KR100721117B1 - 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 - Google Patents
유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100721117B1 KR100721117B1 KR1020050082635A KR20050082635A KR100721117B1 KR 100721117 B1 KR100721117 B1 KR 100721117B1 KR 1020050082635 A KR1020050082635 A KR 1020050082635A KR 20050082635 A KR20050082635 A KR 20050082635A KR 100721117 B1 KR100721117 B1 KR 100721117B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tube
- fluid
- phantom
- vascular
- simulation tube
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 230000004087 circulation Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 75
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims abstract description 56
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 11
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract description 17
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract description 17
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 abstract description 4
- 206010008118 cerebral infarction Diseases 0.000 abstract description 3
- 208000026106 cerebrovascular disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008344 brain blood flow Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 24
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 7
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 7
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 6
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 4
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 3
- 206010008111 Cerebral haemorrhage Diseases 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000003727 cerebral blood flow Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007658 neurological function Effects 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/504—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/507—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for determination of haemodynamic parameters, e.g. perfusion CT
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
본 발명은 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치에 관한 것이다. 그 내부에 인체 소정부위의 혈관을 모사하는 혈관모사튜브가 구비되어 있는 팬텀과; 상기 혈관모사튜브에 연결되며 팬텀으로부터 연장되는 공급튜브와; 상기 공급튜브에 연결되며 상기 혈관모사튜브측으로 유체를 공급하여 유체가 혈관모사튜브를 통과하도록 하는 유체공급부와; 상기 공급튜브에 위치하며 상기 영상촬영장치로 하여금 유체의 흐름을 촬영할 수 있도록 촬영영상에 나타나는 성질의 조영액을 주입하는 조영액주입부와; 상기 혈관모사튜브의 타단부에 연결되며 팬텀 외부로 연장되어 혈관모사튜브를 통과한 유체를 팬텀 외부로 배출하는 배출튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치는, 팬텀의 내부에 혈관모사튜브를 설치하고 촬영시 상기 혈관모사튜브에 혈액모사유체를 통과시키되 혈액모사유체의 통과속도와 통과유량을 유체역학적 방법과 영상촬영방법을 통해 파악할 수 있어, 파악된 뇌혈류량과 혈액량의 비교 분석을 통한 스탠다드 프로토콜용 기초자료를 얻을 수 있게 하며, 또한 다양한 사이즈를 갖는 혈관모사튜브를 교체 적용할 수 있어 뇌출혈이나 뇌경색 증상을 갖는 환자의 막힌 혈관이나 좁아진 혈관을 모사할 수 도 있고, 혈관모사튜브를 통과하는 유체를 연속 촬영한 경우 촬영장치의 연속촬영기능을 검증할 수 도 있다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 팬텀의 절제 분해 사시도이다.
도 3은 상기 도 2에 도시한 팬텀의 내부구조 일부를 도시한 절제 분해 사시도이다.
도 4는 상기 도 2에 도시한 슬라이스적층체 중 임의의 단위슬라이스를 꺼내어 도시한 평면도이다.
도 5는 상기 도 2에 도시한 팬텀의 평면도이다.
도 6은 상기 도 1에 도시한 레저버의 분해 사시도이다.
도 7은 상기 레저버의 내부 구성을 설명하기 위하여 도시한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12:영상촬영장치 14:촬영부 16:팬텀
16a:케이스 16b:바닥판 16c:측벽
16d:지지막대 16e:걸림턱 16f:암나사구
16g:고정볼트 16h:디스크판 16k:수직로드
16m:막대관통구멍 16n:암나사구 16p:단위슬라이스
16q:슬라이스적층체 16r:뇌단층구멍 16s:막대관통구멍
16t:수직로드관통구멍 16u:유출튜브 16v:제 1Y커넥터
16w:제 2Y커넥터 16x:혈관모사튜브 16y:뚜껑
16z:관통구멍 17a:캡 17b:볼트
17c:볼트구멍 17u:유입튜브 18:레저버
18a:본체 18b:뚜껑 18c:배수구플러그
18d:암나사구멍 18e:볼트 18f:볼트구멍
20:펌프 22:유량계 30:조영액주입부
32,33,34,35,36:공급파이프 37:배출파이프 42:파이프조인트
44:체크밸브
본 발명은, 각종 의료용 영상 촬영장치에 장착되어 해당 촬영장치에 의해 촬영되는 팬텀을 구비하며 특히 촬영 중 소정유체가 상기 팬텀 내부를 통과하도록 함으로써 움직임을 동반한 영상의 해상도를 통해 촬영장치의 성능을 평가하고 또한 유체의 유동량과 유출량을 분석할 수 있도록 구성된 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치에 관한 것이다.
과학기술의 급속한 발전에 따라 의료장비도 첨단화하여 과거에는 불가능했던 각종 시술이나 진단 등이 하나씩 가능해지고 있다. 이러한 의료장비 중에는 인체내부의 상태를 보다 자세히 관찰할 수 있는 촬영장치도 있다.
상기 촬영장치로는 예컨대 컴퓨터단층촬영장치(CT)나 자기공명영상촬영장치(MRI)나 핵의학영상촬영장치(SPECT)나 양전자방출단층촬영장치(PET) 등이 있으며 각자 각종 종양을 진단하고 치료하는데 중요한 역할을 담당한다.
상기 컴퓨터단층촬영장치나 자기공명영상촬영장치나 핵의학영상촬영장치(나 양전자방출단층촬영장치는 촬영원리가 상호 달라 각각의 장단점을 가지므로 진단목적에 따라 영상이 잘 나오는 촬영장치를 선택적으로 사용한다.
상기와 같이 각 촬영장치는 각각의 장단점을 가지므로 보다 정확한 진단 및 치료가 이루어지기 위해서는 가능한 한 여러 종류의 촬영장치로 촬영하고 촬영을 통해 얻은 영상물을 영상정합과정을 통해 비교해가면서 분석해야 한다.
한편, 상기 촬영장치를 이용해 머리나 몸 속의 혈관 형태와 혈행 동태를 관찰할 수 도 있다. 이를 위해서는 동맥이나 정맥에 소정 조영제(造影劑)를 투여하여 상기 조영제가, 촬영하고자하는 부위를 통과하는 모습을 연속 촬영한다. 이러한 혈관조영술은 각종 혈관질환의 진단을 목적으로 시행하는 이외에 뇌나 간장 또는 신장 등의 혈관을 촬영하여 기관내의 양성 및 악성 종양을 진단하는 목적으로 시행하는 경우도 있다.
