WO2022065583A1 - 유방암 진단 시스템 - Google Patents

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WO2022065583A1
WO2022065583A1 PCT/KR2020/016091 KR2020016091W WO2022065583A1 WO 2022065583 A1 WO2022065583 A1 WO 2022065583A1 KR 2020016091 W KR2020016091 W KR 2020016091W WO 2022065583 A1 WO2022065583 A1 WO 2022065583A1
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chromophore
interface
probe
light
image
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한성호
박현수
홍희선
최석진
반순현
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주식회사 올리브헬스케어
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Definitions

  • the present invention relates to a breast cancer diagnosis system, and more particularly, to a breast cancer diagnosis system for diagnosing breast cancer using a near-infrared measurement technology.
  • breast cancer the incidence rate of breast cancer is the highest among cancers such as breast cancer, thyroid cancer, stomach cancer, colorectal cancer, and lung cancer. Therefore, in order to effectively treat breast cancer, attention is focused on finding a method for effectively diagnosing breast cancer at an early stage.
  • mammography for detecting a lesion existing in the breast using X-rays is known.
  • mammography there is a problem in that it is difficult to select cancer from breast tissue because the difference between the absorption rate of X-rays for breast tissue and cancer is very small.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2019-0048249 discloses an apparatus and method for diagnosing breast cancer using Diffuse Optical Tomography.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0048249 converts an optical signal and a signal that detects infrared rays irradiated on a diagnostic target using an optical signal into a digital signal, respectively, and the difference in signal size of each converted digital signal Disclosed is an apparatus for diagnosing breast cancer by calculating a phase difference with
  • One object of the present invention is to more conveniently perform imaging in a system for diagnosing breast cancer using DMW-NIRS (Discrete Multi Wavelength Near Infra-Red Spectroscopy) light of a plurality of wavelengths in the near-infrared region, while An object of the present invention is to provide a breast cancer diagnosis system capable of accurately performing the diagnosis of DMW-NIRS (Discrete Multi Wavelength Near Infra-Red Spectroscopy) light of a plurality of wavelengths in the near-infrared region, while An object of the present invention is to provide a breast cancer diagnosis system capable of accurately performing the diagnosis of DMW-NIRS (Discrete Multi Wavelength Near Infra-Red Spectroscopy) light of a plurality of wavelengths in the near-infrared region, while An object of the present invention is to provide a breast cancer diagnosis system capable of accurately performing the diagnosis of DMW-NIRS (Discrete Multi Wavelength Near Infra-Red Spectroscopy) light of a plurality
  • the breast cancer diagnosis system sequentially outputs light of a plurality of wavelengths in the near-infrared region to the object in the breast cancer diagnosis system using the near-infrared measurement technology.
  • N channel signal processing units (N is a natural number greater than or equal to 1) including one or more light irradiation modules and one or more light collection modules are arranged, and each of the channel signal processing units sequentially operates so that each of the channel signal processing units is The optical data of the reflected light may be generated.
  • the probe includes a main body including the plurality of channel signal processing units, a first control unit for controlling an operation of the channel signal processing unit, and a first communication unit for transmitting output data of the first control unit to the outside, and a lower surface of the main body
  • the light irradiation module and the light collection module of the channel signal processing unit are disposed in a state exposed to the outside through an opening formed in the contact surface, and the N channel signal processing unit is one axis of the probe.
  • the light irradiation modules and the light collection modules of the channel signal processing unit adjacent to each other are arranged in a horizontal direction along are spaced apart from the light irradiation modules by a predetermined distance and may be arranged in a row parallel to the one axis.
  • each of the channel signal processing units may include one or more of the light irradiation modules disposed adjacent to each other, the light collection module disposed at a predetermined distance from the light irradiation module, and the light irradiation module according to a control signal of the first control unit. and a driving chip for sequentially outputting a driving signal for driving the , and transmitting the optical data of the reflected light detected by the light collection module to the first control unit, wherein the driving chip of each channel signal processing unit comprises: 4 to 12 driving signals may be sequentially output so that 4 to 12 different wavelengths of light are sequentially output from the light irradiation module.
  • the first control unit is a first decoder that sequentially transmits a control signal for operating the driving chip of each channel signal processing unit, and a first decoder that sequentially receives and outputs the optical data of reflected light output from each driving chip. It may include 2 decoders.
  • the probe further includes a blinking LED or a liquid crystal display in the outer housing of the main body, and the first control unit receives all the optical data of the reflected light corresponding to a unit scan through each channel signal processing unit. It can be displayed that unit scan is completed through the blinking LED or the liquid crystal display.
  • the central control unit measures each wavelength of the reflected light sensed through the probe in a machine-learned learning model based on training data in which the measured values for each wavelength of light and the concentrations of a plurality of chromophore substances are matched, respectively.
  • the chromophore concentration of the object may be calculated by inputting a value.
  • the central control unit sequentially receives the unit scan data transmitted from the respective channel signal processing unit, applies each unit scan data to the learning model to calculate the chromophore concentration, on the two-dimensional coordinates
  • Each of the chromophore concentrations is displayed to generate a unit frame image, and the unit scan data is reflected based on 4 or more and 12 or less different wavelengths of light output from the light irradiation module of each channel signal processing unit. It includes the optical data of the reflected light, and the data of each coordinate and the empty space between the coordinates may display a value estimated through an interpolation algorithm.
