KR102182980B1 - 엑스선 촬영 방법, 엑스선 촬영 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑스선 촬영 방법, 엑스선 촬영 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 개시된다. 본 발명의 카메라를 포함하는 엑스선 촬영 장치에서 수진자 두부(頭部)의 엑스선 촬영을 하는 방법은, 상기 카메라로 상기 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 단계; 상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 수진자 두부 이외의 복수의 사람의 두부로부터 획득된 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부를 상기 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 단계; 및 상기 정렬된 수진자 두부를 엑스선 촬영하는 단계를 포함하고, 상기 형상 정보는 상기 복수의 사람의 두부의 표면 및 내부에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하고, 상기 특징부는 상기 수진자 두부의 견치(犬齒)이고, 상기 형상 표지는 상기 복수의 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 복수의 사람의 두부의 견치의 위치 정보를 포함할 수 있다.

Description

엑스선 촬영 방법, 엑스선 촬영 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{Method and Apparatus for x-ray imaging, computer-readable recording medium}

본 발명은 엑스선 촬영 방법, 엑스선 촬영 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

의료 기술 분야에서 많이 이용되고 있는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 엑스선을 인체에 조사하고, 인체 내부에 대한 영상을 획득하고 있다. 이를 통해 인체 내부의 이상을 검출한다.

특히 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에서도 치과에서 주로 사용되는 파노라마 촬영 장치는 영상 생성의 목적물인 치아 및 치조골의 영상을 하나의 이차원 평면에 생성할 수 있어, 교정치료의 예후 판단, 치아의 맹출 상태 확인, 치조골의 높이 확인 등 다양한 진단 목적에 요긴하게 활용되고 있다.

또한 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에 치과용 CT 촬영 장치는 임플란트 시술 등을 위해 치조골의 두께, 주요 신경의 위치 등 해부학적 구조물의 상태를 파악하는 데 큰 도움이 된다.

이와 같이 치과에서 진단 목적으로 활용되는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 일반적으로 제너레이터로부터 발생된 엑스선을 조사하고, 수진자의 신체를 일부 투과하거나 또는 투과하지 않고 도달하는 엑스선을 상기 제너레이터와 마주보는 센서를 통해 수광한다. 그 다음, 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시켜 투영 데이터를 획득한다. 특히 이러한 엑스선 촬영 장치는 회전 축을 중심으로 상기 제너레이터와 디텍터를 회전시키면서 엑스선을 연속 조사 및 수광하여 엑스선 영상 데이터의 생성에 필요한 전기적 신호를 생성할 수 있다.

이와 같은 엑스선 촬영을 위해서는 먼저 수진자의 자세를 정렬시킬 필요가 있다.

일반적으로 수진자는 촬영에 임할 때 손잡이를 잡고, 턱을 받침대에 고정하게 된다. 또한 안정적인 자세 고정을 위하여, 수진자가 치아로 바이트 블록을 물고 있을 수도 있다. 그러나 수진자의 전치부 구강 형태에 따라 기준점이되는 바이트 블록을 물었을 경우 미리 선정된 악궁 궤적과 수진자의 악궁 궤적의 차이가 발생할 수 있으며, 이를 방지하고자 수진자 두부의 일측면에 레이저 빔을 쏘아 설정된 악궁 궤적과 수진자의 실제 악궁 궤적을 보정해 주는 수진자 정렬 작업을 하게 되는 것이다.

구체적으로, 수진자의 두부에 레이저 빔을 조사하고, 수진자의 두부의 특징부가 레이저 빔이 조사되어 수진자 두부의 표면에 형성된 기준선과 정렬이 되는지를 보고 판단하게 된다. 이러한 특징부의 대표적인 예는 수진자의 견치(송곳니) 또는 프랑크푸르트 라인(귓구멍과 눈의 아랫 부분을 연결한 선)이 이용된다.

그러나 수진자 중에는 입이 작은 사람의 경우 견치가 측면에서 보이지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이 때에는 견치 위치를 추정하여 레이저 기준선과 대략적으로 맞출 수 밖에 없으며, 이로 인해 영상이 확대 또는 축소가 되는 등 왜곡이 발생되기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 설정된 악궁 궤적과 실제 악궁 궤적을 손 쉽게 자동으로 정렬하고, 이를 통해 영상의 왜곡을 최소화할 수 있는 엑스선 촬영 방법, 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 레이저 빔으로 정렬이 어려운 경우에도 수진자 정렬을 위한 효율적인 대체 수단을 제공하는 것이다.

