KR102532066B1 - 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법 - Google Patents

탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102532066B1
KR102532066B1 KR1020160020739A KR20160020739A KR102532066B1 KR 102532066 B1 KR102532066 B1 KR 102532066B1 KR 1020160020739 A KR1020160020739 A KR 1020160020739A KR 20160020739 A KR20160020739 A KR 20160020739A KR 102532066 B1 KR102532066 B1 KR 102532066B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vibration
diaphragms
ray
digital breast
diaphragm
Prior art date
Application number
KR1020160020739A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170098610A (ko
Inventor
정지욱
채승훈
이수열
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020160020739A priority Critical patent/KR102532066B1/ko
Priority to US15/408,271 priority patent/US10172572B2/en
Publication of KR20170098610A publication Critical patent/KR20170098610A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102532066B1 publication Critical patent/KR102532066B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0048Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
    • A61B5/0051Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli by applying vibrations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0407Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
    • A61B6/0414Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body with compression means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/484Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Clinical applications
    • A61B6/502Clinical applications involving diagnosis of breast, i.e. mammography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5217Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment

Abstract

본 발명에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템은 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 대상체를 고정하는 대상체 고정부, 상기 대상체를 향하여 엑스선을 조사하는 엑스선 발생기, 상기 대상체를 통과한 상기 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기, 상기 제 1 및 제 2 진동판을 설정 주파수로 진동시키는 진동 발생 장치, 그리고 상기 설정 주파수에 대응하는 진동 제어 신호를 생성하여 상기 진동 발생 장치를 제어하는 진동 제어 장치를 포함하되, 상기 엑스선 발생기는 상기 설정 주파수에 기초하여 특정 시간 간격으로 상기 엑스선을 조사한다.

Description

탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법{ASSISTANCE APPARATUS FOR ELASTOGRAPHY AND DIGITAL BREAST TOMOSYNTHESIS SYSTEM AND METHOD USING THE SAME FOR BREAST LESION DIAGNOSIS}
본 발명은 디지털 유방 단층촬영(Digital Breast Tomosynthesis; DBT)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
최근 고령화 시대가 도래하고 국민 생활수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대란 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있으며, 여러 질병 중 암의 경우 우리나라 국민의 사망원인 1위로서 국민건강을 위협하는 가장 중대한 요인이 되고 있다. 또한, 발생한 암을 종류별로 구분하면, 남성의 경우에는 전체 남자 암 발생의 66%를 차지하는 4대암인 위암, 폐암, 간암, 및 대장암의 순서로 발생률이 높다. 반면에, 여성의 경우에는 유방암, 갑상선 암, 위암, 대장암, 폐암의 순서로 암 발생률이 높아서, 유방암이 4대 암보다도 높게 발병하는 것으로 나타나고 있다. 이와 같이, 여성의 경우 발병률이 가장 높은 유방암을 조기에 진단하고 치료하는 것은 여성의 건강한 삶의 영위를 위해서 반드시 선행되어야 하는 중요한 요소라 하겠다.
유방암 진단 방법 중 유방 촬영술(Mammography)은 무증상 여성에 대한 유방암 진단을 위해 주로 사용되는 방법이다. 하지만, 기존에 주로 사용되는 유방 촬영술의 경우 2차원 영상을 이용하는 기술로써, 관심영역의 병변이 정상조직과 겹쳐서 촬영되어 유방암 조기 진단의 중요한 요소인 미세 석회화(micro-calcification)의 검출에 많은 어려움을 가지고 있다. 따라서, 선별 능력이 낮아 위양성 또는 위음성이 발생할 확률이 높으므로 진단의 정확성을 높이기 위해 재촬영, 불필요한 생검 등의 추가적인 검사가 수반되어야 하는 문제점이 있었다. 이러한 2차원 영상을 이용한 유방암 진단 기술의 한계를 극복하고자 3차원 영상을 이용한 유방암 진단 기술인 디지털 유방 단층촬영(Digital Breast Tomosynthesis; 이하 DBT)이 제안되었다.
또한, 최근 개발되어 종괴 진단에 차별적인 성능을 보이고 있는 탄성 영상술(elastography)은 외부에서 인체의 특정 표면을 수십 헤르츠(Hz)의 진동수로 진동시키면서 초음파 촬영 영상을 획득한다. 탄성 영상술(elastography)은 이때 획득된 초음파 촬영 영상 간의 차이로부터 탄성 특성 영상을 재구성하여 인체의 탄성 특성의 변화를 가시화하여 기능적 초음파 영상으로 주목받고 있다.
본 발명의 목적은 디지털 유방 단층촬영 시스템에 이용되는 탄성 영상술을 위한 보조 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 일반 DBT 영상 및 탄성 DBT 영상을 획득하기 위해 탄성 영상술을 위한 보조 장치를 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템은 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 대상체를 고정하는 대상체 고정부, 상기 대상체를 향하여 엑스선을 조사하는 엑스선 발생기, 상기 대상체를 통과한 상기 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기, 상기 제 1 및 제 2 진동판을 설정 주파수로 진동시키는 진동 발생 장치, 그리고 상기 설정 주파수에 대응하는 진동 제어 신호를 생성하여 상기 진동 발생 장치를 제어하는 진동 제어 장치를 포함하되, 상기 엑스선 발생기는 상기 설정 주파수에 기초하여 특정 시간 간격으로 상기 엑스선을 조사한다.
실시 예로서, 상기 진동 제어 장치는 상기 특정 시간 간격의 결정을 위해 상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위 정보를 상기 엑스선 발생기에 제공한다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위를 측정하는 진동 변위 정보를 생성하는 변위 측정 장치를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 엑스선 발생기는 상기 변위 측정 장치로부터 수신된 상기 진동 변위 정보에 기초하여 상기 특정 시간 간격을 결정한다.
