KR20220075039A - Medical imaging device with position correction function based on position sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 이는 엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부; 위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부; 촬영 기준 위치를 안내하는 가이드 광을 발생 및 출력하는 광 가이드부; 상기 엑스선 검출부에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 구비하고, 상기 영상 기준 위치에 위치되는 상기 엑스선 검출부의 위치를 위치 추적 기준점으로 설정한 후, 상기 위치 센서를 통해 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적하는 위치 추적부; 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 기반하여 상기 촬영 각도별 획득된 엑스선 영상 각각의 위치 보정하는 영상 보정부; 및 상기 위치 보정된 촬영 각도별 엑스선 영상을 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 출력부를 포함한다. The present invention relates to a medical imaging apparatus having a position correction function, comprising: an X-ray generator that repeatedly generates X-rays while changing an X-ray irradiation angle; an X-ray detector that is implemented as a position-moving type and obtains X-ray images for each angle by repeatedly photographing X-rays having different irradiation angles; a light guide unit generating and outputting a guide light guiding a photographing reference position; at least one position sensor attached to the X-ray detector, and after setting the position of the X-ray detector positioned at the image reference position as a position tracking reference point, the X-ray detection unit for the position tracking reference point through the position sensor a position tracking unit for tracking a relative position value; an image corrector for correcting the position of each of the X-ray images acquired for each angle of capture based on a relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point; and an image output unit for reconstructing and outputting the position-corrected X-ray image for each photographing angle into one digital tomography image.

Description

위치 센서 기반의 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치{Medical imaging device with position correction function based on position sensor}Medical imaging device with position correction function based on position sensor

본 발명은 이동형 의료 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 위치 센서를 통해 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계를 추적하고 추적된 값을 활용하여 획득된 영상의 위치를 보정할 수 있도록 하는 위치 센서 기반의 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile medical imaging apparatus, a position sensor-based position that tracks a positional relationship between an X-ray generator and an X-ray detector through a position sensor and corrects the position of an image obtained by using the tracked value The present invention relates to a medical imaging apparatus having a correction function.

토모신세시스(tomosynthesis) 시스템과 같은 의료 영상 촬영 장치는 촬영대상 주위를 엑스선 발생부가 움직여 촬영대상에 대한 엑스선 조사 각도를 바꾸면서 여러 장의 엑스선 영상을 얻은 후, 이를 컴퓨터로 합성하여 촬영대상의 단면영상을 만들어내는 시스템이다. In a medical imaging device such as a tomosynthesis system, an X-ray generator moves around an object to obtain multiple X-ray images while changing the X-ray irradiation angle for the object, and then synthesizes them with a computer to create a cross-sectional image of the object to be photographed. It is a system that pays

토모신세시스는 360도를 회전하는 CT와 달리, (-)50도에서 (+)50도 내외 정도로 한정된 일부의 각도만 회전하여 투영영상을 얻은 후 하나의 단면영상으로 합성하는 특징을 가진다. Unlike CT that rotates 360 degrees, tomosynthesis has the characteristic of synthesizing a single cross-sectional image after obtaining a projected image by rotating only a limited number of angles from (-)50 degrees to (+)50 degrees.

최근에 들어 토모신세시스는 크게 2가지 방식으로 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 하나는 엑스선 발생부와 엑스선 검출부가 마주보고 있는 상태로 같이 움직이면서 다수의 단면 영상을 연속 촬영한 후 합성하는 방식, 다른 하나는 엑스선 발생부와 엑스선 검출부 중 어느 하나는 위치 고정 시킨 후 나머지 하나를 위치 이동시키면서 다수의 단면 영상을 연속 촬영한 후 합성하는 방식으로, 의료 영상을 획득할 수 있다. Recently, tomosynthesis can acquire an X-ray image in two ways. One is a method of continuously capturing and synthesizing multiple cross-sectional images while moving the X-ray generator and the X-ray detector facing each other. In the other method, one of the X-ray generator and the X-ray detector is fixed in position and then the other is positioned. A medical image can be obtained by continuously capturing and synthesizing a plurality of cross-sectional images while moving.

