KR20160089647A

KR20160089647A - 엑스선 영상장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20160089647A
Application number: KR1020150009109A
Authority: KR
Inventors: 전성욱; 성영훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-28
Also published as: US20160211045A1

Abstract

개시된 내용은 대상체에 엑스선을 조사하여 그 내부를 영상화하는 엑스선 영상장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 일 측면에 따른 엑스선 영상장치는, 엑스선을 조사하는 엑스선 소스, 상기 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기, 상기 엑스선 소스와 상기 엑스선 검출기 사이에 회전가능하게 구비되는 디스크 및 중심부에 개구부가 형성되고, 상기 디스크에 장착되어 상기 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 필터링하는 복수의 관심영역 필터를 포함하고, 상기 복수의 관심영역 필터에는 각각 상이한 크기의 개구부가 형성되고, 대상체의 관심영역의 면적에 따라 개구부를 통과한 엑스선의 입사영역이 관심영역과 일치하도록 상기 디스크가 회전한다.

Description

엑스선 영상장치 및 그 제어방법{X-RAY IMAGING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

개시된 내용은 대상체에 엑스선을 조사하여 그 내부를 영상화하는 엑스선 영상장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 이용하여 대상체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 대상체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 대상체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 대상체의 내부 구조를 영상화할 수 있다.

한편, 엑스선 영상 장치의 안전성을 확보하기 위해 대상체의 엑스선 선량을 줄이는 것이 중요한 문제로 인식되고 있다.

관심영역 필터를 이용하여 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 함으로써, 저선량의 엑스선 촬영을 구현함과 동시에 엑스선 영상의 촬영영역(FOV:Field Of View) 손실은 최소화할 수 있는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

또한, 관심영역의 이동과 관심영역 필터의 이동을 동기화시킴으로써 엑스선 동영상 분야에 적용 가능한 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

일 측면에 따른 엑스선 영상장치는, 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기; 상기 엑스선 소스와 상기 엑스선 검출기 사이에 회전가능하게 구비되는 디스크; 및 중심부에 개구부가 형성되고, 상기 디스크에 장착되어 상기 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 필터링하는 복수의 관심영역 필터;를 포함하고, 상기 복수의 관심영역 필터에는 각각 상이한 크기의 개구부가 형성되고, 대상체의 관심영역의 면적에 따라 개구부를 통과한 엑스선의 입사영역이 관심영역과 일치하도록 상기 디스크가 회전한다.

상기 관심영역 필터는, 비관심 영역에는 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 상기 관심영역 필터를 통과한 엑스선이 조사되도록 엑스선을 필터링한다.

관심 영역의 이동 또는 관심 영역의 크기에 따라 상기 디스크를 이동시키거나 회전시키도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제어부는, x,y,z축에 의해 정의되는 3차원 공간에서, 관심 영역의 크기에 따라 상기 디스크가 z축을 중심으로 회전하도록 제어된다.

상기 제어부는, x,y,z 축에 의해 정의되는 3차원 공간에서. 관심 영역의 이동에 따라 상기 디스크가 x,y 축이 형성하는 평면 상에서 이동하도록 제어된다.

상기 디스크에 형성된 개구보다 상기 개구에 장착되는 관심영역 필터의 개수가 적다.

상기 관심영역 필터는 상기 디스크에 탈착가능하게 장착된다.

상기 관심영역 필터는, 상기 개구부로부터 외경으로 갈수록 두께가 두꺼워도록 구비된다.

상기 관심영역 필터를 통과하는 엑스선의 선량은 상기 개구부로부터 외경으로 갈수록 감소하도록 구비된다.

상기 관심영역 필터는 원형으로 구비된다.

상기 개구부는 원형으로 형성된다.

상기 개구부는 다각형 형태로 구비된다.

상기 엑스선 검출기는 대상체에 조사된 엑스선을 검출하여 복수의 프레임 영상을 획득한다.

복수의 프레임 영상 중 적어도 하나로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득하여 제어부로 전송하는 영상 프로세서를 더 포함한다.

상기 영상 프로세서는, 상기 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 관심 객체의 위치, 크기, 움직임 특성 중 적어도 하나에 기초하여 관심 영역을 설정한다.

일 측면에 따른 엑스선 영상장치의 제어방법은, 중심부에 각각 상이한 크기의 개구부가 형성되는 복수의 관심영역 필터가 장착되는 디스크를 포함하는 엑스선 영상장치의 제어방법에 있어서, 대상체 영역에 엑스선을 조사하는 단계; 상기 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역 중 관심 영역에 관한 정보를 획득하는 단계; 관심 영역의 면적과 상기 개구부 를 통과하는 엑스선의 입사 면적이 일치하도록 상기 디스크가 회전하도록 제어되는 단계;를 포함한다.

관심 영역의 이동에 따라 상기 디스크를 동일한 평면 상에서 이동하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.

상기 디스크는 x,y,z축에 의해 정의되는 3차원 공간에서 z축을 중심으로 회전하고, x,y축에 의해 정의되는 평면 상에서 이동하도록 제어된다.

일 측면에 따른 엑스선 영상장치는, 상이한 크기를 가진 개구부가 형성되고, 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 필터링하여 대상체에 조사되도록 하는 복수의 관심영역 필터; 상기 복수의 관심영역 필터가 장착되는 디스크; 상기 디스크가 동일한 평면 내에서 이동하거나 상기 평면에 수직한 직선을 중심으로 회전하도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 대상체의 관심영역의 면적에 따라 상기 개구부를 통과한 엑스선의 입사영역이 관심영역과 일치하도록 상기 디스크를 회전시킨다.

상기 제어부는, 대상체의 관심영역의 이동에 따라 상기 디스크를 동일한 평면 내에서 이동시킨다.