  • the central control device outputs a diagnosis interface for guiding a scanning procedure through the probe, wherein the diagnosis interface includes an imaging guide interface that displays a left chest region and a right chest region, respectively, and selects an imaging region requiring diagnosis.
  • the diagnosis interface includes an imaging guide interface that displays a left chest region and a right chest region, respectively, and selects an imaging region requiring diagnosis.
  • a first ROI interface to be displayed and a second ROI interface for displaying a region requiring imaging as a contrast region for the imaging region requiring diagnosis may be displayed on the imaging guide interface.
  • the examination interface may further include a scanning guide interface indicating a state of securing the unit scan data of the probe.
  • the central control unit outputs a diagnostic interface that outputs a chromophore image indicating a distribution state of the chromophore, wherein the diagnostic interface is a diagnostic generated based on data collected using the first region.
  • the chromophore image of the region and the chromophore image of the control region generated based on data collected using the second region may be arranged side by side and displayed.
  • diagnosis interface may display the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the control region side by side for each type of chromophore.
  • the breast cancer diagnosis method uses a breast cancer diagnosis system based on near-infrared measurement technology, receives optical data of reflected light from an object sensed by a probe, and based on the optical data, calculating the morphophore concentration for each chromophore; generating an image of chromophores indicating a distribution of the calculated chromophore concentration values; and outputting the generated chromophore image through a display, wherein calculating the chromophore concentration includes training data in which the measured value for each wavelength of light and the concentration of each chromophore material are matched.
  • the chromophore concentration of the object is calculated by inputting a measurement value for each wavelength of the reflected light sensed through the probe into a machine-learned learning model based on the machine learning model.
  • the probe has a wireless structure, and a plurality of channel signal processing units are provided to collect measurement data of a wide part of the chest at once, so that the breast can be conveniently used. It provides effects that can be photographed.
  • the examination interface that can accurately photograph the chest with the probe is output to the display under the control of the central controller, it provides the effect of accurately photographing the chest.
  • the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the control region are simultaneously output to the display under the control of the central control unit, it is possible to easily identify breast cancer by comparing them at the same time.
  • the diagnostic interface that outputs the chromophore image of the diagnostic area and the chromophore image of the contrast area for each type of chromophore is output to the display under the control of the central control unit, Comparing the chromophore image with the chromophore image of the control region provides the effect of accurately diagnosing breast cancer.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a breast cancer diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the probe of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the probe of FIG. 2 that collects optical data by making contact with an object.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the probe of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first decoder and a second decoder of the first control unit for transmitting and receiving data to and from a driving chip of the channel signal processing unit.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a data processing unit of the central control device of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an interface output to a display unit of a display under control of a second control unit of the central controller of FIG. 1 .
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating the examination interface of FIG. 7 ;
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the examination interface of FIG. 8 is output to the display unit of the display.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the scanning guide interface of FIG. 8 indicating completion of collection of optical data for each channel signal processing unit.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the scanning guide interface of FIG. 8 in which movement guidance of a probe for collecting optical data is displayed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the diagnostic interface of FIG. 7 on which a chromophore image is output.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the diagnostic interface of FIG. 7 in which a chromophore image of a diagnosis region and a chromophore image of a control region are output for each chromophore type.
  • Fig. 14 is a diagram illustrating another embodiment in which the examination interface is outputted to the display unit of the display;
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a breast cancer diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
  • the breast cancer diagnosis system 1 of the present invention includes a probe 1000 for collecting optical data for each chromophore material in breast tissue, an interface for collecting optical data, and a display 2000 for outputting an image. , it may include a central control unit 3000 for controlling the operation of the probe 1000 and the output of the display 2000 and processing data.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the probe of FIG. 1 .
  • the probe 1000 may include a channel signal processing unit 1100 , a notification unit 1300 , a first communication unit 1500 , a first control unit 1600 , and a main body.
  • N (N is a natural number greater than or equal to 1) may be arranged in the probe 1000, the light irradiation module 1120 for irradiating the incident light to the chest, and the reflected light from the incident light irradiated to the chest (
  • the light irradiation module 1120 for irradiating the incident light to the chest
  • the reflected light from the incident light irradiated to the chest may include a light collection module 1160 that collects measurement values (hereinafter, referred to as optical data) of information such as wavelength of reflected light and a driving chip.
  • the light irradiation module 1120 is a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), etc. capable of outputting incident light having wavelengths of different lengths in a near infrared ray region. It may be configured to include an optical output device of
  • the light irradiation module 1120 may be configured to output incident light classified into eight types according to the length of the wavelength. At this time, if one light output element constituting the light irradiation module 1120 can output light having 8 types of wavelengths, the light irradiation module 1120 may be configured as one light output element. In addition, if one light output element constituting the light irradiation module 1120 can output light having four types of wavelengths, the light irradiation module 1120 is two light output elements each outputting light of different wavelengths. may be configured.
  • the number of types of incident light for each wavelength output by the light irradiation module 1120 may be determined based on the number of types of chromophores present in the chest. Since the chromophore effectively absorbs light having a specific length depending on the type of chromophore, it irradiates the chest with incident light having a wavelength that is effectively absorbed by each chromophore, collects and analyzes the reflected light, The concentration of each type of chromophore can be measured.
  • the light collection module 1160 is a light collection device such as a photodiode, a photo transistor, a photo multiplier tube (PMT), a photo cell, etc. capable of receiving light and collecting optical data. It may be composed of
  • the optical data of the reflected light collected by the light collection module 1160 may be transmitted to the central controller 3000 to calculate the chromophore concentration.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the probe of FIG. 2 that collects optical data by making contact with an object.
