KR20190094865A - 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 환자의 유방 촬영시 환자의 불편 및 정확성을 위한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법에 관한 것이다.
유방암은 전 세계적으로 가장 흔한 여성암으로 유방암 발생률은 급속히 증가하는 추세를 보이고 있어 조기진단 및 정기검진의 필요성이 중요시 되고 있다. 특히, 유방암 T1기(종양 직경 2 cm 이하)에서는 우수한 치료 성과와 높은 생존율을 보이므로, 낮은 병기의 종양을 발견하기 위한 고해상도의 진단 장비의 개발이 요구되고 있다.
종양의 대사 특성을 이용하는 포도당대사(FDG) PET은 임상적으로 유방l암의 병기결정, 전이 및 재발 여부, 항암제 치료 효과 확인 등이 가능한 장점을 가지고 있으며, 특히 원격 전이나 재발 진단에 있어서 다른 영상 기법인 X-ray, 초음파, 자기공명영상(MRI)보다 정확한 영상 획득이 가능하다. 하지만, 일반 전신용 PET은 5 mm 정도의 낮은 공간분해능을 가지며, 유방이 해상도가 낮은 FOV 외곽에 위치하므로 1 cm 이하의 초기종양을 검출하기 어렵다. 그리고 낮은 공간분해능으로 인한 부분용적효과(Partial volume effect)가 발생하여 병변에 흡수된 방사성의약품의 농도가 상대적으로 낮게 나타나며 이로 인한 위음성율이 높다.
또한, 일반 전신용 PET은 촬영대상인 유방에 비해 상대적으로 큰 갠트리 크기를 가지므로 민감도의 손실을 야기하고, 이를 보상하기 위한 방법으로는 고농도의 방사성 의약품을 사용하거나 고민감도 검출 시스템의 사용이 필요하며, 고농도 방사성의약품은 환자에게 과도한 피폭선량을 발생시키는 문제점을 가지고 있으므로 고민감도 검출 시스템의 개발이 요구된다.
상기 전신용 PET의 한계점을 개선하기 위한 검출 시스템으로 유방촬영전용 양전자방출단층촬영시스템(Positron emission mammography, PEM)이 개발되었으며, PEM 장비는 환자의 유방을 실제 촬영 FOV 중심에 위치시켜 고분해능 및 고민감도의 획득이 가능한 것으로 완전한 원형의 갠트리로 구성된 시스템과 부분 타원형 갠트리 시스템으로 개발되었다. 하지만 원형 갠트리의 경우, 검출기가 환자의 유방과 밀착할 수 없으므로 민감도 저하가 발생하며, 부분 타원형 갠트리의 경우, 갠트리의 공백으로 인한 민감도 저하가 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되되, 환자의 검사시 상기 제1막대부재가 상기 제2통로관의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재의 직선운동으로 상기 관절이 상기 제1통로관을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 제공한다.
또한, 본원발명은 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리와, 상기 검출기 모듈로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부 및, 상기 신호처리부로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치를 제공한다.
또한, 본원발명은 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서, (a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈과, 일단이 상기 검출기 모듈의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재의 타단이 상기 관절에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 상기 관절 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재의 중앙에 형성된 상기 관절이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판과 양단이 상기 상,하판의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판 및 양단이 상기 상,하판의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재가 움직이는 구멍이 있는 내판으로 이루어지되, 상기 내,외판 사이의 공간에 상기 제1통로관의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관이 설치되고, 양단이 상기 내,외판과 각각 마주보도록 상기 제2통로관이 설치되는 몸체로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리의 상기 몸체 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계와, (b) 상기 제1막대부재가 상기 제2통로관의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재의 직선운동으로 상기 관절이 상기 제1통로관을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계와, (c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부로 전송하는 단계와, (d) 상기 검출기 모듈로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부에서 영상 신호로 출력하는 단계 및, (e) 상기 신호처리부로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다.
둘째, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 본원발명인 환자 맞춤형 갠트리에 관한 사시도이다.
