KR102188148B1

KR102188148B1 - 광음향 영상 장치 및 광음향 영상 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR102188148B1
Application number: KR1020140006265A
Authority: KR
Inventors: 고달권; 오정택; 김정호; 정종규
Original assignee: 삼성메디슨 주식회사; 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2020-12-07
Also published as: EP3094257A1; US20150201843A1; EP3094257A4; US9883808B2; KR20150086096A; CN105848583A; WO2015108263A1; CN105848583B

Abstract

광음향 영상 장치 및 광음향 영상 장치가 광음향 영상을 디스플레이 하는 방법이 제공된다. 일 실시 예에 따른 광음향(Photo-acoustic) 영상 장치가 광음향 영상을 디스플레이하는 방법은, 제 1 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생된 제 1 음향파를 변환한 제 1 수신 신호 및 제 2 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생되는 제 2 음향파를 변환한 제 2 수신 신호를 획득하는 단계와, 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기의 비율에 기초하여 제 1 수신 신호에 대한 제 1 보정 계수 및 제 2 수신 신호에 대한 제 2 보정 계수를 결정하는 단계 및 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수에 기초하여 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

광음향 영상 장치 및 광음향 영상 디스플레이 방법{Photo-acoustic Imaging Apparatus and Display Method Thereof}

본 발명은 광음향 영상 장치 및 광음향 영상 장치가 영상을 디스플레이 하는 방법에 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 광음향 영상 장치가 수신하는 값을 보정하여 보다 정확한 결과를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

인체 내부 구조를 확인하고 질병에 관한 진단을 하기 위하여 다양한 의료 영상 장치들이 이용된다. 예를 들어, 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging; MRI), 컴퓨터 단층 촬영 (Computed Tomography; CT), 초음파 진단 장치, X-ray 및 양전자 단층 촬영(Positron Emission Tomography; PET) 등이 이용된다. 특히, 기존의 의학영상 기술들과는 달리 생체조직을 이온화하지 않는 광학단층촬영기술로서 물질이 빛을 흡수하여 음향적 반응을 나타내는 광음향 효과를 이용한 광음향 영상 장치가 이용된다.

다파장 광음향(Multi-wavelength Photo-Acoustic)을 이용하면 조직내 산소포화도(SpO2)가 측정될 수 있다. 그러나 이 경우, 실제 파장 및 조직 상태와 같은 여러 가지 요인 들로 인하여 정확한 값이 측정되기 어렵다. 예를 들어, 화학적 암 치료를 수행한 경우, 암 조직 및 주변 조직의 산소포화도가 변화한다. 산소포화도의 변화를 측정하기 위하여 다파장 광음향 장치가 이용되는데, 이 때 정확한 값이 측정되기 어렵다.

일 실시 예에 따르면 보정을 통해 광음향 영상 장치가 측정하는 조직 내 산소 포화도를 정확하게 측정할 수 있는 광음향 영상 장치 및 그 디스플레이 방법이 제공된다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시 예에 따른 광음향(Photo-acoustic) 영상 장치가 광음향 영상을 디스플레이하는 방법은, 제 1 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생된 제 1 음향파를 변환한 제 1 수신 신호 및 제 2 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생되는 제 2 음향파를 변환한 제 2 수신 신호를 획득하는 단계와, 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기의 비율에 기초하여 제 1 수신 신호에 대한 제 1 보정 계수 및 제 2 수신 신호에 대한 제 2 보정 계수를 결정하는 단계 및 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수에 기초하여 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 다른 실시 예에 따르면, 보정 계수를 결정하는 상기 단계는 산소 포화도 측정기에 의해 측정된 상기 피검체의 산소 포화도 값을 획득하는 단계와, 산소 포화도 값에 기초하여 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기에 대한 표준 비율을 결정하는 단계 및 제 1 수신 신호의 크기와 제 2 수신 신호의 크기의 비율을 결정된 표준 비율로 보정하는 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 제 1 수신 신호 및 상기 제 2 수신 신호를 획득하는 상기 단계는 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 상기 피검체를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이 방법은 피검체가 선택됨에 따라서, 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 피검체를 표시하는 윈도우를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는 보정된 광음향 영상을 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나와 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는 결정된 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 상기 광음향 영상과 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 광음향 영상을 디스플레이 하는 단계는 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수 중 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나는 경우, 광원 이상 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는 관심 영역을 설정하는 단계 및 설정된 관심 영역에 대응하는 광음향 영상을 관심 영역 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 보정 계수를 결정하는 단계는 제 1 파장 및 제 2 파장의 빛이 피부 조직으로부터 피검체의 깊이에 따라서 음향파 발생에 영향을 미치는 정도에 기초하여 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광음향(Photo-acoustic) 영상 장치는, 제 1 파장을 가지는 빛을 발광하는 제 1 광원과 제 2 파장을 가지는 빛을 발광하는 제 2 광원과, 제 1 광원으로부터 발생된 빛이 피검체에 흡수됨에 따라 발생되는 제 1 음향파에 기초하여 제 1 수신 신호를 획득하고, 제 2 광원으로부터 발생된 빛이 피검체에 흡수됨에 따라 발생되는 제 2 음향파에 기초하여 제 2 수신 신호를 획득하는 신호 수신부 및 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기의 비율에 기초하여 제 1 수신 신호에 대한 제 1 보정 계수 및 제 2 수신 신호에 대한 제 2 보정 계수를 결정하고, 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수에 기초하여 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

