公开(公告)号：KR101852560B1

公开(公告)日：2018-04-26

申请号：KR1020160162854

申请日：2016-12-01

Applicant: 포항공과대학교 산학협력단

Inventor： 김철홍 ,  임근배 ,  박경진 ,  유선영 ,  김세희 ,  김진영 ,  김용민 ,  백진우

IPC: G01N29/24 ,  A61B5/00 ,  A61B8/08 ,  G01N27/30

CPC classification number: A61B5/00 ,  A61B8/08 ,  G01N27/30 ,  G01N29/24 ,  G01N29/2418 ,  A61B5/0095 ,  A61B8/5207

Abstract: 본발명은방수형 PDMS 스캐너를이용한광음향수술중조직검사장치및 그를이용한광음향영상획득방법에관한것으로서, 보다구체적으로는방수형 PDMS 스캐너를이용한광음향수술중조직검사장치로서, 광음향촬영을위한광인펄스레이저를생성하여조사하는광원모듈; 상기광원모듈로부터제공되는펄스레이저를반사시켜조직샘플로전달하고, 상기조직샘플로부터발생되는광음향의초음파신호를수신하여출력하는스캔모듈; 및상기광원모듈및 상기스캔모듈을제어하며, 상기스캔모듈로부터획득된광음향의초음파신호를제공받고, 상기측정된광음향의초음파신호를신호처리하여영상화하는제어모듈을포함하되, 상기스캔모듈은, 수술중 외과적인수술로떼어낸조직샘플을조직검사장치의샘플홀더에올려위치시킨후 투명윈도우에접촉시켜세포영상을획득하도록수행하도록하는것을그 구성상의특징으로한다. 본발명에서제안하고있는방수형 PDMS 스캐너를이용한광음향수술중조직검사장치및 그를이용한광음향영상획득방법에따르면, 광원모듈과스캔모듈과제어모듈을포함하여구성하되, 스캔모듈은수술중 외과적인수술로떼어낸조직샘플을기존의동결절편검사방법의절편을만드는과정과염색과정을생략한상태에서조직샘플에접촉시켜광음향영상을검출할수 있도록구성함으로써, 수술중 조직검사시간을대폭단축하고, 수술중 반복적으로시행되는조직검사시간을줄이는것으로전체수술시간을줄여주고, 그로인한환자의수술예후에도움을줄 수있다. 또한, 본발명에따르면, 스캔모듈을손잡이형태로회전가능한구조를갖도록구성함으로써, 암제거수술중 의심부위조직을떼어내기전, 직접환부에스캔모듈을접촉시켜세포영상을획득하는것이가능하도록할 수있다. 뿐만아니라, 본발명은, 기존의동결절편검사를단순히대체하는것이아닌수술시간을줄일수 있기때문에의사의수술집도시간과수술실사용비용을절약할수 있으며, 완제품판매의 1회성매출뿐만아니라소모성부품의윈도우교체사용및 PDMS 스캐너를설치한하우징수조의교체사용으로지속적인수익창출이가능하도록할 수있다.

公开(公告)号：KR101848235B1

公开(公告)日：2018-04-12

申请号：KR1020160163079

申请日：2016-12-01

Applicant: 포항공과대학교 산학협력단

Inventor： 김철홍 ,  이동현 ,  이창호

IPC: G06T5/00 ,  A61B5/00 ,  A61B8/00 ,  A61B8/06 ,  A61B5/1455

CPC classification number: A61B5/00 ,  A61B5/1455 ,  A61B8/00 ,  A61B8/06 ,  G06T5/00 ,  G06T5/006 ,  A61B5/0095 ,  A61B8/4483 ,  G06T2207/10048 ,  G06T2207/10132

