KR20170105876A

KR20170105876A - 단층 촬영 장치 및 그에 따른 단층 영상 재구성 방법

Info

Publication number: KR20170105876A
Application number: KR1020160029094A
Authority: KR
Inventors: 최지영; 토시히로 리후; 이경용; 이덕운
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-09-20
Also published as: EP3370619A1; WO2017155177A1; US20170258432A1; EP3370619B1; US10238355B2; EP3370619A4

Abstract

개시된 실시예들의 일 측면에 따르면, 움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및 상기 로 데이터로부터 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하고, 상기 로 데이터와 상기 대상체의 시간에 따른 3차원적 움직임을 나타내는 움직임 정보를 이용하여, 상기 대상체의 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서의 제2 단층 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함하고, 상기 제2 위상은 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 구간을 벗어난 위상인, 단층 촬영 장치가 제공된다.

Description

단층 촬영 장치 및 그에 따른 단층 영상 재구성 방법{Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof}

본원 발명은 단층 촬영 장치 및 그에 따른 단층 영상 재구성 방법에 관한 것이다.

의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.

환자에게 엑스레이를 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 장치의 일례로 컴퓨터 단층 촬영(CT: Computed Tomography) 장치가 있다.

컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치는 의료 영상 장치 또는 단층 촬영 장치의 일종이다. 컴퓨터 단층 촬영 장치는, 대상체에 대한 단면 영상을 제공할 수 있고, 일반적인 엑스레이 장치에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있어서, 질병의 정밀한 진단을 위하여 널리 이용된다. 이하에서는 단층 촬영 장치에 의해서 획득된 의료 영상을 '단층 영상'이라 한다. CT 장치에 의해 촬영된 영상은 CT 영상으로 지칭할 수 있다.

그런데 단층 촬영 장치에서 움직이는 대상체를 촬영하는 경우, 시간에 따라 대상체의 상태가 변화하여, 원하는 시점 또는 위상의 단층 영상을 획득하기 힘든 어려움이 있다. 예를 들면, 심장을 단층 촬영하는 경우, 목표로 하는 위상의 단층 영상의 재구성이 가능하도록 하기 위해, 환자의 ECG를 지속적으로 모니터링 하고, 목표 위상에 대응하는 시점에 촬영을 수행한다. 이와 같은 방식은 ECG를 모니터링하고, 정확한 촬영 시점을 설정하는 등, 복잡한 처리가 수반됨에 의해, 시스템 제어의 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.

개시된 실시예들은, 움직이는 대상체에 대해, 촬영 시점의 제약 없이 촬영하면서, 목표 위상의 단층 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한 것이다. 구체적으로, 개시된 실시예들은 단층 촬영으로 획득된 로 데이터의 위상과 무관하게 소정 위상을 갖는 단층 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 개시된 실시예들은, 움직이는 대상체에 대해 높은 피치로 촬영하고 움직임 보상을 통해 타겟 위상의 영상을 재구성하여, 단층 영상에서의 뒤틀림(skewness) 및 움직임 아티팩트(artifact)를 최소화하기 위한 것이다.

또한, 개시된 실시예들은, 움직이는 대상체에 대해, 높은 피치의 촬영에서도 넓은 z-축 범위의 영상 재구성이 가능하도록 하고, 여러 위상의 영상 재구성이 가능하도록 하기 위한 것이다.

개시된 실시예들의 일 측면에 따르면,

움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및

상기 로 데이터로부터 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하고, 상기 로 데이터와 상기 대상체의 시간에 따른 3차원적 움직임을 나타내는 움직임 정보를 이용하여, 상기 대상체의 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서의 제2 단층 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함하고,

상기 제2 위상은 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 구간을 벗어난 위상인, 단층 촬영 장치가 제공된다.

상기 데이터 획득부는, 상기 움직이는 대상체를 단층 촬영하여 적어도 한 쌍의 마주보는 각도 구간에서 각각 획득된 데이터를 이용하여 한 쌍의 영상을 획득하고, 상기 영상 처리부는, 상기 한 쌍의 영상을 이용하여 상기 움직임 정보를 획득할 수 있다.

상기 데이터 획득부는, 상기 대상체의 움직임의 한 주기보다 짧은 제1 위상 범위에 대한 로 데이터를 획득하고, 상기 영상 처리부는, 상기 로 데이터로부터 상기 대상체의 움직임의 한 주기에 대해 서로 다른 위상을 갖는 복수의 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다.

상기 움직이는 대상체는 심장일 수 있다.

상기 제1 위상은 상기 움직이는 대상체의 움직임의 한 주기 중, 움직임 속도가 최소가 되는 위상일 수 있다.

상기 움직임 정보는 상기 움직이는 대상체에 대해 미리 저장될 수 있다.

상기 단층 촬영 장치는, 상기 제1 단층 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 위상을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 제2 위상에서 상기 대상체를 나타내는 상기 제2 단층 영상을 재구성하고, 상기 디스플레이부는, 상기 제2 단층 영상을 표시할 수 있다.

상기 데이터 획득부는, 상기 대상체를 제1축을 따라 이동시키는 테이블; 상기 제1축에 수직인 면 상에서 상기 대상체 주변을 일정한 속도로 회전하고, X선을 방사하는 엑스레이 생성부; 및 상기 X선을 검출하는 엑스레이 검출부를 포함하고, 상기 데이터 획득부는, 상기 대상체가 상기 제1축을 따라 이동하고, 상기 엑스레이 생성부가 상기 대상체 주변을 회전하는 동안, 상기 엑스레이 검출부에서 상기 방사된 X선을 검출하여 상기 제1 단층 영상을 획득할 수 있다.

상기 단층 촬영 장치는, 상기 제1 단층 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 위상 및 상기 대상체의 상기 제1축 상의 위치 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는, 상기 선택된 제1축 상의 위치에서 획득된 제1 위상의 단층 영상으로부터, 상기 선택된 위상의 단층 영상을 재구성하고, 상기 디스플레이부는, 상기 제2 단층 영상을 표시할 수 있다.

상기 움직이는 대상체는 심장이고, 상기 영상 처리부는, 상기 제1 위상에 대한 상기 제1 단층 영상으로서 심장의 이완기에 대응하는 이완기 단층 영상을 재구성하고, 상기 제2 위상에 대한 상기 제2 단층 영상으로서 심장의 수축기에 대응하는 수축기 단층 영상을 재구성하고, 상기 이완기 단층 영상 및 수축기 단층 영상을 비교하여 심근교락(myocardial bridge) 여부를 판별할 수 있다.

개시된 실시예들의 다른 측면에 따르면,

움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득하는 단계;

상기 로 데이터로부터 제1 위상에서의 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하는 단계; 및

상기 대상체의 시간에 따른 3차원적 움직임을 나타내는 움직임 정보를 상기 제1 단층 영상에 적용하여, 상기 대상체의 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서의 제2 단층 영상을 재구성하는 단계를 포함하고,

상기 로 데이터는 상기 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 제2 위상에서의 데이터를 포함하지 않는, 단층 영상 재구성 방법이 제공된다.

개시된 실시예들의 다른 측면에 따르면, 상기 단층 영상 재구성 방법을 수행하는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

개시된 실시예들에 따르면, 움직이는 대상체에 대해, 촬영 시점의 제약 없이 촬영하면서, 목표 위상의 단층 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.

또한, 개시된 실시예들에 따르면, 움직이는 대상체에 대해 높은 피치로 촬영하고 움직임 보상을 통해 타겟 위상의 영상을 재구성하여, 단층 영상에서의 뒤틀림(skewness) 및 움직임 아티팩트(artifact)를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 개시된 실시예들에 따르면, 움직이는 대상체에 대해, 높은 피치의 촬영에서도 넓은 z-축 범위의 영상 재구성이 가능하고, 여러 위상의 영상 재구성이 가능한 효과가 있다.

도 1은 개시된 실시예에 따른 CT 시스템(100a)의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 개시된 실시예에 따른 CT 시스템(100a)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 단층 영상의 획득 및 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 재구성된 CT 영상에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 개시된 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100b)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식에 따른 단층 촬영을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식을 나타낸 도면이다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 개시된 실시예에 따른 엑스레이 생성부(106)가 콘 빔을 생성하는 경우 및 평행 빔을 생성하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 낮은 피치의 나선형 촬영 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 높은 피치의 나선형 촬영 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 슬라이스 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)는 낮은 피치로 촬영한 경우, 도 12(b)는 높은 피치로 촬영한 경우를 나타낸다.
도 13은 슬라이스 재구성 및 영상의 뒤틀림을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 개시된 실시예에 따른 단층 영상 재구성 과정을 나타낸 도면이다.
도 15는 개시된 실시예에 따른 단층 영상 재구성 과정을 나타낸 도면이다.
도 16은 개시된 실시예에 따라 움직임 정보를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 개시된 실시예에 따라 켤레각에 대해 대상체를 촬영한 후 영상을 재구성하고 비교하여 움직임 정보를 얻는 방법에 의해 획득된 움직임 정보의 일례를 나타낸 도면이다.
도 18은 개시된 실시예에 따라 대상체의 움직임 모델로부터 움직임 정보를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 개시된 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 단층 영상 재구성 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 23은 일 실시예에 따라 상기 대상체가 심장인 경우의 단층 영상 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100c)의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 단층 영상 재구성 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 26은 일 실시예에 따라 사용자가 위상 또는 슬라이스 구간 위치를 선택하는 GUI 뷰를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 개시된 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

본 명세서에서 "영상"은 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "CT(Computed Tomography) 영상"이란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스레이 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다.

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.

개시된 실시예들에 따른, 단층 촬영 장치는 대상체를 투과한 광선을 이용하여 획득된 데이터를 이용하여 영상을 재구성하는 모든 영상 장치가 될 수 있다. 또한, 단층 촬영 장치는 대상체를 투과한 광선을 이용하여 획득된 프로젝션 데이터를 이용하여 영상을 재구성하는 모든 의료 영상 장치가 될 수 있다.

