KR102392593B1 - 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템 - Google Patents

방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 관한 것으로, 내부에 적어도 하나의 채널이 형성된 내시경 튜브와; 상기 채널 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치되어 입사되는 방사선에 반응하여 방사선 광 신호로 변환하는 섬광결정과; 상기 섬광결정에 의해 변환된 방사선 광 신호를 후단부 외부로 전달하는 광 섬유와; 상기 후단부 외부에 설치되어 상기 광 섬유를 통해 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 최소 침습 수술 등에 사용되는 내시경에 있어 방사선 영상과 근적외선 영상 및/또는 가시광 영상을 하나의 내시경에서 획득할 수 있다.

Description

방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템{MULTI-MODAL ENDOSCOPY SYSTEM COMPRISING RADIATION IMAGE}
본 발명은 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 최소 침습 수술 등에 사용되는 내시경에 있어 방사선 영상과 근적외선 영상 및/또는 가시광 영상을 하나의 내시경에서 획득할 수 있는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 관한 것이다.
최소 침습적 최소 절제 암수술법 중 최소 침습적 암수술은 수술용 내시경을 이용하여 상처를 최소화하는 방법이며, 최소 절개 암수술은 정상 림프절의 절제를 피하기 위해 수술 중 감시림프절 탐색 혹은 암 이외의 정상 조직의 절제를 최소화하기 위해 수술 중 암 절제면을 확인하는 방법이다.
인체 표면에 존재하는 유방암 혹은 흑색종과 달리 폐암, 위암, 대장암 등과 같이 인체 내부 장기 내에 발생하는 암의 경우, 암 또는 감시림프절이 인체 내부의 복잡한 삼차원적인 구조 속에 존재하므로 수술 중 탐색이 어려운 단점이 있다.
이를 위해, 핵의학 동위원소와 PET, SPECT 등 영상기기는 수술 전 환자의 병변 부위의 선별적인 영상를 획득하는 장치로 유용하나 실시간 촬영이 어렵고, 그 장비의 크기가 커서 수술 중에는 사용되고 있지 않다.
한편, 방사선의 투과력 특성을 활용하여 수술 중에는 핵의학(감마/베타) 탐지기가 자주 사용되는데 이는 영상이 불가능하여 주로 동위원소의 유무 판별용으로 사용되고 있고, 감시림프절 혹은 암을 탐색하는 경우에는 이들이 조직 내부 깊은 곳에 위치한 경우에도 동위원소의 방사능 측정이 가능하나 shine-through 현상으로 인해 이들을 적출하지 않은 in vivo 상태에서는 그 활용에 한계가 있다.
또한, 최근 소개된 근적외선(NIR) 형광 조영제를 이용하여 감시림프절 혹은 암을 탐색하는 경우, 수술 중 외과의사의 시야를 통해 실시간 탐색이 가능하나 1 cm 이상 깊이의 내부 조직 내에 위치한 경우에는 탐색이 불가능한 단점이 있다.
일부 연구진에 따르면 표면에 위치한 종양은 근적외선을 이용한 형광 영상시스템으로 관찰이 가능하나 내부에 위치한 종양은 수술 중 전혀 관찰할 수 없을 뿐 만 아니라, 종양절제 후에도 종양부위를 노출하기 전에는 형광 영상시스템으로 관찰이 어려워, 형광 영상시스템을 이용한 종양절제면 탐색율이 10 %밖에 되지 않다고 보고되고 있다.
