KR20180075223A - 광 음향 영상 진단 장치 및 제어방법 - Google Patents

광 음향 영상 진단 장치 및 제어방법 Download PDF

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이재호
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이원재
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Abstract

대상체 내로 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 상기 대상체에 조사하는 단계, 조사된 광 신호에 대응하여 대상체에서 발생되는 광 음향 신호를 수신하는 단계, 수신된 광 음향 신호를 이용하여 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성하는 단계, 생성된 스캔 정보를 이용하여 기 설정된 시간 동안 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여, 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계 및 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계를 포함하는 광 음향 영상 진단 장치의 제어 방법이 개시된다.

Description

광 음향 영상 진단 장치 및 제어방법 {Photoacoustic imaging diagnostic apparatus and controlling method thereof}
광 음향 영상을 이용하는 진단 장치 및 제어방법에 관한 것이다.
종래에는 대상체의 손상 여부를 판단하기 위해서 침습적인 방법을 이용하였다. 예를 들면, 간의 손상 여부를 판단하기 위해서, ICG-R15검사가 수행되었다. ICG-R15검사는 인체에 정맥을 통해 인도시아닌그린(Indocyanine green, ICG)을 주입하고, 15분 동안 5분 간격으로 채혈을 통해 혈액 속에 남아있는 인도시아닌그린(ICG)의 농도비를 측정하여 간의 손상 여부를 판단하는 진단 방법이다. 하지만, ICG-R15검사는 채혈의 고통이 수반되는 문제점이 존재한다. 또한, ICG-R15검사는 채혈된 혈액을 분광 광도계(spectro photometer)를 통해 혈액 내 인도시아닌그린(ICG)의 농도를 측정해야 하므로, 간의 손상 여부를 실시간으로 판단하지 못하는 문제점이 존재한다. 또한, 종래의 침습적인 방법은 간 공여자의 간의 손상 여부를 명확히 판단하지 문제점이 존재한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 비 침습적인 방법을 이용하여 실시간으로 대상체의 손상 여부를 판단하기 위한 다양한 의료 영상 기술이 연구되었다.
예를 들면, 광 음향 영상(photoacoustic imaging) 기술은 광 음향 효과를 이용하여 비침습적으로 생체조직을 형상화 하는 기술이다. 광 음향 영상을 생성하기 위해, 생체조직에 레이저 펄스가 조사하면, 생체 조직은 국소적인 열축적으로 인해 열탄성 팽창을 일으킨다. 그 결과, 넓은 대역의 주파수를 갖는 초음파가 생체조직에서 발생되고, 발생된 초음파는 초음파 트랜스듀서를 통해서 검출된다. 검출된 초음파를 이용하여 영상을 생성한다.
이러한 광 음향 영상 기술은 동물의 뇌, 심장, 안구와 같은 생체조직을 대상으로 하여 상당한 수준으로 연구되고 있다.
개시된 실시예들은, 광 음향 영상을 이용하여 비 침습적인 방법으로 대상체의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공하는 광 음향 영상 진단 장치와 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기 제어방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기 과제들을 달성하기 위한 일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 대상체 내로 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 상기 대상체에 조사하는 단계, 상기 조사된 광 신호에 대응하여 상기 대상체에서 발생되는 광 음향 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성하는 단계, 상기 생성된 스캔 정보에 포함된 기 설정된 시간 동안 상기 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화를 이용하여, 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계 및 상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 과제들을 달성하기 위한 다른 일 실시예에 따르면, 상술한 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함할 수 있다.
상기 과제들을 달성하기 위한 다른 일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치는 대상체 내로 주입된 조영제의 광에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 상기 대상체에 조사하는 광 신호 송신부, 상기 조사된 광 신호에 대응하여 상기 대상체에서 발생되는 광 음향 신호를 수신하는 초음파 프로브, 상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성하고, 상기 생성된 스캔 정보에 포함된 기 설정된 시간 동안 상기 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화를 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 판단하는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 대상체의 손상 정도를 나타내기 위한 시간-강도 곡선을 도시한 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 관심 영역의 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 대상체 내의 복수의 영역이 손상된 정도에 따라 다른 색으로 표시된 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 절제 시술 위치를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 절제 시술 위치를 나타낸 도면이다.
도 17는 일 실시예에 따른 대조군에 대한 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 실험군에 대한 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 "초음파 영상"이란 대상체로 송신되고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호에 근거하여 처리된 대상체(object)에 대한 영상을 의미한다.
명세서 전체에서 '광 음향 영상'이란 광 신호가 조사된 대상체에서 발생되는 광 음향 신호에 근거하여 처리된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치(100)는 프로브(20), 광 신호 송신부(30), 초음파 송수신부(110), 제어부(120), 영상 처리부(130), 디스플레이부(140), 저장부(150), 통신부(160), 및 입력부(170)를 포함할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(100)는 카트형뿐만 아니라 휴대형으로도 구현될 수 있다. 휴대형 초음파 진단 장치의 예로는 프로브 및 어플리케이션을 포함하는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프로브(20)는 복수의 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 송신부(113)로부터 인가된 송신 신호에 따라 대상체(10)로 초음파 신호를 송출할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 대상체(10)로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여, 수신 신호를 형성할 수 있다. 또한, 프로브(20)는 광 음향 영상 진단 장치(100)와 일체형으로 구현되거나, 또는 광 음향 영상 진단 장치(100)와 유무선으로 연결되는 분리형으로 구현될수 있다. 또한, 광 음향 영상 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 하나 또는 복수의 프로브(20)를 구비할 수 있다.