더 나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 데이터의 실시간 축적 및 업데이트에 따라 보다 정확한 수진자 정렬의 판단 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라를 포함하는 엑스선 촬영 장치에서 수진자 두부(頭部)의 엑스선 촬영을 하는 방법은, 상기 카메라로 상기 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 단계; 상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 수진자 두부 이외의 복수의 사람의 두부로부터 획득된 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부를 상기 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 단계; 및 상기 정렬된 수진자 두부를 엑스선 촬영하는 단계를 포함하고, 상기 형상 정보는 상기 복수의 사람의 두부의 표면 및 내부에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하고, 상기 특징부는 상기 수진자 두부의 견치(犬齒)이고, 상기 형상 표지는 상기 복수의 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 복수의 사람의 두부의 견치의 위치 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 정렬시키는 단계는, 상기 추출된 수진자 두부의 견치의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 악궁 궤적을 설정된 악궁 궤적에 정렬시키는 것이 바람직하다.

삭제

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삭제

삭제

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 사람의 두부 각각의 정보들을 평균 연산 하여 획득되는 정보인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 형상 정보는, 상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 사람의 두부 각각의 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 엑스선 촬영을 하는 방법은, 상기 카메라로 상기 정렬된 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하여 저장하는 단계; 상기 저장된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부의 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 수진자 두부의 정보를 상기 입력값에 추가하여 인공 지능 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 복수의 사람의 두부의 삼차원 CT 영상 및 상기 사람의 두부의 일측면의 카메라 영상 으로부터 획득되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 엑스선 촬영 장치는 바이트 블록을 더 포함하고, 상기 바이트 블록에서 상기 수진자 두부의 전치의 위치를 획득하는 단계를 더 포함하되, 상기 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계는, 상기 제1 카메라 영상, 상기 형상 정보 및 상기 전치의 위치를 기초로 특징부의 위치 정보를 추출하는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엑스선 촬영 장치는, 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 카메라; 상기 수진자 두부 이외의 복수의 사람의 두부로부터 획득된 형상 정보를 저장하는 저장부; 상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 제어부; 상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부를 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 정렬부; 및 상기 정렬된 수진자 두부를 엑스선 촬영하는 엑스선 촬영부를 포함하고, 상기 형상 정보는 상기 복수의 사람의 두부의 표면 및 내부에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하고, 상기 특징부는 상기 수진자 두부의 견치(犬齒)이고, 상기 형상 표지는 상기 복수의 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 복수의 사람의 두부의 견치의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 정렬부는, 상기 추출된 수진자 두부의 견치의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 악궁 궤적을 설정된 악궁 궤적에 정렬시키는 것이 바람직하다.

삭제

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 복수의 사람의 두부의 형상에 대응되는 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득될 수 있다.

또한, 상기 카메라는, 상기 정렬된 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하고, 상기 제어부는, 상기 획득된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부의 정보를 획득하고, 상기 획득된 수진자 두부의 정보를 상기 입력값에 추가하여 인공 지능 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 것이 가능하다.

한편 상기 엑스선 촬영 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 설정된 악궁 궤적과 실제 악궁 궤적을 손 쉽게 자동으로 정렬하고, 이를 통해 영상의 왜곡을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 레이저 빔으로 정렬이 어려운 경우에도 수진자 정렬을 위한 효율적인 대체 수단을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명의 또 다른 목적은 데이터의 실시간 축적 및 업데이트에 따라 보다 정확한 수진자 정렬의 판단 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치에 수진자가 정렬된 모습을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 특징부를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 순서도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도 되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치를 나타내는 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엑스선 촬영 장치(10)는 수진자의 신체 의 해부학적 구조의 형상을 포함하는 엑스선 영상을 생성하는 장치로서, 치과용 파노라마 촬영 장치 또는 치과용 CT 촬영 장치의 형태를 가질 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치(10)는 받침대(190),지지기둥(185), 모니터(175), 갠트리(Gantry)(130), 손잡이(195) 및 헤드부(180)를 포함할 수 있다. 받침대(190)는 엑스선 촬영 장치(10)의 스탠딩을 지지하기 위해 상기 장치(10)가 설치되는 바닥면과 대면하는 구성이고, 지지기둥(185)은 받침대(190)로부터 수직하게 기립하며, 슬라이딩 방식으로 높낮이가 조절될 수도 있다. 모니터(175)는 사용자가 장치(10)의 사용(예컨대, 갠트리의 회전, CT 촬영 시작 및 종료 등)을 확인할 수 있는 구성이다. 갠트리(130)는 장치(10) 상부의 헤드부(180)의 아래에 위치할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치(10)는 엑스선 촬영부(100), 제어부(140), 저장부(150), 정렬부(160), 카메라(170)를 기본적으로 포함한다.

