KR20220131208A - 유방암 진단 시스템을 위한 근적외선 처리 프로브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 근적외선 처리프로브에 관한 것으로, 하나 이상의 광조사모듈과 하나 이상의 광수집모듈을 포함하는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 채널신호처리부; 상기 채널신호처리부 및 상기 채널신호처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일측에 배치된 접촉면을 포함하되, 상기 광조사모듈을 통해 근적외선 영역의 복수의 파장의 광을 순차적으로 대상체에 출력하고, 상기 광수집모듈을 통해 상기 대상체로부터의 출력광을 수신하여 순차적으로 처리한다.

Description

유방암 진단 시스템을 위한 근적외선 처리 프로브{NEAR INFRARED PROCESSING PROBE FOR BREAST CANCER DIAGNOSIS SYSTEM}
본 발명은, 유방암 진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근적외선 측정 기술을 이용하여 유방암을 진단하는 유방암 진단 시스템에 관한 것이다.
질병의 조기 진단과 치료는 건강한 삶을 영위하기 위해서 중요하다. 여러 질병 중 암은 생명을 위협할 수 있는 심각한 질병으로서, 암의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있다.
한편, 여성의 경우에는 유방암, 갑상선 암, 위암, 대장암, 폐암 등의 암 중에서 유방암의 발병률이 가장 높게 나타난다. 그러므로, 유방암을 효과적으로 치료하기 위하여 조기에 유방암을 효과적으로 진단할 수 있는 방안을 모색하기 위한 관심이 집중되고 있다.
유방암을 진단하기 위한 종래의 기술로, 엑스선을 이용하여 유방 내부에 존재하는 병변을 검출하는 유방촬영술(Mammography)이 알려져 있다. 그러나, 유방촬영술은 유방 조직과 암에 대한 엑스선 흡수율의 차이가 매우 작기 때문에 유방 조직으로부터 암을 선별하기가 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 빛의 파장을 이용하여 유방 내부의 조직에 대한 이차원 혹은 삼차원 영상을 획득하는 확산광학단층촬영술(Diffuse Optical Tomography)을 이용하여 유방암을 진단하는 방법이 있다.
예를 들어, 한국 공개 특허 제10-2019-0048249호는 확산광학단층촬영술(Diffuse Optical Tomography)을 이용하여 유방암을 진단하는 장치 및 방법을 개시하고 있다.
구체적으로, 한국 공개 특허 제10-2019-0048249호는 광 신호와 광 신호를 이용하여 진단 대상에 조사된 적외선을 검출한 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 변환된 각각의 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하여 유방암을 진단하는 장치를 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는, 근적외선 영역의 복수의 파장의 광(DMW-NIRS (Discrete Multi Wavelength Near Infra-Red Spectroscopy)을 이용하여 유방암의 진단을 수행하는 시스템에서 영상 촬영을 보다 편리하게 수행하면서도, 유방암의 진단을 정확하게 수행할 수 있는 유방암 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 근적외선 처리프로브는, 하나 이상의 광조사모듈과 하나 이상의 광수집모듈을 포함하는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 채널신호처리부; 상기 채널신호처리부 및 상기 채널신호처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일측에 배치된 접촉면을 포함하되, 상기 광조사모듈을 통해 근적외선 영역의 복수의 파장의 광을 순차적으로 대상체에 출력하고, 상기 광수집모듈을 통해 상기 대상체로부터의 출력광을 수신하여 순차적으로 처리한다.
과제를 해결하기 위한 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 유방암 진단 시스템은, 프로브가 무선 구조를 가지며, 복수개의 채널신호처리부를 구비하여 한번에 가슴의 넓은 부분의 측정데이터를 수집하므로 가슴을 편리하게 촬영할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 프로브로 정밀하게 가슴을 촬영할 수 있는 진찰 인터페이스가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 출력되므로, 가슴을 정밀하게 촬영할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 동시에 출력되므로, 이를 동시에 비교하여 유방암을 용이하게 파악할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 크로모포어의 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 출력되는 진단 인터페이스가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 출력되므로, 크로모포어의 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지와 대조 영역의 크로모포어 이미지를 비교하여 유방암을 정밀하게 진단할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 프로브의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 대상체와 접촉하여 광데이터를 수집하는 도 2의 프로브를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 프로브의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 채널신호처리부의 구동칩과 데이터를 송수신하는 제1 제어부의 제1 디코더 및 제2 디코더를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 중앙제어장치의 데이터처리부를 도시한 블록도이다.
도 7은 도 1의 중앙제어장치의 제2 제어부의 제어에 따라 디스플레이의 표시부에 출력되는 인터페이스를 도시한 블록도이다.
도 8은 도 7의 진찰 인터페이스를 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8의 진찰 인터페이스가 디스플레이의 표시부에 출력되는 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 채널신호처리부별 광데이터의 수집의 완료가 표시되는 도 8의 스캐닝가이드 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 11은 광데이터를 수집하기 위한 프로브의 이동 안내가 표시되는 도 8의 스캐닝가이드 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 12는 크로모포어 이미지가 출력된 도 7의 진단 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 13은 크로모포어 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 출력된 도 7의 진단 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 14는 진찰 인터페이스가 디스플레이의 표시부에 출력되는 다른 실시예를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 시스템의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 유방암 진단 시스템(1)은 가슴 조직의 크로모포어(chromophore) 물질 별로 광데이터를 수집하기 위한 프로브(1000), 인터페이스 및 이미지를 출력하는 디스플레이(2000), 프로브(1000)의 작동 및 디스플레이(2000)의 출력을 제어하고 데이터를 처리하는 중앙제어장치(3000)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 프로브의 일례를 도시한 도면이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 프로브(1000)의 구성에 관하여 설명한다.
