KR100929357B1 - 치과용 구강외 엑스레이 영상 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

다중 층 치과용 파노라마 및 횡단 엑스레이 영상 시스템은, 엑스레이 소스; 충분한 프레임 속도로 프레임 모드를 출력할 수 있는 디지털 영상 장치; 엑스레이 소스와 다른 위치에 위치된 적어도 하나의 회전축을 가지는 기계적 머니퓰레이터; 궤적의 복잡도에 따라서 1D, 2D 또는 3D에 있는 카메라 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구; 저장된 프레임으로부터 최종 영상을 재구성하기 위한 최종 영상 재구성 기구; 노출 동안 포착된 모든 프레임을 저장할 수 있는 RAM, 하드 드라이브 또는 드라이브 어레이와 같은 실시간 저장 시스템; 및 재구성 알고리즘을 실행할 수 있는 디지털 처리 유닛;을 포함하며, 이러한 구성 요소들은 동작 배열로 상호 접속된다. 시스템은 고속 엑스레이 디지털 영상 장치에 의하여 만들어진 프레임 스트림으로부터 치과용 파노라마 엑스레이 영상들, 치과용 횡단 엑스레이 영상들 및 치과용 단층 합성의 3D 영상들을 선택적으로 만든다.
치과용 파노라마, 횡당 엑스레이 영상 시스템, 구강외, 횡단 슬라이스

Description

치과용 구강외 엑스레이 영상 시스템 및 방법{DENTAL EXTRAORAL X-RAY IMAGING SYSTEM AND METHOD}
관련출원 참조: 본 발명은 그 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는 동일한 명칭의 미국 특허출원 제11/277,530호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 엑스레이 영상 장치, 특히 치과용 구강외(dental extraoral) 엑스레이 영상을 위한 장치에 관한 것이다.
먼저, 치과용 파노라마 엑스레이 영상은 널리 공지된 치과 방사선 사진술 처치이다. 이것의 목적은 구강내(intraoral) 엑스레이 영상에 의해 얻어지는 바와 같은 부분적 영상에 대비되는 것으로서 진단을 위한 전체 턱의 엑스레이 영상을 만드는 것이다. 파노라마 엑스레이 영상은 예를 들어 치과 의사가 임플란트를 이식하거나 또는 외과 수술 또는 치열교정술(orthodontics) 처치를 할 때 특히 유용하다. 간단한 치과용 파노라마 엑스레이 영상이 도 1에 도시되어 있다. 본 발명은 또한 3-D 단층 합성의 용적 재구성(tomosynthetic volumetric reconstruction) 및 횡단 슬라이싱(transverse slicing)을 위한 콘빔(conebeam) 치과용 컴퓨터 단층 엑스레이 사진 촬영(CT) 시스템과 같은 상이한 구강외 치과용 엑스레이 영상 시스템에 관 한 것이다. 이런 시스템들은 모두 치과 의학 전문화에 따른 치과 적용에서 유용하고 필요하다. 예를 들어, 규칙적인 파노라마 영상은 대부분 일반적인 목적의 치열교정 의사(orthodontists)로부터 사용되지만, 3D 영상 및 횡단 슬라이스는 임플란트 의사(implantologists)에 의하여 보다 자주 사용될 수 있다.
치과용 파노라마 엑스레이 영상 유닛들, 콘빔 유닛 및 횡단 슬라이스 유닛, a.k.a, orthopantomographs(OPGs) 또는 치과용 단층 좔영들은 그 중에서 인스트루먼트리엄, 시로나, 젠덱스, 플랜메카, 식크 테크놀로지스, 모리타, 요시다. 아사히, 베텍크 등을 포함하는 제조자로부터 이용할 수 있다. 아날로그 필름과 디지털 센서가 부수되는 이런 유닛들이 적절하지만(콘빔 단층촬영의 경우에), 상이한 제조자들의 모델들 사이에 차이가 작다. 현재 시장에서 이용가능한 모든 제품에서, 디지털 OPGs들은 인광체(phosphor) 또는 신틸레이터(scintillator)(대전된 입자들이 신틸레이터와 작용하였을 때, 신틸레이터에 있는 원자들의 전자들이 여기되는 방식으로 대전된 입자들에 반응하여 빛을 발산하는 물질. 원자들이 접지 상태로 복귀할 때, 원자에 있는 전자들이 광자를 발산한다)에 결합된 전하결합소자(CCD)에 근거한 센서들을 이용하고 시간지연 통합 모드(Time Delay Integration Mode, TDI)로 작업하거나, 또는 상부에 신틸레이터를 구비한 a-Si(비결정질 규소) TFT 어레이(박막 트랜지스터)를 이용하는 평판을 이용한다. CCD 및 TFT 평판은 엑스레이를 빛으로 변환하도록 사용되고, 그런 다음 빛을 CCD 또는 TFT 내의 전자 신호로 변환시킨다.
서두에 언급된 이러한 장비 특히 다중프레임을 만드는 콘빔 CT 및 횡단 슬라이스 장비들은 200,000 내지 400,000달러(소매가격으로)의 범위로서 특히 비싸다. 비싼 가격에도 불구하고, 이러한 시스템들은 연속적인 노출에 충분히 빠르지 않다. 결과적으로, 실시간 관찰이 가능하지 않다. 규칙적인 디지털 OPG들은 40,000달러의 범위에 있지만, "하이엔드" 디지털 OPG들은 50,000 내지 70,000달러의 범위에 있다. 그리하여도, 전체적으로 장비된 치과 병원은 일반적인 턱과 얼굴의 검사, 충진, 및 캐비티, 치열교정술, 임플란트 및 수술을 커버하는데 필요한 기능성의 범위를 완전하게 하는데 또 다른 15,000 내지 25,000달러의 총 비용의 다수 형태의 소위 "내구강" 센서를 가질 필요가 있다. 예상될 수 있는 바와 같이, 이러한 것은 아마도 단지 큰 클리닉이 제공할 수 있을 정도의 부담이 된다.
도 2를 참조하면, OPG는 4개의 기능 유닛, 즉 엑스레이 발생기, 영상 장치, 기계적 머니퓰레이터(manipulator) 및 사용자 제어판으로 만들어진다.
엑스레이 발생기의 목적은 환자의 머리를 관통하여 영상 장치에 도달하는 엑스레이를 생성하는 것이다. 엑스레이 발생기 및 소스는 고전압 레벨을 변경시키는 것에 의한 상이한 스펙트럼 및 전류를 변경시키는 것에 의한 상이한 세기를 구비한 엑스레이를 발생시킬 수 있다.
영상 장치의 목적은 엑스레이를 검출하여 영상으로 입사 엑스레이를 변환시키는 것이다. 이러한 목적을 달성하는데 사용되는 공정은 전형적인 필름에 의한 흡수를 통하거나 또는 디지털 2 스테이지(two stage) 간접 변환(이는 현재의 상업적으로 이용 가능한 모든 시스템들에서, 신틸레이터를 구비한 CCD를 사용하여 달성된다)을 통할 수 있다. CCD의 선형 어레이들은 OPG에서 사용되지만, TFT 또는 영상 강화기에 근거한 평판은 콘빔 치과용 CT에서 사용된다. 정사각형 또는 직사각형 TFT 어레이(10㎝ × 10㎝ 또는 그 이상)의 비용은 적당한 용적을 위한 것이라도 15,000 내지 30,000 달러의 범위에 있다.
대조적으로, 본 발명의 양도인은 디지털 단일 스테이지 변환 CdTe-CMOS 또는 CdZnTe-CMOS 센서의 선구자이다. 이러한 형태의 센서들은 예를 들어 WO2004055550 및 EP1520300에 개시되어 있으며, 그 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.
기계적 머니퓰레이터의 목적은 관심 평면(plane-of-interest)의 적절한 파노라마 영상이 형성되는 방식으로 영상 장치 및 엑스레이 발생기를 옮기는 것이다. 사용자 제어판 또는 사용자 인터페이스는 OPG의 상이한 설정을 제어하거나 또는 엑스레이 노출을 초기화하여 제어하도록 사용된다.
전형적인 콘빔 치과용 CT 시스템은 엑스레이 빔이 팬(fan) 형상이 아니고 콘(cone, 원뿔) 형상이라는 것 외에는 OPG 시스템으로부터의 임의의 실질적인 방식에서 다르지 않다. 부가적으로, 콘빔 시스템은 영상 인테시파이어(image intesifer, II) 또는 TFT 패널들이 너무 느리고 민감도가 부족하기 때문에 엑스레이 스캔이 보다 긴 시간동안 단계적으로(즉 연속적이 아닌) 실시되는 것을 요구한다.
치과용 파노라마, 치과용 횡단선 및 치과용 3D 영상화 공정
치과용 파노라마 엑스레이 영상은 사전 결정된 기하학적 경로 및 속도 프로파일에 따른 환자의 머리 주위로 엑스레이 발생기와 영상 장치가 움직이는 공정 동안 포착된다. 이러한 이동은 사전 결정된 관심 층의 영상이 사전 결정된 기하학적 및 속도 프로파일에 따라서 형성되는 방식으로 동기화된다. 사람의 턱의 형상 때문 에, 이러한 측은 비평면 구조이다. 실제적으로, 각 개인의 턱의 형태학과 함께 변하지만, 본 실시예에서는 이러한 것에 대해 기술하지 않으며, 각 환자의 턱으로부터 측정된 입력물을 취하고, 각 환자에 대한 특유의 경로를 따르도록 동기화를 조정한다.
여전히 고해상도를 유지하는 한편 이러한 공정을 단순화하도록, 특정 연령의 모든 남성, 여성 및 아동들에 적용되는 표준 형상이 사용된다. 그러므로, 관심 층의 정확한 형상은 당해 치과 치료에 의존한다: 소스 및 검출기의 사전 결정된 기하학적 경로(환자의 형태에 따라서 선택적으로 변경) 및 사전 결정된 속도 프로파일. 대체로 그 형상이 도 3에 도시되어 있다. 상기 층은 통상적으로 이동 경로 및/또는 또한 속도 프로파일을 변경시키는 것에 의하여 OPG에서 상이한 사전 결정, 사전 설정된 프로그램을 선택하는 것에 의하여 조정될 수 있다. 상이한 프로그램은 환자를 일치시키거나(다시, 예를 들면 아동 또는 성인인지) 또는 단지 전체 프로파일의 일부를 영상화하도록(즉, 정면 치아, 좌측/우측 등) 프로파일의 일반적인 파라미터를 변경한다. 그러나, 새로운 파노라마 층이, 취해질 필요가 있는 새로운 노출을 취할 필요가 있는 경우에, 이는 환자에 대한 추가의 방사선 방사를 의미한다.
엑스레이 발생기 영상 장치의 이러한 이동은 전형적으로 영상 장치 표면 법선이 관심 층에 직각이 되도록 동기화된다. 이러한 방식에서, 형성된 영상은 가능한 적게 왜곡된다. 이러한 접근의 결점은 이동 궤적이 아주 복잡하다는 것이다. 이러한 운동을 달성하도록, 제어 전자 기기 및 알고리즘이 복잡하여 가격이 비싼 다중 모터들이 요구된다(즉, 자유도). 방사선 방사 방향이 의도적으로 표면 법선에 직각이 아닌 일부 영상 형식이 있지만, 동일한 결함 및 결점을 가진다.
부가적으로, 오늘날 치과용 파노라마 영상화의 의료적 적용에서 대부분의 엄격한 이슈들중 하나는 환자(대상물)가 스캔의 전체 기간(전형적으로 5 내지 30초) 동안 필수적으로 움직이지 않고 있어야 하거나 또는 그렇게 할 수 없다는 것이다. 심지어 필요한 층의 일부가 재구성의 흐릿하거나 또는 초점으로부터 벗어난 것도 환자의 작은 불일치일 정도이다.
도 4를 참조하면, 파노라마 영상에 부가하여, 치과 의사는 환자의 턱의 횡단 슬라이스 영상을 생성하는 것을 원한다. 횡 영상에서, 관심 층은 파노라마 층에 직각이다.
