KR20220092433A - 방사선 촬영 장치 및 이를 이용하는 방사선 촬영 방법 - Google Patents

Abstract

방사선 촬영 장치는 방사선 조사부, 영상 획득부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부를 지지하는 지지 멤버, 상기 지지 멤버를 구동할 수 있도록 구성되는 구동부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 위치정보를 감지하는 위치정보 감지부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 기준 위치정보 및 상기 방사선 조사부의 해당하는 방사선 출력 정보를 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하는 저장부, 그리고 상기 위치정보 감지부에 의해 감지되는 위치정보가 상기 포지셔닝 정보의 상기 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 방사선 조사부가 해당하는 상기 포지셔닝 정보의 상기 방사선 출력 정보에 따라 작동하여 방사선을 조사하도록 상기 방사선 조사부를 제어하도록 구성되는 판단제어부를 포함한다.

Description

방사선 촬영 장치 및 이를 이용하는 방사선 촬영 방법{Radiation imaging device and radiographic imaging method using same}

본 발명은 방사선 촬영 장치 및 이를 이용하는 방사선 촬영 방법에 관한 것이다.

엑스선과 같은 방사선을 이용하는 방사선 촬영 장치는 인체 또는 동물의 몸체의 환부에 방사선을 조사하고 투과되는 방사선을 입사받아 환부의 이미지를 획득하는 촬영 장치이다. 이러한 방사선 촬영 장치는 지속적으로 또는 연속적으로 환부에 대한 방사선 영상을 제공하는 장치이며 환부의 진단이나 판독, 다양한 의료 시술을 위해 널리 이용되고 있다.

방사선 촬영 장치는 엑스선과 같은 방사선을 피검자에 조사하기 때문에 피검자에게 가해지는 방사선 선량을 조절하는 것이 중요하다. 특히 C암 형태의 방사선 촬영 장치는 상대적으로 장시간 동안 엑스선 촬영을 수행하기 때문에 엑스선 선량을 최소화하는 것이 필요하다. 또한 최근에 정확한 진단과 치료를 위해 정밀한 고해상도의 실시간 영상의 필요성이 크게 증가하고 있으며, 방사선 영상의 화질을 높이기 위해서는 방사선 피폭량의 증가 역시 수반된다.

방사선 촬영 장치는 피검자의 진단에 가장 적합한 영상을 얻기 위해 여러 위치 및 각도에서 영상을 획득해야 할 필요가 있으며 특히 환부의 재확인을 위해 동일한 위치에서 반복적으로 촬영해야 하는 경우도 많다. 일반적으로 최적의 영상을 얻기 위해 사용자가 반복적인 시행착오적 방식에 의해 C암의 회전 각도를 조정하면서 최종적인 회전 각도를 결정하여 촬영을 수행하여, 이러한 과정에서 피검자 및 사용자는 장시간 방사선에 노출되게 된다.

동일 위치의 재촬영을 위해, 환부가 사이에 위치하도록 마주하게 배치되는 방사선 소스와 방사선 디텍터의 위치를 앞선 방사선 촬영이 이루어진 위치로 정확히 다시 위치시킬 수 있도록 이전 방사선 촬영 당시의 위치정보를 저장하는 방사선 촬영 장치가 소개되었다. 방사선 소스와 방사선 디텍터가 저장된 위치정보를 이용하여 원하는 정확한 위치에 재위치될 수 있었다.

그러나 이러한 위치정보를 이용하여 방사선 소스와 방사선 디텍터를 재위치시키는 기존의 방사선 촬영 장치는 재위치된 촬영 위치에서 방사선 촬영을 수행하기 위해 정해진 이미징 파라미터를 이용한 이미징 프로세스 및 그에 따른 자동밝기 노출 제어가 이루어져야 하고 그로 인해 자동밝기 노출 시간으로 인해 환자 및 사용자에게 불필요한 방사선 피폭이 유발될 수밖에 없는 문제를 가졌다.

등록특허공보 제10-1501086호(2015.03.04.) 일본 등록특허공보 JP6549561B (2019.07.05.) 미국 등록특허공보 US8,315,355B (2012.11.20.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동일 위치에서 이루어지는 반복적인 방사선 촬영 시 자동밝기 제어 과정에서 발생하는 방사선 피폭량을 줄일 수 있는 방안을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치는 방사선을 조사할 수 있도록 구성되는 방사선 조사부, 상기 방사선 조사부에서 조사되어 피조사체를 통과한 방사선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부를 지지하는 지지 멤버, 상기 지지 멤버를 구동할 수 있도록 구성되는 구동부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 위치정보를 감지하는 위치정보 감지부, 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 기준 위치정보 및 상기 방사선 조사부의 해당하는 방사선 출력 정보를 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하는 저장부, 그리고 상기 위치정보 감지부에 의해 감지되는 위치정보가 상기 포지셔닝 정보의 상기 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 방사선 조사부가 해당하는 상기 포지셔닝 정보의 상기 방사선 출력 정보에 따라 작동하여 방사선을 조사하도록 상기 방사선 조사부를 제어하도록 구성되는 판단제어부를 포함한다.

상기 기준 위치정보는 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 방사선 촬영이 이루어진 위치에 해당할 수 있고, 상기 방사선 출력 정보는 상기 기준 위치정보의 위치에서 이루어진 상기 방사선 촬영을 위해 상기 방사선 조사부를 구동한 방사선 출력 조건을 포함할 수 있다.

상기 포지셔닝 정보는 복수의 위치에 해당하는 복수의 포지셔닝 정보를 포함할 수 있다. 각 포지셔닝 정보는 서로 다른 위치를 나타내는 기준 위치정보 및 해당 위치에서 이루어진 방사선 촬영을 위한 방사선 출력 정보를 포함한다. 예를 들어 이러한 복수의 포지셔닝 정보는 방사선 촬영이 이루어지는 과정 중 사용자에 의해 선택될 수 있다.

상기 포지셔닝 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있고, 상기 표시부는 상기 기준 위치정보와 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 함께 표시할 수 있도록 구성될 수 있다. 기준 위치정보와 감지된 위치정보가 표시부 상에 함께 표시됨으로써 사용자는 현재 위치가 기준 위치와 일치하는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있어 조작 편의성이 향상될 수 있다.

상기 기준 위치정보 및 상기 위치정보 감지부에 의해 감지되는 상기 위치정보는 상기 구동부의 위치를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 지지 멤버는 양측 단에 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부가 고정되는 C암일 수 있고, 상기 구동부는 상기 C암을 하나 이상의 방향으로의 선형 이동, 및 하나 이상의 방향으로의 회전 이동이 가능하도록 구동할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 방사선 조사부는 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부일 수 있다. 상기 방사선 출력 정보는 상기 엑스선 조사부를 구동하기 위한 출력전압, 출력전류, 엑스선 전력, 조사거리, 조사시간, 초점크기, 회전시간, 로딩타임 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 방사선 출력 정보는 엑스선 조사부를 구동하여 원하는 엑스선이 조사되도록 하는 엑스선 파라미터이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 장치는 상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치정보의 위치에서 얻어진 방사선 촬영 영상을 더 포함할 수 있다. 포지셔닝 정보가 해당 위치에서 획득된 방사선 촬영 영상을 포함함으로써 사용자에게 영상 정보를 포함한 더 많은 정보를 제공할 수 있다.

