KR20150058414A - 계획 보조를 위한 방법 및 컴퓨터 단층촬영 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 단층촬영 장치에 의한 피검체의 컴퓨터 단층촬영 시에 계획 보조를 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,
- 컴퓨터 단층촬영 장치에 의해 피검체의 2D-오버뷰 이미지(토포그램)를 촬영하는 단계와,
- 오버뷰 이미지에 의해 위치에 따른 정보들을 검출하는 단계와,
- 투사 장치로 정보들을 전달하는 단계와,
- 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 표시하는 단계들을 갖는다.

Description

계획 보조를 위한 방법 및 컴퓨터 단층촬영 장치{METHOD FOR PLANNING SUPPORT AND COMPUTER TOMOGRAPHY DEVICE}
본 발명은 청구항 제1항에 따른 컴퓨터 단층촬영 시의 계획 보조를 위한 방법 및 청구항 제8항에 따른, 상기 유형의 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 단층촬영 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 단층촬영 장치의 중요한 구성부품들은, 갠트리 내에서 피검체(예컨대, 환자)가 진찰대에 의해 위치설정되는 촬영 시스템을 갖는 원형 갠트리와, 컴퓨터 단층촬영 장치를 제어하기 위한 시스템 제어부와, 하나 이상의 연산 유닛(예컨대, 컴퓨터)이다. 예컨대, 부채꼴 기하구조의 단일선 검출기 또는 다중선 검출기와 X선원을 갖는 촬영 시스템에 의해, 피검체를 중심으로 복수의 투사각들이 형성되며 복수의 단층 영상들이 촬영되고, 이어서 연산 유닛에 의해 예컨대 3D-볼륨 영상으로 재구성되고 난 후, 필요한 경우에 후속 처리된다.
더 높은 X선 선량(dose)과도 결부되므로, 여러 번 반복되지 않아야 하는 투사 이미지 촬영 전에, 영상 기록의 실행을 계획하기 위해서는, 이용자가 예컨대, 어떠한 영역이 정확히 스캔되어야 하는지, 또는 과연 스캔될 수 있는지, 얼마나 많은 선량이 적용되어야 하는지 등의 더 정확한 정보들을 얻는 것이 중요하다. 그러므로, 임상 실무에서는 우선 2D-오버뷰 이미지(overview image)를 촬영하는 것이 통상적인 방법이다. 컴퓨터 단층촬영 검진의 경우 이러한 사전 촬영은 토포그램으로 언급된다. 일반적으로, 토포그램을 얻기 위해, 진찰대 위에 배치된 피검체는 지지 수단들의 종방향에 의해 주어진 축을 따라 컴퓨터 단층촬영 장치의 갠트리를 통해 이동된다. 이때, 촬영 시스템의 회전 없이 투사 영상들이 연속으로 촬영되고 나서, 이러한 투사 영상들은 연산 유닛 및 제어 유닛, 예컨대 컴퓨터에 제공된다. 상기 연산 유닛 및 제어 유닛에서 오버뷰 이미지를 위한 투사 영상들은 X선-겹침 이미지에 유사하게 보간된다. 통상적으로 상기 토포그램은, 원하는 영상 표시에 따라 앞에서 뒤로, 뒤에서 앞으로, 또는 가로(좌에서 우로 또는 우에서 좌로)의 방향으로부터 촬영된다.
그리고 나서, 모니터에 표시된 이러한 오버뷰 이미지에 의해 검진은 계획된다. 여기서, 스캔 가능한 이동 영역들(이른바 스캔 범위들)이 그려진다. 그리고 나서, 이러한 스캔 범위들은 토포그램 상에 작은 박스 모양으로 그려진다. 추가로, 토포그램 외에 선량 분포에 관한 정보들도 곡선으로 표시된다.
본 발명의 과제는 정확한 위치와 관련하여 컴퓨터 단층촬영의 특히 간단한 계획을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다. 이 외에도, 본 발명의 과제는, 상기 방법을 실행하기에 적합한 컴퓨터 단층촬영 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 과제는 청구항 제1항에 따른 컴퓨터 단층촬영 시의 계획 보조를 위한 방법과 청구항 제8항에 따른 컴퓨터 단층촬영 장치에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 구현예들이 각각 해당 종속항들의 대상이다.