존재하는 상업적으로 이용 가능한, 구강외 영상 해상도(예를 들어 파노라마 및 횡 영상을 포함하는)는 슬롯 형상(즉, --폭"n"에 의해 분할되는 길이"m"-- m/n = 5이상의 외관비를 구비한) 시간지연 통합 CCD 센서(다중 프레임을 만들지 않는) 또는 m/n이 실질적으로 1과 같은 컴퓨터 단층 엑스레이 촬영 시스템 후부를 구비한 대영역 2D 검출기(그러나 다중 프레임을 만드는)들에 근거한다. 대영역 2D 검출기들은 대부분 TFT 평판이고, m/n
Figure 112009038095985-pat00001
1의 외관비(대략 1에 가까운) 때문에 특히 비싸다.
신틸레이터와 결합된 CCD를 사용하는 슬롯 형상의 검출기들은 관심 층의 영상을 형성하도록 시간지연 통합(TDI) 원리를 응용한다. 시간지연 통합은 CCD의 면을 교차하는 대상물 영상의 이동과 픽셀에서 포착된 영상신호의 변위를 동기화하는 방법이다. 이러한 것은 보다 많은 신호의 통합, 감도 증가, 소음 감소 및 영상 번 짐(blur)의 감소를 허용한다. 이러한 방법에 따라서, 통합된 전하들이 이동 방향으로 검출기 로직 (CCD) 내측에서 시간이 재어진다. 그러므로, 주어진 통합기간(t i )에서, 대상물 체적(v)에 대한 전하는 픽셀(p n )에 통합된다. 대상물은 관심 평면이 정확하게 픽셀의 폭을 이동되도록(확대 인자를 고려하여) 이동된다. 통합 기간 후에, 전하들은 체적(v)의 영상이 픽셀(p n -i )에 투영되면, 픽셀(p n )로부터의 전하가 픽셀(p n -i )로 운반되는 방식으로 운반된다. 전하를 운반하는 것에 이웃하지 않는 그 열에서의 최종 픽셀값은 판독되고 최종 영상으로 저장된다. 이러한 방식에서, 영상 픽셀의 분명한 통합 시간은 픽셀에서의 영상 장치의 폭에 의해 승산된 통합 기간이다.
TDI 원리로, 전하의 시간 측정은 통합 기간에서 능동적인 영상 장치에서의 관심 층의 분명한 속도가 정확하게 픽셀의 폭이어야만 되도록 동기화되어야 한다. 속도가 일치되지 않으면, 영상은 흐릿하게 나타나게 된다. 2D 평판 영상은 TDI 모드에서 동작하는 영상 장치를 사용하여 단일 스캔으로부터 형성된다. 다중 파노라마 층들, 횡단 슬라이스 또는 3D 영상은 단지 단일 투영이 보존되기(save) 때문에 가능하지 않다.
치과용 콘빔 컴퓨터 단층 엑스레이 촬영 시스템(3-D 영상)에서, 다중의 비 TDI 노출들이 m이 실질적으로 n과 같은(즉 20% 이내) 2D 영역 검출기로 취해진다. 상기 이동은 노출 및 엑스레이 소스가 단지 이러한 정지 기간 동안 활동하기 전에 정지된다. 상기 이동은 노출 후에 연속된다. 이러한 방식에서, 상기 이동은 동기화 될 필요는 없다. 이러한 시스템은 환자에 투여되는 보다 높은 투여량과 또한 보다 긴 검사시간을 요구한다. 최종 영상은 개별적인 노출 또는 투영으로부터 구성되는 용적의(3D) 데이터 세트로부터 계산된 층으로서 형성된다. 이러한 방법의 명백한 이점은 전체적인 3D 용적의 데이터 세트가 처치 후에 이용 가능하다는 것이다. 그러나, 현재의 해결 수단으로, 3D 데이터로부터 계산된 파노라마 층의 해상도는 전용 파노라마 영상 시스템(OPG)과 비교하여 낮다. 또한, 투여 레벨은 훨씬 높고, 아마도 크고 비싼 평면 TFT 패널, 비싼 영상 인텐시파이어의 사용 때문에 또는 치과 OEM 시장에서 가격 프리미엄에서의 이러한 "발전된" 시스템 때문에 이러한 이용 가능한 시스템의 비용은 아마도 200,000 내지 400,000달러의 범위에서 언급될 것이다.
그 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는, "2차원 슬롯 엑스레이 뼈 농도 측정법, 방사선 사진술 및 단층 엑스레이 촬영법"이라는 명칭의 미국특허 제6,496,557호는 다중의 층들이 소위 변위 및 부가 알고리즘에 의해 형성되는 공정을 개시한다. 기술된 공정은 영상 장치의 운동이 선형이거나 또는 엑스레이 소스의 초점 주위에서의 회전 부품을 포함하는 시스템을 포함한다. 불행하게, 이러한 시스템은 관심 층이 인간의 턱 주위에서 진행하거나 또는 교차하는 치과용 엑스레이 영상 분야에서 사용될 수 없다. 비록 이러한 접근이 뼈 농도 측정 및 일부 다른 적용에서 유용할지라도, 선형 운동 또는 초점 주위에서 선형 운동이면, 엑스레이가 본질적으로 관심 층을 교차하지 않고 평행하게 진행한다는 사실로 인하여 치과용 파노라마 또는 횡단 영상화에 적용하는 것은 특히 불가능하다. 두 번째로, 미국특허 제 6,496,557호에 개시된 공정은 그 시도가 치과용 영상화의 분야에서 적용하도록 만들어졌다면 또 다른 심각한 제한을 가지게 된다. 그 제한은 파노라마 영상화에서 가장 심각한 문제이고, 환자의 불일치로 인하여 또는 환자의 이동으로 인하여 부분적으로 흐릿한 영상이 따른다. 세 번째로, 미국특허 제6,496,557호는 파노라마뿐만 아니라 횡단 영상화를 동시에 실시할 수 있는 시스템 또는 처치의 필요성을 제공하지 못하였다. 특히, 이 특허는 치과용 영상 환경에서 작업 가능한 시스템을 개시하지 못하였다.
그 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는, "치과용 파노라마 엑스레이 영상화 장치"라는 명칭의 미국특허 제5,784,429호는 엑스레이 조사 방향을 따라서 사전 결정된 간격으로 배열되는 다수의 단층 엑스레이 촬영 평면에 대응하는 다수의 단층 엑스레이 영상을 사용하여 다중 층들이 계산되는 시스템을 개시한다. 컨볼루션(convolution) 공정 또는 프리퀀시(frequency) 공정은 특정 단층 엑스레이 영상으로부터 흐릿함을 제거하도록 단층 엑스레이 영상들 중 적어도 하나에서의 영상 정보를 사용하여 특정 단층 엑스레이 영상에서 관리된다. 이 특허는 영상 인텐시파이어, CCD 또는 그 조합을 사용하여 상이한 층을 제공하는 수단을 개시한다.
참조에 의해 본원에 통합되는 "방사선 영상 시스템 및 스캔 장치"라는 명칭의 WO02052505A호는 치과용 엑스레이 셋업을 사용하여 치과용 파노라마 영상을 포함하는 몇 개의 적용물에서 단층 엑스레이 영상을 생성하기 위한 프레임 모드 CdTe-CMOS 검출기들의 사용을 개시한다. WO02052505A호에서, 스파르티오티스 등은 검출기가 판독 속도 또는 프레임 속도가 절반의 픽셀 크기 미만 또는 바람직하게 판독 사이클당 적게 이동하는 것을 허용하도록 충분히 높아야만 하는 것을 개시한다. 그러나, 시스템이 하나의 방식으로 실시되면, 컴퓨터로의 또는 실시간으로 어울리지 않게 큰 양의 데이터의 전달 필요성과 같은 심각한 문제가 발생할 수 있다. 스파르티오티스 등은 노출 동안 실시간으로 영상을 재구성하고 디스플레이하도록 데이터의 관리에 대해서는 아무런 언급이 없다. 또한 스파르티오티스 등은 치과용 방사선 기술이 직면한 가장 심각한 문제들중 하나, 환자의 불일치로 인한 부분적인 영상 흐릿함에 대한 것들에 관해서는 아무런 언급이 없다. 이러한 경우에, 영상의 부분, 즉 파노라마인 관심 층은 흐릿하게 되는 한편, 또 다른 부분은 초점이 맞추어져 있다. 스파르티오티스 등은 단지 검출기가 절반의 픽셀 보다 적게 이동되는 경우에 프레임 속도가 프레임들을 모으도록 매우 높을 필요가 있다는 것을 개시한다. 불행하게, 이러한 경우에, 노출동안 만들어진 데이터 양은 불필요하게 높은 한편, 동시에, 유익한 자료 성취는 얻어지지 않는다.
부가적으로, 스파르티오티스 등은 성취 이점을 얻고 흐릿함을 보정하거나 또는 횡적 영상 슬라이스 또는 단층 합성의(tomosynthentic) 3D 영상들조차 만들도록 데이터를 조합하는 수단은 제안하지 않았다.
예를 들어 횡단 슬라이스 또는 3D 재구성된 영상을 수행할 수 있지만 대부분 훨씬 긴 엑스레이 스캔 시간 및 불연속적인 스캔(즉 단계적인 스캔)을 요구하는 장치들이 존재한다. 긴 노출은 통상적으로 사용되는 디지털 영상 장치들이 감도가 결여되고 전형적으로 단지 3개의 들어오는 엑스레이로부터 하나만을 포착할 수 있기 때문에 필요하다. 또한, 불연속적인 단계적인 스캔은 현재의 직사각형 또는 정사각 형 평판 TFT 어레이들의 느린 반응 및 느린 판독 때문에 종래 기술에서 필요로 하였다. 보다 높은 투여량 및 보다 긴 단계적 스캔은 환자에 대해 보다 높은 위험성 및 불편함을 만든다.
그러므로, 필요한 것은 환자가 받는 방사선 투여량을 제한하지만 데이터 출력을 최대화하는 시스템이다. 필요한 것은 연속적이고 고속의 실시간 엑스레이 스캔을 허용하는 시스템이다. 필요한 것은 파노라마인 관심 층을 재구성할 뿐만 아니라 흐릿한 영상을 보정하여 횡적인 영상 슬라이스 및 3D 영상을 만들도록 단일 노출로부터의 데이터를 조합하는 시스템 및 방법이다. 또한, 필요한 것은 종래 기술의 제한 및 결점을 최소화하여 이러한 결점 및 결함을 완화시키거나 또는 완전히 제거하는 시스템이다.
