KR20090039855A - Mri-pet-ct hybrid imaging system and method - Google Patents

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Abstract

An MRI(Magnetic Resonance Imaging)-PET(Positron Emission Tomography)-CT(Computed Tomography) hybrid imaging system and an imaging method thereof are provided to correct spatial distortion phenomenon of the MRI image by using a CT image as a reference image. An imaging system(100) includes a first scanner(110), a second scanner(120), and a movable table(130). The first scanner obtains the first information. The first information includes the first anatomical information, the molecular information and the functional information. The second scanner obtains the second information. The second information includes the second anatomical information having the resolution different from the first anatomical information. The movable table moves between the first scanner and the second scanner. The movable table supports the subject.

Description

MRI-PET-CT 하이브리드 이미징 시스템 및 방법{MRI-PET-CT HYBRID IMAGING SYSTEM AND METHOD}MRI-PET-CT hybrid imaging system and method {MRI-PET-CT HYBRID IMAGING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 생체 조직에 대한 정보를 포함하는 영상을 비침습적으로 획득하기 위한 이미징(imaging) 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 양전자방출단층촬영기술(Positron Emission Tomography: PET), 컴퓨터단층촬영기술(Computed Tomography: CT) 및 자기공명영상촬영기술(Magnetic Resonance Imaging: MRI)을 통합하여, 인체 조직 내부의 기능적, 분자적 정보뿐만 아니라 해부학적 정보도 포함하는 고해상도 영상을 제공할 수 있는 통합 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to imaging systems and methods for non-invasive acquisition of images containing information about biological tissues, and in particular, Positron Emission Tomography (PET), Computed Tomography (Computed Tomography). Integrated imaging system and method that integrates Tomography (CT) and Magnetic Resonance Imaging (MRI) to provide high resolution images that include not only functional and molecular information but also anatomical information within human tissue It is about.

환자의 진단을 위해 사용되는 의료 영상은 일반적으로 크게 구조적인 영상과 기능적인 영상으로 분류된다. 구조적인 영상은 인체의 구조 및 해부학적 영상을 의미하고, 기능적인 영상은 인체의 인지, 감각기능 등에 대한 기능 정보를 직접 또는 간접적인 방법으로 영상화하는 것이다. 구조 영상 기술에는 CT, MRI 등이 있고, 인체의 생리적/생화학적 작용을 관찰하여 기능 정보를 영상화하는 기술로서는 PET가 널리 사용되고 있다.Medical images used for the diagnosis of patients are generally classified into structural images and functional images. The structural image refers to the structure and anatomical image of the human body, and the functional image is to image functional information about the human body's cognition, sensory function, etc. directly or indirectly. Structural imaging techniques include CT and MRI, and PET is widely used as a technique for imaging functional information by observing physiological / biochemical effects of the human body.

PET는 비침습적으로 인체 기능을 계량화하는 강력한 생물학적 영상 도구로 서, 방사성 활성을 갖는 양전자 방출 동위원소로 표지된 생물학적 탐지자(probe) 분자를 체내에 주입한 후, 방사능의 분포를 단층촬영으로 재구성하여 영상화하여 인체의 각 장기 내의 생리적, 생화학적인 반응을 정량화할 수 있다. PET에 의해 제공되는 뇌, 장기 등의 인체 구조에 대한 기능적/분자학적 정보는 질병의 병인 연구, 진단 예후 판정 및 항암 치료 후 경과 관찰 등에 유용하게 이용할 수 있다. 그러나, PET에 의해 획득된 영상은 MRI나 CT 등에 의해 얻어진 영상에 비해 해부학적인 해상도가 떨어지기 때문에 병변 부위에 대한 정확한 해부학적 위치나 주위 장기와의 관계 등을 규명하는데 어려운 단점이 있다. 또한, PET에서 정확한 정량적 결과를 얻기 위해서는 무엇보다도 정확한 감마선 감쇄보정이 필요하고 이를 위해선 정확한 감쇄 정수의 계산이 요구되지만, 핵종을 이용하여 투과(transmission) 촬영한 영상의 해상도와 감도가 낮은 경우에는 정확한 감쇄정수를 추출할 수 없기 때문에 PET 영상의 정확도가 떨어질 수 밖에 없다.PET is a powerful biological imaging tool that quantifies non-invasive human function, injects biological probe molecules labeled with radioactive positron emitting isotopes into the body, and then reconstructs the distribution of radioactivity by tomography. Imaging can quantify the physiological and biochemical responses within each organ of the human body. Functional / molecular information on the structure of the human body, such as the brain and organs, provided by PET can be usefully used for studying the pathogenesis of diseases, determining the prognosis of the disease, and monitoring the progress after chemotherapy. However, since images obtained by PET have a lower anatomical resolution than images obtained by MRI or CT, it is difficult to determine the exact anatomical position of the lesion site or the relationship with surrounding organs. In addition, accurate gamma-ray attenuation correction is required to obtain accurate quantitative results in PET, and calculation of accurate attenuation constants is required for this.However, when the resolution and sensitivity of the transmission images using nuclides are low Since the attenuation constant cannot be extracted, the accuracy of the PET image is inevitably deteriorated.

CT는 X-선과 컴퓨터를 이용하여 인체의 구조를 단면으로 재구성해 내는 진단용 검사장비의 일종으로, 인체 장기의 해부학적 변화를 비교적 쉽고 정확하게 반영하기 때문에 병소의 위치와 형태를 관찰하는데 좋은 검사방법이지만, 병소의 특성 평가와 조기 진단이 어렵고, 치료 후 병소 변화에 대한 평가도 어려운 단점이 제기되어 왔다. 또한, 환자가 방사선에 노출된다는 점과, 혈관을 촬영하거나 조직의 특성을 파악하기 위해 종종 사용되는 조영제라는 약물이 신부전 환자나 약물 과민반응 환자에게 위험할 수 있다는 점도 CT의 단점으로 지적되고 있다.CT is a diagnostic test equipment that reconstructs the structure of the human body into cross sections using X-rays and computers.It is a good test method for observing the location and shape of lesions because it reflects anatomical changes of human organs relatively easily and accurately. In addition, it has been difficult to characterize and early diagnose the lesion, and to evaluate the change of the lesion after treatment. The disadvantage of CT is that the patient is exposed to radiation and that a drug called contrast agent, which is often used to photograph blood vessels or to characterize tissues, may be dangerous for patients with renal failure or drug hypersensitivity.

