KR102220226B1 - 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 ct 영상 복원 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 복원부, 및 상기 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 보정부를 포함하며, 영상 오류를 감소시켜 복원된 CT 영상의 화질을 개선할 수 있다.
Description
본원 발명은 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본원 발명은 CT 촬영으로 획득된 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
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.
환자에게 방사선을 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 장치로는 대표적으로 컴퓨터 단층 촬영(CT: Computed Tomography) 장치가 있다.
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. 이하에서는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 의해서 획득된 의료 영상을 CT 영상이라 한다.
CT 영상을 획득하는데 있어서, 컴퓨터 단층 촬영 장치를 이용하여 대상체에 대한 CT 촬영을 수행하여, 러 데이터(raw data)를 획득한다. 그리고, 획득된 러 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원(reconstruction)하게 된다. 여기서, 러 데이터는 방사선을 대상체로 조사(projection)하여 획득된 프로젝션 데이터 또는 프로젝션 데이터의 집합인 사이노그램(sinogram)이 될 수 있다.
예를 들어, CT 영상을 획득하기 위해서는 CT 촬영으로 획득된 사이노그램을 이용하여 영상 재구성의 동작을 수행하여야 한다. CT 영상의 복원 동작은 이하에서 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 CT 영상 촬영 및 복원 동작을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 1의 (a)는 소정 각도 간격으로 이동하며 러 데이터를 획득하는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 CT 촬영 동작을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 1의 (b)는 CT 촬영에 의해서 획득된 사이노그램 및 복원 CT 영상을 설명하기 위한 도면이다.
컴퓨터 단층 촬영 장치는 엑스레이(X-ray)를 생성하여 대상체로 조사하고, 대상체를 통과한 엑스레이를 엑스레이 검출부(detector)(미도시)에서 감지한다. 그리고 엑스레이 검출부(미도시)는 감지된 엑스레이에 대응되는 러 데이터를 생성한다.
구체적으로, 도 1의 (a)를 참조하면, 컴퓨터 단층 촬영 장치에 포함되는 엑스레이 생성부(20)는 대상체(25)로 엑스레이를 조사한다. 컴퓨터 단층 촬영 장치가 CT 촬영을 하는데 있어서, 엑스레이 생성부(20)는 대상체를 중심으로 회전하며, 회전된 각도에 대응되는 복수개의 러 데이터(30, 31, 32)를 획득한다. 구체적으로, P1 위치에서 대상체로 인가된 엑스레이를 감지하여 제1 러 데이터(30)를 획득하고, P2 위치에서 대상체로 인가된 스레이를 감지하여 제2 러 데이터(31)를 획득한다. 그리고, P3 위치에서 대상체로 인가된 엑스레이를 감지하여 제3 러 데이터(P3)를 획득한다. 여기서, 러 데이터는 프로젝션 데이터(projection data)가 될 수 있다.
도 1의 (b)를 참조하면, 도 1의 (a)에서 설명한 바와 같이 엑스레이 생성부(20)를 소정의 각도 간격마다 이동시켜가며 획득된 복수개의 러 데이터(31, 31, 32)를 조합하여 하나의 사이노그램(sinogram)(40)을 획득할 수 있다.
그리고, 사이노그램(40)을 역 투영(back-projection)하여 CT 영상(50)을 복원한다.
복원된 CT 영상(50)에 오류가 있는 경우, 복원된 CT 영상(50)을 순방향 투영(forward-projection)하여 시뮬레이션된 사이노그램을 획득하고, 시뮬레이션된 사이노그램과 CT 촬영에 의해서 획득된 사이노그램(40)간의 오차를 보상하여, 복원된 CT 영상(50)에 존재하는 오류를 정정할 수 있다.
도 2는 복원된 CT 영상에 존재하는 오류를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, CT 촬영에 의해서 획득된 사이노그램(40)을 이용하여 복원된 CT 영상(200)에 있어서, 러 데이터가 불충분하게 획득된 경우, 대상체 내에 금속 성분이 존재하는 경우, 복원에 필요한 정보가 불충분한 경우 등에 있어서, 대상체의 내부 영역(210)에 도시된 바와 같은 영상 오류(error)가 발생할 수 있다. 구체적으로, 210 영역에 도시된 바와 같이 대상체의 내부가 잘못 표현될 수 있으며, 대상체 내부에 영상 화소값이 제대로 복원되지 못하고 검게 표시되는 부분(220)이 발생할 수 있다.
이러한 영상 복원 과정에서 발생하는 영상 오류는 의사 등의 사용자의 의료 영상 판독을 방해한다.
의사 등의 사용자가 환자의 질병을 정확하게 판독하기 위해서는 복원된 CT 영상의 정확도가 높아야 한다. 그리고, CT 영상의 정확도를 높이기 위해서는 CT 영상에서 발생할 수 있는 오류(error)를 최소화하여야 한다. 따라서, 영상 오류를 최소화시키면서 CT 영상을 복원할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 필요가 있다.