컴퓨터 단층촬영 장치에 의한 피검체의 컴퓨터 단층촬영 시의 계획 보조를 위한 본 발명에 따른 방법은,
- 컴퓨터 단층촬영 장치에 의해 피검체의 2D-오버뷰 이미지(토포그램)를 촬영하는 단계,
- 오버뷰 이미지에 의해 위치에 따른 정보들을 검출하는 단계,
- 투사 장치로 정보들을 전달하는 단계,
- 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 표시하는 단계들을 포함한다.
예컨대 3D-영상 촬영의 실행을 계획하기 위해, 2D-오버뷰 이미지, 이른바 토포그램이 CT에 의해 촬영된다. 상기 토포그램은 환자와 환자의 해부구조의 오버뷰를 나타낸다. 이러한 촬영 중에 촬영 시스템은 회전되지 않고, 환자 체적이 예컨대 축방향으로 이동될 뿐이다. 이때, 겹침 이미지가 종래의 X선 이미지와 유사하게 얻어진다. 위치에 따른 정보들은, 토포그램을 이용하여 (그리고 필요한 경우, CT의 추가 정보들을 이용하여) 결정되고 피검체의 특정한 위치들 또는 영역들에 적용될 수 있는 데이터들을 의미한다. 그러므로, 특히 CT 촬영 시스템에 의해 달성되고 촬영될 수 있는, 스캔 가능한 이동 영역들(스캔 범위들)이 결정될 수 있거나, 스캔 불가한 테두리 영역들은 검출될 수 있다.
위치에 따른 정보들은, 컴퓨터 단층촬영 장치의 부분일 수 있는 투사 장치로 전달되고, 상기 투사 장치에 의해 피검체의 표면에 위치에 맞게 겹쳐질 수 있다. 따라서, 관련된 피검체의 표면에 직접 위치에 맞게 영상을 표시하는 것은 이용자에게 정확한 정보들을 매우 명확히 제시하므로, 실제 배치에 대해, 이용자 또는 이용자들에게 잘못 제시하는 것이 거의 배제된다. 이로 인해, 계획 시의 에러율은 감소될 수 있다. 이용자 또는 이용자들은 촬영에 영향을 줄 기회를 조기에 얻으므로, 불필요한 촬영들이 방지될 수 있고 환자를 위한 검진은 더 확실히 이루어질 수 있다.
상기 방법을 실행하기 위해, 컴퓨터 단층촬영 장치가 제공되고, 상기 장치는 상이한 투사 방향들로부터 투사 영상들을 촬영하기 위한 촬영 시스템을 갖는 회전 가능한 갠트리, 피검체를 지지하기 위한 진찰대, 컴퓨터 단층촬영 장치를 제어하기 위한 시스템 제어부, 투사 영상들을 처리하고 재구성하기 위한 연산 유닛, 및 표면에 광영상을 투사하기 위한 투사 장치를 구비하며, 이때, 시스템 제어부는, 피검체의 오버뷰 이미지로부터 검출된 정보들을 투사 장치에 전달하도록 구성되고, 상기 투사 장치는 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 투사하도록 배치된다.
본 발명의 일 구현예에 따라, 투사 장치는 컴퓨터 단층촬영 장치의 갠트리에 배치된다. 이러한 방식으로, 갠트리의 내부에 배치될 때에도 피검체 상으로 광영상을 방해받지 않으면서 간단히 투사하는 것이 가능하다. 추가로 이러한 방식으로, 투사 장치와 CT 촬영 시스템 사이의 레지스트레이션이 용이해진다.
본 발명의 추가의 일 구현예에 따라, 투사 장치는 광투사기(light projector)에 의해 형성된다. 이러한 광투사기를 시중에서 얻을 수 있고, 컴퓨터 단층촬영 장치에 적은 비용으로 이용될 수 있다. 그 외에도, 복수색 투사들뿐만 아니라 단색 투사들도 이루어질 수 있다. 대안으로, 예컨대 레이저 투사기 또는 홀로그래픽(holographic) 투사기도 이용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라, 위치에 따른 정보들을 검출하기 위해, 예컨대 컴퓨터 단층촬영 장치 또는 상기 장치의 촬영 시스템의 기하구조에 대한 데이터들, 토포그램 또는 계획된 3D-영상들의 촬영 매개변수들, 환자들에 대한 정보들 또는 진찰대의 치수들과 같은 추가의 데이터들이 이용된다.