관심영역 필터를 이용하여 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 함으로써, 저선량의 엑스선 촬영을 구현함과 동시에 엑스선 영상의 촬영영역 손실은 최소화할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 엑스선 튜브의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 혈관 스텐트 삽입술의 경우에 대한 관심 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4a는 관심영역 필터의 측단면도이다.
도 4b 및 도 4c는 관심영역 필터의 예시에 관한 평면도이다.
도 5a및 도 5b는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6a 는 관심 객체의 움직임에 따른 관심 영역의 이동을 나타낸 도면이다.
도 6b는 이동하는 관심 영역을 추적하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6c는 관심영역의 이동에 따른 관심영역 필터의 이동을 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 관심 영역의 크기에 따라 관심영역 필터를 구비하는 디스크가 회전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 관심영역 필터가 구비된 디스크를 도시한 측단면도이다
도 9a 내지 도 9c는 관심영역 필터가 구비된 디스크를 포함하는 엑스선 영상 장치의 측단면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 관심 영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 관심영역 필터가 구비된 디스크를 도시한 도면이다.
도 12는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 엑스선 튜브의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 소스(110), 조사된 엑스선을 검출하여 프레임 영상을 획득하는 엑스선 검출기(120), 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선을 필터링하는 필터링부(140), 획득된 프레임 영상으로부터 관심 영역을 검출하는 영상 프로세서(150) 및 필터링부(140)를 제어하는 제어부(160)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 엑스선 소스(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(111)를 포함할 수 있다. 엑스선 튜브(111)의 유리관(111a) 내부에는 양극(111b)과 음극(111e)이 마련되며, 유리관(111a) 내부를 고진공 상태로 만들고 음극(111e)의 필라멘트(111h)를 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트에 연결된 전기도선(111f)에 전류를 가하면 필라멘트(111h)를 가열할 수 있다.

음극(111e)은 필라멘트(111h)와 전자를 집속시키는 집속 전극(111g)을 포함하며, 집속 전극(111g)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다.

그리고, 양극(111b)과 음극(111e) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(111d)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 양극의 타겟 물질(111d)로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 발생된 엑스선은 윈도우(111i)를 통해 외부로 조사되며, 일 예로 베릴륨(Be) 박막을 윈도우(111i)의 재료로 사용할 수 있다.

양극(111b)과 음극(111e) 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 나타낼 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. 또한, 엑스선의 조사 방향에 필터를 배치하여 엑스선의 에너지를 조절할 수도 있는바, 윈도우(111i)의 전면 또는 후면에 특정 파장 대역의 엑스선을 필터링하는 필터를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄이나 구리와 같은 필터를 배치하면, 저에너지 대역의 엑스선이 필터링되면서 조사되는 엑스선의 에너지가 증가된다.

엑스선 튜브(111)에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류와 엑스선 노출 시간을 결합하여 관전류량(mAs)으로 나타내기도 한다. 관전류가 증가하면 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다. 따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간 즉, 관전류랑(mAs)에 의해 엑스선의 선량이 제어될 수 있다.

한편, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 투시법(fluoroscopy)을 적용하여 엑스선 동영상을 생성할 수 있고, 혈관 조영술(angiography) 등의 엑스선 진단 분야 또는 이를 이용한 각종 시술 분야에 적용될 수 있다. 이 때, 엑스선 동영상은 실시간으로 생성되어 표시될 수 있다.

엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 동영상을 생성하기 위해 엑스선 촬영을 연속적으로 수행한다. 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하는 방식에는 연속 노출 방식과 펄스 노출 방식이 있다.

연속 노출 방식을 적용하는 경우에는 엑스선 튜브(111)에 낮은 관전류를 연속적으로 공급하여 엑스선을 연속적으로 발생시키고, 펄스 노출 방식을 적용하는 경우에는 엑스선을 짧은 펄스의 연속에 따라 발생시킨다. 따라서, 펄스 노출 방식을 적용하면 엑스선의 선량과 모션 블러링을 감소시킬 수 있다. 엑스선 영상 장치(100)는 상기 두 방식 모두 적용 가능하나, 이하 상술할 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 펄스 노출 방식을 적용하는 것으로 하여 설명하도록 한다.

엑스선 소스(110)는 대상체(subject) 영역에 미리 정해진 시간 간격 또는 임의의 시간 간격에 따라 엑스선을 복수 회 조사할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간 간격 또는 임의의 시간 간격은 펄스 레이트(pulse rate) 또는 프레임 레이트(frame rate)에 따라 결정될 수 있고, 펄스 레이트는 프레임 레이트에 따라 결정되거나 또는 그 반대일 수 있다. 프레임 레이트는 초당 30프레임(30fps), 초당 15 프레임(15fps), 초당 7.5 프레임(7.5fps) 등으로 설정될 수 있는바, 일 예로 프레임 레이트가 15fps로 설정되면 펄스 레이트가 15pps로 설정되어 1초에 15회 엑스선을 발생시키거나 7.5pps로 설정되어 1초에 7.5회 엑스선을 발생시킬 수 있다.

대상체는 그 내부를 엑스선 영상으로 나타내고자 하는 촬영 대상이며, 대상체 영역은 대상체를 포함하는 일정 영역으로서 엑스선 영상으로 영상화되는 영역을 의미한다. 따라서, 대상체 영역은 엑스선 영상 장치(100)의 촬영 영역(FOV)과 일치하거나 엑스선 영상 장치(100)의 촬영 영역을 포함할 수 있다.

