KR20190020701A - 마이크로 바이오 채널을 위한 전기 임피던스 측정 및 이아이티 이미지 - Google Patents

마이크로 바이오 채널을 위한 전기 임피던스 측정 및 이아이티 이미지 Download PDF

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KR20190020701A
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Abstract

물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 방법으로서, 이 방법은, (i) 상이한 위치에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와, (ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와, (ⅲ) 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하는 단계를 포함한다.

Description

마이크로 바이오 채널을 위한 전기 임피던스 측정 및 이 아이티 이미지
본 발명의 실시예는 피하의 마이크로 바이오 채널(micro bio-channel)의 위치를 전기 임피던스 측정하는 것에 관한 것이다.
전기 임피던스 영상법(Electrical impedance tomography:EIT)은 알려진 촬상 기술로, 특히 유방암과 같은, 그 아래에 있는 비정상 모폴로지(abnormal morphology)를 검출하기 위해서 의학 분야 및 기타 응용 분야에서 사용된다. 전형적으로, 촬상되는 물체에 복수의 전극이 부착된다. '입력' 전극의 서브 세트에 입력 전압이 인가되고 '출력' 전극에서 출력 전류가 측정되거나, 또은 '입력' 전극의 서브 세트 사이에 입력 전류가 인가되고 '출력' 전극 혹은 출력 전극의 쌍의 사이에서 출력 전압이 측정된다. 예를 들어, 매우 작은 교류 전류가 '입력' 전극의 서브 세트 사이에 인가될 때 출력 전극 사이 또는 '출력' 전극의 쌍 사이에서 전위차가 측정된다. 이후, '입력' 전극의 상이한 서브 세트 사이에 전류가 인가되고, 출력 전극 사이 또는 '출력' 전극의 쌍 사이에서 전위차가 측정된다. 전기 임피던스의 변이에 기초한 전기 임피던스 이미지가 적절한 이미지 재구성 기술을 사용하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이 위치를 측정하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
(i) 상이한 위치에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와,
(ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와,
(ⅲ) 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하는 단계를 포함한다.
측정된 전기 임피던스 데이터와 관련된 전기 임피던스 특성이 측정된 전기 임피던스 데이터로부터 도출될 수 있으며, 이러한 전기 임피던스 특성은 예를 들어 피하의 마이크로 바이오 채널 및/또는 낮은 유압 저항의 피하의 미세 부피부(micro-volume) 및/또는 경혈 및/또는 경혈점과 같은 인간 모폴로지의 위치를 측정하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 물체의 하나 이상의 파라미터 임피던스 값의 변이의 위치를 측정하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
(i) 상이한 위치에서 일정 주파수의 범위에 걸쳐서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와,
(ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용해서 분석해서, 위치에 따른 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와,
(ⅲ) 결정된 복수의 전기 임피던스 특성 중 선택된 것들을 구조적으로 결합해서, 위치에 따라 달라지는 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값을 제공하는 단계와,
(ⅳ) 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값의 공간적 변이에 의해 식별되는 위치를 식별하는 단계를 포함한다.
전기 모델은 직렬 접속된 제 1 및 제 2 임피던스가 제 3 임피던스와 병렬로 접속된 것을 상정할 수 있다. 전기 모델은 커패시터 및 이와 직렬 접속된 저항이 다른 저항과 병렬로 접속되어 있는 것을 상정할 수 있다. 전기 모델은 모든 해상도에서 사용할 수 있는 프랙탈 모델일 수 있다.
전기 임피던스 특성은,
주파수 하한에서의 임피던스와,
주파수 상한에서의 임피던스와,
임피던스에 변경이 있는 위치의 완화 주파수(relaxation frequency) fr와,
이 완화 주파수에서의 임피던스와,
그 완화 주파수에서의 임피던스 기울기
를 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
전기 모델은 커패시턴스 및 이와 직렬 접속된 저항이 병렬 저항과 병렬로 접속되어서 완화 주파수를 이용한 모델 회로를 형성하는 것을 상정할 수 있으며, 여기서 촬상에 사용되는 파라미터 임피던스 값은 커패시턴스, 완화 주파수, 직렬 저항 및 병렬 저항 중 2 이상의 조합이다.
전기 모델은 '막' 커패시턴스 및 이와 직렬 접속된 세포내 저항이 세포외 저항과 병렬로 접속된 것을 상정할 수 있으며, 여기서 파라미터 임피던스 값은, 막 임피던스, 막 도전성, 세포내 임피던스 곱, 세포내 임피던스 차, 세포내 임피던스 정규화된 차, 세포내 임피던스 차분, 세포내 임피던스 정규화된 차분, 세포내 도전성 곱, 세포내 도전성 차, 세포내 도전성 정규화된 차, 세포내 도전성 차분, 세포내 도전성 정규화된 차분, 세포내 시상수, 세포내 주파수 상수, 세포외 임피던스 곱, 세포외 임피던스 차, 세포외 임피던스 정규화된 차, 세포외 임피던스 차분, 세포외 임피던스 정규화된 차분, 세포외 도전성 곱, 세포외 도전성 차, 세포외 도전성 정규화된 차, 세포외 도전성 차분, 세포외 도전성 정규화된 차분, 세포외 시상수, 세포외 주파수 상수, 외부-내부 임피던스 곱, 외부-내부 임피던스 차, 외부-내부 임피던스 정규화된 차, 외부-내부 차분, 외부-내부 정규화된 차분, 외부-내부 도전성 곱, 외부-내부 도전성 차, 외부-내부 도전성 정규화된 차, 외부-내부 도전성 차분, 외부-내부 도전성 정규화된 차분 중 하나를 포함하며, 이들 파라미터 중 하나는 분산 기울기 a에 의해 수정된다.
전기 모델은 제 1 임피던스 및 이와 직렬 접속된 제 2 임피던스가 제 3 임피던스와 병렬 접속되어서 완화 주파수를 이용한 모델 회로를 형성하는 것을 상정할 수 있으며, 여기서 파라미터 임피던스 값은 제 1 임피던스, 완화 주파수, 제 2 임피던스 및 제 3 임피던스 중 2개 이상의 조합이다.
전기 모델은 인클루젼(inclusion) 경계 임피던스 및 직렬 접속된 인클루젼내 임피던스가 인클루젼간 임피던스와 병렬 접속된 것을 상정할 수 있으며, 여기서 파라미터 임피던스 값은, 인클루젼 경계 임피던스, 인클루젼 경계 도전성, 인클루젼내 임피던스 곱, 인클루젼내 임피던스 차, 인클루젼내 임피던스 정규화된 차, 인클루젼내 임피던스 차분, 인클루젼내 임피던스 정규화된 차분, 인클루젼내 도전성 곱, 인클루젼내 도전성 차, 인클루젼내 도전성 정규화된 차, 인클루젼내 도전성 차분, 인클루젼내 도전성 정규화된 차분, 인클루젼내 시상수, 인클루젼내 주파수 상수, 인클루젼간 임피던스 곱, 인클루젼간 임피던스 차, 인클루젼간 임피던스 정규화된 차, 인클루젼간 임피던스 차분, 인클루젼간 임피던스 정규화된 차분, 인클루젼간 도전성 곱, 인클루젼간 도전성 차, 인클루젼간 도전성 정규화된 차, 인클루젼간 도전성 차분, 인클루젼간 도전성 정규화된 차분, 인클루젼간 시상수, 인클루젼간 주파수 상수, 인클루젼간-인클루젼내 임피던스 곱, 인클루젼간-인클루젼내 임피던스 차, 인클루젼간-인클루젼내 임피던스 정규화된 차, 인클루젼간-인클루젼내 차분, 인클루젼간-인클루젼내 정규화된 차분, 인클루젼간-인클루젼내 도전성 곱, 인클루젼간-인클루젼내 도전성 차, 인클루젼간-인클루젼내 도전성 정규화된 차, 인클루젼간-인클루젼내 도전성 차분, 인클루젼간-인클루젼내 도전성 정규화된 차분 중 하나를 포함하며, 이들 파라미터 중 하나는 분산 기울기 a에 의해 수정된다.
