초록 ▼

본 과제는 선도기술의공학사업의 지원에 의하여 나선형 주사방식 X선 전산화단층촬영장치(CT scanner)를 국산화 개발하는데 그 목적이 있다. 연구개발기간은 총 4년이며, 개발비는 정부출연금2,946,000천원, 기업체 참여현금637,634천원, 현물1,393,073천원으로 총4,976,707천원이 투입되었다. 또한 산학연 총 8개 기관과 연구원 57명이 본 과제에 참여하였다. 과제의 목적이 상품화개발이므로 기업체인 리스템이 주관기관을 담당하였다. 그 하부에 3개의 세부과제로 구성되었으며, 1세부과제는 주관기관 리스템과 한국전기연구

본 과제는 선도기술의공학사업의 지원에 의하여 나선형 주사방식 X선 전산화단층촬영장치(CT scanner)를 국산화 개발하는데 그 목적이 있다. 연구개발기간은 총 4년이며, 개발비는 정부출연금2,946,000천원, 기업체 참여현금637,634천원, 현물1,393,073천원으로 총4,976,707천원이 투입되었다. 또한 산학연 총 8개 기관과 연구원 57명이 본 과제에 참여하였다. 과제의 목적이 상품화개발이므로 기업체인 리스템이 주관기관을 담당하였다. 그 하부에 3개의 세부과제로 구성되었으며, 1세부과제는 주관기관 리스템과 한국전기연구원, 서울아산병원, 연세대에서 담당하였고 엑스선발생부, 갠트리 개발과 함께 전체 시스템 인테그래이션을 담당하였다. 2세부과제는 고려대와 한국과학기술원에서 검출기와 DAS개발, 3세부과제는 한국전기연구원과 경희대에서 영상재구성부 개발을 담당하였다. 본 과제는 국내에서 처음으로 CT scann er를 개발하는 것이므로 경쟁사의 제품들을 벤치마킹하면서 개발하였다. 또한 현재 병원에 설치된 여러 가지 회사의 장비들을 PM할 때 참관하여 설계에 대한 기준을 잡는데 참고하였다. 주어진 기간 내에 성공적으로 시스템 개발을 완료하기 위하여, 주관기관과 세부기관 및 위탁기관 간에 매월 기술교류회를 개최하면서 긴밀한 협조체계를 이루었다. 이 과정에서 비교적 빠른 시간내에 개념을 확립할 수 있었으며, 세부기관에서 기초기술을 개발하면 주관기관에서 전달받아 상품화설계 및 응용설계를 진행시켰다. 국내에서 제작하기 어려운 부품들은 자체적으로 규격을 설계하여 전문업체에 외주를 통하여 개발하여 시스템 개발의 일정을 맞추면서, 병렬로 국내업체를 발굴하여 국산화도 진행하였다. 또한 과제참여 대학의 졸업생을 주관기관이 채용하여 보다 성공적인 요소기술들을 확보할 수 있었다.
본 과제의 연구결과로는 CT scanner 시스템 설계기술 확보, 갠트리 개발, 검출기 개발, 영상재구성 알고리듬 개발, Couch 개발, CT용 X선발생장치개발, 슬립링개발, 표면부착형 영구자석 동기전동기형 링모터 개발, DAS개발 등 CT를 구성하는 요소기술들을 모두 성공적으로 개발하였다. 이러한 요소 부품들을 이용하여 나선형 CT scanner시스템을 개발하여, 성공적으로 단층영상을 획득하였다. 개발된 시스템의 주요성능으로는 최대 스캔속도 1회전/ 초, 영상재구성시간 1.7초, High Contrast Resolution 7LP/ cm, Low Contrast Resolution 0.5%at2.0mm@200mAs,120kVp , 물의 STD=10.03HU이며 시판가능한 정도의 성능을 확보하였다고 여겨진다. 그렇지만 향후 실제 병원 사이트 시험을 통하여 인체부위별 다양한 필터 개발과 아티펙트를 제거하여 화질개선에 대한 지속적인 연구수행이 필요하다.

Abstract ▼

This project is aimed for a developing the spiral X-ray Computed Tomography scanner . Project terms is 4-year-project, and developing fund is 4,976,707thousand won composed of government funds, 2,947,000thousandwon, company participation actual money, 637,634 thousand won and spot goods, 1,393,073.

This project is aimed for a developing the spiral X-ray Computed Tomography scanner . Project terms is 4-year-project, and developing fund is 4,976,707thousand won composed of government funds, 2,947,000thousandwon, company participation actual money, 637,634 thousand won and spot goods, 1,393,073. And total participating member sare 57 including researchers and students, one business company, five universities, two research institutes. The purpose of the project is the making commercial product, so Business Company, LISTEM, is in charge of this project. There are three sub-group in this project, first sub-group is composed of Listem, KERI(Korea Electrotechn ology Research In stitute), AMC(Asan Medical Center) and Yonsei University . The research field of this group is X-ray generation part, development of gantry, ring motor and total system integration . Second sub-group is composed of Korea University and KAIST(Korea Adv anced In stitute of Science and Technology). The research field of this group is development of X-ray detector and DAS(Data Acquisition System), Third sub-group is KERI(Korea Electrotechnology Research Institute) and Kyung-Hee University . The research field of this group is imagerecon struction .
This project is the first time in development of computed tomography scanner in Korea, so we made bench marking the competing business company' s products. And we investigated the in stalled and operating computed tomography in hospital in many time. So we can make a guide line of many specification in design stage. To accomplish the development of computed tomography system within project terms, we keep in close touch with each other, havin gmonthly technical meeting . In this course, we got a basic con cep tion in sh ort time relatively . An d su b-grou p develop ed basic an d core technology, leading group took the result of the sub-group , and leading group make progress in designing of final production stage and practical application .
It is very difficult to make acertain part in domestic company or national research center, so we designed the final specifications, and placed an order with outside to meet the developing terms. At the same p eriod, we fou n d the d omestic comp any wh ich can d evelop a certain part. We adopted the graduate student of sub-group to ensure the core technology . The resu lts of this p roject are designin g tech n ology of CT scan ner, gan try d evelopment, X-r ay detector development, development of image recon struction algorithm, couch, x-ray tube and high voltage gener ator of computed tomography, slipring, ring motor, DAS. From these technologies, we finally can get a successful tomographic image.
The major specifications of developed CT scanner are like below . Maximum scan speed is 1 rotation / sec, reconstru ctiontime is 1.7 seconds. High contrast resolution is 7lp / ㎜, Low contrast resolution is 0.5%at2.0㎜@200mAs, 120kVp . Standard deviation of water is 10.03HU. It seems to be possible to make a commercial product having these specifications. But it need s to get a continuous studying and development to getrid of artifact, and develop more various filters depending on clinical applications through co-working with hospital team .

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 6
• Project Summery ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 13
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 40
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 44
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 68
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 71
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 72
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 73
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 84
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 302
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 305
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 316
• 7. 참고문헌 ... 318
• 제1세부연구개발 제1위탁연구결과 ... 323
• 1. 제1위탁연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 324
• 2. 제1위탁연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 326
• 3. 제1위탁연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 327
• 4. 제1위탁연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 436
• 5. 제1위탁연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 439
• 6. 제1위탁연구개발과제의 활용계획 ... 442
• 7. 참고문헌 ... 443
• 제1세부연구개발 제2위탁연구결과 ... 444
• 8-1. 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 445
• 8-2. 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 446
• 8-3. 연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 453
• 8-4. 위탁연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 470
• 8-5. 위탁연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 471
• 8-6. 위탁연구개발과제의 활용계획 ... 474
• 8-7. 참고문헌 ... 475
• 제1세부연구개발 제3위탁연구결과 ... 477
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 478
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 479
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 482
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 565
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 568
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 571
• 7. 참고문헌 ... 571
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 575
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 576
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 577
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 656
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 689
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 690
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 694
• 7. 참고문헌 ... 695
• 제2세부연구개발 위탁연구결과 ... 696
• 1. 위탁연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 697
• 2. 위탁연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 697
• 3. 위탁연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 699
• 4. 위탁연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 730
• 5. 위탁연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 732
• 6. 위탁연구개발과제의 활용계획 ... 735
• 7. 참고문헌 ... 735
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 737
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 738
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 743
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 752
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 886
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 888
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 894
• 7. 참고문헌 ... 895
• 제3세부연구개발 위탁연구결과 ... 896
• 8. 위탁연구개발과제 연구결과 ... 897
• 첨부서류 ... 977