개시된 실시예들에 따른 단층 촬영 장치는, 예를 들면, CT(computed Tomography) 장치, OCT(Optical Coherenc Tomography), 또는 PET(positron emission tomography)-CT 장치 등의 형태로 구현될 수 있다. 또한 개시된 실시예들에 따른 단층 촬영 장치에서 획득되는 단층 영상은 CT 영상, OCT 영상, PET 영상 등이 될 수 있다. 이하에서 참조된 도면에서는 단층 영상으로 CT 영상을 예로 들어 첨부하였다.

본 개시에서는 CT 시스템을 예로 들어 개시된 실시예들을 설명하지만, 본원의 권리범위는 CT 시스템으로 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 단층 촬영 장치를 포괄한다.

도 1은 개시된 실시예에 따른 CT 시스템(100a)의 개략도이다. 도 1을 참조하면, CT 시스템(100a)은 갠트리(102), 테이블(105), 엑스레이 생성부(106) 및 엑스레이 검출부(108)를 포함할 수 있다.

갠트리(102)는 엑스레이 생성부(106) 및 엑스레이 검출부(108)를 포함할 수 있다.

대상체(10)는 테이블(105) 상에 위치될 수 있다.

테이블(105)은 CT 촬영 과정에서 소정의 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우 중 적어도 한 방향)으로 이동할 수 있다. 또한, 테이블(105)은 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있거나(tilting) 또는 회전(rotating)될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 갠트리(102)는 소정의 방향으로 소정의 각도만큼 기울어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 개시된 실시예에 따른 CT 시스템(100a)의 구조를 나타낸 도면이다. 본 발명의 개시된 실시예에 따른 CT 시스템(100a)은 갠트리(102), 테이블(105), 제어부(118), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132)를 포함할 수 있다.

본 개시의 개시된 실시예에 따른 갠트리(102)는 회전 프레임(104), 엑스레이 생성부(106), 엑스레이 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다.

회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 엑스레이 생성부(106) 및 엑스레이 검출부(108)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 그리드(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 그리드(114)는 엑스레이 생성부(106)와 엑스레이 검출부(108)의 사이에서 위치할 수 있다.

의료용 영상 시스템에 있어서, 검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 산란 방지 그리드는 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 배치되어, 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시킬 수 있다.

회전 프레임(104)은 회전 구동부(110)로부터 구동 신호를 수신하고, 엑스레이 생성부(106)와 엑스레이 검출부(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(110)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다.

엑스레이 생성부(106)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, 엑스레이 생성부(106)는 상기 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 엑스레이들을 생성할 수 있다.

엑스레이 검출부(108)는 방사선을 검출한다. 엑스레이 검출부(108)에 도달하는 방사선은 엑스레이 생성부(106)에서 생성된 X선이 대상체를 통과하고, 산란방지 그리드(114)를 통과한 것일 수 있다. 엑스레이 검출부(108)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 엑스레이 검출부는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 엑스레이 검출부는 photon counting detector를 사용할 수 있다. 데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisition System)(116)는 엑스레이 검출부(108)와 연결될 수 있다. 엑스레이 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 엑스레이 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 또한, 엑스레이 검출부(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다.

슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 엑스레이 검출부(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.

이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(126)로 송신될 수 있다.

본 개시의 개시된 실시예에 따른 제어부(118)는 CT 시스템(100a)의 각각의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(118)는 테이블(105), 회전 구동부(110), 콜리메이터(112), DAS(116), 저장부(124), 영상 처리부(126), 입력부(128), 디스플레이부(130), 통신부(132) 등의 동작들을 제어할 수 있다. 제어부(118)는 복수 개일 수 있으며, 외부 기기로부터 제어 신호를 수신 받아 CT 시스템(100a)의 동작을 제어할 수 있다.

영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)을 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)하는 과정을 수행할 수 있다.

전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다.

영상 처리부(126)의 출력 데이터는 로(raw) data 또는 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 이러한 프로젝션 데이터는 데이터 획득시의 촬영 조건(예컨대, 튜브 전압, 촬영 각도 등)등과 함께 저장부(124)에 저장될 수 있다.

프로젝션 데이터는 대상체롤 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다.

저장부(124)는 휘발성 또는 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다.

입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 입력부(128)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 외부 입력이 수신될 수 있다.

디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상을 표시할 수 있다.

전술한 엘리먼트들 사이의 데이터, 파워 등의 송수신은 유선, 무선 및 광통신 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다.

통신부(132)는 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(140)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 외부 디바이스(138)와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다.

또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 기기(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.

통신부(132)는 네트워크(140)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, 엑스레이 장치 등 다른 의료 장치(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다.

나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 장치(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.

또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크(140)를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 피드백을 수신할 수 있다.

여기서, 서버(134), 의료 장치(136), 및 휴대용 장치(138) 중 적어도 하나는 네트워크(140)를 통하여 단층 촬영 제어 신호를 CT 시스템(100a)로 송신할 수 있다. 여기서, 제어 신호는 단층 촬영 수행, 로 데이터 획득, 단층 영상 재구성 동작, 및 로 데이터 또는 단층 영상의 송수신 중 적어도 하나의 동작을 제어하기 위한 신호가 될 수 있다.

구체적으로, CT 시스템(100a)은 서버(134), 의료 장치(136), 및 휴대용 장치(138) 중 적어도 하나로부터 송신되는 제어 신호에 근거하여, 단층 촬영 수행, 로 데이터 획득, 단층 영상 재구성 동작, 및 로 데이터 또는 단층 영상의 송수신 중 적어도 하나의 동작을 할 수 있다.

도 3은 개시된 실시예에 따른 단층 영상의 획득 및 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 3의 (a)는 대상체(300)를 중심으로 회전하며 단층 촬영을 수행하고, 그에 대응되는 로 데이터를 획득하는 CT 시스템(100a)의 촬영 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (b)는 CT 시스템(100a)에 의해서 획득된 사이노그램(320) 및 단층 영상(330)을 설명하기 위한 도면이다.

CT 시스템(100a)은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 두께를 갖는 대상체 부위에 대응되는 영상데이터를 초당 수십, 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다양한 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상기법들은 예를 들면, SSD(Shade surface display), MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection), VR(volume rendering), 가상내시경(Virtual endoscopy), MPR(multi planar reformation), Editing, VOI(voxel of interest) 등이 있다.

CT 시스템(100a)은 단층 영상(330)을 획득하기 위해, 대상체에 대한 단층 촬영을 수행하여, 로 데이터(raw data)를 획득한다. CT 시스템(100a)는 획득된 로 데이터를 이용하여 단층 영상(330)을 재구성(reconstruction)한다. '재구성'은 '복원'으로 지칭될 수도 있다. 여기서, 로 데이터는 X선을 대상체로 조사하여 획득된 프로젝션 데이터(projection data) 또는 프로젝션 데이터의 집합인 사이노그램(sonogram, 320)이 될 수 있다. 본 명세서에서 영상을 재구성한다고 함은, 로 데이터로부터 단층 영상을 생성하는 것을 의미한다. 영상의 재구성 과정에서는 여과 역투영(Filtered backprojection) 처리가 수반될 수 있다.

로 데이터로 사이노그램(320)이 획득되면, CT 시스템(100a)은, 단층 영상(330)을 획득하기 위해 사이노그램(320)을 이용하여 영상 재구성의 동작을 수행한다.

CT 시스템(100a)은 X선을 생성하여 대상체로 조사하고, 엑스레이 검출부(108)를 이용하여, 대상체를 통과한 엑스레이를 감지한다. 엑스레이 검출부(108)는 감지된 엑스레이에 대응되는 로 데이터를 생성한다.

구체적으로, 도 3의 (a)를 참조하면, CT 시스템(100a)에 포함되는 엑스레이 생성부(106)는 대상체(300)로 X선을 조사한다. 엑스레이 생성부(106)는 대상체를 중심으로 회전하며, 회전된 각도에 대응되는 복수 개의 로 데이터(312, 314, 316)를 획득한다. 구체적으로, CT 시스템(100a)은, P1 위치에서 대상체로 인가된 X선을 감지하여 제1 로 데이터(310)를 획득하고, P2 위치에서 대상체로 인가된 X선을 감지하여 제2 로 데이터(312)를 획득한다. 그리고, CT 시스템(100a)은, P3 위치에서 대상체로 인가된 X선을 감지하여 제3 로 데이터(314)를 획득한다. 여기서, 로 데이터는 프로젝션 데이터(projection data)가 될 수 있다. 또한, 로 데이터는 프로젝션 데이터의 조합인 사이노그램이 될 수도 있을 것이다.

하나의 단층 영상을 생성하기 위해서는 엑스레이 생성부(106)가 최소 180 도 이상 회전하며 CT 촬영을 수행하여야 한다.

도 3의 (b)를 참조하면, CT 시스템(100a)은, 도 3의 (a)에서 설명한 바와 같이 엑스레이 생성부(106)를 소정의 각도 간격마다 이동시켜가며 획득된 복수개의 프로젝션 데이터들(312, 314, 316)을 조합하여 하나의 사이노그램(320)을 획득할 수 있다. 도 3의 (b)에 도시된 사이노그램(320)은 엑스레이 생성부(106)가 한 주기 회전하며 CT 촬영을 하여 획득된 사이노그램으로, 한 주기 회전에 대응되는 사이노그램(320)은 하나의 단층 영상(330)의 생성에 이용될 수 있다. 한 주기 회전은 CT 시스템(100a)의 사양에 따라서 대략 반 바퀴 이상 또는 한 바퀴 이상이 될 수 있다.

CT 시스템(100a)은 사이노그램(320)을 필터링한 후에 역투영(Filtered back-projection)하여 단층 영상을 재구성한다.

앞서 설명한 바와 같이, CT 시스템(100a)은 한 주기 회전을 수반하는 촬영에 의해 단층 영상을 획득하는데, 움직이는 대상체를 촬영하는 경우, 한 주기 회전 중에도 대상체의 움직임이 발생할 수 있다. 예를 들면, 엑스레이 생성부(106)가 반 바퀴 회전하는데 0.2 초 전후의 시간이 소요되고, 0.2초 내에 대상체의 움직임이 발생할 수 있다. 한 주기 내에서의 대상체의 움직임으로 인하여, 단층 영상을 재구성하는데 있어서 움직임 아티팩트(motion artifact) 및 뒤틀림이 발생하게 된다.

