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KR101992333B1 - Fusion image acquiring system for cardiovascular disease diagnosis - Google Patents

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KR101992333B1
KR101992333B1 KR1020160176248A KR20160176248A KR101992333B1 KR 101992333 B1 KR101992333 B1 KR 101992333B1 KR 1020160176248 A KR1020160176248 A KR 1020160176248A KR 20160176248 A KR20160176248 A KR 20160176248A KR 101992333 B1 KR101992333 B1 KR 101992333B1
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catheter
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서영석
김정현
신일균
백대열
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원텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 일단에 위치하는 헤드 및 헤드로부터 타단으로 연장되며 광신호선 및 전기신호선을 구비하는 튜브를 포함하며, 상기 헤드를 통해 혈관 내 광 및 음파 신호를 출력하거나 입력받는 카테터; 상기 튜브가 관통 결합되며, 상기 카테터의 회전 및 이동을 안내하고, 상기 전기신호선과 연결되는 연결단자를 제공하는 풀백장치; 상기 광신호선과 연결되어 제1 광원을 상기 카테터에 제공하며, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 광신호를 제공받는 제1 신호전달장치; 상기 광신호선과 연결되어 제2 광원을 상기 카테터에 제공하는 제2 신호전달장치; 상기 풀백장치의 연결단자와 연결되어 상기 전기신호선을 통해 음파 발생을 위한 전기적 신호를 상기 카테터에 제공하고, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 음파신호에 대한 전기적신호를 제공받는 제3 신호전달장치; 상기 카테터로부터 제공받은 광 및 전기적 신호를 수신하여 영상을 생성하는 영상처리장치; 상기 영상처리장치로부터 처리된 영상을 출력하는 출력장치; 및 상기 풀백장치, 제1 신호전달장치, 제2 신호전달장치, 제3 신호전달장치, 영상처리장치, 및 출력장치를 제어하는 제어장치;을 포함하는 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템을 제공한다.The present invention relates to a catheter comprising a head positioned at one end and a tube extending from the head to the other end, the tube having optical signal lines and electrical signal lines, and outputting or receiving intravascular light and sound signals through the head; A pull back device for penetrating the tube, guiding rotation and movement of the catheter, and providing a connection terminal connected to the electrical signal line; A first signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a first light source to the catheter, the catheter being provided with an optical signal received from an intravascular region; A second signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a second light source to the catheter; A third signal transmission device connected to the connection terminal of the pullback device to provide an electrical signal for generating sound waves through the electrical signal line to the catheter and to receive an electrical signal for the sound wave signal received from the intra- ; An image processor for receiving an optical and electrical signal provided from the catheter and generating an image; An output device for outputting an image processed by the image processing device; And a control device for controlling the pullback device, the first signal transfer device, the second signal transfer device, the third signal transfer device, the image processing device, and the output device, and a fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases do.

Description

심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템 {FUSION IMAGE ACQUIRING SYSTEM FOR CARDIOVASCULAR DISEASE DIAGNOSIS}[0001] FUSION IMAGE ACQUIRING SYSTEM FOR CARDIOVASCULAR DISEASE DIAGNOSIS [0002]

본 발명은 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases.

인체의 병변을 진단 및 치료하기 위해 소화기 계열, 심장 및 신경 혈관 계열, 피부 계열, 눈 계열 등 많은 의학 분야에서 의료 영상을 필요로 하고 있다.In order to diagnose and treat the lesions of the human body, medical images are required in many medical fields such as digestive system, heart and neuron system, skin system, and eye system.

이때, 혈관계열에 경우를 예를 들면, 혈관의 상태파악을 위해 혈관을 영상화 하는 방법 중 하나로 초음파(ultrasound; US)를 이용한 혈관 내 초음파(Intravascular Ultrasound; IVUS) 기술이 있다.In this case, for example, in the case of a blood vessel system, there is an intravenous ultrasound (IVUS) technique using ultrasound (US) as one of the methods of imaging a blood vessel for understanding the condition of a blood vessel.

혈관 내 초음파(IVUS)는 초음파 변환자(Transducer)가 포함된 카테터(Catheter)를 혈관 내 삽입하여, 인체 내 관심 영역(Region Of Interesting; ROI)에 초음파 신호를 인가하고, 조직으로부터 반사되어 돌아오는 초음파 신호를 수신하여 관심영역의 구조를 영상화 하는 방법으로, 혈관 내 플라크(Plaque)의 구조, 혈관 벽의 동맥경화 정도와 석회화 정도 등의 혈관 내부 상태의 진단이 가능하다.Intravascular ultrasound (IVUS) is a method of injecting an ultrasound signal into a region of interest (ROI) in the human body by inserting a catheter containing an ultrasonic transducer into the blood vessel, The method of imaging the structure of the region of interest by receiving an ultrasound signal enables diagnosis of the internal state of the blood vessel such as the structure of the blood vessel plaque, the degree of arteriosclerosis of the blood vessel wall, and the degree of calcification.

초음파를 이용하여 혈관 내부를 영상화 하는 기술들은 대한민국 등록특허공보 제10-1059824호 (출원일 : 2010. 09. 09, 등록일 : 2011. 08. 22), 일본공개특허공보 2016-537137호 (출원일 : 2014. 11. 20, 공고일 : 2016. 12. 01) 등에 제시된바 있다. Techniques for imaging the interior of a blood vessel using ultrasound are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1059824 filed on September 09, 2010, 2011. 08. 22, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2016-537137 filed on 2014 , November 20, 2016), and so on.

혈관 내 초음파(IVUS)의 경우, 초음파 영상을 통해 혈관 내벽의 구조, 플라크(Plaque)의 구조 등과 같은 형태적 관찰이 가능하나 혈관 내 조직에 대한 조직학적 특성정보를 알 수 없기 때문에 상황에 따라 병변의 조기진단 및 예방이 어려운 문제점이 있었다.In the case of intravascular ultrasound (IVUS), the morphological observation such as the structure of the inner wall of the blood vessel and the structure of the plaque can be performed through the ultrasound image, but since the histological characteristic information on the intravascular tissue can not be known, There is a problem in that it is difficult to diagnose and prevent it.

한편, 초음파를 이용한 혈관 내 초음파 기술 외에도 혈관을 영상화하기 위한 기술은 광 간섭 단층(Optical Coherence Tomography; OCT) 영상 획득 기술, 광음향 (Photoacoustic; PA)영상 획득 기술 등이 있다.In addition to ultrasonic techniques using ultrasound, techniques for imaging blood vessels include optical coherence tomography (OCT) image acquisition technology and photoacoustic (PA) image acquisition technology.

여기서, 광 간섭 단층(OCT) 이란, 혈관 내 삽입된 카테터를 통해 광원으로부터 발생된 광신호 중 두 개의 광신호로 나누어져 하나의 광신호는 광을 조사하여 관심영역의 표면에서 반사되게 하며, 나머지 광신호는 관심영역으로부터 되돌아오는 광 신호와 간섭을 일으켜 이에 대한 정보를 이미지화하여 영상을 획득하는 기술로, 이때 얻어진 영상은 초음파를 통해 획득된 영상보다 20배 이상 상세한 영상의 획득이 가능하다.Here, the optical coherent tomography (OCT) is divided into two optical signals of optical signals generated from a light source through a catheter inserted in a blood vessel, and one optical signal irradiates light to be reflected at the surface of the region of interest, The optical signal interferes with the optical signal coming back from the region of interest and acquires the image by imaging the information about it. The obtained image can acquire the image 20 times more than the image obtained through the ultrasonic wave.

또한, 광음향(PA) 영상은 혈관 내 관심영역에 위치한 세포조직이 혈관 내 삽입된 카테터를 통해 조사된 광을 흡수하게 되고, 이때 세포조직은 빛 에너지를 열에너지로 변환시키며 변환된 열에너지로 인한 열팽창에 의해 광음향신호를 방출하게 된다. 이때의 신호를 검출하여 관심영역에 대한 영상을 획득할 수 있으며, 이와 더불어 지질, 멜라닌, 헤모글로빈 산소포화도 등에 대한 조직학적 특성정보를 획득할 수 있는 장점이 있다.In addition, the photoacoustic (PA) image absorbs the light irradiated through the catheter inserted into the blood vessel, and the cell tissue converts the light energy into thermal energy, and the thermal expansion due to the converted heat energy Thereby emitting a photoacoustic signal. In this case, it is possible to acquire an image of a region of interest by detecting the signal at this time, and to acquire histological characteristic information on lipid, melanin, hemoglobin oxygen saturation and the like.

한편, 상술한 바와 같은 단일 영상화 기술은 각각의 장단점을 가진다. 초음파를 이용한 혈관 내 초음파(IVUS)를 통해 획득한 영상을 통해 진단하는 것이 일반적이나 정확한 병변이 확인이 어려울 수 있다.On the other hand, the single imaging technique as described above has advantages and disadvantages. Diagnosis is usually based on ultrasound - guided ultrasound (IVUS) images, but accurate lesions may be difficult to identify.

예를 들면, 관상동맥의 경우, 혈관 내 초음파(IVUS)는 미세한 혈관 내 동맥경화반의 조직학적 특징을 얻기 어려워, 이에 대한 정보를 얻을 수 있는 광 간섭 단층(OCT) 또는 광음향 (PA) 영상 획득을 위한 카테터를 재 삽입하여 병변의 조직학적 특성에 대한 정보를 얻어야 하므로 혈관 내 정확한 진단에 필요한 정보가 포함된 영상을 획득하기 위한 카테터의 삽입이 수회 이루어짐에 따라 합병증이 발생할 수 있는 위험성이 존재하였다.For example, in the case of a coronary artery, intravascular ultrasound (IVUS) is difficult to obtain the histological characteristics of a microvasculature of the intravascular atherosclerosis, and optical interferential tomography (OCT) or photoacoustic (PA) The catheter was inserted again to obtain information on the histological characteristics of the lesion. Therefore, there was a risk that complications may occur as the insertion of the catheter for acquiring images containing information necessary for accurate diagnosis in the vessel is performed several times .

