KR101788343B1 - 치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치 - Google Patents

치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 치과용 컴퓨터 단층촬영 장치는 회전가능하게 배열된 아암부를 포함하며, 상기 아암부에는 방사선 소스와 이미지 정보 수신기가 서로로부터 거리를 두고 배열되며, 상기 아암부는 이미징되도록 배열된 체적의 일부분만이 방사선 빔 내에 위치되는 적어도 실질적인 각도 범위에 걸쳐 아암부가 이미징 동안 회전될 때 이미징되기를 원하는 체적에 대해 위치되거나 이러한 위치로 이송가능하게 배열되고, 상기 장치의 제어 시스템은 맥동 방사선을 생성하기 위해 방사선 소스를 제어하는 제어 루틴을 포함한다.

Description

치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치{COMPUTED TOMOGRAPHY APPARATUS FOR ODONTOLOGY}
본 발명은 치과 사용을 위해 설계된 컴퓨터 단층 촬영 장치, 특히 소위 오프셋 이미징(offset imaging)에 관한 것이며, 특히 이미징 처리 시에 이미징 장치의 방사선 소스(radiation source)를 제어하기 위한 배열체에 관한 것이다.
의료용 X선 이미징은 오랜 역사를 갖고 있다. 최초의 기술은 이미징될 대상체에 광선을 투과하는 것(투광; transillumination)에 근거를 두고 있다. 투광에 있어서, 방사선 방향으로 최대한 중첩하여 이미징되는 체적의 모든 해부학적 구조가 서로의 상부에서 필름 상에 이미징된다. 반면에, 층 이미징, 즉 소위 단층 촬영 이미징과 관련하여, 대상체의 다른 층에 블러링(blurring)을 발생시킴으로써 형성 중인 이미지에서 대상체의 원하는 층이 더 선명하게 이미징되게 할 수 있다. 이미징 절차에 따라, 블러링은 조사(irradiation) 시 또는 개개의 조사 사이에서 이미징 이벤트 동안 이미징 수단과 대상체의 상대적 위치를 제어된 방식으로 변화시킴으로써 달성된다. 특히, 컴퓨터 및 디지털 이미징의 발전과 함께, 매우 많은 단층 촬영 이미징 기술과 장치가 개발되고 있다.
치과 분야에서, 이미징 기술과 관련하여 투광 이미징에 의해 구현되기 때문에 더 단순한 구강내(intra-oral) 이미징 및 두부(cephalometric) 이미징 이외에, 통상적으로 전체의 치열궁을 포함하는 층이 평면 상에 이미징되는 소위 파노라마 이미징을 무엇보다도 일반적으로 이용된다. 종래의 필름 기반 파노라마 이미징에서, 아암부가 회전되며 아암부와 함께 이동하는 필름이 해당 이미징 절차의 이미징 조건을 만족시키는 속도로 방사선 소스에 의해 생성된 좁은 빔을 통해 이송되고 동시에 실질적으로 이미징 수단이 위치된 대향 단부에 대하여 회전가능한 아암부의 회전 중심이 선형적으로 이송되도록, 치열궁은 좁은 빔으로 스캔된다. 디지털 파노라마 이미징에서, 이미징 스캔 시에 이미지 데이터가 센서로부터 판독되는 주파수(frequency)는 필름의 이송 속도에 대응한다.
또한, 병원 환경에서 초기에 주로 사용된 컴퓨터(또는 전산) 단층 촬영(CT)이 치과 분야에 적용되기 시작했다. 그런데, 병원에서 사용되는 이러한 크고 고가의 CT 장치는, 이미 장치의 크기 때문이기도 하지만 특히 그 가격 때문에 통상적인 치과 병원 환경으로 이송될 수 없다.