본 발명의 목적은 고속의 엑스레이 영상 장치에 의해 만들어진 프레임 스트림(stream)으로부터 사전 결정된 치과용 파노라마 영상 층들, 상이한 층들의 치과용 파노라마 엑스레이 영상들, 치과용 횡단 엑스레이 영상들 및 치과용 엑스레이 영상들을 선택적으로 만드는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템은 엑스레이를 발생시켜 영상화될 대상물에 이러한 엑스레이를 노출시키는데 적합한 엑스레이 소스; 고속 메모리; 상기 고속 메모리의 입력장치와 연결되는 출력장치를 가지며, 프레임 모드 엑스레이 영상 장치의 출력장치로부터 상기 고속 메모리의 입력장치까지 적어도 노출의 일부분 동안 일련의 연속적인 중복 방사상 프레임을 출력하기 적합한 프레임 모드 엑스레이 영상 장치; 및 노출기간 동안 연속적인 방사상 프레임 사이의 중복을 제공하기 위한 움직임 방향으로 상기 영상 장치를 움직이기 적합하며, 상기 엑스레이 소스 및 영상 장치의 움직임을 적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이에 위치되는 적어도 하나의 회전축에 대하여 조절하는 머니퓰레이터를 포함하며; 상기 고속 메모리는 하나의 액세스 및 상기 엑스레이 영상 장치의 판독 속도와 비교 가능한 저장속도를 가지며, 각각 선택적으로 액세스 가능하도록 제조되는 프레임을 실질적으로 저장하고 유지하며, 상기 메모리는 실질적으로 임의의 순서로 정보를 저장하고 액세스하며, 모든 저장 위치들이 실질적으로 동일하게 액세스 가능하며, 실질적으로 실시간으로 연속적인 프레임의 검색 및 디스플레이를 허용하는 방식으로 실질적으로 노출과 동시에 다중 프레임을 저장하는데 충분한 속도를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템은 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출시키는 엑스레이 소스; 노출의 적어도 일부동안 다중 연속적인 프레임을 출력하기 위해 설정되는 엑스레이 영상 장치; 적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스의 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이에 위치되는 적어도 하나의 회전축; 및 i) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스; 및 ii)치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성 중 적어도 어느 하나의 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상을 선택적으로 구성하도록 다중 프레임을 포함하는 단일 노출의 데이터를 취하기 위한 처리 유닛을 포함하며; 상기 엑스레이 영상 장치는 긴 치수(m)와 짧은 치수(n)를 구비하여 능동 영역을 가지며 m/n>1.5인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템은 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출하기 위해 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 소스; 노출의 적어도 일부분 동안 다중 프레임을 만드는데 적합한 엑스레이 영상 장치; 적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이의 어느 곳에 위치되는 적어도 하나의 회전축; 파노라마 영상의 일부분에서 사전 결정된 파노라마 영상의 유사한 부분에 대응하는 초점 깊이와 상이한 초점 깊이로 대상물의 층의 파노라마 영상을 구성하도록 상기 다중 프레임의 입력을 취하기 위해 설정되며, 선택된 관심 영역에서 최대 초점을 얻기 위해 프레임의 자동 서브 픽셀 변위가 설정된 처리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템은 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출하기 위해 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 소스; 노출의 적어도 일부분 동안 다중 프레임을 만드는데 적합한 엑스레이 영상 장치; 적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이의 어느 곳에 위치되는 적어도 하나의 회전축; 각각의 파노라마 영상에서 상이한 초점 깊이로 대상물의 다른 층의 다중 파노라마 영상을 구성하도록 제조된 다중 프레임의 입력을 취하기 위해 설정되며, 다중 파노라마 영상들로부터 대응하는 인체 횡단 슬라이스를 참조하여 수직 픽셀 열들을 조합하는 것에 의하여 횡단 영상을 더 형성하는 다중 프레임을 사용하기 위해 더 설정된 처리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 파노라마 영상 형성 방법은 엑스레이에 영상화될 대상물을 노출하는 단계; 노출의 적어도 일부분 동안 연속 프레임 사이에서 다중 영상 프레임을 제조하는데 적합한 엑스레이 영상 장치를 연속적으로 움직이는 단계; 및 사전 결정된 파노라마 영상의 유사한 부분에 대응하는 초점 깊이와 오직 부분적으로 상이한 초점 깊이로 대상물의 파노라마 영상 층의 파노라마 영상을 구성하도록 상기 다중 프레임을 사용하는 단계를 포함하며, 각각의 다중 프레임의 움직임은 바로 앞 선 프레임으로부터 적어도 1/2 픽셀이며, 연속적인 프레임 사이의 움직임 동안 상기 영상 장치는 적어도 노출의 일부분 동안 다중 중복 프레임을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템은 노출 주기 동안 엑스레이를 발생시키고 영상화될 대상물을 받기 위해 엑스레이 소스 및 엑스레이 영상 장치 사이에 배치된 대상물 위치에 엑스레이를 비추는데 적합한 엑스레이 소스; 노출 주기 동안 엑스레이를 받고, 적어도 노출 주기의 일부분 동안 메모리에 유지되며, 영상화될 대상물의 관심 영역의 단층 촬영 이미지를 발생시키는데 사용되는 다중 정정 영상 프레임을 제공하는데 적합한 엑스레이 영상 장치; 및 횡단 슬라이스 이미지를 얻기 위해 흐릿한 횡단하는 슬라이스를 형성하고, 상기 횡단하는 슬라이스를 기능으로 보정(deconvoluting)하고, 상기 보정된 횡단하는 슬라이스를 합계하여, 다중 프레임으로부터 횡단 단층 촬영 이미지를 구성하는데 다중 프레임을 사용하기 위해 설정되는, 횡단 영상 슬라이스(224)를 생성하기 위한 수단을 포함하며; 상기 엑스레이 소스, 엑스레이 영상 장치 및 대상물 위치 중 적어도 하나는 다른 것과 상관되게 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는, 단일 노출로부터의 데이터에서의 시스템(10)의 기능은 다중 노출로부터 환자에게 해를 입히지 않으며, 첫 번째로 치과용 방사선학에서 위험없는 노출을 고려한다. 이러한 시스템(10)은 특유의 이점을 가지며, 치과용 방사선학의 분야에서 난관 타개를 제공한다.
또 다른 이점에 있어서, 치과 의사는 단일 시스템(10) 및 단일 노출로, 시스템들이 환자 진단 및 치료에서 다중의 비용 및 다중의 위험에 이르게 하지 않는, 이전에 적어도 2개를 요구하였던 검사를 행하는 것을 가능하게 한다. 검사는 단지 하나의 노출을 취할 필요가 있는 환자에 대해 보다 안전하고 저렴하게 된다.
또 다른 이점에서, 시스템(10)은 규칙적인 치과용 파노라마 노출에서 사용되는 방사선 투여량보다 훨씬 적게 방사선 방사를 적용하고, 연속적인 운동으로 작업하는 엑스레이 스캔 기구를 채택하여야 한다.
또 다른 이점에 있어서, 연속적인 운동은 스캐닝의 속도가 스캔 동안 내내 v > 0(0보다 크다)이라는 것을 의미한다. 속도는 일정할 필요는 없다.
또 다른 이점에 있어서, CdTe 또는 CdZnTe 기반 디지털 영상 장치들은 우수한 감도 및 치과용 에너지(즉 10㎸ 내지 90㎸ 엑스레이 튜브 부하)에서의 들어오는 엑스레이의 95%의 흡수성을 가진다.
또 다른 이점에 있어서, 불연속적인 단계적 스캔에 대한 필요성이 제거되므로, 환자에 대한 보다 높은 위험 및 불편함을 만드는 방사선 투여량을 감소시키고 보다 긴 단계적 스캔을 제거한다. 그러므로, 연속의 고속 엑스레이 스캔이 가능하고, 실제로 통상의 엑스레이 유닛과 다른 특별화된 치과용 장비를 분리할 필요성이 없다.
또 다른 이점에 있어서, 파노라마 관심 층을 제구성할 뿐만 아니라 흐릿한 영상의 부분을 보정하고 횡단 영상 슬라이스 및 3D 영상을 만들 수 있도록 단일 노출로부터 데이터를 조합하는 시스템(10) 및 방법이 제공된다.
또 다른 이점에 있어서, 본 발명의 시스템(10) 및 방법은 고속의 엑스레이 디지털 영상 장치로부터 다양한 포맷의 파노라마 영상들을 만든다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따라서, 치과용 엑스레이 영상 시스템(10)은 치과 진단 및 치료에서 사용하기 위한 파노라마 영상(12)을 만든다. 시스템(10)은 단일 노출로부터 발생된 데이터를 사용하여 선택적으로 다음의 것들 중 적어도 2개를 만든다: 1) 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상, 2) 사전 결정되지 않은 치과용 파노라마 층 영상들 중 적어도 일부, 3) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스, 4) 모두가 단일 노출로부터의 영상 데이터로부터의, 치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성.
시스템(10)은 바람직하게 1.5 이상의 m/n 비를 구비한 그 "능동 영역"에서 긴 "m" 대 짧은 "n"의 외관비를 가지는 검출기를 채택한다. "능동 영역"은 엑스레이 다발을 검출하는데 민감한 엑스레이 영상 장치의 부분이다. 이러한 것은 이러한 검출기가 완전한 정사각형 영역의 검출기보다 경제적이고 실제적이기 때문에 유익하다. 비록 디지털 검출기 가격이 떨어졌을지라도, 충분한 해상도를 가지는 풀 필드(full field) 디지털 영상 장치가 여전히 슬롯 형상의 영상 장치보다 훨씬 비싸다. 본 발명은 판독 보완 금속산화물 반도체(CMOS) 특정 용도용 집적 회로(ASIC)에 범프 결합된, CdTe(카드뮴 텔루르 화합물) 또는 CdZnTe(카드뮴 아연 텔루르 화합물) 기반 검출기인 디지털 영상 장치를 사용한다. CMOS에 범프 결합된, CdTe 또는 CdZnTe는 이것의 높은 농도 및 흡수 효율, 판독 속도 및 해상도로 인하여 적절하게 고속인 엑스레이 영상 장치로서 본 발명의 양도인에 의해 도입되었다.
본 발명에 따른 치과용 엑스레이 영상 시스템(10)은 엑스레이 소스(16); 충분한 프레임 속도로 프레임 모드를 출력할 수 있는 디지털 영상 장치(14); 엑스레이 소스의 초점과 다른 위치에 위치된 적어도 하나의 회전축을 가지는 기계적 머니퓰레이터(20), 및 단일 노출로부터 저장된 프레임(40)의 동일한 세트로부터 적어도 2개의 최종 영상들을 재구성하기 위한 수단(도 8a-8f)을 포함한다.
디지털 영상 장치는 530m (긴) 및 510n (짧은)의 능동 영역 치수를 가지며, m/n > 1.5이고, 그러므로, 이것은 슬롯 형상을 가지며, 50fps(초당 프레임) 또는 바람직하게 100fps, 더욱 바람직하게 300fps를 판독할 수 있다. m/n > 1.5의 기하학적 체계는 이러한 장치의 가격이 내리는 것을 돕고, 그 가격은 풀 필드 능동 영역 영상 장치보다 훨씬 저렴하게 될 수 있다. 이러한 것은 영상 장치가 CdTe-CMOS 560 또는 CdZnTe-CMOS 영상 장치인 경우에 특히 그러하다.
또한, 엑스레이 소스 아암(arm)(20) 및 디지털 영상 장치(14)는 스캔의 유용한 부분, 즉 엑스레이가 실질적으로 전체 턱(19)을 영상화하도록 필요한 것으로서 엑스레이 소스(16)로부터 발산되는 엑스레이의 부분의 기간 동안 연속적인 스캔 움직임(항상 필요한 것은 아니다)으로 이동한다. 상기 스캔 기간 및 발산된 엑스레이 양은 규칙적인 치과용 파노라마 엑스레이 스캔에서 요구되는 방사선 투여량과 비교 가능하다.
최종영상은 사전 결정된 파노라마 층 영상(99), 다른 파노라마 층 영상(또는 적어도 그 일부(98)), 횡단 슬라이스 영상 또는 3D 영상의 그룹으로부터 선택될 수 있다.
RAM, 하드 드라이브 또는 드라이브 어레이와 같은 실시간 저장 시스템(10)은 노출 동안 포획된 모든 프레임(40)들을 저장할 수 있다. 전형적인 컴퓨터 CPU 등일 수 있는 디지털 처리 유닛은 동작 배열로 상호 접속된 재구성 알고리즘을 실행할 수 있다. 시스템(10)은 고속 엑스레이 디지털 영상 장치에 의해 만들어진 프레임 스트림(stream)으로부터 치과용 파노라마 엑스레이 영상 또는 그 일부, 치과용 횡단 엑스레이 영상 및 치과용 단층 합성의 3D 영상을 선택적으로 만든다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 여기서 설명된 본 발명은 고속 엑스레이 디지털 영상 장치에 의해 만들어진 프레임 스트림으로부터 치과용 파노라마 엑스레이 영상 또는 그 일부, 치과용 횡단 엑스레이 영상 및 치과용 단층 합성의 3D 영상(이후에 치과용 엑스레이 영상(12))을 선택적으로 만드는 시스템(10)이다. 시스템(10)의 주요 구성 요소는 엑스레이 소스(16), 영상 장치(14), 기계적 머니퓰레이터(20) 및 컴퓨터 시스템(22), 정렬 평가기(estimator)(24), 재구성 알고리즘(도 8a-8f), 실시간으로 모든 데이터를 효과적으로 임시로 저장할 수 있는 저장 시스템(30), 및 퍼스널 컴퓨터(22)와 같은 데이터 처리 유닛을 포함한다. 엑스레이 소스(16)는 엑스레이 발생기 또는 방사성 핵종(radionuclide)과 같은 엑스레이 소스이다.