광 신호 송신부(30)는 대상체(10)를 향하여 조사될 광 신호를 생성할 수 있다. 또한, 광 신호 송신부(30)는 생성된 광 신호를 대상체(10)를 향하여 조사할 수 있다. 광 신호 송신부(30)는 대상체(10)에 기초하여 조사될 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 광 신호 송신부(30)는 대상체(10)로 주입된 조영제에 기초하여 조사될 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 광 신호 송신부(30)는 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되도록 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 광 신호 송신부(30)는 표 1에 기재된 것과 같이 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 생성할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
일 실시예에 따르면, 광 신호 송신부(30)는 인도시아닌그린(Indocyanine gree, ICG)의 광 에너지 흡수 파장인 840nm에 대응하는 1.2MHz의 주파수를 포함하는 광 신호를 생성하고, 생성된 광 신호를 대상체(10)에 조사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 신호 송신부(30)는 초음파 프로브(20)에 포함될 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 광 신호 송신부(30)는 초음파 프로브(20)에 탈부착 될 수 있다.
제어부(120)는 프로브(20)에 포함되는 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 복수의 트랜스듀서들 각각에 인가될 송신 신호를 형성하도록 송신부(113)를 제어한다.
제어부(120)는 프로브(20)로부터 수신되는 수신 신호를 아날로그 디지털 변환하고, 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 수신 신호를 합산함으로써, 초음파 데이터를 생성하도록 수신부(115)를 제어 한다.
제어부(120)는 프로브(20)로부터 수신되는 광 음향 신호를 아날로그 디지털 변환하고, 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 수신 신호를 합산함으로써, 광 음향 데이터를 생성하도록 수신부(115)를 제어 할 수 있다.
영상 처리부(130)는 초음파 수신부(115)에서 생성된 초음파 데이터를 이용하여, 초음파 영상을 생성한다. 영상 처리부(130)는 수신부(115)에서 생성된 광 음향 데이터를 이용하여, 광 음향 영상을 생성할 수 있다.
제어부(120)와 영상 처리부(130)는 하나의 프로세서로 구성될 수 있고, 각각 하나 이상의 프로세서로 구성될 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
디스플레이부(140)는 생성된 초음파 영상, 광 음향 영상 및 광 음향 영상 진단 장치(100)에서 처리되는 다양한 정보를 표시할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(100)는 구현 형태에 따라 하나 또는 복수의 디스플레이부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(140)는 터치패널과 결합하여 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
제어부(120)는 광 음향 영상 진단 장치(100)의 전반적인 동작 및 광 음향 영상 진단 장치(100)의 내부 구성 요소들 사이의 신호 흐름을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 광 음향 영상 진단 장치(100)의 기능을 수행하기 위한 프로그램 또는 데이터를 저장하는 메모리 및 프로그램 또는 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 입력부(170) 또는 외부 장치로부터 제어신호를 수신하여, 광 음향 영상 진단 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(100)는 통신부(160)를 포함하며, 통신부(160)를 통해 외부 장치(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.
통신부(160)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(160)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(120)에 전달하여 제어부(120)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 광 음향 영상 진단 장치(100)를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(120)가 통신부(160)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부를 통해 수신된 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 광 음향 영상 진단 장치(100)를 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는 바, 이 프로그램은 제어부(120)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
저장부(150)는 광 음향 영상 진단 장치(100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터 또는 프로그램, 입/출력되는 초음파 데이터, 획득된 초음파 영상 등을 저장할 수 있다.
저장부(150)는 대상체(10)로 주입된 조영제의 종류, 조영제가 최대로 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 및 파장에 대응하는 광 신호의 주파수를 저장할 수 있다.
제어부(120)는 조영제의 종류, 조영제가 최대로 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 및 파장에 대응하는 광 신호의 주파수를 이용하여 광 신호 송신부(20)가 조사하는 광 신호를 제어할 수 있다.
저장부(150)는 대상체(10)의 손상 정도와 관련된 기 설정된 값을 저장할 수 있다. 저장부(150)는 대상체(10)에 포함되는 복수의 영역들 각각의 손상 정도와 관련된 기 설정된 값을 저장할 수 있다. 저장부(150)는 기 설정된 값에 대응되는 기 설정된 색에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 저장부(150)는 기 설정된 값에 대응되는 대상체(10)의 절제 대상 영역을 저장할 수 있다. 저장부(150)는 기 설정된 값에 대응하는 대상체(10)의 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 저장할 수 있다.
입력부(170)는, 광 음향 영상 진단 장치(100)를 제어하기 위한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 입력은 버튼, 키 패드, 마우스, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등을 조작하는 입력, 터치 패드나 터치 스크린을 터치하는 입력, 음성 입력, 모션 입력, 생체 정보 입력(예를 들어, 홍채 인식, 지문 인식 등) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
입력부(170)는 관심 영역을 설정하기 위한 사용자의 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치(100)의 예시는 도 2의 (a) 내지 (C)을 통해 후술된다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치를 나타내는 도면들이다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 광 음향 영상 진단 장치(100a, 100b)는 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)를 포함할 수 있다. 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122) 중 하나는 터치스크린으로 구현될 수 있다. 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)는 초음파 영상 또는 광 음향 영상 진단 장치(100a, 100b)에서 처리되는 다양한 정보를 표시할 수 있다. 또한, 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122)는 터치 스크린으로 구현되고, GUI 를 제공함으로써, 사용자로부터 광 음향 영상 진단 장치(100a, 100b)를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 메인 디스플레이부(121)는 초음파 영상을 표시하고, 서브 디스플레이부(122)는 초음파 영상의 표시를 제어하기 위한 컨트롤 패널을 GUI 형태로 표시할 수 있다. 서브 디스플레이부(122)는 GUI 형태로 표시된 컨트롤 패널을 통하여, 영상의 표시를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(100a, 100b)는 입력 받은 제어 데이터를 이용하여, 메인 디스플레이부(121)에 표시된 초음파 영상의 표시를 제어할 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 광 음향 영상 진단 장치(100b)는 메인 디스플레이부(121) 및 서브 디스플레이부(122) 이외에 컨트롤 패널(165)을 더 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(165)은 버튼, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등을 포함할 수 있으며, 사용자로부터 광 음향 영상 진단 장치(100b)를 제어하기 위한 데이터를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 패널(165)은 TGC(Time Gain Compensation) 버튼(171), Freeze 버튼(172) 등을 포함할 수 있다. TGC 버튼(171)은, 초음파 영상의 깊이 별로 TGC 값을 설정하기 위한 버튼이다. 또한, 광 음향 영상 진단 장치(100b)는 초음파 영상을 스캔하는 도중에 Freeze 버튼(172) 입력이 감지되면, 해당 시점의 프레임 영상이 표시되는 상태를 유지시킬 수 있다.
