KR20150099375A - Computer tomography apparatus and method for reconstructing a computer tomography image thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a computer tomography apparatus and a CT image reconstruction method therefor.
의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 처리 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 처리 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.The medical imaging device is a device for acquiring the internal structure of an object as an image. The medical image processing apparatus is a non-invasive examination apparatus, which captures and processes structural details in the body, internal tissues and fluid flow, and displays them to the user. A user such as a doctor can diagnose the health condition and disease of the patient by using the medical image outputted from the medical image processing apparatus.
환자에게 엑스레이를 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 장치로는 대표적으로 컴퓨터 단층 촬영(CT: Computed Tomography) 장치가 있다. A CT (Computed Tomography) apparatus is an example of a device for irradiating an X-ray to a patient and photographing the object.
의료 영상 처리 장치 중 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치는 대상체에 대한 단면 영상을 제공할 수 있고, 일반적인 엑스레이 장치에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있어서, 질병의 정밀한 진단을 위하여 널리 이용된다. 이하에서는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 의해서 획득된 의료 영상을 CT 영상이라 한다. A CT (Computerized Tomography) device of a medical image processing apparatus can provide a cross-sectional image of a target object and can represent the internal structure of the target object (for example, elongation, lung, etc.) It has advantages and is widely used for precise diagnosis of diseases. Hereinafter, a medical image obtained by a computer tomography apparatus is referred to as a CT image.
CT 영상을 획득하는데 있어서, 컴퓨터 단층 촬영 장치를 이용하여 대상체에 대한 CT 촬영을 수행하여, 로 데이터(raw data)를 획득한다. 그리고, 획득된 로 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원(reconstruction)하게 된다. 여기서, 로 데이터는 엑스레이를 대상체로 조사(projection)하여 획득된 프로젝션 데이터(projection data) 또는 프로젝션 데이터의 집합인 사이노그램(sinogram)이 될 수 있다. In acquiring the CT image, CT imaging is performed on the object using a computer tomography apparatus to acquire raw data. Then, the reconstructed CT image is reconstructed using the acquired RO data. Here, the data may be a projection data obtained by projecting the X-ray into a target object, or a sinogram which is a set of projection data.
예를 들어, CT 영상을 획득하기 위해서는 CT 촬영으로 획득된 사이노그램을 이용하여 영상 재구성의 동작을 수행하여야 한다. CT 영상의 복원 동작은 이하에서 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. For example, in order to acquire a CT image, an image reconstruction operation must be performed using a sinogram obtained by CT imaging. The restoration operation of the CT image will be described in detail below with reference to FIG.
도 1은 CT 영상 촬영 및 복원 동작을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a CT image capturing and restoring operation.
구체적으로, 도 1의 (a)는 대상체(25)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 수행하고, 그에 대응되는 로 데이터를 획득하는 컴퓨터 단층 촬영 장치의 CT 촬영 동작을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 1의 (b)는 CT 촬영에 의해서 획득된 사이노그램 및 복원 CT 영상을 설명하기 위한 도면이다. Specifically, Fig. 1 (a) is a view for explaining a CT photographing operation of a computed tomography apparatus for performing CT photographing while rotating around a
컴퓨터 단층 촬영 장치는 엑스레이(X-ray)를 생성하여 대상체로 조사하고, 대상체를 통과한 엑스레이를 엑스레이 검출부(detector)(미도시)에서 감지한다. 그리고 엑스레이 검출부(미도시)는 감지된 엑스레이에 대응되는 로 데이터를 생성한다. The computed tomography apparatus generates an X-ray and irradiates the X-ray to a target object, and an X-ray detector (not shown) detects the X-ray passing through the target object. The X-ray detector (not shown) generates data corresponding to the detected X-ray.
구체적으로, 도 1의 (a)를 참조하면, 컴퓨터 단층 촬영 장치에 포함되는 X-ray 생성부(20)는 대상체(25)로 엑스레이를 조사한다. 컴퓨터 단층 촬영 장치가 CT 촬영을 하는데 있어서, X-ray 생성부(20)는 대상체를 중심으로 회전하며, 회전된 각도에 대응되는 복수개의 로 데이터(30, 31, 32)를 획득한다. 구체적으로, P1 위치에서 대상체로 인가된 엑스레이를 감지하여 제1 로 데이터(30)를 획득하고, P2 위치에서 대상체로 인가된 스레이를 감지하여 제2 로 데이터(31)를 획득한다. 그리고, P3 위치에서 대상체로 인가된 엑스레이를 감지하여 제3 로 데이터(P3)를 획득한다. 여기서, 로 데이터는 프로젝션 데이터(projection data)가 될 수 있다. Specifically, referring to Fig. 1 (a), the
하나의 단면 CT 영상을 생성하기 위해서는 X-ray 생성부(20)가 최소 180 도 이상 회전하며 CT 촬영을 수행하여야 한다. In order to generate a single-sided CT image, the
도 1의 (b)를 참조하면, 도 1의 (a)에서 설명한 바와 같이 X-ray 생성부(20)를 소정의 각도 간격마다 이동시켜가며 획득된 복수개의 프로젝션 데이터들(31, 31, 32)을 조합하여 하나의 사이노그램(sinogram)(40)을 획득할 수 있다. 사이노그램(40)은 X-ray 생성부(20)가 한주기 회전하며 CT 촬영을 하여 획득된 사이노그램으로, 한주기 회전에 대응되는 사이노그램(40)은 하나의 단면 CT 영상의 생성에 이용될 수 있다. 한주기 회전은 CT 시스템의 사양에 따라서 대략 반바퀴 이상 또는 한바퀴 이상이 될 수 있다. 1 (b), a plurality of
그리고, 사이노그램(40)을 필터링한 후에 역투영(Filtered back-projection)하여 CT 영상(50)을 복원한다. After filtering the
일반적으로, X-ray 생성부(20)가 반바퀴 회전하는데 0.2 초 전후의 시간이 소요된다. Generally, it takes 0.2 seconds or so for the
CT 촬영의 대상이 되는 대상체가 움직이는 경우, 한주기 동안에도 대상체의 움직임이 발생하게 되며, 이러한 대상체의 움직임으로 인하여, CT 영상을 복원(reconstruction)하는데 있어서 움직임 아티팩트(motion artifact)가 발생하게 된다. When an object to be CT is moved, movement of the object occurs during one week, and motion artifacts are generated in the reconstruction of the CT image due to the movement of the object.
도 2는 복원된 CT 영상에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는 대상체를 중심으로 360도 이상 회전하여 획득한 로 데이터를 이용하여 영상 복원을 수행하는 전체 복원 (full reconstruction) 방식을 적용하여 획득된 CT 영상이 도시된다. FIG. 2 is a view for explaining motion artifacts present in a reconstructed CT image. FIG. 2 shows a CT image obtained by applying a full reconstruction method that performs image reconstruction using the acquired data obtained by rotating the object over 360 degrees.
도 2를 참조하면, 움직임 아티팩트가 발생되는 경우 복원된 CT영상(200)에 있어서, 대상체(210)의 최외곽 경계(edge)(220)가 선명하지 못하고 중첩적으로 표시되며, CT 영상(200) 내에 대상체의 움직임으로 인하여 내부 경계(230)가 블러링(blurring)되어 표시된다. 2, when the motion artifacts are generated, the
이러한 CT 영상 내의 움직임 아티팩트는 CT 영상의 화질을 저하시켜 의사 등의 사용자가 영상을 판독하여 질병을 진단하는데 있어서, 판독 및 진단의 정확성을 저하시킨다. Such motion artifacts in the CT image deteriorate the image quality of the CT image, which degrades the accuracy of the reading and diagnosis in diagnosing the disease by the user reading the image by the doctor.
따라서, 움직이는 대상체를 CT 촬영하는 경우, 움직임 아티팩트가 최소화된 CT 영상을 복원하는 것이 무엇보다 중요하다. Therefore, when a moving object is CT, it is most important to restore the CT image with minimized motion artifacts.
본원 발명은 복원된 CT 영상 내에 발생할 수 있는 움직임 아티팩트를 감소시킬 수 있는 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법의 제공을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a computer tomography apparatus capable of reducing motion artifacts that may occur in a reconstructed CT image and a CT image reconstruction method therefor.
또한, 본원 발명은 인체에 조사되는 방사선량을 최소화하면서 움직임 아티팩트가 감소된 CT 영상을 복원할 수 있는 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법의 제공을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a computer tomography apparatus capable of restoring a CT image with a reduced motion artifact while minimizing the amount of radiation irradiated to a human body, and a CT image reconstruction method therefor.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 제1 시점에 대응되는 제1 각도 구간 및 제2 시점에 대응되며 상기 제1 각도 구간과 마주보는 제2 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용하여 상기 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득하는 데이터 획득부; 및 상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함한다. The CT apparatus according to an embodiment of the present invention captures CT images of a moving object in a first angle section and a second angle section corresponding to a first angle section and in a second angle section facing the first angle section, Obtaining a first image and a second image that are partial images using the first data and the second data, and acquiring first information indicating a motion amount of the object using the first image and the second image; And an image restoration unit for restoring, based on the first information, a target image indicating the target object at a target time point.
또한, 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각은 180도 미만의 값을 가질 수 있다. In addition, each of the first angle section and the second angle section may have a value less than 180 degrees.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 획득할 수 있다. Also, the first information may be obtained by comparing only the first image and the second image.
또한, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상에서는 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. In addition, at least one of the size, position, and shape of the object included in the image may be different in the first image and the second image.
또한, 상기 목표 영상에 있어서, 상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. In addition, in the target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may be changed according to the target time.
또한, 상기 목표 영상은 상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 될 수 있다. Also, when the target point corresponds to an intermediate angle between the first angular interval and the second angular interval, the target image may be motion-compensated more accurately than when the target point does not correspond to the intermediate angle .
또한, 상기 제1 정보는 상기 대상체를 형성하는 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. In addition, the first information may be information indicating the amount of movement of the surface forming the object.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. The first information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image, and information indicating the amount of motion of the surface forming the object corresponding to each time point is .
또한, 상기 움직임 벡터장은 비강체정합(non-rigid registration)을 이용하여 측정할 수 있다. Also, the motion vector field can be measured using non-rigid registration.
또한, 상기 제1 정보는 상기 움직임 벡터장에 대응되는 상기 움직임량과 상기 시간 시점은 선형적인 관계를 가질 수 있다. In addition, the first information may have a linear relationship between the amount of motion corresponding to the motion vector field and the time point of time.
또한, 상기 데이터 획득부는 1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 CT 촬영하여 획득된 로 데이터를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하며, 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간은 각각 상기 한 주기 각도 구간의 시작 구간 및 끝 구간이 될 수 있다. The data acquiring unit may acquire the first image and the second image using the RO data acquired by the CT imaging in the one-period angular interval less than one rotation, and the first angle interval and the second angle interval may be And may be a start interval and an end interval of the periodic angular interval.
또한, 상기 영상 복원부는 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. In addition, the image reconstruction unit may reconstruct the target image using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views, which are RO data obtained by performing a CT scan while rotating in less than one rotation.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상에서 이미징되는 상기 대상체의 표면의 모든 방향으로의 움직임 정보를 포함할 수 있다. The first information may include motion information on all directions of the surface of the object imaged in the first image and the second image.
또한, 상기 영상 복원부는 상기 제1 정보에 근거하여 상기 목표시점에서의 상기 대상체의 움직임량을 예측하고, 예측된 움직임량에 근거하여 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. The image restoring unit may predict the amount of motion of the object at the target point based on the first information, and may restore the target image based on the predicted amount of motion.
또한, 상기 영상 복원부는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체의 일부를 나타내는 복수개의 부분 영상들을 와핑 시켜 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. The image reconstruction unit may reconstruct the target image by warping a plurality of partial images representing a part of the target object based on the first information.
또한, 상기 영상 복원부는 상기 대상체를 이미징하기 위한 이미지 격자(image grid)를 상기 제1 정보에 근거하여 와핑(warping)시키고, 상기 와핑된 이미지 격자를 이용하여 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. In addition, the image reconstruction unit may warp an image grid for imaging the object based on the first information, and may restore the target image using the waved image grid.
또한, 상기 영상 복원부는 역투영 과정에서, 상기 CT 촬영으로 획득된 데이터에 대응되는 픽셀을 상기 제1 정보에 근거하여 와핑시켜 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. The image reconstructing unit may restore the target image by warping a pixel corresponding to the data obtained by the CT photographing based on the first information in a back projection process.
또한, 상기 영상 복원부는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체를 나타내는 복셀의 중심을 와핑하고, 상기 와핑된 복셀의 위치를 기준으로 역투영 동작을 수행하여 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. The image reconstruction unit may restore the target image by performing a backprojection operation based on the position of the voxel waved by waving the center of the voxel representing the target based on the first information.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 상기 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 제1 정보에 있어서 상기 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제2 정보를 입력받는 사용자 인터페이스 부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터 획득부는 상기 제2 정보에 근거하여 상기 제1 정보를 획득할 수 있다. Further, a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a display unit for displaying a user interface screen for setting the first information; And a user interface unit that receives second information indicating a relationship between the amount of movement and the time of the object in the first information through the user interface screen. The data obtaining unit may obtain the first information based on the second information.
또한, 상기 데이터 획득부는 리비닝(rebinning)된 평행 빔을 이용하는 절반 복원(half reconstruction) 방식에 따라서 180 도 + 추가 각도 구간에서 상기 CT 촬영을 수행할 수 있다. In addition, the data acquiring unit may perform the CT imaging at 180 degrees + additional angular intervals according to a half reconstruction method using a rebinned parallel beam.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 상기 목표 시점을 설정하기 위한 메뉴를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 디스플레이 부를 더 포함할 수 있다. In addition, the computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a display unit for displaying a user interface screen including a menu for setting the target time point.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 상기 제1 정보, 상기 목표 시점 및 상기 목표 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. In addition, the computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a display unit for displaying a screen including at least one of the first information, the target point of time, and the target image.
또한, 상기 데이터 획득부는 상기 대상체를 중심으로 한주기 각도구간인 180도 + 추가각도에 대응하는 프로젝션 데이터를 획득할 때, 상기 한주기의 각도 구간 중 처음의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제1 각도 구간 및 제3 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 제3 영상을 획득하고, 상기 한주기 각도 구간 중 마지막의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제2 각도 구간 및 제4 각도 구간 각각에서 상기 제2 영상 및 제4 영상을 획득하며, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 움직임 량 및 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 상기 제1 정보를 획득할 수 있다. In addition, when the projection data corresponding to the 180 degree + additional angle, which is a periodic angular section around the object, is obtained, the data acquiring unit acquires projection data corresponding to the first angle included in the first additional angle section of the one- Wherein the first image and the third image are acquired in each of the second angular interval and the fourth angular interval included in the last additional angular interval of the one-period angular interval, And acquire the first information based on a motion amount between the first image and the second image, and a motion amount between the third image and the fourth image.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이 부; 및 상기 의료 영상의 관심 영역으로 설정받는 사용자 인터페이스 부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터 획득부는 상기 관심 영역에 포함되는 적어도 하나의 표면을 추출하고, 상기 추출된 표면의 방향에 근거하여 상기 제1 각도 구간, 상기 제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 설정에 대응되는 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하며, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용하여 상기 대상체의 움직임 량을 나타내는 상기 제1 정보를 획득할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a computerized tomography apparatus comprising: a display unit for displaying a medical image; And a user interface unit set as a region of interest of the medical image. The data acquiring unit may extract at least one surface included in the ROI, and the data acquiring unit may acquire at least one surface included in the ROI, based on the extracted surface orientation, the first angle section, the second angle section, An end point of a first angular section, and an end point of the first angular section, and the target point, acquiring the first image and the second image in each of the first angular section and the second angular section corresponding to the setting, The first information indicating the amount of motion of the object may be obtained using the first image and the second image.
또한, 상기 데이터 획득부는 상기 대상체의 움직임 방향을 고려하여, 상기 제1 각도 구간, 제2 각도구간, 상기 제1 시점, 상기 제2 시점, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. The data acquiring unit may acquire the first angular section, the second angular section, the first viewpoint, the second viewpoint, the start point of the one-week angular section, the end of the one-week angular section, Point, and the target point of time.
또한, 상기 대상체는 심장, 복부, 자궁, 뇌, 유방 및 간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the subject may comprise at least one of heart, abdomen, uterus, brain, breast and liver.
또한, 상기 대상체는 표면(surface)에 의해 표현되는 심장을 포함하며, 상기 심장은 소정 영역 내 서로 다른 밝기 값을 가지는 적어도 하나의 조직을 포함할 수 있다. Further, the object includes a heart represented by a surface, and the heart may include at least one tissue having a different brightness value in a predetermined area.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여, 상기 대상체를 형성하는 표면의 동일한 부분을 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용해서 상기 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득하는 데이터 획득부; 및 상기 제1 정보를 이용하여 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함한다. The computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention CT photographs a moving object and displays a first image and a second image corresponding to a first image and a second image, respectively, representing the same portion of a surface forming the object, A data acquiring unit acquiring an image and acquiring first information indicating a motion of the object using the first image and the second image; And an image restoration unit for restoring the target image using the first information.
또한, 상기 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각은 180도 미만인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 복원된 부분 영상이 될 수 있다. In addition, the first image and the second image may be reconstructed partial images using data obtained in the first angular interval and the second angular interval that are less than 180 degrees.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 획득될 수 있다. Also, the first information may be obtained by comparing only the first image and the second image.
또한, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상은 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. In addition, the first image and the second image may differ in at least one of the size, position, and shape of the object included in the image.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. The first information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image, and information indicating the amount of movement of the surface forming the object corresponding to each time point is .
또한, 상기 데이터 획득부는 1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 상기 CT 촬영하며, 상기 제1 시점은 상기 한주기 각도 구간의 시작 구간에 대응되며 상기 제2 시점은 상기 한주기 각도 구간의 끝 구간에 대응될 수 있다. The data acquisition unit may perform the CT scan in a one-week angular interval less than one rotation, the first viewpoint corresponds to a start interval of the one-period angular interval, and the second viewpoint corresponds to an end interval of the one- .
또한, 상기 영상 복원부는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이의 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원할 수 있다. The image restoring unit may restore the target image indicating the target object at the target point between the first point and the second point of view based on the first information.
또한, 상기 목표 영상에 있어서, 상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. In addition, in the target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may be changed according to the target time.
또한, 상기 목표 영상은 상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 될 수 있다. Also, when the target point corresponds to an intermediate angle between the first angular interval and the second angular interval, the target image may be motion-compensated more accurately than when the target point does not correspond to the intermediate angle .
또한, 상기 데이터 획득부는 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. The data acquiring unit may reconstruct the target image using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views, which are RO data obtained by performing a CT scan while rotating in less than one rotation.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안에 상기 대상체의 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. Also, the first information may be information indicating the amount of movement of the surface of the object during the first time point to the second time point.
본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 제1 시점에 대응되는 제1 각도 구간 및 제2 시점에 대응되며 상기 제1 각도 구간과 마주보는 제2 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여, 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계; 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용하여, 시간 시점에서 상기 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 단계를 포함한다. A CT image reconstruction method according to an embodiment of the present invention is a CT image reconstruction method in which a moving object is photographed by CT and acquired in each of a first angle section and a second angle section corresponding to a second angle section corresponding to the first angle section, Acquiring a first image and a second image, which are partial images, using the generated data; Acquiring first information indicating a motion amount of the object at a time point using the first image and the second image; And reconstructing, based on the first information, a target image indicating the target object at a target time point.
또한, 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각은 180도 미만이 될 수 있다. In addition, each of the first angle section and the second angle section may be less than 180 degrees.
또한, 상기 제1 정보를 획득하는 단계는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the first information may include acquiring the first information by comparing only the first image and the second image.
또한, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상에 있어서, 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. In the first image and the second image, at least one of a size, a position, and a shape of the object included in the image may be different.
또한, 상기 목표 영상에 있어서, 상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. In addition, in the target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may be changed according to the target time.
또한, 상기 목표 영상은 상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 될 수 있다. Also, when the target point corresponds to an intermediate angle between the first angular interval and the second angular interval, the target image may be motion-compensated more accurately than when the target point does not correspond to the intermediate angle .
또한, 상기 제1 정보는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. In addition, the first information may be information indicating the amount of movement of the surface forming the object.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. The first information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image, and information indicating the amount of movement of the surface forming the object corresponding to each time point is .
또한, 상기 움직임 벡터장은 비강체정합(non-rigid registration)을 이용하여 측정될 수 있다. In addition, the motion vector field may be measured using non-rigid registration.
또한, 상기 제1 정보는 상기 움직임 벡터장에 대응되는 상기 움직임량과 상기 시간 시점은 선형적인 관계를 가질 수 있다. In addition, the first information may have a linear relationship between the amount of motion corresponding to the motion vector field and the time point of time.
또한, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는 1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 CT 촬영하여 획득된 로 데이터를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하는 단계를 포함하며, 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간은 각각 상기 한 주기 각도 구간의 시작 구간 및 끝 구간이 될 수 있다. The acquiring of the first image and the second image may include acquiring the first image and the second image using the RO data acquired by the CT photographing in the one-period angular interval less than one rotation, The first angular interval and the second angular interval may be a start interval and an end interval of the periodic angle interval, respectively.
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The step of restoring the target image may include restoring the target image by using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are RO data obtained by performing a CT scan while rotating in less than one rotation can do.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상에서 이미징되는 상기 대상체의 표면의 모든 방향으로의 움직임 정보를 포함할 수 있다. The first information may include motion information on all directions of the surface of the object imaged in the first image and the second image.
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 상기 제1 정보에 근거하여 상기 목표시점에서의 상기 대상체의 움직임량을 예측하고, 예측된 움직임량에 근거하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The step of restoring the target image may include a step of predicting the amount of motion of the object at the target point based on the first information and restoring the target image based on the predicted amount of motion .
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체의 일부를 나타내는 복수개의 부분 영상들을 와핑 시켜 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The restoring the target image may include restoring the target image by warping a plurality of partial images representing a part of the target object based on the first information.
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 상기 대상체를 이미징하기 위한 이미지 격자(image grid)를 상기 제1 정보에 근거하여 와핑(warping)시키고, 상기 와핑된 이미지 격자를 이용하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The restoring of the target image may include warping an image grid for imaging the object based on the first information, and restoring the target image using the warped image grid Step < / RTI >
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 역투영 과정에서, 상기 CT 촬영으로 획득된 데이터에 대응되는 픽셀을 상기 제1 정보에 근거하여 와핑시켜 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The restoring of the target image may include restoring the target image by warping a pixel corresponding to the data obtained by the CT photographing based on the first information in a back projection process.
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체를 나타내는 복셀의 중심을 와핑하고, 상기 와핑된 복셀의 위치를 기준으로 역투영 동작을 수행하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The restoring of the target image may include the steps of: warping a center of a voxel representing the target object based on the first information, performing a back projection operation based on the position of the wobbled voxel, and restoring the target image Step < / RTI >
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계; 및 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 제1 정보에 있어서 상기 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제2 정보를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 정보를 획득하는 단계는 상기 제2 정보에 근거하여 상기 제1 정보를 획득할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of restoring a CT image, comprising: displaying a user interface screen for setting the first information; And receiving second information indicating a relationship between the amount of motion and the time of the object in the first information through the user interface screen. In addition, the acquiring of the first information may acquire the first information based on the second information.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 대상체를 중심으로 회전하며 상기 대상체로 엑스레이를 조사하는 단계; 상기 대상체를 투과한 엑스레이를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 엑스레이에 근거하여 로 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reconstructing a CT image, comprising: irradiating an X-ray to the object while rotating around the object; Detecting X-rays transmitted through the object; And acquiring the log data based on the sensed x-ray.
또한, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는 리비닝(rebinning)된 평행 빔을 이용하는 절반 복원(half reconstruction) 방식에 따라서 180 도 + 추가 각도 구간에서 상기 CT 촬영을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the first image and the second image may include performing the CT imaging in a 180 degree + additional angle section according to a half reconstruction method using a rebinned parallel beam can do.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 목표 시점을 설정하기 위한 메뉴를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the CT image restoration method according to an embodiment of the present invention may further include displaying a user interface screen including a menu for setting the target time point.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 제1 정보, 상기 목표 시점 및 상기 목표 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the CT image restoration method may further include displaying a screen including at least one of the first information, the target point, and the target image.
또한, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는 상기 대상체를 중심으로 한주기 각도구간인 180도 + 추가 각도에 대응하는 프로젝션 데이터를 획득할 때, 상기 한주기의 각도 구간 중 처음의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제1 각도 구간 및 제3 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 제3 영상을 획득하고, 상기 한주기 각도 구간 중 마지막의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제2 각도 구간 및 제4 각도 구간 각각에서 상기 제2 영상 및 제4 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 정보를 획득하는 단계는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 움직임 량 및 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the first image and the second image may include acquiring projection data corresponding to 180 degrees plus an additional angle around the object, The first image and the third image are acquired in each of the first angular interval and the third angular interval included in the angular interval, and the second angular interval and the second angular interval included in the last additional angular interval of the one- And acquiring the second image and the fourth image in each of the four angular intervals. The acquiring of the first information may include acquiring the first information based on the amount of motion between the first image and the second image and the amount of motion between the third image and the fourth image can do.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 의료 영상을 디스플레이하는 단계; 및 상기 의료 영상의 관심 영역으로 설정받는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는 상기 관심 영역에 포함되는 적어도 하나의 표면을 추출하고, 상기 추출된 표면의 방향에 근거하여 상기 제1 각도 구간, 상기 제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 설정에 대응되는 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a CT image restoration method comprising: displaying a medical image; And setting an area of interest of the medical image. The acquiring of the first image and the second image may include extracting at least one surface included in the region of interest and extracting at least one of the first angle section and the second angle section based on the extracted surface direction, Wherein at least one of a start point of a one-week period, an end point of a one-week period, and a target time point is set, and in each of the first angle interval and the second angle interval corresponding to the setting, And acquiring the first image and the second image.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 대상체의 움직임 방향을 고려하여, 상기 제1 각도 구간, 제2 각도구간, 상기 제1 시점, 상기 제2 시점, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the CT image reconstruction method according to an embodiment of the present invention may include a step of reconstructing the CT image by using the first angular section, the second angular section, the first viewpoint, the second viewpoint, The end point of the one-week period, and the target point of time.
또한, 상기 대상체는 심장, 복부, 자궁, 뇌, 유방 및 간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the subject may comprise at least one of heart, abdomen, uterus, brain, breast and liver.
또한, 상기 대상체는 표면(surface)에 의해 표현되는 심장을 포함하며, 상기 심장은 소정 영역 내 서로 다른 밝기 값을 가지는 적어도 하나의 조직을 포함할 수 있다. Further, the object includes a heart represented by a surface, and the heart may include at least one tissue having a different brightness value in a predetermined area.
본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 움직이는 대상체를 CT 촬영하여, 상기 대상체를 형성하는 표면의 동일한 부분을 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계; 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용해서 상기 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1 정보를 이용하여 목표 영상을 복원하는 단계를 포함한다. A CT image reconstruction method according to an embodiment of the present invention is a CT image reconstruction method in which a moving object is photographed by CT to generate a first image and a second image corresponding to a first image and a second image, Acquiring an image; Obtaining first information indicating a motion of the object using the first image and the second image; And restoring the target image using the first information.
또한, 상기 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각은 180도 미만인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 복원된 부분 영상이 될 수 있다. In addition, the first image and the second image may be reconstructed partial images using data obtained in the first angular interval and the second angular interval that are less than 180 degrees.
또한, 상기 제1 정보를 획득하는 단계는 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여, 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the first information may include comparing only the first image and the second image to acquire the first information.
또한, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상은 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. In addition, the first image and the second image may differ in at least one of the size, position, and shape of the object included in the image.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. The first information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image, and information indicating the amount of movement of the surface forming the object corresponding to each time point is .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법은 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는 1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 상기 CT 촬영하는 단계를 포함하며, 상기 제1 시점은 상기 한주기 각도 구간의 시작 구간에 대응되며 상기 제2 시점은 상기 한주기 각도 구간의 끝 구간에 대응될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reconstructing a CT image, comprising the steps of: capturing the CT image in a one-period angular interval of less than one rotation, And the second viewpoint may correspond to an ending section of the one-period angular section.
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 상기 제1 정보에 근거하여, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이의 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The step of reconstructing the target image may include reconstructing a target image representing the target object at the target point between the first point and the second point of view based on the first information.
또한, 상기 목표 영상에 있어서, 상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. In addition, in the target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may be changed according to the target time.
또한, 상기 목표 영상은 상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 될 수 있다. Also, when the target point corresponds to an intermediate angle between the first angular interval and the second angular interval, the target image may be motion-compensated more accurately than when the target point does not correspond to the intermediate angle .
또한, 상기 목표 영상을 복원하는 단계는 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. The step of restoring the target image may include restoring the target image by using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are RO data obtained by performing a CT scan while rotating in less than one rotation can do.
또한, 상기 제1 정보는 상기 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안에 상기 대상체의 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. Also, the first information may be information indicating the amount of movement of the surface of the object during the first time point to the second time point.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 시작 각도 구간 및 상기 시작 각도 구간과 마주보는 끝 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여 부분 영상인 제1 부분 영상 및 제2 부분 영상을 획득하고, 상기 제1 부분 영상 및 상기 제2 부분 영상 간의 움직임 벡터장에 대응되는 상기 대상체의 표면의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득하는 데이터 획득부; 및 상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함한다. The computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention CT photographs a moving object and generates a first partial image and a second partial image by using data obtained in each of a start angle section and an end angle section facing the start angle section, A data acquiring unit acquiring first information indicating a relationship between a motion amount and a time of a surface of the object corresponding to a motion vector field between the first partial image and the second partial image; And an image restoration unit for restoring, based on the first information, a target image indicating the target object at a target time point.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여, 상기 대상체를 형성하는 표면의 동일한 부분을 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용해서 상기 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득하는 데이터 획득부; 및 상기 제1 정보에 근거하여, 절반 복원에 필요한 로 데이터 및 상기 로 데이터를 여과 역투영하여 획득한 영상 중 적어도 하나를 와핑하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함한다. The computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention CT photographs a moving object and displays a first image and a second image corresponding to a first image and a second image, respectively, representing the same portion of a surface forming the object, A data acquiring unit acquiring an image and acquiring first information indicating a motion of the object using the first image and the second image; And an image restoration unit for restoring, based on the first information, at least one of data required for half-recovery and an image obtained by projecting the filtered data back-filtered to restore the target image representing the object at the target time point .
도 1은 CT 영상 촬영 및 복원 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 복원된 CT 영상에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 절반 복원(half reconstruction)에 따른 CT 영상의 복원을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 CT 촬영에 적용되는 스캔 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 대상체로 방출되는 엑스레이의 빔 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 13은 대상체의 움직임을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 14는 대상체의 움직임을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 15는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 16은 목표 시점 설정을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 17은 목표 시점 설정을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 18A는 움직이지 않는 대상체를 나타내는 목표 영상의 복원을 설명하기 위한 도면이다.
도 18B는 움직이는 대상체를 나타내는 목표 영상 복원 시 발생할 수 있는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다.
도 18C는 3차원 CT 영상으로 표현되는 대상체를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 대상체의 움직임 량 측정을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 20A는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 20B는 복원된 목표 영상을 나타내는 일 도면이다.
도 21A는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 21B는 복원된 목표 영상을 나타내는 일 도면이다.
도 22는 목표 영상을 복원하기 위해서 이용되는 와핑 동작을 설명하기 위한 일 도면이다.
도 23은 목표 영상을 복원하기 위해서 이용되는 와핑 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 24는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 25는 복원된 목표 영상을 나타내는 일 도면이다.
도 26은 움직임 량 측정을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 27은 복원된 CT 영상 내에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 28은 복원된 CT 영상 내에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 일 도면이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다.1 is a view for explaining a CT image capturing and restoring operation.
