KR101410027B1 - A multimodality optical probe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 APD 모듈과 전기적으로 연결되는 광원부 번들 광섬유 및 수광부 번들 광섬유를 통합한 단일 광섬유 번들로 구성하는 복합 진단 영상용 광학 프로브를 제공한다.
또한, 본 발명은 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되어 목표하는 피조사 영역에 정확히 조준함으로써 치료 효과를 향상시킨다.The present invention provides an optical probe for a complex diagnostic image comprising a single optical fiber bundle incorporating a light source bundled optical fiber and a light receiving unit bundled optical fiber electrically connected to the APD module.
In addition, according to the present invention, the position of a portion of the bundle optical fiber bundle of the light source unit and the bundle optical fiber bundle of the light receiver bundle is adjusted by the adjustment unit provided outside the case, thereby improving the therapeutic effect by accurately aiming at the target irradiated region.
Description
본 발명은 광학 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 APD 및 PMT 등의 광자 검출 모듈과 전기적으로 연결되는 광원부 번들 광섬유 및 수광부 번들 광섬유를 통합한 단일 광섬유 번들로 구성하는 복합 진단 영상 획득에 유리하며, 내부에 포함된 압진동자를 이용한 음향학적 진단 정보를 함께 얻어 광진단 영상과 고해상도의 음파를 통한 진단 영상이 결합된 복합 진단 영상을 얻는 소형화된 복합 광진단 프로브에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical probe, and more particularly, to an optical probe, which is advantageous for obtaining a complex diagnostic image composed of a single optical fiber bundle incorporating a light source bundled optical fiber and a light receiving unit bundled optical fiber electrically connected to a photon detection module such as an external APD and PMT The present invention relates to a miniaturized composite optical diagnostic probe that obtains a complex diagnostic image combined with an optical diagnostic image and a diagnostic image through a high-resolution sound wave, together with acoustical diagnostic information using an internal vibrator.
기존의 확산광 영상을 위한 복합 진단 영상용 광학 프로브 형태는 광세기 변조된 다채널 레이저 광원과 연속광 광대역 광원을 조직 내부로 도파하기 위한 레이저용 광섬유 번들 및 연속광용 광섬유 번들로 구성된 광원부와 조직 내부에서 산란된 광자들을 수광하기 위한 광자 검출 모듈 다중모드 광섬유로 구성된 수광부로 구성된다.Optical probe type for complex diagnostic image for conventional diffuse optical image is composed of optical intensity-modulated multichannel laser light source and a light source unit consisting of a bundle of optical fiber for laser and a bundle of optical fiber for continuous optical waveguide for guiding the continuous optical broadband light source into the tissue, And a photodetector module for receiving scattered photons from the multi-mode optical fiber.
이때, 고정된 수광부로부터 광원부 사이의 거리를 조절하여 조직 내부에서의 광자의 산란 경로를 조정하게 된다. 이러한 확산광 기반의 광진단 영상은 진단 부위의 기능적 영상을 제공하나 기본적으로 낮은 해상도를 갖는다.At this time, the distance between the fixed light receiving unit and the light source unit is adjusted to adjust the scattering path of the photon in the tissue. These diffuse-based photodiagnostic images provide functional images of the diagnosis site but have basically low resolution.
이러한 형태는 진단을 위한 목표 지점인 수광부와 광원부의 중간지점의 육안 관찰이 어렵고 프로브의 소형화와 임상 진단시에 취약한 단점을 지닌다.This form is difficult to observe at the midpoint between the light-receiving part and the light-emitting part, which is a target point for diagnosis, and has a weak point in miniaturization of the probe and clinical diagnosis.
또한, 내부에 고주파 신호를 발생하는 APD 및 PMT 등의 광자 검출 모듈을 사용함으로써 전자기적 간섭에 민감한 진단 영역에 취약하며, 초음파 진단을 위한 압전 진동자 등과 병행하여 사용하기에 어려운 문제점이 있었다.Further, by using a photodetector module such as APD and PMT for generating a high frequency signal in the inside, it is vulnerable to a diagnosis area sensitive to electromagnetic interference, and it is difficult to use it in parallel with a piezoelectric transducer for ultrasonic diagnosis.
