KR101317366B1 - Device for positron emission tomography moving in a plane - Google Patents

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김영보
손영돈
김행근
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Abstract

PURPOSE: A positron emitting tomography moving on a plane is provided to reduce a sampling interval in an axial direction by independently performing X directional translation, Y directional translation, and Z directional rotational motion at the same time. CONSTITUTION: A moving plate (30) has a hollow planar member and is combined with a frame. A plurality of detecting modules (40) are arranged along a hollow circumference and are combined with the moving plate. Three translation units generate translation in the corners of the moving plate.

Description

평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치{Device for positron emission tomography moving in a plane}Device for positron emission tomography moving in a plane

본 발명은 양전자 방출 단층 촬영 장치에 관한 것으로서, 특히 이동판이 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있어, 상기 각 축 방향의 샘플링 간격을 조밀하게 할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a positron emission tomography apparatus, and in particular, the movable plate can independently perform the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement, and the Z-direction rotational movement with respect to the frame. It relates to a positron emission tomography apparatus that can be compact.

본 발명은 교육과학기술부 및 가천의과학대학교 산학협력단의 신기술융합형 성장동력사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제고유번호: 2010-50154, 과제명: PET의 해상도와 민감도 향상을 위한 전신-뇌 가변형 플랫폼 개발]The present invention is derived from a study conducted as part of a new technology convergence growth engine project of the Ministry of Education, Science and Technology and Gachon University of Science and Technology Cooperation. [Task ID: 2010-50154, Title: Development of a Whole-Brain Variable Platform for Improving the Resolution and Sensitivity of PET]

양전자 방출 단층 촬영(PET; positron emission tomography)기법은, 양전자를 방출하는 방사성 의약품을 이용하여 인체에 대한 생리화학적, 기능적 영상을 3차원으로 얻는 핵의학 영상 획득 방법으로서, 암진단 등에 널리 사용되고 있는 진단 기법이다. Positron emission tomography (PET) is a method for acquiring physiological and functional images of the human body in three dimensions using radiopharmaceuticals that emit positrons, and is widely used for cancer diagnosis. Technique.

상기 양전자 방출 단층 촬영(PET)기법의 원리는, 생체 내의 특정 세포에 집중되는 성질을 갖는 물질(예컨대, 다른 세포에 비해 암세포에 더 많이 축적되는 포도당 등)에 양전자를 방출하는 방사성 시료(예컨대, O15, C11, N13, F18 등)를 결합한 약제를 생체 내에 주입하면, 주입된 방사성 시료는 생체 내에서 양전자를 방출하면서 붕괴되며, 이렇게 방출된 양전자는 생체 내에 존재하는 전자와 결합하여 소멸하는데, 이때 한 쌍의 γ-선, 즉 511keV의 소멸 광자(Annihilation photon)가 생성되어 서로 180°를 이루는 정반대 방향으로 방출되는데, 이렇게 방출되는 소멸 광자를 측정함으로써, 특정 세포(예컨대 암세포)의 위치를 파악하게 된다.The principle of the positron emission tomography (PET) technique is a radioactive sample (e.g., a radioactive sample that emits positrons to a substance having a property of being concentrated in a specific cell in a living body (e.g., glucose accumulated in cancer cells more than other cells). Injecting a medicament incorporating O 15 , C 11 , N 13 , F 18, etc. into a living body, the injected radioactive sample decomposes while releasing positrons in the living body, and the released positrons bind to electrons present in the living body. In this case, a pair of γ-rays, or 511 keV annihilation photons, are generated and emitted in opposite directions of 180 °. By measuring the evanescent photons emitted, the specific photo (e.g., cancer cells) The location is determined.

도 1에는 이러한 양전자 방출 단층 촬영(PET)기법을 수행하기 위한 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)의 일례가 도시되어 있다. 상기 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)는, 피검체(B)를 받쳐서 지지하는 침대(2)와, 상기 침대(2)를 둘러싸도록 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 배치된 복수 개의 검출모듈(3)과, 상기 검출모듈(3)에 격자형 배치 구조로 다수 개 배치되며, 상기 피검체(B) 내부에서 발생되는 소멸 광자를 검출하는 검출소자(4)를 포함하여 구성된다.1 shows an example of a positron emission tomography apparatus 1 for performing such a positron emission tomography (PET) technique. The positron emission tomography apparatus 1 includes a bed 2 that supports and supports the subject B, and a plurality of beds that are spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction so as to surround the bed 2. The detection module 3 and the detection module 3 are arranged in plural in a lattice arrangement structure, and include a detection element 4 for detecting extinction photons generated inside the object B.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 검출소자(4)들 중 한 쌍의 검출소자(4) 간을 연결하는 가상의 직선을 반응라인(LOR; Line of Response)(L)이라고 부르는데, 상기 반응라인(L)들의 간격은 샘플링 간격을 결정하고, 이 샘플링 간격은 상기 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)의 해상도(resolution)에 매우 큰 영향을 준다.Here, as shown in FIG. 2, a virtual straight line connecting the pair of detection elements 4 of the detection elements 4 is called a line of response (LOR), the reaction The spacing of the lines L determines the sampling spacing, which has a very large influence on the resolution of the positron emission tomography apparatus 1.

그러나, 상기 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)의 해상도를 증가시키기 위하여, 상기 검출소자(4)의 폭(d)을 작게 만들게 되면, 상기 검출소자(4)의 민감도(sesitivity)가 감소하는 문제점이 있다.However, in order to increase the resolution of the positron emission tomography apparatus 1, when the width d of the detection element 4 is made small, the sensitivity of the detection element 4 decreases. have.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 상기 검출모듈(3)을 고정한 상태에서, 상기 침대(2)를 3차원 공간상에서 이동시키면서 피검체(B)를 촬영하는 방법이 제안되기도 하였다. In order to solve this problem, a method of photographing the subject B while moving the bed 2 in a three-dimensional space while the detection module 3 is fixed has been proposed.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 검출모듈(3)들의 중심축(C)과 평행한 Z축 방향(Z)으로, 상기 침대(2)를 상기 검출소자(4)의 Z축 방향 폭(d)의 절반에 해당하는 거리(d/2)만큼 병진이동시킨 후 촬영하면, 도 4와 같이 상기 침대(2)가 정지된 상태에서 촬영하는 경우와 비교할 때, 상기 반응라인(L)들이 2배로 증가하는 효과가 발생한다. 여기서, 상기 병진이동거리를 더 감소시킴으로써 화상 데이터의 샘플링(sampling) 비율을 증가시키면, 상기 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)의 해상도가 더욱 증가하게 된다.That is, as shown in Figure 5, in the Z-axis direction (Z) parallel to the central axis (C) of the detection module (3), the width of the bed 2 in the Z-axis direction of the detection element (4) When photographing after translating by a distance (d / 2) corresponding to half of (d), the reaction lines (L) as compared to the case in which the bed (2) is stationary as shown in Figure 4 The effect of doubling occurs. Here, if the sampling rate of the image data is increased by further reducing the translational distance, the resolution of the positron emission tomography apparatus 1 is further increased.