영상 장치(14)는 충분히 빠른 프레임 속도로 프레임 모드를 출력할 수 있는 디지털 영상 장치이다. 본 발명에 따라서, 영상 장치(14)는 본 발명의 양도인에 의해 실행되었던 도 6a에서 사진으로 도시된 형태의 것이다. 영상 장치의 슬롯 형상의 능동 영역(520)은 6개의 CdTe-CMOS 또는 CdZnTe-CMOS 하이브리드들을 포함한다. 하이브리드는 CdTe 검출기 기판과 판독 CMOS 사이의 "샌드위치"이다. 도 6b를 참조하여, 이러한 CdTe-CMOS 하이브리드가 개략적으로 도시되어 있다. 기판(620)은 극한 감도로 엑스레이를 흡수하여 이를 전자 신호로 직접 변환시키는 CdTe 또는 CdZnTe일 수 있다. 판독 CMOS(630)은 본 발명의 양도인에 속하는 미국특허 제6,933,505호에 따라서 저온 무납성 땜납 범프(610)의 수단에 의하여 기판(620)에 통합된다. 개별적인 하이브리드들은 패드들에 대응하는 마더 보드 상으로 패드(640)들의 와이어 결합의 수단에 의하여 마더 보드(560)에 전기적으로 연결된다. 마더 보드 밑에, 마더 보드를 제어하여 커넥터(550)를 통하여 판독되는 디지털 화상 신호를 만들기 위한 판독 또는 인터페이스 보드(570)가 위치된다. 커넥터(550)는 상업적으로 이용 가능한 판독 프로토콜인 카메라 링크형 프로토콜의 것일 수 있다. 그러나, 판독은 USB 2.0, 파이어와이어(firewire) 또는 기가비트 에더넷(Ethernet)과 같은 다양한 다른 판독 프로토콜을 통하여 일어날 수 있다. 인터페이스보드는 또한 보드들에 대한 필요한 공급 전압뿐만 아니라 CdTe 검출기들에 대한 고전압(HV) 모두를 제공하는 전력 공급 커넥터(540)를 포함한다. 본 발명에 따른 프레임 모드 영상 장치는 종종 및 사전 결정된 시간 간격으로 모든 픽셀 값을 연속적으로 또는 불규칙적인 액세스로 출력하는 수단에 의하여 독자적인 영상 프레임(40)을 만든다. 예를 들어 도 6a에 도시된 형태의 장치는 1500 픽셀 × 64 픽셀의 어레이로 만들어진 능동 영역을 가진다. 능동 영역은 6개의 하이브리드로 만들어지고, 조합된 능동 영역은 m과 n의 2개의 주요 치수를 가지는 능동 슬롯(520)을 제공하며, 여기에서 m은 긴 치수(530)이고 n은 짧은 치수이다. m/n》 1일 수 있다. 바람직하게, m/n > 1.5이고, 보다 바람직하게 m/n > 5 이상 또는 10이다. 도 6a에 도시된 바람직한 실시예에서, 비 m/n은 23.4이다. 그 이유는 능동 영역이 클수록 검출기가 비싸기 때문이다. 평판 TFT 어레이들에 대해, m/n = 1 또는 1에 가까운 영상 장치의 가격은 20,000달러 또는 심지어 30,000달러이다. 그러나, 본 명세서에 기술된 형태의 영상 장치에 대해서는, 규칙적인 파노라마 장비의 기능성 뿐만 아니라 적어도 부분적으로 매우 비싼 횡단 슬라이스 및 3D 재구성 치과용 장비의 기능성을 수행할 수 있는 것이다. 그러므로,"프레임"의 개념을 상기하여, 프레임(40)이 픽셀 값(55)의 2차원 공간 표현이며, 각 픽셀 값은 영상 장치에서 인체 픽셀(53)로부터의 출력에 대응하거나, 또는 일부의 경우에 각 픽셀 값은 영상 장치 픽셀 값(53)으로부터의 출력 값들의 조합에 대응한다. 프레임 픽셀 값(55)들로의 영상 장치 픽셀 값(53)의 변이는 영상 장치 내측에 또는 외부적으로, 예를 들어 컴퓨터(22) 내측에서 발생한다. 본 명세서에 개시된 형태의 영상 장치는 엑스레이 스캔 동안 매우 높은 감도로 많은 개별적인 프레임(40)들을 만들 수 있다. 규칙적인 CCD 기반 파노라마 검사에서, CCD는 이 분야에서 유명한 시간 지연 통합 모드(TDI)에서 작업한다. CCD 영상 장치로부터의 출력은 도 5a에 개략적으로 도시된 바와 같은 영상 라인(110)이다. 스캔 기간 동안, CCD는 영상 라인(110)을 출력하고, 스캔 말기에, 단지 하나의 파노라마 영상 층(12)이 파노라마 유닛의 기계적인 기하학적 형태, 환자의 속도 프로파일 및 위치 선정에 따라서 사전 결정된 층에 대응하여 재구성된다. 이와 비교하여, 도 6a 및 도 6b에 도시된 형태의 영상 장치는 충분한 속도 및 속도에 일치하는 감도로, 프레임 출력 모드로 동작할 수 있다. 본 발명에 의해 수행되는 영상 장치는 엑스레이 소스의 기계적인 스캐닝 속도에 따라서 50fps 내지 300fps의 프레임 속도로 동작한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 엑스레이 스캔 동안, 영상 장치로부터의 출력은 라인이기 보다는 프레임(40)들이며, 이러한 프레임(40)들은 스캔 동안 중첩하고, 하나가 아니라 몇 개의 치과용 파노라마 층들, 또는 층들의 부분의 재구성, 치아의 횡단 슬라이스 및 심지어 3D 단층 합성 영상 재구성에 요구되는 필수 데이터 용장도(redundancy)를 제공한다. 도 6a의 영상 장치는 또한 가공되지 않은 독자적인 픽셀 값들을 제공할 수 있으며, 프레임(40)들은 픽셀 값들을 프레임들로 재배열하는 것에 의하여 퍼스널 컴퓨터에서 재구성된다.
기계적 머니퓰레이터(20)는 엑스레이 소스의 초점(36)과 다른 위치에 위치된다. 정렬 평가기(24)는 궤적의 복잡도에 의존하여 1D, 2D, 3D에 있는 카메라 위치를 검출한다. 파노라마 재구성 공정(26)은 저장된 프레임(40)으로부터 최종 영상(12)들을 재구성하도록 알고리즘을 사용한다. 저장 시스템(30)은, 프레임 손실을 피하기 위하여 실시간으로 프레임(40)을 저장할 수 있으며, 그러므로 본질적으로 10MB/초 또는 그보다 빨리 저장된 데이터를 전송하므로 노출동안 포착된 모든 프레임(40)들을 저장할 수 있는 한편 이러한 데이터를 실시간 검색을 허용하는 RAM(42), 또는 매우 고속의 하드 드라이브(44) 또는 드라이브 어레이(46)와 같은 실시간 저장 시스템이다. 바람직한 실시예에서, 50MB/초의 검색 속도를 가지는 RAM(42)은 예를 들어 킹스턴 400㎒ 2GB DDR(모델 번호 KHX3200AK2/2G)이다. 이러한 저장 수단은 컴퓨터에 위치될 수 있거나 또는 영상 장치에 또는 일부 다른 위치에 위치된다. 여기에서 실시간으로 저장하는 프레임(40)은 수초 미만의 시간 지연을 의미하며, 바람직하게 수밀리초 및 심지어 수 마이크로초의 시간 지연을 의미한다. 처리 유닛은 재구성 알고리즘(26)을 실행할 수 있는 퍼스널 컴퓨터(22), 마이크로 컨트롤러, FPGA 또는 DSP(도시되지 않음)와 같은 디지털 처리 유닛이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명은 단일 노출의 프레임(40)으로부터 다중 치과용 엑스레이 영상들의 형성을 허용하도록 재구성 알고리즘(26)과 결합되는 고속 엑스레이 영상 장치(14)이다. 본 명세서에서 단일 노출은 연속적인 측정을 지칭하고, 연속적인 측정에서, 전체 관심 층(52, 관심 층은 전체 치과 영역의 일부일 수 있다)이 1회 이상 방사선 방사에 노출되지만, 2개의 연속적으로 방사선 방사된 프레임(40) 사이의 분명한 이동이 픽셀(53)의 절반 크기보다 결코 작지 않고, 바람직하게 픽셀의 크기보다 작게 유지한다. 이러한 것은 연속적인 프레임(40)들 사이에 넓은 중첩(56)이 따르지만, 실시간으로 이용될 수 없는 거대한 데이터 세트를 생성하는 지출에서는 아니다. 이러한 것은 특히 사용자(치과 의사)가 유효 실시간 및 노출동안 영상(12)을 보는 것을 기대하는 치과 영상에서 중요하다.
본 명세서에서 사용된"유효 실시간"은 영상(12)이 노출 종료 후 10초 미만, 바람직하게 5초 미만에 디스플레이되는 것을 의미하고, 선택적으로 영상은 노출 동안 유효하게 동시에 디스플레이된다. 이러한 것을 달성하기 위하여, 연속적인 프레임(40)들 사이의 프레임 속도 또는 시간 간격은 적어도 픽셀 절반 크기까지 인체 픽셀(53)이 이동하는 것을 허용하는데 필요한 것보다 짧지 않고 검출기 픽셀들이 픽셀 크기보다 적게 이동하도록 충분히 짧아야 한다. 본 발명의 양도인은 그 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는 WO2004055550, EP1520300에 개시된 바와 같은 CdTe-CMOS 또는 CdZnTe-CMOS을 기반으로, 상기의 품질을 가진 다중 프레임 데이터를 만들 수 있는 도 6a 및 도 6b를 참조하여 기술된 것과 같은 영상 장치들을 개발하였다.
본 발명의 시스템(10)은 엑스레이 소스와 영상 장치 사이에(그러나, 소스(16)로부터 영상 장치(14)로의 엑스레이(35)의 용적을 반드시 교차하는 것은 아니다) 위치된 축(34) 주위에서 (적어도) 회전한다.
아울러, CdTe-CMOS 또는 CdZnTe-CMOS 영상 장치(14)에 의해 발생된 프레임(40)들은 충분히 큰 RAM(42)에 임시로 실시간으로 저장되어, 층(52)의 치과용 파노라마 영상(12)의 실시간 처리 및 디스플레이를 허용한다. 이러한 파노라마 영상(12)으로의 프레임(40)의 처리는 공간적(즉 픽셀) 영역 계산을 포함한다.
통상적인 TDI형 장치(도시되지 않음)와 개시된 장치(10) 사이의 차이는 도 5b 및 도 7에 도시된다. 통상적인 TDI형 장치는 단지 단일층(12)만을 기록하지만, 개시된 장치(10)는 다중 층(파노라마 및 횡 모두)과 제한된 단층 합성의 3D 구조를 계산하도록 사용될 수 있는 다중의 중첩 프레임(40)을 기록한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 영상 장치(14) 자체는 슬롯 형상(다른 가장자리(510)보다 훨씬 긴 하나의 가장자리(530)를 가지는)인 구경(520, aperture)을 가진다.
영상 장치(14)와 엑스레이 발생기(16)는 환자의 머리 주위에서 회전하지만, 그 각도 범위는 CT 시스템(도시되지 않음)과 비교하여 완전한 원보다 적을 수 있다. 영상 장치(14)의 위치는 최종 파노라마 영상(12)에 있는 현재의 프레임(40)의 위치를 나타내는 1차원 위치 카운터로서 기록되거나, 또는 정위(orientation)를 포함하는 완전한 3D 위치를 기록할 수 있다.
시스템(10)은 시간의 함수로서 영상 장치(14)의 위치를 기록하고, 그러므로, 저장된 개개의 프레임(40)으로부터 완전한 치과용 영상(12)을 재구성하는 것이 가능하다.
도 1을 다시 참조하면, 가장 간단한 재구성은 치과용 파노라마 엑스레이 영상(12)을 만드는 것이다. 이 경우에, 현재의 프레임(40)의 위치는 최종 영상(12)에 있는 좌표(74)로서 기록된다. 이러한 좌표(74)는 최종 영상을 재구성하는데 사용되는 재구성 알고리즘(26)으로서 상기된 변위 및 부가 알고리즘에서 요구되는 변위(76)를 계산하도록 사용된다.