여하튼 상기 목적을 위해 사용되는 촬영장치는, 움직이는 대상을 촬영하여야 하므로 기본적으로 연속촬영 성능이 좋아야하고 또한 획득한 영상에 왜곡이나 뒤틀림 등이 없어야 한다.
이러한 촬영장치의 연속촬영성능이나 획득 영상의 정밀성을 보증하기 위해서는 촬영장치를 최상의 상태로 유지하여야 한다. 즉 촬영장치의 성능 적합성 및 정밀성을 검증받기 위하여는 촬영대상을 통해 촬영된 영상 내용을 분석하고 또한 영상정합과정을 통해 서로 비교하는 과정이 필요하다.
그러나 해당 촬영장치의 정도관리(quality control)를 목적으로, 사람이 촬영대상이 되거나 더욱이 조영제를 함부로 투여할 수 있는 것이 아니므로, 사람을 대신하는 도구로서 팬텀이 사용된다. 상기 팬텀은 촬영장치에 의해 촬영되는 촬영대상으로서, 촬영 영상물을 통해 자신의 영상을 얻을 수 있도록 함은 물론 획득된 영상간의 정합 및 기타 필요한 작업을 가능하게 한다.
그러나 상기한 종래의 팬텀은 단순히 정지된 상태로 촬영되므로 촬영장치가 팬텀을 연속촬영 하더라도 같은 영상을 얻을 수 밖에 없어, 해당 촬영장치의 연속촬영 성능을 정확히 파악할 수 없다는 문제가 있었다. 즉 종래의 팬텀을 가지고는 촬영장치의 기본적인 해상(解像)능력이나 영상왜곡 정도를 파악할 수 있을 뿐 움직임을 동반한 영상의 해상도를 평가할 수 는 없었다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출된 것으로서, 팬텀의 내부에 혈관모사튜브를 설치하고 촬영시 상기 혈관모사튜브에 혈액모사유체를 통과시키되 혈액모사유체의 통과속도와 통과유량을 유체역학적 방법과 영상촬영방법을 통해 파악할 수 있어, 파악된 뇌혈류량과 혈액량의 비교 분석을 통한 스탠다드 프로토콜용 기초자료를 얻을 수 있게 하며, 또한 다양한 사이즈를 갖는 혈관모사튜브를 교체 적용 할 수 있어 뇌출혈이나 뇌경색 증상을 갖는 환자의 막힌 혈관이나 좁아진 혈관을 모사할 수 도 있고, 혈관모사튜브를 통과하는 유체를 연속 촬영한 경우 촬영장치의 연속촬영기능을 검증할 수 도 있는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 의료용 영상촬영장치에 장착되어 촬영되는 피촬영물로서, 그 내부에는 인체 소정부위의 혈관을 모사하는 혈관모사튜브가 구비되어 있는 팬텀과; 상기 혈관모사튜브의 일단부에 연결되며 팬텀으로부터 연장되는 공급파이프와; 상기 공급파이프를 통해 혈관모사튜브측으로 유체를 공급하여 유체가 혈관모사튜브를 통과하도록 하는 유체공급부와; 상기 공급파이프에 위치하며 상기 혈관모사튜브로 향하는 유체내에, 상기 영상촬영장치에 그 영상이 나타나는 조영액을 주입하는 조영액주입부와; 상기 혈관모사튜브의 타단부에 연결되며 혈관모사튜브를 통과한 유체를 팬텀 외부로 배출하는 배출파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팬텀은; 외부에 대해 밀폐된 내부공간을 제공하고 개폐 가능한 케이스와, 상기 케이스내에 구비되는 것으로서, 상기 공급파이프와 혈관모사튜브 일단부 사이에 위치하며 공급파이프와 혈관모사튜브를 연통시키는 유입연통부와, 상기 배출파이프와 혈관모사튜브 타단부 사이에 위치하며 배출파이프와 혈관모사튜 브를 연통시키는 유출연통부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입연통부는, 그 일단부가 상기 공급파이프와 연결되는 유입튜브와, 상기 유입튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 포함하여 구성되고, 상기 유출연통부는, 그 일단부가 상기 배출파이프에 연결되는 유출튜브와, 상기 유출튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 구비하고, 상기 혈관모사튜브는 일정직경을 갖는 플렉시블한 관으로서 양단부가 각 커넥터의 분기된 단부에 끼워져 연결되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 유체공급부는; 소정용적을 가지고 상기 유체를 수용하는 레저버와, 상기 레저버내의 유체를 설정된 속도로 펌핑하여 상기 공급파이프를 통해 혈관모사튜브로 공급하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체공급부에는, 상기 펌프의 펌핑 유량을 계측하는 유량계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조영액주입부는, 공급파이프의 유동경로 상에 위치하며, 주사기를 이용해 공급파이프 내부에 조영액을 주사할 수 있도록 구성된 연질합성수지제 튜브인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출파이프의 단부는 상기 레저버에 인입 고정되어 혈관모사튜브를 통과한 유체를 레저버로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 팬텀의 케이스 내부에는 상기 혈관모사튜브가 모사하는 혈관을 그 내부에 갖는 기관을 모사하기 위한 것으로서, 상기 케이스 내에 차례로 적층 설치되며 적층됨에 따라 그 내부에 해당 기관의 모양에 대응하는 형상의 내부공간을 형성하는 다수의 단위슬라이스로 이루어지는 슬라이스적층체가 더 구비되며, 상기 혈관모사튜브는 상기 슬라이스적층체의 내부공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 단위슬라이스는 일정두께의 판상플레이트로서, 각 단위슬라이스에는 모사하고자 하는 기관의 해당단면에서의 윤곽형상을 모사한 단면구멍이 관통 형성되어 각 단위슬라이스가 적층됨에 따라 상기 단면구멍이 슬라이스적층체의 내부에, 해당 기관의 형상을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팬텀은; 외부에 대해 밀폐된 내부공간을 제공하고 개폐 가능한 케이스와, 상기 케이스내에 구비되는 것으로서, 상기 공급파이프와 혈관모사튜브 일단부 사이에 위치하며 공급파이프와 혈관모사튜브를 연통시키는 유입연통부와, 상기 배출파이프와 혈관모사튜브 타단부 사이에 위치하며 배출파이프와 혈관모사튜 브를 연통시키는 유출연통부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입연통부는, 그 일단부가 상기 공급파이프와 연결되는 유입튜브와, 상기 유입튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 포함하여 구성되고, 상기 유출연통부는, 