한편, 컨트롤 패널(165)에 포함되는 버튼, 트랙볼, 조그 스위치, 놉(knop) 등은, 메인 디스플레이부(121) 또는 서브 디스플레이부(122)에 GUI로 제공될 수 있다.
도 2의 (C)을 참조하면, 광 음향 영상 진단 장치(100c)는 휴대형으로도 구현될 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(100c)의 예로는, 프로브 및 어플리케이션을 포함하는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
광 음향 영상 진단 장치(100c)는 프로브(20)와 본체(40)를 포함하며, 프로브(20)는 본체(40)의 일측에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 본체(40)는 터치 스크린(145)을 포함할 수 있다. 터치 스크린(145)은 초음파 영상, 초음파 진단 장치에서 처리되는 다양한 정보, 및 GUI 등을 표시할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3에 개시된 일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 신호 송신부(310), 프로브(320), 제어부(330) 및 디스플레이부(350)를 포함할 수 있다.
광 신호 송신부(310)는 대상체(10)로 조사할 광 신호를 생성할 수 있다. 광 신호 송신부(310)는 생성된 광 신호를 대상체(10)로 조사할 수 있다. 광 신호 송신부(310)는 대상체(10)에 기초하여 조사될 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 광 신호 송신부(310)는 대상체(10)로 주입된 조영제에 기초하여 조사될 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 광 신호 송신부(310)는 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되도록 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 조영제의 광 에너지 흡수 파장 및 이에 대응되는 광 신호의 주파수의 일례는 표 1에 기재되었다.
일 실시예에 따르면, 광 신호 송신부(310)는 인도시아닌그린(Indocyanine gree, ICG)의 광 에너지 흡수 파장인 840nm에 대응하는 1.2MHz의 주파수를 포함하는 광 신호를 생성하고, 생성된 광 신호를 대상체에 조사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 신호 송신부(310)는 프로브(320)에 포함되거나, 프로브(320)와 별도로 구성되어 프로브(320)에 부착될 수 있다.
프로브(320)는 복수의 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 대상체(10)로 초음파 신호를 송출할 수 있다. 복수의 트랜스듀서들은 대상체(10)로부터 반사된 초음파 신호 또는 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 수신하여, 수신 신호를 형성 할 수 있다.
제어부(330)는 적어도 하나의 프로세서로 구성될 수 있다. 제어부(330)는 광 음향 영상 진단 장치(300)에 포함된 각 구성요소를 제어할 수 있다. 제어부(330)는 프로브(320)에서 수신된 광 음향 데이터를 이용하여 광 음향 영상을 생성할 수 있다. 제어부(330)는 프로브(320)에서 수신된 초음파 데이터를 이용하여 초음파 영상을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 광 신호 송신부(310)에서 생성되는 광 신호의 주파수를 변경하도록 제어할 수 있다. 제어부(330)는 광 신호 송신부(310)에서 대상체(10)로 조사되는 광 신호의 세기, 광 신호 조사 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 프로브(320)로부터 수신되는 수신 신호를 아날로그 디지털 변환하고, 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 수신 신호를 합산함으로써, 초음파 데이터 또는 광 음향 데이터를 생성하도록 프로브(320)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 수신된 광 음향 신호를 이용하여 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 제어부(330)는 수신된 광 음향 신호를 이용하여 광 음향 데이터를 생성하고, 생성된 광 음향 데이터를 이용하여 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 스캔 정보를 이용하여 기 설정된 시간 동안 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 대상체(10)의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 기 설정된 시간 동안 인체의 간에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(330)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각부터 15분 동안 간에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
디스플레이부(350)는 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 대상체(10)의 손상 정도가 수치화 된 손상 값을 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 광 음향 영상과 대상체(10)의 시간-강도 곡선(Time intensity curve, TIC)을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 컬러 코딩 된 광 음향 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 대상체(10)의 광 음향 영상과 대상체(10)의 초음파 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 대상체(10)의 초음파 영상 위에 대상체(10)의 광 음향 영상을 겹쳐서 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이부(350)는 컬러 코딩된 초음파 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
상기 광 음향 영상 진단 장치는 비 침습적인 방법으로 대상체(10)의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치는 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치는 간의 예비능(liver reserve function)을 판단하여 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치는 간 절제술이 필요한 환자의 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치는 간 공여자의 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 4에 개시된 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 광 신호를 조사하는 단계(410), 광 음향 신호를 수신하는 단계(420), 스캔 정보를 생성하는 단계(430), 대상체의 손상 정도를 판단하는 단계(440) 및 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계(450)를 포함할 수 있다.
단계 410을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 신호를 생성하고 대상체(10)로 조사할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10) 또는 대상체(10)에 주입된 조영제에 기초하여 조사될 광 신호의 주파수를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 표 1에 기재된 바와 같이 대상체(10)에 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 대상체(10)에 조사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)의 광 에너지 흡수 파장인 840nm에 대응하는 1.2MHz의 주파수를 포함하는 광 신호를 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 1.2MHz의 주파수를 포함하는 광 신호를 간에 조사할 수 있다.
단계 420을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 수신할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 조사된 광 신호에 의해 열 팽창 된 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 수신하여, 수신 신호를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 신호에 의해 대상체에 주입된 조영제으로부터 발생된 광 음향 신호를 수신하여, 수신 신호를 형성할 수 있다.
단계 430을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호를 이용하여 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 발생된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 발생된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 발생된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함되는 복수의 영역들 각각에 관한 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역들 각각으로부터 발생된 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성할 수 있다.
