KR20190054870A - 의료 진단 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의료 진단 장치를 개시한다. 그의 장치는, 전기 라인 및 펌핑 라인을 갖는 배관 모듈과, 상기 배관 모듈의 일측 상에 배치되어 상기 전기 라인에 연결된 광학 모듈과, 상기 광학 모듈에 인접한 상기 배관 모듈의 타측 상에 배치되어, 상기 펌핑 라인으로 연결된 자기공명신호 측정 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은 의료 진단 장치에 관한 것으로, 상세하게는 인체 내부에서 검체를 채취하지 않고 실시간으로 질병 정보를 획득할 수 있는 의료 진단 장치에 관한 것이다.
의료 분야의 NMR 장치는 인체 진단 부위의 자기공명영상을 획득하여 질병 유무를 진단하는 데 매우 효과적으로 활용되고 있다. 그러나, NMR 장치는 고가의 유지비 및/또는 사용료 때문에 매우 제한적으로 사용되는 한계를 지닌다. 예컨대, 일반적인 NMR 장치는 인체를 둘러싸는 초전도 자석을 저온(ex, -260℃ 이하)으로 유지하기 위한 냉매의 관리비가 높고, 전체 설비의 크기 및/또는 부피가 크다는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 소화기관 또는 호흡기관 등 내시경이 도달할 수 있는 인체 내의 자기공명신호를 획득할 수 있는 의료 진단 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 의료 진단 장치를 개시한다. 그의 장치는, 전기 라인 및 펌핑 라인을 갖는 배관 모듈; 상기 배관 모듈의 상기 펌핑 라인으로 진공 압을 제공하는 펌핑 모듈; 상기 배관 모듈의 일측 상에 배치되어 상기 전기 라인에 연결된 광학 모듈; 및 상기 광학 모듈에 인접한 상기 배관 모듈의 타측 상에 배치되어, 상기 상기 펌핑 라인에 연결된 자기공명신호 측정모듈을 포함한다. 여기서, 상기 자기공명신호 측정모듈은: 상기 펌핑 라인에 연결된 진공 홀을 갖는 모듈 기판; 및 상기 모듈 기판 상에 배치된 자석과 상기 자석 내의 상기 모듈 기판 상에 배치되어 상기 진공 홀과 연결되는 흡착 홀을 갖는 고주파 코일을 포함하고, 상기 진공 압에 의해 상기 흡착 홀 내로 흡착되는 시료의 핵스핀 자기모멘트의 변화를 감지하는 핵자기공명 센서를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 개념에 따른 의료 진단 장치의 광학 모듈 및 자기공명신호 측정모듈은 소화기관 또는 호흡기관 내의 자기공명 신호를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 의료 진단 장치를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 자기공명신호 측정모듈의 일 예를 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 자기공명신호 측정모듈의 일 예를 보여주는 단면도 및 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 의료 진단 장치(100)를 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 의료 진단 장치(100)는 내시경 장치 또는 자기공명센서가 내장된 생체신호검출장치일 수 있다. 의료 진단 장치(100)는 인체의 소화기관(110, ex, 위장, 대장, 소장) 또는 호흡기관(ex, 폐, 기도)내에 제공되어 상기 인체 내의 광학영상 및 자기공명신호를 획득할 수 있다. 일 예에 따르면, 본 발명의 의료 진단 장치(100)는 배관(tube) 모듈(10), 광학 측정 모듈(20), 자기공명신호 측정모듈(30), 광원(40), 펌핑 모듈(50) 및 제어 모듈(60)을 포함할 수 있다.
상기 배관 모듈(10)은 상기 광학 측정 모듈(20) 및 상기 자기공명신호 측정모듈(30)을 상기 광원(40), 상기 펌핑 모듈(50) 및 상기 제어 모듈(60)에 연결할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 배관 모듈(10)은 연결 배관(12)과 배관 헤드(14)를 포함할 수 있다. 상기 연결 배관(12)은 상기 광학 측정 모듈(20)을 상기 광원(40 및 상기 제어 모듈(60)에 연결할 수 있다. 또한, 상기 연결 배관(12)은 상기 자기공명신호 측정모듈(30)을 상기 펌핑 모듈(50)에 연결할 수 있다. 상기 연결 배관(12)은 광섬유(11), 전기 라인들(13), 및 펌핑 라인(15)을 가질 수 있다. 상기 광섬유(11)는 상기 광학 측정 모듈(20)과 상기 광원(40) 사이에 연결될 수 있다. 상기 전기 라인들(13)은 상기 광학 측정 모듈(20)과 상기 자기공명신호 측정모듈(30)을 상기 제어 모듈(60)에 연결할 수 있다. 상기 배관 헤드(14)는 상기 연결 배관(12)의 팁에 연결될 수 있다. 상기 광섬유(11), 상기 전기 라인들(13) 및 상기 펌핑 라인(15)은 상기 배관 헤드(14)를 관통하여 상기 광학 측정 모듈(20)과 상기 자기공명신호 측정모듈(30)에 연결될 수 있다.