그 일단부가 상기 배출파이프에 연결되는 유출튜브와, 상기 유출튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 구비하고, 상기 혈관모사튜브는 일정직경을 갖는 플렉시블한 관으로서 양단부가 각 커넥터의 분기된 단부에 끼워져 연결되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 유체공급부는; 소정용적을 가지고 상기 유체를 수용하는 레저버와, 상기 레저버내의 유체를 설정된 속도로 펌핑하여 상기 공급파이프를 통해 혈관모사튜브로 공급하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체공급부에는, 상기 펌프의 펌핑 유량을 계측하는 유량계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조영액주입부는, 공급파이프의 유동경로 상에 위치하며, 주사기를 이용해 공급파이프 내부에 조영액을 주사할 수 있도록 구성된 연질합성수지제 튜브인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출파이프의 단부는 상기 레저버에 인입 고정되어 혈관모사튜브를 통과한 유체를 레저버로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 팬텀의 케이스 내부에는 상기 혈관모사튜브가 모사하는 혈관을 그 내부에 갖는 기관을 모사하기 위한 것으로서, 상기 케이스 내에 차례로 적층 설치되며 적층됨에 따라 그 내부에 해당 기관의 모양에 대응하는 형상의 내부공간을 형성하는 다수의 단위슬라이스로 이루어지는 슬라이스적층체가 더 구비되며, 상기 혈관모사튜브는 상기 슬라이스적층체의 내부공간에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 단위슬라이스는 일정두께의 판상플레이트로서, 각 단위슬라이스에는 모사하고자 하는 기관의 해당단면에서의 윤곽형상을 모사한 단면구멍이 관통 형성되어 각 단위슬라이스가 적층됨에 따라 상기 단면구멍이 슬라이스적층체의 내부에, 해당 기관의 형상을 형성하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치는, 의료용 영상촬영장치(12)의 촬영부(14)에 설치되는 팬텀(16)과, 상기 영상촬영장치(12)의 측부에 위치하며 공급파이프(36)와 배출파이프(37)를 통해 팬텀(16)에 연결되고 증류수(W)가 수용되어 있는 레저버(18)와, 상기 레저버(18)에 저장되어 있는 증류수를 원하는 유량으로 순환시키는 펌프(20)와 유량계(22)를 포함하여 구성된다.
부호 T는 상기 레저버(18)와 펌프(20)와 유량계(22)를 수평 지지하는 테이블이다.
상기 영상촬영장치(12)로는 예컨대 컴퓨터단층촬영장치(CT)나 자기공명영상촬영장치(MRI) 또는 핵의학영상촬영장치(SPECT)나 양전자방출단층촬영장치(PET) 등이 될 수 있다.
참고적으로, 상기 컴퓨터단층촬영장치(CT)는 전자밀도의 변화에 따른 엑스선 감쇠계수의 차이를 발현기전으로 삼아 영상을 얻는 장치로서 영상의 왜곡이 적고 양호한 해부학적 영상정보를 제공하는 특징을 가지며 특히 뼈조직 촬영에 탁월하며 전자밀도 정보를 선량계산에 바로 활용할 수 있어 방사선 치료계획시 기준영상을 제공할 수 있다.
또한 자기공명영상촬영장치(MRI)는 인체내 수소원자의 자기화와 이완 과정에서의 주파수 변환신호를 발현기전으로 하여 영상을 얻는 장치로서 뛰어난 연조직 대조도를 보여 우수한 해부학적 영상정보를 제공한다.
또한 핵의학영상촬영장치(SPECT)는 인체내에 감마선을 방출하는 방사성 핵종을 포함한 시약을 주입한 후 진단하고자 하는 관심 부위에 위치하는 방사성 핵종에서 방출된 감마선을 발현기전으로 하여 영상을 얻는 장치로서, 진단 대상부위의 대사적 기능 및 신경기능을 분석하는데 주로 사용한다.
아울러 상기 양전자방출단층촬영장치(PET)는 인체내에 악성 종양이 발생할 경우 그 부분이 다른 부분에 비하여 더 많은 포도당을 소모한다는 점을 이용해 이를 화면상에서 확인할 수 있는 장치이다.
상기 팬텀(16)은, (사람을 대신하여) 상기한 영상촬영장치(12)의 촬영부(14)에 위치되어 (해당 촬영장치의 정도관리(QC)는 물론 후술할 혈액모사유체의 유동특성 연구를 목적으로) 촬영되는 피촬영물이다.
상기 팬텀(16)은 전체적으로 아크릴로 제작되며 도 2에 도시한 구성을 갖는다. 상기 팬텀(16)자체에 대한 설명은 도 2를 통해 후술하기로 한다.
한편 상기 테이블(T)에 구비되어 있는 레저버(18)는 도 6에 도시한 바와같 이, 박스의 형태를 취하며 그 내부에 증류수(W)를 수용한다. 상기 증류수는 펌프(20)로부터 유동압력을 제공받아 소정경로를 따라 유동하며 팬텀(16) 내부에 설치되어 있는 혈관모사튜브(도 2의 16x)를 통과한 후 레저버(18)로 귀환한다. 아울러 후술하는 바와같이 혈액모사유체로서 방사선동위원소(RI, radioactive isotope)를 사용할 경우 방사능에 피폭될 수 있으므로 상기 레저버(18)는 방사선이 투과하지 못하는 재질로 제작한다.
상기 펌프(20)와 유량계(22)는 공지의 것으로서 동일한 기능을 제공할 수 있는 한 다양한 타입의 펌프나 유량계를 채용할 수 있다.
상기 펌프(20)는 레저버(18)에 수용되어 있는 증류수를 일정 유량만큼 유동시키는 역할을 한다. 또한 상기 유량계(22)는 펌프(20)에 연결되며 레저버(18)로부터 넘어와 자신을 통과하는 증류수의 유량을 알려준다.
상기 팬텀(16)과 레저버(18)와 펌프(20) 및 유량계(22)는 공급파이프(32,33,34,35,36) 및 배출파이프(37)로 연결되어 있다. 상기 공급파이프(32,33,34,35,36) 및 배출파이프(37)는 플렉시블한 투광성 합성수지 튜브로 제작할 수 있다.
상기 공급파이프(32,33,34,35,36)는, 레저버(18)와 유량계(22)를 연결하는 제 1공급파이프(32)와, 상기 유량계(22)와 펌프(20)를 연결하는 제 2공급파이프(33)와, 상기 펌프(20)와 연결되며 레저버(18)를 통과해 팬텀(16)으로 연장 고정되는 제3,4,5공급파이프(34,35,36)로 이루어진다. 상기 제 3공급파이프(34)는 펌프(20)와 레저버(18)를 연결하고, 제 4공급파이프(35)는 제 3공급파이프(34)에 연결 된 상태로 레저버(18)의 내부공간을 가로질러 반대편 벽을 통해 제 5공급파이프(36)에 연결되는 파이프이다. 상기 제 5공급파이프(36)는 제 4공급파이프(35)와 팬텀(16)을 연결한다.
