KR101576073B1 - Apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic wave - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 인체를 통해 전파되는 왜곡된 전자파의 진폭 패턴(amplitude pattern)을 근거로 감쇄 신호를 검출하고, 그 감쇄 신호와 그 전자파의 위상 정보를 근거로 폐암을 진단함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는, 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나의 수신부와; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함할 수 있다. The present invention detects an attenuation signal based on an amplitude pattern of a distorted electromagnetic wave propagating through the human body and diagnoses lung cancer based on the attenuation signal and the phase information of the electromagnetic wave to thereby determine the accuracy and The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves, comprising at least one receiving unit for receiving electromagnetic waves generated in a transmitting module; A reference signal calculator for calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave; An attenuation signal detector for detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal; A phase detector for detecting phase information of the received electromagnetic wave; And a controller for diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and the phase information.

Figure R1020140051836
Figure R1020140051836

Description

전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING LUNG CANCER USING ELECTROMAGNETIC WAVE}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING LUNG CANCER USING ELECTROMAGNETIC WAVE [0002]

본 명세서는 폐암 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an apparatus and method for diagnosing lung cancer.

일반적으로, 암은 조기 발견이 쉽지 않고, 발견이 늦은 경우에는 치료가 어려워지는 질병이다. 최근, 암 발병률은 꾸준히 증가하고 있으며, 이를 진단하기 위한 여러 방법들이 제안되고 있다. In general, cancer is a disease in which early detection is difficult and treatment is difficult when the detection is late. Recently, the incidence of cancer has been steadily increasing, and several methods for diagnosing it have been proposed.

암을 진단하기 위한 비침습적인 의료 진단 기법에는 X-ray를 이용한 진단 기법과 CT(Computed Tomography)를 이용한 진단 기법 등이 있다. Non-invasive medical diagnostic techniques for cancer diagnosis include X-ray diagnosis and CT (Computed Tomography) diagnostic techniques.

X-ray를 이용한 진단 기법에서는, X-ray 광원과 감광판을 배치하고 그 사이에 환자를 위치시켜, X-ray의 투과력의 차이를 이용하여 인체 내부 장기들의 이미지를 획득한다. 상기 방법을 이용했을 때, 인체 내부의 3차원적인 영상이 2차원적으로 필름에 표현된다. In the diagnosis method using X-ray, the X-ray light source and the photosensitive plate are disposed, the patient is positioned therebetween, and the image of the internal organs of the human body is obtained by using the difference of the transmission power of X-ray. When the above method is used, a three-dimensional image of the inside of the human body is two-dimensionally expressed on a film.

CT를 이용한 진단 기법에서도, 상기 방법과 같이, X-ray의 투과력의 차이를 이용한다. CT를 이용한 진단 기법에서는 X-ray 광원과 검출장치를 배치하고 그 사이에 환자를 위치시킨다. CT를 이용한 진단 기법에서는 인체를 키 방향으로 스캔하여 수 많은 단층 영상을 획득하기 때문에, 일반 X-ray에 비해 환자가 더 많은 방사선에 노출된다는 단점이 있다.In the diagnostic method using CT, as in the above method, the difference in the transmission power of the X-ray is used. In the diagnostic technique using CT, an X-ray source and detector are placed and the patient is positioned therebetween. In the diagnosis method using CT, the human body is scanned in the key direction to obtain many tomographic images, which is disadvantageous in that the patient is exposed to more radiation than general X-ray.

한국특허 출원번호 제10-2011-0102724호Korean Patent Application No. 10-2011-0102724

본 명세서는 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파됨으로써 왜곡된 전자파의 진폭 패턴(amplitude pattern)을 근거로 감쇄 신호를 검출하고, 그 감쇄 신호와 그 전자파의 위상 정보를 근거로 폐암을 진단함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는, 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention detects an attenuation signal based on an amplitude pattern of a distorted electromagnetic wave by propagating through a human body having a non-uniform electrical characteristic and a complicated structure, and estimates the attenuation of the lung cancer based on the attenuation signal and the phase information of the electromagnetic wave. The present invention provides an apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves, which can improve the accuracy and reliability of diagnosis results of lung cancer.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나의 수신부와; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함할 수 있다. An apparatus for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention includes at least one receiving unit for receiving electromagnetic waves generated in a transmitting module; A reference signal calculator for calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave; An attenuation signal detector for detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal; A phase detector for detecting phase information of the received electromagnetic wave; And a controller for diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and the phase information.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전자파는 연속파(Continuous Wave) 형태일 수 있다.As an example related to the present specification, the electromagnetic wave may be in a continuous wave form.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 기준 신호 계산부는 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산할 수 있다.As an example related to the present specification, the reference signal calculator may calculate a signal obtained by removing a double-dip or double-null characteristic, which is a signal attenuation in the amplitude pattern of the received electromagnetic wave, as the reference signal .

