 대상체 하부에 위치하며 상기 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득한다. 이때, 상기 제1 진단 영상은 다양한 각도에서 조사되는 엑스선에 의한 진단 대상체 투사 영상의 집합(예를 들어, 15장)으로 구성될 수 있다.
또한, 제1 영상 획득부(20)는 디지털 방식의 반도체 평판 검출기일 수 있고, 상기 반도체 평판 검출기의 경우 복수의 센서들이 매트릭스 형태로 구성되어 종래에 사용되던 필름에 비해 높은 해상도, 넓은 동적 영역(dynamic range), 높은 전기적 신호의 생성, 및 손쉬운 데이터 처리 등의 장점을 가질 수 있다.
따라서, 상기 제1 진단 영상에 대한 실시간 처리와 재생이 가능할 뿐만 아니라 비교적 적은 양의 엑스선으로도 고해상도의 상기 제1 진단 영상을 획득할 수 있게 된다.
상부 고정판(30)은 엑스선 조사부(10)와 상기 진단 대상체 사이에 위치하며 상기 진단 대상체의 상부면(다시 말해서, 진단 대상자 유방의 상부면인 윗가슴)을 고정하고, 하부 고정판(40)은 상기 진단 대상체와 제1 영상 획득부(20) 사이에 위치하며 상기 진단 대상체의 하부면(다시 말해서, 진단 대상자의 유방의 하부면인 밑가슴)을 고정한다.
적외선 조사부(50)는 상부 고정판(30) 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 제1 영상 획득부(20)에 의한 상기 제1 진단 영상의 획득이 완료된 후 상부 고정판(30) 상부로 이동하여 상기 진단 대상체 측으로 적외선을 조사한다.
제2 영상 획득부(60)는 하부 고정판(40) 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 제1 영상 획득부(20)에 의한 상기 제1 진단 영상의 획득이 완료된 후 하부 고정판(40) 하부로 이동하여 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득한다.
이때, 상기 제2 진단 영상은 상기 진단 대상체에 대하여 수직 방향으로 조사된 후 상기 진단 대상체를 투과한 적외선에 의한 상기 진단 대상체 투사 영상의 집합일 수 있으며, 적외선 조사부(50) 및 제2 영상 획득부(60)의 상세 구성은 이하 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
또한, 도 1에서는 도시하지 않았지만 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치(1)의 경우 상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변(다시 말해서, 진단 대상자 유방 내부의 유방암 병변) 유무를 판단하는 영상 판단부(70)를 더 포함하며, 영상 판단부(70)의 상세 구성의 경우 이하 도 2 및 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3은 영상 판단부의 상세 블록도 이다. 도 2에 도시된 바와 같이 영상 판단부(70)는 제1 영상 생성부(71), 제1 결정부(73), 영상 비교부(75), 및 제2 결정부(77)를 포함한다.
영상 생성부(71)는 제1 영상 획득부(20)에서 획득된 제1 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 생성하고, 제1 결정부(73)는 상기 제1 삼차원 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 의심 부위를 결정한다.
이때, 상기 제1 삼차원 영상의 경우 상기 제1 진단 영상을 FBP(Filtered Backprojection) 방식으로 합성하여 생성되는 DBT(Digital Breast Tomosynthesis) 방식의 삼차원 단층 영상이므로, 제1 결정부(73)가 상기 제1 삼차원 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 유방 종괴(mass)와 미세 석회화(microcalcification)를 검출하여 상기 미세 석회화된 영역을 상기 병변 의심 부위로 결정하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 결정부(73)는 상기 제1 진단 영상 또는 상기 제1 삼차원 영상을 이용하여 병변을 자동 또는 반자동으로 검출하는 병변 보조 검출(Computer-Aided Detection: CAD) 모듈일 수 있다.
영상 비교부(75)는 상기 병변 의심 부위와 제2 영상 획득부(60)에서 획득된 상기 제2 진단 영상을 비교한다. 다시 말해서, 영상 비교부(75)는 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 제2 진단 영상을 구성하는 전체 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응하는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교할 수 있다.