프로브(1000)는 채널신호처리부(1100), 알림부(1300), 제1 통신부(1500), 제1 제어부(1600), 본체를 포함할 수 있다.
채널신호처리부(1100)는 프로브(1000)에 N 개(N은 1 이상의 자연수)가 배열될 수 있으며, 입사광을 가슴에 조사하는 광조사모듈(1120), 가슴에 조사된 입사광이 반사된 빛(이하, 반사광이라 한다)의 파장 등의 정보의 측정값(이하, 광데이터라 한다)을 수집하는 광수집모듈(1160), 구동칩을 포함할 수 있다.
광조사모듈(1120)은 근적외선(near infrared ray) 영역 내의 서로 다른 길이의 파장을 가지는 입사광을 출력할 수 있는 LD(laser diode), LED(light emitting diode), VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 등의 광출력 소자를 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 광조사모듈(1120)은 파장의 길이에 따라서 8 종류로 분류되는 입사광을 출력할 수 있도록 구성될 수 있다. 이 때, 광조사모듈(1120)을 구성하는 하나의 광출력 소자가 8 종류의 파장을 갖는 빛을 출력할 수 있다면 광조사모듈(1120)은 하나의 광출력 소자로 구성될 수 있다. 또한, 광조사모듈(1120)을 구성하는 하나의 광출력 소자가 4 종류의 파장을 갖는 빛을 출력할 수 있다면 광조사모듈(1120)은 각각 상이한 파장의 빛을 출력하는 두 개의 광출력 소자로 구성될 수도 있다.
한편, 광조사모듈(1120)이 출력하는 파장별 입사광의 종류의 개수는, 가슴 내부에 존재하는 크로모포어의 종류의 개수를 기초로 결정될 수 있다. 크로모포어는 그 종류에 따라서 특정 길이의 파장을 가지는 빛을 효과적으로 흡수하기 때문에, 각각의 크로모포어 별로 효과적으로 흡수하는 파장을 가지는 입사광을 가슴에 조사하고 반사광을 수집 및 분석함으로써, 가슴 내부에 존재하는 크로모포어의 종류별 농도를 측정할 수 있다.
광수집모듈(1160)은 빛을 수신하여 광데이터를 수집할 수 있는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터(photo transistor), 광전 증폭관(photo multiplier tube, PMT), 포토 셀(photo cell) 등의 광수집 소자를 포함하여 구성될 수 있다.
광수집모듈(1160)에 의해서 수집된 반사광의 광데이터는 크로모포어의 농도가 산출되도록 중앙제어장치(3000)로 전송될 수 있다.
도 3은 대상체와 접촉하여 광데이터를 수집하는 도 2의 프로브를 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 3을 참조하여 설명하면, 광조사모듈(1120)과 광수집모듈(1160)은 프로브(1000)의 소정 면으로 노출되도록 프로브(1000)에 설치되어, 프로브(1000)의 소정 면이 가슴 등의 광데이터 수집 대상(이하, 대상체라 한다)(10)과 접촉하게 되면 광조사모듈(1120)과 광수집모듈(1160)이 대상체(10)와 접촉할 수 있다.
그리고, 광조사모듈(1120)로부터 조사된 입사광이 대상체(10) 내부에서 반사되면, 반사광의 광데이터를 광수집모듈(1160)이 수집할 수 있다. 광데이터는 반사광의 파장, 강도 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 프로브의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 프로브(1000)는 하나 이상의 채널신호처리부(1100)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로브(1000)의 소정 면으로 복수 개의 광조사모듈(1120)과 복수 개의 광수집모듈(1160)이 노출되도록, 프로브(1000)에 복수 개의 채널신호처리부(1100)가 포함될 수 있다.
예를 들어, N 개의 채널신호처리부(1100)가 프로브(1000)의 일축을 따라 수평 방향으로 배치되고, 서로 인접한 채널신호처리부(1100)의 광조사모듈(1120)들과 광수집모듈(1160)들은 서로 인접하도록 배치되어, 광조사모듈(1120)들이 일축과 나란한 행으로 배치되고, 광수집모듈(1160)들이 광조사모듈(1120)들과 소정 거리 이격되어 일축과 나란한 행으로 배치될 수 있다. 이때, 광수집모듈(1160)과 광조사모듈(1120)의 이격 거리에 의하여 근적외선의 침투 깊이가 조절될 수 있으며, 이에 따라 측정 대상에서의 측정 깊이가 조절될 수 있다. 예를 들어, 근적외선의 침투 깊이는 이격거리의 1/2 정도 수준이다. 따라서, 광수집모듈(1160)과 광조사모듈(1120)에 대하여 적절한 이격 거리를 설정함에 따라 최적의 측정 깊이를 설정할 수 있다.
다르게 표현하면, 각각의 채널신호처리부(1100)에 포함된 광조사모듈(1120)과 광수집모듈(1160) 간의 거리가 동일하도록 구성되어, 복수 개의 광조사모듈(1120)은 프로브(1000)의 소정 면에서 제1 방향으로 일렬로 배치되고, 복수 개의 광수집모듈(1160)은 프로브(1000)의 소정 면에서 제1 방향과 평행한 제2 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.
