KR20180106438A - 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법 - Google Patents

방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180106438A
KR20180106438A KR1020170034768A KR20170034768A KR20180106438A KR 20180106438 A KR20180106438 A KR 20180106438A KR 1020170034768 A KR1020170034768 A KR 1020170034768A KR 20170034768 A KR20170034768 A KR 20170034768A KR 20180106438 A KR20180106438 A KR 20180106438A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation
unit
irradiation
radiation source
image
Prior art date
Application number
KR1020170034768A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101914255B1 (ko
Inventor
신철우
이재동
유병민
Original Assignee
주식회사 디알텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디알텍 filed Critical 주식회사 디알텍
Priority to KR1020170034768A priority Critical patent/KR101914255B1/ko
Priority to US16/496,411 priority patent/US20210106291A1/en
Priority to CN201880019547.2A priority patent/CN110461234A/zh
Priority to PCT/KR2018/000307 priority patent/WO2018174389A1/ko
Priority to EP18770991.0A priority patent/EP3603517A4/en
Publication of KR20180106438A publication Critical patent/KR20180106438A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101914255B1 publication Critical patent/KR101914255B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025—Tomosynthesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4007—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4021—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A61B6/502—Clinical applications involving diagnosis of breast, i.e. mammography

Abstract

본 발명은 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사선을 이용하여 대상물의 영상을 촬영하기 위한 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 대상물에 방사선을 조사하기 위한 방사선 조사부; 상기 방사선 조사부를 이동시키는 구동부; 상기 대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 각각 조사되는 방사선을 검출하여 복수 개의 방사선 영상을 획득하는 방사선 검출부; 및 상기 방사선 조사부의 이동에 따라, 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스;를 포함한다.

Description

방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법{RADIATION IMAGING APPARATUS AND RADIATION IMAGING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사선을 이용하여 대상물의 영상을 촬영하기 위한 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 방사선 촬영 기술은 반도체 부문과 접목되면서 필름을 이용한 전통의 아날로그 방식 대신에, 상대적으로 높은 해상도, 넓은 동적 영역, 손쉬운 전기적 신호의 생성, 간편한 데이터 처리 및 저장 등 다양한 장점을 가지는 디지털 영상 기술로 빠르게 진화하고 있다. 디지털 기반의 영상 기술은 디지털 영상의 우수한 진단 능력을 기초로 질병의 조기 진단이라는 임상 환경적 요구를 강하게 반영하고 있다.
이에 따라 방사선이 갖는 고유의 생체 조직 대조 능력을 활용하여, 방사선 촬영의 대상물로서 유방의 내부 구조를 고해상도 영상으로 표현함으로써 유방암의 검출과 조기 진단을 위한 병변 및 미세 석회화를 검출할 수 있는 유방 전용 방사선 촬영 기술인 디지털 맘모그래피(Digital Mammography) 기술이 소개되어 있다. 이러한 디지털 맘모그래피 기술은 디지털 영상 기술의 다양한 장점과 더불어 영상 확대, 촬영 횟수 감소, 해상도 상승, 휘도 및 대비비 조절을 통한 피폭의 극소화라는 고유의 특징으로 인해 빠르게 보급되고 있다.
한편, 2차원적인 투영 영상을 얻는 방사선 촬영 장치는 대상물의 이상 부위(병변)가 인체 조직 등에 가려질 경우 진단이 쉽지 않다. 이러한 문제의 해결책으로서, 대상물을 여러 각도에서 촬영한 후 각 영상을 합성하여 피검사체에 대한 3차원 영상을 생성하는 기술이 발전되고 있다.
이를 위하여, 기존의 디지털 유방 단층 영상 합성(DBT: Digital Breast Tomosynthesis) 시스템에 사용되는 방사선 촬영 장치에서는, 하나의 방사선 소스를 대상물에 대해 상대적으로 회전시키면서 대상물에 방사선을 조사하여 다수의 방향에 따른 방사선 투영 영상을 생성하고, 이를 합성하여 3차원 영상을 만들어 내고 있다.
이러한 종래의 방사선 촬영 장치는 방사선 소스의 이동에 의하여 방사선 검출부에 획득되는 영상의 경계가 불분명하게 나타나는 모션 블러(motion blur) 현상이 발생하여 영상의 품질을 떨어뜨리게 된다. 이러한 모션 블러 현상을 방지하기 위하여 촬영하고자 하는 각도에서 완전히 멈추어서 투영 영상을 촬영하고 나서 다음 위치로 다시 이동하여 촬영하는 스톱 엔드 샷(stop and shoot) 방식이 이용되기도 하나, 이는 방사선 소스가 완전히 멈춘 상태에서 촬영을 수행하여야 하기 때문에 전체적으로 촬영 시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.
JP 2011-125698 A
본 발명은 여러 방향에 따른 복수 개의 방사선 영상을 획득할 수 있는 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 대상물에 방사선을 조사하기 위한 방사선 조사부; 상기 방사선 조사부를 이동시키는 구동부; 상기 대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 각각 조사되는 방사선을 검출하여 복수 개의 방사선 영상을 획득하는 방사선 검출부; 및 상기 방사선 조사부의 이동에 따라, 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스;를 포함한다.
상기 방사선 소스는 각각 일 방향으로 인접한 촬영 위치와 서로 다른 간격을 가지도록 상기 방사선 조사부에 설치될 수 있다.
상기 방사선 소스는 각 촬영 위치 사이의 간격보다 큰 간격을 가지도록 상기 방사선 조사부에 설치될 수 있다.
상기 방사선 소스는 일 방향을 따라 배열되고, 상기 구동부는 상기 방사선 소스의 배열 방향을 따라 상기 방사선 조사부를 이동시킬 수 있다.
상기 방사선 소스는 각 방사선 소스 간의 간격이 유지되어 상기 방사선 조사부와 일체로 이동할 수 있다.
상기 방사선 소스는 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 순차적으로 활성화될 수 있다.
상기 방사선 검출부는 상기 방사선 조사부의 이동 중에 각 방사선 영상을 획득할 수 있다.
상기 구동부는 상기 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 상기 방사선 조사부의 이동 속도를 변화시킬 수 있다.
상기 방사선 조사부의 이동에 따라 각 방사선 소스의 조사 방향을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 각 방사선 소스의 조사 방향이 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 동일한 위치를 향하도록 조사 방향을 제어할 수 있다.
상기 방사선 검출부는 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 회전 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법은 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득하는 과정; 상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정; 및 상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 활성화하여 제2 방사선 영상을 획득하는 과정;을 포함한다.
상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정은, 상기 방사선 조사부를 각 촬영 위치 사이의 간격보다 짧은 거리로 이동시킬 수 있다.
상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정은, 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 상기 방사선 조사부의 이동 속도를 변화시킬 수 있다.