도2는 도1의 단면도이다.
도3은 도1의 평면도(하부)이다.
도4는 검출기 모듈의 분리도이다.
도5는 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기를 조절하는 것을 나타내는 도면이다.
도6은 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기가 조절된 모양을 모델링 한 도면이다.
도7은 본원발명인 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 도면이다.
도8 내지 도10은 민감도 및 공간분해능 성능평가 시뮬레이션 결과이다.
도11은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 나타내는 순서도이다.
도2는 도1의 단면도이다.
도3은 도1의 평면도(하부)이다.
도4는 검출기 모듈의 분리도이다.
도5는 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기를 조절하는 것을 나타내는 도면이다.
도6은 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기가 조절된 모양을 모델링 한 도면이다.
도7은 본원발명인 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 도면이다.
도8 내지 도10은 민감도 및 공간분해능 성능평가 시뮬레이션 결과이다.
도11은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 나타내는 순서도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
유방암은 전 세계적으로 가장 흔한 여성암으로 유방암 발생률은 급속히 증가하는 추세를 보이고 있어 조기진단 및 정기검진의 필요성이 중요시 되고 있다. 특히, 유방암 T1기(종양 직경 2 cm 이하)에서는 우수한 치료 성과와 높은 생존율을 보이므로, 낮은 병기의 종양을 발견하기 위한 고해상도의 진단 장비의 개발이 요구되고 있다.
종양의 대사 특성을 이용하는 포도당대사(FDG) PET은 임상적으로 유방l암의 병기결정, 전이 및 재발 여부, 항암제 치료 효과 확인 등이 가능한 장점을 가지고 있으며, 특히 원격 전이나 재발 진단에 있어서 다른 영상 기법인 X-ray, 초음파, 자기공명영상(MRI)보다 정확한 영상 획득이 가능하다. 하지만, 일반 전신용 PET은 5 mm 정도의 낮은 공간분해능을 가지며, 유방이 해상도가 낮은 FOV 외곽에 위치하므로 1 cm 이하의 초기종양을 검출하기 어렵다. 그리고 낮은 공간분해능으로 인한 부분용적효과(Partial volume effect)가 발생하여 병변에 흡수된 방사성의약품의 농도가 상대적으로 낮게 나타나며 이로 인한 위음성율이 높다.
또한, 일반 전신용 PET은 촬영대상인 유방에 비해 상대적으로 큰 갠트리 크기를 가지므로 민감도의 손실을 야기하고, 이를 보상하기 위한 방법으로는 고농도의 방사성 의약품을 사용하거나 고민감도 검출 시스템의 사용이 필요하며, 고농도 방사성의약품은 환자에게 과도한 피폭선량을 발생시키는 문제점을 가지고 있으므로 고민감도 검출 시스템의 개발이 요구된다.
상기 전신용 PET의 한계점을 개선하기 위한 검출 시스템으로 유방촬영전용 양전자방출단층촬영시스템(Positron emission mammography, PEM)이 개발되었으며, PEM 장비는 환자의 유방을 실제 촬영 FOV 중심에 위치시켜 고분해능 및 고민감도의 획득이 가능한 것으로 완전한 원형의 갠트리로 구성된 시스템과 부분 타원형 갠트리 시스템으로 개발되었다. 하지만 원형 갠트리의 경우, 검출기가 환자의 유방과 밀착할 수 없으므로 민감도 저하가 발생하며, 부분 타원형 갠트리의 경우, 갠트리의 공백으로 인한 민감도 저하가 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 체형을 고려하여 갠트리의 구조를 변형시킬 수 있도록 검출기 모듈의 수를 조정하고, 측정 대상에 맞추어 갠트리의 크기를 변형시킴으로써 민감도의 손실을 최소화하므로 촬영시간 단축 및 환자의 피폭선량 저감을 기대할 수 있으며, 고해상도 영상 획득을 통해서 초기 유방암의 조기진단이 가능한 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 검출기 모듈을 이동시켜 유효시야의 변경이 가능한 환자 맞춤형 가변 갠트리 시스템을 도입하여, 촬영 대상의 크기에 따라 최적의 유효시야를 설정하여 고민감도를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변형 갠트리를 사용함으로써, 소형 섬광결정을 이용한 공간분해능의 향상과, 갠트리의 크기를 환자의 유방크기에 최적화하여 검출기를 밀착시킴으로써 민감도의 향상을 동시에 구현 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고민감도의 달성을 통해, 영상획득을 위한 촬영시간을 감소시킬 수 있으므로 환자의 편의성 증대를 기대할 수 있으며, 환자가 받는 피폭선량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법에 관해 아래와 같이 설명한다.
