KR20050026350A

KR20050026350A - 방사선 단층 촬영 장치

Info

Publication number: KR20050026350A
Application number: KR1020040071505A
Authority: KR
Inventors: 고노마코토
Original assignee: 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2005-03-15
Also published as: CN100361631C; US20050053188A1; JP2005080919A; JP3999179B2; US7409034B2; EP1523938A1; CN1593344A

Abstract

본 발명은 산란선(scattered radiation)이 많이 발생하는 경우이더라도, 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시키는 것에 관한 것이다. X선 검출 어레이는, 콜리메이터에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자를 이용하여, 제 1 검출 데이터를 얻는다. 이러한 경우, 제 1 검출 데이터는, X선관으로부터 피촬영체(imaging object)를 투과하여 X선 검출 소자로 직접적으로 조사되는 X선과, X선관으로부터 피촬영체를 투과한 산란선으로서의 X선에 의해 생성된다. 더욱이, X선 검출 어레이는, 콜리메이터에 의해 차단되는 영역에 대응하는 X선 검출 소자를 이용하여, 제 2 검출 데이터를 얻는다. 이러한 경우, 제 2 검출 데이터는 산란선으로서의 X선에 의해 생성된다. 중앙 처리 유닛은, 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터를 포함하는 검출 데이터에 근거하여, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 마지막으로, 중앙 처리 유닛은 피촬영체의 촬영 영역에 대한 단층 화상을 생성한다.

Description

방사선 단층 촬영 장치{RADIATION TOMOGRAPHY APPARATUS}

본 발명은, 방사선 단층 촬영 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 멀티슬라이스 단층 화상을 생성하는 방사선 단층 촬영 장치에 관한 것이다.

방사선 단층 촬영 장치로서, X선과 같은 방사선을 이용하여 피촬영체(imaging object)의 단면 화상을 생성하는 X선 CT(Computed Tomography) 장치가 알려져 있다. X선 CT 장치는, 피촬영체로서의 인체 및 물체에 적용되며, 의료 용도 및 산업 용도를 포함하는 광범위한 용도로 이용되고 있다.

X선 CT 장치는, 피촬영체의 체축 방향을 축으로서 피촬영체의 주위를 주사하여, 피촬영체에 X선을 X선관으로부터 조사한다. 콜리메이터는 X선관으로부터 조사된 X선을 차단하여 성형하고, X선의 조사 범위를 조정하여, X선이 피촬영체의 촬영 영역에 조사되도록 한다. 콜리메이터를 거쳐서 피촬영체를 투과하는 X선을, X선 검출 어레이의 X선 검출 소자로 검출한다. 검출된 X선에 따른 검출 데이터에 근거하여, 피촬영체의 촬영 영역의 단층 화상을 생성한다.

X선 CT 장치는, 피촬영체의 촬영 부위 및 촬영 목적이 다양화되고 있다. 해상도와 같은 화상 품질의 향상 및 촬영의 고속화가 요구되고 있다. 이들 요구를 만족시키기 위해, X선 CT 장치에는 X선 검출 어레이가 제공된다. X선 검출 어레이는 채널 방향 및 체축 방향을 따라 어레이 형상으로 배치되는 X선 검출을 위한 복수의 X선 검출 소자를 포함한다. 이용가능한 X선 주사 시스템은 나선 주사(helical scanning) 및 축 주사(axial scanning)를 포함한다. 축 주사 시스템은 피촬영체의 촬영 영역의 단층면마다 피촬영체의 주위에 X선을 조사한다. 나선 주사 시스템은 피촬영체의 주위를 체축 방향을 따라 나선형으로 X선을 조사한다.

도 11은 X선 CT 장치가 나선 주사 시스템에 따른 주사를 수행하는 방법을 도시한다. X선 CT 장치(1)에는, 채널 방향 x와 체축 방향 z를 따라 어레이 형상으로 배열되어 있는 X선 검출기 소자(123a)를 포함하는 X선 검출 어레이(123)가 제공된다. 도 11에서, 복수의 X선 검출 소자(123a)가 채널 방향을 따라 배치된다. X선 검출 소자(123a)는 체축 방향 z를 따라, A 내지 H의 8개의 열을 포함한다. 도 11에서, 도 11(a)는 주사의 개시를 도시한다. 도 11(b)는 처리중인 주사를 도시한다. 도 11(c)는 주사의 종료를 도시한다. 도(11)에 도시하는 바와 같이, 나선 주사 시스템은 피촬영체의 주위를 체축 방향 z를 따라 나선형으로 X선을 조사한다.

도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 주사 개시시에 있어서는, X선관(120)의 방사 중심 및 X선 검출 어레이(123)의 체축 방향에서의 중심을 피촬영체의 촬영 영역 R의 일 단부 S에 정렬시켜, 주사를 개시한다. 이 때, 콜리메이터(122)는, X선관(120)으로부터의 X선(105)을 성형하여, X선이, 조사 중심에 대해 대칭적이며, 체축 방향 z를 따라 특정의 두께를 갖는 원뿔 형상을 형성하도록 한다. X선 검출 어레이(123)는, 콜리메이터(122)를 거쳐서 피촬영체를 투과하는 X선(105)을, 피촬영체의 촬영 영역 R에 대응하는 열 E 내지 H의 X선 검출 소자(123a)를 이용하여 검출한다.

도 11(b)에 도시하는 바와 같이 주사하는 동안, X선관(120)이 피촬영체의 주위를 나선형으로 주사한다. 예를 들면, X선관(120)은 주사 개시시의 조사 방향에 대하여 반대측이 되는 방향으로부터, 조사 중심에 대하여 대칭인 원뿔 형상의 X선(105)을 조사한다. 콜리메이터(122)를 거쳐서 피촬영체를 투과하는 X선(105)을 열 A 내지 H 의 모든 열의 X선 검출 소자(123a)로 검출한다.

도 11(c)에 도시하는 바와 같이 주사 종료시에 있어서, X선관(120)은 피촬영체의 주위를 나선형으로 주사한다. X선관(120)은 주사 개시시의 조사 방향과 마찬가지의 방향으로부터, 조사 중심에 대하여 대칭인 원뿔 형상의 X선(105)을 조사한다. X선 검출 어레이(123)는 콜리메이터(122)를 거쳐서 피촬영체를 투과하는 X선(105)을, 피촬영체의 촬영 영역 R에 대응하는 열 A 내지 D의 X선 검출 소자(123a)를 이용하여 검출한다. 주사 종료시에 있어서는, 방사선 검출 어레이(23)의 체축 방향의 중심부와 X선관(120)의 조사 중심을, 피촬영체의 촬영 영역 R의 다른 단부 E와 정렬시킴으로써 주사가 종료된다.

전술한 바와 같이, 주사 개시 및 종료시에 있어서는, 단층 화상을 생성하기 위해서 X선(105R)이 검출된다. 이것은, X선(105R)이, 피촬영체의 촬영 영역 R에 속하는 영역에 대응하기 때문이다. 그러나, X선(105S, 105E)은 검출되지 않는데, 그 이유는, 그들이 촬영 영역 R 이외의 영역 SS 및 SE에 대응하고, 단층 화상 생성을 위해 이용되지 않기 때문이다. 즉, 주사 개시 및 종료시에, X선관(120)으로부터 조사되는 X선(105)중, X선(105S, 105E)은 X선 검출 어레이(123)의 중심으로부터 촬영 영역 R 밖에 입사된다. 따라서, X선(105S, 105E)은 이용되지 않으며, 피촬영체에 조사된 X선(105)이 효율적으로 이용되지 않는다.

