KR102266349B1 - 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동물의 광진단 및 광치료를 위한 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광진단 및 광치료를 수행할 동물을 올려놓는 스테이지를 구비하고, 둘 이상의 서로 다른 파장을 가지는 적외선을 동시에 조사하여 둘 이상의 파장에 의한 둘 이상의 치료를 복합적으로 수행할 수 있는 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 동물의 광진단 및 광치료를 위한 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광진단 및 광치료를 수행할 동물을 올려놓는 스테이지를 구비하고, 둘 이상의 서로 다른 파장을 가지는 적외선을 동시에 조사하여 둘 이상의 파장에 의한 둘 이상의 치료를 복합적으로 수행할 수 있는 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래에 정밀 암진단 및 치료를 목적으로 하는 다양한 광학적 방법을 이용한 진단 및 치료 방법이 개발되고 있다. 종양 조직에 대한 광진단은 기존 혈액검사, 조직생검 등을 통한 암진단에 비해 정밀한 실시간 종양조직의 이미징이 가능하고, 광치료는 기존 수술, 화학치료, 방사선치료, 면역치료 및 유전자치료에 비해 정밀한 최소 침습 효과가 가능하다는 장점이 있다.
여러 광학적 방법을 이용한 기술 중에서 암진단 분야에서는 근적외선 형광 신호를 이용하여 종양 조직을 정밀추적하는 기술이 진단 유효성을 입증하였고, 임상 적용을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한, 암치료와 관련해서는 광감각제(Photosensitizer)를 종양 조직 부위에 투여하고 특정 파장의 빛을 조사하여 열 발산 혹은 활성산소 발생을 유도하여 종양 조직을 괴사시키는 광역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 광치료기술이 유용한 것으로 보고되고 있다.
그러나 가시광선 이미지와 근적외선 이미지 및 원적외선 이미지의 상호 왜곡으로 인해 상기 광진단기술과 광치료기술을 동시에 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 문제점으로 대한민국 등록특허 제10-1903423호 [광진단 및 광치료를 위한 하이브리드 이미징 시스템](이하 "선행기술"이라 함)은 광학적 방법을 이용하여 가시광 이미지 또는 근적외선 이미지와 원적외선 이미지를 동시에 획득할 수 있도록 하여 광진단 및 광치료를 동시에 수행할 수 있는 하이브리드 이미징 시스템을 개시하고 있다.
그러나 이러한 암 등의 종양 조직에 대한 광치료 및 광진단을 위해서는 동물을 대상으로 한 실험이 중요하며, 지속적으로 이루어져야 한다.
그러나 동물의 경우 그 움직임을 제어하기 어려워 선행기술의 하이브리드 이미징 시스템을 통해서는 동물 실험을 진행하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 선행기술은 하나의 레이저 파장을 이용한 PDT 광치료기술만 적용할 수 있어 다른 레이저 파장을 이용한 광치료를 수행하기 위해서는 별도의 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.