실시 예로서, 상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위의 한 주기 동안 등간격으로 설정된다.
실시 예로서, 상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위의 한 주기 동안 설정에 따라 변동되는 복수의 시간 간격들을 포함한다.
실시 예로서, 상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위 폭이 증가할수록 더 긴 시간 간격을 가진다.
실시 예로서, 상기 엑스선 검출기는 상기 대상체를 중심으로 상기 엑스선 발생기의 반대편이 위치하고, 그리고 상기 엑스선 발생기 및 상기 엑스선 검출기는 상기 대상체를 중심으로 설정된 각도에 따라 회전한다.
실시 예로서, 상기 진동 발생 장치는, 상기 제 1 고정판 및 상기 제 1 진동판 사이에 위치하는 제 1 유체 용기, 상기 제 2 고정판 및 상기 제 2 진동판 사이에 위치하는 제 2 유체 용기, 그리고 상기 제 1 및 제 2 유체 용기에 주입되는 완충 유체의 유압을 조절하는 유체 제어 장치를 포함하되, 상기 유체 제어 장치는 상기 진동 제어 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판이 상기 설정 주파수로 진동하도록 상기 완충 유체의 유압을 제어한다.
실시 예로서, 상기 진동 발생 장치는 상기 진동 제어 신호에 따라 상기 설정 주파수로 상기 제 1 및 제 2 진동판을 진동시키는 진동기를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대상체의 엑스선 영상을 촬영하는 디지털 유방 단층촬영 시스템에 사용되는 진동 발생 보조 장치는 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 상기 대상체를 고정하는 대상체 고정부, 상기 제 1 고정판 및 상기 제 1 진동판 사이에 위치하는 제 1 유체 용기, 상기 제 2 고정판 및 상기 제 2 진동판 사이에 위치하는 제 2 유체 용기, 그리고 상기 제 1 및 제 2 유체 용기에 주입되는 완충 유체의 유압을 조절하는 유체 제어 장치를 포함하되, 상기 유체 제어 장치는 설정 주파수에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판이 진동하도록 상기 완충 유체의 유압을 제어한다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 유체 용기는 연질막으로 형성되어 상기 완충 유체의 유압에 따라 상기 설정 주파수에 대응하여 크기가 변화된다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 진동판에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 진동판이 특정 방향으로 진동하도록 제어하는 진동 가이드를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 진동판은 상기 설정 주파수에 따라 서로 동기하여 진동한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 대상체를 고정하는 디지털 유방 단층촬영 시스템의 디지털 유방 단층촬영 방법은, 상기 제 1 및 제 2 고정판과 상기 제 1 및 제 2 진동판의 위치를 설정하는 단계, 상기 대상체에 엑스선을 조사하는 측정 각도를 설정하는 단계, 탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계, 상기 탄성 영상을 측정하는 경우, 설정된 진동 주파수에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판을 진동시키는 단계, 상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위를 측정하는 단계, 상기 진동 변위에 따라 상기 대상체에 상기 엑스선을 조사하여 복수의 엑스선 영상들을 획득하는 단계, 그리고 상기 엑스선 영상들에 기초하여 상기 탄성 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계에서, 상기 탄성 영상을 측정하지 않는 경우, 상기 제 1 및 제 2 진동판을 진동시키지 않고 상기 대상체에 상기 엑스선을 조사한다.
실시 예로서, 설정된 모든 측정 각도들의 측정 완료 여부를 확인하는 단계를 더 포함하고, 상기 모든 측정 각도들의 측정 완료되지 않은 경우, 상기 측정 각도를 변경하고 상기 탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계부터 상기 탄성 영상을 생성하는 단계까지 반복하여 수행한다.
실시 예로서, 상기 모든 측정 각도들의 측정이 완료된 경우, 상기 복수의 엑스선 영상들에 기초하여 탄성 DBT(Digital Breast Tomosynthesis) 영상을 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 디지털 유방 단층촬영 시스템에 이용되는 탄성 특성 영상술을 위한 보조 장치를 제공할 수 있다. 또한, 탄성 영상술을 위한 보조 장치를 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법을 이용하여 단순 DBT 영상 및 탄성 특성 DBT 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 진동 발생 장치의 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 진동 발생 장치의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 도 5의 진동판의 진동 변위에 따른 엑스선 영상을 획득하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템 보여주는 도면이다.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다. 참조부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.
이하에서는, 디지털 유방 단층촬영 시스템이 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 장치의 한 예로서 사용될 것이다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고, 관점 및 응용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(100)은 엑스선 발생기(110), 엑스선 검출기(120), 대상체 고정부(130), 진동 발생 장치(140) 및 진동 제어 장치(150)를 포함할 수 있다. 이하에서, 대상체(OBJ)는 유방인 것으로 가정한다. 하지만, 대상체(OBJ)는 이것에 한정되지 않는다. 대상체(OBJ)는 인체의 어느 부분도 가능하다.
엑스선 발생기(110)는 엑스선(X-ray)을 발생하여 대상체(OBJ)로 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(110)는 엑스선 튜브(X-ray tube)를 포함할 수 있다. 엑스선 발생기(110)에서 조사되는 엑스선은 복수의 에너지 레벨을 가지는 양자(photon)을 포함할 수 있다.
엑스선 발생기(110)는 특정 시간 동안 엑스선을 복수 회에 걸쳐 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(110)는 1초 동안 엑스선을 20번 내지 30번 조사할 수 있다. 엑스선 발생기(110)는 특정 시간 동안 엑스선을 등간격으로 조사할 수 있다. 또는 엑스선 발생기(110)는 특정 시간 동안 엑스선을 서로 다른 간격을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(110)는 진동 제어 장치(150)로부터 진동 변위 정보(INFO_vib)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(110)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 엑스선 조사 횟수 및 조사 간격을 조절할 수 있다. 엑스선 발생기(110)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 제 1 진동판(132) 및 제 2 진동판(134)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다.
