WO2017176037A2 - 레이저 기반의 질병 진단 시스템 - Google Patents

레이저 기반의 질병 진단 시스템 Download PDF

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WO2017176037A2
WO2017176037A2 PCT/KR2017/003701 KR2017003701W WO2017176037A2 WO 2017176037 A2 WO2017176037 A2 WO 2017176037A2 KR 2017003701 W KR2017003701 W KR 2017003701W WO 2017176037 A2 WO2017176037 A2 WO 2017176037A2
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WO
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laser
disease diagnosis
unit
body tissue
disease
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변성현
민완기
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Speclipse Inc
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Definitions

  • the present invention relates to a laser based disease diagnosis system.
  • the present invention is supported by the following national research and development projects.
  • a laser-based disease diagnosis system may be provided.
  • a laser-based disease diagnosis system capable of measuring skin age may be provided.
  • the spectrometer for measuring the spectrum of the generated light generated when the laser is irradiated to the body tissue;
  • a spectrum data comparison unit comparing the spectrum of the generated light measured by the spectroscope with a reference spectrum data DB for disease diagnosis;
  • a disease diagnosis unit determining whether there is a disease in the body tissue based on a comparison result of the spectral data comparison unit.
  • the disease can be diagnosed at the same time while performing cosmetic or medical operations such as skin toning, peeling or laser surgery.
  • a cosmetic or medical laser irradiation device such as a skin toning device, a skin peeling device, or a laser surgery machine.
  • the skin diagnosis may be performed as well as the disease diagnosis using a cosmetic or medical laser irradiation device such as a skin toning device, a skin peeling device, or a laser surgery machine.
  • a cosmetic or medical laser irradiation device such as a skin toning device, a skin peeling device, or a laser surgery machine.
  • FIG. 1 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining an analysis unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining an analysis unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are views for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are views for explaining a probe according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • a component is mentioned as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be placed therebetween.
  • the terms “... unit”, “... unit”, “module”, etc. described herein mean 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. Can be.
  • 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 and component b are 'operatively related' if they are wired and / or wirelessly connected to transmit and / or receive data with each other.
  • component a is from component b Receives the output signal, data, or information to perform the operation of itself (component a), or the component b receives the signal, data, or information output from component a to operate its own (component b)
  • component a and component b are 'operatively related' if they are
  • the network is, for example, Wi-Fi, the Internet (Internet), a local area network (LAN), a wireless local area network (WLAN), a wide area network (WAN), a personal area network (PAN), 3G, 4G, LTE, voice network or a combination of two or more thereof.
  • Internet a local area network
  • WLAN wireless local area network
  • WAN wide area network
  • PAN personal area network
  • 3G, 4G, LTE voice network or a combination of two or more thereof.
  • the term 'laser' means a pulsed laser, continuous light laser, focused laser, or collimated 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.
  • 'generated light' is meant to include all light generated when the laser is irradiated to the body tissue.
  • 'generated light' may mean, for example, plasma light, reflected light, scattered light, and / or fluorescent light.
  • the term 'beauty or medical laser irradiation apparatus' refers to a device for performing an operation for cosmetic or medical by irradiating a laser.
  • FIG. 1 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
  • a laser-based disease diagnosis system (hereinafter, “disease diagnosis system”) according to an embodiment of the present invention performs an operation for beauty by irradiating beauty or medical laser to body tissue, By collecting the generated generated light and analyzing the spectrum of the generated generated light, it is possible to diagnose whether there is a disease in the body tissue.
  • a disease diagnosis system may include an analysis device 20 and a laser irradiation device 30.
  • the present embodiment may further include a display unit 40.
  • the laser irradiation device 30 is a device for performing a medical or cosmetic operation on the body tissue using a laser, for example, may be a device such as a skin toning device, a skin peeling device, or a laser surgery machine. .
  • the laser irradiation device 30 can irradiate the laser to the body tissue 1 for medical or cosmetic purposes.
  • the laser irradiation device 30 may include a handpiece 33 and a laser body 31 for generating a laser.
  • the laser body 31 includes a laser generation source (not shown) for generating a laser, and the laser generated by the laser generation source (not shown) is provided to the handpiece 33.
  • the laser irradiation apparatus 30 may further include a guide portion, which helps the laser irradiated from the handpiece 33 to be irradiated to the desired portion of the user.
  • the guide portion is engaged with the distal end of the handpiece 33 and is configured to include a circular ring and a support 35.
  • the analysis device 20 collects light generated from the body tissue 1 (hereinafter, 'generated light') when the laser is irradiated to the body tissue 1, and collects the spectrum of the generated generated light (“light emission spectrum”). Analysis can diagnose the disease present in the body tissue (1).
  • the analysis device 20 performs a function of diagnosing a disease by analyzing a spectrum of light.
  • US Pat. No. 7,092,087 discloses a technical concept of diagnosing a disease by analyzing a spectrum of light.
  • the content disclosed in the '087' patent is incorporated as part of the present specification without departing from the concept of the present invention.
  • the technique described in this patent utilizes the principle that a specific element emits light of a specific wavelength when a laser is irradiated to a sample.
  • the analysis device 20 can also measure the age of the skin by analyzing the collected spectrum of generated light.
  • the analysis device 20 may analyze the spectrum of the generated light to measure the diagnosis of the presence of a disease and to measure the age of the skin.
  • the display unit 40 may display a diagnosis result of the analysis device 20.
  • the display unit 40 is a device equipped with a monitor, and may be, for example, a personal computer (PC), a mobile device such as a smartphone or a PDA.
  • PC personal computer
  • PDA personal area network
  • the analysis device 20 may include an analyzer 21 and a probe 23.
  • the probe 23 is configured to collect the generated light generated from the body tissue 1, and the analyzer 21 analyzes the spectrum of the generated light collected by the probe 23 to determine whether there is a disease. Judge and measure the age of the skin.
  • the analysis unit 21 analyzes the spectrum of generated light collected by the probe 23, and analyzes the spectrum and DB (diagnosis reference spectrum data DB for disease diagnosis) -DB in which a specific disease and emission spectrum are related to each other. By comparing-, one can determine whether a disease exists.
  • DB diagnosis reference spectrum data DB for disease diagnosis
  • the analyzer 21 can also measure the age of the skin. That is, the analysis unit 21 may analyze the generated light collected by the probe 23 to determine whether there is a disease and measure the age of the skin. When measuring the age of the skin, the analysis unit 21 compares the DB (skin spectral spectrum data DB for skin age measurement)-DB relating the age and the emission spectrum of the skin-to measure the age of the skin. You can measure your age.
  • the reference spectrum data DB for measuring skin age may be a DB relating the spectrum of collagen and the skin age.
  • the analyzer 21 may measure the skin age by analyzing the spectrum of the generated light.
  • FIG. 2 is a view for explaining an analysis unit according to an embodiment of the present invention.
  • the analyzer 21 may include a spectrum data comparator 109, a spectrometer 111, a computer processor 112, a disease diagnosis unit 113, and a HW. / SW resources (Hardware and Software resources) 114, the reference spectrum data DB storage unit 115 for disease diagnosis, skin age measurement unit 117, reference spectrum data DB storage unit 119 for skin age measurement Can be.
  • HW / SW resources (Hardware and Software resources) 114 refers to the hardware and software necessary for the analysis unit 21 to perform the operation of itself (21).
  • HW / SW resources (Hardware and Software resources) 114 for example, memory (not shown), a storage unit (not shown) that can store and read data, the image processing to display on the display unit 40 Image processing software (not shown) and hardware (not shown), audio processing software (not shown) and hardware (not shown), transceivers for receiving or receiving data from the outside (not shown), and for operation of each component Programs may be included.
  • the computer processor 112 may include components constituting the analysis unit 21, for example, a spectral data comparator 109, a spectrometer 111, a disease diagnosis unit 113, and HW / SW resources ( Hardware and Software resources (114), disease diagnosis reference spectrum data DB storage unit 115, skin age measurement unit 117, and skin age measurement reference spectrum data DB storage unit 119 controls to perform the operation do.
  • the spectrometer 111 receives the generated light collected by the probe 23 and measures the spectrum of the generated light.
  • the spectral data comparison unit 109 compares the spectral data measured by the spectroscope 111 with the reference spectrum data DB for disease diagnosis.
  • the disease diagnosis unit 113 may determine whether there is a disease in the body tissue based on the comparison result of the spectral data comparison unit 109. For example, the disease diagnosis unit 113 compares the spectrum of the generated light measured by the spectroscope 111 with the reference spectrum data DB for disease diagnosis, so that the same or very similar data as the spectrum of the generated light has reference spectrum data DB for disease diagnosis. If present in the body tissue (1) it can be determined that the disease.
