KR20140126554A - 의료용 영상 스캐너 - Google Patents

의료용 영상 스캐너 Download PDF

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배영민
이경희
전성채
허두창
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 의료용 영상 스캐너에 관한 것으로서, 구체적으로는 피검생체에 조사된 펄스 형태의 단일 파장 광에 의해 발생하는 생체 조직으로부터의 초음파 응답 신호를 검출하여 이를 영상화하는 의료용 영상 스캐너에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피검생체의 조직 정보 획득을 위한 스틱 형태의 의료용 영상 스캐너에 있어 초음파 응답 신호 검출부를 상기 스틱의 외부에 위치시킴으로써 상기 스틱 내부의 매질 구비로 인한 의료용 영상 스캐너의 구조가 복잡해 지는 것을 방지할 수 있으며, 초음파 응답 신호의 검출 경로를 단축할 수 있어 상기 응답 신호의 수신 감도 향상 및 광음향 영상의 해상도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 초음파 검출부와 광섬유를 분리하여 제작 공정할 수 있게 되어 의료용 영상 스캐너의 설계 및 조립의 효율을 높일 수 있다.

Description

의료용 영상 스캐너{Medical imaging scanner}
본 발명은 의료용 영상 스캐너에 관한 것으로서, 구체적으로는 피검생체에 조사된 펄스 형태의 단일 파장 광에 의해 발생하는 생체 조직으로부터의 초음파 응답 신호를 검출하여 이를 영상화하는 의료용 영상 스캐너에 관한 것이다.
최근에 광의 흡수, 반사, 산란과 같은 광학적 특성을 통해 생체의 정상 조직과 비정상 조직을 구분하기 위한 의료용 영상 스캐너에 대한 연구가 진행되고 있다.
구체적으로 위 의료용 영상 스캐너는 레이저 등의 단일 파장 광원을 펄스 형태로 생체 내부에 조사하고, 조사된 광 에너지를 흡수한 생체조직으로부터 발생하는 초음파 응답 신호를 검출하여 이를 영상화하는 과정을 통해 생체 내부의 조직 정보를 획득하기 위한 장치이다.
이때, 상기 광 에너지를 흡수한 조직으로부터 발생하는 초음파의 세기는 그 조직이 광 에너지를 얼마나 잘 흡수하는지에 달려있는 것으로, 위 의료용 영상 스캐너는 예컨대 혈색소(헤모글로빈, hemoglobin)가 근적외선 복사광에 해당하는 파장의 광을 매우 잘 흡수하는 특징을 이용하여 생체 내 정상 조직과 종양 조직의 구별 및 상기 종양 조직의 생체 내 위치를 확인하는 용도로 활용될 수 있다.
생체 조직의 광음향 효과를 이용한 의료용 영상 스캐너는 광음향 영상기, 광음향 토모그래피, 광음향 내시경 등의 다양한 형태로 발전하였으며, 이 중 광음향 내시경은 구강 등을 통해 인체 내부에 삽입되어 체강내의 영상을 얻기 위하여 광원에서 발생한 빛을 전송하기 위한 광섬유 및 초음파 검출기가 내장된 스틱 형태의 구조로 개발되었다.
예컨대, 종래의 광음향 내시경으로 활용된 스틱 형태의 의료용 영상 스캐너는 외부 광원으로부터의 빛을 전송하기 위한 광섬유와 초음파 검출기 및 회전 가능한 반사경을 내부에 집적하여 제작하였고, 상기 스틱 내부에는 초음파 검출기까지의 초음파 전달을 위한 물 등의 매질을 구비하였다(미국 출원번호: 13/143,832, miniaturized photoacoustic imaging apparatus including a rotatable reflector 참조).