다만, 의료 영상 촬영 장치가 이동형으로 구현되는 경우, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부의 위치가 각각 독립적으로 조정되는 경우가 발생하며, 이러한 경우 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계가 계속 변화하여 엑스선 영상 합성이 정상적으로 수행하기가 어려워지는 문제가 발생하게 된다. However, when the medical imaging apparatus is implemented as a movable type, the positions of the X-ray generator and the X-ray detector are each independently adjusted. In this case, the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector continues to change to synthesize X-ray images. A problem arises that makes it difficult to perform this normally.

국내공개특허 제10-2017-0021723호(공개일자 2017년02월28일)Domestic Patent Publication No. 10-2017-0021723 (published on February 28, 2017)

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 위치 센서를 통해 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계를 추적하고 위치 보정할 수 있도록 함으로써, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계 변동에 의한 영향력을 최소화할 수 있도록 하는 위치 센서 기반의 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치를 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention tracks the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector and corrects the position through a position sensor. An object of the present invention is to provide a medical imaging apparatus having a position sensor-based position correction function that can minimize the

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부; 위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부; 촬영 기준 위치를 안내하는 가이드 광을 발생 및 출력하는 광 가이드부; 상기 엑스선 검출부에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 구비하고, 상기 영상 기준 위치에 위치되는 상기 엑스선 검출부의 위치를 위치 추적 기준점으로 설정한 후, 상기 위치 센서를 통해 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적하는 위치 추적부; 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 기반하여 상기 촬영 각도별 획득된 엑스선 영상 각각의 위치 보정하는 영상 보정부; 및 상기 위치 보정된 촬영 각도별 엑스선 영상을 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 출력부를 포함하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, an X-ray generator that repeatedly generates X-rays while changing an X-ray irradiation angle; an X-ray detector that is implemented as a position-moving type and obtains X-ray images for each angle by repeatedly photographing X-rays having different irradiation angles; a light guide unit generating and outputting a guide light guiding a photographing reference position; at least one position sensor attached to the X-ray detector, and after setting the position of the X-ray detector positioned at the image reference position as a position tracking reference point, the X-ray detection unit for the position tracking reference point through the position sensor a position tracking unit for tracking a relative position value; an image corrector for correcting the position of each of the X-ray images acquired for each angle of capture based on a relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point; and an image output unit for reconstructing and outputting the position-corrected X-ray image for each imaging angle into one digital tomography image.

상기 위치 추적부는 상기 위치 추적 기준점를 기준으로 상기 위치 센서가 획득한 상기 엑스선 검출부의 단위 시간당 위치 변동값을 누적 집계함으로써, 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적하는 것을 특징으로 하는 한다. The position tracking unit tracks the relative position value of the X-ray detection unit with respect to the position tracking reference point by accumulating and accumulating the position change value per unit time of the X-ray detection unit obtained by the position sensor based on the position tracking reference point. .

또한 상기 영상 보정부는 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 따라 상기 엑스선 검출부의 영상 추출 영역의 위치를 조정하고, 조정된 영상 추출 영역에 속하는 영상을 위치 보정된 엑스선 영상으로써 추출 및 출력하는 것을 특징으로 한다. In addition, the image compensator adjusts the position of the image extraction region of the X-ray detector according to the relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point, and extracts and outputs an image belonging to the adjusted image extraction region as a position-corrected X-ray image characterized in that

그리고 상기 위치 추적부는 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정된 이동 한계치 이상이 되면, 엑스선 검출부의 위치 재정렬을 요청하는 알람을 발생 및 출력하는 것을 특징으로 한다. In addition, when the relative position value of the X-ray detector with respect to the location tracking reference point is greater than or equal to a preset movement limit, the location tracking unit generates and outputs an alarm requesting rearrangement of the location of the X-ray detector.