종래에 있어서, X선관(120)으로부터 조사되는 X선(105)에 속하며, X선 검출 어레이(123)의 중심의 촬영 영역 R에 대해 반대측에 입사되는 X선(105S, 105E)을 차단하기 위한 다양한 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] JP-A No. 234197/1997

그러나, 종래의 시스템은 소정의 슬라이스 두께를 갖는 단층 화상을 생성하기 위해서, 체축 방향 z를 따라 확대되는 원뿔 형상의 X선(105)을 이용한다. 이 시스템은 X선관(120)으로부터 피촬영체를 통해 X선을 직접 검출할 뿐만 아니라, 원래의 X선이 피촬영체를 투과할 때 산란선으로서의 X선을 검출한다. 이것은 단층 화상의 콘트라스트를 저하시키고, 아티팩트를 발생시키는 원인이 된다. 특히, 원뿔 형상의 X선의 원추형각이 증가되는 경우에는, 피촬영체에 대해 산란선이 많이 발생된다. 예를 들어, 피촬영체의 복부는 늑골에 기인하는 아티팩트를 발생시킨다. 나선 주사 시스템 뿐만 아니라, 축 주사 시스템은 이러한 문제점을 겪게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 산란선이 많이 발생하는 경우이더라도, 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있고, X선과 같은 방사선을 효율적으로 이용할 수 있는 방사선 단층 촬영 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 방사선 단층 촬영 장치는, 피촬영체의 체축 방향을 축으로서 상기 피촬영체의 주위를 주사하여 상기 피촬영체의 촬영 영역에 방사선을 조사하는 방사선 조사 수단과, 상기 피촬영체를 투과하는 상기 방사선을 검출하는 방사선 검출 소자가 어레이 형상으로 배열되어 있고, 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선에 따른 검출 데이터를 생성하는 방사선 검출 어레이와, 상기 방사선 조사 수단과 상기 방사선 검출 어레이 사이에 배치되어 있고, 상기 방사선 조사 수단으로부터의 상기 방사선이 상기 방사선 검출 어레이의 소정 영역에 조사되지 않도록, 상기 방사선을 차단하여 상기 방사선의 조사 범위를 조정하는 조사 범위 조정 수단과, 상기 검출 데이터에 근거하여 상기 피촬영체의 촬영 영역의 단층 화상을 생성하는 단층 화상 생성 수단을 포함하되, 상기 방사선 검출 어레이는, 상기 조사 범위 조정 수단에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선으로부터의 제 1 검출 데이터와, 상기 조사 범위 조정 수단에 의해 차단되는 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선으로부터의 제 2 검출 데이터를 포함하는 상기 검출 데이터를 얻는다.

본 발명에 따른 상기 방사선 단층 촬영 장치에 있어서, 방사선 조사 수단은, 피촬영체의 체축 방향을 축으로서 이용해서, 피촬영체의 주위를 주사하여, 피촬영체의 촬영 영역에 방사선을 조사한다. 방사선 검출 어레이는, 피촬영체를 투과하는 방사선을 검출하는 어레이로 배열된 방사선 검출 소자를 갖고, 방사선 검출 소자에 의해 검출된 방사선에 따른 검출 데이터를 생성한다. 조사 범위 조정 수단은, 방사선 조사 수단과 방사선 검출 어레이 사이에 배치되어 있고, 방사선 조사 수단으로부터의 방사선이 방사선 검출 어레이의 소정 영역에 조사되지 않도록, 방사선을 차단하여 방사선의 조사 범위를 조정한다. 여기서, 방사선 검출 어레이는, 조사 범위 조정 수단에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 방사선 검출 소자에 의해 검출된 방사선으로부터의 제 1 검출 데이터와, 조사 범위 조정 수단에 의해 차단되는 영역에 대응하는 방사선 검출 소자에 의해 검출된 방사선으로부터의 제 2 검출 데이터를 포함하는 검출 데이터를 얻는다. 단층 화상 생성 수단은, 검출 데이터에 근거하여 피촬영체의 촬영 영역의 단층 화상을 생성한다.

본 발명에 따르면, 산란선이 많이 발생하는 경우이더라도, 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있고, X선과 같은 방사선을 효율적으로 이용할 수 있는 방사선 단층 촬영 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은, 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치(1)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치(1)의 주요부를 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 X선 CT 장치(1)는, 주사 갠트리(2)와, 조작 콘솔(3)과, 촬영 테이블(4)을 포함한다.

주사 갠트리(2)는 X선관(20)과, X선관 이동부(21)와, 콜리메이터(22)와, X선 검출 어레이(23)와, 데이터 수집부(24)와, X선 제어기(25)와, 콜리메이터 제어기(26)와, 회전부(27)와, 회전 제어기(28)를 주요 구성 요소로서 포함한다. X선관(20)은 본 발명에 따른 방사선 조사 수단을 제공한다. 콜리메이터(22)는 본 발명에 따른 조사 범위 조정 수단을 제공한다. X선 검출 어레이(23)는 본 발명에 따른 방사선 검출 어레이를 제공한다.

X선관(20)은, X선 제어기(25)로부터의 제어 신호 CTL251에 근거하여, 소정 강도를 갖는 X선(5)을, 콜리메이터(22)를 거쳐서 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 조사한다.

X선관 이동부(21)는, X선 제어기(25)로부터의 제어 신호 CTL252에 근거하여, X선관(20)의 방사 중심을, 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)내의 촬영 테이블(4)에 탑재되는 피촬영체(6)의 체축 방향을 따라 이동시킨다. 체축 방향은 도 1의 수평선에 직교하는 방향 및 도 2의 z 방향에 대응한다.

콜리메이터(22)는, X선관(20)과 X선 검출 어레이(23) 사이에 배치되어 있다. 콜리메이터(22)는, 콜리메이터 제어기(26)로부터의 제어 신호 CTL261에 근거하여, X선관(20)으로부터 조사된 X선(5)을 채널 방향 및 체축 방향에서 차단한다. 이러한 방법에 있어서, 콜리메이터(22)는 채널 방향 및 체축 방향으로 소정폭을 갖는 원뿔 형상의 X선(5)을 성형하여, X선(5)의 조사 범위를 조정한다. X선(5)의 조사 범위는, 제어 신호 CTL261에 근거하여 콜리메이터(22)의 개구(aperture)의 개방을 조절함으로써 설정된다. 콜리메이터(22)의 개구의 개방은, 예를 들면, 채널 방향과 체축 방향으로 각각 제공된 2장의 판을 독립적으로 이동시키는 것에 의해 조정된다.

X선 검출 어레이(23)는, 본 발명에 따른 방사선 검출 소자로서, 콜리메이터(22)를 거쳐서 피촬영체를 투과하는 X선을 검출하는 복수의 X선 검출 소자를 갖는다. X선 검출 어레이는 어레이로 배열된 X선 검출 소자를 포함한다. X선 검출 소자는 X선을 검출하여 검출 데이터를 생성한다.

도 3은 본 실시예에 따른 X선 검출 어레이(23)의 구성을 도시한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는, 채널 방향 x 및 체축 방향 z를 따라 어레이로 배열된 X선 검출 소자(23a)를 포함한다. 2차원적으로 배열된 복수의 X선 검출 소자(23a)는, 전체로서, 원통 요면 형상으로 만곡한 X선 입사면을 형성한다. 채널 방향 x로는, 예를 들면, 1000개의 X선 검출 소자(23a)가 배열되어 있다. 체축 방향 z로는, 예를 들면, 8개의 X선 검출 소자(23a)가 배열되어 있다. 도 2에서, 체축 방향 z를 따라 배열된 이들 소자는 부호 A 내지 H로 표시된다.

X선 검출 소자(23a)는, 예를 들면, 신틸레이터(scintillator) 및 광 다이오드(photo diode)를 조합함으로써 구성되지만, 그것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, CdTe(Cadmium Telluride) 등을 이용한 반도체 X선 검출 소자, 또는 Xe(xenon) 가스를 이용한 이온 챔버(ion chamber) X선 검출 소자가 제공될 수 있다.

도 4 및 5는 X선관(20)과, 콜리메이터(22)와, X선 검출 어레이(23)의 상호 관계를 도시한다. 도 4에 있어서, 도 4(a)는 체축 방향 z를 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태를 도시한다. 도 4(b)는 채널 방향 x를 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태를 도시한다. 도 5는, 도 4(b)와 같이, 채널 방향 x를 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태에 있어서, 피촬영체(6)를 촬영하는 방법을 도시한다.

도 4(a) 및 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, X선관(20)으로부터 조사된 X선(5)은, 콜리메이터(22)에 의해서 소정의 원추형각을 갖는 원뿔 형상의 X선(5)이 되도록 성형된다. 성형된 X선은 X선 검출 어레이(23)의 소정 영역에 조사된다. 도 5에 도시하는 바와 같이 피촬영체(6)를 주사하기 위해, 촬영 테이블(4)에 탑재된 피촬영체(6)가 X선 조사 공간(29)에 반입된다. 피촬영체(6)의 체축 방향을 축으로서 피촬영체(6)의 주위를 주사한다. X선관(5)은 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 X선(5)을 조사한다. X선관(20)으로부터 조사된 X선(5)은, 콜리메이터(22)를 거쳐서 피촬영체(6)를 투과한 후, X선 검출 어레이(23)에 의해 검출된다. 본 실시예에 따른 X선 검출 어레이(23)는 제 1 및 제 2 검출 데이터를 생성한다. 제 1 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 제 2 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단된 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 제 1 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에서 검출된다. 따라서, 제 1 검출 데이터는, X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 투과하여 X선 검출 소자(23a)에 직접적으로 조사되는 X선(5)과, X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 투과한 산란선으로서의 X선(5)에 의해 생성된다. 제 2 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 검출된다. 따라서, 제 2 검출 데이터는 X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 투과하여 X선 검출 소자(23a)에 간접적으로 조사되는 X선(5)에 의해 생성된다. 즉, 제 2 검출 데이터는, X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 투과하여 산란선으로 되는 X선(5)으로부터 생성된다.