아울러, 내부 APD 모듈회로를 위한 공간 및 추가적인 전력선, 고주파 전송 선로가 필요하여 생산성 및 소형화, 복합진단 영상을 얻기 위한 추가적인 모듈의 도입을 위한 공간 확보가 어려운 문제점이 있었다.
In addition, space for the internal APD module circuit and additional power line and high frequency transmission line are required, which makes it difficult to secure productivity and miniaturization, and space for introducing an additional module for obtaining a complex diagnostic image.
(특허문헌 1) JP2007-198883 A
(Patent Document 1) JP2007-198883 A
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 APD 모듈과 전기적으로 연결되는 광원부 번들 광섬유 및 수광부 번들 광섬유를 통합한 단일 광섬유 번들로 구성된 복합 진단 영상용 광학 프로브를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical probe for a complex diagnostic image comprising a single optical fiber bundle incorporating a bundle optical fiber bundled with a light source part and a bundle optical fiber bundled with a light receiving part electrically connected to the APD module.
또한, 본 발명의 목적은 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되는 복합 진단 영상용 광학 프로브를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an optical probe for a complex diagnostic image in which the position of a portion of the bundle optical fiber bundled with the light source and the bundle optical fiber bundle exposed to the outside is controlled by an adjusting unit provided outside the case.
또한, 본 발명의 목적은 저해상도인 확산광 기반의 광진단 영상을 내부 압전진동자로 고해상도의 음향학적 진단 영상을 얻는 복합 진단 영상용 광학 프로브를 제공하는 것이다..
It is another object of the present invention to provide an optical probe for a complex diagnostic image which obtains a high-resolution acoustic diagnostic image using an internal piezoelectric transducer based on a diffusion-based optical diagnostic image with low resolution.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 복합 진단 영상용 광학 프로브는 광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300), 및 상기 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 프로브로서, 상기 광원부 번들 광섬유(200)는 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 포함하고, 상기 수광부 번들 광섬유(300)는 레이저 수광부(311)를 포함하며, 그리고 상기 레이저 수광부(311)는 APD 모듈(330)에 연결되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, an optical probe for a complex diagnostic image according to the present invention includes a light source bundled
바람직하게는, 상기 광원부 번들 광섬유(200)는 다수의 연속광원(215)을 더 포함하고, 상기 수광부 번들 광섬유(300)는 다수의 연속광원 수광부(315)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light source bundled
바람직하게는, 상기 광원부 번들 광섬유(200)의 입력단은 상기 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 위한 다수의 채널 입력단 및 상기 다수의 연속광원(215)을 위한 하나의 연속광원 입력단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The input end of the light source bundle
바람직하게는, 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 출력단은 상기 레이저 수광부(311)를 상기 APD 모듈에 연결하기 위한 출력단 및 상기 다수의 연속광원 수광부(315)를 위한 하나의 연속광원 출력단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the output terminal of the light receiving unit bundle
바람직하게는, 상기 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단과 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단은, 상기 케이스(100)의 탐침면(110)에서 외부로 노출되며, 노출되는 위치가 조절 가능한 것을 특징으로 한다.Preferably, the output end of the bundle
바람직하게는, 상기 APD 모듈(330)은 상기 케이스(100) 외부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the
상기한 바와 같은 본 발명은 APD 모듈과 전기적으로 연결되는 광원부 번들 광섬유 및 수광부 번들 광섬유를 통합한 단일 광섬유 번들로 구성하여 제품을 간소화할 수 있다.The present invention as described above can simplify a product by constituting a single optical fiber bundle that integrates a bundle optical fiber bundled with a light source part and a bundled optical fiber bundled with a light receiving part electrically connected to the APD module.
