KR101771445B1 - 방사선 제어 및 최소화 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

방사선 제어 시스템 및 방법이 제공되며, 여기서는 환자 및/또는 장치의 운전자에게 전달되는 방사선이 최소화된다. 상기 방사선 제어 시스템은, 방사선 발생원이 대상체를 검사하는 데 사용되는 적용예, 예를 들면 의료 영상작업, 진단 및 치료, 방사선을 사용하는 제조 작업 분야, 공항의 스캐닝 시스템, 다른 보안 설정, 그리고 원자로 자동화 및 공정 제어등을 포함하는 다양한 적용예에서 사용될 수 있다. 상기 방사선 제어 시스템 및 방법은 3D 영상과 함께 사용될 수 있다.

Description

방사선 제어 및 최소화 시스템 및 그 방법{RADIATION CONTROL AND MINIMIZATION SYSTEM AND METHOD}
우선권 주장/관련 출원
본 출원은 35 USC 120하에, 2011년 12월 5일자로 제출된 미국 특허 출원 제13/311,491호, 제13/311,495호, 및 제13/311,486호에 대한 우선권 이익을 주장하며, 그것들 모두는 35 USC 119(e)하에, 2011년 3월 16일자로 제출된 미국 가특허 출원 제61/453,540호의 "방사선 제어 및 최소화 시스템 및 그 방법"에 대한 우선권 이익을 차례로 주장하며, 그것들 모두는 여기에 참조로서 수록되어 있다.
본 발명은 방사선 시스템(산업용, 보안용, 치료용 또는 영상용을 포함)에 관한 것으로, 특히 환자, 사람, 대상체 또는 운전자에게 노출되는 방사선을 최소화할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
방사선/이온화 에너지의 다양한 형태를 생성하는 장치 및 시스템은 다양한 치료학/치료법, 진단 또는 영상 목적을 위해서 사용된다. 예를 들면, 방사선/이온화 에너지의 다양한 형태는 대상체(예를 들면, 공항에서의 스캐닝 시스템, 서로 다른 보안시설 설정, 제조 및 공정 제어)을 검사하거나, 환자(예를 들면, 진료소 또는 병원과 같은 곳에서, 예를 들면 의사/치료사들이 X 레이 또는 CT 시스템을 운영하는 검진실에서)를 검사하는 데 사용될 수 있다.
예를 들면, 의료용 영상 산업은 크게 하드웨어와 소프트웨어의 개조를 포함하는 진단 및 치료 절차에서, 그리고 운전자의 룸 작업 절차에서 방사선 량을 감소시키는 데에 초점을 크게 맞추고 있다. Miller DL, Baiter S, Schueler BA, Wagner LK, Strauss KJ, VANO E.의 "형광 투시 안내 중재 절차에 대한 임상 방사선 관리", 방사선(Radiology), 2010년 11월, 257(2):321-332을 참조하기 바람. 방사선 량의 보고는 메디 케어에 의해서 요구되는 QA 측정값 중의 하나이다. 또한, 식품 의약품 안전청은 그들의 2010 "백서(White paper)"에서 "불필요한 방사선"의 상당한 감소를 요구하였고, FDA도 "백서: 의료 영상기기로부터 불필요한 방사선 노출을 감소시키는 계획: 관리 CfDaRHUSFaD, 에디션. 2010"을 발표하였다.
방사선 노출을 줄일 수 있는 두 가지 주요 구성 요소가 있다. 첫 번째 구성 요소는, 더 우수한 필터링, 시준기, 수집 장비 및 영상 분석과 같은 것에 대한 투자와 같이, X-선 장비의 기술적인 개선이다. 다른 구성 요소는 운전자가 방사선을 사용하는 방법으로서, 노출 길이, 발생원으로부터 환자까지의 거리와, 적절한 시준을 포함한다. Miller DL, Baiter S, Schueler BA, Wagner LK, Strauss KJ, VANO E.의 "형광 투시 안내 중재 절차에 대한 임상 방사선 관리", Radiology, 2010년 11월, 257(2):321-332, 및 Arthur WR, Dhawan J, Norell MS, Hunter AJ, Clark AL, "일상적인 관상 동맥 조영술시, 심장병 전문의 또는 방사선 작동기사 조작식 형광 투시법 및 환자의 방사선 노출의 영상 획득 영향 최적화가 이루어지는가?", Br J Radiol. 2002년 9월; 75(897):748-753를 참조하기 바람. 운전자/의사의 방사선 교육은 방사선 량을 줄이기 위해서 중요하며, 숙련된 의사는 방사선의 상당히 낮은 량을 사용한다. 방사선 노출을 줄이기 위한, 이와 유사한 초점이 비의학 분야에서 존재한다. 예를 들면, 원자력 산업은, 방사선 노출에 수십 년 동안 매우 민감하였고, 그리고 많은 다른 제조 분야에서는, 노출을 최소화하기 위한 엄격한 지침이 있다.HTTP://www.state.il.us/iema/publications/pdf/IEMA%20032%20Everyday%20Uses%20of%20Radiation.pdf 참조하기 바람.
예를 들면, 투시 진단 유도식 개입 의료 절차 도중에, 운전자(일반적으로 의사)가 작업할 때, 심지어는 그/그녀가 방사선 발생원을 작동시켰을 때에도, 환자와 직원들은 방사선 발생원에 의해서 생성된 정보를 받지 못하는 시간 주기가 있다. 이 방사선(및 그 안에 있는 정보)은 낭비적일 뿐만 아니라, 또한 환자와 방사선 발생원의 직원/운전자에게 불필요한 손상을 주는 것이다. 이것은 "무인 방사선"(UR)라고도 할 수 있으며, 바람직하지 않다.
따라서, 대상체 또는 환자가 검사되고 있는 여러 가지 다른 적용 부분에서, 상기 무인 방사선을 감소시키고, 그에 따라서 운전자 및/또는 환자가 잠재적으로 유해한 방사선에 노출되는 것을 최소화하는 것이 바람직하며, 그리고 그것이 본 발명이 지향하는 목적이다.