또한, 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 산소 포화도 측정기에 의해 측정된 피검체의 산소 포화도 값을 획득하고, 산소 포화도 값에 기초하여 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기에 대한 표준 비율을 결정하며, 제 1 수신 신호의 크기와 제 2 수신 신호의 크기의 비율을 결정된 표준 비율로 보정하는 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 광음향 영상 장치는, 디스플레이부를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 피검체를 선택하는 피검체 선택부를 더 포함할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 피검체 선택부에 의해 피검체가 선택되면, 선택된 피검체를 표시하는 윈도우를 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 보정된 광음향 영상을 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상, 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나와 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 결정된 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 광음향 영상과 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수 중 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나는 경우, 광원 이상 메시지를 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 광음향 영상 장치는 관심 영역을 설정하는 관심 영역 설정부를 더 포함하고, 디스플레이부는 관심 영역 설정부에 의해 관심 영역이 설정되면, 설정된 관심 영역에 대응하는 광음향 영상을 관심 영역 상에 디스플레이하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이부는, 제 1 파장 및 제 2 파장의 빛이 피부 조직으로부터 피검체의 깊이에 따라서 음향파 발생에 영향을 미치는 정도에 기초하여 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 상기 기술된 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 광음향 영상 장치의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 광음향 영상을 도시한 개념도이다.
도 3은 일 실시 예에 따라 선택된 피검체를 디스플레이하는 사용자 인터페이스를 도시한 개념도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 광음향 효과를 도시한 개념도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 피검체의 조직 내 깊이와 플루언스의 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따라 디스플레이되는 영상을 도시한 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따라 디스플레이되는 영상을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따라 광음향 영상을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 광음향 영상 장치의 구조를 도시한 개념도이다.

일 실시 예에 따른 광음향 영상 장치(1000)는 제 1 광원(1011), 제 2 광원(1012), 신호 수신부(1030) 및 디스플레이부(1040)를 포함할 수 있다. 도 1은 일 실시 예를 설명하기 위한 것으로서, 광음향 영상 장치(1000)는 도 1에 도시된 것보다 많은 구성요소를 포함하거나, 적은 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 구성요소들이 수행하는 기능을 수행하는 다른 구성요소로 대체될 수 있다.

일 실시 예에 따른 제 1 광원(1011)은 제 1 파장을 가지는 빛을 발광할 수 있다. 또한, 제 2 광원(1012)은 제 2 파장을 가지는 빛을 발광할 수 있다. 여기서, 제 1 파장과 제 2 파장은 서로 다른 파장일 수 있다. 실시 예에 따라서, 제 1 광원(1011) 및 제 2 광원(1012)은 레이저를 발광하기 위한 반도체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니한다.

일 실시 예에 따른 제 1 광원(1011) 및 제 2 광원(1012)은 발생되는 빛의 에너지를 증폭시키기 위한 증폭기(미도시)를 더 구비할 수 있다. 증폭기(미도시)는 빛을 증폭시키기 위한 광섬유 광증폭기일 수 있다.