이에, 단일 영상화 기술 각각의 단점을 극복하고 병변에 따라 필요한 정보를 얻기 위해 서로 상이한 방식의 영상 획득 기술을 융합할 필요성이 요구되고 있다.Therefore, there is a need to overcome the drawbacks of each single imaging technique and to fuse different imaging techniques to obtain the necessary information according to lesions.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 초음파 영상 및 광학 영상을 제공함으로써 병변의 조직학적 특성을 정확히 판단할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a technique for accurately determining the histological characteristics of a lesion by providing an ultrasound image and an optical image.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템은 일단에 위치하는 헤드 및 헤드로부터 타단으로 연장되며 광신호선 및 전기신호선을 구비하는 튜브를 포함하며, 상기 헤드를 통해 혈관 내 광 및 음파 신호를 출력하거나 입력받는 카테터; 상기 튜브가 관통 결합되며, 상기 카테터의 회전 및 이동을 안내하고, 상기 전기신호선과 연결되는 연결단자를 제공하는 풀백장치; 상기 광신호선과 연결되어 제1 광원을 상기 카테터에 제공하며, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 광신호를 제공받는 제1 신호전달장치; 상기 광신호선과 연결되어 제2 광원을 상기 카테터에 제공하는 제2 신호전달장치; 상기 풀백장치의 연결단자와 연결되어 상기 전기신호선을 통해 음파 발생을 위한 전기적 신호를 상기 카테터에 제공하고, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 음파신호에 대한 전기적신호를 제공받는 제3 신호전달장치; 상기 카테터로부터 제공받은 광 및 전기적신호를 수신하여 영상을 생성하는 영상처리장치; 상기 영상처리장치로부터 처리된 영상을 출력하는 출력장치; 및 상기 풀백장치, 제1 신호전달장치, 제2 신호전달장치, 제3 신호전달장치, 영상처리장치, 및 출력장치를 제어하는 제어장치;을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases, including a head positioned at one end and a tube extending from the head to the other end and having optical signal lines and electrical signal lines, A catheter for outputting or receiving intravascular light and sound signals through the head; A pull back device for penetrating the tube, guiding rotation and movement of the catheter, and providing a connection terminal connected to the electrical signal line; A first signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a first light source to the catheter, the catheter being provided with an optical signal received from an intravascular region; A second signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a second light source to the catheter; A third signal transmission device connected to the connection terminal of the pullback device to provide an electrical signal for generating sound waves through the electrical signal line to the catheter and to receive an electrical signal for the sound wave signal received from the intra- ; An image processor receiving an optical signal and an electrical signal provided from the catheter to generate an image; An output device for outputting an image processed by the image processing device; And a control device for controlling the pullback device, the first signal transfer device, the second signal transfer device, the third signal transfer device, the image processing device, and the output device.

이때, 상기 영상처리장치는 상기 카테터에서 혈관 내 송신되는 광 또는 음파를 제공하는 장치에 따라 서로 다른 영상을 생성할 수 있다.At this time, the image processing apparatus may generate different images depending on apparatuses that provide light or sound waves transmitted in the blood vessel from the catheter.

그리고, 상기 카테터는 상기 헤드에 위치한 상기 광신호선 일단에 광학부재가 결합되는 광전달부;와 상기 전기신호선 일단에 연결되어 전기신호 및 음파 신호의 상호 변환을 수행하며 음파 신호를 송수신하는 음파전달부;를 포함할 수 있다.The catheter includes a light transmitting portion to which an optical member is coupled to one end of the optical signal line located at the head and a sound wave transmitting portion connected to one end of the electric signal line to perform mutual conversion of the electric signal and the sound wave signal, ; ≪ / RTI >

이때, 상기 광신호선은 상기 튜브의 중심축에 배치되되, 중심부분 및 외각부분으로 나뉘는 독립된 두 개의 광신호 전달부분을 구비하며, 상기 광신호 전달부분의 중심부분과 외각부분은 상이한 굴절률을 가지는 광신호의 전달이 이루어지고, 상기 광신호 전달부분의 중심부분과 외각부분에는 각각 제1 광원, 제2 광원의 전달이 이루어질 수 있다.In this case, the optical signal line has two independent optical signal transmission parts which are disposed on the central axis of the tube and divided into a center part and an outer part, and the central part and the outer part of the optical signal transmission part have different refractive indexes And the transmission of the first light source and the second light source may be performed to the central portion and the outer portion of the optical signal transmission portion, respectively.

그리고, 상기 풀백장치는, 제1 모터 및 상기 튜브가 관통 결합되고, 상기 제1 모터의 동작에 의해 상기 튜브의 둘레 방향으로 회전하는 회전부를 포함하는 회전구동모듈; 제2 모터 및 상기 회전구동모듈 일측에 결합되고, 상기 제2 모터의 동작에 따라 상기 튜브의 길이방향으로 상기 회전구동모듈의 이동을 안내하는 이동 유도부를 포함하는 직선구동모듈; 및 상기 회전구동모듈과 상기 직선구동모듈을 제어하는 제어모듈;을 포함할 수 있다.The pullback device may further include: a rotation driving module including a first motor and a rotating part penetratingly connected to the tube and rotating in a circumferential direction of the tube by an operation of the first motor; A second motor and a linear driving module coupled to one side of the rotation driving module and including a movement inducing unit for guiding movement of the rotation driving module in a longitudinal direction of the tube according to an operation of the second motor; And a control module for controlling the rotation driving module and the linear driving module.

또한, 상기 회전부는 전기신호선과 접촉 연결되는 연결단자를 구비하고, 상기 광신호선을 통과시키며, 상기 제1 모터의 동작에 의해 회전 시 상기 광신호선의 평행을 유지시키며 회전을 안내할 수 있다.The rotation unit may include a connection terminal that is in contact with the electric signal line. The rotation unit may pass the optical signal line, and may guide rotation of the optical signal line while maintaining parallelism of the optical signal line when the first motor is rotated.

그리고, 상기 제1 신호전달장치는, 상기 제1 광원을 분할하고, 상기 광신호선과 연결되는 커플러부; 상기 커플러부로부터 제1 광원을 제공받아 제1 반사광을 생성하는 기준거울부; 및 상기 제1 반사광 및 상기 광신호선을 통해 상기 광전달부에 전달된 상기 제1 광원이 혈관 내 영역에 조사되고, 상기 제1광원이 혈관 내 영역에서 반사되어 상기 광전달부에 수신되는 제2 반사광을 광신호선을 통해 제공받아 상기 제2 반사광을 검출하는 제1 광검출부;를 포함할 수 있다.The first signal transmission device may include: a coupler part that splits the first light source and is connected to the optical signal line; A reference mirror unit that receives the first light source from the coupler unit and generates a first reflected light; And a second light source, which is transmitted through the first reflected light and the optical signal line, to the intravascular region, the first light source being reflected by the intravascular region and received by the light transmitting portion, And a first optical detector for receiving the reflected light through the optical signal line and detecting the second reflected light.

또한, 상기 제2 신호전달장치는, 제2광원을 제2-1 광원 및 제2-2 광원으로 분할하고, 상기 제 제2-2 광원을 상기 광신호선에 전달하는 분할부; 및 상기제2-2 광원을 검출하고, 상기 제2-2 광원을 전기적 신호로 변환하는 제2 광검출부;를 포함하고, 상기 제2 광검출부에서 전기적 신호로 변환된 상기 제2-2 광원은 기준신호일 수 있다.The second signal transmission device may further include: a division unit dividing the second light source into the 2-1 light source and the 2-2 light source, and transmitting the 2-2 light source to the optical signal line; And a second optical detector for detecting the second -2 light source and converting the second -2 light source into an electrical signal, wherein the second -2 light source, which is converted into an electrical signal in the second optical detector, May be a reference signal.

또한, 상기 제3 신호전달장치는, 상기 전기신호선을 통해 상기 음파전달부에 음파 생성을 위한 전기신호를 제공하거나 상기 음파전달부로부터 수신된 제1 음파신호를 전기신호로 제공받는 음파 송수신부;를 포함하고, 상기 음파 송수신부는 상기 회전부와 전기적으로 연결될 수 있다.The third signal transmission device may further include: a sound wave transmitting / receiving unit for providing an electric signal for generating a sound wave to the sound wave transmitting unit through the electric signal line or receiving the first sound wave signal received from the sound wave transmitting unit as an electric signal; And the sound wave transmitting / receiving unit may be electrically connected to the rotating unit.

이때, 상기 음파 송수신부는 상기 제2 신호전달장치로부터 상기 광신호선에 전달된 제2-1 광원이 상기 광전달부를 통해 혈관 내 조사되어 조사된 영역 상 혈관 내 흡수된 제2-1 광원으로 인하여 발생하는 제2 음파신호를 수신할 수 있다.At this time, the sound wave transmitting / receiving unit is generated by the 2-1 light source that is absorbed in the blood vessel by the second-1 light source transmitted from the second signal transmitter to the optical signal line through the light transmitting unit The second sound wave signal can be received.

그리고, 상기 제어장치는, 상기 제1 광검출부에서 상기 제2 반사광이 검출된 경우, 상기 제1 반사광 및 제2 반사광의 간섭정보 분석을 통해 제1 영상을 생성하도록 상기 이미지 처리장치를 제어할 수 있다.The controller may control the image processing apparatus to generate a first image through analysis of interference information between the first reflected light and the second reflected light when the second reflected light is detected by the first optical detection unit have.

또한, 상기 제어장치는, 상기 음파 송수신부에 상기 제2 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제2 음파신호와 상기 기준신호의 분석을 통해 제2 영상을 생성하도록 상기 이미지 처리장치를 제어할 수 있다.The control device may control the image processing apparatus to generate a second image through analysis of the second sound wave signal and the reference signal when the second sound wave signal is received in the sound wave transmitting and receiving section .