본원 발명은 복원된 CT 영상 내에 발생할 수 있는 영상 오류를 감소시킬 수 있는 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 복원부, 및 상기 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 보정부를 포함한다.
상기 보정부는 상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램과 상기 제1 사이노그램 간의 차이값에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상과 상기 제1 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 상기 제1 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제1 사이노그램에서 상기 제2 사이노그램을 감산하여 상기 제3 사이노그램을 획득할 수 있다.
또한, 상기 복원부는 상기 제1 사이노그램을 역방향 프로젝션(back projection)하여 상기 제1 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 모델링하고, 상기 모델링된 부분을 이용하여 상기 제3 사이노그램을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제2 CT 영상을 이용하여 상기 제1 CT 영상을 업데이트하고, 상기 업데이트된 제1 CT 영상을 이용하여 상기 오류의 보정 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 업데이트된 제1 CT 영상을 순방향 투영하여 업데이트된 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 업데이트된 제2 사이노그램 및 상기 제3 사이노그램을 이용하여 업데이트된 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 복원부, 상기 제1 CT 영상에서 금속 성분을 추출하고, 상기 금속 성분을 나타내는 금속 사이노그램을 획득하며, 상기 금속 사이노그램을 이용하여 상기 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제거하여 제1 수정 사이노그램을 생성하는 금속 처리부, 및 상기 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 상기 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하며, 상기 추출된 금속 성분을 상기 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성하는 보정부를 포함한다.
또한, 상기 보정부는 상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램과 상기 제1 수정 사이노그램 간의 차이값에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상과 상기 제1 수정 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 상기 제1 수정 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제1 사이노그램에서 상기 제2 사이노그램을 감산하여 상기 제3 사이노그램을 획득할 수 있다.
또한, 상기 복원부는 상기 제1 사이노그램을 역방향 프로젝션(back projection)하여 상기 제1 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 복원부는 상기 제1 사이노그램을 역방향 프로젝션(back projection)하여 상기 제1 CT 영상을 획득할 수 있다.
또한, 상기 보정부는 상기 제2 CT 영상을 이용하여 상기 제1 수정 CT 영상을 업데이트하고, 상기 업데이트된 제1 수정 CT 영상을 이용하여 상기 오류의 보정 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 단계, 상기 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득하는 단계, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 단계, 상기 제1 CT 영상에서 대상체에 포함되는 금속 성분을 추출하고, 상기 금속 성분을 나타내는 금속 사이노그램을 획득하는 단계, 상기 금속 사이노그램을 이용하여 상기 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제거하여 제1 수정 사이노그램을 생성하는 단계, 상기 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 상기 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득하는 단계, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 단계, 및 상기 추출된 금속 성분을 상기 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
도 1은 CT 영상 촬영 및 복원 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 복원된 CT 영상에 존재하는 오류를 나타내는 도면이다.
도 3은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 FOV 에 포함되지 않는 대상체를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 복원된 CT 영상에 존재하는 오류를 나타내는 도면이다.
도 3은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 FOV 에 포함되지 않는 대상체를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
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.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
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.
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.
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.
본 명세서에서 "영상"은 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.
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.
본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 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.
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.
CT 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.
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.
- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상기법으로 일정 HU값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법.
- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.
- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.
- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.
- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유자제의 재구성이 가능하다.
- Editing: VR에서 관심부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.
- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영(CT) 시스템(100)은 첨부된 도 3을 참조하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다.
도 3은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다. 도 3을 참조하면, CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.
갠트리(102)는 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.
대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치될 수 있다.
테이블(105)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(105)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.
또한, 갠트리(102)도 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), 제어부(118), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블(105)은 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동 가능하고, 제어부(118)에 의하여 움직임이 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 회전 프레임(104), X-ray 생성부(106), X-ray 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 디스크의 형태일 수도 있다.
회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)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(106)와 X-ray 검출부(108)의 사이에서 위치할 수 있다.
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.
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.
회전 프레임(104)은 회전 구동부(110)로부터 구동 신호를 수신하고, X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다.
X-ray 생성부(106)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(106)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다.
X-ray 생성부(106)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태로 방출될 수 있다.
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)와 마주하여 위치할 수 있다. X-ray 검출부(108)는 복수의 X-ray 검출 소자들을 포함할 수 있다. 단일 엑스레이 검출 소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)로부터 생성되고 대상체(10)를 통하여 전송된 X 선을 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다.
X-ray 검출부(108)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)(116)는 X-ray 검출부(108)와 연결될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다.또한, X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다.
슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 X-ray 검출부(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.
이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(126)로 송신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(118)는 CT 시스템(100)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(118)는 테이블(105), 회전 구동부(110), 콜리메이터(112), DAS(116), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132) 등의 동작들을 제어할 수 있다.
영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)를 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다.
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.
영상 처리부(126)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(124)에 저장될 수 있다.
프로젝션 데이터는 대상체롤 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.
저장부(124)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.
또한, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 재구성할 수 있다. 이러한 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다.
입력부(128)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.
입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(128)는 마이크로폰, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패드, 터치팬, 음성, 제스처 인식장치 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 디스플레이 할 수 있다.
