KR20240038558A - System for determining and evaluating tumor treatment plan using dose based on impulse - Google Patents

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KR20240038558A
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 장기와 종양 간의 3차원 위치 관계를 구분한 영상 분류 정보를 제공받고, 영상 분류 정보에서 분류된 영역 각각의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받고, 종양의 종류를 제공받는 정보 수신부, 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부, 정보 수신부 및 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전자기력 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 서로 다른 복수의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부 및 복수의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부를 포함하는 것일 수 있으며, 충격량이 인체 내에서 최적화될 수 있는 치료계획을 수립 및 치료에 적용하므로, 처방 충격량이 종양에 가장 많이 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되는 치료를 수행할 수 있는 효과가 있다.A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention classifies organs and tumors in a patient's medical image containing organs and tumors, and classifies the images by distinguishing the three-dimensional positional relationship between organs and tumors. An information receiving unit that receives information, physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of each area classified in the image classification information, and the type of tumor, a prescription receiving unit that receives prescription information based on the impact amount for the tumor, information Using information provided from the receiver and prescription receiver, a candidate treatment plan is established including the number of treatment electrodes, treatment electrode location, treatment frequency, treatment electromagnetic force, and treatment time, but candidate treatment that establishes multiple different candidate treatment plans. It may include a plan establishment unit and a treatment plan decision unit that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among a plurality of candidate treatment plans, and establishes and applies a treatment plan in which the shock amount can be optimized within the human body. Therefore, there is an effect of performing treatment with the greatest amount of prescription shock given to the tumor and the least amount of shock given to the surrounding normal tissue.

Description

충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템 및 암치료 계획 평가 시스템 {System for determining and evaluating tumor treatment plan using dose based on impulse}Cancer treatment plan decision system and cancer treatment plan evaluation system using impulse dose-based prescription {System for determining and evaluating tumor treatment plan using dose based on impulse}

본 발명은 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템 및 암치료 계획 평가 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인체 내 각 조직에 부여되는 전자기력과 시간의 곱으로 표현되는 충격량 기반 처방을 결정하여, 처방 충격량이 종양에 부여되고 주변의 정상조직에는 최소한으로 부여될 수 있도록 암치료 계획을 결정하고, 이를 기초로 치료를 수행하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템 및 암치료 계획 평가 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cancer treatment plan decision system and a cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription. More specifically, the impulse-based prescription expressed as the product of electromagnetic force and time given to each tissue in the human body is determined, A cancer treatment plan decision system and cancer treatment plan evaluation system using shock dose-based prescription that determines a cancer treatment plan so that the prescription shock dose is given to the tumor and the surrounding normal tissue is given to a minimum, and performs treatment based on this. will be.

2000년대 초, 이스라엘 생물리학 교수인 Yoram Palti는 분열하는 암세포에 교류전기장을 걸어주면 분열이 지연되거나 사멸하는 현상을 처음으로 발견했으며, 2004년에는 Cancer Research 저널에 세계 최초로 전기장 암치료 효과에 대한 연구결과를 발표하였다(비특허문헌 1 참조). 그 후 전기장 암치료에 대한 여러 연구논문들이 발표되었으며 암치료 학계에서는 전기장 치료의 3가지 강점으로 인해 큰 주목을 하고 있다.In the early 2000s, Yoram Palti, an Israeli professor of biophysics, first discovered the phenomenon of delayed division or death of dividing cancer cells when an alternating electric field is applied to dividing cancer cells. In 2004, he published the world's first study on the effects of electric field cancer treatment in the journal Cancer Research. The results were announced (see Non-Patent Document 1). Since then, several research papers on electric field cancer treatment have been published, and the cancer treatment community is paying great attention to electric field therapy due to its three strengths.

전기장 치료의 첫 번째 강점은 전기장은 분열하는 세포에만 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있기 때문에 정상세포에 비해 분열속도가 빠른 암세포에 집중적으로 영향을 미치게 되고, 부작용도 기존 치료법과 비교했을 때 매우 미미할 것으로 예상된다는 점이다(비특허문헌 2 참조). 실제로 2013년에 발표된 논문(비특허문헌 3 참조)에 의하면 항암치료와 전기장 치료의 부작용 비교 항목 총 9개 중 7개의 항목에서 전기장 치료의 부작용이 월등히 낮게 나타났으며, 2개의 항목에 대해서는 항암치료와 전기장 치료가 거의 동등한 수준의 부작용을 보였다.The first strength of electric field therapy is that the electric field is known to have a significant effect only on dividing cells, so it will have a concentrated effect on cancer cells, which divide faster than normal cells, and side effects are expected to be very minimal compared to existing treatments. This is possible (see Non-Patent Document 2). In fact, according to a paper published in 2013 (see Non-Patent Document 3), the side effects of electric field treatment were found to be significantly lower in 7 out of 9 items comparing the side effects of chemotherapy and electric field therapy, and for 2 items, the side effects of electric field treatment were significantly lower than those of anticancer treatment. Treatment and electric field therapy showed almost equal levels of side effects.

두 번째로, 전기장을 이용한 암치료는 아직 초기 단계임에도 불구하고 치료 효능 측면에서 기존의 치료법에 비해 더 좋은 결과를 보여주고 있다. 그 예로, 난치암 중 하나인 악성 교모세포종(glioblastoma multiforme, GBM) 환자가 항암치료만 받은 경우 Progression Free Survival(PFS)과 Overall Survival(OS) 및 2년 이상 생존확률이 각각 4.0개월, 16.0개월, 31%로 나타난 반면, 전기장 치료가 추가된 경우에는 6.7개월, 20.9개월, 43%로 나타나, 기존 치료법에 비해 약 1.7, 1.3, 1.4배 더 좋은 결과를 보여주었다(비특허문헌 4).Second, although cancer treatment using electric fields is still in its early stages, it is showing better results than existing treatments in terms of treatment efficacy. For example, if a patient with malignant glioblastoma multiforme (GBM), one of the incurable cancers, received only chemotherapy, the Progression Free Survival (PFS), Overall Survival (OS), and survival probability for more than 2 years were 4.0 months and 16.0 months, respectively. On the other hand, when electric field treatment was added, the results were 6.7 months, 20.9 months, and 43%, showing about 1.7, 1.3, and 1.4 times better results than existing treatments (Non-patent Document 4).

마지막으로 세 번째 강점은 전기장이 치료부위를 포함하여 광범위하게 적용될 경우 CT 등의 의료영상에서 보이지 않는 매우 미세한 종양에 대해서도 치료 효과가 있을 것으로 기대된다는 점이다. 종양을 중심으로 전기장을 걸어주게 되면 종양 뿐만 아니라 종양주변에도 무시할 수 없는 전기장이 전달되기 때문에, 종양주변에 존재하나 육안으로 확인 불가능할 정도의 미세한 크기의 종양에도 전기장이 영향을 미쳐 암세포의 분열을 억제시킬 수 있으며 이에 따라 암 전이 확률도 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대된다(비특허문헌 5 참조).Lastly, the third strength is that if the electric field is applied broadly, including the treatment area, it is expected to be effective in treating even very small tumors that are not visible in medical images such as CT. When an electric field is applied centered on a tumor, an electric field that cannot be ignored is transmitted not only to the tumor but also to the surrounding area, so the electric field affects even tumors that exist around the tumor but are too small to be seen with the naked eye, thereby suppressing the division of cancer cells. It is expected that the probability of cancer metastasis can be dramatically reduced (see Non-Patent Document 5).

현재 전기장 암치료법은 2011년 재발한 교모세포종 암에 대해, 2015년에는 최초 진단된 교모세포종에 대해 미국 FDA 승인을 받았으며, 유럽에서는 CE 마크를 획득하여 미국, 독일, 스위스 등지에서 약 1000 여개의 병원을 통해 시행되고 있으며, 일본에서도 재발한 교모세포종 환자에 대하여 치료 허가를 받은 상태이다. 또한 치료받은 환자 수는 매년 급격히 증가하고 있어 2014년에 152명에서 2018년에는 8813명으로 50배 이상의 증가율을 보여주고 있다(비특허문헌 6 참조).Currently, the electric field cancer treatment method has been approved by the US FDA for relapsed glioblastoma cancer in 2011 and for first diagnosed glioblastoma in 2015. It has also obtained the CE mark in Europe and is being used in approximately 1,000 hospitals in the US, Germany, Switzerland, etc. It is being implemented through , and has also been approved for treatment in Japan for patients with relapsed glioblastoma. In addition, the number of patients treated is rapidly increasing every year, showing a more than 50-fold increase from 152 in 2014 to 8,813 in 2018 (see Non-Patent Document 6).

이러한 전기장 암치료법이 실제 암세포의 분열을 억제시키는 원리로는 유전 영동 현상에 의한 분열 억제 메커니즘이 주요 메커니즘으로 알려져 있으며(비특허문헌 2 참조), 여기에서 유전 영동 현상이란 극성이 없는 입자들이 불균일한 교류 전기장에 노출되었을 경우 해당 교류 전기장의 전압, 주파수, 매질의 유전율과 전도도에 따라 유전 영동 힘을 받는 현상을 의미한다.As for the principle by which this electric field cancer treatment method actually inhibits the division of cancer cells, the division inhibition mechanism by dielectrophoresis is known to be the main mechanism (see Non-Patent Document 2). Here, the dielectrophoresis phenomenon refers to the non-uniformity of non-polar particles. When exposed to an alternating electric field, it refers to the phenomenon of receiving a dielectrophoretic force depending on the voltage and frequency of the alternating electric field, and the permittivity and conductivity of the medium.

실제, 암세포는 두개의 세포로 분열되는 과정 중에 두개의 딸세포 사이에 골이 형성되는데 이러한 골 모양을 이루고 있는 딸세포들이 불균일한 전기장에 놓여있을 경우, 전기장의 기울기가 형성됨과 동시에 유전 영동에 의한 힘이 커지게 되고 최종적으로 해당 힘에 의해서 세포 내부에 있는 튜불린과 같은 극성 물질들이 분열 중심 방향으로 모이게 되어 세포 분열이 억제된다.In fact, during the process of dividing cancer cells into two cells, a valley is formed between the two daughter cells. When the daughter cells forming this valley are placed in a non-uniform electric field, a gradient of the electric field is formed and at the same time, a force due to dielectrophoresis is generated. It grows larger, and ultimately, due to this force, polar substances such as tubulin inside the cell gather toward the division center, inhibiting cell division.

현재까지의 전임상 연구 결과에 따르면, 암 세포에 대한 전기장 치료의 효과는 조직에 인가된 전기장의 세기와 전기장의 인가 시간에 따라 차이를 나타낸다. 구체적으로, 전기장의 세기 및 인가 시간이 크면 클수록 암세포에 대한 사멸 및 분열 억제 효과가 커서 전기장의 세기와 인가 시간이 전기장의 세포 사멸 효과와 비례 관계에 있다고 할 수 있다(비특허문헌 7 및 8 참조).According to preclinical research results to date, the effect of electric field therapy on cancer cells varies depending on the intensity of the electric field applied to the tissue and the application time of the electric field. Specifically, the greater the electric field intensity and application time, the greater the effect of suppressing death and division on cancer cells, so it can be said that the electric field intensity and application time are proportional to the cell death effect of the electric field (see Non-Patent Documents 7 and 8) ).

