KR101273307B1 - 치과용 방사선 장치에서 x-선 방출의 지속기간을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 치과용 X-선 이미지 획득 시스템, X-선 발생기, 및 상기 X-선 이미지 획득 시스템에 이용하기 적합한 구강-내 센서 (intra-oral sensor) 를 제어하기 위한 커맨드 모듈에 관한 것이다.
공지된 방법에서, 치과용 X-선 이미지 획득 시스템은 주로 X-선 발생기 및 구강-내 센서를 포함하며, 구강-내 센서는 X-선에 민감하고, X-선 이미지를 획득하기 위해 커맨드 모듈과 연관된다.
X-선 발생기는 조작자가 수동 및 의도적인 방법으로 X-선 방출을 트리거할 수 있게 하는 제어 수단, 일반적으로 버튼이 구비되도록 요구된다.
또한, 이러한 X-선 발생기에는 조작자가 X-선 방출의 소정의 지속기간을 설정할 수 있게 하는 타이머가 구비되며, 조작자는 또한 전술한 제어 수단을 이용하여 X-선의 방출을 자발적으로 정지시킬 수 있다.
첫 번째 공지된 시스템에서, 구강-내 센서에 의한 획득의 시작 및 종료가 X-선 발생기의 제어 하에 이행된다.
다른 공지된 시스템에서, 특히, 미국 특허 번호 제 5 331 166 호에 개시된 바와 같이, X-선에 민감한 펠릿 (pellet) 이 구강-내 센서에 통합되고, 상기 펠릿은 신호 강도의 함수로서 디지털 이미지 획득의 시작 및 정지를 제어하는 센서의 커맨드 모듈에 신호를 전송하도록 구성된다.
특히, 미국 특허 번호 제 5 694 448 호의 개시물로부터, 전하-결합 소자 (CCD; charge-coupled device) 센서로부터의 출력 레벨이 X-선 발생기가 X-선을 방출하고 있을 때, 즉, 출력 레벨이 잡음 레벨보다 클 때마다 검출하도록 연속적으로 모니터링되는 이미징 시스템이 또한 공지된다. 이러한 방출이 검출되면, 적절한 이미지 획득이 수행된다.
잡음 레벨과 비교하기 위해, CCD 센서가 주기적인 방법으로 연속적으로 판독되고 비워진다고 가정하면, X-선이 X-선 발생기에 의해 방출되기 시작한다고 할지라도 어떠한 이미지도 획득하지 않는 최악의 경우가 발생할 수 있다.
사실상, X-선 발생기에 의해 방출되는 X-선의 10% 내지 20% 는 이렇게 하여 손실될 수 있고, 이는 물론 환자에게 유해하다.
요약하면, 실제 조작자는 단지 직관적인 방법으로만 타이머를 조정할 수 있기 때문에, 전술한 종래 기술의 시스템들 중 어느 하나도 환자가 수취하는 X-선의 양을 최적화시킬 수 없다. 사실상, 실제 조작자들은 우수한 품질의 이미지를 획득하기 위해 X-선을 과잉투여하는 것을 선호한다.
따라서, 본 발명의 주목적은 치과용 X-선 이미지 획득 시스템을 제안함으로써 이러한 결점들을 완화시키는 것으로,
치과용 X-선 이미지 획득 시스템은,
· X-선의 방출을 트리거하기 위한 수단, 조작자가 X-선 방출의 소정의 지속기간을 설정할 수 있게 하는 타이머, 및 소정의 지속기간의 종료시점에 방출을 자동으로 정지시키기 위한 수단을 포함하는 X-선 발생기; 및
· 센서의 커맨드 모듈과 연관되고 상기 방출 중에 이미지를 획득하도록 구성된, X-선에 응답하는 구강-내 센서를 포함한다.
이 치과용 X-선 이미지 획득 시스템에서,
· 커맨드 모듈은 X-선 발생기에 의해 방출되는 X-선의 양을 제어하기 위해 소정의 지속기간의 종료 이전에 X-선 방출의 전력을 예방하고, 정지시키고, 또는 변경시키도록 하나 이상의 소정의 기준을 적용하여 X-선 발생기로 커맨드를 전송하기 위한 수단을 포함하고; 및
· X-선 발생기는 커맨드의 수신 시에 X-선 방출의 전력을 예방하고, 정지시키고, 또는 변경하도록 구성된 X-선 발생기를 정지시키기 위한 수단인 정지 커맨드를 수신하기 위한 수단을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따르면, X-선은, 디지털 이미지가 구강-내 센서에 의해 통합되는 동안에만 X-선 발생기에 의해 방출된다.