단계 440을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 스캔 정보에 포함된 기 설정된 시간 동안 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 대상체(10)의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 대상체(10)의 손상 정도를 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도로부터 추출된 기 설정된 시간 동안의 광 음향 신호의 변화에 기초하여 대상체(10)의 손상 정도를 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도로부터 추출된 기 설정된 시간 동안의 광 음향 신호의 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향의 신호의 강도의 평균값에 기초하여 대상체(10)의 손상 정도를 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각의 손상 정도를 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역들 각각으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 간에 포함된 복수의 영역들 각각의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각부터 15분 동안 간에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각부터 15분 동안 간에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율 변화에 기초하여 간의 손상 정도를 결정할 수 있다.
단계 450을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 손상 정도가 수치화 된 손상 값을 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상과 대상체(10)의 시간-강도 곡선(Time intensity curve, TIC)을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 컬러 코딩 된 광 음향 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 광 음향 영상과 대상체(10)의 초음파 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 초음파 영상 위에 대상체(10)의 광 음향 영상을 겹쳐서 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 컬러 코딩된 초음파 영상을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
상기 광 음향 영상 진단 장치(300)는 비 침습적인 방법으로 대상체(10)의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간의 예비능을 판단하여 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간 절제술이 필요한 환자의 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간 공여자의 간의 손상 정도에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 대상체의 손상 정도를 나타내기 위한 시간-강도 곡선을 도시한 그래프이며, 도 7은 일 실시예에 따른 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 5에 개시된 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 광 신호를 조사하는 단계(510), 광 음향 신호를 수신하는 단계(520), 스캔 정보를 생성하는 단계(530), 시간-강도 곡선을 생성하는 단계(540), 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 판단하는 단계(550) 및 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이하는 단계(560)를 포함할 수 있다.
단계 510은 단계 410과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 520은 단계 420과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 530은 단계 430과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 540을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 스캔 정보를 이용하여 시간에 따른 광 음향 신호의 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선(Time Intensity curve, TIC)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 도 6에 개시된 것 같이 시간-강도 곡선(610)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따른 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따른 신호의 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도를 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따라 누적된 강도를 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화에 기초하여 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각의 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역들 각각으로부터 수신된 광 음향 신호의 시간에 따른 신호의 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
단계 550을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 시간-강도 곡선의 기 설정된 시간 동안의 기울기를 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 판단할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각부터 15분 동안 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 판단할 수 있다.
단계 560을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 시간-강도 곡선과 기 설정된 시간 동안 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 개시된 바와 같이 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)의 시간-강도 곡선(610)과 기 설정된 시간 동안 시간-강도 곡선의 기울기(620)를 이용하여 간의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 다른 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)의 시간-강도 곡선과 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각부터 15분 동안 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 간의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상과 대상체(10)의 시간-강도 곡선을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 개시된 바와 같이 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간의 광 음향 영상(710)과 간의 시간-강도 곡선(720)을 이용하여 간의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 주입된 인도시아닌그린(ICG)의 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 이용하여 간의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 정상 상태의 대상체에서 발생된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선과 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선을 함께 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 정상 상태의 대상체에서 발생된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선의 기울기와 손상된 상태의 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선의 기울기를 함께 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 시간-강도 곡선의 기울기 값을 이용하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 시간-강도 곡선의 기울기 값과 정상 상태의 대상체의 시간-강도 곡선의 기울기 값을 함께 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다. 다른 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 시간-강도 곡선의 기울기 값과 기 설정된 임계 기울기 값을 함께 표시하여 대상체(10)의 손상 정도를 디스플레이 할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 관심 영역의 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 8에 개시된 일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신하는 단계(810), 설정 입력에 기초하여, 광 음향 영상 내에 관심 영역을 설정하는 단계(820), 관심 영역으로부터 광 음향 신호를 수신하는 단계(830), 관심 영역의 시간-강도 곡선을 생성하는 단계(840) 및 관심 영역의 시간-강도 곡선을 디스플레이 하는 단계(850)를 포함할 수 있다.
단계 810을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 외부로부터 관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상 내 포함된 관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신할 수 있다. 또한, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 영역 중 적어도 하나인 관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상(910)내에 포함된 관심 영역(930)을 설정하기 위한 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 관심 영역은 초음파 영상에 설정된 영역일 수 있다. 예를 들면, 관심 영역은 조영제가 주입되기 전, 대상체(10)로부터 수신한 초음파 에코 신호를 이용하여 생성된 초음파 영상에 설정된 영역일 수 있다.
단계 820을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신한 관심 영역을 설정하기 위한 입력에 기초하여, 광 음향 영상 내에 관심 영역을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 9에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상(910)을 이용하여 관심 영역(930)을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 초음파 영상을 이용하여 관심 영역을 설정할 수 있다.
단계 830을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 설정된 관심 영역으로부터 광 음향 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 관심 영역을 포함하는 대상체(10)로부터 광 음향 신호를 수신할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)로부터 수신한 광 음향 신호에서 관심 영역에 관련된 광 음향 신호를 추출할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)로부터 관심 영역에 해당되지 않는 광 음향 신호를 제거할 수 있다.
단계 840을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 설정된 관심 영역의 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 관심 영역으로부터 수신한 광 음향 신호를 이용하여 관심 영역의 스캔 정보를 생성하고, 스캔 정보를 이용하여 관심 영역의 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)로부터 수신한 광 음향 신호에서 추출한 관심 영역에 관련된 광 음향 신호를 이용하여 관심 영역의 시간-강도 곡선을 생성할 수 있다.
