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KR102563892B1 - Method and Apparatus for Calibrating DOT(Diffuse Optical Tomography) - Google Patents

Method and Apparatus for Calibrating DOT(Diffuse Optical Tomography) Download PDF

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KR102563892B1
KR102563892B1 KR1020160144246A KR20160144246A KR102563892B1 KR 102563892 B1 KR102563892 B1 KR 102563892B1 KR 1020160144246 A KR1020160144246 A KR 1020160144246A KR 20160144246 A KR20160144246 A KR 20160144246A KR 102563892 B1 KR102563892 B1 KR 102563892B1
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light
intensity
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calibration
calibration phantom
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허두창
김기현
배영민
최영욱
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 광학확산단층영상 캘리브레이션 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 광학확산단층영상을 획득하기 위한 장치에서의 캘리브레이션 방법은, 흡수계수와 산란계수가 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 패들에 고정시키는 단계, 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사하는 단계, 광검출기 어레이를 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하는 단계, 및 위치별 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 상기 광검출기 어레이의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for calibrating a diffused optical tomography image, and the calibration method in an apparatus for acquiring a diffused optical tomography image of the present invention includes fixing a calibration phantom having uniform absorption and scattering coefficients to a paddle, Irradiating light to transmit the calibration phantom using a light source, measuring the intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom using a photodetector array, and measuring the intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom for each location Comparing intensity and phase with reference values of light intensity and phase for each position, respectively, to calculate a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array.

Description

광학확산단층영상 캘리브레이션 방법 및 장치{Method and Apparatus for Calibrating DOT(Diffuse Optical Tomography)}Optical diffusion tomography calibration method and apparatus {Method and Apparatus for Calibrating DOT (Diffuse Optical Tomography)}

본 발명은 광학확산단층영상(DOT, Diffuse Optical Tomography) 캘리브레이션 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 유방암 진단을 위한 광학확산단층영상 캘리브레이션 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a diffuse optical tomography (DOT) calibration method and apparatus, and more particularly, to a diffuse optical tomography (DOT) calibration method and apparatus for diagnosing breast cancer.

DBT/DOT (Digital Breast Tomosynthesis/Diffuse Optical Tomography) 융합영상 진단장비는 유방암 진단을 위한 3차원 X-ray 유방영상과 3차원 확산 광학영상을 융합하여 유방내 병변의 활성 상태를 볼 수 있는 기능영상을 동시에 제공해 줌으로써 유방암을 효과적으로 진단할 수 있는 시스템이다. DBT/DOT 융합영상 진단장비의 여러 중요한 핵심기술이 있지만 이중에서도 유방을 압박하고 고정하는 패들(paddle)은 3차원 X-ray 영상을 찍을 때뿐 만 아니라 3차원 확산 광학 영상을 찍을 때에도 편리함을 가져야 한다.DBT/DOT (Digital Breast Tomosynthesis/Diffuse Optical Tomography) convergence imaging diagnosis equipment fuses 3D X-ray breast images and 3D diffusion optical images for breast cancer diagnosis to produce functional images that show the active state of lesions in the breast. It is a system that can effectively diagnose breast cancer by providing it at the same time. There are several important core technologies of DBT/DOT convergence imaging diagnostic equipment, but among them, the paddle that compresses and fixes the breast should be convenient not only when taking 3D X-ray images but also when taking 3D diffuse optical images. do.

특히, 유방 등 측정 대상물의 DOT 영상을 얻기 위해서는 유방을 고정하는 고정 패들(paddle)에 일정 간격의 광원과 일정 간격의 디텍터로 구성이 되는데 이때 각 위치마다 동일 주파수의 광원이 필요하기 때문에 하나의 광원을 광스위치를 이용하여 순차적으로 각각의 위치로 빛을 전송함으로써 동일 주파수 성분에 대한 신호 처리를 가능하게 한다. 이때, DOT 영상을 얻기 위해서 위치마다 각기 다른 광원과 각기 다른 디텍터를 사용하기 때문에, 각각의 광원의 세기를 조절하여도 같은 사양의 디텍터를 사용하더라도 각각의 광원의 세기와 각각의 디텍터의 감도는 다르게 나타난다. 따라서, 다수의 광원과 디텍터를 개별 측정하여 디텍터의 감도 오차를 적절히 보상하는 캘리브레이션이 이루어져야 한다. In particular, in order to obtain a DOT image of a measurement object such as the breast, a fixed paddle that fixes the breast is composed of light sources at regular intervals and detectors at regular intervals. By using an optical switch to sequentially transmit light to each position, signal processing for the same frequency component is enabled. At this time, since different light sources and different detectors are used for each location to obtain a DOT image, the intensity of each light source and the sensitivity of each detector are different even if the intensity of each light source is adjusted and a detector with the same specification is used. appear. Accordingly, a calibration that properly compensates for sensitivity errors of the detectors must be performed by individually measuring a plurality of light sources and detectors.

도 1은 종래의 유방암 진단 장치에서 디텍터 위치 마다에서의 투과광의 세기와 위상의 검출 오차에 따른 DOT 영상의 오류에 대하여 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining errors in a DOT image according to detection errors of intensity and phase of transmitted light at each detector position in a conventional breast cancer diagnosis apparatus.

