KR20140056113A - ｚ 방향 위치를 조정하기 위한 방법 및 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법 및 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치를 개시한다. 본 발명의 제1 양태에 따르면, 엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 단계; z 방향 위치의 지시를 저장하는 단계; 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정하는 단계를 포함하는, z 방향 위치를 조정하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명은 회전 동안의 시준, 회전 동안의 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대한 최적의 z 방향 위치들을 사전 저장하므로, 최적의 z 방향 위치 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기를 최적의 z 방향 위치로 직접 조정하는 것이 가능하며, 따라서 이미지 품질을 개선할 수 있다는 것을 위의 솔루션으로부터 알 수 있다.
Description
본 발명은 의료 영상(medical imaging) 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는, z 방향 위치를 조정하기 위한 방법 및 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(computed tomography scanning apparatus)에 관한 것이다.
컴퓨터 단층 촬영 주사 장치에서는, 엑스선 빔(X-ray beam)이 최대 신호로서 검출기에 입사하고(strike), 에지 슬라이스들(edge slices)이 본질적으로 동일한 신호 분포들을 갖는 것을 보증하기 위하여, 시준 슬릿(collimating slit)이 z 방향에서 검출기와 정렬되는 것이 매우 중요하다.
도 1은 종래 기술의 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 엑스선 시스템(100)의 개략도이다. 엑스선 시스템(100)은 엑스선 튜브(102), 시준기(104) 및 검출기(106)를 포함한다. 엑스선 튜브(102)에서는, 전자 빔(108)이 애노드(110)에 입사하여, 애노드(110)의 표면에서 엑스선 빔(112)이 생성되게 한다. 엑스선 빔(112)은 시준기(104)의 시준 슬릿(114)을 통해 검출기(106)에 도달한다. 검출기(106)는 엑스선을 전자 신호로 변환하며, 재구성을 통해 이미지를 형성하는 오리지널 데이터를 생성한다. 엑스선 시스템(100)은 x-y 평면에서 회전하고, z 방향으로 이동할 수 있다.
컴퓨터 단층 촬영 주사 장치가 주사를 행하는 동안, 많은 팩터가 초점 위치의 이동 및/또는 초점 길이의 변화를 유발할 것이다. 이러한 팩터들의 예는 열적 초점 이동(thermal focal shift), 원심력에 의해 유발되는 y 방향에서의 애노드(110)의 이동, 및 상이한 벌브 튜브 전압들에 의해 유발되는 전자 빔(108)의 이동이다.
1 회전 후에, 열적 초점 이동은 매우 작아지며, 따라서 z 방향 제어 메커니즘은 각각의 회전 중에 획득된 데이터에 따라 시준기(104)의 위치를 z 방향으로 단계적으로 조정할 수 있다. 그러나, 상이한 시준, 벌브 튜브 전압 또는 회전 시간을 갖는 새로운 주사 프로토콜이 채택될 때, 시준기의 최적의 z 방향 위치는 크게 변할 것이다. 새로운 주사 프로토콜을 이용하는 첫 번째 주사를 위해, 이전의 주사 프로토콜을 이용한 마지막 주사 동안 측정된 z 방향 위치에 대한 증분이 직접 사용되며, 따라서 새로운 주사 프로토콜을 이용하는 주사에 의해 획득되는 이미지의 품질은 특히 첫 번째 주사에서 영향을 받을 것이다.
이를 고려하여, 본 발명은 이미지 품질을 더 개선하기 위해 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법 및 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치를 제안한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, z 방향 위치를 조정하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 단계; 상기 z 방향 위치의 지시(indication)를 저장하는 단계; 및 상기 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법에서, 상기 엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 획득하는 단계는, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (상기 z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하는 단계; 및 상기 비율이 충족되는 상기 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치로서 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법에서, 상기 z 방향 위치의 상기 지시는 상기 z 방향 위치의 실제 값이다.
