KR101140341B1 - X-ray and g-ray Hybrid Image Sensing Method and Apparatus for DTSDigital Tomosynthesis System - Google Patents

X-ray and g-ray Hybrid Image Sensing Method and Apparatus for DTSDigital Tomosynthesis System Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 단층합성 촬영장치(DTS, Digital Tomosynthesis System)에서 X-선과 γ-선 하이브리드 영상을 센싱하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른, 디지털 단층합성 촬영 장치에 구비되는 하이브리드 영상 센싱 장치는, 대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 상기 대상체에 미리 주입된 약물로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환 수단의 출력을 처리하는 회로; 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 X-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 X-선 계수기; 및 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 γ-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 γ-선 계수기를 포함한다.
The present invention relates to a method and apparatus for sensing X-ray and γ-ray hybrid images in a digital tomosynthesis system (DTS).
According to an aspect of the present invention, a hybrid image sensing device included in a digital tomography apparatus includes photoelectric for converting X-rays projected from an object or γ-rays emitted from a drug previously injected into the object into electrical signals. Circuitry for processing the output of the conversion means; An X-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated in the photoelectric conversion means by the X-ray from the signal processed in the circuit; And a γ-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the γ-ray from the signal processed in the circuit.

Figure R1020100073088
Figure R1020100073088

Description

디지털 단층합성 촬영 장치의 X―선과 γ-선 하이브리드 영상을 센싱하기 위한 방법 및 장치{X-ray and γ-ray Hybrid Image Sensing Method and Apparatus for DTS(Digital Tomosynthesis System)}X-ray and γ-ray Hybrid Image Sensing Method and Apparatus for DTS (Digital Tomosynthesis System)}

본 발명은 X-선과 γ-선 하이브리드 영상 센싱 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 디지털 단층합성 촬영장치(DTS, Digital Tomosynthesis System)에서 X-선과 γ-선 하이브리드 영상을 센싱하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for sensing X-ray and γ-ray hybrid images, and more particularly, to a method and apparatus for sensing X-ray and γ-ray hybrid images in a digital tomosynthesis system (DTS). It is about.

디지털 단층합성 촬영장치(DTS, Digital Tomosynthesis System)는 제한된 각도 내에서 다각도로 획득된 투영 영상 데이터를 사용하여 영상을 3차원으로 재구성하는 장치이다. DTS는 2차원 투영 영상에서 촬영대상 피사체의 중첩된 영상을 3차원 공간적으로 분리함으로써 분석과 진단의 정밀도를 향상하는 기술을 이용한다. 최근 이 기술은 3차원 디지털 유방암 단층합성 촬영장치(DBT, Digital Breast Tomosynthesis) 분야에 적용하기 위한 많은 연구가 진행 중이다.A digital tomosynthesis system (DTS) is a device that reconstructs an image in three dimensions by using projection image data acquired at multiple angles within a limited angle. DTS uses a technique of improving the accuracy of analysis and diagnosis by separating the superimposed image of the subject to be three-dimensional spatially from the two-dimensional projection image. Recently, a lot of research is being carried out to apply this technology to the field of 3D Digital Breast Tomosynthesis (DBT).

기존의 2차원 X-선 Mammography방법은 X-선원에서부터 검출기까지의 공간상에 존재하는 모든 X-선 감쇄에 의존하여 영상을 검출하기 때문에, 관심 병변 영역이 병변 위 또는 아래의 물체에 의하여 중첩됨으로써 병변에 대하여 정확한 식별이 곤란하였다. 물론, 전산화 단층촬영장치(CT, Computed Tomography)를 이용한 3차원 진단영상을 이용하면 이러한 중첩을 충분히 제거할 수 있으나, CT는 매우 많은 각도에서 촬영하여야 하고, 피사체를 중심으로 일회전을 하여야 하므로, 조사선량과 회전각도 등에서 유방암 진단과 같은 분야에서는 많은 제약점을 가지고 있다. The conventional two-dimensional X-ray mammography method detects an image depending on all X-ray attenuations existing in the space from the X-ray source to the detector, so that the lesion region of interest is overlapped by an object above or below the lesion. Accurate identification of lesions was difficult. Of course, using a three-dimensional diagnostic image using a computed tomography (CT) can eliminate this overlap, but CT must be taken from many angles, and one rotation around the subject, There are many limitations in areas such as breast cancer diagnosis in terms of irradiation dose and rotation angle.