상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정 및 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정은, 상기 방사선 조사부를 이동시키는 중에 이루어질 수 있다.
상기 제1 방사선 소스 및 제2 방사선 소스의 조사 방향이 상기 방사선 조사부의 이동 전과 동일한 위치를 향하도록 각 방사선 소스의 조사 방향을 변경시키는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정과 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정 사이에, 상기 방사선 검출부를 회전시키는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정, 상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정 및 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정은, 각 촬영 위치에서 방사선 영상이 모두 획득될 때까지 반복될 수 있다.
상기 제1 방사선 영상은 프리-샷 영상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 의하면, 방사선 조사부의 이동에 따라 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되는 방사선 소스로부터 촬영 위치에 따른 방사선 투영 영상을 획득함으로써, 방사선 조사부의 이동 거리를 최소화하여 촬영 시간을 단축할 수 있다.
또한, 복수 개의 방사선 소스가 설치되는 방사선 조사부를 이동시켜 촬영 위치별로 각 방사선 투영 영상을 획득하여 방사선 소스의 개수를 감소시킬 수 있으며, 방사선 투영 영상이 획득되는 시점에서 방사선 조사부의 이동 속도를 감소시켜 모션 블러(motion blur) 현상을 최소화할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 의하면, 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스를 순차적으로 활성화시켜 여러 각도에서 방사선 투영 영상을 촬영함으로써, 방사선 소스의 활성화를 위한 대기 시간을 고려할 필요없이 각 방사선 투영 영상을 신속하게 촬영할 수 있으며, 이에 의하여 고해상도의 3차원 영상 획득 및 대상물에 대한 정확한 병변의 진단을 가능하게 한다.
도 1은 디지털 유방 단층 영상 합성 장치를 나타내는 도면.
도 2는 방사선 촬영 장치로부터 방사선 투영 영상을 획득하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 방사선 투영 영상을 획득하는 모습을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법을 개략적으로 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 디지털 유방 단층 영상 합성 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 방사선 촬영 장치로부터 방사선 영상을 획득하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디지털 유방 단층 영상 합성(DBT: Digital Breast Tomosynthesis) 장치(1)는 하단부가 바닥에 고정되는 지지대(40), 지지대(40)를 따라 승강 가능하게 설치되는 본체(50), 상기 본체(50)의 하부에 설치되는 방사선 검출부(30), 및 상기 본체(50)의 상부에 설치되는 방사선 조사부(10)를 포함한다.
이러한 디지털 유방 단층 영상 합성 장치(1)는 촬영을 위하여 피검자가 위치하면, 본체(50)가 지지대(40)를 따라 상승하거나 하강하여 방사선 검출부(30) 상에 피검자의 촬영 대상물(예를 들어, 유방)(P)이 놓이도록 높이가 조절된다. 이어서, 방사선 조사부(10)는 촬영 대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치를 따라 회전하게 되고, 방사선 조사부(10)에 설치되는 방사선 소스는 방사선 조사부(10)의 이동에 따라 각 촬영 위치를 일정 속도로 이동하면서 촬영 대상물을 촬영한다. 이때, 방사선 소스가 촬영 위치로 이동하면 방사선 조사부(10)의 이동을 중지하여 방사선 투영 영상을 촬영하고, 다시 다음 촬영 위치로 방사선 소스를 이동시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 스톱 앤 샷(stop and shot) 방식 또는 방사선 조사부(10)의 이동 중에 촬영 위치에서 아주 짧은 시간 동안 방사선 투영 영상을 촬영하고, 다음 촬영 위치로 방사선 소스를 이동시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식이 이용될 수 있다.
여기서, 기존의 디지털 유방 단층 영상 합성 장치(1)에 사용되는 방사선 촬영 장치는, 하나의 방사선 소스를 대상물에 대해 상대적으로 회전시켜 방사선 투영 영상을 획득하였다. 즉, 하나의 방사선 소스를 N개의 촬영 위치, 예를 들어 촬영 각도별로 마련된 7개의 촬영 위치에서 방사선 투영 영상을 촬영하는 경우 7-1, 7-2, …, 7-7의 촬영 위치로 각각 이동시켜 투영 영상을 획득하게 된다.
그러나, 이러한 방사선 촬영 장치의 경우 방사선 소스의 이동에 의하여 방사선 검출부에 획득되는 영상의 경계가 불분명하게 나타나는 모션 블러(motion blur) 현상이 발생하여 영상의 품질을 떨어뜨리게 된다. 또한, 방사선 소스를 대상물에 대해 상대적으로 회전시키면서 촬영 각도에서 완전히 멈추어서 투영 영상을 촬영하는 경우에는 각 위치마다 방사선 소스가 완전히 멈춘 상태에서 촬영을 수행하여야 하기 때문에 전체적으로 촬영 시간이 길어지게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도시되지는 않았으나 방사선 촬영 장치는 대상물(P)에 대하여 각 촬영 위치에 고정된 복수 개의 방사선 소스에 의하여 방사선 투영 영상을 획득할 수 있다. 이 경우 방사선 소스는 N개로 구비되어, 예를 들어 7-1, 7-2, …, 7-7의 위치에 촬영 각도별로 고정 배치되어 각각의 위치에서 방사선 투영 영상을 획득하게 된다.
이 경우, 방사선 촬영 장치는 모션 블러 현상을 방지할 수는 있으나, 촬영 각도별로 모두 고정 배치된 다수의 방사선 소스를 사용함에 따라 제품 원가가 상승하게 되고, 이에 따른 유지 및 보수 비용이 증가하게 된다. 또한, 다수의 방사선 소스를 배치함에 있어서 배열 간격이 좁아지게 되어 방사선 소스를 원하는 배열로 설치하기가 어렵게 된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 방사선 투영 영상을 획득하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 대상물(P)에 방사선을 조사하기 위한 방사선 조사부(100); 상기 방사선 조사부(100)를 이동시키는 구동부(미도시); 상기 대상물(P)에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 각각 조사되는 방사선을 검출하여 복수 개의 방사선 영상을 획득하는 방사선 검출부(300); 및 상기 방사선 조사부(100)의 이동에 따라, 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스(120a, 120b);를 포함한다.
여기서, 방사선 소스(120a, 120b)는 방사선 조사부(100)에 복수 개로 설치되고, 방사선 조사부(100)는 구동부에 의하여 상기 방사선 소스(120)의 배열 방향을 따라 이동하여 방사선 조사부(100)의 이동 전후 또는 이동 중에 각각 방사선 투영 영상을 획득하게 된다.
