KR20170024560A - 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

카메라 영상을 이용하여 엑스선 조사 영역을 포함하는 각종 엑스선 촬영과 관련된 파라미터를 설정하고 엑스선 촬영을 자동으로 제어하는 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는, 카메라 영상을 촬영하는 촬영부; 엑스선 조사 영역을 조절하는 콜리메이터가 장착된 엑스선 소스; 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 저장부; 상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받는 입력부; 및 상기 카메라 영상으로부터 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 촬영 영역을 추출하고, 상기 엑스선 조사 영역이 상기 추출된 엑스선 촬영 영역에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법{X-RAY IMAGE APPARATUS NAD CONTROL METHOD FOR THE SAME}
엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 분석하여 대상체의 내부구조를 파악할 수 있도록 하는 장치이다. 대상체를 구성하는 조직에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로 이를 수치화한 감쇠계수(attenuation coefficient)를 이용하여 대상체의 내부구조를 영상화할 수 있다.
엑스선 조사 영역은 콜리메이터에 의해 조절될 수 있는바, 대상체가 엑스선에 불필요하게 피폭되거나 엑스선이 불필요하게 조사되는 것을 방지하기 위해서는 엑스선 촬영 부위, 대상체의 특성 등을 고려하여 엑스선 조사 영역을 정확하게 설정하는 것이 필요하다.
엑스선 조사 영역이 촬영 부위보다 좁은 경우, 엑스선 검출 영역이 촬영 부위보다 좁은 경우 등 다양한 원인에 의해 한 번의 촬영으로 원하는 부위를 모두 촬영할 수 없는 경우가 있다.
이 경우, 촬영 부위를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역에 대해 엑스선 촬영을 하여 획득된 복수의 엑스선 영상을 스티칭(stitching)하는 방식으로 원하는 부위에 대한 하나의 엑스선 영상을 얻을 수 있다.
카메라 영상을 이용하여 엑스선 조사 영역을 포함하는 각종 엑스선 촬영과 관련된 파라미터를 설정하고 엑스선 촬영을 자동으로 제어하는 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는, 카메라 영상을 촬영하는 촬영부; 엑스선 조사 영역을 조절하는 콜리메이터가 장착된 엑스선 소스; 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 저장부; 상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받는 입력부; 및 상기 카메라 영상으로부터 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 촬영 영역을 추출하고, 상기 엑스선 조사 영역이 상기 추출된 엑스선 촬영 영역에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 입력부는, 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑될 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 사용자로부터 입력받을 수 있다.
상기 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 입력받기 위해 대상체의 형상을 갖는 그래픽 객체를 표시하고, 상기 엑스선 촬영 영역을 지정하는 촬영영역 창을 상기 그래픽 객체 위에 중첩하여 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 상기 촬영영역 창의 위치 및 크기 중 적어도 하나가 조절되면, 상기 조절된 촬영영역 창의 위치 및 크기 중 적어도 하나에 대응되는 영역을 상기 저장부에 상기 엑스선 촬영 영역으로 저장할 수 있다.
상기 카메라 영상을 표시하고, 상기 추출된 엑스선 촬영 영역을 상기 카메라 영상 위에 중첩하여 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받기 위한 프로토콜 리스트를 표시하고, 상기 입력부를 통해 상기 카메라 영상의 표시 명령이 입력되면 상기 카메라 영상을 표시할 수 있다.
상기 입력부는, 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받고, 상기 저장부, 상기 설정된 엑스선 조사 조건을 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑하여 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 엑스선 촬영 프로토콜이 선택되면, 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는, 대상체의 사이즈 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 표시하는 디스플레이부; 상기 입력에 따라 상기 대상체의 사이즈 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장하는 저장부; 카메라 영상을 촬영하는 촬영부; 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 사이즈를 인식하고, 상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 제어부;를 포함한다.
상기 디스플레이부는, 상기 인식된 대상체의 사이즈를 표시할 수 있다.
상기 저장부는, 상기 대상체의 사이즈 및 엑스선 촬영 프로토콜 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 엑스선 촬영 프로토콜이 선택되면, 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜 및 상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는 카메라 영상을 촬영하는 촬영부 및 엑스선 조사영역에 가시광선을 조사하는 광원이 장착된 엑스선 소스; 상기 엑스선 소스의 좌표 정보에 기초하여 상기 카메라 영상에서의 엑스선 조사 영역의 위치를 계산하고, 상기 카메라 영상에 표시된 상기 가시광선이 조사된 광 조사 영역을 추출하고, 상기 추출된 광 조사 영역의 상기 카메라 영상에서의 위치를 계산하고, 상기 엑스선 조사 영역의 위치와 상기 광 조사 영역의 위치가 일치하지 않으면 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단하는 제어부; 및 상기 캘리브레이션이 필요한 경우에, 상기 캘리브레이션에 관련된 정보를 표시하는 디스플레이부;를 포함한다.
상기 디스플레이부는, 상기 계산된 엑스선 조사 영역의 위치에 대응되는 제1엑스선 조사영역 창을 표시하고, 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 대응되는 제2엑스선 조사영역 창을 표시할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1엑스선 조사영역 창과 상기 제2엑스선 조사영역 창의 위치, 형태 및 크기 중 적어도 하나가 서로 일치하지 않으면, 상기 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 캘리브레이션이 필요한 경우에, 상기 제1엑스선 조사영역 창과 상기 제2엑스선 조사영역 창의 차이에 기초하여 캘리브레이션 파라미터를 산출할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 산출된 캘리브레이션 파라미터를 표시할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 산출된 캘리브레이션 파라미터에 기초하여 자동으로 상기 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계를 추출하여 디텍터 경계선을 추출하고, 상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 표시되는 엑스선 조사영역 창과 상기 추출된 디텍터 경계선에 기초하여 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스의 정렬 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 엑스선 조사영역 창을 구성하는 복수의 꼭지점과 상기 디텍터 경계선을 구성하는 복수의 꼭지점 사이의 간격들이 모두 일치하는 경우 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스가 정렬된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 엑스선 조사영역 창의 중심과 상기 디텍터 경계선의 중심이 일치하는 경우 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스가 정렬된 것으로 판단할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 디텍터 경계선과 상기 엑스선 조사영역 창을 상기 카메라 영상에 중첩하여 표시할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 엑스선 소스와 상기 엑스선 디텍터를 정렬시키기 위한 엑스선 소스 또는 엑스선 디텍터의 이동 거리 또는 이동 방향을 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 산출된 이동 거리 또는 이동 방향에 기초하여 상기 엑스선 소스 또는 상기 엑스선 디텍터를 이동시킬 수 있다.
상기 디스플레이는, 상기 산출된 이동 거리 또는 이동 방향을 표시할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 엑스선 조사영역 창을 표시하고, 사용자로부터 상기 엑스선 조사영역 창의 위치 또는 크기에 대한 조절 명령을 입력받는 입력부;를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 입력된 조절 명령에 의해 상기 엑스선 조사영역 창이 상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계선을 벗어나는 경우, 상기 경계선을 벗어난 영역을 표시할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 복수의 분할 영역에 대한 복수의 엑스선 영상을 스티칭하여 하나의 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치는 카메라 영상을 획득하는 촬영부 및 엑스선 조사 영역을 조절하는 콜리메이터가 장착된 엑스선 소스; 상기 카메라 영상 위에 상기 복수의 분할 영역의 크기 및 위치를 나타내는 복수의 분할 영역 창을 중첩하여 표시하는 디스플레이부; 및 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나에 대한 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 조절하기 위해 상기 콜리메이터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 엑스선 조사 영역의 폭을 제어하기 위한 명령을 입력 받는 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력된 명령에 따라 상기 콜리메이터를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 엑스선 조사 영역의 폭이 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 폭에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 카메라 영상으로부터 상기 대상체의 윤곽을 추출하고, 상기 추출된 윤곽과 배경 사이의 경계에 기초하여 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 결정할 수 있다.
상기 엑스선 소스로부터 조사되는 엑스선의 조사량을 제어하는 복수의 AEC 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조절된 엑스선 조사 영역의 폭에 기초하여 상기 복수의 AEC 센서 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는 복수의 분할 영역에 대한 복수의 엑스선 영상을 스티칭하여 하나의 엑스선 영상을 생성하고, 카메라 영상을 촬영하는 촬영부; 상기 카메라 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 카메라 영상에 기초하여, 상기 복수의 분할 영역이 오버랩(overlap)되는 오버랩 영역이 미리 설정된 부위에 위치하는지 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하지 않도록 상기 오버랩 영역을 이동시킬 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 카메라 영상 위에 상기 오버랩 영역을 중첩하여 표시하고, 상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하는 경우 사용자에게 경고를 출력할 수 있다.
상기 오버랩 영역을 이동시키기 위한 사용자의 명령을 입력 받는 입력부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은, 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하고; 상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받고; 상기 카메라 영상으로부터 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 촬영 영역을 추출하고; 상기 엑스선 조사 영역이 상기 추출된 엑스선 촬영 영역에 대응되도록 콜리메이터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 것은, 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑될 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 사용자로부터 입력 받고; 상기 입력에 따라 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 상기 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은 대상체의 사이즈 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 표시하고; 상기 입력에 따라 상기 대상체의 사이즈 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장하고; 카메라 영상을 촬영하고; 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 사이즈를 인식하고; 상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 제어부;를 포함한다.
상기 인식된 대상체의 사이즈를 표시하는 것을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은 엑스선 조사영역에 가시광선을 조사하고; 카메라 영상을 촬영하고; 엑스선 소스의 좌표 정보에 기초하여 상기 카메라 영상에서의 엑스선 조사 영역의 위치를 계산하고; 상기 카메라 영상에 표시된 상기 가시광선이 조사된 광 조사 영역을 추출하고, 상기 추출된 광 조사 영역의 상기 카메라 영상에서의 위치를 계산하고; 상기 엑스선 조사 영역의 위치와 상기 광 조사 영역의 위치가 일치하지 않으면 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단하고, 상기 캘리브레이션에 관련된 정보를 표시하는 것을 포함한다.
상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계를 추출하여 디텍터 경계선을 추출하고; 상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 표시되는 엑스선 조사영역 창과 상기 추출된 디텍터 경계선에 기초하여 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스의 정렬 여부를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 엑스선 조사영역 창을 표시하고; 사용자로부터 상기 엑스선 조사영역 창의 위치 또는 크기에 대한 조절 명령을 입력받는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 입력된 조절 명령에 의해 상기 엑스선 조사영역 창이 상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계선을 벗어나는 경우, 상기 경계선을 벗어난 영역을 표시하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은, 카메라 영상을 촬영하고; 상기 카메라 영상 위에 복수의 분할 영역의 크기 및 위치를 나타내는 복수의 분할 영역 창을 중첩하여 표시하고; 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나에 대한 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 조절하기 위해 상기 콜리메이터를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 엑스선 조사 영역의 폭을 제어하기 위한 명령을 입력 받는 것;을 더 포함하고, 상기 콜리메이터를 제어하는 것은, 상기 입력된 명령에 따라 상기 콜리메이터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 콜리메이터를 제어하는 것은, 상기 엑스선 조사 영역의 폭이 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 폭에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 조절된 엑스선 조사 영역의 폭에 기초하여 상기 복수의 분할 영역 별로 복수의 AEC 센서 중 적어도 하나를 선택하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은, 카메라 영상을 촬영하고; 상기 카메라 영상을 표시하고; 및 상기 카메라 영상 위에 스티칭 촬영이 수행될 복수의 분할 영역을 중첩하여 표시하고; 상기 복수의 분할 영역이 오버랩(overlap)되는 오버랩 영역이 미리 설정된 부위에 위치하는지 여부를 판단하는 것;을 포함한다.
상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하는 경우, 상기 오버랩 영역을 이동시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 카메라 영상을 이용하여 엑스선 조사 영역을 포함하는 각종 엑스선 촬영과 관련된 파라미터를 설정하고 엑스선 촬영을 자동으로 제어할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 구성을 나타낸 외관도이다.
도 2b는 엑스선 소스에 장착된 서브 디스플레이 장치를 나타낸 외관도이다.
도 3a는 콜리메이터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3b는 블레이드를 AA'단면으로 자른 측단면도이다.
도 4는 엑스선 소스를 전면에서 바라본 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 사용될 수 있는 AEC 센서의 예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 디스플레이부에 표시되는 화면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8a는 엑스선 소스에서 엑스선 조사 영역을 나타내는 광이 조사되는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 8b는 디스플레이부에 표시되는 카메라 영상에 광 조사 영역이 포함되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 광 조사 영역에 기초하여 엑스선 조사영역 창을 표시하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역 창을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 15는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 소스와 엑스선 디텍터를 정렬시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 디스플레이부에 표시된 엑스선 조사영역 창이 엑스선 디텍터의 경계를 벗어난 예를 도시한다.
도 17내지 도 19는 촬영 프로토콜에 따른 촬영 영역을 미리 설정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 20은 저장부에 저장되는 정보를 나타내는 도면이다.
도 21은 카메라 영상으로부터 촬영 프로토콜에 대응되는 촬영 영역을 추출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 22는 추출된 촬영 영역이 표시된 카메라 영상을 나타낸 도면이다.
도 23은 대상체의 사이즈에 관한 정보를 미리 설정하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 24는 미리 저장되는 대상체의 사이즈에 관한 정보를 나타낸 도면이다.
도 25는 대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 화면을 나타낸 도면이다.
도 26은 카메라 영상에 기초하여 대상체 사이즈를 자동으로 판단하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 27은 스티칭 영상의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 28은 스티칭 촬영을 수행하기 위해 촬영 영역이 분할된 예시를 나타낸 도면이다.
도 29은 각 분할 영역들 사이의 오버랩 영역을 나타낸 도면이다.
도 30 및 도 31은 오버랩 영역이 자동으로 조절되는 동작을 나타낸 도면이다.
도 32 및 도 33은 스티칭 영역을 사용자가 직접 지정하는 경우에 관한 도면이다.
도 34a내지 도 36은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 사용자로 하여금 각 분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역의 폭을 설정할 수 있게 하는 화면을 나타낸 도면이다.
도 37 및 도 38은 일 실시예에 따른 영상 장치에 있어서, 사용자로 하여금 AEC 센서를 선택할 수 있게 하는 화면을 나타낸 도면이다.
도 39a내지 도 39c 는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 엑스선 소스의 틸트 각도를 제어하여 스티칭 촬영을 수행하는 경우에 관한 도면이다.
도 40은 카메라 영상을 이용하여 대상체의 움직임을 판단하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 41 및 도 42는 일부 분할 촬영이 완료되지 않은 상태에서 스티칭 촬영이 중단된 이후 재촬영을 수행하는 경우의 제어를 나타낸 도면이다.
도 43은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 있어서, 엑스선 조사 영역을 검증하는 방법에 대한 예시를 나타낸 순서도이다.
도 44는 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어방법에 있어서, 엑스선 소스와 엑스선 디텍터의 얼라인 방법에 대한 예시를 나타낸 순서도이다.
도 45는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 촬영 프로토콜을 설정하는 방법에 관한 순서도이다.
도 46은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 대상체의 움직임에 따라 분할 촬영의 중단 여부를 판단하는 방법에 관한 순서도이다.
도 47은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 스티칭 촬영을 재개하는 경우에 관한 순서도이다.
도 48은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 오버랩 영역을 제어하는 방법에 관한 순서도이다.
도 49는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 대상체의 사이즈를 미리 설정하는 방법에 관한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이고, 도 2a는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 구성을 나타낸 외관도이며, 도 2b는 엑스선 소스에 장착된 서브 디스플레이 장치를 나타낸 외관도이다. 도 2a에 도시된 외관은 엑스선 영상 장치의 일 예시로서 엑스선 소스가 검사실의 천장에 연결된 실링(ceiling) 타입의 엑스선 영상 장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 소스(110), 대상체 사이즈의 설정을 위한 화면, 촬영 프로토콜의 설정을 위한 화면, 촬영부(120)가 촬영한 영상, 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 화면 등을 표시하는 디스플레이부(150), 대상체 사이즈의 설정을 위한 명령, 촬영 프로토콜의 설정을 위한 명령, 엑스선 조사 조건의 설정을 위한 명령 등을 포함하는 제어 명령을 사용자로부터 입력 받는 입력부(160) 및 대상체 사이즈, 촬영 프로토콜, 엑스선 조사 조건에 관한 정보 등을 저장하는 저장부(170) 및 엑스선 영상 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(140)를 포함한다.
또한, 엑스선 영상 장치(100)는 외부 장치와 통신하는 통신부(130)를 더 포함할 수 있다.
제어부(140)는 사용자로부터 입력된 명령에 따라 엑스선 소스(110)의 엑스선 조사 타이밍, 엑스선 조사 조건 등을 제어할 수 있고, 엑스선 디텍터(200)로부터 수신된 데이터를 이용하여 의료 영상을 생성할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 촬영 프로토콜 및 대상체(P)의 위치에 따라 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)가 장착된 장착부(14, 24)의 위치 또는 자세를 제어할 수도 있다.
제어부(140)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 단일 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있는바, 후자의 경우에는 복수의 프로세서가 하나의 칩 상에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.
제어부(140)가 복수의 프로세서 및 복수의 메모리를 포함하는 경우에 이들 메모리, 프로세서들 중 일부는 워크 스테이션(180)에, 다른 일부는 서브 유저인터페이스(80, 도 2a 참조)나 이동 캐리지(40, 도 2a 참조) 기타 다른 장치 내에 마련되는 것도 가능하다. 예를 들어, 워크 스테이션(180)에 마련된 프로세서는 의료 영상을 생성하기 위한 영상 처리 등의 제어를 수행하고, 서브 디스플레이 장치 또는 이동 캐리지에 마련된 프로세서는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동과 관련된 제어를 수행할 수 있다.
엑스선 영상 장치(100)는 통신부(130)를 통해 외부 장치 (예를 들면, 외부의 서버(310), 의료 장치(320) 및 휴대용 단말(330; 스마트폰, 태브릿 PC, 웨어러블 기기 등)) 와 연결되어 데이터를 송신하거나 수신할 수 있다.
통신부(130)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(130)는 엑스선 영상 장치(100)의 구성요소들 간에 통신을 가능하게 하는 내부 통신 모듈을 더 포함할 수도 있다.
또한, 통신부(130)가 외부 장치로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(140)에 전달하여 제어부(140)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 엑스선 영상 장치(100)를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 제어부(140)는 통신부(130)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부(140)의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다. 예를 들어, 외부 장치는 통신부(130)를 통해 수신된 제어부(140)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다. 외부 장치에는 엑스선 영상 장치(100)를 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는 바, 이 프로그램은 제어부(140)의 동작 중 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 휴대용 단말(330)에 미리 설치될 수도 있고, 휴대용 단말(330)의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로딩하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)가 배치되는 검사실 천장에는 가이드 레일(30)이 설치될 수 있고, 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 이동 캐리지(40)에 엑스선 소스(110)를 연결하여 대상체(P)에 대응되는 위치로 엑스선 소스(110)를 이동시킬 수 있고, 이동 캐리지(40)와 엑스선 소스(110)는 절첩 가능한 포스트 프레임(50)을 통해 연결되어 엑스선 소스(110)의 높이를 조절할 수 있다.
엑스선 소스(110)는 자동 또는 수동으로 이동할 수 있는바, 자동으로 이동하는 경우에는 엑스선 영상 장치(100)에 엑스선 소스(110)가 움직일 수 있도록 동력을 제공하는 모터 등의 구동부가 더 포함될 수 있다.