그런데, 현재 상용화된 전기장 암치료 시스템의 경우, 사용하는 전기장의 세기는 피부에 부작용이 없는 범위에서 최대한의 전기장을 인가하는 것으로 제한되고, 치료 시간은 환자가 수용할 수 있는 한 거의 하루 종일(18-24시간/일) 전기장을 인가하여 치료를 진행하고 있는 실정이다(비특허문헌 7 및 9 참조).However, in the case of currently commercialized electric field cancer treatment systems, the intensity of the electric field used is limited to applying the maximum electric field within the range that does not cause side effects to the skin, and the treatment time is almost all day as long as the patient can accept it (18 -24 hours/day) Treatment is being carried out by applying an electric field (see Non-Patent Documents 7 and 9).

즉, 현재의 전기장 치료는 특정 종양을 치료하기 위해 적절한 전기장의 세기나 치료 시간이 정해져 있지 않으며 부작용이 없는 범위에서 최대한의 전기장의 세기와 최대한의 치료 시간으로 치료가 진행되고 있다. 다시 말해, 전기장 치료는 방사선 치료나 항암치료에서 일반적으로 사용하는 선량(dose)이라는 개념이 없으며 종양의 종류나 상태에 따라 다르게 적용되는 처방선량(Prescription dose)도 적용되지 않는 치료법이라고 할 수 있다.In other words, the current electric field therapy does not have a set appropriate electric field strength or treatment time to treat a specific tumor, and treatment is carried out with the maximum electric field strength and maximum treatment time within the range of no side effects. In other words, electric field therapy does not have the concept of dose commonly used in radiation therapy or chemotherapy, and it can be said to be a treatment that does not apply prescription doses that are applied differently depending on the type or condition of the tumor.

그러나, 이처럼 처방선량 없이 치료를 진행할 경우, 어느 정도 세기의 전기장을 얼마 동안 종양에 인가해야 최적의 치료 효과를 나타낼 수 있는지, 전기장의 세기, 전기장 인가 시간, 전기장과 치료 시간의 함수 등에서 치료 효과와 가장 잘 부합하는 항목이 무엇인지 알 수 없으며, 그 기준도 제시할 수 없다. 다시 말해, 단순히 전기장의 세기와 전기장 인가 시간이 치료 효과와 비례 관계임은 짐작할 수 있으나, 그 관계가 선형적(linear)인지 아니면 좀 더 복잡한 관계식을 갖는지는 정확하게 알 수 없기 때문에 전기장 치료에서 치료 계획을 최적화할 수 없으며 치료도 효과적으로 진행할 수 없다.However, when treatment is performed without a prescribed dose, the intensity of the electric field must be applied to the tumor and for how long to achieve the optimal treatment effect. The treatment effect depends on the intensity of the electric field, the time of application of the electric field, and the function of the electric field and treatment time. It is impossible to know which item matches best, and no criteria can be provided. In other words, it can be assumed that the intensity of the electric field and the time of application of the electric field are proportional to the treatment effect, but it is not clear whether the relationship is linear or has a more complex relationship, so treatment planning in electric field therapy cannot be optimized and treatment cannot proceed effectively.

340명의 뇌종양 환자에 대한 전기장 치료를 수행한 최근 임상 연구 결과에 의하면, 전기장 치료에서 단위 부피당 전력 손실의 단위인 전력손실밀도(power loss density)가 종양에서 0.77 mW/cm3 이상일 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 현저히 좋은 예후를 보여주었고, 전기장 치료 시간을 대변하는 준수율(compliance)이 75% 이상일 경우 보다 좋은 예후를 보여주고 있다(비특허문헌 10 및 13 참조). 비록 전력손실밀도라는 단위가 전기장 치료에 대해 현재까지 제시된 거의 유일한 처방의 기준으로 간주될 수는 있다고 할지라도 이 단위를 전기장 치료의 선량 단위로 사용하기에는 치명적인 한계가 있다.According to the results of a recent clinical study that performed electric field therapy on 340 brain tumor patients, the power loss density, which is the unit of power loss per unit volume in electric field therapy, is greater than 0.77 mW/cm 3 in the tumor. It showed a significantly better prognosis compared to , and when the compliance rate, which represents the electric field treatment time, is more than 75%, it shows a better prognosis (see Non-Patent Documents 10 and 13). Even though the unit called power loss density can be considered as the standard for almost the only prescription presented to date for electric field therapy, there are fatal limitations in using this unit as a dose unit for electric field therapy.

즉, 암세포의 사멸 정도가 전기장 인가 시간과 비례 관계를 가지고 있음에도 불구하고 전력손실밀도에는 환자가 치료받아야 할 총 치료 시간(즉, 전기장 인가 시간)과 연관되는 항목이 포함되어 있지 않아서 이를 기반으로는 처방을 할 수 없으며 치료도 최적화할 수 없다(비특허문헌 8 참조).In other words, even though the degree of death of cancer cells is proportional to the electric field application time, the power loss density does not include an item related to the total treatment time (i.e., the electric field application time) that the patient must receive, so based on this, Prescriptions cannot be made and treatment cannot be optimized (see Non-Patent Document 8).

이러한 이유들로 인해 전력손실밀도는 전기장 치료의 예후를 예측하는 인자로 사용하기에는 적합할 수 있으나 전기장 치료의 선량 단위로 사용하기에는 한계가 있으며 전기장의 세기와 인가 시간이 모두 고려된 실질적이고 합리적인 개념의 전기장 치료 선량의 단위가 필요한 실정이다.For these reasons, power loss density may be suitable to be used as a factor predicting the prognosis of electric field therapy, but it has limitations in using it as a dose unit for electric field therapy, and it is a practical and reasonable concept that takes into account both electric field strength and application time. There is a need for units of electric field therapy dose.

대한민국공개특허 제10-2022-0009764호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0009764

Eilon D. Kirson et al, disruption of cancer cell replication by alternating electric fields, cancer research, 64, 3288-3295 (2004) Eilon D. Kirson et al, disruption of cancer cell replication by alternating electric fields, cancer research, 64, 3288-3295 (2004) Miklos Pless, Uri Weinberg, tumor treating fields: concept, evidence, future, Expert Opinion, 20(8), 1099-1106 (2011) Miklos Pless, Uri Weinberg, tumor treating fields: concept, evidence, future, Expert Opinion, 20(8), 1099-1106 (2011) Angela M. Davies et al, Tumor treating fields: a new frontier in cancer therapy, Annals of the New York academy of sciences, 1291, 86-95 (2013) Angela M. Davies et al, Tumor treating fields: a new frontier in cancer therapy, Annals of the New York academy of sciences, 1291, 86-95 (2013) Stupp et al, Effect of Tumor-Treating Fields Plus Maintenance Temozolomide vs Maintenance Temozolomide Alone on Survival in Patients With Glioblastoma: A Randomized Clinical Trial, Journal of the American Medical Association, 318(23), 2306-2316 (2017) Stupp et al, Effect of Tumor-Treating Fields Plus Maintenance Temozolomide vs Maintenance Temozolomide Alone on Survival in Patients With Glioblastoma: A Randomized Clinical Trial, Journal of the American Medical Association, 318(23), 2306-2316 (2017) Eilon D. Kirson et al. Alternating electric fields (TTFields) inhibit metastatic spread of solid tumors to the lungs, Clin Exp Metastasis 26, 633-640 (2009) Eilon D. Kirson et al. Alternating electric fields (TTFields) inhibit metastatic spread of solid tumors to the lungs, Clin Exp Metastasis 26, 633-640 (2009) Novocure Corporate Presentation (https://3sj0u94bgxp33grbz1fkt62h-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2019/05/201905_NVCR_Corporate_Presentation_vFF.pdf) Novocure Corporate Presentation (https://3sj0u94bgxp33grbz1fkt62h-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2019/05/201905_NVCR_Corporate_Presentation_vFF.pdf) Eilon D. Kirson et al, alternating electric fields arrest cell proliferation in animal tumor models and human brain tumors, PNAS, 104(24), 10152-10157 (2007) Eilon D. Kirson et al, alternating electric fields arrest cell proliferation in animal tumor models and human brain tumors, PNAS, 104(24), 10152-10157 (2007) Yunhui Jo et al, Effectiveness of a Fractionated Therapy Scheme in Tumor Treating Fields Therapy, Technology in Cancer Research & Treatment,18, 1-10 (2019) Yunhui Jo et al, Effectiveness of a Fractionated Therapy Scheme in Tumor Treatment Fields Therapy, Technology in Cancer Research & Treatment,18, 1-10 (2019) Denise Fabian et al, Treatment of Glioblastoma (GBM) with the Addition of Tumor-Treating Fields (TTF): A Review, Cancers, 11, 174 (2019) Denise Fabian et al, Treatment of Glioblastoma (GBM) with the Addition of Tumor-Treating Fields (TTF): A Review, Cancers, 11, 174 (2019) Matthew T. Ballo et al, Correlation of Tumor Treating Fields Dosimetry to Survival Outcomes in Newly Diagnosed Glioblastoma: A Large-Scale Numerical Simulation-Based Analysis of Data from the Phase 3 EF-14 Randomized Trial, Int J Radiation Oncol Biol Phys, Vol. 104, No. 5, pp. 1106-1113 (2019) Matthew T. Ballo et al, Correlation of Tumor Treatment Fields Dosimetry to Survival Outcomes in Newly Diagnosed Glioblastoma: A Large-Scale Numerical Simulation-Based Analysis of Data from the Phase 3 EF-14 Randomized Trial, Int J Radiation Oncol Biol Phys, Vol. . 104, no. 5, pp. 1106-1113 (2019) Dimitris J. Panagopoulos et al, Evaluation of Specific Absorption Rate as a Dosimetric Quantity for Electromagnetic Fields Bioeffects, PLoS One, 8(6), e62663 (2013) Dimitris J. Panagopoulos et al, Evaluation of Specific Absorption Rate as a Dosimetric Quantity for Electromagnetic Fields Bioeffects, PLoS One, 8(6), e62663 (2013) Stefano Mandija et al. Opening a new window on MR-based Electrical Properties Tomography with deep learning, Scientific Reports, 9, 8895 (2019) Stefano Mandija et al. Opening a new window on MR-based Electrical Properties Tomography with deep learning, Scientific Reports, 9, 8895 (2019) Martin Glas et al. The Impact of Tumor Treating Fields on Glioblastoma Progression Patterns, Int J Radiation Oncol Biol Phys, Vol. 112, No. 5, pp. 1269-1278 (2022) Martin Glas et al. The Impact of Tumor Treatment Fields on Glioblastoma Progression Patterns, Int J Radiation Oncol Biol Phys, Vol. 112, no. 5, pp. 1269-1278 (2022)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템 및 암치료 계획 평가 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a cancer treatment plan decision system and a cancer treatment plan evaluation system using shock dose-based prescription.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부; 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부; 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부; 및 상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부;를 포함하는 것일 수 있다.To solve the above problems, a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention classifies organs and tumors in medical images of patients containing organs and tumors, and includes the organs and tumors. An information receiver that receives three-dimensional image information and physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image; a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. Candidate treatment plan establishment department that establishes; and a treatment plan determination unit that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan.

