KR20180109486A

KR20180109486A - Ct 장치

Info

Publication number: KR20180109486A
Application number: KR1020170039275A
Authority: KR
Inventors: 김영균; 김태우
Original assignee: 주식회사바텍; (주)바텍이우홀딩스
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2018-10-08

Abstract

CT(Computed Tomography) 장치가 제공된다. 본 CT 장치는, X선 제너레이터 및 제1 디텍터를 구비한 갠트리를 포함할 수 있다. 상기 X선 제너레이터는 상기 제1 디텍터와 대향하는 3D 촬영 모드와 상기 캔트리 외부의 제2 디텍터와 대향하는 2D 촬영 모드 간에서 전환되도록 틸팅 가능하다.

Description

CT 장치{CT Device}

본 개시는 CT(Computed Tomography) 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 내부에 장착된 X선 제너레이터의 회전이 가능한 CT 장치에 관한 것이다.

일반적으로 환자인 신체의 내부를 촬영하기 위하여 다양한 CT 장치가 널리 사용되고 있다. 이중에서도, 부분 한정용 전산화 단층 엑스선 촬영 장치는 정형외과, 족부센터, 외상센터, 재활의학과, 응급실, 수술실 등 수족부 촬영이 필요한 곳에 널리 사용되고 있다. 부분 한정용 전산화 단층 엑스선 촬영 장치는 갠트리(gantry) 조작이 가능하므로 체중부하(weight-bearing) 영상 촬영이 가능하고, 걸을 때 혹은 서 있을 때 주로 통증을 호소하는 족부 환자들을 대상으로 유리하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다양한 자세로의 촬영이 가능하다. 즉, 부분 한정용 전산화 단층 엑스선 촬영 장치는 서 있는(standing) 상태는 물론 앉거나 누운 상태로 촬영할 수 있는 CT(Computed Tomography) 장치로서, 환자는 물론 사용자의 편의성을 고려하여 인체공학적으로 설계되어 3차원(3D) 영상을 얻는데 널리 사용되고 있다. 이렇듯 부분 한정용 전산화 단층 엑스선 촬영 장치는 수족부 등 신체 말단 부분에 관한 3D 영상을 얻는데 편리하게 사용될 수 있지만, 광범하고 다양한 형태의 2차원(2D) 영상을 얻고자 하는 경우에는 별도의 장비를 사용하여야 하는 불편함이 있다.

본 개시의 과제는 단일 X선 제너레이터를 이용하여 3차원 X선 촬영뿐만 아니라 2차원 X선 촬영도 수행할 수 있는 CT 장치를 제공하는 것이다.

본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 측면에서, CT(Computed Tomography) 장치가 제공된다. 본 CT 장치는, X선 제너레이터 및 제1 디텍터를 구비한 갠트리를 포함할 수 있다. 상기 X선 제너레이터는 상기 제1 디텍터와 대향하는 3D 촬영 모드와 상기 캔트리 외부의 제2 디텍터와 대향하는 2D 촬영 모드 간에서 전환되도록 틸팅 가능하다.

일 실시예에서, 상기 CT 장치는 제어부 및 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 X선 제너레이터의 틸팅 각도가 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 CT 장치는 입력부를 더 포함하고, 상기 입력부는 사용자로 하여금 3D 촬영 모드 및 2D 촬영 모드 중 하나를 선택할 수 있는 모드 선택 메뉴를 제공하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 CT 장치는 상기 입력부를 통해 상기 3D 촬영 모드 및 상기 2D 촬영 모드 중 하나가 선택되는 것에 따라 상기 X선 제너레이터가 미리 결정된 각도로 틸팅하게 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 갠트리는 상기 X선 제너레이터에 연결되어 함께 틸팅되고 상기 X선 제너레이터로부터의 소스 빔량을 조절하는 콜리메이터(collimator)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 갠트리는 상기 X선 제너레이터와 분리된 제2 콜리메이터를 더 포함하고, 상기 CT 장치는, 상기 입력부를 통해 상기 2D 촬영 모드가 선택되는 것에 따라 상기 X선 제너레이터가 상기 제2 콜리메이터와 위치 동기화되게 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 3D 촬영모드에서 상기 X선 제너레이터와 상기 제1 디텍터는 피검체를 사이에 두고 제1 방향으로 대향 회전하고, 상기 2D 촬영모드에서 상기 X선 제너레이터와 상기 제1 디텍터는 정지된 상태로 상기 X선 제너레이터가 상기 제1 방향과 다른 방향으로 틸팅하여 상기 캔트리 외부의 제2 디텍터로 향할 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따르면, 1대의 CT 장치만을 사용하여 CT 장치 내의 X선 제너레이터를 회전시킴으로써 3차원 X선 영상 촬영은 물론 2차원 X선 영상도 용이하게 촬영할 수 있다는 기술적 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 CT 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터가 갠트리 내부에 위치한 X선 디텍터에 X선을 방사하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터가 갠트리 외부에 위치한 X선 디텍터에 X선을 방사하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터의 회전 구동 방법을 예시하는 도면이다.