데이터 수집부(24)는, X선 검출 어레이(23)의 각각의 X선 검출 소자(23a)로부터 검출 데이터를 수집하여, 수집된 검출 데이터를 조작 콘솔(3)에 출력한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 데이터 수집부(24)는, 선택/가산 전환 회로(MUX, ADD)(241) 및 아날로그/디지털 변환기(ADC)(242)를 갖는다. 선택/가산 전환 회로(241)는, X선 검출 어레이(23)의 X선 검출 소자(23a)에 의해 검출된 검출 데이터를, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 제어 신호 CTL303에 따라 선택한다. 이와 달리, 선택/가산 전환 회로(241)는 조합을 변경하여 검출 데이터를 서로 가산하여, 그 결과를 아날로그/디지털 변환기(242)에 출력한다. 아날로그/디지털 변환기(242)는, 선택/가산 전환 회로(241)가 검출 데이터를 선택하여 임의의 조합으로 가산한 후, 그 검출 데이터를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하여, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

X선 제어기(25)는, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 제어 신호 CTL301에 따라서, X선관(20)에 대하여 제어 신호 CTL251를 출력하여, X선 조사를 제어한다. 더욱이, X선 제어기(25)는, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 제어 신호 CTL301에 따라서, X선관 이동부(221)에 대하여 제어 신호 CTL252를 출력한다. 이러한 방식으로, X선 제어기(25)는 X선관(20)의 조사 중심을 체축 방향 z로 신호 코맨드에 따른 거리만큼 이동시킨다.

콜리메이터 제어기(26)는, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 제어 신호 CTL302에 따라서, 콜리메이터(22)에 대하여 제어 신호 CTL261을 출력한다. 이러한 방식으로, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)의 개구(221)의 개방을 조정하여, X선관(20)으로부터 조사된 X선(5)를 성형시킨다. 성형된 X선은 X선 검출 어레이(23)의 타겟 영역에 조사된다.

회전부(27)는, 회전 제어기(28)로부터의 제어 신호 CTL28에 근거하여 소정의 방향으로 회전한다. 회전부(27)에는, X선관(20)과, X선관 이동부(21)와, 콜리메이터(22)와, X선 검출 어레이(23)와, 데이터 수집부(24)와, X선 제어기(25)와, 콜리메이터 제어기(26)가 탑재되어 있다. 회전부(27)가 회전함에 따라, 이들 구성 요소는, X선 조사 공간(29)에 반입되는 피촬영체(6)를 참조하여 위치 관계를 변경한다. 회전부(27)를 회전시키는 것은, 피촬영체(6)의 체축 방향 주위의 복수의 뷰 방향으로부터 X선(5)을 조사함으로써 검출 데이터를 수집한다.

회전 제어기(28)는, 조작 콘솔(3)의 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 제어 신호 CTL304에 따라서, 회전부(27)에 대하여 제어 신호 CTL28을 출력하여, 소정의 방향으로 소망하는 회전수만큼 회전시킨다.

조작 콘솔(3)은, 본 발명에 따른 단층 화상 생성 수단을 갖는 중앙 처리 유닛(30)과, 입력 장치(31)와, 디스플레이 장치(32)와, 저장 장치(33)를 주요 구성 요소로서 포함한다.

중앙 처리 유닛(30)은, 예를 들면, 마이크로 컴퓨터 등을 포함하며, 제어 신호 CTL30b를 촬영 테이블(4)에 출력한다. 이 제어 신호는, 촬영 테이블(4)을 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)에 대하여 반입 및 반출하는데 이용된다. 여기서, 촬영 테이블(4)은 입력 장치(31)로부터 입력된 코맨드에 따라 피촬영체(6)를 위치시키는데 이용된다.

입력 장치(31)가 코맨드를 입력하여 멀티슬라이스 주사를 개시할 때, 중앙 처리 유닛(30)은 이 코맨드를 수신하여 제어 신호 CTL304를 주사 갠트리(2)의 회전 제어기(28)에 출력함으로써, 회전부(27)를 소정 방향으로, 코맨드에 따른 소정의 회전수만큼 회전시킨다. 전술한 바와 같이, 회전부(27)에는 주사 갠트리(2)에 대한 X선관(20), X선관 이동부(21), 콜리메이터(22), X선 검출 어레이(23), 데이터 수집부(24), X선 제어기(25) 및 콜리메이터 제어기(26)가 탑재된다. 그 후, 중앙 처리 유닛(30)은, 주사 갠트리(2)의 X선관(20)이 X선(5)을 조사하도록, 제어 신호 CTL301를 X선 제어기(25)에 출력한다.

입력 장치(31)가 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 정보를 입력할 때, 중앙 처리 유닛(30)은 이 정보를 수신하여, 제어 신호 CTL301을 X선 제어기(25)에 출력함으로써, X선관(20)의 조사 중심을 체축 방향 z로, 코맨드에 따른 거리만큼 이동시킨다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL302를 콜리메이터 제어기(26)에 더 출력하여, 콜리메이터(22)가 소정의 개방으로 X선(5)을 조사하도록 한다.

더욱이, 입력 장치(31)가 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 정보를 입력할 때, 중앙 처리 유닛(30)은 이러한 정보에 응답하여, 제어 신호 CTL303을 데이터 수집부(24)의 선택/가산 전환 회로(241)에 출력함으로써, X선 검출 어레이(23)의 X선 검출 소자에 의해 검출된 검출 데이터를 동적으로 선택하거나, 또는 조합을 변경함으로써 검출 신호를 서로 가산한다. 예를 들어, X선 검출 소자에 대응하는 A 내지 H의 8열에 대해 검출 데이터를, 열 A 및 B, C 및 D, E 및 F, G 및 H와 같이, 2열을 조합하여 4개의 데이터로서 검출 데이터를 구성할 수 있다.

또한, 중앙 처리 유닛(30)은 단층 화상 생성 수단으로서 기능한다. 중앙 처리 유닛(30)은 복수의 뷰 방향으로부터 데이터 수집부(24)에서 수집된 검출 데이터에 근거하여 화상을 재구성해서, 복수의 단층 화상을 생성한다. 예를 들어, 중앙 처리 유닛(30)은 화상 재구성을 위해 필터드 백 프로젝션(filtered back projection)을 이용한다. 그 후, 중앙 처리 유닛(30)은 디스플레이 장치(32)가 재구성 화상을 디스플레이하도록 한다.

입력 장치(31)는, 촬영 조건과 같은 정보를 중앙 처리 유닛(30)에 공급하기 위해서 제공된다. 입력 장치(31)는 키보드, 마우스 등을 포함한다. 입력 장치(31)는 주사 갠트리(2) 또는 촬영 테이블(4)에 접속될 수 있다.

디스플레이 장치(32)는, 중앙 처리 유닛(30)으로부터의 코맨드에 근거하여, 재구성 화상 및 다른 유형의 정보를 디스플레이한다.

저장 장치(33)는 다양한 데이터, 재구성 화상 및 프로그램 등을 저장한다. 중앙 처리 유닛(30)은 필요에 따라 저장 데이터를 액세스한다.

다음에, 본 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 상기 X선 CT 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따른 상기 X선 CT 장치(1)를 이용한 나선 주사 시스템을 도시한다. X선 CT 장치(1)는 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z를 따라 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지, 피촬영체(6)의 주위를 나선형으로 회전한다. 도 6(a)는 주사 개시를 도시한다. 도 6(b)는 처리중인 주사를 도시한다. 도 6(c)는 주사 종료를 도시한다.

도 7은 채널 방향 x 및 체축 방향 z를 따라 어레이로 배열된 소자를 포함하는 X선 검출 어레이(23)에 의해, 도 6에 따라 얻어진 검출 데이터를 도시한다. 도 7은 채널 방향 x 및 체축 방향 z를 각각 따르는 8개의 X선 검출 소자(23a)를 포함하는 X선 검출 어레이(23)를 가정한다. X선 검출 소자(23a)는 채널 방향 x를 따라 어드레스 위치로서 순차적으로 1 내지 8로 정렬된다. X선 검출 소자(23a)는 체축 방향 z를 따라 어드레스 위치로서 순차적으로 문자 A 내지 H로 정렬된다. 도 7에서, 박스로 된 부분은 얻어질 제 2 검출 데이터에 대응한다. (박스로 되지 않은) 다른 부분은 얻어질 제 1 검출 데이터에 대응한다. 도 7(a)는 주사 개시를 도시한다. 도 7(b)는 처리중인 주사를 도시한다. 도 7(c)는 주사의 종료를 도시한다.