마찬가지로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 검출모듈(3)들의 중심축(C)과 평행한 Z축(Z)을 중심으로, 상기 침대(2)를 미소하게 회전시킨 후 촬영하면, 상기 침대(2)가 정지된 상태에서 촬영하는 경우와 비교할 때, 상기 반응라인(L)들이 증가하는 효과가 발생한다. 여기서, 상기 침대(2)는 상기 반응라인(L)들이 2배로 증가할 수 있는 각도로 회전되었다.Similarly, as shown in FIG. 6, when the bed 2 is slightly rotated and photographed about the Z axis Z parallel to the central axis C of the detection modules 3, the bed Compared with the case of photographing in the state in which (2) is stopped, the effect of increasing the reaction lines (L) occurs. Here, the bed 2 is rotated at an angle at which the reaction lines L can be doubled.

그리고, 도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, X-Y 평면상에서 상기 침대(2) 또는 피검체(B)에 고정된 Z축(Z)을, 미리 정한 반경을 가진 원주(W)를 따라 원운동(wobbling)시키면서 촬영하면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 반응라인(L)들이 증가하여 해상도가 개선되는 효과가 발생한다.7A to 7D, the Z-axis Z fixed to the bed 2 or the subject B on the XY plane is circumferentially along the circumference W having a predetermined radius. When taking a picture while wobbling, as shown in FIG. 8, the reaction lines L are increased to improve the resolution.

그러나, 종래와 같이 침대(2)를 3차원 공간상에서 이동시키는 방식은, 피검체(B)인 인체가 흔들리기 쉬우며, 이와 같은 촬영 중 피검체(B)의 움직임은 오히려 정확한 영상을 얻는데 방해가 되는 문제점이 있다. 또한 아주 작은 반경의 움직임이긴 하지만 상기 침대(2)에 누운 환자가 상기 침대(2)의 연속적인 이동을 감지할 경우 불편감을 느낄 수 있으며, 이 역시 정확한 영상을 얻는데 장애가 될 수 있다.However, in the conventional method of moving the bed 2 in a three-dimensional space, the human body, which is the subject (B) is easy to shake, the movement of the subject (B) during such imaging is rather disturbing to obtain an accurate image There is a problem. In addition, although the movement of a very small radius, the patient lying on the bed (2) may feel uncomfortable when it detects the continuous movement of the bed (2), which can also be an obstacle in obtaining an accurate image.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 이동판이 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있어, 상기 각 축 방향의 샘플링 간격을 조밀하게 할 수 있도록 구조가 개선된 양전자 방출 단층 촬영 장치를 제공하기 위함이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is that the moving plate can perform the X-direction translation, Y-direction translation and Z-direction rotational motion independently and simultaneously with respect to the frame, It is to provide a positron emission tomography apparatus whose structure is improved to make the sampling interval dense.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 양전자 방출 단층 촬영 장치는, 양전자를 이용하여 피검체를 촬영하는 양전자 방출 단층 촬영 장치로서, 프레임; 중공을 가진 판형 부재로서, 상기 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록, 상기 프레임에 결합되어 있는 이동판; 상기 중공의 원주를 따라 복수 개 배치된 상태로, 상기 이동판에 결합되어 있는 검출모듈; 서로 이격되어 있는 상기 이동판의 세 지점에, X-Y평면상의 특정한 방향으로 병진 운동을 각각 발생시키는 3개의 병진 이동 유닛;을 구비하며, 상기 3개의 병진 이동 유닛은, 상기 이동판이 상기 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있도록, 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a positron emission tomography apparatus according to the present invention is a positron emission tomography apparatus for photographing a subject using a positron, comprising: a frame; A plate-like member having a hollow, comprising: a moving plate coupled to the frame to enable an X-direction translational movement, a Y-direction translational movement, and a Z-direction rotational movement with respect to the frame; A detection module coupled to the movable plate in a state in which a plurality of holes are arranged along the hollow circumference; Three translational movement units each generating a translational movement in a specific direction on an XY plane at three points of the moving plate that are spaced apart from each other, wherein the three translational movement units comprise: It is characterized in that it is arranged so as to be able to independently perform the directional translational motion, the Y-direction translational motion and the Z-direction rotary motion, respectively.

여기서, 상기 병진 이동 유닛은, 전동기; 상기 전동기에 의하여, X-Y평면상의 특정한 방향으로, 상기 프레임에 대하여 왕복 이동되는 축방향 이동부재: 상기 축방향 이동부재의 왕복 이동 방향과 수직한 방향으로 자유롭게 왕복 이동 가능하도록, 상기 축방향 이동부재에 결합되어 있는 수직방향 이동부재; Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 일단부는 상기 수직방향 이동부재에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 이동판에 결합되어 있는 회전부재;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the translation unit is an electric motor; An axial moving member reciprocally moved relative to the frame in a specific direction on an XY plane by the electric motor: to the axial moving member so as to be freely reciprocated in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the axial moving member A vertical moving member coupled thereto; It is preferable that one end is coupled to the vertical movement member, the other end is a rotation member coupled to the movable plate so as to be freely rotatable in the Z direction.

여기서, 상기 병진 이동 유닛은, 상기 전동기가, 회전형 서보 모터이며, 상기 서보 모터와 연결되어, 상기 축방향 이동부재에 X-Y평면상의 특정한 방향으로 왕복 이동을 발생시키는 볼 스크류를 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said translational movement unit is a rotary servo motor, and is connected with the said servo motor, and includes the ball screw which generate | occur | produces a reciprocation movement to a specific direction on an XY plane to the said axial movement member. .

여기서, 상기 이동판의 세 지점은, 서로 직각을 이루는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the three points of the said moving plate make a right angle with each other.

여기서, 상기 3개의 병진 이동 유닛은, X방향을 따라 서로 이격되어 있는 상기 이동판의 두 지점에, Y방향 병진 운동을 각각 발생시키는 한 쌍의 Y방향 병진 이동 유닛; 상기 이동판의 두 지점으로부터 Y방향을 따라 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 상기 이동판의 나머지 한 지점에, X방향 병진 운동을 발생시키는 X방향 병진 이동 유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the three translation units may comprise a pair of Y-direction translation units each generating a Y-direction translational movement at two points of the moving plate spaced apart from each other along the X-direction; It is preferable to include; X-direction translational movement unit for generating an X-direction translational movement at the other point of the movable plate spaced apart from the two points of the moving plate by a predetermined distance along the Y-direction.

여기서, 상기 이동판은 사각 판형 부재이며, 상기 한 쌍의 Y방향 병진 이동 유닛은, 상기 이동판의 중공 위쪽 양 코너 지점에 Y방향 병진 운동을 각각 발생시키며, 상기 X방향 병진 이동 유닛은, 상기 이동판의 중공 아래쪽 하나의 코너 지점에 X방향 병진 운동을 각각 발생시키는 것이 바람직하다.Here, the moving plate is a rectangular plate-like member, the pair of Y-direction translational movement unit generates Y-direction translational movement at both corners of the hollow upper side of the moving plate, respectively, and the X-direction translational movement unit is It is preferable to generate each of the X-direction translational movements at one corner point below the hollow of the moving plate.

