KR102368703B1 - 유방 병변 진단장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 유방 병변 진단장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치는, 광원플레이트 및 검출플레이트를 포함하고, 상기 광원플레이트와 검출플레이트 사이를 압착하여, 상기 광원플레이트 및 검출플레이트 사이에 위치하는 진단대상을 고정하는 압착고정부; 상기 광원 플레이트를 투과하여 상기 진단대상에 측정광을 조사하는 광조사부; 및 상기 광 조사부와 대향하도록 배치되며, 상기 광원 플레이트, 진단대상 및 검출플레이트를 투과한 상기 측정광을 수신하고, 상기 수신한 측정광을 이용하여 상기 진단대상의 광 진단영상을 생성하는 광검출부를 포함할 수 있다.

Description

유방 병변 진단장치 {Diagnosing apparatus for breast lesion}
본 출원은 유방 병변 진단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유방의 내부에 발생하는 유방암 병변에 대한 진단을 위한 유방 병변 진단장치에 관한 것이다.
최근 고령화 시대의 도래와 더불어 국민 생활수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있다. 또한, 여러 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있으나, 여러 질병 중 특히 암이 우리나라 국민의 사망원인 1위로서 국민건강을 위협하는 가장 중대한 요인이 되고 있다.
유방암 진단 방법 중에서 무증상 여성에 대한 유방암 진단을 위해 주로 사용되는 유방 촬영술(mammography)을 이용한 유방 병변 진단장치는 엑스선을 이용해 유방 내부에 존재하는 병변을 검출하는 것이다.
유방 촬영술의 경우 엑스선을 이용한 촬영 결과물이 2차원 영상이므로 관심영역의 병변이 정상조직과 겹치게 되어 유방암 진단의 주요한 요소인 유방 종괴(mass)의 검출이 힘든 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0072296호)
본 출원은, 유방 병변 진단 장치를 통하여 진단대상을 검사할 때, 진단대상을 고정하는 플레이트에 의한 오차를 보정하여, 정확한 광 진단영상을 생성할 수 있는 유방 병변 진단장치를 제공하고자 한다.
본 출원은, 유방 병변 진단 장치를 통하여 진단대상을 검사할 때, DBT(Digital Breast Tomosynthesis) 방식의 검사와 DOT(Diffuse Optical Tomography) 방식의 검사를 한번에 진행함으로써 높은 품질의 서로 다른 3차원 진단영상을 생성하여 유방암 병변의 식별력을 높여 유방암 진단 효율을 크게 향상시킬 수 있는 유방 병변 진단장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치는, 광원플레이트 및 검출플레이트를 포함하고, 상기 광원플레이트와 검출플레이트 사이를 압착하여, 상기 광원플레이트 및 검출플레이트 사이에 위치하는 진단대상을 고정하는 압착고정부; 상기 광원 플레이트를 투과하여 상기 진단대상에 측정광을 조사하는 광 조사부; 및 상기 광 조사부와 대향하도록 배치되며, 상기 광원 플레이트, 진단대상 및 검출플레이트를 투과한 상기 측정광을 수신하고, 상기 수신한 측정광을 이용하여 상기 진단대상의 광 진단영상을 생성하는 광 검출부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광원플레이트는, 상기 광 조사부와 상기 진단대상 사이에 위치하며, 상기 측정광을 투과하는 투명재질로 형성되고, 상기 검출플레이트는, 상기 진단대상과 상기 광 검출부 사이에 위치하며, 기 설정된 산란계수를 가지는 재질로 형성될 수 있다.
여기서 상기 광 검출부는, 상기 수신한 측정광에 상기 검출플레이트의 산란계수를 적용하여, 상기 광 진단영상을 생성할 수 있다.
여기서 상기 광 검출부는, FEM(Finite Element Method)를 이용하여, 상기 측정광으로부터 상기 광 진단영상을 생성할 수 있다.
여기서 상기 광조사부는, 상기 측정광을 생성하는 광원부; 상기 광원부로부터 수신한 상기 측정광을 전송하는 복수의 출력광섬유; 상기 복수의 출력광섬유를 기 설정된 규격에 따라 고정하는 출력광섬유틀; 및 상기 복수의 출력광섬유에 각각 포함되어, 상기 측정광들을 평행하게 출력하는 시준기(collimator)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 광원부는, NIR(Near InfraRed) 영역의 레이저 빔을 상기 측정광으로 생성할 수 있다.