본 발명의 추가의 일 구현예에 따라, 피검체의 표면에, 예컨대 위치에 따른 정보들이 투사되는 영역들의 외부에 컴퓨터 단층촬영 장치의 추가 정보들이 추가로 표시된다. 이와 같이, 예컨대 선량 분배 곡선이 표시될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라, 영상 표시는 피검체 상에 다양한 색들로 투사된다. 이와 같이, 예컨대 스캔 범위들은 녹색으로 그리고 스캔 불가한 영역들은 적색으로 표시될 수 있거나, 다양한 가능 스캔 범위들은 상이한 색들로 표시될 수 있다. 토포그램의 촬영되지 않은 영역들 또는 측정 에러들은 색으로 마킹되어 표시될 수도 있다.
본 발명의 추가의 일 구현예에 따라, 피검체의 표면에 표시된 정보들에 기초하여 컴퓨터 단층촬영의 계획이 실행된다. 이를 위해, 컴퓨터 단층촬영을 위한 스캔 범위들은 예컨대 자동으로 선택된다.
종속항들의 특징들에 따른 본 발명과 추가의 바람직한 구현예들은, 본 발명이 이러한 실시예들에 제한되지 않으면서, 하기에서 개략적으로 도시된 실시예들에 의해 도면에 더 상세히 설명된다.
도 1은 광투사기를 갖는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 도시한 순서도이다.
도 1에는 광투사기(12)를 갖는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층촬영 장치(10)가 도시된다. 컴퓨터 단층촬영 장치(10)는 미도시된 선 검출기(line detector)와 X선원을 갖는 갠트리(11)를 구비한다. 갠트리(11)는 진찰대(14) 위에 배치된 환자(13)가 지지되는 개구를 중심으로 회전될 수 있다. 게다가, 컴퓨터 단층촬영 장치(10)는 장치를 제어하기 위해 제공되는 시스템 제어부(15)를 갖는다. 또한, 연산 유닛(16)과 디스플레이 유닛, 예컨대 모니터(17)가 제공된다. 상기 연산 유닛은 X선 영상들을 계산하고 재구성하기 위해 형성되고, 시스템 제어부(15)에 통합될 수 있다. 시스템 제어부(15)와 연산 유닛(16)은 예컨대 컴퓨터에 의해 형성될 수 있다. 광투사기(12)는 진찰대의 상부에, 예컨대 갠트리(11)에 또는 갠트리 내에, 또는 고정부에 예컨대 검진 공간의 천장에 배치되고, 마찬가지로 시스템 제어부에 의해 제어된다. 광투사기(12)는 환자의 표면에 단색으로 또는 복수색들로 위치에 맞게 정보들을 투사하도록 형성된다. 이러한 정보들은 예컨대 스캔 범위(18) 또는 스캔 불가한 영역(19)에 의해 형성될 수 있다. 상기 영역들은 예컨대 직사각형 또는 다른 기하학적 형태들로서 환자의 표면에 투사될 수 있다. 상기 컴퓨터 단층촬영 장치는, 본 발명에 따른 방법을 자동으로 실행하도록 형성된다.
도 2에는 본 발명에 따른 방법의 순서도가 도시된다. 제1 단계(20)에서 컴퓨터 단층촬영 장치에 의해 2D-오버뷰 이미지(토포그램)가 촬영된다. 여기서, 예컨대 진찰대(14) 위에 배치된 환자(13)는 진찰대의 종방향에 의해 주어진 축을 따라 갠트리를 통해 이동된다. 이때, 촬영 시스템의 회전 없이 투사 영상들이 연속으로 촬영되고 나서, 계산 유닛에서 토포그램으로 보간된다. 이어서, 제2 단계(21)에서 오버뷰 이미지로부터의 데이터에 의해 위치에 따른 정보들, 예컨대 스캔 가능한 그리고/또는 스캔 불가한 이동 영역들(스캔 범위들)이 검출된다. 이는 예컨대 시스템 제어부 및/또는 계산 유닛(16)에 의해 실행될 수 있다.
