KR102012585B1 - The patient-specific gantry and a positron emission tomography system and mothod dedicated to mammography using it - Google Patents

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KR102012585B1 KR1020180014509A KR20180014509A KR102012585B1 KR 102012585 B1 KR102012585 B1 KR 102012585B1 KR 1020180014509 A KR1020180014509 A KR 1020180014509A KR 20180014509 A KR20180014509 A KR 20180014509A KR 102012585 B1 KR102012585 B1 KR 102012585B1
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Abstract

본 발명은 기존 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the existing technology, and an object of the present invention is to adjust the number of detector modules to modify the structure of the gantry in consideration of the body shape of the patient, and to adjust the size of the gantry in accordance with the measurement target. By minimizing the loss of sensitivity, it is possible to expect shortening of the shooting time and reduction of the exposure dose of the patient, and customized gantry capable of early diagnosis of early breast cancer through the acquisition of high resolution images In providing a method.
That is, the present invention can introduce a patient-specific variable gantry system that can change the effective field of view by moving the detector module, it is possible to achieve the sensitivity by setting the optimal field of view according to the size of the subject. In addition, by using a variable gantry, the present invention has the advantage of improving the spatial resolution using a small scintillation crystal and improving the sensitivity by closely aligning the detector by optimizing the size of the gantry to the breast size of the patient. In addition, the present invention can reduce the shooting time for the acquisition of the image through the achievement of the sensitivity, can be expected to increase the convenience of the patient, there is an effect that can reduce the exposure dose received by the patient.

Description

환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법{ The patient-specific gantry and a positron emission tomography system and mothod dedicated to mammography using it }Patient-specific gantry and a positron emission tomography system and mothod dedicated to mammography using it}

본 발명은 환자의 유방 촬영시 환자의 불편 및 정확성을 위한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법에 관한 것이다.The present invention relates to a patient-specific gantry for the patient's discomfort and accuracy when taking a breast of the patient, and to a positron emission tomography device and a method for capturing the breast using the same.

유방암은 전 세계적으로 가장 흔한 여성암으로 유방암 발생률은 급속히 증가하는 추세를 보이고 있어 조기진단 및 정기검진의 필요성이 중요시 되고 있다. 특히, 유방암 T1기(종양 직경 2 cm 이하)에서는 우수한 치료 성과와 높은 생존율을 보이므로, 낮은 병기의 종양을 발견하기 위한 고해상도의 진단 장비의 개발이 요구되고 있다.Breast cancer is the most common female cancer in the world, and the incidence of breast cancer is increasing rapidly. Therefore, the necessity of early diagnosis and regular checkup is important. In particular, since breast cancer T1 (tumor diameter 2 cm or less) shows excellent therapeutic results and high survival rate, development of high resolution diagnostic equipment for detecting tumors of low stage is required.

종양의 대사 특성을 이용하는 포도당대사(FDG) PET은 임상적으로 유방l암의 병기결정, 전이 및 재발 여부, 항암제 치료 효과 확인 등이 가능한 장점을 가지고 있으며, 특히 원격 전이나 재발 진단에 있어서 다른 영상 기법인 X-ray, 초음파, 자기공명영상(MRI)보다 정확한 영상 획득이 가능하다. 하지만, 일반 전신용 PET은 5 mm 정도의 낮은 공간분해능을 가지며, 유방이 해상도가 낮은 FOV 외곽에 위치하므로 1 cm 이하의 초기종양을 검출하기 어렵다. 그리고 낮은 공간분해능으로 인한 부분용적효과(Partial volume effect)가 발생하여 병변에 흡수된 방사성의약품의 농도가 상대적으로 낮게 나타나며 이로 인한 위음성율이 높다. Glucose metabolism (FDG) PET using the metabolic properties of tumors has the advantage of clinically staging breast cancer, metastasis and recurrence, and confirming the effectiveness of anticancer drugs. It is possible to obtain more accurate images than X-ray, ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) techniques. However, general body PET has a low spatial resolution of about 5 mm, and since the breast is located outside the low resolution FOV, it is difficult to detect an initial tumor of 1 cm or less. In addition, partial volume effects due to low spatial resolution occur, resulting in a relatively low concentration of radiopharmaceuticals absorbed into the lesion, resulting in a high false negative rate.

또한, 일반 전신용 PET은 촬영대상인 유방에 비해 상대적으로 큰 갠트리 크기를 가지므로 민감도의 손실을 야기하고, 이를 보상하기 위한 방법으로는 고농도의 방사성 의약품을 사용하거나 고민감도 검출 시스템의 사용이 필요하며, 고농도 방사성의약품은 환자에게 과도한 피폭선량을 발생시키는 문제점을 가지고 있으므로 고민감도 검출 시스템의 개발이 요구된다.In addition, since general-purpose PET has a relatively large gantry size compared to the breast to be photographed, it causes a loss of sensitivity, and a method for compensating for this requires the use of a high concentration of radiopharmaceuticals or the use of a sensitivity detection system. High concentration radiopharmaceuticals have a problem of generating excessive exposure doses to patients, and therefore, development of a high sensitivity detection system is required.

상기 전신용 PET의 한계점을 개선하기 위한 검출 시스템으로 유방촬영전용 양전자방출단층촬영시스템(Positron emission mammography, PEM)이 개발되었으며, PEM 장비는 환자의 유방을 실제 촬영 FOV 중심에 위치시켜 고분해능 및 고민감도의 획득이 가능한 것으로 완전한 원형의 갠트리로 구성된 시스템과 부분 타원형 갠트리 시스템으로 개발되었다. 하지만 원형 갠트리의 경우, 검출기가 환자의 유방과 밀착할 수 없으므로 민감도 저하가 발생하며, 부분 타원형 갠트리의 경우, 갠트리의 공백으로 인한 민감도 저하가 발생하는 단점이 있다.Positron emission mammography system (PEM) was developed as a detection system to improve the limitations of the whole body PET, and the PEM equipment has high resolution and high sensitivity by placing the patient's breast in the center of the actual FOV. Achievable, it was developed as a system of fully circular gantry and partially oval gantry system. However, in the case of the circular gantry, the sensitivity is lowered because the detector is not in close contact with the breast of the patient, and in the case of the partial elliptical gantry, there is a disadvantage in that the sensitivity is lowered due to the gap of the gantry.

대한민국 등록특허 제10-1123951호Republic of Korea Patent No. 10-1123951

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to adjust the number of detector modules to modify the structure of the gantry in consideration of the body shape of the patient, and to adjust the size of the gantry to the measurement target By minimizing the loss of sensitivity, it is possible to expect shortening of the shooting time and reduction of the exposure dose of the patient, and customized gantry capable of early diagnosis of early breast cancer through the acquisition of high resolution images In providing a method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되되, 환자의 검사시 상기 제1막대부재가 상기 제2통로관의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재의 직선운동으로 상기 관절이 상기 제1통로관을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a gantry in which a breast is inserted during mammography of a patient, and a detector module for detecting gamma rays during patient examination by forming a ring shape with a plurality of neighbors, and one end of the detector module. A plurality of first bar member coupled to one surface and a rod member having a plurality of joints that are bent by external load, the other end of the first bar member is coupled to the joint, a plurality of along the outside of the ring-shaped detector module A second rod member in which dogs are arranged, and an inner curved curved tube in which one surface is opened in a longitudinal direction, and a first rod moving along a passage formed in each of the joints or both ends of the second rod member by an external load. The passage pipe and the inside of the straight straight cylinder, both sides are opened in the longitudinal direction, the second load by the external load The second passage pipe for moving the joint formed in the center of the large member along the passage formed therein, and the upper and lower plates and both ends of the donut shape having a through hole therein are respectively coupled to the outer side of the upper and lower plates to form a cylindrical shape. The outer plate and both ends to be formed are coupled to the inner side of the upper and lower plates, respectively, to form a cylindrical shape, but the first bar member is made of an inner plate having a moving hole, and the curve of the first passage pipe in the space between the inner and outer plates. The first passage pipe is installed so that the surface faces the curved surface of the outer plate, and the second passage tube is installed so that both ends face the inner and outer plates, respectively, the first rod when the patient is examined The plurality of the detections are performed in such a way that the member moves linearly along the longitudinal direction of the second passage tube and the joint moves along the first passage tube by the linear movement of the first rod member. Moving one or more dogs of the modules provides a patient-specific gantry, characterized in that for adjusting the size of the ring-like shape to fit the size of the breast of the patient.