또한, 본 발명은 이러한 치과용 X-선 이미지 획득 시스템에 이용하기 적합한 X-선 발생기 및 구강-내 센서의 커맨드 모듈을 제공한다.
본 발명에 따르면, 커맨드 모듈은 이하 설명되는 바와 같이 소정의 기준을 적용하여 X-선 방출을 차단하거나 또는 예방하기 위한 수단을 소유한다.
물론, 기준들 중 어느 하나도 충족되지 않을 때, X-선의 방출은 조작자에 의해 설정된 바와 같이, 소정의 지속기간의 종료시점에 X-선 발생기에 의해 차단된다. 이러한 X-선 발생기는, X-선의 방출이 조작자에 의해 초기에 프로그래밍되는 방법으로 자동으로 정지되어야만 하는 규칙에 따른다.
X-선 발생기에 의한 X-선의 방출을 원격으로 차단 또는 예방하기 위한 커맨드 모듈에 의해 이용되는 다양한 조건 또는 기준들이 이하 설명된다.
물론, 이들 기준은 서로에 대해 배타적이지 않다.
제 1 실시형태에서, 커맨드 모듈은 구강-내 센서의 고장의 검출 시에 커맨드를 전송한다.
제 2 실시형태에서, 커맨드 모듈은, 접속되는 구강-내 센서의 타입을 검출하기 위한 수단 및 구강-내 센서의 타입의 함수로서 X-선 방출의 적절한 지속기간을 결정하기 위한 수단을 소유한다. 그 후, 상기 지속기간의 종료시점에 X-선 발생기로 커맨드가 전송된다.
제 3 실시형태에서, 커맨드 모듈은 X-선 이미지에 대해 요구되는 분해능의 타입의 함수로서 X-선 방출의 지속기간을 결정하며, 상기 지속기간의 종료시점에 X-선 발생기로 커맨드를 전송한다.
이 실시형태에서, 커맨드 모듈은 원격 디바이스, 예를 들어, 컴퓨터로부터 분해능의 레벨을 획득할 수도 있다. 또한, 이미지 분해능은 모듈 그 자체에서 프로그래밍될 수도 있다.
제 4 실시형태에서, 커맨드 모듈은 사전 획득된 이미지의 시퀀스의 평균 이득을 측정하기 위한 수단, 및 상기 평균 이득의 함수로서 및 소정의 요구되는 이득의 함수로 조정되는 X-선 방출의 양을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 이 실시형태에서는, X-선 발생기에 의해 방출되는 X-선의 양을 상기 조정된 양에 따라 변경시키기 위해 X-선 발생기로 커맨드가 전송된다.
도 1 은 본 발명에 따른 치과용 X-선 이미지 획득 시스템 (1) 을 나타내는 도면이다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 임의의 방식으로 제한하고 있지 않은 일 실시형태를 나타내는 첨부 도면 1 을 참조하여 주어진 다음의 설명으로부터 명백하다.
치과용 X-선 이미지 획득 시스템 (1) 은 바람직한 실시형태에서 본 발명에 따른 X-선 발생기 (10) 를 포함한다.
X-선 발생기 (10) 는 X-선 소스 (16) 및 X-선 소스 (16) 에 의한 X-선의 방출을 수동으로 트리거시키거나 또는 정지시키기 위한 수단 (14), 예를 들어 버튼을 포함한다.
또한, X-선 발생기 (10) 는 X-선을 방출하기 위해 조작자가 X-선 소소 (16) 의 소정의 지속기간을 설정할 수 있게 하는 타이머 (18) 를 포함한다.
또한, X-선 발생기 (10) 는 X-선의 방출이 소정의 지속기간의 종료시점에 자동으로 정지되도록 하기 위한 수단, 예를 들어, 타이머 (18) 와 결합된 마이크로프로세서 (12) 를 가진다.
또한, 치과용 X-선 이미지 획득 시스템 (1) 은, 예를 들어, CMOS (complementary metal oxide semiconductor) 또는 CCD 타입의 X-선에 민감한 구강-내 센서 (intra-oral sensor; 30) 를 포함한다.
구강-내 센서 (30) 는 본 발명에 따라 제어 모듈 (20) 에 의해 제어되고, 배선 (31) 에 의해 제어 모듈에 접속된다.
또한, 구강-내 센서 (30) 에 의해 획득된 이미지는 제어 모듈 (20) 에서 먼저 프로세싱하기 위해 배선 (31) 에 의해 운반된다.
