KR102404792B1 - Apparatus and method for diagnosing breast cancer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유방의 내부에 발생하는 유방암 병변에 대한 진단을 위한 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 장치는 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식의 진단을 위한 광 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 광 신호를 이용하여 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 광 진단부; 상기 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 상기 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 신호 처리부; 를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing breast cancer and a method for diagnosing breast cancer for diagnosing a breast cancer lesion occurring inside the breast. a signal generator for generating a signal; an optical diagnosis unit irradiating infrared rays to a diagnosis target using the optical signal, detecting infrared rays passing through the diagnosis target, and generating a detection signal; a converter converting the detection signal into a first digital signal and converting the optical signal into a second digital signal; and a signal processing unit calculating a signal magnitude difference and a phase difference between the first digital signal and the second digital signal by comparing the first digital signal and the second digital signal; may include
Description
본 발명은 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유방의 내부에 발생하는 유방암 병변에 대한 진단을 위한 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing breast cancer, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing breast cancer for diagnosing a breast cancer lesion occurring inside the breast.
최근 고령화 시대의 도래와 더불어 국민 생활수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있으며, 여러 질병 중 암의 경우 우리나라 국민의 사망원인 1위로서 국민건강을 위협하는 가장 중대한 요인이 되고 있다.Recently, with the advent of the aging population and the improvement of people's living standards, interest in early diagnosis and treatment of diseases to lead a healthy life is on the rise. As such, it has become the most important factor threatening public health.
보건 복지 가족부 산하 암 등록본부에 따르면 국내에서 매년 약 13만 명 이상의 신규 암환자가 발생하는 것으로 추정되고 있으며, 2003년부터 2005년 사이에 등록된 암 발생 건수를 이용하여 그 발생률은 인구 10만 명당 남성은 300.0건 여성은 248.2 건에 이르고 있다.According to the Cancer Registration Headquarters under the Ministry of Health, Welfare and Family Affairs, it is estimated that more than 130,000 new cancer patients occur every year in Korea. is 300.0 cases, and the number of women is 248.2 cases.
또한, 발생된 암의 종류별로 구분하는 경우 남성은 전체 남자 암 발생의 66%를 차지하는 위암, 폐암, 간암, 및 대장암의 순서로 발생률이 높은 반면, 여성의 경우 암 발생률이 유방암, 갑상선 암, 위암, 대장암, 폐암 순서로써 유방암이 4대 암보다도 높게 발명하는 것으로 나타나고 있다.In addition, when classified by type of cancer, gastric cancer, lung cancer, liver cancer, and colorectal cancer, which account for 66% of all cancers in men, have the highest incidence in that order, whereas in women, the incidence of cancer is higher than breast cancer, thyroid cancer, and thyroid cancer. In the order of gastric cancer, colorectal cancer, and lung cancer, breast cancer is found to be more common than the four major cancers.
이와 같이, 여성의 경우 발병률이 가장 높은 유방암을 조기에 진단하고 치료하는 것은 여성의 건강한 삶의 영위를 위해서 반드시 선행되어야 하는 중요한 요소라 하겠다.As such, in the case of women, early diagnosis and treatment of breast cancer, which has the highest incidence, is an important factor that must be preceded in order to lead a healthy life for women.
한편, 유방암 진단 방법 중 무증상 여성에 대한 유방암 진단을 위해 주로 사용되는 유방 촬영술(Mammography)을이용한 유방암 진단장치는 엑스선을 이용해 유방 내부에 존재하는 병변을 검출하는 것이다.Meanwhile, a breast cancer diagnosis apparatus using mammography, which is mainly used for diagnosing breast cancer in asymptomatic women among breast cancer diagnosis methods, detects lesions existing inside the breast using X-rays.
그러나 종래의 유방암 진단장치는 엑스선을 이용한 촬영 결과물이 2차원 영상이므로 관심영역의 병변이 정상조직과 겹치게 되어 유방암 진단의 중요한 요소인 유방 종괴(mass)의 검출이 힘든 문제점이 있었다.However, the conventional breast cancer diagnosis apparatus has a problem in that it is difficult to detect a breast mass, which is an important factor in diagnosing breast cancer, because the lesion in the region of interest overlaps with the normal tissue because the result of imaging using X-rays is a two-dimensional image.