또한, 본원발명은 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리와, 상기 검출기 모듈로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부 및, 상기 신호처리부로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치를 제공한다.In addition, the present invention is a positron emission tomography apparatus in which the breast of the patient is inserted, a plurality of neighbors to form a ring shape of the detector module for detecting gamma rays during patient examination, one end is coupled to one surface of the detector module A plurality of first bar member and a rod member having a plurality of joints bent by an external load, the other end of the first bar member is coupled to the joint, a plurality of the rod member is disposed along the outer side of the ring-shaped detector module A second passage member, and a first passage pipe which moves along a passage formed inside each of the joints or both ends of the second rod member by an external load as an empty curved cylinder having one surface opened in a longitudinal direction; The inner side of the second bar member is opened in a straight cylindrical shape, both sides of which are opened along the lengthwise direction by an external load. A second passage pipe through which the formed joint moves along a passage formed therein, and a top and bottom plate and both ends of a donut shape having a through hole therein are respectively coupled to the outside of the top and bottom plates to form a cylindrical plate and both ends. The inner and outer plates are coupled to each other to form a cylindrical shape, but the first bar member is formed of an inner plate having a moving hole, and the curved surface of the first passage pipe is spaced between the inner and outer plates of the outer plate. The first passage pipe is installed to face the curved surface, and the patient-specific gantry consisting of a body in which the second passage pipe is installed so that both ends face the inner and outer plates, respectively, and receives the data from the detector module in advance A signal processor for analyzing the generation position of the gamma ray through a set analysis algorithm and outputting it as an image signal, and an image scene output from the signal processor It provides a positron emission tomography apparatus for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that it comprises a display for displaying a call.

또한, 본원발명은 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서, (a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리의 상기 몸체 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계와, (b) 상기 제1막대부재가 상기 제2통로관의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재의 직선운동으로 상기 관절이 상기 제1통로관을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계와, (c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부로 전송하는 단계와, (d) 상기 검출기 모듈로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부에서 영상 신호로 출력하는 단계 및, (e) 상기 신호처리부로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 제공한다.In addition, the present invention is a photographing method using a positron emission tomography apparatus in which the breast of the patient is inserted, (a) a plurality of neighbors to form a ring shape of the detector module for detecting gamma rays during patient examination, and one end A plurality of first bar members coupled to one surface of the detector module, and a rod member having a plurality of joints bent by external load, the other end of the first bar member is coupled to the joint, the ring-shaped detector module A plurality of second bar members are disposed along the outer side, and a passage formed in each of the joints or both ends of the second bar member by an external load with a hollow curved tube having one surface opened in a longitudinal direction. The first passage pipe moving along with a straight cylindrical hollow inside is open on both sides along the longitudinal direction. The second passage tube for moving the joint formed in the center of the second bar member along the passage formed therein, and the upper and lower plates and both ends of the donut shape having a through hole therein are coupled to the outside of the upper and lower plates, respectively. The outer plate and both ends forming the cylindrical are coupled to the inner side of the upper and lower plates, respectively, to form a cylindrical shape, but the first bar member is made of an inner plate with a moving hole, the first passage pipe in the space between the inner and outer plates Inside the body of the patient-specific gantry consisting of a body that the first passage pipe is installed so that the curved surface of the outer surface facing the curved surface of the outer plate, and the second passage tube is installed so that both ends face the inner and outer plates, respectively. Inserting the breast of the patient to be examined in the through hole; and (b) the first rod member moves linearly along the longitudinal direction of the second passage tube, and the linear movement of the first rod member is performed. The joint is moved along the first passageway by any one or a plurality of the plurality of detector modules are moved to adjust the size of the ring shape to the size of the patient's breast, and (c) step (b) After the gamma ray is detected by the detector module through the breast of the patient, the flash signal is converted into an electrical signal, the electrical signal is converted into data through a preset detection algorithm and transmitted to the signal processing unit, and (d) Receiving the data from the detector module and analyzing the generation position of the gamma ray through a preset analysis algorithm and outputting it as an image signal from the signal processor; and (e) displaying the image signal output from the signal processor on the display unit. Patient-specific gantry characterized in that it further comprises a positron room for mammography using the same It provides a recording method of tomography.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다.First, the present invention introduces a patient-specific variable gantry system that can change the effective field of view by moving the detector module, it is possible to achieve the sensitivity by setting the optimal field of view according to the size of the subject.

둘째, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다.Second, the present invention has the advantage of improving the spatial resolution using a small scintillation crystal, by improving the sensitivity by closely aligning the detector by optimizing the size of the gantry to the breast size of the patient by using a variable gantry.

셋째, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.Third, the present invention can reduce the shooting time for the acquisition of the image through the achievement of the sensitivity, can be expected to increase the convenience of the patient, there is an effect that can reduce the dose received by the patient.

도1은 본원발명인 환자 맞춤형 갠트리에 관한 사시도이다.
도2는 도1의 단면도이다.
도3은 도1의 평면도(하부)이다.
도4는 검출기 모듈의 분리도이다.
도5는 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기를 조절하는 것을 나타내는 도면이다.
도6은 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기가 조절된 모양을 모델링 한 도면이다.
도7은 본원발명인 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 도면이다.
도8 내지 도10은 민감도 및 공간분해능 성능평가 시뮬레이션 결과이다.
도11은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 나타내는 순서도이다.1 is a perspective view of a patient-specific gantry of the present invention.
2 is a cross-sectional view of FIG.
3 is a plan view (bottom) of FIG.
4 is an exploded view of the detector module.
FIG. 5 is a diagram illustrating adjusting a ring size of a detector module according to a breast size of a patient.
FIG. 6 is a view illustrating a shape in which a ring size of a detector module is adjusted according to a breast size of a patient.
Fig. 7 is a diagram of a positron emission tomography apparatus for mammography dedicated to the present invention.
8 to 10 are simulation results of sensitivity and spatial resolution performance evaluation.
11 is a flowchart illustrating a photographing method of a patient-specific gantry and a positron emission tomography apparatus for mammography using the same.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the patient-specific gantry and positron emission tomography apparatus and imaging method for mammography using the same in detail.

유방암은 전 세계적으로 가장 흔한 여성암으로 유방암 발생률은 급속히 증가하는 추세를 보이고 있어 조기진단 및 정기검진의 필요성이 중요시 되고 있다. 특히, 유방암 T1기(종양 직경 2 cm 이하)에서는 우수한 치료 성과와 높은 생존율을 보이므로, 낮은 병기의 종양을 발견하기 위한 고해상도의 진단 장비의 개발이 요구되고 있다.Breast cancer is the most common female cancer in the world, and the incidence of breast cancer is increasing rapidly. Therefore, the necessity of early diagnosis and regular checkup is important. In particular, since breast cancer T1 (tumor diameter 2 cm or less) shows excellent therapeutic results and high survival rate, development of high resolution diagnostic equipment for detecting tumors of low stage is required.

종양의 대사 특성을 이용하는 포도당대사(FDG) PET은 임상적으로 유방l암의 병기결정, 전이 및 재발 여부, 항암제 치료 효과 확인 등이 가능한 장점을 가지고 있으며, 특히 원격 전이나 재발 진단에 있어서 다른 영상 기법인 X-ray, 초음파, 자기공명영상(MRI)보다 정확한 영상 획득이 가능하다. 하지만, 일반 전신용 PET은 5 mm 정도의 낮은 공간분해능을 가지며, 유방이 해상도가 낮은 FOV 외곽에 위치하므로 1 cm 이하의 초기종양을 검출하기 어렵다. 그리고 낮은 공간분해능으로 인한 부분용적효과(Partial volume effect)가 발생하여 병변에 흡수된 방사성의약품의 농도가 상대적으로 낮게 나타나며 이로 인한 위음성율이 높다. Glucose metabolism (FDG) PET using the metabolic properties of tumors has the advantage of clinically staging breast cancer, metastasis and recurrence, and confirming the effectiveness of anticancer drugs. It is possible to obtain more accurate images than X-ray, ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) techniques. However, general body PET has a low spatial resolution of about 5 mm, and since the breast is located outside the low resolution FOV, it is difficult to detect an initial tumor of 1 cm or less. In addition, partial volume effects due to low spatial resolution occur, resulting in a relatively low concentration of radiopharmaceuticals absorbed into the lesion, resulting in a high false negative rate.