여기에서, 상기 충격량은 전하 당 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배)Here, the impulse is the charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).

여기에서, 상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며,Here, the impulse is the basic charge is the amount of shock received,

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

여기에서, 상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배)Here, the impulse is the charge is the amount of shock received, ( is the basic charge a positive integer multiple of

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며, 상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것일 수 있다.Here, the impulse-based prescription information is expressed as a product of the treatment electromagnetic force and the treatment time, and the current generating the treatment electromagnetic force converted to a current density divided by the electrode area may be less than 100 mArms/cm 2 .

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서, 상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나, 상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것일 수 있다.Here, the impulse dose-based prescription information may decrease the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force, or increase the treatment time while decreasing the treatment electromagnetic force, while the impulse dose-based prescription information is constant. You can.

여기에서, 후보 치료 계획 수립부에서 상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고, 상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고,Here, in the candidate treatment plan establishment unit, the number of treatment electrodes and the location of the treatment electrode are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information, the type of the tumor is further provided by the information reception unit, and the type of the tumor is determined. The treatment frequency is determined depending on the type,

상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것일 수 있다.The treatment electromagnetic force and treatment time may be determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.

여기에서, 상기 서로 다른 복수의 후보 치료 계획은 상기 치료 전극 개수, 상기 치료 전극 위치, 상기 치료 전자기력 및 상기 치료 시간 중 적어도 하나가 다른 것일 수 있다.Here, the plurality of different candidate treatment plans may differ in at least one of the number of treatment electrodes, the location of the treatment electrodes, the treatment electromagnetic force, and the treatment time.

여기에서, 후보 치료 계획 수립부에서 상기 후보 치료 계획은 치료 계획을 저장하는 치료 계획 데이터베이스로부터 추출되되, 상기 치료 계획 데이터베이스는 미리 결정된 치료 계획을 누적적으로 저장하되, 상기 충격량이 종양에 가장 많이 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되는, 치료 계획 결과 데이터를 함께 저장하는 것일 수 있다.Here, in the candidate treatment plan establishment unit, the candidate treatment plan is extracted from a treatment plan database that stores treatment plans. The treatment plan database stores predetermined treatment plans cumulatively, and the shock dose is the largest given to the tumor. It may also be stored with the treatment plan result data, which is least likely to be given to surrounding normal tissue.

여기에서, 상기 치료 계획 결정부에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은 상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것일 수 있다.Here, determining the selected treatment plan in the treatment plan decision unit may be to determine that the prescribed shock amount is given to the tumor and the least amount is given to the surrounding normal tissue.

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는 기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되, 상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,Here, the impulse-based prescription information is generated as a real number multiple greater than or equal to 1 of the standard impulse, and the reference impulse is when the change in impulse is calculated for each section,

를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것일 수 있다. It may be the smallest impulse value among the impulse values that satisfy.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상이 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 3차원 볼륨 모델로 표현되는 경우에, 상기 의료영상을 구성하는 각 복셀(voxel)에서의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부; 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부; 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부; 및 상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부;를 포함하는 것일 수 있다.To solve the above problems, a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to another embodiment of the present invention classifies organs and tumors in medical images of patients containing organs and tumors, and includes the organs and tumors. When 3D image information is provided and the medical image is expressed as a 3D volume model formed of a plurality of voxels, the electrical conductivity and permittivity of each voxel constituting the medical image are included. An information receiving unit that receives physical property information; a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. Candidate treatment plan establishment department that establishes; and a treatment plan determination unit that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan.

여기에서, 상기 충격량은 단위 복셀이 받는 충격량이며,Here, the amount of impact is the amount of impact received by a unit voxel,

로 표현되고, (,) It is expressed as ( , )

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

여기에서, 상기 치료 계획 결정부에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은 상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것일 수 있다.Here, determining the selected treatment plan in the treatment plan decision unit may be to determine that the prescribed shock amount is given to the tumor and the least amount is given to the surrounding normal tissue.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부; 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부; 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 치료 계획을 수립하는 치료 계획 수립부; 및 상기 수립된 치료 계획에 대하여, 상기 충격량이 종양에 부여되는 양과, 주변의 정상조직에 부여되는 양을 평가하는 치료 계획 평가부;를 포함하는 것일 수 있다.To solve the above problems, the cancer treatment plan evaluation system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention classifies organs and tumors in medical images of patients containing organs and tumors, and includes the organs and tumors. An information receiver that receives three-dimensional image information and physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image; a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; a treatment plan establishment unit that establishes a treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time using the information provided from the information receiver and the prescription receiver; and a treatment plan evaluation unit that evaluates the amount of impact given to the tumor and the amount given to surrounding normal tissue with respect to the established treatment plan.

여기에서, 상기 충격량은 전하 당 충격량이며,(는 기본전하 의 양의 정수 배) 로 표현되고,Here, the impulse is the charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of It is expressed as,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).

여기에서, 상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며,Here, the impulse is the basic charge is the amount of shock received,

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

여기에서, 상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배)Here, the impulse is the charge is the amount of shock received, ( is the basic charge a positive integer multiple of

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는Here, the shock dose-based prescription information is

상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며,Expressed as the product of the treatment electromagnetic force and treatment time,

상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것일 수 있다.The current generating the therapeutic electromagnetic force converted into current density divided by the electrode area may be less than 100 mArms/cm 2 .

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는Here, the shock dose-based prescription information is

상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서 상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나,Reduce the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force while the impulse-based prescription information is constant, or

상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것일 수 있다.It may be possible to increase the treatment time while reducing the treatment electromagnetic force.

여기에서, 치료 계획 수립부에서Here, in the treatment planning department:

상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고,The number of treatment electrodes and the location of the treatment electrodes are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information,

상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고,The type of tumor is further provided from the information receiver, and the treatment frequency is determined according to the type of tumor,

상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것일 수 있다.The treatment electromagnetic force and treatment time may be determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.

여기에서, 상기 충격량 기반 처방 정보는Here, the shock dose-based prescription information is

기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되,It is generated as a real number times the standard impulse amount greater than or equal to 1,

상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,The standard impulse amount is, when calculating the change in impulse quantity by section,

를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것일 수 있다. It may be the smallest impulse value among the impulse values that satisfy.

본 발명의 일 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템 및 암치료 계획 평가 시스템에 따르면, 분열하는 세포에 전자기력이 인가될 때 세포증식 억제효과와 실질적으로 비례 관계에 있는 유전 영동 현상에 의한 힘과 전자기력의 인가 시간이 모두 고려된 충격량 개념을 기반으로 치료의 기준을 설정할 수 있고, 이를 기반으로 각 종양 치료에 적용 가능한 임상적인 기준값을 결정할 수 있게 된다. 이를 통해, 현재까지 치료에서 기준 단위의 부존재로 인하여 불가능했던 체계적인 치료계획의 수립 및 평가가 가능해진다.According to the cancer treatment plan decision system and cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, a dielectrophoresis phenomenon that is substantially proportional to the cell proliferation inhibition effect when electromagnetic force is applied to dividing cells. The standard of treatment can be set based on the concept of impulse that takes into account both the force and the application time of the electromagnetic force, and based on this, the clinical standard value applicable to each tumor treatment can be determined. Through this, it becomes possible to establish and evaluate a systematic treatment plan, which has been impossible until now due to the absence of a standard unit in treatment.

더 나아가, 충격량이 인체 내에서 최적화(Optimization)될 수 있도록 치료계획을 수립하고, 이를 통해 도출된 파라미터들을 치료에 적용함으로써 충격량을 종양에 최대한 전달함과 동시에 주변 정상조직에는 최소한으로 전달하도록 치료를 수행할 수 있게 된다.Furthermore, a treatment plan is established so that the shock dose can be optimized within the human body, and the parameters derived through this are applied to the treatment, so that the shock dose is delivered to the tumor as much as possible while at the same time delivering the minimum amount to the surrounding normal tissue. becomes possible to perform.

또한, 임상결과에 대한 통계적인 분석을 진행할 수 있으며, 이를 통해 합리적인 치료계획 수립이 가능해짐과 동시에 전자기력의 세기와 전자기력을 인가하는 시간이 동시에 고려된 분할 치료 방법과 같은 새로운 치료 방식이 가능해져 암치료의 치료 효과를 극대화할 수 있는 장점이 있다.In addition, statistical analysis of clinical results can be performed, which makes it possible to establish a reasonable treatment plan and at the same time enables new treatment methods such as a split treatment method that takes into account both the strength of electromagnetic force and the time for applying electromagnetic force. It has the advantage of maximizing the therapeutic effect of treatment.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 도 2 및 도 3에서 진행한 시뮬레이션 모형과 방법에 관한 내용을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전기장 인가 시 세포 외부 인가 전압이 커짐에 따라 세포 내부에서 측정되는 전기장 크기의 변화를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전기장 인가 시 세포 외부에서 측정한 단위 전하당 전자기력이 커짐에 따라 세포 내부에 걸리는 유전영동 현상에 의한 힘의 크기 변화를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전자기력 치료 시 환자의 의료영상을 이용하여 체내 충격량 분포를 계산하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전자기력을 인가하는 시간이 일정 할 때 단위 전하당 전자기력의 크기에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 외부에서 인가하는 전자기력의 크기가 일정 할 때 전자기력을 인가한 시간에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 단위 전하당 전자기력과 전자기력을 인가한 시간이 모두 고려된 충격량의 크기에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 방법의 일반적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
Figure 1 is for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing details of the simulation model and method performed in Figures 2 and 3.
Figure 2 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, showing the change in the size of the electric field measured inside the cell as the voltage applied outside the cell increases when the electric field is applied. It is a drawing.
Figure 3 is to explain a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention. When an electric field is applied, the dielectrophoresis phenomenon applied inside the cell as the electromagnetic force per unit charge measured outside the cell increases. This is a diagram showing the change in the size of force due to .
Figure 4 is for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the process of calculating impulse distribution in the body using medical images of a patient during electromagnetic force treatment.
Figure 5 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and shows the cell proliferation inhibition effect according to the size of electromagnetic force per unit charge when the electromagnetic force application time is constant. This is a drawing.
Figure 6 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention. When the size of the electromagnetic force applied from the outside is constant, the cell proliferation inhibition effect according to the time of applying the electromagnetic force is shown. It is a drawing showing.
Figure 7 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention. The cell proliferation inhibition effect according to the size of the shock dose considering both the electromagnetic force per unit charge and the time for applying the electromagnetic force. This is a drawing showing .
Figure 8 is for explaining a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a general flowchart of a cancer treatment plan method using shock dose-based prescription.
Figure 9 is a diagram for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram for explaining a cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only cases where it is "directly connected," but also cases where it is "electrically connected" with another element in between. . Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being “on” another part, it may be directly on top of the other part or it may be accompanied by another part in between. In contrast, when a part is said to be "directly above" another part, it does not entail any other parts in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second, and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers, and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first part, component, region, layer or section described below may be referred to as the second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only intended to refer to specific embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms include plural forms unless phrases clearly indicate the contrary. As used in the specification, the meaning of "comprising" refers to specifying a particular characteristic, area, integer, step, operation, element and/or ingredient, and the presence or presence of another characteristic, area, integer, step, operation, element and/or ingredient. This does not exclude addition.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90도 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space, such as “below” and “above,” can be used to more easily describe the relationship of one part shown in the drawing to another part. These terms are intended to include other meanings or operations of the device in use along with the meaning intended in the drawings. For example, if the device in the drawing is turned over, some parts described as being “below” other parts will be described as being “above” other parts. Accordingly, the exemplary term “down” includes both upward and downward directions. The device may be rotated by 90 degrees or other angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as those generally understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries are further interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에서 언급되는 '분할 치료'는 실제 암치료(방사선 치료, 전기장 치료 등)를 진행할 때, 종양에 전달하고 싶은 총 선량을 여러 날, 시간 등으로 나눈 뒤 간격을 두어 치료를 진행함으로써, 생물학적 손상을 줄임과 동시에 효율적으로 치료를 진행하는 방법을 말한다. 덧붙여 본 발명에서 언급되는 총 치료 시간, 전기장 인가 시간이라 함은 하루 당 진행하는 치료시간(fraction time)과 총 치료 일수(duration)의 곱으로 정의되고, 하기의 수학식 1에 의해 표현된다.The 'fractionated treatment' referred to in the present invention refers to dividing the total dose to be delivered to the tumor into several days, hours, etc. when performing actual cancer treatment (radiation therapy, electric field therapy, etc.) and then proceeding with the treatment at intervals, thereby It refers to a method of efficiently performing treatment while reducing damage. In addition, the total treatment time and electric field application time mentioned in the present invention are defined as the product of the treatment time per day (fraction time) and the total treatment days (duration), and are expressed by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