바람직하게는, 상기 방법에서, 상기 z 방향 위치의 상기 지시를 저장하는 단계는, 사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 상기 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정하는 단계; 상기 기준 조합에 대응하는 상기 z 방향 위치의 실제 값을 저장하는 단계; 및 상기 기준 조합 외에, 상기 사전 결정된 시준을 포함하는 조합에 대응하는 z 방향 위치의, 상기 실제 값에 대한 이동을 저장하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법에서, 상기 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기가 변경될 때, 상기 방법은 상기 엑스선 튜브의 회전 동안 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 단계; 및 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치의 상기 지시를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 지시 및 상기 채택될 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 전에 상기 지시의 유효성을 판정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하기 위한 위치 획득 디바이스; 상기 z 방향 위치의 지시를 저장하기 위한 위치 저장 디바이스; 및 상기 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 위한 제1 위치 조정 디바이스를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치에서, 상기 위치 획득 디바이스는 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (상기 z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 위한 제2 위치 조정 디바이스; 및 상기 비율이 충족되는 상기 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치로서 결정하기 위한 위치 결정 디바이스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치에서, 상기 z 방향 위치의 상기 지시는 상기 z 방향 위치의 실제 값이다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치에서, 상기 위치 저장 디바이스는 사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 상기 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정하기 위한 기준 조합 결정 디바이스; 상기 기준 조합에 대응하는 상기 z 방향 위치의 실제 값을 저장하기 위한 기준 위치 저장 디바이스; 및 상기 기준 조합 외에, 상기 사전 결정된 시준을 포함하는 조합에 대응하는 z 방향 위치의, 상기 실제 값에 대한 이동을 저장하기 위한 이동 저장 디바이스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치에서, 상기 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기가 변경될 때, 상기 위치 획득 디바이스는 상기 엑스선 튜브의 회전 동안 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 z 방향 위치를 획득하기 위해 더 사용되고; 상기 위치 저장 디바이스는 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치의 상기 지시를 갱신하기 위해 더 사용된다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치는 상기 제1 위치 조정 디바이스가 상기 지시 및 상기 채택될 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 전에 상기 지시의 유효성을 판정하기 위한 유효성 판정 장치를 더 포함한다.
본 발명은 회전 동안의 시준, 회전 동안의 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대한 최적의 z 방향 위치들을 사전 저장하므로, 최적의 z 방향 위치 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기를 최적의 z 방향 위치로 직접 조정하는 것이 가능하며, 따라서 이미지 품질을 개선할 수 있다는 것을 위의 솔루션으로부터 알 수 있다.
이하, 본 발명의 상기 및 다른 특징들 및 장점들의 더 명확한 이해를 이 분야의 기술자들에게 제공하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 종래 기술의 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 엑스선 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법의 개략 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 개략도이다.
전술한 첨부 도면들에서는, 아래와 같은 라벨들이 사용된다.
100: 엑스선 시스템
102: 엑스선 튜브
104: 시준기
106: 검출기
108: 전자 빔
110: 애노드
112: 엑스선 빔
114: 시준 슬릿
200: 방법
S202, S204, S206: 단계
300, 400: 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치
302, 402: 위치 획득 디바이스
304, 404: 위치 저장 디바이스
306, 406: 제1 위치 조정 디바이스
308, 408: 제2 위치 조정 디바이스
310, 410: 위치 결정 디바이스
312, 412: 유효성 판정 디바이스
414: 기준 조합 결정 디바이스
416: 기준 위치 저장 디바이스
418: 이동 저장 디바이스
도 1은 종래 기술의 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 엑스선 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법의 개략 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치의 개략도이다.
전술한 첨부 도면들에서는, 아래와 같은 라벨들이 사용된다.
100: 엑스선 시스템
102: 엑스선 튜브
104: 시준기
106: 검출기
108: 전자 빔
110: 애노드
112: 엑스선 빔
114: 시준 슬릿
200: 방법
S202, S204, S206: 단계
300, 400: 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치
302, 402: 위치 획득 디바이스
304, 404: 위치 저장 디바이스
306, 406: 제1 위치 조정 디바이스
308, 408: 제2 위치 조정 디바이스
310, 410: 위치 결정 디바이스
312, 412: 유효성 판정 디바이스
414: 기준 조합 결정 디바이스
416: 기준 위치 저장 디바이스
418: 이동 저장 디바이스
이하, 본 발명은 그의 목적, 기술적 솔루션 및 장점들을 명확히 하기 위해 실시예들을 통해 더 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법(200)의 개략 흐름도이다.
