KR20080030745A - 이중 조사방식의 유방촬영장치 및 그 장치를 이용한유방촬영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑스선발생부에서 방사되는 빔에서 복수의 펜빔을 형성하고, 이들 복수의 빔을 각기 다른 각도로 유방을 스캔하여 각기 다른 각도를 통해 얻어진 영상을 3차원으로 유방을 재구성함에 따라 유방의 이상 유무를 용이하게 파악할 뿐만 아니라 병변이 있을 경우 상기 병변의 위치 및 크기를 정확하게 판별할 수 있도록 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치에 관한 것으로, 이를 위한 본 발명은 엑스선 빔을 생성하는 엑스선 발생부(10)와; 상기 엑스선 발생부(10)를 통해 방사되는 엑스선의 원뿔형 빔에서 일정크기의 복수의 빔이 투과되도록 복수의 투과공(22)이 형성된 제 1 콜리메이터(20); 상기 제 1 콜리메이터(20)의 복수의 투과공(22)을 통해 투과된 각각의 빔을 반사하되, 특정 에너지밴드만 일정 각도로 틀어져 반사되도록 여과하는 복수의 다층 필터부(30); 상기 다층 필터부(30)를 통해 반사된 복수의 빔에 의해 스캔되는 유방(B)을 고정하는 유방고정부(50); 및 상기 유방고정부(50)에 고정된 유방(B)을 스캔한 복수의 빔 각각에 마련되고, 상기 각기 다른 각도로 반사되는 복수의 빔을 통해 획득된 2차원 영상을 3차원 영상으로 재구성하여 출력하는 영상출력부(60);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

유방암 진단장치, 유방 조사장치, 유방 스캔장치

Description

이중 조사방식의 유방촬영장치 및 그 장치를 이용한 유방촬영방법{A mammography of duplex investigation method}

도 1은 종래의 유방촬영장치의 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치의 개념 사시도.

도 3은 도 2에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치의 개념도.

도 4는 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치를 통해 촬영된 병변의 영상 재구성 개념도.

도 5는 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영방법의 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 엑스선 발생부 20 : 제 1 콜리메이터

30 : 다층 필터부 40 : 제 2 콜리메이터

50 : 유방고정부 52 : 압력센서

60 : 영상 출력부

본 발명은 이중 조사방식의 유방촬영장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엑스선발생부에서 방사되는 빔에서 복수의 펜빔을 형성하고, 이들 복수의 빔을 각기 다른 각도로 유방을 스캔하여 각기 다른 각도를 통해 얻어진 영상을 3차원으로 유방을 재구성함에 따라 유방의 이상 유무를 용이하게 파악할 뿐만 아니라 병변이 있을 경우 상기 병변의 위치 및 크기를 정확하게 판별할 수 있도록 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치에 관한 것이다.

일반적으로 유방 X-선 촬영법(mammography)을 사용하는 유방촬영장치(또는 '유방암 진단장치'라고도 함)는 대부분 로테이팅 타깃(Rotating Target) 형태 X-선 발생장치를 사용하며, 타깃 물질로는 몰리브덴(Molybdenum)과 로듐(Rhodium)을 주로 사용한다. 또한, 엑스선 발생부의 양극에 가해지는 관(tube) 전압은 최대 40kVp이며 엑스선 발생부의 필라멘트에서 방사된 전자빔으로 상기 양극을 가격함에 따라서 발생하는 엑스선 광원을 사용하여 진단용 영상을 촬영한다.

이 경우, 유방의 엑스선 영상에 있어 연부조직과 종양의 대비도(contrast)가 우수한 에너지 밴드인 15-20keV 사이를 제외한 나머지 에너지 밴드는 실제 영상에 영향을 주지 못하며, 특히 저에너지대(8-15keV)는 대부분 유방에 흡수되어 X-선 피폭을 증가시키고, 고에너지대(20keV) 이상은 콤프턴 산란(Compton scattering)에 의한 영상의 블러링(Bluring)을 유발한다.

