KR20110138803A - Ｘ－ｒａｙ를 이용한 영상 진단 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 대상체에 방사선을 조사하고, 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하며, 상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집할 수 있다. 또한, 수집된 상기 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성할 수 있다.

Description

Ｘ－ＲＡＹ를 이용한 영상 진단 장치 및 방법{IMAGE DIAGNOSISE APPARATUS AND METHOD BY USING X-RAY}
본 발명의 실시예들은 대상체에 방사선을 조사하고, 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하며, 상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집하고 상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여 탄성 영상을 생성하는 기술에 관한 것이다.
타겟(대상체)을 구성하는 조직은 크게 경조직(hard tissue) 및 연조직(soft tissue)로 나눌 수 있다. 경조직은 뼈 등의 단단한 조직으로, 경조직이 존재하는 경우 경조직 후방에 위치하는 다른 조직의 경우 겹침 현상으로 이미지 품질이 열화 될 수 있다. 또한, 뼈 등의 경조직인 경우에도 성분비가 일정하지 않기 때문에 겹침 문제가 완전히 해소되기 어렵다.
현재, 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography; CT)나 비파괴검사기(nondestructive inspector)을 이용하여 암 조직을 검출하는 기술이 이용되고 있다.
컴퓨터 단층촬영의 경우, 암조직이 경조직인 점에 기인하여 유방암 검사에 효과적으로 이용될 수 있는데, 유방을 상하측 또는 내외측 방향 등으로 압박하여 타겟(유방)을 구성하는 물질의 밀도 변화 이미지를 얻어 암 조직을 검출할 수 있다.
또한, X-ray을 이용하는 비파괴검사를 암 검출에 이용할 수 있다.
X-ray를 이용하는 주 목적 중 하나는 암(cancer) 검출이고, 이를 위해서는 높은 민감도(Sensitivity)를 갖는 시스템이 요구된다. 그러나, 실제 임상에서는, 높은 민감도(Sensitivity)는 물론, 높은 특이성(Specificity)도 요구된다. 양성/악성 종괴를 구분할 수 있는 방법인 침습적 생체검사(Invasive biopsy)가 환자에 주는 영향이 크기 때문에, X-ray 영상 취득 및 영상 처리 시스템을 이용하여 인체 조직 내 악성 종괴(Malignant lesion) 만을 검출해 내는 것이 중요한 이슈가 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 대상체에 방사선을 조사하는 방사선 조사부, 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하는 대상체 압착부, 상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집하는 영상 수집부, 및 상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 탄성 영상 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 대상체에 방사선을 조사하는 단계, 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하는 단계, 상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집하는 단계, 및 상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 압착 정도 및 X-ray 소스 중에서 적어도 하나를 변화시켜 다양한 양질의 탄성 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 가해지는 방사선의 피폭량을 현저하게 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기존과 유사한 수준의 피폭량으로써 양질의 탄성 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 압착 정도를 변화시켜 대상체에 가해지는 통증을 유발하는 압착 횟수를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 양질의 탄성 영상을 획득함으로써 병변을 정확하고 신속하게 발견할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치가 적용된 X-ray 영상 취득 및 영상 처리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치를 이용하여, 대상체의 탄성 영상을 생성하는 다양한 실시예들을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에 개시된 X-ray를 이용한 영상 진단 장치는, 적어도 하나 이상의 X-ray 소스를 이용하거나, 적어도 하나 이상의 X-ray 검출기를 이용하거나, 적어도 하나 이상의 X-ray 소스와 더불어 X-ray 검출기를 이용하는 시스템을 의미하는 것으로서, 래디오그래피(Radiography) 시스템, 토모신테시스(tomosynthesis) 시스템, 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography; CT) 시스템, 또는 비파괴검사기(non-destructed inspector) 중 어느 하나로 구현될 수 있는 시스템을 의미한다. 이러한 구현예는 일례일 뿐, 본 명세서에 X-ray를 이용한 영상 진단 장치는, 다양한 형태 및 응용예를 위해 구현될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치가 적용된 X-ray 영상 취득 및 영상 처리 시스템(100)을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 X-ray 영상 취득 및 영상 처리 시스템(100)은, X-ray 소스(110), 압착 플레이트(120), X-ray 디텍터(130), 제어부(140), 및 영상 처리/분석부(150)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 제어부(140)와 영상 처리/분석부(150)를 포함할 수 있다.
