KR100945010B1 - Cancer detection apparatus and method using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 암 진단 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 암 진단 장치는 암을 진단하고자 하는 조직에 포함된 형광체들을 여기시키는 광원을 출력하는 광원부, 상기 광원에 대한 상기 조직으로부터 출력되는 신호를 모아주는 적분구, 상기 적분구에 의해 모아진 신호를 파장별로 분광하는 분광기 및 상기 조직의 암 여부를 진단할 수 있도록 상기 분광기에 의해 분광된 파장별 데이터를 표시하고 관리하는 관리부를 포함한다.The present invention discloses a cancer diagnostic apparatus and method thereof. According to an embodiment of the present invention, an apparatus for diagnosing cancer includes a light source unit for outputting a light source for exciting phosphors included in a tissue to diagnose cancer, an integrating sphere for collecting signals outputted from the tissue for the light source, and an integrating sphere And a spectrometer for spectroscopically spectroscopy the signals collected by the wavelength, and a management unit for displaying and managing data for each wavelength spectroscopically analyzed by the spectroscope so as to diagnose cancer of the tissue.
암 진단, 적분구, 구강 암, NADH, 콜라겐(collagen) Cancer diagnosis, integrating sphere, oral cancer, NADH, collagen
Description
본 발명은 암 진단에 관한 것으로서, 상세하게는 암을 진단하고자 하는 조직에 광원을 조사하고, 조직으로부터 출력된 광원에 대한 신호를 적분구를 이용하여 모은 후 파장별로 분광하여 조직에 대한 파장별 데이터를 얻음으로써, 조직의 암 여부를 진단할 수 있는 암 진단 장치 및 그 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a cancer diagnosis, and in detail, irradiates a light source to a tissue to diagnose cancer, collects a signal for the light source output from the tissue using an integrating sphere, and spectroscopy according to wavelengths for each wavelength of the tissue. The present invention relates to a cancer diagnosis apparatus and method for diagnosing cancer of a tissue.
일반적으로 암을 진단하는 과정은 외과적 수술을 통한 생체검사 후 슬라이드를 제작하여 염색한 후 현미경 등을 통해 진단한다. 생체검사를 통한 암 진단 방법은 정확하게 진단할 수 있다는 장점이 있는 반면 소요되는 시간이 많다는 단점이 있다.In general, the process of diagnosing cancer is made through a biopsy through a surgical operation, the slide is made and stained, and then diagnosed through a microscope. The cancer diagnosis method through the biopsy has the advantage of being able to diagnose accurately, but has the disadvantage that it takes a lot of time.
X-ray, CT(Computer Tomography) 및 MRI(Magnetic Resonance Imaging) 등과 함께 영상 내시경을 사용하여 암을 진단할 수 있지만, 결과물을 통해 육안으로 암의 전이 여부를 확인하기 때문에 정확한 진단이 어려운 단점이 있다.Cancer can be diagnosed using X-ray, CT (Computer Tomography), and Magnetic Resonance Imaging (MRI), but it is difficult to accurately diagnose because cancer is visually confirmed through the results. .
또한, 종양 특이적 포토젬(Photogem) 등의 광감각제를 주입한 상태에서 필터링된 청색광으로 광감각된 병변을 관찰했을 때 형광을 나타내는 부분을 관찰하는 광학적인 암 진단 방법이 있는데, 이와 같은 종래 광학적인 암 진단 방법은 광감각제를 주입하기 위한 처리시간이 길고, 조직의 미약한 신호를 잡기 힘들다는 단점이 있다. 또한, 환자에게 광감각제를 주입함으로써, 환자에게 불편함을 줄 수 있다.In addition, there is an optical cancer diagnosis method for observing a fluorescence portion when observing a photosensitive sensor with filtered blue light while injecting a photosensitive agent such as a tumor-specific photogem. Optical cancer diagnostic methods have a long processing time for injecting a photosensitive agent, and it is difficult to catch a weak signal of a tissue. In addition, injecting the photosensitive agent into the patient may cause discomfort to the patient.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 암을 진단하고자 하는 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 적분구를 이용하여 모으고, 파장별로 분광하여 얻어진 파장별 데이터를 기초로 암 여부를 진단함으로써, 암 여부를 진단하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 암 진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention was devised to solve the above problems, by using an integrating sphere to collect a signal for a light source output from the tissue to be diagnosed cancer, based on the wavelength-specific data obtained by spectroscopic wavelength By diagnosing whether or not, there is provided a cancer diagnosis apparatus and method for reducing the time taken to diagnose cancer.