전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
통신부(132)는 서버(134) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 3을 참조하여 후술한다.
도 5는 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(301)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 등과 같은 외부 디바이스와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고받을 수 있다.
또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 디바이스 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
통신부(132)는 네트워크(301)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 기기(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다.
나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 장치(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 feedback을 수신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 복원부(610), 및 보정부(620)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 저장부(630) 및 디스플레이 부(640) 중 적어도 하나를 더 포함한다.
컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 도 3 및 도 4에서 설명한 CT 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 도 5에서 설명한 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 내에 포함되어, CT 시스템(100)과 연결되어 동작할 수 도 있다.
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)가 CT 시스템(100)에 포함되는 경우, 도 6에 도시된 복원부(610), 및 보정부(620)는 도 4의 영상 처리부(126)에 포함될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 저장부(630) 및 디스플레이 부(640)는 각각 도 4에 도시된 저장부(124) 및 디스플레이 부(130)와 동일 대응될 수 있다.
복원부(610)는 대상체를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 시야범위(FOV: Field Of View)에 대응되는 제1 CT 영상을 복원한다. 이하에서는, X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)에 의해서 결정된 시야범위(FOV)를 'FOV'라 한다.
구체적으로, CT 시스템(100)의 회전 프레임(104)은 X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시키면서, CT 촬영을 하여 복수개의 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 그리고, 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여 제1 사이노그램을 획득한다.
복원부(610)는 CT 시스템(100)에서 획득된 제1 사이노그램을 직접 수신할 수 있다. 또한, CT 시스템(100)에서 획득된 복수개의 프로젝션 데이터를 수신하고, 수신된 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여 제1 사이노그램을 자체적으로 생성할 수도 있다.
여기서, 제1 사이노그램은 CＴ 촬영에 의해서 획득된 러 데이터들로부터 직접 생성된 사이노그램이다. 복원부(610)는 제1 사이노그램을 변환하여 CT 영상을 복원한다. 구체적으로, 복원부(610)는 제1 사이노그램을 라돈 변환(radon transform)하여 제1 CT 영상을 획득할 수 있다.
보정부(620)는 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득한다.
예를 들어, 보정부(620)는 제1 CT 영상을 역 라돈 변환(inverse radon transform)하여 제2 사이노그램을 획득할 수 있다. 여기서, 제2 사이노그램은 CT 촬영에 의해서 획득된 러 데이터를 이용하여 생성된 것이 아니며, CT 영상을 이용하여 시뮬레이션된 사이노그램이다.
그리고, 보정부(620)는 제2 사이노그램 및 대상체에서 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여, 제2 CT 영상을 획득한다. 여기서, 제2 CT 영상은 제1 CT 영상의 오류를 보정한 CT 영상이 된다. 제3 사이노그램은 이하에서 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 FOV 에 포함되지 않는 대상체를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, X-ray 생성부(106)는 테이블(105) 상에 위치하는 대상체(750)를 향하여 엑스레이를 조사한다. 대상체(750)를 투과한 엑스레이는 산란방지 그리드(114)를 통하여 X-ray 검출부(108)에서 감지된다.
여기서, X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)는 소정의 시야범위(FOV)를 갖도록 형성된다. 여기서, 대상체의 크기가 크거나, 대상체가 테이블 내에 잘못 위치되어, X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)의 FOV 내에 전부 포함되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 대상체(750)의 일부(751, 752)의 경우, FOV 에 포함되지 못할 수 있으며, X-ray 검출부(108)는 대상체(750)의 일부(751, 752)를 투과한 엑스레이를 감지하지 못할 수 있다.
또한, 대상체(750-1)가 정면에 위치한 X-ray 생성부(106)에 의해 결정된 FOV에는 포함되더라도, 대상체(750-1)의 좌측 또는 우측에 위치한 X-ray 생성부(106-1, 106-2)에 의해 결정된 FOV에는 포함되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106-1, 106-2)의 위치에 따라서, 대상체의 일부(753, 754)를 투과한 엑스레이를 감지하지 못할 수도 있다.
도 7의 (b)는 FOV 에 포함되는 대상체와 FOV 에 포함되지 못하는 대상체의 일부(751, 752)를 설명하기 위한 CT 영상이다.
도 7의 (b)를 참조하면, CT 영상(710)은, FOV 포함되는 대상체를 나타내는 CT 영상(711)과 FOV 에 포함되지 못하는 대상체(712, 713)를 나타내는 영역을 함께 도시한다. 예를 들어, 대상체(750)가 환자의 복부 단면일 경우, CT 영상(711)은 복부 단면이 될 수 있다. 그리고, FOV 에 포함되지 못하는 대상체의 일부(712, 713)는 환자의 양 팔을 포함하여, CT 영상(710)에서 FOV 내에 포함되는 CT 영상(711)을 제외한 부분이 될 수 있을 것이다.
