소화관의 고속 인체 내 병리 진단을 실현하기 위해 고속 및 안정적인 내시경 스캔 주파수 광학 코히어런스 단층 촬영 시스템 설계가 제안되었다. 고속 내시경 영상을 구현하기 위해 200kHz 스윕 광원으로 고속 내시경 스캔 주파수 광학 코히어런스 단층 촬영 시스템을 개발하였으며, 현장 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)와 그래픽 처리 장치(GPU)를 결합한 하드웨어 가속 처리 기술을 통해 실시간 데이터 처리를 구현하였다. 영상의 안정성을 높이기 위해 코드 디스크 피드백의 펄스 신호를 이용한 시스템 논리 제어를 수행하여 영상 드리프트를 효과적으로 보정하였다. 시스템의 영상 속도와 영상 안정성에 대해 테스트 및 분석을 진행하였으며, 생쥐 결직장 영상 실험을 수행하였다. 실험 결과, 영상 크기가 1,024×1,333일 때 시스템의 실시간 영상 속도는 141프레임/초에 도달하였으며, 논리 제어 시퀀스하에서 시스템 영상 안정성은 87.0%에서 98.6% 이상으로 향상되었다. 생쥐 결직장 광학 코히어런스 단층 촬영 결과는 병리 절편 결과와 일치하였다. 본 연구에서 개발한 시스템은 고속 안정 영상 특성을 가지며, 생체 내 실시간으로 생쥐 결직장 조직의 층상을 명확하게 구분할 수 있어 소화관 등 체강 질환의 체내 실시간 병리 진단을 위한 새로운 진단 방법을 제공할 것으로 기대된다.

의료 광학 및 생물 광학; 광학 코히어런스 단층 촬영; 내시경 영상; 하드웨어 가속 데이터 처리