Abstract: 본발명은광단층영상을이용한비초점광음향영상왜곡보정방법및 장치에관한것으로서, 보다구체적으로는광단층영상을이용한비초점광음향영상왜곡보정방법으로서, (1) 광음향영상촬영부와광간섭단층촬영부를이용하여생체조직샘플의광음향원본영상과광간섭원본영상을획득하는단계; (2) 상기단계 (1)에서획득된광음향원본영상과광간섭원본영상을광음향영상왜곡보정부에서수신하는단계; 및 (3) 상기광음향영상왜곡보정부에서수신된광간섭원본영상을기준으로상기광음향원본영상의왜곡을보정하는단계를포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 본발명에서제안하고있는광단층영상을이용한비초점광음향영상왜곡보정방법및 장치에따르면, 광음향현미경영상기기의초음파트랜스듀서위치와샘플스캐닝에의해변화하는광음향신호의획득위치간의거리로인해발생하는광음향의이미지왜곡을광간섭단층영상을기준으로광음향영상의왜곡을보정할수 있도록구성함으로써, 기존의광음향현미경영상기기에서발생하는깊이방향으로의광음향영상의왜곡을효과적으로보정할 수있고, 보다정확한광음향단층의영상획득이가능하도록할 수있다. 또한, 본발명에따르면, 동일한위치를동시에광음향현미경영상기기와광간섭단층촬영장치를이용하여촬영하고획득한광간섭단층영상을기준으로광음향영상을보정하는방식으로, 광음향영상의왜곡현상을지속적으로보정할수 있도록할 수있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种非聚焦光声图像失真校正方法和装置，使用银矿断层摄影成像，以及使用该光学断层图像更具体euroneun非聚焦光声图像失真校正方法，（1）的光声摄像部和所述光干涉 使用断层摄影单元获取生物组织样本的光声原件图像和光干涉原件图像; （2）在光声图像畸变校正单元接收步骤（1）中得到的光声原图像和光学干涉原图像; 并且（3）基于由光声图像畸变校正单元接收的光学干涉原图像校正光声原图像的畸变。 根据所提出的发明，以及使用该光学断层图像校正的非聚焦光声图像失真的方法和装置，所获得的，其通过光学超声换能器的位置和样本扫描声学显微镜成像装置改变所述光声信号的位置之间的距离 通过配置，因为产生这样你就可以校正光学相干断层扫描图像的基础上的光声图像的失真的光声图像失真的，校正的深度方向的光声图像，从而有效地发生在传统的光声显微镜成像装置的失真 这样就有可能获得更准确的光声层析成像图像。 根据本发明，在通过使用光声显微镜成像装置和在汉王OCT图像的基础上校正所述光声图像的方法的光学相干断层成像装置获取光声图像的失真拍摄的同一时间在同一位置 可以不断纠正。

公开(公告)号：KR101818184B1

公开(公告)日：2018-01-12

申请号：KR1020160131637

申请日：2016-10-11

Applicant: 포항공과대학교 산학협력단

Inventor： 김철홍 ,  박성조 ,  조성희 ,  최창훈

IPC: A61B8/12 ,  A61B8/08 ,  A61B5/00 ,  G02B27/30 ,  G02B19/00

CPC classification number: A61B8/0858 ,  A61B5/0084 ,  A61B8/4416 ,  A61B8/485 ,  A61B8/5223 ,  A61B8/587 ,  A61B8/12 ,  A61B5/0075 ,  A61B8/5207 ,  G02B19/0052 ,  G02B27/30