본 발명의 다른 목적은 적분구를 이용하여 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 모음으로써, 조직에 대한 암 여부를 정밀하게 진단할 수 있는 암 진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a cancer diagnostic apparatus and method for precisely diagnosing cancer of a tissue by collecting signals for a light source output from the tissue using an integrating sphere.
본 발명의 또 다른 목적은 적분구를 사용하여 정상 조직과 암을 진단하고자 하는 조직에 포함된 광학 요소들의 차이를 측정함으로써, 정상 조직과의 정밀한 비교가 가능하고, 작은 영역에 대해 암 여부를 정확하게 진단할 수 있는 암 진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to measure the difference between the optical elements included in the normal tissue and the tissue to be diagnosed cancer using the integrating sphere, it is possible to compare precisely with the normal tissue, and to accurately determine whether the cancer in a small area The present invention provides a diagnostic device for cancer and a method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 암 진단 장치는 암을 진단하고자 하는 조직에 포함된 형광체들을 여기시키는 광원을 출력하는 광원부, 상기 광원에 대한 상기 조직으로부터 출력되는 신호를 모아주는 적분구, 상기 적분구에 의해 모아진 신호를 파장별로 분광하는 분광기 및 상기 조직의 암 여부를 진단할 수 있도록 상기 분광기에 의해 분광된 파장별 데이터를 표시하고 관리하는 관 리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a cancer diagnostic apparatus according to an aspect of the present invention is a light source for outputting a light source for exciting the phosphors contained in the tissue to be diagnosed cancer, collecting a signal output from the tissue for the light source An integrating sphere, a spectroscope for spectroscopy of the signals collected by the integrating sphere for each wavelength, and an administration unit for displaying and managing data for each wavelength spectroscopically analyzed by the spectroscope so as to diagnose cancer of the tissue. .
이때, 상기 암 진단 장치는 상기 광원부에 의해 출력된 광원을 상기 조직에 모아주는 렌즈를 더 포함할 수 있다.In this case, the cancer diagnosis device may further include a lens for collecting the light source output by the light source unit to the tissue.
이때, 상기 암 진단 장치는 상기 적분구에 연결되어 상기 조직으로 상기 광원을 출력하고, 상기 조직으로부터 출력되는 신호를 상기 적분구로 출력하는 광 프루브를 더 포함할 수 있다.In this case, the cancer diagnosis apparatus may further include an optical probe connected to the integrating sphere to output the light source to the tissue, and to output a signal output from the tissue to the integrating sphere.
이때, 상기 광원부는 구강 암을 진단하기 위한 상기 광원을 출력할 수 있고, 400~600[nm]의 파장 범위를 갖는 광원을 출력할 수 있다.In this case, the light source unit may output the light source for diagnosing oral cancer, and may output a light source having a wavelength range of 400 to 600 [nm].
이때, 상기 적분구는 상기 조직을 통과하는 상기 광원에 대한 신호를 모아 상기 분광기로 출력할 수 있고, 상기 조직에 의해 반사되는 상기 광원에 대한 신호를 모아 상기 분광기로 출력할 수도 있다.In this case, the integrating sphere may collect a signal for the light source passing through the tissue and output the signal to the spectrometer, or collect a signal for the light source reflected by the tissue and output the signal to the spectroscope.
이때, 상기 관리부는 기 저장된 정상 조직에 대한 파장별 데이터 및 상기 조직에 대한 파장별 데이터 중 적어도 어느 하나를 함께 표시할 수 있다.In this case, the management unit may display at least one of the pre-stored data of the wavelength for the normal tissue and the data of the wavelength for the tissue together.
본 발명의 한 관점에 따른 암 진단 방법은 광원을 암을 진단하고자 하는 조직에 조사하는 단계, 상기 광원에 대한 상기 조직으로부터 출력되는 신호를 적분구를 이용하여 모으는 단계, 상기 적분구에 의해 모아진 신호를 파장별로 분광하는 단계 및 상기 조직의 암 여부를 진단할 수 있도록 분광된 상기 파장별 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a method for diagnosing cancer includes irradiating a light source to a tissue to diagnose cancer, collecting a signal output from the tissue for the light source using an integrating sphere, and collecting the signal by the integrating sphere. It characterized in that it comprises the step of spectroscopy for each wavelength and the spectroscopic data for the wavelength so as to diagnose the cancer of the tissue.