뿐만 아니라, 상기 위치 추적부는 상기 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정된 이동 한계치 이상이 되면, 상기 가이드 광을 재발생시키는 것을 특징으로 한다. In addition, when the relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position is greater than or equal to a preset movement limit, the position tracking unit re-generates the guide light.

본 발명의 위치 센서 기반의 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치는 엑스선 검출부에 부착된 적어도 하나의 위치 센서를 이용하여 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계의 추적 모니터하고, 이를 반영하여 위치 보정 동작을 수행함으로써, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계가 수시 변동하더라도 엑스선 영상 합성 동작을 항상 안정적으로 수행할 수 있도록 한다. The medical imaging apparatus having a position sensor-based position correction function of the present invention tracks and monitors a positional relationship between an X-ray generator and an X-ray detector using at least one position sensor attached to the X-ray detector, and reflects the position correction operation By performing , the X-ray image synthesis operation can always be stably performed even if the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector changes from time to time.

또한 본 발명은 가이드 광을 통해 촬영 기준 위치를 안내함으로써, 작업자가 보다 명확한 근거에 따라 위치 추적 기준점을 설정할 수 있도록 한다. In addition, the present invention guides the shooting reference position through the guide light, so that the operator can set the position tracking reference point according to a clearer reason.

또한 엑스선 검출부의 위치 이동량이 기 설정된 이동 한계치 이상이 되면, 알람과 가이드 광을 통해 이를 안내함으로써, 엑스선 검출부의 비정상적인 위치 이탈을 사전 방지할 수 있도록 한다. In addition, when the amount of position movement of the X-ray detector is greater than or equal to a preset movement limit, it is guided through an alarm and a guide light to prevent abnormal positional deviation of the X-ray detector in advance.

도 1 및 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 구성도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 가이드부를 이용한 촬영 기준 위치 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위치 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 and 2 are diagrams illustrating an external appearance of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a method of guiding a photographing reference position using a light guide unit according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams for explaining a position correction method according to an embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art will be able to devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the present invention and are included within the spirit and scope of the present invention. Further, it is to be understood that all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended solely for the purpose of enabling the concept of the present invention to be understood, and not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. should be

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Moreover, it is to be understood that all detailed description reciting the principles, aspects, and embodiments of the invention, as well as specific embodiments, are intended to cover structural and functional equivalents of such matters. It should also be understood that such equivalents include not only currently known equivalents, but also equivalents developed in the future, i.e., all devices invented to perform the same function, regardless of structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of illustrative circuitry embodying the principles of the invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc. may be tangibly embodied on computer-readable media and be understood to represent various processes performed by a computer or processor, whether or not a computer or processor is explicitly shown. should be

도 1 및 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 외관을 도시한 도면으로, 도 1은 스캐닝 암에 엑스선 검출부가 결합된 상태를 도 2는 스캐닝 암으로부터 엑스선 검출부가 분리된 상태를 각각 나타낸다. 1 and 2 are views illustrating an external appearance of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a state in which an X-ray detector is coupled to a scanning arm, and FIG. 2 is a state in which an X-ray detector is separated from the scanning arm. represent each.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 의료 영상 촬영 장치(100)는 주행가능한 본체(110), 본체(110)에 수직 결합되는 수직암(120), 수직암(120)에 회전 가능하게 결합되는 구동암(130), 구동암(130)에 마련된 안내홀(131)을 따라 위치 이동되어 엑스선 조사 각도를 조정할 수 있는 엑스선 발생부(140), 및 엑스선 발생부(140)에서 조사되어 환자 인체를 통과하는 엑스선을 X 조사 각도별로 반복 검출하여 다수의 엑스선 영상을 생성 및 출력하는 엑스선 검출부(150), 다수의 엑스선 영상을 하나의 디지털 단층영상으로 합성하여 출력하는 영상 출력부(160) 등을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the medical imaging apparatus 100 of the present invention is rotatable on a drivable body 110 , a vertical arm 120 vertically coupled to the body 110 , and the vertical arm 120 . The driving arm 130 that is coupled to each other, the X-ray generator 140 that is moved along the guide hole 131 provided in the driving arm 130 to adjust the X-ray irradiation angle, and the X-ray generator 140 are irradiated An X-ray detector 150 for generating and outputting a plurality of X-ray images by repeatedly detecting X-rays passing through the patient's body for each X irradiation angle, and an image output unit 160 for synthesizing and outputting a plurality of X-ray images into one digital tomography image etc.