FIG. 2 is a view for explaining motion artifacts present in a reconstructed CT image.
Figure 3 is a schematic diagram of a
4 is a diagram illustrating the structure of a
5 is a diagram showing a configuration of a communication unit.
6 is a block diagram illustrating a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a computer tomography apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining reconstruction of a CT image according to half reconstruction.
9 is a view for explaining a scan mode applied to a CT scan.
10 is a view for explaining a beam shape of an X-ray emitted to a target object.
11 is a view for explaining the operation of the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
12 is another view for explaining the operation of the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining the motion of the object.
14 is another drawing for explaining the motion of the object.
15 is a view for explaining an operation of restoring a target image.
16 is a view for explaining target point setting.
Fig. 17 is another diagram for explaining target point setting. Fig.
FIG. 18A is a diagram for explaining restoration of a target image indicating a moving object. FIG.
FIG. 18B is a diagram for explaining motion artifacts that may occur in restoring a target image representing a moving object. FIG.
18C is a diagram for explaining a target object represented by a three-dimensional CT image.
19 is a diagram for explaining the measurement of the amount of motion of the object.
20A is another drawing for explaining an operation of restoring a target image.
20B is a view showing a restored target image.
21A is another diagram for explaining an operation of restoring a target image.
21B is a view showing the restored target image.
22 is a diagram for explaining a warping operation used for restoring a target image.
23 is another diagram for explaining a warping operation used for restoring a target image.
24 is another drawing for explaining the operation of restoring the target image.
25 is a view showing a restored target image.
26 is another diagram for explaining the motion amount measurement.
FIG. 27 is a view for explaining motion artifacts existing in the reconstructed CT image. FIG.
28 is another view for explaining motion artifacts present in the reconstructed CT image.
29 is a view showing a user interface screen displayed in the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
30 is another diagram showing a user interface screen displayed in the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
31 is another diagram showing a user interface screen displayed in a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
32 is a flowchart illustrating a CT image restoration method according to an embodiment of the present invention.
33 is a flowchart illustrating a CT image restoration method according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, as used herein, the term "part " refers to a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and" part " However, 'minus' is not limited to software or hardware. The " part " may be configured to be in an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, and not limitation, "part (s) " refers to components such as software components, object oriented software components, class components and task components, and processes, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and "parts " may be combined into a smaller number of components and" parts " or further separated into additional components and "parts ".
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description will be omitted.
본 명세서에서 "영상"은 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다. As used herein, the term "image" may refer to multi-dimensional data composed of discrete image elements (e.g., pixels in a two-dimensional image and voxels in a three-dimensional image). For example, the image may include a medical image or the like of the object obtained by the CT photographing apparatus.
본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다. In the present specification, a "CT (Computed Tomography) image" may mean a composite image of a plurality of x-ray images obtained by photographing an object while rotating around at least one axis of the object.
본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.As used herein, an " object "may include a person or an animal, or a portion of a person or an animal. For example, the subject may comprise at least one of the following: liver, heart, uterus, brain, breast, organs such as the abdomen, and blood vessels. The "object" may also include a phantom. A phantom is a material that has a volume that is very close to the density of the organism and the effective atomic number, and can include a spheric phantom that has body-like properties.
본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As used herein, the term "user" may be a doctor, a nurse, a clinical pathologist, a medical imaging specialist, or the like, and may be a technician repairing a medical device.
CT 시스템은 대상체에 대하여 단면 영상을 제공할 수 있으므로, 일반적인 X-ray 촬영 기기에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있다. The CT system can provide a cross-sectional image for a target object, which is advantageous in that the internal structure of the target object (for example, an organ such as a kidney, a lung, etc.) can be expressed without overlapping with a general X-ray imaging apparatus.
CT 시스템은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 영상데이터를 초당 수십, 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다음과 같은 여러 가지 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상기법들로는 다음과 같은 기법들이 있다.The CT system can obtain a relatively accurate sectional image with respect to a target object by, for example, acquiring image data of 2 mm or less in thickness at several tens or hundreds of times per second. Conventionally, there has been a problem that only the horizontal section of the object is expressed, but it has been overcome by the appearance of the following various image reconstruction techniques. Three-dimensional reconstruction imaging techniques include the following techniques.
- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상기법으로 일정 HU값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법. - SSD (Shade surface display): A technique to represent only voxels having a certain HU value by the initial 3D image technique.
- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.- MIP (maximum intensity projection) / MinIP (minimum intensity projection): A 3D technique that represents only those with the highest or lowest HU value among the voxels that make up the image.
- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.- VR (volume rendering): A technique that can control the color and transparency of voxels constituting an image according to a region of interest.
- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.- Virtual endoscopy: A technique capable of endoscopic observation on reconstructed 3-D images using VR or SSD techniques.
- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유자제의 재구성이 가능하다.- MPR (multi planar reformation): An image technique that reconstructs into other sectional images. It is possible to reconstruct the free direction in the direction desired by the user.
- Editing: VR에서 관심부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.- Editing: Several techniques for organizing surrounding voxels to more easily observe the region of interest in the VR.
- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.- VOI (voxel of interest): A technique that expresses only the selected region by VR.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영(CT) 시스템(100)은 첨부된 도 3을 참조하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다. A computed tomography (CT)
도 3은 일반적인 CT 시스템(100)의 개략도이다. 도 3을 참조하면, CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다.Figure 3 is a schematic diagram of a
갠트리(102)는 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다. The
대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치될 수 있다. The
테이블(105)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(105)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.The table 105 can be moved in a predetermined direction (e.g., at least one of up, down, left, and right) in the CT photographing process. In addition, the table 105 may be tilted or rotated by a predetermined angle in a predetermined direction.
또한, 갠트리(102)도 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.Also, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)의 구조를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating the structure of a
본 발명의 일 실시예에 따른 CT 시스템(100)은 갠트리(102), 테이블(105), 제어부(118), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132)를 포함할 수 있다. The
전술한 바와 같이, 대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블(105)은 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동 가능하고, 제어부(118)에 의하여 움직임이 제어될 수 있다. As described above, the
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 회전 프레임(104), X-ray 생성부(106), X-ray 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리(102)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 디스크의 형태일 수도 있다. The
회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 X-ray 생성부(106) 및 X-ray 검출부(108)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 격자(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 격자(114)는 X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)의 사이에서 위치할 수 있다.The
의료용 영상 시스템에 있어서, 검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X-선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시키기 위해, 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 산란 방지 격자를 위치시킬 수 있다. In medical imaging systems, X-ray radiation reaching the detector (or photosensitive film) includes attenuated primary radiation, which forms useful images, as well as scattered radiation, which degrades the quality of the image . An anti-scatter grating can be placed between the patient and the detector (or photosensitive film), in order to transmit the majority of the radiation and attenuate the scattered radiation.
예를 들어, 산란 방지 격자는, 납 박편의 스트립(strips of lead foil)과, 중공이 없는 폴리머 물질(solid polymer material)이나 중공이 없는 폴리머(solid polymer) 및 섬유 합성 물질(fiber composite material) 등의 공간 충전 물질(interspace material)을 교대로 적층한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 산란 방지 격자의 형태는 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the anti-scatter grating may be formed by strips of lead foil, a solid polymer material, a solid polymer, and a fiber composite material And the interspace material of the interlayer material may be alternately stacked. However, the form of the scattering prevention grating is not necessarily limited thereto.
회전 프레임(104)은 회전 구동부(110)로부터 구동 신호를 수신하고, X-ray 생성부(106)와 X-ray 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. The
X-ray 생성부(106)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, X-ray 생성부(106)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다. The
X-ray 생성부(106)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태로 방출될 수 있다. The X-ray generated by the
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)와 마주하여 위치할 수 있다. X-ray 검출부(108)는 복수의 X-ray 검출 소자들을 포함할 수 있다. 단일 엑스레이 검출 소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The
X-ray 검출부(108)는 X-ray 생성부(106)로부터 생성되고 대상체(10)를 통하여 전송된 엑스레이를 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다. The
X-ray 검출부(108)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 X-ray 검출부는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 X-ray 검출부는 photon counting detector를 사용할 수 있다. 데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisitino System)(116)는 X-ray 검출부(108)와 연결될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 또한, X-ray 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다. The
슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 X-ray 검출부(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.Only some data collected from the
이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(126)로 송신될 수 있다.The digital signal may be provided to the
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(118)는 CT 시스템(100)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(118)는 테이블(105), 회전 구동부(110), 콜리메이터(112), DAS(116), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132) 등의 동작들을 제어할 수 있다.The
영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)를 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다. The
전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다. The preprocessing may include, for example, a process of non-uniformity of sensitivity correction between channels, a sharp decrease in signal intensity or a process of correcting loss of signal due to an X-ray absorber such as a metal.
영상 처리부(126)의 출력 데이터는 로 데이터(raw data) 또는 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 이러한 프로젝션 데이터는 데이터 획득시의 촬영 조건(예컨대, 튜브 전압, 촬영 각도 등)등과 함께 저장부(124)에 저장될 수 있다. The output data of the
프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다. The projection data may be a set of data values corresponding to the intensity of the X-rays passing through the object. For convenience of explanation, a set of projection data simultaneously obtained with the same shooting angle for all the channels is referred to as a projection data set.
저장부(124)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
또한, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 대상체에 대한 단면 영상을 재구성할 수 있다. 이러한 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 영상을 생성할 수 있다. Also, the
입력부(128)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 외부 입력이 수신될 수 있다. 예를 들면, X선 단층 촬영 조건은, 복수의 튜브 전압, 복수의 X선들의 에너지 값 설정, 촬영 프로토콜 선택, 영상재구성 방법 선택, FOV 영역 설정, 슬라이스 개수, 슬라이스 두께(slice thickness), 영상 후처리 파라미터 설정 등을 포함할 수 있다. 또한 영상 처리 조건은 영상의 해상도, 영상에 대한 감쇠 계수 설정, 영상의 조합비율 설정 등을 포함할 수 있다. External inputs for X-ray tomography conditions, image processing conditions and the like can be received through the
입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(128)는 마이크로폰, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패드, 터치팬, 음성, 제스처 인식장치 등을 포함할 수 있다. The
디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 디스플레이 할 수 있다. The
전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. Transmission and reception of data, power, etc. between the above-described elements can be performed using at least one of wired, wireless, and optical communication.
통신부(132)는 서버(134) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 3을 참조하여 후술한다. The
도 5는 통신부의 구성을 도시하는 도면이다.5 is a diagram showing a configuration of a communication unit.
통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(301)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 등과 같은 외부 디바이스와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고받을 수 있다. The
또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 디바이스 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.In addition, the
통신부(132)는 네트워크(301)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 기기(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다. The
나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 장치(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.Further, the
또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 feedback을 수신할 수 있다.In addition, information on the abnormality of the equipment and the quality management status information can be transmitted to the system administrator or the service person through the network, and the feedback can be received.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다. 6 is a block diagram illustrating a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 데이터 획득부(610) 및 영상 복원부(620)를 포함한다. Referring to FIG. 6, a
컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 도 3 및 도 4에서 설명한 CT 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)는 도 5에서 설명한 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 내에 포함되어, CT 시스템(100)과 연결되어 동작할 수 도 있다. The computed
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600)가 CT 시스템(100)에 포함되는 경우, 도 6에 도시된 데이터 획득부(610) 및 영상 복원부(620)는 도 4의 영상 처리부(126)에 포함될 수 있다. 6 may be included in the
데이터 획득부(610)는 대상체를 CT 촬영하여, 시간에 따른 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득한다. 구체적으로, 대상체는 소정 장기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 대상체는 심장, 복부, 자궁, 뇌, 유방 및 간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 표면(surface)에 의해 표현되는 심장을 포함할 수 있다. 여기서, 심장은 소정 영역 내 서로 다른 밝기 값을 가지는 적어도 하나의 조직을 포함할 수 있다. The
또한, 데이터 획득부(610)는 대상체를 중심으로 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영을 수행하여 로 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 여기서, 로 데이터(raw data)는 방사선을 대상체로 조사하여 획득된 프로젝션 데이터(projection data) 또는 프로젝션 데이터의 집합인 사이노그램(sinogram)이 될 수 있다. 또한, 로 데이터(raw data)는 또는 사이노그램을 여과 역투영(filtered backprojection)하여 생성한 영상이 될 수도 있다. 구체적으로, 소정 위치에서 X-ray 생성부(106)가 대상체로 엑스레이를 방출할 때, X-ray 생성부(106)가 대상체를 바라보는 시점 또는 방향을 뷰(view)고 한다. 프로젝션 데이터는 하나의 뷰에 대응하여 획득한 로 데이터이며, 사이노그램은 복수개의 프로젝션 데이터를 순차적으로 나열하여 획득한 로 데이터를 뜻한다. In addition, the
구체적으로, X-ray 생성부(106)가 움직이는 대상체를 중심으로 회전하며 콘 빔(cone beam)을 방출하는 경우, 데이터 획득부(610)는 콘 빔에 대응되는 로 데이터를 획득하고, 획득한 로 데이터를 재정렬하여 평행 빔에 대응되는 로 데이터로 변형할 수 있다. 그리고, 평행 빔에 대응되는 로 데이터를 이용하여 제1 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 콘 빔(cone beam)을 평행 빔(parallel beam)으로 변환하는 것을 리비닝(rebinning)이라 하고, 리비닝된 평행 빔에 대응되는 로 데이터를 이용하여, 제1 정보를 획득할 수 있다. 콘 빔의 리비닝은 이하에서 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. Specifically, when the
구체적으로, 데이터 획득부(610)는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 제1 시점에 대응되는 제1 각도 구간 및 제2 시점에 대응되며 제1 각도 구간과 마주보는 제2 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득한다. 그리고, 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안의 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득한다. Specifically, the
영상 복원부(620)는 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원한다. The
여기서, 제1 정보는 시간에 따른 대상체의 움직임 량을 나타내는 정보이다. 구체적으로, 제1 정보는 시간 시점에서 대상체를 형성하는 표면(surface)의 움직임을 나타내는 정보가 될 수 있다. 제1 정보는 이하에서 도 13을 참조하여 상세히 설명한다. Here, the first information is information indicating the amount of motion of the object in time. Specifically, the first information may be information indicating a movement of a surface forming a target object at a time point. The first information will be described in detail below with reference to FIG.
구체적으로, 데이터 획득부(610)는 제1 시점에 대응되는 제1 각도 구간에서 획득된 로 데이터(raw data)를 이용하여 제1 영상을 획득하고, 제2 시점에 대응되며 제1 각도 구간과 켤레각(conjugate angle)의 관계에 있는 제2 각도 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여 제2 영상을 획득한다. 여기서, '제1 각도 구간' 또는 '제2 각도 구간'은 1회전 미만의 한주기 각도 구간에 포함되는 부분 각도 구간을 뜻한다. 구체적으로, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간은 180도 미만의 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 영상 및 제2 영상은 부분 영상(partial image)이 된다. 그리고, 데이터 획득부(610)는 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여, 대상체의 움직임을 나타내는 정보를 획득한다. 구체적으로, 데이터 획득부(610)는 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안의 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득한다. 여기서, 움직임 량은 대상체의 움직임으로 인하여 발생하는, 제1 영상에 포함되는 소정 대상체와 제2 영상 내에 포함되는 소정 대상체 사이의 형태, 크기, 및 위치 중 적어도 하나의 차이가 될 수 있다. Specifically, the
제1 정보는 이하에서 도 12 및 도 13을 참조하여 상세히 설명한다. The first information will be described in detail below with reference to FIG. 12 and FIG.
그리고, 영상 복원부(620)는 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원할 수 있다. 여기서, 목표 시점은 영상 복원부(620)가 자체적으로 설정할 수 있으며, 또는 사용자로부터 입력받은 소정 값으로 설정될 수도 있다. 또한, 목표 시점은 제1 시점 내지 제2 시점 사이의 시점이 될 수 있다. 사용자에 의한 목표 시점의 설정은 이하에서 도 30을 참조하여 상세히 설명한다. Then, the
컴퓨터 단층 촬영 장치(600)의 구체적인 동작은 이하에서 도 7 내지 도 19를 참조하여 상세히 설명한다. The specific operation of the computed
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치를 나타내는 블록도이다. 도 7에 있어서, 데이터 획득부(710) 및 영상 복원부(720)는 도 6의 데이터 획득부(610) 및 영상 복원부(620)와 동일 대응되므로, 도 6에서와 중복되는 설명은 생략한다. 7 is a block diagram illustrating a computer tomography apparatus according to another embodiment of the present invention. 7, the
도 7을 참조하면, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 데이터 획득부(710) 및 영상 복원부(720)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 갠트리(730), 디스플레이 부(740), 사용자 인터페이스 부(750), 저장부(760) 및 통신부(770) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)에 포함되는 갠트리(730), 디스플레이 부(740), 사용자 인터페이스 부(750), 저장부(760) 및 통신부(770)는 각각 도 4에 도시된 CT 시스템(100)의 갠트리(102), 디스플레이부(130), 입력부(128), 저장부(124) 및 통신부(132)와 그 동작 및 구성이 동일하므로, 도 4에서와 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7, the
데이터 획득부(710)는 대상체를 CT 촬영하여, 시간에 따른 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득한다. The
구체적으로, 데이터 획득부(710)는 대상체를 CT 촬영하여, 제1 시점에 대응되는 제1 영상을 획득하고 제2 시점에 대응되는 제2 영상을 획득한다. 그리고, 제1 영상 및 제2 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 대상체의 움직임 량과 시간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득한다. 여기서, 제1 영상 및 제2 영상은 부분 각도 복원(PAR: partial angle reconstruction)에 따라서 복원되는 영상이 될 수 있다. 구체적으로, 제1 영상 및 제2 영상은 각도 구간에서 획득된 로 데이터 만을 이용하여 복원된 영상이므로, 대상체를 전체적으로 나타내는 완전한 영상(complete image)이 아니며, 대상체를 부분적으로 나타내는 불완전한 영상(incomplete image)이다. 또한, 제1 영상 및 제2 영상과 같이 대상체를 부분적으로 나타내는 불완전한 영상(incomplete image)을 '부분 영상(partial image)' 또는 '부분 각도 영상(partial angle image)'라 칭할 수 있다. Specifically, the
그리고, 제1 시점은 제1 영상을 복원하기 위해서 획득하는 로 데이터의 획득 시점에 대응되며, 제2 시점은 제2 영상을 복원하기 위해서 획득하는 로 데이터의 획득 시점에 대응된다. 예를 들어, 제1 영상을 복원하기 위해서 획득된 로 데이터가 0부터 a 시점까지의 시간 구간 동안에 획득된 로 데이터를 이용하여 제1 영상을 복원하는 경우, 제1 시점은 0부터 a시점까지의 시간 구간의 중간인 a/2 시점이 될 수 있을 것이다. 또한, 제2 영상을 복원하기 위해서 획득된 로 데이터가 b 시점부터 c 시점까지의 시간 구간 동안에 획득된 데이터를 이용하여 제1 영상을 복원하는 경우, 제1 시점은 b 시점부터 c 시점까지의 시간 구간의 중간인 (c+b)/2) 시점이 될 수 있을 것이다.The first viewpoint corresponds to the acquisition point of the RO data acquired to restore the first image, and the second viewpoint corresponds to the acquisition point of the RO data acquired to restore the second image. For example, in the case where the raw data acquired to restore the first image is restored using the raw data acquired during the time interval from 0 to a, It may be the time point a / 2 which is the middle of the time interval. In the case of restoring the first image using the data obtained during the time interval from the b point to the c point, the first point of time is a time from the point b to the point c (C + b) / 2, which is the middle point of the interval.
또한, 제1 영상은 제1 시점에서의 대상체를 나타내며, 제2 영상은 제2 시점에서의 대상체를 나타낸다. The first image represents a target object at a first viewpoint, and the second image represents a target object at a second viewpoint.
영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원한다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 대상체의 움직임 보정(motion correction)을 통하여 목표 영상을 복원한다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 대상체를 나타내는 영상, 대상체를 이미징하기 위한 이미지 격자, 또는 대상체를 나타내는 복셀(voxel)을 와핑(warping)하여, 목표 영상을 복원할 수 있다. The
여기서, 와핑(warping)은 영상 내에 포함되는 대상체를 팽창, 축소, 위치 이동, 및/또는 형태 등과 같은 대상체의 상태 변경을 통하여, 영상 내에 포함되는 대상체를 예측되는 대상체의 상태에 맞춰 조절하는 것을 뜻한다. 영상 복원부(720)의 영상 복원 동작은 이하에서 도 13 내지 도 31을 참조하여 상세히 설명한다. Here, warping means adjusting the object included in the image to the state of the predicted object by changing the state of the object such as expansion, contraction, position movement, and / or shape of the object included in the image do. The image restoring operation of the
갠트리(730)는 X-ray 생성부(도 4의 106), X-ray 검출부(도 4의 108), 및 데이터 획득 회로(도 4의 116)를 포함하며, 대상체로 엑스레이를 조사하고, 대상체를 투과한 엑스레이를 감지하고, 감지된 엑스레이에 대응되는 로 데이터(raw data)를 생성한다. The
구체적으로, X-ray 생성부(106)는 엑스레이(X-ray)를 생성한다. 그리고, X-ray 생성부(106)는 대상체를 중심으로 회전하며, 대상체로 엑스레이를 조사한다. 그러면, X-ray 검출부(108)는 대상체를 통과한 엑스레이를 감지한다. 그리고 데이터 획득 회로(116)는 감지된 엑스레이에 대응되는 로 데이터를 생성한다. Specifically, the
이하에서는, X-ray 생성부(106)가 반바퀴 이상 한바퀴 미만을 회전하여 획득된 로 데이터를 이용하여 하나의 단면 CT 영상을 복원하는 것을 절반 복원(half reconstruction) 방식이라 하고, X-ray 생성부(106)가 한바퀴 회전하여 획득된 로 데이터를 이용하여 하나의 단면 CT 영상을 복원하는 것을 전체 복원(full reconstruction) 방식이라 한다. 또한, 이하에서는, 하나의 단면 CT 영상을 복원하는데 필요한 로 데이터를 획득하기 위해서, X-ray 생성부(106)가 회전하는 시간 또는 각도(또는 위상)를 '한주기'라 한다. 또한, '한주기 각도 구간'은 하나의 단면 CT 영상을 복원하는데 필요한 로 데이터를 획득하기 위해서 X-ray 생성부(106)가 회전하는 각도 구간을 의미할 수 있다. 또한, '한주기 각도 구간'은 하나의 단면 CT 영상을 복원하기 위해서 필요한 프로젝션 데이터의 구간을 의미할 수 있으며, 이 경우에는 '프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간'이라 칭할 수 있다. Hereinafter, the
예를 들어, 절반 복원에서는 한 주기가 180 도 이상이 되며, 전체 복원에서는 한 주기가 360도가 된다. 예를 들어, 리비닝된 평행빔을 이용하는 절반 복원에서 프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간은 180 도에 팬 각도(fan angle)를 추가하여 '180+ 팬 각도'가 될 수 있다. 예를 들어, 팬 각도가 대략 60도인 경우, 절반 복원에서 프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간은 대략 180+60=240 도가 될 수 있다. 또한, 전체 복원에서 한주기 각도 구간은 360도에 팬 각도를 추가하여 대략 360+60=420 도가 될 수도 있다. For example, in a half-restore, one cycle is 180 degrees or more, and in a full restore, one cycle is 360 degrees. For example, in a half reconstruction using a revised parallel beam, one angular section of the projection data can be 180 degrees by adding a fan angle to 180 degrees. For example, if the pan angle is approximately 60 degrees, the one-week angular section of the projection data at half restoration may be approximately 180 + 60 = 240 degrees. Also, in the full restoration, the one-week angular interval may be approximately 360 + 60 = 420 degrees by adding a pan angle to 360 degrees.
구체적으로, 제1 시점 및 제2 시점은 한주기 내에 포함되는 시간 시점 또는 각도 지점이 될 수 있다. 또한, 제1 영상 및 제2 영상 각각은 한주기 각도 구간 내에 포함되는 서로 다른 구간인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 각각 획득된 로 데이터을 이용하여 복원된 영상이 될 수 있다. Specifically, the first viewpoint and the second viewpoint may be time points or angular points included in one week. Also, each of the first image and the second image may be reconstructed using the RO data obtained in the first angular interval and the second angular interval, which are different intervals included in one angular interval.
디스플레이 부(740)는 소정 화면을 디스플레이한다. 구체적으로, 디스플레이 부(740)는 CT 촬영을 진행하는데 필요한 사용자 인터페이스 화면 또는 복원된 CT 영상 등을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 부(740)에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면은 이하에서 도 29 내지 도 31을 참조하여 상세히 설명한다. The
사용자 인터페이스 부(750)는 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받기 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성 및 출력하며, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 사용자로부터 소정 명령 또는 데이터를 입력받는다. 또한, 사용자 인터페이스 부(750)에서 출력되는 사용자 인터페이스 화면은 디스플레이 부(740)로 출력된다. 그러면, 디스플레이 부(740)는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 사용자는 디스플레이 부(740)를 통하여 디스플레이 되는 사용자 인터페이스 화면을 보고, 소정 정보를 인식할 수 있으며, 소정 명령 또는 데이터를 입력할 수 있다. The
예를 들어, 사용자 인터페이스 부(750)는 마우스, 키보드, 또는 소정 데이터 입력을 위한 하드 키들을 포함하는 입력 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스 부(750)에 포함되는 마우스, 키보드, 또는 기타 입력 장치 중 적어도 하나를 조작하여, 소정 데이터 또는 명령을 입력할 수 있다. For example, the
또한, 사용자 인터페이스 부(750)는 터치 패드로 형성될 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 부(750)는 디스플레이 부(740)에 포함되는 디스플레이 패널(display panel)(미도시)과 결합되는 터치 패드(touch pad)(미도시)를 포함하여, 디스플레이 패널 상으로 사용자 인터페이스 화면을 출력한다. 그리고, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 소정 명령이 입력되면, 터치 패드에서 이를 감지하여, 사용자가 입력한 소정 명령을 인식할 수 있다. In addition, the
구체적으로, 사용자 인터페이스 부(750)가 터치 패드로 형성되는 경우, 사용자가 사용자 인터페이스 화면의 소정 지점을 터치하면, 사용자 인터페이스 부(750)는 터치된 지점을 감지한다. 그리고, 감지된 정보를 영상 복원부(720)로 전송할 수 있다. 그러면, 영상 복원부(720)는 감지된 지점에 표시된 메뉴에 대응되는 사용자의 요청 또는 명령을 인식하며, 인식된 요청 또는 명령을 반영하여 CT 영상 복원 동작을 수행할 수 있다.Specifically, when the
저장부(760)는 CT 촬영에 따라서 획득되는 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 로 데이터인 프로젝션 데이터 및 사이노그램 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(760)는 CT 영상의 복원에 필요한 각종 데이터, 프로그램 등을 저장할 수 있으며, 최종적으로 복원된 CT 영상을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(760)는 제1 정보의 획득에 필요한 각종 데이터 및 획득된 제1 정보를 저장할 수 있다. The
또한, 저장부(760)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
통신부(770)는 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(770)는 외부적으로 연결되는 CT 시스템 또는 컴퓨터 단층 촬영 장치와 연결되며, 제1 영상 및 제2 영상을 수신할 수 있다. 또는 제1 영상 및 제2 영상을 복원하기 위한 로 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우, 데이터 획득부(710)는 통신부(770)를 통하여 전송되는 제1 영상 및 제2 영상 또는 제1 영상 및 제2 영상을 복원하기 위한 로 데이터를 전송받고, 전송된 데이터에 근거하여 제1 정보를 획득할 수 있다. The
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서는 부분 각도 복원(PAR: partial angle reconstruction) 방식, 전체 복원(full reconstruction) 방식 및 절반 복원(half reconstruction) 방식 모두에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서는 다양한 스캔 모드가 적용되어 제1 영상 및 제2 영상이 획득될 수 있다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서는 다양한 방사 형태를 갖는 광원을 생성하는 X-ray 생성부(106)가 이용될 수 있다. The
심장과 같이 대상체가 움직이는 경우, 한주기에 해당하는 시간 또는 각도를 최소화하여 로 데이터를 획득하여야, 복원된 CT 영상에 존재하는 움직임 아티팩트(motion artifact)를 줄일 수 있다. 절반 복원 방식이 전체 복원 방식보다 움직임 아티팩트를 감소시킬 수 있으므로, 이하에서는 목표 영상 복원하는데 절반 복원 방식이 이용되는 경우를 예로 들어 설명한다. When the object moves like a heart, it is necessary to obtain the log data by minimizing the time or angle corresponding to one week, thereby reducing motion artifacts in the reconstructed CT image. The half-reconstruction method can reduce the motion artifacts more than the full-reconstruction method. Hereinafter, a half-reconstruction method is used for restoring the target image.
이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에 적용 가능한 영상 복원 방식, 스캔 모드 및 광원인 엑스레이 빔의 방사 형태에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an image reconstruction method, a scan mode, and a radiation pattern of an x-ray beam, which is a light source, applicable to a computed tomography apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
도 8은 절반 복원(half reconstruction)에 따른 CT 영상의 복원을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 8의 (a)는 X-ray 생성부(106)의 회전을 설명한다. 도 8의 8의 (b)는 절반 복원 방식에 의해서 복원된 CT 영상을 나타낸다. 8 is a view for explaining reconstruction of a CT image according to half reconstruction. Specifically, Fig. 8A illustrates the rotation of the
X-ray 생성부(106)가 소정 지점에서 부채모양으로 퍼지는 팬(fan) 형태의 빔(beam)인 콘 빔(cone beam)을 방출하는 경우, 절반 복원에서는 180 도 + (팬 각도(fan angle)*2) 만큼 회전하여 CT 촬영을 수행하고, 180 도 + (팬 각도(fan angle)*2)에서 획득된 로 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원할 수 있다. 또한, 팬 빔을 평행 빔(parallel beam)으로 변환하여 복원동작을 수행하는 경우 또는 X-ray 생성부(106)가 평행 빔을 방출하는 경우에는, 절반 복원에서는 180 + 팬 각도(fan angle)의 구간에 대응되는 로 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원할 수 있다. 즉, 콘 빔(cone beam)을 이용할 경우에는 평행 빔을 이용하여 획득된 로 데이터를 이용하여 CT 영상을 복원하는 경우에 비하여, 팬 각도(fan angle) 만큼의 로 데이터가 더 필요하다. . When the
구체적으로, 빔의 형태가 콘 빔의 형태가 아니고 도 10의 (b)에서 설명하는 바와 같이 평행 빔 형태일 경우에는, 추가적으로 회전하여야 하는 각도 값이 콘 빔의 팬 각도(fan angle = a)보다 감소하며, 180+a 도를 한주기로 하여 회전하면 된다. 예를 들어, 팬 각도가 60도 인 경우, 콘 빔을 이용하는 경우에는 180 +2a = 300 도의 각도 구간에서 획득된 로 데이터가 필요하고, 평행 빔을 이용하는 경우에는 180 +a = 240 도의 각도 구간에서 획득된 로 데이터가 필요하다. 따라서, 평행 빔을 이용할 경우, 180 +a =240도를 한주기로 하여 절반 복원 방식을 수행할 수 있다.Specifically, when the shape of the beam is not the shape of the cone beam but is in the form of a parallel beam as described in FIG. 10 (b), the angle value to be additionally rotated is larger than the fan angle of the cone beam , And rotate 180 + a degrees in one week. For example, in the case where the fan angle is 60 degrees, data obtained from the angular section of 180 + 2a = 300 degrees is required for the cone beam, and 180 degrees for the angle section of 180 + a = 240 degrees when the parallel beam is used. Obtained data is needed. Therefore, when a parallel beam is used, a half restoration method can be performed with 180 + a = 240 degrees as one week.