이때, 상기 적분구를 이용하여 모으는 단계는 상기 조직을 통해 출력되는 상기 광원에 대한 신호를 상기 적분구를 이용하여 모을 수 있다.In this case, in the collecting using the integrating sphere, the signal for the light source output through the tissue may be collected using the integrating sphere.
이때, 상기 적분구를 이용하여 모으는 단계는 상기 조직에 의해 반사되는 상기 광원에 대한 신호를 상기 적분구를 이용하여 모을 수 있다.In this case, in the collecting using the integrating sphere, the signal for the light source reflected by the tissue may be collected using the integrating sphere.
본 발명은 암을 진단하고자 하는 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 적분구를 이용하여 모으고, 파장별로 분광하여 얻어진 파장별 데이터를 기초로 암 여부를 진단함으로써, 암 여부를 진단하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention collects the signal for the light source output from the tissue to diagnose cancer by using the integrating sphere, and by diagnosing the cancer based on the wavelength-specific data obtained by spectroscopic wavelength, thereby reducing the time taken to diagnose cancer It can be effective.
또한, 본 발명은 적분구를 이용하여 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 모음으로써, 조직에 대한 암 여부를 정밀하게 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by collecting the signal for the light source output from the tissue using the integrating sphere, there is an effect that can accurately diagnose the cancer of the tissue.
또한, 본 발명은 적분구를 사용하여 정상 조직과 암을 진단하고자 하는 조직에 포함된 광학 요소들의 차이를 측정함으로써, 정상 조직과의 정밀한 비교가 가능하고, 작은 영역에 대해 암 여부를 정확하게 진단할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by using the integrating sphere to measure the difference between the normal tissue and the optical elements included in the tissue to be diagnosed cancer, it is possible to precisely compare with the normal tissue, it is possible to accurately diagnose the cancer in a small area It can be effective.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 암 진단 장치 및 그 방법을 첨부된 도 1 내지 도 5을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and a method for diagnosing cancer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
암 조직은 정상 조직에 비해 세포의 대사활동이 활발하므로, 구성 성분 및 구조가 다르고, 이에 따라 광학적인 성질의 차이를 보인다.Since cancer tissues have more active metabolism of cells than normal tissues, the composition and structure of the cancer tissues are different, and thus the optical properties are different.
이런 암 조직을 광학적으로 진단하는 광학적인 암 진단 방법은 비침윤적이며 광섬유를 이용하여 체외 및 체내에서의 진단이 가능하기 때문에 암이 발생할 수 있는 대부분의 영역에서 응용이 가능한 장점이 있다.Optical cancer diagnostic methods for optically diagnosing such cancer tissues are non-invasive and can be applied in most areas where cancer can occur because the diagnosis can be performed in vitro and in vivo using optical fibers.
적분구(Integrating Sphere)는 광원의 광학 특성을 측정하는 데 이용되는 것으로, 내부에 실질적으로 중공이 형성되어 있고, 내주면은 중공으로 입사된 광신호를 확산 및 반사하도록 표면 처리되어 있으며 외부 환경에 대한 오류를 최소화하여 광학적인 기질의 차이를 정확히 찾아준다.Integrating spheres are used to measure the optical characteristics of the light source. The integrating sphere is substantially hollow inside, and the inner circumferential surface is surface-treated to diffuse and reflect the light signal incident to the hollow, Minimize errors to pinpoint differences in optical substrates.
또한, 적분구는 소형화가 가능하므로 의료 장비 및 암 진단 시스템 등에서 적용하는 경우 우수한 장점을 가질 수 있다.In addition, since the integrating sphere can be miniaturized, it may have excellent advantages when applied in medical equipment and cancer diagnosis systems.