이와 같은, 종래의 유방암 진단장치를 통해 생성한 2차원 영상은 그 정밀도 및 식별력이 떨어져 잘못된 유방암진단이 높다는 문제점이 있었다.As described above, the two-dimensional image generated by the conventional breast cancer diagnosis apparatus has a problem in that the accuracy and discrimination power of the two-dimensional image are low, so that an erroneous breast cancer diagnosis is high.
구체적으로, 유방 조직과 암에 대한 엑스선 흡수율은 그 차이가 매우 작기 때문에 선별하기 어려운 문제가 있어 유방 위양성(false positive) 또는 유방 위음성(false negative)이 발생할 확률이 높다. 실제로 의료진단현장에서 유방 위양성(false positive) 진단이 30%에 달하고 있는 실정이다.Specifically, because the difference between the X-ray absorption rates for breast tissue and cancer is very small, it is difficult to select them, so that there is a high probability that a breast false positive or a false negative will occur. In fact, the number of false positive breast diagnoses in the medical diagnosis field has reached 30%.
이와 같은 종래의 유방암 진단장치는 상술한 바와 같이 진단에 대한 정확도가 낮아 유방암이 있는데도 불구하고 정상 혹은 양성으로 판독하는 유방 위음성의 경우 유방암을 간과하여 환자에게 잘못된 안심을 시키고 유방암을 방치하는 오류를 범하게 하므로 환자의 건강을 위협함과 동시에 의료사고에 따른 법적 문제를 일으키는 주원인이 되고 있다.As described above, the conventional breast cancer diagnosis apparatus has a low diagnosis accuracy, so in the case of a breast false negative that is read as normal or positive even though there is breast cancer, the breast cancer is overlooked, giving the patient false peace of mind and making an error of neglecting the breast cancer. It threatens the health of patients and at the same time is the main cause of legal problems caused by medical accidents.
이러한 문제를 해결하기 위하여 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식으로 대상을 진단하는 방법이 제시될 수 있으나, 종래의 DOT 방식은 진단된 아날로그 정보를 처리하는 과정에서 다수의 기기가 필요하며 특히 여러 채널에 걸쳐 대상을 진단하기 위해선 채널의 수만 큼 장치의 크기가 커져야 하는 문제점이 있다. 또한, 여러 채널에 걸쳐 대상을 진단하는 과정에서 복수의 아날로그 정보가 발생하고, 이러한 각각의 정보를 처리함에 있어서 처리 시간이 길게 소요되고, 아날로그 정보의 특성상 주변의 잡음(Noise)에 취약하여 정확한 진단 결과를 산출하는 것이 어려운 문제가 있었다.In order to solve this problem, a method of diagnosing an object using a diffuse optical tomography (DOT) method may be proposed. However, the conventional DOT method requires a number of devices in the process of processing the diagnosed analog information, and in particular, it spans several channels. In order to diagnose a target, there is a problem in that the size of the device must be increased as much as the number of channels. In addition, a plurality of analog information is generated in the process of diagnosing a target across multiple channels, and processing each of these information takes a long time, and the analog information is vulnerable to surrounding noise due to the nature of the analog information. It was difficult to produce results.
본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법은 적은 기기로도 진단 대상을 진단함으로써 유방암 진단 장치의 크기를 소형화 시는 것을 목적으로 한다. An apparatus for diagnosing breast cancer and a method for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention aims to reduce the size of the breast cancer diagnosis apparatus by diagnosing a diagnosis target with a small number of devices.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법은 진단 대상을 진단하여 획득한 정보를 신속하게 처리하며, 주변의 잡음에 받는 영향을 감소시키는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the apparatus and method for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention is to quickly process information obtained by diagnosing a diagnosis target and to reduce the influence of surrounding noise.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치는 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식의 진단을 위한 광 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 광 신호를 이용하여 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 광 진단부; 상기 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 상기 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 신호 처리부; 를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention includes: a signal generator for generating an optical signal for DOT (Diffuse Optical Tomography) diagnosis; an optical diagnosis unit irradiating infrared rays to a diagnosis target using the optical signal, detecting infrared rays passing through the diagnosis target, and generating a detection signal; a converter converting the detection signal into a first digital signal and converting the optical signal into a second digital signal; and a signal processing unit configured to compare the first digital signal and the second digital signal to calculate a signal magnitude difference and a phase difference between the first digital signal and the second digital signal; may include
상기 신호 생성부는 상기 광 신호를 생성하여 상기 광 진단부와 상기 신호 처리부에 같이 제공할 수 있다.The signal generating unit may generate the optical signal and provide it to the optical diagnosis unit and the signal processing unit together.