이미징 기술면에서, 몇 가지의 상이한 CT 기술이 오늘날 알려져 있다. CT 이미징에서, 이미징될 체적은 상이한 방향으로부터 조사되고, 그리고 그로 인해 얻어지는 데이터로부터, 원하는 2차원 또는 3차원 이미지가 그 뒤에 재구성된다. 원칙적으로, 이러한 종류의 기술을 이용하여, 무엇보다도 치열궁의 일부 또는 원하는 경우 전체 치열궁의 평면 상에 펼쳐지는 2차원 이미지가 또한 재구성될 수 있다. 컴퓨터 단층 촬영의 원리 및 이의 상이한 적용에 관한 한, 컴퓨터 단층 촬영: 원리, 설계, 제품 및 최신 장점(Computed Tomography : Principles , Design , Artifacts and Recent Advantages, Jian Hsich SPIE PRESS, 2003, Bellingham, Washington, USA)과 같은 기술분야의 문헌이 참조될 수 있다.
컴퓨터 단층 촬영의 일 형태는, 예를 들어 파노라마 이미징 및 종래의 CT 이미징에서 사용되는 좁은 빔과 구별되는 것으로서, 실질적으로 이미징될 체적의 치수 크기에 상당하는 빔 및 슬롯 센서 대신에 해당 빔의 크기에 대응하는 크기의 검출기를 각각 이용하는, 소위 콘 빔 CT(CBCT; cone beam CT)이다. 종래의 몇 가지 CT 이미징 기술과 더 비교하면, CBCT 기술은 상당히 더 적은 방사선 선량(radiation dose) 및 더 짧은 이미징 시간을 제공할 수 있다.
치과용으로 설계되고 구현된 일부의 CT 해결책에서 통상적인 시발점은 이미징 수단을 비교적 큰, 안정적인 지지 구성으로 배열하는 것이며, 이때 환자는 앉은 자세로 이미징 수단과의 사이에서 의자에 위치되고 원하는 체적을 이미징하기 위해 준비된 이미징 수단을 위치시키기 위하여 이미징 수단과 환자 위치의 가능한 상대 운동은 의자의 이동에 의해 구현된다. 반면에, 예를 들어 미국특허공보 제6,118,842호는 전통적인 치과 파노라마 장치에 기초한 구조를 개시하며, 이 구조에 의하면 이미징 수단을 회전 중심에 대하여 회전시키는 것과 이미징 수단을 포함하는 아암부의 이동 기구를 사용하여 회전 중심의 위치를 변경하는 것 모두가 가능할 수 있다. 이러한 장치 및 상기 장치에 사용되는 검출기의 치수는 두개골의 특정 부분의 체적을 재구성하기 위한 정보의 수집을 가능하게 하지만, 더 큰 체적, 여러 체적, 또는 예컨대 인접 체적이 장치에 의해 재구성되기를 원하는 경우에는 이미징될 새로운 타겟 영역에 따라 이미징 수단과 대상체의 상대적인 위치를 먼저 배열하여 이미징을 반복해야 한다.
이미징 수단의 일 회전에 의해 이미징될 수 있는 체적의 크기는 소위 오프셋 이미징으로 증가될 수 있다. 이러한 이미징을 구현하기 위한 한 가지 공지된 방법은, 이미징 수단을 회전시킬 때는 이미징되기를 원하는 영역의 일부만이 각각의 순간에 빔 내에 있지만 전체의 회전이 완료될 때는 타겟 영역의 부분 영역들이 전부 본질적으로 적어도 180도 각도 범위로 커버되는 타겟 영역에 대해 이미징 전에 이미징 센서를 그러한 위치로 이동가능하게 배열하는 것이다. 이에 상응하는 결과는 미국특허 제7,486,759호의 명세서에 기재된 장치와 관련된 이미징 수단의 회전 중심의 위치를 이동시킴으로써 또한 달성되며, 상기 명세서는 종래 기술에 따른 오프셋 이미징의 원리를 더 명확하게 설명하기 위하여 본 명세서에 또한 첨부된다.