DTS 기술을 이용한 DBT분야에서는 이와 같은 많은 조사선량과 회전각도에 대한 제약점을 해결하면서, 거의 CT에 가까운 3차원 영상을 제공한다는 점에서 매우 의미있고 효용성이 높은 진단 기술로 인식되고 있다. 그러나, 이와 같은 DTS 기술을 이용한 X-선 투영 영상은 피사체에 대한 해부학적 영상만을 제공할 뿐, 유방 조직과 같이 밀도가 높은 병변 부위에서의 좀 더 정밀한 영상 획득을 위하여 개선해야 할 점들이 많다. In the field of DBT using DTS technology, it is recognized as a very meaningful and highly effective diagnostic technology in that it provides three-dimensional images close to CT while solving such limitations on radiation dose and rotation angle. However, the X-ray projection image using the DTS technology provides only an anatomical image of a subject, and there are many improvements to obtain more accurate images in dense lesions such as breast tissue.

최근에는, 도 1과 같이, 하이브리드 DTS를 이용하여 X-선원(110)을 이용해 X-선을 피사체에 조사하면서 X-선 검출기(120)로 X-선 투영 영상을 획득하고, 피사체에 미리 주입된 소정 약물로부터 나오는 γ-선을 γ-선 카메라(130)로 획득하여 γ-선 영상을 획득함으로써, X-선 투영 영상과 γ-선 영상을 조합하여 유방 조직과 같이 밀도가 높은 부위에서 X-선의 왜곡을 보정하려는 시도가 있다. 그러나, 도 1과 같은 하이브리드 DTS는 별도의 γ-선 카메라(130)를 구비하여야 하므로 장치의 가격을 상승시키며, X-선원(110) 뿐만 아니라 γ-선 카메라(130)를 회전시키며 다각도의 영상을 획득하고자 할 때 장치의 작동에 불편을 초래하는 문제점이 있다.Recently, as shown in FIG. 1, X-ray projection image is acquired by the X-ray detector 120 while the X-ray source 110 is irradiated to the subject using the X-ray source 110 using the hybrid DTS, and injected into the subject in advance. Γ-rays from the prescribed drug were acquired by the γ-ray camera 130 to obtain γ-ray images, thereby combining X-ray projection images and γ-ray images to obtain X at high density areas such as breast tissue. Attempt to correct line distortion. However, since the hybrid DTS as shown in FIG. 1 should have a separate γ-ray camera 130, it increases the price of the device, and rotates the γ-ray camera 130 as well as the X-ray source 110. There is a problem that causes inconvenience in the operation of the device when trying to obtain.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 별도의 γ-선 카메라 없이도 하이브리드 영상 센싱 장치를 통해 X-선과 γ-선 하이브리드 영상을 제공함으로써, 효율적으로 병변에 대하여 정확한 식별력을 제공할 수 있는 디지털 단층합성 촬영장치의 X-선과 γ-선 하이브리드 영상 센싱 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to efficiently provide for X-ray and γ-ray hybrid images through a hybrid image sensing device without a separate γ-ray camera, thereby effectively preventing lesions. The present invention provides a method and apparatus for sensing X-ray and γ-ray hybrid images of a digital tomography imaging apparatus capable of providing accurate identification.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 디지털 단층합성 촬영 장치에 구비되는 하이브리드 영상 센싱 장치는, 대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 상기 대상체에 미리 주입된 약물로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환 수단의 출력을 처리하는 회로; 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 X-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 X-선 계수기; 및 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 γ-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 γ-선 계수기를 포함한다.First, to summarize the features of the present invention, according to one aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, the hybrid image sensing device provided in the digital tomography imaging apparatus, the X-ray projected from the object Or a circuit for processing an output of photoelectric conversion means for converting gamma -rays emitted from drugs previously injected into the object into electrical signals; An X-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated in the photoelectric conversion means by the X-ray from the signal processed in the circuit; And a γ-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the γ-ray from the signal processed in the circuit.

