KR20210109304A - 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 ct 장치 - Google Patents

동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 ct 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는, 피사체를 향하여 콘빔 형태의 X선을 방사하는 X선 발생부; 상기 X선 발생부에서 방사되는 X선이 선택된 촬영영역으로만 조사될 수 있도록, 개구부를 통해 X선의 조사영역을 제한하는 콜리메이터; 상기 콜리메이터를 통해 조사되어 피사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부; 및 상기 X선 발생부, 상기 콜리메이터, 및 상기 X선 검출부가 길이방향으로 배치된 로테이터; 상기 콜리메이터의 구동을 제어하며, 상기 로테이터를 회전 중심에 대하여 회전시키는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 선택된 촬영영역의 중심이 상기 로테이터의 회전 중심과 이격되며 상기 로테이터가 회전할 때, 상기 선택된 촬영영역에만 X선이 조사될 수 있도록 상기 콜리메이터의 개구 위치를 조절할 수 있다.

Description

동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치{A CONE-BEAM CT APPARATUS WITH DYNAMICALLY CONTROLLED COLLIMATOR}
본 발명은 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘빔 CT 촬영 중 로테이터의 회전 중심을 촬영하고자 하는 영역의 중심 위치로 이동시킬 필요가 없도록 하는 콘빔 CT 장치에 관한 것이다.
콘빔 CT는 면적검출기를 사용하여 원추형의 투과 X선을 2차원적으로 검출하고, 이를 이용하여 3차원 체적 정보를 획득함으로써 피사체에 대한 1회전 스캔만으로 3차원 및 다면 영상을 재구성할 수 있도록 하는 장치이다.
콘빔 CT에 있어서, 회전 스캔을 통하여 얻어진 데이터로부터 3차원 영상 재구성이 가능한 영역을 FOV(Field of View)로 정의하며, FOV의 모양과 크기는 X선 빔과 회전축의 기하학적 배치에 따라 결정된다. 또한, 콘빔 CT를 이용하여 1회전 촬영으로 진단 가능한 최대영역을 최대 FOV라고 하며, 콘빔 CT의 최대 FOV에 따라 피사체를 촬영할 수 있게 된다.
도 1의 (a), (b)는 각각 종래의 콘빔 CT에 있어서 전체 X선 검출부(2)의 범위를 전부 사용하는 경우, 로테이터(3)가 0° 및 90°에 위치했을 때, 로테이터(3)의 상부로부터 바라본 도면이다.
도 1의 (a), (b)를 참조하면, 일반적으로 콘빔 CT를 구현하기 위해서는 촬영하고자 하는 영역의 중심에 로테이팅 센터(4)가 위치하도록 로테이터(3)가 배치되며, 상기 로테이터(3)는 X선 발생부(1)와 X선 검출부(2)를 서로 반대방향으로 배치하고 촬영하고자 하는 피사체를 그 사이에 배치하여, 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6)을 360° 또는 180°보다 약간 더 큰 각도로 회전하여 촬영하게 된다.
그러나 콘빔 CT를 이용할 경우 항상 최대 FOV를 모두 촬영할 필요는 없으며, 필요에 따라 최대 FOV 내의 관심영역만을 촬영함으로써 피사체에 피폭 선량을 저감화시키는 것이 바람직하다. 이때, 하나의 장비에서 최대 FOV와 더불어 필요에 따라 작은 영역을 촬영하고자 할 때 필요한 기술을 프리 FOV(free FOV) 방식이라 한다.
도 2의 (a), (b)는 각각 도 1의 (a), (b)에 있어서 종래의 프리 FOV 방식의 구현을 나타낸 도면이다.
도 2의 (a), (b)를 참조하면, 종래의 프리 FOV 방식은 로테이팅 센터(4)를 촬영하고자 하는 프리 FOV 촬영 및 복원 영역(7)의 중심에 위치하게 하고, 이외의 영역에는 X선이 도달하지 않도록 콜리메이터(5)를 조절하여 고정한 후 로테이터(3)를 회전시켜 촬영을 진행하게 된다.
다만, 이 경우에는 촬영 중 로테이팅 센터(4)를 촬영하고자 하는 프리 FOV 촬영 및 복원 영역(7)의 중심으로 움직여야 하기 때문에 콘빔 CT 장비가 대형화되는 문제점이 있다.