엑스선 검출기(120)는 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 검출할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(120)는 엑스선 발생기(110)로부터 조사된 양자를 검출하여 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 엑스선 검출기(120)는 엑스선 감지소자를 포함할 수 있다. 엑스선 감지소자는 비정질형 실리콘 (amorphous silicon; a-Si) 타입, CMOS(complementary metal oxide silicon) 타입, 비정질형 셀레늄(amorphous selenium;a-Se) 타입 등이 사용될 수 있다. 비정질형 실리콘 타입과 CMOS 타입은 평면형 섬광체를 이용하여 엑스선을 일차적으로 가시광선을 변환한 뒤 이 가시광선을 다시 전기신호로 변환하는 방법을 사용한다. 반면에 비정질형 셀레늄 타입은 광전현상을 이용해 엑스선을 바로 전기신호로 바꾸는 방법을 사용한다. 예시적으로, 엑스선 검출기(120)는 다수의 감지소자를 2차원 형태로 배열하고 있다. 엑스선 검출기(120)는 대상체(OBJ)를 중심으로 엑스선 발생기(110)의 반대편에 위치할 수 있다.
대상체 고정부(130)는 대상체(OBJ)를 고정할 수 있다. 또한, 대상체 고정부(130)는 대상체(OBJ)를 압축할 수 있다. 예를 들면, 대상체 고정부(130)는 제 1 고정판(131), 제 1 진동판(132), 제 2 고정판(133) 및 제 2 진동판(134)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(131, 133)은 상하로 위치를 이동할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(131, 133)의 이동을 통하여, 대상체(OBJ)는 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(131, 133)은 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다.
제 1 진동판(132)은 제 1 고정판(131)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 제 2 진동판(134)은 제 2 고정판(133)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 대상체(OBJ)은 제 1 및 제 2 진동판(132, 134) 사이에서 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)은 진동 발생 장치(140)의 제어에 따라 특정 주파수로 진동할 수 있다.
진동 발생 장치(140)는 진동 제어 신호(VIB)에 따라 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 진동시킬 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 신호(VIB)는 전압 신호일 수 있다. 진동 발생 장치(140)는 진동 제어 신호(VIB)의 전압 레벨에 따라 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)의 진동 주파수를 조절할 수 있다.
진동 제어 장치(150)는 진동 발생 장치(140)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 장치(150)는 목표 주파수에 따라 진동 제어 신호(VIB)를 생성할 수 있다. 진동 제어 장치(150)는 진동 주파수에 대응하는 진동 제어 신호(VIB) 값을 룩업 테이블(look-up table)의 형태로 저장할 수 있다. 또한, 진동 제어 장치(150)는 진동 변위 정보(INFO_vib)를 엑스선 발생기(110)로 제공할 수 있다. 진동 변위 정보(INFO_vib)는 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)의 진동 주파수 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템(100)은 대상체(OBJ)에 엑스선을 조사하여 엑스선 촬영 영상을 제공할 수 있다. 또한, 디지털 유방 단층촬영 시스템(100)은 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(100)은 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)의 진동에 동기된 복수의 엑스선 영상들을 획득할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(100)은 획득된 엑스선 영상들을 재구성하여 엑스선 탄성 영상을 획득할 수 있다.
도 2는 도 1의 진동 발생 장치의 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 1의 진동 발생 장치(140)는 유체 제어 장치(141a), 진동 가이드(142a), 제 1 유체 용기(143a) 및 제 2 유체 용기(144a)를 포함할 수 있다. 진동 발생 장치(140)는 진동 제어 신호(VIB)에 따라 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 진동시킬 수 있다.
유체 제어 장치(141a)는 제 1 및 제 2 유체 용기(143a, 144a)에 완충 유체를 주입하거나 추출할 수 있다. 유체 제어 장치(141a)는 진동 제어 신호(VIB)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 유체 제어 장치(141a)는 진동 제어 신호(VIB)에 기초하여 제 1 및 제 2 유체 용기(143a, 144a) 내의 완충 유체의 유압을 제어할 수 있다. 유체 제어 장치(141a)는 완충 유체의 유압의 변화를 조절하여 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 진동시킬 수 있다. 진동 주파수가 증가하는 경우, 유체 제어 장치(141a)는 완충 유체의 유압을 빠르게 변화시킬 수 있다. 진동 주파수가 감소하는 경우, 유체 제어 장치(141a)는 완충 유체의 유압을 느리게 변화시킬 수 있다.
제 1 및 제 2 진동판(132, 134)은 진동 가이드(142a)를 따라 상하로 진동할 수 있다. 진동 가이드(142a)로 인하여, 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)은 대상체(OBJ)에 일정한 방향으로 진동을 전달할 수 있다.
제 1 유체 용기(143a)는 연질막으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 유체 용기(143a)는 고무, 실리콘 등과 같이 완충 유체의 유압을 제 1 진동판(132)에 일정하게 전달할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 유체 용기(143a)는 완충 유체의 이동 통로인 연결관을 통해 유체 제어 장치(141a)와 연결될 수 있다. 또한, 제 2 유체 용기(144a)는 제 1 유체 용기(143a)와 동일하게 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 진동 발생 장치의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 도 1의 진동 발생 장치(140)는 진동기(141b) 및 진동 가이드(142b)를 포함할 수 있다. 진동 발생 장치(140)는 진동 제어 신호(VIB)에 따라 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 진동시킬 수 있다.
진동기(141b)는 진동 제어 신호(VIB)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 진동기(141b)는 진동 제어 신호(VIB)에 기초하여 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 진동시킬 수 있다. 진동 주파수가 증가하는 경우, 진동기(141b)는 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 빠르게 진동시킬 수 있다. 진동 주파수가 감소하는 경우, 진동기(141b)는 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)을 느리게 진동시킬 수 있다.
