KR101220558B1 - 다목적 ｐｅｔ―ｃｔ 팬텀 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, PET 영상 해상도 측정용 물질이 충진되는 제 1 섹션 바디, PET-CT 영상 정합도 측정용 물질이 충진되는 제 2 섹션 바디, CT 영상 대조도 측정용 물질이 충진되는 제 3 섹션 바디 및 PET 균일도 측정용 물질이 충진되는 제 4 섹션 바디로 이루어지는 다목적 PET-CT 팬텀을 제공한다.
Description
본 발명은 의료용 촬영장치에 사용되는 팬텀에 관한 것이다.
의료 과학 기기의 급속한 발전에 따라 절개 없이 인체 내부를 자세히 관찰할 수 있는 다양한 촬영장치가 사용되고 있으며, 그 예로서 컴퓨터단층촬영장치(CT), 자기공명영상촬영장치(MRI), 핵의학영상촬영장치(SPECT), 양전자방출단층촬영장치(PET) 등을 들 수 있다.
이와 같은 촬영장치들은 정확하고 깨끗한 영상을 출력하는 것이 가장 바람직하다. 이를 위해서 촬영장치의 영상검사에 대한 이상 유무를 점검하고, 이상이 있는 경우 보정 작업을 수행하기 위해서 다수의 팬텀(phantom)이 사용되고 있다. 팬텀의 일례로서 PET 영상 해상도 측정용 팬텀, PET 균일도 측정용 팬텀 및 CT 영상 대조도 측정용 팬텀을 들 수 있다.
하나의 촬영장치에서 해상도, 균일도, 대조도 중 어느 하나만 측정하고 이를 통해 보정 작업을 수행하는 것 보다는, 해상도, 균일도 및 필요시 대조도를 모두 측정하고 이를 통해 전체적인 보정 작업을 실시하는 것이 가장 바람직하다.
그럼에도, 해상도, 균일도 및 대조도 측정 방식은 각각 상이하기에 매 측정시마다 팬텀을 교체하여야만 하며, 이를 위해 촬영장치 셋업 및 준비를 별도로 수행하여야 하기에, 측정 작업이 번거로울 뿐만 아니라 시간이 다소 소요되고 팬텀의 설치 위치의 미묘한 변화에 따라 재측정이 요구될 수 있다는 문제점이 발생한다.
한편, 위와 같은 다수의 촬영장치들은 촬영원리가 상호 상이하여 각각의 장단점을 가지므로, 정확한 진단 및 치료를 위해서 여러 종류의 촬영장치로 촬영하고 촬영을 통해 얻은 영상물을 비교 분석하게 된다.
따라서 서로 다른 촬영장치를 사용하여 획득된 융합 영상물을 동일한 좌표에 위치시키는 영상정합(image registration)이 필수적이다. 영상정합은 서로 다른 촬영장치로 획득한 영상 내용 중 관심부위의 단면 형상을 얻어 마커(marker)를 통한 하나의 참고좌표로 이동시켜 겹쳐보는 것을 의미한다.
정확하고 편리한 영상정합을 위해 다중 영상 획득이 가능하고 정합결과의 정확한 오차분석이 용이하도록 하는 영상 정합도 측정용 팬텀이 사용된다.
그런데, 이러한 영상 정합도 측정용 팬텀 역시 전술한 해상도, 균일도 및 대조도(CT의 경우) 측정용 팬텀과는 별도로 사용되어야 한다는 것이 현재의 인식이었다. 즉, 촬영장치 이상 유무 단계와 영상 정합도 측정 단계를 하나의 팬텀으로써 한번에 실시하는 것을 시도한 사례가 보고되지 않았다.
이에, 본 발명은 PET, CT와 같은 의료용 촬영장치의 이상 유무 확인 및 보정을 위한 해상도, 균일도 및 대조도 측정을 한번의 팬텀 설치에 의해 가능하게 한 팬텀을 제안하고자 한다.