한편, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 도 2 및 도 3에서 진행한 시뮬레이션 모형과 방법에 관한 내용을 도시하는 도면이다.Meanwhile, Figure 1 is for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the contents of the simulation model and method performed in Figures 2 and 3.

도 1(a)는 3차원 공간 안에 분열 중인 세포 모형을 두고 한쪽 면은 포텐셜 면(potential plane), 반대쪽 면은 그라운드 면(ground plane)으로 설정한 뒤 전기장을 인가하는 모습을 보여주고 있고, 도면 1(b)는 전기장을 인가한 뒤 도 1(a)의 빨간색으로 표시된 부분의 단면(Cut plane)을 잘라내어 해당 면에서의 전기장 세기의 분포를 보여주고 있으며, 도 2와 도 3은 해당 도면과 동일한 방식으로 시뮬레이션을 진행하였다.Figure 1(a) shows a dividing cell model in a three-dimensional space, one side is set as a potential plane, the other side is set as a ground plane, and an electric field is applied. 1(b) shows the distribution of the electric field intensity on that surface by cutting the cross-section (Cut plane) of the part marked in red in Figure 1(a) after applying the electric field, and Figures 2 and 3 show the corresponding drawings and The simulation was conducted in the same manner.

또한, 도 5 내지 도 7에서는, 4종류의 다른 암세포들(AGS, B16F10, HPAF-II and U373)에 세기 ~1.2 V/cm, 주파수 150 kHz의 전기장을 다양한 실험 조건에서 72시간 동안 인가한 후 세포의 생존능력(viability)을 세포 카운팅(cell counting)을 통해 대조군과 비교하여 전기장을 인가한 세포주(실험군)의 세포증식 억제효과(inhibitory effect of cell proliferation)를 대조군 대비 백분율로 나타낸 것이다. 이 결과는 3회 실험을 진행한 후 평균값을 표시한 것으로, 세포증식 억제효과의 대조군 대비 백분율은 하기의 수학식 2에 의해 산출하였다.In addition, in Figures 5 to 7, after applying an electric field with a strength of ~1.2 V/cm and a frequency of 150 kHz to four different types of cancer cells (AGS, B16F10, HPAF-II and U373) for 72 hours under various experimental conditions. The viability of cells is compared to the control group through cell counting, and the inhibitory effect of cell proliferation of the cell line (experimental group) to which an electric field was applied is expressed as a percentage compared to the control group. This result represents the average value after three experiments were conducted, and the percentage of cell proliferation inhibition effect compared to the control group was calculated using Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

예를 들어, 전기장이 인가된 실험군의 생존한 세포 수가 대조군 대비 80% 라면 실험군의 대조군 대비 세포증식 억제효과는 20%가 되는 것이다.For example, if the number of surviving cells in the experimental group to which the electric field was applied is 80% compared to the control group, the cell proliferation inhibition effect of the experimental group compared to the control group is 20%.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전기장 인가 시 세포 외부 인가 전압이 커짐에 따라 세포 내부에서 측정되는 전기장 크기의 변화를 도시하는 도면이다.Figure 2 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, showing the change in the size of the electric field measured inside the cell as the voltage applied outside the cell increases when the electric field is applied. It is a drawing.

도 2의 (a), (b), (c)는 각각 세포 외부의 한 지점에서 측정한 전기장의 세기(The magnitude of electric field) 값이 0.45, 1.36, 2.26 V/cm일 때, 분열 중인 세포 내, 외부 전기장 분포를 나타내고, (d)는 분열 중인 세포 외부의 한 지점에서 측정한 전기장의 세기 값과 분열 중인 세포 내부의 중심에서 측정한 전기장의 세기 값의 관계를 나타낸 그래프이다. Figures 2 (a), (b), and (c) show dividing cells when the magnitude of electric field measured at a point outside the cell is 0.45, 1.36, and 2.26 V/cm, respectively. It shows the internal and external electric field distribution, and (d) is a graph showing the relationship between the electric field intensity value measured at a point outside the dividing cell and the electric field intensity value measured at the center inside the dividing cell.

도 2(d)를 참조하면, 분열 중인 세포 외부의 전기장의 세기가 커지면 커질수록 분열 중인 세포 내부에 인가되는 전기장의 세기가 비례하여 커짐을 알 수 있다. 여기에서 세포 외부에서 측정한 전기장의 세기의 경우 전기장을 만들기 위해 외부에서 인가한 전압과 정비례 관계에 있으며, 이는 곧 체내 전기장 생성을 위해 인가한 외부 전압과 체내 분열 중인 세포 내부에 인가되는 전기장의 세기가 비례 관계에 있음을 의미한다.Referring to Figure 2(d), it can be seen that as the intensity of the electric field outside the dividing cell increases, the intensity of the electric field applied inside the dividing cell increases proportionally. Here, the intensity of the electric field measured outside the cell is directly proportional to the voltage applied externally to create the electric field, which means the external voltage applied to create the electric field in the body and the strength of the electric field applied inside the dividing cell in the body. This means that there is a proportional relationship.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전기장 인가 시 세포 외부에서 측정한 단위 전하당 전자기력이 커짐에 따라 세포 내부에 걸리는 유전영동 현상에 의한 힘의 크기 변화를 도시하는 도면이다.Figure 3 is to explain a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention. When an electric field is applied, the dielectrophoresis phenomenon applied inside the cell as the electromagnetic force per unit charge measured outside the cell increases. This is a diagram showing the change in the size of force due to .

여기에서 단위 전하당 전자기력 및 유전영동 현상에 의한 힘은 각각 하기의 수학식 3 및 수학식 4에 따라 산출할 수 있다.Here, the electromagnetic force per unit charge and the force due to the dielectrophoresis phenomenon can be calculated according to Equation 3 and Equation 4 below, respectively.

[수학식 3][Equation 3]

[수학식 4][Equation 4]

도 3의 (a), (b), (c)는 각각 세포 외부의 한 지점에서 측정한 단위 전하당 전자기력(The magnitude of electromagnetic force per unit charge)의 값이 45, 136, 226 N/C일 때, 분열 중인 세포 내, 외부의 유전 영동 현상에 의한 힘(The magnitude of dielectrophoretic force)의 분포를 나타내고, (d)는 분열 중인 세포 외부의 한 지점에서 측정한 단위 전하당 전자기력(The magnitude of electromagnetic force per unit charge)값과 분열 중인 세포 내부의 중심에서 측정한 유전영동 현상에 의한 힘(The magnitude of dielectrophoretic force)의 값의 관계를 나타내는 그래프이다.In Figures 3 (a), (b), and (c), the magnitude of electromagnetic force per unit charge measured at a point outside the cell is 45, 136, and 226 N/C, respectively. (d) represents the distribution of the force (the magnitude of dielectrophoretic force) due to dielectrophoretic phenomenon inside and outside the dividing cell, and (d) represents the electromagnetic force per unit charge (the magnitude of electromagnetic force) measured at a point outside the dividing cell. This is a graph showing the relationship between the force per unit charge value and the magnitude of dielectrophoretic force measured at the center of the dividing cell.

도 3(d)를 참조하면, 분열 중인 세포 내부에 걸리는 유전 영동에 의한 힘은 분열 중인 세포 외부의 단위 전하당 전자기력의 비선형(nonlinear) 비례하여 커짐을 알 수 있다. 여기에서 세포 외부 한 지점에서 측정한 단위 전하당 전자기력의 경우 해당 지점에서 측정되는 전기장의 세기와 정비례 관계에 있으며, 이는 곧 외부에서 측정되는 전기장의 세기와 분열 중인 세포 내부에 걸리는 유전 영동에 의한 힘이 비선형(nonlinear) 비례함을 의미한다.Referring to Figure 3(d), it can be seen that the force due to dielectrophoresis inside a dividing cell increases in nonlinear proportion to the electromagnetic force per unit charge outside the dividing cell. Here, the electromagnetic force per unit charge measured at a point outside the cell is directly proportional to the strength of the electric field measured at that point, which means the strength of the electric field measured externally and the force due to dielectrophoresis inside the dividing cell. This means nonlinear proportionality.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전자기력 치료 시 환자의 의료영상을 이용하여 체내 충격량 분포를 계산하는 과정을 도시하는 도면이다.Figure 4 is for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the process of calculating impulse distribution in the body using medical images of a patient during electromagnetic force treatment.

도 4를 참조하면, 먼저 치료 예정인 환자의 의료영상을 가져온 뒤 관심 영역(Region of interest)을 분할할 수 있다.Referring to FIG. 4, first, a medical image of a patient scheduled for treatment can be imported and then a region of interest can be divided.