제 1 및 제 2 진동판(132, 134)은 진동 가이드(142b)를 따라 상하로 진동할 수 있다. 진동 가이드(142b)로 인하여, 제 1 및 제 2 진동판(132, 134)은 대상체(OBJ)에 일정한 방향으로 진동을 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 엑스선 발생기(210), 엑스선 검출기(220), 대상체 고정부(230), 진동 발생 장치(240) 및 진동 제어 장치(250)를 포함할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 엑스선 발생기(210) 및 엑스선 검출기(220)를 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 일반 DBT 영상 및 탄성 DBT 영상을 제공할 수 있다.
엑스선 발생기(210)는 엑스선(X-ray)을 발생하여 대상체(OBJ)로 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(210)는 엑스선 튜브(X-ray tube)를 포함할 수 있다. 엑스선 발생기(210)에서 조사되는 엑스선은 복수의 에너지 레벨을 가지는 양자(photon)을 포함할 수 있다.
엑스선 발생기(210)는 특정 시간 동안 엑스선을 복수 회에 걸쳐 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(210)는 1초 동안 엑스선을 20번 내지 30번 조사할 수 있다. 엑스선 발생기(210)는 특정 시간 동안 엑스선을 등간격으로 조사할 수 있다. 또는 엑스선 발생기(210)는 특정 시간 동안 엑스선을 서로 다른 간격을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(210)는 진동 제어 장치(250)로부터 진동 변위 정보(INFO_vib)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(210)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 엑스선 조사 횟수 및 조사 간격을 조절할 수 있다. 엑스선 발생기(210)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 제 1 진동판(232) 및 제 2 진동판(234)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(210)는 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(210)는 제 1 위치에서 대상체(OBJ)에 엑스선을 조사할 수 있다. 그리고 엑스선 발생기(210)는 대상체(OBJ)를 중심으로 설정된 각도만큼 회전한 후 제 2 위치에서 대상체(OBJ)에 엑스선을 조사할 수 있다. 또한, 엑스선 검출기(220)는 대상체(OBJ)를 중심으로 엑스선 발생기(210)의 반대편에 위치하도록 회전할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(220)는 엑스선 발생기(210)와 동기하여 설정된 각도만큼 회전할 수 있다.
엑스선 검출기(220)는 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 검출할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(220)는 엑스선 발생기(210)로부터 조사된 양자를 검출하여 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 엑스선 검출기(220)는 엑스선 감지소자를 포함할 수 있다. 엑스선 감지소자는 비정질형 실리콘 (amorphous silicon; a-Si) 타입, CMOS(complementary metal oxide silicon) 타입, 비정질형 셀레늄(amorphous selenium;a-Se) 타입 등이 사용될 수 있다. 비정질형 실리콘 타입과 CMOS 타입은 평면형 섬광체를 이용하여 엑스선을 일차적으로 가시광선을 변환한 뒤 이 가시광선을 다시 전기신호로 변환하는 방법을 사용한다. 반면에 비정질형 셀레늄 타입은 광전현상을 이용해 엑스선을 바로 전기신호로 바꾸는 방법을 사용한다. 예시적으로, 엑스선 검출기(220)는 다수의 감지소자를 2차원 형태로 배열하고 있다. 엑스선 검출기(220)는 대상체(OBJ)를 중심으로 엑스선 발생기(210)의 반대편에 위치할 수 있다.
대상체 고정부(230)는 대상체(OBJ)를 고정할 수 있다. 또한, 대상체 고정부(230)는 대상체(OBJ)를 압축할 수 있다. 예를 들면, 대상체 고정부(230)는 제 1 고정판(231), 제 1 진동판(232), 제 2 고정판(233) 및 제 2 진동판(234)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(231, 233)은 상하로 위치를 이동할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(231, 233)의 이동을 통하여, 대상체(OBJ)는 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(231, 233)은 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다.
제 1 진동판(232)은 제 1 고정판(231)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 제 2 진동판(234)은 제 2 고정판(233)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 대상체(OBJ)은 제 1 및 제 2 진동판(232, 234) 사이에서 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)은 진동 발생 장치(240)의 제어에 따라 특정 주파수로 진동할 수 있다.
진동 발생 장치(240)는 진동 제어 신호(VIB)에 따라 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)을 진동시킬 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 신호(VIB)는 전압 신호일 수 있다. 진동 발생 장치(240)는 진동 제어 신호(VIB)의 전압 레벨에 따라 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 주파수를 조절할 수 있다.
진동 제어 장치(250)는 진동 발생 장치(240)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 장치(250)는 목표 주파수에 따라 진동 제어 신호(VIB)를 생성할 수 있다. 진동 제어 장치(250)는 진동 주파수에 대응하는 진동 제어 신호(VIB) 값을 룩업 테이블(look-up table)의 형태로 저장할 수 있다. 또한, 진동 제어 장치(250)는 진동 변위 정보(INFO_vib)를 엑스선 발생기(210)로 제공할 수 있다. 진동 변위 정보(INFO_vib)는 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 주파수 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 대상체(OBJ)를 중심으로 다양한 측정 각도에서 엑스선 촬영 영상들을 획득할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 다양한 측정 각도에서 획득된 엑스선 촬영 영상들을 재구성하여 일반 DBT 영상을 제공할 수 있다. 또한, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 다양한 측정 각도에서 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 각각의 측정 각도에서 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동에 동기된 복수의 엑스선 영상들을 획득할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 획득된 엑스선 영상들을 재구성하여 탄성 DBT 영상을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 일반 DBT 모드 또는 탄성 DBT 모드 중 하나로 동작할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 장치(200)는 일련의 시퀀스를 통하여 일반 DBT 영상 및 탄성 DBT 영상을 함께 제공할 수 있다.
