KR20160095456A - 엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선의 조사야를 조절하는 것으로서 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터; 상기 엑스선 소스에 상기 엑스선의 광축을 중심으로 배치되는 링 형상의 제1 회전 전달부; 상기 콜리메이터가 회전함에 따라 제1 회전 전달부와 서로 맞물려 회전되는 제2 회전 전달부; 상기 제2 회전 전달부의 회전량을 감지하는 회전 감지부; 및 상기 콜리메이터로부터 출사된 상기 엑스선이 입사되는 수광면이 구비된 검출부;를 포함하는 엑스선 장치가 제공된다.

Description

엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법{X RAY APPARATUS AND METHOD OF OPRATING THE SAME}
본 개시는 엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
엑스선(X-ray)이란, 일반적으로 0.01 ~ 100 옴스트롬(Å)의 파장을 갖는 전자기파로서, 물체를 투과하는 성질을 가지고 있어서 생체 내부를 촬영하는 의료장비나 일반산업의 비파괴검사장비 등에 일반적으로 널리 사용될 수 있다.
엑스선을 이용하는 엑스선 장치는 엑스선 소스에서 방출된 엑스선을 피검체에 투과시키고, 투과된 엑스선의 강도 차이를 엑스선 디텍터에서 검출하여 피검체에 대한 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 엑스선 영상으로 피검체의 내부 구조를 파악하고 피검체를 진단할 수 있다. 엑스선 장치는 피검체의 밀도, 피검체를 구성하는 원자의 원자번호에 따라 엑스선의 투과율이 달라지는 원리를 이용하여 피검체의 내부 구조를 손쉽게 파악할 수 있다.
다만, 엑스선은 방사선의 일종으로서 장시간 엑스선에 피검체가 노출될 경우 피검체의 조직이 손상되고 여러 가지 질병이 유발될 수 있다. 이러한 부작용을 방지하기 위하여 엑스선 장치에는 피검체에게 엑스선이 피폭되는 영역을 조절할 수 있는 엑스선 조사범위에 대한 조절장치가 구비된다.
예를 들어 의료용의 엑스선 장치에는 상하 및 좌우의 범위에서 엑스선의 조사 영역을 조절할 수 있는 콜리메이터(collimator)가 사용될 수 있다. 이 때, 콜리메이터의 조사 범위를 수동 혹은 자동으로 제어함으로써 엑스선의 조사 범위를 특정 부위로 제한할 수 있다. 엑스선의 조사 범위가 특정 부위로 제한됨에 따라 피검체의 검사 부위와 엑스선의 조사 범위를 정렬해야 한다.
본 개시의 목적은, 엑스선 조사부와 검출 장치 사이의 정렬 상태를 제어할 수 있는 엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법을 제공하는 것이다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선의 조사야를 조절하는 것으로서 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터; 상기 엑스선 소스에 상기 엑스선의 광축을 중심으로 배치되는 링 형상의 제1 회전 전달부; 상기 콜리메이터가 회전함에 따라 제1 회전 전달부와 서로 맞물려 회전되는 제2 회전 전달부; 상기 제2 회전 전달부의 회전량을 감지하는 회전 감지부; 및 상기 콜리메이터로부터 출사된 상기 엑스선이 입사되는 수광면이 구비된 검출부;를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 양 단부가 개방된 링 형상으로서, 일 단부가 상기 엑스선 소스에 고정되도록 연결되고, 타 단부가 상기 콜리메이터에 회전 가능하도록 연결되어 상기 엑스선 소스와 상기 콜리메이터를 연결하는 연결부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 회전 전달부가 상기 연결부의 외주면을 따라 배치되고, 상기 제2 회전 전달부 및 상기 회전 감지부는 상기 연결부의 외부에 배치될 수 있다.
상기 제1 회전 전달부가 상기 연결부의 내주면을 따라 배치되고, 상기 제2 회전 전달부 및 상기 회전 감지부는 상기 연결부의 내부에 배치될 수 있다.
상기 제1 회전 전달부 및 상기 제2 회전 전달부는 한 쌍의 기어부를 포함하며, 상기 한 쌍의 기어부는 서로 맞물려 회전할 수 있다.
상기 제1 회전 전달부 및 상기 제2 회전 전달부는 한 쌍의 롤러부를 포함하며, 상기 한 쌍의 롤러부는 서로 접촉하여 미끄럼 운동에 의해 회전할 수 있다.
상기 회전 감지부는 포지션미터 또는 엔코더일 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터를 회전시키는 구동 모터; 상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 구동 모터에 구동 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 디텍터를 회전시키는 구동 모터; 상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 구동 모터에 구동 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 상기 콜리메이터에는 엑스선이 입사하는 엑스선 입사창, 상기 엑스선이 출사하는 엑스선 출사창이 구비되며, 상기 엑스선 입사창과 상기 엑스선 출사창에 구비되는 하나 이상의 조사야 범위 조절부를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치는, 상기 디텍터의 수광면에 입사된 상기 엑스선에 의해 생성된 검출 신호를 이용하여 영상 신호을 생성하는 영상 생성부; 및 상기 영상 생성부에 의해 생성된 영상 신호를 이용하여 영상을 출력하는 출력부;를 더 포함하며, 상기 영상 생성부는 상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 영상 신호에 의해 생성된 영상의 회전 정도를 결정할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법은, 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선이 입사되는 수광면을 구비하는 디텍터의 위치 정보를 획득하는 단계; 회전 감지부를 이용하여 상기 엑스선의 광축방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터의 회전 정도를 감지하는 단계; 상기 콜리메이터의 회전 정도와 상기 디텍터의 위치 정보를 이용하여 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬시키는 단계:를 포함할 수 있다.
