KR100654589B1 - 방사선단층촬영방법및장치 - Google Patents

Abstract

슬라이스 두께가 상이한 복수의 단층 상을 한번에 촬영할 수 있는 방사선 단층촬영 방법 및 장치가 개시되어 있다. 일정 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔 (40)에 의해 투영되는 피검체의 투영 상이 검출기 어레이(240, 242)에 의해 방사선 빔의 두께 방향으로 분할되며, 각각의 투영 데이터는 복수의 관측 방향으로 측정된다. 이후, 분할된 투영 상 각각에 대한 투영 데이터와 분할된 투영 상 전체에 대한 투영 데이터에 각각 기초하여 단층 상이 얻어진다.

Description

방사선 단층 촬영 방법 및 장치{Radiation tomography method and apparatus}

본 발명은 방사선 단층 촬영 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 넓이와 두께를 갖는 방사선을 이용하여 복수의 관측(view) 방향에서의 피검체의 투영 상에 기초하여 단층 상(tomographic image)을 생성할 수 있는 방사선 단층촬영 방법 및 장치에 관한 것이다.

방사선 단층 촬영 장치에는 예를 들어 X선 CT(Computed Tomography;컴퓨터 단층촬영)장치가 포함된다. X선 CT 장치에는 방사선으로서 X선이 사용된다. 이 장치는 피검체의 주위에서 회전하는 방사선 방사/검출 시스템으로 피검체를 스캐닝하여 피검체 주위의 복수의 관측 방향에서 피검체의 X선 투영 데이타를 측정하고, 투영 데이터에 기초하여 단층 상을 생성(즉, 재구성)한다.

방사선 방사 시스템(radiation emission system)은 촬영 범위를 둘러싸는 넓이를 가지며, 이것에 수직한 방향으로 소정의 두께를 갖는 X선 빔을 방사한다. 방사선 검출 시스템은 복수의 X선 검출기가 X선 빔의 넓이 방향으로 어레이 배치되는 멀티-채널 검출기에 의해 투영 데이터를 검출한다.

X선 빔의 두께는 단층 촬영을 위한 슬라이스 두께를 결정한다. 이 슬라이스 두께는 단층촬영의 목적에 따라 적절한 값으로 설정된다. 슬라이스 두께를 설정하기 위하여, 콜리메이터(collimator: 광선을 한 방향으로 하는 장치) 등이 사용되어 X선 빔의 두께를 조절한다. X선 이외의 방사선, 예를 들어 γ선이 사용되더라도, 방사선 빔의 두께, 즉 슬라이스 두께는 역시 콜리메이터 등에 의해 조절된다.

예를 들어 폐암 검사의 경우에는, 전체 폐 분야를 제한된 개수의 슬라이스로 효과적으로 계속하여 촬영하기 위하여 비교적 두꺼운 슬라이스로 멀티-슬라이스 스캔을 행한다. 또한, 세부 해상도가 양호한 화상을 얻기 위해서는 얇은 슬라이스에 의한 멀티-슬라이스 스캔이 행해진다. 그러나, 슬라이스의 개수가 제한되므로, 얇은 슬라이스에 의한 멀티-슬라이스 스캔은 간격을 두고 위치하는 슬라이스에 대해 행해진다.

설정된 슬라이스 두께는 일련의 단층 상을 촬영하는 동안에 유지된다. 따라서 전술한 바와 같이 멀티-슬라이스 스캐닝이 이루어질 때는, 우선 두꺼운 슬라이스에 의해 전체 폐 분야에 대한 지속적인 스캔을 행하고, 이후 얇은 슬라이스에 의한 다른 멀티-스캔을 다시 시작하려면 콜리메이터 등에 의해 슬라이스 두께를 재설정해야 한다. 이 과정은 효율적이지 못하다.

본 발명의 목적은 슬라이스 두께가 다른 복수의 단층 상을 한번에 촬영할 수 있는 방사선 단층촬영 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따르면, 본 발명은 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔에 의해 투영된 피검체의 투영 상을 상기 방사선 빔의 두께 방향으로 분할하고 각각의 투영 데이터를 복수의 관측 방향에서 측정하는 단계와, 상기 분할된 투영 상 각각에 대한 투영 데이터와 상기 분할된 투영 상 전체에 대한 투영 데이터에 기초하여 각각 단층 상을 생성하는 단계를 포함하는 방사선 단층촬영 방법을 제공한다.