이후, 치료계획 조건(예를 들어, 전극 위치, 전극별 전기장 세기 등)을 설정하고 인체 각 조직의 전기전도도 및 유전율에 대한 정보를 획득할 수 있다. 해당 치료계획 조건과 인체 조직에 대한 정보들을 토대로 외부 인가 전압을 기준으로 한 체내 전기장 분포를 계산할 수 있다.Afterwards, treatment plan conditions (for example, electrode location, electric field strength for each electrode, etc.) can be set and information on the electrical conductivity and dielectric constant of each tissue of the human body can be obtained. Based on the treatment plan conditions and information about human tissue, the distribution of the electric field in the body based on the externally applied voltage can be calculated.

이후, 단위 전하당 전자기력의 분포를 계산하고자 하는 경우, 상기의 수학식 3에 따라 인체 내 3차원 단위 전하당 전자기력의 분포를 계산할 수 있다. 마지막으로, 실제 전기장 총 치료 시간을 고려하여 인체 내 3차원 전기장에 의한 단위 전하당 충격량 분포를 계산할 수 있다.Afterwards, when it is desired to calculate the distribution of electromagnetic force per unit charge, the distribution of electromagnetic force per three-dimensional unit charge within the human body can be calculated according to Equation 3 above. Finally, considering the actual electric field total treatment time, the impulse distribution per unit charge due to the 3D electric field within the human body can be calculated.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 전자기력을 인가하는 시간이 일정 할 때 단위 전하당 전자기력의 크기에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.Figure 5 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention, and shows the cell proliferation inhibition effect according to the size of electromagnetic force per unit charge when the electromagnetic force application time is constant. This is a drawing.

도 5의 (a), (b), (c), (d)는 실제 4종류의 다른 암세포들(AGS, B16F10, HPAF-II and U373)에 72시간이라는 일정한 시간 동안 외부 인가 전압 기준 단위 전하당 전자기력의 크기를 60, 90, 120 N/C 걸어주었을 때 단위 전하당 전자기력의 크기와 세포 증식 억제 효과의 상관관계를 보여주는 그래프이다.Figure 5 (a), (b), (c), and (d) shows that four different types of cancer cells (AGS, B16F10, HPAF-II and U373) were exposed to an externally applied voltage reference unit for a certain period of 72 hours. This is a graph showing the correlation between the size of the electromagnetic force per unit charge and the cell proliferation inhibition effect when the magnitude of the electromagnetic force per charge is set to 60, 90, and 120 N/C.

도 5를 참조하면, 실제 4종류의 암세포에서 단위 전하당 전자기력이 커지면 커질수록 세포 증식 억제 효과가 비례하여 커짐을 확인할 수 있고, 도 5의 (a), (b), (c), (d) 모두 비슷한 경향성을 보여주었음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 5, it can be seen that as the electromagnetic force per unit charge increases in the actual four types of cancer cells, the cell proliferation inhibition effect increases proportionally, as shown in Figures 5 (a), (b), (c), and (d). ) It can be seen that they all showed similar trends.

특히, 도 5의 (a), (b), (c), (d) 모두에서 빨간색 점선으로 표현된 원에 해당하는 전자기력을 살펴보면, 4종류의 암세포 모두에서 단위 전하당 전자기력이 커지면 커질수록 세포 증식 억제 효과가 비례하여 지속적으로 커지는 것을 알 수 있으며, 이것은 치료 효과를 나타내는 최소 전자기력을 특정하기 어려우므로, 전자기력 만을 이용하여 치료 계획에서 처방의 기준으로 활용하기에는 무리가 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In particular, looking at the electromagnetic force corresponding to the circle represented by the red dotted line in all of Figure 5 (a), (b), (c), and (d), the larger the electromagnetic force per unit charge in all four types of cancer cells, the more the cell. It can be seen that the proliferation inhibition effect continues to increase proportionally, which makes it difficult to specify the minimum electromagnetic force that shows the treatment effect, making it difficult to use electromagnetic force alone as a standard for prescription in a treatment plan.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 외부에서 인가하는 전자기력의 크기가 일정 할 때 전자기력을 인가한 시간에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.Figure 6 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention. When the size of the electromagnetic force applied from the outside is constant, the cell proliferation inhibition effect according to the time of applying the electromagnetic force is shown. It is a drawing showing.

도 6은 실제 4종류의 다른 암세포들 (AGS, B16F10, HPAF-II and U373)에 하루 24시간을 기준으로 하루에 3시간, 6시간, 12시간, 24시간 동안 외부 전압을 인가하고 이를 동일하게 3일 동안 반복하는 방법을 이용하여 세포 실험을 진행하였다. 예를 들어, 그래프의 x축이 3일 경우, 첫째날, 둘째날, 셋째날 각각 하루에 3시간씩만 외부 전압을 인가하였고 나머지 21시간씩은 전압을 인가하지 않는 방법으로 세포 실험을 진행하였다. 도 6의 (a), (b), (c), (d)는 위 방법을 이용한 실험 결과를 토대로 전기장을 인가한 시간과 세포 증식 억제효과의 상관관계를 보여주는 그래프이다.Figure 6 shows that an external voltage is applied to four different types of cancer cells (AGS, B16F10, HPAF-II and U373) for 3 hours, 6 hours, 12 hours, and 24 hours a day based on 24 hours a day, and the same Cell experiments were conducted using a method that was repeated for 3 days. For example, if the x-axis of the graph was 3, the cell experiment was conducted by applying external voltage for only 3 hours a day on the first, second, and third days each, and without applying voltage for the remaining 21 hours. Figure 6 (a), (b), (c), and (d) are graphs showing the correlation between the time for applying an electric field and the cell proliferation inhibitory effect based on the experimental results using the above method.

도 6의 (a), (b), (c), (d)를 참조하면, 일정 시간대(대략 6~8 시간)까지는 전기장을 인가하는 시간이 증가함에 따라 세포 증식 억제 효과가 가파르게 증가하였지만 일정 시간대 이후로는 전기장을 인가하는 시간이 증가해도 세포 증식 억제 효과는 매우 완만하게 증가하는 결과를 보여주었고, 이는 4종류의 암세포에서 모두 비슷한 경향성을 보여주었다.Referring to Figures 6 (a), (b), (c), and (d), the cell proliferation inhibitory effect increased steeply as the time for applying the electric field increased until a certain period of time (approximately 6 to 8 hours), but remained constant. After this time, even as the time for applying the electric field increased, the cell proliferation inhibitory effect showed a very gradual increase, and this showed a similar tendency in all four types of cancer cells.

특히, 도 6의 (a), (b), (c), (d) 모두에서 빨간색 점선으로 표현된 원에 해당하는 인가 시간을 살펴보면, 4종류의 암세포 모두에서 인가 시간이 커지면 커질수록 세포 증식 억제 효과가 지속적으로 커지는 것을 알 수 있으며, 이것은 도 5의 전자기력과 마찬가지로, 치료 효과를 나타내는 최소 인가 시간을 특정하기 어려우므로, 인가 시간 만을 이용하여 치료 계획에서 처방의 기준으로 활용하기에는 무리가 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In particular, looking at the application time corresponding to the circle represented by the red dotted line in all of Figure 6 (a), (b), (c), and (d), as the application time increases, cell proliferation increases in all four types of cancer cells. It can be seen that the inhibitory effect continues to increase, and like the electromagnetic force in Figure 5, it is difficult to specify the minimum application time that shows the treatment effect, so it is difficult to use only the application time as a standard for prescription in a treatment plan. You will find out.

도 5와 도 6을 종합적으로 고려하면, 실제 세포 증식 억제 효과는 단위 전하당 전자기력 뿐만 아니라 전기장을 인가하는 시간(s)과 비례함을 알 수 있다.Considering Figures 5 and 6 comprehensively, it can be seen that the actual cell proliferation inhibition effect is proportional to the time (s) for applying the electric field as well as the electromagnetic force per unit charge.

또한, 여기서 주목해야 할 점은 세포 증식 억제 효과가 일정 시간대 까지는 가파르게 증가했다는 점이다. 이를 다른 관점에서 해석해보면 하루 24시간을 기준으로 18시간이 넘게 치료를 진행하고 있는 현재 상용화된 전기장 치료의 치료효과와 일정 시간(해당 결과에서는 대략 6~8시간)까지만 전기장을 인가하고 휴지기를 가지는 분할 치료 방식의 치료효과가 유사한 치료 효과를 보여줄 수 있음을 예측해 볼 수 있다. 실제 동물실험과 임상실험 등을 통해 두가지 방식이 유사한 치료 효과를 보여준다는 것이 확인될 경우, 기존의 하루에 18시간이 넘게 전기장을 인가하는 상용화된 치료 방식은 비효율적인 치료 방식임을 알 수 있고 전기장 치료를 진행하는 하루 24시간을 여러 구간으로 나누어 전기장을 인가하는 분할 치료를 진행하는 방식이 좀 더 합리적이고 효율적인 치료 방식이라고 할 수 있다.Also, what should be noted here is that the cell proliferation inhibitory effect increased steeply up to a certain time period. If we interpret this from a different perspective, we can compare the therapeutic effect of currently commercialized electric field therapy, which is performed for over 18 hours out of 24 hours a day, and the therapeutic effect of applying the electric field only for a certain period of time (approximately 6 to 8 hours in the results) and having a rest period. It can be predicted that the treatment effect of the split treatment method may show similar treatment effects. If it is confirmed that the two methods show similar treatment effects through actual animal experiments and clinical trials, it can be seen that the existing commercialized treatment method that applies electric fields for more than 18 hours a day is an inefficient treatment method, and electric field treatment It can be said that a more rational and efficient treatment method is to divide the 24 hours a day into several sections and apply an electric field to perform split treatment.

이를 기반으로 전기장 치료에서 실제 세포 증식 억제 효과를 정량화 하는데 있어 기준이 될 수 있는 처방 선량의 개념은 단위 전하당 전자기력과 시간이 모두 포함된 충격량의 개념이 보다 합리적이고 실질적이라고 할 수 있으며, 여기서 충격량은 함은 물리적으로 적용된 힘과 힘이 가해지는 시간의 변화량의 곱을 의미한다. 더 나아가 현재 방사선 치료 분야에서 처방 선량의 개념으로 이용되고 있는 흡수 선량의 개념이 적용된 흡수 충격량의 개념 또한 포함한다. 여기에서, 흡수 충격량의 개념이란 치료의 타겟이 되는 종양에 실제 흡수되는 충격량을 의미한다.Based on this, the concept of prescription dose, which can be a standard in quantifying the actual cell proliferation inhibition effect in electric field therapy, is more reasonable and practical than the concept of impulse, which includes both electromagnetic force and time per unit charge. It means the product of the physically applied force and the change in time when the force is applied. Furthermore, it also includes the concept of absorbed shock dose, which applies the concept of absorbed dose, which is currently used as the concept of prescription dose in the field of radiation therapy. Here, the concept of absorbed shock amount refers to the shock amount actually absorbed by the tumor that is the target of treatment.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 단위 전하당 전자기력과 전자기력을 인가한 시간이 모두 고려된 충격량의 크기에 따른 세포 증식 억제 효과를 도시하는 도면이다.Figure 7 is to illustrate a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention. The cell proliferation inhibition effect according to the size of the shock dose considering both the electromagnetic force per unit charge and the time for applying the electromagnetic force. This is a drawing showing .