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 송신 모듈은 인체의 구강을 통하여 섭취 가능할 수 있다.As one example related to the present specification, the transmission module may be able to be ingested through the oral cavity of the human body.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present specification, the apparatus may further include a storage unit for storing the attenuation signal and the phase information.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 상기 폐암을 진단함으로써 상기 폐암의 여부 및 상기 폐암의 크기를 포함하는 폐암 진단 결과를 발생할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the controller diagnoses the lung cancer based on the attenuation signal and the phase information, thereby generating a lung cancer diagnosis result including the presence or absence of the lung cancer and the size of the lung cancer.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 폐암 진단 결과를 출력부에 출력할 수 있다.As an example related to the present specification, the control unit may output the lung cancer diagnosis result to the output unit.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 방법은, 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 단계와; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 단계와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 단계와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 단계와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 단계를 포함할 수 있다.The method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention includes: receiving electromagnetic waves generated in a transmitting module; Calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave; Detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal; Detecting phase information of the received electromagnetic wave; And diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and the phase information.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파되는 왜곡된 전자파의 진폭 패턴(amplitude pattern)에서 신호 감쇄 정도를 정량적으로 측정할 수 있다.The apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to the embodiment of the present invention quantitatively measure the degree of signal attenuation in an amplitude pattern of a distorted electromagnetic wave propagated through a human body having a non-uniform electrical characteristic and a complicated structure .

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 인체를 통해 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 강력한 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산함으로써, 상기 기준 신호 계산이 간단하며, 이에 따라 폐암 진단 결과 계산에 소요되는 시간이 길지 않으며, 폐암 진단을 실시간 수행할 수 있다.An apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention is an apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves in which a double-dip or double-null characteristic, which is a strong signal attenuation in an amplitude pattern of electromagnetic waves received through a human body, By calculating the signal as the reference signal, the calculation of the reference signal is simple, so that the time required for calculation of the diagnosis result of lung cancer is not long, and the diagnosis of lung cancer can be performed in real time.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 인체를 통해 수신된 전자파의 진폭 패턴이 왜곡되더라도, 그 왜곡된 전자파의 진폭과 기준 신호와(기준 신호 크기)의 차이를 근거로 폐암 진단을 수행함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 유지할 수 있다.The apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to the embodiment of the present invention are based on the difference between the amplitude of the distorted electromagnetic wave and the reference signal (reference signal size) even if the amplitude pattern of the electromagnetic wave received through the human body is distorted By performing a lung cancer diagnosis, the accuracy and reliability of the lung cancer diagnosis results can be maintained.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐암 진단 장치의 사용 상태도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 검사 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 이상적인(ideal) 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 왜곡된 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.1 shows a state of use of a diagnosis apparatus for lung cancer according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an apparatus for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for testing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.
4A is an exemplary diagram illustrating an ideal amplitude pattern of an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.
4B is an exemplary view showing a distorted amplitude pattern of an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. It is also to be understood that the technical terms used herein are to be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. Further, when a technical term used herein is an erroneous technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art are replaced. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprising" or "comprising" or the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐암 진단 장치의 사용 상태도를 나타낸다.1 shows a state of use of a diagnosis apparatus for lung cancer according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 폐암 진단 장치는 송신 모듈(100)과 수신 모듈(200)을 포함할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 외부 장치와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 특히, 상기 송신 모듈(100)이 외부 장치와 무선으로 연결되어야 할 경우, 상기 송신 모듈(100)은 캡슐 형태로 이루어질 수 있다. 상기 캡슐 형태에 의하여, 검사 대상자가 상기 송신 모듈(100)을 구강으로 섭취할 수 있다. 1, the apparatus for diagnosing lung cancer according to the present invention may include a transmitting module 100 and a receiving module 200. [ The transmission module 100 may be connected to an external device wirelessly or by wire. In particular, when the transmission module 100 is to be connected to an external device wirelessly, the transmission module 100 may be in the form of a capsule. According to the capsule shape, the examinee can take the transmission module 100 into the oral cavity.

