KR20160107884A - 광 투과율이 향상된 혈관 카테터 쉬스 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 이미지 광 투과율이 향상된 카테터 쉬스는 고속 회전 이미징을 통해서 혈관 벽에 대한 고품질 영상을 제공하여 해상도를 높이고 측정시간을 단축시킬 수 있는 OCT 시스템을 구축할 수 있는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 광 투과율이 향상된 카테터 쉬스는 고속 회전 이미징을 통해서 혈관 벽에 대한 고품질 영상을 제공에 대한 것이다.
광간섭 단층촬영(OCT, Optical Coherence Tomography)은 저가간섭 간섭계 또는 백색광 간섭계의 원리와 공초점 현미경 원리를 조합시켜 생체조직 내부의 미세구조를 영상화하는 방법이다. 기본적인 OCT 시스템은 가간섭성이 매우 짧은 광원을 이용한 마이켈슨 간섭계로 구성된다. 광원을 통해 나온 광은 광 분할기에 의해 샘플과 기준 거울쪽으로 양분된다. 샘플 쪽으로 이동하는 빔은 대물렌즈를 통해 생체조직에 입사되고 입사된 광은 조직내부 모든 깊이층에서 반사된다. 반사된 빛 중에서 대품렌즈의 초점 심도 주변에서 산란된 광만이 효과적으로 시스템으로 재입사되며, 광 분할기에서 기준 거울에서 반사된 빛과 결합되어 광검출기에서 검출된다. 사용된 광원의 저가간섭성 특성에 의해, 기준 거울에 의해 반사된 빛과 생체조직으로부터 발생한 산란광 사이의 경로차가 광원의 가간섭 거리 안에 있는 경우에만 두 광이 보강 또는 상쇄 간섭을 일으키게 된다. 이때 기준 거울을 이동시켜 기준광의 광 경로를 선형적으로 증가시킬 경우, 조직 내부의 미세구조에 의해 반사되는 광에 의한 간섭무늬를 깊이별로 얻어낼 수 있다. 광검출기에서는 등속 이동하는 거울에 의해 도플러 주파수를 가지는 간섭무늬가 검출된다. 검출된 신호는 증폭기를 거쳐 대역통과 필터를 이용하여 도플러 주파수 성분만 남게 되며, 변조기를 거쳐 생체조직의 깊이별 역산란광의 크기를 얻어낸다.
OCT 시스템의 기본 원리는 빛의 파동서, 간섭, 가간섭 원리, 맥놀이 현상 등 순수 물리학에 기초하지만 실용적인 시스템을 구현하기 위해서는 쉬운 원리에 비해 비교적 많은 기술적 고려가 필요하게 된다. 가장 중요한 부분은 저가간섭 광원, 기준단의 광 경로 변이 장치, 그리고 검출부등을 들 수 있다. 광원은 시스템의 깊이분해능과 투과 깊이를 결정하는 가장 중요한 요소로서 가간섭길이가 짧은 광대역 광원을 얻는 일이 중요하다. 최근에는 빠른 이미지 획득이 가능한 주파수 변이 레이저가 대세로 보이며 특히 2006년에 발표된 푸리에 영역의 모드락 레이저가 빠른 이미지 획득에 가장 적합한 레이저로 각광받고 있다.
생체조직의 단면구조를 알려주는 OCT 기술은 다른 기술과 결합되어 기능 및 화학적 정보를 알아내는데도 사용될 수 있다. 예를 들어 생체조직 내부의 미세혈관이나 신경속의 혈류와 같은 흐름을 비침습적으로 이미지화하는 ODT(OPTICAL DOPPLER TOMOGRAPHY), 입사된 광이 조직을 통과하면서 발생하는 편광성분의 변화를 추가적으로 감지해냄으로써 일반적인 OCT에 비해 더 많은 정보를 얻을 수 있는 POLARIZATION-SENSTIVE OCT, 조직의 깊이에 따른 흡수 스펙트럼을 얻을 수 있는 SPECTROSCOPIC-OCT, 이하 하모닉 생성을 이용하여 특정 구조를 가지는 물질을 영상화하는 SECOND HARMONIC-OCT 등의 새로운 기술들이 개발되고 있다.
카테터란 환자의 소화관, 방광 등의 내용물을 빼내기 위한 경우, 혹은 반대로 약제나 세정제 등을 신체 내부로 주입하기 위한 경우, 또는 혈관 등으로 스텐트를 주입하기 위한 경우 등 다양하게 사용되는 고무 또는 금속의 가는 관을 말한다. 최근에는 혈관 조영술을 위하여 카테터를 많이 활용하며, 환자의 혈관으로 카테터를 삽입하고 조영제를 주사하여 X-RAY 상에서 혈관을 볼 수 있게 하는 검사이다. 이 때 X-RAY 상에서 혈관의 이상 여부를 판단하여 병명이나 병소의 위치, 병의 진행 정도를 확인하는 방법이다. 이러한 혈관조영술 검사로 하는 가장 흔한 이유는 혈관의 폐쇄이다. 혈관 폐쇄의 가장 흔한 원인은 혈전과 동맥경화이다.