단위 전하당 충격량은 하기의 수학식 5에 따라 산출될 수 있다.The amount of impulse per unit charge can be calculated according to Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

도 7의 (a), (b), (c), (d)는 실제 4종류의 다른 암세포들(AGS, B16F10, HPAF-II and U373)에 도 5에서 했던 방법과 동일하게 전기장을 인가하였고, 외부 인가 전압 기준 단위 전하당 전자기력의 크기를 120 N/C로 걸어주었을 때 단위 전하당 충격량과 세포 증식 억제 효과의 상관관계를 보여주는 그래프이다. 도 7을 참조하면, 실제 4종류의 암세포에서 단위 전하당 충격량이 커지면 커질수록 세포 증식 억제 효과가 비례하여 커짐을 확인할 수 있고, 도 7의 (a), (b), (c), (d) 모두 비슷한 경향성을 보여주었음을 확인할 수 있다.In Figure 7 (a), (b), (c), and (d), an electric field was applied to four different types of cancer cells (AGS, B16F10, HPAF-II and U373) in the same manner as in Figure 5. , This is a graph showing the correlation between the impulse per unit charge and the cell proliferation inhibition effect when the magnitude of the electromagnetic force per unit charge based on the externally applied voltage is set to 120 N/C. Referring to Figure 7, it can be seen that the cell proliferation inhibitory effect increases proportionally as the impulse per unit charge increases in the actual four types of cancer cells, and (a), (b), (c), and (d) of Figure 7 ) It can be seen that they all showed similar trends.

여기에서, 주목해야 할 점은 도 7의 세포 증식 억제 효과가 일정 전하당 충격량 크기 까지는 가파르게 증가했다는 점이다. 이를 도 5 내지 도 7을 종합적으로 고려하여 재해석해보면, 세포 증식 억제 효과가 가파르게 증가하는 목표 충격량 값을 기준으로 단위 전하당 전자기력과 전기장을 인가하는 시간을 일정 범위 내에서 조절해가며 해당 목표 충격량 값을 충족시키는 치료 계획을 세우는 것이 가능할 것으로 기대할 수 있을 것이다.Here, what should be noted is that the cell proliferation inhibitory effect shown in FIG. 7 increased steeply up to the magnitude of the impulse per certain charge. If we reinterpret this by comprehensively considering FIGS. 5 to 7, the time for applying the electromagnetic force and electric field per unit charge is adjusted within a certain range based on the target impulse value at which the cell proliferation inhibition effect increases steeply, and the corresponding target impulse is It can be expected that it will be possible to develop a treatment plan that meets the values.

예를 들어, 전자기력은 일정한 값으로 두고 치료 시간의 구성만 변화시켜 목표 충격량 값을 충족시키는 방법, 치료 시간은 그대로 두고 전자기력의 크기를 변화시켜 목표 충격량 값을 충족시키는 방법, 전자기력과 치료 시간 두가지 모두 변화시켜 목표 충격량 값을 충족시키는 방법 등이 그 예이다.For example, a method of satisfying the target impulse value by keeping the electromagnetic force at a constant value and changing only the composition of the treatment time, a method of satisfying the target impulse value by changing the size of the electromagnetic force while leaving the treatment time the same, and a method of satisfying the target impulse value by changing the size of the electromagnetic force while leaving the treatment time the same, and using both the electromagnetic force and the treatment time. An example is how to meet the target impulse value by changing it.

뿐만 아니라, 충격량을 기반으로 한 치료 계획 시스템의 경우 전자기력의 세기와 전자기력 인가 시간을 종합적으로 고려하여 치료가 가능하기 때문에 실제 일정 시간 이상의 치료를 받지 못하는 특별한 환자의 경우 해당 환자가 수용 가능한 시간 범위 내에서 치료 시간을 재구성하여 환자 맞춤형 분할 치료가 가능할 것으로 기대된다. 실제, 이러한 치료 방법들을 이용하여 전기장 치료를 진행할 경우, 현재 상용화된 전기장 치료 방식인 하루 24시간을 기준으로 18시간을 지속적으로 인가하는 비효율적인 방식과는 달리 더 다양하고 가변적인 치료가 가능할 것으로 기대된다.In addition, in the case of a treatment planning system based on impulse, treatment is possible by comprehensively considering the strength of electromagnetic force and the time of application of electromagnetic force, so in the case of special patients who cannot receive treatment for more than a certain amount of time, it is within the time range acceptable to the patient. It is expected that patient-tailored split treatment will be possible by reorganizing the treatment time. In fact, when electric field therapy is performed using these treatment methods, it is expected that more diverse and variable treatments will be possible, unlike the currently commercialized electric field treatment method, which is inefficient and continuously applied for 18 hours out of 24 hours a day. do.

특히, 충격량이 2번째 점(빨간색 점선 원으로 표현된)까지는 급격하게 상승하였으나, 2번째 점 이후로는 완만한 경사를 보이고 있으므로, 치료 효율의 면에서는 2번째 점의 충격량을 기준으로 인가하는 충격량을 기준 선량으로 결정할 수 있을 것이다.In particular, the shock amount rose sharply up to the second point (represented by a red dotted circle), but shows a gentle slope after the second point. Therefore, in terms of treatment efficiency, the shock amount applied is based on the shock amount at the second point. can be determined as the reference dose.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 것으로, 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 방법의 일반적인 흐름도이다.Figure 8 is for explaining a cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention, and is a general flowchart of a cancer treatment plan method using shock dose-based prescription.

도 8을 참조하면, 우선 치료 계획 시스템에 치료를 진행할 환자의 의료영상(예를 들어, CT, MRI)을 가져와서 대상 종양과 중요장기 등의 관심 영역을 분할할 수 있다. 이후, 충격량 기반 처방 방법을 설정하고, 설정된 처방 방법에 따라 처방선량, 치료 횟수, 총 치료 시간, 치료 주파수 등을 포함하는 처방 정보를 결정할 수 있다. 이후, 종양의 위치 및 종양 주변의 중요장기들을 고려하여 전극의 개수, 전극의 위치 및 전극별 전압 세기를 초기 설정한 후 이를 기초로 충격량을 기반으로 한 체내 선량 분포를 계산할 수 있다. 이후, 계산된 체내 선량 분포를 기반으로 치료계획을 평가하고 치료계획 최적화 과정을 수행할 수 있다. 이후, 최적화된 치료계획을 도출한 파라미터들을 산출하고, 산출된 파라미터들을 치료 시스템에 적용하여 전기장 치료를 수행하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 8, first, medical images (eg, CT, MRI) of a patient to be treated can be imported into the treatment planning system and regions of interest, such as target tumors and important organs, can be divided. Afterwards, a shock dose-based prescription method can be set, and prescription information including prescription dose, number of treatments, total treatment time, treatment frequency, etc. can be determined according to the set prescription method. Afterwards, considering the location of the tumor and important organs around the tumor, the number of electrodes, the location of the electrodes, and the voltage intensity for each electrode can be initially set, and then the dose distribution in the body based on the shock dose can be calculated based on this. Afterwards, the treatment plan can be evaluated based on the calculated body dose distribution and a treatment plan optimization process can be performed. Afterwards, parameters from which an optimized treatment plan is derived can be calculated, and the calculated parameters can be applied to the treatment system to perform electric field treatment.

한편, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.Meanwhile, Figure 9 is a diagram for explaining a cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템(1000)은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부(1100); 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부(1200); 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부(1300); 및 상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부(1400);를 포함하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 9, the cancer treatment plan decision system 1000 using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention classifies organs and tumors in a medical image of a patient containing organs and tumors, and determines the organs and tumors. An information receiver 1100 that receives three-dimensional image information including, and receives physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image; A prescription receiver 1200 that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. a candidate treatment plan establishment unit (1300) that establishes; and a treatment plan determination unit 1400 that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan.

상기 정보 수신부(1100)는 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양 간의 3차원 위치 관계를 구분한 영상 분류 정보를 제공받는 것일 수 있으며, 또한, 상기 영상 분류 정보에서 분류된 영역 각각의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 것일 수 있으며, 상기 종양의 종류를 제공받는 것일 수 있다.The information receiver 1100 may classify organs and tumors in a medical image of a patient containing organs and tumors, and may receive image classification information that classifies the three-dimensional positional relationship between the organs and tumors. In the image classification information, physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of each classified region may be provided, and the type of the tumor may be provided.

한편, 상기 충격량은 전하 당 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배), 로 표현되고, Meanwhile, the impulse is the electric charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of), It is expressed as,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).

더불어, 상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며, 로 표현되고, In addition, the impulse amount is the basic charge is the amount of shock received, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

또한, 상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배) ,로 표현되고,In addition, the impulse amount is the electric charge is the amount of shock received, ( is the basic charge a positive integer multiple of) , It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

상기 처방 수신부(1200)는 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 것일 수 있다. 즉, 의사가 환자의 암치료를 위하여 처방 정보를 생성함에 있어서, 충격량을 활용하여 처방 정보를 생성할 수 있는 것이다.The prescription receiver 1200 may receive prescription information based on the impact amount for the tumor. In other words, when a doctor creates prescription information for a patient's cancer treatment, the prescription information can be created using the impulse.

한편, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며, 상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것일 수 있다. 이것은 환자의 피부에 미치는 부작용을 최소화하기 위한 것으로, 바람직하게는, 상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 31 mArms/cm2 미만인 것일 수 있다. 이것은 치료 전자기력을 전류밀도로 환산한 값이 31 mArms/cm2 를 초과하게 되면, 치료 과정에서 환자의 피부에 화상을 일으킬 가능성이 점차 높아지기 때문이다.Meanwhile, the impulse-based prescription information is expressed as a product of the treatment electromagnetic force and treatment time, and the value converted to a current density obtained by dividing the current generating the treatment electromagnetic force by the electrode area may be less than 100 mArms/cm 2 . This is to minimize side effects on the patient's skin. Preferably, the current generating the therapeutic electromagnetic force converted into current density divided by the electrode area may be less than 31 mArms/cm 2 . This is because if the value of the treatment electromagnetic force converted to current density exceeds 31 mArms/cm 2 , the possibility of causing burns to the patient's skin during the treatment process gradually increases.

또한, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서, 상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나, 상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것일 수 있다. 특히, 상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현된 값이 일정한 조건에서는 상기 치료 전자기력과 상기 치료 시간을 동시에 변화시키는 것도 가능할 것이다.In addition, the impulse dose-based prescription information may be capable of decreasing the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force, or increasing the treatment time while decreasing the treatment electromagnetic force, while the impulse dose-based prescription information is constant. there is. In particular, under conditions where the value expressed as the product of the treatment electromagnetic force and the treatment time is constant, it may be possible to change the treatment electromagnetic force and the treatment time simultaneously.