도 8b를 참조하면, 서브 픽셀 변위는 적절한 가중(weighting) 인자(96,100)들에 의하여 승산된 최종 영상(12)에 있는 2개의 위치에 프레임(40)에 있는 픽셀들을 부가하는 것에 의하여 달성된다. 목표 위치(86)가 x(비정수 또는 정수)이고 위치가 양의 방향으로 증가하면, 픽셀 값(55)은 플로어(x) 및 천장(x)을 위치시키도록 부가되고, 여기에서 플로어(x)는 x보다 작은 가장 큰 정수를 지칭하며, 천장(x)은 그 x보다 큰 가장 작은 정수를 지칭한다. 웨이트 인자(96,100)는 단일 프레임(40)으로의 포괄적이며, 개개의 픽셀들 사이에 있는 임의의 시간 지연을 보상하도록 픽셀로부터 픽셀로의 변할 수 있다.
이러한 것은 수평 방향으로 프레임(40과 최종 영상(12)을 선형으로 내삽 보간하고, 정수량까지 수평 방향으로 프레임 픽셀을 변위시키고, 프레임(40)과 최종 영상을 본래의 크기로 다운 샘플링하는(down-sampling)하는 것과 수학적으로 동치이다. 서브 픽셀 변위는 또한 예를 들어 바이- 리니어(bi-linear), 바이-큐빅 또는 스플라인 내삽 보간과 함께 임의의 다른 내삽 보간을 사용하여 실행될 수 있다.
서브 픽셀 변위 및 부가 알고리즘(26)은 정수 변위 및 부가 알고리즘과 비교하여 대각의 가장자리의 과잉의 어긋남(jaggedness)을 제거하도록 실행된다(즉, 임의의 내삽 보간 또는 웨이트(weighting)없이 단지 위치(86)의 정수 부분만을 사용).
도 2를 참조하면, 치과용 엑스레이 영상 시스템(10)은 엑스레이 소스(16), 엑스레이 영상 장치(14), 및 전자 기계적 머니퓰레이터(20)를 포함한다. 엑스레이 소스(16)는 영상화된 대상물(19)에 엑스레이를 드러낸다. 엑스레이 영상 장치(14)는 적어도 노출의 일부 동안 다중 프레임(40)을 만드는데 적합하다. 기계적 머니퓰레이터(20)는 물론 원형 또는 비원형의 궤적일 수 있는 스플라인을 따라서 적어도 하나의 회전축을 중심으로 엑스레이 소스(16)와 영상 장치(14)의 운동을 제어한다. 상기 축은 엑스레이 소스 초점과 엑스레이 영상 장치 사이의 어디엔가 위치한다. 대상물 아래의 관찰의 층의 파노라마 영상을 구성하도록 다중 프레임(40a)을 사용하는 수단(도 8d 참조)이 제공되고, 상기 영상은 사전 결정된 파노라마 영상에 대응하는 초점 깊이와 파노라마 영상의 적어도 일부분에서 상이한 초점 깊이를 가진다.
도 8e를 참조하면, 또 다른 실시예에서, 본 발명의 치과용 엑스레이 영상 시스템(10)은 파노라마 영상에 대해 횡단 슬라이스를 구성하도록 다중 프레임(40)을 사용하는 수단을 포함한다.
전형적인 노출에서, 스캔 시간은 5 내지 30초이다. 본 양도인이 치과용 시스템에서 사용하는 전형적인 슬롯 형상의 CdTe-CMOS 또는 CdZnTe-CMOS 센서(도 6a)는 크기에 있어서 150㎜ × 6.4㎜이다. 보다 작은 픽셀 크기가 달성 가능할지라도, 픽셀 크기는 전형적으로 100㎛이다(그러나, 치과용 구강외 영상에서 필수적인 것으로 고려되지 않음). 200 내지 300fps(초당 프레임)의 프레임 속도로, CdTe-CMOS 센서는 연속적인 프레임(40)들 사이에서 하나의 픽셀 크기보다 작은 절반의 픽셀 크기 주위에서 이동한다. 그 속도로, 출력 프레임 데이터(40)는 가장 큰 전체 스캔 동안 750MB이상 도달할 수 있지만, 여전히 상당히 관리 가능하다. 그러므로, 불가능하지 않다면, 이것이 영상 해상도에 어느 것도 부가하지 않고 실시간으로 데이터 운반 및 처리 어려움을 만듦으로써, 프레임 속도가 너무 높지 않게 하는 것은 필수적이다.
본 발명의 양도인은 프레임(40)을 포착하도록 PC(22)의 PCI/PCI Express 슬롯(126)에 설치되는 등록상표"CAMERALINK"와 같은(그러나 이에 한정되지 않음) 기술에 근거하여 비디오 또는 프레임 그래버(125, grabber)를 사용한다. 프레임(40)은 RAM(42)에 임시 저장된다. 가능하다면 750MB의 데이터를 저장하고 처리하여 실시간으로 이러한 큰 데이터 세트로부터 재구성되는 영상(12)을 디스플레이하는 것이 매우 어려울 수 있기 때문에, 이러한 것은 매우 중요하다. 본 발명에 따라서, 컴퓨터 RAM(42)의 사용은 데이터의 임시 저장을 가능하게 한다.
특히, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 변위 및 부가 하위 방법(26)은 실시간으 로 파노라마 층(12)을 재구성하여 디스플레이하기 위한 신속한 처리 방법이다. 제 1 단계(26a)에서, 최종 영상(12)은 0값으로 초기화된다. 제 2 단계(26b)에서, 모든 수집된 프레임(40)들은 다음의 방법으로 차례로 처리된다: 제 1 하위 단계(26b')에서, 개별적인 프레임에 있는 각 프레임 픽셀에 대하여, 픽셀 위치(86)가 계산된다. 제 2 하위 단계(26b'')에서, 웨이트 계수(96 및 100)들이 도 8b에 따라서 계산된다. 제 3 하위 단계(26b''')에서, 웨이트 인자들에 의해 승산된 픽셀 값은 도 8b에 지정된 위치에서 최종 프레임(12)의 픽셀 값에 부가된다.
디스플레이 및 처리 후에, 데이터 세트(132)는 하드 드라이브(44), CD(45), DVD(48)에 저장될 수 있고, 상기된 고속 재구성 알고리즘(26)은 영상(12)이 노출 종료로부터 10초 미만, 통상적으로 노출로부터 5초 이내에 재구성되어 디스플레이되는 것을 허용한다. 사실, 양도인은 영상(12)이 750MB의 단일 프레임 데이터(134)로부터 재구성되고 실제 노출동안 최소 지연(인과성(causality)을 위해 요구되는)으로 실시간으로 디스플레이되는 시스템(도시되지 않음)을 실행하였다.
다른 실시예에서, 치과용 엑스레이 영상 시스템(10)은 검출기 픽셀이 스캐닝 방향으로 적어도 픽셀 절반 길이 이상까지 변위시키는 노출 동안 다중 프레임(40)을 만드는 엑스레이 영상 장치(14)를 부가적으로 포함한다.
또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 실시간으로 층의 파노라마 영상을 구성하도록 다중 프레임(40)을 사용하는 수단을 포함한다. 이 문서에서의 실시간은 노출 종료로부터 10초 미만, 바람직하게 5초 미만, 보다 바람직하게 거의 노출과 동시의 시간 처짐을 가지는 것으로서 정의된다.
또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 다중 프레임(40)을 저장하기 위한 RAM(랜덤 액세스 메모리)와 같은 메모리를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 스캐닝 방향으로 적어도 절반의 픽셀 길이이지만 하나의 픽셀 길이보다 작은 길이까지 검출기 픽셀이 변위되는 동안의 시간 간격으로 노출동안 다중 프레임(40)을 만드는 엑스레이 영상 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 모든 개별적인 프레임(40)들은 RAM(42)에 임시 저장되고, 그러므로, 실제의 노출 후에 그리고 파노라마 영상(12)을 초기에 디스플레이한 후에, 변경된 위치 프로파일로 최종 영상(12)을 재구성하는 것이 가능하다. 물론 데이터가 또한 하드 드라이브(44), CD(45) 또는 DVD(48)에 저장되어 추후에 검색될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 그러나, RAM(42)에 모든 데이터를 저장하는 것은 신속하고 효율적인 처리를 만든다. 데이터를 다운로드하기 위하여 기다릴 필요가 없으며, 처리는 통상 수초의 시간을 취한다. 그러나, 이러한 것은 위치 동기화가 이미 아날로그 영역에 있는 카메라에서 행해지고 그 이상 변경될 수 없기 때문에 TDI형 영상 장치로 가능하지 않다.
연속적인 프레임(40)들 사이의 변위량은 통상적으로 측정동안 모아진 위치 정보로부터 결정된다. 이러한 것은 완전한 초점에 있는 관심 층(53)을 구비한 파노라마 영상(12)을 주어야 한다. 불행하게, 환자(72) 또는 환자 운동, 상이한 턱 프로파일의 불일치로 인하여 또는 많은 다른 이유 때문에, 파노라마 영상(12)에 초점으로부터 벗어난 또는 간단하게 상기된 흐릿한 부분이 아주 종종 존재한다.
연속적인 프레임(40)들 사이의 변위(76)(즉, 영상 평면(12)에서의 움직임의 속도)는 층(99)이 잘 초점화되는 것을 결정한다. 엑스레이 소스(16)에 대하여 카메라(14)의 이동 속도는 v 카메라 이고, 엑스레이 소스 초점(36)과 영상 평면(12) 사이의 거리는 d l 이며, 관심 층(52)은 초점(36)으로부터 거리(d 2 )에 있으며, 변위 및 부가 알고리즘(26)을 위해 필요한 속도(v 변위 )는 방정식(1)에 따라서 결정된다.
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(1)
그러므로, 변위량(76)을 변경하는 것에 의하여, 다른 층(99)이 초점화될 수 있다. 이론적으로: 임의의 층(99)이 초점으로 될 수 있지만, 미세한 픽셀 크기는 어떻게 층이 선명하게 보이는지에 대한 제한을 설정한다. 변위 속도(76)가 프레임당 픽셀(53) 이상이면, 영상 해상도는 그 공정에서 저하된다.
변위량(76)은 통상 치과용 파노라마 엑스레이 영상에서의 경우인 초점 영역으로부터 벗어난 선명도를 개선하도록 완전하게 상이한 층(99)이 디스플레이되는 것을 허용하거나 또는 존재하는 층을 변경하도록 포괄적으로 또는 국부적으로 소프트웨어에 의해 조절될 수 있다.
변위 속도(76)는 단지 열 단위(column by column) 기반으로 변경될 수 없다. 부가하여, 속도(76)는 행 단위(row by row) 기반으로 변경할 수 있다(즉, 영상(12)의 모든 부분은 변경된 속도를 가질 수 있다). 환자(19)가 부정확한 맞물림을 가지면(즉, 정면 및 후면 치아들이 동일한 수직 평면에 있지 않으면), 이러한 것은 예를 들어 상부 및 하부 치아(180 및 182) 모두의 초점들로 각각 올 수 있게 한다. 영상(12)에서 흐릿한 부분 및 영상에 있는 어느 것도 초점이 맞추어지고 본래의 파노라마 영상의 나머지와 함께 디스플레이되기 때문에, 본 발명의 이러한 양태들은 본 발명이 가능한 위험없이 노출을 만들 수 있으므로 오늘날의 치과용 방사선학의 실시에서 굉장한 충격을 가진다. 그러므로, 환자(19)를 2회 노출시키는 것이 더 이상 필요하지 않고, 더구나 3회 노출시키는 것은 더 이상 필요하지 않다.
*상기된 방식에서, 관심 층(52)은 변위 및 부가 알고리즘(26)에서 변위량(76)을 변경하는 것에 의하여 변경될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 최적의 속도 프로파일(186)이 계산될 수 있다. 아울러, 방법(190)은 치과용 파노라마 영상을 위하여 최상의 초점 층(192)을 자동적으로 계산하도록 제공된다.
이러한 것은 많은 층(60) 및 층들의 부분(98)을 계산하고 선명도 측정(1130)을 계산하는 것에 의하여 달성된다. 명암, 거칠기 또는 영상 선명도의 일부 다른 측정일 수도 있는 이러한 선명도 측정(1130)에 근거하여, 가장 선명한 층(60)이 선택된다. 알고리즘(26)은 전체 최종 영상(12)에 대해 포괄적으로 또는 주어진 관심 영역(98)에 대해 국부적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 치과의사는 초기 파노라마 영상(12)을 관찰할 수 있으며, 흐릿함이 명백한 영상(12)의 영역(부분, 98)을 선택하고, 이 경우에, 상기된 알고리즘(27)은 영상의 선택된 부분의 선명도를 최대화한다. 그 결과는 초점에 잘 있는 모든 부분들을 구비한 완전한 영역(12)이다.
