WO2020101333A1 - 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020101333A1
WO2020101333A1 PCT/KR2019/015390 KR2019015390W WO2020101333A1 WO 2020101333 A1 WO2020101333 A1 WO 2020101333A1 KR 2019015390 W KR2019015390 W KR 2019015390W WO 2020101333 A1 WO2020101333 A1 WO 2020101333A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrodes
probe
measurement
screening device
electrode
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/015390
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
오동인
우응제
박동춘
여승근
Original Assignee
경희대학교산학협력단
가톨릭대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교산학협력단, 가톨릭대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교산학협력단
Priority to US17/294,545 priority Critical patent/US20210401319A1/en
Publication of WO2020101333A1 publication Critical patent/WO2020101333A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A61B1/0005—Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00097—Sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0536—Impedance imaging, e.g. by tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0538—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body invasively, e.g. using a catheter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
    • A61B5/066—Superposing sensor position on an image of the patient, e.g. obtained by ultrasound or x-ray imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4318—Evaluation of the lower reproductive system
    • A61B5/4331—Evaluation of the lower reproductive system of the cervix
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4842—Monitoring progression or stage of a disease
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7425—Displaying combinations of multiple images regardless of image source, e.g. displaying a reference anatomical image with a live image
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/303—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the vagina, i.e. vaginoscopes

Definitions

  • the present invention relates to a technical idea of screening the inside of the human body using a multi-channel array electrode probe, the multi-channel array electrode screening the entire area of the cervix using electrodes and an endoscope camera included in the probe that can be inserted into the human body
  • the present invention relates to a screening device using a probe and a method of operating the same.
  • a cell test can be performed at a low cost, and a smear test of deciduous cells has a high false negative rate and it is impossible to predict the location or depth of the lesion.
  • the partial tissue test has high accuracy compared to the cell test, but since the tester performs the test only on the tissue having a suspected finding, an experienced tester with long clinical experience is required to lower the bias of the tester.
  • cervical dysplasia occurs locally, a difference in accuracy may occur during the examination or by an experienced examiner.
  • Colposcopy is a diagnosis based on the subjective judgment of the examiner, and there may be a bias in the test results. In the case of conization, collective examination is not possible. Therefore, it can affect the cost of the procedure and future pregnancy and childbirth.
  • cervical dysplasia in the early stages can manipulate lesions with high-frequency or laser, but it is difficult to determine the presence of an accurate diagnosis and residual hospital because biopsy is impossible.
  • the global cervical cancer diagnosis market is estimated at 7.4 trillion won in 2015, with a growth rate of 5.9%.
  • Cervical cancer is the second largest cancer in women worldwide and is one of the most well-understood and preventable cancers among the major malignancies in humans.
  • cervical cancer is diagnosed based on cervical cytology screening. Therefore, it is more effective in high-income countries and prevents and diagnoses by using high-cost methods.
  • the present invention may be aimed at screening the entire cervical region and examining normal tissue, cancer tissue, or dysmorphic tissue of an accessible part through a hole in the human body.
  • the present invention may aim to increase measurement accuracy while reducing the cost of cervical dysplasia and cervical cancer screening by acquiring integrated data using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the present invention may be intended to quantify the degree of penetration by region and depth by using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the present invention can be aimed at increasing the sensitivity of measurement to a dysplasia point in a tissue by adjusting the distance between selected electrode pairs.
  • the present invention may be intended to support real-time diagnosis and patient-specific treatment by imaging electrical properties of tissues in an accessible area through a hole in the human body.
  • the present invention can be aimed at reducing the mental and physical burden of the patient by simplifying and speeding up the process from examination to diagnosis.
  • the present invention can be aimed at accurately inspecting the dysplasia point based on image data and electrical property measurement of an endoscope camera.
  • the present invention can form more impedance spectrum measurement points than the number of installed electrodes based on the geometrical positions of the injection current channel and the voltage measurement channel, and measure between measurement points using similarity between positions of the impedance spectrum measured at each measurement point.
  • the present invention can provide an overall electrical property value and a map of electrical property change for each area, thereby improving the efficiency of biopsy area designation to increase the probability of cervical dysplasia and cervical cancer screening diagnosis.
  • a screening device using a multi-channel array electrode probe is inserted into a human body, and includes a plurality of electrodes contacting any one portion of the interior and an endoscope camera for photographing the one portion.
  • a probe to be used a position identification unit to identify a position where the plurality of electrodes are in contact with an image taken by the endoscope camera, an electrical property measurement unit to measure electrical properties for the identified position, to the internal tissue It may include a mapping processing unit for mapping the measured electrical properties to the electrical model for the visualization, and the visualization result generating unit for generating visualization information for visualizing the degree of deformation of the tissue for the measured electrical properties.
  • the electrical property measuring unit is based on the similarity between the impedance spectrum for the first measurement point and the impedance spectrum for the second measurement point among the plurality of measurement points located under the probe. You can generate data for the impedance spectrum between two measurement points.
  • the mapping processing unit generates impedance spectrum distribution data based on a plurality of impedance spectra related to the measured electrical properties, and uses a frequency difference in the impedance spectrum distribution data to form a difference between normal and heterogeneous tissues. Probabilistic distributions can be mapped to electrical models for the internal tissue.
  • the electrical property measurement unit may determine a measurement sensitivity distribution for any one site according to a position of a selected electrode pair among the plurality of electrodes.
  • a screening apparatus using a multi-channel array electrode probe further includes a probe control unit that determines an electrode pair for collecting either current or voltage from the plurality of electrodes based on the determined measurement sensitivity distribution. It can contain.
  • the probe control unit may increase the measurement sensitivity by changing a combination of electrodes constituting the electrode pair and analyzing a plurality of measurement data.
  • the probe control unit selects any one of the electrode pairs to supply either current or voltage, and collects either current or voltage through the remaining electrodes of the electrode pair.
  • the probe can be controlled to measure the electrical impedance spectrum.
  • the electrical property measurement unit measures the electrical impedance spectrum of the internal tissue through the plurality of electrodes to non-invasively measure the electrical properties of the internal tissue. can do.
  • any one of the parts includes a part accessible through a hole in the human body, and the accessible part comprises at least one of the vagina, cervix, rectum, esophagus or stomach. It can contain.
  • a screening apparatus using a multi-channel array electrode probe further includes a display control unit that controls a display to output the generated visualization information, and the generated visualization information includes:
  • the degree of deformation can be expressed through differences in color, shade, shape, range, or distribution.
  • a method of operating a screening apparatus using a probe including a plurality of electrodes inserted into a human body and contacting any one portion of the interior and an endoscopic camera photographing the one portion is In the position identification unit, identifying a position where the plurality of electrodes are contacted in an image photographed by the endoscope camera, in an electrical property measurement unit, measuring electrical properties for the identified position, in a mapping processing unit, the Mapping the measured electrical properties to an electrical model for an internal tissue and in the visualization information generating unit, the mapping result, visualization information for visualizing the degree of deformation of the tissue for the measured electrical properties It may include the step of generating.
  • the measuring of the electrical properties comprises: determining a distribution of measurement sensitivity for any one site according to a position of a selected electrode pair among the plurality of electrodes, and at the probe control unit, the determined Determining an electrode pair for collecting either current or voltage from the plurality of electrodes based on a measurement sensitivity distribution, and in the probe control unit, to adjust a distance between the electrodes, the electrodes forming the electrode pair And changing the combination of them to increase the sensitivity of the measurement.
  • determining an electrode pair for collecting either the current or voltage includes selecting one of the electrode pairs to supply either current or voltage and the electrode And controlling the probe to measure an electrical impedance spectrum by collecting either current or voltage through the remaining electrodes of the pair.
  • a method of operating a screening apparatus using a multi-channel array electrode probe further includes controlling a display to output the generated visualization information in a display control unit, wherein the generated visualization information comprises:
  • the degree of deformation of the tissue may be represented through a difference in color, shade, shape, range or distribution.
  • controlling the display to output the generated visualization information may include the location, depth, or progression of dysplasia through the difference in color, shade, shape, range, or distribution. And controlling the display to output at least one of the degrees.
  • the present invention can be screened over the entire cervical region to examine normal tissues, cancerous tissues, or dysmorphic tissues accessible through a hole in the human body.
  • the present invention can increase measurement accuracy while reducing the cost of cervical dysplasia and cervical cancer screening by acquiring integrated data using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the present invention can quantify the degree of penetration by region and depth using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the present invention can increase the sensitivity of measurement to a dysplasia point in a tissue by adjusting the distance between selected electrode pairs.
  • the present invention can support real-time diagnosis and patient-specific treatment by imaging electrical properties of tissues in accessible areas using holes in the human body.
  • the present invention can reduce the mental and physical burden of the patient by simplifying and speeding up the process from examination to diagnosis.
  • the present invention can accurately examine the dysplasia point based on the image data and electrical property measurement of the endoscope camera.
  • the present invention can form more impedance spectrum measurement points than the number of installed electrodes based on the geometrical positions of the injection current channel and the voltage measurement channel, and measure between measurement points using similarity between positions of the impedance spectrum measured at each measurement point. Maps with improved resolution can be secured by generating interpolation data based on sensitivity analysis.
  • the present invention improves the efficiency of biopsy area designation by providing a map of the total electrical property value and the electrical property change for each area, thereby increasing the probability of diagnosis of cervical dysplasia and cervical cancer screening.
  • FIG. 1 is a view for explaining the components of the screening device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a probe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • 4A, 4B, and 4C are diagrams for explaining a configuration for identifying the depth and location of a heterologous tissue based on electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining a configuration for identifying the location of a dysmorphic tissue based on electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining the measurement sensitivity compared to the specificity according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining a method of operating the screening device according to an embodiment of the present invention.
  • Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • one (eg, first) component is “connected (functionally or communicatively)” to another (eg, second) component or is “connected,” the component is the other It may be directly connected to a component, or may be connected through another component (eg, a third component).
  • the expression "a device configured to” may mean that the device “can” with other devices or parts.
  • processors configured (or set) to perform A, B, and C means by executing a dedicated processor (eg, an embedded processor) to perform the operation, or one or more software programs stored in the memory device.
  • a dedicated processor eg, an embedded processor
  • It may mean a general-purpose processor (for example, a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
  • the term 'or' refers to the inclusive 'inclusive or' rather than the exclusive 'exclusive or'.
  • FIG. 1 is a view for explaining the components of the screening device according to an embodiment of the present invention.
  • the screening device 100 may include a probe 110, a location identification unit 120, an electrical property measurement unit 130, a mapping processing unit 140, and a visualization information generation unit 150. .
  • the probe 110 may be inserted into the human body through a hole in the human body.
  • the probe 110 may include an endoscope camera that photographs a plurality of electrodes contacting a specific region inside the human body and a region where the plurality of electrodes contact.
  • the plurality of electrodes may include multi-channel array electrodes.
  • the probe 110 may collect data for predicting the location and progression of cervical dysplasia and initial cervical cancer.
  • a specific part inside may include a part accessible through a hole in the human body.
  • the accessible region may include at least one of the vagina, cervix, rectum, esophagus or stomach.
  • the present invention can screen the entire cervical region and examine normal tissue, cancer tissue, or dysmorphic tissue in an accessible area through a hole in the human body.
  • the present invention can rotate the portion of the array electrode included in the probe 110 to screen the entire cervical region.
  • the array electrode may include a plurality of electrodes.
  • the location identification unit 120 may identify a location where a plurality of electrodes are contacted in an image captured by an endoscope camera.
  • the location identification unit 120 may collect image data of a location probed through a plurality of electrodes, and compare the collected image data with previously stored image data to identify a location where a plurality of electrodes are in contact.
  • the present invention can increase measurement accuracy while reducing the cost of cervical dysplasia and cervical cancer screening by obtaining integrated data using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the present invention can quantify the degree of penetration by region and depth by using a multi-channel array electrode and an endoscope camera.
  • the position identification unit 120 may identify the location where the plurality of electrodes are in contact with the electrical properties measured through the plurality of electrodes and the image captured by the endoscope camera.
  • the location identification unit 120 may identify a location based on the measured visualization information of electrical properties.
  • the configuration for identifying a region where a plurality of electrodes are contacted based on the measured electrical properties will be further described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • the present invention can accurately examine the dysplasia point based on the image data of the endoscope camera and the measurement of electrical properties.
  • the present invention can increase measurement accuracy while reducing the cost of cervical dysplasia and cervical cancer screening by acquiring integrated data using a multi-channel array electrode and an endoscopic camera.
  • the electrical property measurement unit 130 may measure electrical properties for a position where a plurality of electrodes are in contact.
  • the location of the electrical properties measurement unit 130 is identified based on the image data of the endoscope camera, and the electrical properties of the position where a plurality of electrodes are contacted may be measured.
  • the electrical property measurement unit 130 may measure the electrical impedance spectrum of the tissue inside the human body through a plurality of electrodes to measure the electrical properties of the internal tissue non-invasively.
  • the electrical property measurement unit 130 may determine the measurement sensitivity distribution for any one of the sites according to the position of the selected electrode pair among the plurality of electrodes.
  • the electrical property measurement unit 130 may measure electrical properties by measuring an electrical impedance spectrum for any one of current or voltage supplied through one of the electrode pairs and collected through the other electrode.
  • the electrical property measurement unit 130 may interpolate the impedance spectrum between measurement points based on the similarity of the impedance spectrum.
  • the electrical property measurement unit 130 is the impedance between the first measurement point and the second measurement point based on the similarity between the impedance spectrum for the first measurement point and the impedance spectrum for the second measurement point among the plurality of measurement points located under the probe You can generate data for the spectrum.
  • the electrical property measurement unit 130 may also secure data on an impedance spectrum of a portion located below the probe or a portion where no electrode is located.
  • the electrical property measurement unit 130 may derive a plurality of measurement combinations while changing an interval between measurements of a plurality of electrodes, and change the measurement combinations according to the derived measurement combinations.
  • the second electrode positioned between the first electrode and the third electrode may be skipped. have.
  • the mapping processing unit 140 may map the measured impedance spectrum to an electrical model for internal tissue.
  • an electrical model for an internal tissue may be secured using data stored in advance for electrical properties measured for normal tissue.
  • the mapping processor 140 may increase the discrimination power for the tissue difference part by visualizing the electrical properties analyzed in the electrical model together.
  • the mapping processing unit 140 generates impedance spectrum distribution data based on a plurality of impedance spectrums related to electrical properties, and uses a frequency difference in the impedance spectrum distribution data to determine the probability between normal and heterogeneous tissues.
  • the enemy distribution can be mapped to an electrical model of the internal tissue.
  • the mapping processing unit 140 may probabilityly map the distribution of the normal tissue and the heterologous tissue by using the frequency difference between the impedance spectrum in the impedance spectrum distribution data.
  • the mapping processing unit 140 may check characteristics of a tissue located therein by a method of unwrapping a layer to be measured from data measured according to the interval of the electrode combination. .
  • the mapping processor 140 measures the impedance spectrum between the first electrode and the second electrode, and measures the impedance spectrum between the third electrode having a longer distance than the second electrode based on the first electrode. It is possible to obtain internal depth information for a region located between the first electrode and the third electrode from the difference between the impedance spectra.
  • the present invention can make a number of conductivity measurement points larger than the number of installed electrodes based on the geometrical positions of the injection current channel and the voltage measurement channel, and analyze the measurement sensitivity between measurement points using the similarity between the positions of the impedance spectrum measured at each measurement point. Maps with improved resolution can be secured by generating interpolation data based on.
  • the visualization information generation unit 150 may generate visualization information that visualizes the degree of deformation of the tissue with respect to the measured electrical properties.
  • the visualization information generation unit 150 may generate visualization information indicating a change in electrical properties based on the mapping result.
  • the visualization information may include an electrical property measurement image, and may include quantified probability data of cervical dysplasia and early cervical cancer.
  • the screening device 100 may further include a probe control unit 160 and a display control unit 170.
  • the probe control unit 160 may determine an electrode pair for collecting either current or voltage from a plurality of electrodes based on measurement sensitivity.
  • the probe control unit 160 may increase the measurement sensitivity by changing a combination of electrodes forming an electrode pair and analyzing a plurality of measurement data in order to adjust the distance between the electrodes.
  • the present invention can increase the sensitivity of measurement for dysplasia points in tissues by adjusting the distance between the electrode pairs.
  • the probe controller 160 may change the distance between the electrodes by changing any one of the electrodes selected as the electrode pair.
  • the probe controller 160 may control the probe 110 to supply either current or voltage by selecting one of the electrode pairs.
  • the probe control unit 160 may control the probe 110 to measure an electric impedance spectrum by collecting either current or voltage through the remaining electrodes of the electrode pairs.
  • the probe control unit 160 may control the coefficients of voltage components for a plurality of electrodes.
  • the probe control unit 160 may determine the measurement sensitivity based on the measured impedance spectrum and control the coefficient of the voltage component for the electrode.
  • the probe control unit 160 corresponds to the periphery of the measurement point among the plurality of electrodes, the coefficient of the voltage component for the electrode having a relatively low measurement sensitivity decreases, and corresponds to the center of the measurement point among the plurality of electrodes, and the measurement The coefficient of the voltage component for an electrode with relatively high sensitivity can be increased.
  • the display control unit 170 may control the display to output visualization information.
  • the display controller 170 may control the display to output at least one of the location, depth, or progression of dysplasia through a difference in color, shade, shape, range, or distribution.
  • the present invention can reduce the mental and physical burden of the patient by simplifying the process from examination to diagnosis.
  • the present invention can accurately examine the dysplasia point based on the image data and electrical property measurement of the endoscope camera.
  • FIG. 2 is a view for explaining a probe according to an embodiment of the present invention.
  • the probe 200 includes a plurality of electrodes 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 and an endoscope camera 220 having an array structure. It can contain.
  • a plurality of electrodes 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 having an array structure may form an electrode pair according to a combination.
  • the plurality of electrodes include a first electrode 210, a second electrode 211, a third electrode 212, a fourth electrode 213, a fifth electrode 214, a sixth electrode 215,
  • the seventh electrode 216 and the eighth electrode 217 may be included.
  • the first electrode 210 and the second electrode 211 may be determined as an electrode pair for collecting either current or voltage.
  • either current or voltage may be applied to the first electrode 210, and either current or voltage may be collected through the second electrode 211.
  • the plurality of electrodes 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, and 217 is composed of one ring or layer, but a plurality of rings including a plurality of electrodes Or it may consist of layers.
  • the number of the plurality of electrodes may be increased according to the number of the plurality of rings or layers.
  • the probe is in contact with any part of the human body, and the probe control unit may select the first electrode 210 and the seventh electrode 216 as one electrode pair.
  • the electrical property measurement unit measures the electrical impedance spectrum based on the impedance data collected by using the first electrode 210 and the seventh electrode 216, and based on the measured electrical impedance spectrum, for any one site. Electrical properties can be measured.
  • the probe control unit to adjust the distance between the electrodes, the electrode corresponding to the first electrode 210 in the first electrode 210 and the seventh electrode 216 included in the electrode pair, the seventh electrode ( The distance from 216) to the eighth electrode 217 can be reduced.