상기 광 진단부는 상기 광 신호에 대응되는 주파수의 적외선을 상기 진단 대상에 조사하는 위한 광원부; 및 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 상기 검출 신호를 생성하는 검출부; 를 포함할 수 있다.The optical diagnosis unit may include: a light source unit for irradiating infrared of a frequency corresponding to the optical signal to the diagnosis target; and a detector configured to detect infrared rays passing through the diagnosis target and generate the detection signal. may include
상기 광 진단부는 적어도 둘 이상의 광원을 통해 상기 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 복수의 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성할 수 있다.The optical diagnostic unit may generate a detection signal by irradiating infrared rays to the diagnosis target through at least two light sources and detecting a plurality of infrared rays passing through the diagnosis target.
상기 변환부는 상기 검출 신호를 수신하여 상기 제1 디지털 신호로 변환하여 상기 신호 처리부에 제공하는 제1 변환기; 및 상기 광 신호를 수신하여 상기 제2 디지털 신호로 변환하여 상기 신호 처리부에 제공하는 제2 변환기; 를 포함할 수 있다.The converter receives the detection signal, converts it into the first digital signal, and provides the first converter to the signal processor; and a second converter that receives the optical signal, converts it into the second digital signal, and provides the converted signal to the signal processing unit. may include
상기 신호 처리부는 FFT(Fast Fourier Transform) 방식을 이용하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 분석할 수 있다.The signal processing unit may analyze the first digital signal and the second digital signal using a Fast Fourier Transform (FFT) method.
상기 신호 처리부는 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기의 비율을 분석하고, 분석된 신호 크기의 비율을 통해 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이를 계산할 수 있다.The signal processing unit may analyze a ratio of the signal magnitudes of the first digital signal and the second digital signal, and calculate a signal magnitude difference between the first digital signal and the second digital signal through the ratio of the analyzed signal magnitudes have.
상기 신호 크기 차이와 상기 위상 차이에 대한 정보를 저장하는 저장부; 를 더 포함할 수 있다.a storage unit for storing information on the signal magnitude difference and the phase difference; may further include.
또한 상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 방법은 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식의 유방암 진단 장치에 의하여 수행되며, 광 신호를 생성하는 단계; 상기 광 신호를 이용하여 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 단계; 상기 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 상기 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in order to solve the above problem, a breast cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention is performed by a diffuse optical tomography (DOT) type breast cancer diagnosis apparatus, and includes the steps of: generating an optical signal; generating a detection signal by irradiating infrared rays to the diagnosis target using the optical signal and detecting the infrared rays passing through the diagnosis target; converting the detection signal into a first digital signal and converting the optical signal into a second digital signal; and comparing the first digital signal and the second digital signal to calculate a signal magnitude difference and a phase difference between the first digital signal and the second digital signal.
계산된 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include storing the calculated signal magnitude difference and phase difference between the first digital signal and the second digital signal.