특히, 본 발명의 엑스선 발생부(140)과 엑스선 검출부(150)은 도 1에 도시된 바와 같이 "ㄷ"자 형태로 구현된 구동암(130)의 양단에 서로 마주보도록 위치되는 것을 기본으로 하나, 필요시에는 도 2에 도시된 바와 같이 엑스선 검출부(150)가 구동암(130)로부터 분리되어 침대(200) 등에 놓여지는 위치 이동형으로 구현될 수도 있도록 한다. In particular, the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150 of the present invention are positioned to face each other at both ends of the driving arm 130 embodied in a “C” shape as shown in FIG. 1 . , if necessary, as shown in FIG. 2 , the X-ray detection unit 150 is separated from the driving arm 130 and placed on the bed 200 and the like to be implemented as a movable type.

이는 침대(200)에 누워있는 환자가 방사선실 등으로 이동하는 대신에 의료 영상 촬영 장치를 침대쪽으로 이용하여 환자가 침대에 누워있는 상태에서 그대로 엑스선 영상 촬영을 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 물론, 구동암(130)을 다양한 각도로 회전시켜 환자가 서 있는 상태에서도 엑스선 영상을 촬영할 수도 있도록 한다. This is to allow the patient lying on the bed 200 to perform X-ray imaging while the patient is lying on the bed by using the medical imaging apparatus toward the bed instead of moving to the radiation room. Of course, by rotating the driving arm 130 at various angles, it is possible to take an X-ray image even when the patient is standing.

다만, 이와 같이 엑스선 검출부(150)가 구동암(130)으로부터 분리되는 경우, 엑스선 발생부(140)와 엑스선 검출부(150)간의 위치 관계가 일정하게 유지하기가 어려운 문제가 발생한다. 그러면, 엑스선 발생부(140)에 대한 엑스선 검출부(150)의 상대적 위치값이 변화되어, 촬영 각도별 엑스선 영상이 서로 상이한 좌표값을 가지게 되고, 이에 따라 의료 영상 재구성이 정상적으로 수행되기 어려워지는 문제가 부가적으로 발생하게 된다. However, when the X-ray detector 150 is separated from the driving arm 130 as described above, it is difficult to maintain a constant positional relationship between the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150 . Then, the relative position value of the X-ray detector 150 with respect to the X-ray generator 140 is changed, so that the X-ray images for each imaging angle have different coordinate values, which makes it difficult to normally perform medical image reconstruction. will occur additionally.

이에 본 발명의 의료 영상 촬영 장치는 도 3에서와 같이 엑스선 검출부의 위치 검출 및 보정 수단을 추가 구비하여, 엑스선 발생부(140)와 엑스선 검출부(150)간의 위치 관계가 수시 변동하더라도 이와 상관없이 의료 영상 재구성 동작이 항상 안정적으로 수행될 수 있도록 한다. Accordingly, the medical imaging apparatus of the present invention further includes a position detection and correction means of the X-ray detector as shown in FIG. 3 , so that even if the positional relationship between the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150 changes from time to time, the medical imaging apparatus It ensures that the image reconstruction operation is always performed stably.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 구성도를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a configuration of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 의료 영상 촬영 장치는 엑스선 발생부(140), 엑스선 검출부(150), 및 영상 출력부(160) 이외에 광 가이드부(170), 위치 추적부(180), 위치 센서(181), 영상 보정부(190)을 더 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3 , in the medical imaging apparatus of the present invention, in addition to the X-ray generator 140 , the X-ray detector 150 , and the image output unit 160 , the light guide unit 170 , the position tracking unit 180 , and the location It is configured to further include a sensor 181 and an image correction unit 190 .