엑스선 소스(110)가 위치하는 공간과 차폐막(B)에 의해 분리된 공간에는 워크스테이션(180)이 마련될 수 있다. 워크스테이션(180)에는 사용자의 명령을 입력 받는 입력부(181) 및 정보를 표시하는 디스플레이부(182)가 마련될 수 있다.
입력부(181)는 촬영 프로토콜, 엑스선 조사 조건, 엑스선 조사 타이밍, 엑스선 소스(110)의 위치 제어 등을 위한 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(181)는 키보드, 마우스, 터치스크린, 음성 인식기 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(182)는 사용자의 입력을 가이드하기 위한 화면, 엑스선 영상, 엑스선 영상 장치(100)의 상태를 나타내는 화면 등을 표시할 수 있다.
한편, 도 1에서 설명한 디스플레이부(150) 및 입력부(160)는 워크 스테이션(180)에 마련된 디스플레이부(181) 및 입력부(182)로 구현될 수도 있고, 서브 디스플레이 장치(80)에 마련된 서브 디스플레이부(81) 및 서브 입력부(82)로 구현될 수도 있으며, 태블릿 PC나 스마트폰과 같은 모바일 기기에 마련된 디스플레이부 및 입력부로 구현되는 것도 가능하다.
엑스선 디텍터(200)는 스탠드(20)나 테이블(10)에 고정된 고정형 엑스선 디텍터로 구현될 수도 있고, 장착부(14, 24)에 착탈 가능하게 장착되거나, 임의의 위치에서 사용 가능한 휴대용 엑스선 디텍터(portable x-ray detector)로 구현될 수도 있다. 휴대용 엑스선 디텍터는 데이터 전송 방식과 전원 공급 방식에 따라 유선 타입 또는 무선 타입으로 구현될 수 있다.
엑스선 디텍터(200) 역시 자동 또는 수동으로 이동할 수 있는바, 자동으로 이동하는 경우에는 엑스선 영상 장치(100)에 장착부(14, 24)를 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 모터 등의 구동부가 더 포함될 수 있다.
엑스선 디텍터(200)는 엑스선 영상 장치(100)의 구성 요소로 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 후자의 경우, 엑스선 디텍터(200)는 사용자에 의해 엑스선 영상 장치(100)에 등록될 수 있다. 또한, 두 경우 모두 엑스선 디텍터(200)는 통신부(130)를 통해 제어부(140)와 연결되어 제어 신호를 수신하거나 이미지 데이터를 송신할 수 있다.
엑스선 소스(110)의 일 측면에는 사용자에게 정보를 제공하고 사용자로부터 명령을 입력 받는 서브 디스플레이 장치(80)가 마련될 수 있고, 워크 스테이션(180)의 입력부(181) 및 디스플레이부(182)가 수행하는 기능 중 일부 또는 전부가 서브 디스플레이 장치(80)에서 수행될 수 있다.
제어부(140) 및 통신부(130)의 구성 요소 중 전부 또는 일부가 워크스테이션(180)과 별도로 마련되는 경우에는 엑스선 소스(110)에 마련된 서브 디스플레이 장치(80)에 포함될 수 있다.
사용자는 도 2b에 도시된 바와 같은 서브 입력부(82)를 조작하거나 서브 디스플레이부(81)를 터치하는 등의 방식으로, 엑스선 촬영에 관한 각종 정보 또는 명령을 입력할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 서브 입력부(82)나 서브 디스플레이부(81)를 통해 엑스선 소스(110)의 이동 위치를 입력할 수 있다.
도 2a는 검사실의 천장에 연결된 고정식 엑스선 영상 장치에 대해 도시하고 있지만, 엑스선 영상 장치(100)는 C-암(arm) 타입 엑스선 영상 장치, 모바일 엑스선 영상 장치 등 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 구조의 엑스선 영상 장치를 포함할 수 있다.
한편, 엑스선 소스(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브, 엑스선 튜브에서 발생되는 엑스선의 조사영역을 조절하는 콜리메이터(collimator) 및 카메라 영상을 촬영하는 촬영부(120)를 구비할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3a는 콜리메이터의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3b는 블레이드를 AA'단면으로 자른 측단면도이다.
도 3a를 참조하면, 콜리메이터(113)는 적어도 하나의 이동 가능한 블레이드(113a, 113b, 113c, 113d)를 포함하며, 블레이드는 밴드갭(bandgap)이 높은 물질로 이루어져 엑스선을 흡수할 수 있다. 블레이드가 이동하면서 엑스선의 조사 범위를 조절할 수 있으며, 콜리메이터(113)는 각각의 블레이드에 동력을 제공하는 모터를 더 포함할 수 있다.
제어부(140)는 설정된 조사 영역에 상응하는 각 블레이드의 이동량을 산출하고, 블레이드를 산출된 이동량만큼 이동시키기 위한 제어 신호를 콜리메이터(113)에 전송한다.
일 예로, 콜리메이터(113)는 사각형의 형상을 갖는 4개의 블레이드(113a,113b,113c,113d)를 포함할 수 있다. 제1블레이드(113a)와 제3블레이드(113c)는 x축의 양방향으로 이동 가능하며, 제2블레이드(113b)와 제4블레이드(113d)는 y축의 양방향으로 이동 가능하다.
또한, 4개의 블레이드(113a,113b,113c,113d)가 각각 개별적으로 이동하는 것도 가능하고, 제1블레이드(113a)와 제3블레이드(113c)가 한 세트, 제2블레이드(113b)와 제4블레이드(113d)가 한 세트로 이동하는 것도 가능하다.
4개의 블레이드에 의해 형성되는 슬롯(R)을 통해 엑스선이 조사되며, 슬롯(R)에 엑스선을 통과시킴으로써 콜리메이션을 수행할 수 있다. 따라서, 당해 실시예에서는 상기 슬롯(R)을 콜리메이션 영역이라 하기로 하고, 엑스선 조사 영역은 콜리메이션 영역(R)을 통과한 엑스선이 대상체(1) 또는 엑스선 디텍터(200)에 입사되는 영역을 의미하는 것으로 한다.
도 3b를 참조하면, 콜리메이터(113)는 엑스선 튜브(111)의 전방에 배치 된다. 여기서, 엑스선 튜브(111)의 전방은 엑스선이 조사되는 방향을 의미하는 것으로 한다. 엑스선 튜브(111)의 초점(2)으로부터 조사되는 엑스선은 콜리메이터(113)에 의해 그 조사 영역(E)이 제한되고, 산란이 감소된다.
엑스선 튜브(111)로부터 조사된 엑스선 중 블레이드(113a, 113b, 113c, 113d)에 입사된 엑스선은 블레이드에 흡수되고, 콜리메이션 영역 (R)을 통과한 엑스선은 엑스선 디텍터(200)에 입사된다. 여기서는 대상체가 없는 경우를 가정하여 설명한다.
엑스선이 콘빔(conebeam) 형태로 퍼져 나가는 경우에는 콜리메이션 영역 (R)보다 엑스선 조사 영역(E)이 넓다. 제어부(140)는 두 영역 사이의 관계에 기초하여 콜리메이션 영역(R)을 조절함으로써 원하는 범위의 엑스선 조사 영역(E)에 엑스선을 조사할 수 있다.
전술한 예시에서는 콜리메이터(113)가 사각형의 블레이드를 네 개 구비하는 것으로 설명하였으나, 이는 엑스선 영상 장치(100)에 적용될 수 있는 예시에 불과하고, 콜리메이터(113)에 포함되는 블레이드의 개수나 형상에 대해서는 제한을 두지 않는다.
도 4는 엑스선 소스를 전면에서 바라본 도면이다.
도 4를 참조하면, 엑스선 소스(110)의 전방에는 콜리메이터(113)가 배치되고 콜리메이터(113)와 인접한 영역에 촬영부(120)가 내장될 수 있다.
촬영부(120)는 CCD 카메라, CMOS 카메라 등의 카메라로 구현되어 동영상을 촬영할 수 있다. 또는, 짧은 간격으로 정지 영상을 촬영하는 것도 가능하다.
엑스선 소스(110)가 대상체의 엑스선 영상을 촬영하는 반면, 촬영부(120)는 대상체의 실사 영상을 촬영한다. 후술하는 실시예에서는 엑스선 소스(110)가 촬영하는 영상은 엑스선 영상이라 하고, 촬영부(120)가 촬영하는 영상은 카메라 영상이라 하여 구분하기로 한다. 카메라 영상에는 대상체가 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 즉, 카메라 영상은 대상체(1)가 엑스선 디텍터(200)의 전면에 위치한 상태에서 촬영될 수도 있고, 대상체(1)가 존재하지 않는 상태에서 촬영될 수도 있다.
촬영부(120)는 대상체의 엑스선 촬영 부위를 촬영할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 엑스선 소스(110)가 엑스선을 조사하는 방향과 동일한 방향으로 장착될 수 있다. 촬영부(120)가 엑스선 소스(110)에 장착되면, 엑스선 영상에 나타난 영역과 카메라 영상에 나타난 영역 사이의 오프셋이 작아지기 때문에, 사용자가 카메라 영상을 보고 엑스선 영상과 관련된 설정을 수행하기가 더 용이해질 수 있다. 촬영부(120)의 장착 위치는 엑스선 영상에 나타난 영역과 카메라 영상에 나타난 영역 사이의 오프셋을 최소화하되, 엑스선 촬영에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적절하게 결정될 수 있다.
콜리메이터(113)의 전면에는 하우징(110a)이 형성될 수 있는바, 하우징(110a)은 투명 수지나 유리와 같은 소재로 구성되어 엑스선 튜브(111)로부터 조사되는 엑스선에 미치는 영향을 최소화할 수 있다
또한, 콜리메이터(113)의 전면에 형성된 하우징에는 십자 형태의 가이드 라인(GL)이 표시될 수 있다. 엑스선 소스(110)에 내장된 콜리메이터 램프가 엑스선 조사 영역(E)에 가시광선을 조사하면, 가이드 라인(GL)의 그림자가 엑스선 조사 영역(E)의 중심에 표시될 수 있고, 사용자는 가이드 라인(GL)의 그림자를 보고 엑스선 조사 영역(E)의 위치를 직관적으로 파악할 수 있다.
촬영부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(110a)의 안쪽에 장착될 수 있다. 또는, 하우징(110a)의 바깥쪽에 장착되는 것도 가능하고, 이 경우 하우징(110a)의 둘레에 마련된 베젤에 장착될 수 있다. 다만, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 대상체의 영상을 촬영할 수 있는 위치이면 촬영부(120)가 장착되는 위치에 제한을 두지 않는다.
또한, 촬영부(120)는 스테레오 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 이 경우, 엑스선 소스(110)의 전방 좌우 양측에 카메라가 구비될 수 있다. 촬영부(120)가 스테레오 카메라로 구현되면, 카메라 영상의 깊이 정보도 획득할 수 있고, 깊이 정보를 이용하여 영상 인식의 정확도 및 카메라 영상에 기초하여 계산되는 각종 정보들의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 사용될 수 있는 AEC 센서의 예를 나타낸 도면이다.
엑스선 영상 장치(100)는 대상체의 과도한 피폭을 방지하기 위해, 자동 노출 제어(AEC: Automatic Exposure Control)를 수행할 수 있다. 이를 위해, 도 5a에 도시된 바와 같이 장착부(24) 내에는 엑스선의 선량을 감지하는 AEC 센서 모듈(26)이 마련될 수 있다. 당해 예시에서는 스탠드(20)의 장착부(24)를 이용하여 설명하나, 테이블(10)의 장착부(14)에도 AEC 센서 모듈이 마련될 수 있음은 물론이다.
도 5a는 장착부(24)를 정면에서 바라본 도면이다. AEC 센서 모듈(26)은 장착부(24)의 내부에 마련될 수 있고, 엑스선의 선량을 독립적으로 감지하는 복수의 AEC 센서(26a, 26b, 26c)로 구성될 수 있다. 일 예로, 각각의 AEC 센서는 이온화 챔버(ionization chamber)로 구현될 수 있다.
AEC 센서가 엑스선 촬영 부위의 중심에 위치하는 경우에 가장 정확한 자동 노출 제어가 가능하다. 엑스선 촬영 부위의 중심을 AEC 센서와 대응되는 위치에 위치시키거나, 엑스선 촬영 부위의 중심에 위치하는 AEC 센서를 선택하기 위해, 장착부(24)의 표면에는 복수의 AEC 센서(26a, 26b, 26c)의 위치를 나타내는 마커(Ma, Mb, Mc)가 마련될 수 있다.
도 5a에서는 AEC 센서가 상단에 두 개, 하단에 한 개로 총 세 개 마련되는 것으로 하였으나, 이는 예시에 불과하며, AEC 센서가 세 개보다 적은 개수로 마련되거나 많은 개수로 마련되는 것도 가능함은 물론이고, AEC 센서의 배치도 다르게 구현될 수 있다.
도 5b를 참조하면, AEC 센서 모듈(26)은 엑스선 디텍터(200)의 전방에 위치할 수 있다. 엑스선 디텍터(200)의 전방은 엑스선이 입사되는 방향을 의미한다. 도 5b는 엑스선 디텍터(200)의 전방에 배치된 AEC 센서 모듈(26)을 측면에서 바라본 도면이다.
AEC 센서에 엑스선이 입사되면 전류가 발생되고, AEC 센서는 발생된 전류에 대응되는 신호를 제어부(140)에 전달할 수 있다. 제어부(140)에 전달되는 신호는 증폭 및 디지털화된 신호일 수 있다.
제어부(140)는 전달된 신호에 기초하여, 현재 입사되고 있는 엑스선의 선량이 임계 선량을 초과하는지 여부를 판단한다. 엑스선의 선량이 임계 선량을 초과하는 경우에는 엑스선 튜브(111)에 고전압을 공급하는 고전압 발생기(101)에 컷-오프(cut-off)신호를 전송하여 엑스선의 발생을 중단시킬 수 있다.
한편, AEC 센서 모듈(26)의 전면에는 엑스선의 산란을 방지하는 그리드가 배치되는 것도 가능하다. 엑스선 소스(110)에서 조사된 엑스선 중 일부는 엑스선 디텍터(200)까지 도달하는 동안 공기 중의 먼지 입자나 대상체의 구성 물질에 부딪히면서 원 경로에서 벗어나 산란될 수 있다. 이러한 산란 엑스선이 엑스선 디텍터(200)에 입사되면 엑스선 영상의 대조도가 저하되는 등 엑스선 영상의 품질에 부정적인 영향을 미친다.
그리드는 엑스선을 흡수하는 납(Pb)과 같은 차폐 물질이 배열된 구조를 가지며, 조사된 엑스선 중 원래 방향으로 진행하는 엑스선 즉, 직진하는 엑스선은 차폐 물질 사이를 통과하여 엑스선 디텍터(200)에 입사되고, 산란 엑스선은 차폐 물질에 부딪혀 흡수된다.
차폐 물질은 선형으로 배열될 수도 있고, 격자(cross) 구조로 배열될 수도 있다. 또한, 차폐 물질은 엑스선의 조사 방향과 유사하게 기울어져 집속형으로 배열될 수도 있고, 평행하게 배열될 수도 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 장착부(24) 내부에는 그리드를 기계적으로 움직일 수 있는 모터를 포함하는 구동부가 구비될 수 있다. 따라서, 외부에서 구동부에 제어 신호를 전송함으로써 그리드의 각도나 중심 위치를 조절하는 것이 가능하다.
한편, 당해 예시에서는 AEC 센서 모듈(26)이 장착부(24)에 마련되는 것으로 설명하였으나, AEC 센서 모듈(26)이 엑스선 디텍터(200)에 일체형으로 마련되는 것도 가능하다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 디스플레이부에 표시되는 화면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(150)의 화면(150a)에는 엑스선 조사 조건을 설정하기 위한 설정 창(151)과 워크리스트(155)가 표시될 수 있다.
워크리스트(155)는 스터디를 선택할 수 있는 스터디 리스트(155a) 및 촬영 프로토콜을 선택할 수 있는 프로토콜 리스트(155b)를 포함할 수 있다. 스터디는 서로 관련된 엑스선 영상의 집합을 의미할 수 있다. 스터디 리스트(155a) 중에서 어느 하나의 스터디가 선택되면, 선택된 스터디에 적용될 촬영 프로토콜을 선택할 수 있는 프로토콜 리스트(155b)가 표시된다.
촬영 프로토콜마다 엑스선 촬영 영역이 달라지고, 엑스선 촬영 영역마다 적절한 엑스선 조사 조건이 달라질 수 있다. 촬영 프로토콜은 엑스선 촬영 부위, 대상체의 자세 등에 따라 결정될 수 있는바, 예를 들어, 전체 바디 AP(Anterior Psterior), 전체 바디 PA(Psterior Anterior), 전체 바디 LAT를 포함할 수 있고, 흉부(chest)에 대해서도 AP, PA, LAT 방식으로 촬영하는 촬영 프로토콜이 있을 수 있으며, 다리(leg)와 같은 롱 본(long bone)에 대해서도 AP, PA, LAT 방식으로 촬영하는 촬영 프로토콜이 있을 수 있다. 또한, 기립 복부 촬영(Abdomen Erect)도 촬영 포로토콜에 포함될 수 있다.
설정 창(151)에는 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)가 표시될 수 있다. 그래픽 유저 인터페이스는 다양한 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 복수의 그래픽 객체를 포함할 수 있다. 당해 실시예에서는 디스플레이부(150)에 표시되어 정보를 제공하거나 사용자의 제어 명령을 입력받는데 사용되는 버튼, 아이콘 등의 객체를 모두 그래픽 객체라 할 수 있다.
설정 창(151)에 표시되는 그래픽 객체들은 사용자로부터 엑스선 조사 조건의 설정 명령을 입력받는데 사용되므로, 각각의 엑스선 조사 조건에 대응되는 버튼들로 구현될 수 있다.
예를 들어, 관전압의 설정을 입력 받기 위한 관전압 설정 버튼(151a), 관전류의 설정을 입력 받기 위한 관전류 설정 버튼(151b) 및 엑스선 노출 시간의 설정을 입력 받기 위한 노출시간 설정 버튼(151c)이 표시될 수 있다. 사용자는 각각의 버튼을 선택하여 엑스선 조사 조건을 원하는 값으로 설정할 수 있다. 버튼의 선택은 입력부(160)의 종류에 따라 클릭 또는 터치에 의해 이루어질 수 있다.
실시예에 따라서 관전압 설정 버튼(151a)은 관전압을 증가시키기 위한 버튼이나 관전압을 감소시키기 위한 버튼을 각각 개별적으로 포함할 수 있고, 관전류 설정 버튼(151b)은 관전류 증가시키기 위한 버튼이나 관전류를 감소시키기 위한 버튼을 각각 개별적으로 포함할 수 있으며, 또한 노출시간 설정 버튼(151c)은 노출 시간을 증가시키기 위한 버튼이나 노출 시간을 단축시키기 위한 버튼을 각각 개별적으로 포함할 수 있다.
