KR20230155990A - Hypertension diagnosis technology through retinal imaging. - Google Patents

Hypertension diagnosis technology through retinal imaging. Download PDF

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KR20230155990A
KR20230155990A KR1020230058465A KR20230058465A KR20230155990A KR 20230155990 A KR20230155990 A KR 20230155990A KR 1020230058465 A KR1020230058465 A KR 1020230058465A KR 20230058465 A KR20230058465 A KR 20230058465A KR 20230155990 A KR20230155990 A KR 20230155990A
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blood pressure
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센스 배리
아프샤란 하디
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 PS-OCT를 이용한 비침습적인 방법으로 고혈압을 진단할 수 있으며, 정확도 및 민감도가 높은 고혈압 진단 정보의 제공 방법 및 이를 이용한 고혈압 진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 고혈압 진단 정보의 제공 방법은 BBI값을 통하여 고혈압, 고혈압 위험군 및 정상혈압을 높은 민감도와 특이도로 구분할 수 있으며, 본 발명에 따른 고혈압 진단장치는 PS-OCT를 사용하여 경제성이 뛰어나며, 인체의 망막을 통한 비침습적인 고혈압 진단이 가능하여, 우수한 안정성 및 편의성을 가진다. The purpose of the present invention is to provide a method for diagnosing high blood pressure using a non-invasive method using PS-OCT, a method for providing high blood pressure diagnostic information with high accuracy and sensitivity, and a device for diagnosing high blood pressure using the same. The method of providing hypertension diagnosis information according to the present invention can distinguish hypertension, hypertension risk group, and normal blood pressure with high sensitivity and specificity through the BBI value. The hypertension diagnosis device according to the present invention is economically efficient by using PS-OCT. Non-invasive diagnosis of high blood pressure is possible through the human retina, providing excellent safety and convenience.

Description

망막영상을 통한 고혈압 진단 기술 {Hypertension diagnosis technology through retinal imaging.}Hypertension diagnosis technology through retinal imaging.}

본 발명은 PS-OCT를 이용하여 측정한 망막영상을 통해 얻은 고혈압 진단 정보의 제공 방법 및 상기 진단 정보를 통해 고혈압을 진단하는 고혈압 진단 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method of providing diagnosis information for high blood pressure obtained through retinal images measured using PS-OCT, and a high blood pressure diagnostic device that diagnoses high blood pressure using the diagnostic information.

심혈관 질환은 전 세계적으로 주요한 사망 원인 중 하나로, 생체내 혈관의 특성을 분석하여 혈관 질환을 진단하고 모니터링하는 기술의 필요성이 논의되고 있다. 혈관벽은 조직화된 섬유 결합 조직으로 구성되며, 심혈관 질환으로 인하여 섬유 구조의 조직이 변형되기 때문에, 혈관벽의 조직 손실을 조사하여 혈관 질환을 진단할 수 있다. 특히, 눈과 심장의 혈관은 공통적인 맥관 구조 특성(vasculature properties)을 공유하기 때문에, 망막 맥관 구조의 이미지 분석으로 심혈관 상태를 비침습적으로 진단할 수 있다. Cardiovascular disease is one of the major causes of death worldwide, and the need for technology to diagnose and monitor vascular disease by analyzing the characteristics of blood vessels in vivo is being discussed. The blood vessel wall is composed of organized fibrous connective tissue, and since the fibrous structure is deformed due to cardiovascular disease, vascular disease can be diagnosed by examining tissue loss in the blood vessel wall. In particular, because the blood vessels of the eye and heart share common vasculature properties, cardiovascular conditions can be diagnosed non-invasively through image analysis of the retinal vasculature.

혈관의 특성을 측정하기 위해 사용된 방법에는 컴퓨터 단층촬영 혈관조영술, 혈관 초음파 및 자기공명 혈관 조영술이 있으며, 이러한 방식들 중 일부는 침습적이거나 염료를 필요로 하여 복잡한 작동 과정을 포함한다. 또한, 기존의 방식들은 최고 해상도가 약 150 μm로 혈관벽 조직의 초기 또는 비가역적 변화를 진단하기에 충분한 해상도를 보이지 않는다. Methods used to measure the properties of blood vessels include computed tomography angiography, vascular ultrasound and magnetic resonance angiography, some of which are invasive or require dyes and involve complex operating procedures. Additionally, existing methods have a maximum resolution of about 150 μm, which does not provide sufficient resolution to diagnose early or irreversible changes in blood vessel wall tissue.

그러나, 광학 이미징 방법은 자기 공명 영상(MRI)보다 해상도가 뛰어나며, 방사선에 노출될 위험이 없다는 장점을 가졌다. OCT(optical coherence tomography)는 눈과 망막의 단면, 단층 영상을 비침습적으로 획득할 수 있는 간섭계 기반 영상 기법으로, OCT 이미지는 샘플에서 되돌아오는 후방 산란광과 간섭계의 기준 암(arm) 사이의 간섭신호를 감지하여 생성된다. 이 방법은 신호 대 잡음비(SNR)이 높은 이미지에 대해서도 충분한 후방 산란이 일어나, 빛이 조직을 쉽게 통과할 수 있기 때문에, 안전한 수준의 근적외선을 사용하며 체내 안정성을 가지고 있다. However, optical imaging methods have the advantage of superior resolution than magnetic resonance imaging (MRI) and no risk of exposure to radiation. OCT (optical coherence tomography) is an interferometer-based imaging technique that can non-invasively acquire cross-sectional and tomographic images of the eye and retina. OCT images are the interference signal between the backscattered light returning from the sample and the reference arm of the interferometer. It is created by detecting . This method uses a safe level of near-infrared rays and is stable in the body because sufficient backscattering occurs even for images with a high signal-to-noise ratio (SNR), allowing light to easily pass through tissue.