단계 S202에서, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 엑스선 튜브의 회전 동안 획득한다. 이 실시예에서, 시준은 64 x 0.6 mm, 32 x 0.6 mm, 12 x 0.6 mm, 4 x 0.6 mm, 32 x 1.2 mm 및 2 x 5 mm를 포함하고, 벌브 튜브 전압은 130 kV, 110 kV 및 80 kV를 포함하고, 회전 시간은 1.5초, 1.0초, 0.8초, 0.6초 및 0.48초를 포함한다. 구체적으로 단계 S202는 아래의 단계들을 포함한다.
단계 208: 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준기의 z 방향 위치를 조정한다.
단계 210: 비율이 충족되는 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치로서 결정한다.
이것은 표 1을 제공한다.
| 시준 (mm) | 벌브 튜브 전압 (kV) | 회전 시간 (초) | z 방향 위치 (㎛) |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.5 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.0 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.6 | -25987 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.48 | -26037 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.5 | -25950 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.0 | -25962 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.6 | -25981 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.48 | -26018 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 1.0 | -25981 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 0.48 | -26031 |
| ... | ... | ... | ... |
단계 S204에서, z 방향 위치들의 지시들을 저장한다. 이 지시는 z 방향 위치의 실제 값일 수 있으며, 따라서 표 1에 저장된다. 그러나, 이 실시예에서, 소정 조합들에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들의 지시들은 상대적인 값이다. 따라서, 단계 S204는 아래의 단계들을 포함할 수 있다.
단계 S214: 사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정한다. 예를 들어, 시준 64 x 0.6 mm와 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 1.0초의 조합은 시준 64 x 0.6 mm의 기준 조합으로서 결정될 수 있다. 다른 시준들도 대응하는 기준 조합들을 가질 것이다.
단계 S216: 기준 조합에 대응하는 z 방향 위치의 실제 값을 저장한다. 위의 예의 경우, 기준 조합(시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 1.0초)에 대응하는 z 방향 위치 -25968 ㎛가 저장된다.
단계 S218: 기준 조합 외에, 사전 결정된 시준을 포함하는 조합들에 대응하는 z 방향 위치들의, 실제 값에 대한 이동들을 저장한다. 위의 예의 경우, 기준 조합의 z 방향 위치 -25968 ㎛에 대한 조합들: 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 1.5초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.8초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.6초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.48초의 z 방향 위치들의 이동들이 저장된다.
이것은 표 2를 제공한다.
| 시준 (mm) | 벌브 튜브 전압 (kV) | 회전 시간 (초) | z 방향 위치 (㎛) |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.5 | 0 |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.0 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.8 | -7 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.6 | -19 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.48 | -69 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.5 | 18 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.0 | 6 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.8 | -7 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.6 | -13 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.48 | -50 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 1.0 | -25981 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 0.48 | -50 |
| ... | ... | ... | ... |
단계 S206에서, z 방향 위치의 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정한다.
종래 기술에서는, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행될 경우, 우선, 정지 상태에서 측정된, 64 x 0.6 mm 및 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 사전 저장된 z 방향 위치가 판독된다(주어진 시준에 대해, 정지 상태에서 측정된, 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 z 방향 위치만이 사전 저장된다). 이어서, 시준기는 이 위치로 이동되고, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행되고, 이와 동시에, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들에 따라 2개의 단부들에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준기의 z 방향 위치가 조정된다. 그러한 상황에서는, 시준기가 최적의 위치에 있지 않으므로, 처음 몇 개의 주사로부터 획득되는 이미지들 내에 아티팩트들이 나타날 것이다.
본 발명에서는, 회전 동안의 시준, 회전 동안의 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대한 최적의 z 방향 위치들이 사전 저장되므로, 최적의 z 방향 위치 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기를 최적의 z 방향 위치로 직접 조정하는 것이 가능하며, 따라서 이미지 품질을 개선할 수 있다.
z 방향 위치들의 지시들을 저장하는 단계에서 기준 조합이 결정되면, 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기가 변경될 때, 본 발명의 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법(200)은,
엑스선 튜브의 회전 동안 각각의 기준 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들을 획득하는 단계;
각각의 기준 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들의 지시들을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기준 조합들에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들만이 갱신되는 이유는, 특정 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기에 대해, 동일 시준을 포함하는 모든 조합들에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들이 일정한 상대적 이동을 갖기 때문이다.
