KR101864124B1 - 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치에 관한 것으로서, 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 각 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화함으로써, 듀얼 에너지 데이터를 신속하고 용이하게 처리할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 높이 조절이 가능한 수직 몸체부(10)와, 상기 수직 몸체부(10)의 상부에 수평으로 구비되는 수평부(20)와, 상기 수평부(20)의 단부에 구비되어 360도로 회전하는 회전부재(30)와, 상기 회전부재(30)의 일단에 구비되어 X-레이를 주사하는 X-레이 방사부(40)와, 상기 회전부재(30)의 타단에 구비되어 X-레이의 투과흡수치를 검출하는 디텍터(Detector)(50)를 포함하여 이루어져, X-레이를 하이(High) 에너지와 로우(Low) 에너지로 고속으로 스위칭하면서 촬영하는 듀얼 에너지(Dual Energy) 방식의 콘 빔(Cone Beam) 컴퓨터 단층 촬영장치에 있어서, 환자의 신체 주위를 회전하는 상기 회전부재(30)를 부등속 운동으로 회전시키면서 촬영하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치{Cone Beam Computerized Tomography System of Dual Energy Type}

본 발명은 신체의 일부를 촬영하는데 사용되는 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 신체의 주위를 회전하는 회전부재를 등속이 아닌 부등속 운동으로 회전시키고, 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화함으로써, 듀얼 에너지 영상 데이터를 용이하고 신속하게 처리할 수 있고, 영상정보의 정밀도 및 품질을 향상시킬 수 있는 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치에 관한 것이다.

일반적으로 치과에서 임플란트 시술을 하거나 인공치아를 제조하기 위해서는, 컴퓨터 단층촬영장치로 구강 내부를 촬영하여 치아의 영상정보를 획득하고 있다.

도 1은 이러한 컴퓨터 단층촬영장치의 일례를 도시한 것이다.

상기한 종래의 컴퓨터 단층촬영장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 높이 조절이 가능한 수직 몸체부(10)와, 상기 수직 몸체부(10)의 상부에 수평으로 구비되는 수평부(20)와, 상기 수평부(20)의 단부에 구비되어 360도로 회전하는 회전부재(30)와, 상기 회전부재(30)의 일단에 구비되어 X-레이를 주사하는 X-레이 방사부(40)와, 상기 회전부재(30)의 타단에 구비되어 X-레이의 투과흡수치를 검출하는 디텍터(Detector)(50)와, 컴퓨터 단층촬영장치를 조작하기 위한 조작부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 컴퓨터 단층촬영장치(이하 간단히 'CT'라 한다)는, 환자의 구강 부위가 상기 X-레이 방사부(40)와 디텍터(50) 사이에 위치되도록 한 후, 상기 회전부재(30)를 360도로 회전시켜 가면서, X-레이 방사구(42)에서 환자의 구강 부위에 X-레이 빔을 주사한다.

그리고 상기 디텍터(50)에서 X-레이의 투과흡수치를 검출한 후, 이렇게 수집된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이 신호를 컴퓨터에서 연산처리하여 3차원 영상을 획득한다.

이렇게 얻어진 영상정보는, 임플란트 시술을 하거나 치아를 치료할 때, 또는 인공치아를 제조하는데 사용된다.

상기한 CT는, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 부채꼴 형태의 X-레이 빔을 주사하는 팬 빔 CT(Fan Beam CT)와, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 원뿔 형태의 X-레이 빔을 주사하는 콘 빔 CT(Cone Beam CT)로 구분할 수 있다.

상기 콘 빔 CT에 의하면, 팬 빔 CT에 비해 빔의 주사 면적이 넓어지게 되므로, 보다 정확한 3차원 영상을 얻을 수가 있다.

통상적으로 X-레이는, X-레이 튜브 내부에 구비된 캐소드(Cathode)(필라멘트가 사용되기도 한다)와 애노드(Anode) 사이에 고전압을 인가하여, 상기 애노드에서 방출된 전자를 가속한 후, 이 전자를 타겟(Target)인 애노드에 충돌시킴으로써 생성된다.

예컨대 X-레이 전압으로 80kV를 인가하면, 이렇게 발생된 X-레이는 0 ~ 80keV의 에너지 준위를 갖는 스펙트럼이 된다.