주파수 범위는 0~20MHz일 수 있다. 주파수 범위는 0~100MHz일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 물체의 파라미터 임피던스 값의 변이의 위치를 측정하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
(i) 상이한 위치에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와,
(ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 분석해서 위치에 따른 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와,
(ⅲ) 복수의 전기 임피던스 특성으로부터의 선택된 전기 임피던스 특성을 구조적으로 결합해서, 위치에 따라 달라지는 물체에 대한 파라미터 임피던스 값을 제공하는 단계와,
(iv) 물체에 대한 파라미터 임피던스 값 중 하나 이상의 공간적 변이에 의해 식별되는 위치를 식별하는 단계를 포함한다.
물체에 대한 전기 임피던스 데이터는 생체 시료에 대해서 0과 20MHz~100MHz 사이의 주파수 대역폭으로 수집될 수 있다.
단계 (ⅲ)은 임피던스 강조 알고리즘(impedance emphasising algorithm)에 따라서 사전 결정된 전기 임피던스 특성들을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 (i)는 복수의 주파수에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 생체 시료의 경우에, 전달 함수는 0-100MHz의 주파수 범위에서 Cole-Cole 공식(Cole, 1920, Cole, 1924)에 의해 주어질 수 있다.
이 방법은 세포 구조 또는 세포형 구조를 가진 전기 도전성 물체를 분석하는 데 사용될 수 있고, 단계 (ⅱ)는, Cole-Cole 모델(Cole, 1920, Cole, 1924)과 같이, 등가의 전기 임피던스 회로를 사용해서 구조를 모델링하는 단계를 포함할 수 있다.
등가의 전기 임피던스 회로는 세포막 커패시턴스(C), 세포 내 저항(Ri) 및 세포 외 저항(Re)을 포함할 수 있다. 여기서 등가의 전기 임피던스 회로는 세포 내 저항(Ri)과 직렬인 세포막 커패시턴스(C)를 포함하며, 세포막 커패시턴스(C) 및 세포 내 저항(Ri)은 세포 외 저항 (Re) 또는 등가의 전기 회로와 병렬이다.
전기 임피던스 특성은 Ri(세포/그룹 내부 저항), Re(세포/그룹 외부 저항), C(세포/그룹 커패시턴스), fr(세포/그룹 완화 주파수) 및 a(세포/그룹 완화 인자)로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.
단계 (ⅲ)은 승산에 의해 fr(완화 주파수) 및 C(세포/그룹 커패시턴스)를 결합하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 파라미터 임피던스 값을 제공할 수 있다.
초음파 트랜스듀서는, 제 1 초음파 신호를 신체 조직에 인가하고, 신체 조직의 특성을 나타내는 초음파 응답 신호를 수신하며, 이 초음파 응답 신호를 표현하는 제 2 출력 신호를 제공함으로써, 초음파 검출을 수행할 수 있다.
전기 임피던스 데이터를 얻기 위한 초음파 트랜스듀서 및 전극 어레이는 장치의 이동 가능 소자에 탑제될 수 있다.
이동 가능 소자와 피검체 사이에는 이격 부재가 개재될 수 있다.
이격 부재는 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있다. 이격 부재의 개구부는 사용시 전극 어레이의 전극들과 정렬되도록 구성될 수 있다. 이격 부재는 초음파를 투과시킬 수 있다. 이격 부재는 비전도성일 수 있다.
회전 가능 소자는 초음파 트랜스듀서용 창(예를 들어, 회전 가능 소자 내의 조리개)를 가질 수 있다. 전극 어레이의 전극은 창 상에 지지될 수도 있고 혹은 윈도우 상에 존재하지 않을 수도 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 전술한 임의의 방법을 수행하게 하는 명령어를 프로세서에 제공하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명을 더욱 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 단지 예시로서 참조한다.
도 1은 전기 임피던스 측정 장치의 개략도이다.
도 2a 및 2b는 단일 분산 또는 다중 분산을 가진 주파수의 함수로서 측정된 전기 임피던스의 그래프를 도시한다.
도 3은 "마이크로-스케일"의 세포 구조 또는 세포형 구조를 가진 물체의 예시적인 전기 임피던스 회로 모델을 도시한다.
도 4는 "매크로-스케일"의 세포 구조 또는 세포형 구조를 가진 물체의 예시적인 전기 임피던스 회로 모델을 도시한다.
도 5는, 도 1에 도시된 것과 유사하지만 초음파 검출기를 포함하는 전기 임피던스 측정 장치의 개략도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 전극 어레이의 다른 예를 도시한다.
도 7은 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈 또는 경혈점의 위치를 찾는 전기 임피던스 측정 장치의 일례이다.
도 8은 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈 또는 경혈점의 위치를 찾는 전기 임피던스 측정 장치의 일례이다.
도 1은 부하(12)의 임피던스 데이터를 측정하기 위한 전기 임피던스 측정 또는 전기 임피던스 영상법(EIT) 장치(10)를 도식적으로 나타낸다. 부하(12)는 복수의 전극이 부착되는 전기 도전성 물체를 포함한다. 용어 '전기 전도성'이란 상기 물체가 전류를 전도할 수 있다는 것을 의미하지만 반드시 전류를 매우 잘 전도할 필요는 없다. 물체는 살아있는 동물(피검체라고 칭함)이 될 수 있으며, 예를 들어 인간일 수 있다(인간 피검체라고 칭함).
장치(10)는 신호 소스(14) 및 신호 검출기(16)를 포함하는 신호 제어기(112) 및 컴퓨터(18)를 포함하는 신호 제어기(112)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 신호 소스는 입력 신호로서 전류를 제공하고, 신호 검출기는 출력 신호로서, 전압을 검출한다. 다른 실시예에서, 신호 소스는 입력 신호로서 전압을 제공하고, 신호 검출기는 출력 신호로서 전류를 검출한다.
컴퓨터(18)는 전형적으로 적어도 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리에는, 프로세서에 로딩되면 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램이 저장된다.
입력 신호는 소스(14)를 사용하여 전극을 통해 물체에 인가되고, 동일한 또는 다른 전극에 제공하는 결과인 출력 신호가 검출기(16)를 사용하여 측정된다. 이 과정은 입력 신호의 상이한 주파수에 대해 반복된다. 예를 들어, 신호 소스(14)에 의해 전기 신호가 0Hz(직류)와 20MHz 또는 100MHz 사이의 다수의 주파수에서 인가되어서, 그 물체에 대한 주파수에 따른 전기 임피던스 데이터가 획득될 수 있게 한다.
임피던스 측정에 사용되는 전극을 분리함으로써, 물체가 분석되는 해상도 또는 스케일을 결정한다. 전기 임피던스 측정은 예상되는 관심 스케일(예를 들어, 마이크로 미터 또는 밀리미터 범위)로 획득될 수 있다. 관심 스케일의 예로서, 생물학적 물체인 경우, 단일 세포 또는 그룹 세포 레벨에 관심을 갖거나 혹은 조직 또는 조직학 레벨에 관심을 가질 수 있다. 이어서, 획득한 전기 임피던스 데이터가 상정한 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석되어서, 그 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성을 결정한다. 사용되는 전기 모델은 임피던스 측정의 분해능/스케일에 따라 달라질 수 있다.
장치(10)는 또한, 제어기(112)가 사용하는 전극을 부하(12)에 대한 상이한 위치로 이동시키는 시스템(13)을 포함한다. 이 이동은 전극을 물리적으로 다른 물리적 위치로 물리적으로 이동시키는 물리적인 운동일 수도 있고 또는 전극 어레이가 효율적으로 이동하도록 전극 어레이가 사용하는 전극을 재구성하는 것을 포함할 수도 있다.