제 1 특징과 관련하여 기술된 발명에 있어서, 상기 분할은 통상 슬라이스 두께가 크게 차이나는 복수의 단층 상을 얻을 수 있는 부등(不等;unequal) 분할이다.

또한, 제 1 특징과 관련하여 기술된 발명에 있어서, 방사선은 통상 X선인 바, 이는 X선의 발생, 제어하기 위한 실용 수단이 가장 널리 이용되기 때문이다.

제 2 특징에 따르면, 본 발명은, 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상을 상기 방사선 빔의 두께 방향으로 분할하여 각각의 투영 데이터를 복수의 관측 방향에서 측정하는 측정 수단과, 상기 분할된 투영 상 각각에 대한 투영 데이터와 상기 분할된 투영 상 전체에 대한 투영 데이타에 기초하여 각각 단층 상을 생성하는 단층 상 생성 수단을 포함하는 방사선 단층촬영 장치를 제공한다.

제 2 특징과 관련된 발명에 있어서, 상기 측정 수단은 통상 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상을 상기 방사선 빔의 두께 방향에서 부등 분할하기 위한 분할 수단을 구비하는 바, 이는 슬라이스 두께의 차이가 큰 복수의 단층 상을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 제 2 특징과 관련하여 기술된 본 발명에 있어서, 상기 측정 수단은 통상, 상기 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상이 상기 방사선 빔의 두께 방향으로 분할되는 두께를 조절하는 두께 조절 수단을 구비하는 바, 이는 단층 상의 슬라이드 두께를 조절할 수 있기 때문이다.

또한, 제 2 특징과 관련된 본 발명에 있어서, 상기 방사선은 통상 X선인 바, 이는 X선을 발생, 제어하기 위한 실용적인 수단이 가장 널리 이용되기 때문이다.

제 3 특징에 따르면, 본 발명은, 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상을 상기 방사선 빔의 두께 방향으로 나란히 놓인 복수의 방사선 검출기를 사용하여 복수의 관측 방향에서 측정하는 측정 수단과, 상기 측정 수단에서의 상기 복수의 방사선 검출기 각각에 의해 얻어지는 투영 데이타와 상기 복수의 방사선 검출기 전체에 의해 얻어지는 투영 데이터에 기초하여 각각 단층 상을 생성하는 단층상 생성 수단을 포함하는 방사선 단층촬영 장치를 제공한다.

제 3 특징과 관련하여 기술된 본 발명에 있어서, 상기 측정 수단은 상기 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상을 상기 복수의 방사선 검출기에 상기 방사선 빔의 두께 방향으로 부등 분배하는 분배 수단을 구비하는 바, 이는 슬라이스 두께의 차이가 큰 복수의 단층 상을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 제 3 특징과 관련하여 기술된 본 발명에서, 상기 측정 수단은 상기 방사선 빔에 의해 투영되는 피검체의 투영 상의 두께를 조절하는 두께 조절 수단을 포함하는 바, 이는 단층 상의 슬라이스 두께를 조절할 수 있기 때문이다.

또한, 제 3 특징과 관련하여 기술된 발명에서, 방사선은 통상 X선인 바, 이는 X선을 발생, 제어하기 위한 실용 수단이 가장 널리 이용되기 때문이다.

본 발명에 따르면, 방사선 빔의 두께 방향으로 분할되는 피검체의 분할된 투영 상에 대하여, 그 각각의 투영 데이타가 측정되어 복수의 투영 데이터를 얻어낸다. 이후 일련의 투영 데이터 전체에 기초하여 방사선 빔의 두께에 상응하는 슬라이스 두께를 갖는 단층 상이 생성되고, 이어서 일련의 투영 데이터에 기초하여 보다 얇은 두께를 갖는 단층 상이 생성된다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔에 의해 투영된 피검체의 투영 상이 방사선 빔의 두께 방향으로 복수의 투영 상으로 분할됨에 따라 그 각각의 투영 데이터가 복수의 관측 방향으로 측정되고, 분할된 투영 상 각각에 대한 투영 데이터와 상기 분할된 투영 상 전체에 대한 투영 데이터에 기초하여 각각 단층 상이 생성되기 때문에, 슬라이스 두께가 상이한 복수의 단층 상을 한번에 촬영할 수 있는 방사선 단층촬영 방법 또는 장치가 실시된다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 이하의 첨부도면을 참조한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 후술하는 기재로부터 명백해질 것이다.

