KR101429173B1 - 시준기 및 이를 이용한 검사 시스템 - Google Patents

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KR101429173B1
KR101429173B1 KR1020130092624A KR20130092624A KR101429173B1 KR 101429173 B1 KR101429173 B1 KR 101429173B1 KR 1020130092624 A KR1020130092624 A KR 1020130092624A KR 20130092624 A KR20130092624 A KR 20130092624A KR 101429173 B1 KR101429173 B1 KR 101429173B1
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collimator
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백종덕
이창우
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

시준기 및 이를 이용한 검사 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기는, 방사선의 조사 범위를 설정하는 시준기(Collimator)에 있어서, 상기 방사선을 차단하는 차폐부; 및 개폐가 가능하여 상기 방사선을 선택적으로 투과시키는 복수의 단위 조각을 포함한다.

Description

시준기 및 이를 이용한 검사 시스템{COLLIMATOR AND INSPECTING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 시준기 및 이를 이용한 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사선이 조사되는 영역을 조절하여 방사선을 조사하는 방사선원의 출력 조절 없이 프로젝션 뷰의 개수를 감소시켜 초저선량의 방사선 검사 시스템을 구현할 수 있는 시준기 및 이를 이용한 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 방사선의 투과성질을 이용하여 환자의 신체 부위를 투시하여 촬영하는 의료용 기기가 널리 사용되고 있으나, 방사선 피폭량이 발생하여 환자에게 많은 영향을 미칠 수 밖에 없다. 예를 들어, 방사선은 피폭량에 따라서 DNA 변화, 암 유발, 구토 및 두통 유발 등 다양한 영향을 미치고 있다. 이에, 방사선의 피폭량을 줄이기 위해 시준기(Collimator)를 사용한다.
도 1은 종래의 방사선 촬영 기기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 방사선 촬영 기기는 방사선을 조사하는 방사선원(3)과 방사선을 감지하는 감지기(4) 사이에 시준기(5)를 포함한다. 방사선은 시준기(5)를 통하여 촬영 객체로 입사될 수 있다. 이때, 시준기(5)에 의해 방사선의 조사 영역이 조절된다. 시준기(5)의 간극(gap)을 통과하지 못한 방사선은 밴드갭(bandgap)이 높은 물질로 이루어진 블레이드에 의해 흡수된다. 즉, 시준기(5)에 의해 조절된 방사선은 촬영 객체에 입사되고 객체를 통과한 방사선은 감지기(4)에 의하여 감지되며, 감지된 신호를 프로세서에서 처리하여 투시 영상을 생성한다.
그러나, 종래의 방사선 촬영 기기에서, 시준기(5)는 촬영 부위(FOV; Field Of View)를 제한하기 위해 방사선의 빔 폭을 조절하는 역할만을 수행한다.
미국공개특허 US 2013/0034200호 (2013.2.7. 공개)
방사선 촬영 기기 중에서 지금까지의 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영) 기술은 영상의 획득 시간 단축을 목표로 지속적으로 발전하여 왔다. CT 갠트리 회전 속도의 향상과 멀티 슬라이스 디텍터(Multi Slice Detector)의 적용은 영상을 획득하는 시간의 단축에 많은 부분을 기여하였다. 그러나, 갠트리(Ganatry)의 무게로 인하여 회전 속도의 향상은 한계에 도달하였고, 더 많은 수의 멀티 슬라이스 디텍터는 콘빔 아티팩트(cone beam artifact)를 발생시키는 문제가 있다.