이러한 종래의 광음향 내시경은 초음파 검출기가 스틱 내부에 존재하기 때문에 스틱 내부에서의 초음파 진행을 위한 매질이 필수적으로 구비되어야 함은 물론 이러한 매질로 인하여 반사경 회전을 위한 구동부의 방수 처리가 필수적으로 따르는 등 광음향 내시경의 설계 및 조립이 복잡하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 피검생체의 조직 정보 획득을 위한 스틱 형태의 의료용 영상 스캐너에 있어서, 스틱 내부의 초음파 진행을 위한 매질 구비나 반사경 회전을 위한 구동부의 방수 처리가 필요 없는 간단한 구조를 가지면서도 효과적으로 피검생체 조직 정보 획득이 가능한 의료용 영상 스캐너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광음향 효과를 이용하여 피검생체의 생체 조직 정보를 획득하는 의료용 영상 스캐너는, 스틱 형태의 본체, 펄스 형태의 단일 파장 광을 발생하는 광 발생부, 상기 광 발생부로부터 발생된 광을 피검생체로 조사하는 광 조사부 및 상기 본체의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 조사된 광에 의해 발생하는 상기 피검생체 생체 조직의 초음파 응답 신호를 검출하는 초음파 검출부를 포함할 수 있다.
상기 초음파 검출부는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 박막을 포함하여 형성할 수 있다.
상기 초음파 검출부는 상기 PVDF 박막에 소정 형태의 패턴이 전사될 수 있다.
상기 소정 형태의 패턴은 엠보싱 기술을 이용하여 형성된 돋을새김 패턴일 수 있다.
상기 초음파 검출부는 상기 PVDF 박막의 돌출된 부분만 상기 초음파 응답 신호를 감지할 수 있도록 상기 돌출 부분만을 선택적으로 폴링(poling) 처리될 수 있다.
한편, 상기 초음파 응답 신호에 기초하여 의료용 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 소정 디스플레이에 표시하는 영상 출력부를 포함할 수 있다.
상기 광 조사부는, 상기 광 발생부로부터 발생된 광을 전송하기 위한 광섬유, 상기 광섬유를 통해 전송된 광을 상기 피검생체에 조사하기 위한 반사경 및 상기 반사경을 회전시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료용 영상 스캐닝 방법은 펄스 형태의 단일 파장 광을 발생하는 단계, 상기 광을 피검생체의 특정 부위에 조사하는 단계, 상기 본체의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 조사된 광에 의해 발생하는 상기 피검생체 생체 조직의 초음파 응답 신호를 검출하는 단계 및 상기 초음파 응답 신호에 기초하여 의료용 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 소정 디스플레이에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피검생체의 조직 정보 획득을 위한 스틱 형태의 의료용 영상 스캐너에 있어서, 초음파 응답 신호 검출부를 상기 스틱의 외부에 위치시킴으로써 상기 스틱 내부의 매질 구비로 인한 의료용 영상 스캐너의 구조가 복잡해 지는 것을 방지할 수 있으며, 초음파 응답 신호의 검출 경로를 단축할 수 있어 상기 응답 신호의 수신 감도 향상 및 광음향 영상의 해상도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 초음파 검출부와 광섬유를 분리하여 제작 공정할 수 있게 되어 의료용 영상 스캐너의 설계 및 조립의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너의 간략 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 돋을새김으로 패턴이 전사된 초음파 검출부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 돋을새김 패턴이 전사된 초음파 검출부의 폴링 공정관련 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐닝 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 광음향 효과를 이용하여 피검생체의 생체 조직 정보를 획득하는 의료용 영상 스캐너에 관한 것으로서, 구체적으로는 피검생체로 펄스 형태의 단일 파장 광을 조사하고, 상기 광 에너지를 흡수한 생체 조직으로부터 발생하는 초음파 응답 신호를 검출하여 이를 영상화하는 과정을 통해 피검생체의 화학적 조성이나 분광학적 특성 정보를 획득하는 의료용 영상 스캐너에 관한 것이다.