그리고, 상기 제어장치는, 상기 제3 신호 송수신부에 상기 제1 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제1 음파신호의 분석을 통해 제3 영상을 생성하도록 상기 이미지 처리장치를 제어할 수 있다.The controller may control the image processing apparatus to generate a third image through analysis of the first sound wave signal when the first sound wave signal is received in the third signal transmission / reception unit.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 카테터 내에 광전달부 및 음파전달부를 구비함으로써, 혈관 내 초음파 및 광 신호를 출력하거나 입력받는 것이 가능하며, 이때, 광전달부는 이중 클래드 광섬유(Dual Clad Fiber)와 같은 특수 광섬유로부터 굴절률이 상이한 두 개의 광을 전달받을 수 있어 광간섭 단층(OCT), 광음향(PA), 초음파(US) 영상의 획득이 가능할 수 있다. First, by providing a light transmitting portion and a sound wave transmitting portion in the catheter, it is possible to output or receive intravascular ultrasound and optical signals, wherein the light transmitting portion has a refractive index different from that of a special optical fiber such as a dual clad fiber It is possible to acquire optical interference (OCT), photoacoustic (PA), and ultrasound (US) images.

둘째, 초음파 및 광 신호를 통해 융합 영상 획득이 이루어짐으로써, 종래의 혈관 내 영상 획득 시스템이 갖는 장점들을 가짐과 동시에 우수한 분해능을 가지는 영상과 병변의 조직학적 특징정보의 획득이 가능하여 혈관 내 병변 진단의 정확성이 높아질 수 있다. Second, by acquiring fusion images through ultrasound and optical signals, it is possible to acquire histologic feature information of images and lesions having superior resolving power while having advantages of the conventional intravascular imaging system, Can be increased.

셋째, 혈관 내 360도 전 방향에 대해 회전함과 동시에 튜브의 길이방향으로 이동이 가능하여 혈관 내벽의 3차원 영상 획득이 가능하고, 혈관 내 수축 등으로 인해 일정하지 않은 혈관 내부를 이동 시 회전과 동시에 이동하므로 혈관 내벽에 카테터가 접촉할 경우 회전을 통해 마찰을 줄여 혈관 내벽 손상을 최소화하며 융합 영상 획득이 가능할 수 있다.Third, it is possible to acquire three-dimensional images of the inner wall of the blood vessel by rotating the tube in the longitudinal direction while rotating about 360 degrees in the direction of the blood vessel, When the catheter is in contact with the inner wall of the vessel, it is rotated. Therefore, it is possible to minimize the damage of the inner wall of the vessel by reducing the friction through rotation and to acquire the fusion image.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템을 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카테터를 개략적으로 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀백장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀백장치의 제1 회전 결합부분을 개략적으로 도시한 것이다.
1 is a block diagram illustrating a system for acquiring a fusion image for diagnosing cardiovascular disease according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically illustrates a catheter according to one embodiment of the present invention.
3 schematically shows a pullback apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows a first rotationally coupled portion of a pullback device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템을 도시한 블록도이며, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카테터를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀백장치를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀백장치의 제1 회전 결합부분을 개략적으로 도시한 개략도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a system for acquiring a fusion image for cardiovascular disease diagnosis according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a catheter according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view schematically showing a first rotationally coupled portion of a pullback device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing a pullback device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템은 카테터(100), 풀백장치(200), 제1 신호전달장치(300), 제2 신호전달장치(400), 제3 신호전달장치(500), 영상처리장치(600), 출력장치(700), 및 제어장치(800)을 포함하여 구성된다.The fusion signal acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases according to an embodiment of the present invention includes a catheter 100, a pullback device 200, a first signal transmitter 300, a second signal transmitter 400, A transmission device 500, an image processing device 600, an output device 700, and a control device 800.

카테터는 체내 삽입수단과 영상 스캐닝수단을 포함하는 것이 일반적일 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관 질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템의 카테터(100)는 영상 스캐닝 수단에 한하여 설명하도록 한다. The catheter may include a body insertion means and an image scanning means. However, the catheter 100 of the fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases according to an embodiment of the present invention will be described only with respect to the image scanning means.

카테터(100)는 헤드(110) 및 튜브(120)를 포함할 수 있다.Catheter 100 may include a head 110 and a tube 120.

이때, 헤드(110)는 카테터(100)의 일단에 위치할 수 있다.At this time, the head 110 may be positioned at one end of the catheter 100.

또한, 튜브(120)는 헤드(110)로부터 타단으로 연장되며 광신호선(121) 및 전기신호선(122)을 포함하는 케이블 형태로 마련될 수 있다.In addition, the tube 120 may be provided in the form of a cable extending from the head 110 to the other end and including the optical signal line 121 and the electric signal line 122.

이때, 헤드(100)를 통해 혈관 내 광 및 음파신호를 출력 또는 입력받을 수 있다.At this time, the intravascular light and the sound wave signal can be output or input through the head 100.

여기서, 헤드(110) 내부에는 광전달부(111)와 음파전달부(112)가 위치할 수 있다.Here, the light transmitting portion 111 and the sound wave transmitting portion 112 may be located inside the head 110.

이때, 도2를 참조하면, 광전달부(111)는 헤드(110) 일단과 인접한 위치의 광신호선(121) 일단에 광학부재가 결합될 수 있다.2, an optical member may be coupled to one end of the optical signal line 121 at a position adjacent to the one end of the head 110. In this case,

이때, 광학부재는 렌즈(111a) 및 프리즘(111b)으로 구비될 수 있으며, 광신호선(121) 일단과 광학부재 사이에는 스페이서(Spacer, 111c)가 배치될 수 있다.At this time, the optical member may be a lens 111a and a prism 111b, and a spacer 111c may be disposed between one end of the optical signal line 121 and the optical member.

이때, 렌즈(111a)는 GRIN 렌즈로 마련되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.At this time, the lens 111a is preferably provided as a GRIN lens, but is not limited thereto.

그리고, 광신호선(121)은 튜브(120)의 중심축에 배치되되, 중심부분(121a) 및 외각부분(121b)로 나뉘는 독립된 두 개의 광신호 전달부분을 구비할 수 있다.The optical signal line 121 may have two independent optical signal transmission parts which are disposed on the central axis of the tube 120 and are divided into a center part 121a and an outer part 121b.

이때, 중심부분(121a)과 외각부분(121b)는 상이한 굴절률을 가지는 광신호의 전달이 이루어질 수 있다. At this time, the central portion 121a and the outer portion 121b can transmit optical signals having different refractive indices.

또한, 음파전달부(112)는 헤드(110)의 일단과 인접한 전기신호선(122) 일단에 연결되어 전기신호 및 음파신호의 상호변환을 수행하고, 혈관 내 음파신호를 출력하거나 입력받을 수 있다.The sound wave transmission unit 112 is connected to one end of the electric signal line 122 adjacent to one end of the head 110 to perform mutual conversion of the electric signal and the sound wave signal and to output or receive the sound wave signal in the blood vessel.

이때, 음파전달부(112)는 압전효과를 이용해 가변적 신호변환이 이루어지는 초음파 변환기(Transducer)로 마련될 수 있다.At this time, the sound wave transmitting unit 112 may be provided as an ultrasonic transducer that performs variable signal conversion using the piezoelectric effect.

이때, 광신호선(121)은 이중 클래드 광섬유(Dual Clad Fiber)와 같은 특수 광섬유로 마련되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the optical signal line 121 is provided by a special optical fiber such as a dual clad fiber.

그리고, 튜브(120)는 광신호선(121) 및 전기신호선(122)을 감싸는 형태의 토크코일(123)이 더 포함될 수 있다.The tube 120 may further include a torque coil 123 that surrounds the optical signal line 121 and the electric signal line 122.

이때, 토크코일(123)은 후술할 풀백장치(200)에 의해 회전이 이루어지는 카테터(100)에 적용됨으로써 굽은 혈관 내에서도 회전력을 잘 전달하고, 광신호선(121)의 꺽임을 방지할 수 있다.At this time, the torque coil 123 is applied to the catheter 100 that is rotated by the pullback device 200, which will be described later, so that the torque can be transmitted well in the curved blood vessel and the tearing of the optical signal line 121 can be prevented.

풀백장치(200)는 튜브(120)가 관통 결합되며, 카테터(100)의 회전 및 이동을 안내하고, 튜브(120) 내 전기신호선(122)과 연결되는 연결단자(S)를 제공할 수 있다.The pullback device 200 may provide a connection terminal S that is connected to the electrical signal line 122 in the tube 120 by guiding the rotation and movement of the catheter 100, .

이때, 도3 내지 도4를 참조하여 설명하면, 풀백장치(200)는 회전구동모듈(210), 직선구동모듈(220), 및 제어모듈(230)을 포함하여 구성된다.3 to 4, the pullback device 200 includes a rotation driving module 210, a linear driving module 220, and a control module 230. [

여기서, 회전구동모듈(210)은 제1 모터(211), 및 회전부(212)를 포함하여 구성된다.Here, the rotation drive module 210 includes a first motor 211 and a rotation unit 212.

이때, 제1 모터(211)는 회전 구동용으로 일단에 제1 회전부분(211a)이 구비된다. At this time, the first motor 211 is provided with the first rotating portion 211a at one end for rotation driving.

그리고, 회전부(212)는 광신호선(121) 및 전기신호선(122)을 포함하는 튜브(120)가 관통 결합되고, 제1 모터(211)의 동작에 의해 튜브(120)의 둘레 방향으로 회전할 수 있다.The rotation part 212 is connected to the tube 120 including the optical signal line 121 and the electric signal line 122 and rotates in the circumferential direction of the tube 120 by the operation of the first motor 211 .