현재 해부학적 영상으로 임상 및 연구에서 가장 많이 활용되고 있는 MRI는, CT와는 달리 핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 원리를 이용하여 인체의 해부학적 변화를 감지하기 때문에, 방사선에 노출되지 않아 인체에 무해하며 다른 영상 장비에 비해 고해상도의 해부학적인 정보를 얻을 수 있다. 이 때문에, MRI는 근육과 인대, 뇌 신경계, 종양 등 연부조직을 촬영하는데 상당히 유용하며 최근에는 유방암, 간암, 난소암, 자궁경부암 등 연부조직 암의 범위를 파악하는 데에도 널리 활용되고 있으나, 앞서 언급한 바와 같이, MRI는 해부학적 영상을 제공하는 영상 기기이기 때문에, PET을 통해 얻을 수 있는 것과 같은 직접적인 분자학적/기능적 정보는 제공하지 않는다.MRI, which is the most widely used in clinical and research as an anatomical image, detects anatomical changes of human body using Nuclear Magnetic Resonance (NMR), unlike CT, so it is not exposed to radiation. It is harmless and provides anatomical information with high resolution compared to other imaging equipment. Because of this, MRI is very useful for imaging soft tissues such as muscles, ligaments, brain nervous system, and tumors. Recently, MRI has been widely used to determine the extent of soft tissue cancers such as breast cancer, liver cancer, ovarian cancer and cervical cancer. As mentioned, because MRI is an imaging device that provides anatomical imaging, it does not provide direct molecular / functional information such as that obtained through PET.

이상 살펴본 바와 같은 PET, CT, MRI의 특성을 감안하여, 본 기술분야에서는 이들 PET, CT 및 MRI의 장점을 결합하기 위한 시도가 있어 왔다. 예컨대, 신체의 대사활동 이상 여부를 검사하는 기존의 PET와 몸의 구조적 이상 유무를 검사하는 CT를 접목시켜 PET의 기능적/분자학적 정보와 CT의 해부학적 정보를 동시에 얻음으로써 기존의 PET보다 진단의 정확성을 증가시킨 PET-CT 시스템이 개발되었으며, 보다 고해상도의 해부학적 정보를 얻으면서 CT가 가지고 있는 인체의 유해성을 극복하기 위해 PET-CT에서 CT를 MRI로 대체한 PET/MRI 시스템도 개발되고 있다.In view of the properties of PET, CT, and MRI as described above, attempts have been made in the art to combine the advantages of these PET, CT, and MRI. For example, by combining the existing PET to check the metabolic abnormalities of the body and the CT to check the structural abnormality of the body to obtain the functional and molecular information of the PET and the anatomical information of the CT at the same time, the diagnosis of diagnostic than the conventional PET A PET-CT system with increased accuracy has been developed, and a PET / MRI system is being developed that replaces CT with MRI in PET-CT in order to overcome the harmful effects of CT. .

특히, 발명이 명칭이 "PET-MRI 하이브리드 시스템"인 특허출원 제2006-0051013호(출원일: 2005년 9월 5일, 우선일: 2004년 9월 6일)에는 PET, CT, MRI를 결합한 PET/CT-MRI 영상 하이브리드 시스템이 개시되어 있다. 종래의 PECT/CT-MRI 시스템은, 기존의 PET/MRI 시스템에 CT를 추가한 형태로서, PET와 MRI로부터 기능적 및 해부학적 정보를 동시에 획득하는 것이 가능하다. 이 PET/CT-MRI 영상 시스 템은, MRI 스캐너, RF 쉴드(RF shield), PET/CT 스캐너, 환자 받침대, 이송 레일 및 영상 프로세서를 포함한다. 이 영상 시스템에서는, 자장에 손상되기 쉬운 PET를 MRI 스캐너로부터의 자기장으로부터 보호하기 위하여, MRI 스캐너와 PET/CT 스캐너를 상당 거리를 두고 배치하고 그 사이에 RF 쉴드를 형성하고 있다. 환자를 지지하는 받침대는, MRI 스캐너와 PET/CT 사이에 놓인 이송 레일을 따라 MRI 스캐너 및 PET/CT 스캐너 방향으로 순차적으로 이송되며, 이에 따라 각 스캐너로부터의 영상이 차례로 획득된다.In particular, Patent Application No. 2006-0051013 entitled "PET-MRI Hybrid System" (Application Date: September 5, 2005, Priority Date: September 6, 2004), PET, CT, MRI combined PET / CT-MRI imaging hybrid system is disclosed. The conventional PECT / CT-MRI system is a form in which CT is added to an existing PET / MRI system, and it is possible to simultaneously acquire functional and anatomical information from PET and MRI. The PET / CT-MRI imaging system includes an MRI scanner, an RF shield, a PET / CT scanner, a patient stand, a transport rail and an imaging processor. In this imaging system, an MRI scanner and a PET / CT scanner are placed at a considerable distance and an RF shield is formed between them in order to protect PET, which is easily damaged by magnetic fields, from the magnetic field from the MRI scanner. The pedestal for supporting the patient is sequentially transported in the direction of the MRI scanner and the PET / CT scanner along a transfer rail placed between the MRI scanner and the PET / CT, whereby images from each scanner are obtained in turn.

그러나, 종래의 PET/CT-MRI 시스템에서는, 차폐를 위해 공간적으로 분리된 MRI 스캐너와 PET/CT 스캐너 사이에서 이동 테이블이 이송 레일을 따라 빈번하게 이송되어야 하며, 이로 인해 MRI 스캐너와 PET/CT 스캐너를 통해 얻은 정보가 시공간적으로 정확하게 일치되지 않음으로써 영상 융합 결합이 어렵게 될 수 있다고 하는 단점이 있다. 즉, 종래의 시스템에서는, 이송 레일을 따라 환자를 MRI 스캐너와 PET/CT 스캐너 사이에서 이송시킬 때 각 스캐너에서 피검사체에 대해 정확히 동일한 좌표를 유지하기 어려울 뿐만 아니라, MRI 및 PET/CT에서의 영상이 서로 다른 장소(상이한 환경/조건) 및 시간(그 시간 동안 대사 변화가 가능함)에서 얻어짐으로써, 검사 조건들이 변하고 그에 따라 두 영상 사이에 불일치가 발생할 여지가 상존한다. 따라서, 매우 정확한 기능적/분자적 영상 정보와 고해상도의 해부학적 영상을 제공할 뿐만 아니라, 이들 영상이 동일한 환경에서 시간적/공간적으로 최적으로 동기화되도록 하여 영상 융합을 보다 향상시킬 수 있는 영상 시스템이 요구된다.However, in the conventional PET / CT-MRI system, the moving table must be frequently moved along the transfer rail between the spatially separated MRI scanner and the PET / CT scanner for shielding, which causes the MRI scanner and the PET / CT scanner. There is a drawback that the image fusion combining may be difficult because the information obtained through the time-space is not exactly matched. That is, in a conventional system, when transferring a patient between an MRI scanner and a PET / CT scanner along a transfer rail, it is difficult not only to maintain exactly the same coordinates for the subject under each scanner, but also to obtain images from the MRI and PET / CT. Obtained at these different locations (different environments / conditions) and times (possibly metabolic changes during that time), test conditions change and thus there is room for inconsistency between the two images. Therefore, there is a need for an imaging system that can provide highly accurate functional / molecular image information and high resolution anatomical images, and further improve image fusion by allowing these images to be optimally synchronized temporally and spatially in the same environment. .

본 발명의 목적은, 인체 조직의 해부학적 정보 및 분자적 정보가 단일 영상 내에서 시간적/공간적으로 최적으로 동기화되도록 하는 PET-CT-MRI 하이브리드 이미징 시스템 및 그것을 구현하기 위한 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a PET-CT-MRI hybrid imaging system and a method for implementing the same, wherein the anatomical and molecular information of human tissue is optimally synchronized temporally and spatially within a single image.