프레임(40)들이 최종 영상(12)에 부가된 방향을 반전시키는 것에 의하여, 완전하기 상이한 층(60)이 재구성될 수 있다. 동일한 속도 프로파일(186)을 사용하고 단지 방향을 반전하는 것에 의하여, 미러(mirror) 층이 재구성될 수 있다. 이러한 층은 환자의 반대편에서 치과용 파노라마 영상에 있으며, 이러한 것은 스캔의 중앙 부분에 있는 네크(neck)의 영역과 동등하다. 그래서, 본 발명은 스핀(spine)의 영상을 계산하는 방법을 제공한다. 이러한 영상을 통상의 파노라마 층에 재투영하는 것에 의하여(미러 상을 뒤집어 적절한 척도 기능을 적용하는 것에 의하여), 스핀에 의해 야기된 흐릿함의 평가가 얻어진다. 이러한 평가는 그런 다음 영상 품질에서의 스핀의 영향을 감소시키도록 파노라마 영상(12)으로부터 선택될 수 있다. 최종 결과로서, 파노라마 영상(12)은 스핀 구조의 어떠한 잠재적으로 산만한 과잉의 영상들 없이 얻어진다.
또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 파노라마 치과용 영상(12)을 생성하는데 적합한 반면에, 파노라마 영상의 초점 깊이는 사전 결정된 파노라마 영상의 초점 깊이와 비교될 때 단지 일부 부분에서 상이하다.
여전히 또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 다중 프레임(40)을 사용하는 수단이 상이한 프레임들로부터의 서브픽셀 변위와 픽셀 값의 부가를 포함하는 파노라마 치과용 영상(12)을 생성하는데 적합하다.
또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 횡단 치과용 영상 슬라이스(224)를 생성하는 수단을 포함한다. 이러한 수단은 다중 파노라마 영상들로부터 동일한 인체 횡단 슬라이스를 참조하여 수직 픽셀 열들을 조합하는 것에 의하여 횡단 이미지(224)를 형성하도록 다중 프레임(40)들을 사용한다.
본 발명의 하나의 중요한 실시예는 동일한 노출동안 축적된 프레임(40)을 사 용하여 파노라마 층(60)에 부가하여 횡단 영상 슬라이스(224)를 형성하는 시스템(10)이다. 횡단 영상에서, 관심 층(69)은 파노라마 층(52)에 직각이다. 통상적으로, 이러한 것은 초기에 기술된 바와 같이 행해지지만, 본 발명에 따라서, 새롭고 고상한 방법(228)이 제공된다.
도 8e를 다시 참조하면, 초기에 기술된 바와 같이 다중 파노라마 층들은 단일 측정 데이터세트로부터 계산될 수 있다. 정확한 속도 조절 기능을 지적으로 계산하는 것에 의하여, 횡단 슬라이스 영상(224)은 증가하는 깊이의 순서로 개개의 파노라마 층들로부터 대응하는 열들을 연결하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 알고리즘(228b, 도 8e)은 다음의 단계들을 가진다: 제 1 단계에서, 방법(228b')은 스택(stack)에 저장된 다중 파노라마 영상들을 계산하도록 적용된다. 제 2 단계(228b'')에서, 상이한 거리에 있는 3D 인체 구조의 기여(contribution)는 모든 파노라마 영상(12)에 적용된다. 모든 파노라마 영상(12)은 관심 층에서 뿐만 아니라 그 정면 및 그 후면에 있는 3D 인체 모델의 영상을 포함한다. 이러한 것은 번짐(blur) 기능을 사용하여 모델링될 수 있다. 최종 단계(228b''')로서, 흐릿함은 디콘볼루션(deconvolution) 방법을 사용하여 반전되고, 그러므로 이웃하는 층들 사이의 혼선없이 상이한 파노라마 층에 있는 실영상이 형성된다. 이러한 영상은 횡단 영상(224)이다.
횡단 영상(224)은 상이한 파노라마 층(60)을 연결하는 것에 의하여 형성된다. 영상 평면이 방사선 방사 방향에 직각 또는 대략 직각인 시스템을 기술하는 미국특허 제6,496,557호와 비교하여, 본 발명은 방사선 방사 방향에 평행한(또는 거 의 평행한) 층(60)을 제공하는 시스템(10)을 개시한다.
도 8f를 참조하면, 부가적으로, 영상화 방법(229)은 제한된 용적의 3D 영상들을 제공하도록 사용될 수 있다. 상기 방법은 재투영 데이터(1190, 즉 현재의 3D 모델에 근거한 투영된 프레임(40)의 평가)를 형성하도록 기하학적 데이터(1180, 즉 엑스레이 소스와 검출기의 3D 위치 및 관련 이동 프로파일)를 사용하는 반복 알고리즘이다. 그런 다음, 소프트웨어는 측정된 프레임과 재투영된 프레임(40) 사이의 에러(1200)를 계산한다. 이러한 작업은 사용자에 의해 지정된 관심 영역(1230)에 적용되게 된다. 제한된 수의 시야, 좁은 투영 회전각도 및 좁은 투영 폭 때문에, 재구성에 있어서 이전의 데이터(1210)를 사용하는 것이 중요하다. 이전의 데이터는 독특하고 의미 있는 결과를 만들도록 평활도와 같은 3D 모델에서의 제한들을 설정하는데 사용된다.
다수의 변형 및 변경들이 기술된 본 발명의 실시예에서 가능하다. 비록 본 발명의 특정의 예시적인 실시예들이 본 명세서에 도시되고 기술되었을지라도, 광범위한 변경, 변형 및 대체가 이전의 개시에서 고려된다. 일부 예에서, 본 발명의 일부 특징들이 다른 특징의 대응하는 용도없이 채택될 수 있다. 따라서, 이전의 설명이 폭넓게 파악되고 단지 예시 및 예의 방식으로 주어진 것으로 이해될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다는 것을 예측할 것이다.
<용어의 주해>
CCD : 결합 소자 - 빛을 전기 신호로 변환시킬 수 있는 영상 장치. 신틸레이터와 통상 결합된다.
CT : 단층 엑스레이 사진 촬영- 전체 360˚ 회전 원을 커버링하는 다중 투영으로부터 전체 용적의 3D 데이터를 계산하는 방법
영상 장치 : 엑스레이 방사선을 디지털 영상으로 변환할 수 있는 다중 소자(픽셀)를 구비한 장치
픽셀 컬럼 : 픽셀 열에 직각인 일군의 픽셀, 즉 이동 방향에 직각인 라인을 따르는 픽셀
픽셀 열 : 이동 방향에 있는 영상 장치에 있는 일군의 픽셀. 즉, 카메라가 수직축 주위에서 회전하면, 픽셀 열은 수평선을 따른 픽셀로 지칭
신틸레이터 : 엑스레이 방사선(예를 들어 엑스레이 및 감마선)을 빛으로 변환할 수 있는 장치. 신틸레이터는 통상 CCD와 결합하여, 방사선 방사를 전기 신호로 변환시킬 수 있는 장치를 제공한다.
TDI : 시간 지연 통합- 단일 스캐닝된 2D 영상이 다중의 1D 라인 영상을 연결하는 것에 의해 형성되는 방법
도 1은 샘플 치과용 파노라마 엑스레이 영상의 엑스레이 사진이다.
도 2는 치과용 파노라마 엑스레이 영상 시스템의 개략도이다.
도 3은 파노라마 관심 층의 개략도이다.
도 4는 파노라마 관심 층의 한 지점을 교차하는 횡단 슬라이스의 개략도이다.
도 5a는 엑스레이 스캔 동안 CCD TDI 기술을 사용하여 영상 라인을 출력하는 것에 의하여 단일 층만을 기록하는 종래의 TDI형 장치를 사용하여 영상의 판독 및 기록의 개략도이다.
도 5b는 많은 독자적 중첩 프레임을 출력하는 본 발명에 따른 고속 엑스레이 디지털 영상 장치를 사용하는 영상의 판독 및 기록의 개략도이다.
도 6a는 많은 독자적인 영상 프레임들을 출력하는 본 발명에 따른 고속 CdTe-CMOS 엑스레이 디지털 영상 장치의 예의 사진이다.
도 6b는 본 발명에 따라서 도 6a의 영상 장치를 만들도록 사용된 CdTe-CMOS 하이브리드를 나타내는 개략도이다.
도 7은 변위의 수단 및 개별적인 프레임들의 추가에 의하여 고속 엑스레이 디지털 영상 장치로부터의 프레임들을 사용하는 본 발명에 따른 영상의 재구성의 개략도이다.
도 8a-b는 본 발명의 시간-보상 라미노그래픽(laminographic) 재구성(변위-및-부가 하위 방법)의 흐름도이다.
도 8c는 시간에 걸친 픽셀 통합 간격의 개략도이다.
도 8d는 본 발명에 다른 파노라마 층의 자동 초점화 특징의 흐름도이다.
도 8e는 파노라마 층 상의 한 지점에서의 횡단 슬라이스를 계산하기 위한 본 발명의 특징의 흐름도이다.
도 8f는 좁은 빔, 제한된 각도의 3D 재구성을 사용하여 파노라마 층 상의 지점에서 3D 영상을 계산하기 위한 본 발명의 특징의 흐름도이다.
도 8h는 본래의 속도 프로파일과 동일 노출에 대응하는 국부적으로 변경된 프로파일을 예의 방식으로 도시한 도면이다.
도 9는 동일 위치로부터의 다중 파노라마 영상들로부터의 열들을 연결하는 것에 의하여 형성된 파노라마 횡단 층을 예의 방식으로 도시한 개략 평면도이다.

Claims (31)

  1. 엑스레이를 발생시켜 영상화될 대상물에 이러한 엑스레이를 노출시키는 엑스레이 소스(16);
    고속 메모리;
    상기 고속 메모리의 입력장치와 연결되는 출력장치를 가지며, 프레임 모드 엑스레이 영상 장치의 출력장치로부터 상기 고속 메모리의 입력장치까지 적어도 노출의 일부분 동안 일련의 연속적인 중복 방사상 프레임을 출력하는 프레임 모드 엑스레이 영상 장치(14); 및
    노출기간 동안 연속적인 방사상 프레임 사이의 중복을 제공하기 위한 움직임 방향으로 상기 영상 장치를 움직이며, 상기 엑스레이 소스(16) 및 영상 장치의 움직임을 적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이에 위치되는 적어도 하나의 회전축에 대하여 조절하는 머니퓰레이터(20)를 포함하며;
    상기 고속 메모리는 하나의 액세스 및 상기 엑스레이 영상 장치의 판독 속도와 비교 가능한 저장속도를 가지며, 각각 선택적으로 액세스 가능하도록 제조되는 프레임을 실질적으로 저장하고 유지하며,
    상기 메모리는 실질적으로 임의의 순서로 정보를 저장하고 액세스하며, 모든 저장 위치들이 실질적으로 동일하게 액세스 가능하며, 실질적으로 실시간으로 연속적인 프레임의 검색 및 디스플레이를 허용하는 방식으로 실질적으로 노출과 동시에 다중 프레임을 저장하는데 충분한 속도를 제공하는 것을 특징으로 하는 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메모리에 연결되는 디스플레이를 추가로 포함하며,
    상기 머니퓰레이터(20)는 상기 영상 장치(14) 및 상기 메모리를 이동시키고 프레임의 노출의 마지막 5초 이내에 재구성된 파노라마 이미지로 디스플레이되는 연속적인 방사상 프레임을 액세스하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은 i) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스; 및 ii)치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성 중 적어도 어느 하나의 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상을 선택적으로 구성하도록 다중 프레임을 포함하는 단일 노출의 데이터를 취하기 위해 설정되는 처리 유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  4. 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출시키는 엑스레이 소스(16);
    노출의 적어도 일부동안 다중 연속적인 프레임을 출력하기 위해 설정되는 엑스레이 영상 장치(14);
    적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스의 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이에 위치되는 적어도 하나의 회전축; 및
    i) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스; 및 ii)치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성 중 적어도 어느 하나의 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상을 선택적으로 구성하도록 다중 프레임을 포함하는 단일 노출의 데이터를 취하기 위한 처리 유닛을 포함하며;
    상기 엑스레이 영상 장치는 긴 치수(m)와 짧은 치수(n)를 구비하여 능동 영역을 가지며 m/n>1.5인 것을 특징으로 하는 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    단일 노출의 데이터로부터 처리 유닛은 i) 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상 및 ii) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    파노라마 영상의 초점 깊이는 사전 결정된 파노라마 영상의 유사한 부분의 초점 깊이와 비교될 때 영상의 일부 부분에서 상이한 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    단일 노출의 데이터로부터 처리 유닛은 i) 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상, ii) 치과용 파노라마 층 영상의 선택된 부분에 대한 횡단 슬라이스, 및 iii) 치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  8. 제 4항에 있어서,
    단일 노출의 데이터로부터 처리 유닛은 i) 사전 결정된 치과용 파노라마 층 영상 및 ii) 치과용 파노라마 층의 일부에 대응하는 용적의 3D 재구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 영상 장치(14)는 상기 메모리에 적어도 초당 300 중복 프레임을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 노출 기간 동안 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 비선형 궤적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 원형 궤적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 300°이하의 각도를 커버링하는 궤적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 가변적인 속도 프로파일로 연속적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 영상 장치(14)는 Cd--Te 방사선 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 영상 장치(14)는 Cd--Zn--Te 방사선 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 영상 장치(14)는 신틸레이터 방사선 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이 영상 장치(14)는 CMOS를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  19. 제 4항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 컴퓨터 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  20. 제 1항에 있어서,
    사전 결정된 속도 프로파일과 상이한 속도 프로파일에 대응하는 파노라마 영상에서의 영상 픽셀을 구성하도록 적어도 2개의 상이한 프레임들로부터 대응하는 픽셀을 변위시키고 부가하기 위한 알고리즘을 처리하는 처리 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  21. 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출하기 위해 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 소스(16);
    노출의 적어도 일부분 동안 다중 프레임을 만드는 엑스레이 영상 장치(14);
    적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이의 어느 곳에 위치되는 적어도 하나의 회전축;
    파노라마 영상의 일부분에서 사전 결정된 파노라마 영상의 유사한 부분에 대응하는 초점 깊이와 상이한 초점 깊이로 대상물의 층의 파노라마 영상을 구성하도록 상기 다중 프레임의 입력을 취하기 위해 설정되며, 선택된 관심 영역에서 최대 초점을 얻기 위해 프레임의 자동 서브 픽셀 변위가 설정된 처리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템.