또한, 일반 전신용 PET은 촬영대상인 유방에 비해 상대적으로 큰 갠트리 크기를 가지므로 민감도의 손실을 야기하고, 이를 보상하기 위한 방법으로는 고농도의 방사성 의약품을 사용하거나 고민감도 검출 시스템의 사용이 필요하며, 고농도 방사성의약품은 환자에게 과도한 피폭선량을 발생시키는 문제점을 가지고 있으므로 고민감도 검출 시스템의 개발이 요구된다.In addition, since general-purpose PET has a relatively large gantry size compared to the breast to be photographed, it causes a loss of sensitivity, and a method for compensating for this requires the use of a high concentration of radiopharmaceuticals or the use of a sensitivity detection system. High concentration radiopharmaceuticals have a problem of generating excessive exposure doses to patients, and therefore, development of a high sensitivity detection system is required.

상기 전신용 PET의 한계점을 개선하기 위한 검출 시스템으로 유방촬영전용 양전자방출단층촬영시스템(Positron emission mammography, PEM)이 개발되었으며, PEM 장비는 환자의 유방을 실제 촬영 FOV 중심에 위치시켜 고분해능 및 고민감도의 획득이 가능한 것으로 완전한 원형의 갠트리로 구성된 시스템과 부분 타원형 갠트리 시스템으로 개발되었다. 하지만 원형 갠트리의 경우, 검출기가 환자의 유방과 밀착할 수 없으므로 민감도 저하가 발생하며, 부분 타원형 갠트리의 경우, 갠트리의 공백으로 인한 민감도 저하가 발생하는 단점이 있다.Positron emission mammography system (PEM) was developed as a detection system to improve the limitations of the whole body PET, and the PEM equipment has high resolution and high sensitivity by placing the patient's breast in the center of the actual FOV. Achievable, it was developed as a system of fully circular gantry and partially oval gantry system. However, in the case of the circular gantry, the sensitivity is lowered because the detector is not in close contact with the breast of the patient, and in the case of the partial elliptical gantry, there is a disadvantage in that the sensitivity is reduced due to the gap of the gantry.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to adjust the number of detector modules to modify the structure of the gantry in consideration of the body shape of the patient, and to adjust the size of the gantry to the measurement target By minimizing the loss of sensitivity, it is possible to expect shortening of the shooting time and reduction of the exposure dose of the patient, and customized gantry capable of early diagnosis of early breast cancer through the acquisition of high resolution images In providing a method.

즉, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.That is, the present invention can introduce a patient-specific variable gantry system that can change the effective field of view by moving the detector module, it is possible to achieve the sensitivity by setting the optimal field of view according to the size of the subject. In addition, by using a variable gantry, the present invention has the advantage of improving the spatial resolution using a small scintillation crystal and improving the sensitivity by closely aligning the detector by optimizing the size of the gantry to the breast size of the patient. In addition, the present invention can reduce the shooting time for the acquisition of the image through the achievement of the sensitivity, can be expected to increase the convenience of the patient, there is an effect that can reduce the exposure dose received by the patient.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법에 관해 아래와 같이 설명한다.In order to achieve the above object, the present invention will be described below with respect to the patient-specific gantry and positron emission tomography apparatus and imaging method for mammography using the same.

도1은 본원발명인 환자 맞춤형 갠트리에 관한 사시도이고, 도2는 도1의 단면도이다. 1 is a perspective view of a patient-specific gantry of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of FIG.

도3은 도1의 평면도(하부)이고, 도4는 검출기 모듈의 분리도이다.3 is a plan view (bottom) of FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded view of the detector module.

도5는 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기를 조절하는 것을 나타내는 도면이고, 도6은 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기가 조절된 모양을 모델링 한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating adjusting a ring size of a detector module according to a breast size of a patient, and FIG. 6 is a view illustrating a shape in which a ring size of a detector module is adjusted according to a breast size of a patient.

본원발명은 환자 맞춤형 갠트리에 관한 것으로 상세하게는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되되, 환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a patient-specific gantry, specifically, as shown in Figures 1 to 3, in the gantry where the breast is inserted during the mammography of the patient, a plurality of neighbors to form a ring shape gamma-ray during patient examination The detector module 100 for detecting a plurality of rod members, one end is coupled to one surface of the detector module 100, and a rod member having a plurality of joints 310 that are bent by external loads. The other end of the first rod member 200 is coupled to the joint 310, a plurality of second rod member 300 is disposed along the outer side of the ring-shaped detector module 100, and one surface in the longitudinal direction The first passage pipe 400 which moves along the passage formed inside each of the joint 310 or both ends of the second bar member 300 by an external load in the hollow curved cylinder that is opened along the; An empty interior The second passage pipe which is open in both sides in the longitudinal direction in the form of a linear tube, the joint 310 formed in the center of the second bar member 300 by the external load to move along the passage formed therein ( 500 and the top and bottom plates 610 and 620 having a donut shape having through holes therein and both ends are coupled to the outside of the top and bottom plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical plate 630 and both ends thereof. The inner and outer plates 610 and 620 are respectively coupled to form a cylindrical shape, but the first bar member 200 is composed of an inner plate 640 having a moving hole, between the inner and outer plates 630 and 640. The first passage pipe 400 is installed in a space such that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate, and both ends face the inner and outer plates 630 and 640, respectively. The second passage pipe 500 is composed of a body 600 is installed, the first bar member 20 during the examination of the patient 0) is linear movement along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, the joint 310 moves along the first passage pipe 400 by the linear movement of the first bar member (200) One or more of the plurality of detector module 100 is moved to adjust the size of the ring shape to match the size of the breast of the patient.

본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리(10)에 관한 것이다.The present invention is composed of the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400, the second passage pipe 500 and the body 600 It is related to the patient-specific gantry (10) to be adjusted to the breast size of the patient at the time of the breast examination to be able to make an accurate examination.

검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다. 검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.The detector module 100 is configured to detect gamma rays during patient examination by forming a ring shape with a plurality of neighbors. That is, the detector module 100 detects gamma rays, converts them into data, and transmits the converted data to the signal processor 30. The detector module 100 may be configured in various configurations. As illustrated in FIG. 4, the detector module 100 may be configured of a scintillator 110, a photoelectric converter 120, a reflector plate 130, and a detection circuit unit 130. A plurality of detector modules 100 may be adjacent to form a ring shape, for example, 20 may be used to form a ring shape.

신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.The scintillator 110 serves as a skeleton of the detector module 20 and has a high resolution capable of measuring a location where a gamma ray reaction has occurred, and is formed to solve a scattering line and a decrease in sensitivity caused by a detector. The scintillator 110 may be formed in various shapes in order to increase the detection efficiency of gamma rays, and in detail, a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape may be combined to be configured in an array of N horizontal X vertical M columns. The furnace scintillator 110 may be configured with an array of scintillation crystal cells 24 horizontally x vertically 12. As the scintillation crystal cell, a variety of materials may be used as long as it is a material capable of converting gamma rays into a scintillation signal. Preferably, crystals are used.

신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.The scintillator 110 may have a reflective film formed on one side of the scintillation crystal cell. The reflective film is a material formed on each side of the scintillation crystal cell. The reflecting film is surface-treated using ESR 3M reflector material (3M Enhanced Specular Reflector material) on each side of the scintillation crystal cell. The reflective film is configured to reflect the converted optical signal to the inside to prevent the light from escaping to the outside. Such a reflective film can be used to secure a sufficient light signal blocking or light reflection function at a thin thickness (nm), and a metal material or an alloy material thereof that can be easily deposited on the surface of each scintillation crystal cell can be used. The metal material may be at least one metal material selected from the group consisting of Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr, and Co, or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and as long as the material has a function of blocking or reflecting an optical signal, a reflective film may be formed using various materials such as polymers in addition to the metal material.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.The photoelectric converter 120 is coupled to one end of the scintillator 110 and converts a flash signal transmitted from the scintillator 110 into an electrical signal and outputs the electrical signal.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다. The photoelectric conversion unit 120 is further configured to include a light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 to receive the flash signal transmitted from the light diffusion layer. Can be converted into electrical signals and output.