따라서 암 최소절제술을 진행하기 위한 암절제면 또는 감시림프절 탐색은 방사성동위원소나 근적외선(NIR) 형광 조영제의 단점들을 보완하여 보다 종합적이고 정확한 정보를 제공 가능한 내시경 시스템이 요구되고 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 최소 침습 수술 등에 사용되는 내시경에 있어 방사선 영상과 근적외선 영상 및/또는 가시광 영상을 하나의 내시경에서 획득할 수 있는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 있어서, 내부에 적어도 하나의 채널이 형성된 내시경 튜브와; 상기 채널 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치되어 입사되는 방사선에 반응하여 방사선 광 신호로 변환하는 섬광결정과; 상기 섬광결정에 의해 변환된 방사선 광 신호를 후단부 외부로 전달하는 광 섬유와; 상기 후단부 외부에 설치되어 상기 광 섬유를 통해 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 내시경 튜브의 전단부 중 적어도 일 부분은 상기 섬광결정을 감싸는 영역을 포함하여 방사성 차폐 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 채널 중 다른 하나에 설치되어 근적외선 광을 조사하는 광원과, 상기 섬광결정에 설치되어 근적외선은 통과시키고, 가시광선의 통과를 차단하는 필터를 더 포함하고; 상기 광원으로부터 조사되어 생체로부터 반사되는 근적외선은 상기 필터 및 상기 섬광결정을 통과하여 상기 광 섬유를 통해 상기 영상 생성부로 전달되며; 상기 영상 생성부는 상기 광 섬유로부터 전달되는 방사선 광 신호 및 근적외선 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시켜 광 경로를 분할하는 광 분할기와, 상기 광 분할기에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부와, 상기 광 분할기에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하는 근적외선 영상 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 채널 중 다른 하나에 설치되어 근적외선 광 및 가시광을 조사하는 광원과, 상기 섬광결정에 설치되어 근적외선과 기 설정된 제1 파장대의 가시광선을 통과시키고, 제2 파장대의 가시광선의 통과를 차단하는 필터를 더 포함하고; 상기 제2 파장대의 가시광선은 방사선 광 신호의 파장대에 대응하도록 마련되고; 상기 광원으로부터 조사되어 생체로부터 반사되는 근적외선 및 상기 제1 파장대의 가시광선은 상기 필터 및 상기 섬광결정을 통과하여 상기 광 섬유를 통해 상기 영상 생성부로 전달되며; 상기 영상 생성부는 상기 광 섬유로부터 전달되는 방사선 광 신호, 근적외선 및 상기 제1 파장대의 가시광선을 파장대 별로 반사 또는 통과시켜 각각의 광 경로를 분할하는 한 쌍의 광 분할기와, 한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부와, 한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하는 근적외선 영상 생성부와, 한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 상기 제1 파장대의 가시광선을 감지하여 제1 파장 가시광 영상을 생성하는 가시광 영상 생성부를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 최소 침습 수술 등에 사용되는 내시경에 있어 방사선 영상과 근적외선 영상 및/또는 가시광 영상을 하나의 내시경에서 획득할 수 있는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템이 제공된다.
이를 통해, 기존의 탐색 기법의 단점을 보완하고 장점만을 융합하여, 보다 종합적이고 정확한 정보 제공이 가능한 내시경 시스템의 구축이 가능하여, 핵의학 동위원소를 이용해 조직 깊이 위치한 감시림프절 혹은 암의 대략적인 위치를 탐색하여 주위 조직을 박리한 후, 근적외선(NIR) 형광 조영제를 이용해 감시림프절 혹은 암의 절제면을 실시간으로 직접 확인 가능하게 하여 최소 절제 암수술이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템의 방사선 영상을 취득하기 위한 기본 구조를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 실시예들을 설명하는데 있어 상호 대응하는 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그 설명은 생략될 수 있다.
[방사선 영상의 취득 구조]
도 1은 본 발명에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템(300)의 방사선 영상을 취득하기 위한 기본 구조(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 내시경 시스템(300)의 방사선 영상 기본 구조(100)은 내시경 튜브(400) 내의 채널(P_1)에 설치되는 섬광결정(110), 광 섬유(120) 및 영상 생성부(130)를 포함한다.
