KR101361070B1 - 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법 - Google Patents

광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101361070B1
KR101361070B1 KR1020120110173A KR20120110173A KR101361070B1 KR 101361070 B1 KR101361070 B1 KR 101361070B1 KR 1020120110173 A KR1020120110173 A KR 1020120110173A KR 20120110173 A KR20120110173 A KR 20120110173A KR 101361070 B1 KR101361070 B1 KR 101361070B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
thermal
image acquisition
laser irradiation
image
Prior art date
Application number
KR1020120110173A
Other languages
English (en)
Inventor
전영민
장지웅
전명석
이석
김재헌
김철기
우덕하
이택진
변영태
김선호
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020120110173A priority Critical patent/KR101361070B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101361070B1 publication Critical patent/KR101361070B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062—Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis

Abstract

본 발명은 열상 획득장치, 영상 획득장치, 레이저 조사장치, 모니터 장치 및, 동기화부, 제어부, 초점분석부를 포함하는 제어장치를 구비하는 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법에 관한 것으로, 상기 제어장치의 동기화부가 상기 열상 획득장치의 열상과 상기 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화하는 단계, 상기 제어장치의 초점분석부가 동기화된 영상을 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 이를 전체 환부에 대해 반복하여 전체 환부에 대한 열상 획득장치의 초점 거리를 결정 및 저장하는 단계, 상기 영상 획득장치로부터 제공된 레이저 조사 위치에 따라 상기 초점분석부로부터 해당 위치의 상기 열상 획득장치 초점 거리 정보를 얻어 상기 제어부가 상기 열상 획득장치의 초점 거리를 자동변경하는 단계 및, 상기 열상 획득장치로부터 수신된 열상 정보를 상기 모니터 장치가 표시하는 단계를 포함한다.

Description

광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법{A LASER SYSTEM FOR PHOTOTHERMAL THERAPY AND METHOD OF TEMPERATURE MEASUREMENT BY THE SYSTEM}
본 발명은 환부에 투입되는 나노물질을 이용하여 진단 및 치료를 수행하는 광열치료용 레이저 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 레이저가 조사되는 부분의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 나노물질(Nanoparticles)을 이용한 광열 효과를 이용하여 암 치료가 활발하게 진행되고 있는 추세이다. 나노 물질은 금이나 은과 같은 귀금속 또는 특정파장으로 조사하였을 때 광열효과가 발생되는 물질을 예로 들 수 있다. 도 1은 NIR(Near-Infrared) 레이저를 이용한 암치료를 설명하기 위한 예시도이다. 도 1을 참조하면, 암 조직과 같은 특정 조직에 선택적으로 흡착될 수 있는 나노물질을 제작하여 주사기로 생체 내에 주입하는 것을 보여주고 있다. 나노물질은 GNR(Gold Nano Rod)이나 GNS(Gold Nano Shell) 등의 다양한 형태가 가능하다. NIR 레이저를 조사하면, 선택적으로 조직에 흡착된 GNP가 있는 부위만 온도가 상승하여, 선택적으로 암을 제거할 수 있다. 그런데, 이러한 광열치료시 온도변화를 열상 획득장치 로 모니터링하는 것이 필요하다.
도 2는 종래기술에 의한 광열치료용 레이저 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 구성도이다. 도 2를 참조하면, 광열치료용 레이저 시스템은 레이저 조사 장치(10), 열상 획득장치(20), 모니터 장치(30) 및 제어 장치(40)를 포함한다.
레이저 조사 장치(10)는 제어 장치(40)의 제어에 따라 환부에 레이저를 조사하는 장치이다. 여기서, 레이저는 적외선(IR), 자외선, 가시 영역의 레이저일 수 있다. 열상 획득장치(20)는 비접촉식 방식을 통해 열을 감지하여 열 분포를 나타내는 열상 정보를 획득하는 장치이다. 예를 들어, 열상 획득장치(20)는 열감지 카메라(Industrial Thermal Imager) 또는 단일 포인트의 열을 감지할 수 있는 열감지 센서를 이용하여 스캐닝을 통해 분포를 측정할 수 있는 장치가 될 수 있다. 열상 획득장치(20)는 열 분포가 온도에 따라 색으로 표현된 화상 데이터를 열상 정보로 획득할 수 있다. 모니터 장치(30)는 열상 획득장치(20)로부터 열상 정보를 수신하여 사용자에게 디스플레이하는 장치이다. 여기서, 열상 정보는 열 분포가 온도에 따라 색으로 표현된 화상 데이터이다. 제어 장치(40)는 레이저를 이용한 진단 및 치료가 수행되도록 열상 획득장치(20)로부터 열상 정보를 수신하여 레이저 조사 장치(10)를 제어한다.