본 명세서에 설명된 실시형태에서, 제어 모듈 (20) 은, 특히, 구강-내 센서 (30) 를 제어하고 유입구/유출구 (23) 를 통해 구강-내 센서로부터 나오는 디지털 이미지 데이터를 수신하도록 구성된 마이크로프로세서 (21) 에 의해 제어된다.
본 발명에 따르면, X-선 발생기 (10) 및 제어 모듈 (20) 은, 특히 제어 모듈 (20) 이 X-선 발생기 (10) 로 커맨드를 전송할 수 있게 하도록 기능하는 각각의 통신 수단 (17, 22) 을 가진다.
제 1 변형 실시형태에서, 이들 통신 수단 (17, 22) 은 유선 통신을 위한 수단이다.
일 변형에서, 이들 통신 수단은, 예를 들어, 블루투스 표준 (Bluetooth standard) 에 따르는 무선 통신 수단으로 구성될 수도 있다.
이러한 커맨드의 수신 시에, X-선 발생기 (10) 의 마이크로프로세서 (12) 는 X-선 소스 (16) 에 의한 X-선의 방출을 차단하거나, 또는 방출되는 X-선의 양을 변경한다.
X-선 소스 (16) 가 비활성일 때 커맨드가 수신되면, 마이크로프로세서 (12) 는 조작자가 자발적으로 수동 동작을 취할 때까지 X-선 소스 (16) 에 의한 X-선의 임의의 후속 방출을 예방한다.
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 제어 모듈 (20) 은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터 (PC; personal computer) 타입의 컴퓨터로 구성된 외부 시스템 (40) 과 통신하기 위한 수단 (28) 을 포함한다.
개인용 컴퓨터 (40) 는 특히 구강-내 센서 (30) 에 의해 획득된 디지털 이미지를 디스플레이하기 위해 이용될 수도 있다.
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 조작자는 또한, 구강-내 센서 (30) 에 의해 획득된 X-선 이미지의 분해능의 레벨 (저분해능 LR, 고분해능 HR) 을 선택하기 위해 원격 시스템 (40) 을 이용할 수도 있으며, 분해능의 레벨 LR, HR 은 그 통신 인터페이스 (28) 를 통해 제어 모듈 (20) 에 의해 수신된다.
일 변형 (미도시) 에서, 분해능 LR, HR 은 제어 모듈 (20) 에서 직접 프로그래밍될 수 있다.
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 제어 모듈 (20) 의 마이크로프로세서 (21) 는, 예를 들어, 이 목적을 위해 제공된 유입구/유출구 (23) 의 레지스터 (register) 를 판독함으로써, 구강-내 센서 (30) 의 고장을 검출하도록 구성된다.
고장의 검출 시에, 마이크로프로세서 (21) 는 통신 수단 (22) 을 통해 X-선 발생기 (10) 로 X-선의 발생을 차단하기 위한 커맨드를 전송한다.
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 마이크로프로세서 (21) 는 또한, 예를 들어, 유입구/유출구 (23) 에서 이 목적을 위해 제공된 레지스터를 판독함으로써, 구강-내 센서 (30) 의 타입 (T1 또는 T2) 을 결정하도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 제어 모듈 (20) 은 비휘발성 메모리 (26) 를 가지며, 그 비휘발성 메모리 (26) 에는, 제어 모듈 (20) 에 의해 제어될 구강-내 센서 (30) 의 공지된 타입 (T1, T2) 과 같은 수의 컬럼 및 구강-내 센서에 의해 획득되는 X-선 이미지의 가능한 분해능 LR, HR 과 같은 수의 로우를 갖는 테이블 T 가 저장되어 있다.
이 예에서, 테이블 T 는 2 개의 로우 및 2 개의 컬럼을 가진다.
테이블 T 는 각각의 쌍 (센서 타입: T1, T2; 및 이미지 분해능: HR, LR) 에 대해 4 개의 값을 저장한다 :
· 대응 타입/분해능 쌍에 대해 X-선 발생기 (10) 에 의한 X-선 방출의 지속기간 (Di);
· 상기 대응 타입/분해능 쌍에 대응하는 사전 획득된 이미지 시퀀스에 대해 측정된 평균 이득 (MGi);
· 상기 대응 타입/분해능 쌍에 의해 획득된 이미지에 대한 소정의 이득 (Gi); 및
· 평균 이득 (MGi) 이 소정의 이득 (Gi) 과 상이할 때 지속기간 (Di) 을 조정하기 위한 스텝 사이즈 (Si).
본 명세서에 설명된 바람직한 실시형태에서, 분해능 LR 또는 HR 을 가지고 타입 (Ti) 의 구강-내 센서에 의해 획득된 제 1 이미지에 대해, 제어 모듈 (20) 의 마이크로프로세서 (21) 는 테이블 T 로부터 X-선 방출에 대한 소정의 지속기간 (Di) 을 판독한다.