  • the reference spectrum data DB for skin age measurement may be a DB including data corresponding to the amount of collagen and skin age.
  • the skin age measuring unit 117 may measure skin age by comparing and analyzing the spectrum measured by the spectrometer 111 and the reference spectrum data DB for skin age measurement.
  • the skin age measuring unit 117 is a component that can measure the skin age through the spectrum of the generated light measured by the spectroscope 111 (for example, a component that can measure the skin age is for example The skin age corresponding to the amount of collagen thus found can be known by referring to the reference spectrum data DB 119 for skin age measurement.
  • the diagnosis result of the disease diagnosis unit 113 and the measurement result by the skin age measurement unit 117 may be displayed on the display unit 40.
  • FIG. 3 is a view for explaining an analysis unit according to another embodiment of the present invention.
  • the analyzer 221 may include a diagnostic server 222 and a diagnostic terminal 224.
  • the diagnostic server 222 and the diagnostic terminal 224 are operatively connected to each other via a communication network.
  • the diagnosis server 222 stores the spectrum data comparison unit 209, the disease diagnosis unit 213, the disease diagnosis reference spectrum data DB storage unit 215, the skin age measurement unit 217, and the reference spectrum data DB for skin age measurement. Section 219, HW / SW resources 216, and a computer processor 218.
  • the diagnostic terminal 224 may include a spectroscope 211, a computer processor 212, and HW / SW resources 214.
  • the diagnostic terminal 224 transmits the spectrum of generated light collected by the probe 23 to the diagnostic server 222 and receives the diagnosis and measurement results from the diagnostic server 222.
  • the received diagnosis and measurement results may be displayed by the display unit 40.
  • the HW / SW resource 214 refers to hardware and software necessary to perform the operation of the diagnostic terminal 224.
  • the HW / SW resource 214 is, for example, a memory (not shown), a storage unit (not shown) capable of storing and reading data, and image processing software (not shown) for image processing to be displayed on the display unit 40.
  • image processing software not shown
  • hardware not shown
  • voice processing software not shown
  • hardware not shown
  • transceivers not shown
  • the HW / SW resource 216 refers to hardware and software necessary to perform the operation of the diagnostic server 222.
  • the HW / SW resource 214 may include, for example, a memory (not shown), a storage unit capable of storing and reading data (not shown), transceivers (not shown) for receiving or receiving data from the outside, and components of each component. It may include programs for operation.
  • the computer processor 212 controls the components constituting the diagnostic terminal 224, for example, the spectrometer 211 and the HW / SW resources 214 to perform the operation, and the computer processor 218.
  • the diagnosis server 222 for example, a spectrum data comparison unit 209, a disease diagnosis unit 213, a disease diagnosis reference spectrum data DB storage unit 215, and a skin age measurement unit 217.
  • the reference spectrum data DB storage unit 219 and the HW / SW resources 216 for skin age measurement are controlled to perform an operation.
  • the spectrometer 211 measures the spectrum of generated light collected by the probe 223, and transmits the spectrum measured by the spectroscope 211 to the diagnostic server 222 via the network.
  • the diagnosis server 222 analyzes the spectrum received from the diagnosis terminal 224 to diagnose a disease and transmits a result of measuring skin age to the diagnosis terminal 224 through a network.
  • the result received by the diagnostic terminal 224 is displayed by the display unit 40.
  • diagnostic server 222 The operation of diagnostic server 222 will be described in more detail.
  • the diagnostic server 222 receives the spectrum measured by the spectroscope 211.
  • the spectral data comparison unit 209 compares the spectral data measured by the spectroscope 211 with the reference spectrum data DB for disease diagnosis.
  • the disease diagnosis unit 213 may determine the presence or absence of a disease based on the result of comparison by the spectrum data comparison unit 209.
  • the skin age measuring unit 217 may measure the skin age by comparing and analyzing the received spectrum with the reference spectrum data DB (for skin age measurement).
  • the diagnosis server 222 transmits the diagnosis result of the disease diagnosis unit 213 and the measurement result of the skin age measurement unit 217 to the diagnosis terminal 224 through a network. Thereafter, the result transmitted to the diagnostic terminal 224 is displayed by the display unit 40.
  • the analysis unit according to the embodiments of the present invention has been described with reference to FIGS. 2 and 3. Although these embodiments have been described as including the skin age measuring units 117 and 217 and the reference spectrum data DB for skin age measurement, the skin age measuring units 117 and 217 and the reference spectrum data DB for skin age measurement are included. It is also possible to be configured not to. That is, the analysis unit according to an embodiment of the present invention may be configured to perform only an operation of diagnosing a disease without performing an operation of measuring skin age.
  • the generated light collected by the probe 23 is light generated from the body tissue 1 when the laser is irradiated to the body tissue 1.
  • FIGS. 4 and 5 are views for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • the laser-based disease diagnosis system may include a laser irradiation device 130 and an analysis device 120.
  • the analysis device 120 may include an analyzer 121 and a probe 123.
  • the analyzer 121 may be an analyzer described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the embodiment of FIG. 4 differs in that the probe 123 and the laser irradiation apparatus are detachably coupled.
  • the probe 123 is coupled to the laser irradiation apparatus 130.
  • the probe 123 may be coupled in a form surrounding the laser irradiation apparatus 130 by screwing as shown. Screw coupling is exemplary and the probe 123 and the laser irradiation device 130 may be coupled by any other coupling method.
  • the laser irradiation apparatus 130 may include a handpiece 133 and a laser body 131 for generating a laser.
  • the shape of the probe 123 is substantially cylindrical, with an empty center, and the handpiece 133 of the laser irradiation apparatus 130 is inserted into and coupled to an empty center.
  • This coupling method is configured such that the probe 123 easily receives the generated light generated by the laser irradiated to the body tissue 1 through the handpiece 133.
  • the distal end of the handpiece 133 has a structure for screwing and a guide portion is formed, the guide portion is to provide a convenience to the user so that the laser irradiated from the handpiece 133 can be irradiated at an appropriate position.
  • the guide part includes a ring 137 and a support part 135.
  • the support 135 keeps the ring 137 spaced apart from the body of the handpiece 133.
  • the support 135 connects the distal end of the ring 137 and the handpiece 133 to maintain the distal end of the ring 137 and the handpiece 133 at a predetermined distance.
  • the support 135 may be made of a material such as a wire.
  • the function of the laser irradiation apparatus 130 is the same as or similar to that of the laser irradiation apparatus 30 described with reference to FIG. 1, except that the laser irradiation apparatus 130 is coupled to the probe 123.
  • the analysis device 120 collects the generated light generated from the body tissue 1 when the laser is irradiated to the body tissue 1, and analyzes the spectrum of the collected generated light to diagnose a disease present in the body tissue 1. If the body tissue 1 is skin, the age of the skin can also be measured.
  • the analyzing apparatus 120 may diagnose a disease by analyzing a spectrum of light, and may perform a function of diagnosing a disease using, for example, laser induced breakdown spectroscopy (LIBS).
  • LIBS laser induced breakdown spectroscopy
  • LIBS is exemplary and other spectroscopic techniques may be applied.
  • the age of the skin may be measured by comparing a DB (not shown) for measuring the age of the skin—the DB relating the age of the skin and the emission spectrum.
  • the probe 123 collects the generated light generated from the body tissue 1, and the analysis unit 121 may analyze the generated light collected by the probe 123 to determine whether there is a disease.
  • the age of skin can also be measured.
  • the generated light actually collected by the probe 123 is light generated from the body tissue 1 when the laser is irradiated to the body tissue.
  • the probe 123 may be configured to generate predetermined light generated by the lenses 125: 125a and 125b and the lenses 125: 125a and 125b for collecting the generated light.
  • Filter 127 (127a, 127b) for passing only the frequency band of?
  • optical fibers 129 (129a, 129b) providing a path through which the filtered generated light can be moved.
  • the generated light that is moved through the optical fibers 129: 129a and 129b is provided to the spectrometer of the analyzer 121.
  • the lens 125 includes a first lens 125a and a second lens 125b
  • the filter 127 includes a first filter 127a and a second filter 127b
  • an optical fiber 129 may include a first optical fiber 129a and a second optical fiber 129b.
  • the functions of the first lens 125a and the second lens 125b are the same, and the functions of the first filter 127a and the second filter 127b are the same, and the first optical fiber 129a is the same.
  • the functions of the second optical fibers 129b may also be the same.
