KR102645067B1 - 복수의 광원을 이용한 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 컴퓨터 단층 촬영 방법 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는, 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함하는 갠트리, 상기 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제1 광원, 상기 제2 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제2 광원, 상기 제3 회전 장치의 일 영역에 배치되고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성된 검출 장치 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

복수의 광원을 이용한 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 컴퓨터 단층 촬영 방법
본 개시는 복수의 광원을 이용한 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 컴퓨터 단층 촬영 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT)은 비침습적인 생체 영상화 촬영 방법이다. 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체에 엑스선을 여러 방향에서 조사하고, 대상체를 투과한 일부 엑스선을 검출 장치로 검출하며, 검출 장치의 출력 데이터를 전기 신호로 변환해서 영상을 재구성함으로써 대상체의 컴퓨터 단층 영상을 획득할 수 있다. 일반적으로 컴퓨터 단층 촬영 장치는 엑스선원(X-ray source)이 배치된 고리 형태의 갠트리(gantry) 내부에 대상체가 위치하고, 갠트리가 회전하는 동안 엑스선을 대상체에 조사함으로써 대상체에 대한 단면 영상을 획득하고, 대상체에 대한 단면 영상을 재구성하여 대상체에 대한 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다.
하나의 광원(예: 엑스선원)을 사용하는 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체의 컴퓨터 단층 영상을 획득하기 위해서 대상체 주위를 360도 회전 하면서 엑스선을 조사해야 한다. 하나의 광원이 배치된 갠트리의 회전 각도가 커지는 경우, 갠트리에 연결된 선들(예: 광원에 전원을 공급하기 위한 선)의 꼬임 현상이 발생할 수 있다.
광원이 엑스선을 조사하기 위해서 고전력이 필요하므로 복수의 광원을 사용하는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 경우, 복수의 광원들을 동시에 구동하지 못할 수 있다. 상기의 경우, 복수의 광원의 배치 및 엑스선을 조사하는 순서를 적절하게 설정해야만 대상체에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는, 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함하는 갠트리; 상기 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제1 광원; 상기 제2 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제2 광원; 상기 제3 회전 장치의 일 영역에 배치되고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성된 검출 장치; 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 제1 회전 장치가 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 상기 제1 회전 장치를 제어하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제2 회전 방향으로 회전하는 제3 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향으로 회전하는 제4 동작을 반복하도록 상기 제2 회전 장치를 제어하고, 상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작 및 상기 제2 동작을 반복하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제3 동작 및 상기 제4 동작을 반복하는 동안, 상기 제3 회전 장치가 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치와 동일한 회전 속력으로 상기 제1 회전 방향으로 회전하도록 상기 제3 회전 장치를 제어하고, 상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제1 광원 중 하나의 광원을 통해 상기 대상체에 엑스선을 조사하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제4 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제2 광원 중 하나의 광원을 통해 상기 대상체에 엑스선을 조사하며, 상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함하는 갠트리, 상기 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제1 광원, 상기 제2 회전 장치에 일정한 간격으로 배치되고 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제2 광원, 상기 제3 회전 장치의 일 영역에 배치되고 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성된 검출 장치를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법은, 상기 제1 회전 장치가 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 상기 제1 회전 장치를 제어하는 동작; 상기 제2 회전 장치가 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제2 회전 방향으로 회전하는 제3 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향으로 회전하는 제4 동작을 반복하도록 상기 제2 회전 장치를 제어하는 동작; 상기 제3 회전 장치가 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치와 동일한 회전 속력으로 상기 제1 회전 방향으로 회전하도록 상기 제3 회전 장치를 제어하는 동작; 상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제1 광원 중 하나의 광원을 통해 상기 대상체에 엑스선을 조사하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제4 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제2 광원 중 하나의 광원을 통해 상기 대상체에 엑스선을 조사하는 동작; 및 상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 대상체에 엑스선을 조사할 수 있는 복수의 광원을 포함하므로, 갠트리의 회전 각도 범위를 줄일 수 있다. 갠트리의 회전 각도 범위를 줄일 수 있으므로, 컴퓨터 단층 촬영 장치의 안정성을 높일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 광원 및 검출 장치의 개수 및 배치 위치에 따라 복수의 광원들의 엑스선 조사 순서를 설정함으로써, 컴퓨터 단층 촬영 장치의 구조 별로 최적의 촬영 방법을 이용하여 대상체에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 3a 및 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 도시한 도면이고, 도 6은 제1 실시예 구조에 따른 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 7은 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 8은 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 9는 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작 흐름도이다.
도 10는 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 11은 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 12는 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 13은 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 14는 제2 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작 흐름도이다.
도 15a는 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 15b는 제3 실시예 구조에 따른 갠트리의 y-z 평면 단면도이다.
도 16은 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 17은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면도를 도시한 도면이다.
도 18은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 19는 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 20은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 21은 제4 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작 흐름도이다.
도 22는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 23은 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 24는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 25는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 26은 제5 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작 흐름도이다.
도 27a는 제6 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 27b는 제6 실시예 구조에 따른 갠트리의 y-z 평면 단면도이다.
도 28은 제6 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 29는 제6실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다.
도 30은 제6 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작 흐름도이다.
도 31a 및 도 31b는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 가시 영역을 조정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 32는 복수의 광원을 이용하여 가시 영역을 조정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 33은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 34a는 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 34b는 갠트리의 y-z 단면도를 간략하게 도시한 도면이다.
도 35a는 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 35b는 갠트리의 y-z 단면도를 간략하게 도시한 도면이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 용어 "부"는, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 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, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 프로세서(110) 및 갠트리(120)(gantry)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 이송부(150) 및 전원 공급 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환되더라도 본 문서에 개시된 다양한 실시예를 구현함에는 지장이 없을 것이다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성일 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 구성 요소들과 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(110)는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 다른 구성 요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(미도시)에 로드(load)하고, 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 하나 이상의 프로세서(110)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 갠트리(120)는 복수의 광원(130) 및 검출 장치(140)가 배치된 구조물일 수 있다. 갠트리(120)는 복수의 광원(130) 및 검출 장치(140)가 일정한 축을 중심으로 회전할 수 있도록 된 고리 형태(또는 터널 형태)의 구조물일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 광원(130)은 엑스선(X-ray)를 방출할 수 있는 엑스선원(X-ray source)일 수 있다. 광원(130)은, 프로세서(110)의 제어 하에, 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 대상체는, 예를 들어, 갠트리(120)의 보어(bore)(또는 내부 홀, 내부 구멍)에 위치할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 복수의 광원(130)을 포함할 수 있다. 복수의 광원(130)은, 예를 들어, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 이용한 엑스선 광원일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(140)는 엑스선의 양(또는 엑스선의 세기)을 검출하는 엑스선 검출 장치(140)(X-ray detector)일 수 있다. 검출 장치(140)는 광원(130)으로부터 대상체에 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선의 양을 검출할 수 있다. 대상체의 내부 밀도가 균일하지 않은 경우, 엑스선이 조사된 방향에 따라 대상체가 흡수하는 양이 달라질 수 있다. 검출 장치(140)는 다양한 각도에서 조사된 엑스선이 대상체를 통과하면서 감소되는 양을 측정하고, 프로세서(110)는 검출 장치(140)가 측정한 데이터에 기초하여 대상체 내부의 밀도를 결정하며, 결정한 대상체 내부의 밀도를 이용하여 대상체 내부의 자세한 단면을 재구성하여 3차원 영상을 생성할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 적어도 하나의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 광원(130) 및 하나의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치 및 제2 회전 장치를 포함할 수 있다. 복수의 광원(130)은 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치될 수 있고, 검출 장치(140)는 제2 회전 장치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(130)은 제1 회전 장치의 내측면에 일정한 간격으로 배치되어 갠트리(120) 내부에 위치한 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 검출 장치(140)는 제2 회전 장치의 내측면 전부를 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 상기의 경우, 복수의 광원(130) 중 어느 하나의 광원(130)에서 엑스선을 조사하더라도 검출 장치(140)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 광원(130) 및 복수의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 하나의 회전 장치를 포함할 수 있다. 복수의 광원(130)은 회전 장치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 검출 장치(140)는 복수의 광원(130) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 복수의 광원(130)은 이송부(150)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있으며, 복수의 검출 장치(140)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 복수의 광원(130)은 회전 장치의 회전 축 상의 위치가 동일할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(130)의 z축 상의 위치는 서로 동일할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 광원(130) 및 복수의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 회전 장치를 포함할 수 있다. 복수의 광원(130)은 회전 장치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 검출 장치(140)는 복수의 광원(130) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 복수의 광원(130)은 회전 장치의 회전 축 상의 위치가 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(130)의 z축 상의 위치는 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 광원(130) 및 하나의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 회전 장치를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 제1 부분 장치 및 제2 부분 장치로 분리될 수 있다. 복수의 광원(130)은 제1 부분 장치에 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 검출 장치(140)는 제2 부분 장치에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 광원(130) 및 하나의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 하나의 회전 축을 공유하고, 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치 및 제2 회전 장치를 포함할 수 있다. 복수의 광원(130)은 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 검출 장치(140)는 제2 회전 장치의 일 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120), 복수의 제1 광원(130), 복수의 제2 광원(130) 및 하나의 검출 장치(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(120)는 하나의 회전 축을 공유하고, 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함할 수 있다. 복수의 제1 광원(130)은 제1 회전 장치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 제2 광원(130)은 제2 회전 장치에 일정한 간격을 배치될 수 있다. 검출 장치(140)는 제3 회전 장치의 일 영역에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 이송부(150)는 고리 형태의 갠트리(120)의 보어에서 갠트리(120)의 회전 축 방향으로 이동할 수 있는 장치일 수 있다. 이송부(150)는 컴퓨터 단층 촬영의 대상이 되는 대상체가 적재될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전원 공급 장치(160)는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 각 구성 요소를 동작 시키는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 전원 공급 장치(160)는 복수의 광원(130)이 엑스선을 출력하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 2는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 방법을 설명하기 위하여 필수 구성만을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 복수의 광원 및 적어도 하나의 검출 장치를 포함하고, 복수의 광원을 이용하여 대상체(O)로 엑스선을 조사하고, 적어도 하나의 검출 장치를 이용하여 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 대상체(O)는 이송부(150) 위에 위치할 수 있고, 이송부(150)는 갠트리(120)의 보어를 통해 갠트리(120)의 회전 축 방향으로 이동할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리(120)의 보어에 위치한 대상체(O)의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여, 갠트리(120)에 배치된 복수의 광원이 대상체(O)를 중심으로 회전하는 동안 대상체(O)에 엑스선을 조사할 수 있고, 적어도 하나의 검출 장치를 이용하여 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
도 3a 및 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른, 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 대상체(O)의 서로 다른 부위에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득하고, 획득한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 조합하여 대상체(O) 전체에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는 대상체(O)를 적재한 이송부(150)를 기 설정된 거리만큼 이동시키고, 대상체(O)의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하는 동작들을 기 설정된 횟수 반복할 수 있다.
