WO2017176039A1 - 색소 병변의 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

색소 병변의 진단 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2017176039A1
WO2017176039A1 PCT/KR2017/003703 KR2017003703W WO2017176039A1 WO 2017176039 A1 WO2017176039 A1 WO 2017176039A1 KR 2017003703 W KR2017003703 W KR 2017003703W WO 2017176039 A1 WO2017176039 A1 WO 2017176039A1
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WO
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laser
target
pigmented
lesion
irradiated
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PCT/KR2017/003703
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English (en)
French (fr)
Inventor
변성현
민완기
Original Assignee
스페클립스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings

Definitions

  • the present invention relates to a diagnostic system and method for pigmented lesions.
  • the present invention is supported by the following national research and development projects.
  • Pigmented lesions can be classified into benign lesions and malignant lesions as one of skin diseases.
  • Benign lesions can be, for example, freckles or nevus of Ota, and malignant lesions can be such as skin cancer.
  • benign lesions are mainly removed by laser using a skin toning device or skin peeling device, and the wavelength of the laser used varies depending on the position (depth from the skin) of the benign lesions.
  • a system and method for diagnosing pigmented lesions that can determine the depth and / or thickness of the pigmented lesion.
  • the laser type of the wavelength to remove the benign lesion to the user, and to tell the user the progress and the critical degree of the malignant lesion
  • the acoustic sensing unit for detecting a photoacoustic wave generated when the first laser is irradiated to the target having a pigmented lesion;
  • a disease diagnosis unit determining a type of the pigmented lesion on the basis of the generated light generated when the second laser is irradiated onto the target;
  • a pigmented lesion diagnosis unit configured to calculate at least one of a depth and a thickness of the pigmented lesion based on the time at which the photoacoustic wave is detected and the laser irradiation time information on the first laser irradiated to the target. It is to provide, a diagnostic system for pigmented lesions is provided.
  • the step of irradiating the first laser to the target having a pigmented lesion Detecting a photoacoustic wave generated from a target to which the first laser is irradiated; Calculating the depth and / or thickness of the pigmented lesion based on laser irradiation time information and the acoustic detection time at which the photoacoustic wave is detected; Determining a type of pigmented lesion by analyzing a spectrum of generated light generated when the second laser is irradiated onto the target; And determining the type of the laser lesion corresponding to the depth of the pigmented lesion when the pigmented lesion is determined to be a benign lesion as a result of determining the type of the pigmented lesion.
  • a laser type with a wavelength capable of removing benign lesions based on the depth and / or thickness of the pigmented lesion may be recommended to the user.
  • the type of laser that is present is recommended and, if diagnosed as malignant lesions, the progress of malignant lesions can be indicated.
  • FIG. 1 is a view for explaining a diagnosis system of pigmented lesions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method for calculating the depth of the pigmented lesion in the diagnosis system of the pigmented lesion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining a diagnosis system for pigmented lesions according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining a diagnosis system of the pigmented lesion according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a diagnosis system for pigmented lesions according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining a method for diagnosing pigmented lesions according to an embodiment of the present invention.
  • component A and / or component B' is used to mean 'at least one of component A and component B'.
  • indirect coupling means that at least one third component is placed and coupled between the component A and the component B.
  • ... unit As used herein, the terms “... unit”, “... unit”, “module” and the like refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. .
  • the term 'transmission', 'communication', 'transmission', 'receive', 'providing', or 'delivering' of a signal, data, or information means one component ('component' In addition to the direct transmission of signals, data, or information from a ') to another component (' component b '), it also passes to at least one other component (' component c ') to component b. Included.
  • component a outputs from component b, even if there is no explicit representation that one component ('component a') and another component ('component b') are 'operationally related' to each other. Receive the signal, data, or information directly or through at least one other component to perform its own (component a) operation, or the component b directly outputs the signal, data, or information outputted from the component a. Alternatively, it is to be understood that component a and component b are 'operationally related' if they are receiving through another at least one component and performing their own (component b) operation.
  • the 'laser generating device' means a device for generating a cosmetic or medical laser
  • the 'beauty or medical laser handpiece' has a shape that can be held by the user hand
  • the laser generated by the laser generating device Means a device configured to receive the inflow and outflow to the target.
  • the term 'laser' means a pulsed laser or continuous light laser.
  • the frequency band of the 'laser' may have any frequency band, for example, may have a UV (ultra violet) band, a visible light band, or an IR-infrared band.
  • 'generating light' is meant to include all light generated when a laser is irradiated to a target (eg, body tissue).
  • 'generated light' may mean, for example, plasma light, reflected light, scattered light, and / or fluorescent light.
  • the term 'wavelength' means a specific value or a specific range of values (ie, a wavelength band).
  • the term 'first laser' means a laser irradiated onto a target to obtain a photoacoustic wave or photoacoustic wave couple used to calculate the depth and / or thickness of a pigmented lesion.
  • the term 'second laser' means a laser irradiated to a target to obtain generated light for determining the type of pigmented lesion.
  • the term 'third laser' means a laser that is irradiated to a target to obtain an image of a pigmented lesion.
  • 'laser' when it is not necessary to distinguish between 'first laser', 'second laser', and 'third laser', the term 'laser' may be referred to without any distinction.
  • the first laser and the second laser may be the same, or the first laser and the second laser may be lasers irradiated onto the target at different times.
  • the first laser and the third laser may be the same, or the first laser and the third laser may be lasers irradiated onto the target at different times.
  • the second laser and the third laser may be the same, or the second laser and the third laser may be lasers irradiated onto the target at different times.
  • the first laser and the second laser may be the same, or the first laser and the second laser may be lasers irradiated onto the target at different times.
  • the first laser, the second laser, and the third laser are the same, or the first laser, the second laser, and the third laser are each targeted at different times. It may be a laser irradiated to.
  • FIG. 1 is a view for explaining a diagnosis system of pigmented lesions according to an embodiment of the present invention.
  • a diagnosis system for pigmented lesions may include a laser generating device 1, a light collecting unit 2, and a cosmetic or medical laser handpiece (hereinafter referred to as a handpiece) ( 3) and a diagnosis apparatus (hereinafter, 'diagnosis apparatus') 10 for pigmented lesions.
  • the diagnostic apparatus 10 includes a spectroscope 4, an acoustic sensor 5, a diagnostic 7, a pigmented lesion DB storage 11, a laser type DB storage 12, a reference spectrum DB storage for disease diagnosis ( 13) and a spectral data comparison unit 14.
  • the diagnosis unit 7 includes a pigmented lesion diagnosis unit 7a and a disease diagnosis unit 7b.
  • acoustic sensing result is used to mean “a sound sensing time” or “data capable of calculating the sound sensing time”.
  • the first laser for acquiring the photoacoustic wave and the second laser for acquiring the generated light are the same laser. Therefore, in the present embodiment described with reference to FIG. 1, the first laser and the second laser will be referred to as 'lasers' without being distinguished.
  • the sound detector 5 may detect sound generated when the laser is irradiated to a target (for example, skin) to check the depth and / or thickness of the pigmented lesion.
  • the acoustic detector 5 may include a transducer for converting sound into an electrical signal and an amplifier for amplifying the electrical signal converted by the transducer for sound sensing. .
  • the pigmented lesion present in the target absorbs the laser and generates sound.
  • a photoacoustic Sound generated by the photoacoustic phenomenon is referred to herein as a 'photoacoustic wave'.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a determines the depth of the pigmented lesion based on the time when the photoacoustic wave is detected by the sound sensor 5 ('sound detection time') and the laser irradiation time information. Can be calculated
  • the laser generation time may be a control unit (not shown) for controlling the laser generation operation of the laser generation device 1 or the laser generation device 1.
  • the time when the laser hits the surface of the target may be obtained by an apparatus (eg, a photodiode) that detects the laser near the surface of the target, and the time when the generated light is detected Can be obtained by (2). At least one or more of the obtained times is provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a.
  • the acoustic detector 5 detects a photoacoustic wave generated from the target when the laser is irradiated to the target, and the acoustic detection result is provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a.
  • the acoustic detector 5 detects one or more photoacoustic waves, and the pigmented lesion diagnosis unit 7a calculates the depth and / or thickness of the pigmented lesion using the acoustic detection time and the laser irradiation time information.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a is provided with the acoustic sensing result from the acoustic sensing unit 5 and calculates the depth and / or thickness of the pigmented lesion using the acoustic sensing result and the laser irradiation visual information.
  • the sound detector 5 may detect at least two photoacoustic waves.
  • a first photoacoustic wave when a first laser is irradiated to a target, the first sensed in time is called a first photoacoustic wave, and the next sensed is called a second photoacoustic wave.
  • the first photoacoustic wave and the second photoacoustic wave satisfy the following conditions, it will be referred to as a 'photoacoustic wave couple'.
  • the first photoacoustic wave and the second photoacoustic wave are sequentially sensed, and the time when the first photoacoustic wave is detected and the time when the second photoacoustic wave is detected are mutually different.
  • the first photoacoustic wave is generated when the first laser is absorbed by the upper surface of the pigmented lesion (surface close to the surface of the target), and the second photoacoustic wave is caused by the lower surface of the pigmented lesion (far from the surface of the target). Is generated when the laser is absorbed by the laser beam).
  • a first photoacoustic wave is generated when the laser is absorbed to the upper surface hs of the pigmented lesion, and the lower surface of the pigmented lesion (Ls).
  • Ls the lower surface of the pigmented lesion
  • a second photoacoustic wave is generated when the laser is absorbed. Since these photoacoustic waves are in a photoacoustic wave couple relationship, the thickness d of the pigmented lesion can be calculated.
  • the laser beam is spaced a predetermined distance S as shown in FIG. 3 rather than being irradiated to the center of the pigmented lesion.
  • a laser is irradiated around the pigmented lesion.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may calculate the thickness of the pigmented lesion from the detection result of the photoacoustic wave couple.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a selects one or more laser types capable of treating the pigmented lesion with reference to the laser type DB.
