KR100749299B1 - Fluorescence video system for the diagnosis of skin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피부진단용 형광 비디오 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피부의 진단부위에 밀착함으로써 외부의 잡광이 카메라의 대물렌즈에 들어가지 못하도록 차단시키는 경동을 카메라에 부착하고, 경동의 밀착면이 대물렌즈의 초점면에 위치하도록 하여, 경동을 신체의 다양한 부위에 밀착함으로써 자동적으로 검출기에 선명한 영상이 획득되므로, 초점을 일일이 맞출 필요없이 피부진단 및 신체의 다양한 부위에 접근이 용이하도록 한 피부진단용 형광 비디오 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescence video system for skin diagnosis. More particularly, the present invention relates to a camera for attaching a tilting device to be in close contact with a diagnosis part of the skin to block external light from entering the objective lens of the camera. It is located on the focal plane of the lens, and the tilting is closely attached to various parts of the body, so that a clear image is automatically acquired by the detector. Therefore, the fluorescence for skin diagnostics makes skin diagnosis and access to various parts of the body easy without having to focus. Relates to a video system.

이를 위해, 본 발명은 피부진단 부위에 밀착함으로써 주변 광으로부터 차단되도록 전단에 개구부가 형성된 경동을 포함하는 영상검출부와; 상기 영상검출부의 영상신호를 입력받아 이미지 또는 비디오 영상으로 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에 의해 처리된 이미지 또는 비디오 영상을 표시하는 영상표시장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피부진단용 형광 비디오 시스템을 제공한다.To this end, the present invention comprises an image detection unit including a tilting opening is formed in the front end so as to be in close contact with the skin diagnosis site to block from the ambient light; An image processor which receives an image signal of the image detector and processes the image signal into an image or a video image; An image display device displaying an image or a video image processed by the image processor; It provides a skin diagnostic fluorescent video system comprising a.

영상검출부, 영상처리부, 영상표시부, 램프, 경동, 카메라, 대물렌즈 Image Detector, Image Processor, Image Display, Lamp, Tilt, Camera, Objective Lens

Description

피부진단용 형광 비디오 시스템{Fluorescence video system for the diagnosis of skin}Fluorescence video system for the diagnosis of skin

도 1은 본 발명에 따른 피부진단용 형광 비디오 시스템의 일실시예를 나타내는 장치구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of a skin diagnostic fluorescent video system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 피부진단용 형광 비디오 시스템의 다른 실시예를 나타내는 장치구성도.Figure 2 is a block diagram showing another embodiment of the skin diagnostic fluorescent video system according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 피부진단 부위 11 : 영상검출부10: skin diagnosis site 11: image detection unit

12 : 영상처리부 13 : 영상표시부12: image processing unit 13: image display unit

14 : 진단용 램프 15 : 카메라14: diagnostic lamp 15: camera

16 : 경동 17 : 대물렌즈16: tilting 17: objective lens

18 : 검출기 19 : 광전도관18 detector 19 photoconductor

본 발명은 피부진단용 형광 비디오 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피부의 진단부위에 밀착함으로써 외부의 잡광이 카메라의 대물렌즈에 들어가지 못하도록 차단시키는 경동을 카메라에 부착하고, 경동의 밀착면이 대물렌즈의 초점면에 위치하도록 하여, 경동을 신체의 다양한 부위에 밀착함으로써 자동적으로 검출기에 선명한 영상이 획득되므로, 초점을 일일이 맞출 필요없이 피부진단 및 신체의 다양한 부위에 접근이 용이하도록 한 피부진단용 형광 비디오 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescence video system for skin diagnosis. More particularly, the present invention relates to a camera for attaching a tilting device to be in close contact with a diagnosis part of the skin to block external light from entering the objective lens of the camera. It is located on the focal plane of the lens, and the tilting is closely attached to various parts of the body, so that a clear image is automatically acquired by the detector. Therefore, the fluorescence for skin diagnostics makes skin diagnosis and access to various parts of the body easy without having to focus. Relates to a video system.

최근 화장품 가게나 피부과, 또한 피부관리소 등에서는 자신의 피부 상태를 측정, 진단하여 자신의 피부 상태에 맞는 화장품을 용이하게 선택할 수 있도록 하거나 또는 자신의 피부 상태에 있어서의 문제점을 발견하고 그 해결책을 찾는데 도움을 주는 다양한 형태의 피부진단 장치를 볼 수가 있다. In recent years, cosmetics stores, dermatologists, and skin care centers can measure and diagnose their own skin conditions to make it easier to choose the right cosmetics for their skin conditions, or to help them find problems and find solutions to their skin conditions. You can see various types of skin diagnostic devices.

이 중에서도, 특히 피부에 특정 파장의 광선을 조사하여 상기 광선에 조사된 피부가 나타내는 특유의 형광 색을 분석함으로써 피부 상태를 진단하는 진단용 램프를 이용하는 피부진단 장치가 흔히 사용되고 있다.Among these, skin diagnosis apparatuses using a diagnostic lamp for diagnosing a skin condition are commonly used, in particular, by irradiating light of a specific wavelength to the skin and analyzing a unique fluorescent color of the skin irradiated with the light.

한편, 인체의 모공(毛孔)에는, 피지(皮脂)를 만드는 피지선이 있다. 건강한 상태의 인체에서는, 피지선이 적당량의 피지를 모공에서 피부표면으로 방출하여 피지막을 형성시키고, 피지막은 피부의 천연보호막으로 작용한다. On the other hand, there are sebaceous glands that make sebum in the pores of the human body. In a healthy human body, sebaceous glands release an appropriate amount of sebum from the pores to the skin surface to form a sebaceous film, which acts as a natural protective film of the skin.