상기 포지셔닝 정보는 상기 엑스선 촬영 영상의 방향 정보, 상기 엑스선 조사부의 콜리메이터의 위치 정보, 그리고 영상처리 정보 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 장치는 엑스선을 조사할 수 있도록 구성되는 엑스선 조사부, 상기 엑스선 조사부에서 조사되어 피조사체를 통과한 엑스선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부를 지지하는 C암, 상기 C암을 구동할 수 있도록 구성되는 구동부, 상기 C암 구동부의 구동요소 중 하나 이상의 위치정보를 감지하는 위치정보 감지부, 상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 영상 촬영이 이루어진 상기 위치정보를 기준 위치정보로 하고 상기 기준 위치정보와 상기 영상 촬영이 이루어진 엑스선 출력 정보를 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하는 저장부, 그리고 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 상기 위치정보를 기초로 상기 엑스선 조사부의 작동을 제어할 수 있도록 구성되는 판단제어부를 포함한다. 상기 판단제어부는 상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 영상 촬영이 이루어질 때 상기 영상 촬영을 위한 상기 엑스선 조사부를 구동하기 위한 엑스선 출력 정보와 상기 영상 촬영이 이루어진 위치를 상기 기준 위치정보를 서로 연계하여 상기 포지셔닝 정보로 상기 저장부에 저장되도록 하는 단계, 그리고 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 상기 구동요소의 위치정보가 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 상기 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 기준 위치정보와 연계된 상기 엑스선 출력 정보에 따른 엑스선 출력 조건으로 상기 엑스선 조사부를 구동하도록 제어하여 영상 촬영이 이루어지도록 하는 단계를 수행하도록 구성될 수 있다. 판단제어부는 프로세서, 메모리 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이러한 단계들을 수행할 수 있도록 프로그램된 프로그램에 의해 구동되도록 구성될 수 있다.

상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치정보 및 그에 연계된 상기 엑스선 출력 정보에 의해 얻어진 엑스선 영상을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 장치는 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있고, 상기 표시부는 상기 기준 위치정보와 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 함께 표시할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 표시부는 상기 기준 위치정보를 표시하는 기준 위치정보 표시 영역, 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 표시하는 감지 위치정보 표시 영역, 그리고 상기 감지된 위치정보를 기준 위치정보로 저장시키는 명령을 입력받을 수 있도록 구성되는 기준 위치정보 저장 영역을 포함할 수 있다.

상기 표시부는 상기 감지된 위치정보의 위치값 중 상기 기준 위치정보의 위치값과 일치하는 값을 식별될 수 있도록 표시할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 방법은 방사선을 조사하는 방사선 조사부와 상기 방사선 조사부에서 조사되어 피조사체를 투과한 방사선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함하는 방사선 촬영 장치를 이용하여 수행될 수 있으며, 방사선 촬영 시의 상기 방사선 조사부의 위치를 나타내는 기준 위치정보와 상기 방사선 조사부의 구동 조건을 포함하는 방사선 출력 정보를 서로 연계하여 포지셔닝 정보로 저장부에 저장하는 단계, 실시간으로 감지되는 상기 방사선 조사부의 위치를 나타내는 위치정보가 상기 저장부에 저장된 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 상기 기준 위치정보와 일치하는지를 판단하는 단계, 그리고 상기 감지된 위치정보가 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 기준 위치정보와 연계된 상기 방사선 출력 정보로 상기 방사선 조사부를 구동하여 방사선 영상 촬영이 이루어지도록 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 방법은 상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치에서 상기 방사선 출력 정보에 의해 얻어진 방사선 촬영 영상을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 촬영 방법은 상기 포지셔닝 정보의 상기 기준 위치정보와 상기 감지되는 위치정보를 표시부에 함께 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 미리 이루어진 방사선 촬영의 위치를 기준 위치정보로 하고 방사선 출력 정보를 그에 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하고 실시간으로 검출되는 위치정보가 포지셔닝 정보의 기준 위치정보와 일치하면 해당 방사선 출력 정보를 이용하여 방사선 출력이 이루어지도록 함으로써 자동밝기 조절의 소요 시간을 줄여 환자 및 사용자에게 가해지는 방사선 피폭량을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 C암을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 기술에 따른 방사선 촬영 장치에서 밝기조절이 되기까지 방사선의 출력을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치에서 밝기조절이 되기까지 방사선의 출력을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치를 이용한 방사선 촬영 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 표시부에 표시된 기준 위치정보와 위치정보 감지부에 의해 감지된 실시간 위치정보가 표시된 상태의 한 예를 도시하는 도면이다.

아래에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 설명된 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2를 참조하면, 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 지지 구조(200)에 의해 지지된다. 방사선 조사부(110)는 방사선을 출력하고 영상 촬영 시 출력된 방사선이 피조사체(S)로 조사되도록 배열된다. 영상 획득부(120)는 방사선 조사부(110)에서 출력되어 피조사체(S)를 통과한 방사선을 입사받아 영상데이터를 획득한다. 방사선 조사부(110)는 X선을 출력하는 X선 소스를 포함하는 X선 발생 장치일 수 있으며, 영상 획득부(120)는 X선 발생 장치에 대향하도록 정렬되고 피조사체(S)를 투과한 X선을 수신하여 가시광선 형태의 영상데이터를 변환하는 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 방사선 촬영 장치는 모바일 형태의 C암 엑스선 이미징 장치, 중재적 엑스선 장치(interventional X-ray device), 중재적 혈관조영술 C암 엑스선 장치(interventional angiography C-arm X-ray device) 등에 적용될 수 있다.

지지 구조(200)는 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)를 지지하며 피조사체(S)의 이미징 위치 및 각도 등의 변경을 위해 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)의 공간상 위치 및 회전 위치의 변경이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 지지 구조(200)는 지지 바디(240), 상하 방향(D1)으로 이동 가능하게 지지 바디(240)에 체결되는 리프트 칼럼(230), 그리고 리프트 칼럼(230)과 함께 상하 방향으로 이동 가능하면서 리프트 칼럼(230)에 대해 수평 방향(D2)으로 상대 이동 가능하게 리프트 칼럼(230)에 체결되는 전후진 암(220)을 포함할 수 있다.

