KR20080095583A - Gamma ray and optical dual modality imaging instrumentation - Google Patents

Gamma ray and optical dual modality imaging instrumentation Download PDF

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KR20080095583A KR1020070040280A KR20070040280A KR20080095583A KR 20080095583 A KR20080095583 A KR 20080095583A KR 1020070040280 A KR1020070040280 A KR 1020070040280A KR 20070040280 A KR20070040280 A KR 20070040280A KR 20080095583 A KR20080095583 A KR 20080095583A
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Abstract

A gamma ray and optical dual modality imaging apparatus is provided to reduce loss of information and an image noise due to a noise signal when processing a gamma signal and an optical signal by forming a gamma signal processor and an optical signal processor separately. A gamma signal detector(10) detects a gamma ray from the outside and converts the gamma ray into an electric signal. A gamma signal processor(20) shapes and amplifies the electric signal transmitted from the gamma signal detector and converts the gamma signal to a digital signal. An optical signal detector(30) detects the light of a visible ray region from the outside and converts the light into the electric signal. An optical signal processor(40) converts the electric signal transmitted from the optical signal detector into the digital signal. An image processor(50) is connected to the gamma signal processor and the optical signal processor, receives the converted digital signal and outputs images generated by processing the digital signal respectively or at the same time.

Description

감마선 및 광학 이중 영상기기{GAMMA RAY AND OPTICAL DUAL MODALITY IMAGING INSTRUMENTATION}GAMMA RAY AND OPTICAL DUAL MODALITY IMAGING INSTRUMENTATION}

도 1은 종래 구조의 감마선 영상기기를 개략적으로 도시한 개략도,1 is a schematic diagram schematically showing a gamma ray imaging apparatus having a conventional structure;

도 2는 종래 구조의 광학 영상기기를 개략적으로 도시한 개략도,2 is a schematic diagram schematically showing an optical imaging apparatus having a conventional structure;

도 3은 도 2에 도시된 CCD카메라의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,3 is a block diagram schematically showing the configuration of the CCD camera shown in FIG.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 감마선 및 광학 이중 영상기기를 도시한 블록도,4 is a block diagram showing a gamma ray and an optical dual imaging device according to an embodiment of the present invention;

도 5는 감마신호의 크기를 도시한 그래프,5 is a graph showing the magnitude of a gamma signal;

도 6은 감마신호의 정형시간을 도시한 그래프,6 is a graph showing shaping time of a gamma signal;

도 7은 감마선 광학 이중 영상기기를 개략적으로 도시한 사시도.7 is a perspective view schematically illustrating a gamma ray optical dual imaging device.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

10 : 감마신호 검출부 20 : 감마신호 처리부 10: gamma signal detector 20: gamma signal processor

30 : 광학신호 검출부 40 : 광학신호 처리부30: optical signal detector 40: optical signal processor

50 : 영상처리기50: image processor

본 발명은 감마선 및 광학 이중 영상기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감마선과 가시광선 영영대의 빛 검출이 동일 위치에서 동시에 이루어질 수 있도록 함으로써 감마선과 가시광선 영역대의 빛이 관측되는 시간과 공간의 차이를 최소화하여 생체현상을 규명할 수 있도록 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기에 관한 것이다.The present invention relates to a gamma ray and an optical dual imaging device, and more particularly, by detecting light in a gamma ray and a visible ray zone at the same position, the difference in time and space in which light from the gamma ray and a visible ray zone is observed. The present invention relates to a gamma ray and an optical dual imaging device capable of minimizing biological phenomenon.

일반적으로, 감마선 영상기기 시스템은 방사성동위원소가 미세량 포함된 의약품을 생체 내에 주입한 후, 방사성동위원소에서 방출되는 감마선을 검출하여 질병진단 또는 생체현상의 규명에 사용되고 있다. 예를 들어, 암과 같은 악성 종양에 섭취되는 방사성동위원소를 생체 내에 주입하면, 악성종양에 섭취된 방사성동위원소에서 발생되는 방사선(감마선)이 방사되므로, 감마선 영상기기 시스템에 의해 상기 방사된 감마선을 검출함으로써, 악성종양의 감마영상을 얻게 되고, 따라서 병소의 위치 진단이 가능하게 된다.In general, a gamma ray imaging apparatus system is used for diagnosing a disease or phenomena by detecting a gamma ray emitted from a radioisotope after injecting a drug containing a minute amount of radioisotopes into a living body. For example, when a radioisotope ingested in a malignant tumor such as cancer is injected into a living body, radiation (gamma rays) generated in the radioisotope ingested in the malignant tumor is radiated, and thus the gamma rays emitted by the gamma ray imaging apparatus system. By detecting, a gamma image of a malignant tumor is obtained, and thus the location of the lesion can be diagnosed.