  • the light irradiation module 1120 and the light collection module 1160 are installed on the probe 1000 so as to be exposed to a predetermined surface of the probe 1000 , and a predetermined surface of the probe 1000 .
  • the light data collection target (hereinafter referred to as an object) 10 such as the chest comes into contact
  • the light irradiation module 1120 and the light collection module 1160 may come into contact with the object 10 .
  • the light data of the reflected light may be collected by the light collection module 1160 .
  • the optical data may include information about a wavelength, intensity, and the like of reflected light.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the probe of FIG. 1 .
  • the probe 1000 may include one or more channel signal processing units 1100 .
  • a plurality of channel signals are transmitted to the probe 1000 so that the plurality of light irradiation modules 1120 and the plurality of light collection modules 1160 are exposed on a predetermined surface of the probe 1000 .
  • a processing unit 1100 may be included.
  • the N channel signal processing units 1100 are arranged in a horizontal direction along one axis of the probe 1000, and the light irradiation modules 1120 and the light collection modules 1160 of the channel signal processing unit 1100 adjacent to each other. are arranged adjacent to each other, the light irradiation modules 1120 are arranged in a row parallel to one axis, and the light collection modules 1160 are spaced apart from the light irradiation modules 1120 by a predetermined distance to be arranged in a row parallel to one axis. .
  • the penetration depth of near-infrared rays may be adjusted by the separation distance between the light collection module 1160 and the light irradiation module 1120 , and accordingly, the measurement depth at the measurement target may be adjusted.
  • the penetration depth of near-infrared rays is about 1/2 of the separation distance. Accordingly, by setting an appropriate separation distance for the light collection module 1160 and the light irradiation module 1120 , it is possible to set the optimal measurement depth.
  • the distance between the light irradiation module 1120 and the light collection module 1160 included in each of the channel signal processing units 1100 is the same, so that the plurality of light irradiation modules 1120 is the probe (1000).
  • the plurality of light collection modules 1160 may be arranged in a line in a first direction on a predetermined surface, and the plurality of light collection modules 1160 may be arranged in a line in a second direction parallel to the first direction on a predetermined surface of the probe 1000 .
  • the probe 1000 since the probe 1000 includes one or more channel signal processing units 1100 , when the probe 1000 comes into contact with the object 10 and collects optical data, the light of a wide portion of the object 10 is transmitted through a single contact. data can be collected.
  • the arrangement structure of the plurality of light irradiation modules 1120 and the light collection module 1160 included in the plurality of channel signal processing units 1100 installed in the probe 1000 is the above-described light irradiation module 1120 and the light It is not limited to the arrangement structure of the collection module 1160 .
  • the driving chip 1180 sequentially outputs a driving signal for driving the light irradiation module 1120 according to a control signal of the first controller 1600 to be described later, and optical data of the reflected light detected by the light collection module 1160 . may be transmitted to the first control unit 1600 .
  • each channel signal processing unit 1100 sequentially outputs 4 to 12 driving signals so that 4 to 12 different wavelengths of light are sequentially output from the light irradiation module 1120 . can do.
  • the notification unit 1300 may be installed in the outer housing of the probe 1000 body including a blinking LED, a liquid crystal display, and the like, and may perform a function of notifying a user of an operating state of the probe 1000 .
  • the notification unit 1300 blinks the blinking LED or completes the optical data collection on the liquid crystal display. By displaying the information on , it is possible to notify the user of the completion of optical data collection of the probe 1000 .
  • the first communication unit 1500 may be configured with a conventional communication module capable of transmitting and receiving data with an external device of the probe 1000, and may include a wireless communication module such as wifi or Bluetooth.
  • the first communication unit 1500 transmits control data related to the operation of the probe 1000 transmitted from the central control device 3000 . can be received through
  • the optical data of the chest collected by the probe 1000 may be transmitted to the central controller 3000 through the first communication unit 1500 .
  • the first control unit 1600 can control the operation of the channel signal processing unit 1100 , the notification unit 1300 , and the first communication device 1500 , and is implemented as a device capable of processing data, such as a processor.
  • the processor may refer to, for example, a data processing device embedded in hardware having a physically structured circuit to perform a function expressed as a code or an instruction included in a program.
  • a microprocessor a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated (ASIC) circuit
  • ASIC application-specific integrated
  • FPGA field programmable gate array
  • the first control unit 1600 may further include a first decoder 1620 and a second decoder 1660 for transmitting and receiving data to and from the driving chip 1180 of the channel signal processing unit 1100 .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first decoder and a second decoder of the first controller for transmitting and receiving data to and from the driving chip 1180 of the channel signal processing unit.
  • the first control unit 1600 sequentially transmits a control signal for operating the driving chip 1180 of each channel signal processing unit 1100, each of the first decoders 1620 , A second decoder 1620 that sequentially receives and outputs optical data of reflected light output from the driving chip 1180 may be included.
  • the first control unit 1600 receives all the optical data of the reflected light corresponding to a unit scan to be described later through each channel signal processing unit 1100, so that the flashing LED and the notification unit 1300 such as the liquid crystal display unit scan the unit scan. A control signal may be sent to indicate that this is complete.
  • the main body may be composed of a housing capable of accommodating the channel signal processing unit 1100, the notification unit 1300, the first communication unit 1500, and the first control unit 1600 therein, and a contact surface may be disposed on the lower surface. there is.
