KR20230074748A - 방사선학 어셈블리 및 이러한 어셈블리를 정렬하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선학 어셈블리 (10) 에 관한 것으로, 방사선학 어셈블리 (10) 는, - 메인 방출 방향 (13) 을 중심으로 하는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 튜브 (11), - 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 정의된 평면에서 연장하는 평면 센서 (14) 로서, 이 방향들은 메인 x-선 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이고, 센서는 x-선들 (12) 을 수신하도록 의도되는, 상기 평면 센서 (14) 를 포함하고, - 2개의 전자기장 방출 부분들로 분할되는 제 1 분할 방출기 (15); - 2개의 전자기장 방출 부분들로 분할되는 제 2 분할 방출기 (16); - 소위 평면 전자기장 방출기 (24), - 평면 센서 (14) 에 견고하게 고정되는 전자기장 센서들 (29, 30, 31, 32), - 메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 (N1) 사이의 정렬 각도를 결정하고, 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러를 결정하도록 의도된 프로세싱 수단 (17), - 생성 튜브 (11) 에 제 1 보정 이동을 적용함으로써 정렬 각도를 보정하고 생성 튜브 (11) 에 제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동을 적용함으로써 제 1 및 제 2 센터링 에러들을 보정하기 위한 수단 (171) 을 포함한다.
Description
본 발명은 방사선학 어셈블리 (radiology assembly) 에 관한 것으로, 보다 정확하게는 방사선학 어셈블리의 2개의 엘리먼트들, 즉 x-선 튜브에 대한 평면 센서의 정렬에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 방사선학 어셈블리를 정렬하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 방사선학 분야 (예를 들어, 의학 또는 수의학 방사선학) 에 관한 것이지만, 이 분야에 제한되지 않는다. 본 발명은 안전 및 산업 검사의 분야들에서 적용 가능하다. 본 발명은 또한 예를 들어, 적외선 이미징 분야에서 방사선의 포인트 소스를 평면 센서와 정렬할 필요가 있는 다른 분야에 적용될 수도 있다.
본 특허 출원에서, 본 발명은 방사선학 어셈블리에 적용하는 경우에 제시된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 2개의 엘리먼트들이 서로에 대해 정확하게 포지셔닝될 것을 요구하는 다른 분야들에 적용될 수도 있다.
방사선학 어셈블리는 2개의 엘리먼트들: x-선들의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 및 방사선학 이미지들의 평면 센서로 이루어진다. 어셈블리는 주로 병원 세팅에서 환자들의 방사선학 이미지들을 생성하도록 의도된다. 방사선 사진을 원하는 환자는, x-선 튜브와 평면 센서 사이에 배치된다. 따라서, 2개 엘리먼트들은 x-선 튜브에 의해 방출된 모든 x-선들이 평면 센서에 의해 캡처되도록 서로에 대해 잘 포지셔닝되어야 한다. 그러면 2개의 엘리먼트들은 정확하게 정렬된다고 한다. 정렬은 x-선 튜브에 의해 x-선들이 방출되기 전에 수행되어야 한다. 그 목표는 양호환 이미지 품질을 획득하면서 센서에 의해 캡처되지 않는 x-선들로 환자가 과도하게 조사되는 것을 방지하는 것이다.
일반적으로, x-선 튜브는 평면 센서를 향하도록 조작자에 의해 수동으로 정렬된다. 정렬은 병진 방향 및 회전 방향으로 수행된다. 정렬은 일반적으로 환자가 제 자리에 있을 때, 즉 x-선 튜브와 평면 센서 사이에 포지셔닝될 때 수행된다. 평면 센서가 마스킹되지 않는 특별한 경우들이 있다. 예로서, 평면 센서가 복부 또는 골반의 방사선 사진을 위해 환자 아래에 배치되는 경우가 언급될 수도 있다. 또한, 평면 센서가 시트 아래에, 들것 아래에 또는 심지어 인큐베이터에 배치되는 경우가 언급될 수도 있다. 따라서, 이러한 경우에, 조작자가 평면 센서에 대해 x-선 튜브를 정렬하는 것이 매우 어렵다.
또한, 평면 센서의 환경은 여러 타입들일 수도 있다. 환경은 특히 미숙아를 위한 인큐베이터 또는 금속 프레임들을 포함하는 병원 침대 또는 들 것일 수도 있다. 따라서, 센서의 환경은 평면 센서에 대한 x-선 튜브의 정확한 포지셔닝에 관해서는 부가적인 방해가 될 수도 있다.
제 1 엘리먼트의 제 2 엘리먼트에 대한 정렬은 다음의 여러 결함들의 보정을 포함한다: 센터링 결함 (x-선들의 빔이 평면 센서 상에 센터링되지 않음), 배향 결함 (x-선들의 빔이 평면 센서의 평면에 대해 열악하게 배향됨) 및 수직 결함 (x-선들의 빔이 평면 센서에 수직으로 타격하지 않음). 수직 결함은 이미지를 생성하기 위해 산란 방지 그리드(anti-scatter grid) 가 사용될 때 중요하다. 그리드는 그 후 평면 센서 상에 배치된다. x-선들은, 평면 센서에 의해 검출될 수 있도록 하기 위해서, 평면 센서에 수직으로 센서를 타격해야 한다. 수직에 대한 각도 허용오차는 작다 (단지 몇 도 정도).
2개의 엘리먼트들의 정렬을 진행하는 여러 방식들이 있다. 우선, 하나의 엘리먼트의 다른 엘리먼트에 대한 상대 포지션을 측정하는 광 빔들에 의해 2개의 엘리먼트들이 정렬되는 광학 정렬이 언급될 수도 있다. 광학 정렬은, 평면 센서가 종종 침대 시트 또는 환자에 의해 부분적으로 마스킹되기 때문에 방사선학 분야에서 사용될 수 없다.
정렬은 또한 음향파들의 빔들에 의해 달성될 수도 있다. 그러나, 정렬은 환자의 존재 시 수행되기 때문에, 환자기는 평면 센서의 전부 또는 일부를 마스킹할 수도 있다. 또한, 환자의 존재는 음향파들을 국부적으로 감쇠시킬 수도 있고 따라서 평면 센서와 x-선 튜브 사이의 거리 측정에 나쁜 영향을 줄 수도 있다.
전자기파의 전파 시간 측정에 기초하여 2개의 엘리먼트들의 정렬을 수행하는 것이 또한 가능할 수도 있다. 파동의 전파 시간 측정은 2개의 엘리먼트들 사이의 거리를 측정하는 것을 가능하게 한다. 삼각측량에 의해, 서로에 대한 2개의 엘리먼트들의 상대 포지션을 결정하는 것이 가능하다. 그러나, 이 정렬 기법은, 전자기파의 전파 시간이 2개의 엘리먼트들 (x-선 튜브 및 평면 센서) 사이의 환자의 포지션에 의존하여 달라질 수도 있기 때문에, 방사선학의 적용 경우에서 성공적으로 사용될 수 없다. 또한, 환경 (침대, 들것 등) 때문에 다중 에코들이 생성될 수도 있으며, 에코들은 가능하게는 메인 신호보다 더 높은 신호 레벨을 갖는다.
동일한 원리로, 2개의 엘리먼트들 사이의 거리를 측정하기 위한 전자기 신호의 감쇠 측정에 기초한 정렬 기법이 존재한다. 방사선학에 적용하는 경우, 환자가 전자기파를 국부적으로 감쇠시켜 측정에 나쁜 영향을 줄 수도 있으므로, 이 정렬 기법은 부적합하다.
또한, 특허 US 10080542 는 x-선 튜브와 검출기의 절대 포지션의 배향을 감지하기 위한 센서들을 사용하여 이동식 x-선 장치의 검출기와 엑스선 튜브를 정렬하기 위한 정보를 제공하는 방법을 개시한다. 단일 자기장은 검출기에서, 센서에 의해 평가되기 위해 x-선 튜브 및 검출기를 횡단하는 축을 따라 x-선 튜브에서 생성된다. 회전 측면에서 상대 배향 정보는 x-선 튜브와 검출기의 절대 배향들 사이의 차이에 의해 계산된다. 병진 측면에서 상대적 포지셔닝은 자기장의 측정된 컴포넌트들의 값들을 미리등록된 것들과 비교함으로써 수행된다. 정보는 6개의 이동도에 걸쳐 획득되기 때문에, 단일 자기장의 측정 에러의 경우 단일 자기장의 사용이 견고성 측면에서 불충분해 보인다. 또한, 단일 자기장의 사용은 6개의 이동도를 결정하기 위해 복잡한 식의 사용을 수반하므로, 정렬 알고리즘을 더 복잡하게 만든다.