도 4는 재구성된 CT 영상에 존재하는 움직임 아티팩트를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서는 대상체를 중심으로 360도 이상 회전하여 획득한 로 데이터를 이용하여 영상 재구성을 수행하는 전체 재구성 (full reconstruction) 방식을 적용하여 획득된 CT 영상이 도시된다.

도 4를 참조하면, 움직임 아티팩트가 발생되는 경우 재구성된 CT 영상(400)에 있어서, 대상체(410)의 최외곽 경계(edge, 420)가 선명하지 못하고 중첩적으로 표시되며, CT 영상(400) 내에 대상체의 움직임으로 인하여 내부 경계(430)가 블러링(blurring)되어 표시된다.

이러한 CT 영상 내의 움직임 아티팩트는 CT 영상의 화질을 저하시켜 의사 등의 사용자가 영상을 판독하여 질병을 진단하는데 있어서, 판독 및 진단의 정확성을 저하시킨다.

도 5는 개시된 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100b)의 구조를 나타낸 도면이다.

개시된 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100b)는 데이터 획득부(510) 및 영상 처리부(520)를 포함한다. 단층 촬영 장치(100b)는 단층 촬영으로 획득된 로 데이터를 이용하여 단층 영상을 재구성할 수 있는 모든 전자기기가 될 수 있다.

구체적으로, 개시된 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100b)는 도 1 및 도 2에서 설명한 CT 시스템(100a) 내에 포함될 수 있다. 또한, 단층 촬영 장치(100b)는 도 2에서 설명한 서버(134), 의료 장치(136) 또는 휴대용 장치(138) 내에 포함되어, CT 시스템(100a)과 연결되어 동작할 수 도 있다. 단층 촬영 장치(100b)가 도 1에서 설명한 CT 시스템(100a)에 포함되는 경우, 도 5에 도시된 데이터 획득부(510) 및 영상 처리부(520)는 도 2의 영상 처리부(126)에 포함될 수 있다. 다른 예로서, 데이터 획득부(510) 및 영상 처리부(520)는 각각 도 2의 갠트리(102)에 포함되는 적어도 하나의 구성 및 영상 처리부(126)에 동일 대응될 수 있다.

데이터 획득부(510)는 대상체를 단층 촬영하여, 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득한다. 개시된 실시예에 따르면, 데이터 획득부(510)는 도 1의 갠트리(102)에 동일 대응될 수 있다. 구체적으로, 데이터 획득부(510)는 엑스레이 생성부(106), 엑스레이 검출부(108), 회전 구동부(110), 데이터 획득 회로(DAS), 및 테이블(105)을 포함할 수 있다.

또한, 데이터 획득부(510)가 CT 시스템(100a)과 연결되어 동작하는 경우, 데이터 획득부(510)는 외부적으로 연결되는 CT 시스템(100a)으로부터 단층 촬영으로 획득된 로 데이터를 수신할 수 있다.

대상체는 움직이는 신체의 기관 또는 장기로서, 예를 들면, 심장, 혈관, 폐, 기관지, 횡경막 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단층 영상 상에서 대상체는 표면(surface) 및 경계 중 적어도 하나에 의해 표현될 수 있다. 또한, 대상체의 표면 또는 경계가 명확하지 않더라도, 단층 영상에서 나타나는 밝기 값의 차이에 의해 대상체가 표현될 수 있다. 예를 들면, 심장 내의 적어도 하나의 조직은 단층 영상에서 서로 다른 밝기 값으로 표현되거나, 각 조직의 표면이 단층 영상에 표현될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 상기 대상체는 일정한 주기를 가지고 움직이는 대상체일 수 있다. 예를 들면, 상기 대상체는 심장이고, 일정 주기로 움직일 수 있다. 본 명세서에서, 상기 대상체의 움직임 주기 내에서의 시간을 '위상'이라고 지칭한다. 위상은 실시예에 따라, 시간, 전체 주기에 대한 경과 시간을 나타내는 % 등으로 표현될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 데이터 획득부(510)는 대상체를 중심으로 회전하며 단층 촬영을 수행하여 로 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 로 데이터는 방사선을 대상체로 조사하여 획득된 프로젝션 데이터 또는 프로젝션 데이터의 집합인 사이노그램이 될 수 있다. 소정 위치에서 엑스레이 생성부(106)가 대상체로 엑스레이를 방출할 때, 엑스레이 생성부(106)가 대상체를 바라보는 시점 또는 방향을 뷰(view)고 한다. 프로젝션 데이터는 하나의 뷰에 대응하여 획득한 로 데이터이며, 사이노그램은 복수개의 프로젝션 데이터를 순차적으로 나열하여 획득한 로 데이터를 의미한다.

개시된 실시예에 따르면, 데이터 획득부(510)는 엑스레이 생성부(106)와 대상체 사이의 상대적인 위치가, 대상체의 z축을 중심으로 회전하면서, z축 방향으로 진행하는 나선형 궤적을 갖도록 하여 단층 촬영을 수행할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 z 축은 환자 몸통의 중심 축이 될 수 있다.

영상 처리부(520)는 상기 로 데이터로부터 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성한다. 구체적으로, 영상 처리부(520)는 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성한다. 상기 제1 단층 영상은 상기 대상체의 제1 슬라이스 구간에 대해 제1 위상에서의 상태를 나타내는 단층 영상이다. 슬라이스 구간은 볼륨(volume)으로 지칭될 수도 있다. 또한 영상 처리부(520)는 상기 대상체의 3차원적 움직임 정보를 로 데이터에 적용하여 제1 위상과 다른 제2 위상에서 상기 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제2 단층 영상을 재구성한다. 영상 처리부(520)는 대상체의 3차원적 움직임 정보를 역투영 처리 단계서 활용하여 제2 위상의 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다. 실시예에 따라, 데이터 획득부(510)에서 로 데이터를 획득하고 제1 단층 영상을 재구성한 후, 영상 처리부(520)에서 상기 제1 단층 영상 및 상기 대상체의 3차원적 움직임 정보를 이용하여 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서 상기 대상체를 나타내는 제2 단층 영상을 재구성하는 것도 가능하다.

제2 위상은 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 범위를 벗어나는 위상일 수 있다. 움직이는 대상체를 스캔할 때, 시간에 따라 움직이는 대상체의 위상과 슬라이스 구간이 변화한다. 따라서 로 데이터로부터 각 슬라이스 구간에 대해 재구성 가능한 위상 범위가 다를 수 있다. 여기서 재구성 가능한 위상 범위라 함은, 단층 촬영 장치(100b)에 사용하는 재구성 방식으로 재구성 가능한 위상 범위를 의미한다. 예를 들면, 제1 슬라이스 구간에 대해 로 데이터로부터 위상 30%~40% 사이의 단층 영상의 복원이 가능한 경우, 제2 위상은 70% 위상일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단층 촬영 장치(100b)가 절반 재구성 방식을 이용하는 경우, 해당 위상이 촬영된 엑스레이 생성부(106)의 위치를 중심으로 (180도 + 팬 각도)만큼의 로 데이터가 존재하는 위상 범위가 재구성 가능한 위상 범위이다. 여기서 로 데이터가 존재한다고 함은 움직임 아티팩트 프리 재구성 영역을 포함한다.

다른 예로서, 단층 촬영 장치(100b)가 전체 재구성 방식을 이용하는 경우, 해당 위상이 촬영된 엑스레이 생성부(106)의 위치를 중심으로 360도 만큼의 로 데이터가 존재하는 위상 범위가 재구성 가능한 위상 범위이다.

도 6은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식에 따른 단층 촬영을 설명하기 위한 도면이다.

나선형 스캔(helical scan) 방식은 일정한 시간인 t=0부터 t=end까지 X선 광원이 나선형 궤적을 갖도록 하면서 촬영을 수행하는 단층 촬영 방식이다. 즉, 엑스레이 생성부(106)는 나선형 궤적(650)에 따라 움직이며 단층 촬영을 수행할 수 있다. 이하에서는, 나선형 스캔 방식에 의하여 단층 촬영을 수행하는 것을 '나선형 촬영 방식'이라 지칭하겠다.

개시된 실시예에 따른 데이터 획득부(510)는 대상체의 움직임의 주기에 상관 없이, 설정된 피치로 설정된 촬영 범위에 대해 X선을 조사하여 나선형 촬영을 수행할 수 있다. 여기서 피치라 함은 엑스레이 생성부(106)의 속도를 나타내는 값으로, 엑스레이 생성부(106)가 360도 회전하는 동안의 테이블(105)의 z축 방향의 이동 거리를 의미한다.

상기 촬영 범위는 대상체가 FOV에 들어오도록 하는 범위로 자동으로 설정되거나 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 촬영 범위는 움직이는 대상체인 심장이 배치된 범위인 z1과 z2 사이의 범위로 설정될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 엑스레이 생성부(106)의 피치는 영상 처리부(520)에서 이용되는 재구성 방식에서 단층 영상의 재구성이 가능한 최대 피치로 설정될 수 있다. 영상 처리부(520)는 절반 재구성(helical half reconstruction) 방식 또는 전체 재구성(full reconstruction) 방식을 이용할 수 있다.

엑스레이 생성부(106)의 광원이 원뿔 모양인 콘(cone)의 형태를 갖는 콘 빔(cone beam)을 이용하고 절반 재구성 방식을 이용하는 경우, 각 단층에 대해, 최소 (180도 + 팬 각도)에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있도록 피치가 설정될 수 있다. 즉, 엑스레이 생성부(106)가 일정한 속도로 회전할 때, 피치는 360도 회전하는 동안에 이동하는 테이블(105)의 z 축 방향으로의 이동 거리에 대응되는 값이 될 수 있다.

콘 빔을 이용하고 전체 재구성 방식을 이용하는 경우, 각 단층에 대해, 360도에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있도록 피치가 설정될 수 있다. 즉, 엑스레이 생성부(106)가 일정한 속도로 회전할 때, 피치는 360도만큼 회전하는 동안에 이동하는 테이블(105)의 z 축 방향으로의 이동 거리에 대응되는 값이 될 수 있다.