상세하게는, 도 2의 (a)에서 도 2의 (b)로 로테이터(3)를 회전시켜 촬영을 진행하는 경우, 로테이팅 센터(4)와 촬영 및 복원 영역(7)의 중심이 일치하므로 X선 검출부(2)의 특정 부분에만 X선이 조사된다. 그러나, 이 경우 X선 검출부(2)가 열화되는 문제가 발생할 뿐만 아니라 X선 검출부(2)의 대부분의 범위를 사용하면서 피사체를 촬영하기가 어렵게 된다.
만약, 콜리메이터(5)가 고정된 상태에서, X선 검출부(2)의 대부분의 범위를 사용하도록 로테이터(3)를 회전시키는 경우에는, 로테이팅 센터(4)가 움직여야 하므로, 로테이터(3)의 회전 반경이 넓어지며 콘빔 CT 장비가 대형화되는 것이다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 콘빔 CT의 규모는 피사체에 비하여 상당히 크며, 콘빔 CT를 사용하는 병원 등의 기관에서는 X선 촬영실이 매우 협소하기 때문에 소형의 콘빔 CT를 선호하게 된다.
따라서, 장치를 소형화하면서도 프리 FOV 방식을 효과적으로 구현할 수 있는 콘빔 CT 장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 콘빔 CT 촬영 중 로테이터가 회전할 때, 선택된 검출영역의 데이터를 얻는 각도마다 콜리메이터를 동적 제어하여 상기 로테이터의 회전 중심을 촬영하고자 하는 영역의 중심 위치로 이동시킬 필요가 없어 장치를 소형화할 수 있는 콘빔 CT 장치를 제공함에 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치로서, 본 발명의 장치는, 피사체를 향하여 콘빔 형태의 X선을 방사하는 X선 발생부; 상기 X선 발생부에서 방사되는 X선이 선택된 촬영영역으로만 조사될 수 있도록, 개구부를 통해 X선의 조사영역을 제한하는 콜리메이터; 상기 콜리메이터를 통해 조사되어 피사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부; 및 상기 X선 발생부, 상기 콜리메이터, 및 상기 X선 검출부가 길이방향으로 배치된 로테이터; 상기 콜리메이터의 구동을 제어하며, 상기 로테이터를 회전 중심에 대하여 회전시키는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 선택된 촬영영역의 중심이 상기 로테이터의 회전 중심과 이격되며 상기 로테이터가 회전할 때, 상기 선택된 촬영영역에만 X선이 조사될 수 있도록 상기 콜리메이터의 개구 위치를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 로테이터의 회전 각도에 따라 상기 콜리메이터의 개구 위치를 다르게 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 선택된 촬영영역의 중심과 상기 로테이터의 회전 중심의 위치가 각각 고정된 상태에서 상기 로테이터를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 콜리메이터는 제1 및 제2 플레이트를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 플레이트를 X선의 방사방향과 수직한 일방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 로테이터가 회전할 때, 상기 선택된 촬영영역이 상기 X선 발생부를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역의 우측에 치우친 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트를 우측으로 이동시키며, 상기 선택된 촬영영역이 상기 X선 발생부를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역의 좌측에 치우친 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트를 좌측으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 콜리메이터는, 상기 X선 발생부에서 방사되는 X선의 진행방향을 중심으로 각각 상, 하, 좌, 우측에 위치하는 4개의 사각 형상의 플레이트로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 콘빔 CT 촬영 중 로테이터가 회전할 때, 선택된 검출영역의 데이터를 얻는 각도마다 콜리메이터를 자동으로 동적 제어하여 로테이터의 회전 중에 콜리메이터의 개구 위치를 계속 변화시킴으로써, 상기 로테이터의 회전 중심을 촬영하고자 하는 영역의 중심 위치로 이동시킬 필요가 없어 장치를 소형화할 수 있다.
도 1의 (a), (b)는 각각 종래의 콘빔 CT에 있어서 전체 X선 검출부의 범위를 전부 사용하는 경우, 로테이터가 0° 및 90°에 위치했을 때, 로테이터(3)의 상부로부터 바라본 도면이다.