본 발명의 다른 목적은, CT로부터의 정보를 이용하여 PET 영상에 대한 정확한 감쇄 보정을 수행하여 융합되는 PET 영상의 정량적인 면에서의 정확도를 향상시킬 수 있고, MRI 영상의 공간적 왜곡 현상을 교정할 수 있도록 하는 PET-CT-MRI 하이브리드 이미징 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to perform accurate attenuation correction on a PET image using information from a CT to improve accuracy in quantitative aspects of a fused PET image, and to correct spatial distortion of an MRI image. To provide a PET-CT-MRI hybrid imaging system.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검사체에 대한 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 영상을 제공하기 위한 이미징 시스템이 제공되는데, 이 시스템은, 제1 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 제1 정보를 획득하기 위한 제1 스캐너, 상기 제1 해부학적 정보와는 상이한 해상도를 갖는 제2 해부학적 정보를 포함하는 제2 정보를 획득하기 위한 제2 스캐너 및 상기 제1 스캐너 및 제2 스캐너 사이에서 이동가능하고 상기 피검사체를 지지하기 위한 이동 테이블을 포함하고, 상기 제1 스캐너는, 상기 제1 해부학적 정보를 획득하기 위한 수단과 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하기 위한 수단이 일체형으로 형성되어 이루어진다. According to an embodiment of the present invention, an imaging system for providing an image including anatomical information, molecular information, and functional information about a subject is provided, the system comprising: first anatomical information, molecular information And a first scanner for acquiring first information including functional information, a second scanner for acquiring second information including second anatomical information having a different resolution from the first anatomical information, and the first scanner. A moving table movable between the first scanner and the second scanner and for supporting the subject, wherein the first scanner comprises: means for obtaining the first anatomical information and the molecular information and the functional information; Means for obtaining are made integrally formed.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 피검사체에 대한 해부학적 정보, 분 자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 영상을 제공하기 위한 방법이 제공되는데, 이 방법은, 상기 피검사체를 제1 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 획득하는 제1 스캐너로 이동시키는 단계, 상기 제1 스캐너를 외부 RF 필드로부터 보호하는 단계, 상기 제1 스캐너에서 상기 제1 해부학적 정보, 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하는 단계, 상기 피검사체를 상기 제1 해부학적 정보와는 상이한 해상도를 갖는 제2 해부학적 정보를 획득하는 제2 스캐너로 이동시키는 단계 및 상기 제2 스캐너에서 상기 제2 해부학적 정보를 획득하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for providing an image including anatomical information, molecular information, and functional information about a subject, the method, the first anatomical Moving to a first scanner acquiring information, molecular information and functional information, protecting the first scanner from an external RF field, at the first scanner the first anatomical information, the molecular information and the Acquiring functional information, moving the subject under test to a second scanner acquiring second anatomical information having a different resolution than the first anatomical information; and at the second scanner, the second anatomical information Obtaining a step.

본 발명의 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템은 다음과 같은 다양한 효과를 갖는다.The MRI-PET-CT hybrid system of the present invention has various effects as follows.

(1) 해부학적 정보와 분자적 기능 정보가 보다 완벽히 동기화된 융합 영상의 제공(1) Providing a more synchronous image of anatomical and molecular functional information

본 발명의 시스템은 MRI와 PET을 일체형으로 구성하고 있기 때문에, 고해상도의 MRI 영상과 분자적 기능 정보를 제공하는 PET 영상이 시공간적으로 최적으로 동기화된 융합 영상을 제공할 수 있다.Since the system of the present invention is composed of MRI and PET as a single body, a high-resolution MRI image and a PET image that provides molecular function information can provide a fusion image in which time and space are optimally synchronized.

(2) PET 영상의 정량적 정확도 증가(2) Increased quantitative accuracy of PET images

앞서 설명된 바와 같이, 뼈와 같은 단단한 물질에 대한 컨트라스트(contrast)가 의료 영상 기기 중에 가장 우수한 CT 영상으로부터 정확한 감쇄정수를 추출하고 이 감쇄정수를 이용하여 PET 영상에 대한 정확한 감쇄 보정을 수행할 수 있게 됨으로써, 융합되는 PET 영상의 정량적인 면에서의 정확도를 향상시킬 수 있다. As described above, contrast on hard materials such as bone can be used to extract accurate attenuation constants from the best CT images among medical imaging devices and use this attenuation constants to perform accurate attenuation correction on PET images. By doing so, it is possible to improve the accuracy in the quantitative aspect of the PET image to be fused.

(3) MRI 영상의 공간적 왜곡 현상 교정(3) Correction of spatial distortion of MRI image

MRI는 공간적인 정보를 MRI 내의 경사자장에 의해서 구분하도록 설계되어 있다. 그러나, 이 공간적인 정보는 MRI 내의 자기장의 균일도에 의존하여 왜곡되기 쉽다. 더욱이, 이 왜곡의 정도는 고자장으로 갈수록 더욱 심각해지며, MRI에 사용되는 펄스 시퀀스나 파라미터에 따라서도 크게 좌우되기 때문에, 아무리 물리적으로 MRI와 PET 시스템을 잘 일치시키더라도 MRI 정보의 왜곡이 발생하면 두 영상은 공간적인 위치가 어긋날 수 있다. 이를 보정하기 위해서는 정확한 기준 영상이 필요한데 PET 영상은 그 해상도가 MRI 영상과는 크게 다르기 때문에, 두 영상 간에는 이미 해상도의 차이에 따른 커다란 오차가 존재하게 된다. 따라서, 이러한 오차가 거의 없는 CT 영상을 기준 영상으로 이용하면 왜곡이 없는 고해상도의 정확한 공간적인 정보를 얻을 수 있다.MRI is designed to classify spatial information by gradient magnetic field in MRI. However, this spatial information is likely to be distorted depending on the uniformity of the magnetic field in the MRI. Moreover, the degree of distortion becomes more severe as the magnetic field gets higher, and depends greatly on the pulse sequence and parameters used in the MRI, so no matter how physically matching the MRI and PET systems are, The two images may be spatially displaced. To correct this, an accurate reference image is required, but since the PET image has a very different resolution from the MRI image, there is a large error due to the difference in resolution between the two images. Therefore, by using a CT image having almost no such error as a reference image, accurate spatial information with high resolution without distortion can be obtained.