도 8의 (a)에서는 평행 빔을 이용하는 경우를 예로 들어서, 180 + 팬 각도(fan angle = a) 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여 절반 복원을 수행하는 경우를 도시하였다. FIG. 8A illustrates a case where a half beam is reconstructed using the data obtained from the 180 + fan angle = a period using a parallel beam as an example.
도 8의 (a)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 빔 위치(810)에서 대상체(805)로 엑스레이를 조사할 때, X-ray 검출부(108)는 감지면(820)에서 엑스레이를 감지한다. 빔 위치(810)는 대상체를 중심으로 원을 그리며 이동하며, 한 주기인 180+a 도 만큼 회전한다. 또한, 감지면(820) 또한 빔 위치(810)에 대응되어 회전한다. 구체적으로, 빔 위치(810)는 +Y축에서 -Y축으로 180도 이동하고 추가적으로 팬 각도인 a만큼 더 이동하여 833 지점까지 이동한다. 8 (a), when the
절반 복원 방식에서는, 처음의 a 각도 구간(835), 중간 각도 구간(837) 및 마지막의 a 각도 구간(836)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여, 하나의 CT 단면 영상을 복원한다. In the half reconstruction method, one CT sectional image is reconstructed using the projection data acquired in the first a
도 8의 (b)를 참조하면, 절반 복원 방식으로 획득된 로 데이터를 이용하여 복원된 CT 영상(870)이 도시된다. Referring to FIG. 8 (b), a
여기서, 처음의 a 각도 구간(835)에서와 마지막의 a 각도 구간(836)에서는 대상체를 향하여 동일 방향으로 엑스레이가 조사되므로, 처음의 a 각도 구간(835)에서와 마지막의 a 각도 구간(836)은 동일한 뷰(veiw)를 갖는다. 따라서, 처음의 a 각도 구간(835)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 복원된 대상체 부위와 마지막의 a 각도 구간(836)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 복원된 대상체 부위가 동일하다. Here, since the x-ray is irradiated in the same direction toward the object in the first
움직이는 대상체의 경우, 대상체의 동일 부위라 할지라도 서로 다른 시점에서 데이터를 획득하면, 대상체의 움직임으로 인하여 데이터가 다르다. 처음의 a 각도 구간(835)에서의 대상체의 상태와 마지막의 a 각도 구간(836)에서의 대상체의 상태가 다르다. 따라서, 처음의 a 각도 구간(835)에서 획득된 프로젝션 데이터들 및 처음의 a 각도 구간(835)에서와 동일한 대상체 부위를 이미징하는 마지막의 a 각도 구간(836)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 이미징되는 대상체 부위에서 움직임 아티팩트가 가장 심하게 발생할 수 있다. In the case of a moving object, even if it is the same part of the object, if data is acquired at different points in time, the data is different due to the motion of the object. The state of the object in the first a
도 8의 (b)를 참조하면, 절반 복원 방식으로 복원된 CT 영상(870) 내에서, 대상체를 나타내는 표면 부분들(882, 883)에 움직임 아티팩트가 발생한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8B, it can be seen that movement artifacts are generated in the
다만, 절반 복원 방식은 전체 복원 방식에 비하여, 프로젝션 데이터를 획득하는 각도 구간이 작으므로, 절반 복원 방식으로 복원된 CT 영상(870)에서는 전체 복원 방식에 의해 획득된 CT 영상에 비하여, 움직임 아티팩트가 감소할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 CT 영상(200)에서는 대상체(210)의 최외각 표면(surface)(230)이 블러링되는 반면, 도 8의 (b)에 도시된 CT 영상(870)에서는 대상체(880)의 최외각 표면(881)이 CT 영상(200)에서는 대상체(210)의 최외각 표면(surface)(230)에 비하여 덜 블러링되는 볼 수 있다. In contrast, in the half-reconstruction method, since the angle section for acquiring the projection data is small as compared with the entire reconstruction method, in the
또한, 내부의 표면(883, 883)에서도 도 2에 도시된 CT 영상(200)에 비하여 블러링이 감소되어, 복원된 CT 영상(870)의 전체적으로 움직임 아티팩트가 감소한 것을 알 수 있다. Also, blurring is reduced in the
전술한 바와 같이, 절반 복원 방식으로 복원된 CT 영상(870)에서는 전체 복원 방식에 의해 획득된 CT 영상에 비하여, 움직임 아티팩트가 감소할 수 있다. 즉, 하나의 단면 CT 영상을 복원하기 위해서 필요한 로 데이터를 획득하는데 소요되는 시간이 감소할수록, 움직임 아티팩트가 감소된 영상을 복원할 수 있다. 즉, 하나의 단면 CT 영상을 복원하기 위해서 필요한 로 데이터를 획득하는데 소요되는 시간이 감소할수록, 시간 해상도(temporal resolution)를 증가시킬 수 있으며, 환자에게 조사되는 방사선량을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법에서는 전술한 전체 복원 방식 또는 절반 복원 방식이 이용될 수 있다. As described above, in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)는 다양한 스캔 모드에 따라서 CT 촬영을 수행하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득할 수 있다. CT 촬영 시 이용되는 스캔 모드로는 프로스펙티브(prospective) 모드 및 레트로스펙티브(retrospective) 모드를 예로 들 수 있으며, 이하에서 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. In addition, the
도 9는 CT 촬영에 적용되는 스캔 모드를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 9의 (a)는 프로스펙티브(prospective) 모드에 따른 CT 촬영을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 9의 (b)는 레트로스펙티브(retrospective) 모드에 따른 CT 촬영을 설명하기 위한 도면이다. 스캔 모드는 촬영 대상이되는 환자의 심장 박동 주기가 일정한지 또는 일정하지 않은지에 따라서 구별될 수 있다. 또한, 영상 복원에 이용되는 로 데이터를 획득하는데 있어서 심전도 게이팅(ECG gating)을 이용할 수 있다. 도 9에서는 테이블(도 4의 105)이 환자(905)의 축(axial) 방향으로 이동하며 CT 촬영을 진행하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 9 is a view for explaining a scan mode applied to a CT scan. Specifically, FIG. 9A is a view for explaining a CT scan according to a prospective mode. 9 (b) is a view for explaining a CT photographing according to a retrospective mode. The scan mode can be distinguished depending on whether the heartbeat period of the patient to be imaged is constant or not. In addition, ECG gating can be used to acquire RO data used for image reconstruction. In FIG. 9, the table (105 in FIG. 4) is moved in the axial direction of the
도 9의 (a)를 참조하면, 심장의 박동 주기가 일정한 사람의 경우, 프로스펙티브(prospective) 모드를 적용하여 규칙적으로 심전도 신호(910)를 게이팅한다. 프로스펙티브 모드는 R 피크(911)에서 소정 시간만큼 떨어진 시점(t3)에서의 소정 구간(921)을 자동적으로 선택한다. 그리고, 검출된 소정 구간(921) 동안 엑스레이를 대상체로 인가하여 로 데이터를 획득한다. 그리고, 후속하는 R 피크(912)에서 소정 시간만큼 떨어진 시점(t4)에서의 소정 구간(922)을 자동적으로 선택한다. 이 때, 테이블(도 4의 105)을 멈춘 상태에서 엑스레이를 조사하여 촬영하고, 다시 소정 간격(901-902)만큼 테이블을 이동시킨 후, 소정 구간(922) 동안 엑스레이를 조사하여 로 데이터를 획득한다. 절반 복원 방식 중 도 9의 (a)에서와 같이 대상체의 축 방향으로 소정 간격마다 이동하며 촬영하는 방식을 축상 절반 복원(axial half reconstruction) 방식이라 한다. Referring to FIG. 9A, in the case of a person having a constant heartbeat period, a prospective mode is applied to gating the
그리고, 데이터 획득부(710)는 검출된 구간들(921, 922)에서 획득된 로 데이터들을 이용하여 CT 영상들(931, 932)을 복원한다. The
도 9의 (b)를 참조하면, 부정맥 환자와 같이 심장의 박동 주기가 일정하지 않은 경우, 심장 박동 주기의 규칙성이 떨어져서, 프로스펙티브 모드에서와 같이 일률적으로 주기 검출을 할 수가 없다. 이러한 경우, 레트로스펙티브(retrospective) 모드에서 불규칙적으로 심전도 신호(960)를 게이팅한다. 레트로스펙티브 모드는 심전도 신호의 모든 주기에서 또는 연속되는 일정 범위의 주기에서 대상체로 엑스레이를 조사하여 로 데이터를 획득한 후, CT 영상 복원을 위한 부분 주기들을 선택한다. 즉, 레트로스펙티브 모드에서는, 사용자가 영상 복원에 이용될 부분 주기들을 개별 설정하여 부분 주기들(961, 962, 963)을 검출한 후, 검출된 구간들에서 획득된 로 데이터들을 CT 영상 복원에 이용한다.Referring to FIG. 9 (b), when the heartbeat period of the heart is not constant as in an arrhythmia patient, the regularity of the heartbeat cycle is decreased, and thus it is not possible to uniformly detect the cycle as in the prophylactic mode. In this case, the
레트로스펙티브 모드에서는 일정한 시간인 t=0부터 t=end 까지 계속하여 엑스레이를 조사하여 촬영을 수행한다. 또한, 테이블(도 4의 105)이 일정 시간 동안 일정 속도로 계속하여 이동하므로, 엑스레이 광원의 이동 궤적(950)은 나선(helix) 형태가 된다. 절반 복원 방식 중 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 테이블을 이동하면서 계속적으로 엑스레이를 조사하여 촬영하는 방식을 나선형 절반 복원(helical half reconstruction)이라 한다. In the retro-spective mode, the X-rays are continuously irradiated from t = 0 to t = end, and the photographing is performed. Also, since the table (105 in FIG. 4) continues to move at a constant speed for a certain period of time, the movement locus 950 of the X-ray light source becomes a helix shape. As shown in FIG. 9 (b), half of the reconstruction method is a method in which the X-rays are continuously irradiated while moving the table, which is called a helical half reconstruction.
도 10은 대상체로 방출되는 엑스레이의 빔 형태를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 10의 (a)는 X-ray 생성부(106)가 콘 빔(cone beam) 형태로 엑스레이를 조사하는 경우를 예로 들어 도시한다. 도 10의 (b)는 X-ray 생성부(106)가 평행 빔(parallel beam) 형태로 엑스레이를 조사하는 경우를 예로 들어 도시한다. 10 is a view for explaining a beam shape of an X-ray emitted to a target object. Specifically, FIG. 10A illustrates an example in which the
도 10의 (a)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 궤적(1010)에 따라 이동하며 소정 위치(1020)에서 엑스레이를 조사하면, 도시된 바와 같이 원뿔(cone) 형태(1030)로 엑스레이가 대상체로 조사된다. 10 (a), when the
도 10의 (b)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 궤적(1050)에 따라 이동하며 소정 위치(1060)에서 엑스레이를 방출하면, 도시된 바와 같이 평행 면 형태(1070)로 엑스레이가 대상체로 조사된다. Referring to FIG. 10B, when the
도 10의 (b)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 콘 빔(cone beam) 형태로 엑스레이를 방출하는 경우에는, 원뿔 형태로 방사된 빔을 재배치하여 X-ray 검출부(108)의 열(row)과 빔의 궤적을 연결한 평면(1080) 상에서 빔을 평행하게 재배열할 수 있다. 즉, 콘 빔을 가상의 평행 빔(Pseudo parallel-beam)으로 변환하여 이용할 수 있다. 또한, 콘 빔을 평행 빔으로 변환하여 이용하는 경우에 있어서, 콘 빔에서는 평행 빔에 비하여 팬 각도(a)만큼 더 회전하여 로 데이터를 획득하여야 한다. 구체적으로, 팬 각도(fan angle) = a 인 경우, 콘 빔을 방출하는 X-ray 생성부(106)가 180 +2a의 각도 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여, 리비닝된 평행 빔에 대응되는 180 +a의 각도 구간에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있다. 10B, when the
이하에서는 설명의 편의상, 절반 복원 방식의 경우, 하나의 단면 CT 영상을 획득하는데 필요한 프로젝션 데이터를 획득하기 위해 X-ray 생성부(106)가 회전하는 각도 구간인 한주기 각도 구간에 있어서, 180도를 뺀 나머지 각도 구간을 추가 각도라 칭하겠다. 전술한 예에서, X-ray 생성부(106)에서 방출된 콘 빔을리비닝한 평행빔을 이용하는 경우에는 추가 각도는 2a 가 되며, 평행빔을 이용하는 경우 추가 각도는 a 가 될 수 있다. 리비닝된 평행빔을 이용하는 경우에는 X-ray 생성부(106)가 180+2a 각도 구간을 회전하여 획득된 로 데이터를 이용하여, 180+a 각도 구간에 대응되는 프로젝션 데이터를 획득한다. Hereinafter, for the sake of convenience of explanation, in the case of the half-reconstruction method, in order to acquire the projection data necessary for acquiring one-sided CT image, in the one-week angular section in which the
또한, 하나의 단면 CT 영상을 복원하기 위해서 획득된 프로젝션 데이터의 구간을 한주기 각도 구간으로 보면, 추가 각도는 프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간에서 180도를 뺀 나머지 각도 구간을 의미할 수도 있다. 전술한 예에서, X-ray 생성부(106)가 콘 빔을 방출하며 180+2a 각도 구간을 회전하였을 때, 리비닝된 평행빔을 이용하여 180+a 각도 구간에 대응되는 프로젝션 데이터가 획득된 경우, 프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간은 180+a 가 되며, 프로젝션 데이터의 한주기 각도 구간에서 추가 각도는 a 가 될 수 있다. In addition, if the section of the projection data acquired to restore one single-sided CT image is regarded as one angular section, the additional angle may mean an angular section obtained by subtracting 180 degrees from one angular section of the projection data. In the example described above, when the
또한, 전술한 예에서와 같이 콘 빔을 대상체로 조사하여 CT 촬영하고 리비닝된 평행빔을 이용하여 제1 정보 및 목표 영상을 획득하는데 있어서, X-ray 생성부(106)의 회전에 있어서의 한주기 각도 구간은 180 + 2*팬각도 = 180 + 2a 이며, 추가 각도는 2 * 팬 각도 = 2a 가 될 수 있다. In addition, as in the above-described example, in the case of acquiring the first information and the target image using the concave beam as a target and performing the CT scan and using the revised parallel beam, the X- The one-week angular interval is 180 + 2 * fan angle = 180 + 2a, and the additional angle can be 2 * fan angle = 2a.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)에서는 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는데 있어서, 부분 각도 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여 영상을 복원하는 부분 각도 복원(partial angle reconstruction)을 이용한다. 구체적으로, 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각은 한주기 각도 구간 내에 포함되는 서로 다른 구간인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 각각 획득된 로 데이터을 이용하여 복원된 영상이 될 수 있다. 부분 복원에 따른 제1 영상 및 제2 영상의 획득은 이하에서 도 11 및 도 12를 참조하여 상세히 설명한다. In the computed
여기서, X-ray 생성부(106)는 일정 속도로 회전하며 CT 촬영을 수행하므로, 각도 값은 시간 값에 비례하며, 소정 각도 구간의 값이 감소하면, 소정 각도 구간에서 로 데이터를 획득하는데 소요되는 시간도 감소하게 된다. 따라서, 부분 각도 복원 방식에 있어서, 부분 각도 영상을 복원하는데 이용되는 각도 구간이 작아질수록, 시간 해상도를 증가시킬 수 있다. 그러므로, 부분 각도 영상인 제1 영상 및 제2 영상은 시간 해상도가 높은 영상이 되며 움직임 아티팩트가 거의 존재하지 않는 영상으로, 대상체의 일부를 블러링(blurring) 없이 정확하게 나타내는 영상이 될 수 있다. Here, since the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작을 설명하기 위한 일 도면이다. 11 is a view for explaining the operation of the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
이하에서는, 도 8에서 설명한 절반 복원 방식을 적용하여, X-ray 생성부(106)가 180도 + 추가 각도를 한주기 각도 구간으로 회전하며, CT 촬영을 수행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 전술한 바와 같이, 절반 복원에서 180도를 제외한 각도 구간인 추가 각도는 이용되는 빔의 형태, CT 시스템, X-ray 생성부의 제품 사양 중 적어도 하나에 따라서 달라질 수 있다. Hereinafter, the case where the
이하에서는 리비닝된 평행 빔을 이용하는 경우를 예로 들어 설명하며, 따라서, X-ray 생성부(106)는 180+2a 각도 구간 회전하며 콘 빔(cone beam)을 방출하고, 데이터 획득부(710)는 X -ray 생성부(106)가 180+2a 각도 구간을 회전하여 획득한 데이터를 이용하여 180+a 각도 구간에 대응되는 로 데이터, 예를 들어, 프로젝션 데이터,를 획득하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 이하에 참조될 도면 및 상세한 설명에서는 리비닝된 평행 빔을 이용하여 획득된 프로젝션 데이터의 각도 구간에 맞춰서, 한주기 각도 구간은 180+팬 각도 = 180 +a 이며, 추가 각도가 팬 각도 = a인 경우를 예로 들어 설명 및 도시하였다. The
도 11을 참조하면, 대상체(1110)를 중심으로 180도(1130), a/2 도(1141) 및 a/2도(1145)를 합한 180 + a 도를 한주기 각도 구간(1120)으로 한다. 또한, 팬 각도 a 의 구체적인 값은 CT 시스템, 또는 X-ray 생성부의 제품 사양에 따라서 달라질 수 있으며, 예를 들어, 대략 50-60도 전후의 값을 가질 수 있다. Referring to FIG. 11, a 180-degree
구체적으로, 제1 각도 구간(1142) 및 제2 각도 구간(1146)은 한주기 각도 구간(1120) 내에 포함되는 각도 구간으로, 서로 마주보는 각도인 켤레각(conjugate angle)의 관계를 가질 수 있다. 켤레각 관계에 있는 두 각도 구간의 각도 차이는 180도가 된다. Specifically, the
구체적으로, 제1 각도 구간(1142)은 도 11에 도시된 바와 같이 한주기 각도 구간(1120)의 시작 구간이 될 수 있으며, 제2 각도 구간(1146)은 한주기 각도 구간(1120)의 끝 구간이 될 수 있다. 11, the
제1 각도 구간(1142) 및 제2 각도 구간(1146)이 서로 켤레각의 관계를 가지면, 제1 각도 구간(1142) 및 제2 각도 구간(1146)에서의 뷰(view)가 동일하므로, 제1 각도 구간(1142)에서 대상체(1110)를 촬영할 때 감지되는 대상체(1110)의 표면(surface)과 제2 각도 구간(1146)에서 대상체(1110)를 촬영할 때 감지되는 대상체(1110)의 표면(surface)은 동일하다. If the
예를 들어, a=60 도 값을 가질 수 있으며, X-ray 생성부(106)가 회전하여 a=60도 구간에 해당하는 로 데이터를 획득한다. 그리고, 처음 60도 구간인 제1 각도 구간(1142) 및 마지막 60도 구간인 제2 각도 구간(1146) 각각에서 획득된 로 데이터를 이용하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득한다. For example, a = 60 degrees, and the
여기서, X-ray 생성부(106)는 일정 속도로 회전하며 CT 촬영을 수행하므로, 각도 값은 시간 값에 비례하게 되며, 소정 각도 구간의 값이 감소하면 소정 각도 구간에서 로 데이터를 획득하는데 소요되는 시간도 감소하게 된다. Here, since the
전술한 바와 같이, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 한주기 각도 구간 내에 포함되는 일부 구간인 제1 각도 구간(1142) 및 제2 각도 구간(1146)에서 획득된 로 데이터를 이용하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 부분 각도 복원(PAR: partial angle reconstruction) 기법을 이용한다. 즉, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 절반 복원 또는 전체 복원에 비하여, 상대적으로 작은 각도 구간을 이용하여 영상을 복원함으로써, 시간 해상도(temporal resolution)를 증가시키고 움직임 아티팩트를 최소화할 수 있다. 본원의 실시예에서는 부분 각도 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여 대상체의 움직임 량을 측정함으로써, 더욱 정확하게 대상체의 움직임 량을 측정할 수 있다. As described above, the computed
그리고, 정확하게 측정된 움직임 량을 포함하는 움직임 정보인 제1 정보를 이용하여 목표 시점에서의 대상체를 움직임 보정하여 목표 영상을 생성하므로, 시간 해상도가 높으며 움직임 아티팩트가 최소화된 목표 영상을 복원할 수 있다. 움직임 아티팩트를 최소화하고 시간 해상도를 높일 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법은 이하에서 도 12 내지 도 25를 참조하여 상세히 설명한다. Since the target image is generated by motion-compensating the object at the target point by using the first information, which is the motion information including the accurately measured motion amount, the target image with high temporal resolution and minimized motion artifact can be restored . A computer tomography apparatus and a CT image reconstruction method according to an embodiment of the present invention capable of minimizing motion artifacts and increasing time resolution will be described in detail below with reference to FIG. 12 to FIG.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 12 is another view for explaining the operation of the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 180 + a 도를 한주기 각도 구간(1210)으로 하여, 한주기 각도 구간(1210) 내에 포함되며 서로 켤레각의 관계를 갖는 제1 각도 구간(1211)과 제2 각도 구간(1212)에서 각각 제1 영상 및 제2 영상의 복원에 필요한 로 데이터를 획득한다. 구체적으로, 제1 각도 구간(1211)은 한주기 각도 구간(1210) 내에서 시작 구간을 될 수 있으며, 제2 각도 구간(1212)은 한주기 각도 구간(1210) 내에서 끝 구간이 될 수 있다.Referring to FIG. 12, the
구체적으로, X-ray 생성부(106)는 대상체(1201)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 하여, 제1 각도 구간(1211)에 해당하는 로 데이터인 프로젝션 데이터 또는 사이노그램 등을 획득할 수 있다. 그리고, 획득된 로 데이터를 이용하여 CT 영상(1231)을 복원한다. Specifically, the
여기서, CT 영상의 복원에는 다양한 복원 방식이 이용될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서 CT 영상을 복원하는 방식으로는 여과 역투영법(Filtered Back Projection), 반복재구성법(Iterative method) 등이 이용될 수 있다. Here, various reconstruction methods can be used for reconstruction of the CT image. For example, as a method of restoring CT images in the
역투영법은 복수개의 방향(view)에서 획득한 프로젝션 데이터를 화소면에 거꾸로 되돌려 합산하여 영상을 복원하는 방법이다. 구체적으로, 역투영법은 복수개의 방향에서의 프로젝션 데이터들을 이용해 실제와 비슷한 영상을 획득할 수 있다. 또한, 복원된 영상 내에 존재하는 아티팩트를 제거하고 영상 화질을 개선하기 위해서 필터링(filtering)을 추가적으로 수행할 수 있다. The back projection method is a method in which projection data obtained in a plurality of directions (view) is added back to the pixel surface and added together to restore the image. Specifically, the back projection method can obtain an image similar to an actual image by using projection data in a plurality of directions. In addition, filtering may be additionally performed to remove artifacts existing in the reconstructed image and to improve image quality.
여과 역투영법은 역투영법에서 발생할 수 있는 아티팩트 또는 블러링을 제거하기 위해서 역투영법을 개선시킨 방법이다. 여과 역투영법은 역투영을 시행하기 이전에 로 데이터를 필터링하고, 필터링된 로 데이터를 역투영하여 CT 영상을 복원한다. Filter retro-projection is an improved method of back-projection to remove artifacts or blurring that can occur in back projection. The filtering back projection method filters the RO data before performing the reverse projection and restores the CT image by backprojecting the filtered RO data.
여과 역투영법(Filtered Back Projection)은 CT 영상 복원에서 일반적으로 가장 널리 이용되며, 구현이 간단하며 영상 복원을 위한 계산량 측면에서도 효과적인 방법이다. 여과 역투영법은 2D 영상으로부터 사이노그램을 획득하는 과정인 라돈(Radon) 변환으로부터 수학적으로 역 변환을 유도한 방법으로, 2D 영상을 3D 영상으로 확장하는 것도 비교적 간단하다. 구체적으로, 여과 역투영법은 고대역 통과 필터(High Pass Filter)의 일종인 Shepp and Logan 필터 등을 이용하여 프로젝션 데이터를 필터링 한 뒤 역투영을 하는 것에 의해서 영상을 복원하는 방법이다.Filtered Back Projection is the most widely used method in CT image restoration, and it is simple to implement and effective in terms of calculation amount for image restoration. Filter back projection is a mathematical inverse transformation derived from radon transformation, which is a process of obtaining a sinogram from a 2D image. It is also relatively simple to extend a 2D image to a 3D image. Specifically, the filtering back projection method is a method of restoring an image by filtering the projection data using a Shepp and Logan filter, which is a type of high pass filter, and then performing a back projection.
이하에서는 여과 역투영법(Filtered Back Projection)을 이용하여 CT 영상을 복원하는 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, a case of restoring a CT image using Filtered Back Projection will be described as an example.
도 12를 참조하면, 데이터 획득부(710)는 제1 각도 구간(1211)에서 획득된 로 데이터를 여과 역투영(Filtered Back Projection)하여 영상(1231)을 획득한다. 구체적으로, 제1 각도 구간(1211) 및 제2 각도 구간(1212)은 180도 미만의 값을 가진다. 그리고, 영상(1231) 내의 표면(1235, 1236)을 더욱 명확히 하기 위하여, 영상(1231)을 필터링하여 최종적으로 복원된 제1 영상(1232)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 제1 영상(1232)은 부분 각도 복원에 의해서 복원된 불완전한 영상(incomplete image)이 될 수 있다. Referring to FIG. 12, the
그리고, 데이터 획득부(710)는 제2 각도 구간(1212)에서 획득된 로 데이터를 여과 역투영하여 영상(1241)을 획득한다. 그리고, 영상(1241) 내의 표면(1245, 1246)을 더욱 명확히 하기 위하여, 영상(1241)을 필터링하여 최종적으로 복원된 제2 영상(1242)을 획득할 수 있다. 구체적으로, 제2 영상(1242)은 부분 각도 복원에 의해서 복원된 불완전한 영상(incomplete image)이 될 수 있다. The
도 12에서는 2차원의 CT 영상, 예를 들어, 제1 영상(1241) 및 제2 영상(1242)을 복원하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 3차원 CT 영상 내에서 표면(surface)으로 표현되는 대상체가 2차원 CT 영상에서는 도시된 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242)에서와 같이 경계(edge)(예를 들어, 1235, 1236)로 표현될 수 있을 것이다. 12 illustrates an example of restoring a two-dimensional CT image, for example, a
도 12에 도시된 바와 같이, 2차원 CT 영상인 제1 영상(1241) 및 제2 영상(1242)만을 이용하여 제1 정보를 획득할 경우, 제1 영상(1241) 및 제2 영상(1242) 내에 각각 포함되며 대상체를 동일 표면(surface)을 나타내는 영상 내의 경계(edge)(예를 들어, 1235, 1236)의 차이를 비교함으로써 대상체의 움직임 정도를 파악할 수 있다. 12, when the first information is acquired using only the
또한, 3차원 CT 영상을 복원하고, 3차원 CT 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 이용할 수도 있다. 제1 영상 및 제2 영상으로 3차원 CT 영상이 복원된 경우, 제1 영상 및 제2 영상 내에 각각 포함되며 대상체의 동일 표면(surface)을 나타내는 영상 내의 경계의 차이를 비교함으로써 대상체의 움직임 량을 파악할 수도 있다. In addition, the three-dimensional CT image may be restored and the first and second images, which are three-dimensional CT images, may be used. When the three-dimensional CT image is reconstructed by the first image and the second image, the motion amounts of the object are compared by comparing the boundaries in the images included in the first image and the second image and representing the same surface of the object, It is possible to grasp.
이하에서는, 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242)이 도시된 바와 같이 2차원 CT 영상이며, 대상체의 표면이 영상 내에서 경계로 도시된 경우를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, the case where the
도 12를 참조하면, 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242)은 대상체의 소정 부분에 포함되는 에지를 동일하게 표현한다. Referring to FIG. 12, the
전술한 바와 같이, 제1 각도 구간(1211)과 제2 각도 구간(1212)이 켤레각의 관계에 있으므로, 제1 영상(1232)과 제2 영상(1242)은 대상체의 동일 부위의 경계를 표시한다. 따라서, 제1 영상(1232)과 제2 영상(1242)을 비교하면, 제1 영상(1232)과 제2 영상(1242)에 포함되는 대상체의 동일 부위의 표면들 간의 차이를 알 수 있으며, 대상체의 움직임 정도를 파악할 수 있다. 움직이는 대상체를 CT 촬영하는 경우, 대상체의 움직임으로 인하여 제1 영상(1232)과 제2 영상(1242)에서는 영상 내에 포함되는 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이하다. As described above, since the
또한, 제1 각도 구간(1211) 및 제2 각도 구간(1212)에서 대상체로 조사되는 엑스레이의 조사 방향(예를 들어, 1215)에 수직하는 방향(예를 들어, x 축 방향)으로의 대상체의 움직임을 다른 방향에 비해 더 정확하게 파악할 수 있다. It is also possible to determine the position of the object in the direction perpendicular to the irradiation direction (for example, 1215) of the X-ray irradiated to the object in the first
또한, 절반 복원 또는 전체 복원에 비하여, 상대적으로 작은 각도, 예를 들어, a=60 도,의 각도 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하면, 시간 해상도가 높으며 움직임 아티팩트가 적은 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242)을 이용하여 대상체의 움직임 정보를 획득하였으므로, 제1 시점 내지 제2 시점 간의 대상체의 움직임 량을 정확하게 측정할 수 있다. In addition, using the raw data obtained at an angle interval of a relatively small angle, for example, a = 60 degrees, as compared with the half restoration or full restoration, the
데이터 획득부(710)는 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242) 간의 움직임 량에 근거하여 시간에 따른 대상체의 움지임을 나타내는 제1 정보를 획득한다. 제1 정보의 획득 동작은 이하에서 도 13을 참조하여 상세히 설명한다. 도 13은 대상체의 움직임을 설명하기 위한 일 도면이다. 구체적으로, 도 13의 (a)는 제1 영상과 제2 영상의 비교 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 13의 (b)는 제1 영상과 제2 영상간의 움직임 량을 나타내는 도면이다. 도 13의 (c)는 제1 정보를 설명하기 위한 도면이다. The
도 13의 (a)를 참조하면, 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320)은 도 12에서 설명한 제1 영상(1232) 및 제2 영상(1242)에 동일 대응되는 부분 영상이다. 다만, 설명의 편의상 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320)이 완전한 영상(complete image)인 경우를 예로 들어 설명한다. Referring to FIG. 13A, the
제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320)은 움직이는 대상체를 촬영한 CT 영상을 도식화하였다. 또한, 도 13의 (a)에서는 하나의 영상 내에 포함되는 적어도 하나의 대상체(1311 및 1312, 또는 1321 및 1322)는 도시된 바와 같이 원형 물체로 표현되었다. The
구체적으로, 대상체의 움직임량을 비교하기 위하여, 제1 영상(1310)에 포함되는 대상체(1311, 1312)와 제2 영상(1320)에 포함되는 대상체(1321, 1322)를 비교한다. 그리고, 비교 결과에 따라서, 비교 영상(1330)에 도시된 바와 같이 대상체의 움직임 량을 구할 수 있다. More specifically, the
도 13의 (b)를 참조하면, 두 영상에 포함되는 대상체의 동일 부위를 나타내는 표면들을 비교하여, 비교된 표면들의 위치 차이 값 및 방향을 나타내는 움직임 벡터(motion vector)를 구할 수 있다. 그리고, 움직임 벡터를 대상체의 움직임 량으로 이용할 수 있다. 여기서, 움직임 벡터들을 포함하며, 대상체의 소정 부위의 움직임 량을 나타내는 정보가 움직임 벡터장(MVF: motion vector field)이 될 수 있다. 즉, 움직임 벡터장(MVF)은 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타낸다. Referring to FIG. 13B, a motion vector representing the position difference value and direction of the compared surfaces can be obtained by comparing the surfaces showing the same part of the object included in the two images. Then, the motion vector can be used as the amount of motion of the object. Here, the information including the motion vectors and indicating the amount of motion of the predetermined portion of the object may be a motion vector field (MVF). In other words, the motion vector field (MVF) represents the amount of motion of the surface forming the object.