먼저, 도 1과 같이, 단일 광원에 대한 각각의 디텍터의 감도를 살펴보면, X-ray 등광원으로부터의 입사광이 균일한 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')를 가지는 매질을 지나는 경우, 투과광의 세기(AMP)가 10과 같은 일정 분포 곡선과 같아야 하지만, 실질적으로는 11과 같이 각 위치마다 분포 곡선과 차이를 보이며 검출된다. 또한, 위상(Phase)의 경우는 이론적으로 20과 같은 일정 분포 곡선을 따라야 하지만, 실질적으로는 21과 같이 각 위치마다 분포 곡선과 차이를 보이며 검출된다. 이와 같이 디텍터 마다 위상차가 균일하지 않은 것은, 디텍터 특성의 불균일 및 신호처리를 위한 RF(Radio Frequency) 케이블의 길이가 다르기 때문이다. 따라서 이러한 투과광의 세기와 위상이 디텍터 마다 다르게 검출되는 오차를 적절히 보상해주어야 한다. First, as shown in FIG. 1, looking at the sensitivity of each detector for a single light source, when incident light from an X-ray light source passes through a medium having a uniform absorption coefficient (μa) and scattering coefficient (μs'), transmitted light The intensity (AMP) of should be the same as a constant distribution curve, such as 10, but is actually detected with a difference from the distribution curve at each position, such as 11. In addition, in the case of the phase (Phase), it should follow a constant distribution curve such as 20 in theory, but in practice, it is detected showing a difference from the distribution curve at each position, such as 21. The reason why the phase difference is not uniform for each detector is because the detector characteristics are not uniform and the lengths of radio frequency (RF) cables for signal processing are different. Therefore, an error in which the intensity and phase of such transmitted light are detected differently for each detector must be appropriately compensated.

또한, 도 1과 같이 여러 개의 광원(51, 52, 53)을 사용하는 경우에도, 각각의 광원마다 그 세기가 다르게 되어, 각 위치에서 광원의 세기가 달라 실제로 측정되는 디텍터에서의 세기도, 같은 사양의 디텍터를 사용하더라도 30, 31, 32와 같이 달라지는 문제가 있다. 특히, 디텍터는 신호처리를 위한 광섬유와 연결되어 있기 때문에 광섬유의 구부러진 정도에 따라, 광섬유를 따라 전달되는 광량이 달라져 시스템을 운영할 때마다 조금씩 검출 차이를 발생하는 문제점이 있고, 이에 따라 절대적으로 고정된 캘리브레이션이 불가능하다는 문제점이 있다.In addition, even when a plurality of light sources 51, 52, and 53 are used as shown in FIG. 1, the intensity of each light source is different, and the intensity of the light source at each location is different, so the intensity of the actually measured detector is the same. Even if the detector of the specification is used, there is a problem that is different, such as 30, 31, and 32. In particular, since the detector is connected to an optical fiber for signal processing, there is a problem in that the amount of light transmitted along the optical fiber varies depending on the degree of bending of the optical fiber, resulting in a slight difference in detection each time the system is operated. Accordingly, it is absolutely fixed. There is a problem that calibration is impossible.

따라서, 기존 유방암 진단 시스템에서 간단하고 효과적으로 디텍터의 감도 오차를 적절히 보상하는 캘리브레이션 방법이 요구되고 있다.
관련 선행문헌으로서, 일본공표특허공보 특표2014-533571호 (2014.12.15.), 공개특허공보 제10-2015-0005700호(2015.01.14.) 등이 참조될 수 있다.
Therefore, there is a need for a calibration method that properly compensates for a sensitivity error of a detector simply and effectively in an existing breast cancer diagnosis system.
As related prior literature, Japanese Patent Publication No. 2014-533571 (2014.12.15.), Patent Publication No. 10-2015-0005700 (2015.01.14.), etc. can be referred to.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 다수의 광원과 디텍터를 개별 측정하여 캘리브레이션하는 기존의 복잡한 방법을 사용하지 않고, 유방암 진단 시스템에서 단일 광원을 이용하여 전체적으로 한 번에 디텍터들의 감도 오차를 보상할 수 있는 광학확산단층영상(DOT, Diffuse Optical Tomography) 캘리브레이션 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to use a single light source in a breast cancer diagnosis system without using the conventional complicated method of individually measuring and calibrating a plurality of light sources and detectors It is to provide a diffuse optical tomography (DOT) calibration method and apparatus capable of compensating for sensitivity errors of detectors at once as a whole.

또한, 흡수계수와 산란계수를 모르더라도 균일한 팬텀만 있으면 단일 광원과 단일 디텍터를 사용하여 간단하게 위치별로 각 디텍터의 감도 오차를 보상할 수 있는 광학확산단층영상(DOT) 캘리브레이션 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. In addition, even if the absorption coefficient and scattering coefficient are not known, if there is a uniform phantom, a diffused optical tomography (DOT) calibration method and device that can compensate for the sensitivity error of each detector by position using a single light source and a single detector is provided. is to do

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 광학확산단층영상을 획득하기 위한 장치에서의 캘리브레이션 방법은, 흡수계수와 산란계수가 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 패들에 고정시키는 단계; 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사하는 단계; 광검출기 어레이를 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하는 단계; 및 위치별 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 상기 광검출기 어레이의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출하는 단계를 포함한다.First, to summarize the features of the present invention, a calibration method in an apparatus for obtaining an optical diffusion tomography image according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a paddle for a calibration phantom having uniform absorption and scattering coefficients. fixing to; irradiating light to pass through the calibration phantom using a light source; measuring an intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom using a photodetector array; and comparing the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom for each position with reference values for the intensity and phase of light for each position, respectively, to calculate a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array.

