KR101082477B1 - 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치 - Google Patents

기능적 내시경 광단층 영상진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치에 관한 것으로서, 제 1 광 신호를 발생시키는 제 1 레이저 다이오드와; 제 2 광 신호를 발생시키는 제 2 레이저 다이오드와; 상기 제 1,2 레이저 다이오드에서 발생되는 제 1,2 광 신호를 결합하는 커플러와; 상기 커플러로부터 광 신호를 수신하여 프로브에 전달하고, 프로브로부터 검출 신호를 수신하여 스펙트로미터에 전달하는 서큘레이터와; 조직에 접촉하되, 상기 서큘레이터로부터 광 신호를 수신하고, 광 신호 중 조직 밖에서 반사되는 일부의 신호와 조직 내로 침투하여 반사되는 나머지 신호가 합쳐진 검출 신호를 서큘레이터에 전달하는 프로브와; 상기 서큘레이터로부터 수신한 검출 신호에서 스펙트럼 성분을 추출하는 스펙트로미터와; 상기 스펙트로미터로부터 수신한 스펙트럼 성분을 FT(Fourier Transform)하여 깊이 정보를 취득한 후 이 깊이 정보를 이용하여 영상을 취득하는 컴퓨터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
기능, 내시경, 광단층, 영상진단

Description

기능적 내시경 광단층 영상진단 장치{Device for endoscopic functional optical coherent tomography}
본 발명은 내시경 영상진단 장치에 관한 것으로서, 특히 근적외선 레이저를 이용하여 비침습적으로 조직의 생리적 상태 정보인 산소 포화도와 형태학적 구조 변화를 동시에 측정하여 영상화함으로써 근육질환, 관절 조직에 대한 병변진행단계의 정량적 진단에 적용할 수 있는 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치에 관한 것이다.
널리 공지되어 있는 바와 같이, 인체의 내부 기관을 관찰하여 영상화하는데 사용할 수 있는 다양한 기술이 의료 전문분야에 적용되고 있다. 예컨대, 이비인후과 의사는 진료 환자의 기도를 관찰하기 위하여 영상진단 장치를 사용하여 내시경 검사를 한다. 이와 유사하게, 다수의 의료 전문분야에서 인체의 일부를 내부적으로 검사, 진단 및 치료를 위해 영상진단 장치를 사용하여 내시경 검사를 하고 있다.
도 1은 종래 영상진단 장치의 구성도이다.
도 1에 도시한 장치를 이용하여 영상을 취득하는 원리를 설명하자면, 먼저 광원(1:Broadband source)에서 나온 적외선 빔이 마이켈슨 간섭계에서 빔분리기(2) 에 의해 2개로 나누어지는데, 하나의 빔은 프로브(3)를 통해 생체조직(Tissue)으로 보내지고(시료빔), 다른 하나의 빔은 미러(4:Scanning reference mirror)로 보내진다(기준 광로). 이때, 미러(4)가 좌우로 움직(수십 um 길이를 늘렸다 줄였다)임에 따라 기준 광로가 변화하게 되는데, 생체조직으로 들어간 빔의 거리와 일치하게 될 때 두 빔은 간섭(가간섭)을 일으키게 되고 이 간섭신호는 광 검출기(5:Photo Detector)에서 검출되고, 증폭기(6:Amplifer) 및 필터(7:Bandpass filter)를 거친 후 컴퓨터(8)에서 신호처리(깊이에 따른 시간지연과 간섭신호의 세기) 즉, 초음파와 같이 깊이에 따른 반사신호의 세기를 영상화하게 된다. 다시 말해, 깊이에 따른 시간지연과 반사광의 세기를 영상화하게 되는 것이다.