이때, 회전부(212)는 제1 회전 결합부분(212a), 제2 회전 결합부분(212b), 및 연결부분(212c)을 포함한다.At this time, the rotating portion 212 includes the first rotating coupling portion 212a, the second rotating coupling portion 212b, and the connecting portion 212c.

여기서, 제1 회전 결합부분(212a)은 튜브(120)에서 광신호선(121)을 통과시키며, 전기신호선(122)과 접촉 연결될 수 있다.The first rotationally coupled portion 212a passes the optical signal line 121 through the tube 120 and can be contacted with the electrical signal line 122. [

이때, 제1 회전 결합부분(212a)은 전기신호선(122)과 전기적으로 연결되는 연결단자(S)를 포함할 수 있으며, 연결단자(S)는 슬립링(Slip ring) 형태로 마련될 수 있다.The first rotation coupling part 212a may include a connection terminal S electrically connected to the electrical signal line 122 and the connection terminal S may be provided in the form of a slip ring .

또한, 제1 회전 결합부분(212a)은 일단에 제2 회전부분(212a-1)이 구비되고,제2 회전부분(212a-1)은 제1 회전부분(211a)과 밸트(B)를 통해 연결될 수 있다.The first rotating portion 212a is provided with a second rotating portion 212a-1 at one end thereof and the second rotating portion 212a-1 is rotatably supported by the first rotating portion 211a and the belt B Can be connected.

이때, 제1 회전부분(211a)과 제2 회전부분(212a-1)은 제1 모터(211)의 동작에 의해 회전부(212)에 관통 결합된 튜브(120)를 회전시킬 수 있다.At this time, the first rotating part 211a and the second rotating part 212a-1 can rotate the tube 120 coupled to the rotating part 212 by the operation of the first motor 211.

여기서, 제1 회전부분(211a)과 제2 회전부분(212a-1)이 밸트(B)로 연결됨으로써, 장애요소에 의해 회전구동에 문제가 발생할 시 제1 모터(211)에 걸리는 부하가 적어 제1 모터(211)의 수명 단축이 발생하지 않을 수 있다.Here, since the first rotating portion 211a and the second rotating portion 212a-1 are connected by the belt B, when there is a problem in rotational driving due to the obstacle, the load applied to the first motor 211 is small The life span of the first motor 211 may not be shortened.

그리고, 제1 회전부분(211a)과 제2 회전부분(212a-1)은 동일한 둘레길이를 가지도록 마련되는 것이 바람직하나, 서로 상이한 둘레길이를 가질 수 있다.The first rotating part 211a and the second rotating part 212a-1 are preferably provided so as to have the same circumferential length, but they may have different circumferential lengths.

이때, 제1 회전부분(211a)과 제2 회전부분(212a-1)이 동일한 둘레길이를 가지도록 마련되는 것은 제1 회전부분(211a)와 제2 회전부분(212a-1) 동일한 회전속도를 가지며 회전한다는 것을 의미하며, 이것은 카테터(100) 회전속도 제어에 유리하게 적용될 수 있다.At this time, the first rotating portion 211a and the second rotating portion 212a-1 are provided so as to have the same circumferential length because the rotation speeds of the first rotating portion 211a and the second rotating portion 212a-1 are the same And it can be advantageously applied to the control of the rotational speed of the catheter 100.

그리고, 도4를 참조하면, 연결단자(S)는 중심부에 중공(미도시)이 형성되어 있으며, 중공을 통해 광신호선(121)이 제1 회전 결합부분(212a)을 통과할 수 있다.4, a hollow (not shown) is formed in the central portion of the connection terminal S, and the optical signal line 121 can pass through the first rotation coupling portion 212a through the hollow.

또한, 중공의 둘레를 따라 회전축(미도시)이 구비되며, 회전축의 외각을 따라 도체(212a-2)와 절연체(미도시)가 위치할 수 있다.Also, a rotation axis (not shown) is provided along the periphery of the hollow, and a conductor 212a-2 and an insulator (not shown) may be positioned along the outer periphery of the rotation axis.

여기서, 도체(212a-2)는 알루미늄이나 구리 등과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다.Here, the conductor 212a-2 may be formed of a conductive metal such as aluminum or copper.

이때, 전기신호선(122)은 도체(212a-2)에 접촉 연결될 수 있으며, 이를 통해, 제1 회전 결합부분(212a)와 후술할 음파 송수신부(510)의 전기적 연결이 이루어질 수 있다.At this time, the electric signal line 122 may be connected to the conductor 212a-2 so that the first rotary coupling portion 212a and the sound transmission / reception unit 510, which will be described later, are electrically connected.

그리고, 제2 회전 결합부분(212b)은 중심부에 광신호선(121)이 통과할 수 있는 중공(미도시)이 형성되어 있으며, 제2 회전 결합부분(212b)의 중공(미도시)은 제1 회전 결합부분(212a)의 중공(미도시)와 동일 직선상에 위치할 수 있다.The hollow portion (not shown) of the second rotationally coupled portion 212b is formed in a hollow portion (not shown) through which the optical signal line 121 can pass, And may be located on the same straight line as the hollow (not shown) of the rotational coupling portion 212a.

이때, 제2 회전 결합부분(212b)은 로터리 조인트(Rotary joint) 형태로 마련될 수 있으며, 카테터(110)의 회전 시 광신호선(121)의 회전을 안내할 수 있다.At this time, the second rotationally coupled portion 212b may be provided in the form of a rotary joint, and may guide the rotation of the optical signal line 121 when the catheter 110 rotates.

그리고, 연결부분(212c)은 제1 회전 결합부분(212a)과 제2 회전 결합부분(212b)을 결합하며, 중심부에 광신호선(121)이 통과할 수 있는 중공(미도시)이 형성되어 있어 광신호선(121)의 회전을 안내할 수 있다.The coupling portion 212c is coupled to the first rotational coupling portion 212a and the second rotational coupling portion 212b and has a hollow (not shown) through which the optical signal line 121 can pass, The rotation of the optical signal line 121 can be guided.

이때, 제1 회전 결합부분(212a), 제2 회전 결합부분(212b), 및 연결부분(212c)의 중공(미도시)은 동일 직선상에 위치하며, 이러한 배치구조는 제1 모터(211)의 동작으로 인해 카테터(100)의 회전 시 광신호선(121)의 평행을 유지시키며 회전을 안내할 수 있다.At this time, the hollows (not shown) of the first rotary coupling portion 212a, the second rotary coupling portion 212b, and the coupling portion 212c are located on the same straight line, The rotation of the catheter 100 can be guided by maintaining the parallelism of the optical signal line 121.

또한, 광신호선(121)의 구부러짐으로 인한 전달되는 광신호의 손상을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent damage to the transmitted optical signal due to bending of the optical signal line 121.

이때, 회전구동모듈(210)은 제1 모터(211) 및 회전부(212)를 안착 고정시키는 구조체가 포함될 수 있다.At this time, the rotation driving module 210 may include a structure for seating and fixing the first motor 211 and the rotation unit 212.

그리고, 직선구동모듈(220)은 제2 모터(221) 및 이동 유도부(222)를 포함하여 구성된다.The linear driving module 220 includes a second motor 221 and a movement inducing unit 222.

이때, 제2 모터(221)는 직선 구동용으로 마련될 수 있으며, 회전구동모듈(210)을 튜브(120)의 길이방향으로 이동시킬 수 있다.At this time, the second motor 221 may be provided for linear driving and may move the rotation driving module 210 in the longitudinal direction of the tube 120.

그리고, 이동 유도부(222)는 회전구동모듈(210)의 하단부와 연결되어 제2 모터(221)의 동작에 따라 튜브(120)의 길이방향으로 회전구동모듈(210)의 이동을 안내할 수 있다.The movement inducing unit 222 is connected to the lower end of the rotation driving module 210 to guide the movement of the rotation driving module 210 in the longitudinal direction of the tube 120 according to the operation of the second motor 221 .

이때, 직선구동모듈(220)은 제2 모터(221) 및 이동 유도부(222)가 안착 고정될 수 있는 구조체를 포함할 수 있다.At this time, the linear driving module 220 may include a structure in which the second motor 221 and the movement inducing part 222 can be seated and fixed.

그리고, 제어모듈(230)은 회전구동모듈(210)과 직선구동모듈(220)을 제어할 수 있으며, 일예로 회전구동모듈(210)의 회전속도와 직선구동모듈(230)의 이동속도 제어가 가능할 수 있다.The control module 230 can control the rotation driving module 210 and the linear driving module 220. For example, the rotation speed of the rotation driving module 210 and the moving speed control of the linear driving module 230 It can be possible.

제1 신호전달장치(300)는 제1 광원(310), 커플러부(320), 기준거울부(330), 및 제1 광검출부(340)를 포함하여 구성된다.The first signal transmitter 300 includes a first light source 310, a coupler 320, a reference mirror 330, and a first optical detector 340.

여기서, 제1 광원(310)은 광간섭 단층(OCT) 영상을 획득하기 위한 광을 제공하는 것으로서, 파장변환 레이저로 마련될 수 있다.Here, the first light source 310 provides light for obtaining an optical coherence tomography (OCT) image, and may be provided with a wavelength conversion laser.

이때, 제1 광원(310)은 1310nm의 파장을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 혈관 내 조직에 침투깊이가 깊은 파장을 선택하는 것이 바람직하다.At this time, the first light source 310 may have a wavelength of 1310 nm, but it is not limited thereto, and it is preferable to select a wavelength having a deep penetration depth in the intravascular tissue.

커플러부(320)는 제1 광원(310)을 분할하고, 광신호선(121)과 연결될 수 있다.The coupler 320 may divide the first light source 310 and may be connected to the optical signal line 121.

이때, 커플러부(320)는 광섬유 커플러(Fiber Coupler)로 마련될 수 있다. At this time, the coupler unit 320 may be provided as an optical fiber coupler.

