KR102007361B1 - 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법 - Google Patents

다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102007361B1
KR102007361B1 KR1020170129172A KR20170129172A KR102007361B1 KR 102007361 B1 KR102007361 B1 KR 102007361B1 KR 1020170129172 A KR1020170129172 A KR 1020170129172A KR 20170129172 A KR20170129172 A KR 20170129172A KR 102007361 B1 KR102007361 B1 KR 102007361B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
unit
color
light source
near infrared
Prior art date
Application number
KR1020170129172A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180036636A (ko
Inventor
이학근
박일호
Original Assignee
나우비젼 주식회사
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 나우비젼 주식회사 filed Critical 나우비젼 주식회사
Publication of KR20180036636A publication Critical patent/KR20180036636A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102007361B1 publication Critical patent/KR102007361B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00183—Optical arrangements characterised by the viewing angles for variable viewing angles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능하도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법에 관한 것으로, 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 제 1,2 광원부;측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부;상기 이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 전달하는 측정 영상 전달부;상기 측정 영상 전달부를 통하여 전송된 측정 영상을 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 영상 분리부;상기 영상 분리부에서 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부;를 포함하는 것이다.

Description

다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법{Dual Channel Fluorescence Endoscope Apparatus and Method for Controlling Image Acquisition Using the Same}
본 발명은 형광 내시경 장치에 관한 것으로, 구체적으로 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능하도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 잘 알려진 내시경 시스템은, 신체 내부 기관 표면을 보기 위한 백색 광원과 백색 광을 전달하는 광섬유 번들, 전달된 백색 광이 신체 내부 기관의 표면으로 입사되어 반사되는 광을 받기 위한 대물렌즈, 그 반사광을 전달하는 광섬유 번들 및 접안렌즈를 포함하여 구성되거나, 내시경 말단부에서 직접 반사광을 받아 전자 신호로 변환하는 카메라(CCD chip)를 내장하여 구성되어 있다.
종래 기술의 일반 내시경은 광섬유 및 광학 렌즈계를 사용하는 광섬유 내시경과, 광의 전달은 광섬유로 하지만 수광부에 있어 내시경 말단부에 CCD 마이크로 칩을 설치하여 영상 신호를 전자 신호로 직접 바꾸어 모니터를 통해 관찰하는 전자 현미경으로 구분된다.
한편, 상기 광섬유 내시경의 경우도 모니터를 통해 관찰할 수 있는 데, 이경우는 그 광섬유 내시경의 접안렌즈 뒤에 CCD 카메라 등을 설치하여 영상 신호를 전자 신호로 바꾼 뒤 모니터를 통해 관찰할 수 있다.
종래 기술의 형광 내시경 장치의 일 예로는, 일반적인 광섬유 번들, 조사되는 백색광원,이미지를 획득하는 CCD로 구성하여 신체 내부 기관 조직의 질병 이상 유무에 따라 조직내의 자가형광의 강도의 차이 또는 신체에 조영제 투입시 질병 부위의와 정상 부위에서의 제 2형광의 강도의 차이를 관할하는 방법을 통하여 식별 및 진달을 하고 있다.(대한민국 공개특허 제10-2003-0033177호)
그러나 이러한 종래 기술의 형광 내시경 장치에서의 형광 신호의 강도 차이는 생체 조직의 자가 형광 및 신체 조직에 분포하고 있는 혈액, 물, 섭취하는 음식물등에 의한 형광으로 정확한 진단이 불가능한 문제가 있다.
또한, 획득한 영상의 특이 조직의 영상화 기술은 컬러영상 및 백색광원에 비해 매우 낮아 해상도가 문제가 되고 있다.
따라서, 자가 형광 및 기타 신체 내부의 환경에 극복 가능한 새로운 기술의 형광 내시경 장치 및 영상화 방법의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2003-0033177호 대한민국 공개특허 제10-2005-0089491호
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 형광 내시경 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능하도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 백색 광원 및 근적외선 광원을 조사하여 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 조직 및 기타 자가형광에 의한 특이 조직의 영상화의 어려움을 극복할 수 있도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능한 회전형 광학계 구조를 갖도록 하여 내시경 영상의 시야각을 향상시킬 수 있도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 회전형 광학계를 이용하여 다양한 시야각에 의해 획득된 컬러 및 형광영상을 결합하여 입체적인 영상 구현이 가능하도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 백색광을 사용시 발생되는 역산란광의 영향을 억제하여 이미지 해상도를 높일 수 있도록 한 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 제 1,2 광원부;측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부;상기 이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 전달하는 측정 영상 전달부;상기 측정 영상 전달부를 통하여 전송된 측정 영상을 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 영상 분리부;상기 영상 분리부에서 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이미지 측정부는, 측정 대상의 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 구비하여, 측정 대상의 정면 및 측면으로 선택적으로 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 영상 분리부는, 상기 측정 영상 전달부를 통하여 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 측정 영상 전달부는, 이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 상기 영상 분리부까지 전송하는 광섬유인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 최종 이미지 생성부는, 상기 영상 분리부에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter)와,상기 영상 분리부에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter)와,상기 제 1 필터부(NIR filter)에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득부와,상기 제 2 필터부(Colar filter)에서 필터링된 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득부와,상기 제 1 영상 획득부에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득부에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합부와,각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 근적외선 광원 및 백색 광원이 측정 대상으로 조사되도록 하는 샷 패스 필터(Shot pass filter) 및 측정 대상의 정면 및 측면으로 광원이 조사되도록 하는 듀얼 밴드 필터(Dual band pass filter), 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 구비하고 근적외선 및 백색 광원을 조사하여 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부;상기 이미지 측정부에서 획득된 이미지를 카메라로 전송하는 광섬유;상기 광섬유를 통해 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter);상기 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 통과하여 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter);상기 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 통과하여 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter);각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법은 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 단계;특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 제어하여 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 단계;획득된 측정 영상을 광섬유를 통하여 영상 분리부로 전달하고, 전송된 측정 영상을 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 단계;분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 단계는, 상기 영상 분리부에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터링 단계와,상기 영상 분리부에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터링 단계와,상기 제 1 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득 단계와,상기 제 2 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득 단계와,상기 제 1 영상 획득 단계에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득 단계에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합 단계와,각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능하다.