여기서, 상기 이동판의 중공 아래쪽 나머지 하나의 코너 지점에는, X-Y평면상의 특정한 방향으로, 상기 프레임에 대하여 자유롭게 왕복 이동 가능한 수평방향 이동부재: 상기 수평방향 이동부재의 왕복 이동 방향과 수직한 방향으로 자유롭게 왕복 이동 가능하도록, 상기 수평방향 이동부재에 결합되어 있는 수직방향 이동부재; Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 일단부는 상기 수직방향 이동부재에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 이동판에 결합되어 있는 회전부재;를 포함하는 지지 유닛이 장착되어 있는 것이 바람직하다.Here, a horizontal moving member freely reciprocating with respect to the frame in a specific direction on the XY plane at a lower corner of the hollow bottom of the moving plate: freely in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the horizontal moving member A vertical moving member coupled to the horizontal moving member to reciprocate; It is preferable that a support unit is mounted, including one end coupled to the vertical movement member and the other end coupled to the vertical movement member so as to be freely rotatable in the Z direction.

여기서, 중공을 가진 판형 부재로서 상기 프레임에 고정되며, X-Y 평면과 나란하게 배치된 고정판;을 구비하며, 상기 이동판은, 상기 고정판에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록, 상기 고정판에 결합되어 있으며, 상기 병진 이동 유닛들은, 상기 이동판과 고정판 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.Here, as a plate-like member having a hollow fixed to the frame, the fixed plate disposed in parallel with the XY plane; and the movable plate, the X-direction translational movement and Y-direction translational movement and Z-direction rotational movement with respect to the fixed plate To this end, it is preferably coupled to the fixed plate, and the translational movement units are preferably arranged between the moving plate and the fixed plate.

여기서, 상기 고정판은, Z방향 병진 운동 가능하게 상기 프레임에 결합되어 있으며, 상기 고정판에 Z방향 병진 운동을 발생시키는 Z방향 이동 유닛을 포함하며, 상기 Z방향 이동 유닛은, 상기 프레임에 고정되어 있으며, 상기 3개의 병진 이동 유닛들은, 상기 고정판에 결합되어 있는 것이 바람직하다.Here, the fixed plate is coupled to the frame to enable the Z-direction translational movement, and includes a Z-direction moving unit for generating a Z-direction translational movement on the fixed plate, the Z-direction moving unit is fixed to the frame Preferably, the three translational moving units are coupled to the fixed plate.

본 발명에 따르면, X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록 상기 프레임에 결합되어 있는 이동판과, 서로 직각을 이루며 동일한 거리만큼 이격되어 있는 상기 이동판의 3 코너 지점에 X-Y평면상의 특정한 방향으로 병진 운동을 각각 발생시키는 3개의 병진 이동 유닛을 구비하고 있으므로, 상기 이동판이 상기 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있어, 상기 각 축 방향의 샘플링 간격을 조밀하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, a moving plate coupled to the frame to enable the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement and the Z-direction rotational movement, and at three corner points of the moving plate perpendicularly spaced apart from each other by the same distance. Since three translational movement units each generate a translational movement in a specific direction on the XY plane, the movable plate can independently perform X-direction translational movement, Y-direction translational movement and Z-direction rotational movement simultaneously with respect to the frame. It is possible to reduce the sampling interval in the respective axial directions.

도 1은 양전자 방출 단층 촬영(PET)기법을 수행하기 위한 종래의 양전자 방출 단층 촬영 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 검출소자 및 반응라인이 도시된 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 침대가 검출소자의 폭의 절반에 해당하는 거리만큼 Z축 방향으로 병진이동된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 침대가 검출모듈들의 중심축과 평행한 Z축을 중심으로 미리 정한 각도만큼 회전된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 상기 침대에 고정된 Z축을 미리 정한 반경을 가진 원주를 따라 X-Y 평면상에서 원운동(wobbling)시키면서 촬영하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7a 내지 도 7d에 도시된 원운동에 의하여 반응라인들이 증가한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예인 양전자 방출 단층 촬영 장치의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 정면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 우측면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 XII부분 확대도이다.
도 13은 도 11에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 XIII부분 확대도이다.
도 14는 도 11에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 부분절개도이다.
도 15는 도 14에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 XV부분 확대도이다.
도 16은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 평면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 XVII부분 확대도이다.
도 18은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 고정판과 X방향 병진 이동 유닛 및 Y방향 병진 이동 유닛을 나타내는 도면이다.
도 19는 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 이동판이 고정판에 대하여 미리 정한 반경을 가진 원주를 따라 X-Y 평면상에서 원운동하는 상태를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a conventional positron emission tomography apparatus for performing a positron emission tomography (PET) technique.
FIG. 2 is a diagram illustrating a detection element and a reaction line of the positron emission tomography apparatus of FIG. 1.
3 is a perspective view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 1.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the positron emission tomography apparatus of FIG. 3.
5 is a view illustrating a state in which the bed is translated in the Z-axis direction by a distance corresponding to half the width of the detection element.
6 is a view showing a state in which the bed is rotated by a predetermined angle around the Z axis parallel to the central axis of the detection module.
7A to 7D are views illustrating a state in which the Z-axis fixed to the bed is photographed while wobbling on the XY plane along a circumference having a predetermined radius.
8 is a view showing a state in which reaction lines are increased by the circular motion shown in FIGS. 7A to 7D.
9 is a perspective view of a positron emission tomography apparatus as an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a right side view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9.
FIG. 12 is an enlarged view of part XII of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 11.
FIG. 13 is an enlarged view of part XIII of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 11.
FIG. 14 is a partial cutaway view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 11.
FIG. 15 is an enlarged view of a part of XV of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 14.
FIG. 16 is a plan view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9.
FIG. 17 is an enlarged view of part XVII of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 16.
FIG. 18 is a view showing a fixed plate, an X-direction translational unit and a Y-direction translational unit of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9.
19 is a view showing a state in which the moving plate of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9 is circularly moved on the XY plane along a circumference having a predetermined radius with respect to the fixed plate.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 9는 본 발명의 일 실시예인 양전자 방출 단층 촬영 장치의 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 정면도이다. 도 11은 도 9에 도시된 양전자 방출 단층 촬영 장치의 우측면도이다.9 is a perspective view of a positron emission tomography apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a front view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9. FIG. 11 is a right side view of the positron emission tomography apparatus shown in FIG. 9.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 양전자(positron)를 이용하여 인체와 같은 피검체(B)를 촬영하는 양전자 방출 단층 촬영 장치로서, 프레임(10)과, 고정판(20)과, 이동판(30)과, 검출모듈(40)과, Z방향 이동 유닛(50)과, X방향 병진 이동 유닛(60)과, Y방향 병진 이동 유닛(70)을 포함하여 구성된다. 9 to 11, in the planar mobile positron emission tomography apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention, a positron emission tomography photographing a subject B such as a human body using a positron. As the photographing apparatus, the frame 10, the fixed plate 20, the moving plate 30, the detection module 40, the Z-direction moving unit 50, the X-direction translation unit 60, Y And a directional translational movement unit 70.

상기 프레임(10)은, 철제로 형성된 구조물로서. Z축 방향으로 관통되는 원형의 중공(11)이 형성되어 있다.The frame 10 is a structure formed of iron. A circular hollow 11 penetrating in the Z-axis direction is formed.

상기 고정판(20)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 사각 판형 철제 부재로서, 중심부에는 Z축 방향으로 관통되는 중공(21)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 18, the fixing plate 20 is a rectangular plate-shaped iron member, and a hollow 21 penetrating in the Z-axis direction is formed at a central portion thereof.