나선 주사 시스템에서, X선(5)의 주사 이전에, 오퍼레이터는 우선 입력 장치(31)를 이용하여 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 정보를 중앙 처리 유닛(30)에 공급한다. 중앙 처리 유닛(30)은, 입력 장치(31)로부터 공급된 정보에 근거하여, 제어 신호 CTL30b를 촬영 테이블(4)에 출력함으로써, 피촬영체(6)를 탑재하는 촬영 테이블(4)을 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)에 반입 또는 반출한다. 촬영 테이블(4)은, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R이 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)에서의 소망하는 위치와 정렬되도록 위치된다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL301을 X선 제어기(25)에 출력한다. 이 신호는 X선 제어기(25)가 제어 신호 CTL251을 X선관(20)에 출력하도록 한다. 그 후, X선관(20)은 X선(5)을 조사한다. 더욱이, 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL302를 콜리메이터 제어기(26)에 출력한다. 이 신호는 콜리메이터 제어기(26)가, 콜리메이터(22)의 개구(221)의 개방을 제어하는 제어 신호 CTL261을 콜리메이터(22)에 공급하도록 한다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이 주사 개시시에, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z에서의 중심이, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S와 정렬된다. 즉, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S가, X선 검출 소자(23a)의 열 D와 E 사이의 경계 부근에 위치되도록 정렬된다.

나선 주사의 개시시에, 콜리메이터 제어기(26)는 다음과 같이 콜리메이터(22)를 제어한다. 이러한 제어하에서, 콜리메이터(22)는 X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z의 중심으로부터 촬영 영역 R에 대하여 반대로 되는 영역 SS에 입사하는 X선(5)을 차단한다. 즉, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)를 제어하여, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향으로 배열된 X선 검출 소자(23a)의 열 E, F, G 및 H에 X선(5)을 직접적으로 조사하고, 열 A, B, C 및 D에 X선(5)을 직접적으로 조사하지 않도록 한다.

X선 검출 어레이(23)는 제 1 및 제 2 검출 데이터를 생성한다. 제 1 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 제 2 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 도 7(a)에 도시된 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는 열 E, F, G 및 H로부터 제 1 검출 데이터(S51∼S58, S61∼S68, S71∼S78, S81∼S88)를 생성한다. X선 검출 어레이(23)는 열 A, B, C 및 D로부터의 산란선에 의한 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S31∼S38, S41∼S48)를 생성한다.

중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터를 수집한다. 즉, 열 E, F, G, H로부터 제 1 검출 데이터(S51∼S58, S61∼S68, S71∼S78, S81∼S88)가 수집된다. 열 A, B, C, D로부터 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S31∼S38, S41∼S48)가 수집된다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

도 6(b)에 도시하는 바와 같이 나선 주사 동안, X선관(20)이 피촬영체(6)의 주위를 나선형으로 주사한다. X선관(20)은 주사 개시시의 조사 방향에 대하여 반대측이 되는 방향으로부터, 방사 중심에 대하여 대칭인 원뿔 형상의 X선(5)을 조사한다.

콜리메이터 제어기(26)는, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 주사함에 따라, X선(5)를 조사하는 범위를 주사 개시시와 비교하여 확대하도록 콜리메이터(22)를 제어한다. 예를 들면, 콜리메이터(22)는 다음과 같이 제어된다. 주사 개시시에 있어서는, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향을 따른 X선 검출 소자(23a)의 열 E 내지 H에 X선(5)이 직접적으로 조사된다. 주사 동안, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향을 따라 배열된 X선 검출 소자(23a)에 대한 조사 범위가 점차적으로 확대된다. X선 검출 어레이(23)의 체축 방향을 따라 배열된 X선 검출 소자(23a)의 모든 열 A 내지 H에 X선(5)이 직접적으로 조사된다.

도 7(b)에 도시하는 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는, X선 검출 어레이(23)를 따라 체축 방향으로 배열된 모든 열 A 내지 H로부터 검출 데이터, 즉 제 1 검출 데이터(M11∼M18, M21∼M28, M31∼M38, M41∼M48, M51∼M58, M61∼M68, M71∼M78, M81∼88)를 얻는다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, 열 A 내지 H로부터 X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 제 1 검출 데이터를 검출 데이터로서 수집한다. 즉, 제 1 검출 데이터는 M11∼M18, M21∼M28, M31∼M38, M41∼M48, M51∼M58, M61∼M68, M71∼M78, M81∼M88을 포함한다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

도 6(c)에 도시하는 바와 같이 나선 주사 종료시에, X선관(20)이 피촬영체(6)의 주위를 나선형으로 주사한다. 주사 개시시의 조사 방향과 동일한 방향으로부터, 조사 중심에 대하여 대칭인 원뿔 형상의 X선(5)을 조사한다. 주사는 체축 방향을 따른 X선 검출 어레이(23)의 중심을 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 다른 단부 E와 정렬함으로써 종료된다.

콜리메이터 제어기(26)는, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S로부터 다른 단부 E로 주사함에 따라, X선(5)을 조사하는 범위를 주사 종료시보다도 주사 동안에 더 넓어지도록 콜리메이터(22)를 제어한다. 즉, 주사 동안보다도 주사 종료시에 X선(5)의 조사 범위가 좁아지도록 제어가 제공된다. 예를 들면, 주사 종료시에, 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)로 배열된 X선 검출 소자(23a)에 대한 조사 범위가 주사중일 때와 비교하여 점차적으로 좁아지도록 콜리메이터(22)가 제어된다. 더욱이, 콜리메이터(22)는 X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z의 중심으로부터 촬영 영역 R에 대하여 반대측이 되는 영역 SE에 입사하는 X선(5)을 차단하도록 제어된다. 즉, 콜리메이터 제어기(26)는, 주사 종료시에, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향으로 배열된 열 A 내지 H를 포함하는 X선 검출 소자(23a)의 열 A, B, C, D에 X선(5)이 직접적으로 조사되고, 열 E, F, G, H에 X선(5)이 직접적으로 조사되지 않도록 콜리메이터(22)를 제어한다.

X선 검출 어레이(23)는, 주사 종료시에 제 1 및 제 2 검출 데이터를 생성한다. 제 1 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 제 2 검출 데이터는 콜리메이터(22)에 의해 차단되는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진다. 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는 열 A, B, C, D로부터 제 1 검출 데이터(E11∼E18, E21∼E28, E31∼E38, E41∼E48)를 생성한다. X선 검출 어레이(23)는 열 E, F, G, H로부터 제 2 검출 데이터(E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)를 생성한다.

중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터를 수집한다. 즉, 제 1 검출 데이터는 열 A, B, C, D로부터 수집된다. 제 2 데이터(E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)는 열 E, F, G, H로부터 수집된다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

주사 종료후, 중앙 처리 유닛(30)은 단층 화상 생성 수단으로서 기능한다. 중앙 처리 유닛(30)은 복수의 뷰 방향으로부터 데이터 수집부(24)에서 수집된 검출 데이터에 근거해서 화상을 재구성하여, 복수의 단층 화상을 생성한다. 예를 들면, 중앙 처리 유닛(30)은 화상 재구성을 위해 필터드 백 프로젝션을 이용한다.

단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은, 화상 재구성 이전에, 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다.

단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 주사 개시시에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용하여, 주사 개시시에 얻어진 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이를 위해, 예를 들면, 채널 방향을 따른 위치에 대응하는 X선 검출 어레이에 배열된 X선 검출 소자에 의해 제 1 및 제 2 검출 데이터가 얻어지는 것으로 가정한다. 시스템은 우선 채널 방향을 따라 X선 검출 어레이의 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터는 제 2 검출 데이터, 즉 평균치의 원래 데이터와 동일한 채널 방향의 위치에 대응하여 얻어진다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 대응하는 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산한다. 시스템은 제 1 검출 데이터를 차분 데이터로 치환함으로써, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 구체적으로, 열 A 내지 D에서 얻어진 복수의 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S31∼S38, S41∼S48) 및 열 E 내지 H에서 얻어진 복수의 제 1 검출 데이터(S51∼S58, S61∼S68, S71∼S78, S81∼S88)가 있다. 주사 개시시에, 시스템은 예를 들면, 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에 배열된 제 2 검출 데이터(S11, S21, S31, S41)의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터(S51, S61, S71, S81)는 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에 배열된다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터(S11, S21, S31, S41)의 평균치 사이의 차분을 계산하여, 제 1 검출 데이터(S51, S61, S71, S81)를 보정한다. 차분 데이터는 화상 재구성을 위한 검출 데이터로서 이용된다. 또한, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 2 내지 8에서 이상과 같은 보정을 수행한다.

