KR20040086826A - Ｘ선 ｃｔ 시스템에 있어서의 보정계수 산출 방법 및빔경화 후처리 방법, ｘ선 ｃｔ 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 보다 정확한 빔경화 보정계수를 산출하는 것이다. 타원형단면의 팬텀 또는 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀이 X선 CT 시스템에 배치되고 다수의 뷰를 획득하기 위해 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 이 스캔의 결과는 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 보정계수를 산출하는데 사용된다.

Description

Ｘ선 ＣＴ 시스템에 있어서의 보정계수 산출 방법 및 빔경화 후처리 방법, Ｘ선 ＣＴ 시스템{CORRECTION COEFFICIENT CALCULATING METHOD FOR X-RAY CT SYSTEMS, BEAM HARDENING POST-PROCESSING METHOD THEREFOR, AND X-RAY CT SYSTEM}

본 발명은, 팬텀 데이터(phantom data)에 근거하여 피검체를 투과한 X선의 강도를 보정(correcting)(교정(calibrating))하는 빔경화(beam hardening;BH) 방법 및 이 빔경화 방법을 이용한 컴퓨터 단층촬영(CT) 장치에 관한 것이다.

X선 CT 시스템은 CT 시스템의 일예로서 여겨질 것이다.

X선 CT 시스템에 이용되는 X선 소스는 소정의 에너지 범위를 가진 X선을 출력한다. 피검체를 투과하는 X선의 흡수계수는 X선 에너지에 의존한다. X선이 투과되는 피검체의 길이가 길어짐에 따라, 투과하는 X선의 평균에너지가 더 높아진다. 이러한 현상은 빔경화(BH) 효과로 지칭된다. 따라서, X선의 투과강도, 즉, X선 CT 시스템에 포함된 X선 검출기로 검출한 신호로부터 생성된 투영 정보값과, X선이 투과되는 피검체의 길이 사이에는 비례관계가 성립하지 않고, 비선형의 관계가 성립한다.

빔경화 효과는, X선 CT 시스템에 의해 생성된 재구성된 화상의 중앙 부분의 강도가 보다 낮아진다는 것을 의미하는 카핑(cupping) 효과를 야기한다. 따라서, X선 검출기에 의해 검출된 신호는 보정되어야 한다. 균일한 강도의 재구성 화상을 생성하기 위해 투영 정보값을 보정하는데 사용되는 보정계수는 X선 검출기의 채널마다 산출되어, 그것에 의해 보정이 행하여진다.

매우 정확하게 보정하기 위해 팬텀이 사용된다. 이러한 팬텀은 일반적으로 X선 영역의 중심에 정의된 전체 FOV(field of view)(스캔 영역)를 커버할만큼 충분히 큰 상이한 직경 및 원형단면을 갖는 다수의 원통형 팬텀을 포함한다. 이 팬텀으로부터 획득된 투영 정보는 보정계수를 정확하게 보정하는데 사용된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌1]

본국 특허공개 평성 제 7(1995)-171145호 공보

앞에서 설명한 방법에 따르면, 투영 정보가 획득되는 경우, 원형단면 및 상이한 직경을 갖는 다수의 팬텀이 배치되어야 한다. 이 팬텀은 크기가 크기 때문에, 그들을 배치하는 것은 큰 노동력을 요한다. 스캔은 반복되어야하기 때문에, 많은 시간이 요구된다. 또한, 투영 정보값은 상술한 빔경화 효과에 기인하는 비선형 효과를 고려하여도 매우 정확하게 보정될 수 없다.

또한, 투영 정보값을 매우 정확하게 보정하기 위해, 다수의 상이한 투영 정보값이 X선 검출기의 각 채널마다 필요하다. 따라서, 원형단면 및 상이한 직경을 갖는 다수의 패텀은 X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역 중심에 배치되어야 하고 그런 다음 스캔닝되어야 한다.

특히, X선 CT 시스템의 교정 정보를 획득하기 위해, 20cm 내지 50cm의 직경 및 원형단면을 갖는 2 또는 3개의 팬텀이 사용되고 100분 또는 그 이상 동안 스캐닝된다. 100분 또는 그 이상 동안 지속되는 스캐닝은 정확한 보정을 위해 배타적으로 수행되어야 한다. 그러므로, 교정은 꽤 많은 시간과 노동을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 투영 데이터가 검출되는 X선 검출기의 각 채널마다 빔경화 효과의 관점에서 또한 비선형 효과도 고려하여 투영 데이터의 보정을 쉽고 매우 정확하게 해주는 교정 정보를 획득하는 빔경화 후처리 방법(beam-hardening post-processing method) 및 X선 CT 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 관점에 따르면, X선 CT 시스템에서의 보정계수 산출 방법이 제공된다. 이 관점에서, 타원형단면의 팬텀을 X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 위치시키고 복수의 뷰(view)를 획득하기 위해 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 이 스캐닝 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 보정계수가 산출된다.

본 발명의 제 2 관점에 따르면, X선 CT 시스템에 있어서의 보정계수 산출 방법이 제공된다. 본 명세서에서, 환상형단면(annular section) 및 거의 균일한 두께를 갖는 팬텀을 X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 배치시키고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 하나 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 복수의 뷰 중 투과량이 소정값을 넘는 뷰는 스캔의 효과적인 결과를 표본화하기 위해 제외된다. 스캔의 효과적인 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용되는 보정계수가 산출된다.

본 발명의 제 3 관점에 따르면, X선 CT 시스템에의 보정계수 산출 방법이 제공된다. 본 명세서에서, X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 제 1 팬텀을 위치시키고 복수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 스캔 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 제 1 보정계수가 산출된다. 환상형단면을 갖고 거의 균일한 두께를 갖는 제 2 팬텀을 스캔 영역에 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 스캔의 효과적인 결과를 표본화하기 위해 복수의 뷰 중 투과량이 사전결정된을 넘는 뷰는 제외된다. 스캔의 표본화된 효과적인 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 제 2 보정계수가 산출된다. 제 1 및 제 2 보정계수에 기초하여, 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 최종 보정계수가 산출된다.

본 발명의 제 4 관점에 따르면, X선 CT 시스템에 있어서의 보정계수산출 방법이 제공된다. 본 명세서에서, X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 제 1 팬텀을 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 스캔 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 제 1 보정계수가 산출된다. 환상형단면을 갖고 거의 균일한 두께를 갖는 제 2 팬텀을 스캔 영역에 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 사전결정된값을 넘는 투과량을 나타내는 뷰는 스캔의 효과적인 결과를 표본화하기 위해 복수의 뷰로부터 제외된다. 스캔의 표본화된 효과적인 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용되는 제 2 보정계수를 산출된다. 원형단면의 제 3 팬텀을 스캔 영역에 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 스캔 결과에 기초하여, 피검체로부터 획득되는 투영 정보를 보정하는데 사용되는 제 3 보정계수가 산출된다. 제 1 내지 제 3 보정계수에 기초하여, 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용되는 최종 보정계수가 산출된다.

본 발명의 제 5 관점에 따르면, 피검체로부터 획득된 투영 정보가 앞서 설명한 보정계수 산출 방법들 중 임의의 하나에 따라 산출된 보정계수를 사용하여 보정되는 X선 CT 시스템이 제공된다.

본 발명의 제 6의 관점에 따르면, X선 CT 시스템에서의 빔경화 후처리 방법이 제공된다. 이 관점에서, X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 팬텀을 위치시키고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캔닝한다. 제 1 투영 정보는 시노그램(sinogram)을 생성하는데 사용된다. 제 1 투영 정보는 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다.제 1 함수는 제 2 투영 정보에 피팅(fitting)되어, 제 3 투영 정보가 생성된다. 제 2 함수는 제 3 투영정보값에 피팅된다. 여기서, 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보의 값을 독립 변수로서 구비한 함수로서 제공된다. 제 2 함수로서 제공된 보정계수는 스캔 영역에 놓여있는 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용된다.

본 발명의 제 7의 관점에 의하면, X선 CT 시스템에서의 빔경화 후처리 방법이 제공된다. 본 명세서에서, X선 CT 시스템에 포함되어 있는 X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에, 환상형단면을 갖고 거의 균일한 두께를 갖는 팬텀을 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 하나의 시노그램은 투영 정보에 기초하여 생성된다. 제 1 투영 정보는 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 여기서, 제 3 투영값은, X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 제 2 함수로서 제공된 보정계수는 스캔 영역에 놓인 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용된다.