마지막으로, 치과 방사선학 시스템 (특허 FR 2 899 349) 은 하나의 동일한 평면에 배치되는 복수의 전자기장 방출기들 및 그 방출기들에 의해 방출된 전자기장들 수신할 수 있는 하나 또는 2개의 전자기장 수신기를 사용한다. 2개의 수신기들을 사용하면 센서의 각도 배향을 결정하는 것을 가능하게 하지만, 하나의 엘리먼트의 다른 엘리먼트에 대한 (평면 센서에 대한 x-선 튜브) 각도에 대하여 표시를 제공하지 않는다. 또한, 하나의 동일한 평면에서 방출기들의 포지셔닝은 x-선 튜브에 대한 평면 센서의 위치에 대해 평범한 표시만을 제공한다. 의료 방사선학 분야의 x-선 튜브와 센서 사이의 거리 (오히려 약 1 내지 2 m) 와 비교하여, 치과 방사선학은 x-선 튜브와 센서 사이의 비교적 짧은 거리 (20 내지 30 cm) 를 커버함이 유의될 것이다.
본 발명은 x-선 튜브에 견고하게 고정되고 별도의 평면들에 포지셔닝되는 복수의 전자기장 방출기들, 및 x-선들을 수신하고 평면 센서 상에 포지셔닝되는 복수의 전자기장 센서들을 갖는 방사선학 어셈블리를 제공함으로써 위에 언급된 문제들의 전부 또는 일부를 완화하는 것을 목표로 한다. 이 어셈블리는 평면 센서의 공간적 포지션을 명확하게 알아서 x-선 튜브에 대한 그의 포지션을 알 수 있게 하며, 따라서 평면 센서에 대해 x-선 튜브를 정렬 및 포지셔닝할 수 있게 한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 x-선 튜브에 대해 평면 센서를 수직으로 정렬한 후 x-선들의 메인 방출 방향을 중심으로 하는 것에 기초한다.
이를 위해, 발명의 하나의 주제는 방사선학 어셈블리이며, 방사선학 어셈블리는:
- 메인 방출 방향을 중심으로 하는 x-선들의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브,
- 제 1 방향 및 제 2 방향에 의해 정의된 평면에서 연장하는 평면 센서로서, 이 방향들은 메인 x-선 방출 방향에 실질적으로 수직이고, 센서는 x-선들을 수신하도록 의도되는, 상기 평면 센서를 포함하고,
- 2개의 전자기장 방출 부분들로 분할되고 메인 방출 방향에 실질적으로 수직인 메인 방향에서 제 1 전자기장을 방출하도록 배열되는 제 1 분할 방출기로서, 이 분할 방출기의 2개의 방출 부분들의 각각은 x-선들의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝되는, 상기 제 1 분할 방출기,
- 2개의 전자기장 방출 부분들로 분할되고 메인 방출 방향에 실질적으로 수직이고 제 1 전자기장의 메인 방향에 대해 시컨트(secant)인 메인 방향에서 제 2 전자기장을 방출하도록 배열되는, 제 2 분할 방출기로서, 이 분할 방출기의 2개의 부분들의 각각은 x-선들의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝되는, 상기 제 2 분할 방출기,
- 소위 평면 전자기장 방출기로서, 소위 평면 방출기는 권선들로 구성된 코일이고, 소위 평면 방출기는 x-선들의 빔의 메인 방출 방향에 실질적으로 평행한 메인 방향에서 제 3 전자기장을 방출하도록 배열되고, 권선들은 메인 방출 방향에 의해 통과되는, 상기 소위 평면 전자기장 방출기,
- 평면 센서에 견고하게 고정되고 제 1 분할 방출기, 제 2 분할 방출기 및 소위 평면 방출기에 의해 메인 방향에서 교대로 방출된 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장들을 검출하고 검출된 전자기장들에 의존하여 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호를 생성할 수 있는 전자기장 센서들,
- 메인 방출 방향과 평면 센서의 법선 사이의 정렬 각도를 결정하고, 제 1 전자기장의 메인 방출 방향과 평면 센서의 제 1 방향 사이의 제 1 센터링 에러를 결정하고, 제 2 전자기장의 메인 방출 방향과 평면 센서의 제 2 방향 사이의 제 2 센터링 에러를 결정하도록 의도되는 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단,
- x-선 튜브에 제 1 보정 이동을 적용함으로써 정렬 각도를 보정하고 x-선 튜브에 제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동을 적용함으로써 제 1 및 제 2 센터링 에러들을 보정하기 위한 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
발명의 일 양태에 따라, 프로세싱 수단은 생성된 전기 신호들을 구별하기 위한 수단을 포함한다.
발명의 일 양태에 따라, 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단은 제 1 전자기장의 메인 방향과 평면 센서의 제 1 방향 사이의 배향 각도를 추정하기 위한 추정기를 포함한다.
발명의 일 양태에 따라, 제 1 및 제 2 분할 방출기의 2개의 방출 부분들의 각각은 적어도 하나의 권선을 포함하고 x-선들의 빔의 메인 방출 방향은 제 1 및 제 2 분할 방출기의 적어도 하나의 권선 사이에 포지셔닝된다.
발명의 일 양태에 따라, 소위 평면 방출기는 x-선들의 빔의 메인 방출 방향에 의해 통과되는 적어도 하나의 권선을 포함한다.
발명의 일 양태에 따라, 제 1 및 제 2 분할 방출기의 2개의 방출 부분들 및 소위 평면 방출기는 플랫 코일들이다.
발명의 일 양태에 따라, 제 1 보정 이동은 메인 방향들 중 하나에서의 x-선 튜브의 회전 및/또는 메인 방출 방향에서의 x-선 튜브의 회전이고, 제 2 보정 이동은 메인 방향들 중 하나에서의 x-선 튜브의 병진이다.
발명의 일 양태에 따라, 평면 센서는 적어도 하나의 경사계를 포함한다.
발명의 일 양태에 따라, 프로세싱 수단 및 보정 수단은 평면 센서에 기계적으로 링크된다.
발명의 일 양태에 따라, 프로세싱 수단 및 보정 수단은 x-선 튜브에 기계적으로 링크된다.
본 발명은 또한, 방사선학 어셈블리를 정렬하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다:
- 메인 방출 방향에 실질적으로 수직인 메인 방향에서의 제 1 전자기장의 제 1 분할 방출기에 의한 방출 단계,
- 메인 방출 방향에 실질적으로 수직인 메인 방향에서의 제 2 전자기장의 제 2 방출기에 의한 방출 단계,
- 메인 방출 방향에 실질적으로 평행한 메인 방향에서의 제 3 전자기장의 소위 평면 방출기에 의한 방출 단계,
- 제 1 방출기, 제 2 방출기 및 소위 평면 방출기에 의해 메인 방향에서 교대로 방출된 전자기장들의 센서들에 의한 검출 단계,
- 제 1, 제 2, 제 3 검출된 전자기장들에 의존하여 센서들에 의한 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호들의 생성 단계,
- 메인 방출 방향과 평면 센서의 법선 사이의 정렬 각도의 평가 단계,
- 제 1 보정 이동을 적용하는 것에 의한 메인 방출 방향과 평면 센서의 법선 사이의 정렬 각도의 보정 단계,
- 제 1 전자기장의 메인 방출 방향과 평면 센서의 제 1 방향 사이의 제 1 센터링 에러, 및 제 2 전자기장의 메인 방출 방향과 평면 센서의 제 2 방향 사이의 제 2 센터링 에러의 평가 단계,
- 제 2 보정 이동을 적용하는 것에 의한 제 1 및 제 2 센터링 에러의 보정 단계,
- 선택적으로, 정렬 각도가 미리정의된 임계 정렬 각도보다 작을 때까지 및/또는 제 1 센터링 에러 및 상기 제 2 센터링 에러가 미리정의된 임계 제 1 센터링 에러보다 작고 미리 정의된 임계 제 2 센터링 에러보다 작을 때까지 선행 단계들의 반복 단계.
발명의 일 양태에 따라, 방법은 사전에, x-선 튜브 및 평면 센서의 미리결정된 포지션들의 함수로서 전기 신호를 교정하도록 의도된 교정 단계를 포함한다.
발명의 일 양태에 따라, 방출기들에 의한 전자기장들의 방출은 방출기들에 전력을 공급하는 단계를 포함하고, 방출기들에는 방출된 전자기장들을 구별하도록 상이한 인스턴스들에서 또는 상이한 주파수들에서 동시에 또는 위상 오프셋에서 동시에 전력이 공급된다.
