KR101410525B1 - 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광원부 번들 광섬유 및 수광부 번들 광섬유를 케이스의 좌우로 움직이도록 케이스 외부에 구비되는 조절부의 회전시 샤프트가 회전함으로써 광원부 지지 블록과 수광부 지지 블록을 이동시키는 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브를 제공한다.

Description

가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브{An optical diagnostic probe with adjustable mechanical parts}
본 발명은 광진단 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치를 조절하는 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브에 관한 것이다.
기존의 확산광 영상을 위한 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브 형태는 광세기 변조된 다채널 레이저 광원과 연속광 광대역 광원을 조직 내부로 도파하기 위한 레이저용 광섬유 번들 및 연속광용 광섬유 번들로 구성된 광원부와 조직 내부에서 산란된 광자들을 수광하기 위한 APD(avalanche photodiode)모듈 및 PMT(photomultiplier tube) 등을 포함하는 광자검출 장치와 다중모드 광섬유로 구성된 수광부로 구성된다.
이때, 고정된 수광부로부터 광원부 사이의 거리를 조절하여 조직 내부에서의 광자의 산란 경로를 조정하게 된다.
이러한 형태는 진단을 위한 목표 지점인 수광부와 광원부의 중간지점의 육안 관찰이 어렵고 프로브의 소형화에 취약한 단점을 지닌다.
또한, 내부에 고주파 신호를 발생하는 APD 모듈 및 PMT를 사용함으로써 전자기적 간섭에 민감한 진단 영역에 취약하며, 초음파 진단을 위한 압전 진동자 등과 병행하여 사용하기에 어려운 문제점이 있었다.
아울러, 광자 측정에 필요한 부가적인 모듈을 위한 공간확보가 어렵고 추가적인 전력선, 고주파 전송 선로가 필요하여 생산성 및 소형화, 복합진단을 위한 추가적인 모듈의 도입을 위한 공간 확보가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 진단영역인 광자의 산란 경로를 광원부와 수광부의 중심 영역을 중심으로 대칭적으로 용이하게 조절하기 어려운 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) JP2007-198883 A
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되는 소형화에 유리한 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 진단영역인 광자의 산란 경로를 광원부와 수광부의 중심 지점을 중심으로 대칭적으로 외부에서 용이하게 조절하게 하여 광진단 프로브를 통한 진단시의 편의성을 향상시키는 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브에 적용되는 가동용 블록은 광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300), 및 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 레이저 프로브로서, 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)는 상기 케이스(100)의 외부로 노출되며, 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절 가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 케이스(100) 외부에 조절부(410)가 구비되며, 상기 조절부(410)에 의하여 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는, 상기 광원부 번들 광섬유(200)가 수용되는 광원부 지지 블록(290); 상기 수광부 번들 광섬유(300)가 수용되는 수광부 지지 블록(390); 및 상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)을 관통하며, 상기 조절부(410)에 연결되고, 나사산이 구비되는 샤프트(415)를 더 포함하고, 상기 조절부(410)의 회전시 상기 샤프트(415)가 회전함으로써 상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)이 이동하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는 상기 샤프트(415)가 관통하는 가동용 블록(400)을 더 포함하며, 상기 가동용 블록(400)은 상기 케이스(100)에 고정되고 그 내측에 톱니를 구비하여, 이에 따라 상기 가동용 블록(410)은 상기 샤프트(415)의 회전시 상기 톱니에 의하여 상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)을 상기 가동용 블록(410)에 대하여 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는 가이드 레일(420)을 더 포함하며, 상기 가이드 레일(420)은 상기 광원부 지지 블록(290), 상기 수광부 지지 블록(390) 및 상기 가동용 블록(410)을 관통하고, 상기 케이스(100)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 케이스(100)의 일측에 탐침면(110)이 구비되며, 상기 탐침면(110) 상에, 상기 광원부 번들 광섬유(200)가 노출되는 광원부 개구(120) 및 상기 수광부 번들 광섬유(300)가 노출되는 수광부 개구(130)가 위치하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광원부 개구(120) 및 상기 수광부 개구(130)의 너비는 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 조절 변위보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절됨으로써 조직 내부에서의 광자의 산란 경로를 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브를 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 2는 도 1의 케이스 내부에 실장되는 광원부 번들 광섬유, 수광부 번들 광섬유 및 레이저 수광부와 연결되는 APD 모듈을 나타낸 일 방향에서의 사시도, 및
도 3은 도 1의 광원부 번들 광섬유, 수광부 번들 광섬유를 이동시키기 위한 가동용 블록을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
본 발명의 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.
본 발명에 따른 가동용 블록(400)을 포함하는 광학 레이저 프로브의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
이하, 도 1, 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가동용 블록(400)을 포함하는 광학 레이저 프로브를 설명하기 위한 케이스(100), 광원부 번들 광섬유(200) 및 수광부 번들 광섬유(300)를 설명하면 다음과 같다.