이처럼, 프로브(1000)가 하나 이상의 채널신호처리부(1100)를 포함함으로써, 프로브(1000)는 대상체(10)와 접촉하여 광데이터를 수집할 때 한 번의 접촉으로 대상체(10)의 넓은 부분의 광데이터를 수집할 수 있다.
한편, 프로브(1000)에 설치되는 복수 개의 채널신호처리부(1100)에 포함된 복수 개의 광조사모듈(1120) 및 광수집모듈(1160)의 배치 구조가, 전술한 광조사모듈(1120) 및 광수집모듈(1160)의 배치 구조에 한정되는 것은 아니다.
구동칩(1180)은 후술할 제1 제어부(1600)의 제어 신호에 따라서 광조사모듈(1120)의 구동을 위한 구동 신호를 순차적으로 출력하고, 광수집모듈(1160)에서 검출한 반사광의 광데이터를 제1 제어부(1600)로 전달할 수 있다.
그리고, 각각의 채널신호처리부(1100)의 구동칩(1180)은 광조사모듈(1120)에서 4 개 내지 12 개의 서로 다른 파장의 광이 순차적으로 출력되도록 4 개 내지 12 개의 구동 신호를 순차적으로 출력할 수 있다.
알림부(1300)는 점멸 LED, 액정디스플레이 등을 포함하여 프로브(1000) 본체 외부 하우징에 설치될 수 있으며, 프로브(1000)의 작동 상태 등을 사용자에게 알려주는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 알림부(1300)는 프로브(1000)의 채널신호처리부(1100)가 가슴과 접촉하여 광데이터의 수집을 완료하면, 점멸 LED를 점멸시키거나 액정디스플레이에 광데이터 수집의 완료에 관한 정보를 표시함으로써 사용자에게 프로브(1000)의 광데이터 수집 완료를 알려줄 수 있다.
제1 통신부(1500)는 프로브(1000) 외부의 장치와 데이터를 송수신 할 수 있는 종래의 통신모듈 등으로 구성될 수 있으며, wifi 또는 블루투스 등의 무선통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
*예를 들어, 프로브(1000)가 중앙제어장치(3000)와 무선 연결되도록 구성된 경우에는, 중앙제어장치(3000)로부터 전송되는 프로브(1000)의 작동에 관한 제어데이터 등을 제1 통신부(1500)를 통해서 수신할 수 있다. 그리고, 프로브(1000)로 수집한 가슴의 광데이터를 제1 통신부(1500)를 통해서 중앙제어장치(3000)로 전송할 수 있다.
제1 제어부(1600)는 채널신호처리부(1100), 알림부(1300), 제 1 통신장치(1500)의 동작을 제어할 수 있으며, 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 장치로서 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 제어부(1600)는 채널신호처리부(1100)의 구동칩(1180)과 데이터를 송수신하는 제 1 디코더(1620)와 제 2 디코더(1660)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 채널신호처리부의 구동칩(1180)과 데이터를 송수신하는 제1 제어부의 제1 디코더 및 제2 디코더를 도시한 도면이다.
한편, 도 5를 참조하여 설명하면, 제1 제어부(1600)는 각각의 채널신호처리부(1100)의 구동칩(1180)을 동작시키는 제어 신호를 순차적으로 전달하는 제1 디코더(1620), 각각의 구동칩(1180)에서 출력하는 반사광의 광데이터를 순차적으로 수신하여 출력하는 제2 디코더(1620)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 제어부(1600)는 각각의 채널신호처리부(1100)를 통해서 후술할 단위 스캔에 해당하는 반사광의 광데이터를 모두 수신함에 따라서 점멸 LED, 액정디스플레이와 같은 알림부(1300)에 단위 스캔이 완료되었음을 표시하도록 제어 신호를 전송할 수도 있다.
본체는 채널신호처리부(1100), 알림부(1300), 제1 통신부(1500), 제1 제어부(1600)를 내부에 수용할 수 있는 하우징으로 구성될 수 있으며, 하부면에 접촉면이 배치될 수 있다. 광조사모듈(1120)과 광수집모듈(1160)은 접촉면에 형성된 개구부를 통해서 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
이어서, 디스플레이(2000)의 구성에 관하여 설명한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 디스플레이(2000)는 표시부(2100), 제2 통신부(2300)를 포함할 수 있다.
표시부(2100)는 다양한 이미지데이터를 이미지로 출력하거나 인터페이스를 출력할 수 있는 종래의 모니터, 액정디스플레이 등으로 구성될 수 있다.
제2 통신부(2300)는 디스플레이(2000) 외부의 장치와 데이터를 송수신 할 수 있는 종래의 통신모듈 등으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이(2000)가 중앙제어장치(3000)와 무선 연결되도록 구성된 경우에는, 중앙제어장치(3000)로부터 송신되는 이미지데이터 등을 제2 통신부(2300)를 통해서 수신할 수 있다.
또한, 디스플레이(2000)는 터치 입력 모듈을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 디스플레이(2000)에 표시되는 각종 인터페이스의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 통해 중장제어장치(3000)의 동작 제어도 수행할 수 있다.
이어서, 중앙제어장치(3000)의 구성에 관하여 설명한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 중앙제어장치(3000)는 데이터를 산출하고 처리하는 데이터처리부(3100), 프로브(1000) 및 디스플레이(2000)의 작동을 제어하는 제2 제어부(3300), 제3 통신부(3500)를 포함할 수 있다.
