KR20210026601A - Side readout radiation probe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 측면 판독방식의 방사선 프로브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 섬광결정의 측면부에 광센서가 배치됨으로써 구조적으로 광수집효율이 우수하고 고분해능을 갖는 측면 판독방식의 방사선 프로브에 관한 것이다. The present invention relates to a side-reading radiation probe, and more particularly, to a side-reading radiation probe having structurally excellent light collection efficiency and high resolution by arranging an optical sensor on the side of a scintillation crystal.
방사선 프로브는 인체에서 방출되는 방사선을 외부에서 측정하여, 정상조직과 종양의 위치를 분별하고 외과적 수술의 효율성 증대 및 잔류 종양 여부를 판단할 수 있는 중요한 수술 보조기구로 활용되고 있다. Radiation probes are used as important surgical aids that measure radiation emitted from the human body from the outside, identify the location of normal tissues and tumors, increase the efficiency of surgical operations, and determine whether there are residual tumors.
특히 핵의학 측면에서 종래의 핵의학 프로브의 경우에는 수술 과정에서 신체를 절재한 후, 의심 부위에 방사선 프로브를 위치시키고, 핵의학 방사선 동위원소의 유무를 검출하게 된다. 즉, 의사가 환자를 절재한 후, 육안으로 의심 부위의 위치를 확인하고 프로브를 사용하는 것이다. In particular, in the aspect of nuclear medicine, in the case of a conventional nuclear medicine probe, after the body is excised during the surgery, a radiation probe is positioned at a suspected area, and the presence or absence of a nuclear medicine radioactive isotope is detected. In other words, after the doctor excises the patient, he visually checks the location of the suspected area and uses the probe.
초기 방사선 프로브는 광전자증배관(PMT)을 이용하였다. 그러나 초기의 방사선 프로브는 부피가 크고 고전압발생장치 및 자기장차폐가 필요하여 사용이 제한적일 수 밖에 없었다. The initial radiation probe was a photomultiplier tube (PMT). However, since the initial radiation probe was bulky and required a high voltage generator and magnetic field shielding, its use was inevitably limited.
이후 CdTe, CZT 기반의 직접방식 방사선 프로브가 도입되었는데, 이러한 직접방식의 방사선 프로브는 고분해능을 가질 수는 있지만 안정성과 내구성이 떨어지고 응답시간이 느려 고민감도 성능을 제공하는데 한계가 있었다. Since then, CdTe and CZT-based direct radiation probes have been introduced. These direct radiation probes can have high resolution, but have a limitation in providing high sensitivity performance due to poor stability and durability and slow response time.
이후로 낮은 공급전압 및 안정성이 우수한 GAPD 반도체 광센서를 결합한 방사선 프로브에 대한 연구가 활발하게 이루어졌는데. 구조적으로 광수집효율이 떨어져 고분해능을 제공하는데 한계가 있었다. Since then, research on radiation probes incorporating GAPD semiconductor optical sensors with excellent stability and low supply voltage has been actively conducted. Structurally, there was a limit to providing high resolution due to low light collection efficiency.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 광센서가 섬광결정의 밑면에 위치하게 되는 밑면판독방식에서 벗어나 측면에 광센서를 위치시키고 섬광결정출력신호를 획득하는 측면판독방식을 제공할 수 있도록 하는 측면 판독방식의 방사선 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was created in order to solve the above problem, and it is possible to provide a side reading method in which an optical sensor is positioned on the side and a scintillation crystal output signal is obtained, away from the bottom reading method in which the optical sensor is located at the bottom of the scintillation crystal. It is an object of the present invention to provide a radiation probe of a side-reading method that enables it.
본 발명에 따른 측면 판독방식의 방사선 프로브는 방사선을 검출하여 섬광신호로 변환하는 것으로, 소정의 길이를 갖는 사각 기둥 형상의 섬광결정과, 상기 섬광결정에서 변환된 섬광신호를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 광센서부 및 상기 광센서가 출력하는 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 신호처리부를 포함하며, 상기 광센서부는 상기 섬광결정의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 상기 섬광결정의 길이방향상 측면에 부착되는 복수개의 광센서를 포함하는 다채널 광센서부인 것이 바람직하다. The radiation probe of the side reading method according to the present invention detects radiation and converts it into a scintillation signal, and detects a scintillation crystal in the shape of a square pillar having a predetermined length and the scintillation signal converted from the scintillation crystal and converts it into an electrical signal. An optical sensor unit and an analog-digital signal processing unit for converting an electrical signal output from the optical sensor into a digital signal, wherein the optical sensor unit has a length of the scintillation crystal so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals along a length direction of the scintillation crystal. It is preferable that it is a multi-channel optical sensor unit including a plurality of optical sensors attached to the side in the direction.