  • the light irradiation module 1120 and the light collection module 1160 may be disposed to be exposed to the outside through an opening formed in the contact surface.
  • the display 2000 may include a display unit 2100 and a second communication unit 2300 .
  • the display unit 2100 may be configured as a conventional monitor, liquid crystal display, etc. capable of outputting various image data as an image or outputting an interface.
  • the second communication unit 2300 may include a conventional communication module capable of transmitting and receiving data to and from an external device of the display 2000 .
  • image data transmitted from the central control unit 3000 may be received through the second communication unit 2300 .
  • the display 2000 may further include a touch input module, and accordingly, the operation of various interfaces displayed on the display 2000 may be controlled.
  • the central control unit 3000 includes a data processing unit 3100 that calculates and processes data, a second control unit 3300 that controls operations of the probe 1000 and the display 2000 , and a third A communication unit 3500 may be included.
  • the central controller 3000 controls the operation of the probe, receives optical data of reflected light sensed by the probe, calculates the chromophore concentration of the object for each chromophore based on the optical data, and each chromophore It performs an operation of generating an image of chromophores representing the distribution of concentration values of , and may include a memory having a program for performing such operation, and various processors executing the program.
  • the memory may perform a function of temporarily or permanently storing data processed by the processor.
  • the memory may include a volatile storage medium or a non-volatile storage medium, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the processor executes a program, and for example, may refer to a data processing device embedded in hardware having a physically structured circuit to perform a function expressed as code or instructions included in the program.
  • a data processing apparatus embedded in the hardware as described above, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated (ASIC) circuit) and a processing device such as a field programmable gate array (FPGA), but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a data processing unit of the central control device of FIG. 1 .
  • the data processing unit 3100 includes a calculation module 3120 that calculates data on the chromophore concentration based on the optical data transmitted from the probe 1000, and calculates the calculated chromophore concentration. It may include a generating module 3160 that generates an image of chromophores representing the distribution of chromophore concentration values based on the chromophore image.
  • the calculation module 3120 may receive the optical data (hereinafter referred to as unit scan data) collected by each channel signal processing unit 1100 and calculate the chromophore concentration based on each unit scan data.
  • the unit scan data may include a measurement value of reflected light reflected based on a plurality of different wavelengths of light output from the light irradiation module 1120 of each channel signal processing unit 1100 .
  • the calculation module 3120 may calculate the chromophore concentration using a machine-learned learning model (hereinafter, referred to as a learning model).
  • a learning model a machine-learned learning model
  • the learning model is based on the information of incident light having a wavelength of a specific length, information of light data of reflected light collected as incident light having a wavelength of a specific length is irradiated to the chest, and the concentration of chromophores corresponding to information of collected light data. It can be learned based on training data including information about.
  • the training data is obtained by matching the measured values for each wavelength of the reflected light and the concentrations for each of the plurality of chromophore substances, respectively. For example, when incident light of first to eighth wavelengths is sequentially incident, measured values of reflected light (eg, light intensity) are measured from a1 to a8, and based on the measured values at this time, individual chromophore materials Concentrations b1 to bn of may be calculated according to a known chromophore calculation equation.
  • the concentration (b1, b2, b3, b4) of each chromophore calculated for each measurement value (a1 to a8) of the optical data of the reflected light is labeled and used as learning data can be
  • a learning model can be built by collecting a plurality of such learning data and applying it to a machine learning algorithm.
  • the specific light data collected by irradiating the incident light with a specific wavelength to the machine-learned learning model based on these training data is input, the information of the input incident light and light data is compared with the corresponding training data to determine the chest
  • the concentration of chromophores can be calculated.
  • the collected optical data is calibrated using the calibration value, it may be input to the learning model.
  • the calibration value is a theoretical measurement value of optical data of reflected light collected by irradiating incident light with the light irradiation module 1120 to a target (hereinafter, referred to as a reference target) serving as a reference for measuring the calibration value.
  • a target hereinafter, referred to as a reference target
  • the calibration value may be a value divided by a measurement value of light data of reflected light collected by actually irradiating incident light to the reference target with the light irradiation module 1120 .
  • the collected light data can be calibrated.
  • the chromophore concentration can be calculated.
  • the generating module 3160 may generate a chromophore image including information about an image in which one or more of hue, brightness, and saturation is different according to the density of the chromophore.
  • the generation module 3160 may display each chromophore concentration calculated based on each unit scan data as an individual image (hereinafter referred to as a unit frame image) on two-dimensional coordinates. You can create a chromophore image with
  • the generation module 3160 may generate image-related data (hereinafter, referred to as image data) using a conventional interpolation algorithm.
  • image data image-related data
  • interpolation algorithm linear interpolation, bilinear interpolation, cubic interpolation, bicubic interpolation, and the like may be used.
  • Image data (hereinafter, referred to as estimated image data) estimated by using an interpolation algorithm may be generated so that image data having an average chroma of the first chroma and the second chroma corresponds to an intermediate position of the position.
  • the second controller 3300 may transmit control data for controlling the operation of the probe 1000 to the probe 1000 to control the operation of the probe 1000 .
  • the second control unit 3300 may control the operation of the light irradiation module 1120 and the notification unit 1300 of the channel signal processing unit 1100 of the probe 1000, and the probe 1000 transmits the optical data. It can be controlled to transmit to the central control device (3000).
  • the second control unit 3300 can control the blinking of the incident light output from the light irradiation module 1120 so that the probe 1000 can irradiate the incident light to the chest or stop the irradiation of the incident light,
  • the intensity of the incident light output from the light irradiation module 1120 and the length of the wavelength may be controlled.