상기 대상체에 미리 주입된 약물은 Tc-99m sestamibi를 포함한다.Drugs previously injected into the subject include Tc-99m sestamibi.

상기 회로는, 상기 광전 변환 수단의 출력을 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기의 출력과 각각에 미리 설정된 기준 전압을 비교하기 위한 복수의 비교기들; 및 상기 복수의 비교기들의 출력에 대한 논리 조합을 통해 상기 X-선 계수기로 출력할 제1신호 및 상기 γ-선 계수기로 출력할 제2신호를 생성하는 로직을 포함한다.The circuit includes an amplifier for amplifying the output of the photoelectric conversion means; A plurality of comparators for comparing the output of said amplifier with a preset reference voltage in each; And logic for generating a first signal to be output to the X-ray counter and a second signal to be output to the γ-ray counter through a logical combination of the outputs of the plurality of comparators.

상기 복수의 비교기들은, 상기 증폭기의 출력과 제1기준 전압을 비교하여 제1 비교 결과 신호를 생성하는 제1비교기; 상기 증폭기의 출력과 제2기준 전압을 비교하여 제2 비교 결과 신호를 생성하는 제2비교기; 및 상기 증폭기의 출력과 제3기준 전압을 비교하여 제3 비교 결과 신호를 생성하는 제3비교기를 포함한다.The plurality of comparators may include: a first comparator configured to compare the output of the amplifier and a first reference voltage to generate a first comparison result signal; A second comparator for comparing a output of the amplifier with a second reference voltage to generate a second comparison result signal; And a third comparator comparing the output of the amplifier with a third reference voltage to generate a third comparison result signal.

상기 제1기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 γ-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제1전압이고, 상기 제2기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제2전압이며, 상기 제3기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응되어 상기 제2전압보다 작게 미리 설정된 제3전압이며, 상기 제1전압은 상기 제2전압보다 크게 설정될 수 있다.The first reference voltage is a preset first voltage corresponding to the case where the photoelectric conversion means generates a signal for γ-ray, and the second reference voltage generates the signal for the X-ray in the photoelectric conversion means. The third reference voltage corresponds to a case in which the third reference voltage corresponds to a case in which the photoelectric conversion means generates a signal for X-rays, and is a third voltage preset to be smaller than the second voltage. The first voltage may be set greater than the second voltage.

상기 로직은, 상기 제1 비교 결과 신호에 따라 액티브되는 상기 제1신호를 생성하는 제1수단; 및 상기 제2 비교 결과 신호 및 상기 제3 비교 결과 신호의 논리곱 연산 결과에 따라 액티브되는 상기 제2신호를 생성하는 제2 수단을 포함한다.The logic may include: first means for generating the first signal that is activated according to the first comparison result signal; And second means for generating the second signal that is activated according to a logical product operation result of the second comparison result signal and the third comparison result signal.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 디지털 단층합성 촬영 장치에서의 하이브리드 영상 센싱 방법은, 대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 상기 대상체에 미리 주입된 약물로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하는 하나의 광전 변환 수단의 출력을 처리하는 단계; 상기 X-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 단계; 및 상기 γ-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 단계를 포함한다.In addition, the hybrid image sensing method in the digital tomography imaging apparatus according to another aspect of the present invention, converting the X-rays projected from the object or the γ-rays emitted from the drug previously injected into the object into an electrical signal Processing the output of one photoelectric conversion means; Outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the X-rays; And outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the γ-rays.

본 발명에 따른 디지털 단층합성 촬영장치의 X-선과 γ-선 하이브리드 영상 센싱 방법 및 장치에 따르면, 별도의 γ-선 카메라 없이도 하이브리드 영상 센싱 장치를 통해 X-선과 γ-선 하이브리드 영상을 제공함으로써, 효율적으로 병변에 대하여 정확한 식별력을 제공할 수 있다. According to the X-ray and γ-ray hybrid image sensing method and apparatus of the digital tomography imaging apparatus according to the present invention, by providing an X-ray and γ-ray hybrid image through a hybrid image sensing device without a separate γ-ray camera, It can efficiently provide accurate identification of lesions.

