KR20190138548A

KR20190138548A - Point of care 진단을 위한 일체형 핸드헬드 배터리 구동 OCT 시스템

Info

Publication number: KR20190138548A
Application number: KR1020180100659A
Authority: KR
Inventors: 정중호
Original assignee: 주식회사 필로포스
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2019-12-13
Also published as: EP3791773A4; JP2021526066A; US12178547B2; US20210085185A1; CN112218569B; EP3791773A1; WO2019235826A1; KR20210008887A; JP7078305B2; CN112218569A; KR102324177B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드(handheld) OCT(optical coherence tomography) 장치에 있어서, 핸드헬드 케이스 내부의 일 영역에 구비되는 광학부; 핸드헬드 케이스 내부의 타 영역에 구비되어, 광학부의 신호 처리 및 전원을 관리를 수행하는 회로부; 및 광학부와 회로부에 전원을 공급하며, 헨드헬드 케이스 내부에 실장되는 전원부;를 포함한다.

Description

Point of care 진단을 위한 일체형 핸드헬드 배터리 구동 OCT 시스템 {INTERGRATED HANDHELD BATTERY-POWERED OCT SYSTEM FOR POINT OF CARE DIAGNOSIS}

본 발명은 Point-of-care(POC) 진단을 위한 일체형 핸드헬드(handheld) 배터리 구동 OCT 시스템을 구현하기 위한 기술에 관한 것이다.

광결맞음단면영상(OCT: optical coherence tomography)은 생체 조직의 내부를 관찰할 수 있는 기술로서 안과, 심혈관 등 분야에서 사용되는 첨단 의료진단기술이다. 구현 방식으로는 시간영역(time domain), 분광영역(spectral domain) 및 스웹소스(swept source)방식 등이 있다. 이 중 분광영역 방식의 OCT 시스템은 일정 수준 이상의 성능을 확보하면서도 제조원가를 낮출 수 있어 각광받는 방식이다.

일반적으로 OCT 시스템은 프로브(probe)단과 본체로 구성된다. 프로브단은 광원에서 나온 빛을 관찰하고자 하는 생체조직에 전달하고, 조직에서 되돌아오는 빛을 본체로 전달하는 역할을 하는데, 여기에는 일정 영역 내에서 빛의 방향을 바꿀 수 있는 빔 스캐너(beam scanner) 및 렌즈, 거울 등의 광부품들로 이루어진 샘플광로계 및 생체조직에 거치시키기 위한 기구물 등이 포함되어 있다. 본체는 광원과 광원의 드라이버, 광원에서 나온 빛을 두 경로로 나누는 방향성 결합기(directional coupler)나 빔 스플리터(beam splitter)같은 광분리기, 프로브 방향으로 전달되는 빛과 대응되는 광경로를 만들어내기 위한 기준광로계, 기준광로계와 프로브단의 샘플광로계에서 되돌아오는 빛들 간의 간섭 성분을 검출하는 검출부 등으로 구성된다. 여기서 광분리기, 기준광로계 등이 프로브단에 존재하는 경우도 있다.

전기신호로 변환된 검출된 광신호는 신호처리를 통하여 OCT신호를 생성시키는데, 이 부분은 본체 내부에 포함된 MCU(microprocessor unit) 등의 신호처리부를 통해서 이루어질 수도 있고, OCT 기기가 일종의 PC의 주변기기 역할을 하여, 검출된 신호가 커넥터를 통하여 보통의 PC등에 전달하여 PC등에서 신호처리가 이루어지기도 한다.

도 1은 종래의 OCT시스템의 구성을 나타낸 예시 도면이다.

도 1을 참조하면, OCT시스템은 본체, PC, 프로브단을 포함하고 있고 도면에 도시된 바와 같이 대표적으로 2가지 형태를 가질 수 있다.

종래의 OCT 시스템은 카트(cart)형태로 구현되어 한정된 공간 내에서 제한된 이동만 가능하거나, 데스크탑(desktop) 형태로 고정되어 사용되게 된다. 다시 말해, 본체와 PC 등은 바닥에 고정된 상태에서 프로브단만 제한된 이동을 통해 피시험자의 생체조직에 접근하게 된다.

