KR101756909B1 - Portable device and method for multi-channel fluorescence image acquisition - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 휴대용 다채널 형광영상 획득 방법에 있어서, LED 광원부에서 대상체로 2종류 이상의 파장을 가지는 여기광을 동시에 조사하는 여기광조사단계; 상기 대상체에서 방출된 광을 받아들이는 수광단계; 제1 필터 모듈에서 복수개의 대역통과 필터가 배치된 원반 형상의 휠을 형광신호 검출시에도 계속적으로 일정 속도로 회전시켜서 상기 수광단계에서 받아들인 빛으로부터 획득하려는 형광신호의 종류에 따른 서로 다른 종류의 파장을 동시에 획득하는 다파장획득단계; 제2 필터 모듈에서 상기 다파장획득단계에서 획득한 서로 다른 종류의 파장의 빛을 각 파장별 형광신호로 분리하는 파장분리단계; 및 검출부에서 상기 파장분리단계에서 분리된 형광신호를 획득하여 이미지 신호를 생성하는 이미지생성단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 휴대용 형광영상 획득 기기의 백색광과 형광물질을 발현시키는 2개 이상의 여기광원을 사용함으로써 동시에 가시광 영상과 2종 이상의 형광영상을 구현할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is provided a portable multi-channel fluorescence image acquiring method, comprising: an excitation light irradiation step of simultaneously irradiating excitation light having two or more wavelengths from a LED light source part to a target object; A light receiving step of receiving light emitted from the object; In the first filter module, a disk-shaped wheel having a plurality of band-pass filters arranged therein is rotated at a constant speed even when a fluorescence signal is detected, so that different types of fluorescent signals, which are obtained from the light received in the light- A multi-wavelength acquisition step of acquiring wavelengths simultaneously; A wavelength separation step of separating light of different wavelengths obtained in the multi-wavelength acquisition step into a fluorescence signal of each wavelength in the second filter module; And an image generating step of acquiring a fluorescence signal separated in the wavelength demultiplexing step and generating an image signal.
According to the present invention, it is possible to realize a visible light image and two or more kinds of fluorescent images at the same time by using two or more excitation light sources for emitting white light and a fluorescent material of a portable fluorescent image acquiring device.
Description
본 발명은 형광영상 획득 장치에 관한 것으로서, 특히 형광 신호를 획득하기 위한 광학계가 포터블하게 구성되고, 두 가지 이상의 형광영상을 출력할 수 있는 형광영상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescence image acquiring apparatus, and more particularly, to a fluorescence image acquiring apparatus and method capable of outputting two or more fluorescence images, in which an optical system for acquiring a fluorescence signal is configured to be portable.
최근 가시광 영역에서부터 근적외선 영역까지의 다양한 형광염료가 개발되면서, 형광염료는 폭넓은 분야에서 이용되고 있다. 특히, 2000년대 초반부터 생물학에 형광을 적용한 많은 연구가 본격적으로 진행이 되어 유용한 생물학적 정보를 확인 할 수 있게 되었다. 형광염료를 이용한 형광영상은 비침습적인 방법으로 지속적인 정보의 획득이 가능하고, 가시광 영역의 형광은 직접 육안으로 확인 할 수 있어 가시성이 뛰어난 장점이 있다. Recently, with the development of various fluorescent dyes from the visible region to the near infrared region, fluorescent dyes have been used in a wide range of fields. In particular, since the early 2000s, many studies using fluorescence in biology have progressed in earnest, enabling us to identify useful biological information. Fluorescent images using fluorescent dyes can acquire continuous information in a non-invasive manner, and fluorescence in the visible light region can be directly visually confirmed, thereby providing excellent visibility.
형광염료는 생체 세포, 조직의 관찰뿐만 아니라 약물의 이동 경로 및 병변의 정확한 위치를 실시간으로 관찰할 수 있다. 이에 따라, 임상적 활용을 위한 전단계인 전임상 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 미국 식약청의 임상허가를 받은 근적외선 형광염료를 바탕으로 많은 임상적 연구들이 수술 가이드 역할로써 수행되고 있다.Fluorescent dyes can observe not only living cells and tissues but also the exact locations of drug pathways and lesions in real time. As a result, preclinical studies for the clinical application have been actively conducted and many clinical studies based on the near infrared fluorescent dyes approved by the US FDA have been performed as guideline for operation.