Abstract: 본발명은, 체내삽입형의료기기를이용한레이저유도열 스트레인영상획득시스템에관한것으로서, 레이저를사출하는광원모듈; 상기광원모듈에서사출된레이저가광섬유내에들어가도록대물렌즈(objective lens)를통해집중시키는집광모듈; 스캐닝스테이지와체내삽입형의료기기로구성되어, 상기광섬유를통해전달된레이저를영상부위로방출하고, 상기영상부위로부터발생한초음파신호를획득하는초음파신호획득모듈; 상기초음파신호획득모듈로전달되는초음파펄스를발생시키고, 상기초음파신호획득모듈에서획득된초음파신호를전달받아증폭하는펄스발생및 초음파신호수신모듈; 및상기펄스발생및 초음파신호수신모듈에서증폭된초음파신호를이용하여미리지정된알고리즘을통해열 스트레인영상을획득하는데이터획득모듈을포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 또한, 본발명은, 체내삽입형의료기기를이용한레이저유도열 스트레인영상획득방법에관한것으로서, (1) 광원모듈에서사출된레이저가광섬유를통해전달되는단계; (2) 펄스발생및 초음파신호수신모듈에서발생된초음파펄스가전달되는단계; (3) 체내삽입형의료기기가상기단계 (2)에서전달된초음파펄스를영상부위로발사하여상기영상부위로부터반사되는조사전 초음파신호, 및상기단계 (1)에서광섬유를통해전달된레이저를상기영상부위로방출하여상기영상부위로부터발생하는조사후 초음파신호를획득하는단계; 및 (4) 데이터획득모듈이상기단계 (3)에서획득된조사전 초음파신호및 조사후 초음파신호를이용하여영상처리를통해열 스트레인영상을획득하는단계를포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 뿐만아니라, 본발명은, 레이저유도열 스트레인영상획득용체내삽입형의료기기에관한것으로서, 영상부위로부터발생한초음파신호를획득하는초음파트랜스듀서; 말단이상기초음파트랜스듀서의측면에위치하도록배치되어외부광원으로부터사출된레이저를상기영상부위에조사하는광섬유; 상기초음파트랜스듀서와연결되어, 외부펄서-리시버에서발생한초음파펄스를상기초음파트랜스듀서로전달하고, 상기초음파트랜스듀서가획득한초음파신호를상기외부펄서-리시버로전달하는펄스및 초음파신호전달수단; 및상기초음파트랜스듀서, 상기광섬유및 상기펄스및 초음파신호전달수단을외부로부터보호하도록금속으로가공되어부식되지않는재질로구성되는하우징을포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 본발명에서제안하고있는체내삽입형의료기기를이용한레이저유도열 스트레인영상획득시스템, 방법, 및레이저유도열 스트레인영상획득용체내삽입형의료기기에따르면, 광원모듈에서사출된레이저를광섬유를이용하여전달하고영상부위에직접조사함으로써, 레이저를효율적으로전달할수 있어, 기존열원을이용하는경우체내에서온도변화를일으키기어려워발생하는스트레인영상의민감도와효율성문제를해결할수 있다. 또한, 본발명에따르면, 사용레이저의파장을영상부위의광흡수도에따라결정함으로써, 즉, 목표영상조직의광흡수도가높은파장영역의레이저를선택적으로사용함으로써, 해당영상조직의온도를다른조직에비해선택적으로높게올릴수 있어, 특정영상조직을효과적으로선별할수 있고, 조직의성분에따라선택적으로영상을얻을수 있어, 구조적정보뿐만아니라기존초음파및 빛영상에서얻기힘든생리학적정보까지얻을수 있다. 