이러한 사용환경에서는 필연적으로 피시험자 또는 환자들이 기기가 위치한 정해진 장소에 방문하여만 진단이 수행될 수 있어서, OCT의 활용도를 크게 제한한다.

청진기와 같이 의사가 환자와 면담을 하면서도 간단히 사용할 수 있고, 의료 접근성이 취약한, 산간이나 섬 같은 곳에서도 사용이 가능한 형태의 OCT기기가 있다면, 그 활용도는 크게 증가할 것이다.

한편으로 OCT의 보급률을 제한하는 또 다른 요소로는 설치비가 높다는 데에 있다. 앞서 서술한 바와 같이 카트 형태나 데스크톱 형태의 OCT기기는 약 1억원대의 가격 대를 형성하고 있기에 대형병원을 제외한, 소규모 의원급 의료시설에서는 도입하기가 쉽지 않다.

일반적으로 렌즈 같은 광학부품은 크기가 작아질수록 가격도 낮아지고, 본체와 프로브단 사이의 신호전달을 위한 광부품 등을 제거할 수 있도록 OCT 기기가 소형화되고, 일체형로 구현될 수 있다면, 전체 OCT 시스템의 가격을 낮추어 OCT의 진단혜택을 늘릴 수 있을 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대성을 극대화한 일체형(single-body) OCT 기기를 제안하여 OCT 기술의 효용 가치를 높이는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드(handheld) OCT(optical coherence tomography) 장치에 있어서, 일체형 케이스 내부의 일 영역에 구비되는 광학부; 일체형 케이스 내부의 타 영역에 구비되어, 광학부의 신호 처리 및 전원의 관리를 수행하는 회로부; 및 배터리가 내장되어 광학부와 회로부에 전원을 공급하며, 일체형 케이스 내부에 실장되는 전원부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 휴대성을 극대화한 일체형 (single-body) OCT 기기를 제안하여 OCT 기술의 효용 가치를 높일 수 있다.

본 발명을 통해 핸드헬드 또는 모바일 환경에서 사용이 가능한 일체형 OCT 시스템은 이러한 높은 설치비와 공간적 접근성의 제약을 낮추어 이 기술의 혜택이 골고루 퍼질 수 있는 토대를 마련할 것이다. 더불어, 이 발명을 바탕으로 안과, 심혈관 이외에 피부과, 부인과 등에서 적용 가능한 새로운 형태의 기기도 출현하게 되면 이 기술의 효용성이 더욱 확장될 것이다.

도 1은 종래의 OCT시스템의 구성을 나타낸 예시 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 광학부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치의 회로부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치의 대기 모드 진입 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치(1)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 핸드헬드 OCT 장치(1)는 회로부(110), 광학부(120), 전원부(130)를 포함할 수 있다.

OCT 장치(1)는 회로부(110), 광학부(120) 및 전원부(130)가 일체형으로 구성되어 핸드헬드 형태가 구현될 수 있도록 일체형 케이스 안에 수납되어 있으며, 케이스의 외면에는 사용자가 핸드헬드 OCT 장치(1)를 쥘 수 있도록 손잡이의 형상이 구비되어 있다. 그 형상은 마치, TV리모컨의 형태와 크기와 유사하게 구현하게 되어 휴대성을 극대화 할 수 있다.

또한, 일체형 케이스에서 손잡이가 형성되는 부근에는 핸드헬드 OCT 장치(1)를 조작하기 위한 조작부가 구비되며, 이는 푸시형식 또는 토글형식의 버튼으로 구현되거나, 소형 터치스크린 형태로 구현되어 제공될 수 있다.

이때, 추가 실시예로 핸드헬드 OCT 장치(1)의 동작상태나 획득 정보를 표시하기 위한 소형 액정화면이 포함될 수 있고, 이는 회로부(110)를 구성하는 UI제어부와 연결될 수 있다.