이와 같이 병소의 위치 진단을 위한 감마선 영상기기 시스템에 적용되는 감마선 영상기기는 1958년 미국의 Donner 실험실에서 Anger에 의하여 최초로 고안된 핵의학기기이다. The gamma-ray imaging system, which is applied to the gamma-ray imaging system for diagnosing the location of a lesion, was the first nuclear medical device designed by Anger in 1958 at Donner Labs in the United States.

감마선 영상기기로 방사성동위원소분포를 촬영할 때 영상을 얻고 분석하기 위하여 조준기(collimator), Nal(Tl) 결정(crystal) 및 광전자증배관(photomultiplier tube), 파고분석기(pulse height analyzer)와 마이크로프로세서, 전신스캔보조장치, 컴퓨터시스템과 같은 기본적인 구성이 필요하다.Collimator, Nal (Tl) crystal and photomultiplier tube, pulse height analyzer and microprocessor, Basic configurations such as full-body scan aids and computer systems are required.

즉, 통상적인 감마선 영상기기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도인 도 1에 도시된 바와 같이, 감마선 영상기기 시스템(100)은 외부로부터 유입되는 감마선을 검출하여 가시광선으로 변환하는 검출부(110), 검출부(110)로부터의 아날로그신호를 증폭 및 정형한 후, 디지털 신호로 변환하는 신호처리부(120) 및 디지털 변환된 신호를 이용하여 영상을 출력하는 영상처리기(130)로 구성된다. That is, as shown in FIG. 1, which is a block diagram schematically illustrating a configuration of a typical gamma ray imaging apparatus, the gamma ray imaging apparatus system 100 may detect a gamma ray flowing from the outside and convert the gamma ray imaging apparatus into visible light. After the amplification and shaping of the analog signal from the detector 110, the signal processor 120 for converting into a digital signal and the image processor 130 for outputting the image using the digitally converted signal.

감마신호 검출부(110)는 외부로부터 입사되는 감마선 중 소정 방향으로 입사하는 감마선만 수집하는 조준기(111), 결정과의 충돌에 의해 입사되는 감마선의 에너지를 저에너지로 변환시켜 자외선 또는 가시광선대의 광신호를 생성하는 섬광결정(112) 및 섬광결정(112)으로부터 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하는 광전변환부(113)를 구비한다.The gamma signal detecting unit 110 converts the energy of the gamma ray incident by the collision with the crystal to the collimator 111 which collects only the gamma ray incident in a predetermined direction among the gamma rays incident from the outside, and converts the energy of the gamma ray into low energy. And a photoelectric conversion unit 113 for converting an optical signal incident from the scintillation crystal 112 into an electrical signal.

이와 같은 시스템에 적용되는 기술의 일례가 대한민국 공개특허공보 2000-51947호, 공개특허공보 2005-12518호 등에 개시되어 있다.An example of a technique applied to such a system is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-51947, 2005-12518 and the like.

이러한 감마선영상기기에 의해 생체현상 규명을 목적으로 한 검사가 완료되면 필요에 따라 대상체를 광학영상기기로 이동하여 재검사를 실시한다.When the examination for the purpose of identifying the biological phenomenon is completed by the gamma ray imaging apparatus, the subject is moved to the optical imaging apparatus for retesting if necessary.

일반적으로 광학영상기기는 생체 내 발광물질에서 방출되는 가시광선 영역대의 빛을 검출하는 영상기기로서 생체현상의 규명에 사용되고 있다.In general, an optical imaging apparatus is used to identify a biological phenomenon as an imaging apparatus that detects light in a visible light region emitted from an in vivo light emitting material.