상기 검출 신호를 생성하는 단계는 적어도 둘 이상의 채널을 통해 상기 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 복수의 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성할 수 있다.The generating of the detection signal may include irradiating infrared rays to the diagnosis target through at least two or more channels and detecting a plurality of infrared rays passing through the diagnosis target to generate a detection signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법은 적은 기기로도 진단 대상을 진단함으로써 유방암 진단 장치의 크기를 소형화 키는 효과가 있다. The breast cancer diagnosis apparatus and breast cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention have an effect of reducing the size of the breast cancer diagnosis apparatus by diagnosing a diagnosis target with a small number of devices.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법은 진단 대상을 진단하여 획득한 정보를 신속하게 처리할 수 있다.In addition, the breast cancer diagnosis apparatus and breast cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention may rapidly process information obtained by diagnosing a diagnosis target.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 및 유방암 진단 방법은 진단 결과를 도출함에 있어서, 주변의 잡음에 받는 영향을 감소시킴으로써 결과의 정확성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the breast cancer diagnosis apparatus and breast cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention have the effect of improving accuracy of results by reducing the influence of ambient noise in deriving a diagnosis result.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따라 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved according to an embodiment of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned are those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be clearly understood by
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 중 일부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 중 다른 일부를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유방암 진단 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a view for explaining a part of an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating another part of an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for diagnosing breast cancer according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are only identification symbols for distinguishing one component from other components.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It should be understood that, unless there is a description to the contrary, it may be connected or connected through another element in the middle.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments according to the technical spirit of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치의 일부를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a part of an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 장치는 신호 생성부(100), 광 진단부(200), 변환부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention may include a
신호 생성부(100), 광 진단부(200), 변환부(300) 및 하기에 설명할 신호 처리부(400) 및 저장부(500)는 진단 대상(B) 내부의 병변 유무를 판단하기 위한 진단 장치의 일부로서 구성될 수 있다.The signal generating
본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 장치는 DOT(Diffuse Optical Tomography, 산란광단층영상) 방식으로 진단 대상(B)을 진단 하기 위한 장치일 수 있다. 진단 대상(B)은 팬텀, 샘플 조직, 인체의 유방 등이 유방암 진단 장치를 통해 특정이 되는 대상물을 의미할 수 있다. The breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention may be a device for diagnosing the diagnosis target (B) using a diffuse optical tomography (DOT) method. The diagnosis target (B) may refer to an object in which a phantom, a sample tissue, a human breast, etc. are specified through the breast cancer diagnosis apparatus.
신호 생성부(100)는 진단 대상(B)에 광을 조사하기 위하여 필요한 광 신호를 생성할 수 있다.The
광 신호는 일정한 파장을 갖는 무선 주파수 신호일 수 있다. 예를 들어, 광 신호는 785nm, 800nm, 또는 850nm의 파장으로 구성되는 아날로그 신호일 수 있다. The optical signal may be a radio frequency signal having a constant wavelength. For example, the optical signal may be an analog signal consisting of a wavelength of 785 nm, 800 nm, or 850 nm.
신호 생성부(100)에서 생성된 광 신호는 광 진단부(200)와 변환부(300)에 같이 제공될 수 있다. 신호 생성부(100)에서 생성된 광 신호는 분기되어 광 진단부(200)와 변환부(300)에 제공될 수도 있고, 동일한 주파수와 위상을 가진 상태로 각각 생성되어 광 진단부(200)와 변환부(300)에 각각 제공될 수 도 있다. The optical signal generated by the
광 진단부(200)는 광 신호를 이용하여 진단 대상(B)에 적외선을 조사하고, 진단 대상(B)을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성할 수 있다.The
