KR102518851B1 - 핸드헬드 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템 - Google Patents

핸드헬드 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 관한 것으로, 인체 내의 종양을 포함하는 피사체를 서로 다른 방향에서 촬영하여 복수의 2차원 영상을 취득하는 2대 이상의 감마 카메라(1)(2), 2대 이상의 감마 카메라(1)(2)를 X, Y, Z 축 방향으로 이동시켜 해당 감마 카메라(1)(2)의 위치를 조정하는 카메라 위치 조정 구조체(3), 카메라 위치 조정 구조체(3)에 의해 조정된 2대 이상의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 감지하는 카메라 위치 감지 센서부(4), 및 2대 이상의 감마 카메라(1)(2)에 의해 X, Z축 방향에서 각각 촬영된 복수의 2차원 영상을 취득하여 인체 내의 종양을 포함하는 피사체의 위치와 상태를 3차원으로 분석하는 피사체 위치 분석부(5)로 구성된다.

Description

핸드헬드 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템{Three-Dimensional Imaging System Using Hand Held Gamma Camera}
본 발명은 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나 또는 2대의 핸드헬드 감마 카메라를 이용하여 인체의 종양과 같은 피사체를 X축 방향과 Z축 방향에서 촬영하여 2차원의 영상을 취득하고, 이를 컴퓨터 등을 이용하여 3차원적으로 분석하여 인체 내의 종양의 위치와 상태를 정확하게 확인할 수 있는 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 핵의학(nuclear medicine)이라 함은 체내에 주입된 방사성 의약품(radiopharmaceutical) 또는 방사성 트레이서(radiotracer)로부터 방출되는 방사선을 측정한 뒤, 영상으로 구현하여 환자의 생리적, 병리적 상태를 진단하거나 치료하는 의학분야이다.
이러한 핵의학 영상 진단과 치료분야에 있어 지속적인 연구를 통한 기반지식의 구축으로 방사성 의약품을 이용하여 종양을 촬영하는 기술인 방사 면역 신티그라피(radioimmunoscintigraphy, RIS)와 종양을 제거하는 기술인 방사 면역지침 수술(radioimmunoguided surgery, RIGS)이 꾸준히 연구 개발되고 있다.
이러한 기술은 종양에 대한 항체에 방사성 동위원소(radioisotope)를 표지(labeling)하여 종양을 영상화하는 기술로서 종양에만 특이적으로 집적된 방사성 의약품에서 방출되는 감마선(gamma-ray)의 검출을 목적으로 한다.
이는 적절한 종양 표식자를 이용하여 갑상선암, 위암 또는 대장암 치료에 있어 표준수술로 이용되는 절개 및 항암 약물치료의 낮은 치료성적으로 인한 한계성을 극복할 수 있는 중요한 기술로 각광받고 있다.
앞서 서술한 바와 같이 방사성 의약품을 이용한 종양의 진단과 치료를 위해서는 방사성 의약품의 분포와 위치에 대한 정보를 획득하기 위한 핵의학용 영상 진단장비가 필수적이다.
일반적으로 RIGS 수술 시, 종양에 축적된 방사성 의약품에서 발생하는 감마선을 검출하기 위하여 핸드 헬드 감마 카메라가 사용되고 있다. 이는 수술실 내에서 자유롭게 이동 가능하다. 또한, 실시간으로 잔류 종양(remnant cancer)의 유무 또는 위치를 평가할 수 있다.