본 발명은 근적외선 레이저를 이용하여 근육질환, 관절연골 질환 등의 조직의 산소 포화도 측정과 조직의 미세구조 변화를 동시에 분석하여 병변의 진행단계를 정량화할 수 있는 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치의 제 1 실시 형태는, 제 1 광 신호를 발생시키는 제 1 레이저 다이오드와; 제 2 광 신호를 발생시키는 제 2 레이저 다이오드와; 상기 제 1,2 레이저 다이오드에서 발생되는 제 1,2 광 신호를 결합하는 커플러와; 상기 커플러로부터 광 신호를 수신하여 프로브에 전달하고, 프로브로부터 검출 신호를 수신하여 스펙트로미터에 전달하는 서큘레이터와; 조직에 접촉하되, 상기 서큘레이터로부터 광 신호를 수신하고, 광 신호 중 조직 밖에서 반사되는 일부의 신호와 조직 내로 침투하여 반사되는 나머지 신호가 합쳐진 검출 신호를 서큘레이터에 전달하는 프로브와; 상기 서큘레이터로부터 수신한 검출 신호에서 스펙트럼 성분을 추출하는 스펙트로미터와; 상기 스펙트로미터로부터 수신한 스펙트럼 성분을 FT(Fourier Transform)하여 깊이 정보를 취득한 후 이 깊이 정보를 이용하여 영상을 취득하는 컴퓨터를 포함하여 이루어지고, 상기 커플러와 서큘레이터의 사이에 광 신호를 수평 편광 신호로 변환하는 편광자를 구비하고, 상기 서큘레이터와 프로브의 사이에 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환하는 1/4 편광자를 구비하고, 상기 서큘레이터와 스펙트로미터의 사이에 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리하는 편광빔 스플리터를 구비하고, 상기 스펙트로미터와 상기 컴퓨터의 사이에 스펙트럼 성분을 수집하는 데이터 수집기를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치의 제 2 실시 형태는, 광 신호를 발생시키는 레이저 다이오드와; 레이저 다이오드로부터 수신한 광 신호를 수평 편광 신호로 변환하는 편광자와; 상기 편광자로부터 수평 편광 신호를 수신하여 1/4 편광자에 전달하고, 프로브로부터 1/4 편광자를 거쳐 타원 편광 신호를 수신하여 편광빔 스플리터에 전달하는 서큘레이터와; 상기 서큘레이터로부터 수신한 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환하는 1/4 편광자와; 조직에 접촉하되, 상기 1/4 편광자로부터 원형 편광 신호를 수신하고, 원형 편광 신호가 조직내로 침투하여 반사되는 검출 신호인 타원 편광 신호를 1/4 편광자를 거쳐 서큘레이터에 전달하는 프로브와; 상기 서큘레이터로부터 수신한 타원 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리하는 편광빔 스플리터와; 상기 편광빔 스플리터로부터 수평 편광 신호를 검출하는 수평 광 검출기와; 상기 편광빔 스플리터로부터 수직 편광 신호를 검출하는 수직 광 검출기와; 상기 수평 및 수직 광 검출기로부터 수평 및 수직 편광 신호를 수집하는 데이터 수집기와; 상기 데이터 수집기에서 수집한 수평 및 수직 편광 신호를 이용하여 영상을 취득하는 컴퓨터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따르면, 광 기준경로 없이 공통경로 방식의 영상획득이 가능함으로써 프로브 교체 시마다 광학적인 캘리브레이션이 불필요하며 디스포저블 형태로 프로브 교체가 가능하여 위생적이고 스페이스도 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 미세한 조직의 구조변화 차이를 구분함으로써 근육, 퇴행성 관절 질환의 기능적 진단에 적용하면서 병변의 정량적 진단을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 측정 조직의 Oxy/Deoxy 헤모그로빈 정보를 실시간으로 모니터링함으로써 조직의 생리적인 상태 정보를 동시에 확인할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치의 구성도, 도 3은 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치를 이용한 영상획득 원리를 설명하는 도면이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치는 근적외선 레이저를 이용하여 비침습적으로 조직의 생리적 상태 정보인 산소 포화도와 형태학적 구조 변화를 동시에 측정하여 영상화할 수 있도록 공통경로 방식으로 영상을 취득하는 일 형태의 장치로서, 제 1,2 레이저 다이오드(110:SLD1),(120:SLD2), 커플러(130:coupler), 서큘레이터(140:circulator), 프 로브(150:probe), 스펙트로미터(160:) 및 컴퓨터(170:computor)를 포함하여 이루어진다.