상기 후보 치료 계획 수립부(1300)는 상기 정보 수신부(1100) 및 상기 처방 수신부(1200)로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 것일 수 있다.The candidate treatment plan establishment unit 1300 uses the information provided from the information receiver 1100 and the prescription receiver 1200 to determine the number of treatment electrodes, treatment electrode location, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time. A candidate treatment plan may be established that includes, but at least one candidate treatment plan may be established.

후보 치료 계획 수립부(1300)에서 상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고, 상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고, 상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것일 수 있다.In the candidate treatment plan establishment unit 1300, the number of treatment electrodes and the positions of the treatment electrodes are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information, the type of the tumor is further provided by the information receiving unit, and the type of the tumor is determined. The treatment frequency may be determined depending on the type, and the treatment electromagnetic force and treatment time may be determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.

특히, 상기 적어도 하나의 후보 치료 계획은 상기 치료 전극 개수, 상기 치료 전극 위치, 상기 치료 전자기력 및 상기 치료 시간 중 적어도 하나가 다른 것일 수 있다.In particular, the at least one candidate treatment plan may be different in at least one of the number of treatment electrodes, the location of the treatment electrodes, the treatment electromagnetic force, and the treatment time.

후보 치료 계획 수립부(1300)에서 상기 후보 치료 계획은 치료 계획을 저장하는 치료 계획 데이터베이스로부터 추출되되, 상기 치료 계획 데이터베이스는 미리 결정된 치료 계획을 누적적으로 저장하되, 상기 충격량이 종양에 가장 많이 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되는, 치료 계획 결과 데이터를 함께 저장하는 것일 수 있다.In the candidate treatment plan establishment unit 1300, the candidate treatment plan is extracted from a treatment plan database that stores treatment plans. The treatment plan database stores predetermined treatment plans cumulatively, and the shock dose is given the greatest amount to the tumor. It may also be stored with the treatment plan result data, which is least likely to be given to surrounding normal tissue.

즉, 치료 계획 데이터베이스에 수립된 모든 후보 치료 계획을 누적적으로 저장할 수 있으며, 치료 계획의 결과 데이터도 함께 저장할 수 있을 것이다. 이에 따라, 후보 치료 계획 수립부(1300)에서 상기 후보 치료 계획을 수립하는 것은 미리 저장해 둔 치료 계획 데이터베이스로부터 추출되는 것일 수 있으며, 이를 통하여 보다 효율적이고 보다 최적화된 후보 치료 계획을 수립할 수 있을 것이다.In other words, all candidate treatment plans established in the treatment plan database can be stored cumulatively, and the result data of the treatment plan can also be stored. Accordingly, establishing the candidate treatment plan in the candidate treatment plan establishment unit 1300 may be extracted from a pre-stored treatment plan database, and through this, a more efficient and more optimized candidate treatment plan can be established. .

상기 충격량 기반 처방 정보는 기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되,The impulse dose-based prescription information is generated as a real number times greater than or equal to 1 of the standard impulse dose,

상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,The standard impulse amount is, when calculating the change in impulse quantity by section,

를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것일 수 있다. It may be the smallest impulse value among the impulse values that satisfy.

도 7을 다시 참조하면, 도 7의 (a), (b), (c) 및 (d) 모두에서 충격량이 2번째 점(빨간색 점선 원으로 표현된)까지는 급격하게 상승하였으나, 2번째 점 이후로는 완만한 경사를 보이고 있으므로, 치료 효율의 면에서는 2번째 점의 충격량을 기준으로 인가하는 충격량을 기준 선량으로 결정할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.Referring again to FIG. 7, in all of (a), (b), (c), and (d) of FIG. 7, the impulse increased rapidly up to the second point (represented by a red dotted circle), but after the second point, Since the curve shows a gentle slope, it can be seen that in terms of treatment efficiency, the applied impulse can be determined as the standard dose based on the impulse at the second point.

특히, 치료 효율을 보다 엄격하게 판단하기 위해서는 하기 수학식 6을 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값을 기준 충격량으로 선정할 수 있을 것이다.In particular, in order to more strictly judge the treatment efficiency, the smallest impulse value among the impulse values that satisfy Equation 6 below can be selected as the reference impulse.

[수학식 6][Equation 6]

예를 들면, 충격량 기반 처방 정보는 기준 충격량에 1배, 1.5배, 1.7배 및 2.3배 등으로 생성할 수 있으며, 이것은 의사가 환자의 종양에 대한 치료의 강도를 결정할 수 있다는 것을 의미할 것이다. 또한, 기준 충격량의 1배 이상으로 처방 정보를 생성하는 것은, 치료 효율을 높게 유지하기 위해서는 치료 효율이 가장 높은 기준 충격량 보다는 동등하거나 많아야 하기 때문이다.For example, shock dose-based prescription information could be generated at 1x, 1.5x, 1.7x, and 2.3x the standard impulse dose, which would mean that the doctor could determine the intensity of treatment for the patient's tumor. In addition, the reason why prescription information is generated at more than one time the standard shock amount is because in order to maintain high treatment efficiency, the treatment efficiency must be equal to or greater than the standard shock dose with the highest treatment efficiency.

상기 치료 계획 결정부(1400)는 상기 복수의 후보 치료 계획 중에서 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되는, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 것일 수 있다.The treatment plan decision unit 1400 may determine, among the plurality of candidate treatment plans, one candidate treatment plan that provides the least amount to surrounding normal tissue as the selected treatment plan.

또한, 상기 치료 계획 결정부(1400)에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은 상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것일 수 있다.In addition, the treatment plan decision unit 1400 may determine that the selected treatment plan is to provide the prescribed shock amount to the tumor and the least amount to the surrounding normal tissue.

상기 복수의 후보 치료 계획 중에서 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 것은, 상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는, 즉, 치료 효율 및 치료 안정성이 가장 높은 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 것일 수 있다.Determining one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the plurality of candidate treatment plans determines that the prescribed shock amount is given to the tumor and the least amount is given to the surrounding normal tissue, that is, treatment efficiency and treatment stability. This highest single candidate treatment plan may be determined as the selected treatment plan.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템(1000)은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상이 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 3차원 볼륨 모델로 표현되는 경우에, 상기 의료영상을 구성하는 각 복셀(voxel)에서의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부(1100); 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부(1200); 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부(1300); 및 상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부(1400);를 포함하는 것일 수 있다.In order to solve the above problems, a cancer treatment plan decision system (1000) using shock dose-based prescription according to another embodiment of the present invention classifies organs and tumors in a medical image of a patient containing organs and tumors, and classifies the organs and tumors in the medical image of the patient. When 3D image information including a tumor is provided, and the medical image is expressed as a 3D volume model formed of a plurality of voxels, the electrical conductivity in each voxel constituting the medical image An information receiver 1100 that receives physical property information including dielectric constant; A prescription receiver 1200 that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. a candidate treatment plan establishment unit (1300) that establishes; and a treatment plan determination unit 1400 that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan.

상기 정보 수신부(1100)는 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상이 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 3차원 볼륨 모델로 표현되는 경우에, 상기 의료영상을 구성하는 각 복셀(voxel)에서의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 것일 수 있다.The information receiver 1100 classifies organs and tumors in a patient's medical image containing organs and tumors, receives 3D image information including the organs and tumors, and divides the medical image into a plurality of voxels. When expressed as a three-dimensional volume model, physical property information including electrical conductivity and dielectric constant in each voxel constituting the medical image may be provided.

한편, 상기 의료영상은 3차원 볼륨 모델로 표현될 수 있으며, 3차원 볼륨 모델은 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 것일 수 있다. 더불어, 상기 의료영상이 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 3차원 볼륨 모델로 표현되는 경우에, 상기 충격량은 단위 복셀이 받는 충격량이며, 로 표현되고, (,) 국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.Meanwhile, the medical image may be expressed as a 3D volume model, and the 3D volume model may be formed of a plurality of voxels. In addition, when the medical image is expressed as a three-dimensional volume model formed of a plurality of voxels, the impulse is the impulse received by a unit voxel, It is expressed as ( , ) The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

더불어, 상기 치료 계획 결정부(1400)에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은 상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것일 수 있다.In addition, determining the selected treatment plan in the treatment plan decision unit 1400 may mean that the prescribed shock amount is given to the tumor and the least amount is given to the surrounding normal tissue.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템(2000)은 장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부(2100); 상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부(2200); 상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 치료 계획을 수립하는 치료 계획 수립부(2300); 및 상기 수립된 치료 계획에 대하여, 상기 충격량이 종양에 부여되는 양과, 주변의 정상조직에 부여되는 양을 평가하는 치료 계획 평가부(2400);를 포함하는 것일 수 있다.To solve the above problems, the cancer treatment plan evaluation system (2000) using shock dose-based prescription according to an embodiment of the present invention classifies organs and tumors in medical images of patients containing organs and tumors, and classifies the organs and tumors in the medical image of the patient. An information receiver 2100 that receives three-dimensional image information including a tumor and physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image; A prescription receiver (2200) that receives prescription information based on the impact dose for the tumor; A treatment plan establishment unit 2300 that establishes a treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time using the information provided from the information receiver and the prescription receiver; and a treatment plan evaluation unit 2400 that evaluates the amount of impact given to the tumor and the amount given to surrounding normal tissue with respect to the established treatment plan.

상기 충격량은 전하 당 충격량이며,(는 기본전하 의 양의 정수 배) 로 표현되고, The impulse is the electric charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of It is expressed as,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).

또한, 상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며,Additionally, the impulse amount is the basic charge is the amount of shock received,

로 표현되고, It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

또한, 상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며, (는 기본전하 의 양의 정수 배) 로 표현되고,In addition, the impulse amount is the electric charge is the amount of shock received, ( is the basic charge a positive integer multiple of It is expressed as,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것일 수 있다.The international unit system may be Ns (N: newton, s: second).

한편, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며, 상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것일 수 있다.Meanwhile, the impulse-based prescription information is expressed as a product of the treatment electromagnetic force and treatment time, and the value converted to a current density obtained by dividing the current generating the treatment electromagnetic force by the electrode area may be less than 100 mArms/cm 2 .

또한, 상기 충격량 기반 처방 정보는 상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서 상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나, 상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것일 수 있다.In addition, the impulse dose-based prescription information may decrease the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force, or increase the treatment time while decreasing the treatment electromagnetic force, while the impulse dose-based prescription information is constant. .

더불어, 상기 치료 계획 수립부에서 상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고, 상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고, 상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것일 수 있다.In addition, in the treatment plan establishment unit, the number of treatment electrodes and the location of the treatment electrode are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information, the type of the tumor is further provided by the information receiver, and the type of the tumor The treatment frequency may be determined, and the treatment electromagnetic force and treatment time may be determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.