지지 멤버, 예를 들 C암(210)이 전후진 암(220)에 대해 적어도 하나의 회전 방향으로 상대 회전 가능하게 전후진 암(220)에 체결되고, 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 C암(210)의 양측 단부에 각각 체결된다. 이때, C암(210)은 전후진 암(220)과 함께 상하 방향의 승강 이동 및 수평 방향으로 전후진 이동이 가능하면서 전후진 암(220)에 대해 적어도 하나의 회전 방향, 예를 들어 오비탈 회전 방향(R1) 및 전후진 암(220)의 수평 이동 방향과 나란한 방향을 중심으로 하는 축 회전 방향(R2) 중 적어도 하나의 회전 방향으로 상대 회전 가능하게 전후진 암(220)에 체결될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 지지 구조(200)는 리프트 칼럼(230)의 상항 방향 이동, 전후진 암(220)의 수평 방향 이동, 및 C암(210)의 회전을 위한 모터와 같은 액추에이터를 포함할 수 있다. 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)를 지지하는 지지 멤버인 C암(210)을 지지하고 구동하기 위한 요소들, 즉 전후진 암(220), 리프트 칼럼(230), 및 이들에 구비되는 액추에이터들은 C암(210)을 구동하기 위한 구동요소라고 할 수 있고 이들의 조합은 C암(210)을 구동하기 위한 구동부라 할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 전후진 암(220)의 가로방향 회전을 통해 C암(210)의 패닝 회전(panning rotation)이 이루어지도록 구성될 수도 있다. 지지 멤버의 형태는 C자 형상에 한정되지 않으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 C자 형상 대신 U자 형상, G자 형상 등의 암이 지지 멤버로 사용될 수도 있다.

위치정보 감지부(160)는 방사선 조사부(110) 또는 영상 획득부(120)의 위치정보를 측정하여 획득한다. 여기서 위치정보는 공간상 좌표 위치를 나타내는 공간상 위치정보, 그리고 회전 각도 등의 각종 자세 위치정보를 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 C암(210)에 고정적으로 체결되기 때문에 방사선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)의 위치정보는 C암(210)의 위치정보에 대응할 수 있다. 즉 C암(210)의 위치정보와 방사선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)의 위치정보는 양자 사이의 기하학적 위치 관계에 따른 수학적 계산에 의해 상호적으로 얻어질 수 있다. 이 이유로 본 출원의 발명의 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐 C암(210)의 위치정보와 방사선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)의 위치정보는 서로로부터 얻어질 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 본 명세서에서는 C암(210)을 구동하기 위한 구동부의 구동요소의 위치정보를 감지하고 이를 기초로 촬영 방법이 수행되는 경우를 예로 설명한다.

위치정보 감지부(160)는 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 고정적으로 체결되는 C암(210)의 위치정보를 실시간으로 획득하도록 구성될 수 있다. 위치정보 감지부(160)은 C암(210)의 위치정보를 측정하기 위한 하나 이상의 센서, 예를 들어 C암(210)의 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도를 측정하는 회전 각도 센서, C암(210)의 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도를 측정하는 회전 각도 센서, C암(210)의 수평 방향(D2)으로의 위치 이동 변위를 측정하는 수평 변위 센서, 그리고 C암(210)의 수직 방향(D1)으로의 위치 이동 변위를 측정하는 수직 변위 센서를 포함할 수 있다. 여기서, C암(210)의 수평 변위, 수직 변위, 및 회전 각도는 미리 정해진 기준 값에 대한 상대 변위에 해당하는 값일 수 있으며, 이러한 C암(210)의 위치정보를 기초로 피조사체(S)에 대한 C암(210) 및 이에 고정된 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)의 정렬 상태를 파악할 수 있다.

예를 들어, 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도를 측정하는 회전 각도 센서는 C암(210)에 장착되는 비접촉 엔코더를 포함할 수 있으며, 엔코더의 거리를 각도로 환산하여 회전 각도를 산출할 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 C암(210)을 개략적으로 나타난 도면이고, 이해와 설명의 편의를 위해 C암(210)의 회전 각도를 알 수 있는 각도눈금을 C암(210)에 표시되어 있다. 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도를 측정하는 회전 각도 센서는 이러한 C암(210)의 회전각도를 측정할 수 있다. C암(210)의 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도를 측정하는 회전 각도 센서는 전후진 암(220)에 설치되는 기어 엔코더를 포함할 수 있으며, 기어 엔코더의 신호를 이용하여 전후진 암(220)의 길이방향 축을 중심으로 하는 C암(210)의 회전 각도를 산출할 수 있다. C암(210)의 수평 방향으로의 위치 이동 변위를 측정하는 수평 변위 센서는 전후진 암(220)의 수평 방향(D2)으로의 변위를 검출하는 리니어 엔코더를 포함할 수 있으며, 리니어 엔코더를 통해 전후진 암(220)의 위치 이동 변위, 즉 C암(210)의 수평 방향(D2)으로의 위치 이동 변위를 측정할 수 있다. C암(210)의 수직 방향(D1)으로의 위치 이동 변위를 측정하는 수직 변위 센서는 리프트 칼럼(230)의 수직 방향(D1)으로의 변위를 검출하는 리니어 엔코더를 포함할 수 있으며, 리니어 엔코더를 통해 리프팅 칼럼(230)의 위치 이동 변위, 즉 C암(210)의 수직 방향(D1)으로의 위치 이동 변위를 측정할 수 있다.

C암(210)의 위치정보는 이들 센서에 의해 산출된 정보, 즉 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도, 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도, 수평 방향으로의 변위, 수직 방향으로의 변위를 포함할 수 있다.

저장부(150)는 영상데이터, 영상데이터와 관련하여 서로 연계된 방사선 출력 조건 및 기준 위치정보를 저장한다. 기준 위치정보는 방사선 출력에 의한 이미징이 수행된 위치에 대한 정보이고, 방사선 출력 조건은 해당 위치에서 방사선 이미징을 위한 방사선을 출력하기 구동 조건을 의미한다. 방사선이 예를 들어 X선인 경우 방사선 출력 조건은 X선 출력 전압과 출력 전류를 포함할 수 있다. 또한 저장부(150)는 임의의 위치에서 촬영된 영상을 저장하면서 해당 위치에서의 영상 촬영을 위해 사용된 엑스선 출력 정보, 즉 엑스선 노출 파라미터(Kv, mA 등), C암(210)의 구동을 위한 구동요소들의 이동 데이터인 회전각도, 이동거리 등에 대한 데이터를 해당 영상에 결합하여 저장할 수 있다. 저장부(150)는 정보 저장이 가능한 메모리 장치일 수 있다.

판단제어부(130)는 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건을 설정할 수 있도록 구성되며, 구체적으로 저장부(150)에 저장된 기준 위치정보와 그에 연계된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건을 설정할 수 있도록 구성된다. 이때, 하나 이상의 기준 위치정보와 그에 각각 연계된 하나 이상의 방사선 출력 정보가 저장부(150)에 저장될 수 있으며, 판단제어부(130)는 위치정보 감지부(160)에 의해 측정된 위치정보가 저장부(150)에 저장된 기준 위치정보 중 어느 하나와 일치하며, 해당 기준 위치와 연계된 방사선 출력 정보를 이용하여 방사성 출력 조건을 설정할 수 있다. 판단제어부(130)는 프로세서, 메모리 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있고 프로세서는 이하에서 설명할 기능 및 방법을 구현하기 위한 명령을 실행할 수 있도록 구성될 수 있다.

판단제어부(130)와 저장부(150)는 지지바디(240)에 설치될 수도 있고, 별도의 워크스테이션에 구비될 수도 있다. 저장부(150)는 판단제어부(130)에 유무선으로 연결된 별도의 서버 또는 클라우드 서버로 구현될 수도 있다.