도 3a에 도시된 예시와 같이, 프로세서(110)는 대상체(O)를 적재한 이송부(150)가 갠트리(120)의 회전 축 방향으로 이동시켜 대상체(O)의 머리 부분이 보어에 위치했을 때, 이송부(150)를 정지시킬 수 있다. 프로세서(110)는 이송부(150)가 정지된 상태에서 복수의 광원(130) 및 적어도 하나의 검출 장치(140)를 이용하여, 대상체(O)의 머리 부분에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다. 이후, 프로세서(110)는 이송부(150)를 기 설정된 거리만큼 이동시킨 후 정지시킬 수 있다. 상기의 경우, 도 3b에 도시된 것과 같이, 대상체(O)의 가슴 부분이 보어에 위치할 수 있다. 프로세서(110)는 복수의 광원(130) 및 적어도 하나의 검출 장치(140)를 이용하여, 대상체(O)의 가슴 부분에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 상기의 동작을 복수 회 반복하여 대상체(O)의 서로 다른 부분에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 조합하여 대상체(O) 전체에 대한 이미지를 생성할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 대상체(O)에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하고, 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체(O) 전체에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는 대상체(O)를 적재한 이송부(150)를 기 설정된 속도로 일정하게 이동시킬 수 있다. 프로세서(110)는 이송부(150)가 기 설정된 속도로 이동하는 동안 복수의 광원(130) 및 적어도 하나의 검출 장치(140)를 이용하여, 대상체(O)에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체(O)에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여, 대상체(O) 전체에 대한 이미지를 생성할 수 있다.
<제1 실시예 구조>
도 5 내지 도 9는 제1 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)를 도시한 도면이고, 도 6은 제1 실시예 구조에 따른 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 5 및 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 광원(531, 533, 535) 및 하나의 검출 장치(540)를 포함할 수 있다. 갠트리는 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치(521) 및 제2 회전 장치(523)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(531, 533, 535)은 제1 회전 장치(521)에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 검출 장치(540)는 제2 회전 장치(523)의 내측면을 전부 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 복수의 광원은 이송부(550)에 적재된 대상체(O)에 엑스선을 조사할 수 있으며, 검출 장치(540)는 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 광원의 수가 3개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 광원의 수는 이에 제한되지 않으며, 2개일 수도 있고, 3개를 초과하는 수일 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 복수의 광원(531, 533, 535)의 수에 기초하여, 복수의 광원(531, 533, 535)이 제1 회전 장치(521) 내에 배치되는 각도 간격 및 제1 회전 장치(521)가 회전하는 각도를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 360도를 복수의 광원(531, 533, 535)의 수로 나눈 값을 복수의 광원(531, 533, 535)이 제1 회전 장치(521) 내에 배치되는 각도 간격으로 결정할 수 있고, 360도를 복수의 광원(531, 533, 535)의 수로 나눈 값을 제1 회전 장치(521)가 회전하는 각도로 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(531, 533, 535)의 수가 3개인 경우, 복수의 광원(531, 533, 535)은 제1 회전 장치(521)에 120도 간격으로 배치될 수 있고, 제1 회전 장치(521)가 회전할 각도를 120도로 결정할 수 있다. 상기의 경우, 제1 회전 장치(521)가 120도만 회전하더라도, 120도 간격으로 배치된 광원이 3개이므로, 대상체(O)에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(540)가 제2 회전 장치(523)의 내측면을 전부 둘러싸는 형태로 구성된 경우, 프로세서는 복수의 광원(531, 533, 535) 중 어느 하나에서 엑스선을 대상체(O)에 조사하더라도 검출 장치(540)에 의해 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
도 7은 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 7은 복수의 광원(531, 533, 535)이 3개인 경우, 복수의 광원(531, 533, 535), 제1 회전 장치(521) 및 이송부(550)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 700 중 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 700 중 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 700 중 이송부(550)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 700에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 서로 다른 부위에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있고, 획득한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 조합하여 대상체 전체에 대한 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원(531, 533, 535)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(531, 533, 535)의 수가 3개인 경우, 제1 회전 장치(521)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 그래프 700의 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00001
부터
Figure 112021150641082-pct00002
까지 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(531, 533, 535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(531, 533, 535)이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 장치(521)가 1도 회전할 때마다 기 설정된 순서대로 엑스선을 조사할 광원을 변경할 수 있다.
그래프 700의 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 0도부터 1도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00003
부터
Figure 112021150641082-pct00004
까지 회전하는 동안 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)이 순서대로 번갈아 가며 대상체에 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 0도부터 1/3도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00005
부터
Figure 112021150641082-pct00006
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제1 광원(531)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 1/3도부터 2/3도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00007
부터
Figure 112021150641082-pct00008
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제2 광원(533)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 2/3도부터 1도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00009
부터
Figure 112021150641082-pct00010
까지 복수의 광원 중 제3 광원(535)을 통해 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(110)는 다시 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)의 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 1도 회전하는 동안, 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)이 순차적으로 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 0도부터 120도까지 제1 회전 장치(521)가 회전하는 동안 상기 시퀀스를 1도 간격으로 120번 반복하여 복수의 광원을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 검출 장치(540)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 검출 장치(540)를 이용하여 검출된 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 대상체에 대한 3차원 이미지는 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 회전하는 동안 검출 장치(540)가 배치된 제2 회전 장치(523)를 같은 방향으로 회전시킬 수도 있고, 회전시키지 않을 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 제1 회전 장치(521)를 정지시키고, 이송부(550)를 기 설정된 거리만큼 이동시킬 수 있다. 그래프 700 중 이송부(550)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00011
부터
Figure 112021150641082-pct00012
까지 이송부(550)를 기 설정된 거리만큼 이동시킬 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00013
부터
Figure 112021150641082-pct00014
사이에는 복수의 광원(531, 533, 535)을 동작시키지 않고, 제1 회전 장치(521)도 회전시키지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 상기 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 그래프 700의 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00015
부터
Figure 112021150641082-pct00016
까지 제1 회전 장치(521)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(531, 533, 535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(531, 533, 535)이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 장치(521)가 1도 회전할 때마다 기 설정된 순서대로 엑스선을 조사할 광원을 변경할 수 있다.
그래프 700의 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 120도부터 119도까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00017
부터
Figure 112021150641082-pct00018
까지 회전하는 동안, 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)이 순서대로 번갈아 가며 대상체에 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 120도부터
Figure 112021150641082-pct00019
도까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00020
부터
Figure 112021150641082-pct00021
까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 제3 광원(535)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가
Figure 112021150641082-pct00022
도부터
Figure 112021150641082-pct00023
도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00024
부터
Figure 112021150641082-pct00025
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제2 광원(533)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가
Figure 112021150641082-pct00026
도부터 119도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00027
부터
Figure 112021150641082-pct00028
까지 복수의 광원 중 제1 광원(531)을 통해 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(110)는 다시 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 1도 회전하는 동안, 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)이 순차적으로 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 120도부터 0도까지 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 상기 시퀀스를 1도 간격으로 120번 반복하여 복수의 광원을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 본 도면에서는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하는 것으로 설명하였지만, 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사할 수도 있음은 물론이다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 회전시키는 동작, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 이송부(550)를 회전 축 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동시키는 동작, 제1 회전 장치(521)를 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전시키는 동작, 및 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 이송부(550)를 회전 축 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동시키는 동작을 포함하는 사이클을 기 설정된 횟수 반복할 수 있다. 상기 사이클을 기 설정된 횟수 반복하는 경우, 대상체의 서로 다른 부위에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 조합하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 획득할 수 있다.
