KR101684448B1 - Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof - Google Patents

Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101684448B1
KR101684448B1 KR1020140187504A KR20140187504A KR101684448B1 KR 101684448 B1 KR101684448 B1 KR 101684448B1 KR 1020140187504 A KR1020140187504 A KR 1020140187504A KR 20140187504 A KR20140187504 A KR 20140187504A KR 101684448 B1 KR101684448 B1 KR 101684448B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reference value
photons
electrical signal
pixel
unit
Prior art date
Application number
KR1020140187504A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150082095A (en
Inventor
조민국
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to CN201580012594.0A priority Critical patent/CN106104302B/en
Priority to PCT/KR2015/000108 priority patent/WO2015105314A1/en
Priority to EP15150293.7A priority patent/EP2891902B1/en
Priority to US14/591,404 priority patent/US9964650B2/en
Publication of KR20150082095A publication Critical patent/KR20150082095A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101684448B1 publication Critical patent/KR101684448B1/en
Priority to US15/934,307 priority patent/US10823857B2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/161Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함하는 방사선 디텍터가 개시된다.
상기 복수개의 픽셀들 각각은 입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 및 상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함한다. 여기서, 상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장한다.
A radiation detector comprising a plurality of pixels for sensing radiation is disclosed.
Each of the plurality of pixels comprising: a radiation absorbing layer for converting incident photons into a first electrical signal; And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal. At least one storage unit of the plurality of storage units compares the first electrical signal with a first reference value, and based on a third electrical signal obtained by comparing the second electrical signal with a second reference value, , The number of photons is counted and stored.

Description

방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치 {RADIATION DETECTOR, TOMOGRAPHY IMAGING APPARATUS THEREOF, AND X-RAY IMAGING APPARATUS THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a radiation detector, a tomographic imaging apparatus, and an X-ray imaging apparatus,

본원 발명은 입사된 광자를 계수하는 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치 에 관한 것이다. The present invention relates to a radiation detector for counting incident photons, a tomography apparatus therefor, and an X-ray imaging apparatus.

구체적으로, 입사된 방사선 광자를 복수개의 에너지 대역 별로 분류하여 계수하는 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치 에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a radiation detector for classifying and counting incident radiation photons in a plurality of energy bands, a tomography apparatus and an X-ray imaging apparatus.

의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 처리 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 처리 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.The medical imaging device is a device for acquiring the internal structure of an object as an image. The medical image processing apparatus is a non-invasive examination apparatus, which captures and processes structural details in the body, internal tissues and fluid flow, and displays them to the user. A user such as a doctor can diagnose the health condition and disease of the patient by using the medical image outputted from the medical image processing apparatus.

환자에게 방사선을 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 장치로는 대표적으로 컴퓨터 단층 촬영(CT: Computed Tomography) 장치 및 엑스레이 장치가 있다. As a device for irradiating a patient with radiation and photographing an object, there are typically a computed tomography (CT) apparatus and an x-ray apparatus.

의료 영상 처리 장치 중 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치는 대상체에 대한 단면 영상을 제공할 수 있고, 일반적인 엑스레이 장치에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있어서, 질병의 정밀한 진단을 위하여 널리 이용된다. A CT (Computerized Tomography) device of a medical image processing apparatus can provide a cross-sectional image of a target object and can represent the internal structure of the target object (for example, elongation, lung, etc.) It has advantages and is widely used for precise diagnosis of diseases.

X 선 장치는 X 선을 인체에 투과시켜 인체의 내부 구조를 이미지로 획득하는 의료 영상 장치이다. X 선 장치는 MRI 장치, CT 장치 등을 포함하는 다른 의료 영상 장치에 비해 간편하고, 짧은 시간 내에 대상체의 의료 이미지를 획득할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, X 선 장치는 단순 흉부 촬영, 단순 복부 촬영, 단순 골격 촬영, 단순 부비동 촬영, 단순 경부 연조직(neck soft tissue) 촬영 및 유방 촬영 등에 널리 이용되고 있다.An X-ray apparatus is a medical imaging apparatus that transmits an X-ray to a human body and acquires an internal structure of the human body as an image. The X-ray apparatus is advantageous in comparison with other medical imaging apparatuses including an MRI apparatus and a CT apparatus, and can acquire a medical image of a subject within a short time. Therefore, X-ray apparatus is widely used for simple chest radiography, simple abdominal radiography, simple skeleton radiography, simple sinus radiography, neck soft tissue radiography, and mammography.

컴퓨터 단층 촬영 장치 또는 X 선 장치 등과 같이 방사선을 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 의료 영상 장치에 있어서, 대상체를 통과한 방사선을 감지하는 방사선 디텍터가 필수적으로 구비되어야 한다. 방사선 디텍터가 대상체를 통과한 방사선을 정확하게 검출하여야 대상체를 촬영한 의료 영상을 정확하게 재구성(reconstruction)할 수 있다. In a medical imaging apparatus for photographing a target by irradiating radiation such as a computer tomography apparatus or an X-ray apparatus, a radiation detector for sensing radiation passing through the target must be provided. The radiation detector must accurately detect the radiation passing through the object so that the medical image of the object can be accurately reconstructed.

픽셀의 크기를 최소화하면서, 구별되는 에너지 대역의 개수를 증가시킬 수 있는 다중 에너지 측정 용 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치의 제공을 목적으로 한다. A radiographic detector for multiple energy measurement capable of increasing the number of distinctive energy bands while minimizing the size of a pixel, a tomographic imaging apparatus therefor, and an X-ray imaging apparatus.

또한, 에너지 대역 별로 더욱 정확하게 광자를 분류하여 계수할 수 있는 다중 에너지 측정 용 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치의 제공을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a radiation detector for multiple energy measurement capable of classifying and counting photons more accurately for each energy band, a tomography apparatus therefor, and an X-ray imaging apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함한다. 상기 복수개의 픽셀들 각각은 입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층, 및 상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함한다. 그리고, 상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장한다. A radiation detector according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pixels for sensing radiation. Wherein each of the plurality of pixels includes a radiation absorbing layer that converts incident photons into a first electrical signal and a photon processing unit that includes a plurality of storage units that store and store the number of the photons based on the first electrical signal . At least one storage unit of the plurality of storage units compares the first electrical signal with a first reference value, and based on a third electrical signal that is a result of comparing the second electrical signal as a result of the comparison with a second reference value, , The number of photons is counted and stored.

또한, 상기 제1 및 제2 기준값 중 적어도 하나는 상기 복수개의 픽셀들 중 적어도 하나에서는 제1 값으로 설정되고, 상기 복수개의 픽셀들 중 다른 적어도 하나에서는 상기 제1 값과 다른 제2 값으로 설정될 수 있다. At least one of the first and second reference values may be set to a first value in at least one of the plurality of pixels, and at least one of the plurality of pixels may be set to a second value different from the first value. .

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 제1 전기 신호와 상기 제1 기준값의 차이에 대응하는 상기 제2 전기 신호를 출력하는 제1 비교기, 상기 제2 전기 신호와 상기 제2 기준값을 비교하여 상기 제3 전기 신호를 출력하는 제2 비교기, 및 상기 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제1 계수기를 포함할 수 있다. The at least one storage unit may include a first comparator that outputs the second electrical signal corresponding to a difference between the first electrical signal and the first reference value when the first electrical signal is equal to or greater than the first reference value, A second comparator that compares the second electrical signal with the second reference value and outputs the third electrical signal, and a first counter that counts and stores the number of photons based on the third electrical signal .

또한, 상기 제1 전기 신호는 상기 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전압 신호이며, 상기 제1 기준값은 전압값을 가지며, 상기 제2 기준값은 전류값을 가질 수 있다. The first electrical signal may be a voltage signal corresponding to the energy of the incident photon, the first reference value may have a voltage value, and the second reference value may have a current value.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제2 비교 신호에 근거하여, 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제2 계수기를 더 포함할 수 있다. The at least one storage unit may further include a second counter for counting and storing the number of photons when the first electrical signal is greater than or equal to the first reference value, based on the second comparison signal.

또한, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나는 인접한 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 있어서, 픽셀마다 다른 값으로 설정될 수 있다. In addition, at least one of the first reference value and the second reference value may be set to a different value for each pixel in a pixel group including a plurality of adjacent pixels.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제2 기준값은 상기 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀과 상기 제1 픽셀에 인접한 제2 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. The second reference value used in the at least one storage unit may be set to a different value in a first pixel of the plurality of pixels and a second pixel adjacent to the first pixel.

또한, 상기 제1 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값은 상기 제2 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값보다 크거나 작은 값을 가질 수 있다. The second reference value applied to the first pixel may have a value greater than or less than the second reference value applied to the second pixel.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제1 기준값은 상기 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀과 상기 제1 픽셀에 인접한 제2 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. The first reference value used in the at least one storage unit may be set to a different value in a first pixel of the plurality of pixels and a second pixel adjacent to the first pixel.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나에 근거하여 크기가 결정될 수 있다. The at least one storage unit may be sized based on at least one of the first reference value and the second reference value.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 저에너지 대역이면 제1 비트 뎁스를 가지고, 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 상기 저에너지 대역보다 높은 고에너지 대역이면 제1 비트 뎁스 보다 작은 제2 비트 뎁스를 가질 수 있다. The at least one storage unit may have a first bit depth if the energy band of the photons to be counted is a low energy band and a second bit depth if the energy band of the photons to be counted is a high energy band higher than the low energy band. It can have two bit depths.

또한, 상기 방사선 디텍터는 상기 계수되는 광자에 근거하여 CT 영상을 생성하기 위한 직접 방식의 방사선 디텍터가 될 수 있다. Also, the radiation detector may be a direct radiation detector for generating a CT image based on the counted photons.

또한, 상기 방사선 흡수층은 상기 방사선 디텍터의 전면부에 배치되며, 상기 광자 처리부는 상기 방사선 디텍터의 후면부에 배치될 수 있다. The radiation absorbing layer may be disposed on a front surface of the radiation detector, and the photon processing unit may be disposed on a rear surface of the radiation detector.

또한, 상기 방사선 흡수층은 카드뮴 텔룰라이드(CdTe) 또는 카드뮴아연텔룰라이드(CdZnTe)로 형성될 수 있다. Further, the radiation absorbing layer may be formed of cadmium telluride (CdTe) or cadmium zinc telluride (CdZnTe).

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함한다. 상기 복수개의 픽셀들 각각은 복수개의 서브 픽셀들을 포함하며, 상기 복수개의 서브 픽셀들 각각은 입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층, 및 상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함한다. 그리고, 상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장한다. A radiation detector according to another embodiment of the present invention includes a plurality of pixels for sensing radiation. Each of the plurality of pixels comprising a plurality of sub-pixels, each of the plurality of sub-pixels comprising a radiation absorbing layer for converting incident photons into a first electrical signal, And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the numbers. At least one storage unit of the plurality of storage units compares the first electrical signal with a first reference value, and based on a third electrical signal that is a result of comparing the second electrical signal as a result of the comparison with a second reference value, , The number of photons is counted and stored.

상기 제1 및 제2 기준값 중 적어도 하나는 At least one of the first and second reference values

상기 복수개의 서브 픽셀들 중 적어도 하나에서는 제1 값으로 설정되고, 상기 복수개의 픽셀들 중 다른 적어도 하나에서는 상기 제1 값과 다른 제2 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터. Wherein at least one of the plurality of subpixels is set to a first value and at least one of the plurality of pixels is set to a second value different from the first value.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 제1 전기 신호와 상기 제1 기준값의 차이 값에 대응하는 상기 제2 전기 신호를 출력하는 제1 비교기; 상기 제2 전기 신호와 상기 제2 기준값을 비교하여 상기 제3 전기 신호를 출력하는 제2 비교기; 및 상기 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제1 계수기를 포함할 수 있다. The at least one storage unit may include a first comparator that outputs the second electrical signal corresponding to the difference between the first electrical signal and the first reference value when the first electrical signal is greater than or equal to the first reference value. A second comparator for comparing the second electrical signal with the second reference value and outputting the third electrical signal; And a first counter for counting and storing the number of photons based on the third electrical signal.

또한, 상기 제1 전기 신호는 상기 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전압 신호이며, 상기 제1 기준값은 제1 전압값을 가지며, 상기 제2 기준값은 제1 전류값을 가질 수 있다. The first electrical signal is a voltage signal corresponding to the energy of the incident photon, the first reference value has a first voltage value, and the second reference value has a first current value.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제2 비교 신호에 근거하여, 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제2 계수기를 더 포함할 수 있다. The at least one storage unit may further include a second counter for counting and storing the number of photons when the first electrical signal is greater than or equal to the first reference value, based on the second comparison signal.

또한, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나는 인접한 복수개의 서브 픽셀을 포함하는 서브 픽셀 그룹에 있어서, 서브 픽셀 마다 다른 값으로 설정될 수 있다. At least one of the first reference value and the second reference value may be set to a different value for each subpixel in a subpixel group including a plurality of adjacent subpixels.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제2 기준값은 상기 복수개의 서브 픽셀들 중 제1 서브 픽셀과 상기 제1 서브 픽셀에 인접한 제2 서브 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. In addition, the second reference value used in the at least one storage unit may be set to a different value in a first sub-pixel among the plurality of sub-pixels and a second sub-pixel adjacent to the first sub-pixel.

또한, 상기 제1 서브 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값은 상기 제2 서브 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값보다 큰 값을 가질 수 있다. In addition, the second reference value applied to the first subpixel may have a value larger than the second reference value applied to the second subpixel.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제1 기준값은 상기 복수개의 서브 픽셀들 중 제1 서브 픽셀과 상기 제1 서브 픽셀에 인접한 제2 서브 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. The first reference value used in the at least one storage unit may be set to a different value in a first subpixel of the plurality of subpixels and a second subpixel adjacent to the first subpixel.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나에 근거하여 크기가 결정될 수 있다. The at least one storage unit may be sized based on at least one of the first reference value and the second reference value.

또한, 상기 적어도 하나의 저장부는 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 저에너지 대역이면 제1 비트 뎁스를 가지고, 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 상기 저에너지 대역보다 높은 고에너지 대역이면 제1 비트 뎁스 보다 작은 제2 비트 뎁스를 가질 수 있다. The at least one storage unit may have a first bit depth if the energy band of the photons to be counted is a low energy band and a second bit depth if the energy band of the photons to be counted is a high energy band higher than the low energy band. It can have two bit depths.

또한, 상기 방사선 디텍터는 갠트리에 부착되어 회전하는 X 선 소스에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지할 수 있다. The radiation detector may also be attached to the gantry and emit from a rotating X-ray source to sense the radiation passing through the object.

또한, 상기 방사선 디텍터는 상기 계수되는 광자에 근거하여 멀티 에너지 CT 영상을 생성하기 위한 직접 방식의 방사선 디텍터가 될 수 있다. In addition, the radiation detector may be a direct radiation detector for generating multi-energy CT images based on the counted photons.

또한, 상기 방사선 디텍터는 이동 장치에 부착되어 위치 조절이 가능한 X 선 소스에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지할 수 있다. The radiation detector may also be attached to a mobile device and emit from a position adjustable X-ray source to sense the radiation passing through the object.

또한, 멀티 에너지 X 선 영상의 생성에 이용되는 방사선 디텍터가 될 수 있다. Further, it can be a radiation detector used for generating a multi-energy X-ray image.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선을 감지하는 디텍터에 있어서, 적어도 하나의 계수 픽셀을 포함하며 영상을 복원하기 위한 영상 픽셀을 복수개 포함한다. 상기 계수 픽셀은 입사된 광자를 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 상기 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류하기 위하여 상기 전기 신호를 복수개의 기준값과 비교하는 복수개의 비교기; 및 상기 복수개의 에너지 대역 각각으로 분류된 복수개의 광자의 개수를 계수하여 저장하는 복수개의 계수기를 포함한다. 여기서, 상기 영상 픽셀에 포함되는 제1 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준값 중 적어도 하나는 상기 영상 픽셀에 포함되는 제2 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준 값 중 적어도 하나와 다르다. According to another aspect of the present invention, there is provided a detector for detecting radiation, the detector comprising at least one coefficient pixel and including a plurality of image pixels for reconstructing an image. The coefficient pixel comprising: a radiation absorbing layer for converting incident photons into an electrical signal; A plurality of comparators for comparing the electrical signal with a plurality of reference values to classify the photons into a plurality of energy bands; And a plurality of counters for counting and storing the number of photons classified into each of the plurality of energy bands. At least one of the plurality of reference values in the first coefficient pixel included in the image pixel is different from at least one of the plurality of reference values in the second coefficient pixel included in the image pixel.

본 발명의 다른 실시예에 따른 단층 촬영 장치는 방사선 디텍터를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 있어서, 상기 방사선 디텍터는 적어도 하나의 계수 픽셀을 포함하며 영상을 복원하기 위한 영상 픽셀을 복수개 포함한다. 상기 계수 픽셀은 입사된 광자를 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 상기 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류하기 위하여 상기 전기 신호를 복수개의 기준값과 비교하는 복수개의 비교기; 및 A tomography apparatus according to another embodiment of the present invention includes a radiation detector, wherein the radiation detector includes at least one coefficient pixel and includes a plurality of image pixels for reconstructing an image. The coefficient pixel comprising: a radiation absorbing layer for converting incident photons into an electrical signal; A plurality of comparators for comparing the electrical signal with a plurality of reference values to classify the photons into a plurality of energy bands; And

상기 복수개의 에너지 대역 각각으로 분류된 복수개의 광자의 개수를 계수하여 저장하는 복수개의 계수기를 포함한다. 그리고, 상기 영상 픽셀에 포함되는 제1 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준값 중 적어도 하나는 상기 영상 픽셀에 포함되는 제2 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준 값 중 적어도 하나와 다르다. And a plurality of counters for counting and storing the number of photons classified into each of the plurality of energy bands. At least one of the plurality of reference values in the first coefficient pixel included in the image pixel is different from at least one of the plurality of reference values in the second coefficient pixel included in the image pixel.

또한, 단층 촬영 장치는 사용자로부터 상기 복수개의 기준값들을 설정받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 입출력부를 더 포함할 수 있다. The tomographic apparatus may further include an input / output unit for outputting a user interface screen for setting the plurality of reference values from a user.

또한, 단층 촬영 장치는 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력받은 상기 복수개의 기준값들에 대응되는 복수개의 전압들을 생성하여 상기 복수개의 비교기로 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다. The tomography apparatus may further include a power unit for generating a plurality of voltages corresponding to the plurality of reference values input through the user interface screen and supplying the plurality of voltages to the plurality of comparators.

또한, 단층 촬영 장치는 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력받은 상기 복수개의 기준값들에 대응되는 전류를 생성하여 상기 복수개의 비교기들로 공급하는 디지털 투 아날로그 컨버터를 포함할 수 있다. Also, the tomographic apparatus may include a digital-to-analog converter for generating a current corresponding to the plurality of reference values input through the user interface screen and supplying the generated current to the plurality of comparators.

또한, 상기 제1 계수 픽셀에서 이용되는 상기 복수개의 기준값들 중 적어도 하나는 상기 제2 계수 픽셀에서 이용되는 상기 복수개의 기준값들 중 적어도 하나와 동일한 값을 가질 수 있다. Also, at least one of the plurality of reference values used in the first coefficient pixel may have the same value as at least one of the plurality of reference values used in the second coefficient pixel.

또한, 상기 제1 계수 픽셀에 이용되는 상기 복수개의 기준값들 중 저 에너지 대역을 분류하는데 이용되는 기준값은 상기 제2 계수 픽셀에서 이용되는 상기 복수개의 기준값들 중 저 에너지 대역을 분류하는데 이용되는 기준값과 동일한 값을 가질 수 있다. The reference value used to classify the low energy band among the plurality of reference values used for the first coefficient pixel may be a reference value used for classifying the low energy band among the plurality of reference values used in the second coefficient pixel, Can have the same value.

또한, 상기 제1 계수 픽셀은 상기 제2 계수 픽셀에 인접할 수 있다. Further, the first coefficient pixel may be adjacent to the second coefficient pixel.

또한, 상기 계수 픽셀은 1제곱 미리미터 이하의 크기를 가질 수 있다. In addition, the coefficient pixel may have a size less than or equal to one square millimeter.

또한, 상기 복수개의 계수기 각각은 상기 복수개의 기준값들에 따라서 크기가 달라질 수 있다. In addition, each of the plurality of counters may vary in size according to the plurality of reference values.

또한, 상기 복수개의 비교기는 상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하는 제1 비교기; 상기 제1 전기 신호를 제2 기준값과 비교하는 제2 비교기; 및 상기 제1 전기 신호를 제3 기준값과 비교하는 제3 비교기를 포함하며, 상기 제1 계수 픽셀에서 이용되는 상기 제1 내지 제3 기준값 중 적어도 하나는 상기 제2 계수 픽셀에서 이용되는 상기 제1 내지 제3 기준값 중 적어도 하나와 소정 오프셋만큼 차이 날 수 있다. The plurality of comparators further includes: a first comparator for comparing the first electrical signal with a first reference value; A second comparator for comparing the first electrical signal with a second reference value; And a third comparator for comparing the first electrical signal with a third reference value, wherein at least one of the first to third reference values used in the first coefficient pixel is a first To the third reference value by a predetermined offset.

또한, 단층 촬영 장치는 사용자로부터 상기 제1 계수 픽셀에 이용되는 상기 제1, 제2 및 제3 기준값, 제2 계수 픽셀에 이용되는 상기 제1, 제2 및 제3 기준값, 및 상기 소정 오프셋 중 적어도 하나를 설정받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 입출력부를 더 포함할 수 있다. Further, the tomographic apparatus may further include a first reference value used for the first coefficient pixel from the user, the first reference value used for the second coefficient pixel, and a second reference value used for the predetermined offset And an input / output unit for outputting a user interface screen for setting at least one.

본 발명의 다른 실시예에 따른 단층 촬영 장치는 방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함하는 방사선 디텍터; 및 상기 방사선 디텍터에서 감지된 광자량에 근거하여 CT 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함한다. 상기 복수개의 픽셀들 각각은 입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 및 상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함한다. 상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는 상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장한다. A tomographic apparatus according to another embodiment of the present invention includes a radiation detector including a plurality of pixels for sensing radiation; And an image processor for reconstructing the CT image based on the photon amount detected by the radiation detector. Each of the plurality of pixels comprising: a radiation absorbing layer for converting incident photons into a first electrical signal; And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal. Wherein at least one storage unit of the plurality of storage units compares the first electrical signal with a first reference value, and based on a third electrical signal that is a result of comparing the second electrical signal as a result of the comparison with a second reference value, The number of photons is counted and stored.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치는 방사선 디텍터를 포함하는 X 선 촬영 장치에 있어서, 상기 방사선 디텍터는 적어도 하나의 계수 픽셀을 포함하며 영상을 복원하기 위한 영상 픽셀을 복수개 포함한다. 상기 계수 픽셀은 입사된 광자를 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 상기 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류하기 위하여 상기 전기 신호를 복수개의 기준값과 비교하는 복수개의 비교기; 및 상기 복수개의 에너지 대역 각각으로 분류된 복수개의 광자의 개수를 계수하여 저장하는 복수개의 계수기를 포함한다. 상기 영상 픽셀에 포함되는 제1 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준값 중 적어도 하나는 상기 영상 픽셀에 포함되는 제2 계수 픽셀에서의 상기 복수개의 기준 값 중 적어도 하나와 다르다. An X-ray photographing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an X-ray photographing apparatus including a radiation detector, wherein the radiation detector includes at least one coefficient pixel and includes a plurality of image pixels for reconstructing an image. The coefficient pixel comprising: a radiation absorbing layer for converting incident photons into an electrical signal; A plurality of comparators for comparing the electrical signal with a plurality of reference values to classify the photons into a plurality of energy bands; And a plurality of counters for counting and storing the number of photons classified into each of the plurality of energy bands. At least one of the plurality of reference values in the first coefficient pixel included in the image pixel is different from at least one of the plurality of reference values in the second coefficient pixel included in the image pixel.

도 1a는 일반적인 CT 시스템(20)의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(20)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2은 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3a는 X 선 시스템(200)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3b는 고정식 X 선 장치(200)를 도시하는 도면이다.
도 3c는 모바일 X 선 장치(300)를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다.
도 5a는 도 4의 일 픽셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 스펙트럼 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 방사선 디텍터에 입사되는 광자의 에너지 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 다른 도면이다.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다.
도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 12는 일반적인 방사선 디텍터를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 다른 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 일 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 도면이다.
도 19는 CT 영상의 영상 화소 값 생성을 설명하기 위한 도면이다.
1A is a schematic diagram of a typical CT system 20.
1B is a diagram illustrating the structure of a CT system 20 according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a configuration of a communication unit.
Fig. 3A is a diagram showing a configuration of the X-ray system 200. Fig.
FIG. 3B is a view showing the fixed X-ray apparatus 200. FIG.
3C is a diagram showing a mobile X-ray apparatus 300. Fig.
4 is a view showing a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a view for explaining one pixel in FIG. 4; FIG.
5B is a diagram for explaining spectrum modeling.
6 is a view for explaining the energy distribution of photons incident on the radiation detector.
7A is another view showing a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
7B is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention.
7C is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
9 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
10 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
11 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a general radiation detector.
13 is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention.
14 is another view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention.
15 is a view showing a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a user interface screen output from a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is another diagram showing a user interface screen output from a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
18 is a view showing a computer tomography apparatus according to another embodiment of the present invention.
19 is a view for explaining generation of an image pixel value of a CT image.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, as used herein, the term "part " refers to a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and" part " However, 'minus' is not limited to software or hardware. The " part " may be configured to be in an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, and not limitation, "part (s) " refers to components such as software components, object oriented software components, class components and task components, and processes, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and "parts " may be combined into a smaller number of components and" parts " or further separated into additional components and "parts ".

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description will be omitted.

본 명세서에서 "영상"는 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다. As used herein, the term "image" may refer to multi-dimensional data composed of discrete image elements (e.g., pixels in a two-dimensional image and voxels in a three-dimensional image). For example, the image may include a medical image or the like of the object obtained by the CT photographing apparatus.

본 명세서에서 “단층(Tomography) 영상”이란, 단층 촬영 장치 또는 단층 촬영 시스템에서 대상체를 단층 촬영하여 획득된 영상으로, 엑스레이 등과 같은 광선을 대상체로 조사한 후 투영된 데이터를 이용하여 이미징된 영상을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다. Herein, the term " tomography image " means an image obtained by performing tomographic imaging of a target object in a tomography apparatus or tomography system, irradiating a light beam such as an x-ray to a target object, can do. In the present specification, the term "CT (Computed Tomography) image" may mean a composite image of a plurality of x-ray images obtained by photographing an object while rotating around at least one axis of the object.

본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부 또는 전부일수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)일수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.As used herein, an " object "may be a person or an animal, or part or all of a person or an animal. For example, the subject may comprise at least one of the following: liver, heart, uterus, brain, breast, organs such as the abdomen, and blood vessels. The "object" may also be a phantom. A phantom is a material that has a volume that is very close to the density of the organism and the effective atomic number, and can include a spheric phantom that has body-like properties.

본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As used herein, the term "user" may be a doctor, a nurse, a clinical pathologist, a medical imaging specialist, or the like, and may be a technician repairing a medical device.

CT 시스템 등과 같은 단층 촬영 시스템은 대상체에 대하여 단면 영상을 제공할 수 있으므로, 일반적인 X-ray 촬영 기기에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있다. A CT system or the like can provide a cross-sectional image to a target object. Therefore, the advantage of being able to express the internal structure of a target object (for example, elongation, lung, etc.) have.

구체적으로, 단층 촬영 시스템은 CT(computed Tomography) 장치, OCT(Optical Coherenc Tomography), 또는 PET(positron emission tomography)-CT 장치, SPECT(single photon emission computed tomography) 등과 같은 모든 단층 촬영 장치들을 포함할 수 있다.Specifically, the tomography system can include all tomography devices such as computed tomography (CT), optical coherence tomography (OCT) or positron emission tomography (PET) -T device, single photon emission computed tomography have.

이하에서는 단층 영상을 획득하는 단층 촬영 시스템으로, CT 시스템(20)을 예로 들어 설명한다. Hereinafter, a tomography system for acquiring a tomographic image will be described by taking the CT system 20 as an example.

CT 시스템은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 영상데이터를 초당 수십, 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다음과 같은 여러 가지 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상기법들로는 다음과 같은 기법들이 있다.The CT system can obtain a relatively accurate sectional image with respect to a target object by, for example, acquiring image data of 2 mm or less in thickness at several tens or hundreds of times per second. Conventionally, there has been a problem that only the horizontal section of the object is expressed, but it has been overcome by the appearance of the following various image reconstruction techniques. Three-dimensional reconstruction imaging techniques include the following techniques.

- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상기법으로 일정 HU값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법. - SSD (Shade surface display): A technique to represent only voxels having a certain HU value by the initial 3D image technique.

- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.- MIP (maximum intensity projection) / MinIP (minimum intensity projection): A 3D technique that represents only those with the highest or lowest HU value among the voxels that make up the image.

- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.- VR (volume rendering): A technique that can control the color and transparency of voxels constituting an image according to a region of interest.

- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.- Virtual endoscopy: A technique capable of endoscopic observation on reconstructed 3-D images using VR or SSD techniques.

- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유자제의 재구성이 가능하다.- MPR (multi planar reformation): An image technique that reconstructs into other sectional images. It is possible to reconstruct the free direction in the direction desired by the user.

- Editing: VR에서 관심부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.- Editing: Several techniques for organizing surrounding voxels to more easily observe the region of interest in the VR.

- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.- VOI (voxel of interest): A technique that expresses only the selected region by VR.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영(CT) 시스템(20)은 첨부된 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 CT 시스템(20)은 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다. A computed tomography (CT) system 20 according to an embodiment of the present invention may be described with reference to FIGS. 1A and 1B. The CT system 20 according to an embodiment of the present invention may include various types of devices.

도 1a은 CT 시스템(20)의 개략도이다. 도 1a을 참조하면, CT 시스템(20)은 갠트리(172), 테이블(175), X-ray 생성부(176) 및 X-ray 검출부(188)를 포함할 수 있다.1A is a schematic diagram of a CT system 20. 1A, a CT system 20 may include a gantry 172, a table 175, an X-ray generator 176, and an X-ray detector 188.

갠트리(172)는 X-ray 생성부(176) 및 X-ray 검출부(188)를 포함할 수 있다. The gantry 172 may include an X-ray generating unit 176 and an X-ray detecting unit 188.

대상체(10)는 테이블(175) 상에 위치될 수 있다. The object 10 can be placed on the table 175. [

테이블(175)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(175)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.The table 175 can be moved in a predetermined direction (e.g., at least one of up, down, left, and right) in the CT photographing process. In addition, the table 175 may be tilted or rotated by a predetermined angle in a predetermined direction.

또한, 갠트리(172)도 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.Also, the gantry 172 can be inclined by a predetermined angle in a predetermined direction.

도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 CT 시스템(20)의 구조를 나타낸 도면이다.1B is a diagram showing the structure of a CT system 20 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 CT 시스템(20)은 갠트리(172), 테이블(175), 제어부(188), 저장부(194), 영상 처리부(196), 입력부(198), 디스플레이부(191), 통신부(192)를 포함할 수 있다. The CT system 20 according to the embodiment of the present invention includes a gantry 172, a table 175, a control unit 188, a storage unit 194, an image processing unit 196, an input unit 198, a display unit 191, , And a communication unit (192).