그런데, 건강하지 않은 상태의 인체는 과도한 피지를 분비하게 되며, 과도하게 분비된 피지는 공기에 접하여 산화된다. 그리고, 산화된 피지는 딱딱해져 모공을 막히게 한다.However, the unhealthy human body secretes excessive sebum, and excessively secreted sebum is oxidized in contact with air. The oxidized sebum hardens and clog pores.

이와 같이, 모공이 막힌 곳의 피지에는, 세균이 번식하게 되는데, 이 세균의 내부에 "포르핀"이라는 물질이 생성된다.As described above, bacteria in the sebum where the pores are clogged grow, and a substance called "porpin" is produced inside the bacteria.

이와 같이, 생성된 "포르핀"은 자외선에 반응하여 발광한다.As such, the produced "porpins" emit light in response to ultraviolet rays.

의료산업계에서는 상기 자외선에 반응하는 "포르핀"의 성질을 이용한 피부진단장치가 개발되었다. 종래의 피부진단장치는 어둠상자 속에서 환자의 얼굴전체를 자외선 램프로 주사하고, 발광된 형광강도(intensity of fluorescence)의 변화를 검출기를 통해 육안(肉眼)으로 관찰하는 방법을 사용한다.In the medical industry, a skin diagnosis apparatus using the property of "porpin" in response to the ultraviolet rays has been developed. Conventional skin diagnostic apparatus uses a method of scanning the entire face of the patient in the dark box with an ultraviolet lamp, and visually observes the change in the intensity of fluorescence emitted through the detector.

종래의 피부진단장치에 대하여 참조문헌을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional skin diagnosis apparatus with reference to the reference as follows.

피부 질환에 5-ALA를 포함하는 광민감제(photosensitizer)들을 사용한 형광진단(Fluorescence Diagnoses;FD) 및 광역학치료법(Photo Dynamic Therapy;PDT) 활용의 장점 및 가능성, 최신 경향 등은 참조문헌(C.Fritch and T. Ruzichka.<<Fluorescence Diagnosis and Photodynamic Therapy of Skin Diseases>>.Atlas and Handbook.2003.Springer-Verlag.Wien)에 잘나타나 있다.Benefits, possibilities, and current trends in the use of Fluorescence Diagnoses (FD) and Photo Dynamic Therapy (PDT) using photosensitizers containing 5-ALA in skin diseases are described in C. Fritch and T. Ruzichka. <Fluorescence Diagnosis and Photodynamic Therapy of Skin Diseases >>. Atlas and Handbook.2003.Springer-Verlag.Wien.

상기 참조문헌에 의하면 피부 층의 형광 상은 사진 형태로 기록되며, 촬영을 위해 암실에서 진단 대상에 우드(Wood)램프의 자외선을 0.25에서 1.5초 노출하고, 1600 ASA와 같이 고감도의 필름을 가지고 현상한다.According to the above reference, the fluorescence image of the skin layer is recorded in a photographic form, and the ultraviolet ray of the wood lamp is exposed to the diagnosis object in the dark room for 0.25 to 1.5 seconds, and developed with a high sensitivity film such as 1600 ASA. .

미국특허 6,021,344에서 광원의 여기광이 광섬유를 통해 전달되며 형광상은 여기광을 차단하는 쌍안 현미경을 통해 시각적으로 관찰되는 장비가 제안되었다.In US Pat. No. 6,021,344, a device is proposed in which excitation light of a light source is transmitted through an optical fiber and a fluorescent image is visually observed through a binocular microscope for blocking excitation light.

보다 상세하게는, 질병 부위에 광을 조사하기 위한 여기광원(excitation light)과, 형광을 발생시키기 위해 여기광을 질환 부위에 직접적으로 전달하는 광 가이드와, 사용자에게 피부질환부위의 형광상을 제공하기 위해 피부질환부위로부터 방출되는 형광 및 반사되는 여기광의 진행을 보는 고글을 포함하여 시각적인 형광 정밀검사 수단에 의해 피부 질환을 진단하게 된다.More specifically, it provides an excitation light source (irradiation light) for irradiating the light to the disease site, a light guide for transmitting the excitation light directly to the disease site to generate fluorescence, and a fluorescent image of the skin disease site to the user In order to diagnose the skin disease by visual fluorescence overhaul means, including goggles to see the progress of the fluorescence emitted from the skin disease site and the reflected excitation light.

이때, 육안에 의해 피부의 손상 정도를 평가하기 위해 형광상(fluorescence image)이 사용되며, 형광상은 피부 상태의 의학적 평가 및 피부병 진단을 하는데 도움을 준다. At this time, the fluorescence image (fluorescence image) is used to evaluate the degree of skin damage by the naked eye, the fluorescence image helps in the medical evaluation of the skin condition and the diagnosis of skin disease.

이러한 장비는 형광을 보이는데 있어 완전한 칼라 구현 또는 강화된 두 칼라 상을 허용하는 몇 가지 모드의 작동에 의해 사용될 수 있고, 또한 이 장비에 매우 약한 형광 대상조차 볼 수 있게 하기 위해 형광상을 증폭시키는 상 강화 장치가 사용될 수 있다.These instruments can be used by several modes of operation that allow full color realization or enhanced two color phases in fluorescence, and also images that amplify the fluorescence image to make it possible to see even very weak fluorescent objects. Reinforcement devices can be used.

미국 특허 5,363,854에서 형광 영상 및 가시광의 편광에서 대조영상을 검출하기 위해 단일의 케이싱에 광원과 함께 고정된 일반적인 비디오카메라가 사용되었다.In US Pat. No. 5,363,854, a general video camera fixed with a light source in a single casing was used to detect contrast images in fluorescence images and polarization of visible light.