상기 콜리메이터를 상기 엑스선의 광축 방향으로 회전시키는 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬할 수 있다.
상기 디텍터를 상기 엑스선의 광축 방향으로 회전시키는 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 디텍터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬할 수 있다.
상기 콜리메이터를 구동시키는 제1 구동 모터 및 상기 디텍터를 구동시키는 제2 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터와 상기 디텍터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬할 수 있다.
일부 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법은, 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선이 입사되는 수광면을 구비하는 디텍터의 위치 정보를 획득하는 단계; 회전 감지부를 이용하여 상기 엑스선의 광축방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터의 회전 정도를 감지하는 단계; 상기 콜리메이터의 회전 정도와 상기 디텍터의 위치 정보를 이용하여 상기 디텍터의 수광면에 입사된 상기 엑스선에 의해 생성된 검출 신호의 회전 정도를 결정하는 단계: 상기 검출 신호의 회전 정도를 이용하여 보정된 영상 신호를 생성하는 단계: 및 출력부에 영상을 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 상기 엑스선 장치의 동작 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템을 이용하여 피검체를 진단하는 진단예를 도시하는 개략도이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 사시도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 단면 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 조사부와 검출부의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 장치의 블록도이다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 시스템의 블록도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 엑스선 시스템에 따라 정렬이 맞춰진 출력부의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 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 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서 "이미지"는 이산적인 이미지 요소들(예를 들어, 2차원 이미지에 있어서의 픽셀들 및 3차원 이미지에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 이미지의 예로는 엑스선 장치, CT 장치, MRI 장치, 초음파 장치 및 다른 의료 영상 장치에 의해 획득된 피검체의 의료 이미지 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "피검체"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부일 수 있다. 예를 들어, 피검체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, "피검체"는 팬텀(phantom)일 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사하고 또한 생물의 부피에 아주 근사한 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
또한, 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.
엑스선 장치는 엑스선을 인체에 투과시켜 인체의 내부 구조를 이미지로 획득하는 의료 영상 장치이다. 엑스선 장치는 MRI 장치, CT 장치 등을 포함하는 다른 의료 영상 장치에 비해 간편하고, 짧은 시간 내에 피검체의 의료 이미지를 획득할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 엑스선 장치는 단순 흉부 촬영, 단순 복부 촬영, 단순 골격 촬영, 단순 부비동 촬영, 단순 경부 연조직(neck soft tissue) 촬영 및 유방 촬영 등에 널리 이용되고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템(1000)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템(1000)을 이용하여 피검체(10)를 진단하는 진단예를 도시하는 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 엑스선 시스템(1000)은 엑스선 장치(100) 및 워크스테이션(110)을 포함할 수 있다. 엑스선 장치(100)는 고정식 엑스선 장치 또는 이동식 엑스선 장치가 될 수 있다. 엑스선 장치(100)는 엑스선 조사부(120), 고전압 발생부(121), 검출부(130), 조작부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 엑스선 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
고전압 발생부(121)는 엑스선의 발생을 위한 고전압을 발생시켜 엑스선 소스(122)에 인가한다.
엑스선 조사부(120)는 고전압 발생부(121)에서 발생된 고전압을 인가 받아 엑스선을 발생시키고 조사하는 엑스선 소스(122) 및 엑스선 소스(122)에서 조사되는 엑스선의 경로를 안내하여 엑스선의 조사영역을 조절하는 콜리메이터(collimator)(123)를 포함할 수 있다.
엑스선 소스(122)는 엑스선관(X-ray tube)을 포함하며, 엑스선관은 양극과 음극으로 된 2극 진공관으로 형성될 수 있다. 엑스선 소스(122)는 엑스선관 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 일 예로서, 필라멘트로는 텅스텐 필라멘트가 사용될 수 있으며, 필라멘트에 연결된 전기도선에 10V의 전압과 3-5A 정도의 전류를 가하여 필라멘트를 가열할 수 있다. 이 때, 음극과 양극 사이에 10-300kVp의 고전압이 인가되는 경우, 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질에 충돌함으로써 엑스선이 발생될 수 있다. 발생된 엑스선은 광창을 통해 외부로 조사된다. 광창은 베륨 박막을 이용하여 형성될 수 있다. 음극과 양극 사이에 고전압이 인가되는 경우, 타겟 물질에 충돌하는 열전자의 에너지 중 대부분은 열로 소비되며 열로 소비되고 나머지 에너지가 엑스선으로 변환된다.
엑스선관의 음극과 양극 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 이는 고전압 발생부(121)에서 인가되고, 그 크기는 파고치 kVp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. 엑스선관에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있다. 관전류가 증가하면 필라멘트에서 방출되는 열전자의 수가 증가하고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다. 따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다.