발명의 일 양태에 따라, 방법은 센터링 에러의 보정 단계에 후속하여 제 1 전자기장의 메인 방향과 평면 센서의 제 1 방향 사이의 배향 각도의 평가 단계를 포함하고, 배향 각도의 평가 단계에 후속하여 제 1 전자기장의 메인 방향과 평면 센서의 제 1 방향 사이의 배향 각도의 보정 단계를 포함한다.
본 발명은 예로서 주어진 일 실시형태의 상세한 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이고 다른 이점들이 자명해질 것이며, 그 설명은 첨부된 도면에 의해 예시된다.
도 1 은 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리의 일 실시형태를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 전자기장 방출기들의 배열의 예를 나타낸다.
도 3 은 전자기장 방출기들의 홀더의 예를 나타낸다.
도 4 는 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리의 단면도를 나타낸다.
도 5 는 본 발명에 따른 정렬 방법의 단계들을 개략적으로 나타낸다.
명료함을 위해, 동일한 엘리먼트들은 다양한 도면들에서 동일한 참조부호들로 지정되었다.
도 2 는 본 발명에 따른 전자기장 방출기들의 배열의 예를 나타낸다.
도 3 은 전자기장 방출기들의 홀더의 예를 나타낸다.
도 4 는 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리의 단면도를 나타낸다.
도 5 는 본 발명에 따른 정렬 방법의 단계들을 개략적으로 나타낸다.
명료함을 위해, 동일한 엘리먼트들은 다양한 도면들에서 동일한 참조부호들로 지정되었다.
도 1 은 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리 (10) 의 일 실시형태를 나타낸다. 방사선학 어셈블리 (10) 는 메인 방출 방향 (13) 을 중심으로 하는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 를 포함한다. 방사선학 어셈블리 (10) 는 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 정의된 평면에서 연장하는 평면 센서 (14) 를 포함하며, 이 방향들은 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이다. 평면 센서 (14) 는 x-선들 (12) 을 수신하도록 의도된다. 본 발명에 따라, 방사선학 어셈블리는 2개의 전자기장 방출 부분들 (20, 21) 로 분할되고 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (18) 에서 제 1 전자기장을 방출하도록 배열되는 제 1 분할 방출기 (15) 를 포함하고, 이 분할 방출기 (15) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21) 의 각각은 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝된다. 유리하게, 분할 방출기 (15) 는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 에 견고하게 고정된다. 이러한 구성에서, x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 의 포지션은 분할 방출기 (15) 에 의해 방출된 전자기장의 메인 방향으로부터 추론될 수도 있다.
마찬가지로, 방사선학 어셈블리는 2개의 전자기장 방출 부분들 (22, 23) 로 분할되고 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이고 제 1 전자기장의 메인 방향에 대해 시컨트인 메인 방향에서 제 2 전자기장을 방출하도록 배열되는, 제 2 분할 방출기 (16) 를 포함하고, 이 분할 방출기 (16) 의 2개의 방출 부분들 (22, 23) 의 각각은 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝된다.
즉, 각각의 분할 방출기 (예를 들어, 15) 는 방출기들 (20, 21) 의 쌍으로 간주될 수도 있고, 이들의 메인 면들은 서로 평행하고, 방출기들의 각각은 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 위치된다. 방출기들 (20, 21) 의 쌍 (22, 23 에 대해서도 마찬가지) 은 x-선들 (12) 의 빔에서 2개의 방출기들 (20, 21) 사이에 위치될 가상 방출기와 동등하다. 하나의 분할 방출기 (즉, 한 쌍의 방출기들) 를 고려하면, 방출된 전자기장은 동등한 가상 방출기에 의해 방출될 전자기장과 동등하다. 이러한 배열은 방출기들의 쌍이 x-선들의 빔의 양측 상에 위치되고 이들의 빔에는 위치되지 않기 때문에 x-선들을 가리지 않는 이점이 있다. 더욱이, 방출기들의 이러한 배열은 방출기들을 손상시키지 않는 이점이 있다. 특히, x-선들의 빔에 배치된 동등한 방출기는 그의 사용 동안 x-선들에 의해 손상되지 않을 것이다. 본 발명의 경우에서, 방출기들은 x-선들을 받지 않으므로 재료 저항의 관점에서 보호된다.
방사선학 어셈블리 (10) 는 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 평행한 메인 방향 (9) 에서 제 3 전자기장을 방출하도록 배열된 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 를 더 포함할 수도 있다. 소위 평면 방출기 (24) 는 메인 방출 방향 (13) 에 평행하는 전자기장을 갖는 것을 가능하게 한다.
도 1 에 나타낸 바와 같은 방출기들의 배열은 메인 방향들이 서로 수직인 3개의 상이한 축들에 있는 전자기장들을 가질 수 있게 한다. 방출기들은 x-선들의 빔 (12) 을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 에 견고하게 고정되기 때문에, 3개의 축들에서의 전자기장들은 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 의 상이한 포지션들을 비교하는 것을 가능하게 하는 소정의 각도 정보를 결정하는 것을 가능하게 한다. 3개의 축들이 반드시 서로 수직일 필요는 없음이 유의될 수도 있다. 방향들 (18 및 19) 은 시컨트일 수도 있고 (이들 사이에 그리고 메인 방출 방향 (13) 과) 임의의 각도를 형성할 수도 있다. 평면 센서 (14) 에 대한 x-선 튜브 (11) 의 상대 포지션이 또한 결정될 수도 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 전자기장의 주파수는 다음의 2가지 제약을 받는다:
- 분할 방출기들 (15 및 16) 및 평면 방출기 (14) 에서 사용된 스팬(span) 및 전력이 비교적 작기 때문에, 모두 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장들에 대해 넓은 범위의 방출을 획득하면서, 노이즈로부터 신호들을 추출하기 위해 충분히 높은 주파수를 사용할 필요가 있음,
- 그러나, 방사선학 어셈블리 (100) 의 환경에서 금속성 오브젝트들의 존재는 낮은 주파수의 사용을 필요로 함.
예로서, 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장의 주파수는 100 Hz 와 10 kHz 사이에 포함된 주파수일 수도 있다.
또한, 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장들은 회전 필드를 획득하는 것을 회피하고 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장들 사이의 임의의 상호작용을 회피하도록 연속적으로 그리고 고정으로 상이한 배향들에서 방출된다. 3개의 방향들, 바람직하게 수직은 정의된 기간 동안 고정된 주파수, 배향 및 진폭의 필드로 연속적으로 그리고 독립적으로 어드레싱된다.
방사선학 어셈블리 (10) 는 4개의 전자기장 센서들 (29, 30, 31, 32) 을 포함한다. 4 개의 센서들 (29, 30, 31, 32) 은 평면 센서 (14) 에 통합될 수도 있다. 센서들 (29, 30, 31, 32) 은 분할 방출기들 (15 및 16) 및 소위 평면 방출기 (24) 에 의해 방출된 전자기장들을 검출하고 검출된 전자기장들의 함수로서 전기 신호를 생성하도록 의도된다. 방사선학 어셈블리는 4개보다 적거나 또는 4개보다 많은 전자기장 센서들을 포함할 수도 있음에 유의해야 한다.
센서들 (29, 30, 31, 32) 은 평면 센서 (14) 에 통합된다. 이들은 방사선학 이미지의 취득과 간섭하지 않는 방식으로 설치된다. 이들은 예를 들어 x-선들의 입사면에 대해 방사선학 이미지를 검출하기 위한 엘리먼트들 뒤에 배치된다. 이들은 평면 센서 (14) 상의 임의의 포지션을 가질 수도 있다. 이 경우, 평면 센서 (14) 에 대한 x-선 튜브 (11) 의 상대 포지션을 결정하기 위해 보정 측정이 필요하다. 대조적으로, 이들이 평면 센서의 중심에 대해 완벽하게 대칭으로 포지셔닝되는 경우, 센서들 (29, 30, 31, 32) 이 완벽하게 밸런싱된 신호를 가질 때 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 에 대한 완벽한 센터링이 획득된다.
방사선학 어셈블리 (10) 는 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단 (17) 을 포함한다. 또한, 프로세싱 수단 (17) 은 메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 (N1) 사이의 정렬 각도를 결정할 수 있는 계산기를 포함한다. 프로세싱 수단 (17) 은 또한 제 1 전자기장의 메인 방출 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 제 1 센터링 에러 및 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 과 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 사이의 제 2 센터링 에러를 결정할 수 있는 계산기를 포함한다. 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리의 특별한 특징은 그의 정렬 모드에 있다. 종래 기술에서 행해진 바와 같이 평면 센서의 절대 포지션을 고려하기 보다, 본 발명은 평면 센서의 법선 (N1) 과 x-선들의 메인 방출 방향 (13) 사이의 정렬 후, 법선 (N1) 주위로, 따라서 x-선들의 메인 방출 방향 (13) 과 함께 평면 센서의 센터링을 수행한다.