대상체 영역은 관심 영역과 비관심 영역 중 적어도 하나를 포함한다. 대상체 영역 중 관심 영역이 아닌 영역은 비관심 영역이 되는바, 관심 영역과 비관심 영역에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

엑스선 검출기(120)는 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 대한 복수의 프레임 영상을 획득한다. 프레임 영상은 엑스선 영상 장치(100)의 프레임 레이트에 따라 획득되는 복수의 엑스선 영상 각각을 의미한다. 엑스선 검출기(120)는 복수의 픽셀을 포함하는 2차원 어레이 구조를 가질 수 있고, 검출된 엑스선을 픽셀 별로 전기적 신호로 변환하면 대상체 영역에 대한 하나의 엑스선 영상이 된다.

엑스선 검출기(120)는 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 다양한 구조 중 어느 것이든 적용될 수 있다. 일 예로서, a-Se 등의 광전소자(photoconductor)를 이용하여 엑스선이 전기적 신호로 직접 변환되는 직접 (direct) 방식과 CSI 등의 섬광체를 이용하여 엑스선이 가시광선으로 변환되고 가시광선이 전기적 신호로 변환되는 간접(indirect) 방식 중 어느 것이 적용되어도 무방하다.

필터링부(140)는 엑스선을 흡수하는 물질로 이루어진 관심영역 필터(141)와 관심영역 필터(141)를 이동시키는 필터 구동부(143)를 포함한다. 필터 구동부(143)는 동력을 발생시키는 모터와 발생된 동력을 관심영역 필터(141)에 전달하는 기어 등의 기구적 구조물을 포함할 수 있다.

관심영역 필터(141)는 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선을 필터링한다. 이는 엑스선의 선량을 줄이기 위한 것으로서, 엑스선 필터링을 통해 대상체의 내부에 관한 유용한 정보를 많이 포함하는 관심 영역에는 비관심 영역보다 많은 선량의 엑스선을 가하고, 정보량이 적은 비관심 영역에는 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 가한다. 비관심 영역에도 엑스선이 입사되므로, 촬영 영역(FOV)이 손실되지 않는바, 필터링부(140)의 더 구체적인 구조 및 동작에 관한 설명은 후술하도록 한다.

앞서 언급한 바와 같이, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하여 대상체 영역에 관한 엑스선 동영상을 얻을 수 있다. 엑스선 검출기(120)가 획득한 프레임 영상들은 영상 프로세서(150)로 입력되며, 영상 프로세서(150)는 입력된 프레임 영상들을 분석하여 관심 영역에 관한 정보를 획득할 수 있다. 관심 영역에 관한 정보가 제어부(160)로 전달되면 제어부(160)가 필터링부(140)를 제어하여 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사될 수 있도록 한다.

이하 영상 프로세서(150)가 관심 영역에 관한 정보를 획득하는 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 영상 프로세서(150)는 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 객체(object)를 검출한다. 관심 객체를 검출하기 위해, 관심 객체의 특징을 미리 저장하고 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 미리 저장된 특징에 대응되는 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 관심 객체의 형상(shape), 엑스선 흡수 특성, 움직임 특성 등 관심 객체가 갖는 특징 중 엑스선 영상으로부터 검출 가능한 특징이 미리 저장될 수 있다. 여기서, 관심 객체의 움직임 특성은 관심 객체의 이동에 관한 정보를 포함하며, 이동에 관한 정보는 이동 방향, 이동 속도 및 위치 변화를 포함할 수 있다.

관심 객체는 사용자가 엑스선 촬영 중 지속적으로 주시해야 하는 객체로서, 대상체에 사용되는 시술 도구(instrument)이거나 시술 부위일 수 있다. 예를 들어, 엑스선 영상 장치(100)가 혈관 조영술에 사용되는 경우, 가이드 와이어(guide wire), 카테터(catheter), 바늘, 풍선, 스텐트(stent) 등의 시술 도구가 혈관에 삽입될 때에 이들 시술 도구에 대한 세밀한 관찰이 필요하다. 따라서, 시술 도구를 관심 객체로 설정하여 그 특징에 관한 정보를 미리 저장할 수 있다.

또한, 시술 부위가 관심 객체로 설정되는 경우에는 협착증(stenosis), 동맥류(aneurysm), 암 영역(cancerous region) 등의 부위가 관심 객체가 될 수 있다.

관심 객체가 검출되면, 영상 프로세서(150)는 검출된 관심 객체를 포함하는 일정 영역을 관심 영역으로 설정한다. 따라서, 관심 영역의 위치와 크기는 관심 객체의 위치, 크기, 또는 관심 객체의 움직임 특성을 고려하여 결정될 수 있다.

도 3은 혈관 스텐트 삽입술의 경우에 대한 관심 영역의 예시를 나타낸 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 관심 영역의 설정에 관한 구체적인 예시를 설명하도록 한다.

스텐트(13a)는 혈관의 폐색 등을 막기 위해 혈관에 주입되는 것으로, 그물망과 같은 형태를 갖는다. 스텐트(13a)는 접힌 상태로 긴 튜브 형태의 스텐트 기구(13) 끝부분에 장착되어 혈관 내로 주입되고, 필요한 위치에서 그물망 형태로 펼쳐진다.

도3을 참조하면, 대상체 영역의 혈관에 스텐트 기구(13)를 삽입하기 위해 먼저 가이드 와이어(11)를 삽입한다. 스텐트 기구(13)는 가이드 와이어(11)를 따라 혈관에 삽입되며, 스텐트 기구(13)가 삽입되는 동안은 스텐트 기구(13) 특히, 단부의 스텐트(13a)가 관심 객체가 될 수 있고, 스텐트(13a)를 포함하는 일정 영역이 관심 영역이 될 수 있다.

가이드 와이어(11)가 삽입되는 동안은 가이드 와이어(11) 또는 가이드 와이어(11)의 단부(tip)가 관심 객체가 될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았으나 혈관에 조영제를 주입하기 위해 카테터를 삽입하는 동안은 카테터 또는 카테터의 단부가 관심 객체가 될 수 있다.