이때, 상기 제2 삼차원 영상의 경우 상기 진단 대상체 측으로의 적외선 조사에 따라 상기 진단 대상체 내부의 구성요소들(다시 말해서, 진단 대상자 유방 내부의 근육, 암세포, 유선, 피줄 등등) 각각에서 발생하게 되는 산란, 반사, 또는 흡수 현상에 따른 정보를 포함하는 상기 제2 진단 영상에 대하여 압축센싱 기반의 반복형 알고리즘을 적용하여 생성되는 고해상도 및 고대조도를 갖는 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식의 삼차원 단층 영상이며, 영상 비교부(75)는 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교하여 상기 병변 의심 부위가 실제 병변인지를 파악할 수 있게 된다.
제2 결정부(77)는 영상 비교부(75)에서의 수행되는 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상의 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 결정한다.
또한, 제2 결정부(73)는 상기 제1 진단 영상, 상기 제1 삼차원 영상, 상기 제2 진단 영상 및 상기 제2 삼차원 영상을 하나 또는 복합적으로 이용하는 병변 보조 진단(Computer-Aided Diagnosis: CADx) 모듈일 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 삼차원 영상 및 상기 제2 삼차원 영상을 모두 활용하여 상기 진단 대상체의 병변 유무를 결정하는 이유는 상기 제1 삼차원 영상의 경우 병변 의심 부위를 결정하는 데 있어서는 용이하게 활용될 수 있지만, 병변 의심 부위가 실제 병변인지를 판단하는 데 있어서는 한계점을 가지므로, 상기 병변 의심 부위에 대하여 생성되는 상기 제2 삼차원 영상을 이용하여(다시 말해서, 상기 제2 삼차원 영상에 포함되는 색상 정보를 활용하여) 상기 병변 유무를 최종 판단하기 위함이며, 이 경우 상기 제1 삼차원 영상 및 상기 제2 삼차원 영상을 상호 보완적 활용에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무 판단에 대한 정확도를 크게 향상시키는 것이 가능해진다.
이에 더하여, 상기 제2 진단 영상을 구성하는 전체 영역에 대하여 상기 제2 삼차원 영상을 생성하는 경우 생성 완료까지 많은 시간(대략 1~2시간)이 소요되는 문제점이 발생하게 되는데, 상기와 같이 상기 병변 의심 부위에 대해서만 상기 제2 삼차원 영상을 생성하는 경우 생성 완료 시간을 크게 단축시키는 것이 가능해진다.
또한, 병변 판단부(70) 구성에 있어서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 이미지를 생성하는 제1 영상 생성부(71)와 상기 제2 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 이지를 생성하는 제2 영상 생성부(72)를 각각 구성한 후 영상 비교부(75)에서 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 이미지를 비교하고 제2 결정부(77)에서 상기 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체의 병변 유무를 결정하는 구성 역시 가능하다.
이 경우 제2 영상 생성부(72)는 상기 제2 진단 영상을 구성하는 전체 영역에 대하여 상기 제2 삼차원 이미지를 생성하게 되지만, 상기 제2 삼차원 이미지의 생성에 앞서 상기 제1 삼차원 이미지에 포함된 유방 종괴(mass)와 미세석회화(microcalcification)에 대한 윤곽선 정보가 제2 영상 생성부(72)로 전송될 수 있으며, 제2 영상 생성부(72)는 상기 윤곽선 정보를 상기 제2 삼차원 영상 생성 과정에서 반영(다시 말해서, 상기 윤곽선 정보를 반복형 알고리즘의 비용함수에 추가함)하여 상기 제2 삼차원 영상 생성 속도를 크게 단축시키는 것이 가능해진다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 장치의 동작 참고도이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 엑스선 조사부(10)가 미리 설정된 각도 범위에 따라 단속적 또는 연속적으로 회전하며 진단 대상체(B) 측으로 엑스선을 조사하면 제1 영상 획득부(20)가 상기 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 제1 진단 영상을 획득한다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 영상 획득부(20)가 하방으로 이동하고, 적외선 조사부(50)는 상부 고정판(30)의 상부로 이동하며, 제2 영상 획득부(60)는 하부 고정판(40)의 하부로 이동한다.