본 발명은, 방사선 빔을 생성하도록 구성된 방사선 발생원; 상기 방사선 빔에 의해서 영상화된 지역을 디스플레이하도록 구성된 모니터; 운전자의 주의가 상기 모니터로 향할 때를 나타내는 주의 감시 신호를 생성시키는 장치; 상기 생성된 주의 감시 신호를 처리하여 상기 운전자의 주의 집중을 결정하도록 구성된 신호 처리기; 상기 방사선 빔을 활성화하기 위한 운전자의 욕망을 나타내는 방사선 활성화 신호를 생성하도록 된 장치; 그리고 상기 주의 집중에 근거하여 관심 영역(ROI)을 결정하고, 상기 주의 감시 신호 및 상기 방사선 활성화 신호에 근거하여 실시간으로 제어 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 방사선 발생원으로부터 상기 ROI를 향하는 방사선을 제어하여 상기 방사선 발생원으로부터 상기 ROI로 향한 방사선의 실시간 폐쇄 루프식 피드백을 제공하는 제어 유닛;을 포함하는 폐쇄 루프식 방사선 안내 시스템을 제공한다.
그리고, 본 발명은 방사선의 폐쇄 루프식 제어방법으로서,
방사선 발생원에 의해서 영상화된 지역을 디스플레이하는 모니터를 향한 운전자의 주의를 나타내는 주의 감시 신호를, 주의 감시 장치에 의해서 생성하는 단계; 운전자에 의해서 상기 방사선 발생원을 활성화시키고자 하는 요구를 나타내는 방사선 활성화 신호를, 방사선 활성화 장치에 의해서 생성하는 단계; 상기 주의 감시 신호에 근거하여 관심 영역(ROI)을 결정하는 단계; 그리고, 상기 주의 감시 신호 및 상기 방사선 활성화 신호에 근거하여 상기 ROI를 향하는 상기 방사선 발생원을 실시간으로 제어하여, 상기 방사선 발생원으로부터 상기 ROI로 향한 방사선의 실시간 폐쇄 루프식 피드백을 제공하는 단계;를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 대상체 또는 환자가 검사되고 있는 여러 가지 다른 적용 부분에서, 무인 방사선을 감소시키고, 그에 따라서 운전자 및/또는 환자가 잠재적으로 유해한 방사선에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 무인 방사선이 발생할 수 있는 장소에서, 방사선 발생원이 환자를 검사하는 데에 사용되는 의료 적용예를 도시한다;
도 2는 방사선 감소 및 최소화 장치의 실시 예를 도시한다;
도 3은 방사선 감소 및 최소화 장치와 함께 사용될 수 있는 시선 방향 감시 장치의 예를 도시한다;
도 4A-4C는 안구 운동 추적 주의 감시 장치의 세 가지 예를 도시한다;
도 5A-5B는 방사선 감소 및 최소화 장치의 고정 영역 추적 구현예를 도시한다;
도 6A-6D는 고정 영역 추적이 사용될 때, 방사선 발생원을 제어하기 위한 다른 실시 예를 도시한다;
도 7은 고정 영역 추적용 제어기 모듈의 세부 사항을 도시한다; 그리고
도 8은 방사선 감소 및 최소화 장치의 두뇌 활동 감시 구현을 도시한다.
하나 이상의 실시 예들의 상세한 설명
본 발명은 환자를 검사/치료/진단하는 데 사용되고, 방사선을 최소화하는 시스템에 특히 적용 가능하며, 이에 관련하여 본 발명이 상세히 설명될 것이다. 그러나, 방사선 노출을 줄이기 위한 시스템 및 방법은 보다 큰 유용성을 가질 것이라는 점을 잘 알 수 있을 것이며, 그 이유는 노출에 의해서 피해를 받을 수 있는 대상체 또는 사람, 예를 들면 환자 또는 운전자의 방사선 노출을 최소화하는 것이 바람직한 모든 적용예에서 사용될 수 있기 때문이며, 그러한 적용예는 운전자가 불필요한 방사선에 노출될 수 있는 대상체를 검사하기 위한 시스템(예를 들면, 공항 스캐닝 시스템, 다른 보안 설정, 제조 및 공정 제어 등), 또는 환자를 검사하기 위한 시스템(예를 들면, 진료소 또는 병원에서, 즉, 의사/치료사가 X 레이 또는 CT 시스템을 작동시키는 검진실에서, 진단 절차, 치료 절차, 이미징 절차 등)을 포함한다. 상기 방사선 최소화는 아래의 것을 포함하는 임의의 모든 방사선 타입을 포함한다: 이온화 방사선 발생원(X-선, 감마선, 알파와 베타선) 및 비 이온화 방사선 발생원(전자기, US). 또한, 상기 방사선 최소화는 CT, MRI, 이중-플레인(Bi-Plane) 등과 같은 3D 시스템과 함께 사용될 수 있다.
도 1은 무인 방사선이 발생할 수 있는 장소에서, 방사선 발생원이 환자를 검사하는 데에 사용되는 의료 적용예를 도시한다. 이와 같은 의료 적용예에서, 환자(20)는 장치(24)의 표면(22)상에 눕혀질 수 있다. 이 적용예에서, 본 예의 장치는 방사선 발생원(26) 및 검출기(28)를 가지며, 이것들은 C-아암(30)에 의해서 서로 연결되어 있으며, 여기서 방사선이 환자의 특정부위를 영상 촬영하거나 치료하기 위하여 환자(20)에게 가해진다. 또한, 상기 장치(24)는 환자의 영상/치료 결과가 표시되는 모니터(32)를 포함할 수 있다. 상기 장치는 또한, 방사선 발생원으로부터 방사선의 방출을 활성화하기 위하여 조작할 수 있는 방사선 활성화 장치(34)를 포함할 수 있다. 환자(20) 뿐만 아니라, 또한 운전자(36)(때로는 의사)와 장치(24)에 가까운 보조자(38)가 있을 수 있다. 그 결과, 환자, 운전자 및 보조자는 방사선에 노출될 수 있고, 특히 무인 방사선에 노출될 수 있으며, 이는 아래에서 설명되는 바와 같이 방사선 감소 및 최소화 시스템에 의해서 최소화된다. 도 1에 도시된 의료 적용예는, 방사선 감소 및 최소화 시스템이 사용될 수 있는 시스템 타입의 단지 대표적인 예를 도시한 것이며, 그 이유는 상기 방사선 감소 및 최소화 시스템은 무인 방사선을 최소화하고/줄일 수 있는 것이 요구될 수 있는 모든 시스템에 사용될 수 있기 때문이며, 본 발명은 상기에서 언급된 바와 같은 시스템에 제한되지는 않는다.