한편, 영상 프로세서(150)는 외부로부터 입력된 정보를 관심 객체의 검출에 사용할 수도 있다. 예를 들어, 시술 도구의 종류, 시술의 종류, 시술 부위에 관한 정보, 조영제의 주입 여부 등에 관한 정보가 입력되면, 입력된 정보에 기초하여 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출할 수 있다.

일 예로서, 시행하고자 하는 시술이 대동맥의 스텐트 삽입술이고, 삽입될 시술 도구가 스텐트 기구라는 정보가 입력되면, 영상 프로세서(150)는 미리 저장된 스텐트의 특징에 관한 정보를 이용하여 대상체 영역에 대한 프레임 영상으로부터 대동맥 내의 스텐트를 검출한다.

영상 프로세서(150)는 검출된 관심 객체를 추적하면서 관심 객체의 움직임 특성을 판단할 수 있으며, 관심 객체의 검출, 추적 및 이들을 포함하는 관심 영역에 관한 정보 획득은 영상 프로세서(150)로 입력된 프레임 영상들의 프레임 레이트에 따라 실시간으로 이루어질 수 있다. 여기서, 관심 영역에 관한 정보의 획득은 관심 객체의 검출, 추적 및 이를 기초로 한 관심 영역의 설정을 포함한다.

관심 객체의 움직임 특성은 관심 객체의 움직임의 크기, 움직이는 방향 등과 같은 정보를 포함하며, 관심 객체의 움직임은 관심 객체의 이동을 포함한다. 움직임의 크기는 속도를 포함할 수 있으나, 관심 객체의 움직임은 일정한 패턴을 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 움직임의 크기는 속도 이외에도 움직임의 정도를 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있다.

관심 영역은 관심 객체를 포함하는 일정 영역이므로 관심 객체에 의해 정의되는바, 관심 객체의 움직임 특성에 따라 관심 영역의 움직임 특성이 결정될 수 있다.

그리고, 영상 프로세서(150)에서 획득한 관심 영역에 관한 정보, 구체적으로 관심 영역의 위치, 크기 또는 움직임 특성과 같은 정보는 제어부(160)로 전송되어 필터링부(140)를 제어하는데 사용된다.

한편, 영상 프로세서(150)는 프레임 영상에 나타나는 노이즈, 콘트라스트(contrast) 등의 영상 특성에 관한 정보를 획득할 수도 있고 이러한 특성들은 제어부(160)로 전송되어 엑스선 촬영 조건을 제어하는데 사용되거나 관심 영역과 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 선량 차이를 결정하는데 사용될 수 있다. 이에 관한 내용은 후술한다.

전술한 바에 따라 영상 프로세서(150)가 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 분석하여 관심 영역에 관한 정보를 획득하면, 제어부(160)에 의해 그 이동이 제어되는 관심영역 필터(141)가 비관심 영역에 입사되는 엑스선을 필터링하여 비관심 영역에 저선량의 엑스선이 입사되도록 한다.

도 4a는 관심영역 필터의 측단면도이고, 도 4b 및 도 4c는 관심영역 필터의 예시에 관한 평면도이다.

도 4a를 참조하면, 엑스선 소스(110)의 전방에 해당하는 엑스선 조사 방향에는 콜리메이터(131)가 배치될 수 있다. 콜리메이터(131)는 납이나 텅스텐과 같이 엑스선을 흡수하거나 차단하는 물질로 구성되어 엑스선 소스(110)의 엑스선 조사 영역에 해당하는 촬영 영역(FOV)의 범위를 조절하고 엑스선의 산란을 감소시킨다.

관심영역 필터(141)는 콜리메이터(131)와 엑스선 검출기(120) 사이에 위치하여 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선 중 비관심 영역에 입사되는 엑스선을 필터링할 수 있다. 관심영역 필터(141)는 엑스선을 감쇠시키는 물질로 이루어질 수 있는바, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 몰리브데넘(Mo), 은(Ag), 이리듐(Ir), 철(Fe), 주석 (Sn), 금(Pt), 백금(Au), 탄탈륨(Ta) 등 엑스선 감쇠 특성을 갖는 다양한 물질 또는 이들간의 혼합물이 관심영역 필터(141)를 구성하는데 사용될 수 있다. 이러한 엑스선 감쇠 특성을 갖는 물질을 필터 물질(filtration material)이라 할 수 있다.

관심영역 필터(141)는 x, y, z 축에 의해 정의되는 3차원 공간 상에서 이동하여 비관심 영역에 대응되는 위치에 위치할 수 있다. 여기서, z축은 엑스선 소스(110)와 엑스선 검출기(120)를 연결하는 수직선에 대응되고, x축 및 y축은 z축에 수직이다.

예를 들어, 관심영역 필터(141)는 xy 평면 또는 z축 상에서 이동할 수 있는바, x-y 평면 상에서의 이동은 관심영역 필터(141)와 비관심 영역의 위치를 대응시키기 위한 것이고, z축 상에서 또는 z축 방향으로의 이동은 관심영역 필터(141)와 관심 영역의 크기를 대응시키기 위한 것이다.

일반적으로는 관심 영역이 비관심 영역에 둘러싸이게 되므로, 관심영역 필터(141)에는, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 중심부에 개구부(141b)가 형성될 수 있다. 개구부(141b)의 형상은 원형 또는 다각형 형상 등 다양항 형상으로 구비될 수 있다. 개구부(141b)의 주위는 필터 물질(141a)이 둘러싸게 된다.