둘째, 백색 광원 및 근적외선 광원을 조사하여 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 조직 및 기타 자가형광에 의한 특이 조직의 영상화의 어려움을 극복할 수 있다.
셋째, 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능한 회전형 광학계 구조를 갖도록 하여 내시경 영상의 시야각을 향상시킬 수 있다.
넷째, 회전형 광학계를 이용하여 다양한 시야각에 의해 획득된 컬러 및 형광영상을 결합하여 입체적인 영상 구현이 가능하도록 하고, 백색광을 사용시 발생되는 역산란광의 영향을 억제하여 이미지 해상도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 최종 이미지 생성부의 상세 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용하여 획득한 컬러 영상 및 형광 영상 그리고 최종 합성 이미지의 일 예를 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 구성 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 최종 이미지 생성부의 상세 구성도이다.
본 발명은 형광 내시경을 통한 신체 내부의 영상화 기술로 근적외선 형광 여기 광원을 사용하여 컬러영상 및 형광 영상의 다채널의 영상을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 백색 광원 및 근적외선 광원을 조사하여 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하여 신체 조직 및 기타 자가 형광에 의한 특이 조직의 영상화를 위하여 회전형 광학계 구조를 갖는다.
이와 같이 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능한 회전형 광학계 구조를 갖도록 하여 내시경 영상의 시야각을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 도 1에서와 같이, 근적외선 광원을 조사하는 제 1 광원부(10)와, 백색 광원을 조사하는 제 2 광원부(11)와, 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부(12)와, 광섬유로 구성되어 이미지 측정부(12)에서 획득된 측정 영상을 전달하는 측정 영상 전달부(13)와, 측정 영상 전달부(13)를 통하여 전송된 측정 영상을 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 영상 분리부(14)와, 영상 분리부(14)에서 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부(15)를 포함한다.
여기서, 이미지 측정부(12)는 측정 대상의 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 구비한다.
그리고 영상 분리부(14)는 측정 영상 전달부(13)를 통하여 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 구비한다.
최종 이미지 생성부(15)의 상세 구성은 도 2에서와 같이, 영상 분리부(14)에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter)(21)와, 영상 분리부(14)에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter)(23)와, 제 1 필터부(NIR filter)(21)에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득부(22)와, 제 2 필터부(Colar filter)(23)에서 필터링된 컬러 영상 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득부(24)와, 제 1 영상 획득부(22)에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득부(24)에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합부(25)와, 각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력부(26)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 형광 내시경 장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용하여 획득한 컬러 영상 및 형광 영상 그리고 최종 합성 이미지의 일 예를 나타낸 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 도 3에서와 같이, 760nm NIR 및 백색 광원이 측정 대상으로 조사되도록 하는 샷 패스 필터(Shot pass filter)(33) 및 측정 대상의 정면 및 측면으로 광원이 조사되도록 하는 듀얼 밴드 필터(Dual band pass filter)(32)를 포함하고, 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브(31)를 구비하고 근적외선 및 백색 광원을 조사하여 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부와, 이미지 측정부에서 획득된 이미지를 카메라로 전송하는 광섬유(34)와, 상기 광섬유(34)를 통해 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)(35)와, 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)(35)를 통과하여 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter)(36)와, 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)(35)를 통과하여 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter)(37)와, 각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 이미지 측정부에 45도 회전형 프로브가 장착되어 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하며, 획득된 이미지는 광섬유를 통해 CCD로 이미지가 전달되는 형태이다.
이미지 분리를 위해 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 통해 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리되어 최종 결합 이미지를 만드는 것이다.
본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용하여 획득한 컬러 영상 및 형광 영상 그리고 최종 합성 이미지의 일 예는 도 4에서와 같다.
이와 같은 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 회전하는 다채널 이미징 광학계로 구성되어 시야각이 넓고, 신체 조직의 입체 영상 획득이 가능한 구조이다.
또한, 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치는 기존의 백색광에 의해 발생되는 역산란광의 영향이 최소화되어 특이조직의 영상화시 해상도가 매우 높은 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
먼저, 근적외선 및 백색 광원을 조사한다.(S501)
이어, 회전형 프로브의 회전 제어를 통하여 정면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 동시에 획득한다.(S502)
그리고 정면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 카메라로 전송한다.(S503)
이어, 광섬유를 통해 전송된 이미지를 정면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리한다.(S504)
그리고 정면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 획득한다.(S505)
이어, 회전형 프로브의 회전 제어를 통하여 측면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 동시에 획득한다.(S506)
그리고 측면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 카메라로 전송하고(S507), 광섬유를 통해 전송된 이미지를 측면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리한다.(S508)
이어, 측면 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 획득한다.(S509)
그리고 각도별 컬러 영상과 근적외선 형광 영상을 조합하여 입체 영상을 생성한다.(S510)
여기서, 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 단계는, 상기 영상 분리부에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터링 단계와, 상기 영상 분리부에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터링 단계와, 상기 제 1 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득 단계와, 상기 제 2 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득 단계와, 상기 제 1 영상 획득 단계에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득 단계에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합 단계와, 각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법은 회전형 광학계 구조를 갖도록 하여 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 내부의 입체적 영상 획득이 가능하도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 백색 광원 및 근적외선 광원을 조사하여 컬러영상과 형광영상을 동시에 획득하여 신체 조직 및 기타 자가형광에 의한 특이 조직의 영상화의 어려움을 극복할 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 제 1 광원부 11. 제 2 광원부
12. 이미지 측정부 13. 측정 영상 전달부
14. 영상 분리부 15. 최종 이미지 생성부