전술한 바와 같이, 대상체(10)는 테이블(175) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 테이블(175)은 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동 가능하고, 제어부(188)에 의하여 움직임이 제어될 수 있다. As described above, the object 10 can be located on the table 175. [ The table 175 according to the embodiment of the present invention can be moved in a predetermined direction (e.g., at least one of up, down, left, and right) and the movement can be controlled by the control unit 188. [

본 발명의 실시예에 따른 갠트리(172)는 회전 프레임(104), X-ray 생성부(176), X-ray 검출부(188), 회전 구동부(180), 데이터 획득 회로(186), 데이터 송신부(190)을 포함할 수 있다. The gantry 172 according to the embodiment of the present invention includes a rotation frame 104, an X-ray generation unit 176, an X-ray detection unit 188, a rotation drive unit 180, a data acquisition circuit 186, (190).

본 발명의 실시예에 따른 갠트리(172)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)는 디스크의 형태일 수도 있다. The gantry 172 according to an embodiment of the present invention may include a rotating frame 104 in the form of a ring that is rotatable based on a predetermined rotation axis RA. The rotating frame 104 may also be in the form of a disk.

회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 X-ray 생성부(176) 및 X-ray 검출부(188)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 그리드(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 그리드(114)는 X-ray 생성부(176)와 X-ray 검출부(188)의 사이에서 위치할 수 있다.The rotation frame 104 may include an X-ray generation unit 176 and an X-ray detection unit 188 disposed to face each other with a predetermined field of view (FOV). In addition, the rotating frame 104 may include an anti-scatter grid 114. Scattering prevention grid 114 may be positioned between the X-ray generating unit 176 and the X-ray detecting unit 188.

의료용 영상 시스템에 있어서, 검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X-선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시키기 위해, 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 산란 방지 그리드를 위치시킬 수 있다.  In medical imaging systems, X-ray radiation reaching the detector (or photosensitive film) includes attenuated primary radiation, which forms useful images, as well as scattered radiation, which degrades the quality of the image . An anti-scatter grid may be placed between the patient and the detector (or photosensitive film) to transmit the majority of the radiation and attenuate the scattered radiation.

예를 들어, 산란 방지 그리드는, 납 박편의 스트립(strips of lead foil)과, 중공이 없는 폴리머 물질(solid polymer material)이나 중공이 없는 폴리머(solid polymer) 및 섬유 합성 물질(fiber composite material) 등의 공간 충전 물질(interspace material)을 교대로 적층한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 산란 방지 그리드의 형태는 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the anti-scatter grid may include strips of lead foil, solid polymer material, solid polymer and fiber composite material, etc. And the interspace material of the interlayer material may be alternately stacked. However, the form of the scattering prevention grid is not necessarily limited thereto.

회전 프레임(104)은 회전 구동부(180)로부터 구동 신호를 수신하고, X-ray 생성부(176)와 X-ray 검출부(188)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(180)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(180)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. The rotation frame 104 receives the drive signal from the rotation drive unit 180 and can rotate the X-ray generation unit 176 and the X-ray detection unit 188 at a predetermined rotation speed. The rotary frame 104 can receive a driving signal and power from the rotary driving unit 180 through a slip ring (not shown) in a contact manner. In addition, the rotation frame 104 can receive a driving signal and power from the rotation driving unit 180 through wireless communication.

X-ray 생성부(176)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, X-ray 생성부(176)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다.  The X-ray generator 176 receives voltage and current from a power distribution unit (PDU) (not shown) through a slip ring (not shown) through a high voltage generator . When the high voltage generating section applies a predetermined voltage (hereinafter referred to as a tube voltage), the X-ray generating section 176 can generate X-rays having a plurality of energy spectra corresponding to this predetermined tube voltage .

X-ray 생성부(176)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태로 방출될 수 있다. The X-ray generated by the X-ray generator 176 may be emitted in a predetermined form by a collimator 112.

X-ray 검출부(188)는 X-ray 생성부(176)와 마주하여 위치할 수 있다. X-ray 검출부(188)는 복수의 X-ray 검출 소자들을 포함할 수 있다. 단일 X 선 검출 소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The X-ray detector 188 may be positioned to face the X-ray generator 176. The X-ray detector 188 may include a plurality of X-ray detecting elements. The single X-ray detecting element can form a single channel, but is not necessarily limited thereto.

X-ray 검출부(188)는 X-ray 생성부(176)로부터 생성되고 대상체(10)를 통하여 전송된 X 선을 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다. The X-ray detector 188 senses X-rays generated from the X-ray generator 176 and transmitted through the object 10, and can generate an electric signal corresponding to the intensity of the sensed X-rays.

X-ray 검출부(188)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 X-ray 검출부는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 X-ray 검출부는 photon counting detector를 사용할 수 있다. 데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisitino System)(186)는 X-ray 검출부(188)와 연결될 수 있다. X-ray 검출부(188)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(186)에서 수집될 수 있다. X-ray 검출부(188)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(186)에서 수집될 수 있다.또한, X-ray 검출부(188)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다. The X-ray detector 188 may include an indirect method for converting radiation into light and detecting the radiation, and a direct method detector for converting the radiation into direct charge and detecting the radiation. An indirect X-ray detector can use a Scintillator. In addition, a direct-type X-ray detector can use a photon counting detector. A Data Acquisition System (DAS) 186 may be coupled to the X-ray detector 188. The electrical signal generated by the X-ray detector 188 may be collected at the DAS 186. The electric signal generated by the X-ray detector 188 may be collected by the DAS 186 either wired or wirelessly. The electric signal generated by the X-ray detector 188 may be amplified by an amplifier (not shown) To an analog / digital converter (not shown).

슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 X-ray 검출부(188)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(196)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(196)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.Only some data collected from the X-ray detector 188 may be provided to the image processor 196 or only some data may be selected by the image processor 196 depending on the slice thickness or the number of slices.

이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(190)를 통하여 영상 처리부(196)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(190)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(196)로 송신될 수 있다.The digital signal may be provided to the image processing unit 196 through the data transmission unit 190. The digital signal may be transmitted to the image processing unit 196 through a data transmission unit 190 in a wired or wireless manner.

본 발명의 실시예에 따른 제어부(188)는 CT 시스템(20)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(188)는 테이블(175), 회전 구동부(180), 콜리메이터(182), DAS(186), 저장부(194), 영상 처리부(196), 입력부(198), 디스플레이부(191), 통신부(192) 등의 동작들을 제어할 수 있다.The controller 188 according to an embodiment of the present invention can control the operation of each module of the CT system 20. [ For example, the control unit 188 includes a table 175, a rotation driving unit 180, a collimator 182, a DAS 186, a storage unit 194, an image processing unit 196, an input unit 198, 191), the communication unit 192, and the like.

영상 처리부(196)는 DAS(186)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전인 러 데이터(raw data))를 데이터 송신부(190)을 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다. The image processing unit 196 may receive the data acquired from the DAS 186 (for example, raw data) through the data transmitting unit 190 and perform a process of pre-processing .

전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다. The preprocessing may include, for example, a process of non-uniformity of sensitivity correction between channels, a sharp decrease in signal intensity or a process of correcting loss of signal due to an X-ray absorber such as a metal.

영상 처리부(196)의 출력 데이터는 로 데이터(raw data) 또는 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 이러한 프로젝션 데이터는 데이터 획득시의 촬영 조건(예컨대, 튜브 전압, 촬영 각도 등)등과 함께 저장부(194)에 저장될 수 있다. The output data of the image processing unit 196 may be referred to as raw data or projection data. Such projection data can be stored in the storage unit 194 together with shooting conditions (e.g., tube voltage, shooting angle, etc.) at the time of data acquisition.

프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다. The projection data may be a set of data values corresponding to the intensity of the X-rays passing through the object. For convenience of explanation, a set of projection data simultaneously obtained with the same shooting angle for all the channels is referred to as a projection data set.

저장부(194)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The storage unit 194 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (SD, XD memory, etc.), a RAM (Random Access Memory) SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory) And may include at least one type of storage medium.

또한, 영상 처리부(196)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 재구성할 수 있다. 이러한 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, 영상 처리부(196)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다. Also, the image processing unit 196 can reconstruct the cross-sectional image of the object using the acquired projection data set. Such a cross-sectional image may be a three-dimensional image. In other words, the image processing unit 196 may generate a three-dimensional image of a target object by using a cone beam reconstruction method or the like based on the obtained projection data set.

입력부(198)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 외부 입력이 수신될 수 있다. 예를 들면, X선 단층 촬영 조건은, 복수의 튜브 전압, 복수의 X선들의 에너지 값 설정, 촬영 프로토콜 선택, 영상재구성 방법 선택, FOV 영역 설정, 슬라이스 개수, 슬라이스 두께(slice thickness), 영상 후처리 파라미터 설정 등을 포함할 수 있다. 또한 영상 처리 조건은 영상의 해상도, 영상에 대한 감쇠 계수 설정, 영상의 조합비율 설정 등을 포함할 수 있다. External inputs for X-ray tomography conditions, image processing conditions and the like can be received through the input unit 198. For example, the X-ray tomography conditions include a plurality of tube voltages, energy value setting of a plurality of X rays, selection of a photography protocol, selection of an image reconstruction method, FOV area setting, number of slices, slice thickness, Processing parameter setting, and the like. The image processing condition may include resolution of the image, setting of the attenuation coefficient for the image, and setting of the combination ratio of the image.

입력부(198)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(198)는 마이크로폰, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패드, 터치팬, 음성, 제스처 인식장치 등을 포함할 수 있다. The input unit 198 may include a device or the like for receiving a predetermined input from the outside. For example, the input unit 198 may include a microphone, a keyboard, a mouse, a joystick, a touch pad, a touch pan, a voice, a gesture recognition device, and the like.

디스플레이부(191)는 영상 처리부(196)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 디스플레이할 수 있다. The display unit 191 can display an X-ray photographed image reconstructed by the image processing unit 196.

전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. Transmission and reception of data, power, etc. between the above-described elements can be performed using at least one of wired, wireless, and optical communication.

통신부(192)는 서버(193) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 2을 참조하여 후술한다. The communication unit 192 can perform communication with an external device, an external medical device, or the like through the server 193 or the like. This will be described later with reference to Fig.

도 2은 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.2 is a diagram showing a configuration of a communication unit.

통신부(192)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(15)와 연결되어 외부 서버(193), 의료 장치(164) 또는 휴대용 장치(166) 와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(192)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. The communication unit 192 may be connected to the network 15 by wire or wireless and may communicate with the external server 193, the medical device 164, or the portable device 166. The communication unit 192 can exchange data with other medical devices in a hospital server or a hospital connected through a PACS (Picture Archiving and Communication System).

또한, 통신부(192)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 휴대용 장치 (166) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.In addition, the communication unit 192 may perform data communication with the portable device 166 or the like according to a DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) standard.

통신부(192)는 네트워크(15)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(192)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 의료 장치(164)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다. The communication unit 192 can transmit and receive data related to the diagnosis of the object through the network 15. [ In addition, the communication unit 192 can transmit and receive medical images and the like acquired by the medical device 164 such as an MRI apparatus and an X-ray apparatus.

나아가, 통신부(192)는 서버(193)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(192)는 병원 내의 서버(193)나 의료 장치(164)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 장치(166) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.Further, the communication unit 192 may receive the diagnosis history or the treatment schedule of the patient from the server 193, and may utilize it for clinical diagnosis of the patient. The communication unit 192 may perform data communication with the user or the patient portable device 166 as well as the server 193 and the medical device 164 in the hospital.

또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 feedback을 수신할 수 있다.In addition, information on the abnormality of the equipment and the quality management status information can be transmitted to the system administrator or the service person through the network, and the feedback can be received.

도 3a은 X 선 시스템(101)의 구성을 도시하는 도면이다. Fig. 3A is a diagram showing a configuration of the X-ray system 101. Fig.

도 3a을 참조하면, X 선 시스템(101)은 X 선 장치(100) 및 워크스테이션(110)을 포함한다. 도 3a에 도시된 X 선 장치(100)는 고정식 X 선 장치 또는 이동식 X 선 장치가 될 수 있다. X 선 장치(100)는 X 선 조사부(120), 고전압 발생부(121), 검출부(130), 조작부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 X 선 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. Referring to FIG. 3A, an X-ray system 101 includes an X-ray apparatus 100 and a workstation 110. FIG. The X-ray apparatus 100 shown in FIG. 3A can be a fixed X-ray apparatus or a mobile X-ray apparatus. The X-ray apparatus 100 may include an X-ray irradiating unit 120, a high voltage generating unit 121, a detecting unit 130, an operating unit 140, and a controller 150. The control unit 150 can control the overall operation of the X-ray apparatus 100.

고전압 발생부(121)는 X 선의 발생을 위한 고전압을 발생시켜 X 선 소스(122)에 인가한다. The high-voltage generating unit 121 generates a high voltage for generating X-rays and applies the generated high voltage to the X-ray source 122.

X 선 조사부(120)는 고전압 발생부(121)에서 발생된 고전압을 인가받아 X 선을 발생시키고 조사하는 X 선 소스(122) 및 X 선 소스(122)에서 조사되는 X 선의 경로를 안내하여 X 선의 조사영역을 조절하는 콜리메이터(collimator)(123)를 포함할 수 있다.The X-ray irradiating unit 120 guides the path of the X-rays irradiated from the X-ray source 122 and the X-ray source 122, which receives the high voltage generated from the high voltage generating unit 121 to generate and irradiate X- And a collimator 123 for adjusting the irradiation area of the line.

X 선 소스(122)는 X 선관(X-ray tube)을 포함하며, X 선관은 양극과 음극으로 된 2극 진공관으로 구현될 수 있다. X 선관 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트로는 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있고 필라멘트에 연결된 전기도선에 10V의 전압과 3-5A 정도의 전류를 가하여 필라멘트를 가열할 수 있다.The X-ray source 122 may include an X-ray tube, and the X-ray tube may be a bipolar tube composed of an anode and a cathode. The inside of the X-ray tube is made into a high-vacuum state of about 10 mmHg, and the filament of the cathode is heated to a high temperature to generate a thermal electron. As the filament, a tungsten filament can be used and the filament can be heated by applying a voltage of 10V and a current of about 3-5A to the electric wire connected to the filament.

그리고 음극과 양극 사이에 10-300kVp 정도의 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질에 충돌하면서 X 선을 발생시킨다. 발생된 X 선은 윈도우를 통해 외부로 조사되며, 윈도우의 재료로는 베륨 박막을 사용할 수 있다. 이 때, 타겟 물질에 충돌하는 전자의 에너지 중 대부분은 열로 소비되며 열로 소비되고 남은 나머지 에너지가 X 선으로 변환된다.When a high voltage of about 10-300 kVp is applied between the cathode and the anode, the thermoelectron accelerates and generates X-rays while colliding against the target material of the anode. The generated X-rays are irradiated to the outside through the window, and a beryllium thin film can be used as the material of the window. At this time, most of the energy of electrons impinging on the target material is consumed as heat, and the remaining energy consumed as heat is converted into X-rays.

양극은 주로 구리로 구성되고, 음극과 마주보는 쪽에 타겟 물질이 배치되며, 타겟 물질로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질은 회전자계에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질이 회전하게 되면 전자 충격 면적이 증대되고 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있다.The anode is mainly made of copper, and the target material is disposed on the side facing the cathode. High-resistance materials such as Cr, Fe, Co, Ni, W and Mo can be used as the target material. The target material can be rotated by a rotating field, and when the target material is rotated, the electron impact area is increased and the heat accumulation rate can be increased 10 times or more per unit area as compared with the case where the target material is fixed.

X 선관의 음극과 양극 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 이는 고전압 발생부(121)에서 인가되고, 그 크기는 파고치 kVp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 X 선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. X 선관에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 필라멘트에서 방출되는 열전자의 수가 증가하고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 X 선의 선량(X 선 광자의 수)이 증가된다.The voltage applied between the cathode and the anode of the X-ray tube is referred to as a tube voltage, which is applied by the high voltage generator 121, and its size can be expressed as a peak value kVp. As the tube voltage increases, the speed of the thermoelectrons increases and consequently the energy of the X-rays (energy of photons) generated by collision with the target material increases. The current flowing through the X-ray tube is referred to as a tube current and can be expressed as an average value mA. As the tube current increases, the number of thermoelectrons emitted from the filament increases. As a result, the dose of X- .

따라서, 관전압에 의해 X 선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 X 선 노출 시간에 의해 X 선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다. Therefore, the energy of the X-ray can be controlled by the tube voltage, and the intensity or dose of the X-ray can be controlled by the tube current and the X-ray exposure time.

검출부(130)는 X 선 조사부(120)에서 조사되어 대상체를 투과한 X 선을 검출한다. 검출부(130)는 디지털 검출부일 수 있다. 검출부(130)는 TFT를 사용하여 구현되거나, CCD를 사용하여 구현될 수 있다. 도 3a에서는 검출부(130)가 X 선 장치(100)에 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 검출부(130)는 X 선 장치(100)에 연결 및 분리 가능한 별개의 장치인 X 선 디텍터일 수도 있다. The detection unit 130 detects X-rays that are irradiated from the X-ray irradiating unit 120 and transmitted through the object. The detection unit 130 may be a digital detection unit. The detection unit 130 may be implemented using a TFT, or may be implemented using a CCD. Although the detecting unit 130 is shown as being included in the X-ray apparatus 100 in FIG. 3A, the detecting unit 130 may be an X-ray detector that is a separate device that can be connected to and detached from the X-ray apparatus 100.

또한, X 선 장치(100)는 X 선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공하는 조작부(140)를 더 포함할 수 있다. 조작부(140)는 출력부(141) 및 입력부(142)를 포함할 수 있다. 입력부(142)는 사용자로부터 X 선 장치(300)의 조작을 위한 명령 및 X 선 촬영에 관한 각종 정보를 입력받을 수 있다. 제어부(150)는 입력부(142)에 입력된 정보를 기반으로 X 선 장치(100)를 제어하거나 조작할 수 있다. 출력부(141)는 제어부(150)의 제어 하에 X 선의 조사 등 촬영 관련 정보를 나타내는 사운드를 출력할 수 있다.The X-ray apparatus 100 may further include an operation unit 140 that provides an interface for operating the X-ray apparatus 100. The operation unit 140 may include an output unit 141 and an input unit 142. The input unit 142 can receive a command for operating the X-ray apparatus 300 from the user and various information related to the X-ray imaging. The control unit 150 can control or manipulate the X-ray apparatus 100 based on the information input to the input unit 142. The output unit 141 can output a sound indicating irradiation related information such as X-ray irradiation under the control of the control unit 150. [

워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100)는 서로 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 연결된 경우에는 서로 간의 클럭을 동기화하기 위한 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 워크스테이션(110)은 X 선 장치(100)와 물리적으로 분리된 공간에 존재할 수도 있다. The work station 110 and the X-ray apparatus 100 may be connected to each other wirelessly or wired, and may further include a device (not shown) for synchronizing clocks when wirelessly connected. The workstation 110 may be in a physically separate space with the X-ray machine 100.

워크스테이션(110)은 출력부(111), 입력부(112) 및 제어부(113)를 포함할 수 있다. 출력부(111) 및 입력부(112)는 사용자에게 워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공한다. 제어부(113)는 워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100)를 제어할 수 있다. The workstation 110 may include an output unit 111, an input unit 112, and a control unit 113. The output unit 111 and the input unit 112 provide an interface for operation of the workstation 110 and the X-ray apparatus 100 to the user. The control unit 113 can control the work station 110 and the X-ray apparatus 100. [

X 선 장치(100)는 워크스테이션(110)을 통해 제어될 수 있고, X 선 장치(100)에 포함되는 제어부(150)에 의해서도 제어될 수 있다. 따라서, 사용자는 워크스테이션(110)을 통해 X 선 장치(100)를 제어하거나, X 선 장치(100)에 포함되는 조작부(140) 및 제어부(150)를 통해 X 선 장치(100)를 제어할 수도 있다. 다시 말해, 사용자는 워크스테이션(110)을 통해 원격으로 X 선 장치(100)를 제어할 수도 있고, X 선 장치(100)를 직접 제어할 수도 있다. The X-ray apparatus 100 may be controlled through the work station 110 and may also be controlled by the controller 150 included in the X-ray apparatus 100. The user controls the X-ray apparatus 100 through the work station 110 or controls the X-ray apparatus 100 through the operation unit 140 and the control unit 150 included in the X-ray apparatus 100 It is possible. In other words, the user may control the X-ray apparatus 100 remotely through the workstation 110, or may directly control the X-ray apparatus 100.

도 3a에서는 워크스테이션(110)의 제어부(113)과 X 선 장치(100)의 제어부(150)를 별개로 도시하였으나, 도 3a은 예시일 뿐이다. 다른 예로, 제어부들(113, 150)은 하나의 통합된 제어부로 구현될 수도 있고, 통합된 제어부는 워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100) 중 하나에만 포함될 수도 있을 것이다. 이하, 제어부(113, 150)는 워크스테이션(110)의 제어부(113) 및 X 선 장치(100)의 제어부(150) 중 적어도 하나를 의미한다. In FIG. 3A, the control unit 113 of the work station 110 and the control unit 150 of the X-ray apparatus 100 are shown separately, but FIG. 3A is only an example. In another example, the controllers 113 and 150 may be implemented as one integrated controller, and the integrated controller may be included only in one of the workstation 110 and the X-ray apparatus 100. [ Hereinafter, the control units 113 and 150 refer to at least one of the control unit 113 of the work station 110 and the control unit 150 of the X-ray apparatus 100.

워크스테이션(110)의 출력부(111) 및 입력부(112)와 X 선 장치(100)의 출력부(141) 및 입력부(142)는 각각 사용자에게 X 선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 도 3a에서는 워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100) 각각이 출력부(111, 141) 및 입력부(112, 142)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 출력부 또는 입력부는 워크스테이션(110) 및 X 선 장치(100) 중 하나에만 구현될 수도 있을 것이다. The output unit 111 and the input unit 112 of the work station 110 and the output unit 141 and the input unit 142 of the X-ray apparatus 100 respectively provide the user with an interface for operating the X-ray apparatus 100 . 3A, each of the work station 110 and the X-ray apparatus 100 includes the output units 111 and 141 and the input units 112 and 142. However, the present invention is not limited thereto. The output or input may be implemented only in one of the workstation 110 and the X-ray machine 100.

이하, 입력부(112, 142)는 워크스테이션(110)의 입력부(112) 및 X 선 장치(100)의 입력부(142) 중 적어도 하나를 의미하고, 출력부(111, 141)는 워크스테이션(110)의 출력부(111) 및 X 선 장치(100)의 출력부(141) 중 적어도 하나를 의미한다. The input units 112 and 142 mean at least one of the input unit 112 of the work station 110 and the input unit 142 of the X-ray apparatus 100. The output units 111 and 141 are connected to the work station 110 The output unit 111 of the X-ray apparatus 100 and the output unit 141 of the X-ray apparatus 100, respectively.

입력부(112, 142)의 예로는 키보드, 마우스, 터치스크린, 음성 인식기, 지문 인식기, 홍채 인식기 등을 포함할 수 있으며, 기타 당업자에게 자명한 입력 장치를 포함할 수 있다. 사용자는 입력부(112, 142)를 통해 X 선 조사를 위한 명령을 입력할 수 있는데, 입력부(112, 142)에는 이러한 명령 입력을 위한 스위치가 마련될 수 있다. 스위치는 두 번에 걸쳐 눌러야 X 선 조사를 위한 조사명령이 입력되도록 마련될 수 있다. Examples of the input units 112 and 142 may include a keyboard, a mouse, a touch screen, a voice recognizer, a fingerprint recognizer, an iris recognizer, and the like, and may include input devices that are obvious to those skilled in the art. The user may input a command for X-ray irradiation through the input units 112 and 142, and the input units 112 and 142 may be provided with switches for inputting such commands. The switch must be pushed twice to set the irradiation command for X-ray irradiation to be inputted.

즉, 사용자가 스위치를 누르면 스위치는 X 선 조사를 위한 예열을 지시하는 준비명령이 입력되고, 그 상태에서 스위치를 더 깊게 누르면 실질적인 X 선 조사를 위한 조사명령이 입력되는 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 사용자가 스위치를 조작하면, 제어부(113, 150)는 스위치 조작을 통해 입력되는 명령에 대응하는 신호 즉, 준비신호를 생성하여 X 선 발생을 위한 고전압을 생성하는 고전압 발생부(121)로 전달한다.That is, when the user presses a switch, the switch can have a structure in which a preparation command for preheating for X-ray irradiation is input, and a probe command for inputting substantial X-ray irradiation is input by pressing the switch deeper in this state. When the user operates the switch as described above, the control units 113 and 150 generate a high voltage for generating X-rays by generating a signal corresponding to a command input through the switch operation, that is, .

고전압 발생부(121)는 제어부(113, 150)로부터 전달되는 준비신호를 수신하여 예열을 시작하고, 예열이 완료되면, 준비완료신호를 제어부(113, 150)로 전달한다. 그리고, X 선 검출을 위해 검출부(130) 또한 X 선 검출준비가 필요한데, 제어부(113, 150)는 고전압 발생부(121)의 예열과 함께 검출부(130)가 대상체를 투과한 X 선을 검출하기 위한 준비를 할 수 있도록 검출부(130)로 준비신호를 전달한다. 검출부(130)는 준비신호를 수신하면 X 선을 검출하기 위한 준비를 하고, 검출준비가 완료되면 검출준비완료신호를 제어부(113, 150)로 전달한다.The high voltage generating unit 121 receives the ready signal transmitted from the control units 113 and 150 and starts preheating. When the preheating is completed, the high voltage generating unit 121 transmits a ready signal to the control units 113 and 150. The control unit 113 and the control unit 150 detect the X-ray transmitted through the object by the detection unit 130 together with the preheating of the high-voltage generating unit 121 And transmits the ready signal to the detector 130 so that the ready signal can be prepared. Upon receipt of the ready signal, the detector 130 prepares for detecting the X-ray. When the preparation for detection is completed, the detector 130 transmits a detection ready signal to the controllers 113 and 150.

고전압 발생부(121)의 예열이 완료되고, 검출부(130)의 X 선 검출준비가 완료되며, 제어부(113, 150)는 고전압 발생부(121)로 조사신호를 전달하고, 고전압 발생부(121)는 고전압을 생성하여 X 선 소스(122)로 인가하고, X 선 소스(122)는 X 선을 조사하게 된다. The controller 113 and 150 transmit the irradiation signal to the high voltage generating unit 121 and the high voltage generating unit 121 Generates a high voltage to be applied to the X-ray source 122, and the X-ray source 122 irradiates the X-ray.

제어부(113, 150)는 조사신호를 전달할 때, X 선 조사를 대상체가 알 수 있도록, 출력부(111, 141)로 사운드 출력신호를 전달하여 출력부(111, 141)에서 소정 사운드가 출력되도록 할 수 있다. 또한, 출력부(111, 141)에서는 X 선 조사 이외에 다른 촬영 관련 정보를 나타내는 사운드를 출력할 수 있다. 도 3a은 출력부(141)가 조작부(140)에 포함되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 출력부(141) 또는 출력부(141)의 일부는 조작부(140)가 위치하는 지점과 다른 지점에 위치할 수 있다. 예를 들어, 대상체에 대한 X 선 촬영이 수행되는 촬영실 벽에 위치할 수도 있다. The control units 113 and 150 transmit a sound output signal to the output units 111 and 141 so that a predetermined sound is output from the output units 111 and 141 so that the object can recognize the X- can do. In addition, the output units 111 and 141 can output sound indicating other imaging related information other than X-ray irradiation. The output section 141 or the output section 141 may be disposed at a position different from the position at which the operating section 140 is located Can be located at a point. For example, it may be located on the wall of the photographing room where X-ray photography of the object is performed.

제어부(113, 150)는 사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 X 선 조사부(120)와 검출부(130)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건 등을 제어한다.The control units 113 and 150 control the positions of the X-ray irradiating unit 120 and the detecting unit 130, the imaging timing, and the imaging conditions according to the imaging conditions set by the user.

구체적으로, 제어부(113, 150)는 입력부(112, 142)를 통해 입력되는 명령에 따라 고전압 발생부(121) 및 검출부(130)를 제어하여 X 선의 조사 타이밍, X 선의 세기 및 X 선의 조사 영역 등을 제어한다. 또한, 제어부(113, 150)는 소정의 촬영 조건에 따라 검출부(130)의 위치를 조절하고, 검출부(130)의 동작 타이밍을 제어한다.Specifically, the control units 113 and 150 control the high-voltage generating unit 121 and the detecting unit 130 according to an instruction input through the input units 112 and 142 to control the X-ray irradiation timing, the intensity of the X- And so on. The control units 113 and 150 adjust the position of the detection unit 130 and control the operation timing of the detection unit 130 according to a predetermined photographing condition.

또한, 제어부(113, 150)는 검출부(130)를 통해 수신되는 이미지 데이터를 이용하여 대상체에 대한 의료 이미지를 생성한다. 구체적으로, 제어부(113, 150)는 검출부(130)로부터 이미지 데이터를 수신하여, 이미지 데이터의 노이즈를 제거하고, 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving)을 조절하여 대상체의 의료 이미지를 생성할 수 있다.In addition, the control units 113 and 150 generate a medical image for the target object using the image data received through the detection unit 130. [ Specifically, the control units 113 and 150 receive the image data from the detection unit 130, remove the noise of the image data, and adjust the dynamic range and interleaving to generate a medical image of the object .

출력부(111, 141)는 제어부(113, 150)에 의해 생성된 의료 이미지를 출력할 수 있다. 출력부(111, 141)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 X 선 장치(100)를 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(111, 141)의 예로서 스피커, 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP 디스플레이, FPD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 출력 장치들을 포함할 수 있다.The output units 111 and 141 can output the medical images generated by the control units 113 and 150. [ The output units 111 and 141 may output information necessary for a user to operate the X-ray apparatus 100, such as a UI (user interface), user information, or object information. Examples of the output units 111 and 141 include a speaker, a printer, a CRT display, an LCD display, a PDP display, an OLED display, a FED display, an LED display, a VFD display, a DLP display, an FPD display, a 3D display, And may include a variety of output devices within the scope as would be apparent to those skilled in the art.

도 3a에 도시된 워크스테이션(110)은 네트워크(15)를 통해 서버(162), 의료 장치(164) 및 휴대용 단말(166) 등과 연결될 수 있는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The workstation 110 shown in FIG. 3A may further include a communication unit (not shown) that can be connected to the server 162, the medical device 164, the portable terminal 166, and the like via the network 15.

통신부는 유선 또는 무선으로 네트워크(15)와 연결되어 서버(162), 의료 장치(164), 또는 휴대용 단말(166)과 통신을 수행할 수 있다. 통신부는 네트워크(15)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X 선 장치 등 다른 의료 장치(164)에서 촬영한 의료 이미지 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부는 서버(162)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부는 병원 내의 서버(162)나 의료 장치(164)뿐만 아니라, 의사나 고객의 휴대폰, PDA, 노트북 등의 휴대용 단말(166)과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.The communication unit may be connected to the network 15 by wired or wireless communication with the server 162, the medical device 164, or the portable terminal 166. The communication unit can transmit and receive data related to the diagnosis of the object through the network 15 and transmit and receive medical images taken by other medical devices 164 such as CT, MRI and X-ray apparatus. Further, the communication unit may receive the diagnosis history or the treatment schedule of the patient from the server 162 and utilize it for diagnosis of the object. The communication unit may perform data communication with not only the server 162 in the hospital or the medical device 164 but also with the portable terminal 166 such as a doctor, a customer's mobile phone, a PDA, or a notebook computer.