또한, 선행기술은 초점을 맞추기 위해서 수동으로 초점을 조절하여야 하며, 치료자, 실험용 동물 등의 치료 위치에 레이저를 조사하기 위해 일일이 수동으로 레이저 조사기의 위치를 조절하거나 치료자 및 실험용 레이저가 조사되는 위치에 일일이 수동으로 맞춰줘야 하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 광진단 및 광치료를 수행할 동물을 올려놓는 스테이지를 구비하고, 둘 이상의 서로 다른 파장을 가지는 적외선을 동시에 조사하여 둘 이상의 파장에 의한 둘 이상의 치료를 복합적으로 수행할 수 있는 동물 실험용 융합 이미징 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템은: 실험용 동물이 중앙부에 움직이지 못하도록 놓이는 스테이지; 기설정된 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선을 상기 스테이지에 놓인 동물의 임의의 신체 부위에 조사하는 광원부; 상기 광원부에서 상기 동물에 조사된 근적외선에 대해 반사되는 근적외선 및 상기 근적외선이 조사되는 상기 동물의 신체 부위에서 발생되는 열을 반영한 광열 신호를 분배하는 광분배부; 상기 광분배부에서 분배된 근적외선을 촬영하여 근적외선 형광 이미지를 출력하는 형광 이미징 카메라; 상기 광분배부에서 분배된 광열 신호를 촬영하여 광열 신호 이미지를 출력하는 광열신호측정 카메라; 및 상기 광원부를 제어하여 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선 중 적어도 어느 하나 이상을 조사하도록 하고, 그에 따라 상기 형광 이미징 카메라로부터 입력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열신호측정 카메라로부터 입력되는 광열 신호 이미지를 처리하여 표시하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시스템은: 상기 스테이지를 전후좌우로 이동시키는 스테이지 이동부를 더 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 동물의 상기 신체 부위에 근적외선이 조사되도록 상기 스테이지 이동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동부는, 상기 스테이지를 전후로 이동시키는 전후 이동부; 및 상기 전후 이동부를 좌우로 이동시켜 상기 스테이지를 좌우로 이동시키는 좌우 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 형광 이미징 카메라는, 상기 광분배부를 통해 입사되는 근적외선을 집광하는 렌즈; 상기 렌즈를 통해 집광되는 근적외선 이외의 신호를 필터링하여 근적외선만 출력하는 필터; 및 상기 필터를 통해 입되는 근적외선에 의한 근적외선 형광 이미지를 생성하여 출력하는 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 형광 이미징 카메라는, 상기 카메라부를 고정된 상기 필터 및 렌즈와의 거리가 조절되도록 상하로 이동시켜 초점을 조절하는 카메라 이동부를 더 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 카메라 이동부를 제어하여 상기 카메라부의 이동에 따른 초점 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부는, 660nm 파장의 제1근적외선을 생성하여 조사하는 제1광원; 및
808nm 파장의 제2근적외선을 생성하여 조사하는 제2광원를 포함하되, 상기 제어모듈은, 광역학치료(PDT) 및 광열치료(PTT) 중 어느 하나 이상을 선택받고, 광역학치료 및 광열치료 중 선택된 하나 이상의 치료에 따라 상기 제1광원 및 제2광원 중 적어도 어느 하나 이상을 구동하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 방법은: 제어모듈이 광치료 이벤트가 발생되는지를 모니터링하는 광치료 이벤트 모니터링 과정; 상기 제어모듈이 광치료 이벤트가 발생되면 광역학치료(PDT) 및 광열치료(PTT) 중 적어도 어느 하나 이상의 치료를 선택받아 치료모드를 설정하는 치료 모드 선택 과정; 상기 제어모듈이 스테이지에 올려진 실험용 동물의 치료 신체 부위에 상기 선택된 치료모드에 따른 적어도 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상을 조사하여 치료하는 치료 과정; 및 상기 제어모듈이 근적외선의 조사에 의한 치료가 개시되면 형광 이미징 카메라를 통해 상기 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상에 따른 근적외선 형광 이미지 및 상기 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상의 상기 동물의 신체 부위에 조사 시 발생되는 열에 따른 광열 신호 이미지를 획득하여 치료과정을 모니터링하는 치료 모니터링 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은: 상기 제어모듈이 스테이지 이동부를 제어하여 실험용 동물이 놓인 스테이지를 상하좌우로 이동시켜 근적외선이 조사될 상기 동물의 신체 부위를 조절하는 치료 위치 조절 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은: 상기 제어모듈이 카메라 이동부를 제어하여 형광 이미징 카메라의 카메라부와 렌즈 사이의 거리를 조절하여 초점을 조절하는 초점 조절 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실험용 동물을 올려놓고 고정시킬 수 있는 스테이지를 구비하므로 실험용 동물을 고정할 수 있는 고정수단을 스테이지 상에 구비할 수 있으므로 동물의 움직임을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스테이지를 전후좌우로 이동시킬 수 있으므로 통제가 쉽지 않은 동물의 신체 부위에 정확하고 쉽게 레이저를 조사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 카메라와 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있도록 하여 초점을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 둘 이상의 서로 다른 파장의 레이저를 조사할 수 있으므로 서로 다른 파장의 레이저를 이용한 복수의 광치료 및 광진단을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 스테이지의 움직임 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 제어모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 스테이지의 움직임 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 제어모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명하고, 상기 시스템에서의 융합 이미징 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 스테이지의 움직임 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템은 스테이지(10), 광원부(30), 광 분배부(40), 광열신호측정 카메라(50), 형광 이미징 카메라(60) 및 제어모듈(100)을 포함하고, 실시예에 따라 스테이지 이동부(20) 및 카메라 이동부(70)를 더 포함할 수 있을 것이다.