특히, 편광 민감성 OCT(polarization-sensitive OCT)는 편광을 사용하여 복굴절, 편광 균일도 및 고속 축 방향의 변화와 같은 조직의 깊이 분해된 편광 특성을 조사할 수 있다. 본 발명자의 이전 논문에 의하면, PS-OCT를 이용하여 망막 신경 섬유 복굴절, 망막 색소 상피(RPE)의 편광 균일성 정도, 헨레 섬유층에 의해 유도된 지연 및 RPE-브루치의 막 복합체에 의해 유도된 지연신호를 측정할 수 있다.In particular, polarization-sensitive OCT can use polarized light to investigate deeply resolved polarization properties of tissue, such as birefringence, polarization uniformity, and changes in fast axis orientation. According to our previous paper, we used PS-OCT to measure retinal nerve fiber birefringence, the degree of polarization uniformity of the retinal pigment epithelium (RPE), the retardation induced by Henle's fiber layer, and the retardation induced by the RPE-Bruch's membrane complex. Signals can be measured.

이전에 수행된 연구에서, 고혈압 진단에 혈관벽 두께 정보가 사용되었지만, 혈관벽 두께는 고혈압의 지표로 사용될 만큼 고혈압 대상자와 정상혈압 대상자에서 수치가 민감하게 구분되지 않는다. 이에 따라, 고혈압 표지로 사용하기 적절한 새로운 수치를 이용하여 고혈압 대상자와 정상혈압 대상자를 높은 민감도와 특이도로 구별해내는 진단 방법의 필요성이 논의되고 있다. In previous studies, blood vessel wall thickness information was used to diagnose hypertension, but blood vessel wall thickness was not sensitive enough to differentiate between hypertensive and normal blood pressure subjects to be used as an indicator of high blood pressure. Accordingly, the need for a diagnostic method that can distinguish between hypertensive and normal blood pressure subjects with high sensitivity and specificity using new values appropriate for use as a marker for hypertension is being discussed.

본 발명은 PS-OCT를 이용한 비침습적인 방법으로 고혈압을 진단할 수 있으며, 정확도 및 민감도가 높은 고혈압 진단 정보의 제공 방법 및 이를 이용한 고혈압 진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a method for diagnosing high blood pressure using a non-invasive method using PS-OCT, a method for providing high blood pressure diagnostic information with high accuracy and sensitivity, and a device for diagnosing high blood pressure using the same.

본 개시는 PS-OCT를 이용하여 측정한 안구의 복굴절값 및 혈관벽 두께;The present disclosure provides the birefringence value and blood vessel wall thickness of the eye measured using PS-OCT;

상기 복굴절값 및 혈관벽 두께 간의 상관관계를 통해 산출한 수치를 이용한, 고혈압 진단 정보의 제공방법을 제공한다. A method of providing hypertension diagnosis information using values calculated through the correlation between the birefringence value and blood vessel wall thickness is provided.

상기 산출한 수치는 수학식 1에 따라 산출되는 BBI(혈관벽 복굴절 지수)값이고,The calculated value is the BBI (blood vessel wall birefringence index) value calculated according to Equation 1,

상기 복굴절값은 수학식 2에 따라 산출될 수 있다. The birefringence value can be calculated according to Equation 2.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(△n: 복굴절값)(△n: birefringence value)

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))

본 개시의 일 실시예에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는 것일 수 있다. The method of providing hypertension diagnosis information according to an embodiment of the present disclosure may be to diagnose hypertension when the BBI value satisfies any one or more of Equation 3 and Equation 4.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

(BBI(동맥): 동맥 혈관벽 복굴절 지수)(BBI (artery): Arterial vessel wall birefringence index)

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

(BBI(정맥): 정맥 혈관벽 복굴절 지수)(BBI (vein): venous vessel wall birefringence index)

본 개시의 일 실시예에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4를 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는 것일 수 있다. The method of providing hypertension diagnosis information according to an embodiment of the present disclosure may be to diagnose hypertension when the BBI value satisfies Equation 3 and Equation 4.

본 개시의 일 실시예에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나도 만족하지 않고,A method of providing hypertension diagnosis information according to an embodiment of the present disclosure is when the BBI value does not satisfy any of Equation 3 and Equation 4,

수학식 5 및 수학식 6 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압 전단계로 진단하는 것일 수 있다. If one or more of Equation 5 and Equation 6 are satisfied, prehypertension may be diagnosed.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

본 개시에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법에서 상기 안구는 망막일 수 있다. In the method for providing hypertension diagnosis information according to the present disclosure, the eye may be a retina.

본 개시의 일 실시예에 따른 눈에 대한 광간섭 단층촬영 신호를 통해 복굴절값 및 혈관벽 두께를 검출하는 PS-OCT를 포함하는 고혈압 진단 장치에 있어서,In the hypertension diagnosis device including PS-OCT that detects birefringence value and blood vessel wall thickness through optical coherence tomography signals for the eye according to an embodiment of the present disclosure,

상기 PS-OCT는,The PS-OCT is,

빛을 방출하는 광원부; 편광조절부; 간섭신호를 측정하는 검출부; 및 A light source unit that emits light; Polarization control unit; A detection unit that measures interference signals; and

제어부; 를 포함하고,control unit; Including,

상기 제어부에서 수학식 1 및 수학식 2를 통해 산출한 BBI 값을 통해 고혈압을 진단하는 것일 수 있다. High blood pressure may be diagnosed through the BBI value calculated by the control unit through Equation 1 and Equation 2.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

(△n: 복굴절값)(△n: birefringence value)

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))

상기 빛의 파장은 400 내지 1500 nm 일 수 있다. The wavelength of the light may be 400 to 1500 nm.