도 7(c)에 도시된 바와 같이 주사 종료시에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용하여, 단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은, 주사 종료시에 얻어진 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이를 위해, 예를 들면, 제 1 및 제 2 검출 데이터는 채널 방향을 따른 위치에 대응하는 X선 검출 어레이에 배열된 X선 검출 소자에 의해서 얻어지는 것으로 가정한다. 시스템은 우선 채널 방향을 따른 X선 검출 어레이의 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터는 제 2 검출 데이터, 즉 평균치의 원래 데이터와 동일한 채널 방향의 위치에 대응하여 얻어진다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 대응하는 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산한다. 시스템은 제 1 검출 데이터를 차분 데이터로 치환함으로써, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 구체적으로, 열 A 내지 D에서 얻어진 복수의 제 1 검출 데이터(E11∼E18, E21∼E28, E31∼E38, E41∼E48) 및 열 E 내지 H에서 얻어진 복수의 제 2 검출 데이터(E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)가 있다. 주사 종료시에, 시스템은 예를 들면, 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에 배열된 제 2 검출 데이터(E51, E61, E71, E81)의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터(E11, E21, E31, E41)는 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에 배열된다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터(E51, E61, E71, E81)의 평균치 사이의 차분을 계산하여, 제 1 검출 데이터(E11, E21, E31, E41)를 보정한다. 차분 데이터는 화상 재구성을 위한 검출 데이터로서 이용된다. 또한, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 2 내지 8에서 이상과 같은 보정을 수행한다.

또한, 도 7(b)에 도시된 바와 같은 주사 동안, 제 1 검출 데이터는 주사 개시 및 종료시와 동일한 방법으로 보정된다. 이를 위해, 시스템은 주사 동안 X선 검출 어레이(23)의 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진 검출 데이터의 위치에 따라 제 1 검출 데이터를 보정하는데 이용된 제 2 검출 데이터를 변경한다. 이와 달리, 주사 동안 X선 검출 어레이(23)의 X선 검출 소자(23a)에 의해 얻어진 검출 데이터의 위치에 따라 가중화된 평균을 찾는 것이 바람직할 수 있다.

첫째, 제 1 검출 데이터는 체축 방향 z를 따라 일 단부 S로부터 중심 M까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 부분에 대응하여 얻어진다. 이러한 경우, 시스템은 주사 개시시에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다. 둘째, 제 1 검출 데이터는 체축 방향 z를 따라 일 단부 E로부터 중심 M까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 나머지 부분에 대응하여 얻어진다. 이러한 경우, 시스템은 주사 개시시에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다.

중앙 처리 유닛(30)은, 보정된 제 1 검출 데이터에 근거하여, 화상을 재구성한 후, 디스플레이 장치(32)로 하여금 재구성된 화상을 디스플레이하도록 한다.

도 8은 본 실시예에 따른 X선 CT 장치(1)를 이용한 축 주사 시스템을 도시한다. 축 주사 시스템은 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지, 촬영 영역 R의 단층면마다 피촬영체(6)의 주위를 회전하여 주사한다. 여기서, 도 8(a) 및 8(b)는, 일 단부 S, 즉 주사를 개시하는 위치에서의 동작을 도시한다. 도 8(a)는 주사 이전의 상태를 도시한다. 도 8(b)는 일 단부 S에서의 제 1 회전에 대한 주사 개시를 도시한다. 도 8(c) 및 8(d)는 일 단부 S로부터 다른 단부 E로 순차적으로 단층면마다 이동한 후, 다른 단부 E, 즉 주사를 종료하는 위치에서의 동작을 도시한다. 도 8(c)는 주사가 다른 단부 E에서 종료될 때의 상태를 도시한다. 도 8(d)는 주사 이후의 상태를 도시한다.

도 9 및 도 10은 채널 방향 x 및 체축 방향 z를 따라 어레이로 배열된 소자를 포함하는 X선 검출 어레이(23)에 의해, 도 8에서의 상태에 따라 얻어진 검출 데이터를 도시한다. 도 9 및 도 10은 채널 방향 x 및 체축 방향 z를 각각 따른 8개의 X선 검출 소자(23a)를 포함하는 X선 검출 어레이(23)를 가정한다. X선 검출 소자(23a)에는 채널 방향 x를 따른 어드레스 위치로서의 1 내지 8이 순차적으로 할당된다. X선 검출 어레이(23a)에는 체축 방향 z를 따른 어드레스 위치로서의 문자 A 내지 H가 순차적으로 할당된다. 도 9 및 10에서, 박스로 된 위치는 얻어질 제 2 검출 데이터에 대응한다. (박스로 되지 않은) 다른 위치는 얻어질 제 1 검출 데이터에 대응한다. 도 9(a) 및 9(b)는 각각 도 8(a) 및 8(b)에 대응한다. 도 9(a)는 주사 이전의 데이터를 도시한다. 도 9(b)는 일 단부 S에서 주사가 시작될 때의 데이터를 도시한다. 도 10은 주사가 일 단부 S로부터 다른 단부 E로 순차적으로 단층면마다 이동한 후, 다른 단부 E, 즉 주사를 종료하는 위치에서의 검출 데이터를 도시한다. 도 10(a) 및 10(b)는 각각 도 8(c) 및 8(d)에 대응한다. 도 10(a)는 주사 종료시의 데이터를 도시한다. 도 10(b)는 주사 이후의 데이터를 도시한다.

X선(5)의 주사 이전에, 축 주사 시스템에서는, 상기 나선 주사 시스템과 같이, 우선 오퍼레이터는 입력 장치(31)를 이용하여 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 정보를 중앙 처리 유닛(30)에 공급한다. 중앙 처리 유닛(30)은, 입력 장치(31)로부터 공급된 정보에 근거하여, 피촬영체(6)가 탑재되는 촬영 테이블(4)을 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)에 반입 또는 반출시키기 위한 제어 신호 CTL30b를 촬영 테이블(4)에 출력한다. 촬영 테이블(4)은 피촬영체(6)의 촬영 영역 R이 주사 갠트리(2)의 X선 조사 공간(29)의 타겟 위치와 정렬되도록 위치된다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL301을 X선 제어기(25)에 출력한다. 이 신호는 X선 제어기(25)가 X선관(20)에 제어 신호 CTL251을 출력하도록 한다. 그 후, X선관(20)은 X선(5)을 조사한다. 더욱이, 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL302를 콜리메이터 제어기(26)에 출력한다. 이 신호는 콜리메이터 제어기(26)가, 콜리메이터(22)의 개구(221)의 개방을 제어하는 제어 신호 CTL261을 콜리메이터(22)에 공급하도록 한다.

도 8(a)에 도시된 바와 같이 주사 개시 이전에, 콜리메이터 제어기(26)는 일 단부 S 근방의 콜리메이터(22)를 제어하여 주사를 개시시킴으로써, X선(5)이 X선 검출 어레이(23)의 소정 소자로 조사되지 않도록 한다. 본 실시예에 따르면, 콜리메이터(22)는 체축 방향 z를 따른 X선 검출 어레이(23)의 일 단부가 체축 방향 z를 따른 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S와 정렬되도록 제어된다.

X선관(20)은 X선(5)을 조사한다. X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여 제 1 검출 데이터를 얻는다. X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단된 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여 제 2 검출 데이터를 얻는다. 도 9(a)에 도시된 바와 같이 주사 이전에, 예를 들어, X선(5)은 X선관(20)으로부터, 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)의 중심 부근의 열 C, D, E, F로 직접 조사된다. X선 검출 어레이(23)는 열 C, D, E, F를 이용하여, X선관(20)으로부터 직접적으로 조사된 X선 및 산란선으로서의 비직접적인 X선을 검출한다. 이러한 방법으로, X선 검출 어레이(23)는 제 1 검출 데이터(S31∼S38, S41∼S48, S51∼S58, S61∼S68)를 얻는다. 콜리메이터(22)는 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)의 단부에서 열 A, B, G, H를 차단한다. X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단된 열 A, B, G, H를 이용하여, 산란선에 의해 생성된 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S71∼S78, S81∼S88)를 얻는다.

중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터를 수집한다. 즉, 열 C, D, E, F로부터 제 1 검출 데이터(S31∼S38, S41∼S48, S51∼S58, S61∼S68)가 수집된다. 열 A, B, G, H로부터 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S71∼S78, S81∼S88)가 수집된다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

도 8(b)에 도시된 바와 같이 주사 개시시에, 체축 방향 z를 따른 X선 검출 어레이(23)의 일 단부가, 체축 방향 z를 따른 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S와 다시 정렬된다. 즉, X선 검출 어레이(23)는, 열 A에서의 그 단부가 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S와 정렬되도록 위치된다. 체축 방향을 따라 위치를 고정함으로써, 시스템은 피촬영체(6)의 주위를 1회전하여, 피촬영체(6)의 주위의 복수의 뷰 방향으로부터 X선(5)을 조사한다.