프로세싱 수단 (17) 은 또한 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 배향 각도를 추정하기 위한 추정기를 포함한다.
또한, 방사선학 어셈블리 (10) 의 견고성을 보장하기 위해, 프로세싱 수단 (17) 은 생성된 전기 신호들을 구별하기 위한 수단을 포함한다. 구체적으로, 각각의 생성된 전기 신호가 보정을 유도하기 때문에, 어느 전기 신호가 평면 센서 (14) 의 센서들 (29, 30, 31, 32) 에서 캡처되는지를 정확하게 식별할 필요가 있다.
방사선학 어셈블리 (10) 는 또한 정렬 각도 및 제 1 및 제 2 센터링 에러들을 보정하기 위한 보정 수단 (171) 을 포함한다. 보다 구체적으로, 프로세싱 수단 (17) 으로부터 정렬 각도 및 제 1 및 제 2 센터링 에러를 수신하면, 보정 수단 (171) 은 정렬 각도의 보정의 경우에 대해, x-선 튜브 (11) 상의 제 1 보정 이동에 의해 작용하고, 제 1 및/또는 제 2 센터링 에러의 보정의 경우에 대해, x-선 튜브 (11) 상의 제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동에 의해 작용한다.
보다 구체적으로, 제 1 보정 이동은 제 1 및 제 2 전자기장의 메인 방향들 (18 및 19) 중 하나에서 x-선 튜브 (11) 의 회전 또는 메인 방출 방향 (13) 에서의 x-선 튜브 (11) 의 회전이다. 그리고 제 2 보정 이동은 제 1 및 제 2 전자기장의 메인 방향들 (18 및 19) 중 하나에서 x-선 튜브 (11) 의 병진이다. 제 2 보정 이동과 같은 제 1 보정 이동은 보정 수단 (171) 과 관련하여 수동으로 수행되거나 자동화될 수도 있다.
또한, 유사한 방식으로, 보정 수단 (171) 은 x-선 튜브 (11) 에 제 1 보정 이동을 적용함으로써 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 배향 각도를 보정할 수 있다.
그러나, 배향 각도의 평가 및 보정은 정렬 각도 및 센터링 에러의 평가 및 보정에 대해 선택적인 것으로 유지된다. 구체적으로, x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 가 정확하게 정렬되는 경우, 즉 정렬 각도가 0 도에 가까운 경우, 그리고 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 가 정확하게 센터링되는 경우, 즉 센터링 에러가 0 에 가까운 경우, 배향 각도는 따라서 반드시 0 도에 가깝다. 따라서, 이러한 배향 각도는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 가 정확하게 정렬되고 정확하게 센터링됨을 확인하는 것을 가능하게 하는 척도이다.
최종적으로, 프로세싱 수단 (17) 및 보정 수단 (171) 은, 하나의 바람직한 실시형태에서, 평면 센서 (14) 에 기계적으로 링크된다. 하지만, 프로세싱 수단 (17) 및 보정 수단 (171) 은 또한 x-선 튜브 (11) 와 기계적으로 링크될 수도 있다.
방사선학 시스템에서 사용될 때, 전형적인 동작 거리는 수신기 (즉, 이 경우 평면 센서 (14)) 에서 측정된 자기장이 모멘트 의 자기 쌍극자로부터 오는 것으로 간주될 수 있도록 충분히 크다.
따라서, 원점이 방출기 블록의 중심과 일치하는 Z-축 극 좌표계에서, 방출 소스 (이 경우 x-선 튜브 (11)) 에 의해 미리정의된 참조 프레임에서의 구면 좌표 의 포인트 M 에서 측정된 자기장의 컴포넌트들 및 는 다음과 같다:
및
이에 따라, 정렬 전략에서 가능한 단순화들 및 근사화들에 의해, 편차가 더 작을수록 모두 더 우수한 정밀도로 정렬 편차를 추정하는 것이 가능하다. 이 편차는 방출기와 검출기 사이의 상대 회전 포지션에 대응한다. 이는 메인 방출 방향 (13) 에서 검출기 (평면 센서 (14)) 에 회전을 적용하거나 메인 방출 방향 (13) 에서 방출 소스 (이 경우 x-선 튜브 (11)) 에 역 회전을 적용함으로써 제 1 보정 이동에 의해 보정된다. 이러한 단순화는 또한 비교적 간단하고 따라서 컴퓨팅 시간 및 전력 측면에서 비용이 많이 들지 않는 계산을 야기하는 이점이 있다.
제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에서의 병진과 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 에서의 회전 사이의 제 1 상호 작용 및 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 에서의 병진과 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에서의 회전 사이의 유사한 제 2 상호 작용이 있다. 제 1 상호작용은 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에서 검출기 (평면 소스 (14)) 와 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 사이의 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에서의 병진은 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 와 검출기 사이의 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 에서의 회전의 적용과 반대이고 유사한 검출기 (평면 센서 (14)) 에서 측정된 필드의 회전을 수반한다는 점에서 설명된다.
상호작용은 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 에 대한 정렬을 평가하기 위해 검출기 (평면 센서 (14)) 에서 경사계를 사용함으로써 해결된다. 정렬 각도에 대한 지식은 평면 센서 (14) 와 x-선 튜브 (11) 사이의 정렬을 획득하기 위해 검출기 (평면 센서 (14)) 와 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 사이의 상대 회전을 적용하는 것을 가능하게 한다.
검출기의 수평 평면 (평면 센서 (14) 의 제1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 형성된 평면) 및 방출 소스의 수평 평면 (x-선 튜브 (11) 의 메인 방향들 (18 및 19) 에 의해 형성된 평면) 이 정렬되면, 필드들에서 측정된 각도는 메인 방향 (18) 에서의 제 1 센터링 에러 및 메인 방향 (19) 에서의 제 2 센터링 에러에 각각 링크된 변위들로부터만 발생한다. 위의 본 명세서에서의 전개와 유사한 계산들 및 추정들을 통해, 메인 방향들 (18 및 19) 에서의 자기장의 회전을 측정하고 이로부터 방출 소스에 대한 방사선학 검출기의 포지션을 정의하는 제 1 및 제 2 센터링 에러들의 보정의 근사화된 값들을 추론하는 것도 가능하다.
메인 방출 방향 (13) 에서, 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 에 대한 검출기 (평면 센서 (14)) 의 포지셔닝의 거리는 이들 2개가 정렬될 때, 정확한 값으로 고정될 측정은 아니다. 이 거리는 단순히 산란 방지 그리드의 특성인 최소값과 최대값 사이에 포함되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 이 값은 센서들 (29, 30, 31, 32) 에서 측정된 값들의 평균을 취함으로써 그리고 검출기 (평면 센서 (14)) 와 방출 소스 (x-선 튜브 (11)) 사이의 거리의 함수로서 유도 모듈의 교정과 상관시킴으로써 검출기 (평면 센서 (14)) 의 중심에서 전자기장의 모듈의 측정에 의해 추정될 수도 있다.
이들 모든 공식은 평면 센서 (14) 및 x-선 튜브 (11) 의 정렬에 매우 간단히 가까워지게 되기 때문에, 검출기 (평면 센서 (14)) 가 타겟 포지션에 더 가까울수록 모두가 우수한 정밀도로 포지션들 및 각도들을 계산하는 것이 가능하다. 이러한 근사화들은 국부적으로 충분한 정밀도를 획득하는 것을 가능하게 하는 반면, 역 문제를 해결하는 것은 이러한 동일한 정밀도가 사용 분야 전부에서 추구된 경우 매우 복잡하게 되어, 예를 들어, 칼만 필터(Kalman filter)들과 같은 알고리즘들 및 방법들에 대한 의존을 필요로 하며, 마찬가지로 컴퓨팅 시간 측면에서 비용이 높고 이에 따라 계산기의 복잡성에 대해 또는 시스템의 응답 시간에 대해 불리하다.
도 2 는 본 발명에 따른 전자기장 방출기들 (15 및 16) 의 배열의 예를 나타낸다. 도 2 에서, 방사선학 어셈블리는 2개의 전자기장 방출 부분들 (20, 21 및 22, 23) 로 분할되는 2개의 분할 방출기들 (15, 16) 을 포함한다. 2개의 전자기장 방출 부분들 (20, 21) 로 분할된 제 1 분할 방출기 (15) 는 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (18) 으로 제 1 전자기장을 방출하도록 배열된다. 분할 방출기 (15) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21) 의 각각은 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝된다. 마찬가지로, 2개의 전자기장 방출 부분들 (22, 23) 로 분할되는 제 2 분할 방출기 (16) 는 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이고 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (19) 에서 제 2 전자기장을 방출하도록 배열된다. 분할 방출기 (16) 의 2개의 방출 부분들 (22, 23) 의 각각은 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝된다.