도 3 내지 도 7과 관련하여, 각 촬영 위치가 원호의 형상을 따라 배열되는 일 실시 예를 설명하며, 도 8과 관련하여, 각 촬영 위치가 직선의 형상을 따라 배열되는 다른 실시 예를 설명하나, 촬영 위치의 배열 방향은 이에 제한되는 것은 아니며, 촬영 위치가 일 방향을 따라 배열되는 모든 경우에 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 이하에서 설명되는 실시 예들에서, 방사선은 X선 뿐만 아니라 α선, β선, γ선 등을 포함하는 전자기파선을 의미하며, 상기 방사선이 조사되는 대상물(P)은 인체의 유방을 그 대상으로 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
방사선 소스(120a, 120b)는 방사선을 방출한다. 이를 위하여, 방사선 소스(120)는 전자 빔을 타겟에 조사하여 방사선을 발생시킬 수 있으며, 전계를 인가하여 에미터(emitter) 전극에서 전자를 발생시키는 전계 방출(field emission) 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 전계 방출 전극은 돌출된 첨단부를 포함하는 전계 방출 전극을 사용하여 작은 전계를 인가하는 경우에도 용이하게 전자가 방출되도록 구성할 수 있으며, 낮은 일함수 (low work function)와 높은 종횡비 (high aspect ratio)의 기하학적 구조를 가져 전계 강화 인자(field enhancement factor)가 매우 높은 탄소 나노 튜브(CNT: Carbon Nano Tube)를 전계 방출 전극의 첨단부로 사용할 수 있다.
또한, 방사선 소스(120a, 120b)는 필라멘트를 가열하여 전자를 발생시키는 열전자 방출 전극을 포함할 수도 있다. 이 경우, 필라멘트에 인가되는 전원에 의하여 필라멘트가 가열되면서 열전자가 발생되고, 발생된 열전자는 타겟에 충돌하여 방사선을 발생시키게 된다.
방사선 소스(120a, 120b)는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고, 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 방사선 조사부(100)에 복수 개로 설치된다. 이 경우 각 방사선 소스(120a, 120b)는 각각 일 방향으로 인접한 촬영 위치와 서로 다른 간격을 가지도록 방사선 조사부(100)에 설치될 수 있다. 도 3 내지 도 7에서는 두 개의 방사선 소스(120a, 120b)가 설치되는 실시 예들을 도시하나, 방사선 소스는 두 개 이상의 다양한 개수로 방사선 조사부(100)에 설치될 수 있음은 물론이다. 방사선 소스(120a, 120b)는 조사 위치 예를 들어, 방사선 검출부(300)의 중심부를 향하여 각각 방사선을 방출하며, 방사선 소스(120)로부터 방출되는 방사선은 방사선 검출부(300) 상에 위치하는 대상물(P) 예를 들어, 유방에 조사된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 소스(120a, 120b)는 복수 개로 설치되나, 3차원 영상 합성에 필요한 투영 영상의 개수보다는 적은 개수로 설치된다. 3차원 영상 합성에 촬영 각도별로 N개, 예를 들어 7개의 위치에서 방사선 투영 영상이 필요한 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 소스는 NA개, 예를 들어 2개 또는 3개 내지 6개의 개수로 설치될 수 있다. 이와 같이 방사선 소스의 개수를 3차원 영상 합성에 필요한 방사선 투영 영상의 개수보다 감소시켜, 방사선 소스(120)의 설치 공간을 확보하고, 제품 원가의 감소 및 유지·보수의 용이화를 달성할 수 있다.
방사선 소스(120a, 120b)는 각 촬영 위치를 따른 방향으로 방사선 조사부(100)에 배열되어 설치될 수 있다. 즉, 방사선 소스(120a, 120b)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 원호의 형상을 따라 배열될 수 있으며, 각 방사선 소스(120a, 120b)를 원호의 형상을 따라 배열하는 경우 방사선 소스(120a, 120b)의 조사 방향에 따른 방사선 검출부(300)와의 거리, 예를 들어 방사선 소스(120a, 120b)의 조사 방향으로부터 연장되어 방사선 검출부(300)에 도달된 위치인 투과 위치에 해당하는 방사선 검출부(300)의 중심부로부터 방사선 소스(120a, 120b) 사이의 간격을 각 방사선 소스(120) 별로 동일하게 유지할 수 있게 되어 각 방사선 소스(120a, 120b)가 방출하는 방사선이 균일한 세기로 대상물(P)에 입사될 수 있다. 여기서, 조사 방향이라 함은 방사선 소스(120)로부터 방출되는 방사선의 중심선을 따른 방향을 의미한다.
방사선 조사부(100)에는 복수 개의 방사선 소스(120a, 120b)가 각각 설치된다. 후술하는 바와 같이 방사선 조사부(100)는 구동부에 의하여 촬영 위치를 따라 즉, 원호의 형상을 따라 이동한다. 도면에서는 방사선 조사부(100)가 방사선 소스(120a, 120b)의 배열 방향과 동일한 형상, 즉 원호의 형상으로 형성되는 모습을 도시하였으나, 방사선 조사부(100)는 복수 개의 방사선 소스(120a, 120b)가 설치되고, 이를 지지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
복수 개의 방사선 소스(120a, 120b)는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 각 방사선 소스(120a, 120b) 간의 간격이 유지되어 방사선 조사부(100)와 일체로 이동한다. 즉, 복수 개의 방사선 소스(120a, 120b)는 일정 간격으로 방사선 조사부(100)에 설치되고, 방사선 조사부(100)가 구동부에 의하여 이동함에 따라 복수 개의 방사선 소스(120a, 120b)는 일정 간격을 유지한 채로 일체로 이동하게 된다. 방사선 소스(120a, 120b)가 방사선 조사부(100)와 일체로 이동하면서 방사선 투영 영상을 획득하는 과정에 대하여는 구동부의 동작 과정과 관련하여 후술하기로 한다.
구동부는 방사선 조사부(120a, 120b)를 각 촬영 위치를 따라 이동시킨다. 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 각 촬영 위치가 원호의 형상을 따라 배열되는 경우, 구동부는 방사선 조사부(120a, 120b)를 원호의 형상을 따라 이동시키게 된다. 구동부는 모터 또는 전자석 등을 이용하여 방사선 조사부(100)를 이동시킬 수 있으며, 방사선 조사부(100)의 이동 방향을 용이하게 제어하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선 조사부(100)가 안착되는 지지부(미도시)를 더 포함하고, 구동부는 상기 지지부 상에서 방사선 조사부(100)를 이동시킬 수 있다. 이 경우, 지지부에는 방사선 조사부(100)의 이동 경로를 따라 연장되는 가이드(미도시)가 형성될 수 있으며, 방사선 조사부(100)는 지지부에 형성되는 가이드에 결합되어 상기 가이드를 따라 이동할 수 있게 된다. 이러한 가이드는 이동 경로를 따라 방사선 조사부(100)를 이동시킬 수 있는 LM(Linear Motion) 가이드 또는 레일 등으로 구성될 수 있으며, 가이드에 결합되는 방사선 조사부(100)와의 저항을 감소시키기 위하여 가이드를 따라 베어링 등이 설치될 수 있음은 물론이다.
방사선 검출부(300)는 대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 각각 조사되어 대상물을 투과한 방사선을 검출하여 복수 개의 방사선 영상, 즉 방사선 투영 영상을 획득한다. 방사선 검출부(300)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 디지털 방식의 방사선 검출부(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 방사선 검출부(300)는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 회전 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 방사선 검출부(300)는 복수 개의 촬영 위치 중 각 촬영 위치에 대향하도록 회전될 수 있다.
대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 복수 개의 방사선 투영 영상을 획득하는 경우, 양 끝에 배치되는 촬영 위치에서의 방사선의 조사 각도는 방사선 검출부(300)의 중심축 방향에 대하여 큰 각도로 벗어나게 된다. 따라서, 양 끝에 배치되는 촬영 위치에서 촬영되는 방사선 투영 영상의 경우 영상의 왜곡이 증가하는 문제점이 있었고, 이를 위하여 별도의 영상 처리 등이 수행될 필요가 있었다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선 검출부(300)를 방사선 소스의 배열 방향을 따라 회전시켜 각 촬영 위치에 대향 배치시켜 각 촬영 위치에서 조사되는 방사선이 방사선 검출부(300)로 최대 조사될 수 있도록 유지할 수 있다. 이와 같은 방사선 검출부(300)의 회전은 별도의 구동 수단에 의하여 방사선 검출부(300)를 직접 회전시키거나, 전술한 구동부와 연동하여 방사선 검출부(300)를 회전시키는 등 다양하게 이루어질 수 있다.
이하에서, 구동부의 동작에 따른 방사선 조사부의 이동에 따라 3차원 영상 합성에 촬영 각도별로 7개의 촬영 위치(도 2 참조)에서 방사선 투영 영상이 필요한 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선 조사부(100)의 이동 전에 도 3에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 즉, 방사선 조사부(100)의 이동 전에 제1 방사선 소스(120a)는 방사선 검출부(30)에 수직한 방향의 촬영 위치(7-4)에 배치되고, 제2 방사선 소스(120b)는 각 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)로부터 이격된 위치, 예를 들어 촬영 위치(7-1)의 좌측에 배치될 수 있다. 이 경우, 방사선 조사부(100)의 이동 전에 제1 방사선 소스(120a)를 활성화하여 노출 방사선량 등 촬영 조건을 결정하기 위한 프리-샷(free-shot) 영상을 촬영할 수 있다. 여기서, 프리-샷 영상을 촬영하기 위하여 제1 방사선 소스(120a)로부터 방출되는 방사선량은 각 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)에 따른 방사선 투영 영상을 촬영하기 위하여 각 방사선 소스(120a, 120b)로부터 방출되는 방사선량과 다른 값을 가질 수 있다. 즉, 프리샷 영상은 방사선 투영 영상과는 다른 방사선량을 가지는 방사선에 의하여 촬영될 수 있다. 이와 같이 방사선 조사부(100)의 이동 전에 제1 방사선 소스(120a)를 방사선 검출부(30)에 수직한 방향에 배치함으로써 방사선 투영 영상의 촬영 전에 노출 방사선량 등의 촬영 조건을 결정하기 위한 방사선 영상인 프리-샷 영상을 용이하게 촬영할 수 있게 된다.
프리-샷 영상을 촬영한 이후 또는 프리-샷 영상 촬영이 필요하지 않은 경우에 도 4 내지 도 7에 도시된 과정을 따라 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 즉, 전술한 바와 같이 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 적어도 하나의 방사선 소스는 촬영 위치에 배치되고, 적어도 하나의 방사선 소스는 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 방사선 조사부(100)에 설치되는 복수 개의 방사선 소스를 순차적으로 활성화하여 각 촬영 위치에 따른 복수 개의 방사선 투영 영상을 촬영한다.
이를 보다 상세히 설명하면, 방사선 조사부(100)가 촬영 위치의 배열 방향을 따라 일 방향(도면에서 우측 방향)으로 이동하게 되면, 제2 방사선 소스(120b)는 일 촬영 위치(7-1)에 배치되고, 제1 방사선 소스(120a)는 각 촬영 위치로부터 이격되어 촬영 위치를 벗어난 위치에 배치(도 4)하게 된다. 이때, 제2 방사선 소스(120b)는 일 촬영 위치(7-1)에서 활성화되어, 제1 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 또한, 방사선 조사부(100)가 촬영 위치의 배열 방향을 따라 이동하게 되면, 제1 방사선 소스(120a)는 일 촬영 위치(7-5)에 배치되고, 제2 방사선 소스(120b)는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치(도 5)하게 된다. 이때, 제1 방사선 소스(120a)는 일 촬영 위치(7-5)에서 활성화되어, 제2 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 이러한 과정으로, 제3 방사선 투영 영상 내지 제5 방사선 투영 영상이 순차적으로 촬영되고, 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 제1 방사선 소스(120a)가 일 촬영 위치(7-7)에 배치되어 제6 방사선 투영 영상을 촬영(도 6)하고, 제2 방사선 소스(120b)가 일 촬영 위치(7-4)에 배치되어 제7 방사선 투영 영상을 촬영(도 7)하게 되면, 각 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)에서 방사선 투영 영상을 모두 획득할 수 있게 된다. 여기서, 제2 방사선 소스(120b)가 촬영 위치(7-4)에 배치되어 촬영되는 제7 방사선 투영 영상은 제1 방사선 소스(120a)에 의하여 프리-샷 영상을 촬영하는 경우의 제1 방사선 소스(120a)로부터 방출되는 방사선량과 다른 방사선량으로 촬영될 수 있음은 전술한 바와 같다.
상기의 과정에서, 각 방사선 소스(120a, 120b)는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 제1 방사선 소스(120a)가 일 촬영 위치에 배치되는 경우 제2 방사선 소스(120b)는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되며, 제2 방사선 소스(120b)가 일 촬영 위치에 배치되는 경우 제1 방사선 소스(120a)는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되게 된다. 또한, 제1 방사선 소스(120a)와 제2 방사선 소스(120b)는 각각 일 방향으로 인접한 촬영 위치에 대하여 서로 다른 간격을 가지며, 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 일체로 이동하게 된다.