통신부는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.The communication unit may include one or more components that enable communication with an external device, and may include, for example, a local communication module, a wired communication module, and a wireless communication module.

근거리 통신 모듈은 소정 거리 이내의 위치하는 장치와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 통신 기술의 예로는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(ZigBee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The short-range communication module means a module for performing short-range communication with a device located within a predetermined distance. Examples of the local area communication technology according to an exemplary embodiment of the present invention include wireless LAN, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi Direct, UWB, But is not limited to, IrDA (Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC (Near Field Communication), and the like.

유선 통신 모듈은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 위한 모듈을 의미하며, 유선 통신 기술의 예로는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 이용한 유선 통신 기술이 포함될 수 있고, 당업자에게 자명한 유선 통신 기술이 포함될 수 있다. The wired communication module refers to a module for communication using an electric signal or an optical signal. Examples of the wired communication technology include a wired communication technology using a pair cable, a coaxial cable, an optical fiber cable, etc., Self-evident wired communications technology may be included.

무선 통신 모듈은, 이동 통신망 상에서의 기지국, 외부의 장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호의 예로는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.The wireless communication module transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external device, and a server on a mobile communication network. Here, examples of the wireless signal may include various types of data according to a voice call signal, a video call signal, or a text / multimedia message transmission / reception.

도 3a에 도시된 X 선 장치(100)는, 다수의 디지털 신호 처리 장치(DSP), 초소형 연산 처리 장치 및 특수 용도용(예를 들면, 고속 A/D 변환, 고속 푸리에 변환, 어레이 처리용 등) 처리 회로 등을 포함할 수 있다. The X-ray apparatus 100 shown in Fig. 3A is applicable to a variety of digital signal processing apparatuses (DSP), microcomputer processing apparatuses and special purpose applications (for example, high speed A / D conversion, fast Fourier transform, ) Processing circuit and the like.

한편, 워크스테이션(110)과 X 선 장치(100) 사이의 통신은, LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 등의 고속 디지털 인터페이스, UART(universal asynchronous receiver transmitter) 등의 비동기 시리얼 통신, 과오 동기 시리얼 통신 또는 CAN(Controller Area Network) 등의 저지연형의 네트워크 프로토콜이 이용될 수 있으며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 통신 방법이 이용될 수 있다. Communication between the work station 110 and the X-ray apparatus 100 may be performed using a high-speed digital interface such as LVDS (Low Voltage Differential Signaling), asynchronous serial communication such as UART (universal asynchronous receiver transmitter) A CAN (Controller Area Network), or the like can be used, and various communication methods can be used within a range that is obvious to a person skilled in the art.

도 3b는 고정식 X 선 장치(200)를 도시하는 사시도이다. 도 3b의 X 선 장치(200)는 도 3a의 X 선 장치(100)의 실시예일 수 있다. 도 3b의 X 선 장치(200)에 포함되는 구성 요소들 중 도 3a과 동일한 구성 요소는 도 3a과 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다. 3B is a perspective view showing the fixed X-ray apparatus 200. FIG. The X-ray apparatus 200 of FIG. 3B may be an embodiment of the X-ray apparatus 100 of FIG. 3A. 3A, the same reference numerals as those in FIG. 3A are used for the same components as those in FIG. 3A, and redundant explanations are omitted.

도 3b에 도시된 바와 같이, X 선 장치(200)는 X 선 장치(200)의 조작을 위한 인터페이스를 제공하는 조작부(140), 대상체에 X 선을 조사하는 X 선 조사부(120), 대상체를 투과한 X 선을 검출하는 검출부(130), X 선 조사부(120)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제1, 제2 및 제3 모터(211,212,213), 제1, 제2 및 제3 모터(211, 212, 213)의 구동력에 의해 X 선 조사부(120)를 이동시키기 위하여 마련되는 가이드레일(220), 이동캐리지(230) 및 포스트 프레임(240)을 포함한다.3B, the X-ray apparatus 200 includes an operation unit 140 for providing an interface for operating the X-ray apparatus 200, an X-ray irradiating unit 120 for irradiating the object with X-rays, Second, and third motors 211, 212, and 213 for providing a driving force for moving the X-ray irradiating unit 120, first, second, and third motors 211 A moving carriage 230 and a post frame 240 provided to move the X-ray irradiating unit 120 by the driving force of the X-ray irradiating unit 120, 212, 213.

가이드레일(220)은 서로 소정의 각도를 이루도록 설치되는 제1가이드레일(221)과 제2가이드레일(222)을 포함한다. 제1가이드레일(221)과 제2가이드레일(222)은 서로 직교하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.The guide rail 220 includes a first guide rail 221 and a second guide rail 222 installed at predetermined angles with respect to each other. It is preferable that the first guide rail 221 and the second guide rail 222 extend in directions perpendicular to each other.

제1가이드레일(221)은 X 선 장치(200)가 배치되는 검사실의 천장에 설치된다.The first guide rail 221 is installed on the ceiling of the examination room where the X-ray apparatus 200 is disposed.

제2가이드레일(222)은 제1가이드레일(221)의 하측에 위치되고, 제1가이드레일(221)에 슬라이딩 이동 가능하게 장착된다. 제1가이드레일(221)에는 제1가이드레일(221)을 따라 이동 가능한 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 제2가이드레일(222)은 이 롤러(미도시)에 연결되어 제1가이드레일(221)을 따라 이동할 수 있다.The second guide rail 222 is positioned below the first guide rail 221 and is slidably mounted on the first guide rail 221. A roller (not shown) which can be moved along the first guide rail 221 may be installed on the first guide rail 221. The second guide rail 222 is connected to the roller (not shown) and is movable along the first guide rail 221.

제1가이드레일(221)이 연장되는 방향으로 제1방향(D1)이 정의되고, 제2가이드레일(222)이 연장되는 방향으로 제2방향(D2)이 정의된다. 따라서, 제1방향(D1)과 제2방향(D2)은 서로 직교하고 검사실의 천장과 평행할 수 있다.A first direction D1 is defined in a direction in which the first guide rail 221 extends and a second direction D2 is defined in a direction in which the second guide rail 222 extends. Therefore, the first direction D1 and the second direction D2 may be orthogonal to each other and parallel to the ceiling of the examination room.

이동캐리지(230)는 제2가이드레일(222)을 따라 이동 가능하도록 제2가이드레일(222)의 하측에 배치된다. 이동캐리지(230)에는 제2가이드레일(222)을 따라 이동하도록 마련되는 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. The movable carriage 230 is disposed below the second guide rail 222 so as to be movable along the second guide rail 222. The moving carriage 230 may be provided with a roller (not shown) provided to move along the second guide rail 222.

따라서, 이동캐리지(230)는 제2가이드레일(222)과 함께 제1방향(D1)으로 이동 가능하고, 제2가이드레일(222)을 따라 제2방향(D2)으로 이동 가능하다. Accordingly, the movable carriage 230 is movable in the first direction D1 together with the second guide rail 222, and is movable along the second guide rail 222 in the second direction D2.

포스트프레임(240)은 이동캐리지(230)에 고정되어 이동캐리지(230)의 하측에 위치한다. 포스트프레임(240)은 복수 개의 포스트(241, 242, 243, 244, 245)를 구비할 수 있다.The post frame 240 is fixed to the movable carriage 230 and is located below the movable carriage 230. The post frame 240 may have a plurality of posts 241, 242, 243, 244, 245.

복수 개의 포스트(241, 242, 243, 244, 245)는 서로 절첩 가능하게 연결되어 포스트프레임(240)은 이동캐리지(230)에 고정된 채로 검사실의 상하 방향으로 길이가 증가 또는 감소할 수 있다. The length of the post frame 240 in the up-and-down direction can be increased or decreased while the post frame 240 is fixed to the moving carriage 230. As shown in FIG.

포스트프레임(240)의 길이가 증가 또는 감소하는 방향으로 제3방향(D3)이 정의된다. 따라서, 제3방향(D3)은 제1방향(D1) 및 제2방향(D2)과 서로 직교할 수 있다. A third direction D3 is defined in a direction in which the length of the post frame 240 increases or decreases. Therefore, the third direction D3 can be orthogonal to the first direction D1 and the second direction D2.

검출부(130)는 대상체를 투과한 X 선을 검출하는데, 테이블 타입 리셉터(290)나 스탠드 타입 리셉터(280)에 결합될 수 있다.The detection unit 130 detects X-rays transmitted through the object, and may be coupled to the table-type receptor 290 or the stand-type receptor 280. [

X 선 조사부(120)와 포스트프레임(240) 사이에는 회전조인트(250)가 배치된다. 회전조인트(250)는 X 선 조사부(120)를 포스트프레임(240)에 결합시키고 X 선 조사부(120)에 작용되는 하중을 지지한다.A rotary joint 250 is disposed between the X-ray irradiating unit 120 and the post frame 240. The rotary joint 250 couples the X-ray irradiating part 120 to the post frame 240 and supports a load acting on the X-ray irradiating part 120. [

회전조인트(250)에 연결된 X 선 조사부(120)는 제3방향(D3)과 수직을 이루는 평면상에서 회전할 수 있다. 이때, X 선 조사부(120)의 회전방향을 제4방향(D4)으로 정의할 수 있다.The X-ray irradiator 120 connected to the rotary joint 250 can rotate on a plane perpendicular to the third direction D3. At this time, the rotational direction of the X-ray irradiating unit 120 can be defined as the fourth direction D4.

또한, X 선 조사부(120)는 검사실의 천장과 수직을 이루는 평면상에서 회전 가능하도록 마련된다. 따라서, X 선 조사부(120)는 회전조인트(250)에 대해 제1방향(D1) 또는 제2방향(D2)과 평행한 축을 중심으로 한 회전방향인 제5방향(D5)으로 회전할 수 있다. The X-ray irradiating unit 120 is rotatable on a plane perpendicular to the ceiling of the examination room. The X-ray irradiating unit 120 can rotate about the rotational joint 250 in the fifth direction D5, which is the rotational direction about the axis parallel to the first direction D1 or the second direction D2 .

제1, 제2 및 제3 모터(211, 212, 213)는 X 선 조사부(120)를 제1방향(D1) 내지 제3방향(D3)으로 이동시키기 위하여 마련될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 모터(211, 212, 213)는 전기적으로 구동되는 모터일 수 있고, 모터에는 엔코더가 포함될 수 있다.The first, second and third motors 211, 212 and 213 may be provided to move the X-ray irradiating unit 120 in the first direction D1 to the third direction D3. The first, second, and third motors 211, 212, and 213 may be electrically driven motors, and the motor may include an encoder.

제1, 제2 및 제3 모터(211,212,213)는 설계의 편의성을 고려하여 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2가이드레일(222)을 제1방향(D1)으로 이동시키는 제1모터(211)는 제1가이드레일(221) 주위에 배치되고, 이동캐리지(230)를 제2방향(D2)으로 이동시키는 제2모터(212)는 제2가이드레일(222) 주위에 배치되고, 포스트프레임(240)의 길이를 제3방향(D3)으로 증가 또는 감소시키는 제3모터(213)는 이동캐리지(230) 내부에 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1, 제2 및 제3 모터(211,212,213)는 X 선 조사부(120)를 제1방향(D1) 내지 제3방향(D3)으로 직선 이동시키도록 동력전달수단(미도시)과 연결될 수 있다. 동력전달수단(미도시)은 일반적으로 사용되는 벨트와 풀리, 체인과 스프라킷, 샤프트 등 일 수 있다.The first, second, and third motors 211, 212, and 213 may be disposed at various positions in consideration of design convenience. For example, the first motor 211 for moving the second guide rail 222 in the first direction D1 is disposed around the first guide rail 221 and moves the movable carriage 230 in the second direction The second motor 212 that moves the post frame 240 to the first direction D2 is disposed around the second guide rail 222 and the third motor 213 that increases or decreases the length of the post frame 240 in the third direction D3 May be disposed within the mobile carriage 230. As another example, the first, second and third motors 211, 212 and 213 may be connected to power transmission means (not shown) so as to linearly move the X-ray irradiating unit 120 in the first direction D1 to the third direction D3 . The power transmission means (not shown) may be a commonly used belt and pulley, chain and sprocket, shaft or the like.

다른 예로서, X 선 조사부(120)를 제4방향(D4) 및 제5방향(D5)으로 회전시키기 위해 회전조인트(250)와 포스트 프레임(240) 사이 및 회전조인트(250)와 X 선 조사부(120) 사이에 모터가 마련될 수 있다.As another example, in order to rotate the X-ray irradiating unit 120 in the fourth direction D4 and the fifth direction D5, the rotating joint 250 and the post frame 240, and the rotating joint 250 and the X- A motor may be provided between the motor and the motor.

X 선 조사부(120)의 일 측면에는 조작부(140)가 마련될 수 있다.An operation unit 140 may be provided on one side of the X-ray irradiating unit 120.

도 3b는 검사실의 천장에 연결된 고정식 X 선 장치(200)에 대해 도시하고 있지만, 도 3b에 도시된 X 선 장치(200)는 단지 이해의 편의를 위함일 뿐이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 X 선 장치는 도 3b에 도시된 고정식 X 선 장치(200)뿐만 아니라 C-암(arm) 타입 X 선 장치, 혈관 조영(angiography) X 선 장치 등 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 구조의 X 선 장치를 포함할 수 있다.FIG. 3B illustrates a stationary X-ray apparatus 200 connected to a ceiling of a laboratory. However, the X-ray apparatus 200 shown in FIG. 3B is merely for convenience of understanding, The X-ray apparatus may include various types of X-ray apparatuses, such as a C-arm type X-ray apparatus and an angiography X-ray apparatus, as well as the stationary X-ray apparatus 200 shown in FIG. Device.

도 3c에는 촬영장소에 구애받지 않고 X 선 촬영을 수행할 수 있는 모바일 X 선 장치(300)가 도시되어 있다. 도 3c의 X 선 장치(300)는 도 3a의 X 선 장치(100)의 실시예일 수 있다. 도 3c의 X 선 장치(300)에 포함되는 구성 요소들 중 도 3a과 동일한 구성 요소는 도 3a과 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다. FIG. 3C shows a mobile X-ray apparatus 300 capable of performing X-ray imaging regardless of the location of the radiography. The X-ray apparatus 300 of FIG. 3C may be an embodiment of the X-ray apparatus 100 of FIG. 3A. Among the components included in the X-ray apparatus 300 of FIG. 3C, the same reference numerals as those of FIG. 3A are used for the same components as those of FIG. 3A, and redundant explanations are omitted.

도 3c에 도시된 X 선 장치(300)는 X 선 장치(300)의 이동을 위한 휠이 마련되는 이동부(370)와, X 선 장치(300)의 조작을 위한 인터페이스를 제공하는 조작부(140), X 선 소스(122)에 인가되는 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(121), X 선 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함하는 메인부(305)와, X 선을 발생시키는 X 선 소스(122), X 선 소스(122)에서 발생되어 조사되는 X 선의 경로를 안내하여 X 선의 조사영역을 조절하는 콜리메이터(123)를 포함하는 X 선 조사부(120)와, X 선 조사부(120)에서 조사되어 대상체(10)를 투과한 X 선을 검출하는 검출부(130)를 포함한다. The X-ray apparatus 300 shown in FIG. 3C includes a moving unit 370 provided with a wheel for moving the X-ray apparatus 300, a manipulating unit 140 for providing an interface for manipulating the X- A main unit 305 including a high voltage generating unit 121 for generating a high voltage applied to the X-ray source 122 and a control unit 150 for controlling the overall operation of the X-ray apparatus 300, And an X-ray irradiating unit 120 including a collimator 123 for guiding the path of the X-ray generated and irradiated by the X-ray source 122 and adjusting the irradiated area of the X-ray, And a detection unit 130 that is irradiated by the pre-irradiation unit 120 and detects X-rays transmitted through the object 10.

도 3c에서의 검출부(130)는 테이블 타입 리셉터(390)에 결합된 것으로 도시되어 있으나, 스탠드 타입 리셉터에 결합될 수 있음이 자명하다. 3C is shown coupled to the table-type receptor 390, it is obvious that the detector 130 can be coupled to the stand-type receptor.

도 3c에서는 조작부(140)가 메인부(305)에 포함되어 있는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3b에서와 같이, X 선 장치(300)의 조작부(140)는 X 선 조사부(120)의 일 측면에 마련될 수도 있다.3C, the operation unit 140 is included in the main unit 305, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 3B, the operation unit 140 of the X-ray apparatus 300 may be provided on one side of the X-ray irradiating unit 120.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선을 감지하기 위한 기기로, 입사된 방사선 광자를 직접 방식에 의해 감지한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선 광자를 감지하는 모든 전자기기에 이용될 수 있다. A radiation detector according to an embodiment of the present invention is a device for detecting radiation, and detects an incident radiation photon by a direct method. Thus, a radiation detector according to an embodiment of the present invention can be used in all electronic devices that sense radiation photons.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 다른 방사선 디텍터는 CT(computed Tomography) 장치, OCT(Optical Coherenc Tomography), 또는 PET(positron emission tomography)-CT 장치, SPECT(single photon emission computed tomography) 등과 같은 모든 단층 촬영 장치에 적용될 수 있다. Specifically, the radiation detector according to the embodiment of the present invention may be any tomographic detector such as a CT (computed tomography) apparatus, an OCT (Optical Coherence Tomography) or a PET (positron emission tomography) -CT apparatus, a SPECT (single photon emission computed tomography) And can be applied to a photographing apparatus.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 도 1a 및 도 1b에서 설명한 X-ray 검출부(178)와 동일 대응될 수 있으며, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 단층 촬영 시스템(20)에 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 단층(tomography) 영상 생성에 이용되는 방사선 디텍터가 될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 CT(computed tomography) 영상 생성에 이용되는 방사선 디텍터가 될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 도 1a 및 도 1b에 도시된 갠트리(172)에 부착되어 회전하는 X 선 소스인 X-ray 생성부(176)에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지할 수 있다. Specifically, the radiation detector according to the embodiment of the present invention may correspond to the X-ray detecting unit 178 described in FIGS. 1A and 1B, and may be the same as the X-ray detecting unit 178 described in the tomography system 20 described with reference to FIGS. 1A and 1B . Specifically, the radiation detector according to the embodiment of the present invention may be a radiation detector used for generating a tomography image. Specifically, the radiation detector according to the embodiment of the present invention may be a radiation detector used for CT (computed tomography) image generation. In detail, the radiation detector according to the embodiment of the present invention is installed in the gantry 172 shown in FIGS. 1A and 1B and is emitted from an X-ray generator 176, which is an X- It can detect radiation.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 도 3a, 도 3b 및 도 3c에서 설명한 검출부(130)와 동일 대응될 수 있으며, 도 3a, 도 3b, 및 도 3c를 참조하여 설명한 X 선 시스템(101) 또는 X 선 장치(100, 200, 300)에 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 X 선 영상 생성에 이용되는 방사선 디텍터가 될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 이동 장치에 부착되어 위치 조절이 가능한 X 선 소스에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지할 수 있다. 여기서, X 선 소스가 부착되는 이동 장치는 도 3b에서 설명한 가이드레일(220), 이동캐리지(230) 및 포스트 프레임(240) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 이동 장치는 도 3c에서 설명한 이동부(370)를 포함할 수 있다. The radiation detector according to the embodiment of the present invention may correspond to the detector 130 described with reference to FIGS. 3A, 3B, and 3C and may include the X-ray system described with reference to FIGS. 3A, 3B, 101, or an X-ray apparatus 100, 200, 300, respectively. Specifically, the radiation detector according to an embodiment of the present invention may be a radiation detector used for generating an X-ray image. In particular, a radiation detector according to an embodiment of the present invention may be attached to a mobile device and emit from a position-adjustable X-ray source to sense the radiation passing through the object. Here, the mobile device to which the X-ray source is attached may include at least one of the guide rail 220, the moving carriage 230, and the post frame 240 described with reference to FIG. 3B. In addition, the mobile device may include the moving part 370 described in Fig. 3C.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 입사되는 방사선을 복수개의 에너지 대역에 따라서 분류하여 감지할 수 있는 방사선 디텍터가 될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 듀얼 에너지 단층 영상을 획득하기 위한 방사선 디텍터가 될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 듀얼 에너지 X 선 영상을 획득하기 위한 방사선 디텍터가 될 수 있다. In addition, the radiation detector according to the embodiment of the present invention can be a radiation detector that can detect incident radiation according to a plurality of energy bands. For example, the radiation detector according to an embodiment of the present invention may be a radiation detector for obtaining a dual energy tomographic image. Also, the radiation detector according to an embodiment of the present invention may be a radiation detector for obtaining a dual energy X-ray image.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터는 이하에서 도 4 내지 도 19를 참조하여 상세히 설명한다.The radiation detector according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 4 to 19. FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다.4 is a view showing a radiation detector according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터(400)는 입사된 방사선을 전하로 직접 변환하는 직접 방식에 의해 방사선을 검출하는 계수형 디텍터이다. 구체적으로, 입사된 방사선 광자(photon)를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 이용하여 입사된 광자의 개수를 카운팅하는 광자 계수형 디텍터(photon counting detector)이다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터(400)는 다중 에너지 측정을 위한 방사선 디텍터이다. The radiation detector 400 according to an embodiment of the present invention is a coefficient type detector that detects radiation by a direct method that directly converts incident radiation into electric charge. Specifically, it is a photon counting detector that converts incident photons into electrical signals and counts the number of photons incident using the converted electrical signals. Also, the radiation detector 400 according to an embodiment of the present invention is a radiation detector for multiple energy measurement.

다중 에너지 측정을 위한 방사선 디텍터는 하나의 광자를 에너지 크기에 따라 복수개의 대역으로 분류하고, 에너지 대역 별로 분류된 광자의 개수를 이용하여, 의료 영상을 복원한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터(400)는 멀티 에너지 방사선 영상을 복원하기 위한 방사선 디텍터가 될 수 있다. 예를 들어, 방사선 디텍터는 듀얼 에너지 CT 영상 또는 듀얼 에너지 X 선 영상을 획득하기 위한 방사선 디텍터가 될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터는 방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들(401, 402)을 포함한다. 여기서, 픽셀은 방사선을 감지하여 에너지 대역 별로 분류하여 계수하는 단위 디텍터를 의미할 수 있다. The radiation detector for multiple energy measurement classifies one photon into a plurality of bands according to energy level and restores the medical image using the number of photons classified by energy band. In detail, the radiation detector 400 according to the embodiment of the present invention may be a radiation detector for reconstructing a multi-energy radiation image. For example, the radiation detector may be a radiation detector for obtaining a dual energy CT image or a dual energy X-ray image. Referring to FIG. 4, a radiation detector according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pixels 401, 402 for sensing radiation. Here, the pixel may refer to a unit detector that detects radiation and classifies it by energy band.

구체적으로, 방사선 디텍터(400)는 단층 영상의 생성에 이용되는 방사선 디텍터일 수 있다. 예를 들어, 방사선 디텍터(400)는 CT 영상의 생성에 이용되는 도 1a의 X-ray 검출부(178)에 동일 대응되는 장치가 될 수 있다. 또한, 방사선 디텍터(400)는 X 선 영상의 생성에 이용되는 도 3a, 도 3b 또는 도 3c의 검출부(130)에 동일 대응되는 장치가 될 수 있다. Specifically, the radiation detector 400 may be a radiation detector used for generating a tomographic image. For example, the radiation detector 400 may be the same device as the X-ray detector 178 of FIG. 1A used to generate a CT image. Also, the radiation detector 400 may be a device corresponding to the detection unit 130 of FIG. 3A, FIG. 3B, or FIG. 3C used to generate an X-ray image.

구체적으로, 방사선 흡수부(410)는 직접 방식으로 방사선 광자를 전기 신호로 변환하며, 카드뮴 텔룰라이드(CdTe)로 구성될 수 있다. 카드뮴 텔룰라이드(CdTe)는 반도체(semi-conductor) 물질로, 방사선 흡수부(410)의 후면(420)에 배치되는 광자 처리부(미도시) 또한 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한, 후면(420)에 배치되는 광자 처리부(미도시)는 방사선 흡수부(410)와 동일한 물질인 카드뮴 텔룰라이드(CdTe)로 형성될 수 있으며, 다른 종류의 반도체 물질로 형성될 수도 있을 것이다. Specifically, the radiation absorber 410 converts the radiation photons into electrical signals in a direct manner, and may be composed of cadmium telluride (CdTe). Cadmium telluride (CdTe) is a semi-conductor material, and a photon processing unit (not shown) disposed on the rear surface 420 of the radiation absorbing unit 410 may also be formed of a semiconductor material. The photon processing unit (not shown) disposed on the rear surface 420 may be formed of cadmium telluride (CdTe), which is the same material as the radiation absorbing unit 410, and may be formed of other kinds of semiconductor materials.

또한, 전술한 ‘전면’ 또는 ‘후면’은 상대적인 개념으로, 방사선을 방출하는 방사선 소스를 향하여 배치되어 방사선을 입사받게 되는 면을 전면이라 하고, 방사선 소스를 향하지 않는 반대 면을 후면이라 한다. In addition, the above-described 'front surface' or 'rear surface' is a relative concept, a surface arranged to face the radiation source emitting radiation and receiving the radiation is referred to as a front surface, and an opposite surface not facing the radiation source is referred to as a rear surface.

복수개의 픽셀들(401, 402)은 도시된 바와 같이 격자 형태로 배치되며, 동일 크기를 갖는 사면체 구조를 가질 수 있다. 도 4에서는 16*16=256 개의 픽셀들이 방사선 디텍터(400)에 포함되는 경우를 예로 들어 도시하였다. The plurality of pixels 401 and 402 may be arranged in a lattice form as shown and may have a tetrahedron structure having the same size. In FIG. 4, 16 * 16 = 256 pixels are included in the radiation detector 400 as an example.

복수개의 픽셀들(401, 402) 각각에서는 방사선 흡수층(410)이 전면부에 배치되며, 후면부(420)에서는 광자 처리부(미도시)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 광자 처리부(미도시)는 방사선 흡수층(410)으로 입사된 방사선을 계수하고 계수된 방사선 광자의 개수를 저장하기 위한 복수개의 비교기 및 적어도 하나의 계수기가 배치될 수 있다. In each of the plurality of pixels 401 and 402, a radiation absorbing layer 410 may be disposed on the front surface, and a photon processing unit (not shown) may be disposed on the rear surface 420. Specifically, the photon processing unit (not shown) may be arranged with a plurality of comparators and at least one counter for counting the radiation incident on the radiation absorbing layer 410 and for storing the counted number of radiation photons.

구체적으로, 방사선 디텍터(400)의 전면(440)으로 대상체를 투과한 방사선이 입사되며, 전면부에 배치된 방사선 흡수층(410)에서 입사된 방사선을 흡수한다. Specifically, the radiation transmitted through the object is incident on the front surface 440 of the radiation detector 400, and the radiation absorbed by the radiation absorbing layer 410 disposed on the front surface is absorbed.

또한, 방사선 흡수층(410)는 X 선 광원을 향하는 표면의 적어도 하나의 부분에 형성될 수 있다. 구체적으로, 방사선 흡수층(410)은 X 선 광원을 마주보는 면인 방사선 디텍터(400)의 전면, X 선 광원을 마주보는 면의 측면들, 또는 X 선 광원이 산란 등에 의해서 입사될 가능성이 있는 방사선 디텍터(400)의 후면의 적어도 일부 등에 형성될 수 있다. 도 4에서는 방사선 흡수층(410)이 X 선 광원을 마주보는 방사선 디텍터(400)의 전면에 균일한 두께를 갖도록 형성된 경우를 예로 들어 도시하였다. Further, the radiation absorbing layer 410 may be formed on at least one portion of the surface facing the X-ray light source. Specifically, the radiation absorbing layer 410 may be formed on the front surface of the radiation detector 400 facing the X-ray light source, the sides of the surface facing the X-ray light source, or the radiation detector 400, At least a part of the rear surface of the base 400 may be formed. 4 shows an example in which the radiation absorbing layer 410 is formed to have a uniform thickness on the entire surface of the radiation detector 400 facing the X-ray light source.

또한, 도 5a에서는 사각 격자 형태로 서브 픽셀들이 배치되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 하나의 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들은 벌집 형태, 삼각형 형태, 다이아몬드 형태 등과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 하나의 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들의 개수는 전술한 4*6=24, 5*5=25, 또는 6*6=36 예 이외에도 다양하게 형성될 수 있다.Although FIG. 5A illustrates the case where subpixels are arranged in a square lattice form, the subpixels included in one pixel may have various shapes such as a honeycomb shape, a triangle shape, and a diamond shape. In addition, the number of subpixels included in one pixel may be variously formed in addition to the above-described 4 * 6 = 24, 5 * 5 = 25, or 6 * 6 = 36 examples.

또한, 하나의 픽셀(예를 들어, 401)의 전면은 대략 1mm * 1mm = 1

Figure 112014125262906-pat00001
의 크기를 가질 수 있다. 구체적으로, 하나의 픽셀(401)에서 한 변의 길이는 0.9mm 내지 1.1 mm 가 될 수 있다. 바람직하게, 픽셀 사이즈(pixel size)는 1 제곱 미리미터 이하의 사이즈를 가질 수 있어서, 전면 면적이 1
Figure 112014125262906-pat00002
이하의 크기를 가질 수 있다. Further, the front surface of one pixel (e.g., 401) is approximately 1 mm * 1 mm = 1
Figure 112014125262906-pat00001
. ≪ / RTI > Specifically, the length of one side of one pixel 401 may be 0.9 mm to 1.1 mm. Preferably, the pixel size can have a size less than or equal to one square millimeter,
Figure 112014125262906-pat00002
Or less.

도 5a는 도 4의 일 픽셀을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a에 도시된 픽셀(540)은 도 4에 도시된 하나의 픽셀(401, 402)과 동일 대응된다. 구체적으로, 픽셀(540)의 전면에 배치되는 방사선 흡수층(510) 및 광자 처리부(미도시)가 배치되는 후면(520)은 각각 도 4에 도시된 방사선 흡수층(410) 및 후면(420)과 각각 동일 대응되므로, 도 4에서와 중복되는 설명은 생략한다. FIG. 5A is a view for explaining one pixel in FIG. 4; FIG. The pixel 540 shown in FIG. 5A corresponds to one pixel 401, 402 shown in FIG. Specifically, the radiation absorbing layer 510 disposed on the front surface of the pixel 540 and the rear surface 520 on which the photon processing section (not shown) is disposed are respectively disposed on the radiation absorbing layer 410 and the rear surface 420 shown in FIG. 4, The description corresponding to FIG. 4 is omitted.

도 5a를 참조하면, 하나의 픽셀(540)은 복수개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀(540)이 복수개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우, 방사선을 감지하여 처리하는 일 단위 디텍터는 서브 픽셀이 될 수 있다. Referring to FIG. 5A, one pixel 540 may include a plurality of sub-pixels. When the pixel 540 includes a plurality of subpixels, one unit detector for sensing and processing radiation may be a subpixel.