도 1은 일반적인 하이브리드 디지털 단층 합성 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 단층 합성 촬영 장치의 하이브리드 영상 센싱 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 3의 다각도에서의 촬영 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 하이브리드 영상 센싱 장치의 블록도이다.
1 is a view for explaining a general hybrid digital tomography apparatus.
FIG. 2 is a diagram for describing a hybrid image sensing device of a digital tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for describing a photographing method at multiple angles of FIG. 3.
4 is a block diagram of the hybrid image sensing device of FIG. 2.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 단층 합성 촬영 장치(10)의 하이브리드 영상 센싱 장치(12)를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for describing a hybrid image sensing device 12 of the digital tomography apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 디지털 단층 합성 촬영 장치(10)에서는, 유방암 진단 등을 위하여 3차원 영상 재구성 알고리듬을 이용할 수 있으며, X-선원(11)을 다각도로 이동시키면서 진단 대상체(예를 들어, 유방)에 X-선을 투영시켜 평판형 2차원 하이브리드 영상 센싱 장치(12)를 사용하여 다각도에서의 X-선 영상을 촬영하는 Cone-beam 방식의 영상 재구성 알고리듬과 유사한 방식을 사용할 수 있다. 이 뿐만 아니라, 별도의 γ-선 카메라 없이도 γ-선 영상을 제공할 수 있도록 하기 위하여 하이브리드 영상 센싱 장치(12)는 대상체에 미리 주입된 약물(예를 들어, Tc-99m sestamibi)로부터 방출되는 γ-선에 대한 영상을 획득함으로써, X-선 영상과 γ-선 영상을 조합하여 분석할 수 있도록 하여 효율적으로 병변에 대하여 정확한 식별력을 제공할 수 있게 하였다In the digital tomography apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, a 3D image reconstruction algorithm may be used for diagnosing breast cancer, and the diagnostic subject (for example, moving the X-ray source 11 at various angles). X-rays are projected onto the breast, and the planar two-dimensional hybrid image sensing device 12 may be used to take a method similar to the Cone-beam image reconstruction algorithm for capturing X-ray images from multiple angles. In addition, in order to be able to provide γ-ray images without a separate γ-ray camera, the hybrid image sensing device 12 may release γ released from a drug (eg, Tc-99m sestamibi) previously injected into the object. By acquiring -ray images, X-ray images and γ-ray images can be combined and analyzed to efficiently provide accurate identification of lesions.

도 3과 같이, A, B 부분에 있는 경우에, 방향 2에서 촬영시 두 병변 상태는 중첩된 영상으로 나타나며, 방향 1에서 촬영 시에는 A 부위의 병변이 투영 영상의 왼쪽에 나타나고, 방향 3에서 촬영 시에는 B 부위의 병변이 투영 영상의 왼쪽에 나타나게 된다. 디지털 단층합성 촬영장치(10)의 DTS기술은 이와 같은 하이브리드 영상 센싱 장치(12)를 통해 다각도에서 획득되는2차원 투영 영상에 중첩되어 나타나는 X-선 영상을 통해서도 대상체를 3차원 공간으로 분리하여 분석함으로써 3차원적인 병변의 위치 및 상태를 정확히 진단할 수 있도록 한다. 본 발명의 디지털 단층 합성 촬영 장치(10)에서는 이와 같은 X-선 영상의 분석을 통한 진단에 보조할 수 있도록 하이브리드 영상 센싱 장치(12)를 통해 γ-선 영상을 동시에 제공할 수 있다. As shown in FIG. 3, in the case of A and B portions, two lesion states are shown as superimposed images when taken in direction 2, and when taken in direction 1, lesions of site A appear on the left side of the projection image and in direction 3 At the time of shooting, lesions in the B region appear on the left side of the projection image. The DTS technology of the digital tomography apparatus 10 separates and analyzes an object into three-dimensional space through an X-ray image that is superimposed on a two-dimensional projection image acquired from multiple angles through the hybrid image sensing device 12. This allows accurate diagnosis of the location and condition of the three-dimensional lesions. In the digital tomography apparatus 10 of the present invention, the γ-ray image may be simultaneously provided through the hybrid image sensing device 12 to assist in diagnosis through the analysis of the X-ray image.