광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.The photoelectric converter 120 may use a variety of optical sensors as long as it can convert the flash signal into an electrical signal and output it. For example, a silicon photomultiplier (SI-PM) may be used.

검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.The detection circuit unit 130 is electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 and converts an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmits the data. The detection circuit unit 130 may be coupled to one end of the photoelectric conversion unit 120 or may be connected to the photoelectric conversion unit 120 through a cable to be spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 according to an installation location of the detector module 100. It may be provided at a location.

제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.The first bar member 200 is a member whose one end is coupled to one surface of the detector module 100. The first bar member 200 is a member used as many as the number of detector modules 100. The first bar member 200 is a linear rod member that is a linear motion by the external load. The first bar member 200 may allow a user to move directly, but may be connected to a computer to move according to a control signal.

제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.The second bar member 300 is a rod member having a plurality of joints 310 that are bent by an external load, and the other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310, and has a ring-shaped detector. A plurality of members are disposed along the outside of the module 100. The second bar member 300 is a member that moves together when the first bar member 200 is moved by an external load so that the first bar member 200 adjacent to be bent by the joint 310 moves together. It is absent. That is, the second bar member 300 is a member that allows the first bar member 200 installed adjacently to be bent by a joint when one of the first bar members 200 moves. A plurality of second bar members 300 may be disposed along the outside of the detector module 100, and four may be installed.

도5에 도시된 바와 같이, 환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.As shown in FIG. 5, when the patient is examined, the first bar member 200 linearly moves along the length direction of the second passage pipe 500, and the first bar member 200 is linearly moved by the linear motion of the first bar member 200. One or more of the plurality of detector modules 100 is moved in such a manner that the joint 310 moves along the first passage pipe 400 so that the other first rod member 200 connected naturally is moved. The ring shape can be adjusted to fit the breast size.

제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다. The first passage pipe 400 is a passage having a curved shape inside which one surface is opened in the longitudinal direction, and a passage formed inside each of the joint 310 or both ends of the second rod member 300 by external load. It is a member to move along. The first passage pipe 400 is a member that serves as a passage through which the joint 310 or both ends move.

제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.The second passage pipe 500 is a straight cylindrical hollow inside, both sides are opened along the length direction, and the joint 310 formed at the center of the second bar member 300 by external load is formed therein. It is a configuration to move along the passage. The second passage pipe 500 is a member that serves as a passage so that the first rod member 200 connected to the joint 310 formed at the center of the second rod member 300 performs a linear motion by external load.

본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 도6에 도시된 바와 같이 4개 층으로 이루어질 수 있다.The present invention is a layer consisting of the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 according to the size of the patient's breast It can be composed of multiple layers. For example, as shown in FIG. 6, it may be formed of four layers.

몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.Body 600 serves as a skeleton of the patient-specific gantry 10 in detail the donut-shaped upper and lower plates 610 and 620 having a through hole in the inner side and the outer end of the upper and lower plates 610 and 620, respectively. Outer plate 630 and both ends that are respectively coupled to the outer plate 630 and both ends are coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical, the inner plate 640 with a hole in which the first rod member 200 is moved. The first passage pipe 400 is installed so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate in the space between the inner and outer plates (630, 640), The second passage pipe 500 may be installed so that both ends thereof face the inner and outer plates 630 and 640, respectively.

몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.The body 600 includes a first module such that the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400, and the second passage pipe 500 are located on the same plane. The passage pipe 400 and the second passage pipe 500 may be installed on the inner plate. That is, when the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 are formed of four layers, the body 600 is inside. Three plates may be installed in the space at regular intervals.

도7은 본원발명인 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 도면이고, 도8 내지 도10은 민감도 및 공간분해능 성능평가 시뮬레이션 결과이다.FIG. 7 is a diagram of a positron emission tomography apparatus for mammography of the present invention, and FIGS. 8 to 10 are simulation results of sensitivity and spatial resolution performance evaluation.

본원발명의 또 다른 예로 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 것으로 상세하게 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)와, 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부(30) 및, 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another example of the present invention relates to a positron emission tomography apparatus for breast imaging using a patient-specific gantry. In the positron emission tomography apparatus in which a patient's breast is inserted in detail, a plurality of neighbors are formed to form a ring shape. The detector module 100 detects gamma rays during inspection, a plurality of first bar members 200 coupled to one surface of the detector module 100, and a plurality of joints 310 that are bent by external load. The other end of the first rod member 200 is coupled to the joint 310 by a rod member, and a plurality of second rod members 300 disposed along the outer side of the ring-shaped detector module 100 and one surface thereof. A hollow curved cylinder which is opened along this longitudinal direction is formed along the passage formed in each of the joint 310 or both ends of the second bar member 300 by an external load. The first passage pipe 400 and the inside of which is opened in a straight straight cylinder both sides are open along the longitudinal direction, the joint 310 formed in the center of the second bar member 300 by an external load is inside The second passage pipe 500 to move along the passage formed in the upper and lower donut-shaped upper and lower plates 610 and 620 having a through hole therein and both ends are coupled to the outside of the upper and lower plates 610 and 620, respectively. The outer plate 630 and both ends forming a cylindrical shape is coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical shape, but the first bar member 200 is formed of an inner plate 640 having a moving hole. The first passage pipe 400 is installed so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate in the space between the inner and outer plates 630 and 640. Consists of the body 600, the second passage pipe 500 is installed so as to face the inner and outer plates (630, 640), respectively. The patient-customized gantry 10, a signal processor 30 for receiving data from the detector module 100 and analyzing a generation position of a gamma ray through a preset analysis algorithm and outputting an image signal, and the signal processor 30. It is characterized in that it comprises a display unit 40 for displaying the video signal output from.

본원발명은 도 7에 도시된 바와 같이 환자 맞춤형 갠트리(10), 신호처리부(30) 및 디스플레이부(40)로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치(1)에 관한 것이다.The present invention is composed of the patient-specific gantry 10, the signal processing unit 30 and the display unit 40 as shown in FIG. It relates to a positron emission tomography apparatus (1) dedicated to mammography using a patient-specific gantry.

환자 맞춤형 갠트리(10)는 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 것으로 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성될 수 있다.Patient-specific gantry (10) is adjusted to the size of the patient's breast when the patient's breast examination to be accurate to the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300 The first passage pipe 400, the second passage pipe 500 and the body 600 may be configured.

검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다. 검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.The detector module 100 is configured to detect gamma rays during patient examination by forming a ring shape with a plurality of neighbors. That is, the detector module 100 detects gamma rays, converts them into data, and transmits the converted data to the signal processor 30. The detector module 100 may be configured in various configurations, and may include a scintillator 110, a photoelectric converter 120, a reflector plate 130, and a detection circuit unit 130. A plurality of detector modules 100 may be adjacent to form a ring shape, for example, 20 may be used to form a ring shape.

신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.The scintillator 110 serves as a skeleton of the detector module 20 and has a high resolution capable of measuring a location where a gamma ray reaction has occurred, and is formed to solve a scattering line and a decrease in sensitivity caused by a detector. The scintillator 110 may be formed in various shapes in order to increase the detection efficiency of gamma rays, and in detail, a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape may be combined to be configured in an array of N horizontal X vertical M columns. The furnace scintillator 110 may be configured with an array of scintillation crystal cells 24 horizontally x vertically 12. As the scintillation crystal cell, a variety of materials may be used as long as it is a material capable of converting gamma rays into a scintillation signal. Preferably, crystals are used.