상기 고정판(20)은, X-Y 평면과 나란하게 세워서 배치되며, 상기 프레임(10)에 대하여 Z방향으로 직선 병진 운동이 가능하도록, 상기 프레임(10)에 결합되어 있다.The fixed plate 20 is arranged in parallel with the X-Y plane, and is coupled to the frame 10 so as to enable linear translation in the Z direction with respect to the frame 10.

상기 이동판(30)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 사각 판형 철제 부재로서, 중심부에는 Z축 방향으로 관통되며 중심축(C)을 중심으로 원형인 중공(31)이 형성되어 있으며, 상기 중공(31)을 중심으로 4개의 코너 지점에는 삽입공(32a, 32b, 32c, 32d)이 형성되어 있다. The moving plate 30, as shown in Figure 9, is a rectangular plate-shaped iron member, a hollow 31 is formed in the center penetrates in the Z-axis direction around the central axis (C) is formed, Insertion holes 32a, 32b, 32c, and 32d are formed at four corner points around the hollow 31. As shown in FIG.

상기 이동판(30)의 삽입공(32a, 32b, 32c, 32d)들은, 동일한 직경을 가지며, X방향 및 Y방향으로 동일한 거리만큼 이격됨으로써 정사각형의 형태로 배치되어 있다.The insertion holes 32a, 32b, 32c, and 32d of the movable plate 30 have the same diameter and are arranged in a square shape by being spaced apart by the same distance in the X and Y directions.

상기 이동판(30)은, 상기 고정판(20)에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록, 상기 고정판(20)의 앞면에 결합되어 있다.The movable plate 30 is coupled to the front surface of the fixed plate 20 to enable the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement, and the Z-direction rotational movement with respect to the fixed plate 20.

상기 검출모듈(40)은, 도 1에 도시된 검출모듈(3)과 마찬가지로, 피검체(B) 내부에서 발생되는 소멸 광자를 검출하는 검출소자(4)가 격자형 배치 구조로 다수 개 배치되어 있는 모듈이다.In the detection module 40, like the detection module 3 shown in FIG. 1, a plurality of detection elements 4 for detecting an extinction photon generated inside the object B are arranged in a lattice arrangement structure. Module.

상기 검출모듈(40)들은, 상기 이동판(30)의 중공(31)의 원주를 따라 복수 개 배치된 상태로, 상기 이동판(30)에 결합되어 있다. 본 실시예에서, 상기 검출모듈(40)들은 상기 이동판(30)의 중심축(C)을 중심으로 원형으로 배열되어 있다.The detection modules 40 are coupled to the movable plate 30 in a state where a plurality of detection modules 40 are disposed along the circumference of the hollow 31 of the movable plate 30. In the present embodiment, the detection modules 40 are arranged in a circle around the central axis C of the moving plate 30.

상기 Z방향 이동 유닛(50)은, 상기 고정판(20)에 Z방향으로 직선 병진 운동을 발생시키는 유닛으로서, 상기 프레임(10)에 고정되어 있다.The Z-direction moving unit 50 is a unit that generates a linear translation motion in the Z direction to the fixed plate 20, and is fixed to the frame 10.

상기 Z방향 이동 유닛(50)은, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(10)의 상단부 및 하단부에 각각 고정되는 고정부재(53)와, Z축 방향으로 길게 배치되어 상기 고정부재(53)에 고정되는 가이드레일(522)과, 상기 가이드레일(522)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드(521)와, 일단부는 상기 가이드(521)에 결합되며 타단부는 상기 고정판(20)의 상단부 및 하단부에 결합되는 이동부재(52)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 고정판(20)의 하단부에 결합되는 이동부재(52)에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 이동부재(52)를 Z방향으로 직선 병진 운동시키기 위한 회전형 전동기인 서보 모터(51)가 연결되어 있다. As shown in FIGS. 15 and 16, the Z-direction moving unit 50 is fixed to the upper and lower ends of the frame 10 and the fixing member 53, respectively, and is arranged in the Z-axis direction to be fixed. A guide rail 522 fixed to the member 53, a guide 521 slidably coupled to the guide rail 522, one end of which is coupled to the guide 521, and the other end of which is fixed to the fixing plate 20. It includes a moving member 52 is coupled to the upper end and the lower end. Here, in the moving member 52 coupled to the lower end of the fixed plate 20, as shown in FIG. 15, the servo motor 51 which is a rotary motor for linearly translating the moving member 52 in the Z direction. ) Is connected.

상기 서보 모터(51)는, 상기 프레임(10)에 결합되어 있으며, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 소위 볼 스크류(Ball screw)(미도시)에 의하여, 상기 고정판(20)의 하단부에 결합되는 이동부재(52)에 연결되어 있다.The servo motor 51 is coupled to the frame 10 and coupled to the lower end of the fixed plate 20 by a so-called ball screw (not shown) that converts rotational motion into linear motion. It is connected to the movable member 52.

상기 X방향 병진 이동 유닛(60)은, 상기 이동판(30)의 특정한 지점을 X-Y평면상에서 X방향으로 직선 병진 운동시키는 유닛으로서, 하단부는 상기 고정판(20)의 앞면에 결합되고, 상단부는 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 우측 코너 지점에 형성된 삽입공(32a)에 장착된다. The X-direction translation unit 60 is a unit for linearly translating a specific point of the moving plate 30 in the X direction on the XY plane, the lower end is coupled to the front surface of the fixed plate 20, the upper end is It is mounted to the insertion hole 32a formed at the lower right corner point of the hollow 31 of the moving plate 30.

상기 X방향 병진 이동 유닛(60)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 서보 모터(61)와, 축방향 이동부재(62)와, 수직방향 이동부재(63)와, 회전부재(64)와, 볼 스크류(65)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 12, the X-direction translational movement unit 60 includes a servo motor 61, an axial movement member 62, a vertical movement member 63, and a rotation member 64. And a ball screw 65 is configured.

상기 서보 모터(61)는, 회전형 전동기의 일종으로서, 상기 고정판(20)의 앞면에 결합되어 있다.The servo motor 61 is a type of rotary electric motor, and is coupled to the front surface of the fixed plate 20.

상기 축방향 이동부재(62)는, X방향으로 왕복 이동 가능하게 상기 고정판(20)의 앞면에 결합되어 있는 금속 부재이다.The axial moving member 62 is a metal member coupled to the front surface of the fixed plate 20 so as to reciprocate in the X direction.

상기 고정판(20)의 앞면에는 X축 방향으로 길게 연장된 가이드레일(622)이 고정되어 있으며, 상기 가이드레일(622)에는 슬라이딩 가능하게 축방향 가이드(621)가 결합되어 있다.A guide rail 622 extending in the X-axis direction is fixed to the front surface of the fixing plate 20, and the guide rail 622 is slidably coupled to the guide rail 622.

상기 축방향 이동부재(62)는, 상기 축방향 가이드(621)에 결합됨으로써, 상기 고정판(20)에 대하여 X방향으로 왕복 이동 가능하다.The axial movement member 62 is coupled to the axial guide 621, which is capable of reciprocating in the X direction with respect to the fixing plate 20.

상기 수직방향 이동부재(63)는, 상기 X방향과 수직한 Y방향으로 자유로운 왕복 이동이 가능하도록, 상기 축방향 이동부재(62)의 앞면에 결합되어 있는 금속 부재이다.The vertical movement member 63 is a metal member coupled to the front surface of the axial movement member 62 to allow free reciprocating movement in the Y direction perpendicular to the X direction.