상기 캘리브레이션 방법은, 상기 감도 오차를 산출한 후, 상기 패들에 고정된 실제 측정 대상물에 대한 상기 광검출기 어레이의 출력들에, 상기 감도 오차를 보상하여 상기 광학확산단층영상을 획득하기 위한 것을 특징으로 한다.In the calibration method, after calculating the sensitivity error, the optical diffusion tomography image is obtained by compensating for the sensitivity error with outputs of the photodetector array for an actual measurement object fixed to the paddle. do.

상기 감도 오차를 산출하는 단계에서, 상기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값은, 상기 흡수계수와 산란계수가 알려진 상기 캘리브레이션용 팬텀에 대하여 이론적으로 미리 계산하여 저장 수단에 미리 저장된 값일 수 있다.In the step of calculating the sensitivity error, the light intensity reference value and phase reference value for each position may be theoretically pre-calculated for the calibration phantom for which the absorption coefficient and scattering coefficient are known, and stored in a storage means.

또는, 상기 흡수계수와 산란계수를 모를 때, 상기 감도 오차를 산출하는 단계 전에, 하나의 광검출기를 상기 위치별로 이동시키면서, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사해 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 저장 수단에 미리 저장하는 단계를 포함하고, 상기 감도 오차를 산출하는 단계에서, 상기 저장 수단에 저장된 상기 하나의 광검출기를 이용해 측정된 상기 광의 세기와 위상을 상기 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수도 있다.Alternatively, when the absorption coefficient and the scattering coefficient are not known, before the step of calculating the sensitivity error, while moving one photodetector for each position, the light source is used to irradiate light to pass through the calibration phantom for the calibration A step of measuring the intensity and phase of light transmitted through the phantom and storing them in a storage unit in advance, and in the step of calculating the sensitivity error, the intensity and phase of the light measured using the one photodetector stored in the storage unit may be used as the intensity reference value and the phase reference value of the light.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 광학확산단층영상을 획득하기 위한 장치는, 광원; 일측에 광검출기 어레이를 포함하며 대상체를 고정시키기 위한 패들; 및 상기 광원과 상기 패들의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 제어장치는, 흡수계수와 산란계수가 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 상기 패들에 고정한 후, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사하며, 상기 광검출기 어레이의 출력 신호에 따라 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하고, 위치별 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 상기 광검출기 어레이의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출한다.And, an apparatus for obtaining an optical diffusion tomography image according to another aspect of the present invention includes a light source; a paddle including a photodetector array on one side and fixing the object; and a control device for controlling operations of the light source and the paddle, wherein the control device fixes a calibration phantom having uniform absorption and scattering coefficients to the paddle, and transmits the calibration phantom using the light source. light is irradiated so as to measure the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom according to the output signal of the photodetector array, and the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom for each position are reference values for the intensity of light for each position and a phase reference value, respectively, to calculate a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array.

상기 광학확산단층영상을 획득하기 위한 장치는, 상기 감도 오차를 산출한 후, 상기 패들에 고정된 실제 측정 대상물에 대한 상기 광검출기 어레이의 출력들에, 상기 감도 오차를 보상하여 상기 광학확산단층영상을 획득하기 위한 것을 특징으로 한다.After calculating the sensitivity error, the apparatus for acquiring the optical diffusion tomography image compensates for the sensitivity error to outputs of the photodetector array for the actual object to be measured fixed to the paddle to compensate for the optical diffusion tomography image. It is characterized in that for obtaining.

상기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값은, 상기 흡수계수와 산란계수가 알려진 상기 캘리브레이션용 팬텀에 대하여 이론적으로 미리 계산하여 저장 수단에 미리 저장된 값일 수 있다. The light intensity reference value and the phase reference value for each position may be theoretically calculated in advance for the calibration phantom for which the absorption coefficient and scattering coefficient are known, and stored in a storage means.

또는, 상기 제어장치는, 상기 흡수계수와 산란계수를 모를 때, 하나의 광검출기를 상기 위치별로 이동시키면서, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사해 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 저장 수단에 미리 저장하고, 상기 저장 수단에 저장된 상기 하나의 광검출기를 이용해 측정된 상기 광의 세기와 위상을 상기 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수 있다.Alternatively, when the control device does not know the absorption coefficient and the scattering coefficient, while moving one photodetector for each position, the control device irradiates light so as to transmit the calibration phantom using the light source to transmit the calibration phantom. The intensity and phase of light may be measured and stored in a storage unit in advance, and the intensity and phase of light measured using the single photodetector stored in the storage unit may be used as reference values for the intensity and phase of light.

본 발명에 따른 광학확산단층영상(DOT) 캘리브레이션 방법 및 장치에 따르면, 기존의 복잡한 방법이 아니더라도 흡수계수와 산란계수가 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 이용하여, 복잡한 유방암 진단 시스템에서 단일 광원을 이용하여 광학확산단층영상(DOT) 획득을 위한 캘리브레이션을 수행하여 효과적으로 전체적인 디텍터들의 감도 오차를 한번에 보상할 수 있다.According to the optical diffusion tomography (DOT) calibration method and apparatus according to the present invention, optical diffusion is performed using a single light source in a complex breast cancer diagnosis system by using a calibration phantom having uniform absorption and scattering coefficients, even if it is not a conventional complicated method. It is possible to effectively compensate for sensitivity errors of all detectors at once by performing calibration for obtaining a tomographic image (DOT).