평행 빔을 이용하고 절반 재구성 방식을 이용하는 경우, 각 단층에 대해, 최소 180도에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있도록 피치가 설정될 수 있다. 즉, 엑스레이 생성부(106)가 일정한 속도로 회전할 때, 피치는 최소 180도만큼 회전하는 동안에 이동하는 테이블(105)의 z 축 방향으로의 이동 거리에 대응되는 값이 될 수 있다.

엑스레이 생성부(106)의 콘 빔 형태로 출력된 광원이 평행하게 대상체로 조사되도록 재배치되는 평행 빔(parallel)을 이용하고 전체 재구성 방식을 이용하는 경우, 각 단층에 대해, 360도에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있도록 피치가 설정될 수 있다. 즉, 엑스레이 생성부(106)가 일정한 속도로 회전할 때, 피치는 360도만큼 회전하는 동안에 이동하는 테이블(105)의 z 축 방향으로의 이동 거리에 대응되는 값이 될 수 있다. 콘 빔 및 평행 빔은 이하에서 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

나선형 촬영 방식으로 촬영이 수행되는 동안, 서로 다른 위치에서 대상체의 단면을 나타내는 복수개의 단층 영상(671, 672, 673)이 획득될 수 있다. 서로 다른 위치에서 획득된 단층 영상(671, 672, 673)은 단층 촬영 시간차를 갖는다.

도 7은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식을 나타낸 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 데이터 획득부(510)는 엑스레이 생성부(106)를 z축을 중심으로 회전시키고, 대상체(710)가 z축 방향으로 이동되도록 테이블(105)를 이동시켜, 나선형 스캔을 수행한다. 데이터 획득부(510)는 대상체(710)가 테이블(105) 상에 배치된 상태에서, 테이블(105)을 z축 방향으로 일정 속도로 이동시켜, 대상체(710)를 z축 방향으로 이동시킬 수 있다. 엑스레이 생성부(106)의 이동 속도 및 테이블(105)의 이동 속도는 설정된 피치에 따라 조절될 수 있다.

도 8은 개시된 실시예에 따른 나선형 스캔 방식을 나타낸 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 데이터 획득부(510)는 대상체(820)는 이동시키지 않고, 엑스레이 생성부(106)를 나선형 궤적(810)을 따라 이동시켜, 나선형 스캔을 수행할 수 있다. 예를 들면, 데이터 획득부(810)는 대상체(820)가 테이블(105) 상에 배치된 상태에서, 테이블(105)을 갠트리 내의 소정의 위치에 배치시키고, 엑스레이 생성부(106)를 갠트리 내에서 나선형 궤적(810)을 따라 이동시킬 수 있다. 엑스레이 생성부(106)의 이동 속도 및 나선형 궤적(810)은 설정된 피치에 따라 조절될 수 있다.

도 9는 개시된 실시예에 따른 엑스레이 생성부(106)가 콘 빔을 생성하는 경우 및 평행 빔을 생성하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 엑스레이 생성부(106)가 궤적(910)에 따라 이동하며 소정 위치(920)에서 X선을 조사하면, 원뿔(cone) 형태(930)의 X선이 대상체로 조사된다. 이와 같은 원뿔 형태(930)의 X선을 콘 빔이라 지칭한다.

다른 실시예에 따르면, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 엑스레이 생성부(106)가 궤적(950)에 따라 이동하며 소정 위치(960)에서 X선을 조사하면, 평행 면 형태(970)의 X선이 대상체로 조사된다. 이와 같은 평행 면 형태(970)의 X선을 평행 빔이라 지칭한다.

도 9의 (b)를 참조하면, 엑스레이 생성부(106)가 콘 빔(cone beam) 형태로 엑스레이를 방출하는 경우에는, 원뿔 형태로 방사된 빔을 재배치하여 엑스레이 검출부(108)의 열(row)과 빔의 궤적을 연결한 평면(980) 상에서 빔을 평행하게 재배열할 수 있다. 즉, 단층 촬영 장치(100b)는 콘 빔을 가상의 평행 빔(Pseudo parallel-beam)으로 변환하여 이용할 수 있다. 또한, 엑스레이 생성부(106)가 평행 빔을 생성하는 경우에 비하여, 콘 빔을 평행 빔으로 변환하여 이용하는 경우, 팬 각도(a)만큼 더 회전하여 로 데이터를 획득하여야 한다. 구체적으로, 팬 각도(fan angle) = a 인 경우, 콘 빔을 방출하는 엑스레이 생성부(106)가 180 +2a의 각도 구간에서 획득된 로 데이터를 이용하여, 리비닝된 평행 빔에 대응되는 180 +a의 각도 구간에 해당하는 로 데이터를 획득할 수 있다.

개시된 실시예들에 따른 단층 촬영 장치는 콘 빔을 방출하는 CT 장치, 또는 평행 빔을 방출하는 CT 장치에 모두 적용될 수 있다.

도 10은 낮은 피치의 나선형 촬영 방식을 설명하기 위한 도면이다.

나선형 심장 CT의 촬영 시, 각 슬라이스 구간에서 재구성 가능한 목표 위상은 제한적이다. 재구성 가능한 위상 영역의 크기는 환자의 심장 박동 수, 테이블의 이동 속도, 재구성 영상의 FOV 등에 따라 결정되며, 원하는 부위 전체에 대해 빠짐없이 재구성 영상을 획득하기 위해서는 낮은 피치의 테이블 이동이 필수적이다.

도 10에 있어서, z 축은 테이블(105) 또는 엑스레이 생성부(106)의 이동 방향이 되며, z 축에 수직하는 축은 '위상'을 나타내는 축이 된다. 또한, 실선(1010)은 엑스레이 생성부(106)의 촬영 뷰의 중심을 나타내며, 블록(1020)은 엑스레이 생성부(106)에서 조사된 엑스레이가 대상체를 통과하여 획득된 로 데이터로부터 단층 영상을 재구성할 수 있는 범위를 나타낸다.

영상 처리부(520)는 로 데이터를 이용하여 목표 위상(P1)에서의 대상체를 나타내는 단층 영상을 재구성할 수 있다. 여기서, 목표 위상(P1)은 움직임 한 주기(1005) 내에서의 소정 위치가 될 수 있다.

단층 촬영 장치(100b)에서 도 10과 같이 낮은 피치로 촬영하는 경우, z축 방향에 대해 로 데이터가 촘촘하게 쌓인다. 따라서 소정의 목표 위상에서 z축에 대해 끊김 없이 단층 영상의 재구성이 가능하다. 그러나 낮은 피치로 촬영할 경우, 촬영 시간이 증가하고, 환자가 받는 방사선량이 증가하며, 촬영 시간의 증가로 인해 환자의 불편 감이 증가한다. 뿐만 아니라, 환자의 심박이 불규칙하게 변화하였을 때, 여전히 원하는 위상에 대해 재구성이 불가능한 슬라이스가 발생할 가능성이 있으며, 이는 결국 재구성 영상의 슬라이스 간의 영상의 불연속을 야기한다.

도 11은 높은 피치의 나선형 촬영 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 11에 있어서, 실선(1105)은 엑스레이 생성부(106)의 촬영 뷰의 중심을 나타내며, 블록(1110)은 엑스레이 생성부(106)에서 조사된 엑스레이가 대상체를 통과하여 획득된 로 데이터로부터 단층 영상을 재구성할 수 있는 범위를 나타내며, 블록(1120)은 단층 영상을 재구성할 수 없는 영역을 나타낸다.

단층 촬영 장치(100b)에서 도 11과 같은 높은 피치로 촬영하는 경우, 촬영 시간이 단축될 수 있다. 그러나 높은 피치로 촬영하면, 블록(1120)에 도시된 바와 같이 로 데이터가 획득되지 못하는 구간이 발생하므로, 모든 슬라이스 구간에 대한 재구성 영상을 획득할 수 없다. 특히, 4D 스캔과 같이 동일한 재구성 영역에 대해 여러 목표 위상의 영상을 얻고자 하는 경우, 각 목표 위상에 따라 재구성 가능한 영역이 변하게 되므로, 동일한 영역에 대한 서로 다른 위상의 재구성 영상 간의 비교를 위해서는 피치를 충분히 느리게 해야 하므로, 촬영 시간을 줄이는데 한계가 있다.

더욱이 심장을 촬영하는 경우, 움직임이 적은 이완기 또는 수축기 중 일부 위상에 대해서만 진단에 용이한 재구성 영상을 얻을 수 있어, 심장 전체에 대한 z축 범위를 포함하는 재구성 영상의 획득을 위해서는 다른 신체 부위에 비해 낮은 피치의 촬영이 필요하다. 진단이 용이한 촬영 구간은 환자의 심박수에 따라 달라지며, 특히 빠른 박동의 환자의 경우, 한 슬라이스 구간의 재구성 영상을 획득하기 위해, 두 번 이상의 박동을 사용(multi-segment reconstruction)해야 하는 경우도 발생하게 되어, 촬영의 피치는 더욱 낮아지게 되며, 이는 촬영 시간의 증가로 연결된다.

심박동이 느린 환자의 경우 또는 β-block 등의 약물을 이용해 의도적으로 심박동을 늦춘 경우 또한, 아주 넓은 검출 영역을 갖는 일부 시스템을 제외하고, 일반적인 시스템 조건에서 심장 전체 크기(약 16cm)를 포함하여 단층 영상을 재구성하기 위해서는 최소한 2번 이상의 심박 동안 영상의 획득이 필수적이다. 이는 결과적으로 환자가 받는 방사선량을 증가시키고, 촬영 시간의 증가로 환자의 불편 감이 증가한다.

일반적인 재구성 방법에서는 전체 촬영된 위상 중 재구성에 사용할 부분을 선택한 뒤에는 하나의 영상을 얻을 수 있으며, 이는 선택된 촬영 영상의 중앙에 해당하는 위상(목표 위상)에 대해 재구성 된 값으로 생각할 수 있다. 특히 진단 가능한 화질의 재구성 영상을 얻기 위해서는 심장의 움직임이 적은 시기에 촬영된 영상만이 사용 가능하며, 이 영역은 환자의 분당 심박수(bpm, beat per minute)에 따라 제한적으로 결정된다.