한편, 종래에는 상기와 같은 저에너지대에 의한 유방의 엑스선 피폭을 최소화하기 위해 알루미늄(Al) 필터나 몰리브덴(Molybdenum) 필터, 로듐(Rhodium) 필터 를 사용하여 특정 부분까지의 에너지 밴드를 선별하였으나, 이 경우 영상에 유리한 특성 엑스선 예컨대 17.48keV(Mo Target)의 선량 자체가 상당부분 필터에 의해 저하되어 조사 시간을 늘려야 함은 물론 획득 영상의 질 또한 크게 향상시키지 못하였다.

또한, 근래에는 특성 엑스선 부분만을 선별하기 위해 실리콘 단결정(Si Single Crystal)을 통해 브레그 각(Bragg Angle)에서 특성 엑스선만의 단색광(Monochromatic Beam)을 이용하는 영상장치에 대한 개발 노력도 있으나, 이 경우 특정 에너지에 대역폭(Band Width)이 좁아 엑스선 피폭량과 산란(Scattering)은 감소시킬 수 있으나 광자 플럭스(Photon Flux)가 너무 미약하여 장시간에 걸친 영상획득이 이루어져야 하는 불편함이 있다.

한편, 최근에는 사용되는 유방촬영장치는 통상의 엑스선 발생부에 원뿔형(solid angle)으로 엑스선을 방사하여 콜리메이터를 이용 유방의 전 영역을 조사할 수 있도록 제한하여 영상을 획득하거나 특수한 콜리메이터를 이용하여 하나의 펜빔(fan beam)을 만들어 유방을 스캔함으로써 영상을 획득하는 방법이 사용되었다.

도 1은 종래의 유방촬영장치의 개념도로서, 이를 참조하면, 원뿔형 엑스선을 이용하여 한 번의 엑스선 스캔으로 유방 전체를 촬영하는 방법으로, 이는 촬영시간을 단축할 수 있는 장점은 있으나, 촬영에 무관한 저에너지밴드(8-15keV)의 엑스선이 유방에 흡수됨에 따라 피폭량을 증가시키고, 특히 해상도가 떨어진다는 문제점이 있었다.

이를 보완하기 위해, 최근에는 펜빔을 이용한 유방촬영장치가 제공되고, 이는 방사되는 엑스선이 특수 콜리메이터를 거치면서 촬영에 유효한 엑스선만 유방에 조사됨에 따라 원뿔형 유방촬영장치보다는 피폭량을 줄이고, 고 해상도의 영상을 얻을 수 있다는 장점은 있었다.

그러나, 종래의 유방촬영장치는 엑스선발생부와 영상검출부가 수직선상에 위치됨에 따라 병변이 수직선상으로 겹쳐질 경우 하나의 병변으로만 촬영된 영상이 얻어짐에 따라 병변의 위치 파악 및 병변의 크기를 가늠할 수 없다는 문제점이 있었고, 또한 병변의 2차원적인 평면 영상을 획득함에 따라 병변의 정확한 위치를 파악할 수 없는 유방의 이상 유무만을 확인할 수 있는 사용의 한계성을 가졌다.

또한, 이를 극복하기 위해 종래에는 엑스선발생부와 영상검출부를 좌측 또는 우측으로 15° ~ 30°로 틀어서 재촬영함으로써 수직선상에 겹쳐진 병변의 위치를 확인하였으나, 이는 각각으로 독립되게 재촬영하여 영상을 획득함에 따라, 독립적으로 얻어진 영상들을 취합할 수 있는 연관성을 찾아야하는 번거로움 작업과정을 통해서 병변의 위치를 파악할 수 있다는 문제점이 있었다.

아울러, 병변을 확인한 후 조직검사를 위해 병변의 조직을 추출할 경우 최소 3회 이상의 촬영이 수반되어 환자의 피폭량이 증가됨은 물론, 장시간의 촬영시간과 획득된 2차원 영상을 기준으로 병변의 위치를 직감적으로 파악하거나 병변추출용 기구(needle)를 조금씩 삽입하면서 추가적으로 촬영하여 병변에 접근하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기의 방법은 장시간 유방의 압축으로 환자의 고통을 증대할 뿐만 아니라 피폭량의 증가로 제 2의 사고 유발, 및 유방촬영장치를 통해 얻어진 2차원 영상으로 병변의 위치 및 크기 등을 판별함으로 진단자의 정확한 유방 상태를 판단하는 판단 능력을 보조할 수 없다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 엑스선발생부에서 방사되는 빔을 조사 각도를 달리하는 복수의 펜빔으로 유방을 스캔함으로써, 상기 각기 다른 각도를 통해 얻어진 복수의 유방촬영 영상을 기하적인 역변환을 통해 수치적인 계산으로 3차원 영상을 얻어, 유방의 이상 유무 및 이상이 있을 때 병변의 위치 및 크기를 정확하게 파악하여, 치료의 효율성을 극대화할 수 있는 자료 수집이 가능하고, 특히 유방 촬영시간의 단축으로 환자의 피폭량 및 유방 압축에 의한 환자의 고통을 최소화할 수 있도록 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치 및 그 장치를 이용한 유방촬영방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 조사방식의 유방촬영장치는 유방의 이상 유무를 판별하기 위해 엑스선을 이용하여, 상기 유방을 촬영하는 유방촬영장치에 있어서, 엑스선 빔을 생성하는 엑스선 발생부와; 상기 엑스선 발생부를 통해 방사되는 엑스선의 원뿔형 빔에서 일정크기의 복수의 빔이 투과되도록 복수의 투과공이 형성된 제 1 콜리메이터; 상기 제 1 콜리메이터의 복수의 투과공 을 통해 투과된 각각의 빔을 반사하되, 특정 에너지밴드만 일정 각도로 틀어져 반사되도록 여과하는 복수의 다층 필터부; 상기 다층 필터부를 통해 반사된 복수의 빔에 의해 스캔되는 유방을 고정하는 유방고정부; 및 상기 유방고정부에 고정된 유방을 스캔한 복수의 빔 각각에 마련되고, 상기 각기 다른 각도로 반사되는 복수의 빔을 통해 획득된 2차원 영상을 3차원 영상으로 재구성하여 출력하는 영상출력부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 다층필터부를 통해 특정 에너지밴드가 여과 반사되는 복수의 빔이 유방을 스캔할 때 빔 선폭이 유지되도록 하는 제 2 콜리메이터;가 더 구성되고, 더불어 유방고정부에는 유방의 압축고정이 일정하도록 고정압력을 제어하는 압축센서;가 더 구성됨이 바람직하다.

본 발명의 이중 조사방식의 유방촬영방법은 유방의 이상 유무를 판별하기 위해 엑스선을 이용하여, 상기 유방을 촬영하는 유방촬영방법에 있어서, 유방에 일정 압력을 제공하여, 상기 유방을 고정하는 유방고정단계와; 엑스선 발생부를 통해 생성된 원뿔형 빔 중 일정 크기의 복수의 빔만 투과되고, 나머지 빔은 차단시켜, 복수의 빔만 투과되도록 생성하는 복수의 빔 생성단계; 상기 복수의 빔 생성단계를 통해 생성된 복수의 빔 각각을 여과 반사시켜 특정 에너지밴드를 가진 복수의 빔들이 각기 다른 각도로 틀어져 입사되도록 하는 여과반사단계; 상기 여과반사단계를 통해 각기 다른 각도로 틀어진 여과된 복수의 빔이 고정된 유방을 스캔하는 유방스캔단계; 상기 유방스캔단계를 통해 유방을 스캔한 각기 다른 각도를 가진 복수의 빔 각각에서 2차원 스캔 영상을 획득하고, 상기 획득된 각각의 2차원 스캔 영상을 조합하여 3차원 영상으로 재구성하는 영상획득 및 출력단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 여과반사단계를 통해 여과된 복수의 빔 각각이 유방을 스캔할 때 복수의 빔 각각의 빔 선폭을 일정하게 유지되도록 복수의 빔을 여과하는 빔 선폭 유지단계;가 더 이루어짐이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치의 개념 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치의 개념도로서, 이를 참조하면, 유방촬영장치는 엑스선발생부(10)와, 상기 엑스선발생부(10)를 통해 생성된 원뿔형 빔에서 일정 크기의 복수의 빔이 방사되도록 하는 제 1 콜리메이터(20)와, 상기 제 1 콜리메이터(20)를 통해 방사되는 복수의 빔을 각기 다른 각도를 가지며 방사되도록 하는 다층필터부(30)와, 상기 다층필터부(30)를 통해 각기 다른 각도로 방사된 복수의 빔 선폭을 일정하게 유지시키도록 하는 제 2 콜리메이터(40)와, 유방(B)을 고정하는 유방고정부(50), 및 상기 제 2 콜리메이터(40)를 통해 각기 다른 각도로 조사되는 빔에 의해 유방(B)을 스캔하여, 각기 다른 각도에서 얻어진 유방 촬영 영상을 3차원 영상으로 재구성하는 영상출력부(60)로 구성된다.

상기 엑스선발생부(10)는 종래와 동일한 구성으로, 몰리브덴(Mo)이나 로듐(Rh)을 타깃 물질로 사용하고 과전압 및 과전류 조건 설정도 동일하게 사용되므로 기존의 엑스선 발생부와 동일한 방사 스펙트럼(Spectrum)을 가진다.

상기 제 1 콜리메이터(20)는 엑스선발생부(10)에서 방사되는 원뿔형 빔에서 일정 크기의 복수의 빔이 투과되도록 복수의 투과공(22)이 형성되는 것으로, 상기 복수의 투과공(22)을 통해 투과된 빔은 펜빔(fan beam) 형상을 가지도록 상기 복수의 투과공(22)은 펜빔 형상으로 형성됨이 바람직하다.

상기 제 1 콜리메이터(20)는 납이나 텅스텐 중 어느 하나로 이루어지며, 펜빔 형상의 복수의 투과공(22) 즉, 2개의 펜빔 형상의 투과공(22)을 통해 원뿔형 빔의 일부분만 투과되고, 나머지부분은 환자에게 조사되지않도록 차단한다.

상기 다층 필터부(30)는 상기 제 1 콜리메이터(20)를 통해 투과된 복수의 빔 각각을 여과하여, 특정 에너지밴드만 일정 각도 틀어져 반사되도록 하며, 상기 특정 에너지밴드는 15 ~ 23keV 인 것이 바람직하고, 상기 다층필터부(30)는 몰리브덴(Mo)이나 로듐(Rh) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나로 이루어져 낮은 에너지밴드는 여과하여 환자의 피폭량을 줄이도록 한다.

이 경우, 상기 다층필터부(30)를 통해 각도를 달리하는 복수의 빔, 즉 2개의 빔 중 어느 하나는 유방에 대하여 수직선상의 각도로 입사되고, 다른 하나의 빔은 수직선상에서 일정각도 틀어진 각도로 입사되도록 함이 바람직하다.

상기 제 2 콜리메이터(40)는 상기 다층필터부(30)를 통해 각도를 달리하여 조사되는 복수의 빔이 유방(B)의 조사 선폭을 일정하게 유지되도록 하는 것으로, 상기 제 1 콜리메이트(20)와 동일한 재질로 형성됨이 바람직하다.

상기 제 2 콜리메이터(40)는 영상검출부(60)의 화소(pixel) 크기와 동일한 여과공(42)이 형성되어, 상기 여과공(42)을 통해 특정에너지밴드만 통과하고, 나머지는 차단됨에 따라 환자의 피폭량을 현저히 줄이게 되고, 상기 틈새는 40 ~ 60 ㎛이며, 더욱 바람직하게는 50㎛이다.

이는 다층필터부(30)를 통해 여과 반사된 복수의 펜빔이 직사되지 않고, 원뿔형태로 퍼지면서 유방(B)에 입사됨으로써, 불필요한 빔에 의해 유방(B)이 피복되고, 또한 선명한 영상 획득을 방해되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 유방고정부(50)는 상기 제 2 콜리메이터(40)를 통해 입사되는 특정에너지밴드의 빔이 투시되는 유방을 잡아주는 패들(paddle)을 포함하며, 이는 종래의 유방촬영장치의 유방고정부와 동일한 구성으로, 탄소(carbon) 재질의 판 형상으로, 유방을 압축하는 압축판은 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)이나 탄소의 재질로 이루어짐이 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니며, 빔의 투과가 용이하고, 유방고정부에 의한 영상 손실을 최소화하는 재질 및 구조이면 사용 가능하다.

특히, 상기 유방고정부(50)에는 압력센서(52)를 더 구성하여, 상기 압력센서(52)에 의해 일정 압력 이상으로 유방고정부(50)에서 유방(B)을 압박하지 못하도록 제어함에 따라 환자의 고통을 최소화한다.

상기 영상출력부(60)는 크게 영상획득부와, 영상주사부, 영상처리부로 구분되고, 상기 영상획득부는 상기 제 2 콜리메이터(40)에서 조사된 빔의 폭 만큼 직렬로 배열되어 상기 유방의 스캐닝 전 영상과 스캐닝 후 영상을 조합하여 완전한 유방의 영상을 획득하고, 상기 영상 획득부로는 CCD 또는 CMOS 카메라를 이용한 디지털 검출기(Digital Detector)를 사용하는 것이 바람직하여, 이에 따라서 구성품의 가격을 최소화하고 노출 선량의 활용도를 극대화할 수 있다.

그리고, 상기 영상획득부는 복수의 빔 각각에 마련되고, 이때 영상의 해상도를 높이기 위해 빔과는 수직되게 구성됨이 바람직하다.

영상주사부(scanning system)는 복수의 펜빔(fan beam)이 유방의 전 영역을 주사할 수 있도록 전동 스테이(stage)에 장착하여 유방의 전 영역을 주사하도록 하거나, 또는 복수의 엑스선은 고정된 상태에서 유방고정부(50)를 이동시키면서 유방의 전 영역을 주사하는 방식을 선택적으로 사용한다.

영상처리부는 수직 및 일정각도 틀어져 조사되는 복수의 빔에서 얻어진 각각의 영상을 이용하여 기하적인 역변환을 통해 수치적으로 해석하여 3차원 영상을 재구성하여, 병변의 정확한 위치를 진단자가 파악할 수 있고, 이를 통해 진단자의 판단력을 극대화한다.

상기와 같이 구성된 이중 조사방식의 유방촬영장치를 유방촬영방법에 따라 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.

유방고정단계(S10)는 진단하고자 하는 유방을 고정하는 단계로서, 이는 유방고정부(50)에 구성된 패들에 의해 진단하고자 하는 유방(B)을 압박하여 고정하게 되고, 특히 상기 유방고정부(50)에는 압력센서(52)가 구성되어, 상기 압력센서(52)의 제어에 의해 유방(B)에 가해지는 압력을 일정하게 유지함에 따라 환자가 느끼는 고통을 최소화되도록 하였다.

물론, 상기 압력센서(52)는 환자의 유방(B) 크기에 따라 누르는 압력을 달리할 수 있도록 제어가 가능하고, 또한, 유방촬영장치는 유방(B)을 고정하기 전 엑스선발생부(10)와 제 1 및 제 2 콜리메이터(20)(40)와, 다층필터부(30), 유방고정부(50), 및 영상출력부(60)는 전동 스테이에 의해 초기화 셋팅이 완료된 상태이다.

복수의 빔 생성단계(S20)는 엑스선발생부를 통해 생성된 원뿔형 빔에서 일정 크기를 가진 복수의 빔이 생성되도록 하는 단계로서, 이는 엑스선발생부(10)를 통해 생성되는 엑스선은 통상적으로 원뿔형 빔이고, 이는 제 1 콜리메이터(20)에 형성된 복수의 투과공(22)을 통해 상기 투과공(22)을 투과하는 빔 외에 나머지는 차단됨에 따라 일정 크기를 가진 복수의 빔이 투과되는 복수의 빔을 생성하게 된다.

여과반사단계(S30)는 상기 복수의 빔 생성단계(S20)를 통해 생성된 복수의 빔을 유방 해당영역 조사가 가능하도록 빔 폭을 조절하고, 또한 특정 에너지밴드의 입사 및 일정 각도 틀어지도록 반사하는 단계로서, 이는 제 1 콜리메이터(20)를 통해 투과된 복수의 빔은 상기 복수의 빔 각각에 마련된 다층 필터부(30)에 입사된다.

아울러 상기 다층필터부(30)는 입사된 복수의 빔을 유방(B)의 해당영역을 조사 가능하도록 빔 선폭을 조절하고, 특히 특정 에너지밴드(15 ~ 23keV)를 가진 빔만 반사시켜, 낮은 에너지밴드는 여과하여 환자의 피폭량을 줄였으며, 아울러, 일정 각도 틀어진 반사각을 가지도록 반사시킨다.

더불어, 상기 다층 필터부(30)를 통해 반사되는 복수의 빔 중 어느 하나는 유방(B)에 수직으로 입사되고, 다른 하나는 일정 각도 틀어진 상태로 입사되도록 하여, 상기 유방(B)으로 입사되는 빔의 투시 영상을 각각 획득하도록 하였다.

빔 선폭 유지단계(S32)는 상기 여과반사단계(S30)를 통해 일정 각도 틀어져 입사되는 복수의 빔을 영상 획득 가능한 화소로 빔 선폭을 유지하는 단계로서, 이는 다층 필터부(30)를 통해 반사되는 복수의 빔은 제 2 콜리메이터(40)로 입사되고, 이를 통해 상기 복수의 빔은 영상 촬영부(60)의 화소크기로 만들고, 또한 유 방(B)으로 투시되는 빔 선폭을 일정하게 유지한다.

유방스캔단계(S40)는 상기 빔 선량 유지단계(S32)를 통해 조사 선폭이 일정한 복수의 빔은 유방으로 입사되어, 상기 복수의 빔에 의해 유방을 스캔하는 단계로서, 이는 제 2 콜리메이터(40)를 통해 조사 선폭이 일정하게 유지되는 복수의 빔이 유방고정부(50)에 고정된 유방(B)으로 입사되어, 상기 복수의 빔에 의해 유방(B)을 전 영역을 스캔하게 된다.

도 3은 도 2에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치의 개념도로서, 이를 참조하면, 가령 유방에 3개의 병변 즉, a1, a2, a3의 병변이 형성되었고, 상기 병변 a1과 a2는 수직선상에 위치되고, 병변 a3은 병변 a2와 수평 일측에 형성되었다고 가정하면, 제 2 콜리메이터(40)를 통해 조사되는 복수의 빔은 유방(B)의 일측에서 타측으로 이동되면서 펜빔의 폭만큼씩 유방(B)을 스캔하게 된다.

그리고, 수직선상으로 조사되는 빔은 수직선상으로 겹쳐진 병변 a1과 a2 중 병변 a1의 위치 및 수직단면 크기를 스캔하게 되고, 또한 일측으로 이동되면서 병변 a3의 위치 및 수직단면 크기를 스캔하게 된다.

아울러, 일정 각도 틀어져 투시되는 빔은 일정 각도 틀어진 상태의 유방 단면을 스캔하면서 병변 a1 내지 a3의 위치 및 크기를 스캔하게 된다.

영상획득 및 출력단계(S50)는 상기 유방투시단계(S40)를 통해 복수의 빔이 유방을 스캔하고, 상기 유방을 스캔한 복수의 빔 각각에서 획득한 2차원 스캔영상을 3차원 영상으로 재구성하여, 유방에 병변이 있는지를 판별하고, 또한 병변이 있다면 병변의 크기 및 위치를 출력하는 단계이다.

이는 상기 유방고정부(50)에 고정된 유방(B)을 스캔한 복수의 빔 각각에 영상 출력부(60)가 위치되어, 상기 스캔된 복수의 빔 각각에서 획득한 2차원 영상을 상기 영상 출력부(60)에서 기하적인 역변환을 통해 수치적으로 해석하여 3차원으로 재구성한다.

도 4는 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치를 통해 촬영된 변병의 영상 재구성 개념도로서, 이를 참조하면 수직선상의 펜빔에 의해 병변 a1과 a3의 2차원 영상이 획득되고, 일정 각도 틀어진 펜빔에 의해 변병 a1 내지 a3의 2차원 영상이 획득되며, 상기 각각의 2차원 영상을 기학적인 수치적 역변환으로 3차원 영상으로 재구성함에 따라 병변의 위치 및 크기까지 판별할 수 있게 되고, 이를 통해 진단자는 진단 및 시술의 범위를 환자에게 정확하게 설명할 수 있다.

특히, 한 번의 촬영을 통해 환자는 피폭량 및 유방의 눌림에 대한 고통을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이중 조사방식의 유방촬영장치 및 그 장치를 이용한 유방촬영방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이와 같이 엑스선발생부에서 방사되는 빔을 조사 각도를 달리하는 복수의 펜빔으로 유방을 스캔함으로써, 상기 각기 다른 각도를 통해 얻어진 복수의 유방촬영 영상을 기하적인 역변환을 통해 수치적인 계산으로 3차원 영상을 얻어, 유방의 이상 유무 및 이상이 있을 때 병변의 위치 및 크기를 정확하게 파악하여, 치료의 효율성을 극대화할 수 있는 자료 수집이 가능하고, 특히 유방 촬영시간의 단축으로 환자의 피폭량 및 유방 압축에 의한 환자의 고통을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 유방의 이상 유무를 판별하기 위해 엑스선을 이용하여, 상기 유방을 촬영하는 유방촬영장치에 있어서,

   엑스선 빔을 생성하는 엑스선 발생부(10)와;

   상기 엑스선 발생부(10)를 통해 방사되는 엑스선의 원뿔형 빔에서 일정크기의 복수의 빔이 투과되도록 복수의 투과공(22)이 형성된 제 1 콜리메이터(20);

   상기 제 1 콜리메이터(20)의 복수의 투과공(22)을 통해 투과된 각각의 빔을 반사하되, 특정 에너지밴드만 일정 각도로 틀어져 반사되도록 여과하는 복수의 다층 필터부(30);

   상기 다층 필터부(30)를 통해 반사된 복수의 빔에 의해 스캔되는 유방(B)을 고정하는 유방고정부(50); 및

   상기 유방고정부(50)에 고정된 유방(B)을 스캔한 복수의 빔 각각에 마련되고, 상기 각기 다른 각도로 반사되는 복수의 빔을 통해 획득된 2차원 영상을 3차원 영상으로 재구성하여 출력하는 영상출력부(60);로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다층필터부(30)를 통해 특정 에너지밴드가 여과 반사되는 복수의 빔이 유방(B)을 스캔할 때 빔 선폭이 유지되도록 하는 제 2 콜리메이터(40);가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유방고정부(50)에는

   유방(B)의 압축고정이 일정하도록 고정압력을 제어하는 압축센서(52);가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 조사방식의 유방촬영장치.
4. 유방의 이상 유무를 판별하기 위해 엑스선을 이용하여, 상기 유방을 촬영하는 유방촬영방법에 있어서,

   유방에 일정 압력을 제공하여, 상기 유방을 고정하는 유방고정단계(S10)와;

   엑스선 발생부를 통해 생성된 원뿔형 빔 중 일정 크기의 복수의 빔만 투과되고, 나머지 빔은 차단시켜, 복수의 빔만 투과되도록 생성하는 복수의 빔 생성단계(S20);

   상기 복수의 빔 생성단계(S20)를 통해 생성된 복수의 빔 각각을 여과 반사시켜 특정 에너지밴드를 가진 복수의 빔들이 각기 다른 각도로 틀어져 입사되도록 하는 여과반사단계(S30);

   상기 여과반사단계(S30)를 통해 각기 다른 각도로 틀어진 여과된 복수의 빔이 고정된 유방을 스캔하는 유방스캔단계(S40);

   상기 유방스캔단계(S40)를 통해 유방을 스캔한 각기 다른 각도를 가진 복수의 빔 각각에서 2차원 스캔 영상을 획득하고, 상기 획득된 각각의 2차원 스캔 영상을 기학적 계산을 통해 3차원 영상으로 재구성하는 영상획득 및 출력단계(S50);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 조사방식의 유방촬영방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 여과반사단계(S30)를 통해 여과된 복수의 빔 각각이 유방을 스캔할 때 복수의 빔 각각의 빔 선폭을 일정하게 유지되도록 복수의 빔을 여과하는 빔 선폭 유지단계(S32);가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 조사방식의 유방촬영방법.

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