본 발명은 이러한 적분구를 이용하여 광학적인 암 진단을 수행하고자 하는 것으로, 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 적분구를 이용하여 모은 후 조직의 암 여부를 진단하는 것을 그 요지로 한다.The present invention intends to perform optical cancer diagnosis using such an integrating sphere. The gist of the present invention is to diagnose a cancer of a tissue after collecting a signal for a light source output from the tissue using the integrating sphere.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 암 진단 장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing cancer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 암 진단 장치는 광원부(110), 렌즈(120), 적분구(130), 분광기(140) 및 관리부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the cancer diagnosis apparatus includes a
광원부(110)는 암을 진단하고자 하는 조직 즉, 진단 조직에 포함된 형광체들을 여기시키기 위한 광원을 출력한다.The
이때, 광원부(110)는 암을 진단하고자 하는 조직에 포함된 형광체들의 광학적인 특성에 따라 출력하는 광원의 파장이 달라질 수 있다.In this case, the
일 예로, 구강 암을 진단하고자 하는 경우 광원부(110)는 400~600[nm]의 파장을 갖는 광원을 출력할 수 있는데, 이는 구강 암을 진단하는데 있어서 정상 구강 조직과의 광학적인 성질의 차이를 갖는 형광체들인 NADH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Hydrogen) 및 콜라겐(Collagen)이 450[nm], 540[nm] 대역 각각에서 광학적인 특성을 갖기 때문이다. 즉, 구강 암 조직의 경우 광원부(110)는 450[nm] 영역(NADH)과 540[nm] 영역(Collagen)에서 광학적으로 투과가 적으며 흡수 및 반사가 큰 특성을 이용하여 구강 암을 진단할 수 있도록 400~600[nm]의 파장을 갖는 광원을 출력한다.For example, in the case of diagnosing oral cancer, the
광원부(110)는 광원을 출력하는 수단을 구비하는 것이 바람직하고, 광원을 출력하는 수단으로는 할로겐 램프 및 제논(Xenon) 램프를 포함할 수 있다.The
렌즈(120)는 광원부(110)에 의해 출력된 광원을 암을 진단하고자 하는 조직에 모아주는 기능을 수행한다.The
즉, 렌즈(120)는 광원부(110)로부터 출력되는 광원을 암 진단 조직으로 효과적으로 전달한다.That is, the
적분구(130)는 렌즈(120)를 통해 조직으로 전달된 광원에 대해 조직으로부터 출력되는 광학적인 신호를 모아서 출력한다.The integrating
적분구(130)에서 모아서 출력하는 광학적인 신호는 암을 진단하고자 하는 조직의 위치에 따라 달라질 수 있는데, 일 예로, 진단 조직이 렌즈(120)와 적분구(130) 사이에 위치하는 경우 적분구(130)는 진단 조직을 통과하는 광원에 대한 신호를 모아서 출력하고, 도 1에 도시된 바와 같이 진단 조직이 적분구(130) 뒤에 위치하는 경우 적분구(130)는 진단 조직에서 반사되는 광원에 대한 신호를 모아서 출력한다.The optical signal collected by the integrating
여기서, 적분구(130)는 외부 환경에 대한 오류를 줄이고, 조직으로부터 출력되는 광학적인 신호를 최대한 모아서 출력하기 때문에 조직의 암 여부를 정확하게 진단할 수 있다.Here, the
분광기(140)는 적분구(130)로부터 출력되는 진단 조직의 광학적인 신호를 파장별로 분광하여 파장별로 분광된 데이터를 출력한다.The spectroscope 140 spectroscopy the optical signal of the diagnostic tissue output from the
즉, 분광기(140)는 조직으로부터 출력되고 적분구(130)에 의해 모아진 신호를 관리부(150)에서 파장별 데이터로 표시할 수 있도록 파장별로 분광하여 출력한다.In other words, the spectroscope 140 outputs the signals collected from the tissue and collected by the
관리부(150)는 분광기(140)에 의해 분광된 파장별 데이터를 표시하며, 본 발명에 따른 암 진단 장치의 전반적인 과정을 관리한다. 예컨대, 암 진단 장치에 의해 진단될 암 조직 각각에 대한 파장별 데이터 및 정상 조직에 대한 파장별 데이터를 관리하고, 암 진단의 시작 및 종료 등과 같은 암 진단 장치의 전반적인 기능을 관리한다.The management unit 150 displays data for each wavelength spectroscopically analyzed by the spectrometer 140 and manages the overall process of the cancer diagnosis apparatus according to the present invention. For example, wavelength-specific data for each cancer tissue to be diagnosed by the cancer diagnostic apparatus and wavelength-specific data for normal tissues are managed, and overall functions of the cancer diagnostic apparatus such as start and end of cancer diagnosis are managed.