최근에는 CT 촬영시, 방사선 피폭에 의한 안전성 문제가 대두되면서 환자에 대한 피폭선량을 줄이기 위한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 낮은 관전류 사용을 통한 저선량 CT 시스템 연구나, 압축 센싱(compressive sensing) 이론에 기반한 영상 복원 시스템 연구가 이에 해당한다. 하지만, 이러한 연구 역시 각각 노이즈에 의한 프로젝션 데이터의 품질 저하나, 빠른 엑스선(x-ray) 출력 조절 등의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 초저선량 CT 시스템을 위한 많은 연구 중, 압축 센싱(compressive sensing) 이론에 기반한 영상 복원 시스템 연구에 초점을 맞추었다. 이미 많은 연구 결과에서 압축 센싱(compressive sensing) 이론을 통해 적은 수의 프로젝션 뷰(projection view)만으로도 저선량(low dose) 환경 하에서 만족할 만한 영상 복원이 가능함을 보여주고 있다. 그러나, 이러한 경우, 엑스선원의 출력을 ON/OFF 해주어야만 한다. 진단용 CT의 경우, 엑스선원이 대략 0.3초 당 한번 회전한다는 것을 고려할 때, 고속 갠트리의 회전 속도 하에서 이보다 더 빠른 속도로 엑스선원의 출력을 조절하는 것은 기술적 난제로 남아 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방사선이 조사되는 영역을 자유롭게 조절할 수 있어, 방사선을 조사하는 기기의 출력 조절 없이 프로젝션 뷰의 개수를 감소시킬 수 있는 시준기 및 이를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기는, 방사선의 조사 범위를 설정하는 시준기(Collimator)에 있어서, 상기 방사선을 차단하는 차폐부; 및 개폐가 가능하여 상기 방사선을 선택적으로 투과시키는 복수의 단위 조각을 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 이용한 검사 시스템은, 시준기를 기준으로, 내부에 디텍터가 위치하고, 외부에 방사선 소스가 위치하는 시준기를 이용한 검사 시스템에 있어서, 회전하면서 상기 시준기를 향해 방사선을 조사하는 방사선 소스; 회전하면서 상기 시준기를 투과한 방사선을 검출하는 디텍터; 및 상기 방사선 소스에서 조사되는 방사선을 상기 디텍터 측으로 선택적으로 투과시키는 링 형상의 시준기를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 방사선을 조사하는 기기의 출력 조절 없이 프로젝션 뷰의 개수를 감소시킬 수 있고, 이를 통해 환자에 대한 피폭선량을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 방사선 촬영 기기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 시준기에서 하나의 단위 조각이 개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 4a는 도 2의 시준기를 펼쳐 도시한 도면이다.
도 4b 및 도 4c는 도 4a의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 여러 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 이용한 검사 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템을 위에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 일 요소인 시준기의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 여러 실시예를 도시한 도면이다.
도 9a는 도 7의 시준기를 펼쳐 도시한 도면이다.
도 9b는 도 9a의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 10a는 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 제1 검사 모드를 도시한 도면이다.
도 10b는 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 제2 검사 모드를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 도 2의 시준기에서 하나의 단위 조각이 개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기(100)는, 방사선의 조사 범위를 설정하며, 이를 위해 방사선을 차단하는 차폐부(110) 및 개폐가 가능하여 상기 방사선을 선택적으로 투과시키는 복수의 단위 조각(122)을 포함하는 블록부(120)로 이루어진다. 여기에서, 각각의 단위 조각(122)은 개폐가 가능하며, 차폐부(110)로 이동하여 방사선이 이동하는 공간을 만들게 된다.
차폐부(110)는 방사선의 방향과 확산을 한정시키기 위하여 납이나 텅스텐과 같은 방사선을 흡수하는 물질로 이루어지며, 이외에도 방사선을 흡수하는 다른 물질로 이루어질 수도 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
또한, 차폐부(110)는 원형의 링 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 차폐부(110)가 링 형상으로 이루어져 내부와 외부를 분리하여 방사선을 차폐시키게 된다.
블록부(120)는 복수의 단위 조각(122)을 포함하며, 각각의 단위 조각(122)은 상하로 이동이 가능하다. 특히, 각 단위 조각(122)은 폐부로 슬라이딩 이동하여 삽입될 수 있으며, 단위 조각(122)이 삽입되어 생긴 공간(123)을 통해 방사선이 조사될 수 있다. 여기에서, 블록부(120)는 차폐부(110)와 마찬가지로 방사선의 방향과 확산을 한정시키기 위하여 납이나 텅스텐과 같은 방사선을 흡수하는 물질로 이루어지며, 이외에도 방사선을 흡수하는 다른 물질로 이루어질 수도 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
또한, 블록부(120)는 원형의 링 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 블록부(120)가 링 형상으로 이루어져 내부와 외부를 분리하고, 단위 조각(122)이 이동하여 생긴 공간(123)을 통해 방사선을 투과시키고, 나머지 단위 조각(122)에 의해 방사선을 차폐시키게 된다.
그리고, 블록부(120)는 적어도 1000개 이상의 단위 조각(122)을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 현재 상용화되고 있는 CT에서 1000개 뷰를 최대로 하여 프로젝션 데이터를 획득하는 것을 감안하여 최소한 1000개 이상의 단위 조각(122)을 설치하여 프로젝션 뷰를 획득하기 위함이다. 더 바람직하게는 단위 조각(122)을 2000개 정도 설치하여 뷰 수에 대한 자유도를 높이도록 할 수도 있다. 이러한 단위 조각(122)의 개수는 자유롭게 변경 가능함은 당연하다 할 것이다.