제어 장치(40)는 레이저 조사 장치(10)가 환부 의심 구역에 레이저를 조사하도록 제어하고, 열상 획득장치(20)로부터 열상 정보를 수신하여 환부를 식별하거나 레이저 조사 장치(10)를 이용하여 치료한다. 즉, 제어 장치(40)는 시간 차를 두고 화상 데이터를 획득하고, 전후의 화상 데이터를 이용하여 온도 상승을 감지하여 온도가 상승한 위치를 환부로 감지할 수 있다. 또한 제어 장치(40)는 환부 감지에 따라 레이저 조사 장치(10)가 환부를 향해 고강도 레이저를 조사하도록 레이저 빔의 방향 및 폭을 제어한다.
이렇게, 광열치료용 레이저 시스템은 지속적으로 열상 획득장치(20)로부터 열상 정보를 획득하여 환부의 온도 또는 정상부위의 온도도 모니터링해야 한다. 만약, 환부의 온도가 설정온도를 초과하는 경우 레이저 조사를 중단해야 하기 때문이다.
그런데, 이러한 종래의 광열치료용 레이저 시스템은 열상 획득장치만을 이용하므로 정확한 온도의 측정이 불가능하다는 문제점이 있었다. 구체적으로 도 3의 (a)에 도시된 것처럼, 열상 획득장치(20)가 환부를 계속적으로 촬영하고 있다고 해도, 열상 획득장치(20)의 초점 위치를 벗어난 영역은 실제 온도보다 낮게 측정되어 정확한 온도 측정에 문제가 있었다. 아울러, 도 3의 (b)에 도시된 것처럼, 열상 획득장치(20)의 적외선 측정범위는 보통 7~14 μm이므로, 근적외선(NIR) 레이저를 사용하는 경우 레이저 타겟의 위치를 감지하기 어려웠다. 즉, 레이저의 조사 영역과 비조사 영역을 구분하는 것이 불가능하므로, 수술시 불특정하게 온도가 상승되는 부위를 감지하기 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 레이저가 조사되는 부분의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 환부에 투입되는 나노물질을 이용하여 진단 및 치료를 수행하는 광열치료용 레이저 시스템에 있어서, 환부에 레이저를 조사하는 레이저 조사장치, 레이저가 조사된 환부의 열을 감지하여 열 분포를 나타내는 열상 정보를 획득하는 열상 획득장치, 레이저가 조사된 환부의 영상 정보를 획득하는 영상 획득장치, 상기 열상 획득장치 또는 상기 영상 획득장치로부터 수신된 열상 정보 또는 영상 정보를 표시하는 모니터 장치 및, 상기 열상 획득장치의 열상과 상기 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화시키는 동기화부, 동기화된 영상을 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 전체 환부에 대한 열상 획득장치의 초점 위치를 저장하는 초점분석부 및, 상기 레이저 조사장치 및 시스템 전체를 제어하는 제어부를 포함하는 제어장치를 구비하되, 환부치료시 상기 영상 획득장치로부터 제공된 레이저 조사 위치에 따라 상기 초점분석부로부터 해당 위치의 상기 열상 획득장치 초점 위치 정보를 얻어 상기 제어부가 상기 열상 획득장치의 초점 거리를 자동변경하는 것이다.