도 2는 방사선 감소 및 최소화 장치(40)의 예를 도시하며, 이는 상기 방사선 발생장치(24)의 무인 방사선을 감소/최소화하기 위해 방사선 발생장치(24)에 연결될 수 있다. 상기 장치(40)는 아래에 설명된 기능과 작업을 수행하는 하드웨어 요소 및 소프트웨어 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 장치는 하드웨어(특별히 프로그램된 하드웨어 장치 또는 그와 유사한 것)로 완전히 구현될 수 있다. 상기 장치(40)는 이하에서 설명되는 바와 같은 머리 및/또는 두뇌 감지 시스템, 눈 또는 눈들 감지 시스템이나 시선 감지 시스템을 사용하여 구현될 수 있고, 주의(예를 들면, 시선 집중) 요청 신호를 생성하는 하나 이상의 운전자 주의 감시 시스템(41)으로부터 입력을 받는 주의 감시 모듈/유닛(42)을 포함할 수 있다. 상기 주의 요청 신호는, 상기 장치(24)를 운전하는 누구든지 그/그녀의 관심을 적절하게 집중시킨 것을, 예를 들면 모니터쪽에/으로 향한 것을 나타낸다. 보다 더 자세히는, 상기 주의 감시 모듈/유닛(42)과, 상기 제어기 유닛(46)은 모든 사용자/운전자를 감시하여, 방사선에 의해서 생성된 정보가 있거나 또는 있을 때, 또는 사용될 수 있을 때(예를 들면, 사용자/운전자가 모니터 정보를 읽을 때)를 결정하며, 그리고 주의 신호가 생성된다. 상기 주의 요청 신호는 제어기 모듈/유닛(46)으로 공급된다.
상기 운전자 주의 감시 시스템(41)은, 다르게는 관심 시스템 영역의 영상 분석 및 자동 식별을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 시스템은 잘 알려진 영상 처리 기술(예를 들면, 보디 내부의 장치 운동, 장치 및/또는 특수하게 표시된 장치의 사전에 결정된 기하학적 도형의 움직임을 식별하는 것)을 사용하여 자동으로 카테터(catheter)의 끝 위치와, 이러한 위치로 향한 방사선의 방향을 식별하여 운전자가 주의를 하여야 한다는 것을 식별하며, 그 이유는 상기 카테터가 방사선과 같은 위치에 있기 때문이다. 상기 유도되는 장치(예를 들면, 카테터의 끝 등)도 특수 표시기로서 "표시"될 수 있다. 이것은 적절한 방식으로 달성될 수 있으며, 적절한 영상 분할 및 대상체(즉, 공구/카테터 등) 인식을 포함하는 소프트웨어를 구축하고, 사전 입력된 의료 절차에 대한 지식(데이터)베이스에 참조/접근이 이루어진 다음, 집중된 방사선(높은 관심의 영역)에 대한 좌표를 제공하는 것을 포함할 것이다. 이러한 영상 분석 및 관심 영역의 자동화 식별 시스템은, 상기에서 설명된 바와 같은 다른 주의 감시 시스템과 함께 사용되거나, 또는 상기에서 설명된 바와 같은 주의 감시 시스템 대신에 사용될 수 있다.
상기 장치(40)는 또한, 도 1의 방사선 활성화 장치(34)와 같은 하나 이상의 방사선 활성화 장치(43)로부터 입력을 받는 방사선 활성 모듈/유닛(44), 또는 방사선 발생원을 활성화시키고, 그리고 방사선 요청 신호를 생성하는 운전자/보조자로부터의 의도를 나타내는 다른 장치를 포함할 수 있다. 상기 방사선 요청 신호는 운전자가 방사선 활성화 장치를 작동시켜서(방사선을 생성하는 운전자/사용자가 의도를 나타냄), 방사선이 생성되어야 함을 나타내는 것을 표시한다. 상기 방사선 활성화 장치는 다양한 방법으로 구현될 수 있으며, 페달(도 1 참조), 기계적인 스위치, 음성 명령, 광학적 지정 뿐만 아니라, 상기 방사선 최소화 장치와 함께 사용될 수 있는 다른 모든 것들을 포함하며, 그 이유는 상기 방사선 최소화 장치가 임의의 특정 방사선 활성화 장치에 국한되지 않기 때문이다. 만일 상기 방사선 활성화 장치가 활성화된 경우, 상기 방사선 요청 신호는 제어기 모듈/유닛(46)으로도 공급된다.
상기 제어기 모듈/유닛(46)은, 방사선 요청 신호와 주의 요청 신호 입력에 근거하여, 무인 방사선을 감소/최소화시키는 방법으로 상기 방사선 발생장치를 활성화한다. 특히, 상기 방사선 요청 신호와 상기 주의 요청 신호는, 상기 운전자의 주의가 적절하게 집중되어 있고, 그리고 상기 방사선 활성화 장치가 운전자에 의해서 작동되었음을 표시해야 한다. 두가지 신호가 상기 방사선 발생장치를 활성화하기 위해서 존재해야 하기 때문에, 무인 방사선 노출이 감소/최소화된다. 특히, 상기 방사선 활성화 장치가 활성화될 때, 그렇지만 운전자의 주의가 적절하게 집중되지 않을 때(두뇌 활동 모니터 및/또는 안구 추적 장치에 의한 광학 촛점 감지 기준), 그것은 운전자가 관심을 기울이지 않은 것과 같아서, 상기 방사선 발생장치에 의해서 생성되는 방사선은 없거나 최소한의 수준(사용자에 의해 결정)으로 된다. 이와 유사하게, 만일 운전자의 주의가 적절하게 초점을 맞추고 있지만, 상기 방사선 활성화 장치가 활성화되지 않은 경우, 상기 운전자는 방사선이 생성되는 것을 원하지 않을 것으로 생각되어, 상기 방사선 발생장치에 의한 방사선은 생성되지 않는다. 따라서, 상기 제어기 모듈/유닛(46)은, 단지 상기 주의 감시 모듈 및 방사선 활성화 모듈이 모두 ON 신호를 보낼 때에만, 방사선의 발생(적절한 핸드셰이킹(handshaking) 및 제어 인터페이스를 사용하여)을 가능하게 할 수 있다.