신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.The scintillator 110 may have a reflective film formed on one side of the scintillation crystal cell. The reflective film is a material formed on each side of the scintillation crystal cell. The reflecting film is surface-treated using ESR 3M reflector material (3M Enhanced Specular Reflector material) on each side of the scintillation crystal cell. The reflective film is configured to reflect the converted optical signal to the inside to prevent the light from escaping to the outside. Such a reflective film can be used to secure a sufficient light signal blocking or light reflection function at a thin thickness (nm), and a metal material or an alloy material thereof that can be easily deposited on the surface of each scintillation crystal cell can be used. The metal material may be at least one metal material selected from the group consisting of Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr, and Co, or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and as long as the material has a function of blocking or reflecting an optical signal, a reflective film may be formed using various materials such as polymers in addition to the metal material.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.The photoelectric converter 120 is coupled to one end of the scintillator 110 and converts a flash signal transmitted from the scintillator 110 into an electrical signal and outputs the electrical signal.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다. The photoelectric conversion unit 120 is further configured to include a light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 to receive the flash signal transmitted from the light diffusion layer. Can be converted into electrical signals and output.

광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.The photoelectric converter 120 may use a variety of optical sensors as long as it can convert the flash signal into an electrical signal and output it. For example, a silicon photomultiplier (SI-PM) may be used.

검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.The detection circuit unit 130 is electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 and converts an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmits the data. The detection circuit unit 130 may be coupled to one end of the photoelectric conversion unit 120 or may be connected to the photoelectric conversion unit 120 through a cable to be spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 according to an installation location of the detector module 100. It may be provided at a location.

제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.The first bar member 200 is a member whose one end is coupled to one surface of the detector module 100. The first bar member 200 is a member used as many as the number of detector modules 100. The first bar member 200 is a linear rod member that is a linear motion by the external load. The first bar member 200 may allow a user to move directly, but may be connected to a computer to move according to a control signal.

제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.The second bar member 300 is a rod member having a plurality of joints 310 that are bent by an external load, and the other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310, and has a ring-shaped detector. A plurality of members are disposed along the outside of the module 100. The second bar member 300 is a member that moves together when the first bar member 200 is moved by an external load so that the first bar member 200 adjacent to be bent by the joint 310 moves together. It is absent. That is, the second bar member 300 is a member that allows the first bar member 200 installed adjacently to be bent by a joint when one of the first bar members 200 moves. A plurality of second bar members 300 may be disposed along the outside of the detector module 100, and four may be installed.

환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.In the examination of a patient, the first bar member 200 linearly moves along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, and the joint 310 moves in a first path by a linear motion of the first bar member 200. One or more of the plurality of detector modules 100 are moved in such a way as to move the other first rod member 200 naturally connected while moving along the tube 400 to have a ring-shaped size to match the size of the patient's breast. Can be adjusted.

제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다. The first passage pipe 400 is a passage having a curved shape inside which one surface is opened in the longitudinal direction, and a passage formed inside each of the joint 310 or both ends of the second rod member 300 by external load. It is a member to move along. The first passage pipe 400 is a member that serves as a passage through which the joint 310 or both ends move.

제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.The second passage pipe 500 is a straight cylindrical hollow inside, both sides are opened along the length direction, and the joint 310 formed at the center of the second bar member 300 by external load is formed therein. It is a configuration to move along the passage. The second passage pipe 500 is a member that serves as a passage so that the first rod member 200 connected to the joint 310 formed at the center of the second rod member 300 performs a linear motion by external load.

본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 4개 층으로 이루어질 수 있다.The present invention is a layer consisting of the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 according to the size of the patient's breast It can be composed of multiple layers. For example, it may consist of four layers.

몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.Body 600 serves as a skeleton of the patient-specific gantry 10 in detail the donut-shaped upper and lower plates 610 and 620 having a through hole in the inner side and the outer end of the upper and lower plates 610 and 620, respectively. Outer plate 630 and both ends that are respectively coupled to the outer plate 630 and both ends are coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical, the inner plate 640 with a hole in which the first rod member 200 is moved. The first passage pipe 400 is installed so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate in the space between the inner and outer plates (630, 640), The second passage pipe 500 may be installed so that both ends thereof face the inner and outer plates 630 and 640, respectively.

몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.The body 600 includes a first module such that the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400, and the second passage pipe 500 are located on the same plane. The passage pipe 400 and the second passage pipe 500 may be installed on the inner plate. That is, when the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 are formed of four layers, the body 600 is inside. Three plates may be installed in the space at regular intervals.

신호처리부(30)는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 구성이다.The signal processor 30 is configured to receive data from the detector module 100 and analyze a generation position of the gamma ray through a preset analysis algorithm and output the image signal.

검출기 모듈(100)로 형성된 링 내부공간의 중심 부근인 방사성 핵종의 위치에서 발생된 감마선은, 검출기 모듈(100)의 전단을 이루는 섬광 결정셀에 도달하고 일정한 파장의 섬광 신호를 발생시킨다. 발생된 섬광 신호는 광전변환부(120)에 의해 감지되어 광전자가 방출되고, 이러한 광전자는 처리가 용이한 디지털 신호로 변환되어 출력되고, 이 신호는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성된다.The gamma rays generated at the position of the radionuclide near the center of the ring inner space formed by the detector module 100 reach the scintillation crystal cell forming the front end of the detector module 100 and generate a flash signal of a constant wavelength. The generated flash signal is sensed by the photoelectric conversion unit 120 to emit photoelectrons, and the photoelectrons are converted into a digital signal that can be easily processed and output. The signal is analyzed by the signal processing unit 30 composed of a computer or the like. And reconstituted.

디스플레이부(40)는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 구성이다. 디스플레이부(40)는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성되어 출력되는 영상신호를 3차원 정보로 담은 단층 영상으로 표시하는 구성이다.The display unit 40 is a component for displaying an image signal output from the signal processor 30. The display unit 40 is configured to display an image signal, which is analyzed and reconstructed by the signal processing unit 30 configured as a computer, as a tomographic image containing three-dimensional information.

도11은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 나타내는 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a photographing method of a patient-specific gantry and a positron emission tomography apparatus for mammography using the same.

본원발명의 또 다른 예로 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법에 관한 것으로 상세하게는 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서, (a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계와, (b) 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계와, (c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계와, (d) 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계 및, (e) 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Another example of the present invention relates to a method of photographing a positron emission tomography apparatus for breast imaging using a patient-specific gantry, and more particularly, in a photographing method using a positron emission tomography apparatus in which a patient's breast is inserted. The detector module 100 detects gamma rays during patient examination by making a plurality of neighboring rings to form a ring, a plurality of first bar members 200 coupled to one surface of the detector module 100, and an external load. The other end of the first rod member 200 is coupled to the joint 310 by a plurality of rod members having a plurality of joints 310 formed in a shape, and a plurality of joint members 310 are arranged along the outer side of the ring-shaped detector module 100. The joints 310 or both of the second bar member 300 by the external load to the second bar member 300 and the inside of the hollow curved curved shape that one surface is opened along the longitudinal direction Each of the first passage pipe 400 moving along a passage formed therein and a straight cylinder having a hollow inside, and both sides thereof are opened in a longitudinal direction, and are disposed at the center of the second rod member 300 by an external load. The second passage pipe 500 for moving the formed joint 310 along the passage formed therein, and the upper and lower plates 610 and 620 having a donut shape having a through hole therein and the upper and lower plates 610. Outer plate 630 and both ends are coupled to the outside of the 620 to form a cylinder, both ends are coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical shape, but the first rod member 200 is a hole The inner plate 640 is formed, the first passage pipe 400 so that the curved surface of the first passage pipe 400 in the space between the inner, outer plates 630, 640 facing the curved surface of the outer plate. ) Is installed, and the second tube so that both ends face the inner and outer plates 630 and 640, respectively. Inserting the breast of the patient to be examined in the through-hole of the body 600 of the patient-specific gantry 10 consisting of the body 600 is installed tube (500), (b) the first bar member ( Method 200 moves linearly along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, the joint 310 moves along the first passage pipe 400 by a linear movement of the first bar member (200) One or more of the plurality of detector modules 100 is moved to adjust the size of the ring shape to the size of the patient's breast, and (c) the gamma rays penetrate the patient's breast after the step (b). After the detection by the detector module 100, the flash signal is converted into an electrical signal, the electrical signal is converted into data through a predetermined detection algorithm and transmitted to the signal processing unit 30, (d) the detector module 100 Receive the data from the Analyzing the generation position of the gamma ray through the signal and outputting the image signal from the signal processor 30, and (e) displaying the image signal output from the signal processor 30 on the display 40. It is characterized by including.