중앙제어장치(3000)는 프로브의 동작을 제어하고, 프로브가 센싱한 반사광의 광데이터를 수신하고, 광데이터에 기초하여 대상체의 크로모포어 농도를 각 크로모포어 별로 산출하고, 각 크로모포어의 농도 값의 분포를 나타내는 크로모포어의 이미지를 생성하는 동작을 수행하며, 이러한 동작을 수행하는 프로그램을 내장하는 메모리, 프로그램을 실행하는 각종 프로세서를 포함할 수 있다.
메모리는 프로세서가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 메모리는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서는 프로그램을 실행하는 것으로, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 1의 중앙제어장치의 데이터처리부를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 데이터처리부(3100)는 프로브(1000)로부터 전송된 광데이터를 기초로 크로모포어의 농도에 관한 데이터를 산출하는 산출모듈(3120), 산출된 크로모포어 농도를 기초로 크로모포어의 농도 값의 분포를 나타내는 크로모포어의 이미지를 생성하는 생성모듈(3160)을 포함할 수 있다.
산출모듈(3120)은 각각의 채널신호처리부(1100)에서 수집한 광데이터(이하, 단위스캔데이터라 한다)를 수신하여, 각각의 단위스캔데이터를 기초로 크로모포어 농도를 산출할 수 있다. 단위스캔데이터는 각각의 채널신호처리부(1100)의 광조사모듈(1120)에서 출력된 복수 개의 서로 다른 파장의 광에 기반하여 반사된 반사광의 측정값을 포함할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 산출모듈(3120)은 기계 학습된 학습 모델(이하, 학습 모델이라 한다)을 이용하여 크로모포어 농도를 산출할 수 있다.
학습 모델은 특정 길이의 파장을 가지는 입사광의 정보, 특정 길이의 파장을 가지는 입사광이 가슴에 조사됨에 따라서 수집된 반사광의 광데이터의 정보, 수집된 광데이터의 정보와 대응하는 크로모포어의 농도에 관한 정보를 포함하는 훈련데이터를 기초로 학습될 수 있다.
구체적으로, 훈련데이터는 반사광의 파장별 측정값과 복수의 크로모포어 물질별 농도가 각각 매칭된 것이다. 예를 들어, 제 1 내지 제 8 파장의 입사광이 순차적으로 입사되는 경우, 반사광의 측정값(예를 들면 광의 강도)이 a1~a8 까지 측정되고, 이때의 측정값을 기초로 개별 크로모포어 물질의 농도(b1~bn)가 이미 알려져 있는 크로모포어 산출 수학식에 따라 산출될 수 있다. 이때, 근적외선 영역에서의 혼탁 매체의 흡수 계수와 산란 계수를 측정하여 혼탁 매체가 포함하고 있는 크로모포어의 농도를 계산하는 방식 자체는 종래의 기술에 해당하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
예를 들어, 본 발명에서는 8가지 반사광의 측정값을 기반으로, 물(H2O), 지질(lipid), 옥시 헤모글로빈(oxy-hemoglobin, O2Hb), 디옥시 헤모글로빈(deoxy-hemoglobin, HHb)과 같은 4가지 크로모포어 물질의 농도를 산출하고자 할 때, 반사광의 광데이터의 측정값(a1~a8) 별로 산출된 각 크로모포어의 농도(b1, b2, b3, b4)가 라벨링되어 학습데이터로서 활용될 수 있다. 이러한 학습 데이터를 복수개 수집하고, 이를 기계 학습 알고리즘에 적용하는 과정을 통해 학습 모델을 구축할 수 있다.
이러한 훈련데이터를 기초로 기계 학습된 학습 모델에 특정 파장을 가지는 입사광을 조사하여 수집한 특정 광데이터를 입력하면, 입력된 입사광 및 광데이터의 정보와 대응하는 훈련데이터와의 비교를 통해서 가슴의 특정 크로모포어의 농도가 산출될 수 있다.
한편, 수집된 광데이터는 캘리브레이션값을 이용하여 캘리브레이션된 이후, 학습 모델에 입력될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 캘리브레이션값은 캘리브레이션값을 측정하기 위한 기준이 되는 대상(이하, 기준대상이라 한다)에 광조사모듈(1120)로 입사광을 조사하여 수집된 반사광의 광데이터의 이론적인 측정값을, 기준대상에 광조사모듈(1120)로 실제로 입사광을 조사하여 수집된 반사광의 광데이터의 측정값으로 나눈 값이 될 수 있다.
그리고, 광조사모듈(1120)로 가슴에 입사광을 조사하여 광수집모듈(1160)로 수집한 반사광의 광데이터의 측정값에 캘리브레이션값을 곱함으로써, 수집된 광데이터를 캘리브레이션 할 수 있다.
이와 같이 캘리브레이션된 광데이터를 학습 모델에 입력하면, 크로모포어 농도를 산출할 수 있다.
생성모듈(3160)은 크로모포어의 농도에 따라서 색상, 명도, 채도 중 어느 하나 이상이 다른 이미지에 관한 정보를 포함하는 크로모포어 이미지를 생성할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 생성모듈(3160)은 각각의 단위스캔데이터를 기초로 산출된 각각의 크로모포어 농도가, 2 차원 좌표상에 개별 이미지(이하, 단위프레임이미지라 한다)로 표시될 수 있는 크로모포어 이미지를 생성할 수 있다.