이때, 관리부(150)는 암 진단 조직으로부터 출력된 광원에 대한 신호의 파장별 데이터를 암 조직에 대한 파장별 데이터 및 정상 조직에 대한 파장별 데이터 중 적어도 어느 하나와 함께 표시할 수 있다.At this time, the management unit 150 may display the data for each wavelength of the signal for the light source output from the cancer diagnosis tissue together with at least one of the data for each wavelength of the cancer tissue and the data for each wavelength of the normal tissue.
여기서, 정상 조직에 대한 파장별 데이터는 암 진단 조직을 진단할 때 사용된 동일한 조건 하에서 측정되는 것이 바람직하다. 즉, 정상 조직에 대한 파장별 데이터가 반사율 데이터인 경우 진단 조직에 대한 파장별 데이터 또한 반사율 데이터가 되어야 하고, 정상 조직에 대한 파장별 데이터가 투과율 데이터인 경우 진단 조직에 대한 파장별 데이터 또한 투과율 데이터가 되어야 하며, 정상 조직에 대한 파 장별 데이터가 흡수율 데이터인 경우 진단 조직에 대한 파장별 데이터 또한 흡수율 데이터가 되어야 한다.Here, the wavelength-specific data for normal tissue is preferably measured under the same conditions used to diagnose cancer diagnosis tissue. That is, when the wavelength-specific data for the normal tissue is the reflectance data, the wavelength-specific data for the diagnostic tissue should also be the reflectance data. When the wavelength-specific data for the normal tissue is the transmittance data, the wavelength-specific data for the diagnostic tissue is also the transmittance data. If the wavelength-specific data for normal tissue is absorption data, the wavelength-specific data for diagnostic tissue should also be absorption data.
관리부(150)를 통해 표시되는 데이터 즉, 진단하고자 하는 진단 조직에 대한 파장별 데이터 및 정상 조직에 대한 파장별 데이터 또는 진단 조직에 대한 파장별 데이터 및 암 조직에 대한 파장별 데이터를 기초로 진단 조직의 암 여부를 판단할 수 있다.Diagnosis tissue based on the data displayed through the management unit 150, that is, the wavelength-specific data for the diagnostic tissue to be diagnosed, the wavelength-specific data for the normal tissue or the wavelength-specific data for the diagnostic tissue, and the wavelength-specific data for the cancer tissue. Can determine whether cancer.
또한, 도 1에 도시되지는 않았지만, 암 진단 장치는 체내 진단을 할 수 있도록 광 프루브(probe)를 구비할 수 있는데, 광 프루브는 렌즈(120)에 의해 모아진 광원을 조직으로 출력하고, 조직으로부터 출력된 광원에 대한 신호를 수신하여 적분구(130)로 출력할 수 있다.In addition, although not shown in Figure 1, the cancer diagnostic device may include an optical probe (probe) to make a diagnosis in the body, the optical probe outputs the light source collected by the
일 예로, 광 프루브는 중심에 한 개의 광 프루브와 주변의 6개의 광 프루브로 이루어질 수 있는데, 중심에 위치한 광 프루브는 렌즈(120)를 통해 모아진 광원을 수신하여 조직에 전달하고, 주변에 위치한 6개의 광 프루브는 진단 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 수신하여 적분구(130)로 출력한다.For example, the optical probe may be composed of one optical probe at the center and six optical probes at the periphery. The optical probe at the center receives a light source collected through the
광 프루브를 이용하여 진단 조직에 광원을 출력하면 조직의 흡수율에 대한 오류를 최소화할 수 있기 때문에 보다 정확한 암 진단이 가능하다.By using a light probe to output a light source to the diagnosis tissue, errors in the absorption rate of the tissue can be minimized, thereby enabling more accurate diagnosis of cancer.