제 1 광원(1011) 또는 제 2 광원(1012)에서 방출된 빛이 피검체(1020)에 흡수되면, 피검체에서 흡수된 에너지를 방출하면서 음향파를 방출한다. 신호 수신부(1030)는 피검체(1020)에 제 1 광원(1011)에서 방출된 빛이 흡수됨에 따라서 발생되는 제 1 음향파를 감지하고, 감지된 제 1 음향파를 제 1 수신신호로 변환할 수 있다. 또한, 신호 수신부(1030)는 피검체(1020)에 제 2 광원(1012)에서 방출된 빛이 흡수됨에 따라서 발생되는 제 2 음향파를 감지하고, 감지된 제 2 음향파를 제 2 수신신호로 변환할 수 있다. 여기서, 제 1 음향파 및 제 2 음향파는 초음파일 수 있다. 본 명세서에서, 광음향 영상 장치(1000)가 2개의 광원을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시 예에 따라서 광음향 영상 장치(1000)는 복수의 광원을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 디스플레이부(1040)는 제 1 수신 신호 및 제 2 수신 신호에 기초하여, 광음향 영상을 생성하고 디스플레이할 수 있다. 실시 예에 따라서, 디스플레이부는 영상 데이터를 처리하기 위한 프로세서와 영상을 출력하기 위한 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 광음향 영상 장치(1000)는 광음향 영상에 포함된 피사체 중에서 피검체(1020)를 선택할 수 있는 피검체 선택부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 피검체 선택부(도시되지 않음)는 입력 장치(도시되지 않음)를 이용하여 사용자로부터 입력 받은 정보에 기초하여 피검체(2010)를 선택할 수 있다. 여기서, 입력 장치(도시되지 않음)는 트랙볼, 마우스, 키패드 또는 그 조합과 같이 다양하게 구현될 수 있다. 또는, 피검체 선택부(1020)는 광음향 영상에 대한 영상 인식을 이용하여 자동으로 피검체(2010)를 검출할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 2에서와 같이 피검체(2010)가 선택되면, 디스플레이부(1040)는 도 3에 도시된 바와 같이 선택된 피검체(2010)를 부각하여 표시하기 위한 윈도우(3000)를 디스플레이할 수 있다. 윈도우(3000)는 피검체(3010)를 포함할 수 있다. 도 3은 일 예를 설명하기 위한 것으로서, 선택된 피검체(3010)를 부각하여 표시하기 위한 사용자 인터페이스는 다양하게 구현될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 디스플레이부(1040)는 제 1 수신 신호 및 제 2 수신 신호의 신호비를 결정할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1040)는 결정된 신호비에 기초하여 제 1 수신 신호 및 제 2 수신 신호에 대응하는 보정 계수를 결정할 수 있다. 보정 계수가 결정되면, 디스플레이부(1040)는 결정된 보정 계수에 기초하여 광음향 영상을 보정하고, 보정된 광음향 영상을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 일 실시 예에 따르면, 디스플레이부(1040)는 선택된 피검체를 부각하여 표시하기 위한 사용자 인터페이스, 예를 들어, 도 3의 윈도우(3000), 가 종료되면 선택된 피검체에 대하여 결정된 보정계수에 따라 보정된 광음향 영상을 디스플레이할 수 있다. 본 명세서 전체에서 언급되는 보정계수는 파장 별 플루언스(fluence)를 보정함으로써 광음향 영상을 보정하기 위한 값을 의미할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 피검체(1020)는 동맥일 수 있다. 동맥의 경우, 산소 포화도에 따라서 빛의 파장에 따른 플루언스(fluence)가 알려져 있다. 산소 포화도는 별도의 산소 포화도 측정 장치(도시되지 않음)로부터 수신되거나, 광음향 영상 장치(1000)에 포함된 산소 포화도 측정기(도시되지 않음)에 기초하여 획득될 수 있다.