본 실시예에서 상기 제 3,4,5파이프(34,35,36)를 별도로 제작한 후 파이프조인트(도 6의 42)를 이용하여 연결하였지만 경우에 따라 일체형 파이프를 적용할 수 도 있다. 즉 상기 펌프(20)와 팬텀(16)을 하나의 파이프로 연결할 수 도 있는 것이다.
아울러 상기와 같이 각 파이프를 파이프조인트로 연결 구성한 것은 필요에 따라 파이프를 교체하여 유체의 유동단면적을 변경하기 위한 것이다. 즉 사용하던 파이프를 분리하고 다른 사이즈의 파이프를 연결할 수 있도록 감안된 것이다.
상기 배출파이프(37)는 팬텀(16)과 레저버(18)를 연결하는 파이프이다. 상기 배출파이프(37)는 팬텀(16) 내부의 혈관모사튜브(도 2의 16x)를 통과한 유체를 레저버(18)로 이동시킨다.
또한 상기 제 2공급파이프(33)에는 조영액주입부(30)가 구비되어 있다. 상기 조영액주입부(30)는 상기 혈관모사튜브(16x)로 보낼 조영액을 파이프 내부로 주사하기 위하여 마련한 것으로서 주사바늘을 꼽을 수 있는 통상의 Y커넥터를 적용한다.
한편, 상기 구성을 갖는 팬텀장치를 이용하여 실험(상기 영상촬영장치(12)를 이용하여 팬텀(16)을 촬영하는 일)을 하기 위해서는, 먼저 증류수를 원하는 유량으로 순환시켜 증류수가 순환경로 내에서 안정화된 흐름을 가지도록 한다. 안정화된 흐름이라 함은 유량이 시간에 따라 변화하지 않는 흐름을 의미한다.
이를 위해서는 먼저 상기 펌프(20)를 동작시킨다. 상기 펌프(20)를 동작시키면, 레저버(18)에 수용되어 있는 증류수(W)가 제 1공급파이프(32)를 타고 유량계(22)로 이동하여 유량계(22)를 통과한다. 이 때 상기 증류수(W)의 유동압력은 상기 펌프(20)로 조절된 상태이다. 상기 유량계(22)는 자신을 통과한 증류수의 유량을 계속적으로 체크하여 외부로 보여준다.
상기 유량계(22)를 통과한 증류수는 제 2공급파이프(33)를 거쳐 펌프(20)를 통과한다. 증류수는 펌프(20)에 의해 가압되며 제 3공급파이프(34)와 제 4공급파이프(35) 및 제 5공급파이프(36)를 차례로 통과해 팬텀(16)에 도달한다. 팬텀(16)에 도달한 증류수는 팬텀(16)에 내장되어 있는 혈관모사튜브(16x)를 통과한 후 배출파이프(37)를 거쳐 레저버(18)로 배출된다. 특히 상기 배출파이프(37)가 레저버(18)의 내부 공간으로 개방되어 있으므로 유동 경로상에 발생할 수 있는 기포는 레저버(18)로 배출 제거된다.
상기 순환경로를 따르는 증류수의 흐름이 안정화되었다면, 상기 영상촬영장치(12)를 기동시켜 촬영준비를 하고, 상기 조영액주입부(30)를 통해 소정 조영액을 투여한다. 상기 조영액은 증류수의 흐름을 타고 상기 혈관모사튜브(16x)를 돌아 레저버(18)로 이동하며 그동안 상기 촬영장치(12)는 상기 조영액이 혈관모사튜브(16x)를 통과하는 모습을 연속 촬영한다.
한편 상기 촬영장치(12)가 핵의학영상촬영장치(이하, SPECT장치)나 양전자방출단층촬영장치(이하, PET장치)일 경우에는, 조영용액으로서 방사선동위원소 (radioactive isotope)(이하, RI)를 사용하고, 컴퓨터단층촬영장치(CT)나 자기공명영상촬영장치(MRI)를 촬영장치(12)로 사용할 경우에는 일반적인 조영제를 사용한다. 일반적인 조영제로서 요오드형 조영제를 사용할 수 있다.
상기와 같이 조영액이 혈관모사튜브(16x)를 통과하는 동안 영상촬영장치(12)가 팬텀을 연속 촬영하여 조영액의 위치이동을 계속적으로 추적한다. 상기 영상촬영장치(12)가 설정된 시간 간격으로 조영액의 흐름을 촬영하므로 추후 획득된 영상자료를 통해 조영액의 유동속도를 계산해 낼 수 있는 것이다.
특히 상기 조영액으로 RI를 사용할 경우 영상촬영장치(12)로 방사선의 감쇠계수(decay count)를 측정하여, 방사선의 감쇄 정도를 통해 (혈관모사튜브를 통과하는) 조영액의 유동속도를 역산해 낼 수 있다. 즉 팬텀(16)으로 들어가는 RI와 팬텀(16)을 나오는 RI의 방사능의 차이를 비교하여, RI가 팬텀을 통과하는 시간을 얻고 이를 팬텀내 유동경로의 길이로 나누어 증류수의 유동 지표를 얻을 수 도 있는 것이다.
상기와 같이 영상촬영장치(12)를 통해 파악한 증류수의 유동속도는 유체역학적 계산방법에 의해 계산된 유동속도와 비교되어, 해당 영상촬영장치의 정확성을 검증하는 자료로 사용된다. 즉 상기 펌프(20)가 제공하는 유동압력이나 증류수가 갖는 점성, 각 파이프의 내경 등을 토대로 계산해 낸 유동속도를, 해당 영상촬영장치의 촬영을 통해 또는 방사능 감쇄 정도의 파악을 통해 알아낸 유동속도와 비교함으로써, 영상촬영장치를 통해 알아낸 유동속도가 유체역학적 방법으로 계산해낸 값과 얼마의 차이가 있는지를 알아내어, 그 차이의 정도에 따라 해당 영상촬영장치의 정확성을 판단할 수 있는 것이다. 유체역학적 방법으로 계산해낸 값이 기준값이 됨은 물론이다. 아울러 상기 영상촬영장치를 통해 알아낸 값과 상기 기준값과의 차이가 클수록 해당 촬영장치의 정확성이 좋지 않은 것이다.