실시예

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 기술할 것이다.

도 1 은 X선 CT 장치의 블록선도이다. 이 장치는 본 발명의 실시 형태의 일예이며, 본 장치의 구성에 의해, 본 발명의 장치에 관한 실시 형태의 일 예가 개시된다. 또한 본 장치의 동작에 의해, 본 발명의 실시 형태의 다른 실시예가 개시된다.

(구성: configuration)

이제 본 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1 에 나타나 있듯이, 본 장치는 스캐너 받침대(gantry)(2)와, 촬영 테이블(4), 및 조작 콘솔(6)을 포함한다.

상기 스캐너 받침대(2)는 방사선 공급원으로서의 X선관(20)을 구비한다. 상기 X선관(20)으로부터 방사되는 X선(비도시)은 콜리메이터(22)에 의해 예를 들어 팬(fan)형상의 X선 빔으로 형성되고, 이 빔은 검출기 어레이(24)에 충돌힌다.

상기 검출기 어레이(24)는 팬형상 X선 빔의 넓이 방향으로 어레이 배치되는 복수의 X선 검출기를 구비한다. 검출기 어레이(24)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

상기 X선관(20), 콜리메이터(22)와, 및 검출기 어레이(24)는 X선 방사/검출 시스템을 구성한다. 그 상세한 구성은 후술하기로 한다. 상기 검출기 어레이(24)는 데이터 수집부(26)과 연결된다. 데이터 수집부(26)는 검출기 어레이(24)에서 각각 의 X선 검출기에 의해 검출되는 데이터를 수집한다.

상기 X선관(20)으로부터의 X선 방사는 X선 제어기(28)에 의해 제어된다. 상기 X선관(20)과 상기 X선 제어기(28)사이의 연결은 도면에 도시되어 있지 않다.

상기 콜리메이터(22)의 X선 통과 개구는 콜리메이터 제어기(30)에 의해 조절된다. 상기 콜리메이터(22)와 콜리메이터 제어기(30) 사이의 연결은 도면에 도시되어 있지 않다.

상기 X선관(20) 내지 상기 콜리메이터 제어기(30)는 스캐너 받침대(2)의 회전부(32)에 장착된다. 상기 회전부(32)의 회전은 회전 제어기(34)에 의해 제어된다. 상기 회전부(32)와 회전 제어기(34) 사이의 연결은 도면에 도시되어 있지 않다.

촬영 테이블(4)은 피검체(도시되지 않음)를 스캐너 받침대(2) 내의 X선 방사 공간으로 반입 및 반출하게 되어 있다. 상기 피검체와 X선 방사 공간 사이의 관계는 후술하기로 한다.

조작 콘솔(6)은 예를 들어 컴퓨터로서 실현되는 CPU(중앙처리장치)(60)를 구비한다. 상기 CPU(60)는 제어 인터페이스(62)와 연결된다. 상기 제어 인터페이스(62)는 스캐너 받침대(2) 및 촬영 테이블(4)과 연결된다.

상기 CPU(60)는 제어 인터페이스(62)를 통해 스캐너 받침대(2)와 촬영 테이블(4)을 제어한다. 상기 스캐너 받침대(2)내의 데이터 수집부(26), X선 제어기(28), 콜리메이터 제어기(30), 및 회전 제어기(34)는 제어 인터페이스(62)를 통해 연결된다. 이들 구성요소와 제어 인터페이스(62)사이의 각각의 연결에 대해서는 도면에 도시하지 않았다.

상기 CPU(60)는 또한 데이터 수집 버퍼(64)와 연결된다. 상기 데이터 수집 버퍼(64)는 스캐너 받침대(2)내의 데이터 수집부(26)와 연결된다. 상기 데이터 수집부(26)에 수집된 데이터는 데이터 수집 버퍼(64)에 공급된다. 데이터 수집 버퍼(64)는 공급된 데이터를 일시적으로 기억한다. CPU(60)는 또한 기억 장치(66)와 연결된다. 상기 기억 장치(66)는 복수의 데이터, 재구성된 화상, 프로그램 등을 기억한다.