이때, 상기 레이저 조사장치는 환부에 투입된 나노물질의 광열효과가 최대가 되는 파장의 레이저를 조사하는 것이 바람직하다. 또한 상기 레이저 조사장치는 레이저 광원, 줌렌즈, 셔터, 정지 버튼 및 스크롤 휠을 포함하는 핸드-헬드 디바이스(hand-held device)이거나, 또는 빔의 위치가 모터나 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여 자동으로 제어되는 것일 수 있다.
바람직하게, 상기 열상 획득장치는 적외선 카메라이거나, 또는 단일 포인트의 열을 감지할 수 있는 열감지 센서를 이용하여 스캐닝을 통해 열의 분포를 측정할 수 있는 장치이다.
바람직하게, 상기 동기화부는 방사율이 서로 다른 재질로 눈금을 만든 보정용 샘플을 이용하여 영상 위치를 동기화한다.
바람직하게, 상기 열상 획득장치의 레이저 조사 특정 위치에 대한 초점 위치 결정은 레이저 조사 위치가 고정된 상태에서 열상 획득장치에서 획득한 온도값이 최대가 되도록 열상 획득장치의 초점을 조절하여 결정한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은 열상 획득장치, 영상 획득장치, 레이저 조사장치, 모니터 장치 및, 동기화부, 제어부, 초점분석부를 포함하는 제어장치를 구비하는 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법에 있어서, 상기 제어장치의 동기화부가 상기 열상 획득장치의 열상과 상기 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화하는 단계, 상기 제어장치의 초점분석부가 동기화된 영상을 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 이를 전체 환부에 대해 반복하여 전체 환부에 대한 열상 획득장치의 초점 거리를 결정 및 저장하는 단계, 상기 영상 획득장치로부터 제공된 레이저 조사 위치에 따라 상기 초점분석부로부터 해당 위치의 상기 열상 획득장치 초점 정보를 얻어 상기 제어부가 상기 열상 획득장치의 초점을 자동변경하는 단계 및, 상기 열상 획득장치로부터 수신된 열상 정보를 상기 모니터 장치가 표시하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 동기화부는 방사율이 서로 다른 재질로 눈금을 만든 보정용 샘플을 이용하여 영상 위치를 동기화한다.
바람직하게, 상기 열상 획득장치의 레이저 조사 특정 위치에 대한 초점 거리 결정은 레이저 조사 위치가 고정된 상태에서 열상 획득장치에서 획득한 온도값이 최대가 되도록 열상 획득장치의 초점을 조절하여 결정한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선택성을 갖는 금속 나노물질을 암부위 등에 흡착시켜 레이저를 이용한 암치료시 레이저 빔이 조사되는 환부의 위치를 실시간 및 자동으로 찾아내어 온도를 정확하게 측정가능하고, 레이저 빔이 조사되지 않은 환부의 온도 또한 모니터링이 가능하여 온도상승에 따른 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 나노물질을 이용한 광열 효과를 이용하여 암 치료하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 2는 종래기술에 의한 광열치료용 레이저 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 종래의 광열치료용 레이저 시스템의 문제점을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 광열치료용 레이저 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 5는 보정용 샘플로 쇠그물을 이용하여 영상을 동기화하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 6은 열상 획득장치의 위치별 초점 거리를 분석하고 DB화하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 광열효과에 의한 온도 포화상태 이후 열상 획득장치의 포커싱에 따른 온도 결과를 예로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 광열 치료용 레이저 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 4에 도시된 광열치료용 레이저 시스템은 열상 획득장치(200), 영상 획득장치(500), 레이저 조사장치(100), 모니터 장치(300) 및, 제어장치(400)를 포함한다.
레이저 조사장치(100)는 제어부(420)의 제어에 따라 환부에 레이저를 조사하는 장치로서, 레이저는 근적외선 레이저를 이용하거나 또는 다른 파장을 갖는 레이저 또는 광원을 이용할 수 있다. 레이저 조사장치(100)는 레이저 광원, 줌렌즈, 셔터, 정지 버튼 및 스크롤 휠 등을 포함하면서, 핸드-헬드 디바이스(hand-held device)로 구현되어 제어부(420)에 의하여 레이저 조사가 제어되거나 또는 사용자에 의하여 레이저 조사가 수동 제어될 수 있다. 또는 레이저 조사장치(100)는 빔의 위치가 모터나 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여 자동으로 제어될 수 있다.