상기 안구는 망막일 수 있다. The eye may be a retina.

본 발명의 일 실시예에 따른 고혈압 진단정보의 제공방법은 BBI값을 이용하여 특정 수치 범위에 따라 고혈압군, 고혈압 위험군 및 정상군을 구분하며, 높은 민감도와 특이도로 고혈압을 효과적으로 진단할 수 있다. The method of providing high blood pressure diagnosis information according to an embodiment of the present invention uses BBI values to distinguish high blood pressure group, high blood pressure risk group, and normal group according to specific numerical ranges, and can effectively diagnose high blood pressure with high sensitivity and specificity.

본 발명에 따른 고혈압 진단장치는 PS-OCT을 사용하여, 자기 공명 혈관 조영술, 혈관 초음파 및 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술 등 다른 장비를 이용한 고혈압 진단보다 간편하며, 경제성이 뛰어나다. The hypertension diagnosis device according to the present invention uses PS-OCT, which is simpler and more economical than diagnosing hypertension using other equipment such as magnetic resonance angiography, vascular ultrasound, and computed tomography angiography.

또한 본 발명의 고혈압 진단장치는 인체의 망막을 통한 비침습적인 진단 방법을 제공하여, 높은 안정성 및 편의성을 가진다. In addition, the hypertension diagnostic device of the present invention provides a non-invasive diagnostic method through the human retina, and has high safety and convenience.

도 1은 PS-OCT를 이용하여 망막 혈관벽의 편광 특성을 조사하는 것을 도식화한 것을 나타낸다.
도 2는 망막층들에 대한 조직학검사 영상 및 그래픽 다이어그램을 나타낸다.
도 3은 PS-OCT를 이용하여 측정한, 정상혈압군 및 고혈압 환자군의 다양한 혈관에서의 혈관벽 두께 및 DPPR/UD 값을 나타낸다.
도 4는 PS-OCT를 이용하여 측정한, 정상혈압군 및 고혈압 환자군의 (A) 동맥 및 (B) 정맥에서의 혈관벽 두께에 대한 DPPR/UD 값을 나타낸다.
도 5는 PS-OCT를 이용하여 측정한, 정상혈압군 및 고혈압 환자군의 (A) 동맥 및 (B) 정맥에서의 DPPR/UD 값을 나타낸다.
도 6는 PS-OCT를 이용하여 측정한, 정상혈압군 및 고혈압 환자군의 (A) 동맥 및 (B) 정맥에서의 혈관벽 두께값을 나타낸다.
도 7은 정상혈압군 및 고혈압 환자군의 (A) 동맥 및 (B) 정맥에서의 BBI 값을 나타낸다.
도 8은 도 7에서 나타낸 정상혈압군 및 고혈압 환자군 각각의 BBI 값을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a schematic diagram of investigating the polarization characteristics of retinal blood vessel walls using PS-OCT.
Figure 2 shows histological examination images and graphical diagrams of retinal layers.
Figure 3 shows the vessel wall thickness and DPPR/UD values of various blood vessels in the normal blood pressure group and the hypertensive patient group, measured using PS-OCT.
Figure 4 shows DPPR/UD values for the vessel wall thickness in (A) arteries and (B) veins of the normal blood pressure group and the hypertensive patient group, measured using PS-OCT.
Figure 5 shows DPPR/UD values in (A) arteries and (B) veins of the normal blood pressure group and the hypertensive patient group, measured using PS-OCT.
Figure 6 shows blood vessel wall thickness values in (A) arteries and (B) veins of the normal blood pressure group and the hypertensive patient group, measured using PS-OCT.
Figure 7 shows BBI values in (A) arteries and (B) veins of the normal blood pressure group and the hypertensive patient group.
Figure 8 shows BBI values for each of the normal blood pressure group and the hypertensive patient group shown in Figure 7.

이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 따로 정의하지 않는 경우 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 내용으로 해석되어야 할 것이다. 본 명세서의 도면 및 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 쉽게 이해하고 실시하기 위한 것으로 도면 및 실시예에서 발명의 요지를 흐릴 수 있는 내용은 생략될 수 있으며, 본 발명이 도면 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Terms used in this specification, if not separately defined, should be interpreted as generally understood by those skilled in the art. The drawings and examples of this specification are intended to enable those skilled in the art to easily understand and practice the present invention. Content that may obscure the gist of the invention may be omitted from the drawings and examples, and the present invention is limited to the drawings and examples. It doesn't work.

본 명세서에서 이용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 발명서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.In addition, the numerical range used in the present invention includes the lower limit and upper limit and all values within the range, increments logically derived from the shape and width of the defined range, all double-limited values, and numerical ranges defined in different forms. Includes all possible combinations of upper and lower limits. Unless otherwise specified in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental error or rounding of values are also included in the defined numerical range.

본 명세서에서 포함하다, 가지다, 구비하다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 특별히 한정하지 않는 한, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In this specification, terms such as include, have, have, etc. mean the presence of features or components described in the specification, and, unless specifically limited, indicate the possibility of adding one or more other features or components. It is not excluded in advance.

본 명세서에서 "고혈압 진단 정보의 제공방법"이란, 고혈압을 진단하기 위해 이용되는 수치 및 수치 범위를 제공하는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 수치 및 수치 범위를 이용하여 고혈압 및 고혈압 위험군 여부를 진단하는 것을 의미한다. In this specification, “method of providing hypertension diagnosis information” refers not only to providing the values and numerical ranges used to diagnose high blood pressure, but also to diagnosing high blood pressure and whether a high blood pressure risk group is present using the numerical values and numerical ranges. it means.