또한, 도 7의 (b)에 있어서, X-ray 생성부(106)의 위치(또는, 회전 각도)에 따라서 FOV에 포함되지 못하는 대상체(712, 713)의 크기가 크거나 작아질 수 있다. 예를 들어, 대상체(예를 들어, 750-1)의 왼쪽 끝 부분에 있어서, X-ray 생성부(106-2)가 엑스레이를 조사한 경우 FOV에 포함되지 못한 부분은 753 부분이나, X-ray 생성부(106)가 엑스레이를 조사한 경우 FOV에 포함되지 못한 부분은 존재하지 않는다. 또한, X-ray 생성부(106-1)가 엑스레이를 조사한 경우 FOV에 포함되지 못한 부분(754)이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, X-ray 생성부(106)의 위치 또는 회전 각도에 따라서 FOV 에 포함되지 못하는 대상체 부분이 발생하거나 발생하지 않을 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 제3 사이노그램(720)이 도시된다.
제3 사이노그램(720)은 대상체에서 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 성분(721, 722)을 포함한다. 여기서, 성분(721, 722)은 환자의 팔(712, 713)에 의해서 생성된 사이노그램을 나타낸다.
도 7의 (a)에서 설명한 바와 같이 FOV에 포함되지 못하는 대상체 부분(751, 752, 753, 754)은 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3 사이노그램(720)에 포함되는 성분(721, 722)으로 나타나게 된다.
컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 FOV 에 포함되지 못하는 대상체(712, 713)에 대응되는 사이노그램인 제3 사이노그램을 이용하여 CT 영상의 오류를 보정한다. 복원된 CT 영상의 오류 보정 동작은 이하에서 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
저장부(630)는 CT 촬영에 따라서 획득되는 복수개의 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 러 데이터인 프로젝션 데이터 또는 사이노그램을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(630)는 CT 영상의 복원에 필요한 각종 데이터, 프로그램 등을 저장할 수 있으며, 최종적으로 복원된 CT 영상을 저장할 수 있다.
또한, 저장부(630)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.
디스플레이 부(640)는 복원된 CT 영상을 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 부(640)는 CT 영상의 복원 과정에서 생성되는 제1 사이노그램, 제1 CT 영상, 제2 사이노그램, 제3 사이노그램, 제2 CT 영상 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이 부(640)는 CT 촬영 과정에서 생성되는 CT 영상들을 순차적으로 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 제1 CT 영상을 디스플레이하고, 후속하여 제1 CT 영상의 오류가 수정된 제2 CT 영상을 디스플레이할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 8을 참조하면, 복원부(610)는 CT 촬영 시 감지된 엑스레이에 의해서 생성된 제1 사이노그램(810)을 획득한다. 도 8의 제1 사이노그램(810)에 있어서, 성분(811)은 FOV에 포함되는 대상체에 대응되는 사이노그램 성분이며, 성분(812, 813)은 FOV 에 포함되지 못하는 대상체 부분에 대응되는 사이노그램 성분이다.
제1 사이노그램(810)을 역투영(back-projection)하여 제1 CT 영상(830)을 생성한다. 여기서, 제1 CT 영상(830)은 FOV 에 포함되는 대상체를 나타내는 영상이 된다. 제1 CT 영상(830)의 대상체 내부에는 검은색 번짐과 같은 영상 오류(831, 832)가 존재할 수 있다.
보정부(620)는 제1 CT 영상(830)을 순방향 투영(forward-projection)하여 제2 사이노그램(850)을 생성한다. 여기서, 제2 사이노그램(850)은 엑스레이를 대상체로 조사 및 감지하여 생성된 사이노그램이 아니며, CT 영상을 이용해 시뮬레이션된 사이노그램이다.
도 9를 참조하면, 보정부(620)는 제2 사이노그램(850)과 대상체에 있어서 FOV에 포함되지 못하는 부분을 나타내는 제3 사이노그램(720)을 합산하여 획득된 제4 사이노그램(910)에 근거하여, 제2 CT 영상(950)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 제4 사이노그램(910)을 역투영하여 제2 CT 영상(950)을 생성할 수 있다. 도 9를 참조하면, 제4 사이노그램(910)을 이용하여 복원된 제2 CT 영상(950)은 제1 CT 영상(830)에 존재하는 오류(831, 832)가 제거된 것을 볼 수 있다.
여기서, 제2 사이노그램(850)에 제3 사이노그램(720)을 추가하여, 제4 사이노그램(910)을 생성할 수 있다.
여기서, 제3 사이노그램(720)은 제1 사이노그램(810)에서 제2 사이노그램(850)을 감산하여 획득할 수 있다.
또한, 제3 사이노그램(720)은 FOV 에 포함되지 않는 대상체 부분을 모델링하고 모델링된 대상체 부분을 이용하여 획득할 수 있다. 예를 들어, 복부 CT 촬영을 하는 경우, 촬영 대상에 되는 복부 단면에 포함되나 FOV에 포함되지 않는 대상체 부분인 팔의 위치 및 크기를 모델링한다. 그리고, 모델링된 팔을 이용하여 대응되는 사이노그램을 생성할 수 있다.