상기 제어기 모듈/유닛(46)는 상기 진단/치료 시스템의 다른 측면을 제어할 수도 있다. 특히, 제어기 모듈/유닛(46)은 운전자의 주의에 따른, 환자의 테이블 (22)을 제어할 수 있다. 전형적인 시스템에서, 대부분의 시간은, 의사가 화면/모니터의 중간/중심에 그의 관심을 집중시키고, 의사는 자주 수동으로 테이블과, X-선 튜브를 재위치 조정하여 일반적인 시스템에서 원하는 목적을 달성하고자 한다. 여기에서 설명된 시스템을 사용하면, 의사는 그/그녀가 테이블의 재위치를 원한다는 것을 결정했을 때, 그/그녀는 시스템에 명령을 전송하여서 그들의 주의에 맞춰서 테이블/X-선 튜브의 위치를 조정하도록 하고(예를 들면, 자신의 시선 기준에 맞춰서),그리고 상기 시스템이 자동으로 테이블을 조정할 수 있다. 상기 의사의 명령은 음성 또는 스위치 중 하나에 의해서 수행될 수 있다. 운전자는 이 선택을 켜거나 끄기 위한 오버-라이드(over-ride) 스위치를 구비할 것이다.
방사선이 상기 방사선 발생장치(24)에 의해서 생성될 때, 상기 제어기 모듈/유닛(46)은 상기 방사선 발생장치(24)에 의해서 방사선의 생성을 제어하도록 사용되는 하나 이상의 방사선 제어 매개 변수를 생성할 수 있다. 상기 하나 이상의 방사선 제어 매개 변수는, 방사선의 위치(특정 위치에 방사선을 좁게 집중하는 것이 바람직한 경우), 상기 주의 중심의 외측에서 방사선의 필터링/시준, 타이밍(방사선이 생성되는 시간), 주파수(펄스 방사선 빔이 생성되는 사전에 정해진 시간 동안의 횟수)와, 강도(방사선 빔의 강도가 조정될 수 있는 방사선 발생장치)를 포함한다. 예를 들면, X 선의 경우, 빔의 에너지로서 kVP가 사용되며, 빔의 강도로서 mA-밀도가 사용된다. 상기 매개 변수들은 방사선의 시준 량/필터링을 포함하여 상기 빔을 주의(attention)의 점(point)으로 제한하는 것을 포함할 수 있다. 다른 중요한 매개 변수들은 높은 방사선을 갖는 중심점으로부터 방사선의 작은(또는, 전혀 없는) 레벨이 필요할 수 있는 영상의 주변으로 향한 공간적 및 시간적 감소 비율이다.
동일한 목표(환자/대상체)를 겨냥한 다수의 방사선 발생원을 갖는 구성에서, 상기 방사선 매개 변수는 사용되는 방사선 발생원의 식별기를 포함할 수 있다(때로는, 서로 다른 시간에). 이러한 하나 이상의 방사선 제어 매개 변수들을 사용하여, 상기 제어기 모듈/유닛(46)은 추가적으로 불필요한 방사선을 최소화할 수 있는데, 이는 전자 그리드, 필터링, 시준 등과 같은 방사선 발생장치의 요소들을 제어하여 단지 특정 작업에 대한 필요한 방사선 량만이 사용되도록 하는 것을 보장함으로써 이루어진다. 상기 하나 이상의 방사선 제어 매개 변수는 또한, 방사선이 단지 특정 위치에서만 조사되도록 하는 것을 보장하도록 사용될 수도 있으며, 이는 특정 위치가 식별되고, 방사선이 조사될 필요가 없는 위치상에서는 관련없는 방사선을 감소시키도록 사용될 때이다. 또한, 상기 무인 방사선은 방사선 발생원의 전기 그리드를 사용하여, 또는 방사선을 차단하는 막이를 배치하여 차단될 수 있다. 이제, 무인 방사선이 발생할 수 있는 상황의 몇 가지 예가 아래와 같이 설명될 수 있으며: 1) 보지 않음, 방사선 없음 상황; 2) "당신이 그것을 사용할 수 없는 경우, 그것을 요구하지 않는" 상황; 3) "당신이 그것을 보고, 당신이 그것을 얻는" 상황; 그리고 4) "당신이 정말로 그것을 원한다면, 당신은 그것을 얻을 것이라는" 상황들을 포함한다.
보지 않음( No look )-방사선 없음 상황
이러한 상황에서, 운전자는 심지어 모니터를 보지 않고서, 또는 그/그녀의 주의를 적절하게 집중하지 않고서도, 방사선 발생장치 발생원을 계속 작동시킬 수 있다. 상기에서 설명된 방사선 감소 및 최소화 장치는 이러한 상황을 해결하는 데 사용될 수 있으며, 여기서는 만일 지정된 운전자가 화면을 보지 않을 경우에는, 운전자 시선/모양 감시 시스템이 방사선 활성화 장치와 동기화되어서 상기 방사선 발생장치를 차단하고, 상기 방사선 발생장치의 운전 도중에, 방사선이 환자(의료 적용 예의 경우) 및/또는 상기 방사선 발생장치에 인접한 운전자와 다른 사람들에게 노출되는 것을 줄일 수 있다.
이러한 상황에서, 상기 주의 감시 장치(41)는 여러 가지 다른 방법으로 구현될 수 있다. 상기 주의 감시 장치(41)의 첫 번째 구현은 시선 추적 장치일 수 있다. 상기 시선 추적 장치는 이미 시판되고 있는 장치이거나, 또는 맞춤형의 시선 추적 장치일 수 있으며, 그리고 상기 방사선 감소 및 최소화 장치는 시선 추적 장치의 다양한 종류와 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 시선 추적 장치는 SensoMotoric Instruments Inc.(www.smivision.com)에서 제작되어진 다양한 시판용 눈 추적 시스템과, www.sr-reasearch.com/index.html에서 찾을 수 있는 시스템을 포함할 수 있다 .