상기한 정확성이라 함은, 영상촬영장치(12)의 성능에 관한 것으로서, 해당 영상촬영장치가, 연속 촬영하여 얻은 영상물에 유체(혈액모사유체)의 움직임을 얼마나 정확하게 반영하느냐, 또는 RI의 방사능 감쇄 정도를 얼마나 정확히 반영하느냐를 의미한다.
상기한 실험을 통해 얻은 자료는 해당 촬영장치의 (동적 촬영 능력에 관련한) 정도관리 목적으로 사용할 수 있음은 물론, 더 나아가 상기 실험치를 데이터 베이스화 하여, 궁극적으로 종양환자의 스탠다드 프로토콜(치료계획)을 확립하기 위한 자료로 활용할 수 있다.
보통 종양의 주변으로 혈액이 많이 모이므로, 상기 촬영장치를 통해 실제 종양으로 이동하는 혈액량과 혈류량을 알아내어 환자의 환부(종양)에 대한 정보를 얻을 수 있으며 이를 상기 스탠다드 프로토콜에 대입하여 해당 종양의 특징을 파악하고 치료계획을 수립할 수 있게 한다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 팬텀의 절제 분해 사시도이다.
기본적으로 상기 팬텀(16)은 투광성 아크릴로 제작되어 상기 영상촬영장치를 통해 그 내부의 촬영이 가능하다. 또한 아크릴은 인체의 조직밀도와 유사한 물질로 알려져 있다.
도면을 참조하면, 상기 팬텀(16)은 뚜껑(16y)으로 밀폐가 가능한 원통형 케 이스(16a)와, 상기 케이스(16a)의 내부에 설치되며 그 내부에 장기(뇌, 폐, 심장, 신장, 간 등)의 모양이 공간으로 모사되어 있는 슬라이스적층체(16q)와, 상기 슬라이스적층체(16q)의 내부공간으로 삽입되며 그 양단부가 케이스(16a)의 외부로 개방되어 공급파이프(36) 및 배출파이프(37)에 연결되는 혈관모사튜브(16x)를 포함한다.
상기 슬라이스적층체(16q)의 내부에 마련되어 있는 공간에는 물이 채워지며 상기 영상촬영장치를 통해 촬영된 영상에는 물이 촬영되므로 결국 슬라이스적층체(16q)가 장기의 모습을 구현할 수 있게 되는 것이다. 본 실시예에서 상기 슬라이스적층체는 뇌의 모양을 모사한다.
상기 케이스(16a)는, 일정두께를 갖는 원판형 바닥판(16b)과, 상기 바닥판(16b)의 상부에 고정되는 원통형 측벽(16c)과, 상기 측벽(16c)의 상단부에 나사결합하는 뚜껑(16y)을 갖는다. 또한 상기 측벽(16c)에 대해 뚜껑(16y)을 착탈 가능하도록 측벽(16c)의 상단면에는 암나사구(16n)가 형성되어 있고, 뚜껑(16y)의 테두리부에는 상기 암나사구(16n)에 대응하는 다수의 볼트구멍(17c)이 마련된다. 따라서 상기 뚜껑(16y)을 측벽(16c)에 씌워 각 암나사구(16n)에 볼트구멍(17c)을 맞춘 후 볼트(17b)로 뚜껑(16y)을 결합시킬 수 있다.
또한 상기 뚜껑(16y)의 중앙부에는 관통구멍(16z)이 형성되어 있다. 상기 관통구멍(16z)은 케이스 내부로 물을 공급하거나 공급된 물을 빼기 위한 구멍이다. 상기 관통구멍(16z)은 캡(17a)에 의해 밀폐된다.
상기 바닥판(16b)에는 네 개의 지지막대(16d)가 고정되어 있다. 상기 지지막 대(16d)는 바닥판(16b)으로부터 수직으로 연장된 원형단면 봉으로서 그 상단부에는 암나사구(16f)가 형성되어 있다. 상기 지지막대(16d)는 후술할 각 단위슬라이스(16p)를 지지하여 단위슬라이스(16p)가 일정방향으로 가지런히 정리된 상태로 움직이지 않도록 한다.
상기 지지막대(16d)는 각 단위슬라이스(16p)에 형성되어 있는 막대관통구멍(16s)을 상향 통과하여 슬라이스적층체(16q)의 상부에서 고정볼트(16g)와 결합한다. 상기 고정볼트(16g)는 암나사구(16f)에 결합함으로써 그 헤드부로 최상층 단위슬라이스(16p)를 눌러 지지한다. 아울러 상기 막대관통구멍(16s)의 내주면은 지지막대(16d)의 외주면에 거의 밀착하므로 각 슬라이스적층체(16q)는 지지막대(16d)에 의해 고정되어 움직이지 않는다.
또한 상기 각 지지막대(16d)의 외주면에는 걸림턱(16e)이 형성되어 있다. 상기 걸림턱(16e)은 후술할 디스크판(16h)을 바닥판(16b)으로부터 이격시켜 지지하는 역할을 한다.
상기 디스크판(16h)은 도 3에 도시한 바와같이 일정두께를 갖는 원판으로서 그 외곽부에 상기 지지막대(16d)를 통과시키되 걸림턱(16e)에 걸리는 네 개의 구멍(도 3의 16m)을 갖는다.
상기 디스크판(16h)은 걸림턱(16e)에 걸려 지지된 상태로 상기 슬라이스적층체(16q)를 지지한다. 또한 상기 디스크판(16h)의 상면에는 8개의 수직로드(16k)가 구비된다. 상기 수직로드(16k)는 일정직경을 갖는 봉으로서 상호 평행한 상태로 상향 연장되어 슬라이스적층체(16q)를 관통한다. 상기 수직로드(16k)는 팬텀(16)을 촬영장치의 정도관리용도로 사용할 때 필요한 막대이다.
한편, 상기 디스크판(16h)에 지지되는 슬라이스적층체(16q)는 다수의 단위슬라이스(16p)로 구성된다. 즉 일정직경 및 두께를 갖는 다수의 단위슬라이스(16p)를 순서와 입각하여 적층한 것이 슬라이스적층체(16q)이다.
상기 각 단위슬라이스(16p)의 중앙부에는 해당 높이에서의 뇌의 형상을 모사한 뇌단층구멍(16r)이 형성되어 있다. 상기 각 뇌단층구멍(16r)은 실제 뇌를 액셜방향(수평면에 대해 수직한 방향)을 따라 소정 간격으로 단층 촬영하여 얻은 영상물로부터 뇌의 윤곽을 취하여 모사한 것이다.