  • the term 'laser type' is data defining a laser, which data defines the laser by at least one of wavelength, power, pulse width, and product name.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a selects at least one laser type corresponding to the depth and / or thickness of the pigmented lesion from the laser type DB.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may select at least one laser type in consideration of the depth of the pigmented lesion, or at least one laser type in consideration of both the depth and thickness of the pigmented lesion. .
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may also determine the development state of the pigmented lesion with reference to the pigmented lesion DB when the pigmented lesion is a malignant lesion.
  • the malignant lesion may be, for example, skin cancer
  • the pigmented lesion DB is data defining a progression state according to the depth and / or thickness of the malignant lesion.
  • the wavelength of the laser that treats pigmented lesions depends on the location of the pigmented lesion, for example, Q-switched Ruby lasers (694 nm) and Q-switched Alexandrite lasers (755nm) can treat pigmented lesions on the upper epidermis.
  • Q-switched Nd: YAG laser (532 nm) can treat pigmented lesions present in the epidermis
  • Q-switched Nd: YAG laser (1064 nm) can treat pigmented lesions present in the dermis.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may determine the progress state according to the depth and / or thickness of the pigmented lesion by referring to the pigmented lesion DB as described above. For example, the pigmented lesion diagnosis unit 7a may determine the advanced state according to the thickness of the pigmented lesion, or may determine the advanced state in consideration of both the depth and the thickness of the pigmented lesion.
  • Data defining progression status may be, for example, the stage of development (first stage, second stage, third stage, fourth stage) of cancer.
  • the pigmented lesion DB and the laser type DB described above are included in the diagnostic apparatus 10 as shown in FIG. 1 or separately in an external storage device (not shown) accessible by the pigmented lesion diagnosis unit 7a by wire or wirelessly. It may be stored.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a can access and refer to the pigmented lesion DB and the laser type DB stored in the external storage device.
  • an operation result of the pigmented lesion diagnosis unit 7a may be displayed through a display unit such as a monitor.
  • a display unit such as a monitor.
  • the laser type selected by the pigmented lesion diagnosis unit 7a or the progress state of the pigmented lesion may be displayed on the display unit (not shown).
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a performs the operation of selecting the laser type when the pigmented lesion is a benign lesion and the operation of determining the progress state when the pigmented lesion is a malignant lesion.
  • the disease diagnosis unit 7b may determine the type of pigmented lesion.
  • the disease diagnosis unit 7b may be configured to determine whether the pigmented lesion is a malignant lesion by analyzing a spectrum of generated light generated from the pigmented lesion when the laser is irradiated to the pigmented lesion.
  • the photoacoustic wave is detected by the acoustic sensor 5 and provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a.
  • the light collecting unit 2 collects such generated light and provides it to the spectrometer 4.
  • the spectrometer 4 measures the spectrum of generated light.
  • the spectral data comparison unit 14 compares the spectrum of generated light measured by the spectroscope with the reference spectrum DB for disease diagnosis.
  • the disease diagnosis unit 7b determines whether the pigmented lesion is a malignant lesion or a benign lesion based on the comparison result of the spectral data comparison unit 14. The determination result of the disease diagnosis unit 7b is provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a.
  • the disease diagnosis unit 7b may determine that the pigmented lesion is a malignant lesion when the spectrum of the generated light and the reference spectrum DB for disease diagnosis are the same or nearly similar.
  • Korean Patent Publication No. 10-1640202 (July 11, 2016) discloses a technique for determining whether a disease is obtained using a spectral spectrum of generated light. Please refer to the contents disclosed in Korea Patent Publication No. 10-1640202 (July 11, 2016). On the other hand, the contents disclosed in Korea Patent Publication No. 10-1640202 (July 11, 2016) is incorporated as part of the present specification.
  • the first laser and the second laser are irradiated to the target at different times. That is, when the first laser generated by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the sound sensor 5 detects the photoacoustic wave. When the second laser generated visually later than the first laser by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the light collecting unit 2 collects generated light generated from the target.
  • the second laser is irradiated to the target visually faster than the first laser. That is, when the second laser generated by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the light collecting unit 2 collects the generated light generated from the target. On the other hand, when the first laser generated by the laser generation device 1 visually later than the second laser is irradiated to the target, the sound sensor 5 detects the photoacoustic wave.
  • the light collecting unit 2 is not included in the diagnosis apparatus 10 for pigmented lesions, which is illustrative, and the light collecting unit 2 is used for diagnosing the pigmented lesion 10. It is also possible to be configured to include). In addition, any of the components included in the diagnosis apparatus 10 of the pigmented lesion, for example, the acoustic sensing unit 5 may be configured so that the diagnosis apparatus 10 of the pigmented lesion is not included.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method for calculating the depth of the pigmented lesion in the diagnosis system of the pigmented lesion according to an embodiment of the present invention.
  • the depth (i.e. position) of a pigmented lesion is determined from the surface of the pigmented lesion (e.g., the surface (top, bottom, or side) of the pigmented lesion or the interior of the pigmented lesion.
  • the distance h to an arbitrary position) see FIG. 2 (a)).
  • the depth (h) of the pigmented lesion is shown as a distance to the center of the pigmented lesion, but this is exemplary.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a can calculate the depth of the pigmented lesion by, for example, the following ⁇ Formula 1>.
  • the acoustic detection time is a time when the photoacoustic wave generated from the pigmented lesion is detected.
  • a photoacoustic wave having a peak relatively higher than the surroundings may be generated from the pigmented lesion, as shown in (b) of FIG.
  • dye lesion diagnosis part 7a can calculate the thickness of a pigment
  • the first photoacoustic wave and the second photoacoustic wave are photoacoustic wave couples.
  • all or part of the components included in the diagnosis device 10 of the pigmented lesion may be configured to be coupled to the handpiece 3.
  • the acoustic sensing unit 5 and / or the light collecting unit 2 is coupled to a handpiece detachable device (not shown in FIG. 1), and such handpiece detachable device is detachable from the handpiece 3. Possibly combined.
  • the acoustic sensing unit 5 and / or the light collecting unit 2 may be embedded in the handpiece 3.
  • FIG. 4 is a view for explaining a diagnosis system for pigmented lesions according to another embodiment of the present invention.
  • a diagnosis system for a pigmented lesion may include a laser generating device 1, a light collecting unit 2, a cosmetic or medical laser handpiece 3, and a diagnosis device for a pigmented lesion ( 10).
  • the diagnostic apparatus 10 includes a spectroscope 4, an acoustic sensor 5, a diagnostic 7, a pigmented lesion DB storage 11, a laser type DB storage 12, a reference spectrum DB storage for disease diagnosis ( 13), the spectral data comparison unit 14, and the light sensing unit 19.
  • the diagnosis unit 7 includes a pigmented lesion diagnosis unit 7a and a disease diagnosis unit 7b.
  • This embodiment described with reference to FIG. 4 differs from the embodiment described with reference to FIG. 1 in that the laser sensing visual information is obtained by the light sensing unit 19 and provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a.
  • the embodiment of FIG. 4 will be described based on differences from the embodiment of FIG. 1.
  • the first laser for acquiring the photoacoustic wave and the second laser for acquiring the generated light are the same laser. Accordingly, in the present embodiment described with reference to FIG. 4, the first laser and the second laser will be referred to as 'lasers' without being distinguished.
  • the acoustic sensing unit 5 may detect the photoacoustic wave generated when the laser is irradiated to the target with the pigmented lesion.
  • the light detector 19 may detect the generated light generated from the target after the laser is irradiated to the laser or the target that generated the photoacoustic wave detected by the acoustic detector 5.
  • the light sensing unit 19 may be implemented by a device such as a photodiode, for example.
  • the light detector 19 detects a laser moving through the inside of the handpiece 3, detects a laser output from the handpiece 3 and moves to a target, or detects a generated light generated from the target. It can be configured to.
  • the light sensing unit 19 may be formed inside the handpiece 3 or the handpiece 3. Can be coupled to the outside.
  • the light sensing unit 19 When the light sensing unit 19 is configured to detect a laser moving through the interior of the handpiece 3, at least a part of the laser moving inside the handpiece 3 branches to the light sensing unit 19 side.
  • An optical element (not shown in FIG. 4) may be located inside the handpiece 3.
  • the light detector 19 When the light detector 19 is configured to detect a laser output from the handpiece 3 and move to the target, or to detect the generated light generated from the target, the light detector 19 is configured to It may be located adjacent to a part (part in contact with the target) or in a handpiece detachable device (not shown in FIG. 4) which is removably coupled to the handpiece 3.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may calculate the depth and / or thickness of the pigmented lesion based on the time when the photoacoustic wave is detected by the acoustic detector 5 and the laser detection result by the light detector 19. Can be.
  • the 'laser detection result' includes 'laser irradiation time information'.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may select the laser type and / or the advanced state based on the depth and / or the thickness of the pigmented lesion.
  • the first laser and the second laser are irradiated to the target at different times. That is, when the first laser generated by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the sound sensor 5 detects the photoacoustic wave.
  • the second laser generated visually later than the first laser by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the light collecting unit 2 collects generated light generated from the target.
  • the second laser is irradiated to the target visually faster than the first laser. That is, when the second laser generated by the laser generating device 1 is irradiated to the target, the light collecting unit 2 collects the generated light generated from the target.
  • the sound sensor 5 detects the photoacoustic wave.
  • the light sensing unit 19 is configured to sense the generated light or the first laser generated from the target by the first laser.
  • FIG. 5 is a view for explaining a diagnosis system of the pigmented lesion according to another embodiment of the present invention.
  • a diagnosis system for pigmented lesions may include a laser generator 1, a light collecting unit 2, a cosmetic or medical laser handpiece 3, and a diagnosis apparatus for pigmented lesions 10. ), And an image collecting unit 16.
  • the diagnostic apparatus 10 includes a spectroscope 4, an acoustic sensor 5, a diagnostic 7, a pigmented lesion DB storage 11, a laser type DB storage 12, a reference spectrum DB storage for disease diagnosis ( 13), the spectrum data comparison unit 14, a disease diagnosis reference image DB storage unit 17, an image comparison unit 18, and a light detector 19.