종래에는 형광을 관찰하는 장비들로 개발된 상용화 제품 Caliper Life Sciences의 IVIS, CRi의 Maestro, Olympus의 OV100 등이 주로 사용되었으나, 상용화 된 대부분의 시스템 경우 가격적으로 고가이면서 장비의 크기도 거대하기 때문에 이동의 제약이 있는 단점이 있다. 따라서, 간단한 형광 신호를 관찰하고자 할 때에도 실험자가 장비가 있는 곳으로 이동하여 촬영해야 하는 불편함이 있다.In the past, commercially available products such as IVIS of Caliper Life Sciences, Maestro of CRi, OV100 of Olympus, etc., which were developed as instruments for observing fluorescence, were mainly used. However, most of commercialized systems are expensive and large in size There is a disadvantage in that there is a limitation in movement. Therefore, even when a user wishes to observe a simple fluorescence signal, it is inconvenient for the experimenter to move to a place where the instrument is located and to shoot the fluorescence signal.
포터블한 구조의 형광영상 장치를 구현하고자 할 경우, 화질 등의 성능이 감소되는 trade-off 특성을 최소화 해야 한다. 이에 본 출원인은, 포터블한 간단한 구조임에도 진료가 가능할 정도의 형광영상을 출력할 수 있도록, 다중 파장의 여기광을 조사하고, 방출된 다중 파장의 형광신호를 각각 분리 획득함으로써 다채널로 형광영상을 출력하여 어느 일 파장대역의 노이즈 특성에 우수한 형광영상 획득 기기 및 방법을 고안하게 되었다.In order to implement a portable imaging apparatus, it is necessary to minimize trade-off characteristics such as degradation of image quality and the like. The applicant of the present invention has proposed a technique of irradiating excitation light of a plurality of wavelengths and separately extracting fluorescence signals of a plurality of emitted wavelengths so as to output a fluorescence image capable of being examined even in a portable simple structure, And a fluorescence image acquiring apparatus and method excellent in the noise characteristic of a certain wavelength band have been devised.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 제안된 기술로서, 형광물질을 이용한 형광영상 모니터링 시 프로브의 이동이 자유로워 사용 간편성과 편리성을 갖는 포터블한 형광영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a portable fluorescent image acquiring apparatus and method having freedom of movement of a probe during fluorescent image monitoring using a fluorescent material and having ease of use and convenience .
또한, 본 발명은 2종류 이상의 파장을 갖는 여기광을 파장별로 분리 획득하여 어느 일 파장 대역의 노이즈 특성에 우수한 형광영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides an apparatus and method for acquiring a fluorescence image having excellent noise characteristics in one wavelength band by separately obtaining excitation light having two or more kinds of wavelengths for each wavelength.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 포터블한 형광영상 획득 장치에 있어서, 기기 본체; 기기 본체의 전면부에 마련되며 대상체로 2종류 이상의 파장을 갖는 여기광을 조사하는 광원부; 기기 본체 내부에 마련되며 대상체에서 방출된 광으로부터 서로 다른 종류의 파장을 분리하여 각 파장별 형광신호를 필터링하는 필터부; 및 기기 본체 내부에 마련되며 형광신호를 획득하여 이미지 신호를 생성하는 검출부를 포함한 것을 일 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a portable fluorescent image acquiring apparatus comprising: an apparatus main body; A light source unit which is provided on a front surface of the main body and emits excitation light having two or more wavelengths to a target object; A filter unit provided in the main body of the apparatus for filtering different kinds of wavelengths from the light emitted from the object and filtering the fluorescence signals for each wavelength; And a detection unit which is provided inside the main body of the apparatus and which acquires a fluorescence signal and generates an image signal.