핸드헬드 OCT 장치(1)는 일체형 케이스의 내부 일 영역에 광학부(120)가 구비되고, 타 영역에는 광학부(120)의 신호 처리 및 전원을 관리하는 회로부(110)가 구비된다. 또한, 나머지 영역에는 회로부(110)와 광학부(120)에 전원을 공급하는 전원부(130)가 실장되어 있다.

이를 자세하게 설명하면, 회로부(110)는 일 방향으로 연장된 판형으로 형성되고, 광학부(120)는 기하광학계 위주로 구현될 경우 회로부(110)의 길이보다 짧은 길이로 형성되되, 회로부(110)보다 두꺼운 직육면체 형상으로 형성된다.

따라서, 일체형 케이스의 일 측에 광학부(120)를 통과한 광을 출사하는 광출사부가 배치되고, 타 측에는 광학부(120)에 광원을 공급하는 광원부가 배치될 수 있다. 즉, 일체형 케이스의 내부 일 측에 광학부(120)가 배치되면, 회로부(110)는 일체형 케이스의 내부공간을 평면상으로 점유하게 되고, 회로부(110)는 일체형 케이스의 내부 공간에 광학부(120)와 중첩되어 배치될 수 있으며, 남은 공간은 전원부(130)가 배치될 수 있는 것이다. 이때, 광원부는 회로부(110)와 전선을 통해 연결될 수 있다.

이때, 광원부의 내부에는 광원 전력 인가로 인해 상승하는 온도를 낮추기 위해 요철 형상의 방열판이 구비될 수 있고, 그 외에 회로부(110)나 광학부(120)를 구성하는 각 모듈에도 열전도가 원활하도록 요철 형상의 표면 구조를 가질 수 있다.

회로부(110)는 회로보드로 구성되어 핸드헬드 OCT 장치(1)를 전반적으로 제어하는 역할을 수행하고, 그에 대한 상세한 설명은 후술할 도 4를 통해 진행하도록 한다.

광학부(120)는 광원부, 간섭계, 검출부, 빔 스캐너와 같은 광학부품으로 구성되는데, 이들 일부는 종래의 OCT 장치가 가지는 프로브단의 역할을 수행한다. 또한, 광학부(120)의 상세한 설명은 후술할 도 3을 통해 진행하도록 한다.

전원부(130)는 핸드헬드 OCT 장치(1)의 각 부분에 전원을 제공하는 역할을 수행하며, 외부의 전원을 이용하지 않고 기 내장된 전원을 이용하여 구동될 수 있도록 배터리 형식으로 구현될 수 있다. 이를 통해, 별도의 외부 기기와 유선 연결이 아닌 핸드핼드 혹은 모바일을 위한 OCT 장치의 구현이 가능해 지는 것이다.

따라서, 전원이 소진되면 배터리를 교체하거나 별도로 구비된 충전 슬롯을 통해 외부 전원으로부터 내장된 배터리를 충전할 수 있게 된다.

또한, OCT 거치대와 같은 추가적인 기구물 등이 더 포함되어 구성될 수 있으며, 핸드헬드 OCT 장치(1)를 위한 추가적인 액세서리 구성이 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.

또한, 사용자가 손으로 쥐고 사용하는 장치인 만큼, 핸드헬드 OCT 장치(1)는 낙하나 충격 등에 취약하지 않게 설계되고, 열 방출이 원활하도록 구현되어야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 광학부의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 광학부(120)는, 광원부(210), 간섭계(230)의 광간섭 신호로부터 샘플(생체조직)으로부터 발생된 신호를 검출하는 검출부(220), 광간섭 효과를 일으키는 간섭계(230)를 포함하고 있다. 여기서 간섭계(230)는, 광원부(210)으로부터 조사된 광을 둘로 나누고, 되돌아오는 빛을 검출부 방향으로 내보내는 광분리기(260), 광분리기(260)에서 분리된 광 중 하나를 기준거울에 반사시켜 광분리기(260)로 재전달하는 기준광로계(240), 광분리기(260)에서 분리된 광 중 다른 하나를 샘플(생체조직)에 입사시킨 다음 되돌아온 광을 광분리기(260)로 전달하는 샘플광로계(250)를 포함하고 있으며, 샘플광로계(250)의 말단이 상기 광학부(120)를 기준으로 진단하고자 하는 생체조직 방향을 향해 위치한다.