S105 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 측정 각도를 설정할 수 있다. 예를 들면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 설정된 측정 각도에 따라 엑스선 발생기(210) 및 엑스선 검출기(220)를 위치시킬 수 있다.
S110 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 대상체 고정부(230)의 위치를 설정할 수 있다. 예를 들면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 설정된 위치에 따라 제 1 및 제 2 고정판(231, 233)을 조절할 수 있다. 이때 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)은 제 1 및 제 2 고정판(231, 233)에 연동하여 이동될 수 있다. 대상체(OBJ)는 제 1 및 제 2 진동판(232, 234) 사이에 고정 및 압축될 것이다.
S115 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 탄성 영상의 측정 여부를 결정할 수 있다. 탄성 영상을 측정하는 경우, S120 단계로 이동한다. 일반 엑스선 영상을 측정하는 경우, S140 단계로 이동한다.
S120 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 탄성 영상을 제공하기 위한 동작들을 시작한다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 설정된 진동 주파수에 따라 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)을 진동시킬 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 장치(250)는 진동 발생 장치(240)로 진동 제어 신호(VIB)를 전송할 수 있다. 진동 발생 장치(240)는 진동 제어 신호(VIB)에 기초하여 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)을 설정된 진동 주파수에 따라 진동시킬 수 있다. 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)은 서로 동기하여 진동할 것이다.
S125 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위를 측정할 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 장치(250)는 엑스선 발생기(210)에 진동 제어 신호(VIB)에 기초하여 진동 변위 정보(INFO_vib)를 제공할 수 있다. 또는 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 별도의 변위 측정 장치(도 7 참조)를 이용하여 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위를 측정할 수 있다. 변위 측정 장치는 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위를 측정하여 진동 변위 정보(INFO_vib)를 생성할 수 있다.
S130 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위에 따라 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(210)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 설정된 시간 간격에 따라 엑스선을 조사할 수 있다. 엑스선 검출기(220)는 설정된 시간 간격에 따라 조사된 엑스선에 따라 복수의 엑스선 영상들을 획득할 수 있다.
S135 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 촬영된 엑스선 영상들에 기초하여 탄성 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 엑스선 영상들을 재구성할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 단위 변위에 따른 엑스선 영상들의 변화를 계산하여 변위 영상을 도출할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 도출된 변위 영상을 이용하여 탄성 영상을 재구성할 수 있다.
S140 단계에서, S115 단계에서 탄성 영상을 측정하지 않는 것으로 결정된 경우, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 일반적인 엑스선 영상을 획득할 수 있다.
S145 단계에서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 미리 결정된 모든 각도들에 대응하는 엑스선 영상 측정의 완료 여부를 결정할 수 있다. 설정된 모든 각도에서 엑스선 영상의 측정이 완료된 경우, S155 단계로 이동한다. 설정된 모든 각도에서 엑스선 영상의 측정이 완료되지 않은 경우, S150 단계로 이동한다.
S150 단계에서, 설정된 모든 각도에서 엑스선 영상의 측정이 완료되지 않은 경우, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 엑스선 발생기(210) 및 엑스선 검출기(220)의 각도를 변경할 수 있다. 그 후에 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 S115 단계 내지 S140 단계를 반복하여 수행할 수 있다.
S155 단계에서, 설정된 모든 각도에서 엑스선 영상의 측정이 완료된 경우, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 획득된 엑스선 영상들 또는 탄성 영상들을 재구성하여 표시할 수 있다. 예를 들면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 다양한 각도에서 측정된 엑스선 영상들을 기초하여 일반 DBT 영상을 제공할 수 있다. 또한, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 각각의 각도에서 대상체(OBJ)을 진동하여 측정된 엑스선 영상들을 기초하여 탄성 영상을 획득할 수 있다.
또한, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 다양한 각도에서 획득된 탄성 영상들을 종합하여 탄성 DBT 영상을 제공할 수 있다. 예를 들면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위 발생량 및 엑스선 조사 간격을 조절하여 복수의 탄성 영상들을 획득할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 n차 difference formula를 활용하여 이러한 탄성 영상들의 n차 변위 영상들을 획득할 수 있다. 그리고 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 n차 변위 영상들을 이용하여 탄성 DBT 영상을 획득할 수 있다.
즉, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 일련의 측정 시퀀스를 통하여 일반 DBT 영상 및 탄성 DBT 영상을 함께 제공할 수 있다.
도 6은 도 5의 진동판의 진동 변위에 따른 엑스선 영상을 획득하는 방법을 보여주는 도면이다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(200)은 설정된 진동 주파수에 따라 대상체(OBJ)를 진동시키면서 특정 시간 간격에 따라 엑스선 영상을 획득할 수 있다.
설정된 진동 주파수에 따라 대상체(OBJ)는 최대 변위들(A, -A) 사이를 진동할 수 있다. 예를 들면, 도 6은 한 주기 동안 대상체(OBJ)의 진동 변위의 변화를 보여주는 그래프이다. 대상체(OBJ)는 제 1 및 제 3 시점(t1, t3)에 각각 최대 변위(A, -A)를 가질 수 있다.
제 1 촬영 시점을 참조하면, 엑스선 발생기(210)는 대상체(OBJ)의 진동 한 주기 동안 16번 엑스선을 조사할 수 있다. 또한, 엑스선 발생기(210)는 동일한 시간 간격으로 엑스선을 조사할 수 있다.
제 2 촬영 시점을 참조하면, 엑스선 발생기(210)는 대상체(OBJ)의 진동 한 주기 동안 16번 엑스선을 조사할 수 있다. 또한, 엑스선 발생기(210)는 서로 다른 시간 간격으로 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 3 시점(t1, t3) 전후에는 진동 변위의 변화량이 작다. 제 2 및 제 4 시점(t2, t4) 전후에는 진동 변위의 변화량이 크다. 따라서, 엑스선 발생기(210)는 제 1 및 제 3 시점(t1, t3)보다 제 2 및 제 4 시점(t2, t4)에 더 짧은 간격으로 엑스선을 조사할 수 있다.