도 4는 도 2의 하이브리드 영상 센싱 장치(12)의 블록도이다.4 is a block diagram of the hybrid image sensing device 12 of FIG. 2.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 영상 센싱 장치(12)는 광전 변환 수단, 즉, CMOS(Complementary MOS), 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등의 형태로 만들어지는 포토 다이오드(photo diode: PD)를 통해 출력되는 신호를 처리한다. 포토 다이오드(PD)는 대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 대상체에 미리 주입된 약물(예를 들어, Tc-99m sestamibi)로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하여 출력할 수 있다.Referring to FIG. 4, the hybrid image sensing device 12 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a photodiode formed in the form of a photoelectric conversion means, that is, a complementary MOS (CMOS) or a charge coupled device (CCD). Photo diode: processes the signal output through the PD). The photodiode PD may convert and output X-rays projected from the object or γ-rays emitted from a drug (eg, Tc-99m sestamibi) previously injected into the object into an electrical signal.

하이브리드 영상 센싱 장치(12)는 증폭기(42), 제1비교기(43), 제2비교기(44), 제3비교기(45), 로직(46), X-선 계수기(47), 및 γ-선 계수기(48)를 포함한다.The hybrid image sensing device 12 includes an amplifier 42, a first comparator 43, a second comparator 44, a third comparator 45, a logic 46, an X-ray counter 47, and γ- A line counter 48.

증폭기(42), 제1비교기(43), 제2비교기(44), 및 제3비교기(45), 로직(46)은, 포토 다이오드(PD)로부터의 출력 신호를 처리하여 X-선 계수기(47)로 출력할 신호와 γ-선 계수기(48)로 출력할 신호 각각을 생성한다. The amplifier 42, the first comparator 43, the second comparator 44, the third comparator 45, and the logic 46 process an output signal from the photodiode PD to form an X-ray counter ( 47 and a signal to be output to the gamma-ray counter 48.

증폭기(42)는 포토 다이오드(PD)로부터의 미약한 신호를 증폭하여 후단에서 처리하기에 적절한 크기의 신호로 증폭한다.The amplifier 42 amplifies the weak signal from the photodiode PD and amplifies it into a signal of a size appropriate for processing at a later stage.

제1비교기(43), 제2비교기(44), 및 제3비교기(45)는 각각 증폭기(42)의 출력과 각각에 미리 설정된 기준 전압(VREF1/VREF2/VREF3)을 비교한다.The first comparator 43, the second comparator 44, and the third comparator 45 compare the output of the amplifier 42 with the preset reference voltages VREF1 / VREF2 / VREF3, respectively.

제1비교기(43)는 증폭기(42)의 출력과 제1기준 전압(VREF1)을 비교하여 제1 비교 결과 신호를 생성한다. 예를 들어, 제1기준 전압(VREF1)는 포토 다이오드(PD)에서 γ-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제1전압이다. 즉, 제1기준 전압(VREF1)는 대상체에 미리 주입된 약물(예를 들어, Tc-99m sestamibi)로부터 γ-선이 방출될 수 있으며, 이때의 γ-선의 에너지는 140-keV 정도이고, 포토 다이오드(PD)에서 이에 대응된 가시광 등의 광자를 발생하여 전기적 신호를 출력할 때 이에 해당하는 전압을 가정하여 설정된 전압이다.The first comparator 43 compares the output of the amplifier 42 with the first reference voltage VREF1 to generate a first comparison result signal. For example, the first reference voltage VREF1 is a preset first voltage corresponding to the case where the photodiode PD generates a signal for? -Line. That is, the first reference voltage VREF1 may emit γ-rays from a drug (eg, Tc-99m sestamibi) previously injected into the subject, and the energy of the γ-rays is about 140-keV, and the photo When the diode PD generates photons such as visible light and outputs an electrical signal, the voltage is set by assuming a voltage corresponding thereto.