  • the present embodiment has been described as including two lenses, a filter, and an optical fiber, this is merely an example, and is configured to include one lens, a filter, and an optical fiber, that is, a first lens, a first filter, and a first optical fiber. It is possible to configure to include), it may also be configured to include three or more.
  • the probe 123 has been described as detachably coupled to the laser irradiation apparatus 130, but this is merely illustrative and the probe 123 and the laser irradiation apparatus 130 are described. May be configured to be fixedly coupled. In such a case, the components 125, 127, 129 included in the probe 123 may be configured to be disposed inside the handpiece 133.
  • 6 and 7 are views for explaining a probe according to an embodiment of the present invention.
  • the probe according to the embodiment of the present invention is configured in the form of a handpiece detachable device that is detachably coupled to the handpiece 330a.
  • the probe 330b used in combination with the laser irradiation apparatus may be detachably coupled to the handpiece 330a provided in the laser irradiation apparatus.
  • the laser irradiation apparatus is provided with a handpiece 330a as a device for irradiating a laser onto body tissue.
  • the handpiece 330a provided in the probe 330b and the laser irradiation apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention are coupled to each other to form the one-piece handpiece 330.
  • the one piece handpiece 330 may provide convenience for the user.
  • the one-piece handpiece 330 in which the probe 330b and the handpiece 330a provided in the laser irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention are combined is the hand described with reference to FIG. 1.
  • the piece 30 and the probe 23 can be replaced.
  • the optical fiber of the handpiece 330 implemented in one piece form is connected to an analysis unit (for example, the analysis unit 21 described with reference to FIGS. 1 to 3), Light provided from the laser body (for example, the laser body 31 described with reference to FIG. 1) is incident on the handpiece 330 implemented in the form of a one piece.
  • an analysis unit for example, the analysis unit 21 described with reference to FIGS. 1 to 3
  • the probe 330b includes a body 396 having spaces S2 and S3 through which light may move.
  • the lights moved inside the body portion 396 may be generated light generated from the laser and the body tissue provided from the laser irradiation apparatus.
  • the body portion 396 may include a coupling portion 395, a laser inlet portion 397a through which the laser can be introduced from the laser irradiation device, and a laser emission portion through which the laser beam introduced through the laser inlet portion 397a is emitted to the body tissue ( 397b) and a generated light exit portion 397c through which the generated light is output to the outside.
  • the laser inlet 397a and the laser emitter 397b have a width and shape such that the laser can pass, and the laser inlet 397a and the laser emitter 397b can pass through each other. It is aligned.
  • the generated light outlet 397c and the optical fiber are combined so that the generated light is provided to the optical fiber.
  • the body portion 396 has a cylindrical shape in which light can be moved therein, a coupling part 395 is formed at one end of the cylindrical shape, and a laser emission part 397b is formed at the other end of the cylindrical shape. It is.
  • the coupling part 395 may be detachably coupled to the coupling part 393 of the handpiece 330a.
  • the coupling part 395 and the coupling part 393 may be formed with a screw structure that can be fastened to each other.
  • the generated light generated from the body tissue is incident to the internal space S3 of the body portion 396 through the laser emission portion 397b. That is, the laser provided from the laser irradiation apparatus is irradiated through the laser emitting unit 397b, and the generated light generated from the body tissue is also incident into the body portion 396 through the laser emitting unit 397b.
  • the optical unit located inside the body unit 396 provides at least a portion of the generated light incident through the laser emission unit 397b to the analysis unit (for example, the analysis unit 21 or the analysis unit 121).
  • the optical unit includes an optical module OP1 for changing the direction of the generated light incident through the laser emission unit 397b and an optical module for re-switching the direction of the generated light whose direction is changed by the optical module OP1 ( OP2) and an optical module OP3 for providing the generated light redirected by the optical module OP2 to an optical fiber connected to the analysis unit (for example, the analysis unit 21 or the analysis unit 121).
  • the analysis unit for example, the analysis unit 21 or the analysis unit 121).
  • the optical module OP1 is an optical device for changing the direction of the generated light incident through the laser emission unit 397b by 90 degrees, and the optical module OP2 is also changed in direction by the optical module OP1. It may be an optical device for diverting the direction of the generated light by 90 degrees.
  • the optical module OP3 may be an optical device such as a lens for providing the generated optical light, which is redirected by the optical module OP2, to the optical fiber.
  • the body portion 396 includes a first part, a second part, and a third part, each of which provides a path through which light can travel. Meanwhile, the first part is a part where the first optical module OP1 is located, the second part is a part where the optical modules OP2 and OP3 are located, and the third part is a guide part.
  • the first part is configured in a cylindrical shape and configured in a cylindrical shape so as to receive a laser beam provided from a laser irradiation device and exit the body tissue as it is.
  • the coupling part 395 and the laser inflow part 397a are formed at one end of the first part, and the laser emission part 397b is formed at the other end of the first part.
  • the reference numeral 397 is used to refer to the term "incident part” or "laser exit part” interchangeably herein. This is because the generated light generated from the body tissue is incident to the place designated by reference number 397, and the laser provided from the laser irradiation apparatus is emitted to the body tissue through the place denoted by reference number 397.
  • the present embodiment has a configuration in which the incidence portion and the laser emission portion are located at the same position as each other, which is an exemplary one, and it will be readily understood by those skilled in the art that the incidence portion and the laser emission portion may be located at different positions.
  • the laser provided from the laser irradiation apparatus is incident on the first part where the laser inlet 397a is formed, and the incident laser beam is irradiated onto body tissue.
  • the first part is located at the center of the body portion 396 and the second part is positioned to surround the first part.
  • the probe 330b may further include a guide part.
  • the guide part constitutes the third part as described above, and is connected to the incident part 397 of the body part 396.
  • the guide portion includes a ring 337 and a support 335.
  • the guide unit functions to guide a laser beam output through the incident unit 397 to a user's desired site.
  • FIG. 8 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • the laser-based disease diagnosis system collects generated light generated from body tissue while performing an operation for cosmetic or medical treatment by irradiating a laser onto body tissue using a laser.
  • the laser-based disease diagnosis system collects generated light generated from body tissue while performing an operation for cosmetic or medical treatment by irradiating a laser onto body tissue using a laser.
  • the laser irradiated portion by analyzing the collected light spectrum and the collected image can be diagnosed whether there is a disease in the body tissue.
  • the system may include an analysis device and a laser irradiation device. Meanwhile, the system may further include a display unit 440.
  • the analysis apparatus includes an analyzer 421, a first probe 471, a second probe 472, and a CCD 480
  • the laser irradiation apparatus includes a laser body 431 and a handpiece.
  • the analysis unit 421 may include an image data comparison unit 407, a spectral data comparison unit 409, a spectrometer 411, a computer processor 412, a disease diagnosis unit 413, and HW / SW resources. (Hardware and Software resources) 414, the disease diagnosis reference spectrum data DB storage unit 415, the disease diagnosis reference image DB storage unit 421.
  • the laser body 431 generates a laser
  • the handpiece 433 irradiates the laser to the body tissue 1.
  • the laser is irradiated to the body tissue 1, light generated from the body tissue 1 is generated.
  • the first probe 471 is positioned and configured to facilitate collecting generated light generated from body tissue 1.
  • the first probe 471 may be permanently attached or detachably attached to the handpiece 433, or may not be physically coupled to the handpiece 433.
  • the first probe 471 may be configured to include at least one or more optical elements (eg, optical fibers that provide a path of movement of the lens or light) to facilitate the collection of generated light generated from the body tissue 1.
  • the generated light collected by the first probe 471 is provided to the spectrometer 411.
  • the second probe 472 and the CCD (solid state imaging device) (hereinafter referred to as “CCD”) 480 are devices for collecting an image (hereinafter, “analysis subject image”) of the body tissue 1.
  • the second probe 472 is composed of optical elements for allowing the CCD 480 to easily collect an image to be analyzed.
  • the second probe 472 and the CCD 480 will be collectively referred to as an "image collector”.
  • the image collecting unit is located and configured to facilitate collecting the image to be analyzed.
  • the image collector may be permanently attached or detachably attached to the handpiece 433 or may not be physically coupled to the handpiece 433.
  • the image collector may be physically coupled to the first probe 471.
  • the analysis target image collected by the image collecting unit is provided to the image data comparing unit 407.
  • the second probe 472 may be configured to include at least one or more optical elements (eg, an optical fiber that provides a path of movement of a lens or light) so that the CCD 480 easily collects an image to be analyzed.