전술한 미국특허 제7,486,759호의 명세서에서, 해결책의 한 가지 본질적인 사상은 길어진 지속시간의 한 번의 노출로 360도의 이미징 스캔을 구현하는 것이다. 이러한 유형의 노출은 방사선 소스에 부담을 주며, 이는 특히 본래 방사선 소스에 부하를 덜 주는 사용을 위해 설계된 x-선 장치의 이러한 조합에서 문제가 있는 것으로 밝혀질 수 있다.
본 발명 및 본 발명의 바람직한 실시예들의 목적은 방사선 소스 및 이미지 정보 수신기가 서로로부터 떨어져서 배열되는 아암부를 사용하는 종래 방식으로 이미징이 구현될 때, 그리고 해당 아암부의 회전 중심과 빔의 회전축 모두가 이미징되기를 원하는 영역의 중간에서 이미징 처리의 전체 지속시간 동안 이동 및 유지되도록 배열될 때 가능한 것보다 한 번의 이미징으로 더 큰 체적을 이미징하기 위한 신규한 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 본질적인 특징들은 첨부된 특허청구범위에 제공된다. 본 발명에 따른 치과용 CT 장치는 예컨대 미국특허 제7,486,759호의 명세서에 설명된 배열체보다 방사선 소스에 부담을 덜 주는 오프셋 이미징 공정을 가능하게 하는 제어 시스템을 본질적으로 포함한다. 본 발명에 따르면, 이는 방사선을 맥동(pulsing)시킴으로써 달성될 수 있으며, 방사선 소스의 애노드 전류가 측정되고 이러한 측정에 기초하여 각각의 펄스가 생성하는 방사선 선량이 본질적으로 항상 동일하도록 필요한 경우에 펄스의 지속시간이 조절되도록 이러한 맥동이 제어되어 구현되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명, 본 발명의 바람직한 실시예들, 및 이러한 실시예들의 목적과 장점이 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 비대칭 이미징 시의 본 발명에 따른 방사선 맥동을 도시한다.
도 2의 a 내지 c는 이미징 시의 운동이 이미징 수단을 지지하는 아암부를 지지하는 아암부의 회전 운동에 의해 구현되는 이미징 모드를 도시한다.
도 3은 본 발명에 사용되도록 적용가능한 컴퓨터 단층 촬영 장치를 위한 하나의 해결책의 단순화된 측면도이다.
CT 이미징과 관련하여 알려진 소위 오프셋 이미징이 맥동 방사선에 의해 실시된다는 것이 본 발명의 본질이다. 오프셋 이미징은 이미징 동안 이미징 수단들이 회전하는 동안 이미징되도록 배열된 체적의 일 부분만이 이미징에 사용되는 실질적인 또는 전체 각도 범위에 걸쳐 빔 내에 존재하는 이미징 모드로 규정될 수 있다. 이미징되기를 원하는 영역 주위에서 360도의 회전은 통상적인 오프셋 이미징에서 필요한 반면, 대칭인 경우에는 이면 투영(back projection)을 위한 충분한 정보가 180도의 움직임으로 얻어질 것이다. 더 넓은 회전 각도는 더 긴 이미징 시간을 초래하며, 따라서 무엇보다도 방사선 소스에 대한 부하의 증가를 야기한다. 도 1a는 방사선 소스가 규칙적인 주파수에서 일정한 크기 및 지속시간의 펄스를 발생시킬 때의 이상적인 조건에 따른 방사선 소스의 맥동 애노드 전류를 시간의 함수로서 도시한다.
반면에, 도 1a는 펄스가 여전히 일정한 주파수에서 발생되지만 애노드 전류 계측에서 검출된 설정 값으로부터의 편차가 도 5b의 영역으로 도시된 바와 같이 적분치가 일정하게 유지되도록 상기 펄스의 지속시간을 더 길게 또는 더 짧게 조정함으로써 보상되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 1b의 마지막 펄스는 애노드 전류가 개개의 펄스 시에도 반드시 일정하지는 않지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 애노드 전류가 각 펄스 시에 어떻게 달라지느냐에 따라 튜브 전압을 커팅함으로써 펄스 시에 발생하는 변화가 보상될 수 있는 것을 도시한다.