상기 제 1,2 레이저 다이오드(110),(120)는 각각 제 1,2 광 신호 즉, 근적외선 레이저를 발생시킨다. 근적외선 레이저는 위상이 균일하기 때문에 약간의 장애물을 만나더라도 간섭을 일으키게 된다. 간섭의 경우 위상의 차이에 따라 명암의 무늬가 나타나는 현상이다. 그리고, 상기 커플러(130)는 제 1,2 레이저 다이오드(110),(120)에서 발생되는 제 1,2 광 신호를 결합한다.
상기 서큘레이터(140)는 커플러(130)로부터 결합된 광 신호를 수신하여 프로브(150)에 전달하고, 또한 프로브(150)로부터 검출 신호를 수신하여 스펙트로미터(160)에 전달한다.
상기 프로브(150)는 조직에 접촉하는데, 상기 서큘레이터(140)로부터 수신한 광 신호 중 프로브(150)의 선단 즉, 조직 밖에서 반사되는 일부의 신호와 조직 내로 침투하여 반사되는 나머지 신호가 합쳐진 검출 신호를 서큘레이터(140)에 전달한다. 이때, 조직 밖에서 반사되는 일부의 신호는 조직 깊이를 알 수 있는 기준 신호가 되고, 조직 내로 침투하여 반사되는 나머지 신호는 조직 내부의 공간 정보를 알 수 있는 신호가 된다.
상기 스펙트로미터(160)는 서큘레이터(140)로부터 수신한 검출 신호에서 스펙트럼 성분을 추출한다.
상기 컴퓨터(170)는 스펙트로미터(160)로부터 수신한 스펙트럼 성분을 FT(Fourier Transform)하여 깊이 정보를 취득한 후 이 깊이 정보를 이용하여 영상 을 취득한다.
부연하여, 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치에 따른 공통경로 방식으로 영상을 취득하는 원리를 설명하기로 한다. 다음의 수학식 1은 이와 관련된 식이다.
Figure 112009067142946-pat00001
도 3에 도시한 바와 같이, 시간 도메인 신호는 진폭 변조된 신호가 나오는데 이를 복조하여 envelope를 검출하면 깊이 정보가 되고, 주파수 도메인 신호는 스펙트로미터(160)를 이용하여 빛을 파장대별로 분리한 후 FT하면 깊이 정보를 얻게 되고, 이 깊이 정보를 2D 또는 3D 스캔하여 영상을 취득할 수가 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치는 보다 더 바람직한 실시를 위하여, 상기 커플러(130)와 서큘레이터(140)의 사이에 광 신호를 수평 편광 신호로 변환하는 편광자(미도시)를 더 구비하고, 상기 서큘레이터(140)와 프로브(150)의 사이에 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환하는 1/4 편광자(미도시)를 더 구비하고, 상기 서큘레이터(140)와 스펙트로미터(160)의 사이에 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리하는 편광빔 스플리터(미도시)를 더 구비할 수가 있다.
그리고, 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치는 보다 더 바람직한 실시를 위하여, 상기 스펙트로미터(160)와 상기 컴퓨터(170)의 사이에 컴퓨터 기반 데이터 즉, 스펙트럼 성분을 수집하는 데이터 수집기(DAQ:Data Acquisition)(미도시)를 더 구비할 수가 있다.
도 4는 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 영상진단 장치의 구성도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 영상진단 장치는 근적외선 레이저를 이용하여 비침습적으로 조직의 생리적 상태 정보인 산소 포화도와 형태학적 구조 변화를 동시에 측정하여 영상화할 수 있도록 공통경로 방식으로 영상을 취득하는 다른 형태의 장치로서, 다이오드(210), 편광자(220), 서큘레이터(230), 1/4 편광자(240), 프로브(250), 편광빔 스플리터(260), 수평 광 검출기(270), 수직 광 검출기(280) 데이터 수집기(290) 및 컴퓨터(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 레이저 다이오드(210)는 광 신호 즉, 근적외선 레이저를 발생시킨다. 상기 편광자(220)는 레이저 다이오드(210)로부터 수신한 광 신호를 수평 편광 신호로 변환한다.
상기 서큘레이터(230)는 편광자(220)로부터 수평 편광 신호를 수신하여 1/4 편광자(240)에 전달하고, 프로브(250)로부터 1/4 편광자(240)를 거쳐 타원 편광 신호를 수신하여 편광빔 스플리터(260)에 전달한다. 그리고, 상기 1/4 편광자(240)는 서큘레이터(230)로부터 수신한 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환한다.
