KR20230174067A - 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정 구조의 섬광체를 통해 공간분해능 및 민감도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 촬영 시간을 단축할 수 있고, 환자에게 보다 적은 양의 방사성 의약품을 투입할 수 있도록 하는, 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 감마카메라용 섬광체에 있어서, 복수의 섬광 픽셀; 및 상기 섬광 픽셀 간을 구획하는 구획부재;을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마카메라용 섬광체가 제공된다.
Description
본 발명은 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 구조의 섬광체를 통해 공간분해능 및 민감도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 촬영 시간을 단축할 수 있고, 환자에게 보다 적은 양의 방사성 의약품을 투입할 수 있도록 하는, 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 관한 것이다.
일반적으로, 감마카메라는 방사성 동위원소가 표지된 의약품을 인체 내에 주입한 후, 방사성 동위 원소가 인체조직에 부가되면서 방출되는 감마선을 검출하여 질병진단 이나 또는 생체현상 규명에 사용된다.
예를 들면, 암과 같은 악성 종양에 친화되는 방사성 동위원소를 인체 내에 주입하면, 상기 악성 종양에 방사성 동위원소가 부가되고, 이에 따라서 감마선이 상기 악성종양으로부터 방출되기 때문에 감마카메라에 의하여 이를 촬영함으로써 병소의 위치 진단이 가능하게 된다.
이와 같이 병소의 위치 진단을 하기 위한 종래 기술의 감마카메라는, 1958년 Anger에 의하여 최초로 고안되었는데, 영상을 얻기 위하여 방사성 동위원소가 표지된 의약품을 인체 내에 주입한 후, 체내에서 방출되는 감마선을 조준기와 NaI(Tl) 섬광체로 검출하여 가시광선으로 변환시킨다.
그러나, 이러한 가시광선은 매우 미약하기 때문에 이를 측정하기 위하여 증폭하는데, 일반적으로 수십개의 광전자 증배관을 섬광체에 광학적으로 부착하여 사용한다.
또한, 상기 가시광선인 광자들은 상기 광전자 증배관에서 검출되면서 광전자로 변환된 후, 일련의 증폭과정을 통하여 펄스신호로 출력된다. 상기 출력되는 펄스신호는 파고분석기(pulse height analyzer)와 영상표시 및 기록장치를 통하여 구현되며, 대부분 웍스테이션(workstation)급의 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현된다.
이러한 감마카메라는 영상 진단기법 중에서 종래 기술에서의 X선 촬영기술과 CT 기술에 비하여 방사선의 피폭량이 상대적으로 적으며, MRI 또는 초음파 영상으로는 알 수 없는 세포의 기능을 검사할 수 있는 우수한 진단방법으로 알려져 있다.
도 1은 일반적인 감마카메라의 구성을 도식화하여 나타내는 도면으로, 감마카메라는 콜리메이터, 섬광체, 광전자증배관, 위치판별회로, 컴퓨터 및 영상장치 등을 포함한다.
콜리메이터는 원하는 방향에서 입사한 감마선만을 통과시키고 그 외의 방향에서 입사한 방사선은 차단시키는 역할을 한다.
섬광체는 콜리메이터를 통과한 감마선과 상호작용하여 감마선의 에너지에 해당하는 빛으로 변환하는 역할을 한다.
광전자증배관은 섬광체에서 발생된 빛을 전자신호로 변환하고 증폭하는 역할을 한다.
위치결정회로는 광전자증배관에서 출력된 신호를 바탕으로 감마선과 섬광체가 상호작용한 위치를 판별하는 역할을 한다.
그리고 컴퓨터 및 영상장치는 위치판별회로에서 입력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하고 송출하며 디스플레이한다.