방사선 조사부(110)는 판단제어부(130)로부터 방사선 출력 조건에 관한 신호를 전달받을 수 있도록 판단제어부(130)에 전기적으로 연결되고, 판단제어부(130)로부터 수신된 방사선 출력 조건에 따라 방사선, 즉 X선을 출력한다.

판단제어부(130)는 위치정보 검출부(160)에서 획득되는 위치정보가 저장부(150)에 저장된 기준 위치정보 중 어느 하나와 일치하면 해당 기준 위치정보에 연계된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건을 설정한다. 여기서 기준 위치정보는 영상데이터의 획득 당시에 측정되고 영상데이터에 연계되어 저장된 위치정보를 말한다. 기준 위치정보는 이후에 측정되는 위치정보와의 비교를 통해 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 동일한 위치에 다시 위치되었는지 여부를 판단하기 위한 비교 기준이 된다.

촬영에 의한 영상데이터의 획득이 이루어질 때 판단제어부(130)는 해당 촬영이 이루어질 때의 위치정보를 영상데이터와 연계하여 저장부(150)에 저장할 수 있다. 또한 영상데이터가 얻어질 때 방사선 조사부(110)에서 방사선을 출력시킨 방사선 출력 조건을 포함하는 방사선 출력 정보도 해당 영상데이터와 함께 연계되어 저장부(150)에 저장될 수 있다. 이와 같이 영상데이터와 연계되어 저장된 위치정보는 기준 위치정보가 된다.

서로 연계된 위치정보와 방사선 출력 조건이 결합된 영상데이터가 저장부(150)에 저장된다. 판단제어부(130)는 저장부(150)에 각종 정보를 저장하고 저장된 정보를 불러오는 제어를 수행한다. 서로 연계된 위치정보와 방사선 출력 정보가 결합된 영상데이터는 임의의 위치에서 수행된 방사선 촬영의 방사선 출력 조건을 기억하기 위한 정보이고, 이런 의미에서 본 명세서의 전체에 걸쳐 이러한 영상데이터를 포지셔닝 영상데이터라고 칭한다.

판단제어부(130)는 영상데이터, 영상데이터에 관련된 방사선 출력 정보 및 위치정보를 상호 연계하여 저장부(150)에 저장하며, 판단제어부(130)에 의해 영상데이터에 연계된 위치정보는 연계된 영상데이터에 관한 기준 위치정보로 저장된다.

판단제어부(130)는 사용자의 선택에 따라 영상데이터에 위치정보를 연계시켜 저장부(150)에 저장시키되 방사선 출력 정보는 제외시키는 것도 가능하다. 즉 필요에 따라, 방사선 출력 정보를 제외하고, 영상데이터와 기준 위치정보만 상호 연계하여 저장하는 것이 가능하다.

표시부(140)는 실시간 위치정보, 영상데이터, 기준 위치정보, 방사선 출력 정보 중 적어도 하나 이상을 표시할 수 있도록 구성된다. 표시부(140)는 정보 및 영상 표시가 가능한 임의의 장치일 수 있으며, 예를 들어 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, DLP 디스플레이, PFD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등일 수 있다. 또한 표시부(140)는 사용자로부터 입력을 받을 수 있는 터치스크린과 같은 정보 표시 및 입력이 가능한 형태로 구현될 수도 있다. 표시부(140)가 터치스크린과 같이 입력을 받을 수 있는 형태인 경우에는 사용자에 의해 입력된 정보가 판단제어부(130)로 전달되고, 판단제어부(130)는 입력된 정보를 반영하여 각종 설정을 변경할 수도 있다.

판단제어부(130)는 표시부(140)에 감지된 위치정보와 기준 위치정보를 함께 표시되도록 제어할 수 있으며, 사용자는 함께 표시된 감지된 위치정보와 기준 위치정보를 비교하여 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 이전의 촬영 시의 위치, 즉 기준 위치정보에 해당하는 위치에 다시 위치되었는지를 파악할 수 있다. 기준 위치정보와 감지된 위치정보 각각의 C암(210)의 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도와 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도, 전후진 암(220)의 위치, 리프트 칼럼(230)의 위치가 표시부(140)에 표시되므로, 사용자가 기준 위치정보와 감지된 위치의 차이를 쉽게 파악할 수 있으며 필요한 경우 실제 위치정보가 기준 위치정보와 일치되도록 C암(210)의 두 회전 방향으로의 위치, 전후진 암(220)의 위치, 및 리프트 칼럼(230)의 위치를 조절할 수 있다.

영상데이터, 그리고 영상데이터에 연계된 방사선 출력 정보 및 기준 위치정보가 상호 연계되어 저장부(150)에 저장된다. 즉 판단제어부(130)가 영상데이터, 그리고 영상데이터에 연계된 방사선 출력 정보 및 기준 위치정보를 상호 연계시켜 저장부(150)에 저장되도록 한다. 한편, 방사선 출력 정보는 자동밝기조절을 실행할 것인지에 대한 정보도 포함될 수 있다. 또한 표시부(140) 또는 모니터와 같은 화면 표시 장치를 통해 표시되는 엑스선 영상의 방향과 영상 처리에 관한 설정값도 기준 위치정보 또는 영상데이터에 연계되어 저장부(150)에 저장될 수 있다. 필요에 따라 엑스선 영상의 방향을 조정하는 것이 요구되면, 조정된 방사선 영상의 방향도 함께 저장부(150)에 저장될 수 있다. 여기서 엑스선 영상의 방향의 예로 엑스선 영상의 정렬, 엑스선 영상의 회전 각도, 영상의 반전 처리가 있다.

영상처리에 관한 요소, 예를 들어 명암비, 밝기비, 메탈디텍션 온/오프, 모션 온/오프 등에 관한 설정값도 기준 위치정보 또는 영상데이터에 연계되어 저장부(150)에 저장될 수 있다. 또한 프로파일 밸류(profile value)도 기준 위치정보 또는 영상데이터에 연계되어 저장될 수 있으며, 프로파일 밸류로 리커시브 필터 팩터(recursive filter factor), 픽셀 스트레치(pixel stretch), 감마(gamma), LUT, 마스킹(Unsharp Masking), 노이즈 감소 필터(noise reduction filter), 카메라 세팅(camera setting), 디텍터 세팅(detector setting), 엑스선 모드(X-ray mode) 등이 있을 수 있다. 이 외에도 엑스선 촬영을 위한 기타 설정이 기준 위치정보 또는 영상데이터에 연계되어 저장될 수도 있다.

도 4는 종래 기술에 따른 방사선 촬영 장치에서 자동밝기조절이 완료되기까지 방사선의 출력전압과 출력전류를 개략적으로 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치에서 자동밝기조절이 완료되기까지 방사선의 출력전압과 출력전류를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 도 4 및 도 5의 그래프에서 굵은 선으로 그려진 그래프 선은 출력전압을 나타내고 가는 선으로 그려진 그래프 선을 출력전류를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 종래의 방사선 촬영 장치에서는 재촬영을 위해 방사선 조사기와 영상 획득기가 재위치된 상태에서 자동밝기조절이 완료되기까지 약 750msec의 시간이 소요되고 4~6 단계에 걸쳐 출력전압과 출력전류가 조정된다. 반면, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치에서는 재촬영을 위해 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)가 재위치된 상태에서 자동밝기조절이 완료되기까지 약 100msec의 시간이 소요되고 출력전압 및 출력전류의 조정이 한두 단계 이내에서 완료되므로 자동밝기조절이 종래 기술에 비해 빠르게 이루지는 것을 알 수 있다.