본 발명 의료용 영상 스캐너는 생체 조직이 광을 흡수하여 음향적 반응을 나타내는 현상(광음향 효과)을 이용하여 인간의 암 같은 질병의 진단을 개선하기 위한 광음향 영상기, 광음향 토모그래피, 광음향 내시경 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너의 구성 및 기능에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 스틱 형태의 본체(110), 소정 파장 성분의 광을 발생하는 광 발생부(120), 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광을 피검생체의 특정 부위에 집속하여 조사하기 위한 광 조사부(130), 상기 본체의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 광 조사부(130)를 통해 조사된 광에 의해 발생하는 상기 피검생체의 초음파 응답을 검출하는 초음파 검출부(140) 및 상기 초음파 응답 신호를 영상 구성 알고리즘을 통해 영상화하는 영상 출력부(150)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 본체(110)는 구강 등을 통해 생체 내부에 삽입하여 체강 내의 영상을 얻기 위해 상기 광 발생부(120) 및 상기 광 조사부(130)를 내장하는 소형의 스틱으로 구현될 수 있으며, 상기 광 발생부(120)는 본체(110)에 내장되지 않고 외부 광원으로 구현될 수도 있다.
상기 광 발생부(120)는 수십 나노(nano)초 펄스의 단파장 광, 예컨대 레이저(laser) 광원일 수 있으며, 상기 광 발생부(120)를 통해 발생되는 광의 파장은 본 발명 의료용 영상 스캐너 사용자의 사용 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
예컨대, 본 발명 의료용 영상 스캐너를 생체 내 종양 조직의 유무를 파악하기 위한 광음향 내시경으로 사용하는 경우, 상기 광 발생부(120)를 통해 발생되는 광의 파장은 헤모글로빈의 흡광도가 높은 약 530nm 파장으로 설정될 수 있다.
상기 광 조사부(130)는 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광을 피검생체의 특정 부위에 집속하여 조사하기 위해 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광의 전송을 위한 광섬유, 상기 광의 진행 방향을 변경하기 위한 반사경 및 상기 반사경의 회전을 위한 구동부를 포함하여 구현될 수 있다.
상기 반사경은 광섬유를 통해 전송되는 광을 반사하여 상기 광의 진행 방향/경로를 조정하기 위한 구성으로 거울(mirror), 프리즘(prism), 렌즈(lens) 등으로 구현될 수 있으며, 상기 구동부는 상기 반사경의 회전을 위해 상기 반사경에 연동되는 모터로 구현될 수 있다.
상기 반사경 및 상기 구동부를 통해 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광의 피검생체로의 조사 방향을 조정할 수 있게 됨으로써 피검생체의 특정 부위에 정확하면서도 효과적으로 상기 광을 조사할 수 있다.
상기 초음파 검출부(140)는 상기 광 조사부(130)를 통해 피검생체에 조사된 펄스 형태의 단일 파장 광에 의해 발생하는 생체 조직으로부터의 초음파 응답 신호를 검출하기 위한 구성으로, 상기 본체(110) 내부에서의 초음파 진행을 위한 별도 매질의 구비 없이도 상기 초음파 응답이 검출 가능할 수 있도록 상기 본체(110) 표면에 곡면 형태로 부착된 트랜스듀서(transducer)를 포함하여 구현할 수 있다.
상기 영상 출력부(150)는 상기 초음파 검출부(140)와 전기적으로 연결되어 상기 초음파 검출부(140)로부터 수신되는 전기 신호로 변환된 초음파 응답 신호를 영상 구성 알고리즘에 따라 영상화할 수 있다.
구체적으로, 상기 영상 출력부(150)는 상기 전기 신호로 변환된 초음파 응답 신호를 수신하여 피검생체 조직의 화학적 조성이나 분광학적 차이를 대조비로 나타낸 기능 영상 정보를 생성하고 이를 소정의 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너의 간략 구조를 나타낸 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐너(200)의 본체(210)는 전술한 바와 같이 스틱 형태로 구성할 수 있으며, 상기 본체(210)에는 펄스 형태의 단일 파장 광을 발생하는 광 발생부(220)와 상기 광 발생부(220)로부터 발생된 광의 전송을 위한 광섬유(232), 상기 광의 진행 방향 변경을 위해 상기 광섬유(232)의 말단에 구비되는 반사경(234) 및 상기 반사경(234)의 회전을 위한 구동부(236)를 포함하는 광 조사부(230)가 내장될 수 있다.
상기 광섬유를 통해 전송되는 광은 상기 반사경(234)에 의해 반사되어 바람직하게는 상기 광섬유와 수직한 방향에서 피검생체(10)의 특정 부위에 집속 조사될 수 있다.