통상적인 광학영상기기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도인 도 2에 도시된 바와 같이, 광학영상기기는 외부로부터 유입되는 가시광선 영역대의 빛을 검출하고 전기신호로 변환하는 광학신호 검출부, 광학신호 검출부로부터 전송받은 전기신호를 디지털신호로 변환하는 광학신호 처리부 및 디지털로 변환된 신호를 이용하여 영상을 출력하는 영상처리기로 구성된다. As shown in FIG. 2, which is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional optical imaging apparatus, the optical imaging apparatus includes an optical signal detector and an optical signal detector for detecting light from an external visible light region and converting the light into an electrical signal. Optical signal processing unit for converting the electrical signal received from the digital signal and an image processor for outputting the image using the digitally converted signal.

광학신호 검출부는 외부에서 입사되는 가시광선 영역대의 빛을 수집하는 렌즈, 렌즈로부터 입사되는 가시광선 영역대의 빛을 전자로 변환시킨 후 전자를 아날로그 전기신호의 형태로 변환시키는 CCD카메라를 구비한다.The optical signal detector includes a lens that collects light from an outside visible light region and a CCD camera converting light from the visible light region into an electron and converting the electron into an analog electric signal.

통상적인 CCD카메라의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도인 도 3에 도시된 바와 같이, CCD카메라는 렌즈로부터 수집된 가시광선 영역대의 빛 양에 비례해 전자를 발생시키는 CCD칩, 각 칩에서 발생된 전자를 임시 저장하는 역할을 하는 직렬레지스터, 직렬레지스터에 저장된 전자를 입력받아 전압신호의 형태로 변환하는 전치증폭기 및 전치증폭기에서 입력받은 신호로부터 누적된 전하량의 크기를 계산하는 적분기를 구비한다.As shown in FIG. 3, which is a block diagram schematically showing the structure of a conventional CCD camera, a CCD camera generates an electron in proportion to the amount of light in a visible light region collected from a lens, and electrons generated from each chip. A serial register serves to temporarily store the pre-amplifier and the integrator for calculating the amount of charge accumulated from the signal received from the pre-amplifier.

상기와 같이 감마선 영상기기 시스템으로 생체현상을 나타내는 영상신호를 얻은 후, 광학 영상기기로 생체현상을 재 관찰하여 영상신호를 얻는 경우 감마선 영상과 광학 영상을 얻을 때 공간차와 시간차가 발생하게 되어 동일 시간에 발생하는 생체의 생물학적 상태를 관찰하지 못하고, 두 영상이 관찰되는 위치를 정확하게 일치시키지 못하는 한계가 있다.After acquiring an image signal representing a biological phenomenon with a gamma ray imaging apparatus system as described above, when the biological signal is re-observed with an optical imaging apparatus to obtain an image signal, a space difference and a time difference occur when a gamma ray image and an optical image are obtained. There is a limitation in that the biological state of the living body that occurs at time cannot be observed and the two images do not exactly match the observed position.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 감마선 영상신호와 광학 영상신호를 대상체의 동일한 위치에서 동시에 얻거나 짧은 시간간격으로 얻을 수 있게 됨으로써, 정확한 생물학적 현상 규명이 이루어질 수 있도록 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is that the gamma ray image signal and the optical image signal can be obtained at the same location of the object at the same time or at short time intervals, thereby allowing accurate biological phenomenon identification to be made and An optical dual imaging device is provided.