  • the probe control unit in order to adjust the distance between the electrodes, the electrode corresponding to the first electrode 210 from the first electrode 210 and the seventh electrode 216 included in the electrode pair, the seventh electrode 216 ) To the sixth electrode 215 to increase the distance.
  • image data may be collected by photographing a region where the first electrode 210 and the seventh electrode 216 called the endoscope camera 220 are in contact.
  • the endoscope camera 220 may move the photographing unit to a region where a plurality of electrodes are contacted to photograph the contacted region.
  • FIG. 3 is a view for explaining electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 describes visualization information for electrical properties according to an embodiment of the present invention in preparation for an organization.
  • the screening device may control the display to output the visualization information viewpoint 310 in preparation for the organization viewpoint 300.
  • the screening device may control the display to output visualization information 311 and visualization information 312.
  • normal tissue 301 may be represented, and heterologous tissue 302 may be represented.
  • the visualization information 311 may represent the normal tissue 301
  • the visualization information 312 may represent the heterologous tissue 302.
  • the release tissue 302 may be divided into stages, mild, moderate, severe, in situ, and invasive, depending on the degree of release. Depending on the distribution of the tissue 302, it may be a criterion for cervical cancer.
  • 4A, 4B, and 4C are diagrams for explaining a configuration for identifying the depth and location of a heterologous tissue based on electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • current or voltage may be applied through a portion 400 in which a plurality of electrodes are in contact with the body, and current or voltage may be collected through the portion 400 in contact.
  • a plurality of electrodes having an arrangement structure described in the description of FIG. 2 may be positioned on the contacting portion 400.
  • the screening device may generate visualization information for the location 410, the location 411, the location 413, the location 414, the location 415, and the location 416.
  • the location 410, the location 411 and the location 413 may be related to the location of the release tissue, and the location 411, the location 414, the location 415 and the location 416 of the release tissue It can be related to depth.
  • the screening device may generate visualization information corresponding to each location, such as location 410, location 411, and location 413.
  • Location 410 is relatively positioned on the left, location 411 is located in the middle, and location 413 can be located on the right.
  • the screening device may generate visualization information corresponding to each depth, such as location 411, location 414, location 415, and location 416.
  • the position 411 indicates a relatively large area
  • the position 416 indicates a relatively small area.
  • the screening device may display a smaller area as the conductivity of the electrode is smaller as the depth is deeper, and a larger area as the conductivity of the electrode is larger as the depth is shallower. Therefore, as the depth of the screening device increases, the visualization information displayed may not be relatively present.
  • the present invention can quantify the degree of penetration by region and depth by using a multi-channel array electrode.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining a configuration for identifying the location of a dysmorphic tissue based on electrical property imaging according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5a shows the location of the heterologous tissue and illustrates the electrical properties measured at each location in Figure 5b.
  • FIG. 5A it may represent a case 500 when the position of the releasing tissue is located in the center of the measurement electrodes.
  • the conductivity generated from the data measured by the selected electrode pair of measurement electrodes can best express the electrical property properties of the release tissue.
  • the position of the releasing tissue when the position of the releasing tissue is located at a position corresponding to 1/2 of the measurement array electrodes, it may represent 501.
  • the conductivity generated from the data measured by the selected electrode pair is the release tissue. It has an intermediate value between the electrical properties and the electrical properties of normal tissues, and it is possible to predict the distribution of anomalous and normal tissues from measurement data and sensitivity analysis by location of the measured electrode pair.
  • the position of the releasing tissue is located at a position corresponding to 1/4 of the measurement array electrodes.
  • the conductivity generated from the data measured by the selected electrode pair is ( Compared to the case of 501), it shows a value closer to normal tissue, and the distribution of anomalous tissue and normal tissue can be predicted from measurement data and sensitivity analysis for each location of the measured electrode pair.
  • the position of the release tissue is located outside of the measurement array electrodes.
  • the measured conductivity indicates the electrical properties of the normal tissue, and the measurement must be repeated by moving to the measurement near the measurement area based on the endoscope image data.
  • the position of the releasing tissue is located at a half edge of the measurement array electrodes in a diagonal direction (504).
  • Conductivity generated from the data measured by the selected electrode pair has an intermediate value between the electrical properties of the heterogeneous tissue and the electrical properties of the normal tissue, similar to the case of (501), and the measured data and sensitivity by location of the measured electrode pair. From the analysis, it is possible to predict the distribution of anomalous and normal tissues.
  • the position of the releasing tissue is located outside of the measurement array electrodes in a diagonal direction (505).
  • the measured conductivity indicates the electrical properties of the normal tissue, and moves to the measurement in the vicinity of the measurement area based on the endoscope image data to perform continuous inspection.
  • the horizontal axis of the graph indicates the type according to the location of the heterologous tissue based on the position of the measurement array electrode shown in FIG. 5A, and the vertical axis may represent electrical properties (conductivity).
  • the type 510 can correspond to the image 500
  • the type 511 can correspond to the image 501
  • the type 512 can correspond to the image 502
  • the type 513 is an image 503
  • the type 514 can correspond to the image 504
  • the type 515 can correspond to the image 505.
  • FIG. 6 is a view for explaining the measurement sensitivity compared to the specificity according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a Receiver Operating Characteristic Curve (ROC) that analyzes sensitivity versus specificity of diagnosis through the present technology.
  • ROC Receiver Operating Characteristic Curve
  • the horizontal axis of the graph represents specificity
  • the vertical axis represents sensitivity.
  • the specificity and sensitivity are evaluated higher than the reference stool, which means that there is a high possibility of differentiation from heterologous tissue.
  • FIG. 7 is a view for explaining the operation method of the screening apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the operation method of the screening device may identify the contacted position through the image taken by the endoscope camera.
  • the operation method of the screening device may identify a position where a plurality of electrodes are contacted in an image photographed using an endoscope camera of a probe inserted inside the human body.
  • the method of operating the screening device may measure electrical properties.
  • a specific site may include at least one of the vagina, cervix, rectum, esophagus or stomach.
  • the method of operating the screening device may map electrical properties to an electrical model for the tissue.
  • the method of operating the screening device may map the measured electrical properties to an electrical model corresponding to the electrical properties of normal tissue.
  • the method of operating the screening device may generate visualization information visualizing the degree of deformation.
  • the operation method of the screening device may generate visualization information including the degree of deformation as a difference in color, shade, shape, range, or distribution.
  • the method of operating the screening device may output generated visualization information.
  • the operating method of the screening device controls the display to output at least one of the location, depth, or progression of the anomalous tissue by controlling the display to output a difference in color, shade, shape, range or distribution of the degree of deformation of the tissue. can do.
  • FIG. 8 is a view for explaining the operation method of the screening apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows how the operation method of the screening device forms more impedance spectrum measurement points than the number of installed electrodes based on the geometry of the injection current channel and the voltage measurement channel, and uses similarity between the positions of the impedance spectrum measured at each measurement point.
  • the following is an example of a procedure for providing a map with improved resolution by generating interpolation data based on analysis of measurement sensitivity between measurement points.
  • the impedance spectrum is measured through a plurality of electrodes in step 801.
  • step 801 at least one of the plurality of electrodes positioned on the probe supplies either current or voltage, and collects either current or voltage through the remaining electrodes to measure impedance spectra for the plurality of measurement points. It includes the steps.
  • step 802 coefficients of voltage components for a plurality of electrodes are controlled.
  • Step 802 includes determining a measurement sensitivity distribution for a property value of a region including the entire array electrode in consideration of the position and structure of the selected electrode pair.
  • step 802 includes controlling the coefficient of the voltage component for the electrode based on the determined measurement sensitivity.
  • step 802 corresponds to the periphery of the measurement point among the plurality of electrodes
  • the coefficient of the voltage component for the electrode having a relatively low measurement sensitivity corresponds to the step of reducing and the center of the measurement point among the plurality of electrodes.
  • the step of increasing the coefficient of the voltage component for the electrode having a relatively high sensitivity may include increasing.
  • the present invention can integrally determine information on the normal region and the dysplasia part in the region below the probe.
  • step 803 the impedance spectrum between measurement points is interpolated based on the characteristics and similarity of the tissue's impedance spectrum.
  • Step 803 may include generating data for an impedance spectrum between the first measurement point and the second measurement point based on the similarity between the impedance spectrum for the first measurement point and the impedance spectrum for the second measurement point.
  • the present invention can improve spatial resolution by interpolating data between measurement points based on the similarity between the impedance spectrum obtained at the measurement point and the impedance spectrum of the surrounding measurement area.
  • step 804 a stochastic distribution between normal and anomalous tissues can be mapped using a frequency difference in the impedance spectrum distribution data.
  • Step 804 may include generating impedance spectrum distribution data using the impedance spectra measured in steps 801 and 803.
  • the distribution of the normal tissue and the heterozygous tissue may be stochastically mapped using the frequency difference between the impedance spectra in the impedance spectrum distribution data.
  • mapping data may be data on a distribution diagram of normal tissues and heterologous tissues shown in FIG. 3.
  • step 805 uniformity according to anisotropic change and direction of cervical tissue is imaged.
  • Step 805 includes imaging uniformity according to anisotropic impedance change and direction of cervical tissue based on the impedance spectrum distribution data.
  • step 806 the measurement combination of the plurality of electrodes is changed.
  • Step 806 is a second electrode in a measurement combination that supplies a voltage or current through the first electrode of the plurality of electrodes, and measures the induced voltage or current with the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode. And supplying a voltage or current through and changing to a measurement combination measured by the first electrode, the third electrode, and the fourth electrode.
  • step 806 may include deriving a plurality of measurement combinations while changing the intervals between the measurements of the plurality of electrodes, and changing the measurement combinations according to the derived measurement combinations.
  • the second electrode positioned between the first electrode and the third electrode may be skipped. have.