열상 획득장치(200)는 비접촉식 방식으로 열을 감지하여 열 분포를 나타내는 열상 정보를 획득하는 장치로서, 예를 들어 적외선 카메라(Infra Red Camera)가 될 수 있다. 또는 단일 포인트의 열을 감지할 수 있는 열감지 센서를 이용하여 스캐닝을 통해 열의 분포를 측정할 수 있는 장치가 될 수 있다. 적외선 카메라는 열 분포가 온도에 따라 색으로 표현된 화상 데이터를 열상 정보로 획득할 수 있는데, 예를 들어 -50℃에서 +500℃의 온도를 측정할 수 있다.
영상 획득장치(500)는 레이저가 조사되는 부분의 영상 정보를 획득하는 장치로서, 예를 들어 가시광 영역의 파장대를 측정하는 영상 카메라(Visible Camera)를 이용할 수 있다. 또는 영상 획득장치(500)는 사용되는 레이저 조사장치(100)의 파장에 따라 해당 파장을 감지할 수 있는 카메라가 사용될 수 있다.
모니터 장치(300)는 사용자에게 레이저가 조사되는 부위의 열상 정보와 영상획득장치(500)로부터 얻은 가시영역대의 영상정보를 제공하여 사용자가 레이저를 제어할 수 있도록 한다. 열상 정보는, 예를 들어 열 분포가 온도에 따라 색으로 표현된 화상 데이터이다.
제어 장치(400)는 동기화부(410), 제어부(420) 및, 초점분석부(430)를 포함한다. 제어부(420)는 레이저를 이용한 진단 및 치료가 수행되도록 레이저 조사 장치(100)를 제어한다. 즉, 제어부(420)는 환부 감지에 따라 레이저 조사 장치(100)가 환부를 향해 고강도 레이저를 조사하도록 레이저 빔의 방향 및 폭 등을 제어한다. 동기화부(410)는 열상 획득장치의 열상과 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화시키는 역할을 한다. 초점분석부(430)는 영상 획득장치를 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 이를 DB화하여 저장해 놓는 역할을 한다. 이에 따라 제어부(420)는 열상 획득장치(200)가 위치에 따라 자동으로 초점 거리를 조절할 수 있도록 제어하며, 전체적으로 광열치료용 레이저 시스템을 제어한다.
이하, 도 4에 도시된 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법에 대해 도 5~도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 5는 보정용 샘플로 쇠그물을 이용하여 영상을 동기화하는 것을 설명하기 위한 예시도, 도 6은 열상 획득장치의 위치별 초점 거리를 분석하고 DB화하는 것을 설명하기 위한 예시도, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도, 도 8은 광열효과에 의한 온도 포화상태 이후 열상 획득장치의 포커싱에 따른 온도 결과를 예로 보여주는 도면이다.
레이저가 조사되는 부분의 정확한 온도 측정을 위해, 먼저 제어장치(400)의 동기화부(410)는 광열치료 전에 열상 획득장치의 열상과 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화시킨다(S700). 이는 열상 획득장치(200) 또는 영상 획득장치(500)의 렌즈 또는 위치로 인해 각 영상에서 왜곡이 발생하기 때문이다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 열상 획득장치(200)와 영상 획득장치(500)가 약간의 각도를 가지고 레이저 조사 부위를 촬영하기 때문에, 실제 촬영된 영상은 도 5의 (a) 및 (b)에서 보이는 것처럼 약간 왜곡되게 나타난다.
이러한 영상의 왜곡을 보정하고 양쪽 영상 위치를 동기화시키기 위하여, 동기화부는 보정용 샘플을 이용할 수 있다. 보정용 샘플은 방사율이 서로 다른 재질로 눈금을 만든 여러 형태가 가능한데, 예를 들어 쇠그물, 판에 페인트로 칠한 격자무늬, 천에 페이트로 칠한 격자무늬, NIR 레이저로 발생한 격자무늬 등이 가능하다. 이러한 보정용 샘플을 이용하면 곡면 또는 평면 물체의 영상의 왜곡을 바로잡고 위치를 동기화할 수 있다.