또한 X-레이가 인체를 통과할 때, 낮은 에너지 영역대의 X-레이는 인체에 흡수된다.

이에 따라 인체를 투과한 이후의 X-레이는, 투과 전에 비해 높은 에너지 영역대의 스펙트럼을 갖게 되는데, 이 과정을 빔 하드닝(Beam Hardening)이라 한다.

또한 서로 다른 에너지 준위를 갖는 X-레이를 방사하여 치아의 영상정보를 획득하는 방식이 있는데, 이를 듀얼 에너지(Dual Energy) 방식이라 한다.

상기 듀얼 에너지 방식에서, 상대적으로 높은 에너지를 하이 에너지(High Energy), 상대적으로 낮은 에너지를 로우 에너지(Low Energy)라 부른다.

예컨대 하이 에너지를 얻기 위해 120kV의 전압을 인가하고, 로우 에너지를 얻기 위해 60kV의 전압을 인가할 수 있다.

상기한 듀얼 에너지 방식에 의하면, 인체의 경질조직(뼈)과 연질조직(살)을 분리하여 정확한 영상정보를 얻을 수 있고, 이를 바탕으로 골밀도를 정확히 측정할 수 있다는 장점이 있다.

상기 듀얼 에너지 방식으로는, 고속 스위칭(Fast kV Switching) 방식, 듀얼 소스(Dual Source) 방식, 이중 디텍터(Sandwich Detector) 방식, 교번 회전(Alternating Rotation) 방식 등이 알려져 있다.

상기한 고속 스위칭 방식은, 회전부재(30)('갠트리'라고도 부른다)를 회전시키면서 하이 에너지 X-레이 빔과 로우 에너지 X-레이 빔을 계속 스위칭한다.

즉 고속 스위칭 방식은, 상기 회전부재(30)를 360도로 회전시키면서 하이 에너지 X-레이 빔, 로우 에너지 X-레이 빔을 고속으로 번갈아 가면서 방사한다.

예컨대 회전부재(30)가 360도 회전을 할 때 360장을 촬영한다고 가정하면(실제로는 약 600장 이상을 촬영한다), 회전부재의 회전각도가 1도일 경우에는 하이 에너지 빔을 주사하고, 2도일 경우에는 로우 에너지 빔을 주사하며, 360도가 될 때까지 상기 과정을 반복해 나간다.

상기 듀얼 소스 방식은, X-레이를 방사하는 소스(Source)를 2개로 구비하여 서로 다른 각도에서 촬영을 하는 것으로, 고가의 X-레이 소스를 복수로 구비해야 한다는 단점이 있다.

상기 이중 디텍터 방식은, 2개의 층으로 형성된 디텍터에서 하이 에너지 데이터와 로우 에너지 데이터를 획득하는 방식이다. 이중 디텍터 방식도 2대의 디텍터를 구비해야 하므로 가격이 고가라는 단점이 있다.

또한 상기 교번 회전방식은, 회전부재의 회전 시마다 하이 에너지와 로우 에너지로 변경하는 방식이다.

즉 한 회전시에 하이 에너지 데이터를 얻고, 그 다음 회전시 로우 에너지 데이터를 얻는 방식인데, 환자의 움직임으로 인해 영상 품질이 저하될 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 듀얼 에너지 방식 중에서 고속 스위칭 방식을 채택한 콘 빔 CT에 관한 것이다.

그런데 콘 빔 CT에서는, X-레이 빔의 주사면적 및 디텍터(50)의 면적이 팬 빔 CT에 비해 넓기 때문에, 영상 데이터의 획득 속도가 느려지게 된다(도 2a 및 도 2b 참조).

만일 콘 빔 CT에서 프로젝션 데이터의 수를 팬 빔 CT 만큼 획득하려면, 회전부재(30)를 1회전 시키는데 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한 회전부재(30)의 회전시간이 길어지게 되면 환자의 움직임으로 인하여 정확한 영상정보를 얻기가 어렵게 되므로, 상기 회전부재(30)의 스캔시간은 짧을 수록 좋다.

상기 팬 빔 CT에서는, 회전부재(30)의 1회전시 약 2,000매의 프로젝션 데이터를 얻을 수가 있다.