예를 들어, 하나의 픽셀(500)은 4*6=24, 5*5=25, 또는 6*6=36 개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. For example, one pixel 500 may include 4 * 6 = 24, 5 * 5 = 25, or 6 * 6 = 36 subpixels.

CT 시스템에 포함되는 방사선 디텍터는 소정 촬영 조건하에서 촬영할 때, 소정개수의 광자(photon)를 흡수하여야 한다. 단위 면적이 1

Figure 112014125262906-pat00003
인 하나의 픽셀에서 흡수되어 계수되어야 하는 광자의 개수는 이하의 스펙트럼 모델링(spectrum modeling)에 따라서 결정될 수 있다. The radiation detector included in the CT system must absorb a predetermined number of photons when photographing under a predetermined photographing condition. Unit area is 1
Figure 112014125262906-pat00003
The number of photons that should be absorbed and counted in one pixel can be determined according to the following spectrum modeling.

고급형 이상의 CT 시스템에 포함되는 광자 계수형 디텍터(photon counting detector)에 있어서, 촬영 조건은 튜브 전압(tube voltage):120kVp, 튜브 전류(tube current): 최소 200mA 이상, 그리고 필터 컨티션(filter condition) : Aluminum 등가 두께 대략 5.6mm 로 설정할 수 있다. The photon counting detector included in the CT system of the high-grade type or higher includes a tube voltage of 120 kVp, a tube current of at least 200 mA and a filter condition. : Aluminum equivalent thickness can be set to approximately 5.6mm.

상기된 촬영 조건 하에서, TASMIP(Tungsten Anode Spectral Model)에 기반한 엑스레이의 스펙트럼 모델링에 따라서, 하나의 픽셀(600)이 흡수 및 계수하여야 하는 광자의 개수를 계산할 수 있다.Under the above described imaging conditions, the number of photons that one pixel 600 should absorb and count can be calculated according to spectral modeling of the x-ray based TASMIP (Tungsten Anode Spectral Model).

구체적으로, 하나의 픽셀이 1초당 흡수하여야 하는 광자의 개수는 대략 2억 개 내지 5억 개가 될 수 있다. 여기서, 하나의 픽셀은 대략 1

Figure 112014125262906-pat00004
의 단위 면적을 가질 수 있다. Specifically, the number of photons that one pixel has to absorb per second can be approximately 200 to 500 million. Here, one pixel is approximately 1
Figure 112014125262906-pat00004
Lt; / RTI >

도 5b는 스펙트럼 모델링을 설명하기 위한 도면이다. 5B is a diagram for explaining spectrum modeling.

도 5b를 참조하면, 스펙트럼 모델링은 도 5b에 나타나는 값들과 같이 설계될 수 있다. Referring to FIG. 5B, spectral modeling may be designed with the values shown in FIG. 5B.

스펙트럼 모델링에서, 평균 광자 에너지(mean photon energy)는 60.605keV(kilo electron volt)가 되며, 1차 반가층(1st half value layer)은 6.886mm Al 이 된다. 그리고, 노광(Exposure)은 1m 거리에서 측정하였을 때 7,739 mR/mAs 가 되며, 공기 커마(Air Kerma)는 1m 거리에서 측정하였을 때 67.799 uGy/mAs 가 된다. 상기된 모델링 조건에서 단위 면적 1

Figure 112014125262906-pat00005
을 통과하여 입사되는 플루엔스(Fluence)는 1m 거리에서 측정하였을 때 2004955 photons/
Figure 112014125262906-pat00006
/mAs 가 된다. In spectral modeling, the mean photon energy is 60.605 keV (kilo electron volt) and the first half value layer is 6.886 mm Al. Exposure is 7,739 mR / mAs when measured at a distance of 1 m, and 67,799 uGy / mAs when measured at a distance of 1 m from the air kerma. Under the above-described modeling conditions,
Figure 112014125262906-pat00005
(Fluence), which is incident through the photodiode, is measured at a distance of 1 meter,
Figure 112014125262906-pat00006
/ mAs.

스펙트럼 모델링에 따라서, 1mA 의 엑스레이가 발생하였을 때 생기는 광자의 수는 2004955 photons/

Figure 112014125262906-pat00007
/mAs 로, 대략 2Mega photons/
Figure 112014125262906-pat00008
/mAs 이 된다. 이하에서는, 백만의 단위로 M(mega)을 사용한다. According to spectral modeling, the number of photons generated when 1mA of x-rays occurred is 2004955 photons /
Figure 112014125262906-pat00007
/ mAs, approximately 2 mega photons /
Figure 112014125262906-pat00008
/ mAs. In the following, M (mega) is used in units of one million.

200mA 의 선량을 가지는 디텍터의 경우 단위 면적 1

Figure 112014125262906-pat00009
로 입사되는 광자의 개수는 200 * 2004955 photons/
Figure 112014125262906-pat00010
/mAs 으로 대략 400 M photons/
Figure 112014125262906-pat00011
/mAs이 될 수 있다. 또한, 50%의 선량 저감을 고려하여 100 mA 의 선량으로 동작할 때, 단위 면적 1
Figure 112014125262906-pat00012
로 입사되는 광자의 개수는 100 * 2004955 photons/
Figure 112014125262906-pat00013
/mAs 으로 대략 200 M photons/
Figure 112014125262906-pat00014
/mAs이 될 수 있다. For a detector with a dose of 200 mA, the unit area 1
Figure 112014125262906-pat00009
Lt; RTI ID = 0.0 > 200 * 2004955 < / RTI > photons /
Figure 112014125262906-pat00010
/ mAs to about 400 M photons /
Figure 112014125262906-pat00011
/ mAs. Also, considering the dose reduction of 50%, when operating at a dose of 100 mA, the unit area 1
Figure 112014125262906-pat00012
Lt; RTI ID = 0.0 > 100 * 2004955 < / RTI > photons /
Figure 112014125262906-pat00013
/ mAs to about 200 M photons /
Figure 112014125262906-pat00014
/ mAs.

따라서, 단위 면적이 대략 1

Figure 112014125262906-pat00015
을 갖는 하나의 픽셀(500)은 1 초당 대략 200 M 개 이상의 광자를 흡수하여 계수할 수 있다. Thus, if the unit area is approximately 1
Figure 112014125262906-pat00015
Can be counted by absorbing at least about 200 < RTI ID = 0.0 > M < / RTI > photons per second.

도 5a를 참조하면, 픽셀(500)은 541 에서와 같이 6*6 = 36개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 즉, 픽셀(500)의 전면(540)은 541과 동일 대응될 수 있다. 전술한 바와 같이, 픽셀(500)이 1초당 대략 200 M 의 광자를 흡수하여 계수하고, 36개의 서브 픽셀을 포함하는 경우, 하나의 서브 픽셀(560)을 200/36 M = 5.56 M 개의 광자를 1초당 흡수하여 계수할 수 있다. Referring to FIG. 5A, the pixel 500 may include 6 * 6 = 36 subpixels, as in 541. FIG. That is, the front surface 540 of the pixel 500 may correspond to 541. As described above, if the pixel 500 absorbs and counts about 200 M photons per second and includes 36 subpixels, then one subpixel 560 will have 200/36 M = 5.56 M photons It can be absorbed and counted per second.

또한, 도 5a를 참조하면, 픽셀(500)은 542 에서와 같이 6*4 = 24개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 즉, 픽셀(500)의 전면(540)은 542와 동일 대응될 수 있다. 전술한 바와 같이, 픽셀(500)이 1초당 대략 200 M 의 광자를 흡수하여 계수하고, 24개의 서브 픽셀을 포함하는 경우, 하나의 서브 픽셀을 200/24 M = 8.33 M 개의 광자를 1초당 흡수하여 계수할 수 있다. 5A, the pixel 500 may include 6 * 4 = 24 subpixels as in 542. [ That is, the front surface 540 of the pixel 500 may correspond to 542. As described above, if the pixel 500 absorbs and counts about 200 M photons per second and includes 24 subpixels, one subpixel will absorb 200/24 M = 8.33 M photons per second Can be counted.

또한, 픽셀(500)은 5*5=25개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 픽셀(500)이 1초당 대략 200 M 의 광자를 흡수하여 계수하고, 25개의 서브 픽셀을 포함하는 경우, 하나의 서브 픽셀(570)은 1초당 대략 200/25 M = 8 M 개의 광자를 흡수하여 계수할 수 있다. Also, the pixel 500 may include 5 * 5 = 25 sub-pixels. As described above, if the pixel 500 absorbs and counts about 200 M photons per second and includes 25 subpixels, then one subpixel 570 will be about 200/25 M = 8 M per second The number of photons can be absorbed and counted.

전술한 예에서와 같이, 방사선 디텍터가 적용되는 구체적인 제품의 사양, 예를 들어, 엑스선 장치인지 단층 촬영 장치인지 또는 스펙트럼 모델링의 각 조건 등, 에 맞춰서 소정 시간 동안 계수하여야 하는 광자의 개수를 설정할 수 있다. 그리고, 하나의 픽셀에 포함되는 서브 픽셀의 개수 및 크기는 설정된 광자의 개수에 맞춰서 조절될 수 있다. 예를 들어, 설정된 광자의 개수에 맞춰서 광자 처리부에 포함되는 계수기의 크기를 조절할 수 있다.As in the above example, the number of photons to be counted for a predetermined period of time can be set according to specifications of a specific product to which the radiation detector is applied, for example, an X-ray apparatus, a tomographic apparatus, or each condition of spectral modeling have. The number and size of subpixels included in one pixel can be adjusted according to the number of the set photons. For example, the size of the counter included in the photon processing unit can be adjusted according to the number of photons set.

또한, 입사된 광자의 계수 동작은 서브 픽셀(예를 들어, 560) 별로 독립적으로 수행되며, 따라서 서브 픽셀(560)을 계수 픽셀(counting pixel)이라 칭할 수 있다. 이하에서는, 픽셀(540)에 포함되는 부분 픽셀인 서브 픽셀을 ‘계수 픽셀(counting pixel)’이라 칭한다. 또한, 적어도 하나의 계수 픽셀에서 계수된 광자들의 개수에 근거하여 복원되는 영상의 일 화소 값이 결정될 수 있으므로, 계수 픽셀을 적어도 하나의 포함하는 계수 픽셀 그룹을 영상 픽셀(image pixel)이라 칭할 수 있다. 예를 들어, 픽셀(540)에 포함되는 계수 픽셀들 전체에서 계수된 광자의 개수에 근거하여, 영상의 일 화소값이 획득될 때, 영상 픽셀은 픽셀(540)이 된다. 또 다른 예로, 상호 인접한 4개의 계수 픽셀들 전체에서 계수된 광자의 개수에 근거하여, 영상의 일 화소값이 획득될 때, 영상 픽셀은 4개의 계수 픽셀을 포함하는 계수 픽셀 그룹이 될 수 있다. 따라서, 계수 픽셀 그룹의 개수나 크기는 영상 픽셀의 개수나 크기와 동일할 수 있다. Also, the counting operation of the incident photons is performed independently for each subpixel (e.g., 560), and thus the subpixel 560 may be referred to as a counting pixel. Hereinafter, a subpixel which is a partial pixel included in the pixel 540 is referred to as a 'counting pixel'. In addition, since one pixel value of an image to be reconstructed can be determined based on the number of photons counted in at least one coefficient pixel, the at least one coefficient pixel group including the coefficient pixel can be referred to as an image pixel . For example, when one pixel value of an image is obtained based on the number of photons counted in all the coefficient pixels included in the pixel 540, the image pixel becomes a pixel 540. As another example, when one pixel value of an image is obtained based on the number of photons counted in all four adjacent coefficient pixels, the image pixel can be a coefficient pixel group including four coefficient pixels. Thus, the number and size of the coefficient pixel groups may be the same as the number and size of image pixels.

예를 들어, 하나의 픽셀이 541 에서와 같이 형성되어 36개의 계수 픽셀을 포함할 때, 36개의 계수 픽셀 전체에서 계수된 광자의 개수에 근거하여 영상의 일 화소값이 획득되면 541에 도시된 픽셀이 하나의 영상 픽셀이 될 수 있다. 또한, 하나의 픽셀이 541 에서와 같이 형성되어 36개의 계수 픽셀을 포함할 때, 인접한 9개의 계수 픽셀들에서 계수된 광자의 개수에 근거하여 영상의 일 화소값이 획득되면, 9개의 계수 픽셀들을 포함하는 계수 픽셀 그룹(551, 552, 553 또는 554)이 하나의 영상 픽셀이 될 수 있다. For example, when one pixel is formed as in 541 and includes 36 coefficient pixels, if one pixel value of the image is obtained based on the number of photons counted in all of the 36 coefficient pixels, Can be a single image pixel. Also, when one pixel is formed as in 541 and includes 36 coefficient pixels, if one pixel value of the image is obtained based on the number of photons counted in the adjacent nine coefficient pixels, The group of coefficient pixels 551, 552, 553, or 554 may be an image pixel.

여기서, 방사선 디텍터(400)에 포함되는 영상 픽셀의 개수는 계수 픽셀의 개수보다 작다. 또한, 방사선 디텍터(400)에 포함되는 영상 픽셀의 크기는 계수 픽셀의 크기보다 크다.Here, the number of image pixels included in the radiation detector 400 is smaller than the number of coefficient pixels. In addition, the size of the image pixel included in the radiation detector 400 is larger than the size of the coefficient pixel.

구체적으로, 계수 픽셀은 영상 픽셀로 입사되는 광자의 개수보다 작은 광자의 개수를 계수한다. Specifically, the coefficient pixel counts the number of photons less than the number of photons incident on the image pixel.

구체적으로, 영상 픽셀은 영상을 형성하는 하나의 화소 값에 대응되며, 하나의 영상 픽셀에서 계수된 총 광자의 개수에 근거하여 영상 내의 하나의 화소 값을 산출한다. 구체적으로, 영상 픽셀은 복수개의 계수 픽셀을 포함할 수 있으며, 복수개의 계수 픽셀을 포함하는 계수 픽셀 그룹에서 계수된 총 광자의 개수에 근거하여 영상 내의 하나의 화소 값을 산출할 수 있다. 하나의 픽셀(540)에 포함되는 복수개의 계수 픽셀들을 하나에 계수 픽셀 그룹으로 형성하면, 하나의 픽셀(540)이 하나의 영상 픽셀이 될 수 있다. 또한, 픽셀(540)에 포함되는 복수개의 계수 픽셀들이 복수개의 계수 픽셀 그룹을 형성하면, 하나의 계수 픽셀 그룹의 하나의 영상 픽셀에 대응되므로, 픽셀(410)은 복수개의 영상 픽셀을 포함할 수 있다. Specifically, the image pixel corresponds to one pixel value forming the image, and one pixel value in the image is calculated based on the total number of photons counted in one image pixel. Specifically, the image pixel may include a plurality of coefficient pixels, and one pixel value in the image may be calculated based on the total number of photons counted in the coefficient pixel group including the plurality of coefficient pixels. When a plurality of coefficient pixels included in one pixel 540 are formed into one coefficient pixel group, one pixel 540 can be one image pixel. In addition, when a plurality of coefficient pixels included in the pixel 540 form a plurality of coefficient pixel groups, the pixel 410 corresponds to one image pixel of one coefficient pixel group, so that the pixel 410 may include a plurality of image pixels have.

도 6은 방사선 디텍터에 입사되는 광자의 에너지 분포를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 있어서, x 축은 광자의 에너지 크기를 나타내며, y 축은 소정 면적에서 방사선 디텍터로 입사되는 광자의 개수를 나타낸다. 예를 들어, 에너지 크기가 a 값을 갖는 광자가 소정 면적으로 b 개만큼 입사된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 그래프는 광자의 에너지 스펙트럼이 될 수 있다. 6 is a view for explaining the energy distribution of photons incident on the radiation detector. In FIG. 6, the x-axis represents the energy magnitude of the photon, and the y-axis represents the number of photons incident on the radiation detector at a predetermined area. For example, a photon having an energy value of a is incident on a predetermined area of b number of photons. For example, the graph shown in Fig. 6 can be an energy spectrum of a photon.

X 선을 방출하는 X 선 소스, 예를 들어, 도 1에 도시된 X-ray 생성부(106),는 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 여기서, 방출되는 X 선은 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 크기의 에너지를 가질 수 있다. An X-ray source for emitting X-rays, for example, an X-ray generator 106 shown in FIG. 1 receives a voltage and an electric current through a high voltage generator (not shown) . Here, the emitted X-rays may have various sizes of energy as shown in FIG.

방사선 디텍터(400)는 입사되는 광자를 광자의 에너지 크기에 따라서 분류하여 계수한다. The radiation detector 400 classifies incident photons by classifying them according to the energy level of the photons.

도 7a은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 다른 도면이다. 구체적으로, 도 7a에서는 방사선을 감지하여 에너지 대역 별로 분류하여 계수하는 단위 디텍터(700)의 구성이 도시된다. 7A is another view showing a radiation detector according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 7A shows a configuration of a unit detector 700 that detects radiation and classifies and counts the radiation according to energy bands.

또한, 단위 디텍터(700)는 도 4 내지 도 5a를 참조하여 설명한 픽셀(401) 또는 서브 픽셀(560)에 동일 대응될 수 있다. 즉, 픽셀(401)은 단위 디텍터(700)가 될 수 있다. 또한, 서브 픽셀(560)은 단위 디텍터(700)가 될 수 있다. 즉, 방사선 디텍터(400)는 복수개의 단위 디텍터(700)를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 서브 픽셀(560)은 하나의 계수 픽셀에 동일 대응되므로, 하나의 단위 디텍터(700)는 하나의 계수 픽셀에 동일 대응될 수 있다. In addition, the unit detector 700 may correspond to the pixel 401 or the subpixel 560 described with reference to Figs. 4 to 5A. That is, the pixel 401 may be the unit detector 700. Also, the subpixel 560 may be the unit detector 700. That is, the radiation detector 400 may include a plurality of unit detectors 700. In addition, since one subpixel 560 corresponds to one coefficient pixel, one unit detector 700 can correspond to one coefficient pixel.

도 7a을 참조하면, 단위 디텍터(700)는 방사선 흡수층(710) 및 광자 처리부(720)를 포함한다. Referring to FIG. 7A, the unit detector 700 includes a radiation absorbing layer 710 and a photon processing unit 720.

방사선 흡수층(710)은 입사된 방사선 광자를 전기 신호(S1)로 변환한다. 구체적으로, 방사선 흡수층(710)은 입사된 엑스레이 광자(X-ray photon)를 전기 신호로 변환한다. 구체적으로, 방사선 흡수층(710)은 광자를 홀-전하 쌍(hole-electron pair)으로 변환하여 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전기 신호(S1)를 생성할 수 있다. 또한, 전기 신호(S1)는 전압 신호 또는 전류 신호가 될 수 있다. 이하에서는 전기 신호(S1)가 전압 신호인 경우를 예로 들어 설명한다. The radiation absorbing layer 710 converts the incident radiation photons into an electrical signal S1. Specifically, the radiation absorbing layer 710 converts an incident X-ray photon into an electrical signal. Specifically, the radiation absorbing layer 710 can convert the photons into hole-electron pairs and generate an electrical signal S1 corresponding to the energy of the incident photons. Further, the electric signal S1 may be a voltage signal or a current signal. Hereinafter, the case where the electric signal S1 is a voltage signal will be described as an example.

그리고, 방사선 흡수층(710)은 변환된 전기 신호(S1)를 후속단에 연결되는 복수개의 저장부들(730, 740, 750)을 포함하는 광자 처리부(720)로 각각 전송한다. The radiation absorbing layer 710 transmits the converted electrical signal S1 to the photon processing unit 720 including a plurality of storage units 730, 740, and 750 connected to a subsequent stage.

구체적으로, 방사선 흡수층(710)은 직접 방식으로 방사선을 전기 신호(S1)로 변환한다. 방사선 흡수층(710)은 카드뮴 텔룰라이드(CdTe)로 구성될 수 있다. 또한, 방사선 흡수층(710)은 카드뮴아연텔룰라이드(CdZnTe)로 구성될 수 있다. Specifically, the radiation absorbing layer 710 converts the radiation into an electrical signal S1 in a direct manner. The radiation absorbing layer 710 may be composed of cadmium telluride (CdTe). Further, the radiation absorbing layer 710 may be composed of cadmium zinc telluride (CdZnTe).

또한, 방사선 흡수층(710)에 있어서, 방사선을 입사 받는 전면 면적이 대략 1

Figure 112014125262906-pat00016
인 경우, 방사선 흡수층(710)은 전술한 바와 같이 1
Figure 112014125262906-pat00017
면적으로 1초 동안 대략 200M 개의 광자를 흡수할 수 있다. 또한, 도 7a에 도시된 단위 디텍터(700)가, 하나의 서브 픽셀 내에 포함되며 하나의 픽셀이 m 개의 서브 픽셀을 포함하는 경우, 방사선 흡수층(710)은 전술한 바와 같이 1초 동안 대략 (200/m) M개의 광자를 흡수할 수 있다. Further, in the radiation absorbing layer 710, the front surface area on which the radiation is incident is approximately 1
Figure 112014125262906-pat00016
, The radiation absorbing layer 710 is made of a material having a composition of 1
Figure 112014125262906-pat00017
The area can absorb approximately 200M photons for one second. 7A is included in one subpixel, and one pixel includes m subpixels, the radiation absorbing layer 710 is arranged in the order of 200 / m) can absorb M photons.

광자 처리부(720)는 제1 전기 신호에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함한다. 구체적으로, 광자 처리부(720)는 구별하고자 하는 에너지 대역의 개수에 따라서, 복수개의 저장부들(730, 740, 750)을 포함한다. 또한, 광자 처리부(720)는 입사된 광자를 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접 방식에 따라서, 방사선 흡수부(710)에서 생성된 전기 신호에 근거하여 광자의 개수를 계수한다.The photon processing unit 720 includes a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal. In detail, the photon processing unit 720 includes a plurality of storage units 730, 740, and 750 according to the number of energy bands to be distinguished. The photon processing unit 720 also counts the number of photons based on the electric signal generated by the radiation absorbing unit 710, in accordance with a direct method of converting the incident photons into direct charges and detecting them.

복수개의 저장부들(730, 740, 750) 각각은 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장한다. Each of the plurality of storage units 730, 740, and 750 compares the first electrical signal with a first reference value, and based on the third electrical signal that is a result of comparing the second electrical signal as a comparison result with a second reference value, And stores the number.

구체적으로, 복수개의 저장부들(730, 740, 750)은 방사선 흡수층(710)에서 흡수된 광자들을 에너지 크기에 따라서 분류한다. 구체적으로, 복수개의 저장부들(730, 740, 750)은 방사선 흡수층(710)에서 전송된 전기 신호(S1)를 복수개의 기준값들(ref1, ref3, ref5)과 각각 비교하여, 1차적으로 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류하고, 후속하여 2차적으로 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류할 수 있다. Specifically, the plurality of storage units 730, 740, and 750 classify the photons absorbed in the radiation absorbing layer 710 according to the energy level. More specifically, the plurality of storage units 730, 740 and 750 compares the electric signal S1 transmitted from the radiation absorbing layer 710 with a plurality of reference values ref1, ref3 and ref5, respectively, A plurality of energy bands may be classified into a plurality of energy bands, and subsequently, a plurality of photons may be classified into a plurality of energy bands.

즉, 단위 디텍터(700)인 계수 픽셀(700)은 입사된 광자를 전기 신호(S1)로 변환하는 방사선 흡수층(710), 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류하기 위하여 전기 신호(S1)를 복수개의 기준값(ref1 및 ref2, ref3 및 ref4, ref5 및 ref6)과 비교하는 복수개의 비교기(731 및 732, 741 및 742, 751 및 752), 및 복수개의 에너지 대역 각각으로 분류된 복수개의 광자의 개수를 계수하여 저장하는 복수개의 계수기(733, 743, 753)을 포함한다. 여기서, 영상 픽셀에 포함되는 제1 계수 픽셀에서의 복수개의 기준값 중 적어도 하나는 영상 픽셀에 포함되는 제2 계수 픽셀에서의 복수개의 기준 값 중 적어도 하나와 다른 값으로 설정된다. 제1 계수 픽셀과 제2 계수 픽셀에서의 서로 다른 기준값 설정은 이하에서 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. That is, the coefficient pixel 700, which is the unit detector 700, includes a radiation absorbing layer 710 for converting the incident photons into an electric signal S1, a plurality of electric signals S1 for dividing the photons into a plurality of energy bands A plurality of comparators 731 and 732, 741 and 742, 751 and 752 for comparing with the reference values ref1 and ref2, ref3 and ref4, ref5 and ref6, and a plurality of photons classified into a plurality of energy bands, And a plurality of counters 733, 743, and 753 for storing the data. At least one of the plurality of reference values in the first coefficient pixel included in the image pixel is set to a value different from at least one of the plurality of reference values in the second coefficient pixel included in the image pixel. The setting of different reference values in the first coefficient pixel and the second coefficient pixel will be described in detail below with reference to FIG.

도 7a에서는 광자 처리부(720)가 3개의 저장부(730, 740, 750)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다. 7A, a case where the photon processing unit 720 includes three storage units 730, 740, and 750 will be described as an example.

예를 들어, 제1 저장부(730)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref1)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S12)를 제2 기준값(ref2)과 비교한 결과인 제3 전기 신호(S13)에 근거하여, 광자의 개수를 계수한다. For example, the first storage unit 730 may compare the first electrical signal S1 with the first reference value ref1, compare the second electrical signal S12 with the second reference value ref2 Based on the resultant third electrical signal S13, the number of photons is counted.

또한, 제2 저장부(740)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref3)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S22)를 제2 기준값(ref4)과 비교한 결과인 제3 전기 신호(S23)에 근거하여, 광자의 개수를 계수한다. The second storage unit 740 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref3 and compares the second electrical signal S22 with the second reference value ref4, Based on the third electrical signal S23, the number of photons is counted.

또한, 제3 저장부(750)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref5)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S32)를 제2 기준값(ref6)과 비교한 결과인 제3 전기 신호(S33)에 근거하여, 광자의 개수를 계수한다. The third storage unit 750 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref5 and compares the second electrical signal S32 with the second reference value ref6, Based on the third electrical signal S33, the number of photons is counted.

구체적으로, 제1 기준값(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값(ref2, ref4, ref6) 중 적어도 하나는 복수개의 단위 디텍터들 중 적어도 하나의 단위 디텍터에서 다르게 설정될 수 있다. Specifically, at least one of the first reference values ref1, ref3, and ref5 and the second reference values ref2, ref4, and ref6 may be set differently in at least one unit detector among the plurality of unit detectors.

여기서, 단위 디텍터는 픽셀 또는 서브 픽셀에 동일 대응될 수 있다. 따라서, 제1 기준값(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값(ref2, ref4, ref6) 중 적어도 하나는 복수개의 픽셀들 중 적어도 하나의 픽셀에서 다르게 설정될 수 있다. 또한, 방사선 디텍터(400)에 포함되는 픽셀이 복수개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우, 제1 기준값(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값(ref2, ref4, ref6) 중 적어도 하나는 복수개의 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 픽셀에서 다르게 설정될 수 있다. Here, the unit detector may correspond to a pixel or a subpixel. Therefore, at least one of the first reference values ref1, ref3, ref5 and the second reference values ref2, ref4, ref6 may be set differently in at least one of the plurality of pixels. Also, when the pixel included in the radiation detector 400 includes a plurality of sub-pixels, at least one of the first reference values ref1, ref3, ref5 and the second reference values ref2, ref4, May be set differently in at least one of the pixels.

제1 기준값(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값(ref2, ref4, ref6)의 설정은 이하에서 도 8 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. The setting of the first reference values ref1, ref3, ref5 and the second reference values ref2, ref4, ref6 will be described below in detail with reference to Figs. 8 to 10. Fig.

저장부(예를 들어, 730)는 제1 비교기(731), 제2 비교기(732) 및 계수기(733)를 포함할 수 있다.  The storage (e.g., 730) may include a first comparator 731, a second comparator 732, and a counter 733.

제1 저장부(730)에 있어서, 제1 비교기(731)는 제1 전기 신호(S1)가 제1 기준값(ref1) 이상이면, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1)의 차이 값에 대응하는 제2 전기 신호(S12)를 출력한다. The first comparator 731 of the first storage unit 730 stores the difference between the first electrical signal S1 and the first reference value ref1 when the first electrical signal S1 is equal to or greater than the first reference value ref1, And outputs a second electric signal S12 corresponding to the value of the second electric signal S12.

제2 비교기(732)는 제2 전기 신호(S12)와 제2 기준값(ref2)을 비교하여 제3 전기 신호(S13)를 출력한다. The second comparator 732 compares the second electrical signal S12 with the second reference value ref2 and outputs a third electrical signal S13.

제1 계수기(733)는 제3 전기 신호(S13)에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장한다. The first counter 733 counts and stores the number of photons based on the third electrical signal S13.

제1 저장부(730)에 있어서, 계수되는 광자의 에너지 대역은 제1 기준값(ref1) 및 제2 기준값(ref2)에 따라서 결정된다. 제1 계수기(733)에서 계수되는 광자는 제1 에너지 대역에 포함되며, 후속하여 제1 에너지 대역의 영상을 복원하는데 이용된다. 이하에서는, 제1 에너지 대역에 포함되는 광자를 이용하여 복원된 영상을 '제1 영상'이라 한다. In the first storage unit 730, the energy band of the photons to be counted is determined according to the first reference value ref1 and the second reference value ref2. Photons counted by the first counter 733 are included in the first energy band and subsequently used to recover the image of the first energy band. Hereinafter, an image reconstructed using photons included in the first energy band is referred to as a 'first image'.

그리고, 제2 저장부(740)에 있어서, 제1 비교기(741)는 제1 전기 신호(S1)가 제1 기준값(ref3) 이상이면, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref3)의 차이 값에 대응하는 제2 전기 신호(S22)를 출력한다. The first comparator 741 of the second storage unit 740 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref3 when the first electrical signal S1 is equal to or greater than the first reference value ref3, And outputs the second electrical signal S22 corresponding to the difference value of the second electric signal S22.

제2 비교기(742)는 제2 전기 신호(S22)와 제2 기준값(ref4)을 비교하여 제3 전기 신호(S23)를 출력한다. The second comparator 742 compares the second electrical signal S22 with the second reference value ref4 and outputs the third electrical signal S23.

제1 계수기(743)는 제3 전기 신호(S23)에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장한다. The first counter 743 counts and stores the number of photons based on the third electrical signal S23.

제2 저장부(740)에 있어서, 계수되는 광자의 에너지 대역은 제1 기준값(ref3) 및 제2 기준값(ref4)에 따라서 결정된다. 제1 계수기(743)에서 계수되는 광자는 제2 에너지 대역에 포함되며, 후속하여 제2 에너지 대역의 영상을 복원하는데 이용된다. 이하에서는, 제2 에너지 대역에 포함되는 광자를 이용하여 복원된 영상을 '제2 영상'이라 한다. In the second storage unit 740, the energy band of the photons to be counted is determined according to the first reference value ref3 and the second reference value ref4. The photon counted in the first counter 743 is included in the second energy band and subsequently used to recover the image of the second energy band. Hereinafter, an image reconstructed using photons included in the second energy band is referred to as a 'second image'.

또한, 제3 저장부(750)에 있어서, 제1 비교기(751)는 제1 전기 신호(S1)가 제1 기준값(ref5) 이상이면, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref5)의 차이 값에 대응하는 제2 전기 신호(S32)를 출력한다. In the third storage unit 750, the first comparator 751 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref5 when the first electrical signal S1 is equal to or greater than the first reference value ref5, And outputs the second electric signal S32 corresponding to the difference value of the second electric signal S32.