광 가이드부(170)은 엑스선 발생부(140) 또는 구동암(130)에 결합되어, 촬영 기준 위치를 안내하기 위한 가이드 광을 생성하여 엑스선 검출부(150)쪽으로 조사한다. The light guide unit 170 is coupled to the X-ray generator 140 or the driving arm 130 to generate a guide light for guiding a photographing reference position and irradiate the light toward the X-ray detector 150 .

위치 추적부(180)는 엑스선 검출부(150)에 부착된 적어도 하나의 위치 센서(181)을 구비한다. 이때, 위치 센서(181)는 자이로 센서, 가속도 센서 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. The position tracking unit 180 includes at least one position sensor 181 attached to the X-ray detection unit 150 . In this case, the position sensor 181 may be implemented as a gyro sensor, an acceleration sensor, or the like, but is not limited thereto.

그리고 작업자가 가이드 광을 참고하여 엑스선 검출부(150)을 촬영 기준 위치에 위치시킨 후 위치 추적 시작을 요청하면, 위치 추적 시작 시점에서의 엑스선 검출부(150)의 위치를 촬영 기준 위치로 설정 및 저장한다. 그리고 촬영 기준 위치를 기준으로 위치 센서(181)가 센싱 및 제공하는 단위 시간당 위치 변동값을 누적 집계함으로써, 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적한다. And when the operator places the X-ray detector 150 at the imaging reference position with reference to the guide light and requests to start position tracking, the position of the X-ray detector 150 at the position tracking start time is set and stored as the imaging reference position. . In addition, the relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position is tracked by accumulating and accumulating the position change value per unit time sensed and provided by the position sensor 181 based on the imaging reference position.

영상 위치 보정부(800)는 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 기반하여 엑스선 검출부(150)가 획득 및 제공하는, 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후 영상 출력부(160)에 제공함으로써, 영상 출력부(160)가 이들 영상에 기반하여 오류 없는 디지털 단층영상을 재구성 및 제공할 수 있도록 한다. The image position correcting unit 800 corrects the position of each X-ray image obtained and provided by the X-ray detector 150 based on the relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position and each X-ray image for each photographing angle, and then the image output unit 160 . By providing the tomography, the image output unit 160 can reconstruct and provide an error-free digital tomography image based on these images.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 가이드부를 이용한 촬영 기준 위치 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a method of guiding a photographing reference position using a light guide unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 직사각형의 박스 모양의 가이드 광을 생성 및 제공하거나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 십자 모양의 가이드 광을 생성 및 제공할 수 있도록 한다. The present invention can generate and provide a rectangular box-shaped guide light as shown in FIG. 4(a), or generate and provide a cross-shaped guide light as shown in FIG. 4(b). let it be

이에 작업자는 엑스선 검출부(150)가 놓여진 침대의 위치 및 높이를 조정함으로써, 엑스선 검출부(150)의 외곽 라인이 가이드 광의 지시선에 일치되도록 한 후, 이때의 엑스선 검출부 위치를 촬영 기준 위치로 획득 및 저장하도록 한다. Accordingly, the operator adjusts the position and height of the bed on which the X-ray detector 150 is placed so that the outer line of the X-ray detector 150 matches the guide line of the guide light. to do it

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a position correction method according to an embodiment of the present invention.

도 5을 참고하면, 본 발명에서는 위치 추적 시작 시점(X,Y)를 설정한 후 이를 기준으로 위치 센서(181)가 센싱하는 엑스선 검출부의 단위 시간당 위치 변동값을 누적 집계함으로써, 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적 모니터링하도록 한다. Referring to FIG. 5, in the present invention, after setting the position tracking start time (X, Y), the position change value per unit time of the X-ray detector sensed by the position sensor 181 is accumulated and aggregated based on this, so that the photographing reference position is set. The relative position value of the X-ray detector is tracked and monitored.