  22. 제 21항에 있어서,
    실질적으로 노출과 동시에 상기 다중 프레임을 저장하는데 충분한 속도를 가지는 고속 메모리를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  23. 제 21항에 있어서,
    다중 프레임을 사용하는 상기 처리 유닛은 상이한 프레임으로부터 픽셀 값을 변위시키고 부가하는 서브 픽셀의 변위들을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  24. 영상화될 대상물에 엑스레이를 노출하기 위해 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 소스(16);
    노출의 적어도 일부분 동안 다중 프레임을 만드는 엑스레이 영상 장치(14);
    적어도 하나의 엑스레이 소스 및 영상 장치가 스플라인을 따라서 그 주위에서 회전하며, 엑스레이 소스 초점과 상기 엑스레이 영상 장치 사이의 어느 곳에 위치되는 적어도 하나의 회전축;
    각각의 파노라마 영상에서 상이한 초점 깊이로 대상물의 다른 층의 다중 파노라마 영상을 구성하도록 제조된 다중 프레임의 입력을 취하기 위해 설정되며, 다중 파노라마 영상들로부터 대응하는 인체 횡단 슬라이스를 참조하여 수직 픽셀 열들을 조합하는 것에 의하여 횡단 영상을 더 형성하는 다중 프레임을 사용하기 위해 더 설정된 처리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 사전 결정된 궤적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  26. 제 21항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16)는 사전 결정된 속도 프로파일로 이동하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  27. 제 21항에 있어서,
    상기 엑스레이 소스(16) 및 상기 엑스레이 영상 장치(14)는 고정된 기하학적 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  28. 제 22항에 있어서,
    상기 메모리는 다중 프레임을 임시로 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 시스템.
  29. 엑스레이에 영상화될 대상물을 노출하는 단계;
    노출의 적어도 일부분 동안 연속 프레임 사이에서 다중 영상 프레임을 제조하는 엑스레이 영상 장치(14)를 연속적으로 움직이는 단계; 및
    사전 결정된 파노라마 영상의 유사한 부분에 대응하는 초점 깊이와 오직 부분적으로 상이한 초점 깊이로 대상물의 파노라마 영상 층의 파노라마 영상을 구성하도록 상기 다중 프레임을 사용하는 단계를 포함하며,
    각각의 다중 프레임의 움직임은 바로 앞선 프레임으로부터 적어도 1/2 픽셀이며, 연속적인 프레임 사이의 움직임 동안 상기 영상 장치는 적어도 노출의 일부분 동안 다중 중복 프레임을 제공하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 형성 방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    대상물의 영역의 파노라마 영상 층에 대한 횡단 슬라이스를 구성하도록 다중 프레임을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 형성 방법.
  31. 노출 주기 동안 엑스레이를 발생시키고, 영상화될 대상물을 받도록 배치된 대상물 위치에 엑스레이를 비추는, 엑스레이 소스(16);
    노출 주기 동안 엑스레이를 받고, 적어도 노출 주기의 일부분 동안 메모리에 유지되며, 영상화될 대상물의 관심 영역의 단층 촬영 이미지를 발생시키는데 사용되는 다중 정정 영상 프레임을 제공하는 엑스레이 영상 장치(14); 및
    횡단 슬라이스 이미지를 얻기 위해 흐릿한 횡단하는 슬라이스를 형성하고, 상기 횡단하는 슬라이스를 기능으로 보정(deconvoluting)하고, 상기 보정된 횡단하는 슬라이스를 합계하여, 다중 프레임으로부터 횡단 단층 촬영 이미지를 구성하는데 다중 프레임을 사용하기 위해 설정되는, 횡단 영상 슬라이스(224)를 생성하기 위한 수단을 포함하며;
    상기 대상물 위치는 상기 엑스레이 소스와 엑스레이 영상 장치 사이에 배치되며,
    상기 엑스레이 소스, 엑스레이 영상 장치 및 대상물 위치 중 적어도 하나는 다른 것과 상관되게 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 치과용 구강 외 엑스레이 영상 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101740852B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기, x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법 및 파노라마 영상 생성방법
KR101740851B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기 및 x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법
KR101740850B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기 및 x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법
US10405814B2 (en) 2016-02-04 2019-09-10 Genoray Co., Ltd. X-ray imaging apparatus and method for generating panoramic image using the same

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867153A (en) 1996-10-30 1999-02-02 Transaction Technology, Inc. Method and system for automatically harmonizing access to a software application program via different access devices
US8308478B2 (en) * 2005-03-01 2012-11-13 Dentsply International Inc. Methods for indirect bonding of orthodontic appliances
US9332950B2 (en) 2005-05-02 2016-05-10 Oy Ajat Ltd. Radiation imaging device with irregular rectangular shape and extraoral dental imaging system therefrom
US7336763B2 (en) * 2005-05-02 2008-02-26 Oy Ajat Ltd Dental extra-oral x-ray imaging system and method
US7676022B2 (en) * 2005-05-02 2010-03-09 Oy Ajat Ltd. Extra-oral digital panoramic dental x-ray imaging system
US8295432B2 (en) * 2005-05-02 2012-10-23 Oy Ajat Ltd Radiation imaging device with irregular rectangular shape and extraoral dental imaging system therefrom
EP1899892B1 (en) 2005-05-20 2019-01-16 Dental Imaging Technologies Corporation Location of focal plane
US20080056439A1 (en) * 2005-10-17 2008-03-06 Imtec Imaging, Llc Multi-use CT scanning apparatus
JP4844886B2 (ja) * 2005-10-21 2011-12-28 株式会社 アクシオン・ジャパン パノラマ画像撮影装置及びパノラマ画像撮影方法
US8433033B2 (en) * 2005-10-21 2013-04-30 Axion Japan Co., Ltd. Panoramic imaging apparatus
FI20065793L (fi) * 2006-12-12 2008-06-13 Palodex Group Oy Röntgenkuvauslaitteisto ja menetelmä leukaluun alueen kuvaamiseksi
US8368720B2 (en) * 2006-12-13 2013-02-05 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for layer-based panorama adjustment and editing
JP4916875B2 (ja) * 2006-12-27 2012-04-18 株式会社吉田製作所 多断層像構築方法およびデジタル３次元ｘ線撮影装置
US7787586B2 (en) * 2007-02-22 2010-08-31 J. Morita Manufacturing Corporation Display method of X-ray CT image of maxillofacial area, X-ray CT apparatus and X-ray image display apparatus
JP2009005984A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Morita Mfg Co Ltd Ｘ線ｃｔ撮影装置
US7978191B2 (en) * 2007-09-24 2011-07-12 Dolphin Imaging Systems, Llc System and method for locating anatomies of interest in a 3D volume
KR100923101B1 (ko) * 2008-01-15 2009-10-22 주식회사바텍 프레임방식의 영상획득장치 및 영상획득방법
KR100917679B1 (ko) * 2008-01-15 2009-09-21 주식회사바텍 멀티 레이어 파노라마 영상획득장치 및 파노라마영상획득방법
US8306181B2 (en) * 2008-03-13 2012-11-06 Oy Ajat Ltd Single sensor multi-functional dental extra-oral x-ray imaging system and method
US7715525B2 (en) * 2008-03-13 2010-05-11 Oy Ajat Limited Single sensor multi-functional dental extra-oral x-ray imaging system and method
US7715526B2 (en) * 2008-03-13 2010-05-11 Oy Ajat Limited Single sensor multi-functional dental extra-oral x-ray imaging system and method
JP4716442B2 (ja) * 2008-04-15 2011-07-06 株式会社吉田製作所 Ｘ線撮影方法および装置
US20090274267A1 (en) 2008-04-30 2009-11-05 Schick Technologies, Inc. System and method for automatic jaw measurement for panoramic radiology
EP2123223B1 (en) * 2008-05-19 2017-07-05 Cefla S.C. Method and Apparatus for Simplified Patient Positioning in Dental Tomographic X-Ray Imaging
US8184147B2 (en) * 2008-07-24 2012-05-22 Kevin Crucs Apparatus and methods for full-mouth intraoral image acquisition
US8300964B2 (en) * 2008-08-07 2012-10-30 Apteryx Inc. System and method for preparing spatially related medical digital image data sets for image compression and storage prior to image reconstruction
FR2938183B1 (fr) * 2008-08-22 2011-12-09 Trophy Appareil de radiologie dentaire panoramique et procede d'utilisation associe
US7876878B2 (en) * 2008-12-23 2011-01-25 Apteryx, Inc. Automatic spatial adjustment of a pan-oral x-ray source in response to the actual dentition of a patient
US8116429B2 (en) * 2009-01-29 2012-02-14 The Invention Science Fund I, Llc Diagnostic delivery service
US8130904B2 (en) * 2009-01-29 2012-03-06 The Invention Science Fund I, Llc Diagnostic delivery service
KR101032963B1 (ko) * 2009-02-06 2011-05-09 주식회사바텍 파노라마 영상획득 방법 및 장치
JP5731386B2 (ja) * 2009-07-30 2015-06-10 株式会社テレシステムズ 放射線撮像装置及び放射線による撮像方法
EP2459070B1 (en) * 2009-07-31 2020-03-25 Dental Imaging Technologies Corporation Panoramic dental imaging using segmentation and a master arch
WO2011016508A1 (ja) 2009-08-05 2011-02-10 株式会社テレシステムズ 放射線撮像装置及び放射線による撮像方法
KR101094180B1 (ko) 2009-11-10 2011-12-14 주식회사바텍 파노라마 영상 획득 방법 및 장치
KR101118174B1 (ko) * 2009-12-03 2012-03-19 주식회사바텍 고해상도 파노라마 영상 획득 방법 및 장치
US8430563B2 (en) * 2009-12-22 2013-04-30 Real Time Imaging Technologies, Llc Dental fluoroscopic imaging system
EP2570080A4 (en) 2010-05-11 2016-10-12 Takara Telesystems Corp RADIATION IMAGING DEVICE AND PHANTOM USED THEREFOR
US9668705B2 (en) 2010-07-13 2017-06-06 Takara Telesystems Corp. X-ray tomogram imaging device
US8633929B2 (en) 2010-08-30 2014-01-21 Apteryx, Inc. System and method of rendering interior surfaces of 3D volumes to be viewed from an external viewpoint
WO2012083968A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-28 3Shape A/S Motion blur compensation
US8634515B2 (en) * 2011-04-25 2014-01-21 Vatech Co., Ltd. Method and apparatus for obtaining panoramic image
FR2982759B1 (fr) * 2011-11-17 2013-11-29 Trophy Appareil de radiologie dentaire panoramique
US9135678B2 (en) 2012-03-19 2015-09-15 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for interfacing panoramic image stitching with post-processors
EP2851004B1 (en) 2012-05-16 2018-03-07 Vatech Co., Ltd. Apparatus and method for reconfiguring panoramic x-ray image
KR101389841B1 (ko) 2012-05-16 2014-04-29 주식회사바텍 파노라마 영상 데이터 제공 방법 및 장치
US9044186B2 (en) 2012-06-25 2015-06-02 George W. Ma Portable dual-energy radiographic X-ray perihpheral bone density and imaging systems and methods
CN102755173A (zh) * 2012-07-06 2012-10-31 北京工业大学 一种数字化全景齿科x线成像仪
WO2014037770A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Trophy Apparatus for partial ct imaging
KR102018813B1 (ko) * 2012-10-22 2019-09-06 삼성전자주식회사 3차원 영상 제공 방법 및 장치
WO2014123395A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Ewoosoft Co., Ltd. Image display to display 3d image and sectional images
US9305347B2 (en) 2013-02-13 2016-04-05 Dental Imaging Technologies Corporation Automatic volumetric image inspection
ITBO20130422A1 (it) 2013-07-31 2015-02-01 Qr Srl Metodo e apparato per generare una radiografia panoramica