여기서, 움직임 벡터장은 대상체의 움직임 추출을 위해 획득되는 정보로, 비강체정합(non-rigid registration)을 이용하여 대상체의 움직임 량을 측정할 수 있다. 또한, 대상체의 움직임 량은 강체정합(rigid registration), 광학적 플로우(optical flow) 및 특징점 매칭(feature matching) 등의 다양한 움직임 측정 기법을 이용하여 측정할 수 있다. Here, the motion vector field is information obtained for motion extraction of the object, and it is possible to measure the amount of motion of the object using non-rigid registration. In addition, the amount of motion of the object can be measured using various motion measurement techniques such as rigid registration, optical flow, and feature matching.
이하에서는, 움직임 벡터장을 획득하기 위하여 비강체정합(non-rigid registration) 방식을 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, a case where a non-rigid registration method is used to obtain a motion vector field will be described as an example.
구체적으로, 제1 영상(1310) 또는 제2 영상(1330)의 이미지 격자(image grid)에서 복수개의 제어 지점(control point)을 설정하고, 각 제어 지점에서 최적의 움직임 벡터를 계산한다. 여기서, 움직임 벡터는 움직임의 방향 및 크기를 포함하는 벡터이다. 그리고, 제어 지점들 각각에서의 움직임 벡터들을 삽입(interpolation)하여, 모든 복셀들에서의 움직임 벡터를 나타내는 움직임 벡터장을 구한다. 예를 들어, 움직임 벡터를 삽입(interpolation)하는 방식으로는 B-spline free form deformation 방식을 사용할 수 있다. 또한, 각 제어 지점에서 최적의 움직임 벡터를 계산하는 방법으로는 최적화 기법을 사용할 수 있다. 구체적으로, 최적화 기법은, 반복적으로 복수개의 제어 지점에서의 움직임 벡터를 갱신하여 움직임 벡터장을 갱신하고, 갱신된 움직임 벡터장을 기반으로 제1 영상(1310) 또는 제2 영상(1320)을 와핑한 후, 와핑된 제1 영상 또는 제2 영상을 와핑 전의 제2 영상(1320) 또는 제1 영상(1310)과 비교하여 유사한 정도가 가장 높을 때, 반복을 종료하여 움직임 벡터를 계산하는 방식이다. 여기서, 유사한 정도는 비교 대상이 되는 두 영상 밝기값의 차분 제곱합(sum of squared difference)의 음수를 사용할 수 있다. Specifically, a plurality of control points are set in an image grid of the
또 다른 방법으로는, 대상체의 표면에서 제어 지점(control point)을 설정하고, 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320)에 있어서, 대상체의 동일 지점을 나타내는 제어 지점들을 비교하여, 움직임 벡터를 구할 수 있다. 구체적으로, 제어 지점(Control point)들끼리 매칭(matching)시켜, 제어 지점들 간의 상대적 차이를 구한다. 그리고, 상대적 차이 값을 현재 제어 지점에서 움직임 벡터(Motion Vector)로 사용할 수 있다. 그리고, 제어 지점들 각각에서의 움직임 벡터들을 삽입(interpolation)하여, 모든 복셀들에서의 움직임 벡터를 나타내는 움직임 벡터장을 구한다. 전술한 예에서와 같이, 움직임 벡터를 삽입(interpolation)하는 방식으로는 B-spline free form deformation 방식을 사용할 수 있다. 도 13의 (c)를 참조하면, 한주기 각도 구간(1360), 제1 각도 구간(1361), 및 제2 각도 구간(1362)은 각각 도 12에서 설명한 한주기 각도 구간(1210), 제1 각도 구간(1211), 및 제2 각도 구간(1212)에 동일 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다. Another method is to set control points on the surface of the object and compare the control points indicating the same point of the object in the
또한, 도 13의 (c)에 있어서, 제1 정보(1380)를 나타내는 그래프에 있어서, x 축은 한주기 각도 구간 또는 한주기에 해당하는 시간을 나타내며, y 축은 움직임 량에 대응되는 가중치(W) 값을 나타낸다. 13C, in the graph showing the
구체적으로, 제1 정보는 제1 영상(1310)과 제2 영상(1320) 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 시간 시점에 대응되는 대상체의 움직임량을 나타내는 정보가 될 수 있다. 구체적으로, 제1 정보는 각 시간 시점에 대응되는 대상체의 표면의 움직임량을 나타내는 정보가 될 수 있다. 여기서, '각 시간 시점'이란 한주기 각도 구간에 대응되는 한주기 시간 내에 포함되는 임의의 시점이 될 수 있다. 그리고, 한 주기 시간은 갠트리(730) 내에 포함되는 X-ray 생성부(106)가 한주기 회전하는데 소요되는 시간이므로, 제1 정보에서는 시간 시점 대신에 갠트리의 회전 각도를 이용할 수도 있다. Specifically, the first information corresponds to a motion vector field between the
또한, 한주기 각도 구간(1360)의 시작 구간인 제1 각도 구간(1361)에서 획득된 제1 영상(1310)을 기준 영상으로 하여, 제2 각도 구간(1362)에서 획득된 제2 영상(1320)의 움직임 변화량을 측정하면, 제1 영상(1310)의 움직임 량을 0%로, 제2 영상(1320)의 움직임 량을 100% 로 매칭시킬 수 있다. 이하에서는, 제1 영상(1310)과 제2 영상(1320) 간의 움직임 량인 움직임 벡터장의 값을 가중치(W: weighting value) 값으로 표현하였다. 또한, 움직임 량은 움직임 벡터장에서 모든 움직임 벡터의 절대값의 합이 될 수 있다. 또한, 움직임 량은 가중치 값으로 환산하여 표현될 수 있다. The
또한, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 대상체의 움직임 량을 나타내는 가중치(W)와 시간의 관계가 간단히 선형성(linear)을 갖는 경우를 예로 들면, 가중치와 시간은 1390 구간에서 도시된 그래프(1370) 형태를 가질 수 있다. 또는, 제1 정보에 대응되는 그래프(1370)의 형태는 사용자에 의해 임의로 정의 되거나, 대상체를 고려하여 최적화되어 설정될 수도 있다. 예를 들어, 대상체가 심장인 경우, 복원하는 심장의 움직임 시점에 따라 그래프(1370)의 형태는 비선형(non-linear)적인 형태를 가질 수도 있다. 13 (c), taking the case where the relationship between the weight W indicating the amount of motion of the object and the time has a simple linearity, for example, the weight and the time are shown in a
구체적으로, 대상체의 움직임 량과 시간이 선형적인 관계를 가질 때, 데이터 획득부(710)는 영 움직임 벡터장(zero motion vector field)과 제1 영상(1310)과 제2 영상(1320) 간의 움직임 량을 표현하는 움직임 벡터장을 각각 제1 가중치 및 제2 가중치에 매칭시킬 수 있다. 구체적으로, 영 움직임 벡터장(zero motion vector field)은 한주기 각도 구간의 시작 지점에 대응되며, 제1 영상(1310)과 제2 영상(1320) 간의 움직임 량을 표현하는 움직임 벡터장은 한주가 각도 구간의 끝 지점에 대응될 수 있다. 도 13의 (c)를 참조하면, 제1 정보(1380)를 나타내는 그래프(1370)에 있어서, 영 움직임 벡터장을 나타내는 가중치 0 값은 한주기 각도 구간(1360)의 시작 지점(0도) 또는 t=0 시점에 매칭되고, 제1 영상(1310)과 제2 영상(1320) 간의 움직임 량을 표현하는 움직임 벡터장을 나타내는 가중치 1은 한주기 각도 구간(1360)의 끝 지점인 180+a 각도 지점 또는 t=end 시점에 된다. 또한, 시간과 가중치가 서로 선형적인 관계를 갖는 경우를 예로 들어 도시하였다. Specifically, when the amount of motion and time of the object have a linear relationship, the
여기서, 제1 시점(t1)은 제1 영상에 대응되고, 제2 시점(t2)은 제2 영상에 대응된다. 예를 들어, 한주기 각도 구간(1360)에 해당하는 0.2초 중 0초부터 0.03초 구간에서 제1 영상을 복원하기 위한 로 데이터의 획득한다고 하자. 그러면, 제1 시점은 0초부터 0.03초 구간의 중간 시간 0.015초의 시점이 될 수 있다. 즉, 소정 시간 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여 소정 영상을 복원한다고 할 때, 소정 영상에 대응되는 시점은 소정 시간 구간의 중간 시점이 될 수 있다. 또한, 제1 시점(t1)에 대응되는 제1 영상(1310)은 X-ray 생성부(106)가 제1 시점(t1)에 대응되는 위치에서 대상체를 바라봤을 때의 뷰(view)에 대응될 수 있다. 또한, 제2 시점(t2)에 대응되는 제2 영상(1320)은 X-ray 생성부(106)가 제2 시점(t2)에 대응되는 위치에서 대상체를 바라봤을 때의 뷰(view)에 대응될 수 있다. Here, the first point of time t1 corresponds to the first image and the second point of time t2 corresponds to the second image. For example, assume that data is acquired for restoring the first image in the interval of 0 second to 0.03 second of 0.2 second corresponding to the
또한, 제1 정보에 있어서, 가중치 값이 0부터 1 사이의 값을 가질 때, 최소 가중치인 0 은 한주기 각도 구간(1360) 내에서 대상체의 크기가 가장 작아지는 지점 또는 시점에서의 움직임 량에 대응되고, 최대 가중치 값인 1 은 한주기 각도 구간(1360) 내에서 대상체가 가장 커지는 지점 또는 시점에서의 움직임 량에 대응될 수 있다. In the first information, when the weight value has a value between 0 and 1, the
또한, 제1 정보에 있어서, 움직임 량과 시간의 관계는 2차식(quadratic)에 의한 관계 또는 통계적 정보에 의해서 모델링 된 관계에 따라서 결정될 수 있다. Further, in the first information, the relationship between the amount of motion and time may be determined according to a quadratic relationship or a relationship modeled by statistical information.
예를 들어, 대상체의 움직임 패턴을 통계적으로 모델링할 수 있다. 구체적으로, 대상체가 심장인 경우 심장의 움직임을 통계적으로 모델링하고, 모델링된 심장 움직임에 대응되도록 제1 정보에서 1390 구간에서의 그래프(1370)의 형태를 설정할 수 있다. For example, the motion pattern of an object can be statistically modeled. Specifically, if the subject is a heart, the movement of the heart may be statistically modeled and the shape of the
또한, 제1 정보에 있어서, 대상체의 움직임 패턴을 나타내는 그래프의 형태는 대상체에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 대상체가 심장 전체인 경우 제1 정보에 있어서 그래프의 형태는 심장 전체의 움직임 패턴을 반영할 수 있다. 또한, 대상체가 심장에 포함되는 관상동맥(coronary artery)인 경우, 제1 정보의 그래프 형태는 관상 동맥의 움직임 패턴을 반영할 수 있다. 또한, 대상체가 심장에 포함되는 관상 동맥이라 하더라도, 심장 내에서의 관상 동맥의 위치에 따라서 움직임 패턴이 달라질 수 있으며, 관상 동맥의 위치 별로 제1 정보의 그래프 형태를 다르게 설정할 수 있다. 또한, 대상체가 심장에 포함되는 승모판막(MV: Mitral Valve)인 경우, 제1 정보의 그래프 형태는 승모판막의 움직임 패턴을 반영할 수 있다. In the first information, the shape of the graph representing the movement pattern of the object may vary depending on the object. For example, if the subject is a whole heart, the shape of the graph in the first information may reflect the movement pattern of the whole heart. In addition, when the subject is a coronary artery included in the heart, the graph form of the first information may reflect the movement pattern of the coronary artery. In addition, even if the subject is a coronary artery included in the heart, the movement pattern may be changed according to the position of the coronary artery in the heart, and the graph form of the first information may be set differently according to the position of the coronary artery. Further, when the subject is a mitral valve (MV) included in the heart, the graph form of the first information may reflect the movement pattern of the mitral valve.
또한, CT 영상을 이미징하고자 하는 대상체의 부분 영역들 별로 움직임 패턴이 다를 수 있다. 이 경우, 부분 영역들 별로 다른 움직임 패턴을 반영하도록, 부분 영역들 별로 제1 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 부분 영역들 별로 다르게 획득된 제1 정보를 이용하여 부분 영역들 별로 움직임 보정을 수행하여, 대상체 전체를 나타내는 목표 영상을 복원할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 대상체가 심장인 경우, 좌심실, 우심실, 좌심방, 및 우심방 각각에서 움직임 패턴이 달라질 수 있다. 이 경우, 좌심실, 우심실, 좌심방, 및 우심방 각각에서 제1 정보를 개별적으로 획득하며, 좌심실, 우심실, 좌심방, 및 우심방 각각의 부분 영상의 움직임 보정을 수행하고, 움직임 보정된 부분 영상들을 합성하여 심장을 나타내는 목표 영상을 복원할 수 있다. 또한, 제1 정보에 있어서, 움직임 량과 시간의 관계는 사용자가 설정할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스 부(750)를 통하여, 1390 구간에서의 그래프(1370)의 형태를 설정할 수 있다. 사용자 인터페이스 부(750)를 통한 제1 정보의 설정은 이하에서 도 28을 참조하여 상세히 설명한다. Also, the motion patterns may be different for each of the partial regions of the object to which the CT image is to be imaged. In this case, the first information may be acquired for each of the partial areas so as to reflect different motion patterns for the partial areas. In addition, motion compensation may be performed for each of the partial areas using the first information obtained differently for each of the partial areas, thereby restoring the target image representing the entire object. For example, if the subject is a heart, the movement pattern may be different in each of the left ventricle, right ventricle, left atrium, and right atrium. In this case, the first information is individually acquired in each of the left ventricle, the right ventricle, the left atrium, and the right atrium, motion compensation of the partial images of the left ventricle, right ventricle, left atrium, and right atrium is performed, Can be restored. Further, in the first information, the relationship between the amount of motion and time may be set by the user. For example, the user can set the shape of the
또한, 제1 정보(1380)가 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320) 간의 움직임 변화를 더욱 정확하게 반영할 수 있도록, 제1 정보(1380)를 획득하는데 있어서, 한주기 각도 구간(1360) 전체에서 획득된 로 데이터를 이용하여 제1 각도 구간(1361)과 제2 각도 구간(1362) 사이의 각도 구간에서의 대상체의 움직임 변화를 예측할 수 있다. In order to more accurately reflect the change in motion between the
예를 들어, 데이터 획득부(710)는 목표 시점에서 제1 정보(1380)를 이용하여 복원된 목표 영상을 순방향 프로젝션(forward projection)하여 획득된 예측 프로젝션 데이터(estimated projection data)와 목표 시점에서의 CT 촬영에 의해서 획득된 측정 프로젝션 데이터(measured projection data)를 비교한다. 그리고, 데이터 획득부(710)는 예측 프로젝션 데이터와 측정 프로젝션 데이터 간의 오차(error)가 작아지도록, 제1 정보(1380)를 수정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 데이터 획득부(710)는 제1 정보(1380)가 대상체의 움직임을 정확하게 반영할 수 있도록, 제1 정보(1380)를 반복적으로 수정할 수 있다. For example, the
영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에 대응되는 목표 영상을 복원한다. The
도 14는 대상체의 움직임을 설명하기 위한 다른 도면이다. 전술한 바와 같이 도 14에서는, X-ray 생성부(106)는 도 4에서와 같이 콘 빔(cone beam) 형태의 엑스선을 방출하나, 콘 빔을 리비닝(rebinning)하여 평행 빔으로 변환하여 이용하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 따라서, 도 14에서는 제1 각도 구간(1411) 및 제2 각도 구간(1412)에서 조사되는 빔의 형태는 평행 빔으로 도시되며, 한주기 각도 구간이 180 + a 도인 경우를 예로 들어 도시하였다. 14 is another drawing for explaining the motion of the object. 14, the
도 14를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 대상체(1405)를 중심으로 회전하면 CT 촬영을 수행할 때, X-ray 생성부(106)는 원형 궤적(1041) 상으로 회전하며 대상체로 엑스레이를 조사한다. 구체적으로, X-ray 생성부(106)는 절반 복원 방식에 따라서 대상체(1405)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 수행한다. 도 14에 있어서, 제1 각도 구간(1411) 및 제2 각도 구간(1412)은 각각 도 13의 제1 각도 구간(1361) 및 제2 각도 구간(1362)에 동일 대응된다. 또한, 도 14에 도시된 대상체(1405)는 도 13의 (a)에서 설명한 대상체(예를 들어, 1311, 1321)에 동일 대응될 수 있다. 14, when the
제1 시점(t11)에 대응되는 제1 각도 구간(1411)에서 획득된 제1 영상에 포함되는 대상체와 제2 시점(t15)에 대응되는 제2 각도 구간(1412)에서 획득된 제2 영상에 포함되는 대상체를 비교하여, 대상체의 움직임 량 및 제1 정보를 획득하면, 제1 정보를 이용하여 한주기 각도 구간(1410)에서의 대상체의 크기 변화를 예측할 수 있다. The object included in the first image obtained in the
예를 들어, 제1 각도 구간(1411)에 대응되는 제1 시점(t11)에서 대상체(1405)는 제1 크기(1420)를 가지고, 시간에 따라서 대상체(1405)의 크기가 점점 증가하여 제2 각도 구간(1412)에 대응되는 제2 시점(t15)에서 대상체(1405)는 제2 크기(1430)를 가질 수 있다. For example, at a first point of time t11 corresponding to the
X-ray 생성부(106)가 제1 각도 구간(1411) 동안 회전하며 대상체로 엑스레이를 조사하면, 도시된 방향(1470)으로 엑스레이가 조사되어 도시된 방향(1470)에 평행한 방향으로 존재하는 대상체의 표면(예를 들어, 1451, 1452, 1453, 1454)이 명확하게 샘플링 및 이미징된다. When the
따라서, 제1 영상에서는 제1 크기(1420)를 갖는 대상체에 있어서, 도시된 표면들(1451, 1452)이 표시되며, 제2 영상에서는 제2 크기(1420)를 갖는 대상체에 있어서, 도시된 표면들(1453, 1454)이 표시된다. Thus, for a subject having a
데이터 획득부(710)는 제1 영상 및 제2 영상을 비교하여, 제1 정보를 획득한다. 도 14의 1490 부분을 참조하면, 제1 크기(1420)를 갖는 대상체의 표면들(1451, 1452)과 제2 크기(1420)를 갖는 대상체의 표면들(1453, 1454)을 비교하여, 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득할 수 있다. The
구체적으로, 1 정보는 시간에 따른 대상체의 움직임을 나타내는 정보로, 제1 각도 구간(1411) 또는 제2 각도 구간(1412) 에서 대상체(1405)로 조사되는 엑스레이의 조사방향에 평행한 성분의 경계(edge) 혹은 표면(surface)의 모든 방향으로의 움직임을 나타내는 정보를 포함한다. 구체적으로, 제1 영상 및 제2 영상 내에서 명확하게 이미징되는 표면들(1451, 1452, 1453, 1454)은 제1 시점 또는 제2 시점, 또는 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 조사되는 엑스레이의 조사 방향(1470)과 유사한 방향으로 배치되는 표면들이다. 따라서, 제1 정보는 1 영상 및 제2 영상 내에서 명확하게 이미징되는 표면들(1451, 1452, 1453, 1454)의 모든 방향으로의 움직임 정보를 포함한다. Specifically, the 1 information is information representing the movement of the object with respect to time, and is a boundary of components parallel to the irradiation direction of the X-rays irradiated to the
또한, 제1 정보는 엑스레이의 조사 방향(1470)에 수직한 제1 방향(1480)으로의 대상체의 움직임을 제1 방향(1480) 이외의 다른 방향으로의 대상체의 움직임 보다 정확하게 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제2 영상 내의 표면(1453)은 제1 영상 내의 표면(1451)과 동일 대응되는 대상체 부분으로, 표면(1451)은 제1 방향(1480) 상에서 제1 값(1481)만큼 이동하여 표면(1453)과 같이 위치 변화하였음을 알 수 있다. 또한, 제2 영상 내의 표면(1454)은 제1 영상 내의 표면(1452)과 동일 대응되는 대상체 부분으로, 표면(1454)은 제1 방향(1480) 상에서 제2 값(1482)만큼 이동하여 표면(1454)과 같이 위치 변화하였음을 알 수 있다. In addition, the first information can accurately indicate the movement of the object in the
또한, 도 14에서, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서의 엑스레이의 조사 방향(1470)을 하나의 방향으로 도시하였으나, X-ray 생성부(106)가 제1 각도 구간을 회전하며 복수개의 지점들에서 대상체로 엑스선을 조사하므로, 제1 구간에서의 엑스레이의 조사 방향(1470)은 0도에서의 엑스레이의 조사 방향 내지 a 도에서의 엑스레이의 조사 방향 중 적어도 하나의 방향이 될 수 있다. 그에 따라서, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서의 엑스레이의 조사 방향(1470)에 수직한 제1 방향(1480)은, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서의 엑스레이의 조사 방향(1470)에 맞춰 소정 범위를 포함할 수 있다.14, although the
도 14에서는, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서의 엑스레이의 조사 방향(1470)으로는, 제1 각도 구간의 중심에 X-ray 생성부(106)가 위치하였을 경우에 대상체로 조사되는 엑스레이의 방향을 예로 들어 도시하였고, 제1 방향(1480)은 도시된 방향(1470)에 수직인 방향을 예로 들어 도시하였다. 14, in the
예를 들어, 제1 정보에 있어서, 대상체의 움직임 량에 대응되는 가중치와 시간이 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이 선형적 관계에 있으면, 대상체는 선형적으로 크기가 증가할 것이다. For example, in the first information, if the weight and the time corresponding to the motion amount of the object are in a linear relationship as shown in Fig. 13C, the object will increase linearly in size.
따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 시점(t12)에서의 대상체의 크기는 제1 크기(1420) 보다 제1 변화량(1442) 만큼 변화하는 것으로 예측할 수 있으며, 그에 따라서 제3 시점(t12)에서의 대상체의 크기는 제3 크기(1421)를 갖는 것으로 예측할 수 있다. 14, it can be predicted that the size of the object at the third time point t12 is changed by the
또한, 제4 시점(t13)에서의 대상체의 크기는 제1 크기(1420) 보다 제2 변화량(1444) 만큼 변화하는 것으로 예측할 수 있으며, 그에 따라서 제4 시점(t13)에서의 대상체의 크기는 제4 크기(1422)를 갖는 것으로 예측할 수 있다. 그리고, 제5 시점(t14)에서의 대상체의 크기는 제1 크기(1420) 보다 제3 변화량(1446) 만큼 변화되는 것으로 예측할 수 있으며, 그에 따라서 제5 시점(t14)에서의 대상체의 크기는 제5 크기(1423)를 갖는 것으로 예측할 수 있다. It is also possible to predict that the size of the object at the fourth time point t13 is changed by the
또한, 제3 시점(t12), 제4 시점(t13) 및 제5 시점(t14)에서의 대상체의 크기는 제2 크기(1430)를 갖는 대상체를 제1 정보에 근거하여 축소시킴으로써 예측할 수도 있을 것이다. The size of the object at the third time point t12, the fourth time point t13 and the fifth time point t14 may be predicted by reducing the object having the
구체적으로, 제1 정보를 이용하여, 목표 시점에서의 대상체의 크기, 형태, 및/또는 위치를 예측할 수 있다. 도 14에 도시된 대상체의 움직임 예에서는, 영상 복원부(720)는 제1 정보를 이용하면, 목표 시점에서의 대상체의 크기 변화량을 예측할 수 있으며, 예측된 크기 변화량에 근거하여 대상체를 와핑(warping) 시켜서 목표 영상을 생성할 수 있다. 구체적으로, 대상체의 와핑은 대상체의 움직임 보정을 뜻하며, 제1 정보를 이용하여 목표 시점에서의 대상체의 상태(예를 들어, 크기, 형태 및 위치 중 적어도 하나)를 예측하고, 예측된 상태에 맞춰 대상체의 움직임을 보정하여 목표 영상을 복원하는 것을 뜻한다. Specifically, the size, shape, and / or position of the target object at the target time point can be predicted using the first information. In the example of the motion of the object shown in Fig. 14, the
도 15는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 15 is a diagram for explaining an operation of restoring a target image.
영상 복원부(720)는 제1 정보가 획득되면, 제1 정보에 근거하여 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원한다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여 목표시점에서의 대상체의 움직임량을 예측하고, 예측된 움직임량에 근거하여 목표 영상을 복원할 수 있다. When the first information is obtained, the
구체적으로, 영상 복원부(720)는 제1 영상 및 제2 영상을 포함하는 복수개의 부분 각도 영상들 중 적어도 하나 및 제1 정보를 이용하여, 목표 시점에 대응되는 목표 영상을 복원할 수 있다. Specifically, the
구체적으로, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 대상체의 일부를 나타내는 복수개의 부분 영상들을 와핑 시켜 목표 영상을 복원할 수 있다. Specifically, the
여기서, 목표 영상을 복원하는데 이용되는 부분 각도 영상은 제1 영상 및 제2 영상과 같이 부분 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 복원된 영상이 될 수 있다. 또한, 연속하여 인접하는 복수개의 뷰에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터들을 여과 역투영하여 생성된 영상이 될 수 있으며, 또는 하나의 뷰에 대응되는 프로젝션 데이터를 여과 역투영하여 생성된 영상이 될 수도 있다. Here, the partial angle image used for reconstructing the target image may be a reconstructed image using the projection data obtained in the partial angle section such as the first image and the second image. In addition, the image data may be generated by projecting a plurality of projection data corresponding to a plurality of consecutive adjacent views in a filtering manner, or may be an image generated by projecting projection data corresponding to one view in a filtering manner .
예를 들어, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 대상체를 와핑(warping) 시켜 목표 시점(t=Ttarget)에서의 목표 영상을 복원할 수 있다. 구체적으로, 제1 정보를 이용하면 목표 시점에서의 대상체의 크기를 정확하게 예측할 수 있으므로, 영상 복원부(720)는 한주기 각도 구간(1510) 동안에 획득된 프로젝션 데이터를 이용하여 복원된 CT 영상을 예측된 대상체의 크기에 맞춰 와핑시켜서 목표 영상을 복원할 수 있다. For example, the
또한, 영상 복원부(720)는 제1 각도 구간(1530)에서 획득된 제1 영상, 제2 각도 구간(1540)에서 획득된 제2 영상, 및 적어도 하나의 부분 영상을 목표 시점(t=Ttarget)에서의 대상체 크기에 맞춰서 와핑시켜서 목표 영상을 복원할 수 있다. 여기서, 제1 영상 및 제2 영상 중 적어도 하나에 표시되지 않은 대상체 표면들은 한주기 각도 구간(1510) 중 제1 각도 구간(1530) 및 제2 각도 구간(1540)을 제외한 각도 구간 중 적어도 하나의 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들에 대응되어 복원된 적어도 하나의 부분 각도 영상들을 와핑시켜 획득할 수 있다. The
이하에서는, 도 13에서 설명한 제1 정보(1380)를 이용하여 목표 영상을 복원하는 동작을 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation of restoring the target image using the
또한, 도 15에서는 대상체로 환자의 복부가 예시적으로 도시되었으며, 복수의 축상 단면(axial plane)을 복원하는 경우를 예로 들어 도시하였다. In addition, in FIG. 15, the abdomen of the patient is shown as an example of an object, and a plurality of axial planes are restored as an example.
구체적으로, 영상 복원부(720)는 X-ray 생성부(106)가 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 목표 영상을 복원할 수 있다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 복수개의 뷰에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 여과 역투영하여 획득된 영상을 제1 정보에 근거하여 움직임 보정하여 목표 영상을 획득할 수 있다. Specifically, the
구체적으로, 한주기 각도 구간(1510)에서 소정 각도 지점(1520)에 대응되는 목표 시점(Ttarget)에서의 목표 영상을 복원하기 위하여, 제1 정보(1380)에서 목표 시점에 대응되는 가중치 값을 이용한다. More specifically, in order to restore the target image at the target point of time Ttarget corresponding to the
예를 들어, 도 13의 (c)를 참조하면, 제1 정보에서 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 목표 가중치 값(W1)을 획득한다. 한주기 각도 구간(1510)에서 획득된 복수개의 뷰 각각에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터들 각각을 여과 역투영하여 획득된 복수개의 여과 역투영 영상은 각 뷰(또는 시점)에서의 가중치 값에 대응되는 움직임량을 갖는다. 따라서, 각 여과 역투영 영상들이 목표 시점에서의 대상체의 움직임 상태를 갖도록 하기 위해서는, 목표 가중지 값(W1)과 각 여과 역투영 영상에 대응되는 뷰(또는 시점)에 대한 가중치 값의 차이에 해당하는 움직임량을 각 여과 역투영 영상에 적용하여 와핑한다. 그리고, 와핑된 복수개의 여과 역투영 영상들을 이용하여 목표 영상을 복원할 수 있다. 구체적으로, 한주기 각도 구간(1510)에서 획득된 프로젝션 데이터를 여과 역투영(Filtered back-projection)하는 과정에서, 여과 역투영되는 픽셀을 제1 정보를 이용하여 와핑시켜, 목표 영상을 복원할 수 있다. 픽셀을 와핑시켜 목표 영상을 복원하는 동작은 이하에서 도 23을 참조하여 상세히 설명한다. For example, referring to (c) of FIG. 13, a target weight value W1 corresponding to a target time point Ttarget is obtained from the first information. A plurality of filtered inverse projected images obtained by projecting each of the plurality of projection data corresponding to each of the plurality of views obtained in the one-week-period
또는, 영상 복원부(720)는 한주기 각도 구간(1510)에서 획득된 복수개의 프로젝션 데이터들을 여과 역투영(back-projection)하여 영상을 획득한 후, 획득된 영상을 제1 정보를 이용하여 와핑시켜 목표 영상 복원을 수행할 수 있다. Alternatively, the
구체적으로, 영상 복원부(720)는 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 프로젝션 데이터들을 여과 역투영하여 초기 영상을 복원한다. 그리고, 제1 정보에 근거하여 목표 시점에서의 대상체의 움직임을 추정하고, 추정된 움직임에 근거하여 초기 영상을 와핑하여 목표 영상을 복원할 수 있다. Specifically, the
또한, 영상 복원부(720)는 대상체를 이미징하기 위한 복수개의 픽셀들로 구성되는 이미지 격자(image grid)를 제1 정보에 근거하여 와핑(warping)시키고, 와핑된 이미지 격자를 이용하여 목표 영상을 복원할 수 있다. 그리고, 각 시점에 맞게 와핑된 이미지 격자를 이용하여, 1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 프로젝션 데이터를 여과 역투영(back-projection)할 때, 목표 영상을 복원할 수 있다. 이미지 격자 와핑을 이용한 목표 영상의 복원은 이하에서 도 23을 참조하여 상세히 설명한다. In addition, the
또한, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 대상체를 나타내는 복셀(voxel)의 중심을 와핑하고, 와핑된 복셀을 이용하여 상기 목표 영상을 복원할 수 있다. 복셀 와핑을 이용한 목표 영상의 복원은 이하에서 도 24를 참조하여 상세히 설명한다. In addition, the
또한, 목표 시점(Ttarget)은 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 사이의 시점으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 목표 시점(Ttarget)은 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 중간 시점으로 설정할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 16 내지 도 18을 참조하여 상세히 설명한다. In addition, the target time point Ttarget can be set as a time point between the first time point t1 and the second time point t2. Specifically, the target time point Ttarget can be set to the middle point between the first time point t1 and the second time point t2. This will be described in detail with reference to FIGS. 16 to 18. FIG.