또한, 상기 충격량 기반 처방 정보는 기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되,In addition, the impulse-based prescription information is generated as a real number times the standard impulse quantity greater than or equal to 1,

상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,The standard impulse amount is, when calculating the change in impulse quantity by section,

를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것일 수 있다. It may be the smallest impulse value among the impulse values that satisfy.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. You will be able to understand it. For example, a person skilled in the art may change the material, size, etc. of each component depending on the field of application, or combine or substitute the disclosed embodiments to implement the present invention in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, but this also may be done in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention. It does not go beyond the scope of the invention. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should not be understood as limiting, and such modified embodiments should be considered to be included in the technical idea described in the claims of the present invention.

1000: 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템
1100, 2100: 정보 수신부
1200, 2200: 처방 수신부
1300: 후보 치료 계획 수립부
1400: 치료 계획 결정부
2000: 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템
2300: 치료 계획 수립부
2400: 치료 계획 평가부
1000: Cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription
1100, 2100: Information receiving unit
1200, 2200: Prescription receiver
1300: Candidate treatment planning department
1400: Treatment plan decision unit
2000: Cancer treatment plan evaluation system using shock dose-based prescription
2300: Treatment planning department
2400: Treatment plan evaluation unit

Claims (22)

장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부;
상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부;
상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부; 및
상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부;
를 포함하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
An information receiver that classifies organs and tumors in a patient's medical image containing organs and tumors, receives 3D image information including the organs and tumors, and receives physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image. ;
a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor;
Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. Candidate treatment plan establishment department that establishes; and
a treatment plan determination unit that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan;
A cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription including.
제1항에 있어서,
상기 충격량은 전하 당 충격량이며,(는 기본전하 의 양의 정수 배)
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse is the electric charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of
It is expressed as,

A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).
제1항에 있어서,
상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며,
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse is the basic charge is the amount of shock received,
It is expressed as,

A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns (N: newton, s: second).
제1항에 있어서,
상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며,
(는 기본전하 의 양의 정수 배)
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse is the electric charge is the amount of shock received,
( is the basic charge a positive integer multiple of
It is expressed as,

A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns (N: newton, s: second).
제1항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며,
상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse dose-based prescription information is
Expressed as the product of the treatment electromagnetic force and treatment time,
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the value converted to current density by dividing the current generating the therapeutic electromagnetic force by the electrode area is less than 100 mArms/cm 2 .
제1항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서
상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나,
상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse dose-based prescription information is
With the shock dose-based prescription information constant,
decreasing the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force;
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the treatment time can be increased while reducing the treatment electromagnetic force.
제1항에 있어서,
후보 치료 계획 수립부에서
상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고,
상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고,
상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
In the Candidate Treatment Planning Department
The number of treatment electrodes and the location of the treatment electrodes are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information,
The type of tumor is further provided from the information receiver, and the treatment frequency is determined according to the type of tumor,
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the treatment electromagnetic force and treatment time are determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 후보 치료 계획은
상기 치료 전극 개수, 상기 치료 전극 위치, 상기 치료 전자기력 및 상기 치료 시간 중 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The at least one candidate treatment plan is
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, wherein at least one of the number of treatment electrodes, the location of the treatment electrodes, the treatment electromagnetic force, and the treatment time is different.
제1항에 있어서,
후보 치료 계획 수립부에서
상기 후보 치료 계획은 치료 계획을 저장하는 치료 계획 데이터베이스로부터 추출되되,
상기 치료 계획 데이터베이스는 미리 결정된 치료 계획을 누적적으로 저장하되, 상기 충격량이 종양에 가장 많이 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되는, 치료 계획 결과 데이터를 함께 저장하는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
In the Candidate Treatment Planning Department
The candidate treatment plan is extracted from a treatment plan database storing treatment plans,
The treatment plan database cumulatively stores predetermined treatment plans, and stores treatment plan result data in which the shock dose is given the most to the tumor and the least to the surrounding normal tissue. Cancer treatment plan decision system using prescriptions.
제1항에 있어서,
상기 치료 계획 결정부에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은
상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The treatment plan decision section determines the selected treatment plan.
A cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription, characterized in that it determines that the prescribed shock amount is given to the tumor and the smallest amount is given to the surrounding normal tissue.
제1항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되,
상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,
를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to paragraph 1,
The impulse dose-based prescription information is
It is generated as a real number times the standard impulse amount greater than or equal to 1,
The standard impulse amount is, when calculating the change in impulse quantity by section,
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the impulse value is the smallest among the impulse values that satisfy.
장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상이 복수의 복셀(voxel)로 형성되는 3차원 볼륨 모델로 표현되는 경우에, 상기 의료영상을 구성하는 각 복셀(voxel)에서의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부;
상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부;
상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 후보 치료 계획을 수립하되, 적어도 하나의 후보 치료 계획을 수립하는 후보 치료 계획 수립부; 및
상기 적어도 하나의 후보 치료 계획 중에서, 하나의 후보 치료 계획을 선정 치료 계획으로 결정하는 치료 계획 결정부;
를 포함하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
Classifies organs and tumors in a patient's medical image containing organs and tumors, receives 3D image information including the organs and tumors, and uses a 3D volume model in which the medical image is formed into multiple voxels. When expressed, an information receiver that receives physical property information including electrical conductivity and dielectric constant in each voxel constituting the medical image;
a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor;
Using the information provided from the information receiver and the prescription receiver, a candidate treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time is established, and at least one candidate treatment plan is established. Candidate treatment plan establishment department that establishes; and
a treatment plan determination unit that determines one candidate treatment plan as the selected treatment plan among the at least one candidate treatment plan;
A cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription including.
제12항에 있어서,
상기 충격량은 단위 복셀이 받는 충격량이며,
로 표현되고, (,)
국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to clause 12,
The amount of impact is the amount of impact received by a unit voxel,
It is expressed as ( , )
A cancer treatment plan decision system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns (N: newton, s: second).
제12항에 있어서,
상기 치료 계획 결정부에서 선정 치료 계획으로 결정하는 것은
상기 처방된 충격량이 종양에 부여되고, 주변의 정상조직에는 가장 적게 부여되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 결정 시스템.
According to clause 12,
The treatment plan decision section determines the selected treatment plan.
A cancer treatment plan decision system using shock dose-based prescription, characterized in that it determines that the prescribed shock amount is given to the tumor and the smallest amount is given to the surrounding normal tissue.
장기와 종양이 포함된 환자의 의료영상에서 장기와 종양을 분류하고, 상기 장기와 종양을 포함한 3차원 영상 정보를 제공받고, 상기 의료영상의 전기전도도와 유전율을 포함하는 물성 정보를 제공받는 정보 수신부;
상기 종양에 대한 충격량 기반 처방 정보를 제공받는 처방 수신부;
상기 정보 수신부 및 상기 처방 수신부로부터 제공받은 정보를 이용하여, 치료 전극 개수, 치료 전극 위치, 치료 주파수, 치료 전압 또는 전류 밀도 및 치료 시간을 포함하는 치료 계획을 수립하는 치료 계획 수립부; 및
상기 수립된 치료 계획에 대하여, 상기 충격량이 종양에 부여되는 양과, 주변의 정상조직에 부여되는 양을 평가하는 치료 계획 평가부;
를 포함하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
An information receiver that classifies organs and tumors in a patient's medical image containing organs and tumors, receives 3D image information including the organs and tumors, and receives physical property information including electrical conductivity and dielectric constant of the medical image. ;
a prescription receiver that receives prescription information based on the impact dose for the tumor;
a treatment plan establishment unit that establishes a treatment plan including the number of treatment electrodes, treatment electrode position, treatment frequency, treatment voltage or current density, and treatment time using the information provided from the information receiver and the prescription receiver; and
a treatment plan evaluation unit that evaluates the amount of impact given to the tumor and the amount given to surrounding normal tissue with respect to the established treatment plan;
Cancer treatment plan evaluation system using shock dose-based prescription including.
제15항에 있어서,
상기 충격량은 전하 당 충격량이며,(는 기본전하 의 양의 정수 배)
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse is the electric charge It is the impulse per dose, ( is the basic charge a positive integer multiple of
It is expressed as,

A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns/C (N: newton, s: second, C: coulomb).
제15항에 있어서,
상기 충격량은 기본 전하 가 받는 충격량이며,
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse is the basic charge is the amount of shock received,
It is expressed as,

A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns (N: newton, s: second).
제15항에 있어서,
상기 충격량은 전하 가 받는 충격량이며,
(는 기본전하 의 양의 정수 배)
로 표현되고,

국제단위계로는 Ns (N: newton, s: second)인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse is the electric charge is the amount of shock received,
( is the basic charge a positive integer multiple of
It is expressed as,

A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the international unit system is Ns (N: newton, s: second).
제15항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
상기 치료 전자기력과 치료 시간의 곱으로 표현되며,
상기 치료 전자기력을 발생시키는 전류를 전극 면적으로 나눈 전류밀도로 환산한 값이 100 mArms/cm2 미만인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse dose-based prescription information is
Expressed as the product of the treatment electromagnetic force and treatment time,
A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the value converted to current density by dividing the current generating the therapeutic electromagnetic force by the electrode area is less than 100 mArms/cm 2 .
제15항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
상기 충격량 기반 처방 정보가 일정한 상태에서
상기 치료 전자기력을 증가시키면서, 상기 치료 시간을 감소시키거나,
상기 치료 전자기력을 감소시키면서, 상기 치료 시간을 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse dose-based prescription information is
With the shock dose-based prescription information constant,
decreasing the treatment time while increasing the treatment electromagnetic force;
A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the treatment time can be increased while reducing the treatment electromagnetic force.
제15항에 있어서,
치료 계획 수립부에서
상기 치료 전극 개수 및 치료 전극 위치는 상기 종양의 3차원 위치 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되고,
상기 정보 수신부에서 상기 종양의 종류를 더 제공받고, 상기 종양의 종류에 따라 상기 치료 주파수는 결정되고,
상기 치료 전자기력 및 치료 시간은 상기 충격량 기반 처방 정보 및 상기 물성 정보를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
In the treatment planning department
The number of treatment electrodes and the location of the treatment electrodes are determined using the three-dimensional position of the tumor and the physical property information,
The type of tumor is further provided from the information receiver, and the treatment frequency is determined according to the type of tumor,
A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that the treatment electromagnetic force and treatment time are determined using the impulse-based prescription information and the physical property information.
제15항에 있어서,
상기 충격량 기반 처방 정보는
기준 충격량의 1보다 크거나 같은 양의 실수(real number) 배로 생성되되,
상기 기준 충격량은, 충격량의 변화를 구간별로 계산하는 경우에,
를 만족하는 충격량 값 중에서 가장 작은 충격량 값인 것을 특징으로 하는 충격량 기반 처방을 이용한 암치료 계획 평가 시스템.
According to clause 15,
The impulse dose-based prescription information is
It is generated as a real number times the standard impulse amount greater than or equal to 1,
The standard impulse amount is, when calculating the change in impulse quantity by section,
A cancer treatment plan evaluation system using impulse-based prescription, characterized in that it is the smallest impulse value among the impulse values that satisfy.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220009764A (en) 2020-07-16 2022-01-25 고려대학교 산학협력단 System and Method for Planning Electric Fields Therapy based on Absorbed Energy

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