


본 발명은 양전자 방출 단층 촬영(PET) 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 공간 해상도가 향상된 PET 장치에 관한 것이다.The present invention relates to positron emission tomography (PET) devices, and more particularly to PET devices with improved spatial resolution.
생체의 생화학적인 변화를 영상화하고 이상을 찾아냄으로써 각종 질병의 연구 및 조기 진단에 이용되는 방사선 영상 장치로서 PET 장치가 크게 각광을 받고 있다. 생체 내의 특정 세포에 집중되는 성질을 갖는 물질(예컨대, 다른 세포에 비해 암세포에 더 많이 축적되는 포도당 등)에 양전자를 방출하는 방사성 시료(예컨대, O15, C11, N13, F18 등)를 결합한 약제를 생체 내에 주입하면, 주입된 방사성 시료는 생체 내에서 양전자를 방출하면서 붕괴된다. 방출된 양전자는 생체 내에 존재하는 전자와 결합하여 소멸하는데 이때 한 쌍의 γ-선, 즉 511keV의 소멸 광자(Annihilation photon, 이후 본 명세서에서는 γ-선과 511keV의 소멸 광자를 혼용함)가 생성되어 서로 180°를 이루는 정반대 방향으로 방출된다. PET는 이러한 현상을 이용한 기술로서, PET 장치는 생체를 둘러싸는 원주 상에 배치된 다수의 검출기 중 서로 대향하는 한 쌍의 검출기로 생체로부터 방출된 한 쌍의 511keV의 소멸 광자를 검출한다. PET 장치 상의 서로 대향하는 한 쌍의 검출기를 연결하는 선을 LOR(Line of Response)이라고 하는데, PET 장치는 각 LOR를 따라 방출되는 각각의 γ-선을 검출기에 의해 검출하고 이를 축적 및 분석함으로써 주입된 방사성 시료의 생체 내 분포 정보를 얻는다. PET 장치는 얻어진 방사성 시료의 생체 내 분포 정보를 영상으로 재구성하여 표시 장치를 통해 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION PET devices have been in the spotlight as radiographic imaging devices used for the study and early diagnosis of various diseases by imaging biochemical changes of living bodies and finding abnormalities. Radioactive samples (e.g., O15 , C11 , N13 , F18, etc.) that emit positrons to substances with properties that concentrate on specific cells in vivo (e.g., glucose that accumulates in cancer cells more than other cells) Injecting the drug bound in vivo, the injected radioactive sample disintegrates while releasing positrons in vivo. The emitted positrons combine with and disappear with electrons present in the living body, whereby a pair of γ-rays, 511keV annihilation photon (hereafter, γ-rays and 511keV evanescent photons are mixed), are generated. It is emitted in the opposite direction of 180 °. PET is a technique using this phenomenon, and the PET device detects a pair of 511keV evanescent photons emitted from the living body with a pair of detectors facing each other among a plurality of detectors arranged on the circumference surrounding the living body. The line connecting the pair of opposing detectors on the PET device is called Line of Response (LOR), which is injected by detecting, accumulating and analyzing each γ-ray emitted along each LOR. Distribution information of the radioactive sample obtained. The PET device reconstructs in vivo distribution information of the obtained radioactive sample into an image and provides the same through a display device.
PET 장치의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나로 공간 해상도를 생각할 수 있다. 공간 해상도에 영향을 미치는 다수의 요인 가운데 한가지 중요한 사항은 검출기의 크기이다. 검출기의 샘플링 프로파일은 전반적으로 가우스 함수 형태의 분포를 갖기 때문에 보다 작은 크기의 검출기를 촘촘하게 배치하여 샘플링을 촘촘하게 해주면 공간 해상도를 향상시킬 수 있다. 이상적인 경우, 검출기 크기의 절반 정도의 공간 해상도를 기대할 수 있으므로, 공간 해상도의 측면에서 보면 검출기의 크기가 작을수록 유리한 면이 있다.One of the most important factors in determining the performance of PET devices is the spatial resolution. One important factor affecting spatial resolution is the size of the detector. Since the sampling profile of the detector generally has a Gaussian distribution, the spatial resolution can be improved by densely arranging smaller detectors. Ideally, about half the size of the detector can be expected, so in terms of spatial resolution, the smaller the size of the detector, the better.