섬광결정(110)은 채널(P_1) 내의 전단부에 설치되어 입사되는 방사선에 반응하여, 방사선을 빛 형태의 방사선 광 신호로 변환한다. 그리고, 섬광결정(110)에 의해 변환된 방사선 광 신호는 광 섬유(120)를 통해 복합 내시경 시스템(300)의 후단부 외부로 전달된다.
여기서, 본 명세서에 기재되는 '전단부'는 본 발명에 따른 복합 내시경 시스템(300)에서 환자의 몸으로 들어가는 부분을 의미하고, '후단부'는 복합 내시경 시스템(300)의 후술할 내시경 튜브(400)의 말단부, 즉 환자의 몸 외부에 위치하는 부분을 의미한다.
영상 생성부(130)는 후단부 외부에 설치되어 광 섬유(120)로부터 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성한다. 여기서, 영상 생성부(130)의 방사선 영상을 생성하는 구성으로는 광전자증배관과 광센서 등을 포함할 수 있으며, 기 공지된 다양한 형태의 방사선 영상 생성 구조가 적용 가능함은 물론이다.
여기서, 내시경 튜브(400)의 전단 중 적어도 일 부분은 도 1에 도시된 바와 같이, 섬광결정(110)을 감싸는 영역을 포함하여 방사성 차폐 재질(140)로 마련된다. 이를 통해, 채널(P_1)의 전방을 통해 유입되는 방사선 만이 섬광결정(110)으로 도달하도록 하고, 방사선의 방향성에 따라 방사선의 섬광결정(110)으로의 유입이 차단됨으로써, 방사선 영상의 획득이 가능하게 된다.
[제1 실시예]
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템(300)에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내시경 튜브(400), 섬광결정(110), 광 섬유(120) 및 영상 생성부(130, 도 1 참조)를 포함한다.
내시경 튜브(400)에는 복수의 채널(P_1,P_2,P_3,P_4)이 형성된다. 본 발명에서는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 4개의 채널(P_1,P_2,P_3,P_4)이 형성되는 것을 예로 하는데, 하나의 채널(P_1)에 방사선 영상의 취득을 위한 구조가 설치되고, 나머지 채널(P_2,P_3,P_4)에는 근적외선 영상, 가시광 영상, 또는 광원 등의 구조가 설치되는 것을 예로 한다.
도 2의 (b)를 참조하여 설명하면, 섬광결정(110)은 복수의 채널(P_1,P_2,P_3,P_4) 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치된다. 그리고, 섬광결정(110)은 채널(P_1)을 통해 입사되는 방사선에 반응하여 방사선을 방사선 광 신호로 변환한다. 여기서, 섬광결정(110)은 GAGG, L(Y)SO, CsI(Tl) 등이 적용될 수 있으며, 섬광결정(110)의 직경은 대략 1 mm ~ 3 mm 정로로 제작되는 것을 예로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 복합 내시경 시스템(300)에서는 방사선의 방향성에 의해 영상이 취득 가능하게, 내시경 튜브(400)의 전단부 중 적어도 일 부분이 섬광결정(110)을 감싸는 영역을 포함하여 방사성 차폐 재질(140)로 마련되는 것을 예로 하는데, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 내시경 튜브(400)의 전단부 전체가 방사선 차폐 재질(140)로 형성되는 것을 예로 한다.