또한, 엑스선 촬영부(100)는 제너레이터부(110) 및 센서부(120)가 부착되는 갠트리(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제너레이터부(110)와 센서부(120)는 갠트리(130)라고 불리는 회전 수단의 양 끝단에 부착될 수 있다. 상기 갠트리(130)는 상기 장치(100)가 설치된 바닥면에 수직하게 상하 방향의 직선을 이루는 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 갠트리(130)가 회전함에 따라, 상기 센서부(120)또한, 상기 회전축을 중심으로 한 회전 운동을 하는 것이 가능하다.

상기 정렬부(160)는 턱받이(chin-nest)(161), 바이트 블록(bite block) (163) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 턱받이(161)는 상기 수진자(400)가 턱을 괴는 부품이다. 또한, 바이트 블록(163)은 상기 수진자(400)가 치아로 물 수 있는 부품이다. 상기 바이트 블록(163)의 주 용도 또한 상기 수진자(400)의 머리의 자세를 정렬하는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 장치에 수진자가 정렬된 모습을 나타낸 예시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 수진자 정렬을 위하여, 갠트리(130)는 그 길이 방향이 수진자 두부(400)의 좌우 방향과 일치하게 세팅될 수 있다. 카메라(170)는 제너레이터부(110)에 부착되어, 상기 수진자 두부(400)의 일측면을 촬영할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라(170)를 포함하는 엑스선 촬영 장치(10)에서 수진자 두부(頭部)(400)의 엑스선 촬영을 하는 방법은, 상기 카메라(170)로 상기 수진자 두부(400)의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 단계(S100); 상기 획득된 제1 카메라 영상 및 사람의 두부의 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부(400)의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계(S200); 상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부(400)를 상기 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 단계(S300); 및 상기 정렬된 수진자 두부(400)를 엑스선 촬영하는 단계(S400)를 포함한다.

상기 사람이라 함은, 상기 엑스선 촬영의 피사체인 수진자이외의 한 명 이상의 사람일 수 있다. 또한 상기 수진자를 촬영한 기존의 데이터를 활용하고자 하는 경우에는 상기 수진자가 상기 사람이거나 상기 사람에 포함될 수도 있다.

상기 형상 정보는 미리 저장이 되어 있는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 엑스선 촬영 장치(10)는 이러한 저장을 위한 저장부(150)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 형상 정보는, 상기 사람의 두부의 표면 및 내부 중 어느 하나 이상에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하는 것이 바람직하다. 형상 표지는 사람의 두부의 형상, 즉 생김새를 대표할 수 있는 대표적인 특징을 이루는 좌표, 각도 및 길이 중 어느 하나 이상이거나 이들의 조합일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 특징부를 설명하기 위한 모식도이다. 상기 제1 카메라 영상은 도 5에 도시된 바와 같은 수진자 두부(400)의 일 측면을 촬영한 것일 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 특징부는 견치(犬齒)(410a)이고, 상기 형상 표지는 상기 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 사람의 두부의 견치(410a)의 위치 정보를 포함할 수 있다.

사람의 옆 얼굴을 보았을 때, 전치(前齒)의 뿌리부와 견치(410a)의 세로 중심이 대체로 일치하게 된다. 이에 따라 견치(410a)는 악궁 궤적의 위치를 대표할 수 있어, 악궁을 촬영하고자 하는 치과용 엑스선 촬영에 있어서 수진자 두부(400)의 정렬을 위한 주요한 특징부가 될 수 있다.

또한 상기 특징부는 프랑크푸르트 라인(410b)이고, 상기 형상 표지는 상기 사람의 두부의 귓구멍의 위치, 눈의 위치 및 코의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 사람의 두부의 프랑크푸르트 라인(410b)의 위치 정보를 포함할 수도 있다. 프랑크푸르트 라인(410b)는 귓구멍과 눈의 아랫 부분을 연결한 선일 수 있다.

사람의 옆 얼굴에서 프랑크푸르트 라인(410b)은 수진자 두부(400)의 위치 만이 아니라 숙여진 각도, 즉 틸팅 각도가 적절한 지를 나타내 줄 수 있다는 점에서 또 하나의 중요한 특징부가 될 수 있다.

그리고, 상기 형상 정보는 상기 수진자 두부(400)로부터 획득되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 형상 정보는 상기 수진자 두부(400) 이외의 복수의 두부로부터 획득될 수도 있다.