그러나, PET 장치의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소 중 또 다른 하나로 민감도를 생각할 수 있는데, 민감도의 측면에서 보면 검출기의 크기를 되도록 작게 하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 예컨대, 지나치게 작은 크기의 검출기의 경우 낮은 저지능(stopping power)으로 인하여 민감도가 떨어질 수 있다. 또한, 검출기의 크기를 줄이는 것은 부품 개수의 증가와 그에 따른 비용 확대를 가져오므로 바람직하지 않을 수 있다.However, one of the most important factors determining the performance of a PET device can be considered sensitivity. In terms of sensitivity, it may not be desirable to make the size of the detector as small as possible. For example, a detector of too small a size may be less sensitive due to low stopping power. In addition, reducing the size of the detector may be undesirable as it leads to an increase in the number of parts and thus an increase in cost.
따라서, PET 장치에 있어서 민감도를 저해하지 않도록 검출기의 크기를 적정하게 유지하면서도 촬상 데이터의 샘플링 방법을 개선하여 공간 해상도를 높이는 방안이 필요로 된다.Accordingly, there is a need for a method of increasing spatial resolution by improving a sampling method of image data while maintaining an appropriate size of a detector so as not to impair sensitivity in a PET device.
본 발명은, 민감도를 저해하지 않도록 검출기의 크기를 적정하게 유지하면서도 샘플링되는 공간상 위치를 증가시켜서 공간 해상도를 향상시킬 수 있는 PET 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 공간 해상도를 향상시킴으로써 더욱 정확하고 정밀한 3D 영상을 제공할 수 있는 PET 장치를 제공한다.The present invention provides a PET device capable of improving spatial resolution by increasing the spatial position to be sampled while keeping the size of the detector appropriately so as not to impair sensitivity. The present invention also provides a PET device capable of providing more accurate and accurate 3D images by improving spatial resolution.
본 발명의 일 특징에 의하면, 원통형 개구부가 내부에 형성된 케이싱과, 개구부 주위에 운동 가능하게 배치된 갠트리와, 갠트리의 위치를 제어하는 제어 장치와, 갠트리 상에 배치된 복수의 검출기를 포함하는 촬상 장치를 포함하는 PET 장치가 제공된다. 본 발명에 의하면, 운동 가능한 갠트리는 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부의 종축 방향을 따라 병진 운동을 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 운동 가능한 갠트리는 또한 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부 내의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도만큼씩 요동하는 요동 운동 및 개구부의 종축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 하는 축 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있다.According to one aspect of the present invention, an image pickup including a casing having a cylindrical opening therein, a gantry movably disposed around the opening, a control device for controlling the position of the gantry, and a plurality of detectors disposed on the gantry. A PET device is provided that includes the device. According to the present invention, the movable gantry can perform translational movement along the longitudinal axis direction of the opening under the control of the control device while the plurality of detectors are operating. According to the present invention, the movable gantry also has a predetermined oscillation motion and a longitudinal axis of the opening, which swings by a predetermined angle about any axis parallel to the longitudinal axis direction in the opening under the control of the control device during operation of the plurality of detectors. At least one of the axial rotational motion to perform a circular motion along the circumference having a radius can be performed.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 원통형 개구부가 내부에 형성된 케이싱과, 개구부 주위에 배치된 갠트리와, 갠트리 상에 배치된 복수의 검출기를 포함하는 촬상 장치와, 운동 가능한 피검체 침대와, 피검체 침대의 위치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 PET 장치가 제공될 수 있다. 피검체 침대는 적어도 그 일부가 개구부내에 배치되도록 이동가능할 수 있다. 본 발명에 의하면, 피검체 침대는 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부의 종축 방향을 따라 병진 운동을 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 피검체 침대는 또한 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부 내의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도만큼씩 요동하는 요동 운동 및 개구부 내의 종축 방향과 평행하고 피검체 침대의 종방향으로 연장되는 피검체 침대에서의 임의의 축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 하는 축 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an imaging device including a casing having a cylindrical opening formed therein, a gantry disposed around the opening, and a plurality of detectors disposed on the gantry, a movable test subject bed, and a test subject. A PET device may be provided that includes a control device for controlling the position of the bed. The subject bed may be movable such that at least a portion thereof is disposed within the opening. According to the present invention, the subject bed can perform translational movement along the longitudinal axis direction of the opening under the control of the control device while the plurality of detectors are operating. According to the present invention, the subject bed is also parallel to the oscillating motion and the longitudinal axis direction in the opening, which swings by a predetermined angle about any axis parallel to the longitudinal axis direction in the opening under the control of the control device during operation of the plurality of detectors. And at least one of axial rotational movements such that any axis in the subject bed extending in the longitudinal direction of the subject bed moves circumferentially along a circumference having a predetermined radius.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 원통형 개구부가 내부에 형성된 케이싱과, 개구부 주위에 운동 가능하게 배치된 갠트리와, 갠트리 상에 배치된 복수의 검출기를 포함하는 촬상 장치와, 운동 가능한 피검체 침대와, 갠트리 및 피검체 침대의 위치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 PET 장치가 제공될 수 있다. 피검체 침대는 적어도 그 일부가 개구부내에 배치되도록 이동가능할 수 있다, 본 발명에 의하면, 운동 가능한 갠트리는 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부의 종축 방향을 따라 병진 운동을 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 운동 가능한 갠트리는 또한 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부 내의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도만큼씩 요동하는 요동 운동 및 개구부의 종축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 하는 축 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 피검체 침대는 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부의 종축 방향을 따라 병진 운동을 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 피검체 침대는 또한 복수의 검출기가 동작하는 동안 제어 장치의 제어 하에 개구부 내의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도만큼씩 요동하는 요동 운동 및 개구부 내의 종축 방향과 평행하고 피검체 침대의 종방향으로 연장되는 피검체 침대에서의 임의의 축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 하는 축 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus including a casing having a cylindrical opening formed therein, a gantry movably disposed around the opening, a plurality of detectors disposed on the gantry, a movable subject bed, The PET device may include a control device for controlling the positions of the gantry and the subject bed. The subject bed may be movable such that at least a portion thereof is disposed within the opening. According to the present invention, the movable gantry may perform translational movement along the longitudinal axis of the opening under the control of the control device while the plurality of detectors are operating. . According to the present invention, the movable gantry also has a predetermined oscillation motion and a longitudinal axis of the opening, which swings by a predetermined angle about any axis parallel to the longitudinal axis direction in the opening under the control of the control device during operation of the plurality of detectors. At least one of the axial rotational motion to perform a circular motion along the circumference having a radius can be performed. According to the present invention, the subject bed can perform translational movement along the longitudinal axis direction of the opening under the control of the control device while the plurality of detectors are operating. According to the present invention, the subject bed is also parallel to the oscillating motion and the longitudinal axis direction in the opening, which swings by a predetermined angle about any axis parallel to the longitudinal axis direction in the opening under the control of the control device during operation of the plurality of detectors. And at least one of axial rotational movements such that any axis in the subject bed extending in the longitudinal direction of the subject bed moves circumferentially along a circumference having a predetermined radius.
본 발명에 의하면, 민감도를 저해하지 않으면서도 샘플링되는 공간상 위치를 증가시킴으로써 PET 장치의 공간 해상도를 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따라 샘플링된 촬상 데이터는 개선된 화면 구성 알고리즘에 의해 더욱 정밀하고 정확한 3D 검사 결과를 제공하는데 이용될 수 있다.According to the present invention, the spatial resolution of a PET device can be improved by increasing the spatial position to be sampled without compromising the sensitivity. Imaging data sampled according to the present invention can be used to provide more accurate and accurate 3D inspection results by an improved screen composition algorithm.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 PET 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 PET 장치에 의해 검진을 행할 때의 동작 순서를 도시한 흐름도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 PET 장치에 의해 검진을 행할 때의 동작 순서를 도시한 또 다른 흐름도.1 is a view schematically showing a PET device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure when performing a checkup by the PET device shown in FIG. 1 according to one embodiment of the present invention;
FIG. 3 is yet another flowchart showing an operation procedure when performing a checkup by the PET device shown in FIG. 1 according to one embodiment of the present invention. FIG.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, when it is determined that there is a risk of unnecessarily obscuring the gist of the present invention, a detailed description of already known functions and configurations will be omitted. In addition, it should be understood that the following description relates to one embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 PET 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바에 의하면, PET 장치(100)는 촬상 장치(110), 피검체 지지 장치(120), 검출 신호 처리 장치(130) 및 표시 장치(140)를 구비할 수 있다.1 schematically illustrates a PET device according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the
촬상 장치(110)는 케이싱(112), 케이싱(112)의 중앙에 형성된 원통형의 개구부(118), 개구부(118)의 주위에 개구부(118)의 종축 방향으로 배치된 원통형의 갠트리(gantry)(114), 그리고 갠트리(114)의 원주를 둘러싸도록 갠트리(114)의 내주를 따라 배열된 검출기부(116)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 갠트리(114)는 촬상 시에 케이싱(112)을 수직으로 관통하는 개구부(118)의 종축 방향을 따라 소정의 길이(Δd)만큼씩 병진 운동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 촬상 시에 갠트리(114)는 개구부(118)의 종축 방향과 평행한 개구부(118) 내의 임의의 축을 중심으로 소정의 각도(Δθ)만큼씩 요동 운동할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 갠트리(114)는 촬상 시에 개구부(118)의 종축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 축 회전 운동을 할 수 있다. 전술한 갠트리(114)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동은 당업자가 생각해낼 수 있는 다양한 방식으로 구현될 수 있음을 알아야 한다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, PET 장치(100)는 갠트리(114)의 위치를 제어하고 촬상 기간 동안 전술한 각각의 운동에 따른 갠트리(114)의 위치 변화 시마다 갠트리(114)의 당시 위치를 기록하는 위치 제어 장치를 포함할 수 있다. 즉 위치 제어 장치는 촬상 기간 동안 지속적으로 갠트리(114)의 위치를 모니터링하고 이를 기록한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위치 제어 장치가 갠트리(114)의 위치를 모니터링하고 기록하는 시간의 간격은 갠트리(114)의 위치가 변경되는 시간 간격과 동일할 수 있다. 본 발명에 따르면, 위치 제어 장치는 정해진 알고리즘에 따라 전술한 갠트리(114)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동을 제어할 수 있고, 이들 각 운동에 따른 갠트리(114)의 변화된 위치를 그 위치 변화가 이루어진 시간에 관한 정보와 함께 기록할 수 있다.The
검출기부(116)는 갠트리(114)의 주위를 둘러싸도록 갠트리(114)의 내측 원주를 따라 배치된 복수의 검출기로 구성된 원형의 검출기 링을 포함할 수 있다. 도 1에서는, 검출기부(116)에 격자 형태로 표시된 각각의 격자가 각각의 검출기를 나타낸다. 검출기부(116)는 또한 갠트리(114)의 종축 방향을 따라 배치된 복수 개의 검출기 링을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각각의 검출기는 CdTe, GaAs, CZT 등을 이용한 반도체 검출기일 수도 있고, NaI, BGO(Bismuth Germanate Oxide), LSO(Lutetium Oxyorthosilicate), LuYAO(Lutetium-Yttrium Aluminum Peovskite) 등을 이용한 검광 검출기일 수도 있다. 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 의해 생각될 수 있는 다양한 형태의 검출기를 모두 포괄하는 것임을 알아야 한다.The
피검체 지지 장치(120)는 지지 부재(122) 및 그 지지 부재(122)의 상단에 배치되어 길이 방향으로 이동 가능하게 배치된 피검체 침대(124)를 포함할 수 있다. 피검체 침대(124) 위에 피검체(126)가 눕혀질 수 있다. 촬상 시에 피검체 침대(124)는 그 일부가 촬상 장치(110)의 개구부(118) 내에 배치되도록 길이 방향으로 이동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검체 침대(124)는 촬상 시에 개구부(118)의 종축 방향을 따라 소정의 길이(Δd')만큼씩 병진 운동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 촬상 시에 피검체 침대(124)는 개구부(118) 내의 그 개구부(118)의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도(Δθ')만큼씩 요동 운동할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 피검체 침대(124)는 개구부(118)의 종축 방향과 평행하고 피검체 침대(124)의 종방향으로 연장되는 해당 피검체 침대(124)에서의 임의의 축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 축 회전 운동을 할 수 있다. 전술한 피검체 침대(124)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동은 당업자가 생각해낼 수 있는 다양한 방식으로 구현될 수 있음을 알아야 한다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, PET 장치(100)는 피검체 침대(124)의 위치를 제어하고 촬상 기간 동안 전술한 각각의 운동에 따른 피검체 침대(124)의 위치 변화 시마다 피검체 침대(124)의 당시 위치를 기록하는 위치 제어 장치를 포함할 수 있다. 즉 위치 제어 장치는 촬상 기간 동안 지속적으로 피검체 침대(124)의 위치를 모니터링하고 이를 기록한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위치 제어 장치가 피검체 침대(124)의 위치를 모니터링하고 기록하는 시간의 간격은 피검체 침대(124)의 위치가 변경되는 시간 간격과 동일할 수 있다. 본 발명에 따르면, 위치 제어 장치는 정해진 알고리즘에 따라 전술한 피검체 침대(124)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동을 제어할 수 있고, 이들 각 운동에 따른 피검체 침대(124)의 변화된 위치를 그 위치 변화가 이루어진 시간에 관한 정보와 함께 기록할 수 있다.The
도시된 바에 의하면, 검출 신호 처리 장치(130)는 배선(132)에 의해 촬상 장치(110)의 검출기부(116)에 연결되어 있다(구체적으로 도시되지 않음). 검출 신호 처리 장치(130)는 배선(132)을 통해 검출기부(116)의 각 검출기에서 검출된 촬상 신호를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 검출 신호 처리 장치(130)는 또한 검출기부(116)의 각 검출기에서 검출된 촬상 신호와 함께 각 촬상 신호에 대응하는 갠트리(114) 및 피검체 침대(124)의 당시 위치에 관한 정보를 함께 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 검출 신호 처리 장치(130)는 수신된 갠트리(114) 및 피검체 침대(124)의 위치에 관한 각각의 정보에 기초하여 각 검출기에서 검출된 촬상 신호들을 처리할 수 있다. 검출 신호 처리 장치(130)는 수신된 촬상 신호를 시간상 가우스 분포의 파형을 갖는 신호로 정형화한 다음 이를 필터링하여 생체 내의 양전자 소멸에 따라 생성된 γ선 신호만을 선별해낼 수 있다. 그런 다음, 검출 신호 처리 장치(130)는 선별된 각각의 γ선 신호에 대해 소정의 펄스 신호를 발생시키고 그 발생한 펄스 신호들에 대해 동시 계수를 행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 검출 신호 처리 장치(130)는 각각의 γ선 촬상 신호에 대해 계수치를 구하고, 갠트리(114) 및 피검체 침대(124)의 소정 위치마다 그에 대응하는 각각의 γ선 촬상 신호에 대해 해당 γ선 촬상 신호가 검출된 한 쌍의 검출기 위치 정보를 해당 계수치와 함께 저장할 수 있다. 그런 다음 검출 신호 처리 장치(130)는 저장된 정보에 기초하여 소정의 영상 신호를 생성할 수 있다.As shown, the detection
표시 장치(140)는 배선(142)을 통해 검출 신호 처리 장치(130)에 연결될 수 있다. 표시 장치(140)는 배선(142)을 통해 검출 신호 처리 장치(130)로부터 영상 신호를 수신할 수 있고, 이를 스크린 상에 디스플레이 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시 장치(140)는 LCD 디스플레이일 수 있으며, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 표시 장치(140)는 임의의 형태의 표시 장치일 수 있다.The
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 PET 장치에 의해 검진을 행할 때의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure when performing a checkup by the PET device shown in FIG. 1 according to one embodiment of the present invention.
먼저, 피검체(126)의 체내에, 주사 등의 방법에 의해 방사성 시료를 포함하는 PET용 약제를 투여하고, PET용 약제가 체내로 확산하여 촬상 가능한 상태가 될 때까지 소정 시간을 대기한다(단계 202). PET용 약제는 검사하는 환부 또는 목적에 따라 선택될 수 있다. 위 소정 시간이 경과한 다음, 피검체를 피검체 지지 장치(120)의 피검체 침대(124) 상에 눕힌다(단계 204). 그런 다음, 피검체 침대(124)를 길이 방향, 즉 촬상 장치(110)의 개구부(118)를 직각으로 관통하는 종축 방향으로 이동시켜 피검체 침대(124)의 일부가 개구부(118) 내에 배치되도록 한다(단계 206).First, the PET medicament containing the radioactive sample is administered to the body of the subject 126 by a method such as scanning, and a predetermined time is waited until the PET medicament diffuses into the body and becomes an imageable state ( Step 202). The medicament for PET may be selected according to the affected area or purpose to be examined. After the predetermined time has elapsed, the subject is laid on the
그런 다음, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 동작을 시작하여 피검체의 체내로부터 방출되는 γ선을 감지하기 시작한다(단계 208). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 γ선을 감지하기 시작한 후, 갠트리(114)가 케이싱(112)을 수직으로 관통하는 개구부(118)의 종축 방향을 따라 소정의 길이(Δd)만큼씩 병진 운동할 수 있다(단계 210). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위 소정의 길이(Δd)는 공간 샘플링 간격 d(예컨대 후술하는 각 검출기의 종축 방향 길이)의 절반일 수 있으며, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 γ선을 감지하기 시작한 후, 갠트리(114)는 또한 개구부(118)의 종축 방향과 평행한 개구부(118) 내의 임의의 축을 중심으로 소정의 각도(Δθ)만큼씩 요동 운동할 수 있다(단계 212). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위 소정의 각도(Δθ)는 0°보다 큰 임의로 정해진 각도일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위 소정의 각도(Δθ)는 360°일 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 γ선을 감지하기 시작한 후, 갠트리(114)는 개구부(118)의 종축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 축 회전 운동을 할 수 있다(단계 214). 여기서는 촬상 장치의 촬상 동안에 이루어지는 갠트리(114)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동이 각각 순차적으로 일어나는 것으로 설명되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 갠트리(114)는 전술한 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동을 각각 차례로 할 수도 있고 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동 중 적어도 둘 이상의 운동이 조합된 운동을 동시에 할 수도 있다.Then, each detector of the
이러한 갠트리(114)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동에 의해 촬상 시 샘플링되는 공간상 위치가 증가하게 된다. 이와 같이 갠트리(114)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동 각각 또는 이들의 조합에 의해 촬상 장치(110)에 의한 촬상 시 샘플링되는 공간상 위치의 궤적은 원형 또는 나선형 형태를 가질 수 있다.Due to the translation, swinging and axial rotational movement of the
촬상 장치(110)에 의한 촬상이 이루어지는 동안, 검출 신호 처리 장치(130)는 배선(132)을 통해 검출기부(116)에서 검출된 촬상 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하여 영상 신호를 생성할 수 있다(단계 216). 예컨대, 검출 신호 처리 장치(130)는 수신된 신호에 대해 파형 정형, γ선 신호 선별을 위한 필터링, 펄스 신호의 생성 및 동시 계수 등의 처리를 행하여 영상 신호를 생성할 수 있다. 다만, 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 검출 신호 처리 장치(130)는 검출기부(116)의 각 검출기에서 검출된 촬상 신호와 함께 각 촬상 신호에 대응하는 갠트리(114)의 당시 위치에 관한 정보를 함께 수신하고, 수신된 갠트리(114)의 위치에 관한 각각의 정보에 기초하여 각 검출기에서 검출된 촬상 신호들을 처리할 수 있다는 점을 알아야 한다. 검출 신호 처리 장치(130)에서 생성된 신호는 표시 장치로 전달되어 표시 장치의 화면을 통해 디스플레이 될 수 있다(단계 218).During the imaging by the
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 PET 장치에 의해 검진을 행할 때의 동작 순서를 도시한 또 다른 흐름도이다.FIG. 3 is another flowchart illustrating an operation procedure when performing the examination by the PET device shown in FIG. 1 according to one embodiment of the present invention.
먼저, 피검체(126)의 체내에, 주사 등의 방법에 의해 방사성 시료를 포함하는 PET용 약제를 투여하고, PET용 약제가 체내로 확산하여 촬상 가능한 상태가 될 때까지 소정 시간을 대기한다(단계 302). PET용 약제는 검사하는 환부 또는 목적에 따라 선택될 수 있다. 위 소정 시간이 경과한 다음, 피검체를 피검체 지지 장치(120)의 피검체 침대(124) 상에 눕힌다(단계 304). 그런 다음, 피검체 침대(124)를 촬상 장치(110)의 갠트리(114)의 개구부(118)을 직각으로 관통하도록 이동시켜 갠트리(114)의 개구부(118)에 삽입된 상태로 배치한다(단계 306).First, the PET medicament containing the radioactive sample is administered to the body of the subject 126 by a method such as scanning, and a predetermined time is waited until the PET medicament diffuses into the body and becomes an imageable state ( Step 302). The medicament for PET may be selected according to the affected area or purpose to be examined. After the predetermined time has elapsed, the subject is laid on the
그런 다음, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 동작을 시작하여 피검체(126)의 체내로부터 방출되는 γ선을 감지하기 시작한다(단계 308). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 γ선을 감지하기 시작한 후, 피검체 침대(124)는 개구부(118)의 종축 방향을 따라 소정의 길이(Δd')만큼씩 병진 운동할 수 있다(단계 310). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위 소정의 길이(Δd')는 공간 샘플링 간격 d(예컨대 후술하는 각 검출기의 종축 방향 길이)의 절반일 수 있으며, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 피검체(126)로부터 방출되는 γ선을 감지하기 시작한 후, 피검체 침대(124)는 개구부(118) 내의 그 개구부(118)의 종축 방향과 평행한 임의의 축을 중심으로 소정의 각도(Δθ')만큼씩 요동 운동할 수 있다(단계 312). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 위 소정의 각도(Δθ')는 0° 보다 큰 임의로 정해진 각도일 수 있다. 다만, 피검체 침대(124)의 요동 운동에 관련하여, 피검체(126)의 움직임에 따라 검사가 부정확해질 가능성과 피검체(126)가 느낄 수 있는 불편을 고려하여, 적정한 각도가 결정되어야 함을 알아야 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 촬상 장치(110)의 검출기부(116)의 각 검출기가 피검체(126)로부터 방출되는 γ선을 감지하기 시작한 후, 피검체 침대(124)는 개구부(118)의 종축 방향과 평행하고 피검체 침대(124)의 종방향으로 연장되는 해당 피검체 침대(124)에서의 임의의 축이 소정의 반경을 갖는 원주를 따라 원운동 하도록 축 회전 운동을 할 수 있다(단계 314). 여기서는 촬상 장치의 촬상 동안에 이루어지는 피검체 침대(124)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동이 각각 순차적으로 일어나는 것으로 설명되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 지지 부재(122) 상의 피검체 침대(124)는 전술한 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동을 각각 차례로 할 수도 있고, 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동 중 적어도 둘 이상의 운동이 조합된 운동을 동시에 할 수도 있다.Then, each detector of the
이러한 지지 부재(122) 상의 피검체 침대(124)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동에 의해 촬상 시 샘플링되는 공간상 위치가 증가하게 된다. 이와 같이 지지 부재(122) 상의 피검체 침대(124)의 병진 운동, 요동 운동 및 축 회전 운동 각각 또는 이들의 조합에 의해 촬상 장치(110)에 의한 촬상 시 샘플링되는 공간상 위치의 궤적은 원형 또는 나선형 형태를 가질 수 있다.The spatial position to be sampled at the time of imaging is increased by the translational movement, rocking motion and axial rotational motion of the