도1은 본원발명인 환자 맞춤형 갠트리에 관한 사시도이고, 도2는 도1의 단면도이다.
도3은 도1의 평면도(하부)이고, 도4는 검출기 모듈의 분리도이다.
도5는 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기를 조절하는 것을 나타내는 도면이고, 도6은 환자의 유방 크기에 따라 검출기 모듈이 이루는 링 크기가 조절된 모양을 모델링 한 도면이다.
본원발명은 환자 맞춤형 갠트리에 관한 것으로 상세하게는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되되, 환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리(10)에 관한 것이다.
검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다. 검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.
신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.
신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다.
광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.
검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.
제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.
제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.
도5에 도시된 바와 같이, 환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.
제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다.
제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.
본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 도6에 도시된 바와 같이 4개 층으로 이루어질 수 있다.
몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.
몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.
도7은 본원발명인 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 도면이고, 도8 내지 도10은 민감도 및 공간분해능 성능평가 시뮬레이션 결과이다.
본원발명의 또 다른 예로 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치에 관한 것으로 상세하게 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서, 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)와, 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부(30) 및, 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본원발명은 도 7에 도시된 바와 같이 환자 맞춤형 갠트리(10), 신호처리부(30) 및 디스플레이부(40)로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치(1)에 관한 것이다.
환자 맞춤형 갠트리(10)는 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 것으로 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성될 수 있다.
검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다. 검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.
신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.
신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다.
광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.
검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.
제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.
제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.
환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.
제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다.
제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.
본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 4개 층으로 이루어질 수 있다.
몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.
몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.
신호처리부(30)는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 구성이다.
검출기 모듈(100)로 형성된 링 내부공간의 중심 부근인 방사성 핵종의 위치에서 발생된 감마선은, 검출기 모듈(100)의 전단을 이루는 섬광 결정셀에 도달하고 일정한 파장의 섬광 신호를 발생시킨다. 발생된 섬광 신호는 광전변환부(120)에 의해 감지되어 광전자가 방출되고, 이러한 광전자는 처리가 용이한 디지털 신호로 변환되어 출력되고, 이 신호는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성된다.
디스플레이부(40)는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 구성이다. 디스플레이부(40)는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성되어 출력되는 영상신호를 3차원 정보로 담은 단층 영상으로 표시하는 구성이다.
도11은 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법을 나타내는 순서도이다.
본원발명의 또 다른 예로 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법에 관한 것으로 상세하게는 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서, (a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계와, (b) 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계와, (c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계와, (d) 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계 및, (e) 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본원발명은 도 11에 도시된 바와 같이 (a)단계 내지 (e)단계로 구성되는 것으로 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법에 관한 것이다.
(a)단계는 환자가 유방 검사를 받기 위해 유방이 환자 맞춤형 갠트리에 삽입되는 단계이다. 즉, 상세하게 (a)단계는 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계이다.
환자 맞춤형 갠트리(10)는 환자의 유방 검사시 환자 개인의 유방 크기에 맞게 조절되어 정확한 검사를 할 수 있도록 하는 것으로 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400), 제2통로관(500) 및 몸체(600)로 구성될 수 있다.
검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 구성이다. 즉, 검출기 모듈(100)은 감마선을 검출한 후 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 역할을 하는 구성이다.