이에 따라 팬 빔 CT에서는, 하이 에너지와 로우 에너지의 스위칭 타임이 0.25ms 일 경우, 회전부재(30)의 스캔시간은 2,000×0.25ms = 0.5sec가 된다.

또한 상기 팬 빔 CT에서 각 프로젝션 데이터 간의 각도는, 360도/2,000매 = 0.18도가 된다.

그런데 콘 빔 CT는, 디텍터(50)에서 얻을 수 있는 프레임의 수가 최대 60fps(Frame Per Second) 정도로서, 프로젝션 데이터를 팬 빔 CT 만큼 많이 얻을 수가 없다.

즉 콘 빔 CT에서는 회전부재(30)의 1회전시 하이 에너지 영상 300매, 로우 에너지 영상 300매, 총 600매 정도를 촬영할 수 있다.

이에 따라 콘 빔 CT에서, 디텍터의 프레임 레이트가 60fps이고, 프로젝션 데이터가 600매일 경우, 회전부재(30)의 스캔시간은 10초가 된다.

또한 콘 빔 CT에서 각 프로젝션 데이터 간의 각도는, 360도/600매 = 0.6도가 된다.

즉 콘 빔 CT에서는, 팬 빔 CT에 비해 각 프로젝션 데이터 간의 각도가 약 3.3배 커지게 된다.

이렇게 각 프로젝선 데이터 간의 각도가 커지게 되면, 듀얼 에너지 프로세싱이 복잡해지고, 고품질의 영상을 구현하기가 어려워진다는 문제점이 있다.

또한 종래의 고속 스위칭 방식의 콘 빔 CT에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 전압 천이구간(Voltage Transition)이 존재하게 되어 하이 에너지와 로우 에너지의 전환(Switching)시 목표 전압에 도달하기 위한 천이시간(Transition Time)이 필요하게 된다.

즉, 로우 에너지에서 일정 수준의 하이 에너지로 올라가는 데 일정 시간이 필요하고, 또한 하이 에너지에서 로우 에너지로 떨어지는데 일정 시간이 소요된다.

이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 전압 스펙트럼이 직선형태의 "a(점선)"가 되지 않고, 실제 전압 스펙트럼은 곡선형태의 "b(실선)"가 된다.

즉, 종래의 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에 의하면, 일정한 수준의 하이 에너지와 로우 에너지 외에, 전압 천이구간에서 영상정보에 도움이 되지 않는 전압 스펙트럼이 발생하게 된다는 문제점이 있다.

한편 본 발명과 관련된 선행기술을 검색한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 엑스레이 씨티 촬영장치에서 입력된 복수 개의 2차원 프로젝션 데이터를 수학적 계산을 통해 3차원 영상으로 재구성할 시, 상기 2차원 프로젝션 데이터의 기울어짐을 보정하는 보정방법으로서, 상기 엑스레이 씨티 촬영장치에서 피지컬 팬텀을 스캔한 2차원 프로젝션 이미지들을 입력받아, 상기 2차원 프로젝션 이미지 내의 상기 피지컬 팬텀의 경계선들을 검출하는 제 1단계; 상기 경계선들 중 적어도 하나의 직선 성분을 산출하고, 상기 직선 성분의 기울기를 상기 각 2차원 프로젝션 데이터의 기울기로 계산하는 제 2단계; 상기 각 2차원 프로젝션 데이터를 상기 기울기만큼 반대 방향으로 회전변환시켜서 상기 기울어짐을 보정하는 제 3단계; 및 상기 기울어짐을 보정한 각 2차원 프로젝션 데이터를 3차원 영상으로 재구성하는 제 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 씨티 촬영장치의 기울어짐 보정방법에 대하여 기재하고 있다.

또한 특허문헌 2는, 가상 모형을 준비하고, 상기 가상 모형의 중심점을 엑스 레이 씨티 촬영장치의 중심축의 중심점에 일치시켜 상기 엑스레이 씨티 촬영장치 상에 위치시키고, 상기 엑스레이 씨티 촬영장치로 상기 가상 모형을 스캐닝하여 복수 개의 디텍터 플랜 데이터를 얻고, 상기 디텍터 플랜 데이터들에서 상기 가상 모형의 미들플랜 데이터들을 추출하고, 상기 가상 모형의 미들플랜 데이터들 각각의 중심점과 각각의 디텍터 플랜 데이터들의 중심점을 비교하여, 상기 가상 모형의 미들플랜 데이터들 각각의 이동 값을 획득한 후, 상기 이동 값들을 이용하여 상기 엑스레이 씨티 촬영장치의 중심축의 중심점 이동을 보정하는 방법을 제시하는 엑스레리 씨티 촬영장치의 중심축 이동을 보정하는 방법에 대해 기재하고 있다.