  • the diagnosis unit 7 includes a pigmented lesion diagnosis unit 7a and a disease diagnosis unit 7b.
  • the first laser for acquiring the photoacoustic wave, the second laser for acquiring the generated light and the third laser for acquiring the image of the pigmented lesion are the same laser. . Therefore, in the present exemplary embodiment described with reference to FIG. 5, the first laser, the second laser, and the third laser will be referred to as 'lasers' without being distinguished.
  • the embodiment described with reference to FIG. 5 is different from the embodiment described with reference to FIG. 1 in that the disease diagnosis unit 7b determines the disease in consideration of both the spectrum of generated light and the image of the pigmented lesion.
  • the embodiment of FIG. 5 will be described based on differences from the embodiment of FIG. 1.
  • the acoustic sensing unit 5 may detect a photoacoustic wave generated when the laser is irradiated to a target for checking the depth and / or thickness of the pigmented lesion.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a calculates the depth and / or thickness of the pigmented lesion based on the time at which the photoacoustic wave is detected by the sound sensing unit 5 and the laser irradiation time information, and the laser type and / or progression. The state can be determined.
  • the image collector 16 may collect an image of the target when the laser is irradiated to the target or may collect an image of the target when the laser is not irradiated to the target.
  • the image comparison unit 18 compares the image collected by the image collection unit 16 with the reference image DB for disease diagnosis.
  • the spectral data comparison unit 14 compares the spectrum of generated light measured by the spectroscope 4 with the reference spectrum DB for disease diagnosis.
  • the comparison result of the image comparison unit 18 and the comparison result of the spectral data comparison unit 14 are provided to the disease diagnosis unit 7b, and the disease diagnosis unit 7b refers to the image comparison result and the spectral data comparison result. Determine the type of pigmented lesion by reflecting.
  • the disease diagnosis unit 7b determines the type of the pigmented lesion by reflecting at least one of the comparison result of the spectral data comparison unit 14 and the comparison result of the image comparison unit 18.
  • the disease diagnosis unit 7b may include i) the same or extremely similar to the spectrum data of the generated light in the reference spectrum data DB for disease diagnosis, or ii) the image of the pigmented lesion in the reference image DB for disease diagnosis. If there is the same or very similar to, it is determined that the pigmented lesion is a malignant lesion.
  • the disease diagnosis unit 4b includes i) the same or extremely similar to the spectrum data of the generated light in the reference spectrum data DB for disease diagnosis, and ii) the image of the pigmented lesion in the reference image DB for disease diagnosis. If there is the same or very similar to, it is determined that the pigmented lesion is a malignant lesion.
  • Korean Patent Publication No. 10-1640202 discloses a technique for determining whether or not a malignant lesion by analyzing the spectrum of the light generated from the pigmented lesion and / or the image of the pigmented lesion. All of the technical contents described in Korean Patent Publication No. 10-1640202 (July 11, 2016) are incorporated as part of the present specification.
  • the laser is irradiated twice at different times to the target.
  • the laser irradiated to the target is the first laser
  • the laser irradiated later is the second laser and at the same time the third laser.
  • the laser irradiated to the target is the first laser and the third laser at the same time, and the laser irradiated later is the second laser.
  • the laser irradiated to the target is the second laser
  • the laser irradiated later is the first laser and at the same time the third laser.
  • the laser irradiated to the target first is the second laser and at the same time the third laser, and the laser irradiated later is the first laser.
  • the laser is irradiated three times at different times to the target.
  • the laser irradiated to the target is the first laser
  • the laser irradiated next is the second laser
  • the laser irradiated last is the third laser.
  • the laser irradiated to the target first is the second laser
  • the laser irradiated next is the second laser
  • the laser irradiated last is the second laser
  • the laser irradiated to the target first is the third laser
  • the laser irradiated next is the first laser
  • the laser irradiated last is the second laser.
  • FIG. 6 is a view for explaining a diagnosis system for pigmented lesions according to another embodiment of the present invention.
  • a diagnosis system for pigmented lesions includes a laser generator 1, a light collecting unit 2, a cosmetic or medical laser handpiece 3, and a diagnosis apparatus for pigmented lesions 10. ), And an image comparator 18.
  • the diagnostic apparatus 10 includes a spectroscope 4, an acoustic sensor 5, a diagnostic 7, a pigmented lesion DB storage 11, a laser type DB storage 12, a reference spectrum DB storage for disease diagnosis ( 13), the spectrum data comparison unit 14, the image collecting unit 16, the disease diagnosis reference image DB storage unit 17, and the light detecting unit 19.
  • the diagnosis unit 7 includes a pigmented lesion diagnosis unit 7a and a disease diagnosis unit 7b.
  • the first laser for acquiring the photoacoustic wave, the second laser for acquiring the generated light and the third laser for acquiring the image of the pigmented lesion are the same laser. . Therefore, in the present embodiment described with reference to FIG. 6, the first laser, the second laser, and the third laser will be referred to as 'lasers' without being distinguished.
  • the laser irradiation time information is acquired by the light sensing unit 19 and provided to the pigmented lesion diagnosis unit 7a, and the spectrum of the generated light and the pigmented lesion by the disease diagnosis unit 7b.
  • the embodiment described with reference to Figure 1 determines the type of the disease in consideration of all of the images.
  • FIG. 6 will be described based on differences from the embodiment of FIG. 1.
  • the acoustic sensing unit 5 may detect a photoacoustic wave generated when the laser is irradiated to a target for checking the depth and / or thickness of the pigmented lesion.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a calculates the depth and / or thickness of the pigmented lesion based on the time at which the photoacoustic wave is detected by the sound sensing unit 5 and the laser irradiation time information, and the laser type and / or progression. The state can be determined.
  • the comparison result of the image comparison unit 18 and the comparison result of the spectral data comparison unit 14 are provided to the disease diagnosis unit 7b, and the disease diagnosis unit 7b reflects the image comparison result and the spectral data comparison result. Determine the type of pigmented lesion.
  • the disease diagnosis unit 7b determines the type of the pigmented lesion by reflecting at least one of the comparison result of the spectral data comparison unit 14 and the comparison result of the image comparison unit 18.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 7a may calculate the depth and / or thickness of the pigmented lesion based on the time when the photoacoustic wave is detected by the acoustic detector 5 and the laser detection result by the light detector 19. Can be.
  • the light sensing unit 19 please refer to the description of the embodiment described with reference to FIG.
  • the laser is irradiated twice at different times to the target.
  • the laser irradiated to the target is the first laser
  • the laser irradiated later is the second laser and at the same time the third laser.
  • the laser irradiated to the target is the first laser and the third laser at the same time, and the laser irradiated later is the second laser.
  • the laser irradiated to the target is the second laser
  • the laser irradiated later is the first laser and at the same time the third laser.
  • the laser irradiated to the target first is the second laser and at the same time the third laser, and the laser irradiated later is the first laser.
  • the laser is irradiated three times at different times to the target.
  • the laser irradiated to the target is the first laser
  • the laser irradiated next is the second laser
  • the laser irradiated last is the third laser.
  • the laser irradiated to the target first is the second laser
  • the laser irradiated next is the second laser
  • the laser irradiated last is the second laser
  • the laser irradiated to the target first is the third laser
  • the laser irradiated next is the first laser
  • the laser irradiated last is the second laser.
  • the light detecting unit 19 detects the first laser irradiated to the target or the generated light generated when the first laser is irradiated to the target.
  • FIG. 7 is a view for explaining a method for diagnosing pigmented lesions according to an embodiment of the present invention.
  • a step (S101) of irradiating a laser ('first laser') with a target having a pigmented lesion, the target to which the first laser is irradiated Detecting the photoacoustic wave generated from the step S103 and calculating depth and / or thickness of the pigmented lesion based on the laser irradiation time information and the acoustic detection time at which the photoacoustic wave is detected (S105).
  • Determining the type of pigmented lesion by analyzing the spectrum of the generated light generated when the laser ('second laser') is irradiated to the target (S107), if it is determined that the malignant lesion in step S107 (S109: YES) malignant lesion Determining the progress state (stage) of (S111), if it is determined that the benign lesion in step S107 (S109: NO) selecting the type of laser (S113), and displaying the results of S111 and S113 to the user Contains (S115) do.
  • the method for determining the pigmented lesion described with reference to FIG. 6 may be performed by the embodiments of the diagnosis apparatus for the pigmented lesion described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and / or 6. Can be implemented.
  • the pigmented lesion diagnosis unit 9a may calculate the depth of the pigmented lesion using ⁇ Equation 1>, and calculate the depth of the pigmented lesion using ⁇ Equation 2>.
  • the detecting of the photoacoustic wave (S103) may be performed by the sound sensor 5.
  • the step (S103) of detecting the sound may be performed by the sound sensing unit 5 coupled to the handpiece 3 receiving the laser and flowing out to the target.
  • step S107 is configured to determine the type of pigmented lesion by analyzing the spectrum of the generated light (for example, the embodiment of FIGS. 1 and 4), or the pigmented lesion by analyzing the spectrum of the generated light and the image of the pigmented lesion. It may be configured to determine the type of (for example, the embodiment of Figures 5 and 6)
  • the present embodiment may further include a light sensing step of detecting a laser emitted to the target.
  • the detection result of the light sensing step is used when performing the step S105.
  • the light sensing step may be performed by the light detecting unit 19 for detecting a laser irradiated to the target.
  • the embodiment may further include controlling the wavelength, power, and / or pulse length of the laser generating device that generates the laser irradiated onto the target.
  • the controlling may be performed by a controller (not shown) that controls the laser generating device to generate a laser having a wavelength, power, and / or pulse width corresponding to the depth and / or thickness of the pigmented lesion. have.