제1막대부재(200)는 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 다수개의 검출기 모듈(100)의 숫자만큼 사용되는 부재이다. 제1막대부재(200)는 직선의 막대부재로 외부하중에 의해서 직선운동을 하는 부재이다. 제1막대부재(200)는 사용자가 직접 움직이도록 할 수 있으나 컴퓨터에 연결되어 제어신호에 따라 움직이도록 할 수 있다.
제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 부재이다. 제2막대부재(300)는 외부하중에 의해서 제1막대부재(200)가 움직일 때 같이 움직이는 부재로 상기 관절(310)에 의해서 자연스럽게 꺽여 이웃하여 있는 제1막대부재(200)가 같이 움직이도록 하는 부재이다. 즉, 제2막대부재(300)는 어느 하나의 제1막대부재(200)가 움직일 때 관절에 의해서 꺽이면서 이웃하여 설치된 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 부재이다. 제2막대부재(300)는 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치될 수 있는데 4개가 설치될 수 있다.
환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 제1통로관(400)을 따라 움직이면서 자연스럽게 연결된 다른 하나의 제1막대부재(200)가 움직이도록 하는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절할 수 있다.
제1통로관(400)은 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 부재이다. 제1통로관(400)은 관절(310) 또는 양단 각각이 움직이는 통로 역할을 하는 부재이다.
제2통로관(500)은 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 구성이다. 제2통로관(500)은 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)에 연결된 제1막대부재(200)가 외부하중에 의해서 직선운동을 하도록 통로 역할을 하는 부재이다.
본원발명은 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성될 수 있다. 일례로 4개 층으로 이루어질 수 있다.
몸체(600)는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 뼈대 역할을 하는 것으로 상세하게는 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치될 수 있다.
몸체(600)는 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 같은 평면에 위치하도록 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 내측 판 위에 설치될 수 있다. 즉 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)이 4개의 층으로 이루어지는 경우 몸체(600) 내측 공간에 일정간격으로 3개의 판이 설치될 수 있다.
(b)단계는 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계이다. 즉, (b)단계는 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계이다.
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 경우 상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절될 수 있다. 상기 층은 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 이루어질 수 있다.
(c)단계는 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계이다.
검출기 모듈(100)은 다양한 구성으로 구성될 수 있는데 신틸레이터(110), 광전변환부(120), 반사판(130) 및 검출회로부(130)로 구성될 수 있다. 검출기 모듈(100)은 다수개가 이웃하여 링 형상을 만들 수 있는데 일례로 20개가 사용되어 링 형상을 만들 수 있다.
신틸레이터(110)는 검출기 모듈(20)의 뼈대 역할을 하는 것으로 감마선 반응이 일어난 위치를 측정할 수 있는 분해능이 높을 뿐만 아니라 검출기에 의한 산란선 및 민감도 저하 문제를 해결할 수 있도록 형성되어 있다. 신틸레이터(110)는 감마선의 검출효율을 높이기 위하여 다양한 모양으로 형성될 수 있는데 상세하게는 다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성될 수 있는데 일례로 신틸레이터(110)는 섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성될 수 있다. 섬광 결정셀은 감마선을 섬광신호로 변환할 수 있는 재료면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 크리스탈이 사용된다.
신틸레이터(110)는 섬광 결정셀 일측면에 반사막이 형성되어 있을 수 있다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 형성되는 물질이다. 반사막은 섬광 결정셀의 각각의 측면에 ESR 3M 반사체 물질(3M사의 Enhanced Specular Reflector material)을 사용하여 면처리된다. 반사막은 감마선이 변환된 광신호를 내부로 반사시켜 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 반사막은 얇은 두께(nm)로 충분한 광신호의 차단 또는 광반사 기능이 확보 가능하면서, 각 섬광 결정셀의 표면에 증착이 용이한 금속물질 또는 그 합금 물질이 사용될 수 있다. 금속물질로는 Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Al, V, Ti, Mo, W, Cr 및 Co를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속물질 또는 이들의 합금물질일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광신호의 차단 또는 광반사 기능을 갖는 물질이라면, 금속물질 이외에도 폴리머 등 다양한 물질이 사용되어 반사막이 형성될 수 있다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 구성이다.