또한, 본 발명은 케이스 외부에 구비되는 조절부에 의하여 광원부 번들 광섬유와 수광부 번들 광섬유의 외부로 노출되는 부분의 위치가 조절되어 목표하는 피조사 영역에 정확히 조준함으로써 치료 효과를 향상시킨다.In addition, according to the present invention, the position of a portion of the bundle optical fiber bundle of the light source unit and the bundle optical fiber bundle of the light receiver bundle is adjusted by the adjustment unit provided outside the case, thereby improving the therapeutic effect by accurately aiming at the target irradiated region.
광에 의한 진단 영상과 압전 진동자를 통한 음향학적 영상 정보를 동시에 제공할 수 있게 하여 진단시의 기능성을 높이고 고해상도의 음향학적 진단 영상과 확산광 기반의 기능 영상(functional imaging)을 동시에 수집하여 정확한 진단을 가능하게 한다.
It is possible to simultaneously provide the diagnostic image by light and the acoustic image information through the piezoelectric transducer, so that the function of diagnosis is enhanced, and the high-resolution acoustical diagnostic image and diffuse-based functional imaging are collected at the same time, .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 진단 영상용 광학 프로브가 실장되는 케이스를 나타낸 일 방향에서의 사시도, 및
도 2는 도 1의 케이스 내부에 실장되는 본 발명의 광원부 번들 광섬유, 수광부 번들 광섬유 및 레이저 수광부와 연결되는 외부 광검출기인 APD 모듈을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.1 is a perspective view showing a case in which an optical probe for a complex diagnosis image is mounted according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a perspective view illustrating an APD module, which is an external photodetector connected to a light bundle optical fiber, a bundle of optical fiber bundles, and a laser light receiving unit of the present invention mounted in the case of FIG.
본 발명의 복합 진단 영상용 광학 프로브를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.The constituent elements of the optical probe for a complex diagnostic image of the present invention can be used integrally or individually. In addition, some components may be omitted depending on the usage form.
본 발명에 따른 복합 진단 영상용 광학 프로브의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
A preferred embodiment of an optical probe for a composite diagnostic image according to the present invention will be described with reference to Figs. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, the definitions of these terms should be described based on the contents throughout this specification.
이하, 도 1을 참고하여 복합 진단 영상용 광학 프로브가 실장되는 케이스(100)를 설명한다.Hereinafter, a
케이스(100)는 탐침면(110)과 수직인 상부면(111)을 더 포함하고, 육안 관측용 홈(150)은 탐침면(110)에서 상부면(111)으로 연장된다.The
탐침면(110)은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 평평한 평면으로 이루어지나, 사용자의 필요에 따라 일정한 곡률을 갖도록 적용 가능하다. 이러한 탐침면(110)은 피검자의 피조사 영역(=피부)에 접촉하는 부분이다.The
광원부 개구(120)와 수광부 개구(130)는 육안 관측용 홈(150)을 기준으로 좌우에 배치되며, 광원부 개구(120), 수광부 개구(130) 및 육안 관측용 홈(150)의 하측에는 압전진동모듈(140)이 위치한다.The light source unit opening 120 and the light receiving unit opening 130 are disposed on the left and right with respect to the visual
압전진동모듈(140)은, 음향제동부(141), 압전진동소자(142), 음향정합부(143) 및 음향렌즈(144)를 포함한다.The
탐침면(110)에서 볼 경우, 육안 관측용 홈(150)은, 탐침면(110)과 상부면(111)이 만나는 모서리에서 수직한 방향으로 구비된다.When viewed from the
전술한 육안 관측용 홈(150)은 탐침면(110)에서 볼 경우, 상부면(111)의 반대측에 위치하는 하부면과 탐침면(110)이 만나는 모서리에는 구비되지 않는다.
The above-mentioned naked
또한, 케이스(100)은 상부면(111)에서 하측을 향하여 휘어지는 형태이며, 이러한 형상적 구조는 사용자로 하여금 손목에 무리가 가지 않도록 돕는다.In addition, the
아울러, 케이스(100)에는, 광원부 번들 광섬유(200) 및 수광부 번들 광섬유(300)의 위치를 조절할 수 있는 조절부(410)가 위치한다.