더욱 일반적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 관용적으로 사용되는 일정한 주기적인 펄스 대신에, 방사선 소스의 맥동은 펄스의 시작 주파수가 일정하게 유지되지만 각 펄스의 지속시간이 한번에 각각의 애노드 전류에 기초하여 결정되도록 조정된다. 이러한 배열은 시간의 함수로서 완전히 일정하게 통상적으로 유지되지 않는 방사선 소스에 의해 생성되는 스펙트럼의 기술적 문제를 보상하는 것에 기초한다. 따라서, 본 발명은 예컨대 방사선 소스의 가속 전압이 이러한 측정을 기초로 조정되는 종래 기술에 따른 배열과 달리 방사선 소스의 애노드 전류를 측정하는 것을 포함하며, 본원에서는 펄스의 지속시간이 제어된다. 이러한 제어는 각 펄스에 의해 생성된 방사선 선량(mA x s)이 일정하게 유지되도록, 즉 전류의 적분치가 프리셋 레벨에 도달하는 순간에 상기 펄스가 종료되도록 이루어진다. 이러한 제어는, 예를 들면 전술한 전압 제어보다 빠르고, 이미징과 관련하여서는 간접적으로 상기 선량에 영향을 미치는 전압보다 실제의 선량을 일정하게 유지하는데 더 적절하다. 방사선 소스의 이러한 정확한 조정은 이미징 수단이 시간을 요하는 360도를 완전히 회전하기 때문에 이미징 처리가 매우 길고, 그로 인해 방사선 소스에 대한 부하가 커지게 되는 본 발명에 따른 오프셋 이미징에서 특히 유리하다.
본 발명에 사용되는 장치의 제어 시스템에는 한편으로는 방사선 소스(14)의 맥동 작동을 가능하게 하고, 다른 한편으로는 이미징 검출기(15)에 의해 검출된 정보의 저장 및/또는 상기 정보의 주기적 전송을 가능하게 하는 제어 루틴이 제공된다. 바람직하게, 센서의 정보는, 예를 들면 초당 10회 초과와 것과 같은 초당 수차례 판독가능하게 배열된다. 조사(irradiation)의 주기성은 정보가 센서로부터 판독될 때 조사가 항상 중단되도록 센서의 작동과 동기화되는 것이 바람직하다. 주파수율(frequency rate)은 적어도 방사선 펄스의 지속시간이 재구성에 사용하도록 의도되는 복셀(voxel) 크기에 대응하는 이미징될 체적에서 빔이 이동하는 최대 거리에 대응하도록 마련되거나, 또는 이와 달리 방사선 펄스의 지속시간이 재구성에 사용하도록 의도되는 복셀 크기에 대응하는 거리에 대해 이미징될 체적에서 빔이 회전하는데 걸릴 수 있는 최대 시간보다 짧게 제공되도록 하는 것이 바람직하다. 방사선 펄스의 지속시간은 더 짧게 제공될 수 있으며, 심지어는 이미징 센서가 이미징 시에 하나의 센서 픽셀의 거리를 이동하는데 경과하는 시간보다 훨씬 짧게 제공될 수도 있다. 이미징 센서의 픽셀 크기는 200㎛ 정도로 마련될 수 있지만, 기술의 발전에 따라 더 작아질 수도 있다. 이미징 센서는 컴퓨터와 기능적 연결 관계로 배열되고, 컴퓨터는 센서에 의해 검출되는 정보의 2차원 및/또는 3차원 이미지를 재구성하기 위한 수단을 포함한다.