종래의 OCT는 샘플광로계(250)가 프로브단에 포함되어 광분리기(260)와 광섬유를 통하여 연결되고, 이 광섬유는 회로부와 연결하는 전선과 함께 케이블(혹은, 와이어)로 감싸져 있다. 또한, 기준광로계(240)와 샘플광로계(250)가 프로브단에 포함되어 광분리기(260)와 케이블을 통해 연결되거나, 기준광로계(240), 샘플광로계(250), 광분리기(260) 모두가 프로브단에 포함되어 광원부(210) 및 검출부(220)와 케이블을 통해 연결되는 형태 등으로 구현되어 있다.

하지만, 본 발명에서는 핸드헬드에 적합한 크기로 구현되어야 하기에, 광분리기, 기준광로계, 샘플광로계, 광원 및 검출부 등의 모듈들이 기 설정된 면적(예를 들어, 10cm 이내의 면적)으로 근접하여 밀집되어야 한다. 따라서, 각 모듈을 연결하는 광케이블도 별도의 커넥터의 사용은 배제한 채 융접착(splicing)되어야 하고, 광출력이나 편광 조절 등의 특별한 필요성이 없는 한 융접착(splicing)에 필요한 최소(10cm 이내) 길이만 남겨두고 제거되어야 하는 것이다.

한편, OCT 기술은 도플러 효과를 이용하여, 조영제 없이도 혈관조영이 가능한데, 이때 인가되는 빛 신호의 위상이 혈관 촬영을 위해서 아주 중요한 요소로 작용하게 된다. 종래의 OCT는 케이블(광섬유)을 통해 연결된 부위가 흔들리는 경우 빛 신호의 위상이 변화하여 촬영되는 혈관의 정확도를 저하시키게 된다. 하지만, 본 발명에서는 광학부(120)의 각 구성을 연결하는 광섬유의 길이가 짧고, 기기의 내부에 고정되기 때문에 혈관 조직 촬영 시, 정확도를 높일 수 있게 된다. 물론, 측정하고자 하는 샘플(생체조직)의 형태에 따라 광출사부의 샘플광로계(250)의 말단을 길게 만들어서 최대한 샘플에 접근시키는 구조도 있을 수 있다 (예를 들어, 복강경이나 내시경의 형태와 같이 소정의 길이를 가질 수 있도록).

또한, 선택적 실시예로 각 구성을 직접 접촉시켜 광섬유를 제거할 수 있고, 소형 광학부품이나 직접광학계를 도입하여 OCT 장치(1)의 소형화 및 저가화를 구현할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치(1)의 회로부의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 회로부(110)는 전자회로기판으로 구성되어, 핸드헬드 OCT 장치(1) 내부에 구비되며, 중앙 처리부(310), 광출사 제어부(320), 검출 회로부(330), 광원 제어부(340), 전원 제어부(350), 통신 처리부(360), UI(user interface) 제어부(370)로 구성될 수 있다.

먼저 광원 제어부(340)는 중앙 처리부(310)의 제어에 따라, 광원부(210) 내 거치된 광원을 on/off 하여 제어하거나 출력 레벨을 조정하게 된다. 또한, 광원 주변부의 온도나 출력 레벨을 모니터하며 기기의 안정성 등을 체크할 수 있다.

이때, 앞서 간단하게 서술한 광원부(210)의 온도제어에 대해 상세하게 설명하면, 일반적으로 사용될 수 있는 TEC(thermoelectric cooler)나 단순한 공냉(air cooling)방식이 사용될 수 있다.

또한, 광원이 거치되는 부분은 열이 가장 많이 발생하는 칩(chip) 부근과 열전도가 원활하도록 접촉 시킨다(필요에 따라, thermal grease 등을 사용하게 된다.). 또한, 공기와의 접촉면을 최대한 늘리기 위해 방열판과 같은 요철이 많은 표면 구조를 갖도록 구현한다.