상기 광학 측정 모듈(20)은 상기 배관 모듈(10)의 상기 배관 헤드(14)의 일측 상에 배치될 수 있다. 상기 광학 측정 모듈(20)은 제 1 모듈 기판(22), 투영 소자(24) 및 광 센서(26)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 모듈 기판(22)은 상기 투영 소자(24) 및 상기 광 센서(26)를 고정할 수 있다. 상기 투영 소자(24)는 상기 제 1 모듈 기판(22)과 광섬유(11) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 투영 소자(24)는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 투영 소자(24)는 입사 광(23)을 외부로 방사할 수 있다. 상기 입사 광(23)은 상기 소화기관(110)의 내벽으로 제공되어 반사 광(25)을 생성할 수 있다. 상기 광 센서(26))는 상기 전기 라인들(13) 중의 하나와 상기 제 1 모듈 기판(22) 상에 배치될 수 있다. 상기 광 센서(26)는 반사 광(25)을 수신하여 상기 소화기관(110) 내벽의 영상 신호를 생성할 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 자기공명신호 측정모듈(30)의 일 예를 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 자기공명신호 측정모듈(30)은 상기 배관 헤드(14)의 타측 상에 배치될 수 있다. 상기 자기공명신호 측정모듈(30)은 제 2 모듈 기판(32) 및 핵자기공명(NMR) 센서(34)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 모듈 기판(32)은 상기 핵자기공명 센서(34)를 상기 배관 헤드(14) 상에 고정할 수 있다. 상기 제 2 모듈 기판(32)은 상기 배관 모듈(10)의 펌핑 라인(15)을 통해 상기 펌핑 모듈(50)에 연결되는 진공 홀(33)을 가질 수 있다. 상기 핵자기공명 센서(34)는 상기 전기 라인들(13) 중의 하나, 상기 진공 홀(33) 및 상기 제 2 모듈 기판(32) 상에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 핵자기공명 센서(34)는 자석(36), 고주파 코일(38)을 포함할 수 있다.
상기 자석(36)은 상기 제 2 모듈 기판(32)의 가장자리 상에 배치될 수 있다. 상기 자석(36)은 링 모양의 Halbach 어레이 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 자석(36)은 Nd-B-Fe를 갖는 영구자석 또는 MEMS 구조의 전자석을 포함할 수 있다.
상기 자석(36)은 제 1 자기장(35)을 생성할 수 있다. 상기 제 1 자기장(35)은 상기 제 2 모듈 기판(32)의 상부 면과 평행할 수 있다. 예를 들어, 상기 자석(36)은 상기 제 2 모듈 기판(32)의 일측 가장자리 상의 N극과, 상기 제 2 모듈 기판(32)의 타측 가장자리 상의 S극을 가질 수 있다.
상기 고주파 코일(38)은 상기 자석(36) 내의 상기 제 2 모듈 기판(32) 상에 배치될 수 있다. 상기 고주파 코일(38)은 흡착 홀(37)을 가질 수 있다. 상기 흡착 홀(37)은 상기 제 2 모듈 기판(32)의 진공 홀(33)에 연결될 수 있다. 상기 흡착 홀(37) 및 상기 진공 홀(33) 내에 진공압력이 생성되면, 상기 소화기관(110)은 상기 흡착 홀(37) 내에 제공 및/또는 흡착될 수 있다. 상기 고주파 코일(38)은 상기 전기 라인들(13)들 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 상기 고주파 코일(38)은 제 2 자기장(39)을 생성할 수 있다. 상기 제 2 자기장(39)은 상기 제 1 자기장(35)의 방향과 교차하는 방향을 가질 수 있다. 상기 고주파 코일(38)에 전류가 공급되면, 상기 제 2 자기장(39)은 상기 제 2 모듈 기판(32)의 상부 면과 수직한 방향으로 유도될 수 있다.
한편, 상기 제 2 자기장(39)의 유도된 후에, 상기 고주파 코일(38) 내에는 상기 소화기관(110)의 원자들의 핵스핀의 회전 및/또는 복귀에 따른 감지 전류가 유도될 수 있다. 상기 제어 모듈(60)은 핵자기 모멘트의 복귀 시간을 계산하여 상기 소화기관(110)의 질병(ex, 염증, 용종, 또는 암)을 판별할 수 있다. 예를 들어, 상기 고주파 코일(38)에 제 1 펄스(미도시)가 제공되면, 상기 흡착 홀(37) 내의 상기 소화기관(110)의 원자 내의 핵자기 모멘트는 임의의 방향으로 흐트러질 수 있다. 다음, 상기 고주파 코일(38)에 제 2 펄스(미도시)가 제공되면, 상기 핵자기 모멘트는 상기 제 2 자기장(39)와 동일한 방향으로 정렬될 수 있다. 제 1 및 제 2 펄스들의 시간차이는 상기 소화기관(110)의 원자의 종류 및/또는 질병의 원자의 종류에 따라 결정될 수 있다.