상기 주의 감시 장치(41)의 또 다른 구현은 시선 방향 감시 시스템일 수 있으며, 이는 예를 들면 모니터에 운전자의 시선이 적절하게 향하고 있는지를 결정한다. 이러한 상황을 해결하기 위하여, 상기 방사선 감소 및 최소화 장치와 함께 사용할 수 있는 시선 방향 감시 장치의 일예가, 도 3에 도시되어 있다. 상기 방사선 감소 및 최소화 장치는, 도 2에 도시된 바와 같은 동일한 모듈/유닛(비록 모든 모듈/유닛들이 도 3에 표시되어 있지는 않음)을 포함한다. 도 3에 도시된 시선 추적 장치는 고글/안경(50) 세트를 갖고 있으며, 이는 센서 세트들과, 송신기/이미터(52), 센서 세트들, 수신기(54), 모니터(32) 상의 반사체(56)를 포함한다. 다르게는, 상기 송신기 및/또는 수신기는 운전자의 머리에 부착될 수 있다. 상기 송신기는 전자기 에너지 빔(적외선, 무선 주파수, 레이저 등)을 반사체(56)를 향해 보내고, 그리고 반사 에너지가 수신기(54)에 의해서 수신되어 운전자의 시선 방향이 모니터(32)로 향해 있는지를 결정한다. 운전자가 모니터(32)를 바라보지 않는 경우, 송신기로부터의 에너지는 반사되지 않아서(또는, 반사된 신호가 특별한 특성을 갖지 않음), 운전자가 모니터를 응시하지 않는 것으로 판단된다. 이와 같은 시선 방향 감시 장치의 실시 예에서, 상기 이미터-수신기 조합의 몇 가지 디자인이 사용될 수 있으며, 아래의 것들을 포함하지만, 이들에 제한되지는 않는다: 1) 시각적 대상체에서의 이미터와 수신기, 그리고 운전자 머리의 반사경; 2) 대상체상의 이미터와, 운전자 머리에 위치된 수신기; 3) 운전자 머리의 이미터와 수신기; 4) 운전자 머리에서의 이미터와, 대상체상의 수신기; 5) 하나의 이미터 또는 수신기 또는 둘 모두가 작업 현장내의 임의의 위치에 배치; 6) 일반 조명이나 적외선 카메라로 실루엣(silhouette) 감시; 그리고 7) 3차원(3D) 영상 감시, 여기서는 머리의 위치가 기록되고, 카메라는 모니터상에 위치되며, 시선 방향을 포함하는 운전자의 얼굴과 표정을 인식할 수 있다.
이와 같은 상황에서, 상기 방사선 활성 모듈/유닛(44)은 도 2에 관련하여 상기와 같이 설명된 것과 같은, 동일한 구성 요소와 작동을 가지고 있다. 상기 제어기 모듈/유닛(46)도, 또한 도 2에 관련하여 상기와 같이 설명된 것과 같은, 동일한 구성 요소와 작동을 가지고 있다. 이러한 상황에서, 상기 장치는 운전자가 모니터(32)로/를 향해 적절하게 초점을 맞추지 않거나, 또는 바라보지 않을 때, 방사선 노출을 방지한다.
이러한 상황의 예는 카테터 실험실에서 발생한다. 특히, 라이브/연속 투시는 일상적으로 인체 내부의 탐색을 촉진하기 위해 최소 침습(invasive) 수술 절차를 수행하는 데 사용된다. 상기 라이브/연속 투시로 안내되고, 소형 방사선 불 투과성(X-선 아래에 보이는) 장비(카테터, 벌룬(balloons), 스텐트, 코일)를 사용하여, 운전자는 인체 내부를 탐색하고 특정 위치에 치료를 제공할 수 있다. 전형적으로, 상기 방사선 발생원은 사용자/운전자에 의해 활성화되며, 통상적으로 스위치/발 페달로 작동되고, 이는 방사선 발생원(X-레이 튜브)을 활성화시켜서, 차례로 X-선을 생성한다. 그 다음 상기 X-선은 대상체/환자로 전달되고, 검출기 카메라가 정보를 수신한다. 그 다음 정보는 사용자/운전자에 의한 분석을 위해서 모니터상에 표시된다. 많은 경우에, 이러한 수술 절차는 세부 사항에 상당한 정신 집중과 관심을 요구한다. 이 경우, 운전자는 절차의 복잡성에 의해서 산만해질 수 있고, 모니터를 보지 않고서 X-선 장비를 계속 작동시킬 수 있다. 이는 운전자에게 정보를 제공하지 않는 "불필요한" 방사선을 발생시키며, 환자와 운전자에게 유해한 방사선 량을 크게 증가시킨다. 상기 방사선 감소/최소화 시스템은 불필요한 방사선을 감소시킨다.
"당신이 그것을 사용할 수 없는 경우, 그것을 요구하지 않는" 상황
인간의 시각 처리의 몇몇 단계 도중에, 단계 또는 시간 분할이 있으며, 예를 들면 단속 운동(매초마다 여러번 일어나고, 그리고 각각 매번 대략 80 밀리초 정도 지속하는 생리적인 눈의 움직임), 또는 "과폐쇄(Perclose)"(눈꺼풀이 일시적으로 닫치는 시간)동안, 뇌는 망막상의 시각 정보 "랜딩(landing)"을 수집/처리/이용하지 않으며(단속 운동 마스킹), 유용한 시각 정보는 단지 눈 고정 단계 도중에만 추출된다. 이러한 상황에서, 방사선 최소화 장치는 운전자 단속 운동 검출기(이러한 상황에서, 주목 감시 장치(41))를 갖는 것이 사용되어 방사선 활성화 장치와 동기화된다. 상기 방사선 최소화 장치는, 그와 같은 "낭비"시간 부분(예를 들면, "단속 운동(saccade) 마스킹") 도중에, 상기 방사선 발생원을 끈다. 방사선을 전달하는 한 가지 인기있는 방법은, "펄스 투시"라고 불리우는 것으로서, 여기서는 초당 30 펄스의 펄스 율이 사용된다. 상기 방사선 최소화 장치를 사용하면, 상기 "낭비" 시간 부분(단속 운동 마스킹 및 과폐쇄) 내에 있는 펄스들은 차단될 것이다.
이러한 상황에서, 상기 주의/눈 추적 감시 장치(41)는, 운전자 시각 경로의 위상을 감지하고, 시각적 주기의 "부주의" 단계 도중에, 이러한 모듈은 방사선을 차단하는 신호를 제어기 모듈에 보낸다. 상기 주의 감시 장치(41)는 여러 가지 다른 방법으로 구현될 수 있다. 첫 번째 구현은 상기에서 설명된 바와 같이, 시선/눈 추적 기술일 수 있다. 다른 구현에서, 상기 주의 감시 장치(41)는 안구 추적 기술이 될 수 있다(도 4에 도시된 바와 같은 세 가지 예제와 함께). 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안구 추적 기술은 머리 또는 머리띠 장착식 버전(400), 고글 장착식 버전(402), 또는 원격 버전(404)일 수 있으며, 여기서는 하나 이상의 센서(406)(예를 들면, 압전, 자기, 용량, IR, 비디오, 또는 레이저 등 센서 등)들이 장착되어 운전자의 눈 움직임을 감지하게 된다. 특정 구현예에서, 상기 안구 추적 기술은 방사선 보호 고글내에 위치된 적외선 카메라일 수 있고, 방사선 보호 고글내에 위치된 하나 또는 그 이상의 용량 센서, 방사선 보호 고글내에 위치된 하나 또는 그 이상의 광학 카메라, 레이저 이미터-수신기 조합 또는 US 센서들일 수 있다.