도 2는 종래 기술에 따른 섬광체를 포함하는 감마카메라에서의 감사선 입사 방향과 영상의 프로파일을 나타내는 도면으로, 종래 블록형 섬광체를 사용하는 감마카메라에 방사선원(감마선)은 콜리메이터 홀에서 대각선 방향으로 입사하고, 이는 영상의 공간분해능을 저하시키는 요인이 된다. 다시 말해서, 콜리메이터에서 대각선으로 감마선이 입사하면 홀의 영역보다 큰 영역에서 섬광체와 상호작용하여 공간분해능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 특정 구조의 섬광체를 통해 공간분해능 및 민감도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 촬영 시간을 단축할 수 있고, 환자에게 보다 적은 양의 방사성 의약품을 투입할 수 있도록 하는, 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 감마카메라용 섬광체에 있어서, 서로 이웃하는 픽셀형 섬광체 간이 구획되어 형성되는 것을 특징으로 하는 감마카메라용 섬광체가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 감마카메라용 섬광체에 있어서, 복수의 섬광 픽셀; 및 상기 섬광 픽셀 간을 구획하는 구획부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마카메라용 섬광체가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 구획부재는 상기 섬광 픽셀이 상기 콜리메이터의 홀 사이즈에 상응하거나 그보다 작게 형성되게 구획할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 섬광 픽셀은 상기 콜리메이터의 홀 사이즈에 상응하거나 그보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 원하는 방향에서 입사한 감마선만을 통과시키고 그 외의 방향에서 입사한 방사선은 차단시키도록 구성되는 콜리메이터; 상기 콜리메이터를 통과한 감마선과 상호작용하여 감마선의 에너지에 해당하는 빛으로 변환하도록 구성되는 상기한 일 관점 또는 다른 관점에 따른 섬광체; 상기 섬광체에서 발생된 빛을 전자신호로 변환하고 증폭하도록 구성되는 광전자증배관; 상기 광전자증배관에서 출력된 신호를 바탕으로 감마선과 섬광체가 상호작용한 위치를 판별하도록 구성되는 위치결정회로; 및 상기 위치판별회로에서 입력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하고 송출하며 디스플레이하는 컴퓨터 및 영상장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마카메라가 제공된다.
본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 구획부재에 의해 서로 구획된 픽셀형 섬광체를 통해 감마카메라의 공간분해능 및 민감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 촬영 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 환자에게 보다 적은 양의 방사성 의약품을 투입할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 감마카메라의 구성을 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 섬광체를 포함하는 감마카메라에서의 감사선 입사 방향과 영상의 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체를 콜리메이터와 함께 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4는 종래의 감마카메라용 섬광체와 본 발명의 감마카메라용 섬광체의 공간 분해능을 비교하여 나타내는 도면으로, (A)는 종래 감마카메라용 섬광체이고, (B)는 본 발명의 감마카메라용 섬광체이다.
도 2는 종래 기술에 따른 섬광체를 포함하는 감마카메라에서의 감사선 입사 방향과 영상의 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체를 콜리메이터와 함께 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4는 종래의 감마카메라용 섬광체와 본 발명의 감마카메라용 섬광체의 공간 분해능을 비교하여 나타내는 도면으로, (A)는 종래 감마카메라용 섬광체이고, (B)는 본 발명의 감마카메라용 섬광체이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체를 콜리메이터와 함께 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 4는 종래의 감마카메라용 섬광체와 본 발명의 감마카메라용 섬광체의 공간 분해능을 비교하여 나타내는 도면으로, (A)는 종래 감마카메라용 섬광체이고, (B)는 본 발명의 감마카메라용 섬광체이다.
본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체는 섬광 픽셀로 구성된다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 섬광 픽셀(100), 및 상기 복수의 섬광 픽셀(100)을 구획하는 구획부재(격벽)(200)을 포함한다.
상기 구획부재(200)에 의해 구획되는 섬광 픽셀(100)은 바람직하게 콜리메이터(10)의 홀 사이즈(HS)에 상응하거나 그보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 상기 구획부재(200)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 섬광 픽셀(100)이 콜리메이터(10)의 홀 사이즈와 동일한 사이즈를 갖도록 구획하거나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 섬광 픽셀(100)이 콜리메이터(10)의 홀 사이즈보다 작은 사이즈를 갖도록 구획할 수 있다. 도 4에서 상기 섬광 픽셀(100)은 콜리메이터(10)의 홀 사이즈의 1/2로 형성, 즉 콜리메이터(10)의 하나의 홀에 대하여 2개의 섬광 픽셀을 이루도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 섬광체에서 입사한 감마선은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 구획부재를 투과할 수 없으므로 입사 가능한 영역은 제한되어 공간분해능을 향상시키게 된다. 즉, 본 발명은 픽셀형 섬광체로 구성되고 각 섬광 픽셀 사이에 구획부재이 구비됨으로써 입사한 감마선은 섬광 픽셀을 투과하여 다른 섬광 픽셀과 상호작용하는 것을 방지할 수 있으므로, 공간분해능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 기존 감마카메라가 동일한 공간분해능을 지니기 위해서는 콜리메이터의 홀이 더 작아져야 하므로 민감도는 더욱 저하된다. 즉, 동일한 공간분해능을 지닌 영상을 획득하기 위해서 본 발명의 구조를 갖는 섬광체를 이용함으로써 기존에 비해 우수한 민감도를 획득할 수 있다.
또한, 도 4와 같이 민감도가 중점인 영상을 획득하기 위해 홀의 크기가 큰 콜리메이터를 사용할 경우에도 기존 감마카메라와 비교하여 동일한 공간분해능 상황에서 보다 높은 민감도를 획득할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 섬광체를 포함하는 감마카메라가 제공된다.
구체적으로, 본 발명에 따른 감마카메라는 크게 콜리메이터, 픽셀형 섬광체, 광전자증배관, 위치판별회로, 컴퓨터 및 영상장치 등을 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 감마카메라는, 원하는 방향에서 입사한 감마선만을 통과시키고 그 외의 방향에서 입사한 방사선은 차단시키는 콜리메이터; 상기 콜리메이터의 일면(입사 방향 반대 측의 면)에 구비되어, 상기 콜리메이터를 통과한 감마선과 상호작용하여 감마선의 에너지에 해당하는 빛으로 변환하는 픽셀 섬광체로 이루어지는 섬광체; 상기 섬광체의 일면(입사 방향의 반대 측의 면)에 구비되어 섬광체에서 발생된 빛을 전자신호로 변환하고 증폭하는 광전자증배관; 상기 광전자증배관에서 출력된 신호를 바탕으로 감마선과 섬광체가 상호작용한 위치를 판별하는 위치결정회로; 및 상기 위치판별회로에서 입력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하고 송출하여 디스플레이하는 컴퓨터 및 영상장치;를 포함한다.
상기 감마카메라에서 섬광체는 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 섬광 픽셀(100), 및 상기 복수의 섬광 픽셀(100)을 구획하는 구획부재(200)을 포함한다.
상기 섬광 픽셀(100)은 공지의 섬광체를 구성하는 재질로 구성됨으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 구획부재(200)는 섬광 픽셀(100)로 입사한 감마선이 다른 섬광 픽셀과 상호작용하는 것을 방지할 수 있는 재질로 형성된다.
상기 구획부재(200)에 의해 구획되는 섬광 픽셀(100)은 바람직하게 콜리메이터(10)의 홀 사이즈(HS)에 상응하거나 그보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 상기 구획부재(200)는 상기 섬광 픽셀(100)이 콜리메이터(10)의 홀 사이즈와 동일한 사이즈를 갖도록 구획하거나(도 3 참조), 상기 섬광 픽셀(100)이 콜리메이터(10)의 홀 사이즈보다 작은 사이즈를 갖도록 구획할 수 있다(도 4 참조). 도 4에서 상기 섬광 픽셀(100)은 콜리메이터(10)의 홀 사이즈의 1/2로 형성, 즉 콜리메이터(10)의 하나의 홀에 대하여 2개의 섬광 픽셀을 이루도록 구성될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 섬광체 및 이를 포함하는 감마카메라는, 의학 영상기기, 방사선 감시시스템에 적용되어 보다 우수한 공간분해능 및 민감도를 통해 영상의 질 향상과 빠른 촬영 시간 등을 확보할 수 있다. 이는 의학 영상기기에서 환자의 촬영 시간 감소로 동일한 시간에 보다 많은 환자의 검사가 가능하여 수입이 증가하며, 방사선 감시시스템에 적용할 경우 보다 빠른 방사선 검출로 작업자 및 일반인들의 방사선 피폭으로부터의 빠른 이동이 가능하여 경제적, 사회적 비용이 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라에 따르면, 구획부재에 의해 서로 구획된 픽셀형 섬광체를 통해 감마카메라의 공간분해능 및 민감도를 향상시킬 수 있고, 촬영 시간을 단축할 수 있으며, 환자에게 보다 적은 양의 방사성 의약품을 투입할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 콜리메이터
100: 섬광 픽셀
200: 구획부재
HS: 콜리메이터의 홀 사이즈
100: 섬광 픽셀
200: 구획부재
HS: 콜리메이터의 홀 사이즈
Claims (6)
- 감마카메라용 섬광체에 있어서,
서로 이웃하는 픽셀형 섬광체 간이 구획되어 형성되는 것을 특징으로 하는
감마카메라용 섬광체.
- 감마카메라용 섬광체에 있어서,
복수의 섬광 픽셀; 및
상기 섬광 픽셀 간을 구획하는 구획부재;을 포함하는 것을 특징으로 하는
감마카메라용 섬광체.
- 제2항에 있어서,
상기 구획부재는,
상기 섬광 픽셀이 상기 콜리메이터의 홀 사이즈에 상응하거나 그보다 작게 형성되게 구획하는 것을 특징으로 하는
감마카메라용 섬광체.
- 제2항에 있어서,
상기 섬광 픽셀은
상기 콜리메이터의 홀 사이즈에 상응하거나 그보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는
감마카메라용 섬광체.
- 청구항 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 감마카메라용 섬광체를 포함하는 것을 특징으로 하는
감마카메라.
- 원하는 방향에서 입사한 감마선만을 통과시키고 그 외의 방향에서 입사한 방사선은 차단시키도록 구성되는 콜리메이터;
상기 콜리메이터를 통과한 감마선과 상호작용하여 감마선의 에너지에 해당하는 빛으로 변환하도록 구성되는 청구항 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 섬광체;
상기 섬광체에서 발생된 빛을 전자신호로 변환하고 증폭하도록 구성되는 광전자증배관;
상기 광전자증배관에서 출력된 신호를 바탕으로 감마선과 섬광체가 상호작용한 위치를 판별하도록 구성되는 위치결정회로; 및
상기 위치판별회로에서 입력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하고 송출하며 디스플레이하는 컴퓨터 및 영상장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는
감마카메라.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220075111A KR20230174067A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220075111A KR20230174067A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230174067A true KR20230174067A (ko) | 2023-12-27 |
Family
ID=89377803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220075111A KR20230174067A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 감마카메라용 섬광체 및 이를 포함하는 공간분해능 및 민감도 향상 감마카메라 |
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| KR (1) | KR20230174067A (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000051947A (ko) | 1999-01-28 | 2000-08-16 | 윤종용 | 감마카메라 시스템 |
| KR101276732B1 (ko) | 2010-07-20 | 2013-06-20 | 경북대학교 산학협력단 | 방사선 센서용 섬광체, 및 그 제조 및 응용 방법 |
| KR101733025B1 (ko) | 2015-06-16 | 2017-05-08 | 경북대학교 산학협력단 | 섬광체 및 이의 제조 방법 |
| KR20220064678A (ko) | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 한국전기연구원 | 고민감도 및 고해상도 섬광체를 이용한 방사선 디텍터 |
-
2022
- 2022-06-20 KR KR1020220075111A patent/KR20230174067A/ko not_active Application Discontinuation
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