상기 프로브(250)는 조직에 접촉하는데, 상기 1/4 편광자(240)로부터 수신한 원형 편광 신호가 조직내로 침투하여 반사되는 검출 신호인 타원 편광 신호를 1/4 편광자(240)를 거쳐 서큘레이터(230)에 전달한다. 구체적으로, 상기 타원 편광 신호를 설명하자면, 원형 편광 신호가 조직내로 침투하게 되면 조직 구조에 따라 상이한 형태의 타원 편광 신호가 생성되어 반사되게 된다.
상기 편광빔 스플리터(260)는 서큘레이터(230)로부터 수신한 타원 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리한다. 그리고, 상기 수평 광 검출기(270)는 상기 편광빔 스플리터(260)로부터 수평 편광 신호를 검출하고, 상기 수직 광 검출기(280)는 상기 편광빔 스플리터(260)로부터 수직 편광 신호를 검출한다.
상기 데이터 수집기(290)는 수평 및 수직 편광 신호를 수집하고, 상기 컴퓨터(300)는 수평 및 수직 광 검출기(270),(280)에서 검출하여 데이터 수집기(290)에서 수집한 수평 및 수직 편광 신호를 영상을 취득한다.
도 5a는 본 발명에 따라 레이저 옥시메트리를 위한 영상진단 장치의 구성도, 도 5b는 정규화한 광원 스펙트럼이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 푸리에 도메인 공통경로 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치는 2개의 SLD를 광섬유 커플러(c1)로 결합하고, 두 광원의 중심 파장이 약 760nm, 840 nm가 되도록 하였다(대역폭은 > 100 nm). 데이터의 획득은 스펙트로미터(HR4000, Ocean Optics사)를 이용하여 측정 프로브의 반사된 신호를 획득하여 스펙트럼 성분을 추출하였다. 산소 포화도 변화 모니터링을 위 해 스펙트럼 영상을 분석 알고리즘은 Labview 프로그램으로 개발하였다.
도 6은 본 발명에 따른 기능적인 진단을 위한 산소 포화도 측정원리를 설명하기 위한 도면이다.
산소 포화도는 혈중 산화헤모그로빈의 농도인데 도면에서 빨간색선은 산화 헤모그로빈의 흡수율 변화, 파란색선은 환원 헤모그로빈의 흡수계수를 나타낸다. 두 흡수율의 차를 이용하면 근사적인 산소 포화도를 산출할 수가 있다. 다음의 수학식 2는 산소 포화도를 산출하는 계산식이다.
Figure 112009067142946-pat00002
R(l)은 두 파장의 상대적인 흡수율의 차이이고, I(k)는 프로브 검출신호, 에타 상수, E(k)는 광원세기, r(k,l) k는 파장대별 분리된 신호, l은 광길이(프로브 선단에서 조직 흡수부위까지 길이), 알파 s,a는 각각 산란, 흡수계수를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 정량적 진단 원리를 설명하기 위한 도면이다.
근적외선 레이저가 편광 모듈을 통과하게 되면 원형 편광이 만들어지고, 조직에 들어가는데, 병변 진행에 따라 모양이 다른 타원 편광이 생성되어 나오게 된다. 타원 편광을 수직, 수평 편광 성분으로 분리한 후 STOKES 변수를 계산하면, 원형 편광의 변형 정도를 알 수가 있고, 이것으로 조직 내 병변의 진행 정도를 추정할 수가 있는 것이다.
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본 발명에 따른 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치는 다음과 같은 응용분야에 적용할 수가 있다.