상기 외부 장치(300)는, 상기 송신 모듈(100)을 제어할 수 있다. 특히, 상기 외부 장치(300)를 통하여, 상기 송신 모듈(100)이 발생시키는 주파수 대역의 스윕(sweep)을 조절할 수 있다. 또한, 상기 외부 장치를 통하여, 상기 송신 모듈(100)의 위치를 조절할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동할 수 있다. 상기 송신 모듈(100)은 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동하면서, 전자파(예를 들면, 연속파(continuous wave))를 발생시켜 수신 모듈(200)로 송신할 수 있다. The external device 300 can control the transmission module 100. Particularly, the sweep of the frequency band generated by the transmission module 100 can be controlled through the external device 300. Further, the position of the transmission module 100 can be adjusted through the external device. The transmission module 100 may move in a vertical direction along a human digestive organs (esophagus). The transmitting module 100 may transmit electromagnetic waves (for example, continuous wave) to the receiving module 200 while moving in a vertical direction along a human digestive organs (esophagus).

상기 수신 모듈(200)은 상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신할 수 있다. 상기 수신 모듈(200)은 수신된 전자파의 진폭 정보 및 위상 정보를 측정할 수 있다. 또한, 상기 전자파의 진폭 정보 및 위상 정보는 상기 외부 장치(300)의 모니터 등을 통하여 사용자가 확인할 수 있다.The receiving module 200 may receive electromagnetic waves generated by the transmitting module 100. [ The receiving module 200 may measure the amplitude information and the phase information of the received electromagnetic wave. The amplitude information and the phase information of the electromagnetic wave can be confirmed by a user through a monitor of the external device 300 or the like.

상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파의 수신을 위하여, 상기 수신 모듈(200)은 인체에 상반부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 수신 모듈(200)은 인체의 피부와 접촉을 유지하며 위치하거나 인체에 근접하여 위치할 수도 있다. 특히, 폐암의 진단을 위해서, 상기 수신 모듈(200)은 인체의 폐를 둘러싸는 범위보다 넓게 분포될 수 있다. 상기 폐암 진단 장치는 상기 수신 모듈(200)이 획득한 전자파에 대응하는 주파수 영역 신호의 진폭 정보 및 위상 정보에 근거하여 폐암 여부를 진단할 수 있다.In order to receive electromagnetic waves generated by the transmission module 100, the reception module 200 may be located at the upper half of the human body. In addition, the receiving module 200 may be positioned in contact with the skin of the human body or may be located close to the human body. Particularly, in order to diagnose lung cancer, the receiving module 200 can be distributed more widely than the area surrounding the lungs of the human body. The lung cancer diagnosis apparatus can diagnose lung cancer based on amplitude information and phase information of a frequency domain signal corresponding to electromagnetic waves acquired by the reception module 200. [

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing an apparatus for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 폐암 진단 장치는 전자파를 발생시키는 송신 모듈(100), 상기 전자파를 근거로 폐암을 진단(검출)하는 수신 모듈(200)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 전자파를 발생시키는 송신 모듈(100)과; 상기 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나 이상의 전자파 수신부(202)와; 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하고, 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 신호 처리부(203)와; 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부(204)와; 상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부(205)를 포함할 수 있다. 상기 전자파는 연속파(continuous wave) 형태를 의미한다.As shown in FIG. 2, the lung cancer diagnosis apparatus may include a transmission module 100 for generating electromagnetic waves, and a reception module 200 for diagnosing (detecting) lung cancer based on the electromagnetic waves. For example, an apparatus for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention includes: a transmission module 100 for generating electromagnetic waves; At least one electromagnetic wave receiving unit 202 for receiving electromagnetic waves generated by the transmission module 100; A signal processor 203 for calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave and detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude pattern of the received electromagnetic wave and the reference signal (reference signal amplitude); A phase detector 204 for detecting phase information of the received electromagnetic wave; And a controller 205 for diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and the phase information. The electromagnetic wave means a continuous wave type.