도 8은 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 8은 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(531, 533, 535), 제1 회전 장치(521) 및 이송부(550)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 800 중 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 800 중 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 800 중 이송부(550)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 800에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원(531, 533, 535)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 제1 회전 장치(521)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 그래프 800의 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00029
부터
Figure 112021150641082-pct00030
까지 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전을 시작하는 것에 응답하여, 이송부(550)를 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 800의 이송부(550)에 대한 그래프를 참조하면 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00031
부터 이송부(550)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(531, 533, 535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(531, 533, 535)이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 장치(521)가 1도 회전할 때마다 기 설정된 순서대로 엑스선을 조사할 광원을 변경할 수 있다.
그래프 800의 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 0도부터 1도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉,
Figure 112021150641082-pct00032
부터
Figure 112021150641082-pct00033
까지 회전하는 동안 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)이 순서대로 번갈아 가며 대상체에 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 0도부터 1/3도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00034
부터
Figure 112021150641082-pct00035
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제1 광원(531)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 1/3도부터 2/3도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00036
부터
Figure 112021150641082-pct00037
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제2 광원(533)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 2/3도부터 1도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00038
부터
Figure 112021150641082-pct00039
까지 복수의 광원 중 제3 광원(535)을 통해 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(110)는 다시 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 1도 회전하는 동안, 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)이 순차적으로 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 0도부터 120도까지 제1 회전 장치(521)가 회전하는 동안 상기 시퀀스를 1도 간격으로 120번 반복하여 복수의 광원을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 검출 장치(540)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 검출 장치(540)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 대상체에 대한 3차원 이미지는 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 상기 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 그래프 800의 제1 회전 장치(521)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00040
부터
Figure 112021150641082-pct00041
까지 제1 회전 장치(521)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 이송부(550)를 여전히 회전 축 방향으로 일정한 속도로 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 장치(521)가 1도 회전할 때마다 기 설정된 순서대로 엑스선을 조사할 광원을 변경할 수 있다.
그래프 800의 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 120도부터 119도까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00042
부터
Figure 112021150641082-pct00043
까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)이 순서대로 번갈아 가며 대상체에 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 120도부터
Figure 112021150641082-pct00044
도까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00045
부터
Figure 112021150641082-pct00046
까지 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 제3 광원(535)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가
Figure 112021150641082-pct00047
도부터
Figure 112021150641082-pct00048
도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00049
부터
Figure 112021150641082-pct00050
까지 회전하는 동안 복수의 광원 중 제2 광원(533)을 통해 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가
Figure 112021150641082-pct00051
도부터 119도까지 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00052
부터
Figure 112021150641082-pct00053
까지 복수의 광원 중 제1 광원(531)을 통해 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(110)는 다시 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 1도 회전하는 동안 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)이 순차적으로 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 120도부터 0도까지 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 상기 시퀀스를 1도 간격으로 120번 반복하여 복수의 광원을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 본 도면에서는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 제3 광원(535), 제2 광원(533) 및 제1 광원(531)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하는 것으로 설명하였지만, 제1 광원(531), 제2 광원(533) 및 제3 광원(535)의 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사할 수도 있음은 물론이다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 이송부(550)가 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동하는 동안 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 회전시키는 동작 및 이송부(550)가 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동하는 동안 제1 회전 장치(521)를 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전시키는 동작을 포함하는 사이클을 기 설정된 횟수 반복할 수 있다. 상기 사이클을 기 설정된 횟수 반복하는 경우, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 획득할 수 있다.
도 9는 제1 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 900을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는, 동작 910에서, 복수의 광원(531, 533, 535)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 제1 회전 장치(521)에는 복수의 광원(531, 533, 535)이 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 상기 결정된 회전 각도는, 360도를 복수의 광원(531, 533, 535)의 수로 나눈 값일 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(531, 533, 535) 수가 3개인 경우, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)를 제1 회전 방향으로 120도 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 920에서, 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(531, 533, 535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사하며, 검출 장치(540)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(531, 533, 535)이 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원(531, 533, 535)을 제어할 수 있다. 검출 장치(540)는 제2 회전 장치(523)를 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제2 회전 장치(523)를 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 같이 회전시킬 수도 있고, 제2 회전 장치(523)를 회전시키지 않을 수도 있다. 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 대상체가 적재된 이송부(550)를 제1 회전 장치(521)의 회전 축 방향으로 기 설정된 만큼 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 930에서, 제1 회전 장치(521)를 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 940에서, 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(531, 533, 535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사하며, 검출 장치(540)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(531, 533, 535)이 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원(531, 533, 535)을 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 제2 회전 장치(523)를 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 같이 회전시킬 수도 있고, 제2 회전 장치(523)를 회전시키지 않을 수도 있다. 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(521)가 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 대상체가 적재된 이송부(550)를 제1 회전 장치(521)의 회전 축 방향으로 기 설정된 만큼 이동시킬 수 있다.
<제2 실시예 구조>
도 10 내지 도 14는 제2 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기 제1 실시예 구조에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 10는 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 및 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045)를 포함할 수 있다. 갠트리는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 회전 장치(1020)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(1031, 1033, 1035)은 회전 장치(1020)에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045)는 회전 장치(1020) 상의 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 복수의 광원(1031, 1033, 1035)은 이송부(1050)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있으며, 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 광원의 수가 3개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 광원의 수는 이에 제한되지 않으며, 2개일 수도 있고, 3개를 초과하는 수일 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 복수의 광원(1031, 1033, 1035)의 수에 기초하여, 복수의 광원(1031, 1033, 1035)이 회전 장치(1020) 내에 배치되는 각도 간격 및 회전 장치(1020)가 회전하는 각도를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 360도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 복수의 광원이 회전 장치(1020) 내에 배치되는 각도 간격으로 결정할 수 있고, 360도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 회전 장치(1020)가 회전하는 각도로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045) 각각이 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치된 경우, 프로세서(110)는 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 어느 하나에서 엑스선을 대상체에 조사하더라도 대응하는 위치의 검출 장치에 의해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(1031)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은, 대응하는 위치에 배치된 제1 검출 장치(1041)에 의해 검출될 수 있고, 제2 광원(1033)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은 대응하는 위치에 배치된 제2 검출 장치(1043)에 의해 검출될 수 있으며, 제3 광원(1035)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은 대응하는 위치에 배치된 제3 검출 장치(1045)에 의해 검출될 수 있다.
도 11은 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 11은 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(1031, 1033, 1035), 회전 장치(1020) 및 이송부(1050)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 1100 중 회전 장치(1020)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1100 중 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1100 중 이송부(1050)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1100에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 회전 장치(1020)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 그래프 1100의 회전 장치(1020)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00054
부터
Figure 112021150641082-pct00055
까지 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 1100의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여 이송부(1050)를 이동시키지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 모두 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(1031, 1033, 1035)이 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
예를 들어, 그래프 1100의 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 0도부터 120도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00056
부터
Figure 112021150641082-pct00057
까지 회전하는 동안 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035) 모두를 이용하여 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 것처럼, 프로세서(110)는 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수도 있다. 제1 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 1도 회전하는 동안 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)이 순차적으로 번갈아가며 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 0도부터 120도까지 제1 회전 장치(1020)가 회전하는 동안 상기 시퀀스를 1도 간격으로 120번 반복하여 복수의 광원(1031, 1033, 1035)을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원(1031, 1033, 1035)을 제어할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045)를 이용하여 검출된 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 대상체에 대한 3차원 이미지는 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상일 수 있다.
도 12는 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 12는 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(1031, 1033, 1035), 제1 회전 장치(1020) 및 이송부(1050)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1200에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 프로세서(110)는 회전 장치(1020)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 그래프 1200의 회전 장치(1020)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00058
부터
Figure 112021150641082-pct00059
까지 제1 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전을 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1050)를 회전 축 방향으로 기 설정된 시간 동안 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00060
부터
Figure 112021150641082-pct00061
까지 이송부(1050)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00062
부터
Figure 112021150641082-pct00063
까지 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제1 광원(1031)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 상기의 경우, 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 제1 광원(1031)이 엑스선을 조사하는 동안 제1 광원(1031)에 대응하여 마주보는 위치에 배치된 제1 검출 장치(1041)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 제1 검출 장치(1041)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하도록 회전 장치(1020)를 제어할 수 있다. 그래프 1200의 회전 장치(1020)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00064
부터
Figure 112021150641082-pct00065
까지 제1 회전 장치(1020)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(1020)의 위치를 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제2 회전 방향으로 회전을 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1050)를 이동시키지 않고 정지하도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00066
부터
Figure 112021150641082-pct00067
까지 이송부(1050)가 이동하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00068
부터
Figure 112021150641082-pct00069
까지 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하는 동작을 복수의 광원의 수만큼 반복할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1020)를 다시 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 그래프 1200의 회전 장치(1020)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00070
부터
Figure 112021150641082-pct00071
까지 제1 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 다시 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전을 다시 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1050)를 회전 축 방향으로 기 설정된 시간 동안 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00072
부터
Figure 112021150641082-pct00073
까지 이송부(1050)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00074
부터
Figure 112021150641082-pct00075
까지 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제2 광원(1033)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제2 광원(1033)은 제1 광원(1031)으로부터 제1 회전 방향 상에 가장 가깝게 위치한 광원일 수 있다. 상기의 경우, 제1 광원(1031) 및 제3 광원(1035)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 제2 광원(1033)이 엑스선을 조사하는 동안 제2 광원(1033)에 대응하여 마주보는 위치에 배치된 제2 검출 장치(1043)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 제2 검출 장치(1043)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 다시 회전시킬 수 있다. 그래프 1200의 회전 장치(1020)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00076
부터
Figure 112021150641082-pct00077
까지 제1 회전 장치(1020)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 다시 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제2 회전 방향으로 회전을 다시 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1050)를 이동시키지 않고 정지하도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00078
부터
Figure 112021150641082-pct00079
까지 이송부(1050)가 이동하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제2 회전 방향으로 다시 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다. 그래프 1200의 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00080
부터
Figure 112021150641082-pct00081
까지 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00082
부터
Figure 112021150641082-pct00083
까지 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 한 번 더 반복할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00084
부터
Figure 112021150641082-pct00085
까지 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 제3 광원(1035)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 13은 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 13은 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(1031, 1033, 1035), 제1 회전 장치(1020) 및 이송부(1050)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1300에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 도 12에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
다양한 실시예에 따르면,
Figure 112021150641082-pct00086
부터
Figure 112021150641082-pct00087
까지 회전 장치(1020), 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 동작 상태는 도 12와 동일하다. 그래프 1300의 회전 장치(1020), 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치(1020)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 1300에 도시된 것처럼, 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 1300의 이송부(1050)에 대한 그래프를 참조하면,
Figure 112021150641082-pct00088
부터
Figure 112021150641082-pct00089
까지 이송부(1050)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다. 회전 장치(1020)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉 회전 장치(1020)가 원래 위치로 원상 복귀하는 동안 이송부(1050)를 정지시키지 않는 경우, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상에는 일부 데이터가 누락될 수 있다. 상기 누락된 데이터를 보완하기 위하여, 프로세서(110)는 이송부(1050)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 다시 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00090
부터
Figure 112021150641082-pct00091
까지 이송부(1050)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다.