바람직하게, 본 발명에 따른 광원부는 가시광 영상을 획득하기 위한 백색광원과 비가시광의 형광영상을 획득하기 위한 여기광원이 마련된 광원 모듈을 구비하고, 여기광원은 2종류 이상의 파장을 갖는다.Preferably, the light source unit according to the present invention includes a light source module provided with an excitation light source for acquiring a white light source and a non-visible light image to obtain a visible light image, and the excitation light source has two or more kinds of wavelengths.
바람직하게, 본 발명에 따른 필터부는 광원부의 후방에 배치되며 서로 다른 성능을 갖는 다수개의 대역통과필터가 마련되어 다중 파장을 갖는 여기광의 노이즈를 제거하는 제1 필터 모듈; 및 제1 필터 모듈의 후방에 배치되어 다중 파장의 여기광에서 서로 다른 종류의 파장을 분리하여 각 파장별 형광신호를 필터링하는 제2 필터 모듈을 구비할 수 있다.Preferably, the filter unit according to the present invention includes a first filter module disposed behind the light source unit and provided with a plurality of bandpass filters having different performances to remove noise of excitation light having multiple wavelengths; And a second filter module disposed at the rear of the first filter module for separating different types of wavelengths from the excitation light of multiple wavelengths and filtering the fluorescence signals for respective wavelengths.
바람직하게, 본 발명에 따른 제1 필터 모듈은 복수개의 대역통과필터가 배치된 원반 형상의 필터 휠; 및 필터 휠을 영상 획득 프레임에 해당하는 분당 회전수(RPM)로 회동시키는 모터를 구비할 수 있다.Preferably, the first filter module according to the present invention comprises: a disc-shaped filter wheel in which a plurality of band-pass filters are disposed; And a motor that rotates the filter wheel at a revolutions per minute (RPM) corresponding to the image acquisition frame.
바람직하게, 본 발명에 따른 제2 필터 모듈은, 획득하고자 하는 형광신호의 개수 만큼 복수개로 마련되는 파장 분리 필터를 구비하며, 파장 분리 필터는 다중 파장의 여기광의 경로 상에 일렬로 나열될 수 있다.Preferably, the second filter module according to the present invention includes a plurality of wavelength division filters arranged in a number corresponding to the number of the fluorescence signals to be obtained, and the wavelength division filters may be arranged in a line on the path of excitation light of multiple wavelengths .
바람직하게, 본 발명에 따른 검출부는 제2 필터 모듈로부터 방출되는 파장별 형광신호를 각각 수신할 수 있도록 검출기를 복수개 구비할 수 있다.Preferably, the detector according to the present invention may include a plurality of detectors for receiving the fluorescence signals of respective wavelengths emitted from the second filter module.
바람직하게, 본 발명에 따른 형광영상 획득 장치는 검출부에서 생성된 다중의 이미지 신호를 다채널 영상 또는 통합한 영상으로 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the fluorescence image acquisition apparatus according to the present invention may further include a display unit for outputting a plurality of image signals generated by the detection unit as a multi-channel image or an integrated image.
본 발명에 따르면, 휴대용 형광영상 획득 기기의 백색광과 형광물질을 발현시키는 2개 이상의 파장을 갖는 여기광원을 사용함으로써 동시에 가시광 영상과 2종 이상의 형광영상을 구현할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that a visible light image and two or more types of fluorescent images can be implemented at the same time by using an excitation light source having two or more wavelengths for expressing white light and a fluorescent material of a portable fluorescent image acquiring device.
또한, 본 발명은 다수개의 검출기와 이중의 대역투과 필터를 사용함으로써 외부의 잡음을 효과적으로 제거하고 형광영상의 품질을 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of effectively removing external noise and improving the quality of a fluorescent image by using a plurality of detectors and a dual band pass filter.