분할 방출기들 (15 및 16) 및 소위 평면 방출기 (24) 는 예로서 코일들 또는 솔레노이드들일 수도 있다. 보다 구체적으로, 분할 방출기 (15) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21) 의 각각 및 분할 방출기 (16) 의 2개의 방출 부분들 (22, 23) 의 각각은 전류가 흐를 수도 있는 적어도 하나의 권선을 포함한다. 더욱이, 이러한 방식으로, 소위 평면 방출기 (24) 는 전류가 흐를 수도 있는 적어도 하나의 권선을 포함한다.
이제 방출 부분들 (20, 21 및 22, 23) 의 각각의 권선에 의해 나타낸 표면이 고려되는 경우, 방출 부분 (20) 의 표면 (120) 이 방출 부분 (21) 의 표면 (121) 에 실질적으로 평행임이 유의될 수도 있다. 또한, 분할 방출기 (15) 에 의해 방출된 전자기장은 표면 (120 및 121) 에 수직인 메인 방향 (18) 을 갖는다. 동일한 원리로, 방출 부분 (22) 의 표면 (122) 은 방출 부분 (23) 의 표면 (123) 에 실질적으로 평행하다. 또한, 분할 방출기 (16) 에 의해 방출된 전자기장은 표면 (122 및 123) 에 수직인 주 방향 (19) 을 갖는다. 유리하게, 표면들 (120 및 121) 은 표면들 (122 및 123) 에 수직이다. 시컨트인 것에 부가하여, 메인 방향들 (18 및 19) 은 그 후 서로 실질적으로 수직이다. 이러한 배열은 x-선 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 가 정사각형 형상의 방출 플럭스를 갖는 경우에 특히 유리하다. 따라서, x-선 (12) 의 플럭스는 방출기들 (15, 16) 을 교차하지 않으면서 (그리고 이에 따라 이들을 손상시키지 않으면서) 그리고 방출기들 (15, 16) 이 x-선들 (12) 의 플럭스에 위치되지 않기 때문에 가려지지 않으면서 표면들 (120, 121, 122, 123) 사이의 메인 방출 방향 (13) 에서 방출된다.
분할 방출기들 (15 및 16) 의 이러한 구성은 x-선들 (12) 의 빔의 메인 방출 방향 (13) 이 분할 방출기 (15) 및 분할 방출기 (16) 의 적어도 하나의 권선 사이에 포지셔닝되는 것을 관찰하는 것을 가능하게 하며, 서로 평행한 개개의 표면들 (120, 121 및 122, 123) 인 방출기들 (20, 21 및 22, 23) 의 쌍들 각각이 x-선들의 메인 방출 방향 (13) 과 같은 높이인, 방출기들 (15, 16) 의 표면들 (120, 121, 122, 123) 의 중심에 위치된 가상 방출기와 동등함을 보장하는 것을 가능하게 하는 반면, 중심이 x-선들의 빔에 의해 점유되기 때문에 중심에 단일 방출기를 배치하는 것은 불가능하게 될 것이다. 따라서, 방출기들은 x-선 튜브 (11) 에 의해 방출된 x-선들을 가리지 않으면서, 센터링된 포지션에서 방출된 전자기장과 동등한 전자기장을 오프-센터링된 포지션에서 방출할 수도 있다. 또한, 분할 방출기들 (15 및 16) 및 소위 평면 방출기 (24) 의 적어도 하나의 권선은 정사각 형상 또는 직사각 형상 또는 그렇지 않으면 원형 형상일 수도 있다.
동일한 방식으로, 소위 평면 방출기 (24) 의 권선에 의해 표현된 표면은 소위 평면 방출기 (24) 의 표면 (124) 으로서 해석될 수도 있다. 소위 평면 방출기 (24) 의 표면 (124) 은 표면들 (120, 121, 122, 123) 에 실질적으로 수직이다. 분할 방출기들 (15 및 16) 과 달리, x-선들 (12) 의 플럭스는 권선에서 소위 평면 방출기 (24) 를 통과할 수도 있다. x-선들 (12) 의 플럭스는 권선 또는 권선들을 통해 이를 통과한다는 사실로 인해 소위 평면 방출기 (24) 에 의해 가려지지 않는다.
도 2 에 나타낸 바와 같은 방출기들의 배열은 메인 방향들이 서로 수직인 3개의 상이한 축들에 있는 전자기장들을 가질 수 있게 한다. 분할 방출기들 (15 및 16) 및 소위 평면 방출기 (24) 는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위해 x-선 튜브 (11) 에 견고하게 고정되기 때문에, 3개의 축들에서의 전자기장은 평면 센서 (14) 에 대한 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 의 정렬 각도, 제 1 및 제 2 센터링 에러들 또는 그렇지 않으면 배향 각도와 같은 소정의 각도 정보를 결정하는 것을 가능하게 한다.
3개의 축들이 반드시 서로 수직일 필요는 없음이 유의될 수도 있다. 방향들 (18 및 19) 은 시컨트일 수도 있고 (이들 사이에 그리고 메인 방출 방향 (13) 과) 임의의 각도를 형성할 수도 있다. 보다 광범위하게, 3개의 축들에서의 전자기장은 평면 센서 (14) 에 대한 x-선들의 (12) 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 의 포지션을 결정하는 것을 가능하게 한다.
도 2 에서, 방출기들은 수가 3개 (15, 16, 24, 즉 4개의 방출 부분들 (20, 21, 22, 23) 및 하나의 방출기 (24)) 이며 직육면체를 형성하도록 포지셔닝된다. 그럼에도 불구하고, 전적으로 3개보다 많은 방출기들이 있는 것을 생각할 수 있으며, 각각은 면들의 수가 사용된 방출기들 및 방출 부분들의 수에 대응하게 되는 다면체의 일 면 상에 포지셔닝된다. 더 많은 수의 방출기들은 정렬 각도, 제 1 및 제 2 센터링 에러들의 평가, 및 선택적으로 평면 센서 (14) 에 대한 x-선 튜브 (11) 의 배향 각도의 평가의 정밀도를 부가한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 더 많은 수는 생산 비용을 증가시키고 신호들의 프로세싱의 복잡성을 증가시킨다. 도 2 에서와 같이, 3개의 방출기들은 신호 프로세싱 복잡성 및 각도 정보의 평가의 정밀도 사이에서 매우 양호한 절충을 나타낸다.
도 3 은 전자기장 방출기들의 홀더 (39) 의 예를 나타낸다. 도 2 의 구성에 대응하여, 홀더 (39) 는 서로 실질적으로 수직인 면들 (40, 41, 42, 43, 44) 을 갖는다. 면 (42) 은 방출 부분 (22) 을 수용할 수 있는 홈 (45) 을 갖는다. 마찬가지로, 면 (44) 은 방출기 (24) 를 수용할 수 있는 홈 (46) 을 갖는다. 면들 각각에 대해서도 동일하다. 홀더 (39) 는, 면들 (40, 41, 42, 43) 에 실질적으로 수직이고 면 (44) 에 실질적으로 평행한, 중간 엘리먼트 (47) 를 포함한다. 중간 엘리먼트 (47) 는 홀더 (39)(및 이에 따라 방출기들 (15, 16, 24)) 가 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 에 견고하게 고정되는 것을 가능하게 하는 고정 수단이다.
복수의 다른 방출기들을 갖는 구성의 경우, 홀더 (39) 는 그 후 평면 면들을 갖는 또 다른 3차원 기하학적 형상을 가지며, 각각의 평면 면은 하나의 방출기를 하우징하도록 배열된 홈을 갖는다. 특히 방출기들이 인쇄 회로 보드 상에 생성되는 경우, 다른 배열들이 있을 수도 있다. 이 경우, 플랫 코일들이 시준기의 면들에 고정되어, x-선 빔들 (12) 을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 의 강성인 이동식 프레이밍 구조로서 작용할 수도 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 분할 방출기 (15, 16) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21 및 22, 23) 및 소위 평면 방출기 (24) 는 플랫 코일들이며, 따라서 시스템의 전반적인 사이즈를 감소시킨다.
플랫 코일들이 시준기의 면들을 대체하거나 시준기에 직접 통합되는 것이 또한 생각될 수도 있다.