X-ray 소스(110)는 대상체로 X-ray를 조사한다. X-ray 소스(110)에서 조사되는 X-ray는 복수의 에너지 레벨을 갖는 양자(photon)를 포함한다.
대상체를 경유한 X-ray는 X-ray 디텍터(130)에서 검출된다. X-ray 소스(110)에서 조사되는 X-ray의 도우즈(dose) 및 전압과, 조사(radiation) 시간은 후술하는 제어부(140)에 의해 제어될 수 있다.
압착 플레이트(120)는 대상체를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대상체에 대한 압착이 필요한 경우 대상체에 일정 방향으로 일정량의 압력을 가해 압착할 수 있다. 또한, 압착 플레이트(120)는 가해진 압력을 해제할 수 있도록 설계될 수 있다.
X-ray 디텍터(130)는 X-ray 소스(110)로부터 대상체를 경유하여 형성된 복수의 영상들을 획득할 수 있다.
구체적으로, X-ray디텍터(130)는 X-ray 소스(110)로부터 입사되는 X-ray 양자(photon)를 검출하여 대상체를 경유한 복수의 영상들을 획득할 수 있다.
대상체에 가해지는 압착에 의해서 획득되는 상기 복수의 영상들로부터 생성되는 탄성 영상을 이용하면, 신체의 경조직과 연조직을 확인할 수 있고, 경조직의 확인에 의해 신체 상에 발생한 암 조직을 확인할 수도 있다.
제어부(140)는 X-ray 소스(110)를 제어하여 X-ray가 선정된 도우즈/전압으로 선정된 시간 구간 동안, 대상체에 조사되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 X-ray 소스(110)를 제어하여 선정된 방향에서 대상체에 X-ray가 조사되도록 제어할 수 있다.
제어부(140)는 X-ray 소스(110)의 제어에 대응하여 압착 플레이트(120)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 X-ray의 조사 각도 및 시간 등과 함께 대상체의 압착 정도를 조절할 수 있다.
영상 처리/분석부(150)는 X-ray 디텍터(130)에서 상기 시간 구간 동안 획득한 대상체의 복수의 영상들로부터 탄성 영상을 생성하고, 상기 생성된 탄성 영상에 대한 영상 처리를 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리/분석부(150)는 탄성 영상에 대해 전처리(pre-processing)를 수행할 수 있다.
전처리 방식의 일례로, 우선 타겟에서 검사하고자 하는 관심 영역(Region of Interest; ROI)을 미리 정의해 두고, 탄성 영상에서 ROI를 찾아 검색된 ROI 주변의 탄성 영상을 별도로 저장하여 영상 디스플레이 시 참조할 수 있다. 전처리 방식의 또 다른 일례로, 타겟이 인체인 경우 측정 도중 움직임으로 인해 발생할 수 있는 모션 아티팩트(motion artifact)를 제거하는 방식이 채용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리/분석부(150)는 탄성 영상에 대한 처리 및 합성(synthesis)을 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리/분석부(150)는 X-ray 디텍터(130)를 통해 획득한 복수의 영상들로부터 생성한 탄성 영상에 대해 변형 과정을 검출함으로써, 탄성이 서로 다른 물질을 분리할 수 있다.
상술한 영상 처리를 수행함에 있어서, 본 발명의 일실시예에 다른 X-ray 영상 취득 및 영상 처리 시스템(100)은 다양한 영상 처리 조합을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리/분석부(150)는 영상 처리된 상기 탄성 영상들을 이용하여, 분석을 위한 탄성 영상을 생성할 수도 있고, 생성된 탄성 영상은 디스플레이(170)에서 출력될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치(160)는 제어부(140) 및 영상 처리/분석부(150)를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치(200)를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치(200)는 방사선 조사부(210), 대상체 압착부(220), 영상 수집부(230), 및 탄성 영상 생성부(240)를 포함할 수 있다.