보다 상세하게, 광 진단부(200)는 광 신호에 대응되는 주파수의 적외선을 진단 대상(B)에 조사하는 광원부(210)와 진단 대상(B)을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 검출부(220)를 포함할 수 있다.In more detail, the
또한, 광 진단부(200)는 적어도 둘 이상의 채널을 통해 진단 대상(B)에 적외선을 조사하고, 진단 대상(B)을 투과한 복수의 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성할 수 있다.Also, the
즉, 광원부(210)는 소정의 패턴을 갖도록 배치되는 복수 개의 광원을 포함할 수 있고, 복수 개의 광원은 각각 상기한 광 신호를 변조하여 진단 대상(B)에 적외선을 조사할 수 있다. 복수 개의 광원은 배치된 위치나 진단 대상(B)을 향하는 각도에 따라 각각 진단 대상(B)에 광을 조사할 수 있다. That is, the
진단 대상(B)에 조사된 적외선들은 진단 대상(B)을 통과하는 과정에서 흡수되거나 산란되어 검출부(220)에 도달한다.Infrared rays irradiated to the diagnosis object B are absorbed or scattered while passing through the diagnosis object B to reach the
검출부(220)는 진단 대상(B)을 투과한 복수의 적외선을 수광하여 검출하고 검출 신호를 생성할 수 있다. 검출부(220)는 광원부(210)에서 조사되는 적외선을 수광하기 위하여 진단 대상(B)을 기준으로 광원부(210)와 대향하도록 위치될 수 있다. The
검출 신호는 광원부(210)에서 조사된 적외선이 진단 대상(B)을 투과하며 그 주파수와 위상이 변형된 아날로그 신호일 수 있다. 따라서 검출부(220)에서 생성된 검출 신호와 신호 생성부(100)에서 생성한 광 신호를 비교함으로써 진단 대상(B) 내부를 확인할 수 있게 된다.The detection signal may be an analog signal in which the infrared ray irradiated from the
광원부(210)가 복수의 광원을 통해 복수의 적외선을 조사하는 경우, 검출부(220)도 복수의 광 센서를 포함할 수 있고, 각각의 광 센서가 받은 적외선들은 일정한 주파수와 위상을 가진 검출 신호로 변환될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 광 센서는 복수의 검출 신호를 생성하여 하기할 변환부(300)에 제공할 수 있다.When the
변환부(300)는 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환할 수 있다. 보다 상세하게, 변환부(300)는 검출 신호를 수신하여 제1 디지털 신호로 변환하는 제1 변환기(310)와 광 신호를 수신하여 제2 디지털 신호로 변환하는 제2 변환기(320)를 포함할 수 있다.The
제1 변환기(310)와 제2 변환기(320)는 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)일 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유방암 진단 장치 중 다른 일부를 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating another part of an apparatus for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 장치는 상기한 신호 생성부(100), 광 진단부(200), 변환부(300) 외에 신호 처리부(400)와 저장부(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the breast cancer diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
변환부(300)의 제1 변환기(310)는 상기한 광 진단부(200)로부터 검출 신호를 수신하고, 해당 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환할 수 있다. 그리고, 변환된 제1 디지털 신호는 신호 처리부(400)에 제공될 수 있다.The
변환부(300)의 제2 변환기(310)는 상기한 신호 생성부(100)로부터 광 신호를 수신하고, 해당 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환할 수 있다. 그리고 변환된 제2 디지털 신호는 신호 처리부(400)에 제공될 수 있다.The
광 진단부(200)가 복수의 채널을 통해 복수의 검출 신호를 생성하는 경우, 각각의 검출 신호는 순차적으로 제1 변환기(310)에 제공되어 복수의 제1 디지털 신호로 변환될 수 있다.When the optical
신호 처리부(400)는 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호를 비교하여 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산할 수 있다.The
보다 상세하게, 신호 처리부(400)는 FFT(Fast Fourier Transform) 방식을 이용하여 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호를 분석할 수 있다.In more detail, the
또한, 신호 처리부(400)는 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호의 신호 크기 비율을 분서하고 분석된 신호 크기의 비율을 통해 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이를 계산할 수 있다.Also, the
광 진단부(200)가 복수의 채널을 통해 복수의 검출 신호를 생성하는 경우, 신호 처리부(400)는 복수의 검출 신호가 변환된 복수의 제1 디지털 신호를 광 신호가 변환된 제2 디지털 신호와 각각 비교하여 복수의 비교 결과를 생성할 수 있다. 상기한 복수의 비교 결과는 각각 신호 크기 차이와 위상 차이에 대한 정보를 포함할 수 있다.When the optical
이러한 방식으로 생성된 신호 크기 차이와 위상 차이에 대한 정보는 저장부(500)에 저장될 수 있다. 저장부(500)는 디지털 정보를 저장하기 위한 메모리로 구성될 수 있고, 입력되는 복수의 정보를 배열 형태로 저장함으로써 유방암의 진단을 위한 자료로 제공할 수 있다.Information on the signal magnitude difference and the phase difference generated in this way may be stored in the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유방암 진단 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유방암 진단 방법은 광 신호 생성 단계(S100), 검출 신호 생성 단계(S110), 검출 신호와 광 신호 변환 단계(S120), 변환된 디지털 신호를 이용하여 신호 크기 차이와 위상차를 계산하는 단계(S130) 및 저장 단계(S140)를 포함할 수 있다.3 is a flowchart illustrating a method for diagnosing breast cancer according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the method for diagnosing breast cancer according to an embodiment of the present invention uses an optical signal generation step (S100), a detection signal generation step (S110), a detection signal and an optical signal conversion step (S120), and a converted digital signal. Thus, calculating the signal magnitude difference and the phase difference (S130) and the storing step (S140) may be included.