피부의 이형(anomalies) 특히 흑색종(melanoma)의 검출방법 및 이를 수행하기 위한 장비는 피부의 조사 부위를 2차원적으로 확장하여 연속적으로 조사하는 자외선 범위 및 가시광을 갖는 광원을 포함한다.Methods for detecting anomalies, particularly melanoma, of the skin, and equipment for performing the same, include a light source having an ultraviolet range and visible light continuously irradiating two-dimensionally extending the irradiated area of the skin.

상기 카메라는 자외선의 광조사에 의해 조사 부위의 영상 좌표 x,y에서 신호값 F(x,y)을 갖는 형광영상과, 가시광의 광 조사에 의해 조사 부위의 영상 좌표 x,y에서 신호값 R(x,y)를 갖는 대조영상을 기록한다.The camera has a fluorescence image having a signal value F (x, y) at the image coordinate x, y of the irradiation site by irradiation of ultraviolet rays and a signal value R at the image coordinate x, y of the irradiation site by irradiation of visible light. Record a control image with (x, y).

메모리는 형광영상 및 대조영상의 적어도 하나의 신호값들을 저장하며, 메모 리에 대응하는 프로세서는 같은 영상 좌표에서 형광영상 및 대조영상의 신호 값들의 각자의 비율 F(x,y)/R(x,y)로부터 형성된 영상 좌표에서 각자의 신호값 A(x,y)들을 갖는 출력 영상을 만들어 낸다.The memory stores at least one signal value of the fluorescence image and the contrast image, and the processor corresponding to the memory has a respective ratio F (x, y) / R (x, y) of the signal values of the fluorescence image and the contrast image at the same image coordinates. Produces an output image with its signal values A (x, y) at the image coordinates formed from

미국 특허 6,603,552에서 영상 검출기로서 두개의 영상증폭기를 사용하였으며, 각자 주어진 스펙트럼 영역에서 형광상을 감지한다.In US Pat. No. 6,603,552, two image amplifiers were used as image detectors, each detecting a fluorescent image in a given spectral region.

장비의 접안렌즈를 통해 관찰되는 영상은 다이크로익미러(Dichroic Mirror)를 통해 두개의 칼라 영상으로 재구성된 것이다. 광원은 연속 조건 또는 임펄스 조건에서 작동하며, 임펄스 조건에서는 에너지 절약 및 잡광의 영향을 감소시킨다.The image seen through the eyepiece of the device is reconstructed into two color images through a dichroic mirror. The light source operates under continuous or impulse conditions, which reduces the effects of energy saving and dimming.

피부 질환 검출 시스템은 조사 부위로부터 형광을 생성하기 위한 여기 광원을 포함한다. 대조광과 함께 생성된 형광은 광분리기(beam splitter)에서 나누어져 각자의 광학경로로 보내진다. 각 광학경로는 조사되는 조사부위의 영상을 생성한다. 광 결합기는 각 다른 광 경로에 의해 생성된 영상을 사용자의 육안을 통해 보여지게 한다.The skin disease detection system includes an excitation light source for generating fluorescence from the irradiation site. The fluorescence generated with the contrast light is split in a beam splitter and sent to its respective optical path. Each optical path generates an image of the irradiated portion to be irradiated. The optical coupler makes the image generated by each different optical path visible through the user's naked eye.

특허 US 5,760,407에는 사람의 피부에 있는 여드름, 미소코메돈(microcomedon), 박테리아의 확인을 위한 장비가 제안된 바 있다.Patent US 5,760,407 has proposed a device for the identification of acne, microcomedon and bacteria in human skin.

그러나, 상기 특허에서 제안된 시스템들은 다음과 같은 문제점들이 있다.However, the systems proposed in the patent have the following problems.

1) 피부질환 관찰시 주변 광에 대해 완전히 차단되지 않기 때문에 형광 관찰 특히 자기 형광(autofluorescence) 관찰시 어두운 방에서의 작업이 필수적이다.1) It is essential to work in a dark room when observing fluorescence, especially when observing autofluorescence, because it is not completely blocked by ambient light when observing skin diseases.

2) 광량을 많이 받는 대물렌즈에서는 피사계 심도가 작기 때문에 형광조건에서 초점을 잡기가 어려운 문제점이 있다.2) In the objective lens that receives a lot of light, it is difficult to focus in the fluorescent condition because the depth of field is small.

3) 장비의 카메라 헤드 부분은 부피가 크고 이동성이 적으므로 장비에 의해 접근이 어려운 신체부위의 관찰이 불가능한 문제점이 있다.3) Since the camera head portion of the equipment is bulky and less mobile, there is a problem that it is impossible to observe a body part that is difficult to access by the equipment.

4) 형광 영상은 형광 강도의 양적인 평가없이 시각적으로만 관찰되어야 하는 단점이 있다.4) The fluorescence image has a disadvantage that it should be observed only visually without quantitative evaluation of fluorescence intensity.

5) 형광 방사는 단색 파장 범위에서만 검출하는 단색 카메라를 가지고 관찰되는 문제점이 있다.5) Fluorescent radiation has a problem observed with monochrome cameras that detect only in the monochromatic wavelength range.

6) 형광진단(Fluorescence Diagnosis;FD)를 위해 제안된 시스템의 대부분은 광역학치료법(Photo Dynamic Therapy;PDT)을 위해 사용되지 않았으며, 반대로 PDT를 위한 장비는 FD를 위해 사용될 수 없는 단점이 있다.6) Most of the proposed systems for Fluorescence Diagnosis (FD) have not been used for Photo Dynamic Therapy (PDT), whereas the equipment for PDT has the disadvantage that it cannot be used for FD. .