따라서 각 단위슬라이스(16p)를 차례로 일정방향으로 쌓은 슬라이스적층체(16q)의 내부에는 뇌 형상의 빈공간이 형성된다. 상기 빈공간에 물이 채워짐은 상기한 바와 같다.
특히 상기 슬라이스적층체(16q)는 다수의 단위슬라이스(16p)로 적층 구성되고 또한 (분리되었다 하더라도) 상기 지지막대(16d)에 의해 가이드 되어 쉽게 재구성될 수 있으므로, 필요(후술할 혈관모사튜브(16x)를 교체하거나 혈액모사유체의 유동경로를 변경하기 위해)에 따라 전부 또는 부분적으로 들어내어 질 수 있다.
또한 상기 각 단위슬라이스(16p)에는, 상기 지지막대(16d)를 상향 통과시키기 위한 막대관통구멍(16s)과, 수직로드(도 3의 16k)를 통과시키는 8개의 수직로드관통구멍(16t)도 형성되어 있다.
상기한 바와같이 케이스(16a)의 내부에는 외부로부터 공급되는 혈액모사유체를 통과시키는 혈관모사튜브(16x)가 구비된다.
상기 혈관모사튜브(16x)를 설치하기 위하여 상기 바닥판(16b)에는 한 개씩의 유입튜브(17u)와 유출튜브(16u)가 케이스 내부로 인입 고정되어 있다.(도 3참조). 상기 각 유입튜브(17u) 및 유출튜브(16u)는 실리콘 튜브로서 파이프조인트(도 5의 42)를 통해 외부의 공급파이프(36) 및 배출파이프(37)에 각각 연결된다. 아울러 상기 유입튜브(17u)와 유출튜브(16u)는 바닥판(16b)에 대해 밀봉 결합한다.
또한 상기 유출입튜브(16u,17u)의 상단부에는 제 1Y커넥터(16v)가 결합하고 제 1Y커넥터(16v)에는 두 개의 제 2Y커넥터(16w)가 끼워진다. 상기 Y커넥터는 합성수지로 성형 제작된 공지의 것으로서, 하나의 유동경로를 두 개의 유동경로로 분리하거나 두 개의 유동경로를 하나의 유동경로로 합치는 역할을 한다.
상기 유입튜브(17u)에 끼워지는, 제 1Y커넥터(16v)는 유입튜브(17u)를 통해 공급받은 유체의 흐름을 두 갈래로 분기하고, 제 2Y커넥터(16w)는 제 1Y커넥터(16v)를 통해 분기된 (두 갈래의 흐름을 갖는) 유체를 다시 한번 두 개로 분기한다.
상기 유출튜브(16u)에 끼워지는 제 2Y커넥터(16w)와 제 1Y커넥터(16v)는 받아들인 유체의 흐름을 하나로 모아 유출튜브(16u)로 보낸다.
상기 유입측에 구비되어 있는 두 개의 제 2Y커넥터(16w)와 유출측에 구비되어 있는 다른 두 개의 제 2Y커넥터(16w)는 일대일 대응하며 그 사이에는 네 개의 혈관모사튜브(16x)가 구비된다. 상기 혈관모사튜브(16x)는 소정 내경을 갖는 실리콘 튜브로서 그 양단부가 각각의 제 2Y커넥터(16w)에 끼워져 결합한다. 필요에 따라 상기 혈관모사튜브(16x)를 제 2Y커넥터(16w)로부터 분리 할 수 있음은 물론이 다.
특히 상기 혈관모사튜브(16x)는 슬라이스적층체(16q)의 내부 공간을 통과한다. 상기한 바와같이 슬라이스적층체(16q)의 내부에는 다수의 뇌단층구멍(16r)이 이루는 공간이 마련되어 있으므로 혈관모사튜브(16x)가 슬라이스적층체(16q)의 내부공간을 얼마든지 거쳐 지나가게 할 수 있다.
본 실시예에서 상기 혈관모사튜브(16x)를 네 개만 적용하였지만 상기 혈관모사튜브(16x)의 개수나 형상 또는 사이즈를 얼마든지 변경할 수 있음은 물론이다.
아울러 상기한 바와같이, 슬라이스적층체(16q)를 부분적으로 들어낼 수 있으므로, 예컨대 상기 제 2Y커넥터(16w) 높이에 위치한 단위슬라이스까지 들어내어 혈관모사튜브(16x)를 용이하게 교체할 수 있다.
여하튼 상기 공급파이프(36)를 통해 화살표 a방향으로 유입하는 혈액모사유체는, 상기 유입튜브(17u)를 통해 케이스(16a) 내부로 진입한 후 제 1Y커넥터(16v) 및 제 2Y커넥터(16w)를 차례로 거치며 네 개의 흐름으로 나뉘어 혈관모사튜브(16x)로 진입한다.
또한 상기 혈관모사튜브(16x)를 통과한 유체는 반대측 제 2Y커넥터(16w)와 제 1Y커넥터(16v)를 거쳐 유출튜브(16u)로 모여 외부로 나간다.
도 3은 상기 도 2에 도시한 팬텀의 내부구조 일부를 도시한 절제 분해 사시도이다.
도시한 바와같이, 바닥판(16b)에 네 개의 지지막대(16d)와, 한 개씩의 유출입튜브(16u,17u)가 구비되어 있다. 또한 상기 네 개의 지지막대(16d)의 외주면 소 정 높이에는 상기 디스크판(16h)을 지지하는 걸림턱(16e)이 형성되어 있음을 알 수있다.
또한 상기 디스크판(16h)의 테두리부에는 상기 지지막대(16d)를 상향 통과시키고 걸림턱(16e)에 걸리는 막대관통구멍(16m)이 형성되어 있다. 아울러 상기 디스크판(16h)의 상면에는 상기한 8개의 수직로드(16k)가 구비되어 있다.
도 4는 상기 도 2에 도시한 슬라이스적층체 중 임의의 단위슬라이스를 꺼내어 도시한 평면도이다.
도시한 바와같이, 단위슬라이스(19q)의 테두리부에 네 개의 막대관통구멍(16s)이 형성되어 있고 내측에는 8개의 수직로드관통구멍(16t)이 마련되어 있다. 또한
또한 중앙부에는 해당 높이에서의 뇌의 단면형상을 모사한 뇌단층구멍(16r)이 형성되어 있다. 상기 뇌단층구멍(16r)의 형상이 단위슬라이스에 따라 달라짐은 물론이다.