제2 비교기(752)는 제2 전기 신호(S32)와 제2 기준값(ref6)을 비교하여 제3 전기 신호(S33)를 출력한다. The second comparator 752 compares the second electrical signal S32 with the second reference value ref6 and outputs a third electrical signal S33.

제1 계수기(753)는 제3 전기 신호(S33)에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장한다. The first counter 753 counts and stores the number of photons based on the third electrical signal S33.

제3 저장부(750)에 있어서, 계수되는 광자의 에너지 대역은 제1 기준값(ref5) 및 제2 기준값(ref6)에 따라서 결정된다. 제1 계수기(753)에서 계수되는 광자는 제3 에너지 대역에 포함되며, 후속하여 제3 에너지 대역의 영상을 복원하는데 이용된다. 이하에서는, 제3 에너지 대역에 포함되는 광자를 이용하여 복원된 영상을 '제3 영상'이라 한다. In the third storage unit 750, the energy band of the photons to be counted is determined according to the first reference value ref5 and the second reference value ref6. The photon counted in the first counter 753 is included in the third energy band and is subsequently used to recover the image of the third energy band. Hereinafter, an image reconstructed using photons included in the third energy band is referred to as a 'third image'.

제1 저장부(730), 제2 저장부(740) 및 제3 저장부(750)의 동작은 모두 동일하므로, 이하에서는 제1 저장부(730)를 예로 들어, 비교 및 계수 동작을 상세히 설명한다. Since the operations of the first storage unit 730, the second storage unit 740 and the third storage unit 750 are all the same, the first and second storage units 730 and 730 will be described in detail below. do.

구체적으로, 제1 기준값(ref1)은 전압 신호가 될 수 있으며, 제2 기준값(ref2)은 전류 신호가 될 수 있다. 제1 기준값(ref1) 및 제2 기준값(ref2)은 멀티 에너지 CT 영상에서 이용되는 광자의 에너지 대역에 따라서 달라지는 값이다. Specifically, the first reference value ref1 may be a voltage signal, and the second reference value ref2 may be a current signal. The first reference value ref1 and the second reference value ref2 are values that vary according to the energy band of the photon used in the multi-energy CT image.

제1 비교기(731)는 광자의 에너지 세기를 나타내는 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1)을 비교하여, 전기 신호(S1)가 제1 기준값(ref1)보다 크면, 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1)의 차이값에 대응되는 소정 전류를 제2 전기 신호(S12)로 생성할 수 있다. The first comparator 731 compares the electrical signal S1 representing the energy intensity of the photon with the first reference value ref1 and if the electrical signal S1 is greater than the first reference value ref1, A predetermined current corresponding to the difference value of the first reference value ref1 can be generated as the second electric signal S12.

그리고, 제2 비교기(732)는 제2 전기 신호(S12)와 전류 신호인 제2 기준값(ref2)을 비교하여, 광자를 계수할지 여부를 결정하는 제3 전기 신호(S13)를 출력할 수 있다. The second comparator 732 may compare the second electrical signal S12 with a second reference value ref2 which is a current signal and output a third electrical signal S13 for determining whether to count the photons .

예를 들어, 제1 기준값(ref1)을 25keV 로 설정하면, 제1 비교기(731)에 의하여, 광자의 에너지가 25keV 이상이 되는 광자가 분류된다. 예를 들어, 광자에 대응하는 제1 전기 신호(S1)가 40keV 이며, 제2 기준값(ref2)이 5keV 에 대응되는 전류값이라고 하자. 이 경우, 제1 비교기(731)는 제1 전기 신호(S1)인 40keV와 제1 기준값(ref1)인 25keV를 비교하여, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1) 보다 크면, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1)의 차이 값인 15keV 에 해당하는 전류를 제2 전기 신호(S12)로 출력한다. 제2 비교기(732)는 제2 전기 신호(S12)인 15keV 에 해당하는 전류와 제2 기준값(ref2)인 5keV 에 대응되는 전류값을 비교한다. 제2 전기 신호(S12)가 제2 기준값(ref2) 보다 크므로, 제2 비교기(732)는 광자의 개수가 +1 하여 계수되도록 하는 제3 전기 신호(S13)를 출력한다. 그러면, 계수기(733)는 제3 전기 신호(S13)에 근거하여 광자의 개수를 +1 하여 누적 계수한다. 그에 따라서, 제1 저장부(730)에서는, 제1 기준값(ref1)의 전압과 제2 기준값(ref2)에 대응되는 전압 값을 합산한 값보다 큰 에너지 값을 갖는 광자가 분류 및 계수될 수 있다. For example, if the first reference value ref1 is set to 25 keV, the first comparator 731 classifies photons whose photon energy is 25 keV or more. For example, assume that the first electrical signal S1 corresponding to the photon is 40 keV, and the second reference value ref2 is a current value corresponding to 5 keV. In this case, the first comparator 731 compares 40 keV, which is the first electrical signal S1, with 25 keV, which is the first reference value ref1. If the first electrical signal S1 is larger than the first reference value ref1, 1 electric signal S1 and the first reference value ref1 as a second electric signal S12. The second comparator 732 compares the current corresponding to 15 keV, which is the second electric signal S12, with the current value corresponding to 5 keV which is the second reference value ref2. Since the second electrical signal S12 is larger than the second reference value ref2, the second comparator 732 outputs a third electrical signal S13 which causes the number of photons to be +1 and counted. Then, the counter 733 increments the number of photons by +1 based on the third electrical signal S13. Accordingly, in the first storage unit 730, photons having an energy value larger than the sum of the voltage of the first reference value ref1 and the voltage value corresponding to the second reference value ref2 can be sorted and counted .

또한, 제1 기준값(ref1)의 전압 전압과 제2 기준값(ref2)에 대응되는 전압 값을 합산한 값보다 작은 에너지 값을 갖는 광자가 방사선 흡수층(710)으로 흡수된 경우, 제2 비교기(732)는 광자의 개수가 계수되지 않도록 하는 제3 전기 신호(S13)를 출력하게 되며, 그에 따라서, 계수기(733)는 광자의 개수를 누적 계수하지 않는다. When a photon having an energy value smaller than the sum of the voltage value of the first reference value ref1 and the voltage value corresponding to the second reference value ref2 is absorbed by the radiation absorbing layer 710, the second comparator 732 ) Outputs a third electrical signal S13 that prevents the number of photons from being counted, and accordingly, the counter 733 does not count the number of photons.

전술한 예에서, 제1 계수기(733)는 제1 기준값(ref1)의 전압 전압과 제2 기준값(ref2)에 대응되는 전압 값을 합산한 값인 30keV 보다 큰 에너지를 갖는 광자를 분류 및 계수할 수 있다. In the example described above, the first counter 733 can classify and count photons having an energy greater than 30 keV, which is a sum of the voltage value of the first reference value ref1 and the voltage value corresponding to the second reference value ref2 have.

전술한 예에서, 제1 계수기(733)는 제1 기준값(ref1)의 전압 전압과 제2 기준값(ref2)에 대응되는 전압 값을 합산한 값인 30keV 보다 큰 에너지를 갖는 광자를 분류 및 계수할 수 있다. In the example described above, the first counter 733 can classify and count photons having an energy greater than 30 keV, which is a sum of the voltage value of the first reference value ref1 and the voltage value corresponding to the second reference value ref2 have.

구체적으로, 제2 기준값(ref2)은 0부터

Figure 112014125262906-pat00018
까지 32 단계의 전류 값들 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다. 작은 간격 값들을 갖는 복수개의 전류 값들을 이용하여, 제2 기준값(ref2)을 세밀하게 조절할 수 있다. 구체적으로, 제1 기준값(ref1)은 비교적 큰 전압 값으로 설정하여, 광자를 1차적으로 대략적으로 분류하고, 제2 기준값(ref2)을 이용하여, 광자를 2차적으로 세밀하게 분류할 수 있다. Specifically, the second reference value ref2 is 0
Figure 112014125262906-pat00018
May be set to any one of the current values of the 32 stages. The second reference value ref2 can be finely adjusted by using a plurality of current values having small interval values. Specifically, the first reference value ref1 can be set to a relatively large voltage value, and the photons can be roughly classified first, and the photon can be secondarily classified finely using the second reference value ref2.

따라서, 각각의 저장부들(730, 740, 750)에 있어서, 복원하고자 하는 에너지 대역 영상에 맞춰서, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다.  Therefore, in each of the storage units 730, 740, and 750, a first reference value and a second reference value can be set according to the energy band image to be restored.

전술한 바와 같이, 제1 기준값들(ref1, ref3, ref5)을 전압값으로 설정하고, 제2 기준값들(ref2, ref4, ref6)을 전류 값으로 설정하면, 전압원의 개수를 계수기들(733, 743, 753)의 개수와 동일하게 유지하면서, 분류하고자 하는 광자의 에너지 대역을 단계적으로 변화시켜 설정할 수 있다. When the first reference values ref1, ref3 and ref5 are set as the voltage values and the second reference values ref2, ref4 and ref6 are set as the current values, the number of the voltage sources is set to the number of the counters 733, 743, and 753, the energy band of the photon to be classified can be set to be changed stepwise.

예를 들어, 전류 값인 제2 기준값들(ref2, ref4, ref6)은 아날로그 디지털 변환기(ADC)에 전압값인 제1 기준값들(ref1, ref3, ref5) 중 적어도 하나를 인가하여 생성할 수 있다. 따라서, 제1 기준값들(ref1, ref3, ref5) 이외의 별도의 전원 소스(voltage source)를 구비하지 않고도, 제2 기준값들(ref2, ref4, ref6)을 생성할 수 있다. For example, the second reference values ref2, ref4, and ref6, which are current values, can be generated by applying at least one of the first reference values ref1, ref3, ref5 to the analog-to-digital converter ADC. Therefore, it is possible to generate the second reference values ref2, ref4, ref6 without providing a separate power source other than the first reference values ref1, ref3, ref5.

또한, 복수개의 제1 기준값들(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값들(ref2, ref4, ref6)은 광자를 에너지 크기별로 분류하기 위한 기준 값으로, 입사되는 방사선의 종류, 복원 영상의 종류, 사용자의 설정 등에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 엑스레이 광자가 방사선 흡수층(710)으로 입사되는 경우, 엑스레이 광자가 가질 수 있는 에너지 크기를 고려하여, 제1계수기(733)에서는 30keV 이상의 에너지를 갖는 광자가 계수되도록, 제2계수기(743)에서는 60keV 이상의 에너지를 갖는 광자가 계수되도록, 그리고 제3계수기(753)에서는 90keV 이상의 에너지를 갖는 광자가 계수되도록, 제1 기준값들(ref1, ref3, ref5) 및 제2 기준값들(ref2, ref4, ref6)을 설정할 수 있다. The plurality of first reference values ref1, ref3 and ref5 and the second reference values ref2, ref4 and ref6 are reference values for classifying the photons according to their energy magnitudes. The reference values include the type of the incident radiation, , The setting of the user, and the like. For example, when the X-ray photon is incident on the radiation absorbing layer 710, the first counter 733 calculates the photon having an energy of 30 keV or more in consideration of the energy amount that the X-ray photon can have, Ref3 and ref5 and the second reference values ref2 and ref3 so that photons having an energy of 60 keV or more are counted in the third counter 753 and photons having an energy of 90 keV or more are counted in the third counter 753, ref4, ref6) can be set.

도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다. 도 7b에는 단위 디텍터(760)가 도시된다. 도 7b 에 있어서, 도 7a와 동일한 구성은 동일한 도면 기호로 표시하였으며, 도 7a에서와 중복되는 설명은 생략한다. 7B is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention. 7B shows the unit detector 760. In Fig. 7B, the same components as those in Fig. 7A are denoted by the same reference numerals, and a description overlapping with that in Fig. 7A is omitted.

도 7b를 참조하면, 도 7a에 도시된 단위 디텍터(720)에 포함되는 계수기(733, 743, 753)는 계수 메모리(counting memory)(761, 762, 763)로 형성될 수 있다. 계수 메모리(761, 762, 763)는 광자의 개수를 누적하여 계수하면서, 계수된 광자의 개수를 기억한다. 예를 들어, 계수 메모리는 레지스터 등과 같은 누적 계수 및 계수된 개수의 기억이 가능한 기억 장치가 될 수 있다. Referring to FIG. 7B, the counters 733, 743, and 753 included in the unit detector 720 shown in FIG. 7A may be formed of counting memories 761, 762, and 763. The coefficient memories 761, 762, and 763 store the number of photons counted while accumulating the number of photons. For example, the coefficient memory may be a storage device capable of storing cumulative coefficients such as registers and the counted number.

여기서, 계수 메모리(예를 들어, 761)의 저장 용량은 소정 시간 동안 하나의 계수 픽셀이 계수하여야 하는 광자의 개수에 맞춰서 설정될 수 있다. 예를 들어, m 개의 계수 픽셀들을 포함하는 하나의 픽셀이 소정 시간 동안 대략 n 개의 광자를 흡수할 때, 계수 메모리(761)는 n/m 값의 저장 용량을 가진다. 예를 들어, 픽셀이 1초당 대략 200 M 개 이상의 광자를 흡수하여 계수하며, 하나의 픽셀이 25개의 계수 픽셀을 포함하는 경우, 계수 메모리(761)는 대략 200/25 M = 8 M 개 이상의 광자 개수를 저장할 수 있도록, 대략 8M 개에 대응되는 비트수를 저장할 수 있다. Here, the storage capacity of the coefficient memory (e.g., 761) may be set according to the number of photons that one coefficient pixel should count for a predetermined time. For example, when one pixel containing m coefficient pixels absorbs approximately n photons for a predetermined time, the coefficient memory 761 has a storage capacity of n / m value. For example, if a pixel counts by absorbing at least about 200 M photons per second, and one pixel includes 25 coefficient pixels, then the coefficient memory 761 may include approximately 200/25 M = 8 M or more photons It is possible to store the number of bits corresponding to approximately 8M so that the number can be stored.

또한, 도 7b에서는 계수 메모리(761)가 광자 처리부(720)에 포함되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 광자 처리부(720)와 별도로 구비될 수도 있을 것이다. 구체적으로, 광자 처리부(720)에 포함되는 저장부(730)는 비교기(731, 732)만을 포함하여 광자 계수를 위한 광자 선별 동작을 수행하고, 광자 처리부(720)의 후속 단에 연결되는 계수 메모리가 선별된 광자의 개수를 계수하여 저장할 수 있을 것이다.7B illustrates the case where the coefficient memory 761 is included in the photon processing unit 720. However, the coefficient memory 761 may be provided separately from the photon processing unit 720. [ More specifically, the storage unit 730 included in the photon processing unit 720 includes a comparator 731 and a comparator 732 for performing a photon selection operation for photon counting, and a coefficient memory 730 connected to a subsequent stage of the photon processing unit 720, The number of selected photons may be counted and stored.

도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다. 도 7c에는 단위 디텍터(780)가 도시된다. 도 7c 에 있어서, 도 7a와 동일한 구성은 동일한 도면 기호로 표시하였으며, 도 7a에서와 중복되는 설명은 생략한다. 7C is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention. Figure 7c shows the unit detector 780. In Fig. 7C, the same components as those in Fig. 7A are denoted by the same reference numerals, and a description overlapping with that in Fig. 7A is omitted.

도 7c를 참조하면, 도 7a에 도시된 단위 디텍터(720)에 포함되는 계수기(733, 743, 753)는 계수 장치(counting device)(781, 784, 787) 및 메모리(782, 785, 788)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 저장부(730)는 도 7b에 도시된 계수 메모리(761) 대신에 계수 장치(781) 및 메모리(782)를 포함할 수 있다. 7C, the counters 733, 743 and 753 included in the unit detector 720 shown in FIG. 7A include counting devices 781, 784 and 787 and memories 782, 785 and 788, . ≪ / RTI > For example, the first storage unit 730 may include a coefficient device 781 and a memory 782 instead of the coefficient memory 761 shown in FIG. 7B.

제1 저장부(730)를 참조하면, 계수 장치(781)는 제2 비교기(732)의 출력 신호에 따라서, 광자의 개수를 계수한다. 그리고, 메모리(782)은 계수된 광자의 개수를 저장한다. 즉, 도 7b의 계수 메모리(761)은 광자의 계수 및 광자 개수의 저장 동작을 한번에 수행하는데 비하여, 도 7c에서는 계수 장치(781) 및 메모리(782) 각각이 광자 개수의 계수 및 저장 동작을 수행할 수 있다.Referring to the first storage unit 730, the counting unit 781 counts the number of photons in accordance with the output signal of the second comparator 732. Then, the memory 782 stores the number of photons counted. That is, the coefficient memory 761 of FIG. 7B performs the operation of storing the photon count and the photon number at one time, while in FIG. 7C, each of the counting device 781 and the memory 782 performs the counting and storing operation of the photon number can do.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 일 도면이다. 도 8에 도시된 각각의 그래프들에 있어서, x 축은 광자의 에너지 크기를 나타내며, y 축은 소정 면적에서 방사선 디텍터로 입사되는 광자의 개수를 나타낸다. 8 is a view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention. In each of the graphs shown in FIG. 8, the x axis represents the energy magnitude of the photon, and the y axis represents the number of photons incident on the radiation detector at a predetermined area.

단위 디텍터(700)의 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나는 인접한 단위 디텍터의 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나와 다른 값으로 설정될 수 있다. At least one of the first reference value and the second reference value of the unit detector 700 may be set to a value different from at least one of the first reference value and the second reference value of the adjacent unit detector.

본 발명의 일 실시예에 따른 단위 디텍터(700)를 이용하는 경우, 단위 디텍터(700)가 3개의 계수기를 포함하더라도, 그보다 많은 에너지 대역으로 광자를 분류하여 계수할 수 있다. 예를 들어, 단위 디텍터(700)가 3개의 계수기를 포함하는 경우, 광자를 분류하기 위한 에너지 대역은, Th1 이상의 에너지 대역, Th2 이상의 에너지 대역, Th3 이상의 에너지 대역, Th4 이상의 에너지 대역, 및 Th5 이상의 에너지 대역을 포함하는 5개의 에너지 대역이 될 수 있다.In the case of using the unit detector 700 according to an embodiment of the present invention, even if the unit detector 700 includes three counters, photons can be classified and counted in a larger energy band. For example, when the unit detector 700 includes three counters, the energy band for classifying the photons is an energy band of Th1 or more, an energy band of Th2 or more, an energy band of Th3 or more, an energy band of Th4 or more, And may be five energy bands including the energy bands.

또한, Th1 = 30keV, Th2 = 60keV, Th3 = 75keV, Th4 = 90keV, 및 Th5 = 105keV로 설정될 수 있다. 각각의 저장부에 있어서, 제1 기준값 및 제2 기준값은 분류하고자 하는 광자의 에너지 대역 값에 따라서 소정 값을 갖도록 설정될 수 있다. Th1 = 30 keV, Th2 = 60 keV, Th3 = 75 keV, Th4 = 90 keV, and Th5 = 105 keV. In each of the storage units, the first reference value and the second reference value may be set to have a predetermined value according to the energy band value of the photon to be classified.

또한, Th1 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제1 영상을 복원하는데 이용된다. 그리고, Th2 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제2 영상을 복원하는데 이용된다. 그리고, Th3 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제3 영상을 복원하는데 이용되며, Th4 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제4 영상을 복원하는데 이용된다. 또한, Th5 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제5 영상을 복원하는데 이용된다. Further, the number of photons having an energy of Th1 or more is used for restoring the first image in the multi-energy CT image. The number of photons having an energy of Th2 or more is used for restoring the second image in the multi-energy CT image. The number of photons having an energy of Th3 or more is used to restore the third image in the multi-energy CT image, and the number of photons having the energy of Th4 or more is used in the multi-energy CT image to restore the fourth image do. Further, the number of photons having an energy of Th5 or more is used for restoring the fifth image in the multi-energy CT image.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다. 9 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 복수개의 픽셀들을 포함하는 방사선 디텍터(910, 950)가 도시된다. 9, there is shown a radiation detector 910, 950 that includes a plurality of pixels.

도 9의 (a)를 참조하면, 방사선 디텍터(910)가 복수개의 픽셀들(901, 902)을 포함하는 경우, 서로 인접하여 배치되는 제1 픽셀(901)과 제2 픽셀(902)에서 분류하고자 하는 광자의 에너지 대역을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 서로 인접하여 배치되는 제1 픽셀(901)과 제2 픽셀(902)에서, 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나를 서로 다른 값으로 설정할 수 있다. Referring to FIG. 9A, when the radiation detector 910 includes a plurality of pixels 901 and 902, the first pixel 901 and the second pixel 902, which are disposed adjacent to each other, The energy band of the desired photon can be set differently. That is, at least one of the first reference value and the second reference value may be set to different values in the first pixel 901 and the second pixel 902 disposed adjacent to each other.

구체적으로, 복수개의 저장부들(730, 740, 750) 중 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 제2 기준값(ref2, ref4, ref6)은 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀(901)과 제1 픽셀(901)에 인접한 제2 픽셀(902)에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. Specifically, the second reference values ref2, ref4, and ref6 used in at least one of the plurality of storage units 730, 740, and 750 may include a first pixel 901 and a second pixel 902, 901, < / RTI >

예를 들어, 제1 픽셀(901)에서는 제1 저장부(730)가 811 그래프에서와 같이 Th1=30keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref1)을 30keV로 설정하고, 제2 기준값(ref2)을 0 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. For example, in the first pixel 901, the first storage unit 730 sets the first reference value ref1 to 30 keV so that photons having an energy of Th1 = 30 keV or more are categorized and counted as in the 811 graph, The second reference value ref2 can be set to a current value corresponding to 0 keV.

그리고, 제1 픽셀(901)에 있어서, 제2 저장부(740)가 821 그래프에서와 같이 Th2=60keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref3)을 60keV로 설정하고, 제2 기준값(ref4)을 0 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. In the first pixel 901, the second reference value ref3 is set to 60 keV so that the photon having the energy of Th2 = 60 keV or more is categorized and counted as in the 821 graph in the second storage unit 740, The second reference value ref4 can be set to a current value corresponding to 0 keV.

그리고, 제1 픽셀(901)에 있어서, 제3 저장부(750)가 841 그래프에서와 같이 Th4=90keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref5)을 90keV로 설정하고, 제2 기준값(ref6)을 0 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. In the first pixel 901, the third threshold value ref5 is set to 90 keV so that the third storage unit 750 classifies and counts photons having an energy of Th4 = 90 keV or more as in the graph 841, The second reference value ref6 can be set to a current value corresponding to 0 keV.

또한, 제2 픽셀(902)에서는 제1 저장부(730)가 811 그래프에서와 같이 Th=30keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref1)을 30keV로 설정하고, 제2 기준값(ref2)을 0 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. In the second pixel 902, the first storage unit 730 sets the first reference value ref1 to 30 keV so as to classify and count the photons having an energy of Th = 30 keV or more as in the 811 graph, The reference value ref2 can be set to a current value corresponding to 0 keV.

그리고, 제2 픽셀(902)에 있어서, 제2 저장부(740)가 831 그래프에서와 같이 Th3=75keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref3)을 60keV로 설정하고, 제2 기준값(ref4)을 15 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. 즉, 제1 픽셀(901)에서의 제2 기준값(ref4)은 0 keV 에 대응되는 전류값으로 설정되었으나, 제2 픽셀(902)에서의 제2 기준값(ref4)은 15 keV에 대응되는 전류값으로 설정할 수 있다. 그에 따라서, 제1 픽셀(901)에 포함되는 제2 계수기(743)와 제2 픽셀(902)에 포함되는 제2 계수기(743)이 서로 다른 에너지 대역을 갖는 광자를 분류 및 계수할 수 있다. In the second pixel 902, the second reference value ref3 is set to 60 keV so that the photon having the energy of Th3 = 75 keV or more is categorized and counted in the second storage unit 740 as in the 831 graph, The second reference value ref4 can be set to a current value corresponding to 15 keV. That is, the second reference value ref4 in the first pixel 901 is set to a current value corresponding to 0 keV, while the second reference value ref4 in the second pixel 902 is set to a current value corresponding to 15 keV . Accordingly, the second counter 743 included in the first pixel 901 and the second counter 743 included in the second pixel 902 can classify and count photons having different energy bands.

그리고, 제2 픽셀(902)에 있어서, 제3 저장부(750)가 851 그래프에서와 같이 Th5=105keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값(ref5)을 90keV로 설정하고, 제2 기준값(ref6)을 15 keV 에 대응되는 전류 값으로 설정할 수 있다. In the second pixel 902, the third threshold value ref5 is set to 90 keV so that the third storage unit 750 classifies and counts photons having energy of Th5 = 105 keV or more as in the 851 graph, The second reference value ref6 can be set to a current value corresponding to 15 keV.

전술한 예에서, 전압원 소스로는 3개의 전압값인 30keV, 60keV, 및 90keV를 이용하면서, 제2 기준값을 다르게 설정하여, 제1 픽셀(901)이 분류할 수 있는 에너지 대역은 30keV 이상의 에너지 대역, 60keV 이상의 에너지 대역, 및 90keV 이상의 에너지 대역으로 설정할 수 있다. 그리고, 제2 픽셀(902)이 분류할 수 있는 에너지 대역은 30keV 이상의 에너지 대역, 75keV 이상의 에너지 대역, 및 105keV 이상의 에너지 대역으로 설정할 수 있다. In the above-described example, the second reference value is set differently by using three voltage values of 30 keV, 60 keV, and 90 keV as the voltage source, so that the energy band that the first pixel 901 can classify is an energy band , An energy band of 60 keV or more, and an energy band of 90 keV or more. The energy band that the second pixel 902 can classify can be set to an energy band of 30 keV or more, an energy band of 75 keV or more, and an energy band of 105 keV or more.

제1 픽셀(901)에 적용되는 제2 기준값(ref2, ref4, ref6)은 제2 픽셀(902)에 적용되는 제2 기준값(ref2, ref4, ref6)보다 크거나 작은 값으로 설정할 수 있다. 그에 따라서, 제1 픽셀(901)에서 분류하는 광자의 에너지 대역들 중 적어도 하나의 대역과 제2 픽셀(902)에서 분류하는 광자의 에너지 대역들 중 적어도 하나의 에너지 대역이 서로 달라지도록 할 수 있다. The second reference values ref2, ref4 and ref6 applied to the first pixel 901 may be set to values larger or smaller than the second reference values ref2, ref4 and ref6 applied to the second pixel 902. [ Accordingly, at least one of the energy bands of the photons classified by the first pixel 901 and the energy bands of the photons classified by the second pixel 902 may be different from each other .

또한, 복수개의 저장부들(730, 740, 750) 중 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 제1 기준값(ref1, ref1, ref1)은 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀(901)과 제1 픽셀(901)에 인접한 제2 픽셀(902)에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. The first reference value ref1, ref1, ref1 used in at least one storage unit of the plurality of storage units 730, 740 and 750 may include a first pixel 901 and a first pixel 901 The second pixel 902 adjacent to the second pixel 902 may be set to a different value.

또한, 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나는 인접한 복수개의 픽셀을 포함하는 픽셀 그룹에 있어서, 픽셀 마다 다르게 설정될 수 있다. Also, at least one of the first reference value and the second reference value may be set differently for each pixel in the pixel group including a plurality of adjacent pixels.

전술한 바와 같이, Th1 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제1 영상을 복원하는데 이용된다. 그리고, Th2 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제2 영상을 복원하는데 이용된다. 그리고, Th3 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제3 영상을 복원하는데 이용되며, Th4 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제4 영상을 복원하는데 이용된다. 또한, Th5 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 멀티 에너지 CT 영상에 있어서, 제5 영상을 복원하는데 이용된다. As described above, the number of photons having an energy of Th1 or more is used for restoring the first image in the multi-energy CT image. The number of photons having an energy of Th2 or more is used for restoring the second image in the multi-energy CT image. The number of photons having an energy of Th3 or more is used to restore the third image in the multi-energy CT image, and the number of photons having the energy of Th4 or more is used in the multi-energy CT image to restore the fourth image do. Further, the number of photons having an energy of Th5 or more is used for restoring the fifth image in the multi-energy CT image.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터(400)는 단위 디텍터(700)의 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나의 값을 조절함으로써, 획득할 수 있는 에너지 대역을 다양하게 설정할 수 있다. Accordingly, the radiation detector 400 according to an embodiment of the present invention can vary the energy band that can be obtained by adjusting at least one of the first reference value and the second reference value of the unit detector 700 .

또한, 제1 기준값을 대략적으로 설정하고, 제2 기준값을 정밀하게 설정할 수 있다. 구체적으로, 제1 기준값에 따라서 분류된 광자를 제2 기준값을 이용하여 다시 한번 정밀하게 분류함으로써, 광자 분류시 전압값 만을 이용하여 분류하는 경우 발생할 수 있는 오차를 수정할 수 있다. Further, the first reference value can be set roughly and the second reference value can be set precisely. Specifically, the photons classified according to the first reference value can be precisely classified again using the second reference value, thereby correcting errors that may occur when classification is performed using only the voltage value during photon classification.

도 9의 (b)를 참조하면, 방사선 디텍터(950)가 복수개의 픽셀들(951, 952, 953)을 포함하는 경우, 소정 개수의 픽셀들이 포함되도록 인접 픽셀들을 그룹핑하여, 픽셀 그룹(960) 내에 포함되는 픽셀들(951, 952, 953) 각각에서, 분류하고자하는 광자의 에너지 대역을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 픽셀 그룹(960)에 포함되는 제1 픽셀(951), 제2 픽셀(952) 및 제3 픽셀(953)에서, 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나를 서로 다른 값으로 설정할 수 있다. Referring to FIG. 9B, when the radiation detector 950 includes a plurality of pixels 951, 952, and 953, adjacent pixels are grouped so that a predetermined number of pixels are included, The energy band of the photon to be classified can be set differently in each of the pixels 951, 952, and 953 included in the photodetector. That is, at least one of the first reference value and the second reference value may be set to different values in the first pixel 951, the second pixel 952, and the third pixel 953 included in the pixel group 960 .

예를 들어, 제1 픽셀(951)에서는 Th1=30keV, Th2=60keV, 및 Th4=90keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. 또한, 제2 픽셀(952)에서는 Th1=30keV, Th3=75keV, 및 Th5=105keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. 또한, 제3 픽셀(953)에서는 Th1=30keV, Th6=80keV, 및 Th7=110keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. For example, in the first pixel 951, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th2 = 60 keV, and Th4 = 90 keV. In the second pixel 952, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th3 = 75 keV, and Th5 = 105 keV. In the third pixel 953, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th6 = 80 keV, and Th7 = 110 keV.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다. 10 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.

도 10의 방사선 디텍터(1000)를 참조하면, 방사선 디텍터(1000)가 복수개의 서브 픽셀들(1010, 1020, 1030)을 포함하는 경우가 예를 들어 도시된다. Referring to the radiation detector 1000 of FIG. 10, a case where the radiation detector 1000 includes a plurality of sub-pixels 1010, 1020, 1030 is shown by way of example.