그리고, 커플러부(320)는 후술한 기준거울부(330) 및 제1 광검출부(340)와 연결될 수 있다.The coupler 320 may be connected to the reference mirror 330 and the first optical detector 340, which will be described later.

이때, 커플러부(320)는 제1 광원(310)을 두 개의 광으로 분할하여 광신호선(121) 및 기준거울부(330)에 전달할 수 있다.At this time, the coupler unit 320 may divide the first light source 310 into two lights and transmit the light to the optical signal line 121 and the reference mirror unit 330.

기준거울부(330)는 커플러부(320)로부터 제1광원(310)을 제공받아 제1 반사광을 생성할 수 있다.The reference mirror unit 330 may receive the first light source 310 from the coupler unit 320 to generate the first reflected light.

이때, 기준거울부(330)에 제1 광원(310)이 도달하기 전 커플러부(320)로부터 분할된 광 중 기준거울부(330)에 전달되는 광을 평행광으로 변환하는 평행광 변환부(미도시)가 더 포함될 수 있다.A parallel light converter (not shown) converts the light transmitted from the coupler unit 320 to the reference mirror unit 330 into parallel light before the first light source 310 reaches the reference mirror unit 330 Not shown) may be further included.

여기서, 기준거울부(330)에서 반사되어 생성된 제1 반사광은 커플러부(320)를 통해 후술할 제1 광검출부(340)에 제공될 수 있다.Here, the first reflected light generated by the reference mirror 330 may be provided to the first optical detector 340, which will be described later, through the coupler 320.

제1 광검출부(340)는 제1 반사광 및 광신호선(121)을 통해 광전달부(111)에 전달된 제1 광원(310)이 혈관 내 영역에 조사되고, 제1 광원(310)이 혈관 내 영역에서 반사되어 상기 광전달부(111)에 수신되는 제2 반사광을 광신호선(121)을 통해 제공받아 제2 반사광을 검출할 수 있다.The first light detecting unit 340 irradiates the first light source 310 transmitted to the light transmitting unit 111 through the first reflected light and the optical signal line 121 to the intravascular region, And the second reflected light received by the light transmitting portion 111 may be received through the optical signal line 121 to detect the second reflected light.

이때, 제1 광검출부(340)에서 검출된 제1 반사광 및 제2 반사광은 후술할 영상처리장치(600)에 제공될 수 있다.At this time, the first reflected light and the second reflected light detected by the first optical detector 340 may be provided to the image processing apparatus 600, which will be described later.

제2 신호전달장치(400)는 제2 광원(410), 분할부(420),및 제2 광검출부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.The second signal transmission device 400 may include a second light source 410, a division unit 420, and a second optical detection unit 430.

여기서, 제2 광원(410)은 광음향(PA) 영상을 획득하기 위한 광을 제공하는 것으로서, 가변파장펄스레이저로 마련될 수 있다.Here, the second light source 410 provides light for acquiring a photoacoustic (PA) image, and may be provided by a variable wavelength pulse laser.

이때, 제2 광원(410)은 1710 nm의 중심파장을 가지는 가변 파장 펄스 레이저로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 혈관 내 조직의 광 흡수도를 고려하여 선택해야한다.At this time, the second light source 410 may be a variable wavelength pulse laser having a center wavelength of 1710 nm, but the present invention is not limited to this, and should be selected in consideration of the light absorption of the intravascular tissue.

이때, 상술한 중심파장은 동맥경화반 조직의 광흡수도가 상술한 파장에서 세기가 강하기에 선택될 수 있다.At this time, the above-mentioned central wavelength can be selected because the light absorption of the atherosclerotic tissue is strong at the above-mentioned wavelength.

그리고, 분할부(420)는 제2 광원(410)을 제2-1 광원 및 제2-2 광원으로 분할할 수 있다.The division unit 420 may divide the second light source 410 into the 2-1 light source and the 2-2 light source.

여기서, 분할부(420)는 제2-1 광원을 광신호선(121)에 전달할 수 있다.Here, the division unit 420 may transmit the 2-1 light source to the optical signal line 121.

이때, 분할부(420)가 제2-1 광원을 광신호선(121)에 전달하는 과정에서 렌즈부분(미도시)이 더 포함되어 제2-1 광원은 렌즈부분(미도시)을 거쳐 광신호선(121)에 전달될 수 있다.In this case, the dividing unit 420 further includes a lens part (not shown) in the process of transmitting the 2-1 light source to the optical signal line 121, and the 2-1 light source passes through the lens part (not shown) (121).

또한, 분할부(420)는 제2-2 광원을 제2 광검출부(430)에 제공할 수 있다.In addition, the division unit 420 may provide the second-2 light source to the second optical detection unit 430.

그리고, 제2 광검출부(430)는 제2-2 광원을 검출하고, 제2-2 광원을 전기적 신호로 변환할 수 있다.Then, the second optical detecting unit 430 can detect the 2-2 light source and convert the 2-2 light source into an electrical signal.

이때, 제2 광검출부(430)에서 전기적신호로 변환된 제2-2 광원은 기준신호로서 후술할 영상처리장치(600)에 제공될 수 있다.At this time, the 2-2 light source converted from the second optical detector 430 to the electrical signal may be provided as a reference signal to the image processor 600, which will be described later.

또한, 기준신호 즉, 제2-2 광원은 후술할 영상처리장치(600)에서 시간지연을 보상하기 위한 트리거 신호로 이용될 수 있다.In addition, the reference signal, that is, the 2-2 light source may be used as a trigger signal for compensating the time delay in the image processing apparatus 600 to be described later.

제3 신호전달장치(500)는 음파 송수신부(510)를 포함할 수 있다.The third signal transmission apparatus 500 may include a sound transmission / reception unit 510.

이때, 음파 송수신부(510)는 펄서/리시버(Pulser/Receiver)로 마련될 수 있다.At this time, the sound wave transmitting / receiving unit 510 may be provided as a pulser / receiver.

그리고, 음파 송수신부(510)는 전기신호선(122)을 통해 음파전달부(112)에 음파 생성을 위한 전기신호를 제공하거나, 음파전달부(112)로부터 수신된 제1 음파신호를 전기신호로 제공받을 수 있다.The sound wave transmitting and receiving unit 510 supplies an electric signal for generating a sound wave to the sound wave transmitting unit 112 through the electric signal line 122 or converts the first sound wave signal received from the sound wave transmitting unit 112 into an electric signal Can be provided.

이때, 제3 신호전달장치(500)는 풀백장치(200)의 연결단자(S)와 연결되어 전기신호선(122)을 통해 음파전달부(112)와의 신호전달이 가능할 수 있다.At this time, the third signal transmitter 500 may be connected to the connection terminal S of the pullback unit 200 and may transmit signals to the sound wave transmitter 112 through the electric signal line 122.

그리고, 음파 송수신부(510)는 제2 신호전달장치(400)로부터 광신호선에 전달된 제2-1 광원이 광전달부(111)를 통해 혈관 내 조사되어 조사된 영역 상 혈관 내 흡수된 제2-1 광원으로 인하여 발생하는 제2 음파신호를 수신할 수 있다.In addition, the sound wave transmitting / receiving unit 510 may be configured such that the 2-1 light source transmitted from the second signal transmitting apparatus 400 to the optical signal line is irradiated through the light transmitting unit 111 and irradiated in the blood vessel, It is possible to receive the second sound wave signal generated due to the 2-1 light source.

이때, 제2 음파신호는 광음향(PA)을 의미한다.At this time, the second sound wave signal means photoacoustic (PA).

그리고, 음파 송수신부(510)는 영상처리장치(600)에 수신된 제1 음파신호 및 제2 음파신호를 제공하며, 이때, 펄스(pulse)파에 경우 발생할 수 있는 시간지연을 보상하기 위한 지연보상부(미도시)가 더 포함될 수 있다.The sound wave transmitting and receiving unit 510 provides the first sound wave signal and the second sound wave signal received by the image processing apparatus 600. At this time, a delay for compensating for a time delay that may occur in the case of a pulse wave, A compensation unit (not shown) may be further included.

이때, 상술한 기준신호 즉, 2차 제2 광원이 제2 음파신호의 시간지연을 보상하기 위한 트리거 신호로 이용될 수 있다.At this time, the reference signal, that is, the second secondary light source may be used as a trigger signal for compensating time delay of the second sound wave signal.

영상처리장치(600)는 카테터(100)로부터 제공받은 광 및 전기적 신호를 수신하여 혈관 내 관심영역에 대한 영상을 생성할 수 있다.The image processing apparatus 600 may receive the optical and electrical signals provided from the catheter 100 and generate an image of a region of interest in the blood vessel.

이때, 영상처리장치(600)는 카테터(100)에서 혈관 내 송신되는 광 및 음파신호를 제공하는 장치에 따라 서로 다른 영상을 생성할 수 있다.At this time, the image processing apparatus 600 may generate different images according to the device providing the light and the sound signal transmitted in the blood vessel by the catheter 100.

또한, 영상처리장치(600)는 생성된 영상을 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the image processing apparatus 600 may include a storage unit (not shown) for storing the generated image.

출력장치(700)는 영상처리장치(600)로부터 처리된 영상을 출력할 수 있다.The output apparatus 700 can output the processed image from the image processing apparatus 600. [

이때, 출력장치(700)는 영상의 출력이 가능한 디스플레이모듈을 포함한 장치로 마련되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the output device 700 is provided with an apparatus including a display module capable of outputting images.

제어장치(800)는 풀백장치(200), 제1 신호전달장치(300), 제2 신호전달장치(400), 제3 신호전달장치(500), 영상처리장치(600), 및 출력장치(700)를 제어할 수 있다.The control device 800 includes a pullback device 200, a first signal transfer device 300, a second signal transfer device 400, a third signal transfer device 500, an image processing device 600, and an output device 700 can be controlled.