또한, 본 발명은 광원부, 필터부, 검출부 및 디스플레이부가 집적화되어 다른 연결기기 없이 사용자가 직접적으로 영상을 모니터링할 수 있으며 이동 및 조작이 편리한 장점이 있다.In addition, the present invention is advantageous in that the light source, the filter, the detector, and the display unit are integrated so that the user can directly monitor the image without any other connected device, and is easy to move and manipulate.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광영상 획득 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광원부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 필터 모듈을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터부와 검출부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부를 나타낸다.1 shows a fluorescence image acquiring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows a light source unit according to an embodiment of the present invention.
3 shows a first filter module according to an embodiment of the present invention.
4 shows a filter unit and a detection unit according to an embodiment of the present invention.
5 shows a display unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the exemplary embodiments. Like reference numerals in the drawings denote members performing substantially the same function.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The objects and effects of the present invention can be understood or clarified naturally by the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited by the following description. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광영상 획득 장치(1)를 나타낸다. Fig. 1 shows a fluorescence
도 1을 참조하면, 형광영상 획득 장치(1)는 기기 본체(5), 광원부(10), 필터부(30), 검출부(50) 및 디스플레이부(70)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 여기광의 조사 및 형광영상 획득을 위한 광원부(10), 필터부(30), 검출부(50), 디스플레이부(70)가 포터블한 기기 본체(5) 상에 집적화 될 수 있다. 이하, 각 구성에 관하여 설명한다.Referring to FIG. 1, the fluorescence
광원부(10)는 기기 본체(5)의 전면부에 마련되며 대상체로 2종류 이상의 파장을 갖는 여기광을 조사할 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광원부(10)를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 광원부(10)는 전면 브라켓(101)과 광원 모듈(103)을 구비할 수 있다.The
전면 브라켓(101)은 대상체에서 여기된 광이 투과되어 기기 본체(5) 내부로 입력될 수 있도록 일 영역에 관통된 홀이 형성될 수 있다. 본 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 광원의 직진성과 대상체에 균일한 광조사가 가능하도록 전면 브라켓(101)에는 반사체와 렌즈가 구비될 수 있다. 반사체는 후술하게 될 광원 모듈(103)에서 백색광원(1033)이 배열되는 위치와 개수에 따라 정해지며, 다양한 형태로 변형되어 구성될 수 있다.The