본 개시의 이점들과 특징들 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 실시예들은 단지 본 개시의 개시가 완전하도록 하며 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 개시를 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성이 배제되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미할 수 있다.

덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 보다 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 CT 장치의 외관을 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 의한 CT 장치(100)는 X선(x-rays)을 생성 및 검출하여 CT 영상을 얻기 위한 갠트리(gantry)(110)와, 갠트리(110)와 연결된 시스템 본체(120)와, 시스템 본체(120)에 연결된 디스플레이 장치(130)와, 시스템 본체(120)를 지지하는 받침대(140)를 포함할 수 있다. 갠트리(110)는, 예컨대 도넛(donut) 형태로 형성될 수 있지만, 이러한 형태에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이 장치(130)는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 형성된 영상들을 디스플레이하기 위한 것으로, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, AMOLED 디스플레이, CRT 디스플레이 등의 다양한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 시스템 본체(120)는 제어부 및 저장부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 저장부는, 예컨대 갠트리(110)에서 획득한 3차원 또는 2차원 X선 영상을 저장하기 위해 사용될 수 있다. 저장부는 제어부의 구현에 필요한 소프트웨어/펌웨어 등을 더 저장할 수 있다. 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드(MultiMedia Card: MMC), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD(Secure Digital) 카드 또는 XD(eXtream Digital) 카드 등), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 중 어느 하나의 저장 매체로 구현될 수 있으나, 당업자라면 저장부의 구현 형태가 이에 한정되는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.

갠트리(110) 내부에는 X선 소스를 탑재한 X선 제너레이터와 제1 디텍터(detector)가 서로 대향하여 위치하는데, 이들은 갠트리(110)의 중앙 개구를 사이에 두고 제1 방향으로 회전하면서 X선 촬영을 수행하여 갠트리(110)의 중앙 개구에 놓인 피검체에 관한 3D 영상을 얻거나, X선 제너레이터와 제1 디텍터(detector)의 정지 상태에서 X선 제너레이터만 제1 방향과 다른 방향으로 틸팅되어 갠트리(110) 외부의 별도 제2 디텍터로 X선을 조사함으로써 피검체에 관한 2D 영상을 얻게 되는데, 이러한 동작에 대해서는 이하의 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터가 갠트리 내부에 위치한 제1 디텍터에 X선을 방사하는 경우를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터가 갠트리 외부에 위치한 제2 디텍터에 X선을 방사하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라, X선 제너레이터의 회전 구동 방법을 예시하는 도면이다.