그래프 1300의 회전 장치(1020), 제1 광원(1031), 제2 광원(1033) 및 제3 광원(1035)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00092
부터
Figure 112021150641082-pct00093
까지 회전 장치(1020)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치(1020)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 1300에 도시된 것처럼,
Figure 112021150641082-pct00094
부터
Figure 112021150641082-pct00095
까지 제3 광원(1035), 제2 광원(1033) 및 제1 광원(1031) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 14는 제2 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 1400을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는, 동작 1410에서, 복수의 광원(1031, 1033, 1035)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1020)를 제1 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 1420에서, 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사하며, 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045) 중 하나를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 복수의 검출 장치(1041, 1043, 1045) 중 하나를 통해 검출한 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 이용하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 1430에서, 회전 장치(1020)를 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1020)가 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1031, 1033, 1035) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
<제3 실시예 구조>
도 15a 내지 도 16은 제3 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기 제2 실시예 구조에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 15a는 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 15b는 제3 실시예 구조에 따른 갠트리의 y-z 평면 단면도이다. 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는, 제2 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)에서 복수의 광원의 z축 배치 위치가 변경된 것이다.
도 15a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 및 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545)를 포함할 수 있다. 갠트리는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 회전 장치(1520)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(1531, 1533, 1535)은 회전 장치(1520)에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545)는 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 복수의 광원(1531, 1533, 1535)은 이송부(1550)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있으며, 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 광원의 수가 3개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 광원의 수는 이에 제한되지 않으며, 2개일 수도 있고, 3개를 초과하는 수일 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 복수의 광원(1531, 1533, 1535)의 수에 기초하여, 복수의 광원(1531, 1533, 1535)이 회전 장치(1520) 내에 배치되는 각도 간격 및 회전 장치(1520)가 회전하는 각도를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 360도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 복수의 광원(1531, 1533, 1535)이 회전 장치(1520) 내에 배치되는 각도 간격으로 결정할 수 있고, 360도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 회전 장치(1520)가 회전하는 각도로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545) 각각이 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 각각에 대응하여 마주보는 위치에 배치된 경우, 프로세서(110)는 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 중 어느 하나에서 엑스선을 대상체에 조사하더라도 대응하는 위치의 검출 장치에 의해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(1531)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은, 대응하는 위치에 배치된 제1 검출 장치(1541)에 의해 검출될 수 있고, 제2 광원(1533)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은 대응하는 위치에 배치된 제2 검출 장치(1543)에 의해 검출될 수 있으며, 제3 광원(1535)에서부터 대상체로 조사된 엑스선 중 대상체를 투과한 엑스선은 대응하는 위치에 배치된 제3 검출 장치(1545)에 의해 검출될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 복수의 광원(1531, 1533, 1535)은 회전 장치(1520)의 회전 축 상의 위치가 일정한 간격으로 이격되어 회전 장치(1520)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(1531, 1533, 1535)의 z축 상의 위치는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(1531)의 z축 상의 위치, 제2 광원(1533)의 z축 상의 위치 및 제3 광원(1535)의 z축 상의 위치는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(1531)의 z축 상의 위치 및 제2 광원(1533)의 z축 상의 위치의 차이는, 제2 광원(1533)의 z축 상의 위치 및 제3 광원(1535)의 z축 상의 위치와 동일할 수 있다.
도 16은 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 16은 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(1531, 1533, 1535), 회전 장치(1520) 및 이송부(1550)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 1600 중 회전 장치(1520)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1100 중 제1 광원(1531), 제2 광원(1533) 및 제3 광원(1535)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1100 중 이송부(1550)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1600에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1520)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 회전 장치(1520)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 그래프 1600의 회전 장치(1520)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00096
부터
Figure 112021150641082-pct00097
까지 회전 장치(1520)를 제1 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 1600의 이송부(1550)에 대한 그래프를 참조하면, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여,
Figure 112021150641082-pct00098
부터
Figure 112021150641082-pct00099
까지 까지 이송부(1550)를 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동시킬 수 있다. 제3 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 복수의 광원 각각의 z축 상의 위치가 서로 상이하므로, 회전 장치(1520)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 이송부(1550)를 함께 이동시켜도, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1520)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1520)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1531, 1533, 1535) 모두 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1520)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 단위 각도마다 복수의 광원(1531, 1533, 1535)이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 하나씩 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
예를 들어, 그래프 1600의 제1 광원(1531), 제2 광원(1533) 및 제3 광원(1535)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 회전 장치(1520)가 0도부터 120도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00100
부터
Figure 112021150641082-pct00101
까지 회전하는 동안 제1 광원(1531), 제2 광원(1533) 및 제3 광원(1535) 모두를 이용하여 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 것처럼, 프로세서(110)는 제1 광원(1531), 제2 광원(1533) 및 제3 광원(1535)의 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수도 있다. 제1 회전 장치(1020)가 제1 회전 방향으로 1도 회전하는 동안 제1 광원(1531), 제2 광원(1533) 및 제3 광원(1535)이 순차적으로 엑스선을 조사하는 것을 하나의 시퀀스로 가정한다면, 프로세서(110)는 0도부터 120도까지 제1 회전 장치(1520)가 회전하는 동안 상기 시퀀스를 120번 반복하여 1도 간격으로 복수의 광원을 기 설정된 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 회전 장치(1520)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 복수의 검출 장치(1541, 1543, 1545)를 이용하여 검출된 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 대상체에 대한 3차원 이미지는 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1520)를 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 회전 장치(1520)의 위치를 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀시킬 수 있다. 그래프 1600의 회전 장치(1520)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00102
부터
Figure 112021150641082-pct00103
까지 회전 장치(1520)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
<제4 실시예 구조>
도 17 내지 도 21은 제4 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리의 x-y 평면도를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 및 하나의 검출 장치(1740)를 포함할 수 있다. 갠트리는 회전 축을 중심으로 회전 가능한 고리 형태의 회전 장치(1720)를 포함할 수 있다. 갠트리는 분리선 X에 따라 제1 부분 장치(1721) 및 제2 부분 장치(1723)로 분리 가능할 수 있다. 상기의 경우, 갠트리의 회전 장치(1720)의 제1 부분 장치(1721) 내부에 대상체가 위치한 이후 제2 부분 장치(1723)를 결합할 수 있기 때문에, 갠트리 내부에 대상체가 위치하기 용이해질 수 있다. 설명의 편의를 위하여 분리선 X에 의해 회전 장치(1720)가 절반으로 분리되는 것으로 설명하였으나, 제1 부분 장치(1721) 및 제2 부분 장치(1723)가 반드시 회전 장치(1720)의 중심을 기준으로 180도씩 분리될 필요는 없으며, 다양한 크기로 분리될 수 있다. 제1 부분 장치(1721)와 제2 부분 장치(1723)가 결합된 경우, 제1 부분 장치(1721) 및 제2 부분 장치(1723)는 회전 장치(1720)의 회전에 따라 같이 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)은 제1 부분 장치(1721)에 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 광원은 이송부(1750)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 광원의 수가 4개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 광원의 수는 이에 제한되지 않으며, 2개 또는 3개일 수도 있고, 4개를 초과하는 수일 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(1740)는 제2 부분 장치(1723)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원을 점광원으로 가정할 때 광원의 조사 각도(cone beam angle)는 30도 정도이므로, 제2 부분 장치(1723)는 회전 장치(1720)의 중심을 기준으로 210도(180도+30도)를 차지하는 크기일 수 있고, 검출 장치(1740)는 상기 제2 부분 장치(1723)의 내측면을 전부 둘러 싸는 형태로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)이 제1 부분 장치(1721) 내에 배치되는 각도 간격 및 회전 장치(1720)가 회전하는 각도를 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 180도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)이 제1 부분 장치(1721) 내에 배치되는 각도 간격으로 결정할 수 있고, 180도를 복수의 광원의 수로 나눈 값을 회전 장치(1720)가 회전하는 각도로 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 4개인 경우, 복수의 광원은 제1 부분 장치(1721)에 45도 간격으로 배치될 수 있고, 회전 장치(1720)가 회전할 각도를 45도로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(1740)가 제2 부분 장치(1723)를 전부 둘러싸는 형태로 구성된 경우, 프로세서(110)는 제1 부분 장치(1721)에 배치된 복수의 광원 중 어느 하나에서 엑스선을 대상체에 조사하더라도 검출 장치(1740)에 의해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
도 18은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 18은 복수의 광원이 4개인 경우, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737), 회전 장치(1720) 및 이송부(1750)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 1800 중 회전 장치(1720)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1800 중 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 1800 중 이송부(1750)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1800에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1800에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 4개인 경우, 회전 장치(1720)의 회전 각도를 45도로 결정할 수 있다. 그래프 1800의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00104
부터
Figure 112021150641082-pct00105
까지 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 45도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 1800의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여, 이송부(1750)를 이동시키지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 모두 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)이 기 설정된 순서대로 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하는 시퀀스를 단위 각도마다 반복하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
예를 들어, 그래프 1800의 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 0도부터 45도까지 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉
Figure 112021150641082-pct00106
부터
Figure 112021150641082-pct00107
까지 회전하는 동안 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737) 모두를 이용하여 엑스선을 대상체에 조사할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 것처럼, 프로세서(110)는 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 순서대로 하나씩 번갈아 가며 엑스선을 대상체에 조사하는 시퀀스를 단위 각도마다 반복하도록 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)을 제어할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 검출 장치(1740)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 프로세서(110)는 검출 장치(1740)를 이용하여 검출된 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 대상체에 대한 3차원 이미지는 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1720)를 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 회전 장치(1720)의 위치를 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀시킬 수 있다. 그래프 1800의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00108
부터
Figure 112021150641082-pct00109
까지 회전 장치(1720)를 제2 회전 방향으로 45도만큼 회전시킬 수 있다.