(4) CT에서 얻는 추가적인 정보(4) Additional Information from CT

그 밖에도, 임상적인 측면에서 볼 때 CT가 일체형 PET/MRI 시스템에 결합되면 영상의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다. 동일한 시스템으로 결합된다는 것은 결국 PET, MRI 및 CT 각각의 영상들이 모두 동일한 좌표계를 공유하게 됨을 의미한다. 일반적으로, MRI는 연조직(soft tissue) 간의 구분을 하는데 매우 적합한 반면, CT는 뼈 등의 경조직(hard tissue)과 연조직과 같은 밀도 차이가 있는 조직의 구별에 매우 적합하다. 예컨대, 종양에 의해서 발생되는 석회화(calcification) 같은 경우, CT 에 의한 정보가 매우 중요한 역할을 한다. 따라서, PET이나 MRI에 서는 얻지 못하는 추가적인 정보를 CT에 의해 얻을 수 있게 됨으로써, 우수한 임상 성능을 얻을 수 있다.In addition, from a clinical point of view, CT can be combined with an integrated PET / MRI system to further improve imaging accuracy. Combining the same system means that images of PET, MRI and CT will all share the same coordinate system. In general, MRI is very well suited for differentiating between soft tissues, while CT is very well suited for differentiating hard tissues such as bones and tissues with density differences, such as soft tissues. For example, in the case of calcification caused by tumors, information by CT plays a very important role. Therefore, additional information not obtained from PET or MRI can be obtained by CT, thereby obtaining excellent clinical performance.

본 발명의 상술한 목적 및 그 밖의 목적, 장점 및 특징들은 본 발명의 특정 실시예들을 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 개시되는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention will become apparent from the following detailed description, which is disclosed with reference to the accompanying drawings which illustrate certain embodiments of the present invention.

도 1a 및 1b은 본 발명의 실시예에 따른 MRI-PET-CT 하이브리드 이미징 시스템을 나타낸다. 도 1a는 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템의 일 실시예의 측면도이고, 도 1b은 일 실시예의 정면도를 나타낸다. 본 실시예에서, 시스템(100)은 PET/MRI 스캐너(110), CT 스캐너(120) 및 이동 테이블(130)을 포함한다. PET/MRI 스캐너(110)는 PET과 MRI가 일체형으로 구성되어 이루어지며, CT 스캐너(120)는 PET/MRI 스캐너(110)에 근접하여 배치된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 이동 테이블(130)은 CT 스캐너(120)를 거쳐 PET/MRI 스캐너(110)에 연결되도록 구성될 수 있으나, 이와는 달리 PET/MRI 스캐너(110)를 거쳐 CT 스캐너(120)에 연결될 수도 있다. 도 1b는 후자의 경우로서 이동 테이블(130)이 PET/MRI 스캐너(110)를 통과하여 CT 스캐너(120)에 연결되는 구성을 나타낸다.1A and 1B show an MRI-PET-CT hybrid imaging system according to an embodiment of the present invention. 1A is a side view of one embodiment of an MRI-PET-CT hybrid system, and FIG. 1B shows a front view of one embodiment. In this embodiment, the system 100 includes a PET / MRI scanner 110, a CT scanner 120, and a movement table 130. PET / MRI scanner 110 is made of a single PET and MRI, the CT scanner 120 is disposed in close proximity to the PET / MRI scanner 110. As shown in FIG. 1A, the movement table 130 may be configured to be connected to the PET / MRI scanner 110 via the CT scanner 120, but alternatively, the CT table may be configured via the PET / MRI scanner 110. 120). FIG. 1B shows a configuration in which the moving table 130 is connected to the CT scanner 120 through the PET / MRI scanner 110 in the latter case.

PET/MRI 스캐너(110)는, 인체조직에 대한 기능적 영상뿐만 고해상도의 다양한 해부학적 정보를 제공하기 위하여 양전자를 방출하는 방사선 핵종을 이용하는 PET와 고주파 자기장을 이용하는 MRI를 일체형으로 결합한 것이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, PET/MRI 스캐너(110)는 MRI용 자기 경사 코일(magnet and gradient coil: 140), RF 코일(150) 및 PET용 비자성 검출기(non-magnetic detector: 160)을 포함한다. MRI는 자기 경사 코일을 이용하여 생성되는 자기장을 이용하여 인체 내부의 수소 원자핵을 공명시키고, 이를 통해 그 원자핵의 분포와 원자핵을 함유하는 조직의 고유한 물리적/화학적 변화를 영상화하기 때문에, 자장에 영향을 받기 쉬운 PET를 MRI와 일체형으로 결합한 경우에는 PET의 정상 동작을 보장하기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 PET/MRI 스캐너(110)에서는, PET의 검출기에서 자장에 영향을 많이 받는 소자인 PMT(Photo-Multiplier Tube) 부분을 APD(Avalanche Photo-Diode)와 같이 자장에 영향을 받지 않는 소자로 대체시킨 비자성 PET 검출기(160)를 이용한다. The PET / MRI scanner 110 is a combination of a PET using a radionuclide that emits positrons and an MRI using a high frequency magnetic field in order to provide various anatomical information in high resolution as well as functional images of human tissue. As shown in FIG. 1B, the PET / MRI scanner 110 includes a magnet and gradient coil 140 for MRI, an RF coil 150 and a non-magnetic detector 160 for PET. Include. MRI uses magnetic fields generated by magnetic gradient coils to resonate the nuclei of hydrogen in the human body, thereby imaging the distribution of the nucleus and the inherent physical and chemical changes in the tissue containing the nucleus, thus affecting the magnetic field. When the PET is easily integrated with the MRI, it is difficult to guarantee the normal operation of the PET. Therefore, in the PET / MRI scanner 110 according to the present invention, the PMT (Photo-Multiplier Tube) part, which is a device affected by the magnetic field in the detector of PET, is not affected by the magnetic field, such as Avalanche Photo-Diode (APD). A nonmagnetic PET detector 160 is used, which is replaced with a non-volatile device.

CT 스캐너(120)는, X-레이를 이용하여 이동 테이블(130) 상에 놓인 환자의 신체를 중심으로 다양한 각도에서 X선 흡수량의 미세한 변화를 기록하고 이들을 조합하여 영상을 재구성한다.The CT scanner 120 records the minute changes in the amount of X-ray absorption at various angles around the body of the patient on the moving table 130 using the X-rays, and combines them to reconstruct the image.

이동 테이블(130)은 환자를 지지하며 PET/MRI 스캐너(110)와 CT 스캐너(120) 사이에서 이동 가능하다. 이동 테이블(130)은, 예컨대 로울러 등을 포함하는 구동 수단(도시되지 않음)에 의해 구동되어 양 스캐너 사이에서 환자에 대해 동일 좌표가 유지되는 방식으로 이동될 수 있다. The moving table 130 supports the patient and is movable between the PET / MRI scanner 110 and the CT scanner 120. The movement table 130 may be driven in such a way that the same coordinates are maintained for the patient between the two scanners, for example driven by a drive means (not shown) including a roller or the like.

PET와 MRI가 PET/MRI 스캐너(110) 내에서 일체형으로 결합되어 있기 때문에, PET/MRI 스캐너(110)에 의하면 시간적/공간적으로 정확히 일치하는 PET 및 MRI 영상을 얻을 수 있으며, 또한 PET/MRI 스캐너(110)와 CT 스캐너(120)가 근접하여 배치되기 때문에, 이동 테이블(130)이 양 스캐너 사이에서 이동되는 경우 양 스캐너 의 영상 획득 원점도 상당히 정확하게 유지될 수 있다.Since PET and MRI are integrally coupled within the PET / MRI scanner 110, the PET / MRI scanner 110 provides a precise time and space matching PET and MRI image, and also PET / MRI scanner. Since the 110 and the CT scanner 120 are disposed in close proximity, the image acquisition origin of both scanners can also be maintained fairly accurately when the movement table 130 is moved between both scanners.