여기서, 주사는 체축 방향 z를 따라 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 발생된다. 이 때, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)를 제어하여, 주사 개시 이전과 비교하여 X선(5) 조사 범위를 확대한다. 주사 개시시에, 예를 들어, 콜리메이터(22)는, 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)에 배열된 모든 열 A 내지 H에 X선(5)이 직접적으로 조사되도록 제어된다.

도 9(b)에 도시된 바와 같이, 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)에 배열된 X선 검출 소자(23a)의 모든 열 A 내지 H로부터 검출 데이터, 즉 제 1 검출 데이터(S'11∼S'18, S'21∼S'28, S'31∼S'38, S'41∼S'48, S'51∼S'58, S'61∼S'68, S'71∼S'78, S'81∼8S'8)를 얻는다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터로서의 열 A 내지 H로부터 제 1 검출 데이터(S'11∼S'18, S'21∼S'28, S'31∼S'38, S'41∼S'48, S'51∼S'58, S'61∼S'68, S'71∼S'78, S'81∼S'88)를 수집한다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

다음에, 도 8(c)에 도시하는 바와 같이, 주사는 일 단부 S로부터 다른 단부 E로 순차적으로 단층면마다 진행된다. 주사 종료시에, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z에서의 다른 단부가, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 다른 단부 S와 정렬된다. 즉, X선 검출 어레이(23)는, 열 H에서의 그 단부가 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 다른 단부 E와 정렬되도록 위치된다. 체축 방향을 따라 위치를 고정함으로써, 시스템은 피촬영체(6)의 주위를 1회전하여, 피촬영체(6)의 주위의 복수의 뷰 방향으로부터 X선(5)을 조사한다.

여기서, 주사는 체축 방향 z를 따라 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 발생된다. 이 때, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)를 제어하여, (기술될) 주사 개시 이후와 비교하여 X선(5) 조사 범위가 확대되도록 한다. 주사 개시시에, 예를 들면, 콜리메이터(22)는, 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)에 배열된 모든 열 A 내지 H에 X선(5)이 직접적으로 조사되도록 제어된다.

도 10(a)에 도시된 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는 체축 방향을 따라 X선 검출 어레이(23)에 배열된 X선 검출 소자(23a)의 모든 열 A 내지 H로부터 검출 데이터, 즉 제 1 검출 데이터(E11∼E18, E21∼E28, E31∼E38, E41∼E48, E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)를 얻는다. 중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터로서, 열 A 내지 H로부터 제 1 검출 데이터(E11∼E18, E21∼E28, E31∼E38, E41∼E48, E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)를 수집한다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

도 8(d)에 도시된 바와 같이 주사 종료시에, 콜리메이터 제어기(26)는 다른 단부 E 근방의 콜리메이터(22)를 제어하여 주사를 종료시킴으로써, X선 검출 어레이(23)의 소정 소자에 X선(5)이 조사되지 않도록 한다. 본 실시예에 따르면, 전술한 주사 종료시와 같이 주사 종료후에, 콜리메이터(22)는, 체축 방향 z를 따른 X선 검출 어레이(23)의 다른 단부가 체축 방향 z를 따른 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 다른 단부 E와 정렬되도록 제어된다.

X선관(20)은 X선(5)을 조사한다. X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여 제 1 검출 데이터를 얻는다. X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단된 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여 제 2 검출 데이터를 얻는다. 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 예를 들면, X선 검출 어레이(23)는 제 1 검출 데이터(E'31∼E'38, E'41∼E'48, E'51∼E'58, E'61∼E'68)를 얻는다. 이 경우, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 다른 단부 E 근방에서, 체축 방향을 따른 X선 검출 어레이(23)의 중심 주위의 열 C, D, E, F에 X선이 직접적으로 조사된다. X선 검출 어레이(23)는 산란선에 의해 생성된 제 2 검출 데이터(E'11∼E'18, E'21∼E'28, E'71∼E'78, E'81∼88)를 얻는다. 이 경우, 콜리메이터(22)는 체축 방향을 따른 X선 검출 어레이(23)의 단부에서의 열 A, B, G, H를 차단한다.

중앙 처리 유닛(30)은 제어 신호 CTL303을 선택/가산 전환 회로(241)에 출력하여, X선 검출 어레이(23)에 의해 얻어진 검출 데이터를 수집한다. 즉, 열 C, D, E, F로부터 제 1 검출 데이터(E'31∼E'38, E'41∼E'48, E'51∼E'58, E'61∼E'68)가 수집된다. 열 A, B, G, H로부터 제 2 검출 데이터(E'11∼E'18, E'21∼E'28, E'71∼E'78, E'81∼E'88)가 수집된다. 선택/가산 전환 회로(241)가 아날로그 신호의 검출 데이터를 수집한 후, 아날로그/디지털 변환기(242)는 이 신호를 디지털 신호로 변환하여, 중앙 처리 유닛(30)에 출력한다.

그 후, 중앙 처리 유닛(30)은 단층 화상 생성 수단으로서 기능한다. 중앙 처리 유닛(30)은 복수의 뷰 방향으로부터 데이터 수집부(24)에서 수집된 검출 데이터에 근거해서 화상을 재구성하여, 복수의 단층 화상을 생성한다. 예를 들어, 중앙 처리 유닛(30)은 화상 재구성을 위해 필터드 백 프로젝션을 이용한다.

화상 재구성 이전에, 단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은, 전술한 나선 주사 시스템 뿐만 아니라 축 주사 시스템에서 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다.

예를 들어, 단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은 주사 개시전에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용하여, 주사 개시시에 얻어진 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이를 위해, 예를 들면, 제 1 및 제 2 검출 데이터는 채널 방향을 따른 위치에 대응하는 X선 검출 어레이에 배열된 X선 검출 소자에 의해 얻어지는 것으로 가정한다. 시스템은 우선 채널 방향을 따른 X선 검출 어레이의 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터는 제 2 검출 데이터, 즉 평균치의 원래 데이터와 동일한 채널 방향의 위치에 대응하여 얻어진다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 대응하는 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산한다. 시스템은 제 1 검출 데이터를 차분 데이터로 치환함으로써, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 구체적으로, 주사 개시 이전에 열 A, B, G, H에서 얻어진 복수의 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S71∼S78, S81∼S88) 및 주사 개시시에 열 A 내지 H에서 얻어진 복수의 제 1 검출 데이터(S'11∼S'18, S'21∼S'28, S'31∼S'38, S'41∼S'48, S'51∼S'58, S'61∼S'68, S'71∼S'78, S'81∼S'88)가 있다. 이들 데이터에 대하여, 시스템은 채널 방향을 따른 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 예를 들어, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에서의 제 2 검출 데이터(S11, S21, S71, S81)의 평균치를 계산한다. 주사 개시시에, 제 1 검출 데이터(S'11∼S'18)는 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에서 순차적으로 얻어진다. 주사 개시전에, 제 2 검출 데이터(S11, S21, S71, S81)는 채널 방향 x를 따른 동일한 소자에 대한 어드레스 1에서 순차적으로 얻어진다. 이 경우, 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산하여, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 차분 데이터는 화상 재구성을 위한 검출 데이터로서 이용된다. 또한, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 2 내지 8에서, 전술한 보정을 수행한다.

단층 화상 생성 수단으로서의 중앙 처리 유닛(30)은 주사 종료후에 얻어진 제 2 검출 데이터를 이용함으로써, 주사 종료시에 얻어진 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이를 위해, 예를 들면, 제 1 및 제 2 검출 데이터는 채널 방향을 따른 위치에 대응하는 X선 검출 어레이에 배열된 X선 검출 소자에 의해 얻어지는 것으로 가정한다. 시스템은 채널 방향을 따른 X선 검출 어레이의 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 제 1 검출 데이터는 제 2 검출 데이터, 즉 평균치의 원래 데이터와 동일한 채널 방향을 따른 위치에 대응하여 얻어진다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 대응하는 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산한다. 시스템은 제 1 검출 데이터를 차분 데이터로 치환함으로써, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 구체적으로, 주사 종료시에 열 A, B, G, H에서 얻어진 복수의 제 2 검출 데이터(E'11∼E'18, E'21∼E'8, E'71∼E'78, E'81∼E'88) 및 주사 종료시에 열 A 내지 H에서 얻어진 복수의 제 1 검출 데이터(E11∼E18, E21∼E28, E31∼E38, E41∼E48, E51∼E58, E61∼E68, E71∼E78, E81∼E88)가 있다. 이들 데이터에 대하여, 시스템은 채널 방향을 따른 위치에 대응하여 얻어진 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 예를 들어, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에서의 제 2 검출 데이터(E'11, E'21, E'71, E'81)의 평균치를 계산한다. 주사 종료시에, 제 1 검출 데이터(E11∼E18)는 채널 방향 x를 따라 어드레스 1에서 순차적으로 얻어진다. 주사 종료 이후에, 제 2 검출 데이터(E'11, E'21, E'71, E'81)는 채널 방향 x를 따른 동일한 소자에 대한 어드레스 1에서 순차적으로 얻어진다. 이 경우, 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분 데이터를 계산하여, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 차분 데이터는 화상 재구성을 위한 검출 데이터로서 이용된다. 또한, 시스템은 채널 방향 x를 따라 어드레스 2 내지 8에서, 전술한 보정을 수행한다.