마지막으로, 도 6에 도시된 바와 같이 적외선 조사부(50)로부터 상기 진단 대상체 측으로 적외선을 조사하면 제2 영상 획득부(60)가 상기 진단 대상체를 투과한 적외선으로부터 제2 진단 영상을 획득한다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이 적외선 조사부(50)는 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 적외선 광원(52)을 포함하고, 제2 영상 획득부(60)는 상기 복수 개의 적외선 광원 각각과 대향하는 위치에 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 포토 다이오드(62)를 포함하며(이에 따라, 상기 복수 개의 적외선 광원과 상기 복수 개의 포토 다이오드는 동일한 개수를 가질 수 있다.), 상기 복수 개의 적외선 광원의 경우 785nm, 800nm, 또는 850nm의 파장을 가질 수 있고, 상기 복수 개의 포토 다이오드의 경우 APD(Avalanche Photo Diode)일 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상부 고정판(30)은 상부 고정판(30) 상부로 이동하는 적외선 조사부(50)의 복수 개의 적외선 광원(52)과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제1 관통홀(32)을 포함하고, 하부 고정판(40)은 복수 개의 제1 관통홀(32)과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제2 관통홀(34)을 포함하며, 이에 따라 상기 복수 개의 적외선 광원(52) 각각으로부터 조사되는 적외선은 대응하는 제1 관통홀(32), 상기 진단 대상체, 제2 관통홀(42)을 통과한 후 상기 복수 개의 포토 다이오드(62)에 조사되는 방식으로 상기 제2 진단 영상의 획득이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상부 고정판(30) 및 하부 고정판(40)을 제1 관통홀(32) 및 제2 관통홀(42)이 형성되지 않는 형태로 구성하는 경우, 상부 고정판(30) 및 하부 고정판(40)의 표면에 적외선 조사부(50)로부터 조사되는 적외선이 반사되는 것을 방지하기 위한 AR(Anti Reflection) 코팅층이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유방암 조기 진단 방법의 순서도 이다.
도 7에 도시된 바와 같이 S100에서 제1 영상 획득부(20)가 엑스선 조사부(10)로부터 조사된 후 진단 대상체(B)를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득한다.
S200에서 제2 영상 획득부(60)가 적외선 조사부(50)로부터 조사된 후 상기 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득한다.
S300에서 병변 판단부(70)가 상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하면 종료가 이루어진다.
이때, S300의 상세 과정은 이하 도 8을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 8은 도 7의 S300에 대한 상세 순서도 이다. 도 8에 도시된 바와 같이 S310에서 제1 영상 생성부(71)가 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 생성한다.
이때, 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 제1 삼차원 영상을 생성하는 과정은 앞서 설명한 바 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
S330에서 제1 결정부(73)가 상기 제1 삼차원 영상을 이용하여 병변 의심 부위를 결정하고, S350에서 영상 비교부(75)가 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 진단 영상을 비교한다.
이때, S350은 영상 비교부(75)가 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 영상을 구성하는 전체 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응하는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교하여 수행될 수 있다.