이러한 상태에서 촬영 각도별 엑스선 영상이 획득되면, 해당 엑스선 영상 촬영 시점에서의 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 획득하여 획득된 엑스선 영상에 매핑하도록 한다. In this state, when an X-ray image for each imaging angle is acquired, a relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position at the time of capturing the X-ray image is acquired and mapped to the acquired X-ray image.

그리고 엑스선 영상 촬영이 완료되면, 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정된 기준 위치값이 되도록 하는 위치 보정값을 산출한 후, 이들 각각을 반영하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정하도록 한다. Then, when X-ray image capturing is completed, a position correction value is calculated so that the relative position value of the X-ray detector becomes a preset reference position value, and then, each of the X-ray images is corrected for each photographing angle by reflecting each of these values.

보다 상세하게는, 일반적으로 엑스선 검출부(150)는 영상 추출 영역 이외에 소정의 영상 여유분을 가지는 엑스선 영상을 획득함을 고려하여, 본 발명에서는 영상 추출 영역의 위치를 위치 보정값에 따라 조정하도록 한다. More specifically, considering that the X-ray detector 150 generally acquires an X-ray image having a predetermined image margin in addition to the image extraction region, the present invention adjusts the position of the image extraction region according to the position correction value.

그러면, 엑스선 검출부 모두가 도 7에서와 같이 동일 위치에서 촬영 각도별 엑스선 영상를 획득하는 듯한 효과를 발생하고, 이에 따라 엑스선 발생부(140)와 엑스선 검출부(150)의 위치 관계가 수시 변동하더라도, 영상 출력부(160)에 제공되는 엑스선 영상 모두는 촬영 기준 위치에 대응되는 위치값을 가지게 된다. Then, as shown in FIG. 7 , an effect is generated as if all of the X-ray detectors acquire X-ray images for each shooting angle at the same location, and accordingly, even if the positional relationship between the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150 changes from time to time, the image All of the X-ray images provided to the output unit 160 have position values corresponding to the photographing reference positions.

다만, 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정치 이상으로 증가한다면(영상 여유분을 초과한다면), 유효 영상 추출이 정상적으로 수행되지 못하는 문제가 발생하게 된다. However, if the relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position increases by more than a preset value (exceeds an image margin), there is a problem in that effective image extraction cannot be performed normally.

이에 본 발명의 위치 추적부(180)는 엑스선 영상의 영상 여유분을 고려하여 엑스선 검출부의 이동 한계치를 사전 정의하고, 엑스선 검출부가 이동 한계치 이상으로 이동할 때마다 엑스선 검출부의 위치 재정렬을 요청하는 알람을 발생 및 출력한다. Accordingly, the position tracking unit 180 of the present invention predefines the movement limit value of the X-ray detector in consideration of the image margin of the X-ray image, and generates an alarm requesting realignment of the position of the X-ray detector whenever the X-ray detector moves beyond the movement limit value. and output.

또한 알람과 함께 촬영 기준 위치를 안내하는 가이드 광을 재발생시킴으로써, 작업자가 이를 참고하여 엑스선 검출부를 보다 손쉽고 정확하게 위치 재정렬할 수 있도록 한다. In addition, by re-generating the guide light that guides the photographing reference position together with the alarm, the operator can refer to this and realign the X-ray detector more easily and accurately.