종래 기술에 따르면 밝기조절을 위하여 엑스선이 조사되는 시간이 750msec 정도였으나 동일한 위치에서 엑스선을 재조사하는 경우 미리 저장된 엑스선 출력 조건에 따라 밝기조절을 시작하므로 이전의 방식에 비하여 밝기조절에 소요되는 시간이 단축된다. 자동밝기조절의 시작점과 자동밝기의 최적의 값의 차이가 거의 없으므로 자동밝기조절에 소요되는 시간이 100msec 이내로 감소하여 환자 및 사용자의 피폭선량이 감소되며 표시부(140)에서 엑스선 영상을 보다 빠르게 표시하므로 수술 시간을 단축시키는데 도움이 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 방사선 촬영 장치에서는 자동밝기노출제어를 이용하며, C암(210)의 위치정보, 즉 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도 및 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도, 전후진 암(220)의 위치, 및 리프트 칼럼(230)의 위치에 따른 방사선 출력 조건을 저장부(150)에 저장하고, 위치정보 감지부(160)에 의해 감지된 C암(210)의 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도 및 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도, 전후진 암(220)의 위치, 및 리프트 칼럼(230)의 위치가 저장부(150)에 저장된 위치정보와 일치하는 경우 저장된 방사선 출력 조건으로 자동밝기노출제어 및 촬영이 이루어진다. 따라서 동일한 위치에서 방사선 영상을 다시 획득하는 경우에 자동밝기조절을 위한 조사 시간이 단축되어 환자 및 사용자의 방사선 피폭량이 감소된다.

이어서 앞에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치를 이용하여 수행될 수 있는 방사선 촬영 방법에 대해 설명한다. 도 6에서 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 방법은 방사선 조사부(100) 또는 영상 획득부(120)의 위치정보를 획득하는 위치정보 획득 과정(S110), 방사선 조사부(110)가 피조사체로 방사선을 조사하여 영상 획득부(120)가 영상데이터를 획득하는 영상데이터 획득 과정(S121), 획득된 영상데이터, 획득된 영상데이터와 관련된 기준 위치정보 및 방사선 출력 정보를 상호 연계시켜 저장하는 저장 과정(S130), 그리고 위치정보 감지부(160)에서 측정되는 위치정보가 기준 위치정보와 일치하면 해당 기준 위치정보에 연계된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건을 설정하는 설정 과정(S140)을 포함한다. 여기서 기준 위치정보는 영상데이터의 획득 당시에 감지되고 획득된 영상데이터에 연계된 위치정보일 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 방법은 사용자로부터 입력에 의하거나 미리 저장된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 출력 조건을 획득하여 영상데이터의 획득을 수행하는 영상데이터 획득 과정(S122)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 위치정보 획득 과정(S110)에서 방사선 조사부(110) 또는 영상 획득부(120)의 위치정보는 앞에서 설명한 바와 같이 방사선 조사부(110)와 영상 획득부(120)를 지지하는 지지부의 위치 변화 및 상태 변화를 측정하여 획득될 수 있다. 즉 C암(210), 전후진 암(220), 및 리프트 칼럼(230)에 대해 회전각 센서, 변위 센서 등을 통해 측정된 값을 통해 위치정보가 획득될 수 있다.

영상데이터 획득 과정은 두 차례에 걸쳐 수행될 수 있다. 위치정보 획득 과정(S110) 다음에 실행되는 영상데이터 획득 과정을 제1 영상데이터 획득 과정(S121)이라고 하고, 뒤에서 설명될 설정 과정(S140) 이후에 이루어지는 영상데이터 획득 과정을 제2 영상데이터 획득 과정(S122)이라고 한다.

제1 영상데이터 획득 과정(S121)에서 방사선 조사부(110)가 피조사체로 방사선을 조사하여 영상 획득부(120)가 영상데이터를 획득한다. 이 과정에서 획득된 영상데이터는 판단제어부(130)로 전달될 수 있다.

저장 과정(S130)에서 획득된 영상데이터, 그리고 획득된 영상데이터와 관련된 위치정보, 즉 기준 위치정보 및 방사선 출력 정보를 상호 연계하여 저장한다. 앞에서 언급한 바와 같이 판단제어부(130)는 획득된 영상데이터, 그리고 획득된 영상데이터와 관련된 기준 위치정보 및 방사선 출력 정보를 상호 연계하여 저장부(150)에 저장시킨다. 한편, 저장 과정(S130) 이후 다른 위치에서의 방사선 촬영을 위하여 방사선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)의 위치가 변경되고 변경된 위치에서 앞에서 설명한 바와 같은 위치정보 획득 과정(S110), 제1 영상데이터 획득 과정(S121) 및 저장 과정(S130)이 수행될 수도 있다. 이에 의해 상호 연계된 영상데이터, 기준 위치정보 및 방사선 출력 정보의 복수의 데이터 세트가 저장될 수 있다.

설정 과정(S140)에서, 위치정보 감지부(160)에서 측정되는 위치정보가 기준 위치정보와 일치하면, 해당 기준 위치정보에 연계된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건을 설정한다. 여기서, 사용자가 확인할 수 있도록, 측정된 위치정보, 영상데이터, 기준 위치정보 및 방사선 출력 정보 중 적어도 하나 이상을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 이 과정을 대신하거나 이 과정에 추가적으로, 사용자의 입력에 의하거나 저장부(150)에 미리 저장된 방사선 출력 정보에 다라 방사선 출력 조건을 획득하는 과정이 수행될 수도 있다.

방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건, 예를 들어 출력전압과 출력전류가 이전에 수행된 방사선 출력 조건, 즉 측정된 현재 위치에서의 이전의 영상데이터 획득 시의 방사선 출력 조건에 따라 설정된다.

제2 영상데이터 획득 과정(S122)은 제1 영상데이터 획득 과정(S121)이 이루어졌던 방사선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)의 위치와 동일한 위치에서 재촬영이 이루어지는 과정으로서 방사선 조사부(110)가 피조사체로 방사선을 조사하고 이에 의해 영상 획득부(120)가 영상데이터를 획득한다. 제2 영상데이터 획득 과정(S122)에서는 방사선 조사부(110)의 방사선 출력 조건, 예를 들어 출력전압과 출력전류가 저장부(150)에 저장되어 있는 이전에 수행된 조건, 즉 현재 위치에서 이전의 영상데이터 획득 시의 방사선 출력 조건에 따라 설정되므로, 출력전압과 출력전류의 조절을 통한 자동밝기조절이 상대적으로 빠르게 완료될 수 있다.