그리고, 도 3에서 단위 조각(122)이 하나만 차폐부(110)로 삽입되어 이동하는 것이 도시되어 있으나, 여러 개의 단위 조각(122)이 동시에 차폐부(110)로 삽입되어 이동할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 예를 들어, 블록부(120)는 인접하여 배열된 적어도 2개 이상의 단위 조각(122)이 동시에 이동하여 방사선을 투과시킬 수 있다.
도 4a는 도 2의 시준기를 펼쳐 도시한 도면이다. 또한, 도 4b 및 도 4c는 도 4a의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 여러 실시예를 도시한 도면이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 차폐부(110)와 복수의 단위 조각(122)을 포함하는 블록부(120)로 이루어지는 시준기(100)에 의해 방사선의 선택적 투과가 가능하다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 블록부(120)의 단위 조각(122)이 차폐부(110)로 이동하지 않은 경우, 방사선은 시준기(100)에 의해 차폐된다. 그리고, 블록부(120)의 단위 조각(122)을 이동시켜 방사선을 투과시키게 된다.
이때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 단위 조각(122)을 일정 간격으로 미리 차폐부(110)로 삽입 이동시켜 방사선 기기(미도시)로 촬영하여 영상을 얻을 수 있다. 또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 방사선 기기(미도시)의 이동에 맞추어 다음 단위 조각(122)을 순차적으로 삽입시키고, 이전 단위 조각(122)을 순차적으로 복귀시켜 영상을 얻을 수도 있다. 즉, 방사선 기기의 이동에 상관 없이 미리 단위 조각(122)을 이동시켜 방사선의 투과 공간(123)을 형성하거나, 방사선 기기의 이동에 연동하여 단위 조각(122)을 이동시키도록 할 수 있다. 이외에도, 여러 방법으로 단위 조각(122)의 이동을 구현할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
차폐부(110)와 복수의 단위 조각(122)을 포함하는 블록부(120)로 이루어지는 간단한 구조의 시준기(100)를 기존의 회전 가능한 방사선 기기의 구조를 가지고 있는 갠트리에 설치함으로써, 고속으로 회전하는 갠트리 환경 하에서 기기의 출력 조절이라는 기술적 난제를 해결하고, 이를 통해 프로젝션 뷰 수의 감소와, 환자에 대한 피폭선량 감소가 가능하다. 역으로, 고정된 방사선 기기의 구조에서 차폐부(110)와 복수의 단위 조각(122)을 포함하는 블록부(120)로 이루어지는 간단한 구조의 시준기(100)를 회전 가능하도록 설치하여 프로젝션 뷰 수의 감소와, 환자에 대한 피폭선량 감소를 달성할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 이용한 검사 시스템을 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템을 위에서 바라본 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시준기를 이용한 검사 시스템(10)은, 시준기(100)를 기준으로, 내부에 디텍터(300)가 위치하고, 외부에 방사선 소스(200)가 위치하며, 회전하면서 시준기(100)를 향해 방사선을 조사하는 방사선 소스(200), 회전하면서 시준기(100)를 투과한 방사선을 검출하는 디텍터(300), 및 방사선 소스(200)에서 조사되는 방사선을 디텍터(300) 측으로 선택적으로 투과시키는 링 형상의 시준기(100)를 포함한다.
방사선 소스(200)는 방사선을 조사하는 역할을 하며, 디텍터(300)는 방사선을 검출하는 역할을 한다. 이러한 방사선 소스(200) 및 디텍터(300)는 회전 가능한 갠트리 구조를 이루며, 방사선 소스(200) 및 디텍터(300) 사이에 시준기(100)가 배치된다.
시준기(100)는 방사선을 선택적으로 투과시키기 위해, 방사선을 차단하는 차폐부(110)와, 상기 차폐부(110)로 슬라이딩 삽입되어 방사선을 투과시키는 복수의 단위 조각(122)을 포함하는 블록부(120)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 차폐부(110)와 블록부(120)는 방사선을 차단하는 물질로 이루어지고, 적어도 1000개 이상의 단위 조각(122)이 블록부에 구비될 수 있다. 차폐부(110)와 블록부(120)의 구체적인 내용은 전술한 바와 같으므로, 생략하도록 한다.