상기 섬광결정은 2종 이상의 서로 다른 섬광신호파형을 갖도록 복수개가 설치되는 것이 바람직하다. It is preferable that a plurality of scintillation crystals are provided so as to have two or more different scintillation signal waveforms.
상기 복수개의 섬광결정들은 상기 광센서 상에서 나란하게 배치되어 각각의 섬광결정들의 측면이 상기 광센서에 접촉하도록 된 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of scintillation crystals are arranged side by side on the optical sensor so that side surfaces of each of the scintillation crystals contact the optical sensor.
상기 복수개의 섬광결정들은 상기 광센서 상에 N×M의 배열 형태로 측면부가 상호 접촉하도록 배치되며, 상기 복수개의 섬광결정들 중 동일방향을 향해 노출되는 일부 섬광결정의 측면이 상기 광센서에 접촉하도록 형성될 수도 있다. The plurality of scintillation crystals are arranged on the photosensor in an array of N×M so that their side surfaces are in contact with each other, and the side surfaces of some scintillation crystals exposed toward the same direction among the plurality of scintillation crystals contact the photosensor. It may be formed to be.
상기 복수개의 섬광결정들의 반응위치를 판별하기 위한 데이터 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a data processing unit for determining the reaction positions of the plurality of scintillation crystals.
상기 섬광결정은 2종 이상의 섬광신호파형을 갖도록, 입사된 방사선 에너지를 빛으로 변환하는데 필요한 감쇠시간(decay time)이 서로 다르도록 형성될 수 있다. The scintillation crystal may be formed to have two or more types of scintillation signal waveforms and have different decay times required for converting incident radiation energy into light.
상기 섬광결정은 BGO(Bismuth Germanate), LSO(Lutetium Oxyorthosilicate), LSO:Ca,LYSO(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LYSO:Ce, LuAP(Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP(Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3 (Lanthanum Bromide), LuI3(Lutetium Iodide), GSO(Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO (lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LGSO:Ce, 또는 LuAG (Lutetium aluminum garnet) 중 적어도 두 개 이상의 섬광결정의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.The scintillation crystals are BGO (Bismuth Germanate), LSO (Lutetium Oxyorthosilicate), LSO:Ca, LYSO (Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LYSO:Ce, LuAP (Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP (Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3 ), LuI3 (Lutetium Iodide), GSO (Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO (lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LGSO:Ce, or LuAG (Lutetium aluminum garnet).
상기 광센서부는 각 채널간의 불균일성을 보정하기 위해 전압기반 게인(gain) 조절회로를 포함하고, 상기 아날로그-디지털 신호처리부는 상기 광센서부의 각각의 광센서들과 독립적으로 연결되는 아날로그신호 처리회로와, 상기 아날로그신호 처리회로로부터 전달된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 디지털신호 처리회로를 포함하되, 상기 디지털신호 처리회로는 각 광센서별로 입사된 광신호를 정량화하도록 형성되는 것이 바람직하다.The optical sensor unit includes a voltage-based gain control circuit to correct non-uniformity between each channel, and the analog-digital signal processing unit includes an analog signal processing circuit independently connected to each of the optical sensors of the optical sensor unit. And a digital signal processing circuit for converting the analog signal transmitted from the analog signal processing circuit into a digital signal, wherein the digital signal processing circuit is preferably formed to quantify the incident optical signal for each optical sensor.
본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브는 다수의 광센서가 섬광결정의 측면에 부착되는 방식으로 형성되어 종래의 방사선 프로브보다 광수집효율이 증가하고, 이를 통해 에너지 분해능 개선, 반응깊이정보 제공 등의 효과를 거둘 수 있다. The radiation probe of the side reading method of the present invention is formed in such a manner that a plurality of optical sensors are attached to the side of the scintillation crystal, so that the light collection efficiency is increased compared to the conventional radiation probe, and through this, energy resolution is improved, and response depth information is provided. It can work.