서로 인접하여 배치되는 제1 서브 픽셀(1010)과 제2 서브 픽셀(1020)에서 분류 및 계수하는 광자의 에너지 대역을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 서로 인접하여 배치되는 제1 서브 픽셀(1010)과 제2 서브 픽셀(1020)에서, 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나를 서로 다른 값으로 설정할 수 있다. The energy bands of the photons to be classified and counted in the first subpixel 1010 and the second subpixel 1020 arranged adjacent to each other can be set differently. That is, at least one of the first reference value and the second reference value may be set to different values in the first subpixel 1010 and the second subpixel 1020 disposed adjacent to each other.

또한, 소정 개수의 서브 픽셀들이 포함되도록 인접한 서브 픽셀들을 그룹핑하여, 서브 픽셀 그룹(1040) 내에 포함되는 서브 픽셀들 각각에서, 분류하고자 하는 광자의 에너지 대역을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 서브 픽셀 그룹(1040)이 인접한 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우, 서브 픽셀 그룹(1040)에 포함되는 제1 서브 픽셀(1010), 제2 서브 픽셀(1020) 및 제3 서브 픽셀(1030)에서, 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나를 서로 다른 값으로 설정할 수 있다. In addition, adjacent subpixels are grouped so that a predetermined number of subpixels are included, so that energy bands of photons to be classified can be set differently in each of the subpixels included in the subpixel group 1040. That is, when the subpixel group 1040 includes three adjacent subpixels, the first subpixel 1010, the second subpixel 1020, and the third subpixel 1030 included in the subpixel group 1040 , At least one of the first reference value and the second reference value may be set to a different value.

예를 들어, 제1 서브 픽셀(1010)에서는 Th1=30keV, Th2=60keV, 및 Th4=90keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. 또한, 제2 서브 픽셀(1020)에서는 Th1=30keV, Th3=75keV, 및 Th5=105keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. 또한, 제3 서브 픽셀(1030)에서는 Th1=30keV, Th6=80keV, 및 Th7=110keV 이상의 에너지를 갖는 광자를 분류하여 계수하도록, 제1 기준값 및 제2 기준값을 설정할 수 있다. For example, in the first subpixel 1010, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th2 = 60 keV, and Th4 = 90 keV. In addition, in the second subpixel 1020, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th3 = 75 keV, and Th5 = 105 keV. In addition, in the third sub-pixel 1030, the first reference value and the second reference value can be set so as to classify and count photons having energy of Th1 = 30 keV, Th6 = 80 keV, and Th7 = 110 keV.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터를 설명하기 위한 다른 도면이다. 11 is another view for explaining a radiation detector according to an embodiment of the present invention.

또한, 단위 디텍터(700)에 있어서, 복수개의 계수기들(733, 743, 753)은 에너지 크기에 따라서 분류된 광자의 개수를 계수(counting)한다. 계수기는 도 7b 에서 설명한 바와 같이 광자의 개수를 누적 계수하여 저장하는 카운터(counter), 또는 카운팅 메모리(counting memory)가 될 수 있다. Also, in the unit detector 700, the plurality of counters 733, 743, and 753 counts the number of photons classified according to the energy magnitude. The counter may be a counter for accumulating and storing the number of photons, or a counting memory, as described in FIG. 7B.

도 11에 도시된 복수개의 계수기들(1110, 1120, 1130)은 단위 디텍터(700)의 복수개의 계수기들(733, 743, 753)에 동일 대응된다. The plurality of counters 1110, 1120, and 1130 shown in FIG. 11 correspond to the plurality of counters 733, 743, and 753 of the unit detector 700, respectively.

구체적으로, 복수개의 계수기들(733, 743, 753)은 복수개의 에너지 대역들 각각으로 분류된 광자의 개수를 계수하여 저장하며, 광자 분류를 위하여 적용되는 기준값들에 대응되는 크기를 가진다. Specifically, the plurality of counters 733, 743, and 753 counts and stores the number of photons classified into each of the plurality of energy bands, and has a size corresponding to the reference values applied for photon classification.

전술한 예에서와 같이, 분류되는 에너지 대역들을 Th1=30keV 이상의 에너지 대역, Th2=60keV 이상의 에너지 대역 및 Th3=90keV 이상의 에너지 대역으로 설정한 경우, 제1 계수기(733)는 30keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수하고, 계수된 광자의 개수를 저장한다. 그리고, 제2 계수기(743)는 60keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수하며, 제3 계수기(753)는 90keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수한다. When the energy bands to be classified are set to energy bands Th1 = 30 keV or more, Th2 = 60 keV or more, and Th3 = 90 keV or more, as in the above example, the first counter 733 is a photon having energy of 30 keV or more And stores the number of photons counted. The second counter 743 counts the number of photons having an energy of 60 keV or more, and the third counter 753 counts the number of photons having an energy of 90 keV or more.

도 11을 참조하면, Th1=30keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1115 그래프의 면적(1116)에 비례하며, Th2=60keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1125 그래프의 면적(1126)에 비례한다. 그리고, Th4=90keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1135 그래프의 면적(1136)에 비례한다. Referring to FIG. 11, the number of photons having an energy of Th1 = 30 keV or more is proportional to the area 1116 of the 1115 graph, and the number of photons having an energy of Th2 = 60 keV or more is proportional to the area 1126 of the 1125 graph. The number of photons having an energy of Th4 = 90 keV or more is proportional to the area 1135 of the 1135 graph.

따라서, 제1 계수기(1110)는 면적(1116)에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 또한, 제2 계수기(1120)는 면적(1126)에 대응되는 크기를 가질 수 있으며, 제3 계수기(1130)는 면적(1136)에 대응되는 크기를 가질 수 있다. Thus, the first counter 1110 may have a size corresponding to the area 1116. Also, the second counter 1120 may have a size corresponding to the area 1126, and the third counter 1130 may have a size corresponding to the area 1136.

전술한 바와 같이, 제1 계수기(1110), 제2 계수기(1120) 및 제3 계수기(1130)의 크기는 전술한 바와 같이, 분류된 광자의 에너지 값에 대응하여 서로 다르게 결정될 수 있다. As described above, the sizes of the first counter 1110, the second counter 1120, and the third counter 1130 may be determined differently, corresponding to the energy values of the classified photons, as described above.

분류되는 광자의 에너지 대역은 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나에 따라서 달라지므로, 계수기의 크기는 제1 기준값 및 제2 기준값 중 적어도 하나에 근거하여 결정될 수 있다. Since the energy band of the photons to be classified depends on at least one of the first reference value and the second reference value, the size of the counter can be determined based on at least one of the first reference value and the second reference value.

구체적으로, 계수기는 분류된 광자의 에너지 대역이 저에너지 대역이면 제1 비트 뎁스를 가지고, 분류된 광자의 에너지 대역이 고 에너지 대역이면 제1 비트 뎁스 보다 작은 제2 비트 뎁스를 가질 수 있다. Specifically, the counter may have a first bit depth if the energy band of the classified photon is a low energy band, and a second bit depth that is smaller than the first bit depth if the energy band of the classified photon is a high energy band.

도 11을 참조하면, 제1 계수기(1110)는 계수하는 광자는 제2 및 제3 계수기(1120, 1130)가 계수하는 광자에 비하여, 저 에너지를 갖는다. 따라서, 제1 계수기(1110)의 비트 뎁스(bit depth)가 13 비트일 때, 제2 계수기(1120)의 비트 뎁스(bit depth)는 제1 계수기(1110)의 비트 뎁스보다 작은 12 비트가 될 수 있으며, 제3 계수기(1130)의 비트 뎁스(bit depth)는 제2 계수기(1120)의 비트 뎁스 보다 작은 11 비트가 될 수 있다. Referring to FIG. 11, the first counter 1110 has a low energy as compared to the photons that the photons counted by the second and third counters 1120 and 1130 count. Accordingly, when the bit depth of the first counter 1110 is 13 bits, the bit depth of the second counter 1120 becomes 12 bits smaller than the bit depth of the first counter 1110 And the bit depth of the third counter 1130 may be 11 bits less than the bit depth of the second counter 1120. [

또한, 복수개의 계수기들(1110, 1120, 1130) 각각의 크기는 분류된 광자가 갖는 최소 에너지 값에 따라서 달라질 수 있다. 또한, 계수기가 계수하는 광자가 갖는 최소 에너지 값은 에너지 대역의 최소 값(Th1, Th2, Th4)과 동일 대응될 수 있다. Also, the size of each of the plurality of counters 1110, 1120, and 1130 may vary depending on the minimum energy value of the classified photon. In addition, the minimum energy value of the photon counted by the counter can correspond to the minimum value Th1, Th2, Th4 of the energy band.

구체적으로, 계수기의 크기는 분류된 광자의 상기 에너지 값에 반비례할 수 있다. Specifically, the size of the counter may be inversely proportional to the energy value of the classified photons.

도 12는 일반적인 방사선 디텍터를 설명하기 위한 도면이다. 12 is a view for explaining a general radiation detector.

도 11에서 설명한 제1 계수기(1110)의 비트 뎁스(bit depth)는 13 비트이고, 제2 계수기(1120)의 비트 뎁스(bit depth)는 12 비트이며, 제3 계수기(1130)의 비트 뎁스(bit depth)는 11 비트인 경우, 단위 디텍터(700) 내에 포함되는 계수기들(1110, 1120, 1130)의 총 크기는 36 비트에 대응된다. 11, the bit depth of the first counter 1110 is 13 bits, the bit depth of the second counter 1120 is 12 bits, and the bit depth of the third counter 1130 bit depth is 11 bits, the total size of the counters 1110, 1120, and 1130 included in the unit detector 700 corresponds to 36 bits.

일반적인 방사선 디텍터의 경우, 다중 에너지 측정을 위하여 복수개의 계수기들이 하나의 픽셀 내에 포함되는 경우, 복수개의 계수기들은 동일 크기를 가졌다. In the case of a typical radiation detector, when multiple counters are included in one pixel for multiple energy measurements, the multiple counters have the same size.

도 12를 참조하면, 일반적인 방사선 디텍터에 있어서, 복수개의 계수기들은 각각 동일한 크기를 가질 수 있다. 하나의 픽셀 내에 포함되는 계수기들의 총 크기가 도 9에서와 같이 36 비트인 경우, 복수개의 계수기들(1210, 1220, 1230)은 모두 12 비트 뎁스를 가진다. Referring to FIG. 12, in a general radiation detector, a plurality of counters may have the same size. When the total size of the counters included in one pixel is 36 bits as shown in FIG. 9, the plurality of counters 1210, 1220 and 1230 all have a 12-bit depth.

예를 들어, 제1 계수기(1210)에서 계수될 수 있는 Th1=30keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 13 비트(1211)에 대응되고, Th2=60keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 11 비트(1221)에 대응되며, Th4=90keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 10 비트(1231)에 대응된다고 하자. For example, if the number of photons having an energy value of Th1 = 30 keV or more that can be counted by the first counter 1210 corresponds to 13 bits 1211, the number of photons having an energy value of Th2 = 60 keV or more corresponds to 11 bits (1221), and the number of photons having an energy value of Th4 = 90 keV or more corresponds to 10 bits (1231).

일반적인 방사선 디텍터의 경우, 제1 계수기(1210)의 크기가 12 비트이므로, Th1=30keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 모두 계수되지 못한 채 제1 계수기(1210)가 포화된다. In the case of a general radiation detector, since the size of the first counter 1210 is 12 bits, the first counter 1210 is saturated without counting the number of photons having an energy value of Th1 = 30 keV or more.

제1 계수기(1210)가 포화되면, 제2 계수기(1220) 및 제3 계수기(1230)는 더 이상 계수 동작을 수행할 수 없다. 따라서, 제2 계수기(1220)는 Th2=60keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 11 비트(1221)에 대응되는데도 불구하고, 그보다 적은 광자의 개수만을 비트 수(1222)로 저장한다. 그리고, 제3 계수기(1230)는 Th4=90keV 이상의 에너지 값을 갖는 광자의 개수가 10 비트(1231)에 대응되는데도 불구하고, 그보다 적은 광자의 개수만을 비트 수(1232)로 저장할 수 있다. When the first counter 1210 is saturated, the second counter 1220 and the third counter 1230 can no longer perform the counting operation. Accordingly, the second counter 1220 stores only the number of photons less than the number of bits 1222, although the number of photons having an energy value of Th2 = 60 keV or more corresponds to 11 bits (1221). The third counter 1230 can store only the number of photons less than the number of bits 1232, although the number of photons having an energy value of Th4 = 90 keV or more corresponds to 10 bits 1231. [

이에 비하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터에서는 복수개의 계수기들의 크기를 계수되는 광자의 에너지 값에 따라서 다르게 설계함으로써, 계수기의 크기를 최소화하면서도 각 에너지 대역에 해당하는 광자의 개수가 충분히 계수될 수 있도록 한다. 그에 따라서, 측정 가능한 광자의 개수를 확장하여, 에너지 대역 별로 광자의 감지 성능을 높일 수 있다. In contrast, in the radiation detector according to the embodiment of the present invention, the size of the plurality of counters is designed differently according to the energy value of the photons to be counted, so that the number of photons corresponding to each energy band can be sufficiently . Accordingly, the number of measurable photons can be increased, and the detection performance of photons can be enhanced for each energy band.

구체적으로, 도 11을 참조하면, 제1 계수기(1110)에서 계수되는 광자의 개수는 제1 계수기(1110)의 용량보다 작은 크기(1111)를 가지므로, Th1=30keV 이상이 되는 광자가 모두 계수될 때까지 제1 계수기(1110)가 포화되지 않았다. 따라서, 제2 계수기(1120) 및 제3 계수기(1130)에서도 광자도 충분히 계수될 수 있다. 11, since the number of photons counted by the first counter 1110 is smaller than the capacity of the first counter 1110, the photons having Th1 = 30 keV or more are all counted The first counter 1110 is not saturated. Therefore, the photon can be sufficiently counted in the second counter 1120 and the third counter 1130 as well.

또한, 도 12의 제2 계수기(1220) 및 제3 계수기(1230)에서와 같이 이용되지 못하고 남는 비트수를 제거할 수 있어서, 계수기의 크기를 최소화할 수 있다. Also, the number of bits that can not be used as in the second and third counters 1220 and 1230 of FIG. 12 can be eliminated, so that the size of the counter can be minimized.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 일 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터는 복수개의 단위 디텍터(1300)를 포함한다. 여기서, 단위 디텍터(1300)는 도 4 내지 도 5a를 참조하여 설명한 픽셀(401) 또는 서브 픽셀(560)에 동일 대응될 수 있다. 13 is a view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention. The radiation detector according to another embodiment of the present invention includes a plurality of unit detectors 1300. Here, the unit detector 1300 may correspond to the pixel 401 or the subpixel 560 described with reference to Figs. 4 to 5A.

도 13에 있어서, 방사선 흡수층(1310) 및 광자 처리부(1320)는 각각 도 7a의 방사선 흡수층(710) 및 광자 처리부(720)에 동일 대응된다. 따라서, 도 7a에서와 중복되는 설명은 생략한다. 단위 디텍터(1300)는 단위 디텍터(700)에 비하여, 복수개의 계수기들(1334, 1344, 1354)을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 제1 저장부(1330)를 예로 들어 설명한다. 이하에서는, 설명의 편의상, 제2 비교기(예로 들어, 1332)의 출력단과 연결되는 계수기(1334)를 제1 계수기(1334)라 하고, 제1 비교기(예로 들어, 1331)의 출력단과 연결되는 계수기(1333)를 제2 계수기(1333)라 한다. 13, the radiation absorbing layer 1310 and the photon processing portion 1320 correspond to the radiation absorbing layer 710 and the photon processing portion 720 in Fig. 7A, respectively. Therefore, a description overlapping with that in Fig. 7A is omitted. The unit detector 1300 may further include a plurality of counters 1334, 1344, and 1354 as compared with the unit detector 700. [ Hereinafter, the first storage unit 1330 will be described as an example. Hereinafter, for convenience of explanation, the counter 1334 connected to the output terminal of the second comparator (for example, 1332) is referred to as a first counter 1334 and the counter 1334 connected to the output terminal of the first comparator (for example, 1331) (1333) is referred to as a second counter 1333.

제1 저장부(330)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref1)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S12)에 근거하여 광자의 개수를 계수한다. 그리고, 제2 전기 신호(S12)를 제2 기준값(ref2)과 비교한 결과인 제3 전기 신호(S13)에 근거하여, 광자의 개수를 계수한다. The first storage unit 330 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref1 and counts the number of photons based on the second electrical signal S12. Then, the number of photons is counted based on the third electrical signal S13 which is a result of comparing the second electrical signal S12 with the second reference value ref2.

구체적으로, 제1 저장부(330)는 제2 전기 신호(S12)에 근거하여 계수한 광자의 개수를 제2 계수기(1333)에 저장하고, 제3 전기 신호(S13)에 근거하여 계수한 광자의 개수를 제1 계수기(1334)에 저장한다. Specifically, the first storage unit 330 stores the number of photons counted based on the second electrical signal S12 in the second counter 1333, and the photon counted based on the third electrical signal S13 In the first counter 1334.

구체적으로, 저장부(예를 들어, 1330)는 저장부(730)에 비하여, 제1 비교기(1331)에 연결되는 제2 계수기(1333)를 더 포함할 수 있다.Specifically, the storage unit 1330 may further include a second counter 1333 connected to the first comparator 1331 as compared to the storage unit 730.

예를 들어, 제1 기준값(ref1)을 25keV 로 설정하면, 제1 비교기(1331)에 의하여, 광자의 에너지가 25keV 이상이 되는 광자가 분류된다. 예를 들어, 광자에 대응하는 제1 전기 신호(S1)가 40keV 이며, 제2 기준값(ref2)이 5keV 에 대응되는 전류값이라고 하자. 이 경우, 제1 비교기(1331)는 제1 전기 신호(S1)인 40keV와 제1 기준값(ref1)인 25keV를 비교하여, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1) 보다 크면, 제1 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref1)의 차이 값인 15keV 에 해당하는 전류를 제2 전기 신호(S12)로 출력한다. 그러면, 제2 계수기(1333)는 제2 전기 신호(S12)에 근거하여, 광자의 개수를 +1 하여 누적 계수한다. 그리고, 제2 비교기(1332)는 제2 전기 신호(S12)인 15keV 에 해당하는 전류와 제2 기준값(ref2)인 5keV 에 대응되는 전류값을 비교한다. 제2 전기 신호(S12)가 제2 기준값(ref2) 보다 크므로, 제2 비교기(1332)는 광자의 개수가 +1 하여 계수되도록 하는 제3 전기 신호(S13)를 출력한다. 그러면, 제1 계수기(1333)는 제3 전기 신호(S13)에 근거하여 광자의 개수를 +1 하여 누적 계수한다. 그에 따라서, 제2 계수기(1333)에서는 제1 기준값(ref1)의 전압 값보다 큰 에너지를 갖는 광자를 분류 및 계수할 수 있다. 그리고, 제1 계수기(1334)에서는 제1 기준값(ref1)의 전압과 제2 기준값(ref2)에 대응되는 전압 값을 합산한 값보다 큰 에너지 값을 갖는 광자를 분류 및 계수할 수 있다. For example, when the first reference value ref1 is set to 25 keV, the first comparator 1331 classifies photons whose photon energy is 25 keV or more. For example, assume that the first electrical signal S1 corresponding to the photon is 40 keV, and the second reference value ref2 is a current value corresponding to 5 keV. In this case, the first comparator 1331 compares 40 keV, which is the first electric signal S1, with 25 keV, which is the first reference value ref1, and if it is larger than the first electric signal S1 and the first reference value ref1, 1 electric signal S1 and the first reference value ref1 as a second electric signal S12. Then, the second counter 1333 counts the number of photons by +1 based on the second electrical signal S12. The second comparator 1332 compares the current corresponding to the second electric signal S12 of 15 keV and the current value corresponding to the second reference value ref2 of 5 keV. Since the second electrical signal S12 is larger than the second reference value ref2, the second comparator 1332 outputs a third electrical signal S13 that causes the number of photons to be +1 and counted. Then, the first counter 1333 increments the number of photons by +1 based on the third electrical signal S13. Accordingly, the second counter 1333 can classify and count photons having an energy larger than the voltage value of the first reference value ref1. The first counter 1334 can classify and count photons having an energy value greater than a sum of the voltage of the first reference value ref1 and the voltage value corresponding to the second reference value ref2.

제2 저장부(1340) 및 제3 저장부(1350)의 동작 및 구성은 전술한 제1 저장부(1330)의 동작 및 구성과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. The operation and configuration of the second storage unit 1340 and the third storage unit 1350 are the same as those of the first storage unit 1330 described above, and a duplicate description will be omitted.

전술한 바와 같이, 단위 디텍터(1300)의 각 저장부(예를 들어, 1330)에서 제1 계수기(1334) 및 제2 계수기(1333)를 포함함으로써, 단위 디텍터(1300)가 계수할 수 있는 광자의 에너지 대역의 개수를 증가시킬 수 있다. 그에 따라서, 단위 디텍터(1300)를 이용하면, 획득 가능한 에너지 대역 별 영상의 개수를 증가시킬 수 있다. As described above, by including the first counter 1334 and the second counter 1333 in each storage unit (for example, 1330) of the unit detector 1300, the photodetector 1300 can count It is possible to increase the number of energy bands. Accordingly, by using the unit detector 1300, it is possible to increase the number of obtainable images per energy band.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터를 나타내는 다른 도면이다. 구체적으로, 방사선 디텍터(1410)는 복수개의 단위 디텍터(1421, 1422)를 포함한다. 단위 디텍터(예를 들어, 1421)는 도 4 내지 도 5a를 참조하여 설명한 픽셀(401) 또는 서브 픽셀(560)에 동일 대응될 수 있다. 14 is another view showing a radiation detector according to another embodiment of the present invention. Specifically, the radiation detector 1410 includes a plurality of unit detectors 1421 and 1422. The unit detector (for example, 1421) may correspond to the pixel 401 or the subpixel 560 described with reference to Figs. 4 to 5A.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터(1410)는 방사선을 감지하는 제1 단위 디텍터(1421) 및 제1 단위 디텍터(1421)에 인접하는 제2 단위 디텍터(1422)를 포함한다. The radiation detector 1410 according to an embodiment of the present invention includes a first unit detector 1421 for detecting radiation and a second unit detector 1422 adjacent to the first unit detector 1421.

구체적으로, 방사선 디텍터(1410)에 포함되는 복수개의 단위 디텍터(1421, 1422)들은 동일한 구성을 포함하며, 비교기로 입력되는 기준값은 각각의 단위 디텍터 별로 달라질 수 있다. Specifically, the plurality of unit detectors 1421 and 1422 included in the radiation detector 1410 include the same configuration, and the reference value input to the comparator may be different for each unit detector.

제1 단위 디텍터(1421)는 입사된 광자를 제1 전기 신호(S1)로 변환하는 방사선 흡수층(1430) 및 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(예를 들어, ref11)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S2)에 근거하여 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부(예를 들어, 1450)를 복수개 포함하는 광자 처리부(1440)를 포함한다. The first unit detector 1421 compares the radiation absorption layer 1430 and the first electrical signal S1 for converting the incident photons into a first electrical signal S1 with a first reference value (e.g., ref11) And a photon processing unit 1440 including a plurality of storage units (for example, 1450) for storing and storing the number of photons based on the second electrical signal S2 as a comparison result.

도 14에서는 제1 단위 디텍터(1421)가 제1, 제2 및 제3 저장부(1450, 1460, 1470)를 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 2개 또는 4개 이상의 저장부들을 포함할 수도 있다. Although the first unit detector 1421 includes the first, second, and third storage units 1450, 1460, and 1470 in FIG. 14 as an example, the first unit detector 1421 may include two or four or more storage units have.

제2 단위 디텍터(1422)는 제1 단위 디텍터(1421)와 동일한 구성을 포함하므로, 상세한 설명은 생략한다. The second unit detector 1422 includes the same configuration as the first unit detector 1421, and thus a detailed description thereof will be omitted.

그리고, 제1 단위 디텍터(1421)에 포함되는 복수개의 저장부(1450, 1460, 1470) 중 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 적어도 하나의 제1 기준값(ref11, ref12, 및 ref13 중 적어도 하나)은 제2 단위 디텍터(1422)에 포함되는 복수개의 저장부(1480, 1485, 1490) 중 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 적어도 하나의 제1 기준값(ref21, ref22, 및 ref23 중 적어도 하나)과 다른 값을 갖는다. At least one of the first reference values ref11, ref12, and ref13 used in at least one of the plurality of storage units 1450, 1460, and 1470 included in the first unit detector 1421 is (At least one of ref21, ref22, and ref23) used in at least one of the plurality of storage units 1480, 1485, 1490 included in the second unit detector 1422, Respectively.

예를 들어, 제1 단위 디텍터(1421)에서 ref11=30keV, ref12=60keV, 및 ref13=90keV 로 설정될 때, 제2 단위 디텍터(1422)에서 ref21=30keV, ref22=75keV, 및 ref23=1105keV 로 설정될 수 있다. For example, when ref11 = 30 keV, ref12 = 60 keV, and ref13 = 90 keV in the first unit detector 1421, ref21 = 30 keV, ref22 = 75 keV and ref23 = 1105 keV in the second unit detector 1422 Can be set.

구체적으로, 방사선 흡수층(1430)은 입사된 방사선 광자를 전기 신호(S1)로 변환한다. 구체적으로, 방사선 흡수층(1430)은 입사된 엑스레이 광자(X-ray photon)를 전기 신호로 변환한다. 구체적으로, 방사선 흡수층(1430)은 광자를 홀-전하 쌍(hole-electron pair)으로 변환하여 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전기 신호(S1)를 생성할 수 있다. 또한, 전기 신호(S1)는 전압 신호 또는 전류 신호가 될 수 있다. 이하에서는 전기 신호(S1)가 전압 신호인 경우를 예로 들어 설명한다. Specifically, the radiation absorbing layer 1430 converts the incident radiation photons into an electrical signal S1. Specifically, the radiation absorbing layer 1430 converts an incident X-ray photon into an electrical signal. Specifically, the radiation absorbing layer 1430 can convert the photons into hole-electron pairs and generate an electrical signal S1 corresponding to the energy of the incident photons. Further, the electric signal S1 may be a voltage signal or a current signal. Hereinafter, the case where the electric signal S1 is a voltage signal will be described as an example.

그리고, 방사선 흡수층(1430)은 변환된 전기 신호(S1)를 후속단에 연결되는 복수개의 저장부들(1450, 1460, 1470)로 각각 전송한다. 방사선 흡수층(1430)은 더 7에서 설명한 방사선 흡수층(710)과 동일 대응되므로, 도 7a에서와 중복되는 설명은 생략한다. The radiation absorbing layer 1430 transmits the converted electric signal S1 to a plurality of storage units 1450, 1460, and 1470 connected to a subsequent stage, respectively. Since the radiation absorbing layer 1430 corresponds to the radiation absorbing layer 710 described in the seventh further description, a description overlapping with that in Fig. 7A is omitted.

광자 처리부(1440)는 제1 전기 신호(S1)에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함한다. 구체적으로, 광자 처리부(1440)는 구별하고자 하는 에너지 대역의 개수에 따라서, 복수개의 저장부들(1450, 1460, 1470)을 포함한다. The photon processing section 1440 includes a plurality of storage sections for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal S1. In detail, the photon processing unit 1440 includes a plurality of storage units 1450, 1460, and 1470 according to the number of energy bands to be distinguished.

각각의 저장부(예를 들어, 1450)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref1)과 비교하고, 비교 결과인 제2 전기 신호(S2)에 근거하여, 광자의 개수를 계수하여 저장한다.Each storage unit (e.g., 1450) compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref1 and counts the number of photons based on the second electrical signal S2 as the comparison result .

각각의 저장부(예를 들어, 1450)는 비교기(1451) 및 계수기(1452)를 포함할 수 있다. Each storage (e.g., 1450) may include a comparator 1451 and a counter 1452.

구체적으로, 제1 비교기(1451)는 전기 신호(S1)와 제1 기준값(ref11)을 비교하여, 전기 신호(S1)가 제1 기준값(ref11)보다 큰 경우, 제1 계수기(1451)가 누적 계수되도록 하는 신호를 계수기(1452)로 출력할 수 있다. Specifically, the first comparator 1451 compares the electric signal S1 with the first reference value ref11. When the electric signal S1 is larger than the first reference value ref11, the first counter 1451 accumulates And outputs a signal to be counted to the counter 1452.

또한, 제2 비교기(1461)는 전기 신호(S1)와 제2 기준값(ref12)을 비교하여, 전기 신호(S1)가 제2 기준값(ref12)보다 큰 경우, 제2 계수기(1461)가 누적 계수되도록 하는 신호를 제2 계수기(1462)로 출력할 수 있다. The second comparator 1461 compares the electric signal S1 with the second reference value ref12 so that when the electric signal S1 is larger than the second reference value ref12, To the second counter 1462. The second counter 1462 outputs a signal to the second counter 1462. [

또한, 제3 비교기(1471)는 전기 신호(S1)와 제3 기준값(ref13)을 비교하여, 전기 신호(S1)가 제3 기준값(ref13)보다 큰 경우, 제3 계수기(1471)가 누적 계수되도록 하는 신호를 제3 계수기(1472)로 출력할 수 있다. The third comparator 1471 compares the electric signal S1 with the third reference value ref13 so that when the electric signal S1 is larger than the third reference value ref13, Can be output to the third counter 1472.

예를 들어, 제1 비교기(1451)가 +Vh 전압과 -Vh 전압으로 바이어스(bias)되어 있는 경우, 논리 하이 레벨의 신호로 +Vh 전압을 출력하고, 논리 로우 레벨의 신호로 -Vh 전압을 출력할 수 있다. 제1 비교기(1451)는 광자에 대응되는 전기 신호의 크기가 제1 기준값(ref11)보다 크면 논리 하이 값에 대응되는 +Vh 전압 값을 출력하고, 제1 계수기(1452)는 +Vh 전압 값이 입력되면 광자의 개수를 +1 누적하여 계수할 수 있다. 그리고, 제1 비교기(1451)는 광자에 대응되는 전기 신호의 크기가 제1 기준값(ref11)보다 작으면 -Vh 전압 값을 출력하고, 제1 계수기(1452)는 -Vh 전압 값이 입력되면 광자의 개수를 누적하여 계수하지 않는다. For example, when the first comparator 1451 is biased to the + Vh and -Vh voltages, the + Vh voltage is outputted as a logic high level signal and the -Vh voltage is outputted as a logic low level signal Can be output. The first comparator 1451 outputs a + Vh voltage value corresponding to a logic high value when the magnitude of the electrical signal corresponding to the photon is greater than the first reference value ref11, and the first counter 1452 outputs a + Vh voltage value When input, the number of photons can be counted by +1 accumulation. The first comparator 1451 outputs a -Vh voltage value when the magnitude of the electric signal corresponding to the photon is smaller than the first reference value ref11 and the first counter 1452 outputs the voltage value when the voltage value of -Vh is input. Are not cumulatively counted.

복수개의 저장부들(1450, 1460, 170) 각각은 제1 기준값들(ref11, ref12, ref13)에 따라서 광자를 복수개의 에너지 대역으로 구별하여 카운팅할 수 있다. Each of the plurality of storage units 1450, 1460, and 170 may distinguish the photons in a plurality of energy bands according to the first reference values ref11, ref12, and ref13.