검출부(130)는 엑스선 조사부(120)로부터 조사되어 피검체를 투과한 엑스선을 검출한다. 검출부(130)는 디지털 검출부일 수 있다. 검출부(130)는 엑스선 소스(122)에서 조사되는 엑스선이 입사될 수 있는 수광면(131; 도 4a 참조)을 포함할 수 있으며, 수광면(131)은 TFT를 사용하여 구현되거나, CCD를 사용하여 구현될 수 있다. 검출부(130)는 특정 위치에 고정되는 고정식으로 형성되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 위치로 이동하거나 회전될 수 있는 회전식으로 형성될 수 있다.
엑스선 장치(100)는 엑스선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공하는 조작부(140)를 더 포함할 수 있다. 조작부(140)는 출력부(141) 및 입력부(142)를 포함할 수 있다. 입력부(142)는 사용자로부터 엑스선 장치(100)의 조작을 위한 명령 및 엑스선 촬영에 관한 각종 정보를 입력 받을 수 있다. 제어부(150)는 입력부(142)에 입력된 정보를 기반으로 엑스선 장치(100)를 제어하거나 조작할 수 있다. 출력부(141)는 제어부(150)의 제어 하에 엑스선의 조사 등 촬영 관련 정보를 출력할 수 있다.
워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100)는 서로 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 연결된 경우에는 서로 간의 클럭을 동기화하기 위한 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 워크스테이션(110)은 엑스선 장치(100)와 물리적으로 분리된 공간에 존재할 수도 있다.
워크스테이션(110)은 출력부(111), 입력부(112) 및 제어부(113)를 포함할 수 있다. 출력부(111) 및 입력부(112)는 사용자에게 워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공한다. 제어부(113)는 워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100)를 제어할 수 있다.
엑스선 장치(100)는 워크스테이션(110)을 통해 제어될 수 있고, 엑스선 장치(100)에 포함되는 제어부(150)에 의해서도 제어될 수 있다. 따라서, 사용자는 워크스테이션(110)을 통해 엑스선 장치(100)를 제어하거나, 엑스선 장치(100)에 포함되는 조작부(140) 및 제어부(150)를 통해 엑스선 장치(100)를 제어할 수도 있다. 다시 말해, 사용자는 워크스테이션(110)을 통해 원격으로 엑스선 장치(100)를 제어할 수도 있고, 엑스선 장치(100)를 직접 제어할 수도 있다.
도 1에서는 워크스테이션(110)의 제어부(113)와 엑스선 장치(100)의 제어부(150)를 별개로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제어부들(113, 150)은 하나의 통합된 제어부로 구현될 수도 있고, 통합된 제어부는 워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100) 중 하나에만 포함될 수도 있다. 이하, 제어부(113, 150)는 워크스테이션(110)의 제어부(113) 및 엑스선 장치(100)의 제어부(150) 중 적어도 하나를 의미한다.
워크스테이션(110)의 출력부(111) 및 입력부(112)와 엑스선 장치(100)의 출력부(141) 및 입력부(142)는 각각 사용자에게 엑스선 장치(100)의 조작을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 도 1에서는 워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100) 각각이 출력부(111, 141) 및 입력부(112, 142)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 출력부 또는 입력부는 워크스테이션(110) 및 엑스선 장치(100) 중 하나에만 구현될 수도 있다.
이하, 입력부(112, 142)는 워크스테이션(110)의 입력부(112) 및 엑스선 장치(100)의 입력부(142) 중 적어도 하나를 의미하고, 출력부(111, 141)는 워크스테이션(110)의 출력부(111) 및 엑스선 장치(100)의 출력부(141) 중 적어도 하나를 의미한다.
입력부(112, 142)의 예로는 키보드, 마우스, 터치스크린, 음성 인식기, 지문 인식기, 홍채 인식기 등을 포함할 수 있으며, 기타 당업자에게 자명한 입력 장치를 포함할 수 있다. 사용자는 입력부(112, 142)를 통해 엑스선 조사를 위한 명령을 입력할 수 있는데, 입력부(112, 142)에는 이러한 명령을 입력하기 위한 스위치가 마련될 수 있다.
제어부(113, 150)는 사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 엑스선 조사부(120)와 검출부(130)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건 등을 제어한다.
구체적으로, 제어부(113, 150)는 입력부(112, 142)를 통해 입력되는 명령에 따라 엑스선 소스(122) 및 검출부(130)를 제어하여 엑스선의 조사 타이밍, 엑스선의 세기 및 엑스선의 조사 영역 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(113, 150)는 소정의 촬영 조건에 따라 검출부(130)의 위치를 조절하고, 검출부(130)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(113, 150)는 검출부(130)를 통해 수신되는 이미지 데이터를 이용하여 피검체(10)에 대한 의료 이미지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(113, 150)는 검출부(130)로부터 이미지 데이터를 수신하여, 이미지 데이터의 노이즈를 제거하고, 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving)을 조절하여 피검체(10)의 의료 이미지를 생성할 수 있다. 제어부(113, 150)에 의한 엑스선 소스(122) 및 검출부(130)의 정렬과 피검체(10)의 의료 이미지 생성에 관한 구체적인 내용은 후술한다.