도 19는 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 19는 복수의 광원이 4개인 경우, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737), 회전 장치(1720) 및 이송부(1750)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1900에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 4개인 경우, 회전 장치(1720)의 회전 각도를 45도로 결정할 수 있다. 그래프 1900의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00110
부터
Figure 112021150641082-pct00111
까지 제1 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 45도만큼 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전을 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1750)를 회전 축 방향으로 기 설정된 시간 동안 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00112
부터
Figure 112021150641082-pct00113
까지 이송부(1750)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00114
부터
Figure 112021150641082-pct00115
까지 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제1 광원(1731)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 상기의 경우, 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 제1 광원(1731)이 엑스선을 조사하는 동안 검출 장치(1740)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 검출 장치(1740)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하도록 회전 장치(1720)를 제어할 수 있다. 그래프 1900의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00116
부터
Figure 112021150641082-pct00117
까지 제1 회전 장치(1720)를 제2 회전 방향으로 45도만큼 회전시킬 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(1720)의 위치를 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제2 회전 방향으로 회전을 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1750)를 이동시키지 않고 정지하도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00118
부터
Figure 112021150641082-pct00119
까지 이송부(1750)가 이동하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00120
부터
Figure 112021150641082-pct00121
까지 제1 광원(1731), 제2 광원(1733) 및 제3 광원(1735) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하는 동작을 복수의 광원의 수만큼 반복할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1720)를 다시 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 그래프 1900의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00122
부터
Figure 112021150641082-pct00123
까지 제1 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 45도만큼 다시 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전을 다시 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1750)를 회전 축 방향으로 기 설정된 시간 동안 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00124
부터
Figure 112021150641082-pct00125
까지 이송부(1750)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00126
부터
Figure 112021150641082-pct00127
까지 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제2 광원(1733)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제2 광원(1733)은 제1 광원(1731)으로부터 제1 회전 방향 상에 가장 가깝게 위치한 광원일 수 있다. 상기의 경우, 제1 광원(1731), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 제2 광원(1733)이 엑스선을 조사하는 동안 검출 장치(1740)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 검출 장치(1740)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 다시 회전시킬 수 있다. 그래프 1900의 회전 장치(1720)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00128
부터
Figure 112021150641082-pct00129
까지 제1 회전 장치(1720)를 제2 회전 방향으로 45도만큼 다시 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제2 회전 방향으로 회전을 다시 시작하는 것에 응답하여, 이송부(1750)를 이동시키지 않고 정지하도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00130
부터
Figure 112021150641082-pct00131
까지 이송부(1750)가 이동하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제2 회전 방향으로 다시 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다. 그래프 1900의 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00132
부터
Figure 112021150641082-pct00133
까지 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00134
부터
Figure 112021150641082-pct00135
까지 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 2 번 더 반복할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00136
부터
Figure 112021150641082-pct00137
까지 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 제3 광원(1735)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00138
부터
Figure 112021150641082-pct00139
까지 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 제4 광원(1737)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 20은 제4 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 20은 복수의 광원이 4개인 경우, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737), 회전 장치(1720) 및 이송부(1750)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 1300에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 도 19에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
다양한 실시예에 따르면,
Figure 112021150641082-pct00140
부터
Figure 112021150641082-pct00141
까지 회전 장치(1720), 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 동작 상태는 도 19와 동일하다. 그래프 2000의 회전 장치(1720), 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치(1720)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2000에 도시된 것처럼, 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 2000의 이송부(1750)에 대한 그래프를 참조하면,
Figure 112021150641082-pct00142
부터
Figure 112021150641082-pct00143
까지 까지 이송부(1750)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다. 회전 장치(1720)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉 회전 장치(1720)가 원래 위치로 원상 복귀하는 동안 이송부(1750)를 정지시키지 않는 경우, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상에는 일부 데이터가 누락될 수 있다. 상기 누락된 데이터를 보완하기 위하여, 프로세서(110)는 이송부(1750)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 다시 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00144
부터
Figure 112021150641082-pct00145
까지 이송부(1750)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다.
그래프 2000의 회전 장치(1720), 제1 광원(1731), 제2 광원(1733), 제3 광원(1735) 및 제4 광원(1737)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00146
부터
Figure 112021150641082-pct00147
까지 회전 장치(1720)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치(1720)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2000에 도시된 것처럼,
Figure 112021150641082-pct00148
부터
Figure 112021150641082-pct00149
까지 제4 광원(1737), 제3 광원(1735), 제2 광원(1733) 및 제1 광원(1731) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737)을 제어할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 21은 제4 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 2100을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는, 동작 2110에서, 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 회전 장치(1720)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 2120에서, 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 중 적어도 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 2130에서, 회전 장치(1720)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 검출 장치(1740)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 검출 장치(1740)를 통해 검출한 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 이용하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 2140에서, 회전 장치(1720)를 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 프로세서(110)는 회전 장치(1720)가 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원(1731, 1733, 1735, 1737) 모두 엑스선을 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
<제5 실시예 구조>
도 22 내지 도 26은 제5 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다. 다른 실시예 구조에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 22는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리의 x-y 평면 단면도이다.
도 22를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 및 하나의 검출 장치(2240)를 포함할 수 있다. 갠트리는 하나의 회전 축을 공유하고, 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치(2221) 및 제2 회전 장치(2223)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(2231, 2233, 2235)은 제1 회전 장치(2221)에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 광원(2231, 2233, 2235)은 이송부(2250)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 광원의 수가 3개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 광원의 수는 이에 제한되지 않으며, 2개일 수도 있고, 3개를 초과하는 수일 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(2240)는 제2 회전 장치(2223)의 일 영역에 배치될 수 있으며, 검출 장치(2240)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 제2 회전 장치(2223)의 초기 위치는, 검출 장치(2240)가 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 가장 먼저 엑스선을 조사하는 것으로 설정된 특정 광원에 대응하여 마주볼 수 있는 위치로 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 제1 광원(2231)이 가장 먼저 엑스선을 조사하는 것으로 초기 설정된 경우, 프로세서(110)는 검출 장치(2240)가 제1 광원(2231)에 대응하여 마주볼 수 있는 위치를 제2 회전 장치(2223)의 초기 위치로 설정할 수 있다.