광원 모듈(103)에는 가시광 영상을 획득하기 위한 백색광원(1033)과 비가시광의 형광영상을 획득하기 위한 여기광원(1031)이 다수개 마련될 수 있다. 사용자가 직접 대상체를 육안으로 볼 수 있도록 하면서 칼라 디지털 영상을 획득하기 위해서는 피사체의 외피에 가시광이 조사됨이 바람직하다.The
백색광원(1033)은 기사광 영역에서 샘플의 원 데이터(raw data)를 획득하기 위한 백색광을 조사한다. 백생광원(1033)은 발광다이오드, 반도체 레이저, 할로겐램프, 백열등 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. The
여기광원(1031)은 대상체의 내부 종양을 살필 수 있도록 대상체 내부의 형광물질에 반응하는 비가시광 형광의 광원을 조사한다. 여기광원(1031)은 발광다이오드, 반도체레이저, 할로겐램프, 백열등 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 백색광원(1033)과 여기광원(1031)은 광원 모듈(103) 상에 대상체에 균일하게 조사 될 수 있는 형태로 대칭배열될 수 있다.The
광원 모듈(103)이 백색광원(1033)과 여기광원(1031)을 구비하여 대상체의 동일부위에 백색광 및 비가시광 형광을 조사할 경우, 사용자는 가시광 영상과 표피 내부의 비가시광 형광영상을 함께 획득하여 영상분석을 할 수 있고, 내외부의 영상을 육안으로 직접 살피거나 나아가 각각의 영상을 직접 보면서 다룰 수 있는 것이다. 그리하여 어느 하나에 의한 것보다 정확하면서 직접적인 시술이 이루어지기 때문에 거의 완벽한 대처가 이루어질 수 있는 장점이 있다.When the
광원 모듈(103)은 PCB기판 상에 설계될 수 있고, 광원 모듈(103)의 기판은 원형, 사각형 등 다양항 형상으로 구현되어도 무방하다. The
본 실시예에 따른 여기광원(1031)은 2종류 이상의 파장을 갖는다. 도 2에서는 여기광원(1031)에 서로 다른 4종류의 광원이 배치된 예시를 도시하였다. 여기광원(1031)은 지름이 약 8mm로 설계될 수 있으며, 파장의 범위가 상이한 4종류의 LED가 배치될 수 있다. 그 예시로서, 제1 LED는 730~750nm 파장의 여기광을 방출할 수 있다. 제1 LED는 NIR 계열 형광염료 영상을 획득할 수 있다. 제2 LED는 690~710nm 파장의 여기광을 방출할 수 있다. 제2 LED는 Cy5.5 계열의 형광영상을 획득할 수 있다. 제3 LED는 770~790nm 파장의 여기광을 방출할 수 있다. 제3 LED는 ICG 계열의 형광영상을 획득할 수 있다. 제4 LED는 820nm 이상인 파장의 여기광을 방출할 수 있다. 제4 LED는 820nm 이상의 여기 특성을 갖는 형광염료의 영상을 획득할 수 있다.The
이와 같이 여기광의 다중 파장을 하나로 모듈(1031)화 하게 되면, 형광영상을 다채널로 구현할 수 있다. 이는, 다양한 종류의 형광염료를 사용할 때 각각에 적합한 형광영상을 획득할 수 있어 적용성이 뛰어나다. 또한, 최종적으로는 각각 또는 통합된 형광영상을 확인할 수 있기에 어느 일 파장대역의 노이즈 특성에 우수한 이미지가 출력될 수 있어 저가의 포터블한 기기로도 진단이 가능한 형광영상을 획득할 수 있을 것이다.If the multiplexed wavelength of the excitation light is converted into a
필터부(30)는 기기 본체(5)의 내부에 마련되며 대상체에서 방출된 광으로부터 서로 다른 종류의 파장을 분리하여 각 파장별 형광신호를 필터링할 수 있다. The
필터부(30)는 제1 필터 모듈(301)과 제2 필터 모듈(303)을 구비할 수 있다.The
제1 필터 모듈(301)은 광원부(10)의 후방에 배치되며 서로 다른 성능을 갖는 다수개의 대역통과필터(3013)가 마련되어 다중 파장을 갖는 여기광의 노이즈를 제거할 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 필터 모듈(301)을 나타낸다.The
도 3을 참조하면, 제1 필터 모듈(301)은 복수개의 대역통과필터(3013)가 배치된 원반 형상의 필터 휠(3011), 및 필터 휠(3011)을 영상 획득 프레임에 해당하는 분당 회전수(RPM)로 회동시키는 모터(3015)를 구비할 수 있다. 3, the
본 실시예와 같은 필터 휠(3011)에는 획득하고자 하는 형광신호의 종류에 따라서 서로 다른 성능을 갖는 대역통과필터(3013)가 마련된다. The