본원발명은 도 11에 도시된 바와 같이 (a)단계 내지 (e)단계로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법에 관한 것이다.The present invention is composed of the steps (a) to (e) as shown in Figure 11 breasts using a patient-specific gantry to be adjusted to fit the breast size of the patient's individual during the breast examination of the patient to enable accurate examination A photographing method of a positron emission tomography apparatus for photographing only.

(a)단계는 환자가 유방 검사를 받기 위해 유방이 환자 맞춤형 갠트리에 삽입되는 단계이다. 즉, 상세하게 (a)단계는 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계이다.Step (a) is where the breast is inserted into a patient-specific gantry for the patient to have a breast exam. That is, in detail (a), a plurality of neighboring bars form a ring shape, and a detector module 100 for detecting gamma rays during patient examination, and a plurality of first bars having one end coupled to one surface of the detector module 100. The other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310 as a rod member having a plurality of members 200 and a joint 310 which is bent by an external load. 100) The joint of the second bar member 300 by an external load into the second bar member 300 is arranged along the outer side and the hollow cylinder of the shape that one surface is opened in the longitudinal direction, 310 or both ends of the first passage pipe 400 moving along a passage formed therein, and both sides are opened in a lengthwise direction by a straight straight cylinder inside, the second rod member 300 by an external load. The joint formed at the center of the The second passage pipe 500 to move along the passage formed inside the 310 and the upper and lower plates 610 and 620 of the donut shape having a through hole therein and both ends of the upper and lower plates 610 and 620. Outer plate 630 and both ends coupled to the outside to form a cylindrical, both ends are respectively coupled to the inner side of the upper and lower plates (610, 620) to form a cylindrical inner plate having a hole in which the first bar member 200 is moved ( 640, wherein the first passage pipe 400 is installed in the space between the inner and outer plates 630 and 640 so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate. In the through-holes inside the body 600 of the patient-specific gantry 10 is composed of a body 600, the second passage pipe 500 is installed so that both ends face the inner and outer plates 630, 640, respectively. The breast of the patient to be examined is inserted.

환자 맞춤형 갠트리(10)는 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 것으로 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성될 수 있다.Patient-specific gantry (10) is adjusted to the size of the patient's breast when the patient's breast examination to be accurate to the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300 The first passage pipe 400, the second passage pipe 500 and the body 600 may be configured.

검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다. The detector module 100 is configured to detect gamma rays during patient examination by forming a ring shape with a plurality of neighbors. That is, the detector module 100 detects gamma rays, converts them into data, and transmits the converted data to the signal processor 30.

제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.The first bar member 200 is a member whose one end is coupled to one surface of the detector module 100. The first bar member 200 is a member used as many as the number of detector modules 100. The first bar member 200 is a linear rod member that is a linear motion by the external load. The first bar member 200 may allow a user to move directly, but may be connected to a computer to move according to a control signal.

제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.The second bar member 300 is a rod member having a plurality of joints 310 that are bent by an external load, and the other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310, and has a ring-shaped detector. A plurality of members are disposed along the outside of the module 100. The second bar member 300 is a member that moves together when the first bar member 200 is moved by an external load so that the first bar member 200 adjacent to be bent by the joint 310 moves together. It is absent. That is, the second bar member 300 is a member that allows the first bar member 200 installed adjacently to be bent by a joint when one of the first bar members 200 moves. A plurality of second bar members 300 may be disposed along the outside of the detector module 100, and four may be installed.

환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.In the examination of a patient, the first bar member 200 linearly moves along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, and the joint 310 moves in a first path by a linear motion of the first bar member 200. One or more of the plurality of detector modules 100 are moved in such a way as to move the other first rod member 200 naturally connected while moving along the tube 400 to have a ring-shaped size to match the size of the patient's breast. Can be adjusted.

제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다. The first passage pipe 400 is a passage having a curved shape inside which one surface is opened in the longitudinal direction, and a passage formed inside each of the joint 310 or both ends of the second rod member 300 by external load. It is a member to move along. The first passage pipe 400 is a member that serves as a passage through which the joint 310 or both ends move.

제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.The second passage pipe 500 is a straight cylindrical hollow inside, both sides are opened along the length direction, and the joint 310 formed at the center of the second bar member 300 by external load is formed therein. It is a configuration to move along the passage. The second passage pipe 500 is a member that serves as a passage so that the first rod member 200 connected to the joint 310 formed at the center of the second rod member 300 performs a linear motion by external load.

본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 4개 층으로 이루어질 수 있다.The present invention is a layer consisting of the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 according to the size of the patient's breast It can be composed of multiple layers. For example, it may consist of four layers.

몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.Body 600 serves as a skeleton of the patient-specific gantry 10 in detail the donut-shaped upper and lower plates 610 and 620 having a through hole in the inner side and the outer end of the upper and lower plates 610 and 620, respectively. Outer plate 630 and both ends that are respectively coupled to the outer plate 630 and both ends are coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical, the inner plate 640 with a hole in which the first rod member 200 is moved. The first passage pipe 400 is installed so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate in the space between the inner and outer plates (630, 640), The second passage pipe 500 may be installed so that both ends thereof face the inner and outer plates 630 and 640, respectively.

몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.The body 600 includes a first module such that the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400, and the second passage pipe 500 are located on the same plane. The passage pipe 400 and the second passage pipe 500 may be installed on the inner plate. That is, when the detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage pipe 400 and the second passage pipe 500 are formed of four layers, the body 600 is inside. Three plates may be installed in the space at regular intervals.

(b)단계는 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계이다. 즉, (b)단계는 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계이다.Step (b) is a step in which the size of the ring shape is adjusted to the size of the patient's breast. That is, in the step (b), the first bar member 200 linearly moves along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, and the joint 310 is moved by the linear motion of the first bar member 200. One or more of the plurality of detector modules 100 are moved in such a manner as to move along the first passage tube 400 to adjust the size of the ring shape to match the size of the breast of the patient.

상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 경우 상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절될 수 있다. 상기 층은 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 이루어질 수 있다.The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 are formed of a plurality of layers depending on the size of the patient's breast. In the case of a layer, any one or more of the plurality of detector modules 100 may be moved in step (b) to adjust the size of the ring shape according to the size of the breast of the patient. The layer may consist of four layers depending on the size of the patient's breast.

(c)단계는 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계이다.In the step (c), after the gamma ray is detected by the detector module 100 through the breast of the patient after the step (b), the flash signal is converted into an electrical signal, and the electrical signal is converted into data through a preset detection algorithm. Is a step of transmitting to the signal processor 30.

검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.The detector module 100 may be configured in various configurations, and may include a scintillator 110, a photoelectric converter 120, a reflector plate 130, and a detection circuit unit 130. A plurality of detector modules 100 may be adjacent to form a ring shape, for example, 20 may be used to form a ring shape.

신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.The scintillator 110 serves as a skeleton of the detector module 20 and has a high resolution capable of measuring a location where a gamma ray reaction has occurred, and is formed to solve a scattering line and a decrease in sensitivity caused by a detector. The scintillator 110 may be formed in various shapes in order to increase the detection efficiency of gamma rays, and in detail, a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape may be combined to be configured in an array of N horizontal X vertical M columns. The furnace scintillator 110 may be configured with an array of scintillation crystal cells 24 horizontally x vertically 12. As the scintillation crystal cell, a variety of materials may be used as long as it is a material capable of converting gamma rays into a scintillation signal. Preferably, crystals are used.

신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.The scintillator 110 may have a reflective film formed on one side of the scintillation crystal cell. The reflective film is a material formed on each side of the scintillation crystal cell. The reflecting film is surface-treated using ESR 3M reflector material (3M Enhanced Specular Reflector material) on each side of the scintillation crystal cell. The reflective film is configured to reflect the converted optical signal to the inside to prevent the light from escaping to the outside. Such a reflective film can be used to secure a sufficient light signal blocking or light reflection function at a thin thickness (nm), and a metal material or an alloy material thereof that can be easily deposited on the surface of each scintillation crystal cell can be used. The metal material may be at least one metal material selected from the group consisting of Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr, and Co, or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and as long as the material has a function of blocking or reflecting an optical signal, a reflective film may be formed using various materials such as polymers in addition to the metal material.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.The photoelectric converter 120 is coupled to one end of the scintillator 110 and converts a flash signal transmitted from the scintillator 110 into an electrical signal and outputs the electrical signal.