한 위치에서 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성이 결정되고, 이후에 위치가 변경되어서 그 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성이 다시 결정된다. 따라서, 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성은 복수의 상이한 위치 각각에서 자동으로 결정될 수 있다. 이후, 장치(10)는 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 공간적 변이로부터 위치를 식별한다. 예를 들어, 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈 혹은 경혈점이 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 소정의 공간적 변이에 의해 식별된다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전술한 방법을 사용해서 획득한 전기 임피던스 데이터가 주파수의 함수로서 도시될 수 있다. 이 플롯(22)은 물체에 대한 임피던스 변이를 주파수 또는 전달 함수에 대해서 나타낸다. 컴퓨터(18)는 적절한 알고리즘을 실행해서 획득한 임피던스 전달 함수 또는 주파수에 따른 임피던스 특성을 분석하고, 이로써 상이한 위치에서 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성을 결정하도록 동작 가능하다.
전기 임피던스 특성은 일반적으로 다음 중 하나 이상을 포함한다.
a) 한계 ω->0(하한)에서의 임피던스
b) 한계 ω->∞(상한)에서의 임피던스
c) (i) 임피던스에 변경이 있는 위치에서의 완화 주파수
(ⅱ) 그 변경 주파수에서의 임피던스
(ⅲ) 특히 완화 주파수에서의 임피던스 변경의 기울기.
예를 들어, 사용되는 주파수 범위 내에서 생체 시료에 대한 알파, 베타 및 감마 분산을 포함한 N개(여기서, N>1)의 분산이 있는 경우에(Cole K S의 이온의 세포막 투과성 및 비침투성. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 8 ppl 10~22, 1940), 분산 주파수 ω1, ω2,..., ωN -1, ωN가 식별되고 특정 분산 m에 대한 전기 임피던스 특성은 전형적으로,
a) m=1인 경우, 하한(글로벌) ω->0에서의 임피던스
m>1인 경우, 하한(로컬) ω->ωm-a에서의 임피던스, 여기서, a<(ωm-ωm - 1)이고, ½(ωm-ωm - 1)일 수 있다.
b) m=N인 경우, 상한(글로벌) ω->∞에서의 임피던스
m<N인 경우, 상한(로컬) ω->ωm+b에서의 임피던스, 여기서, b<(ωm +1-ωm)이고, b~½(ωm +1-ωm)일 수 있다.
c) (i) 임피던스에 변경이 있는 위치에서의 완화 주파수 ωm(frm)
(ⅱ) 이 변경 주파수에서의 임피던스
(ⅲ) 변경의 기울기.
이러한 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이량은 세포내/세포외 또는 내부/외부 세포형의 관련 변이에 기인한 물체의 구조를 분석하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 분석 대상 물체는 등가의 전기 임피던스 회로를 사용해서 모델링된다. 물체는 도 3에 도시된 등가의 전기 임피던스 회로(20)를 사용하여 모델링될 수 있다. 등가의 전기 임피던스 회로(20)를 사용해서 모델링될 수 있는 물체는 인간 조직 또는 동물 조직을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 등가의 전기 임피던스 회로(20)는 세포 외 부분(23)과 병렬인 세포 부분(21)을 포함한다. 세포 부분(21)은 커패시턴스(C) 및 저항(Ri)을 직렬로 갖는다. 커패시턴스(C)는 세포 막/경계와 관련된 것이고, 저항(Ri)은 세포의 내부와 관련된 것이다. 세포 외부 부분(23)은 저항(Re)을 갖는다. 저항(Re)은 세포 외부의 구조와 관련된 것이다. 저항(Re)은 직렬 접속된 커패시턴스(C) 및 저항(Ri)과 병렬로 접속된다.
이 회로의 단일 분산 임피던스 전달 함수의 비제한의 예는 다음과 같다.
Figure pct00001
한계 ω->0에서, Z->Re이고,
한계 ω->∞에서, Z->Ri//Re 즉 RiRe/(Ri+Re)이며,
이는 주파수 fr 및 기울기 a를 가진 임피던스 Zr에서 변경(분산)이 있다.
생체 조직에서 다중 분산에 대한 전달 모델은 다음과 같이 Cole-Cole 방정식(Cole K S 1940, Cole K S 1941, McAdams E T 등, 1995)에 의해 모델링될 수 있다.
Figure pct00002
통상적으로 이 방정식은 간단한 모델링 세포 부유액(Fricke 및 Morse, 1925) 또는 조직에 3 요소 전기 등가 회로가 사용되는 경우 아래 방정식으로 재작성될 수 있다.
Figure pct00003
Roc은 Re와 Ri를 병렬 접속한 결과이다.
주파수 fr 및 경사 α를 갖는 임피던스 Zri에서 변경(분산)이 있다.
전술한 바와 같이, 컴퓨터(18)는 적절한 알고리즘을 실행해서 측정된 임피던스 데이터를 분석해서 각 위치에서 분석 대상 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성을 추출하도록 동작 가능하다. 예를 들어, 측정된 임피던스 데이터에 기초해서, 이 알고리즘은 이 모델을 사용해서 임피던스 데이터 포인트를 주파수의 함수로서 플롯하여 최적의 라인(22)을 생성함으로써 도 2에 도시된 전달 함수를 형성하도록 동작할 수 있다. 이 전달 함수로부터, 컴퓨터(18)는 물체에 대한 복수의 개별 임피던스 특성을 결정할 수 있다. 이러한 임피던스 특성에는 다음이 포함될 수 있다.
a) 한계 ω-> 0에서 임피던스로, Re를 제공한다.
b) 한계 ω-> ∞에서의 임피던스로, Ri, Re/(Ri+Re)를 제공한다.
c) (i) 임피던스에 변경이 있는 완화 주파수 fr,
(ⅱ) 그 변경 주파수에서의 전달 함수의 임피던스 Zr,
(ⅲ) 변경의 기울기 a로, 완화 인자를 제공한다.
임피던스 특성은, 이 모델을 사용하여 추가 임피던스 특성을 결정하는 데 사용될 수 있다.
예를 들어, Re 및 Ri, Re/(Ri+Re)가 모두 알려져 있다면 Ri가 결정될 수 있다.
변경(분산) 주파수 fr에서 전달 함수의 임피던스 Zr는, 주파수가 각각 약간 증가하면 임피던스를 더욱 크게 감소시키므로, 커패시터는 전달 특성을 현저하게 하는 것이다. 변경(분산) 주파수 fr에서의 임피던스 Zr은 1/(j.2π fr.C)로 모델링될 수 있다. 따라서, C는 1/(j.2π fr.Zr)로 결정될 수 있다.
위치에 따른 개별 임피던스 특성(Re, Ri, fr, Zr, a, C)의 변이는 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈 또는 경혈점과 같은 모폴로지의 위치를 측정하데 사용될 수 있다.
그러나, 개별 임피던스 특성의 변이량은, 위치에 따른 구조의 정확한 차동 분석을 가능하게 하기에는 불충분할 수 있다. 예를 들어, 세포막 커패시턴스(C) 또는 완화 주파수(fr)의 변이량은 예를 들어 개별적인 임피던스 특성에 기초하여 쉽게 검출하기에는 불충분할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 선택된 미리 결정된 임피던스 특성들은 '구조적으로' 결합되어서 물체에 대한 파라미터 임피던스 값을 제공한다. 이러한 방식으로 임피던스 특성을 구조적으로 결합해서 파라미터 임피던스 값을 제공하면, 개별적인 전기 임피던스 특성의 변이를 강조한다. 이로써 물체의 구조가 더 정확하게 분석될 수 있다.
간단한 예를 취하면, 세포막 커패시턴스(C)와 같은 전기 임피던스 특성 중 하나가 초기값 C1에서 1.1C1까지 10% 증가하는 경우 및 완화 주파수(fr)와 같은 다른 전기 임피던스 특성이 초기값 fr1에서 1.1fr1까지 10% 증가하는 경우, 이들 개개의 10% 증가는 용이하게 검출하기에는, 예컨대, 이들 개별 전기 임피던스 특성의 측정에서 식별 가능하기에는, 불충분할 수 있다. 그러나 이러한 개개의 전기 임피던스 특성을 승산을 통해 결합해서 파라미터 임피던스 값을 제공하면, 21%(1.21 fr1Ci) 더 증가되며, 이는 보다 용이하게 검출될 수 있다.