도 2의 (a), (b)는 각각 도 1의 (a), (b)에 있어서 종래의 프리 FOV 방식의 구현을 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적으로 대형인 콘빔 CT를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5 및 도 6는 각각 본 발명의 실시예에 따른 콘빔 CT 장치에 있어서, 로테이터가 0° 및 90°에 위치했을 때, 콜리메이터의 동적 제어에 따른 X선의 조사 방향을 로테이터의 상부로부터 바라본 도면이다.
도 7의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치를 통해 얻은 검출 이미지를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 콘빔 CT 장치에 있어서, 로테이터(40)가 0° 및 90°에 위치했을 때, 콜리메이터(20)의 동적 제어에 따른 X선의 조사 방향을 로테이터(40)의 상부로부터 바라본 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘빔 CT 장치는, X선 발생부(10), 콜리메이터(20), X선 검출부(30), 로테이터(40), 및 제어부(50)를 포함한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, X선 발생부(10)는 피사체를 향하여 콘빔(cone-beam) 형태의 X선을 발생시키는 X선 발생장치로서, 콘빔 형태의 X선은 X선 발생부(10)의 X선 초점에서 콜리메이터(20)를 통과하여 X선 검출부(30)에 입사된다.
콜리메이터(20)는 X선 발생부(10)에서 방사되는 X선이 선택된 촬영영역(60)으로만 조사될 수 있도록, 개구부(21)를 통해 X선의 조사영역을 제한할 수 있다. 로테이터(40)가 1회전 시, 제어부(50)에 의해 회전각도별 촬영 위치마다 콜리메이터(20)의 개구 위치 또는 범위가 조절될 수 있다.
여기서, 선택된 촬영영역(60)이란 피사체 중 촬영하고자 하는 일부 영역으로서, 하나의 장비에서 최대 FOV와 더불어 필요에 따라 작은 영역을 촬영하고자 할 때 필요한 기술인 프리 FOV(free FOV) 방식의 적용에 있어서, 프리 FOV 촬영 및 복원 영역에 해당한다. 촬영시 피사체와 함께 선택된 촬영영역(60)은 고정될 수 있다.
콜리메이터(20)는 개구부(21)를 사이에 두고 양측에 형성된 제1 및 제2 플레이트(201, 202)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(201)는 X선 발생부(10)에서 볼 때 우측에 배치되며, 제2 플레이트(202)는 X선 발생부(10)에서 볼 때 좌측에 배치될 수 있다.
콜리메이터(20)의 개구부(21) 형상은 콜리메이터(20)의 구성에 따라 다양한 형태로 설정될 수 있으며, 콜리메이터(20)의 상세 구성에 대하여는 후술한다.
X선 검출부(30)는 콜리메이터(20)를 통해 조사되어 피사체를 투과한 X선을 검출할 수 있다. X선 검출부(30)는 X선의 조사방향과 수직방향의 일정 길이로 형성된 검출영역(31)을 갖는다.
본 발명에 적용되는 프리 FOV 방식에 있어서의 선택된 검출영역(31)은 X선이 콜리메이터(20)를 통해 조사되므로 전체 X선 검출부의 최대 검출영역의 일부에 해당한다. 또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 선택된 검출영역(31)은 피사체의 촬영 방향에 따라 전체 X선 검출부의 검출영역 중 서로 다른 위치에 해당할 수 있다.
또한, X선 검출부(30)로부터 수신된 데이터는 영상처리부(32)로 전달되어, 영상처리부(32)는 상기 데이터로부터 3차원 영상을 재구성할 수 있다.
로테이터(40)는 X선 발생부(10), 콜리메이터(20), 및 X선 검출부(30)가 길이방향으로 배치되어 있다. X선 발생부(10), 콜리메이터(20), 및 X선 검출부(30)는 각각 상부에 위치한 로테이터(40)에 직간접적으로 연결될 수 있다. X선 발생부(10), 콜리메이터(20), 및 X선 검출부(30)는 상기 로테이터(40)의 길이방향의 일직선상으로 순서대로 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 회전구동부(41)는 콘빔 CT 장치를 이용한 스캔과정이 진행되는 동안 피사체를 고정시킨 후 로테이터(40)를 회전 중심(Cr)에 대하여 1회전시킨다. 1회전이란, 예를 들어 선택된 촬영영역(60)을 360° 또는 180°보다 약간 더 큰 각도로 회전함을 의미한다.