종래의 감마 카메라는 3차원적으로 촬영하는 방식에서, 이동 가능한 포터블 방식의 감마 카메라와, 휴대가 가능한 방식의 핸드 헬드 휴대용 감마 카메라까지 연구 개발되어 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 핸드헬드 감마 카메라는 종양과 같은 피사체를 간편하게 촬영할 수 있다는 이점은 있으나, 인체의 종양과 같은 피사체를 2차원의 평면으로만 촬영할 수 있으므로, 인체 내의 종양과 같은 피사체의 위치를 정확하게 파악하는데 어려움이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감마 카메라에 의해 촬영된 2차원 영상으로 인체 내의 종양의 위치와 상태를 3차원적으로 분석 확인할 수 있도록 하는 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적은, 인체 내의 종양을 포함하는 피사체를 서로 다른 방향에서 촬영하여 복수의 2차원 영상을 취득하는 두 대 이상의 감마 카메라; 상기 두 대 이상의 감마 카메라를 X, Y, Z 축 방향으로 이동시켜 해당 감마 카메라의 위치를 조정하는 카메라 위치 조정 구조체; 상기 카메라 위치 조정 구조체에 의해 조정된 상기 두 대 이상의 감마 카메라의 위치를 감지하는 카메라 위치 감지 센서부; 및 상기 두 대 이상의 감마 카메라에 의해 X, Z축 방향에서 각각 촬영된 복수의 2차원 영상을 취득하여 인체 내의 종양을 포함하는 피사체의 위치와 상태를 3차원으로 분석하는 피사체 위치 분석부으로 구성되는, 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 상기 카메라 위치 조정 구조체는, Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라를 지지하며 Y축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 수직 지지대; 일단이 상기 수직 지지대에 고정되고 X축 방향으로 배치되어 감마 카메라의 X축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제1 수평 지지부; 및 상기 제1 수평 지지대와 직각을 이루도록 일단이 상기 수직 지지대에 고정되고 Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라의 Z축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제2 수평 지지대로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 제1 수평 지지대는, 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대 ; 및 X축 방향으로 이동 가능하도록 상기 2개의 수평 지지대 사이에 설치되어 감마 카메라가 거치되는 제1 카메라 거치대로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 제2 수평 지지대는, 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대 ; 및 Z축 방향으로 이동 가능하도록 상기 2개의 수평 지지대 사이에 설치되어 감마 카메라가 거치되는 제2 카메라 거치대로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 제1, 제2 수평 지지대에는 X축 방향 또는 Z축 방향을 따라 감마 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 위치를 표시하는 눈금으로 이루어진 눈금 표시부가 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 수직 지지대는, 상기 수직 지지대와, 제1, 제2 수평 지지대 및 하나의 이상의 감마 카메라를 지지할 수 있는 무게 중심이 되는 무게 중심추를 하단부에 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 제1, 제2 수평 지지대는, 상기 수직 지지대를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하도록 결합되고, 상기 제1, 제2 수평지지대를 상기 수직 지지대의 일정높이에 고정할 수 있는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 카메라 위치 감지 센서부는, 상기 감마 카메라가 X, Y, Z축 방향으로 이동한 위치를 감지하는 복수의 센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 감마 카메라와 상기 피사체 위치 분석부는, 블루투스 모듈을 포함하는 한 쌍의 무선 통신모듈을 각각 구비하여, 상호 무선 통신으로 정보를 교환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 하나 또는 2대의 핸드헬드 감마 카메라를 이용하여 인체의 종양과 같은 피사체를 X축 방향과 Z축 방향에서 촬영하여 2차원의 영상을 취득하고, 이를 컴퓨터 등을 이용하여 3차원적으로 분석함으로써, 인체 내의 종양의 위치와 상태를 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템을 보여주는 개요도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영시스템을 이용하여 인체 내의 종양과 등과 같은 피사체를 촬영 분석하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 의해 종양을 촬영 및 분석하는 과정을 보여 주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템을 보여주는 개요도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템의 기능 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템은, 인체 내의 종양을 포함하는 피사체를 X, Z축 방향과 같이 서로 다른 방향에서 촬영하여 복수의 2차원 영상을 취득하는 2대의 감마 카메라(1)(2), 2대의 감마 카메라(1)(2)를 X, Y, Z 축 방향으로 이동시켜 해당 감마 카메라(1)(2)의 위치를 조정하는 카메라 위치 조정 구조체(3), 카메라 위치 조정 구조체(3)에 의해 조정된 2대의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 감지하는 카메라 위치 감지 센서부(4), 및 2대의 감마 카메라(1)(2)에 의해 X, Z축 방향에서 각각 촬영된 복수의 2차원 영상을 취득하여 인체 내의 종양을 포함하는 피사체의 위치와 상태를 3차원으로 분석하는 컴퓨터 등과 같은 피사체 위치 분석부(5)로 구성됨으로써, 인체 내의 종양 등과 같은 피사체를 2대의 감마 카메라(1)(2)를 이용하여 X축 방향과 Z축 방향에서 촬영하여 2차원의 영상을 취득하고, 컴퓨터 등을 이용하여 2차원의 영상을 분석하여 인체 내의 종양 등과 같은 피사체의 위치와 종량의 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
위 실시예에서, 카메라 위치 조정 구조체(3)는, Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라(1)(2)를 지지하며 Y축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 수직 지지대(100), 일단이 수직 지지대(100)에 고정되고 X축 방향으로 배치되어 감마 카메라(1)(2)의 X축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제1 수평 지지부(200), 및 제1 수평 지지대(200)와 직각을 이루도록 일단이 수직 지지대(100)에 고정되고 Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라(1)(2)의 Z축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제2 수평 지지대(300)로 구성됨으로써, 인체 내의 종양과 같은 피사체의 위치에 대응되게 2대의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 X, Y, Z축 방향으로 조절할 수 있다.