CN105828719B (zh) 2013-08-20 2019-01-15 韩国威泰有限公司 X射线成像装置
FI125761B (en) * 2013-12-18 2016-02-15 Planmeca Oy Generation of panoramic images of teeth
WO2015111728A1 (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 株式会社ジョブ Ｘ線検査装置及びｘ線検査方法
WO2015131171A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Decision Sciences International Corporation Charged particle tomography for anatomical imaging
US10555709B2 (en) 2014-02-28 2020-02-11 Decision Sciences International Corporation Charged particle tomography scanner for real-time volumetric radiation dose monitoring and control
DK2959835T3 (da) * 2014-06-26 2019-06-24 Palodex Group Oy Røntgenafbildningsenhed til medicinsk afbildning
US9526468B2 (en) * 2014-09-09 2016-12-27 General Electric Company Multiple frame acquisition for exposure control in X-ray medical imagers
EP3195804B1 (en) * 2014-09-18 2022-07-06 Vatech Ewoo Holdings Co., Ltd. X-ray image forming device
US9993217B2 (en) 2014-11-17 2018-06-12 Vatech Co., Ltd. Producing panoramic radiograph
CN105741239B (zh) * 2014-12-11 2018-11-30 合肥美亚光电技术股份有限公司 牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机
WO2016115117A1 (en) 2015-01-12 2016-07-21 Real Time Imaging Technologies, Llc Low-dose x-ray imaging system
US11559268B2 (en) 2015-01-12 2023-01-24 Real Time Imaging Technologies, Llc Low-dose x-ray imaging system
KR101930150B1 (ko) 2015-04-20 2018-12-17 가부시키가이샤 죠부 X선 검사용의 데이터 처리 장치 및 데이터 처리 방법, 및, 그 장치를 탑재한 x선 검사 장치
EP3338112B1 (en) * 2015-08-17 2022-10-19 Teledyne Dalsa B.V. X-ray imaging system, and method for manufacturing an x-ray sensor
US10556129B2 (en) * 2015-10-02 2020-02-11 Varian Medical Systems, Inc. Systems and methods for treating a skin condition using radiation
EP3393364B1 (en) * 2015-12-23 2019-10-23 Carestream Dental Technology Topco Limited Method and device for creating a cephalometric image
EP3482561B1 (en) * 2016-07-05 2020-03-04 Teledyne Dalsa B.V. Mixed-mode x-ray detector
KR101880150B1 (ko) * 2016-09-06 2018-07-19 오스템임플란트 주식회사 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램
CN108463170B (zh) * 2016-10-18 2021-11-19 韩国威泰有限公司 X光图像显示设备和x光图像显示方法
US11373297B2 (en) * 2016-10-18 2022-06-28 Vatech Co., Ltd. Producing panoramic radiograph
KR102662878B1 (ko) * 2016-11-25 2024-05-07 텔레다인 달사 비.브이. 복수의 엑스선 영상들로부터 2d 영상을 재구성하기 위한 방법
US10631799B2 (en) * 2016-12-07 2020-04-28 Harris Corporation Dental image collection device providing optical alignment features and related system and methods
US11016040B2 (en) 2017-05-16 2021-05-25 Job Corporation Apparatus and method of processing data acquired in x-ray examination, and x-ray examination system equipped with the apparatus
WO2019063797A1 (en) 2017-09-28 2019-04-04 3Shape A/S METHOD AND SYSTEM FOR PANORAMIC IMAGE GENERATION
FI20187059A1 (en) * 2018-04-25 2019-10-26 Athlos Oy An ultra-fast scanning X-ray machine
EP3853639B1 (en) * 2018-09-21 2024-06-12 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. An imaging system
US11071507B2 (en) 2018-12-27 2021-07-27 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject
US10888294B2 (en) * 2018-12-27 2021-01-12 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject
US10881371B2 (en) 2018-12-27 2021-01-05 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject
KR102155745B1 (ko) * 2019-01-16 2020-09-14 오스템임플란트 주식회사 Fmx 자동 생성 방법 및 그 장치
US20220167933A1 (en) * 2019-03-08 2022-06-02 Woorien Co., Ltd. X-ray imaging apparatus
CN111833244B (zh) * 2019-04-11 2024-06-11 深圳市深图医学影像设备有限公司 一种牙科全景图像生成方法、装置及计算机可读存储介质
WO2021005157A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 Universiteit Gent X-ray detection system with improved spatial coverage
US10949986B1 (en) 2020-05-12 2021-03-16 Proprio, Inc. Methods and systems for imaging a scene, such as a medical scene, and tracking objects within the scene
EP4011295A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-15 De Gotzen S.r.l. Method and apparatus for digital panoramic imaging with variable thickness of the panoramic layer and computer program product
US11826188B2 (en) * 2021-10-28 2023-11-28 GE Precision Healthcare LLC System and method for imaging a subject
CN115670497B (zh) * 2022-09-19 2023-08-15 北京朗视仪器股份有限公司 一种基于自动对焦的数字化口腔全景重建方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002052505A2 (en) 2000-12-22 2002-07-04 Simage Oy A radiation imaging system and scanning device
US20030034977A1 (en) 2001-08-16 2003-02-20 Thomas Malzbender Method and apparatus for varying focus in a scene
US20040190678A1 (en) 2002-07-25 2004-09-30 Giuseppe Rotondo Real-time digital x-ray imaging apparatus
WO2004084728A1 (de) 2003-03-24 2004-10-07 Sirona Dental Systems Gmbh Röntgeneinrichtung und röntgenstrahlenempfindliche kamera für panoraschichtaufnahmen und 3d-aufnahmen

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2646638C2 (de) 1976-10-15 1986-08-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Zahnärztliche Röntgendiagnostikeinrichtung
US4823369A (en) † 1987-02-16 1989-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Dental x-ray diagnostics installation for producing panorama slice exposures of the jaw of a patient
US4878234A (en) 1987-02-16 1989-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Dental x-ray diagnostics installation for producing panorama slice exposures of the jaw of a patient
JPH01254147A (ja) † 1988-04-01 1989-10-11 Saibanetetsuku:Kk リアルタイムテレビ立体断層装置
EP0357944B1 (de) 1988-08-12 1993-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Zahnärztliche Röntgendiagnostikeinrichtung zur Erstellung von Panorama-Schichtaufnahmen vom Kiefer eines Patienten
JP2824602B2 (ja) * 1990-10-05 1998-11-11 株式会社モリタ製作所 デジタルパノラマｘ線撮影装置
US5214686A (en) * 1991-12-13 1993-05-25 Wake Forest University Three-dimensional panoramic dental radiography method and apparatus which avoids the subject's spine
EP0632995B1 (de) † 1993-07-06 1999-04-21 Sirona Dental Systems GmbH &amp; Co.KG Zahnärztliche Röntgendiagnostikeinrichtung
CN1044775C (zh) † 1993-09-28 1999-08-25 西安交通大学人工智能与机器人研究所 立体x线机数字减影血管造影系统
EP0673623A1 (en) 1994-03-24 1995-09-27 Regam Medical Systems Ab Scanning layer forming radiography
JPH07308314A (ja) † 1994-05-18 1995-11-28 Morita Mfg Co Ltd デジタルパノラマｘ線撮影装置
US7136452B2 (en) 1995-05-31 2006-11-14 Goldpower Limited Radiation imaging system, device and method for scan imaging
FI97665C (fi) † 1995-11-21 1997-01-27 Planmed Oy Menetelmät ja laitteet kohteen kuvantamisessa
JP3441578B2 (ja) * 1995-11-22 2003-09-02 株式会社モリタ製作所 歯科用パノラマｘ線撮影装置
US6496557B2 (en) 2000-02-09 2002-12-17 Hologic, Inc. Two-dimensional slot x-ray bone densitometry, radiography and tomography
EP1408835A2 (en) * 2001-07-25 2004-04-21 Dentsply International, Inc. Real-time digital x-ray imaging apparatus
US6933505B2 (en) 2002-03-13 2005-08-23 Oy Ajat Ltd Low temperature, bump-bonded radiation imaging device
US7154100B2 (en) 2002-12-13 2006-12-26 Konstantinos Spartiotis Switching/depolarizing power supply for a radiation imaging device
US7424141B2 (en) † 2003-08-29 2008-09-09 Agilent Technologies, Inc. System and method for performing auto-focused tomosynthesis
US20060047636A1 (en) † 2004-08-26 2006-03-02 Mohania Mukesh K Method and system for context-oriented association of unstructured content with the result of a structured database query
US7336763B2 (en) * 2005-05-02 2008-02-26 Oy Ajat Ltd Dental extra-oral x-ray imaging system and method
US8433033B2 (en) † 2005-10-21 2013-04-30 Axion Japan Co., Ltd. Panoramic imaging apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002052505A2 (en) 2000-12-22 2002-07-04 Simage Oy A radiation imaging system and scanning device
US20030034977A1 (en) 2001-08-16 2003-02-20 Thomas Malzbender Method and apparatus for varying focus in a scene
US20040190678A1 (en) 2002-07-25 2004-09-30 Giuseppe Rotondo Real-time digital x-ray imaging apparatus
WO2004084728A1 (de) 2003-03-24 2004-10-07 Sirona Dental Systems Gmbh Röntgeneinrichtung und röntgenstrahlenempfindliche kamera für panoraschichtaufnahmen und 3d-aufnahmen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101740852B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기, x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법 및 파노라마 영상 생성방법
KR101740851B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기 및 x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법
KR101740850B1 (ko) * 2016-02-04 2017-06-09 (주)제노레이 X선 촬영기 및 x선 촬영기를 이용한 파노라마 영상 생성방법
US10405814B2 (en) 2016-02-04 2019-09-10 Genoray Co., Ltd. X-ray imaging apparatus and method for generating panoramic image using the same

Also Published As

Publication number Publication date
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EP2223651A1 (en) 2010-09-01
EP2223652A1 (en) 2010-09-01
EP1998674B1 (en) 2013-02-20
WO2007110465A1 (en) 2007-10-04
EP2223653B2 (en) 2018-08-08
EP2221003A1 (en) 2010-08-25
EP2223651B1 (en) 2013-04-24
BRPI0621522B1 (pt) 2021-07-20
EP2223653A1 (en) 2010-09-01
US20060203959A1 (en) 2006-09-14
US7336763B2 (en) 2008-02-26
KR101077051B1 (ko) 2011-10-26
KR20090117843A (ko) 2009-11-12

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