도 23은 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 23은 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(2231, 2233, 2235), 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223) 및 이송부(2250)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 2300 중 제1 회전 장치(2221) 및 제2 회전 장치(2223)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 2300 중 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 2300 중 이송부(2250)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 2300에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(2221)를 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2221)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)의 회전 각도를 120도로 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 복수의 광원의 수에 기초하여 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 횟수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원의 수가 3개인 경우, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 횟수를 3회로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 2300의 이송부(2250)에 대한 그래프를 참조하면, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여, 이송부(2250)를 이동시키지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 동안, 제2 회전 장치(2223)가 제1 회전 장치(2221)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제2 회전 장치(2223)를 제어할 수 있다. 그래프 2300의 제2 회전 장치(2223)에 대한 그래프를 참조하면,
Figure 112021150641082-pct00150
부터
Figure 112021150641082-pct00151
까지 제2 회전 장치(2223)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제2 회전 장치(2223)를 제1 회전 장치(2221)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치가(2221) 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 복수의 광원 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00152
부터
Figure 112021150641082-pct00153
까지 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 제1 광원(2231)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 상기의 경우, 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 프로세서(110)는, 제1 광원(2231)이 엑스선을 조사하는 동안, 제1 광원(2231)에 대응하여 마주보는 위치에 배치된 검출 장치(2240)를 이용하여 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 검출 장치(2240)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 상기와 같이 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00154
부터
Figure 112021150641082-pct00155
까지는 제2 광원(2233)을 통해 대상체에 엑스선을 조사하고,
Figure 112021150641082-pct00156
부터
Figure 112021150641082-pct00157
까지는 제3 광원(2235)을 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)를 제2 회전 방향으로 회전시킬 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전한 이후, 제2 회전 방향으로 결정된 회전 각도만큼 회전하도록 제1 회전 장치(2221)를 제어할 수 있다. 그래프 2300의 제1 회전 장치(2221)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00158
부터
Figure 112021150641082-pct00159
까지 제1 회전 장치(2221)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)의 위치를 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀시킬 수 있다. 상기와 같이 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00160
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Figure 112021150641082-pct00161
까지도 제1 회전 장치(2221)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시키고,
Figure 112021150641082-pct00162
부터
Figure 112021150641082-pct00163
까지도 제1 회전 장치(2221)를 제2 회전 방향으로 120도만큼 회전시킬 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 24는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 24는 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(2231, 2233, 2235), 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223) 및 이송부(2250)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 2400에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 도 23에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
다양한 실시예에 따르면,
Figure 112021150641082-pct00164
부터
Figure 112021150641082-pct00165
까지 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223), 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)의 동작 상태는 도 23과 동일하다. 그래프 2400의 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223), 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 상기 동작들을 반복하는 동안 제2 회전 장치(2223)가 제1 회전 장치(2221)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제2 회전 장치(2223)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2400에 도시된 것처럼, 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 이송부(2250)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 2400의 이송부(2250)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00166
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Figure 112021150641082-pct00167
까지,
Figure 112021150641082-pct00168
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Figure 112021150641082-pct00169
까지 및
Figure 112021150641082-pct00170
부터
Figure 112021150641082-pct00171
까지 이송부(2250)를 기 설정된 거리만큼 이동시킬 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다. 그래프 2400과 같은 방법을 사용하는 경우, 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 하나를 통해 엑스선을 대상체에 조사하는 동안에만 이송부(2250)를 이동시키므로, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
도 25는 제5 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 25는 복수의 광원이 3개인 경우, 복수의 광원(2231, 2233, 2235), 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223) 및 이송부(2250)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 2500에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 도 24에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
다양한 실시예에 따르면,
Figure 112021150641082-pct00172
부터
Figure 112021150641082-pct00173
까지 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223), 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)의 동작 상태는 도 24와 동일하다. 그래프 2500의 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223), 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2221)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2500에 도시된 것처럼, 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원(2231, 2233, 2235)을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(2221)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하는 동안, 제2 회전 장치(2223)가 제1 회전 장치(2221)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제2 회전 장치(2223)를 제어할 수 있다. 그래프 2500의 제2 회전 장치(2223)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00174
부터
Figure 112021150641082-pct00175
까지 제2 회전 장치(2223)를 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 2500의 이송부(2250)에 대한 그래프를 참조하면,
Figure 112021150641082-pct00176
부터
Figure 112021150641082-pct00177
까지 이송부(2250)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(2221)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉 제1 회전 장치(2221)가 원래 위치로 원상 복귀하는 동안 이송부(2250)를 정지시키지 않는 경우, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상에는 일부 데이터가 누락될 수 있다. 상기 누락된 데이터를 보완하기 위하여, 프로세서(110)는 이송부(2250)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 다시 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00178
부터
Figure 112021150641082-pct00179
까지 이송부(2250)를 회전 축의 음의 방향으로 기 설정된 속도로 일정하게 이동하도록 제어할 수 있다.
그래프 2500의 제1 회전 장치(2221), 제2 회전 장치(2223), 제1 광원(2231), 제2 광원(2233) 및 제3 광원(2235)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00180
부터
Figure 112021150641082-pct00181
까지 제1 회전 장치(2221)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 회전 장치를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2221)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2500에 도시된 것처럼,
Figure 112021150641082-pct00182
부터
Figure 112021150641082-pct00183
까지 제3 광원(2235), 제2 광원(2233) 및 제1 광원(2231) 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 광원을 제어할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 26은 제5 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 2600을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는, 동작 2610에서, 제1 회전 장치(2221)가 복수의 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2221)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어, 복수의 광원의 수에 기초하여 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 횟수를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 2620에서, 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 동안 제2 회전 장치(2223)가 제1 회전 장치(2221)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제2 회전 장치(2223)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 2630에서, 제1 회전 장치(2221)가 제1 동작을 수행하는 동안 복수의 광원(2231, 2233, 2235) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사하며, 검출 장치(2240)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 검출 장치(2240)를 통해 검출한 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 이용하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
<제6 실시예 구조>
도 27a 내지 도 30은 제6 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100) 및 그의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다. 다른 실시예 구조에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 27a는 제6 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리의 x-y 평면 단면도이고, 도 27b는 제6 실시예 구조에 따른 갠트리의 y-z 평면 단면도이다.
도 27a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 갠트리, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733), 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 및 하나의 검출 장치(2740)를 포함할 수 있다. 갠트리는 하나의 회전 축을 공유하고, 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723) 및 제3 회전 장치(2725)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733)은 제1 회전 장치(2721)에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)은 제2 회전 장치(2723)에 일정한 간격을 배치될 수 있다. 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)은 이송부(2750)에 적재된 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 제1 광원의 수를 3개, 복수의 제2 광원의 수를 3개로 가정하여 설명하겠으나, 복수의 제1 광원의 수 및 복수의 제2 광원의 수는 이에 제한되지 않는다.
다양한 실시예에 따른 검출 장치(2740)는 제3 회전 장치(2725)의 일 영역에 배치될 수 있으며, 검출 장치(2740)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 제3 회전 장치(2725)의 초기 위치는, 검출 장치(2740)가 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 중 가장 먼저 엑스선을 조사하는 것으로 설정된 특정 광원에 대응하여 마주볼 수 있는 위치로 설정될 수 있다. 예를 들어, 광원 1(2731)이 가장 먼저 엑스선을 조사하는 것으로 초기 설정된 경우, 프로세서(110)는 검출 장치(2740)가 광원 1(2731)에 대응하여 마주볼 수 있는 위치를 제3 회전 장치(2725)의 초기 위치로 설정할 수 있다.
도 27b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 제1 회전 장치(2721)의 배치 평면, 제2 회전 장치(2723)의 배치 평면 및 제3 회전 장치(2725)의 배치 평면을 서로 평행하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733)의 z축 상의 위치는, 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 z축 상의 위치와 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 광원 1(2731), 광원 2(2732) 및 광원 3(2733)의 z축 상의 위치는, 광원 2(2734), 광원 b(2735) 및 광원 c(2736)의 z축 상의 위치와 서로 상이할 수 있다.