이와 같이 C암(210)의 위치정보, 예를 들어 오비탈 회전 방향(R1)으로의 회전 각도 및 축 회전 방향(R2)으로의 회전 각도, 전후진 암(220)의 위치 변위, 및 리프트 칼럼(230)의 위치 변위, 그리고 그에 연계된 방사선 출력 정보를 저장부(150)에 저장하고, 측정되는 위치정보가 저장된 위치정보와 동일할 때 저장부(150)에 저장된 방사선 출력 정보에 따른 방사선 출력 조건에 의해 자동밝기제어 및 영상획득이 이루어지므로, 동일한 위치에서 영상을 재획득하는 경우에 자동밝기조절을 위한 방사선 조사 시간이 단축되어 환자 및 사용자의 방사선 피폭량이 감소될 수 있다.

위에서 설명한 각 과정들(S110, S121, S130, S140, S122)은 위에서 설명한 순서에 한정되어 수행되어야만 하는 것은 아니며 필요에 따라 바뀐 순서로 수행될 수도 있다. 또한 각 과정 별로 반복적인 수행이 이루어질 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치 및 이를 이용하는 방사선 촬영 방법에 따르면, 임의의 위치에서 수행되었던 방사선 촬영의 방사선 출력 정보가 저장되고, 해당 위치에서 재촬영이 이루어질 경우 저장된 방사선 출력 정보에 따라 방사선 출력 조건이 자동적으로 설정되고 그에 의해 자동밝기노출제어 및 촬영이 이루어지므로, 동일한 위치에서 영상을 재획득하는 경우에 자동밝기제어를 위한 조사 시간이 단축되어 환자 및 사용자의 방사선 피폭량이 감소된다. 아울러 자동밝기조절의 시작점과 자동밝기의 최적 값의 차이가 거의 없으므로 자동밝기조절에 수요되는 시간이 100msec 이내로 감소하여 환자 및 사용자의 피폭선량이 감소되며 표시부(140)에 촬영 영상이 보다 빠르게 표시됨으로써 수술과 같은 시술을 하는 경우 시술 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치가 엑스선 촬영 장치로 구현되는 예에 대해 설명한다. 이하에서 설명되는 예에서, 방사선 조사부(110)는 영상 촬영을 위한 엑스선을 조사하며 이하에서 엑스선 조사부로 칭하고, 영상 획득부(120)는 피조사체를 투과한 엑스선을 감지하는 엑스선 디텍터를 포함한다.

판단제어부(130)는 사용자에 의해 설정된 촬영 조건, 입력된 촬영 조건 또는 미리 저장된 매뉴얼에 따라 엑스선 조사부(110)와 영상 획득부(120)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건 등을 제어할 수 있다. 판단제어부(130)는 입력되는 명령에 따라 엑스선 조사부(110) 및 영상 획득부(120)를 제어하여 엑스선의 노출, 영상촬영, C암(210)의 구동, 조사 타이밍, 엑스선의 세기 및 엑스선의 조사 영역 등을 제어할 수 있다. 또한 판단제어부(130)는 엑스선 촬영을 통해 영상 획득부(120)로부터 수신되는 영상데이터를 이용하여 피조사체에 대한 이미지, 동영상, 3D 영상을 생성할 수 있으며, 영상 획득부(120)로부터 영상데이터를 수신하여 영상 노이즈를 제거하고 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving) 등을 조절하여 영상을 생성하는 역할을 할 수 있다. 이렇게 생성된 영상을 디스플레이하는 출력부가 구비될 수 있으며, 이러한 출력부는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 피조사체 정보 등 사용자가 촬영 장치를 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다.

판단제어부(130)는 엑스선 노출 제어 모듈, 위치 변화 비교 모듈, 포지션 노출값 결합 모듈, 그리고 자동밝기 조정 모듈을 포함할 수 있다. 엑스선 노출 제어 모듈은 엑스선 조사부(110)를 통해 조사되는 엑스선의 노출 파라미터(kV, mA 등)를 제어한다. 엑스선 노출 파라미터는 관전압(kV), 관전류(mA), 엑스선 전력(kW), 조사거리, 조사시간, 초점크기(mm), 회전시간(초), 로딩타임 등을 포함할 수 있다. 판단제어부(130)는 이와 같이 설정된 엑스선 노출 파라미터에 따라 엑스선 조사부, 제네레이터 등을 제어하여 엑스선이 조사되도록 제어하고, 저장부에 저장된 촬영모드 매뉴얼에 따라 엑스선이 조사되도록 제어하는 역할을 한다.

엑스선 노출 제어 모듈은 AEC(Automatic Exposure Control) 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. AEC 기능은 조사된 엑스선이 피조사체를 투과해 적정의 노출이 얻어진 시점에서 엑스선의 출력을 제한하는 기능을 의미하며, 피조사체의 두께에 의한 엑스선의 흡수가 다른 경우에는 항상 적정의 엑스선 조건으로 조절하는 것이다. 통상 엑스선 선량 조사시간, 촬영 영상 이미지의 휘도값 등 미리 설정된 기준값에 따라 목표 기준값에 도달되는 순간 엑스선 조사가 중단되도록 한다.

예를 들어 척추 시술 시 영상 촬영을 위해 C암(210)을 구동하기 위한 구동부들의 포지셔닝이 이루어져야 한다. 예를 들어 피조사체의 두께 방향의 포지션(AP 포지션), 피조사체의 대각선 방향의 포지션(Obl 포지션), 피조사체의 폭방향의 포지션(LAT 포지션)을 여러 번 반복 이동하면서 영상을 촬영하면서 시술을 진행하며, 여기서 C암(210)의 구동은 사용자의 조작에 의한 수동 구동 방식으로 이루어질 수도 있고 모터라이즈드(motorized) 방식인 자동 구동 방식으로 이루어질 수도 있다.

C암(210)을 구동하여 AP 포지션, 즉 제1 포지션에 위치시킨 상태에서 엑스선 영상을 촬영하고, 촬영된 영상이 저장되면 포지션 노출값 결합 모듈에 의해 C암(210)을 구동하기 위한 구동부들의 위치정보, 즉 회전각도 정보, 이동거리 정보 및 기타 정보(디스플레이에 표시되는 영상의 방향정보, 엑스선 조사부의 콜리메이터 위치 정보, 영상처리 관련 정보 등) 등의 데이터와 AP 포지션에서의 엑스선 출력 조건, 즉 엑스선의 노출 파라미터 정보가 해당 영상에 결합되어 저장부(150)에 제1 포지셔닝 영상데이터로 저장된다.

제1 포지셔닝 영상데이터의 저장 후, 시술을 위해 C암(210)의 위치를 변경하면서 영상을 계속 촬영하며, 이때 위치 변화 비교 모듈이 위치정보 감지부(160)에 의해 검출되는 위치정보가 제1 포지셔닝 영상데이터(또는 이를 포함하여 저장부(150)에 미리 저장되어 있는 포지셔닝 영상데이터들 중 어느 하나의 영상데이터)의 위치정보, 즉 기준 위치정보와 동일하면, 엑스선 노출 제어 모듈이 제1 포지셔닝 영상데이터에 저장된 엑스선 노출 파라미터 정보를 불러와 동일한 엑스선이 조사되도록 엑스선 조사부(110)를 제어한다.