  • optical elements eg, an optical fiber that provides a path of movement of a lens or light
  • the image collecting unit necessarily includes an apparatus for capturing an image, such as the CCD 480, but does not necessarily include the second probe 472. For example, if the CCD 480 is positioned to easily collect an image to be analyzed, the second probe 472 may not be used.
  • Exemplary configurations and operations of the first probe and the second probe are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1640202 (July 11, 2016), which 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 image data comparison unit 407 compares the analysis target image collected by the image collecting unit with the disease diagnosis reference image DB stored in the storage unit 421, and the comparison result is provided to the disease diagnosis unit 413.
  • the disease diagnosis unit 413 analyzes at least one of a comparison result of the spectral data comparison unit 409 and a comparison result of the image data comparison unit 407 to determine whether there is a disease in the body tissue 1.
  • the disease diagnosis unit 413 may include: i) the same or very similar to the spectrum data of the generated light in the reference spectrum data DB for disease diagnosis, or ii) the same as the analysis target image in the disease diagnosis image DB. Alternatively, if something very similar exists, it can be determined that the disease exists in the body tissue 1.
  • the disease diagnosis unit 413 may include: i) the same or very similar to the spectrum data of the generated light in the reference spectrum data DB for disease diagnosis; and ii) the same as the analysis target image in the disease diagnosis image DB. Alternatively, if something very similar exists, it can be determined that the disease exists in the body tissue 1.
  • FIG. 9 is a view for explaining a laser-based disease diagnosis system according to another embodiment of the present invention.
  • the system collects generated light generated from body tissue and collects an image of a portion irradiated with laser while performing an operation for cosmetic or medical treatment by irradiating a laser onto body tissue using a laser.
  • the collected light spectrum and collected images it is possible to diagnose whether there is a disease in the body tissue and measure the age of the body tissue.
  • the system may include an analysis device and a laser irradiation device. Meanwhile, the system may further include a display unit 540.
  • the analysis apparatus includes an analyzer 521, a probe 572, and a CCD 580
  • the laser irradiation apparatus includes a laser body 531 and a handpiece 533.
  • the analysis unit 521 may include an image data comparison unit 507, a spectral data comparison unit 509, a spectrometer 511, a computer processor 512, a disease diagnosis unit 513, and HW / SW resources. (Hardware and Software resources) 514, reference spectrum data DB storage unit for disease diagnosis 515, skin age measurement unit 517, reference spectrum DB (519) for skin age measurement, and reference image DB storage unit for disease diagnosis ( 521).
  • the laser body 531 generates a laser
  • the handpiece 533 irradiates the laser generated by the laser body 531 to the body tissue 1.
  • the laser is irradiated to the body tissue 1, light generated from the body tissue 1 is generated.
  • the probe 572 is composed of at least one or more optical elements to collect the generated light generated from the body tissue 1 and to easily provide the analysis target image to the CCD 580.
  • the optical element may perform a function of all or part of reflection, all or part of refraction, all or part of transmission, or the like, of light and / or image.
  • the probe 572 may be permanently attachable or detachably attached to the handpiece 533 or may not be physically coupled to the handpiece 533.
  • the generated light collected by the probe 572 is provided to the spectroscope 511, and the analysis target image is converted into an image by the CCD 580 and provided to the image data comparator 507.
  • the operation of the disease diagnosis unit 513 is the same as the disease diagnosis unit 413 described with reference to FIG. 8, it will be omitted here.
  • the reference spectrum data DB for skin age measurement may be a DB including data corresponding to the amount of collagen and skin age.
  • the skin age measuring unit 517 may measure the skin age from the spectrum measured by the spectroscope 511 with reference to the reference spectrum data DB 519 for skin age measurement.
  • the skin age measuring unit 517 may measure a skin age through a spectrum of generated light measured by the spectroscope 511 (for example, a component capable of measuring skin age may be, for example).
  • the skin age corresponding to the amount of collagen thus found can be known by referring to the reference spectrum data DB 519 for skin age measurement.
  • the skin age measuring unit 517 For a detailed description of the skin age measuring unit 517, please refer to the description of the skin age measuring unit 117 described with reference to FIG.
  • inventive concept as described above has been described by a limited embodiment and the drawings, the inventive concept is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the inventive concept belongs Various modifications and variations are possible from the substrate. Therefore, the scope of the inventive concept should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below but also by equivalents thereof.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 측정하는 분광기; 상기 분광기에 의해 측정된 상기 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 비교하는 스펙트럼 데이터 비교부; 및 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교 결과에 기초하여, 상기 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 판단하는 질병 진단부;를 포함하는 미용 또는 의료용 레이저 시스템이 개시된다.

Description

레이저 기반의 질병 진단 시스템
본 발명은 레이저 기반의 질병 진단 시스템에 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
종래 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기 같은 장치들은 레이저를 이용하여 미용 또는 의료를 위한 동작을 수행하는데, 이러한 장치들은 의료 또는 미용 목적을 제외한 다른 용도로 사용되고 있지 않다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 레이저 기반의 질병 진단 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 피부 나이 측정도 가능한 레이저 기반의 질병 진단 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 측정하는 분광기; 상기 분광기에 의해 측정된 상기 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 비교하는 스펙트럼 데이터 비교부; 및 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교 결과에 기초하여, 상기 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 판단하는 질병 진단부;를 포함하는 레이저 기반의 질병 진단 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 피부 토닝이나 필링 또는 레이저 수술과 같이 미용 또는 의료용 동작을 수행하면서 동시에 질병을 진단할 수 있게 된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기와 같이 미용 또는 의료용 레이저 조사 장치를 이용하여 질병 진단을 할 수 있게 된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기와 같이 미용 또는 의료용 레이저 조사 장치를 이용하여 질병 진단은 물론이고 피부 나이 측정도 할 수 있게 된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 기존의 레이저 조사 장치의 구성의 변경이 없이도 간단한 장치를 부가함으로써 의료 또는 미용 처리는 물론 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
[부호의 설명]
1: 신체 조직
20, 120: 분석 장치
30, 130; 레이저 조사 장치
21, 121, 221, 421, 521: 분석부
222: 진단 서버
224: 진단 단말기
23: 프로브
31: 레이저 본체
33: 핸드피스
40, 440, 540: 디스플레이부
111, 211, 421, 521: 분광기
112, 212, 218, 412, 512: 컴퓨터 프로세서
114, 214, 216, 414, 514: HW/SW 자원들
113, 213, 413, 513: 질병 진단부
115, 215, 415, 515: 질병 진단용 기준 스펙트럼 DB 저장부
117, 217, 517: 피부나이 측정부
119, 219, 519: 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 DB 저장부
407, 507: 이미지 데이터 비교부
405, 505: 질병 진단용 기준 이미지 DB 저장부
125: 렌즈
127: 필터
129: 광섬유
235: 지지부
237: 링
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, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 한편, 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. 한편 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 수신하여 자신(구성요소 a)의 동작을 수행하거나, 구성요소 a로부터 출력되는 신호, 데이터, 또는 정보를 구성요소 b가 수신하여 자신(구성요소 b)의 동작을 수행하고 있다면 구성요소 a와 구성요소 b는 '동작적으로 서로 관련'되어 있다고 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 네트워크는 예를 들면 Wi-Fi, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 3G, 4G, LTE, 음성망 또는 그러한 것들의 2 이상의 조합에 의해 구성될 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.
용어의 정의
본원 명세서에서, 용어 '레이저'는 펄스 레이저, 연속광 레이저, 촛점화된 레이저(focused laser), 또는 콜리메이트 레이저(collimated laser)를 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.
또한, 본원 명세서에서, 용어 '발생 광'은 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 광들을 모두 포함하는 의미이다. 따라서, '발생 광'은 예를 들면 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 및/또는 형광광을 의미할 수 있다.
또한, 본원 명세서에서, 용어 '미용 또는 의료용 레이저 조사 장치'라고 함은 레이저를 조사하여 미용 또는 의료를 위한 동작을 수행하는 장치를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템(이하, “질병 진단 시스템”)은 신체 조직에 미용 또는 의료용 레이저를 조사함으로써 미용을 위한 동작을 수행하고, 신체 조직으로부터 발생되는 발생 광을 수집하고 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석함으로써 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 진단할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 시스템은 분석 장치(20)와 레이저 조사 장치(30)를 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예는 디스플레이부(40)를 추가적으로 포함할 수도 있다.
본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 레이저를 이용하여 신체 조직에 대하여 의료 또는 미용을 위한 동작을 수행하는 장치로서 예를 들면 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기 같은 장치일 수 있다.
본 실시예에서 레이저 조사 장치(30)는, 의료 또는 미용을 목적으로 신체 조직(1)으로 레이저를 조사할 수 있다.