도 5는 보정용 샘플로 쇠그물을 이용하는 것을 예시하고 있는데, 흡수체 위에 쇠그물을 놓으면 쇠그물과 흡수체간의 방사율이 달라서 각 열상 및 영상에서 쇠그물의 격자가 보이게 된다. 그러면, 도 5의 (c) 및 (d)에서처럼 기준점을 중심으로 격자를 이용하여 열상 및 영상의 왜곡을 보정하고, 양쪽 영상의 위치를 동기화시킬 수 있다.
이어서, 레이저 조사 부분에 대한 열상 획득장치의 자동 초점을 위해, 초점 분석부는 레이저 조사되는 모든 위치에 대해 초점 거리를 분석하여 미리 결정한다(S710). 이때 도 6에 도시된 것처럼, 영상 획득장치(500)를 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 이를 DB화하여 저장해 놓는다.
이를 구체적으로 설명하면, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 레이저 조사 부분의 초기 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석 및 기록한다. 이때 레이저 조사 부분의 초기 특정 위치는 영상 획득장치로부터 인식이 가능하고, 이 위치에 대한 열상 획득장치의 초점 거리를 결정하여 기록한다. 다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 레이저 조사 장치를 이동하여 다음 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석 및 기록한다. 이때에도 레이저 조사 부분의 다음 특정 위치는 영상 획득장치로부터 인식이 가능하고, 이 위치에 대한 열상 획득장치의 초점 거리를 결정하여 기록한다. 이어서, 도 6의 (c)에 도시된 것처럼, 다음 특정 위치에 대해 동일한 방식으로 열상 획득장치의 초점 거리를 결정하여 기록한다.
이렇게, 레이저가 조사되는 모든 부분에 대해, 레이저 조사 위치를 자동으로 x축 또는 y축으로 조금씩 이동시키면서, 레이저가 조사되는 위치에 대한 정보를 영상 획득장치(500)로부터 입수하고, 그 위치에 대해 열상 획득장치(200)의 초점 거리를 결정하여 기록하는 것이다. 예를 들어, 레이저 조사시, 영상 획득장치에서 붉은색 점을 자동으로 검지하여, 픽셀 위치를 확인하여 열상 획득장치의 픽셀 위치로 환산하는 방법을 이용할 수 있다.
열상 획득장치(200)의 특정 위치에 대한 초점 결정은 레이저 조사 위치가 고정된 상태에서 온도값이 열상 획득장치(200)에서 최대가 되도록 열상 획득장치의 초점을 조절할 수 있다. 예를 들어, 흡수체를 사용하여 레이저를 조사하면, 흡수체의 온도가 올라가다가 주변 온도와 열평형상태가 되어 온도가 일정하게 된다. 이때 열상 획득장치(200)의 초점 위치를 변화시켜가면서 온도가 가장 최대가 되는 초점위치를 측정하면 된다. 도 8은 광열효과에 의한 온도 포화상태 이후 열상 획득장치의 포커싱에 따른 온도 결과를 예로 보여준다. 이러한 방식을 이용하여 레이저 조사 부분의 모든 위치에 대해 열상 획득장치(200)의 초점위치를 DB화 한다.
이어서, 실제 치료시 영상 획득장치(500)로 레이저 조사 위치를 확인한 후, 초점분석부(430)의 초점 DB로부터 해당 위치의 열상 획득장치 초점 거리 정보를 얻어 제어부(420)는 열상 획득장치(200)의 초점을 자동변경한다(S720). 그러면, 레이저 광선 추적에 의한 자동초점이 가능해져, 사용자는 모니터 장치를 통해 열상 획득장치로부터 수신된 열상 정보를 이용하여 환부의 온도를 정확하게 모니터링 할 수 있다. 따라서, 광열치료시 레이저 빔의 조사위치 및 비조사위치의 온도를 지속적으로 모니터링함으로써, 레이저 조사 부위가 위험 온도에 접근시 자동으로 레이저 빔의 셔터를 닫을 수 있다.