구체적으로, 모델링된 팔에 대응되는 가상의 사이노그램을 생성할 수도 있고, 모델링된 팔을 실제 CT 촬영하여 사이노그램을 생성할 수도 있다. 또한, FOV에 포함되지 않는 대상체 부분의 모델링은 CT 촬영의 대상이 되는 환자의 성별, 나이, 또는 신체 크기 등을 고려하여 이뤄질 수 있다. 예를 들어 팔을 모델링하는데 있어서, 환자의 성별 및 나이에 따라서, 팔 뼈의 크기 및 두께의 평균값으로 팔을 모델링할 수 있을 것이다.
또한, 보정부(620)는 제2 사이노그램(850)과 제3 사이노그램(720)을 합산하여 획득된 제4 사이노그램(910)과 제1 사이노그램(920) 간의 차이값에 근거하여, 제1 CT 영상(830)의 오류를 보정하여 제2 CT 영상(950)을 획득할 수 있다. 도 9의 제1 사이노그램(920)은 도 8에 도시된 제1 사이노그램(830)과 동일 대응된다. 이하에서는 제4 사이노그램(910)과 제1 사이노그램(920) 간의 차이값을 '차이값'이라 한다. 차이값 또한 사이노그램 형태를 갖는다.
구체적으로, 보정부(620)는 제1 CT 영상(830)과 차이값을 이용하여 복원된 CT 영상인 오류 CT 영상을 합산하여, 제2 CT 영상(950)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 차이값을 역투영하여 오류 CT 영상을 생성하고, 오류 CT 영상과 제1 CT 영상(830)을 합산한다. 여기서, 합산은 자승합(sum of square), 영상 합성(composite) 등의 다양한 영상 합산 방법을 이용할 수 있다.
또한, 보정부(620)는 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 제1 CT 영상의 오류를 보정할 수 있다. 구체적으로, 보정부(620)는 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 제1 CT 영상을 합산하여 제2 CT 영상을 생성할 수 있다.
예를 들어, 영상 내의 소정 지점에 있어서, 제1 CT 영상의 신호 값이 a 이고, 오류 CT 영상의 신호 값이 b 인 경우, 가중치를 0.5로 설정하면, 제2 CT 영상에서의 신호 값은 a + 0.5b 가 될 수 있다. 또한, 가중치는 사용자로부터 입력받을 수 있으며, 보정부(620)가 소정 값으로 자체적으로 설정할 수도 있다.
또한, 보정부(620)는 도 8 및 도 9에서 설명한 제2 영상 획득 동작을 반복적으로 수행하는 반복적 재구성(iterative reconstruction) 동작을 수행하여, 영상 내 오류를 반복적으로 개선시킬 수 있다.
구체적으로, 보정부(620)는 제2 CT 영상(950)을 이용하여 제1 CT 영상(830)을 업데이트하고, 업데이트된 제1 CT 영상을 이용하여 오류의 보정 동작을 반복적으로 수행할 수 있다. 즉, 보정부(620)는 제2 CT 영상(950)을 업데이트된 제1 CT 영상으로 입력받는다. 그리고, 업데이트된 제1 CT 영상을 순방향 투영하여 업데이트된 제2 사이노그램을 획득하고, 업데이트된 제2 사이노그램 및 제3 사이노그램을 이용하여 업데이트된 제2 CT 영상을 획득한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)는 복원부(1010), 보정부(1020), 및 금속 처리부(1015)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)는 저장부(1030) 및 디스플레이 부(1040) 중 적어도 하나를 더 포함한다.
컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)는 도 3 및 도 4에서 설명한 CT 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)는 도 5에서 설명한 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 내에 포함되어, CT 시스템(100)과 연결되어 동작할 수 도 있다.
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)가 CT 시스템(100)에 포함되는 경우, 도 10에 도시된 복원부(1010), 보정부(1020), 및 금속 처리부(1015)는 도 4의 영상 처리부(126)에 포함될 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 저장부(1030) 및 디스플레이 부(1040)는 각각 도 4에 도시된 저장부(124) 및 디스플레이 부(130)와 동일 대응될 수 있다.
복원부(1010)는 대상체를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원한다. 복원부(1010)는 도 6에서 설명한 복원부(610)와 동일 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다.
금속 처리부(1015)는 제1 CT 영상에서 금속을 추출하고, 금속을 나타내는 금속 사이노그램을 획득한다. 그리고, 금속 사이노그램을 이용하여 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제외시켜 제1 수정 사이노그램을 생성한다.
보정부(1020)는 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득한다. 그리고, 제2 사이노그램 및 대상체에서 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여, 제2 CT 영상을 획득한다. 그리고, 추출된 금속을 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성한다.
저장부(1030)는 CT 촬영에 따라서 획득되는 복수개의 데이터를 저장할 수 있다.
디스플레이 부(1040)는 복원된 CT 영상을 사용자에게 디스플레이할 수 있다.
저장부(1030) 및 디스플레이 부(1040)는 저장부(630) 및 디스플레이 부(640)와 동일 대응되므로, 도 6에서와 중복되는 설명은 생략한다.
컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)의 상세 동작은 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 11을 참조하면, 1190 부분은 복원부(1010)의 동작을 나타내고, 1192 부분은 금속 처리부(1015)의 동작을 나타내고, 1193은 보정부(1020)의 동작을 나타낸다.
CT 시스템(100)의 회전 프레임(104)은 X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시키면서, CT 촬영을 하여 복수개의 프로젝션 데이터를 획득할 수 있다. 그리고, 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여 제1 사이노그램을 획득한다.
도 11을 참조하면, 복원부(1010)는 CT 시스템(100)에서 획득된 제1 사이노그램(1105)을 직접 수신할 수 있다. 또한, CT 시스템(100)에서 획득된 복수개의 프로젝션 데이터를 이용 수신하고, 수신된 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여 제1 사이노그램(1105)을 자체적으로 생성할 수도 있다.
여기서, 제1 사이노그램(1105)은 CＴ 촬영에 의해서 획득된 러 데이터들로부터 직접 생성된 사이노그램이다. 복원부(1010)는 제1 사이노그램(1105)을 라돈 변환(radon transform)하여 제1 CT 영상(1110)을 획득할 수 있다.
치료 목적의 시술로 인하여, 환자의 인체 내에 금속 물체가 삽입될 수 있다. 이러한 경우, CT 촬영에 의해서 획득된 CT 영상 내에서 인체 내의 금속 성분으로 인하여 영상 오류가 발생할 수 있다.
대상체 내에 존재하는 금속 물체로 인하여, 제1 사이노그램(1105)에 금속 성분(1101)이 포함되게 된다. 또한, 제1 사이노그램(1105)은 FOV 내에 포함되는 대상체에 대응되는 성분(1103)이 포함된다. 또한, 도 7에서 전술한 바와 같이 FOV에 포함되지 않는 대상체의 부분, 예를 들어, 팔에 대응되는 성분(1102)을 포함할 수 있다.
제1 사이노그램(1105)을 역투영하여 획득된 제1 CT 영상(1110)에 있어서, 대상체 내의 금속 성분(1112)으로 인하여, 금속 성분(1112) 주위 영역이 검게 보이는 오류(1111)가 나타날 수 있다. 보정부(1020)는 이러한 오류(1111)를 제거하기 위해서, 제1 사이노그램(1105)에서 금속 성분(1101)을 제거한 후 제2 CT 영상 복원 동작을 수행한다.
금속 처리부(1015)는 제1 CT 영상(1110)에서 금속 성분(1112)을 추출한다. 예를 들어, 금속 성분 추출은 제1 CT 영상(1110) 내의 영상 신호의 밝기 값을 이용하여 이뤄질 수 있다. 구체적으로, 금속 성분은 도시된 바와 같이 밝게 표시되며, 표시된 밝기에 대응되는 영역을 추출하면 금속 성분(1112)이 도시된 영상(1115)에서와 같이 추출될 수 있다. 이외에도 다양한 영상 내 객체 추출 방법으로 금속 성분(1112)을 추출할 수 있다.
그리고, 추출된 금속 영상(1115)을 용하여 금속 사이노그램(1120)을 생성한다. 구체적으로, 금속 영상(1115)을 순방향 투영하여 금속 사이노그램(1120)을 생성할 수 있다.
계속하여, 제1 사이노그램(1105)에서 금속 사이노그램(1120)을 제외시켜 제1 수정 사이노그램(1125)을 생성한다. 예를 들어, 제1 사이노그램(1105)에서 금속 사이노그램(1120)을 빼고, 제1 사이노그램(1105)에서 금속 성분(1101)이 제거된 부분을 인터폴레이션(interpolation)하여, 제1 수정 사이노그램(1125)을 생성할 수 있다.
그에 따라서, 제1 수정 사이노그램(1125) 내에는 FOV 내에 포함되는 대상체에 대응되는 성분(1103) 및 FOV에 포함되지 않는 대상체 부분에 대응되는 성분(1102)은 포함되며, 금속 성분(1101)은 포함되지 않게 된다.
또한, FOV에 포함되지 않는 대상체 부분을 나타내는 제3 사이노그램(1135)은 제1 사이노그램(1105)에서 제1 CT 영상(1110)을 순방향 투영하여 획득된 사이노그램(1130)을 감산하여 획득할 수 있다.
또한, 또한, 제3 사이노그램(1135)은 FOV 에 포함되지 않는 대상체 부분을 모델링하고 모델링된 대상체 부분을 이용하여 획득할 수 있다.
여기서, 제3 사이노그램(1135)은 도 7에서 전술한 제3 사이노그램(720)과 동일한 방법으로 획득될 수 있다. 따라서, 도 7에서와 중복되는 설명은 생략한다.
계속하여, 보정부(1020)는 제1 수정 사이노그램(1125)을 역투영하여 제1 수정 CT 영상(1140)을 복원한다. 그리고, 제1 수정 CT 영상(1140)을 순방향 투영하여 획득된 제2 사이노그램(1150)을 획득한다.