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 두부 각각의 정보들을 평균 연산하여 획득되는 정보인 것을 특징으로 한다. 여기에서 평균 연산이라 함은, 두부 각각의 치수나, 좌표 등의 수치화된 정보들을 각 두부 각각에서 서로 대응되는 것들끼리 묶은 다음, 이들을 평균하는 작업을 거치는 것을 의미한다.

또한, 본 발명에서 대응된다 함은, 서로 다른 두부에서 동일한 특징 간의 대응관계를 의미할 수 있다. 즉, 두부A의 코의 높이와 두부 B의 코의 높이는 "대응"된다.

한편, 상기 형상 정보는, 상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 두부 각각의 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기의 인공 지능 학습 수단으로는 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN)에 의해 구현될 수 있다. 다만, 이에 국한되지는 않는다. 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN)은, 입력층(input layer)과 출력층(output layer) 사이에 다중의 은닉층(hidden layer)을 포함하는 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)을 의미할 수 있다. 심층 신경망은 상기 다중의 은닉층을 포함하여 다양한 비선형적 관계를 학습함으로써, 복잡한 비선형 관계들을 모델링할 수 있다는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 촬영 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영을 하는 방법은, 상기 카메라(170)로 상기 정렬된 수진자 두부(400)의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하여 저장하는 단계(S500); 상기 저장된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부(400)의 정보를 획득하는 단계(S600); 및 상기 획득된 수진자 두부(400)의 정보를 상기 입력값에 추가하여 수진자 두부(400) 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 단계(S700)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이, 엑스선 촬영 중에도 지속적으로 형상 정보 생성을 위한 데이터를 지속적으로 수집하여, 인공 지능 학습의 입력값으로 활용함으로써, 효율적으로 보다 정확하게 상기 형상 정보를 업데이트해 나가는 것이 가능하다.

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 사람의 두부의 삼차원 CT 영상 및 상기 사람의 두부의 일측면의 카메라 영상 중 어느 하나 이상으로부터 획득되는 것이 바람직하다.

삼차원 CT 영상을 활용하는 경우, 사람의 두부의 표면만이 아닌, 두부 내부에 존재하는 형상 지표도 활용할 수 있게 되어, 보다 정확한 형상 정보의 저장 및 정렬 여부의 판단이 가능하다는 장점이 있다. 또한 카메라 영상을 활용할 경우에는 불필요한 방사선 조사를 배제할 수 있다는 장점이 존재한다.

또한, 상기 엑스선 촬영 장치(10)는 바이트 블록(163)을 더 포함하고, 상기 바이트 블록에서 상기 수진자 두부(400)의 전치(前齒)의 위치를 획득하는 단계를 더 포함하되, 상기 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계는, 상기 제1 카메라 영상, 상기 형상 정보 및 상기 전치의 위치를 기초로 특징부의 위치 정보를 추출하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 바이트 블록(163)에 압점(壓點) 센서들을 배열하는 방식에 의해, 상기와 같이 전치의 위치를 획득하는 것도 가능하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엑스선 촬영 장치(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수진자 두부(400)의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 카메라(170); 사람의 두부의 형상 정보를 저장하는 저장부(150); 상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부(400)의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 제어부(140); 상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부(400)를 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 정렬부(160); 및 상기 정렬된 수진자 두부(400)를 엑스선 촬영하는 엑스선 촬영부(100)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정렬부(160)는 턱받이(chin-nest)(161), 바이트 블록(bite block) (163) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 턱받이(161)는 상기 수진자(400)가 턱을 괴는 부품이다. 또한, 바이트 블록(163)은 상기 수진자(400)가 치아로 물 수 있는 부품이다. 상기 바이트 블록(163)의 주 용도 또한 상기 수진자(400)의 머리의 자세를 정렬하는 것이다.

또한, 저장부(150)는, 데이터를 저장 가능하고, 컴퓨터에서 판독 가능한 형태의 매체일 수 있으며, 구체적으로는 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 기록 장치를 포함하여 구현 가능하다.

그리고, 상기 특징부는 견치(犬齒)(410a)이고, 상기 형상 정보는, 상기 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 사람의 두부의 견치(410a)의 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 특징부는 프랑크푸르트 라인(410b)이고, 상기 형상 정보는, 상기 사람의 두부의 귓구멍의 위치, 눈의 위치 및 코의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 사람의 두부의 프랑크푸르트 라인(410b)의 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 형상 정보는, 상기 수진자 두부(400) 이외의 복수의 두부의 형상에 대응되는 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기의 인공 지능 학습 수단으로는 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN)에 의해 구현될 수 있다. 다만, 이에 국한되지는 않는다. 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN)은, 입력층(input layer)과 출력층(output layer) 사이에 다중의 은닉층(hidden layer)을 포함하는 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)을 의미할 수 있다.