최근 세계의료기기 시장은 경기의 하락 등으로 과거에 비해 전반적으로 성장률이 정체되고 있지만, 고령화로 인한 웰빙 및 건강에 대한 관심은 더욱 고조되고 있어 관련 분야의 의료기기 시장이 지속적으로 성장할 것이 전망되고 있다.
광 투과율이 향상된 카테터 쉬스는 고속 회전 이미징을 통해 혈관 벽에 대한 고품질 영상을 제공한다.
OCT는 가간섭성이 매우 짧은 광원을 이용한 마이켈슨 간섭계로 구성되어 있는데, 광원을 통해 나온 빛이 광 분할기에 의해 샘플과 기준 거울 쪽으로 양분되어 샘플 쪽으로 이동하는 빔은 대물렌즈를 통해 생체조직에 입사된다.
입사된 광은 조직내부 모든 깊이 층에서 반사되고 반사된 빛 붕에서 대물렌즈의 초점 심도 주변에서 산란된 광만이 효과적으로 시스템으로 재입사되며, 광 분할기에서 기준 거울에서 반사된 빛과 결합되어 광 검출기에서 검출된다.
이때 기준 거울을 이동시켜 기중광의 광 경로를 선형적으로 증가시킬 경우, 조직 내부의 미세구조에 의해 반사되는 광에 의한 간섭무늬를 깊이별로 얻어낼 수 있다.
광 검출기에서는 등속 이용하는 거울에 의해 도플러 주파수를 가지는 간섭무늬가 검출되고, 검출된 신호는 증폭기를 거쳐 대역통과 필터를 이용하여 도플러 주파수 성분만 남게 되어 변조기를 거쳐 생체조직의 깊이별 역산란광의 크기를 얻어내어 혈관 내부 이미지를 얻을 수 있다.
OCT 성능은 파장에 따라 투과 깊이가 다르므로 1250~1350nm 수준에서 2~3mm의 혈관을 스캔할 수 있도록 향상된 외관 쉬스를 사용하여 그 영역을 확장하고, 카테터 딥 구성시 광반사 손실을 65dB 수준으로 낮출 수 있다.
본 발명의 목적은 이미지 광 투과율이 향상된 카테터 쉬스는 고속 회전 이미징을 통해서 혈관 벽에 대한 고품질 영상을 제공하여 해상도를 높이고 측정시간을 단축시킬 수 있는 OCT 시스템을 구축할 수 있다.
OCT 시스템은 광원을 비롯한 이미징 엔진, 디스플레이, 프로브 인터페이스, 그리고 카테터로 이루어진다.
본 기술은 OCT를 이용한 혈관조영술에 활용되는 카테터 관련 기술이며, OCT 시스템에 적용되기 위하여 카테터의 기계적 성능과 함께 광학적 성능을 만족시킬 수 있도록 설계된다.
혈관 카테터
쉬스
투과율 측정실험
UV-spectrophotometer을 이용한 혈관 카테터 쉬스 광 투과율을 측정 한다.
UV/VIS 영역에서의 물질에 따른 특이 파장의 투과율를 이용하여, 물질의 정량분석을 수행하는 기기를 이용하여 고체시료의 투과율을 측정할 수 있다.
혈관을 스캔하는 OCT의 혈관 카테터 쉬스 투과율을 측정하기 위해서 UV-Spectrophotometer의 베이스라인을 1000~1400 nm으로 설정한다.
혈관 카테터 쉬스의 가로 단면적 길이는 3mm이고 UV/VIS의 광원 슬릿 사이즈는 가로x세로(3 mmx15 mm)이다. 그러므로 광원 슬릿 사이즈에 맞게 부착할 수 있는 쉬스 샘플을 준비한다.
준비한 쉬스 샘플은 자체 제작한 지그에 부착하여 1000~1400nm 파장대에서 투과율을 측정한다.
기존 혈관 카테터 쉬스 투과율 보다 20% 이상의 향상된 결과 값을 얻었다.
투과율은 1000~1400nm에서 측정한다.
Claims (1)
- 고품질 영상을 제공과 동시에 해상도를 높이고 측정시간을 단축시킬 수 있는 OCT 시스템을 구축 하기위한 UV-spectrophotometer을 활용하여 혈관 카테터 쉬스 광 투과율을 측정 방법
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| KR1020150031398A KR20160107884A (ko) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 광 투과율이 향상된 혈관 카테터 쉬스 |
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2015
- 2015-03-06 KR KR1020150031398A patent/KR20160107884A/ko not_active Application Discontinuation
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