도 12는 슬라이스 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)는 낮은 피치로 촬영한 경우, 도 12(b)는 높은 피치로 촬영한 경우를 나타낸다.

기존의 심장 CT에서는 제한된 목표 위상에 대해 얻을 수 있는 재구성 슬라이스의 구간은 피치에 따라 한계가 있어, 모든 슬라이스 구간에 대한 영상을 얻기 위해서는 도 12(a)와 같이 낮은 피치의 촬영이 필수적이다. 만약 높은 피치에서 원하는 슬라이스 구간의 재구성 영상을 얻으려고 할 경우, 재구성 영상의 슬라이스 구간은 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 슬라이스별로 다른 목표 위상을 갖게 된다. 전체 재구성 영상 중 여러 위상 정보가 포함되는 것은 영상의 뒤틀림으로 표현될 수 있다.

도 13은 슬라이스 재구성 및 영상의 뒤틀림을 설명하기 위한 도면이다.

도 13(a)를 참조하면, 피치에 비해 넓은 영역(B 영역)의 슬라이스 재구성을 얻을 경우, 넓은 위상 범위에 걸쳐서(C 위상 구간) 각 슬라이스의 전체 촬영 중 가운데에 속하는 뷰를 기준으로 위상이 구성되므로, 뒤틀림이 높다. 그러나 각 슬라이스 구간에서 재구성에 사용하는 목표 위상 및 프로젝션 뷰의 설정을 조정하면(D 위상 구간), 영상의 뒤틀림을 최소화할 수 있다.

도 13(b)를 참조하면, 넓은 슬라이스 구간의 재구성 영상이 좁은 위상 영역 내에 포함됨에 따라, 도 13(b)와 같이 여러 위상(C 위상 영역 및 D 위상 영역)에 대한 재구성 영상의 획득이 가능하며, 이 때, 움직임 보정 재구성 방법의 활용으로 모든 슬라이스 구간에 대한 안정적인 영상의 재구성이 가능하다.

따라서 기존에는 아주 낮은 피치의 여러 심박에 걸친 촬영에서만 가능했던 4D 재구성(여러 위상에 대한 재구성)이 상대적으로 높은 피치의 촬영으로부터 가능하게 된다. 이 때, 도 13(b)와 같이 피치의 조정을 통해 한 주기의 심박 촬영에 대해서도 여러 위상의 단층 영상을 얻을 수 있다.

도 14는 개시된 실시예에 따른 단층 영상 재구성 과정을 나타낸 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 대상체의 3차원적 움직임 정보를 이용하여 로 데이터로부터, 재구성 가능한 위상 영역을 벗어난제2 위상에 대한 대상체의 단층 영상을 재구성한다. 대상체는 주기를 갖고 움직이기 때문에, 반복적인 움직임 패턴을 보인다. 따라서 영상 처리부(520)는 반복적인 움직인 패턴에 대한 정보인 움직임 정보를 이용하여, 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 영역을 벗어난 위상에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다.

도 14를 참조하면, 영상 처리부(520)는 로 데이터로부터 제1 촬영 위상(1402)에 해당하는 제1 슬라이스 구간을 재구성하고, 상기 제1 슬라이스 구간(1411)에 해당하는 제1 촬영 위상(1402)에서 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하고, 상기 제1 촬영 위상(1402)으로부터 상기 제2 목표 위상(1404)으로 위상을 변환하기 위한 움직임 정보를 획득한 후, 획득된 움직임 정보를 로 데이터에 적용하여 상기 제2 목표 위상(1404)의 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다.

상기 제1 촬영 위상은 상기 제1 슬라이스 구간(1411)에 대해 촬영된 위상에 의해 결정된다. 일 실시예로서, 촬영 뷰의 중심의 데이터로 단층 영상을 재구성하는 경우, 제1 촬영 위상은 제1 슬라이스 구간(1411)의 z축 상의 위치와 촬영 뷰의 중심을 나타내는 선(1421)이 교차하는 지점의 위상(1402)을 나타낸다. 다른 실시예로서, 제1 슬라이스 구간(1411)의 z축 위치에 해당하는 재구성 가능 범위(도 14의 1410과 1408 사이의 위상 영역) 중, 제1 목표 위상과 위상 차가 가장 작은 위상(1408)으로 상기 제1 촬영 위상이 결정될 수 있다. 상기 z축 위치에 해당하는 재구성 가능 범위는 제1 슬라이스 구간(1411)의 z축 위치를 나타내는 선과, 재구성 가능 영역이 겹치는 위상 범위로 정의될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 움직임 정보에 근거하여 목표 위상에서의 대상체의 움직임 상태를 예측하고, 예측된 움직임 상태에 근거하여 촬영으로 획득된 로 데이터에 움직임 보정 값을 적용함으로써, 로 데이터의 재구성 가능 위상 범위를 벗어난 목표 위상에서의 단층 영상을 재구성한다.

상기 대상체의 3차원적 움직임 정보는 상기 대상체의 표면의 움직임 방향을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 움직임 정보는 시간에 따른 대상체의 3차원적 움직임 정보로, 시간에 따른 대상체를 형성하는 표면의 움직임을 나타내는 정보가 될 수 있다. 또한, 움직임 정보는 도 10 및 도 11에서 설명한 움직임 한 주기 동안의 대상체의 움직임을 나타내는 정보가 될 수 있을 것이며, 움직임 한 주기 이상의 시간 구간 동안에 대상체의 움직임을 나타내는 정보가 될 수도 있을 것이다. 3차원 움직임 정보는 로 데이터의 복수의 슬라이스에 걸친 3차원적 움직임 정보를 포함한다. 이하에서, 설명의 편의 상 전술한 대상체의 3차원적 움직임 정보를 '움직임 정보'라 칭하겠다. 움직임 정보는 예를 들면, 켤레각에 대해 대상체를 촬영한 후 영상을 재구성하고 비교하여 움직임 정보를 얻는 방법, 대상체의 움직임 모델을 이용하는 방법, 로 데이터에 대해 백 프로젝션과 포워드 프로젝션을 반복하는 방법, 사용자 입력을 이용하는 방법, 또는 이들의 조합에 의해 획득될 수 있다.

상기 제1 촬영 위상으로부터 상기 제1 목표 위상까지의 움직임 보정 값을 획득하는 처리는, 상기 움직임 정보의 형태에 따라 달라질 수 있다. 개시된 실시예에 따라 상기 움직임 정보가 위상 또는 시간에 따른 함수로 나타나는 경우, 영상 처리부(520)는 상기 제1 촬영 위상으로부터 상기 제1 목표 위상 범위에 대한 상기 움직임 정보 함수의 적분 또는 시그마 합에 의해 상기 움직임 보정 값을 결정할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 상기 비 연속적인 위상들에 대한 움직임 정보가 존재하는 경우, 영상 처리부(520)는 보간법을 이용하여 상기 움직임 보정 값을 획득할 수 있다. 보간법은 실시예에 따라 선형 보간 및 비 선형 보간이 이용될 수 있다.

영상 처리부(520)는 결정된 움직임 보정 값을 재구성 처리에서 활용하여, 제1 목표 위상의 단층 영상을 생성한다. 상기 움직임 보정 값은 예를 들면, 2차원 또는 3차원 움직임 벡터일 수 있다. 움직임 보정 재구성은 재구성 과정 중 역투영(backprojection) 단계에서 움직임 벡터를 적용하여 수행된다. 예를 들면, 영상 처리부(520)는 사이노그램을 재구성할 때, 3차원 움직임 벡터를 적용함에 의해, 움직임이 보정된 단층 영상 세트를 생성한다.

영상 처리부(520)는 상기 움직임 보정 값을 로 데이터로부터 제2 단층 영상을 재구성하는 처리에 적용하여 상기 제2 단층 영상을 재구성한다. 예를 들면, 영상 처리부(520)는 움직임 보정 값으로서 제1 목표 위상에 해당하는 움직임 벡터를 이용하고, 재구성 처리에서 제1 목표 위상에 해당하는 움직임 벡터를 적용하여, 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다. 상기 움직임 보정 값은 상기 대상체의 경계 상의 비연속적인 지점들에 대해 정의될 수 있다. 영상 처리부(520)는 상기 대상체의 경계 상의 비연속적인 지점들에 대해 상기 움직임 보정 값을 적용한 후, 보간법을 적용하여 상기 제2 단층 영상에서의 상기 대상체의 경계를 결정할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 제2 단층 영상에서의 대상체의 경계를 결정하기 위해, 상기 대상체의 구조에 대한 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 대상체의 구조에 대한 정보는, 상기 대상체가 심장인 경우, 우심방, 우심실, 좌심방, 좌심실, 대동맥, 대정맥, 폐동맥, 폐정맥, 판막 등의 기관들 각각에 대해 위치, 형태, 각 위상에서의 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. 영상 처리부(520)는 재구성 처리에 움직임 보정 값을 적용할 때, 상기 대상체의 구조에 대한 정보를 함께 이용하여, 상기 제2 단층 영상에서 상기 대상체의 경계를 결정할 수 있다.

도 15는 개시된 실시예에 따른 단층 영상 재구성 과정을 나타낸 도면이다.

개시된 실시예들에 따른 단층 촬영 장치(100b)는 도 15에 도시된 바와 같이 대상체의 움직임 한 주기(1501)에 대해 나선형 촬영을 수행하여 임의의 슬라이스 구간에 대해 임의의 위상에서의 단층 영상을 재구성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이 대상체의 움직임 한 주기(1501)에 대응되는 시간 동안에 대한 나선형 촬영을 수행하여 획득된 로 데이터로부터 제1 목표 위상 및 제2 목표 위상에 대한 단층 영상을 재구성하는 것이 가능하다. 또한 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 목표 위상 및 제2 목표 위상에 대해 z축 방향의 전 범위에 대해 단층 영상의 재구성이 가능하고, 두 위상에서의 재구성 가능 범위도 일치하므로, 사용자에게 보다 상세한 의료 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 16은 개시된 실시예에 따라 움직임 정보를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 서로 마주보는 각도 구간인 켤레각(conjugate angle)에 대한 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여 움직임 정보를 획득한다. 상기 제1 영상 및 제2 영상은 엑스레이 생성부(106)의 회전 경로 상에서 180도의 각도 차(1610)를 갖는 영상이다. 또한 제1 영상 및 제2 영상은 상기 대상체의 오차 범위 내의 동일 z축 위치에 대응되는 슬라이스에 대한 단층 영상 일 수 있다.