또한, 와핑을 이용한 목표 영상의 복원은 이하에서 도 20 내지 도 24를 참조하여 상세히 설명한다. The restoration of the target image using the warping will be described in detail below with reference to FIGS. 20 to 24. FIG.
도 16은 목표 시점 설정을 설명하기 위한 일 도면이다. 16 is a view for explaining target point setting.
도 16을 참조하면 부분 각도 복원(PAR)에 있어서, 엑스레이가 조사되는 시야 각도(view angle)에 따라서 복원되는 영상의 선명한 부분이 다르게 나타난다. 구체적으로, 시야 각도에 따라서 샘플링이 더 많이 되는 표면 영역이 있고 상대적으로 샘플링이 덜 되는 표면 영역이 존재하게 된다. Referring to FIG. 16, in the partial angle restoration (PAR), a clear part of the reconstructed image appears differently depending on the view angle at which the X-ray is irradiated. Specifically, there is a surface area that is more likely to be sampled depending on the viewing angle, and a surface area that is relatively less sampled.
구체적으로, 도 16의 (a)를 참조하면, 11시 방향(1620)으로 엑스레이가 대상체로 조사되는 경우, 감지된 엑스레이에 의해 생성된 로 데이터를 이용하여 복원된 영상(1610)이 도시된다. 영상(1610)에는 도시된 바와 같이 11시 방향(1620)과 유사한 방향으로 확장되는 표면들(1631, 1632)은 명확하게 나타나고, 11시 방향(1620)에 수직한 방향으로 확장되는 표면은 선명하지 않게 나타난다. 16 (a), when the X-ray is irradiated to the object at 11
도 16의 (b)를 참조하면, 1시 방향(1660)에 엑스레이가 대상체로 조사되는 경우, 감지된 엑스레이에 의해 생성된 로 데이터를 이용하여 복원된 영상(1650)이 도시된다. 영상(1650)에는 도시된 바와 같이 1시 방향(1660)과 유사한 방향으로 확장되는 표면들(1671, 1672)은 명확하게 나타나고, 1시 방향(1660)에 수직한 방향으로 확장되는 표면은 선명하지 않게 나타난다.Referring to FIG. 16B, when the X-ray is irradiated to the object at the 1
즉, 엑스레이 빔 방향에 따라서, 명확하게 이미징되는 표면 부분이 달라진다. 구체적으로, 엑스레이 빔 방향과 유사한 방향으로 확장되는 표면 부분이 다른 표면 부분보다 명확하게 이미징될 수 있다. That is, depending on the x-ray beam direction, the portion of the surface that is clearly imaged is different. Specifically, a surface portion extending in a direction similar to the x-ray beam direction can be more clearly imaged than other surface portions.
따라서, 전술한 점에 착안하여, 목표 시점(Ttarget)은 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 중간 시점으로 설정하면, 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 목표 영상을 더욱 정확하게 복원할 수 있다. 구체적으로, 목표 시점(Ttarget)은 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 중간 시점으로 설정하면, 목표 시점(Ttarget)에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해 명확하게 이미징되지 않는 대상체의 표면 부분을, 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2) 중 적어도 하나의 시점에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해 명확하게 이미징되는 대상체의 표면 부분을 와핑하여 이미징함으로써, 목표 시점에서의 대상체를 더욱 명확하게 이미징할 수 있다. Therefore, if the target point of time Ttarget is set to the middle point between the first point of time t1 and the second point of time t2, the target image corresponding to the target point of time Ttarget can be more accurately restored . Specifically, when the target point of time Ttarget is set to the middle point between the first point of time t1 and the second point of time t2, the surface portion of the target object that is not clearly imaged by the projection data obtained at the target point of time Ttarget By imaging the surface portion of the object clearly imaged by the projection data obtained at at least one of the first time point t1 and the second time point t2 and imaging the object at the target point more clearly Imaging is possible.
도 17은 목표 시점 설정을 설명하기 위한 다른 도면이다. Fig. 17 is another diagram for explaining target point setting. Fig.
도 17을 참조하면, 도 17은 전체적으로 도 14와 동일 대응된다. 구체적으로, 도 17의 대상체(1705), 제1 각도 구간(1711) 및 제2 각도 구간(1712)은 각각 도 14의 대상체(1405), 제1 각도 구간(1411) 및 제2 각도 구간(1412)에 동일 대응된다. 제1 각도 구간(1711)에서 획득된 제1 영상 내의 대상체(1720)에서는 도시된 바와 같이 1721 및 1722 표면들이 명확하게 이미징된다. 또한, 제2 각도 구간(1712)에서 획득된 제2 영상 내의 대상체(1760)에서는 도시된 바와 같이 1761 및 1762 표면들이 명확하게 이미징된다. Referring to Fig. 17, Fig. 17 corresponds to Fig. 17 as a whole. Specifically, the
이에 비하여, 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 각도 구간에서 획득된 영상 내의 대상체(1740)에서는 도시된 바와 같이 1741 및 1742 표면들이 명확하게 이미징된다. On the other hand, in the
즉, 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 대상체(1740)에서 명확하게 이미징되는 표면들(1741, 1742)과 제1 및 제2 영상에 대응되는 대상체(1720, 1760)에서 명확하게 이미징되는 표면들(1721 및 1722, 또는 1761 및 1762)은 서로 중복되지 않는 부분들이다. 목표 시점(Target)을 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 중간 시점으로 설정하고, 설정된 목표 시점에서 대상체의 상태를 나타내는 목표 영상을 복원함할 수 있다. That is, the surfaces (1741, 1742) clearly imaged in the
구체적으로, 대상체를 이미징하는데 있어서, 1791 방향과 유사한 방향으로 확장되는 표면 부분(예를 들어, 1722 및 1721, 또는 1761 및 1762)은 제1 영상 및 제2 영상 중 적어도 하나를 와핑하여 이미징하고, 1741 방향과 유사한 방향으로 확장되는 표면 부분(예를 들어, 1741, 1742)은 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 각도 구간에서 획득된 영상을 와핑하여 이미징할 수 있다. 따라서, 복원되는 목표 영상에서는 목표 시점에서 명확하게 샘플링되지 않는 표면들까지도 명확하게 이미징할 수 있다. Specifically, in imaging the object, surface portions (e.g., 1722 and 1721, or 1761 and 1762) that extend in a direction similar to the 1791 direction may image and image at least one of the first image and the second image, Surface portions (for example, 1741 and 1742) extending in a direction similar to the 1741 direction can be imaged by image-waving the obtained image in the angular interval corresponding to the target time point Ttarget. Therefore, even the surfaces that are not clearly sampled at the target point can be clearly imaged in the restored target image.
도 17에서는 여과 역투영된 부분 각도 영상을 와핑하여 목표 영상을 복원하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 영상 복원부(720)는 프로젝션 데이터 자체를 조절하여 목표 영상을 복원할 수도 있을 것이다. 구체적으로, 한주기 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들 각각을 목표 시점에서의 대상체의 상태에 맞춰 보정할 수 있다. 구체적으로, 한주기 각도 구간에 포함되는 복수개의 프로젝션 데이터들은 뷰에 따라서 대상체의 서로 다른 부분들을 이미징한다. 따라서, 영상 복원부(720)는 제1 정보를 이용하여 목표 시점에서의 대상체의 상태를 예측하고, 예측된 대상체의 상태에 맞춰 복수개의 뷰에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터들 각각을 조절하고, 조절된 복수개의 프로젝션 데이터들을 여과 역투영하여 목표 영상을 복원할 수도 있을 것이다. In the example of FIG. 17, the target image is restored by warping the partial angle image projected in the filtering region. However, the
도 18A는 움직이지 않는 대상체를 나타내는 목표 영상의 복원을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 18A의 (a)는 X-ray 생성부(106)가 대상체(1801)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 18A의 (b)는 CT 촬영을 통하여 획득된 로 데이터를 필터링하여 획득한 프로젝션 데이터들을 역투영하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 18A is a diagram for explaining restoration of a target image indicating a moving object. FIG. More specifically, FIG. 18A is a diagram for explaining that the
도 18A에서는 X-ray 생성부(106)가 대상체(1801)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 수행하며, 여과 역투영법(Filtered Back Projection)을 이용하여 CT 영상을 복원하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 대상체(1801)가 도시된 바와 같이 하나의 원형 물체(1802)를 포함하는 경우를 예로 들어 도시한다. 또한, 도 13에서 설명한 바와 같이 한주기 각도 구간(1360)은 프로젝션 데이터의 구간인 180+ 팬 각도가 되나, 도 18A에서는 설명의 편의상 180도 회전하며 CT 촬영을 수행하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 18A, an
도 18A의 (a)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 원형의 소스 궤적(1810)을 따라 이동하며 소정 각도 간격을 갖는 복수개의 지점들 각각에서 대상체로 엑스레이를 조사하여 프로젝션 데이터(projection data)를 획득한다. 그리고, 프로젝션 데이터를 필터링하여 획득한 필터링된 프로젝션 데이터(filtered projection data)를 획득한다. 도 18A에 있어서, 소스 궤적(1810) 상에 위치하는 복수개의 점들은 X-ray 생성부(106)가 위치하여 엑스레이를 방출하는 지점들을 나타낸다. 예를 들어, X-ray 생성부(106)는 0.5도 간격, 1도 간격, 3도 간격 등과 같은 소정 간격마다 이동하며, 대상체(1805)로 엑스레이를 방출할 수 있다. 제1 시점(T1)에서 회전을 시작하여 제2 시점(T2)까지 회전한다. 따라서, 제1 시점(T1)은 회전 각도 0도에, 제2 시점(T2)은 회전 각도 180도에 대응된다. 18A, the
구체적으로, X-ray 생성부(106)가 제1 시점(T1)에서 대상체(1801)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1832)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1813)를 투과하여 신호(1831)를 획득한다. 획득된 신호(1831)는 물질에 따른 엑스레이의 투과율 차이로 인하여 대상체의 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. 구체적으로, 엑스레이 조사 방향(1832)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다.Specifically, when the
또한, X-ray 생성부(106)가 제3 시점(T12)에서 대상체(1801)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1834)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1814)를 투과하여 신호(1833)를 획득한다. 획득된 신호(1833)는 엑스레이 조사 방향(1834)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제4 시점(T13)에서 대상체(1801)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1836)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1815)를 투과하여 신호(1835)를 획득한다. 획득된 신호(1835)는 엑스레이 조사 방향(1836)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제5 시점(T13)에서 대상체(1801)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1838)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1816)를 투과하여 신호(1837)를 획득한다. 획득된 신호(1837)는 엑스레이 조사 방향(1838)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제2 시점(T2)에서 대상체(1801)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1824)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1817)를 투과하여 신호(1839)를 획득한다. 획득된 신호(1839)는 엑스레이 조사 방향(1824)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, 신호(1831)는 방향(1832)으로 배열되는 표면에 대한 정보를 포함하고 있어서, 신호(1831)를 여과 역투영하여 획득된 영상(1851)는 방향(1832)으로 배열되는 표면을 이미징하는데 기여한다. 또한, 신호(1833)는 방향(1834)으로 배열되는 표면에 대한 정보를 포함하고 있어서, 신호(1833)에 대응되는 필터링된 프로젝션 데이터는 방향(1834)으로 배열되는 표면을 이미징하는데 기여한다. 즉, 각 뷰에서 획득된 프로젝션 데이터는 각각 각 뷰에 대응되는 대상체의 표면을 이미징하는데 기여하게 된다. 이는, 대상체(1801)를 평행 빔으로 프로젝션하여 획득된 프로젝션 데이터의 값과 영상의 주파수 성분 간의 관계를 나타내는 퓨리에 슬라이스 정리(Fourier slice theorem)로도 설명 가능하다. 여기서, '뷰(view)'는 X-ray 생성부(106)가 대상체를 엑스레이를 조사하는 방향, 위치 및/또는 회전 각도 등에 대응된다. The
또한, 도 4에서 설명한 DAS(116)에서 신호(예를 들어, 1831)를 획득할 수 있으며, 그리고, 영상 처리부(126)에서 획득된 신호(1831)를 가공하여 필터링된 프로젝션 데이터로 생성할 수 있다. 그리고, 필터링된 프로젝션 데이터를 역투영하여 영상(1851)을 획득한다. In addition, it is possible to obtain a signal (for example, 1831) in the
구체적으로, X-ray 생성부(106)가 회전하면서 복수개의 지점들(또는 복수개의 뷰(view)들)에서 엑스레이를 방출하여 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터를 획득할 때, 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터를 누적하면서 역투영(backprojection)하여 CT 영상을 복원한다. 즉, 필터링된 프로젝션 데이터를 이미지 픽셀들에 뿌려주는 역투영(backprojection) 과정을 통하여 대상체를 나타내는 영상을 획득할 수 있다. Specifically, when the
도 18A의 (b)를 참조하면, 제1 시점(T1)에 대응되는 역투영 영상(1851)에는 제1 시점(T1)에서의 대상체(1801)에 포함되는 물체(1802)의 표면이 나타난다. 그리고, 반시계 방향으로 회전하면서 획득된 복수개의 뷰들 각각에 대한 필터링된 프로젝션 데이터를 누적하며 역투영한다. Referring to FIG. 18A, the surface of the
예를 들어, 22.5도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1853)을 획득한다. 역투영 영상(1853)에는 대상체(1801) 내의 물체(1802)의 일부 표면(1854)이 나타난다. For example, the filtered projection data acquired in the 22.5 degree angular interval is accumulated and backprojected to obtain the
계속하여, 45도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1855)을 획득한다. 역투영 영상(1855)에는 대상체(1801) 내의 물체(1802)의 일부 표면(1856)이 나타난다. Subsequently, the filtered projection data obtained in the 45-degree angular interval is accumulated and backprojected to acquire the
계속하여, 90도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1857)을 획득한다. 역투영 영상(1857)에는 대상체(1801) 내의 물체(1802)의 일부 표면(1858)이 나타난다. Subsequently, the filtered projection data obtained in the 90 degree angular interval is accumulated and backprojected to acquire the reverse projection image 1857. [ In the reverse projection image 1857, a
계속하여, 180도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1859)을 획득한다. 역투영 영상(1859)에는 대상체(1801) 내의 물체(1802) 표면이 전체적으로 나타난다. Subsequently, the filtered projection data obtained in the 180-degree angular interval is accumulated and backprojected to acquire the
움직이지 않는 대상체의 경우, 한주기 각도 구간에 포함되는 복수개의 시점들인 제1 시점(T1), 제3 시점(T12), 제4 시점(T13), 제5 시점(T14), 및 제2 시점(T2) 각각에서의 대상체의 상태, 예를 들어, 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나,는 동일하다. In the case of the moving object, the first point of time T1, the third point of time T12, the fourth point of time T13, the fifth point of time T14, and the second point of time At least one of the states, e.g., size, position, and shape, of the object in each of the first and second regions T2 is the same.
따라서, 한주기 각도 구간에 포함되는 복수개의 뷰에서 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터들을 여과 역투영한 데이터를 누적하여 CT 영상을 복원하는데 있어서, 복수개의 뷰들 각각에서의 대상체의 상태가 동일하므로, 최종적으로 복원된 영상(1859)에서 움직임 아티팩트에 의한 블러링이 발생하지 않는다. Accordingly, in restoring the CT image by accumulating the data of the plurality of projection data corresponding to the plurality of views included in the one-week angular interval, the state of the object in each of the plurality of views is the same, Blurring due to motion artifacts does not occur in the
도 18B는 움직이는 대상체를 나타내는 목표 영상 복원 시 발생할 수 있는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 18B의 (a)는 X-ray 생성부(106)가 대상체(1805)를 중심으로 회전하며 CT 촬영을 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 18B의 (b)는 CT 촬영을 통하여 획득된 로 데이터를 필터링하여 획득한 프로젝션 데이터들을 역투영하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 18B의 (b)에서는 여과 역투영법(Filtered Back Projection)을 이용하여 CT 영상을 복원하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 대상체(1805)가 도시된 바와 같이 두개의 원형 물체(1806, 1807)를 포함하는 경우를 예로 들어 도시한다. 이하에서는, 설명의 편의상 상부의 원형 물체(1806)를 '제1 물체(1806)'라 칭하며, 하부의 원형 물체(1807)을 '제2 물체(1807)'라 칭한다. 또한, 도 13에서 설명한 바와 같이 한주기 각도 구간(1360)은 180+팬 각도가 되나, 도 18B의 (a)에서는 설명의 편의상 180도 회전하며 CT 촬영을 수행하는 경우를 예로 들어 도시하였다. FIG. 18B is a diagram for explaining motion artifacts that may occur in restoring a target image representing a moving object. FIG. More specifically, FIG. 18B is a diagram for explaining that the
도 18B의 (a)를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 원형의 소스 궤적(1810)을 따라 이동하며 소정 각도 간격을 갖는 복수개의 지점들 각각에서 대상체로 엑스레이를 조사하여 프로젝션 데이터(projection data)를 획득한다. 그리고, 프로젝션 데이터를 필터링하여 획득한 필터링된 프로젝션 데이터(filtered projection data)를 획득한다. 도 18B의 (a)에 있어서, 소스 궤적(1810) 상에 위치하는 복수개의 점들은 X-ray 생성부(106)가 위치하여 엑스레이를 방출하는 지점들을 나타낸다. 예를 들어, X-ray 생성부(106)는 0.5도 간격, 1도 간격, 3도 간격 등과 같은 소정 간격마다 이동하며, 대상체(1805)로 엑스레이를 방출할 수 있다. 제1 시점(T1)에서 회전을 시작하여 제2 시점(T2)까지 회전한다. 따라서, 제1 시점(T1)은 회전 각도 0도에, 제2 시점(T2)은 회전 각도 180도에 대응된다. 18B, the
제1 시점(T1), 제3 시점(T12), 제4 시점(T13), 제5 시점(T14), 및 제2 시점(T2) 각각에서 대상체는 대상체(1820), 대상체(1821), 대상체(1822), 대상체(1823), 및 대상체(1830)에서와 같이 움직일 수 있다. 구체적으로, 대상체(1085)에 포함되는 제1 물체(1806)는 해당 위치에서 크기가 팽창하며, 제2 물체(1807)는 크기는 팽창하지 않으나 좌측에서 우측으로 이동할 수 있다. A
구체적으로, X-ray 생성부(106)가 제1 시점(T1)에서 대상체(1805)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1845)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1820)를 투과하여 신호(1840)를 획득한다. 획득된 신호(1840)는 물질에 따른 엑스레이의 투과율 차이로 인하여 대상체의 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. 구체적으로, 엑스레이 조사 방향(1845)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. Specifically, when the
또한, X-ray 생성부(106)가 제3 시점(T12)에서 대상체(1805)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1846)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1821)를 투과하여 신호(1841)를 획득한다. 획득된 신호(1841)는 엑스레이 조사 방향(1846)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제4 시점(T13)에서 대상체(1805)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1847)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1822)를 투과하여 신호(1842)를 획득한다. 획득된 신호(1842)는 엑스레이 조사 방향(1847)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제5 시점(T13)에서 대상체(1805)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1849)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1823)를 투과하여 신호(1843)를 획득한다. 획득된 신호(1843)는 엑스레이 조사 방향(1849)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, X-ray 생성부(106)가 제2 시점(T2)에서 대상체(1805)로 엑스레이를 조사하면, 방향(1850)으로 방출된 엑스레이가 대상체(1830)를 투과하여 신호(1844)를 획득한다. 획득된 신호(1844)는 엑스레이 조사 방향(1850)에 평행한 방향으로 배열된 표면에서 신호값이 달라질 수 있다. When the
또한, 신호(1840)는 방향(1845)으로 배열되는 표면에 대한 정보를 포함하고 있어서, 신호(1840)를 여과 역투영하여 생성된 영상(1861)는 방향(1845)으로 배열되는 표면을 이미징하는데 기여한다. 또한, 신호(1841)는 방향(1846)으로 배열되는 표면에 대한 정보를 포함하고 있어서, 신호(1841)에 대응되는 필터링된 프로젝션 데이터는 방향(1946)으로 배열되는 표면을 이미징하는데 기여한다. 즉, 각 뷰에서 획득된 프로젝션 데이터는 각각 각 뷰에 대응되는 대상체의 표면을 이미징하는데 기여하게 된다. 여기서, '뷰(view)'는 X-ray 생성부(106)가 대상체를 엑스레이를 조사하는 방향, 위치 및/또는 회전 각도 등에 대응된다. Also, the
또한, 도 4에서 설명한 DAS(116)에서 신호(예를 들어, 1840)를 획득할 수 있으며, 그리고, 영상 처리부(126)에서 획득된 신호(1840)를 가공하여 필터링된 프로젝션 데이터로 생성할 수 있다. 그리고, 필터링된 프로젝션 데이터를 역투영하여 영상(1861)을 획득한다. It is also possible to obtain a signal (e.g., 1840) in the
구체적으로, X-ray 생성부(106)가 회전하면서 복수개의 지점들(또는 복수개의 뷰(view)들)에서 엑스레이를 방출하여 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터를 획득할 때, 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터를 누적하면서 역투영(backprojection)하여 CT 영상을 복원한다. 즉, 필터링된 프로젝션 데이터를 이미지 픽셀들에 뿌려주는 역투영(backprojection) 과정을 통하여 대상체를 나타내는 영상을 획득할 수 있다. Specifically, when the
도 18B의 (b)를 참조하면, 제1 시점(T1)에 대응되는 역투영 영상(1861)에는 제1 시점(T1)에서의 대상체(1820)에 포함되는 제1 물체(1811)의 표면(1862) 및 제2 물체(1812)의 표면(1863)이 나타난다. 그리고, 반시계 방향으로 회전하면서 획득된 복수개의 뷰들 각각에 대한 필터링된 프로젝션 데이터를 누적하며 역투영한다. Referring to FIG. 18B, the reverse projected
예를 들어, 22.5도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1865)을 획득한다. 역투영 영상(1865)에는 대상체(1805) 내의 제1 물체(1806)의 일부 표면(1866) 및 제2 물체(1807)의 일부 표면(1876)이 나타난다. For example, the filtered projection data acquired in the 22.5 degree angular interval is accumulated and backprojected to obtain the
계속하여, 45도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1870)을 획득한다. 역투영 영상(1870)에는 대상체(1805) 내의 제1 물체(1806)의 일부 표면(1871) 및 제2 물체(1807)의 일부 표면(1872)이 나타난다. Subsequently, the filtered projection data obtained in the 45-degree angular interval is accumulated and backprojected to acquire the
계속하여, 150도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1875)을 획득한다. 역투영 영상(1875)에는 대상체(1805) 내의 제1 물체(1806)의 일부 표면(1876) 및 제2 물체(1807)의 일부 표면(1877)이 나타난다. Subsequently, the filtered projection data obtained in the 150-degree angular interval is accumulated and backprojected to acquire the
계속하여, 180도 각도 구간 내에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적하며 역투영하여 역투영 영상(1880)을 획득한다. 역투영 영상(1875)에는 대상체(1805) 내의 제1 물체(1806) 및 제2 물체(1807)의 표면이 전체적으로 나타난다.Subsequently, the filtered projection data obtained in the 180-degree angular interval is accumulated and back-projected to acquire the reverse-projected
도 18B의 (b)에 있어서, 영상(1890)은 역투영 과정을 통하여 최종적으로 복원된 대상체를 나타내는 CT 영상이다. In FIG. 18B (b), the
그러나, 대상체의 움직임으로 인하여, 각 뷰에서 획득된필터링된 프로젝션 데이터들 간의 표면 정보가 불일치하게 된다. 따라서, 한주기 각도 구간에서 획득된 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터들을 누적할 경우, 도시된 바와 같이 표면이 명확하게 표현되지 못하고 블러링(blurring)(1881, 1882)되어 나타나게 된다. However, due to the motion of the object, the surface information between the filtered projection data obtained in each view becomes inconsistent. Accordingly, when a plurality of filtered projection data obtained in one-period angular intervals are accumulated, blurring (1881, 1882) appears without the surface being clearly displayed as shown in the figure.
본원에서는 도 18B에서 예시된 대상체(1805)에서와 같이 대상체 내부가 다양한 물질, 표면, 및/ 또는 형태를 포함하는 경우에도 대상체의 움직임을 추정할 수 있으며, CT 촬영의 대상이 되는 대상체에 제한이 없이, 대상체의 움직임을 정확하게 추정할 수 있으며, 그에 따른 움직임이 보정된 영상을 복원할 수 있다. 전술한 제1 정보를 이용한 영상 복원 동작은 이하에서 도 19 내지 도 24를 참조하여 상세히 설명한다. In this embodiment, it is possible to estimate the motion of a target object even when the target object includes various materials, surfaces, and / or shapes as in the
도 18C는 3차원 CT 영상으로 표현되는 대상체를 설명하기 위한 도면이다. 이전에 설명한 도면들에서는 2차원 CT 영상을 예로 들어 설명하였으나, 목표 영상은 3차원 CT 영상으로 복원될 수도 있다. 18C is a diagram for explaining a target object represented by a three-dimensional CT image. Although the two-dimensional CT image has been described in the above-described drawings, the target image may be reconstructed into a three-dimensional CT image.
구체적으로, 도 18C 를 참조하면, 대상체를 도시된 바와 같이 3차원 CT 영상(1895)으로 복원할 수 있다. 목표 영상을 3차원 CT 영상(1895)으로 복원하는 경우에는, 제1 영상 및 제2 영상 또한 대상체를 나타내는 3차원 CT 영상으로 획득되며, 제1 정보는 3차원 상에서의 대상체의 움직임 정보를 포함할 수 있다. Specifically, referring to FIG. 18C, the object may be reconstructed into a three-
예를 들어, 도 18B의 (a)에 도시된 바와 같이 대상체가 제1 물체(1896) 및 제2 물체(1897)로 표현되는 경우, 제1 정보는 제1 물체(1896) 및 제2 물체(1897)의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 도 19는 대상체의 움직임 량 측정을 설명하기 위한 일 도면이다. 도 19에서, 제1 각도 구간(1901) 및 제2 각도 구간(1902)은 각각 도 13에서 설명한 제1 각도 구간(1361), 및 제2 각도 구간(1362)과 동일 대응된다. 그리고, 제1 영상(1910) 및 제2 영상(1920)은 각각 도 13에서 설명한 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320)에 대응된다. 그리고, 움직임 벡터장(MVF) 정보(1940)는 도 13의 (b)에서 설명한 움직임 벡터장 정보와 동일하다. 따라서, 도 19에서 있어서, 도 18에서와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도 19에 있어서 대상체(1805)는 도 18B에서 설명한 대상체(1805)와 동일하므로, 도 18B 와 중복되는 설명은 생략한다. For example, when a target object is represented by a
도 19를 참조하면, X-ray 생성부(106)가 대상체(1805)를 중심으로 회전하며 획득한 제1 각도 구간(1901)에 해당하는 프로젝션 데이터들을 이용하여 제1 영상(1910)을 획득한다. 제1 영상(1910)에는 제1 물체(1806)에 포함된 표면들(1911, 1912) 및 제2 물체(1807)에 포함된 표면들(1913, 1914)이 나타난다. 또한, X-ray 생성부(106)가 대상체(1805)를 중심으로 회전하며 획득한 제2 각도 구간(1902)에 해당하는 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 제2 영상(1920)을 획득한다. 제2 영상(1920)에는 제2 물체(1807)에 포함된 표면들(1921, 1922) 및 제2 물체(1807)에 포함된 표면들(1923, 1924)이 나타난다. 즉, 한주기 각도 구간내에 포함되는 각 뷰 또는 소정 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들은 대상체의 서로 다른 표면 또는 서로 다른 영역을 이미징하는데 기여한다. Referring to FIG. 19, the
제1 영상(1910) 및 제2 영상(1920) 내에는 대상체의 동일 부위에 대한 표면이 표시되므로, 데이터 획득부(710)는 제1 영상(1910) 및 제2 영상(1920)을 영상(1930)에서와 같이 비교하여, 대상체의 움직임을 나타내는 움직임 벡터장(MVF)(1940)을 획득한다. 움직임 벡터장(1940)에는 동일 부위 표면의 이동 방향 및 이동 정도(크기)를 나타내는 벡터(1941)들이 포함되어, 움직임 벡터장(1940)을 통하여, 제1 시점(T1)에서 제2 시점(T2) 사이의 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득할 수 있다. The
여기서, 제1 영상(1910) 및 제2 영상(1920)은 부분 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 복원된 영상이므로, 시간 해상도가 높으며, 그에 따라서 모션 아티팩트가 최소화된 영상이 될 수 있다. 획득된 움직임 벡터장(1940)을 이용한 목표 시점에서의 목표 영상 복원은 이하에서 도 20 및 도 21을 참조하여 상세히 설명한다. Here, since the
도 20A는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 도 20A에서 있어서, 도 18B 및 도 19에서와 중복되는 설명은 생략한다. 20A is another drawing for explaining an operation of restoring a target image. In FIG. 20A, a description overlapping with FIG. 18B and FIG. 19 is omitted.
영상 복원부(720)는 대상체의 움직임을 나타내는 정보, 예를 들어, 움직임 벡터장을 이용하여 목표 시점(Ttarget)에서의 목표 영상을 복원한다. The
전술한 바와 같이, 움직임 벡터장(1940)을 이용하여 제1 정보(2080)를 획득할 수 있다. 제1 정보는 도 13의 (c)에서 설명한 제1 정보와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. 제1 정보(2080)를 이용하여, 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임 정도를 예측할 수 있다. 또는 제1 정보(2080)을 이용하여, 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 크기, 형태, 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 상태를 예측할 수도 있다. As described above, the
도 19에서 전술한 바와 같이, 한주기 각도 구간 내에 포함되는 각 뷰 또는 소정 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들은 대상체의 서로 다른 표면 또는 서로 다른 영역을 이미징하는데 기여한다. As described above with reference to Fig. 19, the projection data obtained in each view or in the predetermined angle section included in one angular interval contributes to imaging different surfaces or different areas of the object.