본 발명의 다른 실시예 따른 방사선 디텍터(1410)에서는 인접하여 배치되는 제1 단위 디텍터(1421) 및 제2 단위 디텍터(1422)에서 광자 에너지 크기를 비교하기 위해서 이용되는 제1 기준값을 서로 다르게 설정함으로써, 측정 가능한 에너지 대역의 개수를 확장할 수 있다. In the radiation detector 1410 according to another embodiment of the present invention, the first reference value used for comparing the photon energy magnitudes in the adjacent first unit detector 1421 and the second unit detector 1422 are set differently from each other , The number of measurable energy bands can be expanded.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 도면이다. 15 is a view showing a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1500)는 복수개의 단위 디텍터들(1570, 1580) 포함하는 방사선 디텍터(1510)를 포함한다. 복수개의 단위 디텍터들(1570, 1580) 포함하는 방사선 디텍터(1510)의 구성은 도 14에서 설명한 복수개의 단위 디텍터들(1421, 1422) 포함하는 방사선 디텍터(1410)의 구성과 동일 대응되므로, 도 14에서와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 방사선 디텍터(1510)에 포함되는 단위 디텍터의 구성은 도 7a, 7b 또는 도 7c 에서 도시된 단위 디텍터(700, 760, 780)와 동일 대응될 수 있다. Referring to FIG. 15, the computer tomography apparatus 1500 includes a radiation detector 1510 including a plurality of unit detectors 1570 and 1580. The configuration of the radiation detector 1510 including the plurality of unit detectors 1570 and 1580 corresponds to the configuration of the radiation detector 1410 including the plurality of unit detectors 1421 and 1422 described in FIG. And the description overlapping with those in FIG. In addition, the configuration of the unit detector included in the radiation detector 1510 may correspond to the unit detectors 700, 760, and 780 shown in FIGS. 7A, 7B, or 7C.

도 15를 참조하면, 방사선 디텍터(1510)는 복수개의 단위 디텍터들(1570, 1580)을 포함한다. 복수개의 단위 디텍터들(1570, 1580) 각각은 동일한 구성을 포함하며, 비교기로 입력되는 기준값은 각각의 단위 디텍터 별로 달라질 수 있다. 이하에서는 방사선 디텍터(1510)에 포함되는 단위 디텍터로 단위 디텍터(1570)를 예로 들어 설명한다. 이하에서는, 방사선 디텍터(1510)에 포함되는 복수개의 단위 디텍터들 중 어느 하나의 단위 디텍터를 제1 단위 디텍터(1570)이라 하고, 다른 하나의 단위 디텍터를 제2 단위 디텍터(1580)이라 한다. 제1 단위 디텍터(1570)는 제2 단위 디텍터(1580)와 인접하여 배치될 수 있다. Referring to FIG. 15, the radiation detector 1510 includes a plurality of unit detectors 1570 and 1580. Each of the plurality of unit detectors 1570 and 1580 includes the same configuration, and the reference value input to the comparator may be different for each unit detector. Hereinafter, a unit detector included in the radiation detector 1510 will be described as an example of the unit detector 1570. Hereinafter, any one unit detector among a plurality of unit detectors included in the radiation detector 1510 will be referred to as a first unit detector 1570, and the other unit detector will be referred to as a second unit detector 1580. The first unit detector 1570 may be disposed adjacent to the second unit detector 1580.

또한, 단위 디텍터(1570)는 픽셀 또는 서브 픽셀이 될 수 있다. 또한, 픽셀 사이즈(pixel size)는 1 제곱 미리미터 이하의 사이즈를 가질 수 있어서, 단위 디텍터(1570)의 전면 면적이 1

Figure 112014125262906-pat00019
이하의 크기를 가질 수 있다. 따라서, 단위 디텍터(1570)가 픽셀에 동일 대응되는 경우, 단위 디텍터(1570)의 전면 크기는 1 제곱 미리미터 이하가 될 수 있다. In addition, the unit detector 1570 may be a pixel or a subpixel. In addition, the pixel size may have a size of less than one square millimeter so that the area of the front surface of the unit detector 1570 is 1
Figure 112014125262906-pat00019
Or less. Accordingly, when the unit detector 1570 corresponds to a pixel, the front size of the unit detector 1570 may be less than one square millimeter.

단위 디텍터(1570)는 방사선 흡수층(1430) 및 광자 처리부(1440)를 포함한다. 광자 처리부(1440)는 복수개의 비교기(1451, 1461, 1471) 및 복수개의 계수기(1452, 1462, 1472)를 포함한다. The unit detector 1570 includes a radiation absorbing layer 1430 and a photon processing unit 1440. The photon processing unit 1440 includes a plurality of comparators 1451, 1461, and 1471 and a plurality of counters 1452, 1462, and 1472.

방사선 흡수층(1430)은 입사된 광자를 제1 전기 신호(S1)로 변환한다. The radiation absorbing layer 1430 converts the incident photons into a first electrical signal S1.

복수개의 비교기(1451, 1461, 1471)는 제1 전기 신호(S1)를 복수개의 기준값들(ref11, ref12, ref13)과 각각 비교하여, 광자를 복수개의 에너지 대역으로 분류한다.The plurality of comparators 1451, 1461 and 1471 compares the first electrical signal S1 with a plurality of reference values ref11, ref12 and ref13 to classify the photons into a plurality of energy bands.

이하에서는, 각 단위 디텍터(예를 들어, 1570)에 있어서, 제1 비교기(1451)로 입력되는 기준값을 제1 기준값(ref11)이라 하고, 제2 비교기(1461)로 입력되는 기준값을 제2 기준값(ref12)이라 한다. 그리고, 제3 비교기(1471)로 입력되는 기준값을 제3 기준값(ref13)이라 한다. 구체적으로, 제1 비교기(1451)는 제1 전기 신호(S1)를 제1 기준값(ref11)과 비교한다. 그리고, 제2 비교기(1461)는 제1 전기 신호(S1)를 제2 기준값(ref12)과 비교한다. 그리고, 제3 비교기(1471)는 제1 전기 신호(S1)를 제3 기준값(ref13)과 비교한다. Hereinafter, in each unit detector (for example, 1570), a reference value input to the first comparator 1451 is referred to as a first reference value ref11, a reference value input to the second comparator 1461 is referred to as a second reference value (ref12). The reference value input to the third comparator 1471 is referred to as a third reference value ref13. Specifically, the first comparator 1451 compares the first electrical signal S1 with the first reference value ref11. The second comparator 1461 compares the first electrical signal S1 with the second reference value ref12. The third comparator 1471 compares the first electrical signal S1 with the third reference value ref13.

복수개의 계수기(1452, 1462, 1472)는 복수개의 에너지 대역 각각으로 분류된 광자의 개수를 계수하여 저장한다. The plurality of counters 1452, 1462, and 1472 counts and stores the number of photons classified into each of the plurality of energy bands.

복수개의 계수기(1452, 1462, 1472)들 각각은 광자 분류를 위하여 적용되는 기준값들에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 구체적으로, 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 기준값(ref11), 제2 기준값(ref12) 및 제3 기준값(ref13)을 각각 30keV, 60keV, 및 90keV으로 설정한 경우, 제1 계수기(1452)는 30keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수하고, 계수된 광자의 개수를 저장한다. 그리고, 제2 계수기(1462)는 60keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수하며, 제3 계수기(1472)는 90keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수를 계수한다. Each of the plurality of counters 1452, 1462, 1472 may have a size corresponding to the reference values applied for photon classification. Specifically, when the first reference value ref11, the second reference value ref12, and the third reference value ref13 are set to 30 keV, 60 keV, and 90 keV, respectively, as described with reference to Fig. 11, ) Counts the number of photons having an energy of 30 keV or more, and stores the number of photons counted. The second counter 1462 counts the number of photons having an energy of 60 keV or more, and the third counter 1472 counts the number of photons having an energy of 90 keV or more.

도 11을 참조하면, 30keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1115 그래프의 면적(1116)에 비례하며, 60keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1125 그래프의 면적(1126)에 비례한다. 그리고, 90keV 이상의 에너지를 갖는 광자의 개수는 1135 그래프의 면적(1136)에 비례한다. Referring to FIG. 11, the number of photons having an energy of 30 keV or more is proportional to the area 1116 of the 1115 graph, and the number of photons having an energy of 60 keV or more is proportional to the area 1126 of the 1125 graph. The number of photons with an energy of 90 keV or more is proportional to the area 1135 of the 1135 graph.

따라서, 제1 계수기(1452)는 면적(1116)에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 또한, 제2 계수기(1462)는 면적(1126)에 대응되는 크기를 가질 수 있으며, 제3 계수기(1472)는 면적(1136)에 대응되는 크기를 가질 수 있다. Thus, the first counter 1452 may have a size corresponding to the area 1116. Also, the second counter 1462 may have a size corresponding to the area 1126, and the third counter 1472 may have a size corresponding to the area 1136.

또한, 복수개의 단위 디텍터들 중 제1 단위 디텍터(1570)에서 이용되는 복수개의 기준값들(ref11, ref12, ref13) 중 적어도 하나는 복수개의 단위 디텍터들 중 제2 단위 디텍터(1580)에서 이용되는 복수개의 기준값들(ref21, ref22, ref23) 중 적어도 하나와 서로 다른 값을 갖는다. 예를 들어, 제1 단위 디텍터(1570)에 포함되는 두 개의 비교기(예를 들어, 1461, 1471)로 입력되는 두 개의 기준값(ref12, ref13)은 제2 단위 디텍터(1580)에 포함되며 대응되는 두 개의 비교기(1486, 1491)로 입력되는 두 개의 기준값(ref22, ref23)과 다른 값을 갖는다. Also, at least one of the plurality of reference values ref11, ref12, ref13 used in the first unit detector 1570 among the plurality of unit detectors is a plurality of reference values ref11, ref12, ref13 used in the second unit detector 1580 And has a different value from at least one of the reference values ref21, ref22, ref23. For example, two reference values ref12 and ref13 input to two comparators (for example, 1461 and 1471) included in the first unit detector 1570 are included in the second unit detector 1580, And has a different value from the two reference values ref22 and ref23 input to the two comparators 1486 and 1491.

또한, 제1 단위 디텍터(1570)에서 이용되는 복수개의 기준값들(ref11, ref12, ref13) 중 적어도 하나는 제2 단위 디텍터(1580)에서 이용되는 복수개의 기준값들(ref21, ref22, ref23) 중 적어도 하나와 동일한 값을 가질 수 있다. At least one of the plurality of reference values ref11, ref12 and ref13 used in the first unit detector 1570 is at least one of a plurality of reference values ref21, ref22 and ref23 used in the second unit detector 1580 It can have the same value as one.

구체적으로, 가장 낮은 에너지 대역을 분류하기 위한 기준값을 제1 단위 디텍터(1570)와 제2 단위 디텍터(1580)에서 동일한 값으로 설정할 수 있다. 멀티 에너지 CT 영상을 생성하는데 있어서, 저 에너지 대역에 대한 정보가 가장 중요하다. 따라서, 저 에너지 대역에 대한 기준값을 동일하게 설정하며, 방사선 디텍터(1510)에 포함되는 모든 단위 디텍터에서 동일한 저 에너지 대역에서 광자 분류 수행할 수 있도록 할 수 있다. Specifically, the reference value for classifying the lowest energy band can be set to the same value in the first unit detector 1570 and the second unit detector 1580. In generating multi-energy CT images, information on the low energy band is most important. Therefore, it is possible to set the reference value for the low energy band to be the same, and to perform photon classing in the same low energy band in all unit detectors included in the radiation detector 1510.

즉, 제1 단위 디텍터(1570)에 이용되는 복수개의 기준값들 중 저 에너지 대역을 분류하는데 이용되는 기준값(ref11)은 제2 단위 디텍터(1580)에서 이용되는 복수개의 기준값들 중 저 에너지 대역을 분류하는데 이용되는 기준값(ref21)과 동일한 값을 가질 수 있다. That is, the reference value ref11 used to classify the low energy band among the plurality of reference values used in the first unit detector 1570 is classified into the low energy band among the plurality of reference values used in the second unit detector 1580 And may have the same value as the reference value ref21.

또한, 제1 단위 디텍터(1570)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref11, ref12, ref13) 중 적어도 하나는 제2 단위 디텍터(1580)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref21, ref22, ref23) 중 적어도 하나와 소정 오프셋만큼 차이 나는 값을 가질 수 있다. At least one of the first to third reference values ref11, ref12 and ref13 used in the first unit detector 1570 may correspond to the first to third reference values ref21, ref22, ref23) by a predetermined offset.

예를 들어, 제1 기준값(ref11) 및 제1 기준값(ref21)과 동일한 값으로 30keV 값을 갖는다. 그리고, 나머지 기준값들은 제1 단위 디텍터(1570)와 제2 단위 디텍터(1580)에서 서로 다른 값들을 가진다. 구체적으로, 제2 기준값(ref12)이 60keV 값을 갖고, 제2 기준값(ref22)은 75keV 값을 가진다. 그리고, 제3 기준값(ref13)은 90keV 값을 갖고, 제3 기준값(ref23)은 105keV 값을 가진다. 즉, 제1 기준값(ref11, ref21)은 제1 단위 디텍터(1570)와 제2 단위 디텍터(1580)에서 동일한 값이 되며, 제2 기준값(ref12, ref22) 및 제3 기준값(ref13, ref23)은 각각 제1 단위 디텍터(1570)와 제2 단위 디텍터(1580)에서 소정 오프셋 = 15keV 만큼 차이가 나도록 설정될 수 있다. For example, it has the same value as the first reference value ref11 and the first reference value ref21 and has a value of 30 keV. The remaining reference values have different values in the first unit detector 1570 and the second unit detector 1580. Specifically, the second reference value ref12 has a value of 60 keV, and the second reference value ref22 has a value of 75 keV. The third reference value ref13 has a value of 90 keV, and the third reference value ref23 has a value of 105 keV. That is, the first reference values ref11 and ref21 are the same value in the first unit detector 1570 and the second unit detector 1580, and the second reference values ref12 and ref22 and the third reference values ref13 and ref23 are The first unit detector 1570 and the second unit detector 1580 may be set to have a predetermined offset = 15 keV.

전술한 예에서, 제1 단위 디텍터(1570)는 30keV, 60keV 및 90keV 이상이 되는 광자의 개수를 각각 계수(counting)할 수 있다. 그리고, 제2 단위 디텍터(1580)는 30keV, 75keV 및 105keV 이상이 되는 광자의 개수를 각각 계수할 수 있다. In the example described above, the first unit detector 1570 can count the number of photons at 30 keV, 60 keV, and 90 keV, respectively. The second unit detector 1580 can count the number of photons at 30 keV, 75 keV, and 105 keV, respectively.

또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1500)는 입출력부(1530)를 더 포함할 수 있다. 입출력부(1530)는 복수개의 기준값들을 설정받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력한다. 입출력부(1530)가 출력하는 사용자 인터페이스 화면의 실시예들은 이하에서 도 16 및 도 17을 참조하여 상세히 설명한다. Further, the computer tomography apparatus 1500 may further include an input / output unit 1530. The input / output unit 1530 outputs a user interface screen for setting a plurality of reference values. Embodiments of the user interface screen output by the input / output unit 1530 will be described in detail with reference to FIG. 16 and FIG.

구체적으로, 입출력부(1530)는 디스플레이 부(1531) 및 입력부(1532)를 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이 부(1531) 및 입력부(1532)는 각각 도 2에 도시된 디스플레이 부(130) 및 입력부(128)에 동일 대응된다. Specifically, the input / output unit 1530 may include a display unit 1531 and an input unit 1532. Here, the display unit 1531 and the input unit 1532 correspond to the display unit 130 and the input unit 128 shown in FIG. 2, respectively.

디스플레이 부(1530)는 디스플레이 패널(display panel) 상으로 화면을 디스플레이한다. 구체적으로, 방사선 디텍터(1510)에서 감지된 방사선을 이용하여 생성된 의료 영상을 디스플레이할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 화면(user interface screen)을 디스플레이할 수 있다. The display unit 1530 displays a screen on a display panel. Specifically, the medical image generated using the radiation sensed by the radiation detector 1510 can be displayed. Also, a user interface screen can be displayed.

입력부(1532)는 사용자로부터 소정 요청 또는 명령, 또는 기타 데이터를 입력받는다. The input unit 1532 receives a predetermined request, command, or other data from the user.

예를 들어, 입력부(1532)는 터치 패드, 마우스, 키보드, 또는 소정 데이터 입력을 위한 하드 키들을 포함하는 입력 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 입력부(1532)에 포함되는 터치 패드, 마우스, 키보드, 또는 기타 입력 장치 중 적어도 하나를 조작하여 소정 명령을 입력할 수 있다. For example, the input unit 1532 may include a touch pad, a mouse, a keyboard, or an input device including hard keys for inputting predetermined data. For example, the user can input a predetermined command by operating at least one of a touch pad, a mouse, a keyboard, and other input devices included in the input unit 1532.

또한, 입출력부(1530)는 터치스크린으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 입력부(1532)는 디스플레이 부(1531)에 포함되는 디스플레이 패널(display panel)(미도시)과 결합되는 터치 패드(touch pad)(미도시)를 포함하여, 디스플레이 패널로 사용자 인터페이스 화면을 출력한다. 그리고, 터치스크린을 통하여 소정 명령이 입력되면, 터치 패드에서 이를 감지할 수 있다. The input / output unit 1530 may be formed as a touch screen. More specifically, the input unit 1532 includes a touch pad (not shown) coupled with a display panel (not shown) included in the display unit 1531 to display a user interface screen Output. When a predetermined command is input through the touch screen, the touch pad can detect the command.

구체적으로, 입출력부(1530)가 터치스크린으로 형성되는 경우, 입력부(1531)는 터치 패드와 결합된 디스플레이 패널 상으로 사용자 인터페이스 화면을 출력할 수 있다. 사용자가 사용자 인터페이스 화면의 소정 지점을 터치하면, 입력부(1532)는 터치된 지점을 감지한다. 그리고, 감지된 지점에 표시된 메뉴에 대응되는 사용자의 요청 또는 명령을 인식하며, 인식된 요청 또는 명령을 수행할 수 있다. Specifically, when the input / output unit 1530 is formed as a touch screen, the input unit 1531 may output a user interface screen on the display panel coupled with the touch pad. When the user touches a predetermined point on the user interface screen, the input unit 1532 detects the touched point. Then, it recognizes the user's request or command corresponding to the menu displayed at the detected point, and can execute the recognized request or command.

또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1500)는 전원부(1550)를 더 포함할 수 있다. 전원부(1550)는 소정 전원을 방사선 디텍터(1510)로 공급한다. Further, the computer tomography apparatus 1500 may further include a power source unit 1550. The power supply unit 1550 supplies the predetermined power to the radiation detector 1510.

구체적으로, 전원부(1550)는 기준값들에 대응되는 전압들을 생성하여, 단위 디텍터(1570)의 비교기들(1451, 1461, 1471)로 공급한다. Specifically, the power supply unit 1550 generates voltages corresponding to the reference values and supplies the voltages to the comparators 1451, 1461, and 1471 of the unit detector 1570.

예를 들어, 기준값들이 전압 신호인 경우, 전원부(1550)는 전압 분배기(미도시)를 포함할 수 있으며, 전압 분배기(미도시)를 이용하여 생성된 복수개의 전압들을 단위 디텍터의 비교기들로 공급한다. 예를 들어, 전압 분배기(미도시)는 가장 큰 기준값에 대응되는 전압(예를 들어, 105keV)를 이용하여, 나머지 기준값들(예를 들어, 30keV, 60keV, 75keV, 90keV)을 생성할 수 있다. For example, when the reference values are voltage signals, the power supply unit 1550 may include a voltage divider (not shown), and may supply a plurality of voltages generated using a voltage divider (not shown) do. For example, a voltage divider (not shown) may generate the remaining reference values (e.g., 30 keV, 60 keV, 75 keV, 90 keV) using a voltage corresponding to the largest reference value (e.g., .

또 다른 예로, 기준값들이 교류 신호값인 경우, 전원부(1550)는 디지털 투 아날로그 컨버터(DAC: digital to analog converter)(1551)를 포함할 수 있으며, 디지털 투 아날로그 컨버터(1551)를 이용하여, 복수개의 기준값들에 대응되는 전류 신호를 단위 디텍터의 비교기들로 공급할 수 있다. In another example, when the reference values are ac signal values, the power supply 1550 may include a digital to analog converter (DAC) 1551 and may use a digital to analog converter 1551 to generate a plurality It is possible to supply the current signals corresponding to the reference values to the comparators of the unit detectors.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 촬영 장치 또는 엑스선 촬영 장치에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 일 도면이다. 16 is a view showing a user interface screen output from a tomography apparatus or an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 입출력부(1530)는 사용자 인터페이스 화면(1600)을 디스플레이하고, 디스플레이된 사용자 인터페이스 화면(1600)을 통하여 기준값들을 입력받을 수 있다. Referring to FIG. 16, the input / output unit 1530 may display a user interface screen 1600 and receive reference values through the displayed user interface screen 1600.

도 16을 참조하면, 사용자 인터페이스 화면(1600)은 기준값을 설정하고자 하는 단위 디텍터들을 나타내는 메뉴 화면(1610) 및 단위 디텍터 별 기준값 설정을 위한 메뉴 화면(1630, 1640)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16, the user interface screen 1600 may include a menu screen 1610 indicating unit detectors for setting a reference value, and menu screens 1630 and 1640 for setting a reference value per unit detector.

따라서, 사용자는 사용자 인터페이스 화면(1600)을 통하여, 방사선 디텍터에 포함되는 단위 디텍터들의 기준값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 (a)에서 설명한 바와 같이, 어둡게 표시된 제1 단위 디텍터(1611)와 밝게 표시된 제2 단위 디텍터(1612) 각각에 대하여 기준값들 설정할 수 있다. 여기서, 제1 단위 디텍터(1611)와 제2 단위 디텍터(1612)는 각각 도 15에서 설명한 제1 단위 디텍터(1570)와 제2 단위 디텍터(1580)와 동일 대응되므로, 도 15에서와 중복되는 설명은 생략한다. Accordingly, the user can set the reference value of the unit detectors included in the radiation detector through the user interface screen 1600. For example, as described with reference to FIG. 9A, reference values can be set for the first unit detector 1611 which is darkly displayed and the second unit detector 1612 which is brightly displayed. Since the first unit detector 1611 and the second unit detector 1612 correspond to the first unit detector 1570 and the second unit detector 1580 described in FIG. 15, respectively, Is omitted.

즉, 제1 단위 디텍터(1611)의 기준값 설정을 위한 메뉴창(1630)을 이용하여, 제1 단위 디텍터(1611)에서 이용되는 기준값들(ref11, ref12, ref13)을 설정할 수 있다. 또한, 제2 단위 디텍터(1612)의 기준값 설정을 위한 메뉴창(1640)을 이용하여, 제2 단위 디텍터(1612)에서 이용되는 기준값들(ref21, ref22, ref23)을 설정할 수 있다. 도 16에서는, 기준값을 선택할 수 있는 메뉴창(1631)을 이용하여 기준값을 설정받는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 기준값을 직접 입력할 수 있는 메뉴창(미도시)을 이용하여 기준값을 설정받을 수도 있다. That is, the reference values ref11, ref12, and ref13 used in the first unit detector 1611 can be set using the menu window 1630 for setting the reference value of the first unit detector 1611. [ It is also possible to set the reference values ref21, ref22 and ref23 used in the second unit detector 1612 by using the menu window 1640 for setting the reference value of the second unit detector 1612. [ 16, a reference value is set using a menu window 1631 for selecting a reference value. However, a reference value may be set using a menu window (not shown) in which a reference value can be directly input .

또한, 방사선 디텍터에 있어서, 복수개의 단위 디텍터를 그룹핑하고, 그룹핑된 단위 디텍터별로 각각 기준값들을 설정할 수도 있다.Also, in the radiation detector, a plurality of unit detectors may be grouped, and reference values may be set for each grouped unit detector.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다. FIG. 17 is another diagram showing a user interface screen output from a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 17을 참조하면, 입출력부(1530)는 사용자 인터페이스 화면(1700)을 디스플레이하고, 디스플레이된 사용자 인터페이스 화면(1700)을 통하여 기준값들을 입력받을 수 있다. Referring to FIG. 17, the input / output unit 1530 may display the user interface screen 1700 and receive reference values through the displayed user interface screen 1700.

도 17을 참조하면, 사용자 인터페이스 화면(1700)은 기준값을 설정하고자 하는 단위 디텍터들을 나타내는 메뉴 화면(1710) 및 단위 디텍터 별 기준값 설정을 위한 메뉴 화면(1730, 1740)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17, the user interface screen 1700 may include a menu screen 1710 indicating unit detectors for setting a reference value, and menu screens 1730 and 1740 for setting a reference value for each unit detector.

단위 디텍터를 나타내는 메뉴 화면(1710)은 도 16에 도시된 메뉴 화면(1610)과 동일 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다. The menu screen 1710 representing the unit detector is the same as the menu screen 1610 shown in FIG. 16, and a detailed description thereof will be omitted.

도 17을 참조하면, 사용자 인터페이스 화면(1700)은 방사선 디텍터로 입사되는 광자의 에너지 분포를 나타내는 에너지 스펙트럼(1720)을 디스플레이할 수 있다. 사용자는 에너지 스펙트럼(1720)을 보고, 광자가 가질 수 있는 에너지 대역을 용이하게 파악할 수 있다. Referring to FIG. 17, the user interface screen 1700 may display an energy spectrum 1720 representing the energy distribution of the photons incident on the radiation detector. The user can view the energy spectrum 1720 and easily grasp the energy band that the photon can have.

예를 들어, 에너지 스펙트럼(1720) 상에 커서(1721)를 표시하여, 커서(1721)가 위치하는 지점의 에너지 값을 메뉴창(1722)에 표시할 수 있다. 또한, 커서(1721)가 위치한 지점을 선택함으로써, 바로 소정 기준값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 단위 디텍터(1711)의 제1 기준값(ref11)을 설정하는데 있어서, 커서(1721)를 소정 위치에 위치시키고 마우스를 더블 클릭할 경우, 소정 위치의 에너지 값이 제1 기준값(ref11)으로 입력될 수 있다. For example, the cursor 1721 may be displayed on the energy spectrum 1720 to display the energy value of the point at which the cursor 1721 is located in the menu window 1722. Also, by selecting the point where the cursor 1721 is located, a predetermined reference value can be set immediately. For example, in setting the first reference value ref11 of the first unit detector 1711, when the cursor 1721 is positioned at a predetermined position and the mouse is double-clicked, the energy value at the predetermined position is set to the first reference value ref11).

또한, 제1 단위 디텍터(1570)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref11, ref12, ref13) 중 적어도 하나는 제2 단위 디텍터(1580)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref21, ref22, ref23) 중 적어도 하나와 소정 오프셋만큼 차이 나는 값을 가질 경우, 입출력부(1530)에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면은 제1 단위 디텍터(1711)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref11), 제2 단위 디텍터(1712)에 이용되는 제1 내지 제3 기준값(ref21, ref22, ref23), 및 소정 오프셋 중 적어도 하나를 설정받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력할 수도 있을 것이다. At least one of the first to third reference values ref11, ref12 and ref13 used in the first unit detector 1570 may correspond to the first to third reference values ref21, ref22, ref23), the user interface screen output from the input / output unit 1530 includes first through third reference values ref11 used in the first unit detector 1711, second reference values ref11 used in the first unit detector 1711, A user interface screen for setting at least one of the first to third reference values ref21, ref22, ref23 used in the unit detector 1712 and a predetermined offset may be output.

예를 들어, 제1 내지 제3 기준값(ref11, ref12, ref13)과 제1 내지 제3 기준값(ref21, ref22, ref23)이 각각 소정 오프셋 만큼 차이가 나도록 설정되는 경우, 사용자 인터페이스 화면은 제1 내지 제3 기준값(ref11)과 소정 오프셋 설정을 위한 메뉴 화면을 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자가 제1 내지 제3 기준값(ref11, ref12, ref13)을 각각 30keV, 60keV, 및 90keV 으로 설정하고, 소정 오프셋을 +15keV으로 설정한 경우, 제1 내지 제3 기준값(ref21, ref22, ref23)은 각각 45keV, 75keV, 및 105keV 으로 자동 설정될 수 있다. For example, when the first to third reference values ref11, ref12, ref13 and the first to third reference values ref21, ref22, ref23 are set to be different by a predetermined offset, A third reference value ref11 and a menu screen for setting a predetermined offset. In this case, when the user sets the first to third reference values ref11, ref12 and ref13 to 30 keV, 60 keV and 90 keV respectively and sets the predetermined offset to +15 keV, the first to third reference values ref21 and ref22 , ref23) can be automatically set to 45 keV, 75 keV, and 105 keV, respectively.

또한, 전원부(1550)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력된 기준값들에 대응되는 전원을 생성하여, 복수개의 비교기들로 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원부(1550)가 디지털 투 아날로그 컨버터(DAC: digital to analog converter)(1551)를 포함하는 경우, 디지털 투 아날로그 컨버터(1551)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 설정된 복수개의 기준값들에 대응되는 전류 신호를 단위 디텍터의 비교기들로 공급할 수 있다. Further, the power supply unit 1550 may generate a power supply corresponding to the reference values input through the user interface screen, and may supply the generated power to the plurality of comparators. For example, when the power supply unit 1550 includes a digital-to-analog converter (DAC) 1551, the digital-to-analog converter 1551 outputs a plurality of reference values The current signal can be supplied to the comparators of the unit detectors.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 도면이다. 18 is a view showing a computer tomography apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(1800)는 방사선 디텍터(1810) 및 영상 처리부(1850)를 포함한다. Referring to FIG. 18, a computer tomography apparatus 1800 according to an embodiment of the present invention includes a radiation detector 1810 and an image processing unit 1850.

방사선 디텍터(1810)는 방사선을 감지하는 단위 디텍터들을 포함한다. 단위 디텍터는 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 13 또는 도 14에서 설명한 단위 디텍터와 동일 대응된다. 또한, 방사선 디텍터(1810)는 도 1a 내지 도 17을 참조하여 설명한 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 방사선 디텍터와 동일 대응된다. 따라서, 도 1a 내지 도 17과 중복되는 설명은 생략한다. The radiation detector 1810 includes unit detectors for sensing radiation. The unit detectors correspond to the unit detectors described in Figs. 7A, 7B, 7C, 13, or 14 in the same manner. Further, the radiation detector 1810 corresponds to the radiation detector according to one or another embodiment of the present invention described with reference to Figs. 1A to 17B. Therefore, the description overlapping with FIGS. 1A to 17 is omitted.

영상 처리부(1850)는 방사선 디텍터(1810)에서 감지된 광자량에 근거하여 의료 영상을 획득한다. 예를 들어, 영상 처리부(1850)는 방사선 디텍터(1810)에서 감지된 엑스레이 광자량에 근거하여, 단층 영상, 예를 들어, CT 영상,을 재구성 할 수 있다. 또한, 영상 처리부(1850)는 방사선 디텍터(1810)에서 감지된 엑스레이 광자량에 근거하여, X 선 영상을 재구성 할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 영상 처리부(1850)는 방사선 디텍터(1810)에서 감지된 광자량에 근거하여, OCT 영상, PET-CT 영상, 듀얼 에너지 CT 영상, 듀얼 에너지 X 선 영상 등을 생성할 수 있다. 이하에서는, 영상 처리부(1850)가 CT 영상을 복원하는 경우를 예로 들어 설명한다.The image processor 1850 acquires a medical image based on the photon amount detected by the radiation detector 1810. For example, the image processing unit 1850 can reconstruct a tomographic image, for example, a CT image, based on the x-ray photon quantity detected by the radiation detector 1810. Also, the image processor 1850 can reconstruct the X-ray image based on the amount of the X-ray photons detected by the radiation detector 1810. For example, the image processor 1850 may generate an OCT image, a PET-CT image, a dual energy CT image, a dual energy X-ray image, or the like based on the photon amount detected by the radiation detector 1810 . Hereinafter, the case where the image processor 1850 restores the CT image will be described as an example.