그리고 나서, 제3 단계(22)에서 위치에 따른 정보들은 광투사기로 전달되고, 이로부터 제4 단계(23)에서는 광투사기에 의해 환자 또는 환자의 표면으로 위치에 맞게 투사된다. 또한, 상응하는 스캔 범위들은 예컨대 유색의 직사각형 또는 다른 기하학적 형태들에 의해 환자의 표면에, 정확히 토포그램에 의해 사전에 결정된 위치에서 겹쳐진다. 게다가, 예컨대 스캔 불가한 영역들은, 예컨대 제1 색과 상이한 추가의 색으로 겹쳐진다. 그 외에도, 예컨대 선량 분포 곡선 또는 이용된 촬영 모드와 같은 다른 정보들이 환자 표면에 추가로 더 겹쳐질 수 있다. 이러한 정보들은 위치에 맞게 겹쳐질 필요가 없다. 추가로, 예컨대 에러들이나 스캔 불가한 영역들이 표시될 수 있거나 상응하는 면들이 환자 위에 조명될 수 있다.
본 발명의 범주에서 예컨대 스캔 가능하거나 스캔 불가한 영역들과 같은, 토포그램에 대한 정보들이 환자 위에 직접 표시되고 이로써 매우 명확히 표시된다. 적용 사례로는 예컨대 검진을 위해 준비되는 트라우마를 가진 환자이다. 여기서, 일반적으로 관여된 많은 의사들이 환자를 진료하기 위해 스캔 전에 진찰대 주위에 위치한다. 환자의 표면으로의 상응하는 투사에 의해, 어떠한 스캔 범위들이 촬영되는지, 또는 어떠한 영역들이 스캔 가능하거나 스캔 불가할지 모든 참여자들에게 검진 전에 이미 조기에 분명하고 의심 없이 인지될 수 있다.
본 발명은 하기의 방식으로 짧게 요약될 수 있다: 개선된 촬영 계획을 위해, 컴퓨터 단층촬영 장치에 의한 피검체의 컴퓨터 단층촬영 시의 계획 보조를 위한 방법에는,
- 컴퓨터 단층촬영 장치에 의해 피검체의 2D-오버뷰 이미지(토포그램)를 촬영하는 단계,
- 오버뷰 이미지에 의해 위치에 따른 정보들을 검출하는 단계,
- 투사 장치로 정보들을 전달하는 단계,
- 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 표시하는 단계들이 제공된다.

Claims (9)

  1. 컴퓨터 단층촬영 장치(10)에 의한 피검체의 컴퓨터 단층촬영 시에 계획 보조를 위한 방법이며, 상기 방법은,
    - 컴퓨터 단층촬영 장치(10)에 의해 피검체의 2D-오버뷰 이미지(토포그램)를 촬영하는 단계,
    - 오버뷰 이미지에 의해 위치에 따른 정보들을 검출하는 단계,
    - 투사 장치로 정보들을 전달하는 단계,
    - 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 표시하는 단계들을 갖는, 계획 보조를 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 위치에 따른 정보들은 컴퓨터 단층촬영 장치의 스캔 가능한 그리고/또는 스캔 불가한 이동 영역들(스캔 범위들)을 포함하는, 계획 보조를 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 위치에 따른 정보들을 전달하기 위해서는 추가의 데이터들이 이용되는, 계획 보조를 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 컴퓨터 단층촬영 장치(10)의 추가의 정보들, 특히 선량 분포 곡선이, 피검체의 표면에 추가로 표시되는, 계획 보조를 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상이한 색으로 마킹된 영역들에 의해 하나의 영상 표시가 나타나는, 계획 보조를 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 에러들이 색으로 마킹되어 표시되는, 계획 보조를 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 피검체의 표면에 표시된 정보들에 기초하여 컴퓨터 단층촬영의 계획이 실행되는, 계획 보조를 위한 방법.
  8. 상이한 투사 방향들로부터 투사 영상들을 촬영하기 위한 촬영 시스템을 갖는 회전 가능한 갠트리(11), 피검체를 지지하기 위한 진찰대(14), 컴퓨터 단층촬영 장치(10)를 제어하기 위한 시스템 제어부(15), 투사 영상들을 처리하고 재구성하기 위한 연산 유닛(16), 및 표면에 광영상을 투사하기 위한 투사 장치를 구비한 컴퓨터 단층촬영 장치(10)이며, 이때, 시스템 제어부(15)는, 피검체의 오버뷰 이미지로부터 검출된 정보들을 투사 장치에 전달하도록 구성되고, 상기 투사 장치는 피검체의 표면에 위치에 맞게 정보들을 투사하도록 배치되는, 컴퓨터 단층촬영 장치(10).
  9. 제8항에 있어서, 투사 장치는 광투사기(12)에 의해 형성되는, 컴퓨터 단층촬영 장치.
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