상기한 바와 같이 광 신호 생성 단계(S100)는 DOT 방식의 유방암 진단 장치에서 신호 생성부(100)가 광 진단을 위한 신호를 생성하는 단계일 수 있다.As described above, the optical signal generating step ( S100 ) may be a step in which the
검출 신호 생성 단계(S110)는 광 진단부(200)가 광 신호에 대응하여 진단 대상(B)에 적외선을 조사하고, 진단 대상(B)을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 단계일 수 있다.The detection signal generating step (S110) is a step in which the
여기서 광 진단부(200)가 복수의 광원을 통해 진단 대상(B)에 적외선을 조사한다면, 각각의 광원을 하나의 채널로 볼 수 있고, 각각의 진단 대상(B)을 투과한 복수의 적외선을 각각 검출하여 복수의 검출 신호를 생성할 수 있다.Here, if the
검출 신호와 광 신호 변환 단계(S120)는 광 신호 생성 단계(S100)에서 생성된 광 신호와 검출 신호 생성 단계(S110)에서 생성된 검출 신호를 각각 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호로 변환하는 단계일 수 있다.In the detection signal and optical signal conversion step S120, the optical signal generated in the optical signal generation step S100 and the detection signal generated in the detection signal generation step S110 are converted into a first digital signal and a second digital signal, respectively. may be a step.
신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 단계(S130)는 상기 제1 디지털 신호와 제2 디지털 신호를 분석하고 비교하여 두 디지털 신호 간의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 단계일 수 있다. Calculating the signal magnitude difference and the phase difference ( S130 ) may be a step of calculating the signal magnitude difference and the phase difference between the two digital signals by analyzing and comparing the first digital signal and the second digital signal.
이후, 저장 단계(S140)에서 신호 크기 차이와 위상 차이에 대한 정보는 유방암 진단 장치의 저장부(500)에 저장될 수 있다.Thereafter, in the storing step ( S140 ), information on the signal magnitude difference and the phase difference may be stored in the
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You can understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
100: 신호생성부 200: 광진단부
300: 변환부 400: 신호 처리부
500: 저장부100: signal generating unit 200: optical diagnosis unit
300: conversion unit 400: signal processing unit
500: storage
Claims (11)
상기 광 신호를 이용하여 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 광 진단부;
상기 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 상기 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및
상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 신호 처리부;를 포함하며,
상기 변환부는,
상기 검출 신호를 수신하여 상기 제1 디지털 신호로 변환하여 상기 신호 처리부에 제공하는 제1 변환기; 및
상기 진단 대상을 투과하지 않은 광 신호를 직접 수신하여 상기 제2 디지털 신호로 변환하여 상기 신호 처리부에 제공하는 제2 변환기;를 포함하는 유방암 진단 장치.a signal generator for generating an optical signal for a DOT (Diffuse Optical Tomography) type diagnosis;
an optical diagnosis unit irradiating infrared rays to a diagnosis target using the optical signal, detecting infrared rays passing through the diagnosis target, and generating a detection signal;
a converter converting the detection signal into a first digital signal and converting the optical signal into a second digital signal; and
a signal processing unit configured to compare the first digital signal and the second digital signal to calculate a signal magnitude difference and a phase difference between the first digital signal and the second digital signal;
The conversion unit,
a first converter that receives the detection signal, converts it into the first digital signal, and provides it to the signal processing unit; and
and a second converter that directly receives the optical signal that has not passed through the diagnosis target, converts it into the second digital signal, and provides the converted optical signal to the signal processing unit.