도 5는 상기 도 2에 도시한 팬텀의 평면도이다.
도면을 참조하면, 슬라이스적층체(16q)가 고정볼트(16g)에 의해 디스크판(16h)측으로 눌려 지지되고 있음을 알 수 있다. 상기 고정볼트(16g)가 각 지지막대(16d)의 상단부에 마련되어 있는 암나사구(16f)에 결합함은 상기한 바와같다.
또한 슬라이스적층체(16q)의 뇌단층구멍(16r)이 제공하는 내부공간에 상기 혈관모사튜브(16x)가 위치하고 있다. 상기 혈관모사튜브(16x)는 실제 혈관을 모사한 것으로서 제 1,2Y커넥터(16v,16w)와 유출입튜브(16u,17u)을 통해 케이스(16a) 외부로 연결된다.
도면부호 42는 공급파이프(36)를 유입튜브(17u)에 연결하고, 배출파이프(37)를 유출튜브(16u)로 연결하는 공지의 파이프 연결용 부속이다.
따라서 상기 공급파이프(36)를 통해 혈액모사유체를 화살표 a방향으로 유동시키면 혈액모사유체는 유입튜브(17u)와 각 혈관모사튜브(16x)를 통해 화살표 b방향으로 배출파이프(37)로 배출된다. 그동안 상기 영상촬영장치(12)로 혈액모사유체의 움직임을 연속 촬영함은 물론이다.
도 6은 상기 도 1에 도시한 레저버의 분해 사시도이고, 도 7은 상기 레저버의 내부 구성을 설명하기 위하여 도시한 평면도이다.
도시한 바와같이, 상기 레저버(18)는, 증류수를 수용하는 소정 용적의 본체(18a)와, 상기 본체(18a)에 씌워지며 밀폐를 이루는 뚜껑(18b)을 포함한다. 상기 본체(18a)에 대해 뚜껑(18b)은 볼트(18e)로 결합한다. 이를 위해 상기 본체(18)의 상단면에는 다수의 암나사구멍(18d)이 형성되어 있고, 뚜껑(18b)의 테두리부에는 상기 볼트(18e)가 통과하는 다수의 볼트구멍(18f)이 마련되어 있다.
도면부호 18c는 상기 본체(18a)의 측벽에 마련되어 있는 배수구(미도시)를 막는 배수구플러그이다.
한편, 상기 배출파이프(37)는 상기 레저버(18)의 내부로 인입되며 그 선단부에 체크밸브(44)를 갖는다. 상기 체크밸브(44)는 유체를 화살표 b방향으로 배출하며 반대방향으로는 유입하지 않도록 한다.
또한 상기 공급파이프(34,35,36)는 레저버(18)를 통과하며 파이프조인트(42) 로 직렬 연결된다. 따라서 도 1을 통해 설명한 바와같이 펌프(20)에 의해 가압된 혈액모사유체는 레저버(18)를 가로질러 팬텀(16)으로 이동한다.
상기 공급파이프(34)의 측부에는 레저버(18) 내부의 증류수를 상기 유량계(22)측으로 이동시키는 또 하나의 공급파이프(32)가 구비된다. 상기 펌프(20)가 동작하면 레저버(18) 내부에 수용되어 있는 증류수는 화살표 c방향을 따라 공급파이프(32)로 유입하고, 유입된 유체는 유량계(22)를 통해 펌프(20)와 상기 공급파이프(34,35,36)를 거쳐 팬텀(16)으로 이동한다. 그동안(유체가 유량계(22)에서 펌프(20)로 이동하는 동안) 증류수에 조영액이 투여됨은 상기한 바와같다.
한편 상기한 순환 경로를 갖는 증류수의 유량은 펌프(20)를 통해 제어된다. 필요에 따라 많은 유량을 순환시켜야 할 경우나 또는 그 반대로 적은 유량을 유동시켜야 할 경우 상기 펌프(20)를 간단히 제어하여 원하는 유동특성을 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치는, 팬텀의 내부에 혈관모사튜브를 설치하고 촬영시 상기 혈관모사튜브에 혈액모사유체를 통과시키되 혈액모사유체의 통과속도와 통과유량을 유체역학적 방법과 영상촬영방법을 통해 파악할 수 있어, 파악된 뇌혈류량과 혈액량의 비교 분석을 통한 스탠다 드 프로토콜용 기초자료를 얻을 수 있게 하며, 또한 다양한 사이즈를 갖는 혈관모사튜브를 교체 적용할 수 있어 뇌출혈이나 뇌경색 증상을 갖는 환자의 막힌 혈관이나 좁아진 혈관을 모사할 수 도 있고, 혈관모사튜브를 통과하는 유체를 연속 촬영한 경우 촬영장치의 연속촬영기능을 검증할 수 도 있다.
Claims (9)
- 의료용 영상촬영장치에 장착되어 촬영되는 피촬영물로서, 그 내부에는 인체 소정부위의 혈관을 모사하는 혈관모사튜브가 구비되어 있는 팬텀과;상기 혈관모사튜브의 일단부에 연결되며 팬텀으로부터 연장되는 공급파이프와;상기 공급파이프를 통해 혈관모사튜브측으로 유체를 공급하여 유체가 혈관모사튜브를 통과하도록 하는 유체공급부와;상기 공급파이프에 위치하며 상기 혈관모사튜브로 향하는 유체내에, 상기 영상촬영장치에 그 영상이 나타나는 조영액을 주입하는 조영액주입부와;상기 혈관모사튜브의 타단부에 연결되며 혈관모사튜브를 통과한 유체를 팬텀 외부로 배출하는 배출파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 1항에 있어서,상기 팬텀은;외부에 대해 밀폐된 내부공간을 제공하고 개폐 가능한 케이스와,상기 케이스내에 구비되는 것으로서,상기 공급파이프와 혈관모사튜브 일단부 사이에 위치하며 공급파이프와 혈관모사튜브를 연통시키는 유입연통부와,상기 배출파이프와 혈관모사튜브 타단부 사이에 위치하며 배출파이프와 혈관모사튜브를 연통시키는 유출연통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 2항에 있어서,상기 유입연통부는, 그 일단부가 상기 공급파이프와 연결되는 유입튜브와, 상기 유입튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 포함하여 구성되고,상기 유출연통부는, 그 일단부가 상기 배출파이프에 연결되는 유출튜브와, 상기 유출튜브의 타단부에 결합하는 것으로서 두 개 이상의 분기된 유동경로를 제공하는 커넥터를 구비하고,상기 혈관모사튜브는 일정직경을 갖는 플렉시블한 관으로서 양단부가 각 커넥터의 분기된 단부에 끼워져 연결되는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 1항에 있어서,상기 유체공급부는;소정용적을 가지고 상기 유체를 수용하는 레저버와,상기 레저버내의 유체를 설정된 속도로 펌핑하여 상기 공급파이프를 통해 혈관모사튜브로 공급하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖 는 팬텀장치.