상기 CPU(60)는 또한 표시 장치(68)및 작동 장치(70)와도 연결된다. 상기 표시 장치(68)는 CPU(60)로부터 공급된 재구성된 화상 및 그 밖의 정보를 표시한다. 상기 작동 장치(70)는 조작자에 의해 조작되며, 각종 지시 및 정보를 CPU(60)에 공급한다.

도 2 는 상기 검출기 어레이(24)의 구성을 개략적으로 도시한다. 검출기 어레이(24)는 제 1 열의 검출기 어레이(a first row of detector array)(240)와 제 2 열의 검출기 어레이(242)를 일체화한 것으로 되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 열의 검출기 어레이(240, 242)는 본 발명에서의 복수의 방사선 검출기의 실시 형태의 일예이다.

제 1 열의 검출기 어레이(240)는 복수의 (예를 들면 1000개의) X선 검출기(240)(ⅰ)가 원호 형상으로 배치된 다채널 X선 검출기 어레이로서 구성된다. 여기서 부호 "ⅰ" 는 채널 번호를 나타내며, 예를 들어 ⅰ= 1, ... , 1000 이다. 마찬가지로, 제 2 열의 검출기 어레이(242)도 복수의 X선 검출기(242(ⅰ))가 원호 형상으로 배치되는 다채널 X선 검출기 어레이로서 구성된다.

도 3 은 X선 방사/검출 시스템에서의 X선관(20)과, 콜리메이터(22)와, 검출기 어레이(24) 사이의 상호 관계를 도시한다. 도 3a 는 정면도이고, 도 3b 는 측면도이다. 이들 도면에 도시되어 있듯이, X선관(20)으로부터 방사되는 X선은 콜리메이터(22)에 의해 팬형상의 X선 빔(40)으로 형성되고, 이 빔(40)은 검출기 어레이(24)에 충돌한다. 상기 팬형상의 X선 빔(40)은 본 발명에서 넓이와 두께를 갖는 방사선 빔의 예이다.

상기 피검체는 상기 X선 빔(40)의 팬 평면에 그 축이 교차하여 반입된다. 이는 도 4 에 도시되어 있다. 도시되어 있듯이, X선 빔(40)에 의해 슬라이스된 피검체(8)의 투영 상은 검출기 어레이(24)상으로 투영된다. 피검체(8)의 아이소센터(isocenter)에서의 X선 빔(40)의 두께는 피검체(8)의 슬라이스 두께 'th' 이다. 슬라이스 두께 'th'는 콜리메이터(22)의 X선 통과 개구에 의해 결정된다. 콜리메이터(22)는 본 발명에서의 두께 조절 수단의 예이다.

두께 'th'를 갖는 투영 상은 제 1 열의 검출기 어레이(240)와 제 2 열의 검출기 어레이(242)에 걸쳐서 투영된다. 즉, X선 빔(40)에 의해 투영되는 피검체의 투영 상은 X선 빔(40)의 두께 방향으로 두 부분으로 분할되며, 이들 분할된 부분은 두개의 투영 상으로서 투영된다. 따라서, 두께 방향으로 병치된 두개의 인접하는 슬라이스의 투영 상에 대한 두 세트의 투영 데이타가 각각 제 1 열의 검출기 어레이(240)와 제 2 열의 검출기 어레이(242)로부터 획득된다. 이 투영 데이터는 본 발명에서의 투영 데이터의 예이다.

슬라이스 두께'th'의 분할 비율은 콜리메이터(22)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 5 에 개략적으로 도시되어 있듯이, 콜리메이터(22)의 하나의 콜리메이터 블록(222)을 X선 통과 개구가 좁아지는 방향으로 이동시키므로써 제 2 열의 검출기 어레이(242)에서의 투영 상의 슬라이스 두께가 감소될 수 있다(즉 비율이 감소될 수 있다). 마찬가지로, 다른 콜리메이터 블록(220)을 X선 통과 개구가 넓어지는 방향으로 이동시킴으로써, 제 1 열의 검출기 어레이(240)에서의 투영 상의 슬라이스 두께가 증가될 수 있다. 양자의 비율을 역으로 설정하게 되면, 콜리메이터 블록(220, 222)의 이동 방향은 역으로 된다.