본 개시에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은, PS-OCT(polarization-sensitive optical coherence tomography)를 이용하여 측정한 이미지 자료를 통해 고혈압을 진단할 수 있는 정보를 산출하며, 상기 정보는 고혈압 진단에 있어서 정확도 및 민감도가 높으며, 하기와 같은 특징을 지닌다. The method for providing hypertension diagnosis information according to the present disclosure calculates information capable of diagnosing hypertension through image data measured using PS-OCT (polarization-sensitive optical coherence tomography), and the information is used in diagnosing hypertension. It has high accuracy and sensitivity, and has the following characteristics.

본 개시는 PS-OCT를 이용하여 측정한 안구의 복굴절값 및 혈관벽 두께;The present disclosure provides the birefringence value and blood vessel wall thickness of the eye measured using PS-OCT;

상기 복굴절값 및 혈관벽 두께 간의 상관관계를 통해 산출한 수치를 이용한, 고혈압 진단 정보의 제공방법을 제공한다. 상기 복굴절값 및 혈관벽 두께의 변화는 고혈압에 의한 혈관벽의 특성에 기인하여, 이들의 상관관계를 통해 정확한 고혈압 진단 정보를 제공할 수 있다. A method of providing hypertension diagnosis information using values calculated through the correlation between the birefringence value and blood vessel wall thickness is provided. The changes in the birefringence value and blood vessel wall thickness are due to the characteristics of the blood vessel wall due to high blood pressure, and their correlation can provide accurate hypertension diagnosis information.

상기 산출한 수치는 수학식 1에 따라 산출되는 BBI(혈관벽 복굴절 지수)값이고,The calculated value is the BBI (blood vessel wall birefringence index) value calculated according to Equation 1,

상기 눈의 복굴절값(△n)은 수학식 2에 따라 산출될 수 있다. The birefringence value (Δn) of the eye can be calculated according to Equation 2.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

(△n: 복굴절값)(△n: birefringence value)

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00010
Figure pat00010

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))

상기 안구는 망막일 수 있으며, 본 개시에서는 고혈압에 따른 혈관벽 조직의 광학적 특성을 밝히기 위해, ONH(optic nerve head)에 인접한 망막 혈관을 평가할 수 있다. The eye may be a retina, and in the present disclosure, retinal blood vessels adjacent to the ONH (optic nerve head) can be evaluated in order to reveal optical properties of blood vessel wall tissue due to high blood pressure.

본 개시의 PS-OCT를 사용한 망막 혈관벽 측정은 혈관벽의 고유한 기계적 특성에만 영향을 받기 때문에, 백의 효과(white coat effect), 호르몬 또는 기타 혈액 수치에 영향을 받지 않는다. 또한, PS-OCT 기술은 자기 공명 혈관 조영술, 혈관 초음파 및 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술에 비해 상대적으로 적은 비용이 요구되어 경제성을 가진다. Measurement of the retinal blood vessel wall using PS-OCT of the present disclosure is not affected by the white coat effect, hormones, or other blood levels because it is affected only by the intrinsic mechanical properties of the blood vessel wall. In addition, PS-OCT technology is economical because it requires a relatively low cost compared to magnetic resonance angiography, vascular ultrasound, and computed tomography angiography.

망막의 혈관벽은 세 가지 주요 층인 내막, 중막 및 외막으로 구성되어 있다. 내막은 내피로 구성되어 있으며, 내피의 두께는 고혈압의 영향으로 세포외 기질 물질의 축적되어 두꺼워진다. 중막은 탄력 섬유(elastic fiber)의 세포외 기질 안의 근육 조직으로 구성되며, 복굴절이 관찰된다. 고혈압의 영향으로 중막은 섬유소성괴사(fibrinoid necrosis) 및 세포사멸이 일어나고, 탄력 섬유의 파괴 및 근육 재형성과 같은 퇴행성 변화를 겪는다. 혈관의 가장 바깥쪽 층인 외막은 결합 조직과 탄력막으로 이루어져 있으며, 고혈압의 영향을 받으면 결합조직의 분해가 일어난다. The blood vessel wall of the retina is made up of three main layers: the intima, media, and adventitia. The inner membrane is composed of endothelium, and the thickness of the endothelium increases due to the accumulation of extracellular matrix substances under the influence of high blood pressure. The tunica media is composed of muscle tissue within an extracellular matrix of elastic fibers, and birefringence is observed. Under the influence of high blood pressure, the media undergoes degenerative changes such as fibrinoid necrosis and apoptosis, and destruction of elastic fibers and muscle remodeling. The outermost layer of blood vessels, the adventitia, is made up of connective tissue and elastic membrane, and when high blood pressure occurs, the connective tissue decomposes.

BBI(The blood vessel wall birefringence index; 혈관벽 복굴절 지수) 값은 혈관벽 두께와 복굴절값을 하나의 숫자로 결합한 값으로, 상기 수학식 2 및 수학식 3을 통해 산출될 수 있다. BBI 값은 혈관 조직의 건강 상태를 반영하고, 건강한 혈관과 고혈압 혈관을 효과적으로 구별하는 진단정보로 이용될 수 있다. The blood vessel wall birefringence index (BBI) value is a value that combines the blood vessel wall thickness and the birefringence value into one number, and can be calculated through Equation 2 and Equation 3 above. The BBI value reflects the health status of vascular tissue and can be used as diagnostic information to effectively distinguish between healthy blood vessels and hypertensive blood vessels.

망막 혈관벽의 DPPR/UD 값은 정상군보다 고혈압군에서 더 낮으며, 이러한 복굴절의 감소는 탄력 섬유의 분해, 분절 및 근육 조직 손실의 결과일 수 있다. The DPPR/UD value of the retinal vessel wall is lower in the hypertensive group than in the normal group, and this decrease in birefringence may be a result of the breakdown of elastic fibers and loss of segmental and muscle tissue.