  • step 807 it is determined whether the measurement combination change is completed.
  • Step 807 includes determining whether all of the combinations of measurements that can be derived based on the plurality of electrodes have been changed.
  • step 808 if all of the measurement combinations are used for the measurement of the impedance spectrum, the process proceeds to step 808, and if there are remaining measurement combinations to be used for the measurement of the impedance spectrum, return to step 801, steps 801 to 806 ) Again.
  • step 808 internal tissue characteristics are identified using measurement combination change based measurement data.
  • Step 808 includes identifying characteristics of the tissue located therein by a method of unwrapping a layer to be measured from data measured according to the interval of the electrode combination.
  • the operation method of the screening apparatus may acquire depth information about the inside of the measurement object based on a plurality of impedance spectra.
  • the operation method of the screening device is measured by measuring the impedance spectrum between the first electrode and the second electrode, and measuring the impedance spectrum between the third electrode having a longer distance than the second electrode based on the first electrode. It is possible to obtain internal depth information for a region located between the first electrode and the third electrode from the difference between the impedance spectra.
  • step 809 the degree of anisotropic change of cervical tissue is imaged in the depth direction.
  • Step 809 may include the step of imaging the degree of anisotropy change in the cervical tissue in the depth direction by imaging the electrical properties reflecting the internal depth information obtained in step 808.
  • the present invention can improve the efficiency of biopsy area designation by providing a map of the total electrical property value and the electrical property change for each area, thereby increasing the probability of diagnosis of cervical dysplasia and cervical cancer screening.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded in the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable by those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • -Hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명은 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치는 인체 내부에 삽입되고, 상기 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되는 복수의 전극과 상기 어느 하나의 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함하는 프로브, 상기 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 상기 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별하는 위치 식별부, 상기 식별된 위치에 대한 전기물성을 측정하는 전기물성 측정부, 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 상기 측정된 전기물성을 맵핑하는 맵핑 처리부 및 상기 맵핑 결과, 상기 측정된 전기물성에 대한 조직(tissue)의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성하는 시각화 정보 생성부를 포함할 수 있다.

Description

다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법
본 발명은 다채널 배열전극 프로브를 이용하여 인체 내부를 스크리닝하는 기술적 사상에 관한 것으로, 인체 내부에 삽입 가능한 프로브에 포함된 전극들과 내시경 카메라를 이용하여 자궁경부 전체 영역을 스크리닝하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
종래의 세포 검사(pap testing) 및 부분 조직 검사(biopsy) 등은 일부 조직에 대한 검사를 통해 전체 자궁경부 조직에 대한 검사와 진단을 시행해 왔다.
일반적으로, 세포 검사는 저렴한 비용으로 시행 가능하며, 탈락세포의 도말 검사로 위음성율이 높고 병변의 위치나 깊이에 대한 예측이 불가능하다.
또한, 부분 조직 검사는 세포 검사에 대비하여 정확도가 높으나, 검사자가 의심스러운 소견을 갖는 조직만을 대상으로 검사를 시행하므로, 검사자의 바이어스를 낮추기 위해 오랜 임상경험을 갖는 숙련된 검사자가 요구된다.
따라서, 자궁경부 이형성증이 국소적으로 발생하기 때문에 검사 시 누락되거나 숙련된 검사자에 의해 정확도의 차이가 발생할 수 있다.
질 확대경 검사(colposcopy)는 검사자의 주관적 판단에 따른 진단으로 검사결과에 바이어스가 존재할 수 있고, 원추절제 검사(conization)의 경우 집단 검진이 불가능하다. 따라서, 시술의 비용적 문제와 향후 임신, 출산에 영향을 줄 수 있다.
또한, 초기 단계의 자궁경부이형성증은 고주파나 레이저로 병변을 조작할 수 있으나, 조직 검사가 불가능하므로 정확한 진단 및 잔류 병원의 존재 여부를 확인하기 어렵다.
세계 자궁경부암 진단시장은 2015년기준 7조 4천억원 규모이며, 5.9%의 성장률을 보이고 있다.
자궁경부암은 전 세계 여성암 2위이며, 인간의 주요 악성 종양들 중 가장 잘 이해되고 예방이 가능한 암 중에 하나이다.
미국암학회에 따르면, 2017년 12,820건의 자궁경부암이 진단되고, 4,210명이 이로 인해 사망할 것으로 예측되고 있다
고소득 국가에서는 자궁경부암을 자궁경부 세포학 스크리닝(cervical cytology screening) 기반 진단을 수행한다. 따라서, 고소득 국가에서는 보다 효과적이며, 고 비용의 방법을 이용하여 예방 및 진단을 국가적 통제를 하고 있다.
그러나, 사망자의 거의 90%는 저소득, 개발도상국가에서 발생하고 있다.
따라서, 보다 저렴하면서도 간편 검사가 가능한 진단도구가 개발될 필요성이 있다.
본 발명은 자궁경부 전체영역에 대하여 스크리닝하여 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위의 정상조직, 암조직 또는 이형조직을 검사하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 통합 데이터를 획득함으로써 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝의 비용을 절감하면서도 측정 정확도를 증가시키는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 영역별, 깊이 별 침투의 정도를 정량화하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 선택된 전극쌍 간의 거리를 조정함으로써 조직 내 이형성증 지점에 대한 측정 민감도를 높이는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위의 조직에 대한 전기물성을 영상화하여 실시간 진단과 환자맞춤형 치료를 지원하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 검사 후 진단까지의 과정을 단순화 및 신속화함으로써 환자의 정신적, 물리적 부담을 경감시키는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 내시경 카메라의 영상 데이터와 전기물성 측정에 기반하여 이형성증 지점을 정확하게 검사하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 주입전류 채널과 전압측정 채널의 기하학적 위치에 기반하여 설치 전극의 개수보다 많은 수의 임피던스 스펙트럼 측정점을 형성할 수 있고, 각 측정점에서 측정된 임피던스 스펙트럼의 위치 간 유사성을 이용하여 측정점 간의 측정 민감도 해석에 기초한 보간 데이터를 생성함으로써 보다 분해능이 향상된 맵을 확보하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 전체 전기물성 값과 영역별 전기물성 변화의 맵을 제공함으로써, 생체검사(biopsy) 영역 지정의 효율성을 향상시켜 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝 진단의 확률을 높이는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치는 인체 내부에 삽입되고, 상기 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되는 복수의 전극과 상기 어느 하나의 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함하는 프로브, 상기 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 상기 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별하는 위치 식별부, 상기 식별된 위치에 대한 전기물성을 측정하는 전기물성 측정부, 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 상기 측정된 전기물성을 맵핑하는 맵핑 처리부 및 상기 맵핑 결과, 상기 측정된 전기물성에 대한 조직(tissue)의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성하는 시각화 정보 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전기물성 측정부는, 상기 프로브 아래에 위치하는 복수의 측정점 중 제1 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼과 제2 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼 사이의 유사성에 기반하여 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 맵핑 처리부는 상기 측정된 전기물성과 관련된 복수의 임피던스 스펙트럼에 기반하여 임피던스 스펙트럼 분포 데이터를 생성하고, 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직간의 확률적 분포를 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 맵핑할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전기물성 측정부는 상기 복수의 전극 중 선택된 전극쌍의 위치에 따라 상기 어느 하나의 부위에 대한 측정 민감도 분포를 결정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치는 상기 결정된 측정 민감도 분포에 기반하여 상기 복수의 전극에서 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 프로브 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 프로브 제어부는 상기 전극들 사이의 거리를 조절하기 위해, 상기 전극쌍을 이루는 전극들의 조합을 변경하고 복수의 측정데이터를 통합 해석하여 측정 민감도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 프로브 제어부는 상기 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 선택하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하고, 상기 전극쌍 중 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하도록 상기 프로브를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전기물성 측정부는 상기 복수의 전극을 통하여 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하여 비침습적으로 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 어느 하나의 부위는, 상기 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위를 포함하고, 상기 접근 가능한 부위는 질, 자궁경부, 직장, 식도 또는 위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치는 상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 디스플레이 제어부를 더 포함하고, 상기 생성된 시각화 정보는, 상기 조직(tissue)의 변형 정도를 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 인체 내부에 삽입되고, 상기 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되는 복수의 전극과 상기 어느 하나의 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함하는 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법은 위치 식별부에서, 상기 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 상기 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별하는 단계, 전기물성 측정부에서, 상기 식별된 위치에 대한 전기물성을 측정하는 단계, 맵핑 처리부에서, 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 상기 측정된 전기물성을 맵핑하는 단계 및 시각화 정보 생성부에서, 상기 맵핑 결과, 상기 측정된 전기물성에 대한 조직(tissue)의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전기물성을 측정하는 단계는, 상기 복수의 전극 중 선택된 전극쌍의 위치에 따라 상기 어느 하나의 부위에 대한 측정 민감도 분포를 결정하는 단계, 프로브 제어부에서, 상기 결정된 측정 민감도 분포에 기반하여 상기 복수의 전극에서 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 단계 및 상기 프로브 제어부에서, 상기 전극들 사이의 거리를 조절하기 위해, 상기 전극쌍을 이루는 전극들의 조합을 변경하여 측정 민감도를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 단계는 상기 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 선택하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하는 단계 및 상기 전극쌍 중 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하도록 상기 프로브를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법은 디스플레이 제어부에서, 상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 단계를 더 포함하고, 상기 생성된 시각화 정보는, 상기 조직(tissue)의 변형 정도를 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 단계는 상기 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 이형 조직(dysplasia)의 위치, 깊이 또는 진행 정도 중 적어도 어느 하나를 출력하도록 상기 디스플레이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 자궁경부 전체영역에 대하여 스크리닝하여 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위의 정상조직, 암조직 또는 이형조직을 검사할 수 있다.