또한, 흡수계수와 산란계수를 모르더라도 균일한 팬텀만 있으면 단일 광원과 단일 디텍터를 사용하여 간단하게 위치별로 각 디텍터의 감도 오차를 보상할 수 있다.In addition, even if the absorption coefficient and the scattering coefficient are not known, if there is a uniform phantom, the sensitivity error of each detector can be compensated for by position simply by using a single light source and a single detector.

도 1은 종래의 유방암 진단 장치에서 디텍터 위치 마다에서의 투과광의 세기와 위상의 검출 오차에 따른 DOT 영상의 오류에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DOT 영상을 얻기 위한 유방암 진단 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 유방암 진단 장치에서의 DOT 캘리브레이션 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 유방암 진단 장치에서의 DOT 캘리브레이션 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 유방암 진단 장치에 적용되는 팬텀, 측정 대상, DOT 영상의 실제 사례를 나타낸다.
1 is a diagram for explaining errors in a DOT image according to detection errors of intensity and phase of transmitted light at each detector position in a conventional breast cancer diagnosis apparatus.
2 is a schematic diagram of a breast cancer diagnosis apparatus for obtaining a DOT image according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining an example of a DOT calibration method in the breast cancer diagnosis apparatus of the present invention.
4 is a diagram for explaining another example of a DOT calibration method in the breast cancer diagnosis apparatus of the present invention.
5 shows an actual example of a phantom, measurement target, and DOT image applied to the breast cancer diagnosis apparatus of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, the same components in each drawing are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of already known functions and/or configurations will be omitted. In the following description, parts necessary for understanding operations according to various embodiments will be mainly described, and descriptions of elements that may obscure the gist of the description will be omitted. Also, some elements in the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore, the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of the components drawn in each drawing.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DOT 영상을 얻기 위한 유방암 진단 장치(100)의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a breast cancer diagnosis apparatus 100 for obtaining a DOT image according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DOT 영상을 얻기 위한 유방암 진단 장치(100)는, 하나 이상의 광원(60), 일측에 광검출기 어레이(70)를 포함하며 대상체(예, 팬텀, 샘플조직, 유방 등 측정 대상물)를 고정시키기 위한 패들(paddle)(65), 및 광원(60)과 패들(65) 등 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어장치(69)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , an apparatus for diagnosing breast cancer for obtaining a DOT image according to an embodiment of the present invention 100 includes one or more light sources 60 and a photodetector array 70 on one side of an object (eg, a phantom). , a sample tissue, a measurement object such as a breast), a paddle 65 for fixing, and a control device 69 for controlling the overall operation of the device 100, such as the light source 60 and the paddle 65. can

예를 들어, 패들(65)은 제1플레이트(62)와 제2플레이트(63) 사이에 대상체(예, 팬텀, 샘플조직, 유방 등 측정 대상물)를 고정시킬 수 있다. 대상체는 제1플레이트(62)와 제2플레이트(63) 사이에서 압박될 수 있으며, 제2플레이트(63) 내에는 CCD(Charge Coupled Device) 형태 등이 1차원 또는 2차원으로 배열된 광검출기 어레이(70)가 구비될 수 있다. X-ray 등 광(또는 전자기파)를 발생하는 광원(60)은 패들(65) 밖에 구비될 수도 있고, 제1플레이트(62) 내에 구비되는 형태일 수도 있다. 광원(60)은 하나일 수도 있고, 복수개일 수도 있다. For example, the paddle 65 may fix an object (eg, a phantom, a sample tissue, or a measurement object such as a breast) between the first plate 62 and the second plate 63 . The object may be compressed between the first plate 62 and the second plate 63, and in the second plate 63, a photodetector array in which a CCD (Charge Coupled Device) is arranged in one dimension or two dimensions. (70) may be provided. The light source 60 generating light (or electromagnetic waves) such as X-rays may be provided outside the paddle 65 or may be provided inside the first plate 62 . The light source 60 may be one or plural.

제어장치(69)는, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대하 감도 오차를 보상하기 위하여, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)을 패들(65)에 고정한 후, 광원(60)을 이용하여 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과하도록 광을 조사하며, 광검출기 어레이(70)의 출력 신호에 따라 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을 측정한다. 제어장치(69)는, 광검출기 어레이(70)의 괌검출기들의 위치별로 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을, 해당 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출할 수 있다. The controller 69 sets the calibration phantom 80 with a uniform absorption coefficient (μa) and scattering coefficient (μs') to the paddle 65 to compensate for the sensitivity error with respect to the outputs of the photodetector array 70. ), the light source 60 is used to transmit light to pass through the calibration phantom 80, and the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 according to the output signal of the photodetector array 70 to measure The control device 69 compares the intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom 80 for each position of the Guam detectors of the photodetector array 70 with reference values for the intensity and phase of light for each position, respectively, to obtain a photodetector A sensitivity error for each position of the outputs of the array 70 may be calculated.