상기 고혈압 진단 정보의 제공방법은 고혈압군에서 나타나는 혈관벽 조직의 유기적 구조 손실을 정량화하여, 고혈압군의 혈관벽 두께 증가, 섬유 조직의 조직화 감소로 인한 더 낮은 복굴절 값을 반영하였다. The method of providing hypertension diagnosis information quantifies the loss of organic structure of blood vessel wall tissue that appears in the high blood pressure group, and reflects the lower birefringence value due to the increased blood vessel wall thickness and decreased fibrous tissue organization in the high blood pressure group.

DPPR/UD 및 혈관 벽두께는 독립적으로 고혈압 질환 표지자로 사용하였을 때, 고혈압군과 정상군을 충분히 구별할 수 있을 만한 정확한 수치범위를 제공하지 못한다. 구체적으로, DPPR/UD 및 혈관벽 두께 데이터는 정상군과 고혈압군에서 중복된 범위가 존재할 수 있으며, 혈관벽 두께 데이터의 임계값은 표준 편차보다 작기 때문에 고혈압 표지자로 신뢰하기 어려운 정도의 수치이다. 이에 따라, 독립적으로 DPPR/UD 또는 혈관 벽두께 임계값으로 고혈압을 진단할 때 발생하는 필연적인 오차를 극복하기 위해 BBI 값을 도입하였다. BBI 값은 고혈압군과 정상군 사이에 중복이 되는 범위가 없으며, 두 대상자군을 명확하게 구분할 수 있다. 또한, 고혈압군과 정상군의 임계값 사이의 차이는 두 군을 안정적으로 구별할 수 있을 만큼 충분히 크다. When DPPR/UD and blood vessel wall thickness are used independently as hypertensive disease markers, they do not provide an accurate numerical range that can sufficiently distinguish between the hypertensive group and the normal group. Specifically, DPPR/UD and blood vessel wall thickness data may have overlapping ranges in the normal and high blood pressure groups, and the threshold value of blood vessel wall thickness data is smaller than the standard deviation, so it is a value that is difficult to trust as a marker of high blood pressure. Accordingly, the BBI value was introduced to overcome the inevitable errors that occur when diagnosing hypertension using DPPR/UD or blood vessel wall thickness thresholds independently. There is no overlapping range in BBI values between the hypertensive and normal groups, and the two subject groups can be clearly distinguished. Additionally, the difference between the thresholds of the high blood pressure group and the normal group is large enough to reliably distinguish the two groups.

BBI는 복굴절과 망막 혈관벽 두께에 대한 정보를 결합한 수치로, 고혈압 혈관벽과 정상혈압 혈관벽을 높은 민감도로 구분할 수 있다. BBI is a value that combines information on birefringence and retinal blood vessel wall thickness, and can distinguish between hypertensive and normal blood pressure blood vessel walls with high sensitivity.

일 구현예에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는 것일 수 있다.A method of providing high blood pressure diagnosis information according to an embodiment may be to diagnose high blood pressure when the BBI value satisfies one or more of Equation 3 and Equation 4.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00011
Figure pat00011

(BBI(동맥): 동맥 혈관벽 복굴절 지수)(BBI (artery): Arterial vessel wall birefringence index)

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00012
Figure pat00012

(BBI(정맥): 정맥 혈관벽 복굴절 지수)(BBI (vein): venous vessel wall birefringence index)

또 다른 일 구현예에 다른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4를 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는 것일 수 있다. In another embodiment, a method of providing hypertension diagnosis information may be to diagnose hypertension when the BBI value satisfies Equation 3 and Equation 4.

망막 동맥이 망막 정맥에 비해 고혈압의 영향을 더 많이 받으며, 이는 동맥의 더 높은 압력과 혈류 속도에 기인한 것일 수 있다. Retinal arteries are more affected by high blood pressure than retinal veins, which may be due to the higher pressure and blood flow rate in the arteries.

일 구현예에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법은 상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나도 만족하지 않고,According to one embodiment, a method of providing hypertension diagnosis information is provided when the BBI value does not satisfy any of Equation 3 and Equation 4,

수학식 5 및 수학식 6 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압 전단계로 진단하는 것일 수 있다. If one or more of Equation 5 and Equation 6 are satisfied, prehypertension may be diagnosed.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00013
Figure pat00013

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00014
Figure pat00014

본 개시는 눈에 대한 광간섭 단층촬영 신호를 통해 복굴절값 및 혈관벽 두께를 검출하는 PS-OCT를 포함하는 고혈압 진단 장치에 있어서,The present disclosure relates to a hypertension diagnostic device including PS-OCT, which detects birefringence value and blood vessel wall thickness through optical coherence tomography signals for the eye,

상기 PS-OCT는,The PS-OCT is,

빛을 방출하는 광원부; 편광조절부; 간섭신호를 측정하는 검출부; 및 A light source unit that emits light; Polarization control unit; A detection unit that measures interference signals; and

제어부; 를 포함하고,control unit; Including,

상기 제어부에서 수학식 1 및 수학식 2를 통해 산출한 BBI 값을 통해 고혈압을 진단하는, 고혈압 진단 장치를 제공한다.Provided is a high blood pressure diagnosis device that diagnoses high blood pressure through the BBI value calculated by the control unit through Equation 1 and Equation 2.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00015
Figure pat00015

(△n: 복굴절값)(△n: birefringence value)

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00016
Figure pat00016

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))

본 발명의 일 실시예에 따른 고혈압 진단 장치는 비침습적으로 고혈압 진단 정보를 획득하고, 즉각적으로 결과를 얻을 수 있으므로 편의성이 높다. The hypertension diagnosis device according to an embodiment of the present invention has high convenience because it can obtain hypertension diagnosis information non-invasively and obtain results immediately.

상기 눈은 안구일 수 있으며, 구체적으로 망막일 수 있다.The eye may be an eyeball, and may specifically be a retina.