도 4를 참조하면, 디스플레이부(1040)는 제 1 파장을 가지는 빛(4021)을 흡수한 동맥(4010)으로부터 방출된 제 1 음향파(4031)에 대응하는 제 1 수신 신호와 제 2 파장을 가지는 빛(4022)을 흡수한 동맥(4010)으로부터 방출된 제 2 음향파(4032)에 대응하는 제 2 수신신호의 신호비를 결정할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1040)는 산소 포화도에 따른 제 1 수신 신호와 제 2 수신 신호의 표준 비율과 결정된 신호비를 비교할 수 있다. 디스플레이부(1040)는 결정된 신호비를 표준 비율로 보정하기 위한 보정 계수를 결정할 수 있다. 디스플레이부(1040)는 결정된 보정 계수에 기초하여 조직(tissue)(4040)에 대한 광음향 영상을 보정하고, 보정된 광음향 영상을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도가 95%이고, 95%의 산소 포화도에 상응하는 표준 비율이 0.9:0.8이며, 측정된 신호비가 0.9:0.4인 경우, 디스플레이부는 신호비를 0.9:0.8로 보정하기 위하여 제 1 수신 신호에 비해 제 2 수신 신호를 2배로 증가시키는 하는 보정 계수를 결정할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 피검체(1020)는 수술 시에 신체 조직에 주입된 물질일 수 있다. 여기서, 신체 조직에 주입된 물질은 탄소(carbon)일 수 있다. 탄소 문신(carbon tattoo)의 경우 광흡수율이 높아 광음향 신호는 광흡수율이 아닌 플루언스(fluence)에 비례한다. 따라서, 피검체(1020)가 신체 조직에 주입된 탄소 문신인 경우, 각 수신 신호에 대한 표준 비율은 1:1이 된다. 따라서, 디스플레이부(1040)는 이에 기초하여 보정 계수를 결정하고, 광음향 영상을 결정된 보정 계수에 기초하여 보정할 수 있다.

상기 기술된 표준 비율은 설명을 위하여 제시된 예시이며, 표준 비율은 실시 예에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면, 디스플레이부(1040)는 도 3에 도시된 바와 같은 사용자 인터페이스가 종료됨에 따라서 보정 계수를 결정하고, 보정된 광음향 영상을 디스플레이할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 피검체의 조직 내 깊이와 플루언스의 관계를 도시한 도면이다.

빛의 플루언스(fluence)는 광원(5000)으로부터 조직(5020) 내의 피검체(5010)까지의 깊이에 따라서 변화할 수 있다. 또한, 플루언스(fluence)의 변화는 도 5에 도시된 바와 같이 빛의 파장에 따라서 상이할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(1040)는 광원(5000)으로부터 조직(5020) 내의 피검체(5010)까지의 깊이를 결정하고, 결정된 깊이를 고려하여 보정 계수를 결정할 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따라 디스플레이되는 영상을 도시한 도면이다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이부는 광음향 영상(6030)을 B-모드 초음파 영상(6010), 산소포화도 영상(6040), C-모드 초음파 영상(도시하지 않음), 및 신호 특성 영상(도시하지 않음) 중 적어도 하나와 함께 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부는 B모드 영상(6010)에 광음향 영상(6030)을 오버레이한 오버레이 영상(6020)을 광음향 영상(6030)과 함께 디스플레이할 수 있다. 여기서, B-모드 영상(6010)은 2차원 초음파 영상일 수 있다. 또한, C-모드 초음파 영상(도시하지 않음)은 3차원 초음파 영상일 수 있다. 신호 특성 영상(도시하지 않음)은 신호의 특성을 표시하는 영상일 수 있다. 산소포화도 영상(6040)은 영상 내에 포함된 조직의 산소포화도를 표시하는 영상일 수 있다. 오버레이 영상(6020)은 사용자 입력 또는 영상 인식에 기초하여 설정된 관심 영역(Region Of Interest)(6025) 내에만 광음향 영상(6030)을 표시한 것일 수 있다. 일 실시 예에 따른 디스플레이부는 도 6과 같은 다중 뷰(multiple view)(6000)를 디스플레이할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 광음향 영상과 함께 디스플레이되는 다른 영상은 광음향 영상의 컬러맵과 다른 컬러맵에 기초하여 디스플레이 될 수 있다. 또한, 디스플레이부는 디스플레이된 영상에 이용된 컬러맵에 상응하는 컬러 바(6050)를 함께 디스플레이할 수 있다.

도 7은 다른 실시 예에 따라 디스플레이되는 영상을 도시한 도면이다.

일 실시 예에 따른 광음향 영상 장치의 디스플레이부는 광음향 영상을 포함하는 영상(7000)을 디스플레이 할 때, 보정 계수(7010)를 함께 디스플레이할 수 있다. 일 실시 예에 따른 광음향 영상 장치는 결정된 보정 계수의 값에 기초하여, 광음향 영상 장치의 광원에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 광원에 이상이 있는 것으로 판단되는 경우, 광음향 영상 장치의 디스플레이부는 광원 이상 메시지(7020)를 디스플레이할 수 있다.