상기 축방향 이동부재(62)의 앞면에는 Y축 방향으로 길게 연장된 가이드레일(632)이 고정되어 있으며, 상기 가이드레일(632)에 슬라이딩 가능하게 수직방향 가이드(631)가 결합되어 있다.A guide rail 632 extending in the Y-axis direction is fixed to the front surface of the axial movement member 62, and a vertical guide 631 is slidably coupled to the guide rail 632.

상기 수직방향 이동부재(63)는, 상기 수직방향 가이드(631)에 결합됨으로써, 상기 축방향 이동부재(62)에 대하여 Y방향으로 왕복 이동 가능하다.The vertical movement member 63 is coupled to the vertical guide 631, so that the vertical movement member 63 may reciprocate in the Y direction with respect to the axial movement member 62.

상기 회전부재(64)는, 원형의 금속판 부재로서, Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 하단부가 상기 수직방향 이동부재(63)의 앞면에 결합되어 있다.The rotating member 64 is a circular metal plate member, and a lower end portion is coupled to the front surface of the vertical moving member 63 so as to be freely rotatable in the Z direction.

상기 회전부재(64)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상단부가 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 우측 코너 지점에 형성된 삽입공(32a)에 삽입됨으로써, 상기 이동판(30)의 뒷면에 고정된다.As shown in FIG. 9, the rotating member 64 is inserted into an insertion hole 32a formed at a lower right corner point of the hollow 31 of the movable plate 30, thereby moving the plate 30. Is fixed to the back of the.

상기 볼 스크류(65)는, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 소위 볼 스크류(Ball screw)로서, 상기 서보 모터(61)와 상기 축방향 이동부재(62)를 서로 연결한다.The ball screw 65 is a so-called ball screw that converts rotational motion into linear motion, and connects the servo motor 61 and the axial moving member 62 to each other.

따라서, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 우측 코너 지점의 X방향 병진 이동 거리는, 상기 서보 모터(61)의 회전량에 의하여 결정되며, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 우측 코너 지점의 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동은 구속 없이 자유롭게 허용된다.Therefore, the X-direction translational movement distance of the lower right corner point of the hollow plate 31 of the movable plate 30 is determined by the amount of rotation of the servo motor 61, and is below the hollow 31 of the movable plate 30. The Y-direction translational movement and the Z-direction rotational movement of the right corner point are freely allowed without restriction.

상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)은, 상기 이동판(30)의 특정한 지점을 X-Y평면상에서 Y방향으로 직선 병진 운동시키는 유닛으로서, 한 쌍이 마련되어 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점에 형성된 삽입공(32b, 32c)에 각각 장착된다. The Y-direction translation unit 70 is a unit for linearly translating a specific point of the movable plate 30 in the Y-direction on the XY plane, and a pair is provided so as to be above the hollow 31 of the movable plate 30. It is attached to the insertion hole 32b, 32c formed in a corner point, respectively.

상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 서보 모터(71)와, 축방향 이동부재(72)와, 수직방향 이동부재(73)와, 회전부재(74)와, 볼 스크류(75)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 12, the Y-direction translational movement unit 70 includes a servo motor 71, an axial movement member 72, a vertical movement member 73, and a rotation member 74. It is configured to include a ball screw (75).

상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)의 구성요소들(71, 72, 73, 74, 75)은, 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)의 구성요소들(61, 62, 63, 64, 65)들과 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The components 71, 72, 73, 74, 75 of the Y-direction translation unit 70 are the components 61, 62, 63, 64, 65 of the X-direction translation unit 60. Since they are the same, detailed description thereof will be omitted.

다만, 상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)과 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)은, 장착지점과 장착각도에 있어서 차이가 있을 뿐이다. 즉, 상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)의 축방향 이동부재(72)는 Y방향으로 왕복 이동 가능하게 상기 고정판(20)의 앞면에 결합되어 있다는 점에서, 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)의 축방향 이동부재(62)와 장착각도가 다르며, 상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)의 회전부재(74)는 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점에 형성된 삽입공(32b, 32c)에 각각 삽입되는 점에서, 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)의 회전부재(64)와 장착지점이 다르다.However, the Y-direction translational movement unit 70 and the X-direction translational movement unit 60 differ only in the mounting point and the mounting angle. That is, the axial movement member 72 of the Y-direction translation unit 70 is coupled to the front surface of the fixed plate 20 to be reciprocated in the Y-direction, the X-direction translation unit 60 Mounting angle is different from the axial movement member 62 of the, the rotation member 74 of the translation unit 70 in the Y direction insertion holes formed at both corner points above the hollow 31 of the movable plate 30 ( The mounting point is different from the rotation member 64 of the X-direction translation unit 60 in that it is inserted into 32b and 32c, respectively.

따라서, 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점의 Y방향 병진 이동 거리는, 상기 서보 모터(71)의 회전량에 의하여 각각 결정되며, 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점의 X방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동은 구속 없이 자유롭게 허용된다.Therefore, the translational movement distance in the Y direction at both corner points above the hollow 31 of the movable plate 30 is determined by the amount of rotation of the servo motor 71, and the hollow 31 of the movable plate 30 is determined. X-direction translational movements and Z-direction rotational movements of both upper corner points are freely allowed without restriction.

본 실시예에서, 상기 병진 이동 유닛들(60, 70)은 상기 이동판(30)과 고정판(20) 사이에 배치된다.In this embodiment, the translational movement units 60, 70 are arranged between the movement plate 30 and the stationary plate 20.

상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점에는, 상기 이동판(30)을 받쳐서 지지하는 지지 유닛(90)이 장착되어 있다. At the lower left corner point of the hollow 31 of the movable plate 30, a support unit 90 supporting and supporting the movable plate 30 is mounted.

상기 지지 유닛(90)은, 수평방향 이동부재(92)와, 수직방향 이동부재(93)와, 회전부재(94)를 포함하여 구성된다.The support unit 90 includes a horizontal moving member 92, a vertical moving member 93, and a rotating member 94.

상기 수평방향 이동부재(92)는, X방향으로 자유롭게 왕복 직선 이동 가능하게 상기 이동판(30)의 앞면에 결합되어 있다.The horizontal moving member 92 is coupled to the front surface of the moving plate 30 so as to freely reciprocate linearly in the X direction.

상기 수직방향 이동부재(93)는, Y방향으로 자유롭게 왕복 직선 이동 가능하게 상기 수평방향 이동부재(92)의 앞면에 결합되어 있다.The vertical direction moving member 93 is coupled to the front surface of the horizontal direction moving member 92 so as to freely reciprocate linear movement in the Y direction.

상기 회전부재(94)는, Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 하단부가 상기 수직방향 이동부재(93)의 앞면에 결합되어 있으며, 상단부는 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점에 형성된 삽입공(32d)에 삽입됨으로써, 상기 이동판(30)의 뒷면에 고정된다.The rotary member 94, the lower end is coupled to the front surface of the vertical movement member 93, so as to be free to rotate in the Z direction, the upper end is a lower left corner of the hollow 31 of the movable plate 30 By being inserted into the insertion hole (32d) formed at the point, it is fixed to the back of the moving plate (30).