로테이터(40)는 회전구동부(41)에 의하여 촬영시마다 회전 중심(Cr)에 대하여 1회전할 수 있으며, 정방향 회전뿐만 아니라 역방향 회전도 가능하다. 로테이터(40)의 회전시, 로테이터(40)와 연동된 X선 발생부(10), 콜리메이터(20), 및 X선 검출부(30)도 함께 회전하게 된다.
제어부(50)는 콜리메이터(20)의 구동을 동적 제어하며, 로테이터(40)를 회전 중심(Cr)에 대하여 회전시킬 수 있다. 즉, 제어부(50)는 콜리메이터(20)의 개구 위치를 조절하며, 회전구동부(41)를 구동하여 로테이터(40)를 회전시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 로테이터(40)는 콜리메이터(20)와 연동되므로, 제어부(50)가 로테이터(40)를 회전시킬 때, 콜리메이터(20)도 함께 회전된다.
제어부(50)는 선택된 촬영영역의 중심(Cf)이 로테이터(40)의 회전 중심과 이격되며 로테이터(40)가 회전할 때, 선택된 촬영영역(60)에만 X선이 조사될 수 있도록 콜리메이터(20)이 개구 위치를 조절할 수 있다.
제어부(50)는 제1 및 제2 플레이트(201, 202)를 X선의 방사방향과 수직한 일방향으로 함께 이동시킬 수 있다.
제어부(50)는 선택된 촬영영역(60)에만 X선이 노출되도록 로테이터(40)의 회전 각도에 따라 콜리메이터(20)의 개구 위치를 다르게 조절할 수 있다. 콜리메이터(20)의 개구 위치가 조절됨에 따라, X선이 도달하는 선택된 검출영역(31)도 로테이터(40)의 회전 각도에 따라 달라지게 된다.
예를 들어, 로테이터(40)가 0° 위치일 때의 도 5를 참조하면, 선택된 촬영영역(60)이 X선 발생부(10)에서 볼 때 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6)의 우측에 치우친 경우(이하에서, 우측 및 좌측의 구분은 X선 발생부(10)에서 볼 때를 기준으로 함), 콜리메이터(20)는 우측의 선택된 촬영영역(60)으로 X선이 조사될 수 있도록 제어부(50)에 의하여 개구 위치가 조절된다.
상세하게는, 제어부(50)는 제1 및 제2 플레이트(201, 202)를 우측으로 이동시켜 방사되는 X선을 우측의 선택된 촬영영역(60)의 범위에 맞게 향하도록 할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 플레이트(201, 202)는 우측으로 함께 이동하게 된다.
이에 따라, X선 검출부(30)의 최대 검출영역의 일부인 우측의 선택된 검출영역(31)에 조사된 X선을 통해 피사체의 검출이 수행된다.
로테이터(40)가 90° 위치일 때의 도 6을 참조하면, 선택된 촬영영역(60)이 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6)의 좌측에 치우친 경우, 콜리메이터(20)는 좌측의 선택된 촬영영역(60)으로 X선이 조사될 수 있도록 제어부(50)에 의하여 개구 위치가 조절된다.
상세하게는, 제어부(50)는 제1 및 제2 플레이트(201, 202)를 좌측으로 이동시켜 방사되는 X선을 좌측의 선택된 촬영영역(60)의 범위에 맞게 향하도록 할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 플레이트(201, 202)는 좌측으로 함께 움직이게 된다.
이에 따라, X선 검출부(30)의 최대 검출영역의 일부인 좌측의 선택된 검출영역(31)에 조사된 X선을 통해 피사체의 검출이 수행된다.
상기에서는 선택된 촬영영역(60)이 우측 및 좌측에 치우친 경우를 예시로 하여 설명하였지만, 상측 및 하측에 치우친 경우도 마찬가지로 콜리메이터(20)는 선택된 촬영영역(60)으로 X선이 조사될 수 있도록 제어부(50)에 의해 개구 위치가 조절될 수 있다. 또한, 이는 선택된 촬영영역(60)이 X선이 조사되는 방향으로의 2차원 평면상에서 상, 하, 좌, 우측 중 적어도 2개의 좌표를 동시에 갖는 경우에도 적용 가능하다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6) 내에 피사체의 선택된 촬영영역(60)이 존재하며, 로테이터(40)의 회전 중심(Cr)은 선택된 촬영영역의 중심(Cf)과 이격되어 있다.