뿐만아니라, 본발명에따르면, 광섬유를이용하여레이저를전달하고, 영상부위의광흡수도에따른선택적레이저를사용함으로써, 다양한사이즈및 어플리케이션이가능하며, 혈관삽입가능카테터부터내시경까지맞춤형으로제작하는것이가능하여능동적으로의료기기를채택하는것이가능하고, 레이저를사용하여체외에서열 스트레인영상을얻는기존의방법도적용하여유효하게사용할수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及使用可植入医疗装置的激光诱导热应变图像采集系统。 聚光模块，用于将从光源模块发射的激光束通过物镜聚焦以进入光纤; 由扫描台和身体可插入医疗装置组成的超声波信号采集模块将通过光纤传输的激光发射到图像区域，并获取从图像区域产生的超声波信号; 超声生成超声波脉冲将被发送到所述信号采集模块，一接收模块和超声波脉冲通过接收超声波信号采集模块中得到的超声波信号生成用于放大信号; 以及数据采集模块，用于使用由脉冲生成和超声波信号接收模块放大的超声波信号通过预定算法获取热应变图像。 本发明还涉及一种使用植入式医疗器械的激光诱导热应变图像采集方法，该方法包括：（1）通过光纤传输从光源模块发射的激光束; （2）发送从脉冲发生和超声波信号接收模块产生的超声波脉冲; 3，身体植入医疗设备组槽之前的超声波信号，并通过烧制在上述步骤（2）向所述图像区域中的超声波脉冲的传输通过光纤在上述步骤（1）通过对所述图像的激光被从图像区域反射 并从成像部位照射后获取超声信号; 和（4），其通过使用超声波信号包括从所述数据获取模块的移相器（3）中获取的预浴和照射超声信号之后：获得通过图像处理的热应变图像，其特征在于在该配置。 此外，本发明中，作为涉及用于获得激光诱导热应变图像，用于获取从图像区域中产生的超声信号的超声换能器的主体可植入医疗设备; 设置在所述超声波换能器的一侧上的光纤，用于利用从外部光源发射的激光照射所述图像区域; 的连接到所述超声换能器，在接收器中产生的超声换能器，其中所述超声换能器是得到，其中使外部脉冲发生器的超声波信号的外部脉冲发生器传输超声脉冲 - 转发到所述接收器的脉冲和超声波信号发送装置; 还有一种由未被加工成金属的材料制成的外壳，以保护超声波换能器，光纤以及脉冲和超声波信号传输装置免受外界的影响。 根据基团存在感应激光使用由本发明的热应变图像采集系统，方法，和用于获得激光诱导热应变图像，转印使用光纤和图像区域从所述光源模块射出的激光的身体植入医疗设备提出一个主体植入医疗设备 可以有效地传输激光，并且可以解决在使用现有热源时由于体内温度变化的困难而出现的应变图像的灵敏度和效率的问题。 此外，根据本发明，通过图像区域的所使用的激光的光吸收度的波长的组织的较高波长区域可选择地确定的，即，通过使用目标图像的光吸收度的激光，其它图像组织的温度 有葫芦相比组织为高度选择性的，并且可以有效地筛选组织特异性图像，根据它选择性地获得的图像，以及结构信息的组织的成分从难以获得常规超声和光成像的生理信息获得。 此外，根据本发明，使用光纤使激光，并且，通过使用根据图像区域的光吸收率的选择性激光，也可以是不同的尺寸和应用，以及从血管插入导管通过内窥镜来定制 可以主动地采用医疗设备，并且可以有效地使用利用激光在身体外部获得序列应变图像的传统方法。