따라서, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점의 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동은 구속 없이 자유롭게 허용된다.Therefore, the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement, and the Z-direction rotational movement of the lower left corner point of the hollow plate 31 of the movable plate 30 are freely allowed without restriction.

상술한 구성의 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록 상기 프레임(10)에 결합되어 있는 이동판(30)과, 서로 직각을 이루며 동일한 거리만큼 이격되어 있는 상기 이동판(30)의 3 코너 지점(32a, 32b, 32c)에 X-Y평면상의 특정한 방향으로 병진 운동을 각각 발생시키는 3개의 병진 이동 유닛(60, 70)을 구비하고 있으므로, 상기 이동판(30)이 상기 프레임(10)에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 이동판(30)은, X-Y 평면 상에서 3 자유도(DOF; Degree of freedom)를 가지는 평면 운동이 가능하다는 장점이 있다.The planar mobile positron emission tomography apparatus 100 having the above-described configuration includes a moving plate 30 coupled to the frame 10 so as to enable an X-direction translational movement, a Y-direction translational movement, and a Z-direction rotational movement. Three translational moving units 60, 70 for generating translational motion in a specific direction on the XY plane at three corner points 32a, 32b, and 32c of the moving plate 30 at right angles and spaced apart by the same distance. Since the movable plate 30 has the advantage of being able to independently perform the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement, and the Z-direction rotational movement with respect to the frame 10, respectively. That is, the movable plate 30 has an advantage that a plane motion having three degrees of freedom (DOF) is possible on the X-Y plane.

그러므로, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 도 19에 도시된 바와 같이, X-Y 평면상에서 상기 침대 또는 피검체(B)에 고정된 Z축 중심으로, 미리 정한 반경을 가진 원주(W)를 따라 상기 이동판(30)의 중심축(C)을 원운동(wobbling)시킬 수 있으며, 상기 이동판(30)의 원운동 중에 연속적인 촬영을 수행하면 도 8에 도시된 바와 마찬가지로, 상기 반응라인(L)들이 증가하여 상기 Z축 방향의 샘플링 간격이 조밀하게 되는 장점이 있다.Therefore, the planar positron emission tomography apparatus 100, as shown in FIG. 19, has a circumference W having a predetermined radius around the Z axis fixed to the bed or the subject B on the XY plane. The center axis (C) of the moving plate 30 along the can be wobbling, and continuous shooting during the circular movement of the moving plate 30, as shown in FIG. There is an advantage that the reaction lines (L) is increased so that the sampling interval in the Z-axis direction is dense.

또한, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 침대(2)가 이동하는 종래의 양전자 방출 단층 촬영 장치(1)와는 달리, 피검체(B)를 받쳐서 지지하는 침대(2)는 고정된 상태에서, 상기 검출모듈(40)이 장착된 이동판(30)이 평면 이동하므로, 피검체(B)인 인체의 움직임을 유발하지 않으며, 상기 침대(2)에 누운 환자(B)가 상기 침대(2)의 연속적인 이동에 의해 불편감을 느끼지 않는다는 장점이 있다.In addition, unlike the conventional positron emission tomography apparatus 1 in which the planar movable positron emission tomography apparatus 100 moves, the bed 2 supporting and supporting the subject B is fixed. In this state, since the movable plate 30 on which the detection module 40 is mounted moves in a plane, it does not cause movement of the human body, which is the subject B, and the patient B lying on the bed 2 is There is an advantage that the discomfort is not felt by the continuous movement of the bed (2).

그리고, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)들이, 상기 서보 모터(61, 71)와, 상기 서보 모터(61, 71)에 의하여 X-Y평면상의 특정한 방향으로, 상기 고정판(20)에 대하여 왕복 이동되는 축방향 이동부재(62, 72)와, 상기 축방향 이동부재(62, 72)의 왕복 이동 방향과 수직한 방향으로 자유롭게 왕복 이동 가능하도록, 상기 축방향 이동부재(62, 72)에 결합되어 있는 수직방향 이동부재(63, 73)와, Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록 일단부는 상기 수직방향 이동부재(63, 73)에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 이동판(30)의 삽입공(32a, 32b, 32c)에 결합되어 있는 회전부재(64, 74)를 포함하고 있으므로, 상기 이동판(30)이 X-Y 평면 상에서 3 자유도(DOF; Degree of freedom)의 평면 운동을 할 수 있는 장점이 있다.In addition, the planar movable positron emission tomography apparatus 100 is characterized in that the translational movement units 60, 70 are identified on the XY plane by the servo motors 61, 71 and the servo motors 61, 71. Direction, the axial movement members 62 and 72 reciprocally moved relative to the fixed plate 20 and the axial movement members 62 and 72 so as to be freely reciprocated in a direction perpendicular to the reciprocation movement direction of the axial movement members 62 and 72, The vertical moving members 63 and 73 coupled to the axial moving members 62 and 72 and one end thereof are coupled to the vertical moving members 63 and 73 so as to be freely rotatable in the Z direction. Since the end includes rotating members 64 and 74 coupled to the insertion holes 32a, 32b and 32c of the movable plate 30, the movable plate 30 has three degrees of freedom (DOF) on the XY plane; It has the advantage of being able to do degree of freedom plane movement.

또한, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)이, 회전형 서보 모터(61, 71)와, 상기 서보 모터(61, 71)와 연결되어 상기 축방향 이동부재(62, 72)에 X-Y평면상의 특정한 방향으로 왕복 이동을 발생시키는 볼 스크류(65, 75)를 포함하고 있으므로, 상기 서보 모터(61)의 회전량에 의하여 상기 축방향 이동부재(62, 72)의 왕복 이동 위치를 미세하게 조절할 수 있으며, 원하는 위치에서 상기 축방향 이동부재(62, 72)를 위치 고정시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the planar movement positron emission tomography apparatus 100, wherein the translational movement unit (60, 70) is connected to the rotary servo motor (61, 71), the servo motor (61, 71) and the shaft Since the directional moving members 62 and 72 include ball screws 65 and 75 for generating a reciprocating motion in a specific direction on the XY plane, the axial moving member 62 is caused by the amount of rotation of the servo motor 61. , 72 can finely adjust the reciprocating position, there is an advantage that can be fixed to the axial movement member (62, 72) in the desired position.

그리고, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)에 의하여 병진 이동되는 상기 이동판(30)의 세 코너 지점(32a, 32b, 32c)이, 서로 동일한 거리만큼 이격된 상태로 직각을 이루고 있으므로, 상기 이동판(30)의 세 코너 지점(32a, 32b, 32c)의 위치 이동량으로부터, 상기 이동판(30)의 특정 지점 예컨대 중심축(C)의 X-Y 평면상 위치 및 Z방향 회전량을 용이하게 계산할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the planar type positron emission tomography apparatus 100, three corner points 32a, 32b, and 32c of the movable plate 30 which are translated by the translational movement units 60 and 70 are the same. Since they are perpendicular to each other at a distance apart from each other, from the positional movement amounts of the three corner points 32a, 32b, and 32c of the moving plate 30, the XY of a specific point of the moving plate 30, for example, the central axis C, is moved. There is an advantage that the position in the plane and the amount of rotation in the Z direction can be easily calculated.