제어부(50)는 선택된 촬영영역의 중심(Cf)과 로테이터(40)의 회전 중심(Cr)의 위치가 각각 고정된 상태에서 로테이터(40)를 회전시킬 수 있다. 즉, 로테이터(40)가 회전하더라도 선택된 촬영영역의 중심(Cf)이 로테이터의 회전 중심(Cr)에 대하여 그 위치가 변하지 않게 된다.
즉, 로테이터의 회전 중심(Cr)의 위치가 고정되어 있으므로, 로테이터(3)의 회전 반경이 로테이터(3)의 회전에 따라 변하지 않게 된다.
만약, 로테이터(40)의 회전시, 콜리메이터(5)가 고정된 상태에서 로테이터(40)를 회전시키는 경우에는, 로테이터의 회전 중심(Cr)이 움직여야 하므로 로테이터(40)의 회전 반경이 넓어지며 콘빔 CT 장치가 대형화되는 문제점이 발생한다.
본 발명에서는 로테이터(40)가 회전하더라도, 선택된 촬영영역의 중심(Cf)과 로테이터의 회전 중심(Cr)이 각각 고정된 상태에서 선택된 촬영영역(60)에만 X선이 조사될 수 있도록 콜리메이터(20)의 개구 위치가 조절되므로, 로테이터(40)의 회전 반경이 변하지 않게 된다. 따라서, 콘빔 CT 장치의 소형화가 달성될 수 있다.
도 7의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 8의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 콜리메이터를 구비한 콘빔 CT 장치를 통해 얻은 검출 이미지를 나타낸 도면이다.
도 7의 (a), (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘빔 CT 장치의 콜리메이터(20)는 X선 발생부(10)에서 방사되는 X선의 진행방향을 중심으로 각각 상, 하, 좌, 우측에 위치하는 4개의 사각 형상의 플레이트(22)로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 플레이트(201)는 4개의 플레이트(22) 중 대향하는 2개의 플레이트일 수 있다.
제어부(50)는 상기 플레이트(22)를 각각 동적으로 제어할 수 있다. 제어부(50)에 의해 각각의 플레이트(22)는 수평 또는 수직방향으로 연장된 복수의 축(23)과 레일(24)을 따라 상, 하, 좌, 우측 중 선택된 방향으로 이동할 수 있다. 각각의 축(22)은 모터를 통해 회전 동력을 받으며, 축(22)의 외주면에는 나사홈부가 형성될 수 있다.
각각의 플레이트(22)는 하나의 축(23) 측으로 연장된 연장 플레이트(221)를 포함하고, 연장 플레이트(221)의 말단에는 중공을 갖는 함체형의 이동부(222)가 형성될 수 있다. 이동부(222)는 각각의 축(23)에 끼워지며, 축(23)을 따라 수평 또는 수직방향으로 이동할 수 있다. 한편, 함체형의 이동부(222)의 내주면에는 나사산부가 형성되어 축(22)의 외주면과 치합될 수 있다.
상측 및 하측 플레이트는 수직 방향으로 연장된 축을 따라 상하로 이동할 수 있으며, 좌측 및 우측 플레이트는 수평 방향으로 연장된 축을 따라 좌우로 이동할 수 있다. 상측 및 하측 플레이트는 수직방향으로 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있으며, 좌측 및 우측 플레이트는 수평방향으로 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)가 도 7의 (a)의 도시된 각각의 플레이트(22)의 위치를 도 7의 (b)의 위치로 이동시키면서 콜리메이터의 개구 범위를 좁힐 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다.
또한, 도 7의 (a), (b)에는 콜리메이터의 개구 범위를 조절하는 구성이 일 예시로 나타나 있으나, 이에 제한되지 않고, 예를 들어 상측 및 하측 플레이트, 또는 좌측 및 우측 플레이트를 각각 같은 방향으로 이동하면서 콜리메이터의 개구 위치를 조절하는 것도 가능하다.