이어서 사용자가 다양한 시술위치에서 다수 개의 영상을 촬영하고 해당하는 포지셔닝 영상데이터가 저장될 수 있다. 계속되는 시술 및 수술을 위해 위치를 옮겨가며 영상을 계속하여 촬영하는 중 판단제어부(130)는 위치정보 감지부(160)에 의해 감지되는 현재의 C암(210)을 구동하는 구동부의 각도, 이동거리 등이 저장부(150)에 저장된 다수의 포지셔닝 영상데이터 중 어느 하나와 동일하면 해당 포지셔닝 영상데이터의 엑스선 노출 파라미터 정보를 바로 불러와 동일한 엑스선이 조사되도록 제어한다. 이에 의해 저장된 위치로 다시 돌아올 경우, 판단제어부(130)의 엑스선 노출 제어 모듈은 저장부(150)에 미리 저장된 포지셔닝 영상데이터 중에서 동일한 위치정보를 포함하는 포지셔닝 영상데이터에서 해당 엑스선 파라미터의 엑스선 노출값만 바로 불러와 동일한 엑스선이 조사되도록 제어한다.

기존 방식에 의해 이러한 시술이 이루어지는 경우, 다양한 시술 위치에서 엑스선 영상 촬영 전개 시에 자동밝기 제어 기능(ABC(automatic bright control) 컨트롤 기능)이 활성화되고, 이 자동밝기 제어 기능이 로딩하는 시간이 수초 이상 걸리고, 이로 인해 환자 및 사용자는 긴 시간동안 진행되는 시술 및 수술시간 동안 엑스선에 노출되기 때문에 누적 피폭 선량이 커지는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는 시술 중 동일한 위치로 돌아올 경우 미리 저장된 포지셔닝 영상데이터에서 엑스선 노출값을 바로 불러와 동일한 엑스선이 조사되게 함으로써, ABC 로딩 타임을 최소화할 수 있으며 그에 의해 추가적인 방사선 피폭을 최소화할 수 있다.

C암 형태의 엑스선 촬영 장치에서는 자동밝기 제어 기능이 구비되며, 이 기능은 영상 촬영 시 엑스선 선량을 실시간으로 자동으로 제어할 수 있는 기능이며 엑스선이 환자에 조사되어 영상 획득부(120)에 마련되는 포토센서에서 검출된 엑스선 신호량을 참고하면서 엑스선 조건(엑스선 노출 파라미터)을 제어하는 방식으로 적절한 투시 엑스선 선량을 근사하게 추정하여 엑스선 선량을 제어하는 기능이다.

참고로 C암 형태의 엑스선 촬영 장치에서는 각 포지션에서 영상 촬영의 전개 시 자동밝기 제어가 시작되고 ABC 제어가 완료되기까지 수 초 이상의 시간(로딩시간)이 소요된다. 본 발명은 각 영상 촬영 위치에서 촬영 전개 시 ABC 로딩타임 없이 바로 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있어 로딩 완료까지 발생하는 엑스선에 의한 추가적 방사선 피폭이 방지될 수 있어 환자 및 사용자의 누적 피폭선량이 최소화될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 촬영 중 영상 정보 없이 위치정보만 별도로 저장할 수 있다. 즉, 시술 또는 수술 중 여러 위치에서 영상을 촬영하다가 영상 없이 위치만 별도로 저장할 수 있는 기능이 제공될 수도 있다. 영상 정보를 제외하고 C암을 구동하기 위한 구동부들의 위치정보와 엑스선 파라미터 정보를 결합하여 저장부에 저장하고, 동일 위치로 되돌아오면 동일한 엑스선 노출값으로 엑스선을 조사하도록 제어될 수 있다. 또한 이렇게 저장된 각 위치에 대한 위치정보 및 연계되어 저장된 엑스선 노출값도 동시에 표시부에 표시될 수 있다.

한편, 도 7에는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 표시부(140)에 기준 위치정보와 위치정보 감지부(160)에 의해 감지된 실시간 위치정보가 표시된 예가 도시되어 있다. 저장된 복수의 기준 위치정보를 각각 나타내는 탭, 즉 A 탭, B 탭, C 탭이 탭 표시 영역(71)에 표시된다. 도 7에는 세 개의 기준 위치정보를 나타내는 탭 중 A 탭이 선택된 상태이고, A 탭에 저장된 기준 위치정보가 기준 위치정보 표시 영역(72)에 표시되어 있다. 기준 위치정보 표시 영역(72)에는 C암(210)의 오비탈 회전 방향으로의 회전각(-360도), 축 회전 방향으로의 회전각(-270도), 횡방향 위치 변위(22.2cm), 그리고 상하방향 위치 변위(0.0cm)가 예시적으로 도시되어 있다. 위치정보 감지부(160)에 의해 감지된 C암(210)의 위치정보가 감지 위치정보 표시 영역(173)에 표시되어 있으며, 이때 감지된 위치정보 중 횡방향 위치 변위가 기준 위치정보의 해당하는 값과 일치한 경우가 도시되어 있다. 이러한 경우, 즉 감지된 위치정보가 기준 위치정보와 일치하는 경우, 기준 위치정보와 연계된 엑스선 출력 정보에 따라 엑스선 조사부(110)를 제어할 수 있다. 이때, 기준 위치정보를 구성하는 복수의 위치값 중 하나 이상이 감지된 위치정보의 해당하는 값과 일치하면 일치하는 위치값이 식별될 수 있도록 표시될 수 있다. 이에 의해 사용자는 감지된 위치정보와 저장된 기준 위치정보를 쉽게 비교할 수 있다. 그리고 기준 위치정보 저장 영역(174)은 현재 감지된 위치정보를 기준 위치정보로 저장할 수 있도록 하는 명령을 입력받을 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 위치를 나타내는 위치 항목(Position)과 엑스선 출력 정보를 나타내는 상태 항목(State)을 각각 선택할 수 있도록 하고 이 상태에서 저장 항목(Save)을 선택함으로써, 선택된 위치 항목(Position) 및/또는 상태 항목(State)이 기준 정보로 해당 기준 위치 정보 탭에 저장되도록 할 수 있다. 이에 의해 사용자가 원하는 위치 및 해당 위치에서 수행된 엑스선 출력 정보를 기준 정보로 선택할 수 있다. 도 7에 도시된 것은 사용자의 조작 명령을 입력받을 수 있는 터치스크린으로 구현될 수 있다.

