• 제목/요약/키워드: Optical Tomography

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음향광학 단층촬영(Acousto-Optical Tomography)의 수학적 모델과 수치해석적 시뮬레이션 (Mathematical Model for Acousto-Optical Tomography and Its Numerical Simulation)

  • 남혜원;허장용;김소영;이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권1호
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    • pp.42-47
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    • 2012
  • 본 연구는 최근 의공학 분야에서 중요한 영역으로 대두되고 있는 광학과 초음파의 장점을 결합한 영상 방법인 AOT (Acousto-Optical Tomography)의 수학적 모델을 제시하였다. AOT는 광학 필드를 초음파 기둥에서 변화 시켜서 초음파 기둥의 위치 정보를 이용하여 영상을 재구성하는 방법이다. AOT의 수학적 모델은 두 단계로 나뉠 수 있다. 첫 번째 단계에서는 광학 필드의 복원을 하고, 두 번째 단계에서는 획득한 광학 필드를 기반으로 확산 방정식의 역문제를 풀어 흡수함수 ${\mu}$ (absorption coefficient)를 산출한다. 본 연구에서는 두 번째 단계에 해당하는 역문제의 해를 구하기 위하여 수치해석적인 최소화 문제로 변환하고, 수치적 팬텀을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 전통적인 기울기 하강 방법을 이용하여 역 문제 시뮬레이션의 결과를 보였다. 전변동 정규화 기반의 최소화 문제를 제안하여 기울기 하강 방법의 결과에서 보인 번짐 효과를 개선하였다.

피부결 및 주름 평가에 있어 광학단층영상술(Optical Coherence Tomography, OCT) 활용 연구(Pilot Study) (Evaluation of Skin Texture and Wrinkle Using Optical Coherence Tomography (Pilot Study))

  • 김승훈;안유진;;김필운;정웅규;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.247-254
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    • 2017
  • Optical Coherence Tomography (OCT)는 광 산란과 간섭 현상을 이용하여 비침습적으로 생체조직의 표면 및 내부 구조를 이미지화 할 수 있는 영상기술이다. OCT 기술은 질병의 조기진단과 같은 의료 분야에서 활발히 활용되어 왔으나 미용을 위한 피부진단으로의 적용은 아직 초기단계라 할 수 있다. 본 연구에서는 OCT를 피부효능평가에 도입하여 피부결 및 주름 평가에 활용 가능성을 살펴보았다. 모사판(replica)을 대상으로 한 평가에서 PRIMOS와 유사한 패턴을 보여 주었고 주름을 모사한 3차원 모델을 이용한 평가에서는 PRIMOS에 비해 측정각에 따른 오차가 적음을 확인할 수 있었다. 그리고 커버력 화장품을 이용한 사용 전후의 평가에 있어서도 이를 구분할 정도의 해상도를 보였다. 이러한 평가를 통해 OCT의 미세주름평가에서의 가능성을 알 수 있었고 향후 더 구체화된 연구를 통해 그 활용가능성에 대한 신뢰도를 높일 예정이다.

간섭계 형태에 따른 광단층 촬영장치의 SNR 비교 (Comparison of Signal to Noise Ratios in different configulation of optical coherence tomography systems)

  • 양승국;박양하;장원석;오상기;김현덕;김기문
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.804-806
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    • 2004
  • 인체에 무해하며 고분해능의 단층영상과 저가격 및 소형으로 제작이 가능하여 전세계적으로 많은 연구가 진행중인 광영상 단층촬영기(Optical coherence tomography system : OCT)에 관한 것이다. 샘플에서 흡수와 산란으로 인하여 샘플로부터 반사된 광신호는 매우 미약하다. 게다가 커플러등에 의한 손실로 인하여 광검출기에 도달하는 신호는 매우 미약하다. 이러한 On시스템의 신호대 잡음비를 향상시키기 위하여 기본적인 마이켈슨 간섭계와 마흐젠더 간섭계를 구성하여 시뮬레이션과 기준샘플을 이용하여 측정하였다. 실험결과 마흐젠더 간섭계를 사용한 샘플로 반사된 광신호는 OCT 시스템의 신호대 잡음비 향상시키기 위하여 두 가지 형태의 간섭계를 구성하였으며 시뮬레이션을 통한 비교 분석과 기준 샘플의 측정에 의한 비교분석을 하였다. 실험결과 마흐젠더 간섭계형 OCT 시스템이 신호대 잡음비가 향상됨을 확인 하였다.