그리고, 생성모듈(3160)은 종래의 보간 알고리즘(interpolation algorithm)을 이용하여 이미지에 관한 데이터(이하, 이미지데이터라 한다)를 생성할 수도 있다. 보간 알고리즘으로는 선형 보간(linear interpolation), 쌍선형(bilinear interpolation), 삼차 보간(cubic interpolation), 쌍삼차 보간(bicubic interpolation) 등이 사용될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 가슴의 제1 위치에 관한 제1 채도를 가지는 크로모포어 이미지와 가슴의 제2 위치에 관한 제2 채도를 가지는 크로모포어 이미지가 생성된 경우, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치에는 제1 채도와 제2 채도의 평균 채도를 가지는 이미지데이터가 대응하도록 보간 알고리즘을 이용하여 추정된 이미지데이터(이하, 추정이미지데이터라 한다)를 생성할 수 있다.
제2 제어부(3300)는 프로브(1000)의 작동을 제어하는 제어데이터를 프로브(1000)로 전송하여 프로브(1000)의 작동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)의 채널신호처리부(1100)의 광조사모듈(1120), 알림부(1300)의 작동을 제어할 수 있고, 프로브(1000)가 광데이터를 중앙제어장치(3000)로 전송하도록 제어할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)가 가슴에 입사광을 조사하거나 입사광의 조사를 중단할 수 있도록 광조사모듈(1120)에서 출력되는 입사광의 점멸을 제어할 수 있고, 광조사모듈(1120)에서 출력되는 입사광의 강도, 파장의 길이를 제어할 수 있다.
그리고, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)가 복수 개의 채널신호처리부(1100)를 포함하는 경우, 복수 개의 광조사모듈(1120)에서 입사광이 자유로운 순서로 또는 순차적으로 조사될 수 있도록 입사광의 조사 순서를 제어할 수 있다.
다른 예를 들어 설명하면, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)가 가슴과 접촉하여 복수 개의 채널신호처리부(1100)가 모두 광데이터의 수집을 완료하면, 알림부(1300)가 광데이터의 수집의 완료를 알려주는 동작을 하도록 알림부(1300)의 작동을 제어할 수 있다.
또 다른 예를 들어 설명하면, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)가 수집한 광데이터를 제1 통신부(1500)를 통해서 중앙제어장치(1500)로 전송하도록 프로브(1000)를 제어할 수 있다.
제2 제어부(3300)는 디스플레이(2000)의 작동을 제어하는 제어데이터를 디스플레이(2000)로 전송하여 표시부(2100)의 출력을 제어할 수 있다.
도 7은 도 1의 중앙제어장치의 제2 제어부의 제어에 따라 디스플레이의 표시부에 출력되는 인터페이스를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 제2 제어부(3300)는 표시부(2100)에 유방암의 진찰을 안내하는 진찰 인터페이스(3320), 유방암을 진단할 수 있는 진단 인터페이스(3360)를 포함하는 인터페이스가 출력되도록 표시부(2100)를 제어할 수 있다.
도 8은 도 7의 진찰 인터페이스를 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 진찰 인터페이스(3320)는 촬영가이드 인터페이스(3322), 스캐닝가이드 인터페이스(3326)를 포함할 수 있다.
도 9는 도 8의 진찰 인터페이스가 디스플레이의 표시부에 출력되는 일례를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 촬영가이드 인터페이스(3322)는 좌측 가슴 영역과 우측 가슴 영역을 각각 표시할 수 있다.
구체적으로, 촬영가이드 인터페이스(3322)는 유방암을 진찰할 제1 부위가 제1 좌표계로 표시되는 제1 ROI인터페이스(3322-1), 제1 부위를 포함하는 제1 가슴의 이미지(3322-2), 제1 부위와 비교될 제2 부위가 제2 좌표계로 표시되는 제2 ROI인터페이스(3322-3), 제2 부위를 포함하는 제2 가슴의 이미지(3322-4)를 포함할 수 있다.
제2 가슴의 이미지(3322-4)는 피검자의 두 개의 가슴 중 제1 가슴의 이미지(3322-2)를 제외한 다른 하나의 가슴에 대한 것이며, 제2 ROI인터페이스(3322-3)는 사용자의 두 개의 가슴의 중심을 기준으로 제1 ROI인터페이스(3322-1)와 대칭되는 제2 가슴상의 부위일 수 있다. 이때, 제 1 ROI 인터페이스는 스캐닝이 필요한 영역을 나타내는 것으로, 본 발명의 장치의 사용자에 의하여 직접 설정될 수 있다. 한편, 제 2 ROI 인터페이스는 비교 대상이 되는 대조 영역의 스캐닝을 위해 제공되는 것으로, 사용자에 의하여 직접 설정되거나, 제 1 ROI 인터페이스가 설정된 이후, 제 1 ROI 인터페이스와 거울 반사되는 영역에 자동으로 설정될 수 있다.
스캐닝가이드 인터페이스(3326)는 사용자가 프로브(1000)를 이용하여 가슴 내부의 광데이터를 수집할 수 있도록 프로브(1000)의 조작을 안내하도록 구성될 수 있으며, 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)가 확대되어 표시되는 제3 좌표계로 구성될 수 있다.