도 6에서, 방사선 소스(200)와 디텍터(300)는 각각 외부 궤도(205)와 내부 궤도(305)를 이동하게 된다. 방사선 소스(200)와 디텍터(300)가 각 궤도(205, 305)를 이동함에 따라, 시준기(100)의 단위 조각(122)이 슬라이딩 이동하여 공간(123)을 형성함으로써, 방사선 소스(200)에서 조사되는 방사선이 디텍터(300) 측으로 이동할 수 있게 된다. 이때, 시준기(100)에서 단위 조각(122)의 이동 여부 및 이동 개수를 적절히 제어하여 방사선의 빔폭을 조절할 수 있게 된다. 예를 들어, 단위 조각(122)을 모두 이동시키는 경우, 기존의 촬영 모드와 동일하게 되며, 단위 조각(122)을 10개를 기본 그룹으로 하고, 기본 그룹에서 3개씩만 이동하도록 하여 샘플링 모드로 촬영할 수도 있다. 여기에서, 샘플링 모드의 단위 조각(122) 개수는 시스템(10)의 운영자가 적절히 조절하게 된다.
도 7은 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 일 요소인 시준기의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 또한, 도 8a 내지 도 8c는 도 7의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 여러 실시예를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이, 시준기(100)는 차폐부(110)와 블록부(120)로 이루어질 수 있다. 이때, 차폐부(110)와 블록부(120)를 서로 대칭으로 배치할 수 있다.
구체적으로, 도 7을 참조하면, 차폐부(110)는 상부 차폐부(110a) 및 하부 차폐부(110b)를 포함하고, 블록부(120)는 상부 차폐부(110a)로 슬라이딩 삽입되는 상부 블록부(120a) 및 상기 하부 차폐부(110b)로 슬라이딩 삽입되는 하부 블록부(120b)를 포함할 수 있다. 대칭적으로 블록부(120)를 구성함에 의해 z축 평면(z-axis plane) 방향의 빔폭 조절이 가능해진다. 여기에서, z축은 CT 등의 방사선을 조사하는 기기의 스캔 시 환자가 이동하는 방향을 의미한다.
도 8a에서, 상부 블록부(120a) 및 하부 블록부(120b)의 단위 조각(122)을 이동시켜 방사선이 투과되는 공간을 형성할 수 있다. 더 나아가, 도 8b에서, 상부 블록부(120a) 및 하부 블록부(120b)의 단위 조각(122)을 도 8a에서보다 더 많이 이동시켜 투과되는 공간을 더욱 넓게 형성하여 x-y축 평면(x-y axis plane) 방향의 빔폭을 조절할 수 있다.
이때, 도 8c에서, 상부 블록부(120a) 및 하부 블록부(120b)의 단위 조각(122)을 완전히 차폐부(110)로 이동시키는 것이 아니라, 일부만 이동시켜 방사선의 투과 공간을 형성하는 경우, z축 평면(z-axis plane) 방향의 빔폭을 조절할 수 있다.
도 9a는 도 7의 시준기를 펼쳐 도시한 도면이다. 또한, 도 9b는 도 9a의 시준기에서 단위 조각이 개방되는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 상하 블록부(120a, 120b)의 단위 조각(122)이 상하 차폐부(110a, 110b)로 이동하지 않은 경우, 방사선은 시준기(100)에 의해 차폐된다. 그리고, 블록부(120)의 단위 조각(122)을 이동시켜 방사선을 투과시키게 된다. 이때, 복수의 단위 조각(122)을 일정 간격으로 미리 차폐부(110)로 삽입 이동시켜 방사선 소스 및 디텍터(200, 300)로 촬영하여 영상을 얻을 수 있다. 방사선 소스 및 디텍터(200, 300)의 이동에 맞추어 다음 단위 조각(122)을 순차적으로 삽입시키고, 이전 단위 조각(122)을 순차적으로 복귀시켜 영상을 얻을 수도 있다.
즉, 방사선 소스 및 디텍터(200, 300)의 이동에 상관 없이 미리 단위 조각(122)을 이동시켜 방사선의 투과 공간(123)을 형성하거나, 방사선 소스 및 디텍터(200, 300)의 이동에 연동하여 단위 조각(122)을 이동시키도록 할 수 있다. 특히, 상하 블록부(120a, 120b)의 단위 조각(122)을 완전히 상하 차폐부(110a, 110b)로 삽입시키지 않고, 일부만 삽입시켜 z축 평면(z-axis plane) 방향의 빔폭을 조절할 수 있다. 이외에도, 여러 방법으로 단위 조각(122)의 이동을 구현할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
도 10a는 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 제1 검사 모드를 도시한 도면이다. 또한, 도 10b는 도 5의 시준기를 이용한 검사 시스템의 제2 검사 모드를 도시한 도면이다.