더욱이, 본 발명을 이용하면 사람 얼굴에 대해서도 보정용 샘플을 이용하여 영상 획득장치와 열상 획득장치의 영상을 동기화함으로써, 열상 획득장치에서 얼굴 표면의 모반을 자동으로 찾아 치료용 레이저로 치료할 수 있다. 즉, 치료시 열상 획득장치의 열상으로부터 온도가 위험수위를 초과하지 않도록 서로 다른 위치의 모반을 번갈아 가며 치료하는 것이 가능하다.
100: 레이저 조사장치 200: 열상 획득장치
300: 모니터 장치 400: 제어장치
410: 동기화부 420: 제어부 430 : 초점분석부
500: 영상 획득장치

Claims (9)

  1. 환부에 투입되는 나노물질을 이용하여 진단 및 치료를 수행하는 광열치료용 레이저 시스템에 있어서,
    환부에 레이저를 조사하는 레이저 조사장치;
    레이저가 조사된 환부의 열을 감지하여 열 분포를 나타내는 열상 정보를 획득하는 열상 획득장치;
    레이저가 조사된 환부의 영상 정보를 획득하는 영상 획득장치;
    상기 열상 획득장치 또는 상기 영상 획득장치로부터 수신된 열상 정보 또는 영상 정보를 표시하는 모니터 장치 및;
    상기 열상 획득장치의 열상과 상기 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화시키는 동기화부, 동기화된 영상을 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 전체 환부에 대한 열상 획득장치의 초점 위치를 저장하는 초점분석부 및, 상기 레이저 조사장치 및 시스템 전체를 제어하는 제어부를 포함하는 제어장치를 구비하되,
    환부치료시 상기 영상 획득장치로부터 제공된 레이저 조사 위치에 따라 상기 초점분석부로부터 해당 위치의 상기 열상 획득장치 초점 위치 정보를 얻어 상기 제어부가 상기 열상 획득장치의 초점 거리를 자동변경하고,
    상기 열상 획득장치의 레이저 조사 특정 위치에 대한 초점 결정은 레이저 조사 위치가 고정된 상태에서 열상 획득장치에서 획득한 온도값이 최대가 되도록 열상 획득장치의 초점을 조절하여 결정하는 것을 특징으로 하는 광열치료용 레이저 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사장치는 환부에 투입된 나노물질의 광열효과가 최대가 되는 파장의 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 광열치료용 레이저 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사장치는 레이저 광원, 줌렌즈, 셔터, 정지 버튼 및 스크롤 휠을 포함하는 핸드-헬드 디바이스(hand-held device)이거나, 또는 빔의 위치가 모터나 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여 자동으로 제어되는 것을 특징으로 하는 광열치료용 레이저 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열상 획득장치는 적외선 카메라이거나, 또는 단일 포인트의 열을 감지할 수 있는 열감지 센서를 이용하여 스캐닝을 통해 열의 분포를 측정할 수 있는 장치인 것을 특징으로 하는 광열치료용 레이저 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동기화부는 방사율이 서로 다른 재질로 눈금을 만든 보정용 샘플을 이용하여 영상 위치를 동기화하는 것을 특징으로 하는 광열치료용 레이저 시스템.
  6. 삭제
  7. 열상 획득장치, 영상 획득장치, 레이저 조사장치, 모니터 장치 및, 동기화부, 제어부, 초점분석부를 포함하는 제어장치를 구비하는 광열치료용 레이저 시스템에서 수행되는 온도 측정 방법에 있어서,
    상기 제어장치의 동기화부가 상기 열상 획득장치의 열상과 상기 영상 획득장치의 영상을 매핑하여 영상 위치를 동기화하는 단계;
    상기 제어장치의 초점분석부가 동기화된 영상을 이용하여 레이저 조사의 특정 위치에 대해 열상 획득장치의 초점 거리를 분석하고 이를 전체 환부에 대해 반복하여 전체 환부에 대한 열상 획득장치의 초점 거리를 결정 및 저장하는 단계;
    상기 영상 획득장치로부터 제공된 레이저 조사 위치에 따라 상기 초점분석부로부터 해당 위치의 상기 열상 획득장치 초점 정보를 얻어 상기 제어부가 상기 열상 획득장치의 초점을 자동변경하는 단계 및;
    상기 열상 획득장치로부터 수신된 열상 정보를 상기 모니터 장치가 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 동기화부는 방사율이 서로 다른 재질로 눈금을 만든 보정용 샘플을 이용하여 영상 위치를 동기화하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 열상 획득장치의 레이저 조사 특정 위치에 대한 초점 거리 결정은 레이저 조사 위치가 고정된 상태에서 열상 획득장치에서 획득한 온도값이 최대가 되도록 열상 획득장치의 초점을 조절하여 결정하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.