하기하는 바와 같이, 위와 같은 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값은, 도 3과 같이, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려진 캘리브레이션용 팬텀(80)에 대하여 이론적으로 미리 계산하여 메모리 등 저장 수단에 미리 저장된 값일 수 있다.As described below, the light intensity reference value and the phase reference value for each position as shown in FIG. 3 are theoretically calculated in advance for the calibration phantom 80 for which the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are known, and stored in memory. It may be a value previously stored in the storage means.

또는, 도 4와 같이, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')를 모를 때에는, 광원(60)의 광조사 동안 광검출기 어레이(70) 대신에 하나의 광검출기만을 이용하여 측정한 값을 위와 같은 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수도 있다.Alternatively, as shown in FIG. 4, when the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are not known, values measured using only one photodetector instead of the photodetector array 70 during light irradiation by the light source 60 It may also be used as the intensity reference value and the phase reference value for each position as described above.

예를 들어, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')를 모를 때, 제어장치(69)는, 제2플레이트(63) 내의 하나의 광검출기를 위치별로 이동시키면서, 광원(60)을 이용하여 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과하도록 광을 조사해 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 메모리 등 저장 수단에 미리 저장할 수 있다. 이와 같이, 저장 수단에 저장된, 위치별 광의 세기와 위상은, 동일한 광원(60)과 동일한 하나의 광검출기를 이용해 측정되었으므로, 해당 위치별 이론적인 값과 유사하게 되고, 이에 따라 이는 제어장치(69)에서 위와 같은 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수 있다. 이를 위하여, 제2플레이트(63) 내에 이동 가능한 하나의 광검출기를 장착하여, 수동 또는 자동으로 하나의 광검출기를 이동시키면서 위와 같은 측정이 이루어질 수 있다. For example, when the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are not known, the controller 69 uses the light source 60 while moving one photodetector in the second plate 63 position by position. Then, light is irradiated to pass through the calibration phantom 80, and the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 are measured and stored in a storage means such as a memory in advance. In this way, since the intensity and phase of light for each position stored in the storage means are measured using the same light source 60 and the same photodetector, they are similar to the theoretical values for each position, and accordingly, this is the control device 69 ), it can be used as the intensity reference value and phase reference value of light as above. To this end, a movable photodetector is mounted in the second plate 63, and the above measurement can be performed while manually or automatically moving the photodetector.

이와 같이 방법으로, 광검출기 어레이(70)의 괌검출기들의 위치별로 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을, 해당 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출한 후에, 제어장치(69)는 패들(65)에 캘리브레이션용 팬텀(80) 대신 고정된 실제 측정 대상물에 대한 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대하여, 상기 감도 오차를 빼주는 등의 방법으로 보상하여 감도 오차가 없는 광학확산단층영상을 획득할 수 있게 된다.In this way, the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 for each position of the Guam detectors of the photodetector array 70 are compared with the intensity reference value and the phase reference value for each position, respectively, and the photodetector array ( After calculating the sensitivity error for each position for the outputs of 70), the control device 69 outputs the photodetector array 70 for the actual measurement object fixed to the paddle 65 instead of the phantom 80 for calibration. For , it is possible to obtain an optical diffusion tomography image without a sensitivity error by compensating for the sensitivity error in a method such as subtracting the sensitivity error.

이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차의 보상 방법을 좀 더 자세히 설명한다. Hereinafter, a method for compensating a sensitivity error for each position with respect to the outputs of the photodetector array 70 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3은 본 발명의 유방암 진단 장치(100)에서의 DOT 캘리브레이션 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an example of a DOT calibration method in the breast cancer diagnosis apparatus 100 of the present invention.

먼저, 광원(60)과 광검출기 어레이(70)의 위치 관계에 대하여, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려진 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)에 대하여 이론적으로, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값을 미리 계산하여 메모리 등 저장 수단에 미리 저장한다. 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')를 아는 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)의 경우, 간단한 전사모사 혹은 해석 함수(Analytic function)을 사용하여 광이 어떻게 산란 및 투과하여 광검출기 어레이(70) 각각의 광검출기(디텍터)에 도달하는지 정확하게 이론적으로 산출할 수 있다.First, with respect to the positional relationship between the light source 60 and the photodetector array 70, theoretically, with respect to the uniform calibration phantom 80 for which the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are known, the intensity of light for each position A reference value and a phase reference value are calculated in advance and stored in a storage means such as a memory. In the case of a uniform calibration phantom (80) with known absorption coefficient (μa) and scattering coefficient (μs'), a simple transfer simulation or analytic function is used to determine how light is scattered and transmitted to the photodetector array (70 ) can be theoretically calculated accurately whether it reaches each photodetector (detector).

다음에, 제어장치(69)는, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려진 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)을 패들(65)에 고정시키고, 광원(60)을 이용하여 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과하도록 광을 조사하도록 제어한다(110). 제어장치(69)는, 광검출기 어레이(70)에서 출력되는 전기적 신호에 따라 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을 측정할 수 있다. Next, the control device 69 fixes the uniform calibration phantom 80, of which the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are known, to the paddle 65, and uses the light source 60 for calibration. Light is irradiated so as to transmit through the phantom 80 (110). The controller 69 may measure the intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom 80 according to the electrical signal output from the photodetector array 70 .

이에 따라 제어장치(69)는, 광검출기 어레이(70)의 괌검출기들의 위치별로 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을, 저장수단에 저장된 해당 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출할 수 있다. Accordingly, the control device 69 determines the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 for each position of the Guam detectors of the photodetector array 70, the intensity reference value and the phase reference value for each position stored in the storage means, and By comparing each, a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array 70 may be calculated.