  • the second control unit 3300 controls the amount of incident light so that the incident light can be freely or sequentially irradiated from the plurality of light irradiation modules 1120 . You can control the order of investigations.
  • the second control unit 3300 controls the notification unit 1300 of the optical data.
  • the operation of the notification unit 1300 may be controlled to notify the completion of collection.
  • the second control unit 3300 may control the probe 1000 to transmit the optical data collected by the probe 1000 to the central control unit 1500 through the first communication unit 1500 . there is.
  • the second controller 3300 may transmit control data for controlling the operation of the display 2000 to the display 2000 to control the output of the display unit 2100 .
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an interface output to a display unit of a display under control of a second control unit of the central controller of FIG. 1 .
  • the second control unit 3300 outputs an interface including a diagnosis interface 3320 for guiding diagnosis of breast cancer and a diagnosis interface 3360 for diagnosing breast cancer on the display unit 2100 .
  • the display unit 2100 may be controlled.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating the examination interface of FIG. 7 ;
  • the examination interface 3320 may include a photographing guide interface 3322 and a scanning guide interface 3326 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the examination interface of FIG. 8 is output to the display unit of the display.
  • the photographing guide interface 3322 may display a left chest area and a right chest area, respectively.
  • the imaging guide interface 3322 includes a first ROI interface 3322-1 in which a first region to be examined for breast cancer is displayed in a first coordinate system, and an image of a first breast including the first region 3322-2. , a second ROI interface 3322-3 in which a second region to be compared with the first region is displayed in a second coordinate system, and an image 3322-4 of a second chest including the second region.
  • the image of the second chest 3322-4 is for one chest except for the image 3322-2 of the first chest among the two chests of the subject, and the second ROI interface 3322-3 is the user's two chests. It may be a region on the second chest that is symmetrical with the first ROI interface 3322-1 based on the center of the dog's chest.
  • the first ROI interface indicates an area requiring scanning, and may be directly set by the user of the apparatus of the present invention.
  • the second ROI interface is provided for scanning the contrast region to be compared, and is set directly by the user, or after the first ROI interface is set, it is automatically set in the area mirror-reflected with the first ROI interface.
  • the scanning guide interface 3326 may be configured to guide the manipulation of the probe 1000 so that the user can collect optical data inside the chest by using the probe 1000, and may include the first part 3322-1 or the second part.
  • the second part 3322 - 3 may be configured as a third coordinate system in which it is enlarged and displayed.
  • the scanning guide interface 3326 provides a plurality of channel signal processing units 1100 to the first region 3322-1. ), coordinates of a plurality of positions (hereinafter referred to as contact positions) in contact with, and positions at which the plurality of channel signal processing units 1100 are scheduled to come into contact with the first portion 3322-1 (hereinafter referred to as planned contact positions). ) can be included.
  • the scanning guide interface 3326 includes a plurality of channel signal processing units 1100 and a second portion 3322-3. It may also include coordinates regarding a contact position with and coordinates regarding an expected contact position between the plurality of channel signal processing units 1100 and the second portion 3322 - 3 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the scanning guide interface of FIG. 8 indicating completion of collection of optical data for each channel signal processing unit.
  • the five circular coordinates of the first row correspond to the respective channel signal processing units ( 1100 ) and the first part 3322-1 or the second part 3322-3 may be coordinates regarding a contact position.
  • the circular coordinates of the second to fifth rows relate to the position of the respective channel signal processing unit 1100 of the probe 1000 and the expected contact position of the first portion 3322-1 or the second portion 3322-3. It can be coordinates.
  • the scanning guide interface 3326 displays the completion of optical data collection at a position on the third coordinate system corresponding to the contact position where the optical data collection is completed. It may be controlled by the second controller 3300 . That is, it may indicate a state of securing unit scan data of the probe 1000 .
  • the probe is in contact with the first site 3322-1 or the second site 3322-3 at positions corresponding to the five circular coordinates of the first row.
  • Each channel signal processing unit 1100 of (1000), a first portion 3322-1 or a second portion 3322-3 corresponding to circular coordinates corresponding to the first column to the third column of the first row Upon completing the detection of the optical data of the position of , the second control unit 3300 may control the display unit 2100 so that circular coordinates corresponding to the first to third columns of the first row are turned on.
  • the channel signal processing unit 1100 that has completed the detection of optical data as shown in (a) of FIG.
  • the second controller 3300 controls the fourth part of the first row.
  • the display unit 2100 may be controlled so that circular coordinates corresponding to the fifth to fifth columns are turned on.
  • the scanning guide interface 3326 includes a plurality of channel signal processing units 1100 constituting the probe 1000 by contacting the probe 1000 with the first portion 3322-1 or the second portion 3322-3.
  • the probe 1000 moves on the first part 3322-1 or the second part 3322-3 to guide the movement of the probe 1000 to collect optical data. It may be controlled by the controller 3300 .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the scanning guide interface of FIG. 8 in which movement guidance of a probe for collecting optical data is displayed.
  • the probe 1000 determines the position of the first region 3322-1 or the second region 3322-3 corresponding to five circular coordinates in the third row.
  • Five channel signal processing units 1100 may be located in the .
  • the position of the probe 1000 may be controlled by the second controller 3300 to be displayed as a solid line on the third coordinate system.