위에서 본 발명의 실시예에 대해 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

110: 방사선 조사부
120: 영상 획득부
130: 판단제어부
140: 표시부
150: 저장부
160: 위치정보 감지부
200: 지지부
210: C암
220: 전후진 암
230: 리프트 칼럼
240: 지지바디
S: 피조사체

Claims (17)

1. 방사선을 조사할 수 있도록 구성되는 방사선 조사부,
   상기 방사선 조사부에서 조사되어 피조사체를 통과한 방사선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부,
   상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부를 지지하는 지지 멤버,
   상기 지지 멤버를 구동할 수 있도록 구성되는 구동부,
   상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 위치정보를 감지하는 위치정보 감지부,
   상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부 중 하나 이상의 위치를 나타내는 기준 위치정보 및 상기 방사선 조사부의 해당하는 방사선 출력 정보를 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하는 저장부, 그리고
   상기 위치정보 감지부에 의해 감지되는 위치정보가 상기 포지셔닝 정보의 상기 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 방사선 조사부가 해당하는 상기 포지셔닝 정보의 상기 방사선 출력 정보에 따라 작동하여 방사선을 조사하도록 상기 방사선 조사부를 제어하도록 구성되는 판단제어부
   를 포함하는 방사선 촬영 장치.
2. 제1항에서,
   상기 기준 위치정보는 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 방사선 촬영이 이루어진 위치에 해당하고, 상기 방사선 출력 정보는 상기 기준 위치정보의 위치에서 이루어진 상기 방사선 촬영을 위해 상기 방사선 조사부를 구동한 방사선 출력 조건을 포함하는 방사선 촬영 장치.
3. 제2항에서,
   상기 포지셔닝 정보는 복수의 위치에 해당하는 복수의 포지셔닝 정보를 포함하는 방사선 촬영 장치.
4. 제1항에서,
   상기 포지셔닝 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하고,
   상기 표시부는 상기 기준 위치정보와 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 함께 표시할 수 있도록 구성되는
   방사선 촬영 장치.
5. 제1항에서,
   상기 기준 위치정보 및 상기 위치정보 감지부에 의해 감지되는 상기 위치정보는 상기 구동부의 위치를 나타내는 정보를 포함하는 방사선 촬영 장치.
6. 제5항에서,
   상기 지지 멤버는 양측 단에 상기 방사선 조사부와 상기 영상 획득부가 고정되는 C암이고,
   상기 구동부는 상기 C암을 하나 이상의 방향으로의 선형 이동, 및 하나 이상의 방향으로의 회전 이동이 가능하도록 구동할 수 있도록 구성되는
   방사선 촬영 장치.
7. 제1항에서,
   상기 방사선 조사부는 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부이고,
   상기 방사선 출력 정보는 상기 엑스선 조사부를 구동하기 위한 출력전압, 출력전류, 엑스선 전력, 조사거리, 조사시간, 초점크기, 회전시간, 로딩타임 중 하나 이상을 포함하는
   방사선 촬영 장치.
8. 제7항에서,
   상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치정보의 위치에서 얻어진 방사선 촬영 영상을 더 포함하는 방사선 촬영 장치.
9. 제8항에서,
   상기 포지셔닝 정보는 상기 엑스선 촬영 영상의 방향 정보, 상기 엑스선 조사부의 콜리메이터의 위치 정보, 그리고 영상처리 정보 중 하나 이상을 더 포함하는 방사선 촬영 장치.
10. 엑스선을 조사할 수 있도록 구성되는 엑스선 조사부,
    상기 엑스선 조사부에서 조사되어 피조사체를 통과한 엑스선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부,
    상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부를 지지하는 C암,
    상기 C암을 구동할 수 있도록 구성되는 구동부,
    상기 C암 구동부의 구동요소 중 하나 이상의 위치정보를 감지하는 위치정보 감지부,
    상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 영상 촬영이 이루어진 상기 위치정보를 기준 위치정보로 하고 상기 기준 위치정보와 상기 영상 촬영이 이루어진 엑스선 출력 정보를 연계하여 포지셔닝 정보로 저장하는 저장부, 그리고
    상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 상기 위치정보를 기초로 상기 엑스선 조사부의 작동을 제어할 수 있도록 구성되는 판단제어부
    를 포함하고,
    상기 판단제어부는
    상기 엑스선 조사부와 상기 영상 획득부에 의한 영상 촬영이 이루어질 때 상기 영상 촬영을 위한 상기 엑스선 조사부를 구동하기 위한 엑스선 출력 정보와 상기 영상 촬영이 이루어진 위치를 상기 기준 위치정보를 서로 연계하여 상기 포지셔닝 정보로 상기 저장부에 저장되도록 하는 단계, 그리고
    상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 상기 구동요소의 위치정보가 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 상기 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 기준 위치정보와 연계된 상기 엑스선 출력 정보에 따른 엑스선 출력 조건으로 상기 엑스선 조사부를 구동하도록 제어하여 영상 촬영이 이루어지도록 하는 단계
    를 수행하도록 구성되는 방사선 촬영 장치.
11. 제10항에서,
    상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치정보 및 그에 연계된 상기 엑스선 출력 정보에 의해 얻어진 엑스선 영상을 더 포함하는 방사선 촬영 장치.
12. 제10항에서,
    정보를 표시하는 표시부를 더 포함하고,
    상기 표시부는 상기 기준 위치정보와 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 함께 표시할 수 있도록 구성되는
    방사선 촬영 장치.
13. 제12항에서,
    상기 표시부는 상기 기준 위치정보를 표시하는 기준 위치정보 표시 영역, 상기 위치정보 감지부에 의해 감지된 위치정보를 표시하는 감지 위치정보 표시 영역, 그리고 상기 감지된 위치정보를 기준 위치정보로 저장시키는 명령을 입력받을 수 있도록 구성되는 기준 위치정보 저장 영역을 포함하는 방사선 촬영 장치.
14. 제13항에서,
    상기 표시부는 상기 감지된 위치정보의 위치값 중 상기 기준 위치정보의 위치값과 일치하는 값을 식별될 수 있도록 표시할 수 있도록 구성되는 방사선 촬영 장치.
15. 방사선을 조사하는 방사선 조사부와 상기 방사선 조사부에서 조사되어 피조사체를 투과한 방사선을 입사받아 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함하는 방사선 촬영 장치를 이용하여 수행될 수 있는 방사선 촬영 방법에 있어서,
    방사선 촬영 시의 상기 방사선 조사부의 위치를 나타내는 기준 위치정보와 상기 방사선 조사부의 구동 조건을 포함하는 방사선 출력 정보를 서로 연계하여 포지셔닝 정보로 저장부에 저장하는 단계,
    실시간으로 감지되는 상기 방사선 조사부의 위치를 나타내는 위치정보가 상기 저장부에 저장된 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 상기 기준 위치정보와 일치하는지를 판단하는 단계, 그리고
    상기 감지된 위치정보가 상기 포지셔닝 정보 중 어느 하나의 기준 위치정보와 일치하는 경우 상기 기준 위치정보와 연계된 상기 방사선 출력 정보로 상기 방사선 조사부를 구동하여 방사선 영상 촬영이 이루어지도록 제어하는 단계
    를 포함하는 방사선 촬영 방법.
16. 제15항에서,
    상기 포지셔닝 정보는 상기 기준 위치에서 상기 방사선 출력 정보에 의해 얻어진 방사선 촬영 영상을 더 포함하는 방사선 촬영 방법.
17. 제15항에서,
    상기 포지셔닝 정보의 상기 기준 위치정보와 상기 감지되는 위치정보를 표시부에 함께 표시하는 단계를 더 포함하는 방사선 촬영 방법.

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