여기서 상기 광 검출부는, 상기 진단대상 및 상기 압착고정부를 투과한 상기 측정광을 수신하는 복수의 검출광섬유; 상기 복수의 검출광섬유를 기 설정된 규격에 따라 고정하는 검출광섬유틀; 상기 복수의 검출광섬유로부터 수신한 상기 출력광을 영상신호로 전환하는 포토다이오드; 및 상기 영상신호에 상기 검출플레이트의 산란계수를 적용하여, 상기 광 진단영상을 생성하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 검출플레이트는, 상기 진단대상의 산란계수와 기 설정된 오차범위 내에 포함되는 산란계수를 가지는 물질로 구현될 수 있다.
여기서 상기 검출플레이트는, 상기 진단대상과 접촉하는 면에 기 설정된 산란계수를 가지는 유연물질로 코팅할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치는, 엑스선 조사부와 엑스선 검출부를 포함하여 진단대상의 엑스선 진단영상을 생성하는 엑스선 진단부를 더 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치에 의하면, 진단대상을 고정하는 플레이트에 의한 오차를 보정하여, 정확한 광 진단영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치에 의하면, 진단대상에 대한 DBT 방식으로 획득되는 엑스선 진단영상 및 DOT 방식으로 획득되는 진단대상의 광 진단영상을 상호 보안적으로 활용하여 유방암 병변 유무를 확인하므로 유방암에 대한 진단 효율을 향상시키고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치를 나타내는 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치의 정면도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치의 측면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치 중 압착고정부를 도시한 개략도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 내지 도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치를 나타내는 사시도, 정면도 및 측면도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치(1)는 본체(100), 압착고정부(200), 광 진단부(300), 엑스선 진단부(400) 및 이송부(500)를 포함할 수 있다.
이하, 도1 내지 도3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치(1)를 설명한다.
본체(100)의 일측에는 이송부(500)가 결합되며, 본체(100)가 안정적으로 세워질 수 있도록 지면을 지지하는 지지부재(110)를 포함할 수 있다. 본체(100)에는 이송부(500)가 회전가능하게 결합될 수 있다.
본체(100)는 손잡이(120)를 포함할 수 있다. 손잡이(120)는 본체(100)의 전면 양 측에 배치될 수 있다. 예를들어 손잡이(120)는 진단 대상자가 진단대상을 광 진단부(300) 또는 엑스선 진단부(400)에 인접하게 배치시키고 손잡이(120)를 파지하여 그 자세를 유지하도록 할 수 있다. 여기서, 진단대상은 유방일 수 있다.
압착고정부(200)는 광원플레이트(210) 및 검출플레이트(220)를 포함할 수 있다. 압착고정부(200)는 광원플레이트(210)와 검출플레이트(220) 사이에 위치하는 진단대상을 압착하여 고정시킬 수 있다. 이후, 광 진단부(300)와 엑스선 진단부(400)가 각각 이송부(500)에 의하여 이송되어, 압착고정부(200)에 의해 고정된 진단대상에 엑스선 또는 측정광을 조사할 수 있다. 여기서, 고정된 진단대상에 엑스선 또는 측정광을 조사하므로, 이후 생성되는 엑스선 진단영상과 광 진단영상은 용이하게 결합하는 것이 가능하다.
한편, 압착고정부(200)는 광원플레이트(210)와 검출플레이트(220)를 이용하여 진단대상을 소정의 압력으로 가압할 수 있다. 이때, 진단대상은 압력에 의하여 소정의 평면을 갖도록 변형될 수 있으며, 엑스선 진단부(300)와 광 진단부(400)는 상기 평면에 대하여 검사를 수행할 수 있다.
광원플레이트(210)는 광 조사부(310)와 진단대상 사이에 위치할 수 있으며, 투명한 재질로 구현될 수 있다. 따라서, 광 조사부(310)의 측정광은 광원플레이트(210)를 투과하여 진단대상으로 조사될 수 있다.