상기 광원은 대상체인 눈, 구체적으로 망막에 광신호를 방사하는 것으로, 광신호를 증폭시키는 증폭매질과, 시간에 따라 통과 대역(pass band)을 변환할 수 있는 가변필터를 포함할 수 있다.The light source radiates an optical signal to the eye, specifically the retina, and may include an amplification medium that amplifies the optical signal, and a variable filter that can change the pass band over time.

상기 편광조절부는 광원으로부터 나온 하나의 빛을 편광된 빛으로 진행하도록 조절하는 장치일 수 있으며, 상기 검출부를 통하여 반사된 빛 간의 간섭 신호를 검출할 수 있다. The polarization control unit may be a device that controls a single light from a light source to proceed as polarized light, and may detect an interference signal between reflected lights through the detection unit.

상기 제어부는 검출부의 간섭 신호를 통해 얻은 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 값을 이용하여 BBI 값을 도출해내고, 상기 BBI 값의 범위에 따라 고혈압 여부를 진단할 수 있다. The control unit derives the BBI value using the DPPR/UD and blood vessel wall thickness values obtained through the interference signal of the detection unit, and can diagnose hypertension according to the range of the BBI value.

상기 빛의 파장은 400 내지 1500 nm 일 수 있으며, 구체적으로 400 내지 1200 nm 일 수 있다.The wavelength of the light may be 400 to 1500 nm, specifically 400 to 1200 nm.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 고혈압 진단 정보의 제공방법 및 고혈압 진단장치를 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. 또한 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.The following is only a reference for explaining in detail the method for providing high blood pressure diagnosis information and the high blood pressure diagnosis device according to the present invention through specific embodiments, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms. Additionally, the terms used in the description in the present invention are only intended to effectively describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.

[실시예 1] PS-OCT를 이용한 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 측정[Example 1] DPPR/UD and blood vessel wall thickness measurement using PS-OCT

<실험 설정><Experiment settings>

실험에서 이용된 PS-OCT 시스템은 본 발명자의 선행문헌("Polarization properties of retinal blood vessel walls measured with polarization sensitive optical coherence tomography," Biomed. Opt. Express 12, 4340-4362 (2021)) 에 따라 도입되었다. 이에 따라, 2.4 mm 영상 조리개가 있는 광섬유 기반 PS-OCT 시스템에 자체 제작한 단일 카메라 분광계와 월러스턴(Wollaston) 프리즘을 장착하였다. 시스템의 축방향 해상도는 6 μm이고, 측면 해상도는 12.9 μm로 추정되었으며, 시험 렌즈를 사용하여 연구 대상자의 난시를 보정하였다. 약 4 초 동안, 시신경 머리 (ONH) 근처 가장 큰 혈관의 15°x 15° (4.5 mm x 4.5 mm) 부위를 포함하는 100개의 B-스캔을 획득하였다. 빔을 각막 중앙에 배치하기 위해, 동공 카메라를 추가적으로 도입하였다. The PS-OCT system used in the experiment was introduced according to the inventor's prior literature ("Polarization properties of retinal blood vessel walls measured with polarization sensitive optical coherence tomography," Biomed. Opt. Express 12, 4340-4362 (2021)) . Accordingly, an optical fiber-based PS-OCT system with a 2.4 mm image aperture was equipped with a self-made single camera spectrometer and a Wollaston prism. The axial resolution of the system was estimated to be 6 μm, the lateral resolution was estimated to be 12.9 μm, and the study subject's astigmatism was corrected using a test lens. For approximately 4 seconds, 100 B-scans were acquired covering a 15°x15° (4.5 mm x 4.5 mm) region of the largest vessel near the optic nerve head (ONH). To place the beam in the center of the cornea, an additional pupil camera was introduced.

<연구 대상자 모집 및 스캐닝 프로토콜><Research subject recruitment and scanning protocol>

본 연구를 위해 모집된 참가자들은 50세에서 70세 사이의 연령대로, 고혈압의 징후가 없는 건강한 성인 (정상혈압군, N = 4) 또는 고혈압 환자군으로 (N = 4) 분류되었다. 측정은 호주 웨스턴 오스트레일리아 대학교의 인체 연구 윤리 위원회의 승인을 받았으며 헬싱키 선언을 준수하였다. 실험 전에 모든 참가자로부터 사전 동의를 얻었다. 도 1에서 나타난 것과 같이, 참가자는 시스템 앞에 앉아 고정 대상에 집중하도록 요청받았다. 초점 흐림은 안과용 렌즈를 이동시켜 교정하고 난시는 시험 렌즈로 교정하였다.Participants recruited for this study ranged in age from 50 to 70 years and were classified as either healthy adults without signs of hypertension (normotensive group, N = 4) or hypertensive patients (N = 4). Measurements were approved by the Human Research Ethics Committee of the University of Western Australia, Australia, and complied with the Declaration of Helsinki. Informed consent was obtained from all participants before the experiment. As shown in Figure 1, participants were asked to sit in front of the system and focus on the fixation target. Defocus was corrected by moving the ophthalmic lens, and astigmatism was corrected with a test lens.