또한, 감마선신호를 검출하는 감마선 신호처리부와 광학 신호를 검출하는 광 학 신호처리부를 각각 독립적으로 구비하여 각각의 영상기기에 적합한 최적의 신호처리 방법을 제공하도록 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기를 제공함에 있다.In addition, by providing a gamma ray signal processing unit for detecting a gamma ray signal and an optical signal processing unit for detecting an optical signal independently of each other to provide an optimal signal processing method suitable for each image device to provide a gamma ray and an optical dual image device have.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 감마선 및 광학 이중 영상기기는 외부로부터 유입되는 감마선을 검출하고 전기신호로 변환하는 감마신호 검출부; 상기 감마신호 검출부에서 전송된 전기신호를 정형 및 증폭하고 디지털 신호로 변환하는 감마신호 처리부; 외부로부터 유입되는 가시광선 영역대의 빛을 검출하고 전기신호로 변환하는 광학신호 검출부; 상기 광학신호 검출부에서 전송된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 광학신호 처리부; 및 상기 감마신호 처리부 및 상기 광학신호 처리부에 연결되어 변환된 디지털 신호를 전달받고, 전달받은 디지털신호를 처리하여 생성한 영상을 출력하는 영상처리기; 를 포함하여 상기 감마신호 검출부 및 상기 광학신호 검출부에서는 동시에 또는 각각 감마선 및 가시광선 영역대의 빛을 검출하고 상기 영상처리기에서는 생성된 영상을 동시에 또는 각각 출력이 가능한 것을 특징으로 한다.A gamma ray and an optical dual imaging apparatus for achieving the object of the present invention as described above comprises a gamma signal detector for detecting a gamma ray flowing from the outside and converting it into an electrical signal; A gamma signal processor for shaping and amplifying the electric signal transmitted from the gamma signal detector and converting the electric signal into a digital signal; An optical signal detector for detecting light from the outside in the visible light band and converting the light into an electrical signal; An optical signal processor for converting the electrical signal transmitted from the optical signal detector into a digital signal; And an image processor connected to the gamma signal processor and the optical signal processor to receive the converted digital signal and output an image generated by processing the received digital signal. In addition, the gamma signal detector and the optical signal detector detects the light of the gamma ray and visible light region at the same time or respectively, and the image processor is characterized in that it is possible to output the generated image simultaneously or respectively.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 감마선 및 광학 이중 영상기기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a gamma ray and an optical dual imager, which is a preferred embodiment of the present invention, will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 감마선 및 광학 이중 영상기기를 도시한 블록도이고, 도 5는 감마신호의 크기를 도시한 그래프이고, 도 6은 감마신호의 정형시간을 도시한 그래프이고, 도 7은 감마선 광학 이중 영상기기를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a gamma ray and an optical dual imager according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the magnitude of a gamma signal, FIG. 6 is a graph showing a shaping time of a gamma signal, 7 is a perspective view schematically illustrating a gamma ray optical dual imaging device.

도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 감마선 및 광학 이중 영상기기는 외부로부터 유입되는 감마선을 검출하고 전기신호로 변환하는 감마신호 검출부(10)와, 감마신호 검출부(10)로부터의 아날로그신호를 증폭 및 정형한 후, 최적화된 디지털 신호로 변환하는 감마신호 처리부(20)와, 외부로부터 유입되는 가시광선을 검출하는 광학신호 검출부(30)와, 상기 광학신호 검출부(30)로부터의 아날로그 신호를 증폭 및 정형한 후, 최적화된 디지털 신호로 변환하는 광학신호 처리부(40)와, 감마신호 처리부(20) 및 광학신호 처리부(40)와 연결되어 변환된 디지털 신호를 각각 전달받고 전달받은 디지털 신호를 디스플레이하여 출력하는 영상처리기(50)로 이루어진다.As shown in the drawing, a gamma ray and an optical dual imager include a gamma signal detector 10 for detecting a gamma ray introduced from the outside and converting the same into an electrical signal, and an analog signal from the gamma signal detector 10. After the amplification and shaping, the gamma signal processing unit 20 converts the optimized digital signal, the optical signal detection unit 30 for detecting visible light from the outside, and the analog signal from the optical signal detection unit 30. After the amplification and shaping, the digital signal connected to the optical signal processing unit 40 and the gamma signal processing unit 20 and the optical signal processing unit 40 to convert the converted digital signal into an optimized digital signal is received and received. And an image processor 50 to display and output the same.

상기 감마신호 검출부(10)는 일반적으로 조준기, 섬광결정체, 광전신호변환부 등을 포함하는 구조로 이루어지고, 상기 광학신호 검출부(30)는 일반적으로 렌즈와 CCD(Charge Coupled Device)카메라를 포함하며, CCD카메라는 CCD칩, 직렬레지스터, 전치증폭기, 적분기 등을 포함하는 구조로 이루어는 것이 일반적이다.The gamma signal detector 10 generally includes a collimator, a scintillation crystal, a photoelectric signal converter, and the like, and the optical signal detector 30 generally includes a lens and a charge coupled device (CCD) camera. In general, the CCD camera has a structure including a CCD chip, a serial register, a preamplifier, and an integrator.