도 1은 본 발명에 따른 측면 판독방식의 방사선 프로브의 일 실시예의 개념도,
도 2는 도 1의 측면 판독방식의 방사선 프로브의 분리사시도,
도 3은 본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브의 다른 실시예의 사시도,
도 4는 도 1의 측면 판독방식의 방사선 프로브의 일부분을 발췌 도시한 측면도,
도 5는 네 종류의 섬광결정의 서로다른 섬광신호 파형의 일 례를 도시한 도면,
도 6은 종래 밑면판독 방식의 방사선 프로브와 본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브의 광 수집 효율을 비교한 도면,
도 7 내지 도 9는 종래 밑면판독 방식의 방사선 프로브와 본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브에 대하여 각각 241Am, 57Co, 22Na을 방사선원으로 하여 정량적 성능평가를 수행한 결과를 표시한 도면이다.1 is a conceptual diagram of an embodiment of a side-reading radiation probe according to the present invention;
2 is an exploded perspective view of the radiation probe of the side reading method of FIG. 1;
3 is a perspective view of another embodiment of a side-reading radiation probe of the present invention;
4 is a side view showing an excerpt of a portion of the radiation probe of the side reading method of FIG. 1;
5 is a view showing an example of different scintillation signal waveforms of four types of scintillation crystals;
6 is a view comparing light collection efficiency between a conventional bottom-reading radiation probe and a side-reading radiation probe of the present invention;
7 to 9 are diagrams showing the results of quantitative performance evaluation for the conventional bottom-reading radiation probe and the side-reading radiation probe of the present invention using 241 Am, 57 Co, and 22 Na as radiation sources, respectively. .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 측면 판독방식의 방사선 프로브에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a radiation probe of a side reading method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual size for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of the presence or addition.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessive formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
도 1을 참조하면, 본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브(10)는 방사선을 검출하여 섬광신호로 변환하는 섬광결정(20)과, 섬광신호를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 광센서부(30)와, 광센서부(30)의 변환신호를 증폭하는 증폭기(50)와, 아날로그상태의 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 신호처리부(60) 및 출력된 디지털신호를 저장 및 분석 처리하는 데이터 처리부(70)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
섬광결정(20)은 상술한 것처럼 방사선이 입사되면 이를 섬광신호로 변환하게 되는데, 사각 기둥 형상으로 형성되어 있다. 이하에서 편의상 사각기둥의 길이방향 상 양측 단부의 면의 밑면이라 하고, 길이방향을 따라 연장되는 부분을 측면이라 한다. The
본 발명에서 상기 섬광결정(20)은 하나만 설치될 수도 있지만 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것처럼 다수의 섬광결정(20)이 함께 배치되는 다중 섬광결정(20) 형태로 사용되는 것이 바람직하다.In the present invention, only one
본 실시예의 경우 네 개의 섬광결정(20)이 나란하게 연장되도록 배열되어 있고, 각 섬광결정(20)들은 모두 일측 측면이 광센서부(30)에 접촉하게 된다. In this embodiment, four
상기 섬광결정(20)들은 섬광신호파형이 상호 다른 것들이 조합되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 섬광결정(20)들은 각각 또는 적어도 두 개 이상의 군으로 나누어 입사된 방사선 에너지를 빛으로 변환하는데 필요한 감쇠시간(decay time)이 서로 다르도록 형성될 수 있다. It is preferable that the