보정부(620)는 제2 사이노그램(1150)과 대상체에 있어서 FOV에 포함되지 못하는 부분을 나타내는 제3 사이노그램(1135)을 합산하여 획득된 제4 사이노그램(1160)에 근거하여, 제2 CT 영상(1170)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 제4 사이노그램(1160)을 역투영하여 제2 CT 영상(1170)을 생성할 수 있다.
또한, 보정부(1020)는 제2 사이노그램(1150)과 제3 사이노그램(1135)을 합산하여 획득된 제4 사이노그램(1160)과 제1 수정 사이노그램(1105) 간의 차이값에 근거하여, 제2 CT 영상(1170)을 획득할 수 있다. 이하에서는 제4 사이노그램(1160)과 제1 사이노그램(1105) 간의 차이값을 '차이값'이라 한다. 차이값 또한 사이노그램 형태를 갖는다.
구체적으로, 보정부(1020)는 제1 수정 CT 영상(1140)과 차이값을 이용하여 복원된 CT 영상인 오류 CT 영상을 합산하여, 제2 CT 영상(1170)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 차이값을 역투영하여 오류 CT 영상을 생성하고, 오류 CT 영상과 제1 수정 CT 영상(1140)을 합산한다. 여기서, 합산은 자승합(sum of square), 영상 합성(composite) 등의 다양한 영상 합산 방법이 이용될 수 있다.
또한, 보정부(1020)는 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 제1 수정 CT 영상의 오류를 보정할 수 있다. 구체적으로, 보정부(1020)는 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 제1 수정 CT 영상(1140)을 합산하여 제2 CT 영상(1170)을 생성할 수 있다.
또한, 제2 CT 영상(1170)에 금속 성분(1181)을 추가하여, 제2 수정 CT 영상(1180)을 생성한다. 여기서, 금속 성분(1181)은 제1 CT 영상(110)에서 추출된 금속 성분(1112)에 동일 대응된다.
또한, 보정부(1020)는 전술한 제2 CT 영상(1170) 획득 동작을 반복적으로 수행하는 반복적 재구성(iterative reconstruction) 동작을 수행하여, 영상 내 오류를 반복적으로 개선시킬 수 있다.
구체적으로, 보정부(1020)는 제2 CT 영상(1170)을 이용하여 제1 수정 CT 영상(1140)을 업데이트하고, 업데이트된 제1 수정 CT 영상을 이용하여 오류의 보정 동작을 반복적으로 수행할 수 있다. 즉, 보정부(1020)는 제2 CT 영상(1170)을 업데이트된 제1 수정 CT 영상으로 입력받는다. 그리고, 업데이트된 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 업데이트된 제2 사이노그램을 획득하고, 업데이트된 제2 사이노그램 및 제3 사이노그램을 이용하여 업데이트된 제2 CT 영상을 획득한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(1200)은 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)를 통하여 수행될 수 있다. 또한, CT 영상의 복원 방법(1200)의 동작 구성은 전술한 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)의 동작 구성과 동일한 기술적 사상을 포함한다. 따라서, 도 6 내지 도 9에서와 중복되는 설명은 생략한다.
CT 영상 복원 방법(1200)은 대상체를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원한다(1210 단계). 1210 단계의 동작은 복원부(610)에서 수행될 수 있다.
1210 단계에서 획득된 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득한다(1220 단계). 1220 단계의 동작은 보정부(620)에서 수행될 수 있다.
제2 사이노그램 및 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득한다(1230 단계). 1230 단계의 동작은 보정부(620)에서 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(1300)은 도 10 내지 도 11을 참조하여 설명한 컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)를 통하여 수행될 수 있다. 또한, CT 영상의 복원 방법(1300)의 동작 구성은 전술한 컴퓨터 단층 촬영 장치(1000)의 동작 구성과 동일한 기술적 사상을 포함한다. 따라서, 도 10 내지 도 11에서와 중복되는 설명은 생략한다.
CT 영상 복원 방법(1300)은 대상체를 컴퓨터 단층 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원한다(1310 단계). 1310 단계의 동작은 복원부(1010)에서 수행될 수 있다.
1310 단계에서 획득된 제1 CT 영상에서 대상체에 포함되는 금속을 추출하고, 추출된 금속을 나타내는 금속 사이노그램을 획득한다(1320 단계). 1320 단계의 동작은 금속 처리부(1015)에서 수행될 수 있다.
금속 사이노그램을 이용하여 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제외시켜 제1 수정 사이노그램을 생성한다(1330 단계). 1330 단계의 동작은 금속 처리부(1015)에서 수행될 수 있다.
1330 단계에서 생성된 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득한다(1340 단계). 1340 단계의 동작은 보정부(1020)에서 수행될 수 있다.
계속하여, 제2 사이노그램 및 대상체에서 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득한다(1350 단계). 1350 단계의 동작은 보정부(1020)에서 수행될 수 있다.