대안적으로, 검출기 어레이(24)는, 슬라이스 두께'th'에서 콜리메이터(22)의 개구를 고정한 상태에서, 파선 화살표로 도시하듯이 콜리메이터(22)에 대해 슬라이스 두께 'th' 의 방향으로 이동될 수 있다. 이는 슬라이스 두께의 조절과 분할 비율의 조절이 분리된다는 점에서 바람직하다. 한편, 전술한 바와 같이 조절을 콜리메이터에서 전부 행하는 것은 조절되는 부위를 통합한다는 점에서 바람직하다.

이렇게, 제 1 열의 검출기 어레이(240)와 제 2 열의 검출기 어레이(242)에 의해 슬라이스 두께 방향으로 비대칭적으로 분할되는 두개의 투영 상에 대해 각각의 투영 데이터가 얻어질 수 있다. 즉, 슬라이스 두께가 다른 두개의 투영 상에 대해 각각 투영 데이터를 얻을 수 있다. 두개의 투영 상은 슬라이스 두께 방향으로 인접하다. 콜리메이터(22)와 검출기 어레이(24)가 본 발명에서의 분할 수단의 예이다. 이들은 또한 본 발명에서 분배 수단의 예이다. 두 열의 검출기 어레이(240, 242)를 갖는 검출기 어레이(24)는 분배 수단의 구성이 간단해질 수 있으므로 바람직하다.

X선관(20), 콜리메이터(22), 검출기 어레이(24)로 구성되는 X선 방사/검출 시스템은 그 상호 관계를 유지한 채 피검체(8)의 축 주위로 회전(즉, 스캔)된다. 피검체(8)를 나타내는 투영 데이터는 스캔 회전당 복수(예를 들면 1000)의 관측 각도에 의해 얻어진다. 이 투영 데이터는 검출기 어레이(24)와, 데이타 수집부(26)와, 데이타 수집 버퍼(64)로 구성되는 시스템에 의해 수집된다. 투영 데이터 수집은 인접하는 두 슬라이스의 투영 상에 대해 평행하게 실시된다. X선관(20) 내지 데이터 수집부(26) 및 데이터 수집 버퍼(64)는 본 발명에서의 측정 수단의 예이다.

데이터 수집 버퍼(64)에 수집된 두 개의 슬라이스에 상응하는 투영 데이터에 기초하여, CPU(60)는 단층 상을 생성한다. 즉 화상 재구성을 행한다. CPU(60)는 본 발명에서의 단층 생성 수단의 예이다. 화상은, 일회전 동안의 스캐닝으로부터 얻어진 예를 들어 1000회 관측에 대한 투영 데이터를 예를 들어 필터링된 백 투영(filtered back-projection) 처리하는 등에 의해 재구성된다. CPU(60)에 의한 화상 재구성 동작은 후술된다.

(동작)

본 장치의 동작에 대해 설명한다. 도 6 은 본 장치의 동작의 순서도이다. 이 동작은 작동 장치(70)를 통해 조작자로부터 CPU(60)에 주어지는 지령 등에 기초하여 시작된다.

먼저, 단계 100 에서 스캐닝 계획이 작성된다. 이 스캐닝 계획은 예를 들어 표시 장치(68)와 작동 장치(70)를 통해 CPU(60)와 상호작용식으로 대화하는 조작자에 의해 결정된다. 이 스캐닝 계획에 의해, 피검체(8)의 촬영 범위 및 이 촬영 범위에 적합한 촬영 조건이 설정된다.

일 예로서, 전체 폐 분야가 촬영 범위로 정해지고, 폐 분야 촬영에 적합한 X선 강도 및 그 밖의 촬영 조건이 정해진다. 또한, 폐 전체 분야를 촬영하기 위해, 슬라이스 위치를 순차적으로 변경시키면서 복수의 단층 상을 촬영하는 소위 멀티 슬라이스 스캐닝 기법이 사용된다.