또한 특허문헌 3은, 다수의 모드들에서의 피검체의 x-레이 이미징을 위한 조합형 이미징 장치에 있어서, 상기 이미징 장치는 연장된 회전 아암을 갖는 지지 구조체를 포함하고, 상기 회전 아암은, 양자 모두 가동성 플래튼에 대해 인접하게 장착되어 있는 컴퓨터 단층촬영 검출기 및 파노라마 이미징 검출기와, x-레이 소스에 대하여 적어도 제1 및 제2 위치들 중 어느 하나로 상기 가동성 플래튼의 위치를 이동시키도록 작동할 수 있는 검출기 위치설정 장치를 포함하며, 상기 제1 위치는 x-레이 소스의 직접 경로 내에 상기 컴퓨터 단층 촬영 검출기를 배치하고, 상기 제2 위치는 상기 x-레이 소스의 직접 경로 내에 상기 파노라마 이미징 검출기를 배치하는 조합형 이미징 장치에 대해 기재하고 있다.

국내 등록특허 제10-1211141호 국내 공개특허 제10-2009-41649호 국내 공개특허 제10-2012-18758호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 각 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화함으로써, 듀얼 에너지 데이터를 신속하고 용이하게 처리할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서 고속 스위칭 방식이 지닌 단점을 해소할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 프레임 레이트와 프로젝션 데이터의 수가 제한적인 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화하여, 고품질의 영상 데이터를 획득할 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 높이 조절이 가능한 수직 몸체부와, 상기 수직 몸체부의 상부에 수평으로 구비되는 수평부와, 상기 수평부의 단부에 구비되어 360도로 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재의 일단에 구비되어 X-레이를 주사하는 X-레이 방사부와, 상기 회전부재의 타단에 구비되어 X-레이의 투과흡수치를 검출하는 디텍터를 포함하여 이루어져, X-레이를 하이 에너지와 로우 에너지로 번갈아 스위칭하면서 촬영하는 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치에 있어서, 환자의 신체 주위를 회전하는 상기 회전부재를 부등속 운동으로 회전시키면서 촬영하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전부재를, 일정 주기로 가속 및 감속을 반복하면서 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전부재의 회전속도를 고속과 저속이 반복되는 사인 곡선에 의해 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 하이 에너지 X-레이 빔이 최대 에너지 준위를 갖는 구간(A 구간)에서 하이 에너지 촬영을 하고, 로우 에너지 X-레이 빔이 최소 에너지 준위를 갖는 구간(B 구간)에서 로우 에너지 촬영을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 각 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화함으로써, 듀얼 에너지 데이터를 신속하고 용이하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

또한 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서 고속 스위칭 방식을 용이하게 구현할 수 있으므로, 고속 스위칭 방식의 장점을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 프레임 레이트와 프로젝션 데이터의 수가 제한적인 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화함으로써, 고품질의 영상 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치의 사시도.
도 2a는 종래기술에 따른 팬 빔을 이용한 단층촬영, 도 2b는 콘 빔을 이용한 단층촬영을 설명하기 위한 도면.
도 3은 종래기술에 따른 듀얼 에너지 방식에서 X-레이 빔의 에너지 준위를 나타낸 도면.
도 4는 종래기술에 따른 회전부재의 회전속도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 회전부재의 회전속도를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따라 하이 에너지 영상 및 로우 에너지 영상을 촬영하는 시점을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT는, 높이 조절이 가능한 수직 몸체부(10)와, 상기 수직 몸체부(10)의 상부에 수평으로 구비되는 수평부(20)와, 상기 수평부(20)의 단부에 구비되어 360도로 회전하는 회전부재(30)와, 상기 회전부재(30)의 일단에 구비되어 X-레이를 주사하는 X-레이 방사부(40)와, 상기 회전부재(30)의 타단에 구비되어 X-레이의 투과흡수치를 검출하는 디텍터(Detector)(50)를 포함하여 이루어져, X-레이를 하이(High) 에너지와 로우(Low) 에너지로 고속으로 스위칭하면서 촬영하는 듀얼 에너지(Dual Energy) 방식의 콘 빔(Cone Beam) 컴퓨터 단층 촬영장치에 있어서, 환자의 신체 주위를 회전하는 상기 회전부재(30)를 부등속 운동으로 회전시키면서 촬영한다.