구체적으로, 스캐닝가이드 인터페이스(3326)는 사용자가 프로브(1000)로 제1 가슴(3322-2)의 광데이터를 수집하는 경우에, 복수 개의 채널신호처리부(1100)가 제1 부위(3322-1)와 접촉하고 있는 복수 개의 위치(이하, 접촉위치라 한다)에 관한 좌표, 복수 개의 채널신호처리부(1100)가 제1 부위(3322-1)와 접촉할 예정인 위치(이하, 접촉예정위치라 한다)에 관한 좌표를 포함할 수 있다.
그리고, 스캐닝가이드 인터페이스(3326)는 사용자가 프로브(1000)로 제2 가슴(3322-4)의 광데이터를 수집하는 경우에, 복수 개의 채널신호처리부(1100)와 제2 부위(3322-3)와의 접촉위치에 관한 좌표, 복수 개의 채널신호처리부(1100)와 제2 부위(3322-3)와의 접촉예정위치에 관한 좌표를 포함할 수도 있다.
도 10은 채널신호처리부별 광데이터의 수집의 완료가 표시되는 도 8의 스캐닝가이드 인터페이스를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 10을 참조하여 설명하면, 프로브(1000)가 5 개의 채널신호처리부(1100)를 포함하는 경우, 첫 번째 행의 다섯 개의 원형 좌표는 프로브(1000)의 각각의 채널신호처리부(1100)와 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)와의 접촉위치에 관한 좌표일 수 있다.
그리고, 두 번째 부터 다섯 번째 행의 원형 좌표들은, 프로브(1000)의 각각의 채널신호처리부(1100)와 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)와의 접촉예정위치에 관한 좌표일 수 있다.
한편, 스캐닝가이드 인터페이스(3326)는 개별 채널신호처리부(1100)가 광데이터의 수집을 완료하면, 광데이터의 수집이 완료된 접촉위치에 대응하는 제3 좌표계 상의 위치에 광데이터의 수집 완료가 표시되도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다. 즉, 프로브(1000)의 단위스캔데이터의 확보 상태를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 10의 (a)를 참조하면, 첫 번째 행의 다섯 개의 원형 좌표들에 대응하는 위치에서 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)와 접촉하고 있는 프로브(1000)의 각각의 채널신호처리부(1100)가, 첫 번째 행의 첫 번째 열부터 세 번째 열에 해당하는 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치의 광데이터의 검출을 완료하는 경우, 제2 제어부(3300)는 첫 번째 행의 첫 번째 열부터 세 번째 열에 해당하는 원형 좌표들이 점등되도록 표시부(2100)를 제어할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 10의 (b)를 참조하면, 도 10의 (a)와 같이 광데이터의 검출을 완료한 채널신호처리부(1100)가, 첫 번째 행의 네 번째 열부터 다섯 번째 열에 해당하는 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치의 광데이터의 검출을 완료하는 경우, 제2 제어부(3300)는 첫 번째 행의 네 번째 열부터 다섯 번째 열에 해당하는 원형 좌표들이 점등되도록 표시부(2100)를 제어할 수 있다.
또한, 스캐닝가이드 인터페이스(3326)는 프로브(1000)가 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)와 접촉하여 프로브(1000)를 구성하는 복수 개의 채널신호처리부(1100)가 모두 광데이터의 수집을 완료하면, 프로브(1000)가 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3) 상에서 이동하여 광데이터를 수집하게 프로브(1000)의 이동을 안내하도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다.
도 11은 광데이터를 수집하기 위한 프로브의 이동 안내가 표시되는 도 8의 스캐닝가이드 인터페이스를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 11의 (a)를 참조하면, 프로브(1000)는 세 번째 행의 다섯 개의 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치에 다섯 개의 채널신호처리부(1100)가 위치하도록 위치할 수 있다. 한편, 프로브(1000)의 위치는 제3 좌표계 상에서 실선으로 표시되도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다.
그리고, 세 번째 행의 다섯 개의 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치에서 가슴과 접촉하고 있는 프로브(1000)의 복수 개의 채널신호처리부(1100)가, 세 번째 행의 첫 번째 열부터 다섯 번째 열에 해당하는 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치의 광데이터의 검출을 완료하는 경우, 제2 제어부(3300)는 프로브(1000)를 이동시킬 위치를 안내하는 점선이 네 번째 열의 주변에 표시되도록 표시부(2100)를 제어할 수 있다.
도 11의 (b)를 참조하면, 점선에 의해서 안내되는 위치로 프로브(1000)를 이동시킴에 따라서 프로브(1000)의 위치를 표시하는 실선도 이동할 수 있다.
다음으로, 도 11의 (c)를 참조하면, 프로브(1000)의 위치를 표시하는 실선이 네 번째 열의 주변에 표시된 점선과 일치하도록 프로브(1000)를 이동시키면, 이동된 프로브(1000)의 채널신호처리부(1100)가 네 번째 열의 원형 좌표들에 대응하는 제1 부위(3322-1) 또는 제2 부위(3322-3)의 위치의 광데이터를 수집하게 된다.
한편, 제2 제어부(3300)의 제어에 의해서 프로브(1000)의 위치가 표시되는 방식 및 프로브(1000)를 이동시킬 위치가 안내되는 방식은, 전술한 방식에 한정되지 않는다.