PET/MRI 스캐너(110) 내의 MRI가 능동 차폐(active shielding) 기능을 가지고 있어 자기장이 누설되는 것을 방지할 수 있는 경우에는, 도 1a에 도시된 바와 같이 CT(120)와 PET/MRI 스캐너(110)를 소정 거리(?d)를 두고 배치한다. 소정 거리(?d)는 능동 차폐의 성능과 자장의 세기에 따라 결정될 수 있다. 이와 달리, PET/MRI 스캐너(110)의 MRI가 능동 차폐 기능이 없어 소정의 이격 거리만으로는 자장 차폐가 어려운 경우에는, MRI 자장으로부터 CT 스캐너(120)를 보호하기 위하여 CT 스캐너(120)와 PET/MRI 스캐너(110) 사이에 별도의 자장 쉴드를 설치할 수도 있다. If the MRI in the PET / MRI scanner 110 has an active shielding function to prevent the magnetic field from leaking, the CT 120 and the PET / MRI scanner 110 are shown in FIG. 1A. ) Is arranged at a predetermined distance (? D). The predetermined distance? D may be determined according to the performance of the active shielding and the strength of the magnetic field. On the contrary, when the MRI of the PET / MRI scanner 110 does not have an active shielding function and it is difficult to shield the magnetic field only by a predetermined distance, the CT scanner 120 and the PET / MRI scanner 110 may be used to protect the CT scanner 120 from the MRI magnetic field. A separate magnetic shield may be installed between the MRI scanners 110.

도 2는, PET/MRI(210)와 CT 스캐너(220) 사이에 자기장 쉴드(240)를 설치한 시스템(200)을 도시한다. PET/MRI 스캐너(210) 내의 MRI 블록이 외부 또는 CT 스캐너로부터의 RF 필드에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해 PET/MRI 스캐너(210)와 CT 스캐너(220) 사이에 추가적인 RF 쉴드(도시되지 않음)를 배치할 수도 있다. 자기장 쉴드(240) 및 RF 쉴드는, 이동 테이블이 통과하는 경우에만 열리도록 구성된 개폐 가능한 셔터(250)를 포함할 수 있다. 대안적으로, RF 쉴드를 배치하는 대신, CT 스캐너(220) 또는 PET/MRI 스캐너(210)의 전원 공급을 제어함으로써 RF 차폐를 구현할 수도 있다. 예를 들면, PET/MRI 스캐너(210)에서 MRI 촬영이 이루어지는 동안에는 CT 스캐너(220)의 전원을 차단시켜 CT 내부의 전자회로로부터의 RF 신호 방출을 원천적으로 봉쇄하고, MRI 촬영이 완료된 직후 CT 촬영을 행하는 경우에만 CT 스캐너(220)의 전원을 인가하고 PET/MRI 스캐너(210)의 전원을 차단함으로 써, CT 스캐너(220)로부터 방출된 RF 신호가 MRI 동작에 방해를 주거나 또는 PET/MRI 스캐너(210)로부터의 자장이 CT 스캐너(220)에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.2 shows a system 200 in which a magnetic shield 240 is installed between PET / MRI 210 and CT scanner 220. Additional RF shield (not shown) between PET / MRI scanner 210 and CT scanner 220 to ensure that MRI blocks within PET / MRI scanner 210 are not affected by RF fields from external or CT scanners. You can also place The magnetic field shield 240 and the RF shield may include an openable shutter 250 that is configured to open only when the moving table passes. Alternatively, instead of placing the RF shield, RF shielding may be implemented by controlling the power supply of the CT scanner 220 or the PET / MRI scanner 210. For example, while MRI imaging is performed in the PET / MRI scanner 210, the CT scanner 220 is powered off to block the RF signal emission from the electronic circuit inside the CT, and CT imaging immediately after the MRI imaging is completed. By only applying power to the CT scanner 220 and cutting off the power of the PET / MRI scanner 210, the RF signal emitted from the CT scanner 220 interferes with MRI operation or PET / MRI scanner. The magnetic field from 210 can be prevented from affecting the CT scanner 220.

도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 이미징 시스템(100, 200)은 푸리에 변환(Fourier Transformation) 및 3차원 재구성과 같은, PET 영상, MRI 영상 및 CT 영상을 융합하는데 필요한 알고리즘을 수행하는 영상 처리 수단을 포함한다. 상기 알고리즘은 또한, MRI 및 PET 영상을 결합하는데 필요한 기하학적 에러 조정(error calibration) 및 정정(correction)과 같은 다양한 수학적 변환을 포함한다. 영상 처리 수단은, CT 스캐너(120, 220)로부터 얻어진 영상으로부터 PET의 감마선에 대한 정확한 감쇄정수를 추출하고, 이를 이용하여 PET 영상에 대한 정확한 감쇄 보정을 수행할 수 있다. Although not shown, the imaging systems 100 and 200 according to the present invention provide image processing means for performing algorithms necessary for fusing PET, MRI and CT images, such as Fourier Transformation and three-dimensional reconstruction. Include. The algorithm also includes various mathematical transformations, such as geometric error calibration and correction required to combine MRI and PET images. The image processing means may extract an accurate attenuation constant for the gamma ray of the PET from the images obtained from the CT scanners 120 and 220, and perform accurate attenuation correction on the PET image by using the same.

앞서 언급된 바와 같이, PET에서의 정확한 정량적 결과물을 얻기 위해서는 무엇보다 정확한 감쇄보정이 필요하고 이를 위해선 정확한 감쇄정수의 계산이 요구된다. 그러나, 기존 PET 시스템은 Ge-68이나 Cs-137등과 같은 핵종을 이용하여 촬영된 투과 촬영 영상을 통해서 감쇄정수를 구하지만, 그와 같은 영상은 그 해상도뿐만 아니라 감도가 매우 낮기 때문에 정확한 감쇄정수를 추출할 수가 없다. 최근에는 PET의 산란보정을 감쇄정보를 근거로 하여 수행하고 있다는 점에서 감쇄정수의 추출의 정확성이 더욱 중요시 되고 있다. CT 스캐너(120, 220)는, 뼈에 대한 컨트라스트(contrast)가 의료 영상 기기 중에 가장 우수하고, 영상을 높은 해상도로 얻을 수가 있기 때문에, 분자학적 영상의 해부학적 위치를 얻기 위해 사용되는 것뿐만 아니라, 뼈와 같은 단단한 물질의 감쇄정수를 정확하게 추출하는데 이용될 수 있다. 따라서, 영상 처리 수단은, CT 영상으로부터 정확한 감쇄정수를 추출하고 이를 이용하여 PET 영상에 대한 정확한 감쇄 보정을 수행함으로써, 융합되는 PET 영상의 정량적 정확도를 크게 향상시킬 수 있다. As mentioned above, in order to obtain accurate quantitative results in PET, accurate attenuation correction is required, which requires accurate calculation of the attenuation constant. However, the existing PET system obtains the attenuation constant through the transmission images captured using nuclides such as Ge-68 or Cs-137.However, since such images have very low sensitivity as well as the resolution, the accurate attenuation constant is obtained. Can't extract Recently, since the scattering correction of PET is performed based on the attenuation information, the accuracy of extraction of the attenuation constant is becoming more important. The CT scanners 120 and 220 are not only used for obtaining the anatomical position of molecular images because the contrast to the bone is the best among medical imaging devices and the images can be obtained at high resolution. It can be used to accurately extract the attenuation constants of hard materials such as bones. Therefore, the image processing means can greatly improve the quantitative accuracy of the fused PET image by extracting an accurate attenuation constant from the CT image and performing accurate attenuation correction on the PET image using the same.