임피던스 특성은 특정 모폴로지의 양의 상관 관계, 중립의 상관 관계 또는 음의 상관 관계를 가질 수 있다. 양의 상관 관계란, 그 모폴로지가 존재할 때 비록 크게는 아니더라도 증가한다는 것을 의미한다. 음의 상관 관계란, 그 모폴로지가 존재할 때 비록 크게는 아니더라도 감소한다는 것을 의미한다. 중립의 상관 관계란 그 모폴로지가 존재할 때 변이가 없다는 것을 의미한다. 양의 상관 관계를 갖는 임피던스 특성은 그 역을 취함으로써 음의 상관 관계를 갖는 임피던스 특성으로 변환될 수 있다(반대도 마찬가지이다).
특정 모폴로지를 검출하기 위해서 임피던스 특성을 구조적으로 결합한다는 것은, 그 모폴로지에 대해 동일한 의미에서 상관되는 임피던스 특성이 승산(또는 가중치 가산)에 의해 결합되어서 파라미터 임피던스 값을 생성하고, 그 모폴로지에 대해서 반대의 의미에서 상관되는 임피던스 특성이 제산(또는 가중치 감산)에 의해 결합된다는 것을 의미한다.
결정된 임의의 임피던스 특성이 임의의 소망의 방식으로 구성적으로 결합되어서, 임의의 구조적인 임피던스 특성보다 모폴로지 변이에 대해 더 민감한 파라미터 임피던스 값을 제공할 수 있다.
도 3에서 설명한 한계 레벨에서의 임피던스 특성 결합의 비제한적인 예는 다음과 같다.
결합 파라미터 측정
(결합된 내부/외부/막 임피던스/도전율)
a) 막 임피던스/도전율 및 관련량 :
막 임피던스 : Zm=1/2n*fr*C
막 도전율 : am=2n*fr*C
b) 결합된 세포 내 임피던스/도전율 :
곱 또는 몫 : Ri*Zm 또는 Ri/Zm 또는 Ri/C 또는 RiC
또는 : σi*σm
차/정규화된 차 :
a*Ri-b*Zm
또는 : C*ai-d*σm
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Ri-b*Zm)/Zm
또는 : (a*Ri-b*Zm)/Ri
이와 달리 : (c*ai-d*am)/am
또는 : (c*ai-d*am)/ai
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
세포 내 시상수 : Ri*C
또는 : 세포 내 주파수 상수 1/Ri*C
c) 결합된 세포 외 임피던스/도전율 :
곱 또는 몫 : Re*Zm 또는 Re/Zm 또는 Re/C 또는 ReC
또는 : ax*am
차/정규화된 차 :
a*Re-b*Zm
또는 : c*ax-d*am
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Re-b*Zm)/Zm
또는 : (a*Re-b*Zm)/Re
이와 달리 : (c*ax-d*am)/am
또는 : (c*ax-d*am)/ax
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
세포 외 시상수 : Re*C
또는 : 세포 외 주파수 상수 1/Re*C
d) 결합된 세포 외-세포 내 임피던스/도전율 :
곱 : Re*Ri
또는 : σχ*σi
몫 : Re/Ri 또는 Ri/Re
차/정규화된 차 :
a*Re-b*Ri
또는 : c*ax-d*σi
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Re-b*Ri)/Ri
또는 : (a*Re-b*Ri)/Re
이와 달리 : (c*ax-d*ai)/σi
또는 : (c*ax-d*ai)/σχ
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
e) 3중 결합
ReRiC 또는 ReRi/Cor
(Ri/Re)C 또는 (Ri/Re)/C 또는
(Ri*Re)Zm 또는 (Ri*Re)/Zm 또는...
편차 분산 특성 (a)을 가진 결합된 통합 세포 파라미터 측정
a) "편차" 막 임피던스/전도율 및 관련 양 :
"편차" 막 임피던스 :
a*Zm
또는 : α/Zm
"편차" 막 도전율 :
a*am
또는 : α/am
b) 결합된 "편차" 세포 내 임피던스/도전율 :
곱 : a*Ri*Zm
또는 : σi*σm
차/정규화된 차 :
a*(a*Ri-b*Zm)
또는 :
σ*(c*σi-d*σm)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Ri-b*Zm)/Zm
또는 : a*(a*Ri-b*Zm)/Ri
이와 달리 : a*(c*ai-d*am)/am
또는 : a*(c*ai-d*am)/ai
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
세포 내 시상수 : a*(Ri*C)
또는 : 세포 내 시상수 <x*(1/Ri*C)
c) 결합된 세포 외 임피던스/도전율 :
곱 : a*Re*Zm
또는 : a*ax*am
차/정규화된 차 :
a*(a*Re-b*Zm)
또는 : a*(c*ax-d*am)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Re-b*Zm)/Zm
또는 : a*(a*Re-b*Zm)/Re
이와 달리 : a*(c*ax-d*am)/am
또는 : a*(c*ax-d*am)/ax
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
세포 외 시상수: a*Re*C
또는 : 세포 외 주파수 상수 a*(1/Re*C)
d) 결합된 세포 외-세포 내 임피던스/도전율 :
곱 : a*Re*Ri
또는 : α*σχ*σ
차/정규화된 차 :
a*(a*Re-b*Ri)
또는 : a*(c*ax-d*ai)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Re-b*Ri)/Ri
또는 : a*(a*Re-b*Ri)/Re
이와 달리 : a*(c*ax-d*ai)/σi
또는 : a*(c*ax-d*ai)/σχ
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
e) 3중 결합
a*ReRiC 또는 a*ReRi/C 또는
a*(Ri/Re)C 또는 a*(Ri/Re)/C 또는
a*(Ri*Re)Zm 또는 a*(Ri*Re)/Zm 또는...
분산 주파수 Fr로 결합된 통합 세포 파라미터 측정.
a) 내지 e)의 a를 Fr로 직접 치환한다.
분산 주파수 Fr 및 분산 특성 (a)로 결합된 통합 세포 파라미터 측정.
a) 내지 e)의 a를 a*Fr로 직접 치환한다.
결과적인 파라미터 임피던스 값의 변이를 최대화하는 결합 및 그 결합 방식을 위한 최적의 전기 임피던스 특성을 선택하기 위해서, 적절한 임피던스 강조 알고리즘이 컴퓨터(18)에 의해서 구현될 수 있다.
한 위치에서 물체에 대한 파라미터 임피던스 값이 획득된 후에 다른 위치에서 획득된다. 이후에 이 방법은 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값의 변이에 의해 위치를 식별한다. 물체에 대한 하나 이상의 파라미터 임피던스 값의 사전 결정된 공간적인 변이에 의해 예를 들어, 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈 또는 경혈점이 식별된다.
도 4는 분석 대상 물체의 더 일반적인 모델을 도시한다. 도시된 실시예에서, 등가의 전기 임피던스 회로(30)는 인클루젼(inclusion) 부분(31) 및 이와 병렬인 인클루젼내 부분(33)을 포함한다. 인클루젼 부분(31)은 직렬인 임피던스 Z1 및 임피던스 Z2를 갖는다. 임피던스 Z1는 인클루젼 경계와 연관될 수 있고(세포 그룹의 막 관련 성분을 나타낼 수 있음), 임피던스 Z2는 인클루젼의 외부와 연관될 수 있다(세포 그룹의 세포 외 관련 성분을 나타낼 수 있다). 인클루젼간 부분(33)은 임피던스 Z3를 갖는다. 임피던스 Z3는 인클루젼 외부의 구조와 연관된다(세포 그룹의 세포 외 성분을 나타낼 수 있다). 임피던스 Z3는 직렬 접속된 임피던스 Z1 및 Z2와 병렬로 접속된다. 이 회로의 임피던스 전달 함수는
Figure pct00004
이다.