  • a plurality of channel signal processing units ( 1100) completes the detection of the optical data of the position of the first part 3322-1 or the second part 3322-3 corresponding to the circular coordinates corresponding to the first column to the fifth column of the third row.
  • the second controller 3300 may control the display unit 2100 so that a dotted line guiding a position to move the probe 1000 is displayed around the fourth column.
  • the solid line indicating the position of the probe 1000 may also move.
  • the channel of the moved probe 1000 is The signal processing unit 1100 collects optical data of the position of the first part 3322-1 or the second part 3322-3 corresponding to the circular coordinates of the fourth column.
  • a method for displaying the position of the probe 1000 and a method for guiding a position to move the probe 1000 under the control of the second controller 3300 are not limited to the above-described method.
  • the diagnostic interface 3360 may include a chromophore image indicating a distribution state of chromophores. That is, the diagnosis interface 3360 may output the chromophore image as an image to the display unit 2100 under the control of the second controller 3300 .
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the diagnostic interface of FIG. 7 on which a chromophore image is output.
  • the diagnostic interface 3360 includes a chromophore image 3362 of a diagnostic region, which is a first region 3322-1, generated based on data collected using the first ROI interface. 2 It may be controlled by the second controller 3300 so that the chromophore image 3366 of the control region, which is the second region 3322 - 3 generated based on data collected using the 2 ROI interface, is simultaneously output.
  • the user can easily compare the two images to obtain the first region 3322 . -1) of breast cancer can be diagnosed quickly and accurately.
  • the same image is output for convenience of explanation, but when cancer is present, the chromophore image 3362 of the diagnosis area and the chromophore image 3366 of the control area will be output differently.
  • the chromophore image 3362 of the diagnosis region and the chromophore image 3366 of the control region may include an estimated image, and the estimated image is an estimated image generated by the generation module 3160 of the second control unit 3300 . Data may be output as an image on the display unit 2100 .
  • the generation module 3160 uses the above-described interpolation algorithm as image data corresponding to some positions of the first and second regions 3322-1 and 3322-3 for which optical data is not collected.
  • the second controller 3300 outputs the estimated image as an image corresponding to some positions of the first portion 3322-1 and the second portion 3322-3 for which optical data is not collected.
  • the display unit 2100 may be controlled.
  • the estimated image generated based on the estimated image data estimated through the interpolation algorithm may be displayed in the empty space between the coordinates.
  • an image reasonably estimated as an image of a position where optical data is not collected is output to the chromophore image 3362 of the diagnostic region and the chromophore image 3366 of the contrast region output to the diagnostic interface 3360 Therefore, the user may be provided with continuous images regarding the chromophore concentration without interruption to facilitate the diagnosis of breast cancer.
  • diagnosis interface 3360 may be controlled by the second controller 3300 to output chromophore images for each type of chromophore.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the diagnostic interface of FIG. 7 in which a chromophore image of a diagnosis region and a chromophore image of a control region are output for each chromophore type.
  • the diagnosis interface 3360 is controlled by the second controller 3300 to output the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the contrast region for each chromophore type.
  • the user can display the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the control region. can be compared in detail for each chromophore type to diagnose breast cancer more precisely.
  • Fig. 14 is a diagram illustrating another embodiment in which the examination interface is outputted to the display unit of the display;
  • the examination interface 3320 has almost the same interface configuration as the embodiment shown in FIG. 9 . 14, in the present invention, a plurality of ROI interfaces 3322-1 and 3322-3 are displayed on the chest image, and accordingly, optical data for each ROI interface 3322-1 and 3322-3 is displayed. can be collected
  • ROI interfaces 3322-1 may be set on the chest 3322-2 on the first side by the user, and accordingly, on the chest 3322- on the second side for optical data collection of the contrast area.
  • Four ROI interfaces 3322-3 may be configured.
  • the user uses the probe 1000 according to the guidance of the examination interface 3320 output on the display unit 2100 of the display 2000 to examine the first portion 3322-1 of the first breast 3322-2 to be examined for breast cancer. ) and the optical data of the second part 3322-3 of the second chest 3322-4 to be compared thereto are collected.
  • the first part 3322-1 and the second part 3322-3 of optical data can be collected conveniently and effectively.
  • the collected optical data of the first part 3322-1 and the second part 3322-3 are transmitted to the central control device 3000, and the central control device 3000 receives chromophores based on the received optical data.
  • the concentration is calculated, and a chromophore image is generated based on the calculated chromophore concentration.
  • the central controller 3000 transmits the diagnostic interface 3360 including the chromophore image of the diagnostic area and the chromophore image of the contrast area through the display unit 2100 of the display 2000.
  • the display 2000 is controlled to be output.
  • the chromophore image of the diagnostic region and the chromophore image of the contrast region may be simultaneously output to the diagnostic interface 3360 , and the user may output the chromophore image of the diagnostic region and the chromophore image of the contrast region output to the diagnostic interface 3360 .
  • the user may output the chromophore image of the diagnostic region and the chromophore image of the contrast region output to the diagnostic interface 3360 .
  • the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the control region may be simultaneously output to the diagnostic interface 3360 for each type of chromophore
  • the user may simultaneously output the chromophore image of the diagnosis region and the chromophore image of the contrast region.
  • the probe has a wireless structure and a plurality of channel signal processing units are provided to collect optical data of a wide part of the chest at once, thereby providing an effect of conveniently photographing the chest.
  • the examination interface that can accurately photograph the chest with the probe is output to the display under the control of the central controller, it provides the effect of accurately photographing the chest.