이러한 엑스선의 조사 횟수 및 조사 간격은 모두 예시적인 것이다. 따라서, 엑스선 발생기(210)는 엑스선의 조사 획수 및 조사 간격을 다양하게 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 엑스선 발생기(310), 엑스선 검출기(320), 대상체 고정부(330), 진동 발생 장치(340), 진동 제어 장치(350) 및 변위 측정 장치(360)를 포함할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 엑스선 발생기(310) 및 엑스선 검출기(320)를 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 일반 DBT 영상 및 탄성 DBT 영상을 제공할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)의 진동 변위를 실제로 측정할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 탄성 DBT 영상을 위해 좀 더 정확한 시점에 엑스선을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(310)는 엑스선(X-ray)을 발생하여 대상체(OBJ)로 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(310)는 엑스선 튜브(X-ray tube)를 포함할 수 있다. 엑스선 발생기(310)에서 조사되는 엑스선은 복수의 에너지 레벨을 가지는 양자(photon)을 포함할 수 있다.
엑스선 발생기(310)는 특정 시간 동안 엑스선을 복수 회에 걸쳐 조사할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(310)는 1초 동안 엑스선을 20번 내지 30번 조사할 수 있다. 엑스선 발생기(310)는 특정 시간 동안 엑스선을 등간격으로 조사할 수 있다. 또는 엑스선 발생기(310)는 특정 시간 동안 엑스선을 서로 다른 간격을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(310)는 변위 측정 장치(350)로부터 진동 변위 정보(INFO_vib)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(310)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 엑스선 조사 횟수 및 조사 간격을 조절할 수 있다. 엑스선 발생기(310)는 진동 변위 정보(INFO_vib)에 기초하여 제 1 진동판(332) 및 제 2 진동판(334)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다.
엑스선 발생기(310)는 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 발생기(310)는 제 1 위치에서 대상체(OBJ)에 엑스선을 조사할 수 있다. 그리고 엑스선 발생기(310)는 대상체(OBJ)를 중심으로 설정된 각도만큼 회전한 후 제 2 위치에서 대상체(OBJ)에 엑스선을 조사할 수 있다. 또한, 엑스선 검출기(320)는 대상체(OBJ)를 중심으로 엑스선 발생기(310)의 반대편에 위치하도록 회전할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(320)는 엑스선 발생기(310)와 동기하여 설정된 각도만큼 회전할 수 있다.
엑스선 검출기(320)는 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 검출할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(320)는 엑스선 발생기(310)로부터 조사된 양자를 검출하여 대상체(OBJ)를 통과한 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 엑스선 검출기(320)는 엑스선 감지소자를 포함할 수 있다. 엑스선 감지소자는 비정질형 실리콘 (amorphous silicon; a-Si) 타입, CMOS(complementary metal oxide silicon) 타입, 비정질형 셀레늄(amorphous selenium;a-Se) 타입 등이 사용될 수 있다. 비정질형 실리콘 타입과 CMOS 타입은 평면형 섬광체를 이용하여 엑스선을 일차적으로 가시광선을 변환한 뒤 이 가시광선을 다시 전기신호로 변환하는 방법을 사용한다. 반면에 비정질형 셀레늄 타입은 광전현상을 이용해 엑스선을 바로 전기신호로 바꾸는 방법을 사용한다. 예시적으로, 엑스선 검출기(320)는 다수의 감지소자를 2차원 형태로 배열하고 있다. 엑스선 검출기(320)는 대상체(OBJ)를 중심으로 엑스선 발생기(310)의 반대편에 위치할 수 있다.
대상체 고정부(330)는 대상체(OBJ)를 고정할 수 있다. 또한, 대상체 고정부(330)는 대상체(OBJ)를 압축할 수 있다. 예를 들면, 대상체 고정부(330)는 제 1 고정판(331), 제 1 진동판(332), 제 2 고정판(333) 및 제 2 진동판(334)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(331, 333)은 상하로 위치를 이동할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(331, 333)의 이동을 통하여, 대상체(OBJ)는 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 고정판(331, 333)은 대상체(OBJ)를 중심으로 회전할 수 있다.
제 1 진동판(332)은 제 1 고정판(331)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 제 2 진동판(334)은 제 2 고정판(333)과 연동하여 상하로 이동할 수 있다. 대상체(OBJ)는 제 1 및 제 2 진동판(332, 334) 사이에서 위치 고정 또는 압축될 수 있다. 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)은 진동 발생 장치(340)의 제어에 따라 특정 주파수로 진동할 수 있다.
진동 발생 장치(340)는 진동 제어 신호(VIB)에 따라 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)을 진동시킬 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 신호(VIB)는 전압 신호일 수 있다. 진동 발생 장치(340)는 진동 제어 신호(VIB)의 전압 레벨에 따라 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)의 진동 주파수를 조절할 수 있다.
진동 제어 장치(350)는 진동 발생 장치(340)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 진동 제어 장치(350)는 목표 주파수에 따라 진동 제어 신호(VIB)를 생성할 수 있다. 진동 제어 장치(350)는 진동 주파수에 대응하는 진동 제어 신호(VIB) 값을 룩업 테이블(look-up table)의 형태로 저장할 수 있다.