In addition, in the
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 진단 영상용 광학 프로브를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an optical probe for a composite diagnostic image according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
광원부 번들 광섬유(200), 수광부 번들 광섬유(300), 및 광원부 번들 광섬유(200)와 수광부 번들 광섬유(300)가 실장되는 케이스(100)를 구비하는, 광학 프로브로서, 광원부 번들 광섬유(200)는 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 포함하고, 수광부 번들 광섬유(300)는 레이저 수광부(311)를 포함하며, 그리고 레이저 수광부(311)는 APD 모듈(330)에 연결된다.The bundle
또한, 광원부 번들 광섬유(200)는 다수의 연속광원(215)을 더 포함하고, 수광부 번들 광섬유(300)는 다수의 연속광원 수광부(315)를 더 포함한다.The bundle
광원부 번들 광섬유(200)의 입력단은 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 위한 다수의 채널 입력단 및 다수의 연속광원(215)을 위한 하나의 연속광원 입력단으로 이루어진다.The input ends of the bundle
수광부 번들 광섬유(300)의 출력단은 레이저 수광부(311)를 APD 모듈(330)에 연결하기 위한 출력단 및 다수의 연속광원 수광부(315)를 위한 하나의 연속광원 출력단으로 이루어진다.The output terminal of the light receiving section bundle
APD 모듈(330)은 케이스(100) 내측에 구비된다.The
보다 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 수광부(311)의 일단과 연결되며, 이러한 레이저 수광부(311)는 연속 광원(215)에 의해 피조사 영역(=피부)으로부터 획득된 데이터를 수신한다.More specifically, as shown in FIG. 2, the laser
이에 따라 복합 진단 영상용 광학 프로브는 압전진동모듈(140)을 위한 공간을 확보하고 압전진동모듈(140)과 광검출기 간의 간섭을 피하기 위해 광검출 장치가 프로브 외부에 위치하게 된다.Accordingly, the optical probe for the complex diagnosis image secures a space for the
또한, 내부에 위치한 압전진동모듈(140)을 통한 고해상도의 음향학적 영상 정보를 함께 수집하여 기존의 확산광 진단 영상의 문제점인 낮은 해상도를 보완한다.
Also, the high-resolution acoustical image information is collected together through the
APD 모듈(330)은 케이스(110)의 외부에 위치하여 연결된다.The
본 발명에서 도 2에 도시된 APD 모듈(330)은 레이저 광원(211, 212, 213, 214), 연속 광원(215), 레이저 수광부(311) 및 연속 광원 수광부(315)의 일단과 각각 연결되는 별도의 데이터 수집 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 수신된 결과를 별도의 디스플레이부(미도시)를 통해 출력할 수도 있다.2 is connected to one end of the
한편, 본 발명에서는 도시되지 않았으나, APD 모듈(330)은 케이스(110)의 내부에 실장되어 상기한 기능을 수행하는 것 또한 가능하다.Meanwhile, although not shown in the present invention, the
이러한 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단과 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단은, 케이스(100)의 탐침면(110)에서 외부로 노출되며, 노출되는 위치가 조절 가능하다.
The output end of the bundle
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.
100: 케이스
110: 탐침면
120: 광원부 개구
130: 수광부 개구
140: 압전진동모듈
150: 육안 관측용 홈
190: 케이블
200: 광원부 번들 광섬유
211, 212, 213, 214: 레이저 광원
215: 연속 광원
290: 광원부 지지 블록
300: 수광부 번들 광섬유
311: 레이저 수광부
315: 연속 광원 수광부
330: APD 모듈
390: 수광부 지지 블록100: Case
110: probe face
120: Light source opening
130: Light receiving section opening
140: Piezoelectric vibration module
150: Hook for visual observation
190: Cable
200: bundle optical fiber bundle
211, 212, 213, 214: laser light source
215: continuous light source
290: Light source support block
300: Receiver bundle optical fiber
311: Laser light receiving section
315: Continuous light source light receiving unit
330: APD module
390: Light receiving portion supporting block
Claims (6)
상기 광원부 번들 광섬유(200)는 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 포함하고,
상기 수광부 번들 광섬유(300)는 레이저 수광부(311)를 포함하며,
상기 레이저 수광부(311)는 APD 모듈(330)에 연결되고,
상기 케이스(100)는 육안 관측용 홈(150)을 포함하여, 상기 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단 및 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단은 상기 육안 관측용 홈(150)의 양쪽에 위치하며,
상기 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단, 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단및 상기 육안 관측용 홈(150)의 하측에 위치하며, 음향제동부(141), 압전진동소자(142), 음향정합부(143) 및 음향렌즈(144)를 포함하는 압전진동모듈(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.