본 발명의 제 8의 관점에 의하면, X선 CT 시스템에서의 빔경화 후처리 방법이 제공된다. 본 명세서에서, X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에, 타원형단면의 제 1 팬텀을 위치시키고 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 제 1 투영 정보에 기초하여 하나의 시노그램이 생성된다. 제 1 투영 정보는 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 여기서, 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 제 1 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 환상형단면 및 거의 균일한 두께를 갖는 제 2 팬텀은 스캔 영역에 배치되고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 투영 정보는 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔 경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 2 투영 정보에 피팅되어, 제 3 투영 정보가 생성된다. 제 2 함수는 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 여기서, 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 제 2 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 피검체로부터 획득될 투영 정보를 최종적으로 보정하는데 사용되는 최정 보정계수는 제 1 및 제 2 보정계수에 기초하여 산출된다. 최종 보정계수는 스캔 영역에 놓인 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용된다.

본 발명의 제 9의 관점에 따르면, X선 CT 시스템에서의 빔경화 후처리 방법이 제공된다. X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에, 타원형단면의 제 1 팬텀을 위치시키고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수 방향으로부터 스캐닝한다. 제 1 팬텀으로부터 획득된 제 1 투영 정보는 하나의 시노그램을 생성하는데사용된다. 제 1 투영 정보는 제 1 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 1 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 1 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 동시에, 제 3 투영 정보값은 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 1 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 따라서, 제 1 팬텀과 관련된 제 1 보정 계수는 제 2 함수로서 산출된다. 그에 따라, 환상형단면 및 거의 균일 두께를 갖는 제 2 팬텀은 스캔 영역에 배치되고 다수의 뷰의 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 투영 정보는 하나의 시노그램을 생성하는데 사용된다. 피검체로부터 획득된 투영 정보는 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 2 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 2 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 동시에, 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 따라서, 제 2 팬텀과 관련된 제 2 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용될 최종 보정계수는 제 1 및 제 2 보정계수에 기초하여 산출된다. 이 최종 보정계수는 스캔 영역에 놓인 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용된다.

본 발명의 제 10 관점에 따르면, X선 CT 시스템에서의 빔경화 후처리 방법이제공된다. 본 명세서에서, X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 제 1 팬텀을 위치시키고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝한다. 제 1 팬텀으로부터 획득된 제 1 투영 정보는 하나의 시노그램을 생성하는데 사용된다.

제 1 투영 정보는 제 1 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 1 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 동시에, 제 1 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 따라서, 제 1 팬텀과 관련된 제 1 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 그에 따라, 환상형단면 및 거의 균일한 두께를 갖는 제 2 팬텀은 스캔 영역에 배치되고, 다수의 뷰를 생성하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 투영 정보는 하나의 시노그램을 생성하는데 사용된다. 제 2 팬텀으로부터 획득된 제 1 투영 정보는 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 2 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보값에 피팅된다. 동시에, 제 3 투영 정보값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 따라서, 제 2 팬텀과 관련된 제 2 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 그에 따라, 원형단면의 제 3 팬텀은 스캔 영역에 배치되고, 다수의 뷰를 획득하기 위해 일 방향 또는 다수의 방향으로부터 스캐닝된다. 제 3 팬텀으로부터 획득된 제 1 투영 정보는 하나의 시노그램을 생성하는데 사용된다. 제 1 투영 정보는 제 2 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보를 생성하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 제 1 함수는 제 3 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보를 생성하기 위해 제 2 투영 정보에 피팅된다. 제 2 함수는 제 3 팬텀과 관련된 제 3 투영 정보값에 피팅된다. 동시에, 제 3 투영 정보 값은, 제 2 투영 정보를 구성하는 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 3 팬텀과 관련된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 따라서, 제 3 팬텀과 관련된 제 3 보정계수는 제 2 함수로서 산출된다. 피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용될 최종 보정계수는 제 1 내지 제 3 보정계수에 기초하여 산출된다. 이 최종 보정계수는 스캔 영역에 놓인 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용된다.

본 발명의 제 11의 관점에 따르면, 앞서 설명한 빔경화 후처리 방법들 중 임의의 하나에 따라 산출된 보정계수를 사용하여, 피검체로부터 획득된 투영 정보가 보정되는 X선 CT 시스템이 제공된다.

본 발명에 따르면, 투영 정보를 보정하는데 사용되는 보정계수는 피검체의 형상 또는 부위에 따라 산출될 수 있다. 보정계수가 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용되는 경우, 보다 정확한 단층촬영 이미지가 생성될 수 있다.

본 발명에 따라, 다양한 피검체에 채택가능한 보정계수가 산출될 수 있다. 보정계수가 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정하는데 사용되는 경우, 다양한피검체의 보다 정확한 단층촬영 이미지가 생성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점은 첨부한 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예의 후속하는 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 일종의 CT 시스템이고 본 발명의 제 1 실시예가 이용되는 X선 CT 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도,

도 2는 도 l에 도시한 X선 CT 시스템에 있어서의 데이터 처리 장치의 구성도,

도 3은 도 1에 도시한 X선 CT 시스템에 적합한 제 1 실시예에 원형단면을 갖는 팬텀이 이용되는 경우 설치된, X선관, X선 검출기 및 원형단면을 갖는 팬텀의 위치 관계를 도시하는 도면,

도 4는 제 1 실시예에서 이용된 데이터 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도,

도 5(a) 내지 도 5(c)는 제 1 실시예에서 원형단면을 갖는 팬텀이 이용되는 경우 생성된 시노그램(sinogram)의, 또는 투영의 정보값을 도시하는 도면,

도 6은 도 1에 예시된 제 1 실시예에 이용된 저장 장치에 저장된 화일을 나타내는 블럭도,

도 7(a) 및 도 7(b)는 제 l 실시예에 따른 채널 방향의 투영 정보 값에 대해 수행될 처리를 도시하는 도면,

도 8(a) 및 도 8(b)는 제 1 실시예에 따른 뷰 방향의 투영 정보값에 대해 수행될 처리를 나타내는 도면,

도 9(a) 및 도 9(b)는 제 1 실시예에 따른 보정 투영 정보값으부터 산출된 보정계수를 도시하는 도면,

도 10은 제 1 실시예에 따른 투영 정보값에 피팅된 제 2 함수를 나타내는 도면,

도 11은 타원형단면을 갖는 팬텀을 이용한 제 2 실시예가 도 1에 도시한 X선 CT 시스템에 이용된 경우 설치된, X선관, X선 검출기 및 원형단면을 갖는 팬텀의 위치관계를 도시하는 도면,

도 12(a) 및 도 12(b)는 타원형단면을 갖고 제 2 실시예에 이용된 다양한 팬텀의 단면도,

도 13(a) 내지 도 13(c)는 타원형단면을 갖고 제 2 실시예에 이용된 다양한 팬텀의 단면도,

도 14는 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀을 이용하는 제 3 실시예가 도 1에 도시한 X선 CT 시스템에 이용된 경우에 설정된, X선관, X선 검출기 및 원형단면을 갖는 팬텀의 위치관계를 도시하는 도면,

도 15(a) 내지 도 15(c)는 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖고 제 3 실시예에 이용되는 다양한 팬텀의 단면도,

도 16은 도 1에 도시한 X선 CT 시스템에 포함된 데이터 처리 장치의 제 2 구성도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 스캔 갠트리 20 : X선관

24 : X선 검출기 28 : X선 제어기

66 : 저장 장치 68 : 디스플레이 장치

201 : 데이터 획득 수단 204 : 제 1 피팅 수단

206 : 검증 수단 208 : 최종 보정 수단

첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 CT 시스템에서의 보정계수 산출 방법 및 빔경화 후처리 방법과 이들 방법이 적용되는 CT 시스템에 관한 바람직한 실시예의 설명이 이루어질 것이다.

본 실시예에서, 방사선으로서 X선을 이용하는 X선 CT 시스템은 CT 시스템으로서 채택될 것이다.

X선 시스템의 구성

도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 X선 CT 시스템의 전체구성이 이하에서 설명될 것이다. 본 명세서에서 설명되는 모든 실시예는 도 1에 도시된 X선 CT 시스템에 적용된다.

도 1에 예시된 X선 CT 시스템은 스캐너 갠트리(scanner gantry)(2), X선 촬영 테이블(radiographic table)(4), 조작 콘솔(6)을 구비한다.