본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 핸드피스(33)와 레이저를 생성하는 레이저 본체(31)를 포함할 수 있다. 레이저 본체(31)는 레이저를 생성하는 레이저 발생원(미도시)을 포함하며, 레이저 발생원(미도시)에 의해 생성된 레이저는 핸드피스(33)로 제공된다.
본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 가이드부를 더 포함할 수 있으며, 가이드부는 핸드피스(33)로부터 조사되는 레이저가 사용자가 원하는 부위에 조사될 수 있도록 도움을 준다. 본 실시예에서, 가이드부는 핸드피스(33)의 말단부와 결합되며, 원형의 링과 지지부(35)를 포함하도록 구성된다.
도 1의 가이드부에 포함된 원형의 링과 지지부(35)는, 도 4의 가이드부의 원형의 링(137)과 지지부(135)와 동일한 구성을 가지므로, 도 4의 가이드부를 참조하기 바란다.
분석 장치(20)는 신체 조직(1)에 레이저가 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 광(이하, '발생 광')을 수집하고, 수집한 발생 광의 스펙트럼('발광 스펙트럼')을 분석하여 신체 조직(1)에 존재하는 질병을 진단할 수 있다.
분석 장치(20)는 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하는 기능을 수행한다. 예를 들면, US7,092,087(2006. 8. 15)(이하, '087'특허)에는, 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하는 기술적인 개념이 개시되어 있다. '087' 특허에 개시된 내용은 본원 발명의 개념과 상충되지 않는 한도에서 본원 명세서의 일부로 결합된다. 이 특허에 기재된 기술은, 레이저가 시료에 조사되었을 때 특정 원소는 특정 파장의 빛을 발광한다는 원리를 이용한 것이다.
분석 장치(20)는, 또한, 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 피부의 나이도 측정할 수 있다.
신체 조직(1)이 피부인 경우에, 분석 장치(20)는 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 질병의 존재여부에 대한 진단과 피부의 나이를 측정할 수 있다.
디스플레이부(40)는 분석 장치(20)의 진단 결과를 표시할 수 있다. 디스플레이부(40)는 모니터가 구비된 장치로서, 예를 들면 PC(Personal Computer)나, 스마트폰 또는 PDA과 같은 모바일 장치일 수 있다.
분석 장치(20)는 분석부(21)와 프로브(23)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 프로브(23)는 신체 조직(1)로부터 발생되는 발생 광을 수집하도록 구성되며, 분석부(21)는 프로브(23)가 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단하고 피부의 나이를 측정할 수 있다.
분석부(21)는 예를 들면 프로브(23)가 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하고, 분석한 스펙트럼과 질병 판단을 위한 DB(질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB)-특정 질병과 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB - 를 비교함으로써 질병이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
신체 조직(1)이 피부인 경우에는, 분석부(21)는 피부의 나이도 또한 측정할 수 있다. 즉, 분석부(21)는 프로브(23)가 수집한 발생 광을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단하고, 피부의 나이도 측정할 수 있다. 피부의 나이를 측정할 때, 분석부(21)는, 피부의 나이를 측정하기 위한 DB(피부 나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB)- 피부의 나이와 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB-를 비교함으로써 피부의 나이를 측정할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 피부 나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB는 콜라겐의 스펙트럼과 피부 나이를 관련시킨 DB일 수 있다.
피부 내 콜라겐 성분 변화 등의 화학 구성 성분 변화에 의해 발생 광의 분광 스펙트럼의 변화가 발생하므로, 분석부(21)는 발생 광의 스펙트럼을 분석함으로써 피부 나이를 측정할 수 있다.
이하에서는 분석부(21)의 동작을 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부(21)는 스펙트럼 데이터 비교부(109), 분광기(Spectrometer)(111), 컴퓨터 프로세서(112), 질병 진단부(113), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(114), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(115), 피부나이 측정부(117), 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(119)를 포함할 수 있다.
HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(114)은 분석부(21)가 자신(21)의 동작을 수행하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어들을 의미한다.
HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(114)은 예를 들면 메모리(미도시), 데이터를 저장하고 읽을 수 있는 저장부(미도시), 디스플레이부(40)에 표시 가능하도록 영상 처리하는 영상처리 소프트웨어(미도시)와 하드웨어(미도시), 음성처리 소프트웨어(미도시)와 하드웨어(미도시), 외부로부터 데이터를 받거나 수신하기 위한 송수신부들(미도시), 각 구성요소들의 동작을 위한 프로그램들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로세서(112)는 분석부(21)를 구성하는 구성요소들, 예를 들면 스펙트럼 데이터 비교부(109), 분광기(Spectrometer)(111), 질병 진단부(113), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(114), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(115), 피부나이 측정부(117), 및 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(119)가 제 동작을 수행하도록 제어한다.
분광기(111)는 프로브(23)가 수집한 발생 광을 수신하여 발생 광의 스펙트럼을 측정한다.
스펙트럼 데이터 비교부(109)는 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB와 분광기(111)에 의해 측정된 분광 데이터를 비교한다.
질병 진단부(113)는 스펙트럼 데이터 비교부(109)의 비교결과에 기초하여 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 질병 진단부(113)는 분광기(111)에 의해 측정된 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 비교한 결과, 발생 광의 스펙트럼과 동일하거나 극히 유사한 데이터가 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 존재하면 신체 조직(1)에 질병이 있다고 판단할 수 있다.
피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB는 콜라겐의 양과 피부나이가 대응된 데이터가 포함된 DB일 수 있다.
피부나이 측정부(117)는 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB와 분광기(111)에 의해 측정된 스펙트럼을 비교 분석 함으로써 피부나이를 측정할 수 있다.
예를 들면, 피부나이 측정부(117)는 분광기(111)에 의해 측정된 발생 광의 스펙트럼을 통해서 피부나이를 측정할 수 있는 성분(예를 들면, 피부나이를 측정할 수 있는 성분은 예를 들면 콜라겐일 수 있다)을 알 수 있고, 이렇게 알아낸 콜라겐의 양에 대응되는 피부나이는 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB(119)를 참조하면 알 수 있다.
질병 진단부(113)의 진단 결과와 피부나이 측정부(117)에 의한 측정 결과는 디스플레이부(40)에 표시될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분석부(221)는 진단 서버(222)와 진단 단말기(224)를 포함할 수 있다. 여기서, 진단 서버(222)와 진단 단말기(224)는 통신 네트워크를 통해서 서로 동작적으로 연결되어 있다.
진단 서버(222)는 스펙트럼 데이터 비교부(209), 질병 진단부(213), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(215), 피부나이 측정부(217), 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(219), HW/SW 자원들(216), 및 컴퓨터 프로세서(218)를 포함할 수 있다.
진단 단말기(224)는 분광기(211), 컴퓨터 프로세서(212), 및 HW/SW 자원들(214)를 포함할 수 있다. 진단 단말기(224)는 프로브(23)가 수집한 발생 광의 스펙트럼을 진단 서버(222)에게 송신하고, 진단 서버(222)로부터 진단 및 측정 결과를 수신한다. 수신된 진단 및 측정 결과는 디스플레이부(40)에 의해 표시될 수 있다.
HW/SW 자원(214)은 진단 단말기(224)의 동작을 수행하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어들을 의미한다. HW/SW 자원(214)은 예를 들면 메모리(미도시), 데이터를 저장하고 읽을 수 있는 저장부(미도시), 디스플레이부(40)에 표시 가능하도록 영상 처리하는 영상처리 소프트웨어(미도시)와 하드웨어(미도시), 음성처리 소프트웨어(미도시)와 하드웨어(미도시), 외부로부터 데이터를 받거나 수신하기 위한 송수신부들(미도시), 각 구성요소들의 동작을 위한 프로그램들을 포함할 수 있다.
HW/SW 자원(216)은 진단 서버(222)의 동작을 수행하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어들을 의미한다. HW/SW 자원(214)은 예를 들면 메모리(미도시), 데이터를 저장하고 읽을 수 있는 저장부(미도시), 외부로부터 데이터를 받거나 수신하기 위한 송수신부들(미도시), 각 구성요소들의 동작을 위한 프로그램들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로세서(212)는 진단 단말기(224)를 구성하는 구성요소들, 예를 들면 분광기(Spectrometer)(211) 및 HW/SW 자원들(214)이 제 동작을 수행하도록 제어하고, 컴퓨터 프로세서(218)는 진단 서버(222)를 구성하는 구성요소들, 예를 들면 스펙트럼 데이터 비교부(209), 질병 진단부(213), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(215), 피부나이 측정부(217), 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(219), HW/SW 자원들(216)이 제 동작을 수행하도록 제어한다.