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 피부의 진단부위에 밀착되고 주변 광으로부터 완전히 차단되도록 전단에 개구부가 형성된 경동과, 이 경동 내부에 배치된 광원으로부터 조사되는 광 빔 및 대물렌즈를 포함하고, 조사부위의 표면에 경동을 밀착함으로써, 초점을 일일이 맞출 필요없이 자동적으로 검출기의 센서에 선명한 영상이 획득되므로 진단의 정확성, 감도 및 전문성을 향상시키고, 외부의 잡광이 카메라의 대물렌즈에 들어가지 않으므로 밝은 방에서도 진단이 가능하여 환자 및 의사를 위해 보다 편리한 진단 환경이 조성되며, 형광 진단 뿐만 아니라 광역학 치료법에 의한 치료효과를 증대시킬 수 있도록 한 피부진단용 형광 비디오 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above, and has a tilting opening formed at the front end to be in close contact with the diagnosis site of the skin and completely blocked from ambient light, and a light beam and an objective lens irradiated from a light source disposed inside the tilting mirror. In addition, by closely attaching the tilt to the surface of the irradiation area, a clear image is automatically acquired by the sensor of the detector without the need to focus each day, thereby improving the accuracy, sensitivity and professionalism of the diagnosis, the external illumination is the objective lens of the camera It is possible to diagnose in a bright room, so that a more convenient diagnosis environment is created for patients and doctors, and it provides a fluorescence video system for skin diagnosis that can enhance the treatment effect by photodynamic therapy as well as fluorescence diagnosis. There is a purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부진단용 형광 비디오 시스템에 있어서, The present invention for achieving the above object in the skin diagnostic fluorescent video system,

피부진단 부위에 밀착함으로써 주변 광으로부터 차단되도록 전단에 개구부가 형성된 경동을 포함하는 영상검출부와; 상기 영상검출부의 영상신호를 입력받아 이미지 또는 비디오 영상으로 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에 의해 처리된 이미지 또는 비디오 영상을 표시하는 영상표시장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.An image detection unit including a tilting tube having an opening formed at a front end thereof so as to be cut off from ambient light by being in close contact with a skin diagnosis part; An image processor which receives an image signal of the image detector and processes the image signal into an image or a video image; An image display device displaying an image or a video image processed by the image processor; Characterized in that configured to include.

바람직한 구현예로서, 상기 영상검출부는: In a preferred embodiment, the image detection unit:

피부진단 부위에 백색광 및 여기광을 조사하도록 상기 경동에 부착된 복합광원과; 대물렌즈 및 검출기로 구성된 카메라와; 상기 대물렌즈를 내부에 수용하도록 상기 카메라에 부착된 경동;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A complex light source attached to the tilting tube so as to irradiate white light and excitation light to a skin diagnosis site; A camera composed of an objective lens and a detector; And tilting the camera attached to the camera to accommodate the objective lens therein.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 피부진단 부위에 밀착되는 상기 경동의 끝단면은 상기 대물렌즈의 초점면에 위치한 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the end surface of the tilt in close contact with the skin diagnosis site is located in the focal plane of the objective lens.

또한, 상기 복합광원은 진단용 램프가 상기 경동 밖에 위치하여 광전도관을 통해 상기 피부진단 부위에 광 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the complex light source is characterized in that the diagnostic lamp is located outside the tilt and irradiates the skin diagnosis site through a photoconductor.

또한, 상기 복합광원은 진단용 램프가 상기 경동 안에 위치하여 상기 피부진단 부위에 직접 광 조사 또는 내부의 광학계를 통해 광 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the composite light source is characterized in that the diagnostic lamp is located in the tilting and irradiated light directly to the skin diagnosis site or through the internal optical system.

또한, 상기 복합광원은 복수개의 진단용 램프 또는 하나의 공용램프를 사용하여 상기 피부진단 부위에 백색광 및 여기광에 의한 광 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the composite light source is characterized by irradiating light by white light and excitation light to the skin diagnosis site using a plurality of diagnostic lamps or one common lamp.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 피부진단용 형광 비디오 시스템의 일실시예를 나타내는 장치구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 피부진단용 형광 비디오 시스템의 다른 실시예를 나타내는 장치구성도이다.1 is a device configuration diagram showing an embodiment of the skin diagnostic fluorescent video system according to the present invention, Figure 2 is a device configuration diagram showing another embodiment of the skin diagnostic fluorescent video system according to the present invention.

본 발명은 흑색종(melanoma), 건선(psoriasis), 여드름(acne)등을 포함한 악성 및 양성의 피부 질환을 진단하는 형광 진단 및 광역학치료법을 위한 형광 비디오 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescence video system for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy for diagnosing malignant and benign skin diseases including melanoma, psoriasis, acne and the like.

본 발명은 조사되는 진단 부위에 대해 초점 작업을 신속하고 정확하게 할 수 있고, 신체의 다양한 부위에 접근이 용이하도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention focuses on making it possible to quickly and accurately focus on the diagnostic site to be investigated and to access various parts of the body.

본 발명은 피부진단 부위(10)의 영상을 관찰 및 검출하는 영상검출부(11)와, 상기 영상을 필요한 영상으로 처리하는 영상처리부(12)(PROCESSOR)와, 상기 처리된 영상을 표시하는 영상표시부(13)(MONITOR)로 구성되어 있다.The present invention provides an image detector 11 for observing and detecting an image of a skin diagnosis site 10, an image processor 12 for processing the image as a necessary image, and an image display unit for displaying the processed image. (13) (MONITOR).