스캐너 갠트리

스캐너 갠트리(2)는, 회전 어셈블리(34) 및 이 회전 어셈블리(34)를 회전시키는 회전 제어기(36)를 포함한다.

회전 어셈블리(34)는, 도 3에 그 단면을 확대하여 도시한 바와 같이, 구멍(bore)(29)을 사이에 두고 서로 대향 배치된 X선관(20)과 X선 검출기(24)를 갖는다. 회전 어셈블리(34)는 보타이(bow-tie) 필터(21) (도 1에는 도시되어 있지 않음), 시준기(22), 시준기 제어기(30), X선 제어기(28) 및 데이터 획득부(26)를 더 포함한다.

검사시, 피검체는 구멍(29)에 위치한다. 교정시, 도 3에 도시된 원형단면을 갖는 팬텀(310)이 구멍(29) 내에 위치한다. 구멍(29)에 위치하는 피검체 혹은 팬텀은 회전 어셈블리(34)의 중심에 있는 구멍(29)내에 위치한 크레들(cradle) 상에 탑재된다.

회전 어셈블리(34)는 회전 제어기(36)에 의해 제어되면서 회전한다. 이 회전 동안, X선관(20)은 X선 검출기(24)로 X선을 방사한다. X선 검출기(24)는 피검체 및 팬텀을 투과한 X선을 검출한다. 데이터 획득부(26)는 X선 검출기(24)에 의해 수행된 검출 결과를 획득한다. 획득 결과는 조작 콘솔(6) 내에서 뷰들로 구성된 투영 정보로서 처리된다.

X선 제어기(28)는 X선관(20)부터의 X선의 방사를 제어한다. 시준기(22)는 예컨대 부채형상의 X선빔, 즉 팬빔 X선을 형성하도록 X선관(20)으로부터 X선을 재구성한다. 또한, 보우타이 필터(2l)는 X선을 부채형상으로 확산하도록 조정하여, X선의 강도는 X선 검출기(24)의 전체 표면에 걸쳐 평균화될 것이다. 결국, X선은 구멍(29)을 거쳐 X선 검출기(24)에 입사한다.

시준기 제어기(30)는 시준기(22)를 제어한다.

도 3에 도시된 바와 같이, X선 검출기 소자(24)는 팬빔 X선이 확산하는 방향으로 어레이식으로 설치된 다수의 X선 검출 소자를 포함한다. X선 검출기(24)는 어레이식으로 설치된 다수의 X선 검출 소자를 갖는 멀티 채널 검출기로서 설계된다. 이 X선 검출 소자는, 전체적으로 원통형의 오목면과 곡선을 갖는 X선 입사면을 형성한다. X선 검출기(24)는, 예컨대 신틸레이터와 광다이오드를 조합하여 구성된다. X선 검출기(24)용으로, 카드뮴 텔루르 화합물(CdTe)을 이용한 반도체 X선 검출 소자 또는 크세논 가스를 이용하는 이온 챔버형의 X선 검출 소자가 채택될 수 있다.

X선관(20), 보우타이 필터(21), 시준기(22) 및 X선 검출기(24)는 본 발명에 이용된 X선 방사/검출 장치를 구성한다.

X선 검출기(24)에는 데이터 획득부(26)가 연결되어 있다. 데이터 획득부(26)는 X선 검출기(24)를 구성하는 제각각의 X선 검출 소자에 의해 검출되는 데이터 항목을 획득한다.

조작 콘솔

조작 콘솔(6)은, 데이터 처리 장치(60), 제어 인터페이스(62), 데이터 획득버퍼(64), 저장 장치(66), 디스플레이 장치(68) 및 조작 장치(70)를 갖는다.

데이터 처리 장치(60)는, 예컨대 데이터 연산 처리기능이 높은 컴퓨터에 의해서 실현된다. 데이터 처리 장치(60)에는 제어 인터페이스(62)가 접속되어 있다.

제어 인터페이스(62)에는 스캐너 갠트리(2) 및 X선 촬테이블(4)이 접속되어 있다. 데이터 처리 장치(60)는 제어 인터페이스(62)를 통해 스캐너 갠트리(2)를 제어한다. 구체적으로, 스캐너 갠트리(2) 내에 포함된, 데이터 획득부(26), X선 제어기(28), 시준기 제어기(30) 및 회전 제어기(36)는 제어 인터페이스(62)를 통해 데이터 처리 장치(60)에 의해 제어된다.

데이터 처리 장치(60)에는 데이터 획득버퍼(64)가 접속되어 있다. 데이터 획득버퍼(64)에는 스캐너 갠트리(2) 내에 포함된 데이터 획득부(26)가 접속되어 있다. 데이터 획득부(26)에 의해 획득된 데이터는 데이터 획득버퍼(64)를 통하여 데이터 처리 장치(60)에 전송된다.

데이터 처리 장치(60)는, 데이터획득 버퍼(64)를 통하여 획득된 투과된 X선 신호, 즉 투영 정보를 이용하여 화상을 재구성한다. 데이터 처리 장치(60)에는 저장 장치(66)가 접속되어 있다. 데이터획득 버퍼(64)에 획득된 투영 정보, 재구성된 단층 화상 정보 및 본 실시예에 따른 X선 CT 시스템의 기능이 구현되는 프로그램은 저장 장치(66)에 저장된다.

데이터 처리 장치(60)에는 디스플레이 장치(68)와 조작 장치(70)가 접속되어 있다. 데이터 처리 장치(60)로부터 출력되는 단층 화상 정보 및 다른 정보는 디스플레이 장치(68) 상에 디스플레이된다. 조작자는 조작 장치(70)를 조작하여, 각종의 지시나 정보 등을 데이터 처리 장치(60)에 입력한다. 조작자는 디스플레이 장치(68) 및 조작 장치(70)를 사용하여 대화방식으로 본 실시예의 X선 CT 시스템을 조작한다.

X선촬영 테이블(4)

X선촬영 테이블(4)은 제어 인터페이스(2)를 통해 데이터 처리 장치(60)에 접속된다. X선 CT 시스템을 조작하기 위해 다루어지는 각종 스위치 및 조작기구, 및 조작 콘솔(6)에서 처리되는 X선 CT 화상이 디스플레이되는 디스플레이 장치는 X선 촬영 테이블(4) 상에 탑재되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 보정계수 산출 방법 및 빔경화 후처리 방법과 관련된 데이터 처리 장치(60)의 일부분만을 도시하는 기능 블록도이다.

본 발명에 관련된 데이터 처리 장치(60)의 블록들을 수단으로 그룹화하면, 데이터획득 수단(201), 전처리 수단(202), 빔경화(BH) 보정 수단(203), 제 1 피팅 수단(204), 제 2 피팅 수단(205), 검증 수단(206), 고차 피팅 수단(207), 최종 보정 수단(208) 및 화상 재구성수단(209)을 포함한다. 빔경화 보정 수단(203)은 전처리 수단(202)에 의해 사전처리된 데이터로부터 보정계수를 산출하고 이 보정계수를 사용하여 저장 장치(66)에 저장된 투영 정보를 보정한다.

데이터 획득 수단(201)은 데이터 획득부(26)를 통해 X선 검출기(24)에 의해 팬텀으로부터 검출되는 신호를 획득하고 저장 장치(66)에 투영 정보로서 저장한다.

전처리 수단(202)은 빔경화에 관하여 투영 정보의 보정을 위한 준비로 사전처리를 수행하는데, 예를 들어, 잡음을 제거한다.

빔경화 보정 수단(203)은 X선 검출기의 각 채널에 대하여 보정계수(B₀내지 B₃)를 산출하여, 그들을 보정계수 테이블의 형태로 저장 장치(66)에 저장하며, 이보정 계수(B₀내지 B₃)를 이용하여 저장 장치(66)에 저장된 투영 정보를 빔경화 효과의 관점에서 보정을 한다. X선 검출기(24)의 각 채널 상에서 검출되는 투영 정보값을 Ih로 하고, 빔경화 효과의 관점에서 보정한 보정 데이터를 IC이라고 하면, 빔경화 보정은 다음과 같이 표현된다.

(1)

제 1 피팅 수단(204)은 투영 정보 데이터 항목 즉, 저장 장치(66)에 저장되어 있고 X선 검출기의 각 채널마다 검출되는 뷰들을 평활화한다. 이 피팅으로 구한 함수는, 이 함수의 차수로 결정된 주파수 성분보다 높은 신호의 주파수 성분은 반영하지 않는다. 그러므로 이 피팅은 평활화와 동등한 효과를 제공한다.