- 제 4항에 있어서,상기 유체공급부에는, 상기 펌프의 펌핑 유량을 계측하는 유량계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 1항에 있어서,상기 조영액주입부는, 공급파이프의 유동경로 상에 위치하며, 주사기를 이용해 공급파이프 내부에 조영액을 주사할 수 있도록 구성된 연질합성수지제 튜브인 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 4항에 있어서,상기 배출파이프의 단부는 상기 레저버에 인입 고정되어 혈관모사튜브를 통과한 유체를 레저버로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 2항에 있어서,상기 팬텀의 케이스 내부에는 상기 혈관모사튜브가 모사하는 혈관을 그 내부에 갖는 기관을 모사하기 위한 것으로서, 상기 케이스 내에 차례로 적층 설치되며 적층됨에 따라 그 내부에 해당 기관의 모양에 대응하는 형상의 내부공간을 형성하 는 다수의 단위슬라이스로 이루어지는 슬라이스적층체가 더 구비되며,상기 혈관모사튜브는 상기 슬라이스적층체의 내부공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
- 제 8항에 있어서,상기 각 단위슬라이스는 일정두께의 판상플레이트로서, 각 단위슬라이스에는 모사하고자 하는 기관의 해당단면에서의 윤곽형상을 모사한 단면구멍이 관통 형성되어 각 단위슬라이스가 적층됨에 따라 상기 단면구멍이 슬라이스적층체의 내부에, 해당 기관의 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050082635A KR100721117B1 (ko) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050082635A KR100721117B1 (ko) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020050025668U Division KR200405783Y1 (ko) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070027241A KR20070027241A (ko) | 2007-03-09 |
| KR100721117B1 true KR100721117B1 (ko) | 2007-05-28 |
Family
ID=38100538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050082635A KR100721117B1 (ko) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100721117B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101412876B1 (ko) | 2013-02-13 | 2014-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 미세유체칩을 이용한 뇌혈관모델 |
| KR101474827B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2014-12-19 | 한국표준과학연구원 | 혈압계 테스트용 팬텀, 이를 이용한 혈압계 테스트장비 및 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100912115B1 (ko) * | 2007-09-19 | 2009-08-13 | 한국전기연구원 | 모의맥파 시뮬레이터 |
| KR101694184B1 (ko) * | 2013-12-06 | 2017-01-09 | 주식회사 옥시백 | 유방 질환 조기 진단을 위한 팬텀 |
| GB2547727B (en) * | 2016-02-29 | 2022-05-04 | Gold Standard Phantoms Ltd | Perfusion phantom |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1057336A (ja) | 1996-08-20 | 1998-03-03 | Onishi Noboru | Ｍｒｉ装置の撮影トレーニング用人体ファントム |
| JP2002095654A (ja) | 2000-09-26 | 2002-04-02 | Toshiba Corp | Ｘ線画像診断装置 |
-
2005
- 2005-09-06 KR KR1020050082635A patent/KR100721117B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1057336A (ja) | 1996-08-20 | 1998-03-03 | Onishi Noboru | Ｍｒｉ装置の撮影トレーニング用人体ファントム |
| JP2002095654A (ja) | 2000-09-26 | 2002-04-02 | Toshiba Corp | Ｘ線画像診断装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101412876B1 (ko) | 2013-02-13 | 2014-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 미세유체칩을 이용한 뇌혈관모델 |
| KR101474827B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2014-12-19 | 한국표준과학연구원 | 혈압계 테스트용 팬텀, 이를 이용한 혈압계 테스트장비 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070027241A (ko) | 2007-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9990863B2 (en) | Perfusion phantom device | |
| JP7096161B2 (ja) | Ｍｒｉのための灌流ファントム並びにファントムのｍｒ画像の有効性を確認するための装置、システム及び方法 | |
| US10327731B2 (en) | Unit-of-module mapping phantom for multiple purposes and multiple fusion images | |
| US8563919B2 (en) | Dynamic flow imaging phantom and model therefor | |
| US20030211036A1 (en) | Method and apparatus for monitoring and quantitatively evaluating tumor perfusion | |
| KR100721117B1 (ko) | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 | |
| EP2418636A1 (en) | Head model for brain-imaging device and technique for producing same | |
| US6744039B1 (en) | Single-chamber fillable phantom for nuclear imaging | |
| WO2005119025A2 (en) | Radioactive-emission-measurement optimization to specific body structures | |
| US20070299335A1 (en) | Estimation of blood input function for functional medical scans | |
| KR101662436B1 (ko) | 초고자장 자기공명영상 장비의 성능평가용 팬텀 | |
| US11272841B2 (en) | Indicator fluids, systems, and methods for assessing movement of substances within, to or from a cerebrospinal fluid, brain or spinal cord compartment of a cranio-spinal cavity of a human | |
| CN1895185B (zh) | 显示检查对象的检查区域和药剂在体内影响的信息的方法 | |
| JP4495055B2 (ja) | Ｓｐｅｃｔ用カメラおよびｐｅｔ用カメラの放射能濃度分解能評価用ファントム、放射能濃度分解能評価用画像の作成方法ならびに放射能濃度分解能評価方法 | |
| KR200405783Y1 (ko) | 유체순환시스템을 갖는 팬텀장치 | |
| CN108618791A (zh) | 用于pet和mri分子成像分开或者同时测量的qa和qc体模 | |
| Celler et al. | Dynamic heart-in-thorax phantom for functional SPECT | |
| KR101653095B1 (ko) | Mri 영상에서 자화감수성의 차이에 의해 발생되는 인공물을 측정하기 위한 팬텀 | |
| CN103156630A (zh) | 用于分子成像的针引导 | |
| EP2601886B1 (en) | Compartmental analyzer, compartmental analysis method, program, and recording medium | |
| Klingensmith | The Mathematics and Biology of the Biodistribution of Radiopharmaceuticals-A Clinical Perspective | |
| Wright et al. | Principles of Imaging Modalities | |
| CN208481358U (zh) | 用于pet和mri分子成像分开或者同时测量的qa和qc体模 | |
| Greitz | The history of Swedish neuroradiology | |
| Nott et al. | A model of the hepatic perfusion index in the rat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140304 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160224 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |