KR20110066287A - Rf shield box for pet apparatus with pet - mri system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system for obtaining non-invasive image including information of tissues is provided to obtain a fusion image of high definition with functional and molecular information. CONSTITUTION: An RF shielding apparatus(410) placed inside a PET-MRI system comprises: an RF shield box made of non-magnetic materials; an RF shielding pipe which contacts RF shielding box and shields RF signal; and a cable shielding pipe made of non-magnetic material. A separate optical cable path contacts to RF shielding box. The RF shielding box comprises a pre-amp(411), power divider, ADC(analog to digital converter)(412a), data processor(412b), and optical signal convertor.

Description

ＰＥＴ－ＭＲＩ 시스템의 ＰＥＴ 장치를 위한 ＲＦ 차폐박스{RF SHIELD BOX FOR PET APPARATUS WITH PET - MRI SYSTEM}RF shielding box for PET devices of PET-MRI systems {RF SHIELD BOX FOR PET APPARATUS WITH PET-MRI SYSTEM}

본 발명은 생체 조직에 대한 정보를 포함하는 영상을 비침습적으로 획득하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 양전자방출단층촬영기술(positron emission tomography, PET)과 자기공명영상촬영기술(magnetic resonance imaging, MRI)을 결합하여 인체 조직 내부의 기능적(functional), 분자적(molecular) 정보뿐만 아니라, 해부학적 정보까지도 그려내는 고해상도 융합 영상을 제공하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for non-invasive acquisition of images containing information about biological tissues, and more particularly to positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging. And MRI) to provide a high-resolution fusion image that depicts not only functional and molecular information but also anatomical information inside human tissue.

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 the physiological and 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 경과관찰 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 and 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 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 제기되어왔다. 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. It has been difficult to characterize and early diagnose the lesions, and to assess the change of the lesions 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 for anatomical imaging, detects anatomical changes of human body using nuclear magnetic resonance (NMR) principle, 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. As mentioned, because MRI is an imaging device that provides anatomical imaging, it does not provide direct molecular and 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 activity 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, A PET-CT system with increased accuracy has been developed, and a PET-MRI system that replaces CT with MRI in PET-CT is being developed in order to overcome the harmfulness of human body. .

도 1은 기존의 PET-MRI 시스템(100)의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional PET-MRI system 100.

기존의 PET-MRI 시스템(100)은 PET 장치, MRI 장치, ADC(analog to digital converter, 112a) 및 데이터 프로세서(data processor, 112b)를 포함한다.The existing PET-MRI system 100 includes a PET device, an MRI device, an analog to digital converter (ADC) 112a, and a data processor 112b.

PET 장치는 PET 검출기(detector, 130) 및 프리-엠프(pre-amp, 111)를 포함한다.The PET device includes a PET detector 130 and a pre-amp 111.

PET 검출기(130)는 MRI 마그네트(magnet, 140) 안쪽에서 위치하며, 양전자 신호를 검출하여 전기신호로 변환하여 프리-엠프(111)로 전달한다.The PET detector 130 is located inside the MRI magnet (magnet 140), detects a positron signal, converts it into an electrical signal, and transfers the signal to the pre-amplifier 111.

프리-엠프(111)는 직렬 또는 겹쳐져 배치되고, PET 검출기(130)에서 전달된 전기신호를 증폭하며 증폭된 전기신호를 ADC(112a) 및 데이터 프로세서(112b)로 전달한다.The pre-amplifiers 111 are arranged in series or overlapping, and amplify the electrical signals transmitted from the PET detector 130 and transfer the amplified electrical signals to the ADC 112a and the data processor 112b.

ADC(112a)는 프리-엠프(111)에서 증폭되어 전달된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 데이터 프로세서(112b)는 디지털 신호의 영상처리를 수행한다.The ADC 112a converts the analog signal amplified and transmitted from the pre-amplifier 111 into a digital signal, and the data processor 112b performs image processing of the digital signal.

또한, MRI 장치의 가동으로 발생하는 강한 고주파와 고자장으로부터 PET 장치의 여러 구성기기들을 보호하고, PET 장치의 신호가 가지는 신호대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)의 향상을 위해 PET 장치의 구성기기들을 연결하는 케이블(cable)들은 RF 신호의 차폐를 위해 EMI 차폐 (electromagnetic interference shield, 120) 구조를 가지고 있다.In addition, it protects various components of the PET device from the strong high frequency and high magnetic field generated by the operation of the MRI device, and improves the signal-to-noise ratio (SNR) of the signal of the PET device. The cables that connect the two cables have an electromagnetic interference shield (120) structure for shielding the RF signal.

MRI 장치는 MRI 마그네트(140), MRI RF 코일(coil, 150) 및 MRI RF 차폐공간(shield room, 160)을 포함한다.The MRI apparatus includes an MRI magnet 140, an MRI RF coil 150, and an MRI RF shield room 160.

MRI RF 코일(150)은 MRI 마그네트(140)의 내부에 위치하며, MRI 마그네트(140)와 함께 대상 생체로부터 나오는 미세한 RF 신호를 입력받고, 입력받은 RF 신호를 통해 MRI 장치는 영상을 재구성한다.The MRI RF coil 150 is located inside the MRI magnet 140, and receives a fine RF signal from the target living body together with the MRI magnet 140, and the MRI device reconstructs an image through the received RF signal.

결국 MRI 장치는 생체로부터 나오는 미세한 RF 신호를 MRI RF 코일(150)로부터 받아 영상을 재구성하는 장비로서, 대상 생체가 아닌 그 밖의 외부의 RF 신호가 MRI RF 코일(150)에 입력되면 재구성된 영상의 신호대 잡음비 저하 및 영상에 나타 나는 인공물(artifact)을 생성하는 원인이 된다.As a result, the MRI apparatus is a device for reconstructing an image by receiving a fine RF signal from the living body from the MRI RF coil 150. This causes the signal-to-noise ratio degradation and the artifacts that appear in the image.

따라서, MRI 장치에 포함되는 구성 기기들은 외부에서 입력되는 RF 신호로부터 차폐된 공간(160)에 설치되고, 또한 MRI RF 차폐공간(160) 내부에 존재하는 PET 장치의 여러 구성기기로부터 발생되는 RF 신호를 차폐하는 것도 필요하다. 즉, 도 1과 같이 PET 장치와 MRI 장치가 함께 구성될 때 PET 장치가 포함하는 구성기기들 간의 연결 케이블은 RF 신호의 차폐를 위해 EMI 차폐(120)가 되어있어야 한다.Therefore, component devices included in the MRI device are installed in the space 160 shielded from the RF signal input from the outside, and also RF signals generated from various components of the PET device existing inside the MRI RF shielded space 160. It is also necessary to shield it. That is, when the PET device and the MRI device are configured together as shown in FIG. 1, the connection cable between the components included in the PET device should be EMI shielded 120 to shield the RF signal.

결국, 연결 케이블은 RF 신호의 차폐를 위한 EMI 차폐(120)로 인해서 연결 케이블의 전체 굵기가 굵어진다.As a result, the overall thickness of the connection cable becomes thick due to the EMI shielding 120 for shielding the RF signal.

또한, MRI RF 차폐공간(160) 내부에서 외부로 PET 장치의 신호를 전달하는 케이블을 연결할 때에 RF 신호의 차폐를 위해 EMI 필터(filter, 115)를 거치게 되며, PET 장치가 가지는 채널의 개수만큼 연결 케이블이 필요하므로 채널의 개수가 많은 경우 그와 같은 많은 개수의 EMI 필터(115)가 필요하게 된다.In addition, when connecting a cable for transmitting a signal of a PET device from the inside of the MRI RF shielding space 160 to the outside, the EMI signal is passed through a filter (115) to shield the RF signal, and the number of channels of the PET device is connected. Since a cable is required, such a large number of EMI filters 115 are required when the number of channels is large.

본 발명은 PET-MRI 시스템의 MRI RF 차폐공간 내부에 위치하는 RF 차폐박스에서 PET 장치의 신호를 처리하여 신호대 잡음비의 향상을 달성하고, EMI 필터의 수를 줄이는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to process the signal of the PET device in the RF shielding box located inside the MRI RF shielding space of the PET-MRI system to achieve an improvement in the signal-to-noise ratio and to reduce the number of EMI filters.

본 발명에 따른 RF 차폐장치는 양전자방출단층촬영기술(positron emission tomography, PET)과 자기공명영상촬영기술(magnetic resonance imaging, MRI)을 결 합한 PET-MRI 시스템 내부에 위치하고, 비자성 재질의 RF 차폐박스, RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐관, RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하고, RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함한다.The RF shielding device according to the present invention is located inside a PET-MRI system combining positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI), and a non-magnetic RF shielding. Non-magnetic RF shielding tube connected to the box, RF shielding box and shielding the surrounding RF signal, Optical cable passes from the RF shielding box to outside, and power cable for supplying power to the RF shielding box. Includes a power cable shield of the material.

광케이블이 통과하는 별도의 광케이블 통로가 상기 RF 차폐박스에 접속되는 것이 바람직하다.It is preferable that a separate optical cable passage through which the optical cable passes is connected to the RF shielding box.

RF 차폐박스는 제1 RF 차폐박스 및 제2 RF 차폐박스로 구분되고, 제2 RF 차폐박스는 MRI 마그네트(magnet)와의 거리가 제1 RF 차폐박스보다 상대적으로 더 먼 거리에 위치하며, RF 차폐관은 제1 RF 차폐박스에 접속되며, 전원케이블 차폐관은 제2 RF 차폐박스에 접속되고, 제1 및 제2 RF 차폐박스 사이를 연결하고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐관을 더 포함하는 것이 바람직하다.The RF shielding box is divided into a first RF shielding box and a second RF shielding box, and the second RF shielding box has a relatively farther distance from the MRI magnet (magnet) than the first RF shielding box, and the RF shielding The tube is connected to the first RF shielding box, the power cable shielding tube is connected to the second RF shielding box, connects between the first and the second RF shielding box, and is made of a nonmagnetic material that shields the surrounding RF signal. It is preferable to further include 2 RF shielding tube.

광케이블이 통과하는 별도의 광케이블 통로가 제2 RF 차폐박스에 접속되는 것이 바람직하다.It is preferable that a separate optical cable passage through which the optical cable passes is connected to the second RF shield box.

RF 차폐박스는 프리-엠프(pre-amp), 전원분배기, ADC(analog to digital converter), 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하고, 프리-엠프 및 전원분배기는 MRI 마그네트와 가까운 위치에 포함되고, ADC, 데이터 프로세서, 광신호변환기는 MRI 마그네트와 먼 위치에 포함되는 것이 바람직하다.The RF shield box includes a pre-amp, a power divider, an analog to digital converter (ADC), a data processor, and an optical signal converter, and the pre-amp and power divider are included in a position close to the MRI magnet, The ADC, data processor, and optical signal converter are preferably included in a location far from the MRI magnet.

RF 차폐박스는 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는 것이 바람직하다.RF shield box preferably further comprises at least one cooling fan and air inlet pipe.

제1 RF 차폐박스는 프리-엠프 및 전원분배기를 포함하고, 제2 RF 차폐박스는 ADC, 데이터 프로세서, 광신호변환기를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first RF shield box includes a pre-amplifier and a power divider, and the second RF shield box includes an ADC, a data processor, and an optical signal converter.

제1 및 제2 RF 차폐박스는 각각 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first and second RF shielding boxes further include at least one cooling fan and an air inlet pipe.

본 발명에 따른 양전자방출단층촬영기술(PET)과 자기공명영상촬영기술(MRI)을 결합한 PET-MRI 시스템은 양전자 신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 PET 검출기(detector), PET 검출기에서 전달된 전기신호를 증폭하는 프리-엠프(pre-amp), 대상 생체로부터 나오는 미세한 RF 신호를 검출하는 MRI RF 코일(coil), 자기장을 발생시키는 MRI 마그네트(magnet), PET-MRI 시스템과 외부의 RF 신호를 차폐하며, 전원 케이블이 통과하는 곳에 EMI필터(filter)를 포함하는 MRI RF 차폐공간 및 MRI RF 차폐공간 내부에 위치하며 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐장치를 포함하고, RF 차폐장치는, 비자성 재질의 RF 차폐박스, RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐관, RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하고, RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함하며, 전원케이블 차폐관은 EMI 필터를 포함하고, RF 차폐박스는 프리-엠프, 전원분배기, ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하고, 프리-엠프 및 전원분배기는 MRI 마그네트와 가까운 위치에 포함되고, ADC, 데이터 프로세서, 광신호변환기는 MRI 마그네트와 먼 위치에 포함된다.PET-MRI system combining positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI) according to the present invention is a PET detector (detector) for detecting a positron signal and converting it into an electrical signal, the electricity delivered from the PET detector Pre-amp to amplify the signal, MRI RF coil to detect the minute RF signal from the living body, MRI magnet to generate the magnetic field, PET-MRI system and external RF signal MRI RF shielding space including an EMI filter and a non-magnetic RF shielding device that shields the surrounding RF signals, and shields the RF cable. The device is connected to a non-magnetic RF shielding box, a non-magnetic RF shielding box, the non-magnetic RF shielding tube shielding the surrounding RF signal, the optical cable passes from the RF shielding box to the outside, the power supply into the RF shielding box Supply A power cable shield tube made of a nonmagnetic material through which the power cable passes, the power cable shield tube includes an EMI filter, and the RF shield box includes a pre-amplifier, a power distributor, an ADC, a data processor, and an optical signal converter. The pre-amplifier and power divider are included in a position close to the MRI magnet, and the ADC, the data processor, and the optical signal converter are included in a position far from the MRI magnet.

RF 차폐장치는, 비자성 재질의 제1 RF 차폐박스, 제1 RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제1 RF 차폐관, MRI 마그네트와의 거리가 제1 RF 차폐박스보다 상대적으로 더 먼 거리에 위치하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐박스, 제1 및 제2 RF 차폐박스 사이를 연결하고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐관, 제2 RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하는 광케이블 통로 및 제1 및 제2 RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함하며, 전원케이블 차폐관은 EMI 필터를 포함하고, 제1 RF 차폐박스는 프리-엠프 및 전원분배기를 포함하고, 제2 RF 차폐박스는 ADC, 데이터 프로세서, 광신호변환기를 포함하는 것이 바람직하다.The RF shielding device is connected to a first RF shielding box made of a nonmagnetic material and a first RF shielding box, and has a distance from a first RF shielding tube made of a nonmagnetic material and an MRI magnet that shields surrounding RF signals. A second RF shielding box made of a nonmagnetic material and a second RF shielding box made of a nonmagnetic material which is located at a relatively longer distance than the shielding box, and shields surrounding RF signals. And a non-magnetic power cable shield tube through which an optical cable path through which the optical cable passes from the second RF shield box and a power cable for supplying power into the first and second RF shield boxes passes. The tube includes an EMI filter, the first RF shield box includes a pre-amp and a power divider, and the second RF shield box includes an ADC, a data processor, and an optical signal converter.

RF 차폐박스는 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는 것이 바람직하다.RF shield box preferably further comprises at least one cooling fan and air inlet pipe.

제1 및 제2 RF 차폐박스는 각각 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first and second RF shielding boxes further include at least one cooling fan and an air inlet pipe.

본 발명에 의하면, PET-MRI 시스템의 MRI RF 차폐공간 내부에 위치하는 RF 차폐박스에서 PET 장치의 신호를 처리하여 신호대 잡음비의 향상을 달성하고, EMI 필터의 수를 줄일 수 있다.According to the present invention, by processing the signal of the PET device in the RF shielding box located inside the MRI RF shielding space of the PET-MRI system to achieve an improvement in the signal-to-noise ratio, it is possible to reduce the number of EMI filters.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 인용부호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 인용부호들로 나타내고 있음에 유의 해야 한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed descriptions of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that reference numerals and like elements among the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible even though they are shown in different drawings.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

비자성(Non-magnetic ( NonNon -- magneticmagnetic ) 재질의 Material RFRF 차폐장치 Shield

도 1 에 나타낸 기존의 PET-MRI 시스템(100)에서 PET장치 및 MRI 장치들에 포함된 각 구성기기들을 연결하는 케이블 각각은 EMI 차폐(120)가 필요하고, 이러한 경우 수많은 케이블에 EMI 차폐(120)를 하는 경우 케이블이 두꺼워 지고, PET-MRI 시스템 내부에서 나오는 신호를 MRI RF 차폐공간(160) 외부로 출력하기 위한 신호 케이블의 길이는 길어진다.In the conventional PET-MRI system 100 shown in FIG. 1, each cable connecting each component included in the PET device and the MRI devices needs an EMI shield 120, and in this case, the EMI shield 120 is applied to many cables. ), The cable becomes thicker, and the length of the signal cable for outputting the signal from inside the PET-MRI system to the outside of the MRI RF shielding space 160 becomes longer.

따라서, 케이블의 길이가 길어짐에 따라 PET-MRI 시스템(100)의 신호의 신호대 잡음비가 저하되고, PET-MRI 시스템(100)을 외부의 다른 RF 신호와 차폐하는 MRI RF 차폐공간(160)의 외부로 신호를 출력하는 케이블은 EMI 필터(115)를 통해 외부에 설치된 ADC(112a) 및 데이터 프로세서(112b)와 연결되므로 케이블 개수에 비례하는 많은 개수의 EMI 필터(115)가 요구된다.Therefore, as the length of the cable increases, the signal-to-noise ratio of the signal of the PET-MRI system 100 is lowered, and the outside of the MRI RF shielding space 160 that shields the PET-MRI system 100 from other external RF signals. Since the cable outputting the raw signal is connected to the ADC 112a and the data processor 112b installed externally through the EMI filter 115, a large number of EMI filters 115 are required in proportion to the number of cables.

도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 비자성(non-magnetic) 재질의 RF 차폐장치(200)를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a non-magnetic RF shield 200 of the non-magnetic material according to an embodiment of the present invention.

RF 차폐장치(200)는 비자성 재질의 제1 RF 차폐박스(202), 비자성 재질의 제2 RF 차폐박스 (201), 비자성 재질의 제2 RF 차폐관(203), 비자성 재질의 제1 RF 차폐관(206), 광케이블 통로(204) 및 비자성 재질의 전원케이블 차폐관(205)을 포함한다.The RF shielding device 200 includes a first RF shielding box 202 of a nonmagnetic material, a second RF shielding box 201 of a nonmagnetic material, a second RF shielding tube 203 of a nonmagnetic material, and a nonmagnetic material. A first RF shield tube 206, an optical cable passage 204 and a power cable shield tube 205 of nonmagnetic material.

제1 RF 차폐박스(202)는 MRI 마그네트와의 거리가 제2 RF 차폐박스(201)보다 상대적으로 더 가까운 거리에 위치하며, 자기장의 영향에 강한 구성기기들을 포함한다.The first RF shielding box 202 is located at a distance relatively closer to the MRI magnet than the second RF shielding box 201, and includes components that are resistant to the influence of the magnetic field.

제2 RF 차폐박스(201)은 MRI 마그네트와의 거리가 제1 RF 차폐박스(201)보다 상대적으로 더 먼 거리에 위치하며, 자지장의 영향에 상대적으로 더 약한 구성기기들을 포함한다.The second RF shielding box 201 is located at a relatively longer distance from the MRI magnet than the first RF shielding box 201, and includes components that are relatively weaker to the influence of the magnetic field.

비자성 재질의 제2 RF 차폐관(203)은 비자성 재질의 제1 및 제2 RF 차폐박스(201, 202) 사이를 연결하고, 제2 RF 차폐관(203)의 내부에는 제1 RF 차폐박스(202)와 제2 RF 차폐박스(201)에 포함된 구성기기들 간의 연결 케이블이 위치한다.The second RF shielding tube 203 of the nonmagnetic material is connected between the first and second RF shielding boxes 201 and 202 of the nonmagnetic material, and the first RF shielding inside the second RF shielding tube 203. The connection cable between the box 202 and the components included in the second RF shielding box 201 is located.

제1 RF 차폐박스(202)에는 EMI 차폐가 처리된 제1 RF 차폐관(206)이 접속되며, EMI 차폐가 처리된 제1 RF 차폐관(206)은 PET 검출기에서 검출된 전기신호를 프리-엠프로 전달함에 있어서 주변기기로부터 발생하는 RF 신호를 차폐한다.The first RF shield box 206 is connected to the first RF shield box 202, the EMI shield is treated, the first RF shield tube 206 is EMI shielded is pre- Shielding RF signals from peripheral devices in the transmission to the amplifier.

제2 RF 차폐박스(201)에는 광케이블(optic fiber)이 제2 RF 차폐박스(201)의 외부로 출력되는 광케이블 통로(204)가 연결된다.An optical cable passage 204 to which an optical fiber is output to the outside of the second RF shielding box 201 is connected to the second RF shielding box 201.

또한 제1 및 제2 RF 차폐박스(202, 201) 내부로 전원을 공급하기 위한 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관(205)이 제2 RF 차폐박스(201)에 접속된다.In addition, a non-magnetic power cable shielding tube 205 through which a power cable for supplying power into the first and second RF shielding boxes 202 and 201 passes is connected to the second RF shielding box 201.

비자성 재질의 RF 차폐장치(200) 내부에 위치한 구성기기에 사용되는 전원을 공급하기 위한 전원 케이블은 RF 차폐장치(200) 내부와 외부에 연결되므로 위 전원 케이블을 통해서 RF 차폐장치(200)의 내부에 위치한 구성기기에서 발생되는 여러 RF 잡음이 RF 차폐장치(200) 외부에 위치한 MRI 장치에 영향을 줄 수가 있다. 따라서 제2 RF 차폐박스(201)의 광케이블 통로(204)에 EMI 필터를 설치하여 RF 차폐박스(200) 내부에서 생성된 RF 잡음이 외부의 MRI 장치에 영향이 없도록 한다.Since the power cable for supplying power used in a component located inside the non-magnetic RF shield 200 is connected to the inside and outside of the RF shield 200, the power shield of the RF shield 200 through the above power cable. Various RF noises generated by components located therein may affect the MRI apparatus located outside the RF shield 200. Therefore, an EMI filter is installed in the optical cable path 204 of the second RF shielding box 201 so that the RF noise generated inside the RF shielding box 200 does not affect the external MRI device.

비자성 재질의 금속은 자기화하지 않은, 즉 자기계의 영향을 받지 않은 금속을 말한다. 전기기기나 구조물에서 자기누설을 막기 위하여 자기화하지 않는 금속을 써야 할 때가 있다. 1,000℃ 정도에서 철의 동소체에 탄소가 녹아들면 오스테나이트(면심입방격자)라는 조직이 되어 비자성을 나타낸다. 이러한 상(相)을 실온에서 얻기 위하여 망가니즈, 니켈, 크로뮴, 탄소 및 질소 등을 첨가하여 비자성강을 만든다. 스테인리스강은 니켈의 작용에 의해 조직이 오스테나이트가 되어 비자성을 나타내므로 브라운관의 전자총이나 촬상관의 부품으로 쓰인다. 고망가니즈강은 망가니즈의 작용에 의해서 오스테나이트 조직이 되기 때문에 비자성강이다. 망가니즈 양이 14%, 18%, 25%의 것이 이용된다. 그 중에서 망가니즈 18%이고 탄소 0.4%, 크로뮴 3~5%, 질소 0.1% 함유한 것이 값싼 강으로서 대형 구조물이나 전기기계에 쓰인다.A metal of nonmagnetic material refers to a metal which is not magnetized, that is, not affected by the magnetic field. To prevent magnetic leakage in electrical equipment or structures, it is sometimes necessary to use metals that are not magnetized. When carbon is dissolved in iron allotrope at about 1,000 ℃, it becomes austenite (face-centered cubic lattice) and becomes nonmagnetic. To obtain this phase at room temperature, manganese, nickel, chromium, carbon and nitrogen are added to form a nonmagnetic steel. Stainless steel becomes austenite due to the action of nickel, which makes it nonmagnetic. High manganese steel is a nonmagnetic steel because it becomes an austenite structure by the action of manganese. Manganese amounts of 14%, 18% and 25% are used. Among them, 18% manganese, containing 0.4% carbon, 3-5% chromium, and 0.1% nitrogen, are cheap steels used in large structures and electric machines.

비자성(Non-magnetic ( NonNon -- magneticmagnetic ) 재질의 Material RFRF 차폐장치의 변형  Modification of the shield 실시예Example

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비자성 재질의 RF 차폐장치의 또 다른 변형 실시예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing another modified embodiment of the non-magnetic RF shielding device according to an embodiment of the present invention.

RF 차폐장치(300)는 비자성 재질의 제1 RF 차폐박스(302), 비자성 재질의 제2 RF 차폐박스(301), 비자성 재질의 제2 RF 차폐관(303), 비자성 재질의 제1 RF 차폐관(306), 광케이블 통로(304), 공기유입관(308), 쿨링팬(307) 및 비자성 재질의 전원케이블 차폐관(305)을 포함한다.The RF shielding device 300 includes a first RF shielding box 302 of a nonmagnetic material, a second RF shielding box 301 of a nonmagnetic material, a second RF shielding tube 303 of a nonmagnetic material, and a nonmagnetic material. The first RF shielding tube 306, the optical cable passage 304, the air inlet tube 308, the cooling fan 307 and the non-magnetic power cable shielding tube 305 is included.

자세한 구성은 도 2에 나타낸 RF 차폐장치와 유사하므로 차이점을 위주로 설명하면 다음과 같다.Detailed configuration is similar to the RF shielding apparatus shown in FIG.

비자성 재질의 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302)는 비자성 재질의 제2 RF 차폐관(303)으로 연결된다. The first and second RF shielding boxes 301 and 302 of the nonmagnetic material are connected to the second RF shielding tube 303 of the nonmagnetic material.

제1 RF 차폐박스(302)에는 EMI 차폐가 처리된 제1 RF 차폐관(306)이 접속되어, PET 검출기에서 검출된 전기신호를 프리-엠프(pre-amp)로 전달함에 있어서 주변기기로부터 발생하는 RF 신호를 차폐한다.The first RF shielding box 302 is connected to the first RF shielding tube 306 treated with EMI shielding, which is generated from the peripheral device in transferring the electrical signal detected by the PET detector to the pre-amp. Shield the RF signal.

제2 RF 차폐박스(301)에는 광케이블(optic fiber)이 제2 RF 차폐박스(301)의 외부로 출력될 수 있는 광케이블 통로(304)가 연결된다.An optical cable passage 304 may be connected to the second RF shielding box 301 to output an optical fiber to the outside of the second RF shielding box 301.

또한 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302) 내부로 전원을 공급하기 위한 전원 케이블이 통과할 비자성 재질의 전원케이블 차폐관(305)이 제2 RF 차폐박스(301)에 접속된다.In addition, a power cable shielding tube 305 of a nonmagnetic material through which a power cable for supplying power into the first and second RF shielding boxes 301 and 302 passes is connected to the second RF shielding box 301.

전원 케이블은 RF 차폐장치(300) 내부와 외부에 연결되므로 광케이블 통로(304)에 EMI 필터를 설치하여 RF 차폐박스(300) 내부에서 생성된 RF 잡음이 외부의 MRI 장치에 영향이 없도록 한다.Since the power cable is connected to the inside and outside of the RF shielding device 300, an EMI filter is installed in the optical cable path 304 so that the RF noise generated inside the RF shielding box 300 does not affect the external MRI device.

도 3에 나타낸 비자성 재질의 RF 차폐장치(300)는 도 2에 나타낸 RF 차폐장치(200)과 달리 공기유입관(308) 및 쿨링팬(307)을 더 포함한다. 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302) 내부에 포함된 구성기기들이 작동할 때 열이 발생하고 이로 인해 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302) 내부 온도가 상승한다.The RF shield 300 of the nonmagnetic material shown in FIG. 3 further includes an air inlet pipe 308 and a cooling fan 307, unlike the RF shield 200 shown in FIG. When the components included in the first and second RF shield boxes 301 and 302 operate, heat is generated, thereby raising the temperature inside the first and second RF shield boxes 301 and 302.

따라서 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302) 내부 온도를 낮추기 위해서 공기유입관(308) 및 쿨링팬(307)을 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302)에 접속하여 제1 및 제 2 RF 차폐박스(301, 302) 내부에 포함된 구성기기들에 의하여 발생하는 열로 인해서 제1 및 제2 RF 차폐박스(301, 302) 내부 온도가 상승을 막는다. 또한 외부로 개방된 공기유입관(308) 및 쿨링팬(307)의 통로는 원형 도파관(circular waveguide)을 이용하여 RF를 차단한다.Therefore, in order to lower the internal temperature of the first and second RF shielding boxes 301 and 302, the air inlet pipe 308 and the cooling fan 307 are connected to the first and second RF shielding boxes 301 and 302, thereby providing a first temperature. And internal temperatures of the first and second RF shielding boxes 301 and 302 prevent an increase due to heat generated by components included in the second RF shielding boxes 301 and 302. In addition, the passage of the air inlet pipe 308 and the cooling fan 307 opened to the outside blocks the RF using a circular waveguide.

비자성(Non-magnetic ( NonNon -- magneticmagnetic ) 재질의 Material RFRF 차폐장치를 포함한  With shield PETPET -- MRIMRI 시스템system

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PET-MRI 시스템(400)을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a PET-MRI system 400 according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 PET-MRI 시스템(400)은 도 1에 나타낸 기존의 PET-MRI 시스템(100)과 유사하나, 프리-엠프(411), ADC(412a), 데이터 프로세서(412b), 전력 분배기(power distributor, 416) 및 광신호변환기(optic converter, 413)가 도 2에 나타낸 비자성 재질의 RF 차폐장치(shielding box, 410)의 내부 포함되어 MRI RF 차폐공간(shield room, 460)에 위치한 것에 특징이 있다.The PET-MRI system 400 according to the present invention is similar to the conventional PET-MRI system 100 shown in FIG. 1, but includes a pre-amplifier 411, an ADC 412a, a data processor 412b, and a power divider. a power distributor 416 and an optical converter 413 are included in the non-magnetic RF shielding box 410 shown in FIG. 2 and located in the MRI RF shield room 460. There is a characteristic.

PET-MRI 시스템(400)의 영상 획득에 필요한 프리-엠프(411), ADC(412a) 및 데이터 프로세서(412b)를 비자성 재질의 RF 차폐장치(410)의 내부에 위치시켜 PET 장치에 포함되는 프리-엠프(411), ADC(412a) 및 데이터 프로세서(412b)들 간의 신호를 전달하는 신호 케이블들을 도 1에 나타낸 기존의 PET-MRI 시스템(100)과 달리 EMI 필터(115)를 거치지 않고 RF 차폐박스(460) 내부에서 영상 획득에 필요한 모든 신호를 처리한다.The pre-amplifier 411, ADC 412a, and data processor 412b required for image acquisition of the PET-MRI system 400 are positioned inside the non-magnetic RF shield 410 to be included in the PET device. Signal cables that carry signals between the pre-amplifier 411, the ADC 412a, and the data processor 412b do not go through the EMI filter 115, unlike the conventional PET-MRI system 100 shown in FIG. 1. The shielding box 460 processes all signals necessary for image acquisition.

그 후 처리된 신호를 광신호변환기(413)를 통해 광신호로 변환하여 광케이블(414)을 통하여 MRI RF 차폐공간(460)의 외부로 전송한다.Thereafter, the processed signal is converted into an optical signal through the optical signal converter 413 and transmitted to the outside of the MRI RF shielding space 460 through the optical cable 414.

광케이블(414)을 통해 전송되는 신호는 광신호의 형태로 전송되기 때문에 일반적인 신호를 전달하는 케이블에서 발생하는 RF 신호의 차폐를 위한 EMI 필터(115)가 필요하지 않다. 따라서 도 4에 나타낸 PET-MRI 시스템(400)에 포함된 광케이블(414)은 도 1에 나타낸 EMI 필터(115)가 없이도 MRI RF 차폐공간(460)의 외부로 신호를 전송할 수 있다.Since the signal transmitted through the optical cable 414 is transmitted in the form of an optical signal, an EMI filter 115 for shielding an RF signal generated from a cable for transmitting a general signal is not required. Therefore, the optical cable 414 included in the PET-MRI system 400 shown in FIG. 4 may transmit a signal to the outside of the MRI RF shielding space 460 without the EMI filter 115 shown in FIG. 1.

RF 차폐장치(410)은 크게 두 개의 공간으로 나뉘어지며, MRI 마그네트(440)와 가까운 제2 RF 차폐박스와 MRI 마그네트(440)로부터 상대적으로 더 먼 제1 RF 차폐박스로 구분할 수 있다.The RF shield 410 may be divided into two spaces, and may be divided into a second RF shield box close to the MRI magnet 440 and a first RF shield box relatively farther from the MRI magnet 440.

RF 차폐장치(410)의 내부에 포함되는 프리-엠프(411), ADC(412a), 데이터 프로세서(412b), 전력 분배기(416) 및 광신호변환기(413)들을 앞선 두 공간에 적절히 분배시킨다. 각 구성기기들의 분배는 MRI 마그네트(440)에서 발생되는 자기장의 영향에 강한지 여부에 따른다.The pre-amplifier 411, the ADC 412a, the data processor 412b, the power divider 416, and the optical signal converter 413 included in the RF shield 410 are appropriately distributed in the two preceding spaces. The distribution of each component depends on whether the magnetic field generated by the MRI magnet 440 is strong.

즉, MRI 마그네트(440)와 가까운 제2 RF 차폐박스에는 자기장에 강한 전원분 배기(416) 및 프리-엠프(411)를 위치시키고, MRI 마그네트(440)에서 상대적으로 더 먼 제1 RF 차폐박스에는 자기장에 민감한 PET 신호를 처리하는 데이터 프로세서(412b) 및 ADC(412a)가 놓이게 된다. 그리고 위 데이터 프로세서(412b)에서 처리된 신호를 외부로 광신호의 형태로 출력하기 위해서 광신호변환기(413)를 데이터 프로세서(412b)의 주변에 위치시킨다.That is, in the second RF shielding box close to the MRI magnet 440, a strong power distribution 416 and a pre-amplifier 411 are placed on the magnetic field, and the first RF shielding box relatively further from the MRI magnet 440. Next, a data processor 412b and an ADC 412a are disposed to process a PET signal sensitive to a magnetic field. The optical signal converter 413 is positioned around the data processor 412b to output the signal processed by the data processor 412b to the outside in the form of an optical signal.

결국, PET-MRI 시스템의 영상 획득에 필요한 각각의 구성기기들을 RF 차폐장치(410)의 내부에 위치시키고, 신호 케이블들을 도 1에 나타낸 EMI 필터(115)를 통하지 않고 각각의 구성기기들을 연결한다. 즉, RF 차폐장치(410) 내부에서 모든 신호를 처리한 후에 최종적으로 처리된 신호를 광신호변환기(413)를 통해 광신호로 변환한 후에 광케이블(414)을 통하여 MRI RF 차폐공간(460) 외부로 전송한다.As a result, each component required for image acquisition of the PET-MRI system is positioned inside the RF shield 410, and signal cables are connected to each component without passing through the EMI filter 115 shown in FIG. . That is, after processing all the signals inside the RF shielding device 410 and finally convert the processed signal to the optical signal through the optical signal converter 413 and outside the MRI RF shielding space 460 through the optical cable 414 To send.