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FDML 방식 스위핑 광원을 사용한 SS-OCT 구현 (Realization of Swept Source-Optical Coherence Tomography using FDML Laser)

  • 엄진섭
    • 센서학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.46-52
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    • 2011
  • In this paper, the swept source-optical coherence tomography system using frequency domain mode locked(FDML) laser has realized. The FDML swept source laser showed 55.03 kHz sweeping speed, 125 nm sweeping range, and 9 mW output optical power, which are the superiority of FDML laser compared to previous swept source lasers. Also, through the cross-sectional image captured at 5 frames per second for a mirror, a 1 mm-thickness glass plate, and a thumb bottom, the performance of the system has demonstrated.

Partial Spectrum Detection and Super-Gaussian Window Function for Ultrahigh-resolution Spectral-domain Optical Coherence Tomography with a Linear-k Spectrometer

  • Hyun-Ji, Lee;Sang-Won, Lee
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권1호
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    • pp.73-82
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    • 2023
  • In this study, we demonstrate ultrahigh-resolution spectral-domain optical coherence tomography with a 200-kHz line rate using a superluminescent diode with a -3-dB bandwidth of 100 nm at 849 nm. To increase the line rate, a subset of the total number of camera pixels is used. In addition, a partial-spectrum detection method is used to obtain OCT images within an imaging depth of 2.1 mm while maintaining ultrahigh axial resolution. The partially detected spectrum has a flat-topped intensity profile, and side lobes occur after fast Fourier transformation. Consequently, we propose and apply the super-Gaussian window function as a new window function, to reduce the side lobes and obtain a result that is close to that of the axial-resolution condition with no window function applied. Upon application of the super-Gaussian window function, the result is close to the ultrahigh axial resolution of 4.2 ㎛ in air, corresponding to 3.1 ㎛ in tissue (n = 1.35).

시간영역 광 간섭 단층촬영 시스템의 소형 엔도스코프 제작 및 영상구현 (Endoscopic Imaging and Fabrication of Micro-endoscope Catheter in Time-domain Optical Coherence Tomography)

  • 김영관;이성헌;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.206-213
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    • 2010
  • 광 간섭 단층촬영 시스템(OCT)을 위한 소형의 광섬유 도관형 주사장치인 엔도스코프(endoscope catheter)를 제작하였다. 깊이방향 주사장치인 원통형 압전소자(PZT)를 이용한 광경로 지연기는 정현파 1 kHz로 구동하여 시간영역에서 엔도스코프 OCT 영상을 구현하였다. 정현파로 구동한 광경로 지연기의 속도는 6 m/s 이고, 깊이방향 스캐닝의 데이터 획득은 3 mm 기준에서 초당 2000 라인이다. 제작한 엔도스코프로 사람의 손가락 및 귀에 대한 초당 10프레임의 OCT 영상을 성공적으로 획득하였다.

Post-tuning of Sample Position in Common-path Swept-source Optical Coherence Tomography

  • Park, Jae-Seok;Jeong, Myung-Yung;Kim, Chang-Seok
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권4호
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    • pp.380-385
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    • 2011
  • Common-path interferometers are widely used for endoscopic optical coherence tomography (OCT) because an arbitrary arm length can be chosen for the endoscopic imaging probe. However, the scheme suffers from the limited range of the sample position distance from the end of the imaging probe because the position between the reference reflector and the sample is limited by the optical path-length difference (OPD) to induce an interference signal. In this study, we developed a novel method for compensating the arbitrary sample position in common-path swept-source OCT by adding an extra Mach-Zehnder interferometer in the post-path of the interfered optical signal. Theoretical analysis and an experimental demonstration of imaging depth tuning for the flexible sample position of an endoscopic OCT image are discussed. After post-tuning of sample position distance, the positioning limitation between the reference reflector and the sample can be solved for various sample positions over a range of 26 mm for the cross-sectional images of a fish eye sample.