검출플레이트(220)는 진단대상과 광 검출부(320) 사이에 위치할 수 있으며, 기 설정된 산란계수를 가지는 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 검출플레이트(220)는 산란계수를 알고 있는 재질이면 어떠한 것도 활용될 수 있으며, 이때 검출플레이트(220)는 투명한 재질이 아닐 수 있다. 검출플레이트(220)는 진단대상의 산란계수와 유사한 산란계수를 가지는 물질로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서는 측정시마다 진단대상과 유사한 산란계수를 가지는 검출플레이트(220)로 교체하는 것도 가능하다. 검출플레이트(220)는 진단대상의 산란계수와 기 설정된 오차범위 내에 포함되는 산란계수를 가지는 물질이나, 이들의 합성 물질 또는 혼합물질을 이용하여 구현할 수 있다.
한편, 광 조사부(310)가 출력하는 측정광은 압착고정부(200)를 투과하여 진단대상에 조사되어야 하므로, 광원플레이트(210)는 광 조사부(310)에 대향하는 위치에 구비될 수 있다. 또한, 검출플레이트(220)는 광 검출부(320)에 대향하는 위치에 구비될 수 있다. 반면에, 엑스선은 광원플레이트(210)와 검출플레이트(220)를 모두 투과할 수 있으므로, 엑스선 진단부(400)는 광원플레이트(210)와 검출플레이트(220)의 위치를 고려하지 않을 수 있다.
추가적으로, 검출플레이트(220)의 표면에는 기 설정된 산란계수를 가지는 유연물질이 코팅될 수 있다. 즉, 진단대상과 접촉하는 면에 유연물질을 코팅하여, 검출플레이트(220)와 진단대상 사이의 conformal contact를 유도할 수 있다. 여기서, 코팅되는 물질은 산란계수를 알 수 있는 것이면 어떠한 것도 활용하 수 있다.
광 진단부(300)는 진단대상의 광 진단영상을 생성할 수 있다. 광 진단부(300)는 광 조사부(310) 및 광 검출부(320)를 포함할 수 있다.
광 조사부(310)는 진단대상에 측정광을 조사할 수 있다. 측정광은 NIR(Near Infrared) 영역의 레이저 빔일 수 있으며, 예를들어 785nm, 800nm 또는 850nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 진단대상을 향하여 조사할 수 있다. 광 조사부(310)는 도4에 도시한 바와 같이, 광원부(311), 출력광섬유(312), 출력광섬유틀(313) 및 시준기(314)를 포함할 수 있다.
광원부(311)는 NIR 영역의 레이저 빔을 측정광으로 생성하여 출력할 수 있으며, 출력광섬유(312)는 광원부(311)로부터 수신한 측정광을 전송할 수 있다. 여기서, 출력광섬유(312)들은 출력광섬유틀(313)에 의하여 소정의 패턴을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 출력광섬유틀(313)은 복수의 출력광섬유(312)를 기 설정된 규격에 따라 고정하여, 출력광섬유(312)들이 소정의 패턴을 가지도록 구현할 수 있다. 시준기(314)는 출력광섬유(312)의 하단부에 위치할 수 있으며, 각각의 측정광들이 평행하게 출력되도록 제어할 수 있다. 이를 통하여, 인접한 다른 측정광에 의한 간섭 등의 영향을 줄이고, 측정결과의 정확도를 높일 수 있다.
광 검출부(320)는 광 조사부(310)와 대향하도록 배치될 수 있다. 예를들어, 광 검출부(320)는 진단대상을 중심으로 광조사부(310)의 반대측에 배치될 수 있다. 광 검출부(320)는 진단대상을 투과한 측정광을 수신할 수 있으며, 수신한 측정광을 이용하여 진단대상의 광 진단영상을 획득할 수 있다. 이때, 광 검출부(320)는 수신한 측정광에 검출플레이트(220)의 산란계수를 적용하는 방식으로 광 진단영상을 생성할 수 있다.
종래에는 검출플레이트(220)를 아크릴이나 폴리카보네이트 등 투명한 물질을 이용하여 구현하였다. 그러나, 광 검출부(320)는 아래 광자 확산 방정식(photon diffusion equation)을 이용하여 광 진단영상을 생성하는 것으로, 광자 확산 방정식은 빛이 산란할 수 있는 확산매질(diffusive medium) 내에 빛이 전송되는 경우를 가정하고 있다. 그러나, 투명한 아크릴이나 폴리카보네이트 등은 빛을 산란하는 확산매질이 아니므로, 정확한 영상 복원 계산값을 구하기 어렵게 된다.