도 10a를 참조하면, 검사 시스템(10)에 의해, 방사선 소스(200)가 시준기(100)의 투과 공간을 통해 방사선을 조사하게 되어, 환자(P)에 조사되는 방사선의 피폭량이 줄어든다. 이때, 시준기(100)의 투과 공간은 방사선 소스(200)의 이동에 관계 없이 미리 열려 있을 수도 있고, 방사선 소스(200)의 이동에 맞추어 순차적으로 열릴 수도 있음은 전술한 바와 같다. 이와 같이, 시준기(100)에 의해 프로젝션 뷰(projection view) 수가 줄어드는 샘플링 모드(제1 검사 모드)를 실현할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 방사선 소스(200)가 시준기(100)의 투과 공간을 통해 방사선을 조사하는 것이 아니라, 시준기(100)의 단위 조각(122)이 모두 열려 있어, 기존의 촬영 모드(제2 검사 모드)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
그리하여, 간단한 구조의 시준기(100)를 방사선 소스(200)와 디텍터(300) 사이에 설치함으로써, 기존의 촬영 모드(제2 검사 모드) 외에 프로젝션 뷰(projection view) 수를 감소시켜 환자(P)에게 미치는 피폭량을 줄일 수 있는 저선량(low dose)의 샘플링 모드(제1 검사 모드)를 얻을 수 있다.
샘플링 모드(제1 검사 모드)의 경우, 원하는 뷰의 각도에 해당되는 단위 조각(122)만 오픈(open)하여 촬영을 실시한다. 원하는 뷰의 각도에 해당되는 단위 조각(122)만 개방하면 되기에 샘플링 수가 자유롭게 조절 가능하다. 샘플링 모드(제1 검사 모드) 시, 방사선 소스(200)의 출력이 항상 ON인 상태로 고속으로 회전이 이루어지게 되며, 고정된 시준기(100)를 통하여 원하는 각도의 프로젝션 뷰만을 획득하게 되므로, 고속으로 회전하는 방사선 소스(200)의 출력 조절이라는 기술적 난제를 해결할 수 있다. 또한, 방사선 소스(200)가 계속 ON되어 있고, 단위 조각(122)을 구비한 시준기(100)를 통해 방사선을 효과적으로 차단(blocking)할 수 있기에 방위각(azimuthal) 방향의 블러링(blurring)을 억제하여 영상 품질의 향상을 가져온다. 이를 통해, 작은 수의 프로젝션 데이터를 획득, 압축 센싱 이론을 통한 영상 복원이 가능하게 되기에 초저선량 CT 시스템의 구현할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 시준기
110: 차폐부
120: 블록부
200: 방사선 소스
300: 디텍터

Claims (9)

  1. 방사선의 조사 범위를 설정하는 시준기(Collimator)에 있어서,
    상기 방사선을 차단하는 차폐부; 및
    개폐가 가능하여 상기 방사선을 선택적으로 투과시키는 복수의 단위 조각을 포함하는 블록부를 포함하는, 시준기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐부 및 상기 블록부는, 각각 링 형상인, 시준기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 블록부는, 상기 단위 조각이 상기 차폐부로 슬라이딩 이동하여 삽입되는, 시준기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 블록부는, 적어도 1000개 이상의 단위 조각을 포함하는, 시준기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 블록부는, 인접하여 배열된 적어도 2개 이상의 단위 조각이 동시에 이동하여 상기 방사선을 투과시키는, 시준기.