이 경우, 하나의 방사선 소스를 대상물(P)에 대하여 상대적으로 회전시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 경우에 비하여 방사선 소스의 이동 거리를 절반 가까이 감소시켜 최소화할 수 있으며, 동일한 시간에 걸쳐 각 촬영 위치에 따른 방사선 투영 영상을 촬영함에 있어서, 방사선 소스의 이동 속도를 절반 가까이 감소시킬 수 있게 되어 방사선 소스의 이동에 따른 모션 블러(motion blur) 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 방사선 조사부(100)에 설치되는 각 방사선 소스를 순차적으로 활성화시켜 여러 각도에서 방사선 투영 영상을 촬영함으로써, 제1 방사선 소스(120a)가 활성화되어 방사선 투영 영상을 촬영한 이후 다시 방사선 투영 영상의 촬영 준비를 위한 활성화 대기 시간을 고려할 필요없이 제2 방사선 소스(120b)로부터 방사선 투영 영상을 신속하게 촬영할 수 있게 된다.
여기서, 방사선 조사부(100)는 일 방향 및 일 방향과 반대되는 다른 방향으로 왕복 이동하여 각 촬영 위치에 따른 방사선 투영 영상을 촬영할 수도 있으나, 방사선 조사부에 설치되는 방사선 소스(120a, 120b) 사이의 간격을 각 촬영 위치 사이의 간격보다 큰 간격을 가지도록 배치하는 경우 방사선 조사부를 일 방향만으로 이동시키는 경우에도 모든 촬영 위치에서 방사선 투영 영상을 획득할 수 있게 된다.
이와 같이, 방사선 투영 영상을 촬영하는 과정은 방사선 소스(120a, 120b)가 각 촬영 위치로 이동하면 방사선 조사부(100)의 이동을 중지하여 방사선 투영 영상을 촬영하고, 다시 다음 촬영 위치로 방사선 소스를 이동시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 스톱 앤 샷(stop and shot) 방식 또는 방사선 조사부(100)의 이동 중에 각 방사선 소스(120a, 120b)를 활성화시켜 방사선 투영 영상을 촬영하고, 다음 촬영 위치로 방사선 소스를 이동시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식을 모두 이용할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선 조사부(100)의 이동을 중지하여 방사선 투영 영상을 촬영하는 스톱 앤 샷(stop and shot) 방식의 경우 방사선 조사부(100)의 이동 거리를 최소화하여 촬영 시간을 단축할 수 있게 되고, 방사선 조사부(100)의 이동 중에 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식의 경우에는 방사선 소스의 이동 속도를 감소시켜 모션 블러 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 구동부는 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 변화시킬 수 있다. 즉, 방사선 조사부(100)의 이동 중에 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식의 경우 구동부는 방사선 조사부(100)를 이동시켜 일 방사선 소스가 촬영 위치에 일정 간격 이내로 인접하게 되면 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 감소시켜 모션 블러 현상을 최소화시킨다. 또한, 각 방사선 소스가 촬영 위치로부터 일정 간격 이상으로 이격되는 경우 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 증가시켜 촬영 시간을 단축하도록 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 변화시킬 수 있다.
상기에서는 방사선 소스의 개수(NA)가 2개로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 방사선 소스의 개수(NA)는 3개, 4개 등 다양한 개수를 가질 수 있음은 물론이다. 이 경우, 방사선 소스의 개수(NA)를 증가시킴에 따라 방사선 조사부(100)의 이동 거리 및 전체 촬영 기간을 비례적으로 단축시킬 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8의 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 도 3의 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치와 촬영 위치 및 방사선 소스의 배열 방향만이 상이하므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
방사선 소스(120a, 120b)는 직선의 형상을 따라 방사선 조사부(100)에 배열되어 설치될 수 있다.
방사선 조사부(100)가 직선의 형상으로 배열되는 촬영 위치를 따라 직선 방향으로 이동하게 되면, 제2 방사선 소스(120b)는 일 촬영 위치(7-1)에 배치되고, 제1 방사선 소스(120a)는 각 촬영 위치로부터 이격되어 촬영 위치를 벗어난 위치에 배치하게 된다. 이때, 제2 방사선 소스(120b)는 일 촬영 위치(7-1)에서 활성화되어, 제1 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 또한, 방사선 조사부(100)가 촬영 위치의 배열 방향을 따라 이동하게 되면, 제1 방사선 소스(120a)는 일 촬영 위치(7-5)에 배치되고, 제2 방사선 소스(120b)는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치하게 된다. 이때, 제1 방사선 소스(120a)는 일 촬영 위치(7-5)에서 활성화되어, 제2 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 이러한 과정으로, 제3 방사선 투영 영상 내지 제5 방사선 투영 영상이 순차적으로 촬영되고, 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 제1 방사선 소스(120a)가 일 촬영 위치(7-7)에 배치되어 제6 방사선 투영 영상을 촬영하고, 제2 방사선 소스(120b)가 일 촬영 위치(7-4)에 배치되어 제7 방사선 투영 영상을 촬영하게 되면, 각 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)에서 방사선 투영 영상을 모두 획득할 수 있게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 제2 방사선 소스(120b)는 방사선 조사부(100)의 이동 전에 방사선 검출부(300)에 수직한 일 촬영 위치(7-4)에 배치될 수 있으며, 이 경우, 방사선 조사부(100)의 이동 전에 프리-샷 영상이 촬영될 수 있으며, 프리-샷 영상과 제7 방사선 투영 영상은 서로 다른 방사선량으로 촬영될 수 있음은 전술한 바와 같다.
여기서, 촬영 위치 및 방사선 소스가 투과 위치를 중심으로 하는 원호의 형상으로 배열되는 경우 방사선 조사부(100)의 이동 전후의 방사선 소스의 조사 방향에 따른 방사선 검출부(300)와의 거리는 동일하게 유지되나, 복수 개의 방사선 소스가 직선의 형상으로 배열되는 경우 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 방사선 소스의 투과 위치가 변경된다. 투과 위치가 변경되는 경우 획득된 방사선 투영 영상을 영상 처리하여 이를 보정할 수도 있으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 각 방사선 소스의 조사 방향을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함하여 방사선 조사부의 이동 전후의 투과 위치를 동일하게 유지할 수 있다.
제어부는 각 방사선 소스의 조사 방향이 방사선 조사부(100)의 이동 전후에 동일한 위치를 향하도록 조사 방향을 제어한다. 즉, 방사선 조사부(100)가 이동함에 따라 제2 방사선 소스(120b)는 촬영 위치(7-1)에 배치되어 투과 위치, 즉 방사선 검출부(300)의 중심부를 향하는 조사 방향으로 방사선을 조사한다. 이때, 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 제2 방사선 소스(120b)가 촬영 위치(7-2)에 배치되는 경우 제2 방사선 소스(120b)의 투과 위치는 방사선 조사부(100)의 이동 거리만큼 변경된다. 이는 제2 방사선 소스(120a)의 경우에도 동일하게 적용된다. 따라서, 제어부는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 각 방사선 소스(120a, 120b)를 회전시키거나, 방사선 소스(120a, 120b) 내에서 초점의 위치를 변경하여 방사선 조사부(100)의 이동에 따른 방사선 소스(120a, 120b)의 조사 방향이 방사선 검출부(300)의 중심부를 향하도록 조사 방향을 제어한다.