스테이지(10)는 실험용 동물(1)이 놓이는 곳으로 도면에는 나타내 않았으나 동물을 움직이지 못하도록 하는 동물 고정 수단을 구비한다. 동물 고정 수단은 공지의 기술로 다양한 방식들이 제공되고 있어 나타내지 않았다.
스테이지(10)는 광원부(30)에서 조사되는 광원이 조사될 수 있는 범위 내에 구성되어야 할 것이다.
실시예에 따라 구성되는 스테이지 이동부(20)는 스테이지(10)의 하부에 구성되어, 제어모듈(100)의 제어를 받아 스테이지(10)를 전후좌우로 이동시킨다. 스테이지(10)를 전후좌우로 이동시키므로, 광원부(30)의 조절 없이 광원부(30)에서 출사된 광원이 조사되는 동물(1)의 신체 부위를 조절할 수 있을 것이다.
스테이지 이동부(20)는 본 발명의 일실시예에 따라 도 2에서 보이는 바와 같이 상기 스테이지(10)를 전후로 이동시키는 전후 이동부(22) 및 상기 전후 이동부(22)를 좌우로 이동시켜 상기 스테이지(10)를 좌우로 이동시키는 좌우 이동부(21)를 포함하도록 구성될 수 있을 것이다.
광원부(30)는 본 발명에 따라 제1광을 스테이지(10) 위에 놓인 동물(1)에 조사하는 제1광원(31) 및 제2광을 동물(1)에 조사하는 제2광원(32)을 포함한다.
상기 제1광원(31)이 조사하는 광의 파장과 제2광원(32)이 조사하는 광의 파장은 서로 상이하며, 실시예에 따라 상기 제1광원(31)에서 출사되는 제1광은 660nm의 근적외선이고, 제2광원(32)에서 출사되는 제2광은 808nm의 근적외선인 것이 바람직할 것이다. 도 1에서는 상기 광원부(30)가 2개의 광원을 포함하는 경우를 나타내었으나, 서로 다른 파장을 가지는 셋 이상의 광을 출사하는 셋 이상의 광원들을 포함하여 구성되도록 구성될 수도 있을 것이다.
광분배부(40)는 상기 광원부(30)에서 상기 동물(1)에 조사된 근적외선에 대해 반사되는 근적외선 및 상기 근적외선이 조사되는 상기 동물(1)의 신체 부위에서 발생되는 열에 대한 광열 신호를 입사받고, 상기 근적외선은 투과시켜 형광 이미징 카메라(60)로 입력시키고, 상기 광열 신호는 굴절시켜 광열신호측정 카메라(50)로 출사시킨다.
광열신호측정 카메라(Thermal Imaging Camera)(50)는 상기 광분배부(40)에서 분배된 광열 신호를 촬영하여 광열 신호 이미지를 생성한 후 제어모듈(100)로 출력한다.
형광 이미징 카메라(Near-infrared(NIR) Imaging Camera)(60)는 상기 광분배부(40)에서 분배된, 즉 투과된 근적외선을 촬영하여 근적외선 형광 이미지를 제어모듈(100)로 출력한다.
형광 이미징 카메라(60)는 카메라부(61), 필터(62) 및 렌즈(63)를 포함하고, 실시예에 따라 고정된 상기 필터(62) 및 렌즈(63)와, 상기 카메라부(61)의 거리를 조절하기 위해, 제어모듈(100)의 제어를 받아 상기 카메라부(61)를 상하로 이동시키는 카메라 이동부(70)를 더 포함할 수 있을 것이다. 형광 이미징 카메라(60)는 제어모듈(100)의 제어에 의해 카메라부(61)와 렌즈(63)와의 거리가 조절됨으로써 상기 동물(1)을 촬영하는 초점이 조절될 수 있을 것이다. 상기 카메라 이동부(70)의 이동방식은 콘덴서 방식, 리니어 서보 액추에이터 방식 등이 적용될 수 있을 것이다.