1) 내시경 수술시 수술도구에 광 영상 프로브를 장착하여 조직부위의 산소 포화도 및 조직 내부의 영상을 실시간 제공하는 장치의 상용화
2) 신경외과 미세수술분야에 적용, 정형외과, 재활의학과 근육경직 및 관절질환 조기 진단 분야, 또한 고해상도의 비파괴 검사가 필요한 산업분야에 활용
3) 암의 조기진단 분야: 내시경과 결합한 내시경 OCT(Optical Coherent Tomography) 기술은 내시경 영상으로 얻을 수 없는 조직 내부에 자라나는 용종 등의 검출이 가능하므로 위, 직장, 결장, 대장암 등의 조기진단에 활용
4) 안과분야에서는 종래의 fluorescein angiography와 안과용 초음파 영상으로 불가능했던 표면하 조직의 고해상도 OCT 망막영상을 얻어 망막신경 섬유층(RNFL), 내부핵층(INL), IPL(Inner Plexiform Layer), RPE(Retinal Pigment Epithelium) 등 조직별 병변의 식별에 적용 가능함
5) 순환기 내과분야
- 심장혈관 OCT는 회전카테터에 기초한 프로브(probe)의 개발, 데이터 획득속도의 향상 및 기능 OCT 측정법의 도입에 의해 in vivo 측정이 가능
- 혈관 내벽의 초음파 영상(IVUS)에 비해 OCT 영상은 약 10배 정도 해상도가 높아 섬유조직 층 구별이 가능하고 동맥경화와 심장마비의 원인이 되는 혈관 내 플라크(plaque)를 검출
- 고해상도 in vivo OCT 영상으로 스텐트의 최적위치 설정을 실시간 평가할 수 있고 스텐트의 과 팽창과 혈관 손상을 평가할 수 있으며 스텐트 재협착 및 혈전증 진단에 적용
한편, 본 발명에 따른 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래 영상진단 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1실시 형태에 따른 영상진단 장치를 이용한 영상획득 원리를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 영상진단 장치의 구성도.
도 5a는 본 발명에 따라 레이저 옥시메트리를 위한 영상진단 장치의 구성도.
도 5b는 정규화한 광원 스펙트럼.
도 6은 본 발명에 따른 기능적인 진단을 위한 산소 포화도 측정원리를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 정량적 진단 원리를 설명하기 위한 도면.
삭제
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 제 1 레이저 다이오드 120 : 제 2 레이저 다이오드
130 : 커플러 140 : 서큘레이터
150 ; 프로브 160 : 스펙트로미터
170 : 컴퓨터 210 : 레이저 다이오드
220: 편광자 230 : 서큘레이터
240 : 1/4 편광자 250 : 프로브
260 : 편광빔 스플리터 270 : 수평 광 검출기
280 : 수직 광 검출기 290 : 데이터 수집기
300 : 컴퓨터

Claims (5)

  1. 내시경 영상진단 장치에 있어서,
    제 1 광 신호를 발생시키는 제 1 레이저 다이오드(110)와;
    제 2 광 신호를 발생시키는 제 2 레이저 다이오드(120)와;
    상기 제 1,2 레이저 다이오드(110),(120)에서 발생되는 제 1,2 광 신호를 결합하는 커플러(130)와;
    상기 커플러(130)로부터 광 신호를 수신하여 프로브(150)에 전달하고, 프로브(150)로부터 검출 신호를 수신하여 스펙트로미터(160)에 전달하는 서큘레이터(140)와;
    조직에 접촉하되, 상기 서큘레이터(140)로부터 광 신호를 수신하고, 광 신호 중 조직 밖에서 반사되는 일부의 신호와 조직 내로 침투하여 반사되는 나머지 신호가 합쳐진 검출 신호를 서큘레이터(140)에 전달하는 프로브(150)와;
    상기 서큘레이터(140)로부터 수신한 검출 신호에서 스펙트럼 성분을 추출하는 스펙트로미터(160)와;
    상기 스펙트로미터(160)로부터 수신한 스펙트럼 성분을 FT(Fourier Transform)하여 깊이 정보를 취득한 후 이 깊이 정보를 이용하여 영상을 취득하는 컴퓨터(170)를 포함하여 이루어지고,
    상기 커플러(130)와 서큘레이터(140)의 사이에 광 신호를 수평 편광 신호로 변환하는 편광자를 구비하고,
    상기 서큘레이터(140)와 프로브(150)의 사이에 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환하는 1/4 편광자를 구비하고,
    상기 서큘레이터(140)와 스펙트로미터(160)의 사이에 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리하는 편광빔 스플리터를 구비하고,
    상기 스펙트로미터(160)와 상기 컴퓨터(170)의 사이에 스펙트럼 성분을 수집하는 데이터 수집기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내시경 영상진단 장치에 있어서,
    광 신호를 발생시키는 레이저 다이오드(210)와;
    레이저 다이오드(210)로부터 수신한 광 신호를 수평 편광 신호로 변환하는 편광자(220)와;
    상기 편광자(220)로부터 수평 편광 신호를 수신하여 1/4 편광자(240)에 전달하고, 프로브(250)로부터 1/4 편광자(240)를 거쳐 타원 편광 신호를 수신하여 편광빔 스플리터(260)에 전달하는 서큘레이터(230)와;