<케이스(100)의 구성요소 설명>
케이스(100)는 광원부 번들 광섬유(200) 및 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 레이저 프로브로서, 탐침면(110); 탐침면(110) 상에 위치하며, 광원부 번들 광섬유(200)가 노출되는 광원부 개구(120); 탐침면(110) 상에 위치하며, 수광부 번들 광섬유(300)가 노출되는 수광부 개구(130); 및 탐침면(110)에 구비된 육안 광측용 홈(150)을 포함한다.
또한, 케이스(100)는 탐침면(110)과 수직인 상부면(111)을 더 포함하고, 육안 관측용 홈(150)은 탐침면(110)에서 상부면(111)으로 연장된다.
탐침면(110)은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 평평한 평면으로 이루어지나, 사용자의 필요에 따라 일정한 곡률을 갖도록 적용 가능하다. 이러한 탐침면(110)은 피검자의 피조사 영역(=피부)에 접촉하는 부분이다.
광원부 개구(120)와 수광부 개구(130)는 육안 관측용 홈(150)을 기준으로 좌우에 배치되며, 광원부 개구(120), 수광부 개구(130) 및 육안 관측용 홈(150)의 하측에는 압전진동모듈(140)이 위치한다.
압전진동모듈(140)은, 음향제동부(141), 압전진동소자(142), 음향정합부(143) 및 음향렌즈(144)를 포함한다.
탐침면(110)에서 볼 경우, 육안 관측용 홈(150)은, 탐침면(110)과 상부면(111)이 만나는 모서리에서 수직한 방향으로 구비된다.
전술한 육안 관측용 홈(150)은 탐침면(110)에서 볼 경우, 상부면(111)의 반대측에 위치하는 하부면과 탐침면(110)이 만나는 모서리에는 구비되지 않는다.
또한, 케이스(100)은 상부면(111)에서 하측을 향하여 휘어지는 형태이며, 이러한 형상적 구조는 사용자로 하여금 손목에 무리가 가지 않도록 돕는다.
아울러, 케이스(100)에는, 광원부 번들 광섬유(200) 및 수광부 번들 광섬유(300)의 위치를 조절할 수 있는 조절부(410)가 위치한다.
< 광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300)의 구성요소 설명>
광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300), 및 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 레이저 프로브로서, 광원부 번들 광섬유(200)는 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 포함하고, 수광부 번들 광섬유(300)는 레이저 수광부(311)를 포함하며, 그리고 레이저 수광부(311)는 APD 모듈(330)에 연결된다. 여기서의 APD 모듈(330)은 광자 측정장치(APD 및 PMT)를 의미한다.
또한, 광원부 번들 광섬유(200)는 다수의 연속광원(215)을 더 포함하고, 수광부 번들 광섬유(300)는 다수의 연속광원 수광부(315)를 더 포함한다.
광원부 번들 광섬유(200)의 입력단은 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 위한 다수의 채널 입력단 및 다수의 연속광원(215)을 위한 하나의 연속광원 입력단으로 이루어진다.
수광부 번들 광섬유(300)의 출력단은 레이저 수광부(311)를 APD 모듈(330)에 연결하기 위한 출력단 및 다수의 연속광원 수광부(315)를 위한 하나의 연속광원 출력단으로 이루어진다.
APD 모듈(330)은 케이스(100) 내측에 구비된다.
보다 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 수광부(311)의 일단과 연결되며, 이러한 레이저 수광부(311)는 연속 광원(215)에 의해 피조사 영역(=피부)으로부터 획득된 데이터를 수신한다.
APD 모듈(330)은 케이스(110)의 외부에 위치하여 연결된다.
본 발명에서 도 2에 도시된 APD 모듈(330)은 레이저 광원(211, 212, 213, 214), 연속 광원(215), 레이저 수광부(311) 및 연속 광원 수광부(315)의 일단과 각각 연결되는 별도의 데이터 수집 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 수신된 결과를 별도의 디스플레이부(미도시)를 통해 출력할 수도 있다.
한편, 본 발명에서는 도시되지 않았으나, APD 모듈(330)은 케이스(110)의 내부에 실장되어 상기한 기능을 수행하는 것 또한 가능하다.
이러한 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단과 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단은, 케이스(100)의 탐침면(110)에서 외부로 노출되며, 노출되는 위치가 조절 가능하다.
이하, 도 3을 참조하여 가동용 블록(400)을 설명하면 다음과 같다.
상기한 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는 샤프트(415)가 관통하는 가동용 블록(400)을 더 포함하며, 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)는 케이스(100)의 외부로 노출되며, 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절 가능하다.
또한, 케이스(100) 외부에는 조절부(410)가 구비되며, 조절부(410)에 의하여 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절된다.