제 2 피팅 수단(205)은, X선 검출기(24)의 채널들 중 하나에 의해 검출되는 투영 정보값 및 제 1 피팅 수단(204)로부터 제 1 함수가 피팅된 투영 정보값에 가깝게 일차 또는 고차함수의 피팅을 한다. 이것은 빔경화 보정 수단(203)에 이용된 식(l)에 제공된 것과 유사한 보정계수를 야기한다.

검증 수단(206)은 앞선 설명한 처리가 보정의 정확도를 개선하기 위해 상이한 팬텀을 이용하여 수행되어야 하는지를 검증한다.

고차 피팅 수단(207)은 상이한 팬텀을 사용하여 산출된 보정계수와 유사한 고차 함수를 피팅한다.

최종 보정 수단(208)은, 위에서 언급한 바와 같이 산출된 보정계수를 사용하여 투영 정보에 대하여 최종적인 보정을 실행한다.

화상 재구성 수단(209)은, 저장 장치(66)에 저장된 다수의 뷰들로 구성된 투영 정보에 기초하여 생성된 시노그램을 이용하여, 피검체 혹은 팬텀, 예를 들어 도 2에 도시한 원형단면을 갖는 팬텀(310)의 단층 화상을 재구성한다. 화상재구성을 위해, 예컨대 필터링된 후면 투사(filtered back projection) 또는 임의의 다른 방법이 채택된다. 재구성된 화상은 디스플레이 장치(68)에 디스플레이된다.

제 1 실시예

본 발명의 제 1 실시예는 구멍(29)내에 원형단면의 팬텀(310)이 위치한 경우에 대하여 설명할 것이다. 특히, 팬텀(310)은 구멍(29)의 중심으로부터 벗어난 위치에 배치되는 경우에 대하여 말한다.

팬텀(3l0)은 피검체인 인체의 조성과 유사한 재료로 구성된다. 예를 들면, 팬텀(310)은 폴리프로필렌과 같은 재료로 만들어지고, 원통형 형상을 갖고, 예컨대 35cm의 직경을 갖는다.

구멍(29)내에 위치하는 팬텀(310)으로부터 데이터를 획득하기 위해 그리고 투영 정보 및 시노그램을 생성하기 위해 X선 CT 시스템에 의해 수행될 기본 동작에 대하여 설명될 것이다.

도 3은 원형단면을 갖고 스캔 갠트리(2)의 구멍(29)내에 배치된 팬텀(310)을 도시한다. 팬텀(310)은 원형단면을 갖고, 이 팬텀(310)의 중심은 구멍(29)의 X선 영역의 중심 위치와는 다른 곳에 위치한다.

X선관(20)으로부터 방사된 X선이 보우타이 필터(21)를 투과하는 경우, 그들의 강도는 조정된다(X선 검출기(24)의 채널 방향으로 평활화된다). X선이 시준기(22)에 의해 재구성되는 X선 팬빔은, 원형단면의 팬텀(310)을 통과하고 X선 검출기(24)에 의해 검출된다.

X선 검출기(24)는 X선 팬빔이 확산되는 방향으로 어레이식으로 설치된 다수의 X선 검출기를 갖는다. X선 검출기(24)는 어레이식으로 설치된 채널 상에서 팬텀(310)과 관련된 투영 정보를 검출한다.

도 4는 데이터 처리 장치(60)에 포함된 수단을 포함하는 처리를 나타내는 흐름도이다.

단계 1: 팬텀 스캐닝 단계

먼저, 조작자는 구멍(29)내의 사전결정된 위치에 원형단면의 팬텀(310)을 배치한다. 그러나, 팬텀(310)은 구멍(29)내의 X선 영역의 중심에서 벗어난 위치에 배치되어야 한다. 상술한 바와 같이, 원형단면의 팬텀(310)은 폴리프로필렌과 같은 재질로 제작되고, 원통형형상을 갖으며, 예컨대 35cm의 직경을 갖는다.

데이터 처리 장치(60)에 포함된 데이터획득 수단(201)은 원형단면의 팬텀(310)을 스캐닝한다. 이 스캔에 의해 야기되는 제 1 투영 정보(601)가 저장 장치(66)에 저장된다. 구체적으로, X선관(20), 시준기(22) 및 X선 검출기(24)는, 구멍(29)을 사이에 두고 X선관(20) 및 시준기(22)가 X선 검출기(24)와 대향하도록 배치된다. X선관(20), 시준기(22) 및 X선 검출기(24)를 포함하는 회전 어셈블리(34)는, X선관(20), 시준기(22) 및 X선 검출기(24)의 상대적 위치 변화없이 구멍(29)의 주위를 회전한다. 동시에, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 데이터 획득 수단(201)은 데이터 획득부(26)를 통해 투영 정보를 획득하고, 그 투영 정보를 저장 장치(66)에 저장한다.

상술한 바와 같이, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 데이터 획득 수단(201)은, 각 회전각, 즉 뷰각과 연관된 뷰 번호를 갖는 뷰마다 투영 정보를 취득하여, 시노그램을 생성하고 그 시노그램을 저장 장치(66)에 저장한다.

도 5(a)는 원형단면의 팬텀(310)으로부터 획득된 데이터에 기초한 시노그램의 일례를 나타낸 도면이다. 이 시노그램은 채널 번호와 연관된 시노그램의 일차원의 중심근방에 정의된 투영 정보부 및 채널 번호와 연관된 일차원에 따라 투영정보부의 양측 상에 정의된 공기 데이터부를 포함한다. 원형단면의 팬텀(310)은 X선 영역의 중심에서 벗어나 배치된다. 투영 정보부의 채널 방향 폭 내에 들어가는 채널 수는 회전 어셈블리(34)의 회전각, 즉 뷰 번호의 변화에 따라 달라진다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 투영 정보부는 뷰 번호 방향으로 곡선을 이룬다. 동일한 이유로, 투영 정보부의 채널 방향 폭은 뷰 번호의 변화에 따라 변화한다.

도 5(b)는, 도 5(a)에 표시된 뷰 번호 j인 투영정보를, 가로축을 채널번호, 세로축을 투영 정보값으로서 표시한 도면이다. 투영 정보값은, X선 빔이 투과하는 원형단면의 팬텀(310)의 길이에 비례한다. 팬텀(310)의 중심 근처를 통과하는 X선은 보다 긴 길이를 투과하고 보다 큰 투영 정보값을 제공한다. 팬텀(310)의 주변 근처를 통과하는 X선은 짧은 길이를 투과하고 작은 투영 정보값을 제공하여, 도 5(b)에 도시된 것과 같은 반원형 투영 화상을 표출한다.

뷰 번호(j), 채널번호(i)로 나타낸 투영 정보값이 예로 사용될 것이다.

뷰 번호(j)의 뷰가 획득된 경우, 도 3에 점선으로 나타낸 X선빔은, X선 검출기(24)에 포함된 채널 번호(10)의 채널 상에 입사한다. 이때, X선 빔이 투과하는 원형단면의 팬텀(310) 길이는 l이다. 이 길이(l)는 도 5(b)에 표시된 채널(i) 상에서 검출된 투영 정보값(h)에 비례한다. 즉, 1∝h가 성립한다.

도 3을 참조하면, 원형단면의 팬텀(310)은 X선 영역의 중심에서 벗어난 위치에 위치한다. 그러므로, 채널(i) 상에 입사하는 X선이 투과하는 길이(l)는 뷰에 따라 달라진다. 도 5(b)에 도시된 채널(i) 상에서 검출된 투영 정보값(h)도 뷰에 따라 달라진다.

도 5(c)는 도 5(a)에 표시된 채널번호(i)의 채널 상에서 검출된 투영 정보값을, 가로축을 뷰 번호, 세로축을 투영 정보값으로서 표시한다. 투영 정보값은 뷰 번호에 따라 달라지고, X선빔이 투과하는 원형단면의 팬텀(310) 길이에 비례한다. 그러므로, 투영 정보값은 도 5(c)에 나타낸 주기성을 나타내는 곡선으로 표현되는 함수로서 제공된다.

단계 2: 전처리

도 6은, 전처리 동안 생성되고, 저장 장치(66)에 저장되며, 내부에 기록된 중간 투영 정보값을 갖는 파일을 도시한다.

데이터 처리 장치(60)에 포함된 전처리 수단(202)은, 제 1 투영 정보에 기초한 시노그램에 대해 전처리를 수행하는데, 즉 노이즈 제거 및 감도 보정을 수행한다.

단계 3: 빔경화 효과의 관점에서 데이터를 보정하는 단계

데이터 처리 장치(60)에 포함된 빔경화 보정 수단(203)은 수학식(1)을 사용하여 빔경화 효과의 관점에서 투영 정보값(Ih)을 보정하고, 따라서 보정된 투영 정보값(Ic)을 산출한다. 보정의 결과는 저장 장치(66)에 도 6에 도시된 제 2 투영 정보로서 저장된다. 이 파일은, 대체적으로 그로부터 제거된 빔경화 효과를 갖는다. 그러나, 빔경화 효과는 X선 검출기(24)의 각각의 채널마다의 차이 때문에 약하게 잔존한다. 도 7(a)는 제 2 투영 정보의 예를 도시한다. 제 2 투영 정보는 반원형 곡선으로 도시되는데, 그 이유는 그것은 대체적으로 원형의 팬텀으로부터 획득된 투영 정보로부터 생성되기 때문이다. 그러나, 몇몇 채널에 대해 표본화된 투영 정보값(Ic)은 X선에 대한 각 채널마다의 감도 차이로 인해 펄스형상의 파동으로 도시된다. 이것은 채널 고유의 현상이고 따라서 채널마다 보정되어야 한다. 도 8(a)는 뷰 방향의 하나의 채널에 관한 제 2 투영 정보로부터 표본화된 투영 정보값의 예를 도시한다. 몇몇 뷰에 관해 표본화된 이 투영 정보값(Ic)은 펄스형상의 파동으로 도시된다.

단계 4: 채널 방향의 평활화

데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 1 피팅 수단(204)은 제 2 투영 정보(602)를 채널 방향으로 평활화한다. 이 평활화의 결과는 저장 장치(66)에 도 6에 도시된 투영 제 3 A 투영 정보(603)로서 저장된다. 이 투영 정보는 그것에 관한 투영 정보값(Ic)을 가지며, 이 값들은 채널마다의 차이로 인하여 펄스형상의 파동으로 도시되고, 평활화되며 제거된다.

도 7(b)는 제 3 A 투영 정보의 일례를 도시한다. 원형 팬텀으로부터 획득된 전형적 투영 정보와 같은 투영 정보는 반원형으로 도시된다.

단계 5: 뷰 방향으로의 평활화

데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 1 피팅 수단(204)은 뷰 방향으로 투영 정보(603)를 평활화한다. 따라서, 도 6에 도시된 제 3 B 투영 정보(604)가 생성된다. 이 투영 정보는 각 채널 상에서 검출되는 각 뷰마다의 차이로부터 파생되는 펄스형상의 파동으로서 도시되고 평활화되는 투영 정보값을 갖는다. 도 8(b)는 제 3 B 투영 정보의 예를 도시한다. 하나의 채널에 대해 뷰 방향으로 표본화되고 주기성을 나타내는 투영 정보값은 평활화된다.

단계 6: 보정 계수를 일차 함수로서 산출하는 단계

데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 2 피팅 수단(205)은 제 2 투영 정보 및 제 3 B 투영 정보로부터 보정계수를 일차 함수로서 산출한다. 채널 번호(i)에 대해 제 2 투영 정보로부터 표본화된 투영 정보값을 S(j)이라고 하고 채널 번호(i)에 대해 제 3 B 투영 정보로부터 표본화된 투영 정보값을 F(j)로 가정하자.

뷰 번호에 할당된 모든 제각각의 뷰에 대해 표본화된 투영 정보값은 도 9(a)에 도시되어 있는데, 가로축은 제 2 투영 정보값 S(j)을 나타내고 세로축은 제 3 B 투영 정보값 F(j)을 나타낸다. 투영 정보값은 원점을 지나는 직선을 따라 도시된다. 이 직선은 채널(i) 상에서 검출된 데이터 값에 대한 보정 계수를 나타내는 일차 함수를 나타낸다.

도 9(a)는 하나의 팬텀을 스캐닝함으로써 생성되는 제 2 투영 정보값 S(j)과 제 3 B 투영 정보값 F(j) 사이의 관계를 나타낸다.

이 보정계수는 저장 장치(66)에 보정계수 정보(605)로서 보존된다. 이 보정계수를 나타내는 직선이 경사(Ki)를 갖는다고, 경사(Ki)는 다음과 같이 표현된다.

피검체로부터 획득되고 채널(i) 상에서 검출되는 투영 정보를 보정함으로써 생성되는 투영 정보값(Ic)은 빔경화 효과의 관점에서 다음과 같이 보정계수(Ki)가 곱해진다.

따라서, 투영 정보값(Ip)은 피검체로부터 획득된 투영 정보에 대해 수행된 평활화 또는 보정의 결과로서 산출된다.

이 투영 정보값은 X선이 투과하는, 도 3에 도시된 원형단면의 팬텀(310)의 길이(l)에 비례한다. 그러므로, 투영 정보값 S(j)의 채택된 영역은 원형단면의 팬텀(310)의 직경 및 구멍(29) 내의 팬텀 위치에 의존한다.

단계 7: 정확도가 개선되어야 하는지를 검증하는 단계

데이터 처리 장치(60)에 포함된 검증 수단(206)은, 보정계수의 정밀도가 개선되어야 하는지를 검증한다. 보정계수의 정확도가 개선되어야 하는 경우, 조작자는 원형단면 및 상이한 직경을 갖는 팬텀을 구멍(29) 내의 X선 영역의 중심에서 벗어난 위치에 배치한다. 단계(1 내지 6)는 새로운 팬텀을 사용하여 새로운 보정계수를 산출하기 위해 반복된다.

도 9(b)는 상이한 직경을 갖는 원형단면의 두 개의 팬텀을 이용하여 획득된 보정계수의 일례를 도시한다. X선 빔이 투과하는 팬텀의 길이는 팬텀의 직경 및 위치에 의해 결정된다. 투영 정보값 S(j)도 결정된다. 따라서, 원형단면의 팬텀 직경을 각각 A 및 B로 가정하고 A<B의 관계가 설정되면, 팬텀 A로부터 획득된 투영 정보값은 영역(A)에 속하고, 팬텀(B)으로부터 획득된 투영 정보값은 영역(B)에 속한다. 빔경화 보정 수단(203)은 제각기의 영역에 속하는 투영 정보값으로부터 보정계수를 산출한다.

단계 8: 고차 함수를 피팅하는 단계

상술한 처리를 실행하기 위해 다수의 팬텀이 사용된다. 획득된 보정계수 데이터는 수용할 만큼 충분히 정확한 경우, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 고차 피팅 수단(207)은 채택된 영역으로부터 산출된 보정계수에 대하여 고차함수의 피팅을 수행한다. 도 10은 팬텀(A 및 B)를 사용하여 획득되고 도 9(b)에 표시된 보정계수에 대한 피팅의 예를 나타낸다. 고차 피팅 수단(207)은, 영역(A)으로부터 산출된보정계수값 A의 값 및 영역(B)의 보정계수 B의 값에 대하여 제 3차 함수를 피팅을 수행하여, 보정계수(K0, K1 및 K2)를 결정한다.

(2)

이 경우, 작은 투영 정보값의 영역(A)으로부터 산출된 보정계수는 큰 투영 정보값의 영역(B)으로부터 산출된 보정계수보다 더 정확하다고 여겨진다. 그러므로, 고차 피팅 수단(207)은 제각기의 영역마다 상이한 가중치를 부여하여, 식(2)과 같이 주어진 제 3차 함수는 영역(A)으로부터 산출된 보정계수에 대해 보다 정확히 피팅이 수행될 것이다. 그런 다음 식(2)의 보정계수가 결정될 수 있다.

단계 9: 보정계수 보존단계

데이터 처리 장치(60)에 포함된 고차 피팅 수단(207)은 보정계수(K0, K1 및 K2)로 이루어지는 고차 보정계수 정보(606)를 저장 장치(66)에 보존하고, 처리를 종료한다.

단계 10: 정보 디스플레이 단계

피검체를 시각화하기 위해, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 최종 보정 수단(208)은 각 채널에 대해 산출된 보정계수(K0, K1 및 K2)를 사용하여 피검체로부터 획득되고 빔경화 효과의 관점에서 보정된 투영 정보값(Ic)을 보정한다. 따라서, 투영 정보값(If)이 식(2)에 따라 산출된다.

화상 재구성 수단(209)은 단층화상 정보를 생성하도록 투영 정보값(If)을 사용하여 화상을 재구성하고 이 화상을 디스플레이 장치(68) 및/또는 X선 촬영 테이블(4)의 디스플레이 장치 상에 디스플레이 한다.

상술한 바와 같이, 제 1 실시예에 따르면, 상이한 직경의 원형단면을 갖는 팬텀은 X선 영역의 중심으로부터 벗어난 위치에 배치된다. X선 빔이 투과하는 팬텀의 길이는 뷰마다 다르다. 뷰마다 상이한 값을 갖는 투영 정보값은 각 채널 상에서 검출된다. 투영 정보값이 빔경화 효과의 관점에서 보정된 이후, 투영 정보값은 각 채널에 대해 보정된다. 보정계수는 고차 함수를 사용하여 근사화된다. 따라서, 빔경화 효과에 기인하는 비선형 효과를 고려하여 보정될 수 있다. 적은 수의 팬텀을 사용하여 매우 정확한 보정계수를 산출할 수 있다. 따라서, 조작자가 교정을 위해 초래해야할 시간적 부하 및 물리적 부하는 경감될 수 있다.

상술한 방법은, 식(2)으로 주어진 3차함수의 피팅 단계를 포함한다. 이와 달리, 2차 또는 4차 또는 보다 높은 차수의 함수의 피팅이 이루어질 것이다.

본 실시예에 따르면, 도 4의 단계(6)에서 설명한 바와 같이, 시노그램은 보정계수를 일차 함수로서 산출하는데 사용된다. 이와 달리, 시노그램은 제 2 투영 정보(602) 및 제 3 투영 정보(604)를 산출하는데 사용될 수 있고, 고차함수는 제 2 투영 정보(602) 및 제 3 투영 정보(604)에 대해 피팅될 수 있다. 그러므로, 고차 함수로서 제공된 보정 계수는 산출될 수 있지만, 일차함수로서 제공된 보정계수는 산출될 수 없다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상이한 직경을 갖는 원형단면의 하나 또는 다수의 팬텀은 X선 영역의 중심에서 벗어난 위치에 배치되고, 모든 뷰로 구성된 제1 투영 정보를 획득하기 위해 스캐닝된다. 하나 또는 다수의 시노그램은 제 1 투영 정보를 사용하여 생성된다. 빔경화 보정 수단은 제 2 투영 정보를 생성하도록 빔경화 효과의 관점에서 제 1 투영 정보를 보정한다. 제 2 피팅 수단은 보정계수를 산출하도록 제 3 투영 정보값에 대해 제 2 함수를 피팅한다. 여기서, 제 3 투영 정보값은 모든 뷰 및 각 채널에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 제각기의 독립 변수로서 갖는 함수로서 제공된다. 이 보정 수단은 보정계수를 사용하여 스캔 영역에 놓인 피검체로부터 획득된 투영 정보를 보정한다. 제 2 투영 정보값은 뷰 또는 시노그램에 의존하여 변경된다. 그러므로, 보정계수가 함수의 피팅을 통해 산출된 경우, 넓은 영역의 제 2 투영 정보값이 사용되어 보정 계수가 산출되고, 함수의 피팅이 수행된다. 이것은 보정계수의 정확성의 개선을 야기하여, 화상 품질이 개선될 수 있다. 이와 달리, 소수의 팬텀이 사용하여 매우 정확한 보정계수를 산출할 수 있다. 이 경우, 보정계수는 쉽게 산출될 수 잇다.

제 1 실시예의 평가

원형단면의 팬텀(310)을 이용하는 제 1 실시예에서, X선이 투과하는 원형단면의 팬텀(310) 길이는 방향에 따라 달라진다. 그러므로, X선 검출기(24)에 도달하는 투과된 X선의 강도는 일정하지 않다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, X선이 투과하는 길이(l;1))는 X선이 투과하는 길이(l;2)보다 작다.

다른 한편으로, 인체의 몸통부 및 두부는 둥그스름한 타원형상이다.

제 1 실시예에 있어서도, 보타이 필터(21)가 사용되어 X선 검출기(24) 상에입사하는 X선의 강도가 일정하도록 X선관(20)으로부터 방사된 X선을 조절한다. 이것의 의도는 X선이 투과하는 원형단면의 팬텀(310)의 간격이 변경되는 경우에도 부정확한 데이터의 검출을 막기 위해서이다. 그러나, 보정의 정확도를 개선하기 위해, 다양한 종류의 보우타이 필터(21)가 요구되어 그 보우타이 필터(21) 중 최적의 것이 교정을 위해 채택될 수 있다.

제 1 실시예와 관련하여 설명한 바와 같이, X선 영역의 중심에서 FOV(field of view)를 일반적으로 포착하는 상이한 직경을 갖는 다수의 원통형 팬텀이 스캐닝된다. 이 팬텀으로부터 획득된 투영 정보가 사용되어 보정계수를 정확히 보정한다.

제 1 실시예에 따른 방법에 따르면, 작업 시간과 조작자 노동력이 증가한다. 따라서, 비선형효과를 고려하여 각 채널에 대해 빔경화 효과의 관점에서 투영 데이터를를 쉽고 매우 정확하게 보정하기 위해 빔경화 후처리 방법 및 X선 CT 시스템이 구현되는 방법이 중요하다. 제 2 및 후속하는 실시예는 제 1 실시예의 상술한 단점을 극복하는 방법을 제공한다.

제 2 실시예

제 2 실시예에서, 도 11에 도시한 바와 같이, 타원형단면의 팬텀(320)이 X선관(20)과 X선 검출기(24) 사이의 구멍(29)내의 스캔 영역에 배치된다. 빔경화 효과의 관점에서 타원형단면의 팬텀(320)으로부터 획득된 투영 데이터를 보정하는 방법 및 보정계수를 산출하는 방법이 이하에서 설명될 것이다. 도 11은 제 1 실시예를 도시하는 도 3과 등가이다.

팬텀(320)의 타원형단면은 인체의 몸통부와 유사하다. 팬텀(320)은 원형단면을 갖고 제 1 실시예와 관련하여 설명한 팬텀(320)과 동일한 재료로 구성된다.

제 1 실시예와는 다른 제 2 실시예의 차이점은 원형단면의 팬텀(310)이 타원형단면의 팬텀(320)으로 교체된다는 것이다.

제 2 실시예에 있어서도 적용되는 X선 CT 시스템은 도 1에 예시된 것과 동일하다. 그러므로, 도 1을 참조하여 X선 CT 시스템에 대해 반복한 단계는 생략될 것이다.

제 2 실시예에 있어서도, 데이터 처리 장치(60)는 제 1 실시예에서 이용되고 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 구성을 갖는다. 즉, 데이터 처리 장치(60)는, 데이터획득 수단(201), 전처리 수단(202), 빔경화 보정 수단(203), 제 1 피팅 수단(204), 제 2 피팅 수단(205), 검증 수단(206), 고차 피팅 수단(207), 최종 보정 수단(208) 및 조작자 화상재구성 수단(209)을 포함한다.

교정 방법

팬텀이 타원형단면의 팬텀(320)으로 교체된 것을 제외하면, 도 2 도시된 데이터 처리 장치(60)에 포함된 수단들을 포함하는 처리는, 제 1 실시예에 이용되고 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일하다. 이 프로세스는 이하에서 그 개요가 설명될 것이다.

단계 l조작자는 피검체가 위치하는 스캔 영역의 X선 영역의 중심에X선관(20)과 X 검출기(24)와의 중심을 연결하는 중심선에 타원형단면의 팬텀320을 위치시킨다. 또, 타원의 팬텀(320)은 X선관(20)에서부터 X선 검출기(24)에 이르는 부채형상으로 확산하는 X선에 완전히 노출되도록 배치된다. 이 때, 타원형단면의 팬텀(320)을 통과하지 않은 X선은 X선 검출기(24)의 에지에서 검출되어야한다.

데이터 처리 장치(60)에 포함된 데이터획득 수단(201)은, 다수의 뷰를 획득하기 위해 팬텀(320)이 다수의 방향으로부터 스캐닝된 후 타원형단면의 팬텀(320)으로부터 제 1 투영 정보를 획득한다. 그런 다음 데이터 획득 수단(201)은 하나의 시노그램을 생성한다.

데이터획득 수단(201)에 의해 산출된 투영 정보의 특성(프로파일)은, 원형단면의 팬텀(310)에 대하여 도 5(a) 내지 도 5(c)에 예시된 것과는 다르다. 타원형단면의 팬텀(320)으로부터 획득된 투영 정보는 이 팬텀(320)에 고유한 정보다.

단계 2필요한 경우, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 전처리 수단(202)은 제 1 투영 정보에 제 1 실시예에서 이용된 것과 동일한 전처리를 실행한다.

단계 3데이터 처리 장치(60)에 포함된 빔경화 보정 수단(203)은 제 1 실시예에 이용된 것과 유사하게, 빔경화 효과의 관점에서 전처리된 제 1 투영 정보를 보정하여 제 2 투영 정보를 생성한다. 식(1)에서 계수(B₀내지 B₃)에 할당된 값은 제 1 실시예에서 이용된 것과는 다르다. 그러나, 동일한 보정식이 이용된다.

단계 4 및 5데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 1 피팅 수단(204)은 제 1 실시예와 이용된 것과 유사하게 채널 방향 및 뷰 방향으로 투영 정보값을 평활화한다.

단계 6데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 2 피팅 수단(205)은 제 1 실시예에서 이용된 것과 유사하게 보정계수를 일차함수로서 산출한다.

단계 7필요한 경우, 도 12(a) 내지 도 12(b)에 예시한 바와 같이, 타원율 등이 다른 복수의 타원형단면의 팬텀에 대하여, 또는 도 13(a) 내지 도 13(c)에 예시한 바와 같이, 크기, 형상, 재료가 다른 복수의 타원형단면의 팬텀에 대하여, 앞서 설명한 처리를 반복해야 하는지를 지시한다. 검증 수단(206)은 그와 같은 요구가 제기되었는지 여부를 검증한다.

타원형단면의 팬텀(320)으로서는, X선 CT 시스템을 이용하여 진단되는 부위의 형상 또는 피검체의 체형에 유사하는 형상을 갖는 다수의 팬텀이 채택될 수 있다.

단계 8타원형단면의 팬텀에 대하여 앞선 처리를 수행한 후, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 고차 피팅 수단(207)은 보정계수의 세트에 대해 피팅을 수행하여, 최종적인 보정계수를 산출한다.

단계 9최종 보정 수단(208)은 최종 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

단계 10데이터 처리 장치(60)에 포함된 화상 재구성 수단(209)은 보정된 화상을 재교정하고 그것을 디스플레이 장치(68) 상에 디스플레이한다.

타원형단면을 갖고 제 2 실시예에 이용된 팬텀(320)의 형상은 피검체인 인체의 몸통부 또는 두부의 형상과 유사하다. 이 팬텀(320)을 사용하면, 원형단면을갖고 제 1 실시예에 이용된 팬텀(310)을 사용하여 산출된 것보다 더 정확한 보정계수가 산출될 수 있다.

도 12(a) 및 도 12(b) 및 도 13(a) 내지 도 13(c)에 예시한 것과 유사한 타원형단면의 다양한 팬텀이 사용되어 제각기의 보정계수가 산출된다. 그러므로, 다양한 조건의 피검체, 예를들면, 성인, 어린이, 여성, 남성, 살찐 사람 및 마른 사람, 또는 동일한 피검체의 두부, 흉부, 몸통 또는 다리에 적절한 보정계수가 산출될 수 있다.

변형예

상술한 실시예에 따르면, 상술한 처리는 다양한 팬텀에 대해 반복적으로 수행된다. 그 결과에 기초하여, 단계(8)에서, 고차 피팅 수단(207)은 보정계수에 대해 고차의 피팅을 수행한다. 이와 달리, 타원형단면의 팬텀의 형상 또는 재료에 대해 산출될 수 있고, 저장 장치(66)에 보존될 수 있다.

X선 CT 시스템은 검사될 피검체의 부위, 예를 들면, 두부, 흉부, 몸통부 또는 다리부에 따른 투영 정보를 보정하는데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 검사될 흉부, 몸통부가 큰 몸집인 피검체, 살찐 피검체 등의 흉부 또는 몸통이냐에 따라 사용되기에 적절한 보정계수가 선택될 수 있다. 또한, 피검체가 어린이 또는 어른인가에 따라 사용되기에 적절한 보정계수가 선택될 수 있다.

제 3 실시예

제 3 실시예로서, 보정계수를 산출하는 방법이 설명될 것이다. 도 14에 도시한 바와 같이, 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)이 X선관(20)과 X선 검출기(24) 사이의 구멍(29) 내의 스캔 영역에 배치된다. 팬텀(330)으로부터 획득된 투영 정보는 보정계수를 산출하기 위해 빔경화 효과의 관점에서 보정된다. 도 14는 제 1 실시예를 도시하는 도 3과 등가이다.

환상의(부채형) 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)의 재료는 원형단면을 갖고 제 1 실시예에 대해 설명한 팬텀(310)의 것과 동일하다.

제 1 실시예와 제 3 실시예의 차이는 원형단면의 팬텀(310)이 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)으로 교체된다는 것이다.

제 3 실시예도 도 1에 예시된 것과 동일한 X선 CT 시스템에 적용된다. 그러므로, 도 1에 참조하여 X선 CT 시스템을 설명하는 단계는 생략될 것이다.

제 3 실시예에 있어서도, 데이터 처리 장치(60)는 제 1 실시예에 이용되고 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 구성을 갖는다. 즉, 데이터 처리 장치(60)는 데이터 획득 수단(201), 전처리 수단(202), 빔경화 보정 수단(203), 제 1 피팅 수단(204), 제 2 피팅 수단(205), 검증 수단(206), 고차 피팅 수단(207), 최종 보정 수단(208) 및 조작자 화상재구성 수단(209)을 갖는다.

교정 방법

원형단면의 팬텀(310)이 타원형단면의 팬텀(330)으로 교체된 것을 제외하면,도 2에 도시한 데이터 처리 장치(60)에 포함된 수단을 포함하는 처리는, 제 1 실시예에 이용되고 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일하다. 그 개요는 제 2 실시예에 대해 설명한 것과 동일하다.

단계 1조작자는, 피검체가 위치하는 스캔 영역의 X선 영역의 중심에서 X선관(20)의 중심과 X선 검출기(24)의 중심을 연결하는 중심선 상에 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 위치시킨다. 팬텀(330)은, X선관(20)으로부터 X선 검출기(24)에 이르는 부채형상으로 확산하는 X선에 완전히 노출되도록 그리고 팬텀(330)에 의해 투과되지 않는 X선은 X선 검출기(24)의 에지에서 검출되도록 배치된다.

데이터 처리 장치(60)에 포함된 데이터 획득 수단(201)은, 팬텀(330)이 다수의 뷰를 획득하기 위해 다수의 방향으로 스캐닝된 후 팬텀(330)으로부터 제 1 투영 정보를 획득하고 그런 다음 하나의 시노그램을 획득한다.

환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)으로부터 획득되고, 데이터획득 수단(201)에 의해 산출된 투영 정보의 특징(프로파일)은 도 5(a) 내지 도 5(c)에 예시된 원형단면의 팬텀(310)으로부터 획득된 투영 정보의 것과는 다르다. 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)으로부터 획득된 투영 정보의 특징은 팬텀(330)에 고유한 것이다.

단계 2필요한 경우, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 전처리 수단(202)은 제 1 실시예에서 이용된 것과 동일한 전처리를 제 1 투영 정보에 수행한다.

단계 3데이터 처리 장치(60)에 포함된 빔경화 보정 수단(203)은 제 1 실시예에 이용된 것과 유사하게 빔경화 효과의 관점에서 전처리된 제 1 투영 정보를 보정하여 제 2 투영 정보를 생성한다. 식(1)의 계수(B₀내지 B₃)에 할당된 값은 제 1 실시예에 이용된 것과 다르다. 그러나, 보정식은 동일하다.

단계 4 및 5데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 1 피팅 수단(204)은 제 1 실시예에 이용된 것과 유사하게 채널 방향 및 뷰 방향으로 투영 정보값을 평활화한다.

단계 6데이터 처리 장치(60)에 포함된 제 2 피팅 수단(205)은 제 1 실시예에서 이용된 것과 유사하게 보정계수를 일차 함수로서 산출한다.

단계 7필요한 경우, 조작자는, 도 15(a) 내지 도 15(c)에 예시한 바와 같이 두께, 치수, 배향이 서로 다르고, 타원형단면을 갖는 다수의 팬텀에 대해 앞서 설명한 처리를 반복해야하는지 여부를 지시한다. 검증 수단(206)은 그와 같은 요구가 제기되었는지 여부를 검증한다.