또한, 방사선 소스(120)를 직선의 형상을 따라 배열하는 경우 방사선 소스(120a, 120b) 사이의 간격 및 방사선 조사부(100)의 이동에 따른 제어가 용이하나, 각 촬영 위치별로 투과 위치, 예를 들어 방사선 검출부(300)의 중심부와의 간격이 상이하게 된다.
각 촬영 위치가 직선의 형상을 따라 배열되어 방사선 검출부(300)의 중심부까지의 간격이 상이하게 되는 경우, 각 촬영 위치에서 방사선 소스가 방출하는 방사선은 서로 다른 세기로 대상물(P)에 입사될 수 있다. 이 경우, 서로 다른 세기의 방사선이 입사되어 획득된 방사선 투영 영상을 영상 처리하여 이를 보정할 수도 있으나, 투영 영상의 획득 이전에 이를 제어하여 추가적인 영상 처리 과정을 생략할 수도 있다.
이에, 제어부는 각 방사선 소스(120)가 방출하는 방사선이 균일한 세기로 대상물(P)에 입사되도록 촬영 위치와 투과 위치 사이의 간격에 따라 방사선 소스(120a, 120b)의 방사선 방출량을 제어할 수 있다. 즉, 방사선 소스와 투과 위치 사이의 간격이 상대적으로 먼 촬영 위치의 경우 방사선 소스의 방사선 방출량을 증가시키고, 방사선 소스와 투과 위치 사이의 간격이 상대적으로 가까운 촬영 위치의 경우 방사선 소스의 방사선 방출량을 감소시켜 각 방사선 소스가 방출하는 방사선이 균일한 세기로 대상물(P)에 입사되도록 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법은 방사선 조사부(100)에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100); 상기 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정(S200); 및 상기 방사선 조사부(100)에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 활성화하여 제2 방사선 영상을 획득하는 과정(S300);을 포함한다.
제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100)은 방사선 조사부(100)에 설치되고, 일 촬영 위치에 배치되는 제1 방사선 소스와 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 포함하는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득한다.
즉, 방사선 조사부(100)의 이동 전에 제1 방사선 소스(120a)는 방사선 검출부(30)에 수직한 방향의 촬영 위치(7-4)에 배치될 수 있으며, 이 경우, 방사선 조사부(100)의 이동 전에 제1 방사선 소스(120a)를 활성화하여 노출 방사선량 등 촬영 조건을 결정하기 위한 방사선 영상인 프리-샷(free-shot) 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 프리-샷 영상을 촬영한 이후 또는 프리-샷 영상 촬영이 필요하지 않은 경우 방사선 조사부(100)가 촬영 위치의 배열 방향을 따라 이동함에 따라, 제2 방사선 소스(120b)는 촬영 위치(7-1)에 배치되어 제1 방사선 투영 영상을 촬영한다. 즉, 제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100)에서 획득되는 제1 방사선 영상은 프리-샷 영상 또는 방사선 투영 영상일 수 있다.
방사선 조사부를 이동시키는 과정(S200)은 방사선 조사부(100)를 촬영 위치 즉, 방사선 소스의 배열 방향을 따라 이동시킨다. 여기서, 방사선 조사부를 이동시키는 과정(S200)은 방사선 소스가 원호의 형상으로 배열되는 경우 원호를 따라 방사선 조사부를 이동시키고, 방사선 소스(120)가 직선의 형상으로 배열되는 경우 직선을 따라 방사선 조사부를 이동시킨다.
여기서, 구동부는 모터 또는 전자석 등을 이용하여 방사선 조사부(100)를 이동시킬 수 있으며, 방사선 조사부(100)가 안착되는 지지부를 더 포함하고 구동부는 상기 지지부 상에서 방사선 조사부(100)를 이동시켜 방사선 조사부(100)의 이동 방향을 용이하게 제어할 수 있음은 전술한 바와 같다. 또한, 방사선 조사부를 이동시키는 과정(S200)에서 구동부는 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 변화시킬 수 있다. 즉, 방사선 조사부(100)의 이동 중에 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식의 경우 구동부는 방사선 조사부(100)를 이동시켜 일 방사선 소스가 촬영 위치에 일정 간격 이내로 인접하게 되면 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 감소시켜 모션 블러 현상을 최소화시킨다. 또한, 각 방사선 소스가 촬영 위치로부터 일정 간격 이상으로 이격되는 경우 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 증가시켜 촬영 시간을 단축하도록 방사선 조사부(100)의 이동 속도를 변화시킬 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 방사선 소스(120a, 120b)는 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고, 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 방사선 조사부(100)에 복수 개로 설치된다. 이 경우 각 방사선 소스(120a, 120b)는 일 방향으로 인접한 촬영 위치와 각각 서로 다른 간격을 가지도록 방사선 조사부(100)에 설치될 수 있으며, 이에 의하여, 방사선 조사부를 이동시키는 과정(S200)은 방사선 조사부(100)를 각 촬영 위치 사이의 간격보다 짧은 거리로 이동시킬 수 있게 된다.
제2 방사선 소스를 활성화하여 제2 방사선 영상을 획득하는 과정(S300)은 방사선 조사부(100)에 설치되고, 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되는 제1 방사선 소스와 일 촬영 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 포함하는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 활성화하여 제2 방사선 영상을 획득한다.
전술한 바와 같이 제1 방사선 소스(120a)에 의하여 프리-샷 영상이 촬영되는 경우, 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정 이후에 제2 방사선 소스(120b)로부터 제1 방사선 투영 영상이 촬영될 수 있으며, 프리-샷 영상을 촬영하지 않는 경우, 제2 방사선 소스(120b)로부터 제1 방사선 투영 영상이 촬영된 이후 방사선 조사부(100)를 이동시켜 제1 방사선 소스(120a)에 의하여 제2 방사선 투영 영상이 촬영될 수 있다.
상기의 과정, 즉 상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100), 상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정(S200) 및 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정(S300)은 각 촬영 위치에서 방사선 영상이 모두 획득될 때까지 반복될 수 있다.
즉, 제2 방사선 소스(120b)로부터 제1 방사선 투영 영상이 촬영된 이후 방사선 조사부(100)가 촬영 위치의 배열 방향을 따라 이동하게 되면, 제1 방사선 소스(120a)는 촬영 위치(7-5)에 배치되고, 제2 방사선 소스(120b)는 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치하게 된다. 이때, 제1 방사선 소스(120a)는 촬영 위치(7-5)에서 활성화되어, 제2 방사선 투영 영상을 촬영하게 된다. 이러한 과정은 각 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)에서 방사선 투영 영상이 보두 획득될 때까지 반복될 수 있다.