이와 같이 방법으로, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출한 후에, 제어장치(69)는 패들(65)에 캘리브레이션용 팬텀(80) 대신 고정된 유방 조직이나 샘플 조직 등 실제 측정 대상물(90)에 대한 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대하여, 위와 같은 감도 오차를 빼주는 등의 방법으로 보상하여 감도 오차가 없는 광학확산단층영상을 획득할 수 있게 된다(120).In this way, after calculating the sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array 70, the control device 69 instead of the phantom 80 for calibration is fixed to the paddle 65. With respect to the outputs of the photodetector array 70 for the actual object to be measured 90, etc., it is possible to obtain an optical diffusion tomography image without a sensitivity error by subtracting the sensitivity error as described above (120). .

도 4는 본 발명의 유방암 진단 장치에서의 DOT 캘리브레이션 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining another example of a DOT calibration method in the breast cancer diagnosis apparatus of the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저, 제어장치(69)는, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려지지 않은 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)이 패들(65)에 고정되도록 제어한다. Referring to FIG. 4 , first, the control device 69 controls the uniform calibration phantom 80 of unknown absorption coefficient (μa) and scattering coefficient (μs') to be fixed to the paddle 65.

흡수계수(μa)와 산란계수(μs')를 모를 때에는, 광원(60)의 광조사 동안 광검출기 어레이(70) 대신에 하나의 광검출기만을 이용하여 측정한 값을 위와 같은 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수 있다.When the absorption coefficient (μa) and the scattering coefficient (μs') are not known, the value measured using only one photodetector instead of the photodetector array 70 during light irradiation by the light source 60 is the reference value of the intensity of light for each position as above. And it can be used as a phase reference value.

이를 위하여, 제2플레이트(63) 내에 이동 가능한 하나의 광검출기를 장착하여, 수동으로 광검출기 어레이(70)의 위치들로 이동시키거나, 또는 제어장치(69)의 제어에 따라 자동으로 하나의 광검출기를 광검출기 어레이(70)의 검출기 위치들로 이동시키면서 각 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값을 측정할 수 있다(210). 수동 또는 자동으로 광검출기를 이동시키기 위하여, 광검출기가 소정의 가이드레일을 따라 움직이게 하는 방식 등 다양한 방법이 이용될 수 있다. To this end, a movable photodetector is mounted in the second plate 63 and manually moved to the positions of the photodetector array 70, or automatically moved according to the control of the control device 69. While moving the photodetector to the detector positions of the photodetector array 70, the intensity reference value and the phase reference value for each position may be measured (210). In order to manually or automatically move the photodetector, various methods such as a method of moving the photodetector along a predetermined guide rail may be used.

예를 들어, 제어장치(69)는, 제2플레이트(63) 내에 구비된 하나의 광검출기를 광검출기 어레이(70)의 검출기 위치들로 이동시키면서, 광원(60)을 이용하여 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과하도록 광을 조사해 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 메모리 등 저장 수단에 미리 저장할 수 있다. 이와 같이, 저장 수단에 저장된, 위치별 광의 세기와 위상은, 동일한 광원(60)과 동일한 하나의 광검출기를 이용해 측정되었으므로, 해당 위치별 이론적인 값과 유사하게 되고, 이에 따라 이는 제어장치(69)에서 광검출기 어레이(70)의 검출기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용할 수 있다. For example, the control device 69 moves one photodetector provided in the second plate 63 to the detector positions of the photodetector array 70 and uses the light source 60 to generate a calibration phantom ( 80), the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 may be measured and stored in advance in a storage means such as a memory. In this way, since the intensity and phase of light for each position stored in the storage means are measured using the same light source 60 and the same photodetector, they are similar to the theoretical values for each position, and accordingly, this is the control device 69 ) can be used as the intensity reference value and the phase reference value for each detector position of the photodetector array 70.

이와 같이, 미리 광검출기 어레이(70)의 검출기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값이 저장된 후, 제2플레이트(63) 내에 광검출기 어레이(70)가 구비된 패들(65)에 위와 같이 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려지지 않은 균일한 캘리브레이션용 팬텀(80)이 고정되도록 제어한다(220). In this way, after the light intensity reference value and the phase reference value for each detector position of the photodetector array 70 are stored in advance, the absorption coefficient ( A uniform calibration phantom 80 of unknown μa) and scattering coefficient (μs′) is controlled to be fixed (220).

다음에, 제어장치(69)는, 광원(60)을 이용하여 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과하도록 광을 조사하도록 제어하며, 광검출기 어레이(70)에서 출력되는 전기적 신호에 따라 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을 측정할 수 있다. 이에 따라 제어장치(69)는, 광검출기 어레이(70)의 괌검출기들의 위치별로 캘리브레이션용 팬텀(80)을 투과한 광의 세기와 위상을, 저장수단에 저장된 해당 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출할 수 있다. Next, the control device 69 uses the light source 60 to control light to be transmitted through the calibration phantom 80, and the calibration phantom ( 80) can measure the intensity and phase of light transmitted through it. Accordingly, the control device 69 determines the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom 80 for each position of the Guam detectors of the photodetector array 70, the intensity reference value and the phase reference value for each position stored in the storage means, and By comparing each, a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array 70 may be calculated.