위 실시예에서, 인체 내의 종양 등과 같은 피사체의 위치와 상태를 촬영할 수 있도록 감마 카메라(1)의 X축 방향에서의 위치를 조정하기 위해, 제1 수평 지지대(200)는, 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대(220)(230), 및 X축 방향으로 이동 가능하도록 2개의 수평 지지대(220)(230) 사이에 설치되어 감마 카메라(1)가 거치되는 제1 카메라 거치대(250)를 구비함으로써, 감마 카메라(1)를 제1 카메라 거치대(250)에 거치하여, 제1 수평 지지대(200)를 따라 이동시켜 X축 방향에서의 감마 카메라(1)의 위치를 조정할 수 있다.
위 실시예에서, 인체 내의 종양 등과 같은 피사체의 위치와 상태를 촬영할 수 있도록 감마 카메라(2)의 Z축 방향에서의 위치를 조정하기 위해, 제2 수평 지지대(300)는, 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대(320)(330), 및 Z축 방향으로 이동 가능하도록 2개의 수평 지지대(320)(330) 사이에 설치되어 감마 카메라(2)가 거치되는 제2 카메라 거치대(350)를 구비함으로써, 감마 카메라(2)를 제2 카메라 거치대(350)에 거치하여, 제2 수평 지지대(300)를 따라 이동시켜 Z축 방향에서의 감마 카메라(2)의 위치를 조정할 수 있다.
위 실시예에서, 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)에는 X축 방향 또는 Z축 방향을 따라 감마 카메라(1)(2)에 의해 촬영되는 피사체의 위치를 표시하는 눈금으로 이루어진 눈금 표시부(210)(310)가 표시됨으로써, 제1, 제2 수평 지지대(200)(300), 즉 X축 방향 또는 Z축 방향 상에서의 2대의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 정확하게 조정하고 확인할 수 있다.
위의 실시예에서는 눈금으로 이루어진 눈금 표시부(210)(310)가 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)에만 표시되는 것을 예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 수직 지지대(100)에 표시되어도 수직 지지대(100), 즉 Y축 상에서의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 정확하게 조정하고 인지할 수 있다.
위의 실시예에서, 수직 지지대(100)는, 해당 수직 지지대(100)를 포함하여 제1, 제2 수평 지지대(200)(300) 및 두 대의 감마 카메라(1)(2)가 넘어지지 않도록 지지할 수 있는 무게 중심이 되는 무게 중심추(110)를 하단부에 가짐으로써, 사용자가 수직 지지대(100)를 잡거나 별도로 고정수단을 이용하여 고정하지 않고도 언제 어디서라도 쉽게 감마 카메라를 고정하여 인체 내의 종양 등과 같은 피사체를 촬영할 수 있다.
위의 실시예에서, 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)는 수직 지지대(100)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 가동 원통부(120)와, 내주면에 나선부를 가지고 가동 원통부(120)에 형성된 고정공(130), 및 고정공(130)의 나선부에 나사 결합되어 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)를 수직 지지대(100)의 일정높이에 고정할 수 있는 고정나사(140)를 구비함으로써, 제1, 제2 수평 지지대(200)(300), 즉 감마 카메라(1)(2)를 수직 지지대(100)에서의 Y축 방향으로 이동시켜 고정할 수 있다.
위의 실시예에서, 카메라 위치 감지 센서부(4)는, 감마 카메라(1)(2)가 X, Y, Z 축 방향으로 이동한 위치를 감지하는 복수의 센서로 구성될 수 있는데, 이는 수직 지지대(100)와 함께 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)에 설치될 수 있다.
위 실시예에서, 감마 카메라(1)(2)와 노트북, 컴퓨터, 휴대전화 등과 같은 피사체 위치 분석부(5)는, 블루투스 모듈을 포함하는 한 쌍의 무선 통신모듈을 각각 구비함으로써, 별도의 유선 라인 없이도 상호 무선 통신으로 정보를 교환할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영시스템을 이용하여 인체 내의 종양과 등과 같은 피사체를 촬영 분석하는 모습을 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템에 의해 종양을 촬영 및 분석하는 과정을 보여 주는 흐름도이다.
도 3 및 4에 의하면, 사용자는 카메라 거치대(250)(350)에 감마 카메라(1)(2)를 거치한 후 수직 지지대(100)와 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)를 따라 X, Y, Z축 방향으로 감마 카메라(1)(2)의 위치를 환자의 종양과 같은 피사체에 대응되게 조정한다(S11).