또한, 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100) 및 제2 방사선 영상을 획득하는 과정(S200)은 방사선 조사부(100)를 이동시키는 중에 이루어져, 방사선 조사부(100)의 이동 중에 각 방사선 소스(120a, 120b)를 활성화시켜 방사선 투영 영상을 촬영하고, 다음 촬영 위치로 방사선 소스를 이동시켜 방사선 투영 영상을 촬영하는 컨티뉴어스 샷(continuous shot) 방식을 이용할 수 있다.
뿐만 아니라, 복수 개의 방사선 소스가 직선의 형상으로 배열되는 경우 방사선 조사부(100)의 이동에 따라 방사선 소스의 투과 위치가 변경될 수 있으므로, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법은 방사선 소스의 조사 방향이 방사선 소스의 이동에 따라 이동 전과 동일한 투과 위치를 향하도록 각 방사선 소스의 조사 방향을 변경시키는 과정을 더 포함할 수 있다.
각 방사선 소스의 조사 방향을 변경시키는 과정은 각 방사선 소스(120)를 회전시키거나, 방사선 소스 내에서 초점의 위치를 변경하여 이동 후의 방사선 소스의 조사 방향이 이동 전의 방사선 소스의 조사 방향과 일치하도록 조사 방향을 변경시킬 수 있으며, 이러한 과정은 방사선 소스의 배열 방향을 따라 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정과 동시에 수행되어 방사선 소스의 조사 방향 변경에 따른 추가적인 시간 소요를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 방법은 제1 방사선 영상을 획득하는 과정(S100)과 제2 방사선 영상을 획득하는 과정(S200) 사이에, 방사선 검출부(300)를 회전시키는 과정을 더 포함할 수 있다. 방사선 검출부(300)을 회전시키는 과정은 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정(S200) 전이나, 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정(S200) 중에 또는 방사선 조사부(100)를 이동시키는 과정(S200) 후에 이루어질 수 있다. 여기서, 방사선 검출부(300)는 복수 개의 촬영 위치 중 각 촬영 위치에 대향하도록 회전될 수 있으며, 이 경우 각 촬영 위치에서 조사되는 방사선이 방사선 검출부(300)로 최대 조사될 수 있도록 유지할 수 있음은 전술한 바와 같다.
전술한 과정에 따라 획득되는 제1 방사선 영상 및 제2 방사선 영상에 의하여 3차원 영상 합성에 필요한 촬영 각도별로 N개의 위치, 예를 들어 7개의 촬영 위치(7-1, 7-2, …, 7-7)에서의 방사선 투영 영상을 모두 획득할 수 있게 된다. 획득된 촬영 각도별의 방사선 투영 영상들은 재구성 처리에 의하여 합성되어 복수 개의 단층 촬영 영상을 생성하게 된다. 재구성 처리는 필터드 백 프로젝션(FBP: Filtered Back Projection) 방법을 사용하여 수행될 수 있으며, 이와 같은 계산 처리에서는 측정된 방사선 투영 영상이 필터 처리되어 화상이 역투영되고, 재구성 처리에 의해 생성된 복수 개의 단층 촬영 영상은 서로 다른 거리의 평면에 해당하는 3차원 영상으로 표시될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 의하면, 방사선 조사부의 이동에 따라 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되는 방사선 소스로부터 촬영 위치에 따른 방사선 투영 영상을 획득함으로써, 방사선 조사부의 이동 거리를 최소화하여 촬영 시간을 단축할 수 있다.
또한, 복수 개의 방사선 소스가 설치되는 방사선 조사부를 이동시켜 촬영 위치별로 각 방사선 투영 영상을 획득하여 방사선 소스의 개수를 감소시킬 수 있으며, 방사선 투영 영상이 획득되는 시점에서 방사선 조사부의 이동 속도를 감소시켜 모션 블러(motion blur) 현상을 최소화할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법에 의하면, 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스를 순차적으로 활성화시켜 여러 각도에서 방사선 투영 영상을 촬영함으로써, 방사선 소스의 활성화를 위한 대기 시간을 고려할 필요없이 각 방사선 투영 영상을 신속하게 촬영할 수 있으며, 이에 의하여 고해상도의 3차원 영상 획득 및 대상물에 대한 정확한 병변의 진단을 가능하게 한다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
100: 방사선 조사부 120a: 제1 방사선 소스
120b: 제2 방사선 소스 300: 방사선 검출부

Claims (19)

  1. 대상물에 방사선을 조사하기 위한 방사선 조사부;
    상기 방사선 조사부를 이동시키는 구동부;
    상기 대상물에 대하여 촬영 각도별로 마련되는 복수 개의 촬영 위치로부터 각각 조사되는 방사선을 검출하여 복수 개의 방사선 영상을 획득하는 방사선 검출부; 및
    상기 방사선 조사부의 이동에 따라, 적어도 하나는 일 촬영 위치에 배치되고 적어도 하나는 각 촬영 위치로부터 이격된 위치에 배치되도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스;를 포함하는 방사선 촬영 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 소스는 각각 일 방향으로 인접한 촬영 위치와 서로 다른 간격을 가지도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 방사선 촬영 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 소스는 각 촬영 위치 사이의 간격보다 큰 간격을 가지도록 상기 방사선 조사부에 설치되는 방사선 촬영 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 소스는 일 방향을 따라 배열되고,
    상기 구동부는 상기 방사선 소스의 배열 방향을 따라 상기 방사선 조사부를 이동시키는 방사선 촬영 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 소스는 각 방사선 소스 간의 간격이 유지되어 상기 방사선 조사부와 일체로 이동하는 방사선 촬영 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 소스는 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 순차적으로 활성화되는 방사선 촬영 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 검출부는 상기 방사선 조사부의 이동 중에 각 방사선 영상을 획득하는 방사선 촬영 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는 상기 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 상기 방사선 조사부의 이동 속도를 변화시키는 방사선 촬영 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 조사부의 이동에 따라 각 방사선 소스의 조사 방향을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 방사선 촬영 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는 각 방사선 소스의 조사 방향이 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 동일한 위치를 향하도록 조사 방향을 제어하는 방사선 촬영 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 검출부는 상기 방사선 조사부의 이동에 따라 회전 가능하게 설치되는 방사선 촬영 장치.