상기 영상검출부(11)는 백색광 및 여기광을 조사하는 복합광원과, 피부진단 부위(10)를 촬상하는 카메라(15)와, 복합광원이 부착된 경동(16)으로 구성되어 있다.The image detection unit 11 is composed of a composite light source for irradiating white light and excitation light, a camera 15 for imaging the skin diagnosis site 10, and a tilting tube 16 to which the compound light source is attached.

피부진단 부위(10)에는 복합광원에 의해 광이 조사되고, 복합광원은 형광조건에서 단파장(short wavelength)의 여기광을 조사하며, 일반적인 관찰을 위한 백 색광 조건에서 백색광을 조사한다.Light is irradiated to the skin diagnosis site 10 by a complex light source, and the complex light source irradiates short wavelength excitation light under fluorescent conditions, and white light under white light conditions for general observation.

피부진단용 카메라(15)는 대물렌즈(17)와 검출기(18)로 구성되고, 대물렌즈(17)는 검출기(18)의 센서표면에 피부진단 부위(10)의 영상을 형성한다.The skin diagnostic camera 15 includes an objective lens 17 and a detector 18, and the objective lens 17 forms an image of the skin diagnosis site 10 on the sensor surface of the detector 18.

경동(16)은 컵모양으로 형성되고, 피부진단 부위(10)에 밀착함과 동시에 주변 광으로부터 차단되도록 경동(16)의 후단부가 카메라(15)의 케이스에 틈이 없이 장착된다. 따라서, 경동(16)은 빛이 투과되지 않도록 불투광성 재료로 제작되어 있다.The tilting mirror 16 is formed in a cup shape, and the rear end of the tilting mirror 16 is mounted to the case of the camera 15 without any gap so as to be in close contact with the skin diagnosis site 10 and to be blocked from ambient light. Therefore, the tilting mirror 16 is made of an opaque material so that light does not permeate.

또한, 상기 경동(16)의 내부에는 광원으로부터 조사되는 광 빔과 함께 대물렌즈(17)가 위치하고, 경동(16)의 전단부에는 개구부가 형성되어 피부진단 부위(10)의 표면에 밀착되게 된다. 이때, 경동(16)의 전단부가 대물렌즈(17)의 초점면에 위치하도록 제작되어 있다.In addition, the objective lens 17 is positioned inside the tilting mirror 16 together with the light beam irradiated from the light source, and an opening is formed at the front end of the tilting mirror 16 to be in close contact with the surface of the skin diagnosis site 10. . At this time, the front end portion of the tilting mirror 16 is manufactured to be located at the focal plane of the objective lens 17.

따라서, 피부 진단 부위(10)의 표면에 경동(16)을 밀착함으로써, 초점을 맞출 필요없이 자동적으로 검출기(18)의 센서의 선명한 영상이 획득되어 초점 작업이 신속 정확하고 편리해진다.Therefore, by closely attaching the tilting mirror 16 to the surface of the skin diagnosis site 10, a clear image of the sensor of the detector 18 is automatically acquired without the need for focusing, thereby making the focusing work quick, accurate and convenient.

또한, 상기 경동(16)의 유효구경을 크게 또는 작게 조절하여 신체의 다양한 부위에 접근이 용이하고, 초점면이 고정되는 조건에서 심도가 깊은 상을 필요로 하지 않을 경우는 상대 구경(relative aperture; D/f D:유효구경, f:렌즈의 초점거리)이 큰 대물렌즈(17)를 사용할 수 있다.In addition, by adjusting the effective diameter of the tilting (16) large or small, it is easy to access a variety of parts of the body, and when the depth of focus is not required in the condition that the focal plane is fixed, a relative aperture (relative aperture); An objective lens 17 having a large D / f D: effective diameter and f: focal length of the lens) can be used.

피부의 전반적인 상태를 관찰하기 위한 백색광 조건에서는 심도가 깊을 경우가 편리할 수 있다. 반면 백색광 조건에서 의심부위를 관찰한 후 그 부위로부터 여 기광을 조사하여 미약한 형광을 관찰해야 하는 형광 조건에서는 심도가 깊을 필요가 없으며 미약한 형광 관찰을 위하여 형광을 보다 많이 수집할 조건을 만드는 것이 보다 중요하다.Deep white light conditions to observe the overall condition of the skin may be convenient. On the other hand, in fluorescence conditions that require observation of suspicious sites under white light conditions and irradiating excitation light from the sites, it is not necessary to have a deep depth and to create conditions for collecting more fluorescence for weak fluorescence observation. More important.

이 외에 상기 경동의 길이는 조정되지 않고 고정되어 있으며, 심도 조정은 조리개 조정(상대구경 조정/ 초점 고정, D/f)을 통하여 신속하게 수행할 수 있다.In addition to this, the length of the tilt is fixed without being adjusted, and the depth adjustment can be quickly performed through aperture adjustment (relative diameter adjustment / focus lock, D / f).

따라서, 큰 상대구경에 의해 보다 많은 광을 수집할 수 있으므로, 같은 조건의 감도를 갖는 검출기(18)에서 더 미약한 형광을 기록할 수 있고, 작은 조직 특히 미소 코메돈의 관찰을 위한 고 분해능을 제공할 수 있다.Therefore, since more light can be collected by a large relative diameter, weaker fluorescence can be recorded in the detector 18 having the same sensitivity, and high resolution for the observation of small tissues, especially micro comedon, can be obtained. Can provide.

또한, 피부진단 부위(10)는 경동(16)에 의해 외부의 잡광으로부터 차단되어 외부의 잡광이 카메라(15)의 대물렌즈(17)에 들어 가지 못하게 되므로 밝은 방에서도 진단이 가능하다.In addition, the skin diagnosis site 10 is blocked from external light by the tilting mirror 16 so that external light may not enter the objective lens 17 of the camera 15, so that diagnosis can be made in a bright room.