출력부(111, 141)는 제어부(113, 150)에 의해 생성된 의료 이미지를 출력할 수 있다. 출력부(111, 141)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 피검체 정보 등 사용자가 엑스선 장치(100)를 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(111, 141)의 예로서 스피커, 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP 디스플레이, FPD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 출력 장치들을 포함할 수 있다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 사시도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 포함하는 콜리메이터의 단면 사시도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 조사부와 검출부의 개략도이다. 도 3a, 도 3b 및 도 4a 및 도 4b에 도시된 엑스선 조사부에 포함되는 구성 요소들 중 도 1 및 도 2와 동일한 구성 요소는 도 1 및 도 2와 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 콜리메이터(123)는 콜리메이터 박스(1230), 엑스선 소스(122)로부터 조사된 엑스선이 입사되는 입사창(1231)과 엑스선 소스(122)로부터 입사된 엑스선이 피검체(10)를 향해 출사되는 출사창(1232), 입사창(1231)과 출사창(1232)에 배치될 수 있는 하나 이상의 조사야 범위 조절부(1233)를 포함할 수 있다.
콜리메이터 박스(1230)는 엑스선 소스(122)로부터 출사된 엑스선의 방향과 확산을 한정하기 위한 차폐 부재이다. 콜리메이터 박스(1230)는 진단에 사용되는 엑스선 이외의 방사선이 외부로 방사되는 것을 차단할 수 있다. 콜리메이터 박스(1230)의 재질은 방사선을 흡수할 수 있는 텅스텐(Tungsten) 또는 납으로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 엑스선 소스(122)로부터 출사되는 방사선의 에너지량에 따라 콜리메이터 박스(1230)의 재질 및 필요한 두께와 크기는 상이하게 결정될 수 있다. 콜리메이터 박스(1230)의 내부에는 엑스선 소스(122)로부터 입사된 엑스선이 피검체(10)를 향해 출사될 수 있도록 입사창(1231)으로부터 출사창(1232)까지 연결된 소정의 엑스선 통과 경로가 형성될 수 있다.
입사창(1231)은, 엑스선 소스(122)로부터 출사된 엑스선이 콜리메이터(123)에 입사될 수 있도록 마련된 광창으로서 콜리메이터 박스(1230)의 일 면에 형성되어 엑스선 소스(122)와 마주보도록 배치된다.
출사창(1232)은 입사창(1231)을 통해 입사된 엑스선이 콜리메이터 박스(1230)를 통과하여 피검체(10)를 향해 출사될 수 있도록 마련된 광창으로서 입사창(1231)이 형성된 콜리메이터 박스(1230)의 일 면과 마주보는 콜리메이터 박스(1230)의 다른 일 면에 형성될 수 있다.
하나 이상의 조사야 범위 조절부(1233)는 엑스선의 조사야를 조절할 수 있는 차단 부재이다. 일 예로서, 조사야 범위 조절부(1233)는 직사각형의 개구 형상을 구비한 조리개 형태로 형성될 수 있다. 피검체(10) 및 검출부(130)에 조사되는 엑스선의 조사 범위는 조사야 범위 조절부(1233)의 개폐 정도, 예를 들어 조리개가 벌어지거나 좁아지는 정도에 따라 결정될 수 있다. 하나 이상의 조사야 범위 조절부(1233)는 입사창(1231) 또는 출사창(1232) 중 어느 하나에 배치되거나, 입사창(1231) 및 출사창(1232) 양 쪽에 모두 배치될 수 있다.
연결부(1237)는 엑스선 소스(122)와 콜리메이터 박스(1230) 사이에 배치되어 엑스선 소스(122)와 콜리메이터 박스(1230)를 연결할 수 있다. 일 예로서, 연결부(1237)는 엑스선의 조사 방향을 따라 연장된 중공형상의 링 형상으로 마련될 수 있다. 연결부(1237)의 일 단부는 입사창(1231)과 회전 가능하도록 연결되고 타 단부는 엑스선 소스(122)와 고정되도록 연결되어 엑스선 소스(122)로부터 출사된 엑스선을 콜리메이터(123)로 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 연결부(1237)의 일 단부는 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 회전 가능하도록 콜리메이터 박스(1230)에 연결되고, 타 단부는 엑스선 소스(122)에 고정되도록 연결될 수 있다.
도 2, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 엑스선 시스템(1000)를 이용하여 피검체(10)가 진단을 받는 경우, 사용자는 조사야 범위 조절부(1233)의 개폐를 조절하거나 콜리메이터(123)를 회전시킴으로써 피검체(10)의 피폭 범위를 조절할 수 있다. 예를 들어 콜리메이터(123)가 콜리메이터 박스(1230)와 하나 이상의 조사야 범위 조절부(1233)를 포함하는 경우, 콜리메이터(123)를 통과한 엑스선은 검출부(130)의 수광면(131)에 입사될 수 있다.
콜리메이터(123)를 통과하여 엑스선이 입사된 수광면(131)의 영역을 엑스선의 조사야(A)라고 한다. 엑스선의 조사야(A)는 조사야 범위 조절부(1233)에 구비되는 조리개의 개폐 정도 및 콜리메이터(123)의 회전에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 조사야 범위 조절부(1233)의 개폐 정도와 콜리메이터(123)의 회전에 의해 엑스선의 조사야(A)를 제어하여 사용자(10)의 피폭 범위를 정확하게 조절할 수 있다. 이 때, 엑스선 조사야(A)를 제어하기 위해 콜리메이터(123)는 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 회전되는 반면, 검출부(130)의 위치는 고정되기 때문에 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131) 사이에서 소정의 각도, 예를 들어 제1 각도(α)만큼의 정렬 불일치가 발생될 수 있다. 따라서, 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 하는 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지할 수 있다면, 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬 불일치를 조정할 수 있다.