도 16을 참조하면, 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)은 서로 마주보는 각도인 켤레각(conjugate angle)의 관계를 가질 수 있다. 켤레각 관계에 있는 두 각도 구간의 각도 차이는 180도가 된다. 엑스레이 생성부(106)는 소정의 속도로 대상체 주변을 회전하면서 이동하므로, 제1 각도 구간(1620)과 제2 각도 구간(1622)에 대해 각각 재구성된 제1 영상 및 제2 영상은, 180도의 각도 차이(1610)에 의해 시간차를 갖는다. 제1 영상 및 제2 영상은 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)의 각도 크기에 따라, 전체 재구성 방식, 절반 재구성 방식, 또는 부분 재구성 방식을 이용하여 로 데이터로부터 재구성될 수 있다. 또한, 제1 영상 및 제2 영상은 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)의 각도 크기에 따라, 대상체의 전체 부분을 나타내는 완전한 영상(complete image), 또는 대상체의 일부 만을 나타내는 불완전한 영상(incomplete image)또는 부분 영상(partial image)이 될 수도 있을 것이다.

제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)이 서로 켤레각의 관계를 가지면, 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)에서의 뷰(view)가 동일하므로, 제1 각도 구간(1620)에서 대상체(1605)를 촬영할 때 감지되는 대상체(1605)의 표면(surface)과 제2 각도 구간(1622)에서 대상체(1605)를 촬영할 때 감지되는 대상체(1605)의 표면(surface)은 동일하다. 따라서 상기 제1 각도 구간(1622)에 대한 제1 영상과 제2 각도 구간(1622)에 대한 제2 영상은 동일한 대상체의 표면의 서로 다른 시간에서의 상태를 표현하므로, 제1 영상과 제2 영상을 비교하여 180도 각도 차이(1610)에 의한 시간차 동안에 발생한 대상체의 움직임 정보를 얻을 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)은 0도보다 크고 180도 미만의 값을 가지면, 영상 처리부(520)는 부분 각도 재구성(PAR: partial angle reconstruction) 기법을 이용하여, 제1 각도 구간(1620) 및 제2 각도 구간(1622)에 대해 획득된 로 데이터로부터 제1 영상 및 제2 영상을 재구성한다. 부분 각도 재구성 기법에 의하여 재구성된 영상은 전술한 불완전한 영상(incomplete image)또는 부분 영상(partial image)이 될 수 있다. 본 실시에에 따르면, 절반 재구성 또는 전체 재구성에 비하여, 상대적으로 작은 각도 구간을 이용하여 영상을 재구성함으로써, 시간 해상도(temporal resolution)를 증가시키고 움직임 아티팩트를 최소화할 수 있다. 본원의 실시예에서는 부분 각도 영상인 제1 영상 및 제2 영상을 이용하여 대상체의 움직임 량을 측정함으로써, 더욱 정확하게 대상체의 움직임 량을 측정할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 움직임 정보를 획득하기 위해, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 각도 구간은 움직임 정보를 이용하여 재구성하고자 하는 제2 단층 영상의 위상에 따라 결정될 수 있다. 제2 단층 영상의 제2 위상이 제1 단층 영상의 제1 위상보다 앞선 경우, 제1 각도 구간(1620)이 상기 제2 위상에 대응되게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 각도 구간(1620)은 제2 위상에 대응되는 위상이 제1 각도 구간(1620)의 중심에 오도록 설정될 수 있다. 즉, 제2 위상이 제1 위상보다 앞서므로, 제2 위상에서부터 움직임 한 주기 시간 동안 대상체의 움직임 정보를 획득하면, 제2 위상에 대한 움직임 보정량을 획득할 수 있게 된다. 따라서, 제1 각도 구간(1620)이 제2 위상 구간에 대응되게 설정할 수 있다. 제2 단층 영상의 제2 위상이 제1 단층 영상의 제1 위상보다 뒤진 경우, 제1 각도 구간(1620)은 상기 제1 위상에 대응되게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 각도 구간(1620)은 제1 위상에 대응되는 위상이 제1 각도 구간(1620)의 중심에 오도록 설정될 수 있다. 즉, 제1 위상이 제2 위상보다 앞서므로, 제1 위상에서부터 움직임 한 주기 시간 동안 대상체의 움직임 정보를 획득하면, 제2 위상에 대한 움직임 보정량을 획득할 수 있게 된다. 따라서, 제1 각도 구간(1620)이 제1 위상 구간에 대응되게 설정할 수 있다.

도 17은 개시된 실시예에 따라 켤레각에 대해 대상체를 촬영한 후 영상을 재구성하고 비교하여 움직임 정보를 얻는 방법에 의해 획득된 움직임 정보의 일례를 나타낸 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 도 16에 대해 설명한 바와 같이, 켤레각의 관계를 갖는 제1 각도 구간(1620)과 제2 각도 구간(1622) 각각에 대해 제1 영상 및 제2 영상을 획득하고, 제1 영상 및 제2 영상을 비교하여 모션 벡터 필드(MVF, Motion vector field)로 표현되는 움직임 정보를 획득할 수 있다. MVF는 단층 영상의 화소 위치들에 대해, 움직임 방향 및 크기를 나타내는 움직임 벡터들을 포함한다.

도 17은 0도를 포함하는 제1 각도 구간과, 180도를 포함하는 제2 각도 구간에 대한 영상으로부터 MVF를 획득하는 경우를 도시한다. 영상 처리부(520)는 제1 각도 구간에 대한 제1 영상과 제2 각도 구간에 대한 제2 영상으로부터, 0도에서 180도까지의 각도 구간에 대한 제1 MVF(1704) 및 제2 MVF(1710)를 획득할 수 있다. 제1 MVF(1704)와 제2 MVF(1710)를 획득하는 처리는 비강체 정합(nonrigid registration) 방식에 의해 수행될 수 있다.

영상 처리부(520)는 제1 MVF(1704)로부터 보간법을 이용하여 0도에서 90도까지의 각도 구간에 대한 제3 MVF(1706)를 획득하고, 제2 MVF(1710)로부터 보간법을 이용하여 180도에서 90도까지의 각도 구간에 대한 제4 MVF(1712)를 획득할 수 있다. 개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 선형 보간법을 이용하여, 180도 구간에 대한 MVF를 이용하여 180도보다 작은 각도 구간에 대한 MVF를 획득할 수 있다.

나아가 영상 처리부(520)는 제3 MVF(1706)를 반전하여, 90도부터 0도까지의 각도 구간에 대한 제5 MVF(1720)를 획득하고, 제4 MVF(1710)를 반전하여, 90도부터 180도까지의 각도 구간에 대한 제6 MVF(1728)를 획득한다. 또한 영상 처리부(520)는 보간법을 이용하여 제5 MVF(1720)로부터 90도로부터 90도보다 작은 중간 각도까지의 각도 구간에 대한 제7 MVF(1722)를 획득하고, 제6 MVF(1728)로부터 90도부터 중간각(90도보다 크고 180도보다 작은 각)까지의 각도 구간데 대한 제8 MVF(1726)를 획득할 수 있다. 이와 같은 처리에 대해, 영상 처리부(520)는 임의의 두 각도 구간 사이의 MVF를 획득하는 것이 가능하다. 따라서 영상 처리부(520)는 촬영 위상과 목표 위상에 각각 대응되는 엑스레이 검출부(106)의 두 각도 값을 결정하고, 두 각도 값 사이의 MVF를 획득하여, 움직임 보정 값을 획득할 수 있다.

도 18은 개시된 실시예에 따라 대상체의 움직임 모델로부터 움직임 정보를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 대상체의 움직임 모델로부터 움직임 정보를 얻을 수 있다. 대상체의 움직임 모델은 예를 들면, 호흡 모델, 심장 박동 모델 등이 있다. 대상체의 움직임 모델은, 시간에 따른 대상체의 경계의 위치를 나타내는 함수, 시간에 따른 MVF 등으로 나타낼 수 있다.

도 18은 심장 박동 모델을 나타낸다. 심장 박동 모델은 수축기, 이완기, 수축기로 이어지는 심장 박동의 한 주기에 대해, 심장의 표면의 이동을 나타낸다. 도 18에서는 1 주기에 대한 해당 시점의 비율인 퍼센트(%) 값으로 위상을 표현하였다. 도 18에 도시된 바와 같이, 심장 박동의 한 주기와 엑스레이 검출부(106)의 회전 주기를 일치시키는 경우, 한 주기 내에서, 특정 각도 범위를 표시하여 표현하는 것도 가능하다.

영상 처리부(5200)는 도 18에 도시된 바와 같은 심장 박동 모델에서 소정 위상 구간에서의 움직임 보정 값의 크기를 해당 위상 구간에 대한 적분 값으로부터 얻을 수 있다. 또한 영상 처리부(520)는 소정 위상 구간에 대한 움직임 보정 값의 방향을 해당 슬라이스에서의 움직임 벡터 성분의 방향으로부터 결정할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 사용자 입력을 이용하여 움직임 정보를 획득할 수 있다. 사용자 입력을 이용하는 방법은, 예를 들면, 사용자가 복수의 위상에 대해 재구성된 단층 영상 세트 상에서 서로 대응되는 대상체의 지점을 지정하고, 지정된 지점들에 대한 정보 및 위상 정보를 이용하여 움직임 정보를 획득할 수 있다. 사용자가 지정하는 지점들은 상기 대상체의 경계 부분에 대응하는 지점들일 수 있고, 단층 촬영 장치(100b)는 사용자가 경계 부분에 대응하는 지점들을 지정할 수 있도록 하는 가이드를 포함하는 GUI를 제공할 수 있다.