광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다. The photoelectric conversion unit 120 is further configured to include a light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 to receive the flash signal transmitted from the light diffusion layer. Can be converted into electrical signals and output.

광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.The photoelectric converter 120 may use a variety of optical sensors as long as it can convert the flash signal into an electrical signal and output it. For example, a silicon photomultiplier (SI-PM) may be used.

검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.The detection circuit unit 130 is electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 and converts an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmits the data. The detection circuit unit 130 may be coupled to one end of the photoelectric conversion unit 120 or may be connected to the photoelectric conversion unit 120 through a cable to be spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 according to an installation location of the detector module 100. It may be provided at a location.

상기 (c)단계에서 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 신틸레이터(110)에 검출된 후 상기 광전변환부(120)에서 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 상기 검출회로부(130)에서 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송할 수 있다.In step (c), after the gamma ray is detected by the scintillator 110 through the breast of the patient, the flash signal is converted into an electrical signal by the photoelectric converter 120, and the electrical signal is detected by the detection circuit unit 130. May be converted into data through a preset detection algorithm and transmitted to the signal processor 30.

(d)단계는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계이다.Step (d) is a step of receiving data from the detector module 100 and analyzing the generation position of the gamma ray through a preset analysis algorithm and outputting it as an image signal from the signal processor 30.

신호처리부(30)는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 구성이다.The signal processor 30 is configured to receive data from the detector module 100 and analyze a generation position of the gamma ray through a preset analysis algorithm and output the image signal.

검출기 모듈(100)로 형성된 링 내부공간의 중심 부근인 방사성 핵종의 위치에서 발생된 감마선은, 검출기 모듈(100)의 전단을 이루는 섬광 결정셀에 도달하고 일정한 파장의 섬광 신호를 발생시킨다. 발생된 섬광 신호는 광전변환부(120)에 의해 감지되어 광전자가 방출되고, 이러한 광전자는 처리가 용이한 디지털 신호로 변환되어 출력되고, 이 신호는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성된다.The gamma rays generated at the position of the radionuclide near the center of the ring inner space formed by the detector module 100 reach the scintillation crystal cell forming the front end of the detector module 100 and generate a flash signal of a constant wavelength. The generated flash signal is sensed by the photoelectric conversion unit 120 to emit photoelectrons, and the photoelectrons are converted into a digital signal that can be easily processed and output. The signal is analyzed by the signal processing unit 30 composed of a computer or the like. And reconstituted.

(e)단계는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계이다.In operation (e), the display unit 40 displays an image signal output from the signal processor 30.

디스플레이부(40)는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 구성이다. 디스플레이부(40)는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성되어 통해 3차원 정보를 담은 단층 영상으로 표시된다.The display unit 40 is a component for displaying an image signal output from the signal processor 30. The display 40 is analyzed and reconstructed by the signal processing unit 30 configured as a computer, and displayed as a tomographic image containing 3D information.

이상으로 본 발명에 따른 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한, 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.As described above, a preferred embodiment of a patient-specific gantry and a positron emission tomography apparatus and a method for imaging using the same according to the present invention are described as at least one embodiment, whereby the technical idea of the present invention and its The configuration and operation are not limited, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited / restricted by the drawings or the description with reference to the drawings. In addition, the concept and embodiment of the invention presented in the present invention can be used by those of ordinary skill in the art as a basis for modifying or designing to other structures for carrying out the same purpose of the present invention. The equivalent structure modified or changed by those skilled in the art to which the present invention pertains is to be bound by the technical scope of the present invention described in the claims, and the spirit or scope of the invention described in the claims. Various changes, substitutions and alterations are possible without departing from the scope of the invention.

1 : 양전자방출단층촬영장치
10 : 갠트리 30 : 신호처리부
40 : 디스플레이부
100 : 검출기 모듈 110 : 신틸레이터
120 : 광전변환부 130 : 검출회로부
200 : 제1막대부재
300 : 제2막대부재 310 : 관절
400 : 제1통로관
500 : 제2통로관
600 : 몸체
610 : 상판 620 : 하판
630 : 외판 640 : 내판1: Positron Emission Tomography
10: gantry 30: signal processing unit
40: display unit
100: detector module 110: scintillator
120: photoelectric conversion unit 130: detection circuit unit
200: first bar member
300: second bar member 310: joint
400: first passage pipe
500: second passage pipe
600: body
610: top plate 620: bottom plate
630: outer plate 640: inner plate

Claims (21)