Figure 112017110834605-pat00001
Φ: 광자 플루엔스율(photon　fluence rate, W/cm2), μa: 흡수계수(absorption coefficient, cm-1), D: 확산 상수(diffusion constant), v: 매질 내 빛의 속도(m/s), S: 소스(isotropic source term, W/cm3)
따라서, 여기서는 산란계수를 알고 있는 검출플레이트(220)를 이용할 수 있으며, 광 검출부(320)에서는 수신한 측정광에 검출플레이트(220)의 산란계수를 적용하여, 보다 정확한 광 진단영상을 생성할 수 있다.
한편, 도4에 도시한 바와 같이, 광 검출부(320)에는 검출광섬유(321), 검출광섬유틀(322), 포토다이오드(323) 및 연산부(324)가 포함될 수 있다.
검출광섬유(321)는 진단대상(B) 및 압착고정부(200)를 투과한 측정광을 수신할 수 있으며, 검출광섬유틀(322)은 복수의 검출광섬유(321)를 기 설정된 규격에 따라 고정할 수 있다. 여기서, 검출광섬유틀(322)는 출력광섬유틀(313)에 대응하는 패턴으로 각각의 검출광섬유(321)들을 고정시킬 수 있다. 검출광섬유(321)를 통하여 입력된 측정광은 포토다이오드(323)로 전달되며 포토다이오드(323)는 수신한 출력광에 대응하는 전기신호인 영상신호로 전환할 수 있다. 여기서, 포토 다이오드(323)는 APD(Avalanche Photo Diode)일 수 있다. 연산부(324)는 영상신호에 검출플레이트(220)의 산란계수를 적용하여 광 진단영상을 생성할 수 있다. 연산부(324)는 FEM(Finite Element Method)이나 해석적 기법(Analytic) 등을 활용하여, 수신한 영상신호로부터 광 진단영상을 생성할 수 있으며, 이를 3D 데이터화할 수 있다.
엑스선 진단부(400)는, 진단대상의 엑스선 진단영상을 생성할 수 있다. 엑스선 진단부(400)는 엑스선 조사부(410), 엑스선 검출부(420)를 포함할 수 있다.
엑스선 조사부(410)는 엑스선을 발생시켜 진단대상에 조사할 수 있다. 여기서, 엑스선 조사부(410)는 엑스레이 튜브일 수 있으며, 실시예에 따라서는 엑스선 조사부(410)가 미리 설정된 각도 범위 내에서 단속적 또는 연속적으로 회전하며 진단대상에 엑스선을 조사할 수 있다. 엑스선 조사부(410)는 이송부(500)에 의하여 회전할 수 있다.
엑스선 검출부(420)는 엑스선 조사부(410)와 대향하도록 배치될 수 있으며, 엑스선 조사부(410)로부터 조사되어 진단대상을 투과한 엑스선으로부터 진단대상의 엑스선 진단영상을 획득할 수 있다. 엑스선 검출부(420)는 엑스선 조사부(410)가 다양한 각도에서 진단대상을 향해 조사한 엑스선을 토대로 진단대상의 엑스선 진단영상들을 3d 데이터화할 수 있다.
한편, 엑스선 검출부(420)는 디지털 방식의 반도체 평판 검출기일 수 있으며, 반도체 평판 검출기는 복수의 센서들이 매트릭스 형태로 구성된 것일 수 있다. 이와 같은 반도체 평판 검출기는 종래에 사용되는 필름에 비하여 높은 해상도, ?資? 동적 영역(dynamic range), 높은 전기적 신호의 생성 및 손수위 데이터처리 등의 장점을 가질 수 있다. 따라서, 엑스선 진단영상에 대한 실시간 처리와 재상이 가능할 뿐만 아니라 비교적 적은 양의 엑스선으로도 고해상도의 엑스선 진단영상을 획득할 수 있다.