광 섬유(120)는 내시경 튜브(400)의 내측에 섬광결정(110)의 후단에 연결되어 내시경 튜브(400)를 따라 인체 외부로 연결된다. 광 섬유(120)는 섬광결정(110)에 의해 변환된 방사선 광 신호를 후단부 외부에 배치되는 영상 생성부(130)로 전달하게 된다. 그리고, 영상 생성부(130)는 상술한 바와 같이, 광 섬유(120)를 통해 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300)은 내시경 튜브(400)에 형성된 복수의 채널(P_1,P_2,P_3,P_4)에 각각 방사선 영상, 가시광 영상 및 근적외선 영상을 취득할 수 있는 구조를 설치하고, 방사선 영상의 취득에 필요한 방사선 차폐 구조를 내시경 튜브(400)의 전단부를 차폐 재질(140)로 마련함으로서, 전체 내시경 튜브(400)의 직경을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 각각의 채널(P_1,P_2,P_3,P_4)로부터 방사선 영상, 가시광 영상 및 근적외선 영상을 동시에, 또는 선택적으로 취득 가능하게 되어, 보다 종합적이고 정확한 정보 제공이 가능한 내시경 시스템의 구축이 가능하여, 핵의학 동위원소를 이용해 조직 깊이 위치한 감시림프절 혹은 암의 대략적인 위치를 탐색하여 주위 조직을 박리한 후, 근적외선(NIR) 형광 조영제를 이용해 감시림프절 혹은 암의 절제면을 실시간으로 직접 확인 가능하게 하여 최소 절제 암수술이 가능하게 된다.
[제2 실시예]
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템(300a)에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300a)에서 방사선 영상을 취득하는 기본 구조(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300a)은, 도 3 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 내시경 튜브(400a)의 하나의 채널(P_1)을 통해 방사선 영상과 근적외선 영상을 함께 취득한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300a)은 내시경 튜브(400a), 섬광결정(110), 광 섬유(120), 광원(미도시, 이하 동일), 필터(310a), 및 영상 생성부(130a)를 포함할 수 있다.
내시경 튜브(400a)에는 복수의 채널(P_1,P_3,P_4)이 형성된다. 본 발명에서는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 3개의 채널(P_1,P_3,P_4)이 형성되는 것을 예로 하는데, 하나의 채널(P_1)에 방사선 영상과 근적외선 영상을 함께 취득하기 위한 구조가 설치되고, 나머지 채널(P_3,P_4)에는 가시광 영상, 또는 광원 등의 구조가 설치되는 것을 예로 한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 섬광결정(110)은 복수의 채널(P_1,P_3,P_4) 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치된다. 그리고, 섬광결정(110)은 채널(P_1)을 통해 입사되는 방사선에 반응하여 방사선을 방사선 광 신호로 변환한다. 여기서, 섬광결정(110)은 GAGG, L(Y)SO, CsI(Tl) 등이 적용될 수 있으며, 섬광결정(110)의 직경은 대략 1 mm ~ 3 mm 정로로 제작되는 것을 예로 한다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300a)에서도 방사선의 방향성을 고려하여 내시경 튜브(400a)의 전단부가 방사성 차폐 재질(140)로 마련되는 것을 예로 한다.
필터(310a)는 섬광결정(110)에 설치되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 섬광결정(110)의 전단부 측에 설치된다. 본 발명의 제2 실시예에서는 필터(310a)가 근적외선은 통과시키고, 가시광선의 통과를 차단하는 광 특성을 갖는 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 필터(310a)와 섬광결정(110) 사이에는 대물렌즈(320a)가 배치될 수 있다.
광원은 내시경 튜브(400)의 채널(P_1,P_3,P_4) 중 어느 하나에 설치되어 근적외선 광을 조사한다. 여기서, 광원은 LED 형태로 마련되어 채널(P_4)의 전단부에 설치되거나, LED 광원으로부터 조사된 근적외선 광이 해당 채널(P_4)에 설치된 광 섬유(미도시)를 통해 채널(P_4)의 전단부로 전달되어 조사되는 형태로 마련될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 생체 조직 내의 방사선 동위원소로부터 방출되는 방사선은 채널(P_1)을 통해 입사되어 필터(310a) 및 대물렌즈(320a)를 투과한 후 섬광결정(110)으로 입사됨으로써, 상술한 제1 실시예에서와 같이, 광 섬유(120)를 통해 방사선 광 신호를 영상 생성부(130a)로 전달하게 된다.