이러한 상황에서, 상기 방사선 활성 모듈/유닛(44)은 도 2에 관련하여 상기에서 설명된 것과 같은 동일한 구성 요소와 작동을 가지고 있다. 또한 상기 제어기 모듈/유닛(46)도 도 2에 관련하여 상기에서 설명된 것과 같은 동일한 구성 요소와 작동을 가지고 있다. 이러한 상황에서, 상기 장치는 모니터(32)에/를 향해 운전자가 적절하게 초점을 맞추지 않거나, 또는 바라보지 않는 때에는, 방사선 노출을 방지한다.
"당신이 그것을 보고, 당신이 그것을 얻는" 상황
시각적 감시를 포함하는 많은 온라인 절차에서, 대부분의 시간은, 운전자의 고정 영역이 전체 영상화 영역(시계(視界)(FOV))[16 인치]의 통상적으로 작은 부분(예를 들면, 1 ~ 5 %)인 규격/크기의 절차 세부 사항(예를 들면, 장치, 공구 날, 해부학 적 특징 등)과 결합된다. 이러한 고정 영역을 에워싸는 영상 데이터는 문맥상(contextual) 정보에 대해서는 비록 유용하지만, 동일한 재생률(방사선의 주파수) 또는 고정 영역 내에서 필요한 강도와 해상도를 필요로 하지 않는다. 또한, 심지어는 제공되는 경우에도, 운전자는 이러한 최고로 높은 시각 및 정신 집중 영역(고정 영역)외부의 정보를 완전히 인지하거나 또는 활용하지 않는다. 이러한 상황에서, 방사선 량을 줄이기 위해서, 방사선은 상기 정보의 유용성에 기초하여 상기 FOV의 각각의 영역에 대한 방사선 매개 변수(주파수, 강도, 시간적 및 공간적 해상도)를 최적화함으로써 최적화되어진다. 상기 제어기 모듈(46)내의 최적화 공정은, 각각의 영상 세그먼트에 대한 적절한 매개 변수를 계산한다. 예를 들면, 상기 공정의 단순화 실시 예에서, 상기 고정 영역은 높은 방사선 주파수 및 고강도의 방사선을 받고, 그리고 모든 다른 영역(배경 영상)은 최소(낮은) 방사선을 받거나, 또는 전혀 방사선을 받지 않고, 지난 기록 영상을 배포하며, 모두 새로운 고침을 회피한다. 이러한 상황에서, 운전자 고정 영역 모니터는 방사선 활성화 장치와 동기화된다(제어기 모듈을 통해). 이러한 상황에서, 고정 센서(408)들은 모니터(32) 상에서 운전자의 고정 영역(410)을 결정하는 데 사용된다. 상기 고정 센서(408)들은 눈의 추적 작동과 동일한 방식으로 작동하며, 그 이유는 눈 추적 작동이 움직임의 기록과, 양쪽 시선 방향, 눈의 움직임과, 시선/주의 위치를 제공하는 눈동자의 위치를 기반으로 하기 때문이다. 이러한 상황에서, 상기 주의 감시 모듈은 운전자의 고정 영역을 결정하는 고정 영역 결정 모듈(411)을 포함하고 있다. 이러한 상황에서, 상기 주의 감시 장치는 상기에서 설명된 것과 유사한 주의 감시 장치들을 사용할 수 있다.
이러한 상황에서, 상기 방사선 활성 모듈/유닛(44)은 도 2에 관련하여 상기에서 설명된 것과 같은 동일한 구성 요소와 동작을 가지고 있다. 상기 제어기 모듈/유닛(46) 및 상기 방사선 발생원(26)에 대하여, 여러 가지 다른 실시 예들이 도 6A-6C에 도시되어 있다.
상기 제어기 모듈(46)은, 각각의 실시 예에서 방사선 최적화 모듈(414)을 갖는다. 상기 방사선 최적화 모듈(414)은 실시간(시선 추적 신호를 사용하여)으로 계산하고, 상기 방사선 발생원 제어기측으로 최적의 방사선 매개 변수(펄스 율, 강도(mAm), 방사선 빔의 에너지(KVP) 및 전체 FOV내에서 각각의 영상 세그먼트 당 필요한 해상도)를 전달한다. 이 모듈은 최적화 공정을 사용할 수 있으며, 이는 눈으로 추적된 바와 같은 고정 영역들의 기록된 히스토리와 그것들의 타이밍, 뿐만 아니라 도 7에 보다 상세히 도시된 바와 같이 각각의 영상 영역에 대하여 전달된 방사 프로파일과, 그것들의 타이밍을 사용한다. 상기 모듈은 각각의(픽셀) 영상 세그먼트 부분 집합 내에서 필요한 최소 투여량을 할당하고, 이는 운전자에게 필요한 영상 선명도와 유효성(타이밍)을 제공하기 위해 필요하다. 예를 들면, 그것은 처음에는 도 6A-6C에 도시된 바와 같이, 상기 주의 감시 모듈(42)로부터 FOV(시선 추적 신호)의 최대 관심 지역에 관련된 정보를 받을 것이다. 이 지역은 상기 방사선 최적화 모듈(414)에 의해서 지정되어, 최적의 영상을 제공하기 위해 FOV의 나머지 부분보다 증가된 mAm 및 펄스 율의 측면에서, 훨씬 더 많은 방사선을 받을 것이다. 이는 훨씬 더 우수한 시간적, 대조(contrast) 및 공간적 해상도를 얻을 것이며, 차례로 운전자의 성능을 개선시킬 것이다. 상기 방사선 프로필과 방사선 매개 변수들은 그 다음 방사선 발생원(26)으로 전송된다.