일례로, 개구부(141b)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 개구부(141b)가 사각형으로 구비되거나, 도 4c에 도시된 바와 같이, 원형으로 구비될 수도 있다. 관심영역 필터(141)의 개구부(141b)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 관심영역 필터(141)는 관심 영역의 특징이나 관심 영역과 비관심 영역의 기하학적 관계 등에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

한편, 엑스선이 어떤 물질을 지나가면서 그 선량이 감소되거나 필터링되면 엑스선이 투과한다고 표현할 수 있고, 그 선량이 감소되거나 필터링되지 않고 해당 물질을 지나기 전의 성질과 동일한 성질을 유지하면 엑스선이 통과한다고 표현할 수 있다.

엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선 중 필터 물질(141a)에 입사되는 엑스선은 필터 물질(141a)을 투과하면서 그 선량이 줄어들고, 개구부(141b)에 입사되는 엑스선은 개구부(141b)를 통과하면서 그 선량이 유지된다. 따라서, 관심영역 필터(141), 더 정확하게는 관심영역 필터(141)의 필터 물질이 대상체 영역 중 비관심 영역에 대응되는 위치에 위치하도록 하면, 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 할 수 있다. 예를 들어, 비관심 영역에 입사되는 엑스선 양은 관심영역에 입사되는 엑스선 양의 1/5, 1/10 또는 1/20이하일 수 있다.

도 5a및 도 5b는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5a는 관심영역과 비관심 영역을 지나는 임의의 직선 A-B상에 입사되는 엑스선의 선량을 나타낸다. 제어부(160)가 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시키면 도 5a에 도시된 바와 같이 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사된다. 선량이 적기는 하나, 비관심 영역에도 엑스선이 입사되므로 전체 촬영 영역에 대한 정보를 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하여 동영상을 얻을 수 있는바, 대상체 영역에 관심 영역이 존재하는 한 관심 영역과 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 선량의 차이를 도 5b에 도시된 바와 같이 유지하면서 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.

도 6a 는 관심 객체의 움직임에 따른 관심 영역의 이동을 나타낸 도면이고, 도 6b는 이동하는 관심 영역을 추적하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6c는 관심영역의 이동에 따른 관심영역 필터의 이동을 나타낸 도면이다.

도 6a 및 도 6c를 참조하면, 엑스선 동영상은 대상체 영역에 존재하는 움직임을 나타낼 수 있고, 움직임의 주체가 관심 객체인 경우에는 관심 객체의 움직임에 의해 관심 영역이 이동할 수 있다. 일 예로서, 도 6a에 도시된 바와 같이 혈관에 스텐트 삽입술을 수행하는 경우, 관심 객체인 스텐트(13a)는 혈관 내의 목표 위치로 이동하고, 스텐트(13a)의 움직임에 따라 관심 영역도 함께 이동한다.

앞서, 영상 프로세서(150)가 관심 객체의 검출 및 추적을 실시간으로 수행할 수 있다고 하였는바, 관심 영역이 이동하는 경우에는 도 7b에 도시된 바와 같이 영상 프로세서(150)가 실시간으로 이를 추적하고, 제어부(160)는 도 7c에 도시된 바와 같이 관심영역 필터(141)를 x-y 평면 상에서 이동시켜 관심 영역 또는 비관심 영역의 위치와 관심영역 필터(141)의 위치가 동기되도록 한다.

한편, 도 6b및 도 6c의 예시에서는 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역 및 관심영역 필터(141)도 함께 이동하는 것으로 하였으나, 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역의 크기가 달라지는 것도 가능하다. 예를 들어, 관심 객체의 움직임의 크기가 크지 않은 경우, 다시 말하면, 움직임의 크기가 일정 기준치 이하인 경우에는 영상 프로세서(150)가 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역의 크기를 증가시키고, 관심 영역의 위치는 고정시킬 수 있다. 관심 영역은 그 위치가 고정된 상태에서, 이동된 관심 객체를 포함해야 하므로 관심 객체의 움직임의 크기에 따라 관심 영역의 크기 증가율이 달라진다.

제어부(160)는 관심영역 필터(141)를 x-y 평면 상에서는 이동시키지 않고 z축 상에서만 이동시켜, 관심영역 필터(141)의 z축 상에서의 위치가 관심 영역의 크기 변화에 동기될 수 있도록 할 수 있다. 관심영역 필터는 하나의 디스크에 복수 개가 마련되어 디스크가 회전함으로써 관심영역의 크기를 가변시킬 수도 있다. 이하에서는 복수의 관심영역 필터가 하나의 디스크에 마련되어 관심영역의 크기를 가변시키는 실시예에 관하여 설명한다.

도 7a 및 도 7b는 관심 영역의 크기에 따라 관심영역 필터를 구비하는 디스크가 회전하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 복수의 관심영역 필터(1411)는 하나의 디스크(1410)에 마련될 수 있다. 관심영역 필터(1411)의 중심부에는 개구부(1412)가 형성될 수 있다. 복수의 관심영역 필터(1411a 내지 1411d))에는 각각 크기가 다른 개구부(1412a 내지 1412d)가 형성될 수 있다. 개구부(1412a 내지 1412d)는, 다각형, 원형 또는 타원형 등과 같은 다양한 형상이 될 수 있다.

이하에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 원형의 디스크(1410)에 관심영역 필터(1411)가 구비되고, 관심영역 필터(1411)에 형성된 개구부(1412a 내지 1412d)가 사각형 형상으로 형성된 실시예에 관하여 설명한다. 디스크(1410)의 형태 및 개구부(1412a 내지 1412d)의 형상은 상기 기재된 바에 한정되지 않고 다양한 형상으로 구비될 수 있다.