또한, 광원으로부터 조사되어 생체 조직으로부터 반사된 근적외선은 필터(310a) 및 섬광결정(110)을 통과하여 광 섬유(120)를 통해 영상 생성부(130a) 측으로 전달된다. 여기서, 다른 채널(P_1,P_2,P_3,P_4)에 마련된 가시광 영상의 획득 구조를 위해 생체 내에 조사되는 가시광선은 필터(310a)에 의해 차단되어 섬광결정(110)에 의해 변환되는 가시광 파장대의 방사선 광 신호와의 간섭 현상을 차단하게 된다.
한편, 영상 생성부(130a)는 광 섬유(120)를 통해 전달되는 방사선 광 신호와 근적외선을 이용하여 방사선 영상과 근적외선 영상을 생성한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상 생성부(130a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 광 분할기(131a), 방사선 영상 생성부(132a) 및 근적외선 영상 생성부(133a)를 포함할 수 있다.
광 분할기(131a)는 광 섬유(120)로부터 전달되는 방사선 광 신호와 근적외선 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시켜 광 경로를 분할한다. 도 3에서는 광 분할기(131a)가 방사선 광 신호를 반사시키고, 근적외선을 통과시키는 것을 예로 하고 있으나, 그 반대의 경우에도 가능하다.
방사선 영상 생성부(132a)는 광 분할기(131a)에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성한다. 여기서, 방사선 영상 생성부(132a)의 구성은 제1 실시예에 따른 영상 생성부(130a)의 구성에 대응하는 바, 그 설명은 생략한다. 그리고, 근적외선 영상 생성부(133a)는 광 분할기(131a)에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하게 된다.
상기와 같은 구성에 따라, 하나의 채널(P_1)을 통해 근적외선 영상과 방사선 영상을 함께 획득 가능하게 됨으로써, 본 발명에 따른 복합 내시경 시스템(300a)을 보다 더 최소화시킬 수 있게 된다.
[제3 실시예]
이하에서는 도 4의 (b) 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템(300b)에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300b)에서 방사선 영상을 취득하는 기본 구조(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300b)은, 도 4의 (b) 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내시경 튜브(400b)의 하나의 채널(P_1)을 통해 방사선 영상, 근적외선 영상 및 가시광 영상을 함께 취득한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300b)은 내시경 튜브(400b), 섬광결정(110), 광 섬유(120), 광원, 필터(310a), 및 영상 생성부(130b)를 포함할 수 있다.
내시경 튜브(400b)에는 복수의 채널(P_1,P_4)이 형성된다. 본 발명에서는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 2개의 채널(P_1,P_4)이 형성되는 것을 예로 하는데, 하나의 채널(P_1)에 방사선 영상, 근적외선 영상 및 가시광 영상을 함께 취득하기 위한 구조가 설치되고, 나머지 하나의 채널(P_4)에는 근적외선 광 및 가시광의 조사를 위한 후술할 광원이 설치된다.
도 5를 참조하여 설명하면, 섬광결정(110)은 복수의 채널(P_1,P_4) 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치된다. 그리고, 섬광결정(110)은 채널(P_1)을 통해 입사되는 방사선에 반응하여 방사선을 방사선 광 신호로 변환한다. 여기서, 섬광결정(110)은 GAGG, L(Y)SO, CsI(Tl) 등이 적용될 수 있으며, 섬광결정(110)의 직경은 대략 1 mm ~ 3 mm 정로로 제작되는 것을 예로 한다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합 내시경 시스템(300b)에서도 방사선의 방향성을 고려하여 내시경 튜브(400b)의 전단부가 방사성 차폐 재질(140)로 마련되는 것을 예로 한다.
필터(310b)는 섬광결정(110)에 설치되는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 섬광결정(110)의 전단부 측에 설치된다. 본 발명의 제3 실시예에서는 필터(310b)가 근적외선과 제1 파장대의 가시광선은 통과시키고, 제2 파장대의 가시광선의 통과를 차단하는 광 특성을 갖는 재질로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 제2 파장대의 가시광선은 방사선 광 신호의 파장대에 대응하도록 마련되는데, 이를 통해 방사선 광 신호의 파장대에 대응하는 가시광선이 채널(P_1) 내부로 입사되는 것을 차단함으로써, 방사선 영상 획득에 있어 가시광선의 간섭에 의한 노이즈를 제거할 수 있게 된다.
