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Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법으로서,(1) 생체 내에서의 빛의 산란을 시뮬레이션 하여 생체 내의 광 플루엔스(optical fluence)를 계산하는 단계(S10);(1′) 조영제의 농도에 따라 상기 조영제가 발생시키는 광음향 신호를 측정하여 광흡수계수를 계산하는 단계(S10′);(2) 상기 단계 (1) 및 (1′)에서 계산된 광 플루엔스와 광흡수계수를 이용하여 가상의 광음향 신호를 생성하는 단계(S20);(3) 상기 단계 (2)에서 생성된 가상의 광음향 신호의 전달을 시뮬레이션을 이용하여 계산하는 단계(S30); 및(4) 상기 단계 (3)에서의 시뮬레이션 결과를 바탕으로 초음파 트랜스듀서에서의 광음향 신호의 크기를 예측하는 단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 하는, Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (1)은,몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 이용하여 상기 생체 내에서의 빛의 산란을 시뮬레이션 하는 것을 특징으로 하는, Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법
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제2항에 있어서, 상기 단계 (1)은,상기 생체 팬텀 안에서의 빛을 흡수하는 물질, 빛의 방향 및 상기 초음파 트랜스듀서의 위치를 설정하고, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 빛의 산란을 시뮬레이션 하는 것을 특징으로 하는, Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (3)은,k-wave 시뮬레이션을 이용하여 가상의 광음향 신호의 전달을 계산하는 것을 특징으로 하는, Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법
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제1항에 있어서, 상기 조영제는,반도체성 폴리머 나노입자, 탄소 나노튜브(nanotube), 금-은 나노새장(nanocage), 금 나노막대(nanorod) 및 금 나노스피어(nanosphere) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용한 광음향 신호 크기 예측 방법
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광흡수도 및 광산란도 계산 방법으로서,(1) 조영제의 농도에 따라 상기 조영제가 발생시키는 광음향 신호를 측정하여 광흡수계수를 계산하는 단계(S100);(1′) 상기 조영제의 스펙트럼을 측정한 결과를 이용하여 광소멸도를 계산하는 단계(S100′);(2) 상기 단계 (1)에서 계산된 광흡수계수로부터 광흡수도를 계산하는 단계(S200); 및(3) 상기 단계 (1′) 및 (2)에서 계산된 광소멸도와 광흡수도로부터 광산란도를 계산하는 단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광흡수도 및 광산란도 계산 방법
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제6항에 있어서, 상기 단계 (1′)는,UV-vis-NIR 분광광도계를 이용하여 상기 조영제의 자외선, 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 측정한 결과를 이용하는 것을 특징으로 하는, 광흡수도 및 광산란도 계산 방법
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제6항에 있어서, 상기 단계 (1′)의 광소멸도는,상기 광흡수도와 광산란도를 합한 값으로 표현되는 것을 특징으로 하는, 광흡수도 및 광산란도 계산 방법
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제6항에 있어서, 상기 단계 (2)의 광흡수도는,상기 광흡수계수와 비례하는 것을 특징으로 하는, 광흡수도 및 광산란도 계산 방법
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제6항에 있어서, 상기 조영제는,반도체성 폴리머 나노입자, 탄소 나노튜브(nanotube), 금-은 나노새장(nanocage), 금 나노막대(nanorod) 및 금 나노스피어(nanosphere) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 광흡수도 및 광산란도 계산 방법
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광음향 조영제로서,Monte Carlo 및 k-wave 시뮬레이션을 이용하여 예측된 크기의 광음향 신호를 발생시키되,상기 광음향 신호의 크기는,(1) 생체 내에서의 빛의 산란을 시뮬레이션 하여 생체 내의 광 플루엔스(optical fluence)를 계산하는 단계(S10);(1′) 상기 조영제가 농도에 따라 발생시키는 광음향 신호를 측정하여 광흡수계수를 계산하는 단계(S10′);(2) 상기 단계 (1) 및 (1′)에서 계산된 광 플루엔스와 광흡수계수를 이용하여 가상의 광음향 신호를 생성하는 단계(S20);(3) 상기 단계 (2)에서 생성된 가상의 광음향 신호의 전달을 시뮬레이션을 이용하여 계산하는 단계(S30); 및(4) 상기 단계 (3)에서의 시뮬레이션 결과를 바탕으로 초음파 트랜스듀서에서의 광음향 신호의 크기를 예측하는 단계(S40)를 거쳐서 예측되는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제11항에 있어서, 상기 단계 (1)은,몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 이용하여 상기 생체 내에서의 빛의 산란을 시뮬레이션 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제12항에 있어서, 상기 단계 (1)은,상기 생체 팬텀 안에서의 빛을 흡수하는 물질, 빛의 방향 및 상기 초음파 트랜스듀서의 위치를 설정하고, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 빛의 산란을 시뮬레이션 하는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제11항에 있어서, 상기 단계 (3)은,k-wave 시뮬레이션을 이용하여 가상의 광음향 신호의 전달을 계산하는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제11항에 있어서, 상기 조영제는,상기 광흡수계수와 스펙트럼 측정 결과를 이용하여 계산된 광흡수도 및 광산란도를 갖는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제15항에 있어서, 상기 광흡수도 및 광산란도는,(1) 조영제의 농도에 따라 상기 조영제가 발생시키는 광음향 신호를 측정하여 광흡수계수를 계산하는 단계(S100);(1′) 상기 조영제의 스펙트럼을 측정한 결과를 이용하여 광소멸도를 계산하는 단계(S100′);(2) 상기 단계 (1)에서 계산된 광흡수계수로부터 광흡수도를 계산하는 단계(S200); 및(3) 상기 단계 (1′) 및 (2)에서 계산된 광소멸도와 광흡수도로부터 광산란도를 계산하는 단계(S300)를 거쳐서 계산되는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제16항에 있어서, 상기 단계 (1′)는,UV-vis-NIR 분광광도계를 이용하여 상기 조영제의 자외선, 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 측정한 결과를 이용하는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제16항에 있어서, 상기 단계 (1′)의 광소멸도는,상기 광흡수도와 광산란도를 합한 값으로 표현되는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제16항에 있어서, 상기 단계 (2)의 광흡수도는,상기 광흡수계수와 비례하는 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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제11항에 있어서, 상기 조영제는,나노튜브(nanotube), 나노새장(nanocage), 나노막대(nanorod) 및 나노스피어(nanosphere) 중에서 선택된 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는, 광음향 조영제
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