또한, 본 발명의 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는, 광원부 번들 광섬유(200)가 수용되는 광원부 지지 블록(290), 수광부 번들 광섬유(300)가 수용되는 수광부 지지 블록(390), 및 광원부 지지 블록(290)과 수광부 지지 블록(390)을 관통하며, 조절부(410)에 연결되고, 나사산이 구비되는 샤프트(415)를 더 포함하고, 조절부(410)의 회전시 샤프트(415)가 회전함으로써 광원부 지지 블록(290)과 수광부 지지 블록(390)이 이동한다.
또한,가동용 블록(400)은 케이스(100)에 고정되고 그 내측에 톱니를 구비하여, 이에 따라 가동용 블록(410)은 샤프트(415)의 회전시 톱니에 의하여 광원부 지지 블록(290)과 수광부 지지 블록(390)을 가동용 블록(410)에 대하여 상대적으로 이동시킨다.
또한, 가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브는 가이드 레일(420)을 더 포함하며, 가이드 레일(420)은 광원부 지지 블록(290), 수광부 지지 블록(390) 및 가동용 블록(410)을 관통하고, 케이스(100)에 고정된다.
상기한 케이스(100)의 일측에는 탐침면(110)이 구비되며, 탐침면(110) 상에, 광원부 번들 광섬유(200)가 노출되는 광원부 개구(120) 및 수광부 번들 광섬유(300)가 노출되는 수광부 개구(130)가 위치한다.
여기서, 광원부 개구(120) 및 수광부 개구(130)의 너비는 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 조절 변위보다 크게 형성되며, 상기한 너비는 2mm인 것이 바람직하다.
전술한 본 발명은 케이스(100)의 탐침면(110)에 구비된 육안 광측용 홈(150)을 통하여 탐지면(110)을 피조사 영역에 접한 상태에서도 피조사 영역을 육안으로 관찰할 수 있고, 케이스(100)의 상부면(111)에서 하측을 향하여 휘어지는 형태를 지닌 케이스(100)의 구조로 인해 육안 광측용 홈(150)을 통한 피조사 영역의 확인이 더욱 쉬워지는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 케이스(100) 외부에 구비되는 조절부(410)에 의하여 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절됨으로써 조직 내부에서의 광자의 산란 경로를 조정할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 케이스
110: 탐침면
120: 광원부 개구
130: 수광부 개구
140: 압전진동모듈
150: 육안 관측용 홈
190: 케이블
200: 광원부 번들 광섬유
211, 212, 213, 214: 레이저 광원
215: 연속 광원
290: 광원부 지지 블록
300: 수광부 번들 광섬유
311: 레이저 수광부
315: 연속 광원 수광부
330: APD 모듈
390: 수광부 지지 블록
400: 가동용 블록
410: 조절부
415: 샤프트
420: 가이드레일
421: 제 1 가이드레일
422: 제 2 가이드레일

Claims (7)

  1. 광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300), 및 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 레이저 프로브로서,
    상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)는 상기 케이스(100)의 외부로 노출되며,
    상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 상기 케이스(100)에 구비되는 탐침면(110)을 따라 조절 가능한 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스(100) 외부에 조절부(410)가 구비되며,
    상기 조절부(410)에 의하여 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 레이저 프로브는,
    상기 광원부 번들 광섬유(200)가 수용되는 광원부 지지 블록(290);
    상기 수광부 번들 광섬유(300)가 수용되는 수광부 지지 블록(390); 및
    상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)을 관통하며, 상기 조절부(410)에 연결되고, 나사산이 구비되는 샤프트(415)를 더 포함하고,
    상기 조절부(410)의 회전시 상기 샤프트(415)가 회전함으로써 상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)이 이동하는 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 레이저 프로브는 상기 샤프트(415)가 관통하는 가동용 블록(400)을 더 포함하며,
    상기 가동용 블록(400)은 상기 케이스(100)에 고정되고 그 내측에 톱니를 구비하여, 이에 따라 상기 가동용 블록(410)은 상기 샤프트(415)의 회전시 상기 톱니에 의하여 상기 광원부 지지 블록(290)과 상기 수광부 지지 블록(390)을 상기 가동용 블록(410)에 대하여 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광학 레이저 프로브는 가이드 레일(420)을 더 포함하며,
    상기 가이드 레일(420)은 상기 광원부 지지 블록(290), 상기 수광부 지지 블록(390) 및 상기 가동용 블록(410)을 관통하고, 상기 케이스(100)에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 일측에 상기 탐침면(110)이 구비되며,
    상기 탐침면(110) 상에, 상기 광원부 번들 광섬유(200)가 노출되는 광원부 개구(120) 및 상기 수광부 번들 광섬유(300)가 노출되는 수광부 개구(130)가 위치하는 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광원부 개구(120) 및 상기 수광부 개구(130)의 너비는 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 외부로 노출되는 부분의 조절 변위보다 큰 것을 특징으로 하는,
    가동용 블록을 포함하는 광진단 프로브.
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