다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 엑스선 조사부(120)는 엑스선 소스(122)에 고정되도록 배치된 제1 회전 전달부(1234), 제1 회전 전달부(1234)과 서로 맞물려 회전할 수 있는 제2 회전 전달부(1235) 및 제2 회전 전달부(1235)로부터 회전을 전달 받아 콜리메이터(123)의 회전을 감지할 수 있는 회전 감지부(1236)를 포함할 수 있다.
제1 회전 전달부(1234)는 엑스선 소스(122)에 고정되도록 배치되어 제2 회전 전달부(1234)와 서로 맞물려 회전할 수 있다. 일 예로서, 제1 회전 전달부(1234)는 중공형의 링 형상으로 마련될 수 있으며, 링 형상의 연결부(1237)의 외주부에 고정되도록 배치될 수 있다. 제1 회전 전달부(1234)의 외주면에는 복수의 제1 기어부(1234a)가 배치될 수 있다.
제2 회전 전달부(1235)는 후술하게 될 회전 감지부(1236)에 배치되어 콜리메이터(123)의 회전을 회전 감지부(1236)에 전달할 수 있다. 일 예로서, 제2 회전 전달부(1235)는 원판 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 회전 전달부(1234)와 서로 맞물려 회전함으로써 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 회전하는 콜리메이터(123)의 회전량을 회전 감지부(1236)에 전달할 수 있다. 일 예로서 제2 회전 전달부(1235)의 외주면을 따라 복수의 제2 기어부(1235a)가 배치될 수 있으며, 복수의 제2 기어부(1235a)는 복수의 제1 기어부(1234a)와 맞물리도록 배치될 수 있다.
회전 감지부(1236)는 제2 회전 전달부(1235)로부터 전달 받은 콜리메이터(123)의 회전량을 분석하여 엑스선 조사부(120)의 회전 정도를 감지할 수 있는 감지 장치이다. 일 예로서, 회전 감지부(1236)는 포지션 미터(position meter) 또는 엔코더(encoder)일 수 있다. 회전 감지부(1236)는 브라켓(1238)을 이용하여 콜리메이터 박스(1230)의 내부에 고정되도록 배치될 수 있다.
회전 감지부(1236)의 일 단부에는 제2 회전 전달부(1235)의 회전축(1235b)이 고정될 수 있으며, 제2 회전 전달부(1235)는 상기 회전축(1235b)을 중심으로 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)의 상호 작용에 의해 전달된 콜리메이터(123)의 회전량은 회전 감지부(1236)에 전달될 수 있다.
일 예로서, 사용자가 엑스선의 피폭 범위를 조절하기 위해 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 콜리메이터(123)를 회전시키는 경우, 엑스선 소스(122)에 고정되도록 배치된 연결부(1237)의 위치는 고정되는 반면 콜리메이터(123)는 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 회전한다. 이 때, 연결부(1237)에 고정되도록 배치된 제1 회전 전달부(1234)와 콜리메이터(123)에 고정되도록 배치된 제2 회전 전달부(1235)는 한 쌍의 기어부(1234a, 1235a)를 이용하여 상대적으로 회전한다.
예를 들어, 콜리메이터(123)가 엑스선의 광축 방향(Z) 중심으로 시계 방향으로 회전하는 경우, 콜리메이터 박스(1230)에 고정되도록 배치된 제2 회전 전달부(1235) 및 회전 감지부(1236) 또한 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 이 때, 제2 회전 전달부(1235)의 회전축(1235b)이 회전 감지부(1236)에 고정되도록 배치되며, 제2 회전 전달부(1235)의 외주면을 따라 배치된 제2 기어부(1235a)는 제2 기어부(1235a)와 상호 작용하도록 배치된 제1 회전 전달부(1234)의 제1 기어부(1234a)와 맞물려 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라 제2 회전 전달부(1235)는 회전축(1235b)을 중심으로 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 제2 회전 전달부(1235)의 회전은 회전축(1235b)을 통해 회전 감지부(1236)에 전달될 수 있다. 회전 감지부(1236)는 제2 회전 전달부(1235)의 회전축(1235b)으로부터 전달된 회전을 분석하여 엑스선 소스(122)에 대한 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지해 낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심축으로 하여 회전하는 연결부를 포함하는 콜리메이터를 나타내는 사시도이다. 도 5에 도시된 구성 요소들 중 도 3a 및 도 3b와 동일한 구성 요소는 도 3a 및 도 3b와 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 3a 및 도 3b에서는 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)가 연결부(1237)의 외부에 배치되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5를 참조하면, 회전 감지부(1236) 및 제2 회전 전달부(1235)는 연결부(1237)의 내부에 배치될 수 있다. 일 예로서, 링 형상으로 형성된 제1 회전 전달부(1234)는 링 형상으로 형성된 연결부(1237)의 내주면을 따라 고정되도록 배치될 수 있다. 이 때 제1 회전 전달부(1234)의 내주면에는 복수의 제1 기어부(1234a)가 배치될 수 있으며, 회전 감지부(1236)는 연결부(1237)의 내부에서 브라켓(1238)을 이용하여 콜리메이터 박스(1230)에 고정되도록 배치될 수 있다. 원판 형상으로 마련된 제2 회전 전달부(1235)는 회전 감지부(1236)의 일 단부에 고정된 회전축(1235b)을 중심으로 회전할 수 있도록 배치될 수 있으며, 제2 회전 전달부(1235)의 외주면에는 복수의 제2 기어부(1235a)가 배치될 수 있다. 복수의 제2 기어부(1235a)는 제1 회전 전달부(1234)의 제1 기어부(1234a)와 맞물려 회전할 수 있다.