상기 광 조사부(230)를 통해 피검생체(10)의 특정 부위에 광 조사가 이루어 지면 상기 광을 조사받은 피검생체(10)의 조직 중 상기 광의 파장에 높은 흡광도를 가지는 조직에서 상기 광 에너지 흡수에 따른 미세 팽창 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 초음파 검출부(240)를 통해 검출 가능한 정도의 초음파가 방사된다.
방사된 상기 초음파 응답 신호는 피검생체(10)의 표면을 통해 본체(210)의 표면에 곡면 형태로 부착된 트랜스듀서를 포함하여 구현되는 초음파 검출부(240)에 의해 검출될 수 있다.
상기 초음파 검출부(240)는 도 2에서 도시한 바와 같이 본체(210)의 표면을 따라 일정 폭, 일정 길이의 곡면 형태로 광 조사 경로에 인접하여 형성될 수 있으며, 상기 초음파 검출부(240)의 형성 형태에 따라 본 발명 의료용 영상 스캐너의 초음파 응답 신호 스캐닝 영역이 결정될 수 있다.
이때, 상기 트랜스듀서는 상기 본체(110)의 표면에 곡면 형태로 부착될 수 있도록 유연성이 보장된 소재, 예컨대 PVDF(polyvinylidene fluoride)와 같은 압전성 고분자를 이용하여 제작할 수 있으며, 상기 PVDF의 양면에 금속 전극을 부착하여 초음파 응답 신호로 인하여 발생하는 상기 금속 전극의 전위차로부터 상기 초음파 응답 신호를 검출할 수 있다.
구체적으로, 상기 PVDF를 이용한 상기 초음파 검출부(240)는 고분자 유연 기판 위에 유기 용매에 녹인 PVDF를 도포하고 이를 고속으로 회전시켜 건조시키는 방식, 즉 스핀 코팅 방식으로 PVDF 박막을 형성하는 과정 및 형성된 상기 PVDF 박막에 전극으로 형성할 금, 은 등의 금속을 양면에 증착하고 초음파 응답 신호 감지 등 압전 특성을 부가하기 위한 폴링(poling) 공정의 수행을 통해 제작할 수 있다.
상기 폴링 공정은 상기 PVDF 또는 PZT(lead zirconate titanate)의 압전 재료에 초음파 등 외부의 압력에 의한 전압 발생을 위한 처리 또는 상기 압전 재료에 외부 전기장에 의한 기계적 변형 발생을 위한 처리 등의 압전 특성을 부가하기 위한 처리 과정을 지칭한다.
상기 폴링 공정은 압전 재료를 큐리온도(Curie temperature)보다 고온으로 가열한 상태에서 상기 압전 재료의 양단에 증착한 금속 전극에 고전압을 인가하게 되면 압전 재료의 내부는 전기적 분극 현상이 발생하게 되는데, 이 상태에서 다시 상온으로 냉각시킨 후 상기 고전압 인가를 해제하는 과정을 통해 수행할 수 있으며, 이를 통해 상기 압전 재료는 상온에서도 고온 상태에서처럼 분극 현상을 그대로 유지할 수 있게 됨으로써 압전 특성을 갖게 된다.
한편, 통상 초음파 응답 신호를 검출하는 트랜스듀서는 90° 방향, 즉 수직하여 들어오는 초음파에 대하여 높은 감도를 가지고 검출되는 특성을 가지므로, 본 발명의 실시예에 따른 상기 초음파 검출부(240)는 초음파 응답 신호의 수신 감도 향상을 위하여 본체(210)의 표면에 곡면 형태로 부착된 트랜스듀서에 소정 형태의 패턴을 전사하여 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 돋을새김으로 패턴이 전사된 초음파 검출부를 나타낸 도면이다.
도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 검출부(300)는 고분자 유연 기판(320) 위에 형성된 PVDF박막에 엠보싱(embossing) 기술을 사용하여 표면에 돋을새김으로 소정 형태의 무늬를 갖는 패턴으로 마이크로 디스크 타입의 초음파 트랜스듀서(310)를 형성할 수 있다.
