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양전자방출 단층촬영장치용 검출기 및 이를 이용한 양전자방출 단층촬영 시스템

분야의료기기
거래유형특허지원
업체-

기술개요

- 양전자방출단층촬영 (Positron Emission Tomography, PET) 기기는 인체의 특정기관 또는 종양의 영상을 얻거나, 신진 대사가 일어나는 활동부위의 생화학적 현상을 진단하기 위한 영상을 얻는데 사용됨. 이러한 PET 기기는 양전자 방출핵종으로 표지된 방사성의약품을 인체 내에 투여 후, 체외로 방출되는 감마선을 검출하여 방사성의약품의 분포를 단층영상으로 구성함. - 이때, 방사성의약품에 주로 사용되는 C-11, N-13, O-15, F-18 등과 같은 방사성 동위원소는 붕괴하면서 양전자를 방출함. 이때, 방출된 양전자는 질량과 전기량이 전자와 같지만 양의 전하를 가지고 있는 입자로서, 주변의 전자와 충돌․쌍소멸하여 511 keV 에너지의 감마선을 180도의 각도로 방출함. PET 기기는 양방향으로 검출된 감마선을 동시에 검출하여 방사성의약품의 분포를 추적함. - PET 기기는 공간분해능과 민감도가 성능평가에서 가장 중요한 요소로 판단됨. 특히 민감도는 PET 기기 시야 내에 존재하는 방사선원에서 발생한 감마선 중 PET 기기에서 검출되는 감마선을 나타내는 지표로서, 민감도가 높을수록 촬영에 필요한 방사성의약품의 양을 줄일 수 있고 촬영시간을 단축할 수 있음. - 일반적인 PET 기기의 축방향 민감도는 축의 중앙에서 가장 높고, 외곽으로 갈수록 낮아지게 되는데, 이때 축 외곽에서 획득한 PET 영상의 경우, 영상의 질이 감소하는 문제점이 발생함. 이러한 문제점을 해결하고자 축방향의 시야를 확보하기 위하여, 축의 길이를 늘이게 되는데, 이러한 경우 전체적인 시스템의 비용이 증가하는 문제점이 발생함. - 본 발명은 PET 기기의 축 길이를 늘이지 않으면서 민감도를 높이기 위해 환 또는 다각형 형태로 배치되는 하부검출부와 기설정된 각도만큼 기울여진 원뿔 형태로 형성되는 상부검출부로 이루어진 검출기를 제안함.

기술특징

- 상부 검출부가 종래기술과 다르게 원뿔 형태로 기울어져 있음. 상부 검출부가 기울어짐에 따라 종래기술보다 측정 가능한 유효 LOR(Line Of Response)의 수가 증가하므로 PET 민감도 또한 높아질 것으로 예상. 이론적으로 민감도 증가 정도를 예측하기 위하여 다음과 같은 수식을 사용함. - Geometric efficiency = A/D 수학식 1. 기하 효율 - 상기 수학식 1에서 A는 PET 기기 검출부의 축길이, D는 검출부의 지름을 나타냄. - 상기 수학식 1을 본 발명에 따른 검출부의 민감도 연산에 그대로 적용하는데 있어서, 본 발명에 따른 검출부의 상부가 일정 각도로 기울어진 기하학적 형태를 반영하기 어려움. 따라서 그림 2와 같은 가정 하에 본 발명의 기하학적 형태를 반영한 검출부의 축길이를 획득함. 종래기술에 따른 검출부가 본 발명의 경우처럼 검출부의 최하단 부분 지름이 390 mm일 때 입체각 39°에 해당하는 LOR을 얻으려면, 축길이가 312 mm가 되어야 함. 즉, 본 발명의 검출부는 지름이 390 mm이고, 축길이가 312 mm 인 종래기술에 따른 검출부와 같은 기하 효율을 가짐. - 이러한 연산방법에 따르면, 본 발명에 따른 검출부의 기하 효율이 종래기술에 따른 검출부보다 약 27% 향상되는 것을 알 수 있음.

문의처

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회사명	한국보건산업진흥원	담당자	김대현
전화번호	043-713-8840	팩스번호	043-713-8908
이메일	technomart@khidi.or.kr

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