도 2 및 도 3 에 제시된 기하학적 구조 덕분에, 서로 평행한 표면들의 쌍들 (120 및 121, 122 및 123) 및 이 목적을 위해 제공되는 홈들에 방출기들의 배치는 (면들 (42 및 43) 의) 좌측 및 우측 권선들 및/또는 (면들 (40 및 41) 의) 전방 및 후방 권선들이 매우 대칭이어서, x-선들의 통과를 방해하지 않으면서 기하학적 형상의 중심에 완벽하게 센터링되는 자기장을 갖는 것을 가능하게 함을 의미한다. 측방향 면들의 홈들에 복수의 권선들을 가질 필요는 없으며, 하단 권선, 즉 홈 (46) 에서의 면 (44) 의 권선은, 대칭을 위해 충분하다.
즉, 각각의 분할 방출기 (15, 16) 는 방출 부분들이 형성하는 2개의 면들 사이에 완벽하게 센터링되는 전자기장을 생성하도록 구성되는 2개의 전자기장 방출 부분들 (20, 21; 22, 23) 로 분할된다. 2개의 방출 부분들 각각은 표면을 가지며, 이들의 2개의 표면들은 서로 평행하다.
도 4 는 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리 (10) 의 단면도를 나타낸다. 이전에 언급된 바와 같이, 도 1 에서, 센서들 (29, 30, 31, 32) 은 평면 센서 (14) 에 통합된다. 이들은 방사선학 이미지의 취득과 간섭하지 않는 방식으로 설치된다. 이들은 예를 들어 x-선들의 입사면에 대해 방사선학 이미지를 검출하기 위한 엘리먼트들 뒤에 배치된다.
전자기장 센서들 (29, 30, 31, 32) 은 예를 들어 코일들, 자력계들, 자기 저항 소자들, 이방성 자기 저항 소자들, 자기 트랜지스터들, 자기 다이오드들, 플럭스게이트들 또는 홀 효과 센서들일 수도 있다. 또한, 평면 센서 (14) 및 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11) 는 적어도 하나의 경사계를 포함할 수도 있다. 구체적으로, x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 에 배치된 경사계들은 방출 부분에 대해, 즉 x-선 튜브 (11) 에서, 그리고 평면 센서 (14) 에서, 수용 부분 상에서, 중력 가속도를 평가하는 것을 가능하게 한다. 절대 벡터를 제공하고 방출 및 수신 부분들에 대해 일반적으로 동일한 이러한 가속도는, 평면 센서 (14) 에 대한 x-선 튜브 (11) 의 정렬, 센터링 및 배향으로부터 관찰가능한 편차에 의존하여 상이하게 프로젝트되어야 한다.
x-선 튜브 (11) 와 평면 센서 (14) 가 평행한 경우, 즉 x-선 튜브 (11) 의 메인 방향들 (15 및 16) 에 의해 형성된 평면이 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 형성된 평면과 평행한 경우, x-선 튜브 (11) 의 절대 벡터는 평면 센서 (14) 의 절대 벡터와 동일선상에 있다.
다르게는, x-선 튜브 (11) 의 절대 벡터와 평면 센서 (14) 의 절대 벡터 사이에 형성된 각도는 x-선 튜브 (11) 의 메인 방향들 (15 및 16) 에 의해 형성된 평면과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 형성된 평면 사이의 기울기에 대응하며 이에 따라 x-선 튜브 (11) 와 평면 센서 (14) 사이의 오정렬에 대응한다.
전자기장 센서들 (29, 30, 31, 32) 의 각각은 센서들 (29, 30, 31, 32) 의 각각에 의해 생성된 전기 신호를 프로세싱하도록 의도된 증폭 및 필터링 전자 회로 (도면에 나타내지 않음) 를 포함할 수도 있다. 각각의 센서 (29, 30, 31, 32) 는 전자기장을 검출하고 검출된 전자기장의 진폭에 의존하여 전기 신호를 생성한다. 생성된 전기 신호는 증폭 및 필터링 전자 회로에 의해 프로세싱된다.
사용된 센서의 타입에 의존하여, 임의의 주어진 시간에, 각각의 센서 (29, 30, 31, 32) 는 하나 이상의 정보를 생성할 수도 있다. 센서가 단일 축인 경우, 이는 단일 정보를 생성한다. 센서가 멀티 축인 경우, 이는 복수의 정보를 생성한다. 멀티 축 센서들의 사용은 전자기장의 진폭과 그의 배향을 아는 것을 가능하게 한다.
본 구성에서, 센서들이 단일 축 센서들인 경우, 평면 센서 (14) 의 주어진 포지션에 대해, 12개의 정보가 생성된다. 센서들이 3축 센서들이면, 36개의 정보가 생성된다.
검출된 신호들은 디지털화되고 도 1 에 나타낸 프로세싱 수단 (17) 의 계산기로 송신되며, 이 계산기는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위해 x-선 튜브 (11) 에 대한 평면 센서 (14) 의 경사 각도, 제 1 및 제 2 센터링 에러 또는 그렇지 않으면 배향 각도와 같은 각도 정보를 프로세싱한다. 센서들 (29, 30, 31, 32) 로부터 생성된 정보는 그 후 디지털 형태로 송신된다. 따라서 이들은 유선 링크 또는 무선 링크를 통해 송신될 수도 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 정렬 방법의 단계들을 개략적으로 나타낸다. 본 발명에 따른 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (18) 에서 제 1 분할 방출기 (15) 에 의한 제 1 전자기장의 방출 단계 (단계 100),
- 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (19) 에서 제 2 방출기에 의한 제 2 전자기장의 방출 단계 (단계 101),
- 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 평행한 메인 방향 (9) 에서 소위 평면 방출기에 의한 제 3 전자기장의 방출 단계 (단계 102),
- 제 1 방출기 (15), 제 2 방출기 (15) 및 소위 평면 방출기 (24) 에 의해 메인 방향에서 교대로 방출된 전자기장들의 상기 센서들에 의한 검출 단계 (단계 110),
- 제 1, 제 2, 제 3 검출된 전자기장들에 의존하여 센서들 (29, 30, 31, 32) 에 의한 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호들의 생성 단계 (단계 120),
- 메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 사이의 정렬 각도의 평가 단계 (단계 130),
- 제 1 보정 이동을 적용하는 것에 의한 메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 사이의 정렬 각도의 보정 단계 (단계 131),
- 제 1 전자기장의 메인 방출 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 제 1 센터링 에러, 및 제 2 전자기장의 메인 방출 방향 (19) 과 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 사이의 제 2 센터링 에러의 평가 단계 (단계 140),
- 제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동을 적용하는 것에 의한 제 1 및 제 2 센터링 에러의 보정 단계 (단계 141).
선택적으로, 정렬 각도가 미리정의된 임계 정렬 각도보다 작을 때까지 및/또는 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러가 미리정의된 임계 제 1 센터링 에러보다 작고 미리정의된 임계 제 2 센터링 에러보다 작을 때까지 선행 단계들의 반복 단계.
구체적으로, 복수의 방출기들 (15, 16, 24) 을 포함하는 방사선학 어셈블리 (10) 의 경우, 프로세싱 수단 (17) 은 검출된 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장의 함수로서 생성된 전기 신호를 구별하기 위한 수단을 포함하여야 한다.
메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 사이의 정렬 각도의 평가 단계 (130) 는, 예를 들어 위에 언급된 증폭 및 필터링 전자 회로에 의해, 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱함으로써 수행된다. 따라서, 계산기에 의해, x-선 튜브 (11) 와 평면 센서 (14) 사이의 정렬 차이를 더 잘 알기 위해 정렬 각도가 평가되고 분석된다. 구체적으로, 정렬 각도는 x-선 튜브 (11) 에서 제 1 및 제 2 전자기장들의 메인 방향들 (18 및 19) 에 의해 형성된 평면과 평면 센서 (14) 의 제 1 및 제 2 방향 (D1 및 D2) 에 의해 형성된 평면 사이의 평행도를 조명하게 되는 것을 가능하게 한다.
따라서, 정렬 각도의 보정 단계 (131) 는 x-선 빔 (13) 에 수직인 x-선 튜브 (11) 의 평면과 위에 언급된 평면 센서 (14) 의 평면 사이의 평행도를 달성하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 제 1 보정 이동은 제 1 또는 제 2 전자기장의 주요 방향들 (18, 19) 중 하나에서 회전을 획득하도록 적용된다. 이러한 방식으로, x-선들 (12) 의 빔이 평면 센서 (14) 를 향해 정확하게 정렬되고 평면 센서 (14) 의 외부로 조사하는 것이 회피된다.