광케이블(414)에 통해 전송되는 신호는 광신호이기 때문에 자기장에 영향을 받지 않으므로 도 1에 나타낸 EMI 필터(115)를 통하지 않고 MRI RF 차폐공간(460) 외부로 신호를 전송할 수 있다.Since the signal transmitted through the optical cable 414 is an optical signal and is not affected by the magnetic field, the signal may be transmitted to the outside of the MRI RF shielding space 460 without passing through the EMI filter 115 shown in FIG. 1.

도 4의 RF 차폐장치(410) 내부에 포함된 구성기기들에 대한 전원공급은 외부에 위치한 전원공급장치(미도시)와 연결되는 전원분배기(416)를 통하여 이루어진다. 전원공급장치(미도시)는 전원분배기(416)에 비해서 크기가 상대적으로 더 크고, 많은 RF 신호 및 열 잡음을 발생시킨다. 따라서 RF 차폐장치(410)의 내부에 위치할 경우에 RF 차폐장치(410)가 대형화되고 그에 따라서 내부구조의 복잡도가 증대된다.Power supply to the components included in the RF shield 410 of FIG. 4 is provided through a power distributor 416 connected to a power supply device (not shown) located outside. The power supply (not shown) is relatively larger in size than the power distributor 416 and generates a lot of RF signals and thermal noise. Therefore, when the RF shielding device 410 is located inside the RF shielding device 410 is enlarged, thereby increasing the complexity of the internal structure.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 PET-MRI 시스템(400)에서는 RF 차폐장 치(410) 내부의 구성기기들의 전원을 RF 차폐장치(410) 내부의 전원분배기(416)를 이용하여 각각의 구성기기들에 전원을 분배하는 구조를 가지며, MRI RF 차폐공간(460)외부에서 내부로 공급되는 전원케이블에는 RF 차폐를 위한 EMI 필터(415)를 사용한다.Therefore, in the PET-MRI system 400 according to an embodiment of the present invention, each component is configured by using a power distributor 416 inside the RF shield 410 in the power of components inside the RF shield 410. A power distribution structure is provided to devices, and an EMI filter 415 for RF shielding is used for a power cable supplied from the outside of the MRI RF shielding space 460.

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 기존의 PET-MRI 시스템(100)의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional PET-MRI system 100.

도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 비자성(Non-magnetic) 재질의 RF 차폐장치(200)를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an RF shield 200 of a non-magnetic material according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비자성 재질의 RF 차폐장치의 또 다른 변형 실시예(300)를 나타낸 도면이다.3 is a view showing another modified embodiment 300 of the non-magnetic RF shielding device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PET-MRI 시스템(400)을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a PET-MRI system 400 according to an embodiment of the present invention.

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

111, 411: 프리-엠프(pre-amp)111, 411: pre-amp

112a, 412a: ADC(analog to digital converter)112a, 412a: analog to digital converter (ADC)

112b, 412b: 데이터 프로세서(data processor)112b, 412b: data processor

115, 415: EMI 필터(filter)115, 415: EMI filter

120, 420: EMI 차폐(shield)120, 420: EMI shield

130, 430: PET 검출기(detector)130, 430: PET detector

140, 440: MRI 마그네트(magnet)140, 440: MRI magnet

150, 450: MRI RF 코일(coil)150, 450: MRI RF coil

160, 460: MRI RF 차폐공간160, 460: MRI RF shielded space

201, 301: 제2 RF 차폐박스201, 301: second RF shield box

202, 302: 제1 RF 차폐박스202 and 302: first RF shielding box

203, 303: 제2 RF 차폐관203, 303: second RF shield tube

204, 304: 광케이블 통로204 and 304: optical cable passage

205, 305: 전원케이블 차폐관205, 305: power cable shield

206, 306: 제1 RF 차폐관206, 306: first RF shield tube

307: 쿨링팬307: cooling fan

308: 공기유입관308: air inlet pipe

200, 300, 410: RF 차폐장치200, 300, 410: RF shield

Claims (12)

양전자방출단층촬영기술(positron emission tomography, PET)과 자기공명영상촬영기술(magnetic resonance imaging, MRI)을 결합한 PET-MRI 시스템 내부에 위치한 RF 차폐장치로서,RF shielding device located inside PET-MRI system that combines positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI). 비자성 재질의 RF 차폐박스;Non-magnetic RF shielding box; 상기 RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐관; 및A non-magnetic RF shielding tube connected to the RF shielding box and shielding a surrounding RF signal; And 상기 RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하고, 상기 RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함하는, RF 차폐장치.And a power cable shield tube made of a nonmagnetic material through which an optical cable passes from the RF shield box to the outside and a power cable for supplying power into the RF shield box passes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광케이블이 통과하는 별도의 광케이블 통로가 상기 RF 차폐박스에 접속되는, RF 차폐장치.RF shielding device is connected to the RF shield box, the optical fiber passage through which the optical cable passes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 차폐박스는 제1 RF 차폐박스 및 제2 RF 차폐박스로 구분되고,The RF shielding box is divided into a first RF shielding box and a second RF shielding box, 상기 제2 RF 차폐박스는 MRI 마그네트(magnet)와의 거리가 상기 제1 RF 차폐박스보다 상대적으로 더 먼 거리에 위치하며,The second RF shielding box is located at a relatively greater distance from the MRI magnet (magnet) than the first RF shielding box, 상기 RF 차폐관은 상기 제1 RF 차폐박스에 접속되며,The RF shield tube is connected to the first RF shield box, 상기 전원케이블 차폐관은 상기 제2 RF 차폐박스에 접속되고,The power cable shield tube is connected to the second RF shield box, 상기 제1 및 제2 RF 차폐박스 사이를 연결하고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐관을 더 포함하는, RF 차폐장치.The RF shielding device further comprises a second RF shielding tube made of a nonmagnetic material connecting the first and second RF shielding box, and shields the surrounding RF signal. 제3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광케이블이 통과하는 별도의 광케이블 통로가 상기 제2 RF 차폐박스에 접속되는, RF 차폐장치RF shielding device, the optical fiber passage through which the optical cable passes is connected to the second RF shield box 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 RF 차폐박스는 프리-엠프(pre-amp), 전원분배기, ADC(analog to digital converter), 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하고,The RF shield box includes a pre-amp, a power divider, an analog to digital converter (ADC), a data processor, and an optical signal converter, 상기 프리-엠프 및 전원분배기는 MRI 마그네트와 가까운 위치에 포함되고, 상기 ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기는 MRI 마그네트와 먼 위치에 포함되는, RF 차폐장치.The pre-amplifier and power divider are included in a location close to the MRI magnet, and the ADC, data processor and optical signal converter are included in a location remote from the MRI magnet. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 RF 차폐박스는 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는, RF 차폐장치.The RF shield box further comprises at least one cooling fan and air inlet pipe, RF shielding device. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제1 RF 차폐박스는 프리-엠프 및 전원분배기를 포함하고,The first RF shield box includes a pre-amp and a power distributor, 상기 제2 RF 차폐박스는 ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하는, RF 차폐장치.The second RF shield box includes an ADC, a data processor and an optical signal converter, RF shielding device. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제1 및 제2 RF 차폐박스는 각각 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는, RF 차폐장치.Each of the first and second RF shielding boxes further includes at least one cooling fan and an air inlet pipe. 양전자방출단층촬영기술(PET)과 자기공명영상촬영기술(MRI)을 결합한 PET-MRI 시스템으로서,PET-MRI system combining positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI) 양전자 신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 PET 검출기(detector);A PET detector for detecting a positron signal and converting it into an electrical signal; 상기 PET 검출기에서 전달된 전기신호를 증폭하는 프리-엠프;A pre-amp amplifying the electrical signal transmitted from the PET detector; 대상 생체로부터 나오는 미세한 RF 신호를 검출하는 MRI RF 코일(coil); An MRI RF coil for detecting a minute RF signal from a subject living body; 자기장을 발생시키는 MRI 마그네트;MRI magnets that generate magnetic fields; 상기 PET-MRI 시스템과 외부의 RF 신호를 차폐하며, 전원 케이블이 통과하는 곳에 EMI필터(filter)를 포함하는 MRI RF 차폐공간; 및An MRI RF shielding space shielding the PET-MRI system and an external RF signal and including an EMI filter where a power cable passes; And 상기 MRI RF 차폐공간 내부에 위치하며 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐장치를 포함하고,Located in the MRI RF shielding space and includes a non-magnetic RF shielding device for shielding the surrounding RF signal, 상기 RF 차폐장치는,The RF shielding device, 비자성 재질의 RF 차폐박스;Non-magnetic RF shielding box; 상기 RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 RF 차폐관; 및A non-magnetic RF shielding tube connected to the RF shielding box and shielding a surrounding RF signal; And 상기 RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하고, 상기 RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함하며,An optical cable passes through the RF shielding box to the outside, and includes a non-magnetic power cable shielding tube through which a power cable for supplying power into the RF shielding box passes. 상기 전원케이블 차폐관은 EMI 필터를 포함하고,The power cable shield includes an EMI filter, 상기 RF 차폐박스는 프리-엠프, 전원분배기, ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하고,The RF shield box includes a pre-amp, power divider, ADC, data processor and optical signal converter, 상기 프리-엠프 및 전원분배기는 MRI 마그네트와 가까운 위치에 포함되고, 상기 ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기는 MRI 마그네트와 먼 위치에 포함되는, PET-MRI 시스템.The pre-amp and power divider are included in a location close to the MRI magnet, and the ADC, data processor and optical signal converter are included in a location remote from the MRI magnet. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 RF 차폐장치는,The RF shielding device, 비자성 재질의 제1 RF 차폐박스;A first RF shielding box of nonmagnetic material; 상기 제1 RF 차폐박스에 접속되고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제1 RF 차폐관;A first RF shielding tube made of a nonmagnetic material connected to the first RF shielding box and shielding surrounding RF signals; 상기 MRI 마그네트와의 거리가 상기 제1 RF 차폐박스보다 상대적으로 더 먼 거리에 위치하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐박스;A second RF shielding box made of a non-magnetic material having a distance from the MRI magnet at a relatively longer distance than the first RF shielding box; 상기 제1 및 제2 RF 차폐박스 사이를 연결하고, 주변의 RF 신호를 차폐하는 비자성 재질의 제2 RF 차폐관;A second RF shielding tube made of a nonmagnetic material that connects the first and second RF shielding boxes and shields surrounding RF signals; 상기 제2 RF 차폐박스에서 외부로 광케이블이 통과하는 광케이블 통로; 및An optical cable passage through which the optical cable passes from the second RF shielding box to the outside; And 상기 제1 및 제2 RF 차폐박스 내부로 전원을 공급하는 전원 케이블이 통과하는 비자성 재질의 전원케이블 차폐관을 포함하며,It includes a non-magnetic power cable shield tube passing through the power cable for supplying power to the first and second RF shield box, 상기 전원케이블 차폐관은 EMI 필터를 포함하고,The power cable shield includes an EMI filter, 상기 제1 RF 차폐박스는 프리-엠프 및 전원분배기를 포함하고,The first RF shield box includes a pre-amp and a power distributor, 상기 제2 RF 차폐박스는 ADC, 데이터 프로세서 및 광신호변환기를 포함하는, PET-MRI 시스템.The second RF shield box includes an ADC, a data processor and an optical signal converter, PET-MRI system. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 RF 차폐박스는 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는, PET-MRI 시스템.The RF shield box further comprises at least one cooling fan and air inlet pipe, PET-MRI system. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1 및 제2 RF 차폐박스는 각각 적어도 1개 이상의 쿨링팬 및 공기유입관을 더 포함하는, PET-MRI 시스템. The first and second RF shielding box further comprises at least one cooling fan and air inlet pipe, respectively, PET-MRI system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109223019A (en) * 2018-09-21 2019-01-18 上海联影医疗科技有限公司 A kind of PET probe unit and pet detector
CN109223019B (en) * 2018-09-21 2021-12-21 上海联影医疗科技股份有限公司 PET detection unit and PET detector
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KR20200137584A (en) * 2019-05-31 2020-12-09 고려대학교 세종산학협력단 High-resolution magnetic resonance imaging system-compatible 3-dimensional virtual reality system for functional brain imaging study

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