  • the first laser and the second laser are the same lasers or those irradiated to the target at different times.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 색소 병변이 있는 타겟으로 제1레이저가 조사되었을 때 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 음향 감지부; 상기 타겟으로 제2레이저가 상기 타겟으로 조사되었을 때 발생되는 발생 광에 기초하여 상기 색소 병변의 종류를 판단하는 질병 진단부; 및 상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 상기 타겟에 조사된 제1레이저에 대한 레이저 조사 시각 정보에 기초하여, 상기 색소 병변(pigmented lesion)의 깊이와 두께 중 적어도 하나를 계산하는 색소 병변 진단부;를 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템이 개시된다.

Description

색소 병변의 진단 시스템 및 방법
본 발명은 색소 병변의 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 아래의 국가연구개발사업에 의해 지원받은 것이다.
{이 발명을 지원한 국가연구개발사업}
[과제고유번호] N056300067
[부처명] 산업통상자원부
[연구관리전문기관] 한국산업기술진흥원
[연구사업명] '17 사업화연계기술개발사업(R&BD) 민간투자연계형 (도움닫기플랫폼-TOP)
[연구과제명] 레이저 유도 플라즈마/형광 분광 기반의 실시간, 비침습적 피부암 진단기기 개발 및 상용화
[기여율] 1/1
[주관기관] 스페클립스 주식회사
[연구기간] 2017.04.01 ~ 2018.12.31
색소 병변(pigmented lesion)은 피부 질환의 하나로서 양성 병변(benign lesion)과 악성 병변(malignant lesion)으로 분류될 수 있다. 양성 병변은 예를 들면 기미(freckle)나 오타모반(nevus of Ota)과 같은 것이 있을 수 있고, 악성 병변은 피부 암과 같은 것이 있을 수 있다.
한편, 양성 병변은 주로 피부 토닝 장치나 피부 필링 장치를 이용하여 레이저로 제거되는데, 양성 병변의 위치(피부로부터의 깊이)에 따라 사용되는 레이저의 파장이 달라진다.
종래, 양성 병변과 악성 병변의 구별은 쉽지 않으므로, 피부 토닝 장치나 피부 필링 장치를 이용하여 레이저로 색소 병변을 제거하는 일에 종사하는 사람들은 색소 병변에 대한 정확한 구별 없이 색소 병변에 대한 시술을 하는 경우가 많다. 설사 양성 병변과 악성 병변을 구별할 수 있는 경우라도, 양성 병변의 깊이를 알기 위해서는, 양성 병변을 실제로 절제하거나 OCT (Optical Coherence Tomography)와 같은 별도의 고가의 장비를 사용하여 측정해야 하는 불편함이 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 색소 병변의 깊이 및/두께를 판단할 수 있는 색소 병변의 진단 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 색소 병변의 깊이 및/두께에 기초하여, 양성 병변을 제거할 수 있는 파장의 레이저 종류를 사용자에게 추천할 수 있고, 악성 병변의 진행 상태 및 위중한 정도를 사용자에게 알려줄 수 있는 색소 병변의 진단 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 색소 병변이 있는 타겟으로 제1레이저가 조사되었을 때 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 음향 감지부; 상기 타겟으로 제2레이저가 상기 타겟으로 조사되었을 때 발생되는 발생 광에 기초하여 상기 색소 병변의 종류를 판단하는 질병 진단부; 및 상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 상기 타겟에 조사된 제1레이저에 대한 레이저 조사 시각 정보에 기초하여, 상기 색소 병변(pigmented lesion)의 깊이와 두께 중 적어도 하나를 계산하는 색소 병변 진단부;를 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 색소 병변이 있는 타겟으로 제1레이저를 조사하는 단계; 상기 제1레이저가 조사된 타겟으로부터 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 단계; 레이저 조사 시각 정보와 상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 음향 감지 시각에 기초하여, 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하는 단계; 상기 타겟으로 제2레이저가 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 색소 병변의 종류를 판단하는 단계; 및 상기 색소 병변의 종류를 판단한 결과 상기 색소 병변이 양성 병변으로 판단되면 상기 색소 병변의 깊이에 대응되는 레이저의 종류를 선택하는 단계;를 포함하는 색소 병변의 진단 방법이 제공된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 색소 병변의 깊이 및/두께에 기초하여 양성 병변을 제거할 수 있는 파장을 가진 레이저 종류를 사용자에게 추천할 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면 색소 병변이 양성 병변 또는 악성 병변인지를 진단하고, 색소 병변의 깊이 및/두께를 측정하여, 양성 병변인 것으로 진단된 경우에는 그러한 양성 병변을 제거할 수 있는 레이저 종류를 추천하고, 악성 병변으로 진단된 경우에는 악성 병변의 진행 상태를 알려줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템에서 색소 병변의 깊이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 포토어코스틱 웨이브 커플이 생성되는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[부호의 설명]
1: 레이저
2: 광 수집부
3: 핸드피스
4: 분광기
5: 음향 감지부
7: 진단부
10: 진단 장치
11: 색소 병변 DB
12: 레이저 종류 DB
13: 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB
14: 스펙트럼 데이터 비교부
18: 이미지 비교부
19: 광 감지부
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본원 명세서에서, '구성요소 A 및/또는 구성요소 B'라고 함은 '구성요소 A와 구성요소 B 중에서 적어도 하나'를 의미하는 것으로 사용된다.
본 명세서에서, '구성요소 A'와 '구성요소 B'가 결합되어 있다고 언급되는 경우에 구성요소 A와 구성요소 B가 직접 결합되어 있거나, 또는 간접 결합되어 있는 것을 의미하는 것으로 사용된다. 여기서, 간접 결합은, 구성 요소 A와 구성요소 B의 사이에 적어도 하나 이상의 제3의 구성요소가 게재되어 결합된 것을 의미한다.
본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 신호, 데이터, 또는 정보의 '전송', '통신', '송신','수신', '제공', 또는 '전달' 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소('구성요소 a')에서 다른 구성요소('구성요소 b')로 신호, 데이터, 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만 아니라 적어도 하나 이상의 다른 구성요소('구성요소 c)를 경유하여 구성요소 b로 전달되는 것도 포함된다.
본 명세서에서, '동작적으로 서로 관련'되어 있는 구성요소들은 서로 데이터를 송신 및/또는 수신하도록 유선 및/또는 무선으로 연결되어 있다고 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소('구성요소 a')와 다른 구성요소('구성요소 b')가 '동작적으로 서로 관련' 되어 있다는 명시적인 표현이 없더라도, 구성요소 a가 구성요소 b로부터 출력되는 신호, 데이터, 또는 정보를 직접 또는 다른 적어도 하나의 구성요소를 통해서 수신하여 자신(구성요소 a)의 동작을 수행하거나, 구성요소 a로부터 출력되는 신호, 데이터, 또는 정보를 구성요소 b가 직접 또는 다른 적어도 하나의 구성요소를 통해서 수신하여 자신(구성요소 b)의 동작을 수행하고 있다면 구성요소 a와 구성요소 b는 '동작적으로 서로 관련'되어 있다고 이해되어야 한다.
본원 명세서에서, '레이저 발생 장치'는 미용 또는 의료용 레이저를 생성하는 장치를 의미하고, '미용 또는 의료용 레이저 핸드피스'는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 형상을 가지며 상기 레이저 발생 장치에 의해 생성된 레이저를 유입 받아서 타겟으로 유출하도록 구성된 기기를 의미한다.
본원 명세서에서, 용어 '레이저'는 펄스 레이저 또는 연속광 레이저를 의미한다. 또한 '레이저'의 주파수 대역은 임의의 주파수 대역을 가질 수 있고, 예를 들면 UV(Ultra violet) 대역, 가시광(Visible light) 대역, 또는 IR(Infra-red) 대역을 가질 수 있다.
본원 명세서에서, 용어 '발생 광'은 레이저가 타겟(예를 들면, 신체 조직)에 조사되었을 때 발생되는 광들을 모두 포함하는 의미이다. 따라서, '발생 광'은 예를 들면 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 및/또는 형광광을 의미할 수 있다.
본원 명세서에서, 용어 ‘파장’은 특정 수치 또는 특정 범위의 수치(즉, 파장 대역)를 의미한다.
본원 명세서에서, 용어 ‘제1레이저’는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께의 산출에 사용되는 포토어코스틱 웨이브 또는 포토어코스틱 웨이브 커플을 획득하기 위해서 타겟에 조사되는 레이저를 의미한다.
본원 명세서에서, 용어 ‘제2레이저’는 색소 병변의 종류를 판단하기 위한 발생 광을 획득하기 위해 타겟에 조사되는 레이저를 의미한다.
본원 명세서에서, 용어 ‘제3레이저’는 색소 병변의 영상을 획득하기 위해서 타겟에 조사되는 레이저를 의미한다.
본원 명세서에서, ‘제1레이저’, ‘제2레이저’, 및 ‘제3레이저’를 구분할 필요가 없을 경우에는, ‘레이저’로 구분없이 부르기도 한다.
도면들을 참조하여 후술할 본원 발명의 실시예들에서, 제1레이저와 제2레이저는 동일한 것이거나, 또는 제1레이저와 제2레이저는 각각 다른 시각에 타겟에 조사되는 레이저일 수 있다.
도면들을 참조하여 후술할 본원 발명의 실시예들에서, 제1레이저와 제3레이저는 동일한 것이거나, 또는 제1레이저와 제3레이저는 각각 다른 시각에 타겟에 조사되는 레이저일 수 있다.
도면들을 참조하여 후술할 본원 발명의 실시예들에서, 제2레이저와 제3레이저는 동일한 것이거나, 또는 제2레이저와 제3레이저는 각각 다른 시각에 타겟에 조사되는 레이저일 수 있다.
도면들을 참조하여 후술할 본원 발명의 실시예들에서, 제1레이저와 제2레이저는 동일한 것이거나, 또는 제1레이저와 제2레이저는 각각 다른 시각에 타겟에 조사되는 레이저일 수 있다.