제2비교기(44)는 증폭기(42)의 출력과 제2기준 전압(VREF2)을 비교하여 제2 비교 결과 신호를 생성한다. 예를 들어, 제2기준 전압(VREF2)는 포토 다이오드(PD)에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제2전압이다. 즉, 제2기준 전압(VREF2)는 X-선원(11)에서 나온 X-선이 대상체를 통과해 투영될 때, 이때의 X-선의 에너지는 20~30keV 정도이고, 포토 다이오드(PD)에서 30keV 정도에 대응된 가시광 등의 광자를 발생하여 전기적 신호를 출력할 때 이에 해당하는 전압을 가정하여 설정된 전압이다.The second comparator 44 compares the output of the amplifier 42 with the second reference voltage VREF2 to generate a second comparison result signal. For example, the second reference voltage VREF2 is a preset second voltage corresponding to the case where the photodiode PD generates a signal for the X-ray. That is, when the X-rays emitted from the X-ray source 11 are projected through the object, the second reference voltage VREF2 has an energy of about 20 to 30 keV at this time and 30 keV at the photodiode PD. When a photon such as visible light corresponding to a degree is generated to output an electrical signal, the voltage is set assuming a corresponding voltage.

제3비교기(45)는 증폭기(42)의 출력과 제3기준 전압(VREF3)을 비교하여 제3 비교 결과 신호를 생성한다. 예를 들어, 제3기준 전압(VREF3)는 포토 다이오드(PD)에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제3전압이다. 즉, 제3기준 전압(VREF3)는 X-선원(11)에서 나온 X-선이 대상체를 통과해 투영될 때, 이때의 X-선의 에너지는 20~30keV 정도이고, 포토 다이오드(PD)에서 20 keV 와 30keV 사이의 에너지에 대응된 가시광 등의 광자를 발생하여 전기적 신호를 출력할 때 이에 해당하는 전압을 가정하여 설정된 전압이다. The third comparator 45 compares the output of the amplifier 42 with the third reference voltage VREF3 to generate a third comparison result signal. For example, the third reference voltage VREF3 is a preset third voltage corresponding to the case where the photodiode PD generates a signal for the X-ray. That is, when the X-rays emitted from the X-ray source 11 are projected through the object, the third reference voltage VREF3 has the energy of the X-rays of about 20 to 30 keV and 20 in the photodiode PD. When a photon such as visible light corresponding to energy between keV and 30keV is generated and an electrical signal is output, the voltage is set assuming a corresponding voltage.

위에서, 제2기준 전압(VREF2)이 제3기준 전압(VREF3) 보다 크게 설정될 수 있고, 제1기준 전압(VREF1)이 제2기준 전압(VREF2) 보다 크게 설정되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 회로의 구성에 따라 기준 전압들(VREF1,VREF2,VREF3)의 크기는 다른 방식으로 적절히 설정될 수 있다.In the above, the second reference voltage VREF2 may be set larger than the third reference voltage VREF3, and the first reference voltage VREF1 may be set larger than the second reference voltage VREF2. However, the present invention is not limited thereto, and sizes of the reference voltages VREF1, VREF2, and VREF3 may be appropriately set in other manners according to the circuit configuration.

한편, 로직(46)은 복수의 비교기들(43, 44, 45)의 출력에 대한 논리 조합을 통해 X-선 계수기(47)로 출력할 제1신호 및 γ-선 계수기(48)로 출력할 제2신호를 생성한다. 예를 들어, 로직(46)은 제1비교기(43)로부터 생성된 제1 비교 결과 신호를 바이패스하거나 버퍼링하여, 제1 비교 결과 신호에 따라 액티브되는 신호를 생성하여 γ-선 계수기(48)로 출력할 수 있다. 또한, 로직(46)은 제2비교기(44)로부터 생성된 제2 비교 결과 신호와 제3비교기(45)로부터 생성된 제3 비교 결과 신호를 논리곱 연산하는 로직을 이용해, 제2 비교 결과 신호와 제3 비교 결과 신호의 논리곱 연산 결과에 따라 액티브되는 신호를 생성하여 X-선 계수기(47)로 출력할 수 있다.Meanwhile, the logic 46 may output the first signal to be output to the X-ray counter 47 and the γ-ray counter 48 through logic combinations of the outputs of the plurality of comparators 43, 44, and 45. Generate a second signal. For example, the logic 46 bypasses or buffers the first comparison result signal generated from the first comparator 43 to generate a signal that is active in accordance with the first comparison result signal to generate the γ-line counter 48. Can be printed as In addition, the logic 46 may use a logic to perform an AND operation on the second comparison result signal generated from the second comparator 44 and the third comparison result signal generated from the third comparator 45 to generate a second comparison result signal. According to the result of the AND operation of the third comparison result signal can be generated and output to the X-ray counter 47.