변위 측정 장치(360)는 제 1 및 제 2 진동판(232, 234)의 진동 변위를 측정할 수 있다. 변위 측정 장치(360)는 측정된 진동 변위 정보(INFO_vib)를 엑스선 발생기(310)로 제공할 수 있다. 엑스선 발생기(310)는 실측된 진동 변위 정보(INFO_vib)를 사용하여 좀 더 정확한 시점에 엑스선을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 대상체(OBJ)를 중심으로 다양한 측정 각도에서 엑스선 촬영 영상들을 획득할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 다양한 측정 각도에서 획득된 엑스선 촬영 영상들을 재구성하여 일반 DBT 영상을 제공할 수 있다. 또한, 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 다양한 측정 각도에서 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)의 진동에 동기하여 엑스선을 조사할 수 있다. 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 각각의 측정 각도에서 제 1 및 제 2 진동판(332, 334)의 진동에 동기된 복수의 엑스선 영상들을 획득할 수 있다. 따라서, 디지털 유방 단층촬영 시스템(300)은 획득된 엑스선 영상들을 재구성하여 탄성 DBT 영상을 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300: 디지털 유방 단층촬영 시스템
110, 210, 310: 엑스선 발생기
120, 220, 320: 엑스선 검출기
130, 230, 330: 대상체 고정부
131, 231, 331: 제 1 고정판
132, 232, 332: 제 1 진동판
133, 233, 333: 제 2 고정판
134, 234, 334: 제 2 진동판
140, 240, 340: 진동 발생 장치
141a: 유체 제어 장치
141b: 진동기
142a, 142b: 진동 가이드
143a: 제 1 유체 용기
144a: 제 2 유체 용기
150, 250, 350: 진동 제어 장치
360: 변위 측정 장치

Claims (18)

  1. 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 대상체를 고정하는 대상체 고정부;
    상기 대상체를 향하여 엑스선을 조사하는 엑스선 발생기;
    상기 대상체를 통과한 상기 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기;
    상기 제 1 및 제 2 진동판을 설정 주파수로 진동시키는 진동 발생 장치; 그리고
    상기 설정 주파수에 대응하는 진동 제어 신호를 생성하여 상기 진동 발생 장치를 제어하는 진동 제어 장치를 포함하되,
    상기 엑스선 발생기는 상기 설정 주파수에 기초하여 특정 시간 간격으로 상기 엑스선을 조사하고, 그리고
    상기 진동 발생 장치는:
    상기 제 1 고정판 및 상기 제 1 진동판 사이에 위치하는 제 1 유체 용기;
    상기 제 2 고정판 및 상기 제 2 진동판 사이에 위치하는 제 2 유체 용기; 및
    상기 제 1 및 제 2 유체 용기에 주입되는 완충 유체의 유압을 조절하는 유체 제어 장치를 포함하되,
    상기 유체 제어 장치는 상기 진동 제어 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판이 상기 설정 주파수로 진동하도록 상기 완충 유체의 유압을 제어하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 제어 장치는 상기 특정 시간 간격의 결정을 위해 상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위 정보를 상기 엑스선 발생기에 제공하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위를 측정하는 진동 변위 정보를 생성하는 변위 측정 장치를 더 포함하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생기는 상기 변위 측정 장치로부터 수신된 상기 진동 변위 정보에 기초하여 상기 특정 시간 간격을 결정하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위의 한 주기 동안 등간격으로 설정되는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위의 한 주기 동안 설정에 따라 변동되는 복수의 시간 간격들을 포함하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 특정 시간 간격은 상기 대상체의 진동 변위 폭이 증가할수록 더 긴 시간 간격을 가지는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 검출기는 상기 대상체를 중심으로 상기 엑스선 발생기의 반대편이 위치하고, 그리고
    상기 엑스선 발생기 및 상기 엑스선 검출기는 상기 대상체를 중심으로 설정된 각도에 따라 회전하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는 상기 진동 제어 신호에 따라 상기 설정 주파수로 상기 제 1 및 제 2 진동판을 진동시키는 진동기를 포함하는 디지털 유방 단층촬영 시스템.
  11. 대상체의 엑스선 영상을 촬영하는 디지털 유방 단층촬영 시스템에 사용되는 진동 발생 보조 장치에 있어서,
    제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 상기 대상체를 고정하는 대상체 고정부;
    상기 제 1 고정판 및 상기 제 1 진동판 사이에 위치하는 제 1 유체 용기;
    상기 제 2 고정판 및 상기 제 2 진동판 사이에 위치하는 제 2 유체 용기; 그리고
    상기 제 1 및 제 2 유체 용기에 주입되는 완충 유체의 유압을 조절하는 유체 제어 장치를 포함하되,
    상기 유체 제어 장치는 설정 주파수에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판이 진동하도록 상기 완충 유체의 유압을 제어하는 진동 발생 보조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유체 용기는 연질막으로 형성되어 상기 완충 유체의 유압에 따라 상기 설정 주파수에 대응하여 크기가 변화되는 진동 발생 보조 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 진동판에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 진동판이 특정 방향으로 진동하도록 제어하는 진동 가이드를 더 포함하는 진동 발생 보조 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 진동판은 상기 설정 주파수에 따라 서로 동기하여 진동하는 진동 발생 보조 장치.