본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 통합 데이터를 획득함으로써 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝의 비용을 절감하면서도 측정 정확도를 증가시킬 수 있다.
본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 영역별, 깊이 별 침투의 정도를 정량화할 수 있다.
본 발명은 선택된 전극쌍 간의 거리를 조정함으로써 조직 내 이형성증 지점에 대한 측정 민감도를 높일 수 있다.
본 발명은 인체의 홀(hole)을 이용하여 접근 가능한 부위의 조직에 대한 전기물성을 영상화하여 실시간 진단과 환자맞춤형 치료를 지원할 수 있다.
본 발명은 검사 후 진단까지의 과정을 단순화, 신속화함으로써 환자의 정신적, 물리적 부담을 경감시킬 수 있다.
본 발명은 내시경 카메라의 영상 데이터와 전기물성 측정에 기반하여 이형성증 지점을 정확하게 검사할 수 있다.
본 발명은 주입전류 채널과 전압측정 채널의 기하학적 위치에 기반하여 설치 전극의 개수보다 많은 수의 임피던스 스펙트럼 측정점을 형성할 수 있고, 각 측정점에서 측정된 임피던스 스펙트럼의 위치 간 유사성을 이용하여 측정점 간의 측정 민감도 해석에 기초한 보간 데이터를 생성함으로써 보다 분해능이 향상된 맵을 확보할 수 있다.
본 발명은 전체 전기물성 값과 영역별 전기물성 변화의 맵을 제공함으로써, 생체검사(biopsy) 영역 지정의 효율성을 향상시켜 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝 진단의 확률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스크리닝 장치의 구성 요소를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화를 설명하는 도면이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화에 기반하여 이형 조직의 깊이 및 위치를 식별하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화에 기반하여 이형 조직의 위치를 식별하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 특이성 대비 측정 민감도를 설명하는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스크리닝 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스크리닝 장치의 구성 요소를 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 스크리닝 장치(100)는 프로브(110), 위치 식별부(120), 전기물성 측정부(130), 맵핑 처리부(140) 및 시각화 정보 생성부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 프로브(110)는 인체의 홀(hole)을 통하여 인체 내부에 삽입될 수 있다.
일례로, 프로브(110)는 인체 내부의 특정 부위에 접촉되는 복수의 전극과 복수의 전극이 접촉되는 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극은 다채널 배열전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 프로브(110)는 자궁경부이형성증 및 초기 자궁 경부암의 위치 및 진행 정도를 예측하기 위한 데이터를 수집할 수 있다.
예를 들어, 내부의 특정 부위는 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위를 포함할 수 있다. 여기서, 접근 가능한 부위는 질, 자궁경부, 직장, 식도 또는 위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 자궁경부 전체영역에 대하여 스크리닝하여 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위의 정상조직, 암조직 또는 이형조직을 검사할 수 있다.
즉, 본 발명은 프로브(110)에 포함된 배열전극 부분을 회전하여 자궁경부 영역 전체를 스크리닝할 수 있다. 여기서, 배열전극은 복수의 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브(110)의 구조는 도 2에 대한 설명에서 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 위치 식별부(120)는 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별할 수 있다.
즉, 위치 식별부(120)는 복수의 전극을 통하여 프로빙되는 위치에 대한 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 미리 저장된 영상 데이터와 대비하여 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별할 수 있다.
따라서, 본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 통합 데이터를 획득함으로써 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝의 비용을 절감하면서도 측정 정확도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 영역별, 깊이 별 침투의 정도를 정량화할 수 있다.
또한, 위치 식별부(120)는 복수의 전극을 통하여 측정된 전기물성과 내시경 카메라가 촬영한 영상을 대비하여 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 위치 식별부(120)는 측정된 전기물성의 시각화 정보에 기반하여 위치를 식별할 수 있다. 측정된 전기물성에 기반하여 복수의 전극이 접촉된 부위를 식별하는 구성은 도 5a 및 도 5b를 이용하여 추가 설명한다.
따라서, 본 발명은 내시경 카메라의 영상 데이터와 전기물성 측정에 기반하여 이형성증 지점을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 다채널 배열전극과 내시경 카메라를 이용하여 통합 데이터를 획득함으로써 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝의 비용을 절감하면서도 측정 정확도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전기물성 측정부(130)는 복수의 전극이 접촉된 위치에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
즉, 전기물성 측정부(130)는 내시경 카메라의 영상 데이터에 기반하여 위치가 식별되고, 복수의 전극이 접촉된 위치에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
일례로, 전기물성 측정부(130)는 복수의 전극을 통하여 인체 내부의 조직에 대한 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하여 비침습적으로 내부의 조직에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전기물성 측정부(130)는 상기 복수의 전극 중 선택된 전극쌍의 위치에 따라 상기 어느 하나의 부위에 대한 측정 민감도 분포를 결정할 수 있다.
일례로, 전기물성 측정부(130)는 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 통하여 공급되고 나머지 전극을 통하여 수집된 전류 또는 전압 중 어느 하나에 대한 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하여 전기물성을 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전기물성 측정부(130)는 임피던스 스펙트럼의 유사성에 기반하여 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼을 보간(interpolate)할 수 있다.
즉, 전기물성 측정부(130)는 프로브 아래에 위치하는 복수의 측정점 중 제1 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼과 제2 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼 사이의 유사성에 기반하여 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 전기물성 측정부(130)는 프로브의 아래에 위치하는 부분이나 전극이 위치하지 않는 부분에 대한 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터도 확보할 수 있다.
예를 들어, 전기물성 측정부(130)는 복수의 전극의 측정 사이 간격을 변경하면서 복수의 측정 조합을 도출하고, 도출된 측정 조합에 따라 측정 조합을 변경할 수 있다.
예를 들어, 제1 전극을 통해 전압 또는 전류를 공급하고 제3 전극을 통해 전압 또는 전류를 측정할 경우, 제1 전극과 제3 전극의 사이에 위치하는 제2 전극은 스킵(skip)될 수 있다.
또한, 제2 전극이 스킵될 경우, 측정 대상의 내부에 전류 또는 전압이 공간적으로 더 넓게 확산되므로, 전압이 감소하는 정도가 상대적으로 작다.
따라서, 전압의 최대치와 최소치의 차이가 상대적으로 증가하고, 전압 범위가 증가할 경우, 잡음에 대해 구분 가능한 전압의 수가 증가하므로 영상의 품질이 향상될 수 도 있다.
다만, 스킵되는 전극의 수가 적을수록, 임피던스 스펙트럼의 변화에 대한 민감도도 증가하므로 영상을 복원할 시, 여러 전극쌍의 위치에 따른 민감도 분포를 고려하여 통합한 고해상도 영상으로 복원 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따르면 맵핑 처리부(140)는 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 측정된 임피던스 스펙트럼을 맵핑할 수 있다.
예를 들어, 내부의 조직에 대한 전기모델은 정상 조직에 대하여 측정된 전기물성에 대하여 미리 저장된 데이터를 이용하여 확보될 수 있다.
일례로, 맵핑 처리부(140)는 전기모델에서 해석된 전기물성을 함께 시각화함에 따라 조직차이 부분에 대한 식별력을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 맵핑 처리부(140)는 전기물성과 관련된 복수의 임피던스 스펙트럼에 기반하여 임피던스 스펙트럼 분포 데이터를 생성하고, 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직간의 확률적 분포를 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 맵핑할 수 있다.
즉, 맵핑 처리부(140)는 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 임피던스 스펙트럼 간의 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직의 분포를 확률적으로 맵핑할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 맵핑 처리부(140)는 전극조합의 간격에 따라 측정된 데이터들로부터 측정 대상의 층을 언래핑(unwrapping)하는 방법에 의해 내부에 위치한 조직에 대한 특성을 확인할 수 있다.
예를 들어, 맵핑 처리부(140)는 제1 전극과 제2 전극 사이에서 임피던스 스펙트럼을 측정하고, 제1 전극을 기준으로 제2 전극보다 사이 거리가 긴 제3 전극 사이에서 임피던스 스펙트럼을 측정하여 측정된 임피던스 스펙트럼 간의 차이로부터 제1 전극과 제3 전극 사이에 위치하는 영역에 대한 내부 깊이 정보를 획득할 수 있다.
본 발명은 주입전류 채널과 전압측정 채널의 기하학적 위치에 기반하여 설치 전극의 개수보다 많은 수의 도전율 측정점을 만들 수 있고, 각 측정점에서 측정된 임피던스 스펙트럼의 위치 간 유사성을 이용하여 측정점 간의 측정 민감도 해석에 기초한 보간 데이터를 생성함으로써 보다 분해능이 향상된 맵을 확보할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 시각화 정보 생성부(150)는 맵핑 결과, 측정된 전기물성에 대한 조직의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
일례로, 시각화 정보 생성부(150)는 맵핑 결과에 기반하여 전기물성 변화를 나타내는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 시각화 정보는 전기물성 측정영상을 포함할 수 있으며, 자궁경부이형성증 및 초기 자궁경부암의 정량화된 확률 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 스크리닝 장치(100)는 프로브 제어부(160) 및 디스플레이 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 프로브 제어부(160)는 측정 민감도에 기반하여 복수의 전극에서 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정할 수 있다.
또한, 프로브 제어부(160)는 전극들 사이의 거리를 조절하기 위해, 전극쌍을 이루는 전극들의 조합을 변경하고, 복수의 측정데이터를 통합 해석하여 측정 민감도를 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 전극쌍 간의 거리를 조정함으로써 조직 내 이형성증 지점에 대한 측정 민감도를 높일 수 있다.
예를 들어, 프로브 제어부(160)는 전극쌍으로 선택된 전극들 중 어느 하나의 전극을 변경하여 전극들 사이의 거리를 변경할 수 있다.