동일한 방식으로, 제 1 전자기장의 메인 방출 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 제1 센터링 에러, 및 제 2 전자기장의 메인 방출 방향 (19) 과 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 사이의 제 2 센터링 에러의 평가 단계 (140) 는, 예를 들어 위에 언급된 증폭 및 필터링 전자 회로에 의해 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱함으로써 수행된다. 제 1 및 제 2 센터링 에러의 평가 및 분석은 x-선 튜브 (11) 와 평면 센서 (14) 사이의 센터링의 잠재적 결핍을 조명하게 되는 것을 가능하게 한다. 이것은 그 후 평면 센서 (14) 의 영역 외부로 x-선들 (12) 의 빔의 조사를 초래하며, 이는 최적은 아니다.
제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러의 보정 단계 (141) 는 그 후 평면 센서 (14) 에 대해 x-선 튜브 (11) 를 재포커싱하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 제 1 보정 이동을 적용함으로써 x-선 튜브 (11) 의 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 이 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 에 평행할 때까지 그리고 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 이 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 에 평행할 때까지 x-선 튜브 (11) 가 메인 방출 방향 (13) 에서 회전 처리된다. 따라서, x-선 튜브 (11) 에서 제 1 및 제 2 전자기장들의 메인 방향들 (18 및 19) 에 의해 형성된 평면과 평면 센서 (14) 의 제 1 및 제 2 방향 (D1 및 D2) 에 의해 형성된 평면은 그 후 동일선상에 있다.
이에 후속하여, 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 형성된 평면 상의 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 및 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 의 프로젝션이 각각 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 이 될 때까지 제 2 보정 이동을 적용함으로써 x-선 튜브 (11) 는 제 1 전자기장의 메인 방향에서 (18) 및/또는 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 에서 병진 처리된다. 이러한 방식으로, x-선 튜브 (11) 가 평면 센서 (14) 와 정렬되며, 이는 조사를 최적화한다.
본 발명에 따른 정렬 방법은 사전에, x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 의 미리결정된 포지션들의 함수로서 전기 신호를 교정하도록 의도된 교정 단계 (150) 를 포함할 수도 있다. 이 단계 동안, 위에 언급된 각도 정보가 저장된 후, 다음의 단계들 동안 고려될 보정 조건을 결정하기 위해 사용된다.
본 발명에 따른 정렬 방법은, 단계 (141) 에 후속하여, 예를 들어 위에 언급된 증폭 및 필터링 전자 회로에 의해 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱함으로써 수행되는 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 과 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 사이의 배향 각도의 평가 단계를 포함할 수도 있다. 이 단계는 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 정확한 평행도를 검증하는 것을 가능하게 한다. 구체적으로, 이 평행도가 단계 (141) 동안 검증되지만, 배향 각도의 평가는 부가적인 검증을 제공하는 것을 가능하게 하며, 이는 본 발명에 따른 정렬 방법의 정밀도 및 견고성을 증가시킨다.
따라서, 도 1 에 나타낸 방사선학 어셈블리 (10) 의 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단 (17) 은 평면 센서 (14) 에 대한 x-선 튜브 (11) 의 제 1 및 제 2 센터링 에러의 정렬 각도의 추정에 선택적으로 부가하여 배향 각도를 추정하기 위한 추정기를 포함할 수도 있다.
또한, 배향 각도 평가의 이러한 단계에 후속하여, 메인 방출 방향 (13) 에서 제 1 이동을 적용함으로써 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 평행도를 보정하기 위해 배향 각도의 부가 보정 단계가 도입될 수도 있다. 따라서, 배향 각도의 이러한 평가 및 보정 단계는 선택적이지만, 정렬 방법의 견고성 및 정밀도를 증가시킨다.
또한, 정렬 방법은 단계 (131) 에 후속하여 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 의 정렬의 검증 단계를 포함할 수도 있다. 이러한 정렬의 검증 단계는 위에 언급된 2개의 엘리먼트들의 정확한 정렬을 판정하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 단계 (131) 동안, 보정된 정렬 각도는, 예를 들어, 1°내지 2°일 수도 있는, 임계 정렬 각도와 비교된다. 이러한 방식으로, 정렬의 검증이 결정적이지 않으면, 즉 단계 (131) 동안 보정된 정렬 각도가 임계 정렬 각도보다 더 크게 유지되면, 정렬 각도는 제 1 보정 이동을 부가적으로 적용함으로써 메인 방출 방향 (13) 과 평면 센서 (14) 의 법선 (N1) 사이의 정렬 각도의 새로운 보정으로 처리된다 (단계 (131)).
동일한 방식으로, 정렬 방법은 단계 (141) 에 후속하여 x-선 튜브 (11) 및 평면 센서 (14) 의 센터링의 검증 단계를 포함할 수도 있다. 이러한 센터링의 검증 단계는 위에 언급된 2개의 엘리먼트들의 정확한 센터링을 판정하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 단계 (141) 동안 보정된 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러는, 각각 임계 제 1 센터링 에러 및 임계 제 2 센터링 에러와 비교되며, 이는 예를 들어 약 2 센티미터 내지 5 센티미터일 수도 있다. 이러한 방식으로, 센터링의 검증이 결정적이지 않으면, 즉 단계 (141) 동안 보정된 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러가 임계 제 1 센터링 에러 및 임계 제 2 센터링 에러보다 더 크게 유지되면, 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러는 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러의 새로운 보정으로 처리될 수도 있다 (제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동을 부가적으로 적용하는 것에 의한 단계 (141)).
이와 같이, 정렬 각도가 미리정의된 임계 정렬 각도보다 작을 때까지 및/또는 제 1 센터링 에러 및 제 2 센터링 에러가 임계 제 1 센터링 에러보다 그리고 임계 제 2 센터링 에러보다 작을 때까지 선행 단계들의 반복을 관찰하는 것이 가능하다.
마지막으로, 방출기들 (15, 16, 24) 에는 방출된 전자기장을 구별하기 위해 상이한 시간에 또는 동시에 상이한 주파수로 또는 동시에 위상 오프셋으로 전기 신호들에 의한 전력이 공급된다.
즉, 제 1 분할 방출기 (15) 및 제 2 분할 방출기 (16) 에는 상이한 시간에 또는 동시에 상이한 주파수에서 또는 위상 오프셋으로 전력이 공급될 수도 있다. 상이한 시간에 또는 동시에 상이한 주파수에서 또는 위상 오프셋으로 전력을 분할 방출기들에 공급하는 사실은 생성된 전기 신호들을 구별하기 위한 하나의 수단이다.
마찬가지로, 소위 평면 방출기 (24) 와 제 1 분할 방출기 (15) 및 제 2 분할 방출기 (16) 에는 상이한 시간들에 또는 동시에 상이한 주파수들에서 또는 위상 오프셋으로 전력이 공급될 수도 있다.
설명된 발명은 기존의 솔루션들에 비해 다음의 여러 이점들을 갖는다:
- 동기 검출과 연관된 방출 소스/저주파수 자기 수신기 어셈블리의 조합은 다음과 같은 외부 간섭에 대한 정렬 시스템의 감도를 감소시키는 것을 가능하게 한다:
-- 지구의 자기장을 포함하는 전자기 간섭,
-- 방출 소스와 수신기 사이의 오브젝트들의 존재, 이 오브젝트들은 광을 포함하는, 고주파수 방사선에 불투명함,
- 검출 및 계산의 원리는 국부적으로, 컴퓨팅 시간 및 전력 측면에서 더 비용이 많이 들게 되고 필요하지 않은 모든 곳에서 균일한 포지셔닝의 정밀도보다 정렬의 정밀도가 추구되는 영역에서 역 자기 문제의 해결을 허용함,
- 정렬을 위한 탐색은 소스와 수신기 사이의 증가된 거리들로 동작을 허용함,
- 시스템은 간섭에 의해 영향을 받는 환경에서 빌딩 내부에서 동작할 수도 있음,
- 본 발명은 x-선 소스와 그 시준기에 안전하게 고정되는 방출 시스템을 부가하고 검출기의 전자장치에 통합된 작은 사이즈의 센서들을 부가함으로써 용이하게 구현될 수도 있음,
- 계산된 정보는 검출기와 튜브를 자동으로 정렬하기 위해 방사선학 시스템으로 용이하게 송신될 수도 있음.
주요 혁신은 복잡한 계산들, 추정들 및 알고리즘들에 대한 의존없이 반복적인 방식으로 방출 소스와 수신기 사이의 정렬 문제를 간단히 해결하는 것을 가능하게 하는 방법이다.