방사선의 맥동은 오프셋 이미징과 관련하여 소위 더블 에너지 이미징(double energy imaging)을 구현하기 위한 바람직한 방법을 또한 제공한다. 더블 에너지 이미징은 뼈 특성을 결정하는 것과 관련하여 사용되고 있다. 본 발명에 따르면, 더블 에너지 이미징은 이미징 수단의 회전이 선행되는 동안 예컨대 이미징 시에 제1 및 제2 전압에 의해 발생된 펄스를 교번식으로 사용하여 구현될 수 있지만, 전압을 교번하기 위한 다른 방법이 또한 자명하게 사용될 수 있다. 이러한 한 가지 방법은 항상 동일한 개수의 펄스가 다른 것에 의해 먼저 발생되고, 그 다음 다른 전압에 의해 발생되는, 연속적인 순서로 펄스를 발생시키는 것이다.
도 2의 a 내지 c는 본 발명에 따른 오프셋 이미징을 구현하기 위한 하나의 바람직한 배열을 도시한다. 도면들은 이미징 수단[방사선 소스(14) 및 이미징 검출기(15)]을 포함하는 제1 아암부(11) 및 상기 아암부(11)를 지지하는 제2 아암부(12)를 포함하는 CT 장치를 도시한다. 제1 아암부(11)는 상기 아암부들(11, 12)을 연결하는 제1 회전축(21)을 중심으로 제2 아암부(12)에 대해 회전가능하게 배열된다. 방사선 소스(14)와 이미징 검출기(15)는 회전축(21)의 대향측에서 서로로부터 거리를 두고 제1 아암부(11) 상에 배열된다. 상기 장치는 첨부 도면에서 도시되지 않은 제어 시스템 및 회전축(21)을 중심으로 적어도 제1 아암부(11) 및/또는 제2 아암부(12)를 구동하도록 배열된 하나 이상의 액추에이터(31, 32)(도 4 참조)를 포함한다. 이미징 수단(14, 15)을 지지하는 아암부(11)를 지지하는 아암부(12)는 지지 아암(13)을 통해 지지 구조물(10)에 대해 더욱 지지된다. (명확성과 일반성을 위해, 이러한 맥락에서 이미징될 대상은 본 발명을 직접적으로 고려할 때 실제적일 수 있는 두개골 또는 치열 대신에 "뼈"로 도시되었다.)
도 2의 a 내지 c는 본 발명에 따른 이미징 모드를 구현하도록 배열된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아암 구조물을 도시한다. 이러한 배열에서, 이미징 수단(14, 15)을 지지하는 제1 아암부(11)는 제2 아암부(12)에 대하여 원하는 각도로 구동되며 상기 제2 아암부(12)에 대하여 이미징 시에 움직이지 않게 유지되며, 동시에 이미징 시에 상기 이미징 수단(14, 15)의 실제 운동은 회전축(22)을 중심으로 제2 아암부(12)를 구동시킴으로써 구현된다. 오프셋 이미징의 원리에 따른 이러한 배열에서, 방사선 빔은 이미징되기를 원하는 전체 영역을 항상 커버하지 않으며, 이미징되기를 원하는 영역의 중심을 통해 연속적으로 이동하지만 이미징될 영역에 대하여 비대칭인 방사선의 소스(14)에 의해 발생된 빔의 중심축을 커버하지도 않고, 이로 인해 아암 구성은 이미징되기를 원하는 전체의 체적을 커버하도록 360도 전체로 회전되어야 한다. 그러나, 이러한 비대칭 이미징 기하학적 구조의 결과로서, 이면 투영에 대한 정보는 360도에 걸쳐 회전된 후에 대칭 이미징의 경우보다 더 넓은 영역으로부터 수집된다.
도 2의 a 내지 c에 따른 배열에서, 이미징 수단(14, 15)을 지지하는 아암부(11)를 지지하는 아암부(12)는 제2 회전축(22)을 통해 지지 아암(13)에 배열된다. 이러한 배열은 이미징 수단을 지지하는 아암부(11)의 회전 중심(21)이 이미징 시에 이동되는 파노라마 이미징과 유사한 도면에 도시되지 않은 그러한 이미징 모드를 또한 가능하게 한다. 또한, 지지 아암(13)이 그 자신의 회전축(23)에 대하여 회전가능하게 또한 배열될 때, 이미징 수단(14, 15)을 지지하는 아암부(11)는 다양한 이미징 기하학적 구조를 구현하기 위해 다양한 대안을 제공하는 아암 세트(11, 12, 13)의 작동 범위 내에서 자유롭게 배치될 수 있다.