또한, 엑스선 촬영을 스탠드(20)에서 수행할 것인지 또는 테이블(10)에서 수행할 것인지에 관한 설정을 입력 받기 위한 촬영위치 설정 버튼(151d), 환자의 사이즈에 대한 선택을 입력 받기 위한 환자 사이즈 선택 버튼(151e), 콜리메이터(113) 사이즈에 대한 설정을 입력 받기 위한 콜리메이트 설정 버튼(151f), AEC 센서에 대한 선택을 입력 받기 위한 AEC 선택 버튼(151g), 감도(sensitivity)에 대한 설정을 입력 받기 위한 감도 설정 버튼(151h), 농도(density)에 대한 설정을 입력 받기 위한 버튼(151i), 그리드에 대한 선택을 입력 받기 위한 그리드 선택 버튼(151j), 필터에 대한 선택을 입력 받기 위한 필터 선택 버튼(151k), 초점 크기에 대한 선택을 입력 받기 위한 초점 선택 버튼(151r) 등이 더 표시될 수 있다.
이들 버튼은 그림이나 문자, 기호 등으로 이루어진 형상으로 구현될 수 있으며, 사용자는 해당 형상에 커서를 이동시켜 클릭하거나, 또는 형상을 터치 조작함으로써 어느 하나의 형상을 선택할 수 있으며, 이에 따라 선택된 형상에 대응되는 설정을 변경할 수 있다.
한편, 환자 사이즈에 대한 선택이 입력되면, 해당 사이즈에 디폴트(default)로 맵핑되어 있는 엑스선 조사 조건이 설정될 수 있다. 이를 위해, 저장부(170)는 환자 사이즈 별 엑스선 조사 조건이 맵핑된 데이터베이스를 저장할 수 있다.
사용자가 환자 사이즈를 선택하면, 해당 사이즈에 디폴트로 맵핑된 관전압, 관전류 및 노출 시간 등의 엑스선 조사 조건이 설정 창(151)에 표시된다. 맵핑된 엑스선 조사 조건은 그대로 적용되는 것도 가능하고, 전술한 방식에 따라 사용자가 각 엑스선 조사 조건에 대응되는 버튼을 선택하여 재설정하는 것도 가능하다. 이 때, 사용자는 설정 창(151)에 표시된 디폴트 엑스선 조사 조건을 참조하여 재설정할 수 있다.
또한, 촬영 프로토콜마다 엑스선 촬영 영역이 달라지고, 엑스선 촬영 영역마다 적절한 엑스선 조사 조건이 달라질 수 있다. 따라서, 엑스선 조사 조건은 워크리스트(155)에서 선택된 촬영 프로토콜 및 설정 창(151)에서 선택된 대상체 사이즈에 따라 다르게 설정될 수 있다.
이상 설명한 설정 창(151)에 표시되는 그래픽 객체들의 종류나 배치는 모두 예시적인 것이며, 설계자의 선택에 따라서 이들 중 일부는 생략될 수도 있고, 이들 이외에 다른 설정을 변경하기 위한 그래픽 객체가 더 마련될 수도 있으며, 전술한 예시와 다른 배치로 마련되는 것도 가능함은 물론이다.
엑스선 조사 조건의 설정이 완료되면, 사용자는 촬영 버튼(151l)을 선택하여 엑스선 촬영을 수행할 수 있고, 설정을 초기화하고자 할 때에는 리셋 버튼(151m)을 선택할 수 있다.
한편, 엑스선 촬영을 수행함에 있어 필요한 정보를 얻기 위해, 엑스선 소스(110)가 엑스선 디텍터(200)를 향해 있는 상태에서 촬영부(120)가 카메라 영상을 촬영할 수 있다. 이 경우, 엑스선 디텍터(200) 또는 엑스선 디텍터(200)가 장착된 장착부(14, 24)는 대상체(1)에 가려져 카메라 영상에 나타나지 않을 수 있다. 반대로, 대상체(1)가 엑스선 디텍터(200)의 전방에 위치하지 않은 상태에서 카메라 영상이 촬영되면, 카메라 영상에 엑스선 디텍터(200) 또는 엑스선 디텍터(200)가 장착된 장착부(14, 24)가 나타날 수 있다. 촬영된 카메라 영상(152)은 도 7에 도시된 바와 같이, 설정 창(151)의 일 측에 표시될 수 있다.
도 6에 도시된 워크리스트(155)와 도 7에 도시된 카메라 영상(152)은 상호 스위칭될 수 있다. 워크리스트(155)가 표시된 상태에서 카메라 영상 버튼(I)이 선택되면, 워크리스트(152)가 카메라 영상(152)으로 전환되고, 카메라 영상(152)이 표시된 상태에서 닫힘 버튼(152b)이 선택되면, 카메라 영상(152)이 워크리스트(155)로 전환될 수 있다. 또는, 선택된 촬영 프로토콜이 스티칭 촬영을 필요로 하는 것이면, 자동으로 카메라 영상(152)으로 전환되고 후술하는 스티칭 촬영과 관련된 화면들이 표시될 수 있다.
도 7을 참조하면, 카메라 영상(152)에 나타난 엑스선 디텍터(200) 또는 장착부(24) 상에 엑스선 조사영역 창(B1)이 중첩되어 표시될 수 있다. 당해 예시에서는 엑스선 디텍터(200)가 장착부(24) 내에 장착되어 카메라 영상에는 장착부(24)가 표시되는 것으로 한다.
엑스선 조사영역 창(B1)은 엑스선 소스(110)로부터 조사되는 엑스선이 엑스선 디텍터(200)에 도달하는 영역, 즉 엑스선 조사 영역(E)을 나타내는 도구이다. 제어부(140)는 후술하는 알고리즘에 따라 엑스선 조사 영역(E)을 계산하고, 계산된 엑스선 조사 영역(E)의 크기 및 위치에 대한 정보를 사용자에게 제공하기 위해, 계산된 엑스선 조사 영역(E)의 크기 및 위치를 나타내는 엑스선 조사영역 창(B1)을 카메라 영상(152)에 표시할 수 있다. 여기서, 엑스선 조사영역 창(B1)의 크기 및 위치는 카메라 영상(152)에 나타난 장착부(24)에 상대적인 것으로 한다.
사용자는 미리 정해진 조작명령을 입력부(160)를 통해 입력함으로써, 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B1)의 위치, 크기 또는 형태를 조절할 수 있고, 제어부(140)는 입력된 조작 명령에 따라 콜리메이터(113)를 제어하여 엑스선 조사 영역(E)을 조절할 수 있다.
장비의 다양한 오차로 인해, 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B1)과 실제 엑스선 조사 영역(E)이 서로 다를 수 있다. 즉, 엑스선 조사영역 창(B1)이 실제 엑스선 조사 영역(E)의 위치나 크기를 정확히 반영하지 못하는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 엑스선 영상 장치(100)는 도 7에 도시된 엑스선 조사영역 창(B1)이 실제 엑스선 조사 영역(E)을 정확하게 반영하고 있는지 검증하는 절차를 수행할 수 있다.
우선, 디스플레이부(150)에 엑스선 조사영역 창(B1)을 표시하는 방법에 대해 설명한다.
제어부(140)는 미리 저장된 엑스선 영상 장치(100)의 좌표정보를 이용하여 디스플레이부(150)에 엑스선 조사영역 창(B1)을 표시할 수 있다. 제어부(140)는 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200) 사이의 거리, 콜리메이터(113)에 의해 형성된 슬롯(R)의 형태와 면적, 엑스선 튜브(111)에서부터 콜리메이터(113)의 슬롯(R)까지의 거리 등의 정보를 미리 저장하고 있거나, 미리 저장된 정보들로부터 산출할 수 있다.
제어부(140)는 이러한 정보들을 이용하여 장착부(24)의 표면에 형성되는 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표를 산출할 수 있다. 제어부(140)에서 산출하는 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표는 엑스선 영상 장치(100)가 위치하는 공간의 글로벌 좌표계 상의 좌표에 해당한다. 제어부(140)에서 산출한 엑스선 조사영역(E)의 좌표정보는 적어도 엑스선 조사영역(E)의 꼭지점의 좌표를 포함한다.
카메라 영상(152)에 엑스선 조사영역을 나타내는 엑스선 조사영역 창(B1)이 중첩되어 표시되고, 중첩되어 표시되는 엑스선 조사영역 창(B1)은 2차원 좌표계를 따르므로, 제어부(140)는 산출한 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환한다.
또한, 도 7에 도시된 카메라 영상(152)은 촬영부(120)에서 획득한 영상으로, 촬영부(120)의 좌표계와 글로벌 좌표계가 다르므로, 전술한 바와 같이, 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환하기 위해서는, 글로벌 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하여야 한다. 즉, 글로벌 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하고, 카메라 좌표계로 변환된 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환해야 한다.
글로벌 좌표계를 따르는 좌표(X, Y, Z)와 2차원의 영상좌표계를 따르는 좌표(x, y)사이의 변환식은 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다. 제어부(140)는 하기의 수학식 1로 표현된 글로벌 좌표계와 영상좌표계의 관계를 이용하여 엑스선 디텍터(200)에 형성되는 엑스선 조사영역의 3차원 좌표를 디스플레이부(150)에 표시될 엑스선 조사영역 창(B1)의 2차원 좌표로 변환할 수 있다. 이렇게 변환된 2차원 좌표를 이용하여 제어부(140)는 디스플레이부(150)에 표시되는 카메라 영상에 엑스선 조사영역 창(B1)을 중첩하여 표시할 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, x, y는 2차원의 이미지 센서의 좌표, 즉 영상 좌표계의 좌표를 나타내고, X, Y, Z는 글로벌 좌표계의 좌표를 나타낸다.
상기 수학식 1에서, 우변의 첫 번째 행렬은 촬영부(120)의 초점거리(focal length)와 주점(principal point)과 같은 촬영부(120) 내부 파라미터를 그 원소로 포함한다. 상기 수학식1에서 fx, fy는 촬영부(120)의 초점거리(focal length)를 나타내고, cx, cy는 촬영부(120)의 주점을 나타낸다.
상기 수학식 1에서, 우변의 두 번째 행렬은 글로벌 좌표계를 카메라 좌표계와 일치시키기 위한 행렬로, 촬영부(120)의 설치 방향 등과 같은 촬영부(120)의 외부 파라미터를 그 원소로 포함한다.
수학식 1에서 A는 카메라 좌표계의 z축을 회전축으로 갖는 회전각도(roll)를 나타내고, B는 카메라 좌표계의 x축을 회전축으로 갖는 회전각도(pitch)를 나타내고, C는 카메라 좌표계의 y축을 회전축으로 갖는 회전각도(yaw)를 나타낸다. 그리고, t1, t2, t3는 카메라 좌표계와 글로벌 좌표계 사이의 병진이동거리를 각각 나타낸다.
도 8a는 엑스선 소스에서 엑스선 조사 영역을 나타내는 광이 조사되는 것을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 8b는 디스플레이부에 표시되는 카메라 영상에 광 조사 영역이 포함되는 예시를 나타낸 도면이며, 도 9는 광 조사 영역에 기초하여 엑스선 조사영역 창을 표시하는 예시를 나타낸 도면이다. 도 10은 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역 창을 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 엑스선 소스(110)에 포함된 광원, 예를 들어 콜리메이터 램프는 엑스선 조사 영역(E)과 동일한 영역에 가시광선(VL)을 조사할 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 가시광선(VL)에 의해 장착부(24) 표면에 생성되는 광 조사 영역(L)은 카메라 영상(152)에도 나타난다. 제어부(140)는 이미지 프로세싱을 통해 카메라 영상(152)으로부터 광 조사 영역(L)의 경계를 추출하고, 도 9에 도시된 바와 같이 추출된 광 조사 영역(L)의 경계에 기초하여 엑스선 조사영역 창(B2)을 생성할 수 있다. 생성된 엑스선 조사영역 창(B2)은 카메라 영상(152)에 중첩되어 표시될 수 있다. 두 엑스선 조사영역 창(B1, B2)을 구별하기 위해 후술하는 실시예에서는 좌표정보에 의해 생성된 엑스선 조사영역 창(B1)은 제1엑스선 조사영역 창(B1)이라 하고, 이미지 프로세싱에 의해 생성된 조사영역 창(B2)은 제2엑스선 조사영역 창(B2)이라 할 수 있다.
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역 창(B1, B2)이 실제 엑스선 조사영역(E)을 정확하게 나타낼 수 있도록, 콜리메이터 램프에 의한 광 조사 영역(L)을 실제 엑스선 조사영역(E)과 일치시키고, 촬영부(120)의 주점, 초점거리, 설치 각도 등과 같은 카메라 파라미터를 결정하는 캘리브레이션 과정을 거친다.
이러한 캘리브레이션 과정에서 오류가 없었다면, 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창(B1)과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역 창(B2)은 도 10에 도시된 것처럼 일치한다. 따라서, 제1엑스선 조사영역 창(B1)과 제2 엑스선 조사영역 창(B2)이 일치하지 않으면, 전술한 캘리브레이션 과정에서 오류가 발생했다고 판단할 수 있다. 이에, 제어부(140)는 제1엑스선 조사영역 창(B1)과 제2엑스선 조사영역 창(B2)이 일치하는지 비교하는 과정을 수행함으로써, 전술한 캘리브레이션 과정에 오류가 발생했는지 검증하는 과정을 수행한다.
전술한 두 가지 방법을 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창(B1, B2)의 위치, 형태 및 크기가 상호 일치하지 않는 경우, 캘리브레이션 과정에서 오류가 있었음을 나타내므로, 제어부(140)는 디스플레이부(150) 등을 통해 캘리브레이션의 수행을 요청하는 메시지 등을 표시할 수 있다. 또한, 카메라 영상(152)에 제1엑스선 조사영역 창(B1)과 제2엑스선 조사영역 창(B2)을 중첩하여 표시함으로써, 두 엑스선 조사영역 창(B1, B2)이 상호 일치하지 않음을 직관적으로 나타내는 것도 가능하다. 사용자는 메시지를 확인하고 다시 전술한 캘리브레이션 과정을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 캘리브레이션의 수행을 요청하는 메시지를 표시하는 것 외에도, 전술한 두 가지 방법으로 생성된 엑스선 조사영역이 불일치하는 경우, 불일치 정도를 산출하여 역으로 불일치를 해소하기 위한 캘리브레이션 파라미터를 산출할 수도 있다. 산출된 캘리브레이션 파라미터에 기초하여 자동으로 캘리브레이션을 수행하는 것도 가능하고, 디스플레이부(150)에 캘리브레이션 파라미터를 표시하여 사용자의 캘리브레이션을 가이드하는 것도 가능하다.
제어부(140)는 상기 불일치 정보에 기초하여, 상기 불일치를 해소하는데 필요한, 촬영부(120)의 초점거리 및 주점을 산출하고, 글로벌 좌표계와 카메라 좌표계 간의 변환에 필요한 변수들을 산출할 수 있다.
또한, 개시된 실시예에서는 촬영부(120)의 초점과 엑스선 튜브(111)의 초점이 다르므로, 이로 인해 오프셋이 발생할 수 있다. 제어부(140)는 상기 불일치 정보를 이용하여 오프셋 보상에 필요한 파라미터를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 이렇게 산출된 파라미터들을 이용하여 자동으로 캘리브레이션을 수행하거나, 산출된 파라미터들을 디스플레이부(150)를 통해 표시함으로써, 사용자의 캘리브레이션을 도울 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영에 앞서, 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)를 정렬(align)시키는 과정을 수행할 수 있다. 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)의 정렬은 엑스선 조사영역의 중심과 디텍터(200)의 중심을 일치시킴으로써 수행될 수 있다. 이하 이에 대해 도 11 내지 도 15를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 11 내지 도 15는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 소스와 엑스선 디텍터를 정렬시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 전술한 좌표정보를 이용하는 방법이나 이미지 프로세싱으로 엑스선 조사영역의 경계를 추출하는 방법을 통해 엑스선 조사영역 창(B3)을 생성하고, 생성된 엑스선 조사영역 창(B3)을 촬영부(120)에서 획득한 카메라 영상(152)에 중첩하여 표시한다.
또한, 도 12에 도시된 것처럼, 제어부(140)는 전술한 좌표정보를 이용하는 방법이나 이미지 프로세싱으로 카메라 영상(152)에 나타난 엑스선 디텍터(200)의 경계를 추출하는 방법을 통해 엑스선 디텍터(200)의 경계를 나타내는 디텍터 경계선(B4)을 생성하고, 생성된 디텍터 경계선(B4)을 촬영부(120)에서 획득한 카메라 영상(152)에 중첩하여 표시한다. 당해 예시와 같이 엑스선 디텍터(200)가 장착부(24)의 내부에 장착된 경우에는 카메라 영상(152)에 나타난 장착부(24)를 엑스선 디텍터(200) 대신 이용할 수 있다.
카메라 영상(152)에 중첩되어 표시되는 엑스선 조사영역 창(B3)과 디텍터 경계선(B4)은 서로 다른 색으로 표시되어 서로 구분될 수 있다. 도 11 내지 도 15에는 엑스선 조사영역 창(B3)을 실선으로 표시하고, 디텍터 경계선(B4)을 점선으로 표시하여 구분하였다.
도 13 및 도 14에는 디스플레이부(150)에 디텍터 경계선(B4)과 엑스선 조사영역 창(B3)이 함께 표시된 예시가 도시되어 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 각각 대응하는 디텍터 경계선(B4)의 네 개의 꼭지점 사이의 간격(g)이 모두 같은 경우, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되었다고 판단할 수 있다.
또는, 도 14에 도시된 것처럼, 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심(c1)과 디텍터 경계선(B4)의 중심(c2)이 일치하면, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되었다고 판단할 수 있다.
제어부(140)는 도 15에 도시된 바와 같이, 엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 대응하는 디텍터 경계선(B4)의 네 개의 꼭지점 사이의 간격(g2, g3, g4, g5)이 서로 다르거나, 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심(c1)과 디텍터 경계선(B4)의 중심(c2)이 일치하지 않으면, 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되지 않았다고 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 대응하는 디텍터 경계선(B4)의 네 개의 꼭지점 사이의 간격들(g2, g3, g4, g5)을 산출하고, 산출된 간격들을 일치시킬 수 있는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향을 산출할 수 있다.
제어부(140)는 이렇게 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향에 따라 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시킴으로써 상기 간격들을 일치시킬 수 있다.
또는, 디스플레이부(150)를 통해 상기 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향을 표시하여, 사용자가 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시키도록 가이드할 수도 있다.
또는 제어부(140)는 엑스선 조사영역의 중심(C1)과 디텍터 경계선의 중심(C2) 사이의 간격(g1)을 산출하고, 상기 산출된 간격에 기초하여 엑스선 조사영역의 중심과 디텍터 경계선의 중심을 일치시킬 수 있는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향 및 이동 거리를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 이렇게 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동거리에 따라 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시킴으로써 상기 엑스선 조사영역의 중심과 디텍터 경계선의 중심을 일치시킬 수 있다.
또는, 디스플레이부(150)를 통해 상기 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향 또는 이동거리를 표시하여, 사용자가 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시키도록 가이드할 수도 있다.
엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향은 텍스트로 표시될 수도 있고, 도 15에 도시된 바와 같이 카메라 영상(152) 위에 엑스선 조사영역 창(B3), 디텍터 경계선(B4) 및 불일치하는 꼭지점 사이의 간격들 또는 엑스선 조사영역의 중심(C1)과 디텍터 경계선의 중심(C2) 사이의 간격을 이미지로 표시하는 것도 가능하다.
한편, 사용자는 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)가 정렬되면, 미리 정해진 조작명령을 입력부(160)를 통해 입력함으로써, 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B3)의 위치, 크기 또는 형태를 조절할 수 있다. 예를 들어, 엑스선 조사영역 창(B3)의 경계를 드래그하는 방식으로 그 위치, 크기 또는 형태를 조절할 수 있다.