또한, 상기 카메라(170)는, 상기 정렬된 수진자 두부(400)의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하고, 상기 제어부(140)는, 상기 획득된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부(400)의 정보를 획득하고, 상기 획득된 수진자 두부(400)의 정보를 상기 입력값에 추가하여 인공 지능 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 것이 가능하다.

한편 상기 엑스선 촬영 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.

즉, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 엑스선 촬영 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10: 엑스선 촬영 장치 100: 엑스선 촬영부
110: 제너레이터부 120: 센서부
130: 갠트리 140: 제어부
150: 저장부 160: 정렬부
161: 턱받이 163: 바이트 블록
170: 카메라 175: 모니터
180: 헤드부 185: 지지기둥
190: 받침대 195: 손잡이
400: 수진자 두부 410a: 견치
410b: 프랑크푸르트 라인

Claims (17)

1. 카메라를 포함하는 엑스선 촬영 장치에서 수진자 두부(頭部)의 엑스선 촬영을 하는 방법에 있어서,
   상기 카메라로 상기 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 단계;
   상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 수진자 두부 이외의 복수의 사람의 두부로부터 획득된 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계;
   상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부를 상기 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 단계; 및
   상기 정렬된 수진자 두부를 엑스선 촬영하는 단계를 포함하고,
   상기 형상 정보는 상기 복수의 사람의 두부의 표면 및 내부에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하고,
   상기 특징부는 상기 수진자 두부의 견치(犬齒)이고,
   상기 형상 표지는 상기 복수의 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 복수의 사람의 두부의 견치의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정렬시키는 단계는,
   상기 추출된 수진자 두부의 견치의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 악궁 궤적을 설정된 악궁 궤적에 정렬시키는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 형상 정보는,
   상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 사람의 두부 각각의 정보들을 평균 연산 하여 획득되는 정보인 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 형상 정보는, 상기 형상 정보에 대응되는 상기 복수의 사람의 두부 각각의 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 카메라로 상기 정렬된 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하여 저장하는 단계;
   상기 저장된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부의 정보를 획득하는 단계; 및
   상기 획득된 수진자 두부의 정보를 상기 입력값에 추가하여 인공 지능 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 엑스선 촬영 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 형상 정보는,
    상기 복수의 사람의 두부의 삼차원 CT 영상 및 상기 사람의 두부의 일측면의 카메라 영상 으로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영 장치는 바이트 블록을 더 포함하고,
    상기 바이트 블록에서 상기 수진자 두부의 전치의 위치를 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 특징부의 위치 정보를 추출하는 단계는,
    상기 제1 카메라 영상, 상기 형상 정보 및 상기 전치의 위치를 기초로 특징부의 위치 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 방법.
12. 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제1 카메라 영상을 획득하는 카메라;
    상기 수진자 두부 이외의 복수의 사람의 두부로부터 획득된 형상 정보를 저장하는 저장부;
    상기 획득된 제1 카메라 영상 및 상기 형상 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 하나 이상의 특징부의 위치 정보를 추출하는 제어부;
    상기 추출된 특징부의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부를 엑스선 촬영을 위한 기준 위치로 정렬시키는 정렬부; 및
    상기 정렬된 수진자 두부를 엑스선 촬영하는 엑스선 촬영부를 포함하고,
    상기 형상 정보는 상기 복수의 사람의 두부의 표면 및 내부에 위치하는 복수의 형상 표지를 포함하고,
    상기 특징부는 상기 수진자 두부의 견치(犬齒)이고,
    상기 형상 표지는 상기 복수의 사람의 두부의 턱의 위치, 입술 높이 및 입꼬리의 위치 중 어느 하나 이상의 정보 및 상기 복수의 사람의 두부의 견치의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 정렬부는,
    상기 추출된 수진자 두부의 견치의 위치 정보를 기초로 상기 수진자 두부의 악궁 궤적을 설정된 악궁 궤적에 정렬시키는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 장치.
14. 삭제
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 형상 정보는, 상기 복수의 사람의 두부의 형상에 대응되는 정보들을 입력값으로 하는 인공 지능 학습을 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 장치.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    상기 정렬된 수진자 두부의 일측면을 촬영하여 제2 카메라 영상을 획득하고,
    상기 제어부는,
    상기 획득된 제2 카메라 영상에서 상기 형상 정보에 대응되는 상기 수진자 두부의 정보를 획득하고, 상기 획득된 수진자 두부의 정보를 상기 입력값에 추가하여 인공 지능 학습을 통해 상기 형상 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영 장치.
17. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 엑스선 촬영 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

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