디스크(1410)에는 관심영역 필터(1411)가 착탈가능하게 장착될 수 있다. 디스크(1410)에는 관심영역 필터(1411)에 대응되는 개구(1412e)가 복수 개 형성되고, 개구(1412e)에 관심영역 필터(1411)가 장착될 수 있다. 디스크(1410)에 장착되는 복수의 관심영역 필터(1411a 내지 1412d)에는 각각 크기가 다른 개구부(1412a 내지 1412d)가 형성될 수 있다.

디스크(1410)에는 복수의 개구(1412e)가 소정 간격 이격되어 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 관심영역 필터(1411)의 개구부(1412a 내지 1412d)는 시계 방향으로 갈수록 크기가 커지도록 배치될 수 있다. 대상체 중 관심 영역에 개구부(1412a 내지 1412d)가 위치되어, 개구부(1412a 내지 1412d)를 통과하는 엑스선의 선량은 유지되고 관심영역 필터(1411)를 통과하는 엑스선은 개구부(1412a 내지1412d)를 통과하는 필터링되어 엑스선보다 적은 선량이 통과할 수 있다.

적어도 하나의 개구(1412e)에는 관심영역 필터(1411)가 장착되지 않을 수 있다. 관심영역 필터(1411)가 배치되지 않은 개구(1412e)는, 디스크(1410)에 배치된 관심영역 필터(1411) 중 가장 작은 개구부(1412a)가 형성된 관심영역 필터(1411a)와 가장 큰 개구부(1412d)가 형성된 관심영역 필터(1411d) 사이에 위치될 수 있다. 개구(1412e)가 대상체의 관심 영역에 위치되는 경우, 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선은 필터링되지 않고 선량을 유지한 상태로 개구(1412e)를 통과할 수 있다.

제어부(160)는 필터 구동부(143)를 구동시켜 디스크(1410)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 필터링되지 않은 엑스선의 조사 영역의 면적을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 디스크(1410)는 반시계 방향으로 회전하여, x축 상에 위치한 가장 작은 개구부(1412a)를 가진 관심 영역 필터(1411a)는 y축 상에 위치되도록 이동하고, 두번째로 작은 개구부(1412b)를 가진 관심영역 필터(1411b)가 x축 상에 위치될 수 있다. 이로써 x축 상에 위치한 관심 영역에 필터링되지 않은 엑스선이 조사되는 면적이 넓어질 수 있다.

이와 같이, 상이한 크기의 개구부(1412a 내지 1412d)가 구비된 복수의 관심영역 필터(1411)가 장착된 디스크(1410)가 회전하도록 구비됨으로써, 관심 영역 필터를 z축 방향으로 이동시키지 않고도 관심 영역에 필터링되지 않은 엑스선이 조사되는 면적을 조절할 수 있다.

관심영역 필터가 구비됨으로써 엑스선 영상장치(100)에 의한 촬영시, 대상체 중 비관심 영역에 조사되는 엑스선의 선량을 줄일 수 있고, 관심영역 필터가 z축으로 이동하지 않고도 디스크의 회전에 의해 관심 영역에 필터링되지 않은 엑스선이 조사되는 면적이 조절될 수 있도록 함으로써 필터링부(140)의 부피를 줄일 수 있다.

도 8은 관심영역 필터가 구비된 디스크를 도시한 측단면도이다

도 8을 참조하면, 관심영역 필터(1411)가 구비된 디스크(1410)는 필터 구동부(143)와 연결된 구동축(145)에 의해 x-y 평면 상에서 이동할 수 있다. 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역의 위치 및 크기가 달라질 수 있다. 관심 영역의 크기는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 디스크(1410)의 회전에 의해 조절될 수 있고, 관심 영역의 위치는 구동축(145)에 의해 디스크(1410)가 x-y평면에서 이동함으로써 그 위치가 조절될 수 있다. 이로써 대상체에 조사되는 엑스선의 선량의 줄이면서 움직이는 관심 객체에 대한 엑스선 영상을 획득할 수 있다.

이하에서는 관심영역 필터에 형성된 개구부의 크기에 따른 관심 영역과 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 조사 영역 및 엑스선의 선량에 관하어 설명한다.

도 9a 내지 도 9c는 관심영역 필터가 구비된 디스크를 포함하는 엑스선 영상 장치의 측단면도이고, 도 10a 내지 도 10c는 관심 영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 9a 및 도 10a를 참조하면, 엑스선 소스(110)로부터 발생되어 제1관심영역 필터(1411a)에 가장 작은 크기의 제1개구부(1412a)를 통과하는 엑스선은 선량(b:도 10a 참조)이 유지될 수 있다. 제1개구부(1412a)는 대상체 영역 중 관심 영역에 위치될 수 있다. 제1개구부(1412a)의 주변에 위치하는 제1관심영역 필터(1411a)를 통과하여 대상체 영역 중 비관심 영역에는 관심 영역보다 적은 선량(a: 도 10a 참조)이 조사될 수 있다. 제1개구부(1412a)를 통과하는 엑스선은 제1개구부(1412a)의 직경(t1-t2) 내의 관심영역 부분에서만 필터링되지 않고 엑스선 소스(110)에서 발생되는 엑스선의 선량(b)이 필터링되지 않고 조사될 수 있다.

관심 영역의 크기가 커지면, 디스크(1410)가 회전하여 제2관심영역 필터(1411b)의 제2개구부(1412b)가 관심 영역에 위치될 수 있다. 제2개구부(1412b)는 제1개구부(1412a)보다 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생되어 제2개구부(1412b)를 통과하는 엑스선은 필터링되지 않고 관심 영역에 조사될 수 있다. 관심 영역은 제2개구부(1412b)의 직경(t3-t4) 내에 위치될 수 있고, 제2개구부(1412b)를 통과하는 엑스선의 선량(b)은 제1개구부(1412a)를 통과하는 엑스선의 선량과 동일할 수 있다. 비관심 영역에는 제2개구부(1412b)의 주변에 위치되는 제2관심영역 필터(1411b)을 통과하여 제2개구부(1412b)를 통과하는 엑스선보다 적은 선량(a)이 조사될 수 있다.