이 방법은 다음에 기초한다:
- 3개의 직교 방향들에서 방출된 자기장들의 3축 측정의 두번째 보다 낮은 비율로의 갱신,
- 축들이 정렬에 더 가까울수록 더 정확한 포지션 및 배향을 계산하기 위한 단순화된 방법, 이 방법은 복잡한 알고리즘 또는 높은 컴퓨팅 능력을 필요로 하지 않는 단순화된 계산들을 통해 역 자기 문제를 해결하는 것을 가능하게 함,
- 보정의 정밀도를 개선하기 위해 원래 자기 정보를 관성 센서들에 의해 제공된 정보와 조합하기 위한 가능성
- 수동 정렬을 용이하게 하기 위해 또는 자동 정렬 디바이스에 제어 신호들을 전송하기 위해 계산들의 결과를 사용하기 위한 가능성.
공간에서의 모든 포인트들에서 정밀한 포지셔닝보다 정렬 전략을 선호함으로써, 필요한 컴퓨팅 시간 및 전력을 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 지연 시간은 최소화될 수도 있고, 측정은 더 높은 주파수로 갱신될 수도 있다. 결과적으로, 변위들은 더 정밀할 것이고 덜 흔들릴 것이다.
Claims (14)
- 방사선학 어셈블리 (10) 로서,
- 메인 방출 방향 (13) 을 중심으로 하는 x-선들 (12) 의 빔을 생성하기 위한 x-선 튜브 (11),
- 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 에 의해 정의된 평면에서 연장하는 평면 센서 (14) 로서, 상기 방향들은 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이고, 상기 센서는 상기 x-선들 (12) 을 수신하도록 의도되는, 상기 평면 센서 (14) 를 포함하고,
- 2개의 전자기장 방출 부분들 (20, 21) 로 분할되고 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 메인 방향 (18) 에서 제 1 전자기장을 방출하도록 배열되는 제 1 분할 방출기 (15) 로서, 상기 분할 방출기 (15) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21) 의 각각은 상기 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝되는, 상기 제 1 분할 방출기 (15),
- 2개의 전자기장 방출 부분들 (22, 23) 로 분할되고 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직이고 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 에 대해 시컨트(secant)인 메인 방향 (19) 에서 제 2 전자기장을 방출하도록 배열되는, 제 2 분할 방출기 (16) 로서, 상기 분할 방출기 (16) 의 2개의 부분들 (22, 23) 의 각각은 상기 x-선들 (12) 의 빔의 하나의 개개의 측면 상에 포지셔닝되는, 상기 제 2 분할 방출기 (16),
- 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 로서, 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 는 권선들로 구성된 코일이고, 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 는 상기 x-선들의 빔의 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 평행한 메인 방향 (9) 에서 제 3 전자기장을 방출하도록 배열되고, 상기 권선들은 상기 메인 방출 방향 (13) 에 의해 통과되는, 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24),
- 상기 평면 센서 (14) 에 견고하게 고정되고 상기 제 1 분할 방출기 (15), 상기 제 2 분할 방출기 (16) 및 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 에 의해 메인 방향에서 교대로 방출된 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전자기장들을 검출하고 검출된 상기 전자기장들에 의존하여 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호를 생성할 수 있는 전자기장 센서들 (29, 30, 31, 32),
- 상기 메인 방출 방향 (13) 과 상기 평면 센서 (14) 의 법선 (N1) 사이의 정렬 각도를 결정하고, 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 제 1 센터링 에러를 결정하고, 상기 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 사이의 제 2 센터링 에러를 결정하도록 의도되는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단 (17),
- 상기 x-선 튜브 (11) 에 제 1 보정 이동을 적용함으로써 상기 정렬 각도를 보정하고 상기 x-선 튜브 (11) 에 상기 제 1 보정 이동 및/또는 제 2 보정 이동을 적용함으로써 제 1 및 제 2 센터링 에러들을 보정하기 위한 보정 수단 (171)
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항에 있어서,
상기 프로세싱 수단 (17) 은 생성된 상기 전기 신호들을 구별하기 위한 수단을 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 및 제 3 전기 신호들을 프로세싱하기 위한 상기 프로세싱 수단 (17) 은 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 배향 각도를 추정하기 위한 추정기를 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 분할 방출기 (15, 16) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21; 22, 23) 의 각각은 적어도 하나의 권선을 포함하고, 상기 x-선들 (12) 의 빔의 메인 방출 방향 (13) 은 상기 제 1 및 제 2 분할 방출기 (15, 16) 의 상기 적어도 하나의 권선 사이에 포지셔닝되는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 는 상기 x-선들 (12) 의 빔의 메인 방출 방향 (13) 에 의해 통과되는 적어도 하나의 권선을 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 분할 방출기 (15, 16) 의 2개의 방출 부분들 (20, 21; 22, 23) 및 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 는 플랫 코일들인, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 보정 이동은 상기 메인 방향들 (18, 19) 중 하나에서의 상기 x-선 튜브 (11) 의 회전 및/또는 상기 메인 방출 방향 (13) 에서의 상기 x-선 튜브 (11) 의 회전이고, 상기 제 2 보정 이동은 상기 메인 방향들 (18, 19) 중 하나에서의 상기 x-선 튜브 (11) 의 병진인, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평면 센서 (14) 는 적어도 하나의 경사계를 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세싱 수단 (17) 및 상기 보정 수단 (171) 은 상기 평면 센서 (14) 에 기계적으로 링크되는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세싱 수단 (17) 및 상기 보정 수단 (171) 은 상기 x-선 튜브 (11) 에 기계적으로 링크되는, 방사선학 어셈블리 (10). - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법으로서,
다음의 단계들:
- 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 상기 메인 방향 (18) 에서 상기 제 1 분할 방출기 (15) 에 의한 상기 제 1 전자기장의 방출 단계 (단계 100),
- 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 수직인 상기 메인 방향 (19) 에서 상기 제 2 분할 방출기에 의한 상기 제 2 전자기장의 방출 단계,
- 상기 메인 방출 방향 (13) 에 실질적으로 평행한 메인 방향 (9) 에서 상기 소위 평면 전자기장 방출기에 의한 제 3 전자기장의 방출 단계,
- 상기 제 1 분할 방출기 (15), 상기 제 2 분할 방출기 (16) 및 상기 소위 평면 전자기장 방출기 (24) 에 의해 메인 방향에서 교대로 방출된 상기 전자기장들의 상기 센서들에 의한 검출 단계 (단계 110),
- 제 1, 제 2, 제 3 검출된 전자기장들에 의존하여 상기 센서들 (29, 30, 31, 32) 에 의한 상기 제 1, 제 2, 제 3 전기 신호들의 생성 단계 (단계 120),
- 상기 메인 방출 방향 (13) 과 상기 평면 센서 (14) 의 법선 사이의 정렬 각도의 평가 단계,
- 상기 제 1 보정 이동을 적용하는 것에 의한 상기 메인 방출 방향 (13) 과 상기 평면 센서 (14) 의 법선 사이의 정렬 각도의 보정 단계,
- 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 상기 평면 센서 (14) 의 상기 제 1 방향 (D1) 사이의 상기 제 1 센터링 에러, 및 상기 제 2 전자기장의 메인 방향 (19) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 2 방향 (D2) 사이의 상기 제 2 센터링 에러의 평가 단계,
- 상기 제 2 보정 이동을 적용하는 것에 의한 상기 제 1 및 제 2 센터링 에러의 보정 단계,
- 선택적으로, 상기 정렬 각도가 미리정의된 임계 정렬 각도보다 작을 때까지 및/또는 상기 제 1 센터링 에러 및 상기 제 2 센터링 에러가 미리정의된 임계 제 1 센터링 에러보다 작고 미리정의된 임계 제 2 센터링 에러보다 작을 때까지 선행 단계들의 반복 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법. - 제 11 항에 있어서,
사전에, 상기 x-선 튜브 (11) 및 상기 평면 센서 (14) 의 미리결정된 포지션들의 함수로서 상기 전기 신호를 교정하도록 의도된 교정 단계 (150) 를 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 방출기들에 의한 상기 전자기장들의 방출은 상기 방출기들 (15, 16, 24) 에 전력을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 방출기들에는 방출된 상기 전자기장들을 구별하도록 상이한 인스턴스들에서 또는 상이한 주파수들에서 동시에 또는 위상 오프셋에서 동시에 전력이 공급되는, 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법. - 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센터링 에러의 보정 단계에 후속하여 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 배향 각도의 평가 단계를 포함하고, 상기 배향 각도의 평가 단계에 후속하여 상기 제 1 전자기장의 메인 방향 (18) 과 상기 평면 센서 (14) 의 제 1 방향 (D1) 사이의 상기 배향 각도의 보정 단계를 포함하는, 방사선학 어셈블리 (10) 를 정렬하기 위한 방법.
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