일례로, 프로브 제어부(160)는 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 선택하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하도록 프로브(110)를 제어할 수 있다.
또한, 프로브 제어부(160)는 전극쌍 중 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하도록 프로브(110)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 프로브 제어부(160)는 복수의 전극에 대한 전압성분의 계수를 제어할 수 있다.
일례로, 프로브 제어부(160)는 측정된 임피던스 스펙트럼에 기반하여 측정 민감도를 결정하고, 전극에 대한 전압성분의 계수를 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로브 제어부(160)는 복수의 전극 중 측정점의 주변부에 해당하고, 측정 민감도가 상대적으로 낮은 전극에 대한 전압성분의 계수는 감소시키고, 복수의 전극 중 측정점의 중심부에 해당하고, 측정 민감도가 상대적으로 높은 전극에 대한 전압성분의 계수는 증가시킬 수 있다.
일례로, 디스플레이 제어부(170)는 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이 제어부(170)는 컬러, 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 이형 조직(dysplasia)의 위치, 깊이 또는 진행 정도 중 적어도 어느 하나를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 검사 후 진단까지의 과정을 단순화함으로써 환자의 정신적, 물리적 부담을 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 내시경 카메라의 영상 데이터와 전기물성 측정에 기반하여 이형성증 지점을 정확하게 검사할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브를 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(200)는 배열 구조를 갖는 복수의 전극(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)과 내시경 카메라(220)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 배열 구조를 갖는 복수의 전극(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)은 조합에 따라 전극쌍을 이룰 수 있다.
예를 들어, 복수의 전극은 제1 전극(210), 제2 전극(211), 제3 전극(212), 제4 전극(213), 제5 전극(214), 제6 전극(215), 제7 전극(216) 및 제8 전극(217)을 포함할 수 있다.
일례로, 제1 전극(210)과 제2 전극(211)은 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍으로 결정될 수 있다.
예를 들어 제1 전극(210)으로 전류 또는 전압 중 어느 하나를 인가하고, 제2 전극(211)을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집할 수 있다.
상술한 설명에서, 복수의 전극(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)이 하나의 링 또는 층으로 구성되어 있는 실시예를 설명하였으나, 복수의 전극을 포함하는 복수의 링 또는 층으로 구성될 수 있다.
따라서, 복수의 전극의 개수는 복수의 링 또는 층의 개수에 따라서 증가될 수 도 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 프로브가 인체 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되고, 프로브 제어부는 제1 전극(210)과 제7 전극(216)을 하나의 전극쌍으로 선택할 수 있다.
또한, 전기물성 측정부는 제1 전극(210)과 제7 전극(216)을 이용하여 수집된 임피던스 데이터에 기반하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하고, 측정된 전기 임피던스 스펙트럼에 기초하여 어느 하나의 부위에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
일례로, 프로브 제어부는 전극들 사이의 거리를 조절하기 위해, 전극쌍에 포함된 제1 전극(210)과 제7 전극(216)에서 제1 전극(210)에 대응되는 전극을 제7 전극(216)에서 제8 전극(217)으로 변경하여 거리를 감소 시킬 수 있다.
또한, 프로브 제어부는 전극들 사이의 거리를 조절하기 위해, 전극쌍에 포함된 제1 전극(210)과 제7 전극(216)에서 제1 전극(210)에 대응되는 전극을 제7 전극(216)에서 제6 전극(215)으로 변경하여 거리를 증가 시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 내시경 카메라(220)라는 제1 전극(210)과 제7 전극(216)이 접촉된 부위를 촬영하여 영상 데이터를 수집할 수 있다.
예를 들어, 내시경 카메라(220)는 복수의 전극이 접촉된 부위로 촬영부를 이동시켜 접촉된 부위를 촬영할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성에 대한 시각화 정보를 조직에 대비하여 설명한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따르면 스크리닝 장치는 조직 관점(300)에 대비하여 시각화 정보 관점(310)을 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 스크리닝 장치는 시각화 정보(311)과 시각화 정보(312)를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
조직 관점(300)에서 정상 조직(301)을 나타낼 수 있고, 이형 조직(302)을 나타낼 수 있다.
이에 대비하여, 시각화 정보 관점(310)에서 시각화 정보(311)는 정상 조직(301)에 대하여 나타낼 수 있고, 시각화 정보(312)는 이형 조직(302)을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 이형 조직(302)은 이형 정도에 따라 단계적으로, 경미(mild), 적당함(moderate), 심각함(severe), 제자리(in situ) 및 침습(invasive)으로 구분될 수 있으며, 이형 조직(302)의 분포에 따라 자궁경부 암의 판단 기준이 될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화에 기반하여 이형 조직의 깊이 및 위치를 식별하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 4a를 참고하면, 인체 내부에 복수의 전극이 접촉되는 부위(400)를 통하여 전류 또는 전압을 인가하고, 접촉되는 부위(400)를 통하여 전류 또는 전압을 수집할 수 있다.
일례로, 접촉되는 부위(400)에 도 2에 대한 설명에서 설명된 배열 구조를 갖는 복수의 전극들이 위치할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 스크리닝 장치는 위치(410), 위치(411), 위치(413), 위치(414), 위치(415) 및 위치(416)에 대한 시각화 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 위치(410), 위치(411) 및 위치(413)은 이형조직의 위치와 관련될 수 있고, 위치(411), 위치(414), 위치(415) 및 위치(416)는 이형조직의 깊이와 관련될 수 있다.
도 4b를 참고하면, 스크리닝 장치는 위치(410), 위치(411) 및 위치(413)와 같이 각 위치에 상응하는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
위치(410)는 상대적으로 좌측에 위치하고, 위치(411)는 가운데 위치하며, 위치(413)는 우측에 위치할 수 있다.
도 4c를 참고하면, 스크리닝 장치는 위치(411), 위치(414), 위치(415) 및 위치(416)과 같이 각 깊이에 상응하는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
위치(411)는 상대적으로 넓은 면적을 표시하고, 위치(416)는 상대적으로 표시하는 면적이 작다.
즉, 스크리닝 장치는 깊이가 깊을수록 전극의 전도도가 작음에 따라 적은 면적을 표시하고, 깊이가 얕을수록 전극의 전도도가 큼에 따라 넓은 면적을 표시할 수 있다. 따라서, 스크리닝 장치는 깊이가 깊을수록 표시하는 시각화 정보가 상대적으로 존재하지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명은 다채널 배열전극을 이용하여 영역별, 깊이 별 침투의 정도를 정량화할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 전기물성 영상화에 기반하여 이형 조직의 위치를 식별하는 구성을 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 5a는 이형조직의 위치를 나타내며 각 위치에서 측정된 전기물성을 도 5b에서 예시한다.
도 5a를 참고하면, 이형조직의 위치가 측정 전극들의 가운데 위치할 경우(500)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 측정 전극들의 선택된 전극쌍에 의해 측정된 데이터로부터 생성한 전도도는 이형조직의 전기물성 특성을 가장 잘 표현할 수 있다.
또한, 이형조직의 위치가 측정 배열전극들의 1/2에 해당하는 곳에 위치할 경우(501)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 측정 배열전극들의 1/2에 해당하는 전극들이 이형조직 위에 위치하며, 1/2에 해당하는 전극들이 정상조직 위헤 위치할 때 선택된 전극쌍에 의해 측정된 데이터로부터 생성한 전도도는 이형조직의 전기물성과 정상조직의 전기물성의 중간값을 가지며, 측정된 전극쌍의 위치별 측정 데이터와 민감도 해석으로부터 이형조직과 정상조직의 분포를 예측할 수 있다.
또한, 이형조직의 위치가 측정 배열전극들의 1/4에 해당하는 곳에 위치할 경우를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 측정 배열전극들의 1/4에 해당하는 전극들이 이형조직 위에 위치하며, 3/4에 해당하는 전극들이 정상조직 위에 위치할 때, 선택된 전극쌍에 의해 측정된 데이터로부터 생성한 전도도는 (501)의 경우에 비해 정상조직에 가까운 값을 나타내며, 측정된 전극쌍의 위치별 측정 데이터와 민감도 해석으로부터 이형조직과 정상조직의 분포를 예측할 수 있다.
또한, 이형조직의 위치가 측정 배열전극들의 밖에 위치하는 경우를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 이형조직이 측정 배열전극들 밖에 있는 경우, 측정된 전도도는 정상조직의 전기물성을 나타내며, 내시경의 영상 데이터를 기반으로 측정영역 인접부분의 측정으로 이동하여 측정을 반복하여야 한다.
또한, 이형조직의 위치가 대각선 방향으로 측정 배열전극들의 1/2 끝부분(edge)에 위치하는 경우(504)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, (501)과 유사하게 방향과 상관없이 측정 배열전극들의 옆 1/2 끝부분(edge) 해당하는 전극들이 이형조직 위에 위치하며, 1/2에 해당하는 전극들이 정상조직 위에 위치할 때, 선택된 전극쌍에 의해 측정된 데이터로부터 생성한 전도도는 (501)의 경우와 유사하게 이형조직의 전기물성과 정상조직의 전기물성의 중간값을 가지며, 측정된 전극쌍의 위치별 측정 데이터와 민감도 해석으로부터 이형조직과 정상조직의 분포를 예측할 수 있다.
또한, 이형조직의 위치가 대각선 방향으로 측정 배열전극들의 밖에 위치하는 경우(505)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 이형조직이 측정 배열전극들의 밖에 있는 경우, 측정된 전도도는 정상조직의 전기물성을 나타내며, 내시경의 영상 데이터를 기반으로 측정영역 인접부분의 측정으로 이동하여 계속적인 검사를 수행한다.