이때 카메라 감지 센서부(4)의 각 센서들은 감마 카메라(1)(2)를 감지하여, 컴퓨터 등과 같은 피사체 위치 분석부(5)에 전송(S12)함과 동시에, 감마 카메라(1)(2)에 의해 3차원의 피사체 영상이 피사체 위치 분석부(5)에 전송되게 된다(S13).
따라서, 피사체 위치 분석부(5)는 카메라 위치 감지 센서부(4)로부터 전송되는 감마 카메라(1)(2)에 대한 위치정보와 감마 카메라(1)(2)에 의해 촬영되어 전송되는 2차원의 영상을 3차원적으로 분석(S14)하여, 인체 내의 종양 등과 같은 피사체의 위치와 상태를 정확하게 파악할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있으므로 본 발명의 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1, 2 : 감마 카메라 3 : 카메라 위치 조정 구조체
4 : 카메라 위치 감지 센서부 5 : 피사체 위치 분석부
100 : 수직 지지대 110 : 무게추
120 : 가동 원통부 130 : 고정공
140 : 고정나사 200 : 제1 수평 지지대
210, 310 : 눈금 표시부 220, 230, 320, 330 : 수평 지지대
250, 350 : 제1, 제2 카메라 거치대
300 : 제2 수평 지지대

Claims (9)

  1. 인체 내의 종양을 포함하는 피사체를 서로 다른 방향에서 촬영하여 복수의 2차원 영상을 취득하는 두 대 이상의 감마 카메라(1)(2);
    상기 두 대 이상의 감마 카메라(1)(2)를 X, Y, Z 축 방향으로 이동시켜 해당 감마 카메라(1)(2)의 위치를 조정하는 카메라 위치 조정 구조체(3);
    상기 감마 카메라(1)(2)가 X, Y, Z 축 방향으로 이동한 위치를 감지하는 복수의 센서를 구비하여, 상기 카메라 위치 조정 구조체(3)에 의해 조정된 상기 두 대 이상의 감마 카메라(1)(2)의 위치를 감지하는 카메라 위치 감지 센서부(4); 및
    상기 두 대 이상의 감마 카메라(1)(2)에 의해 X, Z축 방향에서 각각 촬영된 복수의 2차원 영상을 취득하여 인체 내의 종양을 포함하는 피사체의 위치와 상태를 3차원으로 분석하고, 블루투스 모듈을 포함하는 한 쌍의 무선 통신모듈을 각각 구비하여, 상호 무선 통신으로 정보를 교환하는 피사체 위치 분석부(5)로 구성되고,
    상기 카메라 위치 조정 구조체(3)는,
    Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라(1)(2)를 지지하며 Y축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 수직 지지대(100);
    X축 방향 방향을 따라 감마 카메라(1)에 의해 촬영되는 피사체의 위치를 표시하는 눈금으로 이루어진 눈금 표시부(210), 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대(220)(230), 및 X축 방향으로 이동 가능하도록 상기 2개의 수평 지지대(220)(230) 사이에 설치되어 감마 카메라(1)가 거치되는 제1 카메라 거치대(250)를 구비하여, 일단이 상기 수직 지지대(100)에 고정되고 X축 방향으로 배치되어 감마 카메라(1)의 X축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제1 수평 지지대(200); 및
    Z축 방향을 따라 감마 카메라(2)에 의해 촬영되는 피사체의 위치를 표시하는 눈금으로 이루어진 눈금 표시부(310), 감마 카메라의 높이에 대응하는 간격을 두고 상하로 배치되는 2개의 수평 지지대(320)(330), 및 Z축 방향으로 이동 가능하도록 상기 2개의 수평 지지대(320)(330) 사이에 설치되어 감마 카메라(2)가 거치되는 제2 카메라 거치대(350)를 구비하여, 상기 제1 수평 지지대(200)와 직각을 이루도록 일단이 상기 수직 지지대(100)에 고정되고 Y축 방향으로 배치되어 감마 카메라(2)의 Z축 방향으로의 위치 이동을 안내하는 제2 수평 지지대(300)
    로 구성되는, 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수직 지지대(100)는, 상기 수직 지지대(100)와, 제1, 제2 수평 지지대(200)(300) 및 하나의 이상의 감마 카메라(1)(2)를 지지할 수 있는 무게 중심이 되는 무게 중심추(110)를 하단부에 가지는 것을 특징으로 하는, 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 수평 지지대(200)(300)는, 상기 수직 지지대(100)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하도록 결합되고, 상기 제1, 제2 수평지지대(200)(300)를 상기 수직 지지대(100)의 일정높이에 고정할 수 있는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
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