제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)에 배치된 제1 기어부(1234a)와 제2 기어부(1235a)는 콜리메이터(123)가 회전함에 따라 서로 맞물려 동일한 방향으로 회전할 수 있으며, 이로 인해 콜리메이터(123)의 회전이 회전 감지부(1236)에 전달될 수 있다. 제1 회전 전달부(1234), 제2 회전 전달부(1235)와 회전 감지부(1236)를 이용하여 콜리메이터(123)의 회전을 감지하는 구체적인 방법은 도 3a 및 도 3b에 설명한 내용과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심축으로 하여 회전하는 연결부를 포함하는 콜리메이터를 나타내는 사시도이다. 도 6 내지 도 7에 도시된 연결부를 포함하는 콜리메이터에 포함되는 구성 요소들 중 도 3a, 도 3b 및 도 5와 동일한 구성 요소는 도 3a, 도 3b 및 도 5와 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 연결부(1237)에 고정된 링 형상의 제1 회전 전달부(1234)의 외주면을 따라 마찰력이 큰 재질로 형성된 제1 롤러부(1234-1)가 배치될 수 있으며, 제2 회전 전달부(1235)의 외주면을 따라 마찰력이 큰 재질로 형성된 제2 롤러부(1235-1)가 제1 회전 전달부(1234)의 제1 롤러부(1234-1)와 접하여 미끄럼 운동할 수 있도록 배치될 수 있다. 이 때, 회전 감지부(1236) 및 제2 회전 전달부(1235)는 연결부(1237)의 외부에 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 연결부(1237)에 고정된 링 형상의 제1 회전 전달부(1234)의 내주면을 따라 마찰력이 큰 재질로 형성된 제1 롤러부(1234-1)가 배치될 수 있으며, 제2 회전 전달부(1235)의 외주면을 따라 마찰력이 큰 재질로 형성된 제2 롤러부(1235-1)가 제1 회전 전달부(1234)의 제1 롤러부(1234-1)와 접하여 미끄럼 운동할 수 있도록 배치될 수 있다. 이 때, 회전 감지부(1236) 및 제2 회전 전달부(1235)는 연결부(1237)의 내부에 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)는 콜리메이터(123)가 회전함에 따라 제1 롤러부(1234-1)와 제2 롤러부(1235-1)가 서로 접하여 회전할 수 있으며, 이로 인해 콜리메이터(123)의 회전이 회전 감지부(1236)에 전달될 수 있다. 제1 회전 전달부(1234), 제2 회전 전달부(1235)와 회전 감지부(1236)를 이용하여 콜리메이터(123)의 회전을 감지하는 구체적인 방법은 도 3a 및 도 3b에 설명한 내용과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시예에서는 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)가 서로 맞물려 회전을 전달할 수 있는 구성으로서 한 쌍의 기어부(1234a, 1235a) 또는 한 쌍의 롤러부(1234-1, 1235-1)를 서술하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)에는 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)가 상호 작용하여 회전을 전달할 수 있는 임의의 구조가 포함될 수 있다. 또한 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)가 접해 있는 경우뿐만 아니라 이격되어 있는 경우에도 회전 전달부 예를 들어 체인, 벨트를 추가적으로 배치하여 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)의 회전을 상호 전달할 수 있음은 물론이다.
도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 장치의 블록도이다. 도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 시스템의 블록도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 엑스선 시스템에 따라 정렬이 맞춰진 출력부의 정면도이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 사용자가 피검체(10)의 피폭 범위를 조절하기 위해 콜리메이터(123)를 회전시킴에 따라 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 틀어질 수 있다. 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬을 맞추기 위해 회전 감지부(1236)에 의해 감지된 콜리메이터(123)의 회전 정도, 예를 들어 제1 각도(α)를 이용하여 콜리 메이터(123) 또는 검출부(130)를 회전시킬 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 8을 참조하면, 회전 감지부(1236)는 감지된 콜리메이터(123)의 회전 정도를 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 콜리메이터(123)의 회전 정도와 입력부(142)를 통해 미리 입력된 검출부(130)의 위치를 비교하여 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 비틀어진 정도를 계산할 수 있으며, 이를 제어 신호로 변환하여 복수의 구동 모터에 전달할 수 있다.
일 예로서, 검출부(130)의 위치가 고정되는 고정식 검출부(130)가 사용되는 경우, 엑스선 장치(100)는 콜리메이터(123)를 엑스선의 광축 방향(Z)으로 회전시킬 수 있는 제1 구동 모터(170)를 더 포함할 수 있다. 제1 구동 모터(170)는 제어부(150)로부터 구동 신호를 수신하여 콜리메이터(123)를 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 제1 각도(α)만큼 반시계 방향으로 회전시킴으로써 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬을 조정할 수 있다.