상기 섬광결정(20)은 BGO(Bismuth Germanate), LSO(Lutetium Oxyorthosilicate), LSO:Ca,LYSO(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LYSO:Ce, LuAP(Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP(Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3 (Lanthanum Bromide), LuI3(Lutetium Iodide), GSO(Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO (lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LGSO:Ce, 또는 LuAG (Lutetium aluminum garnet) 중 적어도 두 개 이상의 섬광결정(20)의 조합으로 이루어지도록 할 수 있다. The
상기 섬광결정(20)은 또는 도 3에 도시되어 있는 것처럼 일렬로 배치되지 않고 N×M의 배열 형태를 갖도록 적층되어 형성될 수도 있다. The
이 경우에도 각각의 섬광결정(20)은 각각 또는 두 개 이상의 군으로 나누어 상호 다른 섬광신호파형을 갖는 것을 조합하여 형성하는 것이 바람직하다.In this case as well, it is preferable that each
상기 광센서부(30)는 섬광결정(20)에서 변환된 섬광신호를 수신하는 것으로, 도 1 내지 도 4에서 도시된 것처럼 섬광결정(20)의 밑면이 아닌 섬광결정(20)의 측면에 부착된다.The
광센서부(30)는 복수개의 광센서(31)들이 섬광결정(20)의 길이방향을 따라 상호 이격되도록 배치되어 섬광결정(20)과 결합되며, 복수개의 광센서(31)들이 연결되기 때문에 다채널 광센서부(30)가 형성된다. Since the
도 4에 도시되어 있는 것처럼 상기 섬광결정(20)과 광센서(31)는 접합효율이 개선될 수 있도록 사이에 광학그리스(40)(optical grease)를 도포하여 접합을 실시하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 4, it is preferable to perform bonding by applying optical grease between the
상기 아날로그-디지털 신호처리부(60)는 상술한 것처럼 광센서(31)에서 출력되는 전기적 신호를 아날로그 신호에서 디지털신호로 변환하기 위한 것이다. The analog-digital
이를 위해 아날로그-디지털 신호처리부(60)는 광센서부(30)와 연결되는 아날로그신호 처리회로(61)와, 아날로그신호 처리회로(61)에 연결되는 디지털신호 처리회로(62)를 포함한다. To this end, the analog-digital
상기 아날로그신호 처리회로(61)는 다채널 광센서부(30)의 각각의 광센서(31)들과 독립적으로 연결되며, 글로벌/로컬적인 게인(gain)/오프셋(offset)을 조절할 수 있다. The analog
아울러 상기 다채널 광센서부(30)는 각 광센서(31)의 채널간 불균일성을 보정하기 위해 전압기반 게인(gain) 조절회로를 더 포함할 수 있다. In addition, the multi-channel
상기 디지털신호 처리회로(62)는 각 광센서(31)별로 입사된 광신호를 정량화하도록 형성되는 것이 바람직하다. The digital
상기 데이터 처리부(70)는 섬광결정(20)들의 반응위치를 판별하며, 반응에너지 정보, 반응깊이 정보, 단위시간당 입사된 계수율을 생성 및 처리한다. The
즉, 데이터 처리부(70)는 광센서부(30)의 각 채널별 광센서(31)에서 출력된 출력값을 합하여 반응에너지 정보를 도출하고, 각 채널별 광센서(31)의 출력값들 중 가장 큰 출력신호의 위치정보를 제공하거나 각 채널별 광센서(31)의 출력값들의 비례식을 생성하여 반응 깊이 정보를 도출한다. 또한 단위시간당 입사된 계수율은 특정 THRESHOLD 이상의 에너지가 몇 개가 들어왔는지 판단하여 도출하며, 단위 시간당 입사된 흡수 에너지량은 정해진 시간동안 검출된 에너지 정보의 합으로 표현한다.That is, the
그리고 데이터 처리부(70)는 도 5에 도시된 것처럼 다중 섬광결정(20)의 서로 다른 섬광신호들에 대하여 하강시간, 상승시간 및 진폭 등을 조합하여 신호처리를 실시한다. In addition, the
섬광신호 파형이 경계값에 도달하는 시간, 즉, 섬광신호 파형이 경계값에 이르는 하강시간의 차이를 구분하여 섬광결정(20)을 구분할 수 있다. 도 5에서 섬광신호 파형이 경계값에 가장 빨리 도달한 섬광결정은 섬광결정①이고, 섬광결정②, 섬광결정③, 섬광결정④ 순으로 하강시간이 늦어진다. 또한 섬광결정(20) 종류를 상승시간이나 진폭으로 구분할 수도 있다.The
도 6은 종래의 밑면 판독방식의 방사선 프로브와, 본 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브(10)의 광수집효율을 비교한 그래프이다. 6 is a graph comparing the light collection efficiency of the conventional radiation probe of the bottom reading method and the
도 6에서 볼 수 있는 것처럼 밑면 판독방식의 방사선 프로브보다 측면 판독방식의 방사선 프로브(10)가 시뮬레이션 결과 더 높은 광수집효율을 보이는데, 이는 에너지 분해능이 개선됨을 의미한다. 에너지 분해능이 개선되면 보다 작은 섬광 결정을 사용할 수 있기 때문에 공간분해능도 개선된다. As can be seen in FIG. 6, the
도 7 내지 도 9는 각각 서로 다른 방사선원 즉, 도 7은 241Am, 도 8은 57Co, 그리고 도 9는 22Na를 방사선원으로 사용하여 관심에너지 대역(60 keV, 121 keV, 511 keV)에 대한 정량적 성능평가를 수행한 결과 그래프이다. 7 to 9 are different radiation sources, that is, Figure 7 is 241 Am, Figure 8 is 57 Co, And Figure 9 is a graph showing the results of quantitative performance evaluation for the energy band of interest (60 keV, 121 keV, 511 keV) using 22 Na as a radiation source.