사용자가 엑스선 조사영역 창(B3)을 조절하는 중에 엑스선 조사영역 창(B3)이 엑스선 디텍터(200)의 경계선을 벗어날 수도 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 디스플레이부에 표시된 엑스선 조사영역 창이 엑스선 디텍터의 경계를 벗어난 예를 도시한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B3)의 일부가 카메라 영상(152)에 나타난 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어날 수 있다. 당해 예시에서도 엑스선 디텍터(200)는 장착부(24)의 내부에 장착되어 카메라 영상(152)에는 장착부(24)만 나타난다. 이러한 경우, 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어나는지 여부는 장착부(24)의 경계를 벗어나는지 여부에 기초하여 판단할 수 있다.
도 16에는 엑스선 조사영역 창(B3)의 일부가 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 경우를 도시하고 있으나, 엑스선 조사영역 창(B3)의 전체가 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어날 수도 있음은 물론이다.
엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 영역에까지 엑스선이 조사되면, 불필요한 엑스선 과조사가 발생할 수 있다. 제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)이 카메라 영상(152)에 나타난 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어나면, 엑스선 과조사를 방지하기 위해, 도 16에 도시된 것처럼, 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 영역(B3-2)을 엑스선 디텍터(200) 경계 내에 존재하는 영역(B3-1)과 다른 색으로 표시하여 사용자에게 알릴 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200) 경계 내에 존재하는 영역(B3-1)을 녹색으로 표시하고, 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 영역(B3-2)을 적색으로 표시하여 사용자에게 엑스선 조사영역이 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을 알릴 수 있다. 참고로, 도 15의 예시에서는 디텍터(200) 경계 내부에 존재하는 엑스선 조사영역 창(B3)의 경계선을 실선으로, 엑스선 디텍터(200) 경계를 벗어난 엑스선 조사영역 창(B3)의 경계선을 점선으로 표시하여 구분하고 있다.
색의 차이 또는 점선과 실선의 차이를 통해 엑스선 조사영역이 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을 알리는 것은 일 예에 불과하고, 사운드를 통해 알릴 수도 있고, 입력부(160)의 진동을 통해 알릴 수도 있다. 즉, 엑스선 영상 장치(100)는 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역 창이 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을, 시각적 또는 청각적 또는 촉각적인 자극에 기초한 다양한 방법으로 사용자에게 알릴 수 있다.
한편, 엑스선 조사영역 창(B3)이 카메라 영상(152)에 나타난 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어나는지 여부를 판단하기 위해 제어부(140)는 전술한 디텍터 경계선(B4)과 엑스선 조사영역 창(B3)의 상호 위치 관계를 비교할 수 있다.
엑스선 조사 영역(E)에 대해 엑스선 촬영이 이루어지므로, 엑스선 조사 영역은 엑스선 촬영 영역에 대응될 수 있다. 엑스선 촬영 영역이 지정되면, 제어부(140)는 콜리메이터(113)를 제어하여 엑스선 조사 영역(E)과 지정된 엑스선 촬영 영역을 일치시킬 수 있다.
엑스선 촬영 영역은 엑스선 촬영 시에 사용자가 직접 지정하는 것도 가능하나, 촬영 프로토콜마다 미리 촬영 영역을 설정해두고, 이후에 엑스선 촬영 시에는 촬영 프로토콜을 선택하는 것만으로 촬영 영역이 자동으로 지정되게 하는 것도 가능하다. 이하, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 17 내지 도 19는 촬영 프로토콜에 따른 촬영 영역을 미리 설정하는 예시를 나타내는 도면이고, 도 20은 저장부에 저장되는 정보를 나타내는 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이 촬영 프로토콜 별로 촬영 영역을 미리 설정할 수 있다. 촬영 프로토콜에 관한 설명은 전술한 바와 같다.
촬영 프로토콜 별로 촬영 영역을 미리 설정하기 위해, 디스플레이부(150)는 프로토콜 설정 창(154)을 표시할 수 있다. 프로토콜 설정 창(154)에는 프로토콜 리스트(154c)가 포함될 수 있다.
사용자는 입력부(160)를 이용하여 프로토콜 리스트(154c) 중에서 촬영 영역을 설정하고자 하는 촬영 프로토콜을 선택할 수 있다.
촬영 영역의 설정을 입력 받기 위해, 대상체의 형상과 유사한 형상을 갖는 대상체 모델(154b)이 디스플레이부(150)에 표시될 수 있고, 사용자는 대상체 모델(154b) 위에 표시된 촬영 영역 창(154a)의 위치와 크기를 조절하여 선택한 촬영 프로토콜에 대한 촬영 영역을 설정할 수 있다. 당해 실시예에서는 대상체가 인체인 것으로 하여 대상체 모델(154b)이 인체의 형상을 갖는 것으로 하였다. 대상체 모델(154b)은 대상체의 개략적인 실루엣을 나타내면 되고 구체적인 구조까지 표현되어야 하는 것은 아니다.
일 예로, 촬영 영역 창(154a)의 엣지 또는 꼭지점에 커서(C)를 위치시켜 선택한 후 드래그하는 방식으로 촬영 영역 창(154a)의 크기나 위치를 조절할 수 있다.
촬영 영역 창(154a)의 형상은 당해 예시에서와 같이 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 사각형 이외에 다른 다각형이나 원형, 타원형 등 다른 형상을 갖는 것도 가능하다.
촬영 프로토콜 별 촬영 영역에 대한 구체적인 설정 예로, 도 18에 도시된 바와 같이, 대상체의 얼굴부터 무릎 위까지의 영역을 전체 바디 AP로 설정하고, 도 19에 도시된 바와 같이, 대상체의 목부터 허리까지의 영역을 흉부 AP로 설정할 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 설정된 촬영 영역은 그에 대응되는 촬영 프로토콜에 맵핑되어 프로토콜 데이터베이스(DB)에 저장되고, 프로토콜 데이터베이스는 저장부(170)에 저장될 수 있다.
또한, 촬영 프로토콜 별로 엑스선 조사 조건이 함께 맵핑되어 저장되는 것도 가능하다. 이 경우, 엑스선 조사 조건은 촬영 프로토콜 별로 미리 설정된 것일 수도 있고, 사용자에 의해 설정된 것일 수도 있다.
엑스선 촬영 시에, 촬영 프로토콜이 선택되면 제어부(140)는 저장부(170)로부터 선택된 촬영 프로토콜에 맵핑된 촬영 영역을 검색하고, 검색된 촬영 영역에 대한 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
또한, 엑스선 조사 조건이 함께 맵핑되어 저장된 경우에는, 저장된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
도 21은 카메라 영상으로부터 촬영 프로토콜에 대응되는 촬영 영역을 추출하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 22는 추출된 촬영 영역이 표시된 카메라 영상을 나타낸 도면이다.
엑스선 촬영을 수행하기 전, 사용자는 촬영 프로토콜을 선택할 수 있고, 촬영부(120)는 대상체가 엑스선 디텍터(200)의 전면에 위치한 상태에서 카메라 영상(152)을 촬영할 수 있다.
제어부(140)는 저장부(170)에서 선택된 촬영 프로토콜에 맵핑된 촬영 영역을 검색하고, 카메라 영상(152)으로부터 촬영 영역을 추출할 수 있다.
제어부(140)는 물체 인식 알고리즘 등의 이미징 프로세싱을 적용하여 카메라 영상(152)으로부터 촬영 영역을 추출할 수 있다. 예를 들어, 카메라 영상(152)에 엣지 검출(edge detection)을 적용하여 대상체의 실루엣 또는 형태를 추출하고, 머리-발끝 길이(신장), 머리나 어깨의 폭, 다리 길이 등 촬영 영역의 인식에 필요한 몇 가지 특징을 검출할 수 있다. 당해 예시에서는, 대상체의 세부적인 특징이 모두 인식되지 않더라도 대략적인 높이, 너비 등이 인식되면, 이를 바탕으로 필요한 특징을 검출할 수 있다.
다른 예로, 대상체가 있을 때의 카메라 영상과, 대상체가 없을 때의 카메라 영상의 차이를 분석하여 대상체의 형태를 추출하는 것도 가능하고, 대상체의 패턴 검출, 얼굴 인식 등 다양한 이미징 프로세싱 기술을 적용하여 촬영 영역 추출의 효율 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
제어부(140)가 카메라 영상(152)으로부터 촬영 영역을 추출하면, 제어부(140)는 콜리메이터(113)를 제어하여 엑스선 조사 영역(E)을 촬영 영역에 대응시킬 수 있다. 즉, 촬영 영역에 엑스선이 조사되도록 콜리메이터(113)를 제어할 수 있다. 이 때, 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동이 필요한 경우에는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 촬영 영역에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 촬영 영역이 한 번의 엑스선 촬영으로 커버되지 않는 범위인 경우에는 촬영 영역을 분할하여 스티칭 촬영을 수행할 수 있다.
또한, 디스플레이부(150)는 추출된 촬영 영역을 도 22에 도시된 바와 같이 카메라 영상(152)에 중첩하여 표시함으로써 사용자에게 대상체(1)의 어느 영역을 촬영하게 되는지에 관한 정보를 제공할 수 있다.
도 23은 대상체의 사이즈에 관한 정보를 미리 설정하는 동작을 나타낸 도면이고, 도 24는 미리 저장되는 대상체의 사이즈에 관한 정보를 나타낸 도면이다.
대상체의 사이즈에 따라 최적의 엑스선 영상을 얻을 수 있는 엑스선 조사 조건이 달라질 수 있고, 대상체의 사이즈에 따라 엑스선 피폭 허용치가 달라질 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 대상체의 사이즈에 따라 그에 대응되는 엑스선 조사 조건을 미리 설정할 수 있고, 대상체의 사이즈를 사용자가 직접 분류할 수 있다.
도 23의 예시를 참조하면, 디스플레이부(150)는 대상체 사이즈 설정 창(156)을 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(150)는 대상체 모델(154b)을 표시하고, 사용자는 입력부(160)를 이용하여 대상체의 사이즈를 분류할 수 있다. 구체적인 예로, 신장, 어깨 높이 및 다리 길이를 지정하여 특정 사이즈에 맵핑할 수 있다. 신장, 어깨 높이 및 다리 길이는 특정값으로 지정될 수도 있고, 일정 범위로 지정될 수도 있다.
사용자가 신장, 어깨 높이 및 다리 길이를 지정하기 위해 직접 수치를 입력할 수도 있고, 디스플레이부(150)에 표시된 대상체 모델(154b)의 엣지를 상하좌우로 드래그하여 입력할 수도 있으며, 머리 높이에 대응되는 라인(LH), 어깨 높이에 대응되는 라인(LS), 다리 길이에 대응되는 라인(LL)을 상하로 드래그하여 입력할 수도 있다.
사용자에 의해 분류된 대상체 사이즈는 도 24에 도시된 바와 같이 대상체 사이즈 데이터베이스에 저장될 수 있고, 대상체 사이즈 데이터베이스는 저장부(170)에 저장될 수 있다.
대상체 사이즈는 대인(Large), 중인(Medium), 소인(Small), 소아(child), 영아(baby) 등으로 분류될 수 있으나, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 더 세분화될 수도 있고 그 반대가 될 수도 있다.
도 25는 대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 화면을 나타낸 도면이다.
도 25를 참조하면, 디스플레이부(150)의 화면(150a)에는 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 설정 창(151)이 표시될 수 있다. 사용자는 대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있다.
설정 창(151)에는 대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)가 표시될 수 있다. 예를 들어, 설정 창(151) 상단에는 미리 구분된 대상체 사이즈를 식별할 수 있는 식별 태그(Large, Medium, Small, Child, Baby)가 표시될 수 있고, 사용자가 입력부(160)를 조작하여 식별 태그 중 하나를 선택하면, 선택된 대상체 사이즈에 대한 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 메뉴가 활성화될 수 있다.
사용자가 커서(C)를 이동시켜 중인 사이즈에 대응되는 식별 태그(Medium)를 선택하면, 이와 연동되어 설정 창(151)의 우측에 중인 사이즈의 대상체 모델(154b)이 표시될 수 있다.
엑스선 조사 조건을 설정하고자 하는 대상체 사이즈가 선택되면, 선택된 대상체 사이즈에 대해 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스가 활성화될 수 있다.
그래픽 유저 인터페이스가 활성화되면, 선택된 대상체 사이즈에 대한 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 각종 그래픽 객체들이 표시된다. 예를 들어, 관전압의 설정을 입력 받기 위한 버튼(151a), 관전류의 설정을 입력 받기 위한 버튼(151b) 및 엑스선 노출 시간의 설정을 입력 받기 위한 버튼(151c)이 표시될 수 있다. 사용자는 각각의 버튼을 선택하여 엑스선 조사 조건을 원하는 값으로 설정할 수 있다.
또한, 엑스선 촬영을 스탠드(20)에서 수행할 것인지 또는 테이블(10)에서 수행할 것인지에 관한 설정을 입력 받기 위한 버튼(151d), 콜리메이터 사이즈에 대한 설정을 입력 받기 위한 버튼(151f), AEC 센서에 대한 선택을 입력 받기 위한 버튼(151g), 감도(sensitivity)에 대한 설정을 입력 받기 위한 버튼(151h), 농도(density)에 대한 설정을 입력 받기 위한 버튼(151i), 그리드에 대한 선택을 입력 받기 위한 버튼(151j), 필터에 대한 선택을 입력 받기 위한 버튼(151k), 초점 사이즈에 대한 선택을 입력 받기 위한 버튼(151r) 등이 더 표시될 수 있다.
대상체 사이즈 버튼(151e)은 식별 태그의 선택과 연동될 수 있는바, 일 예로, 사용자가 중인 사이즈에 대응되는 식별 태그(Medium)를 선택한 경우에는 대상체 사이즈 버튼(151e)에 포함된 중인 사이즈 아이콘이 강조되어 표시될 수 있다.
대상체의 사이즈 별 엑스선 조사 조건의 설정이 완료되면, 사용자는 프리셋 버튼(151n)을 선택하여 설정을 종료할 수 있고, 설정을 초기화하고자 할 때에는 리셋 버튼(151m)을 선택할 수 있다.
도 25에 도시된 그래픽 유저 인터페이스는 엑스선 영상 장치(100)에 적용될 수 있는 예시에 불과한 것으로서, 도 24의 구성과 다른 구성으로 그래픽 유저 인터페이스가 표시될 수 있음은 자명하다.
한편, 엑스선 조사 조건의 설정은 대상체 사이즈 뿐만 아니라 촬영 프로토콜도 함께 고려하여 이루어지는 것도 가능하다. 이 경우, 각각의 대상체 사이즈마다 촬영 프로토콜 별로 세분화하여 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어, 대인 사이즈에 대해 전체 바디 PA, AP, LAT, 흉부 PA, AP, LAT, 다리 PA, AP, LAT 별로 나누어 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있고, 나머지 사이즈에 대해서도 마찬가지로 설정할 수 있다.
또한, 촬영 프로토콜의 특성 상 스티칭 촬영을 수행해야 하는 경우에는 대상체 모델을 기준으로 스티칭 영역을 분할하고, 각 분할 영역에 대해 엑스선 조사 조건을 설정하는 것도 가능하다.
대상체 사이즈 별로 설정된 엑스선 조사 조건 역시 저장부(170)에 저장될 수 있고, 일 예로 대상체 사이즈 데이터베이스에 함께 저장될 수 있다.
도 26은 카메라 영상에 기초하여 대상체 사이즈를 자동으로 판단하는 동작을 나타낸 도면이다.
촬영부(120)가 카메라 영상을 촬영하면 제어부(140)는 카메라 영상을 분석하여 대상체 사이즈를 자동으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 물체 인식 알고리즘 등의 이미지 프로세싱을 적용하여, 카메라 영상(152)으로부터 대상체(1)의 다리 시작 지점과 발끝, 어깨, 머리 등을 인식하고, 인식 결과 및 SID(Source to Image Distance) 또는 SOD(Source to Object Distance)를 고려하여 다리 길이, 어깨 높이, 신장을 계산할 수 있다.
또는, 제어부(140)는 카메라 영상에 엣지 검출을 적용하여 대상체의 실루엣을 추출하고, 카메라 영상에 나타난 대상체의 실루엣 크기와 SID(Source to Image Distance) 또는 SOD(Source to Object Distance)를 고려하여 대상체의 대략적인 사이즈를 추정할 수도 있다.
예를 들어, 촬영부(120)를 기준으로 한 카메라 좌표계, 엑스선 영상 장치(100)가 위치하는 공간의 글로벌 좌표계 및 카메라 영상의 2차원 좌표계 사이의 관계를 미리 저장하고, 이들 좌표계 사이의 변환을 이용하여, 카메라 영상에 표시된 대상체 실루엣의 실제 공간에서의 사이즈를 계산할 수 있다.
제어부(140)는 추정된 대상체 사이즈에 대응되는 엑스선 조사 조건을 저장부(170)에서 검색하고, 검색된 엑스선 조사 조건에 따라 엑스선 소스(110) 등을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(140)가 대상체 사이즈를 판단하면, 해당 사이즈에 디폴트로 맵핑된 엑스선 조사 조건이 설정 창(151)에 표시될 수 있다. 맵핑된 엑스선 조사 조건은 그대로 적용되는 것도 가능하고, 사용자가 각 엑스선 조사 조건에 대응되는 버튼을 선택하여 재설정하는 것도 가능하다. 이 때, 사용자는 설정 창(150a)에 표시된 디폴트 엑스선 조사 조건을 참조하여 재설정할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 대상체의 엑스선 촬영 부위가 엑스선 조사 영역(E) 또는 엑스선 디텍터(200)가 엑스선을 검출할 수 있는 영역인 검출 영역보다 넓은 경우, 엑스선 촬영 부위를 분할하고 각각의 분할 영역에 대해 따로 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
대상체의 엑스선 촬영 대상 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 복수의 영역을 각각 촬영하고 이들을 결합하여 하나의 영상을 얻는 것은 파노라마 촬영, 스티칭 촬영, 분할 촬영 등의 다양한 용어로 지칭될 수 있다. 　설명의 편의를 위하여 이하 상술할 실시예에서는 이러한 촬영을 스티칭 촬영이라 하고, 분할된 복수의 영역 각각을 분할 영역이라 하기로 한다. 또한, 각각의 분할 영역에 대한 엑스선 영상을 분할 엑스선 영상이라고 하고, 복수의 분할 엑스선 영상을 합성하여 생성된 하나의 영상을 스티칭 영상이라 하기로 한다.　
이하, 도면을 참조하여 스티칭 촬영에 관련된 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 27은 스티칭 영상의 일 예시를 나타낸 도면이고, 도 28은 스티칭 촬영을 수행하기 위해 촬영 영역이 분할된 예시를 나타낸 도면이며, 도 29는 각 분할 영역들 사이의 오버랩 영역을 나타낸 도면이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영 부위를 복수의 영역으로 분할하고, 각각의 분할 영역에 대해 따로 엑스선 촬영을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 각각의 분할 영역에 대한 엑스선 영상, 즉 분할 엑스선 영상(X1, X2, X3)을 스티칭하여 엑스선 촬영 부위 전체가 나타나는 하나의 스티칭 영상(X123)을 생성할 수 있다. 당해 실시예에서는 스티칭 촬영을 수행할 전체 영역을 스티칭 영역이라 하기로 한다.