단계 850을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 관심 영역의 시간-강도 곡선을 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 설정된 관심 영역을 관심 영역의 시간-강도 곡선과 함께 디스플레이 할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상(910)에 관심 영역(930)과 함께 관심 영역의 시간-강도 곡선(920)를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 초음파 영상 및 초음파 영상에 설정된 관심 영역과 함께 관심 영역의 시간-강도 곡선을 함께 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 광 음향 영상, 초음파 영상 및 관심 영역과 함께 관심 영역의 시간-강도 곡선을 함께 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체의 관심 영역, 관심 영역의 시간-강도 곡선 및 기 설정된 시간 동안의 시간-강도 곡선의 기울기를 함께 디스플레이 할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이고, 도 11은 일 실시예에 따른 대상체 내의 복수의 영역이 손상된 정도에 따라 다른 색으로 표시된 도면이다.
도 10에 개시된 실시예를 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 광 신호를 조사하는 단계(1010), 광 음향 신호를 수신하는 단계(1020), 스캔 정보를 생성하는 단계(1030), 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성하는 단계(1040), 광 음향 영상을 생성하는 단계(1050), 복수의 영역들 별로 광 음향 영상을 컬러-코딩(color-coding)하는 단계(1060) 및 광 음향 영상을 디스플레이 하는 단계(1070)를 포함할 수 있다.
단계 1010을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 광 신호를 조사할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들에 광 신호를 조사할 수 있다. 단계 1010은 단계 410 및 단계 510과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
단계 1020을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에서 발생된 광 음향 신호를 수신할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들로부터 광 음향 신호를 수신할 수 있다. 단계 1020은 단계 420 및 단계 520과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
단계 1030을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호를 이용하여 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각의 스캔 정보를 생성할 수 있다. 단계 1030은 단계 430 및 단계 530과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단계 1040을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)가 손상된 정도를 수치화 하여 손상 값을 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각의 스캔 정보를 이용하여, 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성할 수 있다.
단계 1050을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호를 이용하여 광 음향 영상을 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 수신된 광 음향 신호를 아날로그 디지털 변환하고, 복수의 트랜스듀서들의 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 수신 신호를 합산함으로써, 광 음향 데이터를 생성할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 데이터를 광 음향 영상으로 변환하여 광 음향 영상을 생성할 수 있다.
단계 1060을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역별로, 생성된 광 음향 영상을 컬러-코딩(Color-coding)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 복수의 영역들 각각의 손상 값에 대응하는 색으로 광 음향 영상에 포함된 복수의 영역들을 컬러-코딩 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 손상 값과 기 설정된 값의 비교를 통해 복수의 영역들 각각의 손상 값에 대응하는 색을 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 10%미만 인 영역의 상태를 정상 상태로 판단하고, 제1 색(예를 들어, 연두색)을 정상 상태에 대응하는 색으로 결정할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 10% 내지 20%미만 인 영역의 상태를 주의 상태로 판단하고, 제2 색(예를 들어, 파란색)을 주의 상태에 대응하는 색으로 결정할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 20%내지 30% 미만 인 영역의 상태를 중증 상태로 판단하고, 제3 색(예를 들어, 노란색)을 중증 상태로 대응하는 색으로 결정할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 30% 내지 40% 미만 인 영역의 상태를 고도 상태로 판단하고, 제4 색(예를 들어, 주황색)을 고도 상태로 대응하는 색으로 결정할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 40%이상인 영역의 상태를 로터증후군 상태로 판단하고, 제5 색(예를 들어, 빨간색)을 로터증후군 상태로 대응하는 색으로 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 도 11에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1120)에 포함된 복수의 영역들 각각의 손상 정도에 따라 광 음향 영상을 컬러-코딩 할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 정상 상태인 영역(1120a)을 연두색으로, 중증 상태인 영역(1120c)을 노란색으로, 고도 상태인 영역(1120b)을 주황색, 로터증후군에 해당되는 영역(1120d)을 빨간색으로 컬러-코딩 할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
단계 1070을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 광 음향 영상을 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 컬러-코딩 된 광 음향 영상을 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 도 11에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역 별로 손상 정도에 따라 컬러 코딩된 광 음향 영상을 디스플레이 할 수 있다. 디스플레이부(350)는 정상 상태인 영역(1120a)을 연두색으로, 중증 상태인 영역(1120c)을 노란색으로, 고도 상태인 영역(1120b)을 주황색, 로터증후군에 해당되는 영역(1120d)을 빨간색으로 컬러-코딩된 광 음향 영상을 디스플레이 할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 컬러-코딩 된 광 음향 영상을 색-참조 표(1130)와 함께 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 컬러-코딩 된 광 음향 영상을 초음파 영상 및 복수의 영역의 시간-강도 곡선 중 적어도 하나와 함께 디스플레이 할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 12에 개시된 실시예를 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 광 신호를 조사하는 단계(1210), 광 음향 신호를 수신하는 단계(1220), 스캔 정보를 생성하는 단계(1230), 대상체의 손상 값을 생성하는 단계(1240), 손상 값을 이용하여 절제 대상 영역을 결정하는 단계(1250), 결정된 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 판단하는 단계(1260) 및 판단된 절제 시술 위치를 디스플레이 하는 단계(1270)를 포함할 수 있다.
단계 1210은 단계 410, 510 및 1010과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 1220은 단계 420, 520 및 1020과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 1230은 단계 430, 530 및 1030과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 1240은 단계 1040과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 1250을 구체적 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 는 생성된 손상 값을 이용하여 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 손상 값과 기 설정된 값을 비교함으로써, 절제 대상 영역을 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에서 수신된 광 음향 신호의 시간에 따른 강도의 평균값과 기 설정된 값을 비교할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 기 설정된 값에 대응하는 기 설정된 절제 대상 영역에 기초하여 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 복수의 영역들 각각의 손상 값과 기 설정된 값을 비교함으로써, 절제 대상 영역을 결정할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 영역의 위치와, 병변이 발생된 위치 및 영역의 손상 값에 기초하여 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간의 복수의 영역들 각각의 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후에 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율을 기 설정된 값과 비교할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 비교 결과에 따라, 생성된 영역들 각각의 손상 값과, 손상 정도가 심한 영역의 위치 및 병변이 발생된 위치에 기초하여 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
단계 1260을 구체적으로 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 결정된 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 결정된 절제 대상 영역의 외곽을 따라 절제 시술 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 절제 대상 영역의 위치에 따라 절제 시술 위치 및 순서를 결정할 수 있다.