또한, 이와 동시에 영상 정합도 측정이 가능한 팬텀을 제안하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 내측에 동위원소를 채울 수 있는 제 1 섹션 바디, 제 2 섹션 바디, 제 3 섹션 바디 및 제 4 섹션 바디를 포함하며, 상기 제 1 섹션 바디 하측에 차례로 상기 제 2 섹션 바디, 상기 제 3 섹션 바디 및 상기 제4 섹션 바디가 위치하며, 상기 제 1 섹션 바디 내에 PET 영상 해상도 측정용 물질이 충진되며, 상기 제 2 섹션 바디 내에 PET-CT 영상 정합도 측정용 물질이 충진되며, 상기 제 3 섹션 바디 내에 CT 영상 대조도 측정용 물질이 충진되며, 그리고 상기 제 4 섹션 바디 내에 PET 균일도 측정용 물질이 충진되는 것을 특징으로 하는, 다목적 PET-CT 팬텀을 제공한다.
또한, 상기 제 1 섹션 바디에 직경이 상이한 다수의 해상도 측정용 관이 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 섹션 바디에 중앙 관 및 다수의 정합도 측정용 부재가 위치하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 중앙 관 내측에 스티로폼이 충진되며, 그리고 상기 정합도 측정용 부재는 알루미늄으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 제 3 섹션 바디에 직경이 상이한 다수의 대조도 측정용 부재가 위치하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 대조도 측정용 부재는 테프론으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 다목적 PET-CT 팬텀은, 상기 제 1 섹션 바디의 상측에 위치하며 개폐가 가능한 캡; 상기 제 1 섹션 바디의 하측 및 상기 제 2 섹션 바디의 상측에 위치하는 세퍼레이터; 상기 제 3 섹션 바디의 하측 및 상기 제 4 섹션 바디의 상측에 위치하는 어댑터; 및 상기 제 4 섹션 바디의 하측에 위치하는 바닥부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 섹션 바디의 길이는 75mm이며, 상기 제 2 섹션 바디의 길이는 100mm이며, 상기 제 3 섹션 바디의 길이는 25mm이며, 그리고 상기 제 4 섹션 바디의 길이는 75mm인 것이 바람직하다.
본 발명에 의해, PET, CT와 같은 의료용 촬영장치의 이상 유무 확인 및 보정을 위한 해상도, 균일도 및 대조도 측정 및 영상 정합을 위한 측정이 하나의 팬텀에 가능하기에, 한 번의 셋업 및 측정으로서 모든 절차가 완료될 수 있을 뿐만 아니라 팬텀 설치 위치 변화에 기인한 재측정이 필요하지 않고 정확한 측정치를 획득할 수 있으며, 작업이 번거롭지 않다는 장점을 갖는다.
또한, 각각의 측정을 위한 최소한의 크기를 채택함으로써, 하나의 팬텀 자체의 크기가 컴팩트하여 작업자가 다루기 용이하다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A에 따른 단면도로서 제 1 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 4는 도 2의 B-B에 따른 단면도로서 제 2 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 5는 도 2의 C-C에 따른 단면도로서 제 3 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 6은 도 2의 D-D에 따른 단면도로서 제 4 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A에 따른 단면도로서 제 1 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 4는 도 2의 B-B에 따른 단면도로서 제 2 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 5는 도 2의 C-C에 따른 단면도로서 제 3 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도 6은 도 2의 D-D에 따른 단면도로서 제 4 섹션 바디의 단면을 도시한다.
도면을 참조하여 본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀의 구조를 상술한다.
본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀은 네 가지의 기능을 수행하기 위한 구조를 가지며, 각각 제 1 섹션 바디(100), 제 2 섹션 바디(200), 제 3 섹션 바디(300) 및 제 4 섹션 바디(400)로 지칭된다.
다목적 PET-CT 팬텀의 상측 말단에 캡(cap)(510)이 위치한다. 캡(510)은 메인 하우징의 캡 마운팅부(미도시) 상에서 볼트를 이용하여 고정되는 것이 바람직하며, 다수의 섹션 바디(100, 200, 300, 400) 내에 동위원소를 비롯한 측정용 물질을 충진시키도록 개폐 가능한 것이 바람직하다.
캡(510)의 일측에는 캡 플러그(515)가 위치하며, 캡(510)과 제 1 섹션 바디(100) 사이에는 실링용 링(미도시)이 위치하여 단단한 밀봉을 이룬다.
제 1 섹션 바디(100) 내에는 PET 영상 해상도 측정을 위한 물질이 충진되어, PET 영상 해상도(PET spatial resolution) 기능을 수행할 수 있다.