도 4에 도시된 레벨에서 임피던스 특성의 결합의 비제한적인 예는 다음과 같다.
결합 파라미터 측정
a) 인클루젼 경계 임피던스/도전율 및 관련량 :
인클루젼 경계 임피던스 : Zm=1/2π*fr*Z2
인클루젼 경계 도전율 : am=2n*Fr*Z2
b) 결합된 세포 내 임피던스/도전율 :
곱 : Z1*Zm
또는 : σ1*σm
차/정규화된 차 :
a*Z1-b*Zm
또는 : c*σ1-d*σm
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Z1-b*Zm)/Zm
또는 : (a*Z1-b*Zm)/Z1
이와 달리 : (c*a1-d*am)/am
또는 : (C*a1-d*am)/σ1
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
인클루젼 내 시상수 : Z1*Z2
또는 : 인클루젼 내 주파수 상수 1/Z1*Z2
c) 결합된 인클루젼 내 임피던스/도전율 :
곱 : Z3*Zm
또는 : σ3*σm
차/정규화된 차 :
a*Z3-b*Zm
또는 : c*σ3-d*σm
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
d) 결합된 인클루젼 내-인클루젼 외 임피던스/도전율 :
곱 : Re*Ri
또는 : σχ*σi
차/정규화된 차 :
a*Re-b*Ri
또는 : c*ax-d*ai
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Re-b*Ri)/Ri
또는 : (a*Re-b*Ri)/Re
이와 달리 : (c*ax-d*ai)/σi
또는 : (c*ax-d*ai)/σχ
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
(a*Z3-b*Zm)/Zm
또는 : (a*Z3-b*Zm)/Z3
이와 달리 : (c*a3-d*am)/am
또는 : (c*a3-d*am)/σ3
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
인클루젼 간 시상수 : Z3*Z2
또는 : 인클루젼간 주파수 상수 1/Z3*Z2
편차 분산 특성 (a)을 이용한 결합된 통합 파라미터 측정
a) "편차" 인클루젼 경계 임피던스/전도율 및 관련 양 :
"편차" 인클루젼 경계 임피던스 :
a*Zm
또는 : a/Zm
"편차" 인클루젼 경계 전도율 :
a*σm
또는 : a/am
b) 결합된 "편차" 인클루젼간 임피던스/전도율
곱 : α*Ζ1*Zm
또는 : σ1*σm
차/정규화된 차 :
a*(a*Z1-b*Zm)
또는 : a*(c*a1-d*am)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Z1-b*Zm)/Zm
또는 : a*(a*Z1-b*Zm)/Z1
이와 달리 : a*(c*a1-d*am)/am
또는 : a*(c*a1-d*am)/a1
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
인클루젼 내 시상수 :
a* (Z1*Z2)
또는 : 인클루젼 내 주파수 상수 a*(1/Z1*Z2)
c) 결합된 인클루젼간 임피던스/전도율 :
곱 : a*Z3*Zm
또는 : a3*am
차/정규화된 차 :
a*(a*Z3-b*Zm)
또는 : a*(c*a3-d*am)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Z3-b*Zm)/Zm
또는 : a*(a*Z3-b*Zm)/Z3
이와 달리 : a*(c*a3-d*am)/am
또는 : a*(c*a3-d*am)/a3
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
인클루젼간 시상수 : a*Z3*Z2
또는 : 인클루젼간 주파수 상수 a*(1/Z3*Z2)
d) 결합된 인클루젼 간-인클루젼 외 임피던스/전도율
곱 : a*Re*Ri
또는 : α*σχ*σi
차/정규화된 차 :
a*(a*Re-b*Ri)
또는 : α*(c*σx-d*σi)
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
차분/정규화된 차분 :
a*(a*Re-b*Ri)/Ri
또는 : a*(a*Re-b*Ri)/Re
이와 달리 : a*(c*ax-d*ai)/σi
또는 : a*(c*ax-d*ai)/σχ
여기서 계수 a, b, c 및 d는 사용되는 양을 매칭시키기 위해서 사용되는 상수(-∞~+∞)이다.
이 모델은 이전에 미국 특허 제6,856,824호에 개시된 프랙탈 모델이다. 임피던스 Z1, Z2, Z3 각각은 회로(30)를 사용해서 즉 Z1은 Ri와 등가이고, Z2는 C와 등가이며, Z3은 Re와 등가인 한정 레벨에서 표현될 수 있다. '프랙탈'이라는 용어는 그 구조를 어떤 차원의 레벨에서 보든 그 모델은 동일하다는 것을 나타내는데 사용된다.
도 5를 참조하면, 신체 조직의 특성을 나타내는 신호를 검출하기 위한 장치(10)가 도시되어 있으며, 이는 전극 어레이(101) 및 초음파 프로브(102)를 포함한다.
전극 어레이(101)는 전극 플레이트(105)의 면(104) 상에 배치된 복수의 전극(103)을 포함한다. 사용시에, 신체 조직(도시 생략)은 전극 플레이트(105)에 인접하고, 전극 플레이트(105)의 면(104)에 인접하며, 면(104)과 접촉하거나 혹은 면(104)으로부터 이격된다. 신체 조직에 대한 전기 임피던스 측정 동안, 전극(103)은 신체 조직에 제 1 전기 신호를 인가할 수 있다. 전극(103)은 제 1 제어기(111)에 전기적으로 연결되며, 이는 신체 조직에 인가할 제 1 전기 신호를 전극(103)에 전달하고, 전극(103)으로부터 제 1 출력 신호를 수신하며, 여기서 제 1 출력 신호는 전극(103)에서 수신되는, 신체 조직의 특성을 나타내는 전기 응답 신호에 따라 달라진다.
초음파 프로브(102)는, 초음파 프로브(102)의 면(106)에 배치된 복수의 초음파 트랜스듀서(107)를 포함한다. 초음파 트랜스듀서(107)는 신체 조직에 대한 초음파 검사 동안에 제 1 초음파 신호를 신체 조직에 인가할 수 있다. 초음파 트랜스듀서(107)는 제 2 제어기(112)에 전기적으로 연결되어서, 일반적으로 전기 펄스의 형태인 제 2 입력 신호를 초음파 트랜스듀서(107)에 제공하고, 이로써 초음파 트랜스듀서(107)가 제 1 초음파 신호를 신체 조직에 인가하게 하고, 초음파 트랜스듀서(107)로부터 제 2 출력 신호를 수신하게 하며, 여기서 제 2 출력 신호는 초음파 트랜스듀서(107)에서 수신되는, 신체 조직의 특성을 나타내는 초음파 응답 신호에 따라 달라진다.
초음파 프로브(102)에서 초음파 트랜스듀서(107)가 배치되는 면(106)은 전극 플레이트(105)에 인접하는데, 전극 플레이트(105)에서 전극(103)이 배치되는 면(104)과는 반대측의 면 상에 있다. 따라서, 전극 플레이트(105)가 전극 플레이트(105)에서 전극(103)이 상방으로 배치되는 면(104)을 위쪽으로 해서 수평으로 배치되면, 초음파 프로브(102)는 전극 플레이트(105)의 아래에, 초음파 프로브(102)에서 초음파 트랜스듀서(107)가 배치되는 면(106)을 위쪽으로 해서 놓여진다. 따라서, 초음파 트랜스듀서(107)는 전극 플레이트(105)과 실질적으로 평행한 평면에 배치된다. 이로써, 전기 신호 및 초음파 신호가 서로 평행한 방향으로 신체 조직에 인가될 수 있다.
전극 플레이트(105)가 이동함으로써, 전극(103)이 배치되는 전극 플레이트(105)의 영역보다 큰 신체 조직의 다양한 위치에서 제 1 전기 신호가 인가되고 전기 응답 신호가 검출될 수 있다. 시스템(13)은 도 1을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 전극 플레이트(105) 및 초음파 프로브(102)를 피검체에 대해 병진 운동시킬 수 있다.