도 7 내지 도 9의 그래프에서 확인할 수 있듯이 본 발명의 측면 판독방식의 상바선 프로브가 밑면 판독방식의 방사선 프로브에 비해 광절정 위치는 5-7배 증가하였고, 에너지 분해능은 1.4 -1.8배 개선됨을 알 수 있다. As can be seen from the graphs of Figs. 7 to 9, the light peak position of the upper bar line probe of the side reading method of the present invention is increased by 5-7 times and the energy resolution is improved by 1.4 to 1.8 times compared to the radiation probe of the bottom reading method. Able to know.
이처럼 본원 발명의 측면 판독방식의 방사선 프로브(10)는 종래의 밑면 판독방식의 방사선 프로브에 비해 광신호의 수집율이 개선되며, 이를 통해 에너지 분해능과 공간분해능이 향상되어 검출민감도가 매우 높은 방사선 검출기를 구현할 수 있다. As described above, the
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art, and general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
10: 측면 판독방식의 방사선 프로브
20: 섬광결정
30: 광센서부
31: 광센서
40: 광학그리스
50: 증폭기
60: 아날로그-디지털 변환기
61: 아날로그신호 처리회로
62: 디지털신호 처리회로
70: 데이터 처리부10: side-reading radiation probe
20: flash crystal
30: optical sensor unit
31: light sensor
40: optical grease
50: amplifier
60: analog-to-digital converter
61: analog signal processing circuit
62: digital signal processing circuit
70: data processing unit
Claims (11)
상기 섬광결정에서 변환된 섬광신호를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 광센서부; 및
상기 광센서가 출력하는 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 신호처리부;를 포함하며,
상기 광센서부는 상기 섬광결정의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 상기 섬광결정의 길이방향상 측면에 부착되는 복수개의 광센서를 포함하는 다채널 광센서부 인 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
A scintillation crystal in the shape of a square column having a predetermined length by detecting radiation and converting it into a scintillation signal;
An optical sensor unit that detects the scintillation signal converted from the scintillation crystal and converts it into an electrical signal; And
Including; an analog-digital signal processing unit for converting the electrical signal output from the optical sensor into a digital signal,
The optical sensor unit is a multi-channel optical sensor unit including a plurality of optical sensors attached to a side surface of the scintillation crystal in the longitudinal direction so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals along the longitudinal direction of the scintillation crystal.
Radiation probe with side reading.
상기 섬광결정은 2종 이상의 서로 다른 섬광신호파형을 갖도록 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 1,
A plurality of scintillation crystals are installed to have two or more different scintillation signal waveforms.
Radiation probe with side reading.
상기 복수개의 섬광결정들은 상기 광센서 상에서 나란하게 배치되어 각각의 섬광결정들의 측면이 상기 광센서에 접촉하도록 된 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 2,
The plurality of scintillation crystals are arranged side by side on the optical sensor, so that side surfaces of each of the scintillation crystals are in contact with the optical sensor.
Radiation probe with side reading.
상기 복수개의 섬광결정들은 상기 광센서 상에 N×M의 배열 형태로 측면부가 상호 접촉하도록 배치되며,
상기 복수개의 섬광결정들 중 동일방향을 향해 노출되는 일부 섬광결정의 측면이 상기 광센서에 접촉하도록 된 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 2,
The plurality of scintillation crystals are arranged so as to contact each other on the optical sensor in the form of an N×M array,
A side surface of some of the plurality of scintillation crystals exposed toward the same direction is in contact with the optical sensor.
Radiation probe with side reading.
상기 섬광결정의 반응위치를 판별하기 위한 데이터 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 1,
It characterized in that it further comprises a data processing unit for determining the reaction position of the scintillation crystal.
Radiation probe with side reading.