바람직하게는, z 방향 위치를 조정하기 위한 방법(200)은 단계 S206 전에 단계 S212를 더 포함한다. 단계 S212에서, 지시의 유효성을 판정한다. 지시의 유효성을 판정함으로써, 벌브 튜브 내의 결함들 또는 기계적 또는 정렬 문제들이 식별될 수 있다. 이 실시예에서는, 동일 시준을 포함하는 모든 조합들에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차에 대해 2개의 임계치: T1 = 200 ㎛; T2 = 300 ㎛가 설정된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T1과 T2 사이에 있는 경우, 경고 메시지가 발행되어 사용자 인터페이스 상에 표시된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T2를 초과하는 경우, 에러 메시지가 발행되고, 표 편집 프로세스(table compiling process)가 중지된다.
본 발명은, 기계로 하여금, 본 발명에 따른 z 방향 위치를 조정하기 위한 방법을 실행하게 하기 위한 명령들을 저장하는 기계 판독 가능 저장 매체도 제공한다. 구체적으로, 저장 매체를 구비한 시스템 또는 디바이스가 제공될 수 있고, 저장 매체에는 위의 실시예들 중 어느 하나의 기능을 구현하기 위한 소프트웨어 프로그램 코드가 저장되며, 시스템 또는 디바이스의 컴퓨터(또는 CPU 또는 MPU)가 저장 매체에 저장된 프로그램 코드를 판독하고 실행한다.
이 경우, 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드 자체는 위의 예들 중 어느 하나의 기능들을 구현할 수 있으며, 따라서 프로그램 코드 및 프로그램 코드를 저장하는 저장 매체는 본 발명의 일부를 형성한다.
프로그램 코드를 제공하는 데 사용되는 저장 매체들의 예는 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, 광 디스크(예로서, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW), 자기 테이프, 비휘발성 메모리 카드 및 ROM을 포함한다. 옵션으로서, 통신 네트워크가 서버 컴퓨터로부터 프로그램 코드를 다운로드할 수 있다.
게다가, 위의 예들 중 어느 하나의 기능을 구현하기 위해, 실제 동작의 일부 또는 전부가 컴퓨터에 의해 판독된 프로그램 코드의 실행에 의해 완료될 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터에서 동작하는 운영 체제가 프로그램 코드에 기초하는 명령들에 의해 실제 동작의 일부 또는 전부를 완료할 수도 있다는 점이 명백해야 한다.
게다가, 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드는 컴퓨터 내에 삽입된 확장 보드 내에 설치된 메모리 내에 기록되거나, 컴퓨터에 접속된 확장 유닛에 설치된 메모리 내에 기록되고, 이어서 프로그램 코드에 기초하는 명령들이 확장 보드 또는 확장 유닛에 설치된 CPU 등으로 하여금 위의 실시예들 중 어느 하나의 기능을 구현하기 위해 실제 동작의 일부 또는 전부를 실행하게 한다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치도 제공한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(300)의 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(300)는 위치 획득 디바이스(302), 위치 저장 디바이스(304) 및 제1 위치 조정 디바이스(306)를 포함한다.
위치 획득 디바이스(302)는 엑스선 튜브의 회전 동안 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 데 사용된다. 이 실시예에서, 시준은 64 x 0.6 mm, 32 x 0.6 mm, 12 x 0.6 mm, 4 x 0.6 mm, 32 x 1.2 mm 및 2 x 5 mm를 포함하고, 벌브 튜브 전압은 130 kV, 110 kV 및 80 kV를 포함하고, 회전 시간은 1.5초, 1.0초, 0.8초, 0.6초 및 0.48초를 포함한다. 구체적으로, 위치 획득 디바이스(302)는 제2 위치 조정 디바이스(308) 및 위치 결정 디바이스(310)를 포함할 수 있다. 제2 위치 조정 디바이스(308)는 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해 시준기의 z 방향 위치를 조정하는 데 사용된다. 위치 결정 디바이스(310)는 비율이 충족되는 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치로서 결정하는 데 사용된다. 이것은 표 3을 제공한다.