다음에 단계 102 에서, 슬라이스 두께와 그 분할이 정해진다. 이 예에서, 슬라이스 두께가 10 ㎜ 로 설정되고, 그 분할이 7:3 의 분할비로 설정된다. 이러한 설정들 또한 조작자가 예를 들어 표시 장치(68) 및 작동 장치(70)를 거쳐 CPU(60)와 상호 대화함으로써 결정된다.

단계 104 에서, X선 빔의 두께가 조절 및 분배된다. 이는 상기 슬라이스의 두께 및 그 분할의 설정에 기초하여, CPU(60)가 콜리메이터 제어기(30)를 통해 콜리메이터(22)를 제어함으로써 이루어진다.

따라서, 예를 들어 도 5 에 도시되어 있듯이, X선 빔의 두께 'th' 의 10 ㎜로 세팅되고 7:3 의 비율로 분배되며, 제 1 열의 검출기 어레이(240)에 충돌하는 X선 빔의 두께는 7 ㎜ 이고, 제 2 열의 검출기 어레이(242)에 충돌하는 X선 빔의 두께는 3 ㎜ 이다.

다음으로, 단계 106 에서 스캐닝이 시작된다. 이후 CPU (60)에 의해 스캐너 받침대(2)와 촬영 테이블(4)이 제어되어, 멀티-슬라이스 스캐닝이 실행된다. 따라서, 촬영 테이블(4)은 X선 방사/검출 시스템의 일회전마다 10 ㎜ 씩 간헐적으로 이송되며, 두께가 10 ㎜ 인 연속되는 복수의 슬라이스가 순차적으로 스캐닝된다.

각각의 스캔 위치마다, 단계 108 과 108' 에서 2열의 검출기 어레이(240, 242)를 통해서, 각각 7 ㎜ 슬라이스(두꺼운 슬라이스)와 3 ㎜ 슬라이스(얇은 슬라이스)에 의한 투영 데이터가 평행하게 수집된다.

이 방법이 개략적으로 도 7 에 도시되어 있다. 도 7에서, 두꺼운 슬라이스는 7 ㎜ 슬라이스에 대응되고, 얇은 슬라이스는 3 ㎜ 슬라이스에 대응되며, 조합된 슬라이스는 10 ㎜ 슬라이스에 대응된다.

다음에, 단계 110 와 110' 에서는, 각각의 스캔 위치마다, 이들 두 슬라이스의 투영 데이터에 대해, 각각 전처리(preprocessing)가 행해진다. 이러한 전처리에 의해, 예를 들면, 각 슬라이스 두께에 대응한 각 열의 검출기 어레이마다 감도 보정이 행해진다.

이후 단계 112 에서는 각각의 스캔 위치마다, 두개의 슬라이스의 투영 데이터가 가산된다. 각각의 투영 데이터 세트에서의 동일 관측이 가산된다. 이러한 가산에 의해 조합된 두 슬라이스의 슬라이스 두께, 즉 10 ㎜ 슬라이스의 투영 데이터에 상당한 투영 데이터가 형성된다.

다음으로, 단계 114, 114',114" 에서, 각각의 스캔 위치마다, 각각 화상 재구성이 이루어진다. 단계 114 에서, 7 ㎜ 슬라이스에 대한 투영 데이터 세트에 기초하여 화상 재구성이 이루어진다. 단계 114' 에서는, 3 ㎜ 슬라이스에 대한 투영 데이터 세트에 기초하여 화상 재구성이 이루어진다. 단계 114" 에서는, 10 ㎜ 슬라이스에 대한 투영 데이터 세트에 기초하여 화상 재구성이 이루어진다. 따라서, 하나의 스캔 위치에서 슬라이스 두께가 상이한 세개의 단층 상이 얻어진다.

10 ㎜ 슬라이스의 복수의 단층 상은 슬라이스 두께 방향으로 인접하는 복수의 슬라이스를 나타낸다. 7 ㎜ 슬라이스의 복수의 단층 상은, 슬라이스 두께 방향으로 3 ㎜ 간격으로 배치된 복수의 슬라이스를 나타낸다. 3 ㎜ 슬라이스의 복수의 단층 상은 슬라이스 두께 방향으로 7 ㎜ 간격으로 배치된 복수의 슬라이스를 나타낸다.