단계 1270을 구체적으로 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 판단된 절제 시술 위치를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 판단된 절제 시술 위치를 광 음향 영상 및 초음파 영상 중 적어도 하나와 함께 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 광 음향 영상에 절제 대상 영역과 절제 시술 위치를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 절제 시술 위치를 선으로 표시할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 절제 시술 위치를 광 음향 영상에서 사용되지 않은 색을 이용하여 선으로 표시할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 절제 대상 영역을 다른 영역과 다른 색으로 표시하여 절제 대상 영역의 외곽을 따라 절제 시술 위치를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 초음파 영상에 절제 대상 영역과 절제 시술 위치를 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)의 광 음향 영상과 초음파 영상을 겹쳐서 표시하고, 절제 대상 영역과 절제 시술 위치를 디스플레이 할 수 있다.
광 음향 영상 진단 장치(300)는 비 침습적인 방법으로 대상체(10)의 손상 정도에 대응하는 절제 시술 위치를 표시할 수 있다. 예를 들면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간의 예비능을 판단하여 간의 손상 정도에 대응하는 절제 시술 위치를 표시할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간 절제술이 필요한 환자의 간의 손상 정도에 대응하는 절제 시술 위치를 표시할 수 있다. 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간 공여자의 간의 손상 정도를 판단하여 절제 가능 여부와 절제 시술 위치를 표시할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이고, 도 14는 일 실시예에 따른 절제 시술 위치를 나타낸 도면이다.
도 13에 개시된 실시예를 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 대상체의 손상 값을 생성하는 단계(1310), 손상 값을 기 설정된 값과 비교하는 단계(1320), 기 설정된 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정하는 단계(1330), 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 판단하는 단계(1340) 및 판단된 절제 시술 위치를 디스플레이하는 단계(1350)를 포함할 수 있다.
단계 1310을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 스캔 정보를 이용하여 대상체(10)의 손상 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 대상체(10)의 손상 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역 각각에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 대상체(10)의 손상 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 직후와 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 시각의 15분 후 각각의 대상체(10)에 포함된 복수의 영역 각각에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 대상체(10)의 손상 값을 생성할 수 있다.
단계1320을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 손상 값을 기 설정된 값과 비교할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역 각각에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 생성된 대상체(10)의 손상 값을 기 설정된 값과 비교할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역 각각에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 생성된 대상체(10)의 손상 값을 기 설정된 값과 비교할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 직후와 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 시각의 15분 후 각각의 대상체(10)에 포함된 복수의 영역 각각에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값을 이용하여 생성된 대상체(10)의 손상 값을 기 설정된 값과 비교할 수 있다.
단계 1330을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 기 설정된 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에서 수신된 광 음향 신호의 강도의 평균값과 비교된 기 설정된 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정할 수 있다
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율과 비교된 기 설정된 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 14(a)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400a)을 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a) 중 적어도 하나를 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 14(b)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400b)을 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b) 중 인접한 영역들이 결합된 구역(1450b, 1460b)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 14(c)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(330)는 간(1400c)의 좌엽(1480c) 또는 우엽(1490c)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 10% 미만인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역 중 일부의 영역을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 14(a)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400a)을 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a) 중 적어도 하나를 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 또한, 도 14(b)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400b)을 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b) 중 인접한 영역들이 결합된 구역(1450b, 1460b)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 그리고, 도 14(c)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(330)는 간(1400c)의 좌엽(1480c) 또는 우엽(1490c)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 10% 이상 20% 미만인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역 중 일부의 영역을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 14(a)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400a)을 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410a, 1420a, 1430a, 1440a, 1450a, 1460a, 1470a) 중 적어도 하나를 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 또한, 도 14(b)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400b)을 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b) 중 인접한 영역들이 결합된 구역(1450b, 1460b)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 그리고, 도 14(c)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(330)는 간(1400c)의 좌엽(1480c) 또는 우엽(1490c)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 20% 이상 30% 미만인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역 중 일부의 영역을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 14(b)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1400b)을 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b)으로 분류하고, 분류된 복수의 영역(1410b, 1420b, 1430b, 1440b, 1450b, 1460b, 1470b) 중 인접한 영역들이 결합된 구역(1450b, 1460b)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 그리고, 도 14(c)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(330)는 간(1400c)의 좌엽(1480c) 또는 우엽(1490c)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 30% 이상 40% 미만인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간에 포함된 복수의 영역 중 일부의 영역을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 14(c)에 나타난 것과 같이, 광 음향 영상 진단 장치(330)는 간(1400c)의 좌엽(1480c) 또는 우엽(1490c)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각에 수신된 광 음향 신호의 강도와 상기 인도시아닌그린(ICG)가 주입된 시각의 15분 후 수신된 광 음향 신호의 강도의 비율이 40% 이상인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간 전체를 적출하도록 절제 대상 영역을 결정하거나, 절제 불가능으로 판단하여 절제 대상 영역을 결정하지 않을 수 있다.
단계 1340는 단계 1260과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 1350은 단계 1270과 유사한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 15는 일 실시예에 따른 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법에 관한 순서도이고, 도 16은 일 실시예에 따른 절제 시술 위치를 나타낸 도면이다.
도 15에 개시된 일 실시예를 검토하면, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법은 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성 하는 단계(1510), 손상 값을 이용하여 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역을 절제 대상 영역으로 결정하는 단계(1520), 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 판단하는 단계(1530) 및 판단된 절제 시술 위치를 디스플레이하는 단계(1540)을 포함할 수 있다.
단계 1510을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 대상체(10)에 포함된 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 16에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 간(1600)에 포함된 복수의 영역들(1610, 1620, 1630a, 1630b, 1640, 1650, 1660, 1670) 각각의 손상 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 시각과 인도시아닌그린(ICG)이 주입된 시각의 15분 후가 지난 시각의 간(1600)에 포함된 복수의 영역들(1610, 1620, 1630a, 1630b, 1640, 1650, 1660, 1670) 각각의 손상 값을 생성할 수 있다.