진단 인터페이스(3360)는 크로모포어의 분포 상태를 나타내는 크로모포어 이미지를 포함할 수 있다. 즉, 진단 인터페이스(3360)는 크로모포어 이미지가 제2 제어부(3300)의 제어에 의해서 표시부(2100)에 이미지로 출력될 수 있다.
도 12는 크로모포어 이미지가 출력된 도 7의 진단 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하여 설명하면, 진단 인터페이스(3360)는 제1 ROI인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 제1 부위(3322-1)인 진단 영역의 크로모포어 이미지(3362), 제2 ROI인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 제2 부위(3322-3)인 대조 영역의 크로모포어 이미지(3366)가 동시에 출력되도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다.
이처럼, 진단 인터페이스(3360)에 진단 영역의 크로모포어 이미지(3362) 및 대조 영역의 크로모포어 이미지(3366)가 동시에 출력되면, 사용자는 이 둘의 이미지를 용이하게 비교하여 제1 부위(3322-1)의 유방암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있다. 도면에서는 설명의 편의를 위해 동일한 이미지가 출력되고 있으나, 암이 존재하는 경우 진단 영역의 크로모포어 이미지(3362) 및 대조 영역의 크로모포어 이미지(3366)는 상이하게 출력될 것이다.
진단 영역의 크로모포어 이미지(3362) 및 대조 영역의 크로모포어 이미지(3366)는 추정이미지를 포함할 수 있으며, 추정이미지는 제2 제어부(3300)의 생성모듈(3160)에서 생성한 추정이미지데이터가 표시부(2100)에 이미지로 출력되는 것일 수 있다.
예를 들어 설명하면, 생성모듈(3160)이 광데이터가 수집되지 않은 제1 부위(3322-1) 및 제2 부위(3322-3)의 일부 위치에 대응하는 이미지데이터로서 전술한 보간 알고리즘을 이용한 추정이미지데이터를 생성하면, 제2 제어부(3300)는 광데이터가 수집되지 않은 제1 부위(3322-1) 및 제2 부위(3322-3)의 일부 위치에 대응하는 이미지로서 추정이미지가 출력되도록 표시부(2100)를 제어할 수 있다.
즉, 좌표와 좌표간의 빈 공간에는 보간 알고리즘을 통해서 추정된 추정이미지데이터를 기초로 생성된 추정이미지가 표시될 수 있다.
이처럼, 진단 인터페이스(3360)에 출력되는 진단 영역의 크로모포어 이미지(3362) 및 대조 영역의 크로모포어 이미지(3366)에 광데이터가 수집되지 않은 위치에 관한 이미지로 합리적으로 추정된 이미지가 출력될 수 있으므로, 사용자는 유방암을 진단하기 용이하도록 단절 없는 크로모포어 농도에 관한 연속적인 이미지를 제공받을 수 있다.
한편, 진단 인터페이스(3360)는 크로모포어 종류 별로 크로모포어 이미지가 출력되도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다.
도 13은 크로모포어 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 출력된 도 7의 진단 인터페이스를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 13을 참조하여 설명하면, 진단 인터페이스(3360)는 크로모포어 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 출력되도록 제2 제어부(3300)에 의해서 제어될 수 있다.
이처럼, 진단 인터페이스(3360)에 크로모포어 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 함께 출력되면, 사용자는 진단 영역의 크로모포어 이미지와 대조 영역의 크로모포어 이미지를 크로모포어 종류 별로 세밀하게 비교하여 유방암을 보다 정밀하게 진단할 수 있다.
도14는 진찰 인터페이스가 디스플레이의 표시부에 출력되는 다른 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진찰 인터페이스(3320)는, 도 9에 도시된 실시예와 전체적인 인터페이스 구성은 거의 동일하다. 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 가슴이미지 상에 복수의 ROI 인터페이스(3322-1, 3322-3)를 표시하고, 그에 따라 각 ROI 인터페이스(3322-1, 3322-3) 별로 광 데이터를 수집할 수 있다.
예를 들어, 사용자에 의하여 제 1 측 가슴(3322-2)에 4개의 ROI 인터페이스(3322-1)가 설정될 수 있으며, 이에 따라 대조 영역의 광 데이터 수집을 위해 제 2 측 가슴에(3322-4) 4개의 ROI 인터페이스(3322-3)가 설정될 수 있다.
이하, 본 발명의 유방암 진단 시스템의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
사용자는 디스플레이(2000)의 표시부(2100)에 출력되는 진찰 인터페이스(3320)의 안내에 따라서 프로브(1000)를 이용하여 유방암을 진찰할 제1 가슴(3322-2)의 제1 부위(3322-1) 및 이와 비교될 제2 가슴(3322-4)의 제2 부위(3322-3)의 광데이터를 수집한다.
이 때, 진찰 인터페이스(3320)의 촬영가이드 인터페이스(3322) 및 스캐닝가이드 인터페이스(3326)의 안내에 따라서 프로브(1000)를 이동시킴으로써, 제1 부위(3322-1) 및 제2 부위(3322-3)의 광데이터를 편리하고 효과적으로 수집할 수 있다.
수집된 제1 부위(3322-1) 및 제2 부위(3322-3)의 광데이터는 중앙제어장치(3000)로 전송되며, 중앙제어장치(3000)는 전송받은 광데이터를 기초로 크로모포어 농도를 산출하고, 산출된 크로모포어 농도를 기초로 크로모포어 이미지를 생성한다.