상기 방사선 발생원(26)은, 이 상황에 대해서, 상기 방사선 발생원이 FOV의 다른 부분들에 다른 방사선 량을 제공할 수 있도록 설계되어 있다. 일반적으로, 이것은 기계식 또는 전자식 시준기, 전자 빔 방사선 발생원 또는 여러 방사선 발생원의 조합을 사용하여 얻어질 수 있다. 하나의 구현에서, 상기 방사선 발생원(26)은, 이동식 기계식 시준기 또는 관심(ROI) 필터 영역을 갖는 X-선 튜브와 같은 표준 방사선 발생원이 될 수 있어서, 도 6A에 도시된 바와 같은 기계식 시준기(또는, 필터)(461)가 최대 관심 영역(410)을 동적으로 노출하고, FOV(412)의 나머지 영역을 시준하도록 사용될 수 있다. 다른 구현 예에서, 도 6A에 도시된 바와 같이, X-선 튜브와 같은 두 개 이상의 방사선 발생원(462)이 사용될 수 있으며, 여기서는 몇몇의 방사선 발생원들이 최대 관심의 영역에 대해 방사선을 제공하고, 다른 것들은 해당 시준기들의 배열을 갖는 FOV의 나머지 부분들에 대해 방사선을 제공한다. 상기 방사선 발생원의 또 다른 구현에서는, 상기 방사선 발생원이 도 6B에 도시된 바와 같은, 양극/음극(462) 및 움직이는 시준기(또는, ROI 필터)(461)를 구비할 수 있으며, 이는 고정 영역(410)으로 향하여, 그리고 배경 영역(412)으로 향하여 방사선을 조정하는 데 사용될 수 있다 .
또 다른 구현에서는, 상기 방사선 발생원은 시준기(또는, ROI 필터)(461)와 복잡한 형상의 양극(462)을 구비할 수 있다. 이러한 구현에서는, 상기 방사선 발생원은 전자빔 CT(예를 들면, 특허 제4,352,021호 참조)와 유사한 방법으로 설계되며, 여기서는 음극에서 발생한 전자들이 외부 자기장에 의해서 양극의 다른 세그먼트들/부분들, 또는 다른 양극 목표들로 향하게 된다. 상기 양극은 기하학적으로 배치된 목표들의 복잡한 배열(예를 들면, 목표들의 행렬)로서 설계된다. 상기 양극은 또한, 각도를 변경하도록 기계적으로 이동되고, 그에 따라서 상기 방사선 빔을 이동시키기 위한 추가적인 선택을 생성한다. 상기 양극의 다른 부분으로 향한 상기 전자 빔의 적용/방향은 상기 방사선의 방향 전환을 초래한다. 상기 방사선의 방향은 최대 관심 영역과 상호 연관될 것이다. 나머지 FOV의 방사선은 다른 X 선 튜브 또는 동일 X 선 튜브내의 다른 전자 빔 발생원에 의해서 제공될 것이다.
또 다른 구현에서는, 상기 방사선 발생원이 방사선 필드 에미터(462)의 행렬(또는, 시판되는 소형의 기존 방사선 튜브)를 포함할 수 있다. 전자 전계 방출은 자유 전자들을 추출하는 매력적인 방법이며, 그 이유는 상기 전자들이 상온에서 방출되고, 출력 전류는 제어가능한 전압이기 때문이다. 최근, UNC의 연구팀은 탄소 나노 튜브(CNT) 필름의 형태학을 최적화하였으며, 이는 엑스레이 발전기에 대한 전자의 전류를 최적화한다(특허 제7,085,351 b2호 참조). 이 시나리오에서는, 비 균일 방사선이, 방사선 필드 에미터의 다른 조합을 사용하여 활성화(또는, 방사선 매개 변수의 변화)될 수 있다. CNT를 사용하여 생성된 X-선은, 고주파수 및 고강도이고, 보다 프로그램이 가능하다. 상기 X 선 발생원은, 다수의 전계 방출 X 선 튜브 또는 기존의 방사선 튜브들의 정사각 행렬로서 설계될 수 있다. 이 디자인에서, 각각의 X 선 튜브는 개별적으로 프로그래밍이 가능하고, 특정 영역으로 원하는 강도의 X 선 빔을 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 X 선 튜브 중의 하나는 최대의 관심 지역(410)으로 최대 방사선 량을 전달하고, 나머지는 뷰(view)(412) 필드의 나머지 부분에 보다 낮은 방사선 량을 전달할 것이다.
이러한 X-선과 같은, 방사선 튜브의 행렬은, 또한 부분적인 CT 스캐너를 닮은 형태로 확장될 수 있다. 이 경우, 그것은 3D 나 CT 유형의 영상을 생성하는 것이 가능하며, 투시 안내 개입 과정에서 CT 영상을 생성하는 것은 외과 의사를 위해서 매우 바람직한 기능이다. 그러나, 전신 스캐닝의 지속적인 CT 유형은 환자에게 많은 량의 방사선을 가하게 된다. 상기에서 설명된 주의 감시 기능을 갖는 방사선 최소화 및 저감 장치를 사용하여, 전신 스캐닝의 CT 유형은 특정 고정 영역(410)에서만 수행될 수 있으며, 영상은 간헐적으로 생성되어 방사선 노출이 감소된다.
"당신이 정말로 그것을 원한다면, 당신은 그것을 얻을 것이라는" 상황
많은 상황에서, 운전자는 영상의 서브영역(subzone)을 보고, 심지어는 꾸준히 응시하면서도, 아직 그/그녀의 "마음"은 손으로 하는 작업과는 직접적으로 관련이 없는 정신적 활동으로, "생각/관심"에 빠질 수 있다. 그럴 때에는, 두뇌 감시 기술(800)이 사용되어 운전자가 그/그녀의 관심/촛점을 현재 작업으로부터 전환시킬 때 마다, 경고 신호를 발생시키도록 사용될 수 있다. 이러한 상황에서, 운전자의 주의 집중/두뇌 상태 감시(800) 및 고정 영역 모니터(42)가, 도 8에 도시된 바와 같이 동기화된다.
상기 정신적 집중 감시 모듈(800)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 전극 및 뇌 상태 모니터와 같은 모듈일 수 있으며, 따라서 정신적 집중이 ECG 전극들을 사용하여 모니터될 수 있으며(예를 들면, 미국 특허출원 제11/145,612호, 발명자 Bruce Katz 및 Allon Guez, 제목 "Brain State Recordation System", 참조), 그 전체는 여기에 참조로 수록되어 있다. 이러한 상황에서, 상기 방사선 활성 모듈과 제어기 모듈은 여기에서 설명된 바와 같은, 동일한 구성 요소와 작동을 가질 수 있다.