한편, 엑스선 조사부(410)와 엑스선 검출부(420) 및 진단대상은 일직선상에 배치될 수 있다. 이로 인하여 엑스선 조사부(410)로부터 조사되는 엑스선의 초점이 진단대상에 일치할 수 있어 진단대상에 대한 오차없는 양질의 엑스선 진단영상을 획득할 수 있다. 여기서, 진단대상은 엑스선 조사부(410)와 엑스선 검출부(420) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
이송부(500)는 본체(100)와 결합하여 고정될 수 있으며, 광 진단부(300) 및 엑스선 진단부(400)와 결합되어, 광 진단부(300) 및 엑스선 진단부(400)를 회전, 좌우이송 및 승강이송할 수 있다. 구체적으로, 이송부(500)는 진단대상을 기준으로 광 진단부(300) 및 엑스선 진단부(400) 중 적어도 하나를 회전시키거나, 진단대상을 향해 광 진단부(300) 및 엑스선 진단부(400)를 순차적으로 이송할 수 있다.
구체적으로, 이송부(500)는 제1 이송유닛(510), 제2 이송유닛(520), 제3 이송유닛(530) 및 제4 이송유닛(540)을 포함할 수 있다.
제1 이송유닛(510)은 엑스선 조사부(410)를 진단대상(B)을 기준으로 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 제1 이송유닛(510)은 제1 베이스(511) 및 제1 회전축(512)을 포함할 수 있다. 제1 베이스(511)는 제1 회전축(512)과 결합되며, 제1 베이스(511)의 상부에는 엑스선 조사부(410)가 배치될 수 있다. 제1 베이스(511)의 상부에 배치된 엑스선 조사부(410)는 진단대상을 향해 엑스선을 조사할 수 있다. 여기서, 제1 베이스(511)는 제1 회전축(512)을 따라 회전할 수 있으므로, 제1 베이스(511)가 제1 회전축(512)을 따라 소정 각도 회전한 상태에서 진단대상을 향하여 엑스선을 조사하는 것이 가능하다.
제2 이송유닛(520)은 제3 이송유닛(530) 및 제4 이송유닛(540)을 진단대상을 기준으로 회전시킬 수 있다. 이를 위하여 제2 이송유닛(520)은 제2 베이스(521) 및 제2 회전축(522)을 포함할 수 있다. 제2 베이스(521)는 제2 회전축(522)에 결합되며, 제2 회전축(522)을 따라 회전할 수 있다. 이 경우, 제3 이송유닛(530)과, 제4 이송유닛(540)에 결합된 엑스선 검출부(420)와 광 진단부(300)를 진단대상(B)을 기준으로 회전시킬 수 있다.
제3 이송유닛(530)은 제2 이송유닛(520)에 결합되며, 엑스선 검출부(420)와 광 진단부(300)를 진단대상을 향하여 순차적으로 이동되도록 할 수 있다. 예를들어, 제3 이송유닛(530)은 엑스선 검출부(420)와 광 진단부(300)를 진단대상을 향해 이동되도록 하기 위하여, 엑스선 검출부(420)와 광 진단부(300)를 수평방향으로 이송시키거나 엑스선 검출부(420)와 광 진단부(300)의 광 조사부(310)를 승강할 수 있다. 이를 위해, 제3 이송유닛(530)은 제1 수직 이송부(531) 및 제1 수평 이송부(532)를 포함할 수 있다.
제4 이송유닛(540)은 제2 이송유닛(520)에 결합되며, 광 진단부(300)를 진단대상을 향하여 순차적으로 이동되도록 할 수 있다. 예를들면, 제4 이송유닛(540)은 광 진단부(300)를 진단대상을 향해 이동되도록 하기 위하여, 광 진단부(300)를 수평방향으로 이송시키거나 광 진단부(300)의 광 검출부(320)를 승강할 수 있다. 이를 위해, 제4 이송유닛(540)은 제2 수직 이송부(541) 및 제2 수평 이송부(542)를 포함할 수 있다.
여기서, 제3 이송유닛(530) 및 제4 이송유닛(540)을 이용하면, 광 진단부(300)와 엑스선 진단부(400)를 순차적으로 진단대상으로 이송시킬 수 있다. 이를 통하여, 광 진단부(300) 및 엑스선 진단부(400)는 진단대상을 측정하여 광 진단영상 및 엑스선 진단영상을 각각 생성할 수 있다.