즉 본 발명은, 상기 회전부재(30)를 종래와 같이 등속도로 회전시키는 것이 아니라, 일정 주기로 가속 및 감속을 반복하면서 회전시킨다는 데 그 특징이 있다.

또한 상기 회전부재(30)의 회전속도를 고속과 저속이 반복되는 사인 곡선에 의해 제어할 수도 있다.

이하 종래기술과 본 발명의 기술적 차이점을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4는 종래의 듀얼 에너지 콘 빔 CT에서, 회전부재(30)를 일정한 속도로 회전시키는 경우를 나타낸 것이다.

도 4에서 가로축은 시간(sec)을 나타낸 것이고, 세로축은 회전부재(30)의 회전속도를 나타낸 것으로서, 디텍터(50)의 프레임 레이트가 60fps, 프로젝션 데이터가 600매인 경우를 표시한 것이다.

상기한 조건에 의하면, 회전부재(30)의 1회전 당 스캔시간은 10초가 된다.

이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 0.2초 동안에는 6매의 하이 프로젝션 데이터 6매와 로우 프로젝션 데이터 6매가 얻어진다.

또한 가로축이 시간(sec)을 나타내고, 세로축이 회전속도(deg/sec)을 나타내므로, 도 4에서의 빗금친 면적이 회전부재(30)가 움직인 각도가 되며, 종래의 경우에는 36도×0.0167 = 0.6도가 된다.

그러나 본 발명에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전부재(30)가 움직인 각도, 즉 빗금친 면적은 0.218이 된다.

도 5에서의 빗금친 면적은, 아래의 [수학식 1]에 의해 계산할 수 있다.

즉 본 발명에 의하면, 하이 에너지 촬영시와 로우 에너지 촬영시 회전부재(30)가 움직인 각도가 종래에 비해 적어지게 된다.

이는 본 발명에서 하이 에너지 촬영 및 로우 에너지 촬영을 하지 않을 경우에는, 회전부재(30)의 속도를 증가시키고 있기 때문이다.

이에 따라 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화할 수가 있다.

이렇게 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화하면, 듀얼 에너지 프로세싱 과정이 간단해져 보다 고품질의 영상 데이터를 획득할 수가 있게 된다.

또한 고속 스위칭 방식은, 도 3에 도시된 바와 같이, 하이 에너지와 로우 에너지로 각각 스위칭되는 과정에서 천이구간이 존재하게 된다.

즉 로우 에너지에서 일정 수준의 하이 에너지로 올라가는데 일정 시간이 소요되고, 하이 에너지에서 로우 에너지로 떨어지는 데에도 일정시간이 소요된다.

이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 에너지 스펙트럼이 직선 "a(점선)")와 같이 형성되지 않고, 곡선 "b(실선)"의 형태가 된다.

그런데 도 3에서 "b1" 구간과" "b2" 구간은, 하이 에너지와 로우 에너지의 중간 에너지 상태이므로, 영상정보를 획득하는 데 도움이 되지 않는다.

이러한 점을 고려하여 본 발명에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하이 에너지 X-레이 빔이 최대 에너지 준위를 갖는 구간(A 구간)에서 하이 에너지 촬영을 하고, 로우 에너지 X-레이 빔이 최소 에너지 준위를 갖는 구간(B 구간)에서 로우 에너지 촬영을 한다.

도 6의 윗 부분 그림에서 가로축은 시간을, 세로축은 전압에 따른 에너지 준위를 표시한 것이다.

이하 본 발명에 따른 고속 스위칭 방식의 듀얼 에너지 콘 빔 CT의 작용 효과를 설명한다.