도 2의 a 내지 c에 따른 이미징 모드를 사용하여 이미징할 수 있는 체적의 크기는 이미징 지속시간 동안 제1 아암부와 제2 아암부가 서로에 대해 회전불가능하게 배열되는 제1 아암부(11)와 제2 아암부(12) 사이의 각도에 의존한다. 바람직한 일실시예는 반대의 회전 방향으로 이루어지는 두 운동을 포함하고, 이 중 제1 운동은, 예를 들어 도 2에 따르면 제1 아암부(11)와 제2 아암부(12) 간의 일정한 각도 "알파(alpha)"이지만, 단지 180도의 회전 각을 이용하여 이루어지고, 등가의 회전 각의 복귀 운동은 유사하지만 해당 아암부들 사이의 각도 "-알파(-alpha)"로 이루어진다. 이러한 방식으로 작동하는 경우, 아암 세트의 회전 기구는 360도 회전에 의해 수반되는 기술적인 문제를 고려할 필요 없이 더 쉽게 구현된다. 더 일반적으로, 이러한 이미징 모드에서, 제1 운동 및 그의 반대 운동의 회전 각은 특히 180도일 필요가 없지만, 이러한 회전 각, 다른 한편으로는 상기 각도 "알파"를 상응하는 방식으로 변화시킴으로써 동일한 최종 결과에 도달할 수 있다. 동일한 원리는 도 2의 a 내지 c에 도시된 것과 상이한 아암 구조로도 당연히 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 도 3에 단순화되어 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. 도 3에서, 상기 지지 구조물(10)은 지지 아암(13) 및 이에 연결되는 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)를 지지하는 수직 몸체부(10)로서 구현된다. 이미징 수단(14, 15)을 지지하는 제1 아암부(11)는 제2 아암부(12) 상에서 지지되는 회전축(21)에 대하여 회전가능하게 배열되고, 제2 아암부(12)는 지지 아암(13) 상에서 지지되는 회전축(22)에 대하여 다시 회전가능하게 배열된다. 도 3에서, 회전축(21, 22)과 관련하여, 장치의 제어 시스템에 의해 제어되는 것으로서 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)를 구동할 수 있는 제1 액추에이터(31) 및 제2 액추에이터(32)가 배열된다. 본 발명에 따르면, 제어 시스템은 도 2의 a 내지 c에 따라 이미징을 구현하기 위한 제어 루틴을 포함한다. 원칙적으로, 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)의 구동은 오직 하나의 액추에이터에 의해 적절한 배열로 구현될 수도 있다. 또한, 지지 아암(13)은, 도 3에 따른 배열에서 제3 액추에이터(33)에 의해 구동되는 바와 같이, 지지 구조물(10)에 대하여 회전가능하게 배열될 수 있다. 하우징부(10)에 도 3에 도시되지 않은 수직 운동부를 배열할 수 있다. 장치는 도 3에 따른 배열에서 몸체부(10)에 배열되는 환자 지지 수단(16)을 통상적으로 더 포함한다. 지지 아암(13)은, 예를 들면 천정이나 벽에도 부착될 수도 있고, 이에 의하여 환자 지지 수단(16)은 장치의 아암 세트(11, 12, 13)에 대하여 몇몇 다른 고정 위치에 배열될 수 있다.