Claims (8)

  1. 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 제 1,2 광원부;
    측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부;
    상기 이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 전달하는 측정 영상 전달부;
    상기 측정 영상 전달부를 통하여 전송된 측정 영상을 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 영상 분리부;
    상기 영상 분리부에서 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 측정부는,
    측정 대상의 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 구비하여, 측정 대상의 정면 및 측면으로 선택적으로 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 분리부는,
    상기 측정 영상 전달부를 통하여 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 영상 전달부는,
    이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 상기 영상 분리부까지 전송하는 광섬유인 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 최종 이미지 생성부는,
    상기 영상 분리부에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter)와,
    상기 영상 분리부에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter)와,
    상기 제 1 필터부(NIR filter)에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득부와,
    상기 제 2 필터부(Colar filter)에서 필터링된 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득부와,
    상기 제 1 영상 획득부에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득부에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합부와,
    각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  6. 근적외선 광원 및 백색 광원이 측정 대상으로 조사되도록 하는 샷 패스 필터(Shot pass filter) 및 측정 대상의 정면 및 측면으로 광원이 조사되도록 하는 듀얼 밴드 필터(Dual band pass filter), 정면 및 측면의 영상 획득이 가능하도록 특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 구비하고 근적외선 및 백색 광원을 조사하여 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 이미지 측정부;
    상기 이미지 측정부에서 획득된 이미지를 카메라로 전송하는 광섬유;
    상기 광섬유를 통해 전송된 이미지를 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter);
    상기 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 통과하여 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터부(NIR filter);
    상기 프리즘 다이크로익 필터(dichroic filter)를 통과하여 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터부(Colar filter);
    각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하는 최종 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치.
  7. 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 제 1,2 광원부에서 근적외선 광원 및 백색 광원을 조사하는 단계;
    특정 각도로 회전하는 회전형 프로브를 제어하여 이미지 측정부에서 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 동시에 획득하는 단계;
    상기 이미지 측정부에서 획득된 측정 영상을 측정 영상 전달부에서 광섬유를 통하여 영상 분리부로 전달하고, 전송된 측정 영상을 영상 분리부에서 컬러 영상과 근적외선 형광 영상으로 분리하는 단계;
    분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 최종 이미지 생성부에서 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 분리된 측정 대상의 정면 및 측면의 컬러 영상과 형광 영상을 각도별로 조합하여 입체 영상을 생성하는 단계는,
    상기 영상 분리부에 의해 분리된 근적외선 형광 영상을 필터링하는 제 1 필터링 단계와,
    상기 영상 분리부에 의해 분리된 컬러 영상을 필터링하는 제 2 필터링 단계와,
    상기 제 1 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 근적외선 형광 영상을 획득하는 제 1 영상 획득 단계와,
    상기 제 2 필터링 단계에서 필터링된 신호에서 컬러 영상을 획득하는 제 2 영상 획득 단계와,
    상기 제 1 영상 획득 단계에서 획득된 근적외선 형광 영상 및 제 2 영상 획득 단계에서 획득된 컬러 영상을 조합하는 영상 조합 단계와,
    각도별 영상을 조합하여 입체 영상을 생성하여 출력하는 최종 이미지 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 형광 내시경 장치를 이용한 영상 획득 제어 방법.
KR1020170129172A 2016-09-30 2017-10-10 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법 KR102007361B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160126920 2016-09-30
KR1020160126920 2016-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180036636A KR20180036636A (ko) 2018-04-09
KR102007361B1 true KR102007361B1 (ko) 2019-08-05