도 5b를 참고하면, 그래프의 가로축은 도 5a에서 제시한 측정 배열전극의 위치를 기준으로 이형조직의 위치에 따른 종류를 나타내고, 세로축은 전기물성(전도도)를 나타낼 수 있다.
종류(510)는 이미지(500)에 대응할 수 있고, 종류(511)은 이미지(501)에 대응할 수 있으며, 종류(512)는 이미지(502)에 대응할 수 있고, 종류(513)은 이미지(503)에 대응할 수 있고, 종류(514)는 이미지(504)에 대응할 수 있으며, 종류(515)은 이미지(505)에 대응할 수 있다.
그래프에 따르면, 이형조직의 위치가 측정 배열전극들에 겹치는 면적이 넓을수록 이형조직에 의한 전기물성을 많이 반영하며, 배열전극의 위치별 측정값과 민감도 해석을 통해 해당 영역의 이형조직과 정상조직의 분포를 예측할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 특이성 대비 측정 민감도를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 6은 본 기술을 통한 진단의 민감도 대 특이성을 분석한 ROC 커브 (Receiver Operating Characteristic Curve) 를 예시한다.
도 6을 참고하면, 그래프의 가로축은 특이성을 나타내고, 세로축은 민감도를 나타낸다. 여기서, 특이성 및 민감도는 기준변 이상에서 높게 평가되어 이형조직에 대한 구분의 가능성이 높음을 의미한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스크리닝 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 단계(701)에서 스크리닝 장치의 동작 방법은 내시경 카메라가 촬영한 영상을 통하여 접촉된 위치를 식별할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 인체 내부에 삽입된 프로브의 내시경 카메라를 이용하여 촬영된 영상에서 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별할 수 있다.
단계(702)에서 스크리닝 장치의 동작 방법은 전기물성을 측정할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 복수의 전극 중 특정 전극쌍에서 하나를 통하여 전류 또는 전압을 인가하고, 나머지 하나를 통해 특정 부위를 통해 전달되는 전류 또는 전압을 수집하여 특정 부위에 대한 전기물성을 측정할 수 있다.
예를 들어, 특정 부위는 질, 자궁경부, 직장, 식도 또는 위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(703)에서 스크리닝 장치의 동작 방법은 조직에 대한 전기모델에 전기물성을 맵핑할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 정상 조직의 전기물성에 상응하는 전기모델에 측정된 전기물성을 맵핑할 수 있다.
단계(704)에서 스크리닝 장치의 동작 방법은 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 변형 정도를 컬러, 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이로서 포함하는 시각화 정보를 생성할 수 있다.
단계(705)에서 스크리닝 장치의 동작 방법은 생성된 시각화 정보를 출력할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 조직의 변형 정도를 컬러, 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 출력하도록 디스플레이를 제어함으로써 이형 조직의 위치, 깊이 또는 진행 정도 중 적어도 어느 하나를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스크리닝 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 스크리닝 장치의 동작 방법이 주입전류 채널과 전압측정 채널의 기하학적 위치에 기반하여 설치 전극의 개수보다 많은 수의 임피던스 스펙트럼 측정점을 형성하고, 각 측정점에서 측정된 임피던스 스펙트럼의 위치 간 유사성을 이용하여 측정점 간의 측정 민감도 해석에 기초한 보간 데이터를 생성함으로써 보다 분해능이 향상된 맵을 제공하는 절차를 예시한다.
도 8을 참고하면, 단계(801)에서 복수의 전극을 통해 임피던스 스펙트럼을 측정한다.
단계(801)는 프로브에 위치하는 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극은 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하고, 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 복수의 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼을 측정하는 단계를 포함한다.
단계(802)에서 복수의 전극에 대한 전압성분의 계수를 제어한다.
단계(802)는 선택된 전극쌍의 위치와 구조를 고려하여 배열전극 전체를 포함하는 영역의 물성값에 대한 측정 민감도 분포를 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 단계(802)는 결정된 측정 민감도에 기반하여 전극에 대한 전압성분의 계수를 제어하는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로, 단계(802)는 복수의 전극 중 측정점의 주변부에 해당하고, 측정 민감도가 상대적으로 낮은 전극에 대한 전압성분의 계수는 감소시키는 단계 및 복수의 전극 중 측정점의 중심부에 해당하고, 측정 민감도가 상대적으로 높은 전극에 대한 전압성분의 계수는 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 프로브의 아래 영역에서 정상 영역과 이형성증 부분에 대한 정보를 통합적으로 판단할 수 있다.
단계(803)에서 조직의 임피던스 스펙트럼의 특성과 유사성에 기반하여 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼을 보간(interpolate)한다.
단계(803)는 제1 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼과 제2 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼 사이의 유사성에 기반하여 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 전극이 위치하는 부분이나 전극이 위치하지 않는 부분에 대한 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터도 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명은 측정점에서 획득된 임피던스 스펙트럼과 주변 측정영역의 임피던스 스펙트럼이 갖는 유사성에 기반하여 측정점들 사이의 데이터를 보간함으로써 공간해상도를 향상시킬 수 있다.
단계(804)에서 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직간의 확률적 분포를 맵핑할 수 있다.
단계(804)는 단계(801)과 단계(803)에서 측정된 임피던스 스펙트럼을 이용하여 임피던스 스펙트럼 분포 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 단계(804)는 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 임피던스 스펙트럼 간의 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직의 분포를 확률적으로 맵핑할 수 있다.
여기서, 맵핑 데이터는 도 3에 도시된 정상조직과 이형조직의 분포도에 대한 데이터일 수 도 있다.
단계(805)에서 자궁경부 조직의 이방성 변화와 방향에 따른 균일도를 영상화한다.
단계(805)는 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에 기초하여 자궁경부 조직의 이방성 임피던스 변화와 방향에 따른 균일도를 영상화하는 단계를 포함한다.
단계(806)에서 복수의 전극의 측정 조합을 변경한다.
단계(806)는 복수의 전극 중 제1 전극을 통해 전압 또는 전류를 공급하고, 유기된(induced) 전압 또는 전류를 제2 전극, 제3 전극 및 제4 전극으로 측정하는 측정 조합에서 제2 전극을 통해 전압 또는 전류를 공급하고, 제1 전극, 제3 전극 및 제4 전극으로 측정하는 측정 조합으로 변경하는 단계를 포함한다.
즉, 단계(806)는 복수의 전극의 측정 사이 간격을 변경하면서 복수의 측정 조합을 도출하고, 도출된 측정 조합에 따라 측정 조합을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 전극을 통해 전압 또는 전류를 공급하고 제3 전극을 통해 전압 또는 전율을 측정할 경우, 제1 전극과 제3 전극의 사이에 위치하는 제2 전극은 스킵(skip)될 수 있다.
또한, 제2 전극이 스킵될 경우, 측정 대상의 내부에 전류 또는 전압이 공간적으로 더 넓게 확산되므로, 전압이 감소하는 정도가 상대적으로 작다.
따라서, 전압의 최대치와 최소치의 차이가 상대적으로 증가하고, 전압 범위가 증가할 경우, 잡음에 대해 구분 가능한 전압의 수가 증가하므로 영상의 품질이 향상될 수 도 있다.
다만, 스킵되는 전극의 수가 적을수록, 임피던스 스펙트럼의 변화에 대한 민감도도 증가하므로 영상을 복원할 시, 여러 전극쌍의 위치에 따른 민감도 분포를 고려하여 통합한 고해상도 영상으로 복원 가능하다.
단계(807)에서 측정 조합 변경 완료 여부를 판단한다.
단계(807)는 복수의 전극에 기반하여 도출 가능한 측정 조합들에 대하여 모두 변경하였는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 측정 조합이 모두 임피던스 스펙트럼의 측정에 이용된 경우, 단계(808)로 진행하고, 임피던스 스펙트럼의 측정에 이용할 측정 조합이 남은 경우, 단계(801)로 돌아가서, 단계(801) 내지 단계(806)을 다시 수행한다.
단계(808)에서 측정 조합 변경 기반 측정 데이터를 이용해 내부 조직 특성을 확인한다.
단계(808)는 전극조합의 간격에 따라 측정된 데이터들로부터 측정 대상의 층을 언래핑(unwrapping)하는 방법에 의해 내부에 위치한 조직에 대한 특성을 확인하는 단계를 포함한다.
즉, 스크리닝 장치의 동작 방법은 복수의 임피던스 스펙트럼에 기반하여 측정 대상의 내부에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 스크리닝 장치의 동작방법은 제1 전극과 제2 전극 사이에서 임피던스 스펙트럼을 측정하고, 제1 전극을 기준으로 제2 전극보다 사이 거리가 긴 제3 전극 사이에서 임피던스 스펙트럼을 측정하여 측정된 임피던스 스펙트럼 간의 차이로부터 제1 전극과 제3 전극 사이에 위치하는 영역에 대한 내부 깊이 정보를 획득할 수 있다.
단계(809)에서 깊이 방향으로 자궁경부 조직의 이방성 변화 정도를 영상화한다.