상기 광 신호를 생성하여 상기 광 진단부와 상기 신호 처리부에 같이 제공하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.The method of claim 1, wherein the signal generator
The apparatus for diagnosing breast cancer, wherein the optical signal is generated and provided to the optical diagnosis unit and the signal processing unit.
상기 광 신호에 대응되는 주파수의 적외선을 상기 진단 대상에 조사하는 위한 광원부; 및
상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 상기 검출 신호를 생성하는 검출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.The method of claim 1, wherein the optical diagnosis unit
a light source unit for irradiating infrared with a frequency corresponding to the optical signal to the diagnosis target; and
a detection unit that detects infrared rays passing through the diagnosis target and generates the detection signal; Breast cancer diagnosis apparatus comprising a.
적어도 둘 이상의 광원을 통해 상기 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 복수의 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.The method of claim 1, wherein the optical diagnosis unit
A breast cancer diagnosis apparatus, characterized in that the detection signal is generated by irradiating infrared rays to the diagnosis target through at least two light sources and detecting a plurality of infrared rays passing through the diagnosis target.
FFT(Fast Fourier Transform) 방식을 이용하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 분석하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.The method of claim 1, wherein the signal processing unit
A breast cancer diagnosis apparatus, characterized in that the first digital signal and the second digital signal are analyzed using a Fast Fourier Transform (FFT) method.
상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기의 비율을 분석하고, 분석된 신호 크기의 비율을 통해 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 장치.The method of claim 1, wherein the signal processing unit
Analyzing a ratio of the signal magnitudes of the first digital signal and the second digital signal, and calculating a signal magnitude difference between the first digital signal and the second digital signal through the ratio of the analyzed signal magnitudes Breast cancer diagnosis device.
상기 신호 크기 차이와 상기 위상 차이에 대한 정보를 저장하는 저장부; 를 더 포함하는 유방암 진단 장치.According to claim 1,
a storage unit for storing information on the signal magnitude difference and the phase difference; A breast cancer diagnosis device further comprising a.
광 신호를 생성하는 단계;
상기 광 신호를 이용하여 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 단계;
상기 검출 신호를 제1 디지털 신호로 변환하고, 상기 광 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교하여 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 계산하는 단계를 포함하며,
상기 변환하는 단계는,
상기 검출 신호를 수신하여 상기 제1 디지털 신호로 변환하여 신호 처리부에 제공하는 제1 변환 단계; 및
상기 진단 대상을 투과하지 않은 광 신호를 직접 수신하여 상기 제2 디지털 신호로 변환하여 신호 처리 단계로 제공하는 제2 변환 단계;를 포함하는 유방암 진단 방법.A method for diagnosing breast cancer by a DOT (Diffuse Optical Tomography) method for diagnosing breast cancer, the method comprising:
generating an optical signal;
generating a detection signal by irradiating infrared rays to the diagnosis target using the optical signal and detecting the infrared rays passing through the diagnosis target;
converting the detection signal into a first digital signal and converting the optical signal into a second digital signal; and
Comparing the first digital signal and the second digital signal to calculate a signal magnitude difference and a phase difference between the first digital signal and the second digital signal,
The converting step is
a first conversion step of receiving the detection signal, converting it into the first digital signal, and providing it to a signal processing unit; and
and a second conversion step of directly receiving an optical signal that has not passed through the diagnosis target, converting the optical signal into the second digital signal, and providing the signal to the signal processing step.
계산된 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호의 신호 크기 차이와 위상 차이를 저장하는 단계를 더 포함하는 유방암 진단 방법.10. The method of claim 9,
The method of diagnosing breast cancer further comprising: storing the calculated signal magnitude difference and phase difference between the first digital signal and the second digital signal.
적어도 둘 이상의 채널을 통해 상기 진단 대상에 적외선을 조사하고, 상기 진단 대상을 투과한 복수의 적외선을 검출하여 검출 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유방암 진단 방법.The method of claim 9, wherein the generating of the detection signal comprises:
A method for diagnosing breast cancer, comprising: irradiating infrared rays to the diagnosis target through at least two or more channels, and detecting a plurality of infrared rays passing through the diagnosis target to generate a detection signal.
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