한편, 이송부(500)는 도1 내지 도3의 형태로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 광 진단부(300)와 엑스선 진단부(400)를 순차적으로 진단대상으로 이송하여 광 진단영상 및 엑스선 진단영상을 생성할 수 있도록 하는 것이면, 어떠한 것도 이송부(500)로 활용가능하다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치를 통해 진단대상을 검사하는 과정을 나타내는 개략도이다.
이하, 도5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유방 병변 진단장치의 동작을 설명한다.
도5(a)에 도시한 바와 같이, 유방 병변 진단장치(1)를 이용해 진단대상(B)을 검사하기 위해서는, 먼저 진단대상(B)을 압착고정부(200) 사이에 배치시킬 수 있다. 이때 진단대상(B)은 유방일 수 있다.
진단대상(B)이 압착고정부(200)의 광원 플레이트(210)와 검출 플레이트(220) 사이에 위치하게 되면, 광원 플레이트(210) 또는 검출 플레이트(220) 중 하나를 진단대상(B) 측으로 상승 또는 하강시킬 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 검출 플레이트(220)가 승강 또는 하강한다고 가정한다.
검출 플레이트(220)가 하강하여 진단대상(B)의 상부와 접촉하고 일정 압력으로 가압할 수 있다. 이때 진단대상(B)의 크기 또는 상태에 따라 검출 플레이트(220)가 진단대상(B)에 인가하는 압력은 조절될 수 있다.
압착고정부(200)을 통해 진단대상(B)이 가압된 채로 고정되면, 제3 이송유닛(530)의 제1 수직 이송부(531)가 엑스선 검출부(420)를 진단대상(B)의 하부에 밀착하도록 이동시킨 다음, 엑스선 진단부(400)를 통해 진단대상(B)을 검사할 수 있다. 이때, 엑스선조사부(410)는 진단대상(B)과 일직선상에 배치된 상태이다. 일반적으로 엑스선 진단이 먼저 이뤄질 경우 엑스선 검출부(420)가 진단대상(B)의 하부에 배치된 상태로 초기 세팅이 이뤄질 수 있다. 엑스선 검출부(420)의 배치가 완료되면 엑스선 검출부(220)를 진단대상(B)의 하부에 근접하게 위치시킬 수 있다. 이와 같은 과정이 완료되면 엑스선 조사부(410)가 진단대상(B)을 향해 엑스선을 조사하고 엑스선 검출부(420)는 엑스선 조사부(410)로부터 진단대상(B)을 투과해 제공되는 엑스선을 통해 엑스선 진단영상을 생성할 수 있다.
엑스선 진단부(400)가 진단대상(B)의 검사를 완료해 엑스선 진단영상을 획득하면, 광 진단부(300)가 진단대상(B)의 광 진단영상을 획득하는 검사가 진행된다. 이때, 진단대상(B)은 압착고정부(200)에 의해 계속 고정된 상태일 수 있다. 이후, 이송부(500)는 광 조사부(310)를 진단대상(B)의 하부에 배치되도록 이동시키고, 광 검출부(320)가 진단대상(B)의 상부에 배치되도록 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 제3 이송유닛(530)의 제1 수직 이송부(531)은 엑스선 검출부(420)를 하강시킬 수 있으며, 하강이 완료되면 제1 수평 이송부(532)가 광 조사부(310)를 진단대상(B)의 하부에 배치되도록 수평방향으로 이동시킬 수 있다.
이때, 제4 이송유닛(540)은 광 검출부(320)가 진단대상(B)의 상부에 배치되도록 수평방향으로 이동시킬 수 있으며, 제1 수직 이송부(531)와 제2 수직 이송부(541)는 각각 광 검출부(320)와 광 조사부(310)를 상승 또는 하강시켜 진단대상(B)에 인접하도록 배치시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 수직 이송부(531)가 광 조사부(310)를 상승시켜 진단대상(B)을 가압하고 있는 광원 플레이트(210)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 제2 수직 이송부(541)는 광 검출부(320)를 하강시켜 광 검출부(320)를 진단대상(B)을 가압하고 있는 검출 플레이트(220)에 밀착시킬 수 있다. 광 검출부(320)와 광 조사부(310)가 진단대상(B)에 밀착되도록 배치되면 광 진단부(300)는 진단대상(B)을 검사한다.