전술한 바와 같이, 선택된 촬영 프로토콜이 스티칭 촬영에 대응되는 것이면, 워크리스트(155)가 도 28에 도시된 바와 같은 카메라 영상(152)으로 전환될 수 있다. 또한, 선택된 촬영 프로토콜에 대응되는 촬영 영역이 스티칭 영역으로 자동으로 지정되는 것도 가능하다., 제어부(140)는 스티칭 영역을 자동으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 균등 분할을 수행할 수 있다. 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)의 검출 영역의 높이 및 엑스선 조사 영역(E)의 최대 높이 중 작은 값에 기초하여 균등 분할을 수행할 수 있다.
구체적인 예로, 스티칭 영역(S)의 높이 즉, 스티칭 영역의 시작 지점을 나타내는 탑 라인(LT)과 스티칭 영역의 끝 지점을 나타내는 버틈 라인(LB) 사이의 거리를 엑스선 디텍터(200) 검출 영역의 높이로 나누었을 때, 정수로 나누어 떨어지면 그 해가 분할 영역의 개수 즉, 스티칭 촬영에 사용되는 분할 엑스선 영상의 개수가 될 수 있다. 반면에, 정수로 나누어 떨어지지 않으면, 분할 영역의 개수는 그 해보다 한 개 더 많아지고 각각의 분할 영역의 높이는 엑스선 디텍터(200) 검출 영역의 높이보다 작게 된다.
예를 들어, 도 28에 도시된 바와 같이, 스티칭 영역(S)이 3개의 분할 영역(S1, S2, S3)으로 분할된 경우에는 각각의 분할 영역에 대응되는 3개의 분할 엑스선 영상을 촬영한 후 이들을 스티칭하여 하나의 스티칭 엑스선 영상을 생성할 수 있다.
분할 엑스선 영상들을 스티칭하기 위해 각 분할 엑스선 영상들 사이 경계 부분을 정합시킬 수 있고, 이 정합을 위해 분할 엑스선 영상들 사이의 일정 영역이 오버랩되도록 엑스선을 조사할 수 있다. 분할 영역이 지정되면 제어부(140)는 분할 영역에 엑스선이 조사되도록 제어하는바, 이 때, 엑스선은 인접한 분할 영역 쪽으로 미리 설정된 크기만큼 더 확장하여 조사될 수 있다.
도 29의 예시에서는 제1분할 영역(S1)과 제2분할 영역(S2) 사이에 제1-2오버랩 영역(O12)이 위치하고, 제2분할 영역(S2)과 제3분할 영역(S3) 사이에 제2-3오버랩 영역(O23)이 위치하도록 엑스선을 조사할 수 있다.
오버랩 영역(O12, O23)에는 엑스선이 중복 조사되는바, 오버랩 영역에 생식기나 심장과 같이 방사선에 민감한 부위가 위치하는 경우, 제어부(140)는 민감 부위에 중복 조사를 피하기 위해 오버랩 영역을 다른 부위로 이동시키거나, 사용자에게 경고를 출력할 수 있다.
방사선에 민감한 부위가 위치하는지 여부 역시 카메라 영상(152)에 물체 인식 알고리즘 등의 이미지 프로세싱을 적용하여 판단할 수 있다. 예를 들어, 머리부터 발끝까지의 길이 중 중심 부위에 위치하며 허벅지가 나뉘어지는 부분을 생식기가 위치하는 부위로 판단할 수 있고, 겨드랑이 부위 또는 어깨로부터 약 20cm 이하의 부위를 심장이 위치하는 부위로 판단할 수 있다.
방사선에 민감한 부위에 관한 정보, 예를 들어 그 위치 정보 또는 형태 정보는 저장부(170)에 미리 저장될 수 있고, 사용자에 의해 추가 또는 변경되는 것도 가능하다.
경고를 출력하는 경우에는, 디스플레이부(150)를 통해 시각적으로 출력하거나 엑스선 영상 장치(100)에 마련된 스피커를 통해 청각적으로 출력할 수 있다. 시각적으로 출력하는 경우에는, 도 29에 도시된 바와 같이 오버랩 영역을 디스플레이부(150)에 직접 표시해주는 것도 가능하고, 민감 부위에 오버랩 영역이 위치한다는 것을 텍스트로 표시해주는 것도 가능하다. 상기 정보가 전달되기만 하면 되고, 경고를 출력하는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
또한, 오버랩 영역(O12, O23)은 정합 과정에서 왜곡될 수 있고, 스티칭 영상에서 오버랩 영역에 대응되는 부분의 화질은 열화될 수 있다. 따라서, 오버랩 영역에 관한 정보를 제공하면, 사용자는 오버랩 영역이 엑스선 영상에서 중요한 부분으로 화질 열화를 피해야 하는지 여부 등을 판단할 수 있다.
도 30 및 도 31은 오버랩 영역이 자동으로 조절되는 동작을 나타낸 도면이다.
전술한 도 29에서 제1-2오버랩 영역(O12)이 심장 부위에 위치하고, 제2-3오버랩 영역(O23)이 생식기 부위에 위치하는 경우를 가정한다.
제어부(140)는 도 30에 도시된 바와 같이 제1분할 영역(S1)의 하단 경계를 하측으로 이동시켜 제1-2오버랩 영역(O12)을 심장 부위보다 아래쪽으로 위치시키고(①→①'), 제2분할 영역(S2)의 하단 경계를 하측으로 이동시켜 제2-3오버랩 영역(O23)을 생식기 부위보다 아래쪽으로 위치(②→②')시킬 수 있다.
스티칭 영역(S)의 시작 지점과 끝 지점은 그대로이므로, 스티칭 영역(S) 자체는 변하지 않는다. 따라서, 제1분할 영역(S1)의 하단 경계의 이동에 의해 제1분할 영역(S1)의 크기가 엑스선 디텍터(200)의 검출 영역 또는 엑스선 최대 조사 영역의 크기를 초과하는 경우, 또는 제2분할 영역(S2)의 하단 경계의 이동에 의해 제2분할 영역(S2)의 크기가 엑스선 디텍터(200)의 검출 영역 또는 엑스선 최대 조사 영역의 크기를 초과하는 경우에는 제1분할 영역(S1) 또는 제2분할 영역(S2)을 재분할거나, 전체 스티칭 영역(S)을 더 작게 재분할한 후 오버랩 영역을 다시 제어할 수 있다.
또는, 전술한 바와 같이, 방사선에 민감한 부위가 오버랩 영역에 위치함을 시각적 또는 청각적으로 출력한 경우, 사용자에 의해 오버랩 영역이 조절되는 것도 가능하다. 이 경우, 도 31에 도시된 바와 같이 방사선에 민감한 부위(152d)를 카메라 영상(152) 위에 표시함으로써, 사용자가 방사선에 민감한 부위를 회피하여 오버랩 영역을 재설정하도록 가이드할 수 있다. 일 예로, 사용자는 디스플레이부(150)에 표시된 오버랩 영역을 이동시키거나, 복수의 분할 영역의 경계선을 이동시킴으로써 오버랩 영역을 재설정할 수 있다.
도 32 및 도 33은 스티칭 영역을 사용자가 직접 지정하는 경우에 관한 도면이다.
전술한 예시에서는, 촬영 프로토콜의 선택에 따라 미리 맵핑된 촬영 영역이 스티칭 영역(S)으로 지정되는 것으로 하였다. 스티칭 영역을 사용자가 직접 지정하는 것도 가능하다.
촬영부(120)에 의해 촬영된 카메라 영상(152)은 도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다. 디스플레이부(150)는 스티칭 영역의 시작 지점을 지정하는 탑 라인(Top line, LT)과 스티칭 영역의 끝 지점을 지정하는 버틈 라인(Bottom Line, LB)을 카메라 영상(152) 위에 중첩하여 표시할 수 있다. 사용자는 카메라 영상(152)을 보고, 스티칭 영상을 획득하기 위해 필요한 분할 촬영 횟수를 직관적으로 알 수 있다. 즉, 디스플레이부(150)는 카메라 영상(152)에 탑 라인 및 버틈 라인을 중첩하여 표시함으로써, 사용자가 최적의 분할 촬영 횟수를 편리하고, 직관적으로 파악하도록 할 수 있다. 이를 통해, 엑스선의 과조사를 방지할 수 있다.
최초 표시되는 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)은 카메라 영상(152)의 임의의 위치에 표시될 수도 있고, 촬영 프로토콜이 선택된 경우에는 선택된 촬영 프로토콜에 대응되는 위치에 표시될 수도 있다.
임의의 위치에 표시되는 경우에는 버틈 라인(LB)이 카메라 영상(152)의 하단부에 위치할 수 있다. 대상체의 사이즈에 무관하게 발끝의 위치는 카메라 영상(152)의 하단부에 위치하기 때문에, 버틈 라인(LB)이 카메라 영상(152)의 하단부에 위치하면 입력부를 조작하여 버틈 라인(LB)을 이동시켜야 하는 사용자의 작업 로드를 줄여줄 수 있다.
촬영 프로토콜에 대응되는 위치에 표시되는 경우에는, 제어부(140)가 카메라 영상(152)에 물체 인식 알고리즘을 적용하는 등의 영상 처리를 수행하여 촬영 프로토콜에 대응되는 부위를 인식할 수 있다. 이 경우, 사용자가 표시된 탑 라인(LT)과 버튼 라인(LB)의 위치를 참고하여 다시 스티칭 영역을 지정할 수 있다.
또는, 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB) 중 어느 하나만 표시되고, 분할 촬영 횟수의 지정에 의해 나머지 하나의 위치가 결정되는 것도 가능하다.
사용자는 입력부(160)를 조작하여 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)의 위치를 조정할 수 있다. 사용자의 조작을 가이드하기 위해 디스플레이부(150)는 커서(C)를 표시할 수 있고, 커서(C)는 사용자의 입력부(160) 조작에 따라 디스플레이부(150)에 표시된 화면 상에서 움직일 수 있다.
입력부(160)가 마우스, 트랙볼 또는 키보드인 경우에는 사용자가 마우스, 트랙볼 또는 키보드를 조작하여 탑 라인(LT) 또는 버틈 라인(LB)의 이동 명령을 입력하면 커서(C)가 그 조작에 대응되는 방향 및 이동량에 따라 이동한다. 입력부(160)가 터치 패드인 경우에는 사용자의 손이 움직이는 방향 및 사용자의 손이 움직인 이동량에 따라 커서(C)가 이동한다.
일 예로, 도 32및 도 33에 도시된 바와 같이 사용자는 탑 라인(LT) 또는 버틈 라인(LB)을 드래그하여 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)은 상하 방향 또는 대상체의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 전술한 바와 같이, 스티칭 영역(S)은 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)에 의해 정의될 수 있다. 즉, 탑 라인(LT)과 버튼 라인(LB) 사이의 영역이 스티칭 영역(S)이 될 수 있다.
또는, 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)이 선택된 촬영 프로토콜에 대응되는 위치로 이동하면, 사용자가 이동된 탑 라인(LT)과 버튼 라인(LB)의 위치를 참고하여 다시 스티칭 영역을 지정하는 것도 가능하다.
스티칭 영역(S)이 지정되면, 제어부(140)는 스티칭 영역(S)을 자동으로 분할할 수 있다. 스티칭 영역(S)의 자동 분할에 관한 설명한 전술한 예시와 같다.
제어부(140)는 탑 라인(LT)과 버틈 라인(LB)이 이동할 때마다 실시간으로 균등 분할을 수행하여 그 결과를 보여줄 수 있다. 예를 들어, 도 32에 도시된 바와 같이, 스티칭 영역(S)이 4개의 분할 영역(S1, S2, S3, S4)으로 분할된 경우에는 점선 등의 가이드 라인을 이용하여 각각의 영역을 구분할 수 있고, 각각의 영역을 구분하는 가이드 라인에 1부터 4까지 번호를 병기하여 총 몇 개의 영역으로 분할되었는지, 해당 분할 영역이 몇 번째 영역인지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
제1 가이드라인 ①은 1회의 엑스선 촬영으로 획득 가능한 최대 영역의 하한이고, 제2 가이드라인 ②은 2회의 분할 촬영으로 획득 가능한 최대 영역의 하한이고, 제3 가이드라인 ③은 3회의 분할 촬영으로 획득 가능한 최대 영역의 하한이고, 제4 가이드라인 ④은 4회의 분할 촬영으로 획득 가능한 최대 영역의 하한일 수 있다.
또한, 도 33에 도시된 바와 같이 사용자가 버틈 라인(LB)을 탑 라인(LT) 쪽으로 드래그한 경우, 제어부(140)는 다시 실시간으로 균등 분할을 수행할 수 있다. 스티칭 영역(S)이 줄어들어 3개의 분할 영역(S1, S2, S3)으로 분할된 경우에는 각각의 영역을 구분하는 가이드 라인에 1부터 3까지의 번호를 병기하여 총 3개의 영역으로 분할되었음을 알려줄 수 있다.
또한, 분할 영역의 개수가 달라졌음을 나타내기 위해, 제4가이드 라인을 제1가이드 라인 내지 제3가이드 라인과 구별하여 표시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제4가이드 라인을 점선으로 표시하거나, 더 흐리게 표시하거나, 다른 색상으로 표시하는 등의 방식으로 구별할 수 있다.
스티칭 영역에 대한 지정이 완료되면, 사용자는 적용 버튼(152a)을 선택할 수 있고, 적용 버튼(152a)이 선택되면 디스플레이부(150)는 카메라 영상(152) 위에 후술하는 분할 영역 창(W1, W2, W3)을 표시할 수 있다.
또한, 분할 영역 창(W1, W2, W3)이 표시된 이후에, 사용자로부터 탑 라인(LT) 또는 버틈 라인(LB)에 대한 이동 명령이 다시 입력되면, 다시 가이드 라인이 표시되는 이전 화면으로 전환되어 스티칭 영역(S) 또는 분할 영역에 대한 재설정을 가능하게 할 수 있다.
사용자가 스티칭 영역(S)을 직접 지정한 경우에도 전술한 경우와 마찬가지로 오버랩 영역에 방사선에 민감한 부위가 위치하는지 여부를 판단하고, 이를 경고하거나 자동으로 오버랩 영역을 제어할 수 있다. 또는, 사용자가 스티칭 영역(S)을 직접 분할하는 것도 가능하다. 이 경우에도 전술한 경우와 마찬가지로 오버랩 영역에 방사선에 민감한 부위가 위치하는지 여부를 판단하고, 이를 경고하거나 자동으로 오버랩 영역을 제어하거나, 사용자가 스티칭 영역(S)에 대한 분할을 입력할 때 카메라 영상(152) 위에 방사선에 민감한 부위를 표시함으로써 오버랩 영역이 해당 부위에 위치하지 않도록 입력을 가이드하는 것도 가능하다.
전술한 실시예에서는 제어부(140)가 스티칭 영역(S)을 균등 분할하는 것으로 설명하였으나, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 각 분할 영역의 크기를 서로 다르게 조절하는 것도 가능하고, 사용자가 직접 각 분할 영역의 크기를 설정하는 것도 가능하다. 후자의 일 실시예로서, 각 분할 영역의 시작 지점과 끝 지점을 각각 입력받는 것이 가능하다. 예를 들어, 스티칭 영역(S)을 세 개의 분할 영역으로 분할하고자 하는 경우, 제1분할 영역(S1)의 시작 지점과 끝 지점, 제2분할 영역(S2)의 시작 지점과 끝 지점 및 제3분할 영역(S3)의 시작 지점과 끝 지점을 지정할 수 있다.
사용자가 부피가 큰 엑스선 소스를 직접 움직여 스티칭 영역을 지정할 경우, 스티칭 영역을 세밀하게 지정하기가 어렵고 사용자의 작업 피로도가 증가할 수 있다.
카메라에 의해 촬영된 영상을 이용해 분할 촬영 영역을 지정하고, 지정된 분할 촬영 영역에 따라 엑스선 소스의 위치를 자동으로 제어함으로써 촬영 영역을 세밀하게 설정할 수 있고, 사용자의 작업 피로도를 감소시킬 수 있다.
또한, 분할 촬영이 중복되는 영역을 자동 또는 수동으로 조절함으로써 대상체의 중요 신체 기관에 엑스선이 반복적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
도 34a 내지 도 36은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 사용자로 하여금 각 분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역의 폭을 설정할 수 있게 하는 화면을 나타낸 도면이다.
기존에는 분할 영역의 폭이 콜리메이터에 의해 결정되는 엑스선 조사 영역에 따라 고정되는 것으로 하였다. 그러나, 하나의 대상체에 있어서도 각 분할 영역마다 대상체가 차지하는 면적이 다르기 때문에, 모든 분할 영역에 대해 동일한 폭의 엑스선 조사 영역을 적용할 경우, 엑스선의 불필요한 과조사가 이루어질 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 각각의 분할 영역 별로 엑스선 조사 영역의 폭을 조절할 수 있다. 엑스선 조사 영역은 콜리메이션 영역에 의해 결정되므로, 엑스선 조사 영역을 조절한다는 것은 콜리메이션 영역의 조절을 의마한다.
도 34a에 도시된 바와 같이, 카메라 영상(152) 위에 각각의 분할 영역에 대응되는 분할 영역 창(W1, W2, W3)이 표시될 수 있다. 제1분할 영역 창(W1)은 제1분할 영역에 대응되고, 제2분할 영역 창(W2)은 제2분할 영역에 대응되며, 제3분할 영역 창(W3)은 제3분할 영역에 대응된다.
또는, 도 34b에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 분할 영역 창들을 일부 중첩하여 표시하는 것도 가능하다. 즉, 제1분할 영역(S1)과 제2분할 영역(S2) 사이의 오버랩 영역(O12), 제2분할 영역(S2)과 제3분할 영역(S3) 사이의 오버랩 영역(O23)이 나타나도록 제1분할영역 창(W1)과 제2분할 영역 창(W2)이 중첩될 수 있고, 제2분할 영역 창(W2)과 제3분할 영역(W3)이 중첩될 수 있다.
분할 영역 창의 크기는 분할 영역의 크기와 대응되는바, 분할 영역의 폭은 콜리메이터(113)에 의해 조절되는 엑스선 조사 영역(E)의 폭과 대응된다. 분할 영역의 높이는 제어부(140) 또는 사용자에 의한 분할에 따라 결정될 수 있고, 콜리메이터(113)는 결정된 분할 영역의 높이에 따라 자동으로 조절될 수 있다.
당해 실시예에서는 분할 영역의 높이 뿐만 아니라 폭도 조절 가능하다. 사용자는 분할 영역 창(W1, W2, W3)의 좌우 경계를 좌우로 드래그하는 방식으로 분할 영역의 폭을 조절하기 위한 제어 명령을 입력할 수 있다.
예를 들어, 도 35에 도시된 바와 같이, 대상체의 몸통 부분에 대응되는 분할 영역에 대해서는 몸통 전체가 엑스선 조사 영역에 포함될 수 있도록 제1분할 영역 창(W2)의 좌측 경계를 좌측으로, 우측 경계를 우측으로 드래그하여 엑스선 조사 영역의 폭을 확장시킬 수 있다.
또는, 도 36에 도시된 바와 같이, 대상체의 다리 부분에 대응되는 분할 영역에 대해서는 다리를 제외한 배경은 엑스선 조사 영역에서 제외될 수 있도록 제3분할 영역 창(W3)의 좌측 경계를 우측으로, 우측 경계를 좌측으로 드래그하여 엑스선 조사 영역의 폭을 축소시킬 수 있다.
각 분할 영역 별 엑스선 조사 영역의 폭에 대한 설정이 완료되면, 사용자는 적용 버튼(152a)을 선택할 수 있고, 적용 버튼(152a)이 선택되면 저장부(170)는 설정된 엑스선 조사 영역의 폭에 대한 정보를 저장할 수 있다.