촬상 장치(110)에 의한 촬상이 이루어지는 동안, 검출 신호 처리 장치(130)는 배선(132)을 통해 검출기부(116)에서 검출된 촬상 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하여 영상 신호를 생성할 수 있다(단계 316). 예컨대, 검출 신호 처리 장치(130)는 수신된 신호에 대해 파형 정형, γ선 신호 선별을 위한 필터링, 펄스 신호의 생성 및 동시 계수 등의 처리를 행하여 영상 신호를 생성할 수 있다. 다만, 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 검출 신호 처리 장치(130)는 검출기부(116)의 각 검출기에서 검출된 촬상 신호와 함께 각 촬상 신호에 대응하는 피검체 침대(124)의 당시 위치에 관한 정보를 함께 수신하고, 수신된 피검체 침대(124)의 위치에 관한 각각의 정보에 기초하여 각 검출기에서 검출된 촬상 신호들을 처리할 수 있다는 점을 알아야 한다. 검출 신호 처리 장치(130)에서 생성된 신호는 표시 장치로 전달되어 표시 장치의 화면을 통해 디스플레이 될 수 있다(단계 318).During the imaging by the
본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않았지만, 촬상 장치의 갠트리 또는 피검체 침대의 병진 운동, 요동 운동 및/또는 축 회전 운동을 구현하는 다양한 방법은 당업자의 연구에 의해 다양한 방식으로 구현될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 본 발명에 따라 촬상 시 촬상 장치의 갠트리 또는 피검체 침대를 병진 운동, 요동 운동 및/또는 축 회전 운동 시킴으로써 더 넓은 공간상 위치를 샘플링한 결과는 당업자의 연구에 의해 새로이 개발되는 개선된 알고리즘과 결합하여 더욱 정확하고 정밀한 3D 영상을 생성해낼 것임을 알아야 한다.Although not specifically described herein, it should be understood that various methods of implementing translational, oscillatory and / or axial rotational movements of the gantry or subject bed of the imaging device may be implemented in various ways by the study of those skilled in the art. . Further, according to the present invention, the result of sampling a wider spatial position by translating, swinging and / or axially rotating the gantry or the subject bed of the imaging device during imaging is an improved algorithm newly developed by research of those skilled in the art. It should be noted that in combination with the C ++, it will produce more accurate and precise 3D images.
당업자라면 알 수 있듯이 본 발명은 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 특허 청구 범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.As will be appreciated by those skilled in the art, the present invention is not limited to the examples described herein but may be variously modified, reconfigured and replaced without departing from the scope of the present invention. Therefore, it is intended that the present invention cover all modifications and variations that fall within the true spirit and scope of the present invention.
110: 촬상 장치112: 케이싱
114: 갠트리116: 검출기부
118: 홀120: 피검체 지지 장치
122: 지지 부재124: 피검체 침대
130: 검출 신호 처리 장치140: 표시 장치110: imaging device 112: casing
114: gantry 116: detector
118: hole 120: subject support device
122: support member 124: subject bed
130: detection signal processing device 140: display device
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| KR1020100050544AKR20110130962A (en) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | PET device with improved resolution |
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