단계 1520을 구체적으로 살펴보면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 손상 값을 이용하여 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역을 절제 대상영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 16에 나타난 바와 같이, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 생성된 간(1600)에 포함된 복수의 영역들(1610, 1620, 1630a, 1630b, 1640, 1650, 1660, 1670) 각각의 손상 값을 이용하여 복수의 영역들(1610, 1620, 1630a, 1630b, 1640, 1650, 1660, 1670) 중 적어도 하나의 영역을 절제 대상 영역(1660)으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 복수의 영역들 각각의 손상 값, 병변의 위치, 영역의 위치를 이용하여 복수의 영역들 중 적어도 하나의 영역을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 병변이 복수의 영역 중 하나의 영역(1660)에 위치되고, 영역(1660)의 손상 값이 기 설정된 값 이상인 경우, 광 음향 영상 진단 장치(300)는 영역(1660)을 절제 대상 영역으로 결정할 수 있다.
단계 1530은 단계 1260 및 단계 1340과 유사하므로, 중복되는 내용은 생략한다.
단계 1540은 단계 1270 및 단계 1350과 유사하므로, 중복되는 내용은 생략한다.
도 17은 일 실시예에 따른 대조군에 대한 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이고, 도 18은 일 실시예에 따른 실험군에 대한 광 음향 영상과 시간-강도 곡선을 나타낸 도면이다.
도 17(a) 내지 (d)는 ICG를 주입한 정상 간을 보유한 실험용 쥐의 기 설정된 시간의 광 음향 영상이고, 도 17(e)는 ICG를 주입한 정상 간을 보유한 실험용 쥐의 시간-강도 곡선이다.
1710a는 인도시아닌그린(ICG)를 주입한 시각의 1분 후, 1710b는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 후, 1710c는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 20분 후, 1710d는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 60분 후의 실험용 쥐에서 수신된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 광 음향 영상이다.
1720a는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 1분 후, 1720b는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 후, 1720c는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 20분 후, 1720d는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 60분 후의 광 음향 신호에 포함된 실험용 쥐의 간을 표시하는 영역이다.
1730은 인도시아닌그린(ICG)을 주입 후 실험용 쥐의 간에서 1시간 동안 수신된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선을 포함하는 그래프이다.
1720a 내지 1720d 및 1730을 참조하면, 실험용 쥐의 간은 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 내지 20분 후에 광 음향 신호의 강도가 최대로 검출되어 광 음향 영상에서 붉은 색으로 표시된다. 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 후 20분을 초과하면, 시간이 지날수록 인도시아닌그린(ICG)가 제거되고, 광 음향 영상에서 붉은 색이 점차 파란색으로 전환되어 표시된다.
즉 정상 간을 갖는 실험용 쥐는 인도시아닌그린(ICG)을 간에서 해독하여 담낭을 통해 제거하므로, 시간-강도 곡선 상에서 시간이 지날수록 광 음향 강도가 줄어들게 된다.
도 18(a) 내지 (d)는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 D-갈락토사민에 의해 급성 간염이 유발된 간을 보유한 실험용 쥐의 기 설정된 시간의 광 음향 영상이고, 도 18(e)는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 D-갈락토사민에 의해 급성 간염이 유발된 간 (GOT 또는 GPT가 400 IU 이상)을 보유한 실험용 쥐의 시간-강도 곡선이다.
1810a는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 1분 후, 1810b는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 후, 1810c는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 20분 후, 1810d는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 60분 후의 실험용 쥐에서 수신된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 광 음향 영상이다.
1820a는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 1분 후, 1820b는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 후, 1820c는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 20분 후, 1820d는 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 60분 후의 광 음향 신호에 포함된 실험용 쥐의 간을 표시하는 영역이다.
1830은 인도시아닌그린(ICG) 주입 후 실험용 쥐의 간에서 1시간 동안 수신된 광 음향 신호를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선을 포함하는 그래프이다.
1820a 내지 1820d 및 1830을 참조하면, 실험용 쥐의 간의 광 음향 영상은 인도시아닌그린(ICG)을 주입한 시각의 10분 이후에도 붉은 색으로 표시된다. 실험용 쥐의 시간-강도 곡선(1830)은 시간이 지날수록 광 음향 신호가 감소되지 않고 일정한 값으로 유지된다. 간염이 유발된 간을 보유하는 실험용 쥐는 간에서 인도시아닌그린(ICG)을 해독하지 못한다. 광 음향 신호의 강도를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선을 이용하여 간의 손상 상태가 판단될 수 있다.
1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 30분 사이의 기울기와 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 30분 사이의 기울기를 비교하면, 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 30분 사이의 기울기의 크기가 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 30분 사이의 기울기의 크기보다 크다.
1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 60분 사이의 기울기와 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 60분 사이의 기울기를 비교하면, 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 60분 사이의 기울기의 크기가 1730에 포함된 시간-강도 곡선의 20분부터 60분 사이의 기울기의 크기보다 크다.
즉, 정상 간을 보유한 실험용 쥐의 광 음향 신호의 강도를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선이 간염이 유발된 간을 보유하는 실험용 쥐의 광 음향 신호의 강도를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선에 비해서 기울기 크기가 크다. 그러므로 광 음향 신호의 강도를 이용하여 생성된 시간-강도 곡선의 기 설정된 시간 동안의 기울기를 이용하여 간의 손상 상태가 판단될 수 있다. 기 설정된 시간 동안 광 음향 신호의 강도의 변화량을 이용하여 간의 손상 상태가 판단될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.