또한, 일 실시 예에 따르면, 광음향 영상 장치는 영상에 관심 영역(Region Of Interest)(7025)을 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 광음향 영상 장치의 디스플레이부는 관심 영역이 설정된 영상에 상응하는 광음향 영상을 관심 영역 내에 오버랩할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따라 광음향 영상을 디스플레이하는 프로세스를 도시한 순서도이다.

먼저, 광음향 영상 장치는 제 1 수신 신호 및 제 2 수신 신호를 획득할 수 있다(S8010). 여기서 제 1 수신 신호는 광음향 영상 장치의 제 1 광원에서 발생된 빛에 상응하여 발생된 신호일 수 있다. 또한, 제 2 수신 신호는 광음향 영상 장치의 제 2 광원에서 발생된 빛에 상응하여 발생된 신호일 수 있다. 여기서, 제 1 광원에서 발생된 빛과 제 2 광원에서 발생된 빛은 서로 주파수가 다른 것을 특징으로 할 수 있다.

이후, 광음향 영상 장치는 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정할 수 있다(S8020). 여기서, 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수는 제 1 수신 신호의 세기 및 제 2 수신 신호의 세기의 비율에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S8020 단계에서, 광음향 영상 장치는 산소 포화도 측정기에 의해 측정된 피검체의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 이후, 광음향 영상 장치는 산소 포화도 값에 기초하여 제 1 수신 신호의 크기 및 제 2 수신 신호의 크기에 대한 표준 비율을 결정할 수 있다. 여기서, 산소 포화도 값에 대응하는 표준 비율은 미리 설정된 값일 수 있다. 이후, 광음향 영상 장치는 제 1 수신 신호의 크기와 제 2 수신 신호의 크기의 비율이 결정된 표준 비율로 보정되도록 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 광음향 영상 장치는 고정된 표준 비율을 가지는 피검체를 선택함으로써 결정되는 표준 비율에 기초하여 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 암 수술 시 인체 내에 삽입된 탄소(carbon)를 피검체로 선택하는 경우, 제 1 수신 신호와 제 2 수신 신호의 표준 비율은 1:1이 된다. 이 경우, S8020 단계는 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 피검체를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 광음향 영상 장치는 피검체가 선택됨에 따라서 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 피검체를 표시하는 윈도우를 디스플레이할 수 있다.

또한, 일 실시 예에 따르면, 파장과 피부 조직으로부터 피검체의 깊이에 따라서 음향파 발생에 영향을 미치는 정도에 기초하여 보정 계수를 결정할 수 있다.

이후, 광음향 영상 장치는 결정된 보정 계수에 기초하여 광음향 영상을 보정할 수 있다. 광음향 영상 장치는 보정된 광음향 영상을 디스플레이할 수 있다(S8030).

일 실시 예에 따르면, S8030 단계에서 광음향 영상 장치는 보정된 광음향 영상을 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상, 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나와 동시에 디스플레이할 수 있다. 또한, 광음향 영상 장치는 보정된 광음향 영상과 함께 제 1 보정 계수, 제 2 보정 계수 및 광원 이상 메시지 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다.

또한, 일 실시 예에 따르면, S8030단계에서 광음향 영상 장치는 사용자의 입력에 따라서 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상, 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나에 관심 영역을 설정할 수 있다. 광음향 영상 장치는 설정된 관심 영역 내에 광음향 영상의 적어도 일부를 오버랩할 수 있다.

본 명세서 전체에서 광음향 영상 장치에 구비된 광원, 수신 신호 및 보정 계수가 2개인 것으로 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 실시 예에 따라서 광원, 수신 신호 및 보정 계수의 수는 변경될 수 있음은 자명하다.