어느 일 대역통과필터(3013)는 특정 파장만을 투과시키는 필터로써, 본 명세서에서 표현한 서로 다른 성능이란 투과되는 파장 범위가 상이한 것을 의미한다. 대역통과필터(3013)는 다채널로 형광 신호를 획득하는 본 발명의 특징상 파장범위 대역이 상이한 복수개로 구비된다.One of the band-
복수개의 대역통과필터(3013)는 외부에서 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 앞단의 회전하는 필터 휠(3011)에 위치된다. 대역통과필터(3013)가 복수개 마련되는 필터 휠(3011)은 일정 속도로 회전함에 따라 다른 특정 파장을 동시에 획득할 수 있도록 한다. 필터 휠(3011)이 계속적으로 회전을 하지 않고 고정되거나 조작에 의해 한 단계씩 회전을 하게 된다면 필터 휠(3011)에 배치되어 있는 대역통과필터에 의해 하나의 특정 파장에 대해서만 신호가 될득될 뿐 다른 특정 파장을 동시에 획득할 수 없기에 다채널 형광 신호를 실시간으로 검출 및 관찰할 수 없을 것이다.The plurality of band-
영상 검출시 회전하는 필터 휠(3011)로부터 발생되는 노이즈를 최소화하기 위해서 필터 휠(3011)은 영상 획득 프레임과 맞는 RPM으로 회전한다.In order to minimize the noise generated from the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터부(30)와 검출부(50)를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 광경로에 따른 제1 필터 모듈(301)과 제2 필터 모듈(303)의 배치 구성을 확인할 수 있다. 4 shows a
제2 필터 모듈(303)은 제1 필터 모듈(301)의 후방에 배치되어 다중 파장의 여기광에서 서로 다른 종류의 파장을 분리하여 각 파장별 형광신호를 필터링할 수 있다. 제2 필터 모듈(303)은 획득하고자 하는 형광신호의 개수 만큼 복수개로 마련되는 파장 분리 필터(3031)를 구비할 수 있다. 파장 분리 필터(3031)는 다중 파장의 여기광의 경로 상에 일렬로 나열된다. The
파장 분리 필터(3031)에 의해서, 광원 모듈(103)에 구비된 다중 파장의 여기광은 각각 분리되어 검출기(501)로 입사된다. By the
검출부(50)는 기기 본체(5)의 내부에 마련되며 형광신호를 획득하여 이미지 신호를 생성할 수 있다. 검출부(50)는 제2 필터 모듈(303)로부터 방출되는 파장별 형광신호를 각각 수신할 수 있도록 검출기(501)를 복수개 구비할 수 있다. 본 실시예로는 3개의 형광 신호와 컬러영상을 동시에 획득할 수 있도록 3개의 파장 분리 필터(3031)와 3개의 검출기(501)를 예시하였다.The
본 실시예로 광이 입사되는 검출기(501)의 앞면에는 대역통과필터(503)가 2차적으로 마련되어 영상의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 검출기(501)에서 대상체에 대한 영상화를 위한 렌즈가 구성될 수 있고, 검출기의 렌즈는 초소형의 모터로 초점이 가변될 수 있다.In the present embodiment, a band-
디스플레이부(70)는 검출부(50)에서 생성된 다중의 이미지 신호를 다채널 영상 또는 통합한 영상으로 출력할 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부(70)를 나타낸다.The
도 5를 참조하면, 디스플레이부(70)는 디스플레이 패널(701), 조작 버튼(703), 및 저장 모듈(705)을 포함할 수 있다. 디스플레이부(70)는 기기 본체(5)의 후방에 마련되어 사용자가 여기광의 조사로 획득된 영상을 실시간으로 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
디스플레이 패널(701)은 검출부(50)에서 생성된 이미지 신호를 영상화며, 터치형으로 제공될 수 있다. 디스플레이 패널(701)은 서로 다른 파장을 갖는 형광영상 및 가시광의 컬러영상을 각각 나열하여 보여줄 수 있으며, 터치 인식으로 나열된 각각의 영상을 통합(merge)하여 시각화할 수 있도록 프로그래밍 될 수 있다.The
저장 모듈(705)은 획득된 영상을 캡쳐하거나 동영상 파일을 저장할 수 있고, 외부 장치와 호환될 수 있도록 USB 케이블, micro disk 등이 연결될 수 있다.The
조작 버튼(703)은 영상의 저장, 기기에 사용되는 렌즈의 초점, 광원 모듈(103)의 밝기 등 기기 제어에 필요한 설정변수들을 조절할 수 있다. The
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and equivalents of the following claims.