제어 모듈 (20) 은 X-선 발생기 (10) 에 의한 X-선 방출의 시작을 검출하기 위한 수단들을 포함한다.
이 수단들은 본 발명의 일부를 형성하지 않기 때문에, 본 명세서에 상세하게 설명되지 않는다. 이 수단들은, 특히 본 명세서의 도입부에 언급된 종래 기술의 수단들 중 임의의 수단, 즉, 예를 들어, 통신 채널 (31) 을 통해 X-선 발생기 (10) 로부터 나오는 명시적 커맨드를 수신하기 위한 임의의 수단, 또는, 구강-내 센서 (30) 내에 위치된 X-선에 민감한 펠릿 타입의 검출기 수단으로 구성될 수도 있다.
결과적으로, 제어 모듈 (20) 의 마이크로프로세서 (21) 는 상기 방출의 시작의 검출로부터 X-선 방출의 지속기간을 측정하기 위해 타이머 (24) 를 개시하도록 구성된다.
상기 측정된 지속기간이 테이블 T 에 저장된 지속기간 (Di) 과 동일할 때, 마이크로프로세서 (21) 는 X-선 발생기 (10) 가 X-선의 방출을 정지시키도록 X-선 발생기 (10) 로 커맨드를 전송한다.
전술한 바와 같이, 각각의 획득된 이미지에 대해, 마이크로프로세서 (21) 는 센서 타입 (Ti) 및 분해능 (LR 또는 HR) 쌍에 의해 획득된 이미지 시퀀스의 평균 이득 (MGi) 을 업데이트한다.
일단 충분한 수의 이미지가 획득되면, 평균 이득 (MGi) 이 이미지의 특정 타입에 대해 요구되는 이득 (Gi) 과 상이할 때, 마이크로프로세서 (21) 는 스텝 사이즈 (Si) 로 지속기간 (Ti) 을 조정한다. 예를 들어, 요구되는 평형 이득 (Gi) 이 6 데시벨 (dB) 인 경우, 및 최종 이미지에 대한 측정된 평균 이득 (MGi) 이 10 dB 인 경우, 마이크로프로세서 (21) 는, 예를 들어, 5 밀리초 (millisecond) 의 스텝 (Si) 만큼 방출 지속기간 (Di) 을 증대시킨다.
일 변형에서, 제어 모듈 (20) 은 다음의 획득을 위해 방출된 X-선의 양을 상기 조정된 양에 따라 변경시키도록 X-선 발생기 (20) 로 커맨드를 전송한다. 당업자는 스텝 사이즈 (Si) 를 변경시키는 것이 X-선 발생기가 방출의 일정한 지속기간 동안 X-선을 방출하는 전력을 조정하는 것에 해당한다는 것을 이해할 것이다.
Claims (13)
- 치과용 X-선 이미지 획득 시스템으로서,· X-선의 방출을 트리거하기 위한 수단 (14), 조작자가 상기 X-선의 방출의 소정의 지속기간을 설정할 수 있게 하는 타이머 (18), 및 상기 소정의 지속기간의 종료시점에 상기 방출을 자동으로 정지시키기 위한 수단 (12) 을 포함하는 X-선 발생기 (10); 및· X-선에 민감한 구강-내 센서 (30) 로서, 상기 구강-내 센서 (30) 를 제어하기 위한 커맨드 모듈 (20) 과 연관되고 상기 방출 중에 이미지를 획득하도록 구성되는, 상기 구강-내 센서 (30) 를 포함하며;· 상기 커맨드 모듈 (20) 은 상기 트리거의 검출 시에 상기 획득을 시작하기 위한 수단을 포함하며;· 상기 커맨드 모듈은, 상기 X-선 발생기에 의해 방출되는 X-선의 양을 제어하기 위해, 상기 소정의 지속기간의 종료 전에 상기 X-선의 방출 전력을 예방, 정지 또는 변경시키도록 하나 이상의 소정의 기준을 적용하여 상기 X-선 발생기 (10) 로 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하고;상기 X-선 발생기 (10) 는 상기 커맨드를 수신하기 위한 수단 (17) 을 포함하며, 상기 X-선 발생기 (10) 를 정지시키기 위한 수단 (12) 은 상기 커맨드의 수신 시에 상기 방출 전력을 예방, 정지 또는 변경시키도록 구성되고,상기 커맨드 모듈은 하나 이상의 사전 획득된 이미지의 시퀀스의 평균 이득 (MGi) 을 측정하기 위한 수단, 상기 평균 이득 (MGi) 의 함수로서 및 소정의 요구되는 이득 (Gi) 의 함수로서 조정되는 X-선 방출의 양 (Qi) 을 결정하기 위한 수단, 및 상기 X-선 발생기에 의해 방출되는 X-선의 양을 상기 조정된 양에 따라 변경시키기 위하여 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X-선 이미지 획득 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 커맨드 모듈은 상기 구강-내 센서 (30) 의 고장을 검출하기 위한 수단 (21, 23), 및 상기 고장의 검출 시에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X-선 이미지 획득 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 커맨드 모듈은 상기 구강-내 센서 (30) 의 타입 (T1, T2) 을 결정하기 위한 수단 (21, 23), 상기 타입의 함수로서 X-선 방출의 지속기간을 결정하기 위한 수단, 상기 X-선 방출의 지속기간을 측정하기 위한 수단, 및 상기 X-선 발생기 (10) 에 의한 상기 X-선의 방출을 정지시키기 위하여 상기 지속기간의 종료시점에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X-선 이미지 획득 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 커맨드 모듈 (20) 은 상기 이미지에 대해 요구되는 분해능의 레벨 (HR, LR) 을 획득하기 위한 수단 (28), 상기 레벨의 함수로서 X-선 방출의 지속기간을 결정하기 위한 수단 (21), 상기 X-선 방출의 지속기간을 측정하기 위한 수단 (24), 및 상기 X-선 발생기 (10) 에 의한 상기 X-선의 방출을 정지시키기 위하여 상기 지속기간의 종료시점에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X-선 이미지 획득 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 분해능의 레벨 (HR, LR) 을 획득하기 위한 수단은 원격 디바이스 (40) 로부터 나오는 상기 레벨 (HR, LR) 을 나타내는 정보를 수신하기 위한 수단 (28) 또는 상기 커맨드 모듈 (20) 의 프로그래밍 수단인 것을 특징으로 하는 치과용 X-선 이미지 획득 시스템.
- 삭제
- 삭제
- X-선에 민감한 구강-내 센서 (30) 를 커맨드하기 위한 모듈로서,상기 커맨드하기 위한 모듈은 하나 이상의 소정의 기준의 함수로서 상기 X-선의 발생기 (10) 로 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하며, 상기 커맨드는 상기 발생기 (10) 에 의한 상기 X-선의 방출을 예방, 정지 또는 변경시키도록 기능하고,상기 커맨드하기 위한 모듈은, 하나 이상의 사전 획득된 이미지의 시퀀스의 평균 이득 (MGi) 을 측정하기 위한 수단 (21), 상기 평균 이득 (MGi) 의 함수로서 및 소정의 요구되는 이득 (Gi) 의 함수로서 조정되는 X-선 방출의 양 (Qi) 을 결정하기 위한 수단, 및 상기 방출되는 X-선의 양을 상기 조정된 양에 따라 변경시키기 위하여 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 커맨드하기 위한 모듈.
- 제 8 항에 있어서,상기 구강-내 센서 (30) 의 고장을 검출하기 위한 수단 (21, 23), 및 상기 고장의 검출 시에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 커맨드하기 위한 모듈.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 구강-내 센서 (30) 의 타입 (T1, T2) 을 검출하기 위한 수단 (21, 23), 상기 타입 (T1, T2) 의 함수로서 X-선 방출의 지속기간을 결정하기 위한 수단, 상기 X-선 방출의 지속기간 (Di) 을 측정하기 위한 수단, 및 상기 발생기 (10) 에 의한 상기 X-선의 방출을 정지시키기 위하여 상기 지속기간의 종료시점에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단 (22) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 커맨드하기 위한 모듈.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,이미지에 대해 요구되는 분해능 (HR, LR) 의 레벨을 획득하기 위한 수단 (28), 상기 레벨 (HR, LR) 의 함수로서 X-선 방출의 지속기간 (Di) 을 결정하기 위한 수단 (21, 23), 상기 X-선 방출의 지속기간을 측정하기 위한 수단 (24), 및 상기 발생기 (10) 에 의한 상기 X-선의 방출을 정지시키기 위해 상기 지속기간의 종료시점에 상기 커맨드를 전송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커맨드하기 위한 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 분해능의 레벨을 획득하기 위한 수단은 원격 디바이스 (40) 로부터 나오는 상기 레벨 (HR, LR) 을 나타내는 정보를 수신하기 위한 수단 (28) 또는 상기 커맨드 모듈을 프로그래밍하기 위한 수단인 것을 특징으로 하는 커맨드하기 위한 모듈.
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