또 다른 예로서, 검출부(130)가 이동 가능한 이동식 검출부(130)를 사용하는 경우, 엑스선 장치(100)는 검출부(130)를 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 회전시킬 수 있는 제2 구동 모터(180)를 더 포함할 수 있다. 제2 구동 모터(180)는 제어부(150)로부터 제어 신호를 수신하여 검출부(130)를 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 제1 각도(α)만큼 시계 방향으로 회전시킴으로써 엑스선 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(A)의 정렬을 조정할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 회전 감지부(1236)로부터 콜리메이터(123)의 회전 정도를 수신한 제어부(150)는, 제1 구동 모터(170)와 제2 구동 모터(180)에 구동 신호를 인가하여 콜리메이터(123)와 검출부(130)를 엑스선의 광축 방향(Z)을 중심으로 동시에 회전시킴으로써 엑스선 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(A)의 정렬을 조정할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 사용자가 피검체(10)의 피폭 범위를 조절하기 위해 콜리메이터(123)를 회전시킴에 따라 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 틀어진 경우, 출력부(111)에 출력되는 영상의 일부가 잘리거나 원하는 크기에 맞지 않게 표현될 수 있다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해 오토 크롭(Auto Crop) 방식을 이용하여 사후적으로 영상을 보정하여 출력할 수 있다. 이 때, 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지할 수 있다면, 영상이 회전된 정도를 쉽게 감지할 수 있으므로 영상을 보다 용이하게 보정할 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 9를 참조하면, 회전 감지부(1236)는 감지된 콜리메이터(123)의 회전 정도를 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 콜리메이터(123)의 회전 정도와 입력부(142)를 통해 미리 입력된 검출부(130)의 위치를 비교하여 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 비틀어진 정도를 계산할 수 있으며, 영상 표시부(190)는 이를 영상 신호로 변환하여 출력부(111)에 전달할 수 있다.
일 예로서, 도 9b를 참조하면, 콜리메이터(123)의 회전에 의해 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 제1 각도(α)만큼 시계 방향으로 비틀어진다면, 회전 감지부(1236)는 콜리메이터(123)의 회전 정도를 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 검출부(130)에서 전달 받은 검출 신호와 회전 감지부(1236)에서 전달 받은 위치 신호를 영상 표시부(190)에 전달할 수 있으며, 영상 표시부(190)는 전달 받은 위치 신호에 따른 영상의 회전 정도를 계산하여 제1 각도(α)만큼 반시계 방향으로 회전된 영상 신호를 출력부(111)에 전달한다. 이에 따라, 출력부(111)에서는 정렬이 맞춰진 영상(D)을 출력할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치(100)는, 엑스선이 입사되는 수광면(131)을 구비하는 검출부(130)의 위치 정보를 획득할 수 있다. (S210) 일 예로서 엑스선 장치(100)의 검출부(130)가 고정식인 경우, 검출부(130)의 위치 정보는 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 또한, 엑스선 장치(100)의 검출부(130)가 이동식인 경우, 사용자가 입력부(112)를 이용하여 검출부(130)의 위치 정보를 입력함으로써 엑스선 장치의 제어부(150)는 검출부(130)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
피검체에 조사되는 피폭 범위를 조정하기 위해 콜리메이터(123)가 회전되는 경우, 회전 감지부(1236)를 이용하여 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지할 수 있다. (S211) 상술한 바와 같이 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지하기 위해 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)가 엑스선 소스(122)와 콜리메이터(123)에 각각 고정되도록 배치될 수 있으며, 제1 회전 전달부(1234)와 제2 회전 전달부(1235)의 상호 작용에 의해 회전 감지부(1236)에 전달된 회전을 이용하여 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지할 수 있다.
콜리메이터(123)의 회전 정도가 감지되는 경우 검출부(130)의 위치 정보를 이용하여 엑스선 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)을 정렬시킬 수 있다. (S212)
일 예로서, 엑스선 장치(100)의 검출부(130)가 고정식인 경우, 콜리메이터(123)를 구동시킬 수 있는 제1 구동 모터(170)를 이용하여 콜리메이터(123)를 회전시킴으로써 엑스선 조사야와 검출부(130)의 활성 영역을 정렬시킬 수 있다.
또한, 엑스선 장치(100)의 검출부(130)가 이동식인 경우, 검출부(130)를 구동시킬 수 있는 제2 구동 모터(180)를 이용하여 검출부(130)를 회전시킴으로써 엑스선 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)을 정렬시키리 수 있다. 이 때, 제1 구동모터(170)를 동시에 구동함으로써 콜리메이터(123)와 검출부(130)를 동시에 회전시켜 엑스선 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)을 정렬시킬 수 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 장치의 동작 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치(100)는, 엑스선이 입사되는 수광면(131)을 구비하는 검출부(130)의 위치 정보를 획득할 수 있다. (S310)
피검체에 조사되는 피폭 범위를 조정하기 위해 콜리메이터(123)가 회전되는 경우, 회전 감지부(1236)를 이용하여 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지할 수 있다. (S311)
도 11에 도시된 검출부(130)의 위치 정보를 획득하는 단계 및 콜리메이터(123)의 회전 정도를 감지하는 단계는 도 10에서 서술되는 내용과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
콜리메이터(123)의 회전 정도와 검출부(130)에서 감지된 검출 신호를 이용하여 검출부(130)의 수광면(131)에 의해 생성된 검출 신호의 회전 정도를 결정할 수 있다. (S312)
일 예로서, 콜리메이터(123)의 회전에 의해 엑스선의 조사야(A)와 검출부(130)의 수광면(131)의 정렬이 소정의 각도만큼 비틀어진다면, 회전 감지부(1236)는 콜리메이터(123)의 회전 정도를 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 검출부(130)에서 전달 받은 검출 신호와 회전 감지부(1236)에서 전달 받은 위치 신호를 이용하여 검출신호의 회전 정도를 영상 표시부(190)에 전달할 수 있다.