여기서, 광 조사부(310)는 진단대상(B)을 향해 측정광을 조사할 수 있으며, 광 조사부(310)가 출력하는 측정광은 투명한 광원 플레이트(210)를 투과하여 진단대상(B)으로 입사될 수 있다. 이후, 진단대상(B)을 투과한 측정광은 기 설정된 산란계수를 가지는 검출플레이트(220)를 통하여 광 검출부(320)로 입력될 수 있다. 따라서, 광 검출부(320)에서는 검출플레이트(220)의 산란계수를 고려하여 정확한 광 진단영상을 생성할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 광 진단부(300)와 엑스선 진단부(400)는 제1 회전축(512)과 제2 회전축(522)을 기준으로 소정의 각도만큼 회전한 상태에서 진단대상(B)을 검사하는 것도 가능하다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
1: 유방 병변 진단장치 100: 본체
110: 지지부재 120: 손잡이
200: 압착고정부 210: 광원플레이트
220: 검출플레이트 300: 광 진단부
310: 광 조사부 320: 광 검출부
400: 엑스선 진단부 410: 엑스선 조사부
420: 엑스선 검출부 500: 이송부
510: 제1 이송유닛 520: 제2 이송유닛
530: 제3 이송유닛 540: 제4 이송유닛

Claims (10)

  1. 광원플레이트 및 검출플레이트를 포함하고, 상기 광원플레이트와 검출플레이트 사이를 압착하여, 상기 광원플레이트 및 검출플레이트 사이에 위치하는 진단대상을 고정하는 압착고정부;
    상기 광원 플레이트를 투과하여 상기 진단대상에 측정광을 조사하는 광 조사부; 및
    상기 광 조사부와 대향하도록 배치되며, 상기 광원 플레이트, 진단대상 및 검출플레이트를 투과한 상기 측정광을 수신하고, 상기 수신한 측정광을 이용하여 상기 진단대상의 광 진단영상을 생성하는 광 검출부를 포함하는 것으로,
    상기 광원플레이트는, 상기 광 조사부와 상기 진단대상 사이에 위치하며, 상기 측정광을 투과하는 투명재질로 형성되고,
    상기 검출플레이트는, 상기 진단대상과 상기 광 검출부 사이에 위치하며, 기 설정된 산란계수를 가지는 재질로 형성되며,
    상기 광 검출부는
    상기 수신한 측정광에 상기 검출플레이트의 산란계수를 적용하여, 상기 광 진단영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 검출부는
    FEM(Finite Element Method)를 이용하여, 상기 측정광으로부터 상기 광 진단영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광조사부는
    상기 측정광을 생성하는 광원부;
    상기 광원부로부터 수신한 상기 측정광을 전송하는 복수의 출력광섬유;
    상기 복수의 출력광섬유를 기 설정된 규격에 따라 고정하는 출력광섬유틀; 및
    상기 복수의 출력광섬유에 각각 포함되어, 상기 측정광들을 평행하게 출력하는 시준기(collimator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광원부는
    NIR(Near InfraRed) 영역의 레이저 빔을 상기 측정광으로 생성하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광 검출부는
    상기 진단대상 및 상기 압착고정부를 투과한 상기 측정광을 수신하는 복수의 검출광섬유;
    상기 복수의 검출광섬유를 기 설정된 규격에 따라 고정하는 검출광섬유틀;
    상기 복수의 검출광섬유로부터 수신한 출력광을 영상신호로 전환하는 포토다이오드; 및
    상기 영상신호에 상기 검출플레이트의 산란계수를 적용하여, 상기 광 진단영상을 생성하는 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 검출플레이트는
    상기 진단대상의 산란계수와 기 설정된 오차범위 내에 포함되는 산란계수를 가지는 물질로 구현되는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 검출플레이트는
    상기 진단대상과 접촉하는 면에 기 설정된 산란계수를 가지는 유연물질로 코팅하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
  10. 제1항에 있어서,
    엑스선 조사부와 엑스선 검출부를 포함하여 진단대상의 엑스선 진단영상을 생성하는 엑스선 진단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유방 병변 진단장치.
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