도면들을 참조하여 후술할 본원 발명의 실시예들에서, 제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저는 동일한 것이거나, 또는 제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저는 각각 다른 시간에 타겟에 조사되는 레이저일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템은 레이저 발생 장치(1), 광수집부(2), 미용 또는 의료용 레이저 핸드피스(이하, ‘핸드피스’라고 함)(3), 및 색소 병변의 진단 장치(이하, '진단 장치')(10)를 포함한다.
진단 장치(10)는 분광기(4), 음향 감지부(5), 진단부(7), 색소 병변 DB 저장부(11), 레이저 종류 DB 저장부(12), 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB 저장부(13), 및 스펙트럼 데이터 비교부(14)를 포함한다.
진단부(7)는 색소 병변 진단부(7a)와 질병 진단부(7b)를 포함한다.
본원 명세서에서, '음향 감지 결과' 라고 함은 '음향 감지 시각' 또는 '음향 감지 시각을 계산할 수 있는 데이터'를 포함하는 의미로 사용하기로 한다.
도 1을 참조하여 설명하는 본 실시예에 따르면, 포토어코스틱 웨이브를 획득하기 위한 제1레이저와 발생 광을 획득하기 위한 제2레이저는 동일한 레이저이다. 따라서, 도 1을 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 제1레이저와 제2레이저를 구분없이 ‘레이저’라고 부르기로 한다.
본 실시예에서, 음향 감지부(5)는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 확인할 타겟(예를 들면, 피부)으로 레이저가 조사되었을 때 발생되는 음향을 감지할 수 있다. 예를 들면, 음향 감지부(5)는 음향 감지를 위해서 음향을 전기적인 신호로 변환하는 트랜스듀서(transducer)와 트랜스듀서에 의해 변환된 전기적인 신호를 증폭하는 앰프(amp)를 포함할 수 있다.
레이저 발생장치(1)에 의해 생성된 레이저가 핸드피스(3)를 통해서 타겟에 조사되면, 타겟에 존재하는 색소 병변은 레이저를 흡수하고 음향을 발생시킨다. 이러한 현상을 포토어코스틱(photoacoustic)이라고 하고, 포토어코스틱 현상에 의해 발생된 음향을 본원 명세서에서는, '포토어코스틱 웨이브'라고 부르기로 한다.
본 실시예에서, 색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)에 의해 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각('음향 감지 시각')과 레이저 조사 시각 정보에 기초하여, 색소 병변의 깊이를 계산할 수 있다.
본원 명세서에서, 용어 '레이저 조사 시각 정보'는
i) 타겟으로 조사되는 레이저를 레이저 발생 장치가 생성한 레이저 생성 시각
ii) 타겟의 표면에 레이저가 닿는 시각
iii) 레이저가 타겟에 조사된 후 타겟의 표면으로부터 발생된 발생 광을 감지한 시각 및
iv) i)의 레이저 생성 시각과 iii)의 발생 광을 감지한 시각 사이의 임의의 시각
중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다.
레이저 조사 시각 정보에 포함되는 상술한 시각들은 다양한 방법으로 획득될 수 있으며, 예를 들면 레이저 생성 시각은 레이저 발생장치(1) 또는 레이저 발생장치(1)의 레이저 생성 동작을 제어하는 제어부(미 도시)로부터 획득될 수 있고, 타겟의 표면에 레이저가 닿는 시각은 타겟의 표면 근처에 레이저를 감지하는 장치(예를 들면, 포토다이오드)에 의해 획득될 수 있고, 발생 광을 감지한 시각은 광수집부(2)에 의해 획득될 수 있다. 획득된 상기 시각들 중 적어도 1개 이상의 시각은 색소 병변 진단부(7a)에게 제공된다.
음향 감지부(5)는 레이저가 타겟에 조사되었을 때 타겟으로부터 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하고, 음향 감지 결과는 색소 병변 진단부(7a)에게 제공된다.
음향 감지부(5)는 하나 이상의 포토어코스틱 웨이브를 감지하고, 색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지 시각과 레이저 조사 시각 정보를 이용하여 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 계산한다.
본 실시예에서, 색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)로부터 음향 감지 결과를 제공받고, 음향 감지 결과와 레이저 조사 시각 정보를 이용하여 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 계산한다.
음향 감지부(5)는 적어도 2개의 포토어코스틱 웨이브를 감지할 수 있다.
본원 명세서에서는, 제1레이저가 타겟에 조사되었을 때, 시간적으로 먼저 감지된 것을 제1 포토어코스틱 웨이브라고 하고, 다음에 감지된 것을 제2 포토어코스틱 웨이브라고 부르기로 한다. 한편, 제1 포토어코스틱 웨이브와 제2 포토어코스틱 웨이브가 다음 조건을 만족할 경우에, '포토어코스틱 웨이브 커플'이라고 부르기로 한다.
조건
레이저가 타겟으로 조사된 후, 제1 포토어코스틱 웨이브와 제2 포토어코스틱 웨이브가 순차적으로 감지되고, 제1 포토어코스틱 웨이브를 감지한 시각과 제2 포토어코스틱 웨이브를 감지한 시각이 서로 다르며, 제1 포토어코스틱 웨이브는 색소 병변의 상면(타겟의 표면에 가까운 면)에 제1레이저가 흡수될 때 발생된 것이고, 제2 포토어코스틱 웨이브는 색소 병변의 하면(타겟의 표면과 멀리 있는 면)에 레이저가 흡수될 때 발생된 것으로 판단되는 경우.
도 3은 포토어코스틱 웨이브 커플이 생성되는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 3을 참조하면, 레이저(L1, L2)가 타겟의 색소 병변으로 조사되면, 색소 병변의 상면(hs)에 레이저가 흡수될 때 제1 포토어코스틱 웨이브가 생성되고, 색소 병변의 하면(Ls)에 레이저가 흡수될 때 제2 포토어코스틱 웨이브가 생성되는 것을 나타낸다. 이들 포토어코스틱 웨이브들은 포토어코스틱 웨이브 커플인 관계에 있으므로, 색소 병변의 두께(d)가 계산될 수 있다.
한편, 색소 병변의 하면(Ls)에 레이저가 흡수될 때 제2 포토어코스틱 웨이브가 생성되기 위해서는, 레이저가 색소 병변의 중앙으로 조사되기 보다는 도 3에 도시된 바와 같이 소정 거리(S) 이격된 레이저가 색소 병변의 주위로 조사되는 것이 바람직하다.
색소 병변 진단부(7a)는 포토어코스틱 웨이브 커플의 감지 결과로부터 색소 병변의 두께를 계산할 수 있다.
색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변이 양성 병변(benign lesion)인 경우 레이저 종류 DB를 참조하여 색소 병변을 치료할 수 있는 레이저 종류를 1개 이상 선택하는 동작을 수행한다. 본원 명세서에서, 용어 ‘레이저 종류’는 레이저를 정의한 데이터로서, 이러한 데이터는 파장, 파워, 펄스 폭, 및 제품 명칭 중 적어도 하나에 의해 레이저를 정의한다.
상세하게 설명하면, 색소 병변 진단부(7a)는 레이저 종류 DB에서 색소 병변의 깊이 및/또는 두께에 대응된 레이저 종류를 적어도 1개 이상 선택한다.
예를 들면, 색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변의 깊이를 고려하여 레이저 종류를 적어도 1개 이상 선택하거나, 또는 색소 병변의 깊이와 두께를 모두 고려하여 레이저 종류를 적어도 1개 이상 선택할 수 있다.
이는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께에 따라서, 색소 병변을 제거 또는 경감시킬 수 있는 레이저의 파장, 파워, 및 폭(duration)이 달라지기 때문이다. 색소 병변 진단부(7a)는 또한 색소 병변이 악성 병변(malignant lesion)인 경우, 색소 병변 DB를 참조하여, 색소 병변의 진행 상태(development state)를 판단할 수 있다. 여기서, 악성 병변(malignant lesion)은 예를 들면 피부암(skin cancer)과 같은 것일 수 있고, 색소 병변 DB는 악성 병변의 깊이 및/또는 두께에 따라서 진행 상태를 정의한 데이터이다.
색소 병변을 치료하는 레이저의 파장은 색소 병변의 위치에 따라 달라지며, 예를 들면 Q-switched Ruby 레이저 (694 nm)와 Q-switched Alexandrite 레이저 (755nm)는 표피 윗부분에 존재하는 색소 병변을 치료할 수 있고, Q-switched Nd:YAG 레이저 (532 nm)는 표피에 존재하는 색소 병변을 치료할 수 있고, Q-switched Nd:YAG 레이저 (1064 nm)는 진피에 존재하는 색소 병변을 치료할 수 있다.
색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변이 악성 병변(malignant lesion)인 경우 상술한 바와 같이 색소 병변 DB를 참조함으로써 색소 병변의 깊이 및/또는 두께에 따라서 그 진행 상태를 판단할 수 있다. 예를 들면, 색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변의 두께에 따라서 그 진행 상태를 판단하거나, 또는 색소 병변의 깊이와 두께를 모두 고려하여 그 진행 상태를 판단할 수 있다.
‘진행 상태를 정의한 데이터’는 예를 들면, 암의 병기(development stage)(제1기, 제2기, 제3기, 제4기)와 같은 것일 수 있다.
상술한 색소 병변 DB와 레이저 종류 DB는 도 1에 도시된 바와 같이 진단장치(10)에 포함되어 있거나 또는 색소 병변 진단부(7a)가 유선 또는 무선으로 접근 가능한 외부 저장장치(미 도시)에 별도로 저장되어 있을 수 있다. 외부 저장장치에 색소 병변 DB와 레이저 종류 DB가 저장되어 있는 경우에는, 색소 병변 진단부(7a)가 그러한 외부 저장장치에 저장된 색소 병변 DB와 레이저 종류 DB에 접근하여 참조할 수 있다.
도 1에 도시하지는 않았지만, 모니터와 같은 표시부를 통해서 색소 병변 진단부(7a)의 동작 결과가 표시될 수 있다. 예를 들면, 색소 병변 진단부(7a)에 의해 선택된 레이저 종류나 색소 병변의 진행 상태가 표시부(미 도시)에 표시될 수 있다.