  12. 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제1 방사선 소스를 활성화하여 제1 방사선 영상을 획득하는 과정;
    상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정; 및
    상기 방사선 조사부에 설치되는 복수 개의 방사선 소스 중 일 촬영 위치에 배치되는 제2 방사선 소스를 활성화하여 제2 방사선 영상을 획득하는 과정;을 포함하는 방사선 촬영 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정은, 상기 방사선 조사부를 각 촬영 위치 사이의 간격보다 짧은 거리로 이동시키는 방사선 촬영 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정은, 방사선 소스와 촬영 위치 사이의 간격에 따라 상기 방사선 조사부의 이동 속도를 변화시키는 방사선 촬영 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정 및 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정은, 상기 방사선 조사부를 이동시키는 중에 이루어지는 방사선 촬영 방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 방사선 소스 및 제2 방사선 소스의 조사 방향이 상기 방사선 조사부의 이동 전과 동일한 위치를 향하도록 각 방사선 소스의 조사 방향을 변경시키는 과정;을 더 포함하는 방사선 촬영 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정과 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정 사이에, 상기 방사선 검출부를 회전시키는 과정을 더 포함하는 방사선 촬영 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 방사선 영상을 획득하는 과정, 상기 방사선 조사부를 이동시키는 과정 및 상기 제2 방사선 영상을 획득하는 과정은, 각 촬영 위치에서 방사선 영상이 모두 획득될 때까지 반복되는 방사선 촬영 방법.
  19. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 방사선 영상은 프리-샷 영상을 포함하는 방사선 촬영 방법.
KR1020170034768A 2017-03-20 2017-03-20 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법 KR101914255B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034768A KR101914255B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법
US16/496,411 US20210106291A1 (en) 2017-03-20 2018-01-05 Radiography apparatus and radiography method using same
CN201880019547.2A CN110461234A (zh) 2017-03-20 2018-01-05 射线照相设备及使用射线照相设备的射线照相方法
PCT/KR2018/000307 WO2018174389A1 (ko) 2017-03-20 2018-01-05 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법
EP18770991.0A EP3603517A4 (en) 2017-03-20 2018-01-05 RADIOGRAPHY APPARATUS AND PROCESS FOR RADIOGRAPHY USING THIS RADIOGRAPHY APPARATUS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034768A KR101914255B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180106438A true KR20180106438A (ko) 2018-10-01
KR101914255B1 KR101914255B1 (ko) 2018-11-01

Family

ID=63586389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170034768A KR101914255B1 (ko) 2017-03-20 2017-03-20 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210106291A1 (ko)
EP (1) EP3603517A4 (ko)
KR (1) KR101914255B1 (ko)
CN (1) CN110461234A (ko)
WO (1) WO2018174389A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220170271A (ko) * 2021-06-22 2022-12-29 엘지전자 주식회사 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 영상 처리 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11771387B2 (en) * 2020-01-29 2023-10-03 Aixscan Inc. Fast 3D radiography using multiple pulsed X-ray sources in motion
CN112107325A (zh) * 2020-09-07 2020-12-22 上海联影医疗科技股份有限公司 数字乳腺断层摄影设备及数字乳腺断层重建方法
WO2024007185A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging method with magnetic positioning of radiation source

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4851296B2 (ja) 2006-10-26 2012-01-11 富士フイルム株式会社 放射線断層画像取得装置および放射線断層画像取得方法
JP5346654B2 (ja) 2009-03-31 2013-11-20 キヤノン株式会社 放射線撮影装置及びその制御方法
WO2011033439A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Distributed x-ray source and x-ray imaging system comprising the same
FR2953964B1 (fr) 2009-12-15 2012-05-04 Gen Electric Procede de traitement d'images obtenues par tomographie ou tomosynthese a faible nombre de projections
JP5600272B2 (ja) * 2010-07-16 2014-10-01 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置および方法並びにプログラム
FR2968188A1 (fr) * 2010-12-01 2012-06-08 Gen Electric Procede et systeme pour generation d'images de tomosynthese avec reduction du flou
US8817947B2 (en) * 2011-01-31 2014-08-26 University Of Massachusetts Tomosynthesis imaging
IT1404617B1 (it) * 2011-02-25 2013-11-29 I M S Internaz Medicoscientifica S R L Apparecchiatura per la tomosintesi e la mammografia.
KR20140050479A (ko) * 2012-10-19 2014-04-29 삼성전자주식회사 엑스선 발생 모듈, 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 촬영 방법
JP5693650B2 (ja) * 2013-05-09 2015-04-01 キヤノン株式会社 Ｘ線撮影装置及びｘ線撮影方法
CN106132302A (zh) * 2013-11-06 2016-11-16 射线科学有限公司 包括多个x射线源的x射线成像设备
US10413268B2 (en) * 2014-02-26 2019-09-17 Carestream Health, Inc. Hybrid imaging apparatus and methods for interactive procedures
JP5914625B2 (ja) * 2014-12-22 2016-05-11 キヤノン株式会社 放射線撮影装置及びその制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220170271A (ko) * 2021-06-22 2022-12-29 엘지전자 주식회사 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 영상 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3603517A1 (en) 2020-02-05
US20210106291A1 (en) 2021-04-15
EP3603517A4 (en) 2021-01-13
WO2018174389A1 (ko) 2018-09-27
KR101914255B1 (ko) 2018-11-01
CN110461234A (zh) 2019-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101875847B1 (ko) 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법
JP5575666B2 (ja) 分散型線源によるｘ線イメージングのための高解像度の略静的セットアップ
US8094773B2 (en) Method and device for generating a three-dimensional X-ray imaging
US10758195B2 (en) X-ray scatter reducing device for use with 2D mammography and tomosynthesis
US8031834B2 (en) Tomosynthesis apparatus and method to operate a tomosynthesis apparatus
KR101914255B1 (ko) 방사선 촬영 장치 및 이를 이용한 방사선 촬영 방법
US20120224664A1 (en) Tomosynthesis mammography system with enlarged field of view
US20100020920A1 (en) X-ray system and method for tomosynthetic scanning
CN102961159A (zh) 扫描狭槽锥形束计算机断层摄影以及扫描聚焦光斑锥形束计算机断层摄影
JP2009512502A (ja) 画像化システム及び関連する技術
JP2011513942A (ja) 円状の断層合成撮像用のｘ線管
JP2010075338A (ja) Ｘ線治療機能を備える乳房用画像撮影及び治療装置
JPWO2002065917A1 (ja) Ｘ線ｃｔ装置
JP2008528985A (ja) 可変の結像ジオメトリーを有する断層撮影機
US20110222648A1 (en) Scanner device and method for computed tomography imaging
CN111031917B (zh) X射线系统以及用于运行所述x射线系统的方法
KR20170048042A (ko) 엑스선 ct 촬영장치 및 그 촬영방법
JP2010155065A (ja) Ｘ線ｃｔ装置
KR20150052596A (ko) 다수의 엑스선원을 구비하는 x선 영상 촬영 장치
KR101954644B1 (ko) 셔터 스캔을 이용하는 단층영상합성 장치 및 그것의 제어 방법
JP2010284325A (ja) Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right