  15. 제 1 및 제 2 고정판을 포함하고, 상기 제 1 고정판에 연동하는 제 1 진동판 및 상기 제 2 고정판에 연동하는 제 2 진동판을 포함하고, 상기 제 1 고정판 및 상기 제 1 진동판 사이에 위치하는 제 1 유체 용기 그리고 상기 제 2 고정판 및 상기 제 2 진동판 사이에 위치하는 제 2 유체 용기를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 진동판 사이에 대상체를 고정하는 디지털 유방 단층촬영 시스템의 디지털 유방 단층촬영 방법에 있어서:
    상기 제 1 및 제 2 고정판과 상기 제 1 및 제 2 진동판의 위치를 설정하는 단계;
    상기 대상체에 엑스선을 조사하는 측정 각도를 설정하는 단계;
    탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계;
    상기 탄성 영상을 측정하는 경우, 설정된 진동 주파수에 따라 상기 제 1 및 제 2 진동판이 진동하도록 상기 제 1 및 제 2 유체 용기에 주입되는 완충 유체의 유압을 조절시키는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 진동판의 진동 변위를 측정하는 단계;
    상기 진동 변위에 따라 상기 대상체에 상기 엑스선을 조사하여 복수의 엑스선 영상들을 획득하는 단계; 및
    상기 엑스선 영상들에 기초하여 상기 탄성 영상을 생성하는 단계를 포함하는 디지털 유방 단층촬영 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계에서, 상기 탄성 영상을 측정하지 않는 경우, 상기 제 1 및 제 2 진동판을 진동시키지 않고 상기 대상체에 상기 엑스선을 조사하는 디지털 유방 단층촬영 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    설정된 모든 측정 각도들의 측정 완료 여부를 확인하는 단계를 더 포함하고,
    상기 모든 측정 각도들의 측정 완료되지 않은 경우, 상기 측정 각도를 변경하고 상기 탄성 영상의 측정 여부를 결정하는 단계부터 상기 탄성 영상을 생성하는 단계까지 반복하여 수행하는 디지털 유방 단층촬영 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모든 측정 각도들의 측정이 완료된 경우, 상기 복수의 엑스선 영상들에 기초하여 탄성 DBT(Digital Breast Tomosynthesis) 영상을 생성하는 디지털 유방 단층촬영 방법.
KR1020160020739A 2016-02-22 2016-02-22 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법 KR102532066B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160020739A KR102532066B1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법
US15/408,271 US10172572B2 (en) 2016-02-22 2017-01-17 Assist device for elastography and digital breast tomosynthesis system and method using the same for breast lesion diagnosis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160020739A KR102532066B1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170098610A KR20170098610A (ko) 2017-08-30
KR102532066B1 true KR102532066B1 (ko) 2023-05-15

Family

ID=59630851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160020739A KR102532066B1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10172572B2 (ko)
KR (1) KR102532066B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11464463B2 (en) * 2018-04-13 2022-10-11 The Regents Of The University Of California Elastography based on x-ray computed tomography and sound wave integration

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070238966A1 (en) 2006-03-30 2007-10-11 Lizhi Sun Method and apparatus for elastomammography
JP2009178185A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fujifilm Corp 医用撮像装置及び医用撮像方法
JP2012135362A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Fujifilm Corp 放射線画像取得方法および放射線画像撮影装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008020670B4 (de) * 2008-04-24 2016-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung eines Bildes mit einem Mammographiegerät
KR101067527B1 (ko) 2009-08-12 2011-09-27 경희대학교 산학협력단 엑스선을 이용한 유방조직 변형률 영상장치
DE102012211581A1 (de) 2012-07-04 2014-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Elastographie und Magnetresonanz-Anlage
KR102186096B1 (ko) 2013-07-01 2020-12-03 한국전자통신연구원 유방암 진단을 위한 초음파 스캐닝 보조 장치 및 초음파 스캐닝 방법
KR102208687B1 (ko) 2014-02-26 2021-01-28 한국전자통신연구원 측정된 마이크로파 신호 분할에 의한 유방암 검출 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070238966A1 (en) 2006-03-30 2007-10-11 Lizhi Sun Method and apparatus for elastomammography
JP2009178185A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fujifilm Corp 医用撮像装置及び医用撮像方法
JP2012135362A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Fujifilm Corp 放射線画像取得方法および放射線画像撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170098610A (ko) 2017-08-30
US10172572B2 (en) 2019-01-08
US20170238884A1 (en) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7139474B2 (ja) 医用データ処理装置、x線コンピュータ断層撮影装置及び学習済みモデル生成方法
Kim et al. SPIE medical imaging
US10932740B2 (en) Optimization of X-ray imaging during mammographic examination
KR102369343B1 (ko) 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법
KR102559031B1 (ko) 단층 영상 처리 장치 및 방법
JP2013545545A (ja) マルチ−モダリティ画像取得方法および装置
JP5551717B2 (ja) インタフェース装置、イメージングシステム及び辺縁部イメージング方法
WO2015005485A1 (ja) X線ct装置、x線ctシステム及びインジェクター
CN107518909A (zh) 医用图像诊断装置
WO2019235087A1 (ja) 放射線撮影装置、放射線撮影方法およびプログラム
US10282893B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
US20150297163A1 (en) X-ray imaging apparatus and control method thereof
KR101067527B1 (ko) 엑스선을 이용한 유방조직 변형률 영상장치
KR102532066B1 (ko) 탄성 영상술을 위한 보조 장치, 그리고 유방 병변 진단을 위해 이것을 이용하는 디지털 유방 단층촬영 시스템 및 방법
JP2015163186A (ja) 画像撮像装置、画像撮像方法及びプログラム
US10111628B2 (en) X-ray imaging apparatus and method for marking a location of a surgical tool on a displayed image
WO2021182229A1 (ja) 画像生成装置およびプログラム、学習装置およびプログラム、並びに画像処理装置およびプログラム
US20130030288A1 (en) Image diagnosis apparatus including x-ray image tomosynthesis device and photoacoustic image device and image diagnosis method using the same
KR101034258B1 (ko) X―선을 이용한 유방암 진단 시스템 및 이를 위한 유방밀도 측정 방법
US20140309518A1 (en) Medical imaging apparatus, control method thereof, and image processing apparatus for the same
JP2010005271A (ja) 脂肪組織検出方法および脂肪組織検出装置
KR101860145B1 (ko) 광자계수기반 디지털 단층영상합성 장치, 시스템에서의 이중에너지 영상화방법 및 이를 이용한 시스템
US20230190214A1 (en) System and method for x-ray elastography using dynamic pulsing
KR101504102B1 (ko) 유방의 탄성도 분포 정보 및 엑스선 영상의 획득을 위한 유방촬영용 영상진단기기
KR101077659B1 (ko) 이중 에너지 원리를 이용한 유방조직 ct영상 해석방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant