KR20110060899A - 컴퓨터 단층 ｘ-선 촬영 수행 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

- 제1 화상 정보를 생성하도록 제1 회전 운동의 제1 호를 추종하여 제1 촬영 페이즈가 촬영되는 피사체의 적어도 일부를 스캐닝하여 수행되고, - 피사체의 적어도 일부의 제2 정보를 생성하도록 적어도 하나의 다른 촬영 페이즈가 적어도 하나의 변경된 오프셋으로 수행되고, - 상이한 오프셋에 의해 생성된 상기 화상 정보가 4차원 화상 정보로 결합되는 방식으로, 여러 가지 오프셋 값을 이용하여 단층 촬영을 수행하는 방법, 장치 및 소프트웨어.

Description

컴퓨터 단층 Ｘ-선 촬영 수행 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING COMPUTED TOMOGRAPHY X-RAY IMAGING}

단층 X-선 촬영(CT, Computed Tomography)는 촬영되는 피사체의 내부 구조의 3차원 화상 정보를 생성하는데 중요한 역할을 갖는다.

단층 X-선 촬영은 일반적으로 방사선을 펄스화함으로써 또는 연속적인 방사선으로 피사체 주위로 수 백번 투영(projection)을 취하는 것으로 수행된다. 투영은 촬영된 피사체의 투영과 장치의 구조에 기초하여 체적 모델(volumetric model)을 계산하는 재구성 알고리즘으로 공급된다.

종래 기술의 콘 빔(Cone Beam) 컴퓨터 단층 X-선 촬영(또는 CBCT 촬영)에 적용할 수 있는 X-선 검출기는 큰 표면적을 가지며 고가이다. 그 결과, CBCT 장치도 고가이며, 표면적이 큰 검출기는 더 작은 표면적을 갖는 검출기와 같은 정교한 특징을 갖도록 개발될 수 없다는 다른 문제점이 있다. 또한, 프라이머리 콘(primary cone)이 X-선 검출기 영역 전체를 통해 양호한 품질을 가져야 하므로, 큰 표면적을 갖는 검출기도 X-선 소스, 즉 X-선 튜브 헤드에 대한 더 많은 요구를 한다.

가장 가까운 종래 기술로서, 지지 수단이 회전 축 주위로 회전함에 따라, X-선 소스와 X-선 검출기 사이의 회전 중심이 미리 정해진 루트를 따라 이동하도록 배열되는 방식으로 단층 콘 빔 X-선 촬영을 수행하는 방법 및 장치를 개시하는 본 출원인의 이전 특허 출원 WO2007/020318 "X-ray imaging apparatus and X-ray imaging method for eccentric CT scanning"이 인용되며, 여기에서, 시야(field of view)는 동일한 노출 파라미터로 확대될 수 있으며, 또는 이 대신에, 상기 회전 중심이 회전축에 연결되는 경우에 비교하여 시야가 동일함을 유지하면서, 방사선 선량(dose)이 감소될 수 있다. 공보 WO2007/020318에 개시된 촬영 방법의 목적은 시야의 활용도를 개선하는 것으로, 더 큰 시야(FOV)가 X-선 검출기의 표면적을 증가시키는 것이 아닌 다른 수단에 의해 또는 예를 들면 SID, 확대 계수와 같은 장치의 구조 파라미터를 변경함으로써 얻어진다. 그러나, 상기 구현예에서의 문제점은, 다소 더 작은 X-선 검출기로 획득될 수 있는 비용면에서의 이점의 달성을 방해하는 장치 크기에서의 증가이다. 다른 문제점은 환자에게 가해지는 방사선의 양을 감소시키는 양호한 결과가 화상 품질의 손상 없이 획득될 수 없다는 것이다.

시야(FOV)를 확대하는 것을 가능하게 한 예를 들어 소레덱스(Soredex)에 의해 제조된 Scanora 3D와 같은 소위 오프셋 스캐닝(offset scanning)을 수행하는 장치가 시중에 있다. 오프셋 스캐닝의 단점은 360도 스캐닝이 필요하여, 이로부터 장치 크기에서의 증가를 수반한다.

또한, 종래 기술로서 X-선 촬영을 수행하는 장치를 개시하는 특허 출원 FI20070768(J. Morita Manufacturing Corporation)이 인용되며, 이 장치에서 파노라마 X-선 촬영 또는 오프셋 스캐닝 CT X-선 촬영과 같은 상이한 형태의 촬영 사이에서의 선택이 가능할 수 있다. 이러한 종류의 장치는 다양한 형태 또는 촬영을 구현하기 위한 장비를 포함하며, 이는 제조비를 증가시킨다. 공보 FI20070768에 개시된 장치 구현례의 단점은 큰 장치 크기이며, 또한 환자에게 가해지는 방사선의 양을 감소시키는 양호한 결과가 화상 품질의 손상 없이 획득될 수 없다는 것이다.

공보 US2005265523은 오프셋 촬영 방법과 상이한 오프셋으로 촬영된 데이터를 3차원 데이터로 결합하는 것을 개시한다. 이것은 촬영을 수행하기 위한 포워드 스캐닝 촬영 사이클의 사용을 개시하지 않는다.

공보 WO2008021671은 오프셋 촬영 구성을 개시한다. 예를 들어, 청구항 19 및 20에 따르면, 상이한 오프셋으로 촬영된 데이터는 개별 촬영 프로세스에서 처리되며, 단지 3차원 데이터만 결합된다.

본 발명의 목적은 컴퓨터 단층 촬영 X-선 장치를 제공하는 것으로, 이에 의해, 예를 들어 촬영 장치의 전체 크기를 증가시킬 필요 없이 X-선 단층 촬영이 이전보다 더 작은 X-선 검출기로 수행될 수 있으며, X-선 검출기와 X-선 소스에 의해 요구되는 조종 영역을 감소시키며, X-선 촬영으로부터 얻어진 화상 정보를 다양화한다. 이것은, 컴퓨터 단층 촬영을 수행하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법에서, X-방사선은 촬영되는 피사체로 콜리메이터에 의해 시준되는 X-선 소스로 생성되고, 상기 피사체를 투과한 상기 X-방사선은 촬영되는 상기 피사체의 화상 정보를 생성하도록 X-선 검출기에 의해 수신되고, 상기 X-선 촬영은 촬영되는 피사체에 대하여 상기 X-선 소스와 상기 X-선 검출기를 이동시킴으로써 상이한 촬영 각도로부터 수행된다. 본 방법은, 적어도 하나의 X-선 촬영 오프셋을 이용함으로써 상기 피사체의 X-선 촬영이 화상 정보를 생성하도록 수행되는 방식으로, X-선 소스와 방사선 수신 수단 사이의 중심선과 회전 중심 사이의 오프셋을 이용하며, X-선 촬영 오프셋이 각각의 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 오프셋을 생성하도록 변경되고, 다음 X-선 촬영의 적어도 하나의 오프셋을 이용함으로써 적어도 하나의 다음 화상 정보를 생성하기 위한 상기 피사체의 적어도 하나의 다음 X-선 촬영과, 상기 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하기 위한 상기 화상 정보의 결합이 수행된다.

또한, 본 발명은, 컴퓨터 단층 촬영 수행 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, X-방사선을 생성하기 위한 X-선 소스, X-방사선을 촬영되는 피사체에 시준하기 위한 콜리메이터, 촬영되는 상기 피사체에 대한 화상 정보를 생성하기 위하여 상기 피사체를 투과한 상기 X-방사선을 수신하기 위한 X-선 검출기, 및 적어도 촬영하는 동안 상기 피사체의 서로 반대하는 측에 있는 위치에서 상기 X-선 소스 및 상기 X-선 검출기를 지지하고, 회전축 주위로 회전하도록 상기 장치의 프레임 부분에 연결되는 지지 수단을 포함한다. 상기 장치는, 화상 정보를 생성하도록 상기 피사체의 X-선 촬영 페이즈를 수행할 때, 상기 X-선 소스와 상기 방사선 수신 수단 사이의 중심선과, 적어도 하나의 X-선 촬영 오프셋의 이용에 의한 회전 중심의 사이의 오프셋을 활용함으로써, 촬영되는 상기 피사체에 대하여 상기 X-선 소스와 상기 X-선 검출기를 이동시켜 상이한 촬영 각도로부터 상기 X-선 촬영을 수행하기 위하여 상기 회전축 주의로 상기 지지 수단을 회전시키는 액추에이터 수단과, 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈에 대한 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 오프셋으로 오프셋을 변경하기 위한 배치 수단 - 상기 액추에이터 수단은 적어도 하나의 다음 화상 정보를 생성하도록 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈를 수행하는데 있어서 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈의 상기 오프셋을 이용함으로써 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈 스테이지를 수행함 - 과, 상기 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하도록 상기 화상 정보를 결합하기 위한 화상 처리 유닛을 포함한다.

본 발명은, 촬영 페이즈 동안 또는 촬영 페이즈 사이에서 피사체의 X-선 촬영이 X-선 소스와 방사선 수신 수단 사이의 중심선과 촬영 세션의 중간에서의 회전 중심 사이의 오프셋의 변경이 이용된다는 점에 기초하여, 피사체의 X-선 촬영은 피사체가 상이한 오프셋으로 촬영되는 촬영 페이즈들로 분할된다. 상이한 오프셋을 이용하여 촬영 페이즈에서 생성되는 화상 정보는 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하도록 화상 처리에 의해 결합된다.

본 발명에 의해 촬영 장치의 전체 크기를 증가시킬 필요가 없으면서 이전보다 더 작은 X-선 검출기로 성공적인 단층 X-선 촬영이 획득된다. 본 발명의 한 이점은, X-선 검출기와 X-선 소스가 완전한 360도를 회전할 필요가 없고 예를 들어 대략 180도의 촬영 영역이 충분하기 때문에, X-선 촬영 장치에서, X-선 검출기와 X-선 소스에 의해 요구되는 조종 영역이 감소될 수 있다는 것이다. 이것은, 예를 들어, X-선 검출기 및 X-선 소스가 함께 예를 들어 360도 회전할 수 없는 종래의 파노라마 장치를 이용한 CT 촬영을 가능하게 한다. 또 다른 이점은, X-선 촬영으로부터 획득된 화상 정보는 더 다목적이 된다는 것이다. 특히 종래 기술의 스캐닝 오프셋 촬영과 비교하여, 본 발명에 따라 수행될 때, X-방사선은 치아의 아치(arch) 촬영의 피사체인 환자의 머리에 뒤로부터 향하게 되며, 이 경우에, 방사선에 민감한 기관 또는 조직은, 방사선의 상당한 부분이 이미 이를 앞서는 단단한 조직(뼈)에 흡수된다는 사실로부터 유효 방사선 양을 덜 받는다. 방사선의 입사 방향을 선택함으로써, 촬영 영역이 완전한 360도보다 작다면, 방사선의 단점이 치아 촬영 이외에서 영향을 받을 수 있다.

180도 또는 360도를 대칭적으로 스캐닝함으로써 X-선 촬영을 수행하는데 사용되는 종래 기술의 CBCT 장치와 비교하여, 본 발명에 따른 구현예의 이점은 종래 기술의 구현예보다 더 작은 아노드 각도를 갖는 X-선 소스를 사용하는 가능성이다. 이것은 더 좁은 방사선 콘이 형성되는 것을 의미하며, 이 경우에, 산란 방사선량은 작다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 구현하는데 적합한 본 발명에 따른 X-선 촬영 장치를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 대칭 스캐닝을 도시한다.
도 3은 원통 면의 단면도로서 종래 기술의 오프셋 스캐닝을 도시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 방법의 바람직한 촬영 페이즈를 도시한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 다른 구현예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예의 다른 구현예를 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 구현하는데 적합한 치아 및/또는 머리 촬영 장치(20)의 일례를 도시하며, 지지 수단(26)으로 회전부(23)가 지지되는 프레임부(25)를 포함하며, 지지 수단(26)의 제1 단에는 X-방사선을 생성하기 위한 적어도 하나의 X-선 소스(22)가 있으며, 반대 측에는 적어도 촬영 동안 방사선 수신 수단으로서 적어도 하나의 X-선 검출기(21)가 있으며, 촬영되는 피사체는 X-선 소스(22)와 X-선 검출기(21) 사이의 영역에 배치된다. 환자가 촬영하는 동안 앉아 있는 것이 바람직하다면, 촬영되는 사람을 위하여 장치 내에 좌석(30)이 있을 수 있다. 장치는 조정가능한 지지 수단(27)과 촬영되는 피사체를 X-선 소스(22)와 X-선 검출기(21)에 대하여 정확하게 배치하기 위한 배치 수단(28, 29) 및/또는 피사체에 대하여 회전부를 배치하기 위한 배치 수단을 더 포함한다. X-선 소스에 의해 생산된 X-방사선은 콜리메이터에 의해 촬영되는 피사체에 대한 방사선 콘 빔으로 시준되고, 피사체를 투과한 X-방사선은 촬영되는 피사체의 화상 정보를 생성하기 위하여 X-선 검출기로 수신된다. 방사선 콘은 정사각형 X-선 검출기 및 콜리메이터 개구가 사용될 때 일반적으로 피라미드 형상이며, 원형의 X-선 검출기 및 콜리메이터 개구가 사용될 때 원추형이다. 또한, 방사선 콘은, 예를 들어, 초승달 형상 또는 이와 유사한 것일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 하나 이상의 X-선 소스를 이용하여 구현될 수 있다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치는 배치 수단, 즉, X-선 소스, 콜리메이터 및 X-선 검출기의 서로에 대한 배치를 변경하기 위한 변위 및/또는 회전 수단과, X-선 소스와 X-선 검출기를 그들과 촬영되는 피사체 사이의 회전 중심에 대하여 이동시킴으로써 상이한 촬영 각도로부터 상기 X-선 촬영을 수행하기 위하여 회전축 주위로 지지 수단을 부분적으로 또는 전체적으로 회전시키는 액추에이터 수단을 포함한다.

배치 수단에 의해, 촬영 방법은 대칭 촬영 또는 오프셋 촬영으로 변경될 수 있다. 당해 배치 및 액추에이터 수단을 이용함으로써, 촬영 방법은 촬영하는 동안에도 대칭 촬영으로부터 오프셋 촬영으로, 또는 그 반대로 변경하도록 선택될 수 있다. 또한, 오프셋 촬영은 부분적일 수 있으며, 이 경우에, 촬영 페이즈 동안 방사선이 일측으로부터 에지 영역에서 촬영되는 각 지점으로만 방출되도록, 중심 영역은 360도 결합된 각도의 투영으로 대칭적으로 촬영되고, 에지 영역은 180도 오프셋으로 촬영된다. 액추에이터 수단은 지지 수단이 회전축 주위로 회전하도록 배치되게 하는 회전부(23)를 포함하며, 상기 회전축은 촬영되는 피사체의 시야(Field of View)를 통과한다. 기계적 회전 중심은 이 경우에 문제된다. 가상 회전 중심이 문제될 때, 상기 회전축은 수평의 x-y 방향으로 이동하고, 이는 촬영되는 피사체의 시야를 통과하여 단속적으로 또는 연속적으로 이동하거나, 또는 전혀 이동하지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 액추에이터 수단은, 본 발명의 X-선 촬영 과정의 상이한 스테이지를 수행할 때, 예를 들어, 배치 수단과 같은, 장치의 부분들의 이동을 제어하거나 정리하는 제어 시스템을 포함한다. X-선 소스의 전방에서, 피사체가 촬영되기 전에, 시준 시스템은 X-선 소스에 대한 X-선 검출기의 이동과 동기하여 제어 시스템에 의해 이동되는 적어도 하나의 콜리메이터를 포함한다.

도 2는 종래 기술에 따른 대칭 스캐닝을 도시한다. 촬영되는 전체 피사체(43)는 X-선 소스(41)에 의해 조사된다. 피사체를 투과한 방사선은 X-선 검출기(44)에 의해 검출된다. 촬영은 X-선 소스(41)와 검출기(44)를 촬영되는 피사체에 대하여 회전 중심(40) 주위로 회전시켜 수행된다. 검출기(44)와 방사선 소스(41)는 C-암 또는 슬립(slip) 링에 고정될 수 있으며, 검출기와 방사선 소스는 촬영하는 동안 피사체 주위로 회전할 것이다. 또한, 촬영되는 피사체를 회전시키는 것도 가능하다. 촬영은 피사체(43)의 복수의 2D 투영(projection)을 생성한다. 투영에 대한 데이터에서 최종 컴퓨터 단층 촬영 화상이 형성된다. 도 2에 따른 대칭 구조로, 180도 회전은 360도 영역에 대하여 촬영되는 각 지점의 주위의 화상 데이터를 생성한다.

도 3은 종래 기술에 따른 오프셋 스캐닝을 도시한다. 검출기의 화상 영역은 방사선 소스와 회전 중심을 잇는 선에 있는 측에 있다. 이 예에서, 전체 피사체(43)는 360도 회전으로 모델링될 수 있으며, 도 2의 검출기의 촬영 영역의 폭의 절반이 검출기의 촬영 영역의 폭으로서 충분하다. 도 3의 구조로, 360도에 대한 화상 데이터는 180도 회전으로 획득될 수 없으며, 전체 360도 사이클이 필요하다.

도 4 내지 8은 본 발명에 따른 촬영 방법 또는 배치를 도시한다.

본 발명에 따른 장치는, 바람직하게는, 대칭 촬영, 종래 기술의 오프셋 촬영 또는 본 발명에 따른 오프셋 촬영을 촬영 방법으로서 선택할 수 있는 수단을 포함한다. 촬영 방법은, 예를 들어, 스위치에 의해, 제어 시스템을 통해, 또는 다른 방식으로 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 결합 장치, 예를 들어, CT 및 파노라마 촬영을 위하여 의도된 결합 장치일 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 더 바람직한 그 구현례에서, 촬영하는 동안 X-선 소스 및 방사선 수신 수단 사이의 중심선은 촬영 동안에, 촬영 페이즈의 사이 또는 그 동안 회전축의 회전 중심으로부터 오프셋된다. 이 오프셋은 회전 중심으로부터 X-선 소스와 방사선 수신 수단 사이의 중심선의 최단 거리, 즉, 즉, X-선 소스와 방사선 수신 수단 사이의 중심선의 오프셋의 크기로서 정의될 수 있다. 또한, 오프셋의 크기에 더하여, 오프셋은 부호로 표시될 수 있는 방향을 가진다. 오프셋은 촬영 전에 초기값으로 설정될 수 있다. 본 설명에서, 최대 오프셋 또는 오프셋의 최대 변위는 인접한 촬영 페이즈에서 촬영되는 영역 사이에서 촬영되지 않는 스트립 또는 회전 중심 주위로 촬영되지 않는 빈 영역을 남기지 않거나, 다른 한편으로는 피사체를 불필요하게 2번 노출시키지 않는 최대 오프셋을 말한다.

회전 중심은 기계적이거나 가상적일 수 있으며, 회전 중심은 촬영 세션(session) 동안 이동할 수 있다. 가상 회전 중심은, 예를 들어, 기계적 회전 중심을 원형 경로를 따라 이동시킴으로써 획득될 수 있으며, 이 경우에 가상 회전 중심은 상기 회전 경로의 중심에 형성된다. 비원형 스캐닝은, 예를 들어, 소스와 검출기를 예를 들어 타원 경로와 같은 원형 경로를 벗어나는 경로를 따라 이동시켜 생성될 수 있다. 그 다음, 오프셋은 적절한 방법으로 결정될 수 있다.

오프셋의 부호는 X-선 소스에서 검출기로 볼 때 중심선이 있는 회전축의 방향에 의해 결정된다. 도 3 내지 6에 따른 배치에서, 소스로부터 볼 때 센서와 소스 사이의 중심선은 회전축의 좌측에 있으면, 부호는 예를 들어 +일 수 있으며, 따라서, 중심선이 우측에 있는 경우에 오프셋의 부호는 -이다.

본 발명에 따른 방법을 구현할 때, 스캐닝 촬영 이동이 사용되어, X-선 소스 및 X-선 검출기는 서로에 대하여 동기하여 이동하며, 피사체의 투영은 이동하는 동안 또는 각 투영을 획득하기 위하여 X-선 소스 및/또는 검출기를 순간적으로 정지함으로써 원하는 촬영 각도 간격으로 획득된다.

본 발명에 따른 방법은 화상 정보를 생성하기 위하여 피사체의 X-선 촬영을 수행하는데 있어서 적어도 하나의 X-선 촬영 페이즈 오프셋을 사용하여 구현된다. 그 후, 배치 수단은 적어도 하나의 다음 X-선 페이즈를 위하여 이전의 촬영 페이즈의 오프셋과 상이한 오프셋을 생성하기 위하여 X-선 소스, 콜리메이터 및/또는 X-선 검출기의 서로에 대한 배치를 변경하는데 사용된다. 변경된 배치를 이용하여, 이전의 오프셋과 상이한 오프셋은 적어도 하나의 다음 화상 정보를 생성하기 위하여 피사체에 대한 적어도 하나의 다음 X-선 촬영을 수행하는데 사용된다. 상기 화상 정보는 화상 처리 유닛, 즉 피사체에 대한 3차원 화상 정보를 생성하기 위한 컴퓨터를 이용하여 수행되는 화상 처리에서 결합된다.

본 발명에 따르면, 촬영은 하나의 스캔에 의해서도 수행될 수 있다. 이 경우에, 오프셋은 스캐닝 동안 변경되며, 이것은 상이한 오프셋으로 촬영된 투영은 가능성 있게 하나 이상의 스캐닝 파일로 화상화된다는 것을 의미한다. 이 경우에, 오프셋은 단일 스캔 동안 연속적으로 또는 단계적으로 변경될 수 있다. 또한, 이 경우, 피사체는 촬영 세션 동안 상이한 오프셋으로 여러 번 촬영되고, 피사체에 대한 여러 개의 촬영 페이즈는 겉보기에는 하나의 스캐닝 페이즈에서 촬영되어, 피사체에 대한 정보는 동일한 촬영 세션 동안 촬영에 의해 여러 상이한 오프셋으로 획득된다. 이 경우에, 촬영 페이즈는 동일한 스캐닝 세션 내에 발생하고, 촬영 페이즈로부터의 데이터는 하나의 스캐닝 파일로 될 수 있다. 본 발명에 따라 오프셋을 변경함으로써, 피사체에 대한 추가 정보는 새로운 오프셋으로 새로운 영역을 촬영함으로써 촬영하는 동안 획득될 수 있고, 이 경우에, 시야는 확장될 수 있다. 이 대신에, 동일한 영역이 적어도 부분적으로 촬영될 수 있으며, 이에 따라, 오프셋을 변경한 후에, 촬영은 상이한 방향으로부터 발생할 것이며, 그 영역의 더 많은 정보가 획득될 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 방법에 의해, 오프셋의 변경 때문에, 동일한 촬영 장치로 가능할 수 있는 것보다 더 많은 피사체에 대한 정보가 획득된다.

오프셋은, 예를 들어, 단계적으로 또는 서서히 변경될 수 있다. 연속 촬영 페이즈의 3차원 촬영 영역은 서로 부분적으로 교차될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 방법에서, 피사체의 영역의 적어도 일부의 주위는 촬영 영역을 다시 확장하도록 상이한 오프셋으로 촬영되거나, 또는 오프셋의 변경 후에, 피사체의 영역은 피사체에 대한 추가 정보를 획득하기 위하여 상이한 방향으로부터 촬영된다. 연속 촬영 페이즈의 시야는, 예를 들어, 회전축에 수직인 단면 평면에 나선형 패턴을 형성할 수 있다. 나선형 패턴은 회전 중심에 대하여 접근하거나 멀어지며, 그 방향을 변경할 수 있다. 또한, 회전축의 각도 또는 회전축의 위치는, 촬영하는 동안 변경될 수 있다. 또한, 촬영 페이즈에서 촬영된 연속하는 영역은 분리된 고리 영역일 수 있으며, 회전축 또는 가상 회전축의 위치 또는 각도가 변경되면, 촬영 페이즈 동안 노출된 영역은 원호(circular arc)로부터 벗어날 수 수 있다. 이 경우에, 오프셋에서의 차이는 이전의 촬영 페이즈 또는 첫번째 촬영 페이즈에 사용된 경로에 대한 변위로서 이해된다.

도 4a 내지 4g는 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 도시하며, 피사체의 제1 X-선 촬영은 필수 최대(essentially maxiaml) 제1 X-선 촬영 오프셋, 즉 이른바 풀 오프셋으로 대략 180도 화각 영역을 제1 스캐닝함으로써 수행되고, 180도 단층 촬영은 여러 번, 예를 들어, 촬영 이동을 스캐닝함으로써 촬영되는 피사체의 제1 측에서 획득된 수백개의 투영 정보로 생성된다. 그 다음, X-선 검출기는 필수 최대 제2 X-선 촬영 오프셋, 즉 이른바 제2 촬영 방향의 풀 오프셋을 획득하도록 회전 중심의 다른 측으로 변위되고, 방사선 콘은 변위된 X-선 검출기로 시준된다.

도면에서 단계 4a는 촬영 페이즈의 제1 스캐닝 전에 촬영 페이즈의 시작 상황을 도시한다. 검출기(44)의 오프셋(50)은 검출기의 촬영 영역의 폭의 절반이다. 이 경우, X-선 소스로부터 방사된 방사선 빔의 에지는 회전 중심과 교차한다. 이것은 중간에서 빈 영역이 없는 최대 촬영 영역 또는 중간에서 부분적으로 대칭인 스캐닝된 영역을 제공하는 풀 또는 최대 오프셋이다. 검출기는 배치 수단(54)에 이동가능하게 장착된다. 단계 4b에서, 제1 촬영 페이즈의 스캐닝은 시작 상황으로부터 90도 진행한다. 단계 4c에서, 제1 촬영 페이즈의 스캐닝은 완전한 180도 진행하고, 제1 촬영 페이즈는 완료한다.

다음 단계 4d에서, 검출기(44)는 배치 수단(54)에 의해 반대 부호를 갖는 오프셋 위치로 회전 중심(40)과 X-선 소스에 의해 결정되는 선의 다른 측으로 이동된다.

본 예에서, 제2 촬영 페이즈의 스캐닝은 뒤쪽 방향으로 수행되어, 제2 촬영 페이즈의 초기 위치가 도 4e에 설명되고, 스캐닝의 중간 위치는 도 4f에 설명되며, 최종 위치는 도 4g에 설명된다. 동일한 방향으로 양 촬영 페이즈를 스캐닝하는 것이 가능하며, 이 경우, 촬영 수단은 도 4g에서 설명된 위치로 검출기를 이동시키는 것과 연관되어 이동되며, 제2 촬영 페이즈의 스캐닝은 도 4f에서의 위치를 경유하여 도 4e에서의 위치로 발생한다. 따라서, 양 촬영 페이즈의 스캐닝은 동일한 방향으로 발생한다. 이것은 캘리브레이션 또는 반복 가능성에 대하여 유익할 수 있다.

회전 중심(40)이 원하는 화상 영역 내에 속하지 않는다면, 오프셋은 전술한 것보다 더 클 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 또한, 전술한 페이즈는 전체 촬영 과정의 일부만일 수 있으며, 이 경우, 오프셋은 다음 스테이지에서 예를 들어 0.5 검출기 촬영 폭에서 바람직하게는 촬영 폭으로부터 거의 1 촬영 폭만큼 더 멀어진 대략 1.5만큼 증가된다. 이러한 경우에, 전술한 것보다 더 큰 영역이 제3 및 제4 촬영 페이즈 동안 스캐닝된다. 도 4의 구조에서, 검출기의 위치는 촬영되는 피사체에 너무 가까우며, 예를 들어 도 5에 도시된 촬영 구조와 같이, 오프셋을 더 확장하는 것이 필요할 것이다.

단계 4d에서, 방사선 콘은 콜리메이터 및/또는 X-선 소스의 위치를 변경함으로써 이동된 X-선 검출기로 시준되어, 콜리메이터 또는 콜리메이터와 X-선 소스의 조합이 이동되거나 또는 회전되어, 방사선 빔은 이동된 X-선 검출기에 향하게 된다. 피사체의 제2 X-선 촬영 페이즈는 상기한 대략 180도 촬영 각도 영역을 다시 스캐닝함으로써 수행되며, 이에 따라 180도 단층 촬영이 촬영되는 피사체의 다른 측에 생성된다. 따라서, 대략 180도 회전한 촬영 장치로, 360도의 촬영 각도에서 피사체의 전체 영역에 대한 촬영 정보가 획득되고, 도 3의 방법에서 필요한 바와 같이, 피사체 주위의 360도 스캐닝 이동이 방지된다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예를 구현하는 가장 유익한 방법은 180도보다 예를 들어 1 내지 10도의 약간 더 큰, 또는 이보다 더 큰 촬영 각도 영역으로부터 상기 제1 및 제2 X-선 촬영을 수행하는 것이며, 이는 화상 정보를 처리하는데 있어서 더 적은 예측 계산 정보가 필요하며, 더 촬영 작은 각도 영역에서 촬영을 수행할 때 더 적은 용량의 소프트웨어가 요구된다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 바람직한 제1 실시예는 X-선 검출기가 가상 회전 중심의 다른 측으로 이동되는 방식으로 실현될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예를 구현하는 한가지 가능한 방법은, 예를 들어 더 좁은 X-선 검출기를 사용할 때, 적어도 한번 오프셋을 변경하도록 제1 180도 스캐닝 후에 X-선 검출기를 배치하는 것이며, 또는 배치는 연속으로도 가능할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 180도 장치로 360도 촬영 영역을 촬영할 때, 소정의 지점에서, X-선 검출기와 소스 사이의 중심선은 오프셋의 부호를 변경하도록 기계적 또는 가상 회전 중심의 다른 측으로 이동되고, 대응하는 스캐닝 스테이지도 반대 부호를 갖는 오프셋에 대하여 수행된다. 여러 개의 앞서가는 스캐닝 사이클이 동일한 부호를 갖는 오프셋에 대하여 수행되고, 이에 따라 각 스캐닝 사이클은 아치(arch) 형상의 영역에 대한 데이터를 생성한다. 스캐닝의 회전 방향이 스캐닝의 관점에서 중요하지 않기 때문에, 전방으로 이동하는 촬영 사이클은 센서와 검출기를 어느 한 방향으로 이동시켜 스캐닝 될 수 있다. 촬영 사이클의 변위 방향은 중심을 향하거나 또는 중심으로부터 멀어질 수 있다. 또한, 촬영을 수행하는데 어떠한 이점을 제공하지 않지만, 임의의 순서로 아치 형상의 영역을 촬영하는 것이 가능하다. 예를 들어, 180도 영역이 좁은 센서를 이용하여 여러 개의 호를 스캐닝하여 촬영되기만 하면, 촬영 수단은 촬영이 반대 부호를 갖는 오프셋을 이용하여 수행될 수 있도록 이동된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 촬영 영역을 단계적으로 또는 서서히 만곡부의 중심에 더 가깝게 또는 더 멀어지도록 이동시킴으로써 좁은 센서를 이용하여 더 큰 양이 촬영될 수 있다.

상기 제1 및 제2 X-선 촬영에서 생성된 투영 정보는 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하기 위한 화상 처리 유닛에 의해 수행되는 화상 처리에 의해 결합된다. 이것은, 예를 들어, 각 투영 정보에 관련된 X-선 검출기의 코너 지점의 위치의 좌표와 X-선 소스의 초점과 같은 이에 관련된 투영 정보 및 기하학적 정보를 촬영되는 피사체의 체적 모델이 계산되게 하는 계산 알고리즘으로 전달함으로써 수행된다. 액추에이터 수단에 의해 포함되거나 또는 개별적인 제어 시스템의 일부일 수 있는 투영 캡쳐 시스템은 X-선 검출기에 연결된다. 캡처 시스템의 기능은 투영 정보를 저장하고 이를 계산 알고리즘으로 전달하는 것이다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에서, 이전에 획득된 화상 정보는 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하는데 있어서 계산 알고리즘을 위한 입력 정보로서 활용될 수 있다. 이것은 180도보다 작은 촬영 각도에서 X-선 촬영 스캐닝을 수행하는데 특히 유용하다. 또한, 180도보다 작은 스캐닝 촬영 각도 영역을 사용하는 것을 가능하게 하는 화상 품질을 개선하기 위한 다른 계산 기술 방법을 활용하는 것도 가능하다. 예로서, 화상 품질을 전개시키기 위한 재구성 알고리즘에서 계산적으로 선명한 레이어의 외부의 흐릿한 형상으로 단층 합성식으로(tomosynthetically) 생성된 화상 정보를 활용하는 것이 언급될 수 있다.

180도를 2번 스캐닝하는 대신에, 촬영은, 예를 들어 270도의 촬영 각도 영역을 제1 촬영하고, 오프셋을 회전 중심의 다른 측에 전달하고, 360도에서 부족한 90도 촬영 각도 영역이 스캐닝되도록 새로운 스캐닝에 대하여 촬영 수단을 배치함으로써 수행될 수 있다. 따라서, 전체 360도 촬영 각도 영역은 180도 각도 대신에 합계가 360도의 촬영 각도가 되는 2개의 스캔으로 커버될 수 있다. 따라서, 필수적으로 2개의 180도 스캔을 갖는 전술한 2개의 스캔은 가장 간단하지만 본 발명의 유일한 선택 사항이 아니다.

또한, 스캐닝이 더 좁은 영역, 예를 들어 90도로 수행되는 방식으로 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 실시하는 것이 가능하며, 스캔 사이의 소정의 스테이지에서, 촬영되는 피사체는 필요한 부족한 각도만큼 회전되고, 이에 따라 대응하는 화상 정보가 전술한 바와 같이 획득된다.

또한, 본 발명의 바람직한 제1 실시예는 360도 촬영에 적합하다. 이 경우에, 대략 180도 대신에, 대략 360도의 촬영 각도가 반대 부호의 오프셋을 이용하는 전술한 방법에서 두 번 스캔된다. 이것은 피사체의 특정 영역으로부터의 화상 정보가 다양한 각도로부터 요구되는 소정의 특별한 경우에 유용하다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예를 도시한다.

도 5a는 제1 X-선 촬영 페이즈 전에 초기 위치에서 있는 제2 실시예에서의 스테이지를 도시한다. 소스(41)와 회전 중심에 의해 결정되는 직선은 검출기의 엣지를 만난다. 전체 피사체(43)가 관심 대상이라면, 이것은 최대 오프셋 위치이다. 회전 중심의 주변이 관심이 아니라면, 더 큰 오프셋이 사용될 수 있으며, 이 경우 피사체의 중심은 촬영되지 않는다. 또한, 불완전한 오프셋을 사용하는 것이 가능하며, 이 경우에 중심 영역은 2개의 방향으로부터 360도 촬영되고, 시작 지점은 도 6에 도시된다.

제1 촬영 페이즈는 스테이지 5a, 5b, 5c, 5d 및 5e를 통해 피사체를 스캔한다. 이것은 영역(43a)을 커버하는 제1 페이즈 촬영 데이터를 제공한다.

제1 촬영 페이즈 후에, X-선 소스(41)와 검출기(44)는 다음에 스캐닝될 영역(43b)의 에지가 이전에 촬영된 영역(43a)과 만나거나 약간 중첩하도록 중심(40)으로부터 측정된 오프셋이 증가하는 방식으로 도 5f에 따라 이동된다.

도 5f에 따른 이동과 관련하여, 오프셋 값은, 소스에 대하여 회전할 때 수행될 수 있는 것처럼, 그 폭만큼 검출기를 이동시킴으로써 검출기의 레벨로 투영되는 변위에 의해 직접 결정될 수 없다는 것에 유의하여야 한다. 도 5f에 따라, 중심으로부터 멀어지는 평행 이동은 오프셋에서의 변동을 결정한다. 회전 및 평행 이동 또는 그 조합은, 예를 들어, 오프셋을 제공하는 가능한 방법이다. 또한, 오프셋은 검출기(44)와 X-선 소스(41)에 의해 결정되는 선이 회전 중심(40)으로부터 멀어지게 하는 다른 변위에 의해 제공될 수 있다. X-선 소스와 검출기의 상호 거리 또는 정렬은 동시에 변경될 수 있다.

도 5f에서, 오프셋을 변경하기 위한 소스에 대한 평행 이동 및 회전은 피사체의 상이한 부분에서 약간 다른 조사(irradiation) 및 촬영 정확성을 가져다 준다. 또한, 상이한 스캐닝 페이즈로부터의 데이터는 상이한 방법으로 결합되어야 한 한다. 소스의 회전과 센서의 평행 이동은 3D 재구성 전에 데이터를 2D 포맷으로 결합하는 것을 가능하게 하지만, 상이한 영역에 대한 촬영 방향을 선택하기 위한 더 큰 자유도는 다른 방법에 의해 달성된다.

스테이지 5f 후에, 제2 촬영 페이즈의 스캐닝이 수행되며, 그 동안, 전체 영역(43b)에 대한 화상 정보가 획득된다. 제2 촬영 페이즈 후에, 촬영 수단은 다시 제3 오프셋 위치로 이동될 수 있으며, 그 후에, 남아 있는 영역(43c)이 제3 촬영 페이즈에서 스캔될 수 있다.

이러한 방법으로, 예를 들어, 2개의 촬영 페이즈에 의하여, 종래 기술에 따른 360도 오프셋 스캐닝에 비하여 모델링되는 원통 형상에 대한 거의 2배 폭이 생성된다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에서, 한 사이클로 스캐닝을 제한하지 않으면서 2번 또는 3번 이상으로 오프셋이 변경될 수 있는 방식으로 장치가 설계되고, 피사체는 여러 개의 스캐닝 사이클에서 각 사이클에 대하여 오프셋을 증가(또는 감소)시키면서 촬영될 수 있다. 또한, 스캐닝은 연속적일 수 있으며, 한 번의 예를 들어 나선형 스캔에 의해, 사이클 사이에서 오프셋을 단계적으로 또는 연속적으로 변경함으로써, 상이한 오프셋으로 본 발명에 따라 여러 촬영 페이즈가 촬영될 수 있다. 상기 장치는, 바람직하게는, 회전부의 전방 회전에 아무런 제한이 없는 방식으로 실현된다. 이것은, 예를 들어, 균일하고 빠른 스캔을 획득하기 위하여 회전자(rotator)와 프레임 사이에서의 전력 전송을 위한 슬립 링(slip ring)에 의해 수행될 수 있다.

도 7은 제2 실시예에 따라 연속 촬영 페이즈를 스캐닝하는데 있어서 오프셋을 변경하는 가능한 방법을 도시한다. 도 7에서의 수직축은 오프셋의 양을 나타낸다. 촬영되는 피사체를 전체로서 촬영하는 것이 바람직하다면, 수직축 상의 수치는 이 도면에서 회전 중심으로수터 중심을 지나가는 방사선 빔의 가장 멀리 있는 에지의 거리로서 이해되어야만 하며, 방사선 빔의 폭은 가장 가까운 지점에서 중심으로부터 본 바와 같은 10 단위이다. 따라서, 센서의 중심선에 대하여 정의된 오프셋은, 도 7 및 8의 수직축의 절대값에 대하여 더 작은 5 단위이다.

도 7에서의 수평축의 단위는 촬영 사이클이다. 실선은 데이터에서의 불연속 지점을 생성하고 회전 이동이 스캔 사이에서 정지되게 하는 단계적인 변위를 나타낸다. 이러한 단점은 각 촬영 페이즈에서 360도를 초과하는 사이클을 스캐닝함으로써 제거될 수 있어, 각 촬영 페이즈는 단계적인 변위 전에 전체 데이터를 생성할 것이다. 따라서, 이 경우에, 단계들은 상이한 촬영 페이즈에서 상이한 회전 각도로 발생하고, 부분적인 이중 노출이 발생할 것이다. 오프셋의 이동 동안, X-선 소스는 스위치 오프될 수 있으며, 따라서, 변위 동안 불필요한 이중 노출을 방지한다.

도 7의 파선은 연속적인 오프셋 변위를 도시한다. 이는 부분적으로 중첩된 화상 데이터를 생성하지만, 반대로 정지를 요구하지 않는다. 도 7에서 점선은 이전의 2개 사이에서의 중간 형태를 도시한다.

오프셋은, 예를 들어, 다음 스캐닝 사이클의 각각에 대하여 X-선 검출기에 의해 촬영된 폭보다 약간 더 적게 증가되며, 이는 스캐닝 사이클이 다소 중첩한다는 것을 의미한다. 이러한 방법으로, 종래 기술의 360도 오프셋 스캐닝에 비하여 모델링되는 촬영 피사체의 원통 형상에 대하여 여러 개의 폭이 형성된다. 스캐닝의 전방 회전에 제한이 있다면, 스캐닝은, 예를 들어, 360도 스캔 후에 다음 촬영 페이즈가 다른 방향으로 스캐닝되는 방법으로 수행된다.

도 8은 180도 스캐닝과 관련하여 오프셋을 변경하는 다른 방법을 도시한다. 또한, 도 8에서, 선은 회전 중심으로부터의 촬영되는 영역의 외부 에지의 거리를 나타낸다; 위에서 정의된 방법에서, 촬영 폭이 10 단위라면, 오프셋은 절대값에서 5 유닛 더 작을 것이다. 연속하는 선은 180도 스캔 사이에서의 단계적인 오프셋 변위를 나타낸다. 파선은 서서히 변하는 오프셋 변위를 나타낸다. 시간 2의 지점에서, 오프셋은 2개의 180도 스캐닝 스테이지 후에 회전 중심의 다른 측으로 변동된다. 즉, 오프셋의 부호가 변동한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 중심의 예를 들어 360도 또는 180도 스캔은 오프셋 스캐닝 대신에 대칭 스캐닝에 의해 수행될 수 있으며, 외부층의 스캔은 오프셋 스캐닝에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 다른 대체 구현예는 제1 스캐닝 사이클이 오프셋으로서 이른바 풀 오프셋을 이용하여 수행되며, 그 후, 오프셋은 각각의 다음 스캐닝 사이클에 대하여 바람직하게는 예를 들어 X-선 검출기의 폭만큼 증가된다. 이러한 방법으로, 중심으로부터 바깥으로 진행할 때 수직으로 회전함으로써 취해진 투영 경로가 증가함에 따라, 각 스캐닝 사이클에서 생성된 투영 정보는 오프셋만큼 넓어질 수 있다. 이것은, 충분한 개수의 스캐닝 사이클이 수행되기만 하면, 좁은 X-선 검출기로, 그리고 심지어 파노라마 검출기로, 피사체인 촬영되는 많은 양을 촬영하는 것을 가능하게 한다. 오프셋은 배치 수단에 의해 도 7에 따라, 예를 들어, 단계적으로, 균등하게 서서히 또는 물결치며 서서히 변화하는 방식으로 증가될 수 있다. 전형적인 구현예에서, 상이한 레이어들이 균일한 양을 제공하도록 서로 교차하고, 아무런 빈 영역 또는 스트립이 남지 않는다.

본 발명의 바람직한 제3 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는 조정가능한 오프셋을 활용하는 스캐닝 X-선 촬영을 구현하는데 사용된다. 따라서, 대칭 스캐닝 또는 풀 오프셋 스캐닝 또는 상기 촬영 형태의 조합을 수행할지를 선택하는 것이 가능하다. 장치는, 오프셋이 예를 들어 슬라이딩 식으로 조정가능하게 하는 배치 수단을 포함할 수 있으며, 따라서, 대칭 또는 오프셋 스캐닝 사이의 선택은 촬영 세션 동안 스캐닝 전에 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 제3 실시예는, 예를 들어 방사선 양을 감소시키기 위하여, 가장 정확하게 촬영될 피사체는 중심에서 대칭 스캐닝 볼륨이 되고, 엣지에서 피사체는 오프셋 스캐닝 볼륨이 되도록, 피사체가 조사되는 방식으로 수행될 수 있으며, 이는 촬영 시간의 대략 절반 동안 방사선에 노출되지 않는다. 대칭 스캔의 볼륨이 더 큰 볼륨의 오프셋 스캔에 비하여 대략 2배의 방사능을 받기 때문에, 계산 알고리즘으로 계산된 볼륨 모델에서, 중심과 에지 영역의 볼륨 사이의 차이는 노이즈 레벨로 도시된다. 다른 점에서, 본 발명의 바람직한 제3 실시예는, 제1 및 제2 바람직한 실시예에 대응하는 것을 포함한다.

전처리에서 동일한 촬영 각도로부터 얻어진 "인접한(adjacent)" 투영이 단지 기하학적 배치에 의해 또는 화상을 결합하도록 의도된 더 지능적인 알고리즘에 의해 하나의 넓은 화상으로 결합되도록, 3D 화상 정보의 재구성은 특별하게 설계된 알고리즘 또는 가장 간단하게는 종래의 알고리즘을 이용하여 수행될 수 있다. 따라서, 촬영된 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하기 위하여, 획득된 투영은 처리를 위하여 3D 알고리즘으로 공급된다. 상기 화상 알고리즘은 하나 이상의 스캐닝 사이클에서 투영이 생성되는지 여부를 알 필요는 없다. 또한, 상이한 촬영 사이클로부터 데이터의 부분 재구성이 생성될 수 있으며, 이 경우에, 바람직하게는 부분 재구성 외부에 남아 있는 데이터가 최종 재구성에 여전히 활용된다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 오프셋을 변경하기 위한 배치 수단은 다음의 구현예를 포함할 수 있다: 1) X-선 소스, 콜리메이터 및 X-선 검출기는 서로에 대하여 고정되어 배치되고, 회전자 및/또는 피사체에 관련하여 한 부품으로서 이동한다. 2) X-선 소스는 적절하게 고정되어 배치되고, X-선 검출기 및 콜리메이터는 오프셋을 변경하기 위하여 서로에 대하여 동기화된 이동을 수행한다. 3) X-선 소스와 검출기 사이의 프레임에 대하여 기계적으로 회전 중심을 이동시킴으로써. 4) x 및 y 이동을 이용하여 나선형 경로를 따라 회전 중심을 이동시킴으로써. 항목 1)에 따른 이동은 X-선 소스 또는 검출기에 대하여 회전 이동으로서, 또는 이 둘에 대한 평행이동으로서, 또는 그 조합의 촬영 이동으로서 수행될 수 있다. 또한, 검출기와 X-선 소스 사이의 거리를 변경하는 것도 가능하다. 소스와 검출기는 개별적으로 제어가능할 수 있다.

본 발명의 상이한 실시예에서, 오프셋은 상이한 촬영 페이즈 사이의 촬영 세션 동안 변경될 수 있다. 또한, 대칭 촬영은 촬영 세션 동안 오프셋 촬영으로 변경될 수 있다.

도 6은 부분 대칭 촬영 배치를 도시한다. 관심 촬영 영역이 촬영되는 피사체(43)의 중간에 있다면, 영역(43a')은 대칭 촬영으로 더욱 정확하게 촬영될 수 있으며, 외부에 남아 있는 영역(43b')은 더 적은 방사선을 받는다. 이 촬영 배치는 본 발명에 따른 방법에서 하나의 촬영 페이즈 동안에 사용될 수 있고, 이 경우에, 다음 촬영 페이즈에서, 예를 들어 피사체(43)의 외부의 영역이 스캐닝되거나, 또는 비대칭적으로 스캐닝된 영역이 다시 스캐닝될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에서, 상기 회전 중심은 X-선 소스와 X-선 검출기 사이의 기계적 회전 중심 또는 이른바 가상적으로 구현된 중심일 수 있고, 이 경우에, 기계적 회전 중심의 지점은 투영을 취하는 사이에 변경된다. 가장 바람직한 실시예에서, 회전 중심은 기계적이며, 스캐닝으로부터 획득된 화상 정보는 원통형이다. 또한, 회전 중심이 가상적일 때, 스캐닝으로부터 획득된 화상 정보는 원통형이 아닌 다른 형상일 수 있다.

본 발명이 본 명세서에서 도면을 참조하여 설명되지만, 본 발명은 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위 내에서 변경될 수 있다.

Claims (18)

1. 컴퓨터 단층 촬영을 수행하는 방법에 있어서,
   X-방사선은 촬영되는 피사체(43)로 콜리메이터에 의해 시준되는 X-선 소스(41)로 생성되고, 상기 피사체를 투과한 상기 X-방사선은 촬영되는 상기 피사체(43)의 화상 정보를 생성하도록 X-선 검출기(44)에 의해 수신되고, X-선 촬영은, 회전 중심(40) 주위로 회전하는 원호 또는 변동하는 곡률 반지름의 각각의 중심의 호를 따른 이동을 추종함으로써 촬영되는 상기 피사체에 대하여, 상기 X-선 소스와 상기 X-선 검출기를 이동시킴으로써 상이한 촬영 각도로부터 수행되고,
   - 제1 촬영 페이즈는, 제1 화상 정보를 생성하도록 제1 회전 이동의 제1 호(arc)를 추종하여, 촬영되는 상기 피사체(43)의 적어도 일부를 스캐닝함으로써 수행되고,
   - 촬영의 오프셋은 스캐닝 동안의 촬영 페이즈 사이에서 또는 스캐닝 페이즈 사이에서 변경되고,
   - 적어도 하나의 촬영 페이즈는 상기 피사체의 적어도 일부의 제2 화상 정보를 생성하도록 적어도 하나의 변경된 오프셋으로 수행되고,
   상기 피사체의 X-선 촬영 페이즈는 상기 촬영 페이즈 사이 또는 상기 촬영 페이즈 동안 만곡부의 중심으로부터 거리를 증가 또는 감소시킴으로써 상기 오프셋을 변경하여 하나보다 많은 스캐닝 촬영 페이즈에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   첫 번째 또는 마지막 촬영 페이즈는 미리 정해진 오프셋, 예를 들어 대칭 오프셋인 풀 오프셋 또는 무 오프셋을 사용하여 수행되고, 취해진 투영 경로가 예를 들어 중심에 대한 나선형이거나, 꼬불꼬불하거나 분리된 호의 형태로 촬영 평면에서 증가하거나 감소함에 따라, 이전 또는 이후에 상기 오프셋은 다음의 촬영 페이즈 각각에 대하여 상기 X-선 검출기의 촬영 영역의 폭만큼 필수적으로 변경되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   다음 X-선 촬영 오프셋을 제공하기 위하여 새로운 위치로 상기 X-선 검출기를 변위시키고, 상기 콜리메이터 및/또는 상기 X-선 소스의 배치를 변경하여 변위된 상기 X-선 검출기에 방사선을 향하게 함으로써, 상기 X-선 소스, 상기 콜리메이터 및/또는 상기 X-선 검출기의 배치가 X-선 촬영 페이즈 사이에서 서로에 대하여 변경되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 피사체의 X-선 촬영이 필수 최대 제1 X-선 촬영 오프셋으로 대략 360도 촬영 각도 영역을 제1 스캐닝함으로써 수행되고, 그 후 상기 X-선 검출기가 상기 X-선 소스와 상기 X-선 검출기 사이의 회전 중심의 다른 측으로 다음 X-선 촬영의 상기 필수 최대 X-선 촬영 오프셋으로 변위되고, 상기 대략 360도 촬영 각도 영역을 다시 스캐닝함으로써 방사선이 다음 X-선 촬영을 수행하도록 변위된 상기 X-선 검출기로 시준되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   스캐닝 X-선 촬영의 조사 영역을 선택하기 위한 조정가능한 오프셋 설정이 사용되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   최종 재구성에 사용되는, 최종 3D 재구성 전에 스캐닝 사이클 동안 수집된 데이터의 부분 재구성이 생성되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   수집된 데이터의 최종 재구성에 사용되는 부분 재구성은 최종 3D 재구성 전에 스캐닝 사이클 동안 생성되는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 방법.
   
8. X-방사선을 생성하기 위한 X-선 소스, X-방사선을 촬영되는 피사체에 시준하기 위한 콜리메이터, 촬영되는 상기 피사체에 대한 화상 정보를 생성하기 위하여 상기 피사체를 투과한 상기 X-선을 수신하기 위한 X-선 검출기, 및 촬영하는 동안 상기 피사체의 서로 반대하는 측에 있는 위치에서 상기 X-선 소스(41) 및 상기 X-선 검출기(44)를 지지하고, 회전축 주위로 회전하도록 프레임 부분에 연결되는 지지 수단(54)을 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 수행 장치에 있어서,
   - 화상 정보를 생성하도록 상기 피사체의 X-선 촬영을 수행할 때, 상기 X-선 소스와 상기 X-선 검출기 사이의 선과, 적어도 하나의 X-선 촬영 오프셋의 이용에 의한 스캐닝 이동의 회전 중심의 사이의 오프셋을 활용함으로써, 촬영되는 상기 피사체에 대하여 상기 X-선 소스(41)와 상기 X-선 검출기(44)를 이동시켜 상이한 촬영 각도로부터 X-선 촬영을 수행하기 위하여 상기 회전축 주의로 상기 지지 수단을 회전시키는 액추에이터 수단;
   - 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈에 대한 새로운 오프셋으로, 스캔 사이 또는 스캐닝 동안에, X-선 단층 촬영 동안의 오프셋을 변경하기 위한 배치 수단(54) - 상기 액추에이터 수단은 적어도 하나의 다음 촬영 페이즈의 화상 정보를 생성하도록 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈를 수행하는데 있어서 적어도 하나의 변경된 오프셋을 이용함으로써 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈를 수행함 -; 및
   - 상기 피사체의 3차원 화상 정보를 생성하도록 상기 촬영 페이즈로부터의 상기 화상 정보를 결합하기 위한 화상 처리 유닛 또는 상기 화상 처리 유닛에 상기 화상 정보를 전송하는 수단
   을 포함하고,
   상기 액추에이터 수단은 하나보다 많은 스캐닝 촬영 페이즈에 의해 상기 피사체의 X-선 촬영을 수행하고, 상기 배치 수단은 촬영 페이즈 사이 또는 촬영 페이즈 동안 만곡부의 중심으로부터의 거리를 증가시키거나 감소시킴으로써 상기 오프셋을 변경하는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 액추에이터 수단은 미리 정해진 오프셋을 오프셋으로 이용하여 상기 피사체의 제1 스캐닝 촬영 사이클을 수행하고, 상기 배치 수단(54)은 다음 촬영 페이즈 각각에 대하여 상기 X-선 검출기의 촬영 영역의 폭만큼 상기 오프셋을 필수적으로 변경하고, 취해진 투영 경로는 촬영 평면에서 지그재그 호 형상 또는 서로의 내부에 호가 있는 형상을 갖는 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는,
   컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
   
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 액추에이터 수단은 미리 정해진 오프셋을 오프셋으로 이용하여 상기 피사체의 제1 스캐닝 촬영 사이클을 수행하고, 상기 배치 수단(54)은 다음 촬영 페이즈 각각에 대하여 상기 X-선 검출기의 촬영 영역의 폭만큼 상기 오프셋을 필수적으로 변경하고, 획득된 투영 경로는 촬영 평면에서 나선형 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터 수단은 필수 최대 제1 X-선 촬영 오프셋으로 360도보다 작은 촬영 각도 영역을 제1 스캔을 함으로써 상기 피사체의 X-선 촬영을 수행하고, 상기 배치 수단(54)은 적어도 하나의 다음 X-선 촬영에 대하여 필수 최대 오프셋을 제공하기 위하여 상기 회전 중심의 다른 측으로 상기 X-선 검출기를 변위시키고, 상기 콜리메이터는, 대략 360도와 상기 제1 스캔의 촬영 각도 영역 사이의 차이의 크기의 촬영 각도 영역을 스캐닝함으로써 상기 액추에이터 수단으로 상기 피사체의 적어도 하나의 다음 X-선 촬영을 수행하도록 변위된 상기 X-선 검출기로 방사선을 시준하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 수단(54)은 적어도 하나의 다음 X-선 촬영 페이즈의 오프셋을 제공하기 위하여 상기 X-선 검출기를 새로운 위치로 변위시키고, 상기 콜리메이터 및/또는 상기 X-선 소스의 배치를 변경하여 변위된 상기 X-선 검출기에 방사선을 향하게 함으로써, X-선 촬영 페이즈 사이에서 서로에 대하여 상기 X-선 소스, 상기 콜리메이터 및/또는 상기 X-선 검출기의 배치를 변경하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
13. 제8항에 있어서,
    상기 액추에이터 수단은 필수 최대 X-선 촬영 오프셋으로 대략 360도의 촬영 각도 영역을 제1 스캔을 함으로써 상기 피사체의 X-선 촬영을 수행하고, 상기 배치 수단(54)은 상기 대략 360도의 촬영 각도 영역을 다시 스캐닝함으로써 적어도 하나의 다음 X-선 촬영에 대하여 필수 최대 오프셋을 제공하기 위하여 상기 회전 중심을 통과하는 라인의 다른 측으로 상기 X-선 검출기를 변위시키는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 수단(54)은 상기 스캐닝 X-선 촬영의 조사 영역을 선택하기 위하여 상기 오프셋을 조정가능하게 설정하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단일 스캐닝 동안, 동일한 단층 촬영 동안에 동일한 상기 피사체에 대하여 상이한 오프셋으로 2 이상의 촬영 페이즈를 수행하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
16. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    대칭 촬영 페이즈를 위하여 상기 오프셋을 0으로 설정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 단층 촬영 수행 장치.
    
17. 파노라마 또는 단층 촬영 X-선 장치를 제어하는데 사용되는 컴퓨터에 의해 수행되는 소프트웨어 제품에 있어서,
    상기 프로그램은 상기 X-선 장치가 촬영 페이즈를 수행하도록 안내하며,
    상기 촬영 페이즈 동안,
    - 제1 촬영 페이즈가 제1 화상 정보를 생성하도록 제1 회전 이동의 제1 호를 추종함으로써 촬영되는 피사체(43)의 적어도 일부를 스캐닝하여 수행되고,
    - 촬영 오프셋은 스캐닝 동안의 촬영 페이즈 사이 또는 스캐닝 페이즈 사이에서 변경되며,
    - 적어도 하나의 다른 촬영 페이즈는 상기 피사체의 적어도 일부의 제2 화상 정보를 생성하도록 적어도 하나의 변경된 오프셋으로 수행되며,
    상이한 오프셋으로 생성된 상기 화상 정보는 3차원 화상 정보로 결합되고,
    상기 소프트웨어 제품은 촬영 페이즈 사이에서 또는 상기 촬영 페이즈 동안에 만곡부의 중심으로부터의 거리를 증가시키거나 감소시킴으로써 하나보다 많은 스캐닝 촬영 페이즈에서 상기 피사체의 X-선 촬영을 수행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    프로그램 제품.
    
18. 제17항에 있어서,
    연속 촬영 페이즈의 촬영 영역이 하나 이상의 파일로 생성되도록, 개별 촬영 페이즈 사이에서 또는 촬영 페이즈 동안 상기 오프셋이 변경되도록 안내되는 것을 특징으로 하는,
    프로그램 제품.

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