도 3에 따른 수직 몸체부(10)를 갖는 장치에서, 수직 운동은 예컨대 환자 지지 수단(16)이 아암 구조물(11, 12, 13)의 수직 운동을 따라 이동하게 이루어지도록, 또는 환자 지지 수단(16)과 아암 구조물(11, 12, 13)에 서로 독립적인 수직 자유 움직임이 제공되도록 구현될 수 있다. 이러한 구성으로, 이미징될 체적의 위치는 환자를 이동시키지 않고 수평 및 수직 모든 방향으로 아암 세트(11, 12, 13)의 작동 범위 내에서 원하는 지점에 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 이미징 장치는, CT 장치 자체가 검출기(15)에 의해 검출되는 정보를 처리하기 위한 수단을 반드시 포함할 필요가 없도록 별도의 컴퓨터와 관련하여 배열될 수 있다. 장치에서 사용되는 검출기(15)는, 예컨대 CMOS 센서, 또는 소위 직접 검출(direct detection)에 기초하는 것일 수 있다. 센서에 의해 검출되는 정보의 이미지를 소위 필터링된 또는 인터랙티브 이면 투영 알고리즘과 같은 공지된 방법으로 재구성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 장치에서, 회전축(21, 22)의 원하는 좌표 및 아암부(11, 12, 13)의 배향은 사용자 인터페이스를 통해 장치의 제어 시스템으로 진입가능하게 배열될 수 있거나, 또는 장치에 예컨대 이와 같이 알려진 위치설정 조명 또는 몇몇 다른 대응하는 배열이 제공될 수 있는데, 원하는 좌표는 상기 위치설정 조명 또는 몇몇 다른 대응하는 배열을 통해 자동으로 제어 시스템에 전송된다. 제어 시스템은 하나보다 많은 종류의 체적이 커버될 수 있는 제어 루틴뿐만 아니라 이미징 수단(14, 15)을 위한 하나 이상의 프리셋 위치를 또한 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제어 루틴은 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)를 제어 시스템에서 프리셋되거나 진입되는 이미징 시작 위치로 구동하기 위한 제어 명령을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 CT 장치의 이미징 수단은 실질적으로 CBCT 이미징에 사용되는 영역 센서, 소위 프레임 센서를 포함한다. 센서의 활성 표면은 원형, 장방형, 또는 이차 곡면형(quadric)일 수 있고, 이의 직경이나 측면 길이는 10 - 20cm 정도이다. 이러한 센서의 치수에 대응하여 방사선 소스에 의해 생성된 빔의 시준(collimation)을 배열함으로써, 그리고 예컨대 50 - 60cm의 정도의 SID(source-image-distance; 소스-이미지-거리)를 이용함으로써, 본 발명에 따른 장치는 치열궁의 영역에서 여러 크기의 체적을 이미징할 수 있다.
특히 기술의 발전과 더불어, 본 발명의 기본적인 개념이 많은 상이한 방식으로 구현될 수 있다는 것과, 본 발명의 다른 실시예들이 전술한 예들로 제한되지 않고 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 범위 내에서 변화될 수 있다는 것은 당업자라면 자명한 것이다. 예시적으로, 본 명세서에서 사용된 용어 "회전축(rotation axis)"은 물리적인 축으로서 좁게 이해되도록 의도된 것이 아니라 이에 상응하는 기능성 또는 물리적 피벗, 베어링 또는 몇몇 다른 구조를 제공하는 임의의 가상 축을 지칭할 수 있다는 것을 지적할 수 있다.