KR1020120110173A 2012-10-04 2012-10-04 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법 KR101361070B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110173A KR101361070B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110173A KR101361070B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101361070B1 true KR101361070B1 (ko) 2014-02-12

Family

ID=50270481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120110173A KR101361070B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101361070B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190023781A (ko) * 2017-08-30 2019-03-08 주식회사 이루다 온도추정함수 및 통합 영상분석을 이용한 레이저 치료 장치 및 그 구동방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005120373A1 (ja) 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Medical Corporation 超音波治療装置
KR20100039330A (ko) * 2007-06-08 2010-04-15 싸이노슈어, 인코포레이티드 열 수술 모니터링
KR20120122769A (ko) * 2011-04-29 2012-11-07 동국대학교 산학협력단 의료용 레이저 시스템 및 이를 이용한 치료 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005120373A1 (ja) 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Medical Corporation 超音波治療装置
KR20100039330A (ko) * 2007-06-08 2010-04-15 싸이노슈어, 인코포레이티드 열 수술 모니터링
KR20120122769A (ko) * 2011-04-29 2012-11-07 동국대학교 산학협력단 의료용 레이저 시스템 및 이를 이용한 치료 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190023781A (ko) * 2017-08-30 2019-03-08 주식회사 이루다 온도추정함수 및 통합 영상분석을 이용한 레이저 치료 장치 및 그 구동방법
KR101976416B1 (ko) * 2017-08-30 2019-05-10 주식회사 이루다 온도추정함수 및 통합 영상분석을 이용한 레이저 치료 장치 및 그 구동방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100546547C (zh) X射线设备
JP5553672B2 (ja) 音響波測定装置および音響波測定方法
KR100588306B1 (ko) 열조절에 의한 발한 검사기
JP2016030214A (ja) マルチスペクトル医用撮像装置及びその方法
JP2010152196A5 (ko)
JP6927046B2 (ja) 情報処理装置、スペックルイメージングシステム、及び情報処理方法
JP6671946B2 (ja) 情報取得装置、撮像装置及び情報取得方法
JP2007125144A (ja) レーザー血流画像装置
JP5935498B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び情報処理システム
JP2006527852A (ja) オートフォーカシング手段を有する分析装置と方法
KR102547178B1 (ko) 광-열 타겟식 치료 시스템 및 관련 방법들과 함께 사용하기 위한 온도 감지 장치
CN106264476B (zh) 舌象检测设备
JP2017533073A5 (ko)
KR101361070B1 (ko) 광열치료용 레이저 시스템 및 이것에서 수행되는 온도 측정 방법
Telenkov et al. Non-contact measurement of thermal diffusivity in tissue
JP2009005845A (ja) 肌診断装置およびシワ測定方法
CN110945315B (zh) Oct图像采集设备
CN105268119A (zh) 一种放射治疗装置
KR101284349B1 (ko) 검안기 및 검안방법
KR101976416B1 (ko) 온도추정함수 및 통합 영상분석을 이용한 레이저 치료 장치 및 그 구동방법
US20160055639A1 (en) Image processing apparatus, image processing method and image processing program
JP6207326B2 (ja) 被検体情報取得装置
KR101984849B1 (ko) 다중-노출 레이저 스펙클 영상 수집 장치 및 이의 보정 방법
JP2009213728A (ja) 発汗部位特定システム、発汗部位特定装置、被覆部材及び発汗部位特定方法
KR200457337Y1 (ko) 적외선 체열 진단 기기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170125

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 7