일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, RAM과 같은 휘발성 및 ROM 과 같은 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 저장 매체는 ROM, RAM, 플래시 메모리, CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등으로 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

광음향(Photo-acoustic) 영상 장치가 광음향 영상을 디스플레이하는 방법에 있어서,
제 1 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생된 제 1 음향파를 변환한 제 1 수신 신호 및 제 2 파장을 가지는 빛이 피검체에 흡수됨에 따라서 발생되는 제 2 음향파를 변환한 제 2 수신 신호를 획득하는 단계;
상기 제 1 수신 신호의 크기 및 상기 제 2 수신 신호의 크기의 비율에 기초하여 상기 제 1 수신 신호에 대한 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 수신 신호에 대한 제 2 보정 계수를 결정하는 단계; 및
상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수에 기초하여 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하고,
상기 보정 계수를 결정하는 단계는,
산소포화도 측정기에 의해 측정된 상기 피검체의 산소포화도 값을 획득하는 단계;
상기 산소포화도 값에 기초하여 상기 제 1 수신 신호의 크기 및 상기 제 2 수신 신호의 크기에 대한 표준 비율을 결정하는 단계; 및
상기 제 1 수신 신호의 크기와 상기 제 2 수신 신호의 크기의 상기 비율을 상기 결정된 표준 비율로 보정하는 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 결정하는 단계를 포함하는, 디스플레이 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 수신 신호 및 상기 제 2 수신 신호를 획득하는 단계는,
상기 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 상기 피검체를 선택하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 디스플레이 방법은,
상기 피검체가 선택됨에 따라서, 상기 광음향 영상 장치를 통해 디스플레이되는 상기 영상 내에 포함된 상기 피검체를 표시하는 윈도우를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는,
상기 보정된 광음향 영상을 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상, 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나와 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는,
상기 결정된 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 상기 광음향 영상과 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는,
상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수 중 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나는 경우, 광원 이상 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 광음향 영상을 디스플레이하는 단계는,
관심 영역을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 관심 영역에 대응하는 상기 광음향 영상을 상기 관심 영역 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보정 계수를 결정하는 단계는,
상기 제 1 파장 및 상기 제 2 파장의 빛이 피부 조직으로부터 상기 피검체의 깊이에 따라서 음향파 발생에 영향을 미치는 정도에 기초하여 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 방법.
광음향(Photo-acoustic) 영상 장치에 있어서,
제 1 파장을 가지는 빛을 발광하는 제 1 광원;
제 2 파장을 가지는 빛을 발광하는 제 2 광원;
상기 제 1 광원으로부터 발생된 빛이 피검체에 흡수됨에 따라 발생되는 제 1 음향파에 기초하여 제 1 수신 신호를 획득하고, 상기 제 2 광원으로부터 발생된 빛이 상기 피검체에 흡수됨에 따라 발생되는 제 2 음향파에 기초하여 제 2 수신 신호를 획득하는 신호 수신부; 및
상기 제 1 수신 신호의 크기 및 상기 제 2 수신 신호의 크기의 비율에 기초하여 상기 제 1 수신 신호에 대한 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 수신 신호에 대한 제 2 보정 계수를 결정하고, 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수에 기초하여 보정된 광음향 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고,
상기 디스플레이부는,
산소포화도 측정기에 의해 측정된 상기 피검체의 산소포화도 값을 획득하고, 상기 산소포화도 값에 기초하여 상기 제 1 수신 신호의 크기 및 상기 제 2 수신 신호의 크기에 대한 표준 비율을 결정하며, 상기 제 1 수신 신호의 크기와 상기 제 2 수신 신호의 크기의 상기 비율을 상기 결정된 표준 비율로 보정하는 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
삭제
제 10 항에 있어서,
상기 광음향 영상 장치는,
상기 디스플레이부를 통해 디스플레이되는 영상 내에 포함된 상기 피검체를 선택하는 피검체 선택부를 더 포함하는, 광음향 영상 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 피검체 선택부에 의해 상기 피검체가 선택되면, 상기 선택된 피검체를 표시하는 윈도우를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 보정된 광음향 영상을 B-모드 초음파 영상, C-모드 초음파 영상, 산소포화도 표시 영상, 및 신호 특성 영상 중 적어도 하나와 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 결정된 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 상기 광음향 영상과 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수 중 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나는 경우, 광원 이상 메시지를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 광음향 영상 장치는 관심 영역을 설정하는 관심 영역 설정부를 더 포함하고,
상기 디스플레이부는,
상기 관심 영역 설정부에 의해 관심 영역이 설정되면, 상기 설정된 관심 영역에 대응하는 상기 광음향 영상을 상기 관심 영역 상에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 제 1 파장 및 상기 제 2 파장의 빛이 피부 조직으로부터 상기 피검체의 깊이에 따라서 음향파 발생에 영향을 미치는 정도에 기초하여 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는, 광음향 영상 장치.
제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.