영상 복원부(720)는 목표 영상을 복원하는데 있어서, 목표 시점(Ttarget)에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해 이미징되는 대상체의 표면 부위 또는 대상체의 영역을 제외한, 목표 시점(Ttarget) 이외의 시점에서 획득된 프로젝션 데이터들에 의해 이미징되는 대상체의 표면 부위 또는 대상체의 영역은 제1 정보를 이용하여 움직임 보정(motion correction)을 수행할 수 있다. The
도 20A에서는 설명의 편의 상, 한주기 각도 구간을 5개의 각도 구간(2001, 2002, 2003, 2004, 2004)으로 분할하고, 분할된 각도 구간 각각에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영한 영상들이 도시된다. 구체적으로, 제1 각도 구간(2001)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하여 부분 영상(2021)을 획득한다. 그리고, 제3 각도 구간(2002)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하여 부분 영상(2031)을 획득한다. 그리고, 제4 각도 구간(2003)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하여 부분 영상(2041)을 획득한다. 그리고, 제5 각도 구간(2004)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하여 부분 영상(2051)을 획득한다. 또한, 그리고, 제2 각도 구간(2005)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하여 부분 영상(2061)을 획득한다. In FIG. 20A, for convenience of description, images are shown in which one-period angular intervals are divided into five angular intervals (2001, 2002, 2003, 2004, 2004) and the projection data acquired in each of the divided angular intervals is reversed. Specifically, the
도 20A에 있어서, 제1 각도 구간(2001), 제2 각도 구간(2005), 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)은 각각 도 19의 제1 각도 구간(1901), 제2 각도 구간(1902), 제1 영상(1910) 및 제2 영상(1920)과 동일 대응된다. 20A, the first
도 20A을 참조하면, 목표 시점(Ttarget)을 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점으로 설정한 경우가 예시된다. 도 17에서 설명한 바와 같이, 목표 시점(Ttarget)에 인접한 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터를 역투영하면 부분 영상(2041)에서와 같이 좌우 방향으로 배열되는 표면들만이 이미징된다. 부분 영상(2041)에서 이미징되지 않은 표면들은 한주기 각도 구간 중 목표 시점을 포함하는 각도 구간인 제4 각도 구간(2003)을 제외한 각도 구간들에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 이미징한다. Referring to FIG. 20A, a case where the target time point Ttarget is set as an intermediate point between the first time point T1 and the second time point T2 is exemplified. As described with reference to FIG. 17, only the surfaces arranged in the lateral direction as in the
영상 복원부(720)는 부분 영상(2041)에서 이미징되지 않은 표면들을 이미징하는데 있어서, 제1 정보를 이용하여 블러링이 최소화되도록 움직임 보정을 수행할 수 있다. The
구체적으로, 제1 각도 구간(2001)에서 획득된 부분 영상(2021)에 나타나는 표면들 또는 부분 영역들을 움직임 벡터장에 따라서 보정한다. 즉, 제1 정보(2080)를 참조하면, 제1 각도 구간(2001)에서의 움직임 량(W)은 0 이고, 목표 시점(Ttarget)(2081)에서의 대상체의 움직임 량이 W1=0.5라고 하자. 그러면, 제1 각도 구간(2001)에 대응되는 부분 영상(2021) 내 포함되는 대상체를 움직임 량 W=0.5 만큼 와핑(warping)시켜야 목표 시점(Ttarget)(2081)에서의 대상체의 표면을 정확하게 획득할 수 있다. 따라서, 전체 움직임량(2023)에 대비하여 시작 시점(t=0)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2024)에 근거하여, 부분 영상(2021)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2022)을 생성한다. 여기서, 전체 움직임 량(2024)은 제1 정보(2080)에서 움직임 량(W)=1 에 대응되며, 움직임 량(2024)은 '제1 각도 구간(2001)에 대응되는 시점인 t=0에서의 움직임 량(W)과 목표 시점(Ttarget)에서의 움직임 량(W1)의 차이 값'에 대응될 수 있다. Specifically, the surfaces or partial regions appearing in the
나머지 각도 구간들에서도 제1 각도 구간에서와 동일한 방식으로 움직임 보정을 수행한다. 구체적으로, 전체 움직임량(2023)에 대비하여 제3 시점(T12)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2034)에 근거하여, 제3 각도 구간(2002)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영한 부분 영상(2031)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2022)을 생성한다. The motion compensation is performed in the same manner as in the first angular interval even in the remaining angular intervals. Specifically, on the basis of the amount of
또한, 전체 움직임량(2023)에 대비하여 끝 시점(t=end)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2064)에 근거하여, 제2 각도 구간(2005)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영한 부분 영상(2061)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2062)을 생성한다. 또한, 전체 움직임량(2023)에 대비하여 제5 시점(T14)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2054)에 근거하여, 제5 각도 구간(2004)에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영한 부분 영상(2051)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2052)을 생성한다. In addition, based on the amount of
여기서, 목표 시점(Ttarget)을 기준으로, 목표 시점(Ttarget) 이전 시점에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용한 움직임 보정과 목표 시점(Ttarget) 이후 시점에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용한 움직임 보정은 상호 반대 방향으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 제1 정보(2080)를 참조하면, 목표 시점(Ttarget) 이전 시점에서는 움직임 량(W)이 증가하는 방향(2085)으로 움직임 보정을 수행하고, 목표 시점(Ttarget) 이후 시점에서는 움직임 량(W)이 감소하는 방향(2085)으로 움직임 보정을 수행한다. 따라서, 제1 시점(T1)에서의 전체 움직임 량(2023)의 방향과 제2 시점(T2)에서의 전체 움직임량(2023)을 반대 방향으로 도시하였다. Here, the motion compensation using the projection data obtained at the time before the target point-in-time Ttarget and the motion compensation using the projection data obtained at the point-in-time after the target point-in-time Ttarget are performed in the opposite directions . Specifically, referring to the
또한, 제1 정보는 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)에 이미징된 표면의 움직임 정보를 포함한다. 따라서, 영상 복원부(720)는 제1 방향(제1 각도 구간(2002) 및 제2 각도 구간(2005)에서의 엑스레이의 조사 방향에 수직한 방향)으로 대상체의 표면 또는 부분 영역을 와핑시킴으로써 움직임 보정을 수행할 수 있다.In addition, the first information includes motion information of a surface imaged on the
그리고, 보정된 부분 영상들(2022, 2032, 2052, 2062) 및 목표 시점(Ttarget)을 포함하는 제4 각도 구간(2003)에서 획득된 부분 영상(2041)을 이용하여 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 목표 영상을 복원할 수 있다. 여기서, 보정된 부분 영상들(2022, 2032, 2052, 2062)은 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임 상태를 정확하게 반영하고 있으므로, 전술한 제1 정보를 이용하여 움직임 보정되어 복원된 목표 영상은 모션 아티팩트가 최소화되어 생성될 수 있다. The
모션 보정을 수행하지 않고, 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 영상을 복원하는 경우, 목표 시점에서 먼 시점에서 획득된 프로젝션 데이터에 기인한 표면 부분에 블러링이 심하게 발생할 수 있다. 구체적으로, 목표 시점(Ttarget)을 포함하는 제4 각도 구간(2003)에서 획득된 부분 영상(2041)에서는 좌우 방향으로 확장되는 표면들이 이미징되며, 부분 영상(2041)에서 이미징되지 않은 상하 방향으로 확장되는 표면들은 목표 시점에서 가장 멀리 떨어져 있는 제1 시점(T1) 및 제2 시점(T2)에 대응되는 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)에서 이미징된다. 전술한 바와 같이, 대상체의 움직임으로 인하여, 시작 각도 구간인 제1 각도 구간(2001)에서 획득된 부분 영상(2021) 및 끝 각도 구간인 제2 각도 구간(2005)에서 획득된 부분 영상(2061)에서 이미징된 표면들은 서로 위치 및 크기에 있어서 차이가 심하다. 즉, 시작 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들과 끝 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터들이 최종적으로 복원되는 영상에서 블러링을 가장 심하게 야기하게 된다. 따라서, 목표 영상 내에서의 상하 방향으로 확장되는 표면들은, 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)에서 이미징된 위치 및 크기 차이를 갖는 표면들로 인하여, 블러링되게 된다. 구체적으로, 도 18의 (a)에서와 같이 제1 시점 (T1) 및 제2 시점(T2)의 중간 시점을 목표 시점(Ttarget)으로 설정한 경우, 도 18의 (b)에서와 같이 목표 영상인 역투영 영상(1880)에 있어서, 상하 방향으로 확장되는 표면들(1881, 1882)에서 블러링이 가장 심하게 발생하게 된다. In the case of restoring an image by performing a CT scan of a moving object without performing motion compensation, blurring may occur severely on a surface portion due to projection data obtained at a point far from the target point. Specifically, in the
본 발명의 실시예에서는, 영상 복원부(720)에서 제1 정보를 이용하여, 한주기 각도 구간에서 획득된 부분 영상들의 움직임 보정을 수행하여 목표 영상(2070)을 생성함으로써, 움직임 아티팩트를 감소시킬 수 있다. In the embodiment of the present invention, the
또한, 한주기 각도 구간의 시작과 끝 시점인 제1 시점 (T1) 및 제2 시점(T2)의 중간에 목표 시점(Ttarget)을 설정하면, 목표 시점에 대응되어 복원된 영상에서 블러링이 가장 심하게 발생하는 표면들(1881, 1882)에 대한 움직임 보정을 효과적으로 수행할 수 있어서, 복원된 영상 내에서의 움직임 아티팩트를 최소화할 수 있다. 따라서, 목표 시점(Ttarget)을 한주기 각도 구간의 중간 시점으로 설정하고, 제1 정보를 이용하여 움직임 보정을 수행하면, 최적화된 화질을 갖는 목표 영상을 복원할 수 있다. In addition, if the target point of time Ttarget is set between the first point of time T1 and the second point of time T2, which are the start and end points of the one-week angular interval, blurring in the reconstructed image corresponding to the target point It is possible to effectively perform motion compensation for the severely occurring
구체적으로, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005) 각각에서 획득된 프로젝션 데이터들을 이용하여 생성된 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)을 이용하여 제1 정보를 획득하므로, 제1 정보는 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)에 포함되는 표면 성분(예를 들어, '2025, 2026, 2027, 및 2028' 또는 '2065, 2066, 2067, 2068')에 대한 움직임 정보를 가장 정확하게 포함하고 있다. 따라서, 제1 정보에 근거하여 움직임 보정을 수행하면 대상체의 상하 방향 방향으로 배열되는 표면 성분('2025, 2026, 2027, 및 2028' 또는 '2065, 2066, 2067, 2068')은 움직임 보정이 정확하게 수행될 수 있다. 그러나, 제1 정보에 있어서, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005) 이외의 구간에 포함되는 뷰(view)에서 획득한 프로젝션 데이터에 근거하여 생성된 부분 영상(예를 들어, 2031, 2041, 또는 2051)에 포함되는 표면 성분에 대한 움직임 정보는 전술한 부분 영상(2021) 및 부분 영상(2061)에 포함되는 표면 성분에 대한 움직임 정보에 비하여 정확도가 떨어지게 된다. Specifically, the first information is obtained using the
구체적으로, 한주기 각도 구간의 시작구간 및 끝 구간인 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에서 찾은 표면의 움직임이 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에 직교(orthogonal)한 각도 구간(예를 들어, 2003)에서 찾은 표면의 움직임과 연관(correlation) 정도가 가장 낮아진다. 따라서, 제1 정보에 의한 대상체 표면의 움직임 정보 중, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에 직교(orthogonal)한 각도 구간(예를 들어, 2003)에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해 생성된 영상(예를 들어, 2041)에 포함되는 표면 성분에 대한 움직임 정보에서 오차(error)가 가장 크게 나타날 수 있다. Specifically, the movement of the surface found in the first and second
목표 시점을 설정하는데 있어서, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)의 중간 시점인 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에 직교하는 시점(T13)을 목표 시점으로 설정하면, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에 직교하는 각도 구간인 제4 각도 구간(2003)에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해서 이미징되는 표면 성분(예를 들어, 2042, 2043, 2044, 및 2045)은 움직임 보정을 할 필요가 없다. 따라서, 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)에 직교하는 각도 구간에서 이미징되는 표면 성분(예를 들어, 2042, 2043, 2044, 및 2045)을 움직임 보정하는데서 발생 가능한 오류(error)를 제거하여, 대상체의 움직임 보정에서 발생하능한 오류(error)의 영향을 최소할 수 있다. 그러므로, 목표 시점(Ttarget)의 위치를 제1 각도 구간(2001) 및 제2 각도 구간(2005)의 중간 시점에 위치시키면, 복원되는 목표 영상의 화질이 가장 높아질 수 있다. In setting the target time point, a
또한, 도 20A에서는 한주기 각도구간을 복수개의 각도 구간들로 분할하고, 각도 구간들에 대응되는 역투영 영상들 별로 움직임 보정을 수행하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 한주기 각도 구간에 포함되는 각 뷰(view)에서 획득된 프로젝션 데이터를 역투영한 부분 영상 또는 각 뷰들에서 획득된 프로젝션 데이터를 역투영하는 과정에서, 움직임 보정을 수행할 수도 있다. 또한, 몇 개의 뷰를 포함하는 하나의 뷰 그룹에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영한 부분 영상 또는 뷰 그룹에서 획득된 프로젝션 데이터들을 역투영하는 과정에서, 움직임 보정을 수행할 수도 있을 것이다. In addition, although FIG. 20A shows an example in which one-period angular intervals are divided into a plurality of angular intervals and motion compensation is performed for each of the back-projected images corresponding to the angular intervals, The motion compensation may be performed in the process of reversely projecting the partial image inversely projecting the projection data obtained in the view or the projection data obtained in the respective views. In addition, motion compensation may be performed in the process of reversely projecting the projection data obtained in the view group or the partial image inversely projecting the projection data obtained in one view group including several views.
또한, 도 20A 에서는 부분 영상들에 대하여 움직임 보정을 수행하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 각 뷰에 대응되는 프로젝션 데이터 각각에 대한 움직임 보정을 수행하고, 보정된 프로젝션 데이터들을 여과 역투영하여 목표 영상을 복원할 수도 있을 것이다. 20A shows an example in which motion compensation is performed on partial images, motion compensation is performed on each of the projection data corresponding to each view, and the corrected projection data is projected back to the filtering, You can also restore it.
도 20B는 복원된 목표 영상을 나타내는 일 도면이다. 20B is a view showing a restored target image.
도 20B를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상 복원부(720)에서 복원된 목표 영상(2070)은 목표 시점(Ttarget)이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점인 경우에, 대상체를 나타낸다. 20B, the
목표 영상(2070)은 움직임 아티팩트로 인한 블러링이 거의 존재하지 않으며, 목표 시점에서의 대상체의 상태를 정확하게 반영하고 있다. The
도 21A은 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 21A is another diagram for explaining an operation of restoring a target image.
도 21A을 참조하면, 목표 시점(Ttarget)을 한주기 각도 구간의 중간 시점이 아닌 시점으로 설정하는 것을 제외하고는 도 20A에서와 거의 동일하므로, 도 20A에서와 중복되는 설명은 생략한다. Referring to FIG. 21A, since the target time point Ttarget is substantially the same as that in FIG. 20A except that it is set as a time point that is not the middle point of the one-week angular interval, a description overlapping with FIG. 20A will be omitted.
도 21A을 참조하면, 목표 시점(Ttarget)을 한주기 각도 구간의 중간 시점이 아닌 시점(예를 들어, 제3 시점(T12))으로 설정할 수도 있다. Referring to FIG. 21A, the target time point Ttarget may be set to a time point (for example, the third time point T12) that is not the middle point of the one-week angular interval.
도 21A을 참조하면, 전체 움직임량(2123)에 대비하여 시작 시점(t=0)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2124)에 근거하여, 부분 영상(2121)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2122)을 생성한다. 여기서, 전체 움직임 량(2123)은 제1 정보(2180)에서 움직임 량(W)=1 에 대응되며, 움직임 량(2124)은 '시작 시점(t=0)에서의 움직임 량(W)과 목표 시점(Ttarget)(2181)에서의 움직임 량(W2)의 차이 값'에 대응된다. 21A, a
나머지 각도 구간들에서도 제1 각도 구간에서와 동일한 방식으로 움직임 보정을 수행한다. 구체적으로, 전체 움직임량(2123)에 대비하여 제4 시점(T13)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2144)에 근거하여, 부분 영상(2141)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2142)을 생성한다. The motion compensation is performed in the same manner as in the first angular interval even in the remaining angular intervals. Specifically, based on the
또한, 전체 움직임량(2123)에 대비하여 제5 시점(T14)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2154)에 근거하여, 부분 영상(2151)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2152)을 생성한다. 또한, 전체 움직임량(2123)에 대비하여 끝 시점(t=end)에서 목표 시점(Ttarget)까지 발생한 움직임 량(2164)에 근거하여, 부분 영상(2161)을 움직임 보정(motion correction)하여 보정된 부분 영상(2162)을 생성한다. The
그리고, 보정된 부분 영상들(2122, 2142, 2152, 2162) 및 목표 시점(Ttarget)을 포함하는 각도 구간(2002)에서 획득된 부분 영상(2131)을 이용하여 목표 시점(Ttarget)에 대응되는 목표 영상을 복원할 수 있다. A target image corresponding to the target point of time Ttarget is obtained by using the partial image 2131 obtained in the
도 21B는 복원된 목표 영상을 나타내는 다른 도면이다. 21B is another diagram showing the restored target image.
도 21B를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상 복원부(720)에서 복원된 목표 영상(2170)은 도 21A에서와 같이 목표 시점(Ttarget)이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점이 아닌 경우에, 대상체를 나타낸다. Referring to FIG. 21B, the
목표 영상(2170)은 움직임 아티팩트로 인한 블러링이 거의 존재하지 않는다. The
그러나, 목표 시점(Ttarget)이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점이 아닐 경우 복원된 영상(2170)의 화질이 목표 시점(Ttarget)이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점인 경우 복원된 영상(2070)의 화질에 비하여 저하될 수 있다. 예를 들어, 영상(2170)과 영상(2070)을 비교하면, 대상체에 포함되는 제1 물체(2171) 및 제2 물체(2172)의 형태가 일부 변형된 것을 알 수 있다. 구체적으로, 영상(2170)에서는 제1 물체(2171)의 하부 표면의 형태가 약간 찌그러지게 표현될 수 있다. However, if the target point of time Ttarget is not the middle point between the first point of time T1 and the second point of time T2, the image quality of the
즉, 목표 영상에 있어서, 목표 시점에 따라서 목표 영상 내에 포함되는 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. 구체적으로, 목표 시점이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점에 가까울수록 움직임 보정이 더욱 잘되어, 목표 영상이 목표 시점에서의 대상체의 상태를 더욱 잘 반영한 영상이 될 것이다. 이에 비하여, 목표 시점이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점이 아닌 경우에는 움직임 보정이 덜 되어, 목표 영상이 목표 시점에서의 대상체의 상태를 목표 시점이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점인 경우에 비하여 정확하게 반영하지 못할 것이다. That is, in the target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may vary according to the target time. Specifically, the closer the target point is to the middle point between the first point of time T1 and the second point of view T2, the better the motion correction becomes, and the target image becomes a video that better reflects the state of the target point at the target point . In contrast, when the target point of time is not the middle point between the first point of time T1 and the second point of time T2, the motion compensation is less so that the state of the target object at the target point is set to the first point of time T1) and the second time point (T2).
따라서, 복원된 목표 영상에 있어서, 목표 시점이 제1 각도 구간과 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 목표 시점이 중간 각도에 대응되지 않을 때에 비하여 대상체의 움직임 보정이 더 잘 될 수 있다. Therefore, when the target point of view corresponds to the intermediate angle between the first angle section and the second angle section in the restored target image, motion compensation of the target object can be performed better than when the target point does not correspond to the intermediate angle .
화질의 관점에서 설명하면, 목표 시점을 한주기 각도 구간 내의 어느 지점 또는 시점으로 설정하느냐에 따라서, 복원되는 영상의 화질가 달라질 수 있다. 여기서, '영상의 화질'은 영상이 특정 시점에서의 대상체의 상태를 얼마나 잘 나타내고 있는지에 따라서 달라질 수 있으며, 예를 들어, 대상체의 형태 변형 정도에 대응될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 특정 시점에서의 대상체의 상태를 정확하게 반영하는 영상은 영상와 화질이 좋다고 할 수 있다. 반면에, 특정 시점에서의 대상체의 상태를 정확하게 반영하지 못하여 특정 시점의 대상체의 상태에 비하여 위치, 형태 및 크기 중 적어도 하나가 상이한 경우 화질이 나쁘다고 할 수 있다. 구체적으로, 도 20B 및 도 21B 에서 나타난 바와 같이, 목표 시점이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점인 경우에 복원 영상의 화질이 가장 최적화된다. Describing it from the viewpoint of image quality, the image quality of the reconstructed image may vary depending on which point or point in the one-week angular interval is set as the target point. Here, the 'image quality' may vary depending on how well the image represents the state of the object at a specific point in time, for example, it may correspond to the degree of shape deformation of the object. For example, an image that accurately reflects the state of an object at a specific time point can be said to have good image and image quality. On the other hand, if the state of the object at a specific time point can not be accurately reflected and at least one of the position, the shape, and the size is different from the state of the object at the specific time point, the image quality is bad. Specifically, as shown in FIG. 20B and FIG. 21B, when the target time point is the middle point between the first time point T1 and the second time point T2, the image quality of the restored image is optimized most.
도 22는 목표 영상을 복원하기 위해서 이용되는 와핑 동작을 설명하기 위한 일 도면이다. 22 is a diagram for explaining a warping operation used for restoring a target image.
영상 복원부(720)는 목표 영상을 복원하기 위해서, 한주기 각도 구간에 포함되는 복수개의 뷰에서 획득된 필터링된 프로젝션 데이터를 대상체를 나타내는 이미지 도메인(2201) 상으로 뿌려주는 역투영(back-projection)을 수행한다. 이하에서는, 이미지 도메인(2201)에 포함되는 일부 영역(2202)에 대한 역투영을 설명한다. 여기서, '영역(2202)'는 도시된 바와 같이 픽셀값들을 포함하는 영상 데이터가 될 수도 있으며, 픽셀값들에 의해서 이미징된 영상 자체가 될 수도 있다. 또한, '영역(2202)'은 대상체의 영상화를 위한 이미지 공간 자체가 될 수도 있다. 도 22에서는 한주기 각도 구간의 시작 시점인 제1 시점(T1)에서 방향(2211)으로 엑스레이가 조사되어 획득된 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 역투영하는 경우를 예로 들어 설명한다. 여기서, 영역(2202)에 포함되는 영상 데이터들를 '역투영된 프로젝션 데이터'라 칭할 수 있다.In order to restore the target image, the
도 22를 참조하면, 영상 복원부(720)는 대상체를 이미징하기 위한 복수개의 필셀들로 구성되는 이미지 격자(image grid)를 제1 정보에 근거하여 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임량에 따라서 와핑(warping)시키고, 와핑된 이미지 격자를 이용하여 목표 영상을 복원할 수 있다. 22, the
구체적으로, 도 22를 참조하면, 필터링된 프로젝션 데이터(2210)는 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 영역(2202)에 포함되는 이미지 격자(image grid)에 뿌려준다. 여기서, 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 이미지 공간인 이미지 격자 상으로 뿌려주는 것을 '역투영(back-projection)'이라 한다.22, the filtered
그에 따라서, 영역(2202)에는 도시된 바와 같은 픽셀 값들(2213)이 채워진다. 대상체에서 움직임 발생하지 않았다면, 각 뷰에 따른 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 누적하여 이미지 격자에 뿌려주면서 영상을 이미징하여도, 복원된 목표 영상에 움직임 아티팩트가 발생하지 않았을 것이다. 그러나, 한주기 각도 구간 동안에 대상체에 움직임이 발생하였다면, 각 뷰에서 획득된 복수개의 필터링된 프로젝션 데이터들에서 대상체의 동일 부위를 나타내는 표면들 간에 차이가 발생한다. 그에 따라서, 각 뷰에 따른 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 누적하여 이미지 격자에 뿌려주면서 영상을 이미징할 경우, 복원된 목표 영상에 움직임 아티팩트가 발생하게 된다. Accordingly, the
본원의 실시예에서는 움직이는 대상체의 움직임 아티팩트를 최소화하기 위해서, 도 20A 및 도 21A에서 설명한 바와 같이 움직임 보정을 수행한다. 이하에서, 움직임 보정을 위한 영상 복원부(720)의 이미지 격자의 와핑을 상세히 설명한다. In the present embodiment, motion compensation is performed as described in FIGS. 20A and 21A to minimize motion artifacts of a moving object. Hereinafter, a description will be made in detail of the image grid warping of the
영상 복원부(720)는 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보, 예를 들어, 움직임 벡터장(MVF) 정보,를 이용하여, 영역(2202)과 동일 부위를 이미징하기 위한 이미지 격자(2230)를 영역(2202)에서의 목표 시점으로의 대상체의 움직임 량을 나타내는 움직임 벡터장에 따라서 와핑(warping)한다. 예를 들어, 이미지 격자(2230)에서 좌측 상부 영역은 벡터(1941)에 따라서 와핑될 수 있다. The
그에 따라서, 이미지 격자(2230)로부터 와핑된 이미지 격자(2240)가 생성된다. 영상 복원부(720)는 와핑된 이미지 격자(2240) 상으로 필터링된 프로젝션 데이터(2210)에 포함되는 픽셀값들을 뿌려준다. 그에 따라서, 영역(2202)에 동일 대응되는 영역(2235)에 도시된 바와 같이 픽셀 값들이 포함되게 된다. 영역(2235)에 있어서, 점선 격자(2241)는 와핑이 적용되지 않은 일반적인 이미지 격자를 나타낸다. Accordingly, a watermarked
계속하여, 영상 복원부(720)는 와핑된 이미지 격자(2240)에 따른 픽셀값들을 포함하는 영역(2235)을 다시 사각 이미지 격자(2241)에 따른 픽셀값들을 포함하는 영역(2245)으로 리샘플링(resampling)한다. 구체적으로, 와핑된 이미지 격자(2240)에 따른 픽셀값들을 사각 이미지 픽셀 메트릭스(quadratic image pixel matrix)를 이용해 보간(interpolation)하여, 카테시안 좌표(cartesian coordinate)에 따른 픽셀값들로 변환한다. Subsequently, the
이하에서는 와핑된 이미지 격자(2240)에 포함되는 픽셀값들(2242, 2243)을 사각 이미지 격자(2241)에 포함되는 픽셀값(2254)으로 리샘플링 하는 경우를 예로 들어 설명한다. 와핑된 이미지 격자(2240)에 포함되는 픽셀(2242)은 신호값 '2'를 갖고, 픽셀(2243)은 신호값 '1'을 갖는다. 즉, 픽셀(2242) 전체에 포함되는 영상 신호 값이 2가 되므로, 픽셀(2242) 내의 면적 비율로 신호값 '2'가 분산되어 포함된다. 따라서, 픽셀(2242) 전체 면적의 절반에 해당하는 부분 영역(2261)에는 신호값 '1'이 포함될 수 있다. 또한, 픽셀(2243) 전체에 포함되는 영상 신호 값이 2가 되므로, 픽셀(2242) 내의 면적 비율로 신호값 '1'이 분산되어 포함된다. 따라서, 픽셀(2242) 전체 면적의 절반에 해당하는 부분 영역(2262)에는 신호값 '0.5'가 포함될 수 있다. 또한, 부분 영역(2261) 및 부분 영역(2262)을 포함하는 사각 이미지 격자(2241, 2251)에 따른 픽셀(2254)에는 부분 영역(2261)의 신호값 '1' 및 부분 영역(2262)의 신호값 '0.5'를 합한 신호값인 '1.5'가 포함될 수 있다. Hereinafter, the case where the
그에 따라서, 리샘플링된 영역(2245)은 사각 이미지 격자(2251)에 따라 픽셀값들이 배치된다. 따라서, 영역(2235)에 포함되는 모든 픽셀값들(을 리샘플링하여, 영역(2245)에 포함되는 픽셀값들(2255)을 생성할 수 있다. Accordingly, the
또한, 와핑된 이미지 격자에 따라 배치되는 픽셀값들을 사각 이미지 격자에 따라 배치되는 픽셀값들로 변환하는 방법은 전술한 예시 이외에도 다양한 방법이 적용될 수 있다. In addition, a method of converting pixel values arranged according to a warped image grid into pixel values arranged according to a rectangular image grid may be applied to various methods other than the above-described example.
또한, 한주기 각도 구간에 포함되는 복수개의 뷰에 대응되는 모든 역투영된 프로젝션 데이터들 각각에 대하여, 와핑을 이용한 움직임 보정을 수행하는 것으로, 움직임 보정을 수행할 수 있다. 그리고, 움직임 보정된 복수개의 역투영된 프로젝션 데이터들을 누적하여 목표 영상을 복원할 수 있다. In addition, motion compensation can be performed by performing motion compensation using warping for all of the backprojected projection data corresponding to a plurality of views included in one angular interval. The target image can be restored by accumulating a plurality of motion-compensated projected projection data.
또한, 이미지 격자의 와핑을 통한 움직임 보정은 각 뷰 마다 수행되지 않고, 소정 각도 구간마다, 또는 복수개의 뷰를 그룹핑(grouping)하여 하나의 그룹에 포함되는 복수개의 뷰마다 수행될 수도 있다. In addition, motion compensation through warping of an image grid is not performed for each view, but may be performed for each of a plurality of views included in one group by grouping a plurality of views at predetermined angular intervals.
전술한 예에서와 같이, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여 와핑된 이미지 격자를 이용하여 움직임 보정된 영상 데이터(2270)를 생성할 수 있다. As in the above-described example, the
도 23은 목표 영상을 복원하기 위해서 이용되는 와핑 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 도 23에 있어서, 도 22에서와 중복되는 설명은 생략한다. 23 is another diagram for explaining a warping operation used for restoring a target image. In FIG. 23, a description overlapping with FIG. 22 is omitted.