단계 8환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 다수의 팬텀(330)에 대해 앞서 설명한 처리가 완료된 후, 데이터 처리 장치(60)에 포함된 고차 피팅 수단(207)은 최종 보정계수를 산출하기 위해 보정계수 세트에 대해 고차함수를 피팅한다.

단계 9최종 보정 수단(208)은 최종 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

단계 10데이터 처리 장치(60)에 포함된 화상 재구성 수단(209)은 보정된 화상을 재교정하고 그것을 디스플레이 장치(68) 등에 디스플레이한다.

제 3 실시예에 따르면, 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖고 제 2 실시예에서 이용된 팬텀(330)을 사용하여 정확한 보정계수가 산출될 수 있다.

제 4 실시예

제 4 실시예에 따르면, 제 1 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 원형단면의 다양한 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와, 제 2 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 타원형단면의 다양한 팬텀(320)을 사용하여 산출된 보정계수가 사용되어 종합적인 공통 보정계수를 획득한다. 따라서, 도 16에 도시한 바와 같이, 데이터 처리 장치(60)에 종합적인 보정계수 산출 수단(210)을 부가한다.

종합 보정계수 산출 수단(2l0)에서 구현되는 종합적인 보정계수의 산출 방법은, 원형단면의 다양한 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와, 타원형단면의 다양한 팬텀(320)을 사용하여 산출된 보정계수를 평균화하는 것이다. 이와 달리, 이 보정계수에 사전결정된 가중 계수가 곱하여질 수 있고 그런 다음 합산될 수 있다.

따라서, 종합적인 보정계수 산출 수단(210)에 의해서 산출된 종합 보정계수는 저장 장치(66)에 보존되고, 최종 보정 수단(208)은 종합적인 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

제 4 실시예에 따르면, 다양한 조건을 제공하는 피검체에 폭넓게 적응가능한 보정계수가 산출될 수 있다. 이 보정계수를 사용하면, 투영정보는 정확히 보정될 수 있다.

제 5 실시예

제 5 실시예에 따르면, 제 4 실시예와는 달리, 도 16에 도시된 종합적인 보정계수 산출 수단(210)은 제 1 실시예에 따른 단계(9)에서 원형단면의 다양한 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와, 제 3 실시예에 따른 단계(9)에서 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 사용하여 종합적인 공통 보정계수를 산출하다.

종합적인 보정계수 산출 수단(210)에서 구현된 종합적인 보정계수의 산출 방법은 원형단면의 다양한 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 평균화하는 것이다. 이와 달리, 이 보정계수에 사전결정된 가중 계수를 곱할 수 있고 그런 다음 합산될 수 있다.

따라서, 종합적인 보정계수 산출 수단(2l0)에 의해서 산출된 종합적인 보정계수는 저장 장치(66)에 보존되고, 최종 보정 수단(208)은 이 종합적인 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

제 5 실시예에 따르면, 다양한 조건을 제공하는 피검체에 폭넓게 적응가능한 보정계수는 산출될 수 있다. 이 보정계수를 사용하면, 투영 정보는 정확히 보정될 수 있다.

제 6 실시예

제 6 실시예에 따르면, 제 4 및 제 5 실시예와는 달리, 도 16에 도시된 종합적인 보정계수 산출 수단(210)은 제 2 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 타원형단면의 다양한 팬텀(320)을 사용하여 산출된 보정계수와, 제 3 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 사용하여 종합적인 공통 보정계수를 산출한다.

종합적인 보정계수 산출 수단(210)에서 구현된 종합적인 보정계수의 산출 방법은 타원형단면의 다양한 팬텀(320)을 사용하여 산출된 보정계수와 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 평균화하는 것이다. 이와 달리, 이 보정계수는 사전결정된 가중 계수가 곱해질 수 있고 그런 다음 합산될 수 있다.

따라서, 종합적인 보정계수 산출 수단(2l0)에 의해서 산출된 종합적인 보정계수는 저장 장치(66)에 보존되고, 최종 보정 수단(208)은 이 종합적인 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

제 6 실시예에 따르면, 다양한 조건을 제공하는 피검체에 폭넓게 적응가능한 보정계수가 산출될 수 있다. 이 보정계수를 사용하면, 투영 정보는 정확히 보정될 수 있다.

제 7 실시예

제 7 실시예에 따르면, 도 16에 도시된 종합적인 보정계수 산출 수단(210)은 제 1 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 원형단면의 다양한 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와, 제 2 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 타원형단면의 팬텀(320)을사용하여 계사된 보정 계수 및 제 3 실시예에 따른 단계(9)에 있어서 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 사용하여 종합적인 공통 보정계수를 산출한다.

종합적인 보정계수 산출 수단(210)에서 구현된 종합적인 보정계수의 산출 방법은 원형단면의 팬텀(310)을 사용하여 산출된 보정계수와 타원형단면의 팬텀(320)을 사용하여 산출된 보정계수 및 환상의(부채형) 단면 및 균일한 두께를 갖는 팬텀(330)을 사용하여 산출된 보정계수를 평균화하는 것이다. 이와 달리, 이 보정계수는 사전결정된 가중 계수가 곱해질 수 있고 그런 다음 합산될 수 있다.

따라서, 종합적인 보정계수 산출 수단(2l0)에 의해서 산출된 종합적인 보정계수는 저장 장치(66)에 보존되고, 최종 보정 수단(208)은 이 종합적인 보정계수를 사용하여 투영 정보를 보정한다.

제 7 실시예에 따르면, 다양한 조건을 제공하는 피검체에 폭넓게 적응가능한 보정계수가 산출될 수 있다. 이 보정계수를 사용하면, 투영 정보는 정확히 보정될 수 있다.

본 발명의 폭넓고 다양한 실시예는 본 발명의 사상 및 정신으로부터 벗어나지 않고서 구성될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에서 설명한 특정 실시예에 제한되지 않고 첨부된 청구항에 정의된다.

본 발명에 의하면, 피검체의 형상, 부위 등에 적합한 촬영 정보의 보정계수를 구할 수 있다. 이러한 보정계수를 이용하여 피검체의 촬영 정보를 보정하면, 한층 정확한 단층 영상를 얻을 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 여러가지의 피검체에 적용 가능한 보정계수를 구할 수 있다. 이 보정계수를 이용하여 피검체의 투영 정보를 보정하면, 여러가지의 피검체에 대하여 한층 더 정확한 단층 영상를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 팬텀을 위치시켜 다수의 방향으로부터 상기 팬텀을 스캐닝하여 다수의 뷰를 획득하는 단계와,

   피검체로부터 획득될 투영 정보를 보정하는데 사용되는 보정계수를 상기 스캐닝의 결과를 사용하여 산출하는 단계

   를 포함하는 X선 CT 시스템에 있어서의 보정계수 산출 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   최종의 보정계수는 제 1 보정계수와 제 2 보정계수의 평균치로서 산출되는 X선 CT 시스템에 있어서의 보정계수 산출 방법.
3. X선관과 X선 검출기 사이의 스캔 영역에 타원형단면의 팬텀을 위치시키고, 하나 또는 다수의 방향으로부터 상기 팬텀을 스캐닝하여 다수의 뷰를 획득하며, 제 1 투영 정보를 사용하여 하나의 시노그램(sinogram)을 생성하는 단계와,

   빔경화 효과(beam-hardening effect)의 관점에서 상기 제 1 투영 정보를 보정하여 제 2 투영 정보를 생성하는 단계와,

   상기 제 2 투영 정보에 대해 제 1 함수를 피팅하여 제 3 투영 정보를 생성하는 단계와,

   상기 제 3 투영 정보에 대해 제 2 함수를 피팅하되, 상기 제 3 투영 정보값은 상기 제 2 투영 정보를 구성하는 상기 X선 검출기의 각 채널 및 모든 뷰에 대해 표본화된 제 2 투영 정보값을 독립 변수로서 구비한 함수로서 제공되는 단계와

   상기 스캔 영역에 위치한 피검체로부터 획득된 투영 정보를 상기 제 2 함수로 획득된 보정함수를 사용하여 보정하는 단계

   를 포함하는 X선 시스템에 있어서의 빔경화 후처리 방법.
4. 피검체로부터 획득된 투영 정보는 청구항 3의 상기 빔경화 후처리 방법에 따라 산출된 보정계수를 사용하여 보정되는 X선 CT 시스템.