상기 신호 처리부(203)는 인체를 통해 전파되는 과정에서 왜곡될 수 있는 전자파에서 신호가 감쇄된 정도를 측정하기 위하여 상기 수신된 전자파 진폭을 근거로 기준 신호를 계산한다. The signal processor 203 calculates a reference signal based on the received electromagnetic wave amplitude to measure the degree of attenuation of the signal in the electromagnetic wave that may be distorted in the course of propagating through the human body.

상기 위상 검출부(204)는 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출한다.The phase detector 204 detects the phase information of the received electromagnetic wave.

본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치는, 상기 감쇄 신호 및 위상 정보 등을 저장하는 저장부(207)를 더 포함할 수 있다.The apparatus for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention may further include a storage unit 207 for storing the attenuation signal and phase information.

상기 제어부(205)는 상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 상기 폐암을 진단함으로써 폐암 진단 결과를 발생한다.The control unit 205 diagnoses the lung cancer based on the attenuation signal and the phase information, thereby generating a lung cancer diagnosis result.

상기 제어부(205)는 상기 폐암 진단 결과를 출력부(208)에 출력할 수 있다.The control unit 205 can output the lung cancer diagnosis result to the output unit 208. [

상기 신호 처리부(203)는, 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부(203-1)와; 상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부(203-2)를 포함할 수 있다.The signal processing unit 203 includes a reference signal calculation unit 203-1 for calculating a reference signal; And an attenuation signal detector 203-2 for detecting an attenuation signal corresponding to the difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal (reference signal amplitude).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 검사 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for testing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.

먼저, 송신 모듈(100)의 통신부(101)는 수신 모듈(200)의 통신부(206) 및 외부 장치(300)와 폐암 진단 장치 동작에 관한 정보를 송/수신한다. 상기 송신 모듈(100)의 제어부(102)는 송신 모듈(100)의 전반적인 동작을 제어한다.First, the communication unit 101 of the transmission module 100 transmits / receives information on the operation of the lung cancer diagnostic apparatus to the communication unit 206 and the external device 300 of the reception module 200. The control unit 102 of the transmission module 100 controls the overall operation of the transmission module 100.

상기 송신 모듈(100)의 전자파 생성부(103)는 상기 제어부(102)의 제어 신호를 근거로 전자파를 생성하고, 그 생성된 전자파를 광대역 송신 안테나(104)를 통해 수신 모듈(200)의 광대역 수신 안테나(201)로 송신한다(S11).The electromagnetic wave generator 103 of the transmission module 100 generates an electromagnetic wave based on the control signal of the controller 102 and transmits the generated electromagnetic wave to the receiver 200 through the wideband transmission antenna 104 To the receiving antenna 201 (S11).

상기 수신 모듈(200)의 전자파 수신부(202)는 광대역 수신 안테나(201)를 통해 송신 모듈(100)로부터 인가되어 인체를 통해 전파되는 전자파를 수신하고, 그 수신된 전자파를 신호 처리부(203) 및 위상 검출부(204)에 출력한다(S12). 상기 수신된 전자파는 폐, 암 등의 전기적 특성 차이에 의하여 그 특성이 변환된 상태일 수 있다.The electromagnetic wave receiving unit 202 of the receiving module 200 receives the electromagnetic wave that is applied from the transmitting module 100 through the wideband receiving antenna 201 and propagated through the human body and outputs the received electromagnetic wave to the signal processing unit 203 and / And outputs it to the phase detector 204 (S12). The received electromagnetic waves may be in a state in which their characteristics are changed due to differences in electrical characteristics such as lungs and cancer.

상기 기준 신호 계산부(203-1)는 상기 기준 신호를 계산하고, 그 계산된 기준 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다(S13). 상기 기준 신호는, "local regression smoothing"과 같은 smoothing 기법 또는 로우 패스 필터(low pass filter)와 같은 filtering 기법을 적용하여 계산한다. 그 결과 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 강력한 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산할 수 있다. 그리고 기준 신호 계산 과정에서는 위의 두 방법 이외에도 여러 신호 처리 방법들이 사용될 수 있다.The reference signal calculation unit 203-1 calculates the reference signal and outputs the calculated reference signal to the control unit 205 (S13). The reference signal is calculated by applying a smoothing technique such as "local regression smoothing" or a filtering technique such as a low pass filter. As a result, a signal in which the double-dip or double-null characteristic, which is a strong signal attenuation in the amplitude pattern of the received electromagnetic wave, is removed can be calculated as the reference signal. In the reference signal calculation process, various signal processing methods other than the above two methods can be used.