상기 감마신호 처리부(20)는 감마신호를 최적화된 디지털 신호로 변환하는 장치로서 광전자증배관(PMT: Photomultiplier Tube)나 반도체 센서 등의 사용이 가능하나 광전자증배관이 사용되는 것이 바람직하며 일례로 감마신호의 크기는 도 4에 도시된 바와 같이 200 mV, 200 ns로 이루어지고 감마신호의 증폭 및 정형시간은 도 5에 도시된 바와 같이 2 V, 1.5 ㎲로 이루어지도록 함으로써, 감마선 신호를 검출하기 위해서 광전자증배관(PMT: Photomultiplier Tube)를 사용함으로써 감마신호에 적합한 신호처리 시스템이 갖추어지도록 한다. 즉, 신호처리 과정 중 발생할 수 있는 정보의 손실 또는 노이즈 신호로 인한 영상 잡음 등을 최소화 시켜 최적의 감마선 영상이 생성될 수 있도록 하는 것이다.The gamma signal processor 20 may convert a gamma signal into an optimized digital signal, and may use a photomultiplier tube (PMT) or a semiconductor sensor, but a photomultiplier tube is preferably used. As shown in FIG. 4, the amplitude of the signal is 200 mV and 200 ns, and the amplification and shaping time of the gamma signal is 2 V and 1.5 Hz, as shown in FIG. By using a photomultiplier tube (PMT), a signal processing system suitable for gamma signals is provided. That is, an optimal gamma ray image may be generated by minimizing information loss or noise caused by a noise signal that may occur during signal processing.

상기 광학신호 처리부(40)는 광학 신호를 최적화된 디지털 신호로 변환하는 장치로서 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device), 광전자증배관(PMT: Photomultiplier Tube) 및 CMOS 등의 사용이 가능하나 씨씨디(CCD)가 사용되는 것이 바람직하며 일례로 광학신호 검출부에서 전송된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 사용함으로써 광학신호에 적합한 신호처리 시스템이 갖추어지도록 한다. 즉, 신호처리 과정 중 발생할 수 있는 정보의 손실 또는 노이즈 신호로 인한 영상잡음 등을 최소화 시켜 최적의 광학 영상이 생성될 수 있도록 하는 것이다.The optical signal processing unit 40 is a device for converting an optical signal into an optimized digital signal, and can be used as a charge coupled device (CCD), a photomultiplier tube (PMT), and a CMOS. CCD) is preferably used, and for example, a signal processing system suitable for an optical signal is provided by using an analog-to-digital converter for converting an electrical signal transmitted from an optical signal detector into a digital signal. That is, to minimize the loss of information that may occur during the signal processing or the noise of the image due to the noise signal, such that the optimal optical image can be generated.

도 7에 도시된 바와 같이 감마선 및 광학 이중 영상기기는 빛이 차단된 암상자의 내부에 설치되며, 바닥면에 설치되는 평판 형상의 베이스(1)와, 베이스(1)의 일측 끝단부에 수직하게 세워진고정수직바(2)와, 고정수직바(2)의 끝단부에서 직각방향으로 돌출되고 그 끝단에 광학신호 검출부(30)가 형성된 고정바(3)와, 고정수직바(2)의 중간부에 회전가능하게 고정되고 모터(4a)에 의해 회전되는 회전부재(4)와, 회전부재(4)의 끝단부에서 직각방향으로 돌출되고 그 끝단부에 감마신호 검출부(10)가 형성된 회전바(5)와, 베이스(1)의 타측 끝단부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 가동수직바(6)와, 가동수직바(6)에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되고 그 끝단부에는 촬영 대상물을 얹어 놓을 수 있는 거치대가 형성된 가동작업대(7)로 이루어진다. 가동작업대(7)의 거치대는 도시된 바와 같이 하나의 촬영 대상물을 얹어 동시에 촬영이 가능하도록 단일로 이루어지는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 7, the gamma ray and the optical dual imaging device are installed inside a dark box in which light is blocked, and are perpendicular to a flat base 1 installed at the bottom and one end of the base 1. A fixed vertical bar 2, a fixed bar 3 protruding at a right angle from the end of the fixed vertical bar 2, and an optical signal detector 30 formed at the end thereof, and a fixed vertical bar 2. Rotating bar (4) rotatably fixed to the part and rotated by the motor (4a), protruding at right angles from the end of the rotating member 4, the gamma signal detector 10 is formed at the end thereof (5), the movable vertical bar 6 which is slidably coupled to the other end of the base 1 along the longitudinal direction, and the movable vertical bar 6 is slidably coupled to the movable vertical bar 6 along the longitudinal direction It consists of a movable worktable (7) formed with a cradle for placing the shooting object The. The cradle of the movable worktable 7 is preferably made of a single so as to be able to shoot at the same time by placing one object to shoot as shown.

