Cancer is leading cause of death in the world. It is important to observe shape of blood vessels and analyze blood vessel network for diagnosis, treatment and research of cancer. Therefore, there is a growing need for developing of blood vessel imaging techniques which can effectively image structural information of micro-vessel networks because conventional imaging techniques such as CT, MRI, and confocal microscopy hardly achieve that goal. The Doppler second generation optical coherence tomography (Doppler 2G-OCT) is one of the blood vessel imaging technique with high resolution and relatively wide ranging depth. For this reason, studies on Doppler 2G-OCT have been actively underway.
However, clinical application of Doppler 2G-OCT is limited by its low imaging speed compare to 2G-OCT caused by fundamental limitation of the Doppler imaging. We introduce the high speed, high resolution Doppler 2G-OCT system using frequency multiplexed dual beam scanning technique(frequency multiplexed dual beam Doppler 2G-OCT) to overcome the limitation. Because of using two beams for sample scanning, this technique improves the imaging speed almost tens of times faster than conventional Doppler 2G-OCT system using one beam for scanning.
In this thesis, we conducted the sensitivity analysis on frequency multiplexed dual beam Doppler 2G-OCT to verify system performances. Sensitivity analysis has performed on each beam. Images of tissue phantom and human finger using developed system show consistent result with sensitivity analysis which can prove novel dual beam system performance meets with fundamental noise limitations.
암은 전세계 사망원인 1위에 해당하는 질환이다. 암의 진단과 치료, 연구에 있어서 병변의 혈관의 모양과 혈관 네트워크를 분석하는 것은 매우 중요하다. 따라서 기존에 혈관 이미징에 사용되었던 CT, MRI, 공초점 현미경등이 효과적으로 이미징하지 못했던 미세혈관의 네트워크 구조를 이미징 할 수 있는 새로운 기술 개발의 필요성이 점차 대두되고 있다. 도플러 2세대 OCT는 상대적으로 넓은 이미징 범위와 높은 해상도를 가지고 있는 혈관 이미징 기술이다. 이러한 이유로 도플러 2세대 OCT에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나, 도플러 2세대 OCT는 기술 자체의 제한점 때문에 임상에 적용되기에는 이미징 속도가 느리다는 한계점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 이러한 제한점을 극복하기 위해 주파수 다중화 이중 빔 스캐닝 기술을 이용한 초고속, 고해상도 도플러 2세대 OCT 시스템을 제안했다. 이 스캐닝 기술은 샘플을 스캐닝 하는데 있어 두 개의 빔을 사용하기 때문에 하나의 빔을 사용해 샘플을 스캐닝 하던 기존 도플러 2세대 OCT 기술에 비해 이미징 속도를 수십배 이상 향상시킬 수 있었다.
본 석사 논문에서는 새로 개발 중인 주파수 다중화 이중 빔 도플러 2세대 OCT 시스템의 성능을 검증하기 위해 민감도 분석을 진행했다. 민감도 분석은 이중 빔을 구성하는 각각의 빔에 대해 이루어졌다. 민감도 분석 결과 개발중인 시스템의 성능이 이론적인 한계치에 근접할 정도로 매우 높음을 확인할 수 있었으며, 개발 중인 시스템을 통해 조직 팬텀과 손가락에 대한 이미지를 촬영한 결과 역시 민감도 분석의 결과와 일치함을 확인할 수 있었다.