도 28은 제6 실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 28은 복수의 제1 광원 및 복수의 제2 광원이 각각 3개인 경우, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733), 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736), 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723), 제3 회전 장치(2725) 및 이송부(2750)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
그래프 2800 중 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723) 및 제3 회전 장치(2725)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 제1 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 회전하지 않는 상태를 의미하며, 동작 상태 -1은 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 2800 중 광원 1(2731), 광원 2(2732), 광원 3(2733), 광원 2(2734), 광원 b(2735) 및 광원 c(2736)에 대한 그래프에서, 동작 상태 1은 엑스선을 조사하는 상태를 의미하고, 동작 상태 0은 엑스선을 조사하지 않는 상태를 의미할 수 있다. 그래프 2800 중 이송부(2750)에 대한 그래프에서 동작 상태 1은 회전 축의 양의 방향(+방향)으로 이동하는 상태를 의미하고, 동작 상태 -1은 회전 축의 음의 방향(-방향)으로 이동하는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 2800에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상들을 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 장치(2721)를 제1 회전 방향으로 회전시키는 제1 동작 및 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전시키는 제2 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2721)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 360도를 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수로 나눈 값을 제1 장치의 회전 각도로 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733)의 수 3개이고, 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수가 3개인 경우, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)의 회전 각도를 60도로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수에 기초하여 제1 회전 장치(2721)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 횟수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733)의 수 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수가 각각 3개인 경우, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하는 횟수를 3회로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 상기 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 장치(2723)를 제2 회전 방향으로 회전시키는 제3 동작 및 제1 회전 방향으로 회전시키는 제4 동작을 반복하도록 제2 회전 장치(2723)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 장치(2721)와 동일한 회전 속력으로 회전하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 회전 장치(2721)의 제1 동작 및 제2 회전 장치(2723)의 제3 동작은 서로 동시에 수행되고, 제1 회전 장치(2721)의 제2 동작 및 제2 회전 장치(2723)의 제4 동작은 서로 동시에 수행될 수 있다. 즉, 제1 회전 장치(2721) 및 제2 회전 장치(2723)는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)를 제1 회전 방향으로 회전시키는 동안 제2 회전 장치(2723)는 제2 회전 방향으로 회전시키고, 제1 회전 장치(2721)가 제2 회전 방향으로 회전시키는 동안 제2 회전 장치(2723)는 제1 회전 방향으로 회전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 제1 동작 및 제2 동작을 반복하고, 제2 회전 장치(2723)가 제3 동작 및 제4 동작을 반복하는 동안, 제3 회전 장치(2725)가 제1 회전 장치(2721) 및 제2 회전 장치(2723)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제3 회전 장치(2725)를 제어할 수 있다. 예를 들어,
Figure 112021150641082-pct00184
일 때 제3 회전 장치(2725)에 배치된 검출 장치(2740)가 광원 1(2731)에 대응하여 마주보는 위치에 배치되고,
Figure 112021150641082-pct00185
부터
Figure 112021150641082-pct00186
까지 제3 회전 장치(2725)가 제1 회전 장치(2721)와 제2 회전 장치(2723)와 동일한 회전 속력을 가지고 제1 회전 방향으로 회전할 수 있다. 상기의 경우, 광원 1(2731), 광원 2(2734), 광원 2(2732), 광원 b(2735), 광원 3(2733) 및 광원 c(2736)의 순서대로 엑스선을 조사하더라도, 검출 장치(2740)는 항상 엑스선을 조사하는 특정 광원의 마주보는 곳에 위치할 수 있다. 따라서, 검출 장치(2740)는
Figure 112021150641082-pct00187
부터
Figure 112021150641082-pct00188
까지 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 그래프 2800의 이송부(2750)에 대한 그래프를 참조하면, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여, 이송부(2750)를 이동시키지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉 제1 회전 장치(2721)가 제1 동작을 수행하는 동안, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00189
부터
Figure 112021150641082-pct00190
까지 제1 회전 장치(2721)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 광원 1(2731)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 상기의 경우, 광원 2(2732) 및 광원 3(2733)은 엑스선을 조사하지 않을 수 있으며, 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 역시 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 프로세서(110)는, 광원 1(2731)이 엑스선을 조사하는 동안, 검출 장치(2740)를 이용하여 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 검출 장치(2740)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 상기와 같이 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00191
부터
Figure 112021150641082-pct00192
까지는 광원 2(2732)만을 이용해 대상체에 엑스선을 조사하고,
Figure 112021150641082-pct00193
부터
Figure 112021150641082-pct00194
까지는 광원 3(2733)만을 이용해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 즉 제2 회전 장치(2723)가 제5 동작을 수행하는 동안, 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00195
부터
Figure 112021150641082-pct00196
까지 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안, 광원 2(2734)을 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 상기의 경우, 광원 b(2735) 및 광원 c(2736)는 엑스선을 조사하지 않을 수 있으며, 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 역시 엑스선을 조사하지 않을 수 있다. 프로세서(110)는, 광원 2(2734)가 엑스선을 조사하는 동안, 검출 장치(2740)를 이용하여 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는, 검출 장치(2740)를 이용하여 검출한 엑스선에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 상기와 같이 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00197
부터
Figure 112021150641082-pct00198
까지는 광원 b(2735)만을 이용해 대상체에 엑스선을 조사하고,
Figure 112021150641082-pct00199
부터
Figure 112021150641082-pct00200
까지는 광원 c(2736)만을 이용해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 원형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다. 그래프 2800에 도시된 방법을 사용하는 경우, 제1 회전 장치(2721)가 제2 회전 방향으로 회전하는 동안 즉 제1 회전 장치(2721)가 제1 회전 방향으로 회전하기 전 상태로 원상 복귀하는 동안에도, 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 방향으로 회전하여 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)을 이용하여 엑스선을 조사할 수 있다.
도 29는 제6실시예 구조에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 컴퓨터 단층 촬영 방법을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 29는 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733), 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736), 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723), 제3 회전 장치(2725) 및 이송부(2750)의 시간에 따른 동작 상태를 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 그래프 2900에 도시된 동작 방법을 사용하여 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있고, 획득한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 이용하여 대상체 전체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 도 29에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
다양한 실시예에 따르면,
Figure 112021150641082-pct00201
부터
Figure 112021150641082-pct00202
까지 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723), 제3 회전 장치(2725), 광원 1(2731), 광원 2(2732), 광원 3(2733), 광원 2(2734), 광원 b(2735) 및 광원 c(2736)의 동작 상태는 도 28과 동일하다. 그래프 2900의 제1 회전 장치(2721), 제2 회전 장치(2723), 제3 회전 장치(2725), 광원 1(2731), 광원 2(2732), 광원 3(2733), 광원 2(2734), 광원 b(2735) 및 광원 c(2736)의 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하고, 이후 제2 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2721)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 상기 동작들을 반복하는 동안 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 장치(2721)와 동일한 회전 속력으로 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하고, 이후 제1 회전 방향으로 회전하는 동작을 반복하도록 제2 회전 장치(2723)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는 제1 회전 장치(2721)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있고, 제2 회전 장치(2723)가 제1 회전 방향으로 회전하는 동안 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 중 하나를 이용하여 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 그래프 2900에 도시된 것처럼, 광원 1(2731), 광원 2(2734), 광원 2(2732), 광원 b(2735), 광원 3(2733) 및 광원 c(2736)의 순서대로 대상체에 엑스선을 조사하도록 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 제1 회전 장치(2721) 및 제2 회전 장치(2723)가 회전하는 동안 이송부(2750)를 회전 축의 양의 방향으로 기 설정된 속도로 이동하도록 제어할 수 있다. 그래프 2900의 이송부(2750)에 대한 그래프를 참조하면, 프로세서(110)는
Figure 112021150641082-pct00203
부터
Figure 112021150641082-pct00204
까지 이송부(2750)를 기 설정된 속도로 이동시킬 수 있다.
상기의 동작들을 통해 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있고, 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 생성할 수 있다.
도 30은 제6 실시예 구조를 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 300을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 프로세서(110)는, 동작 3010에서, 제1 회전 장치(2721)가 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 및 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736)의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 제1 회전 장치(2721)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 3020에서, 제2 회전 장치(2723)가 결정된 회전 각도만큼 제2 회전 방향으로 회전하는 제3 동작 및 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제4 동작을 반복하도록 제2 회전 장치(2723)를 제어할 수 있다. 제1 회전 장치(2721)의 제1 동작 및 제2 회전 장치(2723)의 제3 동작은 서로 동시에 수행되고, 제1 회전 장치(2721)의 제2 동작 및 제2 회전 장치(2723)의 제4 동작은 서로 동시에 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 3030에서, 제3 회전 장치(2725)가 제1 회전 장치(2721) 및 제2 회전 장치(2723)와 동일한 회전 속력으로 제1 회전 방향으로 회전하도록 제3 회전 장치(2725)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 3040에서, 제1 회전 장치(2721)가 제1 동작을 수행하는 동안 복수의 제1 광원(2731, 2732, 2733) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사하고, 제2 회전 장치(2723)가 제4 동작을 수행하는 동안 복수의 제2 광원(2734, 2735, 2736) 중 하나를 통해 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(110)는, 동작 3050에서, 검출 장치(2740)를 통해 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 검출 장치(2740)를 통해 검출한 엑스선에 기초하여, 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 이용하여, 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
<기타 실시예 구조>
도 31a 및 도 31b는 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 가시 영역을 조정하는 방법을 도시한 도면이다. 도 32는 복수의 광원을 이용하여 가시 영역을 조정하는 방법을 도시한 도면이다. 가시 영역은 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있는 영역을 나타낼 수 있다.
도 31a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 일반적으로 복수의 광원(3131, 3132, 3133, 3134) 중 현재 동작 중인 광원(3133)의 조사 각도에 의해 가시 영역이 결정될 수 있다. 광원의 조사 각도 내에 대상체(O)가 포함되는 경우, 가시 영역은 광원의 조사 각도에 의해 결정될 수 있다. 상기의 경우, 검출 장치(3140)는 가시 영역에 위치하여 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 좁은 영역의 대상체(O)에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하려고 하는 경우, 가시 영역을 좁게 조정할 수 있다.
도 31b를 참조하면, 넓은 영역의 대상체(O)에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하려고 하는 경우, 광원의 조사 각도보다 가시 영역이 넓게 설정될 수 있다. 상기의 경우, 검출 장치(3140)를 제1 위치(3140a)에서 제2 위치(3140b)로 이동해가면서 대상체(O)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 상기의 경우, 대상체(O)에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득하기 위하여 엑스선을 복수 회 조사할 필요가 없기 때문에 대상체(O)에 피폭되는 엑스선량을 감소시킬 수 있다.
도 32를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는, 일부 광원들이 검출 장치(3140)가 서로 마주보는 위치에 있지 않은 경우에도, 복수의 광원(3131, 3132, 3133, 3134)을 모두 구동시켜서 가시 영역을 조정할 수 있다. 상기의 경우, 검출 장치(3140)를 이동시키지 않고도 대상체(O)에 대한 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
도 33은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)를 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 전원 공급 장치(160)는 갠트리(120) 외부에 배치될 수 있다. 전원 공급 장치(160)가 갠트리(120) 외부에 배치되는 경우, 갠트리(120)가 회전하여도 전원 공급 장치(160)가 같이 회전하지 않기 때문에 안정성을 높일 수 있다. 전원 공급 장치(160)는 복수의 광원(130)과 케이블로 연결될 수 있다. 케이블은 휘어지지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 복수의 광원(130)은 금속부(135)를 통해 전원 공급 장치(160)로부터 전원을 공급 받을 수 있는데, 안정성을 높이기 위하여, 금속부(135) 주변에 절연 물질을 이용하여 몰딩(molding)할 수 있다. 절연 물질은, 예를 들어, 절연유 또는 실리콘을 이용할 수 있다.
도 34a 내지 35b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 구조를 도시한 도면이다.