이 예에서, 초음파 프로브(102)는 피검체에 대해 회전도 한다. 초음파 프로브(102)와 전극 플레이트(105)는 기계적으로 연결되며, 이로써 초음파 프로브(102)는 전극 플레이트(105)에 대해 실질적으로 수직인 축(108)을 중심으로 회전할 수 있다. 정해진 크기의 신체 조직의 영역인 경우에, 더 적은 수의 전극(103)이 배치될 수도 있으며, 이로써 전기 접속의 복잡성을 줄일 수 있다. 전극 플레이트(105)가 회전함으로써, 전극(103) 상의 물리적인 간격보다 더 가깝게 이격된 전극(103)의 더 많은 위치를 사용해서, 정교한 해상도의 전기 측정이 가능하게 된다.
전극(103)은 제 1 포트(109)에 연결되고, 초음파 트랜스듀서(107)는 제 2 포트(110)에 연결된다. 제 1 포트(109)는 양방향성으로, 전극(103)과의 사이에서 신호를 주고 받는다. 제 2 포트(110)도 양방향성으로, 초음파 전극(107)과의 사이에서 신호를 주고 받는다. 명확하게 하기 위해서, 제 1 포트(109)과 전극(103)의 사이, 및 제 2 포트(110)와 초음파 트랜스듀서(107)의 사이의 접속은 도 1에 도시되지 않다. 이들 접속은 예를 들어, 전극 플레이트(105)에서 면(104)과는 반대의 면에 위치될 수도 있고, 또는 전극 플레이트(105)의 내부에 있을 수도 있다.
제 1 포트(109)에는 제 1 제어기(111)가 연결되어 있다. 제 1 제어기(111)는 제 1 포트(109)를 통해 전극(103) 중 하나 이상에 전달되는 제 1 입력 신호를 생성하고, 제 1 입력 신호에 응답해서 제 1 전기 신호가 신체 조직에 전송된다. 제 1 전기 신호는 신체 조직을 통과해서 다른 전극(103)에서 수신된다. 이 수신된 신호를 본 명세서 및 첨부된 청구항에서는 전기 응답 신호라고 칭한다. 전기 응답 신호에 따라 달라지는 제 1 출력 신호가 제 1 포트(109)를 통해서 제 1 제어기(111)에 전달된다.
제 2 전기 포트(110)에는 제 2 제어기(112)가 연결되어 있다. 제 2 제어기(112)는 제 2 포트(110)를 통해 초음파 트랜스듀서(107)에 전달되는 제 2 입력 신호를 생성한다. 제 2 입력 신호는 예컨대 전기 신호가 될 수도 있고 혹은 광 신호가 될 수도 있다. 초음파 트랜스듀서(107)는 제 2 입력 신호를 제 1 초음파 신호로 변환하고, 이것이 신체 조직에 전송된다. 제 1 초음파 신호는 신체 조직에서 반사된다. 이러한 반사를 본 명세서 및 첨부된 청구항에서는 초음파 응답 신호라고 칭한다. 초음파 응답 신호는 초음파 트랜스듀서(107)에 의해 검출되고, 여기서 초음파 응답 신호를 제 2 출력 신호로 변환해서 제 2 포트(110)를 통해서 제 2 제어기(112)로 전달한다.
제 1 및 제 2 제어기(111, 112)는 컴퓨터(18)에 연결된다. 컴퓨터(18)는 제 1 출력 신호에 기초해서 전기 임피던스 데이터를 생성하고, 제 2 출력 신호에 기초해서 초음파 데이터를 생성한다. 초음파 데이터 및 전기 임피던스 데이터는 신체 조직의 특성을 나타낸다.
다른 방안으로, 컴퓨터(18)는 초음파 데이터와 전기 임피던스 데이터를 결합하고, 디스플레이(114)(선택 사항임)가 결합된 초음파 데이터와 전기 임피던스 데이터를 표현하는 이미지를 디스플레이한다. 이로써, 전기 임피던스 데이터와 초음파 데이터가 결합되어서 개선된 이미지를 제공할 수 있으며, 이는 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈선 및 경혈점과 같은 신체 조직의 특징부의 검출 및 위치 확인을 도울 수 있다. 전기 임피던스 데이터만이나 초음파 데이터만에서는 보이지 않는 신체 조직의 특징부가, 전기 임피던스 데이터와 초음파 데이터를 결합한 이후에 나타날 수도 있다. 이 이미지는 2차원일 수도 있고 3차원일 수도 있다.
도 5에 도시된 전극 플레이트(105)가 편평한 것이지만, 이것이 본 발명의 필수적인 특징은 아니며, 전극 플레이트(105) 또는 적어도 하나의 면(104)은 편평하지 않을 수도 있다. 예컨대, 면(104)은 신체 조직과 유사한 형태로 프로파일될 수도 있다. 이로써 신체 조직의 형상의 왜곡을 감소 혹은 방지할 수 있다. 초음파 프로브(102)의 면(106) 및 초음파 트랜스듀서(107)의 배치는 인접한 전극 플레이트(105)의 형상에 부합하게 프로파일될 수 있다.
신체 조직의 형상에 부합하는 형상을 이용함으로써, 전극 플레이트(105)과 신체 조직 사이 및 초음파 트랜스듀서(107)와 신체 조직 사이의 신호 길이가 감소될 수 있고, 그 결과 응답 신호를 검출하는 장치의 감도를 개선할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 전극 플레이트(105)은 원형이다. 이것이 본 발명의 필수적인 특징은 아니며, 다른 형상이 사용될 수도 있다.
제 1 포트(109) 및 제 2 포트(110)를 통해 전달되는 신호는 전류일 수도 있고 또는 전압일 수 있으며, 혹은 광 신호일 수도 있다. 또한, 이들은 아날로그 신호일 수도 있고 또는 디지털 신호일 수도 있다. 광 신호가 사용되는 경우, 광 신호와 전기 신호 간의 변환은 초음파 트랜스듀서(107)에 의해, 전극(103)에 의해 및 제 1 및 제 2 제어기(111, 112)에 의해 수행될 수 있다. 디지털-아날로그 변환 및 아날로그-디지털 변환은 초음파 트랜스듀서(107)에 의해, 전극(103)에 의해 및 제 1 및 제 2 제어기(111, 112)에 의해 수행될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(107), 전극(103) 및 제 1 및 제 2 제어기(111, 112)는 신호 처리, 예컨대 증폭 및 필터링을 포함할 수 있다. 제 1 제어기(111)는 전극 플레이트(105)와 일체화될 수 있고, 제 2 제어기(112)는 초음파 프로브(102)과 일체화될 수 있으며, 이 경우 제 1 및 제 2 포트(109, 110) 중 하나 혹은 모두는 전극 플레이트(105) 또는 초음파 프로브(102) 내부에 각각 위치될 수 있다. 다른 방안으로, 제 1 제어기(111)는 케이블을 이용해서 전극 플레이트(105)로부터 이격될 수 있고 및/또는 제 2 제어기(112)는 케이블을 이용해서 초음파 프로브(102)로부터 이격될 수 있다.
제 1 제어기(111) 및 제 2 제어기(112)는 연결되어서 실제로는 공통 제어기가 될 수도 있다. 이로써, 제 1 신호와 제 2 신호의 발생이 싱크로나이즈될 수도 있다. 예컨대, 제 1 신호 및 제 2 신호의 상대적인 타이밍 및/또는 크기가 제어될 수 있다.
장치(10)는 평가 대상 물체를 전극 반송 플레이트(105)로부터 이격시키는 이격 부재를 포함할 수 있다. 전극 반송 플레이트(105)가 회전할 때, 이격 부재 및 물체는 회전하지 않는다. 이런 식으로, 물체는 전극 반송 플레이트(105)의 회전력으로부터 보호될 수 있고, 이로써 환자의 불편이 감소 혹은 제거될 수 있다. 회전 가능 반송 플레이트(105)는 초음파 프로브(106)가 부착되는 초음파 창을 가질 수 있다. 이 창은 플레이트(105)를 지나는 개구부가 될 수 있다. 이격 막(800)은, 예컨대 높은 전기 임피던스의 폴리머와 같이 초음파를 투과시키는 막으로 이루어질 수 있다. 이 예에서, 각각의 전극은 이격 부재를 지나는 개구부를 가질 수 있다.
도 6a, 6b, 6c, 6d는 전극(103)의 전극 어레이(101)의 예를 나타낸다. 이들 전극 어레이(101)는 회전 가능하며 회전 대칭일 수 있다. 이격 부재를 사용해서 시험중인 물체를 회전 전극 어레이(101)로부터 이격시킨다. 반송 플레이트(105)는 전기 도전성이 아니며, 예컨대 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 전극(103)은 전극 반송 플레이트(105)의 평탄 표면에 걸쳐서 배치되고, 바람직하게는 전극 반송 플레이트(105) 내의 오목한 곳에 위치되어서, 전극 반송 플레이트(105) 상에 위치된 물체와 물리적으로 접촉하지 않게 한다. 각각의 전극은 점으로 표시되어 있다.
전극은, 반복 단위가 전극 반송 플레이트(105)에 걸쳐서 90°이하의 회전 대칭 각을 갖고 반복되는 배치로, 전극 반송 플레이트(105) 상에 배치된다. 전극은, 전기 임피던스의 측정이 90°미만의 회전 변위만큼 연속 위치로 회전되는 전극의 패턴을 사용해서 행해질 수 있는 방식으로 배치된다.
도 6a에서, 전극(103)은 정사각형 행렬로 등거리로 배치되며, 연속해서 배치된 정사각형의 모서리에 전극이 위치된다. 이 전극은 정사각형의 모자이크의 각각의 정사각형의 하나 이상의 모서리에 배치된다. 이러한 배치를 통해서 90°의 배수인 회전 대칭이 가능하게 된다.
이러한 배치에서, 이 배치의 경계에 인접한 전극을 제외한 각각의 전극은 정사각형 내에 배치된 4개의 가장 가깝게 이웃하는 전극을 갖는다. 이와 달리, 각각의 정사각형을 4개의 더 작은 정사각형으로 재분할함으로써, 더 조밀한 행렬이 제공될 수도 있다.
전극(103)은 X개의 열 및 Y개의 행의 어레이로, 여기서 X=1, 2, 3,... N이고; Y=1, 2, ... M이며, 예컨대, 3×16 어레이, 3×24 어레이, 5×16 어레이, 5×24 어레이이며, 전극 사이의 갭은 0.01mm, 0.02mm, 0.05mm, 0.1mm, 0.5mm, 1mm 등과 같은 임의의 가능한 값이 될 수 있다.
도 6b에서, 전극(103)은 삼각 행렬로 등간격으로 배치되며, 전극은 연속체로 배치된 등변 삼각형의 모서리에 위치된다. 전극은 삼각형의 모자이크의 각각의 삼각형의 하나 이상의 모서리에 배치된다. 삼각형은 등변 삼각형이 될 수 있다. 나아가 삼각형은 동일한 크기가 될 수 있다. 이러한 배치를 통해서 60°의 배수인 회전 대칭이 가능하게 된다. 이러한 배치에서, 이 배치의 경계에 인접한 전극을 제외한 각각의 전극은 정육각형 내에 배치된 6개의 가장 가깝게 이웃하는 전극을 갖는다. 이와 달리, 각각의 등변 삼각형을 4개의 더 작은 등변 삼각형으로 재분할함으로써, 더 조밀한 삼각 행렬이 제공될 수도 있다.
전극(103)은 절반이 점유된(half-occupied) X개의 열 및 Y개의 행의 어레이로, 여기서 X=1, 2, 3,... N이고; Y=1, 2, ... M이며, 예컨대, 3×16 어레이, 3×24 어레이, 5×16 어레이, 5×24 어레이이며, 전극 사이의 갭은 0.01mm, 0.02mm, 0.05mm, 0.1mm, 0.5mm, 1mm 등과 같은 임의의 가능한 값이 될 수 있다.
도 6c 및 도 6d에서, 전극(103)은 공유점 0을 지나가는 5개 이상의 방사형 연장선으로 배치된다. 2차원에서 N개의 방사선은 360°/N의 일정 간격을 가지며, 방사선에 따른 전극(103) 사이의 갭은 0.01mm, 0.02mm, 0.05mm, 0.1mm, 0.5mm, 1mm 등과 같은 임의의 가능한 값이 될 수 있다.
각각의 전극의 지름은 1~5㎛가 될 수 있지만, 이 범위로 제한되는 것은 아니다. 가장 가까운 전극 사이의 중심 거리는 예컨대, 0.01~1mm가 될 수 있다.
전극(103)은 피부 아래의 5~10mm까지, 일반적으로 2~4mm까지 1~2mm 해상도로 측정하도록 구성될 수 있다.
도 7은 전기 임피던스 측정에 더해서 초음파 측정을 사용할 수도 있고 혹은 그렇지 않을 수도 있는 장치(10)의 예를 나타낸다. 전극 반송 플레이트(105)는 물체(피검체)에 대해 측방으로(200) 이동될 수 있다. 이 이동은 예컨대, 서보 모터를 포함할 수 있는 시스템(13)(도 1)에 의해 이루어질 수 있다. 장치(10)는 전극(103)의 어레이를 이동시키며, 각각의 위치에서 측정을 행한다.
장치는,
(i) 다양한 위치에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하고,
(ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하며,
(ⅲ) 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별한다.
복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이의 위치를 식별하면, 장치(10)는 전극(103)의 반송 플레이트(105)를 이동시켜서, 반송 플레이트(105)의 중간에 있는 개구부(202)가 피하의 마이크로 바이오 채널, 경혈, 혹은 경혈점에 대응하는 위치 위에 위치되게 한다. 이로써 침술사는 개구부(202) 내의 경혈점을 식별할 수 있다.
장치(10)는 팔다리를 따라서 이동되는 스트랩 또는 밴드로 구성될 수 있다. 측방향 이동은 팔다리를 따라서 이루어진다.
다수의 상이한 위치 각각에서 일정 범위의 주파수에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터가 획득될 수 있다.
위치에 따라서 변하는 물체에 대한 파라미터 임피던스 값이, 결정된 복수의 전기 임피던스 특성 중 선택된 것들을 구조적으로 결합함으로써, 형성될 수 있으며, 관심의 위치가 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값의 변이에 의해 식별될 수 있다.
초음파 센서는 개구부(202) 내에 위치될 수 있다.
도 8은 전기 임피던스 측정에 더해서 초음파 측정을 사용할 수도 있고 혹은 그렇지 않을 수도 있는 장치(10)의 예를 나타낸다. 전극 반송 플레이트(105)는 2개의 부분(105A, 105B)으로 나누어진다.
부분(105A)은 전극(103)의 어레이(101)이다. 이 어레이는 고정될 수도 있고 이동 가능할 수도 있다. 예컨대, 이는 물체(피검체)에 대해 측방향(200)으로 이동될 수 있다. 이 이동은 예컨대, 예컨대, 서보 모터를 포함할 수 있는 시스템(13)(도 1)에 의해 이루어질 수 있다.
부분(105B)은 전극(103)의 어레이(101)이다. 이 어레이는 이동 가능한 것으로 판독 헤드(210)를 동작시킨다. 이 도시된 예에서, 2개의 판독 헤드(210)가 있다. 이는 물체(피검체)에 대해서 측방향으로 및/또는 종방향으로 이동될 수 있다. 이 이동은 예컨대, 서보 모터를 포함할 수 있는 시스템(13)(도 1)에 의해 이루어질 수 있다.
장치(10)는 전극(103)의 어레이를 이동시키며, 각각의 위치에서 측정을 행한다.
장치(10)는,
(i) 다양한 위치에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하고,
(ⅱ) 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하며,
(ⅲ) 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별한다.
복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이의 위치를 식별하면, 장치(10)는 판독 헤드(210)를 이동시켜서 위치를 식별한다.