상기에서 설명된 내용은 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 원리와 사상, 첨부된 특허청구범위에서 규정된 범위를 벗어나지 않고서도 이러한 실시 예에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 잘 알 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. X-선 방사선 장치에 있어서,
    고정 영역(410)을 위한 방사선 발생원(462)과 배경 영역(412)을 위한 방사선 발생원(462)을 포함하는 방사선 발생원(26), 여기서 상기 고정 영역(410)을 위한 방사선 발생원(462)과 상기 배경 영역(412)을 위한 방사선 발생원(462) 각각은 대상체(20)를 향해 지향될 수 있는 방사선 빔을 발생하도록 구성되고, 여기서 상기 고정 영역(410)은 상기 방사선 발생원(26)의 오퍼레이터(36)의 고정 영역(410)이고;
    상기 방사선 발생원(26)에 연결되고, 시준기 제어 신호를 생성하도록 구성된 방사선 제어기(46);
    상기 고정 영역(410)을 결정하도록 구성된 고정 영역 모듈(42); 및
    상기 방사선 제어기(46)에 연결되고, 상기 시준기 제어 신호에 기초하여 고정 영역(410) 밖에 있는 방사선을 연속적으로 필터링하여, 고정 영역(410) 밖에 있는 방사선에 대하여 방사선 발생원(26)으로부터의 방사선 량을 감소시키는 시준기(461);를 포함하고,
    여기서 상기 고정 영역(410)을 위한 상기 방사선 발생원(462) 및 상기 배경 영역(412)을 위한 상기 방사선 발생원(462)에 의해 발생된 상기 방사선 빔은 상기 시준기를 통하여 전달되도록 구성되어, 상기 고정 영역(410)과 상기 배경 영역(412)을 포함하는 시계(視界)의 다른 세그먼트들에 상이한 방사선 량을 제공하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  2. 환자를 검사하기 위하여 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법에 있어서,
    고정 영역(410)을 위한 방사선 발생원(462)과 배경 영역(412)을 위한 방사선 발생원(462)을 포함하는 방사선 발생원(26)을 사용하여 대상체(20)를 향해 지향될 수 있는 방사선 빔을 발생시키는 단계, 여기서 상기 고정 영역(410)을 위한 방사선 발생원(462)과 상기 배경 영역(412)을 위한 방사선 발생원(462) 각각은 대상체(20)를 향해 지향될 수 있는 방사선 빔을 발생하도록 구성되고, 여기서 상기 고정 영역(410)은 상기 방사선 발생원(26)의 오퍼레이터(36)의 고정 영역(410)이고;
    고정 영역 모듈(42)에 의해 상기 고정 영역(410)을 결정하는 단계;
    방사선 제어기(46)에 의해 시준기 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 시준기 제어 신호에 기초하여 상기 방사선 제어기(46)에 연결된 시준기(461)에 의해, 고정 영역(410) 밖에 있는 방사선을 연속적으로 필터링하여, 고정 영역(410) 밖에 있는 방사선에 대하여 방사선 발생원(26)으로부터의 방사선 량을 감소시키는 단계를 포함하고,
    여기서 상기 고정 영역(410)을 위한 상기 방사선 발생원(462) 및 상기 배경 영역(412)을 위한 상기 방사선 발생원(462)에 의해 발생된 상기 방사선 빔은 상기 시준기를 통하여 전달되도록 구성되어, 상기 고정 영역(410)과 상기 배경 영역(412)을 포함하는 시계(視界)의 다른 세그먼트들에 상이한 방사선 량을 제공하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방사선 발생원은 방사선 빔을 이동시키기 위해 기계적으로 이동되는 이동가능한 양극을 가지는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동가능한 양극은 방사선 빔의 방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방사선 발생원은 방사선 에미터의 행렬(matrix)을 가지는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 방사선 에미터의 행렬은 다수의 전계 방출 X 선 튜브들의 정사각 행렬을 더 포함하고, 각각의 전계 방출 X 선 튜브는 특정 영역을 향해 방사선 량을 지향할 수 있도록 개별적으로 프로그래밍 가능한 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 방사선 에미터의 행렬은 다수의 방사선 튜브들의 정사각 행렬을 더 포함하고, 각각의 방사선 튜브는 특정 영역을 향해 방사선 량을 지향할 수 있도록 개별적으로 프로그래밍 가능한 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  8. 제6항에 있어서, 제1 전계 방출 X 선 튜브는 상기 고정 영역에 최대 방사선 량을 지향하고, 제2 전계 방출 X선 튜브는 상기 배경 영역에 보다 적은 방사선 량을 지향하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  9. 제7항에 있어서, 제1 방사선 튜브는 상기 고정 영역에 최대 방사선 량을 지향하고, 제2 방사선 튜브는 상기 배경 영역에 보다 적은 방사선 량을 지향하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 방사선 빔을 이동시키기 위해 방사선 빔의 양극을 기계적으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기계적으로 양극을 이동시키는 단계는 방사선 빔의 방향을 변경시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  12. 제2항에 있어서, 상기 방사선 빔을 발생시키는 단계는 다수의 전계 방출 X 선 튜브들의 정사각 행렬에 의해, 특정 영역을 향해 각각의 전계 방출 X 선 튜브에 의한 방사선 량을 지향하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  13. 제2항에 있어서, 상기 방사선 빔을 발생시키는 단계는 방사선 튜브들의 정사각 행렬에 의해, 특정 영역을 향해 각각의 방사선 튜브에 의한 방사선 량을 지향하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 방사선 량을 지향하는 단계는 제1 전계 방출 X 선 튜브에 의해 상기 고정 영역에 최대 방사선 량을 지향하고, 제2 전계 방출 X선 튜브에 의해 상기 배경 영역에 보다 적은 방사선 량을 지향하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 방사선 량을 지향하는 단계는 제1 방사선 튜브에 의해 상기 고정 영역에 최대 방사선 량을 지향하고, 제2 방사선 튜브에 의해 상기 배경 영역에 보다 적은 방사선 량을 지향하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 방사선 장치를 사용하는 방법.


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