크로모포어 이미지가 생성되면, 중앙제어장치(3000)는 디스플레이(2000)의 표시부(2100)를 통해서 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지를 포함하는 진단 인터페이스(3360)가 출력되도록 디스플레이(2000)를 제어한다.
진단 인터페이스(3360)에는 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 동시에 출력될 수 있으며, 사용자는 진단 인터페이스(3360)에 출력된 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지를 동시에 비교함으로써, 제1 부위(3322-1)의 유방암을 쉽고 빠르게 진단할 수 있다.
또한, 진단 인터페이스(3360)에는 크로모포어의 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 동시에 출력될 수도 있으므로, 사용자는 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지를 크로모포어의 종류 별로 비교 및 분석함으로써 유방암을 정밀하게 진단할 수도 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 유방암 진단 시스템은, 프로브가 무선 구조를 가지며, 복수개의 채널신호처리부를 구비하여 한번에 가슴의 넓은 부분의 광데이터를 수집하므로 가슴을 편리하게 촬영할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 프로브로 정밀하게 가슴을 촬영할 수 있는 진찰 인터페이스가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 출력되므로, 가슴을 정밀하게 촬영할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 동시에 출력되므로, 진단 영역의 크로모포어 이미지와 대조 영역의 크로모포어 이미지를 동시에 비교하여 유방암을 용이하게 파악할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 크로모포어의 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지 및 대조 영역의 크로모포어 이미지가 출력되는 진단 인터페이스가 중앙제어장치의 제어에 의해 디스플레이에 출력되므로, 크로모포어의 종류 별로 진단 영역의 크로모포어 이미지와 대조 영역의 크로모포어 이미지를 비교하여 유방암을 정밀하게 진단할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 유방암 진단 시스템 10 : 대상체
1000 : 프로브 1100 : 채널신호처리부
1120 : 광조사모듈 1160 : 광수집모듈
1180 : 구동칩 1300 : 알림부
1500 : 제1 통신부 1600 : 제1 제어부
1620 : 제1 디코더 1660 : 제2 디코더
2000 : 디스플레이 2100 : 표시부
2300 : 제2 통신부 3000 : 중앙제어장치
3100 : 데이터처리부 3120 : 산출부
3160 : 생성부 3300 : 제2 제어부
3320 : 진찰 인터페이스 3322 : 촬영가이드 인터페이스
3322-1 : 제1 부위 3322-2 : 제1 가슴
3322-3 : 제2 부위 3322-4 : 제2 가슴
3326 : 스캐닝가이드 인터페이스 3300 : 제2 제어부
3500 : 제3 통신장치 3360 : 진단 인터페이스
3362 : 진단 영역의 크로모포어 이미지
3366 : 대조 영역의 크로모포어 이미지

Claims (7)

  1. 근적외선 처리 프로브에 있어서,
    하나 이상의 광조사모듈과 하나 이상의 광수집모듈을 포함하는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 채널신호처리부;
    상기 채널신호처리부 및 상기 채널신호처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일측에 배치된 접촉면을 포함하되,
    상기 광조사모듈을 통해 근적외선 영역의 복수의 파장의 광을 순차적으로 대상체에 출력하고, 상기 광수집모듈을 통해 상기 대상체로부터의 출력광을 수신하여 순차적으로 처리하는, 근적외선 처리 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 상기 제어부의 출력 데이터를 외부로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것인, 근적외선 처리 프로브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로브가 센싱한 광 데이터는 상기 통신부를 통해 유방암 진단 시스템에 전달되어 대상체의 크로모포어 농도를 산출하는데 이용되는 것인, 근적외선 처리 프로브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널신호처리부의 상기 광조사모듈과 상기 광수집모듈은 상기 접촉면에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출된 상태로 배치되고,
    상기 N개의 채널신호처리부는 상기 프로브의 일축을 따라 배치되고,
    각 채널신호처리부의 상기 광조사모듈들과 상기 광수집모듈들은 각각 동일한 거리만큼 이격된 상태로 상기 일축을 따라 평행하게 배치된 것인, 근적외선 처리 프로브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 채널신호처리부는,
    서로 인접하게 배치된 하나 이상의 상기 광조사모듈;
    상기 광조사모듈로부터 소정 거리 이격되어 배치된 상기 광수집모듈; 및
    상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 광조사모듈의 구동을 위한 구동 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 광수집모듈에서 검출한 상기 출력광의 상기 광데이터를 상기 제어부로 전달하는 구동칩을 각각 포함하되,
    상기 각 채널신호처리부의 상기 구동칩은 상기 광조사모듈에서 4 개 내지 12개의 서로 다른 파장의 광이 순차적으로 출력되도록 4 개 내지 12개의 구동 신호를 순차적으로 출력하는, 근적외선 처리 프로브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 채널신호처리부의 상기 구동칩을 동작시키는 제어 신호를 순차적으로 전달하는 제1 디코더; 및
    상기 각 구동칩에서 출력하는 상기 출력광의 상기 광데이터를 순차적으로 수신하여 출력하는 제2 디코더를 포함하는, 근적외선 처리 프로브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로브는 상기 본체의 외부 하우징에 점멸 LED 또는 액정디스플레이를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 각 채널신호처리부를 통해 단위 스캔에 해당하는 상기 출력광의 상기 광데이터를 모두 수신함에 따라 상기 점멸 LED 또는 상기 액정디스플레이를 통해 단위 스캔이 완료되었음을 표시하는, 근적외선 처리 프로브.
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