<영상분석><Video analysis>

강도 및 지연 영상을 얻기 위해 스톡스(Stokes) 기반 분석이 수행되었다. 도 2에 나타난 것과 같이, 혈관벽의 위치를 파악하기 위해 대상 혈관을 포함하는 대수 강도, 지연 및 혈류 단면 B-스캔을 찾아서 망막 표면에 대해 재정렬한 후에 혈관에 대한 A-라인 경계를 정하였다. 경계 사이의 면적에 대한 평균을 내어 강도 및 지연 플롯을 얻었고 혈관벽 경계부의 위치를 추정하는 데 사용하였다. 마지막으로, 혈관벽에 속하는 DPPR 데이터를 통한 최소 자승 선형 적합을 통해 1차 다항식에 적용하여, DPPR/UD를 생성하였다. Stokes-based analysis was performed to obtain intensity and delay images. As shown in Figure 2, to determine the location of the vessel wall, the logarithmic intensity, delay, and blood flow cross-section B-scans containing the target vessel were found and realigned with respect to the retinal surface, and then an A-line boundary for the vessel was determined. The area between borders was averaged to obtain an intensity and delay plot, which was used to estimate the location of the vessel wall border. Finally, DPPR/UD was generated by applying a first-order polynomial through a least-squares linear fit with the DPPR data belonging to the blood vessel wall.

<DPPR/UD 및 혈관벽 두께 측정 결과><DPPR/UD and blood vessel wall thickness measurement results>

고혈압 환자군과 정상 혈압군의 다양한 혈관에서 추출한 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 결과는 도 3에서 확인할 수 있다. 정상 혈압군의 DPPR/UD는 고혈압 환자군보다 유의미하게 높았다. 정상 혈압군의 경우 평균 DPPR/UD는 0.60 ± 0.02°/μm에서, 고혈압 환자군의 경우 평균 0.36 ± 0.03°/μm로 떨어졌다. 벽 두께는 정상 혈압군의 경우 15 ± 1 μm에서 고혈압 환자군의 경우 약 21 ± 1 μm로 증가했으며, 이러한 차이는 고혈압의 결과로 추정된다. DPPR/UD and blood vessel wall thickness results extracted from various blood vessels of the hypertensive patient group and the normal blood pressure group can be seen in Figure 3. DPPR/UD of the normal blood pressure group was significantly higher than that of the hypertensive patient group. In the normal blood pressure group, the average DPPR/UD fell from 0.60 ± 0.02°/μm, and in the hypertensive patient group, it dropped to an average of 0.36 ± 0.03°/μm. Wall thickness increased from 15 ± 1 μm in the normotensive group to approximately 21 ± 1 μm in the hypertensive group, and this difference is presumed to be a result of hypertension.

또한, 도 4 내지 도 6에서 나타난 것과 같이, 개별 동맥 및 정맥에 대한 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 결과도 상기 결과와 유사하였다. 특히, 동맥의 평균 DPPR/UD는 0.66 ± 0.07°/μm에서 0.36 ± 0.02°/μm로 45% 감소한 반면, 정맥은 0.53 ± 0.04°/μm에서 0.34 ± 0.02°/μm로 36% 감소하였다. 상기 측정값에 의한 고혈압 진단을 위한 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 범위는 표 1에 나타내었다. Additionally, as shown in Figures 4 to 6, the DPPR/UD and vessel wall thickness results for individual arteries and veins were also similar to the above results. In particular, the average DPPR/UD of arteries decreased by 45% from 0.66 ± 0.07°/μm to 0.36 ± 0.02°/μm, while that of veins decreased by 36% from 0.53 ± 0.04°/μm to 0.34 ± 0.02°/μm. The DPPR/UD and blood vessel wall thickness ranges for diagnosing hypertension based on the above measurements are shown in Table 1.

[실시예 2] 혈관벽 복굴절 지수(BBI) 계산[Example 2] Calculation of blood vessel wall birefringence index (BBI)

실시예 1에서 영상 분석을 통해 얻은 DPPR/UD 및 혈관벽 두께 값을 이용하여, 다음과 같이 BBI 값을 계산하였고,Using the DPPR/UD and blood vessel wall thickness values obtained through image analysis in Example 1, the BBI value was calculated as follows,

Figure pat00018
Figure pat00018

(△n: 복굴절값)(△n: birefringence value)

여기서 복굴절은 λ= 860 nm에서 DPPR/UD (°/μm) 로부터 다음과 같이 변환되었고,where the birefringence was converted from DPPR/UD (°/μm) at λ=860 nm as

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 식을 곱하여 이중통과를 반영하였다. 두께, DPPR/UD 및 BBI는 4회 측정을 하고 평균값을 사용하였다.The above equation was multiplied to reflect double pass. Thickness, DPPR/UD, and BBI were measured four times and the average value was used.

<BBI값 계산 결과><BBI value calculation result>

도 7 및 도 8에서 나타난 것과 같이, BBI 값은 혈관벽 두께와 복굴절 값을 하나의 매개변수로 결합하여 혈관벽 조직의 상태를 설명한다. 정상혈압 동맥벽의 평균 BBI 값은 27.9 m로 고혈압 동맥벽 조직의 평균값 117.1 m보다 낮았다. 정상혈압 및 고혈압 정맥 벽의 평균 BBI는 각각 42.6 m 및 131.8 m이었다. BBI 값의 이러한 증가분은 통계적으로 유의미하다. 5번째 및 95번째 백분위수 추정치는 도 7의 히스토그램을 기반으로 계산되었으며 표 2에서 확인할 수 있다. 도 5 및 도 6에서 나타난 DPPR/UD 및 혈관벽 두께와 달리, 도 7에서 나타내는 BBI값은 정상혈압 및 고혈압 두 그룹 간에 중복이 없으므로, BBI를 기반으로 한 진단은 고혈압 진단 정보로 매우 민감도가 높은 수치임을 알 수 있다. As shown in Figures 7 and 8, the BBI value describes the state of the blood vessel wall tissue by combining the blood vessel wall thickness and birefringence value into one parameter. The average BBI value of normal blood pressure artery wall was 27.9 m, which was lower than the average value of hypertensive artery wall tissue of 117.1 m. The average BBI of normotensive and hypertensive vein walls was 42.6 m and 131.8 m, respectively. This increase in BBI value is statistically significant. The 5th and 95th percentile estimates were calculated based on the histogram in Figure 7 and can be found in Table 2. Unlike the DPPR/UD and blood vessel wall thickness shown in Figures 5 and 6, the BBI value shown in Figure 7 does not overlap between the two groups of normal blood pressure and hypertension, so diagnosis based on BBI is a value with very high sensitivity as hypertension diagnostic information. You can see that it is.