도 2를 참조하여 보면, 갠트리(110) 내부의 X선 제너레이터(210)는 갠트리(110) 내부에서 X선 제너레이터(210)와 대향하여 배치된 제1 디텍터(220)와 대향 배치된 상태로 함께 제1 방향을 따라 회전하면서 화살표(230)로 나타낸 바와 같이 X선을 방사한다. 도 3은 도 2와 달리, X선 제너레이터(210)와 제1 디텍터(220)의 정지상태에서 X선 제너레이터(210)가 갠트리(110) 내부의 제1 디텍터(220)에 X선을 방사하지 않고, X선 제너레이터(210)가 제1 방향과 다른 방향으로 틸팅하여 갠트리(110) 외부의 제2 디텍터(320)로 화살표(330)로 나타낸 바와 같이 X선을 방사한다. 도 2를 기준으로 볼 때 도 3에서는 X선 제너레이터(210)가 180도 틸팅한 것으로 도시되어 있지만, X선 제너레이터(210)는 필요에 따라 임의의 각도로 틸팅되도록 조정되는 것이 가능하다. 디스플레이 장치(130)는 제어부의 제어하에 X선 제너레이터(210)의 회전 각도를 디스플레이할 수 있다.

CT 장치(100)는 입력부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 입력부는 컴퓨터의 키보드(keyboard), 키패드(keypad), 터치패드(touchpad), 마우스(mouse) 등을 포함할 수 있으나, 입력 수단의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.

입력부는 사용자로 하여금 3D 촬영 모드 및 2D 촬영 모드 중 하나를 선택할 수 있는 모드 선택 메뉴(도시하지 않음)를 디스플레이 장치(130)를 통해 제공할 수 있다. 모드 선택 메뉴를 참조하여 3D 촬영 모드 및 2D 촬영 모드 중 하나가 선택되는 것에 따라 제어부는 X선 제너레이터(210)가 미리 결정된 각도로 틸팅하게 제어할 수 있다. 예컨대, 도 1을 기준으로 갠트리(110) 후방에 제2 디텍터(320)가 스탠드얼론 형태나 또는 벽면(도시하지 않음)에 위치된 경우, 2D 촬영 모드가 선택되면, 갠트리(110)를 수평 방향으로 위치시키고 X선 제너레이터(210)를 미리 결정된 각도, 예컨대 180도 틸팅시켜 제2 디텍터(320)와 대향하도록 하고 X선을 방사하여 2D 영상을 얻을 수 있다.

도 4를 참조하여 보면, 갠트리(110)는, 갠트리 내부 프레임(420)과, 갠트리 내부 프레임(420)에 고정되는 축 고정 지지 구조물(410)과, X선 제너레이터(210)에 연결된 축(440)과, 축(440)을 회전 구동시킬 수 있는 액츄에이터(430)와, X선 제너레이터(210)에 연결되어 X선 제너레이터(210)로부터 화살표(450)와 같이 방사되는 X선 빔의 빔량을 조절하는 콜리메이터(collimator)(460)를 포함할 수 있다. 도 4에서는 X선 제너레이터(210)와 콜리메이터(460)가 서로 결합되어 있어서, X선 제너레이터(210)가 회전하게 되면 콜리메이터(460)도 자동으로 함께 회전하도록 구성되어 있다. 그러나, X선 제너레이터(210)와는 별도로 제2 콜리메이터(도시하지 않음)를 미리 결정된 위치에 설치하는 것도 가능한데, 이 경우 2D 촬영 모드가 선택되어 X선 제너레이터(210)가 틸팅하면 X선 제너레이터(210)가 제2 콜리메이터 및 제2 디텍터(320)와 위치 동기화가 될 수 있다. 콜리메이터(460)의 개구보다는 더 큰 개구를 채용한 제2 콜리메이터를 사용하는 경우 갠트리(110) 외부의 디텍터(320)를 이용하여 넓은 범위의 2D 영상을 얻는 것이 가능하게 된다.

도 4를 참조하여 보면, 축 고정 지지 구조물들(410) 간에 축(440)이 연결되고, X선 제너레이터(210)는 축(440)을 중심으로 액츄에이터(430)에 의해 회전한다. 이와 달리, 갠트리(110) 외부에 X선 제너레이터(210)를 축(440)을 중심으로 회전시킬 수 있는 레버(도시하지 않음)를 설치하고, 레버를 이용하여 수동으로 X선 제너레이터(210)를 회전시키는 것도 가능하다.