또한, 시스템은 주사 개시 및 종료시와 마찬가지로, 주사 동안 제 1 검출 데이터(도시되지 않음)를 보정한다. 이 경우, 시스템은 X선 검출 어레이(23)의 X선 검출 소자(23a)의 위치에 따라 제 1 검출 데이터를 보정하는데 이용된 제 2 검출 데이터를 변경한다. 예를 들어, 시스템은 주사 개시 이전에 얻어진 채널 방향 x를 따른 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S71∼S78, S81∼S88)에 대응하는 위치에 대한 평균치를 이용하여 피촬영체의 촬영 영역의 일 단부 S 근방에서 얻어진 제 1 검출 데이터를 마찬가지로 보정한다. 시스템은 주사 개시 이후에 얻어진 채널 방향 x를 따른 제 2 검출 데이터(E'11∼E'18, E'21∼E'28, E'71∼E'78, E'81∼E'88)에 대응하는 위치에 대한 평균치를 이용하여 피촬영체의 촬영 영역의 다른 단부 E 근방에서 얻어진 제 1 검출 데이터를 마찬가지로 보정한다. 또한, 채널 방향 x를 따른 주사 개시 이전 또는 주사 종료 이후에 얻어진 제 2 검출 데이터(S11∼S18, S21∼S28, S71∼S78, S81∼S88, E'11∼E'18, E'21∼E'28, E'71∼E'78, E'81∼E'88)에 대응하는 위치에 대한 가중화된 평균을 찾는 것이 바람직할 수 있다.

중앙 처리 유닛(30)은 보정된 제 1 검출 데이터에 근거하여 화상을 재구성한 후, 디스플레이 장치(32)로 하여금 재구성된 화상을 디스플레이하도록 한다.

본 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이, X선 검출 어레이(23)는 콜리메이터(22)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여 제 1 검출 데이터를 얻는다. 이 경우, 제 1 검출 데이터는, X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 통해 X선 검출 소자(23a)에 직접적으로 조사된 X선(5)과, X선관(20)으로부터 피촬영체(6)를 투과한 산란선으로서의 X선(5)에 의해 생성된다. 더욱이, X선 검출 어레이(23)는, 콜리메이터(22)에 의해 차단된 영역에 대응하는 X선 검출 소자(23a)를 이용하여, 제 2 검출 데이터를 얻는다. 이 경우, 제 2 검출 데이터는 X선관(20)으로부터 피촬영체를 투과한 산란선으로서의 X선에 의해 생성된다. 단층 화상 생성 수단을 갖는 중앙 처리 유닛(30)은, 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터를 포함하는 검출 데이터에 근거하여, 제 I 검출 데이터를 보정한다. 마지막으로, 중앙 처리 유닛(30)은 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 단층 화상을 생성한다.

따라서, 본 실시예는, 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 나선 주사 시스템은, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 피촬영체(6)의 주위를 체축 방향 z를 따라 X선(5)을 나선형으로 주사한다. 주사 개시 및 종료시에, 이 나선 주사 시스템은 X선 검출 어레이(23)의 체축 방향의 중심을 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향의 일 단부 S 또는 다른 단부 E와 정렬한다. 시스템은 콜리메이터(22)를 제어해서, X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z의 중심을 참조하여 촬영 영역 R에 대하여 반대측 SS 및 SE에 입사하는 X선(5)을 차단한다. 이러한 방법으로, 시스템은 검출 데이터로서 제 1 및 제 2 검출 데이터를 얻는다. 즉, 콜리메이터(22)는 주사 개시 및 종료시에 X선관(20)으로부터 조사된 X선(5)을 부분적으로 차단한다. 보다 구체적으로, 콜리메이터(22)는 X선 검출 어레이(23)의 체축 방향 z의 중심을 참조하여 촬영 영역 R에 대하여 반대측 SS 및 SE에 입사하는 X선(5)을 차단한다. 또한, 시스템은 X선 검출 어레이상에서 콜리메이터(22)에 의해 차단된 소정 영역 SS 및 SE에서의 산란선으로서의 X선에 의해 생성된 제 2 검출 데이터를 얻는다.

본 실시예에 따른 나선 주사 시스템에서, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)를 제어하여, 주사 개시 또는 종료시와 비교하여 X선(5) 조사 범위가 확대되도록 한다. 이러한 제어는, 체축 방향 z를 따라 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 주사가 발생될 때 제공된다. 중앙 처리 유닛(30)의 단층 화상 생성 수단은 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이 때, 제 1 검출 데이터는 체축 방향 z를 따라 일 단부 S로부터 중심 E까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대응하여 얻어진다. 제 2 검출 데이터는 주사 개시 또는 종료시에 얻어진다. 시스템은 보정된 제 1 검출 데이터를 이용하여, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 단층 화상을 생성한다. 본 실시예는 주사 개시 또는 종료시에 얻어지는 것보다, 체축 방향을 따라 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R를 주사하면서 보다 많은 제 1 검출 데이터를 얻는다. 얻어진 제 1 검출 데이터는 단층 화상 생성을 위해 이용된다.

따라서, 본 실시예는 나선 주사 시스템이 X선관(20)으로부터 X선(5)을 효율적으로 이용할 수 있도록 한다. 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 축 주사 시스템은 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 촬영 영역 R의 단층면마다 피촬영체(6)의 주위를 주사한다. 시스템은 주사 개시 이전 또는 주사 종료후에 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 체축 방향 z의 일 단부 S 또는 다른 단부 E의 근방의 X선 검출 어레이(23)의 소정 소자에 X선(5)이 조사되지 않도록 콜리메이터(22)를 제어한다. 이러한 방법으로, 제 1 검출 데이터 및 제 2 검출 데이터를 검출 데이터로서 얻는다. 여기서, 주사는 체축 방향 z를 따라 피촬영체(6)의 촬영 영역 R의 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 발생된다. 이 때, 콜리메이터 제어기(26)는 콜리메이터(22)를 제어하여, 주사 개시 이전 또는 주사 종료 이후와 비교하여 X선(5) 조사 범위가 확대되도록 한다. 중앙 처리 유닛(30)의 단층 화상 생성 수단은 제 2 검출 데이터를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다. 이 때, 제 1 검출 데이터는 체축 방향 z를 따라 일 단부 S로부터 중심 E까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대응하여 얻어진다. 제 2 검출 데이터는 주사 개시 이전 또는 주사 종료 이후에 얻어진다. 시스템은 보정된 제 1 검출 데이터를 이용하여, 피촬영체(6)의 촬영 영역 R에 대한 단층 화상을 생성한다. 본 실시예는 주사 개시 이전 또는 종료 이후에 얻어지는 것보다, 체축 방향을 따라 일 단부 S로부터 다른 단부 E까지 피촬영체(6)의 촬영 영역 R를 주사하면서 보다 많은 제 1 검출 데이터를 얻는다. 얻어진 제 1 검출 데이터는 단층 화상 생성을 위해 이용된다.

따라서, 본 실시예는 또한 축 주사 시스템이 X선관(20)으로부터 X선(5)을 효율적으로 이용할 수 있도록 한다. 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 중앙 처리 유닛(30)의 단층 화상 생성 수단은, 제 2 검출 데이터의 평균치를 이용하여 제 1 검출 데이터를 보정한다. 단층 화상 생성 수단은 보정된 제 1 검출 데이터를 이용하여 피촬영체의 촬영 영역에 대한 단층 화상을 생성한다.

따라서, 제 2 검출 데이터가 산란선으로서의 X선(5)에 기인한 노이즈 성분을 포함하는 경우이더라도, 제 2 검출 데이터의 평균치를 이용하여 제 1 검출 데이터로부터 산란선의 성분을 정확히 제거하여 제 1 검출 데이터를 보정할 수 있다. 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여, 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 특정 실시예가 기술되었지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 영역내에서 여러 가지 다른 실시예가 구현될 수 있음을 명확히 이해할 것이다.