  • the chromophore image of the diagnostic area and the chromophore image of the control area are simultaneously output to the display under the control of the central control unit, the chromophore image of the diagnostic area and the chromophore image of the control area are compared at the same time. It provides the effect of easily detecting breast cancer.
  • the diagnostic interface that outputs the chromophore image of the diagnostic area and the chromophore image of the contrast area for each type of chromophore is output to the display under the control of the central control unit, Comparing the chromophore image with the chromophore image of the control region provides the effect of accurately diagnosing breast cancer.
  • the breast cancer diagnosis method may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer.
  • Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media.
  • Computer-readable media may include computer storage media.
  • Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.

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Abstract

본 발명은, 유방암 진단 시스템에 관한 것이다. 이러한 유방암 진단 시스템은, 근적외선 영역의 복수의 파장의 광을 순차적으로 대상체에 출력하고, 상기 대상체에서 반사된 반사광을 수신하여 순차적으로 처리하는 프로브, 상기 프로브의 동작을 제어하고, 상기 프로브가 센싱한 반사광의 광데이터를 수신하고, 상기 광데이터에 기초하여 상기 대상체의 크로모포어 농도를 각 크로모포어 별로 산출하고, 각 크로모포어의 농도 값의 분포를 나타내는 크로모포어의 이미지를 생성하는 중앙제어장치 및 상기 중앙제어장치에서 생성한 이미지를 출력하는 디스플레이를 포함하되, 상기 프로브는 하나 이상의 광조사모듈과 하나 이상의 광수집모듈을 포함하는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 채널신호처리부가 배열되어 있고, 상기 각 채널신호처리부가 순차적으로 동작하여 상기 각 채널신호처리부가 상기 반사광의 상기 광데이터를 생성할 수 있다.

Description

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

Claims (18)

  1. 근적외선 측정 기술을 이용하는 유방암 진단 시스템에 있어서,
    근적외선 영역의 복수의 파장의 광을 순차적으로 대상체에 출력하고, 상기 대상체에서 반사된 반사광을 수신하여 순차적으로 처리하는 프로브;
    상기 프로브의 동작을 제어하고, 상기 프로브가 센싱한 상기 반사광의 광데이터를 수신하고, 상기 광데이터에 기초하여 상기 대상체의 크로모포어 농도를 각 크로모포어 별로 산출하고, 각 크로모포어의 농도 값의 분포를 나타내는 크로모포어의 이미지를 생성하는 중앙제어장치; 및
    상기 중앙제어장치에서 생성한 이미지를 출력하는 디스플레이를 포함하되,
    상기 프로브는 하나 이상의 광조사모듈과 하나 이상의 광수집모듈을 포함하는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 채널신호처리부가 배열되어 있고, 상기 각 채널신호처리부가 순차적으로 동작하여 상기 각 채널신호처리부가 상기 반사광의 상기 광데이터를 생성하는 것인, 유방암 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브는 상기 복수의 채널신호처리부, 상기 채널신호처리부의 동작을 제어하는 제1 제어부 및 상기 제1 제어부의 출력 데이터를 외부로 전송하는 제1 통신부를 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 하부면에 배치된 접촉면을 포함하되,
    상기 채널신호처리부의 상기 광조사모듈과 상기 광수집모듈은 상기 접촉면에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출된 상태로 배치되고,
    상기 N개의 채널신호처리부는 상기 프로브의 일축을 따라 수평방향으로 배치되고,
    서로 인접한 상기 채널신호처리부의 상기 광조사모듈들과 상기 광수집모듈들은 서로 인접하도록 배치되어, 상기 광조사모듈들이 상기 일축과 나란한 행으로 배치되고, 상기 광수집모듈들이 상기 광조사모듈들과 소정 거리 이격되어 상기 일축과 나란한 행으로 배치되는, 유방암 진단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 채널신호처리부는,
    서로 인접하게 배치된 하나 이상의 상기 광조사모듈;
    상기 광조사모듈로부터 소정 거리 이격되어 배치된 상기 광수집모듈; 및
    상기 제1 제어부의 제어 신호에 따라 상기 광조사모듈의 구동을 위한 구동 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 광수집모듈에서 검출한 상기 반사광의 상기 광데이터를 상기 제1 제어부로 전달하는 구동칩을 각각 포함하되,
    상기 각 채널신호처리부의 상기 구동칩은 상기 광조사모듈에서 4 개 내지 12개의 서로 다른 파장의 광이 순차적으로 출력되도록 4 개 내지 12개의 구동 신호를 순차적으로 출력하는, 유방암 진단 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 제어부는 상기 각 채널신호처리부의 상기 구동칩을 동작시키는 제어 신호를 순차적으로 전달하는 제1 디코더; 및
    상기 각 구동칩에서 출력하는 상기 반사광의 상기 광데이터를 순차적으로 수신하여 출력하는 제2 디코더를 포함하는, 유방암 진단 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 프로브는 상기 본체의 외부 하우징에 점멸 LED 또는 액정디스플레이를 더 포함하고,
