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케이블을 이용하는 의료영상기기에서 케이블에 의한 신호 왜곡을 개선하는 아날로그 신호 보정 회로 및 이를 이용한 의료영상기기

분야의료기기
거래유형국내기술이전 특허지원
업체-

기술개요

․ 의료영상기기에서 검출된 아날로그 신호를 전송하기 위해 케이블을 사용하여 전송하는 방법을 쓰고 있음. 하지만 원거리 전송을 하기 위해서는 케이블 길이가 길어지기 때문에 검출된 아날로그 출력 신호의 왜곡현상이 발생하고 성능저하가 발생함. ․ 이러한 성능저하가 발생하는 것을 보정하기 위해 신호 증폭회로를 사용하여 신호를 증폭시키거나 아날로그/디지털 변환기를 거쳐 디지털 신호처리부분에서 보정하는 방법을 사용함. 의료영상기기 중 PET(positron emission tomography)와 MRI(magnetic resonance imaging)의 결합은 추가적인 방사선 노출 없이 데이터 획득 시간을 감소시켜 생체 내의 생물학적 정보를 제공하고, 기능적이고 구조적인 영상을 동시에 얻을 수 있는 장점이 있음. ․ PET-MRI 융합시스템은 이러한 장점들 때문에 중요성이 부각되고 있으며 MRI 와 PET의 양립 가능성을 높이기 위해 광전자 증배관(PMT)의 대안으로 반도체 센서를 이용한 PET-MRI 융합 시스템 연구가 활발하게 진행되고 있음. ․ 한편, PET-MRI 융합시스템을 설계하기 위해 여러 가지 신호전송방법이 연구되고 있음. 첫 번째로는 MR-bore 내에 섬광결정만 위치시키고 섬광결정에서 나오는 빛을 광섬유(optical fiber)를 사용하여 PMT에 전송하는 방법으로 에너지 해상도(energy resolution)와 시간 해상도(time resolution)와 같은 PET 성능의 저하가 발생하고 광섬유의 부피가 크다는 문제점이 있음. ․ 두 번째로는 PET 검출기 모듈을 섬광결정, 광센서, 전치증폭기로 구성하여 MR-bore 내에 위치시키고 전치증폭기에서 나오는 증폭된 신호를 전압 전달 케이블(voltage transmission cable)을 이용하여 ADC로 전송하는 방법이 있음. 이 방법은 프론트 기기(front-end electronics)를 MR-bore 내의 위치시킴으로써 공간의 제한이 있으며 자기장에 의해 PET 검출기 모듈을 보호하기 위해 구리로 차폐하는 것과 같은 차폐기술이 필요하며 전치증폭기에서 발생하는 열에 의해 PET 성능 저하가 발생할 수 있고 MRI의 영상이 왜곡되는 문제점이 있음.

기술특징

․ 본 발명은, 케이블 길이에 따른 출력 신호 왜곡현상을 신호 보정 회로를 이용하여 원 신호로 보정함으로써, 의료영상기기의 성능저하를 개선하고, 특히 의료영상기기 중 PET 검출기에서의 성능저하 역시 개선할 수 있음. ․ 신호 보정 회로를 사용할 경우, PET-MRI 융합 시스템에서 MRI 룸 내부에 전치증폭기를 포함한 PET 기기(electronics)가 위치하지 않기 때문에 MRI 룸 내의 자장에 의한 PET 성능 저하 현상이 발생하지 않음. ․ 신호 보정 회로를 사용하여 PET-MRI 융합 시스템을 디자인할 때 자기장에 PET 기기를 보호하기 위한 차폐함을 설치할 필요가 없기 때문에 비용을 줄일 수 있음. ․ 디지털 신호처리회로에서 아날로그/디지털 변환기를 거친 후 디지털 신호를 보정하면서 발생하는 원 신호의 정보손실을 개선할 수 있음으로써 의료영상기기의 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있음. ․ 기존의 케이블을 사용하여 영상 데이터를 전송하는 의료영상기기의 신호증폭 및 처리회로를 동일하게 사용가능하므로, 본 발명에서 제안한 방법을 기존의 의료영상기기에 쉽게 적용하여 업그레이드 할 수 있음.

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