또한, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 이동판(30)이 사각 판형 부재이며, 상기 한 쌍의 Y방향 병진 이동 유닛(70)은, 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점(32b, 32c)에 Y방향 병진 운동을 각각 발생시키며, 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)은, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 하나의 코너 지점에 상기 Y방향에 수직한 X방향 병진 운동을 발생시키므로, 상기 이동판(30)의 세 코너 지점(32a, 32b, 32c)의 위치 이동량으로부터, 상기 이동판(30)의 특정 지점 예컨대 중심축(C)의 X-Y 평면상 위치 및 Z방향 회전량을 용이하게 계산할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the planar type positron emission tomography apparatus 100, the movable plate 30 is a rectangular plate-shaped member, and the pair of Y-direction translational movement units 70 are hollow ( 31) Y-direction translational motion is generated at both upper corner points 32b and 32c, respectively, and the X-direction translational movement unit 60 is located at one corner point below the hollow 31 of the movable plate 30. Since a translational movement in the X direction perpendicular to the Y direction is generated, a specific point, for example, the central axis C of the moving plate 30, from the position movement amount of the three corner points 32a, 32b, and 32c of the moving plate 30 is generated. There is an advantage that can easily calculate the position on the XY plane and the amount of rotation in the Z direction.

아울러, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점(32d) 하면에 장착된 상기 지지 유닛(90)을 포함하고 있으므로, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점(32d)의 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동이 자유롭게 허용된 상태에서, 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 좌측 코너 지점(32d)이 구조적으로 안정하게 받쳐서 지지될 수 있는 장점이 있다.In addition, the planar movable positron emission tomography apparatus 100 includes the support unit 90 mounted on the lower surface of the lower left corner 32d of the hollow 31 of the movable plate 30. Under the hollow 31 of the movable plate 30 in a state in which the X-direction translational movement and the Y-direction translational movement and the Z-direction rotational movement of the left corner point 32d below the hollow 31 of the plate 30 are freely allowed. There is an advantage that the left corner point 32d can be supported structurally stably.

또한, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 중공(21)을 가진 판형 부재로서 상기 프레임(10)에 고정되며 X-Y 평면과 나란하게 배치된 고정판(20)을 포함하고, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)들은 상기 이동판(30)과 고정판(20) 사이에 배치되어 있으므로, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)들을 상기 고정판(20)의 앞면에 장착함으로써, 상기 병진 이동 유닛(60, 70)들 간의 상대적인 장착 위치 및 장착 각도 조절이 용이하다는 장점이 있다.In addition, the planar positron emission tomography apparatus 100 includes a fixing plate 20 fixed to the frame 10 and arranged in parallel with an XY plane as a plate-shaped member having a hollow 21. Since the units 60 and 70 are disposed between the moving plate 30 and the fixed plate 20, the translational moving units 60 and 70 are mounted on the front surface of the fixed plate 20. Relative mounting position and the mounting angle between the 60, 70 has the advantage that it is easy to adjust.

그리고, 상기 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치(100)는, 상기 고정판(20)이 Z방향 병진 운동 가능하게 상기 프레임(10)에 결합되어 있으며, 상기 고정판(20)에 Z방향 병진 운동을 발생시키는 Z방향 이동 유닛(50)을 포함하고 있으므로, 상기 검출모듈(40)을 Z방향으로 위치 이동시킬 수 있어, 도 5에 도시된 바와 마찬가지로, Z방향으로 상기 반응라인(L)들을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the planar positron emission tomography apparatus 100 is coupled to the frame 10 such that the fixing plate 20 is capable of Z-direction translational movement, and generates Z-direction translational movement on the fixing plate 20. Since it includes a Z-direction moving unit 50, it is possible to move the detection module 40 in the Z direction, as shown in Figure 5, can increase the reaction lines (L) in the Z direction There is an advantage.

본 실시예에서는, 상기 병진 이동 유닛들(60, 70)과 상기 Z방향 이동 유닛(50)이, 병진 운동을 발생시키기 위하여 상기 서보 모터(51, 61, 71)와 볼 스크류(65, 75)를 사용하고 있으나, 리니어 모터(linear motor)나 유압 또는 공압 실린더를 사용할 수도 있음은 물론이다.In the present embodiment, the translational movement units 60, 70 and the Z-direction movement unit 50, the servo motors (51, 61, 71) and the ball screw (65, 75) to generate a translational motion Although using a linear motor (hydraulic motor) or a hydraulic or pneumatic cylinder can also be used.

본 실시예에서는, 상기 병진 이동 유닛들(60, 70)이, 상기 고정판(20)에 고정되어 있으나, 상기 고정판(20)을 사용하지 않고 상기 프레임(10)에 직접 고정될 수도 있음은 물론이다.In the present embodiment, the translation units 60 and 70 are fixed to the fixed plate 20, but may be directly fixed to the frame 10 without using the fixed plate 20. .

본 실시예에서는, 상기 X방향 병진 이동 유닛(60)이 상기 이동판(30)의 중공(31) 아래쪽 우측 코너 지점(32a)에 장착되어 있고, 상기 Y방향 병진 이동 유닛(70)이 상기 이동판(30)의 중공(31) 위쪽 양 코너 지점(32b, 32c)에 각각 장착되어 있으나, 상기 병진 이동 유닛들(60, 70)은, 상기 이동판(30)의 3 자유도(DOF) 평면 운동을 가능하게 하는, 임의의 장착위치와 장착각도로 장착될 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, the X-direction translation unit 60 is mounted at the lower right corner point 32a of the hollow 31 of the moving plate 30, and the Y-direction translation unit 70 is moved. Although mounted at both corner points 32b and 32c above the hollow 31 of the plate 30, the translational movement units 60 and 70 are three-degree-of-freedom (DOF) planes of the moving plate 30. Of course, it can be mounted at any mounting position and mounting angle, which enables movement.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.The technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the above embodiments, and the equivalent structure modified or changed by those skilled in the art can be applied to the technical It is clear that the present invention does not depart from the scope of thought.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
1, 100 : 양전자 방출 단층 촬영 장치 10 : 프레임
11, 21, 31 : 중공 20 : 고정판
30 : 이동판 32a, 32b, 32c, 32d : 삽입공
40 : 검출모듈 50 : Z방향 이동 유닛
51 : 서보 모터 52 : 이동부재
53 : 고정부재 60 : X방향 병진 이동 유닛
61 : 서보 모터 62 : 축방향 이동부재
63 : 수직방향 이동부재 64 : 회전부재
65 : 볼 스크류 70 : Y방향 병진 이동 유닛
71 : 서보 모터 72 : 축방향 이동부재
73 : 수직방향 이동부재 74 : 회전부재
75 : 볼 스크류 90 : 지지 유닛
92 : 수평방향 이동부재 93 : 수직방향 이동부재
94 : 회전부재 2 : 침대
3 : 검출모듈 4 : 검출소자
B : 피검체 C : 중심축 [Description of Reference Numerals]
1, 100: Positron emission tomography apparatus 10: Frame
11, 21, 31: hollow 20: fixed plate
30: moving plate 32a, 32b, 32c, 32d: insertion hole
40: detection module 50: Z direction moving unit
51: servo motor 52: moving member
53: fixing member 60: translational movement unit in the X direction
61: servo motor 62: axial moving member
63: vertical moving member 64: rotating member
65 ball screw 70 Y-direction translation unit
71: servo motor 72: axial moving member
73: vertical moving member 74: rotating member
75 ball screw 90 support unit
92: horizontal moving member 93: vertical moving member
94: rotating member 2: bed
3: detection module 4: detection element
B: Subject C: Central axis