Claims (19)

  1. 대상체 내로 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 상기 대상체에 조사하는 단계;
    상기 조사된 광 신호에 대응하여 상기 대상체에서 발생되는 광 음향 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성하는 단계;
    상기 생성된 스캔 정보에 포함된 기 설정된 시간 동안 상기 광 음향 신호의 강도의 변화를 이용하여, 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계; 및
    상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계는,
    상기 스캔 정보를 이용하여 시간에 따른 상기 광 음향 신호의 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선(Time Intensity Curve)을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 시간-강도 곡선을 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 생성된 시간-강도 곡선을 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계는 기 설정된 시간 동안 상기 생성된 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계는
    상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 광 음향 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 시간-강도 곡선과 상기 광 음향 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어방법은,
    관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신하는 단계; 및
    상기 설정 입력에 기초하여, 상기 광 음향 영상 내에 상기 관심 영역을 설정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 스캔 정보는 상기 관심 영역으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 생성된 시간-강도 곡선은 상기 관심 영역으로부터 수신된 광 음향 신호에 대한 시간-강도 곡선인, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 정보는 상기 대상체에 포함되는 복수의 영역들 각각에 관한 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하고,
    상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계는 상기 복수의 영역들 각각에서 손상된 정도를 수치화하여 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성하는 단계;를 포함하며,
    상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계는
    상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 대상체에 대응하는 광 음향 영상을 생성하는 단계;
    상기 생성된 광 음향 영상을 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값에 대응하는 색으로 컬러-코딩(color-coding)하는 단계; 및
    상기 컬러-코딩된 광 음향 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계는 상기 대상체의 손상 정도를 수치화하여 손상 값을 생성하는 단계;
    상기 생성된 손상 값에 따라 상기 대상체의 절제 대상 영역를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 결정하는 단계;를 포함하고,
    상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 단계는 상기 판단된 상기 대상체의 절제 시술 위치를 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어방법은,
    기 설정된 값들에 대응하는 절제 대상 영역들을 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 대상체의 절제 대상 영역을 결정하는 단계는
    상기 생성된 손상 값을 상기 기 설정된 값들과 비교하여, 상기 손상 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 스캔 정보는 상기 대상체에 포함되는 복수의 영역들 각각에 관한 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하고,
    상기 손상 값을 생성하는 단계는 상기 복수의 영역들 각각에서 손상된 정도를 수치화하여 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성하는 단계;를 포함하며,
    상기 대상체의 절제 대상 영역를 결정하는 단계는 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 이용하여, 상기 복수의 영역들 중 적어도 하나의 영역을 상기 절제 대상 영역으로 결정하는 단계;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 하나의 광 음향 영상 진단 장치의 제어방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 비 일시적인 기록 매체
  11. 대상체 내로 주입된 조영제의 광 에너지 흡수 파장에 대응되는 주파수를 포함하는 광 신호를 상기 대상체에 조사하는 광 신호 송신부;
    상기 조사된 광 신호에 대응하여 상기 대상체에서 발생되는 광 음향 신호를 수신하는 초음파 프로브;
    상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 수신된 광 음향 신호의 강도를 나타내는 스캔 정보를 생성하고, 상기 생성된 스캔 정보에 포함된 기 설정된 시간 동안 상기 수신된 광 음향 신호의 강도의 변화를 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 판단하는 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 대상체의 손상 정도를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 스캔 정보를 이용하여 시간에 따른 상기 광 음향 신호의 강도의 변화를 나타내는 시간-강도 곡선(Time Intensity Curve)을 생성하고,
    상기 생성된 시간-강도 곡선을 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 결정하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 기 설정된 시간 동안 상기 생성된 시간-강도 곡선의 기울기를 이용하여 상기 대상체의 손상 정도를 판단하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 광 음향 영상을 생성하고,
    상기 디스플레이부는 상기 생성된 시간-강도 곡선과 상기 광 음향 영상을 디스플레이하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 진단 장치는,
    관심 영역을 설정하기 위한 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 설정 입력에 기초하여, 상기 광 음향 영상 내에 상기 관심 영역을 설정하고,
    상기 관심 영역으로부터 수신된 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 나타내는 상기 스캔 정보를 생성하며,
    상기 생성된 스캔 정보를 이용하여 상기 관심 영역으로부터 수신된 광 음향 신호에 대한 시간-강도 곡선(Time Intensity Curve)을 생성하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 대상체에 포함되는 복수의 영역들 각각에 관한 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성하고,
    상기 생성된 스캔 정보를 이용하여 상기 복수의 영역들 각각에서 손상된 정도를 수치화하여 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성하며,
    상기 수신된 광 음향 신호를 이용하여 상기 대상체에 대응하는 광 음향 영상을 생성하고,
    상기 생성된 광 음향 영상을 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값에 대응하는 기설정된 색으로 컬러-코딩(color-coding)하며,
    상기 디스플레이부는 상기 컬러-코딩된 광 음향 영상을 디스플레이하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    상기 대상체의 손상 정도를 결정하는 단계는 상기 대상체의 손상 정도를 수치화하여 손상 값을 생성하고,
    상기 생성된 손상 값에 따라 상기 대상체의 절제 대상 영역를 결정하며,
    상기 결정된 절제 대상 영역에 대응하는 절제 시술 위치를 결정하고,
    상기 디스플레이부는 상기 판단된 상기 대상체의 절제 시술 위치를 디스플레이하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 진단 장치는,
    기 설정된 값들에 대응하는 절제 대상 영역들을 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    생성된 손상 값을 상기 기 설정된 값들과 비교하여, 상기 손상 값에 대응하는 절제 대상 영역을 결정하는, 광 음향 영상 진단 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 대상체에 포함되는 복수의 영역들 각각에 관한 광 음향 신호의 강도에 관련된 정보를 포함하는 스캔 정보를 생성하고,
    상기 생성된 스캔 정보를 이용하여 상기 복수의 영역들 각각에서 손상된 정도를 수치화하여 상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 생성하며,
    상기 복수의 영역들 각각의 손상 값을 이용하여, 상기 복수의 영역들 중 적어도 하나의 영역을 상기 절제 대상 영역으로 결정하는, 광 음향 영상 진단 장치.
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