상기 감쇄 신호 검출부(203-2)는 상기 수신된 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하고, 그 검출한 감쇄 신호를 상기 제어부(205)에 출력한다(S14).The attenuation signal detector 203-2 detects an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the received electromagnetic wave and the reference signal (reference signal amplitude), and outputs the detected attenuation signal to the control unit 205 (S14).

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 이상적인(ideal) 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.4A is an exemplary diagram illustrating an ideal amplitude pattern of an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 전자파의 왜곡된 진폭 패턴을 나타낸 예시도 이다.4B is an exemplary view showing a distorted amplitude pattern of an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.

도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 기준 신호 계산부(203-1)는 상기 기준 신호(4-1)를 계산하고, 그 계산된 기준 신호(4-1)를 상기 제어부(205)에 출력한다.4B, the reference signal calculation unit 203-1 calculates the reference signal 4-1 and outputs the calculated reference signal 4-1 to the control unit 205 .

상기 감쇄 신호 검출부(203-2)는 상기 수신된 전자파의 진폭과 상기 기준 신호(기준 신호 진폭) 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호(4-2)를 검출하고, 그 검출한 감쇄 신호(4-2)를 상기 제어부(205)에 출력한다.The attenuation signal detector 203-2 detects the attenuation signal 4-2 corresponding to the difference between the amplitude of the received electromagnetic wave and the reference signal (reference signal amplitude), and outputs the detected attenuation signal 4-2 To the control unit 205. [0042]

상기 위상 검출부(204)는 상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하고, 그 검출한 위상 정보를 상기 제어부(205)에 출력한다(S15).The phase detector 204 detects the phase information of the received electromagnetic wave and outputs the detected phase information to the controller 205 (S15).

상기 제어부(205)는 수신 모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 검출된 감쇄 신호 및 위상 정보를 근거로 폐암 여부를 진단함으로써 폐암 진단 결과를 발생한다(S16). 예를 들면, 상기 전자파가 폐(배경매질)를 통과하는지, 암(타겟)을 통과하는지 여부에 따라, 상기 전자파의 감쇄 신호가 달라지며, 그 감쇄 신호를 근거로 폐암 여부가 결정된다.The control unit 205 controls the overall operation of the reception module 200 and generates lung cancer diagnosis results by diagnosing lung cancer based on the detected attenuation signal and phase information (S16). For example, depending on whether the electromagnetic wave passes through the lung (background medium) or through the arm (target), the attenuation signal of the electromagnetic wave is changed, and the presence or absence of lung cancer is determined based on the attenuation signal.

상기 제어부(205)는 상기 검출된 감쇄 신호와 위상 정보를 근거로 폐암 여부 및 폐암의 크기를 결정함으로써 폐암 진단 결과를 발생할 수도 있다. 상기 전자파는 폐(배경매질), 암(타겟)을 통과하여 측정점에 위치하는 수신모듈(200)로 도달할 수 있다. 이때, 전자파의 산란 특성에 의하여, 상기 전자파는 진폭(감쇄 신호) 및 위상이 변할 수 있다. 즉, 상기 전자파가 폐(배경매질)을 통과하는지, 암(타겟)을 통과하는지 여부에 따라, 상기 수신된 전자파의 특성이 결정된다.The control unit 205 may determine the presence or absence of lung cancer and the size of the lung cancer based on the detected attenuation signal and the phase information to generate a lung cancer diagnosis result. The electromagnetic waves can reach the receiving module 200 passing through the lung (background medium) and the arm (target) and located at the measuring point. At this time, the amplitude (attenuation signal) and the phase of the electromagnetic wave can be changed by the scattering characteristic of the electromagnetic wave. That is, the characteristic of the received electromagnetic wave is determined depending on whether the electromagnetic wave passes through the lung (background medium) or through the arm (target).

한편, 산란체인 폐암의 모양, 크기 및 인가되는 전자파의 주파수 관계에 따라 수신된 전자파에 대응하는 주파수 영역 신호의 진폭(감쇄 신호에 대응하는 진폭) 및 위상에서 독특한 현상을 관찰할 수 있다. 즉, 폐암이 존재하는 경우, 더블 딥(double dip) 또는 더블 널(double null)을 확인할 수 있다. 또, 폐암이 존재하는 경우, 위상 도약(phase jump)을 확인할 수 있다. 상기 위상 도약(phase jump)은 특정 지점에서 큰 위상 차이가 발생하는 현상이다.On the other hand, a unique phenomenon can be observed in the amplitude (phase corresponding to the attenuation signal) and the phase of the frequency domain signal corresponding to the received electromagnetic wave according to the shape and size of the scattering chain cancer and the frequency relationship of the electromagnetic wave applied. That is, in the presence of lung cancer, a double dip or double null can be identified. In addition, when lung cancer is present, a phase jump can be confirmed. The phase jump is a phenomenon in which a large phase difference occurs at a specific point.

따라서, 인체 소화기관(식도)을 따라 수직 방향으로 이동하는 송신 모듈(100)이 전자파를 발생시켜 송신하고, 수신 모듈(200)이 송신 모듈(100)에서 발생된 전자파를 수신했을 때, 상기 제어부(205)가 상기 수신된 전자파의 특성을 확인하여 폐암을 진단할 수 있다. Therefore, when the transmitting module 100 moving in the vertical direction along the human digestive organs (esophagus) generates and transmits electromagnetic waves and the receiving module 200 receives the electromagnetic waves generated in the transmitting module 100, The controller 205 can diagnose lung cancer by checking the characteristics of the received electromagnetic waves.

상기 출력부(208)는 상기 제어부(205)에서 수행된 상기 폐암 진단 결과를 표시한다(S17). The output unit 208 displays the lung cancer diagnosis result performed by the control unit 205 (S17).

상기 수신 모듈(200)의 통신부(206)는 송신 모듈(100)의 통신부(101) 및 외부 장치(300)와 폐암 진단 장치 동작에 관한 정보를 송/수신한다.The communication unit 206 of the receiving module 200 transmits and receives information on the operation of the lung cancer diagnostic apparatus and the communication unit 101 and the external device 300 of the transmission module 100.

상기 수신 모듈(200)의 저장부(207)는 상기 수신된 전자파, 시간 지연 정보, 주파수 영역 신호의 진폭 및 위상 정보, 상기 제어부(205)의 폐암 진단 결과 등을 저장한다. 상기 저장부(207)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 폐암 진단 장치는 인터넷 (internet)상에서 상기 저장부(207)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.The storage unit 207 of the reception module 200 stores the received electromagnetic waves, time delay information, amplitude and phase information of a frequency domain signal, lung cancer diagnosis results of the control unit 205, and the like. The storage unit 207 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory) A random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a programmable read-only memory (PROM) , A magnetic disk, or an optical disk. The lung cancer diagnostic apparatus may operate in association with a web storage that performs a storage function of the storage unit 207 on the Internet.

상기 출력부(208)는 디스플레이부일 수 있으며, 상기 디스플레이부는 폐암 진단 결과를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 상기 검출된 시간 지연 정보 및 주파수 영역 신호의 크기와 위상 정보, 폐암 진단 결과 등을 표시할 수 있다.The output unit 208 may be a display unit, and the display unit may display a lung cancer diagnosis result. For example, the display unit may display the detected time delay information, the magnitude and phase information of the frequency domain signal, the lung cancer diagnosis result, and the like.

상기 디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel, PDP), MDT(Multi Display Tube) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The display unit may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display, And may include at least one of a 3D display, a plasma display panel (PDP), and a multi display tube (MDT).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 전기적 특성이 비균일하고 구조가 복잡한 인체를 통해 전파되는 왜곡된 전자파의 진폭 패턴(amplitude pattern)에서 신호 감쇄 정도를 정량적으로 측정할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to the embodiments of the present invention are capable of reducing signal attenuation in an amplitude pattern of a distorted electromagnetic wave propagated through a human body having a non- Can be quantitatively measured.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 인체를 통해 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 강력한 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산함으로써, 상기 기준 신호 계산이 간단하며, 이에 따라 폐암 진단 결과 계산에 소요되는 시간이 길지 않으며, 폐암 진단을 실시간 수행할 수 있다.An apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention is an apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves in which a double-dip or double-null characteristic, which is a strong signal attenuation in an amplitude pattern of electromagnetic waves received through a human body, By calculating the signal as the reference signal, the calculation of the reference signal is simple, so that the time required for calculation of the diagnosis result of lung cancer is not long, and the diagnosis of lung cancer can be performed in real time.