    상기 서큘레이터(230)로부터 수신한 수평 편광 신호를 수신하여 원형 편광 신호로 변환하는 1/4 편광자(240)와;
    조직에 접촉하되, 상기 1/4 편광자(240)로부터 원형 편광 신호를 수신하고, 원형 편광 신호가 조직내로 침투하여 반사되는 검출 신호인 타원 편광 신호를 1/4 편광자(240)를 거쳐 서큘레이터(230)에 전달하는 프로브(250)와;
    상기 서큘레이터(230)로부터 수신한 타원 편광 신호를 수평 및 수직 편광 신호로 분리하는 편광빔 스플리터(260)와;
    상기 편광빔 스플리터(260)로부터 수평 편광 신호를 검출하는 수평 광 검출기(270)와;
    상기 편광빔 스플리터(260)로부터 수직 편광 신호를 검출하는 수직 광 검출기(280)와;
    상기 수평 및 수직 광 검출기(270),(280)로부터 수평 및 수직 편광 신호를 수집하는 데이터 수집기(290)와;
    상기 데이터 수집기(290)에서 수집한 수평 및 수직 편광 신호를 이용하여 영상을 취득하는 컴퓨터(300)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능적 내시경 광단층 영상진단 장치.
  5. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210060963A (ko) 2019-11-19 2021-05-27 전남대학교산학협력단 광단층 영상을 이용한 혈액 모니터링 시스템 및 혈액 모니터링 방법
KR20220106583A (ko) 2021-01-22 2022-07-29 광주과학기술원 전역광학 단층 영상 획득 시스템 및 이를 이용한 전역광학 단층 영상 획득 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101862354B1 (ko) 2012-01-09 2018-05-30 삼성전자주식회사 단층 영상 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 단층 영상 생성 장치
KR101338048B1 (ko) * 2012-11-19 2013-12-09 한국과학기술연구원 자극에 따른 온도 변화 측정이 가능한 탐침 센서
KR101941907B1 (ko) 2013-01-03 2019-01-24 삼성전자주식회사 깊이 정보를 이용하는 내시경 및 깊이 정보를 이용하는 내시경에 의한 용종 검출 방법
US9619903B2 (en) 2014-04-28 2017-04-11 Northwestern University Devices, methods, and systems of functional optical coherence tomography
KR101516173B1 (ko) * 2014-05-02 2015-05-04 전북대학교산학협력단 마하-젠더 광변조기의 양방향 변조를 이용한 비접촉 변위 센서
US20220012850A1 (en) * 2018-11-15 2022-01-13 The Regents Of The University Of California System and method for transforming holographic microscopy images to microscopy images of various modalities
KR20240039440A (ko) * 2022-09-19 2024-03-26 부산대학교 산학협력단 근적외선 광원을 이용한 동맥경화반 성분분석이 가능한 광단층 내시경 시스템 및 이의 제어 방법
CN115989990B (zh) * 2023-03-24 2023-07-14 之江实验室 一种基于平面光波导技术的光学相干层析内窥成像系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029621A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡装置及びその撮像方法
JP2009095538A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Hoya Corp 内視鏡装置の電子内視鏡

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101247753A (zh) * 2005-06-06 2008-08-20 德州系统大学董事会 使用光谱分辨带宽的光学相干层析成像(oct)
KR100871097B1 (ko) * 2007-01-08 2008-11-28 김태근 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029621A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡装置及びその撮像方法
JP2009095538A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Hoya Corp 内視鏡装置の電子内視鏡

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210060963A (ko) 2019-11-19 2021-05-27 전남대학교산학협력단 광단층 영상을 이용한 혈액 모니터링 시스템 및 혈액 모니터링 방법
KR20220106583A (ko) 2021-01-22 2022-07-29 광주과학기술원 전역광학 단층 영상 획득 시스템 및 이를 이용한 전역광학 단층 영상 획득 방법

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