결국, 광원부(210)는 공기의 흐름이 원활한 구조로 형성되어 기기 내부의 열이 기기 밖으로 배출될 수 있도록 해야 하고, 광원 제어부(340)는 이러한 과정이 원활한지를 모니터 해야 한다.

광출사 제어부(320)는 광출사부에 빛의 방향을 바꾸기 위한 빔 스캐너(beam scanner) 모듈을 제어하거나, 그 외 모터와 같은 추가적인 구동부가 구비되는 경우에도 추가적인 구동부에 대한 제어하게 된다. 이때, 구동을 제어하는 회로는 배터리로 동작하는 핸드헬드 기기임을 감안하여 저전력으로 구동하게 된다.

검출 회로부(330)는 중앙 처리부(310)의 지시에 따라 광신호를 전기신호로 변환하여 중앙 처리부(310)로 전달하는 역할을 한다.

핸드헬드 또는 모바일 환경에서는 배터리의 전원 소비를 줄이기 위해 광원부(210)의 저출력 동작이 필수적인데, 그 때문에 감도가 높은 검출 회로부(330)를 구성하는 것이 중요하다.

따라서, 본 발명의 핸드헬드 OCT 장치(1)는 광학계의 크기를 최소화 하면서 검출부(220)와 결합하게 되는 검출 회로부(330)의 자체적인 크기도 소형화 되어야 한다. 또한, 전원부(130)에 내장되는 배터리로부터 전원을 공급받아 작동할 수 있도록 회로가 구성되어야 한다.

먼저, 불필요하게 소모 될 수 있는 전력을 감소시키기 위해, 중앙 처리부(310)는 전원 제어부(350)를 조작하여, 기 설정된 시간(예컨대, 1분) 이상 사용자의 추가적인 명령을 수신하지 못 하거나 기기 동작이 수행되지 않으면 기기를 정지시키는 대기 모드(standby mode)로 전환하게 된다. 이때, 조작이 재개되는 경우 곧장 대기 모드 직전의 동작을 이어갈 수 있도록, 대기 모드 진입 전 현재 설정값들을 백업하게 된다. 이를 구현하기 위해 대기 모드에 진입하여도 설정값이 유지될 수 있도록 필수적인 부품에는 전원이 유지되어야 한다.

이때, 대기 모드가 기 설정된 시간 동안 지속된다면, 중앙 처리부(310)는 사용자가 핸드헬드 OCT 장치(1)의 사용을 중단한 것으로 판단하여, 전원을 종료하게 된다.

또한, 광원 제어부(340)를 제어하여 UI 제어부(370)로부터 버튼 등을 통하여 측정 시작을 알리는 신호가 입력되어 신호 검출이 시작되기 전, 기 설정된 예열 시간(warm-up) 동안 미리 광원부(210)를 on되게 하고, 측정이 종료되면 즉시 광원부(210)의 광원을 자동으로 off시키는 프로세서의 구축을 통해 전력 소모를 낮추게 한다.

이때, 예열 시간이란 광원이 켜진 직후 광원의 출력값이 기 설정된 범위 이내의 값으로 수렴하기까지 소요되는 시간을 의미하게 된다.

또한, 광원 제어부(340)가 광원부(210)의 광원이 on되어 예열 동작을 수행하면, 중앙 처리부(310)는 광출사 제어부(320)를 제어하여 측정부위의 초점 조정 및 광 스캔을 위한 신호가 입력되도록 제어하게 된다.

이때, 중앙 처리부(310)는 핸드헬드 OCT 장치(1)의 전반적인 상태를 모니터하면서 기기 이상여부를 판단한다. 예를 들어, 사용 중 기기 내부의 온도를 모니터하여 적정 범위 내에서 유지되도록 냉각팬 또는 열전기냉각기(thermoelectric cooler: TEC)를 조정한다. 이때, 사용 시간이 일정 수준을 초과하여 온도 상승으로 인한 광출력 레벨이 저하되는 경우, 허용 범위 이내에서 출력 레벨을 어느 수준으로 증가시킬 수 있도록 전류를 추가 인가하는 절차를 수행할 수 있다.