1: 형광영상 획득 장치
5: 기기 본체
10: 광원부
101: 전면 브라켓
103: 광원 모듈
1031: 여기광원
1033: 백색광원
30: 필터부
301: 제1 필터 모듈
3011: 필터 휠
3013: 대역통과필터
3015: 모터
303: 제2 필터 모듈
3031: 파장 분리 필터
50: 검출부
501: 검출기
503: 대역통과필터
70: 디스플레이부
701: 터치형 디스플레이 패널
703: 조작 버튼
705: 저장 모듈1: Fluorescence image acquisition device
5:
10:
101: Front bracket
103: Light source module
1031: Light source here
1033: white light source
30:
301: first filter module
3011: Filter wheel
3013: Bandpass filter
3015: Motor
303: second filter module
3031: Wavelength separation filter
50:
501: detector
503: Bandpass filter
70:
701: Touch-type display panel
703: Operation button
705: Storage module
Claims (3)
LED 광원부에서 대상체로 2종류 이상의 파장을 가지는 여기광을 동시에 조사하는 여기광조사단계;
상기 대상체에서 방출된 광을 받아들이는 수광단계;
제1 필터 모듈에서 복수개의 대역통과 필터가 배치된 원반 형상의 휠을 형광신호 검출시에도 계속적으로 일정한 속도로 회전시켜서, 상기 수광단계에서 받아들인 빛으로부터 획득하려는 형광신호의 종류에 따른 서로 다른 종류의 다채널 파장을 동시에 획득하는 다파장획득단계;
제2 필터 모듈에서 상기 다파장획득단계에서 획득한 서로 다른 종류의 파장의 빛을 각 파장별로 분리된 형광신호로 분리하는 파장분리단계; 및
검출부에서 상기 파장분리단계에서 분리된 형광신호를 획득하여 이미지 신호를 생성하는 이미지생성단계를 포함하고,
상기 다파장획득단계의 일정한 속도는, 상기 이미지생성단계에서 생성하는 영상 획득 프레임에 해당하는 분당 회전수(RPM)와 같은 것을 특징으로 하는 휴대용 다채널 형광영상 획득 방법.A portable multi-channel fluorescence image acquisition method,
An excitation light irradiation step of simultaneously irradiating the object with excitation light having two or more kinds of wavelengths in the LED light source part;
A light receiving step of receiving light emitted from the object;
The first filter module rotates the disc-shaped wheel on which the plurality of band-pass filters are disposed at a constant speed even when the fluorescent signal is detected, so that different kinds of fluorescent signals to be obtained from the light received in the light- A multi-wavelength acquiring step of simultaneously acquiring a multi-channel wavelength of the multi-wavelength light;
A wavelength separation step of separating light of different wavelengths obtained in the multi-wavelength acquisition step into a separated fluorescence signal by each wavelength in the second filter module; And
And an image generating step of acquiring a fluorescence signal separated in the wavelength demultiplexing step and generating an image signal,
Wherein the predetermined speed of the multi-wavelength acquisition step is equal to the RPM per minute corresponding to the image acquisition frame generated in the image generation step.
백색 광원에서 대상체로 백색광을 조사하는 백색광조사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 다채널 형광영상 획득 방법.The method according to claim 1,
Further comprising a step of irradiating white light to the object from the white light source.
디스플레이부에서 상기 이미지생성단계에서 생성된 다중의 이미지 신호를 다채널 영상 또는 통합한 영상으로 출력하는 영상출력단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 다채널 형광영상 획득 방법.
The method according to claim 1,
And outputting the multi-channel image or the combined image generated by the image generating step in the display unit.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140676A1 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 株式会社大林組 | Movable breakwater and method of operating movable breakwater |
JP2013156455A (en) | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Olympus Corp | Fluorescence observation device |
KR101414248B1 (en) | 2013-03-27 | 2014-07-01 | (주)로고스바이오시스템스 | fluorescence imaging device |
JP2015075478A (en) | 2013-10-11 | 2015-04-20 | シャープ株式会社 | Fluorescence detector and cleaner |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140676A1 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 株式会社大林組 | Movable breakwater and method of operating movable breakwater |
JP2013156455A (en) | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Olympus Corp | Fluorescence observation device |
KR101414248B1 (en) | 2013-03-27 | 2014-07-01 | (주)로고스바이오시스템스 | fluorescence imaging device |
JP2015075478A (en) | 2013-10-11 | 2015-04-20 | シャープ株式会社 | Fluorescence detector and cleaner |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112264916A (en) * | 2020-09-25 | 2021-01-26 | 上海天能生命科学有限公司 | Multi-wavelength LED transmission light source fluorescence detection equipment and application |
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