이와 같이 방법으로, 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출한 후에, 제어장치(69)는 패들(65)에 캘리브레이션용 팬텀(80) 대신 고정된 유방 조직이나 샘플 조직 등 실제 측정 대상물(90)에 대한 광검출기 어레이(70)의 출력들에 대하여, 위와 같은 감도 오차를 빼주는 등의 방법으로 보상하여 감도 오차가 없는 광학확산단층영상을 획득할 수 있게 된다(130).In this way, after calculating the sensitivity error for each position of the outputs of the photodetector array 70, the control device 69 instead of the phantom 80 for calibration is fixed to the paddle 65. With respect to the outputs of the photodetector array 70 for the actual object to be measured 90, etc., it is possible to obtain an optical diffusion tomography image without a sensitivity error by subtracting the sensitivity error as described above (130). .

도 5는 본 발명의 유방암 진단 장치(100)에 적용되는 팬텀, 측정 대상, DOT 영상의 실제 사례를 나타낸다. 5 shows an actual example of a phantom, a measurement target, and a DOT image applied to the breast cancer diagnosis apparatus 100 of the present invention.

도 5와 같이, 흡수계수(μa)와 산란계수(μs')가 알려지지 않은 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 제작한 후 위와 같은 방법으로 캘리브레이션을 수행하고, 일부 결함(예, 홈이나 구멍 등)을 만든 측정 대상체에 대하여 광검출기 어레이의 출력들을 기초로 광학확산단층영상을 복원하였다. 즉, 측정 대상체에 대한 광검출기 어레이의 출력들에 대하여 본 발명의 광검출기 어레이의 디텍터 감도 오차를 빼주는 등의 방법으로 보상함으로써, 도면의 영상 복원 예와 같이, 감도 오차에 의한 영향없이 깨끗한 광학확산단층영상을 획득할 수 있음을 확인하였다.As shown in FIG. 5, after fabricating a uniform calibration phantom with unknown absorption coefficient (μa) and scattering coefficient (μs'), calibration was performed in the same way as above, and some defects (eg, grooves or holes, etc.) were made. An optical diffusion tomography image was reconstructed based on the outputs of the photodetector array for the object to be measured. That is, by compensating for the outputs of the photodetector array for the object to be measured by subtracting the detector sensitivity error of the photodetector array of the present invention, clear optical diffusion is obtained without being affected by the sensitivity error, as in the image restoration example of the drawing. It was confirmed that tomography images could be acquired.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학확산단층영상(DOT)을 획득하기 위한 장치(100)를 통해 캘리브레이션 후 광학확산단층영상을 획득함으로써, 기존의 복잡한 방법이 아니더라도 흡수계수와 산란계수가 균일한 캘리브레이션용 팬텀을 이용하여, 복잡한 유방암 진단 시스템에서 단일 광원을 이용하여 광학확산단층영상(DOT) 획득을 위한 캘리브레이션을 수행하여 효과적으로 전체적인 디텍터들의 감도 오차를 한번에 보상할 수 있다. 또한, 흡수계수와 산란계수를 모르더라도 균일한 팬텀만 있으면 단일 광원과 단일 디텍터를 사용하여 간단하게 위치별로 각 디텍터의 감도 오차를 보상할 수 있다.As described above, by obtaining a diffused optical tomography image after calibration through the apparatus 100 for acquiring a diffused optical tomography (DOT) according to the present invention, even if the absorption coefficient and scattering coefficient are uniform without the conventional complicated method, calibration Using the phantom, it is possible to compensate sensitivity errors of all detectors at once by performing calibration for DOT acquisition using a single light source in a complex breast cancer diagnosis system. In addition, even if the absorption coefficient and the scattering coefficient are not known, if there is a uniform phantom, the sensitivity error of each detector can be compensated for by position simply by using a single light source and a single detector.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all technical ideas having modifications equivalent or equivalent to these claims as well as the claims to be described later are included in the scope of the present invention. should be interpreted as

광원(60)
광검출기 어레이(70)
패들(paddle)(65)
제어장치(69)
light source(60)
Photodetector Array (70)
Paddle (65)
Controller(69)

Claims (8)