제어모듈(100)은 상기 광원부(30)를 제어하여 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선 중 적어도 어느 하나 이상을 조사하도록 제어하고, 그에 따라 상기 형광 이미징 카메라(60)로부터 입력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열신호측정 카메라(50)로부터 입력되는 광열 신호 이미지를 처리하여 표시한다.
제어모듈(100)의 상세 구성 및 동작은 다음의 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 시스템의 제어모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어모듈(100)은 저장부(110), 디스플레이부(120), 입력부(130) 스테이지 이동 구동부(140), NIR 이동 구동부(150), 광 구동부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
저장부(110)는 본 발명에 따른 제어모듈(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터, 상기 제어프로그램 수행에 필요한 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다. 상기 데이터영역에는 상기 스테이지(10) 위에 올려져 치료 중인 동물을 촬영한 광열 신호 이미지, 근적외선 형광 이미지 등을 저장할 수 있을 것이다.
디스플레이부(120)는 제어모듈(100)의 동작에 따른 정보, 동작에 의해 발생하는 정보 등을 텍스트, 그래픽, 영상, 동영상 등 중 어느 하나 이상으로 표시한다. 디스플레이부(120)는 본 발명에 따라 근적외선 형광 이미지, 광열 신호 이미지 등을 표시한다.
입력부(130)는 스테이지 이동부(20)를 통해 스테이지(10)를 이동시키고, 형광 이미징 카메라(60)의 초점을 조절하기 위한 키, 버튼, 스위치 등 중 어느 하나 이상을 포함하는 조작수단, 디스플레이부(120)에 커서를 표시하고 커서를 이동시켜 디스플레이부(120) 상의 좌표를 변경하며, 커서가 놓인 위치의 대상에 대해 선택, 실행, 삭제 등의 명령을 발생시키는 마우스, 상기 디스플레이부(120)의 화면에 일체로 구성되어 터치되는 화면상의 위치에 대응하는 위치신호를 출력하는 터치패드 등 중 어느 하나 이상을 포함하여 사용자가 다양한 정보 및 명령을 입력할 수 있는 사용자 인터페이스 수단을 제공한다.
스테이지 이동 구동부(140)는 제어부(170)의 제어를 받아 스테이지 이동부(20)의 전후 이동부(22)로 구동신호를 출력하는 전후 이동 구동부(141) 및 스테이지 이동부(20)의 좌우 이동부(21)로 구동신호를 출력하는 좌우 이동 구동부(142)를 포함한다.
카메라 이동 구동부(150)는 카메라 이동부(70)로 카메라 이동부(70)를 상하로 이동시키기 위한 구동신호를 출력한다.
광 구동부(160)는 제1광원(31)으로 제1광원 구동신호를 출력하는 제1광원 구동부(161) 및 제2광원(32)으로 제2광원 구동신호를 출력하는 제2광원 구동부(162)를 포함한다.
영상 처리부(170)는 형광 이미징 카메라(60) 및 광열신호측정 카메라(50)에 연결되어 상기 형광 이미징 카메라(60)로부터 입력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열 신호 이미지를 미리 설정된 포맷에 따라 영상 처리하여 출력한다.
제어부(180)는 본 발명에 따른 제어모듈(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
구체적으로, 제어부(180)는 디스플레이부(120) 및 입력부(130)를 통해 사용자에게 사용자 그래픽 인터페이스 수단을 제공하고, 사용자의 조작 명령에 따라 상기 스테이지 이동 구동부(140)를 제어하여 스테이지(10)의 위치를 조정하여 광원부(30)로부터 출사되는 근적외선이 스테이지(10) 위에 놓인 동물(1)의 특정 신체 부위에 조사될 수 있도록 조정한다.