더하여, 상기의 설명에서는 위치 센서를 엑스선 검출부에 부착하는 경우에 대해서만 설명하였지만, 필요한 경우 엑스선 발생부에도 위치 센서를 부착할 수도 있도록 한다. 즉, 엑스선 검출부와 엑스선 발생부의 위치 변화를 동시에 확인하여 엑스선 검출부와 엑스선 발생부간의 위치 관계를 추적하고, 추적된 값을 활용하여 획득된 영상의 위치를 보정할 수도 있도록 한다. In addition, although only the case where the position sensor is attached to the X-ray detector has been described in the above description, it is also possible to attach the position sensor to the X-ray generator if necessary. That is, the positional change between the X-ray detector and the X-ray generator is simultaneously checked to track the positional relationship between the X-ray detector and the X-ray generator, and the position of the acquired image can be corrected by using the tracked value.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims (5)

엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부;
위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부;
촬영 기준 위치를 안내하는 가이드 광을 발생 및 출력하는 광 가이드부;
상기 엑스선 검출부에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 구비하고, 상기 영상 기준 위치에 위치되는 상기 엑스선 검출부의 위치를 위치 추적 기준점으로 설정한 후, 상기 위치 센서를 통해 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적하는 위치 추적부;
상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 기반하여 상기 촬영 각도별 획득된 엑스선 영상 각각의 위치 보정하는 영상 보정부; 및
상기 위치 보정된 촬영 각도별 엑스선 영상을 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 출력부를 포함하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치. an X-ray generator that repeatedly generates X-rays while varying an X-ray irradiation angle;
an X-ray detector that is implemented as a position-moving type and obtains X-ray images for each angle by repeatedly photographing X-rays having different irradiation angles;
a light guide unit generating and outputting a guide light guiding a photographing reference position;
at least one position sensor attached to the X-ray detector, and after setting the position of the X-ray detector positioned at the image reference position as a position tracking reference point, the X-ray detection unit for the position tracking reference point through the position sensor a position tracking unit for tracking a relative position value;
an image correction unit for correcting the position of each of the X-ray images acquired for each angle of capture based on a relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point; and
and an image output unit configured to reconstruct and output the position-corrected X-ray image for each angle taken as one digital tomography image. 제1항에 있어서, 상기 위치 추적부는
상기 위치 추적 기준점를 기준으로 상기 위치 센서가 센싱하는 상기 엑스선 검출부의 단위 시간당 위치 변동값을 누적 집계함으로써, 상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값을 추적하는 것을 특징으로 하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치. According to claim 1, wherein the location tracking unit
By accumulating and accumulating the position change value per unit time of the X-ray detector sensed by the position sensor based on the position tracking reference point, the relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point is tracked. Has a position correction function Medical imaging device. 제1항에 있어서, 상기 영상 보정부는
상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값에 따라 상기 엑스선 검출부의 영상 추출 영역의 위치를 조정하고, 조정된 영상 추출 영역에 속하는 영상을 위치 보정된 엑스선 영상으로써 추출 및 출력하는 것을 특징으로 하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.The method of claim 1, wherein the image correction unit
Adjusting the position of the image extraction region of the X-ray detector according to the relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point, and extracting and outputting an image belonging to the adjusted image extraction region as a position-corrected X-ray image A medical imaging device having a position correction function. 제1항에 있어서, 상기 위치 추적부는
상기 위치 추적 기준점에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정된 이동 한계치 이상이 되면, 엑스선 검출부의 위치 재정렬을 요청하는 알람을 발생 및 출력하는 것을 특징으로 하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.According to claim 1, wherein the location tracking unit
When the relative position value of the X-ray detector with respect to the position tracking reference point is greater than or equal to a preset movement limit, an alarm for requesting the position realignment of the X-ray detector is generated and outputted. 제1항에 있어서, 상기 위치 추적부는
상기 촬영 기준 위치에 대한 엑스선 검출부의 상대적 위치값이 기 설정된 이동 한계치 이상이 되면, 상기 가이드 광을 재발생시키는 것을 특징으로 하는 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.According to claim 1, wherein the location tracking unit
When the relative position value of the X-ray detector with respect to the imaging reference position is equal to or greater than a preset movement limit, the guide light is re-generated.
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