관심 영역의 크기가 더 커지면, 디스크(1410)가 더 회전하여 디스크(1410)에 형성된 관심영역 필터(1411)가 장착되지 않은 개구(1412e)가 관심 영역에 위치될 수도 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생되어 개구(1412e)를 통과하는 엑스선은 필터링되지 않고 관심 영역에 조사될 수 있다. 관심 영역은 개구(1412e)의 직경(t5-t6) 내에 위치될 수 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선의 선량은 필터링되지 않고 개구(1412e)를 통과할 수 있다.

이와 같이, 관심 영역의 크기가 변화할 때 디스크(1410)가 빠르게 회전하면서 관심 영역의 면적을 변화시킴으로써 관심 영역에 충분한 선량의 엑스선이 조사되도록 할 수 있다. 또한 비관심 영역에는 적은 양의 엑스선이 조사되도록 함으로써 엑스선 촬영시 대상체에 조사되는 엑스선의 선량을 줄일 수 있다.

상기에서는 개구부(1412)가 사각형 형태로 마련되는 경우에 관하여 설명하였으나, 관심영역 필터(1411)에 형성되는 개구부(1412)는 원형으로 형성되거나 그밖의 다양한 형태로 마련될 수 있다.

도 11은 관심영역 필터가 구비된 디스크를 도시한 도면이고, 도 12는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 관심영역 필터(1431)는, 관심영역 필터(1431)를 통과하는 엑스선의 선량은이 관심영역 필터(1431)의 중심 측으로부터 외경 방향으로 갈수록 점진적으로 줄어들도록 마련될 수 있다. 관심영역 필터(1431)는 디스크(1430)에 형성된 개구(1432e)에 장착될 수 있다. 디스크(1430)에는 복수의 개구(1432e)가 형성되고, 복수의 관심영역 필터(1431)가 디스크(1430)에 장착될 수 있다.

관심영역 필터(1431)의 중심에는 개구부(1432)가 형성될 수 있다. 디스크(1430)에 장착되는 복수의 관심영역 필터(1431)에는 각각 크기가 다른 개구부(1432)가 형성될 수 있다. 일례로, 원형의 디스크(1430)에는 크기가 가장 작은 제1개구부(1432a)가 형성된 제1관심영역 필터(1431a)로부터 크기가 가장 큰 제4개구부(1432d)가 형성된 제4관심영역 필터(1431d)까지 시계 방향으로 차례로 위치될 수 있다.

개구부(1432)는 관심 객체의 관심 영역에 위치될 수 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생된 엑스선은 선량이 유지된 채 개구부(1432)를 통과하여 관심 영역에 조사될 수 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생된 엑스선은 관심영역 필터(1431)를 통과하여 개구부(1432)를 통과한 엑스선의 선량보다 적은 선량이 비관심 영역에 조사될 수 있다.

관심영역 필터(1431)는, 개구부(1432) 측에 인접한 관심영역 필터(1431)보다 외경(1433) 측에 위치한 관심영역 필터(1431)의 두께가 더 두껍게 마련될 수 있다. 관심영역 필터(1431)는 개구부(1432) 측으로부터 외경(1433) 측으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지도록 마련될 수 있다. 외경(1433) 측에 인접한 관심영역 필터(1431)를 통과한 엑스선의 선량은 개구부(1432) 측에 위치한 관심영역 필터(1431)를 통과한 엑스선의 선량보다 더 적을 수 있다.

관심영역 필터(1431)의 두께가 개구부(1432) 측으로부터 외경(1433) 측으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지도록 마련된 경우, 관심영역 필터(1431) 및 개구부(1432)를 통과하는 엑스선의 선량은, 도 12에 도시된 바와 같이, 대략 정규 분포를 형성할 수 있다. 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선은 개구부(1432)를 통해 선량(b)이 유지된 채 관심영역에 조사될 수 있고, 개구부(1432) 측으로부터 관심영역 필터(1431)의 외경(1433) 측으로 갈수록 관심영역 필터(1431)를 통과하는 엑스선의 선량이 점진적으로 줄어들어, 외경(1433) 측에서는 개구부(1432)를 통과한 엑스선의 선량(b)보다 작은 선량(a)이 비관심 영역에 조사될 수 있다.

디스크(1430)에 형성된 복수의 개구(1432e) 중 적어도 하나는 필요에 따라 관심영역 필터(1431)가 장착되지 않을 수 있다. 개구(1432e)를 통과하는 엑스선은 엑스선 소스(110)로부터 발생되는 엑스선의 선량을 유지한 상태로 관심 영역에 조사될 수 있다.

상기에서는 관심영역 필터(1431)의 중심에 개구부(1432)가 마련되는 실시예에 관하여 설명하였으나, 개구부(1432)가 마련되지 않고 관심영역 필터(1431)의 중심으로부터 외경 측으로 갈수록 관심영역 필터(1431)를 통과하는 엑스선의 선량이 감소하도록 마련될 수도 있다.