이때, 제어장치(800)는 제1 광검출부(340)에서 제2 반사광이 검출된 경우, 제1 반사광 및 제2 반사광의 간섭정보 분석을 통해 제1 영상을 생성하도록 영상처리장치(600)를 제어할 수 있다.In this case, when the second reflected light is detected by the first optical detector 340, the controller 800 controls the image processing apparatus 600 to generate a first image by analyzing interference information between the first reflected light and the second reflected light Can be controlled.

그리고, 제어장치(800)는 음파 송수신부(510)에 제2 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제2 광검출부로부터 기준신호를 제공받아 제2 음파신호와 기준신호와의 분석을 통해 제2 영상을 생성하도록 영상처리장치(600)를 제어할 수 있다.When the second sound wave signal is received by the sound wave transmitting / receiving unit 510, the control unit 800 receives the reference signal from the second light detecting unit, analyzes the second sound wave signal and the reference signal, The image processing apparatus 600 can control the image processing apparatus 600 to generate the image data.

또한, 제어장치(800)는 음파 송수신부(510)에 제1 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제1 음파신호의 분석을 통해 제3 영상을 생성하도록 영상처리장치(600)를 제어할 수 있다.In addition, when the first sound wave signal is received by the sound wave transmitting / receiving unit 510, the controller 800 may control the image processing apparatus 600 to generate the third image through analysis of the first sound wave signal .

이때, 제1 영상, 제2 영상, 제3 영상은 각각 광 간섭 단층(OCT) 영상, 광음향(PA) 영상, 초음파(US) 영상일 수 있다.In this case, the first image, the second image, and the third image may be an optical coherence tomography (OCT) image, a photoacoustic (PA) image, and an ultrasound (US) image, respectively.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템은 광간섭 단층(OCT), 광음향(PA), 초음파(US) 영상의 획득이 가능하다.Meanwhile, the fused image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases according to an embodiment of the present invention can acquire optical coherence tomography (OCT), photoacoustic (PA), and ultrasound (US) images.

이때, 체내 삽입 수단에 의해 카테터(100)가 혈관 내 삽입되며, 풀백장치(200)에 의해 카테터(100)의 회전과 이동이 안내되어 상술한 영상의 획득이 가능할 수 있다.At this time, the catheter 100 is inserted into the blood vessel by the body insertion means, and the rotation and movement of the catheter 100 is guided by the pullback device 200, so that it is possible to acquire the image described above.

예를 들면, 풀백장치(200)는 튜브(120)의 길이방향으로 0.5 mm/s 내지 2.0 mm/s의 속도로 이동하며, 이와 동시에 튜브(120)의 둘레방향으로 1800 rpm의 속도로 회전하도록 혈관 내 카테터(100)의 회전과 이동을 안내할 수 있다.For example, the pullback device 200 moves at a speed of 0.5 mm / s to 2.0 mm / s in the longitudinal direction of the tube 120, while simultaneously rotating at a speed of 1800 rpm in the circumferential direction of the tube 120 Thereby guiding the rotation and movement of the intravascular catheter 100.

그리고, 카테터(100)가 회전과 동시에 혈관의 길이방향으로의 이동이 안내되어지므로, 2차원 영상 뿐 아니라 3차원 영상이 얻어질 수 있다.Since the movement of the catheter 100 in the longitudinal direction of the blood vessel is guided simultaneously with the rotation of the catheter 100, a three-dimensional image as well as a two-dimensional image can be obtained.

이때, 카테터(100)는 혈관 내 광 및 초음파 신호의 입출력이 가능하도록 광전달부(111) 및 음파전달부(112)를 포함할 수 있으며, 광전달부(111)와 음파전달부(112)는 헤드(110) 내부에 고정 장착될 수 있다.The catheter 100 may include a light transmitting part 111 and a sound wave transmitting part 112 so as to allow input and output of intravascular light and ultrasonic signals and may include a light transmitting part 111 and a sound wave transmitting part 112, May be fixedly mounted inside the head 110.

도2를 참조하면, 광전달부(111)는 광신호선(121) 일단에 렌즈(111a)가 위치하며, 렌즈(111a)의 전단에는 카테터(100)의 일면을 향해 광이 조사되도록 프리즘(111b)이 위치할 수 있다. 2, the lens 111a is disposed at one end of the optical signal line 121 and the prism 111b is disposed at the front end of the lens 111a so that light is irradiated toward one surface of the catheter 100. [ ) Can be located.

그리고, 음파전달부(112)는 전기신호선(122) 일단에 초음파 변환기(미도시)가 위치하며, 카테터(100)의 일면을 향하도록 배치될 수 있다.An ultrasonic transducer (not shown) may be disposed at one end of the electric signal line 122 and may be disposed to face one surface of the catheter 100.

이때, 카테터(100)의 일면은 개방되어 있을 수 있으며, 광전달부(111)와 음파전달부(112)를 보호하기 위하여 카테터(100)의 외측에는 헤드(110)를 감싸는 커버부분(미도시)이 더 포함될 수 있다. At this time, one side of the catheter 100 may be opened. In order to protect the light transmitting part 111 and the sound wave transmitting part 112, a cover part (not shown) surrounding the head 110 is provided outside the catheter 100 ) May be further included.

상술한 카테터(100)를 통한 광간섭 단층(OCT) 영상의 획득은 제1 광원(310) 즉, 파장변환레이저의 경로차이에 의해 발생되는 간섭현상을 분석하여 영상을 획득할 수 있다.The acquisition of the optical coherence tomography (OCT) image through the catheter 100 described above can acquire an image by analyzing the interference phenomenon caused by the path difference of the first light source 310, that is, the wavelength conversion laser.

여기서, 제1 광원(310)은 광신호선(121)의 중심부분(121a)을 통해 헤드(110)에 위치한 광전달부(111)와 상호 통신이 가능할 수 있다.The first light source 310 may be capable of communicating with the light transmitting portion 111 located in the head 110 through the center portion 121a of the optical signal line 121. [

이때, 광전달부(111)를 통해 혈관 내 조사된 제1 광원(310)은 혈관 내 조직에 의해 반사되어 다시 광전달부(111)로 입력되며, 이는 제2 반사광으로서 광신호선(121)의 중심부분(121a)을 통해 제1 광검출부(340)에 제공될 수 있다.At this time, the first light source 310 illuminated intravascularly through the light transmitting portion 111 is reflected by the intravascular tissue and then inputted to the light transmitting portion 111, And may be provided to the first optical detecting unit 340 through the center portion 121a.

이때, 제1 광검출부(340)에는 제1 광원(310)이 기준거울부(330)에서 반사되어 생성된 제1 반사광이 검출되어 있을 수 있다.At this time, the first reflected light generated by reflecting the first light source 310 from the reference mirror 330 may be detected in the first optical detector 340.

여기서, 제1 광검출부(340)는 이를 영상처리장치(600)에 제공할 수 있다.Here, the first optical detector 340 may provide the first optical detector 340 to the image processing apparatus 600.

그리고, 영상처리장치(600)는 이를 제공받아 신호처리를 수행한다.Then, the image processing apparatus 600 receives it and performs signal processing.

이때, 영상처리장치(600)에서는 제1 반사광과 제2 반사광의 경로차에 의해 발생하는 간섭신호를 분석할 수 있다.At this time, the image processing apparatus 600 can analyze the interference signal generated by the path difference between the first reflected light and the second reflected light.

여기서, 영상처리장치(600)에서 영상처리를 위한 분석과정은 간섭신호를 푸리에 변환하는 변환과정이 포함될 수 있으며, 간섭신호의 주파수는 깊이에 따라 다르기 때문에 변환과정을 통해 깊이 방향의 정보획득이 가능할 수 있다.Here, the analysis process for the image processing in the image processing apparatus 600 may include a conversion process for Fourier-transforming the interference signal. Since the frequency of the interference signal varies depending on the depth, it is possible to acquire information in the depth direction through the conversion process .

이를 통해, 영상처리장치(600)는 제1 영상을 생성할 수 있다.Accordingly, the image processing apparatus 600 can generate the first image.

상술한 카테터(100)를 통한 광음향(PA) 영상의 획득은 제2 광원(410), 즉 가변파장펄스레이저로부터 조사된 제2 광원(410)이 혈관 내 조사되고, 이때, 조사된 제2 광원(410)이 혈관 내 조직에서 흡수되어 열에너지로 변환되는 과정에서 발생하는 광음향 신호를 분석하여 영상을 획득할 수 있다.Acquisition of the photoacoustic (PA) image through the catheter 100 described above is performed by irradiating the second light source 410, that is, the second light source 410 irradiated from the variable wavelength pulse laser, intravascularly, The image can be obtained by analyzing the photoacoustic signal generated in the course of the light source 410 absorbed in the intravascular tissue and converted into heat energy.

여기서, 제2 광원(410)은 광신호선(121)의 외각부분(121b)을 통해 헤드(1110)에 위치한 광전달부(111)와 상호 통신이 가능할 수 있다.The second light source 410 may be capable of communicating with the light transmitting portion 111 located in the head 1110 through the outer portion 121b of the optical signal line 121. [

이때, 광전달부(111)를 통해 혈관 내 조사된 제2 광원(410)은 혈관 내 조직에 의해 흡수되고, 이를 흡수한 조직은 이를 열에너지로 변환한다.At this time, the second light source 410 irradiated intravascularly through the light transmitting portion 111 is absorbed by the intravascular tissue, and the tissue absorbing the second light source 410 converts it into heat energy.

이때, 발생하는 열팽창에 의해 혈관 내 조직은 광음향 신호를 송출하게 되고, 이는 헤드(110)의 음파전달부(112)에 입력될 수 있다.At this time, the thermal expansion causes the intravascular tissue to transmit the photoacoustic signal, which can be input to the sound wave transmission unit 112 of the head 110.

이때, 음파전달부(112)는 수신한 광음향 신호를 전기적신호로 변환하고, 이를 음파 송수신부(510)에 전달할 수 있다.At this time, the sound wave transmitting unit 112 may convert the received photo acoustic signal into an electric signal and transmit the converted signal to the sound wave transmitting / receiving unit 510.