| 시준 (mm) | 벌브 튜브 전압 (kV) | 회전 시간 (초) | z 방향 위치 (㎛) |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.5 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.0 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.6 | -25987 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.48 | -26037 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.5 | -25950 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.0 | -25962 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.6 | -25981 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.48 | -26018 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 1.0 | -25981 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 0.48 | -26031 |
| ... | ... | ... | ... |
위치 저장 디바이스(304)는 z 방향 위치들의 지시들을 저장하는 데 사용된다. 이 실시예에서, z 방향 위치들의 지시들은 z 방향 위치들의 실제 값들이며, 따라서 표 3으로서 저장된다.
제1 위치 조정 디바이스(306)는 z 방향 위치의 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정하는 데 사용된다.
종래 기술에서는, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행될 경우, 우선, 정지 상태에서 측정된, 64 x 0.6 mm 및 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 사전 저장된 z 방향 위치가 판독된다(주어진 시준에 대해, 정지 상태에서 측정된, 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 z 방향 위치만이 사전 저장된다). 이어서, 시준기는 이 위치로 이동되고, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행되고, 이와 동시에, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들에 따라 2개의 단부들에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준기의 z 방향 위치가 조정된다. 그러한 상황에서는, 시준기가 최적의 위치에 있지 않으므로, 처음 몇 개의 주사로부터 획득되는 이미지들 내에 아티팩트들이 나타날 것이다.
본 발명에서는, 회전 동안의 시준, 회전 동안의 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대한 최적의 z 방향 위치들이 사전 저장되므로, 최적의 z 방향 위치 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기를 최적의 z 방향 위치로 직접 조정하는 것이 가능하며, 따라서 이미지 품질을 개선할 수 있다.
바람직하게는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(300)는 제1 위치 조정 디바이스(306)가 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정하기 전에 지시의 유효성을 판정하는 데 사용되는 유효성 판정 디바이스(312)를 더 포함한다. 지시의 유효성을 판정함으로써, 벌브 튜브 내의 결함들 또는 기계적 또는 정렬 문제들이 식별될 수 있다. 이 실시예에서는, 동일 시준을 포함하는 모든 조합들에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차에 대해 2개의 임계치: T1 = 200 ㎛; T2 = 300 ㎛가 설정된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T1과 T2 사이에 있는 경우, 경고 메시지가 발행되어 사용자 인터페이스 상에 표시된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T2를 초과하는 경우, 에러 메시지가 발행되고, 표 편집 프로세스가 중지된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(400)의 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(400)는 위치 획득 디바이스(402), 위치 저장 디바이스(404) 및 제1 위치 조정 디바이스(406)를 포함한다.
위치 획득 디바이스(402)는 엑스선 튜브의 회전 동안 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들을 획득하는 데 사용된다. 이 실시예에서, 시준은 64 x 0.6 mm, 32 x 0.6 mm, 12 x 0.6 mm, 4 x 0.6 mm, 32 x 1.2 mm 및 2 x 5 mm를 포함하고, 벌브 튜브 전압은 130 kV, 110 kV 및 80 kV를 포함하고, 회전 시간은 1.5초, 1.0초, 0.8초, 0.6초 및 0.48초를 포함한다. 구체적으로, 위치 획득 디바이스(402)는 제2 위치 조정 디바이스(408) 및 위치 결정 디바이스(410)를 포함할 수 있다. 제2 위치 조정 디바이스(408)는 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해 시준기의 z 방향 위치를 조정하는 데 사용된다. 위치 결정 디바이스(410)는 비율이 충족되는 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치로서 결정하는 데 사용된다. 이것은 표 4를 제공한다.
| 시준 (mm) | 벌브 튜브 전압 (kV) | 회전 시간 (초) | z 방향 위치 (㎛) |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.5 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.0 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.6 | -25987 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.48 | -26037 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.5 | -25950 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.0 | -25962 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.8 | -25975 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.6 | -25981 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.48 | -26018 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 1.0 | -25981 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 0.48 | -26031 |
| ... | ... | ... | ... |
위치 저장 디바이스(404)는 z 방향 위치들의 지시들을 저장하는 데 사용된다. 이 실시예에서, 일부 조합들에 대응하는 시준기의 z 방향 위치들의 지시들은 상대 값이다. 따라서, 위치 저장 디바이스(404)는 기준 조합 결정 디바이스(414), 기준 위치 저장 디바이스(416) 및 이동 저장 디바이스(418)를 포함할 수 있다.