구체적으로, 영상 복원부(720)는 역투영된 영상을 제1 정보에 따라서 와핑하여, 움직임 보정된 목표 영상을 생성할 수 있다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 역투영 과정에서, CT 촬영으로 획득된 데이터에 대응되는 픽셀을 상기 제1 정보에 근거하여 와핑시켜 목표 영상을 복원할 수 있다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 픽셀을 움직임 벡터장(MVF)에 따라서 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임량에 따라서 와핑(warping)할 수 있다. Specifically, the
도 23을 참조하면, 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 역투영하여 생성한 영상(또는 영상 데이터)(2330)의 픽셀들을 움직임 벡터장(1941)에 근거하여 와핑한다. 그에 따라서, 영상(2330) 내에 포함되는 픽셀값들(2331)은 움직임 벡터장에 근거하여 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임에 대응되도록 와핑된 영상(2335)으로 생성된다. 구체적으로, 필터링된 프로젝션 데이터(2311)가 와핑된 영상(2335) 내에서 픽셀값들(2336)에서와 같이 대응되며, 필터링된 프로젝션 데이터(2312)가 와핑된 영상(2335) 내에서 픽셀값들(2337)에서와 같이 대응된다. Referring to FIG. 23, pixels of an image (or image data) 2330 generated by reversely projecting the filtered
그리고, 와핑된 영상(2335)을 도 22에서 설명한 방식으로 리샘플링(resampling)하여 움직임 보정된 영상(2355)을 생성한다. 움직임 보정된 영상(2355) 내에 포함되는 픽셀값들(2356)은 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임을 정확하게 반영하고 있다. 따라서, 최종적으로 복원되는 목표 영상 내에서 움직임 아티팩트가 최소화될 수 있다. The motion compensated
도 24는 목표 영상을 복원하는 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 도 24에 있어서, 도 22 및 도 23에서와 중복되는 설명은 생략한다. 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여 역투영(back-projection) 과정에서 움직임 보정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 대상체를 나타내는 복셀(voxel)의 중심을 와핑하고, 와핑된 복셀 위치를 기준으로 역투영하여 목표 영상을 복원할 수 있다. 여기서, 복셀은 대상체를 이미징하기 위한 가상의 3차원 격자 공간에서 하나의 단위 공간을 나타낸다. 도 24에서는 대상체를 이미징하기 위한 가상의 공간이 3차원 격자 공간인 복셀들 대신에 2차원 격자 공간인 픽셀들로 도시된 경우를 예로 들어 도시하였다. 24 is another drawing for explaining the operation of restoring the target image. In Fig. 24, a description overlapping with those in Figs. 22 and 23 is omitted. The
구체적으로, 영상 복원부(720)는 목표 시점(Ttarget) 각 시점으로의 움직임 벡터장을 이용하여, 재구성하려는 영상 내의 소정 위치의 픽셀값이 각 시점에서의 움직임의 영향이 있을 때 어떤 디텍터 어레이(detector array) 내의 픽셀로부터 값을 참조해야 하는지를 찾아낼 수 있다. 목표 시점에서 대상체를 나타내는 복셀(voxel)의 관점에서 살펴보면, 목표시점 이외의 다른 시점의 뷰에서의 여과된 프로젝션 데이터(filtered projection data)를 복셀에 역투영하기 위해서는 대상체의 움직임을 반영하여 복셀이 해당 시점에 어느 곳으로 이동해야 하는지를 계산하여야 한다. 그리고, 대상체의 움직임을 보상하기 위한 복셀의 이동량은 해당 시점에서 목표 시점으로의 움직임 벡터장의 역방향 움직임 벡터장(inverse motion vector field)을 이용하여 계산할 수 있다. 그리고, 계산된 보상량만큼 복셀의 위치를 옮긴 뒤 디텍터 어레이의 어떤 픽셀값에서 값을 가져와야 하는지를 계산할 수 있다.. Specifically, the
구체적으로, 도 24를 참조하면, 영상 복원부(720)는 목표 시점(Ttarget)에서의 대상체의 움직임 량을 나타내는 움직임 벡터장(MVF)을 역변환(field inversion)하여 역변환된 움직임 벡터장(2410)을 생성한다. 그리고, 역변환된 움직임 벡터장(2410)을 이용하여, 역투영된 영상(2420) 내의 각각의 픽셀 의 위치를 이동시킨다. 24, the
예를 들어, 역변환된 움직임 벡터장(2410)에 포함되는 움직임 벡터들(2411, 2421, 2422, 2423)에 근거하여, 역투영 영상(2420) 내의 픽셀들의 위치를 각각 이동시킨다. 구체적으로, 벡터(2421) 및 벡터(2422)에 근거하여, 최상단 우측 첫 번째 픽셀을 이동(2431)시킨다. 그리고, 움직임 벡터(2423)에 근거하여, 역투영 영상(2422) 5번 행의 우측 첫 번째 픽셀을 이동(2432) 시킨다. 또한, 역변환된 움직임 벡터장(2410)에서 움직임이 감지되지 않은 영역(2427)의 픽셀 위치는 그대로 둔다. For example, based on the
계속하여, 영상 복원부(720)는 이동된 픽셀 위치를 고려하여, 프로젝션 하였을 때 디텍터 어레이(detector array)의 어느 위치에 대응되는지 계산하여, 해당 위치에서 필터링된 프로젝션 데이터(2210)를 가져와 해당 픽셀(복셀)에 값을 누적시키는 것에 의하여 역투영 영상(2420)을 획득한다. The
예를 들어, 역투영 영상(2450)에서 최상단 우측 첫 번째 픽셀2451)은 이동(2431)된 위치를 고려하면, 픽셀(2451)의 중심은 필터링된 프로젝션 데이터(2210)의 지점(P1)에 있는 픽셀값을 이용하여 획득된다. 지점(P1)은 필터링된 프로젝션 데이터(2210)의 최상단 우측 첫 번째 픽셀(2456)의 중심에 위치하는 것이 아니라, 최상단 우측 두 번째 픽셀(2455) 쪽으로 치우쳐서 위치하므로, 픽셀(2456) 및 픽셀(2455)의 영향을 받게 된다. 그에 따라서, 픽셀(2451)은 픽셀(2456) 값 '0' 및 픽셀(2455) 값 '1'에 기인하여, 도시된 바와 같이 픽셀값 '0.2' 값을 가질 수 있다. The center of the
또한, 유사하게, 역투영 영상(2450)에서 5번 행의 우측 첫 번째 픽셀2452)은 픽셀의 이동(2432)에 따라서, 도시된 바와 같이 픽셀(2452)의 중심이 인접 픽셀(2457)과 픽셀(2452)의 표면에 위치한다. 따라서, 픽셀(2456) 및 픽셀(2455)로부터 동일 비율로 영향을 받게 된다. 따라서, 픽셀(2451)은 픽셀(2456) 값 '0' 및 픽셀(2455) 값 '1'의 중간 값인 픽셀값 '0.5' 값을 가질 수 있다. Similarly, the first
전술한 바와 같이, 영상 복원부(720)는 도 22 및 도 23에서 설명한 와핑을 이용하지 않고, 역변환된 움직임 벡터장(field inversion MVF)을 이용하여 복셀을 와핑하여 움직임 보정된 역투영 영상인 움직임 보정된 목표 영상을 획득할 수 있다. As described above, the
도 25는 복원된 목표 영상을 나타내는 일 도면이다. 도 25의 (a)는 도 18에서 설명한 일반적인 절반 복원 방식에 의해서 획득된 CT 영상(2510)을 나타낸다. 그리고, 도 25의 (b)는 본 발명의 실시예에 따라서 제1 정보를 이용하여 움직임 보정된 CT 영상(2560)을 나타낸다. 또한, 도 25의 (b)는 목표 시점이 제1 시점(T1)과 제2 시점(T2)의 중간 시점인 경우, 복원된 CT 영상(2560)을 나타낸다. 25 is a view showing a restored target image. 25 (a) shows a
도 25의 (a)를 참조하면, CT 영상(2510) 내에 포함되는 대상체의 제1 물체(2501)에서 블러링(2511,2512)이 발생하였으며, 제2 물체(2502)에서 블러링(2521,2522)이 발생한 것을 알 수 있다. 25A, blurring 2511 and 2512 are generated in a
이에 비하여, 도 25의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)에서 복원된 CT(2560)에 있어서는, 제1 물체(2501) 및 제2 물체(2502) 에 블러링이 발생하지 않은 것을 수 있다. 25 (b), in the
도 26은 움직임 량 측정을 설명하는 다른 도면이다. 26 is another diagram for explaining the motion amount measurement.
데이터 획득부(710)가 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는데 있어서, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 값(a)이 커지면, 제1 영상 및 제2 영상의 시간 해상도가 저하될 수 있다. When the
이러한 제1 영상 및 제2 영상의 시간 해상도 저하를 방지하기 위해서, 절반 복원 방식에 따라서 대상체를 중심으로 회전하며 엑스레이를 조사하여 CT 촬영할 때, 한주기 각도 구간의 처음 추가 각도 구간인 최초의 a 각도 구간(2611)에 포함되는 복수개의 각도 구간에서 각각 복수개의 영상들을 획득하고, 한주기 각도 구간의 끝 추가 각도 구간인 마지막 a 각도 구간(2612)에 포함되는 복수개의 각도 구간에서 각각 복수개의 영상들을 획득할 수 있다. 그리고, 획득된 복수개의 영상들을 이용하여 제1 정보를 획득할 수 있다. 도 26에서는, 도 14에서 설명한 제1 각도 구간(1411)과 대응되는 각도 구간(2611)과 도 14에서 설명한 제2 각도 구간(1412)에 대응되는 각도 구간(2612)이 각각이 2개의 각도 구간으로 나누어진 경우를 예로 들어 도시하였다. In order to prevent degradation of the temporal resolution of the first and second images, when the CT is imaged by rotating the object about the object in accordance with the half-reconstruction method and irradiating the X-ray, the first a angle A plurality of images are acquired in a plurality of angular intervals included in the
도 26을 참조하면, 데이터 획득부(710)는 한주기 각도 구간(180+a 도) 중 최초 a 구간(2621)에 포함되는 제1 각도 구간(2621) 및 제3 각도 구간(2631) 각각에서 제1 영상 및 제3 영상을 획득한다. 여기서, 제1 각도 구간(2621)은 최초 a 구간(2611)의 앞부분 a/2에 해당하며, 제3 각도 구간(2631)은 최초 a 구간(2611)의 뒷부분 a/2에 해당할 수 있다. 그리고, 한주기 각도 구간 중 마지막 a 구간(2612)에 포함되는 제2 각도 구간(2622) 및 제4 각도 구간(2632) 각각에서 제2 영상 및 제4 영상을 획득한다. 여기서, 제2 각도 구간(2622)은 마지막 a 구간(2612)의 앞부분 a/2에 해당하며, 제4 각도 구간(2632)은 마지막 a 구간(2612)의 뒷부분 a/2에 해당할 수 있다. 그리고, 제1 영상 및 제2 영상 간의 움직임 량 및 제3 영상 및 제4 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 대상체의 움직임 량과 시간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 각도 구간(2601) 및 제2 각도 구간(2622)은 서로 켤레각(conjugate angle)의 관계에 있는 각도 구간들이다. 그리고, 제3 각도 구간(2631) 및 제4 각도 구간(2632)은 서로 켤레각(conjugate angle)의 관계에 있는 각도 구간들이다.26, the
또한, 데이터 획득부(710)는 최초 a 구간(2621) 및 마지막 a 구간(2612) 각각을 3개 또는 그 이상의 각도 구간으로 분할하고, 복수개의 각도 구간들 각각에서 복원된 영상을 이용하여, 제1 정보를 획득할 수도 있다. The
켤레각의 관계를 갖는 두 개의 각도 구간에서 획득된 두 개의 영상을 이용하여 제1 정보를 생성하는 것은 도 13을 참조하여 상세히 설명하였으므로, 상세 설명은 생략한다. The generation of the first information using the two images obtained in the two angle sections having the relationship of the pair of angles has been described in detail with reference to FIG. 13, and a detailed description thereof will be omitted.
도 27은 복원된 CT 영상 내에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 일 도면이다. FIG. 27 is a view for explaining motion artifacts existing in the reconstructed CT image. FIG.
도 27을 참조하면, 2710 블록에는 종래의 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 복원된 CT 영상들이 도시되고, 2750 블록에는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서 복원된 CT 영상들이 도시된다. Referring to FIG. 27, CT images reconstructed in a conventional computed tomography apparatus are shown in a
2710 블록 내에 도시된 단면 CT 영상(2710)을 참조하면, 관상 동맥(coronary artery)(2711)이 표시된 부분에 관상 동맥의 움직임으로 인하여 발생하는 움직임 아티팩트가 발생하여 영상이 블러링된 것을 알 수 있다. 또한, 장기의 움직임으로 인하여, 표면(2712)에 블러링이 발생한 것을 알 수 있다. Referring to the single-
또한, 단면 CT 영상(2720)에도 혈관의 수평 단면(2721)에 블러링이 발생하여 혈관이 명확하게 복원되지 못하였으며, 단면 CT 영상(2730)에도 혈관이 표시된 부위(2731)에도 블러링이 발생하여 혈관이 명확하게 복원되지 못하였다. In addition, blurring occurs in the
이에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서 복원된 단면 CT 영상(2750)에서는 관상 동맥(coronary artery)(2751)이 표시된 부분이 명확하게 복원되었으며, 장기의 표면(2752)이 선명하게 복원되었다. In contrast, in the single-
또한, 단면 CT 영상(2760)에도 혈관의 수평 단면(2761)이 명확하게 복원되었으며, 단면 CT 영상(2770)에도 혈관이 표시된 부위(2771)의 혈관이 명확하게 복원되었다. In addition, the
전술한 바와 같이, 본원의 실시예에서는 한주기 각도 구간에 포함되는 일부의 각도 구간에서 제1 영상 및 제2 영상을 획득하여 시간 해상도가 높은 제1 영상 및 제2 영상을 획득할 수 있으며, 시간 해상도가 높은 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여 대상체의 움직임량을 측정함으로, 대상체의 움직임 량과 시간의 관계를 나타내는 제1 정보가 대상체의 움직임 변화를 더욱 더 정확하게 반영할 수 있다. 또한, 제1 정보를 이용하여 목표 시점에서의 영상을 복원함으로써, 모션 아티팩트가 최소화된 영상을 복원할 수 있다. As described above, in the embodiment of the present invention, the first image and the second image having high temporal resolution can be obtained by acquiring the first image and the second image in a part of the angular interval included in the one-period angular interval, The first information indicating the relationship between the amount of motion and the time of the object can more accurately reflect the change in the motion of the object by measuring the amount of motion of the object using the first image and the second image having high resolution. In addition, by restoring the image at the target point of time using the first information, it is possible to restore the image in which the motion artifact is minimized.
도 28은 복원된 CT 영상 내에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 다른 도면이다. 28 is another view for explaining motion artifacts present in the reconstructed CT image.
도 28을 참조하면, 심전도 신호(ECG)의 R-R 피크 사이의 상대적 시간을 백분위(%)로 나타낼 때, 상대적 시간이 0%, 20% 및 40%인 시점을 각각 목표 시점으로 하여 복원된 CT 영상들이 도시된다. 구체적으로, 2810 블록에는 종래의 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 복원된 CT 영상들이 도시되고, 2850 블록에는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)에서 복원된 CT 영상들이 도시된다. 이하에서는, 2810 블록에 포함되는 CT 영상을 '종래 CT 영상'이라 하고, 2850 블록에 포함되는 CT 영상을 '본원 CT 영상'이라 한다. Referring to FIG. 28, when the relative time between the RR peaks of the electrocardiogram signal (ECG) is expressed as a percentage (%), the reconstructed CT image with the relative time as 0%, 20% Are shown. Specifically, the CT images reconstructed in the conventional computer tomography apparatus are shown in
도 28을 참조하면, 상대적 시간이 0% 인 시점에서 복원된 종래 CT 영상(2820)과 본원 CT 영상(2860)을 비교하면, 종래 CT 영상(2820)에는 움직임 아티팩트로 인한 블러링이 발생한 영역들(2821, 2822)이 다수 존재하나, 본원 CT 영상(2860)에서는 블러링이 발생한 영역들(2821, 2822)에 동일 대응되는 영역들(2861, 2862)에서 움직임 아티팩트가 현저히 감소된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 28, when comparing the
또한, 상대적 시간이 20% 인 시점에서 복원된 종래 CT 영상(2830)과 본원 CT 영상(2870)을 비교하면, 종래 CT 영상(2830)에는 움직임 아티팩트로 인한 블러링이 발생한 영역(2831)이 다수 존재하나, 본원 CT 영상(2870)에서는 블러링이 발생한 영역(2831)에 동일 대응되는 영역(2871)에서 움직임 아티팩트가 현저히 감소된 것을 알 수 있다. When comparing the
또한, 상대적 시간이 40% 인 시점에서 복원된 종래 CT 영상(2840)과 본원 CT 영상(2880)을 비교하면, 종래 CT 영상(2840)에는 움직임 아티팩트로 인한 블러링이 발생한 영역(2841)이 다수 존재하나, 본원 CT 영상(2880)에서는 블러링이 발생한 영역(2841)에 동일 대응되는 영역(2881)에서 움직임 아티팩트가 현저히 감소된 것을 알 수 있다. When comparing the
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 일 도면이다. 29 is a view showing a user interface screen displayed in the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 29의 (a)를 참조하면, 디스플레이 부(740)는 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면(2900)을 디스플레이한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면(2900)은 제1 정보에 있어서, 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 설정하기 위한 제1 메뉴(2930)를 포함한다. Referring to FIG. 29 (a), the
또한, 사용자 인터페이스 화면(2900)은 제1 정보를 표시하는 제2 메뉴(2901)를 더 포함할 수 있다. 제2 메뉴(2901)에 표시되는 제1 정보는 도 13의 (c)에서 설명한 제1 정보(1380)와 동일 대응되므로, 도 13의 (c)에서와 중복되는 설명은 생략한다. In addition, the
제1 메뉴(2930)는 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 설정하기 위한 서브 메뉴(2935)를 포함할 수 있다. 서브 메뉴(2935)는 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계가 선형적(linear)인지, 2차식의 형태를 갖는지 등에 따라서, 서브 메뉴(2935)에 포함되는 어느 하나의 관계를 선택하거나, 관계 설정을 위한 수식을 직접 입력할 수도 있을 것이다. The
또한, 제1 메뉴(2930)는 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 각도 값을 설정하기 위한 제2 서브 메뉴(2931)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라서, 사용자는 제2 서브 메뉴(2931)를 이용하여, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 각도 값을 직접 설정할 수도 있을 것이다. The
도 29의 (a)에서는 서브 메뉴(2935)에서 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계가 선형적(linear)인 것으로 설정된 경우를 예로 들어 도시하였다. 29A shows an example in which the relationship between the amount of motion and the time of the object is set to be linear in the
또한, 사용자 인터페이스 부(750)는 사용자 인터페이스 화면(2900)을 통하여 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계에 대응되는 제2 정보를 입력을 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면(2900)의 서브 메뉴(2935)에서 사용자가 '선형적(linear)'항목을 선택하면, 데이터 획득부(710)는 제2 정보에 근거하여 제1 정보를 생성한다. 전술한 예에서, '선형적(linear)'항목을 선택하면, 데이터 획득부(710)는 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계가 선형성을 갖는 것으로 설정하여 도시된 제1 정보(2920)를 생성할 수 있다. Also, the
또한, 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면의 다른 예가 도 29의 (b)에 도시된다. Another example of the user interface screen for setting the first information is shown in Fig. 29 (b).
도 29의 (b)를 참조하면, 디스플레이 부(740)는 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면(2950)을 디스플레이한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면(2950)은 제1 정보에 있어서, 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 설정하기 위한 제1 메뉴(2955)를 포함한다. 도 29의 (b)의 제2 메뉴(2901)는 도 29의 (a)의 제2 메뉴(2901)와 동일하다. Referring to FIG. 29 (b), the
도 29의 (b)를 참조하면, 제1 메뉴(2955)는 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 설정하기 위한 제1 서브 메뉴(2970)를 포함할 수 있다. 제1 서브 메뉴(2970)는 제1 정보를 도시된 바와 같이 직접 표시하는 적어도 하나의 항목(2971, 2972, 2973, 2974)을 포함한다. Referring to FIG. 29 (b), the
사용자는 선택 커서(2982)를 이용하여, 제1 서브 메뉴(2970)에 포함되는 항목들(2971, 2972, 2973) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 도 29의 (b)에서는 첫 번째 항목(2971)이 선택된 경우를 예로 들어 도시하였으며, 첫 번째 항목(2971)이 선택됨에 따라서, 제2 메뉴(2901)에 제1 정보(2920)가 도시된 바와 같이 설정될 수 있다. The user can select any one of the
또한, 제1 메뉴(2950)는 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 각도 값을 설정하기 위한 제2 서브 메뉴(2960)를 더 포함할 수 있다. 제2 서브 메뉴(2960)는 도시된 바와 같이 소정 각도 값을 갖는 복수개의 항목을 포함하며, 사용자는 선택 커서(2981)를 이용하여, 제2 서브 메뉴(2960)에 포함되는 항목들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 도 29의 (b)에서는 제2 서브 메뉴(2960)에서 '60 도'가 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 각도 값으로 선택된 경우를 예로 들어 도시하였다. In addition, the
도 29의 (a) 및 (b)에서 도시된 사용자 인터페이스 화면(2900, 2950) 이외에도 제1 정보를 설정하기 위해 다양한 형태를 갖는 사용자 인터페이스 화면이 생성 및 디스플레이될 수 있을 것이다. In addition to the
또한, 데이터 획득부(710)에서 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 각도 값을 자동적으로 설정할 수도 있을 것이다. 또한, 데이터 획득부(710)에서 제1 정보의 그래프 형태를 자동적으로 설정할 수도 있을 것이다.In addition, the
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다. 30 is another diagram showing a user interface screen displayed in the computer tomography apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 30를 참조하면, 디스플레이 부(740)는 목표 시점(Ttarget)을 설정하기 위한 메뉴(3015)를 포함하는 사용자 인터페이스 화면(3000)을 디스플레이할 수 있다. Referring to FIG. 30, the
도 30을 참조하면, 메뉴(3015)는 목표 시점을 설정하기 위하여, 제1 서브 메뉴(3020) 및 제2 서브 메뉴(3030) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 30, the menu 3015 may include at least one of a
구체적으로, 제1 서브 메뉴(3020)는 도시된 바와 같이 대상체(3022)를 중심으로 회전하는 한주기 각도 구간을 좌표 형태로 포함할 수 있다. 사용자는 제1 서브 메뉴(3020)를 통하여, 한주기 각도 구간 내에 포함되는 소정 지점 또는 소정 시점을 커서(3021)를 이용하여 선택함으로써, 목표 시점을 선택할 수 있다. Specifically, the
또한, 제2 서브 메뉴(3030)는 제1 정보를 포함하여 한주기 각도 구간을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 서브 메뉴(3030)는 도 13의 (c)에서 도시된 도면과 동일 대응되므로, 도 13의 (c)에서와 중복되는 설명은 생략한다. 사용자는 제2 서브 메뉴(3030)를 통하여, 한주기 각도 구간 내에 포함되는 소정 지점 또는 소정 시점을 커서(3031)를 이용하여 선택함으로써, 목표 시점을 선택할 수 있다. In addition, the
또한, 제1 서브 메뉴(3020)와 제2 서브 메뉴(3030)가 모두 사용자 인터페이스 화면(3000)에 포함되어 디스플레이되는 경우, 제1 서브 메뉴(3020)와 제2 서브 메뉴(3030) 중 어느 하나에서 커서(예를 들어, 3021)를 이용하여 목표 시점이 선택되면, 제1 서브 메뉴(3020)와 제2 서브 메뉴(3030) 중 다른 하나에서도 선택된 목표 시점에 대응되는 지점에 커서(예를 들어, 3031)가 표시될 수 있다. When both the
또한, 사용자 인터페이스 화면(3000)은 선택된 목표 시점에 대응되는 목표 영상(2710)을 디스플레이할 수 있다. Also, the
따라서, 사용자는 사용자 인터페이스 화면(3000)을 이용하여 목표 시점을 용이하게 설정할 수 있다. 그리고, 사용자 인터페이스 화면(3000) 상으로 디스플레이되는 복원된 목표 영상(3010)을 보고, 관찰하고자 하는 부위에 표면 불명확 또는 영상 오류가 존재하면, 목표 시점을 재설정하여, 목표 영상(3010)이 재복원되도록 할 수 있다. Accordingly, the user can easily set the target time point using the
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스 화면을 나타내는 다른 도면이다. 구체적으로, 도 31의 (a)는 관심 영역의 설정을 설명하기 위한 도면이다. 도 31의 (b)는 설정된 관심 영역에 따라 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 위치 또는 시야각(view angle)을 설정하는 구성을 설명하기 위한 도면이다. 31 is another diagram showing a user interface screen displayed in a computer tomography apparatus according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 31 (a) is a diagram for explaining the setting of a region of interest. FIG. 31 (b) is a view for explaining a configuration for setting a position or a view angle of the first angular interval and the second angular interval according to the set interest region.
디스플레이 부(740)는 의료 영상을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 의료 영상은 스카우트 영상(scout image), CT 영상, MRI 영상, X-ray 영상 또는 초음파 영상 등 다양한 의료 영상이 될 수 있다. The
사용자 인터페이스 부(750)는 사용자로부터 의료 영상의 소정 영역을 관심 영역으로 설정받을 수 있다. The
도 31의 (a)를 참조하면, 디스플레이 부(740)에 디스플레이되는 의료 영상(3100)으로 단면 CT 영상(3110)이 예를 들어 도시되었다. 31 (a), a single-
사용자는 사용자 인터페이스 부(750)를 통하여, 관심 영역(ROI: Region of Interest)을 설정할 수 있다. 또한, 데이터 획득부(710)는 의료 영상 내에서 질병 의심 부위 등과 같이 정밀한 영상 판독이 필요한 부위를 자동으로 추출하고, 추출된 부위를 관심 영역으로 설정할 수도 있다. The user can set a region of interest (ROI) through the
데이터 획득부(710)는 관심 영역에 포함되는 표면을 추출하고, 추출된 표면의 방향에 근거하여 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간을 설정할 수 있다. 구체적으로, 데이터 획득부(710)는 관심 영역(3120)에 포함되는 표면(surface)(3171, 3172)을 추출하고, 추출된 표면에 대응되는 시야각(view angle)을 획득할 수 있다. 그리고, 획득된 시야각에 따라서 제1 각도 구간, 제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하며, 전술한 설정에 대응되는 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간 각각에서 제1 영상 및 제2 영상을 획득할 수 있다. The
도 16 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, 조사되는 엑스레이의 빔 방향에 따라서 선명하게 샘플링되는 표면의 방향이 달라진다. 따라서, 관심 영역(3120)에 포함되는 표면의 방향에 따라서, 엑스레이 빔의 방향을 조절하면, 관심 영역(3120)에 포함되는 표면들을 더욱 명확하게 샘플링 할 수 있다. As described with reference to Figs. 16 and 17, the direction of the surface to be sampled clearly varies depending on the beam direction of the irradiated x-ray. Thus, by adjusting the orientation of the x-ray beam along the direction of the surface included in the region of
구체적으로, 도 31의 (b)를 참조하면, 데이터 획득부(710)는 관심 영역(3120)에 포함되는 표면들(3171, 3172)에 대응되는 방향(3161, 3162) 또는 X-ray 생성부(106)의 시야각(view angle)을 설정할 수 있다. 그리고, 설정된 방향 또는 시야각에 따라서 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간의 위치를 설정한다. 예를 들어, 표면들(3171, 3172)이 확장되는 방향이 도시된 방향(3161, 3162)이면, 방향(3161, 3162)에 대응되도록 제1 각도 구간(3151) 및 제2 각도 구간(3152)을 설정할 수 있다. 그에 따라서, 관심 영역(3120)의 좌측 측면에서 엑스레이를 조사하여 제1 영상을 획득하고, 관심 영역(3120)의 우측 측면에서 엑스레이를 조사하여 제2 영상을 획득할 수 있다. 31 (b), the
그리고, 데이터 획득부(710)는 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여 제1 정보를 생성할 수 있다. The
전술한 바와 같이, 관심 영역에 포함되는 표면들의 방향에 근거하여 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간을 설정하면, 관심 영역에 포함되는 표면들을 더욱 더 명확하게 샘플링할 수 있으며, 그에 따라서 복원된 영상의 화질을 증가시킬 수 있다.As described above, by setting the first angular interval and the second angular interval based on the directions of the surfaces included in the ROI, the surfaces included in the ROI can be more clearly sampled, Can be increased.
또한, 영상 복원부(720)는 대상체의 움직임 방향을 고려하여, 제1 각도 구간,제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점(t=0 에 대응되는 각도 지점), 한주기 각도 구간의 끝 지점(t=end 에 대응되는 각도 지점), 및 목표 시점(T_target) 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 움직임이 많이 발생하는 방향에 대한 움직임 측정이 가능하도록 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간을 설정할 수 있다. In addition, the
대상체가 사람이고, 획득하고자 하는 CT 영상이 도 31의 (a)에 도시된 바와 같이 단면 CT 영상인 경우를 예로 들면, 사람의 호흡, 심장 박동 등으로 인하여, 사람의 전면 방향(3330)으로 움직임이 많이 발생하게 된다. 31 (a), when the subject is a person and the CT image to be acquired is a single-sided CT image, movement in the
구체적으로, 사람의 전면 방향(3330)으로 움직임이 많이 발생하고, 사람의 전면 방향(3330)의 움직임을 잘 관찰하기 위해서는, 전면 방향(3330)에 수직한 방향 또는 전면 방향(3330)의 수직 방향에 인접한 방향으로 확장되는 표면(예를 들어, 3171)이 명확하게 이미징되어야 한다. 즉, 전면 방향(3330)의 움직임이 많이 발생하는 경우, 제1 정보를 획득하기 위하여 이용되는 제1 영상 및 제2 영상에서 표면(3171)이 명확하게 이미징되어야한다. 제1 영상 내에서 이미징되는 표면(3171)과 제2 영상 내에서 이미징되는 표면(3171)을 비교하여 제1 정보를 획득함으로써, 전면 방향(3330)으로의 대상체의 움직임량을 정확하게 파악할 수 있기 때문이다. More specifically, in order to observe the movement of the person's
그에 따라서, 전면 방향(3330)으로의 대상체의 움직임량을 측정할 수 있도록, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간을 도시된 바와 같이 제1 각도 구간(3181) 및 제2 각도 구간(3182)으로 설정할 수 있다. 그러면, 제1 각도 구간(3181) 및 제2 각도 구간(3182)에서의 엑스레이 조사 방향(3161, 3162)에 수직한 방향(3183)(전면 방향(3330)과 동일한 방향)으로의 대상체의 움직임에 대한 제1 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 제1 방향(3183)에 대한 움직임 량을 적용하여 움직임 보정을 수행하면, 목표 시점에 대응되는 목표 영상을 더욱 정확하게 복원할 수 있다. Accordingly, in order to measure the amount of movement of the object in the
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 이하와 같은 동작을 수행할 수도 있다. In addition, the
데이터 획득부(710)는 대상체를 중심으로 1회전 미만의 각도 구간에서 회전하며 CT 촬영하여 대상체의 움직임을 추정하기 위한 적어도 하나 이상의 기준 영상을 복원하고, 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득한다. 여기서, '1회전 미만의 각도 구간'은 전술한 한주기 각도 구간에 동일 대응될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 기준 영상은 한주기 각도 구간에 포함되는 부분 각도 구간에서 획득된 부분 각도 영상이 될 수 있다. 구체적으로, 기준 영상은 도 13에서 설명한 제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320) 중 적어도 하나가 될 수 있다. 또한, 도 26를 참조하여 설명한 제1 각도 구간(2621) 및 제3 각도 구간(2631) 각각에서 획득한 제1 영상 및 제3 영상, 및 제2 각도 구간(2622) 및 제4 각도 구간(2632) 각각에서 획득한 제2 영상 및 제4 영상 중 적어도 하나가 될 수 있다. The
구체적으로, 데이터 획득부(710)는 부분 각도 복원(Partial angle reconstruction)을 통하여 제1 시점에 대응되는 제1 영상을 획득하고 제2 시점에 대응되는 제2 영상을 획득한다. 그리고, 제1 영상 및 제2 영상 간의 움직임 량에 근거하여 대상체의 움직임 량과 시간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득할 수 있다. Specifically, the
그리고, 영상 복원부(720)는 전술한 움직임 보정 동작을 수행하여, 데이터 획득부(710)에서 획득된 제1 정보를 이용하여, 한주기 안의 목표 시점에 대응되는 움직임 아티팩트가 감소된 목표 영상을 복원한다. The
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 이하와 같은 동작을 수행할 수도 있다. In addition, the
데이터 획득부(710)는 대상체를 CT 촬영하여, 대상체를 형성하는 표면의 일부를 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 제1 영상 및 제2 영상을 획득한다. 그리고, 획득된 제1 영상 및 제2 영상을 이용해서 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득한다. 여기서, 제1 정보는 제1 영상과 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량과, 시간 간의 관계를 나타내는 정보가 될 수 있다. The
영상 복원부(720)는 제1 정보를 이용하여 목표 영상을 복원한다. The
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 이하와 같은 동작을 수행할 수도 있다.In addition, the
데이터 획득부(710)는 움직이는 대상체를 CT 촬영하여 시작 각도 구간 및 시작 각도 구간과 마주보는 끝 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여 제1 부분 영상 및 제2 부분 영상을 획득한다. 그리고, 제1 부분 영상 및 제2 부분 영상 간의 움직임 벡터장에 대응되는 대상체의 표면의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득한다. The
그리고, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원한다. The
또한, 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)는 이하와 같은 동작을 수행할 수도 있다. In addition, the
데이터 획득부(710)는 대상체를 CT 촬영하여, 대상체를 형성하는 표면의 일부를 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 제1 영상 및 제2 영상을 획득하고, 제1 영상 및 제2 영상을 이용해서 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득한다. The
그리고, 영상 복원부(720)는 제1 정보에 근거하여, 절반 복원에 필요한 로 데이터 및 로 데이터를 여과 역투영하여 획득한 영상 중 적어도 하나를 와핑하여, 목표 시점에서의 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원한다. Then, the
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(3200)의 동작 구성은 도 1 내지 도 31을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)의 동작 구성과 동일하다. 따라서, CT 영상 복원 방법(3200)을 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 31과 중복되는 설명은 생략한다. 32 is a flowchart illustrating a CT image restoration method according to an embodiment of the present invention. The operation configuration of the CT
도 32를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(3200)은 대상체를 CT 촬영한다(3210 단계). 구체적으로, CT 촬영을 통하여 제1 시점에 대응되는 제1 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 부분 영상인 제1 영상을 획득하고 제2 시점에 대응되는 제2 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 부분 영상인 제2 영상을 획득한다(3210 단계). 3210 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 데이터 획득부(710)에서 수행될 수 있다. 여기서, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간 각각은 180도 미만이 될 수 있다. Referring to FIG. 32, a CT
3210 단계에서 획득된 제1 영상 및 제2 영상 간의 움직임 량에 근거하여 시간 시점에서의 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득한다(3220 단계). 구체적으로, 제1 영상 및 제2 영상만을 비교하여 제1 정보를 획득할 수 있다. 3220 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 데이터 획득부(710)에서 수행될 수 있다. 여기서, 제1 정보는 시간 시점에서 대상체의 움직임 량가 될 수 있다. 또한, 움직이는 대상체를 촬영하는 경우, 제1 영상과 상기 제2 영상에 있어서, 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.In
구체적으로, 제1 정보는 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보가 될 수 있다. 또한, 제1 정보는 제1 영상과 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량과, 시간 간의 관계를 나타내는 정보가 될 수 있다. Specifically, the first information may be information indicating the amount of movement of the surface forming the object. The first information may be information indicating a relationship between a motion amount of a surface forming a target object corresponding to a motion vector field between the first and second images and a time.