또한, 제어부(180)는 카메라 이동 구동부(150)를 제어하여 카메라 이동부(70)를 통해 초점을 조절한다.
또한, 제어부(180)는 상기 영상 처리부(170)를 통해 영상 처리된 근적외선 형광 이미지 및 광열 신호 이미지를 디스플레이부(120)에 표시한다.
도 4는 본 발명에 따른 동물 실험용 융합 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(180)는 광치료 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S111). 상기 광치료 이벤트는 사용자가 입력부(130)를 통해 광치료 명령을 입력하는 경우 발생될 수도 있고, 동물(1)이 스테이지(10)에 올려지는 경우 발생될 수도 있을 것이다. 후자의 경우 스테이지(10)에는 동물(1)의 올려짐을 감지하기 위한 압력센서 등이 구성되어야 할 것이다.
광치료 이벤트가 발생되면 제어부(180)는 입력부(130)를 통해 사용자의 조작에 따라 스테이지 이동부(20)를 제어하여 스테이지(10)를 전후좌우로 이동시켜 실험용 동물(1)의 치료 부위를 조절한다(S113).
동물(1)의 치료 부위가 조절되면 제어부(180)는 사용자의 조작을 받아 카메라 이동부(70)를 제어하여 형광 이미징 카메라(60)의 초점을 조절한다(S115).
초점이 조절되면 제어부(180)는 광역학적 치료(PDT) 및 광열치료(PTT) 중 하나 이상을 선택받아 치료 모드를 설정한다(S117).
치료모드가 설정되면 제어부(180)는 광 구동부(160)를 제어하여 광원부(30)의 제1광원(31) 및 제2광원(32) 중 어느 하나 이상을 통해 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상을 동물(1)의 치료 부위에 조사하여 치료를 개시한다(S119).
치료가 개시되면 제어부(180)는 형광 이미징 카메라(60) 및 광열신호측정 카메라(50)로부터 출력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열 신호 이미지를 영상 처리부(170)를 통해 입력받아 디스플레이부(120)에 표시하여 광치료 상태를 모니터링한다(S121).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 스테이지 20: 스테이지 이동부
21: 좌우 이동부 22: 전후 이동부
30: 광원부 31: 제1광원
32: 제2광원 40: 광 분배부
50: 광열신호측정 카메라 60: 형광 이미지 카메라
61: 카메라부 62: 필터
63: 렌즈 70: 카메라 이동부
100: 제어모듈
21: 좌우 이동부 22: 전후 이동부
30: 광원부 31: 제1광원
32: 제2광원 40: 광 분배부
50: 광열신호측정 카메라 60: 형광 이미지 카메라
61: 카메라부 62: 필터
63: 렌즈 70: 카메라 이동부
100: 제어모듈
Claims (9)
- 실험용 동물이 중앙부에 움직이지 못하도록 놓이는 스테이지;
기설정된 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선을 상기 스테이지에 놓인 동물의 임의의 신체 부위에 조사하는 광원부;
상기 광원부에서 상기 동물에 조사된 근적외선에 대해 반사되는 근적외선 및 상기 근적외선이 조사되는 상기 동물의 신체 부위에서 발생되는 열을 반영한 광열 신호를 분배하는 광분배부;
상기 광분배부에서 분배된 근적외선을 촬영하여 근적외선 형광 이미지를 출력하는 형광 이미징 카메라;
상기 광분배부에서 분배된 광열 신호를 촬영하여 광열 신호 이미지를 출력하는 광열신호측정 카메라; 및
상기 광원부를 제어하여 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선 중 적어도 어느 하나 이상을 조사하도록 하고, 그에 따라 상기 형광 이미징 카메라로부터 입력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열신호측정 카메라로부터 입력되는 광열 신호 이미지를 처리하여 표시하는 제어모듈을 포함하되,
상기 형광 이미징 카메라는,
상기 광분배부를 통해 입사되는 근적외선을 집광하는 렌즈;
상기 렌즈를 통해 집광되는 근적외선 이외의 신호를 필터링하여 근적외선만 출력하는 필터; 및
상기 필터를 통해 입되는 근적외선에 의한 근적외선 형광 이미지를 생성하여 출력하는 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 스테이지를 전후좌우로 이동시키는 스테이지 이동부를 더 포함하되,
상기 제어모듈은,
상기 스테이지 위에 놓인 상기 동물의 상기 신체 부위에 근적외선이 조사되도록 상기 스테이지 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 스테이지를 전후로 이동시키는 전후 이동부; 및
상기 전후 이동부를 좌우로 이동시켜 상기 스테이지를 좌우로 이동시키는 좌우 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 형광 이미징 카메라는,
상기 카메라부를 고정된 상기 필터 및 렌즈와의 거리가 조절되도록 상하로 이동시켜 초점을 조절하는 카메라 이동부를 더 포함하되,
상기 제어모듈은,
상기 카메라 이동부를 제어하여 상기 카메라부의 이동에 따른 초점 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 시스템.