상기 카메라(15)로부터 나온 영상 신호는 영상처리부(12)로 들어가서 필요한 영상 즉, 이미지 또는 비디오 영상으로 처리된 후 영상표시부(13)에서 보여지게 된다.The image signal from the camera 15 enters the image processor 12 and is processed into a necessary image, that is, an image or a video image, and is then displayed on the image display unit 13.

상기 경동(16)에 부착된 복합광원은 외부 또는 내부 광원을 사용할 수 있다.The composite light source attached to the tilting 16 may use an external or internal light source.

전자의 경우에 진단용 램프(14)가 경동(16) 밖에 위치하며, 피부진단 부위(10)에 광 조사는 광전도관(19)을 통해 전달되게 되고, 후자의 경우에 진단용 램프(14)(예로 LED 램프)가 경동(16)의 안에 위치하여 피부진단 부위(10)에 직접적인 광 조사 또는 내부의 광학계를 통해 광 조사한다.In the former case, the diagnostic lamp 14 is located outside the mirror 16, and light irradiation is transmitted through the photoconductor 19 to the skin diagnosis site 10, and in the latter case, the diagnostic lamp 14 (for example, LED lamps) are located in the mirror 16 and irradiate light directly through the skin diagnosis site 10 or through an internal optical system.

복합 광원에서 백색광 및 여기광에 의한 조사 부위에 광을 조명하는 기능은 2개의 다른 진단용 램프(또는 수 개의 램프) 또는 하나의 공용 램프(예"제논")를 사용하여 수행할 수 있다. The function of illuminating light at the irradiation site by white light and excitation light in the composite light source can be performed using two different diagnostic lamps (or several lamps) or one common lamp (eg "Xenon").

즉, 형광 모드 조건에서 단일의 램프(14)의 경우 광 경로에 여기 필터가 들어가게 되며, 반면 백색 광 모드 조건에서는 여기 필터가 광경로에서 제거된다.That is, in the fluorescent mode condition, the excitation filter enters the optical path in the case of a single lamp 14, while the excitation filter is removed from the optical path in the white light mode condition.

상기 백색광에서의 조명은 편광에서 수행될 수 있다. 이때, 백색광원의 광경로에 편광자가 삽입된다. 이에, 편광에서의 작업은 영상의 명암 강도를 높일 수 있다. 편광의 수신부에는 대물렌즈(17)의 광 경로에서 편광자(Polarizer)의 수직 방향으로 검광자(Analyzer)가 삽입된다.Illumination in the white light may be performed in polarized light. At this time, the polarizer is inserted into the optical path of the white light source. Thus, working in polarized light can increase the intensity of the contrast of the image. The analyzer (Analyzer) is inserted in the vertical direction of the polarizer in the optical path of the objective lens (17).

또한, 형광 모드에서 대물렌즈(17)에 차폐 필터가 장착되고, 백색광 모드에서 차폐 필터가 광 경로로부터 제거 된다. In addition, the shielding filter is mounted to the objective lens 17 in the fluorescent mode, and the shielding filter is removed from the light path in the white light mode.

한편, 자외선에 의한 여기의 경우에 형광모드에서 차폐필터는 장착할 필요가 없을 수도 있다.On the other hand, the shielding filter may not need to be mounted in the fluorescent mode in the case of excitation by ultraviolet rays.

윤곽이 큰 신체부위(코 날개, 귀 턱 등)에서는 세밀한 초점이 필수적인 바, 가장 초점이 잘 맞는 면의 위 또는 아래에 배치된 피부 부위에 초점이 잘 맞도록 대물렌즈(17)에 세밀한 초점 시스템이 공급될 수 있다. Fine focus is essential for large contours (nose wings, ear chins, etc.), with a detailed focusing system on the objective lens 17 to focus well on areas of the skin positioned above or below the most focal point. Can be supplied.

세밀한 초점 시스템은 수동 또는 자동일 수 있다. 자동일 경우에는 초점이 미약한 신호 문제가 없는 백색광 모드에서 수행되어진다. 이 후 초점의 위치는 고정되고 형광 모드에서도 사용된다.The fine focus system can be manual or automatic. If it is automatic, it is performed in white light mode without signal problems with poor focus. The focus position is then fixed and used in the fluorescence mode.

검출기(18)는 다중 스펙트럼 영상 시스템(multispectral imaging system, 또는 multi-wavelength viewer)의 특성을 갖는다. 즉, 동시에 수 개의 스펙터럼 영역 에 있는 영상 기록을 허용한다. 특별한 경우에 이것은 RGB 원색 필터와는 보색필(CMYG)의 가시광의 영역일 수 있다.Detector 18 has the characteristics of a multispectral imaging system, or multi-wavelength viewer. That is, it allows video recording in several spectral regions at the same time. In a special case this may be the region of visible light of the CMYG with an RGB primary color filter.

이 경우에 칼라 텔레비전 카메라는 다중 스펙트럼 영상 시스템의 특성을 수행할 수 있다. 이때, 센서의 수와 형태는 다를 수 있다.In this case, a color television camera can perform the characteristics of a multispectral imaging system. In this case, the number and shape of the sensors may be different.

만약 검출기(18) 앞에 수신되는 광 경로에 회전되는 광필터들이 있다면, 광 스펙트럼 선택을 하는데 있어 1-칩 단색광 센서를 이용할 수 있다.If there are optical filters rotated in the light path received in front of the detector 18, one-chip monochromatic light sensors can be used to make light spectrum selection.