도 3을 계속 참조하면, 분광기(211)는 프로브(223)가 수집한 발생 광의 스펙트럼을 측정하고, 분광기(211)에 의해 측정된 스펙트럼은 네트워크를 통해서 진단 서버(222)로 송신한다.
진단 서버(222)는 진단 단말기(224)로부터 수신한 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하고 피부나이를 측정한 결과를 네트워크를 통해서 진단 단말기(224)에게 전송한다. 진단 단말기(224)가 수신한 결과는 디스플레이부(40)에 의해 표시된다.
진단 서버(222)의 동작을 보다 상세히 설명한다.
진단 서버(222)는 분광기(211)에 의해 측정된 스펙트럼을 수신한다.
스펙트럼 데이터 비교부(209)는 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB와 분광기(211)에 의해 측정된 분광 데이터를 비교한다.
질병 진단부(213)는 스펙트럼 데이터 비교부(209)가 비교한 결과에 기초하여 질병의 유무를 판단할 수 있다. 또한, 피부나이 측정부(217)는 수신한 스펙트럼과 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB(를 비교 분석함으로써 피부나이를 측정할 수 있다.
진단 서버(222)는 질병 진단부(213)의 진단결과와 피부나이 측정부(217)의 측정 결과를 네트워크를 통해서 진단 단말기(224)에게 전송한다. 이후, 진단 단말기(224)에게 전송된 결과는 디스플레이부(40)에 의해 표시된다.
이상과 같이 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 분석부를 설명하였다. 이들 실시예들은, 피부나이 측정부(117, 217)과 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 포함하는 것으로 설명하였지만, 피부나이 측정부(117, 217)와 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 포함하지 않도록 구성되는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부는 피부나이를 측정하는 동작은 수행하지 않고 질병을 진단하는 동작만을 수행하도록 구성될 수 있다.
이제 도 1을 다시 참조하여 다른 구성요소들을 설명하기로 한다.
프로브(23)가 수집하는 발생 광은, 레이저가 신체 조직(1)에 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생된 광이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템은 레이저 조사 장치(130)와 분석 장치(120)를 포함할 수 있다.
분석 장치(120)는 분석부(121)와 프로브(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 분석부(121)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 분석부 일 수 있다.
도 1의 실시예와 도 4의 실시예를 비교하면, 도 4의 실시예에서는 프로브(123)와 레이저 조사 장치가 분리 가능하게 결합되어 있다는 점에서 차이가 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 프로브(123)는 레이저 조사 장치(130)에 결합되어 있다. 예를 들면, 프로브(123)는 도시된 바와 같이 나사 결합에 의해 레이저 조사 장치(130)를 둘러싸는 형태로 결합될 수 있다. 나사 결합은 예시적인 것으로 다른 임의의 결합 방법에 의해서도 프로브(123)와 레이저 조사 장치(130)가 결합될 수 있을 것이다.
본 실시예에서 레이저 조사 장치(130)는 핸드피스(133)와 레이저를 생성하는 레이저 본체(131)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 프로브(123)의 형상은 중앙이 비어 있는 대략 원통형이고, 중앙의 빈 곳으로 레이저 조사 장치(130)의 핸드피스(133)가 삽입되어 결합된다. 이러한 결합 방법은 핸드피스(133)를 통해서 신체 조직(1)에 조사된 레이저에 의해 발생된 발생 광을 프로브(123)가 수광 하기 용이하도록 구성된 것이다.
핸드피스(133)의 말단부에는 나사 결합을 위한 구조와 가이드부가 형성되어 있고, 가이드부는 핸드피스(133)로부터 조사되는 레이저가 적절한 위치에 조사될 수 있도록 사용자에게 편리성을 제공하기 위한 것이다.
본 실시예에서 가이드부는 링(137)과 지지부(135)를 포함한다. 지지부(135)는 링(137)을 핸드피스(133)의 본체와 이격 시켜 유지시킨다. 지지부(135)는 링(137)과 핸드피스(133)의 말단부를 연결시키되, 링(137)과 핸드피스(133)의 말단부가 소정 거리 이격 되어 유지되도록 한다. 지지부(135)는 철사와 같은 재질로 구성될 수 있다.
레이저 조사 장치(130)는 프로브(123)와 결합되었다는 부분을 제외하고는, 도 1을 참조하여 설명한 레이저 조사 장치(30)와 그 기능이 동일 또는 유사하다.
분석 장치(120)는 신체 조직(1)에 레이저가 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 발생 광을 수집하고, 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 신체 조직(1)에 존재하는 질병을 진단하고, 신체 조직(1)이 피부인 경우에는 피부의 나이도 측정할 수 있다.
분석 장치(120)는 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하며, 예를 들면 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: 레이저 유도 플라즈마 분광)을 이용하여 질병을 진단하는 기능을 수행할 수도 있다. 여기서, LIBS는 예시적인 것으로서 다른 방식의 분광 기술도 적용이 가능하다.
분석 장치(120), 피부의 나이를 측정할 때, 피부의 나이를 측정하기 위한 DB(미도시)- 피부의 나이와 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB-를 비교함으로써 피부의 나이를 측정할 수 있다.
본 실시예에서, 프로브(123)는 신체 조직(1)로부터 발생된 발생 광을 수집하고, 분석부(121)는 프로브(123)가 수집한 발생 광을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단할 수 있고, 신체 조직(1)이 피부인 경우에는 피부의 나이도 측정할 수 있다. 여기서, 프로브(123)가 실제로 수집한 발생 광은, 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 광이다.
도 4와 도 5를 계속 참조하면, 본 실시예에서 프로브(123)는 발생 광을 수집하기 위한 렌즈(125: 125a, 125b), 렌즈(125: 125a, 125b)에 의해 수집된 발생 광에서 소정의 주파수 대역만을 통과시키기 위한 필터(127: 127a, 127b), 및 필터링 된 발생 광이 이동될 수 있는 경로를 제공하는 광섬유(129: 129a, 129b)를 포함할 수 있다. 여기서, 광섬유(129: 129a, 129b)를 통해서 이동되는 발생 광은 분석부(121)의 분광기에게 제공된다.
본 실시예에서, 렌즈(125)는 제1렌즈(125a)와 제2렌즈(125b)를 포함하고, 필터(127)는 제1필터(127a)와 제2필터(127b)를 포함하고, 광섬유(129)는 제1광섬유(129a)와 제2광섬유(129b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1렌즈(125a)와 제2렌즈(125b)의 기능은 서로 동일하고, 제1필터(127a)와 제2필터(127b)의 기능도 서로 동일하고, 그리고 제1광섬유(129a)와 제2광섬유(129b)의 기능도 서로 동일할 수 있다. 본 실시예는 렌즈, 필터, 및 광섬유를 2개 포함하는 것으로 설명하였지만 이는 예시적인 것으로, 렌즈, 필터 및 광섬유를 1개씩 포함하도록 구성(즉, 제1렌즈, 제1필터, 제1광섬유를 포함하는 구성)하는 것도 가능하며, 3개 이상씩 포함하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
이상과 같이, 도 4와 도 5를 참조하여 설명한 시스템에서, 프로브(123)는 레이저 조사 장치(130)에 분리 가능하게 결합된 것으로 설명하였지만 이는 예시적인 것으로서 프로브(123)와 레이저 조사 장치(130)가 고정 결합되도록 구성되는 것도 가능하다. 그러한 경우, 프로브(123)에 포함된 구성요소들(125, 127, 129)은 핸드피스(133)의 내부로 배치되도록 구성될 수도 있다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브를 설명하기 위한 도면이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브는 핸드피스(330a)에 분리 가능하게 결합되어 사용되는 핸드피스 탈부착 기기의 형태로 구성된다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 결합되어 사용되는 프로브(330b)는 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)에 분리 가능하게 결합되어 사용 가능하다. 여기서, 레이저 조사 장치는 레이저를 신체 조직에 조사하는 장치로서 핸드피스(330a)를 구비하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(330b)와 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)는 서로 결합되어 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)를 구성한다. 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)는 사용자에게 사용의 편리함을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(330b)와 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)가 결합된 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)는, 도 1을 참조하여 설명하였던 핸드피스(30)와 프로브(23)를 대치할 수 있다.