사용자는 제어부(50)를 통해 먼저 선택된 촬영영역(60)을 촬영하도록 콜리메이터의 개구 범위를 조절한 후, 로테이터(40)의 회전에 따라 선택된 촬영영역(60)만을 촬영하도록 자동으로 콜리메이터의 개구 위치를 조절하도록 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)는 로테이터(40)가 회전할 때, 선택된 촬영역역(60)이 X선 발생부(10)를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6)의 좌측 또는 우측에 치우친 경우, 좌측 및 우측 플레이트를 각각 좌측 또는 우측으로 함께 이동시킬 수 있다.
한편, 제어부(50)는 로테이터(40)가 회전할 때, 선택된 촬영역역(60)이 X선 발생부(10)를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역(6)의 상측 또는 하측에 치우친 경우, 상측 및 하측 플레이트를 각각 상측 또는 하측으로 함께 이동시킬 수 있다.
한편, 좌측 및 우측 플레이트와 상측 및 하측 플레이트의 상기 이동은 개별적으로 또는 동시에 진행될 수 있다.
이를 통해, 선택된 촬영영역(60)이 최대 FOV 촬영 영역 중 어느 위치에 있더라도, 로테이터(40)의 회전시 선택된 촬영영역(60)의 중심(Cf)과 로테이터의 회전 중심(Cr)이 각각 고정된 상태에서 촬영이 진행될 수 있다. 동시에, 촬영시 X-선 검출부(30) 중 검출영역(31)의 위치가 변하므로, 로테이터(40)의 일 회전에 따라 X-선 검출부(30)의 대부분의 면적에 X선이 조사될 수 있다.
도 8의 (a), (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘빔 CT 장치는 콜리메이터(20)가 X선 발생부(10)로부터 방사되는 X선을 일부 가림으로써, X선 검출부(30)에서 얻게 되는 영상 영역이 좁아지는 것을 확인할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들의 콘빔 CT 장치에 따르면, 콘빔 CT 촬영 중 로테이터가 회전할 때, 선택된 검출영역의 데이터를 얻는 각도마다 콜리메이터를 자동으로 동적 제어하여 로테이터의 회전 중에 콜리메이터의 개구 범위를 계속 변화시킴으로써, 상기 로테이터의 회전 중심을 촬영하고자 하는 영역의 중심 위치로 이동시킬 필요가 없어 장치를 소형화할 수 있다.
이 분야의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
10: X선 발생부 20: 콜리메이터
30: X선 검출부 31: 선택된 검출영역
40: 로테이터 41: 회전 구동부
50: 제어부 60: 선택된 촬영영역
Cf: 선택된 촬영영역의 중심 Cr: 로테이터의 회전 중심

Claims (6)

  1. 피사체를 향하여 콘빔 형태의 X선을 방사하는 X선 발생부;
    상기 X선 발생부에서 방사되는 X선이 선택된 촬영영역으로만 조사될 수 있도록, 개구부를 통해 X선의 조사영역을 제한하는 콜리메이터;
    상기 콜리메이터를 통해 조사되어 피사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부; 및
    상기 X선 발생부, 상기 콜리메이터, 및 상기 X선 검출부가 길이방향으로 배치된 로테이터;
    상기 콜리메이터의 구동을 제어하며, 상기 로테이터를 회전 중심에 대하여 회전시키는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 선택된 촬영영역의 중심이 상기 로테이터의 회전 중심과 이격되며 상기 로테이터가 회전할 때, 상기 선택된 촬영영역에만 X선이 조사될 수 있도록 상기 콜리메이터의 개구 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 로테이터의 회전 각도에 따라 상기 콜리메이터의 개구 위치를 다르게 조절하는 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 선택된 촬영영역의 중심과 상기 로테이터의 회전 중심의 위치가 각각 고정된 상태에서 상기 로테이터를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콜리메이터는 제1 및 제2 플레이트를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 플레이트를 X선의 방사방향과 수직한 일방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 로테이터가 회전할 때,
    상기 선택된 촬영영역이 상기 X선 발생부를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역의 우측에 치우친 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트를 우측으로 이동시키며,
    상기 선택된 촬영영역이 상기 X선 발생부를 기준으로 최대 FOV 촬영 및 복원 영역의 좌측에 치우친 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트를 좌측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 콜리메이터는, 상기 X선 발생부에서 방사되는 X선의 진행방향을 중심으로 각각 상, 하, 좌, 우측에 위치하는 4개의 사각 형상의 플레이트로 형성된 것을 특징으로 하는, 콘빔 CT 장치.
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