설정 창(151)에는 분할 영역 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)가 표시될 수 있다. 예를 들어, 설정 창(151) 상단에는 분할 영역을 식별할 수 있는 식별 탭(151p)이 표시될 수 있고, 각각의 식별 탭(151p-1, 151p-2, 151p-3)에는 각각의 분할 영역에 대응되는 식별 태그(#1, #2, #3)가 표시될 수 있다. 사용자가 입력부(160)를 조작하여 식별 탭 중 하나를 선택하면, 선택된 분할 영역에 대해 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스가 활성화될 수 있다.
활성화된 그래픽 유저 인터페이스에 표시되는 각종 버튼들에 대한 설명은 전술한 예시에서와 동일하므로, 여기서는 설명을 생락하도록 한다.
각 분할 영역에 대한 콜리메이터 사이즈, 즉 엑스선 조사 영역의 사이즈는 설정 창(151)에 표시된 콜리메이터 설정 버튼(151f)을 이용하여 조절하는 것도 가능하다. 이 때, 콜리메이터 설정 버튼(151f)을 선택하여 콜리메이터 사이즈를 조절하면, 우측에 표시된 카메라 영상(152)이 이와 연동되어 분할 영역 창(W1, W2, W3)의 폭이 함께 조절될 수 있다.
반대로, 전술한 바와 같이 분할 영역 창(W1, W2, W3)의 경계를 좌우로 드래그하여 엑스선 조사 영역의 폭을 조절하면, 설정 창(151)에 표시된 버튼(151f)이 이와 연동되어 달라질 수 있다. 예를 들어, 분할 영역 창(W1)의 경계를 드래그하여 제1분할 영역(S1)에 대한 콜리메이터 사이즈를 14x17로 축소한 경우 설정 창(151)에 표시된 콜리메이터 설정 버튼(151f)도 14x17의 사이즈를 표시할 수 있다.
한편, 제어부(140)가 엑스선 조사 영역의 폭을 자동으로 제어하는 것도 가능하다. 이 경우, 제어부(140)는 카메라 영상에 엣지 검출 등의 이미지 프로세싱을 적용하여 대상체의 실루엣을 추출하고, 대상체의 실루엣과 배경 사이의 경계에 기초하여 엑스선 조사 영역의 폭을 제어할 수 있다.
예를 들어, 대상체의 실루엣과 배경의 경계가 현재 엑스선 조사 영역 내부에 위치하는 경우에는 엑스선 조사 영역의 폭을 축소시켜 불필요한 과조사를 방지할 수 있고, 대상체의 실루엣과 배경의 경계가 현재 엑스선 조사 영역 외부에 위치하는 경우에는 엑스선 조사 영역의 폭을 확장시켜 필요한 정보를 획득할 수 있다.
모든 분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역의 사이즈 및 엑스선 조사 조건의 설정이 완료되면, 사용자는 촬영 버튼(151l)을 선택하여 엑스선 촬영을 수행할 수 있고, 설정을 초기화하고자 할 때에는 리셋 버튼(151m)을 선택할 수 있다.
도 37 및 도 38은 일 실시예에 따른 영상 장치에 있어서, 사용자로 하여금 AEC 센서를 선택할 수 있게 하는 화면을 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 엑스선 선량의 자동 제어를 위해 AEC 센서(26a, 26b, 26c)가 사용될 수 있다. 엑스선 촬영 부위에 따라 복수의 AEC 센서(26a, 26b, 26c) 중 전부가 사용될 수도 있고, 일부가 사용될 수도 있는바, AEC 센서에 대한 선택 역시 분할 영역 별로 이루어질 수 있다.
도 37에 도시된 바와 같이, 각각의 분할 영역 창(W1, W2, W3) 내부에는 복수의 AEC 센서(26a, 26b, 26c)의 위치를 각각 나타내는 복수의 그래픽 객체가 표시될 수 있다. 이를 위해, 제어부(140)는 카메라 영상을 기하학적 위치 등록할 수 있다. 기하학적 위치 등록은 영상 내 각 점을 실 세계의 위치와 매칭시키는 것이다. 이 때, 전술한 카메라 좌표계, 글로벌 좌표계 및 영상 좌표계의 관계를 이용할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)의 위치에 따른 AEC 센서(26a, 26b, 26c)의 위치를 획득할 수 있다. 제어부(140)는 카메라 영상 상에 AEC 센서(26a, 26b, 26c)를 위치 정합시킬 수 있다. 제어부(140)는 영상과 AEC 센서(26a, 26b, 26c)를 위치 정합시키고, AEC 센서(26a, 26b, 26c)에 대응하는 그래픽 객체를 영상 상에 중첩시키는 영상 처리를 수행할 수 있다.
예를 들어, 복수의 그래픽 객체는 복수의 AEC 센서 각각에 대한 선택을 입력받을 수 있는 복수의 AEC 센서 버튼(153a-1, 153b-1, 153c-1, 153a-2, 153b-2, 153c-2, 153a-3, 153b-3, 153c-3)을 포함할 수 있다.
사용자는 각각의 분할 영역 별로 사용될 AEC 센서를 선택할 수 있다. 도 37에 도시된 바와 같이 제1분할 영역 창(W1)의 복수의 AEC 센서 버튼(153a-1, 153b-1, 153c-1) 중 사용할 AEC 센서에 대응되는 버튼을 선택하면 이와 연동되어 설정 창(151)의 AEC 선택 버튼(151g)에도 그 선택이 반영되어 표시된다.
반대로, 도 38에 도시된 바와 같이 설정 창(151)의 AEC 선택 버튼(151g)을 이용하여 AEC 센서에 대한 선택을 입력하면 이와 연동되어 복수의 AEC 센서 버튼(153a-2, 153b-2, 153c-2)에도 그 선택이 반영되어 표시된다.
AEC 센서에 대한 선택이 입력되면, 선택된 AEC 센서에 대응되는 AEC 센서 버튼의 색상이 변하거나 테두리가 진해지거나 점멸되는 등의 방식으로 강조되어 해당 AEC 센서가 선택되었음을 반영할 수 있다. 또는, 점선과 실선으로 선택된 AEC 센서와 선택되지 않은 AEC 센서를 구분하는 것도 가능하다. 또는, AEC 센서 버튼에 온/오프가 텍스트로 표시되고 온으로 표시된 AEC 센서 버튼을 선택하면, 텍스트가 오프로 바뀌고, 오프로 표시된 AEC 센서 버튼을 선택하면 텍스트가 온으로 바뀌는 것도 가능하다. 또는 AEC 선택 버튼(151g) 상단의 체크 박스를 선택하여 복수의 AEC 센서 전체를 온/오프하는 것도 가능하다.
선택된 AEC 센서는 엑스선 촬영이 수행될 때 온되고, 선택되지 않은 AEC 센서는 엑스선 촬영이 수행될 때 오프될 수 있다. 반대로, 온 상태가 디폴트로 설정된 경우에는, 선택된 AEC 센서가 오프되고 선택되지 않은 AEC 센서가 온 상태를 유지하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 카메라 영상(152) 위에 표시된 AEC 센서 버튼과 설정 창(151)에 표시된 버튼(151g)이 서로 연동되면, 사용자는 자신이 선택한 AEC 센서의 위치를 좀 더 직관적으로 파악할 수 있다.
또한, 엑스선 촬영 시 대상체(1)에 의해 엑스선 디텍터(200) 또는 장착부(14, 24)가 가려지기 때문에, 사용자는 AEC 센서의 위치를 직접 확인할 수 없다. 당해 예시에 따르면, 카메라 영상(152)에 각각의 AEC 센서의 위치를 나타내는 그래픽 객체를 디스플레이함으로써, 사용자는 실제 대상체와 AEC 센서 사이의 위치 관계를 직관적이고 편리하게 알 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 엑스선 조사 영역의 폭을 조절한 경우에는, 조절된 엑스선 조사 영역의 폭을 고려하여 AEC 센서를 선택할 수 있다. 예를 들어, 엑스선 조사 영역의 폭이 좁아진 경우에는 AEC 센서 중 일부만 선택할 수 있다.
또는, 제어부(140)가 각 분할 영역의 크기 또는 각 분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역의 크기에 기초하여 AEC 센서를 자동으로 선택하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제어부(140)는 엑스선 조사 영역 외부에 위치하거나, 사용이 불필요한 AEC 센서를 선택에서 제외시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 카메라 영상(152)에 경계 검출 등의 이미징 프로세싱을 적용하여 대상체(1)의 윤곽을 검출할 수 있고, 대상체(1)의 윤곽 외부에 위치하는 AEC 센서는 오프시킬 수 있다.
대상체(1)의 외부에 위치하는 AEC 센서가 오프되지 않은 경우, 대상체(1)를 통과하지 않은 엑스선을 바로 수신할 수 있다. 따라서 해당 AEC 센서는 엑스선의 선량이 미리 설정된 선량을 빨리 초과하게 된다. 이 경우, 대상체에 조사되는 엑스선의 선량이 부족해 엑스선 영상의 화질이 열화될 수 있다.
따라서 제어부(140)는 대상체 밖에 있는 AEC 마커를 오프시킴으로써, 엑스선 영상의 화질 열화를 방지할 수 있다.
제어부(140)가 AEC 센서를 선택한 경우에도, 어떤 AEC 센서가 선택되었는지 여부를 설정 창(151)의 AEC 선택 버튼(151g) 및 카메라 영상(152)의 AEC 센서 버튼에 표시할 수 있다.
각 분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역 및 엑스선 조사 조건의 설정이 완료되고 촬영 버튼(151l)이 선택되면 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)의 위치를 자동으로 제어하여 스티칭 촬영을 수행할 수 있다. 이하, 도 39a 내지 도 39c를 참조하여 설명한다.
도 39a내지 도 39c 는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 엑스선 소스의 틸트 각도를 제어하여 스티칭 촬영을 수행하는 경우에 관한 도면이다. 당해 실시예에서는 엑스선 디텍터(200)를 스탠드(20)에 장착하여 촬영하는 경우를 예로 든다.
우선 엑스선 영상 장치(100)를 동작시키기 전에 영상 획득부(110)를 통해 획득한 영상과 엑스선 영상 사이의 위치 대응 관계를 계산하는　캘리브레이션(calibration) 작업이 수행된다. 제어부(120)는 미리 수행된 캘리브레이션 작업 결과에 기초하여 엑스선 발생부(130)가 제1분할 영역에 엑스선을 조사하게 되는 제1위치 또는 제1각도, 제2분할 영역에 엑스선을 조사하게 되는 제2위치 또는 제2각도 및 제3분할 영역에 엑스선을 조사하게 되는 제3위치 또는 제3각도를 계산한다.
스티칭 촬영을 수행하기에 앞서, 엑스선 소스(110)는 엑스선 디텍터(200)에 대응되는 위치로 이동한 상태임을 전제로 할 수 있다. 예를 들어, 검사실 내에 스탠드(20)와 테이블(10)이 모두 존재하고, 사용자가 스탠드(20)를 선택한 경우에는, 제어부(140)는 엑스선 소스(110)를 스탠드(20)에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. 스탠드(20)에 대응되는 엑스선 소스(110)의 위치는 미리 저장될 수 있다.
또는, 스탠드(20)에 대응되는 위치까지는 사용자가 수동으로 엑스선 소스(110)를 이동시키는 것도 가능하다.
일 예로, 스티칭 영역(S)이 3 개의 영역(S1, S2, S3)으로 분할된 경우 도 39a 에 도시된 바와 같이 엑스선 소스(110)의 틸트 각도를 제1분할 영역(S1)에 대응되는 각도로 조절하여 제1분할 엑스선 영상을 촬영하고, 도 39b에 도시된 바와 같이 제2분할 영역(S2)에 대응되는 각도로 조절하여 제2분할 엑스선 영상을 촬영하고, 도 39c에 도시된 바와 같이 제3분할 영역(S3)에 대응되는 각도로 조절하여 제3분할 엑스선 영상을 촬영할 수 있다. 이 때, 엑스선 소스(110)의 지면으로부터의 높이는 고정된 상태일 수 있다.
제어부(140)는 엑스선 소스(110)의 틸트 각도를 조절하는 모터에 제어 신호를 전송하여 각각의 분할 영역에 대응되는 각도로 엑스선 소스(110)의 틸트 각도를 조절할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 제1분할 영역, 제2분할 영역 및 제3분할 영역에 대한 엑스선 조사 영역의 사이즈에 맞게 콜리메이터(113)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 스티칭 영역이 균등 분할되어 각 분할 영역의 높이가 동일한 경우 제2블레이드(113b)와 제4블레이드(113d)의 위치는 고정할 수 있고, 분할 영역의 폭 또는 엑스선 조사 영역의 폭이 다르게 설정된 경우에는 제1블레이드(113a) 및 제3블레이드(13c)의 위치도 제어할 수 있다.
엑스선 조사 영역의 폭이 디폴트 값보다 확장된 경우에는 제1블레이드(113a)를 +x축 방향으로 이동시키고 제3블레이드(113c)는 -x축 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제1분할 영역, 제2분할 영역 및 제3분할 영역에 대한 엑스선 조사 조건이 각각 다르게 설정된 경우에는 각 분할 영역에 대한 촬영 시에 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 디텍터(200)를 설정된 조사 조건에 맞게 제어할 수 있다.
다른 예로, 엑스선 소스(110)의 높이를 제1분할 영역(S1)에 대응되는 높이로 조절하여 제1분할 엑스선 영상을 촬영하고, 제2분할 영역(S2)에 대응되는 높이로 조절하여 제2분할 엑스선 영상을 촬영하고, 제3분할 영역(S3)에 대응되는 높이로 조절하여 제3분할 엑스선 영상을 촬영하는 것도 가능하다. 이 때, 엑스선 소스(110)의 틸트 각도는 고정된 상태일 수 있다.
또 다른 예로, 엑스선 소스(110)의 높이와 틸트 각도를 동시에 조절하는 것도 가능함은 물론이다.
두 예시 모두 엑스선 디텍터(200)는 각 분할 영역에 대응되는 위치로 이동한다. 엑스선 디텍터(200)를 이동시키기 위해, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)가 장착된 장착부(24)를 각각의 분할 영역에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다.
각각의 분할 영역이 지정되면, 제어부(140)는 카메라 영상 상에서 지정된 각 분할 영역의 중심과 엑스선 디텍터(200)의 중심이 대응되게 하는 엑스선 디텍터(200)의 실제 위치를 계산할 수 있다. 또는, 전술한 도 11 내지 도 15에 관한 설명과 같이, 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)를 정렬시키는 과정을 적용할 수도 있다.
한편, 스티칭 촬영의 경우, 하나로 스티칭되어야 하는 복수의 엑스선 영상을 따로 촬영하기 때문에, 각 분할 촬영 시점 사이에 대상체가 움직이면 엑스선 영상의 화질에 열화가 발생한다. 따라서, 스티칭 촬영 시에는 각 분할 촬영 시점 사이에 대상체의 자세에 대한 제어가 필요하다. 이하 구체적으로 설명한다.
도 40은 카메라 영상을 이용하여 대상체의 움직임을 판단하는 동작을 나타낸 도면이고, 도 41 및 도 42는 일부 분할 촬영이 완료되지 않은 상태에서 스티칭 촬영이 중단된 이후 재촬영을 수행하는 경우의 제어를 나타낸 도면이다.
분할 촬영이 수행되는 동안에도 촬영부(120)는 카메라 영상을 촬영할 수 있고, 촬영된 카메라 영상은 실시간으로 제어부(140)에 전송될 수 있다. 또한, 촬영된 카메라 영상은 실시간으로 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다.
또한, 촬영된 카메라 영상은 저장부(170)에 저장될 수 있다. 이 경우, 저장된 카메라 영상은 사용자로부터 삭제 명령이 입력될 때까지 저장될 수도 있고, 미리 설정된 시간이 경과하거나 미리 설정된 저장 용량을 초과하는 경우에, 오래된 영상부터 자동으로 삭제될 수도 있다.
도 40에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 이전 분할 엑스선 영상의 촬영 시점에 대응되는 카메라 영상(152')과 현재 카메라 영상(152)을 비교하여 두 카메라 영상에 나타난 대상체의 움직임을 검출할 수 있다. 당해 예시에서는 이전 분할 엑스선 영상이 제2분할 엑스선 영상이고, 현재 촬영하고자 하는 것은 제3분할 엑스선 영상인 것으로 한다.
예를 들어, 대상체의 움직임은 두 영상 사이의 차이(d)를 분석하여 검출할 수 있다. 제2분할 촬영 시의 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세와 현재 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세를 비교하여 움직임을 검출할 수 있다.
검출된 움직임이 미리 설정된 기준치 이상인 경우에는 제3분할 엑스선 영상을 촬영하더라도 제2분할 엑스선 영상과의 정합이 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 정합 불가능 상황임을 시각적 또는 청각적으로 경고하거나, 자동으로 스티칭 촬영을 중단할 수 있다.
전술한 바와 같이 대상체의 움직임이 기준치 이상으로 크거나, 그 밖에 대상체의 상태가 불안정하거나 위급해지는 등의 이유로 분할 촬영이 일부 수행되지 않은 상태에서 촬영이 중단될 수 있다.
예를 들어, 도 41에 도시된 바와 같이, 제1분할 엑스선 영상(X1)과 제2분할 엑스선 영상(X2)이 촬영된 후, 제3분할 영역(S3)에 대한 엑스선 촬영이 수행되기 전에 촬영이 중단될 수 있다. 당해 예시에서는 제1분할 엑스선 영상(X1)과 제2분할 엑스선 영상(X2)을 미리 스티칭하여 제1분할 영역과 제2분할 영역에 대한 스티칭 영상(X12)을 생성한 것으로 도시하였으나, 제3분할 엑스선 영상이 획득된 이후에 제1분할 엑스선 영상(X1), 제2분할 엑스선 영상(X2) 및 제3분할 엑스선 영상(X3)을 한꺼번에 스티칭하는 것도 가능하다.
저장부(170)에는 제1분할 엑스선 영상(X1)과 제2분할 엑스선 영상(X2)이 저장되고, 뿐만 아니라 제1분할 촬영 또는 제2분할 촬영 당시에 촬영된 카메라 영상도 함께 저장될 수 있다. 카메라 영상에는 스티칭 촬영을 위한 분할 영역에 대한 정보도 함께 저장될 수 있다. 이후에 스티칭 촬영이 재개될 경우 저장된 분할 엑스선 영상이나 카메라 영상을 불러올 수 있도록, 식별 태그와 함께 저장할 수 있고, 식별 태그는 스터디를 구분할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 스터디를 구분할 수 있는 정보는 대상체 이름, 날짜/촬영시각 및 촬영 프로토콜 중 하나이거나, 이들의 조합일 수도 있고, 이들과는 무관하게 사용자가 설정한 정보일 수도 있다.
스티칭 촬영이 중단된 이후에 다시 동일한 스티칭 촬영이 재개되는 경우, 제어부(140)는 저장부(170)에 저장된 카메라 영상을 검색하여 불러올 수 있다. 이를 위해, 사용자는 현재 재개하고자 하는 스티칭 촬영에 대응되는 식별 태그를 입력할 수 있다.
도 42에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(150)에는 현재의 카메라 영상이 표시될 수 있고, 그 위에 저장부(170)로부터 불러온 카메라 영상 즉, 이전 분할 촬영 시점에서 촬영된 카메라 영상이 중첩되어 표시될 수 있다.