또한, 후술하겠지만, 원 피스(One piece) 형태로 구현된 핸드피스(330)의 광섬유는 분석부(예를 들면, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하였던 분석부(21))로 연결되고, 레이저 본체(예를 들면 도 1을 참조하여 설명하였던 레이저 본체(31))로부터 제공되는 광은 원 피스(One piece) 형태로 구현된 핸드피스(330)로 입사된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(330b)는, 내부에 광이 이동할 수 있는 공간(S2, S3)을 가진 바디부(396)를 포함한다. 여기서, 바디부(396)의 내부에 이동되는 광들은 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저와 신체조직으로부터 발생된 발생 광일 수 있다.
바디부(396)는 결합부(395), 레이저 조사 장치로부터 레이저를 유입 받을 수 있는 레이저 유입부(397a), 레이저 유입부(397a)를 통해서 유입된 레이저가 신체 조직으로 출사되는 레이저 출사부(397b), 및 발생 광이 외부로 출력되는 발생 광 출구부(397c)를 포함한다.
여기서, 레이저 유입부(397a)와 레이저 출사부(397b)는 레이저가 지나갈 수 있을 정도의 폭과 모양을 가지고, 그리고 레이저 유입부(397a)와 레이저 출사부(397b)는 레이저가 지나갈 수 있도록 서로 정렬되어 있다. 한편, 발생 광이 광섬유로 제공되도록, 발생 광 출구부(397c)와 광섬유는 결합되어 있다.
바디부(396)는 내부에 광이 이동될 수 있는 통 형상을 가지며, 그러한 통 형상의 일 단부에 결합부(395)가 형성되어 있고, 통 형상의 나머지 단부에 레이저 출사부(397b)가 형성되어 있다.
결합부(395)는 핸드피스(330a)의 결합부(393)와 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 결합부(395)와 결합부(393)에는 서로 체결 가능한 나사 구조가 형성되어 있을 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광은 레이저 출사부(397b)를 통해서 바디부(396)의 내부 공간(S3)로 입사된다. 즉, 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저는 레이저 출사부(397b)를 통해서 조사되고, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광도 레이저 출사부(397b)를 통해서 바디부(396)의 내부로 입사된다.
바디부(396)의 내부에 위치된 광학부는 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사되는 발생 광의 적어도 일부를 분석부(예를 들면 분석부(21) 또는 분석부(121))로 제공한다.
본 실시예에서, 광학부는 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사된 발생 광의 방향을 전환하는 광학모듈(OP1), 광학모듈(OP1)에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 재 전환하는 광학모듈(OP2), 광학모듈(OP2)에 의해 방향이 재 전환된 발생 광을 분석부(예를 들면 분석부(21) 또는 분석부(121))와 연결된 광섬유에게 제공하는 광학모듈(OP3)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광학모듈(OP1)은 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사된 발생 광의 방향을 90도 전환시키는 광학 디바이스이고, 광학 모듈(OP2)도 광학모듈(OP1)에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 90도 전환시키는 광학 디바이스일 수 있다. 한편, 광학모듈(OP3)은 광학모듈(OP2)에 의해 방향이 전환된 발생 광을 광섬유에 제공하는 렌즈와 같은 광학 디바이스일 수 있다.
본 실시예에서, 바디부(396)는 제1파트, 제2파트, 및 제3파트를 포함하며, 이들 파트는 각각 광이 이동할 수 있는 경로를 제공한다. 한편, 제1파트에는 제1광학모듈(OP1)이 위치된 부분이고, 제2파트에는 광학모듈(OP2, OP3)이 위치된 부분이고, 제3파트는 가이드부이다.
본 실시예에서, 제1파트는 통 형상으로 구성되고 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저를 입사 받아서 신체 조직에 그대로 출사할 수 있도록 통 형상으로 구성된다. 제1파트의 일 단부에는 결합부(395)와 레이저 유입부(397a)가 형성되어 있고, 제1파트의 타 단부에는 레이저 출사부(397b)가 형성되어 있다. 본원 실시예에서, 도면 번호 397번이 부여된 곳은 본원 명세서에서 '입사부’ 또는 '레이저 출사부'로 혼용하여 호칭하기로 한다. 이는, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광이 도면 번호 397번이 부여된 곳으로 입사되기도 하고, 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저가 도면 번호 397번이 부여된 곳을 통해서 신체 조직으로 출사되기도 하기 때문이다.
본 실시예는 입사부와 레이저 출사부가 서로 동일한 곳에 위치한 구성을 가진 것으로서, 이는 예시적인 것이므로 입사부와 레이저 출사부가 서로 다른 곳에 위치할 수 도 있음을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 실시예에서 레이저 유입부(397a)가 형성되어 있는 제1파트로 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저가 입사되고, 입사된 레이저는 신체 조직으로 조사된다.
본 실시예에서, 제1파트는 바디부(396)의 중심에 위치되어 있고, 제2파트가 제1파트를 둘러싸도록 위치되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(330b)는, 또한, 가이드부를 더 포함할 수 있다. 가이드부는 상술한 바와 같이 제3파트를 구성하며, 바디부(396)의 입사부(397)와 연결된다. 가이드부는 링(337)과 지지부(335)를 포함한다. 가이드부는, 입사부(397)를 통해서 출력되는 레이저를 사용자가 자신이 원하는 부위에 조사시킬 수 있도록 안내하는 기능을 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템은 레이저를 이용하여 신체 조직에 레이저를 조사함으로써 미용 또는 의료를 위한 동작을 수행하면서, 신체 조직으로부터 발생되는 발생 광을 수집하고 레이저가 조사된 부분에 대한 영상을 수집하며, 수집한 발생 광의 스펙트럼과 수집한 영상을 분석함으로써 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 진단할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 시스템은 분석 장치, 및 레이저 조사 장치를 포함할 수 있다. 한편, 본 시스템은 디스플레이부(440)를 추가적으로 포함할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 분석 장치는 분석부(421), 제1프로브(471), 제2프로브(472), 및 CCD(480)을 포함하고, 레이저 조사 장치는 레이저 본체(431)과 핸드피스(433)를 포함한다. 여기서, 분석부(421)는 이미지 데이터 비교부(407), 스펙트럼 데이터 비교부(409), 분광기(Spectrometer)(411), 컴퓨터 프로세서(412), 질병 진단부(413), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(414), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(415), 질병 진단용 기준 이미지 DB 저장부(421)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 레이저 본체(431)가 레이저를 생성하고, 핸드피스(433)는 그 레이저를 신체 조직(1)으로 조사한다. 한편, 신체 조직(1)으로 레이저가 조사되면 신체 조직(1)으로부터 발생 광이 생성된다.
제1프로브(471)는 신체 조직(1)으로부터 생성되는 발생 광을 수집하기 용이하도록 위치되고 구성된다. 제1프로브(471)는 예를 들면 핸드피스(433)에 영구적 부착 또는 분리 가능하게 부착되거나 핸드피스(433)와 물리적으로 결합되지 않을 수도 있다. 제1프로브(471)는 신체 조직(1)으로부터 생성된 발생 광을 수집하기 용이하도록 적어도 1개 이상의 광학적 소자(예를 들면, 렌즈나 광의 이동 경로를 제공하는 광섬유)를 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 제1프로브(471)에 의해 수집된 발생 광은 분광기(411)로 제공된다.
제2프로브(472)와 CCD(고체 촬상 소자)(이하, “CCD”)(480)는 신체 조직(1)에 대한 영상(이하, “분석대상 영상”)을 수집하기 위한 장치들이다. 제2프로브(472)는 CCD(480)가 분석대상 영상을 용이하게 수집할 수 있도록 하기 위한 광학적 소자들로 구성된다. 본원 명세서에서는, 본 발명의 설명의 목적을 위해서, 제2프로브(472)와 CCD(480)를 “영상 수집부”라고 통칭하기로 한다.
이러한 영상 수집부는 분석대상 영상을 수집하기 용이하도록 위치되고 구성된다. 영상 수집부는 핸드피스(433)에 영구적 부착 또는 분리 가능하게 부착되거나 핸드피스(433)와 물리적으로 결합되지 않을 수도 있다. 또한, 영상 수집부는 제1프로브(471)와 물리적으로 결합될 수도 있다. 영상 수집부에 의해 수집된 분석대상 영상은 이미지 데이터 비교부(407)에게 제공된다.
제2프로브(472)는 분석대상 영상을 CCD(480)가 용이하게 수집하도록, 적어도 1개 이상의 광학적 소자(예를 들면, 렌즈나 광의 이동 경로를 제공하는 광섬유)를 포함하도록 구성될 수 있다.
영상 수집부는 CCD(480)와 같이 영상을 촬영하는 장치를 반드시 포함하지만, 제2프로브(472)를 반드시 포함할 필요는 없다. 예를 들면, CCD(480)가 분석대상 영상을 용이하게 수집할 수 있도록 위치된다면, 제2프로브(472)는 사용되지 않을 수도 있다.