그리고, 음파 송수신부(510)에 수신된 광음향 신호는 영상처리장치(600)에 제공될 수 있다.The photoacoustic signal received by the sound wave transmitting / receiving unit 510 may be provided to the image processing apparatus 600.

이때, 영상처리장치(600)는 제2 광검출부(430)에 검출된 기준신호를 제공받아 광음향 신호와 기준신호의 분석을 통해 지질과 같은 혈관 내 조직의 조직학적 특성정보를 영상화 할 수 있다.At this time, the image processing apparatus 600 may receive the reference signal detected by the second optical detection unit 430 and may analyze the histological characteristic information of the intravascular tissue such as lipid through the analysis of the photoacoustic signal and the reference signal .

이를 통해, 영상처리장치(600)는 제2 영상을 생성할 수 있다.Thus, the image processing apparatus 600 can generate the second image.

상술한 카테터(100)를 통한 초음파(US) 영상의 획득은 음파 송수신부(510) 즉, 펄서/ 리시버에서 초음파신호에 대한 전기적 신호를 생성하고, 이를 전기신호선(122)을 통해 음파전달부(112)에 전달하여 혈관 내 초음파 신호 즉, 제1 음파신호를 조사하고, 음향 임피던스(Acoustic Impedance)차이에 의해 혈관으로부터 반사된 신호의 분석하여 영상을 획득할 수 있다.The acquisition of the US image through the catheter 100 generates an electrical signal for the ultrasonic signal in the sonic transceiver 510 or the pulser / receiver and transmits the generated electrical signal to the sonic transducer 112 to irradiate an ultrasound signal, that is, a first sound wave signal, and acquire an image by analyzing a signal reflected from a blood vessel due to a difference in acoustic impedance (Acoustic Impedance).

여기서, 혈관 내벽으로부터 반사된 초음파신호는 다시 음파전달부(112)에 입력되며, 음파전달부(112)에서 반사된 초음파신호를 전기적신호로 변환하여 전기신호선(122)을 통해 음파 송수신부(510)에 전달될 수 있다.The ultrasound signal reflected from the inner wall of the blood vessel is input to the sound wave transmitting unit 112. The ultrasonic signal reflected by the sound wave transmitting unit 112 is converted into an electrical signal and is transmitted through the electric signal line 122 to the sound wave transmitting / ). ≪ / RTI >

이때, 음파전달부(112)의 일단 즉, 초음파변환자는 혈관 내 삽입이 용이하도록 1 mm 이내의 직경을 가질 수 있으며, 고해상도 영상의 획득을 위해 20 MHz 내지 100 MHz 대역의 고주파수 대역의 구동이 가능할 수 있다. At this time, one end of the sound wave transmitting part 112, that is, the ultrasonic transducer may have a diameter of 1 mm or less so as to facilitate insertion into a blood vessel, and it is possible to drive a high frequency band of 20 MHz to 100 MHz .

그리고, 음파 송수신부(510)는 반사된 초음파신호를 영상처리장치(600)에 제공할 수 있으며, 영상처리장치(600)는 푸리에변환과 같은 신호처리를 수행하여 혈관 내 구조적 형태가 포함된 영상을 생성할 수 있다.The sonic transceiver 510 may provide the reflected ultrasound signal to the image processing apparatus 600. The image processing apparatus 600 may perform signal processing such as Fourier transform to generate an image including an intravascular structural form Can be generated.

이를 통해, 영상처리장치(600)는 제3 영상을 생성할 수 있다.Thus, the image processing apparatus 600 can generate the third image.

이후, 영상처리장치(600)는 생성된 제1 영상, 제2 영상, 및 제3 영상을 저장부(미도시)에 저장할 수 있다. Thereafter, the image processing apparatus 600 may store the generated first, second, and third images in a storage unit (not shown).

그리고, 출력장치(700)는 제1 영상, 제2 영상, 및 제3 영상을 각각 출력하거나, 제1 영상, 제2 영상, 및 제3 영상을 합성하여 단일의 영상으로 출력할 수 있다.The output device 700 may output the first image, the second image, and the third image, respectively, or may synthesize the first image, the second image, and the third image, and output the synthesized image as a single image.

예를 들면, 초음파(US)영상에 해당하는 제3 영상과 광음향(PA)영상에 해당하는 제2 영상이 합성되어, 혈관 내 구조 영상에 지질과 같은 조직학적 특성정보가 포함된 형태로 출력될 수 있다.For example, a third image corresponding to an ultrasound (US) image and a second image corresponding to a photoacoustic (PA) image are synthesized, and the intra-vascular structural image includes a histological characteristic information such as lipid .

이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템을 이용하여 영상을 판독하는 의사와 같은 사용자의 판단에 의해 선택적으로 전환이 가능할 수 있다.This can be selectively switched by a user such as a doctor who reads an image using a fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases according to an embodiment of the present invention.

결국, 본 발명은, 카테터 내에 광전달부 및 음파전달부를 구비함으로써, 혈관 내 초음파 및 광 신호를 출력하거나 입력받는 것이 가능하며, 이때, 광전달부는 이중 클래드 광섬유(Dual Clad Fiber)와 같은 특수 광섬유로부터 굴절률이 상이한 두 개의 광을 전달받을 수 있어 광간섭 단층(OCT), 광음향(PA), 초음파(US) 영상의 획득이 가능하고, 초음파 및 광 신호를 통해 융합 영상 획득이 이루어짐으로써, 종래의 혈관 내 영상 획득 시스템이 갖는 장점들을 가짐과 동시에 우수한 분해능을 가지는 영상과 병변의 조직학적 특징정보의 획득이 가능하여 혈관 내 병변 진단의 정확성이 높아질 수 있으며, 혈관 내 360도 전 방향에 대해 회전함과 동시에 튜브의 길이방향으로 이동이 가능하여 혈관 내벽의 3차원 영상 획득이 가능하고, 혈관 내 수축 등으로 인해 일정하지 않은 혈관 내부를 이동 시 회전과 동시에 이동하므로 혈관 내벽에 카테터가 접촉할 경우 회전을 통해 마찰을 줄여 혈관 내벽 손상을 최소화하며 융합 영상 획득이 가능할 수 있는 심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템을 제공한다.As a result, the present invention is capable of outputting or receiving an intravascular ultrasonic wave and an optical signal by providing a light transmitting portion and a sound wave transmitting portion in the catheter, wherein the light transmitting portion is a special optical fiber such as a dual clad fiber (PA) and ultrasound (US) images can be obtained, and fusion images can be acquired through the use of ultrasound and optical signals. As a result, And it is possible to acquire histologic feature information of the lesion with good resolution. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the diagnosis of the intravascular lesion, It is possible to acquire three-dimensional images of the inner wall of the blood vessel, Provides a fusion image acquisition system for diagnosing cardiovascular diseases which can minimize fusion of blood vessels by reducing friction through rotation when a catheter is in contact with the inner wall of a blood vessel, .

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

100 : 카테터
110 : 헤드
111 : 광전달부
111a : 렌즈
111b : 프리즘
111c : 스페이서
112 : 음파전달부
120 : 튜브
121 : 광신호선
121a : 중심부분
121b : 외각부분
122 : 전기신호선
123 : 토크코일
200 : 풀백장치
210 : 회전구동모듈
211 : 제1 모터
211a : 제1 회전부분
212 : 회전부
212a : 제1 회전 결합부분
212a-1 : 제2 회전부분
212a-2 : 도체
212b : 제2 회전 결합부분
212c : 연결부분
220 : 직선구동모듈
221 : 제2 모터
222 : 이동 유도부
230 : 제어모듈
B : 밸트
S : 연결단자
300 : 제1 신호전달장치
310 : 제1 광원
320 : 커플러부
330 : 기준거울부
340 : 제1 광검출부
400 : 제2 신호전달장치
410 : 제2 광원
420 : 분할부
430 : 제2 광검출부
500 : 제3 신호전달장치
510 : 음파송수신부
600 : 영상처리장치
700 : 출력장치
800 : 제어장치
I : 혈관
100: catheter
110: head
111:
111a: lens
111b: prism
111c: Spacer
112: sound wave transmission portion
120: tube
121: Optical signal line
121a: center portion
121b:
122: electric signal line
123: Torque coil
200: pullback device
210: Rotary drive module
211: first motor
211a: first rotating portion
212:
212a: first rotating coupling portion
212a-1:
212a-2:
212b: second rotating coupling portion
212c: connecting portion
220: Linear drive module
221: second motor
222:
230: control module
B: Belt
S: Connection terminal
300: first signal transmitter
310: first light source
320: Coupler part
330: reference mirror part
340: first optical detector
400: second signal transmitting device
410: second light source
420: minute installment
430: second optical detector
500: third signal transmitting device
510: sound wave transmitting /
600: image processing device
700: Output device
800: Control device
I: blood vessel

Claims (12)