상기 광학신호 검출부(30)는 고정바(3)에 설치되는 구조 대신에 암상자의 내측벽에 설치되는 구조로도 구성이 가능하며, 광학신호 검출부(30)와 감마신호 검출부(10)는 동일한 위치를 동시에 촬영할 수 있도록 동일한 수직선상에 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한 광학신호 검출부(30)는 고정바(3)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 고정바(3)에 장착되고 감마신호 검출부(10)는 회전바(5)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 회전바(5)에 장착되는 것이 바람직하다.The optical signal detector 30 may be configured to be installed on the inner wall of the female box instead of the structure of the fixed bar 3, and the optical signal detector 30 and the gamma signal detector 10 are located at the same position. It is preferable to be installed so as to be positioned on the same vertical line so as to simultaneously shoot. In addition, the optical signal detection unit 30 is mounted to the fixed bar (3) to be slidable along the longitudinal direction of the fixed bar (3) and the gamma signal detection unit 10 is rotated to be slidable along the longitudinal direction of the rotary bar (5) It is preferably mounted on the bar 5.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 일 실시예인 감마선 및 광학 이중 영상기기의 작동과정은 다음과 같다.The operation of the gamma ray and the optical dual imager, which is a preferred embodiment of the present invention configured as described above, is as follows.

거치대에 얹은 촬영 대상물이 광학신호 검출부(30)와 감마신호 검출부(10) 사이인 촬영 위치에 위치되도록 가동수직바(6)는 베이스(1)의 길이방향을 따라 슬라이딩 시키고, 가동작업대(7)는 가동수직바(6)의 길이방향을 따라 슬라이딩 시킨다. 또한 모터(4a)를 구동시켜 회전부재(4)를 회전시켜 감마신호 검출부(10)를 촬영하고자 하는 위치에 접하도록 위치시킨다. The movable vertical bar 6 slides along the longitudinal direction of the base 1 so that the photographing object placed on the holder is positioned at the photographing position between the optical signal detector 30 and the gamma signal detector 10, and the movable worktable 7 Slides along the longitudinal direction of the movable vertical bar (6). In addition, the motor 4a is driven to rotate the rotating member 4 to position the gamma signal detector 10 in contact with a position to be photographed.

상기와 같은 상태에서 촬영 대상물에 주입한 방사성 의약품과 생체내 발광물질에 의해 감마선과 가시광선 영역대의 빛이 방출된다. In the above state, light is emitted from the gamma ray and the visible ray region by the radiopharmaceutical and the bioluminescent material injected into the object to be photographed.

방출된 감마선 및 가시광선 영역대의 빛 중에서 감마신호 검출부(10)는 감마선만 검출하고, 가시광선 영역대의 빛은 감마신호 검출부(10)를 이루는 조준기의 전면을 검정색으로 도포함으로써 검출 및 통과가 저지된다. 감마선은 섬광결정체를 통과하면서 에너지 변환이 이루어져 가시광선 영역대의 빛으로 변환되고 광전신호변화부에 의해 광전변환된다.The gamma signal detector 10 detects only gamma rays from the emitted gamma rays and visible light region, and the light in the visible ray region is prevented from being detected and passed by applying a black color to the front of the collimator constituting the gamma signal detector 10. . Gamma rays pass through the scintillation crystal and undergo energy conversion to convert light into visible light and photoelectric conversion by the photoelectric signal changing unit.

그리고 감마신호 처리부(20)를 거치면서 정보의 손실 또는 노이즈 신호로 인한 영상 잡음 등을 최소화 시킨 최적의 감마선 영상이 생성되며, 감마선 영상은 영상처리기(50)에 전달되어 악성종양 등의 영상이 출력되는 것이다.Then, the gamma signal processing unit 20 generates an optimal gamma ray image which minimizes image noise due to loss of information or a noise signal, and the gamma ray image is transmitted to the image processor 50 to output images such as malignant tumors. Will be.