- 실험용 동물이 중앙부에 움직이지 못하도록 놓이는 스테이지;
기설정된 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선을 상기 스테이지에 놓인 동물의 임의의 신체 부위에 조사하는 광원부;
상기 광원부에서 상기 동물에 조사된 근적외선에 대해 반사되는 근적외선 및 상기 근적외선이 조사되는 상기 동물의 신체 부위에서 발생되는 열을 반영한 광열 신호를 분배하는 광분배부;
상기 광분배부에서 분배된 근적외선을 촬영하여 근적외선 형광 이미지를 출력하는 형광 이미징 카메라;
상기 광분배부에서 분배된 광열 신호를 촬영하여 광열 신호 이미지를 출력하는 광열신호측정 카메라; 및
상기 광원부를 제어하여 서로 다른 파장을 가지는 둘 이상의 근적외선 중 적어도 어느 하나 이상을 조사하도록 하고, 그에 따라 상기 형광 이미징 카메라로부터 입력되는 근적외선 형광 이미지 및 광열신호측정 카메라로부터 입력되는 광열 신호 이미지를 처리하여 표시하는 제어모듈을 포함하고,
상기 광원부는,
660nm 파장의 제1근적외선을 생성하여 조사하는 제1광원; 및
808nm 파장의 제2근적외선을 생성하여 조사하는 제2광원를 포함하되,
상기 제어모듈은,
광역학치료(PDT) 및 광열치료(PTT) 중 어느 하나 이상을 선택받고, 광역학치료 및 광열치료 중 선택된 하나 이상의 치료에 따라 상기 제1광원 및 제2광원 중 적어도 어느 하나 이상을 구동하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 시스템.
- 제어모듈이 광치료 이벤트가 발생되는지를 모니터링하는 광치료 이벤트 모니터링 과정;
상기 제어모듈이 광치료 이벤트가 발생되면 광역학치료(PDT) 및 광열치료(PTT) 중 적어도 어느 하나 이상의 치료를 선택받아 치료모드를 설정하는 치료 모드 선택 과정;
상기 제어모듈이 스테이지에 올려진 실험용 동물의 치료 신체 부위에 상기 선택된 치료모드에 따른 적어도 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상을 조사하여 치료하는 치료 과정; 및
상기 제어모듈이 근적외선의 조사에 의한 치료가 개시되면 형광 이미징 카메라를 통해 상기 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상에 따른 근적외선 형광 이미지 및 상기 제1근적외선 및 제2근적외선 중 어느 하나 이상의 상기 동물의 신체 부위에 조사 시 발생되는 열에 따른 광열 신호 이미지를 획득하여 치료과정을 모니터링하는 치료 모니터링 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 제어모듈이 스테이지 이동부를 제어하여 실험용 동물이 놓인 스테이지를 상하좌우로 이동시켜 근적외선이 조사될 상기 동물의 신체 부위를 조절하는 치료 위치 조절 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 제어모듈이 카메라 이동부를 제어하여 형광 이미징 카메라의 카메라부와 렌즈 사이의 거리를 조절하여 초점을 조절하는 초점 조절 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 실험용 융합 이미징 방법.
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