상술한 실시예에서, 색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변이 양성 병변인 경우에는 레이저 종류를 선택하는 동작을 수행하고 악성 병변인 경우에는 진행 상태를 판단하는 동작을 수행하는 것으로 설명하였다.
질병 진단부(7b)는 색소 병변의 종류를 판단할 수 있다.
질병 진단부(7b)는 레이저가 색소 병변에 조사되었을 때 색소 병변으로부터 생성되는 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 색소 병변이 악성 병변인지 여부를 판단할 수 있도록 구성될 수 있다.
레이저 발생 장치(1)에 의해 생성된 레이저가 핸드피스(3)를 통해서 색소 병변이 있는 타겟으로 조사되면, 포토어코스틱 웨이브와 발생 광이 발생된다.
포토어코스틱 웨이브는 상술한 바와 같이 음향 감지부(5)에 의해 감지되어 색소 병변 진단부(7a)에게 제공된다. 광수집부(2)는 그러한 발생 광을 수집하여 분광기(4)에게 제공한다.
분광기(4)는 발생 광의 스펙트럼을 측정한다. 스펙트럼 데이터 비교부(14)는 분광기에 의해 측정된 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB를 비교한다. 질병 진단부(7b)는 스펙트럼 데이터 비교부(14)의 비교결과에 기초하여 색소 병변이 악성 병변인지 또는 양성 병변인지를 판단한다. 질병 진단부(7b)의 판단 결과는 색소 병변 진단부(7a)에게 제공된다.
질병 진단부(7b)는 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB이 비교 결과 동일하거나 거의 유사하면 색소 병변이 악성 병변인 것으로 판단할 수 있다. 한국 등록특허공보 10-1640202(2016. 7. 11)에는 발생 광의 분광 스펙트럼을 이용하여 질병 여부를 판단하는 기술이 개시되어 있으므로. 한국 등록특허공보 10-1640202(2016. 7. 11)에 개시된 내용을 참조하기 바란다. 한편, 한국 등록특허공보 10-1640202(2016. 7. 11)에 개시된 내용은 본원 명세서의 일부로 결합된다.
상술한 도 1을 참조하여 설명한 실시예는 제1레이저와 제2레이저가 동일한 레이저인 경우를 설명하였지만, 이와 다르게 변형이 가능하다.
도 1의 변형된 일 실시예에 따르면, 제1레이저와 제2레이저는 서로 다른 시각에 타겟으로 조사된다. 즉, 레이저 생성 장치(1)에 의해 생성된 제1레이저가 타겟으로 조사되었을 때 음향 감지부(5)가 포토어코스틱 웨이브를 감지한다. 레이저 생성 장치(1)에 의해 제1레이저보다 시각적으로 늦게 생성된 제2레이저가 타겟으로 조사되었을 때 광 수집부(2)는 타겟으로부터 발생되는 발생 광을 수집한다.
도 1의 변형된 다른 실시예에 따르면, 제2레이저가 제1레이저보다 시각적으로 빠르게 타겟에 조사된다. 즉, 레이저 생성 장치(1)에 의해 생성된 제2레이저가 타겟으로 조사되었을 때 광 수집부(2)는 타겟으로부터 발생되는 발생 광을 수집한다. 한편, 레이저 생성 장치(1)에 의해 제2레이저보다 시각적으로 늦게 생성된 제1레이저가 타겟으로 조사되었을 때, 음향 감지부(5)가 포토어코스틱 웨이브를 감지한다.
도 1를 참조하여 설명한 본 실시예에서, 광수집부(2)가 색소 병변의 진단 장치(10)에 포함되지 않은 것으로 설명되었는데 이는 예시적인 것으로서, 광수집부(2)가 색소 병변의 진단 장치(10)에 포함되도록 구성되는 것도 가능하다. 또한, 색소 병변의 진단 장치(10)에 포함된 구성요소들 중 임의의 구성요소, 예를 들면 음향 감지부(5)가 색소 병변의 진단 장치(10)에 포함되지 않도록 구성되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템에서 색소 병변의 깊이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본원 명세서에서, 본 발명의 설명 목적을 위해서, 색소 병변의 깊이(즉, 위치)는 타겟의 표면으로부터 색소 병변(예를 들면, 색소 병변의 표면(상면, 하면, 또는 측면)이나 색소 병변의 내부 임의의 위치)까지의 거리(h)로 정의된다(도 2의 (a) 참조). 한편, 도 2의 (a)에서는 색소 병변의 깊이(h)가 색소 병변의 중앙까지의 거리로 도시되어 있지만 이는 예시적 인 것이다.
색소 병변 진단부(7a)는 예를 들면 다음의 <수식 1>에 의해 색소 병변의 깊이를 계산할 수 있다.
수식 1
Figure PCTKR2017003703-appb-I000001
한편, <수식 1>에 포함된 '레이저 조사 시각'은
i) 타겟으로 조사되는 레이저를 레이저 발생 장치가 생성한 레이저 생성 시각
ii) 타겟의 표면에 레이저가 닿는 시각
iii) 레이저가 타겟에 조사된 후 타겟의 표면으로부터 발생된 발생 광을 감지한 시각 및
iv) 레이저 생성 시각과 발생 광을 감지한 시각 사이의 임의의 시각
중 어느 하나를 의미한다.
여기서, 음향 감지 시각은 색소 병변으로부터 발생된 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각이다. 한편, 레이저가 색소 병변에 조사된 경우, 도 2의 (b)와 같이 주위보다 상대적으로 높은 피크를 가진 포토어코스틱 웨이브가 색소 병변으로부터 발생될 수 있다.
또한, 색소 병변 진단부(7a)는 예를 들면 다음의 <수식 2>에 의해 색소 병변의 두께를 계산할 수 있다.
수식 2
Figure PCTKR2017003703-appb-I000002
여기서, 제1 포토어코스틱 웨이브와 제2 포토어코스틱 웨이브는 포토어코스틱 웨이브 커플이다.
본 실시예에서, 색소 병변의 진단 장치(10)에 포함된 구성요소의 전부 또는 일부는 핸드피스(3)에 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 음향 감지부(5) 및/또는 광수집부(2)가 핸드피스 탈부착 기기(도 1에는 도시되어 있지 않음)에 결합되어 있고, 그러한 핸드피스 탈부착 기기가 핸드피스(3)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 다른 예를 들면, 음향 감지부(5) 및/또는 광수집부(2)가 핸드피스(3)에 내장될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템은 레이저 발생 장치(1), 광수집부(2), 미용 또는 의료용 레이저 핸드피스(3), 및 색소 병변의 진단 장치(10)를 포함한다.
진단 장치(10)는 분광기(4), 음향 감지부(5), 진단부(7), 색소 병변 DB 저장부(11), 레이저 종류 DB 저장부(12), 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB 저장부(13), 스펙트럼 데이터 비교부(14), 및 광 감지부(19)를 포함한다.
진단부(7)는 색소 병변 진단부(7a)와 질병 진단부(7b)를 포함한다.
도 4를 참조하여 설명하는 본 실시예의 구성요소들과 도 1을 참조하여 설명한 실시예의 구성요소들 중, 서로 동일한 도면 부호가 부여된 구성요소들은 서로 동일하거나 유사한 기능을 한다.
도 4를 참조하여 설명하는 본 실시예는 레이저 조사 시각 정보를 광 감지부(19)가 획득하여 색소병변 진단부(7a)에게 제공한다는 점에서 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 도 1의 실시예와의 차이점을 위주로 도 4의 실시예를 설명하기로 한다.
도 4를 참조하여 설명하는 본 실시예에 따르면, 포토어코스틱 웨이브를 획득하기 위한 제1레이저와 발생 광을 획득하기 위한 제2레이저는 동일한 레이저이다. 따라서, 도 4를 참조하여 설명하는 본 실시예에서도 제1레이저와 제2레이저를 구분없이 ‘레이저’라고 부르기로 한다.
본 실시예에서도, 음향 감지부(5)는 색소 병변이 있는 타겟으로 레이저가 조사할 경우에 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지할 수 있다.
광 감지부(19)는 음향 감지부(5)에 의해 감지된 포토어코스틱 웨이브를 발생시킨 레이저 또는 타겟으로 레이저가 조사된 후 타겟으로부터 발생되는 발생 광을 감지할 수 있다.
광 감지부(19)는 예를 들면 포토 다이오드와 같은 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 광 감지부(19)는, 핸드피스(3)의 내부를 통해서 이동되는 레이저를 감지하거나, 핸드피스(3)로부터 출력되어 타겟으로 이동되는 레이저를 감지하거나, 또는 타겟으로부터 발생된 발생 광을 감지하도록 구성될 수 있다.
핸드피스(3)의 내부를 통해서 이동되는 레이저를 감지하도록 광 감지부(19)가 구성 된 경우의 일 예를 들면, 광 감지부(19)는 핸드피스(3)의 내부 또는 핸드피스(3)의 외부에 결합될 수 있다.
광 감지부(19)가 핸드피스(3)의 내부를 통해서 이동되는 레이저를 감지하도록 구성될 경우에는, 핸드피스(3)의 내부에 이동되는 레이저의 적어도 일부를 광 감지부(19) 측으로 분기 시키는 광학적 소자(도 4에는 미 도시)가 핸드피스(3)의 내부에 위치될 수 있다.
광 감지부(19)가 핸드피스(3)로부터 출력되어 타겟으로 이동되는 레이저를 감지하거나 타겟으로부터 발생된 발생 광을 감지하도록 구성될 경우에는, 광 감지부(19)는 핸드피스(3)의 어떤 부분(타겟과 접촉되는 부분)에 인접한 곳에 위치되거나, 또는 핸드피스(3)에 탈 부착 가능하게 결합되는 핸드피스 탈부착 기기(도 4에는 미 도시)에 위치될 수 있다.
색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)에 의해 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 광 감지부(19)에 의한 레이저 감지 결과에 기초하여, 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 계산할 수 있다. 여기서, '레이저 감지 결과'는 '레이저 조사 시각 정보'를 포함한다.