광전변환부(120)는 상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있다.
광전변환부(120)는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시킬 수 있으면 다양한 광센서가 사용될 수 있는데 일예로 실리콘 광전자 증배관(SI-PM:silicon photomultiplier)이 사용될 수 있다.
검출회로부(130)는 상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 구성이다. 검출기 모듈(100)의 설치 장소에 따라 검출회로부(130)는 광전변환부(120)의 일단에 결합되거나 케이블을 통해 광전변환부(120)에 연결되어 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다.
상기 (c)단계에서 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 신틸레이터(110)에 검출된 후 상기 광전변환부(120)에서 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 상기 검출회로부(130)에서 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송할 수 있다.
(d)단계는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계이다.
신호처리부(30)는 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 구성이다.
검출기 모듈(100)로 형성된 링 내부공간의 중심 부근인 방사성 핵종의 위치에서 발생된 감마선은, 검출기 모듈(100)의 전단을 이루는 섬광 결정셀에 도달하고 일정한 파장의 섬광 신호를 발생시킨다. 발생된 섬광 신호는 광전변환부(120)에 의해 감지되어 광전자가 방출되고, 이러한 광전자는 처리가 용이한 디지털 신호로 변환되어 출력되고, 이 신호는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성된다.
(e)단계는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계이다.
디스플레이부(40)는 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 구성이다. 디스플레이부(40)는 컴퓨터 등으로 구성된 신호처리부(30)에 의해 분석 및 재구성되어 통해 3차원 정보를 담은 단층 영상으로 표시된다.
이상으로 본 발명에 따른 환자 맞춤형 갠트리와 이를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치 및 촬영방법의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한, 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.
1 : 양전자방출단층촬영장치
10 : 갠트리 30 : 신호처리부
40 : 디스플레이부
100 : 검출기 모듈 110 : 신틸레이터
120 : 광전변환부 130 : 검출회로부
200 : 제1막대부재
300 : 제2막대부재 310 : 관절
400 : 제1통로관
500 : 제2통로관
600 : 몸체
610 : 상판 620 : 하판
630 : 외판 640 : 내판
10 : 갠트리 30 : 신호처리부
40 : 디스플레이부
100 : 검출기 모듈 110 : 신틸레이터
120 : 광전변환부 130 : 검출회로부
200 : 제1막대부재
300 : 제2막대부재 310 : 관절
400 : 제1통로관
500 : 제2통로관
600 : 몸체
610 : 상판 620 : 하판
630 : 외판 640 : 내판
Claims (21)
- 환자의 유방 촬영시 유방이 삽입되는 갠트리에 있어서,
다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100);
일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200);
외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300);
일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400);
내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500); 및,
내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되되,
환자의 검사시 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제1항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제2항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제1항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제4항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제4항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 제4항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리. - 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치에 있어서,
다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10);
상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 영상 신호로 출력하는 신호처리부(30); 및,
상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 디스플레이부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제8항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제9항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제8항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 상기 신호처리부(30)로 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제11항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제11항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 제11항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치. - 환자의 유방이 삽입되어 촬영되는 양전자방출단층촬영장치를 이용한 촬영방법에 있어서,