환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서,
다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100);
일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200);
외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300);
일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400);
내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500); 및,
내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되되,
환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.In the gantry where the breast is inserted during mammography of the patient,
A detector module 100 detecting a gamma ray during patient examination by a plurality of neighboring neighbors to form a ring shape;
A plurality of first bar members 200, one end of which is coupled to one surface of the detector module 100;
The other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310 by a rod member having a plurality of joints 310 that are folded by an external load, and a plurality of joints are formed along the outer side of the ring-shaped detector module 100. A second bar member 300 having a dog disposed therein;
The first passage pipe that moves along the passage formed inside each of the joint 310 or both ends of the second bar member 300 by an external load as an inner curved cylinder having one surface opened in a longitudinal direction ( 400);
A second cylindrical cylinder having a hollow inside, the both sides of which are open along the lengthwise direction, and allowing the joint 310 formed at the center of the second bar member 300 to move along a passage formed therein by an external load; Passage tube 500; And,
A donut-shaped upper and lower plates 610 and 620 having a through hole therein and both ends are coupled to the outside of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical plate 630 and both ends of the upper and lower plates ( 610 and 620 are respectively coupled to form a cylindrical shape, but the first bar member 200 is made of an inner plate 640 having a moving hole, the first and the outer plate (630, 640) in the space between the first The first passage pipe 400 is installed so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate, and the second passage pipe so that both ends thereof face the inner and outer plates 630 and 640, respectively. Consists of the body 600 is installed 500,
The first bar member 200 linearly moves along the longitudinal direction of the second passage pipe 500 during the examination of the patient, and the joint 310 moves to the first bar member in a linear motion of the first bar member 200. One patient gantry characterized in that any one or a plurality of the plurality of the detector module 100 is moved in a way to move along the passage pipe 400 to adjust the size of the ring shape to match the size of the patient's breast. 제1항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 1,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 are formed of a plurality of layers depending on the size of the patient's breast. Patient customized gantry, characterized in that consisting of layers. 제2항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 2,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 have four layers according to the size of the patient's breast. Patient customized gantry, characterized in that consisting of layers. 제1항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 1,
The detector module 100
A scintillator 110 having a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape and configured in an array of N horizontal X vertical M columns;
A photoelectric conversion unit (120) coupled to one end of the scintillator (110) to convert the flash signal transmitted from the scintillator (110) into an electrical signal and output the electrical signal;
And a detection circuit unit 130 electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 to convert an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmit the data. Customized gantry. 제4항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 4, wherein
The scintillator 110
Patient-specific gantry, characterized in that the scintillation crystal cells are arranged in a 24 x 12 vertical arrangement. 제4항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 4, wherein
The photoelectric conversion unit 120
A light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 is further configured to convert the flash signal transmitted from the light diffusion layer into an electrical signal and output the electrical signal. Patient customized gantry characterized in that it further comprises. 제4항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리.The method of claim 4, wherein
The detection circuit unit 130 is connected to the photoelectric conversion unit 120 via a cable, the patient-specific gantry, characterized in that provided in a position spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 by a predetermined distance. 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서,
다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10);
상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부(30); 및,
상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.In the positron emission tomography apparatus in which the breast of the patient is inserted is taken,
The detector module 100 detects gamma rays during patient examination by forming a ring shape by a plurality of neighboring ones, a plurality of first bar members 200 coupled to one surface of the detector module 100, and an external load. The other end of the first rod member 200 is coupled to the joint 310 by a plurality of rod members having a plurality of joints 310 formed in a shape, and a plurality of joint members 310 are arranged along the outer side of the ring-shaped detector module 100. The second bar member 300 and each of the joints 310 or both ends of the second bar member 300 are formed inside by an external load in an empty curved tube having one surface opened in a longitudinal direction. The first passage pipe 400 moving along the passage, and the inner side of the joint is formed in the center of the second bar member 300 by the both sides are open in the longitudinal direction, the inner side of the second bar member 300 by the external load Barrel formed inside The second passage pipe 500 to move along the furnace, and the upper and lower plates 610 and 620 of the donut shape having a through hole therein and both ends are coupled to the outer side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, and have a cylindrical shape. Outer plate 630 and both ends forming a cylindrical shape is coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical shape, but the first bar member 200 is made of an inner plate 640 having a moving hole, The first passage pipe 400 is installed in the space between the inner and outer plates 630 and 640 so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate, both ends of the inner and outer plates 630 and 640. Patient-specific gantry (10) consisting of a body 600, the second passage pipe 500 is installed to face the outer plate (630, 640), respectively;
A signal processor 30 which receives data from the detector module 100 and analyzes a generation position of a gamma ray through a preset analysis algorithm and outputs it as an image signal; And,
Positron emission tomography only for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that it comprises a display unit for displaying an image signal output from the signal processing unit (30). 제8항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 8,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 are formed of a plurality of layers depending on the size of the patient's breast. Positron emission tomography only for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that consisting of layers. 제9항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 9,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 have four layers according to the size of the patient's breast. Positron emission tomography only for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that consisting of layers. 제8항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 상기 신호처리부(30)로 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 8,
The detector module 100
A scintillator 110 having a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape and configured in an array of N horizontal X vertical M columns;
A photoelectric conversion unit (120) coupled to one end of the scintillator (110) to convert the flash signal transmitted from the scintillator (110) into an electrical signal and output the electrical signal;
A detection circuit unit 130 electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 to convert an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmitting the data to the signal processing unit 30. A positron emission tomography apparatus for mammography applying a patient-specific gantry, characterized in that further comprises. 제11항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 11,
The scintillator 110
A positron emission tomography device for mammography using a patient-specific gantry, wherein the scintillation crystal cells are arranged in an array of 24 x 12 vertically. 제11항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 11,
The photoelectric conversion unit 120
A light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 is further configured to convert the flash signal transmitted from the light diffusion layer into an electrical signal and output the electrical signal. A positron emission tomography apparatus for mammography applying a patient-specific gantry, characterized in that further comprising. 제11항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치.The method of claim 11,
The detection circuit unit 130 is connected to the photoelectric conversion unit 120 through a cable and is provided at a position spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 by a patient-specific gantry emission positron for applying a patient-specific gantry Tomography device. 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서,
(a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계;
(b) 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계;
(c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계;
(d) 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계; 및,
(e) 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.In the imaging method using a positron emission tomography apparatus that is inserted and photographed the patient's breast,
(a) a plurality of detector bars (100) detecting gamma rays during patient examination by neighboring to form a ring shape, a plurality of first bar members (200) having one end coupled to one surface of the detector module (100), The other end of the first bar member 200 is coupled to the joint 310 by a rod member having a plurality of joints 310 that are folded by an external load, and a plurality of joints are formed along the outer side of the ring-shaped detector module 100. Each of the joints 310 or both ends of the second bar member 300 is formed by an external load in the second bar member 300 in which the dog is disposed, and an inner hollow curved tube having one surface open in the longitudinal direction. The first passage pipe 400 moving along the passage formed therein, and both sides are opened in the longitudinal direction by an empty straight cylindrical tube inside, the external formed in the center of the second bar member 300 by the external load Joint 310 formed therein The second passage pipe 500 to move along the passage, and the upper and lower plates 610 and 620 of the donut shape having a through hole therein and both ends are coupled to the outer side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, and have a cylindrical shape. Outer plate 630 and both ends forming a cylindrical shape is coupled to the inner side of the upper and lower plates 610 and 620, respectively, to form a cylindrical shape, but the first bar member 200 is made of an inner plate 640 having a moving hole, The first passage pipe 400 is installed in the space between the inner and outer plates 630 and 640 so that the curved surface of the first passage pipe 400 faces the curved surface of the outer plate, both ends of the inner and outer plates 630 and 640. The breast of the patient to be examined in the inner through-hole of the body 600 of the patient-specific gantry 10 is composed of a body 600, the second passage pipe 500 is installed so as to face the outer plate (630, 640), respectively. Being inserted;
(b) the first rod member 200 moves linearly along the longitudinal direction of the second passage pipe 500, and the joint 310 moves to the first rod by a linear movement of the first rod member 200. Moving one or more of the plurality of detector modules 100 in a manner of moving along the passageway 400 to adjust the size of the ring shape to match the size of the breast of the patient;
(c) After step (b), gamma rays are detected by the detector module 100 through the breast of the patient, and then a flash signal is converted into an electrical signal, and the electrical signal is converted into data through a preset detection algorithm. Transmitting to the processor 30;
(d) receiving the data from the detector module 100 and analyzing the generation position of the gamma ray through a preset analysis algorithm and outputting the image signal from the signal processor 30; And,
(e) a method of capturing a positron emission tomography apparatus for mammography using a patient-specific gantry, further comprising the step of displaying the image signal output from the signal processor 30 on the display unit 40. 제15항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되되,
상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.The method of claim 15,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 are formed of a plurality of layers depending on the size of the patient's breast. Consists of layers,
Positron emission tomography exclusively for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that the ring shape is adjusted according to the breast size of the patient by moving any one or a plurality of the detector module 100 in the step (b) How to photograph the device. 제16항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되되,
상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.The method of claim 16,
The detector module 100, the first bar member 200, the second bar member 300, the first passage tube 400, and the second passage tube 500 have four layers according to the size of the patient's breast. Consists of layers,
Positron emission tomography exclusively for mammography using a patient-specific gantry, characterized in that the ring shape is adjusted according to the breast size of the patient by moving any one or a plurality of the detector module 100 in the step (b) How to photograph the device. 제15항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 상기 신호처리부(30)로 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되되,
상기 (c)단계에서 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 신틸레이터(110)에 검출된 후 상기 광전변환부(120)에서 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 상기 검출회로부(130)에서 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.The method of claim 15,
The detector module 100
A scintillator 110 having a plurality of scintillation crystal cells having a polygonal column shape and configured in an array of N horizontal X vertical M columns;
A photoelectric conversion unit (120) coupled to one end of the scintillator (110) to convert the flash signal transmitted from the scintillator (110) into an electrical signal and output the electrical signal;
A detection circuit unit 130 electrically connected to the photoelectric conversion unit 120 to convert an electrical signal transmitted from the photoelectric conversion unit 120 into data through a preset detection algorithm and transmitting the data to the signal processing unit 30. Consists of more including
In step (c), after the gamma ray is detected by the scintillator 110 through the breast of the patient, the flash signal is converted into an electrical signal by the photoelectric converter 120, and the electrical signal is detected by the detection circuit unit 130. Method of capturing a positron emission tomography apparatus for applying mammography to a patient-specific gantry, characterized in that for converting the data to a signal processing unit 30 through a preset detection algorithm. 제18항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.The method of claim 18,
The scintillator 110
A method of photographing a positron emission tomography apparatus for mammography exclusively applied to a patient-specific gantry, wherein the scintillation crystal cells are arranged in an array of 24 x 12 vertically. 제18항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.The method of claim 18,
The photoelectric conversion unit 120
A light diffusion layer coupled to one end of the scintillator 110 to diffuse the flash signal transmitted from the scintillator 110 is further configured to convert the flash signal transmitted from the light diffusion layer into an electrical signal and output the electrical signal. Capturing method of the positron emission tomography apparatus for mammography exclusively applied to a patient-specific gantry, characterized in that further comprising. 제18항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.
The method of claim 18,
The detection circuit unit 130 is connected to the photoelectric conversion unit 120 through a cable and is provided at a position spaced apart from the photoelectric conversion unit 120 by a patient-specific gantry emission positron for applying a patient-specific gantry Method of photographing tomography device.
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