반대로 출력 레벨이 조절 범위를 벗어날 정도로 온도가 상승하였을 경우, 경고 메시지를 사용자에게 내보내거나 강제적으로 광원부(210)를 off하는 절차가 포함될 수 있다.

또한, 중앙 처리부(310)는, 검출 회로부(330)로부터 전달된 신호에 대해 OCT 영상을 생성하기 위한 신호처리를 수행함과 동시에 통신 처리부(360)를 통하여 타기기와 신호를 주고 받거나, UI 제어부(370)를 통하여 버튼이나 터치스크린에서 수행된 입력 신호를 수신할 수 있다. 또한, 스피커나 LED표시기를 통한 동작과정 표시 또는 디스플레이를 통한 사용자와의 의사소통 등 전체 시스템을 관장한다.

전원 제어부(350)는 본 발명에서 구현하는 핸드헬드 또는 모바일 OCT 장치(1)에서만 존재하는 특징으로, 시스템 전체가 배터리를 통해 구동되기에, 대기모드에서는 사용되지 않는 모듈의 전원을 끄고, 장시간 사용하지 않을 시 시스템을 동면모드로 바꾸거나 자동 종료하는 등 전원관리 역할을 수행한다.

통신 처리부(360)는 사전에 정해진 외부기기와 통신채널을 설정하고, 중앙 처리부(310)의 지시에 의해 제어 또는 OCT 관련 신호를 외부에 전달하거나, 외부에서 전달된 신호를 중앙 처리부(310)에 전달하는 역할을 한다.

UI 제어부(370)는 버튼 또는 터치스크린, 스피커, LED표시기, 디스플레이 등을 포함한 UI 모듈들과의 신호 입출력을 담당한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드헬드 OCT 장치(1)의 대기 모드 진입 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 핸드헬드 OCT 장치(1)가 대기 모드에 진입하기 위해선 기 설정된 시간 동안 별도의 조작 명령을 수신하지 않아야 한다(S510).

핸드헬드 OCT 장치(1)가 동작 중이지만, 사용자가 조작부를 기 설정된 시간 동안 조작하지 않는다면, 중앙 처리부(310)는 이를 인지하고 대기 모드로 전환을 수행하게 된다.

이때, 추가 실시예로, 사용자는 대기 모드 진입까지 걸리는 대기 시간을 조절할 수도 있다.

단계(S510)를 거치면, 핸드헬드 OCT 장치(1)는 현재 상태를 저장하게 된다(S520).

이는, 사용자가 자리비움과 같이 이유로 대기 모드로 진입한 핸드헬드 OCT 장치(1)를 재조작하는 경우, 빠르게 원상태로 복구하여 이전의 작업을 이어갈 수 있도록 하기 위함이다.

현 상태에 대한 저장이 완료되면, 일부 모듈을 제외한 전원을 차단 후 대기 모드로 진입하게 된다(S530).

이때, 광학부(120)나 회로부(110)의 일부 모듈의 전원을 차단하게 된다. 하지만, 완전하게 장치를 종료하는 것은 아니기에, 중앙 처리부(310)나 UI 제어부(370), 전원 제어부(350) 등의 일부 모듈에는 지속적으로 전원을 제공하여, 언제든 사용자의 조작 명령에 반응할 수 있도록 상태를 유지해야만 한다.

또한, 추가 실시예로, 대기 모드가 기 설정된 시간 동안 지속되는 경우, 회로부(110)는 사용자가 작업을 완료하였다고 판단하여, 핸드헬드 OCT 장치(1)의 전원을 완전하게 종료할 수도 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 핸드헬드 OCT 장치
110: 회로부 120: 광학부
130: 전원부