당해 예시에 따르면, 제2분할 촬영 시에 촬영된 카메라 영상(152')이 중첩되어 표시될 수 있고, 사용자는 중첩된 카메라 영상을 참조하여 대상체의 자세를 가이드할 수 있다. 두 영상이 중첩되어 있기 때문에, 두 영상에 나타난 대상체의 자세의 차이를 사용자가 명확히 파악할 수 있고, 대상체의 현재 자세를 제2분할 촬영 시의 자세와 일치하도록 가이드할 수 있다.
가이드에 따라 대상체의 자세가 이전 분할 촬영 시의 자세와 일치하면, 즉, 대상체의 현재 자세가 제2분할 촬영 시의 자세와 일치하면, 제3분할 촬영을 수행할 수 있다. 여기서, 자세의 일치 여부는 사용자가 육안으로 판단하는 것도 가능하고, 제어부(140)가 전술한 바와 같은 움직임 검출 기준에 따라 판단하는 것도 가능하다. 예를 들어, 이전 카메라 영상(152')에서의 대상체 실루엣과 현재 카메라 영상(152)에서의 대상체 실루엣이 일치하면 자세가 일치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 이전 분할 촬영 시의 자세와 현재 자세가 일치함을 시각적 또는 청각적으로 출력하여 사용자로 하여금 엑스선 촬영 버튼을 선택하게 할 수도 있고, 제어부(140)가 자동으로 분할 촬영을 수행할 수도 있다.
제3분할 촬영을 수행하면 제3분할 엑스선 영상(X3)을 획득할 수 있다. 제어부(140)는 저장부(170)에 저장된 제1분할 엑스선 영상(X1)과 제2분할 엑스선 영상(X2) 또는 이들을 스티칭한 스티칭 영상(X12)을 불러와 제3분할 엑스선 영상(X3)과 스티칭하여 전체 스티칭 영역(S)에 대한 스티칭 영상(X123)을 생성할 수 있다.
또는, 스티칭 촬영이 중단되었다가 재개되는 경우가 아니라도, 전술한 바와 같이 이전 분할 촬영 시에 획득된 카메라 영상을 현재의 카메라 영상 위에 중첩하여 대상체의 자세를 가이드할 수 있다.
예를 들어, 전술한 바와 같이, 환자의 움직임이 커서 다음 분할 촬영을 진행할 수 없는 경우, 스티칭 촬영을 중단하지 않고 이전 분할 촬영 시에 획득된 카메라 영상(152')을 현재의 카메라 영상(152) 위에 중첩하여 대상체의 자세를 가이드하는 것이 가능하다.
이하 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법을 설명한다.
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에는 전술한 엑스선 영상 장치(100)가 사용될 수 있다. 따라서, 전술한 내용은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 43은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 있어서, 엑스선 조사 영역을 검증하는 방법에 대한 예시를 나타낸 순서도이다.
도 43을 참조하면, 제어부(140)는 엑스선 영상 장치(100)의 좌표정보를 이용하여 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역 창을 생성한다(410). 제어부(140)는 미리 저장된 엑스선 영상 장치(100)의 좌표정보를 이용하여 엑스선 조사영역 창의 위치 및 크기를 획득할 수 있다.
제어부(140)는 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200) 사이의 거리, 콜리메이터(113)에 의해 결정된 엑스선이 조사되는 슬롯(R)의 형태와 면적, 엑스선 튜브(111)에서부터 슬롯(R)까지의 거리 등의 정보를 미리 저장하고 있거나, 미리 저장된 정보들로부터 산출할 수 있다.
제어부(140)는 이러한 정보들을 이용하여 엑스선 디텍터(200)에 형성되는 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표를 산출할 수 있다. 제어부(140)에서 산출하는 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표는 엑스선 영상 장치(100)가 위치하는 공간의 글로벌 좌표계 상의 좌표에 해당한다.
촬영부(120)에서 획득한 카메라 영상에 엑스선 조사영역 창(B1)이 중첩되어 표시되고, 중첩되어 표시되는 엑스선 조사영역 창(B1)은 2차원 좌표계를 따르므로, 제어부(140)는 산출한 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환하여야 한다.
또한, 촬영부(120)의 좌표계와 글로벌 좌표계가 다르므로, 전술한 것처럼, 엑스선 조사영역(E)의 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환하기 위해서는, 글로벌 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하여야 한다. 즉, 글로벌 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하고, 카메라 좌표계로 변환된 3차원 좌표정보를 2차원의 영상 좌표계를 따르는 좌표로 변환해야 한다.
이렇게 변환된 2차원 좌표를 이용하여 제어부(140)는 디스플레이부(150)의 카메라 영상에 엑스선 조사영역 창(B1)을 중첩하여 표시할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 촬영부(120)에서 획득한 콜리메이터(113)의 광조사영역 이미지(L)에 이미지 프로세싱을 수행하여 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역 창(B2)을 생성한다(411).
전술한 것처럼, 좌표정보를 이용하여 디스플레이부(150)에 엑스선 조사영역 창(B1)을 표시할 수도 있고, 촬영부(120)에서 획득한 카메라 영상에 나타나는 광조사야(L)의 경계를 이미지 프로세싱을 통해 추출하여 엑스선 조사영역 창(B2)을 표시할 수도 있다.
제어부(140)는 좌표정보를 이용하여 생성된 엑스선 조사영역 창(B1)과 이미지 프로세싱을 통해 생성된 엑스선 조사영역 창(B2)이 일치하지 않으면(412의 아니오), 캘리브레이션을 수행한다(413).
개시된 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(100)는 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역 창이 실제 엑스선 조사영역(E)을 정확하게 나타낼 수 있도록, 콜리메이터 램프와 반사경을 조절하여 광조사 영역을 실제 엑스선 조사영역과 일치시키고, 촬영부(120)의 주점, 초점거리, 설치 각도 등과 같은 카메라 파라미터를 결정하는 캘리브레이션 과정을 거친다.
이러한 캘리브레이션 과정에서 오류가 없었다면, 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역 창은 일치한다. 따라서, 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역이 일치하지 않으면, 전술한 캘리브레이션 과정에서 오류가 발생했다고 판단할 수 있다.
따라서, 제어부(140)는 좌표정보를 이용하여 생성한 엑스선 조사영역 창(B1)과 이미지 프로세싱을 통해 생성한 엑스선 조사영역 창(B2)이 일치하는지 비교하는 과정을 수행함으로써, 전술한 캘리브레이션 과정에 오류가 발생했는지 검증하는 과정을 수행한다.
전술한 두 가지 방법을 이용하여 생성한 엑스선 조사영역이 일치하지 않는 경우, 캘리브레이션 과정에서 오류가 있었음을 나타내므로, 제어부(140)는 디스플레이부(150) 등을 통해 캘리브레이션의 수행을 요청하는 메시지 등을 표시할 수 있다. 사용자는 메시지를 확인하고 다시 전술한 캘리브레이션 과정을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 캘리브레이션의 수행을 요청하는 메시지를 표시하는 것 외에도, 전술한 두 가지 방법으로 생성된 엑스선 조사영역이 불일치하는 경우, 불일치 정도를 산출하여 역으로 불일치를 해소하기 위한 카메라 파라미터를 산출할 수도 있다. 제어부(140)는 상기 불일치 정보에 기초하여, 상기 불일치를 해소하는데 필요한, 촬영부(120)의 초점거리 및 주점을 산출하고, 글로벌 좌표계와 카메라 좌표계 간의 변환에 필요한 변수들을 산출할 수 있다. 또한, 개시된 실시예에서는 촬영부(120)의 초점과 엑스선 튜브(111)의 초점이 다르므로, 이로 인해 오프셋이 발생할 수 있다. 제어부(140)는 상기 불일치 정보를 이용하여 오프셋 보상에 필요한 파라미터를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 이렇게 산출된 파라미터들을 이용하여 자동으로 캘리브레이션을 수행하거나, 산출된 파라미터들을 디스플레이부(150)를 통해 표시함으로써, 사용자의 캘리브레이션을 도울 수 있다.
도 44는 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어방법에 있어서, 엑스선 소스와 엑스선 디텍터의 얼라인 방법에 대한 예시를 나타낸 순서도이다.
도 44에 도시된 것처럼, 제어부(140)는 디스플레이부(150)에 엑스선 디텍터(200)의 경계를 표시하고(420), 엑스선 조사영역을 표시한다(421).
제어부(140)는 엑스선 조사영역을 표시하기 위해, 전술한 좌표정보를 이용하는 방법이나 이미지 프로세싱으로 엑스선 조사영역의 경계를 추출하는 방법을 통해 엑스선 조사영역 창(B3)을 생성하고, 생성된 엑스선 조사영역 창(B3)을 카메라 영상(152)에 중첩하여 표시할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)의 경계를 표시하기 위해, 전술한 좌표정보를 이용하는 방법이나 이미지 프로세싱으로 엑스선 디텍터(200)의 경계를 추출하여 엑스선 디텍터(200)의 경계를 나타내는 디텍터 경계선(B4)을 생성하고, 생성된 디텍터 경계선(B4)을 카메라 영상(152)에 중첩하여 표시할 수 있다.
카메라 영상(152)에 중첩되어 표시되는 엑스선 조사영역 창(B3)과 디텍터 경계선(B4)은 서로 다른 색으로 표시되어 서로 구분될 수도 있고, 점선과 실선으로 구분될 수도 있다.
제어부(140)는 디텍터 경계선(B4)의 중심과 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심이 일치하는지 결정하고(422), 일치하지 않으면(422의 아니오), 디텍터 경계선(B4)의 중심과 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심의 불일치 정도에 기초하여 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)의 이동거리를 산출한다(423). 또한, 이동방향도 함께 산출할 수 있으며, 제어부(140)는 산출된 이동거리 및 이동방향에 따라 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)를 이동시켜 정렬시킨다(424).
엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 각각 대응하는 디텍터 경계선(B4)의 네 개의 꼭지점 사이의 간격이 모두 같은 경우, 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되었다고 판단할 수 있다.
또는, 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심과 디텍터 경계선(B4)의 중심이 일치하면(422의 예), 제어부(140)는 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되었다고 판단할 수 있다.
제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 대응하는 디텍터 경계선(B4)의 네 개의 꼭지점 사이의 간격이 서로 다르거나, 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심과 디텍터 경계선(B4)의 중심이 일치하지 않으면, 엑스선 디텍터(200)와 엑스선 소스(110)가 정렬되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)의 네 개의 꼭지점과 그에 대응하는 디텍터 경계선의 네 개의 꼭지점 사이의 간격들(g2, g3, g4, g5)을 산출하고, 산출된 간격들을 일치시킬 수 있는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향을 산출할 수 있다. 제어부(140)는 이렇게 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 거리 및 이동 방향에 기초하여 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시킴으로써 상기 간격들을 일치시킬 수 있다. 또는, 디스플레이부(150)를 통해 상기 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향 및 이동 거리를 표시하여, 사용자가 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시키도록 가이드할 수도 있다.
또는, 제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심과 디텍터 경계선(B4)의 중심 사이의 간격(g1)을 산출하고, 상기 산출된 간격에 기초하여 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심과 디텍터 경계선(B4)의 중심을 일치시킬 수 있는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향이나 이동 거리를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 이렇게 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향 및 이동 거리에 기초하여 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시킴으로써 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심과 디텍터 경계선(B4)의 중심을 일치시킬 수 있다. 이를 통해 실제 엑스선 조사 영역과 엑스선 디텍터(200)의 중심을 일치시킬 수 있다. 또는, 디스플레이부(150)를 통해 상기 산출된 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동 방향 및 이동 거리를 표시하여, 사용자가 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 이동시키도록 가이드할 수도 있다.
제어부(140)는 디텍터 경계선(B4)의 중심과 엑스선 조사영역 창(B3)의 중심이 일치하면, 엑스선 조사영역의 조절명령을 수신하고(425), 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B3)중 디텍터 경계선(B4)을 벗어난 부분이 존재하면(426의 예), 디텍터 경계선(B4)의 경계를 벗어난 부분을 표시한다(427).
사용자는 엑스선 소스(110)와 엑스선 디텍터(200)가 정렬되면, 미리 정해진 조작명령을 입력부(160)를 통해 입력함으로써, 디스플레이부(150)에 표시된 엑스선 조사영역 창(B3)의 위치, 크기 또는 형태를 조절할 수 있다.
사용자가 엑스선 조사영역 창(B3)을 조절하는 중에 엑스선 조사영역 창(B3)이 디텍터 경계선(B4)을 벗어날 수도 있다. 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 영역에까지 엑스선이 조사되면, 불필요한 엑스선 과조사가 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 엑스선 조사영역 창(B3)이 디텍터 경계선(B4)을 벗어나면, 엑스선 과조사를 방지하기 위해, 디텍터 경계선(B4)을 벗어난 영역(B3-2)을 디텍터 경계선(B4) 내에 존재하는 영역(B3-1)과 다르게 표시하여 사용자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 디텍터 경계선(B4) 내에 존재하는 영역을 녹색으로 표시하고, 디텍터 경계선(B4)을 벗어난 영역을 적색으로 표시하여 사용자에게 엑스선 조사영역이 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을 알릴 수 있다. 또는, 색의 차이가 아닌 점선과 실선의 차이로 엑스선 디텍터(200)의 경계를 벗어난 영역에 대한 알림을 제공하는 것도 가능하다.
색의 차이나 점선과 실선의 차이를 통해 엑스선 조사영역이 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을 알리는 것은 일 예에 불과하고, 사운드를 통해 알릴 수도 있고, 입력부(160)의 진동을 통해 알릴 수도 있다. 즉, 개시된 실시예에 따른 엑스선 장치(100)는 디스플레이부(150)에 표시되는 엑스선 조사영역이 디텍터(200)의 경계를 벗어났음을, 시각적 또는 청각적 또는 촉각적인 자극에 기초한 다양한 방법으로 사용자에게 알릴 수 있다.
도 45는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 촬영 프로토콜을 설정하는 방법에 관한 순서도이다.
도 45를 참조하면, 촬영 프로토콜 별 촬영 영역을 설정한다(430). 촬영 영역의 설정은 사용자의 입력에 따라 이루어질 수 있다. 이를 위해, 디스플레이부(150)는 촬영 프로토콜 설정 창(154)을 표시할 수 있다. 촬영 프로토콜 설정 창(154)에는 프로토콜 리스트(154c)가 포함될 수 있다.
사용자는 입력부(160)를 이용하여 프로토콜 리스트(154c) 중에서 촬영 영역을 설정하고자 하는 촬영 프로토콜을 선택할 수 있다. 촬영 영역의 설정을 입력 받기 위해, 대상체의 형상과 유사한 형상을 갖는 대상체 모델(154b)이 디스플레이부(150)에 표시될 수 있고, 사용자는 대상체 모델(154b) 위에 표시된 촬영 영역 창(154a)의 위치와 크기를 조절하여 선택한 촬영 프로토콜에 대한 촬영 영역을 설정할 수 있다. 촬영 프로토콜 별로 설정된 촬영 영역은 저장부(170)에 저장된다.
이후, 엑스선 촬영을 수행하기 전에 촬영부(120)를 이용하여 카메라 영상을 촬영한다(431). 엑스선 촬영과 촬영 프로토콜 별 촬영 영역 사이에는 시간 차가 존재할 수 있다.
촬영 프로토콜을 선택한다(432). 촬영 프로토콜의 선택은 사용자의 입력에 의해 이루어질 수 있다.
선택된 촬영 프로토콜에 맵핑된 촬영 영역을 검색한다(433). 촬영 영역의 검색은 제어부(140)에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 선택된 촬영 프로토콜이 흉부 PA인 경우에는 흉부 PA에 맵핑되어 저장된 촬영 영역을 검색한다.
카메라 영상으로부터 촬영 영역을 추출한다(434). 예를 들어, 제어부(140)는 물체 인식 알고리즘 등의 이미지 프로세싱을 적용하여 카메라 영상(152)으로부터 촬영 영역을 추출할 수 있다. 예를 들어, 카메라 영상(152)에 엣지 검출(edge detection)을 적용하여 대상체의 실루엣 또는 형태를 추출하고, 머리-발끝 길이(신장), 머리나 어깨의 폭, 다리 길이 등 촬영 영역의 인식에 필요한 몇 가지 특징을 검출할 수 있다.
촬영 영역에 엑스선을 조사하여 엑스선 촬영을 수행한다(435). 제어부(140)가 카메라 영상(152)으로부터 촬영 영역을 추출하면, 제어부(140)는 콜리메이터(113)를 제어하여 엑스선 조사 영역(E)을 촬영 영역에 대응시킬 수 있고, 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)의 이동이 필요한 경우에는 엑스선 소스(110)나 엑스선 디텍터(200)를 촬영 영역에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 촬영 영역이 한 번의 엑스선 촬영으로 커버되지 않는 범위인 경우에는 촬영 영역을 분할하여 스티칭 촬영을 수행할 수 있다.
도 46은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 대상체의 움직임에 따라 분할 촬영의 중단 여부를 판단하는 방법에 관한 순서도이다. 당해 예시에서는 스티칭 촬영을 수행하는 것으로 하며, 스티칭 영역은 제1분할 영역, 제2분할 영역 및 제3분할 영역으로 나뉘는 것으로 한다.
도 46을 참조하면, 촬영부(120)를 이용하여 카메라 영상을 촬영한다(440). 촬영부(120)는 실시간으로 촬영되는 동영상일 수 있고, 엑스선 촬영이 완료될 때까지 카메라 영상도 촬영될 수 있다.
제1분할 촬영을 수행한다(441). 이를 위해, 엑스선 소스(110)의 위치 또는 틸트 각도를 제1분할 영역에 대응되는 위치 또는 각도로 제어할 수 있고, 엑스선 디텍터(200)의 위치를 제1분할 영역에 대응되는 위치로 제어할 수 있다.
대상체의 움직임을 검출한다(442). 구체적으로, 제어부(140)는 현재 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세와 제1분할 촬영 시의 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세를 비교하여 움직임을 검출할 수 있다.
검출된 대상체의 움직임이 미리 설정된 기준치 이상인 경우(443의 예)에는 분할 촬영을 수행하여도 제1분할 엑스선 영상과 제2분할 엑스선 영상의 정합이 불가능한 것으로 판단하여 촬영을 중단시킬 수 있다.
검출된 대상체의 움직임이 미리 설정된 기준치 이상이 아닌 경우(443의 아니오)에는 제2분할 촬영을 수행한다(444).
대상체의 움직임을 검출한다(445). 제어부(140)는 현재 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세와 제2분할 촬영 시의 카메라 영상에 나타난 대상체의 자세를 비교하여 움직임을 검출할 수 있다.
검출된 대상체의 움직임이 미리 설정된 기준치 이상인 경우(446의 예)에는 분할 촬영을 수행하여도 제2분할 엑스선 영상과 제3분할 엑스선 영상의 정합이 불가능한 것으로 판단하여 촬영을 중단시킬 수 있다.
검출된 대상체의 움직임이 미리 설정된 기준치 이상이 아닌 경우(446의 아니오)에는 제3분할 촬영을 수행한다(447).
또는, 촬영을 중단시키지 않고 사용자에게 경고를 출력함으로써 대상체의 자세를 가이드하도록 유도하는 것도 가능하다.
제3분할 촬영까지 완료되면, 촬영된 제1분할 엑스선 영상, 제2분할 엑스선 영상 및 제3분할 엑스선 영상을 스티칭하여 하나의 스티칭 영상을 생성할 수 있다.