본 명세서의 실시예에 따른 전자파를 이용한 폐암 진단 장치 및 방법은, 인체를 통해 수신된 전자파의 진폭 패턴이 왜곡되더라도, 그 왜곡된 전자파의 진폭 과 기준 신호와(기준 신호 크기)의 차이를 근거로 폐암 진단을 수행함으로써, 폐암 진단 결과의 정확도 및 신뢰도를 유지할 수 있다.The apparatus and method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to the embodiment of the present invention are based on the difference between the amplitude of the distorted electromagnetic wave and the reference signal (reference signal size) even if the amplitude pattern of the electromagnetic wave received through the human body is distorted By performing a lung cancer diagnosis, the accuracy and reliability of the lung cancer diagnosis results can be maintained.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 송신 모듈 200: 수신 모듈
202: 전자파 수신부 203: 신호 처리부
204: 위상 검출부 205: 제어부100: transmitting module 200: receiving module
202: electromagnetic wave receiver 203:
204: phase detector 205:

Claims (10)

송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 적어도 하나의 수신부;
상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 기준 신호 계산부와;
상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 감쇄 신호 검출부와;
상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 위상 검출부와;
상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 제어부를 포함하며,
상기 기준 신호 계산부는 상기 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.At least one receiving unit for receiving electromagnetic waves generated by the transmitting module;
A reference signal calculator for calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave;
An attenuation signal detector for detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal;
A phase detector for detecting phase information of the received electromagnetic wave;
And a controller for diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and the phase information,
Wherein the reference signal calculation unit calculates a signal from which a double-dip or double-null characteristic, which is a signal attenuation in the amplitude pattern of the received electromagnetic wave, is removed as the reference signal. Lung cancer diagnostic device. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전자파는,
연속파(Continuous Wave) 형태인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.2. The method of claim 1,
Wherein the electromagnetic wave is in the form of a continuous wave. 제1항에 있어서, 상기 송신 모듈은,
인체의 구강을 통하여 섭취 가능한 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.2. The apparatus of claim 1,
The method for diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to claim 1, 제1항에 있어서,
상기 감쇄 신호 및 위상 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.The method according to claim 1,
And a storage unit for storing the attenuation signal and the phase information. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 상기 폐암을 진단함으로써 상기 폐암의 여부 및 상기 폐암의 크기를 포함하는 폐암 진단 결과를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.The apparatus of claim 1,
And diagnosing the lung cancer based on the attenuation signal and the phase information, thereby generating a lung cancer diagnosis result including the presence or absence of the lung cancer and the size of the lung cancer. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 폐암 진단 결과를 출력부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 장치.7. The apparatus of claim 6,
And outputting the diagnosis result of the lung cancer to the output unit. 송신 모듈에서 발생된 전자파를 수신하는 단계와;
상기 수신된 전자파의 진폭 패턴을 근거로 기준 신호를 계산하는 단계와;
상기 전자파의 진폭과 상기 기준 신호 간의 차이에 대응하는 감쇄 신호를 검출하는 단계와;
상기 수신된 전자파의 위상 정보를 검출하는 단계와;
상기 감쇄 신호 및 위상 정보에 근거하여 폐암을 진단하는 단계를 포함하며,
상기 기준 신호를 계산하는 단계는,
상기 수신된 전자파의 진폭 패턴에서 신호 감쇄인 더블 딥(double-dip) 또는 더블 널(double-null) 특성이 제거된 신호를 상기 기준 신호로서 계산하는 단계인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 방법.Receiving an electromagnetic wave generated in the transmitting module;
Calculating a reference signal based on the amplitude pattern of the received electromagnetic wave;
Detecting an attenuation signal corresponding to a difference between the amplitude of the electromagnetic wave and the reference signal;
Detecting phase information of the received electromagnetic wave;
Diagnosing lung cancer based on the attenuation signal and phase information,
Wherein the step of calculating the reference signal comprises:
And calculating a signal obtained by removing a double-dip or double-null characteristic that is a signal attenuation in the amplitude pattern of the received electromagnetic wave as the reference signal. . 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 전자파는,
연속파(Continuous Wave) 형태인 것을 특징으로 하는 전자파를 이용한 폐암 진단 방법.9. The method of claim 8,
The method of diagnosing lung cancer using electromagnetic waves according to claim 1,
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KR20180079742A (en) * 2017-01-02 2018-07-11 한국과학기술연구원 Minimally invasive cancer diagnosis system and method using electromagnatic wave

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