Claims

배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드(handheld) OCT(optical coherence tomography) 장치에 있어서,
일체형 케이스 내부의 일 영역에 구비되는 광학부;
상기 일체형 케이스 내부의 타 영역에 구비되어, 상기 광학부의 신호 처리 및 장치의 관리를 수행하는 회로부; 및
배터리가 내장되어 상기 광학부와 회로부에 전원을 공급하며, 상기 일체형 케이스 내부에 실장되는 전원부;
를 포함하되, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 1 항에 있어서,
상기 일체형 케이스는
상기 광학부, 회로부 및 전원부를 수납할 수 있는 형상을 가지고,
외부에는 사용자가 상기 일체형 케이스를 쥘 수 있는 손잡이의 형상이 형성되어 있는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 1항에 있어서,
상기 일체형 케이스의 외부에는 상기 회로부와 연결되어 OCT 장치를 조작하기 위한 조작부가 구비되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 1항에 있어서,
상기 회로부는 일 방향으로 연장된 판형으로 형성되고,
상기 광학부가 배치되되 상기 일체형 케이스의 일 측에 상기 광학부를 통과한 광을 출사하는 광출사부가 배치되고, 타 측에 상기 광학부에 광원을 공급하는 광원부가 배치되며, 상기 광원부는 상기 회로부와 전선을 통해 연결되며, 상기 회로부는 상기 일체형 케이스의 내부 공간에 상기 광학부와 중첩되어 배치되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 4 항에 있어서,
상기 광원부, 검출부, 기준광로계, 샘플광로계, 광분리기가 간섭계를 형성하며 연결되되, 상기 샘플광로계는 광출사부에서 진단하고자 하는 생체조직의 방향으로 구비되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 4 항에 있어서,
상기 광출사부는 내시경 또는 복강경용으로 사용되기 위해 소정의 길이만큼 길어진 형태로 형성되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회로부는 광원 제어부, 광출사 제어부, 검출 회로부, 중앙 처리부, 전원 제어부, 통신 처리부, UI(user interface)처리부를 포함하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 7 항에 있어서,
상기 중앙 처리부는 상기 광원 제어부를 제어하여 기 설정된 상황에 따라 광원의 on/off를 수행 및 상기 광원의 출력 레벨을 조정하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 1항에 있어서,
기 설정된 시간 동안 OCT 시스템이 동작하지 않으면, 상기 OCT 시스템을 정지하는 대기 모드로 전환되고,
사용자의 조작에 상기 OCT 시스템이 반응할 수 있도록, 상기 대기 모드에 진입하기 직전에 상기 사용자가 상기 OCT 시스템을 사용하며 설정된 값을 백업하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 9항에 있어서,
상기 전원 제어부는 상기 OCT 시스템이 기 설정된 시간 동안 상기 대기 모드가 유지되면, 상기 OCT 시스템의 전원을 종료하는 모드로 전환되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 8 항에 있어서,
상기 광원은 측정 신호가 입력되기 전, 기 설정된 예열 시간(warm-up time)동안 미리 on되고, 측정 신호가 종료된 후 상기 광원이 자동으로 off하며, 상기 예열 시간은 광원의 출력값이 기설정된 범위 이내의 값으로 수렴하는 데까지 소요되는 시간을 의미하는 것인, 배터리로 구동하는 위한 일체형 핸드헬드 OCT시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 광원 제어부가 상기 광원이 on되어 예열 동작을 수행하고, 상기 광출사 제어부는 측정부위의 초점 조정 및 빔 스캔을 위한 신호가 입력되도록 제어하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 8 항에 있어서,
상기 광원의 온도가 기 설정된 온도보다 상승하거나, 상기 광원의 출력 레벨이 기 설정된 값 이하로 저하되는 것을 감지하는 경우, 상기 광원 제어부는 상기 광원으로 공급되는 전류를 조절하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 13 항에 있어서,
상기 광원 온도가 기 설정된 온도보다 상승하는 경우, 상기 광원 제어부는 경고 알람을 제공하거나, 상기 광원의 전원을 off하는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 2 항에 있어서,
상기 광분리기, 기준광로계, 샘플광로계, 광원 및 검출부 사이의 광섬유는 길이를 기 설정된 값 이내로 형성되며, 커넥터가 배제된 융접착(splicing) 방식으로 연결되는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.
제 7 항에 있어서,
상기 회로부의 광원제어부와 상기 광학부의 광원을 포함하는 상기 광원부는 내부를 구성하는 칩의 열전도가 원활하도록 요철 형상의 표면 구조를 갖는 것인, 배터리 내장 방식의 일체형 핸드헬드 OCT장치.