콘 빔 CT에 의해 구강 내의 치아 상태를 촬영하기 위해서는, 환자의 구강 부위를 X-레이 방사구(42)와 디텍터(50)의 사이에 위치시킨 후(도 1 참조), 조작부(60)에서 1 회전당 촬영할 매수를 결정한다.

이어서 회전부재(30)를 360도 회전시키면서, X-레이 방사구(40)로부터 X-레이 빔이 방사되도록 한다.

그러면 디텍터(50)에서는 X-레이의 투과흡수치를 검출하고, 이렇게 수집된 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환된다.

이어서 상기 디지털 신호를 연산처리하여 3차원 영상을 획득하게 되며, 이렇게 얻어진 영상정보는 임플란트 시술을 하거나 치아를 치료할 때, 또는 인공치아를 제조하는데 사용된다.

또한 골밀도 진단이나 보다 더 정확한 영상 획득을 위해 듀얼 에너지 방식을 사용할 수 있다.

상기한 듀얼 에너지 방식 중에서 고속 스위칭 방식은, 하이 에너지 빔과 로우 에너지 빔을 번갈아 가면서 고속으로 스위칭하여 방사한다.

그런데 상기한 고속 스위칭 방식의 콘 빔 CT에 의하면, X-레이 빔의 주사면적 및 디텍터(50)의 면적이 팬 빔 CT에 비해 넓기 때문에, 영상 데이터의 획득 속도가 느려지게 된다.

또한 콘 빔 CT에서는 1회전당 디텍터(50)에서 얻을 수 있는 최대 프레임의 수가 60fps 정도이므로, 팬 빔 CT 만큼의 프로젝션 데이터를 얻을 수가 없다(팬 빔 CT의 경우에는 1회전당 2000매 정도를 획득할 수가 있다).

즉, 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 CT에서는, 프레임 레이트와 프로젝션 데이터의 수가 팬 빔 CT에 비해 매우 제한적이라는 단점이 있다.

이에 따라 콘 빔 CT의 듀얼 에너지 프로세싱이 어려워지게 된다는 단점이 지적되고 있다.

그러나 본 발명에 의하면, 촬영을 하지 않는 구간에서는 회전부재를 고속으로 회전시키고, 촬영을 하는 구간에서는 회전부재를 저속으로 회전시킴으로써, 하이 에너지 프로젝션 데이터와 로우 에너지 프로젝션 데이터 간의 각도를 최소화할 수가 있다.

이에 따라 고속 스위칭 방식을 적용하면서도 듀얼 에너지 데이터를 용이하고 신속하게 처리할 수 있고, 영상정보의 품질을 향상시킬 수가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

10: 수직 몸체부
20: 수평부
30: 회전부재
40: X-레이 방사부
50: 디텍터(Detector)
60: 조작부

Claims (4)

1. 높이 조절이 가능한 수직 몸체부(10)와, 상기 수직 몸체부(10)의 상부에 수평으로 구비되는 수평부(20)와, 상기 수평부(20)의 단부에 구비되어 360도로 회전하는 회전부재(30)와, 상기 회전부재(30)의 일단에 구비되어 X-레이를 주사하는 X-레이 방사부(40)와, 상기 회전부재(30)의 타단에 구비되어 X-레이의 투과흡수치를 검출하는 디텍터(Detector)(50)를 포함하여 이루어져, X-레이를 하이(High) 에너지와 로우(Low) 에너지로 고속으로 스위칭하면서 촬영하는 듀얼 에너지(Dual Energy) 방식의 콘 빔(Cone Beam) 컴퓨터 단층 촬영장치에 있어서,
   환자의 신체 주위를 회전하는 상기 회전부재(30)를 부등속 운동으로 회전시키면서 촬영하되,
   상기 회전부재(30)를, 일정 주기로 가속 및 감속을 반복하면서 회전시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전부재(30)의 회전속도를 고속과 저속이 반복되는 사인 곡선에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   하이 에너지 X-레이 빔이 최대 에너지 준위를 갖는 구간(A 구간)에서 하이 에너지 촬영을 하고, 로우 에너지 X-레이 빔이 최소 에너지 준위를 갖는 구간(B 구간)에서 로우 에너지 촬영을 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 에너지 방식의 콘 빔 컴퓨터 단층촬영장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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