방사선 조사부(210)는 대상체에 방사선을 조사할 수 있다.
구체적으로, 상기 방사선은 소정의 소스로부터 조사될 수 있는데, 방사선 조사부(210)는 상기 소스를 제어하여 대상체에 상기 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다.
이때, 방사선 조사부(210)는 상기 소스의 위치를 변경하여 다양한 각도에서 대상체에 방사선을 조사하도록 제어하거나, 복수의 소스들의 타이밍을 제어하여, 상기 대상체에 조사되는 방사선의 각도를 제어할 수 있다.
상기 방사선이라 함은, 방사성원소의 붕괴에 따라 방출되는 입자선 및 복사선으로서, 우라늄, 플루토늄과 같은 원자량이 매우 큰 원소들이 붕괴하여 다른 원소로 바뀌게 될 때 방출되는 입자나 전자기파로 해석될 수 있다. 본 명세서 상에서 사용되는 방사선은 다양한 방사선 중에서 X선(X-ray)로 해석될 수 있다.
대상체 압착부(220)는 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가할 수 있다.
이를 위해, 대상체 압착부(220)는 적어도 하나 이상의 압착 플레이트를 제어하여 상기 대상체에 압착을 가할 수 있다. 압착을 위해, 대상체 압착부(220)는 상기 압착 플레이트를 이용하여, 상기 대상체를 복수의 방향에서 압착하도록 제어할 수 있다.
대상체 압착부(220)는 방사선 조사부(210)와 연동할 수 있다.
구체적으로, 방사선 조사부(210)가 다양한 각도와 다양한 타이밍으로 대상체에 방사선을 조사하는데, 이 때 대상체 압착부(220)는 각각의 각도 또는 타이밍에서 적절하게 대상체에 가해지는 압착을 제어할 수 있다.
결국, 방사선 조사부(210)와 대상체 압착부(220)의 제어에 의해서 마련되는 다양한 조건상에서 대상체에 방사선이 조사될 수 있다.
영상 수집부(230)는 다양하게 조사되는 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
다시 말해, 영상 수집부(230)는 상기 대상체에 다양하게 조사되는 방사선에 의해 다양한 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
복수의 영상들을 생성하기 위해, 방사선 조사부(210)와 대상체 압착부(220)가 생성하는 다양한 조건들에 대해서는 도 3 내지 도 5를 통해서 구체적으로 설명한다.
탄성 영상 생성부(240)는 상기 수집된 다양한 복수의 영상들을 이용하여, 대상체에 대한 탄성 영상을 생성할 수 있다.
이때, 탄성 영상 생성부(240)는 수집한 복수의 영상들에 대해서 전처리 및 후처리 등을 수행하여, 상기 복수의 영상들로부터 탄성 영상을 생성할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 압착 정도 및 X-ray 소스 중에서 적어도 하나를 변화시켜 다양한 양질의 복수의 영상들을 획득할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들에 따르면, 양질의 복수의 영상들을 획득하여, 대상체에 대한 탄성 영상을 생성함으로써 병변을 정확하고 신속하게 발견할 수 있다. 여기서 X-ray 소스는 조사(radiation) 위치, 방향, 세기, 스펙트럼 등이 변화의 대상이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치를 이용하여, 대상체에 대한 복수의 영상들을 생성하는 다양한 실시예들을 설명하는 도면이다.
도 3에서는 영상 진단 장치(300)의 일례로서 X-ray 소스(310)는 고정되고, 압착 정도가 변화함에 따라서 대상체에 대한 다양한 영상들을 생성하는 실시예를 설명한다.
X-ray 소스(310)는 갠트리(gantry)에 고정되는데, 도 3의 실시예에 따른 상기 갠트리는 특정 위치에 고정될 수 있다.