이들 화상을 재구성하는데 있어서는, 각각의 슬라이스 두께에 적합한 재구성 함수가 사용되었다. 예를 들어, 10 ㎜ 슬라이스와 7 ㎜ 슬라이스의 투영 데이터 세트에 대해서는 저주파 대역 강화(enhancing) 재구성 함수가 사용되고 있다. 이로 인해 체내 조직의 실질부(parenchymal portion)에서 양호한 해상도를 갖는 단층상이 얻어진다. 3 ㎜ 슬라이스의 투영 데이터 세트에 있어서는, 고주파 대역 증진 재구성 함수가 사용된다. 이로 인해 체내 조직의 세부에서의 양호한 해상도를 갖는 단층 상이 얻어진다.

결과적으로, 1회의 멀티 슬라이스 스캔으로, 폐 분야 전체에서 연속 촬영된 10 ㎜ 슬라이스를 나타내는 복수의 단층 상과, 일정 간격으로 샘플링 방식으로 촬영된 3 ㎜ 슬라이스를 나타내는 복수의 정밀한 단층 상이 한번에 얻어질 수 있다. 즉, 슬라이스 두께의 차이가 큰 두종류의 단층 상이 한번에 얻어질 수 있다. 따라서 종래와 같이 슬라이스 두께가 변화되어도 스캐닝을 두 번 반복할 필요가 없으며 결과적으로 효율이 우수해진다.

다음으로, 단계 116, 116', 116" 에서는 화상이 표시 및 기억된다. 화상의 표시는 표시 장치(68)에 의해 이루어진다. 화상의 기억은 기억 장치(66)에 의해 이루어진다.

표시 장치(68)에 표시되는 10 ㎜ 슬라이스를 나타내는 복수의 단층 상을 관찰함으로써, 폐 전체 분야를 연속적으로 철저히 검사할 수 있다. 또한, 표시 장치 (68)에 표시된 3 ㎜ 슬라이스를 나타내는 복수의 단층 상을 관측함으로써 폐 분야를 일정 간격마다 정밀하게 검사할 수 있다. 또한, 필요하다면 검사를 위해 7 ㎜ 슬라이스를 나타내는 단층 상이 사용될 수 있다.

이상의 기재내용이 예시적으로 2열의 검출기 어레이에 대해 이루어졌지만, 검출기 어레이는 2열에 한정되지 않고 3열 이상의 다열(multiple rows)을 가질 수도 있으며, 이들 다열에 걸쳐 X선 빔이 방사될 수도 있다. 이것은 한번에 네개 이상의 단층 상이 촬영될 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 멀티-슬라이스 스캐닝 기법이 사용되는 경우를 설명하였으나, 싱글 슬라이스 스캐닝 기법이 사용되더라도 슬라이스 두께가 상이한 복수의 슬라이스가 한번에 스캐닝될 수 있으며, 이는 촬영 효율의 향상에 커다란 효과가 있다.

또한, 상기 설명에서는 방사선으로서 X선을 사용하었으나, 방사선은 X선에 한정되지 않고, 예를 들면 γ선과 같은 다른 형태의 방사선이 사용될 수도 있다. 그러나, X선은 이를 발생 및 제어하는 실제 수단이 가장 널리 사용되고 있으므로 오늘날 선호되고 있다.

본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 여러가지 다른 실시예들이 있을 수 있다. 본 발명은 청구범위에 기재되어 있는 내용에 의해서는 한정되지만, 명세서에 기재된 특정 실시예에는 한정되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 블록선도.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에서의 X선 검출기 어레이의 형상을 도시하는 개략도.