Claims (9)

양전자를 이용하여 피검체를 촬영하는 양전자 방출 단층 촬영 장치로서,
프레임;
중공을 가진 판형 부재로서, 상기 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록, 상기 프레임에 결합되어 있는 이동판;
상기 중공의 원주를 따라 복수 개 배치된 상태로, 상기 이동판에 결합되어 있는 검출모듈;
서로 이격되어 있는 상기 이동판의 세 지점에, X-Y평면상의 특정한 방향으로 병진 운동을 각각 발생시키는 3개의 병진 이동 유닛;
을 구비하며,
상기 3개의 병진 이동 유닛은, 상기 이동판이 상기 프레임에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동 및 Z방향 회전 운동을 각각 독립적으로 동시에 수행할 수 있도록, 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.A positron emission tomography apparatus for photographing a subject using a positron,
frame;
A plate-like member having a hollow, comprising: a moving plate coupled to the frame to enable an X-direction translational movement, a Y-direction translational movement, and a Z-direction rotational movement with respect to the frame;
A detection module coupled to the movable plate in a state in which a plurality of holes are arranged along the hollow circumference;
Three translation moving units each generating a translational motion in a specific direction on an XY plane at three points of the moving plate spaced apart from each other;
And,
The three translational moving units are arranged so that the movable plate can independently perform the X-direction translational movement, the Y-direction translational movement, and the Z-direction rotational movement with respect to the frame. Tomography device. 제 1항에 있어서,
상기 병진 이동 유닛은,
전동기;
상기 전동기에 의하여, X-Y평면상의 특정한 방향으로, 상기 프레임에 대하여 왕복 이동되는 축방향 이동부재:
상기 축방향 이동부재의 왕복 이동 방향과 수직한 방향으로 자유롭게 왕복 이동 가능하도록, 상기 축방향 이동부재에 결합되어 있는 수직방향 이동부재;
Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 일단부는 상기 수직방향 이동부재에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 이동판에 결합되어 있는 회전부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 1,
The translational movement unit,
Electric motor;
An axial moving member reciprocated with respect to the frame by the electric motor in a specific direction on an XY plane:
A vertical moving member coupled to the axial moving member so as to be freely reciprocated in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the axial moving member;
A rotatable member, one end of which is coupled to the vertical movement member and the other end of which is coupled to the movable plate so as to be freely rotatable in the Z direction;
Planar mobile positron emission tomography apparatus comprising a. 제 2항에 있어서,
상기 병진 이동 유닛은,
상기 전동기가, 회전형 서보 모터이며,
상기 서보 모터와 연결되어, 상기 축방향 이동부재에 X-Y평면상의 특정한 방향으로 왕복 이동을 발생시키는 볼 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 2,
The translational movement unit,
The electric motor is a rotary servo motor,
And a ball screw connected to the servo motor to generate a reciprocating motion in a specific direction on an XY plane to the axial moving member. 제 1항에 있어서,
상기 이동판의 세 지점은, 서로 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 1,
And the three points of the movable plate are perpendicular to each other. 제 1항에 있어서,
상기 3개의 병진 이동 유닛은,
X방향을 따라 서로 이격되어 있는 상기 이동판의 두 지점에, Y방향 병진 운동을 각각 발생시키는 한 쌍의 Y방향 병진 이동 유닛;
상기 이동판의 두 지점으로부터 Y방향을 따라 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 상기 이동판의 나머지 한 지점에, X방향 병진 운동을 발생시키는 X방향 병진 이동 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 1,
The three translational movement units,
A pair of Y-direction translational movement units each generating a Y-direction translational movement at two points of the moving plate spaced apart from each other along the X-direction;
An X-direction translation unit for generating an X-direction translational movement at the other point of the movable plate, which is spaced apart from the two points of the movable plate by a predetermined distance along the Y-direction;
Planar mobile positron emission tomography apparatus comprising a. 제 5항에 있어서,
상기 이동판은 사각 판형 부재이며,
상기 한 쌍의 Y방향 병진 이동 유닛은, 상기 이동판의 중공 위쪽 양 코너 지점에 Y방향 병진 운동을 각각 발생시키며,
상기 X방향 병진 이동 유닛은, 상기 이동판의 중공 아래쪽 하나의 코너 지점에 X방향 병진 운동을 각각 발생시키는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.6. The method of claim 5,
The movable plate is a rectangular plate member,
The pair of Y-direction translational movement units respectively generate Y-direction translational movements at hollow upper corners of the movable plate,
And the X-direction translational movement unit generates X-direction translational motion at one corner of the hollow bottom of the movable plate, respectively. 제 6항에 있어서,
상기 이동판의 중공 아래쪽 나머지 하나의 코너 지점에는,
X-Y평면상의 특정한 방향으로, 상기 프레임에 대하여 자유롭게 왕복 이동 가능한 수평방향 이동부재:
상기 수평방향 이동부재의 왕복 이동 방향과 수직한 방향으로 자유롭게 왕복 이동 가능하도록, 상기 수평방향 이동부재에 결합되어 있는 수직방향 이동부재;
Z방향으로 자유롭게 회전 운동 가능하도록, 일단부는 상기 수직방향 이동부재에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 이동판에 결합되어 있는 회전부재;
를 포함하는 지지 유닛이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method according to claim 6,
At the corner of the other bottom of the hollow of the moving plate,
A horizontal moving member freely reciprocating relative to the frame in a specific direction on an XY plane:
A vertical moving member coupled to the horizontal moving member so as to be free to reciprocate in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the horizontal moving member;
A rotatable member, one end of which is coupled to the vertical movement member and the other end of which is coupled to the movable plate so as to be freely rotatable in the Z direction;
Planar mobile positron emission tomography apparatus, characterized in that the support unit comprising a. 제 1항에 있어서,
중공을 가진 판형 부재로서 상기 프레임에 고정되며, X-Y 평면과 나란하게 배치된 고정판;을 구비하며,
상기 이동판은, 상기 고정판에 대하여 X방향 병진 운동과 Y방향 병진 운동과 Z방향 회전 운동이 가능하도록, 상기 고정판에 결합되어 있으며,
상기 병진 이동 유닛들은, 상기 이동판과 고정판 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 1,
A plate-like member having a hollow, which is fixed to the frame and is disposed in parallel with the XY plane;
The movable plate is coupled to the stationary plate to enable an X-direction translational movement, a Y-direction translational movement and a Z-direction rotational movement with respect to the stationary plate,
And said translational moving units are arranged between said moving plate and said stationary plate. 제 8항에 있어서,
상기 고정판은, Z방향 병진 운동 가능하게 상기 프레임에 결합되어 있으며,
상기 고정판에 Z방향 병진 운동을 발생시키는 Z방향 이동 유닛을 포함하며,
상기 Z방향 이동 유닛은, 상기 프레임에 고정되어 있으며,
상기 3개의 병진 이동 유닛들은, 상기 고정판에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 평면이동형 양전자 방출 단층 촬영 장치.The method of claim 8,
The fixed plate is coupled to the frame to enable Z-direction translational movement,
A Z-direction moving unit for generating a Z-direction translational movement in the fixed plate,
The Z-direction moving unit is fixed to the frame,
And said three translational movement units are coupled to said stationary plate.
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