만일 광을 감지하는 검출면에서 이웃한 픽셀들의 광 스펙트럼에 따른 감도를 주어진 모자이크 배열의 광필터 그룹(예 RGB, CMYG 등)들의 도움에 의해 변화시킬 수 있다면 1칩 칼라 검출기로도 충분하다. 다른 경우에서 센서의 수는 스펙트럼 채널의 수와 같다. 검출기(18)는 CCD, CMOS 또는 다른 형태의 센서일 수 있다.A single chip color detector is sufficient if the sensitivity according to the light spectrum of neighboring pixels in the detection surface for detecting light can be changed with the help of light filter groups (eg RGB, CMYG, etc.) of a given mosaic arrangement. In other cases the number of sensors is equal to the number of spectral channels. Detector 18 may be a CCD, CMOS or other type of sensor.

카메라(15)의 출력 신호는 디지털이다. 따라서 장비는 고도의 정밀도 및 잡음에 강한 디지털 형광 영상을 제공한다. 카메라(15)와 영상처리부(12) 사이는 디지털 채널 등에 의해 연결된다.The output signal of the camera 15 is digital. The instrument therefore provides a highly accurate and noise resistant digital fluorescent image. The camera 15 and the image processor 12 are connected by a digital channel or the like.

영상처리부(12)는 카메라(15) 및 광원의 작업 조건을 제어하는 기능을 제공한다. 또한 영상 처리, 분석 및 기록을 한다. 영상 처리 분석 기능의 특징은 다음과 같다.The image processor 12 provides a function of controlling working conditions of the camera 15 and the light source. It also performs image processing, analysis and recording. The features of the image processing analysis function are as follows.

1) 모니터의 신호 광의 곡선 의존성의 특징에 대응한 텔레비전 신호의 감마 교정1) Gamma correction of the television signal corresponding to the characteristic of the curve dependence of the signal light of the monitor

2) 백색광의 조건에서 피부 관찰 과정에서 칼라 영상 교정2) Color image correction during skin observation under white light

3) 피부의 주어진 부위에서 발산하는 다양한 광 스펙트럼 채널에서 또는 표 준 형광 시편의 밝기와 비교에 의해 가장 밝은 피부 부위에서 형광 신호의 밝기의 평가3) Evaluation of the brightness of the fluorescence signal in various light spectral channels emitting at a given area of skin or by comparison with the brightness of standard fluorescent specimens

4) 다른 광 스펙트럼 범위를 갖는 형광 신호들의 밝기 사이에 관계를 계산함에 의해 피부의 주어진 영역에서 형광 방사의 스펙트럼 특징의 평가4) Evaluation of the spectral characteristics of fluorescence emission in a given area of skin by calculating the relationship between the brightness of fluorescent signals with different light spectral ranges.

5) 정해진 형광 스펙트럼 특성들을 가진 대상(예:여드름)의 지형 분석(대상의 수, 기하학적인 형태 및 밝기)5) Terrain analysis (number of objects, geometric shape and brightness) of the object (eg acne) with defined fluorescence spectral characteristics

본 발명에 따른 장비는 형광 진단 뿐만 아니라 광역학치료법에도 사용된다.The equipment according to the invention is used not only for fluorescence diagnosis but also for photodynamic therapy.

1) 광 조사 위치의 선택1) selection of light irradiation position

2) 최적의 광 조사 시간의 선택2) selection of the optimal light irradiation time

3) 광 조사 양의 선택3) selection of light irradiation amount

4) 치료 방법의 교정4) correction of treatment methods

5) 광역학치료법의 수행5) Performance of photodynamic therapy

이러한 작업은 다음과 같은 방법에 의해 수행된다.This operation is performed by the following method.

1. 광을 조사하는 부위는 형광 영상의 밝기와 형광 색의 분석에 의해 선택되게 된다. 예로 형광 영상의 밝기 분포에 의해 종양 또는 전이 영역의 경계를 설정할 수 있다. 여드름 치료에서 녹색/빨간 파장의 형광은 코메돈이 박테리아에 의해 오염됨을 보여 준다.1. The part irradiated with light is selected by analyzing the brightness and fluorescence color of the fluorescence image. For example, the boundary of the tumor or metastasis region may be set by the brightness distribution of the fluorescent image. Green / red wavelength fluorescence in acne treatments shows that comedon is contaminated by bacteria.

2. 환자에 광을 조사하는 시작 시점은 신체에 투입되는 광민감제(photosensityser)의 형광 밝기의 변화를 기록함에 의해 신체에 축적되는 광민감제의 양을 결정한다. 2. The starting point of irradiating the patient with light determines the amount of photosensitizer accumulated in the body by recording the change in fluorescence brightness of the photosensityser injected into the body.

형광의 밝기가 최대에 도달하는 시간에 광을 조사하는 것이 최적이며, 이러한 시간은 사람들마다 신체 조건에 따라 광민감제가 축적되는 시간이 다르므로 개인적인 조정이 필요하다.It is optimal to irradiate light at the time when the brightness of the fluorescence reaches the maximum, and this time requires personal adjustment because the time at which the photosensitizer is accumulated varies depending on the physical condition of each person.

3. 표백효과(photobleaching effect)의 평가에 의한 광 조사 양의 선택3. Selection of the amount of light irradiation by evaluation of the photobleaching effect

4. 치료 과정에서 형광 영상의 변화에 의한 치료 방법의 교정4. Correction of treatment method by change of fluorescence image in the course of treatment

5. 치료 조명은 복합광원에 의해 수행될 수 있다. 복합 광원은 단파장의 여기 광원과 백색광이다. 후자의 경우는 단지 영상 관찰을 위해 사용된 것보다 고출력의 출력 밀도로 공급되어야 한다.5. Therapeutic illumination can be performed by a complex light source. The composite light source is a short wavelength excitation light source and white light. The latter case should be supplied at a higher power output density than just used for imaging.