색소 병변 진단부(7a)는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께에 기초하여 레이저 종류 및/또는 진행 상태를 선택할 수 있다.
도 4를 참조하여 설명한 본 실시예의 구성요소들 중에서 설명되지 않은 구성요소들은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들을 참조하기 바란다.
상술한 도 4을 참조하여 설명한 실시예는 제1레이저와 제2레이저가 동일한 레이저인 경우를 설명하였지만, 이와 다르게 변형이 가능하다.
도 4의 변형된 일 실시예에 따르면, 제1레이저와 제2레이저는 서로 다른 시각에 타겟으로 조사된다. 즉, 레이저 생성 장치(1)에 의해 생성된 제1레이저가 타겟으로 조사되었을 때 음향 감지부(5)가 포토어코스틱 웨이브를 감지한다. 레이저 생성 장치(1)에 의해 제1레이저보다 시각적으로 늦게 생성된 제2레이저가 타겟으로 조사되었을 때 광 수집부(2)는 타겟으로부터 발생되는 발생 광을 수집한다. 도 4의 변형된 다른 실시예에 따르면, 제2레이저가 제1레이저보다 시각적으로 빠르게 타겟에 조사된다. 즉, 레이저 생성 장치(1)에 의해 생성된 제2레이저가 타겟으로 조사되었을 때 광 수집부(2)는 타겟으로부터 발생되는 발생 광을 수집한다. 한편, 레이저 생성 장치(1)에 의해 제2레이저보다 시각적으로 늦게 생성된 제1레이저가 타겟으로 조사되었을 때, 음향 감지부(5)가 포토어코스틱 웨이브를 감지한다.
상술한 변형된 실시예들에서, 광 감지부(19)는 제1레이저에 의해 타겟으로부터 발생된 발생 광 또는 제1레이저를 감지하도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템은 레이저 발생 장치(1), 광수집부(2), 미용 또는 의료용 레이저 핸드피스(3), 색소 병변의 진단 장치(10), 및 이미지 수집부(16)를 포함한다.
진단 장치(10)는 분광기(4), 음향 감지부(5), 진단부(7), 색소 병변 DB 저장부(11), 레이저 종류 DB 저장부(12), 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB 저장부(13), 스펙트럼 데이터 비교부(14), 질병 진단용 기준 이미지 DB 저장부(17), 이미지 비교부(18), 및 광 감지부(19)를 포함한다.
진단부(7)는 색소 병변 진단부(7a)와 질병 진단부(7b)를 포함한다.
도 5를 참조하여 설명하는 본 실시예의 구성요소들과 도 1을 참조하여 설명한 실시예의 구성요소들 중, 서로 동일한 도면 부호가 부여된 구성요소들은 서로 동일하거나 유사한 기능을 한다.
도 5를 참조하여 설명하는 본 실시예에 따르면, 포토어코스틱 웨이브를 획득하기 위한 제1레이저와 발생 광을 획득하기 위한 제2레이저와 색소 병변의 이미지를 획득하기 위한 제3레이저는 동일한 레이저이다. 따라서, 도 5를 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저를 구분없이 ‘레이저’라고 부르기로 한다.
도 5를 참조하여 설명하는 실시예는 질병 진단부(7b)가 발생 광의 스펙트럼과 색소 병변의 이미지를 모두 고려하여 질병을 판단한다는 점에서 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 도 1의 실시예와의 차이점을 위주로 도 5의 실시예를 설명하기로 한다.
본 실시예에서도, 음향 감지부(5)는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 확인할 타겟으로 레이저가 조사할 경우에 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지할 수 있다.
색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)에 의해 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 레이저 조사 시각 정보에 기초하여 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하고, 레이저 종류 및/또는 진행 상태를 판단할 수 있다.
이미지 수집부(16)는 타겟으로 레이저가 조사할 경우의 타겟에 대한 이미지를 수집하거나 또는 타겟으로 레이저가 조사되지 않을 경우의 타겟에 대한 이미지를 수집할 수 있다.
이미지 비교부(18)는 이미지 수집부(16)에 의해 수집된 이미지와 질병 진단용 기준 이미지 DB를 비교한다.
스펙트럼 데이터 비교부(14)는 분광기(4)에 의해 측정된 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB를 비교한다.
이미지 비교부(18)의 비교 결과와, 스펙트럼 데이터 비교부(14)의 비교 결과는 질병 진단부(7b)에게 제공되며, 질병 진단부(7b)는 이미지 비교 결과와 스펙트럼 데이터 비교 결과를 참조하여 반영하여 색소 병변의 종류를 판단한다.
질병 진단부(7b)는 스펙트럼 데이터 비교부(14)의 비교결과와, 이미지 비교부(18)의 비교 결과 중 적어도 하나를 반영하여, 색소 병변의 종류를 판단한다.
판단 방법의 일 예를 들면, 질병 진단부(7b)는, i) 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하거나 또는 ii) 질병 진단용 기준 이미지 DB에 색소 병변의 이미지와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면, 색소 병변이 악성 병변이라고 판단한다.
판단 방법의 다른 예를 들면, 질병 진단부(4b)는, i) 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하고 그리고 ii) 질병 진단용 기준 이미지 DB에 색소 병변의 이미지와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면, 색소 병변이 악성 병변이라고 판단한다.
한국 등록특허공보 10-1640202(2016. 7. 11)에는 색소 병변으로부터 발생되는 발생 광의 스펙트럼 및/또는 색소 병변의 이미지를 분석하여 악성 병변인지 여부를 판단하는 기술이 개시되어 있다. 한국 등록특허공보 10-1640202(2016. 7. 11)에 기재된 기술 내용의 전부는 본원 명세서의 일부로 결합된다.
상술한 도 5를 참조하여 설명한 실시예는 제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저가 동일한 레이저인 경우를 설명하였지만, 이와 다르게 변형이 가능하다.
도 5의 변형된 일 실시예에 따르면, 타겟으로 서로 다른 시각에 레이저가 2회 조사된다.
2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제2레이저 이면서 동시에 제3레이저이다.
다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저 이면서 동시에 제3레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
또 다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제1레이저 이면서 동시에 제3레이저이다.
또 다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이면서 동시에 제3레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제1레이저이다.
도 5의 변형된 다른 실시예에 따르면, 타겟으로 서로 다른 시각에 레이저가 3회 조사된다.
3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제2레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제3레이저이다.
다르게는, 3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제2레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
또 다르게는, 3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제3레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제1레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
도 5를 참조하여 설명한 본 실시예의 구성요소들 중에서 설명되지 않은 구성요소들은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들을 참조하기 바란다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 색소 병변의 진단 시스템은 레이저 발생 장치(1), 광수집부(2), 미용 또는 의료용 레이저 핸드피스(3), 색소 병변의 진단 장치(10), 및 이미지 비교부(18)를 포함한다.
진단 장치(10)는 분광기(4), 음향 감지부(5), 진단부(7), 색소 병변 DB 저장부(11), 레이저 종류 DB 저장부(12), 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB 저장부(13), 스펙트럼 데이터 비교부(14), 이미지 수집부(16), 질병 진단용 기준 이미지 DB 저장부(17), 광 감지부(19)를 포함한다.
진단부(7)는 색소 병변 진단부(7a)와 질병 진단부(7b)를 포함한다.
도 6를 참조하여 설명하는 본 실시예의 구성요소들과 도 1을 참조하여 설명한 실시예의 구성요소들 중, 서로 동일한 도면 부호가 부여된 구성요소들은 서로 동일하거나 유사한 기능을 한다.
도 6을 참조하여 설명하는 본 실시예에 따르면, 포토어코스틱 웨이브를 획득하기 위한 제1레이저와 발생 광을 획득하기 위한 제2레이저와 색소 병변의 이미지를 획득하기 위한 제3레이저는 동일한 레이저이다. 따라서, 도 6을 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저를 구분없이 ‘레이저’라고 부르기로 한다.
도 6를 참조하여 설명하는 실시예는 레이저 조사 시각 정보를 광 감지부(19)가 획득하여 색소병변 진단부(7a)에게 제공한다는 점과, 질병 진단부(7b)가 발생 광의 스펙트럼과 색소 병변의 이미지를 모두 고려하여 질병의 종류를 판단한다는 점에서 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 차이점이 있다.
이하에서는, 도 1의 실시예와의 차이점을 위주로 도 6의 실시예를 설명하기로 한다.
본 실시예에서도, 음향 감지부(5)는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 확인할 타겟으로 레이저가 조사할 경우에 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지할 수 있다.
색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)에 의해 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 레이저 조사 시각 정보에 기초하여 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하고, 레이저 종류 및/또는 진행 상태를 판단할 수 있다.
이미지 수집부(16)와 이미지 비교부(18)의 동작은 도 5를 참조하여 설명한 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
이미지 비교부(18)의 비교 결과와, 스펙트럼 데이터 비교부(14)의 비교 결과는 질병 진단부(7b)에게 제공되며, 질병 진단부(7b)는 이미지 비교 결과와 스펙트럼 데이터 비교 결과를 반영하여 색소 병변의 종류를 판단한다.
질병 진단부(7b)는 스펙트럼 데이터 비교부(14)의 비교결과와, 이미지 비교부(18)의 비교 결과 중 적어도 하나를 반영하여, 색소 병변의 종류를 판단한다.
질병 진단부(7b)의 이미지 비교 결과와 스펙트럼 데이터 비교 결과를 반영하는 판단 방법의 예들은 도 5를 참조하여 설명한 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
색소 병변 진단부(7a)는 음향 감지부(5)에 의해 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 광 감지부(19)에 의한 레이저 감지 결과에 기초하여, 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 계산할 수 있다. 광 감지부(19)의 동작은 도 4를 참조하여 설명한 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
도 6 참조하여 설명한 본 실시예의 구성요소들 중에서 설명되지 않은 구성요소들은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들을 참조하기 바란다.
도 6의 변형된 일 실시예에 따르면, 타겟으로 서로 다른 시각에 레이저가 2회 조사된다.
2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제2레이저 이면서 동시에 제3레이저이다.