γ-선 계수기(48)는 위와 같이 로직(46)으로부터 생성되는 제1 비교 결과 신호에 따라 액티브되는 신호의 액티브 수(예를 들어, 로직 하이 펄스의 수)를 계수함으로써, 위와 같은 γ-선에 의하여 포토 다이오드(PD)에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.The γ-ray counter 48 counts the active number (eg, the number of logic high pulses) of the signal that is activated according to the first comparison result signal generated from the logic 46 as above, thereby providing the γ-ray counter as described above. As a result, a signal corresponding to the number of photons generated by the photodiode PD may be output.

X-선 계수기(47)는 위와 같이 로직(46)으로부터 생성되는 제2 비교 결과 신호와 제3 비교 결과 신호의 논리곱 연산 결과에 따라 액티브되는 신호의 액티브 수(예를 들어, 로직 하이 펄스의 수)를 계수함으로써, 위와 같은 X-선에 의하여 포토 다이오드(PD)에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. The X-ray counter 47 is an active number of the active signal according to the logical product operation result of the second comparison result signal and the third comparison result signal generated from the logic 46 as described above (eg, Number), a signal corresponding to the number of photons generated by the photodiode PD by the X-rays as described above can be output.

이에 따라 X-선 계수기(47)와 γ-선 계수기(48)로부터 출력되는 신호는 소정 프로세서에서 처리되어, LCD와 같은 디스플레이 수단의 화면에 필요한 X-선 영상, γ-선 영상 또는 이들을 조합한 영상을 제공할 수 있게 된다. γ-선 영상은 X-선 영상의 분석을 통한 진단에 보조함으로써 3차원적인 병변의 위치 및 상태를 좀 더 정확히 진단할 수 있게 할 수 있다.Accordingly, the signals output from the X-ray counter 47 and the γ-ray counter 48 are processed by a predetermined processor, so that an X-ray image, a γ-ray image, or a combination thereof necessary for the screen of a display means such as an LCD is processed. It can provide images. The γ-ray image can assist in diagnosis through analysis of the X-ray image, thereby enabling a more accurate diagnosis of the location and condition of the three-dimensional lesion.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

X-선원(11)
하이브리드 영상 센싱 장치(12)
증폭기(42)
제1 비교기(43)
제2 비교기(44)
제3 비교기(45)
로직(46)
X-선 계수기(47)
γ-선 계수기(48)
X-ray source (11)
Hybrid Image Sensing Device (12)
Amplifier (42)
First comparator 43
Second Comparator (44)
Third Comparator (45)
Logic (46)
X-Ray Counter (47)
γ-ray counter (48)

Claims (7)