  6. 시준기를 기준으로, 내부에 디텍터가 위치하고, 외부에 방사선 소스가 위치하는 시준기를 이용한 검사 시스템에 있어서,
    회전하면서 상기 시준기를 향해 방사선을 조사하는 방사선 소스;
    회전하면서 상기 시준기를 투과한 방사선을 검출하는 디텍터; 및
    상기 방사선 소스에서 조사되는 방사선을 상기 디텍터 측으로 선택적으로 투과시키는 링 형상의 시준기를 포함하는, 시준기를 이용한 검사 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 시준기는, 방사선을 차단하는 차폐부와, 상기 차폐부로 슬라이딩 삽입되어 방사선을 투과시키는 복수의 단위 조각을 포함하는 블록부를 포함하는, 시준기를 이용한 검사 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 블록부는, 적어도 1000개 이상의 단위 조각을 포함하는, 시준기를 이용한 검사 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 차폐부는, 상부 차폐부 및 하부 차폐부를 포함하고,
    상기 블록부는, 상기 상부 차폐부로 슬라이딩 삽입되는 상부 블록부 및 상기 하부 차폐부로 슬라이딩 삽입되는 하부 블록부를 포함하는, 시준기를 이용한 검사 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657891B1 (ko) 2015-04-21 2016-09-19 연세대학교 원주산학협력단 적층식 방사선 조준기 및 사용 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10714227B2 (en) * 2016-06-06 2020-07-14 Georgetown Rail Equipment Company Rotating radiation shutter collimator
CN108806818A (zh) * 2018-04-17 2018-11-13 东莞理工学院 一种可调节中子流量的四刀光阑
US20210007684A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 Mistretta Medical, Llc System and method of low dose ct fluoroscopy via aperture control

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532109A (ja) 2002-07-05 2005-10-27 エレクタ アクチボラゲット（パブル） コリメータヘルメットがコリメータ開口を制御するための滑動可能なプレートを備える、放射線治療のための装置及び方法
JP2006214908A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 National Univ Corp Shizuoka Univ 高エネルギー線源方向判別環状システム
KR101076319B1 (ko) 2011-03-29 2011-10-26 주식회사 윌메드 동적 제어가 가능한 시준기를 구비한 콘빔 ｃｔ 장치
JP2012086006A (ja) 2010-09-22 2012-05-10 Toshiba Corp Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、放射線検出器及びその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1580895A (en) * 1976-06-26 1980-12-10 Emi Ltd Radiography
US5493599A (en) * 1992-04-03 1996-02-20 Picker International, Inc. Off-focal radiation limiting precollimator and adjustable ring collimator for x-ray CT scanners
US5644614A (en) 1995-12-21 1997-07-01 General Electric Company Collimator for reducing patient x-ray dose
KR100697397B1 (ko) 2000-02-08 2007-03-20 지이 요꼬가와 메디칼 시스템즈 가부시끼가이샤 Ｘ선 충돌 위치 정렬 방법과 ｘ선 단층촬영 촬상 방법 및 장치
FR2810444B1 (fr) * 2000-06-16 2006-11-24 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Dispositif de collimation, appareil de radiologie, kit de test et procede de test d'un appareil de radiologie
JP3779878B2 (ja) * 2001-01-30 2006-05-31 株式会社日立製作所 マルチリーフコリメータ
JP2006051233A (ja) 2004-08-13 2006-02-23 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc コリメータ制御方法およびｘ線ｃｔ装置
JP4297869B2 (ja) 2004-12-07 2009-07-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 放射線撮影装置
JP2012522990A (ja) 2009-04-01 2012-09-27 ブルックヘイヴン サイエンス アソシエイツ， エルエルシー 三次元放射線イメージング用交錯多開口コリメータ
US8509380B2 (en) * 2010-03-19 2013-08-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Inverse geometry volume computed tomography systems
US8184775B1 (en) 2010-10-29 2012-05-22 General Electric Company Dynamic collimator for wide coverage and low dose cardiac CT imaging
US8831180B2 (en) 2011-08-04 2014-09-09 General Electric Company Apparatus for scatter reduction for CT imaging and method of fabricating same
KR102139661B1 (ko) * 2013-07-12 2020-07-30 삼성전자주식회사 회전 가능한 시준기를 구비한 ct 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532109A (ja) 2002-07-05 2005-10-27 エレクタ アクチボラゲット（パブル） コリメータヘルメットがコリメータ開口を制御するための滑動可能なプレートを備える、放射線治療のための装置及び方法
JP2006214908A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 National Univ Corp Shizuoka Univ 高エネルギー線源方向判別環状システム
JP2012086006A (ja) 2010-09-22 2012-05-10 Toshiba Corp Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、放射線検出器及びその製造方法
KR101076319B1 (ko) 2011-03-29 2011-10-26 주식회사 윌메드 동적 제어가 가능한 시준기를 구비한 콘빔 ｃｔ 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657891B1 (ko) 2015-04-21 2016-09-19 연세대학교 원주산학협력단 적층식 방사선 조준기 및 사용 방법

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