또한, 제1 정보를 획득하는데 있어서, 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하고, 디스플레이된 사용자 인터페이스 화면을 통하여 제1 정보에 있어서 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계에 대응되는 제2 정보를 입력 받을 수 있다. 그리고, 제2 정보에 근거하여 제1 정보를 생성할 수 있다. In acquiring the first information, a user interface screen for setting the first information is displayed, and second information corresponding to the relationship between the amount of movement and the time of the object in the first information is displayed on the displayed user interface screen Can be input. Then, the first information can be generated based on the second information.
또한, 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하는 단계(3210 단계)는 대상체를 중심으로 회전하며 엑스레이를 조사하여 CT 촬영할 때, 도 26에서 도시한 바와 같이 한주기의 각도 구간인 180+a 각도 구간 중 최초 a 구간(2611)에 포함되는 제1 각도 구간(2621) 및 제3 각도 구간(2631) 각각에서 제1 부분 영상 및 제3 부분 영상을 획득하는 단계, 및 한주기 각도 구간 중 마지막 a 구간(2612)에 포함되는 제2 각도 구간(2622) 및 제4 각도 구간(2632) 각각에서 제2 부분 영상 및 제4 부분 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 부분 영상 및 제2 부분 영상 간의 움직임 량 및 제3 부분 영상 및 제4 부분 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 대상체의 움직임 량과 시간의 관계를 나타내는 제1 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간은 서로 켤레각(conjugate angle)의 관계에 있고, 제3 각도 구간 및 제4 각도 구간은 서로 켤레각(conjugate angle)의 관계에 있다. 26, when acquiring the first image and the second image (step 3210), when the CT image is taken by irradiating the x-ray while rotating around the object, the angular interval of 180 + a Acquiring a first partial image and a third partial image in each of a first
또한, CT 영상 복원 방법(3200)은 3210 단계 이전에 의료 영상을 디스플레이하는 단계, 및 의료 영상의 관심 영역으로 설정받는 단계(단계 미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 3210 단계는 관심 영역에 포함되는 표면선을 추출하는 단계, 추출된 표면선에 대응되는 시야각(view angle)을 획득하며, 시야각에 따라서 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간을 설정하는 단계, 및 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간 각각에서 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the CT
또한, CT 영상 복원 방법(3200)은 목표 시점을 설정하기 위한 메뉴를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다(단계 미도시). In addition, the CT
3220 단계에서 획득된 제1 정보에 근거하여, 제1 시점과 제2 시점 사이의 목표 시점에 대응되는 목표 영상을 복원한다(3230 단계). 3230 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 영상 복원부(720)에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 대상체의 움직임량에 근거한 움직임 보정을 통하여, 목표 영상을 획득할 수 있다.In
또한, 복원된 목표 영상에 있어서, 목표 시점에 따라서 목표 영상 내에 포함되는 대상체의 움직임 보정 정도가 달라질 수 있다. Further, in the restored target image, the degree of motion correction of the target object included in the target image may be changed according to the target time.
또한, 목표 영상은 목표 시점이 제1 각도 구간과 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 대상체의 움직임 보정이 더 잘 수행될 수 있다. Also, when the target image corresponds to the intermediate angle between the first angle section and the second angle section, the motion compensation of the object can be performed better than when the target image does not correspond to the intermediate angle.
도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법을 나타내는 플로우차트이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(3300)의 동작 구성은 도 1 내지 도 31을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치(600, 700)의 동작 구성과 동일하다. 따라서, CT 영상 복원 방법(3300)을 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 31과 중복되는 설명은 생략한다. 33 is a flowchart illustrating a CT image restoration method according to another embodiment of the present invention. The operation configuration of the CT
도 33을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 CT 영상 복원 방법(3300)은 움직이는 대상체를 CT 촬영한다(3310 단계). 구체적으로, 대상체를 형성하는 표면의 동일한 부분을 나타내며 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응되는 부분 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 획득한다. 구체적으로, 대상체를 중심으로 1회전 미만의 각도 구간에서 회전하며 CT 촬영하여, 제1 시점에 대응되는 제1 부분 각도(partial angle) 구간 및 제2 시점에 대응되며 제1 각도 구간과 마주보는 제2 각도 구간 각각에서 획득된 데이터를 이용하여 제1 영상 및 제2 영상을 획득한다. 3310 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 데이터 획득부(710)에서 수행될 수 있다. Referring to FIG. 33, a CT
3210 단계에서 획득된 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여, 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득한다(3320 단계). 3320 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 데이터 획득부(710)에서 수행될 수 있다. 여기서, 제1 정보는 제1 영상과 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량과, 시간 간의 관계를 나타내는 정보가 될 수 있다. In
3320 단계에서 획득된 제1 정보에 근거하여, 대응되는 목표 영상을 복원한다(3330 단계). 구체적으로, 도 19 내지 도 24를 참조하여 설명한 움직임 보정을 수행하여, 목표 영상을 복원할 수 있다. 3330 단계의 동작은 컴퓨터 단층 촬영 장치(700)의 영상 복원부(720)에서 수행될 수 있다. The corresponding target image is restored based on the first information obtained in step 3320 (step 3330). Specifically, the motion compensation described with reference to Figs. 19 to 24 can be performed to restore the target image. The operation of
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법은 1회전의 각도 구간, 구체적으로, 180+ 추가 각도에 해당하는 각도 구간을 회전하여 획득된 로 데이터를 이용하여, 움직임 아티팩트가 줄어든 영상을 복원할 수 있다. 그에 따라서, 종래의 움직임 보정에 필요한 데이터 양에 비하여, 움직임 보정된 영상을 복원하기 위한 데이터의 양이 180+팬 각도 구간에 대응되는 데이터 양으로 최소화되며, 데이터 획득에 필요한 시간도 감소하게 된다. 그에 따라서, 환자에게 조사되는 엑스레이의 양도 감소시킬 수 있다. As described above, the computed tomography apparatus and the CT image reconstruction method according to the embodiment of the present invention are capable of reconstructing CT images by rotating an angular section corresponding to one rotation angle interval, specifically, 180+ additional angles, , It is possible to restore an image in which motion artifacts are reduced. Accordingly, the amount of data for reconstructing the motion-compensated image is minimized to the amount of data corresponding to the 180+ pan angle interval, and the time required for data acquisition is reduced, compared to the amount of data required for conventional motion compensation. Accordingly, the amount of x-rays irradiated to the patient can also be reduced.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 CT 영상 복원 방법은 전술한 바와 같이 시간 해상도가 높은 제1 및 제2 영상을 통하여 대상체의 움직임에 대한 정보를 획득하여, 목표 영상을 복원함으로써, 대상체의 움직임 상태를 정확하게 반영하고 시간 해상도가 높은 목표 영상을 복원할 수 있다. 또한, 블러링이 가장 심하게 발생하는 한주기 각도 구간 내의 시작 각도 구간과 끝 각도 구간에서 획득된 프로젝션 데이터에 의해서 이미징되는 표면에 대하여 효과적으로 움직임 보정을 수행함으로써, 시간 해상도가 높은 목표 영상을 복원할 수 있다. 그에 따라서, 움직임 아티팩트가 최소화된 영상을 복원할 수 있다. In addition, the computer tomography apparatus and the CT image reconstruction method according to the embodiment of the present invention acquire information on the motion of the object through the first and second images having high temporal resolution as described above, It is possible to accurately reflect the motion state of the object and restore the target image with high temporal resolution. In addition, motion compensation is performed effectively on the surface imaged by the projection data obtained in the start angular section and the end angular section within one-week angular section in which blurring occurs most severely, thereby restoring the target image with high temporal resolution have. Accordingly, it is possible to restore an image in which motion artifacts are minimized.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. The computer readable recording medium may be a magnetic storage medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc., an optical reading medium such as a CD-ROM or a DVD and a carrier wave such as the Internet Lt; / RTI > transmission).
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100: 시스템
102: 갠트리
104: 회전 프레임
105: 테이블
106: X-ray 생성부
108: X-ray 검출부
110: 회전 구동부
112: 콜리메이터
114: 산란 방지 격자
118: 제어부
120: 데이터 송신부
124: 저장부
126: 영상 처리부
128: 입력부
130: 디스플레이부
132: 통신부
134: 서버
136: 의료 장치
301: 네트워크
600: 컴퓨터 단층 촬영 장치
610: 데이터 획득부
620: 영상 복원부
700: 컴퓨터 단층 촬영 장치
710: 데이터 획득부
720: 영상 복원부
730: 갠트리
740: 디스플레이 부
750: 사용자 인터페이스 부
760: 저장부
770: 통신부100: System
102: Gantry
104: Rotating frame
105: Table
106: X-ray generator
108: X-ray detector
110:
112: collimator
114: Spawning prevention grid
118:
120: Data transmission unit
124:
126:
128:
130:
132:
134: Server
136: Medical devices
301: Network
600: computed tomography apparatus
610:
620:
700: Computer tomography apparatus
710:
720:
730: Gantry
740:
750: user interface section
760:
770:
Claims (79)
상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. A CT image of a moving object is used to generate a first image and a second image, which are partial images, using data obtained in each of the first angular interval and the second angular interval corresponding to the second angular interval, A data acquiring unit acquiring a second image, acquiring first information indicating a motion amount of the object using the first image and the second image; And
And an image reconstruction unit for reconstructing, based on the first information, a target image representing the target object at the target time point.
180도 미만인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 2. The method of claim 1, wherein each of the first angular interval and the second angular interval
Wherein the angle of incidence is less than 180 degrees.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 획득되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method of claim 1, wherein the first information
And comparing the first image and the second image with each other.
영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 2. The method according to claim 1, wherein in the first image and the second image,
Wherein at least one of a size, a position, and a shape of the object included in the image is different.
상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method according to claim 1, wherein, in the target image,
Wherein the degree of motion correction of the object included in the target image varies according to the target time point.
상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 촬영 장치. 2. The method according to claim 1,
Wherein when the target point of time corresponds to an intermediate angle between the first angle section and the second angle section, motion compensation of the object is performed better than when the target point of time does not correspond to the intermediate angle.
상기 대상체를 형성하는 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.The method of claim 1, wherein the first information
Wherein the information indicating the amount of movement of the surface forming the target object is information indicating the amount of movement of the surface forming the target object.
상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method of claim 1, wherein the first information
Wherein the motion vector information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image and is information indicating a motion amount of a surface forming the object corresponding to each time point, .
비강체정합(non-rigid registration)을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the measurement is performed using non-rigid registration.
상기 움직임 벡터장에 대응되는 상기 움직임량과 상기 시간 시점은 선형적인 관계를 갖는 것을 특징으로 컴퓨터 단층 촬영 장치. 9. The method of claim 8, wherein the first information
Wherein the motion amount corresponding to the motion vector field has a linear relationship with the time point.
1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 CT 촬영하여 획득된 로 데이터를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하며,
상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간은 각각 상기 한 주기 각도 구간의 시작 구간 및 끝 구간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the data obtaining unit
Acquiring the first image and the second image using the RO data acquired by the CT imaging in the one-period angular interval less than one rotation,
Wherein the first angular interval and the second angular interval are a start interval and an end interval of the periodic angular interval, respectively.
1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Wherein the target image is reconstructed using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are data obtained by performing a CT photograph while rotating at less than one rotation.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상에서 이미징되는 상기 대상체의 표면의 모든 방향으로의 움직임 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method of claim 1, wherein the first information
And motion information on all directions of a surface of the object imaged by the first image and the second image.
상기 제1 정보에 근거하여 상기 목표시점에서의 상기 대상체의 움직임량을 예측하고, 예측된 움직임량에 근거하여 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Predicts a motion amount of the object at the target point based on the first information, and restores the target image based on the predicted motion amount.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체의 일부를 나타내는 복수개의 부분 영상들을 와핑 시켜 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Wherein the target image is reconstructed by warping a plurality of partial images representing a part of the target object based on the first information.
상기 대상체를 이미징하기 위한 이미지 격자(image grid)를 상기 제1 정보에 근거하여 와핑(warping)시키고, 상기 와핑된 이미지 격자를 이용하여 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 컴퓨터 단층 촬영 장치.The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Warping an image grid for imaging the object based on the first information, and restoring the target image using the warped image grid.
역투영 과정에서, 상기 CT 촬영으로 획득된 데이터에 대응되는 픽셀을 상기 제1 정보에 근거하여 와핑시켜 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Wherein the computer backs up the target image by warping pixels corresponding to the data obtained by the CT imaging in the back projection process based on the first information.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체를 나타내는 복셀의 중심을 와핑하고, 상기 와핑된 복셀의 위치를 기준으로 역투영 동작을 수행하여 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the image restoration unit
Wherein a center of a voxel representing the target object is waved based on the first information and a target image is restored by performing a back projection operation based on the position of the waved voxel.
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 제1 정보에 있어서 상기 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제2 정보를 입력받는 사용자 인터페이스 부를 더 포함하며,
상기 데이터 획득부는
상기 제2 정보에 근거하여 상기 제1 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, further comprising: a display unit for displaying a user interface screen for setting the first information; And
Further comprising a user interface unit that receives second information indicating a relationship between the amount of movement and the time of the object in the first information through the user interface screen,
The data obtaining unit
And acquires the first information based on the second information.
리비닝(rebinning)된 평행 빔을 이용하는 절반 복원(half reconstruction) 방식에 따라서 180 도 + 추가 각도 구간에서 상기 CT 촬영을 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the data obtaining unit
And performs the CT imaging at 180 degrees + additional angular intervals according to a half reconstruction method using a rebinned parallel beam.
상기 목표 시점을 설정하기 위한 메뉴를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 디스플레이 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a display unit for displaying a user interface screen including a menu for setting the target time point.
상기 제1 정보, 상기 목표 시점 및 상기 목표 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a display unit for displaying a screen including at least one of the first information, the target point, and the target image.
상기 대상체를 중심으로 한주기 각도구간인 180도 + 추가각도에 대응하는 프로젝션 데이터를 획득할 때, 상기 한주기의 각도 구간 중 처음의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제1 각도 구간 및 제3 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 제3 영상을 획득하고, 상기 한주기 각도 구간 중 마지막의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제2 각도 구간 및 제4 각도 구간 각각에서 상기 제2 영상 및 제4 영상을 획득하며,
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 움직임 량 및 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 상기 제1 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the data obtaining unit
When acquiring projection data corresponding to 180 degrees + additional angle, which is a periodic angle section around the object, the first and second angle sections included in the first additional angle section of the one- Acquiring the first image and the third image in each of the second angular interval and the fourth angular interval included in the last additional angular interval of the one-period angular interval, In addition,
And acquires the first information based on a motion amount between the first image and the second image, and a motion amount between the third image and the fourth image.
의료 영상을 디스플레이하는 디스플레이 부; 및
상기 의료 영상의 관심 영역으로 설정받는 사용자 인터페이스 부를 더 포함하며,
상기 데이터 획득부는
상기 관심 영역에 포함되는 적어도 하나의 표면을 추출하고, 상기 추출된 표면의 방향에 근거하여 상기 제1 각도 구간, 상기 제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 설정에 대응되는 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하며, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용하여 상기 대상체의 움직임 량을 나타내는 상기 제1 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method according to claim 1,
A display unit for displaying a medical image; And
And a user interface unit configured to set an area of interest of the medical image,
The data obtaining unit
The method of claim 1, further comprising: extracting at least one surface included in the region of interest, and determining at least one of the first angle section, the second angle section, the starting point of the one- And the target point of time, and acquires the first image and the second image in each of the first angle section and the second angle section corresponding to the setting, and the first image and the second image, 2 image to obtain the first information indicating the amount of motion of the object.
상기 대상체의 움직임 방향을 고려하여, 상기 제1 각도 구간, 제2 각도구간, 상기 제1 시점, 상기 제2 시점, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The apparatus of claim 1, wherein the data obtaining unit
A first angular interval, a second angular interval, a first point of view, a second point of view, a start point of a one-week angular interval, an end point of a one-week angular interval, The computer tomography apparatus comprising:
심장, 복부, 자궁, 뇌, 유방 및 간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 2. The method according to claim 1,
A heart, an abdomen, a uterus, a brain, a breast, and a liver.
표면(surface)에 의해 표현되는 심장을 포함하며, 상기 심장은 소정 영역 내 서로 다른 밝기 값을 가지는 적어도 하나의 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 2. The method according to claim 1,
Wherein the heart comprises a heart represented by a surface, the heart comprising at least one tissue having different brightness values within a predetermined region.
상기 제1 정보를 이용하여 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. Obtaining a first image and a second image which are partial images respectively corresponding to a first viewpoint and a second viewpoint, the first image and the second viewpoint representing the same portion of a surface forming the object, A data acquiring unit acquiring first information indicating a motion of the object using two images; And
And an image reconstruction unit reconstructing the target image using the first information.
180도 미만인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 복원된 부분 영상은 것은 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 30. The method of claim 28, wherein each of the first image and the second image comprises
Wherein the partial image reconstructed using the data obtained in the first angular section and the second angular section is less than 180 degrees.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 획득되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 29. The method of claim 28, wherein the first information is
And comparing the first image and the second image with each other.
영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 29. The method of claim 28, wherein the first image and the second image are
Wherein at least one of a size, a position, and a shape of the object included in the image is different.
상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 컴퓨터 단층 촬영 장치.29. The method of claim 28, wherein the first information is
Wherein the information indicating the amount of motion of the surface forming the object corresponding to each time point is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image, .
1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 상기 CT 촬영하며,
상기 제1 시점은 상기 한주기 각도 구간의 시작 구간에 대응되며 상기 제2 시점은 상기 한주기 각도 구간의 끝 구간에 대응되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치 29. The apparatus of claim 28, wherein the data obtaining unit
The CT photographing is performed in one-week angular interval less than one rotation,
Wherein the first point of time corresponds to the beginning period of the one-period angular interval and the second point of time corresponds to the end of the one-period angular interval.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이의 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 29. The apparatus of claim 28, wherein the image restoration unit
And restores a target image indicating the target object at a target point between the first point and the second point of time based on the first information.
상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. The method of claim 34, wherein, in the target image,
Wherein the degree of motion correction of the object included in the target image varies according to the target time point.
상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 촬영 장치.35. The method of claim 34,
Wherein when the target point of time corresponds to an intermediate angle between the first angle section and the second angle section, motion compensation of the object is performed better than when the target point of time does not correspond to the intermediate angle.
1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 29. The apparatus of claim 28, wherein the data obtaining unit
Wherein the target image is reconstructed using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are data obtained by performing a CT photograph while rotating at less than one rotation.
상기 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안에 상기 대상체의 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. 29. The method of claim 28, wherein the first information is
Wherein the information indicating the amount of movement of the surface of the object during the first time point to the second time point.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용하여, 시간 시점에서 상기 대상체의 움직임 량을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. A CT image of a moving object is captured and data obtained in each of the first angle section and the second angle section corresponding to the second angle section and facing the first angle section are used to obtain a first image And acquiring a second image;
Acquiring first information indicating a motion amount of the object at a time point using the first image and the second image; And
And reconstructing a target image representing the target object at a target point based on the first information.
180도 미만인 것은 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein each of the first angular section and the second angular section
The method of claim 1, wherein the CT image is reconstructed.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein obtaining the first information comprises:
And comparing the first image and the second image to obtain the first information.
영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The apparatus of claim 39, wherein in the first image and the second image,
Wherein at least one of a size, a position, and a shape of the object included in the image is different.
상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. The method of claim 39, further comprising:
Wherein the degree of motion correction of the target object included in the target image is changed according to the target time point.
상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 되는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. The method of claim 39,
Wherein when the target point of time corresponds to an intermediate angle between the first angle section and the second angle section, the motion compensation of the object is performed better than a time point not corresponding to the intermediate angle. .
상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법.40. The method of claim 39, wherein the first information comprises
Wherein the information indicating the amount of motion of the surface forming the object is the information indicating the amount of motion of the surface forming the object.
상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein the first information comprises
Wherein the information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image and is information indicating a motion amount of a surface forming the object corresponding to each time point, .
비강체정합(non-rigid registration)을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 47. The apparatus of claim 46, wherein the motion vector field
Wherein the measurement is performed using non-rigid registration.
상기 움직임 벡터장에 대응되는 상기 움직임량과 상기 시간 시점은 선형적인 관계를 갖는 것을 특징으로 CT 영상 복원 방법. 47. The method of claim 46, wherein the first information
Wherein the motion amount corresponding to the motion vector field has a linear relationship with the time point.
1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 CT 촬영하여 획득된 로 데이터를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하는 단계를 포함하며,
상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간은 각각 상기 한 주기 각도 구간의 시작 구간 및 끝 구간인 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein obtaining the first and second images further comprises:
And acquiring the first image and the second image using the RO data acquired by performing the CT imaging in the one-week angular interval less than one rotation,
Wherein the first angular interval and the second angular interval are a start interval and an end interval of the periodic angle interval, respectively.
1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법.40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
And reconstructing the target image using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are RO data obtained by performing CT imaging while rotating at less than one rotation.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상에서 이미징되는 상기 대상체의 표면의 모든 방향으로의 움직임 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein the first information comprises
And motion information on all directions of the surface of the object imaged by the first image and the second image.
상기 제1 정보에 근거하여 상기 목표시점에서의 상기 대상체의 움직임량을 예측하고, 예측된 움직임량에 근거하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
Estimating a motion amount of the object at the target point based on the first information, and restoring the target image based on the predicted motion amount.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체의 일부를 나타내는 복수개의 부분 영상들을 와핑 시켜 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
And restoring the target image by warping a plurality of partial images representing a part of the target object based on the first information.
상기 대상체를 이미징하기 위한 이미지 격자(image grid)를 상기 제1 정보에 근거하여 와핑(warping)시키고, 상기 와핑된 이미지 격자를 이용하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
Warping an image grid for imaging the object based on the first information and restoring the target image using the warped image grid. Way.
역투영 과정에서, 상기 CT 촬영으로 획득된 데이터에 대응되는 픽셀을 상기 제1 정보에 근거하여 와핑시켜 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
And recovering the target image by warping a pixel corresponding to data obtained by the CT photographing based on the first information in a back projection process.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 대상체를 나타내는 복셀의 중심을 와핑하고, 상기 와핑된 복셀의 위치를 기준으로 역투영 동작을 수행하여 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein restoring the target image comprises:
Performing a backprojection operation based on the position of the wobbled voxel to reconstruct the target image based on the first information, waving a center of a voxel representing the target object, How to restore.
상기 제1 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계; 및
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 제1 정보에 있어서 상기 대상체의 움직임 량과 시간 간의 관계를 나타내는 제2 정보를 입력받는 단계를 더 포함하며,
상기 제1 정보를 획득하는 단계는
상기 제2 정보에 근거하여 상기 제1 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
Displaying a user interface screen for setting the first information; And
Further comprising receiving second information indicating a relationship between the amount of movement and the time of the object in the first information through the user interface screen,
The step of obtaining the first information
And acquiring the first information based on the second information.
상기 대상체를 중심으로 회전하며 상기 대상체로 엑스레이를 조사하는 단계;
상기 대상체를 투과한 엑스레이를 감지하는 단계; 및
상기 감지된 엑스레이에 근거하여 로 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
Irradiating the object with x-rays while rotating around the object;
Detecting X-rays transmitted through the object; And
And obtaining log data based on the detected x-ray.
리비닝(rebinning)된 평행 빔을 이용하는 절반 복원(half reconstruction) 방식에 따라서 180 도 + 추가 각도 구간에서 상기 CT 촬영을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39, wherein obtaining the first and second images further comprises:
And performing the CT imaging at 180 degrees + additional angular intervals according to a half reconstruction method using a parallel beam that has been rebinned.
상기 목표 시점을 설정하기 위한 메뉴를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
Further comprising the step of displaying a user interface screen including a menu for setting the target time point.
상기 제1 정보, 상기 목표 시점 및 상기 목표 영상 중 적어도 하나를 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법.40. The method of claim 39,
Further comprising displaying a screen including at least one of the first information, the target point of time, and the target image.
상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는
상기 대상체를 중심으로 한주기 각도구간인 180도 + 추가 각도에 대응하는 프로젝션 데이터를 획득할 때, 상기 한주기의 각도 구간 중 처음의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제1 각도 구간 및 제3 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 제3 영상을 획득하고, 상기 한주기 각도 구간 중 마지막의 추가 각도 구간에 포함되는 상기 제2 각도 구간 및 제4 각도 구간 각각에서 상기 제2 영상 및 제4 영상을 획득하는 단계를 포함하며,
상기 제1 정보를 획득하는 단계는
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 움직임 량 및 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상 간의 움직임 량에 근거하여, 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
The step of acquiring the first image and the second image
When acquiring projection data corresponding to 180 degrees + additional angle, which is a periodic angle section around the object, the first and second angle sections included in the first additional angle section of the one- Acquiring the first image and the third image in each of the second angular interval and the fourth angular interval included in the last additional angular interval of the one-period angular interval, , ≪ / RTI >
The step of obtaining the first information
And obtaining the first information based on a motion amount between the first image and the second image, and a motion amount between the third image and the fourth image.
의료 영상을 디스플레이하는 단계; 및
상기 의료 영상의 관심 영역으로 설정받는 단계를 더 포함하며,
상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는
상기 관심 영역에 포함되는 적어도 하나의 표면을 추출하고, 상기 추출된 표면의 방향에 근거하여 상기 제1 각도 구간, 상기 제2 각도 구간, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 설정에 대응되는 상기 제1 각도 구간 및 상기 제2 각도 구간 각각에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
Displaying a medical image; And
Further comprising the step of setting an area of interest of the medical image,
The step of acquiring the first image and the second image
The method of claim 1, further comprising: extracting at least one surface included in the region of interest, and determining at least one of the first angle section, the second angle section, the starting point of the one- And at least one of the target points, and acquiring the first image and the second image in each of the first angle section and the second angle section corresponding to the setting Wherein the CT image reconstructing method comprises:
상기 대상체의 움직임 방향을 고려하여, 상기 제1 각도 구간, 제2 각도구간, 상기 제1 시점, 상기 제2 시점, 한주기 각도 구간의 시작 지점, 한주기 각도 구간의 끝 지점, 및 상기 목표 시점 중 적어도 하나를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
A first angular interval, a second angular interval, a first point of view, a second point of view, a start point of a one-week angular interval, an end point of a one-week angular interval, The method further comprising the step of setting at least one of the CT image reconstruction method and the CT image reconstruction method.
심장, 복부, 자궁, 뇌, 유방 및 간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
A heart, an abdomen, a uterus, a brain, a breast, and a liver.
표면(surface)에 의해 표현되는 심장을 포함하며, 상기 심장은 소정 영역 내 서로 다른 밝기 값을 가지는 적어도 하나의 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 40. The method of claim 39,
Wherein the heart comprises at least one tissue having a different brightness value within a predetermined region, wherein the heart comprises at least one tissue represented by a surface.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 이용해서 상기 대상체의 움직임을 나타내는 제1 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제1 정보를 이용하여 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. Obtaining a first image and a second image, which are partial images corresponding to the first and second viewpoints, respectively, representing the same portion of the surface forming the object, by CT photographing the moving object;
Obtaining first information indicating a motion of the object using the first image and the second image; And
And reconstructing the target image using the first information.
180도 미만인 제1 각도 구간 및 제2 각도 구간에서 획득된 데이터를 이용하여 복원된 부분 영상은 것은 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 68. The method of claim 67, wherein each of the first image and the second image comprises
Wherein the reconstructed partial image is reconstructed using data obtained in a first angular section and a second angular section that are less than 180 degrees.
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상만을 비교하여, 상기 제1 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 68. The method of claim 67, wherein obtaining the first information comprises:
And comparing the first image and the second image to obtain the first information.
영상 내에 포함되는 상기 대상체의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 69. The method of claim 67, wherein the first image and the second image are
Wherein at least one of a size, a position, and a shape of the object included in the image is different.
상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 움직임 벡터장(Motion Vector Field)에 대응되는 정보로, 각 시간 시점에 대응되는 상기 대상체를 형성하는 표면의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 CT 영상 복원 방법.68. The method of claim 67, wherein the first information
Wherein the information is information corresponding to a motion vector field between the first image and the second image and is information indicating a motion amount of a surface forming the object corresponding to each time point, .
상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계는
1회전 미만인 한주기 각도 구간에서 상기 CT 촬영하는 단계를 포함하며,
상기 제1 시점은 상기 한주기 각도 구간의 시작 구간에 대응되며 상기 제2 시점은 상기 한주기 각도 구간의 끝 구간에 대응되는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 68. The method of claim 67,
The step of acquiring the first image and the second image
And performing the CT photographing in a one-week angular section that is less than one rotation,
Wherein the first point of time corresponds to the beginning period of the one-period angle interval and the second point of time corresponds to the end interval of the one-period angle interval.
상기 제1 정보에 근거하여, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이의 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 70. The method of claim 67, wherein restoring the target image comprises:
And reconstructing a target image indicating the target object at a target point between the first point and the second point of view based on the first information.
상기 목표 시점에 따라서 상기 목표 영상 내에 포함되는 상기 대상체의 움직임 보정 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. The method of claim 73, wherein, in the target image,
Wherein the degree of motion correction of the target object included in the target image is changed according to the target time point.
상기 목표 시점이 상기 제1 각도 구간과 상기 제2 각도 구간의 중간 각도에 대응될 때, 상기 중간 각도에 대응되지 않는 시점에 비하여 상기 대상체의 움직임 보정이 더 잘 되는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. The method of claim 73,
Wherein when the target point of time corresponds to an intermediate angle between the first angle section and the second angle section, the motion compensation of the object is performed better than a time point not corresponding to the intermediate angle. .
1회전 미만으로 회전하며 CT 촬영하여 획득된 로 데이터인 복수개의 뷰(view)에 대응되는 복수개의 프로젝션 데이터를 이용하여, 상기 목표 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 70. The method of claim 67, wherein restoring the target image comprises:
And reconstructing the target image using a plurality of projection data corresponding to a plurality of views that are RO data obtained by performing CT imaging while rotating at less than one rotation.
상기 제1 시점 내지 상기 제2 시점 동안에 상기 대상체의 표면(surface)의 움직임 량을 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 CT 영상 복원 방법. 68. The method of claim 67, wherein the first information
Wherein the information indicating the amount of movement of the surface of the object during the first time point to the second time point.
상기 제1 정보에 근거하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. A first partial image and a second partial image, which are partial images, are obtained by using the data obtained in each of the start angle section and the end angle section opposed to the start angle section, and the first partial image and the second partial image, A data acquiring unit acquiring first information indicating a relationship between a motion amount and a time of a surface of the object corresponding to the motion vector field between the second partial images; And
And an image reconstruction unit for reconstructing, based on the first information, a target image representing the target object at the target time point.
상기 제1 정보에 근거하여, 절반 복원에 필요한 로 데이터 및 상기 로 데이터를 여과 역투영하여 획득한 영상 중 적어도 하나를 와핑하여, 목표 시점에서의 상기 대상체를 나타내는 목표 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치. Obtaining a first image and a second image which are partial images respectively corresponding to a first viewpoint and a second viewpoint, the first image and the second viewpoint representing the same portion of a surface forming the object, A data acquiring unit acquiring first information indicating a motion of the object using two images; And
And an image restoration unit for restoring, based on the first information, at least one of the data required for half-recovery and the image obtained by projecting the filtered data backward by filtering to restore the target image representing the object at the target time point And the computer tomography apparatus.
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