구체적으로, 영상 처리부(1850)는 CT 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 전술한 영상 처리부(126)와 대응되는 장치 구성이 될 수 있다. 또는, CT 시스템(100)과 유무선의 네트워크(301)를 통하여 연결되는 의료 장치(136)와 대응되는 장치 구성이 될 수도 있다. Specifically, the image processing unit 1850 may be included in the CT system 100. For example, it may be a device configuration corresponding to the image processing unit 126 described above with reference to FIG. Alternatively, it may be a device configuration corresponding to the medical device 136 connected to the CT system 100 through the wired / wireless network 301.

구체적으로, 복수개의 픽셀 각각이 단위 디텍터(700)를 포함하여, 픽셀 단위로 방사선 계수 동작을 수행하는 경우, 방사선 디텍터(1810)에 포함되는 적어도 하나의 픽셀에서 계수된 광자의 개수를 이용하여 CT 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 방사선 디텍터(1810)에 포함되는 하나의 픽셀에서 계수된 광자의 개수를 이용하여 CT 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. Specifically, when each of the plurality of pixels includes the unit detector 700 and performs the radiation counting operation on a pixel-by-pixel basis, the number of photons counted in the at least one pixel included in the radiation detector 1810 is used as the CT It is possible to generate one image pixel value of the image. For example, one image pixel value of the CT image can be generated using the number of photons counted in one pixel included in the radiation detector 1810.

또한, 방사선 디텍터(1810)에서, 하나의 픽셀이 복수개의 서브 픽셀들을 포함하며, 서브 픽셀이 단위 디텍터를 포함하여 서브 픽셀 단위로 방사선 계수 동작을 수행하는 경우, 적어도 하나의 서브 픽셀에서 계수된 광자의 개수를 이용하여 CT 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. Further, in the radiation detector 1810, when one pixel includes a plurality of subpixels, and the subpixel includes a unit detector to perform a radiation count operation on a subpixel unit basis, A pixel value of one image of the CT image can be generated.

예를 들어, 하나의 서브 픽셀에서 계수된 광자의 개수를 이용하여, CT 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. 도 7a에 있어서, 제1 계수기(733)에서 계수된 광자의 개수를 이용하여, 30 keV이상의 에너지 대역에 해당하는 제1 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. 그리고, 제2 계수기(743)에서 계수된 광자의 개수를 이용하여, 60keV 이상의 에너지 대역에 해당하는 제2 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. 그리고, 제3 계수기(753)에서 계수된 광자의 개수를 이용하여, 90keV 이상의 에너지 대역에 해당하는 제3 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. For example, one image pixel value of a CT image can be generated using the number of photons counted in one subpixel. 7A, an image pixel value of a first image corresponding to an energy band of 30 keV or more can be generated using the number of photons counted by the first counter 733. Then, by using the number of photons counted by the second counter 743, one image pixel value of the second image corresponding to an energy band of 60 keV or more can be generated. The number of photons counted by the third counter 753 can be used to generate one image pixel value of the third image corresponding to an energy band of 90 keV or more.

또 다른 예로, 복수개의 서브 픽셀에서 계수된 광자의 개수는 복원되는 영상의 하나의 영상 화소 값에 대응될 수 있다. 구체적으로, 복수개의 서브 픽셀들을 그룹핑(grouping)하여, 복수개의 서브 픽셀들을 포함하는 하나의 그룹에서 계수된 광자의 개수를 이용하여 CT 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. As another example, the number of photons counted in a plurality of subpixels may correspond to one image pixel value of the reconstructed image. Specifically, a plurality of sub-pixels may be grouped to generate one image pixel value of the CT image using the number of photons counted in one group including a plurality of sub-pixels.

도 19는 CT 영상의 영상 화소 값 생성을 설명하기 위한 도면이다. 19 is a view for explaining generation of an image pixel value of a CT image.

도 19의 (a)에는 하나의 픽셀(1910)이 6*4=24 개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 그리고, 도 19의 (b)에는 하나의 픽셀(1950)이 6*6=36 개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였다. FIG. 19A illustrates an example in which one pixel 1910 includes 6 * 4 = 24 subpixels. In FIG. 19 (b), one pixel 1950 includes 6 * 6 = 36 subpixels as an example.

도 19의 (a)를 참조하면, 하나의 픽셀(1910)에 포함되며, 인접하여 배치되는 복수개의 서브 픽셀들을 포함하는 각각의 서브 픽셀 그룹(1921, 1922, 1923, 1924, 1925, 1926)에서 계수되는 총 광자의 개수는 복원되는 영상의 하나의 영상 화소 값에 대응될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 픽셀 그룹(예를 들어, 1921)에서 계수되는 총 광자의 개수가 복원되는 CT 영상의 하나의 영상 화소 값에 대응된다. 또한, 하나의 ‘서브 픽셀 그룹’(예를 들어, 1921)은 하나의 ‘계수 픽셀 그룹’이라 칭할 수 있다. Referring to FIG. 19A, in each subpixel group 1921, 1922, 1923, 1924, 1925, and 1926 including a plurality of subpixels that are included in one pixel 1910 and are disposed adjacent to each other, The number of total photons counted may correspond to one image pixel value of the reconstructed image. Specifically, the number of total photons counted in one subpixel group (for example, 1921) corresponds to one image pixel value of the reconstructed CT image. Further, one 'subpixel group' (for example, 1921) may be referred to as a 'coefficient pixel group'.

구체적으로, 서브 픽셀 그룹(예를 들어, 1921)에서 계수된 에너지 대역 별 광자의 개수를 이용하여, 에너지 대역 별 복원 영상의 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. Specifically, one image pixel value of the restored image for each energy band can be generated by using the number of photons per energy band counted in the subpixel group (for example, 1921).

구체적으로, 도 19의 (a)를 참조하면, 하나의 픽셀(1910)은 6개의 계수 픽셀 그룹(1921, 1922, 1923, 1924, 1925, 1926)을 포함한다. 여기서, 계수 픽셀 그룹(1921, 1922, 1923, 1924, 1925, 1926)이 하나의 화소 값을 형성하는 영상 픽셀이 될 수 있으므로, 하나의 픽셀(1910)은 6개의 영상 픽셀들을 포함한다 할 수 있다. 따라서, 방사선 디텍터에 포함되는 계수 픽셀 그룹의 개수는 방사선 디텍터에 포함되는 픽셀 개수 이상이 될 수 있다. 또한, 계수 픽셀 그룹(예를 들어, 1921)의 크기는 픽셀(1910)의 크기 이하가 될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 19A, one pixel 1910 includes six coefficient pixel groups 1921, 1922, 1923, 1924, 1925, and 1926. Here, since the coefficient pixel groups 1921, 1922, 1923, 1924, 1925, and 1926 may be image pixels forming one pixel value, one pixel 1910 may include six image pixels . Therefore, the number of coefficient pixel groups included in the radiation detector may be equal to or greater than the number of pixels included in the radiation detector. Also, the size of the coefficient pixel group (e.g., 1921) may be less than or equal to the size of the pixel 1910.

도 19의 (a)에서는 하나의 영상 화소 값에 대응되는 하나의 서브 픽셀 그룹이 4개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 이 경우, 하나의 픽셀이 6*4=24 개의 서브 픽셀들을 포함하는 경우, 하나의 픽셀을 3*2=6 개의 그룹으로 나누어, 하나의 픽셀이 복원된 영상에서 6개의 영상 화소 값들을 생성하도록 할 수 있다.In FIG. 19 (a), one subpixel group corresponding to one image pixel value includes four subpixels as an example. In this case, when one pixel includes 6 * 4 = 24 subpixels, one pixel is divided into 3 * 2 = 6 groups so that one pixel generates six image pixel values from the reconstructed image can do.

또 다른 예로, 하나의 픽셀에 포함되는 24개의 서브 픽셀들은 4개의 서브 픽셀 그룹으로 분할되어, 하나의 픽셀이 복원되는 영상에서 4개의 영상 화소 값들을 생성하도록 할 수 있다. As another example, the 24 subpixels contained in one pixel may be divided into four subpixel groups so that one pixel is reconstructed to produce four image pixel values.

도 19의 (b)를 참조하면, 인접한 2개의 픽셀들(1950, 1970)이 도시된다. Referring to Figure 19 (b), two adjacent pixels 1950, 1970 are shown.

방사선 디텍터(1910)에 있어서, 복수개의 픽셀들에 포함되는 복수개의 서브 픽셀들은 복수개의 그룹들로 분할되고, 분할된 하나의 그룹에서 계수된 광자의 개수가 복원되는 영상의 하나의 영상 화소 값에 대응될 수도 있다. In the radiation detector 1910, a plurality of subpixels included in a plurality of pixels are divided into a plurality of groups, and the number of photons counted in one divided group is divided into one image pixel value of the reconstructed image .

도 19의 (b)를 참조하면, 인접한 2개의 픽셀들(1950, 1970)에 포함되는 72개의 서브 픽셀들은 도시된 바와 같이 6개의 그룹들(1981, 1982, 1983, 1984, 1985, 1986)로 분할될 수 있다. 구체적으로, 하나의 그룹(예를 들어, 1981)에 포함되는 16개의 서브 픽셀들에서 계수된 총 광자의 개수에 따라서 복원되는 영상의 하나의 영상 화소 값이 결정될 수 있다. Referring to FIG. 19 (b), 72 subpixels included in two adjacent pixels 1950 and 1970 are divided into six groups (1981, 1982, 1983, 1984, 1985, 1986) Can be divided. Specifically, one image pixel value of the reconstructed image can be determined according to the number of total photons counted in 16 subpixels included in one group (e.g., 1981).

영상 처리부(1850)는 복원되는 CT 영상의 해상도에 따라서, CT 영상에서 하나의 영상 화소 값을 생성하는데 이용되는 서브 픽셀의 개수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 초 고해상도의 CT 영상을 생성하려 하는 경우, 영상 처리부(1850)는 하나의 서브 픽셀에서 개수된 광자의 개수를 이용하여 복원된 CT 영상에서 하나의 영상 화소 값을 생성할 수 있다. The image processor 1850 can adjust the number of subpixels used to generate one image pixel value in the CT image according to the resolution of the reconstructed CT image. For example, when an ultrahigh-resolution CT image is to be generated, the image processor 1850 can generate one image pixel value from the reconstructed CT image using the number of photons counted in one subpixel.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치는 픽셀의 크기를 최소화하면서 구별되는 에너지 대역의 개수를 증가시킬 수 있다. As described above, the radiation detector, the tomography apparatus, and the X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention can increase the number of distinct energy bands while minimizing the size of the pixels.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 디텍터, 그에 따른 단층 촬영 장치, 및 X 선 촬영 장치는 방사선 디텍터에 포함되는 복수개의 픽셀들 각각이 복수개의 계수 픽셀들을 구비하며, 복수개의 계수 픽셀들 각각이 광자를 계수하는 동작 및 계수된 광자의 개수를 저장하는 동작을 개별적으로 수행한다. 즉, 계수 픽셀 별로 광자 계수 동작이 수행되므로, 1개의 픽셀로 대략 n 개의 광자가 입사되고 1개의 픽셀의 m 개의 계수 픽셀을 포함할 때, 1개의 계수 픽셀 당 처리해야 하는 광자의 수가 n/m 으로 감소한다. 따라서, 1개의 광자 당 1/(n/m) 초의 샘플링 시간을 확보할 수 있다. 즉, 종래의 픽셀 별로 광자의 개수 및 저장 동직을 수행하는 방사선 디텍터에서 광자 당 샘플링 시간이 1/n 초 인데 비하여, 본원 발명은 종래 샘플링 시간의 m 배에 해당하는 광자 당 1/(n/m) 초의 샘플링 시간을 확보할 수 있다. 따라서, 광자 계수에 있어서 정확도를 높일 수 있으며, 방사선 흡수층에서 흡수된 광자들을 충분히 계수할 수 있다. 또한, 하나의 저장부에서 처리하게 되는 광자의 수가 n/m 으로 줄어들어서, 종래의 광자의 동시 입사 시 제대로 계수하지 못하게 되는 문제가 감소할 수 있다. A radiation detector, a tomography apparatus, and an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention are characterized in that each of a plurality of pixels included in a radiation detector has a plurality of coefficient pixels, And the operation of storing the number of photographed counts are performed separately. That is, since the photon counting operation is performed for each coefficient pixel, when approximately n photons are incident on one pixel and include m coefficient pixels of one pixel, the number of photons to be processed per coefficient pixel is n / m . Therefore, it is possible to secure a sampling time of 1 / (n / m) seconds per one photon. That is, while the sampling time per photon is 1 / n second in a conventional photodetector for performing the number of photons and the storing logic for each pixel, the present invention is characterized in that 1 / (n / m ) Seconds can be ensured. Therefore, the accuracy of photon counting can be increased, and the photons absorbed in the radiation absorbing layer can be sufficiently counted. Also, since the number of photons to be processed in one storage unit is reduced to n / m, the problem that the conventional photons can not be counted at the same time can be reduced.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. The computer readable recording medium may be a magnetic storage medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc., an optical reading medium such as a CD-ROM or a DVD and a carrier wave such as the Internet Lt; / RTI > transmission).

이상과 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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 시스템
102: 갠트리
104: 회전 프레임
105: 테이블
106: X-ray 생성부
108: X-ray 검출부
110: 회전 구동부
112: 콜리메이터
114: 산란 방지 그리드
118: 제어부
120: 데이터 송신부
124: 저장부
126: 영상 처리부
128: 입력부
130: 디스플레이부
132: 통신부
134: 서버
136: 의료 장치
301: 네트워크
400: 방사선 디텍터
710: 방사선 흡수층
730, 740, 750: 저장부
1600: 컴퓨터 단층 촬영 장치
1610: 방사선 디텍터
1650: 영상 처리부
100: System
102: Gantry
104: Rotating frame
105: Table
106: X-ray generator
108: X-ray detector
110:
112: collimator
114: Spawning prevention grid
118:
120: Data transmission unit
124:
126:
128:
130:
132:
134: Server
136: Medical devices
301: Network
400: Radiation detector
710: radiation absorbing layer
730, 740, and 750:
1600: Computer tomography apparatus
1610: Radiation detector
1650:

Claims (43)

방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함하는 디텍터에 있어서,
상기 복수개의 픽셀들 각각은
입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 및
상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함하며,
상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하고,
상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 큰 전압을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
1. A detector comprising a plurality of pixels for sensing radiation,
Each of the plurality of pixels
A radiation absorbing layer for converting the incident photons into a first electrical signal; And
And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal,
Wherein at least one of the plurality of storage units
Counts and stores the number of photons based on a third electrical signal obtained by comparing the first electrical signal with a first reference value and comparing the second electrical signal with the second reference value,
Wherein the first reference value has a voltage greater than the second reference value.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기준값 중 적어도 하나는
상기 복수개의 픽셀들 중 적어도 하나에서는 제1 값으로 설정되고, 상기 복수개의 픽셀들 중 다른 적어도 하나에서는 상기 제1 값과 다른 제2 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method of claim 1, wherein at least one of the first and second reference values is
Wherein at least one of the plurality of pixels is set to a first value and at least one of the plurality of pixels is set to a second value different from the first value.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 제1 전기 신호와 상기 제1 기준값의 차이에 대응하는 상기 제2 전기 신호를 출력하는 제1 비교기;
상기 제2 전기 신호와 상기 제2 기준값을 비교하여 상기 제3 전기 신호를 출력하는 제2 비교기; 및
상기 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제1 계수기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the at least one storage unit
A first comparator that outputs the second electrical signal corresponding to the difference between the first electrical signal and the first reference value when the first electrical signal is equal to or greater than the first reference value;
A second comparator for comparing the second electrical signal with the second reference value and outputting the third electrical signal; And
And a first counter for counting and storing the number of photons based on the third electrical signal.
제3항에 있어서,
상기 제1 전기 신호는
상기 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전압 신호이며,
상기 제1 기준값은 전압값을 가지며,
상기 제2 기준값은 전류값을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method of claim 3,
The first electrical signal
A voltage signal corresponding to the energy of the incident photon,
Wherein the first reference value has a voltage value,
Wherein the second reference value has a current value.
제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제2 비교 신호에 근거하여, 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제2 계수기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
4. The apparatus of claim 3, wherein the at least one storage unit
And a second counter for counting and storing the number of photons when the first electrical signal is greater than or equal to the first reference value based on the second comparison signal.
제1항에 있어서, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나는
인접한 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 있어서, 픽셀마다 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method of claim 1, wherein at least one of the first reference value and the second reference value is
Wherein the pixel is set to a different value for each pixel in a group of pixels including a plurality of adjacent pixels.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제2 기준값은
상기 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀과 상기 제1 픽셀에 인접한 제2 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method of claim 1, wherein the second reference value used in the at least one storage unit
Wherein a different value is set for a first pixel of the plurality of pixels and a second pixel adjacent to the first pixel.
제7항에 있어서, 상기 제1 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값은
상기 제2 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값보다 크거나 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
8. The method of claim 7, wherein the second reference value applied to the first pixel is
Wherein the second detector has a value greater than or less than the second reference value applied to the second pixel.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제1 기준값은
상기 복수개의 픽셀들 중 제1 픽셀과 상기 제1 픽셀에 인접한 제2 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the first reference value used in the at least one storage unit
Wherein a different value is set for a first pixel of the plurality of pixels and a second pixel adjacent to the first pixel.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나에 근거하여 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the at least one storage unit
Wherein the size of the radiation detector is determined based on at least one of the first reference value and the second reference value.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 저에너지 대역이면 제1 비트 뎁스를 가지고, 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 상기 저에너지 대역보다 높은 고에너지 대역이면 제1 비트 뎁스 보다 작은 제2 비트 뎁스를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the at least one storage unit
And a second bit depth having a first bit depth if the energy band of the photons to be counted is a low energy band and a second bit depth if the energy band of the photons to be counted is a high energy band higher than the low energy band. Radiation detector.
제1항에 있어서, 상기 방사선 디텍터는
상기 계수되는 광자에 근거하여 CT 영상을 생성하기 위한 직접 방식의 방사선 디텍터인 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The apparatus of claim 1, wherein the radiation detector
Wherein the radiation detector is a direct radiation detector for generating a CT image based on the photons counted.
제1항에 있어서,
상기 방사선 흡수층은
상기 방사선 디텍터의 전면부에 배치되며,
상기 광자 처리부는
상기 방사선 디텍터의 후면부에 배치되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method according to claim 1,
The radiation absorbing layer
A radiation detector disposed on a front surface of the radiation detector,
The photon processing unit
Wherein the radiation detector is disposed at a rear portion of the radiation detector.
제1항에 있어서, 상기 방사선 흡수층은
카드뮴 텔룰라이드(CdTe) 또는 카드뮴아연텔룰라이드(CdZnTe)로 형성되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The method of claim 1, wherein the radiation absorbing layer
Cadmium telluride (CdTe) or cadmium zinc telluride (CdZnTe).
방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함하는 디텍터에 있어서,
상기 복수개의 픽셀들 각각은 복수개의 서브 픽셀들을 포함하며,
상기 복수개의 서브 픽셀들 각각은
입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 및
상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함하며,
상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하고,
상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 큰 전압 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
1. A detector comprising a plurality of pixels for sensing radiation,
Each of the plurality of pixels including a plurality of sub-pixels,
Each of the plurality of sub-
A radiation absorbing layer for converting the incident photons into a first electrical signal; And
And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal,
Wherein at least one of the plurality of storage units
Counts and stores the number of photons based on a third electrical signal obtained by comparing the first electrical signal with a first reference value and comparing the second electrical signal with the second reference value,
Wherein the first reference value has a voltage value greater than the second reference value.
제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기준값 중 적어도 하나는
상기 복수개의 서브 픽셀들 중 적어도 하나에서는 제1 값으로 설정되고, 상기 복수개의 픽셀들 중 다른 적어도 하나에서는 상기 제1 값과 다른 제2 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The method of claim 15, wherein at least one of the first and second reference values is
Wherein at least one of the plurality of subpixels is set to a first value and at least one of the plurality of pixels is set to a second value different from the first value.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 제1 전기 신호와 상기 제1 기준값의 차이 값에 대응하는 상기 제2 전기 신호를 출력하는 제1 비교기;
상기 제2 전기 신호와 상기 제2 기준값을 비교하여 상기 제3 전기 신호를 출력하는 제2 비교기; 및
상기 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제1 계수기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the at least one storage unit
A first comparator that outputs the second electrical signal corresponding to a difference between the first electrical signal and the first reference value when the first electrical signal is equal to or greater than the first reference value;
A second comparator for comparing the second electrical signal with the second reference value and outputting the third electrical signal; And
And a first counter for counting and storing the number of photons based on the third electrical signal.
제17항에 있어서,
상기 제1 전기 신호는
상기 입사된 광자의 에너지에 대응되는 전압 신호이며,
상기 제1 기준값은 제1 전압값을 가지며,
상기 제2 기준값은 제1 전류값을 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
18. The method of claim 17,
The first electrical signal
A voltage signal corresponding to the energy of the incident photon,
Wherein the first reference value has a first voltage value,
Wherein the second reference value has a first current value.
제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제2 비교 신호에 근거하여, 상기 제1 전기 신호가 상기 제1 기준값 이상이면, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 제2 계수기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
18. The apparatus of claim 17, wherein the at least one storage unit
And a second counter for counting and storing the number of photons when the first electrical signal is greater than or equal to the first reference value based on the second comparison signal.
제15항에 있어서, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나는
인접한 복수개의 서브 픽셀을 포함하는 서브 픽셀 그룹에 있어서, 서브 픽셀 마다 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The method of claim 15, wherein at least one of the first reference value and the second reference value is
Wherein the sub-pixel group is set to a different value for each sub-pixel in a sub-pixel group including a plurality of adjacent sub-pixels.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제2 기준값은
상기 복수개의 서브 픽셀들 중 제1 서브 픽셀과 상기 제1 서브 픽셀에 인접한 제2 서브 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the second reference value used in the at least one storage unit
Pixels are set to different values in a first sub-pixel of the plurality of sub-pixels and a second sub-pixel adjacent to the first sub-pixel.
제21항에 있어서, 상기 제1 서브 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값은
상기 제2 서브 픽셀에 적용되는 상기 제2 기준값보다 큰 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
22. The method of claim 21, wherein the second reference value applied to the first subpixel is
Wherein the first reference value is greater than the second reference value applied to the second subpixel.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부에서 이용되는 상기 제1 기준값은
상기 복수개의 서브 픽셀들 중 제1 서브 픽셀과 상기 제1 서브 픽셀에 인접한 제2 서브 픽셀에서 서로 다른 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the first reference value used in the at least one storage unit
Pixels are set to different values in a first sub-pixel of the plurality of sub-pixels and a second sub-pixel adjacent to the first sub-pixel.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값 중 적어도 하나에 근거하여 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the at least one storage unit
Wherein the size of the radiation detector is determined based on at least one of the first reference value and the second reference value.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 저장부는
상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 저에너지 대역이면 제1 비트 뎁스를 가지고, 상기 계수되는 광자의 에너지 대역이 상기 저에너지 대역보다 높은 고에너지 대역이면 제1 비트 뎁스 보다 작은 제2 비트 뎁스를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the at least one storage unit
And a second bit depth having a first bit depth if the energy band of the photons to be counted is a low energy band and a second bit depth if the energy band of the photons to be counted is a high energy band higher than the low energy band. Radiation detector.
제15항에 있어서, 상기 방사선 디텍터는
갠트리에 부착되어 회전하는 X 선 소스에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the radiation detector
Wherein the radiation detector is attached to the gantry and is emitted from a rotating X-ray source to sense the radiation passing through the object.
제15항에 있어서, 상기 방사선 디텍터는
상기 계수되는 광자에 근거하여 멀티 에너지 CT 영상을 생성하기 위한 직접 방식의 방사선 디텍터인 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The apparatus of claim 15, wherein the radiation detector
Wherein the radiation detector is a direct-type radiation detector for generating a multi-energy CT image based on the photons to be counted.
제1항에 있어서, 상기 방사선 디텍터는
이동 장치에 부착되어 위치 조절이 가능한 X 선 소스에서 방출되어 대상체를 통과하는 상기 방사선을 감지하는 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
The apparatus of claim 1, wherein the radiation detector
Wherein the radiation detector is attached to the mobile device and is emitted from a position adjustable X-ray source to sense the radiation passing through the object.
제15항에 있어서,
멀티 에너지 X 선 영상의 생성에 이용되는 방사선 디텍터인 것을 특징으로 하는 방사선 디텍터.
16. The method of claim 15,
Wherein the radiation detector is a radiation detector used for generating a multi-energy X-ray image.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 방사선을 감지하는 복수개의 픽셀들을 포함하는 방사선 디텍터; 및
상기 방사선 디텍터에서 감지된 광자량에 근거하여 CT 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함하며,
상기 복수개의 픽셀들 각각은
입사된 광자를 제1 전기 신호로 변환하는 방사선 흡수층; 및
상기 제1 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하는 저장부를 복수개 포함하는 광자 처리부를 포함하며,
상기 복수개의 저장부 중 적어도 하나의 저장부는
상기 제1 전기 신호를 제1 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과인 제2 전기 신호를 제2 기준값과 비교한 결과인 제3 전기 신호에 근거하여, 상기 광자의 개수를 계수하여 저장하고,
상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 큰 전압 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단층 촬영 장치.
A radiation detector including a plurality of pixels for sensing radiation; And
And an image processor for reconstructing the CT image based on the photon amount detected by the radiation detector,
Each of the plurality of pixels
A radiation absorbing layer for converting the incident photons into a first electrical signal; And
And a photon processing unit including a plurality of storage units for counting and storing the number of photons based on the first electrical signal,
Wherein at least one of the plurality of storage units
Counts and stores the number of photons based on a third electrical signal obtained by comparing the first electrical signal with a first reference value and comparing the second electrical signal with the second reference value,
Wherein the first reference value has a voltage value greater than the second reference value.
삭제delete
KR1020140187504A 2014-01-07 2014-12-23 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof KR101684448B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580012594.0A CN106104302B (en) 2014-01-07 2015-01-06 Radiation detector, tomographic imaging apparatus and radiation detecting apparatus
PCT/KR2015/000108 WO2015105314A1 (en) 2014-01-07 2015-01-06 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and radiation detecting apparatus thereof
EP15150293.7A EP2891902B1 (en) 2014-01-07 2015-01-07 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and radiation detecting apparatus thereof
US14/591,404 US9964650B2 (en) 2014-01-07 2015-01-07 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and radiation detecting apparatus thereof
US15/934,307 US10823857B2 (en) 2014-01-07 2018-03-23 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and radiation detecting apparatus thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140002039 2014-01-07
KR20140002039 2014-01-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150082095A KR20150082095A (en) 2015-07-15
KR101684448B1 true KR101684448B1 (en) 2016-12-08

Family

ID=53793746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140187504A KR101684448B1 (en) 2014-01-07 2014-12-23 Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101684448B1 (en)
CN (1) CN106104302B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11122221B2 (en) * 2016-02-26 2021-09-14 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Semiconductor image detector having redundant memory and/or memory bypass
WO2019019047A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. A radiation detectorand methods of data output from it
EP3704515B1 (en) * 2017-10-30 2022-04-06 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Radiation detector with dc-to-dc converter based on mems switches
US10324202B1 (en) * 2018-01-02 2019-06-18 General Electric Company Systems and methods for collecting radiation detection
US10254163B1 (en) * 2018-03-15 2019-04-09 Kromek Group, PLC Interaction characteristics from a plurality of pixels
KR102523762B1 (en) * 2018-06-20 2023-04-20 엘지이노텍 주식회사 Image sensor and camera module using the same
WO2020156416A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 The University Of Hong Kong Energy-resolved x-ray imagingapparatus and method
WO2020198934A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Semiconductor x-ray detector
WO2020198935A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. A method of imaging
CN113409436B (en) * 2021-06-02 2023-10-13 东北大学 Volume rendering method for diamond pixel arrangement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130010921A1 (en) * 2011-06-14 2013-01-10 Tomoe Sagoh X-ray computed tomography apparatus and radiation detector

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009502227A (en) * 2005-07-22 2009-01-29 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X-ray detector imaging with multicolor spectrum
DE102006022596A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-22 Siemens Ag X-ray detector for use in medical technology system, has evaluating unit arranged such that thresholds are assigned to detector units, where thresholds are adjusted such that relationship between parts of radiation spectra is adjusted
WO2008008663A2 (en) * 2006-07-10 2008-01-17 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Energy spectrum reconstruction
US20100193700A1 (en) * 2007-06-01 2010-08-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spectral photon counting detector
CN102016637A (en) * 2008-04-30 2011-04-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 Counting detector
KR101616056B1 (en) * 2009-08-19 2016-04-28 삼성전자주식회사 Apparatus and Method for photon counting
KR101092216B1 (en) * 2009-11-30 2011-12-13 한국전기연구원 energy sensitive, X-ray single photon counting readout chip and pile-up compensating method
KR101140341B1 (en) * 2010-07-28 2012-07-16 한국전기연구원 X-ray and g-ray Hybrid Image Sensing Method and Apparatus for DTSDigital Tomosynthesis System

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130010921A1 (en) * 2011-06-14 2013-01-10 Tomoe Sagoh X-ray computed tomography apparatus and radiation detector

Also Published As

Publication number Publication date
CN106104302A (en) 2016-11-09
CN106104302B (en) 2020-03-13
KR20150082095A (en) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101684448B1 (en) Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof
US10823857B2 (en) Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and radiation detecting apparatus thereof
US10751009B2 (en) Radiation detector and computed tomography apparatus using the same
KR101812658B1 (en) Radiation detector, tomography imaging apparatus thereof, and x-ray imaging apparatus thereof
EP3089668B1 (en) Radiation detector and computer tomography apparatus including the same
US10092256B2 (en) Cone beam computed tomography volumetric imaging system
US9237874B2 (en) Method and system for non-invasive imaging of a target region
EP3097855B1 (en) Method and apparatus for photographing medical image
US10052077B2 (en) Tomography imaging apparatus and method
JP2020003406A (en) Medical information processing device
EP3182897B1 (en) X-ray apparatus and method of controlling x-ray apparatus
JP2021189164A (en) Positron emission tomography apparatus, method, and program
US20240188911A1 (en) Medical image processing apparatus and medical image processing method
JP7224880B2 (en) X-ray equipment
JP2020089594A (en) Medical image processing system, medical image processing device, and medical image processing method
JP2024030533A (en) Photon counting-type x-ray image diagnostic apparatus and generation method of calibration data for pile-up correction
JP2024066111A (en) Medical image processing device and method
JP2021159337A (en) Medical image processing device and medical image diagnostic device
JP2021099565A (en) Medical system, medical information management device, and terminal device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 4