KR20150086096A

KR20150086096A - 광음향 영상 장치 및 광음향 영상 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR20150086096A
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: 2015-07-27
Also published as: US20150201843A1; US9883808B2; KR102188148B1; CN105848583B; EP3094257A1; WO2015108263A1; CN105848583A; EP3094257A4

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 매체 및 통신 매체를 모두 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. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 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 포함하는, 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보정 계수를 결정하는 단계는,
산소 포화도 측정기에 의해 측정된 상기 피검체의 산소 포화도 값을 획득하는 단계;
상기 산소 포화도 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.
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 포함하는, 광음향 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
산소 포화도 측정기에 의해 측정된 상기 피검체의 산소 포화도 값을 획득하고, 상기 산소 포화도 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.
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.