일단에 위치하는 헤드 및 헤드로부터 타단으로 연장되며 광신호선 및 전기신호선을 구비하는 튜브를 포함하며, 상기 헤드를 통해 혈관 내 광 및 음파 신호를 출력하거나 입력받는 카테터;
상기 튜브가 관통 결합되며, 상기 카테터의 회전 및 이동을 안내하고, 상기 전기신호선과 연결되는 연결단자를 제공하는 풀백장치;
상기 광신호선과 연결되어 제1 광원을 상기 카테터에 제공하며, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 광신호를 제공받는 제1 신호전달장치;
상기 광신호선과 연결되어 제2 광원을 상기 카테터에 제공하는 제2 신호전달장치;
상기 풀백장치의 연결단자와 연결되어 상기 전기신호선을 통해 음파 발생을 위한 전기적 신호를 상기 카테터에 제공하고, 상기 카테터가 혈관 내 영역으로부터 수신한 음파신호에 대한 전기적신호를 제공받는 제3 신호전달장치;
상기 카테터로부터 제공받은 광 및 전기적신호를 수신하여 영상을 생성하는 영상처리장치;
상기 영상처리장치로부터 처리된 영상을 출력하는 출력장치; 및
상기 풀백장치, 제1 신호전달장치, 제2 신호전달장치, 제3 신호전달장치, 영상처리장치, 및 출력장치를 제어하는 제어장치;을 포함하고,
상기 영상처리장치는 상기 카테터에서 혈관 내 송신되는 광 또는 음파를 제공하는 장치에 따라 서로 다른 영상을 생성하고,
상기 풀백장치는,
제1 모터 및 상기 튜브가 관통 결합되고, 상기 제1 모터의 동작에 의해 상기 튜브의 둘레 방향으로 회전하는 회전부를 포함하는 회전구동모듈;
제2 모터 및 상기 회전구동모듈 일측에 결합되고, 상기 제2 모터의 동작에 따라 상기 튜브의 길이방향으로 상기 회전구동모듈의 이동을 안내하는 이동 유도부를 포함하는 직선구동모듈; 및
상기 회전구동모듈과 상기 직선구동모듈을 제어하는 제어모듈;을 포함하고,
상기 회전부는 제1 회전 결합부분을 포함하고,
상기 제1 회전 결합부분의 일단에 제2 회전부분이 구비되고, 상기 제2 회전부분은 상기 제1 모터의 일단에 구비되는 제1 회전부분과 밸트를 통해 연결되고, 상기 제1 회전부분과 제2 회전부분은 동일한 둘레 길이를 가지도록 마련되고 상기 제1 모터의 동작에 의해 상기 카테터의 튜브를 회전시키며,
상기 제어장치는,
상기 회전구동모듈이 360도 전방향 회전함과 동시에 상기 직선구동모듈에 의해 상기 카테터의 튜브의 길이방향으로 이동이 가능하도록 제어하고,
상기 카테터는 상기 헤드에 위치한 상기 광신호선 일단에 광학부재가 결합되는 광전달부;와 상기 전기신호선 일단에 연결되어 전기신호 및 음파 신호의 상호 변환을 수행하며 음파 신호를 송수신하는 음파전달부;를 포함하고,
상기 광신호선은 상기 튜브의 중심축에 배치되되, 중심부분 및 외각부분으로 나뉘는 독립된 두 개의 광신호 전달부분을 구비하며,
상기 광신호 전달부분의 중심부분과 외각부분은 상이한 굴절률을 가지는 광신호의 전달이 이루어지고,
상기 광신호 전달부분의 중심부분과 외각부분에는 각각 제1 광원, 제2 광원의 전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
A catheter including a head positioned at one end and a tube extending from the head to the other end and having optical signal lines and electrical signal lines, and outputting or receiving intravascular light and sound signals through the head;
A pull back device for penetrating the tube, guiding rotation and movement of the catheter, and providing a connection terminal connected to the electrical signal line;
A first signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a first light source to the catheter, the catheter being provided with an optical signal received from an intravascular region;
A second signal delivery device coupled to the optical signal line to provide a second light source to the catheter;
A third signal transmission device connected to the connection terminal of the pullback device to provide an electrical signal for generating sound waves through the electrical signal line to the catheter and to receive an electrical signal for the sound wave signal received from the intra- ;
An image processor receiving an optical signal and an electrical signal provided from the catheter to generate an image;
An output device for outputting an image processed by the image processing device; And
And a control device for controlling the pullback device, the first signal transmitting device, the second signal transmitting device, the third signal transmitting device, the image processing device, and the output device,
The image processing apparatus generates different images according to an apparatus for providing light or sound waves to be transmitted in the blood vessel from the catheter,
The pull-
A rotation driving module including a first motor and a rotating part penetratingly connected to the tube and rotating in the circumferential direction of the tube by an operation of the first motor;
A second motor and a linear driving module coupled to one side of the rotation driving module and including a movement inducing unit for guiding movement of the rotation driving module in a longitudinal direction of the tube according to an operation of the second motor; And
And a control module for controlling the rotation driving module and the linear driving module,
Wherein the rotating portion includes a first rotationally coupled portion,
Wherein the first rotating part is provided with a second rotating part at one end thereof and the second rotating part is connected to a first rotating part provided at one end of the first motor through a belt, The second rotating portion is provided so as to have the same circumferential length and rotates the tube of the catheter by the operation of the first motor,
The control device includes:
The rotation driving module rotates 360 degrees in the forward direction and controls the linear driving module to be movable in the longitudinal direction of the tube of the catheter,
The catheter includes a light transmission unit having an optical member coupled to one end of the optical signal line located at the head, and a sound wave transmission unit connected to one end of the electric signal line to perform mutual conversion of the electric signal and the sound wave signal, Including,
Wherein the optical signal line has two independent optical signal transmission parts which are disposed on the center axis of the tube and divided into a central part and an outer part,
Wherein a central portion and an outer portion of the optical signal transmitting portion transmit optical signals having different refractive indices,
And the first light source and the second light source are respectively transmitted to the central portion and the outer portion of the optical signal transmitting portion
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 회전부는 전기신호선과 접촉 연결되는 연결단자를 구비하고, 상기 광신호선을 통과시키며, 상기 제1 모터의 동작에 의해 회전 시 상기 광신호선의 평행을 유지시키며 회전을 안내하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the rotation unit includes a connection terminal that is in contact with the electric signal line, passes the optical signal line, and guides rotation of the optical signal line while maintaining parallelism of the optical signal line when the first motor is rotated.
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제1항에 있어서,
상기 제1 신호전달장치는,
상기 제1 광원을 분할하고, 상기 광신호선과 연결되는 커플러부;
상기 커플러부로부터 제1 광원을 제공받아 제1 반사광을 생성하는 기준거울부; 및
상기 제1 반사광 및 상기 광신호선을 통해 상기 광전달부에 전달된 상기 제1 광원이 혈관 내 영역에 조사되고, 상기 제1광원이 혈관 내 영역에서 반사되어 상기 광전달부에 수신되는 제2 반사광을 광신호선을 통해 제공받아 상기 제2 반사광을 검출하는 제1 광검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first signal transfer device comprises:
A coupler part for dividing the first light source and connected to the optical signal line;
A reference mirror unit that receives the first light source from the coupler unit and generates a first reflected light; And
The first light source transmitted to the light transmitting portion through the first reflected light and the optical signal line is irradiated to the intravascular region, and the second light reflected from the intravascular region and received by the light transmitting portion And a first optical detector for detecting the second reflected light by receiving the optical signal through an optical signal line
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제5항에 있어서,
상기 제2 신호전달장치는,
제2광원을 제2-1 광원 및 제2-2 광원으로 분할하고, 상기 제2-1 광원을 상기 광신호선에 전달하는 분할부; 및
상기제2-2 광원을 검출하고, 상기 제2-2 광원을 전기적 신호로 변환하는 제2 광검출부;를 포함하고,
상기 제2 광검출부에서 전기적 신호로 변환된 상기 제2-2 광원은 기준신호인 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the second signal transfer device comprises:
A division unit dividing the second light source into the 2-1 light source and the 2-2 light source and transmitting the 2-1 light source to the optical signal line; And
And a second optical detector for detecting the second -2 light source and converting the second -2 light source into an electrical signal,
And the second -2 light source converted into an electrical signal in the second optical detection unit is a reference signal
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제7항에 있어서,
상기 제3 신호전달장치는, 상기 전기신호선을 통해 상기 음파전달부에 음파 생성을 위한 전기신호를 제공하거나 상기 음파전달부로부터 수신된 제1 음파신호를 전기신호로 제공받는 음파 송수신부;를 포함하고,
상기 음파 송수신부는 상기 회전부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
8. The method of claim 7,
The third signal transmission device includes a sound wave transmitting / receiving part for providing an electric signal for generating a sound wave to the sound wave transmitting part through the electric signal line or receiving the first sound wave signal received from the sound wave transmitting part as an electric signal and,
And the sound wave transmitting / receiving unit is electrically connected to the rotating unit
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제8항에 있어서,
상기 음파 송수신부는 상기 제2 신호전달장치로부터 상기 광신호선에 전달된 제2-1 광원이 상기 광전달부를 통해 혈관 내 조사되어 조사된 영역 상 혈관 내 흡수된 제2-1 광원으로 인하여 발생하는 제2 음파신호를 수신하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
9. The method of claim 8,
The sound wave transmitting / receiving unit may include a second light source that is generated due to the second-1 light source absorbed in the blood vessel by irradiating the second light source, which is transmitted from the second signal transmitting device to the optical signal line, And a second sound wave signal
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제6항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 제1 광검출부에서 상기 제2 반사광이 검출된 경우, 상기 제1 반사광 및 제2 반사광의 간섭정보 분석을 통해 제1 영상을 생성하도록 상기 영상처리장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the controller controls the image processing apparatus to generate a first image through analysis of interference information between the first reflected light and the second reflected light when the second reflected light is detected by the first optical detecting unit doing
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제9항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 음파 송수신부에 상기 제2 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제2 음파신호와 상기 기준신호의 분석을 통해 제2 영상을 생성하도록 상기 영상처리장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the control unit controls the image processing apparatus to generate a second image through analysis of the second sound wave signal and the reference signal when the second sound wave signal is received by the sound wave transmitting / receiving unit
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
제8항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 음파 송수신부에 상기 제1 음파신호의 수신이 이루어진 경우, 제1 음파신호의 분석을 통해 제3 영상을 생성하도록 상기 영상처리장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
심혈관질환 진단을 위한 융합 영상 획득 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the controller controls the image processing apparatus to generate a third image through analysis of the first sound wave signal when the first sound wave signal is received by the sound wave transmitting and receiving unit
Fusion image acquisition system for cardiovascular diagnosis.
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