이런 광 프루브는 렌즈(120)를 통해 입력된 광원을 진단 조직으로 출력하고 진단 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 적분구(130)로 출력할 수 있도록 적분구(130)에 장착되는 것이 바람직하다. 즉, 광 프루부는 렌즈(120)를 통해 수신된 광원을 조직으로 출력하고 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 수신하 여 적분구(130)로 출력할 수 있도록 적분구(130)의 뒤편에 장착되는 것이 바람직하다.Such an optical probe is preferably mounted on the integrating
본 발명에 따른 암 진단 장치에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 조금 더 설명하면 다음과 같다.The cancer diagnosis device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2 내지 도 4는 구강 암 진단에 대한 일 예시도들로서, 구강 암에 대한 데이터를 기초로 설명한다.2 to 4 are exemplary diagrams for oral cancer diagnosis, which will be described based on data on oral cancer.
도 2는 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 반사율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.Figure 2 is an exemplary view showing the wavelength-specific data on the reflectance of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 3은 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 투과율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.3 is an exemplary view showing wavelength-specific data on the transmittance of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 4는 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 흡수율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing the wavelength-specific data on the absorption rate of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 2 내지 도 4에서 알 수 있듯이, 암 조직은 정상 조직과 비교할 때 반사율이 높고, 투과율이 낮으며 흡수율이 높은 것을 알 수 있다.As can be seen in Figures 2 to 4, cancer tissue can be seen that the high reflectance, low transmittance and high absorption compared to normal tissue.
구강 조직에 포함되어 있는 형광체인 세포 성장을 촉진하는 NADH 및 암 전이에 필요한 혈관을 생성하는 콜라겐은 구강 암에 직접적으로 관여하는 인자로서, NADH 및 콜라겐의 파장 영역인 450[nm]와 540[nm]에서의 반사율, 투과율 및 흡수율 데이터를 기초로 정상 조직 및 암 조직을 구분한다.NADH, which promotes cell growth, which is a phosphor contained in oral tissue, and collagen, which produces blood vessels necessary for cancer metastasis, is a factor directly involved in oral cancer, and it is 450 [nm] and 540 [nm, which are wavelength regions of NADH and collagen. Normal and cancerous tissue are distinguished based on reflectance, transmittance and absorption data.
즉, 본 발명은 구강 암 진단의 경우 NADH 및 콜라겐의 반사율, 투과율 및 흡수율을 기초로 구강 조직의 암 여부를 진단한다.That is, in the case of oral cancer diagnosis, the present invention diagnoses cancer of oral tissue based on reflectance, transmittance, and absorption rate of NADH and collagen.
일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 진단하고자 하는 구강 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 반사율이 기 저장된 정상 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 반사율보다 일정 이상 높으면 암 조직으로 판단할 수 있다. 물론, 반대로 진단 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 반사율이 구강 암 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 반사율에 가까우면 암 조직으로 판단하고, 일정 이하 낮으면 정상 조직으로 판단할 수도 있다.For example, as shown in FIG. 2, when the reflectance of NADH and collagen on oral tissue to be diagnosed is higher than a predetermined reflectance of NADH and collagen on pre-stored normal tissue, cancer tissue may be determined. Of course, if the reflectivity of NADH and collagen to the diagnostic tissue is close to the reflectance of NADH and collagen to the oral cancer tissue, it may be determined to be cancer tissue, and if it is lower than a certain level, it may be determined to be normal tissue.
다른 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 진단하고자 하는 구강 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 투과율이 정상 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 투과율보다 일정 이하 낮으면 암 조직으로 판단할 수 있다.As another example, as shown in FIG. 3, when the permeability of NADH and collagen to oral tissue to be diagnosed is lower than a predetermined permeability of the NADH and collagen to normal tissue, cancer tissue may be determined.
또 다른 일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 진단하고자 하는 구강 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 흡수율이 정상 조직에 대한 NADH 및 콜라겐의 흡수율보다 일정 이상 높으면 암 조직으로 판단할 수 있다.As another example, as shown in FIG. 4, when the absorption rate of NADH and collagen to oral tissue to be diagnosed is higher than the absorption rate of NADH and collagen to normal tissue, it may be determined as cancer tissue.