제1프로브와 제2프로브에 대한 예시 적인 구성 및 동작은 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.
스펙트럼 데이터 비교부(409), 분광기(Spectrometer)(411), 컴퓨터 프로세서(412), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(414), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(415)의 각각의 동작은 각각 도 2를 참조하여 설명한 스펙트럼 데이터 비교부(109), 분광기(Spectrometer)(111), 컴퓨터 프로세서(112), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(114), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(115)의 동작과 각각 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.
이미지 데이터 비교부(407)는 영상 수집부에 의해 수집된 분석대상 영상과 저장부(421)에 저장된 질병 진단용 기준 이미지 DB와 비교하고, 비교 결과는 질병 진단부(413)에 제공된다.
질병 진단부(413)는 스펙트럼 데이터 비교부(409)의 비교결과와, 이미지 데이터 비교부(407)의 비교 결과 중 적어도 하나를 분석하여 신체 조직(1)에 질병이 있는지 여부를 판단한다.
판단 방법의 일 예를 들면, 질병 진단부(413)는, i) 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하거나 또는 ii) 질병 진단용 이미지 DB에 분석대상 영상과 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면, 신체 조직(1)에 질병이 존재한다고 판단할 수 있다.
판단 방법의 다른 예를 들면, 질병 진단부(413)는, i) 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하고 그리고 ii) 질병 진단용 이미지 DB에 분석대상 영상과 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면, 신체 조직(1)에 질병이 존재한다고 판단할 수 있다.
도 8의 다른 구성요소들 중에서 설명되지 않은 구성요소들은 도 2의 설명을 참조하기 바란다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 기반의 질병 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면 본 시스템은 레이저를 이용하여 신체 조직에 레이저를 조사함으로써 미용 또는 의료를 위한 동작을 수행하면서, 신체 조직으로부터 발생되는 발생 광을 수집하고 레이저가 조사된 부분에 대한 영상을 수집하며, 수집한 발생 광의 스펙트럼과 수집한 영상을 분석함으로써 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 진단하며, 신체 조직의 나이까지 측정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 시스템은 분석 장치, 및 레이저 조사 장치를 포함할 수 있다. 한편, 본 시스템은 디스플레이부(540)를 추가적으로 포함할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 분석 장치는 분석부(521), 프로브(572), 및 CCD(580)을 포함하고, 레이저 조사 장치는 레이저 본체(531)과 핸드피스(533)를 포함한다. 여기서, 분석부(521)는 이미지 데이터 비교부(507), 스펙트럼 데이터 비교부(509), 분광기(Spectrometer)(511), 컴퓨터 프로세서(512), 질병 진단부(513), HW/SW 자원들(Hardware and Software resources)(514), 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB 저장부(515), 피부나이 측정부(517), 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 DB(519), 및 질병 진단용 기준 이미지 DB 저장부(521)를 포함할 수 있다.
도 8를 참조하여 설명한 실시예와 도 9를 참조하여 설명하는 실시예의 차이점은, 도 9의 실시예는 피부나이도 측정할 수 있다는 점이다. 이하에서는, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 9의 실시예에 따르면, 레이저 본체(531)가 레이저를 생성하고, 핸드피스(533)는 레이저 본체(531)가 생성한 레이저를 신체 조직(1)으로 조사한다. 한편, 신체 조직(1)으로 레이저가 조사되면 신체 조직(1)으로부터 발생 광이 생성된다.
프로브(572)는 신체 조직(1)으로부터 생성되는 발생 광을 수집하고, 분석대상 영상을 CCD(580)에게 제공하기 용이하도록 적어도 1개 이상의 광학적 소자로 구성된다. 여기서, 광학적 소자는 광 및/또는 이미지를 전부 또는 일부 반사, 전부 또는 일부 굴절, 전부 또는 일부 투과 등의 기능을 수행할 수 있다.
프로브(572)는 핸드피스(533)에 영구적 부착 또는 분리 가능하게 부착되거나 핸드피스(533)와 물리적으로 결합되지 않을 수도 있다.
프로브(572)에 의해 수집된 발생 광은 분광기(511)로 제공되고, 분석대상 영상은 CCD(580)의해 영상으로 변환되어 이미지 데이터 비교부(507)로 제공된다.
질병 진단부(513)의 동작은 도 8을 참조하여 설명한 질병 진단부(413)와 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.
피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB는 콜라겐의 양과 피부나이가 대응된 데이터가 포함된 DB일 수 있다.
피부나이 측정부(517)는 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB(519)를 참조하여 분광기(511)에 의해 측정된 스펙트럼으로부터 피부나이를 측정할 수 있다.
예를 들면, 피부나이 측정부(517)는 분광기(511)에 의해 측정된 발생 광의 스펙트럼을 통해서 피부나이를 측정할 수 있는 성분(예를 들면, 피부나이를 측정할 수 있는 성분은 예를 들면 콜라겐일 수 있다)을 알 수 있고, 이렇게 알아낸 콜라겐의 양에 대응되는 피부나이는 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB(519)를 참조하면 알 수 있다.
피부나이 측정부(517)에 대한 보다 상세한 설명은 도 2를 참조하여 설명한 피부나이 측정부(117)의 설명을 참조하기 바란다.
상기와 같이 본 발명적 개념은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명적 개념은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명적 개념이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명적 개념의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 미용 또는 의료용 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광의 스펙트럼을 측정하는 분광기;
    상기 분광기에 의해 측정된 상기 발생 광의 스펙트럼과 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 비교하는 스펙트럼 데이터 비교부; 및
    상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교 결과에 기초하여, 상기 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 판단하는 질병 진단부;를 포함하는 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 질병 진단부는,
    상기 비교결과가 상기 질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 상기 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하는 것을 나타낼 때, 상기 신체 조직에 질병이 있다고 판단하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 수집하는 프로브;를 더 포함하며,
    상기 프로브에 의해 수집된 발생 광은 상기 분광기에게 제공되는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발생 광의 스펙트럼과 피부나이 측정용 기준 스펙트럼 데이터 DB를 비교 및 분석하여 피부 나이를 측정하는 피부나이 측정부;를 더 포함하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    레이저를 생성하여 신체 조직에 조사하는 레이저 조사 장치;를 더 포함하며,
    상기 레이저 조사 장치는 상기 신체 조직에 조사되는 상기 레이저를 생성하는 레이저 본체와 상기 레이저 본체에 의해 생성된 레이저를 상기 신체 조직으로 조사하는 핸드피스를 포함하며,
    상기 프로브의 형상은 중앙이 비어 있는 원통형이고, 상기 중앙의 빈 곳으로 상기 핸드피스가 삽입되어 결합된 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 신체 조직에 대한 영상을 수집하는 영상 수집부; 및
    상기 영상 수집부에 의해 수집된 영상을 제공받고, 제공받은 영상과 질병 진단용 기준 이미지 DB를 비교하는 이미지 데이터 비교부;를 더 포함하며,
    상기 질병 진단부는 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교결과와, 상기 이미지 데이터 비교부의 비교 결과 중 적어도 하나를 분석하여, 상기 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 판단하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 질병 진단부는 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교결과와, 상기 이미지 데이터 비교부의 비교 결과를 분석한 결과,
    질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하거나 또는
    질병 진단용 이미지 DB에 분석대상 영상과 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면 상기 신체 조직에 질병이 존재한다고 판단하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 질병 진단부는 상기 스펙트럼 데이터 비교부의 비교결과와, 상기 이미지 데이터 비교부의 비교 결과를 분석한 결과,
    질병 진단용 기준 스펙트럼 데이터 DB에 발생 광의 스펙트럼 데이터와 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하고 그리고 질병 진단용 이미지 DB에 분석대상 영상과 동일 또는 극히 유사한 것이 존재하면, 신체 조직에 질병이 존재한다고 판단하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    레이저를 생성하여 신체 조직에 조사하는 레이저 조사 장치;를 더 포함하며,
    상기 레이저 조사 장치는 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기인 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발생 광은 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 및 형광광 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    진단 서버와 진단 단말기를 더 포함하며,
    상기 진단 서버와 상기 진단 단말기는 통신 네트워크를 통해서 서로 동작적으로 연결되어 있으며,
    상기 분광기는 상기 진단 진말기에 포함되어 있고, 상기 스펙트럼 데이터 비교부와 상기 질병 진단부는 상기 진단 서버에 포함되어 있는 것인, 레이저 기반의 질병 진단 시스템.
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