광원은 내시경 튜브(400b)의 채널(P_1,P_4) 중 어느 하나에 설치되어 근적외선 광 및 가시광을 조사한다. 여기서, 광원은 LED 형태로 마련되어 채널(P_4)의 전단부에 설치되거나, LED 광원으로부터 조사된 근적외선 광 및 가시광이 해당 채널(P_4)에 설치된 광 섬유(120)를 통해 채널(P_4)의 전단부로 전달되어 조사되는 형태로 마련될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 생체 조직 내의 방사선 동위원소로부터 방출되는 방사선은 채널(P_1)을 통해 입사되어 필터(310b) 및 대물렌즈(320b)를 투과한 후 섬광결정(110)으로 입사됨으로써, 상술한 제1 실시예에서와 같이, 광 섬유(120)를 통해 방사선 광 신호를 영상 생성부(130b)로 전달하게 된다.
또한, 광원으로부터 조사되어 생체 조직으로부터 반사된 근적외선 및 제1 파장대의 가시광선은 필터(310b) 및 섬광결정(110)을 통과하여 광 섬유(120)를 통해 영상 생성부(130b) 측으로 전달된다. 여기서, 제2 파장대의 가시광선은, 상술한 바와 같이, 필터(310b)에 의해 차단되어 섬광결정(110)에 의해 변환되는 제2 파장대에 대응하는 방사선 광 신호와의 간섭 현상을 차단하게 된다.
한편, 영상 생성부(130b)는 광 섬유(120)를 통해 전달되는 방사선 광 신호, 근적외선 및 제1 파장대의 가시광선을 이용하여 방사선 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상을 생성한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 영상 생성부(130b)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 광 분할기(131b,134b), 방사선 영상 생성부(132b), 근적외선 영상 생성부(133b) 및 가시광 영상 생성부(135b)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 광 분할기(131b,134b)는 광 섬유(120)로부터 전달되는 방사선 광 신호, 근적외선 및 제1 파장대의 가시광선을 파장대 별로 반사 또는 통과시켜 각각의 광 경로를 분할한다.
도 5에 도시된 예를 참조하여 설명하면, 첫 번째 광 분할기(131b)는 방사선 광 신호를 반사시켜 방사선 영상 생성부(132b)로 향하게 하고, 근적외선 및 제1 파장대의 가시광선은 통과시킨다. 그리고, 두 번째 광 분할기(134b)는 제1 파장대의 가시광선을 반사시켜 가시광 영상 생성부(135b)로 향하게 하고, 근적외선을 통과시켜 근적외선 영상 생성부(133b)로 향하게 한다.
이 때, 방사선 영상 생성부(132b)는 광 분할기(131b)에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성한다. 여기서, 방사선 영상 생성부(132b)의 구성은 제1 실시예에 따른 영상 생성부(130)의 구성에 대응하는 바, 그 설명은 생략한다. 그리고, 근적외선 영상 생성부(133b)는 광 분할기(131b,134b)에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하고, 가시광 영상 생성부(135b)는 제1 파장대의 가시광선을 감지하여 가시광 영상을 생성하게 된다.