상기 섬광결정은 2종 이상의 섬광신호파형을 갖도록, 입사된 방사선 에너지를 빛으로 변환하는데 필요한 감쇠시간(decay time)이 서로 다르도록 형성된 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 2,
The scintillation crystal is formed to have two or more types of scintillation signal waveforms and have different decay times required to convert incident radiation energy into light.
Radiation probe with side reading.
상기 섬광결정은 BGO(Bismuth Germanate), LSO(Lutetium Oxyorthosilicate), LSO:Ca,LYSO(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LYSO:Ce, LuAP(Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP(Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3 (Lanthanum Bromide), LuI3(Lutetium Iodide), GSO(Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO (lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LGSO:Ce, 또는 LuAG (Lutetium aluminum garnet) 중 적어도 두 개 이상의 섬광결정의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 2,
The scintillation crystals are BGO (Bismuth Germanate), LSO (Lutetium Oxyorthosilicate), LSO:Ca, LYSO (Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LYSO:Ce, LuAP (Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP (Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3 ), LuI3 (Lutetium Iodide), GSO (Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO (lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LGSO:Ce, or LuAG (Lutetium aluminum garnet).
Radiation probe with side reading.
상기 광센서부는 각 채널간의 불균일성을 보정하기 위해 전압기반 게인(gain) 조절회로를 포함하고,
상기 아날로그-디지털 신호처리부는 상기 광센서부의 각각의 광센서들과 독립적으로 연결되는 아날로그신호 처리회로와,
상기 아날로그신호 처리회로로부터 전달된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 디지털신호 처리회로를 포함하되,
상기 디지털신호 처리회로는 각 광센서별로 입사된 광신호를 정량화하도록 형성된 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 1,
The optical sensor unit includes a voltage-based gain control circuit to correct non-uniformity between each channel,
The analog-digital signal processing unit includes an analog signal processing circuit independently connected to each of the optical sensors of the optical sensor unit,
Including a digital signal processing circuit for converting the analog signal transmitted from the analog signal processing circuit to a digital signal,
Wherein the digital signal processing circuit is formed to quantify the incident optical signal for each optical sensor.
Radiation probe with side reading.
상기 다수의 섬광결정에서 변환된 섬광신호를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 광센서부;
상기 광센서가 출력하는 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 신호처리부; 및
상기 복수개의 섬광결정들의 반응위치를 판별하기 위한 데이터 처리부;를 포함하며,
상기 광센서부는 상기 섬광결정의 길이방향상 측면에 부착되는 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
A multiple scintillation crystal including a plurality of square pillar-shaped scintillation crystals having a predetermined length by detecting radiation and converting the scintillation signal;
An optical sensor unit that detects the scintillation signals converted from the plurality of scintillation crystals and converts them into electrical signals;
An analog-digital signal processor for converting an electrical signal output from the optical sensor into a digital signal; And
Includes; a data processing unit for determining the reaction positions of the plurality of scintillation crystals,
The optical sensor unit, characterized in that attached to the side in the longitudinal direction of the scintillation crystal
Radiation probe with side reading.
상기 광센서부는 상기 섬광결정의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 상기 섬광결정의 길이방향상 측면에 부착되는 복수개의 광센서를 포함하는 다채널 광센서부 인 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.
The method of claim 9,
The optical sensor unit is a multi-channel optical sensor unit including a plurality of optical sensors attached to a side surface of the scintillation crystal in the longitudinal direction so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals along the longitudinal direction of the scintillation crystal.
Radiation probe with side reading.
상기 광센서부는 각 채널간의 불균일성을 보정하기 위해 전압기반 게인(gain) 조절회로를 포함하고,
상기 아날로그-디지털 신호처리부는 상기 광센서부의 각각의 광센서들과 독립적으로 연결되는 아날로그신호 처리회로와,
상기 아날로그신호 처리회로로부터 전달된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 디지털신호 처리회로를 포함하되,
상기 디지털신호 처리회로는 각 광센서별로 입사된 광신호를 정량화하도록 형성된 것을 특징으로 하는
측면 판독방식의 방사선 프로브.The method of claim 10,
The optical sensor unit includes a voltage-based gain control circuit to correct non-uniformity between each channel,
The analog-digital signal processing unit includes an analog signal processing circuit independently connected to each of the optical sensors of the optical sensor unit,
Including a digital signal processing circuit for converting the analog signal transmitted from the analog signal processing circuit to a digital signal,
Wherein the digital signal processing circuit is formed to quantify the incident optical signal for each optical sensor.
Radiation probe with side reading.
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