단계(809)는 단계(808)에서 획득된 내부 깊이 정보가 반영된 전기물성을 영상화함으로써 깊이 방향으로 자궁경부 조직의 이방성 변화 정도를 영상화하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 전체 전기물성 값과 영역별 전기물성 변화의 맵을 제공함으로써, 생체검사(biopsy) 영역 지정의 효율성을 향상시켜 자궁경부 이형성증 및 자궁경부암 스크리닝 진단의 확률을 높일 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 인체 내부에 삽입되고, 상기 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되는 복수의 전극과 상기 어느 하나의 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함하는 프로브;
    상기 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 상기 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별하는 위치 식별부;
    상기 식별된 위치에 대한 전기물성을 측정하는 전기물성 측정부;
    상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 상기 측정된 전기물성을 맵핑하는 맵핑 처리부; 및
    상기 맵핑 결과, 상기 측정된 전기물성에 대한 조직(tissue)의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성하는 시각화 정보 생성부
    를 포함하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기물성 측정부는, 상기 프로브 아래에 위치하는 복수의 측정점 중 제1 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼과 제2 측정점에 대한 임피던스 스펙트럼 사이의 유사성에 기반하여 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 임피던스 스펙트럼에 대한 데이터를 생성하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 맵핑 처리부는 상기 측정된 전기물성과 관련된 복수의 임피던스 스펙트럼에 기반하여 임피던스 스펙트럼 분포 데이터를 생성하고, 임피던스 스펙트럼 분포 데이터에서 주파수 차를 이용하여 정상조직과 이형조직간의 확률적 분포를 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 맵핑하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기물성 측정부는 상기 복수의 전극 중 선택된 전극쌍의 위치에 따라 상기 어느 하나의 부위에 대한 측정 민감도 분포를 결정하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결정된 측정 민감도 분포에 기반하여 상기 복수의 전극에서 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 프로브 제어부를 더 포함하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로브 제어부는 상기 복수의 전극 사이의 거리를 조절하기 위해, 상기 전극쌍을 이루는 전극들의 조합을 변경하고, 복수의 측정데이터를 통합 해석하여 측정 민감도를 증가시키는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로브 제어부는 상기 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 선택하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하고, 상기 전극쌍 중 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하도록 상기 프로브를 제어하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전기물성 측정부는 상기 복수의 전극을 통하여 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하여 비침습적으로 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기물성을 측정하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나의 부위는, 상기 인체의 홀(hole)을 통하여 접근 가능한 부위를 포함하고,
    상기 접근 가능한 부위는 질, 자궁경부, 직장, 식도 또는 위 중 적어도 하나를 포함하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 디스플레이 제어부를 더 포함하고,
    상기 생성된 시각화 정보는, 상기 조직(tissue)의 변형 정도를 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 나타내는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는 상기 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 이형 조직(dysplasia)의 위치, 깊이 또는 진행 정도 중 적어도 어느 하나를 출력하도록 상기 디스플레이를 제어하는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치.
  12. 인체 내부에 삽입되고, 상기 내부의 어느 하나의 부위에 접촉되는 복수의 전극과 상기 어느 하나의 부위를 촬영하는 내시경 카메라를 포함하는 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법에 있어서,
    위치 식별부에서, 상기 내시경 카메라가 촬영한 영상에서 상기 복수의 전극이 접촉된 위치를 식별하는 단계;
    전기물성 측정부에서, 상기 식별된 위치에 대한 전기물성을 측정하는 단계;
    맵핑 처리부에서, 상기 내부의 조직(tissue)에 대한 전기모델에 상기 측정된 전기물성을 맵핑하는 단계; 및
    시각화 정보 생성부에서, 상기 맵핑 결과, 상기 측정된 전기물성에 대한 조직(tissue)의 변형정도를 시각화하는 시각화 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전기물성을 측정하는 단계는,
    상기 복수의 전극 중 선택된 전극쌍의 위치에 따라 상기 어느 하나의 부위에 대한 측정 민감도 분포를 결정하는 단계;
    프로브 제어부에서, 상기 결정된 측정 민감도 분포에 기반하여 상기 복수의 전극에서 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 단계; 및
    상기 프로브 제어부에서, 상기 복수의 전극 사이의 거리를 조절하기 위해, 상기 전극쌍을 이루는 전극들의 조합을 변경하고, 복수의 측정데이터를 통합 해석하여 측정 민감도를 증가시키는 단계
    를 포함하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하기 위한 전극쌍을 결정하는 단계는
    상기 전극쌍 중 어느 하나의 전극을 선택하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 공급하는 단계; 및
    상기 전극쌍 중 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 수집하여 전기 임피던스 스펙트럼을 측정하도록 상기 프로브를 제어하는 단계
    를 포함하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    디스플레이 제어부에서, 상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 단계를 더 포함하고,
    상기 생성된 시각화 정보는, 상기 조직(tissue)의 변형 정도를 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 나타내는
    다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 생성된 시각화 정보를 출력하도록 디스플레이를 제어하는 단계는
    상기 컬러(color), 음영, 모양, 범위 또는 분포의 차이를 통하여 이형 조직(dysplasia)의 위치, 깊이 또는 진행 정도 중 적어도 어느 하나를 출력하도록 상기 디스플레이를 제어하는 단계
    를 포함하는 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 방법.
PCT/KR2019/015390 2018-11-16 2019-11-13 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법 WO2020101333A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/294,545 US20210401319A1 (en) 2018-11-16 2019-11-13 Screening apparatus using multi-channel array electrode probe and method of operating screening apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0141644 2018-11-16
KR1020180141644A KR102241035B1 (ko) 2018-11-16 2018-11-16 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020101333A1 true WO2020101333A1 (ko) 2020-05-22

Family

ID=70731848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/015390 WO2020101333A1 (ko) 2018-11-16 2019-11-13 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210401319A1 (ko)
KR (1) KR102241035B1 (ko)
WO (1) WO2020101333A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015036124A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッドＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ． マッピングされていない領域の可視化
KR20150140760A (ko) * 2013-04-08 2015-12-16 아파마 메디칼, 인크. 심장 절제 카테터 및 그의 사용 방법
KR20170022454A (ko) * 2015-08-20 2017-03-02 경희대학교 산학협력단 내시경을 이용한 생체 조직의 특성 측정 장치 및 그 방법
JP2017509440A (ja) * 2014-04-01 2017-04-06 フェルティゴ メディカル リミテッド 子宮を連続的に検知するための監視システム
WO2017196860A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 The Regents Of The University Of California Electrochemical impedance spectroscopy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0005247D0 (en) * 2000-03-03 2000-04-26 Btg Int Ltd Electrical impedance method for differentiating tissue types
US6940286B2 (en) * 2000-12-30 2005-09-06 University Of Leeds Electrical impedance tomography
US20060116564A1 (en) * 2004-10-14 2006-06-01 Mintchev Martin P Esophageal diagnostic sensor
KR20170056272A (ko) 2015-11-13 2017-05-23 메타바이오주식회사 자궁경부암 치료 후보 물질 효능 평가용 동물 모델, 그 제조 방법 및 응용

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150140760A (ko) * 2013-04-08 2015-12-16 아파마 메디칼, 인크. 심장 절제 카테터 및 그의 사용 방법
JP2015036124A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッドＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ． マッピングされていない領域の可視化
JP2017509440A (ja) * 2014-04-01 2017-04-06 フェルティゴ メディカル リミテッド 子宮を連続的に検知するための監視システム
KR20170022454A (ko) * 2015-08-20 2017-03-02 경희대학교 산학협력단 내시경을 이용한 생체 조직의 특성 측정 장치 및 그 방법
WO2017196860A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 The Regents Of The University Of California Electrochemical impedance spectroscopy

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200057355A (ko) 2020-05-26
KR102241035B1 (ko) 2021-04-16
US20210401319A1 (en) 2021-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015076607A1 (en) Apparatus and method for processing a medical image of a body lumen
WO2015093724A1 (en) Method and apparatus to provide blood vessel analysis information using medical image
WO2019168298A1 (en) Method and apparatus for correcting computed tomography image
WO2013058567A1 (en) X-ray imaging apparatus and method for controlling the same
WO2019039636A1 (ko) 패치 가이드 방법 및 프로그램
EP3302279A1 (en) Apparatus and method of processing medical image
WO2015041451A1 (ko) 촉각 영상 및 근적외선 영상의 정합을 이용한 유방촬영용 영상진단기기 및 유방조직 영상획득방법
WO2015126217A2 (en) Diagnostic imaging method and apparatus, and recording medium thereof
WO2017196123A1 (ko) 생체 조직 검사 장치 및 그 방법
WO2013095032A1 (ko) 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하는 방법 및 그 장치
WO2022203229A1 (ko) 스마트 미러를 이용한 유방암 진단을 위한 인공지능형 열화상 초음파 스캐너 장치 및 이를 이용한 유방암 자가 진단 방법
WO2016099212A1 (ko) 옵티컬 트래킹 시스템 및 옵티컬 트래킹 시스템의 트래킹 방법
Gallwas et al. Detection of cervical intraepithelial neoplasia by using optical coherence tomography in combination with microscopy
WO2020101333A1 (ko) 다채널 배열전극 프로브를 이용한 스크리닝 장치 및 그 동작 방법
WO2020101380A1 (ko) 광학식 피부질환 진단장치
WO2013122416A1 (en) Ultrasound apparatus and method of generating ultrasound image
WO2021091282A1 (ko) 3차원 진단 시스템
WO2019199019A1 (ko) 테라헤르츠파 기반 결함 측정 장치 및 방법
WO2013042889A1 (ko) 의료영상에서의 세그멘테이션 방법 및 그 장치
WO2023128284A1 (ko) 자궁 경부암의 진단에 대한 정보 제공 방법 및 이를 이용한 자궁 경부암의 진단에 대한 정보 제공용 디바이스
WO2021242053A1 (ko) 3차원 데이터 획득 방법, 장치 및 그 방법을 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
WO2022139465A1 (ko) 인공지능 라만 분석 기법을 이용한 췌장암 조기진단 방법
WO2020212962A2 (ko) 발의 유형 평가 방법 및 이를 이용한 발의 유형 평가용 디바이스
WO2018212587A1 (en) X-ray input apparatus, x-ray imaging apparatus having the same, and method of controlling the x-ray input apparatus
WO2024101531A1 (ko) 프로브에 카메라가 탑재된 레이저 진단 기기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19886019

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19886019

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1