Family

ID=61978179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170129172A KR102007361B1 (ko) 2016-09-30 2017-10-10 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102007361B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024015770A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-18 Canon U.S.A., Inc. Apparatus, methods and systems for laser safety interlock for catheter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411631B1 (ko) 2001-10-18 2003-12-18 주식회사 메디미르 형광 내시경 장치 및 그 장치를 이용한 진단부위 조상 방법
KR100583250B1 (ko) 2004-03-05 2006-05-24 한국전기연구원 개선된 영상 검출 모듈을 갖는 형광 내시경 장치
WO2016159504A1 (ko) * 2015-04-02 2016-10-06 을지대학교 산학협력단 복강경 수술중 감시림프절 절제술을 위한 삼중 융합 영상장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024015770A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-18 Canon U.S.A., Inc. Apparatus, methods and systems for laser safety interlock for catheter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180036636A (ko) 2018-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10111614B2 (en) Apparatus and method for detecting NIR fluorescence at sentinel lymph node
JP4799109B2 (ja) 電子内視鏡装置
JP6533358B2 (ja) 撮像装置
US6772003B2 (en) Endoscope apparatus
JP5226533B2 (ja) 内視鏡装置
US8188446B2 (en) Fluorescence imaging apparatus
CA2527205A1 (en) Methods and apparatus for fluorescence imaging using multiple excitation-emission pairs and simultaneous multi-channel image detection
JP2010082040A (ja) 内視鏡システム
CN102469913A (zh) 穿透率调整装置、观察装置及观察系统
NO20053232L (no) Innretning for skjermvisning av vevsdiagnose.
EP3241481B1 (en) Dual path endoscope
KR102007361B1 (ko) 다채널 형광 내시경 장치 및 이를 이용한 영상 획득 제어 방법
WO2017217498A1 (ja) 内視鏡用拡張装置
KR101887033B1 (ko) 치아 구조/기능 영상을 위한 복합영상장치
JP2010046216A (ja) 光断層画像取得装置及び光断層画像取得方法
US8870757B2 (en) Method, device and endoscopy capsule to detect information about the three-dimensional structure of the inner surface of a body cavity
CA3040851A1 (en) Multi-wavelength endoscopic system and image processing method using same
JP5489806B2 (ja) 蛍光内視鏡装置
CN106455948B (zh) 摄像系统
JP2011177532A (ja) 内視鏡装置
EP2995238A2 (en) Compact stereoscopic lens system for medical or industrial imaging device
US10610088B2 (en) Multi-wavelength endoscopic system and image processing method using same
WO2015194410A1 (ja) 画像入力装置及び顕微鏡装置
JP2010213950A (ja) 内視鏡補助器具およびこれを用いた内視鏡システム
Yamada et al. Evaluation of three-dimensional endoscope using compound eye optical system with multi-wavelength band-pass filter

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