일례로, 대상체 압착부는 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도를 변경하고, 상기 영상 수집부는 상기 대상체에 변경되어 가해지는 압착 강도에 대응하여, 상기 조사되어 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
다른 일례로, 대상체 압착부는 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 방향을 변경하고, 상기 영상 수집부는 상기 대상체에 변경되어 가해지는 압착 방향에 대응하여, 상기 조사되어 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
구체적으로 방사선 조사부는 상기 갠트리를 제어하여, X-ray 소스(310)가 상기 특정 위치에서 대상체(320)에 일정한 각도로 방사선을 조사할 수 있도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 X-ray 소스(310)를 고정하고, 압착 플레이트(330)를 제어하여 다양한 압착 정도를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 압착 플레이트(330)를 제어하여 대상체(320)에 다른 강도로 압착을 가할 수 있다.
이때, 고정된 X-ray 소스(310)는 각각의 다른 강도에서 압착되는 대상체(320)에 일정한 각도로 방사선을 조사하고, X-ray 디텍터(340)에서 상기 조사되는 방사선에 대한 응답으로 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
또 다른 예로써, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 압착 플레이트(330)를 제어하여 대상체(320)에 다른 강도와 다른 방향의 압착을 가할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 압착 플레이트(330)를 제어하여 대상체(320)로부터 X-ray 디텍터(340) 방향으로 가해지는 압착 방향 이외에도, X-ray 디텍터(340) 방향으로 비스듬히 대상체에 압착을 가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 대상체에 가해지는 다양한 압착에 의해서 생성되는 상기 대상체에 대한 2차원의 영상들을 이용하여, 압착의 변화화에 따라 변화하는 탄성 영상을 생성할 수 있다.
다양한 압착에 따른 2차원의 영상들을 이용하여, 압착의 변화[화]에 따라 변화하는 탄성 영상을 생성하는 것은 주지된 관용 기술이므로, 당 업자에게는 자명한 기술적 사상이며, 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 장치는 상기 2차원 영상들을 이용하여 탄성 영상을 생성하기 위해 Mechanical(Physical) modeling based registration, Deformable model based registration, Voxel based registration, Mutual information based registration, 및 Volume preserving based registration 등의 알고리즘을 이용할 수 있다.
도 4에서는 영상 진단 장치(400)의 일례로서, X-ray 소스(410)의 위치와 압착 정도가 함께 변화함에 따라서 대상체(420)에 대한 다양한 영상들을 생성하는 실시예를 설명한다.
X-ray 소스(410)는 갠트리(gantry)에 고정되어 다양한 위치로 움직일 수 있다.
구체적으로, 상기 방사선 조사부는 상기 방사선의 소스의 움직임을 제어하여, 복수의 위치들에서 대상체(420)에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다.
멀티뷰 영상 수집부는 상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 대상체(420)를 투과하여 생성되는 복수의 멀티뷰 영상들을 수집할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 멀티뷰 영상 수집부는, 멀티뷰 형태의 소스를 통해 영상들을 수집하는 영상 수집부를 의미한다. 이와 유사하게, 본 명세서에서 사용되는 상기 멀티뷰 영상들은 멀티뷰 형태의 소스를 통해 수집되는 영상들을 의미한다.
일례로, 상기 대상체 압착부는 상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선에 대응하여, 대상체(420)에 가해지는 압착 강도를 변경하도록 압착 플레이트(430)를 제어할 수 있다. 이에, 상기 멀티뷰 영상 수집부는 상기 변경되는 압착 강도에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 멀티뷰 영상들을 수집할 수 있다.
다른 일례로, 상기 대상체 압착부는 상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선에 대응하여, 대상체(430)에 가해지는 압착 방향을 변경하도록 압착 플레이트(430)를 제어할 수 있다. 이에, 상기 멀티뷰 영상 수집부는 상기 변경되는 압착 방향에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 멀티뷰 영상들을 수집할 수 있다.
다시 말해, 방사선 조사부는 상기 갠트리를 제어하여, X-ray 소스(410)가 다양한 위치로 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.
방사선 조사부는 X-ray 소스(410)가 다양한 위치로 이동하는 중에 특정 위치에 임시 고정되어, 대상체(420)에 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다.
이로써, 방사선 조사부는 복수의 서로 다른 위치에서 대상체(420)에 다른 각도로 방사선을 조사하도록 상기 갠트리를 제어할 수 있다.