제 1 섹션 바디(100) 내에는 다수의 해상도 측정용 관(110)이 위치한다. 또한, 해상도 측정의 정확도를 증가시키고 다양한 방법으로 해상도를 측정하기 위해 다수의 해상도 측정용 관(110)은 지름이 서로 상이한 것이 바람직하다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 총 12개의 관(110)이 도시되는데, 외경이 6mm, 10mm, 12mm 및 15mm로 상이한 관이 각각 3개씩 위치하는 실시예가 도시된다.
각각의 관(110)들은 캡(510)에 매달린 형상으로 제 1 섹션 바디(100) 내측에 위치함으로써 세퍼레이터(520)와 닿지 않으며, 각각의 관의 내경은 약 2.5mm, 5mm, 7.5mm 및 10mm로서 해상도 측정용 물질이 충진될 수 있다.
본 발명자는 이와 같은 팬텀에서 PET 영상 해상도 측정이 다양한 방법으로 정확하게 수행됨을 다수의 실험을 통해 확인하였다.
본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀을 이용한 PET 영상 해상도 측정은, 관(110) 내부에 동위원소를 채우고 영상을 촬영하는 방법(Hot insert) 및 관(110) 주위에 동위원소를 채우고 영상을 촬영하는 방법(Cold insert) 모두를 통해 수행될 수 있다.
제 1 섹션 바디(100) 하측에는 세퍼레이터(520)가 위치하여 제 2 섹션 바디(200)와 유기적으로 연계된다.
제 2 섹션 바디(200) 내에는 PET-CT 영상 정합도 측정을 위한 물질이 충진되어, PET-CT 영상 정합도(PET-CT registration) 기능을 수행할 수 있다.
제 2 섹션 바디(200) 내측에는 중앙 관(210) 및 다수의 정합도 측정용 부재(220)가 위치한다. 관은 PET 영상과 CT 영상의 정합을 위한 마커(marker) 기능을 수행한다. 이를 위해 중앙 관(210)은 아크릴로 이루어져서 내측에 스트리폼이 채워지고, 정합도 측정용 부재(220)는 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 다목적 PET-CT 팬텀을 이용한 PET-CT 영상 정합도 측정은, 제 2 섹션 바디(200) 내측에 동위원소를 채우고 PET 영상과 CT 영상을 획득한 후 그 정합을 평가하게 방법으로 수행된다.
세퍼레이터(520)의 하측면에는 중앙 관(210)과 정합도 측정용 부재(220)의 상부면을 수용하기 위한 홀(미도시)이 위치함으로써, 세퍼레이터(520)는 제 1 섹션 바디(100)와 제 2 섹션 바디(200)의 연결뿐만 아니라 관(210)과 부재(220)의 위치 고정 역할을 수행한다.
제 3 섹션 바디(300) 내에는 CT 영상 대조도 측정을 위한 물질이 충진되어, CT 영상 대조도(CT contrast) 기능을 수행할 수 있다.
제 3 섹션 바디(300) 내에는 다수의 대조도 측정용 부재(310)가 위치한다. 또한, 대조도 측정의 정확도를 증가시키고 다양한 방법으로 대조도를 측정하기 위해 다수의 대조도 측정용 부재(310)는 지름이 서로 상이한 것이 바람직하다.
도 1 및 도 5을 참조하면, 총 4개의 부재(310)가 도시되는데, 외경이 5mm, 10mm, 15mm 및 20mm로 상이하다. 각각의 부재(310)들은 테프론으로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 3 섹션 바디(300)의 상부면 외측에는 제 2 섹션 바디(200) 내측의 중앙 관(210) 및 정합도 측정용 부재(220)의 하부면을 수용하기 위한 홀(미도시)이 위치함으로써, 제 3 섹션 바디(300)의 상부면이 제 2 섹션 바디(200)의 하부면 역할을 함과 동시에 별도의 세퍼레이터 또는 어댑터 없이 상기 2개의 바디를 연결할 수 있다.
제 3 섹션 바디(300)의 하부에는 어댑터(530)가 위치하며, 어댑터(530)는 제 3 섹션 바디(300)의 하부면이자 제 4 섹션 바디(400)의 상부면 역할을 한다.
제 4 섹션 바디(400) 내에는 PET 균일도 측정을 위한 물질이 충진되어 PET 균일도(PET uniformity) 기능을 수행할 수 있다.
제 4 섹션 바디(400) 하측에는 바닥부(540)가 위치하며, 바닥부(540)의 중앙에는 바닥부 플러그(545)가 위치한다.