公开(公告)号：KR101737445B1

公开(公告)日：2017-05-18

申请号：KR1020160034925

申请日：2016-03-23

Applicant: 포항공과대학교 산학협력단

Inventor： 김철홍 ,  김지수

IPC: A61B5/00 ,  G01N21/17

Abstract: 본발명은 Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을이용한광음향신호크기예측방법에관한것으로서, 보다구체적으로는 (1) 생체내에서의빛의산란을시뮬레이션하여생체내의광 플루엔스(optical fluence)를계산하는단계; (1′) 조영제의농도에따라상기조영제가발생시키는광음향신호를측정하여광흡수계수를계산하는단계; (2) 상기단계 (1) 및 (1′)에서계산된광 플루엔스와광흡수계수를이용하여가상의광음향신호를생성하는단계; (3) 상기단계 (2)에서생성된가상의광음향신호의전달을시뮬레이션을이용하여계산하는단계; 및 (4) 상기단계 (3)에서의시뮬레이션결과를바탕으로초음파트랜스듀서에서의광음향신호의크기를예측하는단계를포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 또한, 본발명은광흡수도및 광산란도계산방법에관한것으로서, 보다구체적으로는 (1) 조영제의농도에따라상기조영제가발생시키는광음향신호를측정하여광흡수계수를계산하는단계; (1′) 상기조영제의스펙트럼을측정한결과를이용하여광소멸도를계산하는단계; (2) 상기단계 (1)에서계산된광흡수계수로부터광흡수도를계산하는단계; 및 (3) 상기단계 (1′) 및 (2)에서계산된광소멸도와광흡수도로부터광산란도를계산하는단계를포함하는것을그 구성상의특징으로한다. 뿐만아니라, 본발명은광음향조영제에관한것으로서, 보다구체적으로는 Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을이용하여예측된크기의광음향신호를발생시키되, 상기광음향신호의크기는, (1) 생체내에서의빛의산란을시뮬레이션하여생체내의광 플루엔스(optical fluence)를계산하는단계; (1′) 상기조영제가농도에따라발생시키는광음향신호를측정하여광흡수계수를계산하는단계; (2) 상기단계 (1) 및 (1′)에서계산된광 플루엔스와광흡수계수를이용하여가상의광음향신호를생성하는단계; (3) 상기단계 (2)에서생성된가상의광음향신호의전달을시뮬레이션을이용하여계산하는단계; 및 (4) 상기단계 (3)에서의시뮬레이션결과를바탕으로초음파트랜스듀서에서의광음향신호의크기를예측하는단계를거쳐서예측되는것을그 구성상의특징으로한다. 본발명에서제안하고있는 Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을이용한광음향신호크기예측방법, 광흡수도및 광산란도계산방법, 및해당값들을갖는광음향조영제에따르면, 몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을이용하여생체내의광 플루엔스를계산하고, 실험을통해측정하여알고있는광흡수계수를이용하여가상의광음향신호를생성하며, 생성된광음향신호를 k-wave 시뮬레이션을이용해초음파전달을계산하여초음파트랜스듀서에서의광음향신호크기를예측함으로써, 이러한시뮬레이션결과를이용하여광음향신호를최대화할 수있는광흡수계수를갖는광음향조영제를개발할수 있고, 광흡수계수와광흡수도및 광산란도를계산하여광음향영상에적합한조영제를개발할수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及使用蒙特卡洛和k-波模拟，更具体地，在活体内，以计算光感恩斯赫德（光学通量）的光声信号的强度的预测方法来模拟光eseoui的在（1）在体内的散射 步骤; （1'）通过根据造影剂的浓度测量由造影剂产生的光声信号来计算光吸收系数; （2）上产生的光声信号的使用在上述步骤中计算出的光感苏光吸收系数（1）和（1“）; （3）利用仿真计算步骤（2）中产生的虚拟光声信号的传递; 并且（4）基于步骤（3）中的模拟结果来预测超声换能器中的光声信号的大小。 此外，本发明涉及一种银矿吸收法，并且还光散射计算，并且更具体地计算的光吸收系数和所述造影剂的浓度（1）测量所述光声信号，它是造影剂发生; （1'）使用测量造影剂的光谱的结果来计算消光度; （2）根据步骤（1）中计算的光吸收系数计算光吸收; （3）根据在步骤（1'）和（2）中计算的消光和光吸收来计算光散射程度。 此外，本发明涉及一种银矿声造影剂，更具体地从蒙特卡洛和第k波模拟使用sikidoe生成预测大小的光声信号，和所述光声信号的大小，（1）在体内 通过模拟生物体内光的散射来计算活体内的光通量; （1'）通过测量由浓度的造影剂产生的光声信号来计算光吸收系数; （2）使用在步骤（1）和（1'）中计算的光通量和光吸收系数来生成虚像的光声信号; （3）利用仿真计算步骤（2）中产生的虚拟光声信号的传递; 并且（4）基于步骤（3）中的模拟结果来预测超声换能器中的光声信号的大小。 根据本发明提出的，蒙特卡洛和k-波模拟的光吸收和光散射度的计算方法，以及具有相应的值的光声造影剂的光声信号的强度的预测方法，使用模拟蒙特卡洛（蒙特卡罗） 利用实验测得的光吸收系数生成光声信号，利用k波模拟计算生成的光声信号，计算超声波传播， 通过预测光声信号幅度eseoui换能器，使用这样的模拟，并能开发一种具有光吸收系数以最大化光声信号，光吸收系数和光吸收，并且还计算光散射的光声造影剂 可以开发适用于光声成像的造影剂。