다수의 상이한 위치 각각에서 일정 범위의 주파수에서 물체에 대한 전기 임피던스 데이터가 획득될 수 있다.
위치에 따라서 달라지는 물체에 대한 파라미터 임피던스 값이, 결정된 복수의 전기 임피던스 특성 중 선택된 것들을 구조적으로 결합함으로써, 형성될 수 있으며, 관심의 위치가 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값의 변이에 의해 식별될 수 있다.
전술한 예에서, 예컨대, 전극 플레이트(105)를 통해서 혹은 독립적으로 피검체의 일정한 혹은 차동의 가열/냉각을 제공하기 위해서 온도 제어 서브시스템이 사용될 수 있다. 따라서, 다양한 위치에서의 측정은 제어되는 고정 온도 조건 또는 가변 온도 조건 하에서 이루어질 수 있다.
전술한 예에서, 다양한 위치에서의 측정은 침술을 행하지 않고 이루어질 수도 있고, 혹은 침술 동안에 이루어질 수도 있다.
온도 변이 및 침술 존재 여부와 같은 시변 파라미터를 적용함으로써, 전기 임피던스 특성의 시간-변이를 결정할 수 있다. 이로써, 침술 자극 동안 경혈에 따른 전송의 속도, 전송 방향 및 센스와 같은 파라미터를 결정할 수 있다. 침술이 행해질 때, 동적 측정은 데이터의 변경으로부터 관 내에서의 간질액(interstitial fluid) 흐름을 검출한다. 이 장치는 적혈구의 1~3MHz의 특성 주파수에 따라서 경혈 관과 혈관 사이의 차이를 나타낼 수도 있다.
측정된 피검체의 전기 임피던스 특성을, 다양한 성별, 연령, 정상 그룹 및 비정상 그룹에 대한 데이터와 비교하기 위해서 데이터베이스가 사용될 수도 있다.
상기 단락에서 본 발명의 실시예를 다양한 비제한의 예시를 참조하면서 설명했지만, 청구되는 본 발명의 범주로부터 벗어남 없이 이 예시에 대한 수정이 이루어질 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
상기 상세한 설명에서 특히 중요하다고 생각되는 본 발명의 특징점들에 주목하도록 했지만, 본 명세서에서 이전에 나타내는 및/또는 첨부 도면에 도시된 모든 특허 가능한 특징점이나 특징점의 결합과 관련된 보호 범주를 출원인이 청구하고 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (29)

  1. 물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 방법으로서,
    (i) 상이한 위치에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와,
    (ⅱ) 상기 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와,
    (ⅲ) 상기 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물체에 제 1 전기 신호를 인가하고, 상기 물체의 특성을 나타내는 전기 응답 신호를 수신하며, 상기 전기 응답 신호를 표현하는 제 1 출력 신호를 제공함으로써 상기 물체에 대한 상기 전기 임피던스 데이터를 획득하도록 전기 임피던스 검출을 수행하기 위해 전극 어레이를 사용하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 어레이 전체 혹은 적어도 일부를 이동시켜서 상이한 위치에서 전기 임피던스 검출을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 어레이 전체 혹은 적어도 일부를 인간의 팔다리에 걸쳐서 측방향으로 물리적으로 이동시켜서 상이한 위치에서 전기 임피던스 검출을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 어레이 전체 혹은 적어도 일부를 물리적으로 이동시켜서, 상기 전극 어레이의 반송 플레이트 내의 개구부가 상기 식별된 위치에 대응하는 위치 상에 위치되게 하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 개구부 내에 초음파 센서가 위치되는
    방법.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 어레이는 2부분으로 나누어지고,
    상기 2부분은 서로에 대해서 상대적으로 이동하도록 구성되는
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극 어레이의 상기 2부분 중 하나를 이동시켜서 상기 식별된 위치를 사용자에게 식별시키는
    방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별된 위치는 인간 모폴로지(human morphology) 및/또는 피하의 마이크로 바이오 채널(micro bio-channel) 및/또는 낮은 유압 저항의 피하의 미세 체적부(sub-cutaneous micro-volume of low hydraulic resistance) 및/또는 경혈 및/또는 경혈점의 위치를 나타내는
    방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열/냉각을 제공하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 어레이는, 사용시에 상기 물체의 상기 신체 조직에 대해서 이동하도록 구성된, 상기 장치의 이동 가능 요소에 장착되는
    방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동 가능 요소는 창을 갖는
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 창은 이동 가능 요소 내의 개구부인
    장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 전극 어레이의 전극은 상기 창 상에는 존재하지 않는
    장치.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 가능 요소와 상기 피검체 사이에 이격 부재를 사용하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 이격 부재는 초음파를 투과시키는 것이고 비도전성인
    방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 이격 부재의 개구부는 사용시에 상기 전극 어레이의 전극과 정렬되도록 구성되는
    방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이격 부재의 상기 개구부는 대칭의 구성으로 배치되고,
    상기 전극 어레이의 전극은 대응하는 대칭의 구성으로 배치되는
    방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    초음파 트랜스듀서를 사용해서 제 1 초음파 신호를 상기 물체에 인가하고, 상기 물체의 특성을 나타내는 초음파 응답 신호를 수신하며, 상기 초음파 응답 신호를 표현하는 제 2 출력 신호를 제공함으로써, 초음파 검출을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 초음파 프로브의 전체 혹은 적어도 일부를 상기 물체에 대해서 이동시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모델은 직렬 접속된 제 1 임피던스와 제 2 임피던스가 제 3 임피던스와 병렬로 접속되는 것을 상정하거나, 혹은
    상기 전기 모델은 직렬 접속된 캐패시터 및 저항이 다른 저항과 병렬로 접속되는 것을 상정하는
    방법.
  22. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모델은 프랙탈 모델(fractal model)이고, 임의의 해상도에서 사용 가능한
    방법.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 임피던스 특성은
    주파수 하한에서의 임피던스,
    주파수 상한에서의 임피던스,
    상기 임피던스에 변경이 있는 위치의 완화 주파수 fr,
    상기 완화 주파수에서의 임피던스, 및
    상기 완화 주파수에서의 임피던스 기울기
    로 이루어진 그룹으로부터 선택되는
    방법.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상이한 위치에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계는,
    일정한 주파수의 범위에서 상이한 위치에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 주파수의 범위는 0 내지 100MHz인
    방법.
  26. 인간 피검체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 장치로서,
    (i) 상기 신체의 상이한 위치에서 상기 인간 피검체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 수단과,
    (ⅱ) 상기 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 수단과,
    (ⅲ) 상기 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하는 수단
    을 포함하는 장치.
  27. 물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 시스템으로서,
    (i) 상이한 위치에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 수단과,
    (ⅱ) 상기 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 수단과,
    (ⅲ) 상기 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하는 수단
    을 포함하는 장치.
  28. 물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하고,
    상기 복수의 전기 임피던스 특성 중 하나 이상의 변이에 의해 식별된 위치를 식별하도록,
    프로세서에 명령어를 제공하는,
    컴퓨터 프로그램.
  29. 물체의 하나 이상의 전기 임피던스 특성의 변이의 위치를 측정하는 방법으로서,
    (i) 상이한 위치에서 일정 주파수의 범위에서 상기 물체에 대한 전기 임피던스 데이터를 획득하는 단계와,
    (ⅱ) 상기 획득한 전기 임피던스 데이터를 상정되는 전기 모델의 전달 함수를 사용하여 분석해서, 위치에 따른 상기 물체에 대한 복수의 전기 임피던스 특성의 변이를 결정하는 단계와,
    (ⅲ) 상기 결정된 복수의 전기 임피던스 특성 중 선택된 것들을 구조적으로 결합해서, 위치에 따라 달라지는 상기 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값을 제공하는 단계와,
    (ⅲ) 상기 물체에 대한 적어도 하나의 파라미터 임피던스 값의 공간적 변이에 의해 식별되는 위치를 식별하는 단계
    를 포함하는 방법.
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