Claims (9)

PS-OCT를 이용하여 측정한 안구의 복굴절값 및 혈관벽 두께;
상기 복굴절값 및 혈관벽 두께 간의 상관관계를 통해 산출한 수치를 이용한, 고혈압 진단 정보의 제공방법.
Eye birefringence and blood vessel wall thickness measured using PS-OCT;
A method of providing hypertension diagnosis information using values calculated through the correlation between the birefringence value and blood vessel wall thickness.
제2항에 있어서,
상기 산출한 수치는 수학식 1에 따라 산출되는 BBI(혈관벽 복굴절 지수)값이고,
상기 복굴절값은 수학식 2에 따라 산출되는, 고혈압 진단 정보의 제공방법.
[수학식 1]
Figure pat00021

(△n: 복굴절값)
[수학식 2]
Figure pat00022

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))
According to paragraph 2,
The calculated value is the BBI (blood vessel wall birefringence index) value calculated according to Equation 1,
A method of providing hypertension diagnosis information, wherein the birefringence value is calculated according to Equation 2.
[Equation 1]
Figure pat00021

(△n: birefringence value)
[Equation 2]
Figure pat00022

(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))
제2항에 있어서,
상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는, 고혈압 진단 정보의 제공방법.
[수학식 3]
Figure pat00023

(BBI(동맥): 동맥 혈관벽 복굴절 지수)
[수학식 4]
Figure pat00024

(BBI(정맥): 정맥 혈관벽 복굴절 지수)
According to paragraph 2,
A method of providing high blood pressure diagnosis information, wherein high blood pressure is diagnosed when the BBI value satisfies any one or more of Equation 3 and Equation 4.
[Equation 3]
Figure pat00023

(BBI (artery): Arterial vessel wall birefringence index)
[Equation 4]
Figure pat00024

(BBI (vein): venous vessel wall birefringence index)
제2항에 있어서,
상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4를 만족하는 경우 고혈압으로 진단하는, 고혈압 진단 정보의 제공방법.
According to paragraph 2,
A method of providing high blood pressure diagnosis information, wherein high blood pressure is diagnosed when the BBI value satisfies Equation 3 and Equation 4.
제3항에 있어서,
상기 BBI 값이 수학식 3 및 수학식 4 중 어느 하나도 만족하지 않고,
수학식 5 및 수학식 6 중 어느 하나 이상을 만족하는 경우 고혈압 전단계로 진단하는 고혈압 진단 정보의 제공방법.
[수학식 5]
Figure pat00025

[수학식 6]
Figure pat00026
According to paragraph 3,
If the BBI value does not satisfy any of Equation 3 and Equation 4,
A method of providing hypertension diagnosis information in which prehypertension is diagnosed when one or more of Equation 5 and Equation 6 are satisfied.
[Equation 5]
Figure pat00025

[Equation 6]
Figure pat00026
제1항에 있어서,
상기 안구는 망막인, 고혈압 진단 정보의 제공방법.
According to paragraph 1,
A method of providing diagnosis information for high blood pressure, wherein the eye is a retina.
눈에 대한 광간섭 단층촬영 신호를 통해 복굴절값 및 혈관벽 두께를 검출하는 PS-OCT를 포함하는 고혈압 진단 장치에 있어서,
상기 PS-OCT는,
빛을 방출하는 광원부; 편광조절부; 간섭신호를 측정하는 검출부; 및
제어부; 를 포함하고,
상기 제어부에서 수학식 1 및 수학식 2를 통해 산출한 BBI 값을 통해 고혈압을 진단하는, 고혈압 진단 장치.
[수학식 1]
Figure pat00027

(△n: 복굴절값)
[수학식 2]
Figure pat00028

(λ: 입사한 빛의 파장(μm), DPPR/UD: 단위 깊이당 이중통과 위상지연(°/μm))
In the hypertension diagnostic device including PS-OCT, which detects birefringence value and blood vessel wall thickness through optical coherence tomography signals for the eye,
The PS-OCT is,
A light source unit that emits light; Polarization control unit; A detection unit that measures interference signals; and
control unit; Including,
A high blood pressure diagnosis device that diagnoses high blood pressure through the BBI value calculated by the control unit through Equation 1 and Equation 2.
[Equation 1]
Figure pat00027

(△n: birefringence value)
[Equation 2]
Figure pat00028

(λ: Wavelength of incident light (μm), DPPR/UD: Double-pass phase delay per unit depth (°/μm))
제7항에 있어서,
상기 빛의 파장은 400 내지 1500 nm 인, 고혈압 진단 장치.
In clause 7,
A device for diagnosing high blood pressure, wherein the wavelength of the light is 400 to 1500 nm.
제7항에 있어서,
상기 안구는 망막인, 고혈압 진단 장치.
In clause 7,
A device for diagnosing high blood pressure, wherein the eye is a retina.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101746763B1 (en) * 2016-02-01 2017-06-14 한국과학기술원 Diagnostic technique and imaging method of retinal and choroidal optical coherence tomography angiography
KR102343796B1 (en) * 2017-12-20 2021-12-28 주식회사 메디웨일 Method for predicting cardiovascular disease using eye image
JP7229881B2 (en) * 2018-08-14 2023-02-28 キヤノン株式会社 MEDICAL IMAGE PROCESSING APPARATUS, TRAINED MODEL, MEDICAL IMAGE PROCESSING METHOD AND PROGRAM

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