관심영역 필터(1431)가 장착되는 디스크(1430)에는, 도 8에 도시된 실시예와 유사하게, 필터 구동부(143)와 연결된 구동축(145)이 장착될 수 있다. 구동축(145)에 의해 디스크(1430)는 x-y 평면에서 이동가능하게 마련될 수 있다. 관심영역의 이동에 따라 디스크(1430)는 x-y평면 상에서 이동할 수 있다. 관심영역의 면적에 따라 디스크(1430)는 빠르게 회전하여 관심영역의 면적을 촬영하기에 적절한 크기의 개구부(1432)가 형성된 관심영역 필터(1431) 또는 디스크(1430)에 형성된 개구부(1432e)가 관심영역 측에 위치되도록 할 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 중심부로부터 외경 측으로 갈수록 통과하는 엑스선의 선량이 감소되도록 구비되는 관심영역 필터(1431)와 도 7a 및 도 7b에 도시된 개구부(1412)가 형성된 관심영역 필터(1411)는 동일한 디스크에 장착될 수 있다.

이와 같이, 복수의 관심영역 필터들이 하나의 디스크에 마련되고, 관심영역의 면적에 따라 디스크가 회전하여 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선이 선량을 유지한 상태로 관심영역 전체에 적절히 조사되도록 할 수 있다. 필터링되지 않은 엑스선이 조사되는 면적을 조절하기 위해 관심영역 필터가 z축 방향으로 이동하지 않아도 되므로 필터부의 부피를 크게 줄일 수 있고, 엑스선 영상장치의 부피를 줄일 수 있다.

100: 엑스선 영상장치 110: 엑스선 소스
140: 필터링부 141: 관심영역 필터
141a: 필터물질 141b: 개구부
143: 필터 구동부 145: 구동축
150: 영상 프로세서 160: 제어부
1410: 디스크 1411: 관심영역 필터
1412: 개구부 1430: 디스크
1431: 관심영역 필터 1432: 개구부

Claims

엑스선을 조사하는 엑스선 소스;
상기 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기;
상기 엑스선 소스와 상기 엑스선 검출기 사이에 회전가능하게 구비되는 디스크; 및
중심부에 개구부가 형성되고, 상기 디스크에 장착되어 상기 엑스선 소스로부터 조사되는 엑스선을 필터링하는 복수의 관심영역 필터;를 포함하고,
상기 복수의 관심영역 필터에는 각각 상이한 크기의 개구부가 형성되고, 대상체의 관심영역의 면적에 따라 개구부를 통과한 엑스선의 입사영역이 관심영역과 일치하도록 상기 디스크가 회전하는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 관심영역 필터는, 비관심 영역에는 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 상기 관심영역 필터를 통과한 엑스선이 조사되도록 엑스선을 필터링하는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
관심 영역의 이동 또는 관심 영역의 크기에 따라 상기 디스크를 이동시키거나 회전시키도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 엑스선 영상장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, x,y,z축에 의해 정의되는 3차원 공간에서, 관심 영역의 크기에 따라 상기 디스크가 z축을 중심으로 회전하도록 제어되는 엑스선 영상장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, x,y,z 축에 의해 정의되는 3차원 공간에서. 관심 영역의 이동에 따라 상기 디스크가 x,y 축이 형성하는 평면 상에서 이동하도록 제어되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 디스크에 형성된 개구보다 상기 개구에 장착되는 관심영역 필터의 개수가 적은 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 관심영역 필터는 상기 디스크에 탈착가능하게 장착되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 관심영역 필터는, 상기 개구부로부터 외경으로 갈수록 두께가 두꺼워도록 구비되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 관심영역 필터를 통과하는 엑스선의 선량은 상기 개구부로부터 외경으로 갈수록 감소하도록 구비되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 관심영역 필터는 원형으로 구비되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 개구부는 원형으로 형성되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 개구부는 다각형 형태로 구비되는 엑스선 영상장치.
제1항에 있어서,
상기 엑스선 검출기는 대상체에 조사된 엑스선을 검출하여 복수의 프레임 영상을 획득하는 엑스선 영상장치.
제13항에 있어서,
복수의 프레임 영상 중 적어도 하나로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득하여 제어부로 전송하는 영상 프로세서를 더 포함하는 엑스선 영상장치.
제14항에 있어서,
상기 영상 프로세서는, 상기 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 관심 객체의 위치, 크기, 움직임 특성 중 적어도 하나에 기초하여 관심 영역을 설정하는 엑스선 영상장치.
중심부에 각각 상이한 크기의 개구부가 형성되는 복수의 관심영역 필터가 장착되는 디스크를 포함하는 엑스선 영상장치의 제어방법에 있어서,
대상체 영역에 엑스선을 조사하는 단계;
상기 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역 중 관심 영역에 관한 정보를 획득하는 단계;
관심 영역의 면적과 상기 개구부 를 통과하는 엑스선의 입사 면적이 일치하도록 상기 디스크가 회전하도록 제어되는 단계;를 포함하는 엑스선 영상장치의 제어방법.
제16항에 있어서,
관심 영역의 이동에 따라 상기 디스크를 동일한 평면 상에서 이동하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 엑스선 영상장치의 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 디스크는 x,y,z축에 의해 정의되는 3차원 공간에서 z축을 중심으로 회전하고, x,y축에 의해 정의되는 평면 상에서 이동하도록 제어되는 엑스선 영상장치의 제어방법.
상이한 크기를 가진 개구부가 형성되고, 엑스선 소스로부터 발생되는 엑스선을 필터링하여 대상체에 조사되도록 하는 복수의 관심영역 필터;
상기 복수의 관심영역 필터가 장착되는 디스크;
상기 디스크가 동일한 평면 내에서 이동하거나 상기 평면에 수직한 직선을 중심으로 회전하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는, 대상체의 관심영역의 면적에 따라 상기 개구부를 통과한 엑스선의 입사영역이 관심영역과 일치하도록 상기 디스크를 회전시키는 엑스선 영상장치.
제19항에 있어서,
상기 제어부는, 대상체의 관심영역의 이동에 따라 상기 디스크를 동일한 평면 내에서 이동시키는 엑스선 영상장치.