기준 조합 결정 디바이스(414)는 사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정하는 데 사용된다. 예를 들어, 시준 64 x 0.6 mm와 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 1.0초의 조합이 시준 64 x 0.6 mm의 기준 조합으로서 결정될 수 있다. 다른 시준들도 대응하는 기준 조합들을 가질 것이다.
기준 위치 저장 디바이스(416)는 기준 조합에 대응하는 z 방향 위치의 실제 값을 저장하는 데 사용된다. 위의 예의 경우, 기준 조합(시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 1.0초)에 대응하는 z 방향 위치 -25968 ㎛가 저장된다.
이동 저장 디바이스(418)는 기준 조합 외에, 사전 결정된 시준을 포함하는 조합들에 대응하는 z 방향 위치들의, 실제 값에 대한 이동을 저장하는 데 사용된다. 위의 예의 경우, 기준 조합의 z 방향 위치 -25968 ㎛에 대한 조합들: 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 1.5초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.8초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.6초; 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV, 회전 시간 0.48초의 z 방향 위치들의 이동들이 저장된다.
이것은 표 5를 제공한다.
| 시준 (mm) | 벌브 튜브 전압 (kV) | 회전 시간 (초) | z 방향 위치 (㎛) |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.5 | 0 |
| 64 x 0.6 | 130 | 1.0 | -25968 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.8 | -7 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.6 | -19 |
| 64 x 0.6 | 130 | 0.48 | -69 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.5 | 18 |
| 64 x 0.6 | 110 | 1.0 | 6 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.8 | -7 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.6 | -13 |
| 64 x 0.6 | 110 | 0.48 | -50 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 1.0 | -25981 |
| ... | ... | ... | ... |
| 32 x 1.2 | 130 | 0.48 | -50 |
| ... | ... | ... | ... |
제1 위치 조정 디바이스(406)는 z 방향 위치의 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정하는 데 사용된다.
종래 기술에서는, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행될 경우, 우선, 정지 상태에서 측정된, 64 x 0.6 mm 및 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 사전 저장된 z 방향 위치가 판독된다(주어진 시준에 대해, 정지 상태에서 측정된, 벌브 튜브 전압 130 kV에 대응하는 z 방향 위치만이 사전 저장된다). 이어서, 시준기는 이 위치로 이동되고, 시준 64 x 0.6 mm, 벌브 튜브 전압 130 kV 및 회전 시간 0.6초로 주사가 수행되고, 이와 동시에, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들에 따라 2개의 단부들에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 시준기의 z 방향 위치가 조정된다. 그러한 상황에서는, 시준기가 최적의 위치에 있지 않으므로, 처음 몇 개의 주사로부터 획득되는 이미지들 내에 아티팩트들이 나타날 것이다.
본 발명에서는, 회전 동안의 시준, 회전 동안의 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대한 최적의 z 방향 위치들이 사전 저장되므로, 최적의 z 방향 위치 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기를 최적의 z 방향 위치로 직접 조정하는 것이 가능하며, 따라서 이미지 품질을 개선할 수 있다.
바람직하게는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치(400)는 제1 위치 조정 디바이스(406)가 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 시준기의 z 방향 위치를 조정하기 전에 지시의 유효성을 판정하는 데 사용되는 유효성 판정 디바이스(412)를 더 포함한다. 지시의 유효성을 판정함으로써, 벌브 튜브 내의 결함들 또는 기계적 또는 정렬 문제들이 식별될 수 있다. 이 실시예에서는, 동일 시준을 포함하는 모든 조합들에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차에 대해 2개의 임계치: T1 = 200 ㎛; T2 = 300 ㎛가 설정된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T1과 T2 사이에 있는 경우, 경고 메시지가 발행되어 사용자 인터페이스 상에 표시된다. 동일 시준을 포함하는 2개의 조합에 대응하는 z 방향 위치들 사이의 편차가 T2를 초과하는 경우, 에러 메시지가 발행되고, 표 편집 프로세스가 중지된다.