디지털 단층합성 촬영 장치에 구비되는 하이브리드 영상 센싱 장치에 있어서,
대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 상기 대상체에 미리 주입된 약물로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환 수단의 출력을 처리하는 회로; 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 X-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 X-선 계수기; 및 상기 회로에서 처리된 신호로부터 상기 γ-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 γ-선 계수기를 포함하고,
상기 회로는,
상기 광전 변환 수단의 출력을 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기의 출력과 각각에 미리 설정된 기준 전압을 비교하기 위한 복수의 비교기들; 및 상기 복수의 비교기들의 출력에 대한 논리 조합을 통해 상기 X-선 계수기로 출력할 제1신호 및 상기 γ-선 계수기로 출력할 제2신호를 생성하는 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 장치.
A hybrid image sensing device provided in a digital tomography imaging apparatus,
A circuit for processing an output of photoelectric conversion means for converting X-rays projected from an object or γ-rays emitted from a drug previously injected into the object into an electrical signal; An X-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated in the photoelectric conversion means by the X-ray from the signal processed in the circuit; And a γ-ray counter for outputting a signal corresponding to the number of photons generated in the photoelectric conversion means by the γ-ray from the signal processed in the circuit.
The circuit is,
An amplifier for amplifying the output of the photoelectric conversion means; A plurality of comparators for comparing the output of the amplifier and a preset reference voltage to each; And logic for generating a first signal to be output to the X-ray counter and a second signal to be output to the γ-ray counter through a logical combination of the outputs of the plurality of comparators. Device.
제1항에 있어서,
상기 대상체에 미리 주입된 약물은 Tc-99m sestamibi를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 장치.
The method of claim 1,
Drugs pre-injected into the subject include Tc-99m sestamibi Hybrid image sensing device, characterized in that.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 비교기들은,
상기 증폭기의 출력과 제1기준 전압을 비교하여 제1 비교 결과 신호를 생성하는 제1비교기;
상기 증폭기의 출력과 제2기준 전압을 비교하여 제2 비교 결과 신호를 생성하는 제2비교기; 및
상기 증폭기의 출력과 제3기준 전압을 비교하여 제3 비교 결과 신호를 생성하는 제3비교기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 장치.
The method of claim 1,
The plurality of comparators,
A first comparator for comparing the output of the amplifier with a first reference voltage to generate a first comparison result signal;
A second comparator for comparing a output of the amplifier with a second reference voltage to generate a second comparison result signal; And
A third comparator comparing the output of the amplifier with a third reference voltage to generate a third comparison result signal;
Hybrid image sensing device comprising a.
제4항에 있어서,
상기 제1기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 γ-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제1전압이고,
상기 제2기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응된 미리 설정된 제2전압이며,
상기 제3기준 전압은 상기 광전 변환 수단에서 X-선에 대한 신호를 발생하는 경우에 대응되어 상기 제2전압보다 작게 미리 설정된 제3전압이며,
상기 제1전압은 상기 제2전압보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 장치.
The method of claim 4, wherein
The first reference voltage is a preset first voltage corresponding to the case where the photoelectric conversion means generates a signal for γ-line,
The second reference voltage is a preset second voltage corresponding to the case where the photoelectric conversion means generates a signal for X-rays,
The third reference voltage is a third voltage which is preset to be smaller than the second voltage corresponding to the case where the photoelectric conversion means generates a signal for the X-ray,
And the first voltage is set higher than the second voltage.
제4항에 있어서,
상기 로직은,
상기 제1 비교 결과 신호에 따라 액티브되는 상기 제1신호를 생성하는 제1수단; 및
상기 제2 비교 결과 신호 및 상기 제3 비교 결과 신호의 논리곱 연산 결과에 따라 액티브되는 상기 제2신호를 생성하는 제2 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 장치.
The method of claim 4, wherein
The logic is,
First means for generating the first signal that is activated according to the first comparison result signal; And
Second means for generating the second signal that is activated according to a logical product operation result of the second comparison result signal and the third comparison result signal
Hybrid image sensing device comprising a.
디지털 단층합성 촬영 장치에서의 하이브리드 영상 센싱 방법에 있어서,
대상체에서 투영되어 나오는 X-선 또는 상기 대상체에 미리 주입된 약물로부터 방출되는 γ-선을 전기적 신호로 변환하는 하나의 광전 변환 수단의 출력을 처리하는 단계;
상기 X-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 단계; 및
상기 γ-선에 의하여 상기 광전 변환 수단에서 발생한 광자를 계수한 수에 대응되는 신호를 출력하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 영상 센싱 방법.
A hybrid image sensing method in a digital tomography imaging apparatus,
Processing the output of one photoelectric conversion means for converting X-rays projected from the object or γ-rays emitted from a drug previously injected into the object into an electrical signal;
Outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the X-rays; And
Outputting a signal corresponding to the number of photons generated by the photoelectric conversion means by the? -Rays;
Hybrid image sensing method comprising a.
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