이후, 상기 핵자기 모멘트는 원래의 자리로 정렬될 수 있다. 상기 핵자기 모멘트의 복귀 시간은 상기 소화기관(110) 내의 원자의 종류마다 다를 수 있다. 상기 핵자기 모멘트는 복귀 시에 상기 고주파 코일(38) 내의 섭동 자기장에 따른 감지 전류를 유도할 수 있다. 이때, 상기 소화기관(110)이 상기 흡착 홀(37) 내로 흡착되기 때문에, 상기 감지 전류는 최대로 증가할 수 있다. 만약, 상기 소화기관(110)이 상기 흡착 홀(37) 외부에 배치될 경우, 상기 핵자기 모멘트의 복귀에 따른 감지 전류는 감소할 수 있다. 상기 제어 모듈(60)은 상기 고주파 코일(38) 내의 상기 감지 전류를 측정하여 상기 핵자기 모멘트의 복귀 시간을 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 소화기관(110)의 정상 세포의 원자와 암세포의 원자가 서로 다른 섭동 자기장 및/또는 복귀 시간을 가질 경우, 상기 제어 모듈(60)은 상기 섭동 자기장 및/또는 복귀 시간을 측정하여 상기 소화기관(110)의 암 발생 여부를 판별할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 광원(40)은 입사 광(23)을 생성할 수 있다. 상기 광원(40)은 광섬유(11)에 연결될 수 있다. 상기 광원(40)은 레이저 장치 또는 LED 소자를 포함할 수 있다.
상기 펌핑 모듈(50)은 상기 진공 압력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 펌핑 모듈(50)은 약 1mTorr 이하의 진공 압력을 생성할 수 있다. 상기 펌핑 모듈(50)은 진공 펌프(ex, 건식 펌프(dry pump)또는 로터리 펌프)를 포함할 수 있다. 상기 펌핑 모듈(50)은 상기 펌핑 라인(15)에 연결될 수 있다.
상기 제어 모듈(60)은 상기 광학 측정 모듈(20), 상기 자기공명신호 측정모듈(30), 상기 광원(40) 및 상기 펌핑 모듈(50)을 제어할 수 있다. 상기 제어 모듈(60)은 상기 광학 측정 모듈(20)의 영상 신호를 수신하여 상기 소화기관(110) 내벽의 광학 영상을 획득 할 수 있다. 상기 광학 영상은 표시 소자(ex, LCD 모니터 또는 LED 모니터)를 통해 표시될 수 있다. 상기 제어 모듈(60)은 상기 자기공명신호 측정모듈(30)의 감지 신호를 수신하여 상기 소화기관(110) 내의 질병 발병 유무를 판별할 수 있다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.
Claims (1)
- 전기 라인 및 펌핑 라인을 갖는 배관 모듈;
상기 배관 모듈의 상기 펌핑 라인으로 진공 압을 제공하는 펌핑 모듈;
상기 배관 모듈의 일측 상에 배치되어 상기 전기 라인에 연결된 광학 모듈; 및
상기 광학 모듈에 인접한 상기 배관 모듈의 타측 상에 배치되어, 상기 상기 펌핑 라인에 연결된 자기공명신호 측정 모듈을 포함하되,
상기 자기공명신호 측정 모듈은:
상기 펌핑 라인에 연결된 진공 홀을 갖는 모듈 기판; 및
상기 모듈 기판 상에 배치된 자석과 상기 자석 내의 상기 모듈 기판 상에 배치되어 상기 진공 홀과 연결되는 흡착 홀을 갖는 고주파 코일을 포함하고, 상기 진공 압에 의해 상기 흡착 홀 내로 흡착되는 시료의 핵스핀 자기모멘트의 변화를 감지하는 핵자기공명 센서를 포함하는 의료 진단 장치.
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|---|---|---|---|
| KR20170151784 | 2017-11-14 | ||
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2011024605A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Machida Endscope Co Ltd | 内視鏡及び内視鏡システム |
| KR101794617B1 (ko) * | 2016-05-19 | 2017-11-07 | 조선대학교 산학협력단 | 선단부가 좁은 3차원 영상 획득 광학 모듈 및 이를 구비한 3차원 영상 획득 내시경 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|
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