영상 표시부(190)는 전달받은 검출 신호와 검출 신호의 회전 정도를 계산하여 보정된 영상 신호를 발생시킬 수 있다. (S313)
출력부(111)는 영상 표시부(190)로부터 전달받은 영상신호를 이용하여 보정된 영상을 출력할 수 있다. (S314)
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.
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.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (17)

  1. 엑스선을 조사하는 엑스선 소스;
    상기 엑스선의 조사야를 조절하는 것으로서 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터;
    상기 엑스선 소스에 상기 엑스선의 광축을 중심으로 배치되는 링 형상의 제1 회전 전달부;
    상기 콜리메이터가 회전함에 따라 제1 회전 전달부와 서로 맞물려 회전되는 제2 회전 전달부;
    상기 제2 회전 전달부의 회전량을 감지하는 회전 감지부; 및
    상기 콜리메이터로부터 출사된 상기 엑스선이 입사되는 수광면이 구비된 검출부;를 포함하는,
    엑스선 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    양 단부가 개방된 링 형상으로서, 일 단부가 상기 엑스선 소스에 고정되도록 연결되고, 타 단부가 상기 콜리메이터에 회전 가능하도록 연결되어 상기 엑스선 소스와 상기 콜리메이터를 연결하는 연결부;를 더 포함하는,
    엑스선 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 회전 전달부가 상기 연결부의 외주면을 따라 배치되고, 상기 제2 회전 전달부 및 상기 회전 감지부는 상기 연결부의 외부에 배치되는,
    엑스선 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 회전 전달부가 상기 연결부의 내주면을 따라 배치되고, 상기 제2 회전 전달부 및 상기 회전 감지부는 상기 연결부의 내부에 배치되는,
    엑스선 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 회전 전달부 및 상기 제2 회전 전달부는 한 쌍의 기어부를 포함하며, 상기 한 쌍의 기어부는 서로 맞물려 회전하는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 회전 전달부 및 상기 제2 회전 전달부는 한 쌍의 롤러부를 포함하며, 상기 한 쌍의 롤러부는 서로 접촉하여 미끄럼 운동에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 감지부는 포지션미터 또는 엔코더인 것을 특징으로 하는
    엑스선 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터를 회전시키는 구동 모터;
    상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 구동 모터에 구동 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함하는,
    엑스선 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 디텍터를 회전시키는 구동 모터;
    상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 구동 모터에 구동 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함하는,
    엑스선 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 콜리메이터에는 엑스선이 입사하는 엑스선 입사창, 상기 엑스선이 출사하는 엑스선 출사창이 구비되며,
    상기 엑스선 입사창과 상기 엑스선 출사창에 구비되는 하나 이상의 조사야 범위 조절부를 더 포함하는,
    엑스선 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 디텍터의 수광면에 입사된 상기 엑스선에 의해 생성된 검출 신호를 이용하여 영상 신호을 생성하는 영상 생성부; 및
    상기 영상 생성부에 의해 생성된 영상 신호를 이용하여 영상을 출력하는 출력부;를 더 포함하며,
    상기 영상 생성부는 상기 회전 감지부로부터 상기 콜리메이터의 회전 정도를 수신하여 상기 영상 신호에 의해 생성된 영상의 회전 정도를 결정하는,
    엑스선 장치.
  12. 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선이 입사되는 수광면을 구비하는 디텍터의 위치 정보를 획득하는 단계;
    회전 감지부를 이용하여 상기 엑스선의 광축방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터의 회전 정도를 감지하는 단계;
    상기 콜리메이터의 회전 정도와 상기 디텍터의 위치 정보를 이용하여 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬시키는 단계:를 포함하는,
    엑스선 장치의 동작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 콜리메이터를 상기 엑스선의 광축 방향으로 회전시키는 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬하는,
    엑스선 장치의 동작 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 디텍터를 상기 엑스선의 광축 방향으로 회전시키는 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 디텍터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬하는,
    엑스선 장치의 동작 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 콜리메이터를 구동시키는 제1 구동 모터 및 상기 디텍터를 구동시키는 제2 구동 모터를 이용하여 상기 엑스선의 광축 방향을 중심으로 상기 콜리메이터와 상기 디텍터를 회전시킴으로써 상기 엑스선 조사야와 상기 디텍터의 수광면을 정렬하는,
    엑스선 장치의 동작 방법.
  16. 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선이 입사되는 수광면을 구비하는 디텍터의 위치 정보를 획득하는 단계;
    회전 감지부를 이용하여 상기 엑스선의 광축방향을 중심으로 회전하는 콜리메이터의 회전 정도를 감지하는 단계;
    상기 콜리메이터의 회전 정도와 상기 디텍터의 위치 정보를 이용하여 상기 디텍터의 수광면에 입사된 상기 엑스선에 의해 생성된 검출 신호의 회전 정도를 결정하는 단계:
    상기 검출 신호의 회전 정도를 이용하여 보정된 영상 신호를 생성하는 단계: 및
    출력부에 영상을 출력하는 단계;를 포함하는,
    엑스선 장치의 동작 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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