예를 들면, 전술한 실시예는 채널 방향을 따라 방사선 검출 어레이의 위치에서의 방사선 검출 소자를 이용하여 제 1 및 제 2 검출 데이터를 얻는다. 단층 화상 생성 수단은 제 2 검출 데이터의 평균치를 계산한다. 그 후, 단층 화상 생성 수단은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터의 평균치 사이의 차분을 계산하여, 제 1 검출 데이터를 보정한다. 보정된 제 1 검출 데이터는 촬영 영역에 대한 단층 화상을 생성하는데 이용된다. 대안적으로, 채널 방향을 따라 방사선 검출 어레이에서의 각 위치에 대한 평균치를 이용할 수 있다. 예를 들어, 나선 주사 시스템은 주사 개시시에 얻어진 모든 제 2 검출 데이터에 대한 평균치를 계산할 수 있다. 시스템은 각각의 제 1 검출 데이터와 제 2 검출 데이터 사이의 차분을 계산하여, 각각의 제 1 검출 데이터를 보정할 수 있다.

전술한 실시예에서는 방사선으로서 X선을 이용한 예에 대해 기술되었지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감마선과 같은 다른 방사선을 이용할 수도 있다.

본 발명의 정신 및 영역을 벗어나지 않고서도, 본 발명에 대한 여러 가지 다른 실시예들을 구성할 수 있다. 본 발명은, 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 것을 제외하고는, 본 명세서에 기술된 특정 실시예에 한정되지 않음을 알아야 한다.

본 발명에 따르면, 산란선이 많이 발생하는 경우이더라도, 단층 화상의 콘트라스트 저하 및 아티팩트 발생을 방지하여 단층 화상의 품질을 향상시킬 수 있고, X선 등의 방사선을 효율적으로 이용할 수 있는 방사선 단층 촬영 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치를 도시하는 블럭도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치의 주요부를 도시하는 개략도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치의 X선 검출 어레이의 개략도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, X선관과, 콜리메이터와, X선 검출 어레이의 상호 관계를 도시하는 도면으로서, 도 4(a)는 체축 방향을 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태를 도시하는 도면이고, 도 4(b)는 채널 방향을 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태를 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, X선관과, 콜리메이터와, X선 검출 어레이의 상호 관계를 도시하는 도면으로서, 채널 방향을 시선으로서 이용한 측으로부터 본 상태에서 피촬영체를 주사하는 방법을 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, 나선 주사 시스템을 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, 채널 방향 및 체축 방향을 따라 어레이로 배열된 소자를 포함하는 X선 검출 어레이에 의해, 도 6에 따라 얻어진 검출 데이터를 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, 축 주사 시스템을 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, 채널 방향 및 체축 방향을 따라 어레이로 배열된 소자를 포함하는 X선 검출 어레이에 의해, 도 8(a) 및 8(b)의 상태에 따라 얻어진 검출 데이터를 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 단층 촬영 장치로서의 X선 CT 장치에서, 채널 방향 및 체축 방향을 따라 어레이로 배열된 소자를 포함하는 X선 검출 어레이에 의해, 도 8(c) 및 8(d)의 상태에 따라 얻어진 검출 데이터를 도시하는 도면,

도 11은 종래의 X선 CT 장치가, 나선 주사 시스템에 따른 주사를 수행하는 방법을 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : X선 CT 장치 2 : 주사 갠트리

3 : 조작 콘솔 4 : 촬영 테이블

20 : X선관 21 : X선관 이동부

22 : 콜리메이터 23 : X선 검출 어레이

24 : 데이터 수집부 25 : X선 제어기

26 : 콜리메이터 제어기 27 : 회전부

28 : 회전 제어기 29 : X선 조사 공간

30 : 중앙 처리 유닛 31 : 입력 장치

32 : 디스플레이 장치 33 : 저장 장치

Claims

방사선 단층 촬영 장치에 있어서,

피촬영체(imaging object)의 체축 방향을 축으로서 상기 피촬영체의 주위를 주사하여, 상기 피촬영체의 촬영 영역에 방사선을 조사하는 방사선 조사 장치와,

상기 피촬영체를 투과하는 상기 방사선을 검출하는 방사선 검출 소자가 어레이로 배열되어 있고, 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선에 따른 검출 데이터를 생성하는 방사선 검출 어레이와,

상기 방사선 조사 장치와 상기 방사선 검출 어레이 사이에 배치되어 있고, 상기 방사선 조사 장치로부터의 상기 방사선이 상기 방사선 검출 어레이의 소정 영역으로 조사되지 않도록 상기 방사선을 차단하여 상기 방사선의 조사 범위를 조정하는 조사 범위 조정 장치와,

상기 검출 데이터에 근거하여 상기 피촬영체의 촬영 영역의 단층 화상을 생성하는 단층 화상 생성 장치를 포함하되,

상기 방사선 검출 어레이는 상기 조사 범위 조정 장치에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선으로부터의 제 1 검출 데이터 및 상기 조사 범위 조정 장치에 의해 차단되는 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자에 의해 검출된 상기 방사선으로부터의 제 2 검출 데이터를 포함하는 상기 검출 데이터를 얻는

방사선 단층 촬영 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 방사선 조사 장치는, 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부로부터 다른 단부까지 상기 피촬영체의 주위를 나선형으로 주사하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 방사선 조사 장치는, 나선 주사(helical scanning) 개시시에 상기 방사선 검출 어레이의 체축 방향의 중심을 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부와 정렬시키고,

상기 조사 범위 조정 장치는, 나선 주사 개시시에 상기 방사선 검출 어레이의 체축 방향의 중심으로부터 촬영 영역측에 대하여 반대측으로 되는 영역에 입사하는 상기 방사선을 차단하고,

상기 방사선 검출 어레이는, 나선 주사 개시시에 상기 조사 범위 조정 장치에 의해 차단된 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자를 이용하여 상기 제 2 검출 데이터를 생성하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 조사 범위 조정 장치는, 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부로부터 다른 단부까지를 주사할 때, 상기 방사선의 조사 범위를 나선 주사 개시시와 비교하여 확대하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 단층 화상 생성 장치는, 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부로부터 중심까지의 부분에 대응하여 얻어지는 상기 제 1 검출 데이터를, 나선 주사 개시시에 얻어지는 상기 제 2 검출 데이터를 이용하여 보정하고, 상기 보정된 제 1 검출 데이터를 이용하여 상기 촬영 영역에 대한 단층 화상을 생성하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사선 조사 장치는, 나선 주사 종료시에 상기 방사선 검출 어레이의 체축 방향의 중심을 상기 촬영 영역의 체축 방향의 다른 단부와 정렬시키고,

상기 조사 범위 조정 장치는, 나선 주사 종료시에 상기 방사선 검출 어레이의 체축 방향의 중심으로부터 촬영 영역측에 대하여 반대측으로 되는 영역에 입사하는 상기 방사선을 차단하고,

상기 방사선 검출 어레이는, 나선 주사 종료시에 상기 조사 범위 조정 장치에 의해 차단된 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자를 이용하여 상기 제 2 검출 데이터를 생성하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 조사 범위 조정 장치는, 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부로부터 다른 단부까지를 주사할 때, 상기 방사선의 조사 범위를 나선 주사 종료시와 비교하여 확대하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 단층 화상 생성 장치는, 상기 촬영 영역의 체축 방향의 다른 단부로부터 중심까지의 부분에 대응하여 얻어지는 상기 제 1 검출 데이터를, 나선 주사 종료시에 얻어지는 제 2 검출 데이터를 이용하여 보정하고, 상기 보정된 제 1 검출 데이터를 이용하여 상기 피촬영체의 촬영 영역에 대한 단층 화상을 생성하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 방사선 조사 장치는, 상기 촬영 영역의 일 단부로부터 다른 단부까지 상기 촬영 영역의 단층면마다 상기 피촬영체의 주위를 주사하는 방사선 단층 촬영 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 조사 범위 조정 장치는, 주사 개시전에 상기 촬영 영역의 체축 방향의 일 단부의 근방에서 상기 방사선이 상기 방사선 검출 어레이의 소정 영역에 조사되지 않도록 상기 방사선을 차단하고,

상기 방사선 조사 장치는, 주사 개시전에 상기 방사선을 조사하고,

상기 방사선 검출 어레이는, 주사 개시전에 상기 조사 범위 조정 장치에 의해 차단된 영역에 대응하는 상기 방사선 검출 소자에 의해 상기 제 2 검출 데이터를 생성하는 방사선 단층 촬영 장치.