S370에서 제2 결정부(77)가 영상 비교부(75)에서 수행된 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상의 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하면 종료가 이루어진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(1) : 유방암 조기 진단 장치
(10) : 엑스선 조사부
(20) : 제1 영상 획득부 (30) : 상부 고정판
(32) : 제1 관통홀 (40) : 하부 고정판
(42) : 제2 관통홀 (50) : 적외선 조사부
(52) : 적외선 광원 (60) : 제2 영상 획득부
(62) : 포토 다이오드 (70) : 병변 판단부
(71) : 제1 영상 생성부 (72) : 제2 영상 생성부
(73) : 제1 결정부 (75) : 영상 비교부
(77) : 제2 결정부
(20) : 제1 영상 획득부 (30) : 상부 고정판
(32) : 제1 관통홀 (40) : 하부 고정판
(42) : 제2 관통홀 (50) : 적외선 조사부
(52) : 적외선 광원 (60) : 제2 영상 획득부
(62) : 포토 다이오드 (70) : 병변 판단부
(71) : 제1 영상 생성부 (72) : 제2 영상 생성부
(73) : 제1 결정부 (75) : 영상 비교부
(77) : 제2 결정부
Claims (14)
- 엑스선을 발생시켜 진단 대상체로 조사하는 엑스선 조사부;
상기 진단 대상체 하부에 위치하며 상기 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득하는 제1 영상 획득부;
상기 엑스선 조사부와 상기 진단 대상체 사이에 위치하며 상기 진단 대상체의 상부면을 고정하는 상부 고정판;
상기 진단 대상체와 상기 제1 영상 획득부 사이에 위치하며 상기 진단 대사에의 하부면을 고정하는 하부 고정판;
상기 상부 고정판 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 상기 제1 진단 영상의 획득이 완료된 후 상기 상부 고정판 상부로 이동하여 상기 진단 대상체 측으로 적외선을 조사하는 적외선 조사부;
상기 하부 고정판 일측 또는 타측에 대하여 이격되어 위치하며 상기 제1 딘단 영상의 획득이 완료된 후 상기 하부 고정판 하부로 이동하여 상기 적외선 조사부로부터 조사된 후 상기 진단 대상체를 투과한 적외선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득하는 제2 영상 획득부; 및
상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 영상 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 적외선 조사부는 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 적외선 광원을 포함하고, 상기 제2 영상 획득부는 상기 복수 개의 적외선 광원 각각과 대향하는 위치에 어레이 형태로 배열되는 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 상부 고정판은 상기 적외선 조사를 위해 상기 상부 고정판의 상부로 이동하는 상기 적외선 조사부의 상기 복수 개의 광원과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제1 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 3항에 있어서,
상기 하부 고정판은 상기 복수 개의 제1 관통홀과 대향하는 위치에 형성되는 복수 개의 제2 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 고정판 및 상기 하부 고정판은 표면에 AR(Anti Reflection) 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 영상 판단부는 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 생성하는 제1 영상 생성부, 상기 제1 삼차원 영상으로부터 상기 진단 대상체 내부의 병변 의심 부위를 결정하는 제1 결정부, 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 진단 영상을 비교하는 영상 비교부, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 결정하는 제2 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 영상 비교부는 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 제2 진단 영상을 구성하는 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응되는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 제1 결정부는 병변 보조 검출(Computer-Aided Detection: CAD) 모듈인 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 제2 결정부는 병변 보조 진단(Computer-Aided Diagnosis: CADx) 모듈인 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 영상 획득부는 상기 적외선 조사부 및 상기 제2 영상 획득부의 이동시 하방으로 이동하여 상기 제2 영상 획득부 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 엑스선 조사부는 미리 설정된 각도 범위에 따라 단속적 또는 연속적으로 회전하며, 상기 단속적 회전 중 정히는 경우에만 상기 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사하거나 상기 연속적 회전 중 미리 설정된 각도에서 상기 엑스선을 상기 진단 대상체로 조사하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 장치. - (a) 진단 대상체를 투과한 엑스선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 진단 영상을 획득하는 단계;
(b) 상기 진단 대상체를 투과한 적외선으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제2 진단 영상을 획득하는 단계; 및
(c) 상기 제1 진단 영상 및 상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 제1 진단 영상으로부터 상기 진단 대상체에 대한 제1 삼차원 영상을 획득하는 단계;
(c2) 상기 제1 삼차원 영상으로부터 상기 진단 대상체 내부의 병변 의심 부위를 결정하는 단계;
(c3) 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 진단 영상을 비교하는 단계; 및
(c4) 상기 비교 결과에 따라 상기 진단 대상체 내부의 병변 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 (c3) 단계는,
상기 제2 진단 영상을 이용하여 상기 제2 진단 영상을 구성하는 영역 중 상기 병변 의심 부위에 대응되는 영역에 대해서만 상기 진단 대상체에 대한 제2 삼차원 영상을 생성한 후 상기 병변 의심 부위와 상기 제2 삼차원 영상을 비교하는 단계인 것을 특징으로 하는 유방암 조기 진단 방법.
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