(a) 다수개가 이웃하여 링 형상을 만드는 것으로 환자 검사시 감마선을 검출하는 검출기 모듈(100)과, 일단이 상기 검출기 모듈(100)의 일면에 결합되는 다수개의 제1막대부재(200)와, 외부하중에 의해서 꺽이는 관절(310) 형태가 다수개 있는 막대부재로 상기 제1막대부재(200)의 타단이 상기 관절(310)에 결합되되, 링 형상의 상기 검출기 모듈(100) 외측을 따라 다수개가 배치되는 제2막대부재(300)와, 일면이 길이방향을 따라 오픈되어 있는 내부가 빈 곡선 형상의 통으로 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 상기 관절(310) 또는 양단 각각이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이는 제1통로관(400)과, 내부가 빈 직선 형상의 통으로 양면이 길이방향을 따라 오픈되어 있되, 외부하중에 의해서 상기 제2막대부재(300)의 중앙에 형성된 상기 관절(310)이 내부에 형성된 통로를 따라 움직이도록 하는 제2통로관(500) 및, 내측에 관통공이 있는 도넛 형상의 상,하판(610, 620)과 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 외측에 각각 결합되어 원통형을 형성하는 외판(630) 및 양단이 상기 상,하판(610, 620)의 내측에 각각 결합되어 원통형을 형성하되 상기 제1막대부재(200)가 움직이는 구멍이 있는 내판(640)으로 이루어지되, 상기 내,외판(630, 640) 사이의 공간에 상기 제1통로관(400)의 곡선면이 상기 외판의 곡선면과 마주보도록 상기 제1통로관(400)이 설치되고, 양단이 상기 내,외판(630, 640)과 각각 마주보도록 상기 제2통로관(500)이 설치되는 몸체(600)로 구성되는 환자 맞춤형 갠트리(10)의 상기 몸체(600) 내측 관통공에 검사할 환자의 유방이 삽입되는 단계;
(b) 상기 제1막대부재(200)가 상기 제2통로관(500)의 길이방향을 따라 직선운동하고, 상기 제1막대부재(200)의 직선운동으로 상기 관절(310)이 상기 제1통로관(400)을 따라 움직이는 방법으로 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 단계;
(c) 상기 (b)단계 후 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 검출기 모듈(100)에 검출된 후 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 단계;
(d) 상기 검출기 모듈(100)로부터 데이터를 전송받아 미리 설정된 분석 알고리즘을 통해 감마선의 발생위치를 분석하여 신호처리부(30)에서 영상 신호로 출력하는 단계; 및,
(e) 상기 신호처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(40)에서 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제15항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 다수개의 층으로 구성되되,
상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제16항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100), 제1막대부재(200), 제2막대부재(300), 제1통로관(400) 및 제2통로관(500)으로 이루어진 층이 환자의 유방 크기에 따라 4개의 층으로 구성되되,
상기 (b)단계에서 다수개의 상기 검출기 모듈(100) 중 어느 하나 또는 다수개가 움직여 환자의 유방 크기에 맞게 링 형상의 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 이용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제15항에 있어서,
상기 검출기 모듈(100)은
다각형 기둥 형상을 갖는 다수개의 섬광 결정셀이 결합되어 가로N개 X 세로 M개의 배열로 구성되는 신틸레이터(110);
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 광전변환부(120);
상기 광전변환부(120)에 전기적으로 연결되어 상기 광전변환부(120)로부터 전달되는 전기적 신호를 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 상기 신호처리부(30)로 전송하는 검출회로부(130)를 더 포함하여 구성되되,
상기 (c)단계에서 감마선이 환자의 유방을 관통하여 상기 신틸레이터(110)에 검출된 후 상기 광전변환부(120)에서 섬광신호가 전기적 신호로 변환되고, 상기 검출회로부(130)에서 전기적 신호가 미리 설정된 검출 알고리즘을 통해 데이터로 변환하여 신호처리부(30)로 전송하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제18항에 있어서,
상기 신틸레이터(110)는
섬광 결정셀이 가로 24개 X 세로 12개의 배열로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제18항에 있어서,
상기 광전변환부(120)는
상기 신틸레이터(110)의 일단에 결합되어 상기 신틸레이터(110)로부터 전달된 섬광신호를 확산시키는 광확산층이 더 포함하여 구성되어 있어 상기 광확산층으로부터 전달되는 섬광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력시키는 것을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법. - 제18항에 있어서,
상기 검출회로부(130)는 케이블을 통해 상기 광전변환부(120)에 연결되어 상기 광전변환부(120)와 소정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 갠트리를 적용한 유방촬영전용 양전자방출단층촬영장치의 촬영방법.
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