도 19는 개시된 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

개시된 실시예에 따르면, 단층 촬영 장치(100b)는 대상체의 움직임 한 주기보다 좁은 제1 위상 범위에 대해 촬영하고, 제1 위상 범위에 대해 획득된 로 데이터로부터, 제1 위상 범위를 벗어나는 위상에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(520)는 도 19에 도시된 바와 같이, 획득된 로 데이터로부터 제1 위상 범위에 속하지 않는 TP6 위상에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다. 따라서 영상 처리부(520)는 제1 위상 범위에 대해, 목표 슬라이스 구간에 대한 단층 영상을 재구성하고 움직임 정보를 적용하여, 제1 위상 범위 내의 위상(예를 들면, TP1, TP2, TP3, TP4, TP5)에 대한 단층 영상뿐만 아니라 제1 위상 범위를 벗어나는 위상(예를 들면, TP6, TP7, TP8, TP9)에 대한 단층 영상도 재구성할 수 있다.

도 20은 일 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 로 데이터로부터 재구성 가능 위상 구간에 속하는 위상에 대한 제1 단층 영상뿐만 아니라, 재구성 가능 위상 구간에 속하지 않는 복수의 목표 위상들에 대해 각각 단층 영상이 재구성될 수 있다. 개시된 실시예들에 따르면, 소정의 일부 위상에 대한 로 데이터로부터, 모든 위상에 대해 단층 영상을 재구성 하는 것이 가능하기 때문에, 소정의 슬라이스 구간에 대해 일부 위상 구간의 로 데이터만 획득하면, 전 위상 범위에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다. 따라서 높은 피치로 대상체의 전 영역에 대해 한번 스캔하기만 하면, 전 위상의 단층 영상을 재구성할 수 있기 때문에, 촬영 시간이 현저하게 감소되고, 환자의 불편감을 줄일 수 있다.

도 21은 일 실시예에 따른 영상 재구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 영상 처리부(520)는 대상체의 전 영역에 대해 한번 스캔하기만 하면, 소정의 위상에서 대상체의 전 영역에 걸친 슬라이스 구간에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 도 21에 도시된 바와 같이, 목표 위상(TP2)에 대해, 로 데이터로부터 제1 슬라이스 구간에 대한 단층 영상은 재구성 가능하지만, 제2 슬라이스 구간 및 제3 슬라이스 구간에 대한 단층 영상은 재구성 가능하지 않은 경우, 영상 처리부(520)는 움직임 정보를 이용하여 로 데이터로부터 , TP2 위상의 제2 슬라이스 구간을 나타내는 제4 단층 영상 및 TP2 위상의 제3 슬라이스 구간을 나타내는 제5 단층 영상을 재구성할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(520)는 TP5와 TP2 사이의 위상 차에 대응하는 움직임 보정 값을 획득하고, 움직임 보정 값을 재구성 처리에 적용하여 TP2 위상에 대한 제4 단층 영상을 획득한다. 또한 영상 처리부(520)는 TP7과 TP2 사이의 위상 차에 대응하는 움직임 보정 값을 획득하고, 움직임 보정 값을 재구성 처리에 적용하여 TP2 위상에 대한 제5 단층 영상을 획득한다. 이와 같이, 개시된 실시예들에 따른 단층 촬영 장치(100b)는, 로 데이터로부터, 촬영된 대상체의 전 영역에 걸친 슬라이스 구간에 대한 전 위상의 단층 영상을 획득하는 것이 가능하다.

도 22는 일 실시예에 따른 단층 영상 재구성 방법을 나타낸 흐름도이다.

단층 영상 재구성 방법의 각 단계들은 대상체를 촬영하여 단층 영상을 재구성하는 것이 가능한 단층 촬영 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서는 본 명세서에서 개시된 단층 촬영 장치(100, 이하 100은 본 명세서에서 개시된 단층 촬영 장치를 총칭하는 참조번호로 이용한다)가 단층 영상 재구성 방법을 수행하는 실시예를 중심으로 설명한다. 따라서 단층 촬영 장치(100)에 대해 설명된 실시예들은 단층 영상 재구성 방법에 적용 가능하고, 반대로 단층 영상 재구성 방법에 대해 설명된 실시예들은 단층 촬영 장치(100)에 대한 실시예들에 적용 가능하다. 개시된 실시예들에 따른 단층 영상 재구성 방법은 본 명세서에 개시된 단층 촬영 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 그 실시예가 한정되지 않고, 다양한 형태의 단층 촬영 장치에 의해 수행될 수 있다.

우선 데이터 획득부(510)는 움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득한다(S2202). 데이터 획득부(510)는 나선형 촬영을 수행하여 상기 움직이는 대상체를 촬영할 수 있다. 단층 촬영이 수행되는 동안, 상기 대상체와 엑스레이 생성부(106)의 상대적인 위치가 나선형 궤적으로 이동하면서, 상기 대상체에 대한 로 데이터로서 프로젝션 데이터 또는 사이노그램을 획득할 수 있다.

다음으로, 영상 처리부(520)는 상기 로 데이터로부터 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성한다(S2204). 예를 들면, 상기 영상 처리부(520)는 사이노그램을 필터링한 후에 역투영(Filtered back-projection)하여 제1 단층 영상을 재구성할 수 있다.

다음으로 상기 로 데이터 및 움직임 정보를 이용하여 제1 슬라이스 구간에 대해 제2 위상에서의 대상체를 나타내는 제2 단층 영상을 재구성한다(S2206). 제2 위상은 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 범위를 벗어난 위상일 수 있다.

도 23은 일 실시예에 따라 상기 대상체가 심장인 경우의 단층 영상 재구성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 상기 대상체는 일정 주기로 박동하는 심장이다. 영상 처리부(520)는 심장 박동에 대한 3차원적 움직임 정보를 이용하여, 심장의 전 영역에 대해 스캔한 로 데이터로부터 임의의 위상의 임의의 슬라이스 구간에 대해 심장에 대한 단층 영상을 재구성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 영상 처리부는, 심장의 수축기 영상 및 이완기 영상을 재구성하고, 두 영상을 비교하여 심근교락(myocardial bridge)를 진단할 수 있다. 여기서 수축기 영상 및 이완기 영상은, 3차원 영상, 단층 영상 세트 등일 수 있다. 심근교락은 정상적으로 심장 근육의 상부에 위치 해야 하는 관상동맥의 일부가 심장 근육 속에 위치하여 심장 수축 시, 근육과 함께 혈관이 수축되어 혈액 순환이 원활하지 못하게 되는 질환이다. 심근교락은 심장의 수축기 단층 영상 및 이완기 단층 영상을 비교하여 진단하는 것이 가능하다. 예를 들면, 관상 동맥을 따라 3차원 영상을 펼쳐서 수축기 단층 영상 및 이완기 단층 영상을 비교하여 심근교락을 진단할 수 있다. 그런데 심장의 수축기 단층 영상 및 이완기 단층 영상을 모두 얻기 위해서는, 피치를 충분히 낮게 해야 하므로, 촬영 시간이 길어지는 어려움이 있다. 본 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100)는, 빠른 피치로 심장을 스캔하여 촬영한 후, 심장의 3차원적 움직임 정보를 이용하여, 수축기에서의 단층 영상 및 이완기에서의 단층 영상을 재구성할 수 있다.

도 24는 일 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100c)의 구조를 나타낸 블록도이다.

본 실시예에 따른 단층 촬영 장치(100c)는 데이터 획득부(510a), 영상 처리부(520), 입력부(2410), 및 디스플레이부(2420)를 포함한다.

본 실시예에 따른 데이터 획득부(510a)는 엑스레이 생성부(106), 테이블(105), 및 엑스레이 검출부(108)를 포함한다. 데이터 획득부(510a)는 앞서 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 데이터 획득부(510a)는 테이블(105) 상에 대상체(710)가 배치된 상태에서, 엑스레이 생성부(106)가 갠트리 내의 원형 궤적을 따라 회전하고, 테이블(105)이 z축 방향으로 이동하면서 상기 대상체에 대한 단층 촬영을 수행할 수 있다. 엑스레이 검출부(108)는 엑스레이 생성부(106)에서 방사되어 대상체를 투과한 X선을 검출하여, 로 데이터를 생성한다.

영상 처리부(520)는 데이터 획득부(510a)로부터 로 데이터를 수신하여, 상기 로 데이터로부터 대상체의 제1 슬라이스 구간에 대해, 제1 위상의 제1 단층 영상을 재구성한다. 또한 영상 처리부(520)는 대상체에 대한 3차원적 움직임 정보와 로 데이터를 이용하여, 상기 대상체의 제1 슬라이스 구간에 대해 제2 위상에서의 상태를 나타내는 제2 단층 영상을 재구성한다.

입력부(2410)는 사용자로부터 제어 신호를 입력 받는다. 예를 들면, 입력부(2410)는 단층 촬영 장치(100b)의 동작을 제어하는 제어 신호, 단층 촬영 장치(100b)의 디스플레이부(2420)에 표시되는 정보를 변경하는 제어 신호 등을 수신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 입력부(2410)는 사용자로부터 단층 영상을 생성할 슬라이스 구간의 위치, 단층 영상을 생성할 위상, 또는 이들의 조합을 나타내는 제어 신호를 수신할 수 있다. 영상 처리부(520)는 입력부(2410)에서 수신된 사용자의 제어 신호를 입력 받아, 로 데이터로부터 사용자에 의해 선택된 슬라이스 구간 또는 위상에 해당하는 제2 단층 영상을 재구성하고, 재구성된 단층 영상을 디스플레이부(2420)에 표시한다.

사용자에 의해 슬라이스 구간의 위치가 선택된 경우, 영상 처리부(520)는 제1 단층 영상에 대응하는 제1 위상에 대해, 선택된 슬라이스 구간에 해당하는 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(520)는 상기 로 데이터로부터, 선택된 슬라이스 구간에 대한 로 데이터 및 움직임 정보를 이용하여, 선택된 슬라이스 구간에 대해 상기 제1 위상에 대한 제2 단층 영상을 재구성한다.