이와 같은 구성에 의해, 신체의 다양한 부위에 카메라(15)가 장착된 경동(16)을 밀착하여 카메라(15)의 대물렌즈(17)에 주변 광이 들어가지 못하도록 하고, 상기 경동(16)에 백색광 및 여기광을 조사하는 복합광원을 설치하여, 동일한 장소에 대해 편광을 포함하여 백색광 또는 단색광의 반사광, 형광등을 관찰할 수 있고, 자기 형광 및 2차 형광에서 수 개의 광학 스펙트럼 영역의 파장을 동시에 관찰할 수 있으며, 다양한 형광물질로부터 발생하는 형광에 대응되는 다양한 광 스펙트럼을 발산하는 부위의 형광을 동시에 관찰할 수 있다.By such a configuration, the tilting mirror 16 on which the camera 15 is mounted is brought into close contact with various parts of the body to prevent ambient light from entering the objective lens 17 of the camera 15, and the tilting mirror 16 By installing a complex light source for irradiating white light and excitation light, it is possible to observe the reflected light and fluorescent light of white light or monochromatic light including polarized light in the same place, and simultaneously measure the wavelength of several optical spectral regions in self fluorescence and secondary fluorescence. The fluorescence of the site emitting various light spectra corresponding to the fluorescence generated from various fluorescent materials can be observed at the same time.

또한, 형광 강도, 광 스펙트럼 차이에 따른 형광 영상의 변수들에 대해 객관적으로 평가할 수 있고, 표준 시편에 의한 시스템을 교정할 수 있다.In addition, the parameters of the fluorescence image according to the fluorescence intensity, light spectral difference can be objectively evaluated, and the system by standard specimens can be calibrated.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 피부진단용 형광 비디오 시스템에 의하면, 신체의 다양한 부위에 카메라가 장착된 경동을 밀착하여 카메라의 대물렌즈에 주변 광이 들어가지 못하도록 하고, 상기 경동에 백색광 및 여기광을 조사하는 복합광원을 설치함으로써, 진단의 정확성, 감도 및 전문성을 향상시킬 수 있고, 피부진단 부위에 경동을 밀착함에 의해 자동적으로 검출기의 센서에 선명한 영상이 획득되므로, 환자와 의사를 위한 보다 편리한 진단 환경을 향상시킬 수 있으며, 형광 진단(FD) 뿐만 아니라 광역학 치료법(PDT)에 의한 치료효과를 증대시킬 수 있다.As described above, according to the fluorescence video system for skin diagnosis according to the present invention, the camera mounted on the tilting tilted to the various parts of the body to prevent the ambient light from entering the objective lens of the camera, the white light and excitation in the tilting By installing a complex light source for irradiating light, it is possible to improve the accuracy, sensitivity and professionalism of the diagnosis, and to obtain a clear image automatically on the sensor of the detector by closely attaching the tilting to the skin diagnosis site, thereby providing a better It is possible to improve the convenient diagnostic environment, and to increase the therapeutic effect by photodynamic therapy (PDT) as well as fluorescence diagnosis (FD).

Claims (7)

피부진단용 형광 비디오 시스템에 있어서, In fluorescence video system for skin diagnosis, 피부진단 부위에 밀착함으로써 주변 광으로부터 차단되도록 전단에 개구부가 형성되고 대물렌즈를 내부에 수용하도록 카메라에 부착된 경동과, 상기 경동 밖에 위치하여 광전도관을 통해 피부진단 부위에 광을 조사하되 복수개의 진단용 램프 또는 하나의 공용램프를 사용하여 피부진단 부위에 백색광 및 여기광을 조사하는 복합광원과, 대물렌즈 및 동시에 수 개의 스펙트럼 영역에 있는 영상 기록을 허용하는 다중 스펙트럼 영상 시스템으로 이루어진 검출기로 구성된 카메라를 포함하는 영상검출부;An opening is formed at the front end to be in close contact with the skin diagnosis area, and is attached to the camera to accommodate the objective lens therein, and is irradiated with light through the photoconductor to the skin diagnosis part located outside the tilting area. A camera consisting of a composite light source that irradiates white and excitation light to the skin diagnosis site using a diagnostic lamp or a common lamp, and a detector consisting of an objective lens and a multispectral imaging system that allows recording of images in several spectral regions simultaneously. Image detection unit comprising a; 상기 영상검출부의 영상신호를 입력받아 이미지 또는 비디오 영상으로 처리하며 상기 영상검출부의 카메라와는 디지털 채널로 연결되어 디지털 형광 영상을 제공하는 영상처리부;An image processor which receives an image signal of the image detector and processes it into an image or a video image and connects the camera of the image detector to a digital channel to provide a digital fluorescent image; 상기 영상처리부에 의해 처리된 이미지 또는 비디오 영상을 표시하는 영상표시장치;An image display device displaying an image or a video image processed by the image processor; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피부진단용 형광 비디오 시스템. Skin diagnostic fluorescence video system comprising a. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 피부진단 부위에 밀착되는 상기 경동의 끝단면은 상기 대물렌즈의 초점면에 위치하고, 상기 경동의 길이가 고정되어 있는 경우 조리개 조정(상대구경 조정/초점 고정, D/f)을 통하여 심도 조정을 신속히 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 피부진단용 형광 비디오 시스템. The method according to claim 1, wherein the end surface of the tilting in close contact with the skin diagnosis site is located on the focal plane of the objective lens, when the length of the tilting is fixed, aperture adjustment (relative diameter adjustment / focus fixed, D / f) Skin diagnosis fluorescence video system, characterized in that it is possible to quickly perform depth adjustment through. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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