Claims (13)

  1. 치과용 컴퓨터 단층촬영 장치이며,
    상기 장치는 액추에이터(31, 32, 33)의 도움으로 적어도 하나의 회전축(21, 22, 23)을 중심으로 회전가능하게 배열된 아암부(11)로서, 상기 아암부(11)에는 방사선 소스(14)와 이미징 검출기(15)가 서로로부터 거리를 두고 배열되는, 아암부(11)와,
    상기 액추에이터(31, 32, 33), 방사선 소스(14), 및 이미징 검출기(15)를 제어하기 위한 제어 시스템을 포함하고,
    상기 아암부(11)는 이미징되기를 원하는 체적에 대해 위치되거나 이러한 위치로 이송가능하게 배열되고,
    상기 제어 시스템은 맥동 방사선을 생성하기 위해 상기 방사선 소스(14)를 제어하도록 배열된 제1 제어 루틴을 포함하고,
    상기 제어 시스템은, 이미징 시에 아암부(11)가 적어도 이미징을 위해 사용되는 실질적인 각도 범위에 걸쳐, 또는 전체 각도 범위에 걸쳐 회전될 때, 이미징되도록 배열된 체적의 일부분만이 방사선 빔 내에 위치되게 하는 제어 루틴을 포함하며,
    상기 장치는 방사선 소스의 애노드 전류를 측정하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제1 제어 루틴은 방사선 소스의 애노드 전류가 측정되어 전류의 적분치가 프리셋 값에 도달하는 순간에 펄스가 항상 종료되도록 방사선 펄스의 지속시간을 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 조사가 중단되는 순간에 상기 이미징 검출기(15)로부터의 정보의 판독이 이루어지도록 상기 판독을 제어하도록 배열되는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단일 방사선 펄스의 지속시간은 재구성에 사용되기 위한 복셀 크기에 대응하는 거리에 대해 이미징될 체적에서 빔이 회전하는데 걸릴 수 있는 최대 시간보다 짧게 구성되거나, 또는 상기 이미징 검출기(15)가 이미징 시에 하나의 검출기 픽셀의 거리를 이동하는데 경과하는 시간보다 짧거나 실질적으로 더 짧게 구성되는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이미징 검출기(15)는 직경 또는 측면 길이가 10 내지 20cm 정도인 원형, 장방형, 또는 이차 곡면형 영역 센서인 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이미징 검출기(15)는 초당 수차례 수신된 정보의 저장 또는 전송을 위해 배열되는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 제어 루틴은 펄스의 일부분이 큰 전압으로 발생되고, 다른 부분은 낮은 전압으로 발생되도록 방사선 소스를 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 제어 루틴은 교대로 하나의 펄스를 제1 전압으로 발생시키고 다른 하나의 펄스를 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 발생시키거나, 또는 항상 동일한 개수의 펄스가 먼저 발생되고, 그 다음 다른 전압에 의해 발생되는 연속적인 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 액추에이터(31, 32, 33)의 도움으로 실질적으로 수직 회전축(21)을 중심으로 회전가능하게 배열된 제1 아암부(11)로서, 상기 제1 아암부(11)에는 방사선 소스(14)와 이미징 검출기(15)가 서로로부터 거리를 두고 상기 회전축(21)의 대향 측면상에 배열되는, 제1 아암부(11)와,
    - 액추에이터(31, 32, 33)의 도움으로 실질적으로 수직 회전축(22)을 중심으로 회전가능하게 배열된 제2 아암부(12)로서, 상기 제1 아암부(11)를 지지하도록 배열된 제2 아암부(12)를 포함하고,
    - 상기 제어 시스템은 이미징 공정 동안 상기 제1 아암부(11)가 회전되지 않고 상기 제2 아암부(12)에 대해 정 위치를 유지하고 상기 제2 아암부(12)가 회전축(22)을 중심으로 회전하도록 상기 장치의 상기 적어도 하나의 액추에이터(31, 32, 33)를 제어하는 제2 제어 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 제어 루틴은 실제 이미징 공정 이전에 제1 아암부(11)가 제2 아암부(12)의 배향에 대해 원하는 각도로 구동되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 제어 루틴은 제2 아암부(12)를 회전축을 중심으로 실질적으로 360도 회전시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 아암부(11)는 제1 아암부의 회전축(21)을 통해 상기 제2 아암부(12)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 아암부(11)의 회전축(21)과 제2 아암부(12)의 회전축(22)은 실질적으로 평행하고 그리고/또는 상기 축들 사이의 거리가 일정한 것을 특징으로 하는
    치과용 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  13. 삭제
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