도 3은, 본 발명에 따른 RF 쉴드를 구비한 예시적인 MRI-PET-CT 하이브리드 이미징 시스템에서 융합 영상을 제공하는 방법의 흐름도이다. 먼저, 상기 방법은 단계(310)에서 PET/MRI 영상을 획득하기에 앞서 PET/MRI 스캐너(110, 210)을 RF 차폐하는 것으로 시작한다. 이 단계에서, 환자는 이동 테이블(130, 230) 위에 고정되어 있으며, 상기 이동 테이블(130, 230)이 PET/MRI 스캐너(110, 210) 방향으로 이동한다. 이동 테이블(130, 230)이 소정의 거리만큼 RF 쉴드에 접근하면, 그곳에 설치된 셔터가 열리기 시작한다. 환자의 발이 상기 셔터를 완전히 지나치면, 셔터는 그때 닫히게 된다. 이동 테이블(130, 230)은 환자의 머리가 RF 코일 내부에 위치하게 될 때까지 계속해서 PET/MRI 스캐너(110, 210) 방향으로 이동한다.3 is a flowchart of a method for providing a fused image in an exemplary MRI-PET-CT hybrid imaging system with an RF shield in accordance with the present invention. First, the method begins with RF shielding the PET / MRI scanners 110 and 210 prior to acquiring the PET / MRI image in step 310. In this step, the patient is fixed on the moving tables 130, 230, and the moving tables 130, 230 move in the direction of the PET / MRI scanners 110, 210. When the moving tables 130 and 230 approach the RF shield by a predetermined distance, the shutters installed therein start to open. If the patient's foot passes completely through the shutter, the shutter is then closed. The moving tables 130 and 230 continue to move in the direction of the PET / MRI scanners 110 and 210 until the patient's head is positioned inside the RF coil.

단계(320)에서, PET/MRI 스캐너(110, 210)는 PET 및 MRI 영상을 촬영한다. 먼저 해부학적 정보를 얻고자 하는 환자의 부위에 RF 필드와 경사자계(gradient)를 적용하고, RF 펄스 신호를 방출한다. 일반적으로, 신체 조직을 구성하는 각각의 핵종은, 일정한 자기장 내에 위치할 때 그 자신만의 라모어(Lamor) 주파수를 갖는다. 따라서, RF 펄스 신호가 가해지는 신체 조직은 위 라모어 주파수와 상응하는 자기 공명(MR: magnetic resonance) 신호들을 방출한다. 이들 MR 신호는 PET/MRI 스캐너(110, 210)의 RF 코일(150)에 의해 수집되어 영상 처리수단으로 전송된다. 영상 처리수단에서는 푸리에 변환과 같은 신호처리를 수신된 정보에 대하여 수행함으로써 MRI 영상을 생성한다. 이후, PET/MRI 스캐너(110, 210)는, PET 영상을 생성하기 위해, 환자의 동일 부위를 검사하여 감마선(소멸(annihilation) 양전자)을 검출하기 시작한다. 생물학적 탐지자 분자에 표지되어 인체에 주입된 양전자 방출 동위원소의 원자들의 일부는 일정 시간 동안 양전자와 중성 미자(neutrino)를 방출하면서 자연붕괴되는데, 중성 미자는 별 작용 없이 인체 밖으로 통과되어 나오기 때문에 검출할 수 없지만, 양전자는 조직에서 전자들과 충돌하여 에너지를 잃고 2mm 이하의 아주 짧은 거리 내에서 이들 전자와 함께 소멸(annihailation)되면서 감마선 형태로 유리된다. 이러한 소멸 과정에 있어서, 운동량이 보존되어야 하기 때문에 한 쌍의 감마선(소멸 광자)이 180도 서로 반대 방향으로 생성된다. 이와 같은 소멸 특성으로 인하여, PET/MRI 스캐너(110, 210)에는 검출기(150)가 원형으로 배열되어, 서로 반대 방향에 있는 한 쌍의 검출기가 동시에 한 쌍의 감마선을 검출한다. 이러한 검출은, 2개의 수신 검출기 사이를 연결하는 선 상의 어딘가에서 양전자와 전자의 충돌이 있었다는 것을 의미하고, 이러한 선을 반응선이라고 일컫는다. 따라서, 다수의 일치하는 반응선이 PET/MRI 스캐너(110, 210) 내에서 획득되고 영상 처리 수단의 수학적 재구성을 거쳐 단면 영상을 생성한다. 위에 언급된 PET 및 MRI 촬영은, MRI 촬영이 완료된 후 PET 촬영을 수행할 수도 있으며, 또는 이들 촬영을 동시에 수행할 수도 있다.In operation 320, the PET / MRI scanners 110 and 210 photograph PET and MRI images. First, RF field and gradient are applied to the part of the patient to obtain anatomical information, and the RF pulse signal is emitted. In general, each nuclide constituting body tissue has its own Lamor frequency when located within a constant magnetic field. Thus, the body tissue to which the RF pulse signal is applied emits magnetic resonance (MR) signals corresponding to the upper lamore frequency. These MR signals are collected by the RF coil 150 of the PET / MRI scanners 110 and 210 and transmitted to the image processing means. The image processing means generates an MRI image by performing signal processing such as Fourier transform on the received information. The PET / MRI scanners 110 and 210 then begin to detect gamma rays (annihilation positrons) by examining the same site of the patient to produce a PET image. Some of the atoms of the positron emitting isotopes labeled on the biological detector molecules and injected into the human body spontaneously decay, releasing positrons and neutrinos for a period of time. However, positrons are released in gamma-ray form as they collide with electrons in the tissue and lose energy and are annihailed with these electrons within a very short distance of less than 2 mm. In this extinction process, a pair of gamma rays (extinction photons) are generated 180 degrees in the opposite direction because the momentum must be preserved. Due to this extinction characteristic, the detectors 150 are arranged in a circle in the PET / MRI scanners 110 and 210 so that a pair of detectors in opposite directions detect a pair of gamma rays at the same time. This detection means that there was a collision of positrons and electrons somewhere on the line connecting the two receiving detectors, and this line is called the response line. Thus, a number of matching reaction lines are obtained in the PET / MRI scanners 110 and 210 and undergo a mathematical reconstruction of the image processing means to produce a cross-sectional image. The PET and MRI imaging mentioned above may perform PET imaging after the MRI imaging is completed, or may simultaneously perform these imaging.