    상기 제1 제어부는 상기 각 채널신호처리부를 통해 단위 스캔에 해당하는 상기 반사광의 상기 광데이터를 모두 수신함에 따라 상기 점멸 LED 또는 상기 액정디스플레이를 통해 단위 스캔이 완료되었음을 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는 빛의 파장별 측정값과 복수의 크로모포어 물질별 농도가 각각 매칭된 훈련데이터를 기초로 기계 학습된 학습 모델에, 상기 프로브를 통해 센싱한 상기 반사광의 파장별 측정값을 입력하여 상기 대상체의 상기 크로모포어 농도를 산출하는, 유방암 진단 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는 상기 각 채널신호처리부로부터 전달되는 단위스캔데이터를 순차적으로 수신하고, 상기 각 단위스캔데이터를 상기 학습 모델에 인가하여 상기 크로모포어 농도를 산출하고, 2 차원 좌표상에 상기 크로모포어 농도를 각각 표시하여 단위프레임이미지를 생성하되,
    상기 단위스캔데이터는 상기 각 채널신호처리부의 상기 광조사모듈에서 출력된 4 개 이상 12개 이하의 서로 다른 파장의 광에 기반하여 반사된 상기 반사광의 상기 광데이터를 포함하는 것이고,
    각 좌표와 좌표간의 빈 공간의 데이터는 보간 알고리즘을 통해 추정된 값을 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는 상기 프로브를 통한 스캐닝 절차를 가이드하는 진찰 인터페이스를 출력하되,
    상기 진찰 인터페이스는 좌측 가슴 영역과 우측 가슴 영역을 각각 표시하는 촬영가이드 인터페이스를 포함하고,
    진단이 필요한 촬영 영역을 표시하는 제1 ROI인터페이스와 상기 진단이 필요한 촬영 영역에 대한 대조 영역으로서 촬영이 필요한 영역을 표시하는 제2 ROI인터페이스를 상기 촬영가이드 인터페이스에 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진찰 인터페이스는 상기 프로브의 상기 단위스캔데이터 확보 상태를 나타내는 스캐닝가이드 인터페이스를 더 포함하는, 유방암 진단 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 진찰 인터페이스는,
    진단이 필요한 촬영 영역을 표시하는 ROI인터페이스를 사용자의 선택에 따라 N개(복수인 자연수)를 표시하고, 이에 대응하는 대조 영역의 ROI인터페이스를 N개를 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는 상기 크로모포어의 분포 상태를 나타내는 상기 크로모포어 이미지를 출력하는 진단 인터페이스를 출력하되,
    상기 진단 인터페이스는, 상기 제1 ROI 인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 진단 영역의 상기 크로모포어 이미지와 상기 제2 ROI 인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 대조 영역의 상기 크로모포어 이미지를 나란하게 배치하여 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 진단 인터페이스는, 상기 각 크로모포어의 종류 별로 상기 진단 영역의 상기 크로모포어 이미지와 상기 대조 영역의 상기 크로모포어 이미지를 나란하게 배치하여 표시하는, 유방암 진단 시스템.
  13. 근적외선 측정 기술 기반의 유방암 진단 시스템을 이용한 유방암 진단 방법에 있어서,
    프로브가 센싱한 대상체로부터의 반사광의 광데이터를 수신하고, 상기 광데이터에 기초하여 대상체의 크로모포어 농도를 각 크로모포어 별로 산출하는 단계;
    상기 산출된 크로모포어의 농도 값의 분포를 나타내는 크로모포어의 이미지를 생성하는 단계;
    상기 생성한 크로모포어의 이미지를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 크로모포어 농도를 산출하는 단계는
    빛의 파장별 측정값과 복수의 크로모포어 물질별 농도가 각각 매칭된 훈련데이터를 기초로 기계 학습된 학습 모델에, 상기 프로브를 통해 센싱한 상기 반사광의 파장별 측정값을 입력하여 상기 대상체의 상기 크로모포어 농도를 산출하는 것인, 유방암 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로브를 통한 스캐닝 절차를 가이드하는 진찰 인터페이스를 출력하는 단계를 더 포함하되,
    상기 진찰 인터페이스는 좌측 가슴 영역과 우측 가슴 영역을 각각 표시하는 촬영가이드 인터페이스를 포함하고,
    진단이 필요한 촬영 영역을 표시하는 제1 ROI인터페이스와 상기 진단이 필요한 촬영 영역에 대한 대조 영역으로서 촬영이 필요한 영역을 표시하는 제2 ROI인터페이스를 상기 촬영가이드 인터페이스에 표시하는 것인, 유방암 진단 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 진찰 인터페이스는 상기 프로브의 상기 단위스캔데이터 확보 상태를 나타내는 스캐닝가이드 인터페이스를 더 포함하는 것인, 유방암 진단 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 진찰 인터페이스는,
    진단이 필요한 촬영 영역을 표시하는 ROI인터페이스를 사용자의 선택에 따라 N개(복수인 자연수)를 표시하고, 이에 대응하는 대조 영역의 ROI인터페이스를 N개를 표시하는, 유방암 진단 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 크로모포어 이미지를 출력하는 단계는
    크로모포어의 분포 상태를 나타내는 상기 크로모포어 이미지를 출력하는 진단 인터페이스를 출력하는 단계를 포함하되,,
    상기 진단 인터페이스는, 상기 제1 ROI 인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 진단 영역의 상기 크로모포어 이미지와 상기 제2 ROI 인터페이스를 이용하여 수집한 데이터를 기반으로 생성한 대조 영역의 상기 크로모포어 이미지를 나란하게 배치하여 표시하는 것인, 유방암 진단 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 진단 인터페이스는, 상기 각 크로모포어의 종류 별로 상기 진단 영역의 상기 크로모포어 이미지와 상기 대조 영역의 상기 크로모포어 이미지를 나란하게 배치하여 표시하는, 유방암 진단 방법.
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