다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저 이면서 동시에 제3레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
또 다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제1레이저 이면서 동시에 제3레이저이다.
또 다르게는, 2회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이면서 동시에 제3레이저이고, 나중에 조사된 레이저는 제1레이저이다.
도 6의 변형된 다른 실시예에 따르면, 타겟으로 서로 다른 시각에 레이저가 3회 조사된다.
3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제1레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제2레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제3레이저이다.
다르게는, 3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제2레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제2레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
또 다르게는, 3회 조사된 레이저들 중에서, 먼저 타겟으로 조사된 레이저가 제3레이저이고, 다음에 조사된 레이저는 제1레이저이고, 마지막에 조사된 레이저는 제2레이저이다.
상술한 변형 실시예들에서, 광 감지부(19)는 타겟에 조사되는 제1레이저를 감지하거나 또는 제1레이저가 타겟에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 감지한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색소 병변의 진단 방법은, 색소 병변이 있는 타겟으로 레이저(‘제1레이저’)를 조사하는 단계(S101), 제1레이저가 조사된 타겟으로부터 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 단계(S103), 및 레이저 조사 시각 정보와 포토어코스틱 웨이브가 감지된 음향 감지 시각에 기초하여, 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하는 단계(S105), 타겟으로 레이저(‘제2레이저’)가 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 색소 병변의 종류를 판단하는 단계(S107), S107 단계에서 악성 병변으로 판단되면(S109: YES) 악성병변의 진행상태(병기)를 판단하는 단계(S111), S107 단계에서 양성 병변으로 판단되면(S109: NO) 레이저의 종류를 선택하는 단계(S113), 및 S111와 S113의 결과를 사용자에게 표시하는 단계(S115)를 포함한다.
한편, 도 6을 참조하여 설명하는 색소 병변의 판단 방법은 도 1, 도 2, 도 3, 도4, 도5, 및/또는 도 6을 참조하여 설명한 색소 병변의 진단 장치의 실시예들에 의해 구현될 수 있다.
예를 들면, S105 단계는 색소병변 진단부(9a)가 상술한 <수식 1>을 사용하여 색소 병변의 깊이를 산출하고, <수식 2>를 사용하여 색소 병변의 깊이를 산출할 수 있다.
다른 예를 들면, 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 단계(S103)는 음향 감지부(5)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 음향을 감지하는 단계(S103)는 레이저를 유입 받아서 타겟으로 유출하는 핸드피스(3)에 결합된 음향 감지부(5)에 의해 수행될 수 있다.
본 실시예에서 S107 단계는 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 색소 병변의 종류를 판단하도록 구성되거나(예를 들면 도 1과 도 4의 실시예), 또는 발생 광의 스펙트럼과 색소 병변의 이미지를 분석하여 색소 병변의 종류를 판단하도록 구성될 수 있다(예를 들면, 도 5와 도 6의 실시예)
본 실시예는, 또한, 타겟으로 조사되는 레이저를 감지하는 광 감지단계를 더 포함할 수 있다. 광 감지단계의 감지 결과는 S105 단계의 수행시에 사용된다. 한편, 광 감지단계는 타겟으로 조사되는 레이저를 감지하는 광 감지부(19)에 의해 수행될 수 있다.
본 실시예는, 또한, 타겟으로 조사되는 레이저를 생성하는 레이저 생성 장치의 파장, 파워, 및/또는 펄스 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어하는 단계는 색소 병변의 깊이 및/또는 두께에 대응되는 파장, 파워, 및/또는 펄스 폭을 가진 레이저를 생성하도록 레이저 생성 장치를 제어하는 제어부(미 도시)에 의해 수행될 수 있다.
본 실시예에서, 제1레이저와 제2레이저는 동일한 레이저 이거나, 또는 각각 다른 시각에 타겟에 조사된 것들이다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형 예 또는 다른 실시예가 가능하다.

Claims (18)

  1. 색소 병변이 있는 타겟으로 제1레이저가 조사되었을 때 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 음향 감지부;
    상기 타겟으로 제2레이저가 상기 타겟으로 조사되었을 때 발생되는 발생 광에 기초하여 상기 색소 병변의 종류를 판단하는 질병 진단부; 및
    상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 상기 타겟에 조사된 제1레이저에 대한 레이저 조사 시각 정보에 기초하여, 상기 색소 병변(pigmented lesion)의 깊이와 두께 중 적어도 하나를 계산하는 색소 병변 진단부;를 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색소 병변 진단부는, 또한, 포토어코스틱 웨이브 커플이 감지된 시각들과 제1 레이저에 대한 레이저 조사 시각 정보에 기초하여 상기 색소 병변의 두께를 계산하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 색소 병변 진단부는, 또한, 색소 병변의 깊이별로 적어도 1개 이상의 레이저 종류가 대응된 레이저 종류 DB에서 상기 색소 병변을 치료할 수 있는 레이저 종류를 1개 이상 선택하는 동작을 수행하며,
    상기 선택하는 동작은, 상기 레이저 종류 DB에서 상기 색소 병변의 깊이에 대응된 레이저 종류를 1개 이상 선택하는 동작인 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타겟으로 제2레이저가 상기 타겟으로 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 측정하는 분광기;
    상기 분광기에 의해 측정된 스펙트럼과, 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB를 비교하는 스펙트럼 데이터 비교부; 를 더 포함하며,
    상기 질병 진단부는 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 색소 병변의 종류를 판단하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 질병 진단부의 판단 결과는 상기 색소 병변 진단부에 제공되며,
    상기 색소 병변 진단부는, 상기 색소 병변의 종류가 악성 병변으로 판단된 경우, 상기 색소 병변의 진행상태(development state)를 판단하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    제1레이저와 제2레이저는 동일한 레이저인 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    제1레이저와 제2레이저는 서로 다른 시간에 타겟에 조사된 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 타겟으로 조사되는 제1레이저를 감지하거나, 제1레이저가 상기 타겟에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 감지하는 광 감지부;를 더 포함하며,
    상기 레이저 조사 시각 정보에는 상기 광 감지부가 감지한 시각이 포함되어 있는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 타겟으로 제3레이저가 조사되었을 때, 타겟의 이미지를 수집하는 이미지 수집부; 및
    질병 진단용 기준 이미지 DB와 상기 이미지 수집부에 의해 수집된 이미지를 비교하는 이미지 비교부;를 더 포함하며,
    상기 질병 진단부는 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교 결과와 상기 이미지 비교부의 비교 결과 중 적어도 어느 하나를 반영하여 상기 색소 병변의 종류를 판단하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    제1레이저, 제2레이저, 및 제3레이저는 동일한 레이저이거나,
    제1레이저와 제2레이저는 동일하고, 제3레이저는 제1레이저가 상기 타겟에 조사된 시각과 다른 시각에 상기 타겟에 조사된 레이저이거나,
    제1레이저와 제3레이저는 동일하고, 제2레이저는 제1레이저가 상기 타겟에 조사된 시각과 다른 시각에 상기 타겟에 조사된 레이저이거나, 또는
    제2레이저와 제3레이저는 동일하고, 제1레이저는 제2레이저가 상기 타겟에 조사된 시각과 다른 시각에 상기 타겟에 조사된 레이저인 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 타겟으로 조사되는 제1레이저를 감지하거나, 제1레이저가 상기 타겟에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 감지하는 광 감지부;를 더 포함하며,
    상기 레이저 조사 시각 정보에는 상기 광 감지부가 감지한 시각이 포함되어 있는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사 시각 정보는,
    i) 레이저 발생 장치가 상기 타겟으로 조사되는 제1레이저를 생성한 레이저 생성 시각, ii) 상기 타겟의 표면에 제1레이저가 닿는 시각, iii) 제1레이저가 상기 타겟에 조사된 후 상기 타겟의 표면으로부터 발생된 발생 광을 감지한 시각, 및 iv) 상기 제1레이저 생성 시각과 상기 발생 광을 감지한 시각 사이의 임의의 시각
    중에서 적어도 하나를 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 시스템.
  13. 색소 병변이 있는 타겟으로 제1레이저를 조사하는 단계;
    제1레이저가 조사된 타겟으로부터 발생되는 포토어코스틱 웨이브를 감지하는 단계;
    레이저 조사 시각 정보와 상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 음향 감지 시각에 기초하여, 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하는 단계;
    상기 타겟으로 제2레이저가 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 색소 병변의 종류를 판단하는 단계; 및
    상기 색소 병변의 종류를 판단한 결과 상기 색소 병변이 양성 병변으로 판단되면 상기 색소 병변의 깊이에 대응되는 레이저의 종류를 선택하는 단계;를 포함하는 것인 색소 병변의 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 색소 병변의 종류를 판단한 결과 상기 색소 병변이 악성 병변으로 판단되면 상기 색소 병변의 진행상태를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    제1레이저를 감지하거나 또는 제1레이저가 상기 타겟에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 감지하는 광 감지단계;를 더 포함하고
    상기 포토어코스틱 웨이브가 감지된 시각과 상기 광 감지단계의 수행결과 제1레이저 또는 상기 발생 광이 감지된 시각에 기초하여 상기 색소 병변의 깊이 및/또는 두께를 산출하는 것인, 색소 병변의 진단 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 레이저 조사 시각 정보는,
    i) 레이저 발생 장치가 상기 타겟으로 조사되는 제1레이저를 생성한 레이저 생성 시각, ii) 상기 타겟의 표면에 제1레이저가 닿는 시각, iii) 제1레이저가 상기 타겟에 조사된 후 상기 타겟의 표면으로부터 발생된 발생 광을 감지한 시각, 및 iv) 상기 제1레이저 생성 시각과 상기 발생 광을 감지한 시각 사이의 임의의 시각
    중에서 적어도 하나를 포함하는 것인, 색소 병변의 진단 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    제1레이저와 제2레이저는 동일한 것인, 색소 병변의 진단 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    제1레이저와 제2레이저는 서로 다른 시각에 상기 타겟에 조사된 것인, 색소 병변의 진단 방법.
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