X선 제너레이터(210)는 축에 힌지 결합될 수 있다. 갠트리(110)는 X선 제너레이터(210)를 축(440)을 중심으로 회전시키는 스텝모터(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 갠트리(110)는 X선 제너레이터(210) 앞쪽에 균일한 X선을 획득하고 저 에너지의 X선을 흡수하여 환자의 방사선 피폭을 감소시킬 수 있는 필터(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 또한, 갠트리(110)는 3D 촬영 모드에서의 X선 제너레이터(210)의 제1 상태로부터 미리 결정된 각도로 틸팅된 2D 촬영 모드에서의 X선 제너레이터(210)의 제2 상태에서 X선 제너레이터(210)와 정렬되도록 배치된 별도의 필터(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.

이상의 설명에 있어서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 접속되거나 결합된다는 기재의 의미는 당해 구성 요소가 그 다른 구성 요소에 직접적으로 접속되거나 결합된다는 의미뿐만 아니라 이들이 그 사이에 개재된 하나 또는 그 이상의 타 구성 요소를 통해 접속되거나 결합될 수 있다는 의미를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이외에도 구성 요소들 간의 관계를 기술하기 위한 용어들(예컨대, '간에', '사이에' 등)도 유사한 의미로 해석되어야 한다.

본원에 개시된 실시예들에 있어서, 도시된 구성 요소들의 배치는 발명이 구현되는 환경 또는 요구 사항에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일부 구성 요소가 생략되거나 몇몇 구성 요소들이 통합되어 하나로 실시될 수 있다. 또한 일부 구성 요소들의 배치 순서 및 연결이 변경될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 상술한 실시예들은 첨부하는 특허청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이고, 이러한 변형 실시예들이 본 개시의 기술적 사상이나 범위와 별개로 이해되어져서는 아니 될 것이다. 따라서, 본 개시의 기술적 범위는 오직 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: CT 장치
110: 갠트리
120: 시스템 본체
130: 디스플레이 장치
210: X선 제너레이터
220, 320: 디텍터
430: 액츄에이터
460: 콜리메이터

Claims

CT(Computed Tomography) 장치로서,
X선 제너레이터 및 제1 디텍터를 구비한 갠트리를 포함하며,
상기 X선 제너레이터는 상기 제1 디텍터와 대향하는 3D 촬영 모드와 상기 캔트리 외부의 제2 디텍터와 대향하는 2D 촬영 모드 간에서 전환되도록 틸팅 가능한, CT 장치.
제1항에 있어서,
제어부 및 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 X선 제너레이터의 틸팅 각도가 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하도록 구성되는, CT 장치.
제1항에 있어서,
입력부를 더 포함하고,
상기 입력부는 사용자로 하여금 3D 촬영 모드 및 2D 촬영 모드 중 하나를 선택할 수 있는 모드 선택 메뉴를 제공하도록 구성되는, CT 장치.
제3항에 있어서,
상기 입력부를 통해 상기 3D 촬영 모드 및 상기 2D 촬영 모드 중 하나가 선택되는 것에 따라 상기 X선 제너레이터가 미리 결정된 각도로 틸팅하게 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함하는, CT 장치.
제1항에 있어서,
상기 갠트리는 상기 X선 제너레이터에 연결되어 함께 틸팅되고 상기 X선 제너레이터로부터의 소스 빔량을 조절하는 콜리메이터(collimator)를 더 포함하는, CT 장치.
제3항에 있어서,
상기 갠트리는 상기 X선 제너레이터와 분리된 제2 콜리메이터를 더 포함하고,
상기 장치는, 상기 입력부를 통해 상기 2D 촬영 모드가 선택되는 것에 따라 상기 X선 제너레이터가 상기 제2 콜리메이터와 위치 동기화되게 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함하는, CT 장치.
제1항에 있어서,
상기 3D 촬영모드에서 상기 X선 제너레이터와 상기 제1 디텍터는 피검체를 사이에 두고 제1 방향으로 대향 회전하고,
상기 2D 촬영모드에서 상기 X선 제너레이터와 상기 제1 디텍터는 정지된 상태로 상기 X선 제너레이터가 상기 제1 방향과 다른 방향으로 틸팅하여 상기 캔트리 외부의 제2 디텍터로 향하는, CT 장치.