광학확산단층영상을 획득하기 위한 유방암 진단 장치에서 제어장치를 이용한 캘리브레이션 방법에 있어서,
상기 제어장치에서, 캘리브레이션용 팬텀을 패들에 고정하도록 제어하는 단계;
상기 제어장치에서, 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사하는 단계;
상기 제어장치에서, 상기 광원으로부터 서로 다른 거리에 배치된 광검출기들을 포함하는 광검출기 어레이를 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하는 단계; 및
상기 제어장치에서, 위치별 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 상기 광검출기들의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출하는 단계
를 포함하는 캘리브레이션 방법.
In the calibration method using a control device in a breast cancer diagnosis device for obtaining an optical diffusion tomography image,
Controlling, by the controller, fixing the phantom for calibration to the paddle;
irradiating, in the controller, light to pass through the calibration phantom using a light source;
measuring the intensity and phase of light transmitted through the calibration phantom using a photodetector array including photodetectors disposed at different distances from the light source in the control device; and
Comparing, in the controller, the intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom for each position with reference values for the intensity and phase of light for each position, respectively, to calculate a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetectors.
Calibration method including.
제1항에 있어서,
상기 감도 오차를 산출한 후, 상기 제어장치에서, 상기 패들에 고정된 실제 측정 대상물에 대한 상기 광검출기들의 출력들에, 상기 감도 오차를 보상하여 상기 광학확산단층영상을 획득하기 위한 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
After calculating the sensitivity error, the controller compensates the sensitivity error for the outputs of the photodetectors for the actual measurement object fixed to the paddle to obtain the optical diffusion tomography image. Calibration method.
제1항에 있어서,
상기 감도 오차를 산출하는 단계에서,
상기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값은, 흡수계수와 산란계수가 알려진 상기 캘리브레이션용 팬텀에 대하여 이론적으로 미리 계산하여 저장 수단에 미리 저장된 값인 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
In the step of calculating the sensitivity error,
The calibration method, characterized in that the light intensity reference value and phase reference value for each position are theoretically calculated in advance for the calibration phantom of which absorption coefficient and scattering coefficient are known and stored in advance in a storage means.
제1항에 있어서,
흡수계수와 산란계수를 모를 때, 상기 감도 오차를 산출하는 단계 전에, 하나의 광검출기를 상기 위치별로 이동시키면서, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사해 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 저장 수단에 미리 저장하는 단계를 포함하고,
상기 감도 오차를 산출하는 단계에서, 상기 저장 수단에 저장된 상기 하나의 광검출기를 이용해 측정된 상기 광의 세기와 위상을 상기 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용하는 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
When the absorption coefficient and the scattering coefficient are not known, before the step of calculating the sensitivity error, while moving one photodetector by the position, irradiating light so as to transmit the calibration phantom using the light source to transmit the calibration phantom Measuring the intensity and phase of one light and storing them in advance in a storage means;
In the step of calculating the sensitivity error, the intensity and phase of the light measured using the one photodetector stored in the storage means are used as the intensity reference value and the phase reference value of the light.
광원;
일측에 광검출기 어레이를 포함하며 대상체를 고정시키기 위한 패들; 및
상기 광원과 상기 패들의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하고,
상기 광검출기 어레이는, 상기 광원으로부터 서로 다른 거리에 배치된 광검출기들을 포함하고,
상기 제어장치는, 캘리브레이션용 팬텀을 상기 패들에 고정한 후, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사하며, 상기 광검출기들의 출력 신호에 따라 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하고,
위치별 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을, 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값과 각각 비교하여, 상기 광검출기들의 출력들에 대한 위치별 감도 오차를 산출하는, 광학확산단층영상을 획득하기 위한 유방암 진단 장치.
light source;
a paddle including a photodetector array on one side and fixing the object; and
A control device for controlling the operation of the light source and the paddle,
The photodetector array includes photodetectors disposed at different distances from the light source;
After fixing the calibration phantom to the paddle, the control device irradiates light to pass through the calibration phantom using the light source, and determines the intensity of the light transmitted through the calibration phantom according to the output signals of the photodetectors. measure the phase,
The intensity and phase of the light transmitted through the calibration phantom for each position are compared with the intensity reference value and the phase reference value for each position, respectively, to calculate a sensitivity error for each position of the outputs of the photodetectors, obtaining an optical diffusion tomography image A breast cancer diagnosis device for
제5항에 있어서,
상기 감도 오차를 산출한 후, 상기 패들에 고정된 실제 측정 대상물에 대한 상기 광검출기들의 출력들에, 상기 감도 오차를 보상하여 상기 광학확산단층영상을 획득하기 위한 것을 특징으로 하는 광학확산단층영상을 획득하기 위한 유방암 진단 장치.
According to claim 5,
After calculating the sensitivity error, the optical diffusion tomography image characterized in that for obtaining the optical diffusion tomography image by compensating for the sensitivity error to the outputs of the photodetectors for the actual measurement object fixed to the paddle A breast cancer diagnosis device for obtaining.
제5항에 있어서,
상기 위치별 광의 세기 기준값 및 위상 기준값은, 흡수계수와 산란계수가 알려진 상기 캘리브레이션용 팬텀에 대하여 이론적으로 미리 계산하여 저장 수단에 미리 저장된 값인 것을 특징으로 하는 광학확산단층영상을 획득하기 위한 유방암 진단 장치.
According to claim 5,
The light intensity reference value and the phase reference value for each position are theoretically calculated in advance for the calibration phantom of which the absorption coefficient and the scattering coefficient are known, and are pre-stored in a storage means.
제5항에 있어서,
상기 제어장치는, 흡수계수와 산란계수를 모를 때, 하나의 광검출기를 상기 위치별로 이동시키면서, 상기 광원을 이용하여 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과하도록 광을 조사해 상기 캘리브레이션용 팬텀을 투과한 광의 세기와 위상을 측정하여 저장 수단에 미리 저장하고,
상기 저장 수단에 저장된 상기 하나의 광검출기를 이용해 측정된 상기 광의 세기와 위상을 상기 광의 세기 기준값 및 위상 기준값으로 이용하는 것을 특징으로 하는 광학확산단층영상을 획득하기 위한 유방암 진단 장치.
According to claim 5,
When the absorption coefficient and the scattering coefficient are not known, the control device irradiates light to transmit the calibration phantom using the light source while moving one photodetector for each position, and determines the intensity and intensity of the light transmitted through the calibration phantom. The phase is measured and stored in advance in a storage means;
The apparatus for diagnosing breast cancer for obtaining an optical diffusion tomography image, characterized in that the intensity and phase of the light measured by the one photodetector stored in the storage means are used as reference values for the intensity and phase of the light.
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