또한, 상기와 같이 방출된 감마선 및 가시광선 영역대의 빛 중 광학신호 검출부(30)는 가시광선 영역대의 빛만 검출한다. 검출된 가시광선 영역대의 빛은 CCD칩에서 광전변환 되고, 직렬 레지스터와 전치증폭기 및 적분기를 거치면서 전기신호로 변환된다. 변환된 전기신호는 광학신호 처리부(40)를 거치면서 정보의 손실 또는 노이즈 신호로 인한 영상 잡은 등을 최소화해서 디지털 신호로 변환되며, 디지털신호는 영상처리기(50)에 전달되어 영상으로 출력된다.In addition, the optical signal detector 30 detects only the light in the visible light region of the gamma rays and the visible light region emitted as described above. The light in the visible range is photoelectrically converted by the CCD chip and converted into an electrical signal through a series resistor, preamplifier and integrator. The converted electrical signal is converted into a digital signal by minimizing loss of information or image capture due to a noise signal while passing through the optical signal processor 40, and the digital signal is transmitted to the image processor 50 and output as an image.

상기와 같이 촬영 대상물에서 발생되는 감마선과 가시광선 영역대의 빛을 동일위치에서 동시에 검출하고 동시에 출력이 가능하므로 대상물의 생물학적 상태가 동일시간에 기록될 수 있다. 따라서 시간이 흐름에 따라 혈류량이 변화되는 것과 같은 대상물의 상태변화를 관찰함에 있어서, 시간변화에 영향을 적게 받음과 동시에 감마선 영상과 광학 영상이 관찰하고자 하는 위치가 정확하게 일치되므로 생체현상 규명의 정확성을 높일 수 있게 되는 것이다.As described above, since the gamma ray and the visible light generated in the photographing object can be simultaneously detected at the same position and simultaneously output, the biological state of the object can be recorded at the same time. Therefore, in observing changes in the state of an object such as blood flow changes over time, it is less affected by time and at the same time the gamma-ray image and the optical image are exactly matched with each other. It will be able to increase.

또한, 감마신호와 광학신호를 처리하는 방법에 있어서 각 검출기 특성에 맞게 각각의 감마신호 처리부(20)와 광학신호 처리부(40)가 독립적으로 형성되어 한개의 신호처리부로 감마신호와 광학신호를 처리 할 경우 발생될 수 있는 정보의 손 실 또는 노이즈 신호로 인한 영상 잡음 등을 저감할 수 있게 된다.In addition, in the method for processing the gamma signal and the optical signal, the gamma signal processing unit 20 and the optical signal processing unit 40 are formed independently in accordance with each detector characteristic to process the gamma signal and the optical signal with one signal processing unit. In this case, it is possible to reduce image noise caused by loss of information or noise signal.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 감마선 및 광학 이중 영상기기는 대상물에서 발생되는 감마선과 가시광선을 동일 위치에서 동시에 검출하고 동시에 출력이 가능하므로 대상체의 생체현상을 동일시간에 기록할 수 있어 측정하고자 하는 생물현상을 간편하고 정확하게 규명할 수 있어 관찰의 정확성과 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the gamma ray and the optical dual imaging apparatus according to the present invention can simultaneously detect and simultaneously output gamma rays and visible rays generated from an object at the same position, so that the biological phenomenon of the object can be recorded at the same time. It is possible to identify the biological phenomenon easily and accurately, thereby improving the accuracy and reliability of the observation.

또한, 감마신호와 광학신호의 신호특성에 맞게 각각의 감마신호 처리부와 광학신호 처리부가 별개로 형성되어 감마신호와 광학신호를 처리시에 발생될 수 있는 정보의 손실 또는 노이즈 신호로 인한 영상 잡음 등을 저감할 수 있게 되므로 촬영한 영상에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the gamma signal processing unit and the optical signal processing unit are separately formed in accordance with the signal characteristics of the gamma signal and the optical signal, such as image noise due to loss of information or noise signal that may be generated when the gamma signal and the optical signal are processed. Since it can be reduced, there is an effect that the reliability of the captured image is improved.

Claims (8)

외부로부터 유입되는 감마선을 검출하고 전기신호로 변환하는 감마신호 검출부;A gamma signal detector for detecting a gamma ray introduced from the outside and converting the gamma ray into an electric signal; 상기 감마신호 검출부에서 전송된 전기신호를 정형 및 증폭하고 디지털 신호로 변환하는 감마신호 처리부;A gamma signal processor for shaping and amplifying the electric signal transmitted from the gamma signal detector and converting the electric signal into a digital signal; 외부로부터 유입되는 가시광선 영역대의 빛을 검출하고 전기신호로 변환하는 광학신호 검출부;An optical signal detector for detecting light from the outside in the visible light band and converting the light into an electrical signal; 상기 광학신호 검출부에서 전송된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 광학신호 처리부; 및 An optical signal processor for converting the electrical signal transmitted from the optical signal detector into a digital signal; And 상기 감마신호 처리부 및 상기 광학신호 처리부에 연결되어 변환된 디지털 신호를 전달받고, 전달받은 디지털신호를 처리하여 생성한 영상을 출력하는 영상처리기; 를 포함하여 An image processor connected to the gamma signal processor and the optical signal processor to receive a converted digital signal and output an image generated by processing the received digital signal; Including 상기 감마신호 검출부 및 상기 광학신호 검출부에서는 동시에 또는 각각 감마선 및 가시광선 영역대의 빛을 검출하고 상기 영상처리기에서는 생성된 영상을 동시에 또는 각각 출력이 가능한 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.And the gamma signal detector and the optical signal detector detect light at the same time or respectively in the gamma ray and visible light region, and the image processor can output the generated image simultaneously or separately. 제 1항에 있어서, 상기 광학신호 처리부에는 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device)가 사용되는 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.The gamma ray and optical dual imaging apparatus of claim 1, wherein a charge coupled device (CCD) is used as the optical signal processor. 제 1항에 있어서, 상기 감마신호 처리부에는 광전자증배관(PMT: Photomultiplier Tube)이 사용되는 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.The gamma ray and optical dual imaging apparatus of claim 1, wherein a photomultiplier tube (PMT) is used as the gamma signal processor. 일측 끝단부에는 고정수직바가 수직하게 돌출된 베이스;One end portion has a fixed vertical bar vertically protruding base; 상기 고정수직바의 끝단부에서 일측방향으로 돌출되고 그 끝단에 광학신호 검출부가 형성된 고정바;A fixed bar protruding in one direction from an end of the fixed vertical bar and having an optical signal detector formed at an end thereof; 상기 고정수직바의 중간부에 회전가능하게 고정되고 모터의 구동에 의해 회전되는 회전부재;A rotating member rotatably fixed to an intermediate portion of the fixed vertical bar and rotated by driving of a motor; 상기 회전부재에서 상기 고정바가 돌출된 방향과 같은 방향으로 돌출되고 상기 광학 신호 검출부와 동일한 수직선상에 위치하도록 그 끝단부에 감마신호 검출부가 형성된 회전바;A rotating bar protruding in the same direction as the fixing bar protruding from the rotating member and having a gamma signal detecting unit at an end thereof so as to be positioned on the same vertical line as the optical signal detecting unit; 상기 베이스의 타측 끝단부에 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 가동수직바; 및 A movable vertical bar slidably coupled along the lengthwise direction to the other end portion of the base; And 상기 가동수직바의 길이방향을 따라 이동가능하게 결합되고 그 끝단부에는 촬영 대상물을 얹어놓을 수 있는 거치대가 형성된 가동작업대; 를 포함하는것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.A movable worktable which is movably coupled along the longitudinal direction of the movable vertical bar and has a cradle for placing an object to be photographed at an end thereof; Gamma rays and optical dual imaging device, characterized in that it comprises a. 제 4항에 있어서, 상기 가동작업대에는 거치대가 단일로 구성되는 것을 특징 으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.5. The gamma ray and optical dual imaging apparatus according to claim 4, wherein the movable work bench has a single stand. 제 4항에 있어서, 상기 광학신호 검출부와 감마신호 검출부에서 외부의 빛이 검출되지 않도록 외부의 빛을 차단하는 암상자 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.The gamma ray and optical dual imaging apparatus of claim 4, wherein the optical signal detector and the gamma signal detector are installed inside a dark box to block external light so that external light is not detected. 제 4항에 있어서, 상기 감마신호 검출부는 상기 회전바의 길이방향을 따라 이송가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.The gamma ray and optical dual imaging apparatus of claim 4, wherein the gamma signal detector is mounted to be transportable along the longitudinal direction of the rotation bar. 제 4항 또는 제 7항에 있어서, 상기 광학신호 검출부는 상기 고정바의 길이방향을 따라 이송가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 감마선 및 광학 이중 영상기기.8. The gamma ray and optical dual imaging apparatus according to claim 4 or 7, wherein the optical signal detector is mounted to be transportable along the longitudinal direction of the fixed bar.
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