도 47은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 스티칭 촬영을 재개하는 경우에 관한 순서도이다.
전술한 바와 같이 대상체의 움직임이 기준치 이상으로 크거나, 그 밖에 대상체의 상태가 불안정하거나 위급해지는 등의 이유로 분할 촬영이 일부 수행되지 않은 상태에서 촬영이 중단될 수 있다.
스티칭 촬영이 중단될 때에 저장부(170)에는 이미 촬영된 분할 엑스선 영상이 저장되고, 뿐만 아니라 분할 촬영 당시에 촬영된 카메라 영상도 함께 저장될 수 있다. 카메라 영상에는 스티칭 촬영을 위한 분할 영역에 대한 정보도 함께 저장될 수 있다
그리고, 이후에 다시 스티칭 촬영이 재개되면(450), 제어부(140)는 저장부(170)에 재개된 스티칭 촬영에 맵핑되어 저장된 카메라 영상을 검색하여 불러올 수 있다.
디스플레이부(150)는 이전 카메라 영상을 현재 카메라 영상에 오버레이하여 표시할 수 있다(451). 사용자는 오버레이된 카메라 영상을 참조하여 대상체의 자세를 가이드할 수 있다. 두 영상이 오버레이되어 있기 때문에, 두 영상에 나타난 대상체의 자세의 차이를 사용자가 명확히 파악할 수 있고, 대상체의 현재 자세를 제2분할 촬영 시의 자세와 일치하도록 가이드할 수 있다.
도 48은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 오버랩 영역을 제어하는 방법에 관한 순서도이다.
도 48을 참조하면, 스티칭 촬영이 수행될 스티칭 영역을 지정한다(460). 스티칭 영역은 사용자의 직접 입력에 의해 지정되는 것도 가능하고, 촬영 프로토콜의 선택에 의해 자동으로 지정되는 것도 가능하다. 즉, 선택된 촬영 프로토콜에 대응되는 촬영 영역이 스티칭 영역으로 지정될 수 있다.
스티칭 영역을 분할한다(461). 예를 들어, 제어부(140)가 스티칭 영역의 크기 및 엑스선 디텍터(200)의 검출 영역의 크기를 고려하여 균등 분할을 수행할 수 있다.
오버랩 영역이 방사선에 민감한 부위에 위치하는지 여부를 판단한다(462). 방사선에 민감한 부위가 위치하는지 여부 역시 물체 인식 알고리즘을 적용하여 판단할 수 있다. 예를 들어, 머리부터 발끝까지의 길이 중 중심 부위에 위치하며 허벅지가 나뉘어지는 부분을 생식기가 위치하는 부위로 판단할 수 있고, 겨드랑이 부위 또는 어깨로부터 약 20cm 이하의 부위를 심장이 위치하는 부위로 판단할 수 있다. 방사선에 민감한 부위에 관한 정보는 저장부(170)에 미리 저장될 수 있고, 사용자에 의해 추가 또는 변경되는 것도 가능하다.
오버랩 영역이 방사선에 민감한 부위에 위치하면(462의 예), 오버랩 영역을 조절할 수 있다(463). 오버랩 영역의 조절은 제어부(140)가 자동으로 수행하는 것도 가능하고, 사용자의 입력에 따라 이루어지는 것도 가능하다. 전자의 경우, 제어부(140)가 오버랩 영역이 방사선에 민감한 부위를 회피할 수 있도록 해당 분할 영역의 경계를 조절할 수 있다. 후자의 경우에는 사용자의 입력을 가이드할 수 있도록 디스플레이부(150)에 방사선에 민감한 부위의 위치를 표시할 수 있다.
도 49는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 대상체의 사이즈를 미리 설정하는 방법에 관한 순서도이다.
도 49를 참조하면, 대상체 사이즈를 설정하고 저장한다(470). 일 예로, 디스플레이부(150)는 대상체 사이즈 설정 화면(155)을 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(150)는 대상체 모델(154b)을 표시하고, 사용자는 입력부(160)를 이용하여 대상체의 사이즈를 분류할 수 있다. 구체적인 예로, 신장, 어깨 높이 및 다리 길이를 지정하여 특정 사이즈에 맵핑할 수 있다. 신장, 어깨 높이 및 다리 길이는 특정값으로 지정될 수도 있고, 일정 범위로 지정될 수도 있다. 사용자에 의해 분류된 대상체 사이즈는 대상체 사이즈 데이터베이스에 저장될 수 있고, 대상체 사이즈 데이터베이스는 저장부(170)에 저장될 수 있다. 대상체 사이즈는 대인(Large), 중인(Medium), 소인(Small), 소아(child), 영아(baby) 등으로 분류될 수 있으나, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 더 세분화될 수도 있고 그 반대가 될 수도 있다.
대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정하고 이를 저장한다(471). 예를 들어, 디스플레이부(150)에는 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있는 설정 창(150a)이 표시될 수 있다. 사용자는 대상체 사이즈 별로 엑스선 조사 조건을 설정할 수 있다. 설정 가능한 엑스선 조사 조건은 관전압, 관전류 및 노출 시간을 포함할 수 있고, 엑스선 촬영 위치(촬영 스탠드, 촬영 테이블), 콜리메이터 사이즈, AEC 센서 위치, 감도, 농도, 그리드 등에 대한 조건도 설정 가능하다. 설정된 엑스선 조사 조건을 대상체 사이즈 별로 저장부(170)에 저장된다.
대상체 사이즈와 엑스선 조사 조건이 설정된 이후, 엑스선 촬영을 위해 대상체가 엑스선 디텍터(200)의 전면에 위치하면 촬영부(120)가 카메라 영상을 촬영할 수 있다. 그리고, 제어부(140)는 카메라 영상을 분석하여 대상체 사이즈를 판단한다(472). 예를 들어, 제어부(140)는 카메라 영상에 엣지 검출을 적용하여 대상체의 실루엣을 추출하고, 카메라 영상에 나타난 대상체의 실루엣 크기와 SID(Source to Image Distance) 또는 SOD(Source to Object Distance)를 고려하여 대상체의 대략적인 사이즈를 추정할 수 있다.
대상체 사이즈에 대응되는 엑스선 조사 조건을 검색한다(473). 그리고, 검색된 엑스선 조사 조건에 따라 엑스선 소스를 제어한다(474). 또한, 대상체 사이즈에 대응되어 저장된 엑스선 조사 조건이 엑스선 디텍터(200)에 관한 조건을 포함하는 경우에는 엑스선 디텍터(200)를 더 제어할 수 있음은 물론이다.
전술한 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법의 동작들 중 일부는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 프로그램으로서 저장될 수 있다. 기록 매체는 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 등의 자기 기록 매체이거나 CD-ROM, DVD 등의 광 기록 매체일 수 있다. 다만, 기록 매체의 종류가 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
기록 매체는 어플리케이션이나 프로그램을 제공하는 서버에 포함될 수 있고, 워크스테이션, 서브 디스플레이 장치 또는 모바일 기기가 인터넷 등의 통신 프로토콜을 통해 이 서버에 접속하여 해당 프로그램을 다운로딩할 수 있다.
예를 들어, 전술한 디스플레이부(150)와 입력부(160)가 모바일 기기에 포함되는 경우, 모바일 기기가 프로그램을 다운받아 설치한 후에 실행시키면 전술한 화면이 디스플레이부(150)에 표시될 수 있다.
프로그램에는 전술한 제어부(140)의 동작 중 일부를 실행하는 단계가 포함되는 것도 가능한 바, 이 경우에는 모바일 기기가 제어 명령을 생성하여 엑스선 영상 장치(100)에 전송하는 것도 가능하다.
또는, 모바일 기기는 사용자가 어떤 제어 명령을 입력하였는지에 관한 정보를 엑스선 영상 장치(100)에 전송하고, 제어부(140)가 사용자의 제어 명령에 따라 엑스선 영상 장치(100)를 제어하는 것도 가능하다.
상기의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 상기에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 엑스선 영상 장치
110: 엑스선 소스
111: 엑스선 튜브
120: 촬영부
140: 제어부
150: 디스플레이부
160: 입력부
200: 엑스선 디텍터

Claims (50)

  1. 카메라 영상을 촬영하는 촬영부;
    엑스선 조사 영역을 조절하는 콜리메이터가 장착된 엑스선 소스;
    엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 저장부;
    상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받는 입력부; 및
    상기 카메라 영상으로부터 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 촬영 영역을 추출하고, 상기 엑스선 조사 영역이 상기 추출된 엑스선 촬영 영역에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑될 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 사용자로부터 입력 받는 엑스선 영상 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 입력받기 위해 대상체의 형상을 갖는 그래픽 객체를 표시하고, 상기 엑스선 촬영 영역을 지정하는 촬영영역 창을 상기 그래픽 객체 위에 중첩하여 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력부를 통해 상기 촬영영역 창의 위치 및 크기 중 적어도 하나가 조절되면, 상기 조절된 촬영영역 창의 위치 및 크기 중 적어도 하나에 대응되는 영역을 상기 저장부에 상기 엑스선 촬영 영역으로 저장하는 엑스선 영상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라 영상을 표시하고, 상기 추출된 엑스선 촬영 영역을 상기 카메라 영상 위에 중첩하여 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받기 위한 프로토콜 리스트를 표시하고, 상기 입력부를 통해 상기 카메라 영상의 표시 명령이 입력되면 상기 카메라 영상을 표시하는 엑스선 영상 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받고,
    상기 저장부,
    상기 설정된 엑스선 조사 조건을 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑하여 저장하는 엑스선 영상 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    엑스선 촬영 프로토콜이 선택되면, 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 엑스선 영상 장치.
  9. 대상체의 사이즈 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 표시하는 디스플레이부;
    상기 입력에 따라 상기 대상체의 사이즈 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장하는 저장부;
    카메라 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 사이즈를 인식하고, 상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 제어부;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 인식된 대상체의 사이즈를 표시하는 엑스선 영상 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 대상체의 사이즈 및 엑스선 촬영 프로토콜 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장하는 엑스선 영상 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    엑스선 촬영 프로토콜이 선택되면, 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜 및 상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 엑스선 영상 장치.
  13. 카메라 영상을 촬영하는 촬영부 및 엑스선 조사영역에 가시광선을 조사하는 광원이 장착된 엑스선 소스;
    상기 엑스선 소스의 좌표 정보에 기초하여 상기 카메라 영상에서의 엑스선 조사 영역의 위치를 계산하고, 상기 카메라 영상에 표시된 상기 가시광선이 조사된 광 조사 영역을 추출하고, 상기 추출된 광 조사 영역의 상기 카메라 영상에서의 위치를 계산하고, 상기 엑스선 조사 영역의 위치와 상기 광 조사 영역의 위치가 일치하지 않으면 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단하는 제어부; 및
    상기 캘리브레이션이 필요한 경우에, 상기 캘리브레이션에 관련된 정보를 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 계산된 엑스선 조사 영역의 위치에 대응되는 제1엑스선 조사영역 창을 표시하고, 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 대응되는 제2엑스선 조사영역 창을 표시하는 엑스선 영상 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1엑스선 조사영역 창과 상기 제2엑스선 조사영역 창의 위치, 형태 및 크기 중 적어도 하나가 서로 일치하지 않으면, 상기 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단하는 엑스선 영상 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 캘리브레이션이 필요한 경우에, 상기 제1엑스선 조사영역 창과 상기 제2엑스선 조사영역 창의 차이에 기초하여 캘리브레이션 파라미터를 산출하는 엑스선 영상 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 산출된 캘리브레이션 파라미터를 표시하는 엑스선 영상 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 캘리브레이션 파라미터에 기초하여 자동으로 상기 캘리브레이션을 수행하는 엑스선 영상 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계를 추출하여 디텍터 경계선을 추출하고, 상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 표시되는 엑스선 조사영역 창과 상기 추출된 디텍터 경계선에 기초하여 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스의 정렬 여부를 판단하는 엑스선 영상 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엑스선 조사영역 창을 구성하는 복수의 꼭지점과 상기 디텍터 경계선을 구성하는 복수의 꼭지점 사이의 간격들이 모두 일치하는 경우 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스가 정렬된 것으로 판단하는 엑스선 영상 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엑스선 조사영역 창의 중심과 상기 디텍터 경계선의 중심이 일치하는 경우 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스가 정렬된 것으로 판단하는 엑스선 영상 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 디텍터 경계선과 상기 엑스선 조사영역 창을 상기 카메라 영상에 중첩하여 표시하는 엑스선 영상 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엑스선 소스와 상기 엑스선 디텍터를 정렬시키기 위한 엑스선 소스 또는 엑스선 디텍터의 이동 거리 또는 이동 방향을 산출하는 엑스선 영상 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 이동 거리 또는 이동 방향에 기초하여 상기 엑스선 소스 또는 상기 엑스선 디텍터를 이동시키는 엑스선 영상 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 디스플레이는,
    상기 산출된 이동 거리 또는 이동 방향을 표시하는 엑스선 영상 장치.
  26. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 엑스선 조사영역 창을 표시하고,
    사용자로부터 상기 엑스선 조사영역 창의 위치 또는 크기에 대한 조절 명령을 입력받는 입력부;를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 입력된 조절 명령에 의해 상기 엑스선 조사영역 창이 상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계선을 벗어나는 경우, 상기 경계선을 벗어난 영역을 표시하는 엑스선 영상 장치.
  28. 복수의 분할 영역에 대한 복수의 엑스선 영상을 스티칭하여 하나의 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치에 있어서,
    카메라 영상을 획득하는 촬영부 및 엑스선 조사 영역을 조절하는 콜리메이터가 장착된 엑스선 소스;
    상기 카메라 영상 위에 상기 복수의 분할 영역의 크기 및 위치를 나타내는 복수의 분할 영역 창을 중첩하여 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나에 대한 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 조절하기 위해 상기 콜리메이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 엑스선 조사 영역의 폭을 제어하기 위한 명령을 입력 받는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 입력된 명령에 따라 상기 콜리메이터를 제어하는 엑스선 영상 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엑스선 조사 영역의 폭이 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 폭에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 엑스선 영상 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라 영상으로부터 상기 대상체의 윤곽을 추출하고, 상기 추출된 윤곽과 배경 사이의 경계에 기초하여 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 결정하는 엑스선 영상 장치.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 엑스선 소스로부터 조사되는 엑스선의 조사량을 제어하는 복수의 AEC 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 조절된 엑스선 조사 영역의 폭에 기초하여 상기 복수의 AEC 센서 중 적어도 하나를 선택하는 엑스선 영상 장치.
  33. 복수의 분할 영역에 대한 복수의 엑스선 영상을 스티칭하여 하나의 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치에 있어서,
    카메라 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 카메라 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 카메라 영상에 기초하여, 상기 복수의 분할 영역이 오버랩(overlap)되는 오버랩 영역이 미리 설정된 부위에 위치하는지 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하지 않도록 상기 오버랩 영역을 이동시키는 엑스선 영상 장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 카메라 영상 위에 상기 오버랩 영역을 중첩하여 표시하고, 상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하는 경우 사용자에게 경고를 출력하는 엑스선 영상 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 오버랩 영역을 이동시키기 위한 사용자의 명령을 입력 받는 입력부;를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  37. 엑스선 촬영 프로토콜 별로 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하고;
    상기 엑스선 촬영 프로토콜에 대한 선택을 입력 받고;
    상기 카메라 영상으로부터 상기 선택된 엑스선 촬영 프로토콜에 맵핑된 엑스선 촬영 영역을 추출하고;
    상기 엑스선 조사 영역이 상기 추출된 엑스선 촬영 영역에 대응되도록 콜리메이터를 제어하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 것은,
    상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 맵핑될 엑스선 촬영 영역에 관한 선택을 사용자로부터 입력 받고;
    상기 입력에 따라 상기 엑스선 촬영 프로토콜 별로 상기 엑스선 촬영 영역을 맵핑하여 저장하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치.
  39. 대상체의 사이즈 별로 엑스선 조사 조건의 설정을 입력받기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 표시하고;
    상기 입력에 따라 상기 대상체의 사이즈 별로 상기 엑스선 조사 조건을 맵핑시켜 저장하고;
    카메라 영상을 촬영하고;
    상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 사이즈를 인식하고;
    상기 인식된 대상체의 사이즈에 맵핑된 엑스선 조사 조건을 적용하여 엑스선 촬영을 수행하는 제어부;를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 인식된 대상체의 사이즈를 표시하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  41. 엑스선 조사영역에 가시광선을 조사하고;
    카메라 영상을 촬영하고;
    엑스선 소스의 좌표 정보에 기초하여 상기 카메라 영상에서의 엑스선 조사 영역의 위치를 계산하고;
    상기 카메라 영상에 표시된 상기 가시광선이 조사된 광 조사 영역을 추출하고, 상기 추출된 광 조사 영역의 상기 카메라 영상에서의 위치를 계산하고;
    상기 엑스선 조사 영역의 위치와 상기 광 조사 영역의 위치가 일치하지 않으면 캘리브레이션이 필요한 것으로 판단하고, 상기 캘리브레이션에 관련된 정보를 표시하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계를 추출하여 디텍터 경계선을 추출하고;
    상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 표시되는 엑스선 조사영역 창과 상기 추출된 디텍터 경계선에 기초하여 상기 엑스선 디텍터와 상기 엑스선 소스의 정렬 여부를 판단하는 것;을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 계산된 엑스선 조사 영역 또는 상기 계산된 광 조사 영역의 위치에 엑스선 조사영역 창을 표시하고;
    사용자로부터 상기 엑스선 조사영역 창의 위치 또는 크기에 대한 조절 명령을 입력받는 것;을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 입력된 조절 명령에 의해 상기 엑스선 조사영역 창이 상기 카메라 영상에 나타난 엑스선 디텍터 또는 상기 엑스선 디텍터가 장착된 장착부의 경계선을 벗어나는 경우, 상기 경계선을 벗어난 영역을 표시하는 것;을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  45. 카메라 영상을 촬영하고;
    상기 카메라 영상 위에 복수의 분할 영역의 크기 및 위치를 나타내는 복수의 분할 영역 창을 중첩하여 표시하고;
    상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나에 대한 상기 엑스선 조사 영역의 폭을 조절하기 위해 상기 콜리메이터를 제어하는 것;을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 엑스선 조사 영역의 폭을 제어하기 위한 명령을 입력 받는 것;을 더 포함하고,
    상기 콜리메이터를 제어하는 것은,
    상기 입력된 명령에 따라 상기 콜리메이터를 제어하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 콜리메이터를 제어하는 것은,
    상기 엑스선 조사 영역의 폭이 상기 카메라 영상에 나타난 대상체의 폭에 대응되도록 상기 콜리메이터를 제어하는 것;을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  48. 제 45 항에 있어서,
    상기 조절된 엑스선 조사 영역의 폭에 기초하여 상기 복수의 분할 영역 별로 복수의 AEC 센서 중 적어도 하나를 선택하는 것;을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  49. 카메라 영상을 촬영하고;
    상기 카메라 영상을 표시하고; 및
    상기 카메라 영상 위에 스티칭 촬영이 수행될 복수의 분할 영역을 중첩하여 표시하고;
    상기 복수의 분할 영역이 오버랩(overlap)되는 오버랩 영역이 미리 설정된 부위에 위치하는지 여부를 판단하는 것;을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 오버랩 영역이 상기 미리 설정된 부위에 위치하는 경우, 상기 오버랩 영역을 이동시키는 것;을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
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