이때, 초음파 응답 신호의 수신 감도 향상 및 광음향 영상의 해상도 향상을 위하여 상기 PVDF 박막의 돌출된 부분만을 선택적으로 폴링 처리함으로써 국부적으로 상기 돌출 부분만이 초음파 응답 신호의 감지가 가능한 초음파 트랜스듀서(310)를 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 돋을새김 패턴이 전사된 초음파 검출부의 폴링 공정관련 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 검출부(300)로 상기PVDF박막(410)의 표면에 돋을새김으로 소정 형태의 무늬를 갖는 패턴을 전사한 상태에서의 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분만을 선택적으로 폴링 처리하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 돋을새김 패턴을 전사한 상기 PVDF 박막(410)의 양면에 전극으로 형성할 금속을 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분(420) 및 상기 PVDF 박막(410)의 다른 면(430)에 증착한 상태에서 상기 PVDF 박막(410)을 큐리온도(Curie temperature)보다 고온으로 가열한 후 전극으로 형성한 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분(420) 및 상기 PVDF 박막(410)의 다른 면(430)에 고전압(440)을 인가한다.
상기 고전압(440) 인가로 인하여 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분은 전기적 분극 현상이 발생하게 되는데, 이 상태에서 다시 상온으로 냉각시킨 후 상기 고전압(440) 인가를 해제하는 과정을 통해 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분만을 선택적으로 폴링 처리할 수 있다.
이때, 상기 고전압(440)은 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분에 집중적으로 인가되므로 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분은 강한 압전 특성을 갖게 됨은 물론, 국부적으로 상기 PVDF 박막(410)의 돌출된 부분만이 초음파 응답 신호 감지가 가능함에 따라 다양한 방향에서 발생하는 초음파 응답 신호에 대한 간섭을 최소화할 수 있다.
상기 초음파 검출부(240)를 통해 초음파 응답 신호는 전기적 신호로 변환되어 영상 출력부(250)로 전달되며, 상기 영상 출력부(250)는 수신한 상기 전기적 신호에 기초하여 광음향 영상을 생성하고 이를 소정의 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐닝 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 영상 스캐닝 방법을 단계별로 살펴보면 먼저, 본 발명 의료용 영상 스캐너(100)의 광 발생부(120)는 사용자의 선택에 따라 설정된 펄스 형태의 단일 파장 광을 발생한다(S501).
본 발명 광 조사부(130)는 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광을 피검생체의 특정 부위에 집속하여 조사하기 위해 상기 광 발생부(120)로부터 발생된 광이 광섬유를 통해 전송되면 본 발명 스틱 형태의 본체(110)에 내장된 반사경을 적절히 회전하여 상기 광을 피검생체의 특정 부위에 조사할 수 있다(S503).
상기 단계 S503의 수행을 통해 피검생체의 특정 부위에 광 조사가 이루어 지면 상기 광을 조사받은 피검생체 내부의 다양한 조직에서는 상기 광 에너지 흡수에 따른 미세한 팽창이 발생하게 되며 이로부터 초음파가 방사하게 된다.
본 발명 초음파 검출부(140)는 본체(110)의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 조사된 광에 의해 발생하는 피검생체 내 여러 조직으로부터의 초음파 응답 신호를 검출한다(S505).
이때, 상기 초음파 검출부(140)는 압전성 고분자로 유연성이 보장된 PVDF를 이용하여 박막 형태의 트랜스듀서로 제작될 수 있으며, 상기 초음파 응답 신호의 수신 감도 향상을 위해 상기 PVDF박막에 일정한 패턴, 예컨대 돋을새김 패턴을 형성할 수 있다.