X-ray 소스(410)와 연동하여, 대상체 압착부는 압착 플레이트(430)를 제어하여 다양한 압착 강도와 다양한 압착 방향으로써 대상체(420)를 압착할 수 있다.
도 4의 실시예에서는 갠트리의 움직임에 따라 달라지는 방사선의 조사 각도마다 압착 정도가 변화한다.
따라서, 각각의 압착 정도에 따라 Tomosynthesis 복원을 한 후, 대상체의 압착의 변화에 따른 복원 영상의 변화를 볼 수 있는 탄성 영상을 얻을 수 있다. 대상체의 탄성 영상 복원 과정에서 3D defomability를 적용할 경우, 더 정확한 대상체 탄성 영상 복원이 가능하다.
또한, 갠트리의 움직임에 따라 달라지는 각각의 view angle에 대해 대상체의 탄성 영상을 먼저 생성한 후, tomosynthesis 복원을 적용할 수 있다.
tomosynthesis 복원 시, 대상체의 탄성 영상을 통하여 얻어진 pixel deformation 정보를 고려할 경우 더욱 정확한 tomosynthesis 복원이 가능하다. 또한 특정 압착 정도에 대해서만 tomosynthesis 복원을 수행하고, pixel deformation 정보를 적용하여 다양한 압착 정도에 대한 tomosynthesis 복원도 가능하다. 이는 일부에 대해서는 tomosynthesis를 적용하므로 전체 복원 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 3에서 압착 플레이트로 압착시키는 방향을 달리하여 도 4의 멀티뷰 영상 수집과 비슷한 효과를 낼 수 있다.
도 5에서는 어레이 타입의 X-ray 소스(510)를 통해 방사선이 조사될 수 있다.
구체적으로, 상기 방사선 조사부는 서로 다른 곳에 위치하는 복수 개의 어레이 타입의 방사선 소스에 대한 타이밍을 제어하여, 복수의 위치들에서 상기 대상체(520)에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다. 이에, 상기 멀티뷰 영상 수집부는 상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 대상체(520)를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집할 수 있다.
상기 대상체 압착부는 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 대상체(520)에 가해지는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나를 변경하도록 압착 플레이트(530)를 제어하고, 상기 멀티뷰 영상 수집부는 상기 변경되는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 멀티뷰 영상들을 수집할 수 있다.
구체적인 예로써, 어레이 타입의 X-ray 소스(510)는 다양한 위치에서 방사선을 조사할 수 있는데, 이동하면서 X-ray 소스(510)의 위치가 변하는 것이 아니라, 이미 여러 위치에 장착되어 있는 X-ray 소스(510)를 전기적으로 스위칭하여 방사선을 조사할 수 있다.
도 5는 도 4와 마찬가지로, 변경되는 방사선 조사 각도와 함께 압착 정도를 변경하여 다양한 멀티뷰 영상을 수집할 수 있다.
구체적으로, 도 5에서는 어레이 타입의 X-ray 소스(510)를 이용하여, 방사선을 조사하는 각도를 변경시키고, 변경되는 방사선 조사 각도와 함께 압착 정도를 변경하여 다양한 멀티뷰 영상을 수집할 수 있다.
도 5의 실시예에는 기존 tomosynthesis와 동일한 피폭량을 가진다는 장점이 있고, Deformable registration 기술을 사용하여 압착 정도에 따른 대상체의 변형을 추정할 수 있다. 대상체가 압착에 의해서 변형되는 정도와 각 view angle 정보에 대한 정합이 필요하며, 이러한 과정에서 얻어진 멀티뷰 영상들을 기반으로 view angle 별 부족한 압착 정보를 interpolation하여 reproducing할 수 있다.
도 5에서 사용되는 어레이 타입의 X-ray 소스(510)는 orthogonal하게 배치되어 방사선을 조사할 수 있다. 이 때, 중첩하는 멀티뷰 영상들은 coded separation시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 가해지는 방사선의 피폭량을 현저하게 줄일 수 있고, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기존과 유사한 수준의 피폭량으로써 양질의 탄성 영상을 획득할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들에 따르면, 압착 정도를 변화시켜 대상체에 가해지는 통증을 유발하는 압착 횟수를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 대상체에 방사선을 조사하고(단계 610), 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가할 수 있다(단계 620).