단계(330)에서는, CT 영상을 얻기 위해 이동 테이블(130, 230)이 CT 스캐너(120, 220) 방향으로 이동한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이동 테이블(230)이 소 정의 거리만큼 자기장 쉴드(240)(또는 RF 쉴드)에 접근하면, 그것에 설치된 셔터(250)가 열리기 시작한다. 이동 테이블(230)이 셔터(250)를 완전히 통과하면 셔터(250)는 다시 닫힌다. In step 330, the moving tables 130 and 230 move in the direction of the CT scanners 120 and 220 to obtain a CT image. As described above, when the moving table 230 approaches the magnetic field shield 240 (or the RF shield) by a predetermined distance, the shutter 250 installed thereon starts to open. When the moving table 230 passes completely through the shutter 250, the shutter 250 is closed again.

단계(340)에서는, 이동 테이블(130, 230)이 CT 스캐너(120, 220) 내부에 도착하면, CT 스캐너(120, 220)가 X-레이를 이용하여 영상을 촬영한다. In operation 340, when the moving tables 130 and 230 arrive inside the CT scanners 120 and 220, the CT scanners 120 and 220 take an image using X-rays.

단계(350)에서, 영상 처리 수단은 세 개의 영상(즉, MRI 영상, PET 영상 및 CT 영상)을 융합하여, 시간적, 공간적 측면에서 최적으로 동기화된 융합 영상을 획득한다. 상기 PET/MRI 및 CT 영상을 최대한 정확하게 융합하기 위해, 이동 테이블(130, 230)은 필요한 기하학적 기계적 정확도를 충족시킬 수 있도록 고정되고 정밀하게 유지된다. In operation 350, the image processing unit fuses three images (ie, MRI image, PET image, and CT image) to obtain an optimally synchronized fusion image in terms of time and space. In order to fusion the PET / MRI and CT images as accurately as possible, the moving tables 130 and 230 are fixed and precisely maintained to meet the required geometric and mechanical accuracy.

도 4는, 본 발명에 따른 RF 쉴드를 구비하지 않는 예시적인 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템에서 융합 영상을 제공하는 방법의 흐름도이다. 4 is a flowchart of a method for providing a fusion image in an exemplary MRI-PET-CT hybrid system without an RF shield in accordance with the present invention.

먼저, 단계(410)에서, PET/MRI 스캐너(110, 210)에서 MRI 영상을 획득하기에 앞서, CT 스캐너(120, 220)의 전원이 차단된다. First, in step 410, prior to acquiring the MRI image in the PET / MRI scanner 110, 210, the power of the CT scanner 120, 220 is cut off.

단계(420)에서는, PET/MRI 스캐너(110, 210)는, 해부학적 정보를 얻고자 하는 환자의 부위에 RF 필드와 경사자계(gradient)를 적용한 후, RF 코일(150)에 의해 수집되는 자기 공명 신호들을 영상 처리수단으로 전송한다. 또한, 환자의 동일 부위를 검사하여 PET 영상을 생성한다. MRI와 PET 영상은 동시에 수행될 수도 있다는 점에 유의해야 한다.In step 420, the PET / MRI scanners 110 and 210 apply the RF field and gradient to the part of the patient whose anatomical information is to be obtained, and then collect the magnetic field collected by the RF coil 150. Resonance signals are transmitted to the image processing means. In addition, the same region of the patient is examined to generate a PET image. It should be noted that MRI and PET imaging may be performed simultaneously.

단계(430)에서는, 이동 테이블(130, 230)이 CT 스캐너(120, 220) 방향으로 이동되고, 단계 (440)에서 CT 스캐너(120, 220)에 전원이 인가된다. In step 430, the moving tables 130 and 230 are moved toward the CT scanners 120 and 220, and power is applied to the CT scanners 120 and 220 in step 440.

이동 테이블(130, 230)이 CT 스캐너(120, 220) 내부에 도착하면, 단계(450)에서 CT 스캐너(120, 220)가 X-레이를 이용하여 CT 영상을 촬영한다. When the moving tables 130 and 230 arrive inside the CT scanners 120 and 220, in step 450, the CT scanners 120 and 220 take a CT image by using an X-ray.

단계(460)에서, 영상 처리 수단은 세 개의 영상(즉, MRI 영상, PET 영상 및 CT 영상)을 융합하여, 시간적, 공간적 측면에서 최적으로 동기화된 융합 영상을 획득한다. In step 460, the image processing means fuses three images (ie, MRI image, PET image and CT image) to obtain a fused image that is optimally synchronized in terms of time and space.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 상기 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니고, 단지 본 발명을 보다 이해하기 쉽도록 하기 위한 예에 불과하다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형, 변경, 및 수정 등을 본 발명에 가할 수 있음은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with specific embodiments with reference to the accompanying drawings, the above embodiments are not intended to limit the present invention, but are merely examples to make the present invention easier to understand. It is apparent that various changes, modifications, and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the claims by those skilled in the art.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템의 측면도.1A is a side view of an MRI-PET-CT hybrid system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템의 정면도.1B is a front view of an MRI-PET-CT hybrid system according to one embodiment of the present invention.

도 2는 CT 스캐너와 PET/MRI 스캐너 사이에 자장 쉴드를 설치한 시스템 구성을 도시한 도면.2 is a diagram showing a system configuration in which a magnetic shield is installed between a CT scanner and a PET / MRI scanner.

도 3은, 본 발명에 따른 RF 쉴드를 구비한 예시적인 MRI-PET-CT 하이브리드 이미징 시스템에서 융합 영상을 제공하는 방법의 흐름도.3 is a flow diagram of a method for providing a fusion image in an exemplary MRI-PET-CT hybrid imaging system with an RF shield in accordance with the present invention.

도 4는, 본 발명에 따른 RF 쉴드를 구비하지 않는 예시적인 MRI-PET-CT 하이브리드 시스템에서 융합 영상을 제공하는 방법의 흐름도. 4 is a flow chart of a method for providing a fusion image in an exemplary MRI-PET-CT hybrid system without an RF shield in accordance with the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>

110: PET/MRI 스캐너110: PET / MRI Scanner

120: CT 스캐너120: CT scanner

130: 이동 테이블130: moving table

140: MRI용 자기 경사 코일140: magnetic gradient coil for MRI

150: RF 코일150: RF coil

160: PET용 비자성 검출기160: nonmagnetic detector for PET

Claims (18)