상기 초음파 검출부(140)를 통해 검출된 초음파 응답 신호는 전기적 신호로 변환되어 본 발명 영상 출력부(150)로 전송되며, 상기 영상 출력부(150)는 수신한 상기 전기적 신호에 기초하여 광음향 영상을 생성하고 이를 소정의 디스플레이에 표시한다(S507).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

Claims (8)

  1. 광음향 효과를 이용하여 피검생체의 생체 조직 정보를 획득하는 의료용 영상 스캐너에 있어서,
    스틱 형태의 본체;
    펄스 형태의 단일 파장 광을 발생하는 광 발생부;
    상기 광 발생부로부터 발생된 광을 피검생체로 조사하는 광 조사부; 및
    상기 본체의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 조사된 광에 의해 발생하는 상기 피검생체 생체 조직으로부터의 초음파 응답 신호를 검출하는 초음파 검출부를 포함하는 의료용 영상 스캐너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 검출부는,
    PVDF(polyvinylidene fluoride) 박막을 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 초음파 검출부는,
    상기 PVDF 박막에 소정 형태의 패턴이 전사된 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 초음파 검출부는,
    상기 소정 형태의 패턴은 엠보싱 기술을 이용하여 형성된 돋을새김 패턴인 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 초음파 검출부는,
    상기 PVDF 박막의 돌출된 부분만 상기 초음파 응답 신호를 감지할 수 있도록 상기 돌출 부분만을 선택적으로 폴링(poling) 처리된 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 응답 신호에 기초하여 의료용 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 소정 디스플레이에 표시하는 영상 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광 조사부는,
    상기 광 발생부로부터 발생된 광을 전송하기 위한 광섬유;
    상기 광섬유를 통해 전송된 광을 상기 피검생체에 조사하기 위한 반사경; 및
    상기 반사경을 회전시키기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 영상 스캐너.
  8. 피검생체 생체 조직 정보의 획득을 위한 스틱 형태의 본체를 갖는 의료용 영상 스캐너를 통한 의료용 영상 스캐닝 방법에 있어서,
    펄스 형태의 단일 파장 광을 발생하는 단계;
    상기 광을 피검생체의 특정 부위에 조사하는 단계;
    상기 본체의 표면에 곡면 형태로 부착되어 상기 조사된 광에 의해 발생하는 상기 피검생체 생체 조직의 초음파 응답 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 초음파 응답 신호에 기초하여 의료용 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 소정 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하는 의료용 영상 스캐닝 방법.


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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589541A (zh) * 2017-09-30 2018-01-16 天逸瑞狮（苏州）口腔医疗科技股份有限公司 一种影像扫描系统及其激光光束模组
KR20180094425A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 울산과학기술원 어레이 트랜듀서 기반 측면 스캔 광음향-초음파 내시경 시스템
KR20190028955A (ko) 2017-09-11 2019-03-20 울산과학기술원 래디얼 어레이 트랜듀서 기반 광음향-초음파 내시경 시스템
US11045076B2 (en) 2018-10-17 2021-06-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical probe with rotation mirror
KR20230141426A (ko) 2022-03-31 2023-10-10 포항공과대학교 산학협력단 신속 광학 조직 스캐너 및 스캐닝 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180094425A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 울산과학기술원 어레이 트랜듀서 기반 측면 스캔 광음향-초음파 내시경 시스템
US10905397B2 (en) 2017-02-15 2021-02-02 Unist(Ulsan National Institute Of Science And Technology) Array transducer-based side-scanning photoacoustic-ultrasonic endoscope
KR20190028955A (ko) 2017-09-11 2019-03-20 울산과학기술원 래디얼 어레이 트랜듀서 기반 광음향-초음파 내시경 시스템
US11660071B2 (en) 2017-09-11 2023-05-30 Unist(Ulsan National Institute Of Science And Technology) Radial array transducer-based photoacoustic and ultrasonic endoscopy system
CN107589541A (zh) * 2017-09-30 2018-01-16 天逸瑞狮（苏州）口腔医疗科技股份有限公司 一种影像扫描系统及其激光光束模组
CN107589541B (zh) * 2017-09-30 2024-02-23 天逸瑞狮（苏州）口腔医疗科技股份有限公司 一种影像扫描系统及其激光光束模组
US11045076B2 (en) 2018-10-17 2021-06-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical probe with rotation mirror
KR20230141426A (ko) 2022-03-31 2023-10-10 포항공과대학교 산학협력단 신속 광학 조직 스캐너 및 스캐닝 방법

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