일례로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 단계 610에서, 상기 방사선의 소스의 움직임을 제어하고, 상기 움직임의 제어에 따른 복수의 위치들에서 상기 소스가 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다.
다른 일례로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 단계 620에서, 상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나를 변경할 수 있다.
또 다른 일례로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 단계 620에서, 서로 다른 곳에 위치하는 복수 개의 방사선 소스에 대한 타이밍을 제어하고, 상기 타이밍에 기초하여 복수의 위치들에서 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 다양하게 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집할 수 있다(단계 630).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성할 수 있다(단계 640).
본 발명의 일실시예에 따른 영상 진단 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 압착 정도 및 X-ray 소스 중에서 적어도 하나를 변화시켜 다양한 양질의 탄성 영상을 획득할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 가해지는 방사선의 피폭량을 현저하게 줄일 수 있고, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기존과 유사한 수준의 피폭량으로써 양질의 탄성 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 압착 정도를 변화시켜 대상체에 가해지는 통증을 유발하는 압착 횟수를 줄일 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
200: 영상 진단 장치 210: 방사선 조사부
220: 대상체 압착부 230: 영상 수집부
240: 탄성 영상 생성부

Claims (13)

  1. 대상체에 방사선을 조사하는 방사선 조사부;
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하는 대상체 압착부;
    상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집하는 영상 수집부; 및
    상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 탄성 영상 생성부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상체 압착부는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도를 변경하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 대상체에 변경되어 가해지는 압착 강도에 대응하여, 상기 조사되어 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대상체 압착부는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 방향을 변경하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 대상체에 변경되어 가해지는 압착 방향에 대응하여, 상기 조사되어 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 조사부는,
    상기 방사선의 소스의 움직임을 제어하여, 복수의 위치들에서 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대상체 압착부는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도를 변경하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 변경되는 압착 강도에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 대상체 압착부는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 방향을 변경하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 변경되는 압착 방향에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 조사부는,
    서로 다른 곳에 위치하는 복수 개의 방사선 소스에 대한 타이밍을 제어하여, 복수의 위치들에서 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대상체 압착부는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나를 변경하고,
    상기 영상 수집부는,
    상기 변경되는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나에서 상기 조사되는 방사선에 대한 상기 복수의 영상들을 수집하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 장치.
  9. 대상체에 방사선을 조사하는 단계;
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 압착을 가하는 단계;
    상기 조사된 방사선에 대한 응답으로, 상기 압착된 대상체에 대한 복수의 영상들을 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 복수의 영상들을 이용하여, 상기 대상체에 대한 탄성 영상을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 대상체에 압착을 가하는 단계는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도를 변경하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 영상들을 수집하는 단계는,
    상기 대상체에 변경되어 가해지는 압착 강도에 대응하여, 상기 조사되어 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 방사선을 조사하는 단계는,
    상기 방사선의 소스의 움직임을 제어하는 단계; 및
    상기 움직임의 제어에 따른 복수의 위치들에서 상기 소스가 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 영상들을 수집하는 단계는,
    상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 대상체에 압착을 가하는 단계는,
    상기 조사되는 방사선에 대응하여, 상기 대상체에 가해지는 압착 강도 및 압착 방향 중에서 적어도 하나를 변경하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 영상들을 수집하는 단계는,
    상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 방사선을 조사하는 단계는,
    서로 다른 곳에 위치하는 복수 개의 방사선 소스에 대한 타이밍을 제어하는 단계; 및
    상기 타이밍에 기초하여 복수의 위치들에서 상기 대상체에 각각 다른 각도의 방사선을 조사하도록 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 영상들을 수집하는 단계는,
    상기 각각 다른 각도로 조사되는 방사선이 상기 대상체를 투과하여 생성되는 복수의 영상들을 수집하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 진단 방법.
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