도 2 내지 도 4에서 알 수 있듯이, 구강 조직의 구강 암 진단 여부에 있어서, 진단하고자 하는 구강 조직의 NADH 및 콜라겐에 대한 데이터와 정상 조직의 NADH 및 콜라겐에 대한 데이터간의 비교를 통해 구강 암 여부를 진단할 수 있는데, 암 여부를 진단하기 위한 진단 조직에 대한 데이터와 정상 조직에 대한 데이터간의 비교 범위는 상황에 따라 달라질 수 있다As can be seen in Figures 2 to 4, oral cancer in the diagnosis of oral tissue, whether oral cancer through the comparison between the data on the NADH and collagen of the oral tissue and the normal tissue NADH and collagen to determine whether oral cancer The extent of comparison between data on diagnostic tissue and data on normal tissue for diagnosing cancer may vary.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 암 진단 방법에 대한 동작 흐름도이다.5 is an operation flowchart of a cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 암 진단 방법은 광원을 생성하고, 생성된 광원을 암을 진단하고자 하는 진단 조직에 조사한다(S510).Referring to FIG. 5, in the cancer diagnosis method, a light source is generated and the generated light source is irradiated to a diagnosis tissue to diagnose cancer (S510).
이때, 광원의 파장 영역은 진단하고자 하는 조직에 포함된 형광체들의 파장 영역에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 구강 암 진단의 경우 광원의 파장 영역은 구강 조직에 포함된 형광체인 NADH 및 콜라겐을 포함할 수 있는 파장 영역 예를 들어, 400~600[nm]의 파장 영역을 갖는 것이 바람직하다.In this case, the wavelength region of the light source may vary depending on the wavelength region of the phosphors included in the tissue to be diagnosed. For example, in the case of oral cancer diagnosis, the wavelength region of the light source preferably has a wavelength region which may include NADH and collagen, which are phosphors included in oral tissue, for example, a wavelength region of 400 to 600 [nm].
광원이 진단 조직에 조사되면 진단 조직으로부터 광원에 대한 광학적인 신호가 출력되고, 적분구를 이용하여 진단 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호를 모은 후 분광기를 이용하여 파장별로 분광한다(S520, S530).When the light source is irradiated to the diagnostic tissue, an optical signal for the light source is output from the diagnostic tissue, the signal for the light source output from the diagnostic tissue is collected using an integrating sphere, and then spectroscopically spectroscopically by using a spectroscope (S520 and S530). .
이때, 진단 조직으로부터 출력되는 광원에 대한 신호는 진단 조직을 통과하는 광원에 대한 신호이거나 진단 조직에 의해 반사되는 광원에 대한 신호일 수 있다.In this case, the signal for the light source output from the diagnostic tissue may be a signal for the light source passing through the diagnostic tissue or a signal for the light source reflected by the diagnostic tissue.
진단 조직의 암 여부를 진단할 수 있도록 광원에 대한 분광된 파장별 데이터를 표시한다(S540).In order to diagnose cancer of the diagnosis tissue, the spectroscopic data for the light source is displayed (S540).
여기서, 진단 조직의 파장별 데이터를 정상 조직의 파장별 데이터 및 암 조직의 파장별 데이터 중 적어도 어느 하나와 표시하여 진단 조직의 암 발생 여부를 판단하기 쉽게 할 수도 있다.Here, the wavelength-specific data of the diagnostic tissue may be displayed with at least one of the wavelength-specific data of the normal tissue and the wavelength-specific data of the cancer tissue, so that it may be easy to determine whether cancer of the diagnostic tissue occurs.
물론, 정상 조직의 파장별 데이터 및 암 조직의 파장별 데이터는 동일한 조건 하에서 측정되어 기 저장되는 것이 바람직하다.Of course, the wavelength-specific data of the normal tissue and the wavelength-specific data of the cancer tissue is preferably measured and stored under the same conditions.
본 발명에 의한, 암 진단 장치 및 그 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.Apparatus and method for diagnosing cancer according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and are not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention, it is not limited to the embodiments and the accompanying drawings. And should be judged to include equality.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 암 진단 장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing cancer according to an embodiment of the present invention.
도 2는 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 반사율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.Figure 2 is an exemplary view showing the wavelength-specific data on the reflectance of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 3은 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 투과율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.3 is an exemplary view showing wavelength-specific data on the transmittance of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 4는 구강 암 조직 및 정상적인 구강 조직의 흡수율에 대한 파장별 데이터를 보인 일 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing the wavelength-specific data on the absorption rate of oral cancer tissue and normal oral tissue.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 암 진단 방법에 대한 동작 흐름도이다.5 is an operation flowchart of a cancer diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 광원부110: light source
120: 렌즈120: lens
130: 적분구130: integrating sphere
140: 분광기140: spectrometer
150: 관리부150: management
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