피검사체에 대한 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 영상을 제공하기 위한 이미징 시스템으로서,An imaging system for providing an image including anatomical, molecular and functional information about a subject, 제1 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 제1 정보를 획득하기 위한 제1 스캐너;A first scanner for acquiring first information comprising first anatomical information, molecular information and functional information; 상기 제1 해부학적 정보와는 상이한 해상도를 갖는 제2 해부학적 정보를 포함하는 제2 정보를 획득하기 위한 제2 스캐너; 및A second scanner for acquiring second information including second anatomical information having a different resolution than the first anatomical information; And 상기 제1 스캐너 및 제2 스캐너 사이에서 이동가능하고 상기 피검사체를 지지하기 위한 이동 테이블A moving table movable between the first scanner and the second scanner and supporting the inspected object 을 포함하고,Including, 상기 제1 스캐너는, 상기 제1 해부학적 정보를 획득하기 위한 수단과 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하기 위한 수단이 일체형으로 형성되어 이루어진, 이미징 시스템.And said first scanner is formed integrally with means for obtaining said first anatomical information and means for obtaining said molecular information and said functional information. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 스캐너와 상기 제2 스캐너는 소정거리 이격된, 이미징 시스템.And the first scanner and the second scanner are spaced a predetermined distance apart. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 스캐너를 외부 RF 필드로부터 보호하기 위한 RF 쉴드(shield)를 더 포함하는, 이미징 시스템.And an RF shield for protecting the first scanner from an external RF field. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 스캐너로부터 나온 자기장으로부터 상기 제2 스캐너를 보호하기 위한 자기장 쉴드를 더 포함하는, 이미징 시스템. And a magnetic shield for protecting the second scanner from the magnetic field from the first scanner. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 스캐너에 의해 획득된 상기 제1 정보와 상기 제2 스캐너에 의해 획득된 상기 제2 정보를 처리하여 융합된 영상을 구성하는 영상 처리기를 더 포함하는, 이미징 시스템.And an image processor configured to process the first information obtained by the first scanner and the second information obtained by the second scanner to form a fused image. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1 스캐너는 PET/MRI 스캐너이고, 상기 제1 스캐너 내의 상기 제1 해부학적 정보를 획득하기 위한 수단 및 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하기 위한 수단은 각각 MRI 및 PET에 대응하며, 상기 제2 스캐너는 CT인, 이미징 시스템.The first scanner is a PET / MRI scanner, the means for acquiring the first anatomical information in the first scanner and the means for acquiring the molecular information and the functional information correspond to MRI and PET, respectively. And the second scanner is CT. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 PET는 자장에 영향을 받지 않는 비자성 검출기를 포함하는, 이미징 시스템.And the PET comprises a nonmagnetic detector that is not affected by magnetic fields. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 비자성 검출기는 애벌란시 포토다이어드(Avalanche Photo-Diode: APD)를 포함하는, 이미징 시스템.And the nonmagnetic detector comprises an Avalanche Photo-Diode (APD). 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 영상 처리기는, 상기 CT에 의해 획득된 제2 해부학적 정보를 이용하여 감쇄정수를 추출하고, 상기 감쇄정수를 이용하여 상기 PET/MRI 스캐너의 PET에 의해 획득된 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보의 감쇄 보정을 수행하는, 이미징 시스템.The image processor extracts the attenuation constant using the second anatomical information obtained by the CT, and the molecular information and the functional information obtained by the PET of the PET / MRI scanner using the attenuation constant. Imaging system for performing attenuation correction. 제3항 또는 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 자기장 쉴드 및 상기 RF 쉴드는, 셔터를 포함하고, 상기 셔터는 상기 이동 테이블이 통과하는 경우에만 열리도록 구성된 이미징 시스템.The magnetic field shield and the RF shield include a shutter, the shutter configured to open only when the moving table passes. 피검사체에 대한 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 포함하는 영상을 제공하기 위한 방법으로서,A method for providing an image including anatomical information, molecular information, and functional information about a subject, 상기 피검사체를 제1 해부학적 정보, 분자적 정보 및 기능적 정보를 획득하는 제1 스캐너로 이동시키는 단계;Moving the subject under test to a first scanner for acquiring first anatomical, molecular and functional information; 상기 제1 스캐너를 외부 RF 필드로부터 보호하는 단계;Protecting the first scanner from an external RF field; 상기 제1 스캐너에서 상기 제1 해부학적 정보, 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하는 단계;Acquiring the first anatomical information, the molecular information, and the functional information at the first scanner; 상기 피검사체를 상기 제1 해부학적 정보와는 상이한 해상도를 갖는 제2 해부학적 정보를 획득하는 제2 스캐너로 이동시키는 단계; 및Moving the subject under test to a second scanner for obtaining second anatomical information having a different resolution than the first anatomical information; And 상기 제2 스캐너에서 상기 제2 해부학적 정보를 획득하는 단계Acquiring the second anatomical information from the second scanner 를 포함하는, 방법. Including, the method. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2 스캐너에서 상기 제2 해부학적 정보를 획득하는 단계의 수행 전에 상기 제2 스캐너를 외부 자기장으로부터 보호하는 단계를 더 포함하는, 방법.Protecting the second scanner from an external magnetic field prior to performing the step of obtaining the second anatomical information at the second scanner. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 스캐너에서 제1 해부학적 정보, 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보는 획득하는 단계는, 상기 제1 해부학적 정보와 상기 분자적 정보 및 기능적 정보를 순차적으로 획득하는 단계를 포함하는, 방법.Acquiring first anatomical information, the molecular information, and the functional information in the first scanner includes sequentially obtaining the first anatomical information, the molecular information, and the functional information. . 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 스캐너에서 제1 해부학적 정보, 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보는 획득하는 단계는, 상기 제1 해부학적 정보와 상기 분자적 정보 및 기능적 정보를 동시에 병렬적으로 획득하는 단계를 포함하는, 방법.Acquiring the first anatomical information, the molecular information, and the functional information in the first scanner includes acquiring the first anatomical information, the molecular information, and the functional information simultaneously and in parallel. , Way. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 제2 해부학적 정보를 이용하여 감쇄정수를 추출하고, 상기 감쇄정수를 이용하여 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보의 감쇄 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.Extracting attenuation constants using second anatomical information, and performing attenuation correction of the molecular information and the functional information using the attenuation constants. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 스캐너를 외부 RF 필드로부터 보호하는 단계는 RF 쉴드를 이용하는 단계를 포함하는, 방법.Protecting the first scanner from an external RF field comprises using an RF shield. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 스캐너를 외부 RF 필드로부터 보호하는 단계는 상기 제2 스캐너의 전원을 차단하는 단계를 포함하고, Protecting the first scanner from an external RF field includes powering off the second scanner, 상기 제2 스캐너에서 상기 제2 해부학적 정보를 획득하는 단계의 수행 전에 상기 제2 스캐너의 전원을 인가하는 단계를 더 포함하는, 방법.And applying power to the second scanner before performing the step of obtaining the second anatomical information at the second scanner. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 17, 상기 제1 스캐너는 상기 제1 해부학적 정보를 획득하는 MRI와 상기 분자적 정보 및 상기 기능적 정보를 획득하는 PET이 일체형으로 이루어진 PET/MRI 스캐너이고, 상기 제2 스캐너는 CT 스캐너인, 방법.Wherein the first scanner is a PET / MRI scanner in which an MRI for acquiring the first anatomical information and a PET for acquiring the molecular information and the functional information are integral, and the second scanner is a CT scanner.
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