1. An optical probe comprising a light source bundled optical fiber 200, a light receiving unit bundled optical fiber 300, and a case 100 on which the light source bundled optical fiber 200 and the light receiving unit bundled optical fiber 300 are mounted,
The bundle optical fiber 200 includes a laser light source 211, 212, 213, 214,
The light receiving unit bundle optical fiber 300 includes a laser light receiving unit 311,
The laser light receiving unit 311 is connected to the APD module 330,
The case 100 includes a visual observation groove 150. The output end of the light bundle optical fiber 200 and the input end of the light receiving bundle optical fiber 300 are located on both sides of the visual eye observation groove 150 ,
The output terminal of the bundle optical fiber 200 of the light source unit, the input terminal of the optical fiber bundle 300 of the light receiving unit, and the lower side of the visual eye observation groove 150 and includes an acoustic braking unit 141, a piezoelectric vibration element 142, Further comprising a piezoelectric vibrating module (140) including a piezoelectric element (143) and an acoustic lens (144).
Optical probe.
상기 광원부 번들 광섬유(200)는 다수의 연속광원(215)을 더 포함하고,
상기 수광부 번들 광섬유(300)는 다수의 연속광원 수광부(315)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.
The method according to claim 1,
The bundle optical fiber 200 may further include a plurality of continuous light sources 215,
The light receiving unit bundle optical fiber (300) further includes a plurality of continuous light receiving units (315).
Optical probe.
상기 광원부 번들 광섬유(200)의 입력단은 상기 레이저 광원(211, 212, 213, 214)을 위한 다수의 채널 입력단 및 상기 다수의 연속광원(215)을 위한 하나의 연속광원 입력단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.
3. The method of claim 2,
The input end of the bundle optical fiber 200 is composed of a plurality of channel input terminals for the laser light sources 211, 212, 213 and 214 and one continuous light source input terminal for the plurality of continuous light sources 215. ,
Optical probe.
상기 수광부 번들 광섬유(300)의 출력단은 상기 레이저 수광부(311)를 상기 APD 모듈에 연결하기 위한 출력단 및 상기 다수의 연속광원 수광부(315)를 위한 하나의 연속광원 출력단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.
The method of claim 3,
The output terminal of the light receiving unit bundle optical fiber 300 comprises an output terminal for connecting the laser light receiving unit 311 to the APD module and one continuous light source output terminal for the plurality of continuous light source light receiving units 315,
Optical probe.
상기 광원부 번들 광섬유(200)의 출력단과 상기 수광부 번들 광섬유(300)의 입력단은, 상기 케이스(100)의 탐침면(110)에서 외부로 노출되며, 노출되는 위치가 조절 가능한 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.
The method according to claim 3 or 4,
Wherein an output end of the bundle optical fiber 200 and an input end of the bundle optical fiber 300 are exposed to the outside from the probe surface 110 of the case 100 and the exposed position is adjustable.
Optical probe.
상기 APD 모듈(330)은 상기 케이스(100) 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는,
광학 프로브.The method according to claim 3 or 4,
Characterized in that the APD module (330) is provided inside the case (100)
Optical probe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130165650A KR101410027B1 (en) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | A multimodality optical probe |
Applications Claiming Priority (1)
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