상기와 같은 구성에 따라, 하나의 채널(P_1)을 통해 근적외선 영상, 방사선 영상, 그리고 가시광 영상을 함께 획득 가능하게 됨으로써, 본 발명에 따른 복합 내시경 시스템(300b)을 보다 더 최소화시킬 수 있게 된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 방사선 영상 기본 구조 110 : 섬광결정
120 : 광 섬유 130 : 영상 생성부
131a,131b,134b : 광 분할기 132a,132b : 방사선 영상 생성부
133a,133b : 근적외선 영상 생성부 135b : 가시광 영상 생성부
140 : 방사선 자폐 재질
300,300a,300b : 복합 내시경 시스템
310a,310b : 필터 320,320b : 대물렌즈
400,400a,400b : 내시경 튜브

Claims (4)

  1. 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 있어서,
    내부에 적어도 하나의 채널이 형성된 내시경 튜브와,
    상기 채널 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치되어 입사되는 방사선에 반응하여 방사선 광 신호로 변환하는 섬광결정과,
    상기 섬광결정에 의해 변환된 방사선 광 신호를 후단부 외부로 전달하는 광 섬유와,
    상기 후단부 외부에 설치되어 상기 광 섬유를 통해 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 영상 생성부와,
    상기 채널 중 다른 하나에 설치되어 근적외선 광을 조사하는 광원과,
    상기 섬광결정이 설치된 상기 채널 내의 상기 섬광결정의 전단에 설치되어 근적외선은 통과시키고, 가시광선의 통과를 차단하는 필터를 더 포함하고;
    상기 광원으로부터 조사되어 생체로부터 반사되는 근적외선은 상기 섬광결정이 설치된 상기 채널로 입사되어 상기 필터 및 상기 섬광결정을 통과하여 상기 광 섬유를 통해 상기 영상 생성부로 전달되며;
    상기 영상 생성부는
    상기 광 섬유로부터 전달되는 방사선 광 신호 및 근적외선 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시켜 광 경로를 분할하는 광 분할기와,
    상기 광 분할기에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부와,
    상기 광 분할기에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하는 근적외선 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내시경 튜브의 전단부 중 적어도 일 부분은 상기 섬광결정을 감싸는 영역을 포함하여 방사성 차폐 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템.
  3. 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템에 있어서,
    내부에 적어도 하나의 채널이 형성된 내시경 튜브와,
    상기 채널 중 어느 하나의 전단부 내부에 설치되어 입사되는 방사선에 반응하여 방사선 광 신호로 변환하는 섬광결정과,
    상기 섬광결정에 의해 변환된 방사선 광 신호를 후단부 외부로 전달하는 광 섬유와,
    상기 후단부 외부에 설치되어 상기 광 섬유를 통해 전달되는 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 영상 생성부와,
    상기 채널 중 다른 하나에 설치되어 근적외선 광 및 가시광을 조사하는 광원과,
    상기 섬광결정이 설치된 상기 채널 내의 상기 섬광결정의 전단에 설치되어 근적외선과 기 설정된 제1 파장대의 가시광선을 통과시키고, 제2 파장대의 가시광선의 통과를 차단하는 필터를 포함하고;
    상기 제2 파장대의 가시광선은 방사선 광 신호의 파장대에 대응하도록 마련되고;
    상기 광원으로부터 조사되어 생체로부터 반사되는 근적외선 및 상기 제1 파장대의 가시광선은 상기 섬광결정이 설치된 상기 채널로 입사되어 상기 필터 및 상기 섬광결정을 통과하여 상기 광 섬유를 통해 상기 영상 생성부로 전달되며;
    상기 영상 생성부는
    상기 광 섬유로부터 전달되는 방사선 광 신호, 근적외선 및 상기 제1 파장대의 가시광선을 파장대 별로 반사 또는 통과시켜 각각의 광 경로를 분할하는 한 쌍의 광 분할기와,
    한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 방사선 광 신호를 감지하여 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부와,
    한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 근적외선을 감지하여 근적외선 영상을 생성하는 근적외선 영상 생성부와,
    한 쌍의 상기 광 분할기에 의해 분할된 상기 제1 파장대의 가시광선을 감지하여 제1 파장 가시광 연상을 생성하는 가시광 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 영상을 포함하는 복합 내시경 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008261885A (ja) * 2000-12-19 2008-10-30 Perceptronix Medical Inc 蛍光及び反射率撮像と分光のための方法及び装置並びに多数の測定装置による電磁放射線の同時測定のための方法及び装置

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