그리고, 추출된 금속을 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성한다(1360 단계). 1360 단계의 동작은 보정부(1020)에서 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법은 FOV 에 포함되지 않는 대상체 부분에 대한 사이노그램을 이용하여 CT 영상 복원 동작을 수행함으로써, 복원되는 CT 영상에 포함될 수 있는 오류를 감소시킬 수 있다. 그에 따라서, 복원되는 CＴ 영상의 화질을 개선할 수 있다.
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.
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.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
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
600: 컴퓨터 단층 촬영 장치
610: 복원부
620: 보정부
630: 저장부
640: 디스플레이 부
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
600: 컴퓨터 단층 촬영 장치
610: 복원부
620: 보정부
630: 저장부
640: 디스플레이 부
Claims (23)
- 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 복원부; 및
상기 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램과 상기 제1 사이노그램 간의 차이값에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제3항에 있어서, 상기 보정부는
상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상과 상기 제1 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제3항에 있어서, 상기 보정부는
상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제5항에 있어서, 상기 보정부는
상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 상기 제1 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제1 사이노그램에서 상기 제2 사이노그램을 감산하여 상기 제3 사이노그램을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 복원부는
상기 제1 사이노그램을 역방향 프로젝션(back projection)하여 상기 제1 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 보정부는
상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 모델링하고, 상기 모델링된 부분을 이용하여 상기 제3 사이노그램을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제1항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 CT 영상을 이용하여 상기 제1 CT 영상을 업데이트하고, 상기 업데이트된 제1 CT 영상을 순방향 투영하여 업데이트된 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 업데이트된 제2 사이노그램 및 상기 제3 사이노그램을 이용하여 상기 제2 CT 영상을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제10항에 있어서, 상기 보정부는 상기 제2 CT 영상을 업데이트하는 동작을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
- 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 복원부;
상기 제1 CT 영상에서 금속 성분을 추출하고, 상기 금속 성분을 나타내는 금속 사이노그램을 획득하며, 상기 금속 사이노그램을 이용하여 상기 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제거하여 제1 수정 사이노그램을 생성하는 금속 처리부; 및
상기 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 상기 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하며, 상기 추출된 금속 성분을 상기 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제12항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제12항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 사이노그램과 상기 제3 사이노그램을 합산하여 획득된 제4 사이노그램과 상기 제1 수정 사이노그램 간의 차이값에 근거하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제14항에 있어서, 상기 보정부는
상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상과 상기 제1 수정 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제14항에 있어서, 상기 보정부는
상기 차이값을 이용하여 복원된 오류 CT 영상에 소정 가중치를 적용하고, 상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상에 근거하여 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제16항에 있어서, 상기 보정부는
상기 가중치가 적용된 오류 CT 영상과 상기 제1 수정 CT 영상을 합산하여, 상기 제2 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제12항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제1 사이노그램에서 상기 제2 사이노그램을 감산하여 상기 제3 사이노그램을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 제12항에 있어서, 상기 복원부는
상기 제1 사이노그램을 역방향 프로젝션(back projection)하여 상기 제1 CT 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
- 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 보정부는
상기 제2 CT 영상을 이용하여 상기 제1 수정 CT 영상을 업데이트하고, 상기 업데이트된 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 업데이트된 제2 사이노그램을 획득하고, 상기 업데이트된 제2 사이노그램 및 상기 제3 사이노그램을 이용하여 상기 제2 CT 영상을 업데이트하는 동작을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. - 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 단계;
상기 제1 CT 영상을 순방향 투영(forward projection)하여 제2 사이노그램을 획득하는 단계; 및
상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. - 대상체를 CT 촬영하여 획득된 제1 사이노그램을 이용하여 FOV 에 대응되는 제1 CT 영상을 복원하는 단계;
상기 제1 CT 영상에서 대상체에 포함되는 금속 성분을 추출하고, 상기 금속 성분을 나타내는 금속 사이노그램을 획득하는 단계;
상기 금속 사이노그램을 이용하여 상기 제1 사이노그램에서 금속 성분을 제거하여 제1 수정 사이노그램을 생성하는 단계;
상기 제1 수정 사이노그램을 이용하여 제1 수정 CT 영상을 복원하고, 상기 제1 수정 CT 영상을 순방향 투영하여 제2 사이노그램을 획득하는 단계;
상기 제2 사이노그램 및 상기 대상체에서 상기 FOV 에 포함되지 않는 부분을 나타내는 제3 사이노그램을 이용하여 제2 CT 영상을 획득하는 단계; 및
상기 추출된 금속 성분을 상기 제2 CT 영상에 추가하여 제2 수정 CT 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020140016275A KR102220226B1 (ko) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 ct 영상 복원 방법 |
| PCT/KR2015/001412 WO2015122698A1 (en) | 2014-02-12 | 2015-02-12 | Computed tomography apparatus and method of reconstructing a computed tomography image by the computed tomography apparatus |
| US15/118,691 US10143433B2 (en) | 2014-02-12 | 2015-02-12 | Computed tomography apparatus and method of reconstructing a computed tomography image by the computed tomography apparatus |
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|---|---|---|---|
| KR1020140016275A KR102220226B1 (ko) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 ct 영상 복원 방법 |
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