제 4 섹션 바디(400) 내에 방사선동위원소를 가득 채운 후 PET 영상을 획득함으로써 PET 균일도 측정이 수행된다.
각각의 섹션 바디(100, 200, 300, 400)에서 고유의 기능을 수행하기 위한 최소한의 길이(depth)를 고려할 경우, 제 1 섹션 바디(100), 제 2 섹션 바디(200), 제 3 섹션 바디(300) 및 제 4 섹션 바디(400)의 길이가 각각 약 75mm, 100mm, 25mm 및 75mm로 이루어지게 할 수 있었다(도 2 참조).
이 경우, 캡(510), 세퍼레이터(520), 어댑터(530) 및 바닥부(540)의 크기를 제외하면 팬텀의 전체 크기를 275mm에 이르도록 할 수 있어서, 종래의 팬텀과 크기의 차이가 거의 없으면서도 4가지의 PET-CT 측정용 팬텀 기능을 모두 수행할 수 있어서, PET-CT 관련 측정을 팬텀의 교체의 번거로움 없이 한번에 수행할 수 있으며 동시에 정확한 측정을 가능하게 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 제 1 섹션 바디
110: 해상도 측정용 관
200: 제 2 섹션 바디
210: 중앙 관
220: 정합도 측정용 부재
300: 제 3 섹션 바디
310: 대조도 측정용 부재
400: 제 4 섹션 바디
510: 캡
515: 캡 플러그
520: 세퍼레이터
530: 어댑터
540: 바닥부
545: 바닥부 플러그
110: 해상도 측정용 관
200: 제 2 섹션 바디
210: 중앙 관
220: 정합도 측정용 부재
300: 제 3 섹션 바디
310: 대조도 측정용 부재
400: 제 4 섹션 바디
510: 캡
515: 캡 플러그
520: 세퍼레이터
530: 어댑터
540: 바닥부
545: 바닥부 플러그
Claims (8)
- 내측에 동위원소를 채울 수 있는 제 1 섹션 바디, 제 2 섹션 바디, 제 3 섹션 바디 및 제 4 섹션 바디를 포함하며,
상기 제 1 섹션 바디 하측에 차례로 상기 제 2 섹션 바디, 상기 제 3 섹션 바디 및 상기 제4 섹션 바디가 위치하며,
상기 제 1 섹션 바디 내에 PET(양전자방출단층촬영장치) 영상 해상도 측정용 물질이 충진되며,
상기 제 2 섹션 바디 내에 PET-CT(컴퓨터단층촬영장치) 영상 정합도 측정용 물질이 충진되며,
상기 제 3 섹션 바디 내에 CT 영상 대조도 측정용 물질이 충진되며, 그리고
상기 제 4 섹션 바디 내에 PET 균일도 측정용 물질이 충진되는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 섹션 바디에 직경이 상이한 다수의 해상도 측정용 관이 위치하는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 섹션 바디에 중앙 관 및 다수의 정합도 측정용 부재가 위치하는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 3 항에 있어서,
상기 중앙 관 내측에 스티로폼이 충진되며, 그리고
상기 정합도 측정용 부재는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 섹션 바디에 직경이 상이한 다수의 대조도 측정용 부재가 위치하는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 5 항에 있어서,
상기 대조도 측정용 부재는 테프론으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다목적 PET-CT 팬텀은,
상기 제 1 섹션 바디의 상측에 위치하며 개폐가 가능한 캡;
상기 제 1 섹션 바디의 하측 및 상기 제 2 섹션 바디의 상측에 위치하는 세퍼레이터;
상기 제 3 섹션 바디의 하측 및 상기 제 4 섹션 바디의 상측에 위치하는 어댑터; 및
상기 제 4 섹션 바디의 하측에 위치하는 바닥부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 섹션 바디의 길이는 75mm이며,
상기 제 2 섹션 바디의 길이는 100mm이며,
상기 제 3 섹션 바디의 길이는 25mm이며, 그리고
상기 제 4 섹션 바디의 길이는 75mm인 것을 특징으로 하는,
다목적 PET-CT 팬텀.
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| KR1020110022847A KR101220558B1 (ko) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | 다목적 ｐｅｔ―ｃｔ 팬텀 |
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| KR1020110022847A KR101220558B1 (ko) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | 다목적 ｐｅｔ―ｃｔ 팬텀 |
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Cited By (1)
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