사용자에 의해 위상이 선택된 경우, 영상 처리부(520)는 제1 단층 영상에 대응하는 슬라이스 구간에 대해, 선택된 위상에 해당하는 제2 단층 영상을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 영상 처리부(520)는 상기 움직임 정보 및 로 데이터를 이용하여, 사용자에 의해 선택된 위상에 대한 제2 단층 영상을 재구성한다.

만약 사용자에 의해 슬라이스 구간의 위치와 위상이 모두 선택된 경우, 영상 처리부(520)는 선택된 슬라이스 구간의 위치에 대한 로 데이터와 상기 움직임 정보를 이용하여, 상기 선택된 위상 및 선택된 슬라이드 구간에 대한 제2 단층 영상을 재구성한다.

디스플레이부(2420)는 재구성된 상기 제1 단층 영상 및 제2 단층 영상을 표시한다. 또한 디스플레이부(2420)는 단층 촬영 장치(100c)의 동작 상태, 그래픽 사용자 인터페이스 화면, 저장된 데이터 등을 표시할 수 있다.

도 24의 단층 촬영 장치(100c)는 도 2의 CT 시스템(100a)에 대응될 수 있다. 도 24의 입력부(2410)는 도 2의 입력부(128)에 대응될 수 있다. 도 24의 디스플레이부(2420)는 도 2의 디스플레이부(130)에 대응될 수 있다.

도 25는 일 실시예에 따른 단층 영상 재구성 방법을 나타낸 흐름도이다.

우선 데이터 획득부(510a)는 움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득한다(S2502).

다음으로, 영상 처리부(520)는 상기 로 데이터로부터 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성한다(S2504).

입력부(2410)로부터 슬라이스 구간의 위치 또는 위상을 선택하는 사용자 입력이 수신된 경우(S2506), 영상 처리부(520)는 사용자에 의해 선택된 슬라이스 구간의 위치 또는 위상에 대한 제2 단층 영상을 재구성한다(S2508). 디스플레이부(2420)는 재구성된 상기 제1 단층 영상 및 상기 제2 단층 영상을 표시한다(S2510).

도 26은 일 실시예에 따라 사용자가 위상 또는 슬라이스 위치를 선택하는 GUI 뷰를 나타낸 도면이다.

일 실시예에 따르면, 도 26에 도시된 바와 같이, 움직이는 대상체(2612)에 대해, 단층 영상을 재구성할 슬라이스 구간(2614)의 위치를 소정의 범위(2616) 내에서 사용자가 선택할 수 있는 GUI가 제공될 수 있다. 또한 단층 영상을 재구성할 위상(2620)을 소정의 위상 범위(2618) 내에서 사용자가 선택할 수 있는 GUI가 제공될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 26에 도시된 바와 같이, 로 데이터로부터 재구성된 단층 영상(2602)은 움직임 정보를 이용하여 재구성된 단층 영상(2604, 2606, 2608, 2610)과 구분되도록 표시될 수 있다. 도 26에 도시된 바와 같이, 로 데이터로부터 재구성된 단층 영상(2602)에 움직임 정보를 적용하여 재구성된 서로 다른 위상(30%, 50%, 70%, 90%)에 대한 복수의 단층 영상(2604, 2606, 2608, 2610)들이 GUI에 표시될 수 있다.

본 실시예에 따른 GUI를 통해, 사용자는 단층 영상을 얻고자 하는 위상 및 슬라이스 구간 위치를 자유롭게 선택할 수 있고, 단층 촬영 장치(100c)는 사용자가 선택한 위상 및 슬라이스 구간 위치를 전 위상 영역 및 전 슬라이스 구간 영역에 대해 재구성하여 제공할 수 있다.

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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 대상체
100, 100b, 100c: 단층 촬영 장치
100a: CT 시스템
102: 갠트리
105: 테이블
106: 엑스레이 생성부
108: 엑스레이 검출부
126: 영상 처리부
128: 입력부
130: 디스플레이부
510: 데이터 획득부
520: 영상 처리부

Claims

움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
상기 로 데이터로부터 제1 위상에서 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하고, 상기 로 데이터와 상기 대상체의 시간에 따른 3차원적 움직임을 나타내는 움직임 정보를 이용하여, 상기 대상체의 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서의 제2 단층 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함하고,
상기 제2 위상은 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 구간을 벗어난 위상인, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 데이터 획득부는, 상기 움직이는 대상체를 단층 촬영하여 적어도 한 쌍의 마주보는 각도 구간에서 각각 획득된 데이터를 이용하여 한 쌍의 영상을 획득하고,
상기 영상 처리부는, 상기 한 쌍의 영상을 이용하여 상기 움직임 정보를 획득하는, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 데이터 획득부는, 상기 대상체의 움직임의 한 주기보다 짧은 제1 위상 범위에 대한 로 데이터를 획득하고,
상기 영상 처리부는, 상기 로 데이터로부터 상기 대상체의 움직임의 한 주기에 대해 서로 다른 위상을 갖는 복수의 제2 단층 영상을 재구성하는, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직이는 대상체는 심장인, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 위상은 상기 움직이는 대상체의 움직임의 한 주기 중, 움직임 속도가 최소가 되는 위상인, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직임 정보는 상기 움직이는 대상체에 대해 미리 저장된, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 단층 촬영 장치는,
상기 제1 단층 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
위상을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
상기 영상 처리부는, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 제2 위상에서 상기 대상체를 나타내는 상기 제2 단층 영상을 재구성하고,
상기 디스플레이부는, 상기 제2 단층 영상을 표시하는, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 데이터 획득부는,
상기 대상체를 제1축을 따라 이동시키는 테이블;
상기 제1축에 수직인 면 상에서 상기 대상체 주변을 일정한 속도로 회전하고, X선을 방사하는 엑스레이 생성부; 및
상기 X선을 검출하는 엑스레이 검출부를 포함하고,
상기 데이터 획득부는, 상기 대상체가 상기 제1축을 따라 이동하고, 상기 엑스레이 생성부가 상기 대상체 주변을 회전하는 동안, 상기 엑스레이 검출부에서 상기 방사된 X선을 검출하여 상기 제1 단층 영상을 획득하는, 단층 촬영 장치.
제8항에 있어서,
상기 단층 촬영 장치는,
상기 제1 단층 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
위상 및 상기 대상체의 상기 제1축 상의 위치 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
상기 영상 처리부는, 상기 선택된 제1축 상의 위치에서 획득된 제1 위상의 단층 영상으로부터, 상기 선택된 위상의 단층 영상을 재구성하고,
상기 디스플레이부는, 상기 제2 단층 영상을 표시하는, 단층 촬영 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직이는 대상체는 심장이고,
상기 영상 처리부는, 상기 제1 위상에 대한 상기 제1 단층 영상으로서 심장의 이완기에 대응하는 이완기 단층 영상을 재구성하고, 상기 제2 위상에 대한 상기 제2 단층 영상으로서 심장의 수축기에 대응하는 수축기 단층 영상을 재구성하고, 상기 이완기 단층 영상 및 수축기 단층 영상을 비교하여 심근교락(myocardial bridge) 여부를 판별하는, 단층 촬영 장치.
움직이는 대상체를 단층 촬영하여, 상기 대상체를 나타내는 로 데이터를 획득하는 단계;
상기 로 데이터로부터 제1 위상에서의 제1 슬라이스 구간에 대해 상기 대상체를 나타내는 제1 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 로 데이터와 상기 대상체의 시간에 따른 3차원적 움직임을 나타내는 움직임 정보를 이용하여, 상기 대상체의 상기 제1 슬라이스 구간에 대해, 상기 제1 위상과 다른 제2 위상에서의 제2 단층 영상을 재구성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 위상은 상기 로 데이터로부터 재구성 가능한 위상 구간을 벗어난 위상인, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 움직이는 대상체를 단층 촬영하여 적어도 한 쌍의 마주보는 각도 구간에서 각각 획득된 데이터를 이용하여 한 쌍의 영상을 획득하는 단계; 및
상기 한 쌍의 영상을 이용하여 상기 움직임 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 대상체의 움직임의 한 주기보다 짧은 제1 위상 범위에 대한 로 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 로 데이터로부터 상기 대상체의 움직임의 한 주기에 대해 서로 다른 위상을 갖는 복수의 제2 단층 영상을 재구성하는 단계를 더 포함하는, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 움직이는 대상체는 심장인, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 위상은 상기 움직이는 대상체의 움직임의 한 주기 중, 움직임 속도가 최소가 되는 위상인, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 움직임 정보는 상기 움직이는 대상체에 대해 미리 저장된, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
위상을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
상기 제1 위상과 다른 제2 위상을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 제2 위상에서 상기 대상체를 나타내는 상기 제2 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 제2 단층 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는, 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 단층 영상을 획득하는 단계는, 상기 대상체가 상기 제1축을 따라 이동하고, 상기 엑스레이 생성부가 상기 대상체 주변을 회전하는 동안, 상기 엑스레이 생성부에서 방사된 X선을 검출하여 상기 제1 단층 영상을 획득하는, 단층 영상 재구성 방법.
제18항에 있어서,
위상 및 상기 대상체의 상기 제1축 상의 위치 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
상기 선택된 제1축 상의 위치에서 획득된 제1 위상의 단층 영상으로부터, 상기 선택된 위상의 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 제2 단층 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 단층 영상 재구성 방법.
제11항에 있어서,
상기 움직이는 대상체는 심장이고,
상기 단층 영상 재구성 방법은,
상기 제1 위상에 대한 상기 제1 단층 영상으로서 심장의 이완기에 대응하는 이완기 단층 영상을 재구성하는 단계;
상기 제2 위상에 대한 상기 제2 단층 영상으로서 심장의 수축기에 대응하는 수축기 단층 영상을 재구성하는 단계; 및
상기 이완기 단층 영상 및 수축기 단층 영상을 비교하여 심근교락(myocardial bridge) 여부를 판별하는 단계를 더 포함하는 단층 영상 재구성 방법.
제11항 내지 제20항 중 하나의 방법을 수행하는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.