도 34a는 다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)의 갠트리(3420)의 x-y 평면 단면도이고, 도 34b는 갠트리(3420)의 y-z 단면도를 간략하게 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 제1 회전 장치(3421) 및 제2 회전 장치를 포함하는 갠트리(3420)를 포함할 수 있다. 제1 회전 장치(3421)에는 복수의 광원(3430)이 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 제2 회전 장치에는 검출 장치(3440)가 배치될 수 있고, 검출 장치(3440)는 제2 회전 장치를 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 본 도면에서는 복수의 광원(3430)이 8개인 것으로 설명하지만 복수의 광원의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 광원이 8개인 경우, 복수의 광원은 제1 회전 장치에 45도 간격으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광원(3430)의 z축 상의 위치는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(3430)은 도 34b에 도시된 것처럼 배치될 수 있다. 도 35a 및 35b에 도시된 것처럼, 복수의 광원(3430)이 배치된 제1 회전 장치(3421)를 z축 방향으로 힘을 가하여 제1 회전 장치(3421)의 구조를 변경할 수 있다. 도 35a 및 35b에 도시된 구조를 갖는 제1 회전 장치(3421)를 사용하는 경우, 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)는 대상체에 대한 나선형의 컴퓨터 단층 촬영 영상을 획득할 수 있다.
동작 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (20)

  1. 컴퓨터 단층 촬영 장치에 있어서,
    하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함하는 갠트리;
    상기 회전 축과 수직인 상기 제1 회전 장치의 배치 평면 상의 원주를 따라 전체 원주에 대하여 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제1 광원;
    상기 회전 축과 수직인 상기 제2 회전 장치의 배치 평면 상의 원주를 따라 전체 원주에 대하여 일정한 간격으로 배치되고, 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제2 광원;
    상기 제3 회전 장치의 일 영역에 배치되고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성된 검출 장치; 및
    하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는,
    상기 제1 회전 장치가 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 상기 제1 회전 장치를 제어하고,
    상기 제2 회전 장치가 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제2 회전 방향으로 회전하는 제3 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향으로 회전하는 제4 동작을 반복하도록 상기 제2 회전 장치를 제어하고,
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작 및 상기 제2 동작을 반복하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제3 동작 및 상기 제4 동작을 반복하는 동안, 상기 제3 회전 장치가 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치와 동일한 회전 속력으로 상기 제1 회전 방향으로 회전하도록 상기 제3 회전 장치를 제어하고,
    상기 제1 회전 장치의 상기 제1 동작 및 상기 제2 회전 장치의 상기 제3 동작이 동시에 시작되어 동시에 끝나고, 상기 제1 회전 장치의 상기 제2 동작 및 상기 제2 회전 장치의 상기 제4 동작이 동시에 시작되어 동시에 끝나도록 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치를 제어하고,
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제1 광원 중 하나의 광원으로부터 엑스선을 방출시킴으로써 상기 대상체에 엑스선을 조사하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제4 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제2 광원 중 하나의 광원으로부터 엑스선을 방출시킴으로써 상기 대상체에 엑스선을 조사하고,
    상기 검출 장치가 상기 제1 회전 장치의 상기 복수의 제1 광원 중 가장 먼저 엑스선을 방출시킬 제1 광원과 마주볼 수 있는 위치를 상기 제3 회전 장치의 초기 위치로 설정하고,
    상기 제2 회전 장치의 상기 복수의 제2 광원 중 가장 먼저 엑스선을 방출시킬 제2 광원이, 상기 제2 회전 장치의 최초의 제4 동작이 시작될 때 상기 검출 장치와 마주볼 수 있는 위치를 상기 제2 회전 장치의 초기 위치로 설정하며,
    상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성되고,
    상기 복수의 제1 광원의 수는 상기 복수의 제2 광원의 수와 동일하고,
    상기 결정된 회전 각도는, 360도를 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수로 나눈 값인, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동작 및 상기 제3 동작은 서로 동시에 수행되며,
    상기 제2 동작 및 상기 제4 동작은 서로 동시에 수행되는, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는,
    기 설정된 순서에 기초하여 상기 복수의 제1 광원 및 복수의 제2 광원 중 엑스선을 조사할 하나의 광원을 변경하고,
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작 및 상기 제2 동작을 반복하는 횟수 및 상기 제2 회전 장치가 상기 제3 동작 및 상기 제4 동작을 반복하는 횟수는 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정되는, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는,
    상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출한 것에 응답하여, 상기 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성하고,
    상기 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 상기 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성하도록 구성된, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대상체를 적재한 이송부를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는,
    상기 이송부를 상기 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동시키도록 구성된, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원은 탄소나노튜브를 이용한 엑스선 광원인, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전 축과 수직인 상기 제1 회전 장치의 배치 평면, 상기 제2 회전 장치의 배치 평면 및 상기 제3 회전 장치의 배치 평면은 서로 평행한 평면인, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원에 고전압을 공급하도록 구성된 전원 공급 장치를 더 포함하고,
    상기 전원 공급 장치는 상기 갠트리 외부에 배치되는, 컴퓨터 단층 촬영 장치.
  11. 하나의 회전 축을 공유하고 서로 독립적으로 회전 가능한 고리 형태의 제1 회전 장치, 제2 회전 장치 및 제3 회전 장치를 포함하는 갠트리, 상기 회전 축과 수직인 상기 제1 회전 장치의 배치 평면 상의 원주를 따라 전체 원주에 대하여 일정한 간격으로 배치되고 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제1 광원, 상기 회전 축과 수직인 상기 제2 회전 장치의 배치 평면 상의 원주를 따라 전체 원주에 대하여 일정한 간격으로 배치되고 대상체에 엑스선을 조사하도록 구성된 복수의 제2 광원, 상기 제3 회전 장치의 일 영역에 배치되고 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하도록 구성된 검출 장치를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 컴퓨터 단층 촬영 방법에 있어서,
    상기 제1 회전 장치가 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정된 회전 각도만큼 제1 회전 방향으로 회전하는 제1 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향에 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 제2 동작을 반복하도록 상기 제1 회전 장치를 제어하는 동작;
    상기 제2 회전 장치가 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제2 회전 방향으로 회전하는 제3 동작 및 상기 결정된 회전 각도만큼 상기 제1 회전 방향으로 회전하는 제4 동작을 반복하도록 상기 제2 회전 장치를 제어하는 동작;
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작 및 상기 제2 동작을 반복하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제3 동작 및 상기 제4 동작을 반복하는 동안, 상기 제3 회전 장치가 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치와 동일한 회전 속력으로 상기 제1 회전 방향으로 회전하도록 상기 제3 회전 장치를 제어하는 동작;
    상기 제1 회전 장치의 상기 제1 동작 및 상기 제2 회전 장치의 상기 제3 동작이 동시에 시작되어 동시에 끝나고, 상기 제1 회전 장치의 상기 제2 동작 및 상기 제2 회전 장치의 상기 제4 동작이 동시에 시작되어 동시에 끝나도록 상기 제1 회전 장치 및 상기 제2 회전 장치를 제어하는 동작;
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제1 광원 중 하나의 광원으로부터 엑스선을 방출시킴으로써 상기 대상체에 엑스선을 조사하고, 상기 제2 회전 장치가 상기 제4 동작을 수행하는 동안 상기 복수의 제2 광원 중 하나의 광원으로부터 엑스선을 방출시킴으로써 상기 대상체에 엑스선을 조사하는 동작;
    상기 검출 장치가 상기 제1 회전 장치의 상기 복수의 제1 광원 중 가장 먼저 엑스선을 방출시킬 제1 광원과 마주볼 수 있는 위치를 상기 제3 회전 장치의 초기 위치로 설정하는 동작;
    상기 제2 회전 장치의 상기 복수의 제2 광원 중 가장 먼저 엑스선을 방출시킬 제2 광원이, 상기 제2 회전 장치의 최초의 제4 동작이 시작될 때 상기 검출 장치와 마주볼 수 있는 위치를 상기 제2 회전 장치의 초기 위치로 설정하는 동작; 및
    상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 동작을 포함하고,
    상기 복수의 제1 광원의 수는 상기 복수의 제2 광원의 수와 동일하고,
    상기 결정된 회전 각도는, 360도를 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수로 나눈 값인, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 동작 및 상기 제3 동작은 서로 동시에 수행되며,
    상기 제2 동작 및 상기 제4 동작은 서로 동시에 수행되는, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    기 설정된 순서에 기초하여 상기 복수의 제1 광원 및 복수의 제2 광원 중 엑스선을 조사할 하나의 광원을 변경하는 동작을 더 포함하고,
    상기 제1 회전 장치가 상기 제1 동작 및 상기 제2 동작을 반복하는 횟수 및 상기 제2 회전 장치가 상기 제3 동작 및 상기 제4 동작을 반복하는 횟수는 상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원의 수에 기초하여 결정되는, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 검출 장치를 통해 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출한 것에 응답하여, 상기 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지를 생성하는 동작; 및
    상기 대상체에 대한 적어도 하나의 로우 이미지에 기초하여, 상기 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성하는 동작을 더 포함하는, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 대상체를 적재한 이송부를 상기 회전 축 방향으로 기 설정된 속도로 이동시키는 동작을 더 포함하는, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  17. 삭제
  18. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원은 탄소나노튜브를 이용한 엑스선 광원인, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 회전 축과 수직인 상기 제1 회전 장치의 배치 평면, 상기 제2 회전 장치의 배치 평면 및 상기 제3 회전 장치의 배치 평면은 서로 평행한 평면인, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광원 및 상기 복수의 제2 광원에 고전압을 공급하도록 구성된 전원 공급 장치는 상기 갠트리 외부에 배치되는, 컴퓨터 단층 촬영 방법.
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