도 3a 와 도 3b 는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에서의 X선 방사/검출 시스템의 형상을 도시하는 개략도.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에서의 X선 방출/검출 시스템의 형상을 도시하는 개략 정면도 및 측면도.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에서의 X선 빔에 의해 투영된 투영 상의 예시적 분할을 도시하는 개략도.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 동작을 도시하는 순서도.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 장치에 의한 멀티-슬라이스 스캔의 예를 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 스캐너 받침대 4 : 촬영 테이블

20 : X선관 22 : 콜리메이터

24 : 검출기 어레이 26 : 데이터 수집부

28 : X선 제어기 30 : 콜리메이터 제어기

60 : 중앙 처리 장치

Claims (14)

1. 방사선 단층촬영 방법에 있어서,

   방사선 스캐닝 빔으로 피검체를 복수의 슬라이스로 스캐닝하는 단계;

   상기 스캐닝 빔의 두께 방향을 적어도 두 개의 부등 부분으로 분할함으로써, 각 슬라이스를 적어도 두 개의 부등 부분으로 분할하는 단계;

   각 슬라이스에 대하여 상기 스캐닝 빔의 상기 적어도 두 개의 부등 부분의 각 부분의 투영 데이터를 동시에 평행하게 획득하는 단계; 및

   상기 적어도 두 개의 부등 부분의 상기 투영 데이터에 기초하여 각 슬라이스의 단층상을 제공함으로써, 적어도 하나의 각 슬라이스 대응 부분을 갖는 복수의 슬라이스들의 상이 동시에 생성되는 단계를 포함하는, 방사선 단층촬영 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 획득 단계는 상기 분할된 스캐닝 빔의 상기 적어도 두 개의 부등 부분을 각각 검출하는 적어도 2 세트의 평행 배치된 검출기에 의해 제공되는, 방사선 단층촬영 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   결합된 각 슬라이스의 적어도 두 개의 부등 분할된 부분을 갖는 상기 복수의 슬라이스들의 상은 동시에 생성되는, 방사선 단층촬영 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   각 슬라이스의 상기 적어도 두 개의 부등 분활된 부분 및 상기 적어도 하나의 각 슬라이스 대응 부분을 갖는 상기 복수의 슬라이스들의 상은 동시에 생성되는, 방사선 단층촬영 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스캐닝 빔의 상기 두께 방향의 상기 분할은 상기 스캐닝 빔이 통과하는 콜리메이터에 의해 제공되는, 방사선 단층촬영 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 스캐닝 빔의 상기 두께 방향 상기 분할은 검출기 어레이에 의해 제공되는, 방사선 단층촬영 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 스캐닝은 X 선에 의해 이루어지는, 방사선 단층촬영 방법.
8. 방사선 단층촬영 장치에 있어서,

   방사선 스캐닝 빔으로 피검체를 복수의 슬라이스로 스캐닝하는 수단;

   상기 스캐닝 빔의 두께 방향을 적어도 두 개의 부등 부분으로 분할함으로써, 각 슬라이스를 적어도 두 개의 부등 부분으로 분할하는 수단;

   각 슬라이스에 대하여 상기 스캐닝 빔의 상기 적어도 두 개의 부등 부분의 각 부분의 투영 데이터를 동시에 평행하게 획득하는 수단; 및

   상기 적어도 두 개의 부등 부분의 상기 투영 데이터에 기초하여 각 슬라이스의 단층상을 제공함으로써, 적어도 하나의 각 슬라이스 대응 부분을 갖는 복수의 슬라이스의 상을 동시에 제공하는 수단을 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 획득 수단은 상기 분할된 스캐닝 빔에 의해 생성되는 상기 상의 상기 적어도 두 개의 부등 부분을 각각 검출하는 적어도 2 세트의 평행 배치된 검출기에 의해 제공되는, 방사선 단층촬영 장치.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 단층상 제공 수단은 결합된 각 슬라이스의 적어도 두 개의 부등 분할된 부분을 갖는 상기 복수의 슬라이스들의 상을 동시에 제공하는 수단을 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.
11. 제 8항에 있어서,

    상기 단층상 제공 수단은 각 슬라이스의 상기 적어도 두 개의 부등 부분 및 상기 적어도 하나의 각 슬라이스 대응 부분의 결합을 갖는 상기 복수의 슬라이스들의 상을 동시에 제공하는 수단을 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.
12. 제 8항에 있어서,

    상기 분할 수단은 콜리메이터를 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.
13. 제 8항에 있어서,

    상기 분할 수단은 검출기 어레이를 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.
14. 제 8항에 있어서,

    상기 스캐닝 수단은 X 선 제공 수단을 포함하는, 방사선 단층촬영 장치.