위의 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들일 뿐이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 본 발명의 사상 및 원리들로부터 벗어나지 않고 이루어지는 임의의 변경들, 균등한 교체들 또는 개량들 등은 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.
Claims (12)
- z 방향 위치를 조정하기 위한 방법으로서,
엑스선 튜브(X-ray tube)의 회전 동안, 시준(collimation), 벌브 튜브 전압(bulb tube voltage) 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 단계;
상기 z 방향 위치의 지시(indication)를 저장하는 단계;
상기 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하는 단계
를 포함하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 획득하는 단계는,
시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해, 검출기 상의 엑스선 수신 영역(X-ray-receiving region)의 (상기 z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하는 단계;
상기 비율이 충족되는 상기 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치로서 결정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 z 방향 위치의 상기 지시는 상기 z 방향 위치의 실제 값인 것을 특징으로 하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 z 방향 위치의 상기 지시를 저장하는 단계는,
사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 상기 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정하는 단계;
상기 기준 조합에 대응하는 상기 z 방향 위치의 실제 값을 저장하는 단계;
상기 기준 조합 외에, 상기 사전 결정된 시준을 포함하는 조합에 대응하는 z 방향 위치의, 상기 실제 값에 대한 이동(shift)을 저장하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 제4항에 있어서,
상기 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기가 변경될 때, 상기 방법은,
상기 엑스선 튜브의 회전 동안 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 z 방향 위치를 획득하는 단계;
각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치의 상기 지시를 갱신하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지시 및 채택될 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 전에 상기 지시의 유효성(validity)을 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, z 방향 위치의 조정 방법. - 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치로서,
엑스선 튜브의 회전 동안, 시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대응하는 시준기의 z 방향 위치를 획득하기 위한 위치 획득 디바이스;
상기 z 방향 위치의 지시를 저장하기 위한 위치 저장 디바이스;
상기 지시 및 채택될 주사 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 위한 제1 위치 조정 디바이스
를 포함하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치. - 제7항에 있어서,
상기 위치 획득 디바이스는,
시준, 벌브 튜브 전압 및 회전 시간의 각각의 조합에 대해, 검출기 상의 엑스선 수신 영역의 (상기 z 방향에서의) 2개의 단부에서의 신호들이 주어진 비율을 충족할 때까지 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 위한 제2 위치 조정 디바이스;
상기 비율이 충족되는 상기 z 방향 위치를 각각의 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치로서 결정하기 위한 위치 결정 디바이스
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치. - 제7항에 있어서,
상기 z 방향 위치의 상기 지시는 상기 z 방향 위치의 실제 값인 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치. - 제7항에 있어서,
상기 위치 저장 디바이스는,
사전 결정된 시준과 사전 결정된 벌브 튜브 전압 및 사전 결정된 회전 시간의 조합을 상기 사전 결정된 시준의 기준 조합으로서 결정하기 위한 기준 조합 결정 디바이스;
상기 기준 조합에 대응하는 상기 z 방향 위치의 실제 값을 저장하기 위한 기준 위치 저장 디바이스;
상기 기준 조합 외에, 상기 사전 결정된 시준을 포함하는 조합에 대응하는 z 방향 위치의, 상기 실제 값에 대한 이동을 저장하기 위한 이동 저장 디바이스
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치. - 제10항에 있어서,
상기 검출기, 엑스선 튜브 또는 시준기가 변경될 때, 상기 위치 획득 디바이스는 상기 엑스선 튜브의 회전 동안 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 z 방향 위치를 획득하기 위해 더 사용되고; 상기 위치 저장 디바이스는 각각의 기준 조합에 대응하는 상기 시준기의 상기 z 방향 위치의 상기 지시를 갱신하기 위해 더 사용되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치. - 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치 조정 디바이스가 상기 지시 및 채택될 프로토